JPS5923440A - 荷電粒子ビ−ム用集束偏向装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電磁レンズと静電偏向器とを有する荷電粒子
ビーム用集束偏向装置に関するものである。

一般に荷電粒子ビーム（以下、単に「ビーム」と言う。

）の集束偏向装置は、ブラウン管、テレビ撮像管をはじ
め電子ビーム露光装置、走査電子顕微鏡などに広く利用
されている。

例えば、ＶＬＳＩ技術の発展に伴って、高速・高精度の
電子ビーム露光装置の開発が強く要望されている。この
ような露光装置の実現には、高性能の集束偏向装置を開
発することが必要不可欠である。電子ビーム露光装置で
は、電子銃から発生したビームを断面が矩形のビームに
成形し、次いで縮小しこのビームを集束偏向して、試料
ウェハ面上の所望位置に投射する。ここで、集束偏向装
置としては、ビームの偏向に伴なう収差（すなわち、色
収差、非点収差、コマ収差、像面湾曲収差、歪曲収差）
が小さく、シかもビームが像面に入射するランディング
角が小さいことが要求される。収差やランディング角が
大きいと、描画の解像度および精度が低くなる。また、
高速にビームを偏向するという観点からは、電磁偏向で
はなく、静電偏向が好ましい。

一般に、集束磁界と偏向電界が重なり合って配置され、
しかもこの集束磁界と偏向電界が全空間にわたって一様
の強さで分布するような理想的な集束偏向装置でビーム
を集束偏向させる場合、極めて収差が小さく、かつラン
ディング角が小さく、ビームが像面へ垂直に入射する。

しかし、電子ビーム露光装置においては、集束偏向装置
の物面側に縮小レンズが、像面側にウニ八や試料移動機
構が存在するので、完全な一様電磁界を得ることは困難
であり、集束偏向装置の物面側および像面側に電界およ
び磁界の急変するフリンジ部が生じてしまう。このよう
に電磁界分布がフリンジ部を持つと、その電子光学特性
は、もはや、一様な分布の場合の特性とは異なり、一般
には、収差およびランディング角ともに増大する。

例えば、Ｊ、Ｌ、Ｍａｕ＠ｒらによる”　Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎＯｐｔｌｃｇ　ｏｆ　ａｎ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｂ
ｖａｍ　Ｌｌｔｈｏｇｒｉｐｈｌｃ　Ｓ３％ｅｍ”。

ＩＢＭ　Ｊ、ＲＥＳ、ＤＥＶＥＬＯＰ、、　Ｎｏｖ、　
／？り７．　ｐｐ！ｌ’ｌ−にコｌには、１ｎ−１・ｎ
５−ｔｙｐｅの集束偏向装置が開示されている。

この集束偏向装置は、収差は大きく、シかもランディン
グ角も大きい。また、偏向器が電磁形であるから偏向速
度は遅い。

そこで、偏向器を多段に設けて、これらの偏向器を適当
に調整することにより、個々の偏向器によって生じる偏
向収差をお互いに打ち消し合わせ、系全体として、低収
差、低ランディング角を実現（ｊ） する試みがなされている。たとえば、Ｈ，Ｃ。

Ｐｆｓｌｆｆｅｒらにより’　Ａｄｖａｎｃｅｄ　ｄｅ
ｆｌｅｃｔｌｏｎｃｏｎｃｅｐｔ　　ｆｏｒ　　ｌａｒ
ｇｅ　　ａｒｅａ、ｈｉｇｈ　　ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ
　　ａ　−ｂｅａｍｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ　”、　Ｊ
、Ｖａｅ、Ｓｃｉ、Ｔｅｃｈｎｏｌ、μ９（＜’）、　
Ｎｏｗ／Ｄｅ　ｅ。

／９ｇ／、　ｐｐｌｏｋざ−１０６３に開示されたＶａ
ｒｉａｂｌｅ　ＡｘｌｓＬｅｎｓでは、ダ段の偏向器と
ｌっの動的非点補正器で、偏向収差とランディング角の
低減を図っている。このような多段偏向装置においては
、偏向収差を完全に除失でき、かつ垂直ランディングも
満足させ得ることが、Ｔ、Ｈｏｍｏｋａｗａにより、＠
Ｓｙｓｔｅｍａｔ１ｅ　ｅｌＩｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ
　ｔｈｉｒｄ　ｏｒｄｅｒａｂａｒｖａｔｌｏｎａ　Ｉ
ｎ　＠１ｅｅｔｒｏｎ　ｂｅａｍ　ｓ＋ｅａｎｎＩｎｇ
　ｓｙｓｔｅｍ”。

０ｐｔｉｋ、　Ｖｏｌ　、ｔＡ　’Ｎｏ、／　（／９１
０　）ｔ　ｐｐコ／−３０で理論的に証明されている。

しかし、この場合には、偏向段数が多いので、偏向器駆
動電源の個数が増える。この種の露光装置の電源は極め
て高価であることを考えると、露光装置のコストが高く
つく。また、偏向段数を増やすにつれて、製作技術に高
度なものが要求され、これも装置実現の際の障壁となっ
ている。

（６） そこで、本発明の目的は、簡単な構成で、収差およびラ
ンディング角を同時に低減するようにした荷電粒子ビー
ム用集束偏向装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、フリンジ部のない一様電磁界を目
指すのではなく、集束偏向装置に生じる電磁界のフリン
ジ部を生かし、このフリンジ部を適切に調整して、フリ
ンジ部のない一様電磁界の場合と同等に、収差およびラ
ンディング角の小さい電磁界分布を簡単な構成で得るよ
うにした荷電粒子ビーム用集東偏向装置を提供すること
にある。

このような目的を達成するために、本発明による集束偏
向装置は、荷電粒子ビームを集束する電磁レンズと、こ
の電磁レンズの内側に、電磁レンズの中心線とほぼ同心
にして、所定の磁界分布を与えるように上述の中心線の
方向に分割して配置された磁性体による複数個のリング
状磁極と、これらリング状磁極の内側に、電磁レンズの
中心線とほぼ同心にして、所定の電界分布を与えるよう
に電磁レンズの円周方向に分割され、中心線の方向に延
在して配置された複数個の偏向Ｎ極を有し、その内部を
ビームが通過するようにし、その通過ビームを、偏向電
極に印加する電圧に応じて、偏向させる一段の静電偏向
器と、ビームの通路に沿って、静電偏向器の物面側およ
び像面側に電磁レンズの中心線とほぼ同心にして配置さ
れたリング状接地電極とを具備する〇 本発明の好適例においては、リング状磁極の間に非磁性
体によるばば同径のリング状スペーサを介挿し、リング
状磁極の中心線方向の厚さおよびリング状スペーサの厚
さにより、集束磁界の分布を調整するようにする。

更に、リング状接地電極と静電偏向器との間に電界調整
用空隙を設け、この空隙の大きさに応じて偏向電界の分
布を調整することもできる。例えば、上述の空隙を狭く
すれば、偏向電界のフリンジ部は急峻な分布となる。な
お、偏向電界のフリンジを急峻にするためには、リング
状接地電極の内径を偏向電極の内径より小さくしてもよ
い。

更にまた、本発明では、静電偏向器の像面側端は、上述
した中心線の方向において、リング状磁極の像面側端よ
り物面側にずれて配置するのが好適である。

なお、静電偏向器と接地電極は同一内径とするのが好適
である。

本発明の他の好適例では、電磁レンズ用コイルを収容す
る第１空所、リング状磁極を収容する第コ空所および静
電偏向器と接地ｉ！極を収容する第３空所を有する外匣
を具え、この外層け、静電偏向器の物面側に配置された
リング状接地電極の物面側を覆うように内側に突出した
周縁を有する。

そして、第１および第２空所の間には、第コ空所を真空
封止すると共に、リング状磁極の位置決めを行う非磁性
体による封止部材を設ける。

更に加えて、像面側のリング状接地電極は、偏向電極を
支持する７ランジを有するのが好適である０ 静電偏向器のうち、リング状磁極からずれて物面側に突
出している部分の周囲には、非点収差補正コイヘルを配
置することができ、さらにこの非点（９） 収差補正コイルのまわりに動的焦点補正コイルを配置す
ることができる◇ 以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の実施例の構造を模式的に示すものであ
る。ここで、ｌは電磁レンズ、コは集束コイル、３は電
磁レンズｌの内部におかれた磁性体によるリング状磁極
、ダは静電偏向器、ＳとＳ′は静電偏向器ダの前後に配
置されたリング状接地電極、６はリング状磁性体３を保
持する非磁性体スペーサ、ｔおよびｔ′は電極よおよび
！′と偏向器亭との間に設けた電界調整用空隙である。

該静電偏向器ダは、集束磁界と偏向電界が重なり合うよ
うに電磁レンズｌの内部に配置されている。

なお、リング状磁極３は例えば内径的ざＯｗｘｓ外径約
／、２（１）　ＩＥＩ　ｓ厚さ３〜／！ｒｍのパーマロ
イで作られたリングであり、その中心線方向にスペーサ
６と交互に積層する。静電偏向器ダの電極、リング状接
地電極夕及びスペーサ６はいずれも非磁性体の導体で例
えばりん青銅で作られている。また、上記静電偏向器ダ
は円周方向に分割された１側辺（／θ） 上、通常はざまたは／−個の電極で構成され、各電極は
通常長さ５０〜ｌり０ｍ１ｍのもので、板状、棒状、円
筒状などの要素（形状は任意であるが、同一形状のもの
を使用する。）をそれぞれ絶縁してかご形に、電磁レン
ズｌと中心をほぼ同じくするように配置されている。本
例では、これら電極は円筒をなし、その内径は例えば約
ｌｌ０ｍ　、外径はＳＯ〜６０闘である。

ここで次のような方法で、電磁レンズｌの内部の集束磁
界および偏向電界の分布を調整する。

（１）　　１ｌｆｆｉレンズ／の内部に置かれたリング
状磁極３の取付位置、内径、外径、断面形状等をパラメ
ータとして適宜選択することにより、集束磁界分布のフ
リンジ部を調整する。

（，２）静電偏向器ダの電極の取付位置、内径、外径、
幅断面形状、及び静電偏向器グの前後に配置されたリン
グ状接地電極左の取付位置、内径、外径、幅、断面形状
をパラメータとして適宜選択することにより、偏向電界
分布のフリンジ部を調整する。

このような方法で集束磁界分布と偏向電界分布のフリン
ジ部を調整することにより、収差が少なく、ビームを像
面にほぼ垂直に、すなわち低ランディング角で入射せし
める荷電粒子ビーム用集束偏向装置を実現することがで
きる。

前述したように、完全に一様の強さの集束磁界と偏向電
界を実際の集束偏向装置において実現することは困難で
あり、集束磁界分布、偏向電界分布にフリンジ部が生じ
、これらフリンジに起因する収差が生じる。しかし、本
発明においては、上述した電磁レンズ及び静電偏向器の
パラメータを適宜変えることにより、集束磁界分布およ
び偏向電界分布のフリンジ部の位置および幅を容易に制
御することが可能で、各フリンジによって生じる収差と
ランディング角の増加を互いに打ち消し合わせるように
、磁界分布および電界分布′？、Ｉｉ整することができ
る。その結果、収差およびランディング角の増加を軽微
におさえることができる。

更に詳述すると、本発明者は、集束磁界と偏向電界とが
重畳された系に対する収差公式を解析した結果、上述し
たリング状磁極３、偏向電極ヶ、リング状接地電極Ｓに
よって集束磁界分布および偏向電界分布を調整すれば、
静電偏向器を、従来のように多段にせずに、単に１段の
みでも、フリンジ部に起因する収差およびランディング
角への影響を打消して、低収差低゛ランディング角を実
現できることを見出した０ ここで、第、２Ａ図から第２０図に示すように、軸上で
の集束磁界および偏向電界の分布に１つだけフリンジが
あるとし、そのフリンジを適宜の波形、例えば正弦波形
で近似したときの、フリンジ位置と偏向非点収差係数と
の関係を第３図に示す。

ここでフリンジ幅は一定とし、フリンジ位置をパラメー
タとする。第一八図および第、２Ｂ図はそれぞれ、レン
ズ磁界分布の物面側および像面側にフリンジがある場合
を示し、第一０図および第２０図は、それぞれ、偏向電
界分布の物面側および像面側にフリンジがある場合を示
す。

今、修正前の偏向非点収差は第３図のＡ点にあるものと
する。このとき、集束磁界の物面側お上（／３） び像面フリンジ（Ｉ）および（１１）は、それぞれ、第
４’　Ａ図の位置にあり、これらフリンジ（１）および
（ＩＩ）は第３図のＸ点（１）およびＸ点（ＩＩ）に対
応する。同様に、偏向電界の物面側および像面側フリン
ジ（Ｉｌ［）および（鴎はそれぞれ第４ＺＢ図の位置に
あり、これらフリここて、像面と物面との距離は、２０
θ關としている。ビーム開き半角！　ｍｒａｄ　、偏向
量７．θり隨において、Ａ点の収差係数は偏向非点収差
量０．３６μｍに対応している。他の主要収差について
は、偏向コマ収差は０．１０μｍ１ビームエネルギー分
散ｌ×７０　　”に対する偏向色収差はＯ，２３μｍ１
ランデイン角は一コｊｍｒａｄ／　／絽であった。この
例では、偏向非点収差が大きいので、これを低減させな
ければならない。そのために本発明では、フリンジの位
置と幅を修正して、第３図の偏向非点収差を、理想状態
を示す原点０に近づけるようにする。

第４ＬＡ図および第＋Ｂ図において、各フリンジ位置を
左および右に移動させると、第３図の曲線において、フ
リンジ位置は、それぞれ、ＬおよびＲで示す方向に移動
する。例えば、第＋Ｂ図において、偏向電界像面側フリ
ンジ（ト）を左に動かすと、第３図のＸ点（ト）はＬ方
向へ動くので、Ａ点も原点に近づいて小さくなる。例え
ば第１１Ｂｌｉｌにおいて、フリンジ（ト）を３１１だ
け左に動かすと、Ａ点はＢ点に移動して、偏向非点収差
が０．．２４μｍに低減した。

このときの偏向コマ収差は０．／／μｍ１偏向色収差ｏ
、ａｓμｍであり、ランディング角は八ｇｍｒｈｄ／／
ｘ？となった。この結果、主要収差のうち、偏向非点収
差をコ／３にでき、かつ他の収差はほとんど変化しなか
った。

以上では、電磁界分布のフリンジ位置の修正によって偏
向非点収差を低減させる例を示したが、実際の設計では
、偏向コマ収差、偏向非点収差、偏向色収差およびラン
シεグ角をフリンジの位置および幅との関係を第を図か
ら第７３図のように求め、これらの関係に基づいて各種
収差およびランディング角を同時に低減させる最適のフ
リンジ位置および幅を求める。ここで、第を図から第７
３図におけるフリンジの位置および幅は第１＋Ａ図およ
び第１４ｔＢ　図に示すように定砂しておく。例えば第
１１１Ａ図において集束磁界の物面側のフリンジ幅はＷ
ノ１、その位置は２ノｌで定義する。

以上のようにして、例えば第１．ｔＡ図および第７３Ｂ
図にそれぞれ点線で示すような最適集束磁界分布および
最適偏向電界分布が得られる。

第１ｋＡ図および第１．ｔＢ図の電磁界分布を比較して
みると、集束磁界および偏向電界の物面側のフリンジ位
置は共に一致してい名。集束磁界は像面側に近づくにつ
れ比較的綬やかな正弦波で大きくなり、物面と像面との
中間位置付近で一様な強さの部分が少しあり、その後再
び緩やかな正弦波で減少している。

ここで、注目すべきことは、集束磁界の像面位置で零と
はならずに像面位置を少し越えた位置すなわち試料に重
なる位置にまで延びている点である。これに対して偏向
電界は集束磁界に比べると物面位置から急峻な正弦波で
立上り、しばらく一様な強さの偏向電界を保ち、像面侮
近くで立下つている。このとき、集束磁界とは異なり像
面位置では偏向電界は完全に零となっていることは注目
すべき点である。

このように像面位置付近で偏向電界が零であっても集束
磁界が有限値をもっているため、偏向電界に起因する荷
電粒子のズレを集束磁界により試料ぎりぎりまで修正す
ることができるので、ランディング角や収差特に非点収
差を低減できる。更に、両フリンジ部分を除き偏向電界
が一様なので小さい電圧で大きな距離だけ荷電粒子を偏
向させることができ、以て装置の感度を高めることがで
きる。

かかる最適電磁界分布を実現する集束レンズおよび偏向
器の具体的形状を次のように決定する。

集束レンズについては、第１図に示した各リング状磁性
体３の個数および幅と間隔とを遂次修正しながら磁界分
布を第１．５−Ａ図に示した最適分布に合わせた。リン
グ状磁極３の内径は、その内部に偏向器を収容できるよ
うに定めた。このリング状磁極３は、集束コイＡ１．２
の巻きの不均一による磁界の不均一さを緩和する作用を
する。

偏向電極ｙの長手方向の長さおよび偏向電極ダとリング
状接地電極よ、３との間隔を遂次修正しながら、電界分
布を第１ｊＢ図に示す最適分布に舎弟１！ｒＢ図の電界
分布を実現することができる。

製作精度を向上させるために、偏向電極グとリング状接
地電極！、ｊ′は同径とした。

このようにして形成した本発明による集束偏向装置の各
部の寸法の一例を第７６図に示す。これらの寸法の単位
は鰭である。この集束偏向装置によれば、第１ｊ−Ａ図
、第１ｔＢｌｉ！Ｊに実線で示す集束磁界分布および偏
向電界分布がそれぞれ得られた。なお、本伝では、偏向
電極グをリング状磁性体３より物面側にずらして配置す
る。偏向電極ダと接地電極！、ｊ′とは同一内径とする
。

次に、本発明集束偏向装置の具体的構成の一例を第７７
図に示す。ここで、第１図と同様の個所には同一符号を
付すことにする。第７７図において、／／および／コは
集束コイルスを収容する磁性体外匣であり、これら外匣
／／および／、２をねじ／３で固着し、スペーサ／４’
上にコイルスを載置する。更に外匣／／。

７．２にはリング状磁極３および偏向器りと接地電極ｊ
、３′を収容する空所を設ける。コイルスの内周面には
中空円筒状の非磁性体による真空封止部材／３を配置す
る。この真空封止部材／Ｓは、その内部を真空に封止す
ると共に、リング状磁極、例えばパーマロイによる電極
３とりん青銅によるスペーサ乙の位置決めも行う。この
真空封止部材／３を０リング／６および／７により外匣
／／および／コに気密状態に固着する。更に、真空封止
部材／３には、静電偏向器の偏向電極ダに接続されたピ
ン／ざに接続されたコネクタ／９を取付けると共に、非
点収差補正コイルボビン〃にコイル、２／を巻いて構成
する非点収差補正器に接続されるコネクタピン〃をモ取
付ける。これらコネクタピンコλは更に外匣／／および
／、２に取付けたコネクタｎに接続される。−グは、非
点収差補正器のまわりに配置した動的焦点補正コイルで
ある。外、１匣／コには、集束コイルスに給電するため
のコネクタｊをも取付ける。ｊＡはシールド用電極で、
中空円筒形状をしており、偏向電極保持用絶縁体ｇを介
して、偏向電極グをささえる作用をする。

第１図に示したリング状接地電極＆、＆’のうち、像面
側の電極ｊ′は、物面側電極夕と同一形状でもよいが、
本例においては、静電偏向器グを支持するスペーサとし
ても作用するように、７ランジよＡ′をもつと共に、物
面側電極！よりも軸方向に長い環状とする。そして、こ
の環壁面には、真空にひくための孔＆　Ｂ’をあけてお
く。更に、外匣／／の上端部には、物面側リング状接地
電極５を覆う７ランジ／／ｋを形成して、装置内磁場が
物面側へ及ばないようにする。

なお、静電偏向器グは、リング状接地電極３とスペーサ
６との組合せに対して、物面側にずれて配置するので、
ぞれに合わせて、外匣／／の上面部／／Ｈの厚さを外匣
／、：ｌの下面部／、２Ａの厚さよりも厚くしておく。

更に、第７７図において、３／は集束偏向装置物面にお
けるビーム形状を確認するために用いる標準試料を置く
ための試料台、３．２は試料台３／からの反射電子検出
用のディテクタ、３３はウェハ用試料台１３グは試料台
３３上のビーム状態を検出するディテクタである。

第１ｇ図は、第７７図において用いる静電偏向器りのみ
を物面方向から見た図である。ここで、第１り図と同一
部分には同一符号を付しである。静電偏向器グの外周に
は、絶縁体７を介してシールド電極、２６を設け、これ
らのシールド電極コロは等電位、例えば接地電位に保っ
である。シールド電極ムは導体、例えばりん青銅な用い
て形成することができる。さらに第７７図に示すように
、シールド電極には偏向電極に結線するための孔、２６
Ａをあける。

この孔ＪＡＡにはさらに絶縁体２６　Ｂを充填し、絶縁
体、２６Ｂには孔、２６Ｃをあける。接続用ピン／ｆを
孔ムＣ内に挿入して偏向電極ダと電気的に結合する。

第１ｇ図に示すように、静電偏向器の内部から偏向電極
ダを見る場合、分割された偏向電極グの間には絶縁体ｔ
は見えず、外周に配したシールド電（コ／） 極ユ６が見える構造になっている。このような構造にす
ることによって絶縁体ざがチャージアップすることを防
ぐと共に、外からの電場の影響とシールド電極、ＩＡに
よってシールドし、静電偏向器の制御性を向上すること
かできる。

本発明による集束偏向装置を製作する際、種々の製作誤
差に対する許容値（許容誤差と呼ぶ）を考慮しなければ
ならない。これら許容誤差は、製作誤差によって生じる
総合収差の増加を評価することにより決定できる。第１
表に、総合収差００．２μｍ以下という条件から数値Ｈ
［算によって求めた許容誤差を示す。第１表に示した１
１種類の誤差が、種々の製作誤差の中で実際上重要な誤
差である。

（、〃） 第　　　ｌ　　　表 以上説明したことかられかるように、本発明によれば、
電磁レンズと静電偏向器のフリンジ部の電磁界を適切に
調整することにより一様電磁界分布の場合と同様に低収
差かつ低ランディング角を、７段偏向器という簡単な構
成で実現できる。偏向器は７段であるから、偏向器駆動
用の高速度高精度ＤＡ変換器および増幅器の個数が少な
くてすみ、装置のコストが低減できる。しかも、本発明
では、偏向器が静電形であるから偏向速度が速い。

【図面の簡単な説明】

第７図は本発明装置の基本構成を示す縦断面図、第６図
〜第７３図は集束磁界および偏向電界のフリンジの説明
図、第３図はフリンジ位置と偏向非点収差係数との関係
を示す特性曲線図、第＋Ａ図および第４ＺＢ図は修正前
の軸上県東磁界および軸上偏向電界の分布図、第！ｒＡ
図および第５８図は修正後の軸上県東磁界および軸上偏
向電界の分布図、第を図は偏向コマ収差係数とフリンジ
幅との関係を示す特性曲線図、第７図は偏向コマ収差係
数とフリンジ位置との関係を示す特性曲線図、第ｔＨは
偏向非点収差係数とフリンジ幅との関係を示す特性曲線
図、第９図は偏向非点収差係数とフリンジ位置との関係
を示す特性曲線図、第１Ｏ図は偏向色収差係数とフリン
ジ幅との関係を示す特性曲線図、第１／図は偏向色収差
係数とフリンジ位置との関係を示す特性曲線図、第７．
２図はランディング角係数とフリンジ幅との関係を示す
特性曲線図、第７３図はランディング角係数とフリンジ
位置との関係を示す特性曲線図、第１４’Ａ図および第
１１ＩＢ図は第６図〜第７３図におけるフリンジの位置
と幅の定義を示す説明図、第１！Ａ＠および第１ｊＢ図
はそれぞれ最適および実際の軸上磁界分布および軸上電
界分布を示す特性曲線図、第１６図は本発明集束偏向装
置の構造と各部寸法の一例を示す縦断面図、第７７図は
本発明集束偏向装置の具体的構造の一例を示す縦断面図
、第１ｇ図はシールド電極を有する静電偏向器の一例を
示す横断面図である。 ／・・・電磁レンズ、 コ・・・集束コイル、 ３・・・リング状磁性体による磁極、 り・・・静電偏向器、 ５・・・リング状接地電極、 ５′・・・リング状接地電極、 ｊＡ’・・・フランジ、 ｊＢ’・・・真空引用孔、 ６・・・非磁性体スペーサ、 （，２５） ７・・・偏向電極保持用絶縁体、 ざ・・・電界調整用空隙、 ｇ′・・・電界調整用空隙、 ／ハ・・磁性体外匣、 ／／Ａ・・・７ランジ、 ／／Ｂ・・・磁性体外匣上面部、 ７．２・・・磁性体外匣１ ／コＡ・・・磁性体外匣下面部、 ／３・・・固定用ねじ、 ／ダ・・・スペーサ、 ／左・・・真空封止部材、 ／６・・・０リング、 ／り・・・　０　リ　ン　グ、 ／ｌ・・・電極接続用ビン、 ／ｑ・・・コネクタ、 〃・・・非点収差補正コイルボビン、 コバ・・非点収差補正コイル、 ココ・・・コネクタピン、 嘘・・コネクタ、 評・・・動的焦点補正コイル、 （ム） 、２り・・・コネクタ、 ム・・・シールド用電極１ ．２ＡＡ・・・結線用孔、 ２ｘＢ・・・絶縁体、 コロＣ・・・結線用孔、 ３／・・・試料台、 ３コ・・・反射電子検出用ディテクタ、３３・・・ウェ
ハ用試料台、 ３ダ・・・ビーム検出用ディテクタ。 特許出願人　　日本電信電話公社 （２７） 第２Ａ図　　　　　　　　第２Ｂ図 第２Ｃ図　　　　　　　　第２Ｄ図 丁りＯロイを自コネクｂ 第３図 Ｍｌｌｌｌ　　　（Ｉｌｌ／　　　　　　　　　（／Ｖ
〕　　　（Ｈ）第１３図 −２１０−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）荷電粒子ビームを集束する電磁レンズと、該電磁レ
   ンズの内側に、該電磁レンズの中心線とほぼ同心にして
   、所定の磁界分布を与えるように前記中心線の方向に分
   割して配置された磁性体による複数個のリング状磁極と
   、該リング状磁極の内側に、前記電磁レンズの中心線と
   ほぼ同心にして、所定の電界分布を与えるように前記電
   磁レンズの円周方向に分割され、前記中心線の方向に延
   在して配置された複数個の偏向電極を有し、その内部を
   前記荷電粒子ビームが通過するようにし、その通過荷電
   粒子ビームを前記偏向電極に印加する電圧に応じて偏向
   させる一段の静電偏向器とを具備したことを特徴とする
   荷電粒子ビーム用集東偏向装置。 、２、特許請求の範囲第１項に記載の荷電粒子ビーム用
   集束偏向装置において、前記荷電粒子ビームの通路に沿
   って、前記静電偏向器の物面側および像面側に、前記電
   磁レンズの中心線とほぼ同心にしてリング状接地電極を
   配置したことを特徴とする荷電粒子ビーム用集束偏向装
   置。 ３）特許請求の範囲第２項に記載の荷電粒子ビーム用集
   東偏向装置において、前記リング状接地電極と前記静電
   偏向器との間に電゛界調整用空隙を設け、該空隙の大き
   さに応じて偏向電界の分布を調整するようにしたことを
   特徴とする荷電粒子ビーム用集束偏向装置。 ＩＩ）特許請求の範囲第２項に記載の荷電粒子ビーム用
   集束偏向装置において、前記静電偏向器の像面ｇｓ端を
   、前記中心線の方向において、前記リング状磁極の像面
   側端より物面側にずれて配置したことを特徴とする荷電
   粒子ビーム用集束偏向装置◎ ５）特許請求の範囲第コ項に記載の荷電粒子ビーム用集
   束偏向装置において、前記偏向器と前記接地電極とはほ
   ぼ同一内径を持つことを特徴とする荷電粒子ビーム用集
   束偏向装置。 ６）特許請求の範囲第一項記載の荷電粒子ビーム用集束
   偏向装置において、前記後方のリング状接地電極は前記
   偏向電極を支持する７ランジを有することを特徴とする
   荷電粒子ビーム用集束偏向装置。