JPS60185352A - 荷電粒子光学システム - 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】 この発明は、電子とイオンの両方の、微細焦点ビーム形
成用の荷電粒子光学システムに関するものである。その
中で微細に焦点が合わされた電子のビームが、ターケ゛
ソトの画像を作りまたはターケゝットを修正させる目的
のために、ターケゝソトを通って屈折される走査電子ビ
ーム装置は、広く実用化されている。この方テコゞりに
属する最初の装置は、固体試料の表面から（Ｓｍｉｔｈ
と０ａｔｌｅｙ　＋１９５５Ｂｒｉｔ、Ｊ、Ａｐｐｌ、
Ｐｈｙｓ、６．３９１−３９９参照）、または薄い試料
からの伝達内において（Ｃｒｅｗｅその他、］、　９６
８　、　Ｊ、Ａｐｐｌ、、Ｐｈｙｓ、　３９　、５８６
１−５８６８参照）画像を形成することができる走査電
子顕微鏡であった。固体試料でば５　ｎｍ　Ｊ：り良好
な、透過試料では０．５ｎｍより良好な解像力で画像を
作ることができた。この顕微鏡からマイクロエレクトロ
ニクス装置加工用のパターンを作り出すだめの、（５） 走査電子ビームマイクロ加工装置が発達してきた。、こ
れらの装置においては、微細焦点電子ビームが。

マスクプレー１・か、または部分的に加工された半導体
装置ウェーハのどちらかの表面上にめっきされた電子受
感抵抗体層の上に、コンピュ、−タ制御のもとで屈折さ
れて、この抵抗体層が、引続いて選択的に溶解されて、
エツチングまたはイオン移植のような次のプロセスを受
けるべき区域を決定するパターンを形成することができ
るようになる。

電子ビームよりはむｌ〜ろイオンビームを使用する、類
似した範囲の装置を作ることは可能である。しかし、従
来のガス放電イオン発生源は余りに大きく、１だ電子ビ
ームシステムにおいて利用できるものに匹敵する直径と
電流で、焦点を合わされたビームをもった走査イオンビ
ームシステムの基礎として使用するには、発生するイオ
ンの電流密度　′が小さすぎる、比較的寸法が小さく、
輝度が高い、最近発明された液体−金属電界イオン化源
（Ｃ１，ａｒｎ−ｐｉｔｔその他、１９７５　Ｊ、Ｖａ
ｃ、Ｓｃｉ、Ｔｅｃｈｎｏｌ　、　１２　＋１２０８参
照）によって、有用なイオン流を運搬しく６） 得る直径がミクロン未満のイオンビームを作り出すこと
ができるようになった。その結果としてでキタ走査イオ
ンビームシステムは、電子ビームと同様に、画像形成と
マイクロ加工の両方に使用されている。走査イオン顕微
鏡（Ｃ１，ｅａｖｅｒ、　１９８３ＥＭＡＧ８３１ｎｓ
ｔ、円〕ｙｓ　、Ｃｏｎｆ　、Ｓｅｒ　、参照）は、電
子顕微鏡では利用できない方式で画像化を行うことがで
きる（　Ｌｅｖｉ−８ｅｔｔｉその他、１９８３　Ｎｕ
ｃｌ、Ｉｎｓｔｒｕｍ。

ａｎｄ　Ｍｅｔｈ、２０５　、２９９−３０９参照）一
方、走査イオンビーム平版印刷器は、抵抗体層にパター
ンを作ることができるばかりでなく、寸たドーピング剤
の、マスクなしイオン直接移植用およびマイクロ加工作
業用にも使用することができる（　Ｃ１ｅａｖｅｒその
他、１９８３　、　”　Ｍｉ　ｃｒｏｃｉ　ｒｃｕ目；
　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ”Ａｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｒｅ
ｓｓ　；およびＷａｇｎｅｒ、　１９８３５ｏｌｉｄＳ
ｔａｔｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌ、Ｍａ、ｙ１９８３　、９７
−１０３参照）。

顕微鏡においても、丑だマイクロ回路製造装置において
も、イオンと電子の両方の、微細焦点ビームが、同時に
か、捷だは急速シーケンスで走査されることが有利であ
る。顕微鏡においては、走査された電子とイオンのビー
ムを使用して、種々の画像形成方式から取量された情報
の比較を行“うことができる。一方、マイクロ回路加工
においては、例えば走査された電子ビームを・やターン
登録用の基準マークの検出に使用し、次にイオンビーム
を移植またはマイクロ加工に使用するなど、二つの焦点
ビームを異なった処理段階において使用することができ
る。これらの目的のためには、屈折走査シグナルがない
ときに、直径がミクロン未満のイオンビームと電子ビー
ムを同一の軸上に形成することが必要である。電子は、
静電式かまたは磁気式かのいずれかのｌ／ンズを用いて
焦点を合わすことができるが、イオンの質量対電荷の比
が比較的大きいために、静電式レンズを使用することが
必要となる。対物レンズ（ターケゝノド上に、微細焦点
ビームを形成する最終的１／ンズ）は、良好な光学的性
能を得るためには、わずか数ミリメートルの短い作動距
離をもつ必要があり、従って、ターケゞノド」二に収束
する異なった傾斜軸がある二つのレンズをもっと考える
ことは実際的ではない。

入射が傾斜していると、屈折したイオンビーム電子のビ
ームによっておおわれた走査フィールドの合致に関して
、極めて重大な問題が持ち込まれるものと思われる。

従って、組合せビームシステムにおいては、イオン用と
電子用として共軸対物レンズが必要である。この発明に
おいては、イオン用と電子用の両方に共通なレンズを使
用することによって、この結果を達成しようと努めてい
る。

この発明によれば、電子とイオンの両方の、微細焦点ビ
ームを構成するための荷電粒子光学システムが提供され
、このシステムには、電子発生源。

イオン発生源、並びに単一の静電式対物レンズが含まれ
、このレンズには、光学的軸に清って配置された少なく
とも２個の電極があり、レンズ電極電位と、レンズに入
る粒子のエネルギーによって、レンズハイオンと電−子
の両方のビームが、ターケゝノドと一致している、共通
のターケ８ソト平面」二に焦点を結ぶようになったもの
である。

この発明の光学システムは、電子ビームあるいｒ　ｏ　
′Ｘ は正または負に荷電されたイオンの電子が、どちらか一
つが選択されたある時点に、捷たは自動制御のもとで、
例えば引続いて交互に、あるいはイオンと電子の両方が
同時に焦点を結ぶ必要があるところに応用できることが
わかるであろう。一つの実施態様においては、静電式レ
ンズは３測寸たけそれより多い電極をもち、そのうち最
も外側の電極は同一電位にある（共通電位とするが必ず
しもアース電位とする必要はない）ので、両方の種類の
粒子は、レンズに入射時と同じ値のエネルギーをもって
レンズから出てくる。一般的に言って、イオンと電子の
ビームは、相反する極性をもった荷電粒子に対するレン
ズの焦点特性の違いを補償するために、レンズに入る前
に異なった電圧によって加速されていることが必要であ
る。この種類のレンズの特殊な例は、３要素単レンズで
あって、このレンズでは一種類の粒子はレンズに入ると
きに加速され次に減速され、一方、他の種類のものは最
初に減速される。これについては、後でさらに詳しく説
明するつもりである。同じ電圧で入る（１０） イオンと電子に対しては、最初に減速する操作力式では
、より強い焦点特性を示す。従って、同一”ｌ”１７１
Ｔにおいて焦点を結ぶべき二つのビームについては、最
初に減速をうけるべき粒子が、より高い電圧をもってレ
ンズに入らなければならない。

今ひとつの実施態様においては、静電式レンズには３個
またはそれより多い電極があり、その最も外側の電極は
異なった電位をもつ。従ってレンズを）ｍしての通路内
においては、一つの種類の粒子には正味の加速度が、他
の種類の粒子には正味の減速度がかかり、一方、レンズ
内においては、一つの種類の粒子は最初に加速されて次
に減速され、他の種類の粒子は最初に減速されて次に加
速される。このシステムの単純化された形態においては
２個の電極があって、１種類の粒子はＩ）を調に加速さ
れ、他の種類の粒子は単調に減速されるものと思われる
。より望捷しい実施態様ておいては、対物レンズに入る
、イオンと電子のビームは別々の荷電粒子光学コラムに
よって作り出さね、対物レンズの前で、電界丑たは磁界
（またけ電界と磁界の両方の組合せ）で構成さ旧だ屈折
プリズムによって組合わされる。プリズム界は、電子ビ
ーｌ、とイオンビームが卯独で捷たは引経ミいてか、あ
るいは」たばこれらのビームが同時に、対物レンジごの
方に向くように調節することができる。

図ＩＡに示された３要素静電式単レンズは、同一の電位
（通常、アース電位）にある２個の夕１．１１１１電極
１，２と、高い電位■にある中央電極３とから成ってい
る。すべての電極には、その−まわりに円筒状対称にな
っている、システム軸４．１−に九い穴があげられてい
る。このｌ／ンズは二つの方式で操作することができる
、すなわち図１Ｂにおいては、中央電極の電位は、外側
電極の電位と、荷電粒子発生源（図示されていない）の
電位との間の値にあるので、レンズ内を通過する間に、
粒子は初めに減速され、続いてその最初の速度丑で加速
される；図１Ｃにおいては外側電極の電位は、粒子発生
源の電位と、中央電極の電位との間の値にあるので、粒
子は初めに加速され次に減速され１５゜この配列は電子
に適した極性をもって示してあり、それに対する代表的
な軌道が図ＩＤに示されている。焦点を合わぜるために
必要な電位は、二つの方式ではむしろ異なっていて、初
めに減速される方式では粒子は全ビーム電位の約８０％
はど遅らされる一方、初めに加速さねる方式では粒子は
ビーム電位の約１５０係はど加速される。

同様の光学特性は、その外側電極の電位が同じでなくて
、レンズを通過する荷電粒子に対して正味の加速度寸た
は減速度がかかるレンズを用いて作り出すことができる
。電極が２個しかない単純化した形態を使用することが
できる場合もいくつかある。システムの粒子に影響を及
はさないで必要な電界を作り出すために、３個以上の電
極を使用することができる。

正イオンと電子の両方に同一のレンズを使用した場合に
は、粒子の一つの組に対しては最初に加速する１／ンズ
として作用し、一方他の組に７Ｊ’　しては最初に減速
するレンズとして作用することになる。イオンと電子の
ビームがレンズに到達する前に、等しい電位差に」、っ
て加速されている場合に（１３） は、レンズはイオンと電子に対ｌ〜で異なる焦点距離を
示すことになる（平行入射ビームにおいては、初めに減
速された粒子は、初めに加速された粒子よりも、ずっと
レンズに近いところで焦点を結ぶはずである）。しかし
、二元ビーム器具（でおいてはビーム電位が等しい必要
がない場合がしばしばある、ビーム電位比が約２：１で
あっても正Ｉ７い光学的状態を得ることができる。例え
ば、図２に示されたレンズにおいて、中火電極３が＋４
．５１＜Ｖの電位をもち、外側電極が接地されていると
考えよう。−３０ｋＶにある陰極からの電子ビームに対
しては、レンズは最初に加速するレンズの役をしく電子
を約７５１＜Ｖまで加速する）、一方＋６０　ｋＶの発
生源からのイオンビームに対しては、最初に減速するレ
ンズの役をする（イオンを約１５ｋＶ−ｉで加速する）
。これらのレンズは同じ強さをもつものと考えられ、一
つのビームの電位を調整することによって、電子とイオ
ンの両方の焦点平面を一致させることに゛なるであろう
。

レンズ軸上の電位分布は、レンズ通過中のイオ（１４） ンと電子のエネルギ変動と共に、図２　Ｂに示されてい
る。図２Ａは、その結果として生ずるイオンと電子の軌
道を示している。イオンと電子は、レンズ外側では同一
の焦点を有するが、レンズ電界内では必ず［７も同一の
軌道をもたないことが注目される。二元機能対物レンズ
が、完全な光学システムに組込１れで、図３に示されて
いる。電子発生源には、陰極３３、ウェーイ・ルト電極
３４と陽極３５をもつ電子ガンおよび、総括して７で示
しである電子光学コラムが含捷れる。イオン発生源ては
、液体−金属イオン源２１、放出制御電極２２、加速電
極２３．２４をもつイオンガンおよに、キレンズ１，２
，３の軸４」二に、屈折され組合わされる。レンズ１，
２．３はイオンと電子のビームをターケ８ノド平面１２
斗の共通焦点に運ぶ作用をする。詳細な説明は、対物レ
ンズの軸４が垂直て゛あり、ターケゞノドは対物レンズ
の下にあるという仮定のもとで書かれている。このこと
は、’を子ビームとイオンビームシステムにおける通常
の（しかし変えられないものではない）実施方法に合致
していて便宜ヒ採用されたものであり、システム操作に
とって本質的なことではない。

レンズ電１ｉｉ　］、　、　２と３の−にカには、それ
ぞれが四極子又は八極子電極配列から成り、−１−下の
プｌ／−１−七ソｌ□　Ｉ　Ｏ、１１内に配置された電
気走査プレートがある。これらのものけレンズ収差を小
さく保ちながら、荷電粒子ビームをターク゛ノドに屈折
させて、ビームとレンズ中心のまわりに揺動させるだめ
の二重屈折器の作用をしている。同一の走査区域をおお
うべき場合には、イオンと電子に対して異なった屈折器
プレート電位をもつ必要があるが、このことはコンビ１
．−夕制御の走査シグナル発生装置によって容易に達成
することができる。屈折田七ノドの」二重には、最終レ
ンズ内に入る流れを決定する開ロストノブ１３があり、
その−１一方には、最終レンズに入る、イオン捷たは電
子のビームを選択することができる電気的屈折器プレー
ト１４−１．９から成る屈折プリズムシステムがある。

屈折プリズムシステムに入る、イオンと電子のビームは
、従来の要素で構成された光学コラム５゜６によって作
り出される。イオンガンは四極管形態であり、これには
液体−金属イオン源２１、放出制御電極２２と加速電極
２３．２４が含捷れる。

２５−２７の電極を含む３要素単レンズは、中間コンデ
ンサレンズとして作用する。陰極３３、ウェーイ・ルト
電極３４と陽極３５をもつ電子ガンの後には、コンデン
サレンズとして、２組の３要素単レンズ３６−３８と３
９−４１が続いている。

どちらのコラムにも、ビームアラインメントのだめの、
旬月的電極セット３０−３１と４．４．−４６と非点収
差除去装置３２と４７、並びに開口ストノブ２８，２９
と４−２　、４．３およびその他の標準要素が１徂込ま
れている。

屈折プリズムシステムは、イオンか捷たは電子のビーム
のいずれかを（寸たいくつかのシステムにおいては両方
のビームに組合わさなけれぽならない変量を）選択し、
それを、最終的ビーム焦点Ｃ１７） 直径増大の原因となると思われる、著しいゆがみをビー
ムにｈえることなく、対物レンズ］、２゜３の中を通過
させなければならない。この理由から、プリズムは最終
１／ンズの前にある交差点７に合致して置かれ、プリズ
ム構造はこの交差点に関して対称になるように作られて
いる。このことは図４に詳しく示されていて、次にこれ
について言及するつもりである。

プリズムシステムは、三対の静電式屈折器プレートから
成り、その一対］、　４．　、１．５は入射イオンビー
ムの軸上に、一対１．６　、１７は入射電子ビームの軸
−」二に、もう一対１８　、１９は出現するビームの軸
４上にある。最も簡単な操作方式では、各列の１枚のプ
レートに同一の電位が、他の１枚には大きさは同じであ
るが極性が逆の電位が与えられる。従って図示された例
においては、３枚のプレート１４，１６．１８は正であ
り、３枚のシレー　１−１５　、１７　、１９は負であ
る。そこで、電子ビームがイオンビームの電位より低い
電位に１で加速されているシステムにおいては、イオン
ヲ対（１８） 物１／ンズの軸に向ける屈折器プレート界によって、電
子は最終軸の外に屈折させられることになる。

二つのビームの軌道が図４に示されていて、左側のは電
子ビームの、右側のはイオンビームの軌道である。屈折
器フ０レート電位が、その間の比例性を保ちながら、そ
の大きさが減少したときには、イオンビームの代わりに
電子ビームが選択されることがあり得る。（中間の交差
点がプリズム内に対称に位置しているとき）、焦点状態
の設定を容易にするために、細かい金網の銅格子のよう
ノエ補助的焦点化ターケ゛ントを一時的にプリズム内に
挿入することができる。焦点を結ばせるために、伝達さ
れたビーム流、および格子へのビームの衝撃によって放
出された二次電子の集丑りを監視することによって、彫
型式を含んだ種々のやり方で格子の像を作らせることが
できる。

イオンと電子の両方のビームの交差点の寸わりの対称性
の全般的要求に適合するプリズムのいくつかの形態が図
５から８寸でに示されている。図５には、図４の構成が
示されていて、そこでは屈折器プレートの各列の１枚の
ゾｌ／　）１４，１６゜１８には等しい正電位がかけら
れ、他のプレート１、５　、１７　、１９には反対の負
電位がかげられているが、選択されなかったビーム内の
流れを監視するために、イオン収集装置４８と電子収集
装置４９とによって補足されている。図６には類似した
配置が示されているが、ここでは選択され′ＩＩ（かっ
たビーム用の上部のプレート対５２．５３は接地されて
いるので、ビームは屈折されずに、収集器４８．４９の
うちの該尚するものの中へ進んでいく。

イオンと電子のビームをターケ８ソト−Ｌに重ね合わせ
ることを要件とする応用例もいくつかある。

このことはプリズムシステム内に電界と磁界の両方を使
用することによって達成することができる。

電界はイオンと電子の両方を反対方向に、ビームの加速
電位のみによって浅才る限度丑で屈折させることができ
るー・方、磁界は、イオンと電子の質量対荷電比の差が
大きいために、イオンよりはるかに強く電子を屈折させ
る。図７に磁界と電界とを組合わせたプリズムが示され
ていて、この中では、屈折器ゾレート対５０，５９；６
０，６１；６２．６３には大きさが等しく反対の電位が
かげられていて、すべての粒子は同−界の作用を受ける
。磁界は二つのビームを収める平面に垂直であり、その
限度が点線６４で表わされている一対の極片によって作
り出される。電界はイオンに対して優勢な影響を及ぼ［
〜、磁界は電子に対して電界より強い影響を及ぼすので
、両方のビームは同じ軸］二に現れてくる。この計画は
、ターケゞノド上にわたってビームを独立してかつ同時
に走査することができるだめの、（単独の電気屈折器１
．０，１．１の代わりに）プリズムとレンズの間の、重
ね合わされた磁気式と電気式の屈折器と組合わすことも
できると考えられる。

（扶丁胤泊） ｒ９１） さらに変形されたものが図８に示されていて、ここでは
上方コラム５．６のうちの一つの軸（この場合にはイオ
ンコラム軸）が対物レンズ軸４と一致しているが、（選
択されたどちらかのビームに対する）システムの対称性
は保たれている。対称性を保つこの他の変形もげ能であ
り、一方では、対称性及び、プリズムがビーム内の交差
点に位置すべしという要件がゆるめられた場合には、こ
れに関連した構成を作り出すことができる。

図３に示されたシステム、では、両方の上方コラムにお
いて、電気式レンズ、屈折器と非点収差除去装置を利用
している。これはイオンコラムにおいては必要なことで
あり、電子コラムにおいては、磁気式光学要素を使用す
ることもできたとは考えられるが、やはりこれは便利な
ものである・電気式構成要素を専ら使用することが便利
であるのは、（分圧器抵抗器チェーンの使用によるか、
または間接的手段の使用のいずれかによって）電極への
給電がすべて連結されていて、すべての電極電位を同一
比率で変えることができる場合に、プリズ（２２） ノ・に入るビームのエネルギーが、焦点状態とカバ折状
態に変化を生じさせるととなく調節できることである。

陰極からおよびイオン源からの電流を一定に保つために
は、わずかな調節が必要であるにすぎない。この配置に
おいては、高電比およびそり、に関連した給電には三つ
のグルーノ０がある、すなわち、電子上方コラノ、内の
電極用、上方イオンコラム内の電極用および対物レンズ
のみのためのものである。プリズムへの給電は、どちら
かの選択すべき上方コラム用の給電と連結されている。

模範的な装置設定手順は、概略、次の通りであろう １　イオン発生源を、６０ｋＶでビームを作り出すよう
に設定して、プリズムシステム内の対称点に位置する焦
点化ターケ゛ットにイオンが到達すルヨウにする。プリ
ズムシステムは電圧が加えられて、イオンが対物レンズ
の軸４に清って向くようにする。

２、対物単レンズを使用して、イオンビームを最終的タ
ーケゝットにおける焦点に到達させる（この単レンズの
中央電極３は、北方コラム電極給電のいずれとも完全に
独立１−２だ、可変圧高電圧給電装置によって動かされ
るものと思われる）。

３、電子発生源を、３０　ｋＶで放出ビームを作り出す
ように設定して、プリズムシステムがそのビームを対物
レンズの軸４に沿って向くようにする。

４　電子ビーム電圧とプリズムシステム電圧を、対物レ
ンズ高電圧給電を変えないで、電子ビームがターケ゛ッ
ｌ−ｊ−の焦点に来る捷で変えていく。

５　必要に応じて微調整をくり返え；〜で行う。

この手順では、イオンビームは、それに対して任意では
あるが６０ｋＶという代表的な値が割当てられている、
比較的高い電圧にあるが、電子ビーム電圧が、例えば、
これより高い電圧にあるべきであるという原則には変わ
りはないことを予想している　さらにこの手順では、陰
極電流を一定に保つためのこれから先の調整と、イオン
と電子の両方のビームを同時に作り出すためて必要々、
付加的な調整は無視されている。

上述したシステムは、種ノｚの異なった状況において利
用することができる、例えば： 顕微鏡とマイクロ分析において。ここではイオンと電子
のビームが、二次電子とオーノエ電子の遊離、二次イオ
ンの遊離、可視光線又はＸ線の光子の生成ヲ含む手段に
よって、ターケ゛ソｌ□についての情報を作りｌｉｄず
ために、ターゲット表面上にわたって走査される。

顕微鏡とマイク「」分析において。ここではイオンビー
ムがターケ゛ットから材料をはね１」４させてターケゝ
ットヲ変化させ、それによって、例えば、イオンビーム
か捷たは電子ビームの走査方式において、試験のために
、埋もれた特性を発見するために使用されている。

ぞこではターク゛ゝットば、伝達顕微鏡の試料であり、
イオンビーム・がその試料を変化させ、またはこれを分
析することができるような構成になっている一方で、電
子ビームは試料の後にある一連のレンズによって像を形
成するための試料の照射に役立っている応用例である。

（２５） マイクロ回路加工において。ここではイオンと電子のビ
ームの間の種々の相互作用が利用されでいて、例えばそ
こではイオンビームが（抵抗体層の暴露により、イオン
移植により、スｉ”タリングプロセス捷たは化学的に援
助されたマイクロ加工プロセスにより、あるいはその他
の手段によって）われる基準マークを検出するために使
用されている。

【図面の簡単な説明】

図ＩＡは、既知の３要素単レンズの図解的側面図であり
、 図ＩＢとＩＣは、図ＩＡのレンズの軸に渚った、二つの
可能な電位の変動をグラフで示したものであり、 図ＩＤは、図１Ａのレンズを通る電子軌道の略図であり
、 図２Ａは、図ＩＡに類似した側面図であるが、この発明
に従って、イオンと電子のビームが共通／　＞１　） な焦点に集められる状態を示すものであり、図２Ｂは、
図１Ｂに似たものであるが、図２Ａに示された軌道を得
るに必要々それそ、ｈの電位を示すものであり、 図３は、この発明に従って構成された完全な光学システ
ムの図解的側面図であり、 図４は、図３のシステムのビーム組合せ形成部分の図解
的側面図であり、 図５から８−までば、ビーノ、絹合せの種々のイ（わり
の方法を図解的て示（〜だものである。 特許出願人 特許出願代理人 弁理士　山　本　恵　− （２７） 謂Ｎ 稈−浣ト 手続補正書（自発） 昭和６０年２月２１日 特許庁長官　志賀　手段 １　事件の表示 昭和６０年特許願第６７０９号 ２　発明の名称 荷電粒子光学システム ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　デュビリエ　ピーエルシー ４、代　理　人 住所　〒１０５　東京都港区西新橋１丁目５番１２号タ
ンパビル電話　５８０−　ｆ（５４０ ５補正の対象　− 図　面 ６　補正の内容 正式図面（内界に変更なし）を別紙の通り提出する。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子とイオンの両方の、微細に焦点が合わされた
   ビームを作り出すための荷電粒子光学システムにおいて
   、このシステムには、電子発生源、イオン発生源、並び
   に単一の静電式対物レンズが１．１れ、このレンズには
   光学的軸に清って配置された少なくとも２個の電極があ
   シ、レンズ電極電位とレンズに入る粒子のエネルギによ
   って、レンズは、イオンと電１の両方のビームがターク
   ーゞットと一致している共通のターケ゛ット平面上に焦
   点を結ぶようになっていることを特徴とする荷電粒子光
   学システム。
2. （２）　対物レンズには、光学的軸に渚って間隔をおい
   て配置された３個またはそれより多い電極があり、その
   最も外側の電極は同一電位にあるので、粒子はレンズに
   入ったときに持っていたと同じエネルギーをもってレン
   ズから出てくるようになり、内側にある単数捷たは複数
   の電極は、これより高い、あるいは低い電位にあること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の光学システ
   ム。
3. （３）その対物レンズには、光学的軸に宿って間隔をお
   いて配置された３個丑たはそれより多い電極があり、そ
   の最も外側の電極（複数）は異なった電位にあるので、
   粒子はレンズ内を通過するときに正味の加速度丑たは減
   速度を受けるようになっていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の光学システム。
4. （４）その対物レンズが３要素単レンズであることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項または第３項のいずれか
   に記載の光学システム。
5. （５）粒子の運動方向内では対物レンズの前に屈折プリ
   ズムがあり、それぞれの発生源からのイオンと電子のビ
   ームを結び合わせる操作が可能であることを特徴とする
   前述の特許請求の範囲のうちのいづれか一つに記載の光
   学システム。
6. （６）屈折プリズムには、それを通ってそれぞれのビー
   ムが通過する電界および／または磁界を作り出す手段並
   びにその単数丑たは複数の界を、電子ビーム、才たはイ
   オンビームあるいＧ土その両方を、対物レンズの方に、
   次々に丑たは同時に向けるような方式で制御する手段を
   含む、特許請求の範囲第５項に記載の光学シスデノ・。
7. （７）　電子とイオンの発生源から現われるビームの軸
   が、前述の屈折プリズムの領域内において交差するよう
   配置され、このプリズムが二つのビームか対物レンズを
   通過するためにその軸上に屈折するよう操作できるよう
   になっていることを特徴とする特許請求の範囲第５項捷
   たは第６項のいずれかに記載されている光学システム。
8. （８）それぞれの発生源には、単数丑たは複数のコンデ
   ンサレンズを組込んだ光学コラムと共に、電子ガンまた
   はイオンがンのうちの該当するものを含んでいる前述の
   特許請求の範囲のうちのいずれか一つの記載の光学シス
   テム。
9. （９）　それぞれの光学コラムに、ビームアラインメン
   トと無非点収差を制御するだめの要素が組込まれている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の光学シ
   ステム３゜
10. （１０）それぞれの光学コラムにそれぞれ開ロストツブ
    が絹込丑れていることを特徴とする特許請求の範囲第８
    項または第９項のうちのいずれか一つに記載されている
    光学システム。 ０１）各発生源の別々の構成要素が、主と（−で、共通
    の丑たはインタリンクされた電力供給装置から給電され
    た電気的要素から構成されることを特徴とする特許請求
    の範囲第８項から第〕Ｏ項件でのいずれか一つに記載す
    る光学７ステム。 （］諺　別々の光学コラムが、それぞれのビームが屈折
    プリズム内またはそのすぐ近くで焦点に到達させるよう
    なものであることを特徴とする特許請求の範囲第７項に
    依存するとき、特許請求の範囲第８項から第１１項まで
    のうちいずれか一つに記載する光学システム。 （１３ビームがそれを通して走査すべきタ＝ケ゛ット上
    で激突を起こさせるための走査手段を含むことを特徴と
    する、前述の特許請求の範囲のうちのいずれか一つにお
    いて記載される光学システム。 α→　本質的にこれ１でに述べられた通りのものである
    、特許請求の範囲第１項に記載する荷電粒子光学システ
    ム。