JPS614140A - 電子光学鏡筒 - Google Patents

電子光学鏡筒

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Publication number
JPS614140A
JPS614140A JP12336284A JP12336284A JPS614140A JP S614140 A JPS614140 A JP S614140A JP 12336284 A JP12336284 A JP 12336284A JP 12336284 A JP12336284 A JP 12336284A JP S614140 A JPS614140 A JP S614140A
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JP
Japan
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alignment
coil
electron
alignment coil
centering
Prior art date
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Pending
Application number
JP12336284A
Other languages
English (en)
Inventor
Mamoru Nakasuji
護 中筋
Kanji Wada
和田 寛次
Toshiya Muraguchi
要也 村口
Izumi Kasahara
笠原 泉
Yoshio Suzuki
鈴木 美雄
Kazuo Tsuji
和夫 辻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Machine Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Machine Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP12336284A priority Critical patent/JPS614140A/ja
Publication of JPS614140A publication Critical patent/JPS614140A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/04Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、電子ビーム露光装置等に用いられる電子光学
鏡筒に係わり、特にビーム経路の途中の部分的な軸合わ
せを容易とした電子光学鏡筒に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来、半導体ウェハやマスク等の試料に微細パターンを
形成するものとして、各種の電子ビーム露光装置が開発
されているが、この装置では電子光学鏡筒が必須の構成
要素となっている。電子光学鏡筒は、電子銃から放射さ
れた電子ビームを集束加速してターゲット上に照射する
もので、一般に電子銃、レンズ、ビーム成形用アパーチ
ャマスク及び偏向器等から構成されている。
ところで、電子光学鏡筒で電子ビームの経路の途中の一
部分の軸合わせを行うには、従来1個若しくは2個の軸
合わせ用コイルが用いられている。
しかし、ある部品、例えば電子光学鏡筒中のビーム成形
アパーチャマスク等のような部品への軸あわせを1個の
軸合わせ用コイルで行った場合、その部品を出たビーム
の方向が軸合わせ前後で全く異なるため、その部品より
もターゲット側の部品では全て軸合わせをやり直す必要
がある。このため、軸合わせが非常に面倒となり、さら
に軸合わせに多大な時間を要する。また、軸合わせが完
全でないと、電子ビーム露光装置に適用した場合露光精
度の低下等を招く。
また、ある部品の軸合わせを2個の軸合わせ用コイルで
行った場合、2個の軸合わせ用コイルによる偏向中心を
任意の場所に設定可能となるため、1段の軸合わせ用コ
イルで行う場合に比べて軸合わせの煩雑さがかなり改善
される。しかし、この場合ビームを大きく振り戻す必要
があるため、軸合わせ用コイルの容量で軸合わせ可能な
範囲が狭く制限される。ざらに、1段のコイルを用いる
場合程ではないが、やはりその部品よりもターゲット側
の部品で軸合わせをヤリ直す必要があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、電子ビームの部分的な軸合ゎせを容易
に行うことができ、電子ビーム露光装置における露光精
度の向上及びスルーブツトの向上等に寄与し得る電子光
学鏡筒を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の骨子は、部分的な軸合わせのために3個の軸合
わせ用コイルを用いることにある。
即ち本発明は、電子銃から放射された電子ビームを集束
加速してターゲット上に照射する電子光学鏡筒において
、前記電子ビームの所定位置における軸合わせのために
少なくとも8個の軸合わせ用コイルを設け、電子銃側の
第1の軸合わせ用コイルで偏向した量を中間の第2の軸
合わせ用コイル及びターゲット側の第3の軸合わせ用コ
イルで振り戻し、第3の軸合わせ用コイルを通過したビ
ームの軌道を軸合わせを行う前の軌道と同様の軌道に修
正するようにしたものである。
(発明の効果) 本発明によれば、所定部品でのビーム軸合わせを行って
も該部品を通過したビームの軌道が軸合わせを行う前と
同様であるので、その部品よりもターゲット側の部品で
新たに軸合わせをやり直す必要はない。つまり、下方に
おけるビームの軸に影響を与えることなく、上方のビニ
ムの軸合わせを行うことができる。このため、軸合わせ
を容易、且つ短時間で行うことができる。従って、電子
ビーム露光装置に適用した場合、露光精度の向上及び露
光スルーブツトの向上等に極めて有効である。
また、2個の軸合わせ用コイルを用いた場合に比較して
、軸合わせコイルの偏向量を小さくできるので、軸合わ
せ可能な範囲を広げることができる。
さらに、下方のビームの軸に影響を与えないことから、
ビームΦ軸合わせが正しい方向か否かを容易に判定でき
る等の利点もある。
〔発明の実施例〕
第1図は本発明の一実施例に係わる電子光学鏡筒を示す
概略構成図である。図中1は電子銃で、この電子銃7の
作るクロスオーバPiは第1のコンデンサレンズ2によ
りクロスオーバ像P2の位置に結像され、さらに第2の
コンデンサレンズ3によりクロスオーバ像P3の位置に
結像される。
これと同時に、ビームの開き角とご一ム成形用アパーチ
ャマスク4を照明する電流密度との関係が最適化された
状態で、第1のビーム成形用アパーチャマスク4が照明
される。クロスオーバ像P3は第3及び第4のコンデン
サレンズ5.6により拡大され、対物レンズ7のアパー
チャ上に結像される。ビーム成形用アパーチャマスク4
のアパーチャ像はレンズ5により第2のビーム成形用ア
パーチャマスク8上に結像され、コンデンサレンズ6及
び対物レンズ7により縮小されてターゲット9上に結像
される。
一方、前記レンズ3とビーム成形用アパーチャマスク4
との間には第1の軸合わせ用コイル11が配置され、ア
パーチャマスク4とレンズ5との間には第2及び第3の
軸合わせ用コイル12,13がそれぞれ配置されている
。ここで、コイル11.13の偏向方向は同方向であり
、これに対しコイル12の偏向方向は逆方向となってい
る。また、コ、イル12による偏向量(偏向角度)は、
コイル1.1.1’3による各偏向量(偏向角度)の和
となっている。なおミコイル11.〜,13の詳−5パ
励磁条イ牛″″) (+M T ′を後〕ホ16・この
ような構成においては、ビーム成形用アパーチャマスク
4を照明するのにできるだけ大きい電流密度で照明した
いため、レンズ2でクロスオーバIJIP2をターゲッ
ト側に近ずける必要がある。
その結果、アパーチャマスク4を照明するビームの開き
角は余裕がなくなり、アパーチャマスク4に対する軸合
わせ条件は厳しくなる。
ここで、ビーム成形用アパーチャマスク4に対する軸合
わせとしては、従来軸合わせ用コイル11の単独、軸合
わせ用コイル11.12或いは軸合わせ用コイル11.
13が用いられていた。軸合わせ用コイル11のみでは
、軸合わせを行った後のクロスオーバ像P3が大きく振
られるので、対物レンズアリアパーチャ上でビームが大
きく振られる。従って、ターゲット9側からビームを見
ている場合、アパーチャマスク4上での照明条件を良く
しても、対物レンズアパーチャ上でビームが遮られるた
め、見掛は上前明条件が悪くなった如く見え、正常な軸
合わせはできない。
軸合わせ用コイル11.13の2個を用いた場合、ビー
ムの振り増しになるが、第2図に破線Q1で示す軌道で
軸合わせが行われ、クロスオーバ像P3を支点として偏
向されるため、上記した欠点はない。しかし、アパーチ
ャマスク4上でビームを僅かに調整するのみで、レンズ
5上でビームが大きく軸から外れる。従って、他の光学
部品でビームが遮られないようにするには、極狭い範囲
のみしか軸合わせができない。
軸合わせ用コイル11.12の2個を用いた場合、ビー
ムの振り戻しになるが、第2図に破線Q2に示す軌道で
軸合わせが行われ、上と同様な欠点がある。さらに、軸
合わせ用コイル12でビームを大きく振り戻す必要があ
り、このため軸合わせ用コイル12の容量で軸合わせ可
能な範囲は狭く制限されると云う欠点もある。
これに対し本実施例では、軸合わせ用コイル11.12
.13を3つ連動させることにより、上記欠点を全て取
除いている。即ち、本実施例では第2図に実線Q3で示
す軌道で第1の軸合わせ用コイル11でビームを偏向し
、第2の軸合わせ用コイル12で上記と逆方向にビーム
を偏向し、第3の軸合わせ用コイル13で第1の軸合わ
せ用コイル11と同方向にビームを偏向し、これにより
第3の軸合わせ用コイル13を通過したビームの軌道が
軸合わせを行う前と同様となるようにしている。このた
め、ビーム成形用アパーチャマスク4上で大きく軸合わ
せを行っても、第3の軸?わせ用コイル13より下方の
部品上でシームの軸がずれる等の不都合はない。従って
、アパーチャマスク4の照明条件を容易に最適条件に設
定することができる。
ここで、軸合わせ用コイル11.〜,13の具体的な各
偏向量(偏向角度)は次のように定めればよい。まず、
Mlの軸合わせ用コイル11による偏向角度をα、第2
の軸合わせ用コイル12による偏向角度をγ、第3の軸
合わせ用コイル13による偏向角度をβ1、第1及び第
2の軸合わせ用コイル11.12間の距離をa1第2及
び第3の軸合わせ用コイル12.13間の距離をbとす
る。
軸合わせ用コイル13を通過したビームの軌道方向が軸
合わせ前と変わらないためには、軸合わせ用コイル12
による偏向角度γが軸合わせ用コイル11.13による
各偏向角度α、βの和と等しいこ・とが必要であるから γ=α十β        ・・・・■軸合わせ用コイ
ル12による偏向により、ビームが軸合わせ用コイル1
3の中心にくる必要があるから a−tan α=b−tan  <r−a>、’、a−
tan a=b−tan β   ・・・・■ここで、
d及びβは十分に小さいから β−α(a/b)      ・・・・■また、上記0
0式から γ=α(1+a/b)    ・・・・■従って、第1
の軸合わせ用コイル11の偏向角度をαとするとき、第
2及び第3の軸合わせ用コイル12.13の各偏向角度
γ、βが上記00式で定義される値となるよう各コイル
11.〜,13の励磁電流を制御すればよい。なお、上
記励磁電流の設定はX方向(紙面左右方向)及びY方向
く紙面表裏方向)の両方に適用されるものである。
かくして本実施例によれば、3個の軸合わせ用コイル1
1.〜,13を用いることにより、ビーム成形用アパー
チャマスク4上でのビーム軸合わせを容易に行うことが
でき、アパーチャマスク4の照明条件を最適条件に設定
することができる。
そしてこの場合、第3の軸合わせ用コイル13を通過し
たビームの軌道は軸合わせを行わないときと同様である
ので、これよりターゲット7側でのビーム軸合わせが新
たに必要となる等の不都合はない。このため、軸合わせ
に要する時間を極めて少なくすることができる。また、
第2図を見ても明らかなように、軸合わせ用コイル11
.12を用いた場合に比較して、第2の軸合わせ用コイ
ル12の偏向量を少なくできるので、軸合わせ可能な範
囲が広がる等の利点もある。従って、電子ビーム露光装
置等に用いて絶大なる効果を発揮する。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記軸合わせ用コイルの配置位置はビーム
成形用アパーチャマスクの位置に限るものではなく、軸
合わせが必要となる各種の部品の位置に配置することが
可能である。さらに、軸合わせ用コイルの数は3個あれ
ば十分であるが、それ以上用いても何等差支えない。ま
た、軸合わせ用コイル以外の構成は、仕様に応じて適宜
変更可能である。例えば、電子ビーム露光装置に適用す
る場合、前記構成に加えブランキング板やビーム走査用
偏向器等を適宜付加すればよい。その他、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係わる電子光学鏡筒を示す
概略構成図、第2図は上記実施例の作用を説明するため
の模式図である。 1・・・電子銃、2,3.5.6.7・・・レンズ、4
゜8・・・ビーム成形用アパーチャマスク、9・・・タ
ーゲット、11.12.1A・・・軸合わせ用コイル。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電子銃から放射された電子ビームを集束加速して
    ターゲット上に照射する電子光学鏡筒において、前記電
    子ビームの所定位置における軸合わせのために少なくと
    も3個の軸合わせ用コイルを設け、電子銃側の第1の軸
    合わせ用コイルで偏向した量を中間の第2の軸合わせ用
    コイル及びターゲット側の第3の軸合わせ用コイルで振
    り戻し、第3の軸合わせ用コイルを通過したビームの軌
    道を軸合わせを行う前の軌道と同様の軌道に修正してな
    ることを特徴とする電子光学鏡筒。
  2. (2)前記第1の軸合わせ用コイルに対し、前記第2の
    軸合わせ用コイルはその偏向方向が逆で前記第3の軸合
    わせ用コイルはその偏向方向が同一で、且つ第2の軸合
    わせ用コイルの偏向量は第1及び第3の軸合わせ用コイ
    ルの各偏向量の和に等しいものであることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の電子光学鏡筒。
  3. (3)前記第1の軸合わせ用コイルによるビームの偏向
    角度をα、前記第2の軸合わせ用コイルによる偏向角度
    をγ、前記第3の軸合わせ用コイルによる偏向角度をβ
    とするとき、 γ=α(1+a/b) β=α(a/b) が成立するよう前記各コイルの励磁電流を制御すること
    を特徴とする特許請求の範囲第2項記載の電子光学鏡筒
  4. (4)前記第1及び第3の軸合わせ用コイル間には、ビ
    ーム成形用アパーチャマスクが配置されることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の電子光学鏡筒。
JP12336284A 1984-06-15 1984-06-15 電子光学鏡筒 Pending JPS614140A (ja)

Priority Applications (1)

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JP12336284A JPS614140A (ja) 1984-06-15 1984-06-15 電子光学鏡筒

Applications Claiming Priority (1)

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JP12336284A JPS614140A (ja) 1984-06-15 1984-06-15 電子光学鏡筒

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS614140A true JPS614140A (ja) 1986-01-10

Family

ID=14858706

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JP12336284A Pending JPS614140A (ja) 1984-06-15 1984-06-15 電子光学鏡筒

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JP (1) JPS614140A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7271396B2 (en) 2001-10-10 2007-09-18 Applied Materials, Israel Limited Method and device for aligning a charged particle beam column

Cited By (1)

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US7271396B2 (en) 2001-10-10 2007-09-18 Applied Materials, Israel Limited Method and device for aligning a charged particle beam column

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