JPS6178040A - 走査型粒子線装置の走査レンズ系 - Google Patents
走査型粒子線装置の走査レンズ系Info
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- JPS6178040A JPS6178040A JP60205153A JP20515385A JPS6178040A JP S6178040 A JPS6178040 A JP S6178040A JP 60205153 A JP60205153 A JP 60205153A JP 20515385 A JP20515385 A JP 20515385A JP S6178040 A JPS6178040 A JP S6178040A
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- lens
- magnetic
- lens system
- scanning
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/147—Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
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- H01J37/153—Electron-optical or ion-optical arrangements for the correction of image defects, e.g. stigmators
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- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/3002—Details
- H01J37/3007—Electron or ion-optical systems
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の■１１用分野〕
この発明は、偏’Ｉ’１ｊ−Ｌ、ニットと享Ｎｌ ’Ｊ
−’＋’Ｌ ’：ユレンズな備える走査型す々子線装置
用の走査レンズ系に関するものである。
−’＋’Ｌ ’：ユレンズな備える走査型す々子線装置
用の走査レンズ系に関するものである。
電気的又は磁気的の偏向系を使用して灼集物の１区域を
電子ゾンデ又はイオンゾンデによって走ｙｆる際、ゾン
デは原則として偏向度とビームのエネルギー幅（二比例
し℃ぼける。この偏向色収差はｉ７ｉ′ｌ単Ｃ二は補整
されない偏向コマ収差と共に粒子線マスク描画装置およ
び粒子線ウェーハ描画装置り走にフィールドを著しく限
定する。
電子ゾンデ又はイオンゾンデによって走ｙｆる際、ゾン
デは原則として偏向度とビームのエネルギー幅（二比例
し℃ぼける。この偏向色収差はｉ７ｉ′ｌ単Ｃ二は補整
されない偏向コマ収差と共に粒子線マスク描画装置およ
び粒子線ウェーハ描画装置り走にフィールドを著しく限
定する。
電気偏向と磁気偏向の組合せによって偏向色収差を痛止
すること（二対しては多くの提案が行われている。この
目的なＴ）って提案された偏向糸の１つは電場Ｅと磁場
Ｂの比の選定の点でウィーン（〜ｖｉｅｎ ）フィルタ
と異るだけのものである。ウィーンフィルタの場合比Ｅ
／１ は粒子の平均速度ＶＣ：等しく選ばれ、この平
均速度に等しい速度の粒子は１４回されない。この場合
偏向色収差を決める＜＞散は口限の大きさにとどめられ
る。比Ｅ／Ｂ を粒子平均速度の半分Ｖ／２ にユ
！ぶユとち’ＡＸされている。この場合分散は消滅する
が、速度が平均速度Ｖに等しい粒子は偏向されない。
すること（二対しては多くの提案が行われている。この
目的なＴ）って提案された偏向糸の１つは電場Ｅと磁場
Ｂの比の選定の点でウィーン（〜ｖｉｅｎ ）フィルタ
と異るだけのものである。ウィーンフィルタの場合比Ｅ
／１ は粒子の平均速度ＶＣ：等しく選ばれ、この平
均速度に等しい速度の粒子は１４回されない。この場合
偏向色収差を決める＜＞散は口限の大きさにとどめられ
る。比Ｅ／Ｂ を粒子平均速度の半分Ｖ／２ にユ
！ぶユとち’ＡＸされている。この場合分散は消滅する
が、速度が平均速度Ｖに等しい粒子は偏向されない。
米国特許第４３３５３０９号明細河：；も電気偏向と磁
気偏向の組合せによる偏向色収差の補整法が提案されて
いる。電気偏向と磁気偏向を萌ｊ（に配置し、その純磁
気偏向を純電気偏向に向して逆向きにして２倍の大きさ
に選ぶと小さい偏向角に灼して偏向色収差が消滅する。
気偏向の組合せによる偏向色収差の補整法が提案されて
いる。電気偏向と磁気偏向を萌ｊ（に配置し、その純磁
気偏向を純電気偏向に向して逆向きにして２倍の大きさ
に選ぶと小さい偏向角に灼して偏向色収差が消滅する。
この電気偏向と磁気偏向の直列接続原理による場合偏向
色収差補曙用の偏向系は粒子ビーム路中最後の結（僚レ
ンズの後に設けなければならない。
色収差補曙用の偏向系は粒子ビーム路中最後の結（僚レ
ンズの後に設けなければならない。
文献「フイ・イー・イー・イー トランサク７ヨンズ
オン エレクトロン デバイセズ 」（ＩＩＪＥ Ｔｒ
ａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ＊ｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅ
ｖｉｃｅｓ）ＥＤ （ＩＬ１７９）、９１）、６６３
により、偏向色収差の補整用として磁気投写レンズの
磁場内に磁１偏向系を置くことが公知である。６！１１
投写レンズの磁場内に１つだけ＆！１世偏向素子を直け
ば一１同色収等の等与件部分は補整されるが異方性部分
は補整されないから、この磁気投影レンズの磁場内に弔
２の磁気偏向素子を追卯しこれを第１の磁２偏向濃子に
句して回転して配置することも提案されている。
オン エレクトロン デバイセズ 」（ＩＩＪＥ Ｔｒ
ａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ＊ｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅ
ｖｉｃｅｓ）ＥＤ （ＩＬ１７９）、９１）、６６３
により、偏向色収差の補整用として磁気投写レンズの
磁場内に磁１偏向系を置くことが公知である。６！１１
投写レンズの磁場内に１つだけ＆！１世偏向素子を直け
ば一１同色収等の等与件部分は補整されるが異方性部分
は補整されないから、この磁気投影レンズの磁場内に弔
２の磁気偏向素子を追卯しこれを第１の磁２偏向濃子に
句して回転して配置することも提案されている。
この発明の目的は、偏向系色収差が任意の偏向角に均し
て消滅し又磁気投影レンズのｆＢ磁場内磁気偏向素子が
置かれることのない定食レンズ系を堤供することにある
。
て消滅し又磁気投影レンズのｆＢ磁場内磁気偏向素子が
置かれることのない定食レンズ系を堤供することにある
。
（１７３１題の、の解ｉ？手段〕
この目的は特許請求の範囲第１項に記・ｈｋシた走１１
レンズ糸によってＩ１成される。この発明の種々の実ｉ
１ｉ ｊｌ！！様とその利点は特許請求の範囲第２項以
ドな′ちびに次の説明と３面によって明らかにされ乙。
レンズ糸によってＩ１成される。この発明の種々の実ｉ
１ｉ ｊｌ！！様とその利点は特許請求の範囲第２項以
ドな′ちびに次の説明と３面によって明らかにされ乙。
二の発明による老優レンズ糸は物的偏量７ＸＩ５！素１
’°５結１★球而レンズハ・ら構１戊される。この場合
曲整原理は双極素子が分散に基いて示す等方性偏向色収
差を拡大名の色関連性１；基いて球面レンズに生ずる等
方性偏向色収差によって補整することと同時（−１投像
回転の色関連性（二基く丸形レンズの異方性偏向色収差
が像回転のない系の使用によって避けられることに基く
う 等方性偏向色収差の袖寄には１つ又；よそれ以との動的
偏向双極子場が粒子ビーム路中ａ後の球面レンズ又は最
後の二重球面レンズの前に設けられ、１段偏向の場合偏
向主点に等しいビボノ）、ｔ４Ｉｉが１市堅に有利な位
置にとかれる。この場合偏向を・２ける粒子ビーム束は
球面レンズの外周部を通り、直線光学軸に向って偏向さ
丸ろ。球面レンズにとって粒子ビーム束は予備偏向によ
り対ｌ物面の軸外の点から来たものと見られるから、ビ
ーム進行方向においてレンズの後で行われる偏向と司り
球面レンズの軸外色収差は全偏向色数￥１＝寄与する。
’°５結１★球而レンズハ・ら構１戊される。この場合
曲整原理は双極素子が分散に基いて示す等方性偏向色収
差を拡大名の色関連性１；基いて球面レンズに生ずる等
方性偏向色収差によって補整することと同時（−１投像
回転の色関連性（二基く丸形レンズの異方性偏向色収差
が像回転のない系の使用によって避けられることに基く
う 等方性偏向色収差の袖寄には１つ又；よそれ以との動的
偏向双極子場が粒子ビーム路中ａ後の球面レンズ又は最
後の二重球面レンズの前に設けられ、１段偏向の場合偏
向主点に等しいビボノ）、ｔ４Ｉｉが１市堅に有利な位
置にとかれる。この場合偏向を・２ける粒子ビーム束は
球面レンズの外周部を通り、直線光学軸に向って偏向さ
丸ろ。球面レンズにとって粒子ビーム束は予備偏向によ
り対ｌ物面の軸外の点から来たものと見られるから、ビ
ーム進行方向においてレンズの後で行われる偏向と司り
球面レンズの軸外色収差は全偏向色数￥１＝寄与する。
双極素子と球面レンズの等与性偏向色収店は斤（二速の
ｒ！ｆ号であるが、こ才しらの素−Ｔ（二１．１いての
１（ｌ子ビーム束軸の湾曲が丘に逆＠きであり又画素子
の間に中ｑｙａｌｐが存在しないことに基くものである
、３対象物面とピボット屯と１壁面との光軸上の３つの
唄欅および球面レンズの選択によって全偏向色収工に月
する種々の寄与の完全な補整に充分なパラメータう；与
えられる。
ｒ！ｆ号であるが、こ才しらの素−Ｔ（二１．１いての
１（ｌ子ビーム束軸の湾曲が丘に逆＠きであり又画素子
の間に中ｑｙａｌｐが存在しないことに基くものである
、３対象物面とピボット屯と１壁面との光軸上の３つの
唄欅および球面レンズの選択によって全偏向色収工に月
する種々の寄与の完全な補整に充分なパラメータう；与
えられる。
動的偏向に続くレンズ又はレンズ系に回転収差が斯い場
合全偏向色収差の異方性部分は消滅する。例えば動的偏
向（二続くレンズ又はレンズ系が純毛′爪面に作用する
ものであるかあるいは回転収差の箱い磁気２重レンズで
ある場合はこれず：該当する。
合全偏向色収差の異方性部分は消滅する。例えば動的偏
向（二続くレンズ又はレンズ系が純毛′爪面に作用する
ものであるかあるいは回転収差の箱い磁気２重レンズで
ある場合はこれず：該当する。
従って動的偏向に続くレンズ系に回転収差が無いことと
動的偏向とレンズ糸の間に中間像が結ばれないことが重
要である。
動的偏向とレンズ糸の間に中間像が結ばれないことが重
要である。
動的ｌ向は例えば２段式磁気糸、２段式電気系（二よる
ことができるが、ゆるやかな主偏向に苅しては２段式磁
気系とし、急な小偏向に均して２段式１（工気系を追加
することも可能である。その外に動的偏向を最後のレン
ズ系の前で行）ことも考えられる。この場合双擾素子の
等方性偏向色収差と球面レンズの等方性偏向色収差が互
；二補整し合うことが重要である。
ことができるが、ゆるやかな主偏向に苅しては２段式磁
気系とし、急な小偏向に均して２段式１（工気系を追加
することも可能である。その外に動的偏向を最後のレン
ズ系の前で行）ことも考えられる。この場合双擾素子の
等方性偏向色収差と球面レンズの等方性偏向色収差が互
；二補整し合うことが重要である。
粒子線装置としては′Ｉ電子線装践とイオンビームｙｔ
＆の双方が考えられる。
＆の双方が考えられる。
次に図面についてこの発明の実施例を詳細に説明する。
第１図はこの発明による予備偏向寸の走査レンズ系の原
理を説明するものであＳ。第１■乃至弔６図に示さ八て
いる磁気又シま電ｌによる予備偏向付の定食レンズの偏
向色収差は次の式で＃を算される。
理を説明するものであＳ。第１■乃至弔６図に示さ八て
いる磁気又シま電ｌによる予備偏向付の定食レンズの偏
向色収差は次の式で＃を算される。
ここで
ＪＷｌ：曳索画像欠陥
八Ｐ ：複素偏向色収差定数
（Ｊ：粒子卯速磁圧
ＪＵ：粒子エネルギーの半値幅
〜Ｖ＋ −’ＩＶ ｅ ＋Ｗ、Ｉ： ＠ 面において
のガウス偏向Ｃｐ 、Ｃ，、丸形レンズＲ又は丸形レ
ンズ系Ｒ，，Ｒ２の軸外色’ｌ定 敢であり、ＣＰｖ は拡大下の 色関係を表わし、ｃ 、 Ｄ は像 回転の色関係を表わす。
のガウス偏向Ｃｐ 、Ｃ，、丸形レンズＲ又は丸形レ
ンズ系Ｒ，，Ｒ２の軸外色’ｌ定 敢であり、ＣＰｖ は拡大下の 色関係を表わし、ｃ 、 Ｄ は像 回転の色関係を表わす。
色収差？敦ＣＦｖ には球面レンズＲ５又は球面レンズ
系ＲＩＩＲ１にθりと共に与えられる係数を絞りが存在
しない場合イニも使用する。これは予τｊＩＩ偏向によ
り粒子ビーム束軸が直線うし学軸。人をビホ“ノド点Ｚ
ｐで切り、これは予備偏向無しにｊｆ’ｌ ！’Ｊ Ｍ
りが死学軸ＯＡ上の座標Ｚｐにあるビボ７ ） 、＜’
ｙ ｉ ： ＋Ｂつ１れている場合に、灼応するがらで
あろ０包収仝２を数Ｃパは絞りの位置に無関係であｚｏ
は灼象物体面のμに標、２．は絞り面の座標である。Ａ
ＥＩ と八Ｅ２は電気偏向素子で、ちり。
系ＲＩＩＲ１にθりと共に与えられる係数を絞りが存在
しない場合イニも使用する。これは予τｊＩＩ偏向によ
り粒子ビーム束軸が直線うし学軸。人をビホ“ノド点Ｚ
ｐで切り、これは予備偏向無しにｊｆ’ｌ ！’Ｊ Ｍ
りが死学軸ＯＡ上の座標Ｚｐにあるビボ７ ） 、＜’
ｙ ｉ ： ＋Ｂつ１れている場合に、灼応するがらで
あろ０包収仝２を数Ｃパは絞りの位置に無関係であｚｏ
は灼象物体面のμに標、２．は絞り面の座標である。Ａ
ＥＩ と八Ｅ２は電気偏向素子で、ちり。
最も簡単なものは元学軸ＯＡＩ：灼迩的に置かれたフン
デンナ板から成り、これらのコンデンサへ（＝は大きさ
が等しく符号が反苅の電圧が加えら洩る。ＡＭＩ とＡ
Ｍ２は磁気偏向素子、Ｒ１とＲ２は球面レンズである。
デンナ板から成り、これらのコンデンサへ（＝は大きさ
が等しく符号が反苅の電圧が加えら洩る。ＡＭＩ とＡ
Ｍ２は磁気偏向素子、Ｒ１とＲ２は球面レンズである。
粒子線の予備偏向は壱気１段式、電気２没式。
電気多段式、！ａ電気１段式磁気２段式、ｌ１ｆｌＩ’
Ｗ多段式のいずれでも良く又電気１段式又は多段式と、
■気一段式又は多段式の混合であっても良い。
Ｗ多段式のいずれでも良く又電気１段式又は多段式と、
■気一段式又は多段式の混合であっても良い。
球面レンズ糸は純“電気式又は回転収ηのない６ａ気二
重レンズのいずれかであり、又心気球面レンズと磁気球
面レンズの１１合せとしてもよいっこの絹合せは全体と
して回転収穣が１１１（いもので、予備偏向系と球面レ
ンズ系の・？！ｒ素子の間Ｃ二中１ｊｉｌ ｌ？が作ら
れないように配置される。
重レンズのいずれかであり、又心気球面レンズと磁気球
面レンズの１１合せとしてもよいっこの絹合せは全体と
して回転収穣が１１１（いもので、予備偏向系と球面レ
ンズ系の・？！ｒ素子の間Ｃ二中１ｊｉｌ ｌ？が作ら
れないように配置される。
粒子ビームの（口内を表わす曳７滓記牧＼ｖ１まＷ −
Ｘ＋ｌｙ と１７て゛ゼ義されろ。
Ｘ＋ｌｙ と１７て゛ゼ義されろ。
１１図に電気龜段式偏向素子Ａｇｅ、磁気１段式偏向素
″Ｆ−ＡＭＩおよび電気球面単レンズＲ＋から構成され
る定食レンズ系を示す。偏向素子ＡＥＩ力偏向ｄｉには
電圧±Ｕ ｋ／２が印加される。
″Ｆ−ＡＭＩおよび電気球面単レンズＲ＋から構成され
る定食レンズ系を示す。偏向素子ＡＥＩ力偏向ｄｉには
電圧±Ｕ ｋ／２が印加される。
第２図は１段式磁気偏向素子ＡＭＩ と１段式電気球而
レンズＲ１から構成される走査レンズ系を吊す。
レンズＲ１から構成される走査レンズ系を吊す。
第１匁は両磁気偏回素子ＡＮＩＩ、Ａ〜Ｉ２および電気
球面噂し／ズＲ１から構成される予備偏向用の２段糸で
ある。第２図と第３図には粒子ビーム東十、カロＡが予
備偏向の結果元学軸ＯＡを座標２．のピｔ゛ノド点で切
るが、これは予備偏向が無く開口絞りが座標Ｚｐの点に
置かれている場合に相応する。第２スでは１段の予備偏
向だけが行チノれるから、ビナノド点は座ｅｌｌｚＨに
置かれた偏向主点に１．１応する。
球面噂し／ズＲ１から構成される予備偏向用の２段糸で
ある。第２図と第３図には粒子ビーム東十、カロＡが予
備偏向の結果元学軸ＯＡを座標２．のピｔ゛ノド点で切
るが、これは予備偏向が無く開口絞りが座標Ｚｐの点に
置かれている場合に相応する。第２スでは１段の予備偏
向だけが行チノれるから、ビナノド点は座ｅｌｌｚＨに
置かれた偏向主点に１．１応する。
粒子ビーム束ｆｌｌｌＢＡは、エネルギーＵを峙ち走−
Ｆレンズ系の中心光学軸ＯＡ上を勅く粒子の連動前に、
（Ｊ Ｌシ：する。第２図には、向じく走査レンズ系の
中心）を学軸を動くがエイ・ルギーはＪＪ−ＪＴ、！で
ｂるｍ子の運動径路’５Ｕ−ＪＵとして示されている。
Ｆレンズ系の中心光学軸ＯＡ上を勅く粒子の連動前に、
（Ｊ Ｌシ：する。第２図には、向じく走査レンズ系の
中心）を学軸を動くがエイ・ルギーはＪＪ−ＪＴ、！で
ｂるｍ子の運動径路’５Ｕ−ＪＵとして示されている。
第４図に２段式の磁気予備偏向系と回転収歴の無い磁気
球面二重レンズから成る走査レンズ系を示す。予備偏向
は両磁気偏向素子λ〜（１，Ａ＼（２で行われ、ｆａ気
球面レンズ系は球面レンズＲ１とＲ２から構成される。
球面二重レンズから成る走査レンズ系を示す。予備偏向
は両磁気偏向素子λ〜（１，Ａ＼（２で行われ、ｆａ気
球面レンズ系は球面レンズＲ１とＲ２から構成される。
第４四の走査レンズ系に灼しては偏向収差係数が簡略化
さ八、 Ａ−−一千Ｃ＋＋ＣＤ Ｆ ２ ｐ ド となる。磁気球面二重レンズの回転色囚歴は次式％式％ 弱屈折短レンズ（二重し℃は Ｄ π Ｃｒ （十ヲ（ｋ＋ ”ｋ！ ）となる。ここで
ｋｌｌとｋｔｔ は両二重レンズ７（１とＲ２のレン
ズ強度でｖ、＋ｒ、励起Ｎ、Ｉ、とＮｔＩ。
さ八、 Ａ−−一千Ｃ＋＋ＣＤ Ｆ ２ ｐ ド となる。磁気球面二重レンズの回転色囚歴は次式％式％ 弱屈折短レンズ（二重し℃は Ｄ π Ｃｒ （十ヲ（ｋ＋ ”ｋ！ ）となる。ここで
ｋｌｌとｋｔｔ は両二重レンズ７（１とＲ２のレン
ズ強度でｖ、＋ｒ、励起Ｎ、Ｉ、とＮｔＩ。
を使用すると
となる。
励起Ｎ１１ｌとＮ、Ｉ、はアンペアで表わされ、ｎＤ速
・Ｒ圧］ヒはボルトで表わされる。加速電圧Ｕ“は粒子
エネルギーをその電荷で割って絶灼値をと５こと（二よ
ってｐｌられる。
・Ｒ圧］ヒはボルトで表わされる。加速電圧Ｕ“は粒子
エネルギーをその電荷で割って絶灼値をと５こと（二よ
ってｐｌられる。
式ｌｕｌ＋と第７囚の球面レンズの回転色収差グラフか
ら１両川レンズＲ１とＲ２の励起が互に逆向き等（で ｉｃ、−−Ｊ（５１ となるとき二ルンズの係に’Ｉ Ｃ、’ う；０にな
ることは明らかである。
ら１両川レンズＲ１とＲ２の励起が互に逆向き等（で ｉｃ、−−Ｊ（５１ となるとき二ルンズの係に’Ｉ Ｃ、’ う；０にな
ることは明らかである。
二Φレンズの拡大色収差に均しては係数（、Ｄの場合と
同様にクレーザーのｌ；４形場を使用して＋＋＋
麹 １ ？ に、２ 、 ｉ １ｍ １、
２ ：ｄｌ−鐘形場の半値幅、１、２； ＣＯｔψｐ−１ｄ、ｃｏｔ（ψｐ−云、）−Ｌ１／ｄ、
；ｃｏｔ ψ。−（ｄ、ｃｏｔ（ψ。−’ ） −Ｌ
ｌ／ｄ、 ；ω１ ＣＯｔ９１ＩＯ−Ｚ０／ｄ１： ｃｏｔψｐ−ｚｐ／ｄ＋ ： ｚｏ−物体面座標 Ｚ、−ピボット点座標 り一二重レンズＲ１とＲ２の中Ｃ・間間隔座＃ｚｏ
の物体面を第Ｊ図に示すよ）に第に単レンズＲ１の＠面
焦点面内に置き＋ 史にレンズＲ１とＲ２を共イニ弱レ
ンズとすると両方のレンズの焦点距離を焦、φ、距距離
−等しいとして次式がｊ等られる。
同様にクレーザーのｌ；４形場を使用して＋＋＋
麹 １ ？ に、２ 、 ｉ １ｍ １、
２ ：ｄｌ−鐘形場の半値幅、１、２； ＣＯｔψｐ−１ｄ、ｃｏｔ（ψｐ−云、）−Ｌ１／ｄ、
；ｃｏｔ ψ。−（ｄ、ｃｏｔ（ψ。−’ ） −Ｌ
ｌ／ｄ、 ；ω１ ＣＯｔ９１ＩＯ−Ｚ０／ｄ１： ｃｏｔψｐ−ｚｐ／ｄ＋ ： ｚｏ−物体面座標 Ｚ、−ピボット点座標 り一二重レンズＲ１とＲ２の中Ｃ・間間隔座＃ｚｏ
の物体面を第Ｊ図に示すよ）に第に単レンズＲ１の＠面
焦点面内に置き＋ 史にレンズＲ１とＲ２を共イニ弱レ
ンズとすると両方のレンズの焦点距離を焦、φ、距距離
−等しいとして次式がｊ等られる。
等方性偏向色収差（Ａ、の天部分）の！Ｉ１１贋にヵし
ては係数Ｃｖがｃ 、Ｖ ＋＋＋ 、 ／ ２ でな
ければならないが、こｉｔは次の数値均 ｚｐ−ｎ、 Ｌ／ｆ −Ｌ１、 ’：＋
ｉ８＋によって１．戎さ、１ろ。二の１．２饋幻は一
例として挙げたちり）でｂろが、第４（８）におい又も
採用されている。上記力１１１条件を鷹たす数値灼、即
ちＣＦｖを１／２にするｚ ｐ ／ ｆ 、Ｌ ／ ｆ
のイ直はある領域内に拡がって・７在ｔろ。両レン
ズＲ１，Ｒ２の中心間の：１０５％１、は０より大きい
から、ピボット点はその平ＩＺｐう１−ｆ１５ より
大きいものだけが問題（二なる。レンズＲ１とＲ２の中
心間間隔りの著しく大きなものは技術上の理由う・ら除
外される。
ては係数Ｃｖがｃ 、Ｖ ＋＋＋ 、 ／ ２ でな
ければならないが、こｉｔは次の数値均 ｚｐ−ｎ、 Ｌ／ｆ −Ｌ１、 ’：＋
ｉ８＋によって１．戎さ、１ろ。二の１．２饋幻は一
例として挙げたちり）でｂろが、第４（８）におい又も
採用されている。上記力１１１条件を鷹たす数値灼、即
ちＣＦｖを１／２にするｚ ｐ ／ ｆ 、Ｌ ／ ｆ
のイ直はある領域内に拡がって・７在ｔろ。両レン
ズＲ１，Ｒ２の中心間の：１０５％１、は０より大きい
から、ピボット点はその平ＩＺｐう１−ｆ１５ より
大きいものだけが問題（二なる。レンズＲ１とＲ２の中
心間間隔りの著しく大きなものは技術上の理由う・ら除
外される。
２段式屯気予備偏向系と回転収差のない磁気球面二ｔし
一ズを備える走査レンズ系を第５因（二示す。２段式、
Ｕ俄予備偏向系には２つの１向素子ＡＥＩ とＡ Ｅ
＝がｊ＞ ｔ １、二重球面レンズは２つの磁気レンズ
Ｒ１とＲ２で構成される。純電気偏向の場合式（１１は
次のように簡単（ヒされる。
一ズを備える走査レンズ系を第５因（二示す。２段式、
Ｕ俄予備偏向系には２つの１向素子ＡＥＩ とＡ Ｅ
＝がｊ＞ ｔ １、二重球面レンズは２つの磁気レンズ
Ｒ１とＲ２で構成される。純電気偏向の場合式（１１は
次のように簡単（ヒされる。
Ａ、−−＋ ＋Ｃ，ｖ ＋１ＣＦＯ（９１瀉３内の実施
例には１４スと１同じ球面二重レンズが使用さ７’ｐて
いる。第５１の実施例におい℃もびＪｉ転色収村（とわ
丁係数Ｃパ は０である。従つて等方性偏向色収磨のン
゛行正に灼しては係数Ｃ１，ｖが冒−等しくなければな
「）ない。この条件は式（７１および第４力において採
用した数１°ａ例Ｌ／ｆ−０，５と共Ｌ：ビボノト点唱
標Ｚｐ−−ｆ／３ を俸える。
例には１４スと１同じ球面二重レンズが使用さ７’ｐて
いる。第５１の実施例におい℃もびＪｉ転色収村（とわ
丁係数Ｃパ は０である。従つて等方性偏向色収磨のン
゛行正に灼しては係数Ｃ１，ｖが冒−等しくなければな
「）ない。この条件は式（７１および第４力において採
用した数１°ａ例Ｌ／ｆ−０，５と共Ｌ：ビボノト点唱
標Ｚｐ−−ｆ／３ を俸える。
数値組ｚ ｐ −ｆ ／ ５− Ｌ／ Ｆ−０５’Ｊ
αに灼してはこの実施例の外に第５因の走査し／ズ系の
場合、第４因の実施例と司様に等方性偏回色収で（Ａ、
の実数部分）ＩＩ＋ｉ整のための二次元散’：ｆｔ領域
が存在するが、第５スの実施例ではレンズＲ１，Ｒ２の
中心間間り自りは０より大角いからこの二次元数値領域
はピボット点の叱標２．が−ｆ／３より大声くなる範囲
に限定されろ、 第６■はゆっくりした１磁１偏向と早い補助電気偏向を
行う走査レンズ系を示す。予備偏向系はこの場合粒子ビ
ーム路の＆Ｆｌに１面素子人Ｅ１があり、続いて磁気偏
向素子ＡＭＩ、そ力次（二叉′εス偏向七子ＡＥ２．最
後に又磁気儲ＩＦＩ］累−ＦＡＮ１２が投けられている
構成である。純電気（９回０）ビナ゛ットｚＰｖ と純
−気偏向のビｔ゛ノド１、Ｓ、ｚ 、 、 ｌ ＠
ｉｌｒ方注傭同色収？（八、の実部分）が純通気偏向と
純電気偏向の双方で０に等しくなるように選ばれろ。磁
気偏向と電気偏向の混合偏向が行われると、入、の実部
分は最早完全（二〇にはならない３電気゛肩ｍが―ス偏
向に比べて小さいと券は、Ａ、の残留分は となる。純電気＊ ＠ Ｗ 、の絶灼値が同磁気偏向Ｗ
（＋の咄司Ｈｊｌ Ｏ〕！ ／ ｌ Ｏ以下であり、電
子１］速電圧Ｕが２０ｋＶ、Ｔｉ了ヒーム束のエイ、ル
ギー半値幅が５Ｖに選ばｒＪ曳素画（９欠陥Ｗ、の絶刊
値が００５μＩ＋１以下：二なっているとき、式ｊｌｌ
ｌとｉｌｌにより改頁・ｉ−面ヒで許される偏向１（Ｗ
、のｆこ対埴）は４正以下であ１ノ、面積５６ Ｘ ）
、 ６ Ｆ−の正方形区域を５向色収モ（Ｗ＋ の槍月
値の２倍）０１１ｍ以下で七百丁乙ことができるＪ従っ
て：１＜ ６ ｚ ＋；不されている糸はデｊえば、−
１’Ｈ’、通電子ヒームＴ′ａ１面装置の総ての要ｋに
、４ｉ ＝Ｎするものである。
αに灼してはこの実施例の外に第５因の走査し／ズ系の
場合、第４因の実施例と司様に等方性偏回色収で（Ａ、
の実数部分）ＩＩ＋ｉ整のための二次元散’：ｆｔ領域
が存在するが、第５スの実施例ではレンズＲ１，Ｒ２の
中心間間り自りは０より大角いからこの二次元数値領域
はピボット点の叱標２．が−ｆ／３より大声くなる範囲
に限定されろ、 第６■はゆっくりした１磁１偏向と早い補助電気偏向を
行う走査レンズ系を示す。予備偏向系はこの場合粒子ビ
ーム路の＆Ｆｌに１面素子人Ｅ１があり、続いて磁気偏
向素子ＡＭＩ、そ力次（二叉′εス偏向七子ＡＥ２．最
後に又磁気儲ＩＦＩ］累−ＦＡＮ１２が投けられている
構成である。純電気（９回０）ビナ゛ットｚＰｖ と純
−気偏向のビｔ゛ノド１、Ｓ、ｚ 、 、 ｌ ＠
ｉｌｒ方注傭同色収？（八、の実部分）が純通気偏向と
純電気偏向の双方で０に等しくなるように選ばれろ。磁
気偏向と電気偏向の混合偏向が行われると、入、の実部
分は最早完全（二〇にはならない３電気゛肩ｍが―ス偏
向に比べて小さいと券は、Ａ、の残留分は となる。純電気＊ ＠ Ｗ 、の絶灼値が同磁気偏向Ｗ
（＋の咄司Ｈｊｌ Ｏ〕！ ／ ｌ Ｏ以下であり、電
子１］速電圧Ｕが２０ｋＶ、Ｔｉ了ヒーム束のエイ、ル
ギー半値幅が５Ｖに選ばｒＪ曳素画（９欠陥Ｗ、の絶刊
値が００５μＩ＋１以下：二なっているとき、式ｊｌｌ
ｌとｉｌｌにより改頁・ｉ−面ヒで許される偏向１（Ｗ
、のｆこ対埴）は４正以下であ１ノ、面積５６ Ｘ ）
、 ６ Ｆ−の正方形区域を５向色収モ（Ｗ＋ の槍月
値の２倍）０１１ｍ以下で七百丁乙ことができるＪ従っ
て：１＜ ６ ｚ ＋；不されている糸はデｊえば、−
１’Ｈ’、通電子ヒームＴ′ａ１面装置の総ての要ｋに
、４ｉ ＝Ｎするものである。
・Ｎ Ｉ＋ ’：ＸＪに―・、・て旧Ｃはすｅ・Ｌ気！
ｌ＋ｊ ｉｉ６されろ電子ビーム束の軸、ＢＭは純ｉａ
慨偏向される１子ビーム束の軸でちり、ＢｇＭ）ま電気
嵯気混合１向電子ビーム束の柚である。
ｌ＋ｊ ｉｉ６されろ電子ビーム束の軸、ＢＭは純ｉａ
慨偏向される１子ビーム束の軸でちり、ＢｇＭ）ま電気
嵯気混合１向電子ビーム束の柚である。
式（３１にたいて使用されているグレーデー０ＢＩｉ形
磁場の回転包収等のグラフを第７スζ二示す３回転色収
差を表わす係数ＣＦ′はｋＯ）＋直と片；二ｉｔｉ ｒ
、’ａにと昇し、大きなｋの値では漸近的にπ／２に近
づく。
磁場の回転包収等のグラフを第７スζ二示す３回転色収
差を表わす係数ＣＦ′はｋＯ）＋直と片；二ｉｔｉ ｒ
、’ａにと昇し、大きなｋの値では漸近的にπ／２に近
づく。
結像レンズＲ１，Ｒ２は２・ずしも球血レンズである必
要はない。ただ粒子ビーム方向において偏向系の後にで
かｈた投１ｆレンズ系全体として譜回ｎ収慶でなけｇば
ならない。無回転収電レンズ系を（苦Ｖ見するレンズＲ
１，Ｒ２等のｔ七ぼの！’Ｉ＋ ’愛せはこの発明の実
施例に使用することができ）。
要はない。ただ粒子ビーム方向において偏向系の後にで
かｈた投１ｆレンズ系全体として譜回ｎ収慶でなけｇば
ならない。無回転収電レンズ系を（苦Ｖ見するレンズＲ
１，Ｒ２等のｔ七ぼの！’Ｉ＋ ’愛せはこの発明の実
施例に使用することができ）。
男１図はこの発明による予備−６向付のｉセルレンズ系
の説明；閾、第２（乃至Ｌ６２（はこ力発ツ」に上る走
査レノズ糸の腫々の実旌聾様を示し、ゴ↓７３は球面レ
ンズの回転色目Ｙ壓のグラフである。第１力にらいて、
、ｔｅ＋ は・：ｔ′（（１−同系１１、〜＼１１は８
気偏向素子、Ｒ１は球面単レンズである。
の説明；閾、第２（乃至Ｌ６２（はこ力発ツ」に上る走
査レノズ糸の腫々の実旌聾様を示し、ゴ↓７３は球面レ
ンズの回転色目Ｙ壓のグラフである。第１力にらいて、
、ｔｅ＋ は・：ｔ′（（１−同系１１、〜＼１１は８
気偏向素子、Ｒ１は球面単レンズである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）動的偏向双極素子（ＡＥ１、ＡＥ２、ＡＭ１、ＡＭ
２）が粒子線方向において少くとも１つの結像レンズ（
Ｒ１、Ｒ２）の前に設けられ、動的偏向双極素子の等方
性偏向色収差が少くとも１つの回転収差の無い系を形成
する結像レンズの等方性偏向色収差を補整することを特
徴とする偏向素子と粒子光学レンズを備える走査型粒子
線装置の走査レンズ系。 ２）少くとも１つの結像レンズ（Ｒ１、Ｒ２）が球面レ
ンズになつていることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の走査レンズ系。 ３）結像レンズとして１つの電子レンズが設けられてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記
載の走査レンズ系。 ４）結像レンズとして回転収差の無い磁気二重レンズ（
Ｒ１、Ｒ２）が設けられていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項乃至第３項の１つに記載の走査レンズ系
。 ５）少くとも１つの電気偏向素子（ＡＥ１、ＡＥ２）が
設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
乃至第４項の１つに記載の走査レンズ系。 ６）少くとも１つの磁気偏向系（ＡＭ１、ＡＭ２）が設
けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
至第５項の１つに記載の走査レンズ系。 ７）遅い主偏向用の磁気偏向素子（ＡＭ１、ＡＭ２）と
早い補助偏向用の電気偏向素子（ＡＥ１、ＡＥ２）が設
けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
至第６項の１つに記載の走査レンズ系。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3434776.3 | 1984-09-21 | ||
| DE3434776 | 1984-09-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6178040A true JPS6178040A (ja) | 1986-04-21 |
Family
ID=6246033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60205153A Pending JPS6178040A (ja) | 1984-09-21 | 1985-09-17 | 走査型粒子線装置の走査レンズ系 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4684808A (ja) |
| EP (1) | EP0175933A1 (ja) |
| JP (1) | JPS6178040A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001015055A (ja) * | 1999-04-15 | 2001-01-19 | Applied Materials Inc | 荷電粒子ビームカラム |
| WO2002049066A1 (fr) * | 2000-12-12 | 2002-06-20 | Hitachi, Ltd. | Microscope a faisceau de particules chargees, dispositif d'application de ce faisceau, procede d'utilisation du microscope en question, procede d'inspection via un tel faisceau, et microscope electronique |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0236807A3 (de) * | 1986-03-07 | 1990-05-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Spektrometerobjektiv für die Korpuskularstrahl-Messtechnik |
| US4795912A (en) * | 1987-02-17 | 1989-01-03 | Trw Inc. | Method and apparatus for correcting chromatic aberration in charged particle beams |
| JP2572388B2 (ja) * | 1987-05-01 | 1997-01-16 | 浜松ホトニクス株式会社 | ストリ−ク管 |
| US4958078A (en) * | 1989-01-05 | 1990-09-18 | The University Of Michigan | Large aperture ion-optical lens system |
| DE3904032A1 (de) * | 1989-02-10 | 1990-08-16 | Max Planck Gesellschaft | Elektronenmikroskop zur untersuchung von festkoerperoberflaechen |
| DE69019772T2 (de) * | 1989-03-22 | 1995-10-12 | Ulvac Corp | Ionenimplantationsvorrichtung. |
| NL9100294A (nl) * | 1991-02-20 | 1992-09-16 | Philips Nv | Geladen deeltjesbundelinrichting. |
| US5369279A (en) * | 1992-06-04 | 1994-11-29 | Martin; Frederick W. | Chromatically compensated particle-beam column |
| AU689528B2 (en) * | 1994-11-18 | 1998-04-02 | Frederick Wight Martin | Chromatically compensated particle-beam column |
| EP0868739B1 (en) * | 1996-09-20 | 2005-06-01 | Fei Company | Correction device for correcting chromatic aberration in particle-optical apparatus |
| EP0962025B1 (en) * | 1997-12-22 | 2004-03-31 | Fei Company | Correction device for correcting chromatic aberration in particle-optical apparatus |
| US6069363A (en) * | 1998-02-26 | 2000-05-30 | International Business Machines Corporation | Magnetic-electrostatic symmetric doublet projection lens |
| DE10122957B4 (de) * | 2001-05-11 | 2005-06-02 | Akt Electron Beam Technology Gmbh | Teilchenstrahlapparat mit energiekorrigierter Strahlablenkung sowie Vorrichtungund Verfahren zur energiekorrigierten Ablenkung eines Teilchenstrahls |
| DE10227332A1 (de) * | 2002-06-19 | 2004-01-15 | Akt Electron Beam Technology Gmbh | Ansteuervorrichtung mit verbesserten Testeneigenschaften |
| US7319335B2 (en) * | 2004-02-12 | 2008-01-15 | Applied Materials, Inc. | Configurable prober for TFT LCD array testing |
| US20060038554A1 (en) * | 2004-02-12 | 2006-02-23 | Applied Materials, Inc. | Electron beam test system stage |
| US6833717B1 (en) * | 2004-02-12 | 2004-12-21 | Applied Materials, Inc. | Electron beam test system with integrated substrate transfer module |
| US7355418B2 (en) * | 2004-02-12 | 2008-04-08 | Applied Materials, Inc. | Configurable prober for TFT LCD array test |
| US7256606B2 (en) * | 2004-08-03 | 2007-08-14 | Applied Materials, Inc. | Method for testing pixels for LCD TFT displays |
| US7535238B2 (en) * | 2005-04-29 | 2009-05-19 | Applied Materials, Inc. | In-line electron beam test system |
| EP1783811A3 (en) * | 2005-11-02 | 2008-02-27 | FEI Company | Corrector for the correction of chromatic aberrations in a particle-optical apparatus |
| TWI323788B (en) * | 2006-03-14 | 2010-04-21 | Applied Materials Inc | Method to reduce cross talk in a multi column e-beam test system |
| US7786742B2 (en) * | 2006-05-31 | 2010-08-31 | Applied Materials, Inc. | Prober for electronic device testing on large area substrates |
| US7602199B2 (en) * | 2006-05-31 | 2009-10-13 | Applied Materials, Inc. | Mini-prober for TFT-LCD testing |
| EP2166557A1 (en) * | 2008-09-22 | 2010-03-24 | FEI Company | Method for correcting distortions in a particle-optical apparatus |
| EP2325862A1 (en) * | 2009-11-18 | 2011-05-25 | Fei Company | Corrector for axial aberrations of a particle-optical lens |
| EP2511936B1 (en) | 2011-04-13 | 2013-10-02 | Fei Company | Distortion free stigmation of a TEM |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD135311A1 (de) * | 1978-01-24 | 1979-04-25 | Eberhard Hahn | Verfahren und einrichtung zur korrektur der ablenkaberrationen in einem korpuskularstrahlgeraet |
| US4475044A (en) * | 1979-04-23 | 1984-10-02 | Hitachi, Ltd. | Apparatus for focus-deflecting a charged particle beam |
| DE2937004C2 (de) * | 1979-09-13 | 1984-11-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 8000 München | Chromatisch korrigierte Ablenkvorrichtung für Korpuskularstrahlgeräte |
| DE2937136A1 (de) * | 1979-09-13 | 1981-04-02 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren und vorrichtung zur schnellen ablenkung eines korpuskularstrahls |
-
1985
- 1985-08-23 EP EP85110602A patent/EP0175933A1/de not_active Withdrawn
- 1985-09-17 JP JP60205153A patent/JPS6178040A/ja active Pending
- 1985-09-20 US US06/778,486 patent/US4684808A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2001015055A (ja) * | 1999-04-15 | 2001-01-19 | Applied Materials Inc | 荷電粒子ビームカラム |
| WO2002049066A1 (fr) * | 2000-12-12 | 2002-06-20 | Hitachi, Ltd. | Microscope a faisceau de particules chargees, dispositif d'application de ce faisceau, procede d'utilisation du microscope en question, procede d'inspection via un tel faisceau, et microscope electronique |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0175933A1 (de) | 1986-04-02 |
| US4684808A (en) | 1987-08-04 |
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