JPS6236383B2 - - Google Patents

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JPS6236383B2
JPS6236383B2 JP53012812A JP1281278A JPS6236383B2 JP S6236383 B2 JPS6236383 B2 JP S6236383B2 JP 53012812 A JP53012812 A JP 53012812A JP 1281278 A JP1281278 A JP 1281278A JP S6236383 B2 JPS6236383 B2 JP S6236383B2
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JP
Japan
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electron beam
deflection
electron
sample
intensity distribution
Prior art date
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Application number
JP53012812A
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Japanese (ja)
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JPS54105973A (en
Inventor
Moryuki Isobe
Teruo Someya
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Jeol Ltd
Original Assignee
Nihon Denshi KK
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Publication date
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Publication of JPS54105973A publication Critical patent/JPS54105973A/en
Publication of JPS6236383B2 publication Critical patent/JPS6236383B2/ja
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  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電子線露光装置等に組込まれる軸合
せ装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an alignment device incorporated into an electron beam exposure apparatus or the like.

[従来の技術] 電子線露光等を行なう或る型の電子線装置にお
いては、露光材の塗付された試料を照射する電子
線の断面を矩形等の所望の形状に形成している。
この任意形状を形成するためには、第1図aに示
す如く、電子線源(通常は電子銃において形成さ
れるクロスオーバー像等)C0から発散される電
子線束を試料Sに集束させるための電子レンズ
1,2から構成される電子光学系の中に、所望と
する形状を有する電子線通過口が穿たれた開口板
Aを配置した装置が用いられることが多い。この
ような装置において、電子線源C0から発散する
電子線束の中で最大の強度を有する電子線(以下
単に「電子線の中心線」といい、鎖線で示す。)
が電子レンズ1,2のレンズ中心を結ぶ鎖線(光
軸)Lと一致する状態の下では、第1の電子レン
ズ2と第2の電子レンズ1の励磁を調整すること
により、試料上にシヤープな開口板Aの電子線像
を結ぶことができ、試料照射電流値が最大で且つ
電子線像中における電子線強度分布の均一性(又
は対称性)も最良にすることができる。
[Prior Art] In a certain type of electron beam apparatus that performs electron beam exposure, etc., the cross section of the electron beam that irradiates a sample coated with an exposure material is formed into a desired shape, such as a rectangle.
In order to form this arbitrary shape, as shown in Figure 1a, the electron beam flux emitted from the electron beam source (usually a crossover image formed by an electron gun, etc.) C0 is focused on the sample S. In many cases, an apparatus is used in which an aperture plate A having an electron beam passage hole having a desired shape is arranged in an electron optical system composed of electron lenses 1 and 2. In such a device, the electron beam (hereinafter simply referred to as the "center line of the electron beam" and indicated by a chain line) has the highest intensity among the electron beam fluxes emitted from the electron beam source C0 .
Under the condition in which the optical axis coincides with the chain line (optical axis) L connecting the lens centers of the electron lenses 1 and 2, a sharp beam is created on the sample by adjusting the excitation of the first electron lens 2 and the second electron lens 1. It is possible to form an electron beam image of the aperture plate A, to maximize the sample irradiation current value, and to maximize the uniformity (or symmetry) of the electron beam intensity distribution in the electron beam image.

第1図aの光学系には、電子線の中心線と光軸
Lとが一致している理想的な状態における電子線
経路が示されている。この光学系において、電子
線源C0から発散する電子線束のうちの中心線で
ない電子線の一部(実線で示す)が電子レンズ1
と2の間に設けられた開口板Aの開口部エツジ
A1を通過すると、その後、電子線源C0から発散
する他の全ての電子線と同じく電子レンズ2の中
心、従つてレンズ絞り板4の開口部中心C20を通
過する。即ち、電子レンズ1の強度は電子線源
C0の像が電子レンズ2の主面(レンズ絞り板4
の開口面)上C20に結像するように調整される。
このような状態のとき、試料上に結像する電子線
像の明るさが最大となり、強度分布の均一性も最
大となる。なお、エツヂ部A1で散乱した電子線
は図に示すような経路をとつて像A2の結像に寄
与する。
The optical system of FIG. 1a shows the electron beam path in an ideal state in which the center line of the electron beam and the optical axis L coincide. In this optical system, a part of the electron beam (indicated by the solid line) that is not the center line of the electron beam flux diverged from the electron beam source C 0 is transmitted to the electron lens 1.
The opening edge of the opening plate A provided between and 2
After passing through A 1 , it then passes through the center of the electron lens 2 , and thus through the aperture center C 20 of the lens diaphragm plate 4 , like all other electron beams emanating from the electron beam source C 0 . That is, the intensity of the electron lens 1 is the same as that of the electron beam source.
The image of C 0 is located on the main surface of the electronic lens 2 (lens aperture plate 4
The aperture plane) is adjusted so that the image is focused on C 20 .
In such a state, the brightness of the electron beam image formed on the sample is at its maximum, and the uniformity of the intensity distribution is also at its maximum. Note that the electron beam scattered at the edge portion A1 takes a path as shown in the figure and contributes to the formation of an image A2 .

第1図aは、開口板Aが2つの電子レンズ1と
2の間に配置された光学系において電子線像C0
からの電子線の中心線が光軸と一致した状態、即
ち軸の合つた理想的な電子線経路を示すものであ
るのに対して、第1図b及びcは、夫々開口板A
が電子線源C0と電子レンズ1の間の位置、及び
電子レンズ1の主面の位置に配置される異なつた
光学系における軸の合つた理想的な状態における
電子線経路を示すものである。
Figure 1a shows an electron beam image C 0 in an optical system in which an aperture plate A is placed between two electron lenses 1 and 2.
Figures 1b and 1c respectively show a state in which the center line of the electron beam from the aperture plate A coincides with the optical axis, that is, an ideal electron beam path with the axes aligned.
shows the electron beam path in an ideal state where the axes of different optical systems arranged between the electron beam source C 0 and the electron lens 1 and at the main surface of the electron lens 1 are aligned. .

所で、電子線源を形成するために用いられる電
子銃のフイラメント陰極の交換等によつて、電子
線源C0の位置や傾きが変化すると、 (イ) 電子線源の電子線源の位置が光軸L上にな
く、従つて電子線源から発散する電子線の中心
線も光軸と一致しない状態。
However, if the position or inclination of the electron beam source C 0 changes due to, for example, replacing the filament cathode of the electron gun used to form the electron beam source, (a) the position of the electron beam source of the electron beam source changes; is not on the optical axis L, and therefore the center line of the electron beam emitted from the electron beam source also does not coincide with the optical axis.

(ロ) 電子線源の電子線源の位置は光軸L上にある
が電子線源から発散する電子線の中心線が光軸
と一致せずに傾いている状態。
(b) The position of the electron beam source is on the optical axis L, but the center line of the electron beam emitted from the electron beam source does not coincide with the optical axis and is tilted.

を生じ、このような状態は、通常電子線の軸が合
つていないと称される。このような軸が合つてい
ない状態では、以下に述べるように試料S上に結
像する電子線像の電子線強度分布の均一性が不十
分となつたり、電子線像の明るさが低下したりす
る。
This situation is usually referred to as the electron beam being misaligned. If the axes are not aligned like this, the uniformity of the electron beam intensity distribution of the electron beam image formed on the sample S may become insufficient, or the brightness of the electron beam image may decrease, as described below. I do things.

第2図aは、前記(イ)の状態の一例を示すもの
で、図の光学系における電子線経路は、電子線源
の位置がC0からC01に偏位しており、電子線源
C01から発散する電子線の中心線5aが光軸Lと
平行でない状態となつている。このように、開口
板Aの中心A0を通過すべき電子線の中心線5a
が開口部のA01点を通過するようになると、開口
板Aを通過する電子線束の断面強度分布は開口部
の中心に関して対称ではなくなる。この状態にお
ける開口板A上の中心A0を通る直線に沿つた電
子線強度分布は第3図a中の曲線B1及びB2に
ように表わされる。曲線B1は電子線が開口板A
の中心A0を通過する場合のもので、曲線B2は
電子線が開口板Aの中心A01を通過する場合のも
のである。これらの曲線の頂部における水平線か
らのずれの程度が開口板Aを通過する電子線強度
分布の不均一性を表わしている。しかしながら、
開口板Aを通過する電子線強度分布の変化は、
微々たるものである。何故なら、一般に開口板A
の開口部から電子線源を見込む立体角と電子線源
からの全エミツシヨン角の比を1/10程度にとれ
ば、開口部中心A0とA01に近い端部における電子
線強度比を0.98程度にすることが可能だからであ
る。このことは曲線B1や曲線B2の半値幅に比
較して、開口板Aの開口部の一辺の長さが極めて
短かいことを意味している。また、試料上におけ
る電子線像の明るさを増す目的で、電子レンズ2
を通常開口板Aの開口部に対して縮小系として用
いていることも、開口板Aにおける電子線強度分
布の不均一性が、試料S上における電子線像全体
の明るさに及ぼす影響を極めて小さくする一因と
なつている。
Figure 2a shows an example of the state (a) above.The electron beam path in the optical system shown in the figure is such that the position of the electron beam source is shifted from C0 to C01 , and
The center line 5a of the electron beam diverging from C 01 is not parallel to the optical axis L. In this way, the center line 5a of the electron beam that should pass through the center A0 of the aperture plate A is
When the electron beam passes through point A 01 of the aperture, the cross-sectional intensity distribution of the electron beam passing through the aperture plate A is no longer symmetrical with respect to the center of the aperture. In this state, the electron beam intensity distribution along a straight line passing through the center A0 on the aperture plate A is represented by curves B1 and B2 in FIG. 3a. Curve B1 indicates that the electron beam is on the aperture plate A.
The curve B2 is for the case where the electron beam passes through the center A01 of the aperture plate A. The degree of deviation from the horizontal line at the top of these curves represents the non-uniformity of the electron beam intensity distribution passing through the aperture plate A. however,
The change in the electron beam intensity distribution passing through the aperture plate A is
It is insignificant. This is because generally the aperture plate A
If the ratio of the solid angle looking into the electron beam source from the aperture and the total emission angle from the electron beam source is about 1/10, then the electron beam intensity ratio at the edge near the aperture center A 0 and A 01 is 0.98. This is because it is possible to reduce the amount to a certain extent. This means that the length of one side of the opening of the aperture plate A is extremely short compared to the half width of the curve B1 and the curve B2. In addition, in order to increase the brightness of the electron beam image on the sample, an electron lens 2
The fact that the aperture plate A is normally used as a reduction system for the aperture of the aperture plate A greatly reduces the influence of non-uniformity of the electron beam intensity distribution on the aperture plate A on the brightness of the entire electron beam image on the sample S. This is a factor in making it smaller.

次に、第2図aの状態における絞り板4の開口
部中心C20を通る直線に沿つた電子線強度分布を
第3図b中の曲線D1及びD2で表わす。曲線D
1は電子線が絞り板4の中心C20を通過する場合
のもので、曲線D2は電子線が絞り板4の中心外
C21を通過する場合のものである。これらの曲線
の頂部における水平線からのずれの程度が絞り板
4を通過する電子線強度分布の不均一性を表わし
ている。この図においては、曲線B1や曲線B2
の半値幅と絞り板4の開口部直径長さとが略等し
い程度であることが分るが、このことは、曲線B
1から曲線B2のように変化した時には、絞り板
4を通過する電子線束全体の強度が大幅に変動す
ることを意味している。このように、第3図aと
第3図bの比較から、試料S上における電子線像
の明るさ低下の主な原因は、電子線源の像が光軸
上のC20に結像しないことによるものでることが
分る。
Next, the electron beam intensity distribution along a straight line passing through the aperture center C20 of the aperture plate 4 in the state shown in FIG. 2a is represented by curves D1 and D2 in FIG. 3b. curve D
Curve 1 is for the case where the electron beam passes through the center C20 of the aperture plate 4, and curve D2 is for the case where the electron beam is outside the center of the aperture plate 4.
This is for when passing through C 21 . The degree of deviation from the horizontal line at the top of these curves represents the non-uniformity of the electron beam intensity distribution passing through the aperture plate 4. In this figure, curve B1 and curve B2
It can be seen that the half width of the curve B and the diameter length of the aperture of the aperture plate 4 are approximately equal.
1 to curve B2, it means that the intensity of the entire electron beam passing through the aperture plate 4 changes significantly. From the comparison between Figures 3a and 3b, we can see that the main reason for the decrease in the brightness of the electron beam image on sample S is that the image of the electron beam source is not focused on C 20 on the optical axis. I understand that this is caused by something.

以上の考察から明らかの如く、試料S上におけ
る開口板Aの電子線像の強度分布は、開口板Aの
開口板における電子線強度分布と相似なものとな
り、第2図bに示す如くなる。第2図bは、等高
線によつて電子線強度分布を表したもので、電子
線の中心線が試料Sと交わるP点を中心として等
高線は同心円状の実線で表わされる。第2図cは
第2図bにおける点Pと光軸Lを結ぶ線を横軸に
とつて電子線強度分布を表わしたグラフである。
As is clear from the above discussion, the intensity distribution of the electron beam image of the aperture plate A on the sample S is similar to the electron beam intensity distribution of the aperture plate A, as shown in FIG. 2b. FIG. 2b shows the electron beam intensity distribution using contour lines, and the contour lines are represented by concentric solid lines centered at point P, where the center line of the electron beam intersects with the sample S. FIG. 2c is a graph showing the electron beam intensity distribution with the line connecting point P and optical axis L in FIG. 2b as the horizontal axis.

第4図は、前記(ロ)の状態の一例を示すもので、
第1図aの光学系において、電子線源C20から発
散する電子線の中心線5bが光軸Lと一致してい
ない状態を示している。この状態では、電子線源
C20が光軸上にあるため、電子線の中心線は常に
電子レンズ2の中心C20を通過し、試料S上に結
像する電子線像の明るさは殆んど最高値に設定さ
れる。しかし乍ら、電子線の中心線5bが開口板
Aの開口部の中心A0でないA02点を通過するた
め、試料S上に結像する電子線像の電子線強度分
布の均一性が不十分となる。
FIG. 4 shows an example of the state (b) above.
In the optical system of FIG. 1a, the center line 5b of the electron beam emitted from the electron beam source C 20 does not coincide with the optical axis L. In this state, the electron beam source
Since C 20 is on the optical axis, the center line of the electron beam always passes through the center C 20 of the electron lens 2, and the brightness of the electron beam image formed on the sample S is almost set to the maximum value. Ru. However, since the center line 5b of the electron beam passes through point A02 , which is not the center A0 of the aperture of the aperture plate A, the uniformity of the electron beam intensity distribution of the electron beam image formed on the sample S is uneven. It will be enough.

以上に説明した軸の合つていない状態を解消す
ることを目的とする従来の軸合せの操作において
は、試料上における電子線像の明るさと強度分布
の均一性をモニターする手段を設け、該手段の出
力をモニターしながら電子線源と開口板Aの間に
設けられた複数の電磁コイルから構成される2段
の偏向子3a,3bに供給する偏向電源からの偏
向信号量を調整することによつて電子線源の中心
線を光軸Lと一致させるようにするものである。
しかし、従来の偏向電源では、試料上に結像して
いる電子線線の明るさと強度分布の均一性とを
夫々独立に調整することができず、正確な軸合せ
を行なうことは熟練と長い作業時間を要する難し
い操作であつた。このような操作の例を以下に説
明する。
In conventional alignment operations aimed at eliminating the misaligned axes described above, a means is provided to monitor the brightness and uniformity of the intensity distribution of the electron beam image on the sample. Adjusting the amount of the deflection signal from the deflection power source supplied to the two-stage deflectors 3a and 3b constituted by a plurality of electromagnetic coils provided between the electron beam source and the aperture plate A while monitoring the output of the means. This is to align the center line of the electron beam source with the optical axis L.
However, with conventional deflection power supplies, it is not possible to independently adjust the brightness and uniformity of the intensity distribution of the electron beam focused on the sample, and accurate alignment requires skill and time. This was a difficult operation that required a lot of work time. An example of such an operation will be described below.

第5図aは、第2図aに示す状態から、後述す
るような方法によつて試料上に結像している電子
線像の明るさをモニターしながら、電子線像の明
るさが最大となるように、従来の偏向電源の出力
調整によつて電子線の中心線を5aから5cのよ
うに偏向した例を示すものである。この図から明
らかなように、電子線の中心線5cが電子レンズ
2の中心C20を通過するようになると、電子線像
の明るさは最大となるものの、電子線の中心線が
開口板Aの開口部を通過する位置がやはり中心か
ら離れた位置A03に移動して、試料上に結像して
いる電子線像の強度分布の均一性は改善されない
ことが分る。
Figure 5a shows the state shown in Figure 2a, when the brightness of the electron beam image formed on the sample is monitored by the method described later, and the brightness of the electron beam image is maximized. This shows an example in which the center line of the electron beam is deflected from 5a to 5c by adjusting the output of a conventional deflection power supply. As is clear from this figure, when the center line 5c of the electron beam passes through the center C20 of the electron lens 2, the brightness of the electron beam image becomes maximum, but the center line of the electron beam passes through the aperture plate A. It can be seen that the position where the electron beam passes through the opening moves to position A 03 , which is also far from the center, and the uniformity of the intensity distribution of the electron beam image formed on the sample is not improved.

第5図bは、第2図aに示す状態から、後述す
るような方法によつて試料上に結像している電子
線像の強度分布の均一性をモニターしながら、均
一性が最良となるように、従来の偏向電源の出力
調整を行なつて電子線の中心線を5dのように偏
向した例を示すものである。この図から明らかな
ように、電子線の中心線5dが開口板Aの開口部
の中心A0を通過するようになつたため、試料上
に結像する電子線像の強度分布の均一性が最適状
態に調整されたものの、依然として電子線の中心
線が電子レンズ2の中心C20から離れた位置C22
通過するようになつたため、電子線像の明るさが
最大値に設定されていないことが分る。
Figure 5b shows that the uniformity of the intensity distribution of the electron beam image formed on the sample is monitored by the method described below from the state shown in Figure 2a, and the uniformity is determined to be the best. This figure shows an example in which the center line of the electron beam is deflected as shown in 5d by adjusting the output of a conventional deflection power supply. As is clear from this figure, since the center line 5d of the electron beam now passes through the center A0 of the aperture of the aperture plate A, the uniformity of the intensity distribution of the electron beam image formed on the sample is optimal. Although the brightness of the electron beam image has been adjusted to the maximum value, the brightness of the electron beam image is not set to the maximum value because the center line of the electron beam still passes through the position C22 , which is far from the center C20 of the electron lens 2 . I understand.

第5図cは、第4図に示す状態から、試料上に
結像している電子線像の強度分布の均一性をモニ
ターしながら、均一性が最良となるように、従来
の偏向電源の出力調整によつて電子線の中心線を
5eで示すように偏向した例を示すものである。
この図から明らかなように、偏向調整によつて電
子線の中心線5eが開口板Aの開口部の中心A0
を通過するようになつたため、試料上に結像する
電子線線の強度分布の均一性が最適状態に調整さ
れたものの、電子線の中心線が電子レンズ2の中
心C20から離れた位置C23を通過するようになつた
ため、電子線像の明るさが最良の状態から外れて
しまつたことが分る。
Figure 5c shows how to monitor the uniformity of the intensity distribution of the electron beam image formed on the sample from the state shown in Figure 4, and use a conventional deflection power source to obtain the best uniformity. This shows an example in which the center line of the electron beam is deflected as shown by 5e by output adjustment.
As is clear from this figure, by adjusting the deflection, the center line 5e of the electron beam is aligned with the center A 0 of the aperture of the aperture plate A.
As a result, the uniformity of the intensity distribution of the electron beam focused on the sample has been adjusted to the optimum state, but the center line of the electron beam is at a position C 20 far from the center C 20 of the electron lens 2. It can be seen that the brightness of the electron beam image has deviated from its optimum condition as the electron beam now passes through 23 .

以上の例から、従来の偏向装置によつては試料
上に結像する電子線像の強度と強度分布の均一性
の二つを同時に最適状態に設定することがいかに
困難であるかが分る。
The above examples show how difficult it is to simultaneously optimize both the intensity and the uniformity of the intensity distribution of the electron beam image formed on the sample using conventional deflection devices. .

[発明が解決しようとする問題点] 本発明は、このような欠点を解決するため、試
料に結像する電子線像の明るさのみ、あるいは強
度分布のみを独立に可変することのできる軸合せ
装置を提供することを目的とするものである。
[Problems to be Solved by the Invention] In order to solve these drawbacks, the present invention provides an axis alignment system that can independently vary only the brightness or only the intensity distribution of the electron beam image formed on the sample. The purpose is to provide a device.

[問題点を解決するための手段] 上に述べた目的を達成するための本発明装置
は、試料を照射する電子線を発生する電子銃と、
前記試料上における電子線の断面形状を決める電
子線通過口を有する開口板と、該開口板の電子線
像を前記試料上に結像するための第1の電子レン
ズと、該第1の電子レンズの主面に前記電子銃の
クロスオーバー像を結像するための第2の電子レ
ンズと、前記試料面位置における電子線の強度を
検出する強度検出手段と、前記試料面位置におけ
る電子線像の断面強度分布の均一性を検出する強
度分布検出手段と、2段の偏向子を有する電子線
偏向装置とを備えた装置において、前記2段の偏
向子を前記電子銃と前記開口板との間に配置し、
互いに独立に調整される2組の偏向電源のうちの
1つは前記開口板上に電子線に対する偏向支点を
固定した状態で電子線を偏向する偏向信号を前記
2段の偏向子に供給し、他の1つの偏向電源は前
記第1の電子レンズの主面上の電子線に対する偏
向支点を固定した状態で電子線を偏向する偏向信
号を前記2段の偏向子に供給するように構成した
ことを特徴とするものである。
[Means for Solving the Problems] The apparatus of the present invention for achieving the above-mentioned object includes an electron gun that generates an electron beam that irradiates a sample;
an aperture plate having an electron beam passage aperture that determines the cross-sectional shape of the electron beam on the sample; a first electron lens for forming an electron beam image of the aperture plate on the sample; a second electron lens for forming a crossover image of the electron gun on the main surface of the lens; an intensity detection means for detecting the intensity of the electron beam at the sample surface position; and an electron beam image at the sample surface position. In the apparatus, the apparatus includes an intensity distribution detection means for detecting the uniformity of the cross-sectional intensity distribution of the electron beam, and an electron beam deflection device having two stages of deflectors. placed between
One of the two sets of deflection power supplies that are adjusted independently of each other supplies a deflection signal for deflecting the electron beam to the two-stage deflector with a deflection fulcrum for the electron beam fixed on the aperture plate, Another deflection power source is configured to supply a deflection signal for deflecting the electron beam to the two-stage deflector while fixing a deflection fulcrum for the electron beam on the main surface of the first electron lens. It is characterized by:

[実施例] 始めに、第1図aの光学系において、電子線源
C0が光軸L上にない前述した(イ)の状態即ち第2
図aの状態から、本発明装置によつて軸合せを行
なう場合を説明する。
[Example] First, in the optical system shown in Fig. 1a, an electron beam source is
The above-mentioned state (a) where C 0 is not on the optical axis L, that is, the second
A case will be described in which axis alignment is performed using the apparatus of the present invention from the state shown in FIG.

本発明によれば、電子線像の明るさに関する調
整と電子線像の強度分布の均一性に関する調整と
を夫々独立に行なうことが可能であるが、先ず、
電子線像の強度分布の均一性を一定に保つたまま
電子線像の明るさのみを最大にする場合の偏向調
整方法を、第6図aを用いて説明する。このよう
な調整を行なうためには、後述する偏向電源のう
ちの1つである明るさ調整用の偏向電源が使用さ
れ、この偏向電源の操作によつて、電子線源C01
から発散する電子線の中心線5aが開口部を通過
する位置A01を変えないように電子線を偏向す
る。このような偏向を行なうためには、2段の偏
向子による偏向支点を開口板Aの面上に固定する
ことが必要になる。このような偏向条件を満足す
る偏向電源を作動させた状態で、試料上における
電子線強度をモニターしつつ電子線に対する偏向
調整を行ない、電子線の中心線を6に示すように
第2の電子レンズ2の中心C20を通る経路に補正
すれば、電子線像の明るさを最大にするための軸
合せが容易に行なわれる。この軸合せが完了した
状態においては、試料S上における電子線像は第
2図bと同様な方法によつて表わすと第6図bの
ように、又電子線強度分布は第2図cと同様な方
法によつて表わすと第6図cのようになる。第6
図bの等高線分布は第2図bの等高線分布を殆ん
ど同じものとなるが、第6図cの強度分布曲線は
第2図cの強度分布曲線と比較して全体の強度レ
ベルが高いものに変化する。
According to the present invention, it is possible to independently adjust the brightness of the electron beam image and the uniformity of the intensity distribution of the electron beam image.
A deflection adjustment method for maximizing only the brightness of an electron beam image while keeping the uniformity of the intensity distribution of the electron beam image constant will be described with reference to FIG. 6a. In order to make such adjustments, a deflection power source for brightness adjustment, which is one of the deflection power sources described later, is used, and by operating this deflection power source, the electron beam source C 01
The electron beam is deflected so as not to change the position A 01 at which the center line 5a of the electron beam emanating from the opening passes through the opening. In order to perform such deflection, it is necessary to fix the deflection fulcrum of the two-stage deflector on the surface of the aperture plate A. With the deflection power source that satisfies these deflection conditions in operation, the electron beam intensity on the sample is monitored and the deflection of the electron beam is adjusted, and the center line of the electron beam is aligned with the second electron as shown in 6. If the path is corrected to pass through the center C20 of the lens 2, axis alignment for maximizing the brightness of the electron beam image can be easily performed. When this axis alignment is completed, the electron beam image on the sample S is expressed as shown in Fig. 6b using the same method as in Fig. 2b, and the electron beam intensity distribution is as shown in Fig. 2c. When expressed using a similar method, it becomes as shown in FIG. 6c. 6th
The contour line distribution in Figure b is almost the same as the contour line distribution in Figure 2 b, but the intensity distribution curve in Figure 6 c has a higher overall intensity level compared to the intensity distribution curve in Figure 2 c. change into something.

次に、第2図aに示す状態から電子線像全体の
強度を一定に保つたまま像中の電子線強度分布を
中心に対して対称にする軸合せの操作を、第7図
aを用いて説明する。このような調整を行なうた
めには、後述する偏向電源のうちの1つである強
度分布調整用の偏向電源が使用され、この偏向電
源の操作によつて、電子線源C01から発散する電
子線の中心線5aが電子レンズ2の主面上を通過
する位置C21が変化しないように電子線が偏向さ
れる。このような偏向を行なうためには、2段の
偏向子による偏向支点を電子レンズ2の主面上に
固定することが必要になる。このような偏向条件
を満足する偏向電源を作動させた状態で、試料上
における電子線像の強度分布をモニターしつつ強
度分布が対称となるように電子線に対する偏向調
整を行ない、電子線の中心線を7に示すように、
開口板Aの中心A0を通る経路に補正すれば、電
子線像の強度分布の均一性を高めるための軸合せ
を容易に行なうことができる。この軸合せが完了
すると、試料S上における電子線線は第2図bと
同様な方法で表わすと第7図bのように又電子線
強度分布は第2図cと同様な方法で表わすと第7
図cのようになる。第7図bの等高線分布は第2
図bの等高線分布と比較して矩形電子線像の中心
に最大強度の位置が移動しており、第7図cの強
度分布曲線も第2図cの強度分布曲線と比較して
全体の強度レベルは変らないもの曲線の最大値の
部分が中心に来ている。
Next, from the state shown in Figure 2a, the axis alignment operation is performed to make the electron beam intensity distribution in the image symmetrical about the center while keeping the intensity of the entire electron beam image constant, using Figure 7a. I will explain. In order to perform such adjustment, a deflection power source for intensity distribution adjustment, which is one of the deflection power sources described later, is used, and by operating this deflection power source, the electrons emitted from the electron beam source C 01 are The electron beam is deflected so that the position C 21 where the center line 5a of the line passes over the main surface of the electron lens 2 does not change. In order to perform such deflection, it is necessary to fix the deflection fulcrum of the two-stage deflector on the main surface of the electron lens 2. With a deflection power source that satisfies these deflection conditions in operation, the intensity distribution of the electron beam image on the sample is monitored and the deflection of the electron beam is adjusted so that the intensity distribution is symmetrical, and the center of the electron beam is adjusted. As shown in line 7,
If the path is corrected to pass through the center A 0 of the aperture plate A, alignment for improving the uniformity of the intensity distribution of the electron beam image can be easily performed. When this alignment is completed, the electron beam on the sample S can be expressed in the same way as in Fig. 2b, as shown in Fig. 7b, and the electron beam intensity distribution can be expressed in the same way as in Fig. 2c. 7th
It will look like Figure c. The contour line distribution in Figure 7b is the second
Compared to the contour line distribution in Figure b, the position of the maximum intensity has moved to the center of the rectangular electron beam image, and the intensity distribution curve in Figure 7 c also shows the overall intensity compared to the intensity distribution curve in Figure 2 c. Although the level does not change, the maximum value of the curve is in the center.

以上に述べた本発明による2つの調整方法は、
いずれも電子線像の強度または強度分布の均一性
を変化させることなく強度分布の均一性または強
度のみを独立に行なうことが出来るので、これら
2つの調整を任意の順序で順次行なうことによ
り、第2図aに示す電子線の経路から第6図aま
たは第7図aの状態を経て、最終的には第8図a
に示す電子線の経路へ設定することが容易に可能
となる。第8図aにおける電子線経路5fは完全
な軸合せ調整された状態における電子線の中心線
の経路を示している。この状態における電子線像
強度分布は、第2図aと同様な方法で表わすと第
8図bのようになり、またその中心線に沿つた電
子線強度分布は第2図cと同様な方法で表わすと
第8図cのようになる。第8図bの等高線分布は
第2図bの等高線分布と比較して矩形電子線像の
中心に最大強度の位置が移動しており、第8図c
の強度分布曲線も第2図cの強度分布曲線と比較
して全体の強度レベルが高くなると同時に曲線の
最大値の部分が中心に来るようになる。
The two adjustment methods according to the present invention described above are:
In either case, only the uniformity of the intensity distribution or the intensity can be adjusted independently without changing the intensity or the uniformity of the intensity distribution of the electron beam image, so by sequentially performing these two adjustments in an arbitrary order, the From the path of the electron beam shown in Fig. 2a, it passes through the state shown in Fig. 6a or Fig. 7a, and finally reaches the state shown in Fig. 8a.
It becomes possible to easily set the electron beam path as shown in FIG. The electron beam path 5f in FIG. 8a shows the path of the center line of the electron beam in a perfectly aligned state. The electron beam intensity distribution in this state is expressed in the same way as in Figure 2a, as shown in Figure 8b, and the electron beam intensity distribution along the center line is expressed in the same way as in Figure 2c. When expressed as , it becomes as shown in Fig. 8c. In the contour line distribution in Figure 8b, the position of maximum intensity has moved to the center of the rectangular electron beam image compared to the contour line distribution in Figure 2b, and in Figure 8c
Compared to the intensity distribution curve of FIG. 2c, the intensity distribution curve of FIG. 2 also has a higher overall intensity level and the maximum value of the curve is centered.

次に、第1図aの光学系において、電子線源が
光軸L上にあるが、電子線の中心線が光軸と合つ
ていない前述した(ロ)の状態、即ち第4図に示す状
態から本発明装置によつて軸合せを行なう方法を
第9図aを用いて説明する。このような調整を行
なうためには、前述した偏向電源のうちの1つで
ある強度分布調整用の偏向電源が使用され、この
偏向電源の操作によつて、電子線源C20から発散
する電子線の中心線5bが電子レンズ2の主面上
を通過する位置C20が変化しないように電子線が
偏向される。このような偏向条件を満足する偏向
電源を作動させた状態で、試料上における電子線
像の強度分布をモニターしつつ強度分布が対称と
なるように電子線に対する偏向調整を行ない、電
子線の中心線を5gに示すように、開口板Aの中
心A0を通る経路に補正すれば、電子線像の強度
分布の均一性を高めるための軸合せを容易に行な
うことができる。このような軸合せが完了する
と、試料S上における電子線像は第2図bと同様
な方法で表わすと第8図bのように、又電子線強
度分布は第2図cと同様な方法で表すと第8図c
のようになる。
Next, in the optical system of FIG. 1a, the electron beam source is on the optical axis L, but the center line of the electron beam is not aligned with the optical axis. A method for performing axis alignment using the apparatus of the present invention from the state shown in FIG. 9 will be described with reference to FIG. 9a. In order to perform such adjustment, a deflection power source for intensity distribution adjustment, which is one of the deflection power sources described above, is used, and by operating this deflection power source, the electrons emitted from the electron beam source C 20 are The electron beam is deflected so that the position C 20 where the center line 5b of the line passes over the main surface of the electron lens 2 does not change. With a deflection power source that satisfies these deflection conditions in operation, the intensity distribution of the electron beam image on the sample is monitored and the deflection of the electron beam is adjusted so that the intensity distribution is symmetrical, and the center of the electron beam is adjusted. If the line is corrected to a path passing through the center A 0 of the aperture plate A, as shown in 5g, axis alignment for improving the uniformity of the intensity distribution of the electron beam image can be easily performed. When such alignment is completed, the electron beam image on the sample S is expressed in the same manner as in FIG. 2b, as shown in FIG. 8b, and the electron beam intensity distribution is expressed in the same manner as in FIG. 2c. If expressed as Figure 8 c
become that way.

尚、一般には前述した(イ)、(ロ)のどちらの状態に
あるか分らないのが普通であるため、(イ)の状態に
あるものととして2つの偏向電源を使用した軸合
せの操作が行なわれることになるが、実際の装置
が(ロ)の状態にあつたとしても前述した強度を最大
にするための操作が無駄、或るいは単なる確認の
ための操作となるだけで、結果としては前述した
強度分布調整の操作によつて理想的な軸合せ操作
が行なわれることになる。
In addition, since it is generally not known whether the state is in (a) or (b) above, the axis alignment operation using two deflection power supplies assumes that it is in state (a). However, even if the actual device was in the state (b), the operation to maximize the strength described above would be wasteful or just a confirmation operation, and the result would be In this case, the ideal alignment operation is performed by the above-described intensity distribution adjustment operation.

ここで、以上に述べた明るさ(強度)調整の軸
合せと電子線強度分布調整の軸合せを夫々独立し
て行なうための具体的装置を、第10図に基づい
て説明する。図中、3a,3bは、夫々電磁コイ
ルを用いた第1段及び第2段の偏向子を示し、
夫々のコイルへは電流加算回路8,9を介して励
磁電流が供給される。各電流加算回路8,9へ
は、夫々明るさ調整用の偏向電源10と強度分布
調整用の偏向電源11の出力が加算されている。
電源10は直流電源12に接続されたポテンシヨ
メータ13の操作によつて変化する電圧信号に基
づいて電流電源14と15の出力電流を一定の割
合で変化させるように構成されており、各出力電
流の比はポテンシヨメータ16を調整することに
よつて任意に設定できる。このことは、第1段と
第2段の偏向コイルによつて偏向される電子線角
度の比を一定に保つたまま任意な偏向支点を中心
として電子線を偏向することができることを意味
する。従つて、電源10を明るさ調整用の軸合せ
専用に用いるためには、ポテンシヨメータ16を
調整して、前述したように、開口板Aの面上へ偏
向支点を一致させればよい。同様に、電源11は
直流電圧電源17に接続されたポテンシヨメータ
18によつて制御される電流電源19,20及び
電流電源19,20の出力強度比を可変するポテ
ンシヨメータ21によつて構成されており、強度
分布調整用として使用するために、偏向支点が第
1の電子レンズ2の主面に一致するようにポテン
シヨメータ21が調整されている。
Now, a specific device for independently performing the above-described axis alignment for brightness (intensity) adjustment and axis alignment for electron beam intensity distribution adjustment will be explained based on FIG. 10. In the figure, 3a and 3b indicate the first and second stage deflectors using electromagnetic coils, respectively,
Excitation current is supplied to each coil via current adding circuits 8 and 9. The outputs of a deflection power source 10 for adjusting brightness and a deflection power source 11 for adjusting intensity distribution are added to each current adding circuit 8, 9, respectively.
The power supply 10 is configured to change the output currents of the current power supplies 14 and 15 at a constant rate based on a voltage signal that changes by operating a potentiometer 13 connected to a DC power supply 12, and each output The current ratio can be set arbitrarily by adjusting the potentiometer 16. This means that the electron beam can be deflected about any deflection fulcrum while keeping the ratio of the angles of the electron beam deflected by the first-stage and second-stage deflection coils constant. Therefore, in order to use the power source 10 exclusively for alignment for brightness adjustment, the potentiometer 16 may be adjusted to align the deflection fulcrum with the surface of the aperture plate A, as described above. Similarly, the power supply 11 includes current power supplies 19 and 20 controlled by a potentiometer 18 connected to a DC voltage power supply 17 and a potentiometer 21 that varies the output intensity ratio of the current power supplies 19 and 20. The potentiometer 21 is adjusted so that the deflection fulcrum coincides with the main surface of the first electron lens 2 in order to use it for adjusting the intensity distribution.

第10図に示す偏向電源を用い、前述したよう
に試料位置における電子線像の強度をモニターし
ながらポテンシヨメータ13を調整し、電子線像
の強度分布をモニターしながらポテンシヨメータ
18を調整することによつて理想的な軸合せを行
なうことができる。
Using the deflection power supply shown in FIG. 10, adjust the potentiometer 13 while monitoring the intensity of the electron beam image at the sample position as described above, and adjust the potentiometer 18 while monitoring the intensity distribution of the electron beam image. By doing so, ideal alignment can be achieved.

上述した本発明の軸合せ方法は、最も単純化さ
れた装置を用いた説明であつて、実際の装置に
は、更に複雑な機構が設けられたり変型が施され
ているが、このような装置へ本発明を適用するこ
とも可能である。例えば、開口板Aの設置位置が
第1図b,cの場合であつても、電子線偏向装置
に電子線が常に開口板Aの開口部の一定位置を通
過するよな偏向を行なうための手段を設けること
により、試料上に結像する電子線像の強度分布の
みを制御することが可能である。又、試料上に開
口板Aの像を結像するための電子レンズを、第1
図の如く単一ではなく複数の電子レンズ群によつ
て構成する場合には、合成レンズが有するレンズ
主面上に偏向装置の偏向支点を固定した偏向を行
なうための手段を設けることにより、試料上に結
像する電子線像の強度のみを可変することが可能
である。あるいは、2段の偏向子の偏向電源とし
て第10図の実施例装置では、夫々異なつた偏向
支点を一定に保つ偏向電源10,11の出力を加
算回路を用いることによつて各段の偏向コイル3
a,3bへ供給する構成であるが、各偏向電源の
出力によつてのみ励磁される2組の偏向コイルを
用いても同じ効果が得られる。また、偏向コイル
の代わりに静電偏向電極と偏向電源を用いる型の
偏向装置を用いてもよい。
The alignment method of the present invention described above is explained using the simplest device, and the actual device may be equipped with a more complicated mechanism or modified; It is also possible to apply the present invention to. For example, even if the installation position of the aperture plate A is as shown in FIG. By providing the means, it is possible to control only the intensity distribution of the electron beam image formed on the sample. Further, an electron lens for forming an image of the aperture plate A on the sample is attached to the first
When the configuration is made up of multiple electron lens groups instead of a single one as shown in the figure, the sample can be deflected by providing a means for deflection with the deflection fulcrum of the deflection device fixed on the main lens surface of the composite lens. It is possible to vary only the intensity of the electron beam image formed thereon. Alternatively, in the embodiment device shown in FIG. 10 as a deflection power source for a two-stage deflector, the outputs of the deflection power sources 10 and 11 that maintain the different deflection fulcrums constant are added to the deflection coils of each stage by using an adding circuit. 3
The same effect can be obtained by using two sets of deflection coils that are excited only by the output of each deflection power source. Further, a type of deflection device using an electrostatic deflection electrode and a deflection power source may be used instead of the deflection coil.

尚、本発明においては、試料面位置に結像する
電子線像全体の強度と像中の電子線強度分布を検
出することが必要であるが、その方法は次に述べ
る実施例装置に関連して説明する。
In the present invention, it is necessary to detect the intensity of the entire electron beam image formed on the sample surface position and the electron beam intensity distribution in the image, but the method for doing so is related to the apparatus of the embodiment described below. I will explain.

第11図は、本発明の軸合せを自動的に行なう
ための一実施例装置を示す概略図である。図中、
第10図と同一符号を付すものは同一構成要素を
表わす。偏向装置の励磁電源10′,11′は、第
10図の励磁電源と略同じ動作を行なうが、外部
からの電気信号によつても制御し得るように構成
されている。また、該電源の手動又は自動操作の
切替えは、中央制御回路22からの信号によつて
制御される。第11図においては、試料位置に電
子線検出装置23が試料の代わりに設定されてお
り、該検出装置は、第12図に示す互いに直交す
る金のワイヤー24と、その下方に設けられた絞
り25と、フオトトランジスターの如き電子線検
出素子26より構成されている。電子線の強度を
検出する場合には、第12図に示す如く電子線の
断面27がワイヤー24を照射しない状態におけ
る検出素子26の出力を測定すればよい。また、
電子線断面27における電子線の強度分布を測定
するためには、静電偏向電極27とその偏向電源
28によつて2方向X、Yに順次走査し、金ワイ
ヤー24を照射する。このとき、検出素子26に
生じる出力信号波形の観察から強度分布に関する
情報を得ることができる。このための走査は、ク
ロツクパルス発生器29の周波数を逓倍器30で
下げた周波数を有するパルス信号(第13a)に
基づいて行われ、偏向電源28の走査信号出力波
形は第13図bの如くなる。該走査信号波形の休
止期間中は、電子線がワイヤーを照射しないよう
に設定されているので、この期間における検出素
子26の出力信号波形(第13図c)には、電子
線強度分布に関する情報が含まれているので、該
波形及び微分波形を波形表示手段34に表示する
ことにより、該表示手段の観察から電子線強度分
布の状態を判断することができる。従つて、強度
表示手段31を観察しながら、偏向電源11′
を、又波形表示手段34を観察しながら偏向電源
10′を手動で調整することによつて正確な軸合
せを容易に行うことができる。
FIG. 11 is a schematic diagram showing an embodiment of the apparatus for automatically performing axis alignment of the present invention. In the figure,
The same reference numerals as in FIG. 10 represent the same components. The excitation power supplies 10' and 11' of the deflection device perform substantially the same operation as the excitation power supply shown in FIG. 10, but are constructed so that they can also be controlled by external electrical signals. Further, switching between manual and automatic operation of the power supply is controlled by a signal from the central control circuit 22. In FIG. 11, an electron beam detection device 23 is set at the sample position in place of the sample, and the detection device consists of gold wires 24 orthogonal to each other and an aperture provided below the gold wires 24 shown in FIG. 25, and an electron beam detection element 26 such as a phototransistor. When detecting the intensity of the electron beam, it is sufficient to measure the output of the detection element 26 in a state where the cross section 27 of the electron beam does not irradiate the wire 24, as shown in FIG. Also,
In order to measure the intensity distribution of the electron beam in the electron beam cross section 27, the electrostatic deflection electrode 27 and its deflection power source 28 sequentially scan in two directions X and Y to irradiate the gold wire 24. At this time, information regarding the intensity distribution can be obtained from observation of the output signal waveform generated at the detection element 26. Scanning for this purpose is performed based on a pulse signal (13a) having a frequency obtained by lowering the frequency of the clock pulse generator 29 by a multiplier 30, and the scanning signal output waveform of the deflection power supply 28 is as shown in FIG. 13b. . During the rest period of the scanning signal waveform, the electron beam is set not to irradiate the wire, so the output signal waveform of the detection element 26 (FIG. 13c) during this period contains information regarding the electron beam intensity distribution. Since the waveform and the differential waveform are displayed on the waveform display means 34, the state of the electron beam intensity distribution can be determined from observation of the display means. Therefore, while observing the intensity display means 31, the deflection power source 11'
Also, by manually adjusting the deflection power source 10' while observing the waveform display means 34, accurate axis alignment can be easily performed.

第11図中の35及び36は、夫々電子線強度
又は電子線強度分布に関する均一性を数値に置換
える手段を備えた自動軸合せのための強度制御回
路及び分布制御回路を表わす。該制御回路35,
36は、逓倍器30の出力パルスによつて交互に
動作し、各走査毎に偏向電源10′,11′への制
御信号を一定量変化させる手段と各走査時におけ
る強度又は分布均一度の検出値とその直前の走査
において記憶された検出値とを比較する手段とを
備え、検出信号が最大(又は最小となつたとき、
その偏向電源10′,11′への制御信号を一定に
保つように構成されている。従つて、中央制御回
路22からの制御信号によつて強度制御回路35
及び分布制御回路36を動作させることにより、
完全に自動化された軸合せを行なうことができ
る。
Reference numerals 35 and 36 in FIG. 11 represent an intensity control circuit and a distribution control circuit, respectively, for automatic alignment, which are provided with means for converting uniformity regarding electron beam intensity or electron beam intensity distribution into numerical values. the control circuit 35,
36 is a means for changing the control signal to the deflection power supplies 10' and 11' by a fixed amount for each scan, which is operated alternately by the output pulses of the multiplier 30, and a means for detecting the intensity or uniformity of distribution during each scan. means for comparing the detected value with the detected value stored in the previous scan, and when the detected signal reaches the maximum (or minimum),
The control signal to the deflection power supplies 10' and 11' is kept constant. Therefore, the intensity control circuit 35 is controlled by the control signal from the central control circuit 22.
and by operating the distribution control circuit 36,
Fully automated alignment can be performed.

尚、以上に述べた実施例では光軸Lに対して垂
直な平面内の位置方向(X)に関してのみ説明し
たが、実際の装置においては、上記X方向と直交
するY方向に関しても軸合せを行なう必要がある
ことは言うまでもない。
In the above-described embodiments, only the positional direction (X) in the plane perpendicular to the optical axis L was explained, but in the actual device, axis alignment is also performed in the Y direction orthogonal to the X direction. It goes without saying that this needs to be done.

[発明の効果] 以上に説明した如く、本発明によれば電子線装
置を用いて任意の断面形状を有する電子線を形成
する場合における正確な電子線軸合せを極めて容
易に行なうことが可能となる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, it is possible to extremely easily perform accurate electron beam axis alignment when forming an electron beam having an arbitrary cross-sectional shape using an electron beam device. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は任意断面形状を有する電子線を形成す
るために用いられる電子光学系の略図、第2図乃
至第4図は軸の合つていない状態を説明するため
の略図、第5図乃至第9図は本発明による軸合せ
の方法を説明するための略図、第10図、第11
図は夫々本発明の実施例装置を示す略図、第12
図及び第13図は第11図の装置の動作を説明す
るための略図である。 1……第2レンズ、2……第1レンズ、3a,
3b……偏向子、4……レンズ絞り、8,9……
加算回路、10,10′,11′,11′……偏向
電源、24……金ワイヤー、28……偏向電圧電
源、29……クロツク・パルス発生器、30……
逓倍器、31……電子線強度表示手段、32,3
3……微分回路、34……波形表示手段、35…
…強度制御回路、36……分布制御回路。
Fig. 1 is a schematic diagram of an electron optical system used to form an electron beam having an arbitrary cross-sectional shape, Figs. 2 to 4 are schematic diagrams for explaining a state in which the axes are not aligned, and Figs. FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the alignment method according to the present invention, FIG. 10, and FIG.
Each figure is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention;
This figure and FIG. 13 are schematic diagrams for explaining the operation of the apparatus shown in FIG. 11. 1...Second lens, 2...First lens, 3a,
3b... Deflector, 4... Lens aperture, 8, 9...
Addition circuit, 10, 10', 11', 11'...Deflection power supply, 24...Gold wire, 28...Deflection voltage power supply, 29...Clock pulse generator, 30...
Multiplier, 31... Electron beam intensity display means, 32, 3
3...Differentiating circuit, 34...Waveform display means, 35...
...Intensity control circuit, 36...Distribution control circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 試料を照射する電子線を発生する電子銃と、
前記試料上における電子線の断面形状を決める電
子線通過孔を有する開口板と、該開口板の電子線
像を前記試料上に結像するための第1の電子レン
ズと、該第1の電子レンズの主面に前記電子銃の
クロスオーバー像を結像するための第2の電子レ
ンズと、前記試料面位置における電子線の強度を
検出する強度検出手段と、前記試料面位置におけ
る電子線像の断面強度分布の均一性を検出する強
度分布検出手段と、2段の偏向子を有する電子線
偏向装置とを備えた装置において、前記2段の偏
向子を前記電子銃と前記開口板との間に配置し、
互いに独立に調整される2組の偏向電源のうちの
1つは前記開口板上に電子線に対する偏向支点を
固定した状態で電子線を偏向する偏向信号を前記
2段の偏向子に供給し、他の1つの偏向電源は前
記第1の電子レンズの主面上に電子線に対する偏
向支点を固定した状態で電子線を偏向する偏向信
号を前記2段の偏向子に供給するように構成した
ことを特徴とする電子線装置における軸合せ装
置。 2 試料を照射する電子線を発生する電子銃と、
前記試料上における電子線の断面形状を決める電
子線通過孔を有する開口板と、該開口板の電子線
像を前記試料上に結像するための第1の電子レン
ズと、該第1の電子レンズの主面に前記電子銃の
クロスオーバー像を結像するための第2の電子レ
ンズと、前記試料面位置における電子線の強度を
検出する強度検出手段と、前記試料面位置におけ
る電子線像の断面強度分布の均一性を検出する強
度分布検出手段と、2段の偏向子を有する電子線
偏向装置とを備えた装置において、前記2段の偏
向子を前記電子銃と前記開口板との間に配置し、
互いに独立に調整される2組の偏向電源のうちの
1つは前記開口板上に電子線に対する偏向支点を
固定した状態で電子線を偏向する偏向信号を前記
2段の偏向子に供給し、他の1つの偏向電源は前
記第1の電子レンズの主面上に電子線に対する偏
向支点を固定した状態で電子線を偏向する偏向信
号を前記2段の偏向子に供給するように構成さ
れ、これら2組の偏向電源に順次その出力を変化
させる制御信号を供給して前記強度検出手段及び
強度分布検出手段の出力をモニターし、その値が
最大値又は最小値を示す状態に前記2組の偏向電
源の出力を設定するための制御手段を設けたこと
を特徴とする電子線装置における軸合せ装置。
[Claims] 1. An electron gun that generates an electron beam that irradiates a sample;
an aperture plate having an electron beam passage hole that determines the cross-sectional shape of the electron beam on the sample; a first electron lens for forming an electron beam image of the aperture plate on the sample; a second electron lens for forming a crossover image of the electron gun on the main surface of the lens; an intensity detection means for detecting the intensity of the electron beam at the sample surface position; and an electron beam image at the sample surface position. In the apparatus, the apparatus includes an intensity distribution detection means for detecting the uniformity of the cross-sectional intensity distribution of the electron beam, and an electron beam deflection device having two stages of deflectors. placed between
One of the two sets of deflection power supplies that are adjusted independently of each other supplies a deflection signal for deflecting the electron beam to the two-stage deflector with a deflection fulcrum for the electron beam fixed on the aperture plate, Another deflection power supply is configured to supply a deflection signal for deflecting the electron beam to the two-stage deflector with a deflection fulcrum for the electron beam fixed on the main surface of the first electron lens. An axis alignment device for an electron beam device characterized by: 2. An electron gun that generates an electron beam that irradiates the sample;
an aperture plate having an electron beam passage hole that determines the cross-sectional shape of the electron beam on the sample; a first electron lens for forming an electron beam image of the aperture plate on the sample; a second electron lens for forming a crossover image of the electron gun on the main surface of the lens; an intensity detection means for detecting the intensity of the electron beam at the sample surface position; and an electron beam image at the sample surface position. In the apparatus, the apparatus includes an intensity distribution detection means for detecting the uniformity of the cross-sectional intensity distribution of the electron beam, and an electron beam deflection device having two stages of deflectors. placed between
One of the two sets of deflection power supplies that are adjusted independently of each other supplies a deflection signal for deflecting the electron beam to the two-stage deflector with a deflection fulcrum for the electron beam fixed on the aperture plate, Another deflection power supply is configured to supply a deflection signal for deflecting the electron beam to the two-stage deflector with a deflection fulcrum for the electron beam fixed on the main surface of the first electron lens, The outputs of the intensity detecting means and the intensity distribution detecting means are monitored by supplying control signals that sequentially change the outputs of these two sets of deflection power supplies, and the outputs of the two sets of deflection power supplies are adjusted to a state where the values thereof indicate the maximum value or the minimum value. 1. An axis alignment device for an electron beam apparatus, characterized in that it is provided with a control means for setting the output of a deflection power source.
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