JPS5856946B2 - electron beam equipment - Google Patents
electron beam equipmentInfo
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- JPS5856946B2 JPS5856946B2 JP53111524A JP11152478A JPS5856946B2 JP S5856946 B2 JPS5856946 B2 JP S5856946B2 JP 53111524 A JP53111524 A JP 53111524A JP 11152478 A JP11152478 A JP 11152478A JP S5856946 B2 JPS5856946 B2 JP S5856946B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は像位置及びその強度の安定した電子ビームを得
ることのできる簡易な構成の電子線装置に関す多。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electron beam device with a simple configuration that can obtain an electron beam with stable image position and intensity.
近年、高輝度で、且つ長寿命なLaB6電子銃を用いた
電子線装置が広く実用化されるに至っている。In recent years, electron beam devices using high-intensity and long-life LaB6 electron guns have been widely put into practical use.
とこうが上記LaB6電子銃から放射される電子ビーム
は、一般にクロスオーバ位置が変動し易く、しかも放射
分布角(強度分布)が変動し易いと云う問題を有してい
tこ。However, the electron beam emitted from the LaB6 electron gun generally has a problem in that the crossover position tends to fluctuate and, moreover, the radiation distribution angle (intensity distribution) tends to fluctuate.
これが為に、アパーチャを介して整形され、電子レンズ
を介して集束されてターゲットに照射される電子ビーム
の強度が不安定で、またその照射位置も不安定であった
。For this reason, the intensity of the electron beam that is shaped through the aperture, focused through the electron lens, and irradiated onto the target is unstable, and the irradiation position is also unstable.
そこで従来、電子銃の下方位置に偏向系を配置して、電
子ビームのずれの情報に基づいて上記不安定要素を解消
することが試みられている。Conventionally, attempts have been made to dispose a deflection system below the electron gun and eliminate the above-mentioned unstable factors based on information on the deviation of the electron beam.
しかしながら電子ビーム強度を安定に制御するとビーム
位置が変動し、逆にビーム位置を安定に制御すると強度
が変動すると云う不具合があった。However, there has been a problem in that stably controlling the electron beam intensity causes the beam position to fluctuate, and conversely, stably controlling the beam position causes the intensity to fluctuate.
この為、上記の如く利点を有するL8B6電子銃を効果
的に用いることがJF常に難しかった。For this reason, it has always been difficult for JF to effectively use the L8B6 electron gun, which has the advantages described above.
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするとこうは、電子ビームの強度を不安定にす
ることなしに上記電子ビームの位置を安定化することの
できる電子線装置を実現し、提供することにある。The present invention has been made in consideration of these circumstances, and its purpose is to provide an electron beam device that can stabilize the position of the electron beam without destabilizing the intensity of the electron beam. The goal is to realize and provide the following.
即ち、ケーラー照射される電子ビームに対して、ビーム
の位置変動を招くことなく、クロスオーバの位置変動を
補正し得る電子線装置を提供することにある。That is, it is an object of the present invention to provide an electron beam apparatus capable of correcting crossover positional fluctuations in a Kohler-irradiated electron beam without causing beam positional fluctuations.
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明jる。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the apparatus.
例えば 6La86カソードからなる電子銃1から放射
された電子ビームはコンデンサレンズ2を介して一担り
ロスオーバaを結んだのち、そのビーム開き角に従って
第1のビーム整形アパーチャ3上に照射されている。For example, an electron beam emitted from an electron gun 1 comprising a 6La86 cathode is connected to a lossover a through a condenser lens 2, and then is irradiated onto a first beam shaping aperture 3 according to its beam opening angle.
このアパーチャ3の像は第1及び第2の投影レンズ4,
5を介して第2のビーム整形アパーチャ6上に結ばれて
いる。The image of this aperture 3 is transmitted to the first and second projection lenses 4,
5 onto a second beam shaping aperture 6 .
尚、この第1のビ・−ム整形アバー¥ヤ3から第2のビ
ーム整形アパーチャ6に投影される電子ビームを圓向制
御することによって、同電子ビームの可変寸法整形がな
されてている。By controlling the direction of the electron beam projected from the first beam shaping aperture 3 to the second beam shaping aperture 6, the electron beam is shaped in variable dimensions.
しかして、上記整形された電子ビームの像は縮小レンズ
γを介し、更に対物レンズ8を介してターゲット9上に
縮小投影されている。Thus, the image of the shaped electron beam is reduced and projected onto the target 9 via the reduction lens γ and further via the objective lens 8.
一方、前記第1のビーム整形アパーチャ3の上方近傍位
置には、電子ビームのずれを検出する金属電極11が上
記アパーチャ3と同軸的に配置されている。On the other hand, a metal electrode 11 for detecting the deviation of the electron beam is arranged coaxially with the aperture 3 above the first beam shaping aperture 3 .
上記金属電極11はアパーチャ3に照射されない電子ビ
ームの周辺領域の強度を検出して、同電子ビームのずれ
を検知するもので、その険相情報は前向側(財)装置1
2に入力されている。The metal electrode 11 detects the intensity of the peripheral region of the electron beam that is not irradiated to the aperture 3, and detects the deviation of the electron beam.
2 is entered.
この偏向側(財)装置12は、前記クロスオーバ位置a
の近傍に設けられた面内コイル13を1駆動して前記電
子ビームをクロスオーバ位置aを支点として偏向させる
ものである。This deflection side device 12 is located at the crossover position a.
The in-plane coil 13 provided in the vicinity of is driven once to deflect the electron beam using the crossover position a as a fulcrum.
また、前記対物レンズ8の上方近傍位置、即ち同レンズ
8の中心に結ばれるクロスオーバの像すの近傍位置には
金属電極14が同軸的に配置されている。Further, a metal electrode 14 is coaxially disposed near the top of the objective lens 8, that is, near a crossover image focused at the center of the objective lens 8.
この金属電極14はクロスオーバ像すの位置ずれを検知
するもので、その検知情報は(2)向側(財)装置15
に入力されている。This metal electrode 14 detects the positional shift of the crossover image, and the detected information is transmitted to (2) the opposite side device 15.
has been entered.
そして、この(2)角制御装置15は、前記第2のビー
ム整形アパーチャ6と同軸的に配置された面内コイル1
6を駆動して電子ビームをアパーチャ位置Cを支点とし
て偏向している。This (2) angle control device 15 includes an in-plane coil 1 disposed coaxially with the second beam shaping aperture 6.
6 to deflect the electron beam using the aperture position C as a fulcrum.
このように構成された装置、即ち光学系に釦いて、ター
ゲット9上に結ばれる電子ビームの不安定要素を分析し
てみれば次のように2つに分類することができる。If we analyze the unstable factors of the electron beam focused on the target 9 using the apparatus configured as described above, that is, the optical system, it can be classified into two types as follows.
一つはクロスオーバaの位置が変動することによって、
対物レンズ8上に形成されている拡大クロスオーバ位置
が変動することである。One is by changing the position of crossover a,
This is because the magnification crossover position formed on the objective lens 8 changes.
これによって対物レンズ8のアパーチャ8aを通過する
電子ビームのビーム量が変動し、ビーム強度が変動、つ
まり不安定になることである。As a result, the amount of the electron beam passing through the aperture 8a of the objective lens 8 fluctuates, and the beam intensity fluctuates, that is, becomes unstable.
他方、電子銃1から放射された電子ビームの放射角分布
が変動することがある。On the other hand, the radiation angle distribution of the electron beam emitted from the electron gun 1 may vary.
この場合、第1のビーム整形アパーチャ3上に照射され
る電子ビームの強度分布が不均一になり、従ってターゲ
ット9上に投影される電子ビームの強度分布が不均一に
なる。In this case, the intensity distribution of the electron beam irradiated onto the first beam shaping aperture 3 becomes non-uniform, and therefore the intensity distribution of the electron beam projected onto the target 9 becomes non-uniform.
換言すればケーラー照射される電子ビームの位置が不安
定になり、電子ビーム像の所謂むらが生じることになる
。In other words, the position of the Kohler-irradiated electron beam becomes unstable, resulting in so-called unevenness of the electron beam image.
そこで本装置では前者の不安定に対し、先に説明したよ
うに対物レンズ8の近傍位置に金属電極14を配置して
、電子ビームのクロスオーバ位置の変動に起因するクロ
スオーバ像の位置変動を検出している。Therefore, in this device, in order to deal with the former instability, the metal electrode 14 is placed near the objective lens 8, as described above, to prevent the positional fluctuation of the crossover image caused by the fluctuation of the crossover position of the electron beam. Detected.
そして、アパーチャ6の位置に設けた前向コイル16を
駆動して電子ビームを偏向し、上記クロスオーバ位置の
変動を補償している。Then, the forward coil 16 provided at the position of the aperture 6 is driven to deflect the electron beam, thereby compensating for the variation in the crossover position.
この場合、上記電子ビームの偏向はアパーチャ6の位置
が支点となって行われる為に、ターゲット9上での電子
ビームの位置変動を伴うことがない。In this case, since the electron beam is deflected using the position of the aperture 6 as a fulcrum, there is no change in the position of the electron beam on the target 9.
つまり、クロスオーバ位置の変動を独立に補償して、常
に安定しtこ強度の電子ビームを得ることができる。That is, by independently compensating for variations in the crossover position, it is possible to obtain an electron beam that is always stable and has an intensity of t.
一方、後者の不安定性に対しては、アパーチャ3の上方
近傍位置に設けられた金属電極11にて放射角分布の変
動が検出されている。On the other hand, regarding the latter instability, fluctuations in the radiation angle distribution have been detected at the metal electrode 11 provided near the upper part of the aperture 3.
そして、この検出結果に基づいて面内コイル13による
電子ビームのクロスオーバ位置aを支点としての(S+
カ行われる。Based on this detection result, (S+
is carried out.
従って、この蝙向側のによって新たなりロスオーバ位置
の変動を招くことがなく、アパーチャ3での強度分布が
常に一定に保たれて、ここに効果的な電子ビームの位置
変動の補償が行われる。Therefore, no new fluctuations in the lossover position are caused by this side, and the intensity distribution at the aperture 3 is always kept constant, thereby effectively compensating for the fluctuation in the position of the electron beam.
かくしてここに、電子ビームの強度の変動、及び位置の
変動をそれぞれ独立に補償して、安定な電子ビームを得
ることができる。Thus, a stable electron beam can be obtained by independently compensating for variations in the intensity and position of the electron beam.
このように本装置によれば、上記した如く安定な電子ビ
ームを得ることができる。In this way, according to the present device, a stable electron beam can be obtained as described above.
しかもその構成が非常に簡単であり、その制御も容易で
ある。Moreover, its configuration is very simple and its control is also easy.
従って、従来のタングステンフィラメント電子銃に代え
て、高輝度で、且つ長寿命なLa86カソード電子銃を
用いるに際しても、同La86カソード電子銃から放射
される電子ビームの不安定性に起因する不都合を招くこ
とがない。Therefore, even when a high-brightness, long-life La86 cathode electron gun is used in place of the conventional tungsten filament electron gun, problems arise due to the instability of the electron beam emitted from the La86 cathode electron gun. There is no.
さて、今までの説明では不安定性を補償する前向コイル
13,16が単一のものであるとして述べたが、一般的
には装置の仕様によって、例えばアパーチャ位置に回向
コイル収納スペースがないとか、クロスオーバ位置が定
かでない等のことがある。Now, in the explanation so far, the forward coils 13 and 16 that compensate for instability have been described as being single, but in general, depending on the specifications of the device, for example, there is no space for storing the forward coils at the aperture position. Or, the crossover position may not be certain.
このような場合には面間系を、つまり前向コイルを2段
構成にし、その面内側倒電流の比を適当に設定すること
により、等画的に電子ビームの前向の支点をクロスオー
バ、またはアパーチャ位置に設定することができる。In such a case, the forward fulcrum of the electron beam can be crossed over in an iso-picture manner by configuring the inter-plane system, that is, configuring the forward coil in two stages, and setting the ratio of the in-plane inversion current appropriately. , or can be set at the aperture position.
即ち、今、第2図に示すように2分割構成された(2)
向コイル2L22に対して、クロスオーバ点、若しくは
アパーチャ位置Xがコイル21ツ22の中間部に在任す
るものとする。That is, it is now configured into two parts as shown in Figure 2 (2)
It is assumed that the crossover point or aperture position X for the opposite coil 2L22 is located in the middle of the coils 21 and 22.
そして上記位置Xがコイル21から距離X1、コイル2
2から距離X2にあるとし、且つ各面間コイル21゜2
2がそれぞれ駆動型1fUf1yf2 に対して回向角
α0.α2を与えるものとする。The above position X is at a distance of X1 from the coil 21 and the coil 2
2, and each face-to-face coil is 21°2.
2 is the turning angle α0 for the drive type 1fUf1yf2, respectively. Let α2 be given.
しかしてこのような2段の(至)向コイル2L22を介
して偏向される電子ビームの面内支点を上記位置Xに等
画的に設定するもQ)とすれば次式を満足させればよい
。However, if the in-plane fulcrum of the electron beam deflected through the two-stage (to) direction coil 2L22 is isographically set at the above position X, then if the following equation is satisfied: good.
なる条件を満たす電流比にて偏向コイル21゜22を1
駆動することによって所期の目的が達せられる。The deflection coil 21°22 is set to 1 at a current ratio that satisfies the condition
By driving, the intended purpose is achieved.
また第3図に示すように、2分割構成された面間コイル
21.22に対して、クロスオーバ、またはアパーチャ
の位置Yが、その上方に位置する場合には次のようにす
ればよい。Further, as shown in FIG. 3, in the case where the crossover or aperture position Y is located above the inter-plane coil 21, 22 which is configured to be divided into two parts, the following procedure may be performed.
上記位置Yからコイル21.22迄の距離をそれぞれy
l、y2とすると、この場合には次式を満たせばよい。The distance from the above position Y to coil 21 and 22 is y respectively.
Assuming that l and y2, in this case, the following equation should be satisfied.
y2tan(α1〜α2 )=y2 yl )tan
α1従って前記第2図に示した場合と同様に
71(jt−12)’;(3’2−yt )jtなる条
件を満たす電流比に設定することによって所期の目的を
達し得る。y2tan(α1~α2)=y2yl)tan
Therefore, the desired purpose can be achieved by setting the current ratio to satisfy the condition 71(jt-12)';(3'2-yt)jt as in the case shown in FIG. 2.
尚、クロスオーバ、マタはアパーチャ位置が偏向コイル
2L22の下方位置に在任する場合でも同様にして設定
できる。Note that the crossover and master can be set in the same manner even when the aperture position is located below the deflection coil 2L22.
尚、本発明は上記実施例にのみ限定されるものではない
。Note that the present invention is not limited only to the above embodiments.
例えば2段のビーム整形アパーチャを用いた可変寸法ビ
ーム整形型の装置ばかりでなく、固定寸法の整形ビーム
の安定化にも同様に適用し、その効果を発揮させること
ができる。For example, the present invention can be applied not only to a variable dimension beam shaping device using a two-stage beam shaping aperture, but also to the stabilization of a fixed dimension shaped beam, and its effects can be exhibited.
また電子ビームの放射角分布が安定な場合には、金属電
極11及び偏向コイル13からなる面向匍](財)系を
省略してもよい。Furthermore, if the radiation angle distribution of the electron beam is stable, the planar system consisting of the metal electrode 11 and the deflection coil 13 may be omitted.
更には前向系に静電前向板を用いてもよく、電磁(ロ)
向、静電偏向を問わない。Furthermore, an electrostatic forward plate may be used in the forward system, and electromagnetic (b)
Regardless of direction or electrostatic deflection.
また洞内系、及び電極の各位置は、本発明の要旨となる
位置条件を満たすならば各別に特定されない。Further, the positions of the intrasinus system and the electrodes are not individually specified as long as the positional conditions that are the gist of the present invention are satisfied.
要するに本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種種変形
して実施することができる。In short, the present invention can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof.
以上詳述したように本発明によれば、簡単な構成で、且
つ簡易な制御によって常に安定な電子ビームを得ること
ができ、種々格別な絶大なる利点・効果を発揮する電子
線装置をここに提供することができる。As detailed above, according to the present invention, an electron beam device is provided which can always obtain a stable electron beam with a simple configuration and simple control, and which exhibits various extraordinary advantages and effects. can be provided.
第1図は本発明の一実施例を示す光学系の概略構成図、
第2図及び第3図はそれぞれ2段構成された端内系の作
用を示す図である。
1・・・電子銃、3,6・・・アパーチャ、8・・・対
物レンズ、9・・・ターゲット、ICl3・・・金属電
極、12.15・・・(2)面制御装置、13,16・
・・前向コイル、2L22・・・偏向コイル(2段構成
)、a・・・クロスオーバ位置、b・・・クロスオーバ
像位置、C・・・アパーチャ位置、X、Y・・・クロス
オーバ(アパーチャ)位置。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical system showing an embodiment of the present invention;
FIGS. 2 and 3 are diagrams each showing the operation of the two-stage end system. 1... Electron gun, 3, 6... Aperture, 8... Objective lens, 9... Target, ICl3... Metal electrode, 12.15... (2) Surface control device, 13, 16・
... Forward coil, 2L22... Deflection coil (two-stage configuration), a... Crossover position, b... Crossover image position, C... Aperture position, X, Y... Crossover (aperture) position.
Claims (1)
して整形したのちターゲットに照射する電子線装置に訃
いて、前記電子ビームのクロスオーバ像位置の近傍に電
子ビームのずれを検出する電極を配置し、上記電極によ
る検出結果に従って電子ビームを偏向する偏向系を前記
アパーチャ位置の近傍に配置したことを特徴とする電子
線装置。 2 前記偏向系は、電子ビームの軸方向に2分割構成さ
れ、ビーム面向制(財)電流比を定めて等画的に、アパ
ーチャ位置を支点として電子ビームを偏向するものであ
る特許請求の範囲第1項記載の電子線装置。[Scope of Claims] 1. An electron beam device that shapes an electron beam emitted from an electron gun through an aperture and then irradiates it to a target, so that the electron beam is shifted in the vicinity of the crossover image position of the electron beam. An electron beam apparatus characterized in that a detection electrode is arranged, and a deflection system for deflecting the electron beam according to the detection result by the electrode is arranged near the aperture position. 2. The deflection system is configured to be divided into two parts in the axial direction of the electron beam, and is configured to deflect the electron beam in an isometric manner with the aperture position as a fulcrum by determining a beam plane control current ratio. The electron beam device according to item 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53111524A JPS5856946B2 (en) | 1978-09-11 | 1978-09-11 | electron beam equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53111524A JPS5856946B2 (en) | 1978-09-11 | 1978-09-11 | electron beam equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5538057A JPS5538057A (en) | 1980-03-17 |
| JPS5856946B2 true JPS5856946B2 (en) | 1983-12-17 |
Family
ID=14563507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53111524A Expired JPS5856946B2 (en) | 1978-09-11 | 1978-09-11 | electron beam equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5856946B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6087154B2 (en) * | 2013-01-18 | 2017-03-01 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | Charged particle beam drawing apparatus, method of adjusting beam incident angle on sample surface, and charged particle beam drawing method |
-
1978
- 1978-09-11 JP JP53111524A patent/JPS5856946B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5538057A (en) | 1980-03-17 |
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