JP2009054581A - 荷電粒子ビーム用軌道補正器、及び、荷電粒子ビーム装置 - Google Patents
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Abstract
回転対称系における従来の収差補正システムの問題を解決し、低コストで高精度かつ高分解能の荷電粒子ビーム用収束光学系を提供する。
【解決手段】
荷電粒子線源から発生する荷電粒子ビームのビーム放射軸を回転軸として分割数2より大きい自然数で分割した角度を有する放射状の平面内に、ビーム放射軸に沿って配置されたコイル群を配置し、荷電粒子ビームの入射軸上に重畳磁界を発生させて荷電粒子ビームの軌道を制御する。
【選択図】図1
Description
δ=Csα3+Cc(dV/V)α ・・・数1
と表せる。ここでCsは球面収差係数、Ccは色収差係数である。数1によりビーム電流分布やエネルギー分散があると、軸上でαに依存したビームぼけが発生する。一般に荷電粒子ビーム装置では、光源より発した荷電粒子ビームを広く取り込むほど収束レンズ内の軌道分布が広がり、収差量が増加する。収差量を低減するためには、収差源となる電子レンズを強く励起して短焦点として作用長を短くし、軌道分散すなわちぼけを低減する方法がとられる。
H=I/(2πL) ・・・数2
である。
Br=(I/2π){1/(R−r)−1/(R+r)}
≒Ir/(πR2) ・・・数3
と近似できる。同様にコイル2と直交方向磁場Brは
Br≒−Ir/(πR2) ・・・数4
となる。
2 コイル
3 投影像
4 真空パイプ
5 ボビン
6 2線系コイル
7 4線系コイル
8 収束レンズ
9 電子源
10 入射レンズ
11 試料
12 制限絞り
13 巻線補正器
14 対物レンズ
15 中間レンズ
16 投射レンズ
17 蛍光面
18 2極線
19 6極線
20 電流アンプ
21 電圧源
22 半導体基板
23 同軸配線
24 アライナー偏向器
25 主電流線
26 補助電流線
Claims (11)
- 荷電粒子線源から発生する荷電粒子ビームのビーム放射軸を回転軸として分割数2より大きい自然数で分割した角度を有する放射状の平面内に、前記ビーム放射軸に沿って配置されたコイル群を配置し、前記荷電粒子ビームの入射軸上に重畳磁界を発生させて前記荷電粒子ビームの軌道を制御するようにしたことを特徴とする荷電粒子ビーム用軌道補正器。
- 請求項1に記載の荷電粒子ビーム用軌道補正器において、複数段の同一あるいは異なる角度分割コイル群を直列に配置し、各段に重畳磁界を発生して前記荷電粒子ビームの軌道を制御することを特徴とする荷電粒子ビーム用軌道補正器。
- 請求項1に記載の荷電粒子ビーム用軌道補正器において、前記コイル群の間を直列接続し、前記コイル群の発生する重畳磁場によって前記荷電粒子ビームの軌道を制御することを特徴とする荷電粒子ビーム用軌道補正器。
- 請求項1に記載の荷電粒子ビーム用軌道補正器において、前記コイル群の電流を独立に制御し、前記コイル群の発生する重畳磁場によって荷電粒子ビームの軌道を制御することを特徴とする荷電粒子ビーム用軌道補正器。
- 請求項1に記載の荷電粒子ビーム用軌道補正器において、前記コイル群内の電流線の電流を独立に制御し、前記コイル群の発生する重畳磁場によって荷電粒子ビームの軌道を制御することを特徴とする荷電粒子ビーム用軌道補正器。
- 請求項1に記載の荷電粒子ビーム用軌道補正器において、半導体基板に電流線および励磁電流増幅器,コイル電位を設定する電圧源,電流分配抵抗,接続スイッチを含む回路素子を配置し、配線パターンで接続して集積回路を設けたことを特徴とする荷電粒子ビーム用軌道補正器。
- 請求項1に記載の荷電粒子ビーム用軌道補正器において、周囲に磁場シールドを配置したことを特徴とする荷電粒子ビーム用軌道補正器。
- 請求項1に記載の荷電粒子ビーム用軌道補正器において、コイル群内に非磁性の真空配管を配置したことを特徴とする荷電粒子ビーム用軌道補正器。
- 請求項1に記載の荷電粒子ビーム用軌道補正器において、コイル配線の絶縁層表面に導電膜を形成して同軸シールド部を設けたことを特徴とする荷電粒子ビーム用軌道補正器。
- 荷電粒子ビーム源から放出された荷電粒子ビームを試料へ収束させるための収束光学系を有する荷電粒子ビーム装置において、前記収束光学系は磁界レンズと荷電粒子ビーム用軌道補正器とを含み、前記荷電粒子ビーム用軌道補正器は、前記収束光学系の光軸上に配置されたコイル群により重畳磁界を発生して、前記コイル群の間を通る荷電粒子ビームの軌道を制御することを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
- 請求項10に記載の荷電粒子ビーム装置において、前記コイル群内部に回転対称な制御電極を有し、前記収束光学系の光軸上に電磁界を発生して、前記制御電極内を通る荷電粒子ビームの軌道を制御することを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
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