JP7150993B2 - 荷電粒子線装置 - Google Patents
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Description
図7を用いて、偏向器による二次ビーム107のビーム形状の補正について説明する。図7には、それぞれ異なるエネルギーを有する二次ビーム107bである二次ビーム107b-L、107b-M、107b-Hの軌道が示される。なお二次ビーム107b-Lは低エネルギー、二次ビーム107b-Mは中エネルギー、二次ビーム107b-Hは高エネルギーある。
θ2=θ2(E2)+θ2(B2) … (式2)
θ2が所定の値となる電場E2と磁場B2の組み合わせは連続的に存在する一方で、電場E2と磁場B2の比率が変わると交差点701の位置も移動する。すなわち、電場E2と磁場B2の比率を調整することにより、交差点701の位置を移動させ、所定の位置に設けられた検出器108の検出分解能を制御することができる。
図9に例示されるような調整用試料901が走査電子顕微鏡の観察視野に配置される。電場E2と磁場B2の比率は、各ビームで取得される画像の違いに基づいて調整される。このため、調整用試料901には複数本の一次ビーム104が照射される位置毎に異なる形状を有するような試料が用いられる。図9には、9本の一次ビーム104が照射される調整用試料901が例示され、9つの各位置が異なる形状を有している。調整用試料901の異なる位置から放出される複数の二次ビーム107が検出器108の中の同じ検出部に入射すると、異なる形状が混在したSEM像となる。すなわち調整用試料901のSEM像の評価に基づいて、例えば次式を用いることにより二次ビーム107の分離度Dを算出できる。
ここでiは複数のビームの通し番号、Siはビーム毎のSEM像の中のi番目のSEM像の信号量の合計、Si(i)はSiに含まれるi番目のビームによる信号量である。(式3)によれば、ビーム毎のSEM像が当該ビームによる信号量だけであればD=1、当該ビームによる信号量を含まなければD=0となる。
図10に例示される調整用画面1001を用いて、偏向器110の電場E2と磁場B2の比率を操作者が調整する。調整用画面1001は、比率入力部1002と撮影開始ボタン1003とSEM像表示部1004と分離度表示部1005とOKボタン1006を有する。偏向器110の電場E2と磁場B2の比率の調整には、比率入力部1002が用いられる。すなわち、操作者は比率入力部1002に電場E2と磁場B2の比率を入力する。なお偏向器110での偏向角θ2が定められたとき(式2)によって、電場E2と磁場B2のいずれか一方の値から他方の値が算出できるので、電場E2と磁場B2のどちらかの値が入力されるだけでも良い。
操作者が撮影開始ボタン1003をクリックすることにより、調整用試料901のSEM像が撮影され、制御部120がSEM像を評価することにより二次ビーム107の分離度を算出する。分離度の算出には、例えば(式3)が用いられる。撮影されたSEM像はSEM像表示部1004に表示され、算出された分離度は分離度表示部1005に表示される。なお、本ステップにおいてレンズやアライナが調整されても良い。
S803で算出された分離度が許容範囲であるか否かが判定される。操作者が判定する場合、分離度が許容範囲であればOKボタンがクリックされて図8の処理の流れは終了となり、許容範囲でなければS802へ戻って比率が再調整される。
ここで、aとbは偏向器110のサイズ等の形状や構成によって定められる定数であり、φ2は二次ビーム107のエネルギーである。
ここで、cとdは偏向器110のサイズ等の形状や構成によって定められる定数である。ビームセパレータ105で生じる二次ビーム107のエネルギー分散Disp1を偏向器110によって打ち消すには次式を満たせばよい。
従って偏向角θ2とエネルギー分散Disp1の値が与えられたとき、(式4)~(式6)に基づいて、偏向器110に供給される電圧V2と電流I2を算出できる。すなわち、電圧V2と電流I2は、偏向器110での偏向角θ2とビームセパレータ105でのエネルギー分散Disp1と二次ビーム107のエネルギーφ2に基づいて算出される。偏向器110の電場E2と磁場B2は、算出された電圧V2と電流I2を用いて調整されても良い。算出された電圧V2と電流I2が用いられることにより、偏向器110の電場E2と磁場B2の調整が簡略化できる。
Claims (4)
- 複数本の一次ビームを試料に照射する荷電粒子線源と、
前記一次ビームのそれぞれに応じて前記試料から放出される各二次ビームを検出する複数の検出器と、
前記一次ビームと異なる方向へ前記二次ビームを偏向させるビームセパレータと、を備える荷電粒子線装置であって、
前記ビームセパレータと前記検出器との間に設けられ、前記ビームセパレータにおいて生じる前記二次ビームの間の位置ずれを補正する偏向器をさらに備え、
前記偏向器は、前記ビームセパレータにおいて生じる前記二次ビームのビーム形状の歪みを前記位置ずれとともに補正し、
前記ビームセパレータは、前記一次ビームと直交する面内において互いに直交する第一の電場と第一の磁場とを形成し、前記一次ビームを直進させて前記二次ビームを偏向させ、
前記偏向器は、互いに直交する第二の電場と第二の磁場とを形成し、
前記第二の電場の大きさと前記第二の磁場の大きさは、前記一次ビームが照射される位置毎に異なる観察像に基づいて調整されることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 複数本の一次ビームを試料に照射する荷電粒子線源と、
前記一次ビームのそれぞれに応じて前記試料から放出される各二次ビームを検出する複数の検出器と、
前記一次ビームと異なる方向へ前記二次ビームを偏向させるビームセパレータと、を備える荷電粒子線装置であって、
前記ビームセパレータと前記検出器との間に設けられ、前記ビームセパレータにおいて生じる前記二次ビームの間の位置ずれを補正する偏向器をさらに備え、
前記偏向器は、前記ビームセパレータにおいて生じる前記二次ビームのビーム形状の歪みを前記位置ずれとともに補正し、
前記ビームセパレータは、前記一次ビームと直交する面内において互いに直交する第一の電場と第一の磁場とを形成し、前記一次ビームを直進させて前記二次ビームを偏向させ、
前記偏向器には、互いに直交する第二の電場と第二の磁場とを形成するための電圧と電流が供給され、前記電圧と前記電流の値は、前記二次ビームが前記偏向器によって偏向される角度と、前記ビームセパレータによって生じる前記二次ビームのエネルギー分散と、前記二次ビームのエネルギーとに基づいて設定されることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 複数本の一次ビームを試料に照射する荷電粒子線源と、
前記一次ビームのそれぞれに応じて前記試料から放出される各二次ビームを検出する複数の検出器と、
前記一次ビームと異なる方向へ前記二次ビームを偏向させるビームセパレータと、を備える荷電粒子線装置であって、
前記ビームセパレータと前記検出器との間に設けられ、前記ビームセパレータにおいて生じる前記二次ビームの間の位置ずれを補正する偏向器をさらに備え、
前記二次ビームが前記偏向器によって偏向される角度は、前記ビームセパレータに対する前記検出器の傾斜角に基づいて設定され、
前記ビームセパレータによって前記二次ビームが偏向される角度θ1が、前記ビームセパレータに対する前記検出器の傾斜角θと等しいときに、前記偏向器は前記二次ビームと直交する面内において互いに直交する電場と磁場とを形成し、前記二次ビームを直進させるとともに、前記二次ビームの色収差を補正することを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項3に記載の荷電粒子線装置であって、
前記偏向器は、前記二次ビームに沿って配置される複数の電極と複数の磁極とを有し、前記二次ビームに対して非対称な電磁場を形成することを特徴とする荷電粒子線装置。
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