JPH05190129A - 静電型レンズ - Google Patents
静電型レンズInfo
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- JPH05190129A JPH05190129A JP4003849A JP384992A JPH05190129A JP H05190129 A JPH05190129 A JP H05190129A JP 4003849 A JP4003849 A JP 4003849A JP 384992 A JP384992 A JP 384992A JP H05190129 A JPH05190129 A JP H05190129A
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- electrostatic lens
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01J37/10—Lenses
- H01J37/12—Lenses electrostatic
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01J37/02—Details
- H01J37/026—Means for avoiding or neutralising unwanted electrical charges on tube components
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 チャージアップを低減し、試料が汚染される
のを防止し、さらに収差を改善する。 【構成】 少なくとも三つの電極５１，５２，５３と、
電極５１〜５３を支持する絶縁性のホルダ５４とを備
え、このホルダ５４は内壁がシリコンカーバイド膜１１
で被覆されている。
のを防止し、さらに収差を改善する。 【構成】 少なくとも三つの電極５１，５２，５３と、
電極５１〜５３を支持する絶縁性のホルダ５４とを備
え、このホルダ５４は内壁がシリコンカーバイド膜１１
で被覆されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子顕微鏡や集束イオ
ンビーム装置等に用いられる静電型レンズに関するもの
である。
ンビーム装置等に用いられる静電型レンズに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】静電型レンズは、電子銃や集束イオンビ
ーム装置等において集束レンズとして用いられてきた。
今後は、さらに電子顕微鏡における電磁レンズに代わ
り、電子ビーム応用装置、特に半導体デバイスの検査装
置の集束レンズとしても用いられるようになると考えら
れる。これは、静電型レンズは小型軽量化が可能である
ことの他に、低加速電圧領域では収差特性の向上が見込
まれることによる。ここで、低加速電圧領域が問題とな
るのは、半導体装置では電子の照射によりダメージを受
けないようにする必要があること、またチャージアップ
を防止する必要があることがその理由である。
ーム装置等において集束レンズとして用いられてきた。
今後は、さらに電子顕微鏡における電磁レンズに代わ
り、電子ビーム応用装置、特に半導体デバイスの検査装
置の集束レンズとしても用いられるようになると考えら
れる。これは、静電型レンズは小型軽量化が可能である
ことの他に、低加速電圧領域では収差特性の向上が見込
まれることによる。ここで、低加速電圧領域が問題とな
るのは、半導体装置では電子の照射によりダメージを受
けないようにする必要があること、またチャージアップ
を防止する必要があることがその理由である。
【０００３】従来の静電型レンズは、基本的には図５に
示されるような断面構造を有していた。このレンズの構
造は最も簡単なもので、一般にアインツェルレンズと呼
ばれている。セラミック製の絶縁物から成り、電極を支
持する円筒状のホルダ５４が設けられ、その内部に円筒
形または円盤型の電極５１、レンズ電極５３、及び電極
５２が設けられている。電極５１及び５２は共にアース
電位に保たれ、レンズ電極５３は電子を集束するように
レンズ電界を形成する負の電位に保たれている。各レン
ズ５１〜５３の軸上に位置したカソード５５は、加速電
圧に相当する負の電位にバイアスされており、例えば加
速電圧が１ｋＶの場合は−１ｋＶとなっている。
示されるような断面構造を有していた。このレンズの構
造は最も簡単なもので、一般にアインツェルレンズと呼
ばれている。セラミック製の絶縁物から成り、電極を支
持する円筒状のホルダ５４が設けられ、その内部に円筒
形または円盤型の電極５１、レンズ電極５３、及び電極
５２が設けられている。電極５１及び５２は共にアース
電位に保たれ、レンズ電極５３は電子を集束するように
レンズ電界を形成する負の電位に保たれている。各レン
ズ５１〜５３の軸上に位置したカソード５５は、加速電
圧に相当する負の電位にバイアスされており、例えば加
速電圧が１ｋＶの場合は−１ｋＶとなっている。
【０００４】このような構成を有する従来の静電型レン
ズには、次のような問題があった。
ズには、次のような問題があった。
【０００５】第１に、静電型レンズにはチャージアップ
の軽減という課題が存在する。静電型レンズ内には、矢
印Ａの方向の正規の軸内軌道を通過する電子のみなら
ず、図示されていないアパーチャ等で散乱される迷走電
子がある。この迷走電子は、ホルダ５４の内壁にパイル
アップしていき、ホルダ５４をチャージアップさせるこ
とになる。これにより、本来存在すべきでない電界が発
生してレンズの集束効果が低減され、さらには電子の軌
道が不安定になる。このような現象は、電子のエネルギ
が低い場合により顕著となる。ところが近年では、上述
したように静電型レンズは半導体装置の検査等に多く用
いられる傾向にある。半導体装置を検査する場合には、
ダメージを与えないように電子のエネルギは低くしなけ
ればならず、チャージアップの問題解決の必要性にせま
られている。
の軽減という課題が存在する。静電型レンズ内には、矢
印Ａの方向の正規の軸内軌道を通過する電子のみなら
ず、図示されていないアパーチャ等で散乱される迷走電
子がある。この迷走電子は、ホルダ５４の内壁にパイル
アップしていき、ホルダ５４をチャージアップさせるこ
とになる。これにより、本来存在すべきでない電界が発
生してレンズの集束効果が低減され、さらには電子の軌
道が不安定になる。このような現象は、電子のエネルギ
が低い場合により顕著となる。ところが近年では、上述
したように静電型レンズは半導体装置の検査等に多く用
いられる傾向にある。半導体装置を検査する場合には、
ダメージを与えないように電子のエネルギは低くしなけ
ればならず、チャージアップの問題解決の必要性にせま
られている。
【０００６】レンズを保持するホルダ５４が導電体であ
れば、電子はパイルアップせずチャージアップは起こら
ない。しかし、中央に設置されたレンズ電極５３を高電
圧に保持するためには、ホルダ５４はある程度高抵抗で
なければならず、導電体にすることはできない。
れば、電子はパイルアップせずチャージアップは起こら
ない。しかし、中央に設置されたレンズ電極５３を高電
圧に保持するためには、ホルダ５４はある程度高抵抗で
なければならず、導電体にすることはできない。
【０００７】第２に、セラミックから成るホルダ５４が
試料を汚染するという問題があった。静電型レンズで
は、レンズとしての性能は特に各電極５１〜５３の組み
立て精度が大きな影響を与える。そしてこの組み立て精
度は、ホルダ５４の加工精度に依存する。セラミック
は、本来精密な加工が難しく、マシーナブルセラミック
と称される加工性の良いものが用いられるに至ってい
る。
試料を汚染するという問題があった。静電型レンズで
は、レンズとしての性能は特に各電極５１〜５３の組み
立て精度が大きな影響を与える。そしてこの組み立て精
度は、ホルダ５４の加工精度に依存する。セラミック
は、本来精密な加工が難しく、マシーナブルセラミック
と称される加工性の良いものが用いられるに至ってい
る。
【０００８】しかし、このマシーナブルセラミックには
多くの不純物が添加されている。この不純物は、真空に
保たれているホルダ５４内でガスとして放出され、試料
に付着して汚染する。特に真空度を高めるために、一般
にホルダ５４をベーキングするため、不純物のガス放出
という現象はさらに加速される。上述したように、近年
では静電型レンズは半導体試料の検査に用いられること
が多く、このような汚染はより大きな問題となってき
た。
多くの不純物が添加されている。この不純物は、真空に
保たれているホルダ５４内でガスとして放出され、試料
に付着して汚染する。特に真空度を高めるために、一般
にホルダ５４をベーキングするため、不純物のガス放出
という現象はさらに加速される。上述したように、近年
では静電型レンズは半導体試料の検査に用いられること
が多く、このような汚染はより大きな問題となってき
た。
【０００９】第３に、従来の静電型レンズは収差が大き
いという問題があった。レンズの性能を評価する上で、
最も重要なパラメータは収差係数である。静電型レンズ
では、収差は局部的に発生し、この部分の収差がレンズ
全体の性能を決定することになる。近軸軌道を用いた静
電型レンズでは、球面収差係数は次の（１）式のようで
あり、色収差係数は（２）式のように表される。
いという問題があった。レンズの性能を評価する上で、
最も重要なパラメータは収差係数である。静電型レンズ
では、収差は局部的に発生し、この部分の収差がレンズ
全体の性能を決定することになる。近軸軌道を用いた静
電型レンズでは、球面収差係数は次の（１）式のようで
あり、色収差係数は（２）式のように表される。
【００１０】
【数１】 ここで、Ｚ0 及びＺi はＺ軸（中心軸）方向の物面及び
像面の位置、ｒa は近軸軌道、ＶはＺ軸上の電位分布、
Ｖ' ，Ｖ''はそれぞれ電位分布の一階微分，二階微分で
ある。
像面の位置、ｒa は近軸軌道、ＶはＺ軸上の電位分布、
Ｖ' ，Ｖ''はそれぞれ電位分布の一階微分，二階微分で
ある。
【００１１】この式（１）及び（２）より明らかなよう
に、電位の一階微分Ｖ' の値が大きいと、球面収差係数
及び色収差係数は共に大きくなる。この関係を、図６及
び図７に示す。図６には、ホルダ５４及び電極５１〜５
３の軸方向の長さが示され、図７には電圧の軸方向の変
化が示されている。ここで、電極５１及び５２は接地電
位、レンズ電極５３は−８１１Ｖ、カソード５５は−１
ｋＶとする。焦点距離は７３ｍｍ、倍率は１．１であ
る。このような条件で得られる球面収差係数Ｃsiは１８
５８８ｍｍで、色収差係数Ｃciは２３０ｍｍである。
に、電位の一階微分Ｖ' の値が大きいと、球面収差係数
及び色収差係数は共に大きくなる。この関係を、図６及
び図７に示す。図６には、ホルダ５４及び電極５１〜５
３の軸方向の長さが示され、図７には電圧の軸方向の変
化が示されている。ここで、電極５１及び５２は接地電
位、レンズ電極５３は−８１１Ｖ、カソード５５は−１
ｋＶとする。焦点距離は７３ｍｍ、倍率は１．１であ
る。このような条件で得られる球面収差係数Ｃsiは１８
５８８ｍｍで、色収差係数Ｃciは２３０ｍｍである。
【００１２】式（１）及び（２）からわかるように、積
分子が大きくなる部分が各々の収差が発生する箇所に相
当する。そして積分子が大きくなるのは、電位の変化が
大きい箇所である。図８に示されるように、式（１）に
おける球面収差の積分子の絶対値が最も大きくなる位置
は、電位が変化している位置と一致している。同様に、
図９にあるように式（２）における色収差の積分子は、
電位が最も大きく変化する位置で大きくなっている。こ
のことは、電位の変化が急激に起こるような構造を有す
るレンズでは、その箇所において収差が発生しレンズ全
体の性能を落とすことを意味する。
分子が大きくなる部分が各々の収差が発生する箇所に相
当する。そして積分子が大きくなるのは、電位の変化が
大きい箇所である。図８に示されるように、式（１）に
おける球面収差の積分子の絶対値が最も大きくなる位置
は、電位が変化している位置と一致している。同様に、
図９にあるように式（２）における色収差の積分子は、
電位が最も大きく変化する位置で大きくなっている。こ
のことは、電位の変化が急激に起こるような構造を有す
るレンズでは、その箇所において収差が発生しレンズ全
体の性能を落とすことを意味する。
【００１３】そこで従来のレンズには、多数のレンズ電
極を用いて各レンズ電極に印加する電圧値の差を小さく
し、より電位の変化を滑らかにしようとしたものが提案
されている（参考文献：M.Szilagyi and L.Szep,"Optim
um design of electrostaticlenses",J.Vac.Sci.Techno
l,B6(3),May/Jun 1988,pp953-957)。
極を用いて各レンズ電極に印加する電圧値の差を小さく
し、より電位の変化を滑らかにしようとしたものが提案
されている（参考文献：M.Szilagyi and L.Szep,"Optim
um design of electrostaticlenses",J.Vac.Sci.Techno
l,B6(3),May/Jun 1988,pp953-957)。
【００１４】しかし、このような多数枚のレンズを用い
たものは、電極の数が増加する。上述の文献によるもの
では、１２枚の電極を必要とする。この結果、構造の複
雑化や製造コストの増大を招き、実用性に乏しいという
問題があった。
たものは、電極の数が増加する。上述の文献によるもの
では、１２枚の電極を必要とする。この結果、構造の複
雑化や製造コストの増大を招き、実用性に乏しいという
問題があった。
【００１５】また、電位の変化を滑らかにするため、レ
ンズの内径を大きくすることも考えられていた。しか
し、内径が大きくなると電子光学鏡筒の外形寸法が大き
くなる。静電型レンズを用いる目的は、従来の電磁レン
ズよりも小型化される点にあり、寸法が大きくなること
は極めて不利である。
ンズの内径を大きくすることも考えられていた。しか
し、内径が大きくなると電子光学鏡筒の外形寸法が大き
くなる。静電型レンズを用いる目的は、従来の電磁レン
ズよりも小型化される点にあり、寸法が大きくなること
は極めて不利である。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
静電型レンズは、チャージアップが発生し電子の軌道に
悪影響を及ぼしたり、試料の汚染、さらには小型化を図
りつつ収差を低減することができないといった各種の問
題を抱えていた。
静電型レンズは、チャージアップが発生し電子の軌道に
悪影響を及ぼしたり、試料の汚染、さらには小型化を図
りつつ収差を低減することができないといった各種の問
題を抱えていた。
【００１７】本発明は上記事情に鑑み、チャージアップ
の低減、試料の汚染防止、収差の改善を達成し得る静電
型レンズの提供を目的とする。
の低減、試料の汚染防止、収差の改善を達成し得る静電
型レンズの提供を目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明の静電型レンズ
は、少なくとも三つの電極と、前記電極を支持する絶縁
性のホルダとを備えた静電型レンズであって、前記ホル
ダは内壁がＳｉＣ膜で被覆されていることを特徴として
いる。
は、少なくとも三つの電極と、前記電極を支持する絶縁
性のホルダとを備えた静電型レンズであって、前記ホル
ダは内壁がＳｉＣ膜で被覆されていることを特徴として
いる。
【００１９】ここで前記ＳｉＣ膜は、気相成長法により
前記内壁に形成されていてもよい。
前記内壁に形成されていてもよい。
【００２０】前記ＳｉＣ膜には、導電性を制御するため
の添加物を添加することもできる。
の添加物を添加することもできる。
【００２１】前記添加物として、窒素をＳｉＣ膜に添加
してもよい。
してもよい。
【００２２】半導体装置を試料とする場合は、電子ビー
ムのエネルギが１．５ｋｅＶ以下に設定されているのが
望ましい。
ムのエネルギが１．５ｋｅＶ以下に設定されているのが
望ましい。
【００２３】
【作用】ホルダの内壁を被覆しているＳｉＣ膜は、それ
自体不純物を殆ど含まず、また耐熱性があるため、高温
でのベーキングに耐えることができる。このため、試料
が不純物によって汚染されるのが防止される。また、Ｓ
ｉＣ膜は高抵抗の導電性を有しており、迷走電子がホル
ダの内壁にパイルアップせず、チャージアップを防止す
ることができ、電子の軌道を安定させることができる。
さらに、電極が高抵抗で相互接続された状態となり、滑
らかな電位分布が得られ収差が改善される。
自体不純物を殆ど含まず、また耐熱性があるため、高温
でのベーキングに耐えることができる。このため、試料
が不純物によって汚染されるのが防止される。また、Ｓ
ｉＣ膜は高抵抗の導電性を有しており、迷走電子がホル
ダの内壁にパイルアップせず、チャージアップを防止す
ることができ、電子の軌道を安定させることができる。
さらに、電極が高抵抗で相互接続された状態となり、滑
らかな電位分布が得られ収差が改善される。
【００２４】ここで、ＳｉＣ膜を気相成長法により形成
した場合には、重金属等の不純物が含有されるのを防止
し、さらに高温で長時間放置された場合にもホルダの下
地から不純物が拡散されるのを防ぐことができる。
した場合には、重金属等の不純物が含有されるのを防止
し、さらに高温で長時間放置された場合にもホルダの下
地から不純物が拡散されるのを防ぐことができる。
【００２５】ＳｉＣ膜に導電性を制御する添加物を添加
した場合には、球面収差に影響を与える電極間の電位分
布を所望のスロープに変えることができる。
した場合には、球面収差に影響を与える電極間の電位分
布を所望のスロープに変えることができる。
【００２６】半導体装置を試料とする場合は、電子のエ
ネルギを１．５ｋｅＶにすることで損傷を与えずに済
む。
ネルギを１．５ｋｅＶにすることで損傷を与えずに済
む。
【００２７】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００２８】図１に、本実施例による静電型レンズの断
面構造を示す。図５に示された従来の静電型レンズと同
様に、接地された電極５１及び５２と、レンズ電極５３
とがホルダ５４により支持されている。レンズ電極５３
には、レンズ電界を形成するために例えば−９００Ｖの
負電圧が印加されている。
面構造を示す。図５に示された従来の静電型レンズと同
様に、接地された電極５１及び５２と、レンズ電極５３
とがホルダ５４により支持されている。レンズ電極５３
には、レンズ電界を形成するために例えば−９００Ｖの
負電圧が印加されている。
【００２９】ホルダ５４は、絶縁性のマシーナブルセラ
ミックを円筒状に加工したもので、その内壁には、シリ
コンカーバイド（以下、ＳｉＣと称する）がコーティン
グされて、約１０μｍの厚さのＳｉＣ膜１１が形成され
ている点に特徴がある。コーティングは、例えば気相成
長（ＣＶＤ）法を用いて行うことができる。
ミックを円筒状に加工したもので、その内壁には、シリ
コンカーバイド（以下、ＳｉＣと称する）がコーティン
グされて、約１０μｍの厚さのＳｉＣ膜１１が形成され
ている点に特徴がある。コーティングは、例えば気相成
長（ＣＶＤ）法を用いて行うことができる。
【００３０】ＳｉＣは、クロロシラン（（CH3 ）SiC
l3 ）を熱分解することで得ることができる。ＣＶＤ法
により形成されたＳｉＣ膜１１は、ＮａやＫ等のアルカ
リ金属、あるいはＦｅ等の重金属等のような半導体装置
にとって問題となる不純物元素をほとんど含有していな
い。具体的にＳｉＣ膜１１中の不純物濃度を測定したと
ころ、Ｎａは２ppb 以下、Ｋは６０ppb 以下、Ｆｅは３
５ppb 以下であった。
l3 ）を熱分解することで得ることができる。ＣＶＤ法
により形成されたＳｉＣ膜１１は、ＮａやＫ等のアルカ
リ金属、あるいはＦｅ等の重金属等のような半導体装置
にとって問題となる不純物元素をほとんど含有していな
い。具体的にＳｉＣ膜１１中の不純物濃度を測定したと
ころ、Ｎａは２ppb 以下、Ｋは６０ppb 以下、Ｆｅは３
５ppb 以下であった。
【００３１】このように、ＳｉＣ膜１１はそれ自体不純
物を全くといってよいほど含有していない。よって、Ｓ
ｉＣ膜１１からの不純物ガスの放出はない。
物を全くといってよいほど含有していない。よって、Ｓ
ｉＣ膜１１からの不純物ガスの放出はない。
【００３２】また、ＳｉＣ膜１１は耐熱性が高く、ホル
ダ５４をベーキングする場合にも高温に耐えることがで
きる。ＳｉＣ膜１１は高温で長時間放置した場合にも、
下地となるマシーナブルセラミックからのガス放出や不
純物の発生をブロックする作用もある。例えば、摂氏１
３００度でＦｅの不純物拡散係数を測定すると、６．５
×１０-16 ｍ2 ／ｓであった。
ダ５４をベーキングする場合にも高温に耐えることがで
きる。ＳｉＣ膜１１は高温で長時間放置した場合にも、
下地となるマシーナブルセラミックからのガス放出や不
純物の発生をブロックする作用もある。例えば、摂氏１
３００度でＦｅの不純物拡散係数を測定すると、６．５
×１０-16 ｍ2 ／ｓであった。
【００３３】ＳｉＣ膜１１は高抵抗の導電性を有してい
る。抵抗値は、約１００ｋオーム・ｃｍである。ホルダ
５４の内壁が導電性を有することで、迷走電子がパイル
アップしてチャージアップが起こるのを防止することが
できる。さらに、電極５１〜５３が相互に高抵抗で接続
された状態となり、滑らかな電極５１〜５３間の電位分
布が得られる。これにより、収差を抑制することができ
る。ここで、ＳｉＣ膜１１の抵抗値を制御することも可
能である。例えば、ＳｉＣ膜１１をＣＶＤ法で形成する
ときに、少量の窒素を添加することで抵抗値は変化す
る。この窒素の添加量を変えることで、ＳｉＣ膜１１の
抵抗値を所望の値に設定することができる。
る。抵抗値は、約１００ｋオーム・ｃｍである。ホルダ
５４の内壁が導電性を有することで、迷走電子がパイル
アップしてチャージアップが起こるのを防止することが
できる。さらに、電極５１〜５３が相互に高抵抗で接続
された状態となり、滑らかな電極５１〜５３間の電位分
布が得られる。これにより、収差を抑制することができ
る。ここで、ＳｉＣ膜１１の抵抗値を制御することも可
能である。例えば、ＳｉＣ膜１１をＣＶＤ法で形成する
ときに、少量の窒素を添加することで抵抗値は変化す
る。この窒素の添加量を変えることで、ＳｉＣ膜１１の
抵抗値を所望の値に設定することができる。
【００３４】図２の実線２２に、本実施例の静電型レン
ズにおける中心軸上の電位分布をシミュレーションした
結果を示す。ここで、電極５１及び５２は接地電位であ
り、レンズ電極５３は＋１００Ｖ、カソード１６は０Ｖ
として計算している。また、焦点距離は７３mmで倍率は
１．１であり、いずれも上述した従来の静電型レンズと
同一条件とした。この図２の実線２１に、図７を用いて
上述した従来の静電型レンズにおける電位分布を示す。
本実施例における電位分布は、従来の場合よりもレンズ
電極５３が形成する電界のスロープが滑らかになってい
ることがわかる。
ズにおける中心軸上の電位分布をシミュレーションした
結果を示す。ここで、電極５１及び５２は接地電位であ
り、レンズ電極５３は＋１００Ｖ、カソード１６は０Ｖ
として計算している。また、焦点距離は７３mmで倍率は
１．１であり、いずれも上述した従来の静電型レンズと
同一条件とした。この図２の実線２１に、図７を用いて
上述した従来の静電型レンズにおける電位分布を示す。
本実施例における電位分布は、従来の場合よりもレンズ
電極５３が形成する電界のスロープが滑らかになってい
ることがわかる。
【００３５】さらに、本実施例における球面収差積分子
及び色収差積分子と、従来の静電型レンズにおける球面
収差積分子及び色収差積分子とを比較した結果を、図３
及び図４にそれぞれ対比して示す。ここで、本実施例に
おける球面収差積分子は図３における実線３１、従来の
場合の球面収差積分子は実線３２のように表され、本実
施例の色収差積分子は図４における実線４１、従来の場
合の色収差積分子は実線４２のようである。図３より、
本実施例は球面収差積分子のピーク値が、従来の場合よ
りも大幅に減少していることがわかる。このピーク値の
減少は、電極５１とレンズ電極５３との間の電界の分布
が滑らかになっていることに対応している。また、図４
から本実施例の色収差積分子のピーク値は、球面収差積
分子ほどではないが従来の場合よりも減少している。
及び色収差積分子と、従来の静電型レンズにおける球面
収差積分子及び色収差積分子とを比較した結果を、図３
及び図４にそれぞれ対比して示す。ここで、本実施例に
おける球面収差積分子は図３における実線３１、従来の
場合の球面収差積分子は実線３２のように表され、本実
施例の色収差積分子は図４における実線４１、従来の場
合の色収差積分子は実線４２のようである。図３より、
本実施例は球面収差積分子のピーク値が、従来の場合よ
りも大幅に減少していることがわかる。このピーク値の
減少は、電極５１とレンズ電極５３との間の電界の分布
が滑らかになっていることに対応している。また、図４
から本実施例の色収差積分子のピーク値は、球面収差積
分子ほどではないが従来の場合よりも減少している。
【００３６】そして、本実施例における像面側の球面収
差Ｃsiを求めると１６２８０mmであり、色収差Ｃciは２
４２mmであった。従来の静電型レンズでは、球面収差Ｃ
siが１８５８８mmで色収差Ｃciが２３０mmであった。よ
って、本実施例は球面収差で約１２％減少し、色収差で
約５％増加しており、総合的に比較すると収差を低減す
る効果が得られている。ここで、球面収差を減少させる
効果がより大きく得られたのは、球面収差は電位分布の
スロープに大きく依存するためであり、逆に色収差は必
ずしも電位分布に依存するとは限らない。
差Ｃsiを求めると１６２８０mmであり、色収差Ｃciは２
４２mmであった。従来の静電型レンズでは、球面収差Ｃ
siが１８５８８mmで色収差Ｃciが２３０mmであった。よ
って、本実施例は球面収差で約１２％減少し、色収差で
約５％増加しており、総合的に比較すると収差を低減す
る効果が得られている。ここで、球面収差を減少させる
効果がより大きく得られたのは、球面収差は電位分布の
スロープに大きく依存するためであり、逆に色収差は必
ずしも電位分布に依存するとは限らない。
【００３７】上述した実施例は一例であり、本発明を限
定するものではない。例えば、電極の数は３つ以上であ
ってもよく、ＳｉＣ膜の形成はＣＶＤ法に限らず、ホル
ダの内壁をＳｉＣで被覆させることができればよい。
定するものではない。例えば、電極の数は３つ以上であ
ってもよく、ＳｉＣ膜の形成はＣＶＤ法に限らず、ホル
ダの内壁をＳｉＣで被覆させることができればよい。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように本発明の静電型レン
ズは、ホルダの内壁がＳｉＣ膜で被覆されており、試料
が不純物によって汚染されるのが防止され、また高抵抗
の導電性を有するＳｉＣ膜により迷走電子がホルダの内
壁にパイルアップしチャージアップが起こるのを防止す
ることができ、電子の軌道を安定させることができる。
また、電極が高抵抗のＳｉＣ膜で相互に接続された状態
となるため、滑らかな電位分布が得られ収差が改善され
る。
ズは、ホルダの内壁がＳｉＣ膜で被覆されており、試料
が不純物によって汚染されるのが防止され、また高抵抗
の導電性を有するＳｉＣ膜により迷走電子がホルダの内
壁にパイルアップしチャージアップが起こるのを防止す
ることができ、電子の軌道を安定させることができる。
また、電極が高抵抗のＳｉＣ膜で相互に接続された状態
となるため、滑らかな電位分布が得られ収差が改善され
る。
【図１】本発明の一実施例による静電型レンズの構成を
示した縦断面図。
示した縦断面図。
【図２】同静電型レンズにおける中心軸上の電圧分布を
示したグラフ。
示したグラフ。
【図３】同静電型レンズにおける中心軸上の球面収差積
分子の分布を示したグラフ。
分子の分布を示したグラフ。
【図４】同静電型レンズにおける中心軸上の色収差積分
子の分布を示したグラフ。
子の分布を示したグラフ。
【図５】従来の静電型レンズの構成を示した縦断面図。
【図６】同静電型レンズの中心軸に沿った構造を示した
縦断面図。
縦断面図。
【図７】同静電型レンズの中心軸上の電位分布を示した
グラフ。
グラフ。
【図８】同静電型レンズにおける中心軸上の球面収差積
分子の分布を示したグラフ。
分子の分布を示したグラフ。
【図９】同静電型レンズにおける中心軸上の色収差積分
子の分布を示したグラフ。
子の分布を示したグラフ。
１１ ＳｉＣ膜 １６，５５ カソード ５１，５２ 電極 ５３ レンズ電極 ５４ ホルダ
Claims (5)
- 【請求項１】少なくとも三つの電極と、 前記電極を支持する絶縁性のホルダとを備えた静電型レ
ンズにおいて、 前記ホルダは、内壁がシリコンカーバイド膜で被覆され
ていることを特徴とする静電型レンズ。 - 【請求項２】前記シリコンカーバイド膜は、気相成長法
により前記内壁に形成されていることを特徴とする請求
項１記載の静電型レンズ。 - 【請求項３】前記シリコンカーバイド膜には、導電性を
制御するための添加物が添加されていることを特徴とす
る請求項１又は２記載の静電型レンズ。 - 【請求項４】前記添加物は、窒素であることを特徴とす
る請求項３記載の静電型レンズ。 - 【請求項５】電子ビームのエネルギが、１．５ｋｅＶ以
下に設定されていることを特徴とする請求項１ないし４
のいずれかに記載の静電型レンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4003849A JPH05190129A (ja) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | 静電型レンズ |
| US07/988,701 US5293045A (en) | 1992-01-13 | 1992-12-10 | Electrostatic lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4003849A JPH05190129A (ja) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | 静電型レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05190129A true JPH05190129A (ja) | 1993-07-30 |
Family
ID=11568637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4003849A Pending JPH05190129A (ja) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | 静電型レンズ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5293045A (ja) |
| JP (1) | JPH05190129A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003107383A1 (ja) * | 2002-06-13 | 2003-12-24 | Okumura Katsuya | 電子光学鏡筒およびその製造方法 |
| JP2013004680A (ja) * | 2011-06-15 | 2013-01-07 | Canon Inc | 荷電粒子線レンズ |
| JP2013008534A (ja) * | 2011-06-23 | 2013-01-10 | Canon Inc | 荷電粒子線レンズ用電極 |
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| JP3180738B2 (ja) * | 1997-11-07 | 2001-06-25 | 日本電気株式会社 | パイルアップ現象のシミュレーション方法 |
| JP2001189265A (ja) * | 2000-01-05 | 2001-07-10 | Advantest Corp | マスク、半導体素子製造方法、電子ビーム露光装置、荷電ビーム処理装置において用いられる部材 |
| JP5970213B2 (ja) * | 2012-03-19 | 2016-08-17 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1992
- 1992-01-13 JP JP4003849A patent/JPH05190129A/ja active Pending
- 1992-12-10 US US07/988,701 patent/US5293045A/en not_active Expired - Lifetime
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| JP2013008534A (ja) * | 2011-06-23 | 2013-01-10 | Canon Inc | 荷電粒子線レンズ用電極 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5293045A (en) | 1994-03-08 |
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