特許6208653IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

電子顕微鏡装置及び電子リソグラフィ装置などの、荷電粒子の複数の小ビーム(beamlet)を用いる粒子光学システムに関する。 本発明はさらに、荷電粒子の複数の小ビームを使用する粒子光学システムに使用される粒子光学部品及び装置に関する。但し、前記粒子光学部品は、複数の小ビームを使用するシステムへの適用に限定されるものではない。かかる粒子光学部品は、荷電粒子の1つのビームのみを使用する粒子光学システムや、荷電粒子の複数のビーム又は小ビームを使用する粒子光学システムに使用することもできる。 本発明は、電子、陽電子、ミュー粒子(myon)、イオン等の、いかなるタイプの荷電粒子にも適用することができる。

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

文献の実施の形態に開示された一次電子ビームスポットの数は、数十個程度である。物体上に一度に形成される一次電子ビームスポットの数は、処理数を制限するので、大きい処理数を達成するために一次電子ビームスポットの数を増やすことは有利である。しかし、電子顕微鏡装置の所望の結像解像度を維持しながら、文献に開示された技術を使用して、一度に形成される一次電子ビームスポットの数を増やすことや、一次電子ビームスポットの密度を高めることは、困難であると考えられていた。 従って、本発明は、高密度の荷電粒子小ビームを用い、高精度で荷電粒子小ビームを操作することのできる粒子光学システムを提供することを目的とする。 さらに、本発明は、高精度で荷電粒子のビーム及び小ビームを操作するための粒子光学部品を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

以下に詳細に述べるように、本発明の粒子光学部品、粒子光学装置及び粒子光学システムは、複数の荷電粒子小ビームを用い、それを高精度で操作することができる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】図1は、本発明の一実施の形態に係る電子顕微鏡システムの基本的な特徴と機能を概略的に示している。

【図2a】図2aは、図1の電子顕微鏡システムに使用される単一の多孔プレートを備えた多孔装置の断面を概略的に示している。

【図2b】図2bは、図1の電子顕微鏡システムに使用される4つの多孔プレートを備えた多孔装置の断面を概略的に示している。

【図2c】図2cは、図1の電子顕微鏡システムに使用される3つの多孔プレートを備えた多孔装置の断面を概略的に示している。

【図2d】図2dは、図1の電子顕微鏡システムに使用される、図2cに示される多孔装置の変形例を示している。

【図3】図3は、多孔装置を照射し、多孔装置によって生成された電子の小ビームを操作するための電子光学部品を示す概略図である。

【図4】図4は、図1の電子顕微鏡システムに使用される一次電子小ビーム発生装置の一例を示している。

【図5】図5は、図4に示されるような装置によって与えられるビーム経路の複数の物理的特性を示している。

【図6】図6は、図1の電子顕微鏡システムに使用される一次電子小ビーム発生装置の一例を示している。

【図7】図7は、多孔プレートに形成される開孔のアレイパターンを示している。

【図8】図8は、図7に示されるような開孔のパターン配列によって引き起こされる多重極効果を補償するための付加的な形状的特徴を有する開孔の形状の詳細図である。

【図9】図9は、多孔プレートに設けられた、開孔及び電界補正開孔の配列を示している。

【図10】図10は、図9に示されるようなプレートの、図9に示される線X−Xに沿った断面である。

【図11】図11は、開孔の六角形のアレイパターンを示している。

【図12】図12は、一次電子ビームスポットのゆがんだパターンを示している。

【図13】図13は、図12に示されるようなゆがみを補償するための開孔配列を示している。

【図14】図14は、非点収差によってゆがめられた一次電子ビームスポットパターンを示している。

【図15】図15は、図14に示されるような非点収差によるゆがみを補償するための開孔パターンの平面図である。

【図16】図16は、物体に焦点面を結像する際に使用される電子光学部品によって引き起こされる像面湾曲の効果を示している。

【図17】図17は、図16に示されるような像面湾曲を補償するために適した多孔装置を示している。

【図18】図18は、像面湾曲を補償するための多孔パターンの立面図である。

【図19】図19は、像面湾曲を補償するための、さらに別の多孔装置を示している。

【図20a】図20aは、像面湾曲を補償するための、さらに別の多孔装置を示している。

【図20b】図20bは、図20aの多孔装置において、多孔プレートの上流側の電界がほぼゼロである場合を示している。

【図20c】図20cは、像面湾曲を補償するための、さらに別の多孔装置を示している。

【図20d】図20dは、図20cの多孔装置において、多孔プレートの下流側にほとんど消えそうな電界が生成される場合を示している。

【図20e】図20eは、像面湾曲を補償するための、さらに別の多孔装置を示している。

【図21】図21は、一次電子ビーム経路の概略図である。

【図22】図22は、図1に示されるような電子顕微鏡システムに対物装置と共に使用されるビームスプリッタ/コンバイナ装置を概略的に示している。

【図23】図23は、本発明の一実施の形態に係る電子リソグラフィシステムを示している。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

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