DE3138898A1

DE3138898A1 - Elektrostatisches ablenksystem

Info

Publication number: DE3138898A1
Application number: DE19813138898
Authority: DE
Inventors: Erich Dr.rer.nat. 8000 München Plies; Reinhold Dipl.-Ing. Schmitt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-09-30
Filing date: 1981-09-30
Publication date: 1983-04-14

Description

Elektrostatisches Ablenksystem.
Die Erfindung betrifft ein elektrostatisches Ablenksystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In den meisten Elektronenstrahl-Geräten wird eine Vorrichtung benötigt, um den Primärelektronenstrahl durch ein Steuersignal abzulenken. Hierzu dienen elektromagnetische oder elektrostatische Ablenksysteme. Fertigungstoleranzen und Justierfehler wirken sich nachteilig auf die Eigenschaften des elektronenoptischen Gesamtsystems aus, z.B. durch erhöhten Astigmatismus.
Um den Elektronenstrahl über eine Fläche ablenken zu können, sind Ablenkungen in zwei Koordinatenrichtungen, und In - - - - - - - -nämlich in X-Richtung/X-Richtung, erforderlich. Bekannt sind dazu geeignete Ablenksysteme, welche aus zwei übereinander angeordneten Plattenkondensatoren bestehen.
Solche Ablenksysteme haben u.a. den Nachteil, daß sich für Ablenkungen in einerseits X-Richtung und andererseits P-Richtung. unterschiedliche Ablenk-Empfindlichkeiten ergeben. Außerdem benötigt ein solches Ablenksystem aus zwei übereinander angeordneten Plattenkondensatoren viel Platz.
Weiter sind elektrostatische Ablenksysteme mit gleichen Ablenk-Empfindlichkeiten für Ablenkungen in einerseits X-Richtung und andererseits Y-Richtung bekannt. Bei diesen elektrostatischen Ablenksystemen sind mehrere (z.B. acht) Zylinder oder Segmente kreisförmig in einer Ebene angeordnet. Diese Zylinder oder Segmente werden durch.entsprechende Spannungen angesteuert.
Sowohl Fertigung als auch Justierung der Zylinder oder Segmente eines solchen elektrostatischen Ablenksystems sind wegen der hohen Toleranzanforderungen jedoch sehr aufwendig.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrostatisches Ablenksystem der eingangs genannten Art anzugeben, welches sich in einfacher Weise mit hoher Präzision fertigen läßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektrostatisches Ablenksystem der eingangs genannten Art gelöst, welches die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung dargestellt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.
Fig.1 zeigt ein erfindungsgemäßes elektrostatisches Ablenksystem im Längsschnitt.
Fig.2 zeigt die Anordnung der Ablenkbreite des elektrostatischen Ablenksystems von Fig.1 in der Draufsicht.
Fig.1 zeigt ein erfindungsgemäßes elektrostatisches Ablenksystem im Längsschnitt. Bei einem elektrostatischen Ablenksystem, welches nach dem Stand der Technik ausgestaltet ist, sind mehrere, z.B acht, Zylinder oder Segmente kreisförmig in einer Ebene angeordnet und werden durch entsprechende Spannungen angesteuert.
Ein erfindungsgemäßes elektrostatisches Ablenksystem kann z.B. ähnlich einem elektrostatischen Ablenksystem nach dem genannten Stand der Technik gebildet werden, wobei erfindungsgemäß die Ablenk-Zylinder oder -Segmente des elektrostatischen Ablenksystems nach dem genannten Stand der Technik durch Drähte A ersetzt sind. Die Lage der Drähte im erfindungsgemäßen elektrostatischen Ablenksystem wird durch Bohrungen B in einem Isolierkörper C bestimmt.
Anstelle der Bohrungen B können auch Kerben im Isolierkörper C angeordnet werden. Die Einhaltung der Fertigungstoleranzen bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen elektrostatischen Ablenksystems beschränkt sich vorwiegend auf die Einhaltung der Fertigungstoleranzen bei der Erzeugung der Bohrungen B. Bei einem erfindungsgemäßen elektrostatischen Ablenksystem entfällt jede Justierung. Durch Federelemente D werden die Ablenkdrähte A mechanisch verspannt und dadurch ohne weitere Bearbeitung in eine Zylinderform gebracht. Eine elektrisch leitende Abschirmung F verhindert Aufladungen der Isolierkörper C.
Fig.2 zeigt die Anordnung der Ablenkdrähte A des elektrostatischen Ablenksystems von Fig.1 in der Draufsicht.
Gemäß Fig.2 weist das elektrostatische Ablenksystem von Fig.1 insgesamt acht Ablenkdrähte A auf. Diese acht Ablenkdrähte A sind in der Draufsicht auf das elektrostatische Ablenksystem gleichmäßig auf einem Kreis um die optische Achse herum angeordnet. Die acht Ablenkdrähte A werden von den Spannungen U1 = -Ux und-weiter zyklisch U2 = UY/#2-UY/#2 , U3 = UY, U4 = UY/#2 + UX / #2, U5 = UX, U6 = UX/#2-UY/#2 , U7 = -UY, U8 = -UX / #2 -UY / #2 angesteuert. Die Ablenkdrähte sind natürlich gegenseitig isoliert.
Ein erfindungsgemäßes elektrostatisches Ablenksystem kann sehr einfach gefertigt werden. Gegenüber einem elektrostatischen Ablenksystem nach dem genannten Stand der Technik, welches ausgedehnte Zylin der aufweist, weist ein erfindungsgemäßes elektrostatisches Ablenksystem eine etwas verringerte Ablenk-Empfind lichkeit und eine twas schlechtere Feldhomogenität auf0 Abschätzungen zeigen jedoch, daß bei Einhaltung einer Lagetoleranz der Bohrungen B für die Ablenkdrähte A von einigen 10/um die elektronenoptischen Justierfehler genügend klein bleiben. Für eine targetseitige Apertur des Elektronenstrahl-Gerätes von 10 2 und ein Rasterfeld von 1 mm x 1 mm betragen die astigmatische Verzerrung der Sonde 0,2/um und die relative Ablenkverzeichnung 0,1 0/ovo.
Die Erfindung ist nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Jedes elektrostatische Ablenksystem, welches Ablenkdrähte A als Abm lenkelemente aufweist, wobei Ablenkungen in X-Richtung und in Y-Richtung mit gleichen Ablenkempfindlichkeiten erfolgeXallen z.B. in den Bereich dieser Erfindung. Ein elektrostatisches Ablenksystem kann auch eine Anzahl von Ablenkdrähten A aufweisen, welche von acht verschieden ist. Ein erfindungsgemäßes elektrostatisches Ablenksystem ermöglicht die Ablenkung des Elektronenstrahls mit gleichen Ablenk-Empfindlichkeiten in einerseits X-Richtung und andererseits Y-Richtung bei einfachem Aufbau und ein facher Herstellung des elektrostatischen Ablenksystems

Claims

Patentansprüche: j). Elektrostatisches Ablenksystem mit Ablenkelementen zur Ablenkung eines Elektronenstrahls, für ein Elektronenstrahl-Gerät, g e k e n n z e i c h n e t durch Ablenkdrähte (A) als Ablenkelemente.
2. Elektrostatisches Ablenksystem nach Anspruch 1 D dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Lage der Ablenkdrähte (A) durch Bohrungen (B) in mindestens einem Isolierkörper (C) bestimmt ist.
3. Elektrostatisches Ablenksystem nach Anspruch 1 oder 2 g e k e n n z e i c h n e t durch Federelemente (D) zur Verspannung der Ablenkdrähte (A).
4. Elektrostatisches Ablenksystem nach Anspruch 1 bis 32 g e k e n n z e i c h n e t durch eine elektrisch leitende Abschirmung (F) zur Abschirmung des mindestens einen Isolierkörpers (C).
5. Elektrostatisches Ablenksystem nach Anspruch 2 bis 4, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Lagetoleranz der Bohrungen (B) von einigen 1O/um.
6. Elektrostatisches Ablenksystem nach Anspruch 1 bis 5, g e k e n n z e i c h n e t durch Kerben anstelle der Bohrungen (B).