FR2568720A1 - METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE FOCUSING STATE OF A DEVIETED ELECTRON BEAM - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE FOCUSING STATE OF A DEVIETED ELECTRON BEAM Download PDF

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FR2568720A1
FR2568720A1 FR8511906A FR8511906A FR2568720A1 FR 2568720 A1 FR2568720 A1 FR 2568720A1 FR 8511906 A FR8511906 A FR 8511906A FR 8511906 A FR8511906 A FR 8511906A FR 2568720 A1 FR2568720 A1 FR 2568720A1
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focusing
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electron beam
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focus
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FR8511906A
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Volker Bauer
Walter Dietrich
Horst Ranke
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Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
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Leybold Heraeus GmbH
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/0013Positioning or observing workpieces, e.g. with respect to the impact; Aligning, aiming or focusing electronbeams
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/3002Details
    • H01J37/3007Electron or ion-optical systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
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Abstract

IL S'AGIT DE COMMANDER L'ETAT DE FOCALISATION D'UN FAISCEAU D'ELECTRONS DEVIE PERIODIQUEMENT SUR DIFFERENTES POSITIONS DE BALAYAGE SUR UNE SURFACE CIBLE AFIN D'OBTENIR UNE DENSITE DE PUISSANCE PREDETERMINEE DANS TOUTES CES POSITIONS. LE CANON A ELECTRONS 1 COMPREND UN GENERATEUR DE FAISCEAU 2, UNE UNITE DE FOCALISATION 3 ET UNE UNITE DE DEVIATION 5, A LAQUELLE EST ASSOCIEE UNE UNITE DE COMMANDE 6. ON REGLE INITIALEMENT L'ETAT DE FOCALISATION DU FAISCEAU DANS CHAQUE POSITION (F...F), AU MOYEN DE CHAMPS DE DEVIATION VARIABLES, POUR OBTENIR UNE GEOMETRIE DONNEE DE LA TACHE FOCALE. POUR CHAQUE TACHE, LES DONNEES DE FOCALISATION SONT MEMORISEES AVEC LES DONNEES DE POSITIONS DANS UNE MEMOIRE 12. EN FONCTIONNEMENT, L'UNITE DE COMMANDE INTERROGE LA MEMOIRE ET CORRIGE LA FOCALISATION EN CONSEQUENCE.THIS IS TO CONTROL THE FOCUSING STATE OF AN ELECTRON BEAM PERIODICALLY DEVIATES ON DIFFERENT SCAN POSITIONS ON A TARGET SURFACE IN ORDER TO OBTAIN A PREDETERMINED POWER DENSITY IN ALL THESE POSITIONS. THE ELECTRON CANNON 1 CONSISTS OF A BEAM GENERATOR 2, A FOCUSING UNIT 3 AND A DEVIATION UNIT 5, TO WHICH IS ASSOCIATED A CONTROL UNIT 6. THE FOCUS STATE OF THE BEAM IN EACH POSITION (F. ..F), BY MEANS OF VARIABLE DEVIATION FIELDS, TO OBTAIN A GIVEN GEOMETRY OF THE FOCUS TASK. FOR EACH TASK, THE FOCUS DATA IS STORED WITH THE POSITIONS DATA IN A MEMORY 12. IN OPERATION, THE CONTROL UNIT QUESTS THE MEMORY AND CORRECTS THE FOCUS ACCORDINGLY.

Description

ii

L'invention concerne un procédé pour la comman-  The invention relates to a method for controlling

de de l'état de focalisation d'un faisceau d'électrons dévié périodiquement sur un grand nombre de positions de  of the focusing state of an electron beam deviated periodically over a large number of positions of

balayage discrètes contenues dans une surface cible com-  discrete scanning contained in a target surface com-

mune.mune.

Un tel procédé peut être utilisé pour le souda-  Such a process can be used for welding

ge ou le perçage au moyen d'un faisceau d'électrons lors-  ge or drilling with an electron beam when

que les points de travail sont disposés, par exemple, se-  that the work points are arranged, for example,

lon une répartition tramée dans la surface cible. Le pro-  We have a screened distribution in the target surface. The pro-

cédé peut également être utilisé pour la trempe superfi-  yielded can also be used for super quenching

cielle au moyen de faisceaux d'électrons, ainsi que dans  by means of electron beams, as well as in

le cas de la fusion par bombardement électronique lors-  the case of fusion by electronic bombardment during

qu'il s'agit d'injecter la puissance du faisceau d'élec-  that it is a question of injecting the power of the beam of elect

trons dans le bain fondu avec une répartition définie sur la surface (demande de brevet de la R.F.A. publiée sous le no 28 19 285). Comme le montre le document cité, le procédé selon l'invention peut également être utilisé  sections in the molten bath with a defined distribution on the surface (R.F.A. patent application published under number 28 19 285). As shown in the cited document, the method according to the invention can also be used

avec un avantage particulier dans l'opération d'évapora-  with a particular advantage in the evapora-

tion de matières contenues dans un creuset, lorsqu'il est important d'assurer aux couches condensées à partir de la vapeur une composition qui reste uniforme dans les  tion of materials contained in a crucible, when it is important to ensure that the layers condensed from the vapor a composition which remains uniform in the

limites d'une grande zone de condensation.  limits of a large condensation zone.

Dans tous les cas, le faisceau d'électrons pro-  In all cases, the electron beam pro-

duit sur sa surface d'impact, qui est désignée ici par  duit on its impact surface, which is designated here by

l'expression de surface cible, un motif de surface défi-  target surface expression, a defined surface pattern

ni qui se compose d'un grand nombres de positions de ba-  nor which consists of a large number of positions of ba

layage discrètes. Le motif est composé de zones distinc-  discreet layering. The pattern is made up of distinct areas

tes juxtaposées dans une ou deux dimension(s), et on  your juxtaposed in one or two dimension (s), and we

peut obtenir un apport de puissance défini dans sa loca-  can obtain a defined power contribution in its location

lisation par la grandeur de ces zones et par le temps  reading by the size of these areas and by time

d'arrêt du faisceau d'électrons dans chacune des zones.  stopping the electron beam in each of the zones.

Alors que, dans le cas du soudage ou du perçage  Whereas, in the case of welding or drilling

exécuté au moyen d'un faisceau d'électrons, il est sou-  executed by means of an electron beam, it is often

haitable d'obtenir des données de faisceaux aussi identi-  haitable to obtain beam data as identi-

ques que possible dans toutes les positions de balayage.  as possible in all scan positions.

Il peut être souhaitable dans le cas de l'évaporation 2 L o2568720  It may be desirable in the case of evaporation 2 L o2568720

sous vide de déterminer une puissance d'évaporation va-  under vacuum to determine an evaporation power

riable avec l'emplacement par un apport de puissance qui varie avec l'emplacement, afin de compenser des défauts  reliable with the location by a contribution of power which varies with the location, to compensate for faults

d'homogénéité, imputables à d'autres causes, qui se mani-  of homogeneity, attributable to other causes, which

festent dans la zone de condensation de la vapeur.  festering in the vapor condensation area.

Dans le cas o il se produit un mouvement rela-  If there is a relative movement

tif mécanique entre le canon à électrons et la surface  mechanical tif between the electron gun and the surface

cible, la déviation du faisceau reste inchangée, de sor-  target, the beam deflection remains unchanged, so

te que l'état de focalisation reste également maintenu.  that the focusing state also remains maintained.

Toutefois, le déplacement relatif mécanique est long et, de ce fait, il est inutilisable dans de nombreux cas, ou bien encore il peut être d'une exécution difficile et  However, the relative mechanical displacement is long and, therefore, it is unusable in many cases, or even it can be of a difficult execution and

par conséquent liée à une grande complication. C'est ain-  therefore linked to a great complication. It is thus

si que, par exemple, dans le cas de la fusion ou de l'évaporation, il est exclu, pour des raisons évidentes,  if, for example, in the case of fusion or evaporation, it is excluded, for obvious reasons,

de déplacer le creuset. Toutefois, le déplacement du ca-  to move the crucible. However, moving the ca-

non à électrons est extrêmement compliqué.  not electron is extremely complicated.

C'est pour ces raisons que, dans le passé,on a principalement tiré parti de la propriété du faisceau d'électrons de se laisser dévier plus ou moins fortement  It is for these reasons that, in the past, we mainly took advantage of the property of the electron beam to be deflected more or less strongly

à l'aide de champs électromagnétiques ou électrostati-  using electromagnetic fields or electrostati-

ques, de sorte qu'il est ainsi possible d'atteindre un grand nombre de positions de balayage discrètes dans les limites d'une surface cible relativement grande sans  ques, so it is possible to achieve a large number of discrete scanning positions within a relatively large target area without

avoir à exécuter un mouvement relatif mécanique. Le prin-  have to execute a mechanical relative movement. The main-

cipe d'un tel procédé est connu par les tubes cathodi-  cipe of such a process is known by cathode-ray tubes

ques de télévision. Toutefois, cette technique présente un grave inconvénient dans le fait que la qualité de l'état de focalisation décrott avec l'accroissement de  TV ques. However, this technique has a serious drawback in that the quality of the focusing state decreases with the increase in

l'angle de déviation.the angle of deviation.

Il est déjà connu, par la demande de brevet de la R.F.A. publiée sous le n 20 47 138 qu'un faisceau d'électrons émis par une source d'électrons fixe et qui  It is already known from the R.F.A. patent application published under No. 20 47 138 that an electron beam emitted by a stationary electron source and which

est dévié vers différentes positions de balayage discrè-  is diverted to different discrete scanning positions

tes, peut présenter une section très variable sur les zo-  tes, can have a very variable section on zo-

nes d'impact, de sorte que la densité de puissance sur  nes of impact, so the power density on

3 25687203 2568720

les zones d'impact varie en conséquence. Ceci constitue  the impact areas vary accordingly. This constitutes

un phénomène indésirable et c'est pourquoi il est propo-  an undesirable phenomenon and that is why it is propo-

sé dans le document précité de compenser les variations  in the above document to compensate for variations

de l'état de focalisation sur les différentes zones d'im-  of the state of focusing on the different areas of im-

pact par des temps d'arrêt variables. Toutefois, les effets obtenus sont extrêmement limités et cette mesure est inutilisable pour de nombreux cas dans lesquels il  pact by variable downtime. However, the effects obtained are extremely limited and this measure is unusable for many cases in which it

est important d'obtenir une focalisation exacte du fais-  is important to get an exact focus of the beam

ceau, ou bien un diamètre défini du faisceau au point  hoop, or a defined diameter of the beam at the point

d'impact du faisceau d'électrons. En particulier, la me-  impact of the electron beam. In particular, the me-

sure précitée est inutilisable lorsqu'il n'est pas possi-  above is unusable when it is not possible

ble de faire varier les temps d'arrêt relatifs du fais-  ble to vary the relative downtime of the

ceau d'électrons dans les différentes positions de ba-  electron beam in the different positions of ba

layage discrètes parce que, par exemple, le temps de ba-  discreet layering because, for example, the time of ba-

layage du faisceau d'électrons est prédéterminé pour un  layering of the electron beam is predetermined for a

très grand nombre de positions de balayage.  very large number of scanning positions.

Lorsque, par exemple, en utilisant un creuset  When, for example, using a crucible

d'évaporation de forme allongée, on évapore des substan-  of evaporation in an elongated form, substances are evaporated

ces sur une bande que l'on fait défiler en mouvement con-  these on a strip that we scroll in moving con-

tinu au-dessus du creuset d'évaporation, les différences locales de densité de puissance ou de temps d'arrêt du faisceau d'électrons se traduisent par un dessin de "rayures" indésirable sur la bande en défilement, dessin  continuous above the evaporation crucible, local differences in power density or electron beam stopping time result in an undesirable pattern of "scratches" on the moving band, pattern

qui est inacceptable dans de nombreux cas d'utilisation.  which is unacceptable in many use cases.

Pour obtenir des conditions d'évaporation définies sur  To obtain evaporation conditions defined on

toute la largeur de la bande - ce qui représente une con-  the entire width of the strip - which represents a con-

dition essentielle pour assurer une répartition homogène  essential edition to ensure a homogeneous distribution

de l'épaisseur de la couche dans la direction transversa-  of the thickness of the layer in the transverse direction

le au défilement de la bande - on a besoin d'une tache focale de faisceau d'électrons possédant une densité de  when the tape runs - we need a focal spot of electron beam with a density of

puissance constante sur toute la plage de balayage.  constant power over the entire scanning range.

L'invention se donne donc pour but de fournir  The invention therefore aims to provide

un procédé de commande du genre décrit au début qui per-  a control method of the kind described at the beginning which allows

mette d'obtenir une tache focale de faisceau d'électrons d'une densité de puissance prédéterminée sur toute la  set to get a focal spot of electron beam with a predetermined power density over the entire

surface cible, c'est-à-dire sur toute la plage de balaya-  target area, i.e. over the entire scanning range

4 25687204 2568720

ge.ge.

Selon l'invention, la résolution du problème po-  According to the invention, the resolution of the problem po-

sé est obtenue, dans le procédé décrit au début, par le fait qu'au début, on ajuste l'état de focalisation du faisceau d'électrons sur une géométrie de tache focale  se is obtained, in the process described at the start, by the fact that at the start, the focusing state of the electron beam is adjusted to a focal spot geometry

prédéterminée dans chacune des positions de balayage dis-  predetermined in each of the available scanning positions

crètes, au moyen de champs de déviation variables-, on mé-  cretes, by means of variable deflection fields-, we

morise les données de focalisation correspondant à cette géométrie de la tache focale dans une mémoire, avec les  morise the focusing data corresponding to this geometry of the focal spot in a memory, with the

données de position correspondantes et, pendant le fonc-  corresponding position data and during operation

tionnement, on appelle dans la mémoire pour chaque posi-  operation, we call in memory for each position

tion du faisceau, les données de focalisation correspon-  tion of the beam, the corresponding focusing data

dantes et on corrige la commande de la focalisation du  dantes and we correct the focus control of the

faisceau en conséquence.beam accordingly.

En pratique, on procède de la façon suivante: lors du réglage du dispositif, on amène le faisceau  In practice, we proceed as follows: when adjusting the device, we bring the beam

d'électrons successivement dans des positions de balaya-  of electrons successively in scanning positions

ge définies au moyen de courants de déviation définis dans l'unité de déviation et on ajuste manuellement  ge defined by deflection currents defined in the deflection unit and manually adjusted

l'état de focalisation ou la géométrie de la tache foca-  the focusing state or the geometry of the focal spot

le manuellement au moyen d'un potentiomètre, sous obser-  manually by means of a potentiometer, under observation

vation visuelle. On reviendra avec plus de précision  visual vation. We will come back with more precision

dans la suite sur les conditions de construction des dis-  below on the conditions of construction of the devices

positifs à réaliser pour obtenir ce résultat. Pour cha-  positive to achieve to achieve this result. For each

que position de balayage, qui est définie par ses coor-  that scanning position, which is defined by its co-

données X-Y, on calcule les données électriques définis-  X-Y data, we calculate the defined electrical data -

sant l'état de focalisation et, par actionnement d'une touche d'entrée, on introduit dans les emplacements de  sant focus state and, by pressing an input key, we introduce in the locations of

mémoire les données de focalisation appartenant à la po-  memory focusing data belonging to the po-

sition de balayage considérée. Cette procédure est lon-  scanning position considered. This procedure is

gue, d'autant plus longue que la précision exigée est  gue, all the longer as the required precision is

plus grande, mais après le réglage initial du disposi-  larger, but after the initial setting of the device

tif, les données mémorisées peuvent rester conservées  tif, the stored data can be kept

constantes pendant très longtemps.constant for a very long time.

Dans le fonctionnement automatique du disposi-  In the automatic operation of the device

tif, les données de focalisation appartenant à chaque position du faisceau sont appelées dans la mémoire, en  tif, the focusing data belonging to each position of the beam are called in the memory, in

fonction de la position de balayage considérée, et la fo-  depending on the scanning position considered, and the fo-

calisation du faisceau est corrigée en conséquence. Cet-  beam calibration is corrected accordingly. This-

te procédure se déroule cycliquement ou périodiquement avec une fréquence appropriée, qui peut atteindre sans  The procedure takes place cyclically or periodically with an appropriate frequency, which can reach without

inconvénients jusqu'à 1 000 Hz.disadvantages up to 1000 Hz.

Dans l'évaporation sous vide, une fréquence de  In vacuum evaporation, a frequency of

balayage aussi élevée a par exemple pour effet que, grâ-  such a high sweep results, for example, in that

ce à l'inertie thermique du bain fondu, le processus d'évaporation se déroule de façon pratiquement continue,  this at the thermal inertia of the molten bath, the evaporation process takes place in a practically continuous manner,

en dépit de la discontinuité du bombardement de la surfa-  despite the discontinuity of the surface bombardment

ce de la matière à évaporer par le faisceau d'électrons.  that of the material to be evaporated by the electron beam.

Avec la solution selon l'invention, le problème posé est entièrement résolu, c'est-à-dire que, sur toute la plage  With the solution according to the invention, the problem posed is entirely solved, that is to say that over the entire range

de balayage du faisceau d'électrons, on obtient une ta-  scanning of the electron beam, we get a ta-

che focale de faisceau d'électrons possédant une densité  focal length of electron beam with density

de puissance prédéterminée et que l'influence défavora-  of predetermined power and that the unfavorable influence

ble des variations de la déviation du faisceau d'élec-  ble variations in the deflection of the electric beam

trons dans les différentes positions de balayage est au-  in the different scanning positions is

tomatiquement annulée et avec une grande vitesse. Ceci  automatically canceled and with great speed. This

permet de maintenir des interactions exactement prédéter-  helps maintain interactions exactly predeter-

minées entre le faisceau d'électrons et la matière at-  mined between the electron beam and the matter at-

teinte dans chaque position de balayage. C'est ainsi que, par exemple, dans le cas de la soudure, les zones de soudure (les points de soudure) possèdent toujours les mêmes propriétés. Dans le cas de l'évaporation sous vide de substances contenues dans des creusets de forme  tint in each scan position. Thus, for example, in the case of welding, the welding zones (the welding points) always have the same properties. In the case of evaporation under vacuum of substances contained in shaped crucibles

allongée, dont l'axe longitudinal s'étend transversale-  elongated, whose longitudinal axis extends transverse-

ment à la direction du défilement d'une bande mobile, on  lying to the direction of travel of a moving strip, we

obtient des couches possédant une homogénéité extrême-  obtains layers with extreme homogeneity

ment grande en ce qui concerne l'épaisseur de la couche  great thickness with regard to the layer thickness

et la composition de la couche. Ceci est un avantage par-  and the composition of the layer. This is an advantage by-

ticulièrement remarquable lorsque la même bande défile  particularly noticeable when the same strip scrolls

successivement au-dessus de plusieurs creusets d'évapora-  successively above several evaporating crucibles

tion d'o il s'agit d'évaporer plusieurs matières diffé-  tion where it is a question of evaporating several different materials

rentes. Toutefois, le procédé de commande selon l'inven-  annuities. However, the control method according to the invention

6 2 5&8 7206 2 5 & 8 720

tion se distingue en particulier par une haute reproduc-  tion is distinguished in particular by a high reproduc-

tibilité des paramètres influencés.-  the parameters influenced.

Le procédé de commande selon l'invention permet également de construire des dispositifs plus compacts et, par conséquent, d'un prix plus avantageux. Alors  The control method according to the invention also makes it possible to build more compact devices and, consequently, of a more advantageous price. So

que, jusqu'à présent, on tendait à maintenir aussi gran-  that so far there has been a tendency to maintain as large a

de que possible la distance entre le canon à électrons et la surface cible, afin de pouvoir limiter l'angle de balayage à des valeurs d'autant plus faibles, il est maintenant possible, avec le procédé de commande selon l'invention, de rapprocher le canon à électrons à une plus petite distance de la surface cible en acceptant un angle de déviation maximum plus grand. Ceci conduit à dimensionner le dispositif avec un volume plus faible,  as far as possible the distance between the electron gun and the target surface, in order to be able to limit the scanning angle to even smaller values, it is now possible, with the control method according to the invention, to approximate the electron gun at a smaller distance from the target surface by accepting a larger maximum deflection angle. This leads to dimensioning the device with a lower volume,

dans lequel on peut également faire le vide plus rapide-  in which we can also make the vacuum faster-

ment et avec une dépense plus faible.  ment and with a lower expense.

Naturellement, dans l'objet de l'invention, on peut également choisir des valeurs différentes pour les  Naturally, in the subject of the invention, it is also possible to choose different values for the

temps d'arrêt relatifs dans chaque position de balayage.  relative downtime in each sweep position.

Toutefois, étant donné que le temps d'arrêt relatif ne  However, since the relative downtime does not

constitue plus une grandeur corrective pour les différen-  is more of a corrective quantity for differences

ces d'état de focalisation, les temps d'arrêt relatifs n'ont plus à être modifiés, de sorte que, dans le cas d'un nombre calculé une fois pour toutes, la fréquence d'interrogation reste constante. C'est ainsi que, par exemple, dans le cas de l'évaporation sous vide, il est avantageux de choisir pour les temps d'arrêt relatifs dans les positions de balayage situées aux extrémités du  these states of focus, the relative down times no longer have to be modified, so that, in the case of a number calculated once and for all, the interrogation frequency remains constant. Thus, for example, in the case of vacuum evaporation, it is advantageous to choose for the relative stopping times in the scanning positions situated at the ends of the

creuset des valeurs plus longues parce qu'à ces en-  crucible longer values because at these

droits, la demande de chaleur est plus grande, en raison  rights, the heat demand is greater, due

de la présence supplémentaire dans ces endroits des pa-  of the additional presence in these places of the pa-

rois d'extrémités du creuset, qui sont refroidies par  kings of ends of the crucible, which are cooled by

l'eau. Les temps d'arrêt relatifs nécessaires pour cha-  the water. The relative downtime required for each

que position de balayage sont prédéterminés par une com-  that scanning position are predetermined by a com-

mande à programme qui suit exactement la commande de fo-  program command that follows exactly the command of

calisation selon l'invention. Le réglage de temps d'ar-  calibration according to the invention. The time setting

rêt définis par une commande à programme fait déjà par-  rêt defined by a program command is already part of-

tie de l'état de la technique (demande de brevet de la R.F.A. publiée sous le n 28 12 285) et ne sera donc pas  state of the art (R.F.A. patent application published under number 28 12 285) and will therefore not

décrit avec précision dans le présent mémoire.  described in detail in this memo.

Toutefois, en dehors des extrémités d'un creu-  However, outside the ends of a hollow

set d'évaporation, il est en général souhaitable d'obte-  evaporation set, it is generally desirable to obtain

nir une tache focale de faisceau d'électrons possédant  ning a focal spot of an electron beam having

une densité de puissance constante ou identique dans tou-  a constant or identical power density in all

tes les positions de balayage. Cette mesure est même in-  your scan positions. This measure is even in-

dispensable lorsqu'on a à produire des points de soudure  dispensable when welding points have to be produced

ou perçages identiques.or identical holes.

L'invention se rapporte également à un disposi-  The invention also relates to a device

tif pour la mise en oeuvre du procédé décrit plus haut.  tif for the implementation of the method described above.

Ce dispositif comprend, comme dans la construction clas-  This device includes, as in the classic construction-

sique, un canon à électrons comportant un générateur de  sique, an electron gun with a generator

faisceau, une unité de focalisation et une unité de dé-  beam, a focusing unit and a focusing unit

viation servant à la déviation du faisceau selon les co-  viation used to deflect the beam according to the co-

ordonnées X-Y. Le dispositif comprend en outre une unité de commande servant à dévier le faisceau d'électrons dans les différentes positions de balayage individuelles définies par des coordonnées X-Y, tout en conservant des  ordinates X-Y. The device further includes a control unit for deflecting the electron beam into the different individual scanning positions defined by X-Y coordinates, while maintaining

temps d'arrêt définis. En conséquence, selon d'autres ca-  defined downtime. Consequently, according to other ca-

ractéristiques de l'invention et pour résoudre le même problème,  characteristics of the invention and to solve the same problem,

a) le canon à électrons présente, sur la trajec-  a) the electron gun present on the path

toire du faisceau d'électrons, un dispositif multipolai-  electron beam roof, a multi-pole device

re au moyen duquel le faisceau d'électrons peut être cor-  re by means of which the electron beam can be cor-

rigé en focalisation avec une fréquence pouvant attein-  rigged in focus with a frequency of up to

dre 1 000 Hz et, par ailleurs,.dre 1000 Hz and, moreover ,.

b) l'unité de commande comprend des emplace-  b) the control unit includes places

ments de mémoire pour les coordonnées X-Y des positions  memory for X-Y coordinates of positions

de balayage et des emplacements de mémoire pour les don-  and memory locations for data

nées de focalisation correspondant à chaque position de balayage, ainsi qu'un microprocesseur au moyen duquel le  focal points corresponding to each scanning position, as well as a microprocessor by means of which the

mouvement du faisceau qui, l'amène aux différentes posi-  beam movement which brings it to different positions

tions de balayage, et les temps d'arrêt ainsi que les  scan times, and downtime and

8 25687208 2568720

états de focalisation dans les différentes positions de balayage peuvent être commandés d'après l'interrogation  focus states in the different scanning positions can be controlled according to the query

des emplacements de mémoire.memory locations.

L'utilisation de dispositifs multipolaires, qu'on appelle des quadripôles ou des octopôles dans les microscopes électroniques, est certes connue mais, dans ces cas, ces dispositifs multipolaires sont utilisés de  The use of multipolar devices, called quadrupoles or octopoles in electron microscopes, is certainly known but, in these cases, these multipolar devices are used

façon statique, c'est-à-dire avec une forte intensité.  statically, i.e. with high intensity.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les pôles du dispositif multipolaire possèdent des  According to another characteristic of the invention, the poles of the multipolar device have

noyaux de bobines composés de tôles avec des pièces po-  coil cores made of sheets with parts for

laires. Selon une autre caractéristique de l'invention,  laires. According to another characteristic of the invention,

dans un dispositif dans lequel le canon à électrons pré-  in a device in which the electron gun pre-

sente une cavité cylindrique délimitée par un tube de  feels a cylindrical cavity delimited by a tube of

guidage du faisceau et un tube enveloppe, et dans laquel-  beam guide and an envelope tube, and in which

le sont disposées l'unité de focalisation et l'unité de déviation, le dispositif multipolaire est disposé dans la même cavité, entre l'unité de focalisation et l'unité  the focusing unit and the deflection unit are arranged, the multipolar device is placed in the same cavity, between the focusing unit and the unit

de déviation.of deviation.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in-  Other features and advantages of the

vention seront mieux compris à la lecture de la descrip-  vention will be better understood on reading the description

tion qui va suivre d'un exemple de réalisation de l'in-  tion which will follow from an exemplary embodiment of the in-

vention et de son mode de fonctionnement, en se référant aux dessins annexés sur lesquels, la figure 1 est une représentation schématique d'un faisceau à électrons, ainsi qu'un schéma bloc de l'unité de commande correspondante pour le chauffage d'un creuset d'évaporateur; la figure 2 est une vue de dessus d'une surface cible comportant des positions de balayage disposées en deux rangées;  vention and its mode of operation, with reference to the accompanying drawings in which, Figure 1 is a schematic representation of an electron beam, as well as a block diagram of the corresponding control unit for heating a evaporator crucible; Figure 2 is a top view of a target surface having scanning positions arranged in two rows;

la figure 3 est une vue dessus d'une surface ci-  Figure 3 is a top view of a surface above

ble comportant des positions de balayage disposées en un  ble having scanning positions arranged in a

cercle; -circle; -

la figure 4 représente un canon à électrons en  FIG. 4 represents an electron gun in

9 25687209 2568720

partie en coupe, dans la région de la trajectoire du faisceau; la figure 5 est une coupe axiale de la partie  part in section, in the region of the beam path; Figure 5 is an axial section of the part

inférieure de la figure 4, les plans de coupe étant per-  lower of Figure 4, the section planes being per-

pendiculaires entre eux, selon la ligne V-V de la figure 7; la figure 6 est une coupe radiale de l'objet de la figure 5, prise selon la ligne VIVI; et la figure 7 est une coupe radiale prise selon  pendulars between them, along the line V-V of Figure 7; Figure 6 is a radial section of the object of Figure 5, taken along the line VIVI; and Figure 7 is a radial section taken along

la ligne VII-VII de la figure 5.line VII-VII in Figure 5.

Sur la figure 1, on a donné une représentation schématique d'un canon à électrons 1 dont font partie un  In FIG. 1, a schematic representation has been given of an electron gun 1 of which a

générateur de faisceau 2, une unité de focalisation élec-  beam generator 2, an electric focusing unit

tromagnétique 3, le dispositif quadripolaire 4 selon l'invention, et une unité de déviation traditionnelle 5  tromagnetic 3, the quadrupole device 4 according to the invention, and a traditional deflection unit 5

pour la déviation du faisceau dans les coordonnées X-Y.  for the deflection of the beam in the X-Y coordinates.

Les détails d'un tel canon à électrons sont exposés de  The details of such an electron gun are exposed from

façon plus précise en regard des figures 4 à 7.  more precisely with reference to FIGS. 4 to 7.

Au canon à électrons 1 est associée une unité  The electron gun 1 is associated with a unit

de commande 6 dont la pièce centrale est un microproces-  control 6 whose central part is a microprocessor

seur 7. A ce microprocesseur, est associée une unité d'entrée 8 équipée d'un clavier 9 pour l'introduction d'ordres de commande, etc.. L'unité d'entrée comprend en  sister 7. With this microprocessor is associated an input unit 8 equipped with a keyboard 9 for the introduction of control commands, etc. The input unit comprises

outre des dispositifs de réglage 10 et 11 destinés à in-  in addition to adjustment devices 10 and 11 intended for

fluencer les données de focalisation au moyen du disposi-  fluence focusing data by means of the device

tif multipolaire 4. Les dispositifs de réglage 10 et 11  multipole tif 4. Adjustment devices 10 and 11

sont symbolisés par des boutons de potentiomètres.  are symbolized by potentiometer buttons.

Au microprocesseur 7 est connectée en outre une unité mémoire 12 munie d'emplacements de mémoires 13 pour les coordonnées X-Y des positions de balayage et  To the microprocessor 7 is further connected a memory unit 12 provided with memory locations 13 for the X-Y coordinates of the scanning positions and

d'emplacements de mémoire 14 pour les données de focali-  of memory locations 14 for focal data

sation appartenant à chaque position de balayage.  sation belonging to each scan position.

En aval du microprocesseur 7, sont connectés un circuit de commande 15 pour le pilotage du dispositif multipolaire' 4, ainsi qu'un circuit de commande 16 pour  Downstream of the microprocessor 7, a control circuit 15 for controlling the multipolar device 4 is connected, as well as a control circuit 16 for

le pilotage de l'unité de déviation 5.  piloting the deflection unit 5.

2568720_2568720_

Le programme de balayage, y compris les temps  The scanning program, including times

d'arrêt relatifs dans les diverses positions de balaya-  relative stops in the various scanning positions

ge, est également imposé au moyen de l'unité d'entrée 8  ge, is also imposed by means of the input unit 8

et du microprocesseur 7.and microprocessor 7.

Au-dessous du canon à électrons 1, on a repré- senté un creuset d'évaporateur 17 de forme allongée qui est rempli d'une substance à évaporer 18. Le faisceau d'électrons sortant de l'unité de déviation 7 est alors dévié périodiquement sur la surface de la substance à  Below the electron gun 1, an elongated evaporator crucible 17 is shown which is filled with a substance to be evaporated 18. The electron beam leaving the deflection unit 7 is then deflected periodically on the surface of the substance to

évaporer 18, ce faisceau prenant, en fonction du program-  evaporate 18, this beam taking, depending on the program-

* me décrit plus haut, des positions de balayage discrètes* described to me above, discrete scanning positions

F1 à Fn qui sont symbolisées ici par des traits noirs.  F1 to Fn which are symbolized here by black lines.

Les deux positions de balayage extrêmes du faisceau d'électrons sont indiquées par des lignes tiretées 19 et 20. On observe que, dans les positions de balayage F1 et Fn, il existe des conditions extrêmes. Un faisceau  The two extreme scanning positions of the electron beam are indicated by dashed lines 19 and 20. It is observed that, in the scanning positions F1 and Fn, there are extreme conditions. A beam

d'électrons qui présente encore une tache focale circu-  of electrons which still has a focal focal spot

laire au milieu du creuset d'évaporateur 17, aurait des  area in the middle of the evaporator crucible 17, would have

géométries de tache focale fortement déformées ou ellip-  highly distorted or elliptical focal spot geometries

tiques dans les positions F1 et Fn. C'est ici qu'inter-  ticks in positions F1 and Fn. This is where

vient l'invention, qui agit de telle manière que, pour  comes the invention, which works in such a way that for

chacune des positions de balayage, le dispositif multipo-  each of the scanning positions, the multi-device

laire 4 soit réglé au moyen des dispositifs de réglage et 11 de telle manière que la géométrie de la 'tache focale corresponde dans toutes les zones d'impact à des  area 4 is adjusted by means of the adjusting devices and 11 in such a way that the geometry of the focal spot corresponds in all the impact zones to

états de focalisation déterminés, de préférence identi-  determined focusing states, preferably identi-

ques. Les données de focalisation obtenues dans chacune des diverses positions de balayage sont entrées dans les emplacements de mémoire 14 par l'actionnement du clavier 9 et elles sont maintenues prêtes à être appelées dans ces emplacements. La surface dans laquelle se trouvent toutes les positions de balayage est appelée la surface  ques. The focus data obtained in each of the various scanning positions is entered into the memory locations 14 by actuation of the keyboard 9 and they are kept ready to be called up in these locations. The area where all the scanning positions are located is called the area

cible 21; sur la figure 2, elle est entourée du rectan-  target 21; in figure 2, it is surrounded by the rectan-

gle intérieur 22, qui représente la paroi limite inté-  inner rail 22, which represents the inner boundary wall

rieure du creuset d'évaporateur 17.  of the evaporator crucible 17.

Sur la figure 2, on peut reconnaître un motif de balayage composé d'au total vingt-quatre positions de balayage, et dans lequel les positions de balayage  In FIG. 2, one can recognize a scanning pattern composed of a total of twenty-four scanning positions, and in which the scanning positions

discrètes sont représentées par les cerches hachurés.  discrete are represented by the hatched circles.

Les diamètres des cercles hachurés correspondent au dia-  The diameters of the hatched circles correspond to the diameter

mètre du faisceau d'électrons immobilisé brièvement dans  meter of the electron beam immobilized briefly in

les positions de balayage considérées. Dans le cas repré-  the scanning positions considered. In the case shown

senté, les vingt-quatre positions de balayage sont répar-  felt, the twenty-four scan positions are repaired

ties en deux rangées de douze positions de balayage cha-  ties in two rows of twelve scanning positions each

cune mais la longueur d'une rangée ou d'une ligne et le  cune but the length of a row or line and the

nombre des positions de balayage qui s'y trouvent peu-  number of scan positions found there

vent être choisies pratiquement à volonté, et le nombre  can be chosen practically at will, and the number

des rangées ou lignes peut également être choisi libre-  rows or lines can also be chosen free-

ment. La position des différentes positions de balayage, plus précisément des centres des différentes positions de balayage, est déterminée par les coordonnés X-Y qui  is lying. The position of the different scanning positions, more precisely the centers of the different scanning positions, is determined by the X-Y coordinates which

sont issues d'un point origine ou de référence P. Le dé-  originate from an origin or reference point P. The de-

placement du faisceau d'électrons s'effectue par modifi-  placement of the electron beam is effected by modifi-

cation par paliers du courant de déviation de la bobine de déviation correspondante. La variation du courant de déviation dans la direction X peut être représentée par une courbe en escalier à douze gradins. Les détails d'une telle déviation de faisceau font partie de l'état de la technique et ne seront donc pas exposés avec plus de précision. Les coordonnées X-Y correspondantes sont entrées dans les emplacements de mémoire 13. Dès que le faisceau a atteint la position définie, les données de  stepwise cation of the deflection current of the corresponding deflection coil. The variation of the deflection current in direction X can be represented by a stepped curve with twelve steps. The details of such a beam deflection are part of the state of the art and will therefore not be explained in more detail. The corresponding X-Y coordinates are entered in the memory locations 13. As soon as the beam has reached the defined position, the data of

focalisation correspondantes sont appelées dans les em-  corresponding focal points are called in em-

placements de mémoire 14 et le faisceau est corrigé en conséquence, de sorte qu'on obtient le motif de surface  memory placements 14 and the beam is corrected accordingly, so that the surface pattern is obtained

extrêmement régulier représenté sur la figure 2.  extremely regular shown in Figure 2.

En regard de la figure 3, on a représenté que les différentes positions de balayage F1 à F6 peuvent également être disposées sur un cercle, lorsque l'on a à  With reference to FIG. 3, it has been shown that the different scanning positions F1 to F6 can also be arranged on a circle, when we have to

bombarder un creuset d'évaporateur 17a possédant une sy-  bombard an evaporator crucible 17a having a sy-

métrie. de rotation. Dans ce cas, la surface cible 17 est  metrics. of rotation. In this case, the target surface 17 is

une surface circulaire qui est limitée par le bord inté-  a circular surface which is limited by the internal edge

12 256872012 2568720

rieur du creuset d'évaporateur. Ici également, il est im-  laughing of the evaporator crucible. Here, too, it is im-

portant d'obtenir dans chaque position de balayage F1 et F6, le même état de focalisation, c'est-à-dire le même  bearing in obtaining in each scanning position F1 and F6, the same focusing state, that is to say the same

diamètre de faisceau, avec une forme absolument circulai-  beam diameter, with an absolutely circular shape

re de la section du faisceau. Si l'on suppose une puis- sance de faisceau constante, on obtient de cette façon  re of the beam section. If we assume a constant beam power, we get this way

dans tous les cas une unité de puissance constante.  in all cases a unit of constant power.

La figure 4 montre les éléments essentiels  Figure 4 shows the essentials

d'une forme de réalisation pratique d'un canon à élec-  of a practical embodiment of an electric cannon

trons 1. Dans le générateur de faisceau 2, dont on ne  sections 1. In the beam generator 2, of which

voit que l'électrode de Wehnelt 22, se trouve une catho-  sees that the Wehnelt electrode 22, is a catho-

de, non représentée sur le dessin, qui émet un faisceau d'électrons selon l'axe A-A du canon. L'accélération du faisceau d'électrons s'effectue, de la façon classique, par une anode accélératrice 23 qui se prolonge par une pièce intermédiaire 24 en forme d'entonnoir en direction  de, not shown in the drawing, which emits an electron beam along the axis A-A of the gun. The acceleration of the electron beam is carried out, in the conventional way, by an accelerating anode 23 which is extended by an intermediate piece 24 in the form of a funnel in the direction

d'un tube 25 de guidage du faisceau, dont on n'a repré-  a beam guide tube 25, which has not been shown

senté que les contours, en traits interrompus. Au-des-  felt that the outlines, in broken lines. Above-

sous de l'anode accélératrice 23, se trouve encore une vanne d'arrêt 26 qui peut être écartée de la trajectoire  under the accelerating anode 23, there is also a stop valve 26 which can be moved away from the trajectory

du faisceau au moyen d'un arbre de manoeuvre 27.-Le géné-  of the beam by means of an operating shaft 27.-The general

rateur de faisceau 24 est entouré, à joint étanche au  beam rector 24 is surrounded, with seal tight to the

vide, pàr un tube extérieur 28 à double paroi, pour pou-  empty, for an outer tube 28 with double wall, for

voir entretenir le vide de fonctionnement nécessaire  see maintain the necessary operating vacuum

dans la région du générateur de faisceau 2.  in the region of the beam generator 2.

Le canon à électrons 1 comporte encore une bri-  The electron gun 1 also has a bri-

de de fixation 29 à laquelle fait suite, vers le bas, un  fixing 29 which is followed downwards by a

tube enveloppe 30 dans lequel sont logés tous les élé-  envelope tube 30 in which all the elements are housed

ments d'optique électronique. Le canon comprend en ou-  electronic optics. The barrel includes in-

tre l'unité de déviation, qui sera décrite de façon plus détaillée en regard des figures 5 et 7 et dont on ne voit sur la figure 4 que les pièces polaires 31 et 32  be the deflection unit, which will be described in more detail with reference to FIGS. 5 and 7 and of which only pole pieces 31 and 32 are seen in FIG. 4

qui émergent du tube enveloppe vers le bas. -  which emerge from the envelope tube downwards. -

On peut voir sur la figure 5, dessinée à plus grande échelle, que le tube 25 de guidage du faisceau et le tube enveloppe 30 sont reliés l'un à l'autre par une  It can be seen in FIG. 5, drawn on a larger scale, that the beam guide tube 25 and the envelope tube 30 are connected to each other by a

13 256872013 2568720

pièce annulaire 33. A l'extrémité supérieure du tube en-  annular part 33. At the upper end of the tube

veloppe 30 se trouve en outre une bride 34 au moyen de laquelle le tube enveloppe 30 est serré contre la bride de fixation 29 qui s'étend radialement vers l'intérieur jusqu'au tube 25 de guidage du faisceau. De cette façon, il se forme entre le tube de guidage de faisceau 25 et  veloppe 30 is further located a flange 34 by means of which the envelope tube 30 is clamped against the fixing flange 29 which extends radially inward to the tube 25 for guiding the beam. In this way, it is formed between the beam guide tube 25 and

le tube enveloppe 30 un espace cylindrique creux 35 her-  the tube envelops 30 a hollow cylindrical space 35 her-

métiquement fermé, dans lequel, un manchon cylindrique  metrically closed, in which, a cylindrical sleeve

creux possédant une paroi intérieure 38, une paroi exté-  hollow having an inner wall 38, an outer wall

rieure 39 et une pièce annulaire 40, est disposé en lais-  39 and an annular part 40, is arranged leaving

sant libre des fentes annulaires 36. Les éléments consi-  free from the annular slots 36. The elements

dérés sont reliés à la bride de fixation 29. C'est dans ce manchon que sont logés l'unité de focalisation 3, le dispositif multipolaire 4 et l'unité de déviation 5. Les cavités sont parcourues par un fluide de refroidissement afin de maintenir les températures de fonctionnement des dispositifs d'optique électronique à un niveau aussi bas  strips are connected to the fixing flange 29. It is in this sleeve that the focusing unit 3, the multipolar device 4 and the deflection unit 5 are housed. The cavities are traversed by a cooling fluid in order to maintain operating temperatures of electronic optical devices at such a low level

que possible.as possible.

Le dispositif multipolaire 4, qui est un quadri-  The multipolar device 4, which is a quadri-

pôle dans le cas considéré, est disposé immédiatement au-dessous de l'unité de focalisation 3 et il apporte la possibilité d'imposer au faisceau d'électrons, dans le plan indiqué par la ligne de coupe VI-VI, une section de  pole in the case considered, is arranged immediately below the focusing unit 3 and it provides the possibility of imposing on the electron beam, in the plane indicated by the section line VI-VI, a section of

faisceau qui produit dans la surface cible une tache fo-  beam which produces a spot in the target surface

cale possédant la géométrie prédéterminée. L'influence du quadripôle sur le faisceau d'électrons est connue en  wedge having the predetermined geometry. The influence of the quadrupole on the electron beam is known in

soi et ne sera donc pas expliquée avec plus de préci-  itself and therefore will not be explained in more detail

sion.if we.

Ainsi qu'il ressort de la figure 6, le disposi-  As can be seen from FIG. 6, the arrangement

tif multipolaire 4 est composé d'une culasse magnétique 41 fermée sur elle-même en anneau, munie d'évidements 42  multipolar tif 4 is composed of a magnetic yoke 41 closed on itself in a ring, provided with recesses 42

dans lesquels sont disposés des noyaux de bobines 43 mu-  in which are arranged cores of coils 43 mu

nis de pièces polaires 44 et d'enroulements d'électro-  nis of pole pieces 44 and of electric windings

aimants 45. Les noyaux de bobines 43 sont assemblés à la culasse 41 par des goujons 46. Il va de soi que le tube de guidage du faisceau et la paroi intérieure 38 sont  magnets 45. The coil cores 43 are assembled to the cylinder head 41 by studs 46. It goes without saying that the bundle guide tube and the interior wall 38 are

14 256872014 2568720

14 ooc14 ooc

faits d'une matière amagnétique.made of non-magnetic material.

Sur la figure 7, l'unité de déviation 5 est re-  In FIG. 7, the deflection unit 5 is shown

présentée en détail. Sur une culasse magnétique 47, se trouvent des noyaux de bobines 48 et 49 diamétralement opposés, munis de pièces polaires 50 et 51 ainsi que  presented in detail. On a magnetic yoke 47, are diametrically opposed coil cores 48 and 49, provided with pole pieces 50 and 51 as well as

d'enroulements d'électro-aimants 52 et 53. Dans des posi-  of electromagnet windings 52 and 53. In posi-

tions décalées de 90 par rapport à ces noyaux, sont dis-  tions offset by 90 relative to these cores, are dis-

posés des noyaux de bobines 54 et 55 sur lesquels sont montés des enroulements d'électro-aimants 56 et 57. Les noyaux de bobines 54 et 55 sont prolongés à travers la pièce annulaire 33 et portent les piècespolaires 31 et 32 au-delà de cette pièce annulaire (voir figures 4 et ). Toutefois, les particularités de l'unité de focalisa- tion 3 et de l'unité de déviation 5 font partie de l'état de la technique de sorte qu'on peut se dispenser  laid coil cores 54 and 55 on which are wound electromagnet windings 56 and 57. The coil cores 54 and 55 are extended through the annular part 33 and carry the pole pieces 31 and 32 beyond this annular part (see Figures 4 and). However, the features of the focusing unit 3 and the deflection unit 5 are part of the state of the art so that one can dispense with

de s'étendre davantage sur leur sujet.  to expand further on their subject.

Les noyaux de bobines 43 du dispositif multipo-  The coil cores 43 of the multipo- device

laire 4 sont réalisés sous une forme feuilletée, ou en  4 are made in a laminated form, or in

tôles de transformateurs, selon la fréquence avec laquel-  transformer sheets, depending on the frequency with which

le la correction de focalisation variable doit être exé-  the variable focus correction must be exe

cutée. Ils permettent de cette façon de réaliser une cor-  cut. They allow in this way to achieve a cor-

rection de focalisation avec la haute fréquence voulue  focusing rection with the desired high frequency

qu'il ne serait pas possible de réaliser avec le disposi-  that it would not be possible to achieve with the device

tif de focalisation 3. Dans le cas d'un octopôle, le nom-  focus 3. In the case of an octopole, the name-

bre des pôles magnétiques serait doublé comparativement à celui représenté sur la figure 6 et l'espacement des pôles serait de 45 . Dans les dispositifs multipolaires, les pôles de même nom sont placés face à face, de sorte que les champs magnétiques ne traversent pas l'axe A-A du canon diamétralement. D'un autre côté, deux bobines  bre of magnetic poles would be doubled compared to that shown in Figure 6 and the pole spacing would be 45. In multipolar devices, the poles of the same name are placed face to face, so that the magnetic fields do not cross the axis A-A of the barrel diametrically. On the other hand, two coils

d'électro-aimants voisines sont parcourues par le cou-  of neighboring electromagnets are traversed by the cou-

rant de manière à former des pôles opposés. Dans l'utili-  rant so as to form opposite poles. In the use-

sation d'un quadripôle, le circuit de commande 15 doit posséder deux sorties de courant indépendantes et, dans  sation of a quadrupole, the control circuit 15 must have two independent current outputs and, in

le cas de l'utilisation d'un octopâle, elle doit possè-  if using an octopale, it must have

der quatre sorties de courant indépendantes.  from four independent current outputs.

z o2568720 Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui  z o2568720 Of course, various modifications may be made by those skilled in the art to the device which

vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non li-  has just been described only by way of non-binding example

mitatif sans sortir du cadre de l'invention.  mitative without departing from the scope of the invention.

16 256872016 2568720

Claims (4)

REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N SCLAIMS R E V E N D I C A T I O N S 1 - Procédé de commande de l'état de focalisa-  1 - Method for controlling the state of focus tion d'un faisceau d'électrons dévié périodiquement sur  tion of an electron beam deflected periodically on un grand nombre de positions de balayage discrètes conte-  a large number of discrete scanning positions nues dans une surface cible commune, caractérisé en ce qu'au début, on ajuste l'état de focalisation du fais-  naked in a common target surface, characterized in that at the beginning, the focusing state of the beam is adjusted ceau d'électrons sur une géométrie de tache focale prédé-  electron beam on a predefined focal spot geometry terminée, dans chacune des positions de balayage discrè-  completed in each of the discrete scan positions tes, au moyen de champs de déviation variables, on mémo-  tes, by means of variable deflection fields, we memorize rise les données de focalisation correspondant à cette  focus data corresponding to this géométrie de tache focale dans une mémoire, avec les don-  focal spot geometry in a memory, with the data nées de positions correspondantes et, pendant le fonc-  born from corresponding positions and, during operation tionnement, on appelle dans la mémoire, pour chaque posi-  in the memory, for each position, tion du faisceau, les données de focalisation correspon-  tion of the beam, the corresponding focusing data dantes et on corrige la focalisation du faisceau en con-  and correct the focusing of the beam in con- séquence.sequence. 2 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procé-  2 - Device for implementing the process dé selon la revendication 1, utilisant un canon à élec-  die according to claim 1, using an electro-cannon trons qui comprend un générateur de faisceau, une unité de focalisation et une unité de déviation servant à la déviation du faisceau dans les coordonnées X-Y dans les limites de la surface cible, et une unité de commande  which includes a beam generator, a focusing unit and a deflection unit for deflecting the beam in the X-Y coordinates within the limits of the target area, and a control unit servant à dévier le faisceau d'électrons dans les diffé-  used to deflect the electron beam in the different rentes positions de balayage définies par les coordon-  scan positions defined by the coordinates nées X-Y, en conservant des temps d'arrêt définis, carac-  born X-Y, retaining defined downtime, characteristic térisé en ce que:terrified in that: a) le canon à électrons (1) présente sur la tra-  a) the electron gun (1) present on the tra- jectoire du faisceau d'électrons, un dispositif multipo-  jectory of the electron beam, a multipo- laire (4) au moyen duquel le faisceau d'électrons peut être corrigé en focalisation avec une fréquence pouvant atteindre 1 000 fz,et en ce que  area (4) by means of which the electron beam can be corrected in focus with a frequency of up to 1000 fz, and in that b) l'unité de commande (6) comprend des emplace-  b) the control unit (6) comprises places ments de mémoire (13) pour les coordonnées X-Y des posi-  memory elements (13) for the X-Y coordinates of the positions tions de balayage et des emplacements de mémoire (14)  scanning and memory locations (14) pour les données de focalisation appartenant à la posi-  for focusing data belonging to the posi- 17 256872017 2568720 tion de balayage, ainsi qu'un microprocesseur (7) au moyen duquel le mouvement du faisceau,qui l'amène aux différentes positions de balayage, et les temps d'arrêt ainsi que les états de focalisation dans les différentes positions de balayage peuvent être commandés d'après  scanning position, as well as a microprocessor (7) by means of which the movement of the beam, which brings it to the different scanning positions, and the stopping times as well as the focusing states in the different scanning positions can be ordered from l'interrogation des emplacements de mémoire (13, 14).  interrogating the memory locations (13, 14). 3 - Dispositif selon la revendication 2, carac-  3 - Device according to claim 2, charac- térisé en ce que le dispositif multipolaire (4) est un  terized in that the multipolar device (4) is a dispositif quadripolaire.quadrupole device. 4 - Dispositif selon la revendication 2, carac-  4 - Device according to claim 2, charac- térisé en ce que les pôles du dispositif multipolaire possèdent des noyaux de bobines (43) composés de tôles  terized in that the poles of the multipolar device have coil cores (43) composed of sheets et des pièces polaires (44).and pole pieces (44). - Dispositif selon la revendication 2, dans  - Device according to claim 2, in lequel le canon à électrons présente une cavité cylindri-  which the electron gun has a cylindrical cavity que limitée par un tube de guidage du faisceau et un tu-  only limited by a beam guide tube and a tu- be enveloppe et dans laquelle sont disposées l'unité de focalisation et l'unité de déviation, caractérisé en ce que le dispositif multipolaire (4) est disposé dans la même cavité (35), entre l'unité de focalisation (3) et  be envelope and in which are placed the focusing unit and the deflection unit, characterized in that the multipolar device (4) is arranged in the same cavity (35), between the focusing unit (3) and l'unité de déviation (5).the deflection unit (5).
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