JPH0195456A

JPH0195456A - 静電型レンズ

Info

Publication number: JPH0195456A
Application number: JP25221687A
Authority: JP
Inventors: Mutsunori Obata; 小幡　睦憲
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 1987-10-06
Filing date: 1987-10-06
Publication date: 1989-04-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はイオンビームや電子ビームを集束するために用
いられる静電型レンズに関する。

（従来の技術）図面を用いて、従来の静電型レンズを説明する。

第３図は従来の静電型レンズの断面構成図である。

図中、１は内部が高真空状態に保たれているチャンバで
ある。このチャンバ１の内壁には、アッパフランジ部１
ａ、ロアフランジ部１ｂｔｆｉ設番ノられている。２は
アッパフランジ部１ａに取付けられている略つば付円錐
台形の第１の電極で、中央部には穴２ａｔｆｉ穿設され
ている。３はロアフランジ部１ｂに取付けられる円板状
の第２の電極で、中央部には穴３ａが穿設されている。

４は第１の電極２と第２の電極３との間に配設される略
つば付円錐台形の第３の電極で、中央部には穴４ａが穿
設されている。そして、第３の電ｗＡ４は円筒形の第１
の絶縁体５を介して第１の電極２に取付９ノられ、更に
、円筒形の第２の絶縁体６を介して第２の電極３に取付
けられている。。

これらの電極２．３．４の内、第１の電極２と第２の電
極３とは接地され、第３の電極４は高電圧源７に接続さ
れ、高電圧が印加されている。

このような構成において、第４図に示すように第３の電
極４に負の高電圧二Ｅ　（Ｖ）を与えると、図において
、破線で示すような等電位面が発生する。今、Ａ点から
出た電子線が入射すると電子線は電位の異なる境界で次
々と進行方向を変え、第１のＴｉ電極と第３の電極４と
の間では軸０から遠ざかる方向に発散する。第３の電極
４に近イ４くと今度は軸Ｏに近付く方向に曲る。この付
近では、第３の電極４の負の電位のため著しく減速され
、ゆっくり進む間に凸レンズに入射した光線のような収
斂作用を受ける。次に第３の電極４を越えると今度は加
速され、電界を去る時にはもとの高速度の電子にかえり
、軸上のＢ点で交わる。つまり、この３つの電［ｉ２．
３．４で全体として、光学系の凸レンズの働きをする。

（発明が解決しようとする問題点）このような構成の静電型レンズにおいて、各電極２．３
．４は絶縁体５．６によって絶縁されている。レンズの
収差（特に球面収差）は、電極間に発生する電界強度が
大きければ大きい程小さくなる。このため、収差を小さ
くするためには静電レンズの耐電圧を向上させる必要が
ある。

ここで、この耐電圧を考える場合、各電極２゜３．４間
の放電と、絶縁体５．６表面上の沿面放電とを考慮しな
ければならない。しかし、この静電レンズが設けられて
いるのは高真空に保たれているチャンバ１内であるので
、各電極２，３．４間の放電は無視しても良く、実際に
耐電圧を決める主な要因は沿面放電である。この沿面放
電を防止するには沿面の距離（つまり、絶縁体５．６の
高さ１．第３図参照）を長くすれば良いが、これは静電
型レンズが大型化する問題点がある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
は、小型であって、耐電圧が向上し、レンズの収差が減
少する静電型レンズを提供することにある。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決する本発明は、ヂ？ンバ側に固定され
、接地される第１．第２の電極と、前記第１．第２の電
極との間に配置され、前記第１の電極に絶縁体を介して
取付けられ、且つ高電圧が印加される第３の電極とを有
することを特徴とするものである。

（作用）本発明の静電型レンズにおいて、第３の電極と第１の電
極との絶縁は絶縁体によってなされ、第３の電極と第２
の電極との絶縁は高真空によってなされる。

〈実施例）次に図面を用いて本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例の断面構成図である。

図中、１１は内部が高真空に保たれているチャンバであ
る。このチャンバ１１の内壁には、アッパフランジ部１
１ａ、ロアフランジ部１１ｂが設けられている。１２は
第１の電極でつば部１２ａと円錐台部１２ｂとから成り
、円錐台部１２ｂの中央部には穴１２ｃが穿設されてい
る。１４は第１の電極１２のつば部１２ａに係合し、チ
ャンバ１１のアッパフランジ部１１ａにねじ１３を用い
て取付けられるリング状の絶縁サポータで、この絶縁サ
ポータ１４によって、第１の電極１２はチ１Ｆンパ１１
に固定されている。１５は円板状の第２の電極で、中央
部には第１の電極１２の穴１２Ｃと同軸上の穴１５ａが
穿設されている。この第２の電極１５は、円周部に係合
しチャンバ１１のロアフランジ部１１ｂにねじ１６を用
いて取付けられるリング状の絶縁サポータ１７によって
チャンバ１１に固定されている。１８は凹状の第３の電
極で、底の中央部には第１の電極１２の穴１２Ｃと同軸
上の穴１８ａが穿設され、周縁部には突起１８ｂが突設
されている。

一方、第１の電極１２のつば部１２ａには、円筒状の絶
縁体１９の一端がろう付（）等の手段で取付けられる。

絶縁体１９の他端は、円周部に満２０ａが刻設された第
１のフランジ２０がろう付は等の手段で取付けられる。

２１はフランジ２１に対向して配設される第２のフラン
ジで、第１のフランジ２０の溝２０ａに対向する溝２１
ａが円周部に刻設されている。２２は第１の７ランジ２
０の外周部に係合する絶縁号ボーク、２３は第２のフラ
ンジ２１の外周部に係合する絶縁サポータである。これ
ら２つの絶縁サボーク２２．２３はねじ２４で結合され
、第１．第２のフランジ２０゜２１を挟持している。そ
して、第３の電極１８は、突起１８ｂが第１．第２のフ
ランジ２０．２１の溝２０ａ、２１ａに係合することに
より、第１の電極１２に絶縁体１９を介して取付けられ
る。

又、電極１２．１５．１８の内、第１の電極１２と第２
の電極１５とは接地され、第３の電極１８は高圧電源２
５に接続され、高電圧が印加されている。

上記のように構成すれば、第１の電極１２と第３の電極
１８との間の絶縁は絶縁体１９で、第３の電極１８と第
２の電極１５との間の絶縁は高真空でなされている。よ
って、第３の電極１８と第２の電極１５との間の距離ｌ
！１は短くすることが可能で、第１の電極１２と第３の
電極１８との間の距ｌ１ｌｌｔ／２は従来例を示す第３
図における各電極間の距Ｍ／よりも長くとることができ
る。よって、小型であって、耐電圧が従来よりも向上し
、レンズの収差を減少させることができる。

尚、本発明は上記構成に限るものではない。例えば、第
２図に示すように、チャンバ１１のロアフランジ部１１
ｂに第１の電極３１を固定し、チャンバ１１のアッパフ
ランジ部１１ａに第２の電極３２を固定し、第１の電極
３１に絶縁体３３を介して、第３の電極３４を取付けて
も良い。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、第３の電極は第
１の電極に絶縁体を介して取付けられているだけなので
、小型であって、耐電圧が従来よりも向上し、レンズの
収差を減少させることができるＷｐルミ型レンズ実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示寸断面構成図、第２図は
本発明の他の実施例を示す断面構成図、第３図は従来例
を示す断面構成図、第４図は第３図における電子線の動
きを示す説明図である。これらの図にＪ３いて、２．１２．３１・・・第１の電極３．１５．３２・・・第２の電極４．１８．３４・・・第３の電極５．６．１９．３３・・・絶縁体

Claims

【特許請求の範囲】

チャンバ側に固定され、接地される第１、第２の電極と
、前記第１、第２の電極との間に配置され、前記第１の
電極に絶縁体を介して取付けられ、且つ高電圧が印加さ
れる第３の電極とを有することを特徴とする静電型レン
ズ。