JPH0418667B2 - - Google Patents

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JPH0418667B2
JPH0418667B2 JP57174628A JP17462882A JPH0418667B2 JP H0418667 B2 JPH0418667 B2 JP H0418667B2 JP 57174628 A JP57174628 A JP 57174628A JP 17462882 A JP17462882 A JP 17462882A JP H0418667 B2 JPH0418667 B2 JP H0418667B2
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JP
Japan
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electron beam
coils
deflection
scanning
coil
Prior art date
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JP57174628A
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English (en)
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JPS5966044A (ja
Inventor
Hiroyuki Kobayashi
Toshuki Oohashi
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to JP17462882A priority Critical patent/JPS5966044A/ja
Publication of JPS5966044A publication Critical patent/JPS5966044A/ja
Publication of JPH0418667B2 publication Critical patent/JPH0418667B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H01J37/02Details
    • H01J37/04Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
    • H01J37/147Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は電子顕微鏡において用いられるのに好
適な電子線偏向器に関するものである。
〔従来技術〕
電子顕微鏡における電子線偏向器には、主に光
軸を調整する目的のものと走査像を観察するため
に電子線を走査させる目的のものがある。これら
の電子線偏向器はそれぞれ複数のコイルから構成
されていて、電子線を傾斜および水平移動させ、
またその両方を組合わせ周期的に偏向させる走査
の機能を有している。
通常の電子線偏向器では、傾斜、水平移動、走
査の機能ごとに独立コイルを設けることが一般的
であり、また、特公昭56−20663号公報では傾斜
用と水平走査用に夫々独立コイルを設けることが
提案されている。そして、これらのコイルは、同
一のコア上に多重巻きにするか又は互いに近接し
た位置に配置し、一組の電子線偏向器を構成して
いる。その理由は、各コイルを互いに独立なコア
上に巻くと一組の電子線偏向器それ自体が大きく
なり電子顕微鏡装置自体も大きくなるので、これ
を防止するためできる限り電子線偏向器の空間占
有率を小さくしようとするからである。
しかし、複数のコイルを多重巻きしたり、近接
して配置するとコイル間の相互インダクタンスに
もとづく相互作用により各コイルは互いに悪影響
を及ぼし合うという問題がある。例えば、水平移
動・傾斜用の各コイルに流れる電流は直流成分だ
けであるが、走査コイルには鋸歯状波の交流成分
を含んだ電流が流れるので、相互作用により水平
移動、傾斜用の各コイルには上記鋸歯状波の交流
成分と同期した交流成分と直流成分を重畳した電
流が流れるようになる。これは走査コイル側から
すれば、水平移動、傾斜用コイルがインダクタン
スのある負荷と見なすことができる。この結果、
走査コイルに流れる鋸歯状電流の波形が歪み、走
査像が歪むという悪い結果をもたらす。
〔発明の目的〕
本発明の目的は前述した相互インダクタンスに
もとづく相互作用の問題が生じない電子線偏向器
を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の主な特徴は、傾斜、水平移動、走査の
機能ごとに独立したコイルを設けることなく、独
立な磁界を発生するコイルを上下2段に配置した
一組のコイルを設け、水平移動、傾斜及び走査の
偏向量に対応する信号を前記上下2段のコイルに
夫々振り分けて供給することで、電子線の水平移
動、傾斜及び走査を前記一組のコイルで行うよう
に構成したところにある。
本発明の更に他の特徴は、独立な2方向へ磁界
を発生する2個のコイルを夫々上下2段に配置す
ることにより前記一組のコイルを構成した場合で
あつても、当該上下2段のコイルに前記水平移
動、傾斜及び走査の偏向量に対応する信号を夫々
振り分けて供給するように構成したところにあ
る。
〔発明の実施例〕
第1図は本発明の一実施例を示す。電子銃1よ
り出た電子線2は電子線偏向器3aにより照射レ
ンズ系4の光軸と合ように偏向され、照射レンズ
系4に入る。照射レンズ系4によつて収束された
電子線は電子線偏向器3bにより結像レンズ系6
の光軸と合うように偏向され試料5を照射する。
試料5を透過した電子線は結像レンズ系6によつ
て拡大され螢光板7上に最終像を結ぶ。電子線偏
向器3a,3bの電源8a〜8dはD/A変換器
9a〜9dを介して、マイクロ・プロセツサ11
により制御される。電子偏向器3a,3bの偏向
量を入力するための入力機器13a〜13b(例
えばロータリエンコーダ等)より、偏向量に関す
る情報をインターフエイス12a〜12dを介し
てマイクロ・プロセツサ11に取込むようになつ
ている。入力機器13a〜13bは電子線偏向器
3aに関する偏向量を入力するためのもので、1
3aは電子線を傾斜を、13bは水平移動をさせ
るためのものである。また入力機器13c〜13
dは電子線偏向器3bに関する偏向量を入力する
ためのもので、それぞれ傾斜、水平移動をさせる
ためのものである。
第2図は電子線偏向器により、電子線を傾斜、
水平移動させる場合の偏向コイル3c,3dの電
流の関係を説明するためのものである。入射電子
線2は上段の偏向コイル3cに流れる電流Icによ
つて発生した磁界Hcにより2aのように偏向角
θ1で偏向される。この電子線2aは下段の偏向コ
イル3dの電流Idによる磁界Hdによつて2b〜
2dのように偏向される。2b〜2dのように、
偏向量が異なるように偏向されるのは、その偏向
量が偏向コイル3dに流れる電流Idの大きさによ
つて変わるからである。ここで各偏向コイルの巻
数をNc,Ndとすると次のような関係式が成り立
つ。
θ1∝Hc∝Ic・Nc ……(1) Hd∝−Id・Nd ……(2) (2)式において負の符号がつくのは磁界が逆向き
であることを意味する。
偏向された電子線2dのように電子線を水平移
動させる(第2図においては、距離Δxだけ移動
させる)ためには、偏向コイル3cによつて偏向
角θ1だけ偏向された電子線2aを偏向コイル3d
によつて逆の方向に同じ偏向角θ1だけ偏向すると
よい。従つて、式(1)と式(2)より次のような条件が
成り立つ。
Ic・Nc=−Id・Nd ……(3) 上記(3)式より偏向コイル3cと3dに流れる電
流の比を次式に満たすように一定にすれば、電子
線を水平移動できる。
Id/Ic=−Nc/Nd ……(4) また偏向された電子線2cのように偏向角θ2
試料5に入射させるためには、偏向コイル3cに
よつてθ1だけ偏向された電子線2aを偏向コイル
3dによつてθ1+θ2の偏向角になるように偏向す
ればよい。式(1)、式(2)と同様に(5)、(6)式が成り立
つ。
θ1∝Ic・Nc ……(5) θ1+θ2∝−Id・Nd ……(6) また、通常、θ1,θ2は非常に小さく、θtanθ
と近似できるのでΔxは式(7)、(8)のように近似で
きる。
Δxl1・θ1 ……(7) Δxl2・θ2 ……(8) 式(5)〜(8)より、電子線を2cのように傾斜させ
るための偏向コイル3a,3dの電流比は(9)式の
ようになる。
Id/Ic=−Nc/Nd(l2/l1+1) ……(9) すなわち式(9)で表わされる電流比を満たすよう
にすれば、電子線を傾斜することができる。
次に電子線を傾斜したままで水平移動するに
は、傾斜している状態のそれぞれの電流値Ic,Id
に(4)式を満たすような電流比(ΔId/ΔIc=−Nc/Nd
)の 電流を加算すればよい。同様に水平移動したまま
で、電子線を傾斜させるには、水平移動している
状態の電流値Ic,Idに(9)式を満たす電流比でΔIc
ΔIdを加算する。
つまり偏向コイル3cにはIc+ΔIcなる電流が、
偏向コイル3dにはId+ΔIdなる電流が流れΔIc
ΔIdの間にはΔId/ΔIc=−Nc/Nd(l2/l1+1)なる
電流比 の関係が成り立つている。
そこで、第1図において入力機器13aより電
子線偏向器3aを用いて電子線を傾斜させる情報
が入つたら、これをその変化量に対して予め決め
られた電流比になるように振り分ける。そして現
在のそれぞれのコイル電流に振り分けた量を加算
して、D/A変換器9a,9dを介しそれぞれの
コイルに電流を流す。さらにこの状態で13bよ
り電子線を水平移動させる情報が入つたとき、傾
斜の場合と同様に予め決められた電流比になるよ
うに電流を振り分けコイルに電流を流せば傾斜さ
せたまま水平移動することができる。
電子線偏向器3bに対しても上述と同様に13
c,13dより電子線を傾斜・水平移動できる。
以上の説明では電子線の偏向方向を一次元的に述
べてきたが、例えば電子線偏向器3aとは異なる
方向に偏向する偏向器を第1図と同様な構成をし
て配置すれば、どのような方向にも電子線を傾
斜・水平移動できる。また走査電子像を観察する
ために、電子線を走査させることも第1図のよう
な構成でできることは明らかである。
第3図も本発明の実施例の一つである。第3図
において、ボリユームVR1からの信号電圧を偏
向コイル3cと3dにK1:K4の比の電流に加算
器14a,14bを介して振り分けるように構成
したものである。ここでK1:K4の比は電子線を
水平移動させるための定数である。電子線を傾斜
させるには同様にボリユームVR2から行なうこ
とができる。また、電子線の走査は第3図に示す
ように発振器15の出力を予め決められたK3
K6の比で偏向コイル3cと3dに電流を振り分
けると行なうことができる。第3図も第1図と同
様に一次元の方向のみ偏向するような構成になつ
ているので、第3図と同一構成で、偏向コイルの
磁界方向を第3図のコイル3cと3dと異なる方
向に配置すれば、あらゆる方向に傾斜・水平移動
することができ、走査電子像を観察するための電
子線走査をすることができる。
以上説明したように、傾斜、水平移動、走査な
どの機能ごとに独立したコイルを設ける必要がな
く、これらの機能を1組のコイルのみでなしとげ
ることができる。したがつてコイル間の相互作用
による悪影響をなくすことができ、電子線偏向器
の性能を著しく向上させることができる。また機
能ごとのコイルを必要としないため、コイルやそ
の供給電源を減少することができ、信頼性が向上
し、かつ経済的にも効果が大きいものである。
第4図は、入力信号を独立な2方向に磁界を発
生する各コイルに振り分けるように構成したもの
で、入力信号による電子線の偏向方向を任意に設
定可能とした本発明の更にもう一つの実施例を示
す。例えばVR1からの信号はK1とK4の比で傾斜
できるように設定してあるとすれば、次段の加算
器の比を変えることにより、X方向にもY方向に
も傾斜することができる。これば、上下2段のコ
イルがZ軸に関して回転し位置が合わない場合、
コイルの位置合わせをせず、ただ、加算器の比の
みを変えることで調整できる。従つてコイルの位
置調整に要した労力をなくすことができ、その効
果は大である。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、通常用いられている電子線偏向器におけるよ
うな相互インダクタンスにもとづく相互作用の問
題が生じない電子線偏向装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の電子線偏向装置を
含む電子顕微鏡の概念図、第2図は本発明の偏向
原理を説明するための図、第3図は本発明のもう
一つの実施例を示す電子線偏向装置のブロツク
図、第4図は本発明の更にもう一つの実施例を示
す電子線偏向器のブロツク図である。 3……電子線偏向コイル、4……照射レンズ
系、6……結像レンズ系、8……電子線偏向コイ
ル用電源、9……D/A変換器、11……マイク
ロ・プロセツサ、12……インターフエイス、1
3……入力用機器、14……加算器、15……発
振器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 独立な磁界を発生するコイルを上下2段に配
    置した一組のコイルを電子線軸の周りに配置し、
    外部からの水平移動、傾斜、及び走査の偏向量に
    対応する信号を前記上下2段のコイルに夫々振り
    分けて供給し、前記電子線の水平移動、傾斜、走
    査を前記一組のコイルで行うように構成したこと
    を特徴とする電子線偏向器。 2 独立な2方向へ磁界を発生する2個のコイル
    を夫々上下2段に配置した一組のコイルを電子線
    軸の周りに配置し、外部からの水平移動、傾斜、
    及び走査の偏向量に対応する信号を前記上下2段
    のコイルに夫々振り分けて供給し、前記電子線の
    水平移動、傾斜、走査を前記一組のコイルで行う
    ように構成したことを特徴とする電子線偏向器。
JP17462882A 1982-10-06 1982-10-06 電子線偏向器 Granted JPS5966044A (ja)

Priority Applications (1)

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JP17462882A JPS5966044A (ja) 1982-10-06 1982-10-06 電子線偏向器

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JP17462882A JPS5966044A (ja) 1982-10-06 1982-10-06 電子線偏向器

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JPS5966044A JPS5966044A (ja) 1984-04-14
JPH0418667B2 true JPH0418667B2 (ja) 1992-03-27

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4587464A (en) * 1984-06-29 1986-05-06 International Business Machines Corporation Electron beam control system
JPS62112845U (ja) * 1986-01-08 1987-07-18
KR101145232B1 (ko) 2007-05-14 2012-05-24 에스엠시 가부시키가이샤 유압식 쇼크 업소버

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5620663A (en) * 1979-05-09 1981-02-26 Brueckner Apparatebau Gmbh Moisturing treatment apparatus of twisted wire like fabric material

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