JPH0610966B2 - 線状電子ビ−ム発生装置 - Google Patents
線状電子ビ−ム発生装置Info
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- JPH0610966B2 JPH0610966B2 JP61049723A JP4972386A JPH0610966B2 JP H0610966 B2 JPH0610966 B2 JP H0610966B2 JP 61049723 A JP61049723 A JP 61049723A JP 4972386 A JP4972386 A JP 4972386A JP H0610966 B2 JPH0610966 B2 JP H0610966B2
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- JP
- Japan
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- anode
- electron beam
- cathode
- linear
- electron
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- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 11
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Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子ビームアニールなどに用いる線状電子ビー
ム発生装置に関する。
ム発生装置に関する。
従来、半導体基板等を熱処理するためのビームの断面形
状がほぼ矩形（線状）である線状電子ビームアニール装
置が用いられてきた（「エネルギビーム加工」精機学会
エネルギビーム分科会編、リアライズ社、1985年、286
頁参照）。
状がほぼ矩形（線状）である線状電子ビームアニール装
置が用いられてきた（「エネルギビーム加工」精機学会
エネルギビーム分科会編、リアライズ社、1985年、286
頁参照）。
この従来の線状電子ビームアニール装置では、第２図の
断面構成図に示すように、試料１１と同電位の陽極３
で、線状カソード１から放出される電子を加速し、ウェ
ネルト電極２の電位（バイアス電圧）で電子電流値を制
御して形成した線状電子ビーム４を、電子レンズ５によ
り試料ホルダ１２上の試料１１へ投射する。そして偏向
コイル６で、線状電子ビーム４の投射位置を試料１１外
へ振ったり、あるいは試料１１上を走査して試料１１の
アニールを行ったりする。
断面構成図に示すように、試料１１と同電位の陽極３
で、線状カソード１から放出される電子を加速し、ウェ
ネルト電極２の電位（バイアス電圧）で電子電流値を制
御して形成した線状電子ビーム４を、電子レンズ５によ
り試料ホルダ１２上の試料１１へ投射する。そして偏向
コイル６で、線状電子ビーム４の投射位置を試料１１外
へ振ったり、あるいは試料１１上を走査して試料１１の
アニールを行ったりする。
このような構成では、比較的限定された電子（ビーム）
電流値範囲内でしか、線状電子ビーム投射断面の長辺方
向電流密度分布が均一（台形分布）とならないという問
題点がある。所望の、あるいは任意のビーム電流値で、
所望のビーム電流密度分布を得るためには、陽極３のカ
ソード１に対する相対電位（加速電圧）を試料１１のア
ニールに適した値からずらさざるを得なくなったり、陽
極３の真空雰囲気を破り大気を導入してから陽極３の
（線状カソード１との相対）位置を変えるため該電極や
スペーサを交換するなどの面倒な操作が必要となる等の
問題点がある。
電流値範囲内でしか、線状電子ビーム投射断面の長辺方
向電流密度分布が均一（台形分布）とならないという問
題点がある。所望の、あるいは任意のビーム電流値で、
所望のビーム電流密度分布を得るためには、陽極３のカ
ソード１に対する相対電位（加速電圧）を試料１１のア
ニールに適した値からずらさざるを得なくなったり、陽
極３の真空雰囲気を破り大気を導入してから陽極３の
（線状カソード１との相対）位置を変えるため該電極や
スペーサを交換するなどの面倒な操作が必要となる等の
問題点がある。
本発明の目的は、このような問題点を解決し、電子ビー
ム電流密度分布形状を調整できる線状電子ビーム発生装
置を提供することにある。
ム電流密度分布形状を調整できる線状電子ビーム発生装
置を提供することにある。
本発明の線状電子ビーム発生装置は、矩形状の電子放出
面を有するカソードと、このカソードを囲み矩形状の電
子通過孔を有するウェネルトで電極と、線状電子ビーム
が照射される試料と同電位の電子通過孔を有する第２ア
ノードと、前記カソードと前記第２アノードとの中間領
域に、矩形状電子通過孔を有し、前記カソードなどの他
電極との相対位置および相対電位を真空状態で調節でき
る機構を付した第２アノードとを具備することを特徴と
する。
面を有するカソードと、このカソードを囲み矩形状の電
子通過孔を有するウェネルトで電極と、線状電子ビーム
が照射される試料と同電位の電子通過孔を有する第２ア
ノードと、前記カソードと前記第２アノードとの中間領
域に、矩形状電子通過孔を有し、前記カソードなどの他
電極との相対位置および相対電位を真空状態で調節でき
る機構を付した第２アノードとを具備することを特徴と
する。
本発明の線状電子ビーム発生装置によれば、各電極の雰
囲気を真空状態に保ったまま、第１アノードの電位や位
置を変えることができ、従って広い範囲にビーム電流値
を変えても、容易にかつ迅速に均一なビーム電流密度分
布の線状電子ビームとなるよう調節でき、必要によりビ
ーム電流密度分布を凸状や凹状にすることも可能であ
る。これらの場合、第２アノードとカソード間の電位、
すなわちビーム加速電圧（それが試料に入射する電子ビ
ームの速度をきめる）は、試料表面の所定層をアニール
するのに適した値に最適化せしめることができる。ま
た、第１アノード電位を第１アノード電位よりも高く設
定するときは、第１アノードと試料との間で電子ビーム
が残留ガスに衝突することなどによって（正）イオンが
生じても、その正イオンがカソードを衝撃することを防
ぐ作用も生ずる。
囲気を真空状態に保ったまま、第１アノードの電位や位
置を変えることができ、従って広い範囲にビーム電流値
を変えても、容易にかつ迅速に均一なビーム電流密度分
布の線状電子ビームとなるよう調節でき、必要によりビ
ーム電流密度分布を凸状や凹状にすることも可能であ
る。これらの場合、第２アノードとカソード間の電位、
すなわちビーム加速電圧（それが試料に入射する電子ビ
ームの速度をきめる）は、試料表面の所定層をアニール
するのに適した値に最適化せしめることができる。ま
た、第１アノード電位を第１アノード電位よりも高く設
定するときは、第１アノードと試料との間で電子ビーム
が残留ガスに衝突することなどによって（正）イオンが
生じても、その正イオンがカソードを衝撃することを防
ぐ作用も生ずる。
第１図は本発明の一実施例を用いた電子ビームアニール
装置の要部構成を示した断面図である。鏡筒７内の線状
カソード１、ウェネルト電極２、および第１アノード２
１で構成される電子銃から投射された線状電子ビーム４
は、第２アノード２２によつて所定の速度にされ、電子
レンズ５によって試料室８内の試料１１面上に投影され
る。ウェネルト電極２と第１アノード２１の電子通過孔
は矩形状とし、カソード１の矩形状電子放出面から出射
される電子ビームをカソード１の矩辺方向により強く集
束され、線状ビーム断面部分を形成せしめるのに適した
非回転対称形電界分布となるようにしている。一旦、線
状ビーム断面部分を形成した後は、通常の軸回転対称形
電磁界分布の電子レンズ５等でその像を試料１１上に結
像すればよい。
装置の要部構成を示した断面図である。鏡筒７内の線状
カソード１、ウェネルト電極２、および第１アノード２
１で構成される電子銃から投射された線状電子ビーム４
は、第２アノード２２によつて所定の速度にされ、電子
レンズ５によって試料室８内の試料１１面上に投影され
る。ウェネルト電極２と第１アノード２１の電子通過孔
は矩形状とし、カソード１の矩形状電子放出面から出射
される電子ビームをカソード１の矩辺方向により強く集
束され、線状ビーム断面部分を形成せしめるのに適した
非回転対称形電界分布となるようにしている。一旦、線
状ビーム断面部分を形成した後は、通常の軸回転対称形
電磁界分布の電子レンズ５等でその像を試料１１上に結
像すればよい。
従って、第２アノード２２の電子通過孔は回転対称形で
ある丸孔してよく、また、第２アノード２２の丸孔が形
成する電界分布による結像収差を生じないように、その
丸孔の直径は、通過ビームの寸法に比べ充分大きく、例
えばビーム断面最大部寸法の３倍以上にするのが望まし
い。場合によっては、第２アノード２２の電子通過孔形
状を異方性にして、電子ビーム断面上の一方向と他方向
とで集束状況が異なるように構成することもできる。ま
た、アニールするために試料１１上で線状電子ビーム４
を走査させるには、第２図に示すような偏向コイルを用
いてもよく、また、試料や試料ホルダ１２を駆動するよ
うにしてもよい。
ある丸孔してよく、また、第２アノード２２の丸孔が形
成する電界分布による結像収差を生じないように、その
丸孔の直径は、通過ビームの寸法に比べ充分大きく、例
えばビーム断面最大部寸法の３倍以上にするのが望まし
い。場合によっては、第２アノード２２の電子通過孔形
状を異方性にして、電子ビーム断面上の一方向と他方向
とで集束状況が異なるように構成することもできる。ま
た、アニールするために試料１１上で線状電子ビーム４
を走査させるには、第２図に示すような偏向コイルを用
いてもよく、また、試料や試料ホルダ１２を駆動するよ
うにしてもよい。
第１図における第１アノード２１と、それを支承連結す
るサポート２３は、高電圧に耐えるれるインシュレータ
２４で通常接地電位の鏡筒７から絶縁され、高圧給電用
ケーブル２５により、第１アノード２１に電位調節用電
源２６から所定の電圧が印加される。そしてベローズ２
７とその他の機構（図示せず）により、第１アノード２
１の位置を変えることもできる。
るサポート２３は、高電圧に耐えるれるインシュレータ
２４で通常接地電位の鏡筒７から絶縁され、高圧給電用
ケーブル２５により、第１アノード２１に電位調節用電
源２６から所定の電圧が印加される。そしてベローズ２
７とその他の機構（図示せず）により、第１アノード２
１の位置を変えることもできる。
以上説明したように、本発明の構成の線状電子ビーム発
生装置を用いることにより、ビーム電流レベルを変えて
均一電流密分布の線状電子ビームで半導体等の試料をア
ニール処理したい場合、およびビーム電流密度分布形状
をある程度変形させたり補正したりしたい場合のいずれ
においても、電子ビームアニール装置（鏡筒）内の真空
状態を破る必要がなく、容易に調節が行えるようにな
る。すなわち、線状電子ビームアニール装置の応用範囲
の拡大と、ビーム電流密度分布形状の調節・補正操作の
簡単化がはかれる。
生装置を用いることにより、ビーム電流レベルを変えて
均一電流密分布の線状電子ビームで半導体等の試料をア
ニール処理したい場合、およびビーム電流密度分布形状
をある程度変形させたり補正したりしたい場合のいずれ
においても、電子ビームアニール装置（鏡筒）内の真空
状態を破る必要がなく、容易に調節が行えるようにな
る。すなわち、線状電子ビームアニール装置の応用範囲
の拡大と、ビーム電流密度分布形状の調節・補正操作の
簡単化がはかれる。
第１図は本発明の一実施例を用いた電子ビームアニール
装置の概略断面図、第２図は従来の電子ビームアニール
装置の概略断面図である。 １……線状カソード、２……ウェネルト電極、３……陽
極、４……線状電子ビーム、５……電子レンズ、６……
偏向コイル、７……鏡筒、８……試料室、１１……試
料、１２……試料ホルダ、２１……第１アノード、２２
……第２アノード、２３……サポート、２４……インシ
ュレータ、２５……ケーブル、２６……電源。
装置の概略断面図、第２図は従来の電子ビームアニール
装置の概略断面図である。 １……線状カソード、２……ウェネルト電極、３……陽
極、４……線状電子ビーム、５……電子レンズ、６……
偏向コイル、７……鏡筒、８……試料室、１１……試
料、１２……試料ホルダ、２１……第１アノード、２２
……第２アノード、２３……サポート、２４……インシ
ュレータ、２５……ケーブル、２６……電源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 齋藤 修一 東京都港区芝５丁目33番１号 日本電気株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−145050（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−165943（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−64033（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】矩形状の電子放出面を有するカソードと、
このカソードを囲み矩形状の電子通過孔を有するウェネ
ルト電極と、線状電子ビームが照射される試料と同電位
の電子通過孔を有する第２アノードと、前記カソードと
前記第２アノードとの中間領域に、矩形状電子通過孔を
有し前記カソードなどの他電極との相対位置および相対
電位を真空状態で調節できる機構を付した第１アノード
とを設けたことを特徴とする線状電子ビーム発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61049723A JPH0610966B2 (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | 線状電子ビ−ム発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61049723A JPH0610966B2 (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | 線状電子ビ−ム発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62206755A JPS62206755A (ja) | 1987-09-11 |
| JPH0610966B2 true JPH0610966B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=12839106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61049723A Expired - Lifetime JPH0610966B2 (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | 線状電子ビ−ム発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610966B2 (ja) |
-
1986
- 1986-03-06 JP JP61049723A patent/JPH0610966B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62206755A (ja) | 1987-09-11 |
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