JPH07192673A - 走査型電子線照射装置 - Google Patents

走査型電子線照射装置

Info

Publication number
JPH07192673A
JPH07192673A JP34592393A JP34592393A JPH07192673A JP H07192673 A JPH07192673 A JP H07192673A JP 34592393 A JP34592393 A JP 34592393A JP 34592393 A JP34592393 A JP 34592393A JP H07192673 A JPH07192673 A JP H07192673A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scanning
electron beam
trap
current
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP34592393A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaru Hamano
勝 濱野
Shinji Asou
神治 麻生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissin High Voltage Co Ltd
Original Assignee
Nissin High Voltage Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissin High Voltage Co Ltd filed Critical Nissin High Voltage Co Ltd
Priority to JP34592393A priority Critical patent/JPH07192673A/ja
Publication of JPH07192673A publication Critical patent/JPH07192673A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子ビ−ムの偏向トラップ時、走査方向にお
けるビーム量の均一性を保つこと。 【構成】 走査方向と直交する方向にビ−ムを偏向して
走査管内でトラップすることにより被照射物へのビーム
量を調整する。偏向コイル電流制御器29はトラップ率
設定電流信号Ickと走査位置補正電流信号との和に応
答し、偏向コイル10に電流を供給する。トラップ率応
動係数器28は電子ビ−ムの走査中央部で振幅が最大と
なる走査位置信号Vxから、トラップ率kに応じて正負
に変化する補正電流信号Iccを出力する。同出力信号
は偏向コイル電流をビームの走査位置に応じて補正し、
走査中央部から走査端部にかけて直線的に幅が拡がるビ
−ムパターンに対し、常に、全走査位置におけるトラッ
プ割合を一定にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子ビ−ムの偏向制御
により、被照射物に照射する電子ビーム量を高速で調整
する走査型電子線照射装置に関する。
【0002】
【従来の技術】走査磁界による電子ビームの走査方向と
直交する方向に電子ビームを偏向するための磁界を形成
する偏向コイルを備え、偏向コイル電流の制御により、
走査管から取り出される電子ビーム量を制御する走査型
電子線照射装置について、本願発明の発明者は、先の出
願(特願平5−289776号)において開示した。図
6は、かかる走査型電子線照射装置の構成図であって、
同図(a)は走査管部の正面図、同図(b)は(a)の
A−B線における拡大断面図である。高圧絶縁ガスを充
填した圧力容器1の内部に電子ビーム発生源が収容され
ており、同発生源は熱電子放出用フィラメントによる電
子銃2と、その熱電子を加速する加速管3を有する。電
子銃2の加熱電力及び加速管3への加速電圧は高圧ケー
ブル4、ブッシング5を介して供給される。電子ビーム
発生源の加速管3からの電子ビームは走査管6に導入さ
れる。同走査管のビーム導入部に走査コイル7が設けら
れており、電子ビームは同コイルによって形成された走
査磁界で走査されて、照射窓8の金属窓箔9を透過し、
照射領域に取り出され、被照射物に照射される。
【0003】走査管6へのビーム導入路部分に、電子ビ
ームの走査方向と直交する方向にビームを偏向するため
の磁界、即ち走査コイル7による走査磁界と直交関係の
偏向磁界を形成する偏向コイル10を設ける。走査管6
の壁面部、電子ビームの走査方向と平行し、電子ビーム
が偏向コイル10の偏向磁界によって偏向される側の壁
面部61は傾斜して形成されており、同壁面部の照射窓
8に近い部分に段部、電子ビームのトラップ部62が形
成されている。電子ビームが偏向されるとき、同トラッ
プ部は、走査管6に導入された電子ビームのうち被照射
部に到達させるべき電子ビーム以外のビームを走査管内
で確実にトラップする。トラップ部62は、電子ビーム
のトラップに伴い、電子が持っているエネルギーを吸収
し、かなり発熱するから、トラップ部の下面に冷却水パ
イプ11を取付け、同パイプに冷却水を流し、発熱を除
去する。
【0004】走査管6に導入される電子ビームは偏向コ
イル10による偏向磁界で、電子ビームの走査方向と直
交する方向、走査管の壁面部61側に偏向される。この
電子ビームの偏向度は、偏向コイル10のコイル電流の
大きさに依存し、同電流を調節することにより、壁面部
1に形成された走査管のトラップ部62にトラップされ
る電子ビームの量を制御し、したがって、トラップされ
ずに照射窓8の金属窓箔9を透過して照射領域に取り出
される電子ビームの量を制御することができる。偏向コ
イル10におけるコイル電流の値と、加速管3からの電
子ビーム量と照射窓8を透過して被照射物に到達する電
子ビーム量の割合とは一対一の関係があり、図7は加速
管3からの電子ビーム量を一定値aとした場合における
偏向コイル10のコイル電流Icと被照射物への到達電
子ビーム(電流)Ibの関係の一例を示す特性図であ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、走査コイル
7の電流Isは図8(a)に示す三角波電流であり、こ
の電流によって生ずる走査磁界によって、電子ビ−ムは
先の図6(a)の細い点線で示すように走査される。三
角波電流の頂点で電子ビ−ムは走査端部に位置し、三角
波電流が零のときビ−ムは走査中央部にある。電子ビ−
ムの走査に伴い、照射窓の窓箔を透過する電子ビ−ムパ
ターン21は、図9に示すように、通常、走査中央部に
比べ走査端部側が大きくなる。かかるビ−ムパターンは
正確には感光紙を照射窓8に貼り付け、電子ビ−ムで感
光させることによって測定することができる。
【0006】ビ−ムトラップ量に応じて調整される偏向
コイル10の電流Icは、図8(b)に示すように、時
間的に変化しない一定値aの直流電流であり、走査され
ている電子ビ−ムに対し、走査端部及び走査中央部と
も、ほぼ等しい偏向距離を与える。したがって、走査電
子ビ−ムが偏向されると、偏向コイル電流Icの大きさ
に応じて、図9に示すように、ハッチで示す走査管6の
トラップ部62によるビ−ムのトラップ位置が一点鎖線
1,z2,z3の位置に変化し、加速管3から導入され
る発生ビームの50%がトラップされるz2の場合を除
いて、走査中央部と他の走査部ではトラップされるビ−
ム量の割合に差が生じ、走査(走査幅)方向したがって
被照射物の照射幅方向におけるビーム量の均一性が崩れ
てしまう。
【0007】本発明は、常に、走査方向における電子ビ
ーム量の均一性を保って、被照射物に照射される電子ビ
−ム量を調節することができる走査型電子線照射装置の
提供を目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、走査磁界によ
る電子ビームの走査方向と直交する方向に電子ビームを
偏向するための磁界を形成する偏向コイルを備え、偏向
コイル電流の制御により、走査管から取り出される電子
ビーム量を制御する走査型電子線照射装置において、偏
向コイル電流を電子ビ−ムの走査位置に応じて補正する
ことを特徴とするものである。
【0009】
【作用】電子ビ−ムの走査位置に応じて偏向コイル電流
を補正するから、全走査範囲に亘ってトラップされるビ
ーム量の割合を同じにすることができる。
【0010】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。なお、以下の説明において、図6ないし図9にお
ける符号と同一符号は同一もしくは同等部分を示す。図
1はビ−ムトラップについての説明図である。照射窓の
窓箔9を透過する電子ビ−ムのパターンは、走査コイル
7の磁界によって走査されることにより、走査中央部が
最も幅が狭く、中央部から走査端部に向かうにつれてほ
ぼ直線的に幅が拡がるビ−ムパターン21となる。図の
パターンは走査幅方向の大きさに対し、この方向と直交
する方向の大きさを大きく誇張して示している。偏向コ
イル10の偏向磁界により、走査管のトラップ部62
電子ビ−ムをトラップした場合、電子ビ−ムの全走査位
置において、トラップされる割合が同じになるようにし
なければならない。ビ−ムパターン21におけるトラッ
プ領域をハッチで示すと、各部の大きさa,b,c,d
について、a/b=c/dとなるように、偏向コイル電
流Icを供給しなければならない。
【0011】図2は、かかる偏向コイル電流Icとビ−
ムパターンとの関係についての説明図であり、トラップ
部62の全面部におけるビ−ムパターン21について、
便宜上、パターンを一層誇張して示す。電子ビ−ムが走
査管6のトラップ部62でトラップされる率、トラップ
率kが零(0%)のとき、ビ−ムパターンにおける走査
端部の下端は、ハッチで示すトラップ部62の前縁に接
する位置にあり、このとき、全ビ−ムはトラップ部62
でトラップされることなく窓箔を透過し、照射領域に取
りだされる。このとき偏向コイル電流Icは零である
が、ビ−ムパターンの前記下端がトラップ部62の前縁
から離れているときには、偏向コイルにバイアス電流を
与えることにより、位置y1をトラップ部の前縁に一致
するようにビ−ムパターンを移動させることができる。
【0012】電子ビ−ムのトラップ率kは、0≦k≦1
の範囲で設定されるが、図2に、k=0(=0%),
0.25(=25%),0.5(=50%),0.75
(=75%),1(=100%)の各場合について、上
述の関係式a/b=c/dを満足させることができるビ
−ムパターンのトラップ部62側の端部をy0,y1
2,y3,y4で例示する。偏向コイル10に偏向コイ
ル電流Ic与えて、ビ−ムを各トラップ率でトラップす
るとき、各トラップ部62側の端部はトラップ部62の前
縁に位置しなければならない。したがって、偏向コイル
10には、ビ−ムパターンのトラップ部側の端部y0
いしy4における両端、走査端部をトラップ部の前縁に
位置させるに必要なトラップ率設定電流Ick、即ち上
記各トラップ率に係るIck0(=0)ないしIck4
与えると共に、これに、全走査位置に亘るビ−ムパター
ンのトラップ部側の端部y0ないしy4をトラップ部の前
縁に位置させる走査位置補正電流Icc、即ち各トラッ
プ率に係るIcc0ないしIcc4を重畳して与えればよ
く、偏向コイル電流Icはビ−ムの走査位置に応じて補
正される。なお、k=0.5のとき、走査位置補正電流
は零である。
【0013】図3に、全走査位置に対する走査位置補正
電流Iccの波形を示す。同電流の波形はビ−ムパター
ンの拡がり形状に依存し、トラップ率k=0.5(=5
0%)を境にして正負に変化する三角波電流となる。か
かる走査位置補正電流は走査コイル7の三角波電流Is
を利用して形成することができる。
【0014】図4は、実施例の構成図である。トラップ
率設定器22によって電子ビ−ムのトラップ率kを設定
する。トラップ率kの値は、0≦k≦1である。トラッ
プ率設定電流信号発生器23はトラップ率kに応動し、
トラップ率設定電流信号Ickを発生する。信号Ick
は、基本的にトラップ率kに対し比例関係にあるように
形成される。走査位置補正電流信号発生部24もまたト
ラップ率kに依存して走査位置補正電流信号Iccを発
生するように構成されている。
【0015】走査位置補正電流信号発生部24は走査コ
イル7の電流に応答して走査位置補正電流信号Iccを
形成する。三角波の走査コイル電流Isは電流検出器2
5で検出される。図5(a)に示す同検出器の正負に変
化する三角波出力信号Vsは絶対値回路(全波整流回
路)26及びピーク値検出回路27に導入され、同図
(b)及び(c)に示す絶対値信号Va及びピーク値信
号Vpが形成される。ピーク値信号Vpから絶対値信号
Vaを減算することにより、同図(d)に示す、電子ビ
−ムの走査中央部で振幅が最大となる走査位置信号Vx
が得られる。
【0016】同走査位置信号Vxはトラップ率応動係数
器28に入力される。同係数器は、走査位置信号Vx
を、a(0.5−k)倍する。ここで、aはビ−ムパタ
ーンの拡がり形状で決まる比例定数であり、走査位置信
号Vxに更に(0.5−k)を乗ずることにより、トラ
ップ率k=0.5のとき出力零、0.5未満のとき正極
性、0.5を超えるとき負極性となる、図5(e)に示
す走査位置補正電流信号Iccが得られる。
【0017】かかる走査位置補正電流信号Iccとトラ
ップ率設定電流信号発生器23からの設定電流信号Ic
kとを加算し、指令信号として、所要のバイアス電流信
号Ibiと共に偏向コイル電流制御器29に入力する。
同制御器は、実際の偏向コイル電流の帰還系を有して構
成されており、電流IckとIccの和の指令信号にに
応答し、偏向コイル10に、ビ−ムトラップ率kの大き
さにかかわらず、走査方向のビ−ム量の均一性を保つこ
とができる、図5(f)に示す偏向コイル電流Icを供
給する。
【0018】偏向コイル電流に対する電子ビ−ムの偏向
度は、ビ−ムのエネルギーに応じて変わるから、トラッ
プ率設定電流信号Ick及び走査位置補正電流信号Ic
cは電子ビ−ムの加速電圧に依存させて形成される。設
定電流信号Ickは加速電圧に比例するようにし、補正
電流信号Iccは、k<0.5のとき、振幅を増加さ
せ、k>0.5のとき、振幅を減少させればよい。
【0019】なお、偏向コイル電流制御器29に与える
指令信号は、電子線照射装置の制御用コンピュータを用
いて形成させることができる。トラップ率設定電流信号
Ickはトラップ率、加速電圧のメモリデータに基づい
て導出できるし、走査位置信号Vxはメモリ内の走査コ
イル電流Isについての走査幅データに基づいて導出す
ることができ、これを演算処理すれば、走査位置補正電
流信号Iccを得ることができる。
【0020】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、偏向コ
イル電流が電子ビ−ムの走査位置に応じて補正されてい
るから、常に、全走査位置、走査方向におけるビ−ムの
トラップ割合を一定にすることができ、走査方向におけ
るビーム量の均一性を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明におけるビ−ムトラップについての説明
図である。
【図2】ビ−ムパターンと偏向コイル電流との関係につ
いての説明図である。
【図3】走査位置補正電流の波形図である。
【図4】実施例の構成図である。
【図5】実施例における各部の波形図である。
【図6】電子ビ−ムを偏向してビーム量を調整する走査
型電子線照射装置の構成図である。
【図7】偏向コイル電流とビーム量の関係を示す特性図
である。
【図8】走査コイル電流と偏向コイル電流の波形図であ
る。
【図9】ビ−ム偏向によるビ−ムパターンのトラップ領
域についての説明図である。
【符号の説明】
6 走査管 62 走査管の電子ビームトラップ部 7 走査コイル 8 照射窓 9 金属窓箔 10 偏向コイル 21 ビームパターン 22 トラップ率設定器 23 トラップ率設定電流信号発生器 24 走査位置補正電流信号発生部 25 走査コイル電流検出器 26 絶対値(全波整流)回路 27 ピーク値検出回路 28 トラップ率応動係数器 29 偏向コイル電流制御器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走査磁界による電子ビームの走査方向と
    直交する方向に電子ビームを偏向するための磁界を形成
    する偏向コイルを備え、偏向コイル電流の制御により、
    走査管から取り出される電子ビーム量を制御する走査型
    電子線照射装置において、偏向コイル電流が電子ビ−ム
    の走査位置に応じて補正されることを特徴とする走査型
    電子線照射装置。
JP34592393A 1993-12-24 1993-12-24 走査型電子線照射装置 Pending JPH07192673A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34592393A JPH07192673A (ja) 1993-12-24 1993-12-24 走査型電子線照射装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34592393A JPH07192673A (ja) 1993-12-24 1993-12-24 走査型電子線照射装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07192673A true JPH07192673A (ja) 1995-07-28

Family

ID=18379915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34592393A Pending JPH07192673A (ja) 1993-12-24 1993-12-24 走査型電子線照射装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07192673A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6329769B1 (en) 1998-03-27 2001-12-11 Ebara Corporation Electron beam irradiation device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6329769B1 (en) 1998-03-27 2001-12-11 Ebara Corporation Electron beam irradiation device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7001071B2 (en) Method and device for setting the focal spot position of an X-ray tube by regulation
US6214408B1 (en) Method for the operation of an electron beam
EP1429587A1 (en) X-ray generator
US6403972B1 (en) Methods and apparatus for alignment of ion beam systems using beam current sensors
US6407398B1 (en) Electron beam exposure apparatus and exposure method
US5965894A (en) Method of operating a particle-optical apparatus
US5933217A (en) Electron-beam projection-microlithography apparatus and methods
US6252344B1 (en) Electron gun used in an electron beam exposure apparatus
US4937458A (en) Electron beam lithography apparatus including a beam blanking device utilizing a reference comparator
US6653632B2 (en) Scanning-type instrument utilizing charged-particle beam and method of controlling same
US4891524A (en) Charged particle beam exposure system and method of compensating for eddy current effect on charged particle beam
JPH07192673A (ja) 走査型電子線照射装置
EP0182360B1 (en) A system for continuously exposing desired patterns and their backgrounds on a target surface
GB2345574A (en) Apparatus and method for monitoring and tuning an ion beam in an ion implantation apparatus
US4968893A (en) Scanning electron beam exposure system
JPH08195181A (ja) 走査型電子顕微鏡
JPS5911180B2 (ja) 荷電粒子をタ−ゲットに指向させる装置
EP0047104B1 (en) An electron beam exposure method
US6933512B2 (en) Charged particle beam instrument
JP7395086B1 (ja) X線発生装置、ターゲットの調整方法、および、x線発生装置の使用方法
JPS62160648A (ja) 集束イオンビ−ム装置
JP3418743B2 (ja) 走査型電子線照射装置
WO2023195536A1 (ja) 荷電粒子ビームシステム
JP2000182937A (ja) 荷電粒子ビーム描画装置
Ishizuka et al. Emittance measurement of high-brightness microbeams