JPH08212970A - 電子ビームからイオンを除去する装置 - Google Patents
電子ビームからイオンを除去する装置Info
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- JPH08212970A JPH08212970A JP7278886A JP27888695A JPH08212970A JP H08212970 A JPH08212970 A JP H08212970A JP 7278886 A JP7278886 A JP 7278886A JP 27888695 A JP27888695 A JP 27888695A JP H08212970 A JPH08212970 A JP H08212970A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子ビームからイオンが効果的に除去される
ようにした装置を提供する。 【解決手段】 均一な双極子電場を発生する第１偏向ユ
ニットＥＤ、均一な双極子磁場を発生する第２偏向ユニ
ットＭＤ（ＳＰＩ，ＳＰＡ）を含み、偏向ユニットは共
通の対称軸線ＯＡを有し、双極子電場および双極子磁場
は、場ベクトルが相互にほぼ垂直であり、軸線ＯＡの方
向において成分を有しておらず、軸線ＯＡの部分に沿っ
た電場強度の絶対値と磁場強度の絶対値との商が一定で
あり、対称軸線ＯＡに沿って延在する電子の平均速度の
絶対値に近似的に等しいように相互に空間的に配向され
ている。
ようにした装置を提供する。 【解決手段】 均一な双極子電場を発生する第１偏向ユ
ニットＥＤ、均一な双極子磁場を発生する第２偏向ユニ
ットＭＤ（ＳＰＩ，ＳＰＡ）を含み、偏向ユニットは共
通の対称軸線ＯＡを有し、双極子電場および双極子磁場
は、場ベクトルが相互にほぼ垂直であり、軸線ＯＡの方
向において成分を有しておらず、軸線ＯＡの部分に沿っ
た電場強度の絶対値と磁場強度の絶対値との商が一定で
あり、対称軸線ＯＡに沿って延在する電子の平均速度の
絶対値に近似的に等しいように相互に空間的に配向され
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビームからイ
オンを除去するための装置に関する。
オンを除去するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】最後に示す文献リストの［１，２］から
公知の電子ビームトモグラフィーのゾンデを形成する部
分は実質的に、電子砲と、真空化され、段階的に拡張さ
れているドリフト管と、電子をビーム軸線から偏向しか
つｘ線源として用いられるアノードリングに集束するソ
レノイドレンズとから成っている。電子砲とソレノイド
レンズとの間において、電子ビームはその空間電荷に基
づいて出来るだけ幅広に拡張されるべきである。という
のは、アノードリングにおける電子フォーカスの大き
さ、従ってまた、ｘ線源の大きさは、ソレノイドレンズ
に生じるビームの横断面に反比例するからである。しか
し電子と、ドリフト管に常に存在する残留ガスとの相互
作用のために、正のイオンが生じ、それはビームの空間
電荷を少なくとも部分的に中性化しかつひいてはその拡
がりを低減する。
公知の電子ビームトモグラフィーのゾンデを形成する部
分は実質的に、電子砲と、真空化され、段階的に拡張さ
れているドリフト管と、電子をビーム軸線から偏向しか
つｘ線源として用いられるアノードリングに集束するソ
レノイドレンズとから成っている。電子砲とソレノイド
レンズとの間において、電子ビームはその空間電荷に基
づいて出来るだけ幅広に拡張されるべきである。という
のは、アノードリングにおける電子フォーカスの大き
さ、従ってまた、ｘ線源の大きさは、ソレノイドレンズ
に生じるビームの横断面に反比例するからである。しか
し電子と、ドリフト管に常に存在する残留ガスとの相互
作用のために、正のイオンが生じ、それはビームの空間
電荷を少なくとも部分的に中性化しかつひいてはその拡
がりを低減する。
【０００３】この問題を解決するために、文献［３，
４］において、電子パルスによって発生されるガスイオ
ンを電気的または磁気的な偏向系を用いてビームから取
り除くことが提案される。文献［４］に記載されている
静電偏向系は、文献［３］から公知の電極系の改良例で
ある。これは均一な横電場の発生を可能にしかつ電子ビ
ームの偏向を回避する。しかし２つの逆並列な横電場は
電子ビームをずらす作用をし、その結果電子ビームはソ
レノイドレンズに軸線の外で生じる。これにより系の収
差（軸線外の非点収差）が拡大されかつアノードリング
における電子フォーカスの位置の制御が困難になる。
４］において、電子パルスによって発生されるガスイオ
ンを電気的または磁気的な偏向系を用いてビームから取
り除くことが提案される。文献［４］に記載されている
静電偏向系は、文献［３］から公知の電極系の改良例で
ある。これは均一な横電場の発生を可能にしかつ電子ビ
ームの偏向を回避する。しかし２つの逆並列な横電場は
電子ビームをずらす作用をし、その結果電子ビームはソ
レノイドレンズに軸線の外で生じる。これにより系の収
差（軸線外の非点収差）が拡大されかつアノードリング
における電子フォーカスの位置の制御が困難になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、電子
ビームからイオンが効果的に除去されるようにした装置
を提供することである。
ビームからイオンが効果的に除去されるようにした装置
を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、請求項１の特徴部分に記載のように、著しく均一
な双極子電場を発生する第１の偏向ユニットと、著しく
均一な双極子磁場を発生する第２の偏向ユニットとを含
んでおり、前記偏向ユニットは１つの共通の対称軸線を
有しており、前記双極子電場および双極子磁場は次のよ
うに空間的に相互に配向されており、即ち場ベクトルが
相互にほぼ垂直でありかつそれぞれ、前記対称軸線の方
向において成分を有しておらずかつ前記対称軸線の区間
（セクション）に沿った電場強度の絶対値と磁場強度の
絶対値との商が一定でありかつ前記対称軸線に沿って走
行する電子の平均速度の絶対値に近似的に等しいように
相互に配向されていることによって解決される。
れば、請求項１の特徴部分に記載のように、著しく均一
な双極子電場を発生する第１の偏向ユニットと、著しく
均一な双極子磁場を発生する第２の偏向ユニットとを含
んでおり、前記偏向ユニットは１つの共通の対称軸線を
有しており、前記双極子電場および双極子磁場は次のよ
うに空間的に相互に配向されており、即ち場ベクトルが
相互にほぼ垂直でありかつそれぞれ、前記対称軸線の方
向において成分を有しておらずかつ前記対称軸線の区間
（セクション）に沿った電場強度の絶対値と磁場強度の
絶対値との商が一定でありかつ前記対称軸線に沿って走
行する電子の平均速度の絶対値に近似的に等しいように
相互に配向されていることによって解決される。
【０００６】イオン抽出は殊に、ビーム偏向およびビー
ムずれを惹き起こすべきではない。本発明の装置はこの
特性を有している。この装置は殊に、ビームガイドおよ
びビーム制御を容易にしかつ電子光学系の収差を低減す
るために（ソレノイドレンズ内への電子の軸方向入
射）、冒頭に述べた電子ビームトモグラフィーに使用さ
れる。
ムずれを惹き起こすべきではない。本発明の装置はこの
特性を有している。この装置は殊に、ビームガイドおよ
びビーム制御を容易にしかつ電子光学系の収差を低減す
るために（ソレノイドレンズ内への電子の軸方向入
射）、冒頭に述べた電子ビームトモグラフィーに使用さ
れる。
【０００７】その他の請求項には、本発明の有利な実施
例および改良例が記載されている。
例および改良例が記載されている。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に本発明を図示の実施例につき
図面を用いて詳細に説明する。
図面を用いて詳細に説明する。
【０００９】図１に図示の、光軸ＯＡの方向に伝搬され
る電子ビームからイオンを除去するための装置は実質的
に、静電偏向ユニットＥＤ、内側の鞍形コイル対ＳＰＩ
および外側の鞍形コイル対ＳＰＡを有する偏向ユニット
ＭＤと、一定の電位Ｖ0におかれている管電極ＲＡおよ
びＲＥとから成っている。これら管電極は、光軸ＯＡに
対して垂直に配向されているＥ×Ｂ場を発生する偏向ユ
ニットの前ないし後に間隔ｄをおいて配置されている。
る電子ビームからイオンを除去するための装置は実質的
に、静電偏向ユニットＥＤ、内側の鞍形コイル対ＳＰＩ
および外側の鞍形コイル対ＳＰＡを有する偏向ユニット
ＭＤと、一定の電位Ｖ0におかれている管電極ＲＡおよ
びＲＥとから成っている。これら管電極は、光軸ＯＡに
対して垂直に配向されているＥ×Ｂ場を発生する偏向ユ
ニットの前ないし後に間隔ｄをおいて配置されている。
【００１０】
【外１】
【００１１】
【外２】
【００１２】上述のように、２つの偏向ユニットＥＤ，
ＭＤは純然たるトランスバーサルな、相互に直交してい
る双極子場（Ｅ×Ｂ場）を発生する。この場合それぞれ
の場強度Ｅ0およびＢ0は、系に生じる電子が偏向された
りまたはずらされたりすることがなくかつ強い横力はビ
ーム内に存在するイオンにのみ作用するように、相互に
調整されている。
ＭＤは純然たるトランスバーサルな、相互に直交してい
る双極子場（Ｅ×Ｂ場）を発生する。この場合それぞれ
の場強度Ｅ0およびＢ0は、系に生じる電子が偏向された
りまたはずらされたりすることがなくかつ強い横力はビ
ーム内に存在するイオンにのみ作用するように、相互に
調整されている。
【００１３】
【外３】
【００１４】図１に図示の管電極ＲＡ，ＲＥの長さｌ、
これら電極の、静電偏向ユニットＥＤからの間隔ｄおよ
びパラメータδ（静電偏向ユニットのヘッド部材のヘッ
ドコイル領域の中心距離、文献［６］における図１参
照）の適当な選択によって、ウィーンフィルタに対して
次の条件
これら電極の、静電偏向ユニットＥＤからの間隔ｄおよ
びパラメータδ（静電偏向ユニットのヘッド部材のヘッ
ドコイル領域の中心距離、文献［６］における図１参
照）の適当な選択によって、ウィーンフィルタに対して
次の条件
【００１５】
【数１】
【００１６】が主場においてのみならず、縁領域におい
ても満たされるように整えることができる。その場合偏
向電場および偏向磁場は例えば、図４に図示の軸線方向
の経過を有している。
ても満たされるように整えることができる。その場合偏
向電場および偏向磁場は例えば、図４に図示の軸線方向
の経過を有している。
【００１７】
【その他の実施の形態】上式（１）によって与えられ
る、偏向電極の電位付与によって、ｘ−ｙ面における双
極子電場のスタチックな回転およびダイナミックな回転
が可能になる。双極子磁場を一緒に相応に回転しなけれ
ばならないので、上述の装置においてはまた、ｘ偏向お
よびｙ偏向に対して２つの鞍形コイル対ＳＰＩ，ＳＰＡ
が設けられている。双極子場の回転可能性を放棄すると
き、１つの鞍形コイル対を省略することができる。この
ことは、図２に図示の偏向ユニットが文献［４］から公
知の電極系に置換される場合である。
る、偏向電極の電位付与によって、ｘ−ｙ面における双
極子電場のスタチックな回転およびダイナミックな回転
が可能になる。双極子磁場を一緒に相応に回転しなけれ
ばならないので、上述の装置においてはまた、ｘ偏向お
よびｙ偏向に対して２つの鞍形コイル対ＳＰＩ，ＳＰＡ
が設けられている。双極子場の回転可能性を放棄すると
き、１つの鞍形コイル対を省略することができる。この
ことは、図２に図示の偏向ユニットが文献［４］から公
知の電極系に置換される場合である。
【００１８】
【００１９】
【外４】
【図１】Ｅ×Ｂ場を発生する、装置の電極系およびコイ
ル系の縦断面図（ｙ−ｚ面）である。
ル系の縦断面図（ｙ−ｚ面）である。
【図２】方位回転可能な双極子場を発生する静電偏向ユ
ニットの横断面図（ｘ−ｙ面）である。
ニットの横断面図（ｘ−ｙ面）である。
【図３】電気偏向ユニットおよび磁気偏向ユニットの横
断面図（ｘ−ｙ面）である。
断面図（ｘ−ｙ面）である。
【図４】偏向電場および偏向磁場の軸方向の経過を示す
線図である。
線図である。
ＥＤ 第１偏向ユニット、 ＭＤ 第２偏向ユニット
（ＳＰＩ，ＳＰＡ 鞍形コイル）、 ＯＡ 光軸、 Ｒ
Ａ，ＲＥ 管電極
（ＳＰＩ，ＳＰＡ 鞍形コイル）、 ＯＡ 光軸、 Ｒ
Ａ，ＲＥ 管電極
Claims (7)
- 【請求項１】 著しく均一な双極子電場を発生する第１
の偏向ユニット（ＥＤ）と、著しく均一な双極子磁場を
発生する第２の偏向ユニット（ＭＤ，ＳＰＩ，ＳＰＡ）
とを含んでおり、前記偏向ユニット（ＥＤ，ＭＤ）は１
つの共通の対称軸線（ＯＡ）を有しており、前記双極子
電場および双極子磁場は次のように相互に空間的に配向
されており、即ち場ベクトルが相互にほぼ垂直でありか
つそれぞれ、前記対称軸線（ＯＡ）の方向において成分
を有しておらずかつ前記対称軸線（ＯＡ）の区間（セク
ション）に沿った電場強度の絶対値と磁場強度の絶対値
との商が一定でありかつ前記対称軸線（ＯＡ）に沿って
走行する電子の平均速度の絶対値に近似的に等しいよう
に相互に配向されていることを特徴とする電子ビームか
らイオンを除去するための装置。 - 【請求項２】 前記第１の偏向ユニット（ＥＤ）は軸線
方向に見て、一定の電位（Ｖ0）におかれている２つの
管電極（ＲＡ，ＲＥ）の間に配置されている請求項１記
載の電子ビームからイオンを除去するための装置。 - 【請求項３】 前記第１の偏向ユニットとして静電多重
極エレメント（ＥＤ）が使用される請求項１または２記
載の電子ビームからイオンを除去するための装置。 - 【請求項４】 前記静電多重極エレメントは４つまたは
８つの電極を有している請求項３記載の電子ビームから
イオンを除去するための装置。 - 【請求項５】 前記第２の偏向ユニット（ＭＤ）は、前
記第１の偏向ユニット（ＥＤ）を環状に取り囲む１つま
たは２つの鞍形コイル対（ＳＰＩ，ＳＰＡ）を有してい
る請求項１から４までのいずれか１項記載の電子ビーム
からイオンを除去するための装置。 - 【請求項６】 前記鞍形コイル（ＳＰＩ，ＳＰＡ）は前
記第１の偏向ユニット（ＥＤ）上に配置されている請求
項１から５までのいずれか１項記載の電子ビームからイ
オンを除去するための装置。 - 【請求項７】 前記鞍形コイル（ＳＰＩ，ＳＰＡ）の電
流を導くエレメント（ＬＢ）は角度単位当たり前記対称
軸線（ＯＡ）に対して垂直方向に配向されている平面に
おいてコサインまたはサイン分布を有している請求項５
または６記載の電子ビームからイオンを除去するための
装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4438315.0 | 1994-10-26 | ||
| DE4438315A DE4438315A1 (de) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | Vorrichtung zum Entfernen von Ionen aus einem Elektronenstrahl |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08212970A true JPH08212970A (ja) | 1996-08-20 |
Family
ID=6531787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7278886A Abandoned JPH08212970A (ja) | 1994-10-26 | 1995-10-26 | 電子ビームからイオンを除去する装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5616920A (ja) |
| JP (1) | JPH08212970A (ja) |
| CN (1) | CN1084925C (ja) |
| DE (1) | DE4438315A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002001596A1 (en) * | 2000-06-27 | 2002-01-03 | Ebara Corporation | Charged particle beam inspection apparatus and method for fabricating device using that inspection apparatus |
| TW579536B (en) * | 2001-07-02 | 2004-03-11 | Zeiss Carl Semiconductor Mfg | Examining system for the particle-optical imaging of an object, deflector for charged particles as well as method for the operation of the same |
| JP2010500713A (ja) * | 2006-08-10 | 2010-01-07 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Ｘ線管及びｘ線管のイオン偏向及び収集機構の電圧供給の方法 |
| US9053900B2 (en) | 2012-04-03 | 2015-06-09 | Kla-Tencor Corporation | Apparatus and methods for high-resolution electron beam imaging |
| US8859982B2 (en) | 2012-09-14 | 2014-10-14 | Kla-Tencor Corporation | Dual-lens-gun electron beam apparatus and methods for high-resolution imaging with both high and low beam currents |
| US11528806B2 (en) * | 2020-02-22 | 2022-12-13 | Kla Corporation | Electromagnet coils made from flexible circuits |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4352021A (en) * | 1980-01-07 | 1982-09-28 | The Regents Of The University Of California | X-Ray transmission scanning system and method and electron beam X-ray scan tube for use therewith |
| GB2115976A (en) * | 1982-02-26 | 1983-09-14 | Philips Electronic Associated | Charged particle beam apparatus |
| US4521900A (en) * | 1982-10-14 | 1985-06-04 | Imatron Associates | Electron beam control assembly and method for a scanning electron beam computed tomography scanner |
| US4625150A (en) * | 1984-04-16 | 1986-11-25 | Imatron, Inc. | Electron beam control assembly for a scanning electron beam computed tomography scanner |
| EP0236807A3 (de) * | 1986-03-07 | 1990-05-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Spektrometerobjektiv für die Korpuskularstrahl-Messtechnik |
| EP0242602B1 (de) * | 1986-04-24 | 1993-07-21 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Elektrostatisch-magnetische-Linse für Korpuskularstrahlgeräte |
| US4835399A (en) * | 1986-08-22 | 1989-05-30 | Hitachi, Ltd. | Charged particle beam apparatus |
| US5041731A (en) * | 1989-01-20 | 1991-08-20 | Fujitsu Limited | Deflection compensating device for converging lens |
| KR940001754B1 (ko) * | 1991-05-30 | 1994-03-05 | 주식회사 금성사 | 음극선관내의 유해물 포집구조체 |
| US5444243A (en) * | 1993-09-01 | 1995-08-22 | Hitachi, Ltd. | Wien filter apparatus with hyperbolic surfaces |
-
1994
- 1994-10-26 DE DE4438315A patent/DE4438315A1/de not_active Ceased
-
1995
- 1995-10-04 US US08/538,865 patent/US5616920A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-26 CN CN95119911A patent/CN1084925C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-26 JP JP7278886A patent/JPH08212970A/ja not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5616920A (en) | 1997-04-01 |
| CN1084925C (zh) | 2002-05-15 |
| DE4438315A1 (de) | 1996-05-02 |
| CN1133484A (zh) | 1996-10-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040913 |
|
| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20040928 |
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