JPH09245704A - 荷電粒子ビームのアパーチュア装置 - Google Patents

荷電粒子ビームのアパーチュア装置

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JPH09245704A
JPH09245704A JP5468496A JP5468496A JPH09245704A JP H09245704 A JPH09245704 A JP H09245704A JP 5468496 A JP5468496 A JP 5468496A JP 5468496 A JP5468496 A JP 5468496A JP H09245704 A JPH09245704 A JP H09245704A
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JP
Japan
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aperture
drive shaft
rail
bellows
linear guide
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Withdrawn
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JP5468496A
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English (en)
Inventor
Makoto Tamai
誠 玉井
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Jeol Ltd
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Jeol Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 精度良くアパーチュアの選択を行うことがで
きるベローズを用いた荷電粒子ビーム装置のアパーチュ
ア装置を実現する。 【解決手段】 駆動軸5の大気側にはボールリニアガイ
ド30が設けられている。ボールリニアガイド30は、
アパーチュア装置のケース8に固定されたコの字状のス
ライダ31と、スライダ31のコの字状部分に嵌め込ま
れたレール32とを有している。レール32は中心部に
円形の開口を有した一対の挾持体33に固定されている
が、この挾持体33の開口には駆動軸5が挿入される。
この結果、セレクタ7を操作して駆動軸5を図中左右方
向に移動させ、異なったアパーチュア2を選択する場
合、レール32は駆動軸5と共に図中左右方向に移動す
る。なお、スライダ31とレール32との間にはボール
ベアリングが入れられており、レール32はスライダ3
1に対して円滑に移動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する分野】本発明は、電子ビーム描画装置や
イオンビーム装置などの荷電粒子ビーム装置において荷
電粒子ビームを制限するための複数のアパーチュアを有
したアパーチュア装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、走査電子顕微鏡や電子ビーム描
画装置では、試料に照射する電子ビームの電流量を制限
するなどの目的で、電子ビームの光軸上にアパーチュア
を配置している。通常、このアパーチュアは、径の異な
った複数のものが用意されており、その中から特定のア
パーチュアを選択するようにしている。
【0003】近年、電子ビーム源として、La 6 を電
子発生源とした電子銃や電界放射型電子銃等が用いられ
てきているが、これらの電子銃は超高真空環境が必要で
ある。また、電子ビームの全通路に渡ってコンタミネー
ションを極めて少なくする要求や、試料周辺の超高真空
化の要求とも関連して、アパーチュアを選択的に電子ビ
ーム光軸上に配置するためのアパーチュア装置の超高真
空対応が必要となってきた。
【0004】ところで、アパーチュア装置では、真空中
の電子ビーム光路上でアパーチュアを選択するため、真
空外からアパーチュアを支持する軸を操作し、所望の径
のアパーチュアを光軸上に配置するようにしている。こ
のため、アパーチュアを支持する軸の一部に真空シール
する機構を設けている。この真空シールの機構としては
良く知られたOリングシール機構が用いられているが、
Oリングシールは超高真空下での使用は、真空洩れや脱
ガスの面で困難であり、そのため、真空シール機構とし
て、ベローズを用いた機構が使われ始めている。
【0005】図1,2はこのようなベローズを真空シー
ル機構として用いたアパーチュア装置を示しており、図
1は光軸方向から見た図、図2(a),(b)は光軸に
垂直な方向から見た図である。これらの図において、1
はアパーチュアシートであり、このアパーチュアシート
1には複数のそれぞれが径の異なったアパーチュア2が
設けられている。これらのアパーチュア2のいずれかが
光軸O上に配置される。なお、図の矢印は光軸O上の電
子ビームEBを示している。
【0006】アパーチュアシート1はアパーチュア軸3
にネジ4によって固定されており、アパーチュア軸3は
駆動軸5の一方の端部にネジ6によって固定されてい
る。8は滑り軸受15を介して駆動軸5を軸方向(Y方
向)に移動可能に支持する略筒状のケースである。尚、
滑り軸受15と駆動軸5との間隙はオイル等が充填され
ている。駆動軸5の他方の端部には、Y方向アライメン
ト摘み16が取り付けられている。Y方向アライメント
摘み16は、ケース8の軸方向に移動可能に設けられる
セレクタ7に螺合している。そして、セレクタ7に対向
するケース8の周面には、軸方向に沿って階段状の溝1
0が形成され、セレクタ7には、溝10に係合するピン
9が設けられている。
【0007】ケース8は真空と大気とを隔てる真空壁1
1の穴11aの周縁にネジ12を用いて取り付けられた
略筒状のホルダ50に支持されている。図3はセレクタ
7のピン9とケース側の溝10との関係を示しており、
溝10はアパーチュア2の数に応じた段数設けられてい
る。この構成により、セレクタ7を回転しながら軸方向
に移動すると、ピン9が溝10に沿って移動し、セレク
タ7,Y方向アライメント摘み16,駆動軸5,アパー
チャ軸3,アパーチャシート1が軸方向にステップ状に
移動し、所望の径のアパーチュア2を光軸上に配置する
ことができる。
【0008】なお、図2(a)はアパーチュアシート1
の一番左端のアパーチュア2が選択された状態を示して
おり、図2(b)はアパーチュアシート1の一番右端の
アパーチュア2が選択された状態を示している。
【0009】また、セレクタ7と駆動軸5との間には、
真空と大気との間の圧力差をキャンセルするためのスプ
リング13が設けられている。駆動軸5の真空側にはベ
ローズ14の一端が取り付けられており、また、ベロー
ズ14の他端は、真空中のホルダ50に取り付けられて
いる。
【0010】この結果、アパーチュア2の選択のために
セレクタ7を操作し、駆動軸5を図中左右方向に移動さ
せた場合には、その移動に伴ってベローズ14が伸縮
し、このベローズ14により、真空壁11内の高真空状
態が保たれる。
【0011】上記したように、セレクタ7を操作するこ
とによってアパーチュア2の選択が行われるが、選択さ
れたアパーチュアのY方向(図中左右方向)の位置調整
は、Y方向アライメント摘み16によって行われる。
【0012】51,52はホルダ50に設けられ、先端
部がケース8の外周面に沿って形成された断面形状がV
字形の溝8aに係合する支点ネジである。そして、アパ
ーチュアのX方向(図1では上下方向、図2では紙面に
垂直方向)の位置調整は、ホルダ50に設けられ先端部
がケース8に押接するスプリング17と、ホルダ50に
設けられ先端部がケース8に当接するネジ18との組み
合わせにより行われる。更に、アパーチュアのZ方向
(図1では紙面に垂直方向、図2では上下方向)の位置
調整は、ホルダ50に設けられ、先端部がケース8に押
接するスプリング19と、ホルダ50に設けられ、先端
部がケース8に当接するネジ20との組み合わせにより
行われる。
【0013】即ち、ネジ18を回転させることにより、
駆動軸5を支持するケース8は支点ネジ51,52を支
点として、X−Y平面内で回転し、X方向の位置調整が
行われ、ネジ20を回転させることにより、駆動軸5を
支持するケース8は支点ネジ51,52を支点として、
Y−Z平面内で回転し、Z方向の位置調整が行われる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】図1,2に示したアパ
ーチュア装置では、真空シール機構として、金属などの
ベローズ14を使用しているので、超高真空およびクリ
ーンバキュームへの対応が可能である。
【0015】しかしながら、ベローズ14は軸方向、角
度、軸直角方向の変位に対して、それぞれバネ特性を有
している。特に、軸直角方向(X−Z平面)のベローズ
14のバネ定数が、ベローズ14の伸縮によって変化す
る。
【0016】従って、図2(a)の状態、即ち、一番左
端のアパーチュア2を選択したとき、長さl1 となるベ
ローズ14の駆動軸5に作用する軸直角方向の力の大き
さf 1 と、図2(b)の状態、即ち、一番右端のアパー
チュア2を選択したとき、長さl2 (>l1 )となるベ
ローズ14の駆動軸5に作用する軸直角方向の力の大き
さf2 とは同一ではない。
【0017】また、ベローズ14の駆動軸5に作用する
軸直角方向の力の向きも、実際上特定されない。その原
因は、ベローズ14の機械的形状のバラツキと合わせ
て、材質のバラツキが加わること、および、ベローズ1
4の軸線と、アパーチュアシート1や駆動軸5などの軸
線とが正確に一致していないからである。
【0018】ところで、図1,2に示したアパーチュア
装置では、駆動軸5とケース8との間には、滑り軸受け
15を用いているので、滑り軸受15の滑り面と駆動軸
5との間には、隙間がある。従って、上記したベローズ
14の駆動軸5に作用する軸直角方向の力の大きさ及び
向きがアパーチュア2の選択、すなわちヘローズ14の
伸縮により変化し、駆動軸5が移動し、アパーチュア2
が精度良く光軸O上に配置できない問題点がある。
【0019】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、その目的は、精度良くアパーチュアの選択
を行うことができるベローズを用いた荷電粒子ビーム装
置のアパーチュア装置を実現するにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明に基づく荷電粒子
ビームのアパーチュア装置は、真空中に配置され、複数
のアパーチュアを有したアパーチュアシートと、アパー
チュアシートに接続され、真空外からアパーチュアシー
トを移動させ、複数のアパーチュアのいずれかを荷電粒
子ビームの光軸上に配置するための駆動軸と、駆動軸の
移動にともなって伸縮し、真空と大気との間のシールを
行うベローズを備えた荷電粒子ビームのアパーチュア装
置において、駆動軸を大気側でボールリニアガイドによ
って支持するように構成したことを特徴としている。
【0021】本発明では、真空と大気との間のシールを
行うベローズを備えた荷電粒子ビームのアパーチュア装
置において、異なった径を有する複数のアパーチュアを
選択するために移動する駆動軸を大気側でボールリニア
ガイドで支持する。
【0022】大気側にボールリニアガイドを設けたこと
により、ボールリニアガイドに充分な潤滑を行うことが
でき、更に、ボールリニアガイドのボールに予圧を加え
ることにより、レールとスライダの隙間を0とすること
ができる。
【0023】従って、ベローズの駆動軸に作用する力
が、ベローズに伸縮により変化しても、駆動軸が変動せ
ず、アパーチャの位置位置決め精度が変化することがな
い。ここで、アパーチャの位置決め精度を更に向上させ
るために、ボールリニアガイドをアパーチャにできるだ
け近づけて配置することが望ましい。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図4,5は本発明に基づく
アパーチュア装置の一例を示しており、図4は光軸方向
から見た図、図5は光軸に垂直な方向から見た図であ
る。これらの図で図1,2の従来装置と同一番号は同一
構成要素を示す。この実施の形態で、駆動軸5の大気側
にはボールリニアガイド30が設けられている。なお、
図6にボールリニアガイド30の斜視図を示す。
【0025】ボールリニアガイド30は、アパーチュア
装置のケース8に固定されたコの字状のスライダ31
と、スライダ31のコの字状部分に摺動可能に係合する
レール32とを有している。レール32は中心部に円形
の開口を有した一対の挾持体33が固定されているが、
この挾持体33の開口には駆動軸5が挿入される。それ
ぞれの挾持体33にはすり割34が設けられ、すり割部
34にはネジ穴35が穿たれている。
【0026】このネジ穴35にネジ36を螺合させ、挾
持体33を締め付けることにより、挾持体33およびレ
ール32は駆動軸5に固定される。そして、複数のアパ
ーチャ2の中心を繋ぐ直線と、ボールリニアガイド30
のレール32の移動方向とが平行になるようにボールリ
ニアガイド30はケース8に取り付ける。
【0027】上記構成のアパーチャ装置では、セレクタ
7を操作して駆動軸5を図中左右方向に移動させ、異な
ったアパーチュア2を選択する場合、レール32は駆動
軸5と共に図中左右方向に移動する。なお、スライダ3
1とレール32との間にはボールベアリングが入れられ
ており、レール32はスライダ31に対して円滑に移動
する。
【0028】ここで、ボールリニアガイド30は、ベロ
ーズ14のばね力に対抗できるだけの必要な剛性を有
し、また、アパーチュア2の径やアパーチュア2の位置
の微調整のために必要な精度と同等以上の走り精度を有
するものを選択した。
【0029】上記構成によれば、ボールリニアガイド3
0は、ボールに予圧をかけることにより、ボールの弾性
を利用してスライダ31とレール32との間の隙間をゼ
ロにすることができる。従って、異なる径のアパーチュ
ア2を選択し、ベローズ14の伸縮により駆動軸5に作
用する力が異なっても、駆動軸5は移動せず、精度良く
アパーチュアを光軸上に配置することができる。
【0030】また、図1,2で示した従来の装置では、
アパーチュアシート1を固定する軸自身が、その軸受け
と対になってリニアガイド部を形成しているので、アパ
ーチュアシート1と軸受け部との距離を接近させるにも
限度がある。しかし、本実施の形態例では、アパーチュ
アシート1の軸芯と、ボールリニアガイド30の走りの
軸芯とは一致しなくても平行であれば良いので、アパー
チュア装置を取り付ける相手の形状によって、アパーチ
ュアシート1と、ボールリニアガイド30とを接近させ
ることができる。従って、アパーチュア2の選択をより
精度良く行うことができる。
【0031】以上本発明の実施の形態を説明したが、本
発明は上記形態に限定されない。例えば、ボールリニア
ガイドのレールをアパーチュア装置のケースに固定し、
スライダを駆動軸に固定させるように構成しても良い。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、真空
と大気との間のシールを行うベローズを備えた荷電粒子
ビームのアパーチュア装置において、異なった径を有す
る複数のアパーチュアを選択するために移動するアパー
チュア駆動軸を大気側でボールリニアガイドによって支
持するように構成した。
【0033】大気側にボールリニアガイドを設けたこと
により、ボールリニアガイドに充分な潤滑を行うことが
でき、更に、ボールリニアガイドのボールに予圧を加え
ることにより、ボールリニアガイドと駆動軸の間の隙間
を0とすることができる。
【0034】従って、ベローズの駆動軸に作用する力
が、ベローズの伸縮により変化しても、駆動軸が移動せ
ず、アパーチャの位置位置決め精度が変化することがな
い。ここで、アパーチャの位置決め精度を更に向上させ
るために、ボールリニアガイドをアパーチャにできるだ
け近づけて配置することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図1】ベローズを真空シール機構に用いた従来の荷電
粒子ビーム装置のアパーチュア装置を示す図である。
【図2】ベローズを真空シール機構に用いた従来の荷電
粒子ビーム装置のアパーチュア装置を示す図である。
【図3】セレクタの構成を示す図である。
【図4】本発明に基づくアパーチュア装置を示す図であ
る。
【図5】本発明に基づくアパーチュア装置を示す図であ
る。
【図6】ボールリニアガイドの斜視図である。
【符号の説明】
1 アパーチュアシート 2 アパーチュア 3 アパーチュア軸 5 駆動軸 7 セレクタ 14 ベローズ 30 ボールリニアガイド 31 スライダ 32 レール 33 挾持体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空中に配置され、複数のアパーチュア
    を有したアパーチュアシートと、アパーチュアシートに
    接続され、真空外からアパーチュアシートを移動させ、
    複数のアパーチュアのいずれかを荷電粒子ビームの光軸
    上に配置するための駆動軸と、駆動軸の移動にともなっ
    て伸縮し、真空と大気との間のシールを行うベローズを
    備えた荷電粒子ビームのアパーチュア装置において、駆
    動軸を大気側でボールリニアガイドによって支持するよ
    うに構成したことを特徴とする荷電粒子ビームのアパー
    チュア装置。
JP5468496A 1996-03-12 1996-03-12 荷電粒子ビームのアパーチュア装置 Withdrawn JPH09245704A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013011657A1 (ja) * 2011-07-20 2013-01-24 キヤノンアネルバ株式会社 イオンビーム発生装置、およびイオンビームプラズマ処理装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013011657A1 (ja) * 2011-07-20 2013-01-24 キヤノンアネルバ株式会社 イオンビーム発生装置、およびイオンビームプラズマ処理装置
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Effective date: 20030603