JPS5878354A - 電子ビ−ム発生装置 - Google Patents
電子ビ−ム発生装置Info
- Publication number
- JPS5878354A JPS5878354A JP57182251A JP18225182A JPS5878354A JP S5878354 A JPS5878354 A JP S5878354A JP 57182251 A JP57182251 A JP 57182251A JP 18225182 A JP18225182 A JP 18225182A JP S5878354 A JPS5878354 A JP S5878354A
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- Japan
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- electron beam
- electrode
- auxiliary electrode
- cathode
- beam generator
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/24—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the tube and not otherwise provided for
- H01J37/243—Beam current control or regulation circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/06—Electron sources; Electron guns
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、加熱カッ−１、補助電極および開孔アノード
を有し、かつ定常的に電Ｐビームを発生する装置に関す
る。
を有し、かつ定常的に電Ｐビームを発生する装置に関す
る。
技術水準
ウェーネルト円筒とも呼ばれる補助電極を用いてビーム
電流の制御を行なう電子ビーム発生器は、既に公知であ
る。材料加工、電子顕微鏡、あるいは電子ビーム・リド
グライーのような各種の分野で、高い定常性を有する電
子ビームが求められている。しかし実際には、この要求
は十分溝たされてはいない。例えば、特許協力条約に基
づく国際出願、出願番号Ｐ ＣＴ／Ｄ Ｅ／８０１００
０８６には、加熱カン−１、開孔アノード、およびカン
−１として負電位に・接続されている補助電極を有する
電子ビーム発生装置が提案されている。この装置では、
カソードの活性面の寸法、およびカソード温度を一定に
保つためのカソード加熱の制御とによってビーム電流が
定められる。そのようにして、ビーム電流を一定に保つ
ことができる。しかし、特に始動時に発生する熱）Ｓ
ＩＪフトのだめに、ビーム円錐の開き角に変化が生ずる
。なぜなら、装置を加熱するためにカソードアノ−１間
の間隔が変わシ、そのため加速電界の形が変化するから
である。この変化は、障害として目に見えるほど大きい
。
電流の制御を行なう電子ビーム発生器は、既に公知であ
る。材料加工、電子顕微鏡、あるいは電子ビーム・リド
グライーのような各種の分野で、高い定常性を有する電
子ビームが求められている。しかし実際には、この要求
は十分溝たされてはいない。例えば、特許協力条約に基
づく国際出願、出願番号Ｐ ＣＴ／Ｄ Ｅ／８０１００
０８６には、加熱カン−１、開孔アノード、およびカン
−１として負電位に・接続されている補助電極を有する
電子ビーム発生装置が提案されている。この装置では、
カソードの活性面の寸法、およびカソード温度を一定に
保つためのカソード加熱の制御とによってビーム電流が
定められる。そのようにして、ビーム電流を一定に保つ
ことができる。しかし、特に始動時に発生する熱）Ｓ
ＩＪフトのだめに、ビーム円錐の開き角に変化が生ずる
。なぜなら、装置を加熱するためにカソードアノ−１間
の間隔が変わシ、そのため加速電界の形が変化するから
である。この変化は、障害として目に見えるほど大きい
。
発明の開示
本発明の基本的課題は、ビーム源の大きさ、ビーム円錐
の開き角、およびビーム電流が一定なビームを発生する
ことができる電子ビーム発生器を提供することである。
の開き角、およびビーム電流が一定なビームを発生する
ことができる電子ビーム発生器を提供することである。
本発明によればこの課題は次のようにして解決される。
すなわち、ビームを囲繞し、かつ測定抵抗と接続された
測定隔板電極を、補助電極のカソードとは反対の側に設
け、この隔板電極によってビーム電流の□補助電極から
影響を受ける部分を取出すようにする。また測定Ｊｔ（
：、抗を実際値発生器として、基準電圧と接続された調
整器と接続し、さらに、隔板電極に」こり取出されるビ
ーム電流を一定に保つように、調＊ Ｐ１４の出力側を
補助電極１１、と１．接続するのである。この場合、測
定隔板電極の位置に応じて、この隔板′１１ｆ極が電子
ビーム発生装置のゼロ電位とは異なる電位にあると有利
である。また、有利な実施例では、測定隔板電極がファ
ラデー遮蔽体として構成される。別の有利な実施例では
、装置のアノードが測定隔板電極として構成される。
測定隔板電極を、補助電極のカソードとは反対の側に設
け、この隔板電極によってビーム電流の□補助電極から
影響を受ける部分を取出すようにする。また測定Ｊｔ（
：、抗を実際値発生器として、基準電圧と接続された調
整器と接続し、さらに、隔板電極に」こり取出されるビ
ーム電流を一定に保つように、調＊ Ｐ１４の出力側を
補助電極１１、と１．接続するのである。この場合、測
定隔板電極の位置に応じて、この隔板′１１ｆ極が電子
ビーム発生装置のゼロ電位とは異なる電位にあると有利
である。また、有利な実施例では、測定隔板電極がファ
ラデー遮蔽体として構成される。別の有利な実施例では
、装置のアノードが測定隔板電極として構成される。
実施例の説明
第１図は本発明によるビーム発生装置の原理的な構造を
示している。つまり、加熱カッ−ＰＫ、補助電極Ｗ、カ
ッ−１表面から出た電子ビームＥを囲繞する測定隔板型
ｌｆＭを示している。
示している。つまり、加熱カッ−ＰＫ、補助電極Ｗ、カ
ッ−１表面から出た電子ビームＥを囲繞する測定隔板型
ｌｆＭを示している。
測定隔板電極Ｍは、測定抵抗ＲＭを介して一定の電位、
例えば接地電位と接続されており、まだ、開孔Ｂよりも
大きいビーム電流の部分を捕捉するように構成されてい
る。また、隔板電極Ｍの出力を一定に保つだめに、隔板
電極の前のカッ−１側の空間はファラデー遮蔽体ＰＫに
よって囲まれている。この装置では、隔板電極Ｍ自体を
アノードとしてもよいし、あるいは、ビーム方向に見て
隔板電極の前または後にアノ−１を設けてもよい。電子
ビームがビーム縁Ｅ１、Ｅ２で示すような幅に集束され
る場合、ビームは妨害を受けずに隔板電極の開孔Ｂを通
り抜ける。ビーム縁Ｅ３、Ｅ４で示すようにビームの幅
がもっと拡がると、ビームは隔板型４ｉｊｉＭの内壁に
当たるようになる。そのだめに、測定抵抗ＲＭを介して
基準電位へ電流が流れる。
例えば接地電位と接続されており、まだ、開孔Ｂよりも
大きいビーム電流の部分を捕捉するように構成されてい
る。また、隔板電極Ｍの出力を一定に保つだめに、隔板
電極の前のカッ−１側の空間はファラデー遮蔽体ＰＫに
よって囲まれている。この装置では、隔板電極Ｍ自体を
アノードとしてもよいし、あるいは、ビーム方向に見て
隔板電極の前または後にアノ−１を設けてもよい。電子
ビームがビーム縁Ｅ１、Ｅ２で示すような幅に集束され
る場合、ビームは妨害を受けずに隔板電極の開孔Ｂを通
り抜ける。ビーム縁Ｅ３、Ｅ４で示すようにビームの幅
がもっと拡がると、ビームは隔板型４ｉｊｉＭの内壁に
当たるようになる。そのだめに、測定抵抗ＲＭを介して
基準電位へ電流が流れる。
この場合、測定隔板電極Ｍが、電子ビーム発生装置のゼ
ロ電位と異なる電位にあると有利である。
ロ電位と異なる電位にあると有利である。
経験によれば、特に始動時に発生する熱ドリフトのだめ
に、カソードとアノ−１′″との間隔が変化する。この
場合、補助型４ｉＮ Ｗ （ウェーネルト円筒とも呼ば
れる）に印加されるｍ圧を一定に調整しておくと、ビー
ムの形状が変わってしまう。その時、隔板電極Ｍと本発
明によって設けられた調整装置とがなければ、ビームの
強度まで変化する。
に、カソードとアノ−１′″との間隔が変化する。この
場合、補助型４ｉＮ Ｗ （ウェーネルト円筒とも呼ば
れる）に印加されるｍ圧を一定に調整しておくと、ビー
ムの形状が変わってしまう。その時、隔板電極Ｍと本発
明によって設けられた調整装置とがなければ、ビームの
強度まで変化する。
第２図は制御回路の実施例を示している。測定抵抗Ｈに
生じた漏れ電流は、基準電圧ＩＪ、。１と接続された電
圧調整器Ｈに供給される。この漏れ電流は測定抵抗ＲＭ
でＵｌ、、だけ電圧降下する。
生じた漏れ電流は、基準電圧ＩＪ、。１と接続された電
圧調整器Ｈに供給される。この漏れ電流は測定抵抗ＲＭ
でＵｌ、、だけ電圧降下する。
電圧調整器Ｒの出力側は制御装置Ｆ１とも接続されてい
る。制御装置Ｓは補助電極Ｗに制御電圧を供給する。こ
の制御電圧により測定抵抗ＲＭＫ現れる電圧を一定に保
つことができる。
る。制御装置Ｓは補助電極Ｗに制御電圧を供給する。こ
の制御電圧により測定抵抗ＲＭＫ現れる電圧を一定に保
つことができる。
上述のようにして得られた成果は、特許協力条約に基づ
く国際出願、出願番号ＰＣＴ／ＤＥ／８０１０００８６
による電子ビーム発生器を使用することにより、さらに
改善することができる。つ１す、このビーム発生器では
、カソード温度の制御と、活性カソード表面の寸法とに
よって、全放出電流を一定に保つのだが、本発明の構成
を組合わせて使用すれば、必要とされる高い定常性を有
するビーム発生器をつくることができる。
く国際出願、出願番号ＰＣＴ／ＤＥ／８０１０００８６
による電子ビーム発生器を使用することにより、さらに
改善することができる。つ１す、このビーム発生器では
、カソード温度の制御と、活性カソード表面の寸法とに
よって、全放出電流を一定に保つのだが、本発明の構成
を組合わせて使用すれば、必要とされる高い定常性を有
するビーム発生器をつくることができる。
応用産業分野
本発明は、電子ビームを用いた材料加工の分野に使用す
ると有利である。なぜならこの分野では電子ビームに高
い定常性が要求されるからである。特別な応用分野とし
ては、電子ビームによる版面の製作が挙げられる。この
場合、電子ビームを用いて、版面の表面にインクセルが
彫刻される。本発明はまた、電子顕微鏡や、高い精度が
要求される半導体素子を製作するだめの電子ビーム・リ
トグラフィーに使用することができる。
ると有利である。なぜならこの分野では電子ビームに高
い定常性が要求されるからである。特別な応用分野とし
ては、電子ビームによる版面の製作が挙げられる。この
場合、電子ビームを用いて、版面の表面にインクセルが
彫刻される。本発明はまた、電子顕微鏡や、高い精度が
要求される半導体素子を製作するだめの電子ビーム・リ
トグラフィーに使用することができる。
第１図は本発明による電子ビーム発生装置における電極
配置の１例を示す概略図、第２図は本発明を実施するだ
めの回路の原理的な回路略図である。 Ｋ・・・カン−１、Ｗ・・補助電極、Ｔｉ” Ｋ・・・
ファラデー遮蔽体、Ｍ・・・測定隔板電極、［３・・開
孔、ｌＩ：・・・電子ビーム、Ｅ１〜Ｅ４・・・電子ビ
ームの縁、ＲＭ・・・測定抵抗、Ｒ・・・電圧調整器、
！］・・・制御装置、Ｕ ・・・基準電圧、Ｕ ・
・降下電圧。 ｒｅｆ ＋ｓｌ。
配置の１例を示す概略図、第２図は本発明を実施するだ
めの回路の原理的な回路略図である。 Ｋ・・・カン−１、Ｗ・・補助電極、Ｔｉ” Ｋ・・・
ファラデー遮蔽体、Ｍ・・・測定隔板電極、［３・・開
孔、ｌＩ：・・・電子ビーム、Ｅ１〜Ｅ４・・・電子ビ
ームの縁、ＲＭ・・・測定抵抗、Ｒ・・・電圧調整器、
！］・・・制御装置、Ｕ ・・・基準電圧、Ｕ ・
・降下電圧。 ｒｅｆ ＋ｓｌ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、加熱カソード、補助電極、および開孔アノードを有
し、ビーム電流とビームの形とが一定である電子ビーム
発生装置において、ビーム（Ｅ）を囲繞しかつ測定抵抗
（ＲＭ）と接続された測定隔板電極（Ｍ）が、補助電極
（Ｗ）のカッ−１（Ｋ）と反対の側に設けられ、該測定
隔板電極（Ｍ）によって、補助電極（Ｗ）の影響を受け
るビーム電流の一部が取出され、また測定抵抗（ＲＭ）
が実際値発生装置として、基準電圧（Ｕ ）と接続さ
れた電圧調整器（Ｒ）ｅｆ と接続され、さらに該電圧調整器（Ｒ）の出力側が制御
装置（Ｓ）と接続され、該制御装置（Ｓ）の出力側が補
助電極（Ｗ）と接続されていることを特徴とする電子ビ
ーム発生装置。 ２、 測定隔板電極（Ｍ）がファラデー 遮蔽体（ＦＫ
）として構成された特許請求の範囲第１項記載の電子ビ
ーム発生装置。 ３、測定隔板電極（Ｍ’）が、電子ビーム発生装置のゼ
ロ電位とは異なる電位にある特Ｆ１′請求の範囲第１項
または第２項記載の電子ビーム発生装置。 牛、 アノードが測定隔板電極（Ｍ）として構成された
特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の電子
ビーム発生装置。 ５、 カン−１の活性面の寸法と、カソードを一定の温
度に保つだめのカッ−１３加熱の制御とによって、ビー
ム電流を定めるようにした特許請求の範囲第１項〜第４
項のいずれかに記載の電子ビーム発生装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP81108624A EP0077417B1 (de) | 1981-10-21 | 1981-10-21 | Hochkonstanter Strahlerzeuger für geladene Teilchen |
| EP81108624.8 | 1981-10-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5878354A true JPS5878354A (ja) | 1983-05-11 |
| JPH0234415B2 JPH0234415B2 (ja) | 1990-08-03 |
Family
ID=8187967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57182251A Granted JPS5878354A (ja) | 1981-10-21 | 1982-10-19 | 電子ビ−ム発生装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4467205A (ja) |
| EP (1) | EP0077417B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5878354A (ja) |
| AT (1) | ATE24794T1 (ja) |
| BR (1) | BR8206202A (ja) |
| DE (1) | DE3175821D1 (ja) |
| DK (1) | DK464882A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3407050A1 (de) * | 1984-02-27 | 1985-09-05 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Korpuskelbeschleunigende elektrode |
| DE3938221A1 (de) * | 1989-11-17 | 1991-05-23 | Messer Griesheim Gmbh | Verfahren zum schutz einer blende beim erzeugen von elektronenstrahlimpulsen |
| US5302881A (en) * | 1992-06-08 | 1994-04-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | High energy cathode device with elongated operating cycle time |
| GB2313703B (en) | 1996-06-01 | 2001-03-21 | Ibm | Current sensing in vacuum electron devices |
| DE19634304A1 (de) * | 1996-08-24 | 1998-02-26 | Mak System Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Elektronenstrahlen |
| US6392355B1 (en) | 2000-04-25 | 2002-05-21 | Mcnc | Closed-loop cold cathode current regulator |
| US6847164B2 (en) * | 2002-12-10 | 2005-01-25 | Applied Matrials, Inc. | Current-stabilizing illumination of photocathode electron beam source |
| JP4113032B2 (ja) * | 2003-04-21 | 2008-07-02 | キヤノン株式会社 | 電子銃及び電子ビーム露光装置 |
| US9535100B2 (en) | 2012-05-14 | 2017-01-03 | Bwxt Nuclear Operations Group, Inc. | Beam imaging sensor and method for using same |
| US9383460B2 (en) | 2012-05-14 | 2016-07-05 | Bwxt Nuclear Operations Group, Inc. | Beam imaging sensor |
| WO2022263153A1 (en) * | 2021-06-18 | 2022-12-22 | Asml Netherlands B.V. | System and method for adjusting beam current using a feedback loop in charged particle systems |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1959901C3 (de) * | 1969-11-28 | 1978-11-30 | Steigerwald Strahltechnik Gmbh, 8000 Muenchen | Verfahren und Vorrichtung zur Qualitätskontrolle von mittels eines steuerbaren Elektronenstrahls serienweise hergestellten Durchbrochen und/oder Ausnehmungen |
| DE2153695C3 (de) * | 1971-10-28 | 1974-05-22 | Steigerwald Strahltechnik Gmbh, 8000 Muenchen | Verfahren und Einrichtung zur Regelung des Strahlstroms in technischen Ladungsträgerstrahlgeräten, insb. Elektronenstrahl-Materialbearbeitungsmaschinen |
| US3887784A (en) * | 1971-12-27 | 1975-06-03 | Commissariat Energie Atomique | Welding guns |
| IT988681B (it) * | 1972-07-03 | 1975-04-30 | Ibm | Sistema di controllo per dispo sitivi emettitori di elettroni |
| US4058730A (en) * | 1974-09-12 | 1977-11-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Irradiating device with an electronic accelerator |
| US3937966A (en) * | 1975-02-19 | 1976-02-10 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Accelerator beam profile analyzer |
| NL182924C (nl) * | 1978-05-12 | 1988-06-01 | Philips Nv | Inrichting voor het implanteren van ionen in een trefplaat. |
| US4309589A (en) * | 1978-07-25 | 1982-01-05 | National Research Institute For Metals | Method and apparatus for electron beam welding |
-
1981
- 1981-10-21 DE DE8181108624T patent/DE3175821D1/de not_active Expired
- 1981-10-21 EP EP81108624A patent/EP0077417B1/de not_active Expired
- 1981-10-21 AT AT81108624T patent/ATE24794T1/de active
-
1982
- 1982-09-28 US US06/425,311 patent/US4467205A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-10-19 JP JP57182251A patent/JPS5878354A/ja active Granted
- 1982-10-20 DK DK464882A patent/DK464882A/da not_active Application Discontinuation
- 1982-10-21 BR BR8206202A patent/BR8206202A/pt unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR8206202A (pt) | 1983-09-20 |
| EP0077417A1 (de) | 1983-04-27 |
| EP0077417B1 (de) | 1987-01-07 |
| DE3175821D1 (en) | 1987-02-12 |
| US4467205A (en) | 1984-08-21 |
| JPH0234415B2 (ja) | 1990-08-03 |
| DK464882A (da) | 1983-04-22 |
| ATE24794T1 (de) | 1987-01-15 |
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