JPS58917Y2 - 多重極静電型電極の構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 電子ビーム露光装置や電子顕微鏡などにおいては、電子
ビームを高速かつ精密に偏向したり、ビーム断面形状を
整えたりする必要がある。

このための方式には大別して磁界によって行う電磁方式
と電界によって行う静電方式とがある。

本考案は、後者の静電偏向方式の電極構造に関するもの
である。

従来、静電偏向方式の電極組立体には、一対の平行板電
極を２組設けてそれぞれＸ、Ｙ方向に偏向を行うもの、
あるいは多数の電極（通常８極）を１組として電極を構
成し、各電極に電圧をかけることによって、Ｘ、Ｙ方向
への偏向を１組の電極で行うものとがある。

前者はＸ、Ｙ方向への偏向をそれぞれ独立に考えること
ができるので設計及び製作が簡単であるが、その半面、
Ｘ、Ｙ方向への偏向中心が一致していないため、偏向精
度上不利である。

またビーム軌道方向に直列に配置するために、ビーム軌
道方向へのスペースを必要とする。

ビーム軌道の長さはできるだけ短かくした方が精度上有
利であるため、集束レンズ（磁気レンズ）の内側に偏向
電極を配置することがあるが、上述したように偏向中心
が一致しないために問題となる。

このように前者の電極組立体の場合には種々の欠点があ
る。

一方接者は、Ｘ、Ｙ方向の偏向中心を一致させることが
できるので、電子ビームの偏向精度を高めることができ
、集束レンズの内側に配置することもできる。

またビーム軌道方向への形状（長さ）も前者に比べて小
さくなるなどの利点をもっている。

しかしながら、これまでのところ構造上（特に電極の支
持構造）の問題、あるいは集束コイル等の内側に配置し
ようとした場合、そのサイズ及び形状の上で問題がある
。

すなわち、一つには電気的にうかせて電極を支持するた
めの絶縁体が露出しないように（絶縁体に電荷が蓄積さ
れたときすなわち絶縁体が帯電したときに、その電界が
偏向電界中にしみ出さないように）電極を支持しなけれ
ばならないため、従来の電極支持構造では必然的にその
サイズが大きくなっていた。

また電極の支持部が各電極片の形状に対して非対象とな
っているので、電極の加工、組立において精度向上のた
め非常な努力が必要であった。

本考案は、後者の多重極電極における前述のような加工
、製作上の障害を取り除き、より高精度、コンパクトに
、しかも容易に製作できるようにした多重極静電型電極
の構造を提供するものである。

以下、添付の図面により本考案を詳し、く説明する。

第１図は本考案の電極構造の一例を一部断面で示す斜視
図であり、第２図は同じく第１図ＡＡ矢視方向の断面で
示す平面図である。

円柱状電極片１は、その両端部に凹所２が設けられ、こ
の凹所に配した球体の絶縁支持体３及びこの絶縁支持体
受け４を介して、一対の円板状の電極片支持体５に電気
的にうかせて支持されている。

６はケーシング、７と８は電極片支持体５をケーシング
６に固定するための締付棒と締付ナツト、９は電極片の
リード端子、１０は円柱状電極片を支持したときのあそ
びをなくするためのバネ板をそれぞれ示す。

このように本考案の構造からなる多重電極組立体では、
円柱状電極片に設けた凹所に絶縁支持体を配するので、
絶縁支持体はビームによる電荷の蓄積がほとんどなくま
た電荷の蓄積があったとしても偏向電界中にしみ出すこ
とがない。

また円柱状電極片の内部を利用する支持構造となるので
、電極組立体はその軸方向及び半径方向の大きさを小さ
くすることができコンパクトに構成することができる。

更に、各構成部品が旋削加工できしかも電極の支持部が
各電極片の形状に対して対称であるので、電極の加工、
組立などが容易となり、電極組立体としての精度を容易
に向上させることができる。

第３図のＡ−Ｅ図は、本考案の変形態様例を示したもの
である。

Ａ図は絶縁支持体３と支持体受け４をピボット軸受構造
にして円柱状電極片を支持するようにしたものである。

Ｂ図は第１図の球状の絶縁支持体３を金属にして別に電
気絶縁体１１を配置した場合である。

Ｃ−Ｅ図は円柱状電極片支持体５側に凹所２を設け、こ
の凹所にそれぞれ形状を異にした絶縁支持体３を配置し
た場合である。

第４〜５図及び第６図Ａ〜Ｃは、本考案の変形態様例を
示したものである。

いずれも、円柱状電極片１又は電極片支持体５の凹所２
に配する絶縁支持体３を、３ケの絶縁球３′（ガラス球
、プラスチック球など）に代え、この絶縁球３′を支持
球１１の球面又は支持体受け４の円錐面で支持するよう
に構成したものである。

このような構成をとることにより、電極全体の組立精度
を支配する組合せ部分（嵌合い部分）が少なくなるので
、精度上有利である。

また、精度を支配する部分が円柱状電極片の凹所２の内
面（３ケ所）および支持体５の穴で接触支持され、比較
的大きな部分（マクロな面）での支持となるので、加工
上精度をだし易い利点がある。

たとえば、ピボットのように小さな部分（ミクロな面）
の加工精度を高めるにはがなりの努力が必要である。

特に第１図及び第３図Ａ−Ｅの構造に比較して、電極片
支持体５の組立精度、たとえば電極の中心軸に対する支
持体５の傾斜などの影響が、円柱状電極片の位置精度に
及びにくい構造となっているので、極めて有利である。

なお、ばね１０’は１方の凹所に設ければよい。

また絶縁球３′の数は少なくとも３ケ以上あればよい。

更に符号１２で示す突起は、円柱状電極片１を電極片支
持体５から外した時に、支持球１１及び絶縁球３′が落
ちないようにするもので、Ｏリング、クリップなどが用
いられる。

このような突起１２′を設けることにより、円柱状電極
片１、絶縁球３′、支持球１１を組合せたものが１ユニ
ツトとして構成されるので全体の組立作業が容易となる
。

なお図示していないが、本考案の電極構造においては、
凹所を円柱状電極片と電極片支持体の双方に設けて実施
した場合でも同様な効果が得られることはその技術思想
からして明らかである。

以上詳述したように、本考案は円柱状電極片とこの電極
片支持体との双方又はいずれか一方に凹所を設け、この
凹所に絶縁支持体を配して円柱状電極片を支持するよう
にした多重極静電型電極の構造であって、加工、組立が
容易でしがも高精度でコンパクトに電極組立体を構成で
きるなど多くの顕著な効果を有する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案の一例を一部断面で示す斜視図、第２図
は同じく第１図Ａ−Ａ矢視方向の断面で示す平面図であ
る。 第３図は本考案の実施態様例を示す部分断面図である。 第４図は本考案の実施態様例を一部断面とした斜視図、
第５図は同じく第４図のＢ−Ｂ矢視方向の断面で示す平
面図、第６図は同じく部分断面図である。 図中の符号 １・・・・・・円柱状電極片、２・・・・
・・凹所、３・・・・・・絶縁支持体、５・・・・・・
電極片支持体、６・・・・・・ケーシング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 円柱状電極片と電極片支持体との双方又はいずれか一方
   に凹所を設け、この凹所ち支持部材を配し、この支持部
   材は相互に協働する支持体と支持体受けとから戊す、支
   持体と支持体受けの少なくとも一方は絶縁材料から成り
   、そして球体又は円錐体であって、他方はこの球体又は
   円錐体と点もしくは線接触する形状となっていて円柱状
   電極片を電極片支持体に支持させていることを特徴とす
   る多重極静電型電極の構造。