JPS59160947A - 荷電粒子線偏向器 - Google Patents

荷電粒子線偏向器

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Publication number
JPS59160947A
JPS59160947A JP3314183A JP3314183A JPS59160947A JP S59160947 A JPS59160947 A JP S59160947A JP 3314183 A JP3314183 A JP 3314183A JP 3314183 A JP3314183 A JP 3314183A JP S59160947 A JPS59160947 A JP S59160947A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
thin film
deflection
deflection coil
deflector
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
JP3314183A
Other languages
English (en)
Inventor
Teruo Hosokawa
細川 照夫
Taido Uno
宇野 泰道
Hiroshi Oshiba
大柴 央
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.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP3314183A priority Critical patent/JPS59160947A/ja
Publication of JPS59160947A publication Critical patent/JPS59160947A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/04Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/147Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2229/00Details of cathode ray tubes or electron beam tubes
    • H01J2229/70Electron beam control outside the vessel
    • H01J2229/703Electron beam control outside the vessel by magnetic fields
    • H01J2229/7032Conductor design and distribution
    • H01J2229/7035Wires and conductors
    • H01J2229/7036Form of conductor
    • H01J2229/7037Form of conductor flat, e.g. foil, or ribbon type

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electron Beam Exposure (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、荷電粒子線の走行方向を、偏向コイルに電流
を流すことて発生ずる磁界により、偏向制御する荷電粒
子線偏向器に係り、特に、柔軟性のある絶縁物製薄膜」
−に導電性祠料でパターンを形成したものを円筒」二に
巻きつけて偏向コイルとする方式の荷電粒子線偏向器に
関するもので、偏向収差を低減させ偏向感度を高くする
ことのできる偏向コイル構成とすることを図ったもので
2例えば電子ビーム露光装置、 cR′r (1+2極
線管)等に使用できる。
〔従来技術〕
電子ビーl、露光装置に例を採ると、近年の電子技術の
進展に住い、偏向領域を大きくしてもヒープぼけの小さ
い、いイっゆる。低収差偏向系への要望が高まっている
。この低収差偏向系を実現するには、偏向フィルを設計
値通りに精度よく製作することが不ijf欠である。こ
れは、偏向コイルの製作誤差によって偏向収差が誘起さ
れ、この収差か低収差偏向系では大きな問題となるがら
である。
このように、低収差偏向系用の偏向器においては、偏向
コイルの製作精度が重要な、問題となる。
例えば、多段偏向系においては、偏向収差を完全に除去
できることか”I Mf%的に証明されている〔THo
sokawa ; O1’i用<、 Vol 56. 
p 21 (1980) ]  が、このような偏向系
を実現する。には、各段の偏向コイルを。
その偏向磁界をフーリエ展開した時、荷電粒子線の光学
軸をZ軸、乙の2軸からコイル座標点に到る半径方向の
距fallをR,z軸を中心とする方位角(回転角)を
θとする円筒座標系を用いるとして方位角θに関して3
処成分を持たないように構成すると共に、多段偏向に用
いる複数個のコイル間の同軸度、偏向磁界方向の一致度
に関して、極めて高い精度が要求される。従来の偏向コ
イルとしては、電気絶縁物で作ったボビンに、絶縁剤を
t皮覆した導体細線を巻きつけることで構成されるもの
が多用されている。しかし、このイ1−5成の偏向コイ
ルの製作精度は極めて悪い。これにχ・1処して、柔軟
1/l59rモる絶縁物製?’−’t、 II;jの表
面に電気導体を被着することて形成されるコイル、いわ
ゆるプリントコイルの採用が提案されている(特願昭4
030853゜特願昭45−178]3 )。これらの
提案コイルは、導体の形成にリソグラフ技術を用いてい
ることから、比較的精度の良いコイルが安価に製造でき
るという特徴を有している。しかし、従来のプリントコ
イルは、その偏向磁界が30成分を持っており、また。
コイルパターンが、理想的なコイルが生成する偏向磁界
以外の磁界をも生成するような構成であったため、これ
らに起因する収差が大きく、低収差偏向系用の偏向フィ
ルとしては不適当なものであった。
〔発明の171的〕 本発明の目的は、従来技術での−1−記した問題点を解
決し、高精度製作を可能とする偏向コイル構成として低
収差偏向を実現させることのできる荷電粒子線偏向器を
提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の特徴は、」二足目的を達成するために。
軸方向長さがほぼ等しく開き半角(中心軸に直交する面
」ってコイルが中心軸に張る最大角の1/2)の差がほ
ぼ60度である2つのサドル形コイルを1組としてこれ
らの複数組を電気的に縦続接続して偏向コイルを構成し
、かつ、偏向コイルと電源間をつなぐIJ −1’線の
往路線と帰路線が夫々の発生磁界がJ−i、いに打消し
合うように近接位置に平行配置されて偏向コイルと同じ
薄膜面にパターン形成されている構成とするにある。
〔発明の実施例〕
低収差偏向系を構成する偏向コイルとしては。
まず、コイルが生成する磁界が前記した3処成分を持た
ないこと、つまり、三次元収差論の範囲において回転不
変性を自するコイルであることが必要である。回転不変
1t+”=−を有するコイルからはFour−Fold
収差と分Mlされる収差は誘起されないので。
回転不変性コイルはそうでないコイルよりも収差特性の
点て優れている。
第1図は理想的なサドル形コイルの斜視図で。
Rはコイルの内径、Lはコイルの軸方向長さ、φはコイ
ルの開き半角であり、矢印はコイルを流れる電流の向き
を示している。通常、偏向感度を高めるために、内径同
志が相等しく、軸方向長さ同志が相等しく、開き16角
が相異なるサドル型コイルの複数個を組合せて用いる。
このような絹合せコイルが回転不変性のコイルとなる条
件はである。ここてIllは各コイルに流れる電流、φ
11は各コイルの開き半角、Nはコイルの数である。
式11)において+ N−21’I−’2とすると、φ
1〉φ2として φ1−φ2=60° ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・+21を得る。即ち、内径同志
が相等しく、軸方向長さ同志が相等しく、開き半角の差
が60度のコイルペア(コイルの組)は回転不変性を有
する。偏向感度を高めるためには、このようなコイルペ
アを複数組用いる必要があるが、第2図に示す導体パタ
ーンを採用すれば7回転不変性を有する多重巻コイルが
プリントコイルで実現できる。第2図において、■は厚
さか20〜30μmn程度の絶縁物製薄膜。
2は薄膜jの表側に、2′は裏側に、それぞれ形成され
た導体パターンを示している。第2図はプリントコイル
を展開した時の導体パターンであり。
+alは表側のパターンであり、 II)lは裏側のパ
ターンであり、そして両面のパターンを同じ側から見た
平面図を示している。第2図の薄膜1を、そのA。
Bが夫々C,Dに重なるように円ijのまわりに巻きつ
けることにより、開き半角の差が60度であるコイルペ
アの4組を備えた回転不変性のサドル形コイルが実現す
る。この場合、各コイルペア内の一方の導体パターンは
薄膜の表側に、他方の導体パターンは薄膜の裏側に形成
されるので、コイルペアを構成する2つのコイルの内径
(第1図のR)が薄膜1の厚さだけ異なることになるが
、しかし。
薄膜の厚さく20〜30μm)がコイルの内径(20〜
30mm)に比べて約J/]ooOと非常に小さいのて
、実JIL1−は回転不変性コイルと見なすことができ
る。
一般の偏向2)においては、荷電粒子ヒー1、を二次元
的に偏向することが多い。第2図の’jtiJ成の偏向
コイルでは一次几的にしか偏向できないが、:1次元に
偏向可能な偏向コイルとするには、第3図に示すように
、導体パターン3+3(薄膜の表側)及び3’、3’(
薄膜の裏側)をさらに(=J加すれば良い。第3図は回
転不変性を有する二次元偏向用プリントコイルを展開し
た図であり、(a)は表側、 fl)1は裏側を示し、
薄膜1の両面の導体パター/を同じ側から見た図である
。第3図のA’、 B’を夫々C′。
D′に一致するように円筒の外側に巻きつけることによ
り、二次元用の偏向コイルが構成される。この時、薄膜
JのC’ D’ F’ E’の部分が重なることになる
が、この重なりの部分は円筒円周の1/4以下であり、
かつ、薄膜1が前記のように薄いので、この重なりの影
響は小さい。サドル形コイルは、コイル内径及び軸方向
長さの条件が同じならば、開き半角の大きい方が偏向感
度は良い。従って、二次元的に偏向する偏向系を実現す
る際には、コイルペアのうち、大きいコイルの開き半角
のI& 大4(/iを75度近傍(たたし75度以下)
に設定すれば9組み合せるコイルペアの数も多くてき、
偏向感度を高くてきる。
第2図1第3図で示すフィルを実際に用いる時には、コ
イルと電源との間をつなぐリード線を通してコイルに電
流を流す必要がある。しかし、リード線を流れる電流に
よって発生する磁界は偏向系の収差特性に悪影響を与え
るので、IJ’−1−線の影響を無視しうるような構成
のリ−1・線用導体パターンとしなくてはいけない。第
4図はそれにχ・jする一実施例で、薄膜の表側の導体
パターン(21)と裏側の導体パターン(1〕)とを同
じ側から見た図であり、4はリード線、5は薄膜1の表
裏の導体パターンを電気的につなぐスルーホールを示し
ている。
矢印は電流の流れる向きの一例である。導体パターンの
構成を第4図実施例のようにすることにより、リード線
4の往路線を流れる電流によって生じる磁界と、帰路線
を流れる電流によって生じる磁界とは11.いに11消
し合うことになり、従って。
第4図のコイルによって生じる磁界は、第2図のコイル
に電流を流した時に生じる磁界と同しになる。
偏向系の収差特性を向−1ニさせるには、」−記の偏向
コイルを複数段1円筒の軸方向での位置をずらして、設
けたり、」1記の偏向コイルに非点補正コイルや焦点補
正コイルを併用したりする手法が有効である。しかし、
そのような系においては、各段の偏向コイル間、あるい
は偏向コイルと補正コイル間に輔ずれがあると、この輔
ずれによって収差が誘起され7.」1記手法を採用した
ことによる収差低減の効果が期i−ケできない。この問
題点は、偏向コイルや補正コイルを同一の絶縁物製薄膜
」−に形成しこれを円筒に巻きつける構成とすることに
より解決できる。つまり、」−記構成とすることにより
、各コイルの中心軸は円筒の中心軸と一致し。
従って、各コイル間の輔ずれは無視できる程度にまで小
さくなる。ここで述べた構成によって111f記の収差
低減手法を実現するならば、理論通りの収差低d1&効
果か期待てきる。
〔発明の効果〕
本発明によれは9回転不変性を持ち、かつ、偏向感度の
高い偏向コイルを精度よく、安価に製作可能であり、製
造誤差やリ−1・線に流れる電流に起因する収差を無視
てきる程度にまで低減でき。
また、リ−1・線の長さを短かくてきるので、静電容量
やインタフタンスか小さくなり、偏向速度。
偏向精度が向」−する利点かある。さらに、ヒーl、軸
に沿って複数段の偏向コイルを同一の、:、1□・成子
、に形成すれは、これらのコイル間の同軸度、偏向磁界
の方向の一致度は極めて良く、多段偏向系等に要求され
る高い精度を実現することができ、同じ薄1]i 1に
非点補正コイルや焦点補正コイルを形成しておけば、こ
れらと、偏向コイル、電子レンズとの間の同軸性は、プ
リントフィルを円筒に巻きつけて組立てた時点で自動的
に確保され、軸ずれに起因する収差を無視てきうる程度
にまで低減できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はサドル形コイルの斜視図、第2図は本発明の一
実施例による回転不変性サドル形コイルの導体パターン
の展開図で(21)は表側、 i、l))は裏側。 第3図は実施例二次元偏向コイルの導体パターンの展開
図で(21)は表側、山)は裏側、第4図は実施例にお
ける。リ−1・線を含めた導体パターンの展開図でta
lは表側、 (1)lは裏側を示す。 打ちの説明 1 ・絶縁物製薄膜   2.2’、 3.3’  環
体パターン4・リード線     5−スルーホール特
許出願人 11本電信電話公社 代理人弁理士 中利純之助

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)柔軟性のある絶縁物製薄膜、1−に導電性月利で
    パターンを形成したものを円筒」−に巻きつけて偏向コ
    イルを構成しこの偏向コイルに電流を流すことで発生ず
    る磁界により」−記円筒の軸心部を走行する荷電粒子線
    を偏向制御する荷電粒子線偏向器において、軸方向長さ
    がほぼ等しく開き半角の差がほぼ60度である2つのサ
    ドル形コイルを1組としてこれらの複数組を電気的に縦
    続接続して偏向コイルを構成し、かつ、偏向コイルと電
    源間をつなぐリード線の往路線と帰路線が夫々の発生磁
    界が互いに打消し合うように近接位置に平行配置・され
    て偏向コイルと同じ薄膜面にパターン形成さ11ている
    ことを特徴とする荷電粒子線偏向器。
  2. (2)特3′1°請求の範囲第]項記・1&の偏向器に
    おいて、前記サドル形コイルの複数組を備えてなる偏向
    コイルを1段としてこれらの複数段が前記円筒の軸方向
    での位置をずらして同し薄膜」−に構成されていること
    を特徴とする前型1′)“f子線偏向器。
  3. (3)#許請求の範囲第1項または第2項記載の偏向器
    において、前記偏向コイルが、非点補正コイルと焦点補
    正コイルの少な(ともいずれか−・方と共に同じ絶縁物
    性薄膜上に構成されている偏向コイルであることを特徴
    とする荷電粒子線偏向器。
JP3314183A 1983-03-01 1983-03-01 荷電粒子線偏向器 Pending JPS59160947A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4725736A (en) * 1986-08-11 1988-02-16 Electron Beam Memories Electrostatic electron gun with integrated electron beam deflection and/or stigmating system
US5994703A (en) * 1996-03-06 1999-11-30 Jeol Ltd. Printed sheet for deflection coils
EP2043130A3 (de) * 2007-09-25 2010-11-24 Ceos Corrected Electron Optical Systems GmbH Multipolspulen
US8676413B2 (en) 2009-11-06 2014-03-18 Becker Marine Systems Gmbh & Co. Kg Arrangement for determining a force acting on a rudder

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