JPS5966044A - 電子線偏向器 - Google Patents

電子線偏向器

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JPS5966044A
JPS5966044A JP17462882A JP17462882A JPS5966044A JP S5966044 A JPS5966044 A JP S5966044A JP 17462882 A JP17462882 A JP 17462882A JP 17462882 A JP17462882 A JP 17462882A JP S5966044 A JPS5966044 A JP S5966044A
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JP
Japan
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electron beam
coils
deflector
deflection
scanning
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JP17462882A
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Hiroyuki Kobayashi
弘幸 小林
Toshiyuki Ohashi
利幸 大橋
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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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 or ion-optical arrangement
    • H01J37/147Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (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〕 本発明は電子Rti微鐘において用いられるのに好適な
市5子線偏向器に関するものである。
〔従来技術〕
亀子uC1微精にj、・ける電子線偏向器に妊、主に光
:ll+を調整する目的のものと走査1象を観、察−す
るために′fli1子線を走査させる目的のものがある
。これらの′11.子糾偏向器はそれぞれ複数のコイル
から構成さJlていて、市、子線′f:傾斜および水平
移動させ、またその両方を絹合わせ周期的に偏向させる
走査の機能を有している。
通常の1↓(子線偏向器でしょ傾斜、水平移動、走査の
機能ごとに独立なコイルを設けて同一のコア上に多重巻
きにするかまたは互いに近接した位(1qに配萄、シ、
−組の電子線偏向器全構成してい、乙。その理由は、名
コイルを互いに独立なコア上に巻くと一組の電子線偏向
器それ自体が大きくなり軍、子顕微鐘装置自体も太きく
なるので、これを防止するためできる限り電子線偏向器
の空間占有率を/J%さくしようとするからである。
しかし、虚数のコイルを多重巻きしたり、近接して配置
するとコイル間の相互インダクタンスにもとづく相互作
用により各コイルは〃、いに悪影響を及ぼし合うという
問題がある。例えば、水5F4多動・傾斜用の各コイル
に流れる゛電流は直流成分だけであるが、走査コイルに
は鋸歯状波の交流成分を含んだ電流が流れるので、相互
作用により水平移動、傾斜用の各コイルには上記鋸歯状
波の交流成分と同期した交流成分と直流成分を重畳した
電流が流れるようになる。これrJ、走査コイル側から
すれは、水平移+肋、傾斜用コイルがインダクタンスの
ある負荷と見なすことができる。この結果、走査コイル
に流れる鋸歯状)i、流の波形が歪み、走査像がφむと
いう悪い結果をもたらす。
〔発明の目的〕
本発明の目的l」、前述した相互インダクタンスにく もとづl相互作用の問題が生じガい量子線偏向器ケ枦供
することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、傾斜、水平移動、走査の機能ごとにコイルを
有しないで、独立な2方向へ磁y?ヲ発生する2つのコ
イルケそれぞれ上下2段に配INシた一組のコイルのみ
で電子線の傾斜、水平移動、走査を選択的に行うように
構成したものである。
〔発明の実施例〕
第1図は本発明の一実施例を示す。電子銃1より出た電
子線2は川、子線偏向器3aにより照射レンズ系4の光
軸と合ように偏向され、照射レンズ系4に入る。照射レ
ンズ系4によって収束された電子線は*、子線偏向器3
1)により結像レンズ系6の光軸と合うように偏向され
試料5をj(へ射する。
試料5を透過した電子線は結像レンズ系6によって拡大
され螢光板7上に俊終像を結ぶ。′1°(′1.子線偏
向器3a、3M)電i’1M88〜8 dldl)/A
変換器9a〜9di介して、マイクロ・プロセッサ11
により制呻される。電子偏向器3R,3bの偏向量を入
力するだめの入力機器138〜13d(例えばロータリ
エンコーダ等)より、偏向量に関する情報をインターフ
ェイス128〜12di介してマイクロ・プロセッサ1
1に取込むようになっている。入力機器138〜i3b
は電子線偏向器3aに関する偏向量を入力するためのも
ので、13aは電子線を傾斜’i、13t)は水平移1
iijをさせるためのものである。また入力機器13c
〜13dは電子線偏向器31)に関する偏向ら+を入力
するためのもので、それぞれ前胴、水平移動子させるた
めのものである。
第2図は電子線偏向器により、電子線を傾斜、水平移動
させる場合の偏向コイル3c、3dの電流の関係を説明
するためのものである。入射゛電子線2は上段の偏向コ
イル3Cに流れる電流lcによって発生した磁界Hb・
により2aのように偏向角θ、で偏向される。この電子
線2aは下段の偏向コイル3dの電流ニーによる磁界H
aによって2b〜2dのように偏向される。2b〜2d
のように、偏向量が異なるように偏向されるのは、その
偏向量が偏向コイル3dに流れる電流1aの大〜さによ
って変わるからである。ここで各偏向コイルの巻数’5
N、、Naとすると次のような関係式が成り立つ。
θ、OCH,代1.−N、       ・・・・・・
・・・(1)H,t c)c−1,a −Na    
     ・−・・・−・−(2)(2)式において負
の符号がつくのは磁界が逆向きであることを意味する。
偏向された電子線2dのように電子線を水平移動させる
(第2図においては、距離ΔXだけ移動させる)ために
は、偏向コイル3Cによって偏向角θ、たけ偏向された
電子線2al偏向コイル3dによって逆の方向に同じ偏
向角θ、だけ偏向するとよい。従って、式(1)と式(
2)より次のよう力条件が成り立つ。
■。・N−= L −Na       ・・・・・・
・・・(3)上記(3)式より偏向コイル3Cと3dに
流れる電流の比ケ次式を満たすように一定にすれば、電
イ・線を水平移動できる。
また偏向された電子線2Cのように傾斜角θ2で試料5
に入射させるためには、偏向コイル3Cによってθ、だ
け偏向された電子、i2a’Th偏向コイル3dによっ
てθ1」−〇、の偏向角になるように偏向すればよい。
式(1)9式(2)と同様に(5)、 (6)式が成り
立つ。
θ、■■。・叱        ・・・・・・・・・(
5)θ1+θ、oc−ニー・N+         ・
・・・・・・・・(6)また、通常、θ1.θ、は非富
に小さく、θΣtanθと近似できるのでΔXは式(7
)、 (8)のように近似できる。
Δxさ弯・θ、         ・・・・・・・・・
(7)ΔX−=e2 ・θ、        ・・団・
山(8)式(5)〜(8)ヨリ、′?1)1子線を2c
のように傾斜させるだめの偏向コイル3c、3dの電流
比に1(9)式のようになる。
すなわち式(9)で表わされる′雨、流比を瀦たすよう
にすれば、′N¥、子線を傾斜することができる。
次tこ′1ij子線を傾斜したままで水平移動するには
、傾斜しでいる状態のそれぞれの雷1流値■。、  I
d電流を加算すればよい。同様に水平移Mjシたままで
、市子線全傾斜させるには、水平移動している状態の電
流値Ie+Idに(9)式を満たす電流比でΔ■。とΔ
ldを加算する。
つまり偏向コイル3cKは1.十Δ■。なる電流が、偏
向コイル3dKけIa+ΔIaなる電流」−1)なる電
流比の関係が成り立っfいる。
そこで、第1図において入力機器13aより電子線偏向
器3aを用いて′lに子線f、傾斜させる情報が入った
ら、これをその変fヒ惜に対して予め決められた電流比
になるように振り分ける。そして現在のそれぞれのコイ
ル電流に振り分けたM、全加算して、I)/A変換器9
a、9bi介しそれぞれのコイルに電流を流す。さらに
この状態で13bより電子線を水平移動させる情報が入
ったとき傾斜の場合と同様に予め決められた電bM、比
になるように電流を振り分はコイルに宵1流を流せば傾
斜させたまま水平移動することができる。
電子線偏向器3bに対しても上述と同様に136゜13
dより電子線を傾斜・水平移動できる。以上の説明では
電子線の偏向方向を一次元的に述べてきたが、例えば電
子線偏向器3aどは異なる方向に偏向する偏向器を第1
図と同様な構成、をして配置すれば、どのような方向に
も電子線を傾斜・水平移動できる。また走査電子像を観
察するために、電子線を走査させることも第1図のよう
な構成でできることは明らかである。
第3図も本発明の実施例の−っである。第3゜4図にふ
いて、ポリューノ、V R,lからの信号宙5圧f偏向
コイル3cと3dにI<I :に、の比の電流に加鐘器
11,14bを介して振り分けるように構成しfr−も
のである。ここでに、:T(4の比は電子I%Iを水平
移1助させるだめの定数である。雷、子紳を傾斜させる
には同様にボリュームVR2から行なうことができる。
また、電子線の走査は第3図に′示ノーように発振器1
50出力を予め決められた■ぐ、:r<、の比で偏向コ
イル3cと3dに電流を振り分けると行なうことができ
る。第3図も第1図と同様に一次元の方向のみ偏向する
ような構成になっているので、第31!¥1と同一構成
で、・偏向コイルの磁界方向を第3図のコイル3cと3
dと異なる方向に配置1qすれば、あらゆる方向に傾斜
・水平移動することができ、走査電子像を観察するため
のη1.子線走査をすることができる。
以上の説、明のような傾斜、水平移動、走査などの機能
ごとに有していたコイルは不必要であり、これらの機能
′fr:1組のコイルのみで、なしとげろことができ乙
。したがってコイル間の相互作用にょる悪影・響をなく
すことができ、電子線偏向器の性能を著しく向上させる
ことができる。また機能ごとのコイル金必要としないた
め、コイルやその供給電源を減少することができ、信頼
性が向上し7、かつ経済的にも効果が大きいものである
第4図は、入力信号を独立な2方向に磁界全発生する各
コイルに振り分けるように構成したもので、入力信号に
よる″I451子線の偏向方向を任意に設定可能とした
本発明更にもう一つの実施例を示す。
例えばVR,1からの信号FiK 、  とに4の比で
傾斜できるように設定しであるとすれば、次段の加n6
器の比を変えることにより、X方向にもY方向にも傾斜
することができる。とれは、上下2段のコイルがZ軸に
関じて回転し位置が合わない鳴合、コイルの位置合わせ
をせず、ただ、加尊器の比のみを変えることでDfl整
できる。従ってコイルの位置調整に要した労力をなくす
ことができ、その効果は犬である。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、通常
用いられている電子線偏向装置におけるような相互イン
ダクタンスにもとづく相互作用の問題が生じない電子線
偏向装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実癩例の電子線偏向装置を含む電子
顕微鐘の概念図、第2図は本発明の偏向1計理を説明す
るための図、第3図は本発明のもう一つの実施例を示す
軍:子線偏向装置のブロック図、第4図は本発明の唄に
もう一つの実施例を示す雷、子線偏向器のブロック図で
ある。 3・・・電子線偏向コイル、4・・・照射レンズ系、6
・・・結像レンズ系、8・・・電子線偏向コイル用型1
源、9・・・1)/A変換器、11・・・マイクロ・グ
ロセツーリ゛、12・・・インターフェイス、13・・
・入力用機器、・11?(玉L 206− 鳩 3121 ¥ 4−刀

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、独ケな2方向へ磁界を発生する2個のコイルを上下
    2段にそれぞれ配置した金言14個のコイルからなるコ
    イル川t rt電子線軸周りに配置し、外部からの入力
    信号を前記上下2段のコイルに振り分けて供給するよう
    に構成し、それによって前記電子線軸をノ[うる市、子
    線の水平移動、傾斜、走査を選択的に行うことを特徴と
    する電子線偏向器。
JP17462882A 1982-10-06 1982-10-06 電子線偏向器 Granted JPS5966044A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17462882A JPS5966044A (ja) 1982-10-06 1982-10-06 電子線偏向器

Applications Claiming Priority (1)

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JP17462882A JPS5966044A (ja) 1982-10-06 1982-10-06 電子線偏向器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5966044A true JPS5966044A (ja) 1984-04-14
JPH0418667B2 JPH0418667B2 (ja) 1992-03-27

Family

ID=15981913

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JP17462882A Granted JPS5966044A (ja) 1982-10-06 1982-10-06 電子線偏向器

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0166399A2 (en) * 1984-06-29 1986-01-02 International Business Machines Corporation Electron beam control system
JPS62112845U (ja) * 1986-01-08 1987-07-18
US8485326B2 (en) 2007-05-14 2013-07-16 Smc Corporation Hydraulic shock absorber

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5620663A (en) * 1979-05-09 1981-02-26 Brueckner Apparatebau Gmbh Moisturing treatment apparatus of twisted wire like fabric material

Patent Citations (1)

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US8485326B2 (en) 2007-05-14 2013-07-16 Smc Corporation Hydraulic shock absorber

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JPH0418667B2 (ja) 1992-03-27

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