JPS6081747A - 電子ビ−ム発生装置 - Google Patents
電子ビ−ム発生装置Info
- Publication number
- JPS6081747A JPS6081747A JP19150483A JP19150483A JPS6081747A JP S6081747 A JPS6081747 A JP S6081747A JP 19150483 A JP19150483 A JP 19150483A JP 19150483 A JP19150483 A JP 19150483A JP S6081747 A JPS6081747 A JP S6081747A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- electron
- grid
- electron beam
- cross
- 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
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (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】
本発明は、断面が矩形状の細長い電子ビームを発生して
半導体、金属体、誘電体などの物質に照射し、結晶成長
、熱処理、溶着などを行なわせる電子ビーム発生装置に
関するものである。
半導体、金属体、誘電体などの物質に照射し、結晶成長
、熱処理、溶着などを行なわせる電子ビーム発生装置に
関するものである。
長辺方向がｎ〜のといったオーダーの長さを有する矩形
断面を有する電子ビームを用いて１例えば、半導体の熱
処理を行なう場合、電子ビームの短辺方向に、電子ビー
ムを走査し、半導体を処理すると、従来の１００μｍφ
程度のビーム径を有するスポット状の電子ビームを用い
て、同一領域を処理する場合に比べて、短時間で処理が
可能である。
断面を有する電子ビームを用いて１例えば、半導体の熱
処理を行なう場合、電子ビームの短辺方向に、電子ビー
ムを走査し、半導体を処理すると、従来の１００μｍφ
程度のビーム径を有するスポット状の電子ビームを用い
て、同一領域を処理する場合に比べて、短時間で処理が
可能である。
この種の装置を構成するには、カソードとグリッドとア
ノードからなる三極式電子銃を用いることが考えられる
。この場合、ビーム電流を調ｉする方法としては、■グ
リッドのバイアスを調整する方法及び■カソード電流を
変化させて調整する方法の２つが考えられる。前記■の
グリッドのバイアスを調整する方法では、ビーム電流に
応じて。
ノードからなる三極式電子銃を用いることが考えられる
。この場合、ビーム電流を調ｉする方法としては、■グ
リッドのバイアスを調整する方法及び■カソード電流を
変化させて調整する方法の２つが考えられる。前記■の
グリッドのバイアスを調整する方法では、ビーム電流に
応じて。
グリッドのバイアスを変化させるため、電界分布が変化
し、電子ビームの断面の電流分布が変化してしまう問題
がある。一方、■のカソード電流を変化させて調整する
方法では、ビーム電流に応じて、ビームの収束状態が変
化し、やはり、ビーム断面の電流密度分布が変化してし
まい又、カソードの温度が不安定でビーム電流が変動し
てしまうなどの問題がある。さらにまた、この種の装置
で位通常、カソードを交換できるいわゆるデマウンタブ
ル式の電子銃を用いているが、カソードの交換のたびに
、′ｆＩＬ流密度分布が変化してしまい、何らかの補正
手段が必要である。
し、電子ビームの断面の電流分布が変化してしまう問題
がある。一方、■のカソード電流を変化させて調整する
方法では、ビーム電流に応じて、ビームの収束状態が変
化し、やはり、ビーム断面の電流密度分布が変化してし
まい又、カソードの温度が不安定でビーム電流が変動し
てしまうなどの問題がある。さらにまた、この種の装置
で位通常、カソードを交換できるいわゆるデマウンタブ
ル式の電子銃を用いているが、カソードの交換のたびに
、′ｆＩＬ流密度分布が変化してしまい、何らかの補正
手段が必要である。
本発明の目的は、これらの欠点を除去し、電子ビームの
電流値、電子ビーム断面形状および電子ビーム断面の電
流密度分布を、独立に制御できるようＫした。電子ビー
ム発生装置を提供することである。
電流値、電子ビーム断面形状および電子ビーム断面の電
流密度分布を、独立に制御できるようＫした。電子ビー
ム発生装置を提供することである。
本発明は、一定の電位が与えられ電子放出面が矩形状の
カソードと、カソードとは独立に、それぞれ独立した電
位が与えられた分割されたグリッドと、このカソードか
ら電子を引き出し、加速するアノードとを備えているこ
とを特長とする電子ビーム発生装置を提供することであ
る。
カソードと、カソードとは独立に、それぞれ独立した電
位が与えられた分割されたグリッドと、このカソードか
ら電子を引き出し、加速するアノードとを備えているこ
とを特長とする電子ビーム発生装置を提供することであ
る。
本発明によれば、電子ビームの電流値及び電流密度分布
を独立に制御できるため、再現性良く、物質に電子ビー
ムを照射できる。
を独立に制御できるため、再現性良く、物質に電子ビー
ムを照射できる。
以下１本実施例に基づき、詳細に説明する。
第１図は１本発明装置の一実施例の電子銃部分の側断面
略図、第２図は、第１図Ａ−Ａ’線から上方を見た平面
略図を示す。これらの回圧おいて、カソードｌの矩形状
の電子放出面２より放出される電子群３は、高電位のア
ノード４で引き出され。
略図、第２図は、第１図Ａ−Ａ’線から上方を見た平面
略図を示す。これらの回圧おいて、カソードｌの矩形状
の電子放出面２より放出される電子群３は、高電位のア
ノード４で引き出され。
加速されて、アノード４の中心孔５を通過して行く。カ
ソード１には、一定の電位を与え、カソードの温度を一
定に保ちカソード１の電子放出面２よシ放出される電子
群３は、分割されたグリッドのよシカソードに近いもの
（第１グリツド）６の電位を変える事により、電子ビー
ムの電流値を変える。しかし、第１グリツド６の電位を
変化させると、電子群３０通路のポテンシャルが変化し
、電子ビーム断面の形状や電子ビーム断面の電流密度分
布が変化してしまう。これらの変化を調整するために、
分割されたグリッドの第１グリツドの外側に用いた第２
グリ、ドアに電位をかけることにより、電子ビーム断面
の形状や電子ビーム断面の電流密度分布の調整ができ、
所要の電子ビーム（例えば、断面が矩形状で、電流密度
分布が均一なもの）が得られる６本実施例においては第
１グリツド６及び第２グリツド７の曲率は、カソードｌ
に対し、６’ ７．５°としてあり１通常のピアス銃と
同じになっているが、この曲率は、どの様な電子ビーム
を得たいかによシある程度、変化させた方が良い。
ソード１には、一定の電位を与え、カソードの温度を一
定に保ちカソード１の電子放出面２よシ放出される電子
群３は、分割されたグリッドのよシカソードに近いもの
（第１グリツド）６の電位を変える事により、電子ビー
ムの電流値を変える。しかし、第１グリツド６の電位を
変化させると、電子群３０通路のポテンシャルが変化し
、電子ビーム断面の形状や電子ビーム断面の電流密度分
布が変化してしまう。これらの変化を調整するために、
分割されたグリッドの第１グリツドの外側に用いた第２
グリ、ドアに電位をかけることにより、電子ビーム断面
の形状や電子ビーム断面の電流密度分布の調整ができ、
所要の電子ビーム（例えば、断面が矩形状で、電流密度
分布が均一なもの）が得られる６本実施例においては第
１グリツド６及び第２グリツド７の曲率は、カソードｌ
に対し、６’ ７．５°としてあり１通常のピアス銃と
同じになっているが、この曲率は、どの様な電子ビーム
を得たいかによシある程度、変化させた方が良い。
本実施例の電子銃は、第２図に示すように、第１グリツ
ド６の中心孔８を、電子放出面２と相似的な長方形状と
している。又、第１図において。
ド６の中心孔８を、電子放出面２と相似的な長方形状と
している。又、第１図において。
カソード加熱用直流電源１１は、電子放出面２の温度を
調整し、いわゆる温度制限領域に保つ様にする役割をし
ている。抵抗９と１０の中点に対して第１グリツド６は
、負の電位１２が印加されておシ、電子放出面２に対し
、負の電位となっている。
調整し、いわゆる温度制限領域に保つ様にする役割をし
ている。抵抗９と１０の中点に対して第１グリツド６は
、負の電位１２が印加されておシ、電子放出面２に対し
、負の電位となっている。
第２グリツド７は可変直流バイアス電源１３により、前
記電子放出面２等に対し図示のように負あるいは正のバ
イアス電圧が印加されゐ。アノード４は直流高圧電源１
４により電子放出面２に対１ 丁の宜脣竹しイ勘ス 命
り東１但２ノーＬ脣流の大きさの上限はカソードｌの温
度及び第１グリツド６の電極形状や配置や電位で決まシ
、カソード１の温度を一定に保ち電極形状や配置が定ま
った後は、第１グリツド６の電位のみで、ビーム電流が
変えられ（放出）ビーム電流密度分布の補正や適性化は
、ビーム電流が大きく下がるなどの不具合を生ずること
なく第２グリツド７のバイアス電圧、電極形状あるいは
相対位置の調整で行える。従って、ビーム電流のレベル
を変えて物質を処理する必要があるときゃ、別柵のカソ
ードを使用するときや、あるいはカソードの形状などの
経時変化がありそれによる電子放出状況の変化を補正し
たいときなどに１本実施例のような構造の電子銃を用い
ることにょシ、ビーム電流の大きさとビームの断面形状
や断面の電流密度分布とを、それぞれ独立に制御ができ
、実用上、有効である。
記電子放出面２等に対し図示のように負あるいは正のバ
イアス電圧が印加されゐ。アノード４は直流高圧電源１
４により電子放出面２に対１ 丁の宜脣竹しイ勘ス 命
り東１但２ノーＬ脣流の大きさの上限はカソードｌの温
度及び第１グリツド６の電極形状や配置や電位で決まシ
、カソード１の温度を一定に保ち電極形状や配置が定ま
った後は、第１グリツド６の電位のみで、ビーム電流が
変えられ（放出）ビーム電流密度分布の補正や適性化は
、ビーム電流が大きく下がるなどの不具合を生ずること
なく第２グリツド７のバイアス電圧、電極形状あるいは
相対位置の調整で行える。従って、ビーム電流のレベル
を変えて物質を処理する必要があるときゃ、別柵のカソ
ードを使用するときや、あるいはカソードの形状などの
経時変化がありそれによる電子放出状況の変化を補正し
たいときなどに１本実施例のような構造の電子銃を用い
ることにょシ、ビーム電流の大きさとビームの断面形状
や断面の電流密度分布とを、それぞれ独立に制御ができ
、実用上、有効である。
以上、本発明装置の電子銃や、その一部の実施例を示し
たが、本方法以外に１発生した電子ビームを静電式電子
レンズ、磁気レンズ、非点収差補正系、ビーム軌道修正
系などを用いて雷子ビームの形状を制御しても、物質の
処理は、十分可能である。
たが、本方法以外に１発生した電子ビームを静電式電子
レンズ、磁気レンズ、非点収差補正系、ビーム軌道修正
系などを用いて雷子ビームの形状を制御しても、物質の
処理は、十分可能である。
第１図は１本発明装置の一実施例の部分概略図、第２図
は１本発明装置の部分平面略図である。 １・・・カソード、２・・・電子放出面、３・・・電子
群、４・・・アノード、５・・・アノードの中心孔。 ６・・・第１グリツド、７・・・第２グリツド、８・・
・第１グリツドの中心孔、 ９，１０・・・抵抗。 １１・・・カソード加熱用直流電源。 １２．１３・・・可変直流バイアス電源、１４・・・直
流高圧電源。
は１本発明装置の部分平面略図である。 １・・・カソード、２・・・電子放出面、３・・・電子
群、４・・・アノード、５・・・アノードの中心孔。 ６・・・第１グリツド、７・・・第２グリツド、８・・
・第１グリツドの中心孔、 ９，１０・・・抵抗。 １１・・・カソード加熱用直流電源。 １２．１３・・・可変直流バイアス電源、１４・・・直
流高圧電源。
Claims (1)
- 一定の電位が与えられた電子放出面が矩形状のカソード
と、カソードとは独立にそれぞれ独立した電位が与えら
れた分割されたグリッドと、このカソードから電子を引
き出し、加速するアノードとを備えていることを特長と
する電子ビーム発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19150483A JPS6081747A (ja) | 1983-10-13 | 1983-10-13 | 電子ビ−ム発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19150483A JPS6081747A (ja) | 1983-10-13 | 1983-10-13 | 電子ビ−ム発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6081747A true JPS6081747A (ja) | 1985-05-09 |
Family
ID=16275747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19150483A Pending JPS6081747A (ja) | 1983-10-13 | 1983-10-13 | 電子ビ−ム発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6081747A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100572251B1 (ko) * | 2000-10-20 | 2006-04-19 | 이리스 엘엘씨 | 하전 입자 투영 리소그래피 시스템에서 공간 전하 유도수차를 억제하기 위한 장치 및 방법 |
| JP2015167125A (ja) * | 2014-02-14 | 2015-09-24 | 日本電子株式会社 | 電子銃、三次元積層造形装置及び電子銃制御方法 |
-
1983
- 1983-10-13 JP JP19150483A patent/JPS6081747A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100572251B1 (ko) * | 2000-10-20 | 2006-04-19 | 이리스 엘엘씨 | 하전 입자 투영 리소그래피 시스템에서 공간 전하 유도수차를 억제하기 위한 장치 및 방법 |
| JP2015167125A (ja) * | 2014-02-14 | 2015-09-24 | 日本電子株式会社 | 電子銃、三次元積層造形装置及び電子銃制御方法 |
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