JPS62213051A - 線状電子線発生装置 - Google Patents
線状電子線発生装置Info
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- JPS62213051A JPS62213051A JP5754386A JP5754386A JPS62213051A JP S62213051 A JPS62213051 A JP S62213051A JP 5754386 A JP5754386 A JP 5754386A JP 5754386 A JP5754386 A JP 5754386A JP S62213051 A JPS62213051 A JP S62213051A
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- cathodes
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 abstract description 3
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Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、大面積の電子ビームを用いて金属。
半導体などの材料を加熱処理する線状電子線発生装置に
関するものである。
関するものである。
？、を来、線状電子ビームを線状カソードから取出す技
術が、例えは、雑誌［ジャーナル・オブ・アプライド・
フィジックス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｐｈｙｓｉｃｓ）＋ 、 Ｖｏｌ、５８１９８５．ＰＩ
’２５＋１４−２５９２のジェー・工・す・・ｌプ（Ｊ
、Ａ、Ｋｎａｐｐ）の論文に記載されている。すなわち
、この線状の電子ビームを線状のカソードから取り出す
場合、線状電子ビームの短辺方向の分布は、はぼガウス
分布に近い形状をしている。
術が、例えは、雑誌［ジャーナル・オブ・アプライド・
フィジックス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｐｈｙｓｉｃｓ）＋ 、 Ｖｏｌ、５８１９８５．ＰＩ
’２５＋１４−２５９２のジェー・工・す・・ｌプ（Ｊ
、Ａ、Ｋｎａｐｐ）の論文に記載されている。すなわち
、この線状の電子ビームを線状のカソードから取り出す
場合、線状電子ビームの短辺方向の分布は、はぼガウス
分布に近い形状をしている。
１発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、この様な従来の技術では、線状電子ビー
ムをその短辺方向に走査するか、あるいは試料を線状電
子ビームの短辺方向に移動させて試料を加熱処理する場
合、線状電子ビームが照射された領域の温度の上昇特性
、あるいは冷却特性は、線状電子ビームの照射時間及び
試料構造によって決定されるため、制御が困難であると
いう欠点があった。
ムをその短辺方向に走査するか、あるいは試料を線状電
子ビームの短辺方向に移動させて試料を加熱処理する場
合、線状電子ビームが照射された領域の温度の上昇特性
、あるいは冷却特性は、線状電子ビームの照射時間及び
試料構造によって決定されるため、制御が困難であると
いう欠点があった。
本発明の目的は、このような従来の問題を解決し、試料
の加熱あるいは冷却特性を制御する手段として、線状電
子ビームの短辺方向内分布を容易に制御できるようにし
た電子銃を備えた線状電子線発生装置を提供することに
ある。
の加熱あるいは冷却特性を制御する手段として、線状電
子ビームの短辺方向内分布を容易に制御できるようにし
た電子銃を備えた線状電子線発生装置を提供することに
ある。
〔問題点を解決するための手段１
本発明の線状電子線発生装置の構成は、電子放出面形状
が矩形であるカソードをその矩形の短辺方向に２本並列
に配置しこれらカッ−１への電子放出面の面方位が異な
るものを用いたカソード組立と、前記２本のカソードに
はそれぞれ独立にバイアスが印加できこれらカソード全
体囲む様な矩形状の孔をもつ一体のウニネル１〜電極と
を有する電子銃を備えることを特徴とする７ １作Ｉｎ ］ 本発明の構成のように、カソードをその短辺方向に２本
並列に配置することにより、その短辺方向に２本のビー
ムが形成できることが実験的に確認できた。しかし、こ
の場合、２本のビームの強度は同一であり、加熱あるい
は冷却特性を制御しようとした場合には、２本のビーム
の強度を変化さぜたいことになる。そのビーム強度の制
御手段としては、２つの手段がある。
が矩形であるカソードをその矩形の短辺方向に２本並列
に配置しこれらカッ−１への電子放出面の面方位が異な
るものを用いたカソード組立と、前記２本のカソードに
はそれぞれ独立にバイアスが印加できこれらカソード全
体囲む様な矩形状の孔をもつ一体のウニネル１〜電極と
を有する電子銃を備えることを特徴とする７ １作Ｉｎ ］ 本発明の構成のように、カソードをその短辺方向に２本
並列に配置することにより、その短辺方向に２本のビー
ムが形成できることが実験的に確認できた。しかし、こ
の場合、２本のビームの強度は同一であり、加熱あるい
は冷却特性を制御しようとした場合には、２本のビーム
の強度を変化さぜたいことになる。そのビーム強度の制
御手段としては、２つの手段がある。
第１の手段としては、カソードに用いる午結晶材ｆ］の
面方位を変え、その電子放出割合を変化されることであ
る。また、第２の手段としては、カソードのバイアスを
それぞれ独立に制御し、カッ−１〜温度を変え、電子放
出の割合を変えることである。すなわち、第１の手段で
は、ビーム強度を大幅に変えられるが、微調はできず、
一方、第２の手段では、微調はできるがビーム強度を大
幅に変化させることができない。しかし、これら２つの
手段を組合せて用いることにより、任意に２つのビーム
強度を制御することができる。
面方位を変え、その電子放出割合を変化されることであ
る。また、第２の手段としては、カソードのバイアスを
それぞれ独立に制御し、カッ−１〜温度を変え、電子放
出の割合を変えることである。すなわち、第１の手段で
は、ビーム強度を大幅に変えられるが、微調はできず、
一方、第２の手段では、微調はできるがビーム強度を大
幅に変化させることができない。しかし、これら２つの
手段を組合せて用いることにより、任意に２つのビーム
強度を制御することができる。
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例に用いた電子
銃の主要部の断面図及びその平面図を示す。図中、カソ
ード１及び２はそれぞれシート状に加工したｃａＢ６’
４結晶からなり、幅０．７ｍｍ、長さ５ｍｍの短形状の
電子放出面を形成し、この電子放出面の面方位は、（］
Ｏｎ）と（１１０）のものを用いた。これらカソード
１，２はそれぞれ０．５ｍｍ厚のカーボン板３で挟み込
まれ、金属押え板４により、絶縁ガイシ５に固定された
。
銃の主要部の断面図及びその平面図を示す。図中、カソ
ード１及び２はそれぞれシート状に加工したｃａＢ６’
４結晶からなり、幅０．７ｍｍ、長さ５ｍｍの短形状の
電子放出面を形成し、この電子放出面の面方位は、（］
Ｏｎ）と（１１０）のものを用いた。これらカソード
１，２はそれぞれ０．５ｍｍ厚のカーボン板３で挟み込
まれ、金属押え板４により、絶縁ガイシ５に固定された
。
また、カソード面は、ウェネルト面よりいづれも７ ／
１００ ｍ ｍ引っ込んだ位置とした。またカソード
１，２は、それぞれ独立したバイアス電源６゜７により
それぞれ電圧が印加できるようにした。
１００ ｍ ｍ引っ込んだ位置とした。またカソード
１，２は、それぞれ独立したバイアス電源６゜７により
それぞれ電圧が印加できるようにした。
このようなカソードの構成で、バイアス電圧をそれぞれ
独立に調整することにより、２つのビームの強度は、相
対的に２５％変化させることができた。
独立に調整することにより、２つのビームの強度は、相
対的に２５％変化させることができた。
第２図は第１図の電子銃を用いた線状電子ビームアニー
ル装置の構成図である。この装置のカソード組立１１は
第１図に示した２つのカソード１゜２から成り、ウェネ
ルト１２の電位により、ビーム電流を制御している。こ
のカソード組立１１から放出された電子ビームは、アノ
ード１４により加速され、レンズコイル１４により、試
料１７上に集束される。また、電子ビームは、偏向コイ
ル１５により、試料１７の面内に走査することかできる
。さらに、試料１７は試料加熱装置により加熱すること
もできる。
ル装置の構成図である。この装置のカソード組立１１は
第１図に示した２つのカソード１゜２から成り、ウェネ
ルト１２の電位により、ビーム電流を制御している。こ
のカソード組立１１から放出された電子ビームは、アノ
ード１４により加速され、レンズコイル１４により、試
料１７上に集束される。また、電子ビームは、偏向コイ
ル１５により、試料１７の面内に走査することかできる
。さらに、試料１７は試料加熱装置により加熱すること
もできる。
今回実験に用いた試料としては、ＳＯＩ構造のものを用
い、電子ビームアニールの条件としては加速電圧］、
５ ｋ Ｖ、ビーム電流１１８ｍＡ、走査速度８６ ｃ
１／ ｓ ｅ ｃ 、基板温度３００℃とした。
い、電子ビームアニールの条件としては加速電圧］、
５ ｋ Ｖ、ビーム電流１１８ｍＡ、走査速度８６ ｃ
１／ ｓ ｅ ｃ 、基板温度３００℃とした。
この様な条件でＳＯＴ膜を溶融し再結晶化した結果、基
板温度が３００℃と低くても、Ｓｏｌ膜の形成には特に
問題がなかった。
板温度が３００℃と低くても、Ｓｏｌ膜の形成には特に
問題がなかった。
この理由としては、線状電子ビームがその短辺方向に２
つ形成できるが、まずビーム強度の低いビームがまず試
料に照射されることにより、試料が加熱される。この時
、ビーム強度はそれ程強くないので、ＳＯＩ膜は溶融さ
れず、試料温度が」１昇するだけの効果である。次に、
ビーム強度の強いビームが引き続き照射される。このた
め試料はまずビーム強度の低いビームにより実効的に高
温に加熱され、第２のビーム強度の強いビームにより溶
融される。従って、溶融時の温度」二昇の割合が通常の
１つのビームに比べて緩和されているなめ、填板加熱の
温度が３０ ＋）τ゛と低くても、良好にＳ （−）
Ｉ膜の溶融かできたと４疋ｆ′、れる。
つ形成できるが、まずビーム強度の低いビームがまず試
料に照射されることにより、試料が加熱される。この時
、ビーム強度はそれ程強くないので、ＳＯＩ膜は溶融さ
れず、試料温度が」１昇するだけの効果である。次に、
ビーム強度の強いビームが引き続き照射される。このた
め試料はまずビーム強度の低いビームにより実効的に高
温に加熱され、第２のビーム強度の強いビームにより溶
融される。従って、溶融時の温度」二昇の割合が通常の
１つのビームに比べて緩和されているなめ、填板加熱の
温度が３０ ＋）τ゛と低くても、良好にＳ （−）
Ｉ膜の溶融かできたと４疋ｆ′、れる。
さらに、カソードを２つ使用してら、電子光学系の［１
１Ｙを大きくして、収差の影響を極力小さくした構成と
することができるので、電子光学系に関しては、それ以
外、特別のことは必要なかった。
１Ｙを大きくして、収差の影響を極力小さくした構成と
することができるので、電子光学系に関しては、それ以
外、特別のことは必要なかった。
また、カソード１，２のＣａ、 Ｂ ６の面方位を（１
００）や（１１０）以外σ）（１，１１）、（２１０）
や（３１（’））と組み合わせることにより、ビーム強
度を相対的に約３倍までは変化させることか可能である
ことが確認できた。
００）や（１１０）以外σ）（１，１１）、（２１０）
や（３１（’））と組み合わせることにより、ビーム強
度を相対的に約３倍までは変化させることか可能である
ことが確認できた。
１発明の効果１
以ト説明したように、本発明の構成によれば、線状電子
ビームの短辺方向の２つのビームの強度を変え、まずビ
ーム強度の小さいビーム、次にビーノ、強度の大きいビ
ームが試料に照射される様にその短辺方向に走査した場
合、１つのビームを用いて加熱する場合に比べて、試料
の温度の上がり方がゆるやかになり、従って、基板温度
を十分低温にしたままその基板温度を実効的に高くしな
場合と同等の効果が得られる。さらに基板温度は実効的
に高くなるがその加熱されている時間は、ビームが照射
されている通常数１０ｍ５ｅｃ以下の時間だけであり、
不純物等の拡散などにも特に間圧はない。さらにこの様
にビームの走査方向を変えることにより、試料加熱にお
ける温度−に昇あるいは冷却時における温度分配を２つ
のビーム強度を変えて制御でき、加熱状態の制御が極め
て容易になる。
ビームの短辺方向の２つのビームの強度を変え、まずビ
ーム強度の小さいビーム、次にビーノ、強度の大きいビ
ームが試料に照射される様にその短辺方向に走査した場
合、１つのビームを用いて加熱する場合に比べて、試料
の温度の上がり方がゆるやかになり、従って、基板温度
を十分低温にしたままその基板温度を実効的に高くしな
場合と同等の効果が得られる。さらに基板温度は実効的
に高くなるがその加熱されている時間は、ビームが照射
されている通常数１０ｍ５ｅｃ以下の時間だけであり、
不純物等の拡散などにも特に間圧はない。さらにこの様
にビームの走査方向を変えることにより、試料加熱にお
ける温度−に昇あるいは冷却時における温度分配を２つ
のビーム強度を変えて制御でき、加熱状態の制御が極め
て容易になる。
また、本装置においては、２つのビームの強度を変化さ
せる手段として、カソードの面方位及びバイアス電源の
電圧変化という２つの手段を用いているために、その制
御できる範囲が広く、かつ一度カソードを装置内部に固
定した後でも、カソードのバイアス電圧を変えるといっ
た電気的な制御も行なえるため、その操作は容易である
という効果もある。
せる手段として、カソードの面方位及びバイアス電源の
電圧変化という２つの手段を用いているために、その制
御できる範囲が広く、かつ一度カソードを装置内部に固
定した後でも、カソードのバイアス電圧を変えるといっ
た電気的な制御も行なえるため、その操作は容易である
という効果もある。
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例に用いた電子
銃の−Ｌ要部の断面図及び平面図、第２図は本実施例の
線状電子ビー１、アニール装置の構成図である。 １．２・・・カソード、３・・・カーボン、４・・・令
属押え板、５・・・ガイシボルダ−１６，７・・・バイ
アス電源、８・・ウニネル１−１９・・・ビーム通過孔
、１１・・カソード、１２・・・ウェネルト、１３・・
・線状電子ビーム、１４・・・アノード、１５・・・レ
ンズコイル、１６・・・偏向コイル、１７・・・試料。 □２ 牛ｌ 傅
銃の−Ｌ要部の断面図及び平面図、第２図は本実施例の
線状電子ビー１、アニール装置の構成図である。 １．２・・・カソード、３・・・カーボン、４・・・令
属押え板、５・・・ガイシボルダ−１６，７・・・バイ
アス電源、８・・ウニネル１−１９・・・ビーム通過孔
、１１・・カソード、１２・・・ウェネルト、１３・・
・線状電子ビーム、１４・・・アノード、１５・・・レ
ンズコイル、１６・・・偏向コイル、１７・・・試料。 □２ 牛ｌ 傅
Claims (1)
- 電子放出面形状が矩形であるカソードをその矩形の短辺
方向に２本並列に配置しこれらカソードの電子放出面の
面方位が異なるものを用いたカソード組立と、前記２本
のカソードにはそれぞれ独立にバイアスが印加できこれ
らカソード全体囲む様な矩形状の孔をもつ一体のウェネ
ルト電極とを有する電子銃を備えることを特徴とする線
状電子線発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5754386A JPH0610965B2 (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | 線状電子線発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5754386A JPH0610965B2 (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | 線状電子線発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62213051A true JPS62213051A (ja) | 1987-09-18 |
| JPH0610965B2 JPH0610965B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=13058678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5754386A Expired - Lifetime JPH0610965B2 (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | 線状電子線発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610965B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018131109A1 (ja) * | 2017-01-12 | 2018-07-19 | 株式会社アドバンテスト | 三次元積層造形装置の電子ビームカラム、三次元積層造形装置、および三次元積層造形方法 |
| CN111769029A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-10-13 | 江苏亚威艾欧斯激光科技有限公司 | 一种电子束退火设备及多晶硅薄膜的制造方法 |
-
1986
- 1986-03-14 JP JP5754386A patent/JPH0610965B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018131109A1 (ja) * | 2017-01-12 | 2018-07-19 | 株式会社アドバンテスト | 三次元積層造形装置の電子ビームカラム、三次元積層造形装置、および三次元積層造形方法 |
| CN109716480A (zh) * | 2017-01-12 | 2019-05-03 | 爱德万测试株式会社 | 三维分层建模装置的电子束列、三维分层建模装置、以及三维分层建模方法 |
| CN109716480B (zh) * | 2017-01-12 | 2021-02-19 | 爱德万测试株式会社 | 三维分层建模装置的电子束列、三维分层建模装置、以及三维分层建模方法 |
| US11458561B2 (en) | 2017-01-12 | 2022-10-04 | Advantest Corporation | Electron beam column for three-dimensional printing device, three-dimensional printing device, and three-dimensional printing method |
| CN111769029A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-10-13 | 江苏亚威艾欧斯激光科技有限公司 | 一种电子束退火设备及多晶硅薄膜的制造方法 |
| CN111769029B (zh) * | 2020-07-31 | 2023-08-08 | 江苏亚威艾欧斯激光科技有限公司 | 一种电子束退火设备及多晶硅薄膜的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0610965B2 (ja) | 1994-02-09 |
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