JPS63205039A - 電子ビ−ム装置 - Google Patents

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】 〔概　　　要〕 本発明は、偏向器を用いて電子ビームを絞り上で移動さ
せ、ストロボ電子ビームパルスを出力する電子ビーム装
置において、新たにもう１つの偏向器を使用して、ブラ
ンキング時の電子ビームをファラデーゲージ内に閉じ込
めるようしたことにより、上記絞り上への不用なコンタ
ミネーション（以下、コンタミと称す）の付着を防止し
、電子ビームの安定化を図ったものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、電子ビームプロービング技術等に使用される
ストロボ電子ビームパルスを発生させるための電子ビー
ム装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の電子ビーム装置は、電子銃から放出された電子ビ
ームを副偏向器と主偏向器で偏向することにより、電子
ビームを絞り上で移動させ、電子ビームが絞りの中心を
通過した時をビームオンとし、絞りの表面で遮断された
時をビームオフとしていた。また、ビーム電流のモニタ
は、電子ビームパルスを照射するための試料台上にファ
ラデーゲージを配置し、このファラデーゲージ上にビー
ムオン時の電子ビームが照射されるようにステージ移動
することにより行っていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の電子ビーム装置では、ビームオフ時の電子ビ
ームは常に絞りの表面に当たるようになっているため、
絞り上に不用なコンタミが多く付着してしまい、これが
ビームの安定性に悪影響を及ぼすという問題点があった
。

本発明は、上記問題点に鑑み、絞り上への不用なコンタ
ミの付着を防止できる電子ビーム装置を提供することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の電子ビーム装置は、偏向器と絞りとの間に新た
にもう１つの偏向器を設けると共に、上記絞りから外れ
た位置にファラデーゲージを設け、上記もう１つの偏向
器に電圧を印加することによりブランキング時の電子ビ
ームを上記ファラデーゲージ内に閉じ込めるようにした
ことを特徴とするものである。

〔作　　　用〕

上記もう１つの偏向器を新たに設けたことで、これに電
圧を印加することにより、電子ビームは更に大きく偏向
される。このように大きく偏向された電子ビームは、絞
りの領域を越えて、そこから外れたファラデーゲージ内
に閉じ込められる。

そこで、このような作用をブランキング時の電子ビーム
に対して行えば、本来の測定等に影響を与えることなく
、ビームオフ時の電子ビームはほとんどファラデーゲー
ジ内に閉じ込められることになり、よって絞り上への不
用なコンタミの付着は最小限に押さえられる。

〔実　　施　　例〕

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す概略構成図である。

本実施例は、従来からあった副偏向器２および主偏向器
３と絞り５との間に、新たにもう１つの偏向器４を設け
ると共に、絞り５を取り囲むようにリング状のファラデ
ーゲージ６を設けたことを主な特徴としている。

上記ファラデーゲージ６は、具体的には第２図＋ａｌお
よび（ｂ）に示すように、外側のホルダ６ａ内に、絶縁
物６ｂを介して導体６ｃを設けたものである。

導体６Ｃは、入口が小さく、内部が広い構造としである
。絞り５は、ホルダ６ａの中央に配置される。しかも、
導体６ｃには、ビーム電流モニタ用の微小電流計７が接
続されている。

上記構成において、仮に偏向器４を無視すれば、電子銃
１から放出された電子ビームＥ０は、副偏向器２と主偏
向器３で偏向されることにより、ビームオン時は電子ビ
ームＥ１のように絞り５の中心を通過し、対物絞り８を
介して試料台９上に照射され、一方、ビームオフ時は電
子ビームＥ２のように絞り５の表面に当たる。

ところが、本実施例では、本来の測定等に影響を与える
ことのないように、ブランキング時だけ偏向器４に適当
な電圧を印加することにより、上記電子ビームＥ２を電
子ビームＥ３のように更に太き（偏向して、ファラデー
ゲージ６内に閉じ込めるようにしている。それと共に、
この時のビーム電流を微小電流計７でモニタする。

偏向器２〜４に電圧を印加するタイミングを、第３図で
具体的に説明する。本実施例の電子ビーム装置は、同図
（ａｌに示すように周期Ｔの動作クロックで動作してい
るものとする。すると、副偏向器２は、同図ｆｂ）に示
すように、上記動作クロックをトリガとして一■、から
０　　［Ｖ）に変化し、パルス幅ＰＷの後に再び一■、
に戻る。主偏向器３は、副偏向器２の立上りからＰＷ／
２だけ後に−Ｖ４から＋ｖ、４に変化し、パルス幅ＰＷ
の後に再び−■。に戻る。そこで、もう１つの偏向器４
への印加電圧を副偏向器２の立上りをトリガとして−■
から０にし、主偏向器３の立下りをトリガとして再び一
■にする。すなわち、電子ビームのブランキング時だけ
、偏向器４に一■の電圧を印加するようする。

上記のタイミングで偏向器２〜４に電圧を印加した場合
における、絞り５上での電子ビームの動きを、第４図に
実線で示す。同図において、副偏向器２の立上りから主
偏向器３の立下りまでの期間は、偏向器４の印加電圧が
０　〔Ｖ）であるため、電子ビームは従来の動き（破、
ｖｌ）と同様に、点ａ（０、ＶＨ）から点ｂ　（０、＋
７Ｍ）を通って点Ｃ（−Ｖｓ　、＋ＶＭ　）まで動く。

一方、主偏向器３の立下りから副偏向器２の立上りまで
の時間、すなわちブランキング時には、偏向器４に一■
が印加されることにより、電子ビームは従来の点ｄ（−
■５、−Ｖイ）よりも更に一■だけ移動された点ｅ　　
（−Ｖ、　、−Ｖ、−Ｖ）の位置に来ており、この位置
は絞り５上から外れたファラデーゲージ６の入口領域内
にある。

以上のように本実施例では、ビームオフ時のほどんどの
時間、電子ビームをファラデーゲージ６内に閉じ込めて
おくことができるので、絞り５上への不用なコンタミの
付着を最小限に止めることができる。しかも、ビームオ
フ時にビーム電流の安定性を簡単にモニタでき、従来の
ように試料台上に設けられたビーム電流モニタ用ファラ
デーゲージ等にステージ移動させるというような面倒な
操作は不要になる。また、偏向器４の印加電圧の大きさ
により、ビームの軸ずれ等をモニタできるという利点も
ある。

なお、本発明で用いるファラデーゲージは、リング状で
あることが最も望ましいが、絞りから外れた電子ビーム
を閉じ込め得るものであれば、これに限定されることは
ない。

また、上記実施例では、ファラデーゲージ内に閉じ込め
た電子ビームからビーム電流の安定性をモニタする機能
を持たせたが、この機能は本発明では必ずしも必要では
ない。

〔発明の効果〕

本発明の電子ビーム装置によれば、ブランキング時の電
子ビームをファラデーゲージ内に閉じ込めることができ
るので、ビームオフ時の電子ビームは絞り上に照射され
ることがほとんどなくなり、よって絞り上への不用なコ
ンタミの付着を最小限に押さえることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図（
ａｌ、（ｂ）はそれぞれファラデーゲージ６を具体的に
示す平面図と断面図、 第３図（ａｌ〜（ｄ＋は上記実施例における偏向器２〜
４への電圧印加のタイミングを示すタイミングチャート
、 第４図は上記タイミングに基づく絞り５上での電子ビー
ムの動きを示す図である。 ２・・・副偏向器、 ３・・・主偏向器、 ４・・・偏向器、 ５・　・　・絞り、 ６・・・ファラデーゲージ、 ７・・・微小電流計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）互いに偏向方向の異なる第１、第２の偏向器（２、
   ３）を用いて、電子ビームを絞り（５）上で移動させ、
   ストロボ電子ビームパルスを出力する電子ビーム装置に
   おいて、 前記偏向器（２、３）と前記絞り（５）との間に第３の
   偏向器（４）を設けると共に、前記絞りから外れた位置
   にファラデーゲージ（６）を設け、前記第３の偏向器（
   ４）に電圧を印加することによりブランキング時の電子
   ビームを前記ファラデーゲージ（６）内に閉じ込めるよ
   うにしたことを特徴とする電子ビーム装置。 ２）前記第２の偏向器（３）と前記第３の偏向器（４）
   とは偏向方向が同一であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の電子ビーム装置。 ３）前記ファラデーゲージ（６）はリング状であって、
   前記絞り（５）を取り囲むよう配置されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項または第２項記載の電子ビー
   ム装置。 ４）前記ファラデーゲージ（６）に微小電流計（７）を
   接続し、該ファラデーゲージ内に閉じ込められた電子ビ
   ームによるビーム電流を前記微小電流計でモニタするよ
   うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
   ３項のいずれか１つに記載の電子ビーム装置。