JPS6342458Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、荷電粒子ビームをブランキングする
ための装置に関する。

従来のブランキング装置は、第１図（立面図）
に示すように、電子銃１から放射される電子ビー
ム（荷電粒子ビーム）１ａが電磁レンズ２によつ
て絞られ、さらに第２図（平面図）に示すような
ビーム開き角制限用スリツト３でビーム幅を制限
されて、絞られた電子ビーム１ａとなり偏向部４
に入るようになつている。

そして、この偏向部４では、偏向制御回路５か
ら供給される制御信号を静電偏向部材１２として
の静電偏向板１２ａ，１２ｂで受け、静電偏向に
よつて電子ビーム１ａを偏向するようになつてい
る。

この従来の装置では、そのブランキング時に
は、第４図に示すように、偏向制御信号としての
電圧値が増加することにより、電子ビーム１ａは
偏向され、その電圧値がスレツシヨルド電圧Vθ
を超えると、電子ビームは角度θの偏向を受け、
ブランキング用スリツト６に照射され（第４図に
符号１ｂで示す。）、このスリツト６を通過できな
くなる。

なお、このスレツシヨルド電圧Vθは、スリツ
ト６の孔部の内半径に対応している。

また、その非ブランキング時においては、偏向
制御信号としての電圧値が０のときは電子ビーム
１ａは何ら偏向を受けず、第３図（平面図）に示
すようなブランキング用スリツト６の孔部を通過
する。

偏向制御回路５より供給される偏向用制御信号
の波形は、理想的には、第５図ａのような方形波
が望ましく、低速のブランキング時において方形
波状態となる。

なお、ブランキング用スリツト６を通過した電
子ビーム１ｃは、コンデンサレンズ７および対物
レンズ８を通つて試料９に照対され、この試料９
からの２次電子は検出器１０により検出され、こ
こから測定回路１１へ測定信号が供給され、測定
が行なわれる。

しかしながら、このような従来の装置では、ブ
ランキングのための偏向部４が、荷電粒子ビーム
に垂直な面内で対向する静電偏向部材１２として
の１対の静電偏向板１２ａ，１２ｂとして構成さ
れるため、数百ＭHzや数ＧHzといつた高周波数で
ブランキングを行なおうとすると、第５図ｂに波
形Ａで示すように、制御信号波形が乱れる（なま
る）という問題点がある。

さらに偏向制御信号の周波数を高くするとその
波形が乱れて、立上り立下りが第５図ｂに波形Ｂ
で示すようになる。

すなわち、偏向制御信号が低い周波数の場合、
ビームブランキング用スリツト６を通過する時間
がt₁となるのに対し、高い周波数の場合、この時
間幅t₁より短くなつて時間幅t₂となる。

そして、ブランキングの時間が変化するととも
に、波形が乱れることにより、荷電粒子ビーム１
ａが、ビームブランキング用スリツト６を通過し
なくなつてしまうという問題点もある。

そこで、偏向制御信号に、第５図ｃに示すよう
に、負の直流バイアス電圧を加え、荷電粒子ビー
ム１ａがビームブランキング用スリツト６を通過
する時間を長くして、時間幅t₃（t₂＜t₃≦t₁）とす
る手段も考えられるが、数百ＭHzから数ＧHzの高
周波でバイアス電圧を加えるようにすると、この
バイアス制御用回路が複雑になつてしまうという
問題点がある。

本考案は、これらの問題点を解決しようとする
もので、複雑な回路を用いることなく、荷電粒子
ビームを高速にブランキングすることのできる、
高速ブランキング装置を提供することを目的とす
る。

このため、本考案の高速ブランキング装置は、
荷電粒子源からの荷電粒子ビームに対し垂直な面
に配置されてこの荷電粒子ビームを偏向する偏向
部と、同偏向部へ供給される偏向用制御信号を生
成する偏向制御回路と、ブランキング時に上記偏
向部で偏向された上記荷電粒子ビームの通過を阻
止するスリツトとをそなえ、高速にブランキング
を行なうべく、上記偏向部が、相互に配置位相が
90゜ずれた電磁偏向部材と静電偏向部材とで構成
されて、上記の電磁偏向部材および静電偏向部材
のうちの一方が主ブランキング部材として構成さ
れるとともに、その他方が副ブランキング部材と
して構成されたことを特徴としている。

以下、図面により本考案の一実施例としての高
速ブランキング装置について説明すると、第６，
７図は高速ブランキング装置の偏向部を示すもの
で、第６図はその立面図、第７図はその平面図で
ある。なお、第６，７図中、第１〜５図と同じ符
号はほぼ同様のものを示す。

第６，７図に示すように、偏向部４には、荷電
粒子ビーム（電子ビーム）１ａと垂直な同一面上
で、主ブランキング部材としての静電偏向部材１
２と配置位相が90゜ずれた副ブランキング部材と
しての電磁偏向部材１３が配設されている。

荷電粒子ビーム１ａは、そのビームの進行方向
と直角で電界と平行な方向、および磁界と直角な
方向に力を受けるので、偏向部４に入射した荷電
粒子ビーム１ａには、静電偏向部材１２を構成す
る静電偏向板１２ａ，１２ｂによる電界からの力
と、電磁偏向部材１３を構成する電磁偏向コイル
１３ａ，１３ｂによる磁界からの力とが、同一の
方向、また反対の方向に働らくことになる。

したがつて、電磁偏向コイル１３ａ，１３ｂに
直流の電流を流しておけば、電磁偏向により荷電
粒子ビーム１ａは絶えず一定の力を加えられるこ
とになる。この電磁偏向による力と、静電偏向に
よる力とが加わつて、等価的に静電偏向のための
偏向制御信号に直流バイアス電圧をかけているの
と同じ効果が生まれる。

このため、静電偏向部材１２に直流バイアス電
圧をかける複雑な回路が不要となり、電磁偏向部
材１３およびこの部材１３に直流を流す簡素な回
路のみで、高速のブランキングが正確に行なえる
ことになる。

さらに、電磁偏向部材１３に流す電流を変える
ことで、ブランキング毎の照射時間や照射位置を
調整することが容易にできる。

なお、偏向部４と同様の構成の偏向部を、配置
位相置を例えば90゜ずらしてもう１組設置して、
２次元的にブランキングを行なつてもよく、この
場合は一方の組を立上りに用いて、その他方の組
を立下りに用いるようにして、より正確且つ高速
なブランキングを行なうことができる。

さらに、主ブランキング部材を電磁偏向部材で
構成し、副ブランキング部材を静電偏向部材で構
成してもよい。この副ブランキング部材に供給さ
れる偏向制御信号は一定バイアスによるもののほ
か、主ブランキング部材に同期した方形波を用い
てもよい。

以上詳述したように、本考案の高速ブランキン
グ装置によれば、偏向部に電磁偏向部材と静電偏
向部材とを相互に90゜ずれた配置位相で設けると
いう簡素な構成で、高速のブランキングを行なう
ことができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は、従来のブランキング装置を示す
もので、第１図はその全体構成図、第２図は第１
図の部詳細図、第３図は第１図の部詳細図、
第４図は荷電粒子ビームの偏向を示す説明図、第
５図ａ〜ｃはいずれも偏向制御信号を示すグラフ
であり、第６，７図は本考案の一実施例としての
高速ブランキング装置を示すもので、第６図はそ
の立面図、第７図はその平面図である。 １……電子銃、１ａ，１ｂ，１ｃ……電子ビー
ム、２……電磁レンズ、３……ビーム開き角制限
用スリツト、４……偏向部、５……偏向制御回
路、６……ビームブランキング用スリツト、７…
…コンデンサレンズ、８……対物レンズ、９……
試料、１０……プリアンプ、１１……測定回路、
１２……主ブランキング部材としての静電偏向部
材、１２ａ，１２ｂ……静電偏向板、１３……副
ブランキング部材としての電磁偏向部材、１３
ａ，１３ｂ……電磁偏向コイル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 荷電粒子源からの荷電粒子ビームに対し垂直な
   面に配置されてこの荷電粒子ビームを偏向する偏
   向部と、同偏向部へ供給される偏向用制御信号を
   生成する偏向制御回路と、ブランキング時に上記
   偏向部で偏向された上記荷電粒子ビームの通過を
   阻止するスリツトとをそなえ、高速にブランキン
   グを行なうべく、上記偏向部が、相互に配置位相
   が90゜ずれた電磁偏向部材と静電偏向部材とで構
   成されて、上記の電磁偏向部材および静電偏向部
   材のうちの一方が主ブランキング部材として構成
   されるとともに、その他方が副ブランキング部材
   として構成されたことを特徴とする、高速ブラン
   キング装置。