JPH0389440A - 線源線状電子ビーム装置 - Google Patents
線源線状電子ビーム装置Info
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- JPH0389440A JPH0389440A JP1226862A JP22686289A JPH0389440A JP H0389440 A JPH0389440 A JP H0389440A JP 1226862 A JP1226862 A JP 1226862A JP 22686289 A JP22686289 A JP 22686289A JP H0389440 A JPH0389440 A JP H0389440A
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 title claims description 35
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000011982 device technology Methods 0.000 description 1
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
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〕
本発明は線源線状電子ビーム装置に関する。
従来、半導体基板等の試料をアニールする際使用される
線源線状電子ビーム装置の概略構璋は、例えば、電子源
の線状カソード、カソードとの電位差によって電子を加
速させるアノード電極、バイアス電圧でビームを調節す
るウェネルト電極、均一なビーム電流密度の線状電子ビ
ームを試料上に集束するレンズ、線状電子ビームを試料
上で走査させる偏向器、そして、試料を移動させるＸＹ
テーブルからなっていた（精機学会エネルギビーム分科
会編：エネルギビーム加工、（リアライズ社、１９８５
）Ｐ、２６８゜斎藤修−：第５回新機能素子技術シンポ
ジウム予稿集（１９８６）Ｐ。
線源線状電子ビーム装置の概略構璋は、例えば、電子源
の線状カソード、カソードとの電位差によって電子を加
速させるアノード電極、バイアス電圧でビームを調節す
るウェネルト電極、均一なビーム電流密度の線状電子ビ
ームを試料上に集束するレンズ、線状電子ビームを試料
上で走査させる偏向器、そして、試料を移動させるＸＹ
テーブルからなっていた（精機学会エネルギビーム分科
会編：エネルギビーム加工、（リアライズ社、１９８５
）Ｐ、２６８゜斎藤修−：第５回新機能素子技術シンポ
ジウム予稿集（１９８６）Ｐ。
１４３）。
しかしながら、線状電子ビームの形成は微妙な調整が必
要で、とくに線状ビームの長手方向の偏向には敏感で、
実験結果ではビームプロファイルがビーム長手方向の偏
向により第６図に示すように変化した。
要で、とくに線状ビームの長手方向の偏向には敏感で、
実験結果ではビームプロファイルがビーム長手方向の偏
向により第６図に示すように変化した。
図に示したように、一般に、右に偏向した場合は右が高
くなり、左に偏向した場合は左が高くなる。電子ビーム
は外部からの電磁界の影響や、カソードあるいは電子銃
の取り付は精度などの問題により線状ビームプロファイ
ルが変化することが多く、その都度カソード取り付けを
やり直したり、フラットなプロファイルのビーム照射位
置に調整したりして、線状ビーム形成に多大の時間を費
やしていた。
くなり、左に偏向した場合は左が高くなる。電子ビーム
は外部からの電磁界の影響や、カソードあるいは電子銃
の取り付は精度などの問題により線状ビームプロファイ
ルが変化することが多く、その都度カソード取り付けを
やり直したり、フラットなプロファイルのビーム照射位
置に調整したりして、線状ビーム形成に多大の時間を費
やしていた。
本発明の目的は、この様な問題を解決し、線状ビームプ
ロファイル調整が短時間でおこなえ、安定した線状電子
ビームを照射できる線源線状電子ビーム装置を提供する
ことにある。
ロファイル調整が短時間でおこなえ、安定した線状電子
ビームを照射できる線源線状電子ビーム装置を提供する
ことにある。
本発明は、
１、レンズ後段に２つの偏向器を設け、該偏向器のうち
の１つは、電子ビームの電子光学系の光軸に垂直なＸＹ
平面のＸ軸Ｙ軸用の２組の電磁偏向コイルあるいは２組
の静電偏向板を持ち、残りの１つはＸ軸用の１組の電磁
偏向コイルあるいは１組の静電偏向板を持ち、前記２つ
の偏向器間距離と、最後段の偏向器と電子ビームの被照
射体である試料間の距離とに差を持たせたことを特徴と
する線源線状電子ビーム装置。
の１つは、電子ビームの電子光学系の光軸に垂直なＸＹ
平面のＸ軸Ｙ軸用の２組の電磁偏向コイルあるいは２組
の静電偏向板を持ち、残りの１つはＸ軸用の１組の電磁
偏向コイルあるいは１組の静電偏向板を持ち、前記２つ
の偏向器間距離と、最後段の偏向器と電子ビームの被照
射体である試料間の距離とに差を持たせたことを特徴と
する線源線状電子ビーム装置。
２．２つの偏向器に電子光学系の光軸を中心に回転する
機構を設けた第１項記載の線源線状電子ビーム装置。
機構を設けた第１項記載の線源線状電子ビーム装置。
３．２つの偏向器のうち、２組の電磁偏向コイルあるい
は２組の静電偏向板を持つ偏向器のうちの１組の電磁偏
向コイルあるいは１組の静電偏向板が独立に電子光学系
の光軸を中心に回転する機構を設けた第２項記載の線源
線状電子ビーム装置。
は２組の静電偏向板を持つ偏向器のうちの１組の電磁偏
向コイルあるいは１組の静電偏向板が独立に電子光学系
の光軸を中心に回転する機構を設けた第２項記載の線源
線状電子ビーム装置。
線状電子ビームプロファイルの測定結果から、ビーム長
辺方向への偏向により、ビームプロファイルは第６図に
示すように、左に偏向した場合（ａ）のように左上りの
プロファイル、中央では（ｂ）のようにフラット、右に
偏向した場合（Ｃ）のように右上りのプロファイルとな
り、その変化はビームの偏向量、すなわち、ビーム偏向
角に依存していることがわかった。フィラメントの取り
付は精度や、外部からの電磁界の影響でビームプロファ
イルが崩れることがあるが、多くの場合、前記ビームの
偏向によるプロファイルの変化を利用することで、すな
わち、ビーム照射位置を調節することでフラットなプロ
ファイルになるようにビーム形状を修正することができ
る。
辺方向への偏向により、ビームプロファイルは第６図に
示すように、左に偏向した場合（ａ）のように左上りの
プロファイル、中央では（ｂ）のようにフラット、右に
偏向した場合（Ｃ）のように右上りのプロファイルとな
り、その変化はビームの偏向量、すなわち、ビーム偏向
角に依存していることがわかった。フィラメントの取り
付は精度や、外部からの電磁界の影響でビームプロファ
イルが崩れることがあるが、多くの場合、前記ビームの
偏向によるプロファイルの変化を利用することで、すな
わち、ビーム照射位置を調節することでフラットなプロ
ファイルになるようにビーム形状を修正することができ
る。
本発明による線状電子ビーム装置では偏向器を２段設け
ているため、例えば、第４図に示すように、線状ビーム
を長辺方向に偏向できるように２段の偏向器の向きを合
わせると（図中ではｙ方向）、線状ビームの長辺方向に
２回偏向できる。
ているため、例えば、第４図に示すように、線状ビーム
を長辺方向に偏向できるように２段の偏向器の向きを合
わせると（図中ではｙ方向）、線状ビームの長辺方向に
２回偏向できる。
図中のコイル上の矢印はコイル電流の方向を表している
が、これは逆方向でもよい。
が、これは逆方向でもよい。
第５図に示すように、２回目の偏向方向を１回目と逆方
向にするとビーム照射位置を常に中心に合わせることが
可能になる。また、本発明では２つの偏向器Ｉ、■の間
の距離１１と、２段目の偏向器■から試料面までの距離
（２とに差を持たせているため、ビームを中心に照射す
る場合、１回目の偏向角と２回目の偏向角に差ができ、
この差分がビームプロファイルの変化に寄与することに
なり、ビーム照射位置を一定に保ったまま線状ビームの
プロファイルの修正を行なうことができることになる。
向にするとビーム照射位置を常に中心に合わせることが
可能になる。また、本発明では２つの偏向器Ｉ、■の間
の距離１１と、２段目の偏向器■から試料面までの距離
（２とに差を持たせているため、ビームを中心に照射す
る場合、１回目の偏向角と２回目の偏向角に差ができ、
この差分がビームプロファイルの変化に寄与することに
なり、ビーム照射位置を一定に保ったまま線状ビームの
プロファイルの修正を行なうことができることになる。
すなわち、第５図にみるように、距離１１く距離１２の
場合、偏向距離を等しくすると偏向罷工の偏向角の方が
偏向器■の偏向角より大きくなるため、偏向罷工でのプ
ロファイルの変形量の方が大きい。したがって、初期の
ビームプロファイルが（ア〉のように左上がりであれば
、偏向器Ｉで右に偏向しくイ）のように右上がりのプロ
ファイルにし、その後偏向器Ｈにより再度左に偏向すれ
ばプロファイルをフラットにすることが可能となる。ま
た、線状ビームの短辺方向の偏向に関しては、プロファ
イルの変形が少なく実用上問題とはならない。
場合、偏向距離を等しくすると偏向罷工の偏向角の方が
偏向器■の偏向角より大きくなるため、偏向罷工でのプ
ロファイルの変形量の方が大きい。したがって、初期の
ビームプロファイルが（ア〉のように左上がりであれば
、偏向器Ｉで右に偏向しくイ）のように右上がりのプロ
ファイルにし、その後偏向器Ｈにより再度左に偏向すれ
ばプロファイルをフラットにすることが可能となる。ま
た、線状ビームの短辺方向の偏向に関しては、プロファ
イルの変形が少なく実用上問題とはならない。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図は本発明の請求項１の一実施例の線源線状電子ビ
ーム装置の概略構成図である。
ーム装置の概略構成図である。
第１図に示すように、線状カソード１から出射された線
状電子ビーム８は線状カソード１とアノード３との電位
差によって加速される。ビーム電流はウェネルト電極２
にかかるバイアス電圧によって調節される。レンズ４に
入射したビームはレンズの磁界あるいは電界によって試
料７上に長手方向のビーム電流密度の最大が均一な線状
ビームとして集束する。試料７上のビームは偏向器によ
って走査され試料７上の必要範囲をアニールする。また
試料７はＸＹテーブル９によって任意の位置に移動でき
る。偏向器は偏向器Ｉ、偏向器■の２段で構成されてお
り、その概念は、第４図に示すようになる。すなわち、
２組の偏向コイル（静電偏向板でも同様の効果があるが
、図示せず）を持つ偏向器Ｉ５と１組の偏向コイルを持
つ偏向器■６を同軸上に配置し、偏向器Ｉ５．［６の向
きを線状電子ビームの長辺方向く図中ではＸ方向〉に偏
向できるように合わせる（図では磁界で偏向するためｙ
方向に偏向コイルを合わせている〉、偏向器Ｉ５と偏向
器■６の位置は入れ換えても同様に線状ビーム長辺方向
のプロファイルの修正が可能である。線状電子ビーム８
は短辺方向（図中ｙ方向）に走査することによって試料
７をアニールできる。短辺方向の走査は偏向器■５の偏
向コイル２，１３で行なう。
状電子ビーム８は線状カソード１とアノード３との電位
差によって加速される。ビーム電流はウェネルト電極２
にかかるバイアス電圧によって調節される。レンズ４に
入射したビームはレンズの磁界あるいは電界によって試
料７上に長手方向のビーム電流密度の最大が均一な線状
ビームとして集束する。試料７上のビームは偏向器によ
って走査され試料７上の必要範囲をアニールする。また
試料７はＸＹテーブル９によって任意の位置に移動でき
る。偏向器は偏向器Ｉ、偏向器■の２段で構成されてお
り、その概念は、第４図に示すようになる。すなわち、
２組の偏向コイル（静電偏向板でも同様の効果があるが
、図示せず）を持つ偏向器Ｉ５と１組の偏向コイルを持
つ偏向器■６を同軸上に配置し、偏向器Ｉ５．［６の向
きを線状電子ビームの長辺方向く図中ではＸ方向〉に偏
向できるように合わせる（図では磁界で偏向するためｙ
方向に偏向コイルを合わせている〉、偏向器Ｉ５と偏向
器■６の位置は入れ換えても同様に線状ビーム長辺方向
のプロファイルの修正が可能である。線状電子ビーム８
は短辺方向（図中ｙ方向）に走査することによって試料
７をアニールできる。短辺方向の走査は偏向器■５の偏
向コイル２，１３で行なう。
第２図は本発明の請求項２の一実施例の線源線状電子ビ
ーム装置の概略構成図である。
ーム装置の概略構成図である。
第２図で示した装置は第１図で示した装置に偏向罷工５
と偏向器■６の回転機構をつけたものである。偏向罷工
５と偏向器■６は独立に回転するようにしてもよい。こ
の機構の追加により、偏向器の向きを線状ビームに対し
て微少に調整できる。
と偏向器■６の回転機構をつけたものである。偏向罷工
５と偏向器■６は独立に回転するようにしてもよい。こ
の機構の追加により、偏向器の向きを線状ビームに対し
て微少に調整できる。
第３図は本発明の請求項３の一実施例の線源線状電子ビ
ーム装置の概略構成図である。
ーム装置の概略構成図である。
第３図で示した装置は第２図で示した装置に線状ビーム
の短辺方向に走査する偏向コイル２゜１３の回転機構を
つけたものである。短辺方向の走査方向を回転すること
により、線状ビームの走査方向をビーム長辺に対して任
意の角度で行なうことができる。
の短辺方向に走査する偏向コイル２゜１３の回転機構を
つけたものである。短辺方向の走査方向を回転すること
により、線状ビームの走査方向をビーム長辺に対して任
意の角度で行なうことができる。
〔発明の効果〕
以上述べたとおり、本発明の実施例の装置によれば、線
状ビームのプロファイルの突出した部分を、照射位置の
変更や、カソード取り付は位置の修正無しで、短時間で
、均一な電流密度に修正することができる。
状ビームのプロファイルの突出した部分を、照射位置の
変更や、カソード取り付は位置の修正無しで、短時間で
、均一な電流密度に修正することができる。
第１図は本発明の請求項１の一実施例の線源線状電子ビ
ーム装置の概略構成図、第２図は本発明の請求項２の一
実施例の線源線状電子ビーム装置の概略構成図、第３図
は本発明の請求項３の一実施例の線源線状電子ビーム装
置の概略構成図、第４図は２個の偏向コイルと線状ビー
ムの位置関係を表した原理図、第５図は本発明の実施例
の線源線状電子ビーム装置の線状ビームプロファイルの
修正方法の概念図、第６図は線状ビームの偏向によるビ
ームプロファイルの変化の概念図を示したものである。 １・・・線状カソード、２・・・ウェネルト電極、３・
・・アノード、４・・・レンズ、５・・・偏向器Ｉ、６
・・・（ｌｉ向器■、７・・・試料、８・・・線状電子
ビーム、９・・・ｘｙテーブル、１０・・・偏向器回転
機構、１１・・・ｙ方向偏向コイル回転機構、１２・・
・偏向コイル１．１３・・・偏向コイル２．１４・・・
偏向コイル３．１５・・・線状電子ビーム。
ーム装置の概略構成図、第２図は本発明の請求項２の一
実施例の線源線状電子ビーム装置の概略構成図、第３図
は本発明の請求項３の一実施例の線源線状電子ビーム装
置の概略構成図、第４図は２個の偏向コイルと線状ビー
ムの位置関係を表した原理図、第５図は本発明の実施例
の線源線状電子ビーム装置の線状ビームプロファイルの
修正方法の概念図、第６図は線状ビームの偏向によるビ
ームプロファイルの変化の概念図を示したものである。 １・・・線状カソード、２・・・ウェネルト電極、３・
・・アノード、４・・・レンズ、５・・・偏向器Ｉ、６
・・・（ｌｉ向器■、７・・・試料、８・・・線状電子
ビーム、９・・・ｘｙテーブル、１０・・・偏向器回転
機構、１１・・・ｙ方向偏向コイル回転機構、１２・・
・偏向コイル１．１３・・・偏向コイル２．１４・・・
偏向コイル３．１５・・・線状電子ビーム。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、レンズ後段に２つの偏向器を設け、該偏向器のうち
の１つは、電子ビームの電子光学系の光軸に垂直なＸＹ
平面のＸ軸Ｙ軸用の２組の電磁偏向コイルあるいは２組
の静電偏向板を持ち、残りの１つはＸ軸用の１組の電磁
偏向コイルあるいは１組の静電偏向板を持ち、前記２つ
の偏向器間距離と、最後段の偏向器と電子ビームの被照
射体である試料間の距離とに差を持たせた構造を特徴と
する線源線状電子ビーム装置。 ２、請求項１記載の線源線状電子ビーム装置の２つの偏
向器に電子光学系の光軸を中心に回転する機構を設けた
ことを特徴とする線源線状電子ビーム装置。 ３、請求項２記載の線源線状電子ビーム装置の２つの偏
向器のうち、２組の電磁偏向コイルあるいは２組の静電
偏向板を持つ偏向器のうちの１組の電磁偏向コイルある
いは１組の静電偏向板が独立に電子光学系の光軸を中心
に回転する機構を設けたことを特徴とする線源線状電子
ビーム装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1226862A JPH0389440A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 線源線状電子ビーム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1226862A JPH0389440A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 線源線状電子ビーム装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0389440A true JPH0389440A (ja) | 1991-04-15 |
Family
ID=16851737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1226862A Pending JPH0389440A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 線源線状電子ビーム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0389440A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001031679A1 (en) * | 1999-10-22 | 2001-05-03 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Wide parameter range ion beam scanners |
| CN111673259A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-09-18 | 广东省焊接技术研究所（广东省中乌研究院） | 分体式电子束偏转线圈及电子束设备 |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP1226862A patent/JPH0389440A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001031679A1 (en) * | 1999-10-22 | 2001-05-03 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Wide parameter range ion beam scanners |
| US6521895B1 (en) | 1999-10-22 | 2003-02-18 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Wide dynamic range ion beam scanners |
| KR100716092B1 (ko) * | 1999-10-22 | 2007-05-09 | 베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크. | 광범위 파라미터 이온 빔 스캐너 |
| CN111673259A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-09-18 | 广东省焊接技术研究所（广东省中乌研究院） | 分体式电子束偏转线圈及电子束设备 |
| CN111673259B (zh) * | 2020-07-13 | 2023-10-31 | 广东省焊接技术研究所（广东省中乌研究院） | 分体式电子束偏转线圈及电子束设备 |
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