JPS58169854A - 荷電粒子線装置 - Google Patents
荷電粒子線装置Info
- Publication number
- JPS58169854A JPS58169854A JP57052550A JP5255082A JPS58169854A JP S58169854 A JPS58169854 A JP S58169854A JP 57052550 A JP57052550 A JP 57052550A JP 5255082 A JP5255082 A JP 5255082A JP S58169854 A JPS58169854 A JP S58169854A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- electrode
- lens
- extraction
- accelerating
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- 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
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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
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- 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(、L電子顕微鏡、イオン顕微鏡、電子あるいは
一イAンに上る露光装置、イAンン]入に直′:t、
、i)?1す電粒子線猛冒に関し、狛に電界放出14°
ノの61j電ト″I了源を使用した荷電粒子PQ装置に
関づる。
一イAンに上る露光装置、イAンン]入に直′:t、
、i)?1す電粒子線猛冒に関し、狛に電界放出14°
ノの61j電ト″I了源を使用した荷電粒子PQ装置に
関づる。
電界b’!出型開型荷電粒子源いでは、]ミッータど該
エミッタに対向して配置される引出し電極どの1ハ11
5例えば20KV程度の電1Fを印JJII L、イれ
により−「ミッタから引出された6;1電粒子を、1ミ
ツタとの間に例えば100に程度の電F1−か印加され
るIIII速電極にJ、って加速している1、践(’q
市電“ti′はエミッタ、引出し電極、加速電極間のレ
ンズ11用により−1り[]スオーバ点に収束された後
、他のレンズ手段を介して試料上へ照射される。ど6−
ろて゛、このような電界放出型市電粒子源を1史用l5
1J荷電粒子線装置では、試料あるいは祠利l\照IJ
−1される荷電粒子の量を一定(こ紺持1Jるために拘
゛1“h粉了源から発生し、加速された荷電粒子の=一
部を検出し、該検出信号に応じて引出し電極に印加され
る引出し電圧を制御し、常に該検出部gか一’r(1と
なるように制御している。ところが、該引出]。
エミッタに対向して配置される引出し電極どの1ハ11
5例えば20KV程度の電1Fを印JJII L、イれ
により−「ミッタから引出された6;1電粒子を、1ミ
ツタとの間に例えば100に程度の電F1−か印加され
るIIII速電極にJ、って加速している1、践(’q
市電“ti′はエミッタ、引出し電極、加速電極間のレ
ンズ11用により−1り[]スオーバ点に収束された後
、他のレンズ手段を介して試料上へ照射される。ど6−
ろて゛、このような電界放出型市電粒子源を1史用l5
1J荷電粒子線装置では、試料あるいは祠利l\照IJ
−1される荷電粒子の量を一定(こ紺持1Jるために拘
゛1“h粉了源から発生し、加速された荷電粒子の=一
部を検出し、該検出信号に応じて引出し電極に印加され
る引出し電圧を制御し、常に該検出部gか一’r(1と
なるように制御している。ところが、該引出]。
′;′4inを変化させろと、上記レンズ作用が変イヒ
・Jるため、[記り[lスA−ハ〆ルの位置が大幅に変
化し。
・Jるため、[記り[lスA−ハ〆ルの位置が大幅に変
化し。
Cしよう。このクロ6A−八点の1ψl冒の変化は結果
どして試料あるいは材料上に収束された荷電粒子線の径
の変動をLlじさせることになり、電子顕微鏡にあって
は分解能の低下、露光、加Tあるい131マスクレスイ
オン汀入装置にあっては露光や加工粒数の劣化に−)な
がる。
どして試料あるいは材料上に収束された荷電粒子線の径
の変動をLlじさせることになり、電子顕微鏡にあって
は分解能の低下、露光、加Tあるい131マスクレスイ
オン汀入装置にあっては露光や加工粒数の劣化に−)な
がる。
本発明はト述した点に鑑みてなされたもので、常に試料
あるいは祠刺十の荷電粒子線の径を一定に保へ、8分解
能の像の観察あるいは高粕痘の(4料の露光あるいは如
上を行い得る荷電粒子線装dを提供づることを目的とす
る。
あるいは祠刺十の荷電粒子線の径を一定に保へ、8分解
能の像の観察あるいは高粕痘の(4料の露光あるいは如
上を行い得る荷電粒子線装dを提供づることを目的とす
る。
本発明に基づく荷電粒子線装置はエミッタと、該1ミツ
タ先端近傍に強電界を形成するための引出し電極と、該
強電界により引出された荷電粒子を加速りるための加速
電極と、該引出し電極に引出し電圧を印加ケろkめ、の
引出し電源と、該1111速電神に加速電圧を印加づる
ための加速電源と、該加速された荷電粒子を収束するた
めの1ノンズと、1、曳レンズの電源と、該引出し電U
Fと加速電圧との比を求めるための手段と、該求められ
1.−比1.− ’v5、じた制御(6弓を発生づる手
段とを備え、該Rat 1111 ft、 i;によつ
(該レンズの電源を制御りる」、う(ご構成l〜でいる
。
タ先端近傍に強電界を形成するための引出し電極と、該
強電界により引出された荷電粒子を加速りるための加速
電極と、該引出し電極に引出し電圧を印加ケろkめ、の
引出し電源と、該1111速電神に加速電圧を印加づる
ための加速電源と、該加速された荷電粒子を収束するた
めの1ノンズと、1、曳レンズの電源と、該引出し電U
Fと加速電圧との比を求めるための手段と、該求められ
1.−比1.− ’v5、じた制御(6弓を発生づる手
段とを備え、該Rat 1111 ft、 i;によつ
(該レンズの電源を制御りる」、う(ご構成l〜でいる
。
以−ト本発明の一実施例を添付図面に基づき訂述りる。
第1図は本発明に基づくイオンビーム装置を示(、てお
り、1は内部に例えば、カリウムの如き液1へ金属を一
貯jiliLjるリザーバである。2(、を該IJす゛
−ハ1内部を口通し、リザーバ先端の間「1を通)(0
己Hされ(いるエミッタ部+Aであり、該[ミ・ツク部
材2の先端は鋭くされている。該リリ゛−ハ1 klフ
ィラメン!−3,4によつ(゛克持され、7)11熱電
流を該フィラメントに流すことによ−)で該リザーバ。
り、1は内部に例えば、カリウムの如き液1へ金属を一
貯jiliLjるリザーバである。2(、を該IJす゛
−ハ1内部を口通し、リザーバ先端の間「1を通)(0
己Hされ(いるエミッタ部+Aであり、該[ミ・ツク部
材2の先端は鋭くされている。該リリ゛−ハ1 klフ
ィラメン!−3,4によつ(゛克持され、7)11熱電
流を該フィラメントに流すことによ−)で該リザーバ。
内部の液状金属、Tミッタ部祠は加熱される」、う(二
構成されている。5は該エミッタ部祠2と対向配置され
Iこ引出し電極であり、6(ま接地されたII+1速電
極て−ある。該エミッタ部材2と加速電極6との間には
加速電源7によって例えば、10t”)KV稈麿の加速
電圧が印加され、又該エミッタ部+A 2と引出し電極
5との間には引出し電源8(こよっC2(’)KV程瓜
の引出し電1fが印加されでいる。該引出(、電極5に
よっ(引出され、加速電極6にJ。
構成されている。5は該エミッタ部祠2と対向配置され
Iこ引出し電極であり、6(ま接地されたII+1速電
極て−ある。該エミッタ部材2と加速電極6との間には
加速電源7によって例えば、10t”)KV稈麿の加速
電圧が印加され、又該エミッタ部+A 2と引出し電極
5との間には引出し電源8(こよっC2(’)KV程瓜
の引出し電1fが印加されでいる。該引出(、電極5に
よっ(引出され、加速電極6にJ。
って加速されたイオンビームの一部はイオン検出器9に
よっC検出される。該検出信号は増幅器10によって増
幅された後、差動増幅器11に供給され、基準電′に!
12の出力電圧と比較され、そのに1ハ舅が発生される
1、該差動増幅器1 ’I +JよっτV7られた差N
、: S31よ引出し電源8に供給され、引出し電源8
から引出し電極5に印加される電V1を制御l(Jる。
よっC検出される。該検出信号は増幅器10によって増
幅された後、差動増幅器11に供給され、基準電′に!
12の出力電圧と比較され、そのに1ハ舅が発生される
1、該差動増幅器1 ’I +JよっτV7られた差N
、: S31よ引出し電源8に供給され、引出し電源8
から引出し電極5に印加される電V1を制御l(Jる。
該加速されたイオンビームはアインッ■ル型の収束レン
ズ13及び対物レンズi /I IJ J、−)で手A
料15Vに細く収束される。16及び17は人々収束レ
ンズ13及び対物レンズ14の電源(゛ある。
ズ13及び対物レンズi /I IJ J、−)で手A
料15Vに細く収束される。16及び17は人々収束レ
ンズ13及び対物レンズ14の電源(゛ある。
該Filltillから発生される加速電圧(こ比例し
た4’i 7E V aと該引出し電源8から発生され
る引出1、電Hに比例したイt;舅Veとは演綽回路1
8に供給される。該演()四路18においては、Va、
−′〜l゛(!が演綽され、ぞの結果は△−り変換器1
9【こよ−)てA−D変換され、記憶装置20に11し
給される。
た4’i 7E V aと該引出し電源8から発生され
る引出1、電Hに比例したイt;舅Veとは演綽回路1
8に供給される。該演()四路18においては、Va、
−′〜l゛(!が演綽され、ぞの結果は△−り変換器1
9【こよ−)てA−D変換され、記憶装置20に11し
給される。
該記憶装置20には入力信号の各llI!1(こ応した
出力信号が記憶されており、該へ−F)変換器19 h
”+供給される信号に応じた出力信号がD−へ変換器2
1に供給される。該D−A変換器211J J、・)C
D−A変換された信号は収束レンズ電源161.−、1
1!。
出力信号が記憶されており、該へ−F)変換器19 h
”+供給される信号に応じた出力信号がD−へ変換器2
1に供給される。該D−A変換器211J J、・)C
D−A変換された信号は収束レンズ電源161.−、1
1!。
給され、該電源16から収束レンズ13+(l供給され
る電圧を制御する。
る電圧を制御する。
ト述した如き構成におい【、リザーバ1内のン1シ状金
属は先端開口を通って1−ミッタ部+A2の先端部(、
:まC゛引出れ、該先端部近傍に形成されIJ強電界に
よって電界蒸発し、更にイオン化される該イオン化され
た金属はり]1速電極6に1J、−)(till iJ
!されるが、該イオンビームは引出し電極5と加速電極
6のレンズ作用によ−)て図中P5ζ、j’r f、
j収束する。践加速されたイオンビームの一部は−(A
ン検出器9によって検出されCおり、該検出(1’l
翼11憎幅された後に差動増幅器11においC可変電源
12からの基準電FEと比較される。。ここ(゛、II
II i*されたでオンビーム早に変動が生じると、K
勅増幅器11からメク信号か発住する。該差信号(ユ引
出し゛電源8に供給され、該差信舅がOとイCる」−う
(こ、す%わち、イオンビーム量が常に一定どなるよう
に引出し電極5に印加される引出し電L「は制御される
。ところ“(、<Aンビーム♀を一定に制御l?lる(
二とに伴なって、該引出し電圧が変動でるが、この電圧
の変動は引出し電極5と加速電極6によるレンズ系の収
束条1′1が変ることを意味し、l’、 nQ/)[1
ス4−ハi< p 1.L引出し電圧の変動に応じてイ
Aン光学軸上を[−下(、二移動する。該り1]スオ一
ハ点Pの移動に」、す、(−Aン光学上の実質的なイオ
ン源の位置も移動りることになる。第2図は加速電圧と
引出し電Ffどの比va/′Veと−rイオン学1の実
質的イiイオン源の位置Sとの関係の一例を示している
。このイ装置Sが変化すると、収束レンズと対物レンズ
14(こよつ【収束されたイオンビームの材料15Fの
径は変化する。
属は先端開口を通って1−ミッタ部+A2の先端部(、
:まC゛引出れ、該先端部近傍に形成されIJ強電界に
よって電界蒸発し、更にイオン化される該イオン化され
た金属はり]1速電極6に1J、−)(till iJ
!されるが、該イオンビームは引出し電極5と加速電極
6のレンズ作用によ−)て図中P5ζ、j’r f、
j収束する。践加速されたイオンビームの一部は−(A
ン検出器9によって検出されCおり、該検出(1’l
翼11憎幅された後に差動増幅器11においC可変電源
12からの基準電FEと比較される。。ここ(゛、II
II i*されたでオンビーム早に変動が生じると、K
勅増幅器11からメク信号か発住する。該差信号(ユ引
出し゛電源8に供給され、該差信舅がOとイCる」−う
(こ、す%わち、イオンビーム量が常に一定どなるよう
に引出し電極5に印加される引出し電L「は制御される
。ところ“(、<Aンビーム♀を一定に制御l?lる(
二とに伴なって、該引出し電圧が変動でるが、この電圧
の変動は引出し電極5と加速電極6によるレンズ系の収
束条1′1が変ることを意味し、l’、 nQ/)[1
ス4−ハi< p 1.L引出し電圧の変動に応じてイ
Aン光学軸上を[−下(、二移動する。該り1]スオ一
ハ点Pの移動に」、す、(−Aン光学上の実質的なイオ
ン源の位置も移動りることになる。第2図は加速電圧と
引出し電Ffどの比va/′Veと−rイオン学1の実
質的イiイオン源の位置Sとの関係の一例を示している
。このイ装置Sが変化すると、収束レンズと対物レンズ
14(こよつ【収束されたイオンビームの材料15Fの
径は変化する。
さC1本発明にJ3いては、晶速電源7からのJ+II
速電11−に比例した(Ll 号V aと引出し電源8
からの引出し電圧に比例し/、: 18月Veは該演客
)回路18に供給され、該演算回路18にJ5いCva
vcが演算される。該演粋結宋はA−1)変換器1
≦)にJいてA D変換された後に記憶装置20(−
供給される、該記憶装置20においては各ya’yeの
伯、すなわら、各イオン源の荀’?I Sの飴にQ、J
1.れ。
速電11−に比例した(Ll 号V aと引出し電源8
からの引出し電圧に比例し/、: 18月Veは該演客
)回路18に供給され、該演算回路18にJ5いCva
vcが演算される。該演粋結宋はA−1)変換器1
≦)にJいてA D変換された後に記憶装置20(−
供給される、該記憶装置20においては各ya’yeの
伯、すなわら、各イオン源の荀’?I Sの飴にQ、J
1.れ。
した最適な収束レンズ13に印加される電圧4% C,
−:が記憶されており、供給された■a、/■eの(1
1°口J応じた記憶装置からの信号はD−A変換された
後に電源16に供給される。該電源16は供給された信
号に応じた電圧を収束レンズ13に供給しており、その
結果、引出し電圧が変化し、実質的<21′Aン源の位
置Sが変化しても、該イオン源のII“!冒の変1ヒに
応じて収束レンズ13に印加される電1が変えられ適切
にイオンが収束されるため、材料15.Lのイオンビー
ムの径は常に一定となる1゜以上詳述した如く、本発明
においてI:1、試V1あるいは月利上に収束された荷
電粒子線の仔を4を旨に所望の値に維持するl” Z’
kができ、本発明を電工あるいはイオン顕微鏡に適用
1れば、像の分解能が向トし、又、露光あるいは加工装
置に適用4ね(J。
−:が記憶されており、供給された■a、/■eの(1
1°口J応じた記憶装置からの信号はD−A変換された
後に電源16に供給される。該電源16は供給された信
号に応じた電圧を収束レンズ13に供給しており、その
結果、引出し電圧が変化し、実質的<21′Aン源の位
置Sが変化しても、該イオン源のII“!冒の変1ヒに
応じて収束レンズ13に印加される電1が変えられ適切
にイオンが収束されるため、材料15.Lのイオンビー
ムの径は常に一定となる1゜以上詳述した如く、本発明
においてI:1、試V1あるいは月利上に収束された荷
電粒子線の仔を4を旨に所望の値に維持するl” Z’
kができ、本発明を電工あるいはイオン顕微鏡に適用
1れば、像の分解能が向トし、又、露光あるいは加工装
置に適用4ね(J。
その精1良を向上さけることができる。尚、本発明1.
1 l−述した実施例に限定されることなく幾多の変形
が可能(ある。例えば、収束レンズ13に印加される電
Ifを制御りるようにしたが、対物レンズ14を制御し
くも良く、又、両者を共に制mするようにしても良い。
1 l−述した実施例に限定されることなく幾多の変形
が可能(ある。例えば、収束レンズ13に印加される電
Ifを制御りるようにしたが、対物レンズ14を制御し
くも良く、又、両者を共に制mするようにしても良い。
又、収束レンズ、対物レンズとは別個に補助レンズを設
け、該補助レンズに五つ(荷電粒子線の収束状態を制御
することも可能(ある。更(こ、引出し電圧の変化に注
目して本発明を詳述したが、加速型F1の変化によ−)
でも実v!i的なイオン源のft rは変化するため、
本発明を何゛ 電粒子線の一■ネルギーを変化させるた
めに加速型)4を変化さけるようにした荷電粒子1!I
S装置に使用しても有効C・ある。史に又、演算回路に
おいてVa’VelfWしたがVe、/’V aを計粋
する、■=5にし−cb+;aい、。
け、該補助レンズに五つ(荷電粒子線の収束状態を制御
することも可能(ある。更(こ、引出し電圧の変化に注
目して本発明を詳述したが、加速型F1の変化によ−)
でも実v!i的なイオン源のft rは変化するため、
本発明を何゛ 電粒子線の一■ネルギーを変化させるた
めに加速型)4を変化さけるようにした荷電粒子1!I
S装置に使用しても有効C・ある。史に又、演算回路に
おいてVa’VelfWしたがVe、/’V aを計粋
する、■=5にし−cb+;aい、。
第1図は本発明の 実施例であるイオンビーム装置を示
づ図、第2図は加速霜月と引出し電圧の比と実質的なイ
4ン尤学1−のイオン源の位置との関係を示す図である
。 1:リザーバ 2:エミッタ部材 3.4:フィラメント 5:引出し電極 6:加速電極 7:加速電源 ε3:引出し電源 9:イオン検出器 10:増幅器 ]1:差lJ増幅器 コ2:可変電源 13:収束レンズ 14:対物レンズ 15:材料 16:収束レンズ電源 17:対物レンズ電源 18:演算回路 19;Δ−D変換器 20:記憶装置 21 :D−A変換器 特許出願人 し1木゛市了株式会君 代表名 加勢 忠雄
づ図、第2図は加速霜月と引出し電圧の比と実質的なイ
4ン尤学1−のイオン源の位置との関係を示す図である
。 1:リザーバ 2:エミッタ部材 3.4:フィラメント 5:引出し電極 6:加速電極 7:加速電源 ε3:引出し電源 9:イオン検出器 10:増幅器 ]1:差lJ増幅器 コ2:可変電源 13:収束レンズ 14:対物レンズ 15:材料 16:収束レンズ電源 17:対物レンズ電源 18:演算回路 19;Δ−D変換器 20:記憶装置 21 :D−A変換器 特許出願人 し1木゛市了株式会君 代表名 加勢 忠雄
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、土ミッタと、該エミッタ先端近傍に強電界を形成す
るための引出し電極と、該強電界により引出された荷電
粒子を)」1)速するための加速電極と、該引出し電極
に引出し電圧を印加するための引出し電源と、該加速′
1F極に加速電圧を印加づるための1111速電源と、
該加速された荷電粒子を収束するノ、−めのレンズと、
該レンズの電源と、該引出゛し電1)と加速電几との比
を求めるための手段と、該求めjうれた比に応じた制御
信号を発生する手段とを協え、該制OII仏号にj、っ
て該レンズの電源を制御りるように椛威した市電粒子線
装置。 2、該引出し電圧(J該加速された荷電車台子線の艶に
応じ(制御されCいる特許請求の範囲第1項記載の荷電
粒子線装冒。。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57052550A JPS58169854A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 荷電粒子線装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57052550A JPS58169854A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 荷電粒子線装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58169854A true JPS58169854A (ja) | 1983-10-06 |
Family
ID=12917903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57052550A Pending JPS58169854A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 荷電粒子線装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58169854A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS494972A (ja) * | 1972-04-26 | 1974-01-17 |
-
1982
- 1982-03-31 JP JP57052550A patent/JPS58169854A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS494972A (ja) * | 1972-04-26 | 1974-01-17 |
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