JP2000223053A - 静電レンズ - Google Patents
静電レンズInfo
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- JP2000223053A JP2000223053A JP11023696A JP2369699A JP2000223053A JP 2000223053 A JP2000223053 A JP 2000223053A JP 11023696 A JP11023696 A JP 11023696A JP 2369699 A JP2369699 A JP 2369699A JP 2000223053 A JP2000223053 A JP 2000223053A
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- voltage
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で収差の小さな静電レンズを実現する。
【解決手段】 電子ビームの光軸に沿って第１電極、第
２電極２、第３電極３が配置されている。第２電極２に
は電圧導入端子８が接触されており、第３電極３の側壁
の３箇所には、絶縁材１７、１８、１９を介してダミー
端子２０、２１、２２が設けられている。ダミー端子２
０、２１、２２はそれぞれ電圧導入端子８とほぼ同一形
状とされており、電圧導入端子８とダミー端子２１とは
光軸を挟んで対称の位置に配置され、ダミー端子２０と
２２とは、光軸を挟んで対称の位置に配置されている。
このため、電圧導入端子８の近傍で生じる電界と同じ電
界をダミー端子２０、２１、２２の近傍でも作ることが
できる。その結果、静電レンズの電界としては、回転対
称（４回対称）な電界を維持でき、レンズの収差を小さ
くし、電子ビームの軸ずれを著しく小さくすることがで
きる。
２電極２、第３電極３が配置されている。第２電極２に
は電圧導入端子８が接触されており、第３電極３の側壁
の３箇所には、絶縁材１７、１８、１９を介してダミー
端子２０、２１、２２が設けられている。ダミー端子２
０、２１、２２はそれぞれ電圧導入端子８とほぼ同一形
状とされており、電圧導入端子８とダミー端子２１とは
光軸を挟んで対称の位置に配置され、ダミー端子２０と
２２とは、光軸を挟んで対称の位置に配置されている。
このため、電圧導入端子８の近傍で生じる電界と同じ電
界をダミー端子２０、２１、２２の近傍でも作ることが
できる。その結果、静電レンズの電界としては、回転対
称（４回対称）な電界を維持でき、レンズの収差を小さ
くし、電子ビームの軸ずれを著しく小さくすることがで
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビームやイオ
ンビームを収束するための、複数の円板状の電極から成
る静電レンズに関する。
ンビームを収束するための、複数の円板状の電極から成
る静電レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】走査電子顕微鏡やイオンビーム装置等で
は、電子ビームやイオンビームを集束するために静電レ
ンズが使用されている。このような静電レンズの構造を
図１、図２に示す。図１は、３枚電極の静電レンズ（ア
インツェルレンズ）の断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面
図である。
は、電子ビームやイオンビームを集束するために静電レ
ンズが使用されている。このような静電レンズの構造を
図１、図２に示す。図１は、３枚電極の静電レンズ（ア
インツェルレンズ）の断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面
図である。
【０００３】図において、電子ビームＥＢの光軸Ｏに沿
って第１電極１、第２電極２、第３電極３が配置されて
いる。各電極１，２，３は円板状に形成されており、そ
れぞれの中心部分には電子ビームの通過開口４，５，６
が穿たれている。なお、第２電極２は絶縁性の支持体７
によって第３電極３の側壁に支持されている。
って第１電極１、第２電極２、第３電極３が配置されて
いる。各電極１，２，３は円板状に形成されており、そ
れぞれの中心部分には電子ビームの通過開口４，５，６
が穿たれている。なお、第２電極２は絶縁性の支持体７
によって第３電極３の側壁に支持されている。
【０００４】第１電極１と第３電極３とは電気的に接続
されており、接地電位とされている。また、第２電極２
は、第１電極１と第３電極３と絶縁されており、第２電
極２の周辺部の所定箇所で電圧導入端子８が接触されて
いる。電圧導入端子８は電源９に接続されており、この
結果、第２電極２には電源９から所望の電圧が印加され
ることになる。
されており、接地電位とされている。また、第２電極２
は、第１電極１と第３電極３と絶縁されており、第２電
極２の周辺部の所定箇所で電圧導入端子８が接触されて
いる。電圧導入端子８は電源９に接続されており、この
結果、第２電極２には電源９から所望の電圧が印加され
ることになる。
【０００５】このような構成において、電源９から電圧
導入端子８を介して第２電極２に所定の電圧を印加する
と、図１において等電位線１０で示すように電界が発生
する。この状態で、図示していない電子源から放出され
た一次電子ビームＥＢは、この電界により集束作用を受
ける。図１の静電レンズの強度は、第２電極２に印加す
る電圧を変えることにより調整することができる。
導入端子８を介して第２電極２に所定の電圧を印加する
と、図１において等電位線１０で示すように電界が発生
する。この状態で、図示していない電子源から放出され
た一次電子ビームＥＢは、この電界により集束作用を受
ける。図１の静電レンズの強度は、第２電極２に印加す
る電圧を変えることにより調整することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記したように、図
１、図２に示した静電レンズにおいて、第２電極２に電
圧を印加することにより電界が発生し、電子ビームは集
束作用を受ける。この際、静電レンズの収差を小さく
し、電子ビームの軸ずれを生じさせないためには、静電
レンズを構成する各電極が回転対称であって、発生する
電界も対称である必要がある。
１、図２に示した静電レンズにおいて、第２電極２に電
圧を印加することにより電界が発生し、電子ビームは集
束作用を受ける。この際、静電レンズの収差を小さく
し、電子ビームの軸ずれを生じさせないためには、静電
レンズを構成する各電極が回転対称であって、発生する
電界も対称である必要がある。
【０００７】しかしながら、高真空領域に配置される静
電レンズに高真空外に設置されている電源９から電圧を
印加するためには、電圧導入端子８を静電レンズを構成
する第２電極２に接触させなければならない。この電圧
導入端子８を静電レンズの第２電極２に接触させると、
各電極が回転対称であっても、発生する電界の対称性が
くずれてしまい、収差の増加および電子ビームの軸ずれ
が大きくなる問題点があった。
電レンズに高真空外に設置されている電源９から電圧を
印加するためには、電圧導入端子８を静電レンズを構成
する第２電極２に接触させなければならない。この電圧
導入端子８を静電レンズの第２電極２に接触させると、
各電極が回転対称であっても、発生する電界の対称性が
くずれてしまい、収差の増加および電子ビームの軸ずれ
が大きくなる問題点があった。
【０００８】この問題を回避するための構造として、図
３に示す構造が用いられている。図３は静電レンズの断
面を示しており、図１と同一ないしは類似の構成要素に
は同一番号が付されている。図３において、電子ビーム
ＥＢの光軸Ｏに沿って第１電極１１、第２電極１２、第
３電極１３が配置されている。各電極１１，１２，１３
は円板状に形成されており、それぞれの中心部分には電
子ビームの通過開口１４，１５，１６が穿たれている。
なお、第２電極１２は絶縁性の支持体７によって第３電
極１３の側壁に支持されている。
３に示す構造が用いられている。図３は静電レンズの断
面を示しており、図１と同一ないしは類似の構成要素に
は同一番号が付されている。図３において、電子ビーム
ＥＢの光軸Ｏに沿って第１電極１１、第２電極１２、第
３電極１３が配置されている。各電極１１，１２，１３
は円板状に形成されており、それぞれの中心部分には電
子ビームの通過開口１４，１５，１６が穿たれている。
なお、第２電極１２は絶縁性の支持体７によって第３電
極１３の側壁に支持されている。
【０００９】第１電極１１と第３電極１３とは電気的に
接続されており、接地電位とされている。また、第２電
極１２は、第１電極１１と第３電極１３と絶縁されてお
り、第２電極１２の周辺部の所定箇所で電圧導入端子８
が接触されている。電圧導入端子８は電源９に接続され
ており、この結果、第２電極１２には電源９から所望の
電圧が印加されることになる。
接続されており、接地電位とされている。また、第２電
極１２は、第１電極１１と第３電極１３と絶縁されてお
り、第２電極１２の周辺部の所定箇所で電圧導入端子８
が接触されている。電圧導入端子８は電源９に接続され
ており、この結果、第２電極１２には電源９から所望の
電圧が印加されることになる。
【００１０】このような構成において、電源９から電圧
導入端子８を介して第２電極１２に所定の電圧を印加す
ると、図において等電位線１０で示すように電界が発生
する。この状態で、図示していない電子源から放出され
た一次電子ビームＥＢは、この電界により集束作用を受
ける。図３の静電レンズの強度は、第２電極１２に印加
する電圧を変えることにより調整することができる。
導入端子８を介して第２電極１２に所定の電圧を印加す
ると、図において等電位線１０で示すように電界が発生
する。この状態で、図示していない電子源から放出され
た一次電子ビームＥＢは、この電界により集束作用を受
ける。図３の静電レンズの強度は、第２電極１２に印加
する電圧を変えることにより調整することができる。
【００１１】この図３の静電レンズでは、図１のレンズ
と比較し、第２電極１２の半径をギャップ長に比べて大
きく取り、かつ、端部の厚さを増して非対称電界をシー
ルドするようにしている。しかしながら、図３に示した
静電レンズは、レンズの直径、厚みが増大し、大型で複
雑な構造となる。
と比較し、第２電極１２の半径をギャップ長に比べて大
きく取り、かつ、端部の厚さを増して非対称電界をシー
ルドするようにしている。しかしながら、図３に示した
静電レンズは、レンズの直径、厚みが増大し、大型で複
雑な構造となる。
【００１２】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、小型で収差の小さな静電レンズを
実現するにある。
もので、その目的は、小型で収差の小さな静電レンズを
実現するにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】第１の発明に基づく静電
レンズは、荷電粒子ビームの通路に沿って配置され、そ
れぞれの中心部分に荷電粒子ビームの通過開口を有した
複数の円板状の電極と、複数の円板状の電極の特定の電
極に接触し電圧を印加するための電圧導入端子とを有し
た静電レンズにおいて、特定の電極に電圧導入端子とほ
ぼ同形状のダミー端子を接触させ、電圧導入端子とダミ
ー端子とを光軸に関してほぼ対称に配置したことを特徴
としている。
レンズは、荷電粒子ビームの通路に沿って配置され、そ
れぞれの中心部分に荷電粒子ビームの通過開口を有した
複数の円板状の電極と、複数の円板状の電極の特定の電
極に接触し電圧を印加するための電圧導入端子とを有し
た静電レンズにおいて、特定の電極に電圧導入端子とほ
ぼ同形状のダミー端子を接触させ、電圧導入端子とダミ
ー端子とを光軸に関してほぼ対称に配置したことを特徴
としている。
【００１４】第１の発明では、複数の円板状の電極より
成る静電レンズにおいて、複数の円板状の電極の特定の
電極に接触し電圧を印加するための電圧導入端子と、特
定の電極に電圧導入端子とほぼ同形状のダミー端子を接
触させ、電圧導入端子とダミー端子とをほぼ対称に配置
し、静電レンズが発生する電界をより回転対称に近付
け、レンズの収差を小さくする。
成る静電レンズにおいて、複数の円板状の電極の特定の
電極に接触し電圧を印加するための電圧導入端子と、特
定の電極に電圧導入端子とほぼ同形状のダミー端子を接
触させ、電圧導入端子とダミー端子とをほぼ対称に配置
し、静電レンズが発生する電界をより回転対称に近付
け、レンズの収差を小さくする。
【００１５】第２の発明に基づく静電レンズは、請求項
１の発明において、光軸に直交する方向に電圧導入端子
とダミー端子とを配置した。
１の発明において、光軸に直交する方向に電圧導入端子
とダミー端子とを配置した。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図４は本発明に基づく静電
レンズの一例を示す断面図であり、図５はそのＡ−Ａ断
面図である。この図４、図５において、図１の従来装置
と同一ないしは類似部分には同一番号が付されている。
施の形態を詳細に説明する。図４は本発明に基づく静電
レンズの一例を示す断面図であり、図５はそのＡ−Ａ断
面図である。この図４、図５において、図１の従来装置
と同一ないしは類似部分には同一番号が付されている。
【００１７】図４，図５において、電子ビームＥＢの光
軸Ｏに沿って第１電極１、第２電極２、第３電極３が配
置されている。各電極１，２，３は円板状に形成されて
おり、それぞれの中心部分には電子ビームの通過開口
４，５，６が穿たれている。なお、第２電極２は絶縁性
の支持体７によって第３電極３に支持されている。
軸Ｏに沿って第１電極１、第２電極２、第３電極３が配
置されている。各電極１，２，３は円板状に形成されて
おり、それぞれの中心部分には電子ビームの通過開口
４，５，６が穿たれている。なお、第２電極２は絶縁性
の支持体７によって第３電極３に支持されている。
【００１８】第１電極１と第３電極３とは電気的に接続
されており、接地電位とされている。また、第２電極２
は、第１電極１と第３電極３と絶縁されており、第２電
極２の周辺部の所定箇所で電圧導入端子８が接触されて
いる。電圧導入端子８は電源９に接続されており、この
結果、第２電極２には電源９から所望の電圧が印加され
ることになる。
されており、接地電位とされている。また、第２電極２
は、第１電極１と第３電極３と絶縁されており、第２電
極２の周辺部の所定箇所で電圧導入端子８が接触されて
いる。電圧導入端子８は電源９に接続されており、この
結果、第２電極２には電源９から所望の電圧が印加され
ることになる。
【００１９】第３電極３の側壁の３箇所には、絶縁材１
７、１８、１９を介してダミー端子２０、２１、２２が
設けられている。ダミー端子２０、２１、２２はそれぞ
れ電圧導入端子８とほぼ同一形状とされており、電圧導
入端子８とダミー端子２１とは光軸を挟んで対称の位置
に配置され、ダミー端子２０と２２とは、光軸を挟んで
対称の位置に配置されている。すなわち、４種の端子は
各々直交するように配置されている。
７、１８、１９を介してダミー端子２０、２１、２２が
設けられている。ダミー端子２０、２１、２２はそれぞ
れ電圧導入端子８とほぼ同一形状とされており、電圧導
入端子８とダミー端子２１とは光軸を挟んで対称の位置
に配置され、ダミー端子２０と２２とは、光軸を挟んで
対称の位置に配置されている。すなわち、４種の端子は
各々直交するように配置されている。
【００２０】このような構成において、電源９から電圧
導入端子８を介して第２電極２に所定の電圧を印加する
と、図１において等電位線１０で示すように電界が発生
する。この状態で、図示していない電子源から放出され
た一次電子ビームＥＢは、この電界により集束作用を受
ける。図１の静電レンズの強度は、第２電極２に印加す
る電圧を変えることにより調整することができる。
導入端子８を介して第２電極２に所定の電圧を印加する
と、図１において等電位線１０で示すように電界が発生
する。この状態で、図示していない電子源から放出され
た一次電子ビームＥＢは、この電界により集束作用を受
ける。図１の静電レンズの強度は、第２電極２に印加す
る電圧を変えることにより調整することができる。
【００２１】３本のダミー端子２０、２１、２２を電圧
導入端子８を含めて回転対称となるように設けたので、
電圧導入端子８の近傍で生じる電界と同じ電界をダミー
端子２０、２１、２２の近傍でも作ることができる。そ
の結果、静電レンズの電界としては、回転対称（４回対
称）な電界を維持でき、レンズの収差を小さくし、電子
ビームの軸ずれを著しく小さくすることができる。
導入端子８を含めて回転対称となるように設けたので、
電圧導入端子８の近傍で生じる電界と同じ電界をダミー
端子２０、２１、２２の近傍でも作ることができる。そ
の結果、静電レンズの電界としては、回転対称（４回対
称）な電界を維持でき、レンズの収差を小さくし、電子
ビームの軸ずれを著しく小さくすることができる。
【００２２】以上本発明の実施の形態を詳述したが、本
発明はこの形態に限定されない。例えば、３枚の電極か
らなるアインツェルレンズを例に説明したが、このレン
ズに限定されず、複数枚の電極から成る静電レンズに本
発明を適用することができる。また、ダミー端子を３個
設ける例を説明したが、ダミー端子を２個とし、電圧導
入端子を含め３個の端子を対称に配置しても良く、ま
た、８個の端子を点対称に配置しても良い。
発明はこの形態に限定されない。例えば、３枚の電極か
らなるアインツェルレンズを例に説明したが、このレン
ズに限定されず、複数枚の電極から成る静電レンズに本
発明を適用することができる。また、ダミー端子を３個
設ける例を説明したが、ダミー端子を２個とし、電圧導
入端子を含め３個の端子を対称に配置しても良く、ま
た、８個の端子を点対称に配置しても良い。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、第１の発明では、
複数の円板状の電極より成る静電レンズにおいて、複数
の円板状の電極の特定の電極に接触し電圧を印加するた
めの電圧導入端子と、特定の電極に電圧導入端子とほぼ
同形状のダミー端子を接触させ、電圧導入端子とダミー
端子とを光軸に関してほぼ対称に配置し、静電レンズが
発生する電界をより回転対称に近付け、レンズの収差を
小さくする。この結果、静電レンズで集束される荷電粒
子ビームの軸ずれを小さくすることができる。また、図
３に示した従来の静電レンズに比べて小型とすることが
できると共に、構造が簡単となるので、電極の形状を簡
単に加工することができる。
複数の円板状の電極より成る静電レンズにおいて、複数
の円板状の電極の特定の電極に接触し電圧を印加するた
めの電圧導入端子と、特定の電極に電圧導入端子とほぼ
同形状のダミー端子を接触させ、電圧導入端子とダミー
端子とを光軸に関してほぼ対称に配置し、静電レンズが
発生する電界をより回転対称に近付け、レンズの収差を
小さくする。この結果、静電レンズで集束される荷電粒
子ビームの軸ずれを小さくすることができる。また、図
３に示した従来の静電レンズに比べて小型とすることが
できると共に、構造が簡単となるので、電極の形状を簡
単に加工することができる。
【００２４】第２の発明では、第１の発明において、直
交する方向に電圧導入端子とダミー端子とを配置したの
で、第１の発明と同様な効果が達成される。
交する方向に電圧導入端子とダミー端子とを配置したの
で、第１の発明と同様な効果が達成される。
【図１】従来の静電レンズの断面を示す図である。
【図２】図１の静電レンズのＡ−Ａ断面を示す図であ
る。
る。
【図３】従来の改良された静電レンズの断面を示す図で
ある。
ある。
【図４】本発明に基づく静電レンズの断面を示す図であ
る。
る。
【図５】図４の静電レンズのＡ−Ａ断面を示す図であ
る。
る。
１ 第１電極 ２ 第２電極 ３ 第３電極 ４，５，６ 電子ビーム通過開口 ８ 電圧導入端子 ９ 電源 １０ 等電位線 １７，１８，１９ 絶縁材 ２０，２１，２２ ダミー端子
Claims (2)
- 【請求項１】 荷電粒子ビームの通路に沿って配置さ
れ、それぞれの中心部分に荷電粒子ビームの通過開口を
有した複数の円板状の電極と、複数の円板状の電極の特
定の電極に接触し電圧を印加するための電圧導入端子と
を有した静電レンズにおいて、特定の電極に電圧導入端
子とほぼ同形状のダミー端子を接触させ、電圧導入端子
とダミー端子とを光軸に関してほぼ対称に配置したこと
を特徴とする静電レンズ。 - 【請求項２】 光軸に直交する方向に電圧導入端子とダ
ミー端子とが配置されている請求項１記載の静電レン
ズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11023696A JP2000223053A (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 静電レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11023696A JP2000223053A (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 静電レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000223053A true JP2000223053A (ja) | 2000-08-11 |
Family
ID=12117586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11023696A Withdrawn JP2000223053A (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 静電レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000223053A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002151386A (ja) * | 2000-11-10 | 2002-05-24 | Usui Internatl Ind Co Ltd | 真空チャンバー電力供給用電流導入端子 |
| WO2005001876A3 (en) * | 2003-06-26 | 2005-03-24 | Axcelis Tech Inc | Electrostatic parallelizing lens for ion beams |
| KR101219194B1 (ko) * | 2011-05-11 | 2013-01-09 | 한국표준과학연구원 | 진공용 고정밀 정전 렌즈 |
-
1999
- 1999-02-01 JP JP11023696A patent/JP2000223053A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002151386A (ja) * | 2000-11-10 | 2002-05-24 | Usui Internatl Ind Co Ltd | 真空チャンバー電力供給用電流導入端子 |
| WO2005001876A3 (en) * | 2003-06-26 | 2005-03-24 | Axcelis Tech Inc | Electrostatic parallelizing lens for ion beams |
| KR101219194B1 (ko) * | 2011-05-11 | 2013-01-09 | 한국표준과학연구원 | 진공용 고정밀 정전 렌즈 |
| WO2012153987A3 (ko) * | 2011-05-11 | 2013-02-14 | 한국표준과학연구원 | 진공용 고정밀 정전 렌즈 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060404 |