使用具有永磁体的磁透镜层的电子柱制造技术

在此公开了使用磁透镜层的电子柱。该电子柱包括使用永磁体聚集电子 束的磁透镜层。所述磁透镜层包括支撑板、穿过支撑板形成的孔、以及沿孔 排列并布置在支撑板上或插入支撑板中的永磁体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及用于电子柱的透镜配件，更具体地，涉及一种透镜配件 和聚焦方法，即在电子柱中使用永磁体预聚焦通过磁透镜层的电子束，之后 精确地聚焦电子束，从而便于电子束的聚焦和控制。
技术介绍
通常，电子柱包括微电子柱，每个微电子柱包括用于发射电子的电子发 射源、用于形成有效电子束的源透镜、用于偏转电子束的偏转器以及用于聚 焦电子束的聚焦透镜。如果必要的话，电子柱使用源透镜执行聚焦。因此， 使用专用聚焦透镜(例如，单透镜)或者源透镜执行聚焦。使用包括两个或两个以上的电极层的透镜执行这种聚焦。单透镜即典型 的聚焦透镜，包括三个电极层，并且以此种方式被使用即电压被施加于中间 电极层，剩余的上电极和下电极被接地。这种单透镜基于施加于中间电极层 的电压大小来调节聚焦，并且存在需要施加高电压的情况。同时，源透镜包 括三个电极层，其中最高的电极层被称为提取器并且用于促使电子发射源平 稳地发射电子；第二个电极层被称为加速器并且用于对从电子发射源发射的 电子进行加速；最后一个电极层被称为限制孔径并且用于限制或过滤电子以 形成有效的电子束。为了执行上述功能，源透镜以下述方式被使用即电压主 要施加于提取器，并且加速器和限制孔径被接地。然而，在一些情况下，在 电子柱中，通过将聚焦电压施加于源透镜的加速器电极层来执行聚焦。也就 是，在这些情况下，使用加速器和限制孔径电极层来执行聚焦。图1为概念性地示出了使用单透镜的电子束聚焦的剖视图，其中所述单 透镜为常规聚焦透镜。聚焦透镜包括三个电极层Fl、 F2、 F3，以下述方式被使用即上电极层Fl和下电极层F3被接地并且单独的电压被施加于中间电 极层F2。电子束B迸入聚焦透镜的孔，并由施加到中间电极层F2的电压偏 转，从而被聚焦。聚焦透镜使用了三个电极层，功能如同光学透镜的凸透镜。图2示出了用于将从电子发射源'S'发射的电子转变成有效电子束的 常规源透镜。第一电极层L1被称为提取器，用于促使电子发射源'S'平稳 地发射电子。第二电极层L2被称为加速器，用于对发射的电子进行加速。 第三电极层L3被称为限制孔径，用于对通过的电子进行限制以形成有效电 子束。源透镜的电极层构成基本结构，并且执行基本功能，在该状态中电压 被施加于第一电极层L1，其它电极层L2和L3被接地。然而，当需要时， 源透镜可执行聚焦或偏转功能，以使得电极层的排列或施加电压的方法可根 据目的或情形而改变。在源透镜的情况下，使用两个电极层执行聚焦，以致施加了过多的聚焦 电压并且难以精确控制聚焦。此外，微电子柱即尺寸非常小的电子柱，其优势在于使用的电压低。因 此，可能不优选施加高电压，并且当使用高电压时可能难以精确控制透镜。
技术实现思路
因此，本专利技术考虑现有技术中出现的上述问题而作出，本专利技术的目标是 提供用于电子柱的透镜，该透镜使在常规电子柱中的聚焦控制更容易和更精 确。本专利技术的另一个目标是提供用于电子柱的透镜，该透镜在电子柱中使源 透镜的电子束控制、聚焦和偏转在使用低压时更精确地被执行。为了完成以上目标，本专利技术提供了一种电子柱，该电子柱包括使用永磁 体来聚集电子束的磁透镜层。本专利技术使用了磁透镜层来对在电子柱中的电子束进行预聚焦，并且在不4需要单独控制的情况下通过使用永磁体的磁透镜层形成磁场，之后对电子束 进行预聚焦。在单透镜的情况下，磁透镜层被布置在单透镜之上，之后磁透 镜层向路径中心聚集电子束路径，而不是完全聚焦电子束，从而在某种程度 上执行预聚焦。此外，在源透镜的情况下，磁透镜层被布置在施加聚焦电压 的电极层之前，从而在电磁场的影响下促使电子束被预聚焦。此外，为了实现精确的电子束控制或容易的电子束控制，向在电子柱中 的电子束的传播路径中心聚集或折射电子，从而便于电子束控制。根据本专利技术的磁透镜层用于聚集电子束，从而在电子柱的聚焦中，可实 现精确的聚焦并且可减少用于聚焦的电压，因此本专利技术对于聚焦控制是有优 势的。根据本专利技术的磁透镜层聚集电子束，从而使偏转更容易被控制。 本专利技术的磁透镜层的支撑板由导体形成，之后被用于替代聚焦透镜的透 镜层，从而简化了电子柱的结构。附图说明图1为概念性地示出了由常规聚焦透镜聚焦电子束的剖视图2为概念性地示出了在常规电子柱的源透镜中的电子束传播的剖视图3为概念性地示出了使用根据本专利技术的磁透镜层来聚焦电子束的剖视图4为概念性地示出了使用根据本专利技术的磁透镜层来聚集电子束的剖视图5为示出了根据本专利技术的磁透镜层的实施例的俯视图； 图6为示出了与根据本专利技术的磁透镜层一起使用的通用透镜层的实施例 的俯视图；以及5图7为示出了磁透镜层的实施例的俯视图，其中图5所示的透镜层被增加来用于多电子柱。 具体实施例方式参考以下附图，本专利技术的不同实施方式将被描述。此时，应该注意的是 不同的实施方式被用于举例说明本专利技术以使得本领域技术人员能够容易理 解本专利技术，但无意限制本专利技术的权利。图3为概念性地示出了根据本专利技术的用于聚焦的透镜层截面的剖视图。 图4为示出了一个实施例的剖视图，在该实施例中根据本专利技术的使用永磁体 的电极层被用在源透镜中。图5为根据本专利技术的磁透镜层的俯视图。图6为 通用静电透镜的电极层的俯视图。在图3中，最高电极层Ll和最低电极层L3被接地，并且中间电极层 L2施加了变化的电压，从而执行聚焦。磁透镜层M被布置在最高电极层L1 之上，从而执行预聚焦。如图中所示，对进入磁透镜层M的电子束执行预 聚焦。预聚焦不是完全的聚焦，但用于聚集离散的和传播中的电子束，从而 可以与最后的聚焦相区别。预聚焦在透镜层L2之上径向向内地聚集电子束 路径(其中在聚焦透镜中电压被施加到透镜层L2)，这样减少了施加到透镜 层L2的电压大小，并且便于精确聚焦。也就是，样本上的聚焦由施加到透 镜层L2的电压或电流执行。使用者执行聚焦同时调整施加的电压或电流大 小。图5示出了根据本专利技术的磁透镜层的实施例，其中磁透镜层30由永磁 体32形成。三个永磁体32绕中心孔31以圆的形式串联地排列，并且对通 过孔31的电子束执行预聚焦。预聚焦的密度是确定的，取决于永磁体的磁 力。永磁体32可通过附着在支撑板33之上和插入支撑板33之内来被排列。 支撑板33可由绝缘体形成，如耐热玻璃或半导体硅钢薄板。只要不影响永磁体32的磁场，支撑板33不特别受材料的影响。支撑板33需要中心孔31 能够与聚焦透镜的其它电极层对准。因此，支撑板33可以如同其它透镜层 一样由硅制成，或者可以由薄金属板形成。本专利技术的磁透镜层使用了永磁体 来控制电子束，从而不需要单独控制，并且磁透镜层以这种方式被使用以便 在之前选择永磁体的磁力，并聚集电子束至对应于磁力的程度。当然，图3 中显示的永磁体32的排列可以改变并且可以根据排列磁透镜的方法以不同 方式被使用。然而，永磁体必须被排列以使得通过中心孔31的电子束B可 以被聚集。图4为示出了一个实施例的纵剖面图，该实施例中根据本专利技术的磁透镜 层被用在图2的源透镜中。在图4的透镜层中，根据本专利技术的磁透镜层M被布置在图2中的最高 电极层Ll和电极层U之下的较低电极层L2之间。经由电极层Ll使电子 束进入透镜孔，而且进入的电子束由磁透镜层M径向地向内被聚集。因此， 从电子发射源'S'辐射的电子束向中心轴偏转。因此，更大数量的电子可 通过最后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子柱，该电子柱包括：　用于聚集电子束的具有永磁体的磁透镜层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.10.11 KR 10-2006-00989931、一种电子柱，该电子柱包括用于聚集电子束的具有永磁体的磁透镜层。2、 根据权利要求1所述的电子柱，其中所述磁透镜层包括支撑板、穿 过所述支撑板形成的孔、以及沿所述孔排列并布置在所述支撑板上或插入所 述支撑板中的永磁体。3、 根据权利要求2所述的电子柱，其中所述支撑板为由导电材料或高 掺杂的硅制成的导电层或静电透...

【专利技术属性】
技术研发人员：金浩燮，
申请(专利权)人：电子线技术院株式会社，
类型：发明
国别省市：KR