用于电子柱的磁偏转器制造技术

本发明专利技术主要涉及一种用于生成电子束的微柱的偏转器，并且尤其涉及一种能够使用磁场来对电子束进行扫描或偏移、或用作象散校正装置的偏转器。根据本发明专利技术的偏转器（１００）包括一个或多个偏转器电极。所述偏转器电极中的各个偏转器电极包括由导体或半导体制成的铁芯（１２）以及缠绕该铁芯（１２）的线圈（１１）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及一种用于生成电子束的微柱(microcolumn)的偏转器，并且尤其涉及一种能够使用磁场对电子束进行扫描或偏移、或用作象散校正装置的偏转器。
技术介绍
传统电子柱通常以以下方式进行工作电子发射器发射电子，源透镜将所述电子形成为电子束，偏转器对所述电子束进行偏转，以及聚焦透镜将偏转后的电子束聚焦至样品上。存在一种在电子柱中使用磁偏转器的实例，然而此类磁偏转器一般用于大型电子柱中，且仅为非常大的普通磁偏转器。因此，在传统微柱中，此类偏转器主要通过使用电场来偏转电子束。图1是概念性地示出了基于公知扫描隧道显微镜(STM)校准场方法的概念的1KV微柱的剖视图。图1中示出了源透镜1、偏转器2以及Einzel透镜(单透镜)3。连接到STM型定位器的电子发射器5发射电子束6至样品表面9。该电子束6穿过源透镜1，该源透镜l由硅微透镜(例如，位于该源透镜1中心轴线上的直径为5pm的提取器、直径为100pm的加速电极以及直径为2.5pm的限制光圈(limiting aperture))所构成。所述偏转器2置于源透镜1的下方。所述偏转器由八个电极(如图1右侧的平面图A中所示)所构成，并且扫描从源透镜l发射的电子束。在此之后，电子束6穿过Einzel透镜3。该Einzel透镜由直径为100至200nm、且其中心形成有厚度为1至2pm、大小为lXlmm的硅孔的硅微透镜所构成。各个硅层通过使用绝缘垫片而分开，且相互之间相隔预定间隔。在此之后，电子束6入射到样4品表面9上，从而使得第二电子被发射，且通过使用通道倍增检测器(Channeltron detector )而被检观U 。一般而言，上述透镜和检测器均通过微型机电系统(MEMS)工艺而被制造，以作为电子透镜来使用。当然，偏转器可以通过使用缆芯线来实现，但仍旧要通过MEMS工艺来制造，以达到精度以及便于电子柱的制造。然而，电子透镜一般通过使用电场或磁场而用作光学透镜，而偏转器一般也通过使用电场来执行偏转。然而，对于这些透镜而言，在使用电场的情况下，球面像差以及色差均很差，或者必须施加大约100V的高压。因此，在当前情况下，由于微柱的大小限制，很难使用普通磁偏转器，因此亟需开发一种可用于微柱的磁偏转器。
技术实现思路
因此，本专利技术意欲解决上述微柱中的传统电子偏转器中所存在的问题，以改进性能，且本专利技术的目的在于提供一种偏转器，该偏转器可使用偏差小于电场的磁场来偏转电子束，或者选择性地使用电场和磁场、或同时使用电场和磁场。为达到上述目的，本专利技术提供一种用于微柱的偏转器，该偏转器包括一个或多个电极，各个电极具有铁心以及缠绕在该铁心周围的线圈。进一步地，本专利技术的特征在于，所述电极呈辐射状或环状形成于电子束的路径上。首先，将根据本专利技术的磁偏转器的基本原理作如下描述图10示出了在电子受到由电场和磁场所产生的力的作用下的情况下的示意图。通过施加电压，电偏转器在其中心生成^-r的电场，从而电子会受到力&￡。在使用了磁偏转器的情况下，当使电流流过绕组线圈时，会在线圈中心生成磁场，该磁场的磁场强度<formula>formula see original document page 5</formula>穿过该空间的电子会受到由磁场所产生的力仏M，其中V是电子的速度且由电子发射器的尖端电压(tip voltage) ^所决定，也就是，在磁场所产生的磁力与传统电转换器所产生的电力相等的情况可通过以下等式表示因此，所述磁力可通过调节线圈匝数以及流过线圈的电流/而得到控制。在上述等式中，w取决于线圈的半径、'、线圈之间的间隔'c/'以及电子的速度、'，且图11示出了iV/所对应的关系图。当尖端电压增大时，电子的速度会增大。随着速度增大，即使磁场强度均匀，所述磁力仍会增大。因此，这意味着可通过使用较低的与电子的速度成反比的A7来控制电子。相比于随着电子速度的增大、必需向其施加高电压的电偏转器，这可被视为一巨大进步。磁场的强度取决于间隔以及偏转器中心的半径 因此，A7也随这两个值而变化。图12和图13示出了iV/与这两个值的关系。随着偏转器的间隔和半径、'的增大，W示出了先增大、再减小的形式。当偏转器的间隔或半径增大时，磁场和电场在偏转器中心处的强度均会衰减，从而需要较大的W值。W值最小化的条件是。2-2^=0。因此，当满足c^^c/时，可得到最小7V/值。如上所述，根据本专利技术的用于微柱的磁偏转器可很容易地生成电场和磁场，从而可根据情况，使用电场和/或磁场来偏转电子束。而且，当电子发射器的尖端电压增大时，电子的速度会增大，从而在使用传统电偏转器的情况6下必须施加高电压，而在使用磁偏转器的情况下，仅通过使用少量的电流便可使电子得到充分的控制。因此，本专利技术可根据电子的速度，通过选择性地使用磁偏转器和电偏转器来有效控制电子束。进一步地，根据本专利技术的用于微柱的磁偏转器还可用作用于校正象散现象(astigmatism)的象散校正装置。进一步地，根据本专利技术的用于微柱的磁偏转器可用作用于在某一方向上校准电子束路径的偏转单元。附图说明图l是一般电子柱的剖视图；图2是根据本专利技术的磁偏转器的平面图；图3是根据本专利技术的磁偏转器的一种实施方式的透视图；图4是用于制造根据本专利技术的磁偏转器电极的流程的视图；图5是包括图4中的磁偏转器电极的偏转器的平面图；图6是使用了根据本专利技术的磁偏转器的微柱的剖视图；图7是一种结构的平面图，在该结构中，根据本专利技术的磁偏转器被用作象散校正装置；图8是图7中的偏转器所执行的电子束散光校正的平面示意图；图9是一种实例的平面图，在该实例中，根据本专利技术的磁偏转器电极的布局有所改变；图10是在电子受到电场和磁场力的情况下的概念性视图；图11是示出了iV/与尖端电压之间的关系的视图；图12是示出了iV/与半径、'之间的关系的视图；以及图13是示出了A7与间隔之间的关系的视图。具体实施例方式下文将参考附图详细描述根据本专利技术的用于利用电子束对扫描对象进行扫描的偏转器。图2是根据本专利技术的偏转器的一种实施方式的平面图。在图2中，偏转器100包括四个偏转器电极10。每个单元偏转器电极包括铁心12 (该铁心由导体(例如，金属)或高掺杂半导体制成)以及缠绕该铁心12的线圈11。线圈11可通过使用涂层导线(例如，漆包线)来实施，以使得线圈11可缠绕所述铁心12。虚线所指示的环17代表电子束在偏转器100内所经过的路径，且该电子束在环17内被偏转。如图2所示，在各个偏转器电极中，所述铁心一般通过由钼或其他金属所制成的金属导电杆来实施，而所述线圈可通过使用普通漆包线或其他导线来实施。当然，可将根据本专利技术的磁偏转器配置为仅包括线圈而不包括导电铁心，但是优选地，将偏转器配置为包括导电铁心，以实现更高精确度、更高强度的偏转。也就是说，每个偏转器电极可被制造成电磁铁形式，并通过使用该偏转器电极来制造磁偏转器(该磁偏转器类似于传统电子柱中的偏转器)，从而可通过该磁偏转器执行偏转。图3示出了一种结构，在该结构中，两个偏转器电极10被按照以下方式配置单条导线以线圈11的形式缠绕两个铁心12。在此情况下，由于仅使用了单条导线，因此受控偏转器电极的导线数量可减半。也就是说，其原因是，导线的数量被减本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于微柱的磁偏转器，该磁偏转器包括：　一个或多个偏转器电极，各个偏转器电极包括：　由导体或半导体制成的铁心；以及　缠绕所述铁心的线圈。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2007-5-15 10-2007-00473501、一种用于微柱的磁偏转器，该磁偏转器包括一个或多个偏转器电极，各个偏转器电极包括由导体或半导体制成的铁心；以及缠绕所述铁心的线圈。2、 根据权利要求1所述的磁偏转器，其中两个或多个偏转器电极在各个线圈之间相互串联，且被同时控制。3、 根据权利要求1所述的磁偏转器，其中所述磁偏转器呈辐射状彼此 相对放置且与电子束经过的路径垂直，或者以环形或多边形的形状而被放置。4、 根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的磁偏转器，其中，当所 述铁心彼此相对放置时，将控制电压或电流分别施加给所述铁心和所述线 圈，以选择性地或同时地控制所述铁心和线圈。5、 根据权利要求4所述的磁偏转器，其中所述铁心用作...

【专利技术属性】
技术研发人员：金浩燮，金荣喆，
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[韩国]