Файл: Носков Д.А. Электронно-ионное оборудование технологического назначения.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.07.2024
Просмотров: 132
Скачиваний: 0
|
- 57 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пользуясь данными кривыми^можно выбрать основные размеры |
|||||||||||
электродов одиночной |
линзы и изготовить |
их с учеггы |
|
тре |
|||||||
бований элект±.ачг о::ой |
прочности. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Примеры м о н с т и к и й линз |
покаааны на рис.3-3-5 |
ч ч |
|
||||||||
3-3-6. Электростатичегчая линаа электронного микроскоп1. |
|
||||||||||
|
|
состоит |
из двух |
кони |
|||||||
|
|
чески:- |
электродов, |
|
|||||||
|
|
подключенных |
к |
зазем |
|||||||
|
|
ленному |
корпусу |
ми«сроо |
|||||||
|
|
скола и среднего алев- |
|||||||||
|
|
трэд.'1 , на который ' по |
|||||||||
|
|
дается |
высокое |
напряг |
|||||||
|
|
не»шз череэ специаль-? |
|||||||||
|
|
ны.. изолятор, |
|
Коаиче-? |
|||||||
|
|
екая |
фо;.'ма электролог |
||||||||
Р и с . 3 - 3 - 5 . ЭлектростЕТИчесгэ я |
дает |
возможность повы |
|||||||||
линаа эде" . тронвог о микроскопа |
сить' электрическув. |
||||||||||
|
|
прочность |
лиазг |
эа |
|
||||||
|
|
"чей1 |
увеличения |
по |
|||||||
|
|
верхности |
крепленич л |
||||||||
|
|
за счет увеличения ра |
|||||||||
|
|
диуса |
закруглений |
на |
|||||||
|
|
краях |
электродов. Лин- |
||||||||
|
|
эа |
для импульсной |
ус |
|||||||
|
|
тановки на 1п 0 кв |
об- |
||||||||
|
|
рекована |
двум.: дисковы |
||||||||
|
|
ми |
электродами.тсладной |
||||||||
|
|
5 мм и средним, |
ныгам- |
||||||||
|
|
тодщиву 10 ни. |
Крайние |
||||||||
|
|
электроды |
ииеит |
потен |
|||||||
|
|
циал |
корпуса, |
|
а на |
|
|||||
|
|
средний, |
установленный |
||||||||
|
|
на |
иголяторз, |
|
подается |
||||||
Pac.J-;;-fi. Одиночная электро |
отрицательный, поте зци ал, |
||||||||||
раьний ус.£ор*.лщему |
на |
||||||||||
статическая линза установка |
|||||||||||
пряжении. В установки |
|||||||||||
для размерной обработки |
|||||||||||
пр^дусн* рело |
|
питание |
|||||||||
|
|
|
|||||||||
|
|
ланзы |
a |
jfle>• троило4 гуа- |
|||||||
|
|
м |
от одного |
клтуль:ного |
|||||||
|
|
ясточ^ка |
Высокого |
ньлра» |
- 68 -
жения. Для повышения устойчивости работы л.шзы и уменьше ния вероятности пробоев ыеждуэл'зктродных п.огзжутков . электроды ли.:зы тщательно обрабатываются и по. ируются. В некоторых конструкциях линз предусматривается экречирование электродов л«шзы от запилзния испаряющимися продукта ми и продуктами эрозии. В кячество экранов пелесообразно использовы'ь диафрагмы с отверстиями, соответствующими диаметру луча на выходе из линзы» что зяачательно умень шит 1.оличезт""0 поступающих н? электроды линзы продуктов ьроачи. \
Значительного увелтения устойчивости работы линзы можно достигнуть за счет уменьшения напряжения на среднем электроде линзы. Для упрощения схе"ы питания линзы в этом случае целесообразно запитывать линзу от делителя запрянепня, подкаченного к источнику ускоряющего напряжения.Дан ная регомзндация относится гяаввум ооразок л установим с чмцульсн-ы питанием, когда по-ери Ы041. JCTH на делителе не опасны. Для LiiCTt.j, работающих на постоянном напряжении, шгчнн^ линз целеоообраано осуществлять от автоночного лоточника.
3-3-3. Кзадрувдльвчо линзы
Рассмотренные электростатические и ыагн..тнче линзы можно считать продольными форсирующим!, системами, по скольку траектории части" в кочечг эы счете совпадают с напылением свловыу ЛИНИЙ '•ОЛЯ. В таких системах для фокусирэви пучков используется .аишь небольшая по сравне нию с продольной пп перечнаа сосивдяющая пол... В связи с этим такгз лииэг иногда называют спа^ыми линзами. Для фркусировкй и иных иучкив и электронов с высокими энер гиями бол^е эффективными являются системы с направлением силовых линя'1 поперек пучча. Поперечные системы ооладают новыми jneK ронно-огтическими сзоС;твами, в частности, при использовании лопере .Них полей UJHHO создать фокуси
рующие ^исте«1., свободные от аберраций. Так же как |
и |
продольные,и поперечную системы могут быть магнитными |
г, |
6'„ -
электростатическими. Они обычно создатсл четырьмя магнит ными катушками или четырьмя электродами, расположенными вокоуг оси. Прослвомложные полюса имеют одчиакояую поляр
Рис.3-3-1.Принцип |
Рис.3-3-2. Распределение з д е м р а - |
|||
расположения |
элек |
ческих и Ыогнии'ных полей в кзад- |
||
тродов и полюсов в |
рупольных |
электростатических |
с |
|
квадрупс тьной |
лин |
магнитных |
линзах- |
|
зе. |
|
|
|
|
ность, а соседние-разную. Принцип расположения электродов или полюсов магнитив доказан на рис-З-3-I . Такие системы получили название квадрупольгж линз. По: э линз обладает двумя плоскостями симметрии и не имеет осевой составляющей
поля. Распределение полей |
и составляющие сил, действующих . |
на электрон, показаны на |
рис . 3 - 3 - 2 • Из рисунка ви^но, что |
одна линза ф кусирует пучок только в одной алэслсоста., а%в
другой-рассеиза*т его. Это значкг, |
4wo -одна линза создает |
||
на |
»"шени л., ни:., или |
штриховой фокус. Для фокуоиродки.пучка |
|
в |
двух плоскостях ч |
получения т оче«: :иго .фокуса ;Прадовяли |
|
так на-ывеемые «ублети, состоящие |
из л зух линя., подя-^отй- |
рнх повернуты на 90°. Расчет кьадрудольнах дииз.-вводятся к
выбору |
дзяны |
электродов агш лолюсс^.. .потенциалов, на ьях |
или |
анпервиткоз, |
чозс'уждаы'чх.дагклтвое поде,-.по э&дь^ному |
фо |
|
кусному |
расса-оп' Й Р . Для ««яределвн-аи. размело» э-екгроствтг- |
||
чеекхгс |
данз |
s u . ^еьы.-пр«с^не"инр;гбл»аеаные формулы |
|
|
|
|
|
|
|
|
— |
• Т О |
|
|
|
|
|
I |
= |
|
|
|
|
( З - З - П |
|
где |
8 |
• г |
|
ц |
- |
длина |
электродов |
и расстояние от электро |
||
да |
до |
оси |
|
U. |
* |
KB |
- |
потенциал |
на электроде и на |
оси. |
Для |
магнитных |
квадрупольных ЛРНЗ |
|
|
||||||
|
|
|
|
. |
/ = л ! Х Е _ ш |
сз - з - 4) |
|
|||
|
|
|
|
J |
|
|
P.J.W |
|
|
|
где |
R |
- |
радиус |
поверхности, на |
которой юасполокены |
сед- |
||||
лообраанье |
катушгш,содержа ,ие w |
витков. |
|
|||||||
|
Конструкции квадрупольных линз зависят от ст руктурч |
|||||||||
элгктронно-огт/'ческой системы, от энеогии частиц и от |
|
|||||||||
диаметра |
подлежащего фокусировке пучга. |
|
||||||||
|
ллектрость.гические |
квадиупольн-'е линзы обычно изготав |
ливают в ви^е стержнеГ, закреплениях ьа изоляторах непос
редственно " вакуумном патрубке. Профиль |
сучения стержней |
|
согласно теории до^'Чв быть гиперболличе |
кич. Одпко |
при |
^ост1.точни боои-шях ао сравнению о дьаметроы п у ч ы р а |
с с т о я |
ниях между стержня*!! модно использовать более проотые в из готовлении цили"драческие,сте1тли. В некоторых случаях вмес то гтрржцей )iotuo использовать поовгдлиие полоски, занесен ные на стенки диэлектрического цилиндра.
Мсгнитньв квадрувольные линзы выполняют об ~чпо в виде двух рпевтромагнитных блоков, располаггтмы;-. онаружи вакуум ного кангпа, в котором движутся фокусируемые частицы.
В некоторых конструкциях ЕЛНЗ с целью уменьшения энер гоемкости полюсные наконечники вводят внутрь вакуумного ка-
HC 18 .
3-4. Отклоняющие системы ялектр"нно--ионных установок.
К отклонению жучков в установках технологического наз начения прибегают в нескольких случаях: для перемещения пучка по обрабатываемой детали, для юстировки пучка и цент-
рирования его относительно оптической оси системы, для создания импульсного режима обработки при питании перемен
ным ил" лоотиянным напряхением. В соответствии с этими |
|
назначениями разработ ни oneiy "злкзированвые системы |
откло |
нения, полнившие соотлетс .вующие названия. Отклоняющими |
|
системами принято называтт системы, предназначенные |
для |
развертывания луча по растру или перемещения его по обра
батываемому |
контуру H I поверхности детали. Юстирующие |
сис- |
|||||
те |
ы |
полн |
стью соответствуют своему назначению, |
а |
систе |
||
мы, |
предназначенные для |
сов^ания импульсного резина |
путеи |
||||
пропускания |
сканирующег |
с веданной частотой луча черва ще |
|||||
левую диафрагму, называют |
блаакирующими или иногда |
отклоняю |
|||||
щими |
системами. |
|
|
|
|
||
|
Для оишонения пучка используются электрические и маг |
||||||
нитные п-ля, создаваемые с помощью электростатических, |
|
||||||
электромагнитных систем |
и комбинированные отклоняющие, |
юс |
|||||
т и р у ю щ ие и бланкирующие |
системы. Расчет этих систем |
в |
о б |
шей случае заключаете в определении геометрических разме
ров |
параметров полей |
(электрических или |
нагнисных) |
по из |
|
данному углу отклонения о достаточной для практика |
точно |
||||
стью, Угол ыоьет быть |
определен по Р э в е з т Е ы м В электронной |
||||
оптике |
соотношениям: |
|
|
|
|
|
|
у = |
: V - пт I-W't |
(3-4-1) |
|
где |
д |
- длина пластин и отклоняющих |
катучек; |
|
£- расстояние ыевду пластинами}
Un и LW - потенциал плаотин и анпервптки отклонения;
1/уск - ускоряющее Напряжение.
Конструкция систем определяется в обпм случае их назначе нием и конструкцией электронно-оптической системы, в состав
которой |
они входят. |
|
|
Как |
отклоняющие, так |
и юстирующие системы в бол^иннотве |
|
случаов |
устанавливаются |
непосредственна л вакууме, и |
только |
в некоторых устьновках магнитные оистемы располагают |
с н а р у |
||
жи корпуса электронно-оптической системы. Отклоняющие |
с и о - |