(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子ビームシステムであって、
粒子ビームを生成するように構成した粒子ビーム源、
高圧電源、および
１対の偏向板および制御回路を備えるビームブランカーシステム、
を備える粒子ビームシステムにおいて、
前記粒子ビームのビーム路は、前記１対の偏向板のうちの第１偏向板と前記１対の偏向板のうちの第２偏向板との間に延在し、
前記制御回路は、第１スイッチ、第２スイッチ、および前記高圧電源の出力端子に接続した第１ノードを含み、
前記制御回路は、前記第１偏向板と前記第２偏向板との間に第１電流経路を形成し、
前記第１電流経路において、前記第１偏向板、前記第１スイッチ、前記第１ノード、前記第２スイッチ、および前記第２偏向板をこの順序で配列し、
制御回路は、さらに、第１抵抗器および第２抵抗器を備え、
前記第１抵抗器は、前記第１電流経路にて、前記第１偏向板と前記第１ノードとの間に配置され、
前記第２抵抗器は、前記第１電流経路にて、前記第１ノードと前記第２偏向板との間に配置される、
粒子ビームシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の粒子ビームシステムにおいて、
前記制御回路は、さらに、第１の切替可能な電圧源、第２の切替可能な電圧源、および前記高圧電源の前記出力端子に接続した第２ノードを含み、
前記制御回路は、さらに、前記第１偏向板と前記第２偏向板との間に第２電流経路を形成し、
前記第２電流経路において、前記第１偏向板、前記第１の切替可能な電圧源、前記第２ノード、前記第２の切替可能な電圧源、および前記第２偏向板をこの順序で配列した、
粒子ビームシステム。
【請求項３】
請求項２に記載の粒子ビームシステムにおいて、
前記第１の切替可能な電圧源は、直列接続した第２電圧源および第３スイッチを備え、
前記第２の切替可能な電圧源は、直列接続した第３電圧源および第４スイッチを備える、
粒子ビームシステム。
【請求項４】
請求項３に記載の粒子ビームシステムにおいて、
前記第１の切替可能な電圧源は、さらに、第３抵抗器を備え、
前記第２電圧源、前記第３スイッチ、および前記第３抵抗器は直列接続され、
前記第２の切替可能な電圧源は、さらに、第４抵抗器を備え、
前記第３電圧源、前記第４スイッチ、および前記第４抵抗器は直列接続される、
粒子ビームシステム。
【請求項５】
請求項４に記載の粒子ビームシステムにおいて、
前記第３抵抗器および前記第４抵抗器の抵抗値は等しい、
粒子ビームシステム。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか一項に記載の粒子ビームシステムにおいて、
前記第１の切替可能な電圧源および前記第２の切替可能な電圧源は、いずれも、オン状態において、それぞれ、等しい電圧を供給する、
粒子ビームシステム
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の粒子ビームシステムにおいて、
前記第１抵抗器および前記第２抵抗器の抵抗値は等しい、
粒子ビームシステム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の粒子ビームシステムであって、さらに、
前記粒子ビームの前記ビーム路における前記１対の偏向板の下流に絞り板を備える粒子ビームシステムにおいて、
前記絞り板は、前記粒子ビームシステムの第１動作状態において前記粒子ビームを絞り板に通過させるようにし、前記粒子ビームシステムの第２動作状態において粒子ビームを遮断するように構成して配置される、
粒子ビームシステム。
【請求項９】
請求項３〜５のいずれか一項に記載の粒子ビームシステムにおいて、
前記制御回路は、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチが、それぞれ、前記第１電流経路を閉回路とした状態であり、前記第３スイッチおよび前記第４スイッチが、それぞれ、前記第２電流経路を遮断した状態である第１動作モードを提供し、
前記制御回路は、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチが、それぞれ、前記第１電流経路を遮断した状態であり、前記第３スイッチおよび前記第４スイッチが、それぞれ、前記２電流経路を閉回路とした状態である第２動作モードを提供する、
粒子ビームシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載の粒子ビームシステムであって、さらに、
前記粒子ビームの前記ビーム路における前記１対の偏向板の下流に絞り板を備える粒子ビームシステムにおいて、
該粒子ビームシステムは第１動作状態および第２動作状態を有し、
前記絞り板は、前記粒子ビームシステムの前記第１動作状態において前記粒子ビームを絞り板に通過させるようにし、前記粒子ビームシステムの前記第２動作状態において粒子ビームを遮断するように構成して配置され、
前記粒子ビームシステムは、前記第１動作状態において、前記制御回路を前記第１動作モードで動作させるようにし、前記第２動作状態において、前記制御回路を前記第２動作モードで動作させるように構成される、
粒子ビームシステム。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の粒子ビームシステムであって、さらに、
前記粒子ビームを試料面内に集束するように構成した対物レンズを備える粒子ビームシステムにおいて、
前記対物レンズは、前記粒子ビームの前記ビーム路における前記１対の偏向板の下流に配置される、
粒子ビームシステム。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の粒子ビームシステムにおいて、
前記高圧電源は、接地電位を基準として５ｋＶよりも大きい高電圧を供給するように構成した高圧電源である、
粒子ビームシステム。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の粒子ビームシステムであって、さらに、
前記高圧電源に接続したビーム管を備える粒子ビームシステムにおいて、
前記粒子ビームの前記ビーム路は前記ビーム管を通過する、
粒子ビームシステム。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の粒子ビームシステムにおいて、
前記粒子ビーム源は陰極を備え、
前記陰極と前記高圧電源の前記出力端子との電圧差は５ｋＶよりも大きい、
粒子ビームシステム。
【請求項１５】
請求項３〜５、９および１０のいずれか一項に記載の粒子ビームシステムにおいて、
前記第２電圧源および前記第３電圧源は、１０Ｖよりも大きい電圧をそれぞれ生成するように構成される、
粒子ビームシステム。
【請求項１６】
請求項３〜５、９および１０のいずれか一項に記載の粒子ビームシステムにおいて、
前記第２電圧源および前記第３電圧源は、４ｋＶよりも小さい電圧をそれぞれ生成するように構成される、
粒子ビームシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１０年２月１２日に出願された「粒子ビームシステム」と題する独国特許出願第１０２０１０００７７７７．１号の優先権を主張するものであり、その内容は参照により本明細書に完全に援用される。
【０００２】
本発明は、静電型のビームブランカーシステムを備えた粒子ビームシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
従来の粒子ビームシステムは、粒子ビームを生成する粒子ビーム源、および加速電圧を供給する高圧電源を備え、粒子ビーム源により生成した粒子ビームの荷電粒子を所望の運動エネルギーまで加速する。従来のシステムは、さらに、１対の偏向板を備え、各偏向板の間には粒子ビームのビーム路が延在する。この１対の偏向板のうち、第１の偏向板は高圧電源に接続することができ、第２の偏向板は、スイッチを介して、同じ高圧電源か、またはこの高圧電源とは異なる電位を供給する別の電圧源に、選択的に接続することができる。この第２の偏向板を高圧電源に接続した場合、粒子ビームがこの１対の偏向板を通過する際にはほとんど影響を受けずに、粒子ビームはほぼ直線に沿って伝播する。しかしながら、この第２の偏向板を別の電圧源に接続した場合は、２枚の偏光板のあいだに電場が生じる。このような電場により粒子ビームが偏向され、例えば、偏向板の下流にある板に入射してその板に吸収される。スイッチの切り替え状態に応じて、偏向板の下流にて粒子ビームを選択的に利用可能となり、したがって、スイッチを動作して粒子ビームのオンとオフを切り替えることができる。
【０００４】
従来の粒子ビームシステムにおいては、ビームをオンにした直後は所望の特性が得られず、相当長時間経過してからでないと所望の動作特性が得られないことが分かっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の問題に鑑み、本発明はなされたものである。
【０００６】
本発明の目的は、ビームブランカーの状態を変化させた後、より速やかに所望の動作特性を提供する粒子ビームシステムを得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
各実施形態によれば、粒子ビーム装置は、粒子ビームを生成するように構成した粒子ビーム源、高圧電源、および少なくとも１対の偏向板および制御回路を備えるビームブランカーシステムを備える。１対の偏向板の間には、粒子ビームのビーム路が延在する。この粒子ビームシステムにおいて、制御回路は、１対の偏向板の第１偏向板と第２偏向板との間に第１電流経路を形成し、第１電流経路において、第１偏向板から順に、高圧電源に接続した第１ノードおよび第２スイッチをこの順序で配列する。
【０００８】
粒子ビームは、例えば、イオン等の正電荷粒子ビームとすることができ、または、例えば、イオンまたは電子等の負電荷粒子ビームとすることができる。高圧電源は、例えば、５ｋＶよりも大きい電圧を供給する。各スイッチは、それぞれ、２つの端子間に電流を選択的に流す、または遮断するように構成する。各スイッチは、例えば、トランジスタおよびＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチング素子を含むこともできる。電流経路は、抵抗器およびスイッチ等の導電体および電気部品により形成し、スイッチ等が閉状態にあるとき電流経路を電流が流れ、開状態にあるとき電流経路の電流の流れが遮断される。
【０００９】
１対の偏向板はコンデンサを構成し、第１電流経路に挿入される。２枚の偏向板の間を通過する粒子ビームを偏向するため、またはビームブランカーシステムの下流のビーム路においてビームをオフするため、この２枚の偏向板に異なる電圧を印加すると、コンデンサが帯電する。ビームをオンするためには、コンデンサを放電して、２枚の偏光板を同じ電位とする必要がある。
【００１０】
制御回路は、次の点で、対称的に構成されている。すなわち、コンデンサを放電するため、２つのスイッチを閉状態とするが、そのうちの一方のスイッチは、一方の偏向板と高圧電源に接続したノードとの間の放電電流経路に配置され、他方のスイッチは、他方の偏向板と高圧電源に接続したノードとの間に配置される。これら２つのスイッチを、コンデンサが帯電した開状態から、コンデンサを放電する閉状態に切り替える際には、したがって、高圧電源に接続したノードの電位は変更せず、第１電流経路内の電流の流れによりコンデンサを放電させることができ、第１電圧源に接続したノードの電位を実質的に変更せずにすむ。コンデンサの放電による高圧電源への実質的な影響はなく、高圧電源は所定の電圧を一定の値で供給することができる。具体的には、コンデンサの放電直後から、したがって、ビームブランカーシステムを利用して粒子ビームをオンした直後から、所定の電圧が供給可能となり、粒子ビームシステムも同様に、ビームがオンした直後から、その所望の特性を示す。
【００１１】
本発明者らは、従来の粒子ビームシステムにおいては、スイッチが起動し、それに続いて、ビームブランカーシステムの偏向板により構成したコンデンサが放電した結果、高圧電源から供給される電圧が変化するため、供給される高電圧が充分に安定しないことを認めた。相当の期間が経過しないと、高圧電源の電圧を制御することによりこの変化を相殺することができない。この期間が経過するまでは、粒子ビームシステムは所望の特徴を示さない。
【００１２】
２枚の偏向板により構成したコンデンサを放電させる第１電流経路を対称的に構成することにより、放電過程が高圧電源に及ぼすいかなる影響も回避することができる。
【００１３】
粒子ビームシステムの各実施形態によれば、２枚の偏向板により構成したコンデンサを帯電させる第２電流経路を対称的に構成する。この目的のため、制御回路は、第１の偏向板と第２の偏向板との間に第２電流経路を形成し、この第２電流経路において、第１偏向板から順に、第１電圧源および第３スイッチの第１直列接続、高圧電源に接続した第２ノード、および第２電圧源および第４スイッチの第２直列接続を、この順序で配列する。
【００１４】
第１電圧源および第２電圧源は、それぞれ、例えば、電池または別の電源回路とすることができる。
【００１５】
本発明の各実施形態によれば、第１電流経路において、抵抗器を１対の偏向板および高圧電源に接続したノードに関して対称的に配置し、第１スイッチまたは第２スイッチにそれぞれ直列に接続する。これらの抵抗器は、コンデンサが帯電した際にコンデンサ内に蓄積された電気的エネルギーを散逸させる機能を有する。これら抵抗器の抵抗値の大きさは、コンデンサを可及的速やかに放電させることができるような値とすることができる。この目的のため、抵抗値は過度に小さくすべきではない。なぜなら、振動電流が２枚の偏向板の間に流れる可能性があるからである。選択した抵抗値が大きすぎると、今度はコンデンサの放電に時間がかかりすぎることがある。理想的には、抵抗値の大きさは、コンデンサの容量により構成される振動回路、第１スイッチおよび第２スイッチの閉状態における内部抵抗、および第１電流経路を実施するために用いた導線のインダクタンスを臨界的に減衰してコンデンサを可及的速やかに放電させることができるような値とする。この結果、粒子ビームを非常に速やかにオンすることができる。
【００１６】
同様に、第２電流経路は１対の抵抗器を備えることができ、コンデンサを速やかに帯電させてビームをオフする。この構成における第１抵抗器および第２抵抗器の抵抗値の大きさも、同様に、コンデンサの容量により構成される、対応する振幅回路、第３スイッチおよび第４スイッチの閉状態における内部抵抗、第１電流源および第２電流源の内部抵抗、および第２電流経路を実施するために用いた導線のインダクタンスを臨界的に減衰させるような値とする。
【００１７】
粒子ビームシステムの各実施形態によれば、高圧電源は５ｋＶよりも高い電位、特に、７ｋＶよりも高い電位、さらには１０ｋＶよりも高い電位を供給する。これらの電位は、例えば、粒子ビームシステムの接地電位を基準として、または粒子ビーム源の陰極の電位を基準として測定することができる。
【００１８】
粒子ビームシステムの各実施形態によれば、第２電圧源および／または第３電圧源により供給される電圧の値は、１０Ｖよりも大きく、５０Ｖより大きく、または１５０Ｖより大きい。
【００１９】
本発明の上記特徴およびその他の有利な特徴は、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する本発明の例示的な実施形態により、さらに明らかになるであろう。本発明の可能な実施形態のすべてにおいて、本明細書において定義した各利点を全て、または、いずれかを必ずしも示すものとは限らないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】一実施形態による粒子ビームシステムの概略図である。
【図２】図１に示す粒子ビームシステムのビームブランカーの制御回路の詳細を示す概略図である。
【図３】一実施形態による電圧源の概略図である。
【図４】一実施形態によるビーム偏向器の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に示す例示的な実施形態において、同様の機能および構成を有する部品にはできる限り同様の参照符号を付して示す。したがって、特定の実施形態における個々の部品の特徴を理解するためには、その他の実施形態および本発明の概要についての説明を参照されたい。
【００２２】
図１は、粒子ビームシステムの実施形態の概略図である。粒子ビームシステム１は、電子ビーム１１を生成する粒子ビーム源３を備える。粒子ビーム源は、陰極５、抑制電極７、および引き出し電極９を含む。引き出し電極９の開口部から出射する電子ビーム１１は、陽極１３により所定の運動エネルギーまで加速され、陽極１３の開口部を通ってビーム管１５に入射する。
【００２３】
電子ビームは、集束レンズ１７、および電子検出器２１内に設けた絞り１９を通過することができる。電子ビーム１１は、さらに、対物レンズ２３を通過し、対物レンズ２３の対物面２７内における位置２５に集束する。粒子ビームシステム１で検査または加工する物体２９の表面は、対物面２７内に配置することができる。対物レンズ２３は、環状磁極片３３内に設けた環状コイル３１を含む。環状磁極片は、上側環状磁極片３５および下側環状磁極片３７を有し、この２つの磁極片３５，３７の間の環状間隙内に電子ビーム１１を集束する磁場が生ずるようにする。対物レンズは、さらに、ビーム管１５の下端部４１から離間して配置した終端電極３９を含み、その開口部を電子ビーム１１が通過する。ビーム管１５の下端部と終端電極３９との間に生じた電場により、ビーム管１５内を高運動エネルギーで伝播する電子が減速して所望の運動エネルギーにまで低下させて、物体２９に入射させる。この電場に磁場が加わることで、さらに高い集束効果を奏することができる。
【００２４】
粒子ビームシステム１の個々の部品はコントローラ４１により制御する。図１において、コントローラを機能ブロックとして示す。コントローラは、複数の制御部品を含み、各部品は空間的に互いに分離して、または、例えば、筺体内にまとめて、配置することができる。
【００２５】
コントローラ４１の一部品は、コネクタ４３を介してビーム源を制御し、加熱電流を陰極５に供給して陰極の電位を設定する。抑制電極７および引き出し電極９の電位は、コネクタ４４を介して制御する。ビーム管１５および陽極１３の電位は、コネクタ４５を介して、コントローラにより設定する。この目的のため、コントローラ４１は、安定化高圧電源を備え、この高圧電源により、例えば、接地電位を基準として８ｋＶの電圧をコネクタ４５に供給する。陰極５の電位は、例えば０ｋＶから−１０ｋＶの間で設定することができる。コントローラ４１は、さらに、例えば０ｋＶから５ｋＶの固定電位または可変電位を、コネクタ４６を介して終端電極３９に印加することができる。物体２９の電位は、接地電位または接地電位とは異なる電位とすることができる。
【００２６】
コントローラ４１によりコネクタ４８を介して制御されるビーム偏向器４７を、対物レンズ２３内に配置することができる。ビーム偏向器は、磁気ビーム偏向器とすることができ、ビーム管１５内に可変偏向磁場を発生させて、電子ビーム１１が物体２９に入射する位置２５を変化させ、粒子ビーム１１を物体２９の表面２７の一部にわたり走査する。
【００２７】
粒子ビーム１１が物体２９に入射することにより、二次電子または後方散乱電子が物体２９から発散する。これらの電子の一部は、ビーム管１５に入射し、電子検出器２１により検出することができる。
【００２８】
図１において、電子偏向器２１に入射する二次電子の例示的な軌道に参照符号５１を付して示す。入射電子によりトリガされた検出信号を、コネクタ５３における電子偏向器２１から出力し、コントローラ４１により読み込む。
【００２９】
粒子ビーム源３は、好ましくは、定常モードで動作させる。すなわち、一旦動作を開始すると、粒子ビーム源３は一定条件下で数時間、ひいては数日間にわたり動作して、電子ビーム１１を常に生成するようにする。しかしながら、電子ビーム１１を常に物体２９に入射させずに、必要に応じてビームのオンオフを切り替え可能とすることが望ましい。この目的のため、粒子ビームシステム１はビームブランカーシステム５５を備える。ビームブランカーシステムは、１対の偏向板５６，５７を有する。これら偏向板はビーム管１５内に配置することができ、偏向板５６，５７の間の間隙を電子ビーム１１が通過するようにする。コントローラ４１は、制御回路を含む部品を有するが、制御回路については以下に詳細に説明する。制御回路は、コネクタ５８および５９を介して、偏向板５６，５７に電位を供給する。
【００３０】
２つの偏向板５６，５７が同電位にある場合、ビーム１１は偏向板間の間隙を直線に沿って通過する。好ましくは、各偏向板はビーム管１５と同電位である。
【００３１】
偏向板５６，５７の電位が異なる場合、この２つの偏向板間に静電場が発生する。この電場により、電子ビーム１１が本来の軌道から偏向する。図１において、偏向した電子ビームを破線１１’で示す。この電子ビームは、ビーム管１５内に配置した板６１に入射する。板６１は絞りを有し、未偏向ビームはこの絞りを通過して物体２９の表面２７に入射する。板６１に入射した電子ビーム１１´は吸収されて物体２９の表面２７には到達することができない。
【００３２】
したがって、粒子ビーム源３を連続動作する間に、粒子ビームシステム１を第１動作モードで動作させること、および粒子ビームシステム１を第２動作モードで動作させることが可能になる。すなわち、第１動作モードにおいては、コントローラ４１によりコネクタ５８，５９に同電位を印加し、物体２９の位置において粒子ビームをオン状態とし、第２動作モードにおいては、コントローラ４１によりコネクタ５８，５９に異なる電位を印加し、物体２９において粒子ビームをオフ状態とする。
【００３３】
以下に、ビームブランカーシステム５５の一部である、コントローラ４１の制御回路６３を構成する部品について、図２を参照して説明する。
【００３４】
２枚の偏向板５６，５７は、電気的観点からは、図２における回路図において示すようなコンデンサ６５を構成する。コンデンサ６５は、コネクタ５８および５９を介して、コントローラ４１に接続され、これにより、コンデンサ６５を配置した２本の電流経路を形成する。第１電流経路６７を用いてコンデンサ６５を放電する。この目的のため、次の素子、すなわち、スイッチ７０、抵抗器７１、ビーム管１５に接続した端子４５に抵抗器７３を介して接続したノード７２の第１直列接続６９、および抵抗器７５およびスイッチ７６の第２直列接続７４を、コネクタ５８および５９と偏向板５６および５７との間に、それぞれ直列に接続する。直列接続６９および７４の個々の素子は、任意の所望の順序で配列することができる。しかしながら、好ましくは、両方の直列接続が対称配置となるように、各直列接続における個々の素子の配列順序を選択する。
【００３５】
図示の実施形態において、スイッチ７０および７６はＭＯＳＦＥＴとして実施し、スイッチ７０，７６の制御端子７７に印加した電圧に基づいてスイッチの端子７８および７９間に電流を流す機能または遮断する機能を持つ。スイッチ７０および７６は、制御端子７７に印加した電圧信号等の信号に基づいて２つの端子７８および７９間に電流を流すこと、または遮断することができる、その他のスイッチ素子によっても実施することができる。
【００３６】
２つのスイッチ７０および７６を、その端子７７を介して制御することにより、各スイッチを閉状態に設定することができ、帯電したコンデンサ６５を放電させることができる。図２において、対応する電流の流れを矢印８１で示す。
【００３７】
電流経路６７は、直列接続６９および７４がノード７２およびコンデンサ６５の両方の両側に配設される点で、ビーム管１５に接続したノード７２およびコンデンサ６５に関して対称配置となる。この対称配置により、コンデンサ６５が帯電しているときにスイッチ７０および７６を閉鎖しても、ノード７２から抵抗器７３を介してコネクタ４５に電流が流れてしまい、その電流がコネクタ４５において高圧電源から供給された電位に影響を及ぼすことがない。電子ビーム１１をオンした際、ビーム管１５に供給した高電圧電位は実質的に変動しない。電子ビーム１１をオンした後、必要に応じて直ちに安定して利用可能とすることができ、例えば、物体２９の検査または加工等の用途に利用することができる。
【００３８】
制御回路は、コンデンサ６５を帯電する第２電流経路８５を形成する。第２電流経路８５も、同様に、コンデンサ６５、および抵抗器８７を介してコネクタ４５に接続したノード８６に関して対称配置である。ここで、コネクタ４５はビーム管１５に接続する。図２の左側において、直列接続８８を、偏向板５６のコネクタ５８とノード８６との間に接続する。この直列接続８８は、抵抗器８９、スイッチ９０、および電圧源９１を含む。図２の右側において、直列接続９２を、偏向板５７のコネクタ５９とノード８６との間に接続する。この直列接続９２は、抵抗器９３、スイッチ９４、および電圧源９５を含む。各直列接続８８および９２における個々の素子８９，９０，および９１、または９３，９４，および９５の配列順序は、同様に、任意であるが、有利には、各各直列接続８８および９２が互いに対称的な配列を有するように配列順序を選択する。
【００３９】
図示の実施形態において、スイッチ９０および９４はＭＯＳＦＥＴとして実施したが、スイッチ９０および９４は、制御端子７７に印加した制御信号に基づいて２つの端子７８および７９間に電流を流す、または遮断することができる、その他の電気部品によっても、実施することができる。
【００４０】
２つの直列接続８８および９２は、それぞれ、各スイッチを閉鎖するとオンし、各スイッチを開放するとオフする、切替可能な電圧源を構成する。電圧源９１および９５は出力電圧を常に供給し、出力電圧の大きさは調整可能とすることができる。
【００４１】
２つの電圧源９１および９５はそれぞれ、例えば、１００Ｖの電圧を供給し、スイッチ９０および９４を閉鎖したとき（およびスイッチ７０および７６を開放したとき）、２００Ｖ相当の電圧を偏向板５６および５７の間に印加して、電子ビーム１１を物体２９から離れる方向に偏向するようにする。第２電流経路８５における、コンデンサ６５を帯電させる電流の流れを、図２において、矢印８１で示す。直列接続８８および９２を対称配置としたことにより、この電流の流れは、ノード８６を介して、第２電流経路８５から高圧電源へ向かう流れまたは高圧電源から第２電流経路８５へ向かう流れにはならず、電子ビームをオフしても、ビーム管１５に印加した高電圧には影響を及ぼさない。図示の制御回路を用いて、ビーム管１５に印加した高電圧に影響を及ぼすことなく、また、したがって粒子ビームシステム１の電気光学特性に影響を及ぼすことなく、電子ビーム１１を速やかにオンオフすることができる。
【００４２】
図３に、図２に示す電圧源９１および９５の例示的な実施形態を示す。本実施形態によれば、電圧源９１，９５は、電位分離のために設けたトランス１０５の入力巻き線１０３に接続したＡＣ電圧源１０１を備える。トランス１０５の出力巻き線１０７は、ブリッジ整流回路１０９に接続する。ブリッジ整流回路は、電圧源９１，９５の出力１１１，１１２にＤＣ電圧を供給する。出力電圧は、コンデンサ１１３により平滑化される。トランス１０５を用いることにより、ＡＣ電圧源１０１をより低い電位で動作させることが可能になり、一方で、ブリッジ整流回路１０９は、接地電位１１７を基準として、高圧電源１１５により供給される高電位で動作する。高圧電源１１５は、電圧源９１，９５の出力１１２に接続したノード８６に接続する。ビーム管１５も、同様に、電気的に導通した状態でノード８６に接続する。
【００４３】
図３に示す回路は、その端子１１１，１１２に常に電圧を供給する。電圧源にそれぞれ直列に接続したスイッチを設けて、２つの切替可能な電圧源を構成する。しかしながら、スイッチを、例えば、ＡＣ電圧源１０１と入力巻き線１０３との間の導線に挿入することによっても、切替可能な電圧源を同様に構成することができる。すると、回路自体が既に切替可能な電圧源を構成し、端子１１１および１１２において切替可能な電圧を供給する。この場合、直列回路８８および９２に必ずしもスイッチ（図２における９０または９４）を設けて切替可能な電圧源とする必要はない。
【００４４】
図４に、偏向システムの実施形態の変形例を示す。先の実施形態において、偏向システムは１対の偏向板を備える。図４に示す本変形例によれば、偏向システムは、２対の偏向板を備え、そのうちの一方の１対の偏向板５６，５７を互いに平行に配向し、他方の１対の偏向板５６´，５７´も互いに平行に配向する。また、偏向板５６および偏向板５６´を互いに直角に配向し、偏向板５７および５７´も互いに直角に配向する。粒子ビーム１１は、各偏向板に囲まれた中心点を通過し、各偏向板に端子５８，５８´，５９，および５９´を介して電位を印加する。例えば、端子５８および５８´を両方とも制御回路に接続し、同様に、端子５９および５９´も制御回路に接続した場合、図４の矢印１２１で示すように、ビーム１１を右下方向へ斜めに偏向することができる。同様に、端子５８，５９および端子５８´，５９´を、個々に調整可能な制御電圧を供給する異なる制御回路に接続することができ、各制御回路の個々の電圧を調整することにより、ビーム１１を偏向する方向１２１を調整可能とする。
【００４５】
上記の実施形態は、電子顕微鏡に関し、この場合、粒子ビームは電子ビームである。さらなる実施形態によれば、粒子ビームは電子ビームであり、例えば、試料から物質を除去または試料上へ物質を堆積することにより試料を改変するために用いる。さらなる実施形態によれば、粒子ビームはイオンビームであり、イオンビームシステムにおいて試料の検査または改変を行うために用いる。
【００４６】
本発明を特定の例示的な実施形態に基づき説明したが、種々の代案、変更、および変形が当業者にとって明白であろうことは明らかである。したがって、本明細書において説明した本発明の具体例としての実施形態は、例示を目的としたものであり、決して本発明を限定するものではない。以下の特許請求の範囲により定義される本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、種々の変更が可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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