• 제목/요약/키워드: electron lens

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전자빔 가공기용 자기 렌즈의 자기장 제어구조 설계 (Design and Analysis of Magnetic Field Control in Electron Lenses for a E-Beam Writer)

  • 노승국;이찬홍;백영종
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.401-404
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    • 2004
  • The electron beam machining provides very high resolution up to nanometer scale, hence the E-beam writing technology is rapidly growing in MEMS and nano-engineering areas. In the optical column of the e-beam writer, there are several lenses condensing and focusing electron beams from electron gun with fringing magnetic fields. To achieve small spot size as 1-2 nm for higher power of electron beam, magnetic lenses should be designed considering their magnetic field distribution. In this paper, the magnetic field at two condenser lenses and object lens are calculated with finite element method and discussed its performances.

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유한요소법을 사용한 주사전자 현미경의 전자렌즈 설계 및 해석에 관한 연구 (A Study on Design and Analysis for Magnetic Lenses of a Scanning Electron Microscope using Finite Element Method)

  • 박근;정현우;박만진;김동환;장동영
    • 한국정밀공학회지
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    • 제24권9호
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    • pp.95-102
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    • 2007
  • The scanning electron microscope (SEM) is one of the most popular instruments available for the measurement and analysis of the micro/nano structures. It is equipped with an electron optical system that consists of an electron beam source, magnetic lenses, apertures, deflection coils, and a detector. The magnetic lenses playa role in refracting electron beams to obtain a focused spot using the magnetic field driven by an electric current from a coil. A SEM column usually contains two condenser lenses and an objective lens. The condenser lenses generate a magnetic field that forces the electron beams to form crossovers at desired locations. The objective lens then focuses the electron beams on the specimen. The present work concerns finite element analysis for the electron magnetic lenses so as to analyze their magnetic characteristics. To improve the performance of the magnetic lenses, the effect of the excitation current and pole-piece design on the amount of resulting magnetic fields and their peak locations are analyzed through the finite element analysis.

The Use of Lens Shielding Device(L.S.D.) for a Conjunctival Lymphoma

  • 조현상;주상규;송기원;박영환
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.40-45
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    • 1997
  • When therapeutic irradiation is indicated for the orbital tumors, the greatest concern is the risk of radiation-induced cataract. Conjunctival lymphoma is one of the good examples. We would like to report the procedure of the lens shielding device(L.S.D) and the result of irradiated dose to the lens. L.S.D. consistes of two parts : load alloy to attenuate electron beam, and dental acryl which completely covers the lead alloy to avoid discomfort of cornea from contacting directly with cerrobend and side scattering by cerrobend. And for easy location and removal, side bars were made on each side. Radiation doses were meaured with TLD(TLD 3500 Hawshaw). Markus chamber in a polystyrene phantom. The phantom was irradiated with 9MeV electron beams from Clinac 2100C with $6{\times}6cm$ electron cone. The relative dose at 6mm depth where the lens is located was $4.2\%$ with TLD and $5.1\%$ with Markus chamber clinically when 2600 cGy are irradiated to the eyeball, the mapinary dose to the lens will be 109 cGy or 132 cGy, which will significently reduce the cataract.

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전기장형 소형 주사전자현미경의 집속렌즈의 최적 설계에 대한 연구 (A Study on the Optimum Design of the Condenser Lens of a Compact Electrostatic-Type SEM)

  • 김기환;장동영;박만진
    • 한국생산제조학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.270-277
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    • 2015
  • In this paper, we describe the production of a specific electrostatic-type scanning electron microscope based on miniaturization for application in other types of vacuum equipment. The initial configuration of the SEM starts with a minimal configuration that allows people to view sample images. After improving the stability of the SEM operation and resolution, we conducted experiments on identifying the characteristics and development of an einzel-type condenser lens with reference to the demagnification lens system of an SEM. The experiments were conducted at an acceleration voltage of 5 kV and we found the shape of the lens to be more reliable than a conventional lens. The lens was then added to improve the resolution in the nanometer region. The current measured on the sample was approximately 40 pA and its magnification was 4,000 times.

마이크로 전자빔 시스템을 위한 전자광학렌즈의 제작에 의한 나노 패턴 형성 (Nano-scale pattern delineation by fabrication of electron-optical lens for micro E-beam system)

  • 이용재;박정영;전국진;국양
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권9호
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    • pp.42-47
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    • 1998
  • 현재의 전자빔 묘화의 한계를 극복할 수 있는 마이크로 전자빔 시스템의 전자 광학 렌즈를 제작하였고 전자빔 묘화실험을 통하여 이를 검증하였다. 마이크로머시닝기술을 이용하여 실리콘 전극을 제작하고 이를 양극 접합을 통해 조립하여 다층 전극의 전자 광학 렌즈를 제작하였다. 완성된 전자 광학 소자를 초고진공 챔버에 장착하여, STM(Scanning Tunneling Microscope) 팁에서 방출된 전자빔의 focusing 특성을 관찰하였으며 전자를 집속하여 리소그라피를 수행하였다. E-beam 감광막은 PMMA(Poly-methylmethacrylate)를 사용하였고 0.13㎛의 패턴을 형성시킬 수 있었다.

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저 전압 초소형 전자칼럼의 주사면적 크기 및 전류영상 특성 연구 (Characteristic Studies for Scan-Field Size and Visibility of Current Image in a Low Voltage Micro-Column)

  • 이치무라 노리유키;김영철;김호섭;장원권
    • 한국광학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.365-369
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    • 2008
  • 정전기장 편향기를 사용하는 저전압 초소형 전자칼럼에서 전자빔 집속 적정조건에 대해 조사하였다. 일정한 전자 방출 팁 전압조건에서 소스렌즈를 이용하여 전자빔을 집속할 경우 아인젤 렌즈를 이용할 경우보다 주사면적은 컸으나 전류영상의 선명도는 낮게 측정되었다. 3차원 전산시늉 결과 소스렌즈를 사용하여 전자빔을 집속할 경우 전자빔의 초점크기와 편향이 아인젤 렌즈를 이용하여 집속할 경우보다 큰 것으로 조사되었다.

초소형 전자 렌즈의 전자 광학적 분석 (Electro-optical analysis of a miniaturized electrostatic electron lens)

  • 김호섭;김대욱;김영철;최상국;김대용
    • 한국광학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.194-199
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    • 2003
  • FCM(Fast moving least square reproducing kernel point collocation method) 방식의 simulation tool을 이용하여 전기장으로 구동되는 초소형 전자 렌즈의 구동 특성을 조사·분석하였다. Einzel 렌즈의 retarding mode와 accelerating mode구동에서 포텐셜 분포는 유사하지만, electric field strength는 서로 다른 방향을 갖게 되어 서로 다른 형태의 전자 궤적을 보인다. 동일한 working distance에서 accelerating mode로 구동되는 전자렌즈는 retarding mode로 구동되는 경우보다 매우 높은focusing 전압을 필요로 한다.

전자 렌즈 Aperture 구조에 따른 마이크로칼럼의 전자빔 특성 (Electron Beam Properties of Microcolumn Based on the Structure of Electrostatic Lens Apertures)

  • 최상국;이천희
    • 한국광학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.428-432
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    • 2005
  • 마이크로칼럼에 사용되는 전자렌즈는 MEMS 공정으로 정밀하게 가공되어 기존의 전자칼럼에 비하여 광학수차를 최소화 할 수 있으며, 이는 전자칼럼의 성능 향상에 주요한 요소로 작용한다. 따라서 반도체 공정 방식(습식식각과 건식식각)에 의해 형성되는 렌즈구조에 따른 전자 광학계 연구는 중요한 의미가 있다. 마이크로칼럼을 구성하고 있는 전자방출원, 소스렌즈, 디플렉터, 포커스렌즈(Einzel lens) 중에서 전자빔의 특성에 가장 큰 영향을 주는 것은 소스렌즈이다. 본 연구에서는 소스렌즈의 extractor와 limiting aperture의 구조에 따른 전자빔 특성을 조사하였다.