電子源装置におけるスキャン方法および電子源装置
【目的】本発明は、電子源から放出されて加速された電子ビームを１８０度以上回転させて物質に照射して加熱し、対向して配置した基板上に当該物質を蒸着させる電子源装置におけるスキャン方法および電子源装置に関し、電子源から放出された電子ビームを１８０度、あるいは更に回転させてルツボ内の試料に照射する際に、照射する面積が変わった場合に電子ビームによる照射密度を均一に自動調整することを目的とする。
【構成】 電子ビームを前記物質に照射するときに当該照射する電子ビームのＸ方向およびＹ方向に走査する面積に対応して当該Ｘ方向およびＹ方向の一方あるいは両方の走査周波数を調整し、当該面積内をほぼ均一に前記電子ビームで照射する電子源装置におけるスキャン方法である。
【構成】 電子ビームを前記物質に照射するときに当該照射する電子ビームのＸ方向およびＹ方向に走査する面積に対応して当該Ｘ方向およびＹ方向の一方あるいは両方の走査周波数を調整し、当該面積内をほぼ均一に前記電子ビームで照射する電子源装置におけるスキャン方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子源から放出されて加速された電子ビームを１８０度以上回転させて物質に照射して加熱し、対向して配置した基板上に当該物質を蒸着させる電子源装置におけるスキャン方法および電子源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子源装置を構成する電子源から放出されて加速された電子ビームを１８０度、あるいは更に回転させてルツボ内の試料に照射して当該試料を加熱・溶解して蒸発させ、対向した配置した基板上に蒸着することが行われている。この際、電子源から加速された電子ビームを１８０度、あるいは更に回転させてルツボ内の試料を照射するときに、通常、Ｘ方向に５０Ｈｚ、Ｙ方向に５００Ｈｚでスキャンして均一に加熱して当該試料を溶解していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、試料のサイズを大きくして電子ビームでスキャンする面積を大きくした場合、単に電子ビームのスキャン長さと幅を大きくして当該大きくした面積で電子ビームをスキャンして試料を加熱・溶解すると、試料（材料）へのエネルギー密度にムラができ、結果として溶けあとが平坦にならなくなってしまうなどの問題が発生した。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、これらの問題を解決するため、電子源から放出された電子ビームを１８０度、あるいは更に回転させてルツボ内の試料に照射する際に、照射する面積が変わった場合に電子ビームによる照射密度を均一に自動調整するようにしている。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、電子源から放出された電子ビームを回転させてルツボ内の物質に照射して加熱・溶解する際に、電子ビームで照射する面積が変わった場合に電子ビームによる照射密度を均一に自動調整することにより、照射面積が変わっても均一に加熱し、溶けあとをほぼ同じに保持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明は、電子源から放出された電子ビームを回転させてルツボ内の物質に照射して加熱・溶解する際に、電子ビームで照射する面積が変わった場合に電子ビームによる照射密度を均一に自動調整することを実現した。
【実施例１】
【０００７】
図１は、本発明の１実施例構造図を示す。
図１の（ａ）は全体構造図および要部の正面図を模式的に示し、図１の（ｂ）は要部の上面図を模式的に示す。
【０００８】
図１において、フィラメント１は、電子ビームを放出するものであって、例えばタングステン線をヘアピン型に形成して通電加熱して電子を放出するものである。ここでは、図示しないが、フィラメント１から放出された電子は図示外の電圧を印加した中央に孔のある１つあるいは複数の電極により加速されて図示の矢印の軌跡を電子ビーム４として走行し、ルツボ５内の試料（被照射材料）６を照射して電子ビーム加熱するためのものである。
【０００９】
スキャンコイル２は、電子ビーム４をルツボ５内をＸ方向およびＹ方向に走査して所定の走査範囲８を均一に電子ビーム加熱するためのものである。スキャンコイル２は、図１の（ｂ）に示すように、Ｘ方向およびＹ方向のスキャンコイルがある。
【００１０】
ポールピース３は、電子ビーム４を１８０°以上、図示の状態では２７０°偏向するように、直流の磁界を当該電子ビーム４の走行方向と直角方向から所定の強さで印加するためのものである。
【００１１】
電子ビーム４は、フィラメント１から放出されて集束され、ルツボ５内の試料６を照射して加熱するものであり、図示の曲線で示す軌跡を走行するものである。
【００１２】
ルツボ５は、試料６を入れて溶解するためのものである。
試料６は、ルツボ５内に入れ、電子ビーム４を照射しつつ走査して溶解し、対向して配置した図示外の基板などの上に蒸着するためのものである。
【００１３】
ＣＣＤカメラ２１は、ルツボ５内の試料６が電子ビーム４で走査されて加熱された状態の像を撮影するものである。
【００１４】
変換器１１は、スキャンコイル２などを駆動する駆動信号を検出し、当該検出した検出信号をパソコン１３に入力したりなどするものである。
【００１５】
スキャンパワー出力ユニット１２は、指令電圧に対応したスキャンコイル２を駆動するスキャンパワーを出力するものである（ここでは、Ｘスキャンコイル電流（電圧）、Ｙスキャンコイル電流（電圧）を出力するものである）。指令電圧は、管理者が図示外の制御装置を操作してルツボ５内の試料６の走査範囲（面積）を指定したときに出力される指令電圧である（図３の（ｃ）のリファレンス信号を参照）。
【００１６】
パソコン１３は、各種制御を行うためのパソコンであって、ここでは、スキャン範囲検出手段１４、スキャン制御手段１５、および加熱テーブル１７などから構成されるものである。
【００１７】
スキャン範囲検出手段１４は、ルツボ５内の試料６を、電子ビーム４がスキャンする範囲を検出するものである（図２から図６を用いて後述する）。スキャンする範囲は、図示外の管理者から指示された指令電圧（バイアス電圧０から１０Ｖの範囲内）をもとにスキャン範囲を算出したり、ＣＣＤカメラ２１でルツボ５内の試料６の表面を走査している電子ビームの状態を撮影して自動的に電子ビームが照射している面積（Ｘ方向のサイズおよびＹ方向のサイズ）を検出したり、あるいは管理者がルツボ５内の試料６の表面を電子ビーム４が走査して明るく（あるいは溶解）している領域の面積（Ｘ方向のサイズおよびＹ方向のサイズ）を目視で算出して入力したりなどする。
【００１８】
スキャン制御手段１５は、スキャン範囲検出手段１４によって検出されたスキャン範囲（Ｘ方向およびＹ方向のサイズ）をもとに適切なスキャン周波数（Ｘ，Ｙ）およびその振幅で、スキャンコイル２に流す電流を制御指示するものである（図２から図６を用いて後述する）。
【００１９】
ディスク装置１６は、パソコン１３に設けたハードディスク装置であって、ここでは、加熱テーブル１７を設けたものである。
【００２０】
加熱テーブル１７は、電子ビーム４がルツボ５内の試料６を走査する面積（Ｘ方向およびＹ方向サイズ）に対応づけてスキャン周波数（ＸおよびＹ）を予め登録したものである（図３参照）。
【００２１】
走査範囲８は、ルツボ５内の試料６上で、電子ビームが面走査（Ｘ方向およびＹ方向に走査）する範囲である。
【００２２】
次に、図２のフローチャートの順番に従い、図１の構成の動作を詳細に説明する。
図２は、本発明の動作説明フローチャートを示す。
【００２３】
図２において、Ｓ１は、スキャンボリュームを調整する。これは、管理者が操作制御装置上の、図１のスキャンコイル２に流す電流を調整し、電子ビーム４がルツボ５内の試料６上でスキャンするサイズ（Ｘ方向およびＹ方向のサイズ）を任意に調整する。また、パソコン１１の画面上からスキャンするサイズ（指令電圧）を指定し、試料６上でスキャンするサイズ（Ｘ方向およびＹ方向のサイズ）を任意に調整する。
【００２４】
Ｓ２は、調整値（スキャン幅）を読み取る。これは、右側に記載したように、
・ＣＣＤ画像および目視
・スキャンコイル電流
・リファレンス信号
で調整値（スキャン幅）を読み取る。ＣＣＤ画像および目視は、図１のＣＣＤカメラ２１で電子ビーム４がルツボ５内の試料６を面走査しているスキャン幅の画像を撮影して当該画像中から電子ビーム４で試料６をスキャンしているスキャン幅（Ｘ、Ｙ）を自動読み取りしたり、管理者が画像上からあるいは試料６上を面走査している電子ビーム４の状態を観察してスキャン幅を読み取り、パソコン１３に入力する。スキャンコイル電流は、図１のスキャンコイル２に流れる電流を検出し、予め登録したテーブルからその試料６上の電子ビーム４のスキャン範囲（Ｘ，Ｙ）を読み取る。リファレンス信号は、図１のスキャンパワー出力ユニット１２に入力する指令電圧（リファレンス信号）を検出し、予め登録したテーブルからその試料６上の電子ビーム４のスキャン範囲（Ｘ，Ｙ）を読み取る。
【００２５】
Ｓ３は、周波数を決める。これは、後述する図３から図６で説明するように、スキャン幅（面積）の増減があったときに、増減後の面積について均一に電子ビーム４で走査して加熱するように周波数を決める。例えばＸ方向およびＹ方向のサイズがそれぞれ２倍になったとき（面積は４倍に増加したとき）には、Ｘ方向およびＹ方向にそれぞれの走査周波数をそれぞれ２倍に決める（図４の（ａ）参照、尚、電流はサイズに対応した電流に決める）。
【００２６】
Ｓ４は、スキャンコイルにそのスキャン周波数でスキャン電流を流す。これは、Ｓ３で決定された周波数のスキャン電流を図１のスキャンコイル２に流し、Ｓ２で読み取ったスキャン幅（面積）を、スキャン幅の調整前と同じように均一に電子ビーム４で面走査させる（図３から図６を用いて詳述する）。
【００２７】
Ｓ５は、溶解する。
Ｓ６は、作業終了か判別する。ＹＥＳの場合には、終了する。ＮＯの場合には、Ｓ１に戻り繰り返す。
【００２８】
以上によって、スキャンボリュームを調整して電子ビーム４でルツボ５内の試料６を走査するスキャン幅（Ｘ、Ｙ）を調整する（Ｓ１）と、スキャン幅を検出し（Ｓ２）、均一となるスキャン周波数（Ｘ、Ｙ）を決めて（Ｓ３）当該スキャン周波数で走査し（Ｓ４）、試料６の所定スキャン範囲（面積）を均一に電子ビーム４で走査して加熱する（Ｓ５）ことが可能となる。以下順次詳細に説明する。
【００２９】
図３は、本発明の加熱テーブル例を示す。加熱テーブル１７は、電子ビーム４でルツボ５内の試料６を走査する走査幅（Ｘ、Ｙ方向）に対応づけて均一に加熱するための周波数（Ｘ，Ｙ）を予め実験で算出して登録したものである。
【００３０】
図３の（ａ）は、加熱テーブル（ビームスキャンサイズ）の例を示す。図示の加熱テーブル１７は、電子ビーム４のスキャンサイズに対応づけて均一な加熱となる周波数を予め求めて登録した例を示し、図示の情報を対応づけて登録したものである。
【００３１】
・走査幅：
・周波数：
・１例：
・その他：
ここで、走査幅は、Ｘ方向およびＹ方向に同じサイズ（正方形）の場合のサイズであって、スポット〜２０ｍｍ、２０ｍｍ〜３０ｍｍ，３０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲毎について周波数を決めるためのものである。周波数は、走査幅が増減したときに、電子ビーム４で均一に照射して加熱するための周波数である。一例は、走査幅が増減したときに、電子ビーム４で均一に照射して加熱するための周波数の１例である（例えばｆｘ１（Ｘ方向スキャンの周波数）＝５０Ｈｚ，ｆｙ１（Ｙ方向スキャンの周波数）＝４００Ｈｚ）。
【００３２】
以上のように、図１の試料６上の走査幅（スキャンサイズ）に対応づけて均一に加熱する最適な周波数（Ｘ、Ｙ）を予め登録しておくことにより、試料６上の走査幅が指定されたとき（検出されたとき）に均一に試料６上を電子ビーム４で走査して加熱する周波数を容易に決定することが可能となる。
【００３３】
図３の（ｂ）は、加熱テーブル（スキャン電流）の例を示す。図示の加熱テーブル１７は、図１のスキャンコイル２に流すスキャンコイル電流に対応づけて均一な加熱となる周波数を予め求めて登録した例を示し、図示の情報を対応づけて登録したものである。
【００３４】
・スキャンコイル電流：
・周波数：
・１例（電流）：
・１例（周波数）：
・その他：
ここで、スキャンコイル電流は、Ｘ方向およびＹ方向に同じサイズ（正方形）の場合のスキャンコイル電流であって、スポット〜２０ｍｍ、２０ｍｍ〜３０ｍｍ，３０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲毎に対応するスキャンコイル電流（ｆｘ１，ｆｙ１），（ｆｘ２，ｆｙ２），（ｆｘ３，ｆｙ３）について周波数を決めるためのものである。周波数は、スキャンコイル電流が増減したときに、電子ビーム４で均一に照射して加熱するための周波数である。一例は、スキャンコイル電流が増減したときに、電子ビーム４で均一に照射して加熱するための周波数の１例である（例えばｆｘ１（Ｘ方向スキャンの周波数）＝５０Ｈｚ，ｆｙ１（Ｙ方向スキャンの周波数）＝４００Ｈｚ）。
【００３５】
以上のように、図１のスキャンコイル２に流すスキャンコイル電流に対応づけて均一に加熱する最適な周波数（Ｘ、Ｙ）を予め登録しておくことにより、スキャンコイル２に流すスキャンコイル電流が指定されたとき（あるいは検出されたとき）に均一に試料６上を電子ビーム４で走査して加熱する周波数を容易に決定することが可能となる。
【００３６】
図３の（ｃ）は、加熱テーブル（バイアス電圧）の例を示す。図示の加熱テーブル１７は、図１のバイアス電圧（指令電圧）に対応づけて均一な加熱となる周波数を予め求めて登録した例を示し、図示の情報を対応づけて登録したものである。
【００３７】
・バイアス電圧：
・周波数：
・１例（周波数）：
・その他：
ここで、バイアス電圧は、Ｘ方向およびＹ方向に同じサイズ（正方形）の場合のバイアス電圧であって、スポット〜２０ｍｍ、２０ｍｍ〜３０ｍｍ，３０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲毎に対応するバイアス電圧について周波数を決めるためのものである。周波数は、バイアス電圧が増減したときに、電子ビーム４で均一に照射して加熱するための周波数である。一例は、バイアス電圧が増減したときに、電子ビーム４で均一に照射して加熱するための周波数の１例である（例えばｆｘ１（Ｘ方向スキャンの周波数）＝５０Ｈｚ，ｆｙ１（Ｙ方向スキャンの周波数）＝４００Ｈｚ）。
【００３８】
以上のように、図１のスキャンコイル２に流すスキャンコイル電流に対応するバイアス電圧（指令電圧）に対応づけて均一に加熱する最適な周波数（Ｘ、Ｙ）を予め登録しておくことにより、バイアス電圧が指定されたとき（あるいは検出されたとき）に均一に試料６上を電子ビーム４で走査して加熱する周波数を容易に決定することが可能となる。
【００３９】
図３の（ｄ）は、加熱テーブル（インターレース）の例を示す。図示の加熱テーブル１７は、電子ビーム４のスキャンサイズに対応づけて均一な加熱となるインターレース周波数（一方を増減、他方を減増してインターレースで均一な加熱となる周波数、図４の（ｂ）参照）を予め求めて登録した例を示し、図示の情報を対応づけて登録したものである。
【００４０】
・走査幅：
・周波数：
・Ｘ：
・Ｙ：
・その他：
ここで、走査幅は、Ｘ方向およびＹ方向に同じサイズ（正方形）の場合のサイズであって、スポット〜２０ｍｍ、２０ｍｍ〜３０ｍｍ，３０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲毎について周波数を決めるためのものである。周波数は、走査幅が増減したときに、電子ビーム４で均一に照射して加熱するためのインターレースの周波数である。例えば
・図４の（ｂ−１）のスポットから２０ｍｍの走査幅（ｆｘ１（Ｘ方向スキャンの周波数）＝５０Ｈｚ，ｆｙ１（Ｙ方向スキャンの周波数）＝４００Ｈｚ）から、
・図４の（ｂ−２）の走査幅を２０ｍｍ〜３０ｍｍの走査幅に調整した場合には、
・図４の（ｂ−２）に示すように、走査周波数が小さいＸの周波数を１／２、周波数が大きいＹの周波数を２倍にし、図示のようにインターレース走査とし、図４の（ａ−２）のＸ方向およびＹ方向の周波数をそれぞれ２倍にした場合（図３の（ａ）の場合）と同一にして均一に電子ビーム４で試料６を加熱することが可能となる。
【００４１】
以上のように、図１の試料６上の走査幅（スキャンサイズ）に対応づけて均一に加熱する最適なインターレース周波数（Ｘ、Ｙ）を予め図３の（ｄ）に示すように登録しておくことにより、試料６上の走査幅が指定されたとき（検出されたとき）に均一に試料６上を電子ビーム４で走査して加熱するインターレース周波数を容易に決定することが可能となる。
【００４２】
図４は、本発明の説明図（その１）を示す。
図４の（ａ）は、Ｘ、Ｙの周波数をそれぞれ増減する場合の例を示す。これは、既述した図３の（ａ）の加熱テーブル（ビームスキャンサイズ）１７を用いてスキャンサイズを調整したときに均一に加熱する周波数を説明した例である。
【００４３】
図４の（ａ−１）は調整前の周波数（Ｘ，Ｙ）を示し、図４の（ａ−２）はＸ方向およびＹ方向にサイズをそれぞれ２倍にし、電子ビーム４で均一に加熱するために調整した周波数（Ｘ、Ｙ）の例を示す。
【００４４】
図４の（ａ−１）では、走査幅が、Ｘ＝αｍｍ（例えば図３の（ａ）の加熱テーブル１７のスポット〜２０ｍｍの範囲内）、Ｙ＝βｍｍ（例えば図３の（ａ）の加熱テーブル１７のスポット〜２０ｍｍの範囲内）の場合には、
・Ｘ＝５０Ｈｚ
・Ｙ＝４００Ｈｚ
が電子ビーム４で試料６を走査して均一に加熱する周波数である。このときに電子ビーム４で走査される軌跡を示すと図示のようになる。
【００４５】
図４の（ａ−２）では、走査幅が、Ｘ＝α×２ｍｍ（例えば図３の（ａ）の加熱テーブル１７の３０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲内）、Ｙ＝β×２ｍｍ（例えば図３の（ａ）の加熱テーブル１７の３０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲内）の場合には、
・Ｘ＝５０×２＝１００Ｈｚ
・Ｙ＝４００×２＝８００Ｈｚ
が電子ビーム４で試料６を走査して均一に加熱する周波数である。このときに電子ビーム４で走査される軌跡を示すと図示のようになる。従って、図４の（ａ−１）の電子ビーム４で走査される軌跡と、図４の（ａ−２）の面積が４倍となった場合の軌跡とが同一となり、いずれも同じように均一に加熱される（ただし、電子ビーム４の電流を同じとすれば密度は１／４に低下する、電子ビーム４の電流を４倍にすれば同じ密度となる）ことが判明する。
【００４６】
以上のように、電子ビーム４で試料６上を走査して加熱する面積を増減した場合に周波数を追従して増減すれば、同じように均一に加熱することが可能となる。
【００４７】
尚、図４の（ａ）ではＸ、Ｙ方向を同時にサイズを大きく（増減）したが、一方のみを大きく（あるいは増減）した場合にもその方向の周波数のみを増加（あるいは増減）すれば同様に、調整前と調整後では同じように均一に電子ビーム４で加熱することが可能となる。
【００４８】
図４の（ｂ）は、Ｘ、Ｙの周波数をそれぞれ増減する場合のインターレース周波数の例を示す。これは、既述した図３の（ｄ）の加熱テーブル（インターレース）１７を用いてスキャンサイズを調整したときに均一に加熱するインターレース周波数を説明した例を示す。
【００４９】
図４の（ｂ−１）では、走査幅が、Ｘ＝αｍｍ（例えば図３の（ｄ）の加熱テーブル１７のスポット〜２０ｍｍの範囲内）、Ｙ＝βｍｍ（例えば図３の（ｄ）の加熱テーブル１７のスポット〜２０ｍｍの範囲内）の場合には、
・Ｘ＝５０Ｈｚ
・Ｙ＝４００Ｈｚ
が電子ビーム４で試料６を走査して均一に加熱する周波数である。このときに電子ビーム４で走査される軌跡を示すと図示のようになる。
【００５０】
図４の（ｂ−２）では、走査幅が、Ｘ＝α×２ｍｍ（例えば図３の（ｄ）の加熱テーブル１７の３０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲内）、Ｙ＝β×２ｍｍ（例えば図３の（ｄ）の加熱テーブル１７の３０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲内）の場合には、
・Ｘ＝５０×（１／２）＝２５Ｈｚ
・Ｙ＝４００×２＝８００Ｈｚ
が電子ビーム４で試料６を走査して均一に加熱するインターレース周波数である。このときに電子ビーム４で走査される軌跡を示すと図示のようになる。従って、図４の（ｂ−１）の電子ビーム４で走査される軌跡と、図４の（ｂ−２）の面積が４倍となった場合の軌跡とが同一となり、いずれも同じように均一に加熱される（ただし、電子ビーム４の電流を同じとすれば密度は１／４に低下する、電子ビーム４の電流を４倍にすれば同じ密度となる）ことが判明する。
【００５１】
以上のように、電子ビーム４で試料６上を走査して加熱する面積を増減した場合に周波数をインターレース周波数（上記例では、一方の周波数を２倍にすれば、他方の周波数を１／２倍にしたインターレース周波数）に追従して増減すれば、同じように均一に加熱することが可能となる。
【００５２】
尚、図４の（ａ）ではＸ、Ｙ方向を同時にサイズを大きく（増減）したが、一方のみを大きく（増減）した場合にも該当する方向の周波数のみを増減すれば同様に、調整前と調整後では同じように均一に電子ビーム４で加熱することが可能となる（図６参照）。
【００５３】
図５は、本発明の周波数変換曲線例を示す。これは、既述した図３の（ａ）の加熱テーブル（ビームスキャンサイズ）１７の代わりに、スキャン幅（ｍｍ）を変えた場合にそのときのＸ、Ｙの周波数（Ｈｚ）を予め実験で求めて設定した曲線例（図３の（ａ）の加熱テーブルとその値は異なる）である。
【００５４】
以上のように、周波数変換曲線を予め実験で求めてその曲線式を求めておくことにより、管理者が試料６上の電子ビーム４のスキャン幅（Ｘ方向サイズおよびＹ方向サイズ）が指定した場合、当該曲線をもとにＸ方向、Ｙ方向のスキャン周波数を求めて設定することが可能となる。尚、電流値は図示しないないが、同様に電流曲線を予め実験で求めてその曲線を記憶あるいはテーブルに設定して適切な電流値を取り出して設定する。これにより、適切な周波数（かつ電流値）でＸ方向およびＹ方向にスキャンし、結果として、ルツボ５内の試料６上の電子ビーム４のスキャンの面積が変わっても同じように均一に走査して加熱し、良好に試料６を溶解、蒸発させることが可能となる。
【００５５】
図６は、本発明の説明図（その２）を示す。
図６の（ａ）は、試料６上の電子ビーム４で走査するサイズＸ＝２０％、Ｙ＝２０％（最大の走査サイズ１００％としたときのサイズ）のときの走査の様子を模式的に示したものである。
【００５６】
図６の（ｂ）は、Ｙ方向サイズのみを２倍にしたときの走査の様子を模式的に示したものである。この場合には、図６の（ａ）のＹ方向の周波数は一定（但し、Ｙ方向のスキャン電流は２倍）とし、Ｘ方向の周波数を２倍（但し、Ｘ方向のスキャン電流は同じ）にしたものである。
【００５７】
図６の（ｃ）は、Ｙ方向サイズのみを３倍にしたときの走査の様子を模式的に示したものである。この場合には、図６の（ａ）のＹ方向の周波数は一定（但し、Ｙ方向のスキャン電流は３倍）とし、Ｘ方向の周波数を３倍（但し、Ｘ方向のスキャン電流は同じ）にしたものである。
【００５８】
以上のように、走査サイズの一方のみ増減した場合には該当する方の周波数（図６の例では、走査サイズを増減したと反対側、即ち、Ｙ方向のスキャンサイズを増加させた場合にはＸ方向のスキャン周波数）を増減することにより、試料６上を電子ビーム４で均一に走査することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、電子源から放出された電子ビームを回転させてルツボ内の物質に照射して加熱・溶解する際に、電子ビームで照射する面積が変わった場合に電子ビームによる照射密度を均一に自動調整する電子源装置におけるスキャン方法および電子源装置に関するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の全体構造図である。
【図２】本発明の動作説明フローチャートである。
【図３】本発明の加熱テーブル例である。
【図４】本発明の説明図（その１）である。
【図５】本発明の周波数変換曲線例である。
【図６】本発明の説明図（その２）である。
【符号の説明】
【００６１】
１：フィラメント
２：スキャンコイル
３：ポールピース
４：電子ビーム
５：ルツボ
６：試料（材料）
８：走査範囲
１１：変換器
１２：スキャンパワー出力ユニット
１３：パソコン
１４：範囲検出手段
１５：制御手段
１６：ハードディスク装置
１７：加熱テーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子源から放出されて加速された電子ビームを１８０度以上回転させて物質に照射して加熱し、対向して配置した基板上に当該物質を蒸着させる電子源装置におけるスキャン方法および電子源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子源装置を構成する電子源から放出されて加速された電子ビームを１８０度、あるいは更に回転させてルツボ内の試料に照射して当該試料を加熱・溶解して蒸発させ、対向した配置した基板上に蒸着することが行われている。この際、電子源から加速された電子ビームを１８０度、あるいは更に回転させてルツボ内の試料を照射するときに、通常、Ｘ方向に５０Ｈｚ、Ｙ方向に５００Ｈｚでスキャンして均一に加熱して当該試料を溶解していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、試料のサイズを大きくして電子ビームでスキャンする面積を大きくした場合、単に電子ビームのスキャン長さと幅を大きくして当該大きくした面積で電子ビームをスキャンして試料を加熱・溶解すると、試料（材料）へのエネルギー密度にムラができ、結果として溶けあとが平坦にならなくなってしまうなどの問題が発生した。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、これらの問題を解決するため、電子源から放出された電子ビームを１８０度、あるいは更に回転させてルツボ内の試料に照射する際に、照射する面積が変わった場合に電子ビームによる照射密度を均一に自動調整するようにしている。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、電子源から放出された電子ビームを回転させてルツボ内の物質に照射して加熱・溶解する際に、電子ビームで照射する面積が変わった場合に電子ビームによる照射密度を均一に自動調整することにより、照射面積が変わっても均一に加熱し、溶けあとをほぼ同じに保持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明は、電子源から放出された電子ビームを回転させてルツボ内の物質に照射して加熱・溶解する際に、電子ビームで照射する面積が変わった場合に電子ビームによる照射密度を均一に自動調整することを実現した。
【実施例１】
【０００７】
図１は、本発明の１実施例構造図を示す。
図１の（ａ）は全体構造図および要部の正面図を模式的に示し、図１の（ｂ）は要部の上面図を模式的に示す。
【０００８】
図１において、フィラメント１は、電子ビームを放出するものであって、例えばタングステン線をヘアピン型に形成して通電加熱して電子を放出するものである。ここでは、図示しないが、フィラメント１から放出された電子は図示外の電圧を印加した中央に孔のある１つあるいは複数の電極により加速されて図示の矢印の軌跡を電子ビーム４として走行し、ルツボ５内の試料（被照射材料）６を照射して電子ビーム加熱するためのものである。
【０００９】
スキャンコイル２は、電子ビーム４をルツボ５内をＸ方向およびＹ方向に走査して所定の走査範囲８を均一に電子ビーム加熱するためのものである。スキャンコイル２は、図１の（ｂ）に示すように、Ｘ方向およびＹ方向のスキャンコイルがある。
【００１０】
ポールピース３は、電子ビーム４を１８０°以上、図示の状態では２７０°偏向するように、直流の磁界を当該電子ビーム４の走行方向と直角方向から所定の強さで印加するためのものである。
【００１１】
電子ビーム４は、フィラメント１から放出されて集束され、ルツボ５内の試料６を照射して加熱するものであり、図示の曲線で示す軌跡を走行するものである。
【００１２】
ルツボ５は、試料６を入れて溶解するためのものである。
試料６は、ルツボ５内に入れ、電子ビーム４を照射しつつ走査して溶解し、対向して配置した図示外の基板などの上に蒸着するためのものである。
【００１３】
ＣＣＤカメラ２１は、ルツボ５内の試料６が電子ビーム４で走査されて加熱された状態の像を撮影するものである。
【００１４】
変換器１１は、スキャンコイル２などを駆動する駆動信号を検出し、当該検出した検出信号をパソコン１３に入力したりなどするものである。
【００１５】
スキャンパワー出力ユニット１２は、指令電圧に対応したスキャンコイル２を駆動するスキャンパワーを出力するものである（ここでは、Ｘスキャンコイル電流（電圧）、Ｙスキャンコイル電流（電圧）を出力するものである）。指令電圧は、管理者が図示外の制御装置を操作してルツボ５内の試料６の走査範囲（面積）を指定したときに出力される指令電圧である（図３の（ｃ）のリファレンス信号を参照）。
【００１６】
パソコン１３は、各種制御を行うためのパソコンであって、ここでは、スキャン範囲検出手段１４、スキャン制御手段１５、および加熱テーブル１７などから構成されるものである。
【００１７】
スキャン範囲検出手段１４は、ルツボ５内の試料６を、電子ビーム４がスキャンする範囲を検出するものである（図２から図６を用いて後述する）。スキャンする範囲は、図示外の管理者から指示された指令電圧（バイアス電圧０から１０Ｖの範囲内）をもとにスキャン範囲を算出したり、ＣＣＤカメラ２１でルツボ５内の試料６の表面を走査している電子ビームの状態を撮影して自動的に電子ビームが照射している面積（Ｘ方向のサイズおよびＹ方向のサイズ）を検出したり、あるいは管理者がルツボ５内の試料６の表面を電子ビーム４が走査して明るく（あるいは溶解）している領域の面積（Ｘ方向のサイズおよびＹ方向のサイズ）を目視で算出して入力したりなどする。
【００１８】
スキャン制御手段１５は、スキャン範囲検出手段１４によって検出されたスキャン範囲（Ｘ方向およびＹ方向のサイズ）をもとに適切なスキャン周波数（Ｘ，Ｙ）およびその振幅で、スキャンコイル２に流す電流を制御指示するものである（図２から図６を用いて後述する）。
【００１９】
ディスク装置１６は、パソコン１３に設けたハードディスク装置であって、ここでは、加熱テーブル１７を設けたものである。
【００２０】
加熱テーブル１７は、電子ビーム４がルツボ５内の試料６を走査する面積（Ｘ方向およびＹ方向サイズ）に対応づけてスキャン周波数（ＸおよびＹ）を予め登録したものである（図３参照）。
【００２１】
走査範囲８は、ルツボ５内の試料６上で、電子ビームが面走査（Ｘ方向およびＹ方向に走査）する範囲である。
【００２２】
次に、図２のフローチャートの順番に従い、図１の構成の動作を詳細に説明する。
図２は、本発明の動作説明フローチャートを示す。
【００２３】
図２において、Ｓ１は、スキャンボリュームを調整する。これは、管理者が操作制御装置上の、図１のスキャンコイル２に流す電流を調整し、電子ビーム４がルツボ５内の試料６上でスキャンするサイズ（Ｘ方向およびＹ方向のサイズ）を任意に調整する。また、パソコン１１の画面上からスキャンするサイズ（指令電圧）を指定し、試料６上でスキャンするサイズ（Ｘ方向およびＹ方向のサイズ）を任意に調整する。
【００２４】
Ｓ２は、調整値（スキャン幅）を読み取る。これは、右側に記載したように、
・ＣＣＤ画像および目視
・スキャンコイル電流
・リファレンス信号
で調整値（スキャン幅）を読み取る。ＣＣＤ画像および目視は、図１のＣＣＤカメラ２１で電子ビーム４がルツボ５内の試料６を面走査しているスキャン幅の画像を撮影して当該画像中から電子ビーム４で試料６をスキャンしているスキャン幅（Ｘ、Ｙ）を自動読み取りしたり、管理者が画像上からあるいは試料６上を面走査している電子ビーム４の状態を観察してスキャン幅を読み取り、パソコン１３に入力する。スキャンコイル電流は、図１のスキャンコイル２に流れる電流を検出し、予め登録したテーブルからその試料６上の電子ビーム４のスキャン範囲（Ｘ，Ｙ）を読み取る。リファレンス信号は、図１のスキャンパワー出力ユニット１２に入力する指令電圧（リファレンス信号）を検出し、予め登録したテーブルからその試料６上の電子ビーム４のスキャン範囲（Ｘ，Ｙ）を読み取る。
【００２５】
Ｓ３は、周波数を決める。これは、後述する図３から図６で説明するように、スキャン幅（面積）の増減があったときに、増減後の面積について均一に電子ビーム４で走査して加熱するように周波数を決める。例えばＸ方向およびＹ方向のサイズがそれぞれ２倍になったとき（面積は４倍に増加したとき）には、Ｘ方向およびＹ方向にそれぞれの走査周波数をそれぞれ２倍に決める（図４の（ａ）参照、尚、電流はサイズに対応した電流に決める）。
【００２６】
Ｓ４は、スキャンコイルにそのスキャン周波数でスキャン電流を流す。これは、Ｓ３で決定された周波数のスキャン電流を図１のスキャンコイル２に流し、Ｓ２で読み取ったスキャン幅（面積）を、スキャン幅の調整前と同じように均一に電子ビーム４で面走査させる（図３から図６を用いて詳述する）。
【００２７】
Ｓ５は、溶解する。
Ｓ６は、作業終了か判別する。ＹＥＳの場合には、終了する。ＮＯの場合には、Ｓ１に戻り繰り返す。
【００２８】
以上によって、スキャンボリュームを調整して電子ビーム４でルツボ５内の試料６を走査するスキャン幅（Ｘ、Ｙ）を調整する（Ｓ１）と、スキャン幅を検出し（Ｓ２）、均一となるスキャン周波数（Ｘ、Ｙ）を決めて（Ｓ３）当該スキャン周波数で走査し（Ｓ４）、試料６の所定スキャン範囲（面積）を均一に電子ビーム４で走査して加熱する（Ｓ５）ことが可能となる。以下順次詳細に説明する。
【００２９】
図３は、本発明の加熱テーブル例を示す。加熱テーブル１７は、電子ビーム４でルツボ５内の試料６を走査する走査幅（Ｘ、Ｙ方向）に対応づけて均一に加熱するための周波数（Ｘ，Ｙ）を予め実験で算出して登録したものである。
【００３０】
図３の（ａ）は、加熱テーブル（ビームスキャンサイズ）の例を示す。図示の加熱テーブル１７は、電子ビーム４のスキャンサイズに対応づけて均一な加熱となる周波数を予め求めて登録した例を示し、図示の情報を対応づけて登録したものである。
【００３１】
・走査幅：
・周波数：
・１例：
・その他：
ここで、走査幅は、Ｘ方向およびＹ方向に同じサイズ（正方形）の場合のサイズであって、スポット〜２０ｍｍ、２０ｍｍ〜３０ｍｍ，３０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲毎について周波数を決めるためのものである。周波数は、走査幅が増減したときに、電子ビーム４で均一に照射して加熱するための周波数である。一例は、走査幅が増減したときに、電子ビーム４で均一に照射して加熱するための周波数の１例である（例えばｆｘ１（Ｘ方向スキャンの周波数）＝５０Ｈｚ，ｆｙ１（Ｙ方向スキャンの周波数）＝４００Ｈｚ）。
【００３２】
以上のように、図１の試料６上の走査幅（スキャンサイズ）に対応づけて均一に加熱する最適な周波数（Ｘ、Ｙ）を予め登録しておくことにより、試料６上の走査幅が指定されたとき（検出されたとき）に均一に試料６上を電子ビーム４で走査して加熱する周波数を容易に決定することが可能となる。
【００３３】
図３の（ｂ）は、加熱テーブル（スキャン電流）の例を示す。図示の加熱テーブル１７は、図１のスキャンコイル２に流すスキャンコイル電流に対応づけて均一な加熱となる周波数を予め求めて登録した例を示し、図示の情報を対応づけて登録したものである。
【００３４】
・スキャンコイル電流：
・周波数：
・１例（電流）：
・１例（周波数）：
・その他：
ここで、スキャンコイル電流は、Ｘ方向およびＹ方向に同じサイズ（正方形）の場合のスキャンコイル電流であって、スポット〜２０ｍｍ、２０ｍｍ〜３０ｍｍ，３０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲毎に対応するスキャンコイル電流（ｆｘ１，ｆｙ１），（ｆｘ２，ｆｙ２），（ｆｘ３，ｆｙ３）について周波数を決めるためのものである。周波数は、スキャンコイル電流が増減したときに、電子ビーム４で均一に照射して加熱するための周波数である。一例は、スキャンコイル電流が増減したときに、電子ビーム４で均一に照射して加熱するための周波数の１例である（例えばｆｘ１（Ｘ方向スキャンの周波数）＝５０Ｈｚ，ｆｙ１（Ｙ方向スキャンの周波数）＝４００Ｈｚ）。
【００３５】
以上のように、図１のスキャンコイル２に流すスキャンコイル電流に対応づけて均一に加熱する最適な周波数（Ｘ、Ｙ）を予め登録しておくことにより、スキャンコイル２に流すスキャンコイル電流が指定されたとき（あるいは検出されたとき）に均一に試料６上を電子ビーム４で走査して加熱する周波数を容易に決定することが可能となる。
【００３６】
図３の（ｃ）は、加熱テーブル（バイアス電圧）の例を示す。図示の加熱テーブル１７は、図１のバイアス電圧（指令電圧）に対応づけて均一な加熱となる周波数を予め求めて登録した例を示し、図示の情報を対応づけて登録したものである。
【００３７】
・バイアス電圧：
・周波数：
・１例（周波数）：
・その他：
ここで、バイアス電圧は、Ｘ方向およびＹ方向に同じサイズ（正方形）の場合のバイアス電圧であって、スポット〜２０ｍｍ、２０ｍｍ〜３０ｍｍ，３０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲毎に対応するバイアス電圧について周波数を決めるためのものである。周波数は、バイアス電圧が増減したときに、電子ビーム４で均一に照射して加熱するための周波数である。一例は、バイアス電圧が増減したときに、電子ビーム４で均一に照射して加熱するための周波数の１例である（例えばｆｘ１（Ｘ方向スキャンの周波数）＝５０Ｈｚ，ｆｙ１（Ｙ方向スキャンの周波数）＝４００Ｈｚ）。
【００３８】
以上のように、図１のスキャンコイル２に流すスキャンコイル電流に対応するバイアス電圧（指令電圧）に対応づけて均一に加熱する最適な周波数（Ｘ、Ｙ）を予め登録しておくことにより、バイアス電圧が指定されたとき（あるいは検出されたとき）に均一に試料６上を電子ビーム４で走査して加熱する周波数を容易に決定することが可能となる。
【００３９】
図３の（ｄ）は、加熱テーブル（インターレース）の例を示す。図示の加熱テーブル１７は、電子ビーム４のスキャンサイズに対応づけて均一な加熱となるインターレース周波数（一方を増減、他方を減増してインターレースで均一な加熱となる周波数、図４の（ｂ）参照）を予め求めて登録した例を示し、図示の情報を対応づけて登録したものである。
【００４０】
・走査幅：
・周波数：
・Ｘ：
・Ｙ：
・その他：
ここで、走査幅は、Ｘ方向およびＹ方向に同じサイズ（正方形）の場合のサイズであって、スポット〜２０ｍｍ、２０ｍｍ〜３０ｍｍ，３０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲毎について周波数を決めるためのものである。周波数は、走査幅が増減したときに、電子ビーム４で均一に照射して加熱するためのインターレースの周波数である。例えば
・図４の（ｂ−１）のスポットから２０ｍｍの走査幅（ｆｘ１（Ｘ方向スキャンの周波数）＝５０Ｈｚ，ｆｙ１（Ｙ方向スキャンの周波数）＝４００Ｈｚ）から、
・図４の（ｂ−２）の走査幅を２０ｍｍ〜３０ｍｍの走査幅に調整した場合には、
・図４の（ｂ−２）に示すように、走査周波数が小さいＸの周波数を１／２、周波数が大きいＹの周波数を２倍にし、図示のようにインターレース走査とし、図４の（ａ−２）のＸ方向およびＹ方向の周波数をそれぞれ２倍にした場合（図３の（ａ）の場合）と同一にして均一に電子ビーム４で試料６を加熱することが可能となる。
【００４１】
以上のように、図１の試料６上の走査幅（スキャンサイズ）に対応づけて均一に加熱する最適なインターレース周波数（Ｘ、Ｙ）を予め図３の（ｄ）に示すように登録しておくことにより、試料６上の走査幅が指定されたとき（検出されたとき）に均一に試料６上を電子ビーム４で走査して加熱するインターレース周波数を容易に決定することが可能となる。
【００４２】
図４は、本発明の説明図（その１）を示す。
図４の（ａ）は、Ｘ、Ｙの周波数をそれぞれ増減する場合の例を示す。これは、既述した図３の（ａ）の加熱テーブル（ビームスキャンサイズ）１７を用いてスキャンサイズを調整したときに均一に加熱する周波数を説明した例である。
【００４３】
図４の（ａ−１）は調整前の周波数（Ｘ，Ｙ）を示し、図４の（ａ−２）はＸ方向およびＹ方向にサイズをそれぞれ２倍にし、電子ビーム４で均一に加熱するために調整した周波数（Ｘ、Ｙ）の例を示す。
【００４４】
図４の（ａ−１）では、走査幅が、Ｘ＝αｍｍ（例えば図３の（ａ）の加熱テーブル１７のスポット〜２０ｍｍの範囲内）、Ｙ＝βｍｍ（例えば図３の（ａ）の加熱テーブル１７のスポット〜２０ｍｍの範囲内）の場合には、
・Ｘ＝５０Ｈｚ
・Ｙ＝４００Ｈｚ
が電子ビーム４で試料６を走査して均一に加熱する周波数である。このときに電子ビーム４で走査される軌跡を示すと図示のようになる。
【００４５】
図４の（ａ−２）では、走査幅が、Ｘ＝α×２ｍｍ（例えば図３の（ａ）の加熱テーブル１７の３０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲内）、Ｙ＝β×２ｍｍ（例えば図３の（ａ）の加熱テーブル１７の３０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲内）の場合には、
・Ｘ＝５０×２＝１００Ｈｚ
・Ｙ＝４００×２＝８００Ｈｚ
が電子ビーム４で試料６を走査して均一に加熱する周波数である。このときに電子ビーム４で走査される軌跡を示すと図示のようになる。従って、図４の（ａ−１）の電子ビーム４で走査される軌跡と、図４の（ａ−２）の面積が４倍となった場合の軌跡とが同一となり、いずれも同じように均一に加熱される（ただし、電子ビーム４の電流を同じとすれば密度は１／４に低下する、電子ビーム４の電流を４倍にすれば同じ密度となる）ことが判明する。
【００４６】
以上のように、電子ビーム４で試料６上を走査して加熱する面積を増減した場合に周波数を追従して増減すれば、同じように均一に加熱することが可能となる。
【００４７】
尚、図４の（ａ）ではＸ、Ｙ方向を同時にサイズを大きく（増減）したが、一方のみを大きく（あるいは増減）した場合にもその方向の周波数のみを増加（あるいは増減）すれば同様に、調整前と調整後では同じように均一に電子ビーム４で加熱することが可能となる。
【００４８】
図４の（ｂ）は、Ｘ、Ｙの周波数をそれぞれ増減する場合のインターレース周波数の例を示す。これは、既述した図３の（ｄ）の加熱テーブル（インターレース）１７を用いてスキャンサイズを調整したときに均一に加熱するインターレース周波数を説明した例を示す。
【００４９】
図４の（ｂ−１）では、走査幅が、Ｘ＝αｍｍ（例えば図３の（ｄ）の加熱テーブル１７のスポット〜２０ｍｍの範囲内）、Ｙ＝βｍｍ（例えば図３の（ｄ）の加熱テーブル１７のスポット〜２０ｍｍの範囲内）の場合には、
・Ｘ＝５０Ｈｚ
・Ｙ＝４００Ｈｚ
が電子ビーム４で試料６を走査して均一に加熱する周波数である。このときに電子ビーム４で走査される軌跡を示すと図示のようになる。
【００５０】
図４の（ｂ−２）では、走査幅が、Ｘ＝α×２ｍｍ（例えば図３の（ｄ）の加熱テーブル１７の３０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲内）、Ｙ＝β×２ｍｍ（例えば図３の（ｄ）の加熱テーブル１７の３０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲内）の場合には、
・Ｘ＝５０×（１／２）＝２５Ｈｚ
・Ｙ＝４００×２＝８００Ｈｚ
が電子ビーム４で試料６を走査して均一に加熱するインターレース周波数である。このときに電子ビーム４で走査される軌跡を示すと図示のようになる。従って、図４の（ｂ−１）の電子ビーム４で走査される軌跡と、図４の（ｂ−２）の面積が４倍となった場合の軌跡とが同一となり、いずれも同じように均一に加熱される（ただし、電子ビーム４の電流を同じとすれば密度は１／４に低下する、電子ビーム４の電流を４倍にすれば同じ密度となる）ことが判明する。
【００５１】
以上のように、電子ビーム４で試料６上を走査して加熱する面積を増減した場合に周波数をインターレース周波数（上記例では、一方の周波数を２倍にすれば、他方の周波数を１／２倍にしたインターレース周波数）に追従して増減すれば、同じように均一に加熱することが可能となる。
【００５２】
尚、図４の（ａ）ではＸ、Ｙ方向を同時にサイズを大きく（増減）したが、一方のみを大きく（増減）した場合にも該当する方向の周波数のみを増減すれば同様に、調整前と調整後では同じように均一に電子ビーム４で加熱することが可能となる（図６参照）。
【００５３】
図５は、本発明の周波数変換曲線例を示す。これは、既述した図３の（ａ）の加熱テーブル（ビームスキャンサイズ）１７の代わりに、スキャン幅（ｍｍ）を変えた場合にそのときのＸ、Ｙの周波数（Ｈｚ）を予め実験で求めて設定した曲線例（図３の（ａ）の加熱テーブルとその値は異なる）である。
【００５４】
以上のように、周波数変換曲線を予め実験で求めてその曲線式を求めておくことにより、管理者が試料６上の電子ビーム４のスキャン幅（Ｘ方向サイズおよびＹ方向サイズ）が指定した場合、当該曲線をもとにＸ方向、Ｙ方向のスキャン周波数を求めて設定することが可能となる。尚、電流値は図示しないないが、同様に電流曲線を予め実験で求めてその曲線を記憶あるいはテーブルに設定して適切な電流値を取り出して設定する。これにより、適切な周波数（かつ電流値）でＸ方向およびＹ方向にスキャンし、結果として、ルツボ５内の試料６上の電子ビーム４のスキャンの面積が変わっても同じように均一に走査して加熱し、良好に試料６を溶解、蒸発させることが可能となる。
【００５５】
図６は、本発明の説明図（その２）を示す。
図６の（ａ）は、試料６上の電子ビーム４で走査するサイズＸ＝２０％、Ｙ＝２０％（最大の走査サイズ１００％としたときのサイズ）のときの走査の様子を模式的に示したものである。
【００５６】
図６の（ｂ）は、Ｙ方向サイズのみを２倍にしたときの走査の様子を模式的に示したものである。この場合には、図６の（ａ）のＹ方向の周波数は一定（但し、Ｙ方向のスキャン電流は２倍）とし、Ｘ方向の周波数を２倍（但し、Ｘ方向のスキャン電流は同じ）にしたものである。
【００５７】
図６の（ｃ）は、Ｙ方向サイズのみを３倍にしたときの走査の様子を模式的に示したものである。この場合には、図６の（ａ）のＹ方向の周波数は一定（但し、Ｙ方向のスキャン電流は３倍）とし、Ｘ方向の周波数を３倍（但し、Ｘ方向のスキャン電流は同じ）にしたものである。
【００５８】
以上のように、走査サイズの一方のみ増減した場合には該当する方の周波数（図６の例では、走査サイズを増減したと反対側、即ち、Ｙ方向のスキャンサイズを増加させた場合にはＸ方向のスキャン周波数）を増減することにより、試料６上を電子ビーム４で均一に走査することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、電子源から放出された電子ビームを回転させてルツボ内の物質に照射して加熱・溶解する際に、電子ビームで照射する面積が変わった場合に電子ビームによる照射密度を均一に自動調整する電子源装置におけるスキャン方法および電子源装置に関するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の全体構造図である。
【図２】本発明の動作説明フローチャートである。
【図３】本発明の加熱テーブル例である。
【図４】本発明の説明図（その１）である。
【図５】本発明の周波数変換曲線例である。
【図６】本発明の説明図（その２）である。
【符号の説明】
【００６１】
１：フィラメント
２：スキャンコイル
３：ポールピース
４：電子ビーム
５：ルツボ
６：試料（材料）
８：走査範囲
１１：変換器
１２：スキャンパワー出力ユニット
１３：パソコン
１４：範囲検出手段
１５：制御手段
１６：ハードディスク装置
１７：加熱テーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子源から放出されて加速された電子ビームを１８０度以上回転させて物質に照射して加熱し、対向して配置した基板上に当該物質を蒸着させる電子源装置におけるスキャン方法において、
前記電子ビームを前記物質に照射するときに当該照射する電子ビームのＸ方向およびＹ方向に走査する面積に対応して当該Ｘ方向およびＹ方向の一方あるいは両方の走査周波数を調整し、当該面積内をほぼ均一に前記電子ビームで照射することを特徴とする電子源装置におけるスキャン方法。
【請求項２】
走査する面積のＸ方向およびＹ方向のサイズの一方あるいは両方の増減に対応してＸ方向およびＹ方向のうちの増減した一方あるいは増減しない他方あるいは両方の周波数を増減し、均一に走査することを特徴とする請求項１記載の電子源装置におけるスキャン方法。
【請求項３】
走査する面積のＸ方向およびＹ方向のサイズの一方あるいは両方の増減に対応してＸ方向およびＹ方向のうちの増減した一方あるいは増減しない他方あるいは両方の周波数について、周波数の大きい方を増減し周波数の小さい方を減増してインターレース走査し、均一に走査すること特徴とする請求項１記載の電子源装置におけるスキャン方法。
【請求項４】
電子源から放出されて加速された電子ビームを１８０度以上回転させて物質に照射して加熱し、対向して配置した基板上に当該物質を蒸着させる電子源装置において、
前記電子ビームを前記物質に照射するときに当該照射する電子ビームのＸ方向およびＹ方向に走査する面積に対応して当該Ｘ方向およびＹ方向の一方あるいは両方の走査周波数を調整し、当該面積内をほぼ均一に前記電子ビームで照射する手段を備えたことを特徴とする電子源装置。
【請求項１】
電子源から放出されて加速された電子ビームを１８０度以上回転させて物質に照射して加熱し、対向して配置した基板上に当該物質を蒸着させる電子源装置におけるスキャン方法において、
前記電子ビームを前記物質に照射するときに当該照射する電子ビームのＸ方向およびＹ方向に走査する面積に対応して当該Ｘ方向およびＹ方向の一方あるいは両方の走査周波数を調整し、当該面積内をほぼ均一に前記電子ビームで照射することを特徴とする電子源装置におけるスキャン方法。
【請求項２】
走査する面積のＸ方向およびＹ方向のサイズの一方あるいは両方の増減に対応してＸ方向およびＹ方向のうちの増減した一方あるいは増減しない他方あるいは両方の周波数を増減し、均一に走査することを特徴とする請求項１記載の電子源装置におけるスキャン方法。
【請求項３】
走査する面積のＸ方向およびＹ方向のサイズの一方あるいは両方の増減に対応してＸ方向およびＹ方向のうちの増減した一方あるいは増減しない他方あるいは両方の周波数について、周波数の大きい方を増減し周波数の小さい方を減増してインターレース走査し、均一に走査すること特徴とする請求項１記載の電子源装置におけるスキャン方法。
【請求項４】
電子源から放出されて加速された電子ビームを１８０度以上回転させて物質に照射して加熱し、対向して配置した基板上に当該物質を蒸着させる電子源装置において、
前記電子ビームを前記物質に照射するときに当該照射する電子ビームのＸ方向およびＹ方向に走査する面積に対応して当該Ｘ方向およびＹ方向の一方あるいは両方の走査周波数を調整し、当該面積内をほぼ均一に前記電子ビームで照射する手段を備えたことを特徴とする電子源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−１８９２２（Ｐ２００７−１８９２２Ａ）
【公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２００４５８（Ｐ２００５−２００４５８）
【出願日】平成１７年７月８日（２００５．７．８）
【出願人】（５９２１１５８２５）日新技研株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月８日（２００５．７．８）
【出願人】（５９２１１５８２５）日新技研株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
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