DE112015006910B4

DE112015006910B4 - Vakuumvorrichtung

Info

Publication number: DE112015006910B4
Application number: DE112015006910.0T
Authority: DE
Inventors: Souichi Katagiri; Keigo Kasuya
Original assignee: Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2015-09-16
Filing date: 2015-09-16
Publication date: 2023-03-30
Anticipated expiration: 2035-09-17
Also published as: DE112015006910T5; US10804084B2; WO2017046886A1; US20180254173A1

Abstract

Vakuumvorrichtung, die wenigstens eine Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe aufweist, wobei die Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe Folgendes aufweist:eine stabförmige Kathode (101), die eine nicht verdampfbare Getter-Legierung (121) aufweist,eine zylindrische Anode (103), die so angeordnet ist, dass sie die Kathode (101) umgibt, undeine Spule (104) oder einen ringförmigen Permanentmagneten (110), die oder der so angeordnet ist, dass dadurch die obere und die untere Öffnung der zylindrischen Anode (103) sandwichförmig eingeschlossen sind und die stabförmige Kathode (101) davon umgeben ist,dadurch gekennzeichnet, dasseine Elektronenquelle zwischen der stabförmigen Kathode (101) und der zylindrischen Anode (103) angeordnet ist,die stabförmige Kathode (101) eine Struktur aufweist, bei der die nicht verdampfbare Getter-Legierung (121) auf einem Metallblech ausgebildet ist und zu einem Balg gefaltet ist, undein Vorsprung (125, 126), der an der Spitze eines Films aus der nicht verdampfbaren Getter-Legierung (121), der auf die Anodenseite gefaltet ist, ausgebildet ist, als Elektronenquelle dient.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vakuumvorrichtung.
Technischer Hintergrund
Eine Vakuumvorrichtung, beispielsweise ein Rasterelektronenmikroskop (SEM), ein Transmissionselektronenmikroskop (TEM) oder eine Elektronenstrahl-Zeichnungsvorrichtung (EB), beschleunigt einen Elektronenstrahl, der von einer Elektronenkanone emittiert wird, welche eine Feldemissions- oder thermische Feldemissions-Elektronenquelle aufweist, und es wird ein dünner Elektronenstrahl mit einer Elektronenlinse gebildet und unter Verwendung eines Abtastablenkers als Primärelektronenstrahl über eine Probe gescannt. Bei einem SEM werden die erhaltenen Sekundärelektronen oder reflektierten Elektronen detektiert, um ein Bild zu erhalten. Bei einem TEM wird ein dadurch hindurchtretender Elektronenstrahl abgebildet. Bei einer EB wird ein vorab aufgezeichnetes Muster auf einen auf eine Probe aufgebrachten Resistfilm gezeichnet. Bei einem SEM für allgemeine Zwecke wird Wolfram als Material der Elektronenquelle verwendet. Ferner kann bei Elektronenquellen für Halbleiter Zirkoniumoxid im Wolfram enthalten sein. Ferner kann bei einer EB LaB₆ verwendet werden.
Um einen Elektronenstrahl hoher Qualität über einen langen Zeitraum von einer Elektronenquelle zu emittieren, muss die Umgebung einer Elektronenquelle 115 in 3 auf einem Ultrahochvakuum (10^-7 bis 10^-8 Pa) gehalten werden. Insbesondere ist bekannt, dass bei Verwendung einer Kaltkathoden-Feldemissions-Elektronenquelle ein sehr heller und stabiler Elektronenstrahl erhalten werden kann, indem das Vakuum um die Elektronenquelle weiter bis auf ein Ultrahochvakuumniveau (10^-9 bis 10^-10 Pa) erhöht wird. Daher wurde herkömmlich zum Erhalten eines Ultrahochvakuums ein Verfahren eingesetzt, bei dem die Umgebung einer Elektronenkanone 116 mit mehreren Ionenpumpen 113-1, 113-2 und 113-3 differenziell evakuiert wird. Wenngleich eine Ionenpumpe den Vorteil hat, dass sie ein Ultrahochvakuum von 10^-8 Pa oder besser nur durch Stromversorgung und ohne bewegliche Teile aufrechterhalten kann, weist sie eine Größe von einigen zehn Quadratzentimetern oder darüber auf und ist eine magnetische Abschirmung auf der Elektronenkanonenseite für die Erzeugung eines Magnetfelds erforderlich, so dass ein erhebliches Volumen benötigt wird. Zum Beseitigen der Ionenpumpen, um dadurch die Größe zu verringern, offenbaren PTL 1 und PTL 2 die Aufnahme einer Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter und offenbart PTL 3 eine Elektronenkanone, die infolge der Aufnahme einer Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter keine Ionenpumpe aufweist.
Zusätzlich offenbart NPL 1, dass ein noch besseres Ultrahochvakuum durch die Verwendung einer Ionenpumpe und einer Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter in Kombination erreicht werden kann. Weil eine Ionenpumpe ihre Evakuierungsgeschwindigkeit durch Sputtern von Titan unter Verwendung von Restgasmolekülen erreicht, nimmt, wenn der Druck abnimmt und sich der Vakuumgrad auf etwa 10^-8 Pa verbessert, das Restgas ab und wird die Evakuierungsgeschwindigkeit fast null. Daher kann kein weiter verbesserter Vakuumgrad erhalten werden. Durch die Verwendung einer Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter in Kombination damit kann ein Vakuum im Ultrahochvakuumbereich erhalten werden.
Andererseits ist selbst dann, wenn nur eine Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter verwendet wird, ein Ultrahochvakuumniveau die Grenze. Dies liegt am Evakuierungsprinzip der Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter. Eine Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter ist ein Typ einer Wasserstoff absorbierenden Legierung, wobei die Evakuierungsgeschwindigkeit durch Adsorption und Immobilisation an einer Oberfläche adsorbierbarer Moleküle unter von Wasserstoff verschiedenen Gasmolekülen erreicht wird. Einige andere Gasmoleküle über diese adsorbierbaren Gasmoleküle hinaus können nicht adsorbiert werden. Elektrisch inerte Gase in der Art eines seltenen Gases in Form von Argon oder Helium oder Methan sind Gasmoleküle, die nicht adsorbiert werden können. Ein kleiner Prozentsatz Argongas ist in der Atmosphäre enthalten, und Methangas ist häufig als Restgas im Ultrahochvakuum vorhanden. Daher wird es schwierig, mit diesen Gasen bei Verwendung nur einer Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter allein ein Ultrahochvakuum zu erhalten.
Ferner offenbart PTL 4 eine Vakuumevakuierungspumpe, bei der ein verdampfbarer Getter und eine Magnetron-Entladung kombiniert werden. Weil der Wasserstoffdampfdruck von Titan als verdampfbares Getter-Material bei etwa 10^-8 Pa liegt, lässt sich bei dieser Konfiguration schon an sich nur schwer ein Ultrahochvakuum erhalten. Weil ein starker Permanentmagnet in der äußeren Umgebung einer Säule als Einheit zum Erzeugen eines Magnetfelds erforderlich ist, lässt sich zusätzlich das Gewicht der Pumpe nur schwer verringern.
Zitatliste
Patentliteratur

PTL 1: US 4 833 362 A
PTL 2: JP H06 - 111 745 A
PTL 3: JP 2000-149850 A
PTL 4: JP H07 - 312 202 A
JP 2009 - 128 276 A offenbart eine Vakuumvorrichtung mit den Merkmalen im Oberbegriff des vorliegenden Anspruchs 1. Weitere herkömmliche Vakuumvorrichtungen sind in JP H04 - 65 057 A , JP S57 - 210 551 A , JP S58 - 155 638 A , DE 12 78 614 A , DE 695 23 333 T2 , JP H06 - 67 870 U und US 2009 / 0 134 018 A1 beschrieben.

Nicht-Patentliteratur
NPL 1: „Stabilization of a Tungsten <310> Cold Field Emitter", Journal of Vacuum Science and Technology B 28 (5), Sept/Okt 2010
Kurzfassung der Erfindung
Technisches Problem
Wie in 3 dargestellt ist, ist ein Linsentubus für ein optisches Linsensystem einer mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden Vorrichtung in der Art eines Elektronenmikroskops und einer Elektronenstrahl-Zeichnungsvorrichtung oben mit einer Elektronenkanone 116 versehen, ist eine Elektronenquelle 115 als Lichtquelle innerhalb der Elektronenkanone 116 enthalten und sind optische Elemente in der Art einer Extraktionselektrode 112, einer Membran 117, einer Sammellinse 118 und einer Objektivlinse 119 in Reihe unter der Elektronenquelle 115 angeordnet und ist schließlich eine Kammer, die eine Betrachtungsprobe 120 speichert, angeschlossen. Bei einer solchen Struktur steigt der Schwerpunkt des Tubus für optische Linsen bis in die Nähe des oberen Teils an und gelangt an eine Position, die einige zehn Zentimeter von der optischen Achse in horizontaler Richtung entfernt ist, wenn die Ionenpumpe 113-1 und eine Getter-Pumpe 114 mit einem nicht verdampfbaren Getter am oberen Teil angeordnet werden. Wenn in diesem Zustand Vibrationen auf die Vorrichtung einwirken, gelangt die Elektronenkanone leicht zum Schwingen, wie in der Zeichnung dargestellt ist, und bewegt sich die Position einer Punktlichtquelle, wenn sich die optische Achse bewegt. Der von dieser Lichtquelle emittierte Elektronenstrahl wird durch ein optisches System ausgedünnt und verschmälert und auf die Oberfläche der Betrachtungsprobe 120 projiziert. Durch Abtasten der Probenoberfläche kann ein Bild erhalten werden. Wenn sich die Position der Lichtquelle bewegt, bewegt sich jedoch auch die Position, welche der Elektronenstrahl bestrahlt. Daher ergibt sich das Problem, dass ein Bild unscharf wird und die Auflösung verringert wird.
Diese Auflösungsverschlechterung wurde herkömmlich durch Erhöhen der Steifigkeit eines Linsentubus gelöst. Mit der Verbesserung der Auflösung, die eine mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung benötigt, ließ sich dieses Problem jedoch nur schwer allein durch diese Maßnahme lösen. Ferner ist es bei einem Mess-SEM zum Messen feiner Muster oder Abmessungen einer Halbleitervorrichtung infolge der Erhöhung des Durchmessers eines Wafers als Betrachtungsprobe unvermeidlich, dass die Größe und das Gewicht der Vorrichtung zunehmen. Unter diesen Bedingungen werden geringe Vibrationen infolge der Verbesserung der Steifigkeit problematisch, weil sie zu einer weiteren Gewichtserhöhung führen. Beispiele einer Vibrationsquelle umfassen eine Bewegung des Schwerpunkts, die mit einem Antrieb eines Tisches einhergeht, auf dem eine Probe angeordnet ist, eine Vibration einer Turbomolekularpumpe zur Evakuierung und Schallwellen außerhalb der Vorrichtung, wobei es funktionell schwierig ist, diese aus der Vorrichtung zu entfernen.
Lösung des Problems
Die Lösung der vorstehend beschriebenen Aufgabe gelingt durch die Vakuumvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Ferner ist die Vakuumvorrichtung dabei
eine mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung und
evakuiert die Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe einen Bereich, in dem eine Quelle geladener Teilchen der mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden Vorrichtung angeordnet ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Vakuumvorrichtung bereitgestellt werden, wobei eine Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe an einer gewünschten Position angeordnet werden kann (um den Spielraum der Anordnungsposition zu verbessern). Ferner kann in dem Fall, in dem die Vakuumvorrichtung eine mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung ist, eine durch ein Absaugsystem hervorgerufene Auflösungsverringerung unterdrückt werden.
Figurenliste
Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines Beispiels einer Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe in einer Vakuumvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform, die nicht unter den Schutzbereich der Ansprüche fällt,
2 eine Schnittansicht zum Beschreiben einer Vakuumevakuierungsfunktion bei der in 1 dargestellten Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe, wobei die obere Ansicht einen Zustand, bevor Elektronen mit Gasmolekülen kollidieren, zeigt und die untere Ansicht einen Zustand zeigt, in dem ionisierte Gasmoleküle nach der Kollision der Elektronen mit Gasmolekülen abgepumpt werden,
3 eine Schnittansicht der Gesamtkonfiguration eines Rasterelektronenmikroskops mit einer herkömmlichen Feldemissions-Elektronenkanone,
4 eine Schnittansicht der Gesamtkonfiguration der Vakuumvorrichtung (des Rasterelektronenmikroskops) gemäß der ersten Ausführungsform,
5 eine perspektivische Ansicht eines anderen Beispiels einer Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe in der Vakuumvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform,
6 eine perspektivische Ansicht eines anderen Beispiels der Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe in der Vakuumvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform,
7 eine perspektivische Ansicht eines anderen Beispiels einer Kathode in der Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe in der Vakuumvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform,
8 eine perspektivische Ansicht eines Beispiels einer Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe in einer Vakuumvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform, die nicht unter den Schutzbereich der Ansprüche fällt,
9 eine perspektivische Ansicht eines Beispiels einer Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe in einer Vakuumvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform, die nicht unter den Schutzbereich der Ansprüche fällt,
10 eine perspektivische Ansicht eines Beispiels einer Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe in einer Vakuumvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt,
11 eine perspektivische Ansicht eines anderen Beispiels der Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe in der Vakuumvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
12 eine Seitenansicht zum Beschreiben der Kathode der Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe in der Vakuumvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.

Beschreibung von Ausführungsformen
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben das vorstehend beschriebene Problem untersucht und eine Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter als eine stabförmige Kathode erfunden. Ein Teil ihres Umfangs ist von einer zylindrischen Elektrode umgeben, und eine positive Hochspannung wird an die Elektrode angelegt, so dass sie zu einer Anode wird. Ferner ist entlang der stabförmigen Kathode eine Einheit zum Bereitstellen eines Magnetfelds bereitgestellt und werden Elektronen in diese Struktur injiziert, um eine Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe mit einer Magnetron-Struktur zu bilden. Dies ermöglicht es, die Größe und das Gewicht der Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe zu verringern und die Vakuumevakuierungspumpe an einer gewünschten Position in einer Vakuumvorrichtung anzuordnen (um den Spielraum für die Anordnungsposition zu verbessern). Bei einer mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden Vorrichtung kann Methangas, das durch eine Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter nicht abgepumpt werden kann, abgepumpt werden, indem das Methangas mit dem Magnetron ionisiert und zerlegt wird, wobei das Innere einer Elektronenkanone ohne Verwendung einer Ionenpumpe auf ein Ultrahochvakuumgebracht werden kann. Deshalb wird durch die Verwendung einer Magnetron-Struktur mit einer Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter als Kathode für eine Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe an Stelle der Verwendung einer Ionenpumpe und einer Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter in Kombination (eine Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe mit dieser Struktur wird nachstehend als Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter bezeichnet) das Gewicht der Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe stark verringert und werden Vibrationen eines Tubus für optische Linsen unterdrückt. Daher wird das Bildverwackeln gelöst und kann die Verringerung der Auflösung unterdrückt werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. In den Ausführungsformen wird eine mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung in der Art eines Rasterelektronenmikroskops (SEM) als Beispiel beschrieben, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann auch auf eine Vakuumvorrichtung angewendet werden. Es sei bemerkt, dass die gleichen Bezugszahlen die gleichen Bestandteile bezeichnen.
[Erste Ausführungsform]
Eine erste Ausführungsform, die nicht unter den Schutzbereich der Ansprüche fällt, wird mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. 4 ist eine Schnittansicht der Gesamtkonfiguration eines Rasterelektronenmikroskops gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Dieses Rasterelektronenmikroskop ist mit einer optischen Säule (Linsentubus) versehen, die eine Feldemissions-Kaltkathoden-Elektronenquelle 115 mit einer hohen Monochromatizität und einen kleinen Lichtquellendurchmesser in einer Elektronenkanone aufweist. Normalerweise wird, wenn der Vakuumgrad in einer Elektronenkanonenkammer, worin die Elektronenquelle 115 angeordnet ist, ein Ultrahochvakuum ist, wie in 3 dargestellt ist, eine differenzielle Absaugstruktur mit etwa drei Stufen angewendet. Ferner wird jede Kammer durch die Ionenpumpen 113-1, 113-2 und 113-3 evakuiert und wird auch eine Getter-Pumpe 114 mit einem nicht verdampfbaren Getter verwendet, um in der am weitesten stromaufwärts gelegenen Kammer, welche die Elektronenquelle 115 aufweist, abzupumpen. Andererseits ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 4 dargestellt, an Stelle der Verwendung der Absaug-Ionenpumpe 113-1 einer Kammer mit der am weitesten stromaufwärts gelegenen Elektronenquelle 115 und der Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter in Kombination eine nachstehend beschriebene Magnetron-Getter-Pumpe 230 mit einem nicht verdampfbaren Getter angeordnet. Dadurch können die Ionenpumpe 113-1 und die Getter-Pumpe 114 mit einem nicht verdampfbaren Getter, die herkömmlich erforderlich waren, fortgelassen werden, wie durch unterbrochene Linien angegeben ist, und können die Größe und das Gewicht des Mikroskops verringert werden.
Als nächstes wird eine Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter im Rasterelektronenmikroskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf 1 beschrieben. Eine stabförmige Getter-Pumpe 101 mit einem nicht verdampfbaren Getter wird als Kathode verwendet. Die Getter-Pumpe 101 mit einem nicht verdampfbaren Getter wird durch Anordnen einer stabförmigen Heizung 102 und einer nicht verdampfbaren Getter-Legierung 105, die ringförmig um die Heizung 102 geformt ist, erhalten. Wie in 12 dargestellt ist, ist der als Kathode verwendete Abschnitt genau genommen ein Abschnitt, in dem mehrere nicht verdampfbare Getter-Legierungen 105 um ein Rohr (ein Ende auf der entgegengesetzten Seite zu der Seite, worin die stabförmige Heizung eingeführt wird, ist gedichtet (vakuumgedichtet)), worin die stabförmige Heizung eingeführt wird, angeordnet sind. Hier wird die Kathode mit der gleichen Bezugszahl bezeichnet wie die Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter.
Eine zylindrische Anode 103 umgibt die Kathode 101, um eine positive Hoch-Gleichspannung (etwa 0,01 bis 10 kV) durch eine Hochspannungsquelle 106 anzulegen. Ferner ist eine Helmholtz-Spule 104 die Anode 103 sandwichförmig einschließend und die stabförmige Kathode umgebend angeordnet, um ein gleichmäßiges Magnetfeld (100 bis 600 G) entlang der stabförmigen Kathode 101 zu bilden. Wenngleich es sich nicht notwendigerweise um eine Helmholtz-Spule handelt, ist eine Helmholtz-Spule angesichts der Gleichmäßigkeit des Magnetfelds auf der Mittelachse dieser Spule bevorzugt.
Unter diesen Bedingungen werden die Elektronen 107, wenn sie zwischen die Anode 103 und die Kathode 101 (nicht verdampfbare Getter-Legierung 105) gelangen, wie in 2 dargestellt ist, unter dem Einfluss eines elektrischen Felds und eines Magnetfelds so bewegt, dass sie sich um die Kathode 101 (die nicht verdampfbare Getter-Legierung 105) drehen. Wenn die Elektronen 107 mit den schwebenden Gasmolekülen 108 bei der Bewegung über eine lange Strecke kollidieren, werden die Gasmoleküle ionisiert. Dadurch können die Moleküle in der Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter selbst bei Methanmolekülen 108, die sich nicht leicht abpumpen lassen, durch Ionisation zur Bildung geladener Teilchen 109 durch die Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter abgepumpt werden und kann eine praktisch nutzbare Evakuierungsgeschwindigkeit erhalten werden. Die Bezugszahl 107-2 bezeichnet Elektronen, die mit den Gasmolekülen 108 kollidieren und ionisiert werden.
Wenngleich die Helmholtz-Spule 104 hier als Einheit zur Erzeugung eines gleichmäßigen Magnetfelds verwendet wird, kann auch ein Permanentmagnet verwendet werden. In diesem Fall können, wie in 5 dargestellt ist, ringförmige Permanentmagnete 110 an beiden Enden der Anode angeordnet werden, so dass der N-Pol und der S-Pol einander gegenüberstehen. Es ist klar, dass das Verbinden der beiden Magneten mit einem Joch bevorzugt ist, weil dadurch die Intensität des zwischen der Kathode 101 und der Anode 103 gebildeten Magnetfelds erhöht wird.
Eine Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter pumpt mit dem vorstehend beschriebenen Mechanismus ab. Daher wird durch Erhöhen der Anzahl der in das Gebiet, das sandwichförmig zwischen der Kathode und der Anode eingeschlossen ist, eintretenden Elektronen die Kollisionswahrscheinlichkeit zwischen Elektronen und Gasmolekülen erhöht und kann die Evakuierungsgeschwindigkeit verbessert werden. Daher kann die Ionisationseffizienz von Gasmolekülen durch Bereitstellen einer Elektronenquelle in der Nähe der Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter verbessert werden.
6 ist eine perspektivische Ansicht einer Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter in einem Fall, in dem eine Ionisations-Vakuummessvorrichtung als Elektronenquelle verwendet wird. Es ist wünschenswert, eine Ionisations-Vakuummessvorrichtung 111 als Elektronenquelle zu verwenden, wie in 6 dargestellt ist. Dies liegt daran, dass die Ionisations-Vakuummessvorrichtung 111 eine Messvorrichtung ist, die beispielsweise thermische Elektronen von etwa 10 µA bis 1 mA abgibt und den Vakuumgrad durch Sammeln durch Kollision mit Gasmolekülen erzeugter geladener Teilchen in einem Kollektor ableitet, wobei der Vakuumgrad in einer Elektronenkanonenkammer gleichzeitig mit dem Emittieren der Elektronen gemessen werden kann.
Die als Kathode verwendete Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter weist eine Struktur auf, bei der die nicht verdampfbaren Getter-Legierungen 105, die scheibenförmig gesintert sind, wie in den 1, 5 und 6 dargestellt ausgerichtet sind. Zusätzlich kann beispielsweise, wie in 7 dargestellt ist, auch eine Struktur 121 verwendet werden, bei der ein Film aus einer nicht verdampfbaren Getter-Legierung, der auf einem Metallblech ausgebildet ist, zu Bälgen gefaltet wird und um ein Rohr gewickelt wird, in das die Heizung 102 eingeführt wird.
Als nächstes wird der Abpumpmechanismus einer Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter, wobei eine nicht verdampfbare Getter-Legierung verwendet wird, beschrieben. Weil die nicht verdampfbare Getter-Legierung im Wesentlichen eine Wasserstoff absorbierende Legierung ist, wird Wasserstoff okkludiert, bis der okkludierte Wasserstoff in der Legierung gesättigt ist. Wenngleich andere Gasmoleküle abgeführt werden, indem sie an der Oberfläche der nicht verdampfbaren Getter-Legierung adsorbiert werden, ist die Legierungsoberfläche als Vorbedingung eine saubere Oberfläche und müssen von den Legierungen verschiedene Substanzen minimiert werden. Um eine solche saubere Oberfläche zu erhalten, ist vor der Verwendung das Erwärmen der nicht verdampfbaren Getter-Legierung im Vakuum erforderlich. Demgemäß diffundieren die an der Oberfläche adsorbierten Moleküle in die Legierung, und die Oberfläche wird sauber. Weil zu dieser Zeit eine große Menge bereits okkludierten Wasserstoffs abgegeben wird, erfolgt eine Erwärmung als Initialisierungsprozess vor der Verwendung. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird eine Heizung zum Erwärmen von der Atmosphärenseite in ein Rohr eingeführt, welche eine Ausgangsleistung aufweist, die in der Lage ist, die Temperatur auf 500 bis 600 °C zu erhöhen. Andererseits kann die in dieser Untersuchung verwendete nicht verdampfbare Getter-Legierung durch Erwärmen auf 350 °C oder darüber aktiviert werden und durch Erwärmen während etwa 1 Stunde nach dem Erhöhen der Temperatur ausreichend aktiviert werden. Nach dem Erwärmen braucht sie nur natürlich abkühlen gelassen werden und gewartet werden, bis sie sich auf Raumtemperatur abgekühlt hat.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem eine Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter an Stelle der Ionenpumpe 113-1 und der Getter-Pumpe 114 mit einem nicht verdampfbaren Getter verwendet wird, die für die differenzielle Evakuierung einer Elektronenkanone des in 3 dargestellten herkömmlichen Rasterelektronenmikroskops verwendet werden. Selbstverständlich kann eine Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter an Stelle anderer Ionenpumpen verwendet werden. Beispielsweise können zwei Ionenpumpen 113-1 und 113-2 auf der Stromaufwärtsseite ersetzt werden oder können alle drei Ionenpumpen 113-1, 113-2 und 113-3 ersetzt werden.
Ferner wurde gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Rasterelektronenmikroskop als Beispiel beschrieben, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und es ist auch möglich, eine mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung in der Art einer Elektronenstrahl-Zeichnungsvorrichtung, eines Transmissionselektronenmikroskops, einer Verarbeitungsvorrichtung und einer einen Ionenstrahl verwendenden Betrachtungsvorrichtung zu verwenden, und es können auch andere Vakuumvorrichtungen verwendet werden.
In einer Vakuumeinleitsequenz wird jede Heizung nach dem Aktivieren der Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter während etwa 1 Stunde in der Endstufe des normalen Ausheizens ausgeschaltet und sich natürlich abkühlen gelassen. Zu dieser Zeit ist es, wie in 1 dargestellt ist, ratsam, dass der Wert des von der Anode zur Kathode fließenden Stroms durch ein Strommessgerät 123 überwacht wird und elektrische und magnetische Felder eingestellt werden, so dass ein geeigneter Stromwert erhalten wird. Es ist bevorzugt, die Anodenspannung im Bereich von 0,01 bis 10 kV und das Magnetfeld im Bereich von etwa 100 bis 500 G einzustellen.
Beim mit der Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter gemäß der vorliegenden Ausführungsform versehenen Rasterelektronenmikroskop wird ein Ultrahochvakuum in der Größenordnung von 10^-10 Pa als höchstes Vakuum erhalten, nachdem das Vakuum der Elektronenkanone eingeleitet wurde. Wenn dieselbe Elektronenkanone nur mit einer Ionenpumpe evakuiert wird, liegt das Vakuum in der Größenordnung von 10^-8 Pa, und wenn eine Ionenpumpe und eine Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter gemeinsam verwendet werden, liegt das Vakuum in der Größenordnung von 10^-10 Pa. Daher wurde zum ersten Mal bestätigt, dass ein Ultrahochvakuum in der Größenordnung von 10^-10 Pa ohne eine Ionenpumpe durch die Verwendung der Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter gemäß der vorliegenden Ausführungsform erhalten werden kann. Zusätzlich beträgt die Gewichtseinsparung infolge des Fortlassens einer Ionenpumpe etwa 20 kg. Dadurch werden die Vibrationen eines Tubus für optische Linsen um 10 % oder mehr verringert, wird das Bildverwackeln verringert oder beseitigt und wird die Auflösungsverringerung unterdrückt.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, eine Vakuumvorrichtung bereitzustellen, wobei eine Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe an einer gewünschten Stelle angeordnet werden kann. Ferner kann in dem Fall, in dem die Vakuumvorrichtung eine mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung ist, eine durch ein Absaugsystem hervorgerufene Auflösungsverringerung unterdrückt werden.
[Zweite Ausführungsform]
Es wird eine Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe in einem Rasterelektronenmikroskop gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben, die nicht unter den Schutzbereich der Ansprüche fällt. Inhalte, die in der ersten Ausführungsform beschrieben wurden und in der vorliegenden Ausführungsform nicht beschrieben werden, können auch auf die vorliegende Ausführungsform angewendet werden, es sei denn, dass es spezielle Umstände gibt.
8 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter in einem Rasterelektronenmikroskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Diese Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter weist eine Elektronenquelle (Einheit zum Zuführen von Elektronen) 122 auf, die zwischen oder in der Nähe einer Getter-Pumpe 101 mit einem nicht verdampfbaren Getter als Kathode 101 und einer zylindrischen Anode 103 angeordnet ist. Als Elektronenquelle 122 ist eine Nadel mit einer scharfen Spitze eines Stabs aus einkristallinem Wolfram der Kathodenoberfläche gegenüberstehend befestigt. Ein starkes elektrisches Feld, das durch eine an die Anode 103 angelegte Hochspannung hervorgerufen wird, konzentriert sich an der Spitze der einkristallinen Wolframnadel, und es werden daher durch Tunneln aus dem Inneren des Wolframs Elektronen emittiert. Wenngleich die Kristallorientierung der Spitze der Nadel <310> und <110> sein soll, gibt es keine besondere Beschränkung zur Spezifikation einer spezifischen Ebenenorientierung. Das heißt, dass polykristallines Wolfram verwendet werden kann, solange es mit einer Form versehen wird, wodurch der vorgegebene Emissionsstrom erhalten werden kann. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Anzahl der Nadeln eins, es sind jedoch auch mehrere Nadeln möglich. Bei einem Ausfall ist es natürlich wünschenswert, mehrere Nadeln bereitzustellen.
Weil bei dieser Struktur die Elektronen lediglich durch Befestigen des nadelartigen Stabs erhalten werden können, ist die Struktur einfach. Sie verbraucht auch nicht die für die Elektronenstrahlemission benötigte Energie. Daher kann auch eine Energieeinsparungswirkung erhalten werden.
Wenn das Einleiten des Vakuums und das Freigeben an die Atmosphäre wiederholt werden, wird die Oberfläche einer aufgenommenen Elektronenquelle durch Ablagerungen und dergleichen verunreinigt und kann die Elektronenemission behindert werden. Als Gegenmaßnahme ist es ratsam, eine Einheit zum Erwärmen der Elektronenquelle an der Basis der Nadel bereitzustellen. Durch die Erwärmung werden die am Nadelabschnitt an der Spitze einer Stromquelle haftenden Moleküle wieder emittiert und wird die gesäuberte Oberfläche freigelegt. Es ist wünschenswert, dass vor einem Erwärmungsprozess anhaftende Gasmoleküle beseitigt werden können, falls das Vakuum nach dem Freigeben an die Atmosphäre wieder eingeleitet wird, und dass der Erwärmungsprozess unter Verwendung dieser Heizeinheit unmittelbar vor dem Betrieb einer Pumpe ausgeführt wird.
Wenn die in 8 dargestellte Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter am in 4 dargestellten Rasterelektronenmikroskop angebracht ist, sind, wenn ein Bild betrachtet wird, die Vibrationen eines Tubus für optische Linsen unterdrückt, das Problem der Bildverwacklungen gelöst und die Verringerung der Auflösung unterdrückt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die gleichen Wirkungen wie gemäß der ersten Ausführungsform erhalten werden. Zusätzlich kann durch die Verwendung einer Nadel mit einer scharfen Spitze eines kristallinen Metallstabs als Elektronenquelle die Struktur vereinfacht werden und können Energieeinsparungen erreicht werden.
[Dritte Ausführungsform]
Es wird eine Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe in einem Rasterelektronenmikroskop gemäß der dritten Ausführungsform beschrieben, die nicht unter den Schutzbereich der Ansprüche fällt. In der ersten oder der zweiten Ausführungsform beschriebene Inhalte, die im vorliegenden Beispiel nicht beschrieben werden, können auch auf das vorliegende Beispiel angewendet werden, es sei denn, dass es spezielle Umstände gibt.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter im Rasterelektronenmikroskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Diese Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter hat eine glühelektrische Elektronenquelle 124, die zwischen einer Kathode 101 und einer Anode 103 oder in der Nähe davon angeordnet ist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Loch in einem Teil der Anode 103 ausgebildet, und wird eine glühelektrische Elektronenquelle 124 in das Loch eingeführt, so dass zwischen der Anode 103 und der Kathode 101 eine Elektronenemission ausgeführt werden kann. Die glühelektrische Elektronenquelle 124 beschleunigt die glühelektrische Emission durch Erwärmen eines Filaments, und es kann ein stabiler Emissionsstrom erhalten werden. Durch Bereitstellen einer Stromdurchführung für Heizstrom und einer Treiberstromquelle zur Versorgung dieser Elektronenquelle kann durch eine stabile Zufuhr von Elektronen wirksam eine hohe Evakuierungsgeschwindigkeit erhalten werden.
Wenn die in 9 dargestellte Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter am in 4 dargestellten Rasterelektronenmikroskop angebracht ist, sind, wenn ein Bild betrachtet wird, die Vibrationen eines Tubus für optische Linsen unterdrückt, das Problem der Bildverwacklungen gelöst und die Verringerung der Auflösung unterdrückt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die gleichen Wirkungen wie gemäß der ersten Ausführungsform erhalten werden. Zusätzlich kann durch die Verwendung einer glühelektrischen Elektronenquelle ein stabiler Emissionsstrom erhalten werden.
[Vierte Ausführungsform]
Es wird nun eine Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe in einem Rasterelektronenmikroskop gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Inhalte, die in der ersten bis dritten Ausführungsform beschrieben wurden und im vorliegenden Beispiel nicht beschrieben werden, können auch auf die vorliegende Ausführungsform angewendet werden, es sei denn, dass es spezielle Umstände gibt.
10 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter im Rasterelektronenmikroskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Durch die Bildung einer unregelmäßigen Oberflächenform bei der für eine Kathode 101 verwendeten nicht verdampfbaren Getter-Legierung weist diese Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter eine Struktur auf, bei der die nicht verdampfbare Getter-Legierung selbst als Elektronenquelle 125 verwendet wird und sowohl der Evakuierung als auch der Elektronenzufuhr dient. Durch die Verwendung der blechartigen nicht verdampfbaren Getter-Legierung 121 kann die unregelmäßige Form verhältnismäßig einfach gebildet werden. Hier wird ein Beispiel erläutert, bei dem eine scharfe Spitze (Elektronenquelle) 125 in der Nähe der Anode 103 angeordnet wird, indem ein Teil eines von der Anode 103 umgebenen Gebiets mit einer Schere oder dergleichen abgeschnitten wird. Der Platz zwischen dem gebildeten Vorsprung und der Anode weist vorzugsweise etwa 1 bis 5 mm auf.
11 ist eine perspektivische Ansicht, die ein anderes Beispiel einer Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter im Rasterelektronenmikroskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Diese Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter weist an der Oberfläche der nicht verdampfbaren Getter-Legierung 121 feine Vorsprünge auf. Wenn mehrere nadelartige Vorsprünge 126 an der Oberfläche ausgebildet sind, wie in 11 dargestellt ist, werden mehrere Elektronenquellen gebildet, steigt die Anzahl der emittierten Elektronen an und steigt die Anzahl der zu ionisierenden Gasmoleküle an. Daher wird die Evakuierungsgeschwindigkeit einer Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter verbessert. Ferner steigt durch die Bildung mehrerer Vorsprünge, weil die Größe der Gasadsorptionsoberfläche auch zunimmt, die Anzahl der Gasmoleküle, die durch eine Aktivierung adsorbiert werden können, an und kann die Lebensdauer der Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter verlängert werden.
Die an diesen Vorsprüngen konzentrierte elektrische Feldintensität ist jedoch unbestimmt, und es wird erwartet, dass die Anzahl der emittierten Elektronen für jede einzelne Pumpe variiert. Als Gegenmaßnahme kann beim Einleiten des Vakuums die Intensität des elektromagnetischen Felds so eingestellt werden, dass von der Zeit an, zu der das Ausheizen und die Aktivierung der Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter abgeschlossen sind, der Wert des während des natürlichen Abkühlens von der Anode zur Kathode fließenden Stroms durch ein Strommessgerät 123 überwacht wird und die an die Anode angelegte Spannung und der Wert des in einer Helmholtz-Spule fließenden Stroms eingestellt werden, so dass eine vorgegebene Stromstärke erhalten werden kann. Sobald diese Einstellung erfolgt ist, sind die optimale elektrische Feldintensität (der Anodenspannungswert) der einzelnen Elektronenquelle und die Magnetfeldintensität (der Spulenstromwert) bekannt. Dementsprechend ist der Wert danach für die Verwendung fest.
Wenn die in den 10 und 11 dargestellte Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter am in 4 dargestellten Rasterelektronenmikroskop angebracht ist, sind, wenn ein Bild betrachtet wird, die Vibrationen eines Tubus für optische Linsen unterdrückt, das Problem der Bildverwacklungen gelöst und die Verringerung der Auflösung unterdrückt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die gleichen Wirkungen wie gemäß der ersten Ausführungsform erhalten werden. Zusätzlich kann durch die Bildung einer unregelmäßigen Oberflächenform der nicht verdampfbaren Getter-Legierung eine Struktur erhalten werden, die sowohl der Evakuierung als auch der Elektronenzufuhr dient. Zusätzlich können durch die Bildung mehrerer sehr kleiner Vorsprünge in der Oberflächenform der nicht verdampfbaren Getter-Legierung die Evakuierungsgeschwindigkeit verbessert werden und die Lebensdauer der Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter verlängert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und weist verschiedene Variationen auf. Beispielsweise beschreiben die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die vorliegende Erfindung zur Erklärung in Einzelheiten, und es müssen nicht notwendigerweise alle vorstehend beschriebenen Konfigurationen aufgenommen sein. Ferner können Konfigurationen der Beispiele teilweise durch Konfigurationen der anderen Beispiele ersetzt werden. Ferner kann eine Konfiguration jeder Ausführungsform zu Konfigurationen der anderen Beispiele hinzugefügt werden. Ferner kann ein Teil einer Konfiguration jeder Ausführungsform zu anderen Konfigurationen hinzugefügt, daraus entfernt und dadurch ersetzt werden.
Wenngleich die vorliegende Erfindung bereits detailliert beschrieben wurde, werden die Hauptaspekte der vorliegenden Offenbarung nachstehend nochmals aufgelistet.

(1) Eine Vakuumevakuierungspumpe, wobei eine nicht verdampfbare Getter-Legierung für eine stabförmige Elektrode verwendet wird, ein Teil des Umfangs der Kathode von einer zylindrischen Anode umgeben ist und eine positive Gleichspannung an die Anode angelegt ist, wobei die Vakuumevakuierungspumpe eine Spule oder einen ringförmigen Permanentmagneten aufweist, die oder der so angeordnet ist, dass die obere und die untere Öffnung der Anode sandwichförmig eingeschlossen werden und die stabförmige Kathode umgeben wird.
(2) Die Vakuumevakuierungspumpe nach (1), die eine in der Nähe der Pumpe angeordnete Ionisations-Vakuummessvorrichtung aufweist.
(3) Die Vakuumevakuierungspumpe nach (1), die eine zwischen der Kathode und der Anode angeordnete Elektronenquelle aufweist.
(4) Die Vakuumevakuierungspumpe nach (3), die eine Kaltkathoden-Elektronenquelle als Elektronenquelle und eine Einheit zum Erwärmen der Elektronenquelle, um die Oberfläche der Elektronenquelle zu säubern, aufweist.
(5) Die Vakuumevakuierungspumpe nach (3), die eine glühelektrische Elektronenquelle als Elektronenquelle aufweist.
(6) Die Vakuumevakuierungspumpe nach (3), bei der die Spitze der für die Kathode verwendeten nicht verdampfbaren Getter-Legierung nadelförmig angeschärft ist und eine Elektronenquelle durch Konzentrieren eines elektrischen Felds an der Spitze Elektronen emittiert.
(7) Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung, welche die Vakuumevakuierungspumpe nach einem von (1) bis (6) in einer Vakuumevakuierungseinheit eines Behälters mit einer Quelle geladener Teilchen aufweist.

Bezugszeichenliste

101: stabförmige Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter (Kathode)
102: Heizung
103: zylindrische Anode
104: Helmholtz-Spule
105: ringförmige nicht verdampfbare Getter-Legierung
106: Hochspannungsquelle
107, 107-2: Elektronen
108: Gasmoleküle
109: ionisierte Gasmoleküle
110: ringförmiger Permanentmagnet
111: Ionisations-Vakuummessvorrichtung
112: Extraktionselektrode
113-1, 113-2, 113-3: Ionenpumpe
114: Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter
115: Kaltkathoden-Elektronenquelle
116: Elektronenkanone
117: Membran
118: Sammellinse
119: Objektivlinse
120: Probe
121: auf einem Metallblech gebildete nicht verdampfbare Getter-Legierung
122: Elektronenquelle
123: Strommessgerät
124: glühelektrische Elektronenquelle
125: Vorsprung (Elektronenquelle), der durch Schneiden gebildet ist
230: Magnetron-Getter-Pumpe mit einem nicht verdampfbaren Getter

Claims

Vakuumvorrichtung, die wenigstens eine Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe aufweist, wobei die Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe Folgendes aufweist: eine stabförmige Kathode (101), die eine nicht verdampfbare Getter-Legierung (121) aufweist, eine zylindrische Anode (103), die so angeordnet ist, dass sie die Kathode (101) umgibt, und eine Spule (104) oder einen ringförmigen Permanentmagneten (110), die oder der so angeordnet ist, dass dadurch die obere und die untere Öffnung der zylindrischen Anode (103) sandwichförmig eingeschlossen sind und die stabförmige Kathode (101) davon umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektronenquelle zwischen der stabförmigen Kathode (101) und der zylindrischen Anode (103) angeordnet ist, die stabförmige Kathode (101) eine Struktur aufweist, bei der die nicht verdampfbare Getter-Legierung (121) auf einem Metallblech ausgebildet ist und zu einem Balg gefaltet ist, und ein Vorsprung (125, 126), der an der Spitze eines Films aus der nicht verdampfbaren Getter-Legierung (121), der auf die Anodenseite gefaltet ist, ausgebildet ist, als Elektronenquelle dient.
Vakuumvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine lonisations-Vakuummessvorrichtung (111) in der Nähe der Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe angeordnet ist und die lonisations-Vakuummessvorrichtung (111) eine weitere Elektronenquelle für die Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe ist.
Vakuumvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Spule (104), die so angeordnet ist, dass sie die obere und die untere Öffnung der zylindrischen Anode (103) sandwichförmig einschließt und die stabförmige Kathode (101) umgibt, eine Helmholtz-Spule (104) ist.
Vakuumvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vakuumvorrichtung eine mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung ist und die Ultrahochvakuum-Evakuierungspumpe einen Bereich evakuiert, in dem eine Quelle (115) geladener Teilchen der mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden Vorrichtung angeordnet ist.
Vakuumvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Quelle (115) geladener Teilchen eine Feldemissions-Kaltkathodenquelle geladener Teilchen ist.