DE9411676U1 - Elektronenstrahlquelle - Google Patents
ElektronenstrahlquelleInfo
- Publication number
- DE9411676U1 DE9411676U1 DE9411676U DE9411676U DE9411676U1 DE 9411676 U1 DE9411676 U1 DE 9411676U1 DE 9411676 U DE9411676 U DE 9411676U DE 9411676 U DE9411676 U DE 9411676U DE 9411676 U1 DE9411676 U1 DE 9411676U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electron beam
- recipient
- subassembly
- beam source
- opening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 title claims description 36
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/06—Electron sources; Electron guns
- H01J37/065—Construction of guns or parts thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
BESTEC GmbH
Rudower Chaussee 6
Rudower Chaussee 6
12484 Berlin
BESlOl
Elektronenstrahlquelle
Die Erfindung betrifft eine Elektronenstrahlquelle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Elektronenstrahlquellen werden in Verbindung mit Hochvakuumrezipienten
für unterschiedliche Anwendungszwecke verwendet. Insbesondere dienen sie der Diagnostik (Beugung, Ionisation)
an Oberflächen. Sie stellen eine kompakte Baugruppe dar, die auf den Rezipienten aufgesetzt werden. Einee Elektronenstrahlquelle
weist allgemein eine Glühkatode, einen Wehneltzylinder und eine Anode auf. Weiterhin ist zur
Fokusierung des Elektronenstrahls eine Elektronenlinse vorgesehen. Dieser schließt sich ein Ablenksystem für die
horizontale und vertikale Ablenkung des Elektronenstrahls an. Es dient einerseits der Veränderung des Auftreffpunktes
des Elektronenstrahls auf einer Probe sowie der Realisierung verschiedener Einfallswinkel für diesen Auftreffpunkt.
Je weiter das Ablenksystem vom Auftreffpunkt entfernt ist, desto größere Strahlablenkungen müssen durch das Ablenksystem
realisiert werden und desto größer muß der Durchmesser des Ablenksystems sein.
BESlOl Seite 2
Der Nachteil bei der Verwendung bekannter, auf Rezipienten
montierter Elektronenstrahlquellen besteht darin, daß die Öffnung im Rezipienten so groß sein muß, daß der abgelenkte
Elektronenstrahl in den Rezipienten eintreten kann. Der dadurch entstehende hohe strömungstechnische Leitwert von
der Glühkatode zum Rezipienten führt zur Beeinträchtigung der Reinheit des Vakuums für die Probe.Wenn die Elektronenstrahlquelle
vom Rezipienten entfernt werden muß, insbesondere um die Katode auszutauschen, ist es häufig wünschenswert,
daß das Hochvakuum im Rezipienten erhalten bleibt, um einerseits eine Verschmutzung des Rezipienten beim Belüften
zu vermeiden und andererseits auch Zeit und Energie für das erneute Evakuieren zu sparen. In diesem Fall muß die
verhältnismäßig große Öffnung mit einem Vakuumventil verschlossen werden. Das ist nur möglich, wenn die gesamte
Elektronenquelle nicht in den Rezipienten hineinragt.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß nur eine geringe Änderung des Ablenkwinkels des Elektronenstrahls möglich
ist. Die Änderung beträgt erfahrungsgemäß maximal plus/minus 1,5°. Für eine größere Änderung wären höhere Ablenkspannungen
und große Durchmesser des Ablenksystems notwendig, was aber praktisch nicht anwendbar ist. Eine solche Änderung
des Ablenkwinkels ist z. B. erforderlich, wenn der Elektronenstrahl auf einen bestimmten Punkt einer Probe
treffen oder zusätzlich der Auftreffwinkel varriiert werden soll (beam rocking).
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Elektronenstrahlquelle
so zu verändern, daß der Querschnitt der notwendigen Öffnung in einem Rezipienten zur Ankopplung
BESlOl Seite 3
einer Elektronenstrahlquelle verringert wird und daß ohne Erhöhung der Ablenkspannung eine größere Änderung des
Ablenkwinkels erzielbar ist.
Erfindungsgemäß wird das entsprechend den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.
Eine Elektronenstrahlquelle mit Glühkatode, Wehneltzylinder, Anode, Elektronenlinse sowie mit mindestens einem
Ablenksystemen ist erfindungsgemäß in Strahlrichtung geteilt
aufgebaut, wobei eine erste Teilbaugruppe außerhalb des Rezipienten vorgesehen ist, die im wesentlichen die
Glühkatode, den Wehneltzylinder und die Anode umfaßt, während eine zweite Teilbaugruppe innerhalb des Rezipienten
vorgesehen ist, die im wesentlichen das Ablenksystem bzw. die Ablenksysteme umfaßt.
Die Elektronenstrahllinse kann entweder in der ersten oder
zweiten Teilbaugruppe angeordnet sein.
Die erste und die zweite Teilbaugruppe sind vakuumdicht miteinander und mit dem Rezipienten verbindbar. Insbesondere
kann die erste Teilbaugruppe durch einen Schieber oder Vakuumverschluß von der ersten getrennt sein.
Bei diesem Aufbau der Elektronenstrahlquelle ist also zur Erneuerung der Katode nur die erste Teilbaugruppe vom
Rezipienten abzubauen. Da sich die Ablenksysteme erst in der zweiten Baugruppe im Rezipienten befinden, tritt der
Elektronenstrahl aus der ersten Baugruppe in den
BESlOl Seite 4
Rezipienten ein, ohne daß er abgelenkt ist. Deshalb benötigt er im Rezipienten nur noch eine Öffnung mit geringem
Durchmesser.
Durch die Anordnung der Ablenksysteme im Rezipienten liegen diese wesentlich näher an der Probe als bei bekannten
Elektronenstrahlquellen. Dadurch ist es möglich, ohne Erhöhung der Ablenkspannung eine größere Änderung des
Ablenkwinkels des Elektronenstrahls zu erzielen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die zweite Teilbaugruppe einen von außen an den Rezipienten befestigbaren
Zwischenflansch mit Durchgangsöffnung auf, an dem die
innerhalb des Rezipienten vorgesehenen Bauteile der zweiten Teilbaugruppe befestigt sind.
Weiterhin ist in der Durchgangsöffnung des Zwischenflansches
zweckmäßg eine Blende vakuumdicht eingebaut, die eine vakuumdicht verschließbare Öffnung aufweist. Diese Öffnung
stellt in dieser Ausführungsform die Eintrittsöffnung des Rezipienten dar, die einen geringen Durchmesser aufweisen
kann, da der Elektronenstrahl an dieser Stelle noch nicht abgelenkt ist.
Zum Verschließen der Öffnung kann ein Ventil oder ein Schieber vorgesehen sein. Beide können aber im Gegensatz zu
bekannten Anordnungen wegen des geringeren Durchmessers der Öffnung ebenfalls einen geringeren Durchmesser aufweisen.
Die erste Teilbaugruppe weist zweckmäßig einen mit dem Zwischenflansch
koppelbaren Flansch auf, um diese mit der zweiten Teilbaugruppe vakuumdicht verbinden zu können.
BESlOl Seite 5
Die Erfindung soll in einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine zweiteilige Elektronenstrahlquelle
und einen Teil des Rezipienten;
Fig. 2 die Abdichtung der Durchtrittsöffnung zum Rezipienten
miteis Ventil.
Die Elektronenstrahlquelle gemäß der Erfindung weist eine Teilbaugruppe A und eine Teilbaugruppe B auf. Die Teilbaugruppe
A ist außerhalb eines Rezipienten 13 angeordnet. Sie enthält eine Glühkatode 1, einen Wehneltzylinder 2, eine
Anode 3 und eine Elektronenlinse 4. Sie weist ferner einen Befestigungsflansch 5 auf.
Die Teilbaugruppe B umfaßt ein horizontales Ablenksystem 7, ein vertikales Ablenksystem 8, ein beam rocking Ablenksystem
9 sowie eine magnetische Abschirmung 10. Die Teilbaugruppe B weist einen Zwischenflansch 6 auf, mit dessen
Hilfe die Teilbaugruppe B an einem Flansch 16 des Rezipienten 13 vakuumdicht befestigt wird, in dem ein Vakuum bzw.
Ultrahochvakuum aufrecht zu erhalten ist. Der Zwischenflansch 6 weist eine Blende 11 auf, in der in der Mitte
eine Öffnung 17 für den Durchtritt des Elektronenstrahls vorgesehen ist. Diese Öffnung 17 kann einen geringen Querschnitt
aufweisen, da der Elektronenstrahl an dieser Stelle im Gegensatz zu bekannten Anordnungen noch nicht abgelenkt
ist. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, befinden sich die Ablenksysteme im Rezipienten nahe an der Probe, so daß der
Elektronenstrahl erst dort abgelenkt wird.
BESlOl Seite 6
Durch diese Anordnung ergibt sich der Vorteil, daß wegen der größeren Nähe des Ablenksystems zu einer Probe 12
eine erheblich größere Änderung des Ablenkwinkels gegenüber der Probe im Vergleich zu bekannten Anordnungen bei gleicher
Ablenkspannung möglich ist. In der Fig. 1 ist der minimale und der maximale Einfallswinkel des Elektronenstrahls
dargestellt.
Da die Öffnung 17 in der Blende 11 nur einen kleinen
Querschnitt aufweisen muß, läßt sie sich im Falle, daß die Teilbaugruppe A von der Teilbaugruppe B getrennt wird,
einfacher verschließen als die notwendige große Öffnung im Rezipienten bei bekannten Anordnungen.
Das Verschließen der Öffnung 17 kann mittels eines Ventils
erfolgen, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.
Das Ventil ist auf der Blende 11 vorgesehen, die in dem Zwischenflansch
6 angebracht ist. Die Öffnung 17 ist durch einen Ventilteller 18 verschließbar, der über ein Gestänge
19 und eine Durchführung 2 0 von außen betätigt werden kann.
Durch die Anordnung der Blende 11 im Zwischenflansch 6
besteht die Möglichkeit, den Rezipient mit einfachen Mitteln zu verschließen, z.B. bei dem periodisch notwendigen
Auswechseln der Katode.
Claims (7)
1. Elektronenstrahlquelle mit Glühkatode, Wehneltzylinder, Anode, Elektronenlinse sowie mit mindestens einem Ablenksystem,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektronenstrahlquelle in Strahlrichtung geteilt aufgebaut ist, wobei eine erste Teilbaugruppe (A) außerhalb
des Rezipienten (13) vorgesehen ist, die im wesentlichen die Glühkatode (1) , den Wehneltzylinder (2) und die Anode
(3) umfaßt, während eine zweite Teilbaugruppe (B) innerhalb des Rezipienten (13) vorgesehen ist, die das Ablenksystem
bzw. die Ablenksysteme (7, 8) enthält.
2. Elektronenstrahlquelle nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Elektronenlinse (4) in der ersten oder
zweiten Teilbaugruppe (A, B) angeordnet ist.
3. Elektronenstrahlquelle nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Teilbaugruppe (A, B) vakuumdicht miteinander
und mit dem Rezipienten (13) verbindbar sind.
BESlOl Seite 8
4. Elektronenstrahlquelle nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Teilbaugruppe (B) einen von außen an den Rezipienten (13)
befestigbaren Zwischenflansch (6) mit Durchgangsöffnung
aufweist, an dem die innerhalb des Rezipienten (13) vorgesehenen Bauteile der zweiten Teilbaugruppe (B) befestigt
sind.
5. Elektronenstrahlquelle nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Durchgangsöffnung des Zwischenflansches (6) eine Blende vakuumdicht
eingebaut ist, die eine Öffnung (17) aufweist, die vakuumdicht verschließbar ist.
6. Elektronenstrahlquelle nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß als Verschluß der Öffnung (17) ein Schieber
oder Ventil vorgesehen ist.
7. Elektronenstrahlquelle nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Teilbaugruppe einen mit dem Zwischenflansch (6) koppelbaren
Flansch (5) aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9411676U DE9411676U1 (de) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | Elektronenstrahlquelle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9411676U DE9411676U1 (de) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | Elektronenstrahlquelle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9411676U1 true DE9411676U1 (de) | 1994-10-13 |
Family
ID=6911346
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9411676U Expired - Lifetime DE9411676U1 (de) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | Elektronenstrahlquelle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9411676U1 (de) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1955846A1 (de) * | 1969-11-06 | 1972-01-05 | Leybold Heracus Gmbh & Co Kg | Elektronenkanone fuer die Erhitzung von Materialien in einem Vakuumbehaelter |
-
1994
- 1994-07-08 DE DE9411676U patent/DE9411676U1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1955846A1 (de) * | 1969-11-06 | 1972-01-05 | Leybold Heracus Gmbh & Co Kg | Elektronenkanone fuer die Erhitzung von Materialien in einem Vakuumbehaelter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1798021A1 (de) | Mikroanalysenvorrichtung | |
EP0218920A2 (de) | Elektronenenergiefilter vom Omega-Typ | |
DE69118492T2 (de) | Massenspektrometer mit elektrostatischem Energiefilter | |
EP0492295A2 (de) | Elektronenenergiefilter, vorzugsweise vom Alpha- oder Omega-Typ | |
DE2739828C2 (de) | Einrichtung zur Analyse von Proben | |
DE2545718C2 (de) | Kathodenstrahl-Farbbildröhre | |
DE2255302C3 (de) | Einrichtung für die Sekundär-Ionen-Massenspektroskopie | |
DE2514266C2 (de) | Korpuskularstrahloptisches geraet mit zwei in strahlrichtung aufeinanderfolgenden teilraeumen unterschiedlicher druecke | |
EP0048864B1 (de) | Korpuskularstrahl-Austastsystem | |
DE2934408A1 (de) | Ionenquelle mit kaltkathode und damit ausgeruestetes massenspektrometer | |
DE2366144C2 (de) | Verfahren und Anordnung zum Bilden einer Öffnung für den Durchtritt des Elektronenstrahls in einer zwischen zwei Kammern angeordneten dichtenden Membran einer evakuierten Elektronenstrahlröhre und Anwendung des Verfahrens | |
DE1498646B2 (de) | Ionen mikroanalysevorrichtung | |
DE19526999C2 (de) | Elektronenenergiefilter und Transmissionselektronenmikroskop mit einem solchen | |
DE9411676U1 (de) | Elektronenstrahlquelle | |
DE3438987A1 (de) | Auger-elektronenspektrometer mit hoher aufloesung | |
DE1940056A1 (de) | Vorrichtung zur Freihaltung des Strahlweges und seiner Umgebung von stoerender Materie fuer Elektronenstrahl-Bearbeitungsmaschinen | |
DE1953411A1 (de) | Vorrichtung mit einer Kathodenstrahlroehre und Kathodenstrahlroehre zur Anwendung in einer solchen Vorrichtung | |
DE69602704T2 (de) | Zyklotron und Regelverfahren dazu | |
DE2752933A1 (de) | Elektronenmikroskop | |
DE102005031537B4 (de) | Abbildender Energiefilter für geladene Teilchen, insbesondere Elektronen | |
DE2142436C2 (de) | Fernsehkameraröhre und Verfahren zum Betrieb | |
DE1614688C3 (de) | Korpuskularstrahlgerät, insbesondere Elektronenmikroskop, mit einer Doppelkondensoranordnung | |
DE4341144C2 (de) | Energieanalysator für geladene Teilchen | |
DE2460405A1 (de) | Linsensystem fuer geladene teilchen | |
DE102018124738B4 (de) | Antrieb für Klappenausscheider und Klappenbewegung eines Klappenausscheiders |