JP2003532274A - ナノチューブベースの電子放射デバイスと同品を使用するシステム - Google Patents

ナノチューブベースの電子放射デバイスと同品を使用するシステム

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JP2003532274A JP2001581104A JP2001581104A JP2003532274A JP 2003532274 A JP2003532274 A JP 2003532274A JP 2001581104 A JP2001581104 A JP 2001581104A JP 2001581104 A JP2001581104 A JP 2001581104A JP 2003532274 A JP2003532274 A JP 2003532274A
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ジク，オリ
ローゼンブラツト，デイビツド
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Abstract

(57)【要約】 サンプルを処理するため高光学品質を有する電子ビームを作るデバイスが提示される。該光学品質は非常な高輝度と低エネルギー拡がりにより明らかにされる。該デバイスは、少なくとも１つのナノチューブを担う導電性クレーターの形が好ましい、形作られた第１層の形の電極と、少なくとも１つのアパーチャーを有して形成されそして該第１層から絶縁されたエクストラクテイング電極とを備える電子源デバイスを具備する。該源はこの様な特性を要するどんなカラム内でも使用出来る。本発明の該カラムはフルサイズ又は小型電子顕微鏡、リゾグラフイーツール、ウエーハの直接書き用に使用されるツール又は電界放射デイスプレーであってもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 ［発明の分野］ 本発明は一般的に、高い電子光学的品質、特に高輝度と低エネルギー拡がり（
low energy spread）を有する、ナノチューブベース（nanotube-based）の電子
放射デバイスを利用した、電子顕微鏡｛イーエム（EM）｝、特に走査型電子顕微
鏡｛エスイーエム（SEM）｝、そして電子ビームリゾグラフイー｛イービーエル
（EBL）｝の様な、電子放射ベースの技術分野で行われている。本発明の電子放
射デバイス（electron emission device）は何等かの電子ビームカラム（electr
on beam column）又はこの様な特性を要する他のシステムで使用出来る。
【０００２】 ［発明の背景］ 簡単で安定な電子ビーム源（electron beam source）、特に小型デバイス内に
設置され、高い電子光学的品質を有することが出来る源（source）、を有するこ
とはエスイーエム及びイービーエルの様な、電子ビーム源を利用する種々の応用
品の共通の目標である。電子源（electron source）の簡単さは動作する真空度
と温度のパラメーターの様なその作動条件により規定される。光学的品質につい
ては、該電子ビームの輝度（すなわち、立体角当たり電流密度）及びエネルギー
拡がりにより主として決定される。該輝度とエネルギー拡がりの両者はサンプル
の表面上の小さなスポット上に焦点合わせされ得る電流量を決定する。
【０００３】 エスイーエムとイービーエルは、半導体デバイスの製造の様な種々の応用で広
く使用される公知の技術である。エスイーエムとイービーエル両ツールで従来使
用された電子源は典型的に３種、熱的源（thermal sources）、冷電界エミッタ
ー（cold field emitters）｛シーエフイー（CFE）｝、そして熱的電界エミッタ
ー（thermal field emitter）又は”ショトキー（Schottkey）−エミッター、の
１つである。
【０００４】 熱的源により発生される電子ビームは、広いエネルギー拡がりすなわちタング
ステンフイラメントで約２ｅＶそしてＬａＢ6で１．２ｅＶと、低輝度すなわち
約１０5−１０6Ａ／ｃｍ2ｓｒとを有する。結果として、この種の電子源は、１
−１０ｎｍの解像度を達成するために、高加速電圧のみならず電子ビームカラム
（electron beam column）の複雑な構造を要する。
【０００５】 シーエフイーは、熱的源のそれに比較して、より高い輝度（約１０8−１０9Ａ
／ｃｍ2ｓｒ）と、より狭いエネルギー拡がり（約０．３−０．４ｅＶ）に特徴
付けられる。それは通常単結晶タングステン製である。この様な陰極電極はその
表面を清浄化し改質（reform）するために高温度（１８００Ｋより高い）での”
フラッシング（flashing）”を要する。更に、シーエフイーは超高真空（ultra-
high vacuum）の要求（例えば、１０-9−１０-10Ｔｏｒｒ）を受けそれはシーエ
フイーベースのデバイスのコストの主要要因である。先端の様な陰極電極上での
避けられない分子の吸着のために、安定な仕方でシーエフイーを動作させること
は複雑化している。
【０００６】 テーエフイー源は上記２種類の電子源の実施例の下にあるそれら間の妥協の概
念を利用する。テーエフイーは仕事関数を下げることを狙い、酸化ジルコニウム
でコートされたタングステン製である。シーエフイーに比較して、これらの源は
、より安定しており、より低い真空度を要し（約１０-8−１０-9Ｔｏｒｒ）、比
較的高い輝度を有する（約１０7−１０8Ａ／ｃｍ2ｓｒ）。テーエフイー源はな
お超高真空を要する。更なる欠点は該システムを高作業温度、すなわち約１８０
０℃で安定化させる必要性に付随する。望ましい高解像度を達成するに要する電
圧は高いのが典型的である。これはサンプルを破損させること及び／又はその望
ましくない変化を引き起こすことをもたらすかも知れない。この問題を解決する
ために、ビーム減速が使われる。しかしながら、これは電子ビームカラムの構造
を複雑化し、色収差を高める。全ての従来の電子源は該電子源から放射される電
流の非常に小部分を使用する。現在の技術のショトキー源は、テーエフイー銃（
TFE gun）内の電源電流の１０ｎＡのみがプローブ電流として実際に使用出来て
、約１００μＡ／ｓｒを放射する。
【０００７】 従来の電子源の上記欠点の結果として、イーエム及びイービーエルのツールで
のそれらの使用はこれらのツールを高価で嵩の大きいものにする。これはそれら
の集積化されたツール（integrated tool）としての応用を妨げる。実際、例え
ば、半導体デバイスの製造で、生産ライン上で加工物の検査用にエスイーエムを
使用する時、エスイーエムは生産ライン外に収容されたスタンドアロン（stand
alone）の機械であるのが典型的である。従って、検査されるべき加工物は該生
産ラインから外され、該エスイーエムへ持って来られる。これは生産を遅らせる
。更に、半導体ウエーハの様な微妙な加工物の何等かの不必要な取扱は望ましく
ない。かくして、該エスイーエムへ該サンプルを持って来るより寧ろ、検査され
るべきサンプルへ持って来られ得る小型化されたエスイーエムを使用することは
高度に望ましい。該小型化されたエスイーエム技術は”マイクロカラム（micro-
columns）”として知られている。リゾグラフイーツール（lithography tools）
に関して、半導体デバイスの能動素子の最小特徴サイズを現在限定している光学
的解像度を超えて進むことは半導体産業のコア挑戦（core challenge）である。
【０００８】 電子ビームリゾグラフイーは光学的回折限界に依ってでなく、電子ビーム装置
のスループットにより制限される。この問題への３つの主な取り組みがある。第
１は、アレイ化された動作（arrayed operation）（”マイクロカラム”）で利
用される小型電子ビーム源デバイスの使用であり、第２は”近接焦点（proximit
y focus）”での直接書き（direct writing）であり、第３はスカルペル（SCALP
EL）｛角度制限付き散乱投射電子ビームリゾグラフイー（Scattering with Angu
lar Limitation Projection Electron Beam Lithography）｝である。これらの
技術は数年間知られて来たが、それらのどれも商業的応用で使用されてない。こ
れは下記理由からである。該小型化されアレイ化された動作は、望ましい光学的
品質（高輝度と低いエネルギー拡がり）を有し、小型化とシリコン技術とに両立
し、そして該光学軸線と充分な整合を有して生産され得る、適当な電子源の欠如
により制限される。現在マイクロカラムはテーエフイーを利用する。該テーエフ
イー源の高い温度は該マイクロカラムに追加的制限を置く。該近接焦点電子ビー
ム書きは、１００ｎｍより下のスケール（sub-100nm scale）でパターン付けさ
れ得る、必要な電子光学的品質、特に充分狭い角度的分布を有する電子を放射す
る、様な電子源の欠如のために利用されない。該スカルペル技術は幾つかの要因
、特に、現在の利用可能な電子源により均一に露出され得る小さな面積により制
限される。
【０００９】 改良された電子光学的品質と動作真空度のパラメーターを有する電子ビーム源
を開発する企てが行われて来たが、その限りでは成功してない。同時発生的に、
カーボンベースのナノチューブ（carbon-based nanotubes）が開発され、電界エ
ミッターとして研究された。それらの主な特性と有利な特徴は、例えば下記刊行
物で開示されている。
【００１０】 −シューシャンフアン他（Shoushan Fan et al.）、”カーボンナノチューブ
の自己配向された規則的アレイとそれらの電界放射特性（Self-Oriented Regula
r Arrays of Carbon Nanotubes and Their Field Emission Properties）”、サ
イエンス（Science）、２８３巻、５１２−５１４頁、１９９９年１月； −オーエイチバング他（O.H. Wang et al.）、”低電界に於けるナノチューブ
束エミッターからの電界放射（Field Emission from nanotube Bundle Emitters
at Low Fields）”、アップライドフイジックス（Appl. Phys.）、レター（Let
t.）、７０（２４）、３３０８−３３０９頁、１９９７年６月； −ジェイエムボナード他（J.M. Bonard et al.）、”カーボンナノチューブか
らの電界放射誘起されたルミネセンス（Field Emission Induced Luminescence
from Carbon Nanotubes）”、フイジカルレビュー（Phys. Rev.）、レター（Let
t.）、８１，１４４１、１９９８年； −フイリップジーコリンズ及びエイゼットル（Phillip G. Collins and A. Ze
ttl）、”カーボンナノチューブからの簡単でローバストな電子ビーム源（A Sim
ple and Robust Electron Beam Source from Carbon Nanotubes）”、アップラ
イドフイジックス（Appl. Phys.）、レター（Lett.）、６９（１３）、１９６９
−１９７１頁、１９９６年９月； −ワルトエイデヒール他（Walt A. de Heer et al.）、”カーボンナノチュー
ブ電界放射電子源（A Carbon Nanotube Field Emission Electron Source）”、
サイエンス、２７０巻、１９９５年１１月； −オージーバング他（O.G. Wang et al.）、”ナノチューブベースの電界放射
フラットパネルデイスプレー（A Nanotube-Based Field-Emission Flat Panel D
isplay ）”、アップライドフイジックス（Appl. Phys.）、レター（Lett.）、
７２巻、２２冊、２９１２−２９１３頁、１９９８年； −ＷＯ第９８／１１５８８号；ＷＯ第９６／４２１０１号；欧州特許ＥＰ第０
９１３５０８号；米国特許第５、９７３、４４４号；ＷＯ第９８／０５９２０号
；そして米国特許第５、８７２、４２２号。
【００１１】 種々の分子状形態が成長させられ（grown）、エムダブリューエヌテー（MWNT
）｛多数壁ナノチューブ（Multi Wall Nano Tubes）｝及びエスダブリューエヌ
テー（SWNT）｛単一壁ナノチューブ（Single Wall Nano Tubes）｝として知られ
る。エムダブリューエヌテーはキャップされたり、開いたものとして作られ、エ
スダブリューエヌテーも又タイトな束として現れ得る。２，３ナノメートルまで
の直径を有する種々のナノチューブが成長させられた。
【００１２】 ナノチューブは非常に良い電界放射特性（低エネルギー拡がりのみならず低印
加電圧に於ける高電流）を有すると知られるが、それらはイーエム又はイービー
エルでのそれらの応用を見出していない。これは主に”裸の（bare）”カーボン
ナノチューブの輝度がテーエフイー源のそれに比して本質的に低いからである。
かくして、該ナノチューブの高められた電界放射特性を利用した優れた光学特性
を有する銃を設計することが重要である。サイトウ他（Saito et al.）、ネーチ
ュア（Nature）、３８９巻、１９９７年１０月９日、５５４−５５５頁、の論文
で開示された技術に依れば、蛍光スクリーン上の光スポットを得るために陽極プ
レートに対してカーボンナノチューブが懸架された。観察された該源の仮想的角
発散（virtual angular divergence）は従来のテーエフイー源のそれと同じ桁で
あったが、総放射電流はより低い。これは、従来の電子源をナノチューブベース
の源で簡単に置き換えることが該源の輝度の満足すべき改良を構成しないことを
強く示している。
【００１３】 上記指摘の様に、小型電子源の要求はマイクロカラムの開発でより重要である
。例えば、クラッチマー他（Kratchmer et al.）、ジェイブイエス（JVS）、Ｂ
１３，２４９８（１９９５）及びユー他（Yu et al.）、ジェイブイエス（JVS）
Ｂ１３、２４３６（１９９５）、そして米国特許第６，０２３，０６０号で指定
され、開示された種類の従来技術は”点（point）”電子源を使用しているが、
それは原理的に発散する層流の（laminar）電子ビームを放射し、該ビームは次
いでアパーチャ（２，３のアパーチャを通して）に於いて”クロップされる（cr
opped）”。これらの技術はシーエフイーか小型ショトキーテーエフイーを利用
した。
【００１４】 幾つかの刊行物は単一ナノチューブの放射特性を開示している。単一ナノチュ
ーブの電流、Ｉ、対電圧、Ｖ、特性が、サイトウ他（Saito et al.）、アップラ
イドサーフエースサイエンス（App. Surf. Sci. ）、１４６，３０５（１９９９
）、デイーン他（Dean et al.）、ジャーナルオブアップライドフイジックス（J
. Appl. Phys.）、８５，３８３２（１９９９）そしてリンツラー他（Rinzler e
t al.）、サイエンス（Science）、２６９、１５５０（１９９５）、により開示
されて来た。全てのこれらの実験では、２，３ナノメートルの太さのナノチュー
ブ（様々な形態の）が細い導体に取り付けられ陽極プレートに対し垂直に懸架さ
れた。これらの実験で該陽極と該陰極先端（cathod-tip）の間の距離は約１ｍｍ
から２，３ｃｍに及んだ。
【００１５】 実験間を比較するために、電流対該先端上の電界を比較する必要があり、後者
は印加電圧と該実験のセットアップにより決定される。もし、基準電界が、先端
の端部と平坦な陽極プレートとの間の距離に等しい、距離、ｄにより分離された
２枚の平行プレート間の固定電界と仮定すれば、簡単な計算により、非常に長い
（無限と又はサスペンドされたと考えられるべき）そして２、３ナノメートルの
直径の該先端上の電界はＶ／ｄに対し約２桁高められる。全ての上記実験で、電
界の高まりと該材料の仕事関数が同じ桁を有するとしながら、Ｖ／ｄ対Ｉが比較
された。全ての上記の独立の実験で、電流はＶ／ｄのしきい値で現れることそし
【００１６】
【外１】
【００１７】 ることが分かる。全ての場合に、飽和電流が得られる。サイトウ他（Saito et a
l.）、ネーチャー３８９，５５４（１９９７）の結果から、又該電子ビームの角
発散は、６ｃｍの距離の蛍光スクリーン上で約１ｃｍ直径のスポットが見られる
ように、見積もられ得る。これは９００ｎＡの最大電流について約４０μＡ／ｓ
ｒの角電流密度（angular current density）を与える。
【００１８】 かくして、単一ナノチューブはナノチューブ先端と１μｍの桁の陽極プレート
の間の距離で非常に低いエクストラクテイング電圧に対し比較的大電流を作るこ
とが出来るが、該角電流密度はマイクロカラムの既知設計内で利用されるテーエ
フイー銃を簡単に置き換えるには小さ過ぎる。
【００１９】 米国特許第５、７７３、９２１号及び第５，９７３、４４４号そして欧州特許
ＥＰ第０９１３５０８号は導電性基盤上で単一ナノチューブと複数のナノチュー
ブをミクロ的に組み立てる（mmicro-fabricating）種々の技術を開示している。
導電性基盤に取付られ絶縁層で分離された１つ以上のナノチューブから成るこれ
らの電界放射｛エフイー（FE）｝デバイスの全てでは、低電圧のエクストラクテ
イングゲート（extracting gate）が利用される。これらの設計は、それらが初
期の角発散により支配されるビームを提供するのみであるから、”ベア（bare）
である”と考えられるべきである。上記で計算された角電流密度から、このデバ
イスはエスイーエム、イービーエル又はマイクロカラム用電子銃としては不充分
な輝度であることは明らかである。特殊な例として、この種の単一ナノチューブ
デバイスにチャン他（Chang et al.）、ジェイブイエス（JVS）Ｂ７、１８５５
（１９８９）により開発されたスケーリング規則を適用するならば、このデバイ
スはデユアルインマージョンレンズ電子銃デバイス（dual immersion lens elec
tron gun device）での電子源としては適当でないことは明らかである。
【００２０】 ［発明の概要］ 従って電界エミッターとして１つ以上のナノチューブを利用して、高輝度と低
エネルギー拡がりを提供するよう設計された、電子源ベースのデバイスを改良す
る当該技術のニーヅが存在する。
【００２１】 本発明の主要な特徴は、充分に小型で、電子顕微鏡及び他の応用品用に必要な
非常に高い電子光学的品質を有するビームを提供する様な電子放射デバイスを提
供することである。特に該源の輝度を改良するために、該電子ビームの初期の角
発散は、上記従来技術の刊行物で指定され開示された種類のデバイスで得られた
それに比較して、減少されるべきである。
【００２２】 一般的に、該ビームの角発散を減じるために本発明で提案した設計概念は他の
小型電子源又はマクロスコピックな点源（macroscopic point source）に適用出
来て、ナノチューブに限定されない。
【００２３】 本発明の更なる特徴は該電子ビーム源の種々の、重要な、新規の応用品を可能
にする様なデバイスを提供することである。
【００２４】 本発明の中心的アイデアは、特殊に設計された環境内で１つ以上のナノチュー
ブにより形成され、そして陽極電極により形成された１つ以上のゲートにより付
随される陰極電極を有する電子源の実施例に基づく。本発明の技術に依れば、こ
れは、本発明が殆ど層流の電子ビームを作る銃を開示する程度に該ビームの角発
散を最小化する方法で行われる。この電子源は該銃から放射される電流のかなり
の部分がプローブ内で使用されることを可能にする。この様な電子源は、走査か
又は透過目的か何れか用の電子顕微鏡で、リゾグラフイーツールで、電界放射デ
イスプレーでそして直接書き（direct writing）目的用に使用されてもよい。
【００２５】 該ナノチューブベースの電子銃は従来の電子源により要求されるそれに比して
、より低い真空条件（約１０-6−１０-7Ｔｏｒｒ）を要求すると期待される。該
緩やかにされた真空要求は、ナノチューブが従来のエミッターより吸着により鈍
感である事実のためである。該より低い真空要求のもう１つの理由は”ポイント
オンアプレーン（point on a plane）”構成であり、それは該ナノチューブが導
電性表面上に座し、電界線（lines of electric field ）が該２枚の平面間に有
効に向けられるからである。かくして、該エミッターに向かって加速されるべき
イオンの傾向はかなり減じられる。
【００２６】 本発明により提案された銃設計により、該ナノチューブは非常な高輝度を提供
する仕方で組立られ得る。該低エネルギー拡がり（約０．１ｅＶ）と組み合わさ
れた該高輝度は比較的低い加速電圧で提供される１ｎｍより小さい解像度を可能
にする。該電子銃を出る時の該ビームの輝度が高いので、該銃に取り付けられる
光学的カラムは今まで知られたマイクロカラムよりかなり短くされ得る。該先端
電極を高温に加熱することを要せず、そして放射ドリフトが小さいので、カーボ
ンナノチューブべースの高輝度電子源は明らかな利点を有する。
【００２７】 文献｛例えば、密な（dense）ナノチューブ用のシュウシャンフアン他（Shous
han Fan et al.）、サイエンス（Science）、２８３巻、５１２−５１４頁、１
９９９、で開示された、シーブイデー成長（CVD growth）、又は単一ナノチュー
ブ用のゼットエフレン（Z.F. Ren）、アップライドフイジックス（App. Phys.）
、レター（Lett.）、７５巻、１０８６−１０８８頁、１９９９、で開示された
技術｝で開示されたナノチューブ成長技術の１つを使用して、この様な電子源デ
バイスの製造が公知のシリコン過程と両立する方法で作られ得ることに注意する
ことが重要である。該ナノチューブはエクストラクション電極（extraction ele
ctrode）に対し自己整合されて成長させられる。マイクロカラムでは、又それら
は他のカラム部品と整合されることが出来る。該銃の望まれる寸法と光学的特性
は空間電荷効果を斟酌する荷電粒子動的シミュレーションにより容易に決定出来
る｛米国、ニューメキシコ州、アルバクエルク（Albuquerque）、フイールドプ
レシジョン（Field Precision）による、トリコンプ（TRICOMP）｝。
【００２８】 電子源デバイスの上記利点にために、半導体デバイスの製造でのエスイーエム
でのその使用は、サンプルのより短いポンピング時間（pumping time）と、検査
が本来の位置で行える事実と、のために該エスイーエムのスループットを顕著に
増加させる。多数のカラムのアレー化された（平行な）動作を提供する能力のた
めにそれはスループットを更に増加させる。
【００２９】 かくして、本発明の１側面に依れば、電子ビームによりそれを処理するために
サンプルに適用されるべきデバイスが提供されるが、該デバイスは、少なくとも
１つの電子放射フアイバーを担う第１の導電層の形の電極であるが、前記第１導
電層は該フアイバーにより作られた該電子ビームをコリメートするために前記第
１導電層内に形成されたクレーターの内部に配置された少なくとも１つの電子放
射フアイバーを担っており、該電極と、そして該第１層から絶縁されたエクスト
ラクテイング電極と、を備える電子源デバイスを具備しており、該エクストラク
テイング電極は該クレーター上に配置された少なくとも１つのアパーチャーを有
して形成されており、それにより該デバイスは該電子ビームの望ましい角発散を
提供する。
【００３０】 ここで使用される該用語”処理（processing）”はモニタリング、検査／レビ
ュー、パターン付け（マスクメーキングを含む）、励起（例えば、サンプルのル
ミネセンスを引き起こす）、他の様な、電子ビームによりサンプルに適用され得
る何等かの処置を意味する。該デバイスは電子顕微鏡（例えば、エスイーエム）
、リゾグラフイーツール、電界放射デイスプレー、他用に使用出来る。該用語”
クレーター（crater）”は該第１導電層内に作られた溝を意味し、該電子放射フ
アイバーは該溝の底から突出する。用語”該ビームの望ましい角発散（desired
angular divergence of the beam）”は指定された種類の従来技術のデバイスの
それと比較して、顕著に減少した角発散を意味する。該電子放射フアイバーは好
ましくはナノチューブであるのがよい。
【００３１】 該電子源デバイスは、マイクロカラムの様な、小型化された電子光学的システ
ムであり得る電子ビームカラムに取り付けられてもよい。導電性クレーター内部
の電子放射フアイバーの特徴は放射されるビームをコリメートすることが出来て
、それにより該電子源デバイスの出口での輝度を顕著に増加する。指定された電
子銃の出口での該高輝度のために、該マイクロカラムは簡単化され、更に小型化
される。例えば、該銃の後では更なるコリメーションを要しないことが期待され
る。従って、該デバイスは該銃と、スキャナー（scanner）と、デテクター（det
ector）と、そして恐らくはより少ないレンズとから成る。
【００３２】 該第１導電層は複数の電子放射フアイバー（例えば、ナノチューブ）を担って
もよく、そこでは幾つかのフアイバーが同じ導電性クレータ内に配置されるか、
又は各々が該フアイバーの対応する１つを担うためにこの様な導電性クレーター
のアレイが提供されるか何れかである。
【００３３】 ナノチューブの成長パターンを制御する能力は、近接焦点内でサンプル（例え
ば、ウエーハ）上に半導体デバイスの望ましい特徴を作るためにリゾグラフイー
ツール内の電子源デバイスの新しい応用を提供する。換言すれば、該ナノチュー
ブは望ましいパターンの形で形作られる触媒（catalyst）上で成長させられる。
該触媒が置かれる導電領域は、本発明で開示される導電性クレーター設計の２次
元断面として、すなわちビームの角発散を減じる特殊構造を有して、作られる。
【００３４】 かくして、本発明のもう１つの側面に依れば、サンプルに適用されるべき電子
顕微鏡が提供されるが、該顕微鏡は、電子源デバイスと電子ビームカラムとを具
備しており、該電子源デバイスは、少なくとも１つの電子放射フアイバーを担う
第１導電層の形の電極であるが、前記第１導電層は該フアイバーにより作られた
該電子ビームをコリメートするために、前記第１導電層内に形成されたクレータ
ーの内部に配置された該少なくとも１つの電子放射フアイバーを担っており、該
電極と、そして該第１層から絶縁されたエクストラクテイング電極と、を備えて
おり、該エクストラクテイング電極は該クレーター上に配置された少なくとも１
つのアパーチャー有して形成されており、それにより該デバイスは該電子ビーム
の望ましい角発散を提供する。
【００３５】 本発明のなおもう１つの側面に依れば、予め決められたパターンを有するその
表面を形成するためにサンプルを処理するためのリゾグラフイーツールが提供さ
れ、該ツールは各々が該パターンの特徴の１つに対応する複数のビームを作る複
数の電子放射フアイバーを備える電子源デバイスを具備しており、該ビームは空
間的に分離され、該サンプルの表面上に得られるべきパターンの特徴のアライン
メント（alignment）に対応する仕方で整合されている。該サンプル自身がエク
ストラクテイング電極として役立つ。
【００３６】 特に、本発明はナノチューブを電子放射フアイバーとして利用し、従ってこの
応用に関して下記で説明される。
【００３７】 ［好ましい実施例の詳細な説明］ 図１を参照すると、サンプル２を検査するため、又は電子ビームでそれを処理
するため、本発明の１実施例により作られた、総合的に１と呼称される、走査型
電子顕微鏡が略図的に図解されている。該顕微鏡１は、電子源デバイス４と、第
１のビームをサンプル２に向かって導きそして第２の後方散乱された電子をデテ
クター手段８の方へ導く電子ビームカラム６と、の様な主構造部品を具備する。
後者は第１電子ビームとのその相互作用の結果として該サンプル２から叩き出さ
れた電子の通路内に適当に収容される。
【００３８】 図２で特に図解される様に、本発明の電子源デバイス４は導電層１０Ａ内に形
成されたクレーター１１内に配置された単一ナノチューブ又はナノチューブ束１
０Ｂと、陽極電極１２とを備える。ナノチューブ１０Ｂは、該ナノチューブの先
端１５がクレーター１１の内部に配置されるように、該クレーター１１の底部上
の金属触媒２５上に形成される。該層１０Ａと陽極電極１２は１μｍから１０μ
ｍの範囲の厚さｄ4を有する絶縁層１３により相互に隔てられ、シリコンの様な
適当な導電性材料で作られる。一般に、絶縁層１３の厚さは電気的絶縁破壊条件
により制限される。
【００３９】 該ナノチューブベースの銃４はシリコン処理と完全に両立する｛例えば、リゾ
グラフイー、マイクロマシニングそしてアノデイックボンデイング（anodic bon
ding）｝。又それはセラミックベースのカラムを含む何等かの他のマイクロマシ
ンされた又はマイクロフアブリケート（micro-fabricated）されたカラムと両立
する。
【００４０】 該デバイス４をシリコンベースの集積化技術で作るには、該絶縁層１３は該基
盤シリコン層１０Ａ上に蒸着され、該エクストラクターレンズ層（extractor le
ns layer）１２が該絶縁層１３の頂部上に形成される。次いで、該基盤層１０Ａ
内にクレーター１１を形成し、そして該クレーター１１上にアパーチャー２４を
形成するために、層１０Ａ、１２そして１３がパターン付けされる（patterned
）。全ての該層は１つのマスキング過程でパターン付けされてもよく、そうでな
くてもよい。図２の例では、該クレーター１１の幅ｄ3は層１２及び１３内に作
られた開口部の直径に等しい。図１では、しかしながら、代わりの例が示され、
そこでは該クレーターの幅は絶縁層１３の中に作られた該開口部の直径より小さ
い。該層１２は電子エクストラクション（electron extraction）用金属電極で
ある。ナノチューブ１０Ｂは該クレーターの表面領域上に蒸着された金属触媒２
５上に形成される。局所化されたナノチューブを作る過程は公知である｛レン他
（Ren et al.）、サイエンス（Science）、２８２、１１０５（１９９８）｝。
【００４１】 該ナノチューブ１０Ｂは長さｄ1を有し、該ナノチューブの先端１５は該クレ
ーター１１の頂部により規定された面から（すなわち該絶縁層１３から）距離ｄ2 隔てられている。該アパーチャー２４の直径ｄ3は好ましくは該クレーター１１
の直径と同様であるのがよい。これらのパラメーターと該絶縁層１３の厚さｄ4
の間の好ましい関係は次の様である；
【００４２】
【数１】
【００４３】 上記設計と従来技術の設計（例えば、米国特許第５、８７２、４２２号）の間
の主な概念的差異は、該クレーターが導体層内に作られ、この様な導体性クレー
ターは該電子銃内にレンズ構造を創り該ビームの発散を防止することである。
【００４４】 図１に戻ると、該電子ビームカラム６は概ね１４にある１つ以上の電気的及び
／又は磁気的レンズ、アパーチャー１６、ビーム偏向システム１８、そして対物
レンズ２０から構成される。該電子ビームカラムの構造と動作は本質的に公知で
あり、従って該カラム６の下記の有利な特徴を注意することを除けば、特に説明
する必要はない。該ナノチューブベースの電子ビーム源４の非常に良い放射特性
、すなわち、下記で説明される様な低エネルギー拡がりと高輝度のために、該カ
ラム部品の数、サイズそして複雑さは著しく減じられる。特に、アパーチャを殆
ど要しない。従って、該ビームの比較的小さなパーセンテージしかアパーチャー
１６により阻止される必要がない。すなわち、プローブ電流（すなわち、サンプ
ル２に到達する電流）と放射電流（emitted current）（すなわち、該電子ビー
ム源４により作られる電流）の間の差は商業的源より著しく小さい。これは該電
子ビーム源４により作られる電子ビーム包絡線ＥＢ1を実線で、そして従来の電
子源デバイスにより典型的に作られる電子ビーム包絡線ＥＢ2を破線で示す図の
様に略図的に図解される。該破線のビーム包絡線は、本発明の銃設計のない従来
技術で起こるビームの発散を略図的に図解している。
【００４５】 図３Ａ−３Ｃはシミュレーション結果を図解する。図３Ａは円筒形ビームＥＢ1 の半分の切断断面を示し、ｚ軸は該デバイスの軸線、すなわちクレーター１１
の対称軸に平行な軸線であり（ｚ＝０は該クレーターの中央底部領域に対応する
）、そしてｒ軸線は該クレーターの半径に沿って向けられている。該ナノチュー
ブ先端の放射特性は従来技術｛ネイチャ（Nature）、３８９巻、１９９７年１０
月９日、５５４−５５５頁｝と同じであるが、該ナノチューブ（長さｄ1の）は
導電性クレーター内に埋め込まれ、該ナノチューブの先端と該クレーター１１の
’縁（edge）’の間に距離ｄ2を残している。該シミュレーションでは、電流を
エクストラクト（extract）するため使用される電圧は１μ絶縁体ギャップ（厚
さｄ4）について１００Ｖである。上記で示した様に、このパラメーターは、該
絶縁体層の電気的絶縁破壊電圧仕様に耐えるために控え目に決定された。５００
ｎＡの全電流は該銃から４μｍの距離で半径１００ｎｍ内に吸収される（embedd
ed）。本例では、ｄ1＝ｄ2＝ｄ4＝１μｍそしてｄ3＝２μｍである。該ナノチュ
ーブの長さｄ1は、該ナノチューブが該クレーター１１内に深く浸積された時要
する高い電圧と、該ナノチューブの先端が該クレーターの縁に近付いた時失われ
る該ビームのコリメーションと、の間のトレードオフである。
【００４６】 上記寸法は例としてのみ与えられる。一般に、これらの寸法の決定用基準は次
の様である。
【００４７】 −該クレーター内の先端の深さ（ｄ2）は電界を高めることの減少量に影響す
る； −クレーターの直径（好ましくは該アパーチャーの直径ｄ3と同しであるのが
よい）は、レンズの対称の考慮から、該先端での電界を高める量に主に影響する
； −該絶縁体層の厚さｄ4は電気的絶縁破壊条件により限定される。
【００４８】 図３Ｂは従来技術のナノチューブデバイス（電子ビームＥＢ2）から放射され
る電子のレイトレーシング（ray-tracing）シミュレーションを示し、該ナノチ
ューブ先端は理解を容易化するため図３Ａ及び３Ｂの同じ参照番号１５により識
別される。これはこの様な導電性クレーターを有しない銃からの電子線（ray）
の発散を実際に示す。全電流はこれ又５００ｎＡである。該銃から４μｍの距離
で半径１００ｎｍを有するスポット内の電流は７５ｎＡ、すなわち元の電流の１
５％である。全電流はサイトウ（Saito）｛ネイチャ（Nature）、３８９巻、１
９９７年１０月９日、５５４−５頁｝により提示された実験値と一貫している。
この図で使用されたエクストラクション電圧は１０Ｖである。該電界は図３Ａと
３Ｂに示す２つの構成で該先端の電界が同一であるように決定された。
【００４９】 該２つの構成の比較が図３Ｃで示される。該図は該ナノチューブ先端１５から
該ゲート（すなわち、エクストラクテイング電極１２）へのこの軸線に沿う距離
に対する’クレーターの無い（no-crater）’先端電界へ正規化された、該デバ
イスの軸線に沿う全電界Ｅをプロットする。実線は’クレーターの無い’デバイ
ス（従来技術）を表すが、該破線は’クレーター’デバイスを有する（本発明）
ナノチューブを表し、両方の場合該先端電界が単位になるようフアクタライズ（
factorized）された値を有する。同じ電流を得るために、このフアクタライゼー
ション（factorization）は該電圧を変えることにより達成可能である。該電界
値は任意であり、正規化される。該導電性クレータベースの設計は該銃内のビー
ムを加速するので角度的分散は減少することは明らかである。’ペナルテイ（pe
nalty）’は該クレーターにより局所化された電界向上の減少である。結果とし
て、増加した電圧が使用されねばならない。該クレーターの用意に依る減少した
角発散（angular divergence）は明らかである。
【００５０】 該導電性クレーターベースの技術の利点は下記の試験的論議から容易に理解さ
れる：電界が該ナノチューブ先端の近くでナノスケール（nano-sacle）の距離で
可成り高められる（すなわち、局所的電界向上）。該ナノ先端（nano-tip）は可
成り横断的分散を伴って放射し、それは低輝度の主な原因である。該クレーター
は電界増幅を減じるが、導電性であり、それはより大きなスケールで平行ビーム
を創る。細いカーボンナノチューブ又は２，３のナノチューブの細い束は該’ナ
ノ（nano）’スケールで局所化された大きな電界向上を引き起こす。該クレータ
はこの電界向上を減じるので、より高い印加電圧が必要となる。ナノチューブの
優れた電界放射特性のために、この電圧増加は電気的絶縁破壊条件によっては禁
じられる程ではない。又該クレータは該浸積された（immersed）ビーム用のレン
ズとして作用する。正味の結果は減少した角発散を有するビームとなる。該クレ
ーターの更に進んだ顕著な利点は機械的損傷からの該ナノチューブ又は複数ナノ
チューブの保護である。該クレーター内に位置する該ナノチューブは機械的損傷
から保護される。
【００５１】 特に示されないが、該ナノチューブベースの電子ビーム源デバイス４は真空入
り口を有する銃室を備えることは注意されるべきである。本発明のナノチューブ
ベースの銃を使用することにより、従来の電界放射エスイーエムシステムとは対
照的に、該銃室内は、超高真空（１０-8−１０-9Ｔｏｒｒ）より寧ろ高真空（１
０-6−１０-8Ｔｏｒｒ）を有することで充分である。該高真空は該電子銃の安定
性のみならず充分な電子の平均自由行程を保証する。又該クレーターは”貧弱な
（poor）”真空条件から該ナノチューブを保護する。該クレーターベースの設計
は該ナノチューブの長さに沿って起こり得る側方放射（side emission）を抑制
する。
【００５２】 加えて、従来のエスイーエム｛例えば、エフイーアイ社（FEI Inc.）から商業
的に入手可能なもの｝に比較して該エスイーエム１（図１）の１つの有利な特徴
は、該ナノチューブベースの電子源デバイス４により作られる電子ビームの少な
いエネルギー拡がりに依り、減少する色収差である。該少ないエネルギー拡がり
はナノチューブからの電子放射の共振トンネル過程（resonant-tunneling proce
ss）｛２レベル放射システム（two-level emission system）｝に依るものであ
る。
【００５３】 もう１つの利点は該銃出口でのビームの減少した角発散から生じる減少した球
面収差である。
【００５４】 上記説明はエスイーエムに関するが、該電子ビーム源デバイス４はイービーエ
ルに於いてのみならず電子ビームを利用する他のツールに於いても利用され得る
ことは注意されるべきである。本発明の該電子ビーム源デバイスは、種々の分野
で使用され得る、小型化されたエスイーエム（マイクロカラム）の様な、小さな
スケールのデバイスで利用出来る。
【００５５】 エスイーエムと他のイービーム（E-beam）ツールの小型化（miniaturization
）はユニークな利点を有する。標準型エスイーエムの所へサンプルを持って行く
代わりに、小型エスイーエム（miniature SEM）は該サンプルの所へ持って行け
る。換言すれば、該小型エスイーエムはスタンドアロンの機械であるよりも寧ろ
、集積化されるツールとして使用出来る。上記で示した様に、電子顕微鏡システ
ムは半導体産業で広く使用される。本発明は本来の場所で望ましいタスクを行う
低電圧、高解像度エスイーエムを可能にするであろう。
【００５６】 本発明で提案される該ナノチューブベースの電子源の品質と、シリコン技術と
の両立性と、はそれを小型化用の最適電子源にする。マイクロカラムはシリコン
又はシリコンとパイレックス（Pyrex）の層から典型的に作られる、小型エスイ
ーエムである。マイクロカラムは電子ビームカラムの大抵の部品｛アパーチャー
、レンズ、スキャナー（scanner）そしてデテクター（detector）｝を含む。こ
のデバイスの開発と商業化をこれまで妨げた要因は、次の特性すなわち；シリコ
ン技術との両立性；及び加熱に頼ることの無い安定性、の１つ以上を有する充分
に輝度のある（bright）電子源の欠如である。
【００５７】 図４Ａは本発明のナノチューブベースの源デバイス（source device）のマイ
クロカラム５０内への集積化（integration）を図解する。該電子ビーム源デバ
イス４に続く典型的カラム部品は、溝５３内に位置付けられた光フアイバー５２
と整合され得るスペーサー５１，アパーチャー５４，スキャナー５５，静電｛ア
インツエル（Einzel）｝レンズ５６そしてデテクター５７である。ビーム５８は
これらの部品を通してサンプル５９へ導かれる。源４の高められた光学的品質は
、該マイクロカラム５０内の該多数のカラム部品の減少に導く。
【００５８】 該電子源デバイスの小型化が又現在及び将来の半導体チップサイズに対応する
スケールでのアレイ化された動作（arrayed operation）の可能性を認めること
に注意することも重要である。この概念は図４Ｂに図解される。それは総体的に
６２に於ける、平行した同一ナノチューブベースのマイクロカラムのアレイによ
り形成された多数カラム構造体６０を示すが、該アレイは、自明の仕方で、図で
図解される様に、別々に電気的にアドレスされ得る。明らかに、この様なマイク
ロカラムの２次元アレイ（又はマトリックス）は一緒に組み立てられる。
【００５９】 イービーエルツール内のＮのマイクロカラムのこの様なアレイの使用はそのス
ループットを顕著に改善することは理解されるべきである。該アレイ化された動
作は高解像度の光学的ステッパー（optical steppers）より良い動作（performa
nce）を有するであろう。該多数カラム構造は又多数ビーム検査、メトロロジー
（metrology）そして直接書き技術（direct writing）用に使用されてもよい。
【００６０】 該陰極電極がナノチューブのアレイを担ってもよく、そこでは隔て離されたナ
ノチューブの未加工品が共通の長いクレーター内に配置されるか又はクレーター
のアレイが各々が該ナノチューブの対応する１つを担う導電性基盤内に形成され
るか何れかである。図５Ａ及び５Ｂは、絶縁層４４（例えば、真空）により相互
に隔てられた陰極電極４２と陽極電極４３から構成される電子源デバイス４０の
それぞれ正面及び平面図を図解する。該陰極電極４２は（特に示されていない）
クレーター（含む複数）内のナノチューブのアレイ４２Ｂを担う基盤４２Ａ（例
えば、シリコン）を含む。エクストラクターレンズ４３は該陽極電極内に複数の
隔て離されたアパーチャー４３Ａとして形成される。図５Ｂでより良く見られる
様に、該エクストラクターレンズ４３は幾つかの同心のリング−本例では３つの
リング−の形であり、該リングセクション（rings sections）は一般的には４３
Ａで、アパーチャーとして役立つ。該マスクのリングベースの設計は何等かの他
の同心の多角形構造（例えば、長方形）により置き換えられてもよい。図５Ｃは
要素４３から構成されるマトリックス４００を図解し、それは電子銃４０での使
用に好適である。
【００６１】 図６Ａから６Ｃを参照すると、リゾグラフイーツールの部品として使用される
べく設計された電子源デバイス７０が図解されている。図６Ａに示す電子源デバ
イス７０では、有効な（放射する）ナノチューブを含む領域７２は、該リゾグラ
フイーツールによりサンプル（例えば、半導体ウエーハ）上に作られべきパター
ンに従って、形作られそして基盤層（例えば、シリコン）内に配布される。換言
すれば、該領域の各々は該パターンの特定の特徴を示し、これらの領域間の空間
は該パターンの特徴間のそれらと対応する。該領域７２の各ラインは平行なビー
ムを創るための導電性の長いクレーターの形で形作られる。該ラインは、上に該
ナノチューブが成長させられる触媒ナノパーテイクル（catalyst nanoparticles
）のパターンを創るために電子ビームリゾグラフイー技術を使用して作ることが
出来る。図６Ｂに示す、本発明の代替えの実施例に依ると、基盤層（陰極電極）
７１はクレーター内でナノチューブで均一にカバーされ、各ナノチューブ又はナ
ノチューブのグループは電気的にアドレスされる。図６Ｃに示す様に、パターン
付けされるべきウエーハ７３は、領域を含む又はステージ或いはステッパー（図
示せず）上に配置された該ナノチューブの前に置かれてもよく、該パターンは層
７１に対し該ウエーハを移動させることにより創られる。
【００６２】 本発明の好ましい実施例で、該ナノチューブは、図６Ｃに示す様に、導電性の
”長いクレーター”又は溝７４内で成長する。該溝７４は標準的エッチング技術
により創られてもよおい。それらは、クレーターベースの設計で例示される様に
、電子ビームをコリメートするために使用される。該エクストラクター電極はウ
エーハ７３自身であり、それは該放射する表面に対し”近接焦点（proximity fo
cus）”に置かれる。平均ナノチューブ直径は２，３ナノメートルとすることが
出来て、ナノチューブ間の平均距離を同じに出来る。図６Ｄの例に依ると、電子
をエクストラクト（extract）するのに役立つ変型は、該ウエーハを偏倚する（b
iasing）代わりに、層７５及び７６により図解される長いゲートとすることが出
来る。しかし原理的には該電圧はパターン付けされるべき該ウエーハに印加され
る。
【００６３】 図６Ｅで提示されるシミュレーション結果により示される様に、該クレーター
から５μｍの距離ｘ内の該ビームは直径で１００ｎｍより小さい。該パラメータ
ーｘ及びｙは、図が長いクレーターの２次元断面を示す事実をハイライトさせる
ために使用されている。該クレーター設計から１００ｎｍのスポットで入手可能
な電流は５００ｎＡまでで、それはレジスト（resist）上で書く（writing）た
めに要するよりは多い。この電流密度は該銃から５μｍの作業距離で入手可能で
ある。より大きい作業距離も又可能である。
【００６４】 導電性クレーター内でフアイバー（含む複数）、例えば、ナノチューブ（含む
複数）に基づく該電子源デバイスは電子顕微鏡で使用されるのに充分な輝度で放
射するので、クレーターのマトリックスが、各ビームレット（beamlet）が画素
と対応する、電界放射デイスプレー（field emission display）用に好適である
ことは明らかである。かくして、本発明はフラットパネルデイスプレー用にも又
好適である。
【００６５】 かくして本発明の利点は自明である。本発明の電子源デバイスは、電子顕微鏡
、リゾグラフイーツールそしてフラットデイスプレーの様な、電子源デバイスベ
ースのシステムの種々の構造的及び動作的問題を解決可能にする。ナノチューブ
ベースの電子源デバイスの小さなサイズと弛められる真空要求に依り、システム
全体は望ましく小さなフットプリント（footprint）を有し、種々の応用で有利
に使用される多数カラム配備を組み立てることを見越すことを可能にする。該電
子銃の向上した光学的性能と付随する電子ビームの減少した色収差及び球面収差
とに依り、該システムの性能は著しく改良される。事実、本発明は電子銃内のナ
ノチューブの有用な利用を可能にする。”パターン付けされた（patterned）”
陰極電極の使用と、好ましくは該同じ陽極電極により、この様な電子源デバイス
を利用するリゾグラフイーツールの構造と動作と、は著しく改良される。
【００６６】 これまでに例示した本発明の好ましい実施例に種々の変型と変更が適用され得
るが、それらは付属する請求項内に又は該請求項により規定されるその範囲から
離れるものでないことは当業者は容易に評価するであろう。
【００６７】 本発明を理解し、それが実際に如何に実行されるかを見るために、好ましい実
施例が付属する図面を参照して、限定をしない単なる例により、ここで説明され
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に依る高輝度電子放射デバイスを利用するエスイーエムを略図的に図解
する。
【図２】 図１のエスイーエムで使用されるのに好適な電子放射デバイスを特に図解する
。
【図３Ａ−３Ｃ】 その改良された輝度を示す図２のデバイスの動作のシミュレーションの結果を
グラフ式に図解する。
【図４Ａ及び４Ｂ】 図２のデバイスがマイクロカラムと共に如何に使用されるかを略図式に図解す
る。
【図５Ａから５Ｃ】 本発明の幾つかのより多くの特徴を図解する。
【図６Ａから６Ｄ】 リゾグラフイーツールで使用されるよう設計された本発明の電子源デバイスを
図解する。
【図６Ｅ】 図６Ａ−６Ｄのリゾグラフイーツールの動作のコンピユータシミュレーション
の結果を図解する。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１４年８月２６日（２００２．８．２６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｊ 37/28 Ｈ０１Ｊ 37/305 Ｂ ５Ｆ０５６ 37/305 1/30 Ｆ Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ｂ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ローゼンブラツト，デイビツド アメリカ合衆国ペンシルベニア州19106フ イラデルフイア・チヤーチストリートナン バー７シー225 Ｆターム(参考） 5C030 BB02 BB06 CC02 CC03 5C031 DD15 DD17 5C033 UU02 5C034 BB01 BB02 5C135 AA13 AA15 AB07 AB20 AC03 HH02 HH06 5F056 AA40 EA02 EA04 EA06 EA08

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも１つの電子ビームによりサンプルに該サンプルを
    処理するために適用されるべきデバイスに於いて、該デバイスは、少なくとも１
    つの電子放射フアイバーを担う第１導電層の形の電極を備えており、該フアイバ
    ーにより作られた該電子ビームをコリメートするために前記第１導電層内に形成
    されたクレーターの内部に配置された該少なくとも１つの電子放射フアイバーを
    担っており、該電極と、そして該第１層から絶縁されたエクストラクテイング電
    極と、を備える電子源デバイスを具備しており、該エクストラクテイング電極は
    該クレーター上に配置された少なくとも１つのアパーチャーを有して形成されて
    おり、それにより該デバイスは該電子ビームの望ましい角発散を提供することを
    特徴とする該デバイス。
  2. 【請求項２】 前記少なくとも１つの電子放射フアイバーはナノチューブで
    あることを特徴とする請求項１の該デバイス。
  3. 【請求項３】 前記少なくとも１つのフアイバーは該クレーターの表面上に
    形成された触媒上で成長させられることを特徴とする請求項１の該デバイス。
  4. 【請求項４】 該エクストラクテイング電極は絶縁材料により該第１層から
    隔てられ、整合された仕方で形成された第２層の形であることを特徴とする請求
    項１の該デバイス。
  5. 【請求項５】 前記処理はモニタリング、検査／レビュー、パターン付け、
    マスクメーキング又は励起技術の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項
    １の該デバイス。
  6. 【請求項６】 与えられたナノチューブ寸法について、前記少なくとも１つ
    のアパーチャーの直径と、該フアイバー先端と該クレーターの頂部縁により規定
    される平面との間の距離と、そして該クレーターの幅と、が最大の光学的性能及
    び高放射電流を提供するように選択されることを特徴とする請求項１の該デバイ
    ス。
  7. 【請求項７】 与えられたフアイバー寸法について、下記のパラメーター、
    すなわち、前記少なくとも１つのアパーチャーの直径と、該フアイバー先端と該
    クレーターの頂部縁により規定される平面との間の距離と、そして該クレーター
    の幅と、が近似的に同一であることを特徴とする請求項６の該デバイス。
  8. 【請求項８】 又、該サンプルの方へ前記少なくとも１つの電子ビームを向
    けるための電子ビームカラムを備えており、該電子ビームカラムが集積化技術に
    より作られたマイクロカラムであることを特徴とする請求項１の該デバイス。
  9. 【請求項９】 前記電子源デバイスがアノデイックボンデイングにより該マ
    イクロカラム内に集積化されることを特徴とする請求項８の該デバイス。
  10. 【請求項１０】 該第１層電極が複数のフアイバーを担っており、そして該
    エクストラクテイング電極が複数の隔て離されたアパーチャーを有して形成され
    ていることを特徴とする請求項１の該デバイス。
  11. 【請求項１１】 少なくとも１つのアパーチャーを有して形成された前記エ
    クストラクテイング電極がそれを通して触媒を蒸着するためのマスクとして使用
    されることを特徴とする請求項３の該デバイス。
  12. 【請求項１２】 前記複数の隔て離されたアパーチャーが、各々がその下の
    フアイバーを含む領域に付随される複数のゲートを創ることを特徴とする請求項
    １０の該デバイス。
  13. 【請求項１３】 前記隔て離されたアパーチャーが複数の隔て離された同心
    のリングのセクションとして形成される請求項１０の該デバイス。
  14. 【請求項１４】 前記隔て離されたアパーチャーが複数の隔て離された同心
    の多角形のセクションとして形成される請求項１０の該デバイス。
  15. 【請求項１５】 前記複数のアパーチャーが該サンプルの表面上に作られる
    べき望ましいパターンの形であり、前記デバイスがリゾグラフイーツールとして
    役立つことを特徴とする請求項１０の該デバイス。
  16. 【請求項１６】 前記複数のアパーチャーが、それを通して該複数のフアイ
    バーが該第１層上に成長させられるマスクを提供することを特徴とする請求項１
    ０の該デバイス。
  17. 【請求項１７】 該第２導電層が隔て離されアパーチャー化された導電性領
    域を有するパターンの形であり、各導電性領域は電源により別々に動作させられ
    ており、それによりこの導電性領域の下の該第１層上に配置された該対応する少
    なくとも１つのフイバー用の別々のゲートとして役立つことを特徴とする請求項
    １０の該デバイス。
  18. 【請求項１８】 デイスプレーとして機能し、各アパーチャー化された導電
    性領域が前記対応する少なくとも１つのフアイバーと一緒に該デイスプレーの画
    素を提供することを特徴とする請求項１０の該デバイス。
  19. 【請求項１９】 そして又、各々が、対応する複数の電子ビームを作るため
    に一緒に組み立てられる、複数の電子ビームカラムの対応する１つに付随される
    、複数の該電子源デバイスを具備することを特徴とする請求項１の該デバイス。
  20. 【請求項２０】 該電子ビームカラムの各々がマイクロカラムであることを
    特徴とする請求項１９の該デバイス。
  21. 【請求項２１】 サンプルに適用される電子顕微鏡に於いて、該顕微鏡が電
    子源デバイスと電子ビームカラムとを具備しており、該電子源デバイスは、少な
    くとも１つの電子放射フアイバーを担う第１導電層の形の電極であるが、前記第
    １導電層は該フアイバーにより作られた該電子ビームをコリメートするために前
    記第１導電層内に形成されたクレーターの内部に配置された該少なくとも１つの
    電子放射フアイバーを担っており、該電極と、そして該第１層から絶縁されたエ
    クストラクテイング電極と、を備えており、該エクストラクテイング電極は該ク
    レーター上に配置された少なくとも１つのアパーチャーを有して形成されており
    、それにより該デバイスは該電子ビームの望ましい角発散を提供することを特徴
    とする該電子顕微鏡。
  22. 【請求項２２】 サンプルを、予め決められたパターンを有するその表面を
    形成するよう、処理するためのリゾグラフイーツールに於いて、該ツールが、各
    々が該パターンの特徴の１つに対応する複数のビームを作る複数の電子放射フア
    イバーを備える電子源デバイスを具備しており、該ビームは空間的に分離され、
    該サンプルの該表面上に得られるべき該パターンの特徴のアラインメントに対応
    する仕方で整合させられることを特徴とするリゾグラフイーツール。
  23. 【請求項２３】 該フアイバーが、前記サンプルから絶縁された導電性基盤
    内に形成された少なくとも１つのクレーターの内部に配置されることを特徴とす
    る請求項２３の該リゾグラフイーツール。
  24. 【請求項２４】 前記サンプルがエクストラクテイング電極として役立ち、
    該フアイバーの先端により規定される放射表面に対し近接焦点内に置かれること
    を特徴とする請求項２３の該リゾグラフイーツール。
  25. 【請求項２５】 サンプルに、該サンプルの表面上に予め決められたパター
    ンを作るために、適用されるべきリゾグラフイーツールに於いて、該リゾグラフ
    イーツールは電子源デバイスと電子ビームカラムとを具備しており、該電子源デ
    バイスは、少なくとも１つの電子放射フアイバーを担う第１導電層の形の電極で
    あるが、前記第１導電層は該フアイバーにより作られた該電子ビームをコリメー
    トするために前記第１導電層内に形成されたクレーターの内部に配置された該少
    なくとも１つの電子放射フアイバーを担っており、該電極と、該第１層から絶縁
    されたエクストラクテイング電極と、を備えており、該エクストラクテイング電
    極は該クレーター上に配置された少なくとも１つのアパーチャーを有して形成さ
    れており、それにより該デバイスは該電子ビームの望ましい角発散を提供するこ
    とを特徴とするリゾグラフイーツール。
  26. 【請求項２６】 前記第１層が、該サンプルの表面上に作られるべき予め決
    められたパターンに従って配備され該クレーター内に配置された、複数のフアイ
    バーを担うことを特徴とする請求項２６の該リゾグラフイーツール。
  27. 【請求項２７】 前記エクストラクテイング電極が複数の隔て離されたアパ
    ーチャーを有して形成されており、各アパーチャーが該クレーターの対応する１
    つ上に配置されることを特徴とする請求項２７の該リゾグラフイーツール。
  28. 【請求項２８】 前記第１層が複数の隔て離されたフアイバーで均一にカバ
    ーされており、各フアイバーは電気的にアドレスされ、そしてパターン付けされ
    るべき該サンプルは該第１層に対する移動用に該第１層の下に支持されることを
    特徴とする請求項２６の該リゾグラフイーツール。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005069345A1 (ja) * 2004-01-08 2005-07-28 Ebara Corporation 電子ビーム装置
JP2005243389A (ja) * 2004-02-26 2005-09-08 Daiken Kagaku Kogyo Kk 電子源及びその製造方法
JP2006049322A (ja) * 2004-08-04 2006-02-16 Samsung Sdi Co Ltd 電界放出素子及びそれを適用した電界放出表示素子

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6692324B2 (en) * 2000-08-29 2004-02-17 Ut-Battelle, Llc Single self-aligned carbon containing tips
US20030178583A1 (en) * 2000-09-18 2003-09-25 Kampherbeek Bert Jan Field emission photo-cathode array for lithography system and lithography system provided with such an array
KR100421218B1 (ko) * 2001-06-04 2004-03-02 삼성전자주식회사 선택 성장된 탄소나노튜브 전자 방출원을 이용한 전자방출 리소그래피 장치 및 리소그래피 방법
TW516061B (en) * 2001-09-12 2003-01-01 Ind Tech Res Inst Manufacturing method for triode-type electron emitting source
US6979947B2 (en) * 2002-07-09 2005-12-27 Si Diamond Technology, Inc. Nanotriode utilizing carbon nanotubes and fibers
US7023622B2 (en) 2002-08-06 2006-04-04 Dmetrix, Inc. Miniature microscope objective lens
US7012266B2 (en) * 2002-08-23 2006-03-14 Samsung Electronics Co., Ltd. MEMS-based two-dimensional e-beam nano lithography device and method for making the same
WO2004045267A2 (en) 2002-08-23 2004-06-03 The Regents Of The University Of California Improved microscale vacuum tube device and method for making same
US6864162B2 (en) * 2002-08-23 2005-03-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Article comprising gated field emission structures with centralized nanowires and method for making the same
US7113651B2 (en) 2002-11-20 2006-09-26 Dmetrix, Inc. Multi-spectral miniature microscope array
JP2007515364A (ja) * 2003-10-16 2007-06-14 ザ ユニバーシティ オブ アクロン カーボンナノファイバ基板上のカーボンナノチューブ
US20050140261A1 (en) * 2003-10-23 2005-06-30 Pinchas Gilad Well structure with axially aligned field emission fiber or carbon nanotube and method for making same
US7181958B2 (en) * 2003-12-15 2007-02-27 University Of South Florida High aspect ratio tip atomic force microscopy cantilevers and method of manufacture
US7838839B2 (en) * 2003-12-30 2010-11-23 Commissariat A L'energie Atomique Hybrid multibeam electronic emission device with controlled divergence
KR100562701B1 (ko) * 2004-01-07 2006-03-23 삼성전자주식회사 전자 소스 및 이를 이용한 구멍의 오픈 불량 검사 장치와방법
EP1766509A1 (en) * 2004-04-19 2007-03-28 Soreq Nuclear Research Center High-speed, true random-number generator
US20060001350A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-05 Hitachi High-Technologies Corporation Field emission electron gun and electron beam apparatus using the same
US20080012461A1 (en) * 2004-11-09 2008-01-17 Nano-Proprietary, Inc. Carbon nanotube cold cathode
TWI248859B (en) * 2004-11-24 2006-02-11 Ind Tech Res Inst Manufacture of mold core used in nanoimprint
CN101189372B (zh) * 2005-04-25 2012-05-23 斯莫特克有限公司 纳米结构在基底上的可控生长以及基于此的电子发射器件
US20080067421A1 (en) * 2006-08-16 2008-03-20 Kuei-Wen Cheng Electron Beam Etching Apparatus and Method for the same
US8507785B2 (en) * 2007-11-06 2013-08-13 Pacific Integrated Energy, Inc. Photo induced enhanced field electron emission collector
KR101420244B1 (ko) * 2008-05-20 2014-07-21 재단법인서울대학교산학협력재단 전자빔 집속 전극 및 이를 이용한 전자총
WO2010052712A1 (en) * 2008-11-05 2010-05-14 El-Mul Technologies Ltd Charged particle emitting assembly
US8766522B1 (en) 2010-06-02 2014-07-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Carbon nanotube fiber cathode
CN103081126A (zh) 2010-06-08 2013-05-01 太平洋银泰格拉泰德能源公司 具有增强场和电子发射的光学天线
US9219885B2 (en) * 2011-08-24 2015-12-22 Delta Design, Inc. Imaging system with defocused and aperture-cropped light sources for detecting surface characteristics
JP7092470B2 (ja) * 2017-07-24 2022-06-28 Ｎｅｃネットワーク・センサ株式会社 電子銃

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08339773A (ja) * 1995-06-09 1996-12-24 Hitachi Ltd 電子源及び電子線装置
JPH1012124A (ja) * 1996-06-21 1998-01-16 Nec Corp 電子放出素子およびその製造方法
JPH1111917A (ja) * 1997-06-18 1999-01-19 Canon Inc カーボンナノチューブの製法
JPH11194134A (ja) * 1997-10-30 1999-07-21 Canon Inc カーボンナノチューブデバイス、その製造方法及び電子放出素子
JP2000067736A (ja) * 1998-08-14 2000-03-03 Sony Corp 電子放出素子およびその製造方法、ならびにこれを用いたディスプレイ装置
JP2000086216A (ja) * 1998-09-09 2000-03-28 Toshiba Corp カーボンナノチューブの製造方法、電界放出型冷陰極装置およびその製造方法
WO2000024030A2 (en) * 1998-10-21 2000-04-27 Etec Systems, Inc. Improved alignment of a thermal field emission electron source and application in a microcolumn

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4405768A1 (de) 1994-02-23 1995-08-24 Till Keesmann Feldemissionskathodeneinrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
US5731228A (en) 1994-03-11 1998-03-24 Fujitsu Limited Method for making micro electron beam source
AU5777096A (en) 1995-06-12 1997-01-09 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne Electron source and applications of the same
US5872422A (en) 1995-12-20 1999-02-16 Advanced Technology Materials, Inc. Carbon fiber-based field emission devices
JP2873930B2 (ja) * 1996-02-13 1999-03-24 工業技術院長 カーボンナノチューブを有する炭素質固体構造体、炭素質固体構造体からなる電子線源素子用電子放出体、及び炭素質固体構造体の製造方法
EP0927331B1 (en) 1996-08-08 2004-03-31 William Marsh Rice University Macroscopically manipulable nanoscale devices made from nanotube assemblies
US6057637A (en) 1996-09-13 2000-05-02 The Regents Of The University Of California Field emission electron source
KR100365444B1 (ko) * 1996-09-18 2004-01-24 가부시끼가이샤 도시바 진공마이크로장치와이를이용한화상표시장치
JPH10241615A (ja) * 1997-02-25 1998-09-11 Nikon Corp 電子線露光装置
JPH11233060A (ja) * 1998-02-17 1999-08-27 Fujitsu Ltd ２次電子検出器及びこれを用いた電子ビーム装置
US6023060A (en) 1998-03-03 2000-02-08 Etec Systems, Inc. T-shaped electron-beam microcolumn as a general purpose scanning electron microscope
JP3902883B2 (ja) 1998-03-27 2007-04-11 キヤノン株式会社 ナノ構造体及びその製造方法
US6232706B1 (en) * 1998-11-12 2001-05-15 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Self-oriented bundles of carbon nanotubes and method of making same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08339773A (ja) * 1995-06-09 1996-12-24 Hitachi Ltd 電子源及び電子線装置
JPH1012124A (ja) * 1996-06-21 1998-01-16 Nec Corp 電子放出素子およびその製造方法
JPH1111917A (ja) * 1997-06-18 1999-01-19 Canon Inc カーボンナノチューブの製法
JPH11194134A (ja) * 1997-10-30 1999-07-21 Canon Inc カーボンナノチューブデバイス、その製造方法及び電子放出素子
JP2000067736A (ja) * 1998-08-14 2000-03-03 Sony Corp 電子放出素子およびその製造方法、ならびにこれを用いたディスプレイ装置
JP2000086216A (ja) * 1998-09-09 2000-03-28 Toshiba Corp カーボンナノチューブの製造方法、電界放出型冷陰極装置およびその製造方法
WO2000024030A2 (en) * 1998-10-21 2000-04-27 Etec Systems, Inc. Improved alignment of a thermal field emission electron source and application in a microcolumn

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005069345A1 (ja) * 2004-01-08 2005-07-28 Ebara Corporation 電子ビーム装置
JP2005243389A (ja) * 2004-02-26 2005-09-08 Daiken Kagaku Kogyo Kk 電子源及びその製造方法
JP4658490B2 (ja) * 2004-02-26 2011-03-23 大研化学工業株式会社 電子源及びその製造方法
JP2006049322A (ja) * 2004-08-04 2006-02-16 Samsung Sdi Co Ltd 電界放出素子及びそれを適用した電界放出表示素子

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