JP2004171937A - 電子ビーム描画装置用電子銃 - Google Patents
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Abstract
【課題】反射,散乱電子の低減。
【解決手段】電子銃では、電子ビームBを発射させるカソード10と、電子ビームBを照射するターゲット12が対向配置されている。カソード10とターゲット12との間には、同軸上にアノード14,偏向電極16,リミッティングアパーチャ18が配置されている。偏向電極16は、電子ビームBが通過するライナーチューブ22と、このライナーチューブ22の外周に装着された偏向コイル24とを備えている。ライナーチューブ22は、カーボングラファイトなどの電子吸収材料で形成されている。リミッティングアパーチャ18は、ライナーチューブ22と同様に、カーボングラファイトなどの電子吸収材料で形成されている。
【選択図】 図1
【解決手段】電子銃では、電子ビームBを発射させるカソード10と、電子ビームBを照射するターゲット12が対向配置されている。カソード10とターゲット12との間には、同軸上にアノード14,偏向電極16,リミッティングアパーチャ18が配置されている。偏向電極16は、電子ビームBが通過するライナーチューブ22と、このライナーチューブ22の外周に装着された偏向コイル24とを備えている。ライナーチューブ22は、カーボングラファイトなどの電子吸収材料で形成されている。リミッティングアパーチャ18は、ライナーチューブ22と同様に、カーボングラファイトなどの電子吸収材料で形成されている。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子ビーム描画装置用電子銃に関し、特に、この種の電子銃における反射,散乱電子の吸収技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
加速した電子ビームを利用して微細加工を行う電子ビーム式の描画装置においては、文献に開示されているか否かは不明であるが、従来、図4に示すような、電子銃が用いられていた。
【0003】
同図において、1は、電子ビームBを発射させるカソードであり、このカソード1には、所定の間隔を隔てて、電子ビームBを照射するターゲット2が対向配置されている。
【0004】
カソード1とターゲット2との間には、同軸上にアノード3,偏向電極4,リミッティングアパーチャ5が配置されている。カソード1は、フィラメントや加速電極などを有していて、電子ビームBを発射するものであって、外周には、絶縁碍子6が、これを囲むようにして設けられている。
【0005】
アノード3は、中央に電子ビームBの挿通用透孔が設けられ、正電圧が加えられており、カソード1から発射した電子ビームを吸引する。偏向電極4は、アノード3を通過した電子ビームBの走行経路を変えるものであって、電子ビームBが通過するライナーチューブ4aと、このライナーチューブ4aの外周に装着された偏向コイル4bとを備えている。
【0006】
ライナーチューブ4aは、両端が開口した中空円筒管であって、通常、ステンレスから形成されている。リミッティングアパーチャ5は、中央に電子ビームBの挿通用透孔が設けられていて、偏向電極4で走行経路が変更された電子ビームBの幅を絞り込んで、ターゲット2に照射させるものであって、一般には、TaやMoなどの比重の重い金属製の板材が用いられている。
【0007】
ところが、このような構造の従来の電子銃には、以下に説明する技術的な課題が内在していた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、図4に示した電子銃において、電子ビームBをターゲット2に照射すると、ターゲット2から反射電子が発生するし、また、リミッティングアパーチャ5で電子ビームBを絞り込むと、アパーチャ5で反射した電子が散乱する。
【0009】
この場合、リミッティングアパーチャ5が比重の重い金属製なので、より多くの反射電子が発生する。ターゲット2およびリミッティングアパーチャ5から発生した反射電子は、ライナーチューブ4aに入り込み、ライナーチューブ4aの内面で、複数回の反射を繰り返して、カソード1まで到達する。
【0010】
この場合、ライナーチューブ4aの材質がステンレスであると、反射を繰り返す過程で、より多くの反射ないしは散乱電子が発生する。そして、カソード1に到達した反射ないしは散乱電子は、絶縁碍子6の内面側に蓄積され、蓄積された電荷が大きくなると、放電を誘発するという問題があった。
【0011】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、反射ないしは散乱電子の発生を大幅に低減することができる電子ビーム描画装置用電子銃を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、電子ビームを発射するカソードと、前記カソードから所定の間隔を隔てて対向配置され、前記電子ビームが照射されるターゲットと、前記カソードと前記ターゲットとの間に配置され、前記電子ビームを吸引するアノードと、前記電子ビームの走行経路を変える偏向電極、および、前記ターゲットに照射する前記電子ビームの幅を絞り込むリミッティングアパーチャとを有し、前記偏向電極が、偏向コイルと、前記偏向コイルが外周に装着され、前記電子ビームの通過経路中に配置されるライナーチューブとを備えた電子ビーム描画装置において、前記ライナーチューブを反射ないしは散乱電子を吸収するカーボングラファイトなどの電子吸収部材で形成した。
【0013】
このように構成した電子ビーム描画装置用電子銃によれば、ライナーチューブを、反射ないしは散乱電子を吸収するカーボングラファイトなどの電子吸収部材で形成しているので、反射ないしは散乱電子が、ライナーチューブ内を反射して、カソード側に向かう際に、ライナーチューブの内面で吸収され、その結果、反射ないしは散乱電子がカソード側に到達することが防止される。
【0014】
本発明では、前記リミッティングアパーチャは、前記ライナーチューブとともに反射ないしは散乱電子を吸収するカーボングラファイトなどの電子吸収部材で形成することができる。
【0015】
この構成によれば、リミッツティングアパーチャを、反射ないしは散乱電子を吸収するカーボングラファイトなどの電子吸収部材で形成しているので、リミッティングアパーチャで電子ビームを絞り込む際に、電子ビームの一部がアパーチャの表面を照射した時に、反射電子がほとんど発生しない。
【0016】
また、本発明では、前記ライナーチューブ内に、中心部に前記電子ビームの通過可能な透孔を有し、前記ライナーチューブ内を閉塞するように装着されるコリメーションアパーチャを設け、前記コリメーションアパーチャを反射ないしは散乱電子を吸収するカーボングラファイトなどの電子吸収部材で形成することができる。
【0017】
この構成によれば、ライナーチューブ内で、反射電子が発生しても、コリメーションアパーチャにより吸収されるので、より一層確実に、反射ないしは散乱電子がカソード側に到達することが防止される。
【0018】
また、本発明は、電子ビームを発射するカソードと、前記カソードから所定の間隔を隔てて対向配置され、前記電子ビームが照射されるターゲットと、前記カソードと前記ターゲットとの間に配置され、前記電子ビームを吸引するアノードと、前記電子ビームの走行経路を変える偏向電極、および、前記ターゲットに照射する前記電子ビームの幅を絞り込むリミッティングアパーチャとを有し、前記偏向電極が、偏向コイルと、前記偏向コイルが外周に装着され、前記電子ビームの通過経路中に配置されるライナーチューブとを備えた電子ビーム描画装置において、前記ライナーチューブ内に、中心部に前記電子ビームの通過可能な透孔を有し、前記ライナーチューブ内を閉塞するように装着されるコリメーションアパーチャを設けた。
【0019】
このように構成した電子ビーム描画装置用電子銃によれば、ライナーチューブ内に、中心部に前記電子ビームの通過可能な透孔を有し、ライナーチューブ内を閉塞するように装着されるコリメーションアパーチャを設けているので、ライナーチューブ内で反射を繰り返えして、カソード側に到達しようとする反射ないしは散乱電子は、コリメーションアパーチャにより、カソード側ヘの移動が物理的に阻止され、その結果、反射ないしは散乱電子がカソード側に到達することが防止される。
【0020】
前記コリメーションアパーチャは、前記ライナーチューブの軸方向に沿って所定の間隔を隔てて、複数設けることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明にかかる電子ビーム描画装置用電子銃の第1実施例を示している。
【0022】
同図に示した電子銃は、電子ビーム描画装置に用いられるものであって、図1は、電子銃の要部を示しており、このような構成の電子銃部分は、通常、真空雰囲気下に置かれる。
【0023】
図1に符号10で示した部材は、電子ビームBを発射させるカソードであり、このカソード10には、所定の間隔を隔てて、電子ビームBを照射するターゲット12が対向配置されている。
【0024】
カソード10とターゲット12との間には、同軸上にアノード14,偏向電極16,リミッティングアパーチャ18が、この順に配置されている。カソード10は、フィラメントや加速電極などを有していて、電子ビームBを発射するものであって、外周には、絶縁碍子20が、これを囲むようにして設けられている。
【0025】
アノード14は、カソード10の前方に所定の間隔を隔てて配置され、中央に電子ビームBの挿通用透孔15が設けられ、正電圧が加えられており、カソード10から発射した電子ビームを吸引する。
【0026】
偏向電極16は、アノード14に隣接配置されていて、アノード14を通過した電子ビームBの走行経路を変えるものであって、電子ビームBが通過するライナーチューブ22と、このライナーチューブ22の外周に装着された偏向コイル24とを備えている。
【0027】
ライナーチューブ22は、カソード10が設けられた電子ビームBの加速領域Xと、ターゲット12が設けられた電子ビームB照射領域Yとを、電子ビームB通過を確保しつつ、相互に連通させる機能を有している。
【0028】
なお、これらの加速ないしは照射領域X,Yは、共に真空雰囲気下にあるので、ライナーチューブ22は、シール材を介装することにより、大気と隔成するように設けられており、外周に装着されている偏向コイル24は、大気中に設置されている。
【0029】
リミッティングアパーチャ18は、ライナーチューブ22の端部から所定の間隔を隔ててその前方に配置され、中央に電子ビームBの挿通用透孔19が設けられていて、偏向電極16で走行経路が変更された電子ビームBの幅を絞り込んで、下方に配置されるターゲット12に照射させるものである。
【0030】
以上のような電子ビーム描画装置用電子銃としての基本的な構成は、従来のこの種の電子銃と実質的な相違はないが、本実施例の場合には、以下の点に顕著な特徴がある。
【0031】
すなわち、偏向コイル24が装着されたライナーチューブ22は、上下方向の両端が開口した中空円筒形状のものであるが、このライナーチューブ22は、カーボングラファイトなどの電子吸収材料で形成されている。
【0032】
また、板状のリミッティングアパーチャ18は、ライナーチューブ22と同様に、カーボングラファイトなどの電子吸収材料で形成されている。なお、この第1実施例では、ライナチューブ22とリミッティングアパーチャ18の双方を、カーボングラファイトなどの電子吸収材料で形成下場合を例示したが、本発明の実施は、これに限定されることはなく、ライナーチューブ22だけを電子吸収材料で形成してもよい。
【0033】
さて、以上のように構成された電子ビーム描画装置用電子銃によれば、ライナーチューブ22を、反射ないしは散乱電子を吸収するカーボングラファイトなどの電子吸収部材で形成しているので、反射ないしは散乱電子が、ライナーチューブ22内を反射して、カソード10側に向かう際に、ライナーチューブ22の内面で吸収され、その結果、反射ないしは散乱電子がカソード側に到達することが防止される。
【0034】
この場合、電子吸収部材として好適に用いることができるカーボングラファイトは、導電性を備え、真空中においても、有害なガスなどの放出がない安定した材料であり、これに電子ビームBを照射しても、反射電子が殆ど放出されない。
【0035】
以上のようにして、反射ないしは散乱電子が吸収されると、カソード10の外周を覆う絶縁碍子20に電荷が溜まることが、効果的に防止され、電荷の堆積に伴う放電が発生しなくなる。
【0036】
また、本実施例の場合には、リミッティングアパーチャ18は、ライナーチューブ22とともに反射ないしは散乱電子を吸収するカーボングラファイトなどの電子吸収部材で形成しているので、リミッティングアパーチャ18で電子ビームBを絞り込む際に、電子ビームBの一部がアパーチャ18の表面を照射した時に、反射電子がほとんど発生しない。
【0037】
反射電子の発生が抑えられると、ライナーチューブ22内に入り込む反射電子の数が少なくなるので、カソード10側に向かう反射ないしは散乱電子の量が少なくなり、より一層効果的に、放電の発生を防止することができる。
【0038】
図2は、本発明にかかる電子ビーム描画装置用電子銃の第2実施例を示しており、上記第1実施例と同一もしくは相当する部分には、同一符号を付して、その説明を省略するとともに、以下にその特徴点についてのみ説明する。
【0039】
同図に示した電子銃は、上記実施例と同様に、電子ビームBを発射させるカソード10と、ターゲット12とを備え、カソード10とターゲット12との間には、同軸上にアノード14,偏向電極16a,リミッティングアパーチャ18aが配置されている。
【0040】
偏向電極16aは、上記実施例と同様に、ライナーチューブ22aと偏向コイル24aとを備えている。リミッティングアパーチャ18aは、本実施例の場合、円盤状に形成されて、ライナーチューブ22の下端に装着されており、中心には、電子ビームBを絞り込むための直径D0の透孔19aが貫通形成されている。
【0041】
本実施例の場合、ライナーチューブ22aとリミッティングアパーチャ18aは、上記第1実施例と同様に、反射ないしは散乱電子を吸収するカーボングラファイトなどの電子吸収部材で形成してもよいし、従来と同様に、ステンレスやMoないしやTaなどの金属で形成してもよい。
【0042】
また、本実施例の場合には、ライナーチューブ22aの軸方向の中央部と上端にそれぞれコリメーションアパーチャ26が装着されている。各コリメーションアパーチャ26は、その詳細を図3に示すように、実質的に同一形状のものであって、所定厚みに形成された円盤形状の平板であり、ライナーチューブ22aを閉塞するようにして、軸方向に面が直交するように設けられている。
【0043】
各コリメーションアパーチャ26は、中心に直径D1の円形透孔27が形成されている。リミッティングアパーチャ18aの透孔19aとコリメーションアパーチャ26の透孔27との関係は,D0<D1となるように設定されている。
【0044】
この場合、リミッティングアパーチャ18aの透孔19aの直径D0は、ターゲット12に照射する電子ビームBの大きさから決定され、コリメーションアパーチャ26の透孔27の直径D1は、電子ビームBの挿通が可能であって、反射ないしは散乱電子がカソード10側にできるだけ通過し難い大きさに設定する。
【0045】
なお、図2に示した実施例では、リミッティングアパーチャ18aは、ライナーチューブ22aの先端側に設けた場合を例示したが、このリミッティングアパーチャ18aは、第1実施例と同様に、ライナーチューブ22aの先端側から離間した位置に設け、リミッティングアパーチャ18aが設けられていたライナーチューブ22aの先端側には、コリメーションアパーチャ26を配置することもできる。
【0046】
以上のように構成した電子ビーム描画装置用電子銃によれば、ライナーチューブ22a内に、中心部に電子ビームBの通過可能な透孔27を有し、ライナーチューブ22a内を閉塞するように装着されるコリメーションアパーチャ26を設けているので、ライナーチューブ22a内で反射を繰り返えして、カソード10側に到達しようとする反射ないしは散乱電子は、コリメーションアパーチャ26により、カソード10側ヘの移動が物理的に阻止され、その結果、反射ないしは散乱電子がカソード10側に到達することが防止される。
【0047】
また、本実施例の場合には、コリメーションアパーチャ26は、ライナーチューブ22aの軸方向に沿って所定の間隔を隔てて、複数設けているので、反射ないしは散乱電子がカソード10側に移動することをより一層確実に阻止することができる。
【0048】
なお、上記実施例で示したコリメーションアパーチャ26は、反射電子が発生する金属板でもよいが、反射ないしは散乱電子を吸収するカーボングラファイトなどの電子吸収部材で構成すると、上述した物理的な移動阻止効果に加えて、材質の有する電子吸収効果を加算することができるので、より一層好適なものとなる。
【0049】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明にかかる電子ビーム描画装置用電子銃によれば、反射ないしは散乱電子の発生を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる電子ビーム描画装置用電子銃の第1実施例を示す要部説明図である。
【図2】本発明にかかる電子ビーム描画装置用電子銃の第2実施例を示す要部説明図である。
【図3】図2の要部拡大図である。
【図4】従来の電子ビーム描画装置用電子銃の要部説明図である。
【符号の説明】
10 カソード
12 ターゲット
14 アノード
16 偏向電極
18 リミッティングアパーチャ
20 絶縁碍子
22 ライナーチューブ
24 偏向コイル
26 コリメーションアパーチャ
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子ビーム描画装置用電子銃に関し、特に、この種の電子銃における反射,散乱電子の吸収技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
加速した電子ビームを利用して微細加工を行う電子ビーム式の描画装置においては、文献に開示されているか否かは不明であるが、従来、図4に示すような、電子銃が用いられていた。
【0003】
同図において、1は、電子ビームBを発射させるカソードであり、このカソード1には、所定の間隔を隔てて、電子ビームBを照射するターゲット2が対向配置されている。
【0004】
カソード1とターゲット2との間には、同軸上にアノード3,偏向電極4,リミッティングアパーチャ5が配置されている。カソード1は、フィラメントや加速電極などを有していて、電子ビームBを発射するものであって、外周には、絶縁碍子6が、これを囲むようにして設けられている。
【0005】
アノード3は、中央に電子ビームBの挿通用透孔が設けられ、正電圧が加えられており、カソード1から発射した電子ビームを吸引する。偏向電極4は、アノード3を通過した電子ビームBの走行経路を変えるものであって、電子ビームBが通過するライナーチューブ4aと、このライナーチューブ4aの外周に装着された偏向コイル4bとを備えている。
【0006】
ライナーチューブ4aは、両端が開口した中空円筒管であって、通常、ステンレスから形成されている。リミッティングアパーチャ5は、中央に電子ビームBの挿通用透孔が設けられていて、偏向電極4で走行経路が変更された電子ビームBの幅を絞り込んで、ターゲット2に照射させるものであって、一般には、TaやMoなどの比重の重い金属製の板材が用いられている。
【0007】
ところが、このような構造の従来の電子銃には、以下に説明する技術的な課題が内在していた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、図4に示した電子銃において、電子ビームBをターゲット2に照射すると、ターゲット2から反射電子が発生するし、また、リミッティングアパーチャ5で電子ビームBを絞り込むと、アパーチャ5で反射した電子が散乱する。
【0009】
この場合、リミッティングアパーチャ5が比重の重い金属製なので、より多くの反射電子が発生する。ターゲット2およびリミッティングアパーチャ5から発生した反射電子は、ライナーチューブ4aに入り込み、ライナーチューブ4aの内面で、複数回の反射を繰り返して、カソード1まで到達する。
【0010】
この場合、ライナーチューブ4aの材質がステンレスであると、反射を繰り返す過程で、より多くの反射ないしは散乱電子が発生する。そして、カソード1に到達した反射ないしは散乱電子は、絶縁碍子6の内面側に蓄積され、蓄積された電荷が大きくなると、放電を誘発するという問題があった。
【0011】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、反射ないしは散乱電子の発生を大幅に低減することができる電子ビーム描画装置用電子銃を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、電子ビームを発射するカソードと、前記カソードから所定の間隔を隔てて対向配置され、前記電子ビームが照射されるターゲットと、前記カソードと前記ターゲットとの間に配置され、前記電子ビームを吸引するアノードと、前記電子ビームの走行経路を変える偏向電極、および、前記ターゲットに照射する前記電子ビームの幅を絞り込むリミッティングアパーチャとを有し、前記偏向電極が、偏向コイルと、前記偏向コイルが外周に装着され、前記電子ビームの通過経路中に配置されるライナーチューブとを備えた電子ビーム描画装置において、前記ライナーチューブを反射ないしは散乱電子を吸収するカーボングラファイトなどの電子吸収部材で形成した。
【0013】
このように構成した電子ビーム描画装置用電子銃によれば、ライナーチューブを、反射ないしは散乱電子を吸収するカーボングラファイトなどの電子吸収部材で形成しているので、反射ないしは散乱電子が、ライナーチューブ内を反射して、カソード側に向かう際に、ライナーチューブの内面で吸収され、その結果、反射ないしは散乱電子がカソード側に到達することが防止される。
【0014】
本発明では、前記リミッティングアパーチャは、前記ライナーチューブとともに反射ないしは散乱電子を吸収するカーボングラファイトなどの電子吸収部材で形成することができる。
【0015】
この構成によれば、リミッツティングアパーチャを、反射ないしは散乱電子を吸収するカーボングラファイトなどの電子吸収部材で形成しているので、リミッティングアパーチャで電子ビームを絞り込む際に、電子ビームの一部がアパーチャの表面を照射した時に、反射電子がほとんど発生しない。
【0016】
また、本発明では、前記ライナーチューブ内に、中心部に前記電子ビームの通過可能な透孔を有し、前記ライナーチューブ内を閉塞するように装着されるコリメーションアパーチャを設け、前記コリメーションアパーチャを反射ないしは散乱電子を吸収するカーボングラファイトなどの電子吸収部材で形成することができる。
【0017】
この構成によれば、ライナーチューブ内で、反射電子が発生しても、コリメーションアパーチャにより吸収されるので、より一層確実に、反射ないしは散乱電子がカソード側に到達することが防止される。
【0018】
また、本発明は、電子ビームを発射するカソードと、前記カソードから所定の間隔を隔てて対向配置され、前記電子ビームが照射されるターゲットと、前記カソードと前記ターゲットとの間に配置され、前記電子ビームを吸引するアノードと、前記電子ビームの走行経路を変える偏向電極、および、前記ターゲットに照射する前記電子ビームの幅を絞り込むリミッティングアパーチャとを有し、前記偏向電極が、偏向コイルと、前記偏向コイルが外周に装着され、前記電子ビームの通過経路中に配置されるライナーチューブとを備えた電子ビーム描画装置において、前記ライナーチューブ内に、中心部に前記電子ビームの通過可能な透孔を有し、前記ライナーチューブ内を閉塞するように装着されるコリメーションアパーチャを設けた。
【0019】
このように構成した電子ビーム描画装置用電子銃によれば、ライナーチューブ内に、中心部に前記電子ビームの通過可能な透孔を有し、ライナーチューブ内を閉塞するように装着されるコリメーションアパーチャを設けているので、ライナーチューブ内で反射を繰り返えして、カソード側に到達しようとする反射ないしは散乱電子は、コリメーションアパーチャにより、カソード側ヘの移動が物理的に阻止され、その結果、反射ないしは散乱電子がカソード側に到達することが防止される。
【0020】
前記コリメーションアパーチャは、前記ライナーチューブの軸方向に沿って所定の間隔を隔てて、複数設けることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明にかかる電子ビーム描画装置用電子銃の第1実施例を示している。
【0022】
同図に示した電子銃は、電子ビーム描画装置に用いられるものであって、図1は、電子銃の要部を示しており、このような構成の電子銃部分は、通常、真空雰囲気下に置かれる。
【0023】
図1に符号10で示した部材は、電子ビームBを発射させるカソードであり、このカソード10には、所定の間隔を隔てて、電子ビームBを照射するターゲット12が対向配置されている。
【0024】
カソード10とターゲット12との間には、同軸上にアノード14,偏向電極16,リミッティングアパーチャ18が、この順に配置されている。カソード10は、フィラメントや加速電極などを有していて、電子ビームBを発射するものであって、外周には、絶縁碍子20が、これを囲むようにして設けられている。
【0025】
アノード14は、カソード10の前方に所定の間隔を隔てて配置され、中央に電子ビームBの挿通用透孔15が設けられ、正電圧が加えられており、カソード10から発射した電子ビームを吸引する。
【0026】
偏向電極16は、アノード14に隣接配置されていて、アノード14を通過した電子ビームBの走行経路を変えるものであって、電子ビームBが通過するライナーチューブ22と、このライナーチューブ22の外周に装着された偏向コイル24とを備えている。
【0027】
ライナーチューブ22は、カソード10が設けられた電子ビームBの加速領域Xと、ターゲット12が設けられた電子ビームB照射領域Yとを、電子ビームB通過を確保しつつ、相互に連通させる機能を有している。
【0028】
なお、これらの加速ないしは照射領域X,Yは、共に真空雰囲気下にあるので、ライナーチューブ22は、シール材を介装することにより、大気と隔成するように設けられており、外周に装着されている偏向コイル24は、大気中に設置されている。
【0029】
リミッティングアパーチャ18は、ライナーチューブ22の端部から所定の間隔を隔ててその前方に配置され、中央に電子ビームBの挿通用透孔19が設けられていて、偏向電極16で走行経路が変更された電子ビームBの幅を絞り込んで、下方に配置されるターゲット12に照射させるものである。
【0030】
以上のような電子ビーム描画装置用電子銃としての基本的な構成は、従来のこの種の電子銃と実質的な相違はないが、本実施例の場合には、以下の点に顕著な特徴がある。
【0031】
すなわち、偏向コイル24が装着されたライナーチューブ22は、上下方向の両端が開口した中空円筒形状のものであるが、このライナーチューブ22は、カーボングラファイトなどの電子吸収材料で形成されている。
【0032】
また、板状のリミッティングアパーチャ18は、ライナーチューブ22と同様に、カーボングラファイトなどの電子吸収材料で形成されている。なお、この第1実施例では、ライナチューブ22とリミッティングアパーチャ18の双方を、カーボングラファイトなどの電子吸収材料で形成下場合を例示したが、本発明の実施は、これに限定されることはなく、ライナーチューブ22だけを電子吸収材料で形成してもよい。
【0033】
さて、以上のように構成された電子ビーム描画装置用電子銃によれば、ライナーチューブ22を、反射ないしは散乱電子を吸収するカーボングラファイトなどの電子吸収部材で形成しているので、反射ないしは散乱電子が、ライナーチューブ22内を反射して、カソード10側に向かう際に、ライナーチューブ22の内面で吸収され、その結果、反射ないしは散乱電子がカソード側に到達することが防止される。
【0034】
この場合、電子吸収部材として好適に用いることができるカーボングラファイトは、導電性を備え、真空中においても、有害なガスなどの放出がない安定した材料であり、これに電子ビームBを照射しても、反射電子が殆ど放出されない。
【0035】
以上のようにして、反射ないしは散乱電子が吸収されると、カソード10の外周を覆う絶縁碍子20に電荷が溜まることが、効果的に防止され、電荷の堆積に伴う放電が発生しなくなる。
【0036】
また、本実施例の場合には、リミッティングアパーチャ18は、ライナーチューブ22とともに反射ないしは散乱電子を吸収するカーボングラファイトなどの電子吸収部材で形成しているので、リミッティングアパーチャ18で電子ビームBを絞り込む際に、電子ビームBの一部がアパーチャ18の表面を照射した時に、反射電子がほとんど発生しない。
【0037】
反射電子の発生が抑えられると、ライナーチューブ22内に入り込む反射電子の数が少なくなるので、カソード10側に向かう反射ないしは散乱電子の量が少なくなり、より一層効果的に、放電の発生を防止することができる。
【0038】
図2は、本発明にかかる電子ビーム描画装置用電子銃の第2実施例を示しており、上記第1実施例と同一もしくは相当する部分には、同一符号を付して、その説明を省略するとともに、以下にその特徴点についてのみ説明する。
【0039】
同図に示した電子銃は、上記実施例と同様に、電子ビームBを発射させるカソード10と、ターゲット12とを備え、カソード10とターゲット12との間には、同軸上にアノード14,偏向電極16a,リミッティングアパーチャ18aが配置されている。
【0040】
偏向電極16aは、上記実施例と同様に、ライナーチューブ22aと偏向コイル24aとを備えている。リミッティングアパーチャ18aは、本実施例の場合、円盤状に形成されて、ライナーチューブ22の下端に装着されており、中心には、電子ビームBを絞り込むための直径D0の透孔19aが貫通形成されている。
【0041】
本実施例の場合、ライナーチューブ22aとリミッティングアパーチャ18aは、上記第1実施例と同様に、反射ないしは散乱電子を吸収するカーボングラファイトなどの電子吸収部材で形成してもよいし、従来と同様に、ステンレスやMoないしやTaなどの金属で形成してもよい。
【0042】
また、本実施例の場合には、ライナーチューブ22aの軸方向の中央部と上端にそれぞれコリメーションアパーチャ26が装着されている。各コリメーションアパーチャ26は、その詳細を図3に示すように、実質的に同一形状のものであって、所定厚みに形成された円盤形状の平板であり、ライナーチューブ22aを閉塞するようにして、軸方向に面が直交するように設けられている。
【0043】
各コリメーションアパーチャ26は、中心に直径D1の円形透孔27が形成されている。リミッティングアパーチャ18aの透孔19aとコリメーションアパーチャ26の透孔27との関係は,D0<D1となるように設定されている。
【0044】
この場合、リミッティングアパーチャ18aの透孔19aの直径D0は、ターゲット12に照射する電子ビームBの大きさから決定され、コリメーションアパーチャ26の透孔27の直径D1は、電子ビームBの挿通が可能であって、反射ないしは散乱電子がカソード10側にできるだけ通過し難い大きさに設定する。
【0045】
なお、図2に示した実施例では、リミッティングアパーチャ18aは、ライナーチューブ22aの先端側に設けた場合を例示したが、このリミッティングアパーチャ18aは、第1実施例と同様に、ライナーチューブ22aの先端側から離間した位置に設け、リミッティングアパーチャ18aが設けられていたライナーチューブ22aの先端側には、コリメーションアパーチャ26を配置することもできる。
【0046】
以上のように構成した電子ビーム描画装置用電子銃によれば、ライナーチューブ22a内に、中心部に電子ビームBの通過可能な透孔27を有し、ライナーチューブ22a内を閉塞するように装着されるコリメーションアパーチャ26を設けているので、ライナーチューブ22a内で反射を繰り返えして、カソード10側に到達しようとする反射ないしは散乱電子は、コリメーションアパーチャ26により、カソード10側ヘの移動が物理的に阻止され、その結果、反射ないしは散乱電子がカソード10側に到達することが防止される。
【0047】
また、本実施例の場合には、コリメーションアパーチャ26は、ライナーチューブ22aの軸方向に沿って所定の間隔を隔てて、複数設けているので、反射ないしは散乱電子がカソード10側に移動することをより一層確実に阻止することができる。
【0048】
なお、上記実施例で示したコリメーションアパーチャ26は、反射電子が発生する金属板でもよいが、反射ないしは散乱電子を吸収するカーボングラファイトなどの電子吸収部材で構成すると、上述した物理的な移動阻止効果に加えて、材質の有する電子吸収効果を加算することができるので、より一層好適なものとなる。
【0049】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明にかかる電子ビーム描画装置用電子銃によれば、反射ないしは散乱電子の発生を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる電子ビーム描画装置用電子銃の第1実施例を示す要部説明図である。
【図2】本発明にかかる電子ビーム描画装置用電子銃の第2実施例を示す要部説明図である。
【図3】図2の要部拡大図である。
【図4】従来の電子ビーム描画装置用電子銃の要部説明図である。
【符号の説明】
10 カソード
12 ターゲット
14 アノード
16 偏向電極
18 リミッティングアパーチャ
20 絶縁碍子
22 ライナーチューブ
24 偏向コイル
26 コリメーションアパーチャ
Claims (5)
- 電子ビームを発射するカソードと、
前記カソードから所定の間隔を隔てて対向配置され、前記電子ビームが照射されるターゲットと、
前記カソードと前記ターゲットとの間に配置され、前記電子ビームを吸引するアノードと、前記電子ビームの走行経路を変える偏向電極、および、前記ターゲットに照射する前記電子ビームの幅を絞り込むリミッティングアパーチャとを有し、
前記偏向電極が、偏向コイルと、前記偏向コイルが外周に装着され、前記電子ビームの通過経路中に配置されるライナーチューブとを備えた電子ビーム描画装置において、
前記ライナーチューブを反射ないしは散乱電子を吸収するカーボングラファイトなどの電子吸収部材で形成したことを特徴とする電子ビーム描画装置用電子銃。 - 前記リミッティングアパーチャは、前記ライナーチューブとともに反射ないしは散乱電子を吸収するカーボングラファイトなどの電子吸収部材で形成したことを特徴とする電子ビーム描画装置用電子銃。
- 前記ライナーチューブ内には、中心部に前記電子ビームの通過可能な透孔を有し、前記ライナーチューブ内を閉塞するように装着されるコリメーションアパーチャが設けられ、
前記コリメーションアパーチャを反射ないしは散乱電子を吸収するカーボングラファイトなどの電子吸収部材で形成したことを特徴とする請求項1または2記載の電子ビーム描画装置用電子銃。 - 電子ビームを発射するカソードと、
前記カソードから所定の間隔を隔てて対向配置され、前記電子ビームが照射されるターゲットと、
前記カソードと前記ターゲットとの間に配置され、前記電子ビームを吸引するアノードと、前記電子ビームの走行経路を変える偏向電極、および、前記ターゲットに照射する前記電子ビームの幅を絞り込むリミッティングアパーチャとを有し、
前記偏向電極が、偏向コイルと、前記偏向コイルが外周に装着され、前記電子ビームの通過経路中に配置されるライナーチューブとを備えた電子ビーム描画装置において、
前記ライナーチューブ内に、中心部に前記電子ビームの通過可能な透孔を有し、前記ライナーチューブ内を閉塞するように装着されるコリメーションアパーチャを設けたことを特徴とする電子ビーム描画装置用電子銃。 - 前記コリメーションアパーチャは、前記ライナーチューブの軸方向に沿って所定の間隔を隔てて、複数設けることを特徴とする請求項4記載の電子ビーム描画装置用電子銃。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010003596A (ja) * | 2008-06-23 | 2010-01-07 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線加工装置 |
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2002
- 2002-11-20 JP JP2002336489A patent/JP2004171937A/ja active Pending
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