JP2008078103A - 電子銃のコンディショニング処理方法および処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 電子銃のコンディショニング処理装置10には、電圧供給部11、該電圧供給部11の出力電圧を調整する電圧調整部12、電子銃の電極間に流れるリーク電流を検出する電流検出部13が備えられる。また、電子銃内を減圧状態に調節するための真空排気部15、圧力検出部16が取り付けられている。そして、例えばパーソナルコンピュータ(PC)17が、電流検出部13で検出するリーク電流あるいはその基準値との比較等に基づき、データ処理を行い、電圧供給部11から接続部14を通して電極間に印加される電圧を電圧調整部12を介して制御するようになっている。
【選択図】 図1
Description
また、コンディショニング処理において微小放電の要因となる微小な突起部、不純物あるいは付着物が充分に取りきれないと、電子銃の実使用時において上記微小放電の要因に起因するところの異常放電が発生し易いことが判明した。そして、従来のコンディショニング処理方法では、上記破砕物を含む微小放電の要因が充分に除去できないために、電子銃の耐電圧特性の向上に限界があることが明らかになった。
さらに、前記電子銃のコンディショニング処理装置は、電子銃を真空排気し所定の圧力のガス雰囲気に保持する雰囲気制御手段を具備することが好ましい。
図1は、この実施形態の電子銃のコンディショニング処理装置の一例を示す概略構成図である。ここで、電子銃は、高電界により電子を放出する電子源であればよいが、以下の実施形態は、図6に示したように電子ビーム描画装置に取り付けられる電子銃の例で説明される。
そして、例えばパーソナルコンピュータ(PC)17が備えられ、電流検出部13で検出する上記リーク電流、圧力検出部16で検出する電子銃内の真空度等の検出データを用いた演算等のデータ処理を行い、また、コンディショニング処理装置10の一括制御を行うようになっている。
ここで、電流計は、上述した高電圧源の正極側の抵抗体に生じる電位を検出するものであってもよいし、例えば高電圧源の正極側が接地される導線と電磁結合した誘導コイルの電流を計測する構造になっていても構わない。そして、このリーク電流は、例えばオシロスコープのような装置で表示できるようになっていると好適である。
また、PC17は、圧力検出部16から供給される電子銃100内の真空度等の検出データに基づき、真空排気部15を制御して電子銃内の真空度が例えば10−5Pa程度の一定圧力になるように制御する。
また、PC17は、内部にタイマーを備えておりコンディショニング処理の経過時間を制御する。
この第2の実施形態は、放電が比較的に生じ易い所定ガスを電子銃内に導入して、コンディショニング処理を行うことを特徴とする。図4は、この実施形態の電子銃のコンディショニング処理装置の一例を示す概略構成図である。
更に、ガス供給部18が備えられ、例えば窒素(N2)ガスのような所定ガスが電子銃100内に制御して供給させるようになっている。ここで、電子銃100内を上記所定ガスの雰囲気における減圧状態に調節するための真空排気部15および圧力検出部16が取り付けられている。
図5に示すように、第2の電極103が接地され、第3の電極104に高い負電圧が印加された状態で、第3の電極104の表面に突起部、付着物、不純物等の放電要因19が存在すると、この周りが高電界になり一次電子がこの放電要因19から出射する。そして、この一次電子は、この電極間に存在する所定ガスたとえばN2ガスに衝突し、N2ガスを電離する。そして、正電荷を帯びた窒素イオンN+は、上記高電界により放電要因19側に引きつけられ加速して上記放電要因19をスパッタリングで除去するようになる。この所定ガスの帯電により上記電極放電加工が促進されることになる。
例えば、上記実施形態ではパーソナルコンピュータにより電子銃のコンディショニング処理をする場合について説明しているが、電流検出部13から供給されるリーク電流に関する検出データをデータ処理し、この処理データにより電圧調整部12を介して電圧供給部11の出力電圧を制御するデータ処理手段であればどのような構成であってもよい。ここで、コンディショニング処理を一括制御する制御部があっても構わない。
また、上記コンディショニング処理では電子銃内を減圧にしているが、常圧でのコンディショニング処理であってもよい。この場合には、真空排気部15、圧力検出部16は必ずしも必要でない。
また、電子銃のコンディショニング処理において、印加電圧Vmaxで一定時間維持する最終判定の工程を削除するようなものであってもよい。
また、電子銃のコンディショニング処理において、印加電圧Vmaxで一定時間維持する最終判定の工程を削除するようなものであってもよい。
また、上記電流検出部13で検出するリーク電流ILとその基準値との大小関係の判定において、判定条件の「以上」と「越える」、「以下」と「未満」をそれぞれ入れ替えてもよい。
また、上記実施形態では、電子銃のコンディショニング処理において第1の電極102と第3の電極104とを接続部14で短絡する場合について説明しているが、バイアス電源109が間に存在する場合であっても構わない。
そして、本実施形態の電子銃のコンディショニング処理方法は、図1あるいは図4で説明したコンディショニング処理装置を用いる方法に限定されるものでなく、その他にどのような処理装置を用いても構わない。
11 電圧供給部
12 電圧調整部
13 電流検出部
14 接続部
15 真空排気部
16 圧力検出部
17 パーソナルコンピュータ(PC)
18 ガス供給部
19 放電要因
100 電子銃
101 電子光学鏡筒
102,102a,102b 第1の電極
103 第2の電極
104 第3の電極
105 カソード
106 電子ビーム
107 引き出し電極
108 高電圧源
109 バイアス電源
Claims (5)
- 電子銃を構成する電極に印加する電圧をステップ状に徐々に増加させて、前記電極の表面あるいは前記電子銃を構成する絶縁体の表面に存在する放電要因を除去する電子銃のコンディショニング処理方法において、
前記電極に流れるリーク電流を検出し、前記リーク電流に基づいて前記電圧を制御することを特徴とする電子銃のコンディショニング処理方法。 - 前記電極に流れるリーク電流が第1の基準値未満あるいは以下に達した時点で、前記電圧を一段高い電圧へとステップ状に昇圧させることを特徴とする請求項1に記載の電子銃のコンディショニング処理方法。
- 前記電極に流れるリーク電流が前記第1の基準値より大きな第2の基準値以上あるいはその値を越える場合には、前記電圧を一段低い電圧に降圧させてから前記コンディショニング処理を続行することを特徴とする請求項1又は2に記載の電子銃のコンディショニング処理方法。
- 前記電極に印加する電圧を前記電子銃の実使用電圧より高い電圧にした後、前記高い電圧を一定時間印加し続け、電子銃のコンディショニング処理の終了判定をすることを特徴とする請求項1,2又は3に記載の電子銃のコンディショニング処理方法。
- 電子銃を構成する電極に印加する電圧をステップ状に徐々に増加させて、前記電極の表面あるいは前記電子銃を構成する絶縁体の表面に存在する放電要因を除去する電子銃のコンディショニング処理装置において、
前記ステップ状の電圧を供給する電圧供給手段と、前記電圧の印加に伴う前記電極のリーク電流を検出するリーク電流検出手段と、該リーク電流検出手段からの検出データを処理するデータ処理手段と、該データ処理手段からの処理データに基づいて前記電圧供給手段から供給される電圧を調整する電圧調整手段と、を有することを特徴とする電子銃のコンディショニング処理装置。
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