JP2014107143A - 電子銃および荷電粒子線装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子源1と、シボリ11と、シボリフランジ10を備え、電子源1とシボリ11の間に引出電圧を印加することで、電子源1から電子線が放出する電子銃において、シボリフランジ10は、シボリを保持する保持部と、保持部を固定する固定部と、シボリ11を加熱するヒータ13と、加熱されたシボリ11及び保持部からの熱が固定部に流れるのを抑制するために保持部と固定部との間に設けられた断熱部と、を有する。
【選択図】図1
Description
前記保持具は、前記シボリを保持する保持部と、前記保持部を固定する固定部と、前記シボリを加熱する加熱機構と、前記加熱機構により加熱された前記シボリ及び前記保持部からの熱が前記固定部に流れるのを抑制するために前記保持部と前記固定部との間に設けられた断熱部と、を有することを特徴とする電子銃とする。
前記荷電粒子銃は、
荷電粒子源と、前記荷電粒子源から出射された荷電粒子線を絞るシボリと、前記シボリの保持具を備え、
前記保持具は、前記シボリを保持する保持部と、前記保持部を固定する固定部と、前記シボリを加熱する加熱機構と、前記加熱機構により加熱された前記シボリ及び前記保持部からの熱が前記固定部に流れるのを抑制するために前記保持部と前記固定部との間に設けられた断熱部と、を有することを特徴とする荷電粒子線装置とする。
そこで、保持部201と断熱部202は軸対称の円筒構造にする。熱歪は軸対称で均等に全周にわたって生じることから、シボリ11はずれにくくなる。また、円筒構造は軸方向、および半径方向の力に対して強く、座屈や塑性変形が起こりにくくなる。円筒の長さは短くするほど、熱歪みによる変形量も小さくなる。固定部203も軸対称の構造にすることで、さらに不均一な熱歪を起こさないようにする。
電子源1には<310>結晶方位のタングステン単結晶を用いる。電子源1はチップホルダー2を介してチップフランジ3に固定する。チップフランジ3は伸縮可能なベローズ4を介して、ヘッドフランジ5に接続する。ヘッドフランジ5はチャンバー501に固定する。シボリフランジ10は絶縁材502に固定して、電子源1の直下に配置する。チップフランジ3は図示していない微動機構を備える。この微動機構を用いて、電子源1の位置を水平と垂直方向に微調整する。
以上、本実施例によれば、穴径の小さなシボリを用いて電子線が照射されるシボリを含めた部品の高温加熱を行うような場合であっても、高輝度で安定な電子銃及び高分解能で安定な荷電粒子線装置を提供することができる。
(1)電子源とシボリと、シボリの保持具を備え、電子源とシボリの間に引出電圧を印加することで、電子源から電子線が放出する電子銃において、前記保持具はシボリを加熱する加熱機構を備え、前記保持具は、固定部と加熱機構との間に断熱部をもつことを特徴とする電子銃。
(2)前記電子銃において、前記断熱部が輪帯をもつ薄肉円筒構造であり、モリブデン、タングステン、アルミナ、ジルコニア、窒化珪素などの耐熱材料で構成されることを特徴とする電子銃。
(3)前記電子銃において、磁界レンズを備え、電子源が磁界レンズの磁場中に配置され、シボリと加熱機構が磁界レンズ内に配置され、保持具が磁界レンズに固定され、加熱機構が磁界レンズの磁極と接触しないことを特徴とする電子銃。
(4)電子源と磁界レンズとを備え、磁界レンズの磁場中に電子源が配置される磁界重畳型電子銃において、磁界レンズの磁極は複数の排気口を備え、排気口は磁界レンズの中心軸に対して対称な位置に配置され、排気口は前記磁界レンズの中心軸から半径方向に広がる開口をもつことを特徴とする電子銃。
Claims (13)
- 電子源と、前記電子源から出射された電子線を絞るシボリと、前記シボリの保持具を備え、前記電子源と前記シボリの間に引出電圧を印加することで、前記電子源から電子線が放出する電子銃において、
前記保持具は、前記シボリを保持する保持部と、前記保持部を固定する固定部と、前記シボリを加熱する加熱機構と、前記加熱機構により加熱された前記シボリ及び前記保持部からの熱が前記固定部に流れるのを抑制するために前記保持部と前記固定部との間に設けられた断熱部と、を有することを特徴とする電子銃。 - 請求項1に記載の電子銃において、
前記断熱部は、円筒構造を有することを特徴とする電子銃。 - 請求項2に記載の電子銃において、
前記断熱部は、熱歪に対する強度を高めるための輪帯を有することを特徴とする電子銃。 - 請求項3に記載の電子銃において、
前記断熱部は、モリブデン、タングステン、アルミナ、ジルコニア、或いは窒化珪素で形成されていることを特徴とする電子銃。 - 請求項4に記載の電子銃において、
前記保持具は、前記シボリの前記電子源側に筒状の反射電子捕獲機構を備え、
前記反射電子捕獲機構の側面には、前記加熱機構が配置されていることを特徴とする電子銃 - 請求項5に記載の電子銃において、
前記電子銃は磁界レンズを備え、
前記電子源が前記磁界レンズの磁場中に配置され、
前記シボリと前記加熱機構が、前記磁界レンズ内に配置され、
前記保持具が前記保持具の固定部を介して前記磁界レンズに固定され、
前記加熱機構が、前記磁界レンズの磁極と接触しないように配置されていることを特徴とする電子銃。 - 請求項6記載の電子銃において、
前記磁界レンズの磁極は複数の排気口を備え、
前記排気口は、前記磁界レンズの中心軸に対して対称な位置に配置され、かつ前記磁界レンズの中心軸から半径方向に広がる開口をもつことを特徴とする電子銃。 - 荷電粒子銃と、試料室と、前記試料室に配置される試料に前記荷電粒子銃から出射された荷電粒子線を照射する荷電粒子光学系とを備えた荷電粒子線装置において、
前記荷電粒子銃は、
荷電粒子源と、前記荷電粒子源から出射された荷電粒子線を絞るシボリと、前記シボリの保持具を備え、
前記保持具は、前記シボリを保持する保持部と、前記保持部を固定する固定部と、前記シボリを加熱する加熱機構と、前記加熱機構により加熱された前記シボリ及び前記保持部からの熱が前記固定部に流れるのを抑制するために前記保持部と前記固定部との間に設けられた断熱部と、を有することを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項8記載の荷電粒子線装置において、
前記荷電粒子源の下方で且つ前記シボリの上方に主面を有し、前記加熱機構と離間するように磁界レンズが配置されていることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項9記載の荷電粒子線装置において、
前記磁界レンズは、前記荷電粒子線の中心軸を取り囲むように配置されるヨークと、前記ヨークから下向きに傾斜して設けられた上磁極と、前記ヨークから上向きに傾斜して設けられた下磁極と、を有し、前記上磁極と前記下磁極は、磁界レンズの中心軸方向に向かって伸びることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項10記載の荷電粒子線装置において、
前記荷電粒子源の先端は、前記ヨーク上端よりも下側に配置され、
前記シボリは、前記ヨーク下端よりも上側に配置されていることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項10記載の荷電粒子線装置において、
前記下磁極の内径は、前記加熱機構の外径よりも大きいことを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項10記載の荷電粒子線装置において、
前記上磁極および下磁極は、半径方向に伸びる排気口を有することを特徴とする荷電粒子線装置。
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