JP5925764B2 - 電子銃又はイオン銃の取扱方法および収容体 - Google Patents

電子銃又はイオン銃の取扱方法および収容体 Download PDF

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Description

本発明は、電子銃又はイオン銃を保管又は輸送する際の電子銃又はイオン銃の取扱方法および収容体に関する。
一般に電子銃、あるいはイオン銃は、電気的に絶縁された陽極と陰極の対からなっている。近年普及している ZrO/W ショットキー電子源においても、取り扱いの容易さから電子源と陽極(引き出し電極)を一体化させたものが実用化している。(特許文献1参照)。
特開平09−082255号公報
当該電子銃又はイオン銃を輸送する際、アクリル容器等のプラスチック製容器に固定後、樹脂製梱包材と共に段ボール箱に入れて保管及び輸送する方法が一般的に用いられている。
しかしながら、上記梱包形態で保管及び輸送していたところ、当該電子銃又はイオン銃において、梱包材などの摩擦により生じる静電気で陽極と陰極間が放電し、陰極先端が損傷を受けるという問題が発生することを最近見いだした(図5参照)。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、静電気で陰極と陽極間が放電することにより、電極の損傷を受けるのを防ぐことを目的とする。
本発明は、陰極と陽極を有する電子銃又はイオン銃を、両極間を導体で接続した状態で保管又は輸送することを特徴とする電子銃又はイオン銃の取扱方法に関する。また、本発明は、陰極と陽極を有する電子銃又はイオン銃を、両極間を導体で接続した状態で、容器に収容していることを特徴とする電子銃又はイオン銃の収容体に関する。
本発明の電子銃又はイオン銃の取扱方法によると、陰極部と陽極部とを導体で接続した状態で保管又は輸送することで、静電気で陽極と陰極間が放電するのを防ぐことが可能となるため、陰極先端が損傷するのを防止することができる。また、本発明の電子銃又はイオン銃の収容体によると、保管又は輸送の際に限らず、静電気で陽極と陰極間が放電するのを防ぐことが可能となるため、陰極先端が損傷するのを防止することができる。
本発明に使用される電子銃の模式図 従来の方法で電子銃がアクリル容器に固定されている状態を示す模式図 本発明による取扱方法の一例を示す模式図 本発明による梱包の様子を示した説明図 放電による損傷を受けた陰極先端を示す写真 本発明による取扱方法の他の例を示す模式図 本発明による取扱方法の他の例を示す模式図 本発明による取扱方法の他の例を示す模式図
以下、本発明の具体的な実施形態及び作用効果について説明する。
本実施形態では、走査型電子顕微鏡、オージェ電子分光、電子線露光機、ウェハ検査装置などの電子線応用機器に好適な電子銃又はイオン銃の保管方法及び輸送方法について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図1には電子銃EGの模式図を示す。電子銃EGは、図1に示すように、電子放射源となる陰極1、陰極1を加熱、保持するためのフィラメント3、フィラメント3を保持するための導電端子4、導電端子4を絶縁、保持するための絶縁碍子5、更に、放射される電子を制御するための制御電極6、陰極1から電子を引き出すための陽極9、陽極9と制御電極6を絶縁するための絶縁碍子8とからなるのが一般的である。
なお、イオン銃の場合も、陰極1の先端が制御電極6よりも下に位置する点以外は、電子銃EGと同様の構造を有している。
上記電子銃EGを保管及び輸送する際には、図2に示すように、アクリル容器10等のプラスチック製容器のベース部10aに、電子銃EGを固定した後、蓋体10bにより密栓し、梱包材と一緒にフィルム類で包み、段ボール箱に入れて保管及び輸送するのが一般的である。この梱包材には樹脂性の物が使われている場合が多く、振動による摩擦が原因で梱包系内に静電気が発生する。
このとき、従来の電子銃EGの構造においては、陽極9部が絶縁碍子8を通じてフローティングされた状態になっている為、陽極9上に静電荷が蓄積され、一定量以上になると、陰極1と陽極9間で放電が発生してしまう。
本実施形態の電子銃EG又はイオン銃において、陰極1と陽極9とを導体で接続することで、梱包材などの摩擦により生じる静電気で陽極9と陰極1間が放電するのを防ぐことができる。導体としては、体積抵抗率100μΩcm以下のものが好ましく、金属材料を用いて短絡させることがより好ましい。
図3に本実施形態の電子銃EGの模式図を示す。この実施形態では、電子銃EGが容器10に収容されていると共に、両極間を接続する導体が、導伝端子4を容器10に固定するための金属部材、および弾性復元力により陽極9に接触する弾性金属部材11である例を示す。導電端子4と陽極9とを金属板のような弾性金属部材11およびネジ13を通じて短絡させることで、陰極1と陽極9が同電位になる。従って、従来の電子銃EGの場合においては、陽極9に蓄積された静電気が原因で発生していた陽極9と陰極1間の放電が、本実施形態の構造により解消される。
図示した例では、弾性金属部材11として、穴を開けた金属板を使用し、弾性金属部材11の一端側をネジ13を介して導電端子4に導通させ、他端側を陽極9に接触させている。弾性金属部材11の他端側と陽極9との接触には、金属板の弾性復元力を利用している。本発明では、このように、電子銃EG又はイオン銃に対して、弾性金属部材11を着脱自在に構成することが好ましい。
図6に示す例では、陽極9の上面と当接する弾性金属部材11を設けている。このように金属板の端辺の代わりに、金属板の一方の面を陽極9と面接触させることで、より確実に導体による接続を行うことができる。
図7に示す例では、弾性金属部材11の一端側が、導電端子4をベース部10aに固定するネジ13に対して、弾性復元力により接触する形状となっており、他端側が弾性復元力により陽極9に接触する形状となっている。このような弾性金属部材11を、容器10の蓋体10bに固着している。この構成によると、容器10のベース部10aに蓋体10bを被せるだけで、両極間を導体により接続することができる。弾性金属部材11の蓋体10bへの固着は、何れの方法でもよく、接着剤による接着、熱融着、ネジによる固着等が例示できる。
図8に示す例では、弾性金属部材11が容器10のベース部10aに固着され、弾性金属部材11の一端側が、弾性復元力により導電端子4に接触する形状となっており、他端側が弾性復元力により陽極9に接触する形状となっている。電子銃EGの導電端子4は、ベース部10aの固定穴に挿入されて、電子銃EGがベース部10aに固定される。この構成によると、電子銃EGの導電端子4をベース部10aの固定穴に挿入するだけで、両極間を導体により接続することができる。弾性金属部材11のベース部10aへの固着は、何れの方法でもよく、接着剤による接着、熱融着、ネジによる固着等が例示できる。
<実施例>
以下、実施例について説明する。
電子銃EGの導電端子部をアクリル容器に固定する。固定方法は、図3に示すようにアクリル容器10の保持部10aに穴を開け、そこに導電端子4の一端4aを挿入し、側面からネジ13で締めこむことで行う。弾性金属部材11として、穴を開けた金属板を使用し、弾性金属部材11の穴をネジ13に挿入しておく。この弾性金属部材11をナット12で固定しつつ、ネジ13を締結して導電端子4とネジ13を接触させる。
次に金属板の一部と陽極9を接触・固定することで陰極1と陽極9間が同電位になる。金属板は厚さ0.1mm程度のSUS板が望ましいが、これに限定されるものではない。
その後アクリル容器10を密栓し、樹脂製の梱包材と一緒にフィルムに包み、プラスチック容器に入れる。当該プラスチック容器を段ボール箱に入れ、発泡スチロールで隙間を埋めて、梱包を完了する(図4参照)。
意図的に静電気を発生させるために、上記段ボール箱を振動発生器に備え付け、周波数3Hz、振幅40mmの振動を17.5時間与え続けた。振動発生器は本実施例においては、分析実験用に使うシェーカーを用いたが、これに限定されるものではない。
その後段ボール箱を開封して中から電子銃を取り出し、陰極先端を走査型電子顕微鏡により観察し、放電による損傷が発生しているかどうかを確認した。なお、図5には放電による損傷を受けた、陰極先端の画像例を示してある。
<比較例1>
実施例に用いた金属板を使用しなかったこと以外は、実施例と同じ方法で梱包した電子銃を、実施例と同様の方法で振動を与え、開封後走査型電子顕微鏡による陰極先端観察を実施した。
<比較例2>
固定容器をアクリル容器10から金属製容器に変更し、それ以外は比較例1と同様の方法で試験を実施した。
<比較例3>
電子銃から陽極を取り外した、いわゆる電子源を用いて、それ以外は比較例1と同様の方法で試験を実施した。
比較結果を表1に示す。
Figure 0005925764
表1より、実施例においては、60個中陰極先端に損傷を受けた物は無かった。一方比較例1においては60個中57個陰極先端に損傷を受けており、本発明による効果が確認された。
また、比較例2においては60個中23個陰極先端の損傷を確認した。このことから、当該陰極先端損傷が、電子銃固定容器を導電性の金属製容器に変更するだけでは無くならないことが分かった。
一方比較例3において60個中陰極先端に損傷を受けた物は無かったことから、当該陰極先端損傷は、陽極部が絶縁碍子を通じてフローティングされた状態になっている為に、陽極上に静電荷が蓄積されることで生じる放電が要因で発生することが実証された。
以上、本発明を実施例に基づいて説明した。この実施例はあくまで例示であり、種々の電子銃又はイオン銃において可能なこと、またそうした例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
すなわち、本発明は陰極、又は陽極が先鋭端を有することを特徴とする電子銃又はイオン銃の保管及び輸送に好適であり、更には陰極、又は陽極がタングステンからなる電子銃、又はイオン銃の保管方法及び輸送において好適である。
本発明の電子銃又はイオン銃の取扱方法および収容体は、陰極と陽極間を導体で接続することにより、静電気による両極間の放電を防ぐことができ、生産性が向上することから、電子線露光機、ウェハ検査装置、電子線LSIテスターなど電子線応用機器に好適な電子銃又はイオン銃の保管及び輸送に用いて好適であり、産業上非常に有用である。
1::陰極(チップ)
2:拡散源
3:フィラメント
4:導電端子
5:絶縁碍子
6:制御電極
7:ねじ
8:絶縁碍子
9:陽極(引き出し電極)
10:アクリル容器
11:弾性金属部材(導体)
12:ナット
EG:電子銃

Claims (9)

  1. 陰極と陽極を有する電子銃又はイオン銃を、両極間を導体で接続した状態で容器に収容し、保管又は輸送することを特徴とする電子銃又はイオン銃の取扱方法。
  2. 前記陰極、又は前記陽極が先鋭端を有する請求項1記載の電子銃又はイオン銃の取扱方法。
  3. 前記陰極、又は前記陽極がタングステンからなる請求項2記載の電子銃又はイオン銃の取扱方法。
  4. 前記電子銃又はイオン銃が容器に収容されていると共に、前記両極間を接続する導体が前記電子銃又はイオン銃の端子を前記容器に固定するための金属部材を含む請求項1記載の電子銃又はイオン銃の取扱方法。
  5. 前記両極間を接続する導体が、弾性復元力により前記陰極又は前記陽極に接触する弾性金属部材を含む請求項1記載の電子銃又はイオン銃の取扱方法。
  6. 前記電子銃又はイオン銃が容器に収容されていると共に、前記弾性金属部材が前記容器に固着されている請求項5記載の電子銃又はイオン銃の取扱方法。
  7. 陰極と陽極を有する電子銃又はイオン銃を、両極間を導体で接続した状態で、保管又は輸送用の容器に収容していることを特徴とする電子銃又はイオン銃の収容体。
  8. 前記陰極、又は前記陽極が先鋭端を有する請求項7記載の電子銃又はイオン銃の収容体。
  9. 前記陰極、又は前記陽極がタングステンからなる請求項8記載の電子銃又はイオン銃の収容体。

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