JPH01176641A - 電子銃 - Google Patents
電子銃Info
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- JPH01176641A JPH01176641A JP62334569A JP33456987A JPH01176641A JP H01176641 A JPH01176641 A JP H01176641A JP 62334569 A JP62334569 A JP 62334569A JP 33456987 A JP33456987 A JP 33456987A JP H01176641 A JPH01176641 A JP H01176641A
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- Pending
Links
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Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、電子銃に関するものである。
従来の技術
近年、電子を用いた分析装置や露光装置（例えば電子ビ
ーム露光装置や走査型電子顕微鏡等）が用いられる機会
が多くなってきた。これらの装置に用いられる電子銃の
方式には、電界放射型と熱電子放射型がある。第２図に
熱電子放射型電子銃の構成図を示めす。フィラメント１
を電気的に加熱することで、フィラメント１の先端より
熱電子２を放出する。第３図に電子銃の電界分布を示す
。フィラメント１はアースに対して負電位になっており
、定電流源３によってフィラメントは加熱される。ウェ
ネルト電極４はフィラメント１の電位よりさらに低くな
っており、このためフィラメントの先端からウェネルト
電極４の穴５を通る形の電界６の分布が得られる。フィ
ラメント１より放出された熱電子２は、上記の電界分布
に従って移動する。ウェネルト電極４は上記の電界分布
の形状を決めるもので、フィラメント１より放出された
電子２がウェネルト電極の穴５を通過するように調整さ
れる。同様に電界放射型電子銃はフィラメントに電界を
印加して、電子を引きだすものである。熱電子放射型フ
ィラメントの特長は、ビームを細く絞ることができ、耐
久性が高いことである。電界放射型フィラメントの特長
は、ビーム電流が大きく取ることができ、高輝度である
ことである。フィラメント材料には、タングステン（Ｗ
＞や六硼素化ランタン（ＬａＢ６）等が用いられる。
ーム露光装置や走査型電子顕微鏡等）が用いられる機会
が多くなってきた。これらの装置に用いられる電子銃の
方式には、電界放射型と熱電子放射型がある。第２図に
熱電子放射型電子銃の構成図を示めす。フィラメント１
を電気的に加熱することで、フィラメント１の先端より
熱電子２を放出する。第３図に電子銃の電界分布を示す
。フィラメント１はアースに対して負電位になっており
、定電流源３によってフィラメントは加熱される。ウェ
ネルト電極４はフィラメント１の電位よりさらに低くな
っており、このためフィラメントの先端からウェネルト
電極４の穴５を通る形の電界６の分布が得られる。フィ
ラメント１より放出された熱電子２は、上記の電界分布
に従って移動する。ウェネルト電極４は上記の電界分布
の形状を決めるもので、フィラメント１より放出された
電子２がウェネルト電極の穴５を通過するように調整さ
れる。同様に電界放射型電子銃はフィラメントに電界を
印加して、電子を引きだすものである。熱電子放射型フ
ィラメントの特長は、ビームを細く絞ることができ、耐
久性が高いことである。電界放射型フィラメントの特長
は、ビーム電流が大きく取ることができ、高輝度である
ことである。フィラメント材料には、タングステン（Ｗ
＞や六硼素化ランタン（ＬａＢ６）等が用いられる。
発明が解決しようとする問題点
フィラメントは電子放出を続けて行（うちに、フィラメ
ントの劣化が起こるため、フィラメント電流値を増加し
たり、電子の引き出し電界値を上げるなどのフィラメン
ト制御が必要となる。熱フィラメントの寿命は約数千時
間とされており、これ以上の時間使用した場合、フィラ
メントの劣化速度はさらに加速される。フィラメントの
劣化は、電子銃の構造等と関係している。主に、フィラ
メントには電子放出のため高エネルギーが与えられるた
め、フィラメント材料が蒸発したり、放出時のフィラメ
ント周辺に生じるマイクロプラズマによってフィラメン
ト・がスパッタされることがフィラメントの劣化原因と
なる。この蒸発やスパッタされたフィラメント材料はウ
ェネルト電極の内壁部に付着しウェネルト電極４での異
常放電や付着物のはがれによるショートの原因となる。
ントの劣化が起こるため、フィラメント電流値を増加し
たり、電子の引き出し電界値を上げるなどのフィラメン
ト制御が必要となる。熱フィラメントの寿命は約数千時
間とされており、これ以上の時間使用した場合、フィラ
メントの劣化速度はさらに加速される。フィラメントの
劣化は、電子銃の構造等と関係している。主に、フィラ
メントには電子放出のため高エネルギーが与えられるた
め、フィラメント材料が蒸発したり、放出時のフィラメ
ント周辺に生じるマイクロプラズマによってフィラメン
ト・がスパッタされることがフィラメントの劣化原因と
なる。この蒸発やスパッタされたフィラメント材料はウ
ェネルト電極の内壁部に付着しウェネルト電極４での異
常放電や付着物のはがれによるショートの原因となる。
このため、ウェネルト電極の付着物を除去するクリーニ
ングが頻繁に行われている。蒸発やスパッタでウェネル
ト電極に付着したフィラメント材料は微粒子を含んだ研
摩材で磨き取られる。このためウェネルト電極のクリー
ニングには、クリーニング時間がかなりかかり、またウ
ェネルト電極の穴が研摩によって太き（なって装置の露
光特性に大きな影響を与えるという問題点があった。
ングが頻繁に行われている。蒸発やスパッタでウェネル
ト電極に付着したフィラメント材料は微粒子を含んだ研
摩材で磨き取られる。このためウェネルト電極のクリー
ニングには、クリーニング時間がかなりかかり、またウ
ェネルト電極の穴が研摩によって太き（なって装置の露
光特性に大きな影響を与えるという問題点があった。
問題点を解決するための手段
本発明の電子銃は、電子を放射するフィラメントと、高
融点で導電性があり、かつ耐薬品性の低い材料で内壁が
被覆されたウェネルト電極を備えたものである。
融点で導電性があり、かつ耐薬品性の低い材料で内壁が
被覆されたウェネルト電極を備えたものである。
作用
本発明の電子銃によれば、ウェネルト電極の内壁に被覆
した材料を化学エツチングで取り除（ことにより、フィ
ラメントからの付着物を簡単に取り除（ことができる。
した材料を化学エツチングで取り除（ことにより、フィ
ラメントからの付着物を簡単に取り除（ことができる。
実施例
本発明の電子銃の実施例を第１図に示した断面図を参照
して説明する。フィラメント１として六硼素化ランタン
（ＬａＢ６）の単結晶を用いた。
して説明する。フィラメント１として六硼素化ランタン
（ＬａＢ６）の単結晶を用いた。
フィラメントには熱電子２を放出させるための定電流源
３より電流１００ｍ八を流し、電圧源７により２０ｋＶ
の負電圧が印加されている。フィラメント１は１７００
℃に加熱されている。放出された電子２はウェネルト電
極４によって生じた電界によって引きだされ、電界分布
に従って電子２がウェネルト電極中央の穴５を通るよう
に調整されている。ウェネルト電極４には電圧源８によ
り２ｋＶの負電圧が印加されている。ウェネルト電極内
壁部にタングステン９を真空蒸着で１０００Ａの厚さに
堆積したウェネルト電極を用いている。タングステン９
を電子ビーム蒸着機で堆積し、蒸着をエミッション電流
４０ｍＡ、蒸着時間１５秒の条件で行った。
３より電流１００ｍ八を流し、電圧源７により２０ｋＶ
の負電圧が印加されている。フィラメント１は１７００
℃に加熱されている。放出された電子２はウェネルト電
極４によって生じた電界によって引きだされ、電界分布
に従って電子２がウェネルト電極中央の穴５を通るよう
に調整されている。ウェネルト電極４には電圧源８によ
り２ｋＶの負電圧が印加されている。ウェネルト電極内
壁部にタングステン９を真空蒸着で１０００Ａの厚さに
堆積したウェネルト電極を用いている。タングステン９
を電子ビーム蒸着機で堆積し、蒸着をエミッション電流
４０ｍＡ、蒸着時間１５秒の条件で行った。
蒸発およびスパッタによってフィラメント１から放出さ
れたランタンはウェネルト電極の内壁部のタングステン
９の上にランタンや酸化ランタンとなって付着する。約
１０００時間使用したウェネルト電極４を電子銃から取
りはずした後、過酸化水素水溶液に５秒間浸し、タング
ステンを除去する。この後、ウェネルト電極４を純水で
洗浄し、１５０℃の温度で３０分間ベータしてクリーニ
ングを完了する。この操作でウェネルト電極４に付着し
たフィラメント材料を簡単に除去でき、また、ウェネル
ト電極の穴５の直径を変化させずにクリーニングが行え
る。
れたランタンはウェネルト電極の内壁部のタングステン
９の上にランタンや酸化ランタンとなって付着する。約
１０００時間使用したウェネルト電極４を電子銃から取
りはずした後、過酸化水素水溶液に５秒間浸し、タング
ステンを除去する。この後、ウェネルト電極４を純水で
洗浄し、１５０℃の温度で３０分間ベータしてクリーニ
ングを完了する。この操作でウェネルト電極４に付着し
たフィラメント材料を簡単に除去でき、また、ウェネル
ト電極の穴５の直径を変化させずにクリーニングが行え
る。
なお、実施例では、ＬａＢ６フィラメント材料の場合に
ついて説明したが、タングステン等のフィラメント材料
でも同様の効果がある。また、ウェネルト電極のコーテ
ィング材料としてタングステンを用いたが、高融点で導
電性があり、かつ耐薬品性の低いものとして、タンタル
、チタンおよびカーボンのいずれかを用いてもよい。ま
た、電界放射型ではシリコンなども用いることができる
。ウェネルト電極コーティング材料の堆積方法として真
空蒸着を用いたが、スパッタやプラズマＣＶＤ等の堆積
装置を用いてもよい。
ついて説明したが、タングステン等のフィラメント材料
でも同様の効果がある。また、ウェネルト電極のコーテ
ィング材料としてタングステンを用いたが、高融点で導
電性があり、かつ耐薬品性の低いものとして、タンタル
、チタンおよびカーボンのいずれかを用いてもよい。ま
た、電界放射型ではシリコンなども用いることができる
。ウェネルト電極コーティング材料の堆積方法として真
空蒸着を用いたが、スパッタやプラズマＣＶＤ等の堆積
装置を用いてもよい。
発明の効果
本発明の電子銃によれば、ウェネルト電極の内壁に被覆
された材料を除去することにより、ウェネルト電極のク
リーニング時間が短縮でき、またウェネルト電極の穴が
大きくならないようにすることができる。
された材料を除去することにより、ウェネルト電極のク
リーニング時間が短縮でき、またウェネルト電極の穴が
大きくならないようにすることができる。
第１図は本発明の電子銃の実施例を示す構造断面図、第
２図は従来の電子銃の構造断面図、第３図は電子銃の電
界分布を示す図である。 １・−・・・・フィラメント、２・・・・・・（熱）電
子、３・・・・・・定電流源、４・・・・・・ウェネル
ト電極、５・・・・・・ウェネルト電極の穴、７．８・
・・・・・電圧源、９・・・・・・タングステン。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか１名ｆ−〜−フ
ィラメンＶ ２−（＋誉（）ノ１＋ ５−′−ウェネルト一定 ’７．８−−−ｔ；、砒凰 ９−”−〃ツブ′スデゾ
２図は従来の電子銃の構造断面図、第３図は電子銃の電
界分布を示す図である。 １・−・・・・フィラメント、２・・・・・・（熱）電
子、３・・・・・・定電流源、４・・・・・・ウェネル
ト電極、５・・・・・・ウェネルト電極の穴、７．８・
・・・・・電圧源、９・・・・・・タングステン。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか１名ｆ−〜−フ
ィラメンＶ ２−（＋誉（）ノ１＋ ５−′−ウェネルト一定 ’７．８−−−ｔ；、砒凰 ９−”−〃ツブ′スデゾ
Claims (1)
- 電子を放射するフィラメントと、高融点で導電性があり
、かつ耐薬品性の低い材料の薄膜で内壁が被覆されたウ
ェネルト電極とを備えたことを特徴とする電子銃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62334569A JPH01176641A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 電子銃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62334569A JPH01176641A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 電子銃 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01176641A true JPH01176641A (ja) | 1989-07-13 |
Family
ID=18278869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62334569A Pending JPH01176641A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 電子銃 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01176641A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0487146A (ja) * | 1990-07-27 | 1992-03-19 | Matsushita Electron Corp | 電子銃用ウェネルトクリーニング液およびそのクリーニング方法 |
| JP2012164427A (ja) * | 2011-02-03 | 2012-08-30 | Shimadzu Corp | ウェネルト電極、電子銃並びにｘ線管 |
| JP2017502469A (ja) * | 2013-12-30 | 2017-01-19 | マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー．ブイ． | 陰極構成体、電子銃、及びこのような電子銃を有するリソグラフィシステム |
-
1987
- 1987-12-29 JP JP62334569A patent/JPH01176641A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0487146A (ja) * | 1990-07-27 | 1992-03-19 | Matsushita Electron Corp | 電子銃用ウェネルトクリーニング液およびそのクリーニング方法 |
| JP2012164427A (ja) * | 2011-02-03 | 2012-08-30 | Shimadzu Corp | ウェネルト電極、電子銃並びにｘ線管 |
| JP2017502469A (ja) * | 2013-12-30 | 2017-01-19 | マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー．ブイ． | 陰極構成体、電子銃、及びこのような電子銃を有するリソグラフィシステム |
| US10622188B2 (en) | 2013-12-30 | 2020-04-14 | Asml Netherlands B.V. | Focusing electrode for cathode arrangement, electron gun, and lithography system comprising such electron gun |
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