JPH04357654A - 電界放射型電子銃 - Google Patents
電界放射型電子銃Info
- Publication number
- JPH04357654A JPH04357654A JP9124691A JP2469191A JPH04357654A JP H04357654 A JPH04357654 A JP H04357654A JP 9124691 A JP9124691 A JP 9124691A JP 2469191 A JP2469191 A JP 2469191A JP H04357654 A JPH04357654 A JP H04357654A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- emitter
- ion pump
- light source
- virtual light
- diaphragm
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 108010083687 Ion Pumps Proteins 0.000 claims abstract description 30
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 10
- 230000004075 alteration Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエミッタ近傍にイオンポ
ンプを配置した電界放射型電子銃に関するものである。
ンプを配置した電界放射型電子銃に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電界放射型電子銃は、電子を放出するエ
ミッタ周辺を１０−９〜１０−１０ Ｔｏｒｒという超
高真空にする必要がある。そのため、従来、エミッタの
周囲において、磁場内に配置した陰極および陽極間で放
電を生じさせ、電離したイオンを磁場で逃がさないよう
にして電極により捕捉するイオンポンプで超高真空を達
成し、エミッタより引き出された電子線をイオンポンプ
内に形成した静電レンズで集束させ、差動排気絞りを通
して次段の光学系へ導くようにしている。
ミッタ周辺を１０−９〜１０−１０ Ｔｏｒｒという超
高真空にする必要がある。そのため、従来、エミッタの
周囲において、磁場内に配置した陰極および陽極間で放
電を生じさせ、電離したイオンを磁場で逃がさないよう
にして電極により捕捉するイオンポンプで超高真空を達
成し、エミッタより引き出された電子線をイオンポンプ
内に形成した静電レンズで集束させ、差動排気絞りを通
して次段の光学系へ導くようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電子銃においては、静電レンズを形成するための電
極が必要になるとともに、差動排気絞りの径をなるべく
小さくするためにエミッタの仮想光源を差動排気絞り上
に結像しようとすると収差が大きくなり、収差を小さく
しようとすると差動排気絞りの径を充分小さくできない
ため、超高真空の達成が困難であるという問題があった
。
うな電子銃においては、静電レンズを形成するための電
極が必要になるとともに、差動排気絞りの径をなるべく
小さくするためにエミッタの仮想光源を差動排気絞り上
に結像しようとすると収差が大きくなり、収差を小さく
しようとすると差動排気絞りの径を充分小さくできない
ため、超高真空の達成が困難であるという問題があった
。
【０００４】本発明は上記課題を解決するためのもで、
別途静電レンズを形成する必要がなく、かつ超高真空を
達成することができる電界放射型電子銃を提供すること
を目的する。
別途静電レンズを形成する必要がなく、かつ超高真空を
達成することができる電界放射型電子銃を提供すること
を目的する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、エミッタ周囲
にイオンポンプを配置し、イオンポンプのヨークをエミ
ッタより高電位にしてエミッタから放出された電子線を
差動排気絞りを通して引き出すようにした電界放射型電
子銃であって、該エミッタは、その仮想光源がヨーク内
に配置されたイオンポンプ用のリング状マグネットによ
り形成された磁界レンズ中に位置するように配置され、
さらにエミッタの位置を調整する位置調整手段またはヨ
ークの一部を形成する位置調整可能な可動磁性体片を設
けたことを特徴とする。
にイオンポンプを配置し、イオンポンプのヨークをエミ
ッタより高電位にしてエミッタから放出された電子線を
差動排気絞りを通して引き出すようにした電界放射型電
子銃であって、該エミッタは、その仮想光源がヨーク内
に配置されたイオンポンプ用のリング状マグネットによ
り形成された磁界レンズ中に位置するように配置され、
さらにエミッタの位置を調整する位置調整手段またはヨ
ークの一部を形成する位置調整可能な可動磁性体片を設
けたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明はイオンポンプを形成するリング状マグ
ネットにより磁界レンズを形成し、この磁界中に仮想光
源が位置するようにエミッタを配置すると共に、その高
さおよび水平位置調整を可能にし、またイオンポンプの
ヨークの一部に可動磁性体片を配置して磁界分布を調整
可能にすることにより、差動排気絞り上に仮想光源を結
像させるようにしたものであり、差動排気絞りの径を充
分小さくし、後段の光学カラムからのガス流入を小さく
でき、その結果超高真空を達成することが可能となる。
ネットにより磁界レンズを形成し、この磁界中に仮想光
源が位置するようにエミッタを配置すると共に、その高
さおよび水平位置調整を可能にし、またイオンポンプの
ヨークの一部に可動磁性体片を配置して磁界分布を調整
可能にすることにより、差動排気絞り上に仮想光源を結
像させるようにしたものであり、差動排気絞りの径を充
分小さくし、後段の光学カラムからのガス流入を小さく
でき、その結果超高真空を達成することが可能となる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の１実施例を示す図、図２はリ
ング状マグネットおよびその軸上磁場分布を示す図、図
３はエミッタの仮想光源および電子軌道を説明するため
の図である。図中、１はエミッタ、２はエミッタベース
リード、３はハーメチックシール、４はベローズ、５は
高さ及び水平位置調整ネジ、６はイオンポンプマグネッ
ト、７はヨーク、８はイオンポンプ陰極板、９はイオン
ポンプ素子、１０は高圧導入端子、１１は差動排気絞り
、１２は真空チャンバ、２０は仮想光源、２１は電子線
、２２は電子軌道である。
ング状マグネットおよびその軸上磁場分布を示す図、図
３はエミッタの仮想光源および電子軌道を説明するため
の図である。図中、１はエミッタ、２はエミッタベース
リード、３はハーメチックシール、４はベローズ、５は
高さ及び水平位置調整ネジ、６はイオンポンプマグネッ
ト、７はヨーク、８はイオンポンプ陰極板、９はイオン
ポンプ素子、１０は高圧導入端子、１１は差動排気絞り
、１２は真空チャンバ、２０は仮想光源、２１は電子線
、２２は電子軌道である。
【０００８】電界放射型電子銃は、先端の曲率が約１０
００Åに加工されたエミッタ１、エミッタを真空中に保
持し、真空チャンバ１２を形成するヨーク７との間に数
ＫＶの高電圧印加を可能にするハーメチックシール３、
エミッタからエミッション電流を引き出すために高電圧
を印加したり、エミッタに通電加熱する場合に用いるエ
ミッタベースリード２、またこれら全体を保持し、エミ
ッタ先端の水平および高さ位置調整ネジ５により伸縮す
るベローズ４からなっている。また、真空チャンバ１２
を超高真空に保つため、一対のリング状イオンポンプマ
グネット６、ヨーク７、イオンポンプ陰極板８、イオン
ポンプ素子９およびイオンポンプ素子に高電圧を印加す
るための高圧導入端子１０によりイオンポンプを構成し
、真空チャンバ１２の次段に配置される光学系カラムと
の境には差動排気絞り１１を設けている。
００Åに加工されたエミッタ１、エミッタを真空中に保
持し、真空チャンバ１２を形成するヨーク７との間に数
ＫＶの高電圧印加を可能にするハーメチックシール３、
エミッタからエミッション電流を引き出すために高電圧
を印加したり、エミッタに通電加熱する場合に用いるエ
ミッタベースリード２、またこれら全体を保持し、エミ
ッタ先端の水平および高さ位置調整ネジ５により伸縮す
るベローズ４からなっている。また、真空チャンバ１２
を超高真空に保つため、一対のリング状イオンポンプマ
グネット６、ヨーク７、イオンポンプ陰極板８、イオン
ポンプ素子９およびイオンポンプ素子に高電圧を印加す
るための高圧導入端子１０によりイオンポンプを構成し
、真空チャンバ１２の次段に配置される光学系カラムと
の境には差動排気絞り１１を設けている。
【０００９】一対のリング状マグネット６は、図２（ａ
）の断面斜視図に示すように、ヨーク７内に取り付けら
れ、図のＺ軸（光軸）方向の磁場Ｂｚ分布は、上下のマ
グネット部分とマグネット間の磁場の極性が逆になって
図２（ｂ）に示すようになっている。この磁場分布は環
状マグネットにより半径方向に対称であり、本発明にお
いてはこれを磁界レンズとして利用し、電子線を集束さ
せるようにしたものである。すなわち、図３（ａ）に示
すように、エミッタ１の仮想光源１０から放出された電
子線２１を、図３（ｂ）に示すように、対称磁場のレン
ズ作用により集束し、仮想光源を差動排気絞り１１上に
結像させる。この場合、エミッタ１は調整ネジ５により
その高さおよび水平方向位置が調整可能であり、この調
整により差動排気絞り１１上に仮想光源を結像させるこ
とができる。このように、イオンポンプの磁石により形
成される磁場を電子ビームに作用させるレンズとして兼
用するようにしたので、従来の静電レンズ方式のように
別途静電レンズ形成用の電極を必要とせず、また小さな
収差で差動排気絞り上に仮想光源を結像することができ
る。また、差動排気絞り上に仮想光源を結像できるため
、差動排気絞りの径を充分小さくでき、次段の光学カラ
ムからのガス流入を小さくし、超高真空を達成すること
ができる。
）の断面斜視図に示すように、ヨーク７内に取り付けら
れ、図のＺ軸（光軸）方向の磁場Ｂｚ分布は、上下のマ
グネット部分とマグネット間の磁場の極性が逆になって
図２（ｂ）に示すようになっている。この磁場分布は環
状マグネットにより半径方向に対称であり、本発明にお
いてはこれを磁界レンズとして利用し、電子線を集束さ
せるようにしたものである。すなわち、図３（ａ）に示
すように、エミッタ１の仮想光源１０から放出された電
子線２１を、図３（ｂ）に示すように、対称磁場のレン
ズ作用により集束し、仮想光源を差動排気絞り１１上に
結像させる。この場合、エミッタ１は調整ネジ５により
その高さおよび水平方向位置が調整可能であり、この調
整により差動排気絞り１１上に仮想光源を結像させるこ
とができる。このように、イオンポンプの磁石により形
成される磁場を電子ビームに作用させるレンズとして兼
用するようにしたので、従来の静電レンズ方式のように
別途静電レンズ形成用の電極を必要とせず、また小さな
収差で差動排気絞り上に仮想光源を結像することができ
る。また、差動排気絞り上に仮想光源を結像できるため
、差動排気絞りの径を充分小さくでき、次段の光学カラ
ムからのガス流入を小さくし、超高真空を達成すること
ができる。
【００１０】図４は本発明の他の実施例を示す図で、差
動排気絞りをコンダクタンス可変バルブとした以外は図
１と同様のものである。本実施例においては、調整ネジ
３０を操作することにより、予備排気を行う場合には図
のＢ位置に差動排気絞りを下げて真空チャンバと次段間
とを大きく開口させ、充分排気した状態で調整ネジ３０
を操作することにより図のＡ位置に差動排気絞りを位置
させることにより、真空チャンバと次段のカラムとの真
空差を維持するようにしたものである。
動排気絞りをコンダクタンス可変バルブとした以外は図
１と同様のものである。本実施例においては、調整ネジ
３０を操作することにより、予備排気を行う場合には図
のＢ位置に差動排気絞りを下げて真空チャンバと次段間
とを大きく開口させ、充分排気した状態で調整ネジ３０
を操作することにより図のＡ位置に差動排気絞りを位置
させることにより、真空チャンバと次段のカラムとの真
空差を維持するようにしたものである。
【００１１】図５は本発明の他の実施例を示す図である
。本実施例においては、ヨークの一部として可動磁性体
片４１、４２を設けたものであり、調整ネジ４０により
磁性体片４１を左右方向に動かし、またネジ部４３を形
成した円筒状磁性体片４２を回動させることにより上下
動させ、これら磁性体片の微動により磁場分布を変える
ことにより、仮想光源が光軸上の差動絞り位置に結像す
るようにしたものである。本実施例では図１のエミッタ
の位置調整を行う代わりに磁場を変えることによりエミ
ッタの仮想光源を差動排気絞り位置に結像させることが
可能である。
。本実施例においては、ヨークの一部として可動磁性体
片４１、４２を設けたものであり、調整ネジ４０により
磁性体片４１を左右方向に動かし、またネジ部４３を形
成した円筒状磁性体片４２を回動させることにより上下
動させ、これら磁性体片の微動により磁場分布を変える
ことにより、仮想光源が光軸上の差動絞り位置に結像す
るようにしたものである。本実施例では図１のエミッタ
の位置調整を行う代わりに磁場を変えることによりエミ
ッタの仮想光源を差動排気絞り位置に結像させることが
可能である。
【００１２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、イオンポ
ンプのリング状マグネットにより形成される磁場を電子
ビームに作用させる磁界レンズとして兼用し、小さい収
差で差動排気絞り上にエミッタの仮想光源を結像するこ
とが可能となり、その結果差動排気絞りの径を充分小さ
くでき、次段の光学カラムからのガス流入を小さくし、
超高真空を達成することが可能である。
ンプのリング状マグネットにより形成される磁場を電子
ビームに作用させる磁界レンズとして兼用し、小さい収
差で差動排気絞り上にエミッタの仮想光源を結像するこ
とが可能となり、その結果差動排気絞りの径を充分小さ
くでき、次段の光学カラムからのガス流入を小さくし、
超高真空を達成することが可能である。
【図１】本発明の１実施例を示す図である。
【図２】リング状マグネットと光軸上磁場分布を示す図
である。
である。
【図３】エミッタの仮想光源および電子軌道を説明する
ための図である。
ための図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す図である。
１…エミッタ、２…エミッタベースリード、３…ハーメ
チックシール、４…ベローズ、５…高さ水平位置調整ネ
ジ、６…イオンポンプマグネット、７…ヨーク、８…イ
オンポンプ陰極板、９…イオンポンプ素子、１０…高圧
導入端子、１１…差動排気絞り、１２…真空チャンバ。
チックシール、４…ベローズ、５…高さ水平位置調整ネ
ジ、６…イオンポンプマグネット、７…ヨーク、８…イ
オンポンプ陰極板、９…イオンポンプ素子、１０…高圧
導入端子、１１…差動排気絞り、１２…真空チャンバ。
Claims (1)
- 【請求項１】 エミッタ周囲にイオンポンプを配置し
、イオンポンプのヨークをエミッタより高電位にしてエ
ミッタから放出された電子線を差動排気絞りを通して引
き出すようにした電界放射型電子銃であって、該エミッ
タは、その仮想光源がヨーク内に配置されたイオンポン
プ用のリング状マグネットにより形成された磁界レンズ
中に位置するように配置され、さらにエミッタの位置を
調整する位置調整手段またはヨークの一部を形成する位
置調整可能な可動磁性体片を設けたことを特徴とする電
界放射型電子銃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9124691A JPH04357654A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 電界放射型電子銃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9124691A JPH04357654A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 電界放射型電子銃 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04357654A true JPH04357654A (ja) | 1992-12-10 |
Family
ID=12145197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9124691A Withdrawn JPH04357654A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 電界放射型電子銃 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04357654A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001332209A (ja) * | 2000-03-13 | 2001-11-30 | Ulvac Japan Ltd | スパッタイオンポンプ |
| JP2010272334A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Japan Ae Power Systems Corp | 電子線照射装置用電子線源 |
| JP2013225521A (ja) * | 2013-06-17 | 2013-10-31 | Hitachi High-Technologies Corp | 電子銃 |
| JPWO2020115825A1 (ja) * | 2018-12-05 | 2021-09-27 | 株式会社日立ハイテク | 荷電粒子源、荷電粒子線装置 |
-
1991
- 1991-02-19 JP JP9124691A patent/JPH04357654A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001332209A (ja) * | 2000-03-13 | 2001-11-30 | Ulvac Japan Ltd | スパッタイオンポンプ |
| JP2010272334A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Japan Ae Power Systems Corp | 電子線照射装置用電子線源 |
| JP2013225521A (ja) * | 2013-06-17 | 2013-10-31 | Hitachi High-Technologies Corp | 電子銃 |
| JPWO2020115825A1 (ja) * | 2018-12-05 | 2021-09-27 | 株式会社日立ハイテク | 荷電粒子源、荷電粒子線装置 |
| US11651929B2 (en) | 2018-12-05 | 2023-05-16 | Hitachi High-Tech Corporation | Charged particle source and charged particle beam device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2775071B2 (ja) | 荷電粒子ビーム発生装置 | |
| US5324950A (en) | Charged particle beam apparatus | |
| JPH06111745A (ja) | 電子光学鏡筒および走査電子顕微鏡 | |
| JPS6290839A (ja) | イオンマイクロビ−ム装置 | |
| JPS5871545A (ja) | 可変成形ビ−ム電子光学系 | |
| US4563587A (en) | Focused ion beam microfabrication column | |
| JP2018514050A (ja) | モノクロメーターおよびこれを備えた荷電粒子線装置 | |
| JPH0628145B2 (ja) | 集束したイオンビ−ムのコラム | |
| JP2796305B2 (ja) | 電界放射電子銃 | |
| US20080156998A1 (en) | Focused Ion Beam Apparatus | |
| JPH04357654A (ja) | 電界放射型電子銃 | |
| JP2004253395A (ja) | 銃レンズ及び粒子線装置 | |
| EP0079931B1 (en) | Focused ion beam microfabrication column | |
| JP3766763B2 (ja) | 電界放射電子銃 | |
| JP2000285839A (ja) | 電子銃とそれを用いた露光装置および露光方法 | |
| JP2000090866A (ja) | 電子銃、電子銃による電子ビーム発生方法及び電子銃を用いた露光装置 | |
| JP3950769B2 (ja) | 荷電粒子ビーム装置における収差補正装置 | |
| JP2003346697A (ja) | 永久磁石レンズを使用した走査電子顕微鏡 | |
| US4097739A (en) | Beam deflection and focusing system for a scanning corpuscular-beam microscope | |
| JP4179390B2 (ja) | 走査形電子顕微鏡 | |
| US3731094A (en) | Electron beam apparatus with means for generating a rotation-symmetrical magnetic field | |
| JP2002243898A (ja) | ビーム取り出し装置 | |
| JP2000003689A (ja) | 電子銃とそれを用いた露光装置 | |
| JP2001243904A (ja) | 走査形電子顕微鏡 | |
| JP2000133181A (ja) | 荷電粒子線装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |