JPS61263020A - Electron gun - Google Patents

Electron gun

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JPS61263020A
JPS61263020A JP60103895A JP10389585A JPS61263020A JP S61263020 A JPS61263020 A JP S61263020A JP 60103895 A JP60103895 A JP 60103895A JP 10389585 A JP10389585 A JP 10389585A JP S61263020 A JPS61263020 A JP S61263020A
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JP
Japan
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emitter
chip
electron gun
emitters
electron
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Application number
JP60103895A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Kurihara
健二 栗原
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain an electron gun having a multi-emitter which is highly precise, highly durable and excellent in thermoelectron emission efficiency by forming grooves having side faces nearly vertical to the surface of an emitter chip and so s to form plural pillar shaped emitters. CONSTITUTION:Firstly, a LaBs single crystal chip 1' is machined to obtain a square pillar of approx. 700mum square and its head is machined flat by polishing. Next, as shown by dotted lines, a set of two grooves 3 in each of longitudinal and lateral directions, namely four grooves 3 in total arearranged whereby nine pillar-shaped emitters 2 are formed. This results in obtaining an electron gun having a multi-emitter which is highly precise, highly durable and excellent in thermionic emission efficiency.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路等の製造において、微細なパ
ターン形成に用いられる電子ビーム露光装置等の電子光
学系における電子銃に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an electron gun in an electron optical system such as an electron beam exposure apparatus used for forming fine patterns in the manufacture of semiconductor integrated circuits and the like.

〔従来技術〕[Prior art]

電子ビーム露光装置の電子光学系には、従来から単一ビ
ームを用いたスポットビーム、固定成形ビーム、可変成
形ビームの各方式が適用されている。
Conventionally, the electron optical system of an electron beam exposure apparatus employs a spot beam using a single beam, a fixed shaped beam, and a variable shaped beam.

しかし、単一ビームによるバタン描画では、描画時間が
長くなる。このため、これらの方式を用いた電子ビーム
露光装置は、高密度なバタン描画が要求されるLSIg
造用としては、スループットが小さいという問題が生じ
ている6 スループツトを向上させるためには、多数のビームを同
時に発生するマルチビーム方式が有望である。
However, batan lithography using a single beam requires a long lithography time. For this reason, electron beam exposure equipment using these methods is suitable for LSI applications that require high-density pattern writing.
However, in order to improve throughput, a multi-beam system that simultaneously generates a large number of beams is promising.

しかし多数のビームを同時に発生させても、一本のビー
ムを発生する電子銃を用いたのでは、個々のビームにつ
いて高いビーム電流値を得ることは困難である。したが
って、複数本のビームを発生する電子銃が必要となる。
However, even if a large number of beams are generated simultaneously, it is difficult to obtain a high beam current value for each beam by using an electron gun that generates a single beam. Therefore, an electron gun that generates multiple beams is required.

複数本のビームを発生する電子銃としては1通常の単一
の電子銃を、単に複数個並べた構造が考えられるが、電
子銃の構造が大きいために、これをせまい間隔で多数並
べることは困難である。そこで、せまい間隔で複数本の
電子銃を並べたものとして、従来は第7図〜第10図に
示す4種類の構造のエミッタチップを持った電子銃が考
えられている〔例えば、D、Steward and 
P、11i1son : Vaccu+mVo1.30
 No、11/12 (1980) p、527)。
An electron gun that generates multiple beams can be constructed by simply arranging multiple ordinary single electron guns, but since the structure of the electron gun is large, it is difficult to arrange a large number of them at close intervals. Have difficulty. Therefore, as an arrangement of multiple electron guns arranged at narrow intervals, electron guns having four types of emitter chip structures shown in Figs. and
P, 11i1son: Vaccu+mVo1.30
No. 11/12 (1980) p, 527).

まず、第7図は、タングステン等の電子放出材料からな
るエミッタ18を、タングステン等からなるワイヤー1
9にスポット溶接して構成したエミッタチップである。
First, in FIG. 7, an emitter 18 made of an electron-emitting material such as tungsten is connected to a wire 1 made of tungsten or the like.
This is an emitter chip constructed by spot welding to 9.

ワイヤー19は、エミッタ18を固定すると同時にヒー
タの役目もする。
The wire 19 fixes the emitter 18 and also serves as a heater.

次に、第8図は、エミッタ支持材21に開けた穴にエミ
ッタ20を入れて固定したエミッタチップである。この
場合には、エミッタ支持材21を加熱して、エミッタ2
0を加熱する。
Next, FIG. 8 shows an emitter chip in which the emitter 20 is inserted into a hole made in the emitter support material 21 and fixed. In this case, the emitter support material 21 is heated and the emitter 2
Heat 0.

次に、第9図は、電子放出材料22゛の表面を、レジス
トパタン23をマスクにして化学エツチングによって削
ることにより、電子放出材料22に円錐型の部分を形成
し、この円錐型の部分をエミッタ24としてエミッタチ
ップを形成したちのでる。
Next, FIG. 9 shows that a conical portion is formed in the electron emitting material 22 by etching the surface of the electron emitting material 22 by chemical etching using the resist pattern 23 as a mask. An emitter chip is formed as an emitter 24 and then removed.

次に、第10図においては、まずシリコン基板25上に
絶縁用のSin、26をはさんでモリブデンマスク27
を形成する。モリブデンマスク27に多数の微小な孔を
あけておく、さらにこの孔をとおして、エミッタ材料で
あるモリブデンを円錐状に堆積し、電界放出型のエミッ
タ30を形成している。モリブデンマスク27は、引き
出し電極をかねている。なおモリブデンを堆積する前に
モリブデンマスク27にアルミニウム28を蒸着してお
き、モリブデンマスク27上に残るモリブデン堆積物2
9をアルミニウム28のエツチングにより除去できるよ
うにしておく。
Next, in FIG. 10, a molybdenum mask 27 is first placed on a silicon substrate 25 with an insulating film 26 sandwiched therebetween.
form. A large number of minute holes are made in the molybdenum mask 27, and molybdenum, which is an emitter material, is deposited in a conical shape through the holes to form a field emission type emitter 30. The molybdenum mask 27 also serves as an extraction electrode. Note that before depositing molybdenum, aluminum 28 is vapor-deposited on the molybdenum mask 27, and the molybdenum deposit 2 remaining on the molybdenum mask 27 is
9 can be removed by etching the aluminum 28.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記のごとき従来の電子銃においては、次のごとき問題
がある。
The conventional electron gun as described above has the following problems.

まず第7図及び第8図に示した電子銃においては、複数
個のエミッタ18.20を正確な間隔で並べることが難
しいという問題がある。また、エミッタ18.20の間
隔が数100−程度にせまくなると、エミッタをワイヤ
ーあるいは、エミッタ支持材に固定すること自体が困難
となる。
First, the electron gun shown in FIGS. 7 and 8 has a problem in that it is difficult to arrange the plurality of emitters 18, 20 at accurate intervals. Furthermore, when the spacing between the emitters 18, 20 becomes narrow, on the order of several hundred meters, it becomes difficult to fix the emitters to a wire or an emitter support.

一方、第9図及び第10図の電子銃においては、エミッ
タ22.30を微小な間隔で正確に並べることが容易で
ある。しかしながら、第9図のエミッタチップでは、化
学エツチング中に生じるサイドエツチングによってエミ
ッタ形状をコントロールするが、化学エツチングではエ
ミッタ形状を正確にコントロールすることは困難である
。このため、再現性よく、エミッタを加工することは難
しい。
On the other hand, in the electron guns of FIGS. 9 and 10, it is easy to accurately arrange the emitters 22, 30 at minute intervals. However, in the emitter chip of FIG. 9, the emitter shape is controlled by side etching that occurs during chemical etching, but it is difficult to accurately control the emitter shape by chemical etching. Therefore, it is difficult to process the emitter with good reproducibility.

また、第1O図のエミッタチップでは、エミッタ材料を
再現性よく付着させることは難しい、更に、第10図の
構造のエミッタチップを熱電子銃として使うときは、エ
ミッタ材料の蒸発によるエミッタの消耗が大きいので、
ある程度長いエミッタでないと寿命が短くなる。とこと
が、付着により長いエミッタを形成することは、長時間
かけてエミッタ材料を堆積させる必要があるので実用的
でない。
Furthermore, with the emitter chip shown in Figure 1O, it is difficult to deposit emitter material with good reproducibility.Furthermore, when the emitter chip with the structure shown in Figure 10 is used as a thermionic electron gun, the emitter wears out due to evaporation of the emitter material. Because it is large,
If the emitter is not long enough, its life will be shortened. However, it is impractical to form long emitters by deposition because the emitter material must be deposited over a long period of time.

〔発明の目的〕 本発明は上記のごとき従来技術の問題を解決するために
なされたものであり、マルチビーム方式の電子ビーム露
光装置において、より高速なバタン描画を可能とするた
め、これに必要な、高精度で耐久性が高く、熱電子放出
効果に優れ、かつ製造容易なマルチエミッタを有する電
子銃を提供することを目的とする。
[Purpose of the Invention] The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and in order to enable faster baton drawing in a multi-beam type electron beam exposure apparatus, it is necessary to Another object of the present invention is to provide an electron gun having a multi-emitter that is highly accurate, highly durable, has an excellent thermionic emission effect, and is easy to manufacture.

〔開運を解決するための手段〕[Means to solve bad luck]

上記の目的を達成するため、本発明においては、電子放
出材料からなるエミッタチップとウェーネルト電極とを
備えた電子銃において、上記エミッタチップの表面に、
該表面に対してほぼ垂直な側面を有する溝を形成するこ
とにより、上記エミッタチップの表面に複数の柱状のエ
ミッタを形成するように構成している。
In order to achieve the above object, in the present invention, in an electron gun equipped with an emitter tip made of an electron-emitting material and a Wehnelt electrode, on the surface of the emitter tip,
By forming grooves having side surfaces substantially perpendicular to the surface, a plurality of columnar emitters are formed on the surface of the emitter chip.

なお、上記の溝は、例えばダイシングソー又はドライエ
ツチングによって加工する。
Note that the above-mentioned grooves are processed by, for example, a dicing saw or dry etching.

上記のように構成することにより、形状、寸法及び位置
関係が精密に設定された柱状のマルチエミッタを実現す
ることが出来る。
By configuring as described above, it is possible to realize a columnar multi-emitter whose shape, dimensions, and positional relationship are precisely set.

また各エミッタが柱状であり、前記第9図、第10図の
ごとき円錐型に比べて、熱電子放出面が広いので、熱電
子放出効果が優れており、かつ柱の長さを容易に長くす
ることが出来るので、耐久性にも優れている。
In addition, each emitter is columnar, and the thermionic emission surface is wider than the conical emitters shown in FIGS. 9 and 10, so the thermionic emission effect is excellent and the length of the column can be easily increased. It also has excellent durability.

次に、本発明の他の構成においては、上記の構成に加え
て、ウェーネルト電極にエミッタの数と同数の開口を設
け、該開口のそれぞれに上記各エミッタを一つずつ配設
するように構成している。
Next, in another configuration of the present invention, in addition to the above configuration, the Wehnelt electrode is provided with the same number of openings as the number of emitters, and one of the above-mentioned emitters is arranged in each of the openings. are doing.

上記のように構成したことにより、各エミツタ面に同一
の電界分布を与えることが出来るので。
By configuring as described above, it is possible to give the same electric field distribution to each emitter surface.

各エミツタ面から得られるビーム電流を均一にすること
が出来る。
The beam current obtained from each emitter surface can be made uniform.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下1本発明の電子銃の実施例を示して、その構成、製
造法について詳細に説明する。
An embodiment of the electron gun of the present invention will be shown below, and its structure and manufacturing method will be explained in detail.

第1図は、本発明の一実施例図であり、(A)はエミッ
タ2を設けたエミッタチップ1の斜視図、(B)はエミ
ッタチップとなる電子放出材料LaBG単結晶チップ1
′の斜視図である。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, in which (A) is a perspective view of an emitter chip 1 provided with an emitter 2, and (B) is an electron-emitting material LaBG single crystal chip 1 serving as an emitter chip.
' is a perspective view of.

まず第1図(B)において、LaB、の単結晶を700
、角の角柱となるように加工しておき、更に。
First, in Figure 1 (B), a single crystal of LaB is
, process it so that it becomes a prism at the corner, and then further.

その先端面をボリシングによって平坦に加工する。The tip surface is processed to be flat by boring.

次に、破線で示すごとく、縦横に各2本ずつ。Next, as shown by the broken lines, two each in the vertical and horizontal directions.

合計4本の溝3を設けることにより、第1図(A)に示
すごとく、9本の柱状のエミッタ2を形成する。
By providing a total of four grooves 3, nine columnar emitters 2 are formed as shown in FIG. 1(A).

エミツタ面(柱の頂上の面)は1oon角、溝幅は20
0.であり、300−ピッチで3X3にエミッタが配列
される。各エミッタの高さは300.とする。
The emitter surface (the top surface of the pillar) is 1oon square, and the groove width is 20mm.
0. The emitters are arranged in a 3×3 arrangement with a 300-pitch. The height of each emitter is 300. shall be.

このようなマルチエミッタを加工する方法を以下に説明
する。
A method of fabricating such a multi-emitter will be described below.

マルチエミッタの加工には、ダイシングソーを用いる。A dicing saw is used to process the multi-emitter.

ダイシングソーは、薄いブレードを用いて半導体集積回
路のチップをウェハから切り出すときに通常用いられる
ものである。
A dicing saw is commonly used to cut out semiconductor integrated circuit chips from a wafer using a thin blade.

第2図にダイシングソーを用いたマルチエミッタの加工
法を示す。
Figure 2 shows a multi-emitter processing method using a dicing saw.

第2図(A)において、1′はLaB、単結晶チップ、
4はダイシングソーのブレード、5は切削した溝である
。また第2図(B)において、2′はエミツタ面、5′
は溝部分、矢印6は切削方向。
In FIG. 2(A), 1' is LaB, a single crystal chip,
4 is a blade of a dicing saw, and 5 is a cut groove. In addition, in Fig. 2 (B), 2' is the emitter surface, 5'
is the groove part, and arrow 6 is the cutting direction.

である。It is.

矩形に加工したLaB、単結晶チップ1′の先端面に、
ダイシングソーにより、第2図(A)に示すように溝5
を加工する。これにより、200−幅、深さ300.の
溝が加工される。
On the tip surface of the rectangular LaB single crystal chip 1',
Using a dicing saw, grooves 5 are cut as shown in Figure 2 (A).
Process. This gives 200-width, 300-depth. grooves are machined.

ダイシングソーに使用するブレード4には、加工する溝
幅より薄い厚さのものを用いる。例えば、100−厚の
ブレードを用いればよい。
The blade 4 used in the dicing saw has a thickness thinner than the width of the groove to be machined. For example, a 100-thick blade may be used.

ダイシングソーには、ワークの移動や位置決めをするた
めに、精密ステージが備わっているので。
Dicing saws are equipped with a precision stage to move and position the workpiece.

LaB、単結晶チップ1′を精密ステージに敗け。LaB, single crystal chip 1' lost to precision stage.

LaB、単結晶チップ1′の所望の位置をダイシングソ
ーで加工することができる。
A desired position of the LaB single crystal chip 1' can be processed with a dicing saw.

なお、LaB、単結晶チップ1′の先端部をダイシング
ソーで切削する方向は、第2図(B)の矢印6に示すと
おりである。
The direction in which the tip of the LaB single crystal chip 1' is cut with a dicing saw is as shown by the arrow 6 in FIG. 2(B).

ダイシングソーにより削り取られなかった部分がエミツ
タ面2′として残る。
The portion not cut off by the dicing saw remains as the emitter surface 2'.

縦二本、横二本の溝を切削方向6に示すとおりに加工す
ることにより、3X3の矩形エミツタ面が形成される。
By machining two vertical and two horizontal grooves as shown in the cutting direction 6, a 3×3 rectangular emitter surface is formed.

各エミッタ間は、溝部分5′で分離されるかたちとなる
Each emitter is separated by a groove portion 5'.

以上のようにして形成したエミッタチップを固定および
加熱する方法を第3図に示す。ここで、1は3×3に矩
形のエミツタ面が形成されたエミッタチップ、7.8は
グラファイトブロック、9.10は通電加熱用電極であ
る。
FIG. 3 shows a method of fixing and heating the emitter chip formed as described above. Here, 1 is an emitter chip having a 3×3 rectangular emitter surface, 7.8 is a graphite block, and 9.10 is an electrode for electrical heating.

二個のグラファイトブロック7.8は、エミツタチップ
1を側面ではさみ、さらにグラファイトブロック7.8
を二個の通電加熱用電極9.10で固定することにより
保持される。また、グラファイトブロック7.8に、通
電加熱用電極9.10を通して電流を流すことによって
発生するジュール熱で、エミッタチップ1が加熱される
The two graphite blocks 7.8 sandwich the emitter chip 1 on the sides, and the graphite blocks 7.8
is held by fixing it with two electrical heating electrodes 9 and 10. Further, the emitter chip 1 is heated by Joule heat generated by passing a current through the graphite block 7.8 through the current heating electrode 9.10.

エミッタチップ1が加熱されると、各エミツタ面から熱
電子が放出され、マルチビームが得られる。
When the emitter chip 1 is heated, thermoelectrons are emitted from each emitter surface, resulting in a multi-beam.

つぎに、第4図にマルチエミッタを用いた電子銃に使用
するウェーネルト電極の構成を示す、ここで、2′はエ
ミツタ面、11はウェーネルト電極板、12はウェーネ
ルト電極孔である。
Next, FIG. 4 shows the structure of a Wehnelt electrode used in an electron gun using a multi-emitter, where 2' is an emitter surface, 11 is a Wehnelt electrode plate, and 12 is a Wehnelt electrode hole.

ウェーネルト電極は、エミツタ面にかかる電界を調整す
ることによってエミッション電流を制御する目的で用い
られる。
The Wehnelt electrode is used for the purpose of controlling the emission current by adjusting the electric field applied to the emitter surface.

マルチエミッタを用いるときは、ウェーネルト電極孔を
一つにすると、各エミツタ面にかかる電界が同じでなく
なり、各エミツタ面から発生するビーム電流値にばらつ
きを生じる。そのために、第4図に示すように、各エミ
ツタ面の位置に対応してそれぞれウェーネルト電極孔1
2を設けることで、各エミツタ面の電界が同じになるよ
うにする。
When using a multi-emitter, if only one Wehnelt electrode hole is used, the electric field applied to each emitter surface will not be the same, causing variations in the beam current values generated from each emitter surface. For this purpose, as shown in FIG.
2 so that the electric field on each emitter surface is the same.

ここでは、エミツタ面が3×3個であるので、3×3個
の開口を有するウェーネルト電極を用いる。
Here, since there are 3×3 emitter surfaces, a Wehnelt electrode having 3×3 openings is used.

ウェーネルト電極11には、50〜1100I1厚のモ
リブデン薄板を用いる。これに、エツチングあるいは放
電加工により、300−ピッチで2()O,径の開口を
3×3個加工する。
For the Wehnelt electrode 11, a molybdenum thin plate having a thickness of 50 to 1100 I1 is used. Thereafter, 3×3 openings each having a diameter of 2()O are formed at a pitch of 300 by etching or electrical discharge machining.

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。Next, other embodiments of the present invention will be described.

第5図は、マルチエミッタの加工方法の他の実施例図で
ある。ここで、1′はLaB、単結晶チップ、13はレ
ジストパタン、14は溝、2′はエミツッタ面である。
FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the multi-emitter processing method. Here, 1' is a LaB single crystal chip, 13 is a resist pattern, 14 is a groove, and 2' is an emitter surface.

まず、700−角に加工したLaB、単結晶チップ1′
の先端を平坦に加工する。このLaB、単結晶チップ1
′の先端にレジスト材料を塗布してホト露光等により、
加工する溝に対応したバタンを露光し、現像する。
First, a LaB single crystal chip 1' processed into a 700-square
Process the tip to be flat. This LaB, single crystal chip 1
Apply resist material to the tip of ′ and use photo exposure etc.
A button corresponding to the groove to be machined is exposed and developed.

これにより第5図(A)のような3X3のレジストバタ
ン13を形成する。このあとに、第5図(B)のように
、レジストパタン13をマスクとしてドライエツチング
を行ない、はぼ垂直な側面をもった溝14を形成する。
As a result, a 3×3 resist button 13 as shown in FIG. 5(A) is formed. Thereafter, as shown in FIG. 5(B), dry etching is performed using the resist pattern 13 as a mask to form a groove 14 having substantially vertical side surfaces.

次に、第5図(C)のように、レジストを剥離すれば、
3×3のエミツタ面2′が形成され、第1図(A)と同
様の構造が得られる。
Next, as shown in FIG. 5(C), if the resist is peeled off,
A 3.times.3 emitter surface 2' is formed, resulting in a structure similar to that shown in FIG. 1(A).

ところで、T−a B、単結晶チップ1′は700−角
と小さいので、これの先端部にレジストを塗布するのが
難しい。
By the way, since the T-a-B single-crystal chip 1' is as small as 700-square, it is difficult to apply a resist to the tip thereof.

そこで、第6図に示すようにして、レジストを塗布する
。第6図において、17はレジスト膜、1′はLaB、
単結晶チップ、15はチップ固定用治具、16はチップ
取り出し用の孔である。
Therefore, a resist is applied as shown in FIG. In FIG. 6, 17 is a resist film, 1' is LaB,
A single crystal chip, 15 a jig for fixing the chip, and 16 a hole for taking out the chip.

まず、中央に矩形の孔があいた円板状のチップ固定用治
具15に、LaB、単結晶チップ1′を固定する。La
BG単結晶チップ1′は、チップ固定用治具15の中央
にある孔に埋め込まれ、加工するチップ表面とチップ固
定用治具15の面で段差が生じないように固定される。
First, the LaB single crystal chip 1' is fixed to a disk-shaped chip fixing jig 15 with a rectangular hole in the center. La
The BG single crystal chip 1' is embedded in a hole in the center of the chip fixing jig 15, and is fixed so that there is no step difference between the surface of the chip to be processed and the surface of the chip fixing jig 15.

つぎに、LaB、単結晶チップ1′の埋め込まれた面に
レジストをスピンコードして、レジスト膜17を形成す
る。
Next, a resist film 17 is formed by spin-coding a resist on the buried surface of the LaB single crystal chip 1'.

LaB、単結晶チップ1′をチップ固定用治具15から
取り出すときは、チップ取り出し用の孔16を用いてチ
ップを押し出せばよい。
When taking out the LaB single crystal chip 1' from the chip fixing jig 15, it is sufficient to push the chip out using the hole 16 for taking out the chip.

以上の実施例では、電子放出材料としてLaBGを用い
たが、W、Ta等の他の材料を用いてもよい。
In the above embodiments, LaBG was used as the electron emitting material, but other materials such as W and Ta may also be used.

また、エミッタの形状は角柱状のものを例示したが、第
5図に示すごとく、ドライエツチングを用いる場合には
、円柱状、三角柱状等、他の形状にすることも出来る。
Further, although the shape of the emitter is exemplified as a prismatic shape, as shown in FIG. 5, if dry etching is used, other shapes such as a cylindrical shape or a triangular prism shape can be used.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の電子銃では、単体の電子放出材料に溝を加工す
ることによって複数個のエミッタを形成しているので以
下の効果がある。すなわち、単体のチップを用いている
ので、チップ加熱は従来の単一エミッタの電子銃と同様
な方法で行なうことができ、チップ加熱パワーが大きく
なることはない。そのために、複数個のチップを用いた
電子銃に比較して、電子銃を構成する部品の熱変形を低
減でき、ビーム特性の安定性が向上する。また、溝加工
に、ダイシングソーあるいはドライエツチングを用いる
ことによってほぼ垂直な側面を持っ5 た溝を得ること
ができ、複数個のエミッタが微小な間隔で高精度に配列
された構造が容易に得られる。
In the electron gun of the present invention, a plurality of emitters are formed by forming grooves in a single electron-emitting material, so that the following effects can be achieved. That is, since a single chip is used, chip heating can be performed in the same manner as in a conventional single-emitter electron gun, and the chip heating power does not increase. Therefore, compared to an electron gun using a plurality of chips, thermal deformation of parts constituting the electron gun can be reduced, and stability of beam characteristics can be improved. In addition, by using a dicing saw or dry etching to process the grooves, it is possible to obtain grooves with almost vertical sides, and it is easy to obtain a structure in which multiple emitters are arranged with high accuracy at minute intervals. It will be done.

また各エミッタが柱状であり、前記第9図、第10図の
ごとき円錐型に比べて、熱電子放出面が広いので、熱電
子放出効果が優れており、かつ柱の長さを容易に長くす
ることが出来るので、耐久性にも優れている。
In addition, each emitter is columnar, and the thermionic emission surface is wider than the conical emitters shown in FIGS. 9 and 10, so the thermionic emission effect is excellent and the length of the column can be easily increased. It also has excellent durability.

また、ウェーネルト電極には、エミッタごとにウェーネ
ルト電極孔を設けているので、各エミツタ面には同様の
電界分布が与えられるため、各エミツタ面から得られる
ビーム電流を均一にできる、等多くの優れた効果がある
In addition, since the Wehnelt electrode has a Wehnelt electrode hole for each emitter, the same electric field distribution is given to each emitter surface, so the beam current obtained from each emitter surface can be made uniform. It has a positive effect.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の電子銃におけるエミッタチップの一実
施例の斜視図、第2図は本発明におけるエミッタチップ
の加工法の一実施例図、第3図はエミッタチップの取付
図、第4図は本発明におけるウェーネルト電極の一実施
例図、第5図は本発明におけるエミッタチップの加工法
の他の実施例図、第6図はレジスト塗布方法の説明図、
第7図〜第10図はそれぞれ従来の電子銃におけるエミ
ッタの一例図である。 く符号の説明〉 1・・・エミッタチップ 1′ ・・LaB、単結晶チップ 2・・・エミッタ 2′・・・エミツタ面 3・・・溝 4・・・ダイシングソーのブレード 5・・・溝 5′・・・溝部分 6・・・切削方向 7.8・・・グラファイトブロック 9.10・・・通電加熱用電極 11・・・ウェーネルト電極 12・・・ウェーネルト電極孔 13・・・レジストバタン 14・・・溝 15・・・チップ固定用治具 16・・・孔 17・・・レジスト膜 特許出願人  日本電信電話株式会社 代理人弁理士  中 村 純之助 才1図 (B) 才2図 (A) (B) 才3図 十4図 棄5図 オ6図 ↑ 7図     す8図
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of an emitter chip in an electron gun of the present invention, FIG. 2 is a diagram of an embodiment of the emitter chip processing method of the present invention, FIG. 3 is an installation diagram of the emitter chip, and FIG. The figure shows one embodiment of the Wehnelt electrode in the present invention, FIG. 5 shows another embodiment of the emitter chip processing method in the present invention, and FIG. 6 shows an explanatory diagram of the resist coating method.
FIGS. 7 to 10 are diagrams each showing an example of an emitter in a conventional electron gun. Explanation of symbols> 1...Emitter chip 1'...LaB, single crystal chip 2...Emitter 2'...Emitter surface 3...Groove 4...Dicing saw blade 5...Groove 5'... Groove portion 6... Cutting direction 7.8... Graphite block 9.10... Current heating electrode 11... Wehnelt electrode 12... Wehnelt electrode hole 13... Resist button 14... Groove 15... Chip fixing jig 16... Hole 17... Resist film Patent applicant Nippon Telegraph and Telephone Corporation Representative Patent Attorney Junnosuke Nakamura Figure 1 (B) Figure 2 ( A) (B) Figure 3, Figure 14, Figure 5, Figure O, Figure 6 ↑ Figure 7, Figure 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、電子放出材料からなるエミッタチップとウェーネル
ト電極とを備えた電子銃において、上記エミッタチップ
の表面に、該表面に対してほぼ垂直な側面を有する溝を
形成することにより、上記エミッタチップの表面に複数
の柱状のエミッタを形成したことを特徴とする電子銃。 2、上記溝がダイシングソーによって加工されたもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電子
銃。 3、上記溝がドライエッチングによって加工されたもの
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電
子銃。 4、電子放出材料からなるエミッタチップとウェーネル
ト電極とを備えた電子銃において、上記エミッタチップ
の表面に、該表面に対してほぼ垂直な側面を有する溝を
形成することにより、上記エミッタチップの表面に複数
の柱状のエミッタを形成し、かつ、上記ウェーネルト電
極に上記エミッタの数と同数の開口を設け、該開口のそ
れぞれに上記各エミッタを一つずつ配設するように構成
したことを特徴とする電子銃。
[Claims] 1. In an electron gun equipped with an emitter chip made of an electron-emitting material and a Wehnelt electrode, by forming a groove on the surface of the emitter chip with side surfaces substantially perpendicular to the surface. , An electron gun characterized in that a plurality of columnar emitters are formed on the surface of the emitter chip. 2. The electron gun according to claim 1, wherein the groove is machined with a dicing saw. 3. The electron gun according to claim 1, wherein the groove is formed by dry etching. 4. In an electron gun equipped with an emitter tip made of an electron-emitting material and a Wehnelt electrode, the surface of the emitter chip is improved by forming a groove having side surfaces substantially perpendicular to the surface of the emitter chip. A plurality of columnar emitters are formed in the electrode, and the Wehnelt electrode is provided with the same number of apertures as the number of emitters, and one of the emitters is disposed in each of the apertures. electron gun.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2002091421A1 (en) * 2001-05-01 2002-11-14 Nikon Corporation Electron beam apparatus and device manufacturing method using the electron beam apparatus

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