KR20240041995A - 전자원 및 그 제조 방법, 및 전자원을 구비하는 장치 - Google Patents
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Abstract
본 개시에 따른 전자원의 제조 방법은, (A) 전자 방출 재료의 블록으로부터 팁을 절출하는 공정과, (B) 지지 니들의 선단에 대해 팁의 제 1 단부를 고정하는 공정과, (C) 팁의 제 2 단부를 뾰족하게 하는 공정을 포함한다. (A) 공정은 블록의 표면에 대한 이온 빔의 조사에 의해 팁의 제 1 및 제 2 면을 구성하는 제 1 및 제 2 홈을 블록에 형성하는 것을 포함한다. 팁의 제 1 단부는, 이루는 각도(α)가 10° 내지 90°인 제 1 면과 제 2 면을 포함한다. (B) 공정은 지지 니들의 선단과 팁의 제 1 단부의 사이에 접합부를 형성하는 것을 포함한다.
Description
본 개시는 전자원 및 그 제조 방법, 및 전자원을 구비하는 장치에 관한 것이다.
전자원은, 예를 들면 전자 현미경 및 반도체 검사 장치에 사용되고 있다. 전자원은 전자 방출 재료로 구성되는 팁을 구비한다. 예를 들면, 열전계 방출형 전자원의 팁은 그 선단을 뾰족하게 함으로써, 전계 집중 효과에 의해, 보다 많은 전자를 방출할 수 있다. 특허문헌 1은 팁의 선단을 뾰족하게 하기 위해, 이온 빔을 사용하는 것을 개시하고 있다.
근래, 전자원이 구비하는 팁의 추가적인 미세화가 요구되고 있다. 본 개시는 미세한 전자원을 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 제공한다. 또한, 본 개시는, 미세화의 요구에 대응할 수 있는 전자원 및 이것을 구비하는 장치를 제공한다.
본 개시의 하나의 측면에 따른 전자원의 제조 방법은 이하의 공정을 포함한다.
(A) 전자 방출 재료의 블록으로부터 전자 방출 재료의 팁을 절출하는 공정.
(B) 지지 니들의 선단에 대해 팁의 제 1 단부를 고정하는 공정.
(C) 지지 니들의 선단에 고정된 팁의 제 2 단부를 뾰족하게 하는 공정.
상기 (A) 공정은 이하의 단계를 포함한다.
(a1) 블록의 표면에 대한 이온 빔의 조사에 의해 팁의 제 1 면을 구성하는 제 1 홈을 블록에 형성하는 것.
(a2) 블록의 표면에 대한 이온 빔의 조사에 의해 팁의 제 2 면을 구성하는 제 2 홈을 블록에 형성하는 것.
팁의 제 1 단부는 이루는 각도가 10° 내지 90°인 제 1 면과 제 2 면을 포함한다.
상기 (B) 공정은 지지 니들의 선단과 팁의 제 1 단부 사이에 접합부를 형성하는 것을 포함한다.
상기 제조 방법에 의하면, (A) 공정에 있어서, 이온 빔을 사용하는 것에 의해, 블록으로부터 소정의 형상을 가지며, 또한, 극히 미세한 팁을 효율적으로 절출할 수 있다. 또한, (B) 공정에 있어서, 지지 니들의 선단에 대해 팁의 제 1 단부가 접합되며, 이 제 1 단부가 제 1 면과 제 2 면을 포함하기 때문에, 접합부의 면적을 충분히 확보할 수 있다. 이에 의해, 지지 니들로부터 팁이 이탈하는 것을 충분히 억제할 수 있다.
본 개시의 일 측면에 따른 전자원은, 선단을 갖는 지지 니들과, 제 1 및 제 2 단부를 갖는 전자 방출 재료의 팁과, 지지 니들의 선단에 대해 팁의 제 1 단부를 고정하고 있는 접합부를 구비하고, 팁의 제 1 단부는 이루는 각도가 10° 내지 90°인 제 1 면과 제 2 면을 포함한다.
상기 전자원에 의하면, 지지 니들의 선단과 팁의 제 1 단부가 접합되며, 이 제 1 단부가 제 1 면과 제 2 면을 포함한다. 이 때문에, 접합부의 면적을 충분히 확보할 수 있다. 이에 의해, 지지 니들로부터의 팁의 이탈을 충분히 억제할 수 있다.
상기 전자원에 있어서, 지지 니들의 선단에 팁의 제 1 단부가 접촉하고 있어도 좋으며, 지지 니들의 선단과 팁의 제 1 단부가 이격되어 있으며, 양자 간에 접합부를 구성하는 재료가 개재되어 있어도 좋다. 지지 니들의 선단의 폭(Wa)과 팁의 제 1 단부의 폭(Wb)이 이하의 부등식으로 나타나는 조건 1 및 조건 2 중 하나를 만족하는 것이 바람직하다.
(조건 1) 1≤Wa/Wb≤10000
(조건 2) 1≤Wb/Wa≤10000
상기 전자원은 극히 미세한 것이어도 좋다. 상기 지지 니들의 선단의 폭은, 예를 들면, 0.5㎛ 내지 10㎛이다. 팁의 제 1 단부의 폭은, 예를 들면 0.5㎛ 이하이다. 장기에 걸친 안정적인 전자의 방출의 관점에서, 종단면에 있어서, 전자 방출 재료의 팁의 제 2 단부의 각도는, 예를 들면 5° 내지 90°이다.
본 개시의 일 측면에 따른 장치는 상기 전자원을 구비한다. 전자원을 구비하는 장치로서, 예를 들면, 전자 현미경 및 반도체 제조 장치 및 검사 장치를 들 수 있다.
본 개시에 의하면, 미세한 전자원을 효율적으로 제조할 수 있는 방법이 제공된다. 또한, 본 개시에 의하면, 미세화의 요구에 대응할 수 있는 전자원 및 이것을 구비하는 장치가 제공된다.
도 1의 (a)는 본 개시에 따른 전자원을 구비하는 전자총의 구성의 일부를 모식적으로 도시하는 정면도이며, 도 1의 (b)는 전자원의 선단부의 확대도이다.
도 2는 도 1의 (b)에 도시하는 전자원의 선단부의 단면도이다.
도 3의 (a) 및 도 3의 (b)는 전자 방출 재료의 블록에 이온 빔에 의해 홈을 형성하는 형태를 모식적으로 도시하는 단면도이며, 도 3의 (c)는 4개의 홈의 형성에 의해 블록으로부터 팁이 절출된 상태를 모식적으로 도시하는 상면도이다.
도 4의 (a)는 절출된 팁을 프로브로 픽업한 상태를 모식적으로 도시하는 사시도이며, 도 4의 (b)는 팁의 일부를 지지 니들의 선단면에 임시고정한 후, 팁을 절단한 상태를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 5는 지지 니들의 선단면에 팁의 기단부를 금속 재료에 의해 접합한 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 횡단면의 형상이 도넛형상의 이온 빔에 의해 팁의 선단부를 뾰족하게 하는 가공을 실시하고 있는 형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 7의 (a)는 팁(가공 후)의 다른 태양을 모식적으로 도시하는 측면도이며, 도 7의 (b)는 지지 니들의 선단을 모식적으로 도시하는 측면이다.
도 8은 지지 니들의 선단과 팁(가공 후)의 기단부 사이에, 접합부를 구성하는 재료가 개재되어 있는 태양을 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 9의 (a) 및 도 9의 (b)는 실시예에 따른 전자원을 제작하는 과정을 도시하는 SEM 사진이다.
도 10은 도 9의 (b)에 있어서의 화살표의 방향으로부터 팁을 촬영한 SEM 사진이다.
도 11은 실시예에 따른 전자원의 선단부를 나타내는 SEM 사진이다.
도 2는 도 1의 (b)에 도시하는 전자원의 선단부의 단면도이다.
도 3의 (a) 및 도 3의 (b)는 전자 방출 재료의 블록에 이온 빔에 의해 홈을 형성하는 형태를 모식적으로 도시하는 단면도이며, 도 3의 (c)는 4개의 홈의 형성에 의해 블록으로부터 팁이 절출된 상태를 모식적으로 도시하는 상면도이다.
도 4의 (a)는 절출된 팁을 프로브로 픽업한 상태를 모식적으로 도시하는 사시도이며, 도 4의 (b)는 팁의 일부를 지지 니들의 선단면에 임시고정한 후, 팁을 절단한 상태를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 5는 지지 니들의 선단면에 팁의 기단부를 금속 재료에 의해 접합한 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 횡단면의 형상이 도넛형상의 이온 빔에 의해 팁의 선단부를 뾰족하게 하는 가공을 실시하고 있는 형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 7의 (a)는 팁(가공 후)의 다른 태양을 모식적으로 도시하는 측면도이며, 도 7의 (b)는 지지 니들의 선단을 모식적으로 도시하는 측면이다.
도 8은 지지 니들의 선단과 팁(가공 후)의 기단부 사이에, 접합부를 구성하는 재료가 개재되어 있는 태양을 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 9의 (a) 및 도 9의 (b)는 실시예에 따른 전자원을 제작하는 과정을 도시하는 SEM 사진이다.
도 10은 도 9의 (b)에 있어서의 화살표의 방향으로부터 팁을 촬영한 SEM 사진이다.
도 11은 실시예에 따른 전자원의 선단부를 나타내는 SEM 사진이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 개시의 실시형태에 대해 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 동일 요소 또는 동일 기능을 갖는 요소에는 동일 부호를 이용하는 것으로 하며, 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시형태로 한정되는 것은 아니다.
<전자원>
도 1의 (a)는 본 실시형태에 따른 전자원을 구비하는 전자총의 구성의 일부를 모식적으로 도시하는 정면도이며, 도 1의 (b)는 전자원의 선단부의 확대도이다. 도 1의 (a)에 도시하는 전자총(50)은 열전계 방출형이라 칭해진다. 전자총(50)은 전자원(10)과, 필라멘트(12a, 12b)와, 전극(15a, 15b)과, 애자(18)를 구비한다. 필라멘트(12a, 12b)로의 통전에 의해 전자원(10)이 가열되고, 전자원(10)의 선단부로부터 전자가 방출된다. 전자원(10)을 구비하는 장치로서, 전자 현미경, 반도체 제조 장치, 검사 장치 및 가공 장치를 들 수 있다.
도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 전자원(10)은 전자 방출 재료의 팁(1)과, 이것을 지지하는 지지 니들(3)과, 지지 니들(3)의 선단면(3a)에 팁(1)을 고정하고 있는 접합부(5)에 의해 구성되어 있다. 전자원(10)의 선단부는 팁(1)의 선단부(1a)(제 2 단부)로 구성되어 있다.
도 2는 전자원(10)의 선단부를 확대하여 도시하는 단부면도이다. 팁(1)은 미세하며, 길이(도 2에 있어서의 길이(L))는, 예를 들면 2㎛ 내지 3㎛이다. 팁(1)은 전자 방출 재료로 이루어진다. 전자 방출 재료는 가열에 의해 전자를 방출하는 재료이다. 전자 방출 재료의 예로서, 붕화 란탄(lanthanum boride)(LaB6), 붕화세륨(lanthanum boride)(CeB6) 등의 희토류 붕화물； 텅스텐, 탄탈, 하프늄 등의 고융점 금속 및 그 산화물, 탄화물 및 질화물을 들 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 팁(1)의 기단부(1b)(제 1 단부)는, 제 1 면(F1)과 제 2 면(F2)에 의해 구성되어 있다. 기단부(1b)가 선단면(3a)에 대면하고 있다. 본 실시형태에 있어서는, 기단부(1b)는 선단면(3a)에 접촉하고 있다. 제 1 면(F1)과 제 2 면(F2)이 이루는 각도(도 2에 있어서의 각도(α))는, 예를 들면, 10° 내지 90°이며, 선단면(3a)에 대한 기단부(1b)의 강고한 접합의 관점에서, 45° 내지 85°인 것이 바람직하다. 장기에 걸친 안정적인 전자의 방출의 관점에서, 종단면에 있어서, 팁(1)의 선단부의 각도(도 2에 있어서의 각도(β))는, 예를 들면 바람직하게 5° 내지 90°이며, 보다 바람직하게, 10° 내지 30°이다.
지지 니들(3)도 미세하며, 그 선단면(3a)은, 예를 들면 직경 0.5㎛ 내지 10㎛의 원형상이다. 또한, 이 직경은 0.5㎛ 내지 8㎛ 또는 0.6㎛ 내지 2㎛여도 좋다. 지지 니들(3)은 전도성을 갖는 동시에, 뛰어난 내열성을 갖는 재료로 이루어진다. 지지 니들(3)을 구성하는 재료로서, 텅스텐, 탄탈, 플라티나, 레늄 및 카본을 들 수 있다. 또한, 지지 니들(3)의 선단면(3a)은 반드시 원형상이 아니어도 좋으며, 예를 들면 타원형이나 네 모서리가 둥그스름한 형상을 띤 사각형이어도 좋다. 이들의 형상의 경우, 선단면은, 예를 들면 0.5㎛ 내지 10㎛의 폭을 갖는다.
접합부(5)는 접합 재료(5a, 5b)로 구성되어 있으며, 지지 니들(3)의 선단면(3a)과 팁(1)의 기단부(1b)측 사이에 형성되어 있다. 즉, 제 1 면(F1)과 선단면(3a)에 의해 구획형성되는 영역에 접합 재료(5a)가 충전되며, 제 2 면(F2)과 선단면(3a)에 의해 구획형성되는 영역에 접합 재료(5b)가 충전되어 있다. 접합 재료(5a, 5b)는, 예를 들면 증착 또는 스퍼터링에 의해 상기 영역에 각각 충전된다. 접합 재료(5a, 5b)의 구체적인 예로서, 백금, 텅스텐, 카본 및 금을 들 수 있다.
<전자원의 제조 방법>
다음에, 전자원(10)의 제조 방법에 대해 설명한다. 전자원(10)의 제조 방법은 이하의 공정을 포함한다.
(A) 전자 방출 재료의 블록(B)으로부터 전자 방출 재료의 팁(C)을 절출하는 공정(도 3의 (a) 내지 도 3의 (c) 참조).
(B) 지지 니들(3)의 선단면(3a)에 팁(C)을 고정하는 공정(도 4의 (a), 도 4의 (b) 및 도 5 참조).
(C) 지지 니들(3)의 선단면(3a) 상에 있어서, 팁(C)의 선단부를 뾰족하게 하는 공정(도 6 참조).
[(A) 공정]
(A) 공정은 이하의 단계를 포함한다.
(a1) 블록(B)의 표면(Fb)에 대한 이온 빔(IB)의 조사에 의해 팁(C)의 제 1 면(F1)을 구성하는 제 1 홈(G1)을 블록(B)에 형성하는 것(도 3의 (a) 참조).
(a2) 블록(B)의 표면(Fb)에 대한 이온 빔(IB)의 조사에 의해 팁(C)의 제 2 면(F2)을 구성하는 제 2 홈(G2)을 블록(B)에 형성하는 것(도 3의 (b) 참조).
제 1 홈(G1) 및 제 2 홈(G2)은 예를 들면, FIB(focused ion beam)의 조사에 의해 형성할 수 있다. 제 1 홈(G1)을 형성한 후, 블록(B)의 각도를 바꾸어, 제 2 홈(G2)을 형성하면 좋다. 팁(C)의 측면을 구성하는 홈(G3) 및 홈(G4)을 FIB의 조사에 의해 형성하는 단계를 거쳐서 팁(C)이 블록(B)으로부터 절출된다. 그 후, 팁(C)의 한쪽의 단부 근방에 프로브(P)를 접합한다. 이 접합은, 예를 들면 백금 등의 금속의 증착에 의해 실시할 수 있다. 이에 의해, 프로브(P)로 팁(C)을 픽업하는 것이 가능하게 된다(도 3의 (c) 및 도 4의 (a) 참조).
[(B) 공정]
도 4의 (a)에 도시되는 바와 같이, 별도 준비한 지지 니들(3)의 선단면(3a)의 상방에 팁(C)을 반송한다. 선단면(3a)에 대해 팁(C)의 제 1 단부(C1)를 임시고정한다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 단부(C1)는 제 1 면(F1)과 제 2 면(F2)에 의해 구성되어 있다. 팁(C)의 임시고정은, 예를 들면 백금 등의 금속의 증착에 의해 실시할 수 있다. 그 후, 선단면(3a)의 사이즈에 맞추어 팁(C)을 절단한다(도 4의 (b) 참조). 팁(C)의 절단은 FIB에 의해 실시할 수 있다. 그 후, 도 5에 도시되는 바와 같이, 선단면(3a)과 팁(C)의 제 1 단부(C1)의 계면을 포함하는 영역에 접합부(5)를 형성한다. 접합부(5)는 증착 또는 스퍼터링에 의해 형성할 수 있다.
[(C) 공정]
도 6은 선단면(3a) 상의 팁(C)의 제 2 단부(C2)측을 뾰족하게 하는 가공을 실시하고 있는 태양을 모식적으로 도시하는 단면도이다. 이 가공은 횡단면의 형상이 도넛형상인 이온 빔(IB)에 의해 실시할 수 있다. 이온 빔(IB)에 의한 가공을 거쳐서, 도 5에 도시되는 팁(C)으로부터, 도 2에 도시되는 팁(1)이 얻어진다. 또한 접합부(5)의 외면이 팁(1)의 외면 및 지지 니들(3)의 외면과 연속적이 되도록, 이온 빔(IB)에 의해 접합부(5)를 가공하여도 좋다.
이상, 본 개시의 실시형태에 대해 상세하게 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 실시형태에 있어서는, 열전계 방출형의 전자총에 적용되는 전자원에 대해 설명했지만, 전계 방출형의 전자총에 적용되는 전자원을 상기 실시형태의 방법으로 제조하여도 좋다.
상기 실시형태에 있어서는, 팁(1)의 기단부(1b)가 제 1 면(F1)과 제 2 면(F2)에 의해 구성된 형상(쐐기형상)인 경우를 예시했지만, 도 7의 (a)에 도시하는 바와 같이, 팁(1)의 기단부(1b)는 선단면(F3)을 더 구비한 것이어도 좋다. 이 경우, 팁의 기단부의 폭(도 7의 (a)에 있어서의 폭(Wb))은 바람직하게 0.5㎛ 이하이며, 보다 바람직하게 0.1㎛ 내지 0.2㎛이다. 또한, 상기 실시형태에 있어서는, 지지 니들(3)이 선단면(3a)을 갖는 경우를 예시했지만, 지지 니들(3)의 선단이 뾰족하게 되어 있어도 좋다. 지지 니들(3)의 선단이 뾰족하게 되어 있어도, 예를 들면, 증착에 의해 팁(C)을 고정할 수 있다. 지지 니들(3)의 선단의 폭(Wa)(도 7의 (b)에 있어서의 폭(Wa))과 팁(1)의 기단부(1b)의 폭(Wb)이 이하의 부등식으로 나타나는 조건 1 및 조건 2 중 하나를 만족하는 것이 바람직하다.
(조건 1) 1≤Wa/Wb≤10000
(조건 2) 1≤Wb/Wa≤10000
또한, 조건 1에 관하여, Wa/Wb의 값은 보다 바람직하게 1000 내지 10000이다. 조건 2에 관하여, Wb/Wa의 값은 보다 바람직하게 1000 내지 10000이다.
상기 실시형태에 있어서는, 지지 니들(3)의 선단면(3a)에 대해 팁(1)의 기단부(1b)가 접촉하고 있는 경우를 예시했지만, 지지 니들(3)의 선단과 팁(1)의 기단부(1b)가 이격되어 있으며, 양자간에 접합부(5)를 구성하는 재료가 개재되어 있어도 좋다(도 8 참조).
본 개시는 이하의 사항에 관한 것이다.
[1] (A) 전자 방출 재료의 블록으로부터 상기 전자 방출 재료의 팁을 절출하는 공정과,
(B) 지지 니들의 선단에 대해 상기 팁의 제 1 단부를 고정하는 공정과,
(C) 상기 선단에 고정된 상기 팁의 제 2 단부를 뾰족하게 하는 공정을 포함하며,
(A) 공정은,
(a1) 상기 블록의 표면에 대한 이온 빔의 조사에 의해 상기 팁의 제 1 면을 구성하는 제 1 홈을 상기 블록에 형성하는 것,
(a2) 상기 블록의 표면에 대한 이온 빔의 조사에 의해 상기 팁의 제 2 면을 구성하는 제 2 홈을 상기 블록에 형성하는 것을 포함하며,
상기 팁의 상기 제 1 단부는 이루는 각도가 10° 내지 90°의 상기 제 1 면과 상기 제 2 면을 포함하며,
(B) 공정은, 상기 지지 니들의 상기 선단과 상기 팁의 상기 제 1 단부 사이에 접합부를 형성하는 것을 포함하는, 전자원의 제조 방법.
[2] 선단을 갖는 지지 니들과,
제 1 및 제 2 단부를 갖는 전자 방출 재료의 팁과,
상기 지지 니들의 상기 선단에 대해 상기 팁의 상기 제 1 단부를 고정하고 있는 접합부를 구비하고,
상기 팁의 상기 제 1 단부는, 이루는 각도가 10° 내지 90°인 제 1 면과 제 2 면을 포함하는, 전자원.
[3] 상기 지지 니들의 상기 선단에 상기 팁의 상기 제 1 단부가 접촉하고 있는, [2]에 기재된 전자원.
[4] 상기 지지 니들의 상기 선단의 폭(Wa)과 상기 팁의 상기 제 1 단부의 폭(Wb)이 이하의 부등식으로 나타나는 조건 1 및 조건 2 중 하나를 만족하는, [2] 또는 [3]에 기재된 전자원.
(조건 1) 1≤Wa/Wb≤10000
(조건 2) 1≤Wb/Wa≤10000
[5] 상기 지지 니들의 상기 선단의 폭이 0.5㎛ 내지 10㎛이며,
상기 팁의 상기 제 1 단부의 폭이 0.5㎛ 이하인, [2] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 전자원.
[6] 종단면에 있어서, 상기 팁의 제 2 단부의 각도가 5° 내지 90°인, [2] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 전자원.
[7] [2] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 전자원을 구비하는 장치.
실시예
이하, 본 개시에 대해 실시예에 기초하여 설명한다. 또한 본 발명은 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
(실시예)
이하의 사이즈의 LaB6(전자 방출 재료)의 블록 및 텅스텐제의 지지 니들을 준비했다.
<LaB6의 블록>
· 직경: 약 6㎜
· 두께: 약 1㎜
<지지 니들>
· 선단면의 직경: 약 1㎛
FIB 가공기를 사용하여, LaB6의 블록으로부터 팁을 절출했다(도 9의 (a) 참조).
· 팁의 폭: 약 15㎛
· 팁의 높이: 약 5㎛
· 제 1 면과 제 2 면이 이루는 각도: 약 60°
텅스텐제의 프로브로 팁을 보지한 상태에서, 지지 니들의 선단면에 백금을 거쳐서 팁을 임시고정했다. 그 후, FIB에 의해 팁을 지지 니들의 선단면의 사이즈에 맞추어 절단했다(도 9의 (b) 참조). 도 10은 도 9의 (b)에 있어서의 화살표(A)의 방향으로부터 팁을 촬영한 SEM 사진이다.
팁의 기단부와, 지지 니들의 선단면의 계면을 포함하는 영역에 백금을 증착시키는 것에 의해 접합부를 형성했다. 백금의 증착은 FIB를 사용하여 실시했다. 그 후, FIB 가공기를 사용하여, 팁의 상방으로부터 횡단면이 도넛형상의 이온 빔을 조사하는 것에 의해 팁의 선단을 뾰족하게 했다(도 6 참조). 이들 공정을 거쳐서, 도 11에 도시되는 선단부를 갖는 전자원을 제작했다. 이 선단부의 각도(β)는 14.9°였다.
1: 팁
1a: 선단부(제 2 단부)
1b: 기단부(제 1 단부) 3: 지지 니들
3a: 선단면 5: 접합부
5a, 5b: 접합 재료 10: 전자원
12a, 12b: 필라멘트 15a, 15b: 전극
18: 애자 50: 전자총
B: 블록 C: 팁
C1: 제 1 단부 C2: 제 2 단부
F1: 제 1 면 F2: 제 2 면
F3: 선단면 Fb: 블록의 표면
G1: 제 1 홈 G2: 제 2 홈
G3, G4: 홈 IB: 이온 빔
P: 프로브
1b: 기단부(제 1 단부) 3: 지지 니들
3a: 선단면 5: 접합부
5a, 5b: 접합 재료 10: 전자원
12a, 12b: 필라멘트 15a, 15b: 전극
18: 애자 50: 전자총
B: 블록 C: 팁
C1: 제 1 단부 C2: 제 2 단부
F1: 제 1 면 F2: 제 2 면
F3: 선단면 Fb: 블록의 표면
G1: 제 1 홈 G2: 제 2 홈
G3, G4: 홈 IB: 이온 빔
P: 프로브
Claims (7)
- (A) 전자 방출 재료의 블록으로부터 상기 전자 방출 재료의 팁을 절출하는 공정과,
(B) 지지 니들의 선단에 대해 상기 팁의 제 1 단부를 고정하는 공정과,
(C) 상기 선단에 고정된 상기 팁의 제 2 단부를 뾰족하게 하는 공정을 포함하며,
(A) 공정은,
(a1) 상기 블록의 표면에 대한 이온 빔의 조사에 의해 상기 팁의 제 1 면을 구성하는 제 1 홈을 상기 블록에 형성하는 것,
(a2) 상기 블록의 표면에 대한 이온 빔의 조사에 의해 상기 팁의 제 2 면을 구성하는 제 2 홈을 상기 블록에 형성하는 것을 포함하며,
상기 팁의 상기 제 1 단부는, 이루는 각도가 10° 내지 90°인 상기 제 1 면과 상기 제 2 면을 포함하며,
(B) 공정은 상기 지지 니들의 상기 선단과 상기 팁의 상기 제 1 단부 사이에 접합부를 형성하는 것을 포함하는
전자원의 제조 방법. - 선단을 갖는 지지 니들과,
제 1 및 제 2 단부를 갖는 전자 방출 재료의 팁과,
상기 지지 니들의 상기 선단에 대해 상기 팁의 상기 제 1 단부를 고정하고 있는 접합부를 구비하고,
상기 팁의 상기 제 1 단부는, 이루는 각도가 10° 내지 90°인 제 1 면과 제 2 면을 포함하는
전자원. - 제 2 항에 있어서,
상기 지지 니들의 상기 선단에 상기 팁의 상기 제 1 단부가 접촉하고 있는
전자원. - 제 2 항에 있어서,
상기 지지 니들의 상기 선단의 폭(Wa)과 상기 팁의 상기 제 1 단부의 폭(Wb)이 이하의 부등식으로 나타나는 조건 1 및 조건 2 중 하나를 만족하는
전자원.
(조건 1) 1≤Wa/Wb≤10000
(조건 2) 1≤Wb/Wa≤10000 - 제 2 항에 있어서,
상기 지지 니들의 상기 선단의 폭이 0.5㎛ 내지 10㎛이며,
상기 팁의 상기 제 1 단부의 폭이 0.5㎛ 이하인
전자원. - 제 2 항에 있어서,
종단면에 있어서, 상기 팁의 제 2 단부의 각도가 5° 내지 90°인
전자원. - 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 전자원을 구비하는
장치.
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|---|---|
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