JPH0212378B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0212378B2 JPH0212378B2 JP60013265A JP1326585A JPH0212378B2 JP H0212378 B2 JPH0212378 B2 JP H0212378B2 JP 60013265 A JP60013265 A JP 60013265A JP 1326585 A JP1326585 A JP 1326585A JP H0212378 B2 JPH0212378 B2 JP H0212378B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- anode
- control electrode
- electron gun
- cathode
- potential
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
- H01J37/06—Electron sources; Electron guns
- H01J37/073—Electron guns using field emission, photo emission, or secondary emission electron sources
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は電子ビーム露光機、高輝度電子ビーム
利用機器等に使用する電界放射型電子銃に関す
る。
利用機器等に使用する電界放射型電子銃に関す
る。
従来技術
従来の典型的な電界放射型電子銃は、第１図に
示すように、陽極にはバトラー型陽極を用い、第
１陽極２のガス出し用フイラメント４を第１陽極
２の斜め上方に配置されている。なお、図中、１
は陰極、２は第１陽極、３は第２陽極、４はガス
出し用フイラメント、５は真空容器を示す。
示すように、陽極にはバトラー型陽極を用い、第
１陽極２のガス出し用フイラメント４を第１陽極
２の斜め上方に配置されている。なお、図中、１
は陰極、２は第１陽極、３は第２陽極、４はガス
出し用フイラメント、５は真空容器を示す。
このような電子銃はガス出し用フイラメント４
による第１陽極２のガス出しが充分にできない。
従つて、結合エネルギーの小さい吸着分子、例え
ば、水は取り除き得られるが、結合力の強い酸素
原子等は第１陽極２の表面に取り残される。その
ため放射電流が大きくなると電子励起による吸着
ガスの脱離やイオン化の確率が増し、これらの脱
離した原子、分子、イオンなどが陰極１の表面に
吸着したり、また衝撃したりすることにより、電
子放射面の仕事関数やチツプ形状を変え、結果と
して放射電流の不安定を招く欠点があつた。
による第１陽極２のガス出しが充分にできない。
従つて、結合エネルギーの小さい吸着分子、例え
ば、水は取り除き得られるが、結合力の強い酸素
原子等は第１陽極２の表面に取り残される。その
ため放射電流が大きくなると電子励起による吸着
ガスの脱離やイオン化の確率が増し、これらの脱
離した原子、分子、イオンなどが陰極１の表面に
吸着したり、また衝撃したりすることにより、電
子放射面の仕事関数やチツプ形状を変え、結果と
して放射電流の不安定を招く欠点があつた。
この欠点を解消するために、本発明者はさきに
第２図に示すように、陽極を従来の陽極のバトラ
ー型形状に代え、中心の穴が盛り上つたラツパ状
板状体とし、このラツパ状板状体からなる第１陽
極２の直前にガス出し兼陽極として作用するフイ
ラメント４を対称に配置させた（特願58−108891
号）。この電子銃では陽極中心部の盛り上つた部
分のガス出しは完全に行えるが、全体としては未
だ完全になし得ない問題点があつた。
第２図に示すように、陽極を従来の陽極のバトラ
ー型形状に代え、中心の穴が盛り上つたラツパ状
板状体とし、このラツパ状板状体からなる第１陽
極２の直前にガス出し兼陽極として作用するフイ
ラメント４を対称に配置させた（特願58−108891
号）。この電子銃では陽極中心部の盛り上つた部
分のガス出しは完全に行えるが、全体としては未
だ完全になし得ない問題点があつた。
発明の目的
本発明は前記問題点を克服しようとするもの
で、その目的は簡単な構造で、しかも放射電流の
極めて安定な電界放射型電子銃を提供するにあ
る。
で、その目的は簡単な構造で、しかも放射電流の
極めて安定な電界放射型電子銃を提供するにあ
る。
発明の構成
本発明者らは前記目的を達成するように更に研
究の結果、陽極のガス出しを効率的かつ徹底的に
行えるように、陽極の形状を中心に穴を持つ突起
状形のものとすることを考えた。しかしながら、
このような形状にすると、そのままでは、放射電
子は第３図ａの点線で示す軌道もとり得て、陽極
の下部基板部に放射電子があたり、電子励起によ
る吸着ガスの脱離が起こり、放射電流の不安定な
原因となる。この不安定を防ぐために、陽極の周
辺または陰極と陽極の間に制御電極を設け、該制
御電極の電位を陽極に対して負電位とすると、該
制御電極により放射電子を陽極先端近傍部に集
中・収束し得られると共に、陽極の下部基板へ放
射電子が当たることを防止し得られる。また陽極
先端突起部近傍部はガス出しフイラメントで充分
脱ガスし得られる。これらのことから放電電流は
極めて安定となることが分つた。これらの知見に
基いて本発明を完成した。
究の結果、陽極のガス出しを効率的かつ徹底的に
行えるように、陽極の形状を中心に穴を持つ突起
状形のものとすることを考えた。しかしながら、
このような形状にすると、そのままでは、放射電
子は第３図ａの点線で示す軌道もとり得て、陽極
の下部基板部に放射電子があたり、電子励起によ
る吸着ガスの脱離が起こり、放射電流の不安定な
原因となる。この不安定を防ぐために、陽極の周
辺または陰極と陽極の間に制御電極を設け、該制
御電極の電位を陽極に対して負電位とすると、該
制御電極により放射電子を陽極先端近傍部に集
中・収束し得られると共に、陽極の下部基板へ放
射電子が当たることを防止し得られる。また陽極
先端突起部近傍部はガス出しフイラメントで充分
脱ガスし得られる。これらのことから放電電流は
極めて安定となることが分つた。これらの知見に
基いて本発明を完成した。
本発明の要旨は、陽極を中心に穴を持つ突起状
形のものとし、該陽極の突起部の周辺または陰極
と陽極との間に制御電極を設け、該制御電極の電
位を陽極に対し負として放射電子ビームを陽極に
集中・収束させることを特徴とする電界放射型電
子銃にある。
形のものとし、該陽極の突起部の周辺または陰極
と陽極との間に制御電極を設け、該制御電極の電
位を陽極に対し負として放射電子ビームを陽極に
集中・収束させることを特徴とする電界放射型電
子銃にある。
本発明の電界放射型電子銃に基いて説明する
と、第３図はその実施態様を示す縦断面図で、第
３図ａは制御電極を平板、第３図ｂは制御電極を
凹状に形成させた場合を示す。図中、１は陰極、
２は陽極、４はガス出し用フイラメント、５は真
空容器、６は制御電極である。
と、第３図はその実施態様を示す縦断面図で、第
３図ａは制御電極を平板、第３図ｂは制御電極を
凹状に形成させた場合を示す。図中、１は陰極、
２は陽極、４はガス出し用フイラメント、５は真
空容器、６は制御電極である。
本発明の制御電極の形状は、図面に示す以外の
任意の形状に変更し得られる。真空容器の真空度
は10-10Torr以下の超高真空である。また、制御
電極の電位は、陽極に対し負電位であることが必
要である。負電位でないと陽極の先端近傍部に放
射電子ビームを集中・収束し得ない。例えば、陰
極に−1500Vを印加し、制御電極を−500Vとす
ると、放射電子はアース電位の陽極の先端部分に
容易に集中・収束させることができる。
任意の形状に変更し得られる。真空容器の真空度
は10-10Torr以下の超高真空である。また、制御
電極の電位は、陽極に対し負電位であることが必
要である。負電位でないと陽極の先端近傍部に放
射電子ビームを集中・収束し得ない。例えば、陰
極に−1500Vを印加し、制御電極を−500Vとす
ると、放射電子はアース電位の陽極の先端部分に
容易に集中・収束させることができる。
発明の効果
本発明の電界放射型電子銃によると、陽極の形
状が中心に突起部を有するものとし、該陽極の突
起部の周辺または陰極と陽極との間に制御電極を
設け、かつ制御電極の電位を陽極より負電位にす
ることが相俟つて放射電子を陽極突起部に集中・
収束し得られる優れた効果をもつと共に脱離ガス
の少ない範囲気となし得られるので、安定な放電
電流が得られると言う優れた効果を持つ。
状が中心に突起部を有するものとし、該陽極の突
起部の周辺または陰極と陽極との間に制御電極を
設け、かつ制御電極の電位を陽極より負電位にす
ることが相俟つて放射電子を陽極突起部に集中・
収束し得られる優れた効果をもつと共に脱離ガス
の少ない範囲気となし得られるので、安定な放電
電流が得られると言う優れた効果を持つ。
第１図は従来の電界放射型電子銃、第２図は本
発明がさきに開発した電界放射型電子銃、第３図
ａ，ｂは本発明の電界放射型電子銃の実施態様図
を示す。 １：陰極、２：第１陽極、３：第２陽極、４：
ガス出し用フイラメント、５：真空容器、６：制
御電極。
発明がさきに開発した電界放射型電子銃、第３図
ａ，ｂは本発明の電界放射型電子銃の実施態様図
を示す。 １：陰極、２：第１陽極、３：第２陽極、４：
ガス出し用フイラメント、５：真空容器、６：制
御電極。
Claims (1)
- １ 陽極を中心に穴を持つ突起状形のものとし、
該陽極の突起部の周辺または陰極と陽極との間に
制御電極を設け、該制御電極の電位を陽極電位に
対し負として放射電子ビームを陽極先端部に集
中・収束させることを特徴とする電界放射型電子
銃。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60013265A JPS61173443A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 電界放射型電子銃 |
| US07/266,287 US4910442A (en) | 1985-01-25 | 1988-10-27 | Field emission type electron gun |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60013265A JPS61173443A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 電界放射型電子銃 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61173443A JPS61173443A (ja) | 1986-08-05 |
| JPH0212378B2 true JPH0212378B2 (ja) | 1990-03-20 |
Family
ID=11828383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60013265A Granted JPS61173443A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 電界放射型電子銃 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4910442A (ja) |
| JP (1) | JPS61173443A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6828996B2 (en) | 2001-06-22 | 2004-12-07 | Applied Materials, Inc. | Electron beam patterning with a heated electron source |
| RU2323502C1 (ru) * | 2006-07-03 | 2008-04-27 | Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" (ОАО ЧМЗ) | Газоразрядная электронная пушка |
| RU2400861C1 (ru) * | 2009-08-18 | 2010-09-27 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Газоразрядная электронная пушка |
| CN102157322B (zh) * | 2011-03-24 | 2012-11-07 | 电子科技大学 | 一种同轴双电子束电子枪 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3250936A (en) * | 1962-06-28 | 1966-05-10 | Gen Electric | Electron gun assembly with long life annular cathode curvilinear electron flow |
| BE759247A (fr) * | 1969-11-22 | 1971-05-21 | Philips Nv | Dispositif muni d'un tube electronique, et tube electronique destine a un tel dispositif |
| US3869636A (en) * | 1972-05-08 | 1975-03-04 | United Aircraft Corp | Filament for electron guns |
| JPS58148B2 (ja) * | 1972-08-22 | 1983-01-05 | 日本電子株式会社 | デンシジユウ |
| JPS5518014B2 (ja) * | 1974-12-20 | 1980-05-15 |
-
1985
- 1985-01-25 JP JP60013265A patent/JPS61173443A/ja active Granted
-
1988
- 1988-10-27 US US07/266,287 patent/US4910442A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4910442A (en) | 1990-03-20 |
| JPS61173443A (ja) | 1986-08-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |