JPH0335775B2 - - Google Patents
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- JPH0335775B2 JPH0335775B2 JP12434282A JP12434282A JPH0335775B2 JP H0335775 B2 JPH0335775 B2 JP H0335775B2 JP 12434282 A JP12434282 A JP 12434282A JP 12434282 A JP12434282 A JP 12434282A JP H0335775 B2 JPH0335775 B2 JP H0335775B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- deflection
- cathode
- electrodes
- electrode
- 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.)
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-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は２次元マトリクス状に多数配置された
電子源をそれぞれ独立に作動させることのできる
電子銃に関するもので、例えば電子ビーム描画装
置として使用することができる。
電子源をそれぞれ独立に作動させることのできる
電子銃に関するもので、例えば電子ビーム描画装
置として使用することができる。
２次元状に多数配置されたフイールドエミツシ
ヨン形電子銃は文献「Physical properties of
thin−film emission cathodes with
molybdenum cones；C.A.Spindt et al.、J.
Appl.Phys.、Vol 47 No.12、P5248、1976」に詳
細に報告されている。ここで述べられている電子
銃の斜視図を第１図に、その一つの電子源の断面
図を第２図に示す。第１図及び第２図において、
１１は陽極電極となる金属薄板、２１は絶縁膜、
３１は陰極電極、４１は導電性基板、５０は電源
である。陰極電極３１はほぼ同じ針状に作られて
導電性基板４１上に、図示例では計４個の電極が
２行、２列のマトリクス状に、配置される。陽極
電極となる金属薄板１１には、陰極電極３１の配
置位置に対応する位置にそれぞれ貫通孔があけら
れており、同じ導電性基板４１上に絶縁膜２１を
隔てて配置される。陽極の薄板にあけられた貫通
孔の直径は1.5μｍ、その薄板厚さは0.4μｍ、絶縁
膜２１の厚さは1.5μｍである。陰極電極３１と電
気的に導通している導電性基板４１と、陽極電極
としての金属薄板１１との間に50〜100ボルトの
電圧を印加することにより、各陰極電極３１から
電子を放射させる。
ヨン形電子銃は文献「Physical properties of
thin−film emission cathodes with
molybdenum cones；C.A.Spindt et al.、J.
Appl.Phys.、Vol 47 No.12、P5248、1976」に詳
細に報告されている。ここで述べられている電子
銃の斜視図を第１図に、その一つの電子源の断面
図を第２図に示す。第１図及び第２図において、
１１は陽極電極となる金属薄板、２１は絶縁膜、
３１は陰極電極、４１は導電性基板、５０は電源
である。陰極電極３１はほぼ同じ針状に作られて
導電性基板４１上に、図示例では計４個の電極が
２行、２列のマトリクス状に、配置される。陽極
電極となる金属薄板１１には、陰極電極３１の配
置位置に対応する位置にそれぞれ貫通孔があけら
れており、同じ導電性基板４１上に絶縁膜２１を
隔てて配置される。陽極の薄板にあけられた貫通
孔の直径は1.5μｍ、その薄板厚さは0.4μｍ、絶縁
膜２１の厚さは1.5μｍである。陰極電極３１と電
気的に導通している導電性基板４１と、陽極電極
としての金属薄板１１との間に50〜100ボルトの
電圧を印加することにより、各陰極電極３１から
電子を放射させる。
しかし、上記構成では、各電子源を独立に作動
させることはできず、任意の形状の電子ビーム像
を得る使用目的には採用できない。
させることはできず、任意の形状の電子ビーム像
を得る使用目的には採用できない。
本発明の目的は、２次元マトリクス状に多数配
置された電子源のうちの任意の電子源からの電子
ビームを外部に取り出しその他の電子源からの電
子ビームは途中でさえぎることにより任意の形状
を持つ電子ビーム像を得ることのできる電子銃を
提供するにある。
置された電子源のうちの任意の電子源からの電子
ビームを外部に取り出しその他の電子源からの電
子ビームは途中でさえぎることにより任意の形状
を持つ電子ビーム像を得ることのできる電子銃を
提供するにある。
本発明の特徴は、上記目的を達成するために、
放出される電子ビームの進行方向を各電子ビーム
ごとに偏らせる偏向電極と、これらの偏向電極へ
の供給電圧をオンあるいはオフ（接地側にオン）
に切替えることで各電子ビームごとにその進行方
向を偏向させたり偏向させなかつたりする切替え
スイツチ群とを設け、導電性基板上の陰極電極の
配置位置に対応する位置に貫通孔があけられた第
２の金属薄板を前記偏向電極の外方に電気的に配
置する構成を採用することにより、偏向されなか
つた電子ビームだけを外部に放出させるようにし
たことにある。
放出される電子ビームの進行方向を各電子ビーム
ごとに偏らせる偏向電極と、これらの偏向電極へ
の供給電圧をオンあるいはオフ（接地側にオン）
に切替えることで各電子ビームごとにその進行方
向を偏向させたり偏向させなかつたりする切替え
スイツチ群とを設け、導電性基板上の陰極電極の
配置位置に対応する位置に貫通孔があけられた第
２の金属薄板を前記偏向電極の外方に電気的に配
置する構成を採用することにより、偏向されなか
つた電子ビームだけを外部に放出させるようにし
たことにある。
以下、図面により本発明を説明する。
第３図は本発明の一実施例を示す斜視図、第４
図は第３図の４個の電子源のうちの２個について
その断面と各部品相互位値関係を示す断面図であ
る。図面において、３１，３２，３３，…はほぼ
同じ針状に作られた陰極電極で、実施例では２×
２のマトリクス状に導電性基板４１上に配置され
る。１１は陽極電極となる金属薄板で、導電性基
板４１上の陰極電極３１，３２…の配置位置に対
応する位置に貫通孔があけてあり、絶縁膜２１に
よつて導電性基板４１とは電気的に絶縁されて配
置される。６１，６２，…，６５，…は放出され
る電子ビームの進行方向を偏らせるための偏向電
極で、各電子ビームごとに２つの対向する偏向電
極が設けられる。２３はこれらの偏向電極を支え
る支えである。図示例では、６１と６２は陰極電
極３１からの電子ビームに対する偏向電極、６３
と６４は陰極電極３２からの電子ビームに対する
偏向電極である。５０は陰極−陽極間に電圧を印
加するための電源、５１，５２は偏向電極に電圧
を印加するための電源、５３〜５６は偏向用電源
５１，５２と各偏向電極６１〜６４とを結ぶ接続
線の途中に配置されて偏向電極６１〜６４への供
給電圧を電源側に切替えたり接地側に切替えたり
する切替えスイツチ群である。７１は偏向された
電子ビームは遮断し、偏向されなかつた電子ビー
ムだけを外部に放出させるために設けられる第２
の金属薄板で、支持台８０によつて偏向電極６１
〜６４のさらに外方に配置され、そしてその薄板
面には、前記した陽極電極を形成する第１の金属
薄板１１と同じように、導電性基板４１上の陰極
電極３１，３２，…の配置位置に対応する位置ご
とに貫通孔があけてある。
図は第３図の４個の電子源のうちの２個について
その断面と各部品相互位値関係を示す断面図であ
る。図面において、３１，３２，３３，…はほぼ
同じ針状に作られた陰極電極で、実施例では２×
２のマトリクス状に導電性基板４１上に配置され
る。１１は陽極電極となる金属薄板で、導電性基
板４１上の陰極電極３１，３２…の配置位置に対
応する位置に貫通孔があけてあり、絶縁膜２１に
よつて導電性基板４１とは電気的に絶縁されて配
置される。６１，６２，…，６５，…は放出され
る電子ビームの進行方向を偏らせるための偏向電
極で、各電子ビームごとに２つの対向する偏向電
極が設けられる。２３はこれらの偏向電極を支え
る支えである。図示例では、６１と６２は陰極電
極３１からの電子ビームに対する偏向電極、６３
と６４は陰極電極３２からの電子ビームに対する
偏向電極である。５０は陰極−陽極間に電圧を印
加するための電源、５１，５２は偏向電極に電圧
を印加するための電源、５３〜５６は偏向用電源
５１，５２と各偏向電極６１〜６４とを結ぶ接続
線の途中に配置されて偏向電極６１〜６４への供
給電圧を電源側に切替えたり接地側に切替えたり
する切替えスイツチ群である。７１は偏向された
電子ビームは遮断し、偏向されなかつた電子ビー
ムだけを外部に放出させるために設けられる第２
の金属薄板で、支持台８０によつて偏向電極６１
〜６４のさらに外方に配置され、そしてその薄板
面には、前記した陽極電極を形成する第１の金属
薄板１１と同じように、導電性基板４１上の陰極
電極３１，３２，…の配置位置に対応する位置ご
とに貫通孔があけてある。
このような構成とした実施例電子銃を動作させ
るには、電源及び切替えスイツチ群を除いた電子
銃本体部分を10-9〜10-10Torr程度の高真空中に
おき、導電性基板４１と、陽極電極を形成する第
１の金属薄板１１との間に50〜100Vの電圧を印
加する。これにより陰極電極３１，３２，…の先
端部から電子が放出され、第１の金属薄板１１に
あけられた貫通孔及び第２の金属薄板７１にあけ
られた貫通孔を通して電子銃の外部に電子ビーム
が流れる。第４図において両方の陰極電極３１，
３２からの電子ビームを外部に放出させるには、
切替えスイツチ群５３〜５６を全て接地側（図示
では左右の接点のうちの左側）に切替え、全ての
偏向電極６１〜６４を接地する。即ち、偏向電極
６１〜６４を、陽極電極を形成する第１の金属薄
板１１と同じ接地電位とする。また、両方の陰極
電極３１，３２からの電子ビームを第２の金属薄
板７１で遮断して外部に放出させないようにする
には、４個の切替えスイツチ群５３〜５６を全て
図示の右側の接点に接続するように切替え、偏向
電極６１，６３に−Vdボルト、偏向電極６２，
６４に＋Vdボルトの電圧を印加する。さらに、
陰極電極３１からの電子ビームは外部に放出させ
陰極電極３２からの電子ビームは途中で遮断させ
るには、切替えスイツチ５３，５４は左側接点に
接続して偏向電極６１，６２を接地電位とし、切
替えスイツチ５５，５６は右側接点に接続して偏
向電極６３，６４間に偏向用電源５１，５２から
の電圧を印加すればよい。
るには、電源及び切替えスイツチ群を除いた電子
銃本体部分を10-9〜10-10Torr程度の高真空中に
おき、導電性基板４１と、陽極電極を形成する第
１の金属薄板１１との間に50〜100Vの電圧を印
加する。これにより陰極電極３１，３２，…の先
端部から電子が放出され、第１の金属薄板１１に
あけられた貫通孔及び第２の金属薄板７１にあけ
られた貫通孔を通して電子銃の外部に電子ビーム
が流れる。第４図において両方の陰極電極３１，
３２からの電子ビームを外部に放出させるには、
切替えスイツチ群５３〜５６を全て接地側（図示
では左右の接点のうちの左側）に切替え、全ての
偏向電極６１〜６４を接地する。即ち、偏向電極
６１〜６４を、陽極電極を形成する第１の金属薄
板１１と同じ接地電位とする。また、両方の陰極
電極３１，３２からの電子ビームを第２の金属薄
板７１で遮断して外部に放出させないようにする
には、４個の切替えスイツチ群５３〜５６を全て
図示の右側の接点に接続するように切替え、偏向
電極６１，６３に−Vdボルト、偏向電極６２，
６４に＋Vdボルトの電圧を印加する。さらに、
陰極電極３１からの電子ビームは外部に放出させ
陰極電極３２からの電子ビームは途中で遮断させ
るには、切替えスイツチ５３，５４は左側接点に
接続して偏向電極６１，６２を接地電位とし、切
替えスイツチ５５，５６は右側接点に接続して偏
向電極６３，６４間に偏向用電源５１，５２から
の電圧を印加すればよい。
第５図は本発明の他の実施例を示す断面図で、
第４図実施例との相異点は、偏向電極６１〜６４
を絶縁膜２２を介して、陽極電極を形成する第１
の金属薄板１１上に配置した点と、第２の金属薄
板７１を支持膜７２で支持しこの支持膜７２を支
持基板７３によつて支持台８０に支持させている
点とであり、その他の構成及び動作は第４図実施
例と同じである。
第４図実施例との相異点は、偏向電極６１〜６４
を絶縁膜２２を介して、陽極電極を形成する第１
の金属薄板１１上に配置した点と、第２の金属薄
板７１を支持膜７２で支持しこの支持膜７２を支
持基板７３によつて支持台８０に支持させている
点とであり、その他の構成及び動作は第４図実施
例と同じである。
次に偏向電極６１〜６４に印加する電圧につい
て考える。陽極電極を形成する第１の金属薄板１
１に印加する電圧、即ち加速電圧をVa、偏向電
極に印加する電圧をVd、偏向電極間隔をｄ、偏
向電極長をｌ、偏向電極上端面から第２の金属薄
板７１の下端面までの距離をＬとすると、第２の
金属薄板７１の下端面における電子ビームの偏向
量Ｘは Ｘ＝｛（Vd／ｄ）／Va｝・(l/2)・(l/2+L) となる。Va＝100ボルト、ｌ＝3μｍ、ｄ＝3μｍ、
Ｌ＝1000μｍとし、Ｘ＝100μｍとするとVdは20ボ
ルトとなる。このように、各寸法、電圧について
は製造方法等も考慮に入れて、任意に選択して決
めることができる。
て考える。陽極電極を形成する第１の金属薄板１
１に印加する電圧、即ち加速電圧をVa、偏向電
極に印加する電圧をVd、偏向電極間隔をｄ、偏
向電極長をｌ、偏向電極上端面から第２の金属薄
板７１の下端面までの距離をＬとすると、第２の
金属薄板７１の下端面における電子ビームの偏向
量Ｘは Ｘ＝｛（Vd／ｄ）／Va｝・(l/2)・(l/2+L) となる。Va＝100ボルト、ｌ＝3μｍ、ｄ＝3μｍ、
Ｌ＝1000μｍとし、Ｘ＝100μｍとするとVdは20ボ
ルトとなる。このように、各寸法、電圧について
は製造方法等も考慮に入れて、任意に選択して決
めることができる。
次に、第２の金属薄板７１にあける貫通孔につ
いて考える。この貫通孔は針状の陰極電極３１，
３２，…と同じピツチであることが必要であり、
しかも偏向電極６１〜６４の上端面から１mm程度
の距離をおくことも必要である。従つて、第５図
に示すように、Ｘ線マスクの場合のようにシリコ
ン等の支持基板７３上に、針状電極の配置位置に
対応した位置に貫通孔があけられた支持膜７２を
張り、この支持膜７２の面に、同様に貫通孔のあ
いた金属薄板７１を張る構成とする。金属薄板７
１は接地電位としても、また任意の電圧を印加し
てもよい。なお、金属薄板７１が強度的に十分で
あれば支持膜７２を設けないで第４図実施例の構
成とすることができる。
いて考える。この貫通孔は針状の陰極電極３１，
３２，…と同じピツチであることが必要であり、
しかも偏向電極６１〜６４の上端面から１mm程度
の距離をおくことも必要である。従つて、第５図
に示すように、Ｘ線マスクの場合のようにシリコ
ン等の支持基板７３上に、針状電極の配置位置に
対応した位置に貫通孔があけられた支持膜７２を
張り、この支持膜７２の面に、同様に貫通孔のあ
いた金属薄板７１を張る構成とする。金属薄板７
１は接地電位としても、また任意の電圧を印加し
てもよい。なお、金属薄板７１が強度的に十分で
あれば支持膜７２を設けないで第４図実施例の構
成とすることができる。
なお、本発明の電子銃を電子ビーム露光装置等
に適用する場合には、この電子銃の後段において
任意の加速電圧で電子ビームを加速することも可
能である。
に適用する場合には、この電子銃の後段において
任意の加速電圧で電子ビームを加速することも可
能である。
以上説明したように、本発明によれば、陽極電
極の外方に偏向電極と、電子ビームを遮断したり
通過させたりする金属薄板とを設け、偏向電極に
印加する電圧を制御することによつて、多数の電
子源から放出されている電子ビームを選択的に外
部に取出すことができる。
極の外方に偏向電極と、電子ビームを遮断したり
通過させたりする金属薄板とを設け、偏向電極に
印加する電圧を制御することによつて、多数の電
子源から放出されている電子ビームを選択的に外
部に取出すことができる。
第１図は従来の２次元配置をもつフイールトエ
ミツシヨン形電子銃の斜視図、第２図はその一部
の断面図、第３図は本発明の一実施例の斜視図、
第４図はその一部の断面図、第５図は本発明の他
の実施例を示す断面図である。 符号の説明、１１……陽極電極を形成する金属
薄板、２１，２２……絶縁膜、２３……偏向電極
の支え、３１〜３４……陰極電極、４１……導電
性基板、５０，５１，５２……電源、５３〜５６
……切替えスイツチ群、６１〜６５……偏向電
極、７１……第２の金属薄板、７２……支持膜、
７３……支持基板、８０……支持台。
ミツシヨン形電子銃の斜視図、第２図はその一部
の断面図、第３図は本発明の一実施例の斜視図、
第４図はその一部の断面図、第５図は本発明の他
の実施例を示す断面図である。 符号の説明、１１……陽極電極を形成する金属
薄板、２１，２２……絶縁膜、２３……偏向電極
の支え、３１〜３４……陰極電極、４１……導電
性基板、５０，５１，５２……電源、５３〜５６
……切替えスイツチ群、６１〜６５……偏向電
極、７１……第２の金属薄板、７２……支持膜、
７３……支持基板、８０……支持台。
Claims (1)
- １ 導電性基板上にほぼ同じ針状に作られた多数
の陰極電極を配置しこれらの陰極電極の配置位置
に対応する位置に貫通孔があけられた金属薄板を
陽極電極として前記導電性基板に対して電気的に
絶縁して配置し陰極、陽極間に電圧を印加して電
子ビームを各貫通孔を介して外部に放出させる電
子銃において、放出される電子ビームの進行方向
を各電子ビームごとに偏らせる偏向電極と、これ
らの偏向電極への供給電圧を切替えることで各電
子ビームごとにその進行方向を偏向させたり直進
のままとしたりする切替えスイツチ群とを設け、
前記導電性基板上の陰極電極の配置位置に対応す
る位置に貫通孔があけられた第２の金属薄板を前
記偏向電極の外方に電気的に絶縁して配置するこ
とにより、偏向されなかつた電子ビームだけを外
部に放出させることを特徴とする電子銃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57124342A JPS5916255A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 電子銃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57124342A JPS5916255A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 電子銃 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5916255A JPS5916255A (ja) | 1984-01-27 |
| JPH0335775B2 true JPH0335775B2 (ja) | 1991-05-29 |
Family
ID=14882979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57124342A Granted JPS5916255A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 電子銃 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5916255A (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2616918B2 (ja) * | 1987-03-26 | 1997-06-04 | キヤノン株式会社 | 表示装置 |
| JP2654013B2 (ja) * | 1987-05-06 | 1997-09-17 | キヤノン株式会社 | 電子放出素子およびその製造方法 |
| JP2645708B2 (ja) * | 1987-08-26 | 1997-08-25 | キヤノン株式会社 | 電子放出素子 |
| JP2627622B2 (ja) * | 1987-08-26 | 1997-07-09 | キヤノン株式会社 | 電子放出素子 |
| JPH01311929A (ja) * | 1988-06-11 | 1989-12-15 | Nitto Denko Corp | 車体外装材の固定部材 |
| DE3887891T2 (de) * | 1988-11-01 | 1994-08-11 | Ibm | Niederspannungsquelle für schmale Elektronen-/Ionenstrahlenbündel. |
| DE69223088T2 (de) * | 1991-06-10 | 1998-03-05 | Fujitsu Ltd | Apparat zur Musterüberprüfung und Elektronenstrahlgerät |
| US5384463A (en) * | 1991-06-10 | 1995-01-24 | Fujisu Limited | Pattern inspection apparatus and electron beam apparatus |
| US5557105A (en) * | 1991-06-10 | 1996-09-17 | Fujitsu Limited | Pattern inspection apparatus and electron beam apparatus |
| US5533903A (en) * | 1994-06-06 | 1996-07-09 | Kennedy; Stephen E. | Method and system for music training |
| WO2005074001A2 (fr) * | 2003-12-30 | 2005-08-11 | Commissariat A L'energie Atomique | Dispositif d'emission electronique multifaisceaux hybride a divergence controlee |
| EP1760762B1 (en) * | 2005-09-06 | 2012-02-01 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Device and method for selecting an emission area of an emission pattern |
-
1982
- 1982-07-19 JP JP57124342A patent/JPS5916255A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5916255A (ja) | 1984-01-27 |
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