JPS63200442A

JPS63200442A - 電子銃

Info

Publication number: JPS63200442A
Application number: JP3428987A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Yamakage; 康弘山蔭
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1987-02-16
Filing date: 1987-02-16
Publication date: 1988-08-18

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。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、電子ビーム露光用あるいは電子ビームアニー
ル用等に使用される電子ビーム用電子銃に関する。

〈従来の技術〉第３図は従来の電子銃の構成を示し、カソード１００へ
の通電により発生した電子はビームとなってアノード１
０１を通過する。従来では、カソード１００としてタン
グステンフィラメントが広く用いられていた。

文献：電子顕微鏡土工（１９７６）２９゜〈発明が解決
しようとする問題点〉従来の電子銃が有する問題点は、カソード自体の短い寿
命である。例えば、タングステンフィラメントでは、数
１０時間の使用で切れてしまう。さらに、フィラメント
電流を流す方法を誤ると、直ちに切れて使用不能となっ
てしまう。また、ＬａＢ。

等のカソードにおいては、電子銃室の高真空を必要とし
、さらにこの真空度がカソードの寿命に大きく影響を与
えていた。したがって、装置のコストが高くなるととも
に、運転が容易ではなかった。

く問題点を解決するための手段〉本発明に係る電子銃は、気体電離により電子を放出する
電子放出手段と、この電子放出手段が放出した電子が通
過するオリフィスと、このオリフィスを介して電子ビー
ムを引き出す電子ビーム引き出し電極とを備える。

く作用〉本発明に係る電子銃は、気体電離により電子を放出し、
放出した電子をオリフィスを介して電子ビーム引き出し
電極により引き出し、電子ビームを発生させる。

〈実施例〉第１図は本実施例の電子銃の基本構成を示す。

図中、１は導波管、２はコイル、３はプラズマ発生室、
４はオリフィス、５は電子ビーム引き出し電極、６はソ
ースガス供給路、７はバルブである。

４波管１は、マイクロ波をプラズマ発生室３へ導入する
。プラズマ発生室３では、供給されるソースガスがマイ
クロ波の入射により電離する。オリフィス４は、ソース
ガスの電離により発生した電子が通過する。このオリフ
ィス４の直径は、例えば０　、５　ｍｍである。電子ビ
ーム引き出し電極５は、オリフィス４を介して電子ビー
ムを引き出す。

上述のような構成において、プラズマ発生室３に管路６
を経てソースガス、例えばアルゴンガスを供給し、プラ
ズマ発生室３の圧力を５　ｘｘｏ−”ｐ　ａ程度に保持
する。このプラズマ発生室３に導波管１を通してマイク
ロ波を入射し、アルゴンガスを電離させる。マイクロ波
の周波数は、例えば２．４５ＧＨ２である。

プラズマ発生室３において発生したプラズマ中には、Ａ
　ｒ＋イオン、Ａｒ原子、電子等が含まれている。電子
ビーム引き出し電極５は、プラズマ発生室３に対して正
の電位をもつ。したがって、この電子ビーム引き出し電
極５によってプラズマ中の電子が引き出され、この際、
電子はオリフィス４を通して引き出される。この結果、
電子ビームが発生する。ソースガスを連続的に供給する
ことにより、電子ビームを連続して発生させることがで
きる。

第２図は本発明の電子銃を使用した電子ビーム装置の構
成を示す。図中、１０は電子銃、１１は収束レンズ系、
１２は偏向系、１３は試料台である。電子銃１０は、マ
イクロ波導波管１．コイル２、プラズマ発生室３．オリ
フィス４．電子ビーム引き出し電極５から構成され、第
１図に示す電子銃と同様の構成である。電子銃１０にて
発生した電子ビームは、収束レンズ系１１により集束さ
れ、さらに、偏向系１２によって方向が制御されて、試
料台１３上の試料（′図示せず）へ入射する。

気体電離を生じさせる方法として、ＲＦ放電（周波数１
３．５６　Ｍ　Ｉｌｚ　）を用いることもできる。また
、気体電離により電子を放出させるのに、紫外線、Ｘ線
（ＳＯＲ光も含む）を用いることもできる。

なお、電子を引き出すかわりに、気体電離で生じたイオ
ンを引き出すようにすると、イオン銃としても利用でき
る。このイオンは、ソースガスの種類を変えると、種々
のイオンが利用できることになる。

〈発明の効果〉以上説明したように、本発明においては、気体電離によ
り電子を放出し、放出した電子をオリフィスを介して電
子ビーム引き出し電極にて引き出すことにより電子ビー
ムを発生させるようにしたので、従来におけるカソード
の寿命による使用不能といった事態が生じず、ソースガ
スを供給し続ける限り連続して電子ビームを発生させる
ことができる。また、電子銃部を超高真空（〜１０−’
Ｐａ）にする必要がないので、装置のコストが安くまた
運転が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の基本構成を示す図、第２図は本
発明を適用した電子ビーム装置の構成を示す図、第３図は従来例の電子銃の構成を示す図である。１・・・導波管２・・・コイル３・・・プラズマ発生室４・・・オリフィス５・・・電子ビーム引き出し電極６・・・ソースガス供給管路７・・・バルブ

Claims

【特許請求の範囲】

気体電離により電子を放出する電子放出手段と、上記電
子放出手段が放出した電子が通過するオリフィスと、こ
のオリフィスを介して電子ビームを引き出す電子ビーム
引き出し電極とを備えたことを特徴とする電子銃。