JP2006012530A - Electron gun cathode structure, electron gun cathode structure manufacturing method, and electron gun - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子銃のカソード構造体およびその製造方法に関する。また、電子線露光装置等に用いられる電子銃に関する。 The present invention relates to a cathode structure for an electron gun and a method for manufacturing the same. The present invention also relates to an electron gun used in an electron beam exposure apparatus or the like.
近年、より微細な半導体集積回路を露光できる電子線露光装置の開発が盛んに行なわれている。このような電子線露光装置では、露光領域が250μm程度と他の電子線描画装置と比べると非常に大きいため、フィールド内を均一に照明できるエミッタンスの高い電子銃が必要となる。
従来、このような電子銃として、例えば、特開平10−223166号公報に開示されるものが知られている。
In recent years, electron beam exposure apparatuses capable of exposing finer semiconductor integrated circuits have been actively developed. In such an electron beam exposure apparatus, since the exposure area is about 250 μm, which is very large compared to other electron beam drawing apparatuses, an electron gun having a high emittance capable of uniformly illuminating the field is required.
Conventionally, as such an electron gun, for example, one disclosed in JP-A-10-223166 is known.
この電子銃では、カソード構造体が、加熱面の加熱により電子放出面から電子を放出するカソード部材と、カソード部材の外周部から放出される電子を遮蔽する遮蔽部材とから構成されている。そして、カソード部材の外側に遮蔽部材が密着されている。
しかしながら、従来のカソード構造体では、カソード部材の外側に遮蔽部材を密着しているため、カソード部材の熱が遮蔽部材側に逃げるという問題があった。
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、遮蔽部材側への熱放出を従来より大幅に低減することができる電子銃のカソード構造体およびその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明のカソード構造体を用いた電子銃を提供することを目的とする。
However, the conventional cathode structure has a problem in that the heat of the cathode member escapes to the shielding member side because the shielding member is in close contact with the outside of the cathode member.
The present invention has been made to solve such a conventional problem, and provides a cathode structure for an electron gun and a method for manufacturing the same that can significantly reduce the heat release to the shielding member side as compared with the prior art. Objective. It is another object of the present invention to provide an electron gun using the cathode structure of the present invention.
請求項1の電子銃のカソード構造体は、加熱面の加熱により電子放出面から電子を放出するカソード部材を、前記カソード部材の外周から放出される電子を遮蔽する遮蔽部材の穴部に挿入してなる電子銃のカソード構造体において、前記遮蔽部材の穴部と前記カソード部材の外周との間に所定間隙を形成するとともに、前記遮蔽部材の穴部または前記カソード部材の外周に、前記カソード部材の外周または前記遮蔽部材の穴部に嵌合して前記カソード部材を前記遮蔽部材に保持する複数の嵌合突部を形成してなることを特徴とする。
The cathode structure of an electron gun according to
請求項2の電子銃のカソード構造体は、請求項1記載の電子銃のカソード構造体において、前記カソード部材を、前記加熱面が形成される円柱状の大径部と前記電子放出面が形成される円柱状の小径部とで形成するとともに、前記遮蔽部材に、前記大径部が所定間隙を置いて配置される大径穴と前記小径部が所定間隙を置いて配置される小径穴とを形成し、前記遮蔽部材の大径穴または前記カソード部材の大径部に、前記カソード部材の大径部または前記遮蔽部材の大径穴に嵌合して前記カソード部材を前記遮蔽部材に保持する複数の嵌合突部を形成し、前記大径部と小径部とを形成する段差面と前記小径穴と大径穴とを形成する段差面との間に、所定の間隙を形成するとともに、前記カソード部材の前記電子放出面と前記遮蔽部材の前記電子放出面側の放出側端面とを同一平面上に位置させてなることを特徴とする。
The cathode structure of the electron gun according to
請求項3の電子銃のカソード構造体は、請求項1または請求項2記載の電子銃のカソード構造体において、前記カソード部材は、面方位が(111)面のタンタル単結晶からなり、前記遮蔽部材は、面方位が(110)面のタンタル単結晶からなることを特徴とする。
請求項4の電子銃のカソード構造体の製造方法は、加熱面の加熱により電子放出面から電子を放出する円柱状のカソード部材を、前記カソード部材の外周部から放出される電子を遮蔽する遮蔽部材の円柱状の穴部に挿入し、前記遮蔽部材の前記穴部または前記カソード部材の外周から突出する複数の嵌合突部を、前記カソード部材の外周に形成され前記カソード部材の外径より小径の仮嵌合部または前記遮蔽部材の穴部に形成され前記穴部の内径より大径の仮嵌合部に嵌合して、前記カソード部材を前記遮蔽部材の穴部に保持する第1の組付工程と、前記カソード部材の前記電子放出面と前記遮蔽部材の前記電子放出面側の放出側端面とを加工して前記電子放出面と前記放出側端面とを同一平面上に位置させる加工工程と、前記カソード部材を前記遮蔽部材から分離し異物を除去する異物除去工程と、前記嵌合突部を前記仮嵌合部以外の位置で前記カソード部材の大径部または前記遮蔽部材の大径穴に嵌合し、前記電子放出面と前記放出側端面とを同一平面上に位置させる第2の組付工程とを有することを特徴とする。
The cathode structure of an electron gun according to
5. The method of manufacturing a cathode structure for an electron gun according to claim 4, wherein a cylindrical cathode member that emits electrons from an electron emission surface by heating the heating surface is shielded from electrons emitted from an outer peripheral portion of the cathode member. A plurality of fitting protrusions that are inserted into the cylindrical hole portion of the member and project from the hole portion of the shielding member or the outer periphery of the cathode member are formed on the outer periphery of the cathode member from the outer diameter of the cathode member A first fitting portion that is formed in a temporary fitting portion having a small diameter or a hole portion of the shielding member and is fitted in a temporary fitting portion having a diameter larger than the inner diameter of the hole portion, and holds the cathode member in the hole portion of the shielding member. And the electron emission surface of the cathode member and the emission side end surface of the shielding member on the electron emission surface side are processed so that the electron emission surface and the emission side end surface are located on the same plane. Processing step and the cathode member A foreign matter removing step of separating the shield member from the foreign matter, and fitting the fitting protrusion into the large diameter portion of the cathode member or the large diameter hole of the shielding member at a position other than the temporary fitting portion, And a second assembling step of positioning the electron emission surface and the emission side end surface on the same plane.
請求項5の電子銃のカソード構造体の製造方法は、請求項4記載の電子銃のカソード構造体の製造方法において、前記加工工程における加工は、研磨加工であることを特徴とする。
請求項6の電子銃は、請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載の電子銃のカソード構造体を有することを特徴とする電子銃。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a cathode structure for an electron gun according to the fourth aspect, wherein the processing in the processing step is polishing.
An electron gun according to claim 6, comprising the cathode structure of the electron gun according to any one of
本発明の電子銃のカソード構造体では、複数の嵌合突部によりカソード部材を遮蔽部材に保持し、カソード部材と遮蔽部材との間に所定の間隙を形成したので、カソード部材と遮蔽部材との接触面積が小さくなり、遮蔽部材側への熱放出を従来より大幅に低減することができる。
また、本発明の電子銃のカソード構造体の製造方法では、第1の組付工程において、嵌合突部を仮嵌合部に嵌合してカソード部材を遮蔽部材に保持し、第2の組付工程において、嵌合突部を仮嵌合部以外の位置で嵌合してカソード部材を遮蔽部材に保持するようにしたので、嵌合突部によりカソード部材を遮蔽部材に確実に保持することができる。
In the cathode structure of the electron gun of the present invention, the cathode member is held on the shielding member by the plurality of fitting protrusions, and a predetermined gap is formed between the cathode member and the shielding member. The contact area becomes smaller, and heat release to the shielding member side can be greatly reduced as compared with the conventional case.
In the method for manufacturing a cathode structure for an electron gun according to the present invention, in the first assembly step, the fitting protrusion is fitted to the temporary fitting portion to hold the cathode member on the shielding member, In the assembling step, the fitting protrusion is fitted at a position other than the temporary fitting portion and the cathode member is held by the shielding member, so that the cathode member is securely held by the shielding member by the fitting protrusion. be able to.
そして、本発明の電子銃では、カソード部材から遮蔽部材側への熱放出が少なくなるため、高性能の電子銃を提供することができる。 The electron gun of the present invention can provide a high-performance electron gun because heat release from the cathode member to the shielding member side is reduced.
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1および図2は、本発明の電子銃のカソード構造体の第1の実施形態を示している。
このカソード構造体は、カソード部材11と遮蔽部材13とを有している。
カソード部材11は、図2に示すように、電子放出面11bの面方位が(111)面のタンタル単結晶からなり、遮蔽部材13は、放出側端面13eの面方位が(110)面のタンタル単結晶からなる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
1 and 2 show a first embodiment of the cathode structure of the electron gun of the present invention.
This cathode structure has a
As shown in FIG. 2, the
カソード部材11の一面には、図2に示すように、加熱面11aが形成され、他面には、加熱面11aの加熱により電子を放出する電子放出面11bが形成されている。
遮蔽部材13は、カソード部材11を囲んで配置されており、カソード部材11の外周から放出される電子を遮蔽する。
この実施形態では、カソード部材11は、加熱面11aが形成される円柱状の大径部11c(例えば直径8mm)と、電子放出面11bが形成される円柱状の小径部11d(例えば直径4mm)とを有している。そして、大径部11cの小径部11d側に平面状のカソード部材側段差面11eが形成されている。
As shown in FIG. 2, a heating surface 11a is formed on one surface of the
The
In this embodiment, the
また、遮蔽部材13は、カソード部材11の大径部11cが、例えば、20〜30μm程度の所定間隙を置いて配置される大径穴13aと、カソード部材11の小径部11dが、例えば、20〜30μm程度の所定間隙を置いて配置される小径穴13bとを有している。そして、大径穴13aの小径穴13b側に平面状の遮蔽部材側段差面13cが形成されている。
Further, the
カソード部材側段差面11eと遮蔽部材側段差面13cとは、例えば、100〜200μm程度の所定間隙を置いて対向して配置されている。
そして、この実施形態では、図1に示すように、遮蔽部材13の大径穴13aには、90度の角度を置いて4カ所に嵌合突部13dが形成されている。
また、カソード部材11の外周には、カソード部材11の外径より小径の仮嵌合部11fが形成されている。この実施形態では、カソード部材11の外周に、例えば、10〜20μmの微小凹部を形成することにより仮嵌合部11fが形成されている。この仮嵌合部11fは、嵌合突部13dに対応して嵌合突部13dが嵌合可能に形成され、後述する第1の組付工程において、カソード部材11を遮蔽部材13に保持するために使用される。
The cathode member side step surface 11e and the shielding member side step surface 13c are arranged to face each other with a predetermined gap of about 100 to 200 μm, for example.
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the large-diameter hole 13 a of the
A temporary fitting portion 11 f having a smaller diameter than the outer diameter of the
そして、この実施形態では、図1に示すように、遮蔽部材13の嵌合突部13dが、カソード部材11の仮嵌合部11f以外の位置でカソード部材11の大径部11cに嵌合され、カソード部材11が遮蔽部材13に保持されている。また、図2に示すように、カソード部材11の電子放出面11bと遮蔽部材13の電子放出面11b側の放出側端面13eとが、例えば、0〜5μm程度だけ電子放出面11bが突出する精度で同一平面上に位置されている。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the fitting protrusion 13 d of the
上述した電子銃のカソード構造体は、本発明の電子銃のカソード構造体の製造方法の一実施形態により以下述べるようにして製造される。
この実施形態の製造方法は、第1の組付工程、加工工程、異物除去工程および第2の組付工程を有している。
先ず、第1の組付工程では、図3に示すように、カソード部材11を遮蔽部材13に組み付ける。この組み付けは、遮蔽部材13の嵌合突部13dを、カソード部材11の外周に形成される仮嵌合部11fに多少の圧入状態で嵌合することにより行われる。この嵌合により、カソード部材11が遮蔽部材13に保持される。そして、この状態では、遮蔽部材13の大径穴13aとカソード部材11の大径部11cとの間、遮蔽部材13の小径穴13bとカソード部材11の小径部11dとの間、および、カソード部材側段差面11eと遮蔽部材側段差面13cとの間に、それぞれ所定間隙が形成される。
The cathode structure of the electron gun described above is manufactured as described below according to an embodiment of the method for manufacturing a cathode structure of an electron gun of the present invention.
The manufacturing method of this embodiment has a first assembly step, a processing step, a foreign matter removal step, and a second assembly step.
First, in the first assembly step, the
次に、加工工程では、カソード部材11の電子放出面11bと遮蔽部材13の電子放出面11b側の放出側端面13eとを同時に研磨加工する。この研磨加工により、電子放出面11bと放出側端面13eとが同一平面上に位置される。なお、この実施形態では、カソード部材11の加熱面11aと遮蔽部材13の加熱面11a側の端面13f(図3の(b)に示す)とが研磨加工され、基準面として同一平面上に位置される。
Next, in the processing step, the electron emission surface 11b of the
次に、異物除去工程では、カソード部材11を遮蔽部材13から分離し異物を除去する。
すなわち、上述した加工工程では、研磨加工で用いる遊離砥粒や研磨屑などの異物が、遮蔽部材13とカソード部材11との隙間に入り込んでしまうが、これ等の異物は超音波洗浄等の手段を用いても完全に取り去ることが困難である。従って、このような異物を除去するために、カソード部材11を遮蔽部材13から分離し、洗浄等により異物を除去する。
Next, in the foreign matter removing step, the
That is, in the above-described processing steps, foreign particles such as loose abrasive grains and polishing scraps used in the polishing process enter the gap between the shielding
次に、第2の組付工程では、図1に示したように、遮蔽部材13の嵌合突部13dを仮嵌合部11f以外の位置でカソード部材11の大径部11cに嵌合し、電子放出面11bと放出側端面13eとを同一平面上に位置させる。
すなわち、上述した異物除去工程において洗浄のために遮蔽部材13とカソード部材11とを分解すると、嵌合突部13dと仮嵌合部11fとの接触部がそれぞれ磨耗し、嵌合突部13dと仮嵌合部11fとの嵌め合いが緩む。そして、再度嵌め合わせても、その後の取り扱いによる振動や衝撃等により、電子放出面11bと放出側端面13eとの段差が大きくなる。従って、この実施形態では、遮蔽部材13の嵌合突部13dを仮嵌合部11f以外の位置でカソード部材11の大径部11cに嵌合する。そして、これにより、嵌合突部13dと仮嵌合部11fとの嵌め合いが緩むことが回避される。なお、この実施形態では、上述した加工工程で研磨加工されたカソード部材11の加熱面11aと遮蔽部材13の加熱面11a側の端面13fとを基準面として組み立てるので、電子放出面11bと放出側端面13eとが、例えば0〜5μm程度だけ電子放出面11bが突出する精度で同一平面上に位置される。
Next, in the second assembly step, as shown in FIG. 1, the fitting protrusion 13d of the shielding
That is, when the shielding
この実施形態の電子銃のカソード構造体では、複数の嵌合突部13dによりカソード部材11を遮蔽部材13に保持し、カソード部材11と遮蔽部材13との間に所定の間隙を形成したので、カソード部材11と遮蔽部材13との接触面積が小さくなり、遮蔽部材13側への熱放出を従来より大幅に低減することができる。
また、この実施形態の電子銃のカソード構造体の製造方法では、第1の組付工程において、嵌合突部13dを仮嵌合部11fに嵌合してカソード部材11を遮蔽部材13に保持し、第2の組付工程において、嵌合突部13dを仮嵌合部11f以外の位置で嵌合してカソード部材11を遮蔽部材13に保持するようにしたので、嵌合突部13dによりカソード部材11を遮蔽部材13に確実に保持することができる。
In the cathode structure of the electron gun of this embodiment, the
Moreover, in the manufacturing method of the cathode structure of the electron gun of this embodiment, the fitting protrusion 13d is fitted to the temporary fitting portion 11f and the
そして、上述した実施形態の電子銃のカソード構造体では、カソード部材11を、面方位が(111)面のタンタル単結晶により形成し、遮蔽部材13を、面方位が(110)面のタンタル単結晶により形成したので、フィールド内を均一に照明できるエミッタンスの高い電子銃を得ることができる。
すなわち、従来、エミッタンスの高い電子銃を得るために、直径の大きなタンタル単結晶を電子のボンバードメントにより加熱する技術が提案されている。この技術では、直径4mmのタンタル単結晶の(111)面を研磨し、その加熱面11aを加熱することで電子放出面11bから熱電子を放出させる。タンタル単結晶の(111)面の仕事関数は、4.05eVと低く、熱電子を放出しやすい。
In the cathode structure of the electron gun of the above-described embodiment, the
That is, conventionally, in order to obtain an electron gun with high emittance, a technique for heating a tantalum single crystal having a large diameter by electron bombardment has been proposed. In this technique, the (111) plane of a tantalum single crystal having a diameter of 4 mm is polished, and the heating surface 11a is heated to emit thermoelectrons from the electron emission surface 11b. The work function of the (111) plane of the tantalum single crystal is as low as 4.05 eV and is likely to emit thermal electrons.
しかしながら、直径4mmのタンタル単結晶(111)のみでカソード構造体を構成すると、その側面からも相当量の電子が放出され、アパーチャ等に余計な熱負荷を与えてしまうことになる。そこで、上述した実施形態のように、タンタル単結晶(111)の外側を仕事関数が4.8eVと高いタンタル単結晶(110)で覆ってしまえば、余計な電子は放出されないし、両者の接触面積を極力小さくすれば大きく熱が逃げることもないので、カソード構造体の電子放出面11bの高い温度一様性を達成できる。 However, if the cathode structure is composed only of a tantalum single crystal (111) having a diameter of 4 mm, a considerable amount of electrons are emitted from the side surface, and an excessive heat load is applied to the aperture and the like. Therefore, as in the embodiment described above, if the outside of the tantalum single crystal (111) is covered with the tantalum single crystal (110) having a work function as high as 4.8 eV, no extra electrons will be emitted, and the contact between the two will be avoided. If the area is made as small as possible, large heat will not escape, so that high temperature uniformity of the electron emission surface 11b of the cathode structure can be achieved.
また、タンタル単結晶(111)の電子放出面11bとタンタル単結晶(110)の放出側端面13eとの段差が大きいと、直径4mm付近の静電場を歪め、この部分からの放出電子の軌道を外側に曲げてしまい、照明一様性に悪影響を与える。そこで、上述した実施形態のように、この部分の段差を10μm以下、好ましくは、0〜5μmに抑えることにより、放出電子の軌道が外側に曲げられることを防止することができる。 Also, if the step between the electron emission surface 11b of the tantalum single crystal (111) and the emission side end surface 13e of the tantalum single crystal (110) is large, the electrostatic field near the diameter of 4 mm is distorted, and the orbit of the emitted electrons from this portion is It will bend outwards, adversely affecting lighting uniformity. Therefore, as in the above-described embodiment, by suppressing the step of this portion to 10 μm or less, preferably 0 to 5 μm, it is possible to prevent the emitted electron trajectory from being bent outward.
そして、この実施形態では、カソード部材11および遮蔽部材13をタンタル単結晶により形成したので、カソード部材11と遮蔽部材13の熱膨張係数が同じになり、照明一様性をより向上することができる。
(第2の実施形態)
図4は、本発明の電子銃のカソード構造体の第2の実施形態を示している。
In this embodiment, since the
(Second Embodiment)
FIG. 4 shows a second embodiment of the cathode structure of the electron gun of the present invention.
なお、この実施形態において第1の実施形態と同一の部材には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
この実施形態では、カソード部材11の外周には、90度の角度を置いて4カ所に嵌合突部11hが形成されている。
また、遮蔽部材13の大径穴13aには、大径穴13aより大径の仮嵌合部13hが形成されている。この実施形態では、遮蔽部材13の大径穴13aに、例えば、10〜20μmの微小凹部を形成することにより仮嵌合部13hが形成されている。この仮嵌合部13hは、嵌合突部11hに対応して嵌合突部11hが嵌合可能に形成されている。そして、この仮嵌合部13hは、第1の実施形態と同様に、第1の組付工程において、カソード部材11を遮蔽部材13に保持するために使用される。
In this embodiment, the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
In this embodiment, the outer periphery of the
Further, the large-diameter hole 13a of the shielding
この実施形態においても第1の実施形態と略同様の効果を得ることができる。
なお、上述した第1および第2の実施形態では、嵌合突部13d,11hおよび仮嵌合部11f,13hを4カ所に形成した例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、3カ所以上であれば良い。
また、上述した第1および第2の実施形態では、仮嵌合部11f,13hを微小凹部により形成した例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、例えば、単に平面的に切り欠いて形成しても良い。
Also in this embodiment, substantially the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
In the first and second embodiments described above, the example in which the fitting protrusions 13d and 11h and the temporary fitting portions 11f and 13h are formed at four positions has been described. However, the present invention is limited to such an embodiment. What is necessary is just three or more places.
In the first and second embodiments described above, the example in which the temporary fitting portions 11f and 13h are formed by minute recesses has been described. However, the present invention is not limited to such an embodiment. It may be formed by cutting out in a plane.
そして、上述した第1および第2の実施形態では、カソード構造体にタンタル単結晶を用いた例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、例えば、タングステン,モリブデン等を用いても良い。
(電子銃の実施形態)
図5は、本発明の電子銃の一実施形態を示している。
In the first and second embodiments described above, the example in which the tantalum single crystal is used for the cathode structure has been described. However, the present invention is not limited to the embodiment, and for example, tungsten, molybdenum, and the like. May be used.
(Embodiment of electron gun)
FIG. 5 shows an embodiment of the electron gun of the present invention.
この実施形態の電子銃は、図1および図2に示したカソード構造体21、ウェネルト23、アノード25,27,29およびガンアパーチャ31を有している。
この実施形態の電子銃では、カソード構造体21の電子放出面11bから放出された一次電子線は、ウェネルト23に印加された負の抑圧電圧による影響で、ウェネルト23と第1アノード25の間付近で絞られて、第1クロスオーバー33が形成される。そして、第2アノード27および第3アノード29の電圧を調整することにより、再び一次電子線が絞られてできる第2クロスオーバー35の位置がガンアパーチャ31の位置に調整される。
The electron gun of this embodiment has the
In the electron gun of this embodiment, the primary electron beam emitted from the electron emission surface 11b of the
この実施形態の電子銃では、カソード部材11から遮蔽部材13側への熱放出が少なくなるため、高性能の電子銃を提供することができる。
In the electron gun of this embodiment, since heat emission from the
11 カソード部材
11a 加熱面
11b 電子放出面
11c 大径部
11d 小径部
11e カソード部材側段差面
11f,13h 仮嵌合部
13 遮蔽部材
13a 大径穴
13b 小径穴
13c 遮蔽部材側段差面
13d,11h 嵌合突部
13e 放出側端面
11 Cathode member 11a Heating surface 11b Electron emission surface 11c Large diameter portion 11d Small diameter portion 11e Cathode member side step surface 11f, 13h Temporary
Claims (6)
前記遮蔽部材の穴部と前記カソード部材の外周との間に所定間隙を形成するとともに、前記遮蔽部材の穴部または前記カソード部材の外周に、前記カソード部材の外周または前記遮蔽部材の穴部に嵌合して前記カソード部材を前記遮蔽部材に保持する複数の嵌合突部を形成してなることを特徴とする電子銃のカソード構造体。 In the cathode structure of the electron gun formed by inserting the cathode member that emits electrons from the electron emission surface by heating the heating surface into the hole of the shielding member that shields electrons emitted from the outer periphery of the cathode member,
A predetermined gap is formed between the hole portion of the shielding member and the outer periphery of the cathode member, and at the hole portion of the shielding member or the outer periphery of the cathode member, the outer periphery of the cathode member or the hole portion of the shielding member. A cathode structure for an electron gun comprising a plurality of fitting protrusions that are fitted to hold the cathode member on the shielding member.
前記カソード部材を、前記加熱面が形成される円柱状の大径部と前記電子放出面が形成される円柱状の小径部とで形成するとともに、前記遮蔽部材に、前記大径部が所定間隙を置いて配置される大径穴と前記小径部が所定間隙を置いて配置される小径穴とを形成し、
前記遮蔽部材の大径穴または前記カソード部材の大径部に、前記カソード部材の大径部または前記遮蔽部材の大径穴に嵌合して前記カソード部材を前記遮蔽部材に保持する複数の嵌合突部を形成し、前記大径部と小径部とを形成する段差面と前記小径穴と大径穴とを形成する段差面との間に、所定の間隙を形成するとともに、
前記カソード部材の前記電子放出面と前記遮蔽部材の前記電子放出面側の放出側端面とを同一平面上に位置させてなることを特徴とする電子銃のカソード構造体。 The cathode structure of the electron gun according to claim 1,
The cathode member is formed of a cylindrical large-diameter portion where the heating surface is formed and a cylindrical small-diameter portion where the electron emission surface is formed, and the large-diameter portion is formed in the shielding member with a predetermined gap. Forming a large-diameter hole and a small-diameter hole in which the small-diameter portion is arranged with a predetermined gap,
A plurality of fits for fitting the large-diameter portion of the cathode member or the large-diameter hole of the shielding member into the large-diameter hole of the shielding member or the large-diameter portion of the cathode member and holding the cathode member on the shielding member. A predetermined gap is formed between the step surface forming the projecting portion, the step surface forming the large diameter portion and the small diameter portion, and the step surface forming the small diameter hole and the large diameter hole,
A cathode structure for an electron gun, wherein the electron emission surface of the cathode member and the emission side end surface of the shielding member on the electron emission surface side are positioned on the same plane.
前記カソード部材は、面方位が(111)面のタンタル単結晶からなり、前記遮蔽部材は、面方位が(110)面のタンタル単結晶からなることを特徴とする電子銃のカソード構造体。 The cathode structure of the electron gun according to claim 1 or 2,
The cathode structure of an electron gun, wherein the cathode member is made of a tantalum single crystal having a plane orientation of (111), and the shielding member is made of a tantalum single crystal having a plane orientation of (110).
前記カソード部材の前記電子放出面と前記遮蔽部材の前記電子放出面側の放出側端面とを加工して前記電子放出面と前記放出側端面とを同一平面上に位置させる加工工程と、
前記カソード部材を前記遮蔽部材から分離し異物を除去する異物除去工程と、
前記嵌合突部を前記仮嵌合部以外の位置で前記カソード部材の大径部または前記遮蔽部材の大径穴に嵌合し、前記電子放出面と前記放出側端面とを同一平面上に位置させる第2の組付工程と、
を有することを特徴とする電子銃のカソード構造体の製造方法。 A cylindrical cathode member that emits electrons from the electron emission surface by heating the heating surface is inserted into a cylindrical hole of the shielding member that shields electrons emitted from the outer peripheral portion of the cathode member, and the shielding member A plurality of fitting protrusions that protrude from the outer periphery of the hole or the cathode member are formed in the temporary fitting portion formed on the outer periphery of the cathode member and having a smaller diameter than the outer diameter of the cathode member or the hole of the shielding member. A first assembly step of fitting the temporary fitting portion having a diameter larger than the inner diameter of the hole portion and holding the cathode member in the hole portion of the shielding member;
Processing the electron emission surface of the cathode member and the emission side end surface of the shielding member on the electron emission surface side to position the electron emission surface and the emission side end surface on the same plane;
A foreign matter removing step of separating the cathode member from the shielding member and removing foreign matter;
The fitting protrusion is fitted into the large-diameter portion of the cathode member or the large-diameter hole of the shielding member at a position other than the temporary fitting portion, and the electron emission surface and the emission side end surface are flush with each other. A second assembly step for positioning;
A method for manufacturing a cathode structure of an electron gun, comprising:
前記加工工程における加工は、研磨加工であることを特徴とする電子銃のカソード構造体の製造方法。 In the manufacturing method of the cathode structure of the electron gun of Claim 4,
The method of manufacturing a cathode structure of an electron gun, wherein the processing in the processing step is polishing processing.
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|---|---|---|---|---|
| JP2014102929A (en) * | 2012-11-19 | 2014-06-05 | Nuflare Technology Inc | Cathode and method for manufacturing cathode |
| JP2024156751A (en) * | 2016-08-08 | 2024-11-06 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | Electron emitter and method for making same |
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2004
- 2004-06-24 JP JP2004186393A patent/JP2006012530A/en not_active Withdrawn
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