发射器及具备其的装置制造方法及图纸

发射器，其具备：绝缘子；相对于绝缘子相互分离地安装的一对端子；以拱形安装于一对端子间的至少一根灯丝；和固定于灯丝的电子源，上述灯丝在与电子源的接点和与端子的接点之间具有弯曲部。具备上述发射器的装置。具备上述发射器的装置。具备上述发射器的装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发射器及具备其的装置


[0001]本专利技术涉及发射器及具备其的装置。

技术介绍

[0002]发射器是发射电子束的器件，例如搭载于电子显微镜及半导体检查装置。作为发射器的一个方式，已知有热场发射发射器。该发射器具备绝缘子、一对端子、拱状的灯丝、和固定于灯丝的电子源。专利文献1公开了涉及用于电子显微镜、电子束曝光机等的热场放射阴极的专利技术。在该文献的图2中图示了具备钨芯片1、钨丝3、绝缘子4、和一对金属支柱5的热场放射阴极。专利文献2的图7A中也图示了相同构成的发射器。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开平6
‑
76731号公报
[0006]专利文献2：日本特开2003
‑
331714号公报

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的课题
[0008]热场发射发射器所具备的灯丝在运行时被加热至1800K左右，因此电子源会因灯丝的热变形而位移。电子源的过度位移会导致以下课题。即，即使在加热前对电子源相对于发射器所具备的抑制电极的孔或引出电极的孔的同轴性进行了调整，若电子源因加热而过度位移，则也会丧失同轴性。由此，可能对电子发射特性、以及电子束的照射方向及照射位置产生不良。
[0009]本专利技术提供由电子源的位移引起的电子束的照射方向及照射位置的偏差充分小的发射器及具备其的装置。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]本专利技术的一个方面涉及的发射器具备：绝缘子；相对于绝缘子相互分离地安装的一对端子；以拱形安装于一对端子间的至少一根灯丝；和固定于灯丝的电子源。上述灯丝在与电子源的接点和与端子的接点之间具有弯曲部。灯丝具有弯曲部，从而能够缓和由热变形引起的应力，能够抑制电子源的位移。
[0012]在一对端子位于下方、电子源位于一对端子的上方的朝向上配置发射器的状态下，从侧方观察发射器时，优选灯丝至少具有从与端子的接点向上方延伸的第一部分、从第一部分弯曲并向斜上方延伸的第二部分、和从第二部分弯曲并向上方延伸的第三部分。通过第三部分向上方延伸，从而具有容易将电子源固定于第三部分的优点。
[0013]从侧方观察与上述相同朝向上配置的发射器时，灯丝与电子源的接点的位置从端子与灯丝的接点的位置在水平方向上偏移100μm以上是优选的。通过采用相关的构成，从而从上方观察发射器时，能够将电子源配置于一对端子之间的中心位置。
[0014]本专利技术中，电子源的材料是例如选自由稀土类硼化物、高熔点金属及其氧化物、碳
化物及氮化物、以及贵金属
‑
稀土类系合金组成的组中的一种材料。
[0015]本专利技术的一个方面涉及的装置具备上述发射器。作为具备发射器的装置，例如可举出电子显微镜、半导体制造装置、检查装置及加工装置。
[0016]专利技术的效果
[0017]根据本专利技术，能够提供由电子源的位移引起的电子束的照射方向及照射位置的偏差充分小的发射器及具备其的装置。
附图说明
[0018][图1]图1是示意性地示出本专利技术涉及的发射器的一个实施方式的部分剖视图。
[0019][图2]图2是示意性地示出图1所示的发射器的内部构造的立体图。
[0020][图3]图3是图2示出的内部构造的主视图。
[0021][图4]图4是图2示出的内部构造的侧视图。
[0022][图5]图5是图2示出的内部构造的俯视图。
[0023][图6]图6是示意性地示出本专利技术的其它实施方式涉及的发射器的内部构造的侧视图。
[0024][图7]图7是实施例1涉及的灯丝的SEM照片。
[0025][图8]图8是实施例1涉及的灯丝的SEM照片。
[0026][图9]图9是实施例1涉及的灯丝的SEM照片。
[0027][图10]图10是实施例1涉及的灯丝的SEM照片。
[0028][图11]图11是示意性地示出比较例1涉及的发射器的构成的侧视图。
[0029][图12]图12是示出实施例1涉及的发射器的电子源的位移量的图表。
[0030][图13]图13是示出实施例2涉及的发射器的电子源的位移量的图表。
[0031][图14]图14是示出比较例1涉及的发射器的电子源的位移量的图表。
具体实施方式
[0032]以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。在以下的说明中，对相同或相当的部分标注相同的附图标记，并省略重复的说明。另外，只要没有特别说明，上下左右等位置关系基于附图所示的位置关系。附图的尺寸比例不限于图示的比率。在本说明书的记载及权利要求中利用了“左”、“右”、“正面”、“背面”、“上”、“下”、“上方”、“下方”等用语的情况下，这些是为了说明，并不一定意味着永久地位于该相对位置。
[0033]<发射器>
[0034]图1是示意性地示出本实施方式涉及的发射器的部分剖视图。该图示出的发射器10称为热场发射型。作为具备发射器10的装置，可举出电子显微镜、半导体制造装置、检查装置及加工装置。发射器10具备电子源1、拱状的灯丝2、一对端子5、6、绝缘子8、和抑制器9。通过对灯丝2通电来加热电子源1，从电子源1的前端部发射电子束。在抑制器9的上表面设置有孔9a，电子源1以从孔9a突出的方式被配置。从电子发射特性等观点考虑，电子源1在通电的前后都维持相对于孔9a的同轴性是优选的。图2～5是示意性地示出图1所示的发射器的内部构造的立体图、主视图、侧视图及俯视图。
[0035]电子源1在接点1a处固定于拱状的灯丝2的顶部。电子源1为电子发射材料的芯片。
作为电子发射材料的例子，可举出钨、钽、铪等高熔点金属及其氧化物、碳化物及氮化物；硼化镧(LaB6)、硼化铈(CeB6)等稀土类硼化物；铱铈等贵金属
‑
稀土类系合金。从电子发射特性、强度及加工性的观点考虑，优选的是，电子源1是轴方位为<100>方位的钨单晶芯片。在该情况下，在芯片表面的一部分涂布锆及氧的供给源(参见专利文献1的图1)。通过从供给源连续向芯片表面供给锆及氧，从而持续形成覆盖芯片表面的ZrO层。由此，抑制芯片的功函数的上升，长期维持作为热场放射阴极的功能。
[0036]灯丝2用于通过通电来加热电子源1。灯丝2以拱形安装于一对端子5、6之间。优选的是，灯丝2的材质是熔点为2200℃以上的高熔点金属。作为其具体例，可举出钨、以及钨和高熔点金属(例如，铼)的合金。也可以为掺杂了用于组织稳定化的碱金属(例如，钾)的钨。需要说明的是，通过将拱状的灯丝2的两端接合于端子5、6、将电子源1接合于灯丝2的顶部，从而与使用两根丝来构成灯丝的情况相比，具有能够高效地实施接合操作的优点。即，与将两根丝的一侧的端部分别接合于一对端子、而将电子源接合于它们的另一侧的端部相比，使用拱状的一根灯丝时制造工序能够更简易。
[0037]从侧方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.发射器，其具备：绝缘子；相对于所述绝缘子相互分离地安装的一对端子；以拱形安装于所述一对端子间的至少一根灯丝；和固定于所述灯丝的电子源，所述灯丝在与所述电子源的接点和与所述端子的接点之间具有弯曲部。2.如权利要求1所述的发射器，其中，在所述一对端子位于下方、所述电子源位于所述一对端子的上方的朝向上配置该发射器的状态下，从侧方观察该发射器时，所述灯丝至少具有从与所述端子的接点向上方延伸的第一部分、从所述第一部分弯曲并向斜上方延伸的第二部分、和从所述第二部分弯曲并向上方延伸的第三部分。3.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：石川大介，
申请(专利权)人：电化株式会社，
类型：发明
国别省市：