发射器以及具备该发射器的装置的制作方法

专利2025-07-11  19


本发明涉及放出电子的发射器以及具备该发射器的装置。


背景技术:

1、放出电子的发射器例如用于电子显微镜和半导体检查装置。发射器具备电子源和加热电子源的加热器,通过对加热器的通电来加热电子源,从而得到发射电流。专利文献1公开了一种热电子阴极装置,具备:发射器芯片、保持发射器芯片的发热性保持体、以及支承发热性保持体并向其供给电流的导电部件,发热性保持体由热解石墨材料构成。根据专利文献1的第一页右栏第2~14行以及第一图,若加热发射器芯片11,则从韦乃特圆筒体13的开口部12放出电子。通过对在韦乃特圆筒体13与发射器芯片11之间施加的电压进行控制,而使来自发射器芯片11的电子的流动一致。

2、专利文献:日本特公昭47-25911号公报

3、有时加热器和电子源会因对加热器的通电而被加热至1600~1900k。在高温条件下,构成加热器和/或电子源的材料可能会气化而产生蒸发物。若该蒸发物冷却,例如在绝缘子的表面上固化,则绝缘子表面的绝缘性降低,而产生意外的电流。该电流会带来发射电流的可靠性受损这样的问题。


技术实现思路

1、本发明提供一种能够足够长期地维持发射电流的可靠性的发射器以及具备该发射器的装置。

2、本发明的一个技术方案涉及发射器。该发射器具备:绝缘子;一对导电端子,安装于绝缘子并且相互分离;加热器,配置在一对导电端子的前端部之间并且通过通电而发热;电子源,由第一材料构成,该第一材料由加热器加热而放出电子;韦乃特电极,具有与绝缘子的表面一同构成内部空间的内表面并且用于在与电子源之间施加偏置电压;以及遮挡部件,在内部空间内,覆盖绝缘子的表面的一部分。

3、优选上述遮挡部件起到如下的作用,抑制由于加热器的发热而在内部空间产生的蒸发物在绝缘子的表面固化,从而在导电端子与韦乃特电极之间连续地形成导电层的情况。在导电端子与韦乃特电极之间施加比较大的电压(例如,15~1000v),因此优选高度维持导电端子与韦乃特电极之间的绝缘性。另一方面,在一对导电端子之间施加的电压例如为1~10v左右,因此与导电端子与韦乃特电极之间所要求的绝缘性相比,一对导电端子之间所要求的绝缘性不高。

4、优选遮挡部件与韦乃特电极的内表面分离。例如,优选遮挡部件配置为至少覆盖绝缘子的表面中的沿着韦乃特电极的内表面的区域。也可以是,遮挡部件与一对导电端子分离。例如也可以是,遮挡部件配置为至少覆盖绝缘子的表面中的分别沿着一对导电端子的两个区域。

5、也可以是,上述发射器还具备中间部件,该中间部件由与第一材料相比导热性较低的第二材料构成,一对导电端子的前端部隔着中间部件把持电子源。通过在电子源与加热器之间配置与电子源(第一材料)相比导热率较低的中间部件(第二材料),从而与未设置中间部件的情况相比,能够使加热器的温度在更高的温度下动作。由此,能够抑制构成电子源的材料在加热器的附近气相沉积,能够抑制由此引起的发射器的性能降低。这是基于如下的概念,在一定程度上阻碍了电子源被加热器高效地加热,另一方面,利用加热器的过剩的热来抑制构成电子源的材料在加热器的附近(例如,导电端子的前端部)气相沉积。通过将该概念与由遮挡部件维持绝缘子表面的绝缘性的概念并用,能够更长期地维持发射电流的优异的可靠性。

6、本发明的一个技术方案涉及具备上述发射器的装置。作为具备发射器的装置,例如列举电子显微镜、半导体制造装置、检查装置以及加工装置。

7、根据本发明,提供发射器以及具备该发射器的装置,能够足够长期地维持发射电流的可靠性。



技术特征:

1.一种发射器,其中,具备:

2.根据权利要求1所述的发射器,其中,

3.根据权利要求1所述的发射器,其中,

4.根据权利要求1所述的发射器,其中,

5.根据权利要求1所述的发射器,其中,

6.根据权利要求1所述的发射器,其中,

7.根据权利要求1所述的发射器,其中,

8.一种装置,其中,


技术总结
本发明提供一种发射器,具备:绝缘子;一对导电端子,安装于绝缘子并且相互分离;加热器,配置在一对导电端子的前端部之间并且通过通电而发热;电子源,由第一材料构成,该第一材料由加热器加热而放出电子;韦乃特电极,具有与绝缘子的表面一同构成内部空间的内表面并且用于在与所述电子源之间施加偏置电压;以及遮挡部件,在内部空间内,覆盖绝缘子的表面的一部分。

技术研发人员:石川大介
受保护的技术使用者:电化株式会社
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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