(57)【要約】【課題】電界エミッタ配置、並びに、電界エミッタの放出面を清掃する方法を提供すること。【解決手段】荷電粒子の一次ビーム（１５）を生成するようになっている、放出面（１１）を有する電界エミッタ・チップ（１０）と、電界エミッタ・チップ（１０）の放出面（１１）に照射するようになっている、少なくとも１つの電子源（２０）と、を備えた電界エミッタ配置（１００）が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子の一次ビーム（１５）を生成するようになっている、放出面（１１）を有する電界エミッタ（１０）と、
前記電界エミッタ（１０）の放出面（１１）に照射するようになっている、少なくとも１つの電子源（２０）と、
を備えた電界エミッタ配置（１００）。
【請求項２】
前記少なくとも１つの電子源（２０）が、前記電界エミッタ（１０）の抽出電極（１２）の周りのリング形状のエミッタであることを特徴とする請求項１に記載の電界エミッタ配置（１００）。
【請求項３】
前記少なくとも１つの電子源が、集中化電子エミッタ（２０）を含むことを特徴とする請求項１に記載の電界エミッタ配置（１００）。
【請求項４】
前記電界エミッタの抽出電極（１２）が、前記集中化電子エミッタ（２０）と前記電界エミッタ（１０）の放出面（１１）との間に配置された開口部（１４）を有することを特徴とする請求項３に記載の電界エミッタ配置（１００）。
【請求項５】
少なくとも１つの別の集中化電子エミッタ（２２）をさらに備えたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の電界エミッタ配置（１００）。
【請求項６】
前記抽出電極（１２）が、前記少なくとも１つの別の集中化電子エミッタ（２２）と前記電界エミッタ（１０）の放出面（１１）との間に配置されたさらに別の開口部（１４）を備えたことを特徴とする請求項５に記載の電界エミッタ配置（１００）。
【請求項７】
複数の電子エミッタ（２０、２２）が、前記放出面（１１）の周りにリング状パターンで配置されることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の電界エミッタ配置（１００）。
【請求項８】
前記少なくとも１つの電子源（２０）と前記電界エミッタ（１０）が一体化されて単一の部品を形成することを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の電界エミッタ配置（１００）。
【請求項９】
前記少なくとも１つの電子源（２０）によって発生させられた電子ビーム（２５）がさらに、前記放出面（１１）に対し本質的に法線方向に前記放出面（１１）に当たるようになっていることを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の電界エミッタ配置（１００）。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの電子源（２０）によって発生させられた電子ビーム（２５）を再配向するためのビーム分離装置（３０）をさらに備えたことを特徴とする請求項９に記載の電界エミッタ配置（１００）。
【請求項１１】
前記ビーム分離装置（３０）が、前記電子ビーム（２５）が前記電界エミッタ（１０）の光軸（ＡＸ）と本質的に同軸になるように前記電子ビーム（２５）を再配向することを特徴とする請求項１０に記載の電界エミッタ配置（１００）。
【請求項１２】
前記電子源（２０）が、熱エミッタ、低温電界エミッタ又は光エミッタであることを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の電界エミッタ配置（１００）。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの電子源（２０）が、前記少なくとも１つの電子源（２０）によって発生させられた前記電子ビーム（２５）中の平均電子エネルギーが変化するように制御可能であることを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の電界エミッタ配置（１００）。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの電子源（２０）によって発生させられた前記清掃電子ビーム（２５）のビーム電流密度が、該清掃電子ビーム（２５）によって発生させられた二次電子の生成速度が前記電界エミッタ（１０）からの電界放出によって発生させられた電界放出電子の速度よりも低くなるように、適合されることを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の電界エミッタ配置（１００）。
【請求項１５】
前記電界エミッタ（１０）によって発生させられた一次電子ビーム（１５）から前記清掃電子ビーム（２５）によって前記放出面に発生させられた二次電子を除去するために、エネルギー・フィルタ（４０）をさらに備えたことを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の電界エミッタ配置（１００）。
【請求項１６】
前記ビーム分離装置と前記エネルギー・フィルタが一体に形成されたことを特徴とする請求項１０又は請求項１１及び請求項１５に記載の電界エミッタ配置（１００）。
【請求項１７】
前記電界エミッタ（１０）が、電界エミッタ・アレイの電界エミッタであることを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の電界エミッタ配置（１００）。
【請求項１８】
請求項１から請求項１７のいずれかに記載の電界エミッタ配置（１００）を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム装置（５０）。
【請求項１９】
電界エミッタの放出面を清掃する方法であって、
（ａ）放出面と前記放出面に照射するようになった電子源とを備えた電界エミッタを提供するステップと、
（ｂ）前記電子源によって発生させられた電子ビームを前記電界エミッタの放出面に照射するステップと、
を含む方法。
【請求項２０】
前記電界エミッタによって発生させられた電子ビームから光放出電子を除去するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記清掃電子ビームによって発生させられた二次電子の生成速度が前記電界エミッタからの電界放出によって発生させられた電界放出電子の速度よりも低くなるように、前記少なくとも１つの電子源によって発生させられた前記清掃電子ビームのビーム電流密度を調節するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９又は請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界エミッタ配置、並びに、電界エミッタの放出面を清掃する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロエレクトロニクス、マイクロメカニックス、及びバイオテクノロジーのような技術は、産業上、試験片をナノメートルスケール内で構造化し、検査することに関する高い要求を生み出している。こうした小さなスケールでは、例えばフォトマスクの検査又は構造化は、電子顕微鏡又は電子ビームパターン生成器のような電子ビーム装置において発生され合焦された電子ビームを伴って行われる場合が多い。電子ビームは、例えば光子ビームと比べて、比較できる粒子エネルギーにおけるそれらの短波長のために、優れた空間分解能を与える。
いずれかの電子顕微鏡において画像を形成するプロセスの第１段階は、電子ビームの生成である。電子ビームは、電子銃と呼ばれることもある装置において生成される。電子顕微鏡においては、主に３つのタイプの電子銃、すなわち、タングステン−ヘアピン・フィラメント銃、ランタン−ヘキサボライド銃、及び電界放出銃が用いられる。電界放出銃は、タングステン−ヘアピン・フィラメント銃又はランタン−ヘキサボライド銃を上回る幾つかの利点を与える。第１に、輝度は、タングステン銃よりも１０００倍まで高いことがある。第２に、電子は、他のソースよりも狭いポイントから放出される。したがって、電界放出銃によって優れた解像度が達成される。さらに、放出された電子のエネルギー拡散は比較的小さい。最終的に、電界放出銃は、非常に長い寿命を有する。これらの理由から、電界放出銃は多くの用途に対して好ましい選択肢である。
【０００３】
主に３つのタイプの電界放出銃、すなわち、低温電界放出銃、熱電界放出銃、及びショットキー・エミッタが存在する。低温電界放出銃は、純粋な電界放出効果に頼るものであるが、熱電界放出銃は、金属内の電子に幾らかの熱エネルギーを与えることによって純粋な電界放出効果を強化して、表面から首尾よく逃がすために要求されるトンネル距離を短くする。ショットキー・エミッタは、エミッタ表面にドープして作業関数を減らすことによってさらに強化された熱電界エミッタである。
低温電界エミッタ・チップは、現在知られているエミッタのうち最も高い輝度を有し、それにより、最も小さいスポットの最も高い可能な電子密度を得るための好ましい選択肢である。したがって、低温カソード・エミッタを装備した電子顕微鏡は、特に、非常に低い加速電圧で高解像度、高画質を得るのに非常に適している。低温エミッタの別の利点は、それらの長い寿命と、使用の容易さであり、それは所有者の費用を減少させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、作動中に、低温電界電子エミッタの放出面上で残留ガス分子の連続的な吸着及び時折の脱着が起こる。これらの吸着及び脱着は、それぞれ、連続的に低下する、瞬間的に不安定な放出電流をもたらすので、放出面は周期的に清掃されなければならない。従来から、これはいわゆる「フラッシング」法によってなされる。フラッシング法によれば、エミッタに加熱電流が供給され、それにより放出面が加熱し、放出面から残留物が除去される。チップを瞬間的に（フラッシング）加熱してチップを清掃することができるが、最良の真空であっても新たな原子及び分子がすぐに再吸着する。さらに、電子ビームによって原子をイオン化し、その後、加速してチップに戻して、チップ自体の物理的スパッタリングを行うことができる。電流の変動を最小にするために、電子源は、１０-10Ｔｏｒｒ又はそれより良好な、超高真空環境で作動しなければならない。これに加えて、電子顕微鏡の使用は、数分間又はそれより長くかかるフラッシング・プロセスの間、サスペンドされなければならない。これは、顕微鏡の有効な作動時間を減らし、特に、ウェハ検査などのような高いスループットにおいては望ましくない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記のことから、荷電粒子の一次ビームを生成するようになっている、放出面を備えた電界エミッタと、電界エミッタの放出面に照射するようになっている、少なくとも１つの電子源と、を含む電界エミッタ配置が提供される。また、こうした電界エミッタ配置を含む荷電粒子ビーム装置が提供される。さらに、電界エミッタの放出面を清掃する方法が提供され、この方法は、放出面と放出面に照射するようになっている電子源とを備えた電界エミッタを提供するステップと、電子源によって発生させられた電子ビームを電界エミッタの放出面に照射するステップとを含む。
本発明のさらなる利点、特徴、態様及び詳細は、請求項、詳細な説明及び添付の図面から明らかである。
【０００６】
第１の態様によれば、放出面を備えた電界エミッタを含む電界エミッタ配置が提供される。電界エミッタは、荷電粒子の一次ビーム、典型的には電子ビームを発生させることができる。さらに、電界エミッタ配置は、電界エミッタの放出面に照射するようになった少なくとも１つの電子源を含む。この目的のために、少なくとも１つの電子源は、電界エミッタの抽出電極の周りに配置されたリング形状のエミッタとすることができる。もう１つの実施形態によれば、少なくとも１つの電子源は、１つ又はそれ以上の集中化電子エミッタを含むことができる。ここでの文脈において、「集中化」という用語は、集中化エミッタのことのみをいうのではなく、減少された、すなわち集中化された放出面積をもつ全てのエミッタのことをいう。さらに、電界エミッタの抽出電極は、電界エミッタの放出面だけでなく集中化電子エミッタのそれぞれ１つに面する１つ又はそれ以上の開口部を有し、それにより、１つ又はそれ以上の電子源によって発生させられた１つ又はそれ以上の電子ビームが、それぞれ、その開口部を通過し、電界エミッタの放出面に照射することができる。
電子は、特に真空状態において金属表面からガス分子を脱着することができる。したがって、エミッタ・チップの放出面は、該放出面に電子ビームを照射することによって継続的にクリーンな状態に保たれる。さらに、入射電子ビームは、荷電粒子ビーム装置の作動を妨害しないように調節することができる。特に、電子のランディング・エネルギーは、例えば、数百ｅＶから数ｋｅＶまで可変的に調節することができる。エミッタ・チップの放出面は、継続的にクリーンな状態に保たれるので、安定した電子ビームが放出される。さらに、荷電粒子ビーム装置の作動は、清掃中にサスペンドされる必要はない。
【０００７】
別の実施形態によれば、放出面の周りにリング状パターンで複数の電子エミッタが配置される。したがって、電子源として集中化エミッタを用いたときに放出面の一様な照射が提供される。
さらに別の実施形態によれば、少なくとも１つの電子源と電界エミッタが一体化される。したがって、一次電子ビームのための電界エミッタを、放出面を清掃するのに用いられる１つ又はそれ以上の電子源と一緒に製造することができる。したがって、荷電粒子装置内の部品の数を減少させることができる。さらに、主電界エミッタ及び清掃電子源の電圧制御及び電流制御のために同一の回路を用いることができる。
またさらに別の実施形態によれば、電界エミッタ配置は、少なくとも１つの電子源によって発生させられた電子ビームが、放出面に対し本質的に法線方向に放出面に当たるようになっている。したがって、エミッタ・チップを清掃するためには、例えば一次ビームの電流密度のほんの１０分の１程度の比較的低いビーム電流密度でエミッタ・チップのみが照射されるので十分である。清掃ビームの低いビーム電流密度は、清掃ビームによってエミッタ表面に発生させられる二次電子の数を減らす。清掃電子ビームが電界エミッタ上に横方向に当たる場合には、エミッタ・チップが十分に照射されることを保証するために、より大きい表面積に照射されなければならない。従って、この場合、より高いビーム電流密度が提供されなければならない。さらに、清掃ビームが本質的にエミッタ表面上に法線方向に当たる場合には、照射の一様性はより高い。
【０００８】
さらに別の実施形態によれば、ビーム分離装置が提供される。ビーム分離装置の使用により、少なくとも１つの電子源によって発生させられた電子ビームが再配向されて、電子ビームが放出面に対し本質的に法線方向に放出面上に当たるようにされる。典型的には、ビーム分離は、ウィーン・フィルタ型の磁気双極子電界又は磁気セクタ電界によって実現される。しかしながら、清掃ビームを放出面に垂直に当たるように向けるために、その他の種類のビーム分離装置を用いることもできる。
ビーム分離装置により、電子源は放出面に直接的に面する必要はない。したがって、電子源は、特定の用途の必要条件に応じて、荷電粒子ビーム装置内に可変的に配置することができる。さらに、清掃ビームは、ビーム分離要素によって効果的に制御することができる。例えば、ビーム分離装置は、清掃ビームを合焦する、すなわち、その断面積を減らすことができ、なおかつ電界エミッタ上の清掃ビームの正確な位置決めを可能にする。したがって、清掃ビームは、一次電子ビームが発生させられるエミッタ・チップのみを照射するように調節することができる。
【０００９】
さらに別の実施形態によれば、ビーム分離装置は、清掃電子ビームが電界エミッタの光軸と本質的に同軸になるように清掃電子ビームを再配向する。
したがって、清掃電子ビームは、電界エミッタの放出面上に法線方向に、すなわち、一次電子ビームが発生するエミッタ・チップの正面に当たる。さらに、清掃ビームは、電界エミッタによって発生させられた一次ビームが出て行くのと同じ抽出電極開口部の中に入る。したがって、抽出電極の調整は必要ではない、すなわち、本発明は、単一の開口部をもつ従来の抽出電極と共に実施することができる。
さらに別の実施形態によれば、少なくとも１つの電子源によって発生させられた電子ビーム中の電子の平均電子エネルギーは、特定の範囲内で制御することができる。
したがって、平均電子エネルギーは、ビーム分離装置が例えばウェハ検査のために一次ビームから清掃ビームを分離できるように調節することができる。さらに、清掃ビーム中の平均電子エネルギーは、清掃ビームによって放出面にほんのわずかな二次電子が発生するように調節することができる。典型的には、平均電子エネルギーは、数百ｅＶから数ＫｅＶまでの間、例えば１００ｅＶから５０ＫｅＶまでの間で変化する。典型的には、清掃ビームのビーム電流密度も調節可能であり、通常は一次ビームのビーム電流密度に関連して調節される。典型的には、清掃ビームのビーム電流密度は、二次電子よりも多くの電界放出電子が生成されるように調節される。典型的には、一次電子（電界放出電子）と二次電子との２：１の比が選択され、もしくは５：１又は１０：１の比も選択される。しかしながら、清掃ビームのビーム電流密度は、電界エミッタ上への入射方向に依存する。清掃ビームがエミッタ・チップに正面衝突するときには、清掃ビームは、一次ビーム電流密度の１０分の１だけで十分である。しかしながら、清掃ビームがエミッタ・チップ上に横方向に衝突する場合には、一次ビームのビーム電流密度よりもかなり高い、非常に高いビーム電流密度が要求される。
【００１０】
別の実施形態によれば、エネルギー・フィルタ、例えばウィーン・フィルタが提供される。このエネルギー・フィルタの使用により、清掃電子ビームが当たることによって放出面に発生した二次電子を、電界エミッタによって発生させられた一次電子ビームから除去することができる。言い換えれば、二次電子は、特に二次電子の生成速度が一次電子の生成速度に比べて高すぎるときに、エネルギー・フィルタの使用によって電界放出電子から分離することができる。これは、二次電子が電界放出電子よりもより高い平均エネルギーと非常に広いエネルギー分布を有するという事実によるものである。
別の態様によれば、電界エミッタの放出面を清掃する方法が提供される。この方法は、放出面と放出面に照射するようになった電子源とを備えた電界エミッタを提供するステップと、電子源によって発生させられた電子ビームを電界エミッタの放出面に照射するステップとを含む。
したがって、エミッタの作動のサスペンドを要求しない清掃方法が提供される。さらに、上述の方法は、従来のフラッシングと組み合わせて、その後の従来のフラッシング工程間の間隔を延長することができる。それにより、荷電粒子ビーム装置の効率が改善される。
前述の幾つかの態様及び本発明のその他のより詳細な態様が、以下の詳細な説明に記載され、図面を参照しながら部分的に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る電界エミッタ配置１００を示す。この配置では、電界放出銃のエミッタ・チップ１０が用意される。エミッタ・チップは、荷電粒子、すなわち本発明の実施形態においては電子が放出される放出面１１を備える。さらに、エミッタ・チップの近くに抽出電極１２が配置される。抽出電極１２とエミッタ・チップ１０との間に電圧差を印加することができる。エミッタ・チップの鋭く尖った形状のために、エミッタの尖った先端部に非常に高い電界強度が蓄積する。電界強度は、エミッタ・チップ１０から電子を継続的に抽出して、電子が電子ビーム１５を形成するようにするのに十分なだけ高い。例えば、電子ビーム１５は、ウェハ検査又は電子ビーム・リソグラフィ・プロセスに用いられる。
図１に示された本発明の実施形態によれば、電子源２０がさらに設けられている。電子源２０は、電子ビーム２５をエミッタ・チップ１０の放出面１１に照射するようになっている。電子ビーム２５は、抽出電極の主開口部を通ってエミッタの中に入る。電子は、放出面１１に吸着した原子及び／又は分子を脱着するために用いることができるので、電子源２０によって発生させられた電子を放出面１１に照射することによって、吸着した原子及び／又は分子の脱着が起こる。したがって、放出面が清掃され、電子ビームの安定した放出が提供される。さらに、電子源２０は、荷電粒子ビーム装置の作動が清掃作業のためにサスペンドされる必要がないので、連続的に作動することができる。
【００１２】
図２は、本発明の別の実施形態に係る電界エミッタ配置１００を示す。この配置では、低温電界エミッタ１０の抽出電極１２は、一次電子ビーム１５のための主開口部１３と、清掃電子ビーム２５のための付加的な開口部１４とを有する。開口部１４は、一次電子ビーム２５のための開口部１３に対して横方向に配置される。さらに、開口部１４は、電子源２０と電界エミッタの放出面１１との間に、電子源と放出面との間の照準ラインが遮られないように配置される。清掃電子ビーム２５が、電子源２０によって発生し、開口部１４を通って低温電界エミッタの中に入る。開口部１４が、主開口部１３に対して横方向に配置され、かつ電子源２０と放出面１１との間に位置するので、清掃ビーム２５もまたエミッタに横方向に入り、横方向から放出面１１の上に当たる。したがって、一次電子ビーム１５と清掃電子ビーム２５との間の相互作用を減少させることができる。さらに、主開口部１３は、比較的小さく保つことができる。
【００１３】
図３は、本発明の別の実施形態を示す。この実施形態では、清掃電子ビーム２５のための孔として付加的な開口部１４が用いられる。したがって、付加的な開口部１４は、図２に示された実施形態よりも小さくてもよい。孔として開口部１４を用いることによって、開口部１４の後ろの及びエミッタ表面上の清掃ビーム２６の断面が減少され、それにより清掃ビーム２６によって本質的にエミッタ・チップのみが照射される。
本発明のさらに別の実施形態が図４に示されている。この実施形態では、電界エミッタ・チップ部分１０に清掃電子ビーム２５を合焦するために、電子源２０と開口部１４との間にレンズ２７が配置される。したがって、エミッタ・チップを清掃するために、電子源２０によって発生させられたフル・ビームの電流密度が用いられる。随意的に、レンズ２６は、デフレクタ（図示せず）によって補われ、或いは置き換えられてもよい。こうしたデフレクタは、清掃電子ビーム２５をエミッタ・チップ上に正確に位置決めするために用いることができる。図４に示された実施形態に関連して説明されたが、レンズ２６又はデフレクタはまた、図１、図２、図５、図６、図７及び図８に示された実施形態に個々に又は共に付加されてもよい。
【００１４】
本発明の改善された実施形態が図５に示されている。この実施形態では、複数の電子源を有する電界エミッタ配置１００の断面が示されている。図２に示された実施形態に比べて、図５に示された実施形態は、電界エミッタ１０に対し第１電子源２０とは反対側に配置されたさらに別の電子源２１を備える。電界エミッタ１０の抽出電極は、第２電子源２１と放出面１１との間に配置されたさらに別の開口部を有する。さらに別の清掃電子ビーム２５が、第２電子源２１によって発生し、抽出電極のさらに別の開口部を通って電界エミッタ１０の中に入る。さらに別の電子源２１が第１電子源２０とは反対側に配置されるので、第２電子ビームは、第１清掃電子ビームと比べて放出面１１の本質的に反対側に当たる。したがって、放出面上の照射の一様さが改善される。上述の実施形態に加えて、図５の紙面の上及び下に、さらに別の電子源を設けることができる。典型的には、複数の電子源が、電界エミッタ１０の周りにリング状に配置される。さらに、電子源を、このようにリング状に等間隔に配置して、照射の一様性をさらに改善することができる。
或いは、リング形状の電子源（図示せず）を、電界エミッタ１０の周りに配置してもよい。例えば、リング形状のエミッタは、抵抗により加熱されて熱電子放出を起こす金属リングを含む。しかしながら、適切な他のリング形状の電子エミッタを設けてもよい。そのリング形状のために、こうしたエミッタは、電界エミッタ１０の放出面１１の一様な照射を与える。
【００１５】
図６は、本発明の異なる実施形態に係る電界エミッタ配置１００を示す。この配置では、電界エミッタ１０の放出面１１の上に清掃電子ビーム２５を再配向するようになったビーム分離装置３０が設けられる。ビーム分離装置３０は、磁気双極子、ウィーン・フィルタの磁気セクタ電界又はその他の適切な手段によって実現することができる。ビーム分離装置３０は、一次電子ビーム１５ではなく本質的に清掃ビーム２５にのみ影響を及ぼすようになっている。清掃電子ビーム２５は、電界エミッタ１０に対して横方向に配置された電子源２０によって発生させられる。したがって、清掃電子ビーム２５は、ビーム分離装置３０の中に横方向に入る。ビーム分離装置３０の内部で、清掃電子ビーム２５が電界エミッタ１０の光軸ＡＸと同軸の方向に再配向される。再配向された清掃ビーム２５が、一次ビームのための開口部を通ってエミッタに入り、本質的に放出面１１の上に法線方向に当たる。したがって、電界エミッタ１０の放出部分のみが照射され、それにより清掃ビーム２５のビーム電流密度が小さく保たれる。さらに、ビーム分離装置３０は、清掃電子ビーム２５のフル制御を可能にし、それによりエミッタ・チップの上に合焦し、正確に位置決めすることができる。
【００１６】
例えば、ビーム分離装置としてウィーン・フィルタが用いられるときには、ウィーン・フィルタの双極子電界は、一次ビームに関して本質的に互いに打ち消しあう。したがって、一次ビームがウィーン・フィルタによって受ける影響は、ほんのわずかである。しかしながら、清掃ビーム２５の電子は、一次ビーム１５の電子の方向とは反対方向に移動するので、ウィーン・フィルタの双極子電界が互いに加えられ、清掃ビーム２５に強く影響を及ぼす。したがって、清掃ビーム２５は、一次ビーム１５を妨害することなく、ウィーン・フィルタによって効果的に制御することができる。
図７は、本発明のさらに別の実施形態に係る電界エミッタ配置１００を示す。この配置では、エネルギー・フィルタ４０が設けられる。こうしたエネルギー・フィルタ４０は、例えばウィーン・フィルタによって実現することができる。清掃ビーム２５中に含まれた電子の幾らかが、放出面で二次電子を生成することになる。しかしながら、こうした二次電子は、典型的には、電界エミッタ１０によって生成された電界放出電子よりも、高いエネルギー及び広いエネルギー分布を有することになる。したがって、それらは、エネルギー・フィルタ４０を用いることによって一次電子ビーム１５から容易に分離することができる。
【００１７】
図８は、本発明の実施形態に係るエミッタ配置を装備した荷電粒子装置を示す。この装置では、電界放出銃１０、１２、電子源２０、エネルギー・フィルタ４０及び検査される試験片６０が真空気密カラム７０内に配置される。電界放出銃１０、１２は、電子光学レンズによって試験片６０上に合焦された電子ビームを生成する。電界放出銃の作動中に、電子源２０がエミッタ・チップの放出面を照射して、それにより吸着された原子及び／又は分子を放出面から脱着させる。したがって、放出面の連続的な清掃と、それにより電界エミッタの連続的に安定した放出が提供される。
本発明を詳細に説明したが、当業者であれば、請求項の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明に種々の変更を加え得ることが明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る電界エミッタ配置を示す図である。
【図２】本発明の別の実施形態に係る電界エミッタ配置を示す図である。
【図３】別の作動モードの図２の電界エミッタ配置を示す図である。
【図４】合焦レンズが設けられている本発明の実施形態に係る電界エミッタ配置を示す図である。
【図５】複数の電子源を有する本発明の実施形態に係る電界エミッタ配置を示す図である。
【図６】ビーム分離装置が設けられている、本発明の実施形態に係る電界エミッタ配置を示す図である。
【図７】エネルギー・フィルタが設けられている、本発明の実施形態に係る電界エミッタ配置を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る電界エミッタ配置を備えた荷電粒子ビーム装置を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０：エミッタ・チップ
１１：放出面
１２：抽出電極
１５：一次電子ビーム
２０：電子源
２５：清掃電子ビーム
１００：電界エミッタ配置
【図１】
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【図２】
2007035642.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007035642.tif 000009
【図８】
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【外国語明細書】
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2007035642.tif 000013
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