[发明专利]用于为电子柱维持不同真空度的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于为电子柱维持不同真空度的装置，更具体地说，涉及这样一种为电子柱维持不同真空度的装置，该装置将其中使用电子柱的室的真空度与其中放置样品的室的真空度保持为彼此不同。

背景技术

如现有技术中一般公知的那样，电子柱被用来通过发射电子而产生电子束。微柱是通过小型化电子柱而构造成的非常小的电子柱，其利用通常在CRT、电子显微镜(用于电子束光刻)以及各种电子束设备中采用的控制电子束的原理。

图1示出了作为典型的非常小的电子柱的微柱100的结构。微柱100包括作为其基本部件的电子发射器110、源透镜140、偏转器160和聚焦透镜170。

电子发射器保持器120在其中心部分限定有通孔121，并且电子发射器110插入到该通孔121中。其中插入有电子发射器110的电子发射器保持器120同心地连接到保持器底座130。

源透镜140连接到保持器底座130的下表面131。源透镜140可以通过粘接等直接连接到保持器底座130的下表面131。源透镜140连接到其上的保持器底座130插入到柱底座150中。

柱底座150具有中空的圆筒构造，并包括端部151，该端部151具有限定在它的中心部分的通孔(未示出)，使得从电子发射器发射的电子束可以通过该通孔。柱底座150具有容纳并连接固定器保持器底座130的空间。多个通孔径向布置在柱底座150上并贯穿柱底座150，并且，偏转器160插入到这些通孔中。聚焦透镜170通过粘接等连接到柱底座150的端部151的下端。因此，聚焦透镜170的垂直位置可以通过端部151的位置确定。

通常，在电子柱中，为了允许电子柱稳定地发射电子，必须保持高真空。由于电子发射器的特性而必须在大约10-9托的超高真空中采用作为典型电子柱的微柱。超高真空通过离子泵或抽气泵形成。为了快速形成真空，必须进行烘烤。

但是，通过电子柱产生的电子束即使在不是超高真空的约10^-3托的真空中也可以有效地使用。也就是说，当通过电子柱产生的电子束入射到样品上时，放置样品的室或空间不需要保持在超高真空状态下，并且将室或空间保持在(正常的)真空状态下就足够了。

在这方面，如果电子柱和样品在超高真空中使用，更换样品需要较长的时间，并且制造室以形成超高真空的成本增加。也就是说，由于所产生的较高的成本，最好不将放置样品以允许从电子柱发射的电子束入射到样品上的室保持在超高真空状态下。

因此，当使用电子柱时，必须将其中使用电子柱的室与其中放置样品的室分开，并在这两个室中保持不同的压力。

发明内容

技术问题

因此，本发明致力于解决在相关技术中出现的问题而作出，并且本发明的目的在于提供一种用于为电子柱维持不同真空度的装置，其中用于产生电子束的电子柱的室和用于放置样品的室彼此分开，并在两个室中保持不同的真空度。

本发明的另一个目的在于提供一种室系统，该室系统具有简单的结构以允许电子柱处于不同的超高度真空中。

技术方案

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种用于为电子柱维持不同真空度的装置，用于将电子柱和样品保持在不同的真空度下，所述电子柱包括电子发射器、透镜部件和用于固定电子发射器和透镜部件的壳体，所述装置包括：柱壳体连接部，所述柱壳体连接部连接到所述壳体以隔离真空；中空部，所述中空部通过装置的中心部分限定，以允许从电子柱发射的电子束从该中空部通过；以及真空隔离部，所述真空隔离部具有用于真空连接的垫圈结构，其中，通过利用所述中空部，可以将所述装置的上侧和下侧之间的真空度差保持为不小于10¹托。

为了解决传统技术的上述问题，本发明旨在提供一种用于为电子柱维持不同真空度的装置，该装置具有简单的结构，并可以在使用电子柱的室和容纳样品的室之间保持不小于10¹-10⁴托的真空度差。

在电子柱中，一般将聚焦透镜用作电子束最后通过的最后底部透镜。本发明的表征性特征在于通过聚焦透镜或聚焦透镜的最后电极层限定的孔口用作最终电子柱壳体组件的唯一通道。也就是说，容纳电子柱的室和容纳样品的室之间的唯一通道变成电子柱的电子透镜的孔口。

如果由于提供用于在电子柱的壳体中接线的空间而难于利用透镜的孔口形成通道，则根据本发明的用于为电子柱维持不同真空度的装置的真空部(通孔)可以类似于电子透镜的电极层形成，并可以在尽可能地靠近电子柱的状态中使用。在这种情况下，优选的是中空部具有薄并且尺寸较小的孔，诸如通过膜限定的孔，使得它可以尽可能地靠近电子柱。