專利名稱：皮爾斯電子槍的電子束聚焦的控制方法及控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可以長時間穩(wěn)定保持電子束的皮爾斯電子槍的控 制方法、皮爾斯電子槍的電子束控制裝置及具備其的真空裝置。
背景技術(shù)：
皮爾斯電子槍具有可分離束發(fā)生源和被照射物的真空氣氛，并穩(wěn) 定保持束發(fā)生源的特點。另外，因為能量源是電子而易于擺動、偏向， 所以作為蒸鍍裝置、熔解爐及熱處理爐的加熱源而被廣泛使用。特別
是在需要300小時以上長時間穩(wěn)定性的MgO及SK)2等金屬氧化物用 串聯(lián)式蒸鍍裝置的加熱源；可以在短時間加熱到規(guī)定的蒸發(fā)速度、需 要使A1、 Co-Ni、 Cu等金屬被膜厚度分布均勻地穩(wěn)定并大量蒸發(fā)的巻 繞式蒸鍍裝置的加熱源；以及使Si02、 ZrO等金屬氧化膜以膜厚度分 布在±1%之內(nèi)并可良好再現(xiàn)地蒸發(fā)的光學(xué)膜用的巻繞式蒸鍍裝置的加 熱源等，期待今后應(yīng)用領(lǐng)域更加擴大。(圖9顯示MgO蒸鍍裝置、圖 10顯示巻繞式蒸鍍裝置的電子槍使用例)
特別是，在等離子體顯示屏(PDP)用的玻璃基板表面上作為保 護膜而使用的氧化鎂(MgO)覆膜，近年為適應(yīng)玻璃母板的大型化、 批量生產(chǎn)的潮流，期待可以更加均勻且高速成膜。
基于這樣的背景，例如開發(fā)有使用多臺皮爾斯電子槍的電子束蒸 鍍裝置(圖15)。該裝置例如是構(gòu)成為進料/取出室及蒸鍍室的兩室或 進料室、蒸鍍室及取出室的三室經(jīng)由隔離閥而連接設(shè)置的電子束蒸鍍 裝置81、 82。
另外，該電子束蒸鍍裝置81、 82的蒸鍍室2的概要如圖9所示。 也就是說，作為將PDP保護膜即MgO連續(xù)成膜的加熱源，主要使用 皮爾斯電子槍3。從固定在蒸鍍室側(cè)壁的皮爾斯電子槍大致水平發(fā)射的電子束F，由電子束偏向裝置20偏向并照射在作為蒸發(fā)源的爐缸4 內(nèi)的MgOll的蒸發(fā)點P，從而使MgO的蒸氣流產(chǎn)生，在以通過其上 的方式移動的載體所搭載的玻璃基板10表面上形成MgO覆膜。也就 是說，蒸鍍室也是電子束的照射室。
這樣的電子束蒸鍍裝置81、 82具有蒸鍍室內(nèi)不暴露于大氣；在進 料/取出室83或進料室84中，因可對于玻璃基板10或搭載有玻璃基 板的載體進行脫氣或加熱處理等前處理，所以可以穩(wěn)定維持蒸鍍室內(nèi) 的氣氛；與分批式裝置相比生產(chǎn)量大等特點，但期望皮爾斯電子槍可 長時間穩(wěn)定工作。
于是從過去以來，為皮爾斯電子槍的長時間穩(wěn)定工作而進行了各 種努力。
例如，在蒸鍍室內(nèi)部有水分、殘留氣體、蒸發(fā)粒子等，構(gòu)成電子 束的熱電子與這些相碰撞而產(chǎn)生離子，雖然有時會向電子槍的陰極逆 流而使電子槍異常放電，但在陰極設(shè)置有用于接受離子及由離子碰撞 而飛濺的成分的貫通孔、離子收集器(例如參照專利文獻l、 2)。
但是，因電子所持有電荷所引起的粒子間的相互作用，束直徑、 能量幅度增加的空間電荷效應(yīng)，以及由電子碰撞氣氛氣體而氣體離子 化引起的空間電荷中和作用，電子槍內(nèi)部的電子束直徑及照射在對象 物上的電子束直徑(能量密度)，根據(jù)電子槍內(nèi)部的壓力及照射物所放 置的氣氛壓力而變動。因此，以蒸鍍?yōu)槔嬖谡翦兯俾什环€(wěn)定等問 題。所以，也存在不能充分發(fā)揮皮爾斯電子槍特點的問題，即不能發(fā) 揮由束發(fā)生源與被照射物的氣氛分離而引起的在大范圍內(nèi)穩(wěn)定運行的 特點。
而且，電子槍內(nèi)部的束的擴散會影響到電子槍內(nèi)部的構(gòu)成件，使 該構(gòu)成件過熱。結(jié)果有時會給電子槍自身造成損傷。
因此，為穩(wěn)定在電子槍內(nèi)部的束直徑，亦即，為了使電子槍內(nèi)部 的束不擴大、防止對電子槍本體的損傷，而采取向電子槍內(nèi)引入Ar 作為空間電荷中和氣體，或調(diào)節(jié)流體調(diào)節(jié)器的傳導(dǎo)率，或使聚焦線圏 為多段等手段。另外，相對組裝精度及時間變化使得電子束的發(fā)射極(束發(fā)生部、 生成部)穩(wěn)定。也就是說，最優(yōu)化設(shè)計電子槍自身，以使陰極表面角、 維納爾角度、陽極角度、陰極-維納爾間尺寸及陰極-陽極間尺寸等適 于上述目的。這是以穩(wěn)定基于電場的束聚焦條件為目的而進行的。
但是，不論那種情況也沒有適當(dāng)?shù)姆答仚C構(gòu)，而是以預(yù)先設(shè)定的 值來運行電子槍，因此難以穩(wěn)定地進行精密的成膜工藝。另外即使是
Ar等惰性氣體，也會有時影響到成膜工藝。
于是，開發(fā)有在束出口及束照射部測量束直徑，并反饋到束電流 及聚焦線圏電流的方法(參照專利文獻3)。如圖14所示，在作為束 照射部的環(huán)狀爐缸4附近，設(shè)置監(jiān)視片XR1、 XR2、 XR3、 XL1、 XL2、 XL3，該監(jiān)視片XR1、 XR2、 XR3、 XL1、 XL2、 XL3可以將從各個 電子槍3發(fā)射的電子束的束點溫度作為電氣信號輸出，向束電流或聚 焦線圏電流反饋以實現(xiàn)穩(wěn)定。
但是，在電子槍內(nèi)部的空間電荷效應(yīng)的影響仍然存在，并非完善。 專利文獻1日本特開2004-14226號公報(第3頁，圖1) 專利文獻2日本特開2005-268177號公報(第3頁，圖1) 專利文獻3日本特開2005-264204號公報(第4頁，圖l)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而進行的，目的在于，提供消除電子槍內(nèi) 部的空間電荷效應(yīng)及空間電荷中和作用的影響，使電子束的控制得以 完善。
如上所述，電子槍內(nèi)部的束受到空間電荷效應(yīng)的影響。電子束的 擴散及束能量的傾向如圖11所示。電子槍內(nèi)部的束擴散對電子槍內(nèi)部 的構(gòu)成件產(chǎn)生影響，使其構(gòu)成件過熱。因此，測定電子槍內(nèi)部的溫度， 向真空排氣系統(tǒng)的排氣速度進行反饋，調(diào)整電子槍內(nèi)部的壓力，使在
的聚焦?fàn)顟B(tài)固定。
也就是說，通過直接測定皮爾斯電子槍內(nèi)部溫度，并根據(jù)該測定溫度來控制皮爾斯電子槍的方法，來解決上述問題。
另外，通過具有直接測定皮爾斯電子槍內(nèi)部溫度的機構(gòu)的皮爾斯 電子槍的控制裝置，來解決上述問題。
另外，具有2套以上聚焦線圏的電子槍中，考慮到向?qū)ο笪锏氖?穩(wěn)定性，而優(yōu)選使從第一聚焦線圏進入第二聚焦線圏的束盡可能地平 行。該控制通過調(diào)節(jié)電子槍內(nèi)部壓力來進行。當(dāng)然因為是透鏡，所以 束調(diào)節(jié)成從大致平行至略微發(fā)散。
為提高PDP性能、產(chǎn)品成品率及產(chǎn)品穩(wěn)定性，要求玻璃基板內(nèi)的 膜厚度分布在長時間保持穩(wěn)定，并變得能夠與此相適應(yīng)。具體而言， 對于現(xiàn)有的42英寸2面切割的玻璃母板，在大約8000A士10。/。內(nèi)連續(xù) 運行144小時(大約1周)，對于相同尺寸，變得可以在大約8500 A±5% 以內(nèi)連續(xù)運行240小時(大約10天)以上。而且，對于42英寸6-8 面切割的玻璃母板，可以在大約8000 A士7。/。以內(nèi)連續(xù)運行兩周以上。 此外，過去是以目測來大致測定電子槍內(nèi)的束直徑，并進行聚焦線圏 及Ar等中和氣體的調(diào)節(jié)，現(xiàn)在通過測定溫度可實現(xiàn)再現(xiàn)性良好的調(diào) 節(jié)。
而且，通過監(jiān)視這些電子槍內(nèi)部的溫度，可以防止對電子槍的損 傷，同時可以用于防止過去難以查出的產(chǎn)品不合格及早期發(fā)現(xiàn)。過去 是通過電氣的互鎖，輸出電子束，只要聚焦及擺動線圏流動有規(guī)定電 流則判斷為正常。
進而，長時間連續(xù)運行電子槍的串聯(lián)式蒸鍍裝置中，有控制蒸鍍 室內(nèi)的壓力為一定而進行生產(chǎn)的情況，也有使工藝氣體流量為一定而 進行生產(chǎn)的情況，在來自外部的氣體的進入量發(fā)生變動的后述的方法 下，蒸鍍速度發(fā)生變動。此時，蒸鍍材料為MgO之外的材料，例如 金屬蒸鍍時，可以使用晶體振蕩式成膜控制器這樣的具有可信度的成 膜速度測量裝置，向電子槍的能量、束聚焦及擺動系統(tǒng)反饋，但在金 屬氧化物的時候，沒有長時間的成膜速度測定機構(gòu)。但是，通過此次 研發(fā)的機構(gòu)，即使對于照射室的壓力變動，也可以提供有效的控制機 構(gòu)。根據(jù)上述，對于產(chǎn)生束的部分的穩(wěn)定性(電子槍自身的最優(yōu)化設(shè) 計)、束輸送部的穩(wěn)定性(本申請發(fā)明的方法)以及束使用部的穩(wěn)定性
(專利文獻3的方法)全部都可以解決。


圖l是本發(fā)明實施例的電子槍真空排氣系統(tǒng)圖。
圖2顯示本發(fā)明的第一實施例。是30kW皮爾斯電子槍的截面圖。 顯示熱電偶R1、 R2的設(shè)置位置。
圖3是本發(fā)明的第二實施例的100kW皮爾斯電子槍的真空排氣系 統(tǒng)圖。另外，本實施例在差動排氣孔設(shè)置差動排氣筒。
圖4是是本發(fā)明的第二實施例的100kW皮爾斯電子槍的截面圖。 顯示熱電偶Rl-R6的設(shè)置位置。
圖5是皮爾斯電子槍的原理圖。顯示電子束的射出原理。通過從 加熱的陰極37放出熱電子，由陰極37及維納爾(々工凈^卜)38與 陽極39所形成的電場，進行電子的放出和聚焦。所以陰極37、維納 爾38及陽極39的尺寸、位置對于束形成很重要。通過陽極39的電子 束由聚焦線圏40、擺動線圏41、電子束偏向裝置20控制以使電子束 不擴散，而照射在所需的爐缸4上的材料11上。
圖6是本發(fā)明的照射室壓力與流體調(diào)節(jié)器溫度的圖表。在進行渦 輪分子泵51 (圖1)轉(zhuǎn)速控制的時候，即使照射室一側(cè)的壓力變化， 也可知束聚焦?fàn)顟B(tài)一定且流體調(diào)節(jié)器43的溫度一定。
圖7是本發(fā)明的束電流與流體調(diào)節(jié)器溫度的圖表。在進行渦輪分 子泵51 (圖1)的轉(zhuǎn)速控制的時候，即使改變束電流，束聚焦?fàn)顟B(tài)一 定且流體調(diào)節(jié)器的溫度大致一定。
圖8是用于比較的束電流及陽極與流體調(diào)節(jié)器溫度的圖表。是不 進行渦輪分子泵51 (圖1)的轉(zhuǎn)速控制的狀態(tài)下的圖。流體調(diào)節(jié)器溫 度隨著束電流的增加而減小。
圖9是MgO蒸鍍裝置的示意圖。在此例中，相對于4臺環(huán)狀爐 缸4,配置有4臺皮爾斯電子槍3。對于環(huán)狀爐缸上的兩點照射點P，進行由偏向線圏控制的電子束交替照射的跳變控制。另外，圖中的箭
頭表示玻璃基板10的行進方向。而且，位于玻璃基板10下方的物體
以虛線表示。
圖10是巻繞式蒸鍍裝置的示意圖。從皮爾斯電子槍3向蒸鍍材料 容器104內(nèi)的蒸鍍材料照射電子束并使之蒸發(fā)。從巻出巻筒108送出 的帶基材110巻繞在主輥107上時，被暴露在從配置于下方的蒸鍍材 料容器104蒸發(fā)的材料蒸氣中，從而在其表面成膜。該成膜的帶基材 被巻繞巻筒109所巻繞。是如此連續(xù)進行成膜的裝置。
圖11是說明因空間電荷效應(yīng)而圓筒電子束直徑增大的圖。A顯示 聚焦線圏產(chǎn)生的磁場的狀態(tài)。B顯示電子束直徑?？臻g電荷效應(yīng)的比 例增加時，束徑變大。
圖12是說明蒸鍍壓力與成膜速度的關(guān)系的圖。在此例中，蒸鍍壓 力為1.0E-02Pa時成膜速度最高。蒸鍍壓力為3.0E-03Pa時，受到空 間電荷效應(yīng)的影響電子束直徑擴大，能量密度降低，到達的蒸鍍材料 量減少，成膜速度降低。另外，在3.0E-02Pa時，因為氣氛粒子增加， 產(chǎn)生電子束、蒸發(fā)材料之間的碰撞，成膜速度下降。
圖13是說明電子槍內(nèi)部的束擴大狀態(tài)的圖。另外，在差動排氣孔 設(shè)置作為壓力調(diào)節(jié)的輔助部件的孔徑光闌44b。
圖14是現(xiàn)有的串聯(lián)式電子束蒸鍍裝置控制方法的實例。在環(huán)狀爐 缸4的附近設(shè)置監(jiān)牙見片XR1、 XR2、 XR3、 XL1、 XL2、 XL3，來向 束電流和/或聚焦線圏電流反饋以實現(xiàn)穩(wěn)定化。另外，通過使用一臺皮 爾斯電子槍3，由電子束對放入環(huán)狀爐缸上的槽部4a中的材料上的照 射點PR1、 PR2進行跳變控制以交替加熱。圖中，以實線為一方，以 虛線為另一方來顯示跳變控制的狀態(tài)。
圖15是電子束蒸鍍裝置的示意圖。A是兩室的時候，B是三室的 時候。
附圖標(biāo)記說明
1 MgO蒸鍍裝置2 照射室(蒸鍍室)
3 皮爾斯電子槍
4 環(huán)狀爐缸(蒸鍍材料容器) 4a槽部
6 皮爾斯電子槍
10 玻璃基板
11 材料(MgO ) 20 電子束偏向裝置
30 電子槍本體(殼體)
31 陰極室
32 中間室 33擺動室 34排氣口
36 絲狀體
37 陰極
38 維納爾
39 陽極
40 聚焦線圏 41擺動線圏 42離子收集器 43 流體調(diào)節(jié)器 44a差動排氣筒 44b孔徑光闌
45第一聚焦線圏(第一物鏡) 46第二聚焦線圏(第二物鏡)
49 真空排氣系統(tǒng) 49，差動排氣系統(tǒng)
50、 51 渦輪分子泵
52、 53、 54 泵55、 56、 57 閥
60 電子槍本體(殼體)
61 陰極室
62 中間室 63擺動室
64、 65 排氣口
66 絲狀體
67 陰極
68 維納爾
69 陽極
71擺動線圏
72 離子收集器
73a 、 73b流體調(diào)節(jié)器
74a、 74b環(huán)
75第一聚焦線圏
76第二聚焦線圏
81、 82 電子束蒸鍍裝置
83 進料/取出室
84進料室
85 取出室
91排氣口
94-96 門
97-99 閥
101巻繞式蒸鍍裝置 102照射室
104蒸鍍材料容器(坩堝) 107主輥 108巻出巻筒 109巻繞巻筒110帶基材
111蒸鍍材料(金屬)
112導(dǎo)向輥
120串聯(lián)式電子束蒸鍍裝置 F 電子束 PG壓力表 IG壓力表
Rl-R6熱電偶(阻抗溫度傳感器)
P、 Pl、 P2電子束照射點(蒸發(fā)點)
PR1、 PR2 電子束照射點(蒸發(fā)點)
XR1、 XR2、 XR3、 XL1、 XL2、 XL3 監(jiān)視片
具體實施例方式
以下參照附圖，對適用于本發(fā)明的具體實施例進行詳細(xì)說明。圖 1顯示本發(fā)明實施例的30kW皮爾斯電子槍的真空排氣系統(tǒng)圖。圖2 顯示30kW皮爾斯電子槍的截面圖。圖3顯示100kW皮爾斯電子槍的 真空排氣系統(tǒng)圖。圖4顯示100kW皮爾斯電子槍的截面圖。圖5顯示 皮爾斯電子槍的原理圖。
使用圖1和圖5，對輸出為30kW皮爾斯電子槍3的典型性結(jié)構(gòu) 及各部分的性能進行說明。30kW皮爾斯電子槍的主要構(gòu)成要件是絲 狀體36、陰極37、維納爾(wehnelt)38、陽極39、聚焦線圏40、擺 動線圏41、離子收集器42(圖5)、流體調(diào)節(jié)器43、本體(殼體)30 及真空排氣系統(tǒng)49 (圖1)。關(guān)于各自的性能如下所述。
如圖5所示，絲狀體36流過交流電流，由焦耳熱而發(fā)熱，放出熱 電子。陰極37通過接收電子而被加熱并放出熱電子，上述電子由對絲 狀體36施加正電壓而在絲狀體36產(chǎn)生并^皮加速。維納爾(wehnelt) 38也被稱為聚焦電極，與陰極37相同電位，在與陽極39之間形成使 電子朝向陽極39的中心的電場，高效地生成電子束。陽極39相對于 陰極37是正電位，加速在陰極37產(chǎn)生的熱電子。因為通常陽極39置于接地電位，所以在陰極37施加負(fù)的電壓。電子束通過位于中心的 孔。
聚焦線圏40也有時被稱為聚焦物鏡或簡稱為物鏡。通過產(chǎn)生的磁 場，使通過陽極39的電子束F聚焦在爐缸4的材料11上。與電子束 F的碰撞等所產(chǎn)生的離子在陽極39與陰極37的電壓下被加速，賊射 陰極37而形成孔。在長時間使用而孔貫通陰極37的時候，離子收集 器42接受離子束，以使電子槍本體不受損傷。流體調(diào)節(jié)器43使傳導(dǎo) 率減小，保持陰極室(束發(fā)生部內(nèi))31的壓力較低。
另外，如圖3、圖4所示，通常輸出為60kW以上的皮爾斯電子 槍除上述之外，還具有第二聚焦線圏46、 76,第二流體調(diào)節(jié)器73b(圖 4)及差動排氣系統(tǒng)49'(圖3)。這主要是基于以下的理由。通常的皮 爾斯電子槍的電子放射源是使用間接加熱式鎢制的陰極。來自陰極表 面的每單位面積的熱電子發(fā)射量由溫度來決定。另一方面，因為是在
真空中使用，所以最高使用溫度有限制。因此，為產(chǎn)生大的束電流則 需要大直徑的陰極。與此相伴，陽極的孔的直徑及流體調(diào)節(jié)器的孔的 直徑也變大。因此傳導(dǎo)率變大，為保證與照射室的壓力差而需要第二 排氣系統(tǒng)。
(第一實施例)
首先，對30kW皮爾斯電子槍的實施例進行說明。如圖2所示， 在陰極室31的陽極39及擺動室32的流體調(diào)節(jié)器43上直接安裝熱電 偶R1、 R2。另外，如圖l所示，中介著隔離閥56,將排氣速度為800 升/秒的渦輪分子泵51安裝在真空排氣系統(tǒng)49。該渦輪分子泵51使用 可轉(zhuǎn)速控制(控制轉(zhuǎn)速以改變排氣速度)的泵。實施例中，圖2的熱 電偶R2獲得的流體調(diào)節(jié)器43的溫度反饋給渦輪分子泵51的轉(zhuǎn)速。 圖6及圖7顯示結(jié)果?？芍词拐丈涫?—側(cè)的壓力變化，束聚焦?fàn)?態(tài)也為一定且流體調(diào)節(jié)器43的溫度也為一定(圖6)。另外，即使改 變束電流，束聚焦?fàn)顟B(tài)也為一定且流體調(diào)節(jié)器43的溫度也大致為一定 (圖7)。
為進行比較，圖8顯示無反饋時的束電流與陽極39及流體調(diào)節(jié)器43的溫度測定結(jié)果。即使增加束電流，陽極39的溫度也為一定，與 此相對，流體調(diào)節(jié)器43的溫度具有下降的傾向。這是因為空間電荷中 和作用而引起束收縮的原因。也就是說，由于沒有反饋，因此顯示出 在電子槍內(nèi)部的束直徑發(fā)生了變化。
如上所述，可知根據(jù)本發(fā)明，可以獲得良好的控制。
(第二實施例)
接著，使用圖3、 4及13，對具有第二聚焦線圏、第二流體調(diào)節(jié) 器及差動排氣系統(tǒng)的100kW電子槍的實施例進行說明。此外，圖4 中未圖示的真空排氣系統(tǒng)和差動排氣系統(tǒng)與排氣口 64及排氣口 65分 別相連。
優(yōu)選熱電偶的溫度測定位置是圖4的中間室62的設(shè)置在第 一流體 調(diào)節(jié)器73a出口側(cè)的環(huán)74a的熱電偶R4、或者設(shè)置在第二流體調(diào)節(jié)器 73b入口的環(huán)74b的熱電偶R5?；蛘咭部梢允堑谝涣黧w調(diào)節(jié)器73a的 熱電偶R2或第二流體調(diào)節(jié)器73b的熱電偶R6。另外，環(huán)74a、 74b 是設(shè)置在流體調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)壓力用的輔助部件。此外，圖3的差動 排氣筒44a及圖13的孔徑光闌44b是設(shè)置在中間室32的用于調(diào)節(jié)壓 力用的輔助部件。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，可以獲得與上述第一實施例相同的效果。
以上，雖然對本發(fā)明的實施例進行了說明，當(dāng)然，本發(fā)明并不限 于這些，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)思想，可以進行各種變更。
例如，本發(fā)明也可以用于其他結(jié)構(gòu)的真空裝置。另外，與其他電 子束穩(wěn)定裝置組合使用亦可。
另外，實施例中，雖然將可控制轉(zhuǎn)速、改變排氣速度的渦輪分子 泵50、 51用于電子槍內(nèi)部的壓力控制，但也可以控制傳導(dǎo)率閥56(圖 l及圖3)。傳導(dǎo)率控制方法有通常使用的蝶型、閘門型及可變光闌(虹 彩)型(照相機的光闌型)等傳導(dǎo)率閥。
另外，工藝上Ar等惰性氣體完全不成問題的情況下，也可以將 電子槍內(nèi)部的溫度測定結(jié)果反饋給氣體流量。將電子槍內(nèi)部的溫度測 定結(jié)果反饋給氣體流量的方法、反饋給傳導(dǎo)率的方法、反饋空間電荷中和氣體導(dǎo)入量的方法、反饋照射室2內(nèi)壓力及電子槍內(nèi)部壓力與溫 度測定結(jié)果的方法等多種方法組合使用的話，可以提供非常穩(wěn)定的蒸 發(fā)系統(tǒng)。
另外，除照射室2內(nèi)的空間電荷，還考慮到與氣氛粒子的碰撞引 起的電子擴散，不單是溫度一定，還可以以相應(yīng)于照射室2內(nèi)的壓力 收縮束的方式，控制為預(yù)定的適當(dāng)溫度，以使照射室2內(nèi)可獲得最佳 的電子束照射量。例如，如圖12所示的成膜例，在蒸鍍壓力為 1.0E-02Pa時成膜速度最高。蒸鍍壓力為3.0E-03Pa時，受到空間電荷 效應(yīng)的影響，電子束直徑擴大，能量密度降低而成膜速度下降。另一 方面，在3.0E-02Pa時，因為氣氛粒子增加，電子束、蒸發(fā)材料之間 產(chǎn)生碰撞，成膜速度下降。此時的電子束照射量顯示蒸鍍壓力為 1.0E-02Pa較適當(dāng)。
另外，除實施例所顯示的方法外，如果兼用直接監(jiān)視電子束直徑 的方法及電子監(jiān)視束狀態(tài)的方法，則更加有效果。
另外，本發(fā)明并不限于MgO蒸鍍，而可用于使用皮爾斯電子槍 的蒸鍍裝置。
另外，實施例的串聯(lián)式電子束蒸鍍裝置中，容納蒸鍍材料的容器 是環(huán)狀爐缸，但也可以是坩堝。
而且，本發(fā)明除MgO覆膜的形成方法以外，也可以作為形成Si02 覆膜、Ti02覆膜等金屬氧化物覆膜的方法來使用。另外本發(fā)明的蒸鍍 覆膜的形成方法，也可以作為形成Al覆膜等金屬覆膜的方法來使用。
權(quán)利要求
1、一種皮爾斯電子槍的控制方法，其特征在于，直接測定皮爾斯電子槍的內(nèi)部溫度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮爾斯電子槍的控制方法，其特征在于，將熱電偶使用于上述直接測定。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮爾斯電子槍的控制方法，其特征在于，上述直接測定的位置是陽極、流體調(diào)節(jié)器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮爾斯電子槍的控制方法，其特征在于，上述直接測定的位置，是設(shè)置在陰極室、中間室、擺動室中任一者的出口或入口處的環(huán)、光闌、排氣筒中的任一個。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮爾斯電子槍的控制方法，其特征在于，氣速度。'、 '- ' 、'
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的皮爾斯電子槍的控制方法，其特征在于，向上述排氣速度的反饋，是通過設(shè)置在真空排氣系統(tǒng)內(nèi)的孔徑光闌的開度進行的。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的皮爾斯電子槍的控制方法，其特征在于，向上述排氣速度的反饋，是通過改變真空排氣系統(tǒng)的泵的轉(zhuǎn)速來進行的。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的皮爾斯電子槍的控制方法，其特征在于，向上述排氣速度的反饋，是通過改變真空排氣系統(tǒng)的氣體流量來進行的。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮爾斯電子槍的控制方法，其特征在于，上述皮爾斯電子槍是具有兩套以上的聚焦線圏的電子槍，控制電子束從前段的聚焦線圏向后段的線圏大致平行地入射。
10、 一種皮爾斯電子槍的控制裝置，其特征在于，具有直接測定皮爾斯電子槍的內(nèi)部溫度的機構(gòu)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的皮爾斯電子槍的控制裝置，其特征在于，上述直接測定的機構(gòu)是熱電偶。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的皮爾斯電子槍的控制裝置，是特征在 于，設(shè)置上述直接測定的機構(gòu)的位置是陽極、流體調(diào)節(jié)器。V
13、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的皮爾斯電子槍的控制裝置，其特征在 于，設(shè)置上述直接測定的機構(gòu)的位置，是設(shè)置在陰極室、中間室、擺 動室中的任一者的出口或入口處的環(huán)、光闌、排氣筒中的任一個。
14、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的皮爾斯電子槍的控制裝置，其特征在 于，具有將上述皮爾斯電子槍的內(nèi)部溫度的測定結(jié)果反饋給真空排氣 系統(tǒng)的排氣速度的機構(gòu)。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的皮爾斯電子槍的控制裝置，其特征在 于，向上述排氣速度反饋的機構(gòu)，是改變設(shè)置在真空排氣系統(tǒng)內(nèi)的孔 徑光闌的開度的機構(gòu)。
16、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的皮爾斯電子槍的控制裝置，其特征在 于，向上述排氣速度反饋的機構(gòu)，是改變真空排氣系統(tǒng)的泵的轉(zhuǎn)速的 機構(gòu)。
17、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的皮爾斯電子槍的控制裝置，其特征在 于，向上述排氣速度反饋的機構(gòu)，是改變真空排氣系統(tǒng)的氣體流量的 機構(gòu)。
18、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的皮爾斯電子槍的控制裝置，其特征在 于，上述皮爾斯電子槍是具有兩套以上的聚焦線圏的電子槍，具有以 電子束從前段的聚焦線圏大致平行地入射后段的線圏的方式進行控制 的機構(gòu)。
全文摘要
皮爾斯電子槍的電子束聚焦的控制中，消除電子槍內(nèi)部的空間電荷效應(yīng)及空間電荷中和作用的影響，使電子束的控制完善。通過直接測定上述皮爾斯電子槍內(nèi)部溫度，來反饋控制電子槍內(nèi)部的壓力。直接測定上述皮爾斯電子槍的內(nèi)部溫度的位置，優(yōu)選陰極(39)、流體調(diào)節(jié)器(43)。其次，也可以是設(shè)置在陰極室(31)、中間室、擺動室(33)的任一者的出口或入口處的環(huán)、光闌、排氣筒中任一個。據(jù)此，產(chǎn)生束的部分的穩(wěn)定性(電子槍自身的最優(yōu)化設(shè)計)、束輸送部的穩(wěn)定性及束使用部的穩(wěn)定性都變得良好。
文檔編號H01J37/06GK101529550SQ200780038510
公開日2009年9月9日 申請日期2007年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月23日
發(fā)明者佐竹徹, 沈國華, 飯島榮一 申請人:株式會社愛發(fā)科