以下、本発明の実施の形態について、図� ��を参照して説明する。

 はじめに、電子ビーム露光装置の構成に� ��いて説明する。次に、電子銃の構成につい� ��説明し、電子銃のうち本発明の特徴部分で� ��る電子加速部の構成及び動作、及び電子源� ��構成について説明する。次に、電子源の表� ��に電子放出を制限する領域を形成する方法� ��ついて説明する。

 (電子ビーム露光装置の構成)
 図1に、本実施形態に係る電子ビーム露光装 置の構成図を示す。

 この電子ビーム露光装置は、電子光学系� ��ラム100と、電子光学系コラム100の各部を制� ��する制御部200とに大別される。このうち、� ��子光学系コラム100は、電子ビーム生成部130� ��マスク偏向部140及び基板偏向部150によって� ��成され、その内部が減圧される。

 電子ビーム生成部130では、電子銃101から� ��成した電子ビームEBが第1電磁レンズ102で収� ��作用を受けた後、ビーム整形用マスク103の� ��形アパーチャ103aを透過し、電子ビームEBの� ��面が矩形に整形される。

 その後、電子ビームEBは、マスク偏向部14 0の第2電磁レンズ105によって露光マスク110上� ��結像される。そして、電子ビームEBは、第1� ��第2静電偏向器104、106により、露光マスク110 に形成された特定のパターンSiに偏向され、� ��の断面形状がパターンSiの形状に整形され� �。

 なお、露光マスク110はマスクステージ123� ��固定されるが、そのマスクステージ123は水� ��面内において移動可能であって、第1、第2� �電偏向器104、106の偏向範囲(ビーム偏向領域) を超える部分にあるパターンSを使用する場� �、マスクステージ123を移動することにより� �そのパターンSをビーム偏向領域内に移動さ� ��る。

 露光マスク110の上下に配された第3、第4� �磁レンズ108、111は、それらの電流量を調節� �ることにより、電子ビームEBを基板W上で結� �させる役割を担う。

 露光マスク110を通った電子ビームEBは、� �3、第4静電偏向器112、113の偏向作用によって 光軸Cに振り戻された後、第5電磁レンズ114に� ��ってそのサイズが縮小される。

 マスク偏向部140には、第1、第2補正コイ� �107、109が設けられており、それらにより、� �1~第4静電偏向器104、106、112、113で発生する� �ーム偏向収差が補正される。

 その後、電子ビームEBは、基板偏向部150� �構成する遮蔽板115のアパーチャ115aを通過し� ��第1、第2投影用電磁レンズ116、121によって� �板W上に投影される。これにより、露光マス� ��110のパターンの像が、所定の縮小率、例え� ��1/10の縮小率で基板Wに転写されることにな� �。

 基板偏向部150には、第5静電偏向器119と電 磁偏向器120とが設けられており、これらの偏 向器119、120によって電子ビームEBが偏向され� ��基板Wの所定の位置に露光マスクのパターン の像が投影される。

 更に、基板偏向部150には、基板W上におけ る電子ビームEBの偏向収差を補正するための� ��3、第4補正コイル117、118が設けられる。

 基板Wは、モータ等の駆動部125により水平 方向に移動可能なウエハステージ124に固定さ れており、ウエハステージ124を移動させるこ とで、基板Wの全面に露光を行うことが可能� �なる。

 一方、制御部200は、電子銃制御部202、電� ��光学系制御部203、マスク偏向制御部204、マ� ��クステージ制御部205、ブランキング制御部2 06、基板偏向制御部207及びウエハステージ制� ��部208を有する。これらのうち、電子銃制御� ��202は電子銃101を制御して、電子ビームEBの� �速電圧やビーム放出条件等を制御する。ま� �、電子光学系制御部203は、電磁レンズ102、10 5、108、111、114、116及び121への電流量等を制� �して、これらの電磁レンズが構成される電� �光学系の倍率や焦点位置等を調節する。ブ� �ンキング制御部206は、ブランキング電極127� �の印加電圧を制御することにより、露光開� �前から発生している電子ビームEBを遮蔽板115 上に偏向し、露光前に基板上に電子ビームEB� ��照射されるのを防ぐ。

 基板偏向制御部207は、第5静電偏向器119へ の印加電圧と、電磁偏向器120への電流量を制 御することにより、基板Wの所定の位置上に� �子ビームEBが偏向されるようにする。ウエハ ステージ制御部208は、駆動部125の駆動量を調 節して、基板Wを水平方向に移動させ、基板W� ��所望の位置に電子ビームEBが照射されるよ� �にする。上記の各部202~208は、ワークステー� ��ョン等の統合制御系201によって統合的に制� ��される。

 (電子銃の構成)
 図2に、電子銃101の構成図を示す。本実施形 態において、電子銃101は熱電界放出型を使用 する。電子銃101は、電子源20と、引き出し電� ��21と、引き出し電極21の下方に配置される加 速電極25と、電子源20の両側に配されたカー� �ン製の電子源加熱用発熱体22と、電子源20と� ��子源加熱用発熱体22とを支持する支持具23と 、支持具23を支持して囲んでいるサプレッサ� ��電極24とを有している。電子源は、例えば� �結晶のLaB ₆ またはCeB ₆ を用いる。

 引き出し電極21は、電子源20の先端に強い 電界を作り電子源20から電子を放出させるた� ��の電圧が印加される電極であり、例えば、� ��子源20の電子放出面から2mm以下の距離に設� �される。

 加速電極25は、電子源20から放出された電 子を加速させるための電圧が印加される電極 であり、例えば、引き出し電極21から20mmの距 離に設置される。

 このように構成された電子銃101において� ��電子銃制御部202は電子源加熱用電流を電子� ��加熱用発熱体22に加え続けて電子源20を1300� �に加熱し、電子源20を一定温度に保った状態 で、サプレッサー電極24と引き出し電極21の� �に強電界を印加して電子源20から電子を引き 出す。さらに、引き出し電極21の下方に配し� ��加速電極25に電圧を印加して、所定のエネ� �ギーの電子ビーム29を取り出し、電子ビーム 29をウエハステージ124上に固定されているレ� ��ストが塗布された基板Wに照射させることに よって電子ビーム露光がなされる。

 ここで、サプレッサー電極24にかける電� �は-0.1~-0.5kVであり、引き出し電極21にかける� ��圧は2.0~4.0kVである。これらの電圧は電子源2 0の電位に対する値であって、通常は真のア� �スグランドに対しては電子源20が-50kVである� ��で、-50kVを加算した値になる。

 なお、本実施形態では、電子源20を加熱� �ながら強電界をかけて電子放出させている� �このため、電子源20の表面にガス分子が吸着 することを防止でき、電子ビームの輝度の低 下を防止することができる。

 また、上記した電極に加えて、引き出し� ��極21と加速電極25の間に、静電レンズ電極26� ��設置するようにしてもよい。静電レンズ電� ��26は、電子源20から照射される電子照射の開 き角度を調整するために使用される。

 (電子加速部の構成及び動作)
 次に、本実施形態で使用する電子加速部40� �構成及び動作について図3から図5を参照して 説明する。

 本実施形態で対象とする熱電界放出型電� ��銃では、仮想的なクロスオーバー像のサイ� ��が小さい。従って、可変矩形や部分一括図� ��を使用する電子ビーム露光装置では、放出� ��れた電子ビームのクロスオーバー像のサイ� ��を大きくすることが、効率的に露光を行う� ��めに重要となる。

 通常、加速電極25を通過した後の電子ビ� �ムに対し、電磁レンズで構成した拡大レン� �によってクロスオーバー像の拡大像(以後、� ��ロスオーバー拡大像とも呼ぶ)を形成するこ とが行われている。しかし、このような電磁 レンズでは、クロスオーバー拡大像を形成す るまでの距離が長くなり、ベルシェ効果によ って電子エネルギー分布が広がってしまうと いう問題が発生する。

 そこで、本発明者等は、クロスオーバー� ��大像を形成する距離を短くするために、加� ��電極部分に着目した。

 図3及び図4は、磁界重畳型電子銃の構成� �び動作を説明する図である。図3(a)に示すよ� ��に、磁界重畳型電子銃は、電子源20から発� �した電子を加速させる電子加速部40を有して いる。

 電子加速部40は、加速電極25と、永久磁石 41と、磁界強度調整用コイル42と、磁界漏れ� �止用板43で構成される。電子源20側に配置さ� ��る加速電極25と、ウエハステージ124側に配� �される磁界漏れ防止用板43との間に、永久磁 石41と磁界強度調整用コイル42が配置される� �

 永久磁石41としては、ネオジウム磁石、� �ェライト磁石、サマリウムコバルト磁石等� �あるが、磁界強度の大きな磁石が望ましい� �これら3種の磁石のうち、例えばネオジウム� ��石は、キューリー点が300℃と一番低いが、� ��界強度は一番強い。従って、加速電極25近� �の温度が300℃に達しない場合には、ネオジ� �ム磁石を使用することが望ましい。

 永久磁石41の形状は、例えばリング型で� �り、引き出し電極21側をN極又はS極とし、ウ� ��ハステージ124側をS極又はN極とするように� �置する。なお、永久磁石41の形状はリング型 に限らず、加速電極25とサプレッサー電極24� �間に磁場を形成できる形状であればよい。

 磁界強度調整用コイル42は、永久磁石41によ る磁界分布を微調整して電子ビームが加速電 極25付近にクロスオーバー拡大像を形成する� ��うにするためのコイルである。
磁界漏れ防止用板43は、永久磁石41による磁� �強度が弱くなることのないように磁束の漏� �を防止するための板であり、例えば、純鉄� �円板状に形成される。

 以下に、電子加速部40に永久磁石41を配置 することによって、電子加速部40近傍の光軸� ��に、クロスオーバー拡大像を形成できるこ� ��について説明する。

 図3(a)の破線45は、サプレッサー電極24を� �鉄で形成したときの磁力線45の一部を示して いる。

 図3(a)に示すように、磁力線45は永久磁石4 1のN極から純鉄製のサプレッサー電極24に向� �い、サプレッサー電極24を通って、永久磁石 41のS極に戻る。

 電子源から放射状に放出される電子ビー� ��は、永久磁石41によって形成される磁場の� �を通過することになる。この磁界は、磁界� �直交する電子ビームの速度成分に作用し、� �子の軌道は光軸方向へ曲げられる。

 図3(b)は、電子加速部40とサプレッサー電� ��24との間の磁界強度を示した図である。図3( b)の横軸は、永久磁石41からの光軸方向の距� �を示し、縦軸は、磁界強度を示す。磁力線45 は永久磁石41の表面(N極)からサプレッサー電� ��24に向かって直進するため、磁界強度は永� �磁石41の表面からサプレッサー電極24に向か� ��て直線的に減衰する。

 なお、本実施形態では、永久磁石41の電� �源に対向する加速電極25側をN極として説明� �たが、電子源に対向する加速電極25側をS極� �しても良い。

 図3(b)のように直線的に磁界強度が変化し ている場合、加速電極25に近づくにつれ電子� ��軌道変化は大きくなり、加速電極25近傍で� �ロスオーバー拡大像47を形成する。

 図5は、電子源51から発生する電子ビーム� ��54,55を示した図である。図5(a)は、電子源51� �ら発生する電子ビームが電磁界の影響を受� �ない場合の軌道54を示している。熱電界放出 型電子銃の場合、仮想的クロスオーバー52は� ��さく、電子源51から放射状に広がった電子� �ーム54となる。このような電子ビーム54は、� ��3に示したように、磁界の作用を受けること により収束した電子ビーム55となる。その結� ��、クロスオーバーの拡大像53を短い距離で� �成することができる。

 電子ビームが適正に収束され、クロスオ� ��バー像が適正に生成されたか否かの確認は� ��例えばファラデーカップのような電子ビー� ��の電流値を検出する検出器を用いて周知の� ��法により行う。すなわち、クロスオーバー� ��大像のビーム径より大きなアパーチャを用� ��し、そのアパーチャ上を通過するように電� ��ビームを走査して電流値の変化を調べる。� ��パーチャ通過の際に電流値変化がなだらか� ��あれば所定のビーム径が得られ、電流値変� ��が急峻であれば、ビーム径が小さいと判定� ��きる。また、磁界強度調整用コイル42に供� �する電流を変え、電子ビームの電流値を測� �し、最大の電流値が検出されたとき、クロ� �オーバー拡大像が得られたと判定しても良� �。

 図4は、電子加速部40に永久磁石41を用い� �他の一例である。

 図4(a)の破線46は、サプレッサー電極24を� �磁性体、例えばステンレスで形成したとき� �磁力線46の一部を示している。また、図4(b)� �、電子加速部40とサプレッサー電極24との間� ��磁界強度を示した図である。

 図4(a)は、サプレッサー電極24が非磁性体� ��あるため、磁力線46はサプレッサー電極24に 向かって直進せず、曲線軌道を描いてS極に� �る。よって、磁界強度分布は、図4(b)に示す� ��うに、加速電極25近辺では磁界強度が強く� �加速電極25から離れるに従って磁界強度の減 少の割合が大きくなる。

 このような磁場の中を電子ビームが進行� ��ると、磁界の作用により、電子の軌道が光� ��方向へ曲げられる。ただし、引き出し電極2 1を通過した直後は磁界強度が弱いため電子� �受ける磁界の影響は小さく、放出電子ビー� �の広がりは永久磁石41を設けない場合と大き な違いはない。加速電極25に近くなると磁界� ��影響を受け、電子は急速に光軸方向へ曲げ� ��れ、クロスオーバー拡大像48を形成する。

 このように、永久磁石41によって発生す� �磁界により、電子源20から照射される電子照 射の開き角度が調整される。これにより、短 い距離でクロスオーバー拡大像を形成するこ とが可能になり、電流密度が小さいことによ る露光スループットが低下を防止することが 可能になる。

 また、開き角度が調整されることによっ� ��、加速電極25に電子が照射されないように� �ている。これにより、加速電極25に電子ビー ムが照射されて熱が発生することがなくなり 、露光装置内の真空度の低下を防御すること が可能となる。

 なお、引き出し電極21と加速電極25の間に 静電電極26を設け、静電レンズにより電子ビ� ��ムを収束させることも考えられる。しかし� ��静電レンズによって電子ビームを収束させ� ��場合は、収差が大きいことが判明した。こ� ��に対して、永久磁石41による磁界によって� �子ビームを収束させる場合には、収差を低� �することができ、クロスオーバー拡大像を� �正に形成することが可能になる。

 また、永久磁石41の作る磁場によって、� �子ビームは光軸方向へ軌道が曲げられ、電� �ビームが収束されるが、どの程度収束され� �のかは、発生される電子ビーム、永久磁石� �磁界強度に依存する。従って、この磁界強� �を加速電極付近に拡大クロスオーバー像が� �きるように永久磁石の厚みと着磁強度を調� �するように決定する。

 また、永久磁石41の発生する磁界は固有� �あるため、磁界の微調整のために磁界強度� �整用コイル42が用意されている。磁界強度調 整用コイル42に電流を供給することにより磁� ��が発生し、永久磁石41による磁界と重畳さ� �、電子ビームの軌道を微調整する。また、� �電レンズによって電子ビームの軌道の微調� �を行うようにしても良い。

 また、永久磁石を電子加速部40だけでな� �、サプレッサー電極24を間にして電子加速部 40と反対側に配置するようにしても良い。こ� ��ように永久磁石を配置することによって、� ��子加速部40とサプレッサー電極24との間の磁 界強度を一定にすることが可能になる。

 (電子源の構成)
 次に、本実施形態で使用する電子源20の構� �について説明する。

 図6は電子銃101を構成する電子源20の部分� ��び電極を示す断面図である。

 電子源20は先端部が円錐状に形成され、� �囲はカーボン30で覆われている。このカーボ ン30は、例えばCVD法により電子源20上表面に� �成される。電子源20の先端は、電子源20の材� ��が露出し、露出部分は平坦化される。

 電子源20の先端は、サプレッサー電極24と 引き出し電極21の間に位置するように配置さ� ��る。サプレッサー電極24には0又はマイナス� ��電圧が印加され、電子源20の先端以外の部� �から放出される電子を遮蔽する働きをする� �電界強度は、引き出し電極21とサプレッサー 電極24との間の電圧差と、電子源20の先端の� �さ、角度及び先端の平坦部の直径で決定さ� �る。電子源20の先端平坦部はサプレッサー電 極24と引き出し電極21と平行になるように配� �される。

 電子源20は先端が円錐状になっており、� �子を放出する電子放出面20aは平坦になって� �る。円錐状の電子源20の周囲には電子源20を� ��成する材料とは異なる材料で覆われている� ��円錐状の部分は円錐角が50度以下であるこ� �が望ましい。電子を放出する面は直径10μmか ら100μmが望ましく、通常は40μmが望ましい。� ��た、電子源20の周囲を覆う材料の厚さは10μm が望ましい。ただし、この異なる材料による 被覆は、(1)電子源20から電子が放出されない� ��うにすること、及び、(2)基体の電子源20の� �料の昇華・蒸発を抑えることの2つの目的の� ��めのものであり、被覆材料の厚さの値は、� ��界強度、使用する材料に依存する。被覆材� ��が使用温度で蒸発して消耗することが少な� ��れば、電界強度を上げるためには薄い方が� ��い。

 電子源20に加えられる温度は、電子源20を 構成する材料が昇華する温度よりも低い温度 としている。これは、電子源20から熱電子を� ��出させるために高温を与えた場合には、電� ��源20が昇華を起こし、電子放出面20aが減耗� �、変形してしまうので、昇華を起こさない� �度の温度にしているためである。温度を下� �た場合であっても、高温を与えた場合に得� �れた電流密度及び輝度を達成する必要があ� �。このために、強電界を電子源20の先端部に かけて、電子を引き出すようにしている。例 えば、温度を1500℃から200℃落とした場合に� �仕事関数を0.3eV低減することができれば、150 0℃で温度を落とさず、熱電子放出によって� �られるのと同じ電子ビームの輝度を得るこ� �ができる。仕事関数を0.3eV低減しても電子を 放出させるために、電子源20に高電界を印加� ��て電子を放出させている。

 このとき、高い電界をかけるため、電子� ��出部分となる電子源20の先端部分だけでな� �、円錐状に形成した電子源20の側面部分から も電子が引き出されてしまうことになる。こ のため、所望の電子ビームの量及び形状が得 られなくなったり、周辺からの余分な電子に よる空間電荷効果の発生により中心部から発 生する電子ビームの輝度が低くなったりする ことがある。これを防ぐために、電子源20の� ��子放出部分以外を電子源20の材料とは異な� �材料で覆うようにする。この異なる材料と� �ては、電子源20を構成する材料よりも仕事関 数が大きい物質を選択する。

 なお、電子源20としてLaB ₆ を使用した場合には、LaB ₆ と反応を起こさず、LaB ₆ よりも仕事関数の大きなカーボン(C)を用いる ことが好ましい。このカーボンは酸素と反応 するため、カーボン膜の厚さが薄いと二酸化 炭素(CO ₂ )として蒸発してなくなることが予想される� �このため、カーボン膜の厚さは、2μmから10μ mにすることが好ましい。LaB ₆ と似た性質を有するCeB ₆ についても同様のカーボン材料が被覆物質と して有効である。

 図7は電子源20の先端部分の円錐角の大き� ��を変えた電子源20の断面図を示している。� �般的に、円錐形状の電子源20の先端半径が小 さいほど、また、先端角度が小さいほど先端 部分に強い電界集中が起こり、電子源20内の� ��子が表面の仕事関数障壁をトンネル現象に� ��り通過しやすくなる。しかし、極端に先端� ��分を細くすると、電子源20自体の強度が弱� �なってしまう。そこで、電子源20の強度及び 電界強度を考慮して、電子源20の先端の角度� ��決定している。

 図7(a)は、電子源20の先端部分の円錐角を9 0度程度にした場合である。図7(b)は図7(a)より も電子源20の先端部分の円錐角を小さくした� ��合である。従来、図7(a)のように、電子源20� ��先端部分の円錐角は90度程度で使用してい� �。図7(b)のように先端角度を小さくするほど� ��強い電界になり電子を容易に放出すること� ��可能になる。さらに、鏡筒内に存在するイ� ��ン等の微粒子が電子源の先端部分に衝突し� ��くくなるため、イオン等による電子源表面� ��消耗と変形効果を低減することが可能とな� ��。

 また、図8は電子源20の先端部分の電子放� ��面の直径を同一とし、形状を変えた場合の� ��面図を示しており、電界集中によって電界� ��度を上げるための他の例を示した図である� ��図8(a)は電子放出面73が平面の場合であり、� ��8(b)は電子放出面73が凸面の場合であり、図8 (c)は電子放出面73が球面の場合である。また� ��図8(d)は電子放出面73が平面でカーボン被覆� ��72より突き出した場合である。図8(e)は電子� ��出面73が平面でカーボン被覆膜72より突き出 し,平坦部の端が滑らかな曲面に形成された� �合である。

 電子放出面の直径が同じ場合には、電子� ��出面73が平面のときに比べ凸面又は球面の� �うが電界集中を起こし易い。

 本実施形態では、電子源20の先端部の角� �を30度程度にしている。電子源20の材質、電� ��源20の長さや幅等のサイズにも依存するが� �従来使用されてきたものよりも長期間安定� �て使用することができる。

 (電子源の表面に電子放出を制限する領域を 形成する方法)
 次に、上記の電子放出を制限する領域を電� ��源20に形成する方法について説明する。

 ここでは、図7に示した構造の電子源を例と し、電子源20としてLaB ₆ の単結晶を用いた場合について説明する。

 まず、LaB ₆ 単結晶を先端が円錐状になるように加工する 。

 次に、電子放出を制限する領域を形成する� ��めに、カーボン30をLaB ₆ 単結晶の表面にコーティングする。このコー ティングは、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、真� ��蒸着法、スパッタリング法等いずれの方法� ��あっても良い。このとき、コーティングす� ��膜の厚さは、電子放出表面の仕事関数を十� ��変える(LaB ₆ よりも大きくする)こととLaB ₆ 材料の蒸発を防ぐことができる厚さであれば よい。なお、カーボンを使用する場合は、カ ーボンが酸素と反応してCO ₂ となって蒸発することを考慮し、カーボンの 厚さは2μmから10μmにすることが好ましい。

 次に、電子源20の先端部を直径1μmから200� �mの平坦になるように、コーティングした膜� ��ともに研磨する。

 なお、本実施形態では、電子銃101の先端� ��を平坦にし、かつ、電子放出面20aと電子源2 0の側面を覆う異種物質とを同一の平面上に� �るように形成した。上記実施形態では、電� �源20に加える熱は電子源20を構成する材料が� ��華を起こさない程度であるため、電子ビー� ��を放出しても電子源20が変形することはな� �ものとみなして、上記のような構造とした� �

 しかしながら、昇華が発生しない所定の� ��度の熱を加えたとしても、何らかの原因で� ��定の温度以上になることも考えられ、実際� ��予測の範囲を超えて電子源材料の消耗が起� ��り平坦面が維持できなくなり、時間ととも� ��中心が陥没していくことが予測されうる。� ��こで、このような場合も考慮して、電子源2 0の先端の電子放出面20aと周囲の異種物質面� �を同一平面上に形成しないで、図9に示すよ� ��に、電子放出面20aを含む先端部分が異種物� ��面よりも突出するように形成してもよい。

 また、本実施形態では、電子源の側面を� ��子の放出を制限する領域として説明したが� ��図10に示すように、電子放出面60aおよび通� �して加熱するカーボンチップ62で挟まれる部 分を除いた電子源60の側面(61、61a)、及び裏面 61bを異種物質で覆うようにしても良い。この ようにすることにより、電子源60の昇華を削� ��してウェーネルト等への付着物の量を削減� ��ることが可能となる。

 以上説明したように、本実施形態では、� ��子加速部40に永久磁石41を配置するようにし ている。永久磁石41による磁界によって、電� ��源20から放出される電子ビームを収束し、� �い距離でクロスオーバー拡大像を形成する� �とが可能になる。

 また、磁界強度を加速電極25付近に拡大� �ロスオーバー像ができるように永久磁石41の 厚みと着磁強度を調整するように決定してい る。これにより、最終レンズのケーラー照明 時のクロスオーバー径を大きくすることがで きる。したがって、電流密度が小さいことに よる露光スループットの低下を防止すること が可能になる。

 また、電子ビームの開き角度が調整され� ��ことによって、加速電極25に電子が照射さ� �ないようにしている。これにより、加速電� �25に電子ビームが照射されて熱が発生するこ とがなくなり、露光装置内の真空度の低下を 防御することが可能となる。

 また、加速電極25側に永久磁石41を配置す るため、電子源20等のある高電圧側にコイル� ��永久磁石を配置する場合に比べて装置を容� ��に構成することができる。

 さらに、電子源20のチップの先端部の電� �放出面20aのみを露出させ、その他の側面部� �は異種物質でカバーしている。このような� �子源20を有する電子銃101を低温で動作させる ため、チップの昇華がほとんど起こらない。 これにより、電子源20の電子放出面20aが変形� ��ることなく、電子銃101を長期間安定して使� ��することができる。

 また、チップの昇華が起こらない温度で� ��子銃101を動作させるため、電子放出面20a近� ��の電位を大きくする強電界をかけている。� ��のように強電界をかけても、カーボン30で� �子源20の側面を覆っているため、電子源20の� ��面から電子が放出されることはない。これ� ��より、電子ビームの形状が変わることがな� ��、不必要な箇所が高温になって真空度が下� ��るという現象を防止することができる。