Optical Assembly and Fabrication of a Micro-electron Column

A silicon lens and an insulator of pyrex, components of a micro-electron column, should be assembled by aligning and stacking simultaneously. An optical alignment of a diffraction beam and a laser welding were employed for the assembly of a source lens and an Einzel lens with precision within $\pm$4% for the maximum aperture size. The experimental condition for optical alignment and laser welding are explained. Anodic bonding was used to assist in stacking lenses. A micro-electron column of smaller apertures assembled with precise alignment and fabrication was tested with a current image of a Cu grid of 9$\mu$m in linewidth, and showed a higher resolution in acceleration mode.

마이크로 전자렌즈의 광학적 정렬과 조립

적층으로 구성되는 초소형 전자렌즈의 실리콘 렌즈와 절연체인 파이렉스는 접합과 정렬을 동시에 수행하여야 한다. 이를 위한 방법으로 회절을 이용한 정렬과 레이저 접합을 이용하였으며, source 렌즈와 Einzel 렌즈의 정렬오차는 가장 큰 개구를 기준으로 최대 $\pm$4% 이내에서 이루어졌다. 정렬 조건과 레이저 접합 조건을 제시하였으며, 접합을 견고히 하기 위한 양극 접합 방식을 기술하였다. 전류영상화를 통해 선폭이 9 $\mu$m인 Cu grid를 시험한 결과 완성된 전자렌즈는 감속모드보다 가속모드에서 분해능이 좋았으며, 작은 개구를 가진 렌즈의 정밀한 정렬과 조합으로 높은 분해능을 믿을 수 있었다.