JPS5845140B2 - イオンビ−ム源 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔本発明の分野〕 この発明はイオンビームを発生する技術の改良に関する
。

〔従来技術の説明〕

イオンビームの使用に関する多くの応用例の中で、表面
のスパッター洗浄あるいはエツチングが特に重要である
。

例えばオージェ表面分析装置を用いれば試料の表面を電
子ビームで衝撃することによってその表面の化学的組成
が非破壊的に分析され得る。

しかしながらその表面から不純物と汚染物を取除くため
に電子衝撃の前にそのような表面をイオン衝撃にさらす
ことが望ましいことがしばしばある。

もし試料内の連続する層の連続的なオージェ分析を行う
ことが望ましいならば、分析後の連続する層の夫々をイ
オン衝撃によって取除き新しい層が分析のための電子ビ
ームにさらされ得ることが必要である。

従来のイオンビーム衝撃装置においては、イオンビーム
源とイオンビームによって衝撃されるターゲットとは排
気可能な框体内に設置され、アルゴンガスのようなイオ
ン化しやすいガスの前記框体内での圧力は１０−４から
１０ ’ｈル（Ｔｏｒｒ）の範囲に維持されていた。

イオンビーム源は電子エミッタと、電子を引寄せる格子
構造物と、イオン引出し器と、静電レンズ系より戒って
いた。

電子放出体は典型的にはフィラメント状の陰極であった
。

格子構造物は螺旋状に巻かれたかごのようなワイヤの構
造で、典型的には１インチにつき１０回のピッチで巻か
れた０、００５インチの直径のタングステンのワイヤ製
であった。

従来装置の格子構造の螺旋配置は明らかに、１９６９年
３月２５日に付与されそしてパリアン・アソシエイツに
譲渡された米国特許第３，４３５，３３４号に記載され
たゲージのような真空イオン化ゲージのための格子構造
物のデザインからの転用であった。

フィラメントから電子は格子構造物の近傍に引出され、
その場所でのこれら電子と格子構造物の近傍のガス原子
との非弾性衝突がイオンを生じていた。

イオン引出し器は典型的には、フィラメントと格子構造
物との両方を包囲する円筒形のスクリーンであり、この
イオン引出し器はイオンを格子構造物の近傍から引出し
て静電レンズ系の静電力の及ぶ範囲に向けて加速するた
めの適当な電位に維持されていた。

静電レンズ系は引出されたイオンをビームに絞りこれを
ターゲットに向けて加速する働きをしていた。

静電レンズ系の原理は周知であり、ビー・パズコフス千
−（Ｂ、Ｐａｓｚｋｏｗｓｋｉ ）による「電子光学Ｊ
（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ０ｐｔｉｃｓ。

１１ｉｆｆｅ Ｂｏｏｋｓ Ｌｏｎｄｏｎ、 Ｉ ９６
８ ）やピー・グリベット（Ｐ、Ｇｒｉｖｅｔ）による
「電子光学」（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ０ｐｔｉｃｓ、Ｐｅ
ｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ ５Ｌｏｎｄｏｎ、 １９６
５ ）のような本で取扱われている○ 従来のイオンビーム装置においては、電子を放出するフ
ィラメント、電子を引出す格子構造物そしてイオン引出
し器のすべては１個の組立体として真空貫通部材上に据
付けられ、該真空貫通部材は排気框体の外側との電気接
続を提供していた。

時には静電レンズ系の様々な部品もまた同じ組立体の部
品として据付けられていた。

フィラメントまたは格子構造物を取替えるためにはイオ
ン引出し器をフィラメントと格子構造物とを包囲する位
置から取りはずす必要もあった。

従来技術の格子構造物は本質的には、溶接によって取付
けられた棒のような支持部材を有する螺旋状のワイヤで
あった。

格子構造物支持部材はバレル・コネクタまたは溶接によ
って真空貫通部材に取付けられていた。

このようにして従来技術においては、格子構造物を取替
えるためには古い格子構造物を取除くためにバレル・コ
ネクタＱつたくさんのねじを抜き、次いで新しい格子構
造物を再配置し、同時にバレル・コネクタのねじを再挿
入して締める必要があった。

さもなければ破壊してたくさんの溶接をしなおす必要が
あった。

〔本発明の概要〕

本発明は、イオンビーム装置のフィラメント、格子構造
物、イオン引出し器及び静電レンズ系の改良された取付
は配置を提供するものである。

更に本発明は、ビームの外形とイオンビームの電流密度
を最適化するイオンビームの格子構造物のための新規な
配置を提供する。

特に、電子を放出するフィラメントと電子を弓出す格子
構造物は同一の組立体上に取付けられ、一方イオン引出
し器と静電レンズ系部品はそれとは異なる組立体の上に
取付けられる。

フィラメント−格子組立体は、他の組立体の接合部分に
対応する組立体プラグの接合部分を有することによって
、引出し器−レンズ組立体と一体となる。

しかしながらこれら２つの組立体は、イオン引出し器と
レンズ系部品とをそれらの組立体から取りはずすことな
く、容易に分離でき、それによってフィラメントと格子
構造物には容易に近づきやすいこととなる。

格子構造物は従来技術におけるような多数ノバレル・コ
ネクタによらず、むしろ１個のねじによってフィラメン
ト−格子組立体に取りはずし可能に取付けられている。

このようにして、本発明の取付は配置を使用することに
よって格子構造物の取替えは従来技術の装置の場合より
はるかにたやすくなる。

本発明においては引出し器−レンズ系は全体としてフィ
ラメント−格子組立体から抜かれ、それによってイオン
引出し器と静電レンズ系の部品を取りはずすことなくフ
ィラメント格子構造物に接近することができる。

格子構造物それ自体は１個のねじを取除くことによって
フィラメント−格子組立体から取除くことができ、格子
構造物の取替えは１個のねじを再挿入することによって
適切な配置に置替えることができる。

格子構造物を適切に配置するための多数のバレル・コネ
クタを調整するという従来技術に本質的に存在するやっ
かいな取付は技術はそれによって取除かれる。

更に、この発明の格子構造物は従来技術におけるような
螺旋構造ではなく、耐熱性金属によって細かなメツシュ
に作製されている。

この発明のメツシュ配置は従来技術の螺旋配置をしのぐ
幾つかの重安な利益を提供する。

例えは、一定のフィラメントと格子の間の間隔には、細
かいメツシュ格子構造物を用いることによって螺旋格子
構造物を使用する場合より低い電圧で空間電荷制限電流
が生じることが発見された。

これは細かいメツシュ格子構造物を使用することによっ
てより効率的に電子かフィラメントから撤退することを
意味する。

このより大きな効率は、従来技術のフィラメントと螺旋
格子との間で生じ得た電界強度より、この発明のフィラ
メントと目の細かいメツシュ格子の間で得ることが可能
なより大きな電界強度に帰因する。

また、一定のフィラメント−格子・電子放出電流のもと
では、結果として生ずるイオンビーム電流密度は、この
発明の細かいメツシュ格子を用いた場合に従来技術の螺
旋格子を用いる場合よりはるかに高いことが発見された
。

この増加したイオンビーム電流密度は、細かいメツシュ
の格子配置の領域において維持可能な電場分布が従来技
術の螺旋格子配置内の電場分布より更に均一であること
に帰因する。

従ってこの発明の細かいメツシュ格子配置の近傍におい
では、より均一な電子密度が達成される。

更に、細かいメツシュ格子配置を有する装置によって発
生されたイオンビームの外形は、従来技術の装置によっ
て発生されたイオンビームのそれよりすぐれていること
が発見された。

明確には、この発明に従う装置によって発生されたイオ
ンビーム外形は従来技術において得ることができたそれ
よりも更に狭くそして均一である。

このより狭く均一なイオンビームの外形は同様にして、
細かいメツシュ格子構造物内の電場分布と電子密度が従
来技術においで使用さ石た格子構造物の螺旋タイプのそ
れらよりより均一であるという事実に帰因する。

〔本発明の詳細な説明〕

第１図はイオンビーム装置を示すものであり、この図に
おいでイオンビーム源１０とイオンビーム１１による衝
撃を受ける試料２１を保持するための試料保持手段２０
とがチャンバー２５内に取付けられ、チャンバー２５は
真空気密ノ框体２２によって囲まれている。

試料保持手段２０は電気的に接地した試料保持器でどの
ような適当な機械的設計０ものでもよく、例えは本件と
同時に米国特許出願をし、パリアン・−ｒソシエイッに
譲渡され、該特許出願の明細書に記載された回転木馬形
の試料保持器でもよい。

チャンバー２５は壁２２の開口２３を通じて適当な真空
排気手段によって排気可能であり、アルゴンのような不
活性のイオン化可能なガスが壁２２の開口２４を通じて
排気されたチャンバー２５内に導かれ得る。

イオンビーム源１０は参照数字３０／４０によって指示
されたフィラメント−格子組立体と参照数字５０／６０
によって指示された引出し器−レンズ組立体を含む。

フィラメント−格子組立体３０／４０の主要な部品は電
子放出体であるフィラメント３０と目の細いメツシュ格
子構造物４０である。

引出し器−レンズ組立体５０／６０の主要な部品はイオ
ン引出器５０と静電レンズ系６０である。

フィラメント３０は好適には、２１８−タングステンな
るカタログ名称のもとにジェネラル・イレクトリック社
（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｎｉｃ Ｃｏｍ−ｐａｎ
ｙ ）により販売されているタイプの直径が０．００フ
インチのたるみのないタングステンワイヤ製である。

フィラメント３０は例えばＵ字形の配置にされ、そのさ
きはバレル・コネクタ３１と３２によって固定の電気導
線３３と３４に取りはずし可能に取付けられている。

電気導線３３と３４とは絶縁セラミック板３５を通って
真空框体２２の外側の電気接触ピン（図示せず）に伸び
ている。

フィラメント３０を電子放出が行われるまでの温度に電
気抵抗加熱するための、そしてフィラメントを所望の電
位、例えば２．８キロボルト、に維持するための電気回
路に前記電気接触ピンが接続されている。

格子構造物４０はほぼ円筒形に形成された目の細かなメ
ツシュ４１より成り、このメツシュはタングステン、イ
リジウム、タンタル及びモリブデンのような耐熱性金属
より作製されている。

メツシュ４１は第１図に示されている編合わされたワイ
ヤのネットのようなスクリーン、あるいは代わりに第２
図に示されている耐熱性金属の穴のあいた薄板から形成
されても差支えない。

金属薄板の穴は第２図に示されているように円形でもよ
く、あるいは正方形や長方形のような他の形でもよい。

メツシュ４１は目の細かなメツシュとして特色づけられ
、測定された「目の細かさ」は２０−メツシュから１０
０−メツシュの範囲にある。

ネットのようなスクリーンの実施例と穴をあけた薄板の
実施例のいずれのメツシュ４１でモ目の細かさにおいて
、例えば１インチにつき２０から１００の範囲の目の細
かさで均等に間隔があけられた０、００１インチの直径
のワイヤのスクリーンと同等である。

好適には１００メツシユの細かさが用いられる。

メツシュ４１は本来非固定である。それ酸ネットのよう
なスクリーンの実施例の場合においでは、非固定０メツ
シユの円筒の両端は、金属リング４２と４３に溶接のよ
うな方法で取付けられている。

非固定のメツシュ４１を固定円筒配置内に保持するため
の固定骨組を提供するように、円筒の長手方向に伸びて
いる２つあるいはそれ以上の固定支持部材４４がリング
４２と４３とに結合されている。

第１図に示されているネットのようなスクリーンの実施
例の場合には、幾つかの金属の竹馬のような支え４５の
夫々の一端は溶接のような方法でリング４３に取付けら
れている。

第２図に示されている穴をあけた薄板の実施例の場合に
は、メツシュ４１のために、金属の竹馬のような支え４
５を円筒の長手方向に沿って伸ばすことによって固定の
円筒配置が維持され得る。

いずれの場合においても、支持部材４５の夫々の他端は
溶接のような方法によってカップのような金属土台部材
４６に取付けられる。

土台部材４６は１個のねじ４７によって金属板４８に取
りはずし可能に取付けられ、金属板４８はねじ３６とね
じ３７によってセラミック板３５に取付けられている。

電気導線３８はボルト３Ｔと電気的に接触し、真空框体
２２の外側に伸びている電気接触ビン（図示せず）に達
している。

該電気接触ビンは格子構造物４０を所望の電位、例えば
３．０千ロボルト、に維持するための電気回路と接続し
ている。

セラミック板３５は、第１図ではボルト７０によって代
表されている多数のボルトによってフランジ付き環状金
属取付は具３９の一側面上に締めつけられている。

セラミック板３５は取付は具３９の一側面上の開口をお
おっている。

電気導線３３と３４はセラミック板３５を通過し、電気
導線３８はセラミック板３５を貫通している電気伝導性
のボルト３１に接続されている。

これらの導線はすべて取付は具３９の開口に伸び取付は
具３９を通過して０゛・る。

他の電気導線８４，８５及び８６はまた取付は具３９の
開口に伸ひ取付は具３９を通過している。

これら３つの導線の機能は後に述べる。

セラミックプラグ７１は取付は具３９の他の側面におけ
る開口にきちんと接合する。

電気導線３３，３４，３８，８４，８５及び８６のすべ
ては取付は具３９の開口を経て取付は具３９を通過し、
それからセラミックプラグ７１を通過し、そして真空框
体２２の外側に伸びている電気接触ビン（図示せず）に
達する。

フランジ付き環状取付は具３９は外側フランジ内にはめ
込まれでいる。

セラミックプラグ７１と取付は具３９の間の及び取付は
具３９と外側フランジ７２の間の真空気密シールは真空
技術に周知の手段（図示せず）によって行われる。

外側フランジ７２はボルト７４と７５によって接合フラ
ンジ７３に締めつけられて接合フランジ７３は開口アロ
の周囲の框体２２の壁と一体に形成され、開口γ６はイ
オンビーム源１０がチャンバー２５内に突出するのを可
能とするに十分な大きさである。

フランジ７２と７３の接合の真空シールは金属シールガ
スケット７７によって提供され、このガスケットは１９
６５年９月２８日に付与され、パリアン・アソシエイツ
に譲渡された米国特許第３，２０８，７５８号で十分に
述べられている。

格子構造物４０の円筒軸はＵ字形のフィラメント３０の
直線部に対して実質的に平行に配置されている。

格子構造物４０は、単に１個のねじ４７を取除きそして
再挿入することによって、格子構造物４０は容易に取り
はずすことができ、新しい格子構造物をフィラメント３
０の直線部に適当な配置の状態でその元の位置に置換え
ることができるのが、本発明の特徴である。

一方、従来技術の格子構造物の取付は技術においては、
螺旋形の格子構造物に取付けられた多数の支持部材が、
絶縁土台に取付けられた支持部材の同数の支持部材にバ
レル・コネクタによって接合されでいた。

従来技術の取付は技術にとっては格子構造物が適切に配
列されるようにバレル・コネクタを調整することはやっ
かいな手順であった。

本発明の取付は技術を用いれば、１個のねじ４７を締め
ることによって格子構造物の適切な配列を得ることがで
きる。

従来技術の取付は技術がこうむった他の困難は、従来技
術の装置のイオン引出し器が、そして時にはイオン引出
し器と静電レンズ系の部品が、格子構造物とフィラメン
トの取付けられた同一組立体の部品として取付けられた
ことである。

従って従来技術においては、格子構造物あるいはフィラ
メントに接近するためにはイオン引出し器を多分静電レ
ンズ系の部品と共に取りはずす必要かあった。

一方、本発明においては、イオン引出し器５０と静電レ
ンズ系６０は、フィラメント３０と格子構造物４０より
成る組立体３０／４０から容易に分離可能な組立体５０
／６０の部品として取付けられている。

イオン引出し器５０はほぼ円筒形のネットのようなスク
リーン５１より成り、このスクリーンは格子構造物４０
のメツシュ４１とフィラメント３０の大部分を包囲して
いる。

引出し器５０の円筒軸は実質的に格子構造物４０の円筒
軸とフィラメント３０の直線部に平行である。

好適な実施例においては、ネットのようなスクリーン５
１は１００メツシユのステンレス・スチールのよウナ金
属ワイヤで直径が０．００３インチのものから作製され
ている。

本発明に基づくスクリーンは通常経験する温度ではねじ
曲ることもなく固定されているであろう。

スクリーン５１は溶接のような方法によってフランジ付
き金属環状部材５２に取付けらイ］、金属環状部材５２
はその内部の環状開口５５を除いて静電レンズ系６０に
隣接する引出し器５０の端をおおっている。

環状開口５５は格子構造物４０と中心を共通にするが、
直径はおよそ２０％はど格子構造物４０のそれより小さ
い。

格子構造物の近傍から引出されたイオンは加速されて開
口５５を通って静電レンズ系に内力）う。

引出し器５０は環状部材５２によってイオンビーム源１
０内に取付けられている。

セラミック支え５４のような電気絶縁イオン引出し器支
持部材を内部に固定配置している金属製の円筒スリーブ
５３はフィラメント−格子組立体３０／４０を包囲する
が、この組立体から分離できる。

金属環状部材５２のフランジ部分はセラミック支え５４
の接合部分に受入れられて固定され、それによってイオ
ン引出し器５０はスリーブ５３上に機械的に取付けられ
ている。

しかしイオン引出し器５０はスリーブ５３とは電気的に
絶縁されている。

−Ｌ述のネットのようなスクリーン５１は］、 ＯＯ−
メツシュの穴をあけた金属の薄板から作製された円筒構
造物によって置換えることが可能であることが予期され
る。

イオン引出し器５０は格子構造物４０の近傍から正のイ
オンを引付けるため、例えは２．７キロボルトのような
電位に維持される。

この電位はより高い３．０千ロボルトにも維持される。

イオン引出し器５０はこのようにしてフィラメント３０
と格子構造物４０を金属製スリーブ５３から静電的に絶
縁し、イオンを静電レンズ系６０に向けて加速する働き
をする。

イオン引出器５０の操作は周知であり、カーター（Ｇ、
Ｃａｒｔｅｒ）とコリガン（Ｊ 、Ｓ 、ＣｏｌｌＣｏ
１１ｉによる「固体のイオン衝撃Ｊ （Ｊｏｎ Ｂｏｍ
ｔ）ａｒｄｍｅｎｔ ｏｆ ５ｏｌｉｄｓ。

Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｐｕｂｌｉｓｈ
ｉｎｇ Ｃｏｍ−ｐａｎｙ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９６
８ ）、特に４２３頁以降、のような本に更に詳細に説
明されている。

イオン引出し器５０のための新規な他の実施例が第３図
に示されている。

特に、環状おおい部材５２から静電レンズ系６０に最も
近いレンズ素子６１中に突出しているスリーブ５７上に
取付けられている１００−メツシュでｏ、ｏｏｉインチ
の直径の新規なタングステンワイヤが備えられでいる。

開口を設けた端スクリーン５６は突出しているスリーブ
５７と協力して、端スクリーン５６と突出しているスリ
ーブ５７なしで生ずるよりは小さなエネルギーでイオン
ビームのより鮮明な焦点合わせを生せしめる。

第３図に示された実施例において突出しているスリーブ
５７はおおい部材５２と一体に形成され、そして円筒形
の静電レンズ素子６１の内部に伸ひている。

開口を設けた端スクリーン５６がスリーブ５７の端に溶
接のような方法によって取付けられ、おおい部材５２の
開口５５をおおっている。

格子構造物４０の近傍で発生したイオンはスクリーン５
６を通過し、静電レンズ系６０にはいり、ここでイオン
はイオンビーム１１に底形される。

電気接触プラグ５９で終わる電気導線５８はイオン引出
し器５０に取付けられ、そしてイオン引出し器５０を所
望の電位に維持するための手段を提供する。

プラグ５９は、金属製スリーブ５３に固定されている絶
縁体９０中の電気伝導性中空係合手段（図示せず）に挿
入可能である。

電気通路はプラグ５９から絶縁体９０を通って絶縁体９
０の反対側の凸部係合手段（図示せず）まで提供されて
いる。

絶縁体９０のこの凸部係合手段はセラミック板３５の凹
部受容手段（図示せず）中に挿入可能であり、これによ
ってセラミック板３５を通過して電気導線８６に達する
電気通路が提供される。

電気導線８６は取付は具３９の開口を介してセラミック
プラグ７１を通して電気接触ピン（図示せず）に達する
。

このピンは真空框体２２の外側に伸びている。

イオン引出し器５０はこの外側の空気接触ピンによって
その適当な電位に維持されでいる。

静電レンズ系６０は典型的には参照数字６１゜６２及び
６３によって示されているような多数の円筒形状に配置
されたレンズ素子より成り、これらレンズ素子はイオン
をイオンビームに成形し、このイオンビームをターゲッ
ト２１に向けて加速する。

レンズ素子６１，６２及び６３は、イオン引出し器５０
がスリーブ５３上に取付けられている方法と同様にして
スリーブ５３上に取付けらイ１ている。

第１図に示されている様に、電気絶縁性の支持部材６４
，６５及び６６は金属製スリーブ５３内に固定され、夫
々レンズ素子６１，６２及び６３のための機械的な支え
として働く。

レンズ素子６Ｌ６２及び６３は夫々電気導線６７．６８
及び６９によってそれらの所望の電位に維持されている
。

第１図に石されている静電レンズ系の配置ｌこおいて、
レンズ素子６１及び６３は同一の電位に維持されている
ため電気導線６９はスリーブ５３内の空間内においで電
気導線６７に接続され得る。

電気導線６７と６８はそれからスリーブ５３内でイオン
引出し器５０の外側の領域を通過し、そして夫々電気接
触プラグに達する。

プラグ８７と８８は絶縁体９０中の夫々電気伝導性中空
接触体９２及び９３中に挿入可能である。

プラグ８Ｔから絶縁体９０を通って突出接触体９４に達
する電気通路とプラグ８８から絶縁体９０を通って突出
接触体９５に達する電気通路が提供され、接触体９４と
９５の両方は中空接触体９２と９３とは絶縁体９０の反
対側に位置している。

突出接触体９４と９５は夫々セラミック板３５内の金属
製中空受容器８２と８３内部に挿入可能である。

セラミック板３５とセラミックプラグ７１の間の領域に
面しでいる受容器８２と８３の端は夫々電気導線８４と
８５とに電気的に接触している。

電気導線８４と８５は取付は具３９の開口を介してセラ
ミックプラグ７１を通って前述の図示しない外部電気接
触ピンに達する。

静電レンズ系６０のレンズ素子はこれら外部の電気接触
ピンによってそイユらの適当な電位に維持される。

金属製スリーブ５３、支持部材６４，６５及び６６とそ
れに支持されたレンズ素子６１．６２及び６３、電気導
線６γ、６８及び６９、それらの終端となるプラグ８７
及び８８、イオン引出し器５０、その支持部材５４、電
気導線５８及びその終端となるプラグ５９、プラグを受
容する絶縁体９０のこれらすべては集合的に引出し器−
レンズ組立体５０／６０を構成する。

フィラメント３０と格子構造物４０かイオン引出し器５
０の円筒内部に受入れられ、静電レンズ系６０σつため
の突出接触体９４と９５及びイオン引出し器５０のため
の突出した接触体（図示せず）は対応する中空受容器８
２．８３及び図示していないセラミック板３５内の他の
接触体と電気伝導摩擦接触するように挿入される、よう
にスリーブ５３をセラミック板３５の周囲に置くことに
よって、全体の引出し器−レンズ組立体５０／６０がフ
ィラメント−格子組立体３０／４０に関して適当な位置
に取付けられることが、第１図より理解することができ
る。

スリーブ５３はセラミック板３５と取付は具３９のフラ
ンジ部に密着して適合する。

スリーブ５３は参照数字９９によって代表される１つ或
いはそれ以上のねじによって取付は具３９にしっかりと
、しかし取りはずし可能に取付けられる。

ねじ９９はスリーブ５３と取付は具３９の両方にわたる
一直線に合わせられたねじ切り穴を通過する。

引出し器−レンズ組立体５０／６０を取りはずすにはね
じ９９を取去りスリーブ５３をセラミック板３５から持
−上げさえすれはよい。

そうすることによってフィラメント３０と格子構造物４
０は容易に露出される。

この発明に従う装置の従来技術装置をしりぐ長所は第４
図及び第５図に示される曲線によって鮮明に示されてい
る。

第４図の曲線は従来技術の装置によって発生された２つ
の異なるエネルギーレベル、即ち１０００電子ボルトと
２０００電子ボルト、について測定したもので、ミリメ
ートルで測定されたイオンビームの断面の幅に対し、マ
イクロアンペア・パー・平方センナメートルで測定した
イオンビーム電流密度をプロットしたものである。

第５図の曲線は本発明に従う装置について第４図におけ
るパラメータと同一のパラメータを示すものである。

一定イオンビームエネルギーについての第４図と第５図
の曲線を比較することによって、本発明に従う装置は従
来技術装置で得ることができるものより幅が狭く、そし
てより対称的であることを理解することができる。

この発明に従うイオンビーム装置の製造の細部の変更は
この明細書中に記載したような発明の範囲から離脱する
ことなく達成される。

従って本発明は特許請求の範囲によってのみ限定される
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化するイオンビーム装置の縦断面
図、第２図は本発明の格子構造物の他の配置を示す図、
第３図は本発明に従うイオンビーム装置のイオン引出し
器の他の実施例の部分縦断面図、第４図は従来技術装置
のイオンビームの外形を示す曲線図、第５図は本発明に
従う装置のイオンビームの外形を示す曲線図である。 １０・・・・・・イオンビーム源、１１・・・・・・イ
オンビーム、２０・・・・・・試料保持手段、２１・・
・・・・試料、２２・・・・・・真空気密框体、３０・
・・・・・フィラメント、３５・・・・・・絶縁セラミ
ック板、４０・・・・・・格子構造物、４１・・・・・
・メツシュ、５０・・・・・・イオン引出し器、５Ｌ５
６・・・・・・スクリーン、５３・・・・・・金属製円
筒スリーブ、５５・・・・・・環状間ｌ」、５７・・・
・・・金属製スリーブ、６１．６２，６３・・・・・・
レンズ素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ イオンビーム源であって： 電子放出体； 耐熱性金属メツシュから成る格子構造物であって、電子
   とイオン化可能なガス原子との当該格子構造物の近傍に
   おける衝突によってイオンを生成するため、前記放出体
   から当該格子構造物の近傍に向けて電子を引きつけるた
   めの電位に維持可能である格子構造物； 該格子構造物の近傍から前記イオンを引出すためのイオ
   ン引出し手段；並びに 前記イオンをイオンビームに成形するためのイオンビー
   ム成形手段； から成り、 前記電子放出体及び前記格子構造物は、第１の組立部材
   上に取付けられて、第１の組立体ユニットを形成し： 前記イオン引出し手段及び前記イオンビーム成形手段は
   、第２の組立部材上に取付けられて、第２の組立体ユニ
   ットを形威し； 前記第２の組立部材は、ＲＩＪ記第１の組立部材に対し
   て取外し可能に固着され；且つ 前記電子放出体は、前記第１の組立部材に取外し可能に
   固着され； 以て、前記第２の組立体ユニットは前記第１の組立体ユ
   ニットとは独立に挿入可能且つ除去可能であり、前記電
   子放出体は個々的ユニットとして挿入可能且つ除去可能
   である； ところのイオンビーム源。