JPS5846542A - 電界放出型液体金属アルミニウムイオン銃及びその製造方法 - Google Patents
電界放出型液体金属アルミニウムイオン銃及びその製造方法Info
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- JPS5846542A JPS5846542A JP56142529A JP14252981A JPS5846542A JP S5846542 A JPS5846542 A JP S5846542A JP 56142529 A JP56142529 A JP 56142529A JP 14252981 A JP14252981 A JP 14252981A JP S5846542 A JPS5846542 A JP S5846542A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高輝度なアルミニウム（Ａｔ）イオンビーム
を放出する電界放出型液体金属イオン銃及びその製造方
法に関するものである。
を放出する電界放出型液体金属イオン銃及びその製造方
法に関するものである。
高輝度イオン銃として、針状の金属エミッタを１用いた
電界放出型液体金属イオン銃が良く知られている。第１
図に電界放出型液体金属イオン銃の構成図を示す。針状
の金属エミッタ１は導電性の細い線（〜０．２ ｍｍφ
）で構成、されておシ、その先端曲率半径は１〜１０μ
ｍである。よって、金属工ミッタ１と引出し電極２との
間に電源６により引出、し電圧が印加されると、金属エ
ミッタ１の先端に高電界が印加される。この金属エミッ
タ１は加熱用支持体４にスポット溶接されている。加熱
用支持体４にイオン放出用金属５を溶融付着させておき
、加熱用電源６で加熱用支持体４を高温にすれば、金属
５が溶融して金属エミッタ１の先端の方に供給される。
電界放出型液体金属イオン銃が良く知られている。第１
図に電界放出型液体金属イオン銃の構成図を示す。針状
の金属エミッタ１は導電性の細い線（〜０．２ ｍｍφ
）で構成、されておシ、その先端曲率半径は１〜１０μ
ｍである。よって、金属工ミッタ１と引出し電極２との
間に電源６により引出、し電圧が印加されると、金属エ
ミッタ１の先端に高電界が印加される。この金属エミッ
タ１は加熱用支持体４にスポット溶接されている。加熱
用支持体４にイオン放出用金属５を溶融付着させておき
、加熱用電源６で加熱用支持体４を高温にすれば、金属
５が溶融して金属エミッタ１の先端の方に供給される。
こ゛の時、液体金属５で覆われた針状の金属エミッタ１
の先端電界がある閾直になると、液体金属表面に加わる
静電気力は液体金属の表面張力による収縮力を上回り、
液体金属はティラー（Ｔａｙｌｏｒ）コーンと呼ばれる
１錐状を呈する。同時にコーン先端では液体金属の蒸発
電界に達しイオン放出が始まる。しかしながら、従来の
電界放出型液体金属イオン銃の針状エミッタは、Ｗ、
Ｎｉ 、 Ｎｉ−Ｃｒなどの金属エミッタに限定されて
いた。そのため、ＡＬのような反応性に富む金属は既存
の金属エミッタと反応するため、実用的な電界放出型液
体金属Ａｔイオン銃は実現されていなかった口 本発明は、この欠点を除去するためＡｔイオン銃実現に
必要な条件を満たす針状エミッタ材料を見出すことによ
り、電界放出型液体金属イオン銃を開発したものである
。すなわち、本発明においては、針状エミッタを導電性
硼化物か導電性複合硼化物又は導電性炭化物のいずれか
で構成した。
の先端電界がある閾直になると、液体金属表面に加わる
静電気力は液体金属の表面張力による収縮力を上回り、
液体金属はティラー（Ｔａｙｌｏｒ）コーンと呼ばれる
１錐状を呈する。同時にコーン先端では液体金属の蒸発
電界に達しイオン放出が始まる。しかしながら、従来の
電界放出型液体金属イオン銃の針状エミッタは、Ｗ、
Ｎｉ 、 Ｎｉ−Ｃｒなどの金属エミッタに限定されて
いた。そのため、ＡＬのような反応性に富む金属は既存
の金属エミッタと反応するため、実用的な電界放出型液
体金属Ａｔイオン銃は実現されていなかった口 本発明は、この欠点を除去するためＡｔイオン銃実現に
必要な条件を満たす針状エミッタ材料を見出すことによ
り、電界放出型液体金属イオン銃を開発したものである
。すなわち、本発明においては、針状エミッタを導電性
硼化物か導電性複合硼化物又は導電性炭化物のいずれか
で構成した。
以下、本発明を実施例によって詳細に説明する第２図（
ａ）、、 ｆｂ）は本発明の実施例であって、高融点金
属線を硼化物、炭化物に転化処理して作製した針状エミ
ッタを用いるＭイオン銃の基本構成図である。第２図の
７は絶縁ホルダ、８は導電性支持部、９は加熱用支持部
、１０は針状の金属エミッタ部、１１．ｊ２はそれぞれ
硼化物かもしくは炭化、物に転化処理された加熱用支持
部および針状エミッタ部である。先ず、第２図（ａｌに
示すように絶縁ホルダ７に貫通固定された導電性支持部
８に０、１５〜０．５ ｍｍφのＴｉ、Ｚｒなどの金属
細線をスポット溶接して加熱用支持部および針状の金属
エミッタ部を有するｋｔイオン銃の原型を組立てる。針
状の金属エミッタ部１０の先端は電解研摩もしくは化学
研摩などによって、曲率半径１〜１０μｎ１の針状にす
る。その後、加熱用支持部９と針状の金属エミッタ部１
０のＴｉ、Ｚｒ などの金属線は転化処理を行なうこと
によって、ＴｉＢ２． ＺｒＢ２． ＴｉＣなどの硼化
物、炭化物に転化された加熱用支持部１１および針状エ
ミッタ部１２になる・転化方法としては、反応媒体に液
体を用いる固液反応と気体を用いる固気反応による処理
方法が良（知られている。例えば、固液反応としてはＮ
ａ２Ｂ４Ｏ７とＳｉＣをるつぼの中で溶融させ、その中
に第２図（ａｌの加熱用支持部９および金属エミッタ部
１０を浸すことにより硼化物に転化される。一方、固気
反応の例としては第２図（ａ）の原型Ａｔイオン銃を真
空中に保持し、その中にＢＣｌ２もしくはＢ２Ｈ６もし
くはＣ２Ｈ４とともにＡｒ、Ｈ２などのガスを導入し、
加熱用支持部−９に電流を流して、加熱用支持部９およ
び金属エミッタ部１０を高温にすると加熱用、支持部９
および金属エミッタ部１０は硼化物もしくは炭化物に転
化される。また〜後者と類似の方法として、電気炉の中
にＢＮと第２図の原型イオン銃を同時に入れ°、高温処
理を行なえば硼化物に転化される。また、加熱用支持部
９および金属エミッタ部１０の母線として被転化材を用
いる方法について述べたが、高融点で強靭な芯線（例え
ば、Ｗ、 Ｍｏなど）の上にＴｉ 、 Ｚｒ、 Ｃｒな
どを溶融被覆させた後、前述の転化処理を行なってイオ
ン銃を構成しても良いことは云うまでもない。
ａ）、、 ｆｂ）は本発明の実施例であって、高融点金
属線を硼化物、炭化物に転化処理して作製した針状エミ
ッタを用いるＭイオン銃の基本構成図である。第２図の
７は絶縁ホルダ、８は導電性支持部、９は加熱用支持部
、１０は針状の金属エミッタ部、１１．ｊ２はそれぞれ
硼化物かもしくは炭化、物に転化処理された加熱用支持
部および針状エミッタ部である。先ず、第２図（ａｌに
示すように絶縁ホルダ７に貫通固定された導電性支持部
８に０、１５〜０．５ ｍｍφのＴｉ、Ｚｒなどの金属
細線をスポット溶接して加熱用支持部および針状の金属
エミッタ部を有するｋｔイオン銃の原型を組立てる。針
状の金属エミッタ部１０の先端は電解研摩もしくは化学
研摩などによって、曲率半径１〜１０μｎ１の針状にす
る。その後、加熱用支持部９と針状の金属エミッタ部１
０のＴｉ、Ｚｒ などの金属線は転化処理を行なうこと
によって、ＴｉＢ２． ＺｒＢ２． ＴｉＣなどの硼化
物、炭化物に転化された加熱用支持部１１および針状エ
ミッタ部１２になる・転化方法としては、反応媒体に液
体を用いる固液反応と気体を用いる固気反応による処理
方法が良（知られている。例えば、固液反応としてはＮ
ａ２Ｂ４Ｏ７とＳｉＣをるつぼの中で溶融させ、その中
に第２図（ａｌの加熱用支持部９および金属エミッタ部
１０を浸すことにより硼化物に転化される。一方、固気
反応の例としては第２図（ａ）の原型Ａｔイオン銃を真
空中に保持し、その中にＢＣｌ２もしくはＢ２Ｈ６もし
くはＣ２Ｈ４とともにＡｒ、Ｈ２などのガスを導入し、
加熱用支持部−９に電流を流して、加熱用支持部９およ
び金属エミッタ部１０を高温にすると加熱用、支持部９
および金属エミッタ部１０は硼化物もしくは炭化物に転
化される。また〜後者と類似の方法として、電気炉の中
にＢＮと第２図の原型イオン銃を同時に入れ°、高温処
理を行なえば硼化物に転化される。また、加熱用支持部
９および金属エミッタ部１０の母線として被転化材を用
いる方法について述べたが、高融点で強靭な芯線（例え
ば、Ｗ、 Ｍｏなど）の上にＴｉ 、 Ｚｒ、 Ｃｒな
どを溶融被覆させた後、前述の転化処理を行なってイオ
ン銃を構成しても良いことは云うまでもない。
第３図（ａ）〜（ｃｌは、本発明の別の実施例であって
、硼化物、複合硼化物、炭化物の母材から作製した針状
エミッタを用いる電界放出型液体金属ｋｌイオン銃の基
本構成図を示す。第３図の１６は母材、１４は針状エミ
ッタの母型、１５は加熱部を一体化した針状エミッタ部
、１６は接続部である。母材１６の材質は、ＴｉＢ２．
ＺｒＢ、 ＣｒＢ２などの硼化物、Ｔ ｒ ８２とＭ
ｏもしくはＴｉＣ２とＴｉＣもしくはＴｉＢ２とＢＮな
どの複合硼化物、ＴｉＣなどの炭化物である。これらの
母材１６から針状エミッタ部１の母型１４を放電加工１
機械加工（ダイアモンドカッタなど）又は超音波加工に
よって切出した後先端曲率をボリシ加工、電解研摩加工
などにより１〜１０μｍ Ｋ １．、て針状エミッタに
する。その後、絶縁ホルダ７に貫通されている導電性支
持部８に針状エミッタ部１５を接続部１６で接続すると
同時に堅固に固定する。このようにして、電界放出型液
体金属Ａｔイオン銃を構成する。
、硼化物、複合硼化物、炭化物の母材から作製した針状
エミッタを用いる電界放出型液体金属ｋｌイオン銃の基
本構成図を示す。第３図の１６は母材、１４は針状エミ
ッタの母型、１５は加熱部を一体化した針状エミッタ部
、１６は接続部である。母材１６の材質は、ＴｉＢ２．
ＺｒＢ、 ＣｒＢ２などの硼化物、Ｔ ｒ ８２とＭ
ｏもしくはＴｉＣ２とＴｉＣもしくはＴｉＢ２とＢＮな
どの複合硼化物、ＴｉＣなどの炭化物である。これらの
母材１６から針状エミッタ部１の母型１４を放電加工１
機械加工（ダイアモンドカッタなど）又は超音波加工に
よって切出した後先端曲率をボリシ加工、電解研摩加工
などにより１〜１０μｍ Ｋ １．、て針状エミッタに
する。その後、絶縁ホルダ７に貫通されている導電性支
持部８に針状エミッタ部１５を接続部１６で接続すると
同時に堅固に固定する。このようにして、電界放出型液
体金属Ａｔイオン銃を構成する。
第２図（ｂ）と第３図（ｃ）は作製方法が異なるのみで
基本的には同一の構成を有するイオン銃である。
基本的には同一の構成を有するイオン銃である。
ここで用いた針状エミッタ材ＴｉＢ２． ＺｒＢ２など
の硼化物、Ｔｉ８２などを含む複合硼化物、ＴｉＣなど
の炭化物は、電界放出型液体金属イオン銃の針状□エミ
ッタとしての必須要件、すなわち（１）溶融Ａ／−と反
応が進行しにくい、（２）溶融Ａｔに対してぬれ性が良
い、（３）導電性がある、（４１Ａｔよりも電界蒸発し
にくい、（５）蒸気圧が低い、（６１Ａｔよりも融一点
がはるかに高い、（７）針状エミッタに加工できるなど
の条件を満足している。よって、第１図そ述べたように
、第２図（第３図）においてＡｔを加熱用支持部１１（
加熱部を一体化した針状エミッタ部１５）に溶融付着さ
せた後、加熱用支持部１１および針状エミッタ部１２（
針状エミッタ部１５）を加熱すれば、ＡＬは溶融し、針
状エミンタ部１２（１５）の先端に供給される。、この
時引出し電極２と針状エミッタ部１２（１５）との間に
高電圧（５〜１０ｋＶ ）を印加すれば、針状エミッタ
部１２（１５）の先端に高電界がかかり、長時間安定な
Ａｔイオンビームが連続的に得られる。
の硼化物、Ｔｉ８２などを含む複合硼化物、ＴｉＣなど
の炭化物は、電界放出型液体金属イオン銃の針状□エミ
ッタとしての必須要件、すなわち（１）溶融Ａ／−と反
応が進行しにくい、（２）溶融Ａｔに対してぬれ性が良
い、（３）導電性がある、（４１Ａｔよりも電界蒸発し
にくい、（５）蒸気圧が低い、（６１Ａｔよりも融一点
がはるかに高い、（７）針状エミッタに加工できるなど
の条件を満足している。よって、第１図そ述べたように
、第２図（第３図）においてＡｔを加熱用支持部１１（
加熱部を一体化した針状エミッタ部１５）に溶融付着さ
せた後、加熱用支持部１１および針状エミッタ部１２（
針状エミッタ部１５）を加熱すれば、ＡＬは溶融し、針
状エミンタ部１２（１５）の先端に供給される。、この
時引出し電極２と針状エミッタ部１２（１５）との間に
高電圧（５〜１０ｋＶ ）を印加すれば、針状エミッタ
部１２（１５）の先端に高電界がかかり、長時間安定な
Ａｔイオンビームが連続的に得られる。
第４図は本発明の別の実施例を示したもので、電界放出
型液体金属Ｍイオン銃の基本構成図とその針状エミッタ
の作製法の説明図である。本実施例は、溶融Ａｔ金属溜
を設けてＡ４”イオン銃の長寿命動作を可能にしたもの
である。第４図（ａ）は高融点金属細線（０，１５〜０
．３ ｍｍφ）１７を転化処理によって硼化物もしくは
炭化物の針状エミッタ１８にする方法を示して、いる。
型液体金属Ｍイオン銃の基本構成図とその針状エミッタ
の作製法の説明図である。本実施例は、溶融Ａｔ金属溜
を設けてＡ４”イオン銃の長寿命動作を可能にしたもの
である。第４図（ａ）は高融点金属細線（０，１５〜０
．３ ｍｍφ）１７を転化処理によって硼化物もしくは
炭化物の針状エミッタ１８にする方法を示して、いる。
すなわち、金属細線１７の先端曲率を電解研摩もしくは
化学研摩などによって１〜１０μｍにした後、固液反応
、固気反応によって転化して、硼化物、炭化物の針状エ
ミッタ１８にする。第４図（ｂ）は硼化物、複合硼化物
、炭化物の母材１９から針状エミッタ２１を作製する方
法を示している。すなわち、母材１９から０．６〜０．
７ ｍｍの角柱もしくは円柱のロッド２０を放電加工１
機械加工（ダイヤモンドカッタなど）により切出し、こ
の切出したロッド２０の先端曲率半径をポリシ加工もし
くは電解研摩加工などによって１〜１０μｍにして、針
状エミッタ２１を作製する。第４図ｆｃｌ、（ｄ）は、
このようにして作製した針状エミッタ１８か２１を用い
た電界放出型液体金属イオン銃の基本構成図を示してい
る。第４図（Ｃ）の２２はＡｔ金属溜、２３は一針状エ
ミッタの支持部２４は加熱用抵抗線、２５は絶縁性熱伝
導体である。Ａｔ金属溜２２の先端には穴がおいており
、その部分から針状エミッタ１８か２１は、わずかの間
隙（約０．１ ｍｍ ）を保って金属溜２２の外に突出
している。このような構成になっているから、Ａｔ金属
溜２２の中にＡｔを入れておき、加熱用抵抗線２４に電
流を流して加熱すると、金属溜２２にあるｋｌは、絶縁
性熱伝導体２５を介して溶融される。この溶融したＡｔ
は、金属溜２２から突出している針状エミッタ１８か２
１にそってその先端に供給される。よって、第１図で説
明したように、引出し電極２と針状エミッタ１８か２１
との間に高電圧を印加すれば、針′状エミッタ１８が２
１の先端に高電界がかかりイオンビームが放出される。
化学研摩などによって１〜１０μｍにした後、固液反応
、固気反応によって転化して、硼化物、炭化物の針状エ
ミッタ１８にする。第４図（ｂ）は硼化物、複合硼化物
、炭化物の母材１９から針状エミッタ２１を作製する方
法を示している。すなわち、母材１９から０．６〜０．
７ ｍｍの角柱もしくは円柱のロッド２０を放電加工１
機械加工（ダイヤモンドカッタなど）により切出し、こ
の切出したロッド２０の先端曲率半径をポリシ加工もし
くは電解研摩加工などによって１〜１０μｍにして、針
状エミッタ２１を作製する。第４図ｆｃｌ、（ｄ）は、
このようにして作製した針状エミッタ１８か２１を用い
た電界放出型液体金属イオン銃の基本構成図を示してい
る。第４図（Ｃ）の２２はＡｔ金属溜、２３は一針状エ
ミッタの支持部２４は加熱用抵抗線、２５は絶縁性熱伝
導体である。Ａｔ金属溜２２の先端には穴がおいており
、その部分から針状エミッタ１８か２１は、わずかの間
隙（約０．１ ｍｍ ）を保って金属溜２２の外に突出
している。このような構成になっているから、Ａｔ金属
溜２２の中にＡｔを入れておき、加熱用抵抗線２４に電
流を流して加熱すると、金属溜２２にあるｋｌは、絶縁
性熱伝導体２５を介して溶融される。この溶融したＡｔ
は、金属溜２２から突出している針状エミッタ１８か２
１にそってその先端に供給される。よって、第１図で説
明したように、引出し電極２と針状エミッタ１８か２１
との間に高電圧を印加すれば、針′状エミッタ１８が２
１の先端に高電界がかかりイオンビームが放出される。
針状エミッタ１８か２１はＡｔに対しで反応が進行しな
く、しかも金属溜２２にＡｔｉ貯えられているため、Ａ
ｔがなくなるまで長時□間安定なＡｔイオンビームが得
られる。
く、しかも金属溜２２にＡｔｉ貯えられているため、Ａ
ｔがなくなるまで長時□間安定なＡｔイオンビームが得
られる。
第４図（ｄ）の２６はＡｔ金属溜、２７は導電性支柱２
Ｂは抵抗加熱板、２９はエミッタ支持部であるエミッタ
支ｉ部２９に支持された針状エミッタ１８か２１はＡ４
金属溜２６および抵抗加熱板２８を貫 ′通して外側に
突出している。この時、各貫通部分では、溶融Ａｔが針
状エミツタ１８か２１の先端忙供給されるようにわずか
に間隙がおいている。抵抗加熱板２８としては、Ａｔに
反応しないカーボンＢ Ｎ Ｋ Ｔ ｉＢ ２を複合し
た複合硼化物などを用い−ることができる。このような
構成になっているから、金属溜２６にＡｔを入れておき
、導電性支柱２７に電流を流せば、抵抗加熱板２８が加
熱され゛、針状エミッタ１８か２１および金属溜２６が
熱せられ・金属溜２６のＡｔが溶融され、針状エミッタ
１８か２１の先端に供給される。よって、第４図（ｃｌ
の場合゛と全く同様にして、長時間安定なＭイオンビー
ムが得られる。
Ｂは抵抗加熱板、２９はエミッタ支持部であるエミッタ
支ｉ部２９に支持された針状エミッタ１８か２１はＡ４
金属溜２６および抵抗加熱板２８を貫 ′通して外側に
突出している。この時、各貫通部分では、溶融Ａｔが針
状エミツタ１８か２１の先端忙供給されるようにわずか
に間隙がおいている。抵抗加熱板２８としては、Ａｔに
反応しないカーボンＢ Ｎ Ｋ Ｔ ｉＢ ２を複合し
た複合硼化物などを用い−ることができる。このような
構成になっているから、金属溜２６にＡｔを入れておき
、導電性支柱２７に電流を流せば、抵抗加熱板２８が加
熱され゛、針状エミッタ１８か２１および金属溜２６が
熱せられ・金属溜２６のＡｔが溶融され、針状エミッタ
１８か２１の先端に供給される。よって、第４図（ｃｌ
の場合゛と全く同様にして、長時間安定なＭイオンビー
ムが得られる。
第５図に本願発明のＡｔイオン銃のイオンビーム放出特
性を示す。Ａｔイオン銃は第４図（ｂ）および（ｄｉを
用いたものである。母材１９として、ＴｉＢ２とＢＮの
複合硼化物を用いて０．５’ ｍｍφの円柱０７ド２０
を切出した後、ボリシ加工によって先端曲率〜５μｍの
針状エミッタ２１を作製した。この針状エミッタ２１を
カーボンの抵抗加熱板２８に挿入してＡｔイオン銃を構
成した。放出イオン電流は５ ｍｍφのアパーチャをも
つファラデイカノブによりイオン銃より１６ｍｍ離れた
場所で測定した。
性を示す。Ａｔイオン銃は第４図（ｂ）および（ｄｉを
用いたものである。母材１９として、ＴｉＢ２とＢＮの
複合硼化物を用いて０．５’ ｍｍφの円柱０７ド２０
を切出した後、ボリシ加工によって先端曲率〜５μｍの
針状エミッタ２１を作製した。この針状エミッタ２１を
カーボンの抵抗加熱板２８に挿入してＡｔイオン銃を構
成した。放出イオン電流は５ ｍｍφのアパーチャをも
つファラデイカノブによりイオン銃より１６ｍｍ離れた
場所で測定した。
第５図に示すように、８７ｋＶ付近でイオンビームが放
出し始め、夫きな角度電流密度が得られるとともに長時
間安定に動作した。エミッタとＡ／、との−反応は見ら
れず、動作中に特性が変動することはなかった。なお、
イオン放出の閾値電圧は、エミッタの先端曲率を小さく
すると低くなる。
出し始め、夫きな角度電流密度が得られるとともに長時
間安定に動作した。エミッタとＡ／、との−反応は見ら
れず、動作中に特性が変動することはなかった。なお、
イオン放出の閾値電圧は、エミッタの先端曲率を小さく
すると低くなる。
以上説明したように５電界放出型液体金属イオン銃の針
状エミッタとして、溶融Ｍに反応が進行しにくいものを
用いているから、長時間安定な高輝度Ｍイオンビームな
得ることができるという利点がある。しかも、このＭイ
オンビームは従来の電界放出型液体金属イオン銃で得ら
れているＧａ。
状エミッタとして、溶融Ｍに反応が進行しにくいものを
用いているから、長時間安定な高輝度Ｍイオンビームな
得ることができるという利点がある。しかも、このＭイ
オンビームは従来の電界放出型液体金属イオン銃で得ら
れているＧａ。
Ｉｎ、Ａｕなどに比較して質量数が小さいため、エネル
ギー幅が狭くかつ角度電流密度が大きくとれる。すなわ
ち、同一の電子光学系性能で収束イオンビームのビーム
径を小さくかつ電流密度を大きくとることができる。よ
って、ＡｔはＬＳＩプロセスへの適合性が良いため各種
のパタニング（露光など）、イオン打込み、マイクロエ
ツチング、マイクロ付着さらにはイオンビームマイクロ
アナＩＪシスなど”め応用が可能である。
ギー幅が狭くかつ角度電流密度が大きくとれる。すなわ
ち、同一の電子光学系性能で収束イオンビームのビーム
径を小さくかつ電流密度を大きくとることができる。よ
って、ＡｔはＬＳＩプロセスへの適合性が良いため各種
のパタニング（露光など）、イオン打込み、マイクロエ
ツチング、マイクロ付着さらにはイオンビームマイクロ
アナＩＪシスなど”め応用が可能である。
なお、本発明の電界放出型液体金属イオン銃はＭイオン
ビームを得るために開発されたものであるが、Ｍ以外の
金属（例えばＧａ、 Ｉｎ、 ８ｎ、 Ａｕ等）イオン
ビームを発生させる場合にも用いられることは言うまで
もないことである。
ビームを得るために開発されたものであるが、Ｍ以外の
金属（例えばＧａ、 Ｉｎ、 ８ｎ、 Ａｕ等）イオン
ビームを発生させる場合にも用いられることは言うまで
もないことである。
第１図は従来の電界放出型液体金属イオン銃の構成図、
第２図（ａｌ 〜（ｂ） 、第３図（ａ）〜（ｃ）及び
第４図（ａｌ〜（ｄ）はそれぞれ本発明の電界放出型液
体金属Ａ、ａＡｔイオン銃本構成図とその針状エミッタ
の作製法の説明図、第５図は本発明のＡ／＝イオン銃の
イオンビーム放出特性図である。 １・・・針状の金属エミッタ ２・・・引出し電極 ３・・・電源 −４・・・
加熱用支持体 °５・・・イオン敢出用金属６・・・
加熱用電源 ７・・・絶縁ホルダ８・・・導電性
支持部 ９・・・加熱用支持部１０・・・針状の金
属エミッタ部 １１・・・硼化物か炭化物に転化処理された加熱用支持
部 １２・・・硼化物か炭化物に転化処理された針状エミッ
タ部 １３・・・母材 １４・・・針状エミッタの母型 １５・・・加熱部を一体化した針状エミッタ部１６・・
・接続部 １７・・・高融点金属細線１８・・
・転化処理された硼化物、炭化物の針状エミッタ １９・・・母材 ２０・・・ロッド２１・・
・針−拷エミッタ ２２・・・ｋＡ 金属溜２６・・
・針状壬ミッタの支持部 ２４・・・加熱用抵抗線 ２５・・・絶縁性熱伝導体
２６・・・Ａｔ金属溜 ２７・・・導電性支柱２
８・・・抵抗加熱板 ２９・・・エミッタ支持部特
許出願人 日本電信電話公社 代理人弁理士 中村純之助
第２図（ａｌ 〜（ｂ） 、第３図（ａ）〜（ｃ）及び
第４図（ａｌ〜（ｄ）はそれぞれ本発明の電界放出型液
体金属Ａ、ａＡｔイオン銃本構成図とその針状エミッタ
の作製法の説明図、第５図は本発明のＡ／＝イオン銃の
イオンビーム放出特性図である。 １・・・針状の金属エミッタ ２・・・引出し電極 ３・・・電源 −４・・・
加熱用支持体 °５・・・イオン敢出用金属６・・・
加熱用電源 ７・・・絶縁ホルダ８・・・導電性
支持部 ９・・・加熱用支持部１０・・・針状の金
属エミッタ部 １１・・・硼化物か炭化物に転化処理された加熱用支持
部 １２・・・硼化物か炭化物に転化処理された針状エミッ
タ部 １３・・・母材 １４・・・針状エミッタの母型 １５・・・加熱部を一体化した針状エミッタ部１６・・
・接続部 １７・・・高融点金属細線１８・・
・転化処理された硼化物、炭化物の針状エミッタ １９・・・母材 ２０・・・ロッド２１・・
・針−拷エミッタ ２２・・・ｋＡ 金属溜２６・・
・針状壬ミッタの支持部 ２４・・・加熱用抵抗線 ２５・・・絶縁性熱伝導体
２６・・・Ａｔ金属溜 ２７・・・導電性支柱２
８・・・抵抗加熱板 ２９・・・エミッタ支持部特
許出願人 日本電信電話公社 代理人弁理士 中村純之助
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）電界放出型液体金属イオン銃において、針状エミ
ッタが導電性硼化物か導電性複合硼化物又は導電性炭化
物のいずれかで構成されていることを特徴とする電界放
出型液体金属アルミニウムイオン銃。 （２）上記導電性硼化物としてＴｉの硼化物、導電性複
合硼化物としてＢＮにＴｉの硼化物を含む複合硼化物、
導電性炭化物としてＴｉの炭化物を用いたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の電界放出型液体金属ア
ルミニウムイオン銃。 （６）電界放出型液体金属イオン銃の針状エミッタを、
高融点金属母線を固気もしくは固液反応によって硼化物
かもしくは炭化物に転化させて作製することを特徴とす
る電界放出型液体金属アルミニウムイオン銃の製造方法
。 （４）電界放出型液体金属イオン銃の針状エミッタを、
導電性硼化物か導電性複合硼化物又は導電性炭化物のい
ずれかからなるエミッタ用母材から放電加工か機械加工
又は超音波加工によってエミッタ母型を切り出す工程と
、該切り出された母型を化学研摩加工又は電解研摩加工
によって先端部を尖鋭にする工程を有して作製すること
を特徴とする電界放出型液体金属アルミニウムイオン銃
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56142529A JPS5846542A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | 電界放出型液体金属アルミニウムイオン銃及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56142529A JPS5846542A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | 電界放出型液体金属アルミニウムイオン銃及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5846542A true JPS5846542A (ja) | 1983-03-18 |
| JPH026184B2 JPH026184B2 (ja) | 1990-02-07 |
Family
ID=15317473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56142529A Granted JPS5846542A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | 電界放出型液体金属アルミニウムイオン銃及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5846542A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6059623A (ja) * | 1983-09-10 | 1985-04-06 | Anelva Corp | 液体金属イオン源 |
| JPS60155647A (ja) * | 1984-01-24 | 1985-08-15 | Riken Corp | ピストンリング |
| JPS61237328A (ja) * | 1985-04-11 | 1986-10-22 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 液体硼素含有合金イオン源構造体 |
| JPS6383264A (ja) * | 1986-09-26 | 1988-04-13 | Anelva Corp | 液体金属イオン源 |
| JPH03233826A (ja) * | 1989-10-25 | 1991-10-17 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 電界放出型イオン源 |
| US6527879B2 (en) | 1999-06-25 | 2003-03-04 | Hitachi Metals Ltd. | Self-lubricating piston ring material for internal combustion engine and piston ring |
| EP1622184A3 (en) * | 2004-07-28 | 2007-07-18 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Emitter for an ion source and method of producing same |
| JPWO2021015039A1 (ja) * | 2019-07-23 | 2021-01-28 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57132632A (en) * | 1981-02-09 | 1982-08-17 | Hitachi Ltd | Ion source |
-
1981
- 1981-09-11 JP JP56142529A patent/JPS5846542A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7696489B2 (en) | 2005-07-27 | 2010-04-13 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Emitter for an ion source and method of producing same |
| JPWO2021015039A1 (ja) * | 2019-07-23 | 2021-01-28 | ||
| WO2021015039A1 (ja) * | 2019-07-23 | 2021-01-28 | 株式会社Ｐａｒａｍ | 電子銃装置 |
| US11295925B2 (en) | 2019-07-23 | 2022-04-05 | Param Corporation | Electron gun device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH026184B2 (ja) | 1990-02-07 |
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