JPS60185338A - イオン源 - Google Patents
イオン源Info
- Publication number
- JPS60185338A JPS60185338A JP59231414A JP23141484A JPS60185338A JP S60185338 A JPS60185338 A JP S60185338A JP 59231414 A JP59231414 A JP 59231414A JP 23141484 A JP23141484 A JP 23141484A JP S60185338 A JPS60185338 A JP S60185338A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion source
- anode
- bottle
- control electrode
- cathode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
- H01J27/26—Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field effect ion sources, thermionic ion sources
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/06—Sources
- H01J2237/08—Ion sources
- H01J2237/0802—Field ionization sources
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/06—Sources
- H01J2237/08—Ion sources
- H01J2237/0802—Field ionization sources
- H01J2237/0805—Liquid metal sources
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/06—Sources
- H01J2237/08—Ion sources
- H01J2237/0802—Field ionization sources
- H01J2237/0807—Gas field ion sources [GFIS]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
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】
〔発明の利用分野〕
本発明はイオン源に係り、特に、ニードル、キャピラリ
ー、またはキャピラリー・ニードルが終端に取り付けら
れている陽極と、上記陽極と対向するように設けられた
陰極と、Ｊ＝ ｉｉ２陽極と」〕記陰極の間に設けられ
た制御電極とを含む、高輝度イオン源に関する。
ー、またはキャピラリー・ニードルが終端に取り付けら
れている陽極と、上記陽極と対向するように設けられた
陰極と、Ｊ＝ ｉｉ２陽極と」〕記陰極の間に設けられ
た制御電極とを含む、高輝度イオン源に関する。
高輝度イオン源には、電気流体力学（Ｅ］、ｅｃｔｒｏ
−ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ） （以下本明細書におい
てはＥ ＨＤと略称する。）イオン源と電界イオン化（
ＦｊｅｌｄＩｏｎｉｚａｔｊｏｎ） （以下本明細書に
おいてはＦＩと略称する。）イオン源がある。前者は、
イオン化対象元素が低融点金属元素であるのに対し、後
者はガス元素である。種々のイオン種を同一イオン源か
ら出すことは、イオン・マイクロビーム技術の応用を考
えるとき、非常に有効である。たとえば、従来のような
光学系の再調整は、本発明によれば不要となる。従来、
Ｅ ＨＤイオン源としてもＦＴイオン源としても動作さ
せることができるイオン源は存在していなかった。
−ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ） （以下本明細書におい
てはＥ ＨＤと略称する。）イオン源と電界イオン化（
ＦｊｅｌｄＩｏｎｉｚａｔｊｏｎ） （以下本明細書に
おいてはＦＩと略称する。）イオン源がある。前者は、
イオン化対象元素が低融点金属元素であるのに対し、後
者はガス元素である。種々のイオン種を同一イオン源か
ら出すことは、イオン・マイクロビーム技術の応用を考
えるとき、非常に有効である。たとえば、従来のような
光学系の再調整は、本発明によれば不要となる。従来、
Ｅ ＨＤイオン源としてもＦＴイオン源としても動作さ
せることができるイオン源は存在していなかった。
ガスを用いてイオン化する公知例としては、Ｊ、 Ｈ，
０ｒｌｏｆｆ ａｎｄ Ｌ、 Ｗ、 Ｓｗａｎｓｏｎ
： “５ｔｕｄｙ ｏｆａ ｆｉｅｌｄ ｊｏｎｉｚａ
ｔｉｏｎ ５ｏｕｒｃｅ ｆｏｒ ｍｊｃｒｏｐｒｏｂ
ｅａｐｐｌｉｃａｔ、ｊｏｎ”Ｊ、Ｖａｃ、Ｓｃｉ、Ｔ
ｅｃｈｎｏｌ、、Ｖｏｗ、］２゜Ｎｏ、 ６． ＮＯＶ
、／ＤＡＣ，］９７５がある。
０ｒｌｏｆｆ ａｎｄ Ｌ、 Ｗ、 Ｓｗａｎｓｏｎ
： “５ｔｕｄｙ ｏｆａ ｆｉｅｌｄ ｊｏｎｉｚａ
ｔｉｏｎ ５ｏｕｒｃｅ ｆｏｒ ｍｊｃｒｏｐｒｏｂ
ｅａｐｐｌｉｃａｔ、ｊｏｎ”Ｊ、Ｖａｃ、Ｓｃｉ、Ｔ
ｅｃｈｎｏｌ、、Ｖｏｗ、］２゜Ｎｏ、 ６． ＮＯＶ
、／ＤＡＣ，］９７５がある。
本発明の目的は、したがって、１Σ）（Ｉ）イオン源と
してもＦ Ｔイオン源としても動作させることができる
イオン源を提供することである。
してもＦ Ｔイオン源としても動作させることができる
イオン源を提供することである。
上記ｌ］的を達成するために、本発明は、冒頭に述べた
種類にイオン源において、陽極が絶縁物質で作られた冷
却剤をいれることができる壜の底部を貫通して設けられ
ており、制御電極と陰極の間もしくは壜と制御電極の間
にガスを流すことができる、電気流体力学イオン源とし
ても電界イオン化イオン源としても動作することができ
ることを特徴とするイオン源を要旨とする。
種類にイオン源において、陽極が絶縁物質で作られた冷
却剤をいれることができる壜の底部を貫通して設けられ
ており、制御電極と陰極の間もしくは壜と制御電極の間
にガスを流すことができる、電気流体力学イオン源とし
ても電界イオン化イオン源としても動作することができ
ることを特徴とするイオン源を要旨とする。
以下に付図を参照しながら、実施例を用いて本発明を一
層詳細に説明するけれども、それらは例示に過ぎず、本
発明の枠を越えることなしにいろいろな改良や変形があ
り得ることは勿論である。
層詳細に説明するけれども、それらは例示に過ぎず、本
発明の枠を越えることなしにいろいろな改良や変形があ
り得ることは勿論である。
第１図は本発明によるイオン源の断面図である。
イオン源は、図示のように、陽極１、制御電極２、陰極
３からなっている。陽極１は、この図の場合、ニードル
型のものであり、曲率゛１コ径が数αｎｍ以１；の先端
をもつニードルがヘアピン状フイラメン１への終端にス
ポラ１〜溶接されている。この陽極は石黄などの絶縁物
質でできた壜４の底部に取りイζ１１づられている１、
Ｅ ＴＴ Ｄモードの場合のイオン化物質５はフィラメ
ン１へに付けられている。これをイオンどして引き出す
には、陽極温度をフィラメントの通電加熱により上昇さ
せ、イオン化物質を融かしてニードル先端まで濡らした
後、陰極３の電位を陽極１に対し負の数ｋＶ以−１−に
するとイオン・ビーム８が得らオする。
３からなっている。陽極１は、この図の場合、ニードル
型のものであり、曲率゛１コ径が数αｎｍ以１；の先端
をもつニードルがヘアピン状フイラメン１への終端にス
ポラ１〜溶接されている。この陽極は石黄などの絶縁物
質でできた壜４の底部に取りイζ１１づられている１、
Ｅ ＴＴ Ｄモードの場合のイオン化物質５はフィラメ
ン１へに付けられている。これをイオンどして引き出す
には、陽極温度をフィラメントの通電加熱により上昇さ
せ、イオン化物質を融かしてニードル先端まで濡らした
後、陰極３の電位を陽極１に対し負の数ｋＶ以−１−に
するとイオン・ビーム８が得らオする。
一方、Ｆｌモードで動作させるには、陽極温度をイオン
化物質の融点以下に保ってこれからのイオン放出が起ら
ないようにし、このときはイオン化物質であるガス６を
壜４と制御電極２との間、あるいは制御電極２と陰極３
との間から導入する。
化物質の融点以下に保ってこれからのイオン放出が起ら
ないようにし、このときはイオン化物質であるガス６を
壜４と制御電極２との間、あるいは制御電極２と陰極３
との間から導入する。
Ｅ ＨＤの場合と同極性の電位を陽極１と陰極３の３−
間に印加すると、ガスが元素イオン・ビーム８となって
引き出される。このモードの場合の壜４と陰極３との間
の領域のガス分圧は４０−”〜］、Ｐａ程度が必要であ
る。また、このモードの場合、イオン電流を大電流化す
るために、壜４の内側には、液体窒素や液体ヘリウムな
どの冷却剤７を入れ、陽極温度を最低４に程度まで下げ
られるようになっている。
引き出される。このモードの場合の壜４と陰極３との間
の領域のガス分圧は４０−”〜］、Ｐａ程度が必要であ
る。また、このモードの場合、イオン電流を大電流化す
るために、壜４の内側には、液体窒素や液体ヘリウムな
どの冷却剤７を入れ、陽極温度を最低４に程度まで下げ
られるようになっている。
制御電極はいずれのモードにおいても陽極１に対し正あ
るいは負の１．ｋＶ程度以下の電位を与え、イオン電流
を制御する。
るいは負の１．ｋＶ程度以下の電位を与え、イオン電流
を制御する。
以上記載したイオン源を用い、Ｅ ＨＩ）モードとして
は、引出し電圧が４−１０ｋＶの時Ｇ ａ Ｉ Ａ Ｉ
Ｉ ＴＢｊ、などをイオン電流として１〜１０μＡ引き
出した。一方、Ｆ Ｉモーｌへでは、冷却剤に液体窒素
を用い、引出し電圧が８−２０ｋＶの時、Ｈ，、Ａｒな
どのイオン電流１０−３〜１０””μＡを得た。この時
のニードルにはタングステンを用いた。
は、引出し電圧が４−１０ｋＶの時Ｇ ａ Ｉ Ａ Ｉ
Ｉ ＴＢｊ、などをイオン電流として１〜１０μＡ引き
出した。一方、Ｆ Ｉモーｌへでは、冷却剤に液体窒素
を用い、引出し電圧が８−２０ｋＶの時、Ｈ，、Ａｒな
どのイオン電流１０−３〜１０””μＡを得た。この時
のニードルにはタングステンを用いた。
以上は、陽極にニードル型を採用したものであるが、キ
ャピラリー型でもキャピラリー・ニード＝４− ル型でも同様な結果が得られている。
ャピラリー型でもキャピラリー・ニード＝４− ル型でも同様な結果が得られている。
本発明によれば、１台のイオン源を必要に応じてＥＨＤ
モードででもＦ Ｔモードででも使用することができる
。
モードででもＦ Ｔモードででも使用することができる
。
第１図は本発明によるイオン源の断面図である。
１・・・陽極 ２・・・制御電極
３・・陰極 ４・・・壜
５・・・イオン化物質 ６・・・ガス
７ ・冷却剤 ８・・・イオン・ビーム代理人弁理士
中 村 純之助 第１図 二「 粘υ 膚ＩＴ−、−１ｒ−三 −μＦ（方式）％
式％［１ １、事件の表示 昭和５９年特許願第２３１４］／１号
２、発明の名称 イオン源 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 （５１，０）株式会ネ１：１１立製作所４、代
理人 ６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄７、補
正の内容 添（Ｊ別紙のとおり 補正の内容 （１）明細書２ペ一ジ１９行目から３ペ一ジ２行目まで
の Ｊ 、 Ｈ、−−Ｎｏｖ、／ Ｄｅｃ、 １９７５をジ
エイ・エッチ・オウルッフ アンド エル・ダブりニー
・スワンソン：“スタディ オブ アフィールド イオ
ニゼイション ソース フォーマイクロプローブ アプ
リケーション″ジェイ。 バキューム、ソサイティ、テクノロジー１．ボリウム、
１２． Ｎｏ、 ６ 、ノベンバー／ディセンバー１
９７５ （Ｊ 、 Ｈ，Ｏｒｌ、ｏｆｆ ａｎｄ Ｌ、
Ｗ、 Ｓｗａｎｓｏｎ ：” ５ｔｕｄｙ ｏｆ ａ
ｆｉｅｌｄ １ｏｎｊｚａｔｉｏｎ ５ｏｕｒｃｅ
ｆｏｒｍｊｃｒｏｐｒｏｂｅ ａｐｐｌｊｃａｔｉｏｎ
” Ｊ 、 Ｖａｃ、 Ｓｃｊ。 Ｔｅｃｈｎｏｌ、、、 Ｖｏｗ、、 １２． Ｎｏ、
６ 、 Ｎｏｖ、／ Ｄｅｃ。 １９７５） と補正する。
中 村 純之助 第１図 二「 粘υ 膚ＩＴ−、−１ｒ−三 −μＦ（方式）％
式％［１ １、事件の表示 昭和５９年特許願第２３１４］／１号
２、発明の名称 イオン源 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 （５１，０）株式会ネ１：１１立製作所４、代
理人 ６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄７、補
正の内容 添（Ｊ別紙のとおり 補正の内容 （１）明細書２ペ一ジ１９行目から３ペ一ジ２行目まで
の Ｊ 、 Ｈ、−−Ｎｏｖ、／ Ｄｅｃ、 １９７５をジ
エイ・エッチ・オウルッフ アンド エル・ダブりニー
・スワンソン：“スタディ オブ アフィールド イオ
ニゼイション ソース フォーマイクロプローブ アプ
リケーション″ジェイ。 バキューム、ソサイティ、テクノロジー１．ボリウム、
１２． Ｎｏ、 ６ 、ノベンバー／ディセンバー１
９７５ （Ｊ 、 Ｈ，Ｏｒｌ、ｏｆｆ ａｎｄ Ｌ、
Ｗ、 Ｓｗａｎｓｏｎ ：” ５ｔｕｄｙ ｏｆ ａ
ｆｉｅｌｄ １ｏｎｊｚａｔｉｏｎ ５ｏｕｒｃｅ
ｆｏｒｍｊｃｒｏｐｒｏｂｅ ａｐｐｌｊｃａｔｉｏｎ
” Ｊ 、 Ｖａｃ、 Ｓｃｊ。 Ｔｅｃｈｎｏｌ、、、 Ｖｏｗ、、 １２． Ｎｏ、
６ 、 Ｎｏｖ、／ Ｄｅｃ。 １９７５） と補正する。
Claims (1)
- ニードル、キャピラリー、またはキャピラリー・ニード
ルが終端に取り付けられている陽極と、上記陽極と対向
するように設けられた陰極と、上記陽極と上記陰極の間
に設けられた制御電極とを含むイオン源において、上記
陽極が絶縁物質で作られた冷却剤をいれることができる
壜の底部を貫通して設けられており、上記制御電極と上
記陰極の間もしくは上記壜と上記制御電極の間にガスを
流すことができる、電気流体力学イオン源としても電界
イオン化イオン源としても動作することができることを
特徴とするイオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59231414A JPS60185338A (ja) | 1984-11-05 | 1984-11-05 | イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59231414A JPS60185338A (ja) | 1984-11-05 | 1984-11-05 | イオン源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60185338A true JPS60185338A (ja) | 1985-09-20 |
| JPS6364027B2 JPS6364027B2 (ja) | 1988-12-09 |
Family
ID=16923219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59231414A Granted JPS60185338A (ja) | 1984-11-05 | 1984-11-05 | イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60185338A (ja) |
-
1984
- 1984-11-05 JP JP59231414A patent/JPS60185338A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6364027B2 (ja) | 1988-12-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4782235A (en) | Source of ions with at least two ionization chambers, in particular for forming chemically reactive ion beams | |
| ES2149491T3 (es) | Procedimiento electrolitico para la limpieza de superficies electroconductoras. | |
| DK304386A (da) | Fremgangsmaade og apparat til udfaeldning | |
| EP0095311B1 (en) | Ion source apparatus | |
| JPS60185338A (ja) | イオン源 | |
| US4752667A (en) | Apparatus and particularly duoplasmatron usable for ionizing a gas and process for using said apparatus | |
| JPH0353403Y2 (ja) | ||
| JPS5911400Y2 (ja) | 電界放射型イオン源 | |
| US2038927A (en) | Vapor filled thermionic tube | |
| JPH10223166A (ja) | 電子銃 | |
| JPS62216136A (ja) | 液体金属イオン源 | |
| JPH11144663A (ja) | 電界放出形電子顕微鏡 | |
| US2226171A (en) | Gas or vapor electric discharge device | |
| JP2718463B2 (ja) | チタン蒸発源の保持通電装置 | |
| JPH0227643A (ja) | 熱電界放射電子銃の安定化方法 | |
| US2379620A (en) | Mercury vapor discharge device | |
| US1251628A (en) | Vapor apparatus. | |
| JP2618006B2 (ja) | 負電荷発生装置 | |
| JPH02815B2 (ja) | ||
| JPS60193247A (ja) | 点状ガスイオン源 | |
| JPS60236431A (ja) | 拡散補給形のｅｈｄイオン源 | |
| JPS58106748A (ja) | イオン銃 | |
| JPS6134833A (ja) | 液体金属イオン源 | |
| JPS6476642A (en) | Hollow cathode | |
| JPS58198824A (ja) | 電子衝撃型電界放出イオン源 |