JPS6132940A - 液体金属イオン源 - Google Patents
液体金属イオン源Info
- Publication number
- JPS6132940A JPS6132940A JP15286884A JP15286884A JPS6132940A JP S6132940 A JPS6132940 A JP S6132940A JP 15286884 A JP15286884 A JP 15286884A JP 15286884 A JP15286884 A JP 15286884A JP S6132940 A JPS6132940 A JP S6132940A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion source
- ion
- liquid metal
- metal ion
- accelerating electrode
- Prior art date
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- Pending
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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
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
- H01J37/08—Ion sources; Ion guns
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (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〕
本発明は液体金属イオン源装置に関するものでイオン加
速電極、レンズ系、イオン源容器壁、排気系などへのイ
オン源材料による汚染を防ぐように構成されたイオン源
に関する。
速電極、レンズ系、イオン源容器壁、排気系などへのイ
オン源材料による汚染を防ぐように構成されたイオン源
に関する。
第１図に従来の液体金属イオン源の一例を示す。
このタイプの液体金属イオン源は、例えば特開昭５９−
３１５４１号公報に記載されている。イオン生成源はチ
ップ加熱用フィラメント１、エミッタチップ２、イオン
加速電極３、およびイオン源材料４を保持する坩堝５な
どにより構成されている。坩堝５は先端を尖らせた棒状
のエミッタチップ２を同軸上に保持しており、坩堝５の
下端面壁にはエミッタチップ２の先端を外部に貫通させ
る開口があり、坩堝の内部の下部、エミッタチップ２の
先端部外周にイオン源材料が装填されている。６はイオ
ンビーム７を集束する１個あるいは複数個からなるレン
ズ系（１個だけ図示）。８はイオンビーム７が照射する
試料である。９はイオン源容器で真空排気系１０、Ｉｉ
ｌ！察窓１１を備えている。
３１５４１号公報に記載されている。イオン生成源はチ
ップ加熱用フィラメント１、エミッタチップ２、イオン
加速電極３、およびイオン源材料４を保持する坩堝５な
どにより構成されている。坩堝５は先端を尖らせた棒状
のエミッタチップ２を同軸上に保持しており、坩堝５の
下端面壁にはエミッタチップ２の先端を外部に貫通させ
る開口があり、坩堝の内部の下部、エミッタチップ２の
先端部外周にイオン源材料が装填されている。６はイオ
ンビーム７を集束する１個あるいは複数個からなるレン
ズ系（１個だけ図示）。８はイオンビーム７が照射する
試料である。９はイオン源容器で真空排気系１０、Ｉｉ
ｌ！察窓１１を備えている。
以上のような構成を備えた第１図の如き従来装置は次の
ように動作する。真空排気後フィラメント１を加熱し、
その結果熱放射によりエミッタチップ２の先端部から加
熱される。エミッタチップ２の先端部が加熱されると熱
伝導によりイオン源材料４が加熱溶融され、エミッタチ
ップ２の先端にイオン源材料４が連続的に供給されるよ
うになる。一方エミッタチップ２の先端が加熱されてお
り、イオン源材料４がイオン化され、これがイオンビー
ム７として引き出される。引き出されたイオンビームは
６のレンズ系で制御され試料８に照射される。
ように動作する。真空排気後フィラメント１を加熱し、
その結果熱放射によりエミッタチップ２の先端部から加
熱される。エミッタチップ２の先端部が加熱されると熱
伝導によりイオン源材料４が加熱溶融され、エミッタチ
ップ２の先端にイオン源材料４が連続的に供給されるよ
うになる。一方エミッタチップ２の先端が加熱されてお
り、イオン源材料４がイオン化され、これがイオンビー
ム７として引き出される。引き出されたイオンビームは
６のレンズ系で制御され試料８に照射される。
上述した従来の液体金属イオン源は、イオンビーム７や
、エミッタチップ２の先端周辺部等から蒸発したイオン
源材料がイオン加速電極３、レンズ系６、イオン源容器
９の壁、観察窓１１などに付着凝縮し、゛これらを著し
く汚染し、その結果、イオン加速電極３、レンズ系６の
正常動作が妨げられたり、観察窓１１からの内部観察が
困難になるなどの欠点を有していた。
、エミッタチップ２の先端周辺部等から蒸発したイオン
源材料がイオン加速電極３、レンズ系６、イオン源容器
９の壁、観察窓１１などに付着凝縮し、゛これらを著し
く汚染し、その結果、イオン加速電極３、レンズ系６の
正常動作が妨げられたり、観察窓１１からの内部観察が
困難になるなどの欠点を有していた。
本発明の目的は、液体金属イオン源における上記問題点
を解決し、イオン源材料のイオン加速電極、レンズ系な
どへの汚染を防止した、液体金属イオン源を提供するこ
とにある。
を解決し、イオン源材料のイオン加速電極、レンズ系な
どへの汚染を防止した、液体金属イオン源を提供するこ
とにある。
本発明の特徴は、液体金属イオン源において、イオン加
速電極、レンズ系、イオン源容器の壁を加熱しておき、
イオン生成源より蒸発したイオン源材料が、イオン加速
電極などに凝縮することを防ぎ、イオン源材料による汚
染がイオン加速電極などにおよぶのを防ぐ点にある。
速電極、レンズ系、イオン源容器の壁を加熱しておき、
イオン生成源より蒸発したイオン源材料が、イオン加速
電極などに凝縮することを防ぎ、イオン源材料による汚
染がイオン加速電極などにおよぶのを防ぐ点にある。
以下、本発明の一実施例を第２図により説明する。これ
は第１図の従来装置に、タングステンヒータによる抵抗
加熱機構１２をイオン加速電極３、レンズ系６、イオン
源容器９に取り付け、さらに液体窒素溜め１３に接続さ
れた冷却パネル１４を配置したものである。
は第１図の従来装置に、タングステンヒータによる抵抗
加熱機構１２をイオン加速電極３、レンズ系６、イオン
源容器９に取り付け、さらに液体窒素溜め１３に接続さ
れた冷却パネル１４を配置したものである。
動作原理は次の通りである。真空排気後、冷却パネル１
４によるトラップ機構、抵抗加熱機構１２を動作させる
。その後イオン生成源を動作させイオンビーム７を引き
出し、試料に照射するまでの動作は第１図従来装置の場
合と同じである。
４によるトラップ機構、抵抗加熱機構１２を動作させる
。その後イオン生成源を動作させイオンビーム７を引き
出し、試料に照射するまでの動作は第１図従来装置の場
合と同じである。
イオン生成源から蒸発したイオン源材料は、イオン加、
速電極などに凝縮せず、冷却パネルにトラップされる。
速電極などに凝縮せず、冷却パネルにトラップされる。
この結果イオンビーム７は正常に試料８に作用する。ま
た観察窓の加熱により、イオン源材料の汚染がなく、イ
オン源内部のｔ！Ａ察は妨げら匙ない。例えばこのイオ
ン源をイオン打ち込みに応用した場合、目的どおりイオ
ン打ち込みが可能であった。
た観察窓の加熱により、イオン源材料の汚染がなく、イ
オン源内部のｔ！Ａ察は妨げら匙ない。例えばこのイオ
ン源をイオン打ち込みに応用した場合、目的どおりイオ
ン打ち込みが可能であった。
なお、上述の実施例において、エミッタチップと坩堝を
持つ型のイオン生成源を用いているが、他の、エミッタ
チップを用いず坩堝のみの型、また坩堝を用いずエミッ
タチップのみを用いる型など一般の液体金属イオン源に
応用できる。
持つ型のイオン生成源を用いているが、他の、エミッタ
チップを用いず坩堝のみの型、また坩堝を用いずエミッ
タチップのみを用いる型など一般の液体金属イオン源に
応用できる。
また上述の実施例において、イオン加速電極などの加速
機構として、タングステンヒータによる抵抗加熱機構を
用いたが、赤外線ランプによる加熱レーザーを用いた加
熱、電子線による加熱など、イオン加速電極などを必要
な温度まで加熱できるものであればよい。
機構として、タングステンヒータによる抵抗加熱機構を
用いたが、赤外線ランプによる加熱レーザーを用いた加
熱、電子線による加熱など、イオン加速電極などを必要
な温度まで加熱できるものであればよい。
また固定した加熱源による加熱ではなく、加熱源を可動
なものとしても良く、加熱位置を選択する手段を備える
ことも有効である。
なものとしても良く、加熱位置を選択する手段を備える
ことも有効である。
゛また上述の実施例において、トラップ機構として、液
体窒素溜めに接続した冷却パネルを用いたが、蒸発した
イオン源材料を凝縮できるものであればよい。 ゛ 又、トラップ機構の設置位置は本実施例の他、レンズ位
置、加速電極付近、試料付近に設置しても効果がある。
体窒素溜めに接続した冷却パネルを用いたが、蒸発した
イオン源材料を凝縮できるものであればよい。 ゛ 又、トラップ機構の設置位置は本実施例の他、レンズ位
置、加速電極付近、試料付近に設置しても効果がある。
また上述の実施例において、本イオン源の応用例として
イオン打ち込みを上げたが、他の応用例としてイオンビ
ーム加工、イオンビーム露光、イオンビームを用いた計
測などがあり、一般のイオン源および一般のイオン源を
用いた各種装置に応用可能である。
イオン打ち込みを上げたが、他の応用例としてイオンビ
ーム加工、イオンビーム露光、イオンビームを用いた計
測などがあり、一般のイオン源および一般のイオン源を
用いた各種装置に応用可能である。
本発明によれば、液体金属イオン源において、イオン生
成源より蒸発したイオン源材料あるいはイオンビームに
よる他のイオン源構成要素への汚染を、加熱機構やトラ
ップ機構により防ぐことができるので、イオンビームの
試料への作用を目的どおり正常に行うことができる。
成源より蒸発したイオン源材料あるいはイオンビームに
よる他のイオン源構成要素への汚染を、加熱機構やトラ
ップ機構により防ぐことができるので、イオンビームの
試料への作用を目的どおり正常に行うことができる。
第１図は従来例になるイオン源の要部縦断面図、第２図
は本発明の一実施例になるイオン源の要部縦断面図であ
る。 ■・・・フィラメント、２・・・エミッタチップ、３・
・・イオン加速電極、４・・・イオン源材料、５・・・
坩堝、６・・・レンズ系、７・・・イオンビーム、８・
・・試料、９・・・イオン源容器、１０・・・真空排気
系、１１・・・観察窓、１２・・・抵抗加熱機構、１３
・・・液体窒素溜め、１４禎 １ 図
は本発明の一実施例になるイオン源の要部縦断面図であ
る。 ■・・・フィラメント、２・・・エミッタチップ、３・
・・イオン加速電極、４・・・イオン源材料、５・・・
坩堝、６・・・レンズ系、７・・・イオンビーム、８・
・・試料、９・・・イオン源容器、１０・・・真空排気
系、１１・・・観察窓、１２・・・抵抗加熱機構、１３
・・・液体窒素溜め、１４禎 １ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、液体金属イオン生成源とイオン加速電極とイオンビ
ームを絞るレンズ系とを備えた液体金属イオン源におい
て、イオン加速電極、レンズ系及びイオン源容器の壁な
どの加熱機構を備えたことを特徴とする液体金属イオン
源。 ２、蒸発したイオン源材料をトラップする機構を備えた
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液体金属
イオン源。 ３、トラップを他の加熱部分と独立に装置外部より冷却
可能な機構を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の液体金属イオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15286884A JPS6132940A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 液体金属イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15286884A JPS6132940A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 液体金属イオン源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6132940A true JPS6132940A (ja) | 1986-02-15 |
Family
ID=15549872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15286884A Pending JPS6132940A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 液体金属イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6132940A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12112859B2 (en) | 2021-10-01 | 2024-10-08 | Shine Technologies, Llc | Ion production system with fibrous lattice for ion collection |
| US12463001B2 (en) | 2020-12-08 | 2025-11-04 | Shine Technologies, Llc | Isothermal ion source with auxiliary heaters |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58135557A (ja) * | 1982-02-04 | 1983-08-12 | Jeol Ltd | イオンビ−ム発生方法及び装置 |
| JPS5931541A (ja) * | 1982-08-16 | 1984-02-20 | Hitachi Ltd | 液体金属イオン源 |
| JPS5956342A (ja) * | 1982-09-24 | 1984-03-31 | Toshiba Corp | ホロ−陰極放電装置 |
-
1984
- 1984-07-25 JP JP15286884A patent/JPS6132940A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58135557A (ja) * | 1982-02-04 | 1983-08-12 | Jeol Ltd | イオンビ−ム発生方法及び装置 |
| JPS5931541A (ja) * | 1982-08-16 | 1984-02-20 | Hitachi Ltd | 液体金属イオン源 |
| JPS5956342A (ja) * | 1982-09-24 | 1984-03-31 | Toshiba Corp | ホロ−陰極放電装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12463001B2 (en) | 2020-12-08 | 2025-11-04 | Shine Technologies, Llc | Isothermal ion source with auxiliary heaters |
| US12112859B2 (en) | 2021-10-01 | 2024-10-08 | Shine Technologies, Llc | Ion production system with fibrous lattice for ion collection |
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