JPS6188436A - liquid metal ion source - Google Patents

liquid metal ion source

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Publication number
JPS6188436A
JPS6188436A JP59209715A JP20971584A JPS6188436A JP S6188436 A JPS6188436 A JP S6188436A JP 59209715 A JP59209715 A JP 59209715A JP 20971584 A JP20971584 A JP 20971584A JP S6188436 A JPS6188436 A JP S6188436A
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JP
Japan
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substance
ionized
reservoir
ion source
liquid metal
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Pending
Application number
JP59209715A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kaoru Umemura
馨 梅村
Toru Ishitani
亨 石谷
Hifumi Tamura
田村 一二三
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J27/00Ion beam tubes
    • H01J27/02Ion sources; Ion guns
    • H01J27/26Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field effect ion sources, thermionic ion sources

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

PURPOSE:To achieve prolonged stable emission of ions by continuously supplying the substance to be ionized in a liquid metal ion source which has a container for storing the substance, a feeder and an auxiliary heater for melting the substance. CONSTITUTION:In the liquid metal ion source of this invention, a molten substance 2 to be ionized held in a reservoir 24 is discharged from the pointed end of a needle-like emitter chip 12 and a lead-out electrode 20 is used to lead out ions 22. The liquid metal ion source also has a container 32 for storing particles 2' of the substance to be ionized, a feeder 34 having a spiral rotary shaft 34a, and an auxiliary heater 33 having a receiver 51 heated by feeding currents to current introduction terminals 52 and 52'. The substance to be ionized is supplied into the reservoir 24 while being heated and molten and while controlling the supply of the substance. Accordingly, it is possible to continuously produce ions from the substance for a long time. Furthermore, it is also possible to achieve a constant characteristic of ion emission by preventing any temperature variation.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、イオン化物質の予備加熱部を設けた液体全屈
イオン源の溝造に関するものであり、特に、イオン微細
打込みの長時間連続運転に好適な液体金属イオン源に関
する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to the groove construction of a liquid total bending ion source provided with a preheating section for an ionized substance, and is particularly suitable for long-term continuous operation of fine ion implantation. Concerning a suitable liquid metal ion source.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

液体金属イオン源から放出したイオンビームをサブミク
ロンにまで集束し、これを用いたサブミクロン・ドライ
プロセス(マスクレス・ドーピング、イオンビーム露光
、イオンビーム加工等)、サブミクロン表面分析等の分
野への応用が最近注目されている。特にエレクトロデバ
イスの分野においては、半導体基板面上の狭い領域に不
純物(たとえば、ホウ素、リン、ヒ素など)をマスクな
しで直接打込む(注入、ドーピングとも言う)ことがで
き、従来のマスクを用いたイオン打込みでは得られなか
った微細領域への打込みが可能となるとともに、半導体
プロセスの大幅な簡略化が望めることなどから大いに注
目されている。
The ion beam emitted from the liquid metal ion source is focused to submicron size, and this is used in fields such as submicron dry processes (maskless doping, ion beam exposure, ion beam processing, etc.) and submicron surface analysis. The application of this has recently attracted attention. Particularly in the field of electronic devices, impurities (e.g., boron, phosphorus, arsenic, etc.) can be directly implanted (also called implantation, doping) into a narrow region on the surface of a semiconductor substrate without using a mask, and conventional masks can be used. This method is attracting a lot of attention because it enables implantation into minute regions that could not be achieved with traditional ion implantation, and because it promises to greatly simplify the semiconductor process.

この液体全屈イオン源の動作原理と代表的基本構成につ
いては、特開昭52−125998号に詳述されている
が、ここで、その動作原理について簡単に述べる。
The operating principle and typical basic configuration of this liquid total bending ion source are detailed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 125998/1982, but the operating principle will be briefly described here.

まず先端が鋭く尖がらされたエミッターに、通重加熱あ
るいは、電子線衝撃、レーザー光などにより溶融させた
イオン化すべき物質(液体金属)を供給する。エミッタ
ーと引出し電極の間に高電圧を印加していくと、エミッ
ター先端部に電界が集中する。これによりエミッター先
端部の液体金属はテーラ−コーン(TayLor Co
r+a)と呼ばれる円錐突起を形成し、その先端からイ
オンビームが引出される。
First, a substance to be ionized (liquid metal) is supplied to an emitter with a sharply pointed tip, which has been melted by gravity heating, electron beam impact, laser light, etc. When a high voltage is applied between the emitter and the extraction electrode, an electric field concentrates at the tip of the emitter. As a result, the liquid metal at the tip of the emitter becomes a TayLor Co.
A conical projection called r+a) is formed, and the ion beam is extracted from its tip.

このようなイオン源を種々の分野で利用する場合、イオ
ン源としては、長時間、安定して目的とするイオンビー
ムが引出せることが重要となる。
When such an ion source is used in various fields, it is important that the ion source can stably extract a target ion beam for a long period of time.

これらの従来のイオン源には、以下のような問題がある
。すなわち、 (1)イオン源に搭載されたイオン化物質の全量を常に
溶融状態に保つ必要があるために、イオン化物質が固体
または粉末状であったり高融点物質である場合、加熱す
るための消費電力は大きい。
These conventional ion sources have the following problems. In other words, (1) It is necessary to keep the entire amount of ionized material loaded in the ion source in a molten state at all times, so if the ionized material is solid, powdered, or has a high melting point, the power consumption for heating it will increase. is big.

(2)ヒーター電流が一定の場合、イオン化物質の減少
に伴いイオン化物質の温度は上昇し、全イオン電流値が
増加するなどのイオン放出特性が変化してくる。
(2) When the heater current is constant, the temperature of the ionized substance increases as the ionized substance decreases, and the ion release characteristics change, such as an increase in the total ion current value.

(3)イオン化物質が蒸気圧の大きく異なる金属同士の
合金である場合、長時間加熱による選択蒸発によって合
金組成の割合が変化する。
(3) When the ionized substance is an alloy of metals with significantly different vapor pressures, the ratio of the alloy composition changes due to selective evaporation due to long-term heating.

(4)イオン化物質の搭載量は溜め部またはルツボの大
きさや加熱電気容量によって制限されるために、イオン
源寿命を決める一因となっている。
(4) The amount of ionized material loaded is limited by the size of the reservoir or crucible and the heating capacity, which is a factor in determining the life of the ion source.

(5)イオン化物質の消費によりイオン放出が望めなく
なった場合には、一度真空を破り、イオン化物質を外部
から補給しなければならない。イオン放出を一度中断し
、イオン化物質の補給を行ない、イオン放出を再開する
と、放出再開直後、イオンが安定に放出されるようにな
るまでに長時間を要し、引出し電圧の放出イオン電流特
性が中断前に比べて異なる。また、補給の作業にも時間
を要する。
(5) If ion release cannot be expected due to consumption of the ionized substance, the vacuum must be broken once and the ionized substance must be replenished from the outside. If ion emission is interrupted once, ionized material is replenished, and ion emission is resumed, it will take a long time for ions to be stably emitted immediately after the emission is resumed, and the emitted ion current characteristics of the extraction voltage will change. It's different compared to before the interruption. In addition, replenishment work also takes time.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、イオン放出を安定して長時間連続動作
させることができる液体金属イオン源を提供することに
ある。
An object of the present invention is to provide a liquid metal ion source that can stably emit ions and operate continuously for a long time.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明のイオン源は、イオン化すべき物質を溶融状態で
保持するための溜め部と、該溜め部から供給される上記
溶融状態のイオン化すべき物質のイオンをその先端から
放出するように配置されたエミッターと、該エミッター
の先端に高電界を集中させることにより上記エミッター
の先端からイオンを引出すための引出し電極と、イオン
化すべき物質の貯蔵部と、該貯蔵部から前記溜め部へイ
オン化すべき物質を移すための移送手段と、イオン化す
べき物質を溶融させる予備加熱部とを備えたことを特徴
とするものである。
The ion source of the present invention includes a reservoir for holding a substance to be ionized in a molten state, and is arranged so as to emit ions of the substance to be ionized in a molten state supplied from the reservoir from its tip. an extraction electrode for extracting ions from the tip of the emitter by concentrating a high electric field at the tip of the emitter; a reservoir for a substance to be ionized; and a reservoir for a substance to be ionized from the reservoir to the reservoir. It is characterized by comprising a transfer means for transferring the substance and a preheating section for melting the substance to be ionized.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下1本発明の一実施例を第1図により説明する。第1
図は、本発明によるイオン化物質の予備加熱部を備えた
液体金属イオン源の基本構成を示したものである。同図
において、2.2’はイオン化物質24はイオン化物質
の溜め部またはルツボ、4は加熱部(ヒーター)、12
は針状エミッターチップ、22はイオンビーム、32は
イオン化物質の貯蔵部、34はイオン化物質の移送手段
、33は本発明によるイオン化物質の予備加熱部。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 1st
The figure shows the basic configuration of a liquid metal ion source equipped with an ionizable substance preheating section according to the present invention. In the figure, 2.2' is an ionized substance reservoir or crucible, 4 is a heating part (heater), and 12
22 is a needle-shaped emitter chip, 22 is an ion beam, 32 is a storage section for ionized substances, 34 is a means for transporting ionized substances, and 33 is a preheating section for ionized substances according to the present invention.

37a、37bはイオン化物質の移動通路、20はイオ
ン引出し電極14,16.18.35は電源、8.8’
は電流導入端子、10は円孔である。
37a, 37b are movement paths for ionized substances, 20 is an ion extraction electrode 14, 16.18.35 is a power source, 8.8'
1 is a current introduction terminal, and 10 is a circular hole.

また、電源14,16.18および35を除いてすべて
真空容器36内に入っている。
Furthermore, all of the power supplies except the power supplies 14, 16, 18, and 35 are housed in the vacuum container 36.

この液体金属イオン源はイオン化物質を通電加熱によっ
て溶融させる方式を用いたものであり、イオン化物質2
の溜め部24は加熱部4を兼ねており、金属や炭素など
からなる加熱部4に通電することにより抵抗加熱させ、
その熱でイオン化物 ゛質2を溶融させる。針状エミッ
ターチップ12の先端まで溶融したイオン化物質2で十
分濡らせる。
This liquid metal ion source uses a method in which an ionized substance is melted by electrical heating, and the ionized substance 2
The reservoir portion 24 also serves as the heating portion 4, and resistance heating is performed by energizing the heating portion 4 made of metal, carbon, etc.
The heat melts the ionized material 2. The tip of the needle-like emitter tip 12 is sufficiently wetted with the molten ionized substance 2.

そこで、イオン引出し電極20に負の高電圧を印加する
ことによって針状エミッターチップ12の先端に付着し
ているイオン化物質2はイオン化され、イオンビーム2
2が引出される。
Therefore, by applying a negative high voltage to the ion extraction electrode 20, the ionized substance 2 attached to the tip of the needle-shaped emitter tip 12 is ionized, and the ion beam 2 is
2 is drawn.

本実施例では、イオン化物質2′としてN iBにッケ
ル・ボロン合金、融点、約1000℃)を用いた。また
、ヒーターはカーボン製で、その形状は、イオン化物質
2の移動通路37からのイオン化物質2のヒーター4上
での散乱を避けるために、ヒーター4の中央部に凹部2
4を設け、イオン化物質2の溜め部と兼ねた形状になっ
ている。また、ヒーター4の発熱効率を高めるために、
溜め部24と電流導入端子8,8′の間のヒーター4の
幅を1mm程度にまで細くしである。なお、このヒータ
ー4の板厚は0.2 a+mである。この凹部24に溜
められるN i Bの搭載容量は約5mm”で、安定な
イオン放出が望めなくなるまでの時間(寿命)は約10
0時間であった。もちろん、この寿命はイオン放出量(
全放出イオン電流値)やイオン化物質の加熱による蒸発
量などに依存するため定まった値ではない。
In this example, NiB and Keckel-boron alloy (melting point: about 1000° C.) were used as the ionized substance 2'. The heater is made of carbon, and its shape is such that there is a recess in the center of the heater 4 in order to avoid scattering of the ionized substance 2 from the movement path 37 of the ionized substance 2 on the heater 4.
4, and has a shape that also serves as a reservoir for the ionized substance 2. In addition, in order to increase the heat generation efficiency of the heater 4,
The width of the heater 4 between the reservoir portion 24 and the current introduction terminals 8, 8' is reduced to about 1 mm. Note that the plate thickness of this heater 4 is 0.2 a+m. The loading capacity of N i B stored in this recess 24 is approximately 5 mm, and the time (life) until stable ion release can no longer be expected is approximately 10 mm.
It was 0 hours. Of course, this lifetime depends on the amount of ions released (
It is not a fixed value because it depends on the total emitted ion current value) and the amount of evaporation due to heating of the ionized substance.

イオン化物質の貯蔵部32はヒーター4の溜め部24に
比べその容量は大きく、本実施例では、その内部に直径
が最大でも0.5 ml11程度にまで砕かれた粒状ま
たは粉末状のNiB約2cm3搭載されている。
The ionized substance storage section 32 has a larger capacity than the reservoir section 24 of the heater 4, and in this embodiment, about 2 cm3 of granular or powdered NiB crushed to a maximum diameter of about 0.5 ml11 is contained inside the ionized substance storage section 32. It is installed.

イオン化物質の移送手段の具体例として本実施例では、
第2図に示したようならせん状回転軸34aを用いた。
In this example, as a specific example of the means for transporting ionized substances,
A helical rotating shaft 34a as shown in FIG. 2 was used.

イオン化物質2の溜め部24への供給量と供給時期、ら
せん状回転軸34aの回転量とイオン化物質の予備加熱
部33への供給量は予め測定を行なっておき、らせん状
回転量34aを回転させることにより、イオン化物質2
′を予励熱部33へ約2 mm3ずつ約50時間おきに
供給し、予備加熱部33で加熱溶融させた。この場合、
予備加熱部33は常に加熱状態である必要はなく、予励
熱部33ヘイオン化物質2が供給された時のみ、ff1
fi35を作動させればよい。また、予備加熱部33の
温度は溜め部24とほぼ同じであることが望ましい。
The amount and timing of supply of the ionized substance 2 to the reservoir section 24, the amount of rotation of the helical rotating shaft 34a, and the amount of supplied ionized material to the preheating section 33 are measured in advance, and the amount of helical rotation 34a is adjusted. By causing ionized substance 2
' was supplied to the preheating section 33 in an amount of about 2 mm3 at about every 50 hours, and was heated and melted in the preheating section 33. in this case,
The preheating section 33 does not always need to be in a heated state, and only when the preheating section 33 is supplied with the ionized substance 2, ff1
Just activate fi35. Further, it is desirable that the temperature of the preheating section 33 is approximately the same as that of the reservoir section 24.

ここで、イオン化物質2を溶融するための溜め部24も
しくはヒーター4とは独立してイオン化物質2の貯蔵部
32を有した液体金属イオン源において予備加熱部33
が必要な意義について説明する6 従来の液体金属イオン源にイオン化物質2′の貯蔵部3
3を設け、イオン化物質2′が溶融状態にある溜め部2
4又はヒーター上に補給すべき未溶融のイオン化物質2
′を移送手段34を用いて投入する場合、未溶融のイオ
ン化物質2′を一挙に加える。当然、溶融状態にあるイ
オン化物質2の温度は急激に低下する。この温度降下の
ために放出イオン電流値などイオン放出特性が変わった
り、極端な場合は、イオン放出が停止することもある。
Here, in a liquid metal ion source having a storage section 32 for the ionized substance 2 independently of the reservoir section 24 for melting the ionized substance 2 or the heater 4, a preheating section 33 is used.
6 Explain the significance of the need for ionized substance 2' in a conventional liquid metal ion source.
3, and a reservoir 2 in which the ionized substance 2' is in a molten state.
4 or unmelted ionized substance to be replenished onto the heater 2
When the ionized substance 2' is introduced using the transfer means 34, the unmelted ionized substance 2' is added all at once. Naturally, the temperature of the ionized substance 2 in the molten state drops rapidly. This temperature drop may change ion emission characteristics such as the emitted ion current value, or in extreme cases, ion emission may stop.

イオン放出特性の変動は、イオン微細打込みなどを行な
う場合、イオンが打込まれた半導体の特性も変化してし
まうという問題があった。この温度降下を小さくする方
法として、イオン化物質を微量ずつ供給するイオン化物
質2′の移送手段34が考えら九る。この時の溶融イオ
ン化物質2の温度と時間の関係は、第2図(a)に示し
たイオン化物質2′を一挙に投入した場合の温度変化は
ど激しくはないが、第3図(b)に示した如く、”l 
+ tz+  ti +  taなどの短時間ごとにイ
オン化物質2をvtt量ずつ供給していくと温度降下の
変動は小さくなる。(ただし1両図においてT1は溶融
イオン化物質2の温度である。)しかし、この温度降下
の問題は解決したわけではなく、温度変動を全く生じさ
せないイオン化物質2′の補給手段が必要となっていた
Fluctuations in ion emission characteristics pose a problem in that when fine ion implantation is performed, the characteristics of the semiconductor into which the ions are implanted also change. As a method of reducing this temperature drop, a means 34 for transporting the ionized substance 2' that supplies the ionized substance in small amounts is considered. The relationship between the temperature of the molten ionized substance 2 and time at this time is as shown in Figure 3(b), although the temperature change is not as drastic when the ionized substance 2' is introduced all at once as shown in Figure 2(a). As shown in
If vtt amount of ionized substance 2 is supplied at short intervals such as + tz + ti + ta, the fluctuation in temperature drop becomes smaller. (However, in Figure 1, T1 is the temperature of the molten ionized substance 2.) However, this problem of temperature drop has not been solved, and there is a need for a means of replenishing the ionized substance 2' that does not cause temperature fluctuations at all. Ta.

予励熱部33でのイオン化物質2の加熱方法としては様
々な形式を考えることができる。例えば第4図(a)に
示したよ、うに、移送手段34によって移送されたイオ
ン化物質2を受けとることができるように加工された薄
い金属板40を通電加熱する方法や、(b)に示したよ
うに、未溶融のイオン化物質2′を受けとめるように加
工された受は部41を取り巻(ように加工されたヒータ
ー42の輻射熱によって加熱する方法などがある。
Various methods can be considered for heating the ionized substance 2 in the pre-excitation heating section 33. For example, as shown in FIG. 4(a), there is a method of electrically heating a thin metal plate 40 processed so as to be able to receive the ionized substance 2 transferred by the transfer means 34, or as shown in FIG. 4(b). There is a method in which a receiver 41 processed to receive the unmelted ionized substance 2' is heated by radiant heat from a heater 42 that surrounds it.

以下本実施例の予備加熱部について第5図を用いて説明
する。本実施例の予備加熱部33は、移送手段34によ
って移送されてきた未溶融のイオン化物質2を受は取り
、保持する受は部51と、電流導入端子52.52’ 
より成り、受は部51は通電により加熱されるヒーター
を兼ねており、受は部51に保持された未溶融のイオン
化物質2′を溶融させることができる。この受は部51
は高融点金属の1種であるモリブデン(MO)で、板厚
0.1mmの板より成る。さらに、上部開口部が3〜4
mmの7字もしくはU字断面をして、長手方向は、約2
0o+mでやや傾斜をもった構造である。この傾斜によ
って受は部51上で溶融したイオン化物質2が、溶融イ
オン化物質2の溜め部24に流れ込むことができる。
The preheating section of this embodiment will be described below with reference to FIG. 5. The preheating section 33 of this embodiment includes a receiver section 51 that receives and holds the unmelted ionized substance 2 transferred by the transfer means 34, and current introduction terminals 52 and 52'.
The receiving part 51 also serves as a heater heated by electricity, and the receiving part 51 can melt the unmelted ionized substance 2' held in the receiving part 51. This receiver is part 51
is made of molybdenum (MO), which is a type of high melting point metal, and is made of a plate with a thickness of 0.1 mm. Furthermore, the upper opening is 3 to 4
It has a 7 mm or U-shaped cross section, and the longitudinal direction is approximately 2 mm.
It has a slightly inclined structure at 0o+m. This inclination allows the ionized substance 2 melted on the receiver portion 51 to flow into the reservoir 24 for the molten ionized substance 2 .

このような構造によって、貯蔵部32より移送されてき
た未溶融イオン化物質2′は、予備加熱部33上で1〜
2分で溶解され、溜め部24へ供給することができ、こ
の結果溜め部24にある溶融イオン化物質2の温度は、
第3図(c)に示したように、はとんど変わらなかった
With such a structure, the unmelted ionized substance 2' transferred from the storage section 32 is heated to 1 to 1 on the preheating section 33.
It can be melted in 2 minutes and supplied to the reservoir 24, so that the temperature of the molten ionized substance 2 in the reservoir 24 is
As shown in FIG. 3(c), there was almost no change.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、固体粉末状または液体状のイオン化物
質の貯蔵部の容量を大きくすることによりイオン化物質
を多く貯蔵することができ、連続補給によって長時間連
続して安定したイオン放出をすることができる。しかも
、貯蔵部は加熱部および溜め部と独立しているので、イ
オン源に搭載されたイオン化物質の全量を常に溶融状態
に保つ必要はなく、消費電力は従来と同程度で済む。ま
た、イオン化物質の補給が真空容器内で行なえるので、
真空外からのイオンビームの補給のためのイオン放出中
断によって生じる補給前後でのイオン放出特性の変化が
避けられる。しかも、蒸気圧の大きく異なった金属同士
の合金がイオン化物質である場合、長時間加熱による選
択蒸発が、貯蔵部からのイオン化物質の連続補給により
避けることができる。さらに、イオン化物質の予備加熱
部を設けることによって、溜め部にある溶融状態のイオ
ン化物質とはぼ同じ温度で溜め部に補給することができ
るので、イオン放出特性を変化させることはなく、一定
時間おきに溜め部に供給することによって安定したイオ
ン放出を長時間連続して行なうことができる。
According to the present invention, a large amount of ionized substance can be stored by increasing the capacity of the storage section for solid powder or liquid ionized substance, and stable ion release can be performed continuously for a long time by continuous replenishment. I can do it. Moreover, since the storage section is independent of the heating section and the reservoir section, it is not necessary to keep the entire amount of the ionized substance loaded in the ion source in a molten state at all times, and power consumption can be kept at the same level as in the past. In addition, the ionized substance can be replenished inside the vacuum container, so
Changes in ion emission characteristics before and after replenishment caused by interruption of ion ejection for replenishment of the ion beam from outside the vacuum can be avoided. Moreover, when the ionized substance is an alloy of metals with significantly different vapor pressures, selective evaporation due to long-term heating can be avoided by continuously replenishing the ionized substance from the storage section. Furthermore, by providing a pre-heating section for the ionized substance, it is possible to replenish the reservoir at approximately the same temperature as the molten ionized material in the reservoir, without changing the ion release characteristics, and for a certain period of time. By supplying the ions to the reservoir at intervals, stable ion release can be performed continuously for a long period of time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による液体金属イオン源の縦断面図、第
2図はイオン化物質の移送手段の一実施例を示す図、第
3図(a)、(b)および(c)はイオン化物質の供給
量による溶融イオン化物質の温度と時間の関係を説明す
るための図、第4図(a)および(b)は本発明による
予備加熱部を説明するための概略植成図、第5図は本発
明の予励熱部の一実施例を示す構成図である。 2.2′・・・イオン化物質、4・・・加熱部、1o・
・・円孔、12・・・針状エミッターチップ、20・・
・引出し電極、22・・・イオンビーム、24・・・溜
め部、32・・・貯蔵部、33・・・予備加熱部、34
・・・移送手段、34a・・・らせん状回転軸、35・
・・電源、36・・・真空容器、40・・・金属板、4
1・・・受は部、42・・・ヒ第3図 (ユ9 遠 席1 z 5 ロ
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a liquid metal ion source according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a means for transporting ionized substances, and FIGS. 3(a), (b), and (c) are views showing ionized substances. FIG. 4(a) and (b) are schematic planting diagrams for explaining the preheating section according to the present invention; FIG. FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a pre-excitation heating section of the present invention. 2.2'... Ionized substance, 4... Heating section, 1o.
...Circular hole, 12...Acicular emitter tip, 20...
- Extraction electrode, 22... Ion beam, 24... Reservoir, 32... Storage section, 33... Preheating section, 34
... Transfer means, 34a... Spiral rotation shaft, 35.
...Power source, 36...Vacuum container, 40...Metal plate, 4
1... Uke is part, 42... Hi Fig. 3 (Yu 9 Far seat 1 z 5 Ro

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、イオン化すべき物質を溶融状態で保持するための溜
め部と、該溜め部から供給される上記溶融状態のイオン
化すべき物質のイオンをその先端から放出するように配
置されたエミッターと、該エミッター間に高電界を集中
させることによって上記エミッターの先端からイオンを
引出すための引出し電極とからなる液体金属イオン源に
おいて、イオン化すべき物質の貯蔵部と、該貯蔵部から
イオン化すべき物質を移すための移送手段と、イオン化
すべき物質を溶融させるための予備加熱部を備えたこと
を特徴とする液体金属イオン源。
1. A reservoir for holding a substance to be ionized in a molten state; an emitter arranged to emit ions of the substance to be ionized in a molten state supplied from the reservoir from its tip; A liquid metal ion source consisting of an extraction electrode for extracting ions from the tip of the emitter by concentrating a high electric field between the emitters, a reservoir for a substance to be ionized, and a transfer of the substance to be ionized from the reservoir. 1. A liquid metal ion source characterized by comprising: a transfer means for ionizing a substance; and a preheating section for melting a substance to be ionized.
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