JP2000223040A - イオンビーム装置 - Google Patents
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Abstract
を最小限にして、フィラメントの寿命を延ばすことがで
きるイオンビーム装置を提供すること。 【解決手段】 イオン化室5で生成された高々数eVの
エネルギーの陽イオンは、イオン化室5とそのイオン化
室5に対して数10Vの電位に制御されたイオン抑制電
極12間に形成される前記電場E2により、イオン抑制
電極12を通過することはない。この結果、陽イオンが
フィラメント4に衝突することはなく、フィラメントの
寿命を従来よりかなり延ばすことができる。
Description
備えたイオンビーム装置に関する。
分析装置においては、試料のクリーニングやエッチング
の時、イオンビームが試料に照射されて試料面がエッチ
ングされる。
ンビーム装置の概略図である。
空容器であり、ガス貯蔵室2に貯えられたアルゴンガス
はガス導入バルブ3を介して真空容器1に導入される。
この真空容器1内のガスの圧力は、前記ガス導入バルブ
3の開き具合と真空排気系(図示せず)の排気能力によ
って決まる。
のフィラメント4、イオン化室5、およびイオン化室5
で生成された陽イオンを引き出すための引出電極6が配
置されている。イオン化室5は、円筒状のメッシュの両
面をそれぞれ円盤状のメッシュで蓋をした構造となって
おり、前記フィラメント4はその一方の円盤状メッシュ
に対向しており、また、前記引出電極6は他方の円盤状
メッシュに対向している。
電源7により加熱され、また、フィラメント4は、エミ
ッション電源8により、イオン化室5に対して数100
Vの負の電位に制御されている。また、イオン化室5
は、加速電源9により、接地電位にある引出電極6に対
して数Vから数kVの正の電位に制御されている。
り、前記フィラメント4とイオン化室5の間に電場が形
成され、この電場により、加熱されたフィラメント4か
ら電子が放出される。この放出された電子はその電場で
加速されてイオン化室5に進入し、電子と衝突したイオ
ン化室5のガス分子はイオン化されてイオンとなる。そ
して、このイオン化により生成された陽イオンは、前記
引出電極6によってイオン化室5から引き出され、その
後、レンズ10によって適当に収束・整形・偏向されて
試料11を照射する。このイオンビーム照射により、試
料11の表面はエッチングされる。
ーブマイクロアナライザなどの試料分析装置は、図1に
記載されているイオンビーム装置に接続されている。
ィラメント4とイオン化室5の間に形成される電場によ
り、フィラメント4から放出された電子はイオン化室5
の方に加速されるが、そればかりではなく、この電場に
より、図2に示すように、イオン化室5内で生成された
陽イオンが逆にフィラメント4の方に加速される。そし
て、この加速されたイオンはフィラメント4に衝突し、
スパッタリングによりフィラメント4は細くなってその
寿命は縮まってしまう。
ので、その目的は、フィラメントのイオンによるスパッ
タリングを最小限にして、フィラメントの寿命を延ばす
ことができるイオンビーム装置を提供することにある。
発明のイオンビーム装置は、電子をガスに照射すること
によりガスをイオン化してイオンを生成するガスイオン
源を備えたイオンビーム装置において、前記電子を放出
するフィラメントの前方に、フィラメントに向かうイオ
ンを抑制する電圧が印加されたイオン抑制電極を配置し
たことを特徴とする。
施の形態について説明する。
である、ガスイオン源の一例を示した図である。図3に
おいて、図1の構成と同じ構成には図1と同じ番号が付
けられており、その説明を省略する。
されたガスイオン源の構成の他に、更にイオン抑制電極
12とイオン抑制電極電源13を備えている。
ント4とイオン化室5の間に配置されており、フィラメ
ント4の前方に配置されている。また、イオン抑制電極
12はメッシュを円盤状に形成して作成されたものであ
り、その面は光軸に直交している。
極電源13の陽極に電気的に接続されており、このイオ
ン抑制電極電源13の陰極は、前記加速電源9の陽極お
よび前記エミッション電源8の陽極に電気的に接続され
ている。
はフィラメント加熱電源7により加熱され、また、フィ
ラメント4は、エミッション電源8により、イオン化室
5に対して数100Vの負の電位に制御される。
り、接地電位にある引出電極6に対して数Vから数kV
の正の電位に制御される。
12は、イオン抑制電極電源13により、イオン化室5
に対して数10Vの正の電位に制御される。
電極電源13の制御により、前記フィラメント4とイオ
ン抑制電極12の間に、図4に示すように、イオン抑制
電極12からフィラメント4方向の電場E1が形成さ
れ、この電場により、加熱されたフィラメント4から電
子が放出される。この放出された電子はその電場で加速
されてイオン抑制電極12を通過する。
室5の間に、イオン抑制電極12からイオン化室5方向
の電場E2が形成される。この電場は、イオン抑制電極
12を通過した電子を減速させるものであるが、その大
きさは前記電場E1に比べてかなり小さく、イオン抑制
電極12を通過した電子はイオン化室5の直前でわずか
に減速されてイオン化室5に進入する。
5のガス分子と衝突し、電子と衝突したガス分子はイオ
ン化されてイオンとなる。
により生成された陽イオンの一部がフィラメント4の方
に加速されてフィラメント4に衝突していた。しかしな
がら、図3の装置においては、イオン化室5で生成され
た高々数eVのエネルギーの陽イオンは、イオン化室5
とそのイオン化室5に対して数10Vの電位に制御され
たイオン抑制電極12間に形成される前記電場E2によ
り、イオン抑制電極12を通過することはない。この結
果、陽イオンがフィラメント4に衝突することはなく、
フィラメントの寿命を従来よりかなり延ばすことができ
る。
は、前記引出電極6によってイオン化室5から引き出さ
れ、その後、レンズ(図示せず)によって適当に収束・
整形・偏向されて試料(図示せず)を照射する。
明したが、以下に、本発明の他の例を説明する。
である、ガスイオン源の他の例を示した図である。図5
において、図3の構成と同じ構成には図3と同じ番号が
付けられている。
スイオン源におけるイオン抑制電極電源13を備えてお
らず、イオン抑制電極12が、前記エミッション電源8
の陽極および加速電源9の陽極に電気的に直接接続され
ている。一方、図5のガスイオン源は、前記エミッショ
ン電源8に並列接続された分割抵抗14を備え、前記イ
オン化室5がその分割抵抗14の適当な位置に電気的に
接続されている。
より、図5のガスイオン源においても、上述した電場E
1,E2と同じような電場が前記イオン抑制電極12とフ
ィラメント4間およびイオン化室5間に形成される。こ
の結果、イオン化室5で生成された陽イオンがフィラメ
ント4に衝突することはなく、フィラメントの寿命を従
来よりかなり延ばすことができる。
圧比が4:1になるように、前記イオン化室5が分割抵
抗14の適当な位置に電気的に接続されている。
の要部である、ガスイオン源の他の例を示した図であ
る。図6において、図3の構成と同じ構成には図3と同
じ番号が付けられている。
源と同様、図3のガスイオン源におけるイオン抑制電極
電源13を備えておらず、イオン抑制電極12が、前記
エミッション電源8の陽極および加速電源9の陽極に電
気的に直接接続されている。一方、図6のガスイオン源
においては、前記イオン化室5が抵抗15を介して前記
イオン抑制電極12に電気的に接続されている。
電流iは一般に数mAから数10mAに制御されるが、
図6のガスイオン源における抵抗15は、エミッション
電流iが3mAのときに、前記イオン抑制電極12がイ
オン化室5に対して30Vの正の電位になるように10
MΩのものが使用されている。
も、上述した電場E1,E2と同じような電場が前記イオ
ン抑制電極12とフィラメント4間およびイオン化室5
間に形成され、イオン化室5で生成された陽イオンがフ
ィラメント4に衝突することはなく、フィラメントの寿
命を従来よりかなり延ばすことができる。
メッシュで作成されているが、本発明はこれに限定され
るものではなく、例えばリング状や円筒状のイオン抑制
電極としても良い。
めに示した図である。
である。
めに示した図である。
である。
である。
4…フィラメント、5…イオン化室、6…引出電極、7
…フィラメント加熱電源、8…エミッション電源、9…
加速電源、10…レンズ、11…試料、12…イオン抑
制電極、13…イオン抑制電極電源、14…分割抵抗、
15…抵抗
Claims (1)
- 【請求項1】 電子をガスに照射することによりガスを
イオン化してイオンを生成するガスイオン源を備えたイ
オンビーム装置において、前記電子を放出するフィラメ
ントの前方に、フィラメントに向かうイオンを抑制する
電圧が印加されたイオン抑制電極を配置したことを特徴
とするイオンビーム装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02334299A JP3535402B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | イオンビーム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02334299A JP3535402B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | イオンビーム装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000223040A true JP2000223040A (ja) | 2000-08-11 |
JP3535402B2 JP3535402B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=12107930
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02334299A Expired - Fee Related JP3535402B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | イオンビーム装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3535402B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019091699A (ja) * | 2013-02-19 | 2019-06-13 | マークス インターナショナル リミテッドMarkes International Limited | 分析物分子をイオン化する方法 |
-
1999
- 1999-02-01 JP JP02334299A patent/JP3535402B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019091699A (ja) * | 2013-02-19 | 2019-06-13 | マークス インターナショナル リミテッドMarkes International Limited | 分析物分子をイオン化する方法 |
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JP3535402B2 (ja) | 2004-06-07 |
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