JP2005174604A - 液体金属イオン銃 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 Ga液体金属イオン源2−1のエミッタ2−11は、構成材料として母材のW12と、表面を覆うイオン源材料のGa9を含んで構成されている。スパッタ粒子11がGa液体金属イオン源2−1の構成材(W,Ga)となるようにすることにより、スパッタ粒子11がGa液体金属イオン源2−1に付着した場合でもGa9の物性を変えるような汚染が生じない。ビーム制限(GUN)アパーチャ2−3としてWアパーチャを用い、ビーム照射領域7−1に掛かる部分の表面に約25mgのGa(融点30℃)を置く(Ga溜り10)。ビーム制限(GUN)アパーチャ2−3にイオン照射すると、照射領域7−1のGaが溶融してWアパーチャのビーム照射領域の表面にGaが拡散する。
【選択図】 図4
Description
r≧m/ρπ(Lα)2
の関係で表され、この場合、開口径(半径)rは0.23mmとなる。
Claims (8)
- 第1金属材よりなる液体金属イオン材と、第2金属材により形成され前記液体金属イオン材を保持するリザーバと、前記第2金属材により形成されるエミッタと、を有する液体金属イオン源と、該液体金属イオン源から引き出されたイオンビームの照射を制限する開口を有し第3金属材により形成されるビーム制限アパーチャと、を有する液体金属イオン銃であって、
前記第3金属材が、少なくとも前記第1金属材と前記第2金属材とのそれぞれを構成する金属材を含む材料により形成されていることを特徴とする液体金属イオン銃。 - 第1金属材よりなる液体金属イオン材と、第2金属材により形成され前記液体金属イオン材を保持するリザーバと、前記第2金属材により形成されるエミッタと、を有する液体金属イオン源と、該液体金属イオン源から引き出されたイオンビームの照射を制限する開口を有し第3金属材により形成されるビーム制限アパーチャと、を有する液体金属イオン銃であって、
前記ビーム制限アパーチャを前記第2金属材を含む材料により形成するとともに、前記イオンビームが実質的に照射される領域の少なくとも一部に前記第1金属材の供給源を配置したことを特徴とする請求項1に記載の液体金属イオン銃。 - 前記第1金属材がガリウムである場合に、前記ビーム制限アパーチャをタングステン(W)により形成するとともに、前記ビーム制限アパーチャにおいて、前記イオンビームが実質的に照射される領域の少なくとも一部にガリウム(Ga)溜りを配置したことを特徴とする請求項1又は2に記載の液体金属イオン銃。
- 前記Wビーム制限アパーチャの開口径(半径)rを、
r≧m/ρπ(Lα)2
とすることを特徴とする請求項3に記載の液体金属イオン銃。
但し、前記エミッタの先端と前記ビーム制限アパーチャとの間の距離Lとし、前記Ga溜りにおけるGaの質量mとし、Gaの密度ρとし、イオン放射角αとする。 - 前記Ga溜りは、前記Wビーム制限アパーチャの表面を溶融Gaにより濡らした後にこれを固化することにより形成したものであることを特徴とする請求項3又は4に記載の液体金属イオン銃。
- さらに、前記Wビーム制限アパーチャ上に配置されたW材を有し、前記Ga溜りは、前記Wビーム制限アパーチャと前記W材との間に溶融Gaを浸透させたサンドイッチした構造により設けられていることを特徴とする請求項3から5までのいずれか1項に記載の液体金属イオン銃。
- 開口を有し、Wにより形成されたビーム制限アパーチャであって、さらに、その表面上の少なくとも一部の領域にGa溜りを配置したことを特徴とするビーム制限アパーチャ。
- 真空容器と、
該真空容器内に設けられ、第1金属材よりなる液体金属イオン材と、第2金属材により形成され前記液体金属イオン材を保持するリザーバと、前記第2金属材により形成されるエミッタと、を有する液体金属イオン源と、該液体金属イオン源から引き出されたイオンビームの照射を制限する開口を有し第3金属材により形成されるビーム制限アパーチャと、を有する液体金属イオン銃であって、前記第3金属材が、少なくとも前記第1金属材と前記第2金属材とのそれぞれを構成する金属材を含む材料により形成されている液体金属イオン銃と、
前記開口を通過したイオンビームを加速する加速電極と
を有するイオンビーム装置。
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