JP4177645B2 - Microcapillary Ga liquid metal ion source - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走査型イオン顕微鏡や集束イオンビーム装置に用いられるGa液体金属イオン源の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
集束イオンビーム装置等のイオン源には液体金属ガリウムGaを用いたものがよく使われている。従来のGa液体金属イオン源の構造は図3に示したようにイオン材料であるガリウムを溶融状態で収納するためのリザーバが絶縁体であるステムに保持されており、該リザーバはすり鉢状の底部に小さな開口部がありその開口部中心に先端部が突出したニードルが配置されている。該ニードル先端部に近接して中央に穴があいた円盤状の引出し電極が配置されている。また、前記リザーバの周囲には加熱用のヒータが設置され、リザーバに収納されたガリウムを溶融状態にし、ニードル先端部を液体ガリウムが包む状態にする。この状態で該ニードル先端部と前記引出し電極間に高電圧が印加されるとニードル先端部の液体ガリウムがイオン化して引出され、図示していないイオン光学系によってイオンビームに集束される。このイオン放射の現象が常に安定して持続されるためには、イオンとして放出される分に見合う量の液体金属をこのニードル先端部に安定供給することが重要である。
【0003】
ところで、液体金属をこのニードル先端部に安定供給するためにニードル表面に均一に液体金属の膜が形成された状態、すなわち図4の(a)に示したような良好な濡れの状態を保つことが重要となる。これに反し図4の(b)に示したような不良な濡れの状態ではニードル先端部に液体金属安定供給することができない。また、ニードル形状のエミッタは引出し電極との間で放電を生じると図5に示すように先端部分の欠損を起こしニードル形状が変形してしまうことがある。このように先端部分を欠落してしまうと引出し電圧を更に高圧にしなければイオンを引出すことができなくなってしまい、使用不可能となる。この場合にはイオン源を交換しなければならないという問題がある。
特許文献1は液体金属イオン源において溶融イオン材料の流量制御とエミッタ先端部(ニードル)の濡れの改善が容易に出来るような構造を有し、先端部で過剰供給やボタ落ち現象もなく、反対の供給不足もなく、長時間に亘って安定したイオン放出が可能なイオン源として提示されている。図6に示されるこの発明は、リザーバに設けられた穴、もしくはリザーバ先端に設けられたキャピラリの中を貫通して設置された軸方向に可動なエミッタのリザーバ側に、上記リザーバに設けられた穴、もしくはキャピラリの内径より太い外径を有する凸部(図6のA参照)を設けたものであって、エミッタは軸方向へ可動であるため、エミッタを引出し電極側へ移動させると、エミッタに設けられた凸部とリザーバの底、もしくは、キャピラリの上端との間隙を調整出来、エミッタの先端部へのイオン材料の供給量を調整する弁として機能させるようにしたものである。完全に閉塞させた状態が図6のBに示される。また、エミッタを軸方向に移動可能にしたことにより、濡れの悪い状態のときには先端部をキャピラリ又はリザーバ内に引き上げて液体であるイオン材料との接触を図ることをも意図したものである。しかしこの技術によってもキャピラリの中で先端部の濡れを回復できない場合がある。更にこれもニードル形状のエミッタであるため放電による欠損の問題は従来のものと差異はない。また、エミッタの移動操作が煩雑であること、構造が複雑であること等の事情からこの発明は実用化に至っていない。
【0004】
そこで、本発明者は濡れの問題と先端部欠損の問題をもつニードル形状のエミッタを用いず、キャピラリのみの構造で液体ガリウムを安定供給出来るイオン源の開発に至ったものである。この、キャピラリのみの構造で液体ガリウムを供給するイオン源については、従来技術として非特許文献1に提示されたものがある。図6は、該文献に紹介されているクラスターイオン源の概略図であり、内径20μmの金属製キャピラリーのノズルより比抵抗10、1010Ωcmの溶液を真空内に導き、10kV程度の電圧を印加することでクラスターイオンとして取り出すことができることが説明されている。そして、この現象はエレクトロスプレーとも呼ばれ、レーレー限界によって決まる程度の質量/電荷比のイオンが放出されているものと考えられる。アセトンを試料とする飛行時間法による質量/電荷比の測定から、分子量10程度のクラスターイオンが発生していることが明らかにされており、全イオン電流としてnA程度が引き出される。基板を400℃に加熱しながら、トリイソブチルアルミニウム溶液を用いた集束クラスターイオンビーム堆積実験では、約100μm幅のアルミニウム薄膜の堆積に成功しており、砒素雰囲気化でのIII−V系半導体材料の選択結晶成長をめざしているとの報告がなされている。この非特許文献1にはキャピラリーを用いたクライスターイオン源が示されているものの、その素材は金属であり、イオン種は集束イオンビームに広く用いられているガリウムを想定していない。イオン放出の安定性を保つためイオン材料の安定供給を計ろうとする課題認識もない。
【0005】
【特許文献1】
特開平2−2150226号公報 第4図
【非特許文献1】
古室昌徳,「集束イオンビーム装置の現状」,表面科学,日本表面科学会発行,1995年,16巻,12号p.729−734
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、集束イオンビームのイオン源として液体ガリウムを安定して供給し、安定したイオン放出を確保出来る、ニードル形状のエミッタに代わる新規なエミッタを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る集束イオンビーム装置のイオン源は、イオン材料であるガリウムを収納するガラス製のキャピラリーと、該キャピラリーの先端部をすり鉢状に形成すると共に中央部に微細な開口を設け、該開口部からガリウムイオンが引出される構造とした。また、ガラス製マイクロキャピラリーには750℃を越えることがないように温度制御手段を備えるようにした。
【0008】
【発明の実施の形態】
従来から集束イオンビーム装置に置けるイオン源にはガリウム液体金属をニードルを伝わせて供給し先端部からイオン放出される構造をとっているが、常に良好な濡れの状態を保つことが困難であること、また高圧印加時の放電により先端部が欠損してしまうと致命的であるなどの問題を勘案し、本発明は、ニードル形状のエミッタを用いず、マイクロキャピラリーを用いたエミッタ構造に想到したものである。安定したイオン放出を保つには収納されている液体ガリウムをエミッタ先端部に安定して過不足無く供給出来る機構を開発する必要があり、それには構造だけで無く、エミッタと液体ガリウムとの濡れの問題、すなわち、両素材の表面張力や、液体ガリウムの粘性、エミッタ先端部に係る液体ガリウムの充填量に対応する静圧といった物性が影響してくる。まず液体ガリウムとの相性、濡れの問題、反応や化合物を作ることのない化学的安定性、また、加工の容易性からその素材としてガラスを用い、径の細いマイクロキャピラリーの先端部に更に微細な開口を設ける構造を開発するに至った。直径数ミリ程度のガラス管を加熱しマイクロピペット・プラーの技術で先端開口部をφ5〜50μmに形成する。この先端開口部を引出し電極と対峙させ、高圧を印加すると図2に示すように開口部で空間に露出する液体ガリウムはコーン形状に引っ張られ、イオン放出は液体ガリウム自体がエミッタとなってその尖った先から行なわれる。ちなみに高圧が印加されていない時は図のように球面状である。液体ガリウムの先端開口部への供給はキャピラリーが十分細いため粘性の影響が大きく静圧分の影響は殆ど無く、主として毛細管現象によるものと解析される。φ2mmのガラス製キャピラリーの先端部にφ5〜50μmの開口を加工したもので、イオン放出された分に見合う量の液体ガリウムがガラス製のマイクロキャピラリーから先端開口部へ供給されることが確認できた。キャピラリーの先端開口部の直径は5〜50μmが望ましい。この値より大きいとコーンを形成するガリウムの量が増加しコーン先端部分の位置が移動してイオン放射位置が不確定になる傾向がある。
【0009】
本発明において、注意しなければならない事柄は温度管理の問題である。一般的にガリウム液体金属イオン源では、イオンエミッションに伴う対向電極や絞り部材からの二次電子によってガリウム表面に酸化膜や、絞り部材のスパッタされたものが付着してしまう。純粋な液体ガリウムの状態を維持するためは時々は700℃程度に加熱の必要があるのに対し、ガラスの融点、軟化点は低くそれ以上の加熱はキャピラリーの変形を起こしてしまうという問題である。一般に液体ガリウムを良好な状態を保つためには、40〜100時間毎に加熱する必要がある。その加熱の際にガラス製のキャピラリーが変形してしまう惧れがあるため、本発明では加熱手段を設けると共に、750℃を越すことが無いように温度管理をすることが重要となる。
【0010】
【実施例1】
本発明の1実施例を図1を参照しながら説明する。ニードルを用いず、その代わりにガラス製のマイクロキャピラリーを用いてガリウム液体金属イオン源を構成するが、まず、製造法はクォーツガラス製のガラス管内径φ2mmのものをキャピラリー2の素材とし、支持基体であるステム1に溶着する。該ステムは絶縁材料で形成され、前記ガラス管の他にヒーター用の端子となる2本のピン3も固定配置される。ガラス製キャピラリー2の先端部を加熱し軟化させた状態でマイクロピペット・プラー等の加工法を用いて開口部20がφ5〜50μm程度となるように加工する。開口部が重要であるから穴が塞がらないように注意しながら加工を施す。カラス製のマイクロキャピラリー2を周面で巻くようにヒーター4を取り付け、両端を前記2本のピン3にスポット溶接する。その後、ガラス製キャピラリー2内にガリウム5を充填する。
【0011】
ガラスとガリウムは反応して化合物や合金をつくることがないため、固体となって開口部20を塞ぐこともガリウムが変質してしまうこともなく、初期の液体状態を保つことができる。またガラスはガリウムとの濡れ性も良いので、消費した分の液体ガリウムを毛細管現象によりキャピラリー先端開口部へ沁みだし供給される。この本発明の構造は基本的にニードルがないので、不良な濡れ状態やニードル形状の変形に起因する上記問題点は本発明において無縁となる。
【0012】
図2にキャピラリー2の先端部分を拡大して示す。引出し電極に高圧が印加されていない状態ではキャピラリー先端開口部20で外空間に露出しているガリウム面はほぼ球面形状となるが、高圧が印加され、吸引力が働くとガリウムの該露出面がコーン形状となる。そして、形成されたコーン先端からイオンが放出される。コーンが液体ガリウム自体で形成されるため、放電等で先端形状が一時的に変形しても液体ガリウムの供給により自然修復される。
温度管理についてはヒーター電流を決めた通電時間による温度変化を放射温度計などの手段により測定し、該データをコンピュータに蓄積しておき、コンピュータの管理下において該蓄積データに基き温度制御する。具体的には液体ガリウムの流動状態を保つため所定時間毎、因みにこの実施例では72時間毎に加熱を行なうが、その手順は次のとおりである。
▲1▼エミッションを停止する。
▲2▼気温等の環境条件の下におけるヒーティング電流と通電時間に関するデータをコンピュータに蓄積しておき、実行時の状況に対応したヒーティング電流と通電時間を前記データに基いて決め、コンピュータの管理下で実施する。
▲3▼所定時間が過ぎたならばヒーティングを停止し、ヒーター電流の零値を確認する。
▲4▼エミッションを開始する。
【0013】
【発明の効果】
本発明のGa液体金属イオン源はイオン材料であるガリウムを収納するガラス製のマイクロキャピラリーと、該マイクロキャピラリーの先端中央部に微細な開口を設けた構造であって、該開口部からガリウムイオンが引出されるものであるから、従来のイオン源のニードルに相当するものがなく、濡れの問題や放電による先端部欠損の問題がない上、ニードルの消耗がないので長寿命の使用ができる。そして、液体ガリウムとガラスの互いの物性からイオン放出により消費した分の液体ガリウムが毛細管現象によりエミッタに過不足無く供給されるので、安定したイオンビーム照射が可能である。
【0014】
また、本発明のGa液体金属イオン源は、ガラス製マイクロキャピラリーに750℃を越えることがないように温度制御手段を備える構成を採用することにより、ガラス素材で形成したマイクロキャピラリーの形状変形をきたすことなく安定した動作を維持できる。因みに従来のニードル型Ga液体金属イオン源は1000〜2000時間の寿命であったが、本発明のマイクロキャピラリー型は5000時間以上の長寿命である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例を示す図である。
【図2】本発明で用いるマイクロキャピラリーの先端開口部の拡大図である。
【図3】従来のGa液体金属イオン源の一般的な構成を示す図である。
【図4】従来のニードルエミッタにおける液体金属の濡れの状態を説明する図である。
【図5】従来のニードルエミッタにおける放電欠損の状態を説明する図である。
【図6】従来のGa液体金属イオン源の特殊な構成を示す図である。
【図7】従来のクライスターイオン源の特殊な構成を示す図である。
【符号の説明】
1 ステム 3 ピン
2 マイクロキャピラリー 4 ヒータ
20 先端開口部 5 ガリウム
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to the structure of a Ga liquid metal ion source used in a scanning ion microscope or a focused ion beam apparatus.
[0002]
[Prior art]
An ion source using a liquid metal gallium Ga is often used for an ion source such as a focused ion beam apparatus. As shown in FIG. 3, the conventional Ga liquid metal ion source has a structure in which a reservoir for containing gallium as an ionic material in a molten state is held by a stem which is an insulator, and the reservoir has a mortar-shaped bottom portion. There is a small opening, and a needle with a tip protruding from the center of the opening is disposed. A disc-shaped extraction electrode having a hole in the center is disposed near the tip of the needle. In addition, a heater for heating is installed around the reservoir so that the gallium stored in the reservoir is in a molten state, and the tip of the needle is encased in liquid gallium. In this state, when a high voltage is applied between the needle tip and the extraction electrode, the liquid gallium at the needle tip is ionized and extracted, and is focused on an ion beam by an ion optical system (not shown). In order for the phenomenon of ion emission to be always stably maintained, it is important to stably supply a liquid metal in an amount commensurate with the amount released as ions to the needle tip.
[0003]
By the way, in order to stably supply the liquid metal to the tip of the needle, a state in which a liquid metal film is uniformly formed on the needle surface, that is, a good wet state as shown in FIG. Is important. On the other hand, in the poor wet state as shown in FIG. 4B, the liquid metal cannot be stably supplied to the tip of the needle. Further, when a discharge is generated between the needle-shaped emitter and the extraction electrode, the tip shape may be lost as shown in FIG. 5 and the needle shape may be deformed. If the tip portion is missing in this way, ions cannot be extracted unless the extraction voltage is further increased, and the use becomes impossible. In this case, there is a problem that the ion source must be replaced.
Patent Document 1 has a structure that makes it easy to control the flow rate of molten ion material and improve the wetting of the emitter tip (needle) in a liquid metal ion source. It is presented as an ion source capable of stable ion emission over a long period of time without a shortage of supply. The present invention shown in FIG. 6 is provided in the reservoir on the reservoir side of an axially movable emitter installed through a hole provided in the reservoir or a capillary provided at the tip of the reservoir. A hole or a convex portion (see A in FIG. 6) having an outer diameter larger than the inner diameter of the capillary is provided, and the emitter is movable in the axial direction. Therefore, when the emitter is moved to the extraction electrode side, the emitter It is possible to adjust the gap between the convex portion provided on the bottom of the reservoir and the bottom of the reservoir or the upper end of the capillary, and to function as a valve for adjusting the supply amount of ion material to the tip of the emitter. A completely closed state is shown in FIG. Further, by making the emitter movable in the axial direction, it is also intended to contact the ionic material which is a liquid by pulling the tip portion into the capillary or reservoir when the wet state is poor. However, even with this technique, the wetting of the tip in the capillary may not be recovered. Furthermore, since this is also a needle-shaped emitter, the problem of defects due to discharge is not different from the conventional one. Further, the present invention has not been put into practical use due to the fact that the operation of moving the emitter is complicated and the structure is complicated.
[0004]
Accordingly, the present inventor has developed an ion source that can stably supply liquid gallium with a structure of only a capillary without using a needle-shaped emitter having a problem of wetting and a problem of a tip end defect. As an ion source for supplying liquid gallium with a structure having only a capillary, there is one disclosed in Non-Patent Document 1 as a conventional technique. FIG. 6 is a schematic diagram of the cluster ion source introduced in the literature. A solution having a specific resistance of 10 6 and 10 10 Ωcm is introduced into a vacuum from a nozzle of a metal capillary with an inner diameter of 20 μm, and a voltage of about 10 kV is applied. It is explained that it can be taken out as cluster ions when applied. This phenomenon is also called electrospray, and it is considered that ions having a mass / charge ratio determined by the Rayleigh limit are released. Acetone from the measurement of the mass / charge ratio by the time-of-flight method with sample, has been shown to be the cluster ions having a molecular weight of 10 approximately 4 has occurred, about nA is drawn as total ion current. In a focused cluster ion beam deposition experiment using a triisobutylaluminum solution while heating the substrate to 400 ° C., an aluminum thin film with a width of about 100 μm was successfully deposited. It has been reported that it aims at selective crystal growth. Although this non-patent document 1 shows a cryster ion source using a capillary, the material thereof is a metal, and the ion species is not assumed to be gallium which is widely used for a focused ion beam. There is no recognition of the problem of trying to provide a stable supply of ionic material to maintain the stability of ion emission.
[0005]
[Patent Document 1]
FIG. 4 [Non-patent Document 1]
Furumuro Masanori, “Current Status of Focused Ion Beam Device”, Surface Science, published by the Surface Science Society of Japan, 1995, Vol. 729-734
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a novel emitter in place of a needle-shaped emitter that can stably supply liquid gallium as an ion source of a focused ion beam and ensure stable ion emission.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The ion source of the focused ion beam apparatus according to the present invention includes a glass capillary that contains gallium as an ion material, a tip portion of the capillary is formed in a mortar shape, and a fine opening is provided in the central portion. The structure is such that gallium ions are extracted from the portion. Further, the glass microcapillary was provided with a temperature control means so as not to exceed 750 ° C.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Conventionally, an ion source placed in a focused ion beam device has a structure in which gallium liquid metal is supplied through a needle and ions are emitted from the tip, but it is difficult to always maintain a good wet state. In addition, in consideration of problems such as the fatal loss of the tip due to discharge when a high voltage is applied, the present invention has conceived an emitter structure using a microcapillary without using a needle-shaped emitter. Is. In order to maintain stable ion emission, it is necessary to develop a mechanism that can stably supply liquid gallium contained in the tip of the emitter without excess or deficiency, and not only the structure but also the wetting of the emitter and liquid gallium. The physical properties such as the surface tension of both materials, the viscosity of liquid gallium, and the static pressure corresponding to the filling amount of liquid gallium at the tip of the emitter are affected. First, compatibility with liquid gallium, wetting problems, chemical stability without reaction or compound formation, and ease of processing, glass is used as the material, and the tip of the microcapillary with a smaller diameter is made finer. A structure to provide an opening has been developed. A glass tube having a diameter of about several millimeters is heated, and a tip opening is formed to have a diameter of 5 to 50 μm by a micropipette puller technique. When the opening at the tip is opposed to the extraction electrode and a high voltage is applied, the liquid gallium exposed to the space at the opening is pulled in a cone shape as shown in FIG. It is done from the tip. Incidentally, when no high voltage is applied, it is spherical as shown. The supply of liquid gallium to the opening of the tip is analyzed to be mainly due to the capillary phenomenon, since the capillary is sufficiently thin and thus the influence of the viscosity is large and there is almost no influence of the static pressure. An opening with a diameter of 5 to 50 μm was processed at the tip of a φ2 mm glass capillary, and it was confirmed that liquid gallium in an amount commensurate with the amount of released ions was supplied from the glass microcapillary to the tip opening. . The diameter of the opening at the tip of the capillary is preferably 5 to 50 μm. When the value is larger than this value, the amount of gallium forming the cone tends to increase, the position of the cone tip portion moves, and the ion emission position tends to be uncertain.
[0009]
In the present invention, a matter to be noted is a temperature management problem. In general, in a gallium liquid metal ion source, an oxide film or a sputtered member of the diaphragm member adheres to the gallium surface due to secondary electrons from the counter electrode or the diaphragm member accompanying ion emission. In order to maintain the state of pure liquid gallium, it is sometimes necessary to heat to about 700 ° C., but the melting point and softening point of glass are low, and heating beyond that causes deformation of the capillary. . In general, in order to keep liquid gallium in a good state, it is necessary to heat it every 40 to 100 hours. Since the glass capillary may be deformed during the heating, it is important in the present invention to provide a heating means and to control the temperature so as not to exceed 750 ° C.
[0010]
[Example 1]
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Instead of using a needle, a glass microcapillary is used instead to form a gallium liquid metal ion source. First, the manufacturing method uses a quartz glass glass tube with an inner diameter of φ2 mm as a material for the capillary 2, and a supporting substrate. The stem 1 is welded. The stem is made of an insulating material, and in addition to the glass tube, two pins 3 serving as heater terminals are also fixedly arranged. With the tip of the glass capillary 2 heated and softened, the opening 20 is processed to have a diameter of about 5 to 50 μm using a processing method such as a micropipette puller. Since the opening is important, processing is performed with care so that the hole is not blocked. A heater 4 is attached so that a crow microcapillary 2 is wound around the circumference, and both ends are spot-welded to the two pins 3. Thereafter, the glass capillary 2 is filled with gallium 5.
[0011]
Since glass and gallium do not react with each other to form a compound or alloy, the initial liquid state can be maintained without becoming a solid and blocking the opening 20 and without changing the quality of gallium. Further, since glass has good wettability with gallium, the consumed liquid gallium is squeezed out and supplied to the opening of the capillary tip by capillary action. Since the structure of the present invention basically has no needle, the above-mentioned problems caused by a poor wet state or deformation of the needle shape are not relevant in the present invention.
[0012]
FIG. 2 shows an enlarged end portion of the capillary 2. When no high voltage is applied to the extraction electrode, the gallium surface exposed to the outer space at the capillary tip opening 20 has a substantially spherical shape. However, when a high voltage is applied and an attractive force is applied, the exposed surface of gallium is It becomes a cone shape. Then, ions are released from the formed cone tip. Since the cone is formed of liquid gallium itself, even if the tip shape is temporarily deformed by discharge or the like, it is naturally restored by supplying liquid gallium.
As for temperature management, the temperature change due to the energization time in which the heater current is determined is measured by means such as a radiation thermometer, the data is stored in a computer, and the temperature is controlled based on the stored data under the control of the computer. Specifically, in order to maintain the liquid gallium flow state, heating is performed every predetermined time, and in this embodiment, every 72 hours. The procedure is as follows.
(1) Stop emission.
(2) Data related to the heating current and energization time under environmental conditions such as temperature are stored in the computer, and the heating current and energization time corresponding to the situation at the time of execution are determined based on the data, Implement under supervision.
(3) When the predetermined time has passed, the heating is stopped and the zero value of the heater current is confirmed.
(4) Start emission.
[0013]
【The invention's effect】
The Ga liquid metal ion source of the present invention has a structure in which a microcapillary made of glass that contains gallium as an ion material and a fine opening at the center of the tip of the microcapillary, and gallium ions are introduced from the opening. Since it is drawn out, there is nothing equivalent to the needle of the conventional ion source, there is no problem of wetting or tip end defect due to discharge, and there is no consumption of the needle, so that it can be used for a long life. Since liquid gallium consumed by ion emission is supplied to the emitter without excess or deficiency by capillary action due to the mutual physical properties of liquid gallium and glass, stable ion beam irradiation is possible.
[0014]
In addition, the Ga liquid metal ion source of the present invention adopts a configuration in which a temperature control means is provided in a glass microcapillary so as not to exceed 750 ° C., thereby deforming the shape of the microcapillary formed of a glass material. Stable operation can be maintained without any problems. Incidentally, the conventional needle type Ga liquid metal ion source has a life of 1000 to 2000 hours, but the microcapillary type of the present invention has a long life of 5000 hours or more.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a tip opening of a microcapillary used in the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a general configuration of a conventional Ga liquid metal ion source.
FIG. 4 is a diagram for explaining a wet state of a liquid metal in a conventional needle emitter.
FIG. 5 is a diagram for explaining a state of discharge deficiency in a conventional needle emitter.
FIG. 6 is a diagram showing a special configuration of a conventional Ga liquid metal ion source.
FIG. 7 is a diagram showing a special configuration of a conventional crystal ion source.
[Explanation of symbols]
1 Stem 3 Pin 2 Microcapillary 4 Heater
20 Tip opening 5 Gallium

Claims (3)

イオン材料であるガリウムを収納するガラス製のマイクロキャピラリーと、該マイクロキャピラリーの先端中央部に開口を設けた構造であって、該開口部からガリウムイオンが引出されることを特徴とするGa液体金属イオン源。  A liquid microcapillary made of glass that contains gallium as an ionic material, and a structure in which an opening is provided in the center of the tip of the microcapillary, and gallium ions are extracted from the opening. Ion source. ガラス製マイクロキャピラリーには750℃を越えることがないように温度制御手段が備えられている請求項1に記載のGa液体金属イオン源。  The Ga liquid metal ion source according to claim 1, wherein the glass microcapillary is provided with temperature control means so as not to exceed 750 ° C. 前記開口の大きさはφ5〜50μmであることを特徴とする請求項1または2に記載のGa液体金属イオン源。3. The Ga liquid metal ion source according to claim 1, wherein the size of the opening is φ5 to 50 μm.
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