JP4384150B2 - イオン源のためのエミッタ及びその作製方法 - Google Patents
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Description
θ=90°−φ/2
で与えられる。通常、50°≦φ≦130°の範囲の円錐角が使用され、そのため角度θは通常25°〜55°の範囲となる。エミッタ先端のこの円錐形状により、エミッタ先端でのテーラーコーンの形成が容易になり、また、リザーバ部からテーラーコーンへの原材料の流動も促進される。テーラーコーンの円錐角の理論値は98°であるので、エミッタ先端の極めて典型的な円錐角は、90°≦φ≦110°の範囲であり、そのため角度θは、通常35°〜45°の範囲となる。勿論、98°の円錐角すなわちテーラーコーンの理論値を用いてもよく、これは、エミッタ先端でのテーラーコーンの形成を特に促進することになる。従って、角度θは41°(41°=90°−49°)となる。上述の方法によって、種々の開口角度を有するLMIS及びLMAISを簡易な方法で製作することができる。特に上述の方法によって、部品の組立及び溶接工程が不要になる。
110 ワイヤ
115 湾曲部分
120 ワイヤ表面
125 先細部分
130 リザーバ部
135 原材料
140 左リム
145 右リム
Claims (29)
- ワイヤ(110)を備えた液体金属イオン源のためのエミッタ(100)であって、
前記ワイヤがほぼ湾曲した部分(115)と表面(120)とを有し、前記ワイヤ表面(120)の少なくとも一部分(125)が前記ほぼ湾曲した部分(115)で先細にされてエミッタ先端を形成することを特徴とするエミッタ(100)。 - 前記ワイヤ表面(120)の先細部分(125)が、前記ワイヤ(110)の外側表面であることを特徴とする請求項1に記載のエミッタ(100)。
- 前記先細部分(125)が、前記エミッタの光学軸(OA)に沿って見たときに円錐を形成していることを特徴とする前記請求項の何れかに記載のエミッタ(100)。
- 円錐角φが、50°≦φ≦130°の範囲であることを特徴とする請求項3に記載のエミッタ(100)。
- 前記円錐角φが、98°に等しいことを特徴とする請求項3に記載のエミッタ(100)。
- 前記先細部分(125)における前記ワイヤ(110)の直径(W)が、前記先細部分(125)の外側の前記ワイヤ(110)の直径よりも小さいことを特徴とする前記請求項の何れかに記載のエミッタ(100)。
- 前記V字形部分(115)の少なくとも一部分における前記ワイヤ表面(120)にマイクロチャンネル(127)が設けられることを特徴とする前記請求項の何れかに記載のエミッタ(100)。
- 前記ワイヤ(110)が更に、支持体手段(150)と前記ワイヤ(110)を接続するフィラメント部分(140、145)を有することを特徴とする前記請求項の何れかに記載のエミッタ(100)。
- 前記フィラメント部分(140、145)が、互いに本質的に同一に形成され、前記エミッタ先端に対して対称的に位置付けられることを特徴とする請求項8に記載のエミッタ(100)。
- 前記フィラメント部分(140、145)間の角度ξが、1°≦ξ≦25°の範囲であることを特徴とする請求項8又は請求項9に記載のエミッタ(100)。
- 原材料(135)を保持するリザーバ部(130)を更に有し、前記リザーバ部(130)が、前記フィラメント部分(140、145)の間に形成されることを特徴とする前記請求項の何れかに記載のエミッタ(100)。
- 前記ワイヤ(110)が、金属ワイヤ又はワイヤ形の導電性材料であることを特徴とする前記請求項の何れかに記載のエミッタ(100)。
- 前記ワイヤが、タングステン、タンタル、チタン又はニッケルから作られることを特徴とする請求項12に記載のエミッタ(100)。
- 前記エミッタ(100)が、Siを成分として含む合金のための液体金属イオン源であることを特徴とする前記請求項の何れかに記載のエミッタ(100)。
- 前記エミッタ(100)が、二元合金PrSi用の液体合金イオン源であることを特徴とする請求項13に記載のエミッタ(100)。
- エミッタ(100)を備えた液体金属イオン源(700)であって、
前記エミッタ(100)が、
ほぼ湾曲した部分(115)と表面(120)とを有し、該表面(125)の少なくとも一部分(125)が前記ほぼ湾曲した部分(115)で先細にされてエミッタ先端を形成し、前記エミッタのリザーバ部(130)が液体金属(135)を含むワイヤ(110)と、
前記エミッタ(100)からイオンを抽出する抽出電極(600)と、
を含むことを特徴とする液体金属イオン源。 - 前記エミッタ(100)が、請求項1から15の何れかに従って構成されることを特徴とする請求項16に記載の液体金属イオン源。
- 請求項16又は17に記載の液体金属イオン源(700)を備える荷電粒子ビーム装置。
- 液体金属イオン源のためのエミッタを製造する方法であって、
(a)ほぼ湾曲した部分(115)と表面(120)とを有するワイヤ(110)を準備する段階と、
(b)前記ワイヤ表面(120)の前記ほぼ湾曲した部分(115)で前記ワイヤの表面の一部分を先細にしてエミッタ先端を形成する段階と、を含む方法。 - 前記先細にする段階が成形段階を含む請求項19に記載の方法。
- 前記先細にする段階が研磨段階を含む請求項19に記載の方法。
- 前記先細にする段階がエッチング段階を含む請求項19に記載の方法。
- 前記先細にする段階が微細加工段階を含む請求項19に記載の方法。
- イオンビームを生成する方法において、
(a)エミッタ(100)を備えた液体金属イオン源(700)を荷電粒子ビーム装置内に準備する段階を含み、
前記エミッタが、ほぼ湾曲した部分(115)と表面(120)とを有し、該表面(125)の少なくとも一部分(125)が前記ほぼ湾曲した部分(115)で先細にされてエミッタ先端を形成し、前記エミッタのリザーバ部(130)が液体金属(135)を含むワイヤ(110)と、前記エミッタ(100)からイオンを抽出する抽出電極(600)とを含むワイヤ(110)を備え、
前記方法が更に、
(b)前記ワイヤ(110)に電流を印加する段階と、
(c)前記液体金属(135)と前記抽出電極(600)との間に電圧を印加し、前記液体金属(135)からイオンを抽出してイオンビームを発生させる段階と、
を含む方法。 - (a)ほぼ湾曲した部分(115)と表面(120)とを有するワイヤ(110)を準備する段階と、
(b)前記ワイヤ表面(120)の前記ほぼ湾曲した部分(115)で前記ワイヤの表面の一部分を先細にしてエミッタ先端を形成する段階と、
からなる方法によって得られる液体金属イオン源。 - 前記先細にする段階が成形段階を含む請求項25に記載の液体金属イオン源。
- 前記先細にする段階が研磨段階を含む請求項25に記載の液体金属イオン源。
- 前記先細にする段階がエッチング段階を含む請求項25に記載の液体金属イオン源。
- 前記先細にする段階が微細加工段階を含む請求項25に記載の液体金属イオン源。
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