JPH03214546A - Ion source - Google Patents

Ion source

Info

Publication number
JPH03214546A
JPH03214546A JP824090A JP824090A JPH03214546A JP H03214546 A JPH03214546 A JP H03214546A JP 824090 A JP824090 A JP 824090A JP 824090 A JP824090 A JP 824090A JP H03214546 A JPH03214546 A JP H03214546A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ion
ampoule
ion source
ions
cesium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP824090A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kaoru Umemura
馨 梅村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP824090A priority Critical patent/JPH03214546A/en
Publication of JPH03214546A publication Critical patent/JPH03214546A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

PURPOSE:To providing practicability of resuming ion emission in a short working time without exposing the ion source to the atmosphere even though the ion material is once exhausted, by forming ampoule rupturing part in such a structure that the ampule can rupture independently. CONSTITUTION:An ampoule 7 is installed level and supported at its two ends, and a load is applied to the neck of the ampoule 7 to cause rupture by a push rod 60 which is capable of moving in the direction perpendicular to the ampoule. This push rod 60 is installed with bellows 62 interposed for the purpose of vacuum sealing, and when the ampoule 7 is not needed ruptured, fixation is made in a position not touching the ampoule 7 so that no movement is generated by the atmospheric pressure. One push rod 60 is used as one unit for each ampoule 7, and placing a plurality of such units permits releasing the fixation part of the push rod 60 according to necessity and rupturing of the ampoule 7 independently. Thus ion emission can be made in a short time without exposing the ion source 1 to the atmosphere.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本発明は、半導体分野における半導体素子製造用のイオ
ンビーム装置や、材料分析分野における二次イオン質量
分析装置に搭載されるイオン源、もしくは本イオン源が
搭載されたイオンビーム装置、二次イオン質量分析装置
、表面改質装置に関する。
The present invention relates to an ion beam device for manufacturing semiconductor devices in the semiconductor field, an ion source installed in a secondary ion mass spectrometer in the material analysis field, or an ion beam device equipped with the present ion source, a secondary ion mass spectrometer, etc. Regarding analysis devices and surface modification devices.

【従来の技術】[Conventional technology]

固体表面および微小領域の分析、微細構造の製作あるい
は部材の表面改質などを目的として多くの種類のイオン
源が開発されているが、その中で半導体分野における半
導体装置製造用の集束イオンビーム装置や、材料分析分
野における二次イオン質量分析装置に搭載されるイオン
源に注目すると、液体金属イオン源や表面電離型イオン
源が重要なイオン源とされている。ここでは、まず、液
体金属イオン源と表面電離型イオン源の概略を説明する
。 液体金属イオン源は高輝度であり、点状の領域からイオ
ンが放出されるためイオンを直径1μm以下のビームに
集束させることが可能で、この集束イオンビームを走査
、偏向させることにより、半導体プロセスにおけるリソ
グラフィーやドーピング(打込み)、エッチング、デポ
ジションなどを局所的に行うことが可能となる。また、
イオンビームを試料表面に照射し、スパッタリング現象
によって弾き出された試料面の二次イオンを分析する、
所謂、二次イオン質量分析にこの液体金属イオン源から
得られた集束イオンビームを利用すると、その試料表面
におけるサブミクロンの極微小領域の成分分析が可能と
なる。 液体金属イオン源は、例えば、学会誌『応用物理』第5
4巻、第9号(1 9 8 5年)第935頁から第9
39頁に記載の『電子衝撃型マイクロイオン源』と題す
る論文中(公知例1)で野田らが示しているように、第
2図のような概略構成になっている。 すなわち同図において、イオン化すべき材料(イオン化
物質)4を溶融状態で保持するためのリザーバ3と、こ
のリザーバ3から供給される溶融状態の上記イオン材料
4のイオン9をその先端から放出するように配置された
エミツタ2と、このエミッタ2の先端に高電界を集中さ
せることによって上記エミッタ先端からイオン9を引出
すための引出し電極5とから構成される。イオン材料4
を溶融状態にするための加熱方法はエミツタ1の周りに
設置されたフィラメント23からの電子衝撃によってい
る。つまり、シールド電極22内のフィラメント23を
赤熱加熱し、エミッタ2との間に数100Vから数kV
の電位差を与え、フィラメント23からの熱電子でエミ
ッタ2、リザーバ−3を電子衝撃加熱させ、これら加熱
したエミッタ2、リザーバ−3からの熱伝導によりイオ
ン材料4を溶融状態にさせる。 溶融状態のイオン材料4はリザーバ−3から滲みだし、
エミッタ2先端までを濡らし、この後、引出し電極5に
エミッタ2に対して数kV程度の高電圧を印加していく
と、あるしきい電圧でエミッタ先端の溶融イオン材料4
はテイラーコーンと呼ばれる円錐形状となり、その先端
から電界電離過程や電界蒸発過程でイオン9が放出され
る。 イオン化物質4を溶融状態で保持するための手段として
は、上述したようなエミッタ2の先端近傍を電子衝撃に
よって加熱する方式の他にも、イオン材料を溜める部分
(溜め部またはリザーバーとも呼ばれる)とヒーターが
兼ねていて通電によって抵抗加熱する方式、更には、イ
オン材料の溜め部のまわりにヒーターを巻き付け、その
ヒーターの熱によってイオン材料を溶融状態にする方式
など種々の方式がある。しかし、液体金属イオン源の基
本構成としては大きな相違はない。 このようにして放出したイオンを、イオン源の下流に設
置されたレンズ、偏向器、アライナ等のイオン光学系(
図示せず)によって集束、偏向させるとサブミクロン径
の集束イオンビームを試料上に照射させることができる
。 一方、表面電離型イオン源は、正イオン生成の場合,イ
オン化エネルギーの低い原子が高温の仕事関数の高い金
属表面に吸着脱離する際、吸着原子の電子が金属に移り
吸着原子は表面で電離して正イオンとなって放出するこ
とを利用したイオン源で、イオン種としてはナトリウム
やセシウムなどのアルカリ金属がよく用いられる。特に
、セシウムは二次イオン質量分析計の一次イオン種とし
てなくてはならない元素である。具体的には、次イオン
種としてセシウム(Cs)を用いることにより C,O
,S (軽元素) Au, Ag(重金属)等イオン化
ポテンシャルの高い元素のイオン化率を高めるには非常
に有効である。このことに関しては、論文集″アナリテ
ィ力ル ケミストリ″第49巻、13号(1 9 7 
7年)の第2023から第2030頁にエイチ・エイ・
ストームスら(H.A.Storms et al. 
Analytical Chemistry, vol
.49, No,13  (1977)  2023〜
2030)が『エバリュエイションオヴア セシウムポ
ジティヴアイオンソース フォーセカンダリ アイオン
 マススペクト口メトリー (Evaluation 
of a CesiumPositive  Ion 
Source for  Secondary  Io
n MassSpectrometry) jと題した
論文中(公知例2)に詳しく述べている。今日、セシウ
ムは二次イオン質量分析にはなくてはならない元素であ
って、昨今の高集積半導体素子製造上の汚染物の分析に
は絶大な威力を発揮しており、更に長時間の分析にも使
用できるセシウムイオン源が望まれている。 液体金属イオン源に用いるイオン材料は室温で固体のも
のや、水銀、ガリウム、セシウム等のように室温から3
0℃程度の温度で液体であるものも用いられる。室温で
液状の材料のなかで、特に反応性の高いものや有毒物の
もの、酸化を嫌うものは、普通、アンプルに封入されて
いる。ガラス状アンプルに封入された材料をイオン材料
として用いる従来型のイオン源では、真空容器内のアン
プルを真空外からの力によって破壊し、封入されている
材料を流出させて、イオン材料溜め部に導入してイオン
化していた。 イオン材料をアンプルに封入して用いる従来のこの種の
イオン源では、例えば、ガラス状アンプルに封入された
セシウムをイオン材料として用いるこの種のイオン源は
、例えば、ピー・ディー・プレウェット(P . D 
.  Prewett)らが、英国のヴアキューム(V
acuum)なる論文集の1984年、第34巻、第1
−2号、第107頁から第111頁に掲載した『ア リ
クイッドメタルソースオブセシウムアイオンズフォーセ
カンダリーイオン マス スペクト口メトリー』(A 
liquidmetal source of cae
sium ions for secondaryio
n mass spectrometry)なる論文(
公知例3)のなかで、第3図の如き概略構成図を掲げ説
明しているように、真空容器内にあるアンプル7をベロ
ーズなどから成るアンプル破断手段6により圧縮力によ
って破壊し、封入されているセシウム4を流出させ、流
路8に通しイオン材料溜め部3に導入してイオン化して
いた。但し、第3図と第2図ではエミッタ1の向きが横
向きと縦向きの違いがあるが、本質的にイオンを放出さ
せるための構成は同じである。第3図から明らかなよう
にイオン源に装填されるアンプルの数は1個であった。
Many types of ion sources have been developed for the purpose of analyzing solid surfaces and minute regions, fabricating microstructures, or modifying the surface of parts. Among them, focused ion beam equipment for manufacturing semiconductor devices in the semiconductor field is used. When focusing on the ion sources installed in secondary ion mass spectrometers in the field of materials analysis, liquid metal ion sources and surface ionization type ion sources are considered to be important ion sources. Here, first, an outline of a liquid metal ion source and a surface ionization type ion source will be explained. The liquid metal ion source has high brightness and emits ions from a point-like region, so it is possible to focus the ions into a beam with a diameter of 1 μm or less. By scanning and deflecting this focused ion beam, semiconductor process It becomes possible to perform lithography, doping, etching, deposition, etc. locally. Also,
The ion beam is irradiated onto the sample surface and the secondary ions ejected from the sample surface by the sputtering phenomenon are analyzed.
When a focused ion beam obtained from this liquid metal ion source is used in so-called secondary ion mass spectrometry, it becomes possible to analyze the components of an extremely small submicron region on the sample surface. Liquid metal ion sources are described, for example, in the academic journal “Applied Physics” No. 5.
Volume 4, No. 9 (1985), pages 935-9
As shown by Noda et al. in their paper entitled "Electron impact type micro ion source" (known example 1) on page 39, it has a schematic configuration as shown in FIG. 2. That is, in the figure, there is shown a reservoir 3 for holding the material to be ionized (ionized substance) 4 in a molten state, and a reservoir 3 for ejecting ions 9 of the molten ionic material 4 supplied from the reservoir 3 from its tip. It consists of an emitter 2 disposed at the emitter 2, and an extraction electrode 5 for extracting ions 9 from the emitter tip by concentrating a high electric field on the emitter 2 tip. ionic material 4
The heating method for bringing the emitter into a molten state is by electron bombardment from a filament 23 placed around the emitter 1. In other words, the filament 23 in the shield electrode 22 is heated red-hot, and the voltage between it and the emitter 2 is from several 100 V to several kV.
The emitter 2 and the reservoir 3 are heated by electron impact with the hot electrons from the filament 23, and the ionic material 4 is melted by heat conduction from the heated emitter 2 and reservoir 3. The ionic material 4 in a molten state oozes out from the reservoir 3,
Wet the tip of the emitter 2, and then apply a high voltage of several kilovolts to the emitter 2 to the extraction electrode 5. At a certain threshold voltage, the molten ion material 4 at the tip of the emitter
has a conical shape called a Taylor cone, and ions 9 are emitted from the tip of the cone through a field ionization process or a field evaporation process. In addition to the above-mentioned method of heating the vicinity of the tip of the emitter 2 by electron bombardment, methods for maintaining the ionized material 4 in a molten state include a method of heating the vicinity of the tip of the emitter 2 using a portion for storing the ionized material (also called a reservoir section or a reservoir). There are various methods, such as a method in which a heater also serves as a resistive heating method by applying electricity, and a method in which a heater is wrapped around a reservoir of ionic material and the ionic material is melted by the heat of the heater. However, there is no major difference in the basic configuration of the liquid metal ion source. The ions emitted in this way are transferred to an ion optical system (such as a lens, deflector, and aligner) installed downstream of the ion source.
(not shown), it is possible to irradiate a sample with a focused ion beam with a submicron diameter. On the other hand, in the case of positive ion generation with a surface ionization type ion source, when atoms with low ionization energy adsorb and desorb from a high-temperature metal surface with a high work function, the electrons of the adatom are transferred to the metal and the adatom is ionized on the surface. This is an ion source that utilizes the ions that are released as positive ions, and alkali metals such as sodium and cesium are often used as the ion species. In particular, cesium is an essential element as a primary ion species in a secondary ion mass spectrometer. Specifically, by using cesium (Cs) as the next ion species, C, O
, S (light elements), Au, Ag (heavy metals), etc., are very effective in increasing the ionization rate of elements with high ionization potential. Regarding this matter, please refer to the collection of papers "Analytical Chemistry" Volume 49, No. 13 (197
7th year) on pages 2023 to 2030 of H.A.
H.A. Storms et al.
Analytical Chemistry, vol.
.. 49, No. 13 (1977) 2023~
2030) is ``Evaluation of Cesium Positive Ion Source Four Secondary Ion Mass Spectrometry (Evaluation
of a CesiumPositive Ion
Source for Secondary Io
nMassSpectrometry) j (Public Known Example 2). Today, cesium is an indispensable element for secondary ion mass spectrometry, and it is extremely powerful in analyzing contaminants from the manufacturing of highly integrated semiconductor devices, and it is also suitable for long-term analysis. A cesium ion source that can also be used is desired. The ionic materials used in liquid metal ion sources may be solid at room temperature, or they may be solid at room temperature, such as mercury, gallium, cesium, etc.
Those that are liquid at a temperature of about 0°C are also used. Among materials that are liquid at room temperature, those that are particularly reactive, toxic, or resistant to oxidation are usually sealed in ampoules. In a conventional ion source that uses a material sealed in a glass ampoule as the ion material, the ampoule inside the vacuum container is broken by a force from outside the vacuum, and the sealed material flows out and enters the ion material reservoir. It was introduced and ionized. Conventional ion sources of this kind that use an ionic material sealed in an ampoule include, for example, cesium sealed in a glass ampoule as an ion source. .D
.. Prewett et al.
acum), 1984, Volume 34, No. 1
``Aliquid Metal Source Obesium Ions for Secondary Ion Mass Spectrometry'' (A
liquidmetal source of cae
sium ions for secondaryio
n mass spectrometry) paper (
As explained in Publication Example 3), an ampoule 7 in a vacuum container is broken by compressive force using an ampoule breaking means 6 made of bellows or the like, and the ampoule 7 is sealed. The cesium 4 contained therein was flowed out, passed through a flow path 8, introduced into the ion material reservoir 3, and ionized. However, although there is a difference in the orientation of the emitter 1 between horizontal and vertical in FIG. 3 and FIG. 2, the configuration for emitting ions is essentially the same. As is clear from FIG. 3, the number of ampules loaded into the ion source was one.

【発明が解決しようとする課題) アンプルに封入された材料をイオン材料とし、真空容器
内でこのアンプルを破断し、イオン放出部にイオン材料
を導入するイオン源において、イオン源に保持されるア
ンプルの数は高々1個であったため、アンプル内に封入
されたイオン材料を長時間にわたるイオン放出や蒸発な
どにより消耗、枯渇した場合、それ以上イオン放出を続
行することはできず、イオン源を一旦大気に曝し、新た
にイオン材料の封入されたアンプルを装填しなければな
らない。特に、イオン材料がセシウムのような空気と反
応しやすい材料である場合、アンプル破断部をはじめイ
オン源を一旦大気に曝すとイオン源部材表面に付着した
セシウムが酸化セシウムのような化合物に化学変化する
。このような状態のままで再度アンプルを装填しても、
破断後の新しいイオン材料は残留している酸化物と反応
したり、特にイオン放出部に酸化セシウム等の反応物が
生成されると再度のイオン放出は殆ど望めない。 また、アンプル破断部内壁に付着した酸化物のためアン
プル破断部内の真空を超高真空状態まで達成させること
が出来なくなるなどの問題を有する。 従って、イオン源を一旦大気に曝した場合、イオン源部
材を洗浄し十分乾燥させた状態で新たなアンプルを装填
し真空引きをしなければならず、この間、イオン源の搭
載された装置を大気に曝す作業、イオン源の洗浄作業、
アンプル装填後、装置の真空の立ち上げ作業など、時間
を要する作業が必要となるため、一旦アンプルを取替え
る事態に陥ると次の望むべきイオン放出までに長時間の
作業が必要であった。 本発明は上記問題点に鑑み、イオン材料が一旦枯渇して
も、イオン源を大気に曝すことなく、イオン材料を再導
入でき、短時間作業時間でイオン放出が再開でき、実質
的にイオン源寿命を延ばす事を目的とする。 【課題を解決するための手段1 イオン源寿命を延ばす一解決法として、まず、1個のア
ンプルに封入されるイオン材料の量を増やすことが考え
られる。しかし、イオン材料がナトリウムやセシウムの
ような取扱いに注意を要するような危険物であると、予
期せずイオン源を装置から取り出さざるを得ない事態に
陥った時、残存しているイオン材料のために、そのイオ
ン源の取扱者を多大の危険に曝す事になる。従って、ナ
トリウムやセシウムなどアルカリ金属のような危険物や
,有毒物をイオン材料とする場合、その少量が封入され
たアンプルを数多く装填し、大気に曝すこと無く、必要
に応じ真空中でそのアンプルを破断してイオン放出部へ
導入することが最善の策となる。 上記目的を達成するためには、イオン材料の封入された
アンプル、このアンプルの保持部、および破断部、この
イオン材料を溶融状態で保持する溜め部、この溜め部か
ら供給される溶融イオン材料のイオンをその先端から放
出するように配置されるイオン放出部から構成されるイ
オン源において、イオン材料が封入されたアンプルを複
数個保持でき、アンプル破断部がそれらアンプルを独立
に破断することが可能な構造にすることで上記問題は解
決できる。 【作用】 アンプルは通常、中央部に狭窄部があり、両端を固定し
て狭窄部に荷重を加えると簡単に破断する。アンプル破
断部はこれを利用したもので、アンプルを水平方向に設
置、両端を支持し、アンプルに対し垂直方向に移動可能
な押し棒でアンプルの狭窄部に荷重をかけて破断させる
。押し棒は真空封止のためベローズを介して設置されて
いる。 アンプルを破断する必要のないときは、この押し棒はア
ンプルに触れない位置で、大気圧によって移動しないよ
うに固定されている。 一つのアンプルに対し一本の押し棒を1ユニットとし、
このユニットを複数個並べておくと、必要に応じて押し
棒の固定部を開放しアンプルを独立に破断させることが
できる。破断することにより、アンプル内のイオン材料
が流出し、アンプル破断部の下流に設置された流路を通
って、リザーバに至る。 [実施例] 以下、図を用いて本発明による実施例を具体的に説明す
る。 (実施例1) 第1図に本発明の一実施例のイオン源の全体の概略構成
を示し、第5図に本実施例の中心となるアンプル破断部
6を更に詳しく説明するための部分断面の拡大図を示す
。本実施例1はアンプルの破断方法として曲げ応力によ
るもので、イオン源の形式は針状電極の先端からイオン
を放出させる液体金属イオン源である。用いたイオン材
料はセシウム(融点;約29℃)である。 第1図のイオン源1において、2は針状電極(エミッタ
とも言う)、3は溜め部(リザーバとも言う)、4−は
イオン材料、5は引出し電極、6はアンプル破断乎段、
7はアンプル、8はイオン材料の流路である。エミッタ
2、溜め部3、引出し電極5の役割に関しては従来例と
同じであるため、ここでは詳細な説明は避ける。(なお
、本図においてアンプルは破断前の状態を示してあるが
,イオン源内のイオン放出時の様子が明らかとなるよう
にリザーバ3内にもイオン材料4が溜まっていて、イオ
ン9が放出している状態を示した。 また、第1図ではアンプル破断手段6は1個しか書かれ
ていないが、同じ形のアンプル破断手段6が複数個並ん
でおり、紙面に平行なために見えない。)イオン材料4
を内包するアンプル7は、アンプル破断部6においてそ
の両端部が支持され、アンプル破断手段6がほぼその中
央に当たるように設置されている。また、このアンプル
破断手段6は、第5図に示すように金属ベローズ62な
どで真空遮断され、真空外の外力を直線運動に変換でき
る押し棒60を用いており、その先端部61はアンプル
7のくびれ51に当たるような位置関係にある。1個の
アンプルに1個の直線導入機60(又は、押し捧)の組
み合わせをアンプル破断ユニット70と称し、本実施例
1ではこのアンプル破断ユニット70が10個並列に並
べてある。 (第5図ではアンプル破断ユニット70は5組しか描か
れていない。)ここでは、アンプル破断ユニット70が
複数個並んだ部分をアンプル破断手段6と呼ぶ。 第6図に、第5図におけるアンプル破断ユニット70の
一組の側断面を示す。 アンプル7を割る必要のない時は、第6図(a)に示し
たように、押し捧60は大気圧によって押し込まれない
ようにコの字型をした固定治具63によって固定されて
いるが、破断時にこの固定治具63を開放する(図(b
))。押し捧60は大気圧によって押し込まれ、アンプ
ル中央部のくびれ51に接触し、負荷が加わる。もし、
この状態でアンプル7が割れなければ押し捧60の大気
圧側の末端部64を人意的に押し込めばアンプル7は容
易に破断する。この時、アンプルの破壊のされ方は、ア
ンプル7の両端を支持する2点とくびれ51の力の加わ
る1点で、所謂、三点曲げ破壊である。第6図(b)に
示すように、この操作でアンプル7内からイオン材料4
が流れ出る。この時、被破断物であるアンプル7はごく
僅かに小さなガラスの破片が出るもののおおよそ7’,
7’″に二分される。流れ出たイオン材料は流路8を通
ってリザーバ3に至り、一方、破断されたアンプル7′
71は流路8の手前で止まりリザーバ3には至らない。 このようにして、アンプル7に内包されたイオン材料4
は大きなガラス破片を殆ど含まずにリザーバ3に導入す
ることができる。リザーバ3に導入されたイオン材料4
にはガラス破片をほとんど含まないため流路8やキャピ
ラリ10、リザーバ3を塞ぐことがなく、長時間安定し
てイオン9を引出すことができる。具体的数値としては
、高さ5 0 m. m t底部の直径10mmのアン
プル1本にセシウムが 0.5g(約260mm’)封
入されており、全放出イオン電流を約10μAと設定す
ると1本のアンプルに関して約1000時間のイオン放
出が確認できた。本発明によると,アンプル破断部に搭
載したアンプル内のイオン材料を全て枯渇させて、イオ
ン源を装置から脱離せざるを得ない状態になるまでに約
10000時間、イオン源を動作させることが可能であ
る。 (実施例2) 本実施例は表面電離型イオン源であり、イオン源の全体
構成は第7図に、本発明の中心となるアンプル破断部6
の側断面を第8図に示す。(第7図において,アンプル
破断部6の一部は立体的に、その他は断面で示した。)
本実施例は、イオン材料として特にセシウムを使用して
、二次イオン質量分析計に適用した例である。 従来、二次イオン質量分析計に搭載されていたセシウム
イオン源の大半は表面電離型イオン源であって、例えば
、公知例3にセシウム表面電離型イオン源の概略構成が
示され、詳述されているように、イオン放出部から離れ
た部材内で一度セシウムを加熱させ蒸気化し、このセシ
ウム蒸気を導入パイプ内に通し、イオン放出部に到達さ
せ、イオン放出部で冷却液化させイオン放出部先端に至
らせる。この後、イオン放出部を高温に加熱するとイオ
ン放出部先端でセシウムが表面電離されるが、このよう
な従来例ではセシウムを蒸気化してイオン放出部に導入
する際の温度制御が難しいことや,装置として蒸気化す
るための加熱電源を必要とするなどの問題を抱えていた
。 本実施例では、アンプル破断部6で抽出されたイオン材
料4は、液体のままりザーバ3に導入される。アンプル
破断部6の構造を第8図に示す。 アンプル7がアンプル破断部本体101に横向きに設置
した後、アンプル先端部とくびれ51に接する治具を兼
ねた蓋102によって真空封止される。アンプルは、末
端部に押し捧103、ベローズ104、固定治具105
からなる破断具106によって、必要に応じて曲げ破壊
される。破断乎順は実施例1と同様で、押し捧103は
固定治具105を開放することで大気圧に押し込まれ、
アンプル末端に荷重が与えられる。この時、アンプルの
他端52と、くびれ部51は蓋102によって、押し棒
の設置側と反対側から支持されているため、アンプルは
押し棒からの荷重で曲げ破壊を起こし、第8図(b)に
示すように、アンプル7は破片7’ .7”に分割され
る。本実施例では、1gのセシウムが封入されたアンプ
ルを採用し、アンプル破断ユニットを5個並べた。但し
、第7図では、4本のアンプル7が並んでいる状態を示
している。 本実施例で用いた表面電離型イオン源のイオン放出部は
,金属性細管の先端部に、直径約100μm程度のタン
グステン粒子が焼結されており、液体セシウムはタング
ステン焼結体30の空隙を滲み込みイオン放出部へ至り
、イオン化される。 上述の如き本発明によるイオン源の構成により、本発明
の本来の目的であるイオン源寿命が格段に延び、これま
で、イオン材料の枯渇のたびにイオン源を大気に取り出
して解体や洗浄といった作業に多くの時間を要していた
が、本イオン源によりこれら作業回数が格段に少なくな
った。具体的には、イオン源寿命が約100時間であっ
たのが、本実施例では、イオン源寿命はその約5倍に延
び、本イオン源を搭載した二次イオン質量分析計は約5
00時間以上も材料の分析に使用できた。 (実施例3) 本実施例は、イオン材料として、特にアルカリ金属同志
の合金を用いた表面電離型イオン源である.表面電離型
イオン源の構成、動作原理については既に示したとおり
で,ここでは詳述しない。 但し、アンプル破断部6は、第4図(b)に示したべロ
ーズ12を用いたもので、これが5本並んでおり、それ
ぞれ独立に破断できる。 アンプル7の破断の仕方は次に示すとおりである。つま
り、アンプル7はベローズ12を備えたアンプル破断部
6の内部に挿入され、その先端部と底部が支持される。 この状態で真空容器11内が真空引きされると、アンプ
ル破断部6内も真空状態になり、ベローズ12は圧縮さ
れアンプル7には軸方向の圧縮力が加わる。(第4図(
b)参照)真空容暮11内が十分低い真空度になった状
態で、アンプル破断部6の端部13を曲げると、アンプ
ル7はモーメントによって中央部のくびれ部51でほぼ
二分される。(図(e)参照)このようにして、アンプ
ル7内のイオン材料4は流路8を通過し、リザーバ3に
至る。 アルカリ金属のなかで、ナトリウム( N a )の融
点は単体では97.8℃、カリウム(K)は63.7℃
であるが、NaとKを重量割合で23.3対76.7の
割合で混合すると融点が−12.5℃の共晶合金ができ
る。同様に、セシウム(Cs ;融点;28.4℃)と
の合金Cs−Naは重量割合Cs:Na=9 4.5 
: 5.5 で融点が−29℃の共晶合金となる。この
他にも常温で液状の金属、金属化合物が数多く存在する
。特に、上に掲げたアルカリ金属は、単体、合金ともに
アンプルに封じられている場合が多いので、このような
材料をイオン源のイオン材料として用いる場合,本発明
によるイオン源がイオン材料の組成や、イオン放出部の
真空度に影響を与えない点から最適である。 上述の如きイオン材料を、表面電離型イオン源に用いる
ことにより、例えば、Na−Kがイオン材料の場合、N
a’やK1等のイオン放出が確認できた。 本発明によるイオン源は、上記二次イオン質量分析計の
他、イオンビーム径を0.1μm程度にまで集束させ、
試料の局所領域に照射することが可能な集束イオンビー
ム装置、イオン照射により試料表面の性質を変化させる
ことを目的としだ表面改質装置などの一次イオンビーム
の発生源として用いることが可能である。 更に、イオン源の形式も液体金属イオン源や表面電離型
イオン源のほか、巨大分子イオンを生成するためのクラ
スターイオン源、プラズマからイオンを引出すプラズマ
イオン源の材料供給にも使用できる。 【発明の効果] 本発明によれば、イオン源を大気に曝すことなく、長時
間安定したイオン放出が実現できる。また、このような
イオン源を二次イオン質量分析装置、イオンビーム装置
、表面改質装置に搭載することによってこれら装置が長
時間安定して運転することが可能となる。
[Problem to be solved by the invention] In an ion source in which the material sealed in an ampoule is an ionic material, the ampoule is broken in a vacuum container, and the ionic material is introduced into the ion emitting part, the ampoule held in the ion source The number of ion sources was one at most, so if the ion material sealed in the ampoule was consumed or depleted due to long-term ion emission or evaporation, ion emission could no longer be continued, and the ion source should be closed once. It must be exposed to the atmosphere and loaded with a new ampoule filled with ionic material. In particular, when the ion material is a material that easily reacts with air, such as cesium, once the ion source, including the broken part of the ampoule, is exposed to the atmosphere, the cesium attached to the surface of the ion source material changes chemically into a compound such as cesium oxide. do. Even if you reload the ampoule in this state,
If the new ionic material after rupture reacts with the remaining oxide, or especially if a reactant such as cesium oxide is generated in the ion emitting part, it is almost impossible to expect ion ejection again. Further, there is a problem in that the vacuum inside the ampoule fracture cannot be brought to an ultra-high vacuum state due to the oxide adhering to the inner wall of the ampoule fracture. Therefore, once the ion source is exposed to the atmosphere, it is necessary to wash and dry the ion source components, load a new ampoule, and evacuate the ion source. exposure work, ion source cleaning work,
After loading the ampoule, time-consuming work is required, such as starting up the vacuum of the device, so once the ampoule has to be replaced, a long time is required before the next desired ion release. In view of the above-mentioned problems, the present invention makes it possible to reintroduce ionic materials without exposing the ion source to the atmosphere even if the ionic materials are once depleted, and ion emission can be restarted in a short working time. The purpose is to extend life. [Means for Solving the Problems 1] One possible solution to extend the life of the ion source is to increase the amount of ionic material sealed in one ampoule. However, if the ionic material is a dangerous substance that requires careful handling, such as sodium or cesium, if the ion source is unexpectedly forced to be removed from the device, the remaining ionic material may be destroyed. This exposes the person handling the ion source to great danger. Therefore, when using dangerous or toxic substances such as alkali metals such as sodium or cesium as ionic materials, it is necessary to load many ampoules containing small amounts of these substances and store them in vacuum as necessary without exposing them to the atmosphere. The best solution is to break the ion and introduce it into the ion emitting section. In order to achieve the above object, an ampoule in which the ionic material is sealed, a holding part and a breaking part of the ampoule, a reservoir part for holding the ionic material in a molten state, and a molten ionic material supplied from the reservoir part are required. An ion source consisting of an ion emitting section arranged to emit ions from its tip can hold multiple ampoules filled with ionic material, and the ampoule breaking section can break the ampoules independently. The above problem can be solved by creating a structure like this. [Operation] Ampules usually have a narrowed part in the center, and if both ends are fixed and a load is applied to the narrowed part, the ampoule will easily break. The ampoule breaking section utilizes this, with the ampoule placed horizontally, both ends supported, and a push rod movable perpendicularly to the ampoule applying a load to the narrowed part of the ampoule to cause it to break. The push rod is installed via a bellows for vacuum sealing. When there is no need to break the ampoule, the push rod is fixed in a position where it does not touch the ampoule and does not move due to atmospheric pressure. One push rod is one unit for one ampoule,
By arranging a plurality of these units, it is possible to open the fixing part of the push rod and break the ampoules independently, if necessary. Upon rupture, the ionic material within the ampoule flows out and reaches the reservoir through a flow path installed downstream of the ampoule rupture. [Example] Hereinafter, an example according to the present invention will be specifically described using figures. (Example 1) Fig. 1 shows the overall schematic configuration of an ion source according to an embodiment of the present invention, and Fig. 5 shows a partial cross-section for explaining in more detail the ampoule fracture part 6, which is the center of this embodiment. An enlarged view is shown. In Example 1, the ampoule is broken by bending stress, and the ion source is a liquid metal ion source that emits ions from the tip of a needle electrode. The ionic material used was cesium (melting point: about 29°C). In the ion source 1 shown in FIG. 1, 2 is a needle-like electrode (also called an emitter), 3 is a reservoir (also called a reservoir), 4- is an ion material, 5 is an extraction electrode, 6 is an ampoule breaking stage,
7 is an ampoule, and 8 is a channel for ionic material. The roles of the emitter 2, the reservoir 3, and the extraction electrode 5 are the same as in the conventional example, so a detailed explanation will be omitted here. (Although the ampoule is shown in the state before it is broken in this figure, the ionic material 4 is also accumulated in the reservoir 3, and the ions 9 are released, so that it is clear how the ions are released in the ion source.) Although only one ampoule breaking means 6 is shown in FIG. 1, a plurality of ampoule breaking means 6 of the same shape are lined up and cannot be seen because they are parallel to the plane of the paper. ) ionic material 4
The ampoule 7 containing the ampoule 7 is supported at both ends at the ampoule breaking section 6, and is installed so that the ampoule breaking means 6 is approximately in the center thereof. Further, as shown in FIG. 5, this ampoule breaking means 6 uses a push rod 60 which is vacuum-blocked by a metal bellows 62 or the like and can convert an external force outside the vacuum into linear motion, and its tip 61 is connected to the ampoule 7. The positional relationship is such that it hits the constriction 51 of. The combination of one linear introduction device 60 (or pushpiece) for one ampoule is called an ampoule breaking unit 70, and in the first embodiment, ten ampoule breaking units 70 are arranged in parallel. (Only five sets of ampoule breaking units 70 are shown in FIG. 5.) Here, a portion where a plurality of ampoule breaking units 70 are lined up is referred to as ampoule breaking means 6. FIG. 6 shows a set of side cross-sections of the ampoule breaking unit 70 in FIG. 5. When there is no need to break the ampoule 7, the pushpiece 60 is fixed with a U-shaped fixing jig 63 to prevent it from being pushed in by atmospheric pressure, as shown in FIG. 6(a). , this fixing jig 63 is released at the time of breakage (Figure (b)
)). The pushpiece 60 is pushed in by atmospheric pressure and comes into contact with the constriction 51 at the center of the ampoule, thereby applying a load. if,
If the ampoule 7 does not break in this state, the ampoule 7 will easily break if the end portion 64 of the bar 60 on the atmospheric pressure side is manually pushed. At this time, the ampoule is broken at two points that support both ends of the ampoule 7 and at one point where the force of the constriction 51 is applied, so-called three-point bending failure. As shown in FIG. 6(b), this operation allows the ionic material 4 to be removed from the ampoule 7.
flows out. At this time, the ampoule 7, which is the object to be broken, is approximately 7', although some small glass fragments come out.
The ionic material that flows out passes through the channel 8 and reaches the reservoir 3, while the broken ampoule 7'
71 stops before the flow path 8 and does not reach the reservoir 3. In this way, the ionic material 4 encapsulated in the ampoule 7
can be introduced into the reservoir 3 with almost no large glass fragments. Ionic material 4 introduced into reservoir 3
Since it contains almost no glass fragments, the flow path 8, capillary 10, and reservoir 3 are not blocked, and the ions 9 can be extracted stably for a long time. As a concrete value, the height is 50 m. 0.5 g (about 260 mm') of cesium is sealed in one ampoule with a diameter of 10 mm at the bottom, and if the total emitted ion current is set to about 10 μA, ion release for about 1000 hours can be confirmed for one ampoule. Ta. According to the present invention, it is possible to operate the ion source for about 10,000 hours until all the ion material in the ampoule loaded at the ampoule breakage part is exhausted and the ion source has to be detached from the device. It is. (Example 2) This example is a surface ionization type ion source, and the overall configuration of the ion source is shown in FIG.
A side cross section of is shown in FIG. (In Fig. 7, a part of the ampoule fracture part 6 is shown three-dimensionally, and the rest is shown in cross section.)
This example is an example in which cesium is used as the ionic material and applied to a secondary ion mass spectrometer. Conventionally, most of the cesium ion sources installed in secondary ion mass spectrometers are surface ionization type ion sources. As shown in the figure, cesium is heated and vaporized in a member separate from the ion emitting part, and this cesium vapor is passed through the introduction pipe to reach the ion emitting part, where it is cooled and liquefied, and then sent to the tip of the ion emitting part. lead to. After this, when the ion emitting section is heated to a high temperature, cesium is surface ionized at the tip of the ion emitting section, but in such conventional methods, it is difficult to control the temperature when vaporizing the cesium and introducing it into the ion emitting section. The device had problems such as requiring a heating power source for vaporization. In this embodiment, the ionic material 4 extracted at the ampoule break section 6 is introduced into the reservoir 3 as a liquid. The structure of the ampoule breakage portion 6 is shown in FIG. After the ampoule 7 is installed horizontally in the ampoule breakage portion main body 101, it is vacuum-sealed with a lid 102 which also serves as a jig and is in contact with the ampoule tip and the constriction 51. The ampoule has a pushbutton 103 at the end, a bellows 104, and a fixing jig 105.
It is bent and broken as necessary by a breaking tool 106 consisting of. The breaking order is the same as in Example 1, and the pushpiece 103 is pushed into atmospheric pressure by opening the fixing jig 105.
A load is applied to the end of the ampoule. At this time, since the other end 52 of the ampoule and the constriction 51 are supported by the lid 102 from the side opposite to the installation side of the push rod, the ampoule bends and breaks due to the load from the push rod, as shown in FIG. As shown in b), the ampoule 7 is broken into fragments 7'. In this example, an ampoule filled with 1 g of cesium was used, and five ampoule breakage units were lined up. However, in FIG. 7, four ampules 7 are lined up. In the ion emitting part of the surface ionization type ion source used in this example, tungsten particles with a diameter of about 100 μm are sintered at the tip of a metal tube, and the liquid cesium is sintered with tungsten particles. The ion source seeps through the voids in the body 30, reaches the ion emitting part, and is ionized.The configuration of the ion source according to the present invention as described above greatly extends the life of the ion source, which is the original purpose of the present invention. It used to take a lot of time to take the ion source out into the atmosphere, dismantle it, and clean it every time the ion source was depleted, but with this ion source, the number of these operations has been significantly reduced.Specifically, the lifespan of the ion source The life of the ion source was approximately 100 hours, but in this example, the life of the ion source has been extended to approximately 5 times, and the secondary ion mass spectrometer equipped with this ion source has a life of approximately 5 hours.
It could be used for analysis of materials for more than 00 hours. (Example 3) This example is a surface ionization type ion source using an alloy of alkali metals as the ion material. The configuration and operating principle of the surface ionization type ion source have already been shown and will not be described in detail here. However, the ampoule breaking part 6 uses the bellows 12 shown in FIG. 4(b), and has five bellows 12 lined up, each of which can be broken independently. The method of breaking the ampoule 7 is as follows. That is, the ampoule 7 is inserted into the ampoule break section 6 provided with the bellows 12, and its tip and bottom are supported. When the inside of the vacuum container 11 is evacuated in this state, the inside of the ampoule breakage portion 6 is also brought into a vacuum state, the bellows 12 is compressed, and a compressive force in the axial direction is applied to the ampoule 7. (Figure 4 (
(See b)) When the end portion 13 of the ampoule breakage portion 6 is bent while the vacuum chamber 11 has a sufficiently low degree of vacuum, the ampoule 7 is approximately bisected at the constriction portion 51 in the center due to the moment. (See Figure (e)) In this way, the ionic material 4 in the ampoule 7 passes through the channel 8 and reaches the reservoir 3. Among the alkali metals, the melting point of sodium (N a ) alone is 97.8°C, and that of potassium (K) is 63.7°C.
However, when Na and K are mixed in a weight ratio of 23.3 to 76.7, a eutectic alloy with a melting point of -12.5°C is produced. Similarly, the alloy Cs-Na with cesium (Cs; melting point; 28.4°C) has a weight ratio of Cs:Na=9 4.5
: 5.5, it becomes a eutectic alloy with a melting point of -29°C. There are many other metals and metal compounds that are liquid at room temperature. In particular, the alkali metals listed above are often sealed in ampoules, both alone and as alloys, so when such materials are used as ion materials for ion sources, the ion source according to the present invention is This is optimal because it does not affect the degree of vacuum in the ion emitting section. By using the above-mentioned ionic materials in a surface ionization type ion source, for example, when Na-K is an ionic material, N
Release of ions such as a' and K1 was confirmed. In addition to the secondary ion mass spectrometer described above, the ion source according to the present invention focuses the ion beam diameter to about 0.1 μm,
A focused ion beam device that can irradiate a localized area of a sample, and can be used as a primary ion beam source for surface modification devices and other devices that aim to change the properties of a sample surface through ion irradiation. . Furthermore, in addition to liquid metal ion sources and surface ionization type ion sources, the ion source can also be used to supply materials for cluster ion sources for generating macromolecular ions and plasma ion sources for extracting ions from plasma. [Effects of the Invention] According to the present invention, stable ion emission can be realized for a long time without exposing the ion source to the atmosphere. Further, by installing such an ion source in a secondary ion mass spectrometer, an ion beam device, or a surface modification device, these devices can operate stably for a long time.

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

第1図は本発明の一実施例になるイオン源の概略構成を
示す縦断面図、第2図は液体金属イオン源のリザーバお
よびエミッタ部の構成を示す縦断面図、第3図、第4図
(.)は、アンプルを備えた従来の液体金属イオン源の
一例を示した概略縦断面図、第4図(b)、(c)はア
ンプル破断部の縦断面図、第5図は本発明の一実施例に
なるアンプル破断部の部分断面斜視図、第6図(a)、
(b)は本発明の一実施例になるアンプル破断ユニット
の縦断面図、第7図は本発明の他の一実施例の一組のイ
オン源のアンプル破断ユニットを部のみについては斜視
図で示した縦断面図第8図(a)、(b)は本発明のさ
らに別の一実施例になるアンプル破断ユニットの縦断面
図である。 符号の説明 1・・・イオン源 3・・・リザーバ 5・・・引出し電極 7・・・アンプル 8・・・流路 10・・・キャピラリ 12・・・ベローズ 2l・・・蓋 23・・・フィラメント 51・・・くびれ部 2・・・エミッタ 4・・・イオン材料 6・・・アンプル破断部 7 j , 7 + 7・・・アンプル9・・・イオン 11・・・真空容器 13・・・アンプル破断部の端部 22・・・シールド電極 30・・・焼結体 52・・・アンプルの先端 60・・・押し捧    61・・・先端部62・・・
ベローズ   63・・・固定治具70・・・アンプル
破断ユニット 101・・・アンプル破断部本体   102・・・蓋
103・・・押し捧   104・・・ベローズ冨 1′ 図 7ρ アルフ゜ルF!別ユニソト て Z 図 第 3 国 纂 4 図 (tl) 冨 4 ス 第 5 図 〆 第 2 図 (々ノ 纂 7 図 X
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of an ion source according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of a reservoir and an emitter section of a liquid metal ion source, and FIGS. Figure (.) is a schematic vertical cross-sectional view showing an example of a conventional liquid metal ion source equipped with an ampoule, Figures 4 (b) and (c) are vertical cross-sectional views of the broken part of the ampoule, and Figure 5 is a schematic vertical cross-sectional view of an example of a conventional liquid metal ion source equipped with an ampoule. FIG. 6(a) is a partial cross-sectional perspective view of a broken ampoule according to an embodiment of the invention;
(b) is a longitudinal cross-sectional view of an ampoule breaking unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. The longitudinal sectional views shown in FIGS. 8(a) and 8(b) are longitudinal sectional views of an ampoule breaking unit according to yet another embodiment of the present invention. Explanation of symbols 1... Ion source 3... Reservoir 5... Extracting electrode 7... Ampoule 8... Channel 10... Capillary 12... Bellows 2l... Lid 23... Filament 51... Constriction 2... Emitter 4... Ionic material 6... Ampoule broken part 7 j, 7 + 7... Ampoule 9... Ion 11... Vacuum vessel 13... End portion 22 of ampoule fracture portion... Shield electrode 30... Sintered body 52... Ampoule tip 60... Push-piece 61... Tip portion 62...
Bellows 63...Fixing jig 70...Ampoule breaking unit 101...Ampoule breaking part body 102...Lid 103...Press 104...Bellows depth 1' Figure 7ρ Alphabet F! Separate Unisoto Z Figure 3 National Collection 4 Figure (tl) Toku 4 Su No. 5 Figure 2 Figure 2 (National Collection 7 Figure X

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、イオン材料が封入されたアンプル、該アンプルの保
持部、上記アンプルの破断部、上記イオン材料を溶融状
態で保持する溜め部、この溜め部から供給される上記溶
融イオン材料のイオンを放出するように配置されるイオ
ン放出部から構成されるイオン源において、上記アンプ
ル保持部はアンプルを複数個保持でき、アンプル破断部
が上記アンプルを独立に破断できる構造であることを特
徴とするイオン源。 2、上記イオン源において、イオン放出部が針状の電極
であり、イオン材料を溶融状態で上記針状電極に付着す
るようにイオン材料の溜め部を配置し、更に、上記針状
電極との間に高電界を形成して針状電極先端から上記溶
融イオン材料のイオンを引出す引出し電極から構成され
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のイオン
源。 3、イオン放出部に傍熱加熱手段を設け、該加熱手段に
よる加熱により、上記イオン放出部の端面でイオン材料
が表面電離によってイオン化されるように配置されたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のイオン源。 4、イオン源が、アンプル破断により取り出されたイオ
ン材料をガス化、プラズマ化し、該プラズマからイオン
を引出す形式であることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載のイオン源。 5、イオンを試料に照射し、該照射部より放出した二次
イオンを質量分析して上記試料の組成分析を行う二次イ
オン質量分析装置に前記特許請求の範囲第1項から第4
項のうちのいずれかに記載のイオン源が搭載されている
ことを特徴とする二次イオン質量分析装置。6、イオン
源から放出したイオンを集束、偏向などして、試料への
打込み、露光、エッチングなどを行う半導体装置製造用
のイオンビーム装置のイオン源として前記特許請求の範
囲第1項から第4項のうちのいずれかに記載のイオン源
が搭載されていることを特徴とするイオンビーム装置。 7、イオン源から放出したイオンを集束、偏向などして
、試料へ打込み試料表面の機械的性質を改変する表面改
質装置のイオン源として前記特許請求の範囲第1項から
第4項のうちのいずれかに記載のイオン源が搭載されて
いることを特徴とする表面改質装置。 8、アンプルに封入されたイオン材料が、特に、セシウ
ムであることを特徴とする前記特許請求の範囲第1項か
ら第4項のうちのいずれかに記載のイオン源。 9、イオン化すべき材料が、特に、セシウムであること
を特徴とする前記特許請求の範囲第5項記載の二次イオ
ン質量分析装置。 10、イオン化すべき材料が、特に、セシウムであるこ
とを特徴とする前記特許請求の範囲第6項記載のイオン
ビーム装置。 11、イオン化すべき材料が、特に、セシウムであるこ
とを特徴とする前記特許請求の範囲第7項記載の表面改
質装置。
[Claims] 1. An ampoule in which an ionic material is sealed, a holding part of the ampoule, a broken part of the ampoule, a reservoir for holding the ionic material in a molten state, and the molten ions supplied from the reservoir. In an ion source composed of an ion emitting part arranged to emit ions of a material, the ampoule holding part can hold a plurality of ampoules, and the ampoule breaking part has a structure that can break the ampoules independently. Characteristic ion source. 2. In the above ion source, the ion emitting part is a needle-shaped electrode, and the reservoir part of the ion material is arranged so that the ion material adheres to the needle-shaped electrode in a molten state, 2. The ion source according to claim 1, further comprising an extraction electrode that extracts ions of the molten ion material from the tip of the needle-like electrode by forming a high electric field therebetween. 3. The ion emitting section is provided with an indirect heating means, and the ion material is arranged so that the ionic material is ionized by surface ionization at the end face of the ion emitting section by heating by the heating means. The ion source according to item 1. 4. The ion source according to claim 1, wherein the ion source is of a type that gasifies the ion material taken out by breaking the ampoule, turns it into plasma, and extracts ions from the plasma. 5. Claims 1 to 4 apply to a secondary ion mass spectrometer that irradiates a sample with ions and analyzes the composition of the sample by mass spectrometry of the secondary ions released from the irradiation part.
A secondary ion mass spectrometer characterized by being equipped with the ion source according to any one of the items. 6. Claims 1 to 4 as an ion source for an ion beam apparatus for manufacturing semiconductor devices that focuses, deflects, etc. ions emitted from an ion source and performs implantation, exposure, etching, etc. into a sample. An ion beam device characterized by being equipped with the ion source according to any one of the items. 7. Among the claims 1 to 4, as an ion source for a surface modification device that focuses, deflects, etc. ions emitted from an ion source and implants them into a sample to modify the mechanical properties of the sample surface. A surface modification device characterized by being equipped with the ion source according to any one of the above. 8. An ion source according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the ionic material sealed in the ampoule is, in particular, cesium. 9. A secondary ion mass spectrometer according to claim 5, characterized in that the material to be ionized is, in particular, cesium. 10. Ion beam device according to claim 6, characterized in that the material to be ionized is in particular cesium. 11. A surface modification device according to claim 7, characterized in that the material to be ionized is, in particular, cesium.
JP824090A 1990-01-19 1990-01-19 Ion source Pending JPH03214546A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP824090A JPH03214546A (en) 1990-01-19 1990-01-19 Ion source

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP824090A JPH03214546A (en) 1990-01-19 1990-01-19 Ion source

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03214546A true JPH03214546A (en) 1991-09-19

Family

ID=11687623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP824090A Pending JPH03214546A (en) 1990-01-19 1990-01-19 Ion source

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03214546A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6661876B2 (en) Mobile miniature X-ray source
US7382862B2 (en) X-ray tube cathode with reduced unintended electrical field emission
US8835884B2 (en) Charged particle beam apparatus with cleaning photo-irradiation apparatus
Kirchner Review of ISOL target–ion-source systems
EP2899742B1 (en) Analysis instrument comprising an ion source
WO2012114521A1 (en) Electron gun and electron beam device
Clampitt Advances in molten metal field ion sources
JP2017027955A (en) Light emitting enclosure
Prewett et al. Characteristics of a gallium liquid metal field emission ion source
JPH03214546A (en) Ion source
JP5032076B2 (en) Mass spectrometer
JPH03167737A (en) Ion source
US3864575A (en) Contact ionization ion source
US3911311A (en) Field desorption ion source and method of fabrication
JPH02215027A (en) Ion source
Fausch et al. Power-Efficient Electron Emitters for Electron Ionization in Spaceborne Mass Spectrometers
JPS60115122A (en) Liquid metal ion source
Nakamura et al. Injection of various metallic elements into an electron beam ion trap: Techniques needed for systematic investigations of isoelectronic sequences
KR101897460B1 (en) Replaceable electron gun for electron microscope and electron microscope comprising the same
JPH02301941A (en) Ion source
Dudnikov Electrohydrodynamic emitters of ion beams
JPH05275039A (en) Cesium liquid metal source, operation method and handing method thereof, secondary ion mass analyzing device using cesium liquid metal ion source, and focusing ion beam device
Breese et al. A high brightness lithium metal ion source for nuclear microprobe applications
JPS59160941A (en) Ion source
JPH02207438A (en) Ion source