JPH1125874A - Gallium ion source and its manufacture - Google Patents

Gallium ion source and its manufacture

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JPH1125874A
JPH1125874A JP9178317A JP17831797A JPH1125874A JP H1125874 A JPH1125874 A JP H1125874A JP 9178317 A JP9178317 A JP 9178317A JP 17831797 A JP17831797 A JP 17831797A JP H1125874 A JPH1125874 A JP H1125874A
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gallium
ion source
tungsten
tungsten electrode
gallium ion
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直弥 工藤
Katsuyoshi Tsunoda
勝義 角田
Yoshinori Terui
良典 照井
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Denki Kagaku Kogyo KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ion beam for a long time, which can operate for a along time at a room temperature, can improve a flashing interval and has a small energy width and superior quality by using a gallium ion source having a standardized X-ray intensity ratio of tungsten to gallium, detected from a side part of a tungsten electrode not higher than a specific value. SOLUTION: A gallium ion source is composed by using a tungsten electrode 1 and assembling a storage part 2 for gallium 3, heater parts 4A, 4B and an electroconductive supporting 5A, 5B. In this gallium ion source, a standardized X-ray intensity ratio of tungsten to gallium detected from a side part of the tungsten electrode 1 is set not more than 2.0. At this time, stable supply of gallium to the tungsten electrode 1 is secured, and as a result, stable ion emission is attained stably for a long time, even at room temperature.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、イオン顕微鏡、集束イ
オンビーム装置、TEM前処理装置等に用いられるガリ
ウムイオン源に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gallium ion source used for an ion microscope, a focused ion beam device, a TEM pretreatment device, and the like.

【0002】半導体集積回路の製作における回路形成、
或いはマスクリペア、更に表面分析のために液体金属イ
オン源を搭載した集束イオンビーム装置が開発され、普
及してきている。前記液体金属イオン源に関しては、い
ろいろな金属、合金をイオン種とするいわゆるものが知
られているが、このうちガリウムイオン源が前記マスク
リペア、表面分析用に好適なものとして注目されてい
る。
Circuit formation in the manufacture of semiconductor integrated circuits,
Alternatively, a focused ion beam apparatus equipped with a liquid metal ion source for mask repair and further surface analysis has been developed and spread. As for the liquid metal ion source, so-called liquid metal ion sources using various metals and alloys as ion species are known. Among them, a gallium ion source has been attracting attention as a suitable source for the mask repair and surface analysis.

【0003】[0003]

【従来の技術】ガリウムは室温で液体の金属であり、そ
のイオン源の構造は、例えば図2に示すとおりに、先端
に尖鋭部を有するタングステン電極1と貯蔵部2をヘア
ピン型フィラメントに溶接したものである。また、図1
に示すとおりに、タングステン電極1が貯蔵部2内を貫
通しており、必要に応じて加熱部4A、4Bによって加
熱される。貯蔵部2にはガリウム3が充填されており、
ガリウム3がタングステン電極1の表面に広がり、タン
グステン電極1の先端は融解したガリウム3によって濡
れている。
2. Description of the Related Art Gallium is a liquid metal at room temperature, and its ion source has a structure in which, for example, as shown in FIG. 2, a tungsten electrode 1 having a sharp point at its tip and a storage section 2 are welded to a hairpin type filament. Things. FIG.
As shown in FIG. 5, the tungsten electrode 1 penetrates the storage section 2 and is heated by the heating sections 4A and 4B as necessary. The storage 2 is filled with gallium 3,
The gallium 3 spreads on the surface of the tungsten electrode 1, and the tip of the tungsten electrode 1 is wet by the molten gallium 3.

【0004】上述のガリウムイオン源は、タングステン
電極1にプラスの電位をかけ、引き出し電極にマイナス
の電位を与えるときに、ある閾値以上の電位差で針状電
極先端のガリウムはテーラーコーンと呼ばれる円錐状の
突起を形成し、その先端からガリウムイオンが引き出さ
れる。前記図1に示した構造のガリウムイオン源は、長
時間の安定なイオン放出が必要な場合には、通電加熱に
よって500〜600℃程度の高温で使用される。
In the gallium ion source described above, when a positive potential is applied to the tungsten electrode 1 and a negative potential is applied to the extraction electrode, the gallium at the tip of the needle-like electrode has a conical shape called a Taylor cone with a potential difference exceeding a certain threshold. Gallium ions are extracted from the tips. The gallium ion source having the structure shown in FIG. 1 is used at a high temperature of about 500 to 600 [deg.] C. by energizing heating when stable ion emission for a long time is required.

【0005】しかし、上述した従来公知のガリウムイオ
ン源において、高温での使用は放出イオンのエネルギー
分布幅が大きくなるだけでなく、ガリウムの蒸発消耗が
大きく寿命が短いといった欠点があるので、室温下で作
動させることがガリウムイオン源の使用法での最近の主
流となっている。
However, in the above-mentioned conventional gallium ion source, use at a high temperature not only increases the energy distribution width of the emitted ions, but also has the drawback that the gallium is largely consumed by evaporation and has a short life, so that the gallium ion source cannot be used at room temperature. Has become the current mainstream in the use of gallium ion sources.

【0006】また、ガリウムイオン源に用いられるタン
グステン電極は、その直径が0.15mm程度の細線か
ら、通常は電解液に水酸化ナトリウム水溶液を用いた電
解研磨法によって、先端部を先鋭化するとともに側面部
の鏡面研磨を行っている。
The tip of a tungsten electrode used for a gallium ion source is sharpened from a fine wire having a diameter of about 0.15 mm, usually by an electrolytic polishing method using an aqueous solution of sodium hydroxide as an electrolytic solution. Mirror polishing of the side surface.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、室温下でガリ
ウムイオン源を動作させる場合、イオン放出が長時間に
渡って安定に行われ難いという問題があり、前記集束イ
オンビーム装置の安定稼働が確保できない、更に半導体
集積回路製造機器の生産性向上が達成できない等の重大
な問題がある。
However, when the gallium ion source is operated at room temperature, there is a problem that it is difficult to stably release ions for a long time, and the stable operation of the focused ion beam apparatus is secured. There are serious problems such as the inability to improve the productivity of semiconductor integrated circuit manufacturing equipment.

【0008】ガリウムイオン源の安定なイオン放出を確
保するためには、タングステン電極先端への液体金属ガ
リウムのスムーズな供給が必要である。しかし、室温下
での動作においては、液体金属ガリウム表面の酸化物が
揮発除去され難いことから、貯蔵部からタングステン電
極先端部までの液体金属ガリウムの流れがスムーズでな
くなり、電極先端へのガリウムの供給に過不足を生じ、
その結果、イオン放出が不安定になる或いはイオン放出
量を所定量のままに維持しようとすると印加電圧が極端
に高くなる等の問題がある。
[0008] In order to ensure stable ion emission of the gallium ion source, it is necessary to smoothly supply liquid metal gallium to the tip of the tungsten electrode. However, during operation at room temperature, since the oxide on the surface of the liquid metal gallium is difficult to volatilize and remove, the flow of the liquid metal gallium from the storage unit to the tip of the tungsten electrode is not smooth, and the gallium does not flow to the electrode tip. Supply and shortage
As a result, there is a problem that the ion emission becomes unstable or the applied voltage becomes extremely high when the ion emission amount is maintained at a predetermined amount.

【0009】一旦ガリウム表面が酸化されてしまいイオ
ン放出が不安定となったガリウムイオン源は、一時的に
動作温度を上昇させるフラッシング操作を行うことで、
再び元と同じイオン放出状態に戻ることは公知である。
しかし、このフラッシング操作を行う間、上記した通り
に高価な装置を実質的に停止することになり実用上大き
な問題である。
A gallium ion source whose gallium surface has been once oxidized and ion emission has become unstable can be obtained by performing a flushing operation to temporarily raise the operating temperature.
It is known to return to the same ion emission state again.
However, during the flushing operation, the expensive apparatus is substantially stopped as described above, which is a serious problem in practical use.

【0010】フラッシング操作と次のフラッシング操作
との間の安定なイオン放出時間、即ちフラッシングイン
ターバルが室温動作の指標であり、ガリウムイオン源の
性能上重要な指標であるが、従来公知のガリウムイオン
源はそのフラッシングインターバルが数十時間と極めて
短いという問題がある。
The stable ion emission time between the flushing operation and the next flushing operation, that is, the flushing interval is an indicator of the operation at room temperature and is an important indicator for the performance of the gallium ion source. However, there is a problem that the flushing interval is extremely short, for example, several tens of hours.

【0011】本発明者らは、上記の事情に鑑みいろいろ
検討した結果、タングステン電極の少なくとも側面を粗
し、ガリウムがタングステン電極を特定の状態に被覆し
たときに、当該ガリウムイオン源のフラッシングインタ
ーバルが長くなるという知見を得て、本発明に至ったも
のである。即ち、本発明は室温にて長時間動作できるガ
リウムイオン源を提供することを目的とする。
The present inventors have conducted various studies in view of the above circumstances, and as a result, when the tungsten electrode is roughened at least on its side surface and the gallium coats the tungsten electrode in a specific state, the flushing interval of the gallium ion source is reduced. The present invention has been found to be longer, leading to the present invention. That is, an object of the present invention is to provide a gallium ion source that can operate at room temperature for a long time.

【0012】[0012]

【課題を解決させるための手段】即ち、本発明は、イオ
ン化すべきガリウムを貯蔵する貯蔵部と該貯蔵部からガ
リウムが供給される針状先端部を有するタングステン電
極とを有するガリウムイオン源において、該タングステ
ン電極の側面部から検出されるタングステンとガリウム
の規格化されたX線強度の比が2.0以下であることを
特徴とするガリウムイオン源であり、好ましくは、貯蔵
部及び/またはタングステン電極を加熱するための加熱
部を有する前記のガリウムイオン源である。
That is, the present invention relates to a gallium ion source having a storage for storing gallium to be ionized and a tungsten electrode having a needle-like tip to which gallium is supplied from the storage. The gallium ion source is characterized in that the ratio of the standardized X-ray intensity of tungsten and gallium detected from the side surface of the tungsten electrode is 2.0 or less, and preferably the storage unit and / or the tungsten The gallium ion source has a heating unit for heating an electrode.

【0013】又、本発明は、タングステン電極の側面か
ら検出されるタングステンとガリウムのそれぞれの規格
化されたX線強度の比が2.0以下であるように、タン
グステン電極の少なくとも側面をエッチングすることを
特徴とするガリウムイオン源の製造方法であり、好まし
くは、アルカリ性のフェリシアン化カリウム水溶液を用
いてエッチングすることを特徴とする前記のガリウムイ
オン源の製造方法である。
Further, according to the present invention, at least the side surface of the tungsten electrode is etched so that the ratio of the standardized X-ray intensities of tungsten and gallium detected from the side surface of the tungsten electrode is 2.0 or less. A method for producing a gallium ion source, which is preferably characterized in that etching is performed using an alkaline aqueous potassium ferricyanide solution.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】まず、本発明におけるX線強度の
測定法をエネルギー分散分光法を用いる方法について説
明する。測定における試料及び機器配置図は図3に示す
通り、また測定条件は入射電子の加速電圧20kV、電
子線入射角θ1 は40゜、検出器と電子源の角度θ2 は
90゜であり、検出する特性X線はガリウムはKα線、
タングステンはLα線である。また、測定領域は2×1
-3mm2 以上である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a method for measuring X-ray intensity in the present invention using an energy dispersive spectroscopy will be described. FIG. 3 shows the arrangement of the sample and the equipment in the measurement. The measurement conditions were as follows: the acceleration voltage of incident electrons was 20 kV, the electron beam incident angle θ1 was 40 °, the angle θ2 between the detector and the electron source was 90 ° Characteristic X-rays are gallium, Kα rays,
Tungsten is an Lα ray. The measurement area is 2 × 1
0 -3 mm 2 or more.

【0015】本発明におけるタングステンとガリウムの
それぞれの規格化されたX線強度の比IW /Gaは、タン
グステン針状電極の側面部から検出されたタングステン
とガリウムのそれぞれのX線強度IW 、IGa、そして予
め同一条件にて測定されたタングステン及びガリウムそ
のもののX線強度IW0、IGa0 を用い、次に示す式
(1)で表す。
In the present invention, the ratio of the standardized X-ray intensities IW / Ga of tungsten and gallium is determined by the respective X-ray intensities IW, IGa, Tw of tungsten and gallium detected from the side surface of the tungsten needle electrode. Then, using the X-ray intensities IW0 and IGa0 of tungsten and gallium themselves measured under the same conditions in advance, it is expressed by the following equation (1).

【0016】 IW /Ga=(IW /IW0)/(IGa/IGa0 ) (1)IW / Ga = (IW / IW0) / (IGa / IGa0) (1)

【0017】本発明において、タングステン電極の側面
部から検出されるタングステンとガリウムのそれぞれの
規格化されたX線強度の比が2.0以下であることが本
質的であり、このときにガリウムのタングステン電極の
先端部への安定供給が確保され、その結果、室温下でも
長期に渡って安定なイオン放出が達成される。
In the present invention, it is essential that the ratio between the standardized X-ray intensities of tungsten and gallium detected from the side surface of the tungsten electrode is 2.0 or less. Stable supply to the tip of the tungsten electrode is ensured, and as a result, stable ion emission is achieved over a long period of time even at room temperature.

【0018】この理由は明らかでないが、本発明者ら
は、タングステン電極の側面にガリウムが付着する量が
ある程度以上あることが、ガリウムがタングステン電極
先端部へ安定的に供給するための必要十分な条件になっ
ているものと推察している。即ち、ある程度以上のガリ
ウム層がタングステン電極の表面に存在することで、ガ
リウム表層に例えば酸化物が存在することでガリウム表
層近傍での流動性に支障が生じるような場合であって
も、タングステン電極表面近傍でのガリウムの流動性に
は支障が生じることがなく、安定したイオン放出が達成
可能となる。また、前記ガリウムとタングステンのそれ
ぞれの規格化されたX線強度の比について、本発明の目
的を達成する上では、その下限を特に定める必要はな
い。
Although the reason for this is not clear, the present inventors have determined that the amount of gallium adhering to the side surface of the tungsten electrode is not less than a certain amount, which is necessary and sufficient for the stable supply of gallium to the tip of the tungsten electrode. I guess it is a condition. In other words, even if a certain amount or more of the gallium layer is present on the surface of the tungsten electrode, for example, in the case where the presence of an oxide in the gallium surface layer impairs the fluidity near the gallium surface layer, the tungsten electrode The flowability of gallium in the vicinity of the surface is not hindered, and stable ion emission can be achieved. Further, in order to achieve the object of the present invention, it is not necessary to particularly define the lower limit of the ratio of the standardized X-ray intensities of gallium and tungsten.

【0019】本発明のガリウムイオン源の製造方法につ
いては、タングステン電極の少なくとも側面に、適度な
表面粗さ、形状を付して、タングステン電極の側面部か
ら検出されるタングステンとガリウムのそれぞれの規格
化されたX線強度の比が2.0以下であるように加工す
ることが可能な方法であれば、どの様な加工方法であっ
ても構わない。しかし、本発明者らの検討結果によれ
ば、タングステン電極の少なくとも側面をエッチングし
た後、機械的加工法や電解研磨法等の公知の加工方法に
よりタングステン電極先端を所望の形状に加工すること
で、容易に本発明のガリウムイオン源を得ることができ
る。
In the method of manufacturing a gallium ion source according to the present invention, at least a side surface of a tungsten electrode is provided with an appropriate surface roughness and shape, and a standard for tungsten and gallium detected from a side surface portion of the tungsten electrode. Any processing method may be used as long as it can be processed so that the ratio of the converted X-ray intensities is 2.0 or less. However, according to the study results of the present inventors, after etching at least the side surface of the tungsten electrode, the tungsten electrode tip is processed into a desired shape by a known processing method such as a mechanical processing method or an electrolytic polishing method. The gallium ion source of the present invention can be easily obtained.

【0020】また、前記エッチングに際しては、アルカ
リ性のフェリシアン化カリウム水溶液中でエッチングす
るとき、安定して本発明のガリウムイオン源を得ること
ができるので好ましい。また、フェリシアン化カリウム
水溶液のエッチング効果を確実にするためにアルカリ性
とするが、その目的で水酸化カリウム及び/又は水酸化
ナトリウムを用いることができる。
In the etching, it is preferable to perform etching in an alkaline potassium ferricyanide aqueous solution since the gallium ion source of the present invention can be stably obtained. In order to ensure the etching effect of the aqueous potassium ferricyanide solution, the aqueous solution is made alkaline. For this purpose, potassium hydroxide and / or sodium hydroxide can be used.

【0021】[0021]

【実施例】【Example】

〔実施例1〕フェリシアン化カリウムと水酸化カリウム
と水とを重量比1:1:20で配合しエッチング溶液を
作成し、直径0.15mm長さ20mmのタングステン
線を浸して室温にて1分間エッチングすることにより側
面を荒らしたタングステン線を作製した。
[Example 1] An etching solution was prepared by mixing potassium ferricyanide, potassium hydroxide and water in a weight ratio of 1: 1: 20, and a tungsten wire having a diameter of 0.15 mm and a length of 20 mm was immersed and etched at room temperature for 1 minute. As a result, a tungsten wire whose side surface was roughened was manufactured.

【0022】次に、電解液に水酸化ナトリウム水溶液を
用いて前記タングステン線の先端部を電解研磨して、尖
鋭端を有するイオン源用のタングステン電極を得た。
Next, the tip of the tungsten wire was electropolished using an aqueous solution of sodium hydroxide as an electrolytic solution to obtain a tungsten electrode having a sharp end for an ion source.

【0023】前記タングステン電極を用い、更にガリウ
ムの貯蔵部、加熱部及び碍子等を組立てて図1に例示さ
れたガリウムイオン源を作製した。前記ガリウムイオン
源を予めガリウムで満たしてあるルツボを有する真空装
置内にセットし、7×10-7Torrまで真空引きし、
前記ガリウムをルツボごと加熱するとともに、ガリウム
イオン源の加熱部に通電して、タングステン電極及び貯
蔵部を加熱しながらルツボ中のガリウムに浸すことによ
って、タングステン電極表面をガリウムで濡らしながら
貯蔵部をガリウムで満たし、ガリウムイオン源を得た。
The gallium ion source illustrated in FIG. 1 was fabricated by assembling a gallium storage unit, a heating unit, and an insulator using the tungsten electrode. The gallium ion source was set in a vacuum apparatus having a crucible previously filled with gallium, and evacuated to 7 × 10 −7 Torr,
While heating the gallium together with the crucible, energizing the heating unit of the gallium ion source, and immersing the tungsten electrode and the storage unit in gallium in the crucible while heating, the tungsten electrode surface is wetted with gallium and the storage unit is gallium. To obtain a gallium ion source.

【0024】前記ガリウムイオン源について、以下に示
す条件で、タングステン電極側面のX線強度を測定し、
タングステンとガリウムのそれぞれの規格化されたX線
強度の比を算出するとともに、室温下でトータルエミッ
ション電流が2μAでのフラッシングインターバルを測
定した。この結果を表1に示した。
With respect to the gallium ion source, the X-ray intensity on the side surface of the tungsten electrode was measured under the following conditions.
The ratio of the standardized X-ray intensities of tungsten and gallium was calculated, and the flushing interval at room temperature with a total emission current of 2 μA was measured. The results are shown in Table 1.

【0025】<X線強度の測定方法>測定は、エネルギ
ー分散X線分光法を適用させたもので、試料、機器の配
置を模式的に示す(図3参照)。測定条件は、入射電子
の加速電圧が20kV、電子線入射角θ1 が40゜、検
出器と電子源の角度θ2 が90゜である。ガリウムイオ
ン源のタングステン電極の側面の中心部についておよそ
2.2×10-3mm2の測定領域においてX線強度を測
定する。検出されるX線は電極部材であるタングステン
とその表面を濡らしているガリウムの特性X線であり、
IW 及びIGaを測定する。
<Method of Measuring X-ray Intensity> The measurement is a measurement to which energy dispersive X-ray spectroscopy is applied, and schematically shows the arrangement of samples and equipment (see FIG. 3). The measurement conditions are as follows: the acceleration voltage of incident electrons is 20 kV, the electron beam incident angle θ1 is 40 °, and the angle θ2 between the detector and the electron source is 90 °. The X-ray intensity is measured in a measurement area of about 2.2 × 10 −3 mm 2 at the center of the side surface of the tungsten electrode of the gallium ion source. The detected X-rays are characteristic X-rays of tungsten which is an electrode member and gallium which wets the surface,
Measure IW and IGa.

【0026】又、適当な深さのある容器にガリウムを満
たしガリウムそのものに電子線を当てることでX線強度
IGa0 を測定するとともに、試料を直径0.15mmの
タングステン線に変えてIW0を測定する。前記のIGa0
、IW0、IGa、IW を用いて、前述の式(1)より、
タングステンとガリウムのそれぞれの規格化されたX線
強度の比IW /Gaを算出する。
Further, a container having an appropriate depth is filled with gallium and an electron beam is applied to the gallium itself to measure the X-ray intensity IGa0, and the sample is changed to a tungsten wire having a diameter of 0.15 mm to measure IW0. . The above IGa0
, IW0, IGa, and IW, from the above equation (1),
The ratio IW / Ga of the normalized X-ray intensities of tungsten and gallium is calculated.

【0027】<フラッシングインターバルの測定>図4
に示す計測系を用い、タングステン電極の先端部より
1.7mm離れた位置に穴あき金属板からなる引き出し
電極を設け、ガリウムイオン源に正電圧を印加すること
でイオン放出を行う。通常はフィラメント電流が0Aで
ある、即ち加熱せず、室温で動作させる。
<Measurement of Flushing Interval> FIG.
Using a measurement system shown in (1), an extraction electrode made of a perforated metal plate is provided at a position 1.7 mm away from the tip of the tungsten electrode, and ions are emitted by applying a positive voltage to the gallium ion source. Usually, the filament current is 0 A, that is, the device is operated at room temperature without heating.

【0028】フラッシングインターバルを測定するため
に、まずフィラメント電流を流して例えば約600℃に
て数分間加熱しフラッシングした後、定電圧動作でトー
タルエミッション電流が2μAとなるように引き出し電
圧Vexを調整し、この引き出し電圧Vexの経時変化を調
べ、初期引き出し電圧Vex0 に対する比Vex/Vex0が
1.3に到達した時間をフラッシングインターバルとす
る。
In order to measure the flushing interval, first, a filament current is supplied, the filament is heated at, for example, about 600 ° C. for several minutes, and then flushing is performed. Then, the extraction voltage Vex is adjusted by a constant voltage operation so that the total emission current becomes 2 μA. A change in the extraction voltage Vex with time is examined, and the time when the ratio Vex / Vex0 with respect to the initial extraction voltage Vex0 reaches 1.3 is defined as a flushing interval.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】〔実施例2〜4〕実施例1の操作におい
て、エッチング時間を10、30、60分(それぞれ実
施例2、実施例3、実施例4)に変えたこと以外は実施
例1と同一の操作でガリウムイオン源を得て、実施例1
と同じ評価を行った。この結果を表1に示した。
[Examples 2 to 4] In the same manner as in Example 1, except that the etching time was changed to 10, 30, and 60 minutes (Examples 2, 3, and 4 respectively). Example 1 A gallium ion source was obtained by the same operation.
The same evaluation was performed. The results are shown in Table 1.

【0031】〔比較例〕比較例としては、電解液に水酸
化ナトリウム水溶液を用いて直径0.15mm長さ20
mmのタングステン線の側面を電解研磨することで鏡面
処理を施し、さらに先端部を電解研磨して尖鋭端を有す
るイオン源用のタングステン電極を作製した。このもの
のタングステン電極の側面は鏡面状態であり、従来公知
のガリウムイオン源のタングステン電極と同一である。
このガリウムイオン源についても実施例1と同じ評価を
行い、その結果を表1に示した。
COMPARATIVE EXAMPLE As a comparative example, an aqueous solution of sodium hydroxide was used as an electrolytic solution, and the diameter was 0.15 mm and the length was 20 mm.
A side surface of a tungsten wire having a thickness of 1 mm was subjected to mirror polishing by electrolytic polishing, and a tip portion was electrolytically polished to prepare a tungsten electrode for a ion source having a sharp end. The side surface of the tungsten electrode is a mirror surface, which is the same as the tungsten electrode of a conventionally known gallium ion source.
This gallium ion source was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.

【0032】[0032]

【発明の効果】実施例から明らかなとおりに、本発明に
係るガリウムイオン源は室温動作時間が長く、フラッシ
ングインターバルが大幅に改善され、エネルギー幅が小
さい品質に優れるイオンビームが長時間に渡り提供でき
るので、集束イオンビーム装置を初めとする多くのイオ
ンビーム利用機器に用いて非常に有益である。
As is clear from the embodiments, the gallium ion source according to the present invention provides a long-time operation at room temperature, a greatly improved flushing interval, and an ion beam having a small energy width and excellent quality for a long time. Because it can be used, it is very useful for many ion beam utilizing devices including a focused ion beam device.

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

【図1】 ガリウムイオン源の構造図FIG. 1 Structure of gallium ion source

【図2】 他のガリウムイオン源の構造図FIG. 2 is a structural diagram of another gallium ion source.

【図3】 X線強度を測定する際の試料、機器配置図FIG. 3 is a diagram showing a sample and equipment arrangement when measuring X-ray intensity.

【図4】 イオン放出特性の測定回路図FIG. 4 is a measurement circuit diagram of an ion emission characteristic.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 タングステン電極 2 貯蔵部 3 ガリウム 4A 加熱部 4B 加熱部 4C 加熱部 5A 電導性支持部材 5B 電導性支持部材 5C 電導性支持部材 5D 電導性支持部材 6A 隔壁 6B 隔壁 7 碍子 Reference Signs List 1 tungsten electrode 2 storage unit 3 gallium 4A heating unit 4B heating unit 4C heating unit 5A conductive support member 5B conductive support member 5C conductive support member 5D conductive support member 6A partition 6B partition 7B partition 7 insulator

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】イオン化すべきガリウムを貯蔵する貯蔵部
と該貯蔵部からガリウムが供給されるタングステン電極
とを有するガリウムイオン源であって、該タングステン
電極の側面部から検出されるタングステンとガリウムの
それぞれの規格化されたX線強度の比が2.0以下であ
ることを特徴とするガリウムイオン源。
1. A gallium ion source having a storage unit for storing gallium to be ionized and a tungsten electrode to which gallium is supplied from the storage unit, wherein the gallium ion source includes tungsten and gallium detected from side surfaces of the tungsten electrode. A gallium ion source, wherein the ratio of the normalized X-ray intensities is 2.0 or less.
【請求項2】貯蔵部及び/またはタングステン電極を加
熱するための加熱部を有することを特徴とする請求項1
記載のガリウムイオン源。
2. A heating device for heating a storage part and / or a tungsten electrode.
A gallium ion source as described.
【請求項3】タングステン電極の側面から検出されるタ
ングステンとガリウムのそれぞれの規格化されたX線強
度の比が2.0以下であるように、タングステン電極の
少なくとも側面をエッチングすることを特徴とするガリ
ウムイオン源の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein at least the side surface of the tungsten electrode is etched so that the ratio of the standardized X-ray intensities of tungsten and gallium detected from the side surface of the tungsten electrode is 2.0 or less. For producing a gallium ion source.
【請求項4】アルカリ性のフェリシアン化カリウム水溶
液を用いてエッチングすることを特徴とする請求項3記
載のガリウムイオン源の製造方法。
4. The method for producing a gallium ion source according to claim 3, wherein the etching is performed using an alkaline aqueous solution of potassium ferricyanide.
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