JPS58135544A - 電界電離型イオン源 - Google Patents
電界電離型イオン源Info
- Publication number
- JPS58135544A JPS58135544A JP1803582A JP1803582A JPS58135544A JP S58135544 A JPS58135544 A JP S58135544A JP 1803582 A JP1803582 A JP 1803582A JP 1803582 A JP1803582 A JP 1803582A JP S58135544 A JPS58135544 A JP S58135544A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode body
- gas
- needle
- aperture
- opening
- Prior art date
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- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
- H01J27/26—Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field effect ion sources, thermionic ion sources
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/06—Sources
- H01J2237/08—Ion sources
- H01J2237/0802—Field ionization sources
- H01J2237/0807—Gas field ion sources [GFIS]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
・、本発明は電界電離型イオン源に関し、特に高輝磨の
イオンビームを発生することができる電界電離型イオン
源に関する。
イオンビームを発生することができる電界電離型イオン
源に関する。
近年イオンエツチング装置、イオンマイクロアナライザ
ー等のイオンビーム応用装置が開発されているが、それ
らの装置のイオン源として電界電離型のイオン源が多く
使用されている。この種のイオン源においては、針状部
材の釘状先端部近傍に強電界を形成し、この強電界によ
り該針状先端部近傍のガス分子を電昇電離現象によりイ
オン化するようにしている。
ー等のイオンビーム応用装置が開発されているが、それ
らの装置のイオン源として電界電離型のイオン源が多く
使用されている。この種のイオン源においては、針状部
材の釘状先端部近傍に強電界を形成し、この強電界によ
り該針状先端部近傍のガス分子を電昇電離現象によりイ
オン化するようにしている。
本発明はこのような電界電離型イオン源において＾輝麿
のイオンビームを発生させることを目的としている。
のイオンビームを発生させることを目的としている。
電界電離型イオン源におけるイオンビーム電流：は以下
の式に示す通りガスの圧力Ｐと温度との関数になってい
る。
の式に示す通りガスの圧力Ｐと温度との関数になってい
る。
１０ｃＰｖ／Ｔ３／２ ・・・・（１）上式にお
いてＶはイオンの引き出し電圧である。
いてＶはイオンの引き出し電圧である。
従って本発明に基づく電界電離型イオン源は釘状先端部
を有した針状部材と、該針状部材の支持部材と、該組状
部材を被う如く配置され該針状先一部に接近した位置に
開口を有した電極体と、該電極体に囲まれた空間にイオ
ン化ガスを導入するＩこめの手段と、該針状部材と該電
物体との間に＾電圧を印加するための手段と、該支持部
材及び該電極体とに熱的に接続されそれらを冷却するた
めの冷ｕ１源とを備え、前記開口によって前記空間と連
通した貴空室と該空間との間の圧力差によって、該空間
から該真空室へ該開口を通るイオン化ガスの流れを形成
し、該開口近傍において該ガスの圧力を＾めるように構
成している。
を有した針状部材と、該針状部材の支持部材と、該組状
部材を被う如く配置され該針状先一部に接近した位置に
開口を有した電極体と、該電極体に囲まれた空間にイオ
ン化ガスを導入するＩこめの手段と、該針状部材と該電
物体との間に＾電圧を印加するための手段と、該支持部
材及び該電極体とに熱的に接続されそれらを冷却するた
めの冷ｕ１源とを備え、前記開口によって前記空間と連
通した貴空室と該空間との間の圧力差によって、該空間
から該真空室へ該開口を通るイオン化ガスの流れを形成
し、該開口近傍において該ガスの圧力を＾めるように構
成している。
以下本発明の一実施例を添付図面に基づき詳述づる。
図中１は先端部２が例えば１μｍ程度の針状に研摩され
たタングステン製の針状部材であり、該組状部材１は導
電性支社３．４によって支持されＣいる。該針状部材１
の周囲には該部材を被う如＜ ９１Ｊ 【１５と開口６
とを有した室７を形成するための電極体８が設けられ、
該支柱３．４は該電極体８に碍子９を介して固定されて
いる。該開口６はＴノ【１ン製のパイプ１０によっ（弁
１１を介して内部に例えばアルゴンガスが入れられたガ
スボンベ１２に接続され、該開口５は該針状部材１の針
状先端部２に接近して配置されており、その径は１關以
下とされている。該電極体８の上部は絶縁物質１３と共
同して冷却槽１４を形成し、その内部には冷媒として液
体窒素１５が入れられており、該支柱３，４及びパイプ
１０は該冷却槽１−４内部を貫通して外部に取出される
。該冷却槽１４の絶縁物質１３部分はイオン源の上部外
Ｗ！１６に取付けられているが、該外壁１６に囲まれた
空間１７は任意の真空ポンプによって＾真空に排気され
ている。尚図中１８は発生したイオンを加速するための
接地電位の陰極である。
たタングステン製の針状部材であり、該組状部材１は導
電性支社３．４によって支持されＣいる。該針状部材１
の周囲には該部材を被う如＜ ９１Ｊ 【１５と開口６
とを有した室７を形成するための電極体８が設けられ、
該支柱３．４は該電極体８に碍子９を介して固定されて
いる。該開口６はＴノ【１ン製のパイプ１０によっ（弁
１１を介して内部に例えばアルゴンガスが入れられたガ
スボンベ１２に接続され、該開口５は該針状部材１の針
状先端部２に接近して配置されており、その径は１關以
下とされている。該電極体８の上部は絶縁物質１３と共
同して冷却槽１４を形成し、その内部には冷媒として液
体窒素１５が入れられており、該支柱３，４及びパイプ
１０は該冷却槽１−４内部を貫通して外部に取出される
。該冷却槽１４の絶縁物質１３部分はイオン源の上部外
Ｗ！１６に取付けられているが、該外壁１６に囲まれた
空間１７は任意の真空ポンプによって＾真空に排気され
ている。尚図中１８は発生したイオンを加速するための
接地電位の陰極である。
上述した如き構成において針状部材１と電極体８との間
には電源（図示せず）から例えば５乃至１０ＫＶ程度の
引き出し電圧が印加され、更に該針状部材１と陰極１８
の間には、加速電源（図示せず）から２０乃至１００Ｋ
Ｖの加速電旺が印加される。ここで弁１１を開き、ガス
ボンベ１２からアルゴンガスをパイプ１０を介して電極
体８内の至７に導くと、パイプ１０が液体窒素中にある
ため該室７に導入されるガスの温度は著しく低い。
には電源（図示せず）から例えば５乃至１０ＫＶ程度の
引き出し電圧が印加され、更に該針状部材１と陰極１８
の間には、加速電源（図示せず）から２０乃至１００Ｋ
Ｖの加速電旺が印加される。ここで弁１１を開き、ガス
ボンベ１２からアルゴンガスをパイプ１０を介して電極
体８内の至７に導くと、パイプ１０が液体窒素中にある
ため該室７に導入されるガスの温度は著しく低い。
史に室７を形成づる電極体８、又室７に配置され（いる
支社３，４、針状部材１は液体窒素によ）（冷却されＣ
おり、従って該室７内に導入されたガスの＃Ａ度は液体
窒素ｗＡ度近くに維持される。この冷却されたガスは、
室７の外側の空間１７が高員空に排気されでいることか
ら開「］５を通って空間１７に向って流れることになる
が、該開口５の径は１−以トと極めて小さいため、該開
口５近傍のガスは＾く、例えば１０’Ｔｏｒｒ程度とな
る。
支社３，４、針状部材１は液体窒素によ）（冷却されＣ
おり、従って該室７内に導入されたガスの＃Ａ度は液体
窒素ｗＡ度近くに維持される。この冷却されたガスは、
室７の外側の空間１７が高員空に排気されでいることか
ら開「］５を通って空間１７に向って流れることになる
が、該開口５の径は１−以トと極めて小さいため、該開
口５近傍のガスは＾く、例えば１０’Ｔｏｒｒ程度とな
る。
ここ′Ｃ該開口５に接近して配置された針状部材１のＳ
１状先端部２には電界が集中しており、従って該開口５
を通るアルゴンガスの一部は該強電界によって電翻し、
アルゴンガスイオンとなり、陰極１８によって加速され
る。このようにして発生し１．：イオンビームは、針状
部材先端部２の近傍に高い１１力のガス雰囲気が形成さ
れ、更にそのガス編瓜が液体窒素に近い低温であること
から、前述した第（１）式から明らかなようにその電流
値を極めて＾くすることができる。
１状先端部２には電界が集中しており、従って該開口５
を通るアルゴンガスの一部は該強電界によって電翻し、
アルゴンガスイオンとなり、陰極１８によって加速され
る。このようにして発生し１．：イオンビームは、針状
部材先端部２の近傍に高い１１力のガス雰囲気が形成さ
れ、更にそのガス編瓜が液体窒素に近い低温であること
から、前述した第（１）式から明らかなようにその電流
値を極めて＾くすることができる。
以上詳述した如く、本発明に基づく電界電離型イオン源
はイオンビーム電流を＾めることができ、。
はイオンビーム電流を＾めることができ、。
輝度の高いものである。
添付図面は本発明の一実施例であるイオン源を示す断面
図である。 １：針状部材、２：先端部、３．４：支柱、５゜６：開
口、７：室、８：電極体、９：碍子、１０：パイプ、１
１：弁、１２：ガスボンベ、１３：絶縁物質、１４：冷
却槽、１５：１体窒素、１６：外壁、１７：空間、１８
：陰極。 特許出願人 日本電子株式会社 代表者 加勢 忠雄
図である。 １：針状部材、２：先端部、３．４：支柱、５゜６：開
口、７：室、８：電極体、９：碍子、１０：パイプ、１
１：弁、１２：ガスボンベ、１３：絶縁物質、１４：冷
却槽、１５：１体窒素、１６：外壁、１７：空間、１８
：陰極。 特許出願人 日本電子株式会社 代表者 加勢 忠雄
Claims (1)
- 釘状先端部をｈした針状部材と、該針状部材の支持部材
と、該針状部材を被う如く配置され該針状先端部に接近
した位置に開［１を有した電極体と、践電極体に囲まれ
た空間にイオン化ガスを導入するための手段と、該針状
部材と該電極体との間に＾電圧を印加するための手段と
、該支持部材及び該電極体とに熱的に接続されそれらを
冷却するための冷Ｍｌ瞭とを備え、前記開口によって前
記空間と連通した真空室と該空間との間の汗力差によっ
（、該空間から該真空室へ該開口を通るイオン化ガスの
流れを形成し、該開口近傍において該ガスの圧力を＾め
るように構成した電界電離型イオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1803582A JPS58135544A (ja) | 1982-02-06 | 1982-02-06 | 電界電離型イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1803582A JPS58135544A (ja) | 1982-02-06 | 1982-02-06 | 電界電離型イオン源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58135544A true JPS58135544A (ja) | 1983-08-12 |
Family
ID=11960411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1803582A Pending JPS58135544A (ja) | 1982-02-06 | 1982-02-06 | 電界電離型イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58135544A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60189842A (ja) * | 1984-03-09 | 1985-09-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電界電離型イオン源 |
| EP2012341A1 (en) * | 2007-07-06 | 2009-01-07 | ICT, Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik Mbh | Modular gas ion source |
| JP2009289670A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Hitachi High-Technologies Corp | イオンビーム装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS584252A (ja) * | 1981-06-30 | 1983-01-11 | Fujitsu Ltd | 電界放射型ガスイオンソ−ス |
-
1982
- 1982-02-06 JP JP1803582A patent/JPS58135544A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS584252A (ja) * | 1981-06-30 | 1983-01-11 | Fujitsu Ltd | 電界放射型ガスイオンソ−ス |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60189842A (ja) * | 1984-03-09 | 1985-09-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電界電離型イオン源 |
| EP2012341A1 (en) * | 2007-07-06 | 2009-01-07 | ICT, Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik Mbh | Modular gas ion source |
| US8101922B2 (en) | 2007-07-06 | 2012-01-24 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Modular gas ion source |
| JP2009289670A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Hitachi High-Technologies Corp | イオンビーム装置 |
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