JPS5853472B2 - イオンチユウニユウヨウ シツリヨウブンリソウチ - Google Patents
イオンチユウニユウヨウ シツリヨウブンリソウチInfo
- Publication number
- JPS5853472B2 JPS5853472B2 JP50006416A JP641675A JPS5853472B2 JP S5853472 B2 JPS5853472 B2 JP S5853472B2 JP 50006416 A JP50006416 A JP 50006416A JP 641675 A JP641675 A JP 641675A JP S5853472 B2 JPS5853472 B2 JP S5853472B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- ion beam
- ion
- focusing
- dimensional
- 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.)
- Expired
Links
Landscapes
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はイオン注入用質量分離装置に関するものであ
る。
る。
従来、扇型磁場を利用した質量分析装置は種々提案され
、実施されている。
、実施されている。
しかしながら、一般にこれらの質量分析装置では、イオ
ンビームが磁場の端縁に対して垂直に入射する場合には
、磁石の磁場の方向（すなわちＺ方向）には集束性がな
く、二次元的な（すなわちＸ、ｙ方向）の集束しか行な
われない。
ンビームが磁場の端縁に対して垂直に入射する場合には
、磁石の磁場の方向（すなわちＺ方向）には集束性がな
く、二次元的な（すなわちＸ、ｙ方向）の集束しか行な
われない。
従って、イオンビームはＺ方向にはそのまま拡ってゆき
、かなりの部分が磁石のポールピースの間で狭くなって
いる真空容器の器壁に衝突して失なわれている。
、かなりの部分が磁石のポールピースの間で狭くなって
いる真空容器の器壁に衝突して失なわれている。
そこで、イオン注入等の場合、磁石の端縁に対して斜め
にビームを入射させて磁場の端縁効果を利用してＺ方向
にも集束性をもたせるようにしたものが提案されている
。
にビームを入射させて磁場の端縁効果を利用してＺ方向
にも集束性をもたせるようにしたものが提案されている
。
しかし、イオンソースまたはイオンビームの出発点から
磁場端縁までの距離が相当長いためその間にイオンビー
ムがＺ方向へ拡がってゆき、また磁場の端縁効果を利用
するだけでは調整手段がないため完全な三次元的な（す
なわちｘ、ｙ、Ｚ方向の）集束を行なうことは不可能で
ある。
磁場端縁までの距離が相当長いためその間にイオンビー
ムがＺ方向へ拡がってゆき、また磁場の端縁効果を利用
するだけでは調整手段がないため完全な三次元的な（す
なわちｘ、ｙ、Ｚ方向の）集束を行なうことは不可能で
ある。
この発明の目的は、二次元レンズとして作用する静電集
束レンズを、イオンソースの出口またはイオンビームの
出発点からあまりビームが拡がらない位置と、イオンビ
ームが扇型磁場を出る位置とにそれぞれ設けてイオンビ
ームの十分な三次元的集束を得るようにしたイオン注入
用質量分離装置を提供することにある。
束レンズを、イオンソースの出口またはイオンビームの
出発点からあまりビームが拡がらない位置と、イオンビ
ームが扇型磁場を出る位置とにそれぞれ設けてイオンビ
ームの十分な三次元的集束を得るようにしたイオン注入
用質量分離装置を提供することにある。
以下、この発明を図示実施例について説明する。
第１．１ａ、ｌｂ、Ｉｃ図にはこの発明の一実施例を示
し、また第２，２ａ図には別の実施例を示す。
し、また第２，２ａ図には別の実施例を示す。
全図面において同じ構成要素は同じ符号で示す。
この発明によれば、図示したように、イオンソースの出
口またはイオンビームｉの出発点ｏからイオンビームｉ
があまり拡がらない位置にＺ方向のみの集束を行なう二
次元レンズとして作用する静電レンズＡＡ−ＢＢが設け
られる。
口またはイオンビームｉの出発点ｏからイオンビームｉ
があまり拡がらない位置にＺ方向のみの集束を行なう二
次元レンズとして作用する静電レンズＡＡ−ＢＢが設け
られる。
すなわち、静電レンズの電極ＡＡはイオンビームｉの出
発点０とポールピースＰの入口との間に位置し、また静
電レンズの電極ＢＢは扇型磁場内の真空容器（その器壁
を符号にで示す）内を通ってのびている。
発点０とポールピースＰの入口との間に位置し、また静
電レンズの電極ＢＢは扇型磁場内の真空容器（その器壁
を符号にで示す）内を通ってのびている。
さらにイオンビームｉが扇型磁場を出た位置にＺ方向の
集束を行なう二次元レンズとして作用する別の静電レン
ズＢＢ−ＣＣが設げられる。
集束を行なう二次元レンズとして作用する別の静電レン
ズＢＢ−ＣＣが設げられる。
イオンビームｉは、静電レンズＡＡ−ＢＢによってＺ方
向の集束を受けそしてイオンビームｉ自体の空間電荷効
果を考慮しかつイオンビームｉの殆んど全部が扇型磁場
内の真空容器中に設けられた電極間を通過するようにさ
れる。
向の集束を受けそしてイオンビームｉ自体の空間電荷効
果を考慮しかつイオンビームｉの殆んど全部が扇型磁場
内の真空容器中に設けられた電極間を通過するようにさ
れる。
このようにして、イオンビームは磁場によるＸ、ｙ方向
の集束と合わせて完全な三次元的集束を受ける。
の集束と合わせて完全な三次元的集束を受ける。
第１．ｌａ、１ｂ、Ｉｃ図には真空容器内に電極ＢＢを
設けた場合を示し、この場合には、イオン生成場所の電
位が高い場合、例えば一例として２００００ボルトの場
所でイオンが生成される場合、静電レンズＡＡ−ＢＢの
電極部分ＢＢの電位を高くすることにより、例えば１０
０００ボルトにすることにより、磁場内のイオンの速度
を必要最小限にして磁石をあまり大型化しないで質量分
析を行なうことができる。
設けた場合を示し、この場合には、イオン生成場所の電
位が高い場合、例えば一例として２００００ボルトの場
所でイオンが生成される場合、静電レンズＡＡ−ＢＢの
電極部分ＢＢの電位を高くすることにより、例えば１０
０００ボルトにすることにより、磁場内のイオンの速度
を必要最小限にして磁石をあまり大型化しないで質量分
析を行なうことができる。
すなわち、磁場内のイオンの軌道半径は次式で表わされ
る。
る。
ここで、Ｍｖはイオンの質量数、Ｈは磁場（ガウス）、
ＶＡは磁場内のイオンの運動エネルギ（電子ボルト）で
ある。
ＶＡは磁場内のイオンの運動エネルギ（電子ボルト）で
ある。
第２，２ａ図には、真空容器の器壁の一部を二次元レン
ズに用いた例を示し、この場合にはイオンは電極部分Ｂ
Ｂより高い電位の場所で生成され、電極部分ＢＢを通過
するときは必要な速度をもち、電極部分ＡＡ、ＣＣでは
電極部分ＢＢよりも減速される。
ズに用いた例を示し、この場合にはイオンは電極部分Ｂ
Ｂより高い電位の場所で生成され、電極部分ＢＢを通過
するときは必要な速度をもち、電極部分ＡＡ、ＣＣでは
電極部分ＢＢよりも減速される。
以上説明してきたようにこの発明は静電集束レンズを利
哨することにより磁場のＸ、ｙ方向の集束性と合わせて
２方向の集束性を得ることができるので、従来のものよ
り、より多くの割合でイオンビームを磁石間隙間にある
真空容器中を通過させることができる。
哨することにより磁場のＸ、ｙ方向の集束性と合わせて
２方向の集束性を得ることができるので、従来のものよ
り、より多くの割合でイオンビームを磁石間隙間にある
真空容器中を通過させることができる。
また二次元レンズの電極に与える電位を調整できるので
、イオンビームの電流、加速電圧が異なる場合について
もそれぞれより十分なイオンビームの三次元的集束を得
ることができる。
、イオンビームの電流、加速電圧が異なる場合について
もそれぞれより十分なイオンビームの三次元的集束を得
ることができる。
さらに、イオン生成場所の電位が高い場合、磁場内の真
空容器中に設けられた電極の電位を高くすることにより
、磁場内の速度を適当にしてかつ磁石をあまり大型化し
ないで質量分離を行なうようにすることができる。
空容器中に設けられた電極の電位を高くすることにより
、磁場内の速度を適当にしてかつ磁石をあまり大型化し
ないで質量分離を行なうようにすることができる。
第１図はこの発明のイオン注入用質量分離装置の一実施
例を示す概略図、第１ａ、１ｂ、Ｉｃ図は第１図の各部
をそれぞれ矢印ａ、ｂ、ｃからイオンビームの中心軸線
に沿って見た断面図、第２図はこの発明の別の実施例を
示す概略図、第２ａ図は第２図の一部分を矢印ａの方向
からイオンビームの中心軸線に沿って見た部分断面図で
ある。 図中、０はイオンソースの出口、ｉはイオンビーム、Ａ
Ａ−ＢＢ 、ＢＢ−ＣＣは二次元レンズ、Ｋは真空容器
の器壁、Ｐはポールピースである。
例を示す概略図、第１ａ、１ｂ、Ｉｃ図は第１図の各部
をそれぞれ矢印ａ、ｂ、ｃからイオンビームの中心軸線
に沿って見た断面図、第２図はこの発明の別の実施例を
示す概略図、第２ａ図は第２図の一部分を矢印ａの方向
からイオンビームの中心軸線に沿って見た部分断面図で
ある。 図中、０はイオンソースの出口、ｉはイオンビーム、Ａ
Ａ−ＢＢ 、ＢＢ−ＣＣは二次元レンズ、Ｋは真空容器
の器壁、Ｐはポールピースである。
Claims (1)
- １ イオンソースの出口と扇型磁場の入口との間および
扇型磁場の出口にそれぞれイオンビームの磁場方向の集
束を行なう二次元レンズとして作用する静電レンズを設
け、上記二つの静電レンズが扇型磁場内の真空容器中を
通ってのびる共通の電極部分を備え、イオンビームを三
次元的に集束するように構成したことを特徴とするイオ
ン注入用質量分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50006416A JPS5853472B2 (ja) | 1975-01-16 | 1975-01-16 | イオンチユウニユウヨウ シツリヨウブンリソウチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50006416A JPS5853472B2 (ja) | 1975-01-16 | 1975-01-16 | イオンチユウニユウヨウ シツリヨウブンリソウチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5181693A JPS5181693A (en) | 1976-07-17 |
| JPS5853472B2 true JPS5853472B2 (ja) | 1983-11-29 |
Family
ID=11637754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50006416A Expired JPS5853472B2 (ja) | 1975-01-16 | 1975-01-16 | イオンチユウニユウヨウ シツリヨウブンリソウチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5853472B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3622781A (en) * | 1969-07-30 | 1971-11-23 | Inst Plasmaphysik Gmbh | Mass spectrograph with double focusing |
-
1975
- 1975-01-16 JP JP50006416A patent/JPS5853472B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3622781A (en) * | 1969-07-30 | 1971-11-23 | Inst Plasmaphysik Gmbh | Mass spectrograph with double focusing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5181693A (en) | 1976-07-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4755685A (en) | Ion micro beam apparatus | |
| Seliger | E× B Mass‐Separator Design | |
| GB2076588A (en) | Exb mass separator | |
| JPS5871545A (ja) | 可変成形ビ−ム電子光学系 | |
| US4672204A (en) | Mass spectrometers | |
| EP1042784B1 (en) | Wien filter | |
| JP5004318B2 (ja) | イオン注入装置 | |
| JPS5978432A (ja) | 多種形状粒子ビ−ム形成用の偏向対物系を備える装置 | |
| JPS6340241A (ja) | イオンビ−ム装置 | |
| US3201631A (en) | Short focus lens at focal point of long focus lens | |
| JPS5853472B2 (ja) | イオンチユウニユウヨウ シツリヨウブンリソウチ | |
| JP4957187B2 (ja) | 飛行時間型質量分析装置 | |
| GB1518282A (en) | Ion beam separators | |
| JP4662610B2 (ja) | 立体収束質量分離器 | |
| JP2862330B2 (ja) | リターディングウィーンフィルタ | |
| JP2856518B2 (ja) | Ｅ×ｂ型エネルギーフィルタ | |
| JP2956706B2 (ja) | 質量分析装置 | |
| SU957318A1 (ru) | Квадрупольный масс-спектрометр | |
| JPH02105099A (ja) | 高速原子源 | |
| JPS6313250A (ja) | イオンビ−ム装置 | |
| JP3448352B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0133897B2 (ja) | ||
| JPH04242062A (ja) | 質量分析器 | |
| JP2001190932A (ja) | 線形フィルタ | |
| Schott et al. | Phase free acceleration of charged particles by ac fields using deflecting coils and triangular shaped hollow electrodes |