JPS6122548A - 荷電粒子引出系 - Google Patents
荷電粒子引出系Info
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- JPS6122548A JPS6122548A JP14051384A JP14051384A JPS6122548A JP S6122548 A JPS6122548 A JP S6122548A JP 14051384 A JP14051384 A JP 14051384A JP 14051384 A JP14051384 A JP 14051384A JP S6122548 A JPS6122548 A JP S6122548A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
- H01J37/08—Ion sources; Ion guns
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
- H01J27/022—Details
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、荷電粒子引出しを有効に且つ引出電極への荷
電粒子照射をさける方法シ；係り特に高輝度イオン源お
よびＳＩＭＳなどの二次荷電粒子引出しに好適な荷電粒
子引出系に関する。
電粒子照射をさける方法シ；係り特に高輝度イオン源お
よびＳＩＭＳなどの二次荷電粒子引出しに好適な荷電粒
子引出系に関する。
第１図に示すように、従来の荷電粒子引出系は、ビーム
通過口をあけたソリッド電極で構成されている。例えば
「真空」 （２５巻、第５号（１９８２） 。
通過口をあけたソリッド電極で構成されている。例えば
「真空」 （２５巻、第５号（１９８２） 。
３８０〜３８８頁）に示される。その結果、ビーム通過
口周辺がイオンビームの照射を受け、スパッタリング現
象によりスパッタ粒子が、イオン源チップおよび周辺電
極へ付着し、膜を形成する。
口周辺がイオンビームの照射を受け、スパッタリング現
象によりスパッタ粒子が、イオン源チップおよび周辺電
極へ付着し、膜を形成する。
、膜厚がある値以上になるとはく離現象を起し、これが
放電励起の原因となり、安定なイオン引出しが困難であ
る。さらにソリッドの場合には、引出イオンビームが引
出電極により阻止され、引出イオン量が減少するという
問題点も含まれる。
放電励起の原因となり、安定なイオン引出しが困難であ
る。さらにソリッドの場合には、引出イオンビームが引
出電極により阻止され、引出イオン量が減少するという
問題点も含まれる。
本発明の目的は、荷電粒子ビーム引出系に係り、特に引
出電極からのスパッタ粒子および二次電子放射を軽減さ
せるとともに荷電粒子ビームの有効利用を達成するため
の荷電ビーム引出電極を備えた荷電粒子ビーム引出系を
提供することにある。
出電極からのスパッタ粒子および二次電子放射を軽減さ
せるとともに荷電粒子ビームの有効利用を達成するため
の荷電ビーム引出電極を備えた荷電粒子ビーム引出系を
提供することにある。
荷電粒子照射による引出電極からのスパッタ粒子および
二次電子放射は、引出電極への荷電粒子ビーム照射面積
に依存する。本発明では、照射面積の軽減方法として、
引出電極を金属網またはリング状電極を採用した。
二次電子放射は、引出電極への荷電粒子ビーム照射面積
に依存する。本発明では、照射面積の軽減方法として、
引出電極を金属網またはリング状電極を採用した。
以下、本発明の一実施例を説明する。はじめに液体金属
イオン源における実施例を示す。第２図および第３・図
に１本発明の金属網およびリング電極を備えた液体金属
イオン源を示す。イオン源は、イオンエミッタチップ１
、ルツボ２、イオン源材料３、制御電極４、イオン引出
電極５より構成されている。本発明のイオン引出電圧と
しては、図に示したように金属網とリング電極を用い、
金属網としては、透過率８０％、５０メツシユのタング
ステン網を採用し、リング電極としては、線径；１ｍｍ
φ、リング径；１０ｍｍφを利用した。
イオン源における実施例を示す。第２図および第３・図
に１本発明の金属網およびリング電極を備えた液体金属
イオン源を示す。イオン源は、イオンエミッタチップ１
、ルツボ２、イオン源材料３、制御電極４、イオン引出
電極５より構成されている。本発明のイオン引出電圧と
しては、図に示したように金属網とリング電極を用い、
金属網としては、透過率８０％、５０メツシユのタング
ステン網を採用し、リング電極としては、線径；１ｍｍ
φ、リング径；１０ｍｍφを利用した。
本イオン源の動作原理は、次の通りである。先ず、エミ
ッタチップ１およびルツボ２を、イオン源材料３の融点
以上になるように加熱し、溶融状態のイオン源材料をエ
ミッタチップ先端部１に供給する。次にイオン引出電極
５にイオン引出電圧を印加し、電界放出イオンを引出す
。
ッタチップ１およびルツボ２を、イオン源材料３の融点
以上になるように加熱し、溶融状態のイオン源材料をエ
ミッタチップ先端部１に供給する。次にイオン引出電極
５にイオン引出電圧を印加し、電界放出イオンを引出す
。
本実施例では、イオン源材料３としてセシウム（Ｃｓ）
を用い、ルツボ２およびチップ１加熱は。
を用い、ルツボ２およびチップ１加熱は。
電子衝撃加熱法を採用した。Ｃｓ＋放射電流を〜５０μ
Ａに設定し、制御電極４へのタングステン網からのスパ
ッタ量を計測することにより、従来法との比較を行った
。その結果、制御電極への単位時間当りのスパッタ量は
、金属網およびリング電極において、それぞれ従来法の
〜１／１０および〜１／１７に減少し、イオン源寿命と
してｌ。
Ａに設定し、制御電極４へのタングステン網からのスパ
ッタ量を計測することにより、従来法との比較を行った
。その結果、制御電極への単位時間当りのスパッタ量は
、金属網およびリング電極において、それぞれ従来法の
〜１／１０および〜１／１７に減少し、イオン源寿命と
してｌ。
倍および１７倍を達成できた。
次に本発明を二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）の二次
イオン引出系に採用した例を示す。第４図にその実施例
を示す。二次イオン引出系は、試料台７、試料８、二次
イオン引出電極９および質量分析計１０などより構成さ
れている。
イオン引出系に採用した例を示す。第４図にその実施例
を示す。二次イオン引出系は、試料台７、試料８、二次
イオン引出電極９および質量分析計１０などより構成さ
れている。
動作原理は１次の通りである。先ず二次イオンビーム１
２を試料に照射し、試料８より放出される二次イオン１
３を二次イオン引出電極９により引出し、質量分析計に
導き、質量・電荷比に分は試料の元素同定を行うことに
ある。
２を試料に照射し、試料８より放出される二次イオン１
３を二次イオン引出電極９により引出し、質量分析計に
導き、質量・電荷比に分は試料の元素同定を行うことに
ある。
本実施例では、二次イオン引出電極９として透過率８０
％のステンレスメツシュを採用した。試料としてＳｉ単
結晶を用い、試料上へのステンレス成分のＣｒ、Ｆｅな
ど付着度を測定した。測定方法としては、質量分析計１
０を利用した。測定結果より、マトリックスのＳ１４強
度とＣｒ’強度との比、Ｃｒ ” ／ Ｓ ｉ ”で約
１桁以上改善された。すなわち従来の１０−６に対して
１ｏ−７程度に減少した。さらに金属網のイオン透過口
周辺部のイオンも一部質量分析計ｆに取り込まれ、二次
イオン利用効率が向上し、分析感度が約２倍向上した。
％のステンレスメツシュを採用した。試料としてＳｉ単
結晶を用い、試料上へのステンレス成分のＣｒ、Ｆｅな
ど付着度を測定した。測定方法としては、質量分析計１
０を利用した。測定結果より、マトリックスのＳ１４強
度とＣｒ’強度との比、Ｃｒ ” ／ Ｓ ｉ ”で約
１桁以上改善された。すなわち従来の１０−６に対して
１ｏ−７程度に減少した。さらに金属網のイオン透過口
周辺部のイオンも一部質量分析計ｆに取り込まれ、二次
イオン利用効率が向上し、分析感度が約２倍向上した。
以上述べた２つの実施例は、いずれもイオンビーム引出
しに関するものであったが、電子ビー大引出しにおいて
も、引出電極からの二次電子による放電がホさく押えら
れ、本発明の有効性が実証できた。
しに関するものであったが、電子ビー大引出しにおいて
も、引出電極からの二次電子による放電がホさく押えら
れ、本発明の有効性が実証できた。
本発明により次の効果が得られた。
１）イオン引出電極からのスパッタ量が軽減でき、エミ
ッタ周辺への付着が小さくできるので、イオン源の寿命
が一桁以上増加した。
ッタ周辺への付着が小さくできるので、イオン源の寿命
が一桁以上増加した。
２）上記１）の理由により、本発明をＳＩＭＳに適用す
る場合、引萬電極からの試料への不純物混入がさけられ
、分析精度が向上した。
る場合、引萬電極からの試料への不純物混入がさけられ
、分析精度が向上した。
３）金属網またはリング状引出電極の採用により、荷電
粒手引出口周辺からのイオンも有効に利用でき、大出力
ビームの取り出しに極めて有効であることがわかった。
粒手引出口周辺からのイオンも有効に利用でき、大出力
ビームの取り出しに極めて有効であることがわかった。
第１図は、従来イオン源の断面図、第２図、第３図は、
それぞれ本発明の実施例を適用した液体金属イオン源の
原理図、第４図は、本発明を二次イオン質量分析計に適
用した場合の実施例図である。 ■・・・イオンエミッタチップ、２・・・ルツボ、３・
・・イオン源材料、４・・・制御電極、５・・・荷電粒
子引出電極、６・・・荷電粒子ビーム、１２・・・−次
イオンビーム、７・・・試料台、８・・・試料、１３・
・・二次イオン、９・・・二次イオン引出電極、１０・
・・質量分析計。 第１図 ！ 第 Ｚ 図 第 ３ 同第４
図
それぞれ本発明の実施例を適用した液体金属イオン源の
原理図、第４図は、本発明を二次イオン質量分析計に適
用した場合の実施例図である。 ■・・・イオンエミッタチップ、２・・・ルツボ、３・
・・イオン源材料、４・・・制御電極、５・・・荷電粒
子引出電極、６・・・荷電粒子ビーム、１２・・・−次
イオンビーム、７・・・試料台、８・・・試料、１３・
・・二次イオン、９・・・二次イオン引出電極、１０・
・・質量分析計。 第１図 ！ 第 Ｚ 図 第 ３ 同第４
図
Claims (1)
- 荷電粒子引出電極として金属網またはリング状電極を具
備することを特徴とする荷電粒子引出系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14051384A JPS6122548A (ja) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | 荷電粒子引出系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14051384A JPS6122548A (ja) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | 荷電粒子引出系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6122548A true JPS6122548A (ja) | 1986-01-31 |
Family
ID=15270392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14051384A Pending JPS6122548A (ja) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | 荷電粒子引出系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6122548A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2613897A1 (fr) * | 1987-04-10 | 1988-10-14 | Realisations Nucleaires Et | Dispositif de suppression des micro-projections dans une source d'ions a arc sous vide |
| US4929321A (en) * | 1988-03-23 | 1990-05-29 | Balzers Aktiengesellschaft | Method and apparatus for coating workpieces |
| JPH0623087A (ja) * | 1992-04-24 | 1994-02-01 | Munetoshi Moritaka | 自走式ローラーボード |
| US6604272B1 (en) | 1998-11-02 | 2003-08-12 | Denso Corporation | Method of manufacturing a vehicle AC generator |
| US7420181B2 (en) | 2003-12-08 | 2008-09-02 | Hitachi High-Technologies Corporation | Liquid metal ion gun |
-
1984
- 1984-07-09 JP JP14051384A patent/JPS6122548A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2613897A1 (fr) * | 1987-04-10 | 1988-10-14 | Realisations Nucleaires Et | Dispositif de suppression des micro-projections dans une source d'ions a arc sous vide |
| US4929321A (en) * | 1988-03-23 | 1990-05-29 | Balzers Aktiengesellschaft | Method and apparatus for coating workpieces |
| JPH0623087A (ja) * | 1992-04-24 | 1994-02-01 | Munetoshi Moritaka | 自走式ローラーボード |
| US6604272B1 (en) | 1998-11-02 | 2003-08-12 | Denso Corporation | Method of manufacturing a vehicle AC generator |
| US7420181B2 (en) | 2003-12-08 | 2008-09-02 | Hitachi High-Technologies Corporation | Liquid metal ion gun |
| US7804073B2 (en) | 2003-12-08 | 2010-09-28 | Hitachi High-Technologies Corporation | Liquid metal ion gun |
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