JPS63175318A - Gas phase ion source - Google Patents

Gas phase ion source

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JPS63175318A
JPS63175318A JP793487A JP793487A JPS63175318A JP S63175318 A JPS63175318 A JP S63175318A JP 793487 A JP793487 A JP 793487A JP 793487 A JP793487 A JP 793487A JP S63175318 A JPS63175318 A JP S63175318A
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gas
ionization chamber
ion source
helium
cooled
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Ryuzo Aihara
相原 龍三
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/06Sources
    • H01J2237/08Ion sources
    • H01J2237/0802Field ionization sources
    • H01J2237/0807Gas field ion sources [GFIS]

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  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent dielectric breakdown due to application of high acceleration voltage by cooling a gas in a cooling device and introducing the cooled gas into an ionization chamber and simultaneously restricting the amount of the gas. CONSTITUTION:A He gas introduced from an introducing part 28 is cooled by liquid He in a heat exchanger 25, and it passes through an insulating tube 20 and via an orifice 23 and flows in an ionization chamber 3. The He gas is cooled by liquid He in a Dewar container 2. Hence, the gas is densified so as to obtain high insulating withstand voltage.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はガスをイオン化してイオンビームを発生させる
ようにしたガスフェーズイオン源に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a gas phase ion source that generates an ion beam by ionizing gas.

(従来の技術) 集束イオンビーム装置は原子をイオン化させ、それを取
出してビームとし、このイオンビームを物質に照射して
物質の形や性質を変え、或いはその物質から発生する2
次イオンの質量数を測定することによりその物質を分析
しようとする装置である。近年、この集束イオンビーム
装置は、ウェハ上に形成されたチップにパターン形成等
のビーム描画を行う手段・或いはチップにイオン注入を
行う手段として用いられるようになってきている。
(Prior art) A focused ion beam device ionizes atoms, extracts them to form a beam, and irradiates a substance with the ion beam to change the shape or properties of the substance, or to generate ions from the substance.
This is a device that attempts to analyze a substance by measuring the mass number of the next ion. In recent years, this focused ion beam apparatus has come to be used as a means for performing beam writing such as pattern formation on chips formed on a wafer, or as a means for implanting ions into chips.

この種の集束イオンビーム装置のイオン源としては、液
体金属から金属イオンを発生させる液体金属イオン源、
或いはH8等のガスをイオン化する゛ガスフェーズイオ
ン源がある。
Ion sources for this type of focused ion beam device include a liquid metal ion source that generates metal ions from liquid metal;
Alternatively, there is a gas phase ion source that ionizes gas such as H8.

第2図は、ガスフェーズイオン源の従来の構成断面を示
す図である。図において、1は真空容器、2はその中に
液体ヘリウムを充填したデユワ−13はイオン化室、4
はデユワ−2とイオン化室3間に配された高熱伝導性の
絶縁碍子である。真空容器1内は、電界?I離したイオ
ンを得るためには、イオン化すべきガス、例えばHe以
外の分圧を、10’Torr程度の超高真空に保つこと
ができるようになっている。イオン化室3内はエミッタ
5と該エミッタ5をマウントする導電体6が設けられて
いる。7はイオン化室3の壁部に設けられたガス導入孔
、8は同じく壁部に設けられたフィードスルーである。
FIG. 2 is a diagram showing a cross section of a conventional gas phase ion source. In the figure, 1 is a vacuum container, 2 is a dewar 13 filled with liquid helium, and 4 is an ionization chamber.
is a highly thermally conductive insulator placed between the dewar 2 and the ionization chamber 3. Is there an electric field inside vacuum container 1? In order to obtain I-separated ions, the partial pressure of the gas to be ionized, for example, other than He, can be maintained at an ultra-high vacuum of about 10'Torr. Inside the ionization chamber 3, an emitter 5 and a conductor 6 for mounting the emitter 5 are provided. 7 is a gas introduction hole provided in the wall of the ionization chamber 3, and 8 is a feed through provided in the wall.

9はガン(Qun)か放電等によるサージ電圧がエミッ
タと引出電極間に印加されないようにする過電圧保護回
路であり、過電圧保護回路9から与えられる加速電圧■
aCは、フィールドスルー8を介して導電体6に印加さ
れる。これによりエミッタ5は加速電圧Vacに保たれ
ることになる。
9 is an overvoltage protection circuit that prevents surge voltage caused by a gun or discharge from being applied between the emitter and the extraction electrode, and the acceleration voltage given from the overvoltage protection circuit 9 is
aC is applied to the conductor 6 via the field through 8. As a result, the emitter 5 is maintained at the accelerating voltage Vac.

10は外部からのヘリウム(He )ガス、水素(H2
〉ガス等をイオン化室3に導く絶縁物でできたガス導入
バイブ、11はイオン化室3の底部をなすように取付け
られた引出電極、12は引出電極12に設けられた小孔
である。該小孔12は、エミッタ5より出射されたイオ
ンビームを通過させるためのもので、エミッタ5の真下
に設けられている。引出電極11には引出電圧Vexが
印加されている。13は引出電極11と対向して配され
たコンデンサ電極で、中央にイオンビーム通過用の開口
14が設けられている。そして、コンデンサ電極13に
は電位VCLが印加されている。
10 is helium (He) gas, hydrogen (H2) from the outside.
> A gas introduction vibrator made of an insulator that guides gas etc. to the ionization chamber 3; 11 is an extraction electrode attached to form the bottom of the ionization chamber 3; 12 is a small hole provided in the extraction electrode 12; The small hole 12 is provided directly below the emitter 5 to allow the ion beam emitted from the emitter 5 to pass therethrough. An extraction voltage Vex is applied to the extraction electrode 11. Reference numeral 13 denotes a capacitor electrode disposed opposite the extraction electrode 11, and an opening 14 for ion beam passage is provided in the center. Further, a potential VCL is applied to the capacitor electrode 13.

15はコンデンサ電極13の下段に配された接地電極、
16はビーム軌道調整用のアライメント、17はコンデ
ンサ電極13と接地電極15間に取付けられた絶縁碍子
である。過電圧保護回路9の周囲には2〜3 ka/ 
cn+2のフロンガスが充填されている。ヘリウムガス
を接地電位より導入するガス導入バイブ10にはイオン
化室3のガス圧を10’Torr程度になるように圧力
コントロールする圧力調節弁(図示せず)が接続されて
いる・このように構成された装置において、ガスを電界
mmさせる場合について説明する。十分に真空脱ガスさ
れたイオン銃のデユワ−2に液体ヘリウムを注ぎ込んで
充填し、熱伝導のよい絶縁碍子4を介してエミッタ5を
液体ヘリウム温度近くまで(例えば10に以下)冷却す
る。そして、イオン化室3が10’Torr程度の真空
になるようにイオン化すべきガス(ここではヘリウムガ
ス)を注入する。
15 is a ground electrode arranged at the lower stage of the capacitor electrode 13;
Reference numeral 16 indicates an alignment for beam trajectory adjustment, and reference numeral 17 indicates an insulator attached between the capacitor electrode 13 and the ground electrode 15. around the overvoltage protection circuit 9.
It is filled with cn+2 Freon gas. A pressure control valve (not shown) is connected to the gas introduction vibrator 10, which introduces helium gas from the ground potential, to control the gas pressure in the ionization chamber 3 to about 10' Torr. A case will be described in which the gas is subjected to an electric field mm in the device. Liquid helium is poured into the dewar 2 of the ion gun, which has been sufficiently vacuum degassed, to fill it, and the emitter 5 is cooled to near the liquid helium temperature (for example, below 10°C) via the insulator 4 with good thermal conductivity. Then, the gas to be ionized (here, helium gas) is injected so that the ionization chamber 3 becomes a vacuum of about 10' Torr.

この状態で、エミッタ5の電位との差が20〜30KV
となるような引出電圧vexを印加するとフィールドイ
オンが発生する。即ち、エミッタ5のニードル先端が強
電界になり、ガス分子がこの強電界のために電離しく電
界電離)、イオン化される。このようにして発生したイ
オンは、引出電極11に形成された小孔12を通り、コ
ンデンサ電極13の開口14を通過して後段に送られ、
集束、I向等が行われる。ガスをイオン化して得られる
イオンは、種々のイオン源の内で最も高い輝度を有して
いる。
In this state, the difference with the potential of emitter 5 is 20 to 30 KV.
Field ions are generated when an extraction voltage vex is applied. That is, a strong electric field is applied to the tip of the needle of the emitter 5, and the gas molecules are ionized (field ionization) due to this strong electric field. The ions generated in this way pass through the small hole 12 formed in the extraction electrode 11, pass through the opening 14 of the capacitor electrode 13, and are sent to the subsequent stage.
Focusing, I-direction, etc. are performed. Ions obtained by ionizing gas have the highest brightness among various ion sources.

第3図、第4図はガスフェーズイオン源の特性を示す図
である。第3図は引出電圧(KV)と角電流密度(μA
/Sr )の関係を示し、第4図はHeガス圧(Pa)
と角電流密度(μA/Sr)の関係を示している。引出
電圧が12KV程度の時に角電流密度は最大となり、又
、)Heガス圧が3Pa程度の時に最大となることがわ
かる。
FIGS. 3 and 4 are diagrams showing the characteristics of the gas phase ion source. Figure 3 shows the extraction voltage (KV) and angular current density (μA
/Sr), and Figure 4 shows the relationship between He gas pressure (Pa)
It shows the relationship between angular current density (μA/Sr) and angular current density (μA/Sr). It can be seen that the angular current density reaches its maximum when the extraction voltage is about 12 KV, and also reaches its maximum when the )He gas pressure is about 3 Pa.

(発明が解決しようとする問題点) 前述したように、エミッション(イオン発生)はエミッ
タ5と引出電極11間に引出電圧を印加することにより
発生する。発生したイオンビームを100KeV程度に
加速しようとすると、エミッタ5の電位を一100KV
、引出電極11の電位を−80〜−70KVに設定し、
コンデンサ電極13には一70KV程度の高電圧を印加
する必要がある。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, emission (ion generation) is generated by applying an extraction voltage between the emitter 5 and the extraction electrode 11. When trying to accelerate the generated ion beam to about 100 KeV, the potential of the emitter 5 is reduced to -100 KV.
, set the potential of the extraction electrode 11 to -80 to -70 KV,
It is necessary to apply a high voltage of about -70 KV to the capacitor electrode 13.

しかしながら、ガス導入バイブ1o内のイオン化される
べきガス圧はイオン化室3の圧力に近い圧力であるため
耐電圧は非常に低いものとな、る。
However, since the pressure of the gas to be ionized within the gas introducing vibrator 1o is close to the pressure of the ionization chamber 3, the withstand voltage is extremely low.

例えば、ヘリウム(He )ガス圧は、1気圧(atm
)、20℃の標準状態では密度が0.1811(1/c
miで耐電圧は約600V/ml11である。ガス導入
バイブ10内のガス圧が10’Torr程度の場合では
、パッシェンの法則に従うとすれば耐電圧は0.6V/
mra程度となり、加速電圧100KVを印加すること
は不可能となる。
For example, helium (He) gas pressure is 1 atmosphere (atm)
), the density is 0.1811 (1/c
The withstand voltage is approximately 600 V/ml11 at mi. When the gas pressure inside the gas introduction vibrator 10 is about 10' Torr, the withstand voltage is 0.6 V/ if Paschen's law is followed.
mra, making it impossible to apply an acceleration voltage of 100 KV.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであって、
その目的は、100KV程度の高加速電圧を印加しても
絶縁破壊を起こすことのないガスフェーズイオン源を実
現することある。
The present invention has been made in view of these points, and
The purpose is to realize a gas phase ion source that does not cause dielectric breakdown even when a high acceleration voltage of about 100 KV is applied.

(問題点を解決するための手段) 前記した問題点を解決する本発明は、冷却したエミッタ
が内包されたイオン化室に大地電位よりイオン化すべき
ガスを導入して電界電離し、イオンビームを発生するガ
スフェーズイオン源において、イオン化室前段にイオン
化すべきガスを予め冷却する冷部器を設け、この冷却器
を通過したガスを絶縁チューブを介して前記イオン化室
に導くように構成すると共に、該絶縁チューブを介して
イオン化苗に向うガスの伍を制限する制限構造を設けた
ことを特徴とするものである。
(Means for Solving the Problems) The present invention, which solves the above-mentioned problems, introduces a gas to be ionized at ground potential into an ionization chamber containing a cooled emitter and ionizes it in an electric field to generate an ion beam. In the gas phase ion source, a cooling unit is provided upstream of the ionization chamber to pre-cool the gas to be ionized, and the gas passing through the cooler is guided to the ionization chamber via an insulating tube. This device is characterized by a restriction structure that restricts the flow of gas toward the ionized seedlings through the insulating tube.

(作用) イオン化室に導入するガスを予め冷却器で冷却してガス
の密度を上げた後、イオン化室に導く。
(Function) The gas introduced into the ionization chamber is cooled in advance with a cooler to increase the density of the gas, and then introduced into the ionization chamber.

一般に、ヘリウムガスは液体ヘリウム温度に近い状態で
は非常にクリティカルな相状態を示す。
In general, helium gas exhibits a very critical phase state near liquid helium temperatures.

第5図はヘリウムの密度と温度の関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between helium density and temperature.

横軸が温度(K)を縦軸が分子密度(l11(+/cm
3 )である。図に示す特性は気圧(atm)をパラメ
ータとして示したものである。擬臨界線を境にして液体
領域と気体(ガス)領域に略2分することができる。こ
の図かられかるように、大気圧においても、4,2Kに
近づけるとその密度は171g/Cll3まで上昇する
The horizontal axis is the temperature (K) and the vertical axis is the molecular density (l11(+/cm
3). The characteristics shown in the figure are shown using atmospheric pressure (atm) as a parameter. It can be roughly divided into two regions, a liquid region and a gas region, with the quasi-critical line as a boundary. As can be seen from this figure, even at atmospheric pressure, as the temperature approaches 4.2K, the density increases to 171g/Cll3.

そこでイオン化室3にヘリウムガスを供給するのに図の
擬臨界線の下側、即ち擬ガス相の範囲でヘリウムガスを
イオン化すべきイオン化室3に導入すれば、ヘリウムガ
スの密度が高いので、その絶縁破壊電圧は上昇する。第
6図は低温ヘリウムガスの密度−耐電圧特性を示してい
る。ここで、ヘリウムガスの気圧はP−0,98ata
+ 、平板電極間距離d=3.0+ew、加圧電圧は直
流インパルスである。図において、縦軸は絶縁破壊電圧
(K■)を、横軸は密度(9/C1B’ )をそれぞれ
表わしている。又、横軸方向に示す1度目盛は密度に対
応する温度である。図より例えば10にの低温ヘリウム
では51(J/ ce3の密度をもつことになる。
Therefore, in order to supply helium gas to the ionization chamber 3, if helium gas is introduced into the ionization chamber 3 to be ionized below the pseudo-critical line in the figure, that is, in the pseudo-gas phase range, the density of the helium gas is high, so Its breakdown voltage increases. FIG. 6 shows the density-withstand voltage characteristics of low-temperature helium gas. Here, the pressure of helium gas is P-0,98ata
+, the distance between the plate electrodes d=3.0+ew, and the applied voltage is a DC impulse. In the figure, the vertical axis represents the dielectric breakdown voltage (K■), and the horizontal axis represents the density (9/C1B'). Moreover, the 1 degree scale shown in the horizontal axis direction is the temperature corresponding to the density. From the figure, for example, low-temperature helium at 10°C has a density of 51 (J/ce3).

(実施例) 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示す構成断面図である。第
2図と同一のものは同一の符号を付して示す。20はイ
オン化室3にガスを導入する絶縁チューブで、その両端
は例えばコパール封じされ、電界緩和リング21a 、
21bが取付けられている。
FIG. 1 is a structural sectional view showing one embodiment of the present invention. Components that are the same as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals. 20 is an insulating tube for introducing gas into the ionization chamber 3, both ends of which are sealed with copper, for example, and an electric field relaxation ring 21a,
21b is attached.

22は絶縁チューブ20をイオン化室に嵌合する嵌合部
、23は絶縁チューブ20のイオン化室3側に設けられ
たオリフィス(絞り)である。外部からのヘリウムガス
はこのオリフィス23からイオン化室3に吹込まれる。
22 is a fitting portion for fitting the insulating tube 20 into the ionization chamber, and 23 is an orifice provided on the ionization chamber 3 side of the insulating tube 20. Helium gas from the outside is blown into the ionization chamber 3 through this orifice 23.

尚、絶縁チューブ20の先端を徐々に穴径を小さくする
ように構成すればオリフィスは不要であるが、オリフィ
スを用いた方が絞りの調整がしやすく都合がよい。絶縁
チューブ20の材質としては、例えば碍子が用いられる
。24は絶縁チューブ20の一端と接続され、嵌合部2
2の洩れを少なくするためのバネ作用も重ねたベローズ
である。
Note that if the tip of the insulating tube 20 is configured to gradually reduce the hole diameter, an orifice is not necessary, but it is more convenient to use an orifice because it makes it easier to adjust the aperture. As the material of the insulating tube 20, for example, insulator is used. 24 is connected to one end of the insulating tube 20, and the fitting part 2
The bellows also has a spring action to reduce leakage.

25はベローズ24の他端が接続された熱交換器、26
は真空容器、27は液体窒素で冷却される熱シールド板
である。28はイオン化されるヘリウムガスが導入され
るヘリウムガス導入部、2つは冷却用液体ヘリウムが導
入される液体ヘリウムが導入部、30は液体ヘリウムが
気化したヘリウムガスが排出されるヘリウムガス排出部
である。
25 is a heat exchanger to which the other end of the bellows 24 is connected; 26
is a vacuum container, and 27 is a heat shield plate cooled with liquid nitrogen. 28 is a helium gas introduction part into which helium gas to be ionized is introduced; 2 is a liquid helium introduction part into which liquid helium for cooling is introduced; 30 is a helium gas discharge part from which helium gas obtained by vaporizing liquid helium is discharged. It is.

このような構成とすることにより、イオン化されるヘリ
ウムガスは大地電位側からもイオン化室3側からも液体
ヘリウムで冷却される。従って、絶縁碍子チューブ2o
内のヘリウムガスは、気相でありながら高密度となるの
で高い絶縁耐電圧を有することになる。
With this configuration, the helium gas to be ionized is cooled by liquid helium from both the ground potential side and the ionization chamber 3 side. Therefore, insulator tube 2o
The helium gas inside is in a gas phase but has a high density, so it has a high dielectric strength voltage.

例えば、ガス圧を大気圧(1atm)としたときであっ
ても、ヘリウムガス温度を6に程度に冷却すれば、第6
図より明らかなように、電極間距離3IIIllで30
KV程度に上昇させることができる。
For example, even when the gas pressure is atmospheric pressure (1 atm), if the helium gas temperature is cooled to about 6.
As is clear from the figure, the distance between the electrodes is 3IIIll, and the
It can be raised to about KV.

この時の密度は9(1/am3程度となる。具体的には
絶縁破壊電圧を6KV/mw+程度まで上昇させること
ができる。尚、8.8に程度に冷却すれば、絶縁耐電圧
は4KV/nv程度となる。
The density at this time is about 9 (1/am3).Specifically, the dielectric breakdown voltage can be raised to about 6KV/mw+.If it is cooled to about 8.8, the dielectric strength voltage is 4KV. /nv.

従って、大地電位からイオン化室までヘリウムガスを導
入する絶縁チューブ20の長さは碍子チューブ内壁の沿
面破壊電圧がギャップ間の電圧の1/2〜1/3として
も1Ocm程度の長さを準備すれば、100KVの加速
電圧を印加することができるようになる。
Therefore, the length of the insulating tube 20 through which helium gas is introduced from the ground potential to the ionization chamber should be approximately 10 cm, even if the creepage breakdown voltage of the inner wall of the insulator tube is 1/2 to 1/3 of the voltage across the gap. For example, it becomes possible to apply an acceleration voltage of 100 KV.

上述の実施例ではイオン化するガスとしてヘリウムを用
いたがその他の種類のガスであってもよいことは勿論で
ある。又、上述の実施例ではヘリウムガスを冷却するの
に熱交換器を用いたが、へリウムガスを冷却することが
できるものであればどのようなものでもよい。
Although helium was used as the ionizing gas in the embodiments described above, it goes without saying that other types of gas may be used. Furthermore, although a heat exchanger was used to cool the helium gas in the above embodiment, any heat exchanger may be used as long as it can cool the helium gas.

(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば、絶縁チュ
ーブ2oとイオン化室3との間にオリフィス23を設け
たので、イオン化室3内を1O−3TO「「程度に維持
しつつ、絶縁チューブ20内のガス圧を高くし、ガス密
度を上げることができる。
(Effects of the Invention) As explained in detail above, according to the present invention, since the orifice 23 is provided between the insulating tube 2o and the ionization chamber 3, the inside of the ionization chamber 3 is maintained at a level of 1O-3TO. At the same time, the gas pressure within the insulating tube 20 can be increased to increase the gas density.

更に、イオン化室に導入するガスを予め冷却して密度を
上げてから導入しているため、ガス自身の絶縁破壊電圧
を更に上げることができるので、100KV程度の高加
速電圧を印加しても絶縁破壊を起こすことのないガスイ
オン源を実現づることができる。
Furthermore, since the gas introduced into the ionization chamber is cooled in advance to increase its density, it is possible to further increase the dielectric breakdown voltage of the gas itself, so even if a high acceleration voltage of about 100 KV is applied, there is no insulation. A non-destructive gas ion source can be realized.

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

第1図は本発明の一実施例を示す構成断面図、第2図は
従来装置の構成断面図、第3図は引出電圧と角電流密度
との関係を示す図、第4図はHeガス圧と角電流密度と
の関係を示す図、第5図はヘリウムの密度と温度の関係
を示す図、第6図は低温ヘリウムガスの密度−絶縁破壊
電圧特性を示す図である。 1.26・・−真空容器  2・・・デユワ−3・・・
イオン化す    4.17・・・絶縁碍子5・・・エ
ミッタ     6・・・導電体11・・・引出電極 
   13・・・コンデンサ電極15・・・接地電極 
   20・・・絶縁チューブ21a 、21b・・・
電界緩和リング22・・・嵌合部     23・・・
オリフィス24・・・ベローズ    25・・・熱交
換器27・・・熱シールド板 28・・・ヘリウムガス導入部 29・・・液体He導入部 30・・・Heガス排出部
特許出願人  日  本  電  子  株  式  
会  礼式  理  人   弁  理  士   井
  島  藤  冶外1名 筒3 図 引出電圧 (kv) 夛≠94 図 )−1eガス圧(Pa)
FIG. 1 is a cross-sectional view of the configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the conventional device, FIG. 3 is a diagram showing the relationship between extraction voltage and angular current density, and FIG. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between pressure and angular current density, FIG. 5 is a diagram showing the relationship between helium density and temperature, and FIG. 6 is a diagram showing the density-breakdown voltage characteristic of low-temperature helium gas. 1.26...-Vacuum container 2...Dewar-3...
Ionization 4.17...Insulator 5...Emitter 6...Conductor 11...Extracting electrode
13... Capacitor electrode 15... Ground electrode
20... Insulating tubes 21a, 21b...
Electric field relaxation ring 22...fitting portion 23...
Orifice 24... Bellows 25... Heat exchanger 27... Heat shield plate 28... Helium gas introduction section 29... Liquid He introduction section 30... He gas discharge section Patent applicant Nippon Electric child stock
Ceremony for the meeting Patent attorney Fuji Ijima 1 person Tube 3 Figure Output voltage (kv) 夛≠94 Figure) -1e Gas pressure (Pa)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)冷却したエミッタが内包されたイオン化室に大地
電位よりイオン化すべきガスを導入して電界電離し、イ
オンビームを発生するガスフェーズイオン源において、
イオン化室前段にイオン化すべきガスを予め冷却する冷
却器を設け、この冷却器を通過したガスを絶縁チューブ
を介して前記イオン化室に導くように構成すると共に、
該絶縁チューブを介してイオン化室に向うガスの量を制
限する制限構造を設けたことを特徴とするガスフェーズ
イオン源。
(1) In a gas phase ion source that generates an ion beam by introducing a gas to be ionized at ground potential into an ionization chamber containing a cooled emitter and ionizing it in an electric field,
A cooler is provided in advance of the ionization chamber to pre-cool the gas to be ionized, and the gas passing through the cooler is configured to be guided to the ionization chamber via an insulating tube,
A gas phase ion source comprising a restriction structure that restricts the amount of gas flowing into the ionization chamber through the insulating tube.
(2)前記冷却器として熱交換器を用いたことを特徴と
する、特許請求の範囲第1項記載のガスフェーズイオン
源。
(2) The gas phase ion source according to claim 1, characterized in that a heat exchanger is used as the cooler.
(3)前記イオン化室で冷却されるガスの温度が一定に
なるように制御する制御機構を設けたことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載のガスフェーズイオン源。
(3) The gas phase ion source according to claim 1, further comprising a control mechanism that controls the temperature of the gas cooled in the ionization chamber to be constant.
JP793487A 1987-01-16 1987-01-16 Gas phase ion source Granted JPS63175318A (en)

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