JPH0622094B2 - 液体金属イオン源 - Google Patents
液体金属イオン源Info
- Publication number
- JPH0622094B2 JPH0622094B2 JP58222033A JP22203383A JPH0622094B2 JP H0622094 B2 JPH0622094 B2 JP H0622094B2 JP 58222033 A JP58222033 A JP 58222033A JP 22203383 A JP22203383 A JP 22203383A JP H0622094 B2 JPH0622094 B2 JP H0622094B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- emitter
- ion source
- ionized
- substance
- liquid metal
- 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 - Lifetime
Links
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, 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
- H01J27/26—Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field effect ion sources, thermionic ion sources
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、イオン打込み機、イオンマイクロビーム描画
装置などのイオン源、特に高蒸気圧イオン種Pを単元素
イオンとして効率よく安定に長時間引出せる液体金属イ
オン源に関する。
装置などのイオン源、特に高蒸気圧イオン種Pを単元素
イオンとして効率よく安定に長時間引出せる液体金属イ
オン源に関する。
マイクロ・ドライ・プロセス(イオンビーム露光,ドラ
イ現像,マイクロドーピング等)、サブミクロン表面分
析等の分野における高性能化と共に、高輝度の液体金属
イオン源の開発が強く要望されている。特に、エレクト
ロ・デバイスの分野においては、ドープイオン種として
Ga,Si,Be等の液体金属イオン源を用いて、直接
半導体材料にドーピング(打込み,注入)する試みがな
されている。
イ現像,マイクロドーピング等)、サブミクロン表面分
析等の分野における高性能化と共に、高輝度の液体金属
イオン源の開発が強く要望されている。特に、エレクト
ロ・デバイスの分野においては、ドープイオン種として
Ga,Si,Be等の液体金属イオン源を用いて、直接
半導体材料にドーピング(打込み,注入)する試みがな
されている。
この液体金属イオン源の動作原理は次の如くである。先
ず、タングステンW、タンタルTa、カーボンC等から
成るエミツターに、抵抗加熱あるいは、電子線衝撃、レ
ーザ光などにより溶融させたイオン化すべき物質を供給
し、エミツター先端に強電界を印加し、エミツター先端
よりイオン化すべき物質のイオンを電界電離によつて引
出す。従つて、イオン源としては長時間、安定して目的
とするイオンビームを引き出せることが重要である。
ず、タングステンW、タンタルTa、カーボンC等から
成るエミツターに、抵抗加熱あるいは、電子線衝撃、レ
ーザ光などにより溶融させたイオン化すべき物質を供給
し、エミツター先端に強電界を印加し、エミツター先端
よりイオン化すべき物質のイオンを電界電離によつて引
出す。従つて、イオン源としては長時間、安定して目的
とするイオンビームを引き出せることが重要である。
ところで、シリコン半導体に対するn型不純物元素のう
ちで最も重要とされているものの1つにP、一方、p型
にはBがあるが、これまで、液体金属イオン源からのP
イオンの放出に関する報告はない。
ちで最も重要とされているものの1つにP、一方、p型
にはBがあるが、これまで、液体金属イオン源からのP
イオンの放出に関する報告はない。
P単体は、融点が44.1℃で、その温度での蒸気圧が
0.181mmHgと高蒸気圧のために、P単体を液体金属イ
オン源のイオン化物質として用いることは困難である。
そこで、P以外の金属とPとの合金の形にして、上記難
点を軽減し、高温下でP含有の液体金属を形成せしめ
て、高電界下でこの合金をイオン化物質として合金成分
元素のイオンを引出し、質量分離によつてPイオンのみ
を得る方法が有効となる。従つて、Pを含むイオン化物
質、つまり、安定に且つ長時間Pイオンを引き出せるこ
とのできるような合金を探索することが重要なポイント
となる。
0.181mmHgと高蒸気圧のために、P単体を液体金属イ
オン源のイオン化物質として用いることは困難である。
そこで、P以外の金属とPとの合金の形にして、上記難
点を軽減し、高温下でP含有の液体金属を形成せしめ
て、高電界下でこの合金をイオン化物質として合金成分
元素のイオンを引出し、質量分離によつてPイオンのみ
を得る方法が有効となる。従つて、Pを含むイオン化物
質、つまり、安定に且つ長時間Pイオンを引き出せるこ
とのできるような合金を探索することが重要なポイント
となる。
本発明の目的は、安定で、且つ長寿命のPイオンビー
ム、または、PイオンビームおよびBイオンビームを引
き出せる液体金属イオン源を提供することにある。
ム、または、PイオンビームおよびBイオンビームを引
き出せる液体金属イオン源を提供することにある。
本発明の特徴は、イオン化物質を溶融して保持する溜め
部と、この溜め部から供給される溶融イオン化物質のイ
オンをその先端から放射するように配置されたエミツタ
ーと、このエミツターとの間に高電界を印加してエミツ
ター先端からイオンを引き出す引出し電極とから構成さ
れる液体金属イオン源において、イオン化物質が、一般
式 CuXPYで示される組成を有し、かつ、0<Y≦25,
(Pが0at%を越え25at%以下を意味し、以下同様に
解する)75≦X<100望ましくはX=100−Yで
ある合金を用いるか、または、イオン化物質が、一般式
CuXPYBZで示される組成を有し、かつ、0<Y≦2
5,0<Z≦15,60≦X<100望ましくはX+Y
+Z=100である合金を用いたことにある。
部と、この溜め部から供給される溶融イオン化物質のイ
オンをその先端から放射するように配置されたエミツタ
ーと、このエミツターとの間に高電界を印加してエミツ
ター先端からイオンを引き出す引出し電極とから構成さ
れる液体金属イオン源において、イオン化物質が、一般
式 CuXPYで示される組成を有し、かつ、0<Y≦25,
(Pが0at%を越え25at%以下を意味し、以下同様に
解する)75≦X<100望ましくはX=100−Yで
ある合金を用いるか、または、イオン化物質が、一般式
CuXPYBZで示される組成を有し、かつ、0<Y≦2
5,0<Z≦15,60≦X<100望ましくはX+Y
+Z=100である合金を用いたことにある。
かかる本発明の特徴によつて、これまで液体金属イオン
源からの放出が困難とされてきたPイオンを、または、
PイオンおよびBイオンを安定し、かつ、長時間放出す
ることが可能となり、その結果、Pイオン放出用の液体
金属イオン源の提供が可能となつた。
源からの放出が困難とされてきたPイオンを、または、
PイオンおよびBイオンを安定し、かつ、長時間放出す
ることが可能となり、その結果、Pイオン放出用の液体
金属イオン源の提供が可能となつた。
以下、本発明の一実施例を図を用いて詳細に説明する。
実施例1 第1図は本発明に係る液体金属イオン源の基本構成を示
す図である。このイオン源のイオン化物質5の溶融の仕
方は通電加熱型である。エミツター1は支持部2に接続
され支持されている。この支持部2は特願昭57−61
063号「液体金属イオン源」にて開示した如き上下微
動機構にて真空容器13外から上下に微動させることが
できる。この上下の微動によつてエミツター1を濡らし
ているイオン化物質5のエミツター1の先端への流れを
制御することができる。イオン化物質5を溶融するため
の通電加熱ヒーターを兼ねた溜め部3は、その両端で電
流導入端子4,4′に固定されている。溜め部3の中央
には溶融したイオン化物質5で濡れたエミツター1が通
る円孔6が設けられている。第1図は、溶融イオン化物
質5で濡れたエミツター1が溜め部3にある円孔6から
突出た状態を示している。7は引出し電極であり、この
引出し電極7とエミツター1との間に数KVの電界を印
加することにより、エミツター1の先端から電界電離し
たイオンビーム8を、引出し電極7にあけた貫通孔9を
介して下方に引出すことができる。本実施例の場合、エ
ミツター1として直径0.5mmのタングステンWであ
り、その先端は電界研磨により、曲率半径を数μm以下
に鋭く尖がらせてある。ヒーターを兼ねた溜め部3は、
厚さ0.1mmのニオブ(Nb)板製で、中央部にある
凹部は、イオン化物質5が約5mm3溜めることができ
るように加工されている。この溜め部3の中央に設けら
れた円孔6の直径は約1.5mmである。
す図である。このイオン源のイオン化物質5の溶融の仕
方は通電加熱型である。エミツター1は支持部2に接続
され支持されている。この支持部2は特願昭57−61
063号「液体金属イオン源」にて開示した如き上下微
動機構にて真空容器13外から上下に微動させることが
できる。この上下の微動によつてエミツター1を濡らし
ているイオン化物質5のエミツター1の先端への流れを
制御することができる。イオン化物質5を溶融するため
の通電加熱ヒーターを兼ねた溜め部3は、その両端で電
流導入端子4,4′に固定されている。溜め部3の中央
には溶融したイオン化物質5で濡れたエミツター1が通
る円孔6が設けられている。第1図は、溶融イオン化物
質5で濡れたエミツター1が溜め部3にある円孔6から
突出た状態を示している。7は引出し電極であり、この
引出し電極7とエミツター1との間に数KVの電界を印
加することにより、エミツター1の先端から電界電離し
たイオンビーム8を、引出し電極7にあけた貫通孔9を
介して下方に引出すことができる。本実施例の場合、エ
ミツター1として直径0.5mmのタングステンWであ
り、その先端は電界研磨により、曲率半径を数μm以下
に鋭く尖がらせてある。ヒーターを兼ねた溜め部3は、
厚さ0.1mmのニオブ(Nb)板製で、中央部にある
凹部は、イオン化物質5が約5mm3溜めることができ
るように加工されている。この溜め部3の中央に設けら
れた円孔6の直径は約1.5mmである。
イオン化物質5については、本発明の重要なポイントで
あるためここで詳述する。
あるためここで詳述する。
イオン化物質5に要求される条件は、その融点が高くて
も1000℃程度までであること、その温度での蒸気圧
が低いこと、また、エミツター材料として高温長時間の
使用可能なグラツシー・カーボンあるいはW,SiC
系、WC系、TiC系、LaB6系材料を用いた時にそ
れとの反応が皆無か、あるいはあつても少ないこと、さ
らに濡れ性も良好であることである。
も1000℃程度までであること、その温度での蒸気圧
が低いこと、また、エミツター材料として高温長時間の
使用可能なグラツシー・カーボンあるいはW,SiC
系、WC系、TiC系、LaB6系材料を用いた時にそ
れとの反応が皆無か、あるいはあつても少ないこと、さ
らに濡れ性も良好であることである。
具体的に述べると、イオン化物質5を適切に選択しなけ
れば以下に示すような問題が生じ、Pイオンビームを引
き出さないかまたは、引き出すことができたとしても放
出されたイオン電流が不安定であつたり、イオン源の寿
命が1時間以下と極めて短いという致命的な欠点が生じ
てくる。つまり、その問題とは、 1)溶融イオン化物質の蒸気圧が高いために、蒸発が激
しく、目的とする引出し元素イオンが短時間で枯渇して
しまう。
れば以下に示すような問題が生じ、Pイオンビームを引
き出さないかまたは、引き出すことができたとしても放
出されたイオン電流が不安定であつたり、イオン源の寿
命が1時間以下と極めて短いという致命的な欠点が生じ
てくる。つまり、その問題とは、 1)溶融イオン化物質の蒸気圧が高いために、蒸発が激
しく、目的とする引出し元素イオンが短時間で枯渇して
しまう。
2)エミツターチツプと溶融したイオン化物質が激しく
反応し、短時間でイオンビームの引出しが停止する。
反応し、短時間でイオンビームの引出しが停止する。
3)溶融イオン化物質の粘性が高すぎる、あるいは、エ
ミツターチツプとの濡れ性が悪い等の理由によりイオン
ビームの引き出しが困難である。などである。
ミツターチツプとの濡れ性が悪い等の理由によりイオン
ビームの引き出しが困難である。などである。
上記のような問題点を考慮対象とし、Pを含む種々の合
金を検討した結果、Cu−P系合金、Cu−P−B系合
金が本目的を達することができるイオン化物質5である
ことが明らかとなつた。
金を検討した結果、Cu−P系合金、Cu−P−B系合
金が本目的を達することができるイオン化物質5である
ことが明らかとなつた。
本実施例1で用いたイオン化すべき物質5はCu84P16
である。Cu−Pの状態図を第2図に示す。(参考文
献:Metals Reference BooK,FIFTH EDITION.Editor COL
IN J.SMTHELLS;BUTTERWORTHS)この図からわかるように
この物質の融点は714℃である。
である。Cu−Pの状態図を第2図に示す。(参考文
献:Metals Reference BooK,FIFTH EDITION.Editor COL
IN J.SMTHELLS;BUTTERWORTHS)この図からわかるように
この物質の融点は714℃である。
実際に、約750℃でこのイオン源を動作させたとこ
ろ、安定なイオンビーム8の放出を得ることができた。
このイオンビーム8を質量分離し、質量スペクトルの一
例を見たものが第3図である。ただし、横軸は質量電荷
比であり、縦軸はイオン強度(任意単位)を示してい
る。この時の引出し電圧は6.3KVで、トータルイオ
ン電流は約80μAであつた。このイオン源から得た放出
イオン電流の大部分がCu+イオンであり、約10%が
P+イオン、その他、P2 +,Cu2+……等のイオンも
得られることが質量分析実験結果からわかつた。また、
このイオン源寿命として50時間以上を達成している。
ろ、安定なイオンビーム8の放出を得ることができた。
このイオンビーム8を質量分離し、質量スペクトルの一
例を見たものが第3図である。ただし、横軸は質量電荷
比であり、縦軸はイオン強度(任意単位)を示してい
る。この時の引出し電圧は6.3KVで、トータルイオ
ン電流は約80μAであつた。このイオン源から得た放出
イオン電流の大部分がCu+イオンであり、約10%が
P+イオン、その他、P2 +,Cu2+……等のイオンも
得られることが質量分析実験結果からわかつた。また、
このイオン源寿命として50時間以上を達成している。
CuXPY合金の組成については、第2図の平衡状態図か
らわかるように、0<Y≦25(ただし、X=100−
Y)のものが適用でき、この範囲にある種々の組成の合
金に対しても安定なP+イオンが引出せることを確認し
た。ただし、融点は組成によつて異なる。例えば、90
0℃でのイオン源の動作に対しては、Pの含有率(原子
パーセント)Yが、ほぼ10<Y<20のものの合金が
用いることができた。
らわかるように、0<Y≦25(ただし、X=100−
Y)のものが適用でき、この範囲にある種々の組成の合
金に対しても安定なP+イオンが引出せることを確認し
た。ただし、融点は組成によつて異なる。例えば、90
0℃でのイオン源の動作に対しては、Pの含有率(原子
パーセント)Yが、ほぼ10<Y<20のものの合金が
用いることができた。
実施例2 本実施例2では、エミツター1、ヒーターを兼ねた溜め
部3およびイオン化物質5を除いて実施例1で用いた液
体金属イオン源と同じ構成であり、本実施例2で用いた
イオン化物質5は、Cu84P10B6で、エミツター1お
よび溜め部3は高温動作時にBとの反応をさけるため
に、エミツター1にSiC、溜め部3にはCを用いた。
部3およびイオン化物質5を除いて実施例1で用いた液
体金属イオン源と同じ構成であり、本実施例2で用いた
イオン化物質5は、Cu84P10B6で、エミツター1お
よび溜め部3は高温動作時にBとの反応をさけるため
に、エミツター1にSiC、溜め部3にはCを用いた。
約900℃でこのイオン源を動作させることにより、安
定なイオンビーム8の放出を得ることができた。このイ
オンビーム8を質量分離して得た質量スペクトルの一例
を第4図に示す。この時の引出し電圧は7.5KVであ
り、トータルイオン電流は約70μAであつた。このイ
オン源から得た放出イオン電流の大部分がCu+イオン
であるが、数%から約10%程度P+イオンとB+イオ
ンが放出されていることが確認できる。したがつて、こ
のイオン源からは、シリコン半導体に対するn型不純物
であるPイオンと、p型不純物であるBイオンを引出す
ことができるのが特徴である。また、このイオン源の寿
命として30時間以上を達成している。
定なイオンビーム8の放出を得ることができた。このイ
オンビーム8を質量分離して得た質量スペクトルの一例
を第4図に示す。この時の引出し電圧は7.5KVであ
り、トータルイオン電流は約70μAであつた。このイ
オン源から得た放出イオン電流の大部分がCu+イオン
であるが、数%から約10%程度P+イオンとB+イオ
ンが放出されていることが確認できる。したがつて、こ
のイオン源からは、シリコン半導体に対するn型不純物
であるPイオンと、p型不純物であるBイオンを引出す
ことができるのが特徴である。また、このイオン源の寿
命として30時間以上を達成している。
実施例3 本実施例3では、イオン化物質5を除いて実施例1で用
いた液体金属イオン源と同じ構成であり、本実施例3で
用いたイオン化物質5は、一般式 CuXPYMA(ただし、MはAg,C,Siのうちの1
元素を示す)においてMをAgとした場合で、Cu83P
13Ag4である。
いた液体金属イオン源と同じ構成であり、本実施例3で
用いたイオン化物質5は、一般式 CuXPYMA(ただし、MはAg,C,Siのうちの1
元素を示す)においてMをAgとした場合で、Cu83P
13Ag4である。
このイオン源を約750℃で動作させることにより、安
定なイオンビーム8の放出を得ることができた。このイ
オンビーム8を質量分離して得た質量スペクトルの一例
を図5に示す。このイオン源から得た放出イオン電流の
大部分がCu+イオンであるが、所望のP+イオンはこ
のイオン源からも数%程度放出されていることが確認で
きる。本実施例3の最大の効果は、溶融点については実
施例1および2と大差ないが、流動性が実施例1および
2と比較して非常に良好であるため、溶融したイオン化
物質5のエミツター1先端への流れが安定している。こ
れにより、イオンビーム8の放出の安定性も非常に良好
となることである。
定なイオンビーム8の放出を得ることができた。このイ
オンビーム8を質量分離して得た質量スペクトルの一例
を図5に示す。このイオン源から得た放出イオン電流の
大部分がCu+イオンであるが、所望のP+イオンはこ
のイオン源からも数%程度放出されていることが確認で
きる。本実施例3の最大の効果は、溶融点については実
施例1および2と大差ないが、流動性が実施例1および
2と比較して非常に良好であるため、溶融したイオン化
物質5のエミツター1先端への流れが安定している。こ
れにより、イオンビーム8の放出の安定性も非常に良好
となることである。
なお、本実施例3ではMとしてAgを用いたが、Agの
代わりにCまたはSiを用いても同様の効果が得られ
た。
代わりにCまたはSiを用いても同様の効果が得られ
た。
実施例4 本実施例4では、イオン化物質5を除いて実施例2で用
いた液体金属イオン源と同じ構成であり、本実施例4で
用いたイオン化物質5は、一般式、CuXPYBZMA(た
だし、MはAg,C,およびSiのうちの1元素を示
す。)において、MをAgとした場合で、Cu79P10B
6Ag5である。
いた液体金属イオン源と同じ構成であり、本実施例4で
用いたイオン化物質5は、一般式、CuXPYBZMA(た
だし、MはAg,C,およびSiのうちの1元素を示
す。)において、MをAgとした場合で、Cu79P10B
6Ag5である。
このイオン源を約930℃で動作させることにより、安
定なイオンビーム8の放出を得ることができた。このイ
オンビーム8を質量分離して得た質量スペクトルの一例
を第6図に示す。この時の引出し電圧は8.0kV、ト
ータルイオン電流は約80μAである。このイオン源か
ら得た放出イオン電流は、大部分がCu+イオンである
が、数%程度P+イオンおよび約10数%程度のB+イ
オンが放出されているのが確認できる。本実施例4の効
果としては、このイオン源からはシリコン半導体に対す
るn型不純物であるP+イオンとp型不純物であるB+
イオンを引出すことができ、また、流動性は良好で安定
した放出イオン電流を得ることができることである。ま
た、このイオン源の寿命として10時間以上を達成して
いる。
定なイオンビーム8の放出を得ることができた。このイ
オンビーム8を質量分離して得た質量スペクトルの一例
を第6図に示す。この時の引出し電圧は8.0kV、ト
ータルイオン電流は約80μAである。このイオン源か
ら得た放出イオン電流は、大部分がCu+イオンである
が、数%程度P+イオンおよび約10数%程度のB+イ
オンが放出されているのが確認できる。本実施例4の効
果としては、このイオン源からはシリコン半導体に対す
るn型不純物であるP+イオンとp型不純物であるB+
イオンを引出すことができ、また、流動性は良好で安定
した放出イオン電流を得ることができることである。ま
た、このイオン源の寿命として10時間以上を達成して
いる。
上記実施例では、エミツター1材料として針状に加工し
たタングステンWを用いたが、その他、タンタルTa、
カーボンC等で構成しても同様な効果を得ている。ヒー
ターを兼ねた溜め部3についても、本実施例ではニオブ
(Nb)板であつたが、タンタル(Ta)、モリブデン
(Mo)、カーボン(C)でも良好な結果を得た。
たタングステンWを用いたが、その他、タンタルTa、
カーボンC等で構成しても同様な効果を得ている。ヒー
ターを兼ねた溜め部3についても、本実施例ではニオブ
(Nb)板であつたが、タンタル(Ta)、モリブデン
(Mo)、カーボン(C)でも良好な結果を得た。
また、上記実施例では、エミツター1として針状エミツ
ターであつたが、毛細管を用いて、その中にイオン化物
質5を溜める方式であつたり、毛細管の中に細い針状エ
ミツター通し、毛細管と針状エミツターの間にイオン化
物質5を溜める方式のエミツターであつてもよい。
ターであつたが、毛細管を用いて、その中にイオン化物
質5を溜める方式であつたり、毛細管の中に細い針状エ
ミツター通し、毛細管と針状エミツターの間にイオン化
物質5を溜める方式のエミツターであつてもよい。
さらに、ヒーターは通電加熱方式以外で、電子衝撃やレ
ーザ光によつてもよい。
ーザ光によつてもよい。
本発明は、以上述べてきた如く、CuにP、もしくはP
およびBを含有させる所の液体金属をイオン源とするも
のであるが、上記実施例から明らかなように、これらの
成分に対して、更に異種元素を添加して、液体金属を安
定化させたものにも有効であることは自明である。
およびBを含有させる所の液体金属をイオン源とするも
のであるが、上記実施例から明らかなように、これらの
成分に対して、更に異種元素を添加して、液体金属を安
定化させたものにも有効であることは自明である。
以上説明したところから明らかなように、本発明の液体
金属イオン源は、従来、高蒸気圧性という短所を有して
おり液体金属イオン源からの放出は困難とされてきた、
シリコン半導体に対するn型不純物元素として重要な元
素のPを、または、n型不純物元素のPおよびp型不純
物元素のBを単元素イオンとして効率よく安定に、長時
間引き出すことのできる液体金属イオン源を提供するこ
とができる。
金属イオン源は、従来、高蒸気圧性という短所を有して
おり液体金属イオン源からの放出は困難とされてきた、
シリコン半導体に対するn型不純物元素として重要な元
素のPを、または、n型不純物元素のPおよびp型不純
物元素のBを単元素イオンとして効率よく安定に、長時
間引き出すことのできる液体金属イオン源を提供するこ
とができる。
第1図は、本発明による液体金属イオン源の縦断面図、
第2図は、本発明の一実施例においてイオン化物質とし
て用いたCu−P合金の平衡状態図、第3図は、実施例
1における重量スペクトルの説明図、第4図は、実施例
2における質量スペクトルの説明図、第5図は実施例3
における質量スペクトルの説明図、第6図は実施例4に
おける質量スペクトルの説明図である。 1……エミツター、2……支持部、3……ヒーター、
4,4′……電流導入端子、5……イオン化物質、6…
…円孔、7……引出し電極、8……イオン、9……貫通
孔、10……加熱電源、11……イオン引出し電源、1
2……イオン加速電源、13……真空容器。
第2図は、本発明の一実施例においてイオン化物質とし
て用いたCu−P合金の平衡状態図、第3図は、実施例
1における重量スペクトルの説明図、第4図は、実施例
2における質量スペクトルの説明図、第5図は実施例3
における質量スペクトルの説明図、第6図は実施例4に
おける質量スペクトルの説明図である。 1……エミツター、2……支持部、3……ヒーター、
4,4′……電流導入端子、5……イオン化物質、6…
…円孔、7……引出し電極、8……イオン、9……貫通
孔、10……加熱電源、11……イオン引出し電源、1
2……イオン加速電源、13……真空容器。
Claims (4)
- 【請求項1】イオン化すべき物質を溶融して保持する溜
め部と、この溜め部から供給される上記溶融イオン化物
質のイオンをその先端から放射するように配置されるエ
ミツターと、このエミツターとの間に高電界を印加して
エミツター先端からイオンを引出す引出し電極とから構
成される液体金属イオン源において、上記イオン化すべ
き物質が、一般式CuXPYで示される組成を有し、か
つ、0<Y≦25,75≦X<100である合金を用い
たことを特徴とする液体金属イオン源。 - 【請求項2】イオン化すべき物質を溶融して保持する溜
め部と、この溜め部から供給される上記溶融イオン化物
質のイオンをその先端から放射するように配置されるエ
ミツターと、このエミツターとの間に高電界を印加して
エミツター先端からイオンを引出す引出し電極とから構
成される液体金属イオン源において、上記イオン化すべ
き物質が、一般式CuXPYBZで示される組成を有し、
且つ、0<Y≦25,0<Z≦15,60≦X<100
である合金を用いたことを特徴とする液体金属イオン
源。 - 【請求項3】イオン化すべき物質を溶融して保持する溜
め部と、この溜め部から供給される上記溶融イオン化物
質のイオンをその先端から放射するように配置されるエ
ミツターと、このエミツターとの間に高電界を印加して
エミツター先端からイオンを引き出す引出し電極とから
構成される液体金属イオン源において、上記イオン化す
べき物質が、MをAg,CおよびSiからなる群より選
択した1元素とするき、一般式 CuXPYMAで示される組成を有し、且つ、59≦X<
100,0<Y≦25,0<A≦16,X+Y+A=1
00である合金を用いたことを特徴とする液体金属イオ
ン源。 - 【請求項4】イオン化すべき物質を溶融して保持する溜
め部と、この溜め部から供給される上記溶融イオン化物
質のイオンをその先端から放射するように配置されるエ
ミツターと、このエミツターとの間に高電界を印加して
エミツター先端からイオンを引き出す引出し電極とから
構成される液体金属イオン源において、上記イオン化す
べき物質がMをAg,CおよびSiからなる群より選択
した1元素とするとき、一般式 CuXPYBZMAで示される組成を有し、且つ、70≦X
<100,0<Y≦25,0<Z≦15,0<A≦1
0,X+Y+Z+A=100、である合金を用いたこと
を特徴とする液体金属イオン源。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58222033A JPH0622094B2 (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | 液体金属イオン源 |
GB08429617A GB2150745B (en) | 1983-11-28 | 1984-11-23 | Liquid metal ion source |
US06/674,771 US4624833A (en) | 1983-11-28 | 1984-11-26 | Liquid metal ion source and apparatus |
DE19843443405 DE3443405A1 (de) | 1983-11-28 | 1984-11-28 | Fluessigmetall-ionenquelle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58222033A JPH0622094B2 (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | 液体金属イオン源 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60115122A JPS60115122A (ja) | 1985-06-21 |
JPH0622094B2 true JPH0622094B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=16776027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58222033A Expired - Lifetime JPH0622094B2 (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | 液体金属イオン源 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4624833A (ja) |
JP (1) | JPH0622094B2 (ja) |
DE (1) | DE3443405A1 (ja) |
GB (1) | GB2150745B (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0746585B2 (ja) * | 1985-05-24 | 1995-05-17 | 株式会社日立製作所 | イオンビーム装置およびイオンビーム形成方法 |
JPH0685309B2 (ja) * | 1985-12-13 | 1994-10-26 | 株式会社日立製作所 | 液体金属イオン源 |
US4775818A (en) * | 1986-04-14 | 1988-10-04 | Hughes Aircraft Company | Liquid metal ion source and alloy |
GB2190786A (en) * | 1986-05-21 | 1987-11-25 | Oxford Appl Res Ltd | Liquid metal field emission electron source |
US5871848A (en) * | 1987-05-22 | 1999-02-16 | Oregon Graduate Institute Of Science & Technology | Enhanced-wetting, boron-based liquid-metal ion source and method |
US4892752A (en) * | 1987-08-12 | 1990-01-09 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Method of ion implantation |
DE4312028A1 (de) * | 1993-04-13 | 1994-10-20 | Rossendorf Forschzent | Flüssigmetall-Ionenquelle zur Erzeugung von Kobalt-Ionenstrahlen |
US7129513B2 (en) * | 2004-06-02 | 2006-10-31 | Xintek, Inc. | Field emission ion source based on nanostructure-containing material |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4318030A (en) * | 1980-05-12 | 1982-03-02 | Hughes Aircraft Company | Liquid metal ion source |
US4318029A (en) * | 1980-05-12 | 1982-03-02 | Hughes Aircraft Company | Liquid metal ion source |
US4367429A (en) * | 1980-11-03 | 1983-01-04 | Hughes Aircraft Company | Alloys for liquid metal ion sources |
JPS57205953A (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-17 | Jeol Ltd | Ion source |
JPS5878557U (ja) * | 1981-11-24 | 1983-05-27 | 株式会社日立製作所 | 電界放出型イオン源 |
-
1983
- 1983-11-28 JP JP58222033A patent/JPH0622094B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-11-23 GB GB08429617A patent/GB2150745B/en not_active Expired
- 1984-11-26 US US06/674,771 patent/US4624833A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-11-28 DE DE19843443405 patent/DE3443405A1/de not_active Ceased
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60115122A (ja) | 1985-06-21 |
DE3443405A1 (de) | 1985-06-05 |
US4624833A (en) | 1986-11-25 |
GB2150745B (en) | 1987-05-13 |
GB8429617D0 (en) | 1985-01-03 |
GB2150745A (en) | 1985-07-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0685309B2 (ja) | 液体金属イオン源 | |
US7211805B2 (en) | Liquid metal ion gun | |
JPH031374B2 (ja) | ||
EP0303486B1 (en) | Method of ion implantation | |
US4670685A (en) | Liquid metal ion source and alloy for ion emission of multiple ionic species | |
JPH0622094B2 (ja) | 液体金属イオン源 | |
Gamo et al. | Field ion sources using eutectic alloys | |
US4629931A (en) | Liquid metal ion source | |
JPS61248335A (ja) | 液体金属イオン源 | |
JPS59191225A (ja) | 液体金属イオン種合金 | |
JPS61101938A (ja) | 液体金属イオン源 | |
JPS61267222A (ja) | 液体金属イオン源 | |
JPS60167231A (ja) | 液体金属イオン源 | |
US5006715A (en) | Ion evaporation source for tin | |
JP2004014309A (ja) | アパーチャおよび集束イオンビーム装置 | |
JP2995582B2 (ja) | 液体金属イオン源 | |
JPS60249225A (ja) | 液体金属イオン源 | |
JPS6056327A (ja) | 液体金属イオン種合金 | |
JPS58137943A (ja) | イオン源 | |
JPS5931542A (ja) | 液体金属イオン源 | |
JPH06101296B2 (ja) | 液体金属イオン源 | |
JPS617535A (ja) | 液体金属イオン源 | |
JPS62133643A (ja) | イオン発生装置 | |
JPS593815B2 (ja) | イオン源 | |
JPH0555969B2 (ja) |