JPH0584019B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0584019B2 JPH0584019B2 JP60083353A JP8335385A JPH0584019B2 JP H0584019 B2 JPH0584019 B2 JP H0584019B2 JP 60083353 A JP60083353 A JP 60083353A JP 8335385 A JP8335385 A JP 8335385A JP H0584019 B2 JPH0584019 B2 JP H0584019B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- holder
- chip
- tip
- extraction
- voltage
- 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
- 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
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、イオンビーム描画装置等のイオンビ
ーム装置への使用に最適なガスフエーズイオン源
に関する。
ーム装置への使用に最適なガスフエーズイオン源
に関する。
［従来の技術］
最近、ガスフエーズイオン源を用いたイオンビ
ーム装置が開発されている。
ーム装置が開発されている。
このガスフエーズイオン源は、先端が鋭く形成
されたエミツタチツプを、例えば、液体ヘリウム
で４〓程度に冷却すると共に、チツプ先端にヘリ
ウムガスを供給し、先端に付着したヘリウムガス
分子を電界によつて電離させ、イオン化するイオ
ン源であある。
されたエミツタチツプを、例えば、液体ヘリウム
で４〓程度に冷却すると共に、チツプ先端にヘリ
ウムガスを供給し、先端に付着したヘリウムガス
分子を電界によつて電離させ、イオン化するイオ
ン源であある。
さて、このイオン源において、エミツタチツプ
を効率良く冷却する事が望まれる。従来において
は、第２図に示す様に、液体ヘリウムが供給され
ている冷媒層Ｃの下に電気絶縁物製のエミツタホ
ルダＨを固定し、このホルダの先端部に取付けら
れたエミツタチツプＥを冷却しようとしている。
尚、前記エミツタチツプの根元はこのチツプを固
定した捩子Ｓとなつており、この捩子が絶縁物製
ホルダに捩込まれている。そして、この捩子と引
出電極Ｒの間に引出電圧が印加されている。
を効率良く冷却する事が望まれる。従来において
は、第２図に示す様に、液体ヘリウムが供給され
ている冷媒層Ｃの下に電気絶縁物製のエミツタホ
ルダＨを固定し、このホルダの先端部に取付けら
れたエミツタチツプＥを冷却しようとしている。
尚、前記エミツタチツプの根元はこのチツプを固
定した捩子Ｓとなつており、この捩子が絶縁物製
ホルダに捩込まれている。そして、この捩子と引
出電極Ｒの間に引出電圧が印加されている。
［発明が解決しようとする問題点］
しかし、これでは、ホルダの冷却効率が余り良
くない。又、このホルダは、絶縁物製なので、熱
抵抗が大きく、その為、エミツタチツプは効率的
に冷却されない。
くない。又、このホルダは、絶縁物製なので、熱
抵抗が大きく、その為、エミツタチツプは効率的
に冷却されない。
本発明は、このような問題を解決する事を目的
としたものである。
としたものである。
［問題点を解決するための手段］
その為に本発明のイオン源は、エミツタチツ
プ、このチツプの端面と直接接触して該チツプを
保持する電気絶縁性を有する熱良導体製のホル
ダ、このホルダの挿脱が自在で、このホルダを挿
入した時にこのホルダの少なくとも略全体を熱的
接触を保持することが可能な穴を持つ環状の冷媒
槽、前記チツプの周囲にイオン化されるガスを供
給する手段、前記チツプに対向して配置される引
出電極を備えた。
プ、このチツプの端面と直接接触して該チツプを
保持する電気絶縁性を有する熱良導体製のホル
ダ、このホルダの挿脱が自在で、このホルダを挿
入した時にこのホルダの少なくとも略全体を熱的
接触を保持することが可能な穴を持つ環状の冷媒
槽、前記チツプの周囲にイオン化されるガスを供
給する手段、前記チツプに対向して配置される引
出電極を備えた。
［実施例］
第１図は、本発明の一実施例として示したイオ
ンビーム装置の概略図である。
ンビーム装置の概略図である。
図中１はエミツタチツプで、その先端は、数百
〜数千オングストロームの曲率半径を持つ超微小
円状に形成されている。２は、このチツプを保持
する為の、例えば、サフアイアの如き材料から成
る電気絶縁性を有する熱良導体製のホルダであ
る。３は環状の冷媒槽３で、熱良導体で形成され
ており、その中央部に、前記ホルダを熱的接触を
保つて挿入する為の穴を持つている。このホルダ
の先端に近い箇所には、浅い溝２Ｈが彫られてお
り、この溝の部分に、前記冷媒槽３の下面に固定
されたバネ２Ｃの先端に取付けられた鋼球２Ｐを
嵌込む事によつて、ホルダ２を固定する様にして
いる。この冷媒槽３は、図示しないが、何らかの
保持体によつて、鏡筒４の上部に固定されてい
る。又、この冷媒槽には、パイプ５を通じて、液
体ヘリウムが供給されると同時に、ここで気化し
たヘリウムガスがパイプ６を通じて外部へ排出さ
れる。７は、前記チツプ１に対向して配置された
引出電極で、中央部に小孔が開けられている。こ
の引出電極は、絶縁材料により形成された支持台
８の上面に固定されている。この支持台は、環状
に形成されており、その中央部には、円錐台形状
の孔９が開けられている。そして、この孔の内面
は熱良導体９Ｇで形成されている。この円錐台形
状の孔の一番径の小さい部分が前記引出電極の小
孔と略同じ大きさである。この支持台の内部の空
間部８Ｓには、熱交換器１０及びパイプ１１を通
じて、液体窒素が供給されると同時に、この空間
部８Ｓで気化した窒素ガスは、パイプ１２を通じ
て排出される。この窒素ガスによる冷却を効率良
く行なう為、支持台８の上面には、開口が開けら
れている。１３、１４は夫々、前記鏡筒４の側壁
と冷媒槽３との間に固定されたベローズ、前記鏡
筒の側壁と支持台８との間に固定されたベローズ
である。これらのベローズ１３，１４によつて鏡
面上部において隔離された空間Ａは、空間ＢとＣ
とから熱的に絶縁される。そして、空津ＢとＣは
バイパス管１５によつて繋がれている。１６は、
前記熱交換器１０を通じて送れて来るヘリウムガ
スを、前記空間Ａ内のエミツタチツプ１の周辺に
導く為のパイプである。１７は集束レンズ、１８
ａ，１８ｂ，……，１８ｊは加速電極である。１
９はブランキング用電極、２０はブランキング用
絞りである。２１は対物レンズ、２２は、ヘリウ
ムイオンのターゲツト２３上の位置を制御する偏
向器である。２４は、前記加速電極１８ａ，１８
ｂ，……，１８ｊに夫々印加される加速電圧の分
圧電圧を決定する為の分圧抵抗体である。この分
圧抵抗体の一端ｐは前記引出電極７に繋がつてお
り、他端は大地に繋がつている。２５は前記ホル
ダ２と引出電極７との間に印加する引出電圧を制
御する引出電圧制御源である。尚、実際には、前
記ホルダ２の中心軸に沿つて導体が埋め込まれて
おり、該導体の一方の先端部が該ホルダの一方の
端部中心部に取付けられた端子に繋つており、該
ホルダの他方の端部にエミツタチツプ１を取付け
た時に該エミツタチツプの取付け端部が前記導体
の他方の先端部に繋る様に構成されているので、
前記引出制御電源２５からの引出電圧が印加され
るのは、前記ホルダ２の端部中心部に取付けられ
た端子と引出電極７との間になる。２６は前記分
圧抵抗体２４の一端ｐと大地間に印加される加速
電圧を制御する加速電圧制御電源である。２７は
前記加速電圧制御電源２６によつて制御された加
速電圧から、前記引出電圧制御電源２５によつて
制御された引出電圧を差し引いて、その差に対応
した加速電圧が前記分圧抵抗体２４の一端ｐと大
地間に印加されるように、前記加速電圧制御電源
２６をコントロールする制御回路である。
〜数千オングストロームの曲率半径を持つ超微小
円状に形成されている。２は、このチツプを保持
する為の、例えば、サフアイアの如き材料から成
る電気絶縁性を有する熱良導体製のホルダであ
る。３は環状の冷媒槽３で、熱良導体で形成され
ており、その中央部に、前記ホルダを熱的接触を
保つて挿入する為の穴を持つている。このホルダ
の先端に近い箇所には、浅い溝２Ｈが彫られてお
り、この溝の部分に、前記冷媒槽３の下面に固定
されたバネ２Ｃの先端に取付けられた鋼球２Ｐを
嵌込む事によつて、ホルダ２を固定する様にして
いる。この冷媒槽３は、図示しないが、何らかの
保持体によつて、鏡筒４の上部に固定されてい
る。又、この冷媒槽には、パイプ５を通じて、液
体ヘリウムが供給されると同時に、ここで気化し
たヘリウムガスがパイプ６を通じて外部へ排出さ
れる。７は、前記チツプ１に対向して配置された
引出電極で、中央部に小孔が開けられている。こ
の引出電極は、絶縁材料により形成された支持台
８の上面に固定されている。この支持台は、環状
に形成されており、その中央部には、円錐台形状
の孔９が開けられている。そして、この孔の内面
は熱良導体９Ｇで形成されている。この円錐台形
状の孔の一番径の小さい部分が前記引出電極の小
孔と略同じ大きさである。この支持台の内部の空
間部８Ｓには、熱交換器１０及びパイプ１１を通
じて、液体窒素が供給されると同時に、この空間
部８Ｓで気化した窒素ガスは、パイプ１２を通じ
て排出される。この窒素ガスによる冷却を効率良
く行なう為、支持台８の上面には、開口が開けら
れている。１３、１４は夫々、前記鏡筒４の側壁
と冷媒槽３との間に固定されたベローズ、前記鏡
筒の側壁と支持台８との間に固定されたベローズ
である。これらのベローズ１３，１４によつて鏡
面上部において隔離された空間Ａは、空間ＢとＣ
とから熱的に絶縁される。そして、空津ＢとＣは
バイパス管１５によつて繋がれている。１６は、
前記熱交換器１０を通じて送れて来るヘリウムガ
スを、前記空間Ａ内のエミツタチツプ１の周辺に
導く為のパイプである。１７は集束レンズ、１８
ａ，１８ｂ，……，１８ｊは加速電極である。１
９はブランキング用電極、２０はブランキング用
絞りである。２１は対物レンズ、２２は、ヘリウ
ムイオンのターゲツト２３上の位置を制御する偏
向器である。２４は、前記加速電極１８ａ，１８
ｂ，……，１８ｊに夫々印加される加速電圧の分
圧電圧を決定する為の分圧抵抗体である。この分
圧抵抗体の一端ｐは前記引出電極７に繋がつてお
り、他端は大地に繋がつている。２５は前記ホル
ダ２と引出電極７との間に印加する引出電圧を制
御する引出電圧制御源である。尚、実際には、前
記ホルダ２の中心軸に沿つて導体が埋め込まれて
おり、該導体の一方の先端部が該ホルダの一方の
端部中心部に取付けられた端子に繋つており、該
ホルダの他方の端部にエミツタチツプ１を取付け
た時に該エミツタチツプの取付け端部が前記導体
の他方の先端部に繋る様に構成されているので、
前記引出制御電源２５からの引出電圧が印加され
るのは、前記ホルダ２の端部中心部に取付けられ
た端子と引出電極７との間になる。２６は前記分
圧抵抗体２４の一端ｐと大地間に印加される加速
電圧を制御する加速電圧制御電源である。２７は
前記加速電圧制御電源２６によつて制御された加
速電圧から、前記引出電圧制御電源２５によつて
制御された引出電圧を差し引いて、その差に対応
した加速電圧が前記分圧抵抗体２４の一端ｐと大
地間に印加されるように、前記加速電圧制御電源
２６をコントロールする制御回路である。
この様に成した装置は次の様に動作する。
先ず、エミツタチツプ１をホルダ２の先端面に
直接取付け、このホルダを冷媒槽３の中央の穴に
挿入し、鋼球２Ｐを溝２Ｈに嵌込む事により、こ
のホルダを冷媒槽に固定する。さて、液体ヘリウ
ムが供給された冷却槽３に接したホルダ２は、充
分に冷やされ、エミツタチツプ１は４〓程度に冷
却される。そして、熱交換器１０内で充分冷やさ
れたヘリウムガスがパイプ１６を通じて空間Ａ内
に導かれ、そのガス分子が前記チツプ先端に付着
する。この時、ホルダ２と引出電極７との間に、
引出電圧制御電源２５から引出電圧（25kボル
ト）が、この引出電極と加速電極１８ａ，１８
ｂ，１８cc，……，１８ｊとの間に加速電圧制御
電源２６から加速電圧（最大100kボルト）が
夫々印加される。この際、制御回路２７は、前記
加速電圧制御電源２６によつて制御された加速電
圧から、前記引出電圧制御電源２５によつて制御
された引出電圧を差し引いて、その差に対応した
加速電圧（75kボルト）が前記分圧抵抗体２４の
一端ｐと大地間に印加されるように、前記加速電
圧制御電源２６をコントロールする。従つて、
25kボルトの引出電圧印加により、ヘリウムイオ
ンが引出され、最終的に、100kボルトまでの加
速されて、ターゲツト２３に照射される。このイ
オン引出時、エミツタチツプ１からのイオンが、
引出電極７に当るが、この引出電極は支持台８に
よつて冷やされているので、この引出電極からエ
ミツタ１への輻射熱が無い。従つて、エミツタの
温度上昇が防止される。
直接取付け、このホルダを冷媒槽３の中央の穴に
挿入し、鋼球２Ｐを溝２Ｈに嵌込む事により、こ
のホルダを冷媒槽に固定する。さて、液体ヘリウ
ムが供給された冷却槽３に接したホルダ２は、充
分に冷やされ、エミツタチツプ１は４〓程度に冷
却される。そして、熱交換器１０内で充分冷やさ
れたヘリウムガスがパイプ１６を通じて空間Ａ内
に導かれ、そのガス分子が前記チツプ先端に付着
する。この時、ホルダ２と引出電極７との間に、
引出電圧制御電源２５から引出電圧（25kボル
ト）が、この引出電極と加速電極１８ａ，１８
ｂ，１８cc，……，１８ｊとの間に加速電圧制御
電源２６から加速電圧（最大100kボルト）が
夫々印加される。この際、制御回路２７は、前記
加速電圧制御電源２６によつて制御された加速電
圧から、前記引出電圧制御電源２５によつて制御
された引出電圧を差し引いて、その差に対応した
加速電圧（75kボルト）が前記分圧抵抗体２４の
一端ｐと大地間に印加されるように、前記加速電
圧制御電源２６をコントロールする。従つて、
25kボルトの引出電圧印加により、ヘリウムイオ
ンが引出され、最終的に、100kボルトまでの加
速されて、ターゲツト２３に照射される。このイ
オン引出時、エミツタチツプ１からのイオンが、
引出電極７に当るが、この引出電極は支持台８に
よつて冷やされているので、この引出電極からエ
ミツタ１への輻射熱が無い。従つて、エミツタの
温度上昇が防止される。
［発明の効果］
本発明によれば、電気絶縁性を有する熱良導体
製のホルダが、挿脱が自在で、このホルダを挿入
した時にこのホルダの少なくとも略全側面と熱的
接触を保持することが可能な穴を持つ環状の冷媒
槽の該穴に挿入されるので、該ホルダにエミツタ
チツプの端面と直接接触する様に取付けられたエ
ミツタチツプは非常に良く冷却される。又、前記
ホルダの着脱が極めて簡単なので、該ホルダに取
付けられるエミツタチツプの交換も極めて容易と
成る。
製のホルダが、挿脱が自在で、このホルダを挿入
した時にこのホルダの少なくとも略全側面と熱的
接触を保持することが可能な穴を持つ環状の冷媒
槽の該穴に挿入されるので、該ホルダにエミツタ
チツプの端面と直接接触する様に取付けられたエ
ミツタチツプは非常に良く冷却される。又、前記
ホルダの着脱が極めて簡単なので、該ホルダに取
付けられるエミツタチツプの交換も極めて容易と
成る。
第１図は、本発明の一実施例として示したイオ
ンビーム装置の概略図、第２図は、従来のイオン
源の一部概略図である。 １：エミツタチツプ、２：ホルダ、２Ｈ：溝、
２Ｃ：バネ、２Ｐ：爪、３：冷媒槽、４：鏡筒、
５，６，１１，１２，１６：パイプ、７：引出電
極、８：…支持台、９：孔、９Ｇ：熱良導体、１
０：熱交換器、１３，１４：ベローズ、１５：パ
イパス管、１７：集束レンズ、１８ａ，１８
ｂ，：，１８ｊ：加速電極、１９：ブランキング
用電極、２０：ブランキング用絞り、２１：対物
レンズ、２２：偏向器、２３：ターゲツト、２
４：分圧抵抗体、２５：引出電圧制御電源、２
６：加速電圧制御電源、２７：制御回路。
ンビーム装置の概略図、第２図は、従来のイオン
源の一部概略図である。 １：エミツタチツプ、２：ホルダ、２Ｈ：溝、
２Ｃ：バネ、２Ｐ：爪、３：冷媒槽、４：鏡筒、
５，６，１１，１２，１６：パイプ、７：引出電
極、８：…支持台、９：孔、９Ｇ：熱良導体、１
０：熱交換器、１３，１４：ベローズ、１５：パ
イパス管、１７：集束レンズ、１８ａ，１８
ｂ，：，１８ｊ：加速電極、１９：ブランキング
用電極、２０：ブランキング用絞り、２１：対物
レンズ、２２：偏向器、２３：ターゲツト、２
４：分圧抵抗体、２５：引出電圧制御電源、２
６：加速電圧制御電源、２７：制御回路。
Claims (1)
- １ エミツタチツプ、このチツプの端面と直接接
触して該チツプを保持する電気絶縁性を有する熱
良導体製のホルダの挿脱が自在で、このホルダを
挿入した時にこのホルダの少なくとも略全側面と
熱的接触を保持することが可能な穴を持つ環状の
冷媒槽、前記チツプの周囲にイオン化されるガス
を供給する手段、前記チツプに対向して配置され
る引出電極を備えたイオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60083353A JPS61240543A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60083353A JPS61240543A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | イオン源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61240543A JPS61240543A (ja) | 1986-10-25 |
| JPH0584019B2 true JPH0584019B2 (ja) | 1993-11-30 |
Family
ID=13800071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60083353A Granted JPS61240543A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61240543A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5677365B2 (ja) * | 2012-05-11 | 2015-02-25 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子顕微鏡 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58117053U (ja) * | 1982-02-04 | 1983-08-10 | 日本電子株式会社 | 電界電離型イオン源 |
-
1985
- 1985-04-18 JP JP60083353A patent/JPS61240543A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61240543A (ja) | 1986-10-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4139773A (en) | Method and apparatus for producing bright high resolution ion beams | |
| US4528474A (en) | Method and apparatus for producing an electron beam from a thermionic cathode | |
| US4638209A (en) | Ion beam generating apparatus | |
| JPH0584019B2 (ja) | ||
| JPH0374454B2 (ja) | ||
| JPH03266336A (ja) | ガスイオン源装置 | |
| US2305458A (en) | Electronic microscope | |
| JPS6358747A (ja) | 電子顕微鏡 | |
| JPH08102278A (ja) | イオンビーム発生装置及び方法 | |
| JPH0721955A (ja) | イオンビーム装置 | |
| JPS5963651A (ja) | 材料のイオン化装置 | |
| JPH0724206B2 (ja) | 荷電粒子線装置 | |
| JPH11185648A (ja) | セシウムスパッタ形負イオン源 | |
| JPS6297242A (ja) | 集束イオンビ−ム装置用のイオンガン | |
| JPH0345413Y2 (ja) | ||
| JPH0423372B2 (ja) | ||
| JPH0353403Y2 (ja) | ||
| JPS61225748A (ja) | ガスフエ−ズイオン源 | |
| JPH0721954A (ja) | イオンビーム発生方法および電界電離型ガスフェーズイオン源 | |
| JPH02291650A (ja) | 電界電離型ガスイオン源 | |
| JPH0448626Y2 (ja) | ||
| JPH051895Y2 (ja) | ||
| JPS60180048A (ja) | 電界型イオン源 | |
| JPS63216251A (ja) | ガスフエ−ズイオン源 | |
| JPS5920751Y2 (ja) | 電子顕微鏡等の試料加熱装置 |