JPH0429439Y2 - - Google Patents
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- JPH0429439Y2 JPH0429439Y2 JP1982191351U JP19135182U JPH0429439Y2 JP H0429439 Y2 JPH0429439 Y2 JP H0429439Y2 JP 1982191351 U JP1982191351 U JP 1982191351U JP 19135182 U JP19135182 U JP 19135182U JP H0429439 Y2 JPH0429439 Y2 JP H0429439Y2
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- ion beam
- sample
- beam irradiation
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Description
【考案の詳細な説明】
本考案は試料表面を確実に清浄にできるように
したイオン電子線照射装置に関する。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to an ion electron beam irradiation device that can reliably clean the surface of a sample.
固体試料の表面にイオンビームを照射しながら
電子線やＸ線を当て試料表面から放出されるオー
ジエ電子あるいは光電子を分析することにより試
料の組成や質量などを分析する装置が知られてお
り、試料分析装置あるいはオージエ装置などと呼
ばれている。この種の装置において、試料にイオ
ンビームおよび電子線を照射する照射系の配置の
仕方には従来第１図イおよびロに示すような二通
りの方法がある。すなわち第１図イに示した配置
例は、試料Ｓに対してイオンビーム照射系１の照
射軸と電子線照射系２の照射軸とが比較的近接し
ており、試料Ｓから放出されるオージエ電子はア
ナライザ３によつて分析される。第１図ロに示し
た配置例はイオンビーム照射系１の照射軸と電子
線照射系２の照射軸とが極めて離れており、この
例ではアナライザ３が電子線照射系２と一体にな
つている。 There are known devices that analyze the composition and mass of a solid sample by applying electron beams or X-rays to the surface of the sample while irradiating the surface of the sample with an ion beam and analyzing the Auger electrons or photoelectrons emitted from the sample surface. It is called an analysis device or an Augier device. In this type of apparatus, there are two conventional methods of arranging an irradiation system for irradiating a sample with an ion beam and an electron beam, as shown in FIGS. 1A and 1B. In other words, in the arrangement example shown in FIG. The electrons are analyzed by an analyzer 3. In the arrangement example shown in FIG. There is.
ところでこのような装置において試料にイオン
ビームを照射する目的は試料の表面をエツチング
作用により清浄にすることにあるが、イオンビー
ムと試料表面とのなす角度θが低い場合、とくに
第１図ロの場合には第２図に示したように試料の
表面の凹凸によつてイオンビームが当らない部分
（図中にハツチングで示した）ができてしまい
（いわゆるシヤドウ（shadowing）効果と呼ばれ
ている）その部分を完全に清浄にできないという
問題があつた。 By the way, the purpose of irradiating a sample with an ion beam in such an apparatus is to clean the surface of the sample by etching, but when the angle θ between the ion beam and the sample surface is small, especially as shown in Figure 1 (b). In some cases, as shown in Figure 2, the unevenness of the surface of the sample creates areas (indicated by hatching in the figure) where the ion beam does not hit (this is the so-called shadowing effect). ) There was a problem that the area could not be completely cleaned.
本考案は上記の点にかんがみてなされたもの
で、試料表面を確実に清浄にできるとともに短時
間で分析するようにするため、イオンビーム照射
源を電子銃の後段に配置し、電子銃から発生した
電子銃とイオンビーム照射源から発生したイオン
ビームとを同軸で同時に試料に照射するための孔
を有しているとともにアノードは電子銃の光軸を
その軸とするように配置したものである。 This invention was developed in view of the above points.In order to reliably clean the sample surface and analyze it in a short time, the ion beam irradiation source is placed after the electron gun. It has a hole for simultaneously coaxially irradiating the sample with the electron gun and the ion beam generated from the ion beam irradiation source, and the anode is arranged so that the optical axis of the electron gun is the axis. .
以下図面に基づいて本考案を説明する。 The present invention will be explained below based on the drawings.
第３図は本考案によるイオン電子線照射装置の
一実施例の概略構成を示しており、電子線照射系
は通常の走査顕微鏡またはオージエマイクロプロ
ーブ装置と同様に、電子銃５、集束レンズ６、対
物レンズ絞り７、走査コイル８、対物レンズ９か
ら成り、イオン照射系１０は集束レンズ６と対物
レンズ９との間にイオンビーム照射軸が電子線照
射軸と同軸になるように配置されている。イオン
照射系１０は、リング状のフイラメント１０ａ
と、その内側に配置された篭状のアノード１０ｂ
とを遮蔽箱１０ｃ内に収納し、この遮蔽箱１０ｃ
の下方に引出し電極１０ｄを配置し、さらにその
下方に静電レンズを構成するフオーカス電極１０
ｅを配置して成り、これらの構成部品の中心軸上
には小孔が設けてある。イオン照射系１０のフイ
ラメント１０ａにはスイツチSWを介して電圧VF
が、またフイラメント１０ａとアノード１０ｂと
の間にはスイツチSWを介して電圧VGが、アース
電位から電圧Va（通常正の高圧）だけ浮かされて
印加され、また静電レンズの中央のフオーカス電
極１０ｅにはスイツチSWを介して可変電圧Vfが
印加されるように回路接続がなされている。スイ
ツチSWの各接点はすべて連動して切り換えら
れ、オフの場合はイオン照射系１０の前記全構成
部分は接地される。なお、図には示してないが、
イオンビーム照射系１０は真空的にその上下部分
との間で差動排気により独立した真空室を形成
し、イオンビームを照射する場合は必要に応じて
アルゴン、キセノンなどの稀ガスを導入できる構
造になつている。 FIG. 3 shows a schematic configuration of an embodiment of the ion electron beam irradiation device according to the present invention, and the electron beam irradiation system includes an electron gun 5, a focusing lens 6, , an objective lens aperture 7, a scanning coil 8, and an objective lens 9. The ion irradiation system 10 is arranged between a focusing lens 6 and an objective lens 9 so that the ion beam irradiation axis is coaxial with the electron beam irradiation axis. There is. The ion irradiation system 10 includes a ring-shaped filament 10a.
and a cage-shaped anode 10b arranged inside it.
are stored in the shielding box 10c, and this shielding box 10c
An extraction electrode 10d is disposed below, and a focus electrode 10 configuring an electrostatic lens is further below the extraction electrode 10d.
A small hole is provided on the central axis of these components. A voltage V F is applied to the filament 10a of the ion irradiation system 10 via a switch SW.
However, a voltage V G is applied between the filament 10a and the anode 10b via a switch SW, which is raised by a voltage V a (usually a positive high voltage) from the ground potential, and a focus electrode at the center of the electrostatic lens is applied between the filament 10a and anode 10b. A circuit connection is made to 10e so that a variable voltage V f is applied via a switch SW. All the contacts of the switch SW are switched in conjunction with each other, and when the switch SW is turned off, all the components of the ion irradiation system 10 are grounded. Although not shown in the figure,
The ion beam irradiation system 10 has a structure in which an independent vacuum chamber is formed by differential pumping between its upper and lower parts, and rare gases such as argon and xenon can be introduced as necessary when ion beam irradiation is performed. It's getting old.
次に上記構成のイオン電子照射装置の動作を説
明する。 Next, the operation of the ion electron irradiation apparatus having the above configuration will be explained.
スイツチSWをオンしてイオンビーム照射系１
０の各構成部分に電源電圧を印加すると、フイラ
メント１０ａにより発生された熱電子は篭状アノ
ード１０ｂに向けて電源電圧VGで加速され、ア
ノード１０ｂの内部で静電振動する。この間熱電
子は外部から導入した稀ガスと衝突して多数のイ
オンを生成する。このイオンは引出し電極１０ｄ
により下方に引き出され静電レンズで集束された
後対物レンズ９で再び集束されて試料Ｓを照射す
る。対物レンズ９を調節して第４図のように集束
させるとイオンは最小ビーム径に絞られる。 Turn on the switch SW and ion beam irradiation system 1
When a power supply voltage is applied to each component of 0, the thermoelectrons generated by the filament 10a are accelerated by the power supply voltage VG toward the cage-shaped anode 10b, and electrostatically oscillate inside the anode 10b. During this time, thermionic electrons collide with the rare gas introduced from the outside and generate many ions. These ions are extracted from the extraction electrode 10d.
The light is pulled out downward by the electrostatic lens, focused by the electrostatic lens, and then focused again by the objective lens 9 to irradiate the sample S. When the objective lens 9 is adjusted to focus the ions as shown in FIG. 4, the ions are narrowed down to the minimum beam diameter.
一方、電子線は電子銃５で発生され集束レンズ
６で集束された後イオンビーム照射系１０を通過
する。一般に電子のエネルギーは１０KeＶ程度
と比較的大きいので、イオンビーム照射系１０に
供給されている電圧（通常3KV程度以下）の影
響をほとんど受けずにイオンビーム照射系１０を
通過する。イオンビーム照射系１０を通過したイ
オンビームは第３図に示すように対物レンズ９に
より集束されて試料Ｓを照射する。対物レンズが
電子線に対して第４図イに示すように正常な集束
を示す場合にはイオンビームに対しては弱すぎる
ので、一般に弱い集束レンズとして作用する。こ
のときのイオンビームは前述した最小ビームでは
ないが、実用上問題なく使用できるので、このよ
うにすればイオンビームと電子線の両方で同時照
射ができ、試料をエツチングして分析表面の深さ
を変えながら試料を分析することが短時間に行う
ことができる。 On the other hand, an electron beam is generated by an electron gun 5, focused by a focusing lens 6, and then passes through an ion beam irradiation system 10. Generally, the energy of electrons is relatively large, about 10 K e V, so they pass through the ion beam irradiation system 10 almost unaffected by the voltage (usually about 3 KV or less) supplied to the ion beam irradiation system 10 . The ion beam that has passed through the ion beam irradiation system 10 is focused by the objective lens 9 and irradiates the sample S, as shown in FIG. When the objective lens exhibits normal focusing for the electron beam as shown in FIG. 4A, it is too weak for the ion beam, so it generally acts as a weak focusing lens. Although the ion beam at this time is not the minimum beam mentioned above, it can be used without any practical problems, so in this way it is possible to simultaneously irradiate with both the ion beam and the electron beam, etching the sample to the depth of the analysis surface. Analyzing samples while changing the parameters can be done in a short time.
以上説明したように、本考案においては、イオ
ンビーム照射源を電子銃の後段に配置し、電子銃
から発生した電子銃とイオンビーム照射源から発
生したイオンビームとを同軸で同時に試料に照射
するための孔を有しているとともにアノードは電
子銃の光軸をその軸とするように配置したしたの
で、試料をエツチングする際に試料凹凸面の凹部
にイオンビームが投射されないいわゆるシヤドウ
（shadowing）効果が完全に避けられ、試料の完
全なクリーニングができ試料表面を浄化すること
ができる。このようにしてクリーニングした試料
を分析すれば深さ方向の分析精度を向上させるこ
とができる。 As explained above, in the present invention, the ion beam irradiation source is placed after the electron gun, and the electron gun generated from the electron gun and the ion beam generated from the ion beam irradiation source are coaxially irradiated onto the sample at the same time. In addition, the anode is arranged so that the optical axis of the electron gun is the axis, so when etching the sample, the ion beam is not projected onto the concave parts of the uneven surface of the sample, which is called shadowing. This effect can be completely avoided, allowing complete cleaning of the sample and purifying the sample surface. Analyzing a sample cleaned in this manner can improve the accuracy of analysis in the depth direction.
第１図イおよびロは従来のイオン電子線照射装
置のイオンビーム照射系と電子線照射系との配置
を示す２つの異なる配置例、第２図はシヤドウ効
果を説明する図、第３図は本考案によるイオン電
子線照射装置の一実施例の概略構成図、第４図イ
およびロは本考案によるイオン電子線照射装置の
イオンビームの異なる集束態様を示す図である。
１……イオンビーム照射系、２……電子線照射
系、３……アナライザ、５……電子銃、６……集
束レンズ、７……対物レンズ絞り、８……走査コ
イル、９……対物レンズ、１０……イオン照射
系、１０ａ……フイラメント、１０ｂ……アノー
ド、１０ｃ……遮蔽箱、１０ｄ……電極、１０ｅ
……フオーカス電極。
Figures 1A and 2B show two different examples of the arrangement of the ion beam irradiation system and electron beam irradiation system in a conventional ion and electron beam irradiation device, Figure 2 is a diagram explaining the shadow effect, and Figure 3 is A schematic configuration diagram of an embodiment of the ion electron beam irradiation apparatus according to the present invention, FIGS. 4A and 4B are diagrams showing different focusing modes of the ion beam of the ion electron beam irradiation apparatus according to the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Ion beam irradiation system, 2... Electron beam irradiation system, 3... Analyzer, 5... Electron gun, 6... Focusing lens, 7... Objective lens aperture, 8... Scanning coil, 9... Objective Lens, 10... Ion irradiation system, 10a... Filament, 10b... Anode, 10c... Shielding box, 10d... Electrode, 10e
...Focus electrode.
Claims (1)
と、該電子銃の後段に配置され該試料の表面を清
浄化するためのイオンビームを照射するイオンビ
ーム照射源とを備え、該イオンビーム照射源はフ
イラメントと、該フイラメントからの熱電子を加
速するためのアノードと、該加速された熱電子の
衝撃によるガスのイオン化領域を限定するために
前記フイラメントおよびアノードを包囲する如く
配置された遮蔽電極とから成り、前記電子銃から
発生した電子線と前記イオンビーム照射源から発
生したイオンビームとを同軸で同時に前記試料に
照射するように前記遮蔽電極は前記電子銃からの
電子線を通過させるための孔を有しているととも
に、前記アノードは電子銃の光軸をその軸とする
ように配置されていることを特徴とするイオン電
子線照射装置。 The ion beam irradiation includes an electron gun that irradiates an electron beam for analyzing a sample, and an ion beam irradiation source that is placed after the electron gun and irradiates an ion beam for cleaning the surface of the sample. The source includes a filament, an anode for accelerating thermionic electrons from the filament, and a shielding electrode arranged to surround the filament and the anode to limit the ionization region of the gas by the bombardment of the accelerated thermionic electrons. and the shielding electrode is configured to allow the electron beam from the electron gun to pass through so that the electron beam generated from the electron gun and the ion beam generated from the ion beam irradiation source coaxially irradiate the sample simultaneously. 1. An ion electron beam irradiation device characterized in that the anode has a hole and the anode is arranged so that the optical axis of the electron gun is the axis thereof.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19135182U JPS5997458U (en) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | Ion electron beam irradiation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19135182U JPS5997458U (en) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | Ion electron beam irradiation device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5997458U JPS5997458U (en) | 1984-07-02 |
| JPH0429439Y2 true JPH0429439Y2 (en) | 1992-07-16 |
Family
ID=30412081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19135182U Granted JPS5997458U (en) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | Ion electron beam irradiation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5997458U (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS515315A (en) * | 1974-07-04 | 1976-01-17 | Hiroshi Arima | Rensetsutairuno seizohoho |
| JPS52104290A (en) * | 1976-02-27 | 1977-09-01 | Shimadzu Corp | Composite analysis unit |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54117059U (en) * | 1978-02-03 | 1979-08-16 |
-
1982
- 1982-12-20 JP JP19135182U patent/JPS5997458U/en active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS515315A (en) * | 1974-07-04 | 1976-01-17 | Hiroshi Arima | Rensetsutairuno seizohoho |
| JPS52104290A (en) * | 1976-02-27 | 1977-09-01 | Shimadzu Corp | Composite analysis unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5997458U (en) | 1984-07-02 |
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