JPH04306549A - 顕微レーザ質量分析計 - Google Patents
顕微レーザ質量分析計Info
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- JPH04306549A JPH04306549A JP3070805A JP7080591A JPH04306549A JP H04306549 A JPH04306549 A JP H04306549A JP 3070805 A JP3070805 A JP 3070805A JP 7080591 A JP7080591 A JP 7080591A JP H04306549 A JPH04306549 A JP H04306549A
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- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
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Landscapes
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体等の電子部品に
付着（汚染）する微量有機物の分析を行なう装置に係り
、特に、レーザを用いてイオン化を行う質量分析計に関
する。
付着（汚染）する微量有機物の分析を行なう装置に係り
、特に、レーザを用いてイオン化を行う質量分析計に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の質量分析計は特開昭６３−１４６
３３９号公報に記載のように、図５の系統図に示すよう
になっていた。１は質量分析部、２は試料、６はレーザ
光源、８は観察照明用光源、１２は光導入手段、１８は
真空室、２２は集光レンズ、２４は光反射ミラー、２４
ａはイオン通過孔、２６は試料台、２８はイオン引出電
極、３０はイオンリフレクタ、３４はイオン検出器、３
４ａはイオン通過孔である。レーザ光源６から発生した
レーザ光は、集光レンズ２２と光反射ミラー２４により
、試料２上に集光される。このレーザ光で励起されたイ
オンは光反射ミラー２４の中央のイオン通過孔２４を通
り、質量分析部１で質量分析される。
３３９号公報に記載のように、図５の系統図に示すよう
になっていた。１は質量分析部、２は試料、６はレーザ
光源、８は観察照明用光源、１２は光導入手段、１８は
真空室、２２は集光レンズ、２４は光反射ミラー、２４
ａはイオン通過孔、２６は試料台、２８はイオン引出電
極、３０はイオンリフレクタ、３４はイオン検出器、３
４ａはイオン通過孔である。レーザ光源６から発生した
レーザ光は、集光レンズ２２と光反射ミラー２４により
、試料２上に集光される。このレーザ光で励起されたイ
オンは光反射ミラー２４の中央のイオン通過孔２４を通
り、質量分析部１で質量分析される。
【０００３】この従来装置では、集光レンズ２２と試料
２との間に光反射ミラー２４があるため、開口数（Ｎｕ
ｍｅｒｉｃａｌ ａｐｅｒｔｕｒｅ）の大きなレンズを
用いることが考慮されておらず、試料を顕微鏡で観察す
ることや試料上にレーザを小さく絞ることが出来ないな
どの欠点がある。
２との間に光反射ミラー２４があるため、開口数（Ｎｕ
ｍｅｒｉｃａｌ ａｐｅｒｔｕｒｅ）の大きなレンズを
用いることが考慮されておらず、試料を顕微鏡で観察す
ることや試料上にレーザを小さく絞ることが出来ないな
どの欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来装置では、試料と
集光レンズとの間に光反射ミラーがあるためＮ．Ａ．が
小さく焦点距離が長いレンズを用いる必要があり、Ｎ．
Ａ．が大きいレンズを用いることが実質的に出来ないた
め、試料を顕微鏡で観察し、その箇所にレーザを小さく
絞ることが出来ない。
集光レンズとの間に光反射ミラーがあるためＮ．Ａ．が
小さく焦点距離が長いレンズを用いる必要があり、Ｎ．
Ａ．が大きいレンズを用いることが実質的に出来ないた
め、試料を顕微鏡で観察し、その箇所にレーザを小さく
絞ることが出来ない。
【０００５】また、従来装置では光反射ミラーに孔をあ
けてイオンを通過させており、試料から発生したイオン
を効率よく質量分析部に送ることが考慮されていない。
けてイオンを通過させており、試料から発生したイオン
を効率よく質量分析部に送ることが考慮されていない。
【０００６】また更に、上記従来装置では複数種のレー
ザ光を試料に照射することが考慮されておらず、試料の
イオン化を最適条件で行なうことができない。
ザ光を試料に照射することが考慮されておらず、試料の
イオン化を最適条件で行なうことができない。
【０００７】本発明の目的は、開口数の大きなレンズを
用いて、試料上にレーザを小さく絞るようにすることに
ある。本発明の他の目的は、試料から発生したイオンを
効率良く質量分析部に送ることにある。また、本発明の
更に他の目的は複数種のレーザ光を試料に照射し、試料
のイオン化を最適条件で行なうことにある。
用いて、試料上にレーザを小さく絞るようにすることに
ある。本発明の他の目的は、試料から発生したイオンを
効率良く質量分析部に送ることにある。また、本発明の
更に他の目的は複数種のレーザ光を試料に照射し、試料
のイオン化を最適条件で行なうことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明はイオンを加速または偏向する電極と試料台
との間に対物レンズを傾斜して設置することにより、対
物レンズの作動距離を短くし、開口数を大きくする。ま
た他の目的を達成するために、イオンの通過する通路か
ら外して対物レンズを設置してイオンを効率良く質量分
析計に送るようにした。また、上記更に他の目的を達成
するために、対物レンズを二個以上設置し、二種類以上
のレーザ光を試料に照射するようにしたものである。
に、本発明はイオンを加速または偏向する電極と試料台
との間に対物レンズを傾斜して設置することにより、対
物レンズの作動距離を短くし、開口数を大きくする。ま
た他の目的を達成するために、イオンの通過する通路か
ら外して対物レンズを設置してイオンを効率良く質量分
析計に送るようにした。また、上記更に他の目的を達成
するために、対物レンズを二個以上設置し、二種類以上
のレーザ光を試料に照射するようにしたものである。
【０００９】
【作用】図１で本発明の作用を説明する。１は質量分析
部、２は試料、６ａ，６ｂはレーザ光源、７ａ，７ｂは
レーザ光、８は試料照明用光源、９は試料照明光、１０
はＴＶカメラ、１１はハーフミラー、１３は切替ミラー
、１５はカメラレンズ、１６は光反射ミラー、１７ａは
光路、１８は真空室、１９は真空容器、２１ｂはイオン
ビーム、２２ａ，２２ｂは対物レンズ、２４ｃ，２４ｄ
は光反射ミラー、２６は試料台、２８はイオン引出電極
、３０はイオンリフレクタ、３４はイオン検出器である
。
部、２は試料、６ａ，６ｂはレーザ光源、７ａ，７ｂは
レーザ光、８は試料照明用光源、９は試料照明光、１０
はＴＶカメラ、１１はハーフミラー、１３は切替ミラー
、１５はカメラレンズ、１６は光反射ミラー、１７ａは
光路、１８は真空室、１９は真空容器、２１ｂはイオン
ビーム、２２ａ，２２ｂは対物レンズ、２４ｃ，２４ｄ
は光反射ミラー、２６は試料台、２８はイオン引出電極
、３０はイオンリフレクタ、３４はイオン検出器である
。
【００１０】ここで、対物レンズ２２ａ，２２ｂで光を
焦点に絞る場合、光の波動性のため、正確な一点には集
光せず、ある拡がりを持つ微小面となる。この集光径は
レンズの開口数によって決まり、次の式で与えられる。
焦点に絞る場合、光の波動性のため、正確な一点には集
光せず、ある拡がりを持つ微小面となる。この集光径は
レンズの開口数によって決まり、次の式で与えられる。
【００１１】
（集光径）＝１．２２×（波長）／２（Ｎ．Ａ．）従来
装置では対物レンズと試料との間に、光反射ミラーがあ
ったため、構造上対物レンズの焦点距離が長くなり、開
口数を大きくすることが出来ず、上式から判るように、
集光径を小さく出来なかった。しかし、本発明では対物
レンズ２２ａ，２２ｂと試料２との間には障害物がなく
、焦点距離が小さく開口数の大きな対物レンズを用いる
ことが出来る。これにより、試料上にレーザ光を小さく
絞ることができる。
装置では対物レンズと試料との間に、光反射ミラーがあ
ったため、構造上対物レンズの焦点距離が長くなり、開
口数を大きくすることが出来ず、上式から判るように、
集光径を小さく出来なかった。しかし、本発明では対物
レンズ２２ａ，２２ｂと試料２との間には障害物がなく
、焦点距離が小さく開口数の大きな対物レンズを用いる
ことが出来る。これにより、試料上にレーザ光を小さく
絞ることができる。
【００１２】
（実施例１）図１に本発明の一実施例の系統図を示す。
１は質量分析部、２は試料、６ａ，６ｂはレーザ光源、
７ａ，７ｂはレーザ光、８は試料照明用光源、９は試料
照明光、１０はＴＶカメラ、１１はハーフミラー、１３
は切替ミラー、１５はカメラレンズ、１６は光反射ミラ
ー、１７ａは光路、１８は真空室、１９は真空容器、２
１ｂはイオンビーム、２２ａ，２２ｂは対物レンズ、２
４ｃは光反射ミラー、２４ｄは回転光反射ミラー、２６
は試料台、２８はイオン引出電極、３０はイオンリフレ
クタ、３４はイオン検出器である。
７ａ，７ｂはレーザ光、８は試料照明用光源、９は試料
照明光、１０はＴＶカメラ、１１はハーフミラー、１３
は切替ミラー、１５はカメラレンズ、１６は光反射ミラ
ー、１７ａは光路、１８は真空室、１９は真空容器、２
１ｂはイオンビーム、２２ａ，２２ｂは対物レンズ、２
４ｃは光反射ミラー、２４ｄは回転光反射ミラー、２６
は試料台、２８はイオン引出電極、３０はイオンリフレ
クタ、３４はイオン検出器である。
【００１３】質量分析時には二つのレーザ光源６ａ，６
ｂからのレーザ光７ａ，７ｂはそれぞれ光反射ミラー２
４ｃ及び回転光反射ミラー２４ｄにより反射された後、
対物レンズ２２ａ，２２ｂにより試料２上に集光される
。これにより励起されたイオンビーム２１は質量分析部
１に入射する。イオンビーム２１はイオンリフレクタ３
０で反射されてイオン検出器３４に入射する。レーザ光
７を照射してからイオンがイオン検出器３４に到達する
までの時間を測定することによって、イオンの飛行時間
が判る。これにより、イオンの質量が分析できる。
ｂからのレーザ光７ａ，７ｂはそれぞれ光反射ミラー２
４ｃ及び回転光反射ミラー２４ｄにより反射された後、
対物レンズ２２ａ，２２ｂにより試料２上に集光される
。これにより励起されたイオンビーム２１は質量分析部
１に入射する。イオンビーム２１はイオンリフレクタ３
０で反射されてイオン検出器３４に入射する。レーザ光
７を照射してからイオンがイオン検出器３４に到達する
までの時間を測定することによって、イオンの飛行時間
が判る。これにより、イオンの質量が分析できる。
【００１４】また、試料観察時には回転光反射ミラー２
４ｄを破線の向きに回転させ、試料照明用光源８からの
光を光反射ミラー２４ｃと回転光反射ミラー２４ｄとに
より反射させ、対物レンズ２２ａ，２２ｂにより試料上
に入射させる。これによる試料の像をＴＶカメラ１０に
より観察する。
４ｄを破線の向きに回転させ、試料照明用光源８からの
光を光反射ミラー２４ｃと回転光反射ミラー２４ｄとに
より反射させ、対物レンズ２２ａ，２２ｂにより試料上
に入射させる。これによる試料の像をＴＶカメラ１０に
より観察する。
【００１５】本実施例では対物レンズは傾斜しているが
、２２ａと２２ｂの二個の対物レンズを用いるため、従
来の顕微鏡と同じような像が観察できる。対物レンズ２
２ａ，２２ｂと試料２との間には、イオン引出電極２８
以外の障害物がなく、二個の対物レンズ２２ａ，２２ｂ
は焦点距離が小さく開口数が大きなものを用いることが
出来る。従って、対物レンズ２２ｂによって試料２上に
レーザ光７を小さく絞って、試料２上の測定位置にレー
ザ光を照射することが可能である。
、２２ａと２２ｂの二個の対物レンズを用いるため、従
来の顕微鏡と同じような像が観察できる。対物レンズ２
２ａ，２２ｂと試料２との間には、イオン引出電極２８
以外の障害物がなく、二個の対物レンズ２２ａ，２２ｂ
は焦点距離が小さく開口数が大きなものを用いることが
出来る。従って、対物レンズ２２ｂによって試料２上に
レーザ光７を小さく絞って、試料２上の測定位置にレー
ザ光を照射することが可能である。
【００１６】また、対物レンズ２２ａと２２ｂとの間に
はすきまを設けたので、レーザ光で試料２から脱離した
物質を障害物なく質量分析部１に送ることができる。
はすきまを設けたので、レーザ光で試料２から脱離した
物質を障害物なく質量分析部１に送ることができる。
【００１７】また、二個以上の対物レンズ２２ａ，２２
ｂを設けることにより、複数種のレーザ光７ａ，７ｂを
試料に簡単に効率良く照射することができ、イオン化効
率を向上することができる。
ｂを設けることにより、複数種のレーザ光７ａ，７ｂを
試料に簡単に効率良く照射することができ、イオン化効
率を向上することができる。
【００１８】（実施例２）図２及び図３に本発明の実施
例２における試料へのレーザ照射部の拡大図を示す。図
２は側面図、図３は平面図である。実施例２では実施例
１の回転光反射ミラー２４ｄの代わりに２４ｃと同じ光
反射ミラー２４ｅを用い、さらにレーザ光と試料照明光
とを切り替えるための回転光反射ミラー２４ｆ，２４ｇ
を設けた。以上の他は実施例１と同じである。このよう
な装置で、質量分析時にはエキシマレーザからの１９３
ｎｍとＹＡＧレーザからの３５５ｎｍのレーザ光をそれ
ぞれ図の７ａと７ｂから入射して光反射ミラー２４ｃ，
２４ｅ及び対物レンズ２２ａ，２２ｂにより試料２に照
射した。本装置でも実施例１と同じ効果が得られた。
例２における試料へのレーザ照射部の拡大図を示す。図
２は側面図、図３は平面図である。実施例２では実施例
１の回転光反射ミラー２４ｄの代わりに２４ｃと同じ光
反射ミラー２４ｅを用い、さらにレーザ光と試料照明光
とを切り替えるための回転光反射ミラー２４ｆ，２４ｇ
を設けた。以上の他は実施例１と同じである。このよう
な装置で、質量分析時にはエキシマレーザからの１９３
ｎｍとＹＡＧレーザからの３５５ｎｍのレーザ光をそれ
ぞれ図の７ａと７ｂから入射して光反射ミラー２４ｃ，
２４ｅ及び対物レンズ２２ａ，２２ｂにより試料２に照
射した。本装置でも実施例１と同じ効果が得られた。
【００１９】実施例２では回転光反射ミラー２４ｆ，２
４ｇは真空容器外に設けたため、製作が容易で取扱いが
簡便に行なえる利点がある。
４ｇは真空容器外に設けたため、製作が容易で取扱いが
簡便に行なえる利点がある。
【００２０】（実施例３）図４に本発明の実施例３の系
統図を示す。本実施例は実施例１の質量分析部１を水平
に取付けたもので、動作は実施例１と同様である。効果
も実施例１及び２と同様に得られた。
統図を示す。本実施例は実施例１の質量分析部１を水平
に取付けたもので、動作は実施例１と同様である。効果
も実施例１及び２と同様に得られた。
【００２１】
【発明の効果】本発明では対物レンズと試料との間に障
害物がなく、焦点距離が小さく開口数の大きな対物レン
ズを用いることが出来る。また、試料を顕微鏡で観察し
、レーザ光を測定箇所に小さく絞ることが可能である。
害物がなく、焦点距離が小さく開口数の大きな対物レン
ズを用いることが出来る。また、試料を顕微鏡で観察し
、レーザ光を測定箇所に小さく絞ることが可能である。
【００２２】また、対物レンズをイオンの通路から外し
て取付けているので、試料から脱離した物質を効率良く
質量分析計に送ることができ、極微小な箇所の質量分析
を高感度に測定でき、Ｓ／Ｎのよいマススペクトルを得
ることが出来る。
て取付けているので、試料から脱離した物質を効率良く
質量分析計に送ることができ、極微小な箇所の質量分析
を高感度に測定でき、Ｓ／Ｎのよいマススペクトルを得
ることが出来る。
【図１】本発明の一実施例の系統図。
【図２】実施例２の試料へのレーザ照射部側面図。
【図３】実施例２の試料へのレーザ照射部の平面図。
【図４】実施例３の系統図。
【図５】従来装置の系統図。
１‥‥‥質量分析部
２‥‥‥試料
８‥‥‥試料照明用光源
１０‥‥‥ＴＶカメラ
１１‥‥‥ハーフミラー
１３‥‥‥切替ミラー
１５‥‥‥カメラレンズ
１６‥‥‥光反射ミラー
１９ａ，１９ｂ‥‥‥真空容器
２２‥‥‥集光レンズ
２２ａ，２２ｂ‥‥‥対物レンズ
２４‥‥‥光反射ミラー
Claims (1)
- 【請求項１】 試料を励起するレーザ光源と、前記試
料の観察照明用光源と、前記各光源からの光を前記試料
に導く光反射ミラーと、前記試料が配置される試料台と
、前記試料から放出されたイオンを加速または偏向する
電極とこれから飛び出したイオンの飛行時間を検出する
検出器とを備えた質量分析計において、前記電極と前記
試料台との間に対物レンズを傾斜して設置したことを特
徴とする質量分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3070805A JPH04306549A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | 顕微レーザ質量分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3070805A JPH04306549A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | 顕微レーザ質量分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04306549A true JPH04306549A (ja) | 1992-10-29 |
Family
ID=13442142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3070805A Pending JPH04306549A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | 顕微レーザ質量分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04306549A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999053521A1 (en) * | 1998-04-14 | 1999-10-21 | Shimadzu Research Laboratory (Europe) Ltd. | Apparatus for production and extraction of charged particles |
| GB2400976A (en) * | 2000-09-06 | 2004-10-27 | Kratos Analytical Ltd | Ion optics system for TOF mass spectrometer |
| JP2007127653A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Agilent Technol Inc | Ｍａｌｄｉのためのレーザ集束及びスポット撮像を一体に組み込むための装置 |
-
1991
- 1991-04-03 JP JP3070805A patent/JPH04306549A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999053521A1 (en) * | 1998-04-14 | 1999-10-21 | Shimadzu Research Laboratory (Europe) Ltd. | Apparatus for production and extraction of charged particles |
| GB2352324A (en) * | 1998-04-14 | 2001-01-24 | Shimadzu Res Lab | Apparatus for production and extraction of charged particles |
| GB2352324B (en) * | 1998-04-14 | 2002-05-01 | Shimadzu Res Lab | Apparatus for production and extraction of charged particles |
| US6444980B1 (en) | 1998-04-14 | 2002-09-03 | Shimazdu Research Laboratory (Europe) Ltd. | Apparatus for production and extraction of charged particles |
| GB2400976A (en) * | 2000-09-06 | 2004-10-27 | Kratos Analytical Ltd | Ion optics system for TOF mass spectrometer |
| GB2400976B (en) * | 2000-09-06 | 2005-02-09 | Kratos Analytical Ltd | Ion optics system for TOF mass spectrometer |
| JP2007127653A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Agilent Technol Inc | Ｍａｌｄｉのためのレーザ集束及びスポット撮像を一体に組み込むための装置 |
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