JPH0547933B2 - - Google Patents
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- JPH0547933B2 JPH0547933B2 JP58076678A JP7667883A JPH0547933B2 JP H0547933 B2 JPH0547933 B2 JP H0547933B2 JP 58076678 A JP58076678 A JP 58076678A JP 7667883 A JP7667883 A JP 7667883A JP H0547933 B2 JPH0547933 B2 JP H0547933B2
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- ion
- ions
- sample surface
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- electron
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Links
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- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 claims description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 6
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- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
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- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
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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
- H01J37/252—Tubes for spot-analysing by electron or ion beams; Microanalysers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は直径が数μm以下と云つた微小領域の
分析が可能な二次イオン質量分析装置に関する。
分析が可能な二次イオン質量分析装置に関する。
(ロ) 従来技術
二次イオン質量分析計は試料面をアルゴンイオ
ン等による一次イオンビームで照射し、試料面か
ら放出される二次イオンを質量分析するものであ
るが、従来の二次イオン質量分析計では上述した
ような数μm以下のような局所の分析を行うため
にはイオン銃として、大形のデユオプラズマトロ
ン形イオン源と大型の静電レンズ系とを必要とす
るため装置が高価なものとなつた。
ン等による一次イオンビームで照射し、試料面か
ら放出される二次イオンを質量分析するものであ
るが、従来の二次イオン質量分析計では上述した
ような数μm以下のような局所の分析を行うため
にはイオン銃として、大形のデユオプラズマトロ
ン形イオン源と大型の静電レンズ系とを必要とす
るため装置が高価なものとなつた。
また一般に電気絶縁性の試料の場合、一次イオ
ンによつて試料が帯電して放出する二次イオンの
電位が変り、分析系の一部であるエネルギー選別
器をイオンが通過できなかつたり、イオン源と材
料間の電位差が小さくなつたりして本分析法が適
用できない場合が多かつた。
ンによつて試料が帯電して放出する二次イオンの
電位が変り、分析系の一部であるエネルギー選別
器をイオンが通過できなかつたり、イオン源と材
料間の電位差が小さくなつたりして本分析法が適
用できない場合が多かつた。
(ハ) 目的
本発明はビーム径が数mmと云つた程度の簡易型
のマイクロビームイオン銃を用いて、しかも絶縁
性試料の微小領域の分析が可能である二次イオン
質量分析計を得ることを目的とする。
のマイクロビームイオン銃を用いて、しかも絶縁
性試料の微小領域の分析が可能である二次イオン
質量分析計を得ることを目的とする。
(ニ) 構成
本発明二次イオン質量分析計は、試料面を照射
するマイクロビームのイオン銃例えばBA型イオ
ン銃の他に、0.1〜100μm径のビーム径が得られ
るマイクロビーム電子銃を設け、この電子銃によ
つて試料面上で上記イオン銃から発射される一次
イオンビームによつて照射されている領域内の任
意の点を電子ビームで照射することにより、その
部分のみ一次イオンによる帯電を中和させるよう
にして、その部分からだけの低エネルギーの二次
イオンとほかの部分からの二次イオンを区別する
ことを可能とし、この低エネルギーの二次イオン
を選択して質量分析を行うことを特徴とする。
するマイクロビームのイオン銃例えばBA型イオ
ン銃の他に、0.1〜100μm径のビーム径が得られ
るマイクロビーム電子銃を設け、この電子銃によ
つて試料面上で上記イオン銃から発射される一次
イオンビームによつて照射されている領域内の任
意の点を電子ビームで照射することにより、その
部分のみ一次イオンによる帯電を中和させるよう
にして、その部分からだけの低エネルギーの二次
イオンとほかの部分からの二次イオンを区別する
ことを可能とし、この低エネルギーの二次イオン
を選択して質量分析を行うことを特徴とする。
(ホ) 実施例
第１図は本発明の一実施例を示す。１は一次イ
オンのビームを形成するマイクロビームのイオン
銃で、Ｆはフイラメント、Ｇはグリツド、Ｒはリ
ペラ電極である。リペラ電極Ｒ内にアルゴン等の
ガスが導入されており、フイラメントＦとグリツ
ドＧ間で加速された電子によつて同ガスの原子が
イオン化される。Ｌは静電レンズ系を構成してお
り、一次イオンビームを試料２上に収束させてい
る。なお本イオン銃の場合このイオンを試料上に
収束させることを前提としている。３は電子光学
系で、ｆはフイラメント、ｗはウエネルト電極、
ｌ，l1は静電レンズ系で縮小投影系を構成してお
り、試料２表面に電子源の微小像を形成し、その
径は0.1〜100μmの範囲で調節できる。更に走査
電極で電子ビームを試料２の表面でＸ，Ｙ両方向
へ振らせることができる。イオン銃１と電子光学
系３とは夫々の光軸が試料２の表面で交わるよう
にしてあり、第２図に示すように電子ビームＥは
試料２表面上で一次イオンビームＩの広い照射範
囲内の微小領域を照射するようになつている。試
料２が電気絶縁性である場合、正の一次イオンの
照射を受けると、照射領域は正に帯電し、帯電し
た電位のため二次イオンのエネルギーに変化が起
る。所が電子ビームＥでこの一次イオンによる照
射領域を走査すると、電子ビームで照射されてい
る場所では試料面の一次イオンによる帯電が中和
され、その場所からエネルギー選別器を通過する
ことができる二次イオンが放出されることにな
る。
オンのビームを形成するマイクロビームのイオン
銃で、Ｆはフイラメント、Ｇはグリツド、Ｒはリ
ペラ電極である。リペラ電極Ｒ内にアルゴン等の
ガスが導入されており、フイラメントＦとグリツ
ドＧ間で加速された電子によつて同ガスの原子が
イオン化される。Ｌは静電レンズ系を構成してお
り、一次イオンビームを試料２上に収束させてい
る。なお本イオン銃の場合このイオンを試料上に
収束させることを前提としている。３は電子光学
系で、ｆはフイラメント、ｗはウエネルト電極、
ｌ，l1は静電レンズ系で縮小投影系を構成してお
り、試料２表面に電子源の微小像を形成し、その
径は0.1〜100μmの範囲で調節できる。更に走査
電極で電子ビームを試料２の表面でＸ，Ｙ両方向
へ振らせることができる。イオン銃１と電子光学
系３とは夫々の光軸が試料２の表面で交わるよう
にしてあり、第２図に示すように電子ビームＥは
試料２表面上で一次イオンビームＩの広い照射範
囲内の微小領域を照射するようになつている。試
料２が電気絶縁性である場合、正の一次イオンの
照射を受けると、照射領域は正に帯電し、帯電し
た電位のため二次イオンのエネルギーに変化が起
る。所が電子ビームＥでこの一次イオンによる照
射領域を走査すると、電子ビームで照射されてい
る場所では試料面の一次イオンによる帯電が中和
され、その場所からエネルギー選別器を通過する
ことができる二次イオンが放出されることにな
る。
第１図に戻つて、４は球面電場型のイオンエネ
ルギー分析器で、両電極間に一定の電圧をかけて
おくことでエネルギー選別器として作用し、試料
２の表面から放出される低エネルギーの二次イオ
ンだけが通過できるようにしてある。５は質量分
析器で、この実施例では四重極型の質量分析器が
用いられているが、これは磁場型のものでもよ
い。６はイオン検出器であり、その出力信号は増
幅器７で増幅されて記録計８に入力され、記録計
８によつて質量スペクトルが記録される。或は一
つの特定の質量のイオンだけが検出されるように
質量分析器５の印加電圧を設定しておき、増幅器
７の出力をCRT９に輝度信号として入力し、
CRT９と電子光学系３とで同期的に走査させて、
試料面上の特定元素の分布パターンを表示させる
こともできる。
ルギー分析器で、両電極間に一定の電圧をかけて
おくことでエネルギー選別器として作用し、試料
２の表面から放出される低エネルギーの二次イオ
ンだけが通過できるようにしてある。５は質量分
析器で、この実施例では四重極型の質量分析器が
用いられているが、これは磁場型のものでもよ
い。６はイオン検出器であり、その出力信号は増
幅器７で増幅されて記録計８に入力され、記録計
８によつて質量スペクトルが記録される。或は一
つの特定の質量のイオンだけが検出されるように
質量分析器５の印加電圧を設定しておき、増幅器
７の出力をCRT９に輝度信号として入力し、
CRT９と電子光学系３とで同期的に走査させて、
試料面上の特定元素の分布パターンを表示させる
こともできる。
(ヘ) 効果
本発明によればイオン銃として構造の簡単なも
の、要するにイオンビームを細く絞れない型のイ
オン銃を用いているので、装置価格が安価にな
り、しかも一次イオンビームが比較的太いにも
かゝわらず、一般的容易に得られる細い電子ビー
ムを利用することにより、絶縁性の試料の局所分
析が可能となつた。
の、要するにイオンビームを細く絞れない型のイ
オン銃を用いているので、装置価格が安価にな
り、しかも一次イオンビームが比較的太いにも
かゝわらず、一般的容易に得られる細い電子ビー
ムを利用することにより、絶縁性の試料の局所分
析が可能となつた。
第１図は本発明の一実施例装置の側面図、第２
図は本発明における一次イオンビームと電子ビー
ムとの試料面上における関係を示す側面図であ
る。 １……イオン銃、２……試料、３……電子光学
系、４……イオンエネルギー選別器、５……質量
分析器、６……イオン検出器。
図は本発明における一次イオンビームと電子ビー
ムとの試料面上における関係を示す側面図であ
る。 １……イオン銃、２……試料、３……電子光学
系、４……イオンエネルギー選別器、５……質量
分析器、６……イオン検出器。
Claims (1)
- １ 試料面を照射する一次イオンビームを発生す
るマクロビームイオン銃と、試料面の上記一次イ
オンビームによる照射域内の任意の微小領域を電
子ビームで照射する電子光学系と、試料面の上記
電子ビーム照射領域から放出される低エネルギー
の二次イオンを他の領域から放出される二次イオ
ンから区別するエネルギー選別手段と、同手段を
通過したイオンが入射せしめられる質量分析手段
とよりなる二次イオン質量分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58076678A JPS59201357A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 二次イオン質量分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58076678A JPS59201357A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 二次イオン質量分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59201357A JPS59201357A (ja) | 1984-11-14 |
| JPH0547933B2 true JPH0547933B2 (ja) | 1993-07-20 |
Family
ID=13612086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58076678A Granted JPS59201357A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 二次イオン質量分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59201357A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4639301B2 (en) * | 1985-04-24 | 1999-05-04 | Micrion Corp | Focused ion beam processing |
| DE102010001346B4 (de) * | 2010-01-28 | 2014-05-08 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Teilchenstrahlgerät und Verfahren zum Betreiben eines Teilchenstrahlgeräts |
-
1983
- 1983-04-30 JP JP58076678A patent/JPS59201357A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59201357A (ja) | 1984-11-14 |
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