JPH0547933B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion
- ions
- sample surface
- sample
- electron
- 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
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 44
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 8
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 claims description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 claims description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Substances [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- -1 argon ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004157 plasmatron Methods 0.000 description 1
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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3517191A (en) | Scanning ion microscope with magnetic sector lens to purify the primary ion beam | |
US3845305A (en) | Microbeam probe apparatus | |
US5008537A (en) | Composite apparatus with secondary ion mass spectrometry instrument and scanning electron microscope | |
US3889115A (en) | Ion microanalyzer | |
EP0084850B1 (en) | Apparatus for irradiation with charged particle beams | |
US3733483A (en) | Electron spectroscopy | |
US4107527A (en) | Ion-emission microanalyzer microscope | |
JPH0547933B2 (ja) | ||
US4219730A (en) | Charge-particle energy analyzer | |
JPS5968159A (ja) | イオン源を用いた分析装置 | |
JPS5811569B2 (ja) | デンシブンコウソウチ | |
JPS58200144A (ja) | X線光電子分光装置 | |
JPH01296555A (ja) | 集束イオンビーム装置 | |
JPS6049546A (ja) | 複合分析装置 | |
US5107110A (en) | Simultaneous detection type mass spectrometer | |
JP3055159B2 (ja) | 中性粒子質量分析装置 | |
JPH04233149A (ja) | 試料面分析装置 | |
JP3174307B2 (ja) | 二次荷電粒子解析装置、及びそれを用いた試料解析方法 | |
JP3055160B2 (ja) | 中性粒子質量分析装置 | |
JPH0233848A (ja) | 二次イオン質量分析装置 | |
JPS62167452A (ja) | X線光電子分光装置 | |
JPH0588502B2 (ja) | ||
JPH0341402Y2 (ja) | ||
JPS5830695B2 (ja) | 荷電粒子分析器 | |
WO1986001335A1 (en) | Method and apparatus for the micro-analysis or imaging of samples |