JPS6264035A - Surface analyzer through pulse - Google Patents
Surface analyzer through pulseInfo
- Publication number
- JPS6264035A JPS6264035A JP60202591A JP20259185A JPS6264035A JP S6264035 A JPS6264035 A JP S6264035A JP 60202591 A JP60202591 A JP 60202591A JP 20259185 A JP20259185 A JP 20259185A JP S6264035 A JPS6264035 A JP S6264035A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- scattering
- deflection
- energy
- scattered
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野〕
この発明は、ペルス（ＰＥＬＳ：ＩＩ子エネルギー損失
スペクトル分析）による表面解析装置、即ち、加速され
たプロトンビーム等のイオンビームを試料に照射し、試
料表面数層からの散乱ビームを減速管中を通過させて減
速し、この減速された散乱ビームのエネルギーを測定す
ることにより試料表面の物性を解析する表面解析装置に
関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention is a surface analysis device using PELS (II ion energy loss spectrum analysis), that is, a surface analysis device that irradiates a sample with an ion beam such as an accelerated proton beam. The present invention relates to a surface analysis device that analyzes physical properties of a sample surface by passing scattered beams from several layers on a sample surface through a deceleration tube to decelerate the beams and measuring the energy of the decelerated scattered beams.
第４図は、従来の表面解析装置を示す概略図である。イ
オン源２から引き出された例えばプロトンビーム等のイ
オンビームを加速管６で加速し、加速されたイオンビー
ムを集束系８により集束させる。その後質量分析マグネ
ット１０によりビーム偏向（質量分析）を行う。偏向後
、散乱チャンバ１４内の試料にイオンビームを照射する
が、試料の一部分にイオンビームを照射するために散乱
チャンバ１４に入射前のビームライン上に１ｍｍφ程度
のスリット（図示省略）を設置している。尚、イオンビ
ームとしては、一般に、試料に与える損傷をできるだけ
少なくするために一番軽いプロトンビームが用いられる
。FIG. 4 is a schematic diagram showing a conventional surface analysis device. An ion beam, such as a proton beam, extracted from an ion source 2 is accelerated by an acceleration tube 6, and the accelerated ion beam is focused by a focusing system 8. Thereafter, beam deflection (mass analysis) is performed using the mass analysis magnet 10. After deflection, the sample in the scattering chamber 14 is irradiated with the ion beam. In order to irradiate a part of the sample with the ion beam, a slit of approximately 1 mm diameter (not shown) is installed on the beam line before entering the scattering chamber 14. ing. Note that the lightest proton beam is generally used as the ion beam in order to minimize damage to the sample.
試料に照射されたイオンビームは試料表面数層で散乱さ
れる。この散乱ビームは一〇ａ ニ種々ノエネルギーを
持っており、そのエネルギー幅を抑制するために２ｍｍ
φ程度のスリット（図示省略）を散乱後のビームライン
上に設置している。そしてこのスリットをｉｌｌ遇した
散乱ビームを減速管１８によって減速させる。この場合
の減速後の電位は次のようにして決められる。The ion beam irradiated onto the sample is scattered by several layers on the sample surface. This scattered beam has various energies of 10a, and in order to suppress the energy width,
A slit (not shown) of approximately φ is installed on the beam line after scattering. The scattered beam that illuminates this slit is then decelerated by the deceleration tube 18. The potential after deceleration in this case is determined as follows.
即ち、第５図も併せて参照して、イオンビームの引出し
電圧を■ｅ、加速管６での加速電圧をＶ、散乱チャンバ
１４は接地されているものとしてその電位を０とすれば
、イオンビームの全加速電圧Ｖａは、Ｖａ＝Ｖ＋Ｖｅと
なる。この電圧からオフセント電圧Ｖｏだけ下がった電
位Ｖｄをエネルギー分析器（静電分析器）２０及び検出
器（例えばチャンネルトロンやファラデーカップ等）２
２が設置されている架台（大地からは絶縁されている）
の電位とすると（即ち減速管１８での減速電圧を（Ｖａ
−Ｖｏ ）とすると）、減速されてエネルギー分析器
２０に入る散乱ビームのエネルギーはｑＸＶｏ （ｅ
Ｖ）となる（試料に衝突した時のエネルギー損失を無視
した場合）。ここでｑはイオン、例えばプロトンの単位
電荷である。この場合、イオンビームの加速エネルギー
は、ビームの中性化率を抑える等のために高い方が良く
例えば１００ＫｅＶ程度であり、一方、散乱後のビーム
は高精度で測定可能とするために例えば１ＫｅＶ程度以
下に減速する。That is, referring also to FIG. 5, if the extraction voltage of the ion beam is e, the acceleration voltage in the accelerating tube 6 is V, and the scattering chamber 14 is grounded and its potential is 0, then the ion The total acceleration voltage Va of the beam is Va=V+Ve. An energy analyzer (electrostatic analyzer) 20 and a detector (such as a channeltron or a Faraday cup) 2 detect a potential Vd lowered by an offset voltage Vo from this voltage.
2 is installed (insulated from the ground)
(i.e., the deceleration voltage at the deceleration pipe 18 is (Va
−Vo )), the energy of the scattered beam that is decelerated and enters the energy analyzer 20 is qXVo (e
V) (if energy loss upon collision with the sample is ignored). Here q is the unit charge of an ion, for example a proton. In this case, the acceleration energy of the ion beam should be higher, for example, about 100 KeV, in order to suppress the beam neutralization rate, while the beam after scattering should be, for example, 1 KeV, in order to be able to measure with high precision. decelerate to a level below.
以上のように減速された散乱ビームのエネルギースペク
トルを測定することにより、固体の試料表面の結晶構造
等の物性を調べることができる。By measuring the energy spectrum of the scattered beam decelerated as described above, physical properties such as the crystal structure of the surface of a solid sample can be investigated.
例えば第６図を参照して、イオンビーム３と試料１５と
の衝突により生じるイオンビーム３のエネルギー損失を
八Ｅとし、エネルギー分析器２０に入射する散乱ビーム
３′のエネルギーをＥとすると次の関係式が成立する。For example, referring to FIG. 6, if the energy loss of the ion beam 3 caused by the collision between the ion beam 3 and the sample 15 is 8E, and the energy of the scattered beam 3' incident on the energy analyzer 20 is E, then the following equation is obtained. The relational expression is established.
ΔＥ＝ｑＶｏ −Ｅ ・・・ （１）なぜなら
ば、エネルギー分析器２０に入射する散乱ビーム３′の
エネルギーＥは次のように表され、Ｅ−ｑＶａ −ΔＥ
−ｑ（Ｖａ −Ｖｏ ）これを変形すれば（１）式が得
られるからである。ΔE=qVo −E (1) This is because the energy E of the scattered beam 3′ incident on the energy analyzer 20 is expressed as follows, and E−qVa −ΔE
-q(Va-Vo) This is because by transforming this, equation (1) can be obtained.
また、エネルギー分析器２０に印加する電圧をＶ ＩＳ
Ａとすれば、上記エネルギーＥは次のように表現するこ
ともできる。ここでｋは定数である。Also, the voltage applied to the energy analyzer 20 is V IS
A, the above energy E can also be expressed as follows. Here k is a constant.
Ｅ−ｋｑＶＥｓＡ ・・・ （２）従って、
（１）式および（２）式から分かるように、エネルギー
損失スペクトルはオフセット電圧Ｖｏか電圧Ｖ ＥＳＡ
を変化させることにより求まる。E-kqVEsA... (2) Therefore,
As can be seen from equations (1) and (2), the energy loss spectrum is determined by the offset voltage Vo or the voltage V ESA.
It can be found by changing .
例えば、試料表面の第１層目の原子と第２層目の原子に
より散乱されるビームを比較すると、第２層目からの散
乱ビームは格子内を走る距離が長いためエネルギー損失
ΔＥが太き（なり、例えば第７図のようなスペクトルが
得られる。For example, when comparing the beams scattered by the atoms in the first layer and the atoms in the second layer on the sample surface, the scattered beam from the second layer has a longer energy loss ΔE due to the longer distance it travels within the lattice. (For example, a spectrum as shown in FIG. 7 is obtained.
上述のような装置においては、散乱角θ （第６図参照
）は１０度程度にしか設定できなかった。In the above-mentioned apparatus, the scattering angle θ (see FIG. 6) could only be set to about 10 degrees.
これは、散乱角θを０度から大きくするに従って散乱ビ
ーム３′の立体角が小さくなってビーム検出効率が低下
するためと、散乱角θをあまり大きくすると装置の各部
分が機械的に干渉してしまうためである。従って散乱角
θがこのように小さいため、散乱ビーム３′が試料Ｉ５
の表面の乱れの影響（即ち、エネルギーストラグリング
）を受けて、そのスペクトルがブロードになり解析精度
があまり良くないという問題があった。This is because as the scattering angle θ is increased from 0 degrees, the solid angle of the scattered beam 3' becomes smaller and the beam detection efficiency decreases.If the scattering angle θ is too large, various parts of the device will mechanically interfere with each other. This is because the Therefore, since the scattering angle θ is thus small, the scattered beam 3'
There was a problem in that the spectrum became broad due to the influence of disturbances on the surface (ie, energy straggling), and the analysis accuracy was not very good.
また、イオンビーム３を試料１５で散乱させずにエネル
ギー分析器２０に直接入れて装置のエネルギー分解能を
測定する場合には、上記散乱角θが０度になるように散
乱チャンバ１４以降のビームトランスポートラインを接
続し直す必要があり、そのための作業およびアライメン
ト調整に非常に手間がかかると共に、組立の再現性も悪
化するという問題もあった。In addition, when measuring the energy resolution of the device by directly inputting the ion beam 3 into the energy analyzer 20 without scattering it by the sample 15, the beam transformer after the scattering chamber 14 is set such that the scattering angle θ is 0 degrees. It is necessary to reconnect the port lines, which requires a lot of effort and alignment adjustment, and there is also the problem that the reproducibility of assembly is deteriorated.
これに対して発明者らは、散乱角θと散乱ビーム３′の
立体角との関係の詳細な検討により、散乱角θをほぼ１
８０度に設定すれば、シャープなスペクトルを得ること
ができると共にビーム検出効率もかえって大幅に向上す
ることを見出した。On the other hand, the inventors have determined that the scattering angle θ can be set to approximately 1 by a detailed study of the relationship between the scattering angle θ and the solid angle of the scattered beam 3'.
It has been found that by setting the angle to 80 degrees, not only can a sharp spectrum be obtained, but also the beam detection efficiency can be significantly improved.
従ってこの発明は、散乱角がほぼ１８０度の測定を行う
ことができると共に、エネルギー分解能の測定も容易に
行うことができる表面解析装置を擢供することを目的と
する。Therefore, an object of the present invention is to provide a surface analysis device that can perform measurements with a scattering angle of approximately 180 degrees and can also easily perform measurements with energy resolution.
この発明の表面解析装置は、試料に照射前のイオンビー
ムおよび試料からの散乱ビームの経路」二に両ビームを
偏向させる偏向磁石を設け、偏向磁石からの散乱ビーム
の進行方向に前記減速管を設け、かつ偏向磁石と減速管
との間に偏向磁石からの散乱ビームの軌道を修正する偏
向電極を設け、それによって散乱角がほぼ１８０度にお
ける測定を可能にしたことを特徴とする。The surface analysis device of the present invention is provided with a deflecting magnet that deflects both the ion beam before irradiating the sample and the scattered beam from the sample, and the deceleration tube is arranged in the traveling direction of the scattered beam from the deflecting magnet. The present invention is characterized in that a deflection electrode is provided between the deflection magnet and the deceleration tube to correct the trajectory of the scattered beam from the deflection magnet, thereby enabling measurement at a scattering angle of approximately 180 degrees.
偏向磁石は試料に照射するイオンビームと試料からの散
乱ビームを互いに反対方向に偏向させるので、散乱角を
ほぼ１８０度に設定することができる。その場合、偏向
後の散乱ビームの軌道は試料の表面組成によって異なる
けれども、偏向電極によって当該軌道は所定のものに修
正される。これによって、シャープなスペクトルを得る
ことができると共にビーム検出効率も大幅に向上する。Since the deflecting magnet deflects the ion beam irradiating the sample and the scattered beam from the sample in opposite directions, the scattering angle can be set to approximately 180 degrees. In that case, although the trajectory of the scattered beam after deflection varies depending on the surface composition of the sample, the trajectory is corrected to a predetermined one by the deflection electrode. As a result, a sharp spectrum can be obtained, and beam detection efficiency is also greatly improved.
また、偏向磁石の極性切替と磁束密度上昇とにより、イ
オンビームを試料に照射せずに減速管へ導くことができ
る。これによって、装置の配置を変更することなくエネ
ルギー損失の絶対値を測定することができる。Furthermore, by switching the polarity of the deflecting magnet and increasing the magnetic flux density, the ion beam can be guided to the deceleration tube without irradiating the sample. This allows the absolute value of energy loss to be measured without changing the arrangement of the device.
第１図は、この発明の一実施例に係る表面解析装置を示
す概略図である。この装置も上述した従来の装置と原理
は全く同様である。尚、従来例との相違点の説明に特に
関係ない部分は省略している。FIG. 1 is a schematic diagram showing a surface analysis device according to an embodiment of the present invention. The principle of this device is exactly the same as that of the conventional device described above. Note that parts not particularly relevant to the explanation of differences from the conventional example are omitted.
この装置においては、散乱チャンバ１４の手前側に例え
ば電磁石から成る偏向磁石３０を設け、言わば当該偏向
磁石３０が三角形の頂点となるようにイオンビーム３の
加速系と散乱ビーム３′の測定系とを配置しており、こ
れによって１８０度の散乱角θにおける測定を可能にし
ている。In this device, a deflection magnet 30 made of, for example, an electromagnet is provided on the front side of the scattering chamber 14, and the acceleration system for the ion beam 3 and the measurement system for the scattered beam 3' are arranged so that the deflection magnet 30 is the apex of a triangle. This allows measurement at a scattering angle θ of 180 degrees.
即ち、イオン源２から引き出され、質量分析マグネソ）
１０で質量分析された例えばプロトンビーム等のイオン
ビーム３は、例えば２枚の電極６１．６２を有する加速
管６によって例えば従来と同様に１００Ｋｅ■程度のエ
ネルギーにまで加速され、その経路」二に設けられた偏
向磁石３０で偏向されて超高真空の散乱チャンバ１４内
に導かれ、試料１５に照射される。この場合、試料１５
は、前述した散乱角θが１８０度になるように設定され
ており、従ってイオンビーム３は試料１５の表面に垂直
に入射すると共に、当該試料１５からの散乱ビーム３′
もその表面に垂直に出て行く。i.e. extracted from the ion source 2 and subjected to mass spectrometry)
The ion beam 3, such as a proton beam, subjected to mass analysis in step 10 is accelerated to an energy of about 100 Ke, for example, as in the conventional method, by an acceleration tube 6 having, for example, two electrodes 61 and 62. It is deflected by the provided deflecting magnet 30 and guided into the ultra-high vacuum scattering chamber 14, where it is irradiated onto the sample 15. In this case, sample 15
is set so that the aforementioned scattering angle θ is 180 degrees, so that the ion beam 3 is incident perpendicularly to the surface of the sample 15, and the scattered beam 3' from the sample 15 is
also exits perpendicularly to the surface.
従って上記散乱ビーム３′は、イオンビーム３と同一経
路を逆向きに進むことによって偏向磁石３０を通過し、
そこでイオンビーム３とは反対方向に偏向される。つま
り偏向磁石３０によって、試料１５に照射前のイオンビ
ーム３と試料１５からの散乱ビーム３′の軌道が分離さ
れる。尚、この例の場合の偏向磁石３０の磁束の向きは
紙面に対して下向きであり、その磁束密度は例えば５０
０ガウス程度である。Therefore, the scattered beam 3' passes through the deflection magnet 30 by traveling in the same direction as the ion beam 3, and
There, it is deflected in the opposite direction to the ion beam 3. That is, the deflection magnet 30 separates the trajectories of the ion beam 3 before irradiating the sample 15 and the scattered beam 3' from the sample 15. In this example, the direction of the magnetic flux of the deflecting magnet 30 is downward with respect to the plane of the paper, and the magnetic flux density is, for example, 50
It is about 0 Gauss.
偏向磁石３０からの散乱ビーム３′の進行方向には、例
えば２枚の電極１８１．１８２を有する減速管１８が設
けられており、これによって散乱ビーム３′をそのエネ
ルギーが例えば従来と同様にＩ ＫｅＶ程度以下になる
ように減速する。A deceleration tube 18 having, for example, two electrodes 181 and 182 is provided in the traveling direction of the scattered beam 3' from the deflection magnet 30, so that the energy of the scattered beam 3' is reduced to I, as in the conventional case. The speed is reduced to about KeV or less.
この場合、試料１５の表面組成によって散乱ビーム３′
のエネルギーは異なり、その結果偏向磁石３０を通過後
の散乱ビーム３′の軌道も異なるため、偏向磁石３０と
減速管１８との間に設けられた２組の電極４０１．４０
２から成る偏向電極４０によって、当該散乱ビーム３′
の中心が減速管１８のほぼ中心軸を通るようにその軌道
を修正するようにしており、これによって散乱ビーム３
′のエネルギーの違いによるビーム検出効率の変化を防
止している。In this case, depending on the surface composition of the sample 15, the scattered beam 3'
The energies of the two electrodes 401 and 40 provided between the deflection magnet 30 and the deceleration tube 18 are different, and as a result, the trajectory of the scattered beam 3' after passing through the deflection magnet 30 is also different.
The scattered beam 3' is deflected by a deflection electrode 40 consisting of two
The trajectory of the scattered beam 3 is corrected so that its center passes approximately through the central axis of the deceleration tube 18.
This prevents changes in beam detection efficiency due to differences in the energy of .
具体例を挙げると、試料１５に入射するイオンビーム３
のエネルギーが１００ＫｅＶの場合、散乱ビーム３′の
エネルギーは試料１５の表面が金の場合は１００ＫｅＶ
程度に、その表面がシリコンの場合は８０ＫｅＶ程度に
なる。従って例えば第２図に示すように、偏向電極４０
の電極４０１．４０２の長さＬｌ、ＬＸを共にｌｏｃｍ
、間隔Ｄ＋、Ｄ２を共に５ｃｍとして、当該電極４０１
．４゜２に電圧を印加しない場合に点線で示す１００Ｋ
ｅＶの散乱ビーム３′の中心が減速管１８のほぼ中心軸
を通るような配置とした場合、電極４０１．４０２にそ
れぞれ１０．７ＫＶ、５．９５ＫＶの電圧を印加すると
、実線で示す８０ＫｅＶの散乱ビーム３′の中心が減速
管１８のほぼ中心軸を通るようにすることができる。も
ちろん必要に応じて、偏向電極４０によって１００Ｋｅ
Ｖの散乱ビーム３′の軌道を例えば？ｆＸ調整すること
もできる。To give a specific example, the ion beam 3 incident on the sample 15
is 100 KeV, the energy of the scattered beam 3' is 100 KeV when the surface of the sample 15 is gold
If the surface is silicon, the voltage will be about 80 KeV. Therefore, for example, as shown in FIG.
The lengths Ll and LX of the electrodes 401 and 402 are both locm
, the distances D+ and D2 are both 5 cm, and the electrode 401
．． 100K shown by the dotted line when no voltage is applied to 4゜2
When the eV scattered beam 3' is arranged so that its center passes approximately through the central axis of the deceleration tube 18, when voltages of 10.7 KV and 5.95 KV are applied to the electrodes 401 and 402, respectively, the 80 KeV scattered beam shown by the solid line is generated. The center of the beam 3' can be made to pass approximately through the central axis of the deceleration tube 18. Of course, if necessary, the deflection electrode 40 may be used to
For example, what is the orbit of the scattered beam 3' of V? fX can also be adjusted.
再び第１図を参照して、減速管１８によって上述のよう
に減速された散乱ビーム３′は、エネルギー分析器２０
によってエネルギー分析されて検出器２２に入射される
。もっともこの例の場合は、従来と違ってエネルギー分
析器２０は平行平板アナライザーであり、検出器２２は
チャンネルプレート２２１及びコレクタ２２２を有する
位置検出器であるため、試料１５表面の各層からの散乱
ビーム３′の量を同時に測定することができる。従って
従来のようにオフセント電圧Ｖｏやエネルギ−分析器２
０に印加する電圧Ｖ ＥＳＡを変化させることなく例え
ば第７図のようなスペクトルを得ることができ、そのた
めスペク］・ル分析中の状態変化の影響を排除すること
ができる。Referring again to FIG. 1, the scattered beam 3' decelerated as described above by the deceleration tube 18 is transmitted to the energy analyzer
The energy of the light is analyzed by , and the energy is input to the detector 22 . However, in this example, the energy analyzer 20 is a parallel plate analyzer, unlike the conventional one, and the detector 22 is a position detector having a channel plate 221 and a collector 222, so that the scattered beams from each layer on the surface of the sample 15 are 3' can be measured simultaneously. Therefore, as in the past, the offset voltage Vo and the energy analyzer 2
For example, a spectrum as shown in FIG. 7 can be obtained without changing the voltage VESA applied to zero, and therefore the influence of state changes during spectrum analysis can be eliminated.
第３図は、散乱角の変化に対する最適化した立体角の変
化を示す図であり、縦軸は対数目盛である。この図から
分かるように、散乱角θを１８０度に設定した場合、最
適化した立体角ΔΩ［ｓｔｒ］、即ちビーム検出効率は
、例えば散乱角θが２０度の場合に比べて数百倍（試料
１５が金の場合）〜数千倍（試料１５がシリコンの場合
）向上する。しかも、散乱角θが１８０度の場合は散乱
ビーム３′は試料１５の表面の乱れの影響を受けないた
め、換言すれば散乱ビーム３′は試料表面の原子の影響
のみを受けるため、シャープなスペクトルを得ることが
でき、これによって解析精度も向上する。FIG. 3 is a diagram showing the change in the optimized solid angle with respect to the change in the scattering angle, and the vertical axis is on a logarithmic scale. As can be seen from this figure, when the scattering angle θ is set to 180 degrees, the optimized solid angle ΔΩ [str], that is, the beam detection efficiency, is several hundred times ( When sample 15 is gold) to several thousand times (when sample 15 is silicon). Moreover, when the scattering angle θ is 180 degrees, the scattered beam 3' is not affected by disturbances on the surface of the sample 15. In other words, the scattered beam 3' is only affected by the atoms on the sample surface, so it is sharp. A spectrum can be obtained, which also improves analysis accuracy.
一方、装置のエネルギー分解能を測定する場合は、偏向
磁石３０の極性を切替えて磁束の向きを上述とは逆転さ
せ（即ち紙面に対して上向きとし）、かつその磁束密度
を所定の値（例えば４０００ガウス程度）にまで上昇さ
せることにより、第１図のＡで示すようにイオンビーム
３を偏向磁石３０の入口付近で大きく偏向させてそのま
ま（即ち試料１５に照射せずに）偏向電極４０、減速管
１８の中心軸を通してエネルギー分析器２０に入射させ
ることができる。これによって、装置の配置を変更する
ことなくエネルギー分解能を測定することができる。従
って従来の装置のようにアライメント調整等に手間がか
かったり、組立の再現性が悪化したりするようなことは
ない。尚この場合も必要があれば、偏向電極４０によっ
てイオンビーム３の軌道を例えばｍ調整することによっ
てアライメント８周整することもできる。On the other hand, when measuring the energy resolution of the device, the polarity of the deflection magnet 30 is changed to reverse the direction of the magnetic flux from the above (i.e., upward with respect to the paper), and the magnetic flux density is set to a predetermined value (for example, 4000 Gauss), the ion beam 3 is largely deflected near the entrance of the deflection magnet 30 as shown by A in FIG. The energy can be incident on the energy analyzer 20 through the central axis of the tube 18 . This allows energy resolution to be measured without changing the arrangement of the device. Therefore, there is no need for time-consuming alignment adjustments or deterioration of assembly reproducibility as in conventional devices. In this case as well, if necessary, alignment can be achieved by adjusting the trajectory of the ion beam 3 by, for example, m using the deflection electrode 40.
更に、第１図と第４図とを比べれば明らかなように、こ
の発明に係る装置においては、イオンビーム３の加速系
と散乱ビーム３′の測定系とが散乱チャンバ１４に対し
て同じ側にしかも互いに接近して配置できるため、装置
が大幅に小形化される。Furthermore, as is clear from a comparison between FIG. 1 and FIG. Moreover, since they can be placed close to each other, the device can be significantly miniaturized.
以上のようにこの発明においては、散乱角をほぼ１８０
度に設定するができ、これによってシャープなスペクト
ルが得られると共にビーム検出効率も大幅に向上する。As described above, in this invention, the scattering angle is approximately 180
This allows a sharp spectrum to be obtained and greatly improves beam detection efficiency.
また、装置の配置を変更することなくエネルギー分解能
の測定も可能である。Furthermore, energy resolution can be measured without changing the arrangement of the device.
更に、装置の大きさも従来の装置に比べて小形化される
。Furthermore, the size of the device is also reduced compared to conventional devices.
第１図は、この発明の一実施例に係る表面解析装置を示
す概略図である。第２図は、第１図の偏向電極の拡大図
である。第３図は、散乱角の変化に対する最適化した立
体角の変化を示す図である。
第４図は、従来の表面解析装置を示す概略図である。第
５図は、第４図の装置の電位の区分を示す図である。第
６図は、第４図の装置の原理を説明するための図である
。第７図は、第４図の装置によって得られるスペクトル
を説明するための図である。
２・・・イオン源、３・・・イオンビーム、３′・・・
散乱ビーム、１５・・・試料、１８・・・減速管、２０
・・・エネルギー分析器、２２・・・検出器、３０・・
・偏向磁石、４０・・・偏向電極、θ・・・散乱角FIG. 1 is a schematic diagram showing a surface analysis device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of the deflection electrode of FIG. 1. FIG. 3 is a diagram showing a change in the optimized solid angle with respect to a change in the scattering angle. FIG. 4 is a schematic diagram showing a conventional surface analysis device. FIG. 5 is a diagram showing the potential distribution of the device of FIG. 4. FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of the apparatus shown in FIG. 4. FIG. 7 is a diagram for explaining a spectrum obtained by the apparatus of FIG. 4. 2...Ion source, 3...Ion beam, 3'...
Scattered beam, 15... Sample, 18... Deceleration tube, 20
...Energy analyzer, 22...Detector, 30...
- Deflection magnet, 40... Deflection electrode, θ... Scattering angle
Claims (1)
面数層からの散乱ビームを減速管中を通過させて減速し
、この減速された散乱ビームのエネルギーを測定するこ
とにより試料表面の物性を解析する装置において、試料
に照射前のイオンビームおよび試料からの散乱ビームの
経路上に両ビームを偏向させる偏向磁石を設け、偏向磁
石からの散乱ビームの進行方向に前記減速管を設け、か
つ偏向磁石と減速管との間に偏向磁石からの散乱ビーム
の軌道を修正する偏向電極を設け、それによって散乱角
がほぼ１８０度における測定を可能にしたことを特徴と
するペルスによる表面解析装置。(1) The sample is irradiated with an accelerated ion beam, the scattered beam from several layers on the sample surface is decelerated by passing through a deceleration tube, and the energy of the decelerated scattered beam is measured to determine the physical properties of the sample surface. In an apparatus for analyzing a sample, a deflecting magnet is provided on the path of an ion beam before irradiating the sample and a scattered beam from the sample for deflecting both beams, and the deceleration tube is provided in the traveling direction of the scattered beam from the deflecting magnet, and A Pels surface analysis device characterized in that a deflection electrode is provided between the deflection magnet and the deceleration tube to correct the trajectory of the scattered beam from the deflection magnet, thereby making it possible to measure at a scattering angle of approximately 180 degrees.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60202591A JPS6264035A (en) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | Surface analyzer through pulse |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60202591A JPS6264035A (en) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | Surface analyzer through pulse |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6264035A true JPS6264035A (en) | 1987-03-20 |
Family
ID=16460016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60202591A Pending JPS6264035A (en) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | Surface analyzer through pulse |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6264035A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7005657B1 (en) | 2005-02-04 | 2006-02-28 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Wafer-scanning ion implanter having fast beam deflection apparatus for beam glitch recovery |
-
1985
- 1985-09-13 JP JP60202591A patent/JPS6264035A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7005657B1 (en) | 2005-02-04 | 2006-02-28 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Wafer-scanning ion implanter having fast beam deflection apparatus for beam glitch recovery |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6541780B1 (en) | Particle beam current monitoring technique | |
| JPS6369135A (en) | Electronic detector | |
| US5665967A (en) | Apparatus and method for surface analysis | |
| JPS5836464B2 (en) | sekisouchi | |
| US3881108A (en) | Ion microprobe analyzer | |
| JPH0378742B2 (en) | ||
| US11101123B2 (en) | Extraction system for charged secondary particles for use in a mass spectrometer or other charged particle device | |
| US4800273A (en) | Secondary ion mass spectrometer | |
| JPH01309247A (en) | Time of flight method by continuous scan and apparatus for executing the same method | |
| JPS6264035A (en) | Surface analyzer through pulse | |
| EP0253336B1 (en) | Surface analyzer | |
| US4171482A (en) | Mass spectrometer for ultra-rapid scanning | |
| JPS62249041A (en) | Surface analyzing device | |
| KR960000808B1 (en) | Secondary ion mass analyzer | |
| JPH0520855B2 (en) | ||
| JPS62249042A (en) | Surface analyzing device | |
| US3800140A (en) | Focusing plate for magnetic mass spectrometer | |
| JPH06131999A (en) | Emittance measuring device for ion beam | |
| Kreisler et al. | Measurements of space charge compensation of ion beams | |
| US3444366A (en) | Mass spectroscope having means for compensating for electron space charge in the ion source | |
| JPS61151958A (en) | Surface analytical device | |
| JPS6388743A (en) | Surface analysis device | |
| JP4755055B2 (en) | Scattered ion analyzer and method | |
| JPH03138844A (en) | Ion micro-analyzer | |
| Wolf et al. | Analysis of the local field effects on voltage measurements with an'in-lens spectrometer' |