DE3840536C2 - Zweistrahlverfahren zur Sekundärionen-Massenspektrometrie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Zu­ sammensetzung einer festen Probe.

Solche Verfahren sind als Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS) bekannt und werden vor allem zur Messung von Atom- oder Molekülkonzentrationen in Festkörperproben, wie z. B. Halblei­ termaterialien verwendet. Die aus der Festkörperprobe durch Beschuß mit Primärionen freigesetzten Sekundärionen werden üblicherweise in einem Quadrupolmassenfilter oder einem Sek­ tormagneten nach ihrem Ladungs-/Masseverhältnis selektiert und in einem Sekundärelektronenvervielfacher nachgewiesen.

Bei einem solchen, in dem Aufsatz "Raster Scanning Depth Profiling of Layer Structures", K. Wittmaack, Appl. Physics 12, 149-156 (1977), beschriebenen SIMS-Verfahren wird der Ionen­ strahl ähnlich wie der Elektronenstrahl in einer Fernsehbild­ röhre zeilenweise über das Bestrahlungsfeld auf der Festkörper­ probe geführt.

Bei einem weiteren aus der DE 36 36 506 A1 bekannten SIMS-Verfahren wird der Primärionenstrahl auf einer spiralförmigen Bahn über das Bestrahlungsfeld geführt.

In der EP 03 50 815 A2 wird vorgeschlagen vor dem oben genannten Rastern um den Kraterbereich einen Graben, insbesondere durch Ionenätzen, zur Verringerung von Kraterrandeffekten, zu erzeugen. Diese Druckschrift war zum Zeitpunkt der Anmeldung noch nicht offengelegt.

Bei der weitaus häufigsten Anwendung der bekannten SIMS-Ver­ fahren wird durch Verwendung hoher Primärionenströme die Ge­ schwindigkeit, mit der Material von der Probe abgetragen wird, so eingestellt, daß bei jedem Abtastvorgang eine Schicht der gewünschten Dicke (z. B. einige Atomlagen) abgetragen wird. Auf diese Weise ist es möglich, ein Tiefen­ profil der Zusammensetzung der Festkörperprobe zu gewinnen. Im Bereich des Bestrahlungsfeldes entsteht während der Messung ein "Krater" mit einer wohldefinierten Kontur, wie bei K. Wittmaack (a.a.O.) beschrieben ist.

Bei sehr vielen zu untersuchenden Festkörperproben, wie z. B. bei durch Diffusion oder Ionenimplantation dotierten Halb­ leitermaterialien variiert die Konzentration des Dotierungs­ materials in einer sehr dünnen Oberflächenschicht um viele Größenordnungen. Für die Messung der Sekundärionen ist es da­ her von entscheidender Bedeutung, daß die in einer bestimmten Tiefe mit niedrigerer Konzentration gewonnenen Meßergebnisse nicht durch parasitäre Sekundärionenemissionen vom Rand des Kraters, wo die Konzentration sehr hoch sein kann, überdeckt wird, so daß die Messung bei niedrigen Konzentrationen ver­ fälscht wird.

Weitere als "Kraterrandeffekte" bezeichnete Verfälschungen des eigentlichen Meßergebnisses werden durch Verunreinigungen oder unvermeidliche Restgasablagerungen am Kraterrand hervor­ gerufen.

Zur Verminderung der Kraterrandeffekte wird bei den bisher be­ kannten Verfahren der Analysebereich innerhalb des Bestrah­ lungsfeldes so gesetzt, daß der Rand des Analysebereichs weit genug vom Kraterrand entfernt ist, so daß im wesentlichen nur die im Meßbereich freigesetzten Sekundärionen detektiert und registriert werden.

Dennoch erscheint bei den SIMS-Messungen häufig ein unerwünscht hohes Untergrundsignal, das zum einen darauf zurückzuführen ist, daß aus dem langreichweitigen Ausläufer des fokussierten Primärionenstrahls ein zwar kleiner, aber dennoch merklicher Teil der Intensität des Primärionenstrahls auf den Kraterrand fällt, und zum anderen darauf, daß durch die Abtragung von Material mit hoher Dotierungskonzentration ein Konzentrationsgradient auftritt, der zu einer Diffusion des Dotierungsmaterials vom Kraterrand zum Boden des Kraters und damit zur Erhöhung der ursprünglichen Konzentration in diesem Bereich führen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein SIMS-Verfahren und eine dazugehörige Vorrichtung anzugeben, bei dem das Untergrundsignal durch Verminderung der verschiedenen Kraterrandeffekte erniedrigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 8 gelöst, indem ein erster und ein von diesem chemisch verschiedener zweiter Primärionenstrahl gleichzeitig oder im Wechsel über verschiedene Bereiche des Bestrahlungsfeldes geführt werden.

Erfindungsgemäß werden für die beiden Primärionenstrahlen Ionen mit unterschiedlichen chemischen Eigenschaften verwendet, bei­ spielsweise für den einen Strahl Ionen eines elektropositiven Elements und den anderen Ionen eines elektronegativen Elements oder für den einen Primärstrahl Ionen eines elektropositiven oder elektronegativen Elements und für den anderen Primär­ strahl Ionen eines chemisch schwach oder nichtreaktiven Elements. Bekanntlich wird nämlich durch Beschuß mit elektro­ positiven Primärionen (z. B. Alkalimetallionen) der Ionisie­ rungsgrad negativer Sekundärionen erhöht, und zwar je nach Probenmaterial um bis zu fünf Größenordnungen. Gleichzeitig sinkt der Ionisierungsgrad positiver Sekundärionen, z. T. um mehrere Größenordnungen. Im Fall eines Beschusses mit elektro­ negativen Primärionen (z. B. Sauerstoffionen) beobachtet man dagegen einen Anstieg des Ionisierungsgrades positiver Sekundärionen um bis zu vier Größenordnungen.

Erfindungsgemäß wird der Ionisierungsgrad selektiv für Verunreinigungen und Elemente am Rand des Kraters redu­ ziert. Beispielsweise sinkt durch Beschuß einer Probe mit Cäsium-Primärionen der Ionisierungsgrad positiver Sekundärionen. Eine Bestrahlung des Kraterrandbereichs mit Cäsium-Primärionen führt somit im Fall positiver Sekundär­ ionen zu einer Verbesserung der Nachweisgrenzen und einer Verbesserung des Dynamikbereichs bei Tiefenprofil-Messungen.

Durch die Verwendung von Primärionenstrahlen mit Ionen unterschiedlicher Eigenschaften ist es ferner möglich, die Nachweisempfindlichkeit für einzelne Elemente in der Probe selektiv zu erhöhen. Unter Einsatz des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens ist es inbesondere auch möglich, in einer einzigen Tiefen­ profilmessung auch dann optimale Nachweisbedingungen für zwei oder mehr Dotierungselemente zu erreichen, wenn diese Elemente üblicherweise nur in aufeinanderfolgenden Tiefenprofilmessungen mit bestmöglichem Ionisierungsgrad, d. h. mit best­ möglicher Nachweisempfindlichkeit analysiert werden können. Dies sei am Beispiel des Nachweises von Bor und Kohlenstoff in Silizium erläutert. Zum bestmöglichen Nachweis dieser beiden Elemente benötigt man sowohl Sauerstoff- als auch Cäsium-Primärionenstrahlen. Mit ersteren wird ein hoher Ionisierungsgrad von B⁺, aber nur ein niedriger Ionisierungs­ grad von C⁺ erreicht, mit letzteren nur ein niedriger Ioni­ sierungsgrad von B⁻ aber ein hoher Ionisierungsgrad von C⁻. Abwechselnder Beschuß mit Sauerstoff- und Cäsium-Primärionen ermöglicht somit, beide Dotierungs- bzw. Verunreinigungs­ elemente mit hoher Empfindlichkeit in einer einzigen Tiefen­ profilmessung nachzuweisen. Der Vorteil einer Analyse in einem einzigen Durchgang besteht darin, daß der mögliche Fehler in der Tiefenkalibrierung für die (beiden) untersuch­ ten Elemente auf ein Minimum reduziert wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird vor der Registrierung der Sekundärionen mindestens einer der Primär­ ionenstrahlen über einen den Analysebereich umgebenden Be­ reich geführt und durch Abtragung von Material eine den Ana­ lysebereich umgebende grabenartige Vertiefung gebildet, wo­ durch der laterale Transport von Material vom Kraterrand in den Analysebereich erschwert und das Untergrundsignal ver­ mindert wird.

Ein anderer vorteilhafter Einsatz des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens ergibt sich aus dem bekannten Befund, daß viele Materialien nur eine geringe Affinität zu Sauerstoff besitzen. In solchen Fällen ist auch bei Beschuß mit Sauerstoffionen nur eine geringe Erhöhung des Ionisierungsgrades positiver Sekundärionen zu erreichen, da der größte Teil des bei Beschuß der Probe implantierten Sauerstoffs ausdiffundiert ohne die gewünschte Wirkung zu hinterlassen. Daher ist es sehr vor­ teilhaft mittels eines zweiten Primärionenstrahls Ionen solcher Metalle in die Probe zu implantieren, die eine hohe Affini­ tät zu Sauerstoff besitzen und somit dafür zu sorgen, daß der mit dem ersten Primärionenstrahl implantierte Sauerstoff bestmöglich gebunden wird und damit eine für die Erhöhung des Ionisierungsgrades günstige Oxidumgebung gebildet wird.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Strahlerzeugungs- und Detektoreinrichtungen;

Fig. 2a bis 2d in der Draufsicht schematisierte Darstellungen der Bestrahlungsfelder der beiden Primärionenstrahlen bei zwei Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens; und

Fig. 3a bis 3c im Schnitt die schematisierte Darstellung ein­ zelner Verfahrensschritte zur Erzeugung einer graben­ artigen Vertiefung um den Meßbereich gemäß einem wei­ teren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In Fig. 1 ist der Aufbau einer Sekundärionen-Massenspektro­ skopie-Einrichtung dargestellt, wie sie zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann. Diese ent­ hält zwei Primärionenstrahl-Erzeugungseinrichtungen 1 und 1′, die sich bis auf die Ionenquelle in ihren Bestandteilen gleichen. Die in einer Plasmaionenquelle 2 erzeugten Primär­ ionen werden in einer aus mehreren Bestandteilen bestehenden Strahlformungseinrichtung 3 zu einem Primärionenstrahl gebündelt. Im Strahlengang der beiden Primärionenstrahl-Er­ zeugungseinrichtungen befindet sich eine zu untersuchende Festkörperprobe 5, über die der aus seiner ursprünglichen Richtung durch eine Ablenkeinrichtung 4 abgelenkte Primär­ ionenstrahl geführt wird. Durch die Wirkung des Primärionen­ strahls werden aus der Probe 5 Sekundärionen herausgelöst, von denen ein Bruchteil nach dem Passieren einer Sekundär­ ionenoptik 6 in ein Quadrupolmassenfilter 7 eintreten. Das Quadrupolmassenfilter 7 ist einstellbar selektiv nur für Sekundärionen mit einem bestimmten Ladungs/Masse-Verhältnis durchlässig. Die von dem Quadrupolmassenfilter durchgelassenen Sekundärionen werden in einem geeigneten Ionendetektor 8 detektiert, dessen Impulse einer Registriereinrichtung zugeführt werden. Weitere Einzelheiten der jeweils an sich bekannten Primärionenstrahl-Erzeugungseinrichtungen können den eingangs genannten Druckschriften entnommen werden.

Die beiden Primärionenstrahl-Erzeugungseinrichtungen 1 und 1′ können zueinander orthogonal angeordnet sein. Die Festkörper­ probe ist so angeordnet, daß sie den Strahlen beider Primär­ ionenstrahl-Erzeugungseinrichtungen 1 und 1′ ausgesetzt ist, in bestimmten Fällen kann sie so angeordnet sein, daß die Flächennormale der Probe mit den beiden Primärionenstrahlen gleiche Winkel einschließt. Die aus dem Quadrupolmassenfilter 7 und dem Ionendetektor 8 bestehende Detektionseinrichtung ist bei der gezeigten Einrichtung orthogonal zu den beiden Primärionenstrahl-Erzeugungseinrichtungen angeordnet, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist. Die Anordnung der Primärionenstrahl-Erzeugungseinrichtungen 1 und 1′ und der Detektionseinrichtung relativ zueinander können auch anders gewählt werden.

Die von den beiden Primärionenstrahl-Erzeugungseinrichtungen 1 und 1′ ausgehenden Primärionenstrahlen werden gleichzeitig oder aufeinanderfolgend über gleiche, teilweise gleiche oder verschiedene Bereiche der Oberfläche der Festkörperprobe ge­ führt.

Die Fig. 2a bis 2d zeigen die Bestrahlungsfelder bei zwei be­ vorzugten Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfah­ rens und die dabei gebildeten Krater.

Bei dem in den Fig. 2a und 2b schematisch in der Draufsicht (Fig. 2a) und im Querschnitt durch die Probenoberfläche (Fig. 2b) dargestellten ersten Ausführungsbeispiel wird-der Primär­ ionenstrahl PI1 der ersten der beiden Primärionenstrahl-Er­ zeugungseinrichtungen, beispielsweise der Einrichtung 1 über ein erstes Bestrahlungsfeld B1 geführt, das in der Fig. 2a in der linken Hälfte rechts-schraffiert dargestellt ist. Durch den ersten Primärionenstrahl PI1 wird in der Oberfläche O der Probe P ein Krater K gebildet, wie er in der Fig. 2b schema­ tisch im Querschnitt mit zeichnerisch übertriebenem Tiefen-/Brei­ tenverhältnis dargestellt ist. Das erste Bestrahlungsfeld B1 enthält einen Analysebereich A, der nach allen Seiten einen Abstand zum Rand des Bestrahlungsfeldes B1 und damit zu den Wänden des Kraters K aufweist. Die durch den ersten Primär­ ionenstrahl PI1 aus dem Bestrahlungsfeld B1 unter Bildung des Kraters K freigesetzten Sekundärionen werden für den Analyse­ bereich A detektiert und in Abhängigkeit vom Ort des Auftref­ fens des Primärionenstrahls und damit in Abhängigkeit vom Ort ihrer Freisetzung detektiert, wie es für SIMS-Verfahren wohl bekannt ist.

Der Primärionenstrahl PI2 der zweiten Primärionenstrahl-Erzeu­ gungseinrichtung, in diesem Fall also der Einrichtung 1′, wird bei diesem Ausführungsbeispiel in einer vorgegebenen Bahn der­ art über die Probe geführt, daß der Rand seines Bestrahlungs­ feldes B2 zwischen den Rändern des Analysebereichs A und des ersten Bestrahlungsfeldes B1 liegt, das Bestrahlungsfeld B2 also den Analysebereich A enthält und umschließt und einen Ab­ stand zum Rand des ersten Bestrahlungsfeldes B1 und damit zum Rand des Kraters aufweist.

Durch Implantation von Ionen des zweiten Primärionenstrahls wird im Bestrahlungsfeld B2 und damit auch im Analysebereich A eine Erhöhung des Ionisierungsgrades herbeigeführt, wie es eingangs erläutert worden ist, so daß die Nachweisempfindlich­ keit für den Analysebereich A größer wird. Die Größe des Bestrahlungsfeldes B2, dessen Rand ebenso wie der Rand des Bestrahlungsfeldes B1 im Gegensatz zu der zeichnerischen Darstellung in den Figuren nicht scharf ist, sondern wegen der Intensitätsverteilung im Primärionenstrahl einen mehr oder weniger unscharfen Übergang aufweist, wird so gewählt, daß der Rand des Analysebereichs A soweit innerhalb und soweit entfernt von dem Rand des zweiten Bestrahlungsfeldes B2 liegt, daß die Strom­ dichte des zweiten Primärionenstrahls PI2 über den Analysebe­ reich A praktisch konstant ist, da sich andernfalls am Rand des Analysebereichs A eine Verfälschung ergeben würde.

Andererseits wird die Größe und Lage des Bestrahlungsfeldes B2 bei diesem Ausführungsbeispiel bezüglich dem Bestrahlungsfeld B1 so gewählt, daß der Rand des zweiten Bestrahlungsfeldes B2 soweit innerhalb und soweit entfernt vom Rand des ersten Be­ strahlungsfeldes B1 liegt, daß der Rand des Kraters dem zwei­ ten Primärionenstrahl PI2 nicht oder nur mit verschwindender Intensität ausgesetzt ist, so daß sich am Kraterrand keine Er­ höhung des Ionisierungsgrades ergibt, was den nachteiligen Effekt hätte, daß das unerwünschte Untergrundsignal durch Er­ höhung des Kraterrandeffektes verstärkt würde.

Bei dem in den Fig. 2c und 2d schematisch in der Draufsicht (Fig. 2c) und im Querschnitt durch die Probenoberfläche (Fig. 2d) dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel wird eben­ so wie beim ersten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2a und 2b der erste Primärionenstrahl PI2 über ein erstes Bestrah­ lungsfeld B1 geführt und dadurch ein Krater K gebildet, inner­ halb dessen wiederum ein Analysebereich A liegt, für den die Probenzusammensetzung wie beim ersten Ausführungsbeispiel be­ stimmt wird.

Im Gegensatz dazu wird bei dem hier beschriebenen zweiten Aus­ führungsbeispiel der zweite Primärionenstrahl PI2 auf einer solchen Bahn über die Probe geführt, daß sein Bestrahlungsfeld B2 außerhalb des Analysebereichs A liegt und diesen wie einen Rahmen umgibt, wobei der innere Rand des zweiten Bestrahlungs­ feldes B2 soweit vom Rand des Analysebereichs A entfernt ist, daß der zweite Primärionenstrahl PI2 nicht mehr mit nennens­ werter Intensität auf den Analysebereich A fällt. Die Breite des zweiten Bestrahlungsfeldes B2 ist so gewählt, daß der Kraterrand und der daran unmittelbar anschließende Bereich der unveränderten Probenoberfläche vollständig innerhalb des zwei­ ten Bestrahlungsfeldes B2 liegt, d. h. daß der Rand des ersten Bestrahlungsfeldes B1 und damit der Kraterrand zwischen dem inneren und dem äußeren Rand des zweiten Bestrahlungsfeldes B2 liegt, wie es in der Fig. 2d dargestellt ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel enthalten die beiden Primär­ strahlen vorzugsweise Ionen von verschiedenen Elementen. Bei­ spielsweise kann ein elektropositives Element wie Cäsium mit einem elektronegativen Element wie Sauerstoff oder ein elektro­ positives Element mit einem schwach oder nichtreaktiven Ele­ ment wie Argon oder ein elektronegatives Element mit einem schwach oder nichtreaktiven Element kombiniert werden.

Erfolgt beispielsweise die Untersuchung im Analysebereich A durch Ionen eines elektronegativen Elements im ersten Primär­ ionenstrahl PI1 für das Bestrahlungsfeld B1, so werden die Kraterrandeffekte durch Verwendung von Ionen eines elektro­ positiven Elements für den auf das zweite Bestrahlungsfeld B2 treffenden zweiten Primärionenstrahl PI2 wesentlich reduziert, indem die dort vorhandenen Dotierungen oder Verunreinigungen am Rand des Kraters abgetragen und die relative Nachweis­ empfindlichkeit für diese vermindert wird. Auf diese Weise wird der Betrag des Kraterrands zum Untergrundsignal und damit dieses selbst wesentlich verkleinert, wobei die Nachweis­ empfindlichkeit für den Analysebereich A nicht beeinträch­ tigt wird.

Sollen vom Kraterrand störende Verunreinigungen, Dotie­ rungen oder Restgasbelegungen abgetragen werden, ohne die relative Nachweisempfindlichkeit wesentlich zu senken, so kön­ nen für den zweiten Primärionenstrahl Ionen eines schwach oder nichtreaktiven Elements wie eines Edelgases verwendet werden.

Für den Fall, daß im Meßbereich B verschiedene chemische Ele­ mente analysiert werden sollen, von denen die einen auf Primär­ ionen eines elektropositiven Elements und die anderen auf Primär­ ionen eines elektronegativen Elements ansprechen, kann entspre­ chend der Erfindung die Analyse jeweiligen Elemente zeitlich aufeinanderfolgend im Wechsel erfolgen. Dabei wird bei einer Lage der Bestrahlungsfelder, wie sie in den Fig. 2c und 2d darge­ stellt ist, für die Untersuchung der erstgenannten das erste Bestrahlungsfeld B1 mit dem ersten Primärionenstrahl PI1 und das zweite Bestrahlungsfeld B2 mit dem zweiten Primärionen­ strahl PI2 abgetastet und für die Untersuchung der letztgenann­ ten das erste Bestrahlungsfeld B1 mit dem zweiten Primärionen­ strahl PI2 und das zweite Bestrahlungsfeld B2 mit dem ersten Primärionenstrahl PI1 abgetastet wird. Auf diese Weise wird also sichergestellt, daß zur Analyse der jeweiligen Elemente im Bestrahlungsfeld B1 und damit im Analysebereich A jeweils die maximale Nachweisempfindlichkeit für das gerade zu analy­ sierende Element gegeben ist, während die Nachweisempfindlich­ keit für die auf Kraterrandeffekte zurückzuführenden Sekundär­ ionen so gering wie möglich ist. Somit wird die Nachweisempfind­ lichkeit für verschiedene chemische Elemente in einer einzigen simultanen Messung, wie beispielsweise einer Tiefenprofil­ messung, erheblich verbessert.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden solche Ver­ fälschungen der Messung, die auf einen lateralen Transport vom Bereich höherer Konzentration am Kraterrand in den Bereich niedrigerer Konzentration am Boden des Kraters zurückzuführen sind, dadurch vermindert, daß vor der Freisetzung und Registrie­ rung der Sekundärionen im Bereich um den Analysebereich durch Abtragung von Material eine grabenartige Vertiefung gebildet wird, welche für die diffundierenden Atome eine Barriere dar­ stellt, wie dies in den Fig. 3a bis 3c in einem Querschnitt durch die Probenoberfläche dargestellt ist. Dazu wird in die in Fig. 3a gezeigte, zunächst ebene Probenoberfläche durch den auf einer spiralförmigen Bahn geführten zweiten Primärionenstrahl PI2 durch Abtragung von Material eine grabenartige Vertiefung gebildet, die in Fig. 3b mit B2 bezeichnet ist und den in Fig. 3c dargestellten späteren Analysebereich A umgibt. Danach kann entweder durch den ersten Primärionenstrahl PI1 allein ein Krater B1 oder aber durch den ersten Primärionenstrahl PI1 ein innerer Bereich B1′′ und durch den zweiten Primärionen­ strahl PI2 ein äußerer Bereich B2′′ des Kraters gebildet wer­ den, wie dies in Fig. 3c gezeigt ist.

Claims (16)

1. Verfahren zur Bestimmung der Zusammensetzung einer festen Probe innerhalb eines bestimmten Analysenbereichs (A), bei dem ein fokussierter Primärionenstrahl (PI1) auf die Probe gerichtet und innerhalb eines den Analysenbereich (A) enthaltenen ersten Bestrahlungsfeldes (B1) auf einer vorgegebenen Bahn über die Probenoberfläche geführt wird, wobei von der Probe Material abgetragen und Sekundärionen emittiert werden, die nach ihrer Masse getrennt und nachgewiesen sowie in Abhängigkeit von ihrem Emissionsort registriert werden, bei dem neben dem Strahl (PI1) noch ein von diesem chemisch verschiedener zweiter fokussierter Primärionenstrahl (PI2) auf einer vorgegebenen Bahn über ein den Analysenbereich (A) überdeckendes oder umschließendes zweites Bestrahlungsfeld (B2) geführt wird, welches das erste Bestrahlungsfeld (B1) zumindest an seinem Rand überdeckt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Primärionenstrahlen (PI1, PI2) Ionen eines elektropositiven Elements und der andere der beiden Primärionenstrahlen Ionen eines elektronegativen Elements oder eines schwach reaktiven bzw. nichtreaktiven Elements enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Primärionenstrahlen (PI1, PI2) Ionen eines elektronegativen Elements und der andere der beiden Primärionenstrahlen Ionen eines elektropositiven Elements oder eines schwach reaktiven bzw. nichtreaktiven Elements enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Primärionenstrahlen (PI1, PI2) Ionen eines Elements mit einer hohen Affinität zu Sauerstoff enthält.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des zweiten Primärionenstrahls (PI2) so programmiert wird, daß das zweite Bestrahlungsfeld (B2) einen unbestrahlten inneren Bereich enthält, der nach Größe und Form zwischen dem Analysenbereich (A) und dem ersten Bestrahlungsfeld (B1) liegt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Registrierung der Sekundärionen mindestens einer der Primärionenstrahlen (PI1, P12) über einen den Analysenbereich (A) umgebenden Bereich geführt und durch Abtragung von Material eine den Analysenbereich (A) umgebende grabenartige Vertiefung gebildet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Primärionenstrahl (PI2) auf einer spiralförmigen Bahn über den den Analysenbereich (A) umgebenden Bereich des ersten Bestrahlungsfeldes (B1) geführt wird, wobei der innere Teil der Bahn im wesentlichen parallel zum Rand des Analysenbereichs (A) und der äußere Teil der Bahn im wesentlichen parallel zum Rand des ersten Bestrahlungsfeldes (B1) verläuft.

8. Sekundärionen-Massenspektropie-Einrichtung mit zwei Primärionenstrahl-Er­ zeugungseinrichtungen (1, 1′) zur Erzeugung von zwei Primärionenstrahlen (PI1, PI2) und mindestens einer Strahlformungseinrichtung (3) zum Bündeln der Primärionenstrahlen (PI1, PI2) und mindestens einer Ablenkeinrichtung (4) zur Ablenkung der gebündelten Primärionenstrahlen sowie einem Massenfilter (7) zur Analyse der von den Primärionenstrahlen (PI1, PI2) an einer Festkörperprobe (5) erzeugten Sekundärionen, wobei ein fokussierter Primärionenstrahl (PI1) innerhalb eines den Analysenbereich (A) enthaltenden ersten Bestrahlungsfeldes (B1) auf einer vorgegebenen Bahn über die Probenoberfläche geführt wird, bei dem zur Unterdrückung von Kraterrandeffekten bei der Analyse der mit dem ersten Primärionenstrahl (PI1) erzeugten Sekundärionen ein chemisch von diesem verschiedener zweiter fokussierter Primärionenstrahl (PI2) zusätzlich zu dem ersten Primärionenstrahl (PI1) auf einer vorgegebenen Bahn über ein den Analysenbereich (A) überdeckendes oder umschließendes zweites Bestrahlungsfeld (B2) führbar ist, welches das erste Bestrahlungsfeld (B1) zumindest an seinem Rand überdeckt.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite fokussierte Primärionenstrahl (PI2) gleichzeitig oder im Wechsel mit dem ersten Primärionenstrahl (PI1) auf einer vorgegebenen Bahn über ein den Analysenbereich (A) überdeckendes oder umschließendes zweites Bestrahlungsfeld (B2) führbar ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch die freie Wählbarkeit von Größe, Form und Lage der Bestrahlungsfelder (B1, B2), von den Primärionenenergien, den Primärionenintensitäten, von dem zeitlichen Ablauf und/oder der Dauer der Bestrahlung.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden Primärionenstrahl-Erzeugungseinrichtungen (1, 1′) zur Erzeugung von Primärionenstrahlen (PI1, PI2) mit Ionen eines elektronegativen Elements und/oder Ionen eines elektropositiven Elements vorgesehen ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Orientierung der Probenoberfläche zu den beiden Primärionenstrahlen (PI1, PI2) frei wählbar ist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, gekennzeichnet durch die programmierte Bewegung des zweiten Primärionenstrahls, bei der das zweite Bestrahlungsfeld (B2) einen unbestrahlten inneren Bereich enthält, der nach Größe und Form zwischen dem Analysenbereich (A) und dem ersten Bestrahlungsfeld (B1) liegt.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß vor Registrierung von Sekundärionen mindestens einer der Primärionenstrahlen (PI1, PI2) über einen den Analysenbereich (A) umgebenden Bereich (B1, B2) führbar ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß durch Abtragung von Material durch einen der beiden Primärionenstrahlen (PI1, PI2) eine den Analysenbereich (A) umgebende grabenartige Vertiefung erzeugbar ist.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Primärionenstrahl (PI2) auf einer spiralförmigen Bahn über den den Analysenbereich (A) umgebenden Bereich des ersten Bestrahlungsfeldes (B1) führbar ist, wobei der innere Teil der Bahn im wesentlichen parallel zum Rand des Analysenbereichs (A) und der äußere Teil der Bahn im wesentlichen parallel zum Rand des ersten Bestrahlungsfeldes (B1) verläuft.