JP2001512571A - 荷電粒子の分析 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 荷電粒子のソース、およびソースから離れた位置にあり、ソースとともにイオン化可能なガスの中に配置された荷電粒子の検出器を含む荷電粒子検出器。検出器は、少なくとも１対の電極を含み、電極はソースと検出器との間の距離よりも実質的に小さい距離だけ離れている。対を構成する電極は、ソースから放出された荷電粒子が検出器に向かい、検出器に隣接する荷電粒子が加速されてガスをイオン化するのに十分なエネルギーを有するように選択された異なる電位に維持される。検出器にて収集される荷電粒子は、ソースから放出された荷電粒子の数に比例する。

Description

【発明の詳細な説明】 荷電粒子の分析 本発明は荷電粒子を分析する装置および方法に関する。 電子イールド（yield；または発生量）の測定は、例えばＸ線のような高エネ ルギーの光子のビームとの相互作用に対する材料表面の反応を研究するために用 いられる公知の技術である。材料の表面をエネルギーが変化するＸ線に曝し、当 該表面から放出された電子の数およびエネルギーを測定することにより、表面の 化学的特性を詳細に分析することが可能となる。 電子イールドを測定する公知の方法は、サンプルを高真空環境下に置くこと、 サンプルをＸ線のビームに曝すこと、およびコレクション・プレートにて全体の 電子イールドの流れ（または電流）を検出することを伴う。サンプルは、コレク ション・プレートに対して負の電圧に保持され、サンプルからコレクション・プ レートへの電子のドリフトを促進する。この方法のバリエーションはガスを充填 した電離箱を用いることであり、その場合、電子イールドはサンプルからの全体 の電流の一部として間接的に測定される。これらの方法のどちらにおいても採用 される全体のゲインはなく、測定される電流はサンプルから離れる電子の数に正 確に対応すべきである。これらの電流は小さく、従って、局所的な周囲条件にお いて「ピックアップ」および「漏れ」によりひずみやすい。ノイズのない又はノ イズのない状態に近い、サンプル表面から放出される電子の流れのゲインを得る 方法は、電子イールドの測定の感度を著しく高めるであろう。 電子イールドの向上した感度を提供するために、サンプルを高真空環境下に保 持し、電子増倍管（例えばマイクロチャネルプレート）を使用することが試みら れている。しかしながら、有用なサンプルは高真空システムに向いておらず、大 気圧にて操作し得る測定方法がずっと有効である。サンプルの表面において化学 反応が起こる可能性もまた考慮しなければならない。このために、電子イールド を測定する別の試みとして、サンプルおよび検出器をガス混合物で包囲する方法 が考案された。ガス混合物は、適当な条件の下で、サンプル表面から放出された 電子がガスの分子をイオン化し、それによりガス中に電子雲を形成するように選 択される。この雲における電子の数は、統計学的な限度において、ガスのイオン 化エネルギーで分配された最初の電子のエネルギーに等しい。 電子雲は続いて、ワイヤーアノードから広がる放射状の電界に沿って加速され る。電子は、ガス分子の更なるイオン化を引き起こすのに十分なエネルギーを得 るまで加速し、それによりより多くの電子が生成し、生成した電子は加速され、 更に電子をイオン化する。これはアバランシェ効果（または電子なだれ）として 知られている。ワイヤーでの電界の強さはイオン化により生成された電子の数が サンプルの表面に形成される雲の中の電子の数に比例するように制限される。 １つのワイヤーが電子を検出するために用いられるので、検出システムは所定 の時間間隔でワイヤーに到達する電子の総数を測定することができるだけであり 、空間的な（または場所に関する）情報を与えない。より具体的に言えば、ワイ ヤー検出システムでは、サンプルの表面のどの場所から電子が放出されたもので あるかを使用者が決定することができない。 本発明は上記の不都合を克服する又は実質的に軽減することを目的とする。 本発明によれば、荷電粒子のソース（または供給源）、および当該ソースから 離れており、当該ソースとともにイオン化可能なガス中に配置されている荷電粒 子の検出器を含む、荷電粒子の分析装置が提供される。この分析装置において、 検出器は、ソースと検出器との間の間隔（またはスペーシング）よりも実質的に 小さい距離だけ離れるように配置された少なくとも１対の電極を含む。対を構成 する電極は、ソースから放出された荷電粒子が検出器に向かって引き寄せられ、 また検出器に隣接する荷電粒子が加速されてガスをイオン化するのに十分なエネ ルギーを有するように選択された異なる電位に維持される。 好ましくは、ソースはサンプルであり、また、サンプルから荷電粒子を放出さ せるのに十分なエネルギーを有する放射線のビームにサンプルを曝す手段が供給 される。サンプルを放射線のビームに曝す手段は、Ｘ線源を含んでいてよい。サ ンプルは実質的に平坦である表面を画成してよく、ビームはサンプルの表面に垂 直な直線に対して傾いた方向でサンプルの方に向けてよい。ビームは、サンプル の表面に関してある照角で向けてよい。 好適には、エネルギー・ビームは単一エネルギーであり、ビームのエネルギー は、エネルギーのある範囲にわたっての分析を供与するために時間とともに変化 させられる。 好適には、ビームのエネルギーは、入射エネルギーがビームにより放射される サンプルのエリアにわたって変化するように均一でなく、電極はエリアの異なる 部分から荷電粒子を受け取るように配置され、入射エネルギーは当該部分の間で 変化する。 電極は、好ましくは、半導体基板に取り付けられた平行な導電性材料のストリ ップ（または条片）により画定される。対を構成する電極はソースから実質的に 等距離となるように配置してよい。 本発明はまた、ソースから放出された荷電粒子を分析する方法を提供し、当該 方法において、ソースおよび荷電粒子の検出器はイオン化可能なガスの中に配置 され、検出器にはソースと検出器との間の距離よりも実質的に小さい距離だけ離 れた電極が設けられ、ソースから放出される荷電粒子が検出器に向かって引き寄 せられように、また検出器に隣接する荷電粒子が加速されてガスをイオン化する のに十分なエネルギーを有するように選択された異なる電位が電極に加えられる 。 本発明の特定の態様の例を、添付した図面を参照して説明する： 図１は、本発明の第１態様に基づく荷電粒子の分析装置の模式的斜視図である ； 図２は、図１の分析装置に組み込まれる検出器の模式図である；ならびに 図３は、本発明の第２の態様の模式的斜視図である。 図１を参照して説明すると、サンプル１は平坦なベース２に配置される。検出 器３はサンプル１およびベース２の直ぐ上方に設けられる。検出器３は平板状で あり、サンプル１およびベース２の面に平行である面に配置される。 図２においてより詳細に示されている検出器３は、半導体ガラスプレート５に 付着した一連の平行な電極４を含む。マイクロストリップ上の電極４は交互に正 および負の相対的なボルト値に維持され、アノードおよびカソードのパターンを 与える。電極４はそれぞれ等しい幅であり、１０ミクロン幅の小さい電極４を形 成するためにリソグラフィー技術を用いてよい。各電極は、電極４からの電気的 信号をモニターする検出回路６に接続される。 図１に示すベース２およびサンプル１は一定の電位に維持され、その結果、そ の電位は検出器３の陰極４の電位よりも負であり、検出器３のすべての電極４が ベース１およびサンプル２に対して正の電位にある。 サンプル１および検出器３は、主にヘリウムであるガスで満たされたシールさ れたチャンバー（図示せず）内に保持される。ガスはまた、その雰囲気において 連続的な電気的破壊を止める作用をするクエンチガス（例えばイソブタン）を一 般に約１０パーセントの濃度で含んでいてよい。 使用に際して、Ｘ線は、シンクロトロンまたは他の手段（図示せず）を用いて 発生させられ、所望のエネルギーを有するＸ線がシンクロトロンから選択され、 サンプル１の表面にビーム７として向けられる。Ｘ線は検出器３の電極４の方向 に対して垂直である方向からサンプル１に接近する。Ｘ線がある照角でサンプル １の表面に衝突するように、Ｘ線４のビームとサンプル１の表面との間に形成さ れる角度は小さい。Ｘ線が衝突するサンプル１の表面のエリアは、Ｘ線とサンプ ル１との間の角度を変化させることによって変えられる。Ｘ線は大部分を占める ヘリウムと殆ど相互作用せず、このようにＸ線の角度を変化させることは偽性の （またはスプリアスな）結果をもたらさない。 サンプルの表面の電子はＸ線ビーム７からエネルギーを獲得し、サンプル１か ら放出される。第１の好ましいアレンジメント（または配置）において、Ｘ線の エネルギーは、一旦放出されたなら、電子が限られた量の運動エネルギーを有し 、それがサンプル１の表面を出た位置から遠くにドリフトしないように、電子の 放出を引き起こすために必要とされるエネルギーよりも僅かに大きいように選択 される。放出された電子およびサンプル１に近接する検出器３からの電界のエネ ルギーは、電子がサンプル１の表面に近接するガスのイオン化を引き起こすのに 十分ではない。 第２の好ましいアレンジメントにおいて、Ｘ線のエネルギーは、サンプル１か ら放出された電子がガスの限られたイオン化を引き起こすのに十分であるように 選択され、その結果、サンプル１の表面に局在化した電子の雲が形成される。電 子の雲はそれぞれ、電子の数において、サンプル１の表面から放出された電子の エネルギーに比例する。 第３の好ましいアレンジメントにおいて、ガスの密度は、電子がマイクロスト リップ検出器３に向かって移動するにつれ、ガスとのイオン化相互作用がガス中 で広がるように低く選択される。 一般に、ガスの圧力、電子が通過する電圧の勾配、および電子の初期運動エネ ルギーは、電子とガスとの最初の相互作用がサンプル１の表面に近接しているか 、あるいは電子が検出器３に向かって移動するにつれてガス中で広がるかを決定 する。検出器３にて維持されるボルト数およびガスの圧力は、サンプル１から放 出される電子の位置またはエネルギー分解能を測定するために最適化できる。 検出器３に対するサンプル１およびベース２の正のボルト値（電圧）は、各電 子雲が検出器３に向かってドリフトすることを引き起こす（ドリフトしている電 子は図１において８として示される）。ドリフトの方向がサンプル１の表面に対 して垂直であり、また、電子が放出されたポイントの直ぐ上の位置から著しく偏 向するのに十分な運動エネルギーを有していないために、サンプル１から電子が 放出された位置に関する情報は電子雲がドリフトする間、保持される。 検出器３に設けられる平行なアノードおよびカソード４のパターンは、電子雲 が検出器３に直ぐ隣接するまでは、電子雲のドリフトに影響を及ぼさない。これ は、検出器３上でアノードおよびカソード４が極めて近接していることの結果と して、形成される電界が局在化していることによる。電子が検出器３に近づくに つれて、それらは、強度が検出器３に隣接して急激に増加する局在化した電界に よりアノードに向かって加速される。電子の加速は、チャンバー内のガスをイオ ン化するのに十分なエネルギーを電子に与え、更にイオン化を引き起こすより多 くの電子を生成する。このように、サンプル１から放出される電子は、検出器３ に隣接してガスから電子のアバランシェ（電子なだれ）をもたらす。電子のアバ ランシェの形成は、それが検出器３にて生成される電気的な信号を、正確に測定 され得るレベルにまで増加させるので、有用である。アバランシェにより形成さ れる信号におけるゲインは、検出される電子の最終的な数がサンプル１から放出 される電子の最初の数に比例することを確保するようにコントロールされる。 ガスのイオン化により生成される電子が局在化したままであり、またサンプル １から放出された電子に関する空間的な情報が保持されているので、電子のアバ ランシェを検出器３のすぐ近くの領域に局在化することが好都合である。言及し ている空間的な情報とは単に、サンプル１の前端および後端に対する、電子がサ ンプルから放出された位置である。 サンプル１の前端および後端はそれぞれ、Ｘ線ビーム７の出所から最も近い、 および最も遠いサンプルの端として定義される。検出器３上の各電極４で得られ る信号の相対的な強度は、Ｘ線ビーム７がサンプル１の表面と相互作用したポイ ントを特定するために使用される。 サンプル１に入射するＸ線ビーム７のエネルギーはサンプル１から電子を放出 させるのに必要なエネルギーよりもかなり大きくなるように選択してよい。その 場合、サンプル１から生成される電子は、遊離後もかなりのエネルギーを保持し 、サンプル１の上部の雰囲気のイオン化を引き起こす。電子８（その数はＸ線ビ ーム７の過剰なエネルギーから導かれる）の雲が形成され、上述したように検出 器３に向かってドリフトする。この操作形態は実質的にサンプル１の表面から放 出された電子に関する空間的な情報を制限する。 図３において模式的に示す本発明の別の操作形態は、種々のエネルギーのＸ線 に対するサンプル１の応答を同時に測定することを可能にする。この操作形態に おいては、狭いエネルギーバンドを有するＸ線を使用するよりもむしろ、より広 いエネルギーバンドが用いられる（例えば８ｋｅＶから９ｋｅＶ）。選択された Ｘ線は、そのエネルギーによって決まる角度でＸ線を屈折させるシリコン結晶（ 図示せず）を経由して照射し、種々のエネルギーの扇形のＸ線９を生成する。扇 形のＸ線９の方向は、サンプルへのＸ線入射エネルギーがサンプル１の一方の端 部10にて最も大きくなり、直線的に減少してサンプル１の反対側の端部11にて最 小となるようなものである。 扇形のＸ線９のエネルギーは、放出された電子がサンプル１の表面付近のガス をイオン化させるには十分でないエネルギーを有するように選択してよい。別法 として、Ｘ線は、サンプル１の表面から放出される電子がある限られたエネルギ ーを有し、電子が放出されたサンプル１の位置に隣接する局在化した電子雲を形 成するほど十分に高いエネルギーを有するように選択してもよい。電子の雲は放 出された電子のエネルギーに比例する全体の電荷を有する。 局在化した電子雲は、上述したように検出器３に引き寄せられ、検出器３の電 極４に隣接する局在化した電子のアバランシェを引き起こす。検出器３の各アノ ード４における電気的な信号の測定は、サンプル表面における種々の位置にて生 成された電子の数を計算することを可能にし、従って、サンプル１の表面の種々 の部分のＸ線の種々のエネルギーに対する応答の測定が可能となる。この操作形 態は、Ｘ線エネルギーのある範囲にわたるサンプル１のＸ線の吸収プロファイル を、１回の並行した測定において測定することを可能にし、その結果、実験時間 を節約し、装置のセッティング時間中の変動によりもたらされる実験誤差を除去 するので、最も有利である。 検出器３に隣接する電界の強度は、検出器３のアノードおよびカソード４に適 用される電位およびそれらの間の距離により決定される。アノードおよびカソー ド間の間隔を減少させることは、検出器３に隣接する電界の勾配を増加させ、電 子の所望の加速をもたらすために必要とされる印加電位は相応じて減少する。検 出器３において電極４の密度を増加させることはまた、検出器３の空間的な分解 能を増加させる。 上述した態様は、単に電子の検出に言及しているだけであるが、本発明は他の 正または負に帯電した粒子の検出に適用できることが理解されるべきである。 上述したように、主成分がヘリウムであるガスの使用は、サンプル１から散乱 するＸ線およびサンプル１内部の深い部分から放出されるＸ線とヘリウムガスと の相互作用が極めて小さいために有利である。これらのＸ線は検出器によって検 出されず、従って、サンプル内部の深い部分の構造についての情報により検出器 に悪影響が及ぶことはない。従って、このシステムは本質的にＸ線を感知せず、 表面の電子検出感度は損なわれない。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年２月１２日（１９９９．２．１２） 【補正内容】 電子がガスの分子をイオン化し、それによりガス中に電子雲を形成するように選 択される。この雲における電子の数は、統計学的な限度において、ガスのイオン 化エネルギーで分配された最初の電子のエネルギーに等しい。 電子雲は続いて、ワイヤーアノードから広がる放射状の電界に沿って加速され る。電子は、ガス分子の更なるイオン化を引き起こすのに十分なエネルギーを得 るまで加速し、それによりより多くの電子が生成し、生成した電子は加速され、 更に電子をイオン化する。これはアバランシェ効果（または電子なだれ）として 知られている。ワイヤーでの電界の強さはイオン化により生成された電子の数が サンプルの表面に形成される雲の中の電子の数に比例するように制限される。 １つのワイヤーが電子を検出するために用いられるので、検出システムは所定 の時間間隔でワイヤーに到達する電子の総数を測定することができるだけであり 、空間的な（または場所に関する）情報を与えない。より具体的に言えば、ワイ ヤー検出システムでは、サンプルの表面のどの場所から電子が放出されたもので あるかを使用者が決定することができない。 本発明は上記の不都合を克服する又は実質的に軽減することを目的とする。 本発明によれば、荷電粒子のソース、および当該ソースから離れており、当該 ソースとともにイオン化可能なガスの中に配置されている荷電粒子の検出器を含 む荷電粒子の分析装置であって、検出器は少なくとも１対の電極を含み、対を構 成する電極がソースと検出器との間の間隔よりも実質的に小さい距離だけ離れる ように配置され、対を構成する電極が異なる電位に維持され、ソースは電極の電 位とは異なる電位に維持され、当該電位は、ソースから放出された荷電粒子がソ ースから電極の各対に向かって引き寄せられるように、また検出器に隣接する荷 電粒子が加速されガスをイオン化するのに十分なエネルギーを有するように選択 されることを特徴とする荷電粒子の分析装置が提供される。 荷電粒子が負に帯電している場合、ソースは、対を構成する両方の電極の電位 よりも負である。 好ましくは、ソースはサンプルであり、また、サンプルから荷電粒子を放出さ せるのに十分なエネルギーを有する放射線のビームにサンプルを曝す手段が供給 される。サンプルを放射線のビームに曝す手段は、Ｘ線源を含んでいてよい。サ ンプルは実質的に平坦である表面を画成してよく、ビームはサンプルの表面に垂 直な直線に対して傾いた方向でサンプルの方に向けてよい。ビームは、サンプル の表面に関してある照角で向けてよい。 好適には、エネルギー・ビームは単一エネルギーであり、ビームのエネルギー は、エネルギーのある範囲にわたっての分析を供与するために時間とともに変化 させられる。 好適には、ビームのエネルギーは、入射エネルギーがビームにより放射される サンプルのエリアにわたって変化するように均一でなく、電極はエリアの異なる 部分から荷電粒子を受け取るように配置され、入射エネルギーは当該部分の間で 変化する。 電極は、好ましくは、半導体基板に取り付けられた平行な導電性材料のストリ ップ（または条片）により画定される。対を構成する電極はソースから実質的に 等距離となるように配置してよい。 本発明はまた、ソースから放出された荷電粒子を分析する方法を提供し、当該 方法において、ソースおよび荷電粒子の検出器はイオン化できるガスの中に配置 され、検出器にはソースと検出器と間の距離よりも実質的に小さい距離だけ離れ た電極が設けられ、異なる電位が電極に加えられ、ソースは電極の電位とは異な る電位に維持され、電位は、ソースから放出される荷電粒子がソースから電極の 各対に向かって引き寄せられように、また検出器に近接する荷電粒子が加速され てガスをイオン化するのに十分なエネルギーを有するように選択される。 本発明の特定の態様の例を、添付した図面を参照して説明する： 図１は、本発明の第１態様に基づく荷電粒子の分析装置の模式的斜視図である ； 図２は、図１の分析装置に組み込まれる検出器の模式図である；ならびに 図３は、本発明の第２の態様の模式的斜視図である。 図１を参照して説明すると、サンプル１は平坦なベース２に配置される。検出 器３はサンプル１およびベース２の直ぐ上方に設けられる。検出器３は平板状で あり、サンプル１およびベース２の面に平行である面に配置される。 図２においてより詳細に示されている検出器３は、半導体ガラスプレート５に 付着した一連の平行な電極４を含む。マイクロストリップ上の電極４は交互に正 および負の相対的なボルト値に維持され、アノードおよびカソードのパターンを 与える。電極４はそれぞれ等しい幅であり、１０ミクロン幅の小さい電極４を形 成するためにリソグラフィー技術を用いてよい。各電極は、電極４からの電気的 請求の範囲 １．荷電粒子のソース、およびソースから離れた位置にあり、イオン化可能なガ スの中にソースとともに配置した荷電粒子の検出器を含み、 当該検出器が少なくとも１対の電極を含み、 対を構成する電極が、ソースと検出器との間の間隔よりも実質的に小さい距離 だけ離れており、 対を構成する電極は、異なる電位に維持され、 ソースが電極の電位とは異なる電位に維持され、 電位は、ソースから放出された荷電粒子がソースから対の電極の各々に向かっ て引き寄せられるように、また、検出器に近接する荷電粒子が加速されてガスを イオン化するのに十分なエネルギーを有するように選択される ことを特徴とする荷電粒子の分析装置。 ２．荷電粒子が負に帯電しており、対を構成する両方の電極の電位よりも負であ る電位にソースが保持される請求項１に記載の分析装置。 ３．ソースがサンプルであり、荷電粒子がサンプルから放出されるのに十分であ るエネルギーを有する放射線のビームにサンプルを曝す手段が設けられている請 求項１または２に記載の分析装置。 ４．放射線のビームにサンプルを曝す手段がＸ線源を含む請求項３に記載の分析 装置。 ５．サンプルが、実質的に平坦である表面を画成し、ビームはサンプル表面に垂 直な直線に対して傾いている方向でサンプルに向けられる請求項３または４に記 載の分析装置。 ６．ビームがサンプル表面に関して照角で向けられる請求項５に記載の分析装置 。 ７．入射エネルギーがビームが照射されるサンプルのエリアにわたって変化する ように、ビームのエネルギーが均一でなく、電極がそのエリアの種々の部分から 荷電粒子を受け取るために配置され、前記部分の間で入射エネルギーが異なる請 求項５または６に記載の分析装置。 ８．ビームのエネルギーが均一である請求項５または６に記載の分析装置。 ９．電極が半導体基板の上に取り付けられる導電性材料の平行なストリップによ って画成される請求項１〜８のいずれかに記載の分析装置。 １０．対を構成する電極が、ソースから実質的に等距離となるように配置されて いる請求項１〜９のいずれかに記載の分析装置。 １１．ソースから放出される荷電粒子を分析する方法であって、ソースおよび荷 電粒子の検出器がイオン化可能なガスの中に配置され、 検出器には、少なくとも１対の電極が設けられており、 対を構成する電極はソースと検出器との間の距離よりも実質的に小さい距離だ け離れて配置されており、 異なる電位が電極に加えられ、 ソースは電極の電位とは異なる電位に維持されており、 電位は、ソースから放出された荷電粒子がソースから電極の各対に向かって引 き寄せられように、また、検出器に近接した荷電粒子が加速されてガスをイオン 化するのに十分なエネルギーを有するように選択される ことを特徴とする荷電粒子の分析方法。 １２．実質的に、添付した図面を参照して説明したような荷電粒子の分析装置。 １３．実質的に、添付した図面を参照して説明したような荷電粒子の分析方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ベイトマン，エドモンド・ジェイ イギリス、オーエックス13・５エルエフ、 オックスフォードシャー、アビンドン、ア ップルトン、バッズウェル・レイン、ジ・ オーチャード５番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．荷電粒子のソース、およびソースから離れた位置にあり、イオン化可能なガ スの中にソースとともに配置した荷電粒子の検出器を含み、 当該検出器が少なくとも１対の電極を含み、 電極はソースと検出器との間の間隔よりも実質的に小さい距離だけ離れており 、 対を構成する電極は、ソースで放出された荷電粒子が検出器に向かって引き寄 せられように、また、検出器に隣接する荷電粒子が加速されてガスをイオン化す るのに十分なエネルギーを有するように選択された異なる電位に維持される荷電 粒子の分析装置。 ２．ソースがサンプルであり、荷電粒子がサンプルから放出されるのに十分であ るエネルギーを有する放射線のビームにサンプルを曝す手段が設けられている請 求項１に記載の分析装置。 ３．放射線のビームにサンプルを曝す手段がＸ線源を含む請求項３に記載の分析 装置。 ４．サンプルが、実質的に平坦である表面を画成し、ビームはサンプル表面に垂 直な直線に対して傾いている方向でサンプルに向けられる請求項２または３に記 載の分析装置。 ５．ビームがサンプル表面に関して照角で向けられる請求項４に記載の分析装置 。 ６．入射エネルギーがビームが照射されるサンプルのエリアにわたって変化する ように、ビームのエネルギーが均一でなく、電極がそのエリアの種々の部分から 荷電粒子を受け取るために配置され、前記部分の間で入射エネルギーが異なる請 求項４または５に記載の分析装置。 ７．ビームのエネルギーが均一である請求項４または５に記載の分析装置。 ８．電極が半導体基板の上に取り付けられた導電性材料の平行なストリップによ って画成される請求項１〜７のいずれかに記載の分析装置。 ９．対を構成する電極が、ソースから実質的に等距離となるように配置されてい る請求項１〜８のいずれかに記載の分析装置。 １０．ソースから放出される荷電粒子を分析する方法であって、ソースおよび荷 電粒子の検出器がイオン化可能なガスの中に配置され、検出器には、ソースと検 出器との間の距離よりも実質的に小さい距離だけ離れて配置されている電極が設 けられており、ソースから放出された荷電粒子が検出器に向かって引き寄せられ るように、また、検出器に隣接した荷電粒子が加速されてガスをイオン化するの に十分なエネルギーを有するように選択された異なる電位が電極に加えられる、 荷電粒子の分析方法。 １１．実質的に、添付した図面を参照して説明したような荷電粒子の分析装置。 １２．実質的に、添付した図面を参照して説明したような荷電粒子の分析方法。