JP6430349B2 - Position correction sample, mass spectrometer, and mass spectrometry method - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、位置補正用試料、質量分析装置、および質量分析方法に関する。   Embodiments described herein relate generally to a position correction sample, a mass spectrometer, and a mass spectrometry method.

レーザ光を用いた中性粒子質量分析装置（レーザＳＮＭＳ装置）は、イオンビームを試料表面に照射することで試料をスパッタし、スパッタされた粒子にレーザ光を照射することでポストイオンを生成し、質量分析するものである。レーザＳＮＭＳ装置は、スパッタにより最初からイオンとして放出される二次イオンを分析する二次イオン質量分析装置（ＳＩＭＳ装置）に比べて、定量性が良く、感度も高い。このため、試料の微小な領域を分析することも可能である。   A neutral particle mass spectrometer (laser SNMS device) using laser light sputters a sample by irradiating the sample surface with an ion beam and generates post ions by irradiating the sputtered particles with laser light. To perform mass spectrometry. The laser SNMS apparatus has better quantitativeness and higher sensitivity than a secondary ion mass spectrometer (SIMS apparatus) that analyzes secondary ions released as ions from the beginning by sputtering. For this reason, it is also possible to analyze a minute region of the sample.

一方で、試料が配置される試料台は、分析中に生じる熱や振動などにより、位置が変動する場合がある。試料台の位置が変動すると、試料台に対するイオンビームの照射位置も変動してしまう。試料台の位置の変動量は僅かであるものの、レーザＳＮＭＳ装置を用いて試料の微小な領域を分析する際には、この位置の変動が問題となりうる。   On the other hand, the position of the sample stage on which the sample is arranged may fluctuate due to heat or vibration generated during analysis. When the position of the sample stage changes, the irradiation position of the ion beam on the sample stage also changes. Although the amount of variation in the position of the sample stage is small, the variation in the position can be a problem when a minute region of the sample is analyzed using the laser SNMS apparatus.

特開平１０−２１３５５６号公報JP-A-10-213556

本発明が解決しようとする課題は、試料台に対するイオンビームの照射位置を補正できる位置補正用試料、質量分析装置、および質量分析方法を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a position correction sample, a mass spectrometer, and a mass spectrometry method that can correct the irradiation position of the ion beam on the sample stage.

実施形態に係る位置補正用試料は、質量分析法において分析対象が配置される試料台に対するイオンビームの照射位置を補正するために用いられる。
位置補正用試料は、積層体を含む。
積層体は、第１材料を含む第１層と、第２材料を含む第２層と、第３材料を含む第３層と、を含む。
第１層は、第２層の上に設けられる。
第３層は、第２層の上に設けられる。 The position correction sample according to the embodiment is used to correct the irradiation position of the ion beam on the sample stage on which the analysis target is arranged in mass spectrometry.
The position correction sample includes a laminate.
The stacked body includes a first layer including a first material, a second layer including a second material, and a third layer including a third material.
The first layer is provided on the second layer.
The third layer is provided on the second layer.

実施形態に係る質量分析装置を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the mass spectrometer which concerns on embodiment. 試料台の上に配置された分析対象試料および位置補正用試料を表す平面図である。It is a top view showing a sample for analysis and a sample for position correction arranged on a sample stand. （ａ）位置補正用試料のＹ−Ｚ断面図である。（ｂ）位置補正用試料のＸ−Ｚ断面図である。(A) It is YZ sectional drawing of the sample for position correction. (B) It is XZ sectional drawing of the sample for position correction. 本実施形態に係る質量分析方法を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the mass spectrometry method concerning this embodiment. 試料台の上に配置された分析対象試料および位置補正用試料を表す平面図である。It is a top view showing a sample for analysis and a sample for position correction arranged on a sample stand. （ａ）第１位置補正用試料のＸ−Ｚ断面図である。（ｂ）第２位置補正用試料のＹ−Ｚ断面図である。(A) XZ sectional drawing of the 1st position correction sample. (B) It is YZ sectional drawing of the 2nd position correction sample.

以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
また、本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the size ratio between the parts, and the like are not necessarily the same as actual ones. Further, even when the same part is represented, the dimensions and ratios may be represented differently depending on the drawings.
In the present specification and each drawing, the same elements as those already described are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted as appropriate.

図１を用いて、実施形態に係る質量分析装置について説明する。
図１は、実施形態に係る質量分析装置１０を表す模式図である。
図１に表すように、本実施形態に係る質量分析装置１０は、試料台１１と、イオンビーム源１２と、レーザ光源１４と、制御部１５と、質量分析部１６と、を含む。 A mass spectrometer according to an embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a mass spectrometer 10 according to the embodiment.
As shown in FIG. 1, the mass spectrometer 10 according to the present embodiment includes a sample stage 11, an ion beam source 12, a laser light source 14, a controller 15, and a mass analyzer 16.

試料台１１の上には、分析対象となる試料が配置される。試料台１１は、試料台１１の位置を調整するための位置調整機構１１ａを有する。試料台１１は、減圧可能なチャンバ内に配置される。   On the sample stage 11, a sample to be analyzed is arranged. The sample stage 11 has a position adjustment mechanism 11 a for adjusting the position of the sample stage 11. The sample stage 11 is disposed in a chamber that can be decompressed.

イオンビーム源１２は、試料台１１の上に配置された試料に向けてイオンビームを照射する。イオンビーム源１２から照射されるイオンビームによって、試料台１１の上に配置された試料がスパッタされ、試料に由来する原子や分子などの粒子が飛散する。イオンビーム源１２は、例えば、収束イオンビーム装置（ＦＩＢ）である。イオンビーム源１２は、偏向電極１２ａを有しており、偏向電極１２ａに印加する電圧値を制御することで、試料台１１へのイオンビームの照射位置を変化させることができる。   The ion beam source 12 irradiates the sample placed on the sample stage 11 with an ion beam. The sample placed on the sample stage 11 is sputtered by the ion beam irradiated from the ion beam source 12, and particles such as atoms and molecules derived from the sample are scattered. The ion beam source 12 is, for example, a focused ion beam apparatus (FIB). The ion beam source 12 has a deflection electrode 12a. By controlling the voltage value applied to the deflection electrode 12a, the irradiation position of the ion beam on the sample stage 11 can be changed.

レーザ光源１４は、試料台１１の上方にレーザ光を照射する。試料からスパッタされた粒子は、レーザ光によりポストイオン化される。レーザ光源１４は、粒子を効率よくポストイオン化するために、試料台１１の近傍に、試料台１１の表面と平行に、レーザ光を照射することが望ましい。   The laser light source 14 irradiates laser light above the sample stage 11. The particles sputtered from the sample are post-ionized by laser light. The laser light source 14 desirably irradiates laser light near the sample stage 11 in parallel with the surface of the sample stage 11 in order to efficiently post-ionize particles.

制御部１５は、試料台１１、イオンビーム源１２、レーザ光源１４、および質量分析部１６と接続されており、質量分析装置１０に含まれる各構成要素の動作を制御する。   The control unit 15 is connected to the sample stage 11, the ion beam source 12, the laser light source 14, and the mass analysis unit 16, and controls the operation of each component included in the mass analysis apparatus 10.

質量分析部１６は、レーザ光によってポストイオン化された粒子を質量分析する。質量分析部１６としては、例えば、セクター磁場型質量分析装置、飛行時間型質量分析装置、四重極型質量分析装置などの、各種質量分析装置を用いることができる。質量分析部１６は、ポストイオン化された粒子を質量分析部１６の内部に引き込むための引き込み電極１６ａを有する。引き込み電極１６ａには、ポストイオン化された粒子を質量分析部１６の内部に引き込むように、電圧が印加される。   The mass analyzer 16 performs mass analysis on the particles post-ionized by the laser light. As the mass spectrometer 16, various mass spectrometers such as a sector magnetic field mass spectrometer, a time-of-flight mass spectrometer, and a quadrupole mass spectrometer can be used. The mass analysis unit 16 includes a drawing electrode 16 a for drawing the post-ionized particles into the mass analysis unit 16. A voltage is applied to the drawing electrode 16 a so as to draw the post-ionized particles into the mass analysis unit 16.

次に、図２および図３を用いて、本実施形態に係る位置補正用試料について説明する。ここでは、説明にＸＹＺ直交座標系を用いる。試料台１１の表面に対して平行であり、相互に直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とし、これらの方向に対して垂直な方向をＺ方向とする。   Next, the position correction sample according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3. Here, an XYZ orthogonal coordinate system is used for explanation. Two directions parallel to the surface of the sample stage 11 and perpendicular to each other are defined as an X direction and a Y direction, and a direction perpendicular to these directions is defined as a Z direction.

図２は、試料台１１の上に配置された分析対象試料および位置補正用試料を表す平面図である。
図３は、位置補正用試料を表す断面図である。具体的には、図３（ａ）は、位置補正用試料２０のＹ−Ｚ断面図であり、図３（ｂ）は、位置補正用試料２０のＸ−Ｚ断面図である。 FIG. 2 is a plan view showing a sample to be analyzed and a sample for position correction arranged on the sample stage 11.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a position correction sample. Specifically, FIG. 3A is a YZ cross-sectional view of the position correction sample 20, and FIG. 3B is an XZ cross-sectional view of the position correction sample 20.

図２に表すように、試料台１１の上には、分析の対象である試料１３に加えて、位置補正用試料２０が配置される。試料台１１は、試料を固定するための、第１固定部１１１および第２固定部１１２を有する。試料１３は、第１固定部１１１により試料台１１に固定され、位置補正用試料２０は、第２固定部１１２により試料台１１に固定される。   As shown in FIG. 2, a position correction sample 20 is arranged on the sample stage 11 in addition to the sample 13 to be analyzed. The sample stage 11 has a first fixing part 111 and a second fixing part 112 for fixing the sample. The sample 13 is fixed to the sample table 11 by the first fixing unit 111, and the position correction sample 20 is fixed to the sample table 11 by the second fixing unit 112.

図２に表す例では、第１固定部１１１および第２固定部１１２は、機械式チャックにより試料１３および位置補正用試料２０を固定するものである。ただし、この例に限らず、第１固定部１１１および第２固定部１１２は、静電チャックにより試料１３および位置補正用試料２０を固定するものであってもよい。
なお、試料台１１の上における試料１３の位置および位置補正用試料２０の位置は、図２に表す例に限られず、任意である。 In the example shown in FIG. 2, the first fixing part 111 and the second fixing part 112 fix the sample 13 and the position correcting sample 20 by a mechanical chuck. However, not limited to this example, the first fixing unit 111 and the second fixing unit 112 may fix the sample 13 and the position correction sample 20 by an electrostatic chuck.
Note that the position of the sample 13 and the position correction sample 20 on the sample stage 11 are not limited to the example shown in FIG. 2 and are arbitrary.

位置補正用試料２０は、第１部分２１と、第２部分２２と、を含む。第１部分２１と第２部分２２は、互いに離間している。位置補正用試料２０における第１部分２１の位置および第２部分２２の位置は、任意である。   The position correction sample 20 includes a first portion 21 and a second portion 22. The first portion 21 and the second portion 22 are separated from each other. The position of the first portion 21 and the position of the second portion 22 in the position correction sample 20 are arbitrary.

図３（ａ）および図３（ｂ）に表すように、位置補正用試料２０は、第１基板Ｓｕｂ１と、その上に設けられた第１積層体ＬＢ１と、を含む。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the position correction sample 20 includes a first substrate Sub1 and a first stacked body LB1 provided on the first substrate Sub1.

第１積層体ＬＢ１は、第１層２０１と、第２層２０２と、第３層２０３と、を含む。第２層２０２は、第１層２０１の上に設けられ、第３層２０３は、第２層２０２の上に設けられている。第１層２０１〜第３層２０３は、Ｚ方向に積層されている。第２層２０２のＺ方向における厚みは、例えば、第３層２０３のＺ方向における厚みと等しい。
また、第１層２０１は、第１材料を含む。第２層２０２は、第２材料を含む。第３層２０３は、第３材料を含む。 The first stacked body LB1 includes a first layer 201, a second layer 202, and a third layer 203. The second layer 202 is provided on the first layer 201, and the third layer 203 is provided on the second layer 202. The first layer 201 to the third layer 203 are stacked in the Z direction. The thickness of the second layer 202 in the Z direction is equal to the thickness of the third layer 203 in the Z direction, for example.
In addition, the first layer 201 includes a first material. The second layer 202 includes a second material. The third layer 203 includes a third material.

第１積層体ＬＢ１は、第１部分２１において第１凹部Ｒ１を有し、第２部分２２において第２凹部Ｒ２を有する。また、第１積層体ＬＢ１は、第１部分２１において第１面Ｓ１および第２面Ｓ２を有し、第２部分２２において第３面Ｓ３および第４面Ｓ４を有する。   The first stacked body LB1 has a first recess R1 in the first portion 21 and a second recess R2 in the second portion 22. Further, the first stacked body LB1 has a first surface S1 and a second surface S2 in the first portion 21, and has a third surface S3 and a fourth surface S4 in the second portion 22.

図３（ａ）に表すように、第１面Ｓ１および第２面Ｓ２は、第１層２０１の第１凹部Ｒ１によって露出された一部と、第２層２０２の第１凹部Ｒ１によって露出された一部と、第３層２０３の第１凹部Ｒ１によって露出された一部と、を含む。   As shown in FIG. 3A, the first surface S <b> 1 and the second surface S <b> 2 are exposed by a part exposed by the first recess R <b> 1 of the first layer 201 and the first recess R <b> 1 of the second layer 202. And a portion exposed by the first recess R1 of the third layer 203.

同様に、図３（ｂ）に表すように、第３面Ｓ３および第４面Ｓ４は、第１層２０１の第２凹部Ｒ２によって露出された一部と、第２層２０２の第２凹部Ｒ２によって露出された一部と、第３層２０３の第２凹部Ｒ２によって露出された一部と、を含む。   Similarly, as illustrated in FIG. 3B, the third surface S3 and the fourth surface S4 include a part exposed by the second recess R2 of the first layer 201 and a second recess R2 of the second layer 202. And a part exposed by the second recess R2 of the third layer 203.

第３層２０３の上面ＴＳ１と、第１面Ｓ１〜第４面Ｓ４のそれぞれと、の間の角度は、鈍角である。また、上面ＴＳ１と第１面Ｓ１との間の角度は、上面ＴＳ１と第２面Ｓ２との間の角度よりも大きい。同様に、上面ＴＳ１と第３面Ｓ３との間の角度は、上面ＴＳ１と第４面Ｓ４との間の角度よりも大きい。   The angle between the upper surface TS1 of the third layer 203 and each of the first surface S1 to the fourth surface S4 is an obtuse angle. Further, the angle between the upper surface TS1 and the first surface S1 is larger than the angle between the upper surface TS1 and the second surface S2. Similarly, the angle between the upper surface TS1 and the third surface S3 is larger than the angle between the upper surface TS1 and the fourth surface S4.

第１面Ｓ１および第２面Ｓ２は、Ｘ−Ｚ面をＹ方向に傾斜させた面に平行であるのに対して、第３面Ｓ３および第４面Ｓ４は、Ｙ−Ｚ面をＸ方向に傾斜させた面に平行である。   The first surface S1 and the second surface S2 are parallel to a surface obtained by inclining the XZ plane in the Y direction, while the third surface S3 and the fourth surface S4 have the YZ plane in the X direction. Parallel to the inclined surface.

なお、第１面Ｓ１〜第４面Ｓ４は、完全に平坦である必要はない。第１面Ｓ１〜第４面Ｓ４は、これらの面を形成する際に生じる凹凸や、これらの面にイオンビームが照射されることで発生する凹凸などを含んでいてもよい。   Note that the first surface S1 to the fourth surface S4 need not be completely flat. The first surface S1 to the fourth surface S4 may include unevenness generated when these surfaces are formed, unevenness generated by irradiating these surfaces with an ion beam, and the like.

第１材料、第２材料、および第３材料は、互いに異なる材料である。
例えば、第１材料〜第３材料は、互いに異なる元素を含む。または、第１材料〜第３材料は、互いに異なる化合物を含む。 The first material, the second material, and the third material are different materials.
For example, the first material to the third material contain different elements. Alternatively, the first material to the third material contain different compounds.

第１材料〜第３材料は、共通の元素を含んでいてもよい。ただし、この場合、例えば、第１層２０１における当該元素の濃度と、第２層２０２における当該元素の濃度と、第３層２０３における当該元素の濃度と、が互いに異なる。   The first material to the third material may contain a common element. However, in this case, for example, the concentration of the element in the first layer 201, the concentration of the element in the second layer 202, and the concentration of the element in the third layer 203 are different from each other.

第１材料〜第３材料は、共通の元素を含むとともに、第１材料〜第３材料で互いに異なる元素が添加されたものであってもよい。
または、第１材料〜第３材料は、共通の化合物を含み、当該化合物の組成が、第１層２０１〜第３層２０３で互いに異なるものであってもよい。 The first material to the third material may include a common element, and different elements may be added to the first material to the third material.
Alternatively, the first material to the third material may include a common compound, and the composition of the compound may be different from each other in the first layer 201 to the third layer 203.

図２および図３に表す例では、第１積層体ＬＢ１が、３つの層を有する場合について説明した。本実施形態に係る発明は、この例に限られず、例えば、第１積層体ＬＢ１は、第１層２０１〜第３層２０３以外の他の層を含んでいてもよい。   In the example shown in FIG. 2 and FIG. 3, the case where the first stacked body LB1 has three layers has been described. The invention according to the present embodiment is not limited to this example. For example, the first stacked body LB1 may include other layers other than the first layer 201 to the third layer 203.

この場合、第１面Ｓ１〜第４面Ｓ４は、第１層２０１〜第３層２０３の露出した部分に加え、当該他の層の、第１凹部Ｒ１および第２凹部Ｒ２によって露出した部分を含む。   In this case, in addition to the exposed portions of the first layer 201 to the third layer 203, the first surface S1 to the fourth surface S4 are portions of the other layers exposed by the first recess R1 and the second recess R2. Including.

次に、本実施形態に係る質量分析方法について説明する。
図４は、本実施形態に係る質量分析方法を表すフローチャートである。 Next, the mass spectrometry method according to this embodiment will be described.
FIG. 4 is a flowchart showing the mass spectrometry method according to this embodiment.

まず、質量分析を開始する前に、試料台１１の上に、試料１３および位置補正用試料２０を配置する。
次に、ステップ４０１において、制御部１５は、イオンビーム源１２から位置補正用試料２０の第１部分２１に向けてイオンビームを照射させる。イオンビームの照射により、位置補正用試料２０の一部が除去される。 First, before starting mass spectrometry, the sample 13 and the position correcting sample 20 are arranged on the sample stage 11.
Next, in step 401, the control unit 15 irradiates the ion beam from the ion beam source 12 toward the first portion 21 of the position correction sample 20. A part of the position correction sample 20 is removed by irradiation with the ion beam.

このとき、第３層２０３の上面ＴＳ１に対してイオンビームが４５度未満の角度で入射するように、イオンビームを照射することで、第１部分２１に第１面Ｓ１および第２面Ｓ２が形成される。上面ＴＳ１に対するイオンビームの入射角度は、例えば、試料台１１の傾きを変化させることで、調整できる。   At this time, by irradiating the ion beam so that the ion beam is incident on the upper surface TS1 of the third layer 203 at an angle of less than 45 degrees, the first surface S1 and the second surface S2 are formed on the first portion 21. It is formed. The incident angle of the ion beam with respect to the upper surface TS1 can be adjusted, for example, by changing the inclination of the sample stage 11.

次に、ステップ４０２において、制御部１５は、イオンビーム源１２から位置補正用試料２０の第２部分２２に向けてイオンビームを照射させる。このステップにより、ステップ４０１と同様にして、第２部分２２に第３面Ｓ３および第４面Ｓ４が形成される。   Next, in step 402, the control unit 15 irradiates the ion beam from the ion beam source 12 toward the second portion 22 of the position correction sample 20. By this step, the third surface S3 and the fourth surface S4 are formed in the second portion 22 in the same manner as in step 401.

次に、ステップ４０３において、本実施形態に係る質量分析法を実施するための、各条件の設定を行う。具体的には、まず、試料１３において、測定が行われる部分の位置の設定を行う。続いて、イオンビームを、第１面Ｓ１の第２層２０２が露出した部分に照射するための、偏向電極１２ａの電圧値を求める。続いて、イオンビームを、第３面Ｓ３の第２層２０２が露出した部分に照射するための、偏向電極１２ａの電圧値を求める。
なお、ステップ４０３において、各条件の設定順序は、適宜変更可能である。 Next, in step 403, each condition is set for carrying out the mass spectrometry method according to the present embodiment. Specifically, first, the position of the portion where the measurement is performed in the sample 13 is set. Subsequently, the voltage value of the deflection electrode 12a for irradiating the portion of the first surface S1 where the second layer 202 is exposed is obtained. Subsequently, the voltage value of the deflection electrode 12a for irradiating the portion where the second layer 202 of the third surface S3 is exposed is obtained.
In step 403, the setting order of the conditions can be changed as appropriate.

次に、ステップ４０４において、制御部１５は、イオンビーム源１２から試料１３に向けてイオンビームを照射させる。同時に、制御部１５は、レーザ光源１４から試料１３の上方に向けてレーザ光を照射させるとともに、質量分析部１６でポストイオン化された粒子の質量分析を実行させる。このステップにより、試料１３に由来する粒子の質量分析が行われる。   Next, in step 404, the control unit 15 irradiates the ion beam from the ion beam source 12 toward the sample 13. At the same time, the control unit 15 irradiates laser light from the laser light source 14 toward the upper side of the sample 13 and performs mass analysis of the particles post-ionized by the mass analysis unit 16. By this step, mass analysis of particles derived from the sample 13 is performed.

試料１３の質量分析を所定の時間行った後、ステップ４０５において、制御部１５は、イオンビーム源１２から位置補正用試料２０の第１部分２１に向けてイオンビームを照射させる。具体的には、制御部１５は、第１面Ｓ１の第２層２０２が露出した部分にイオンビームが照射されるように、偏向電極１２ａの電圧値をステップ４０３で得られた値に設定する。このとき、ステップ４０４と同様に、第１部分２１でスパッタされた粒子を質量分析できるように、レーザ光源１４および質量分析部１６を動作させておく。   After performing mass analysis of the sample 13 for a predetermined time, in step 405, the control unit 15 irradiates the ion beam from the ion beam source 12 toward the first portion 21 of the position correction sample 20. Specifically, the control unit 15 sets the voltage value of the deflection electrode 12a to the value obtained in step 403 so that the portion of the first surface S1 where the second layer 202 is exposed is irradiated with the ion beam. . At this time, similarly to step 404, the laser light source 14 and the mass analyzer 16 are operated so that the particles sputtered by the first portion 21 can be subjected to mass analysis.

第１面Ｓ１は、上述したように、第１層２０１の一部、第２層２０２の一部、および第３層２０３の一部を含む。ステップ４０３で設定された偏向電極１２ａの電圧値は、イオンビームが第２層２０２に照射されるように設定されている。このため、試料台１１のＹ方向における変動量が、第２層２０２の露出部分の幅に対して十分小さい場合は、第２層２０２にイオンビームが照射され、第２層２０２に含まれる第２材料が質量分析部１６で検出される。   As described above, the first surface S1 includes a part of the first layer 201, a part of the second layer 202, and a part of the third layer 203. The voltage value of the deflection electrode 12a set in step 403 is set so that the second layer 202 is irradiated with the ion beam. Therefore, when the amount of variation in the Y direction of the sample stage 11 is sufficiently small with respect to the width of the exposed portion of the second layer 202, the second layer 202 is irradiated with an ion beam, and the second layer 202 includes Two materials are detected by the mass analyzer 16.

一方で、試料台１１のＹ方向における変動量が大きい場合は、第２層２０２以外の層に含まれる材料が質量分析部１６で検出される。例えば、試料台１１が−Ｙ方向に変動している場合は、第１層２０１に含まれる第１材料が質量分析部１６で検出されうる。   On the other hand, when the amount of variation in the Y direction of the sample stage 11 is large, the material included in layers other than the second layer 202 is detected by the mass spectrometer 16. For example, when the sample stage 11 is fluctuating in the −Y direction, the first material included in the first layer 201 can be detected by the mass spectrometer 16.

制御部１５は、第１部分２１にイオンビームを照射した際の質量分析の結果、第１層２０１〜第３層２０３のそれぞれの厚み、上面ＴＳ１に対する第１面Ｓ１の傾きなどから、試料台１１のＹ方向における変動量を算出する。   As a result of mass analysis when the first portion 21 is irradiated with the ion beam, the control unit 15 determines the sample table based on the thickness of each of the first layer 201 to the third layer 203, the inclination of the first surface S1 with respect to the upper surface TS1, and the like. 11 is calculated in the Y direction.

あるいは、試料台１１の変動量によっては、イオンビームが、層同士の間の境界部分に照射される場合もある。この場合は、各層に含まれる各材料の割合からイオンビームの照射位置を求め、試料台１１のＹ方向における変動量を算出することができる。   Alternatively, depending on the amount of variation of the sample stage 11, the ion beam may be applied to the boundary portion between the layers. In this case, the irradiation position of the ion beam can be obtained from the ratio of each material contained in each layer, and the amount of variation in the Y direction of the sample stage 11 can be calculated.

次に、ステップ４０６において、制御部１５は、イオンビーム源１２から位置補正用試料２０の第２部分２２に向けてイオンビームを照射させる。具体的には、制御部１５は、第３面Ｓ３の第２層２０２が露出した部分にイオンビームが照射されるように、偏向電極１２ａの電圧値をステップ４０３で得られた値に設定する。このとき、ステップ４０５と同様に、第２部分２２でスパッタされた粒子を分析できるように、レーザ光源１４および質量分析部１６を動作させておく。   Next, in Step 406, the control unit 15 irradiates the ion beam from the ion beam source 12 toward the second portion 22 of the position correction sample 20. Specifically, the control unit 15 sets the voltage value of the deflection electrode 12a to the value obtained in step 403 so that the portion of the third surface S3 where the second layer 202 is exposed is irradiated with the ion beam. . At this time, as in step 405, the laser light source 14 and the mass analyzer 16 are operated so that the particles sputtered by the second portion 22 can be analyzed.

ステップ４０５と同様に、制御部１５は、イオンビームを第２部分２２に照射した際に検出される材料に基づいて、試料台１１のＸ方向における変動量を算出する。   Similar to step 405, the control unit 15 calculates the amount of variation in the X direction of the sample stage 11 based on the material detected when the second portion 22 is irradiated with the ion beam.

次に、ステップ４０７において、制御部１５は、算出された、Ｘ方向における変動量と、Ｙ方向における変動量と、を補正するように、試料台１１に対するイオンビームの照射位置を補正する。   Next, in step 407, the control unit 15 corrects the irradiation position of the ion beam on the sample stage 11 so as to correct the calculated fluctuation amount in the X direction and fluctuation amount in the Y direction.

具体的には、制御部１５は、位置制御機構１１ａを駆動させることで、試料台１１の位置を、算出された変動量だけ移動させる。
または、制御部１５は、イオンビーム源１２の偏向電極１２ａに印加する電圧を調整することで、算出された変動量をキャンセルするように、イオンビームの照射位置を補正してもよい。 Specifically, the control unit 15 drives the position control mechanism 11a to move the position of the sample stage 11 by the calculated fluctuation amount.
Alternatively, the control unit 15 may correct the irradiation position of the ion beam so as to cancel the calculated fluctuation amount by adjusting the voltage applied to the deflection electrode 12a of the ion beam source 12.

以上のステップにより、試料台１１に対するイオンビームの照射位置を補正することができる。
ステップ４０７の後に、再度、試料１３の質量分析を行うことで、試料１３に対するイオンビームの照射位置が補正され、この結果、質量分析の精度を向上させることが可能となる。 Through the above steps, the irradiation position of the ion beam on the sample stage 11 can be corrected.
By performing mass analysis of the sample 13 again after step 407, the irradiation position of the ion beam on the sample 13 is corrected, and as a result, the accuracy of the mass analysis can be improved.

上述した本実施形態に係る質量分析方法において、ステップ４０５と４０６は、順序を入れ替えて実行することも可能である。
また、あらかじめ第１凹部Ｒ１および第２凹部Ｒ２が形成された位置補正用試料２０を試料台１１に配置することで、ステップ４０１および４０２を省略することも可能である。
ステップ４０３で得られる各種条件については、上述した質量分析方法を開始する前に、あらかじめ設定されていてもよい。この場合、ステップ４０３は省略することができる。 In the mass spectrometric method according to the present embodiment described above, steps 405 and 406 can be executed in the reverse order.
In addition, steps 401 and 402 can be omitted by placing the position correction sample 20 in which the first recess R1 and the second recess R2 are formed in advance on the sample stage 11.
Various conditions obtained in step 403 may be set in advance before starting the mass spectrometry method described above. In this case, step 403 can be omitted.

なお、ステップ４０５および４０６において、位置補正用試料２０に照射するイオンビームのエネルギーは、試料１３に照射するイオンビームのエネルギーよりも小さいことが望ましい。位置補正用試料２０に照射するイオンビームのエネルギーを小さくすることで、位置補正用試料２０のスパッタを抑制することができる。位置補正用試料２０のスパッタを抑制することで、位置補正用試料２０からスパッタされた粒子が試料１３の上に堆積することを抑制できるとともに、位置補正用試料２０をより長期間にわたって使用することが可能となる。   In steps 405 and 406, it is desirable that the energy of the ion beam applied to the position correction sample 20 is smaller than the energy of the ion beam applied to the sample 13. Sputtering of the position correction sample 20 can be suppressed by reducing the energy of the ion beam applied to the position correction sample 20. By suppressing spattering of the position correction sample 20, it is possible to suppress the particles sputtered from the position correction sample 20 from being deposited on the sample 13, and to use the position correction sample 20 for a longer period of time. Is possible.

例えば、位置補正用試料２０に向けて加速させるイオンの密度を低下させる、またはイオンの加速エネルギーを小さくすることで、イオンビームのエネルギーを小さくすることができる。位置補正用試料２０に向けて加速させるイオンの密度を低下させるとともに、イオンの加速エネルギーを小さくしてもよい。   For example, the energy of the ion beam can be reduced by reducing the density of ions to be accelerated toward the position correction sample 20 or by reducing the acceleration energy of the ions. The density of ions accelerated toward the position correction sample 20 may be reduced, and the ion acceleration energy may be reduced.

また、ステップ４０１および４０２において、位置補正用試料２０に第１面Ｓ１〜第４面Ｓ４を形成する際に、イオンの加速エネルギーは、小さいことが望ましい。例えば、ステップ４０１および４０２におけるイオンの加速エネルギーは、ステップ４０４におけるイオンの加速エネルギーよりも小さい。
ステップ４０１および４０２におけるイオンの加速エネルギーを小さくすることで、第１面Ｓ１〜第４面Ｓ４を形成する際に、これらの面の上に除去された粒子が堆積することを抑制できる。 In steps 401 and 402, when the first surface S1 to the fourth surface S4 are formed on the position correction sample 20, it is desirable that the ion acceleration energy is small. For example, the acceleration energy of ions in steps 401 and 402 is smaller than the acceleration energy of ions in step 404.
By reducing the acceleration energy of ions in steps 401 and 402, when the first surface S1 to the fourth surface S4 are formed, it is possible to suppress deposition of the removed particles on these surfaces.

以上で説明した本実施形態に係る位置補正用試料、質量分析装置、および質量分析方法によれば、質量分析装置１０において試料台１１の位置の変動が生じた場合でも、試料台１１に対するイオンビームの照射位置を高精度に補正することが可能である。また、本実施形態に係る位置補正用試料２０を用いることで、質量分析の途中で、試料台１１に対するイオンビームの照射位置を補正することができる。   According to the position correction sample, the mass spectrometer, and the mass spectrometry method according to the present embodiment described above, the ion beam with respect to the sample stage 11 is generated even when the position of the sample stage 11 is changed in the mass spectrometer 10. It is possible to correct the irradiation position with high accuracy. Further, by using the position correction sample 20 according to the present embodiment, the irradiation position of the ion beam on the sample stage 11 can be corrected during the mass analysis.

試料台１１の、Ｘ方向における変動量およびＹ方向における変動量をより精度よく求めるためには、第３材料は、導電体であり、第３層２０３が導電性を有することが望ましい。第３層２０３が導電性を有することで、位置補正用試料２０の表面が帯電し、当該帯電によってイオンビームの軌道が変化することを抑制できるためである。   In order to obtain the variation amount in the X direction and the variation amount in the Y direction of the sample stage 11 with higher accuracy, it is desirable that the third material is a conductor and the third layer 203 has conductivity. This is because when the third layer 203 has conductivity, the surface of the position correction sample 20 is charged, and the change of the trajectory of the ion beam due to the charging can be suppressed.

位置補正用試料２０にイオンビームが照射された際に、スパッタされた粒子を効率よくポストイオン化させるためには、第１材料、第２材料、および第３材料の、それぞれの第１イオン化エネルギー同士の差が小さいことが望ましい。具体的には、レーザ光源１４から照射されるレーザ光の波長をλ、当該波長の分布の半値幅Δλ、プランク定数をｈとし、第１材料〜第３材料がｎ光子のエネルギーによってイオン化するものとした場合に、第１材料〜第３材料のイオン化エネルギーＥが、以下の式（１）を満たすことが望ましい。

Figure 0006430349
In order to efficiently post-ionize the sputtered particles when the position correction sample 20 is irradiated with the ion beam, the first ionization energies of the first material, the second material, and the third material are compared. It is desirable that the difference is small. Specifically, the wavelength of the laser light emitted from the laser light source 14 is λ, the half-value width Δλ of the distribution of the wavelength, the Planck constant is h, and the first material to the third material are ionized by the energy of n photons. In this case, it is desirable that the ionization energy E of the first material to the third material satisfies the following formula (1).
Figure 0006430349

同様に、位置補正用試料２０にイオンビームが照射された際に、スパッタされた粒子を効率よくポストイオン化させるためには、第１材料、第２材料、および第３材料のいずれか１つのイオン化エネルギーが、光子エネルギーのおよそ整数倍である場合、他の材料のイオン化エネルギーも、光子エネルギーのおよそ整数倍であることが望ましい。   Similarly, in order to efficiently post ionize the sputtered particles when the position correction sample 20 is irradiated with the ion beam, the ionization of any one of the first material, the second material, and the third material is performed. If the energy is approximately an integer multiple of the photon energy, it is desirable that the ionization energy of the other material is also approximately an integer multiple of the photon energy.

具体的には、レーザ光源１４から照射されるレーザ光の波長をλ、当該波長の分布の半値幅Δλ、プランク定数をｈとし、第１材料〜第３材料のいずれかのイオン化エネルギーＥが以下の式（２）を満たす場合について考える。このとき、他の材料のイオン化エネルギーＥは、以下の式（３）を満たすことが望ましい。ここで、式（３）におけるｍは、当該他の材料において共通である必要はなく、当該他のイオン化エネルギーが、光子エネルギーのおよそ整数倍でありさえすればよい。

Figure 0006430349
Figure 0006430349
Specifically, the wavelength of the laser light emitted from the laser light source 14 is λ, the half-value width Δλ of the wavelength distribution, the Planck constant is h, and the ionization energy E of any of the first to third materials is as follows: Consider the case of satisfying the equation (2). At this time, it is desirable that the ionization energy E of the other material satisfies the following formula (3). Here, m in the formula (3) does not need to be common to the other materials, and the other ionization energy only needs to be approximately an integer multiple of the photon energy.
Figure 0006430349
Figure 0006430349

また、位置補正用試料２０に照射するイオンビームの径は、第１層２０１と第３層２０３との間に位置する第２層２０２の、露出している部分の幅よりも小さいことが望ましい。具体的には、イオンビームの径をφ、第２層２０２のＺ方向における厚みをｄ、第１面Ｓ１と上面ＴＳ１との間の角度をθ、とした場合、以下の式（４）を満たすことが望ましい。

Figure 0006430349
Further, the diameter of the ion beam irradiated to the position correction sample 20 is desirably smaller than the width of the exposed portion of the second layer 202 positioned between the first layer 201 and the third layer 203. . Specifically, when the diameter of the ion beam is φ, the thickness of the second layer 202 in the Z direction is d, and the angle between the first surface S1 and the upper surface TS1 is θ, the following equation (4) is obtained. It is desirable to satisfy.
Figure 0006430349

第１材料〜第３材料が、共通の化合物を含む場合、試料台１１の、Ｘ方向における変動量およびＹ方向における変動量をより精度よく求めるためには、当該化合物の組成は、第１材料から第３材料にかけて連続的に変化していることが望ましい。   In the case where the first material to the third material contain a common compound, in order to obtain the variation amount in the X direction and the variation amount in the Y direction of the sample stage 11 more accurately, the composition of the compound is determined by the first material. It is desirable that it continuously changes from the third material to the third material.

例えば、第１材料〜第３材料が、シリコンと、ｐ形不純物またはｎ形不純物と、の化合物を含む場合、第１層２０１における不純物の濃度は、第２層２０２における不純物の濃度よりも高く、第２層２０２における不純物の濃度は、第３層２０３における不純物の濃度よりも高いことが望ましい。   For example, when the first material to the third material contain a compound of silicon and a p-type impurity or an n-type impurity, the impurity concentration in the first layer 201 is higher than the impurity concentration in the second layer 202. The impurity concentration in the second layer 202 is preferably higher than the impurity concentration in the third layer 203.

あるいは、第１層２０１における不純物の濃度は、第２層２０２における不純物の濃度よりも低く、第２層２０２における不純物の濃度は、第３層２０３における不純物の濃度よりも低いことが望ましい。   Alternatively, the impurity concentration in the first layer 201 is preferably lower than the impurity concentration in the second layer 202, and the impurity concentration in the second layer 202 is preferably lower than the impurity concentration in the third layer 203.

なお、補正の精度については、第１積層体ＬＢ１における層の数を増やし、それぞれの層のＺ方向における厚みを薄くすることで向上させることができる。
また、第１面Ｓ１のＹ方向における長さおよび第３面Ｓ３のＸ方向における長さは、試料台１１の平均的なＸ方向およびＹ方向における変動量よりも大きいことが望ましい。 In addition, about the precision of correction | amendment, it can improve by increasing the number of the layers in 1st laminated body LB1, and making the thickness in the Z direction of each layer thin.
Further, it is desirable that the length in the Y direction of the first surface S1 and the length in the X direction of the third surface S3 are larger than the average fluctuation amount of the sample stage 11 in the X direction and the Y direction.

（変形例）
図５は、試料台１１に配置された分析対象試料および位置補正用試料の他の一例を表す平面図である。
図６は、各位置補正用試料を表す断面図である。具体的には、図６（ａ）は、第１位置補正用試料３１のＸ−Ｚ断面図であり、図６（ｂ）は、第２位置補正用試料３２のＹ−Ｚ断面図である。 (Modification)
FIG. 5 is a plan view illustrating another example of the analysis target sample and the position correction sample arranged on the sample stage 11.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing each position correction sample. Specifically, FIG. 6A is an XZ sectional view of the first position correcting sample 31, and FIG. 6B is a YZ sectional view of the second position correcting sample 32. .

図２および図３に表す例では、１つの位置補正用試料２０に、Ｘ方向における位置を補正するための第１部分２１と、Ｙ方向における位置を補正するための第２部分２２と、が設けられていた。   In the example shown in FIGS. 2 and 3, one position correction sample 20 includes a first portion 21 for correcting a position in the X direction and a second portion 22 for correcting a position in the Y direction. It was provided.

これに対して本変形例では、図５に表すように、試料台１１には、第１部分２１としての機能を有する第１位置補正用試料３１と、第２部分２２としての機能を有する第２位置補正用試料３２と、が配置されている。   On the other hand, in this modification, as shown in FIG. 5, the sample stage 11 has a first position correction sample 31 having a function as the first portion 21 and a second position 22 having a function as the second portion 22. A two-position correcting sample 32 is disposed.

また、試料台１１は、第１固定部１１１および第２固定部１１２に加えて、第３固定部１１３を有する。試料１３は、第１固定部１１１により固定される。第１位置補正用試料３１は、第２固定部１１２により固定される。第２位置補正用試料３２は、第３固定部１１３により固定される。   The sample stage 11 has a third fixing portion 113 in addition to the first fixing portion 111 and the second fixing portion 112. The sample 13 is fixed by the first fixing unit 111. The first position correcting sample 31 is fixed by the second fixing unit 112. The second position correcting sample 32 is fixed by the third fixing unit 113.

第１位置補正用試料３１の構成として、位置補正用試料２０と同様の構成を採用可能である。すなわち、図６（ａ）に表すように、第１位置補正用試料３１は、例えば、第１基板Ｓｕｂ１と、その上に設けられた第１積層体ＬＢ１と、を含む。   As the configuration of the first position correction sample 31, the same configuration as that of the position correction sample 20 can be adopted. That is, as shown in FIG. 6A, the first position correction sample 31 includes, for example, a first substrate Sub1 and a first stacked body LB1 provided thereon.

第１積層体ＬＢ１は、第１層３１１と、第２層３１２と、第３層３１３と、を含む。第１層３１１は、第１材料を含む。第２層３１２は、第２材料を含む。第３層３１３は、第３材料を含む。第１積層体ＬＢ１は、第１面Ｓ１および第２面Ｓ２を有する。   The first stacked body LB1 includes a first layer 311, a second layer 312, and a third layer 313. The first layer 311 includes a first material. The second layer 312 includes a second material. The third layer 313 includes a third material. The first stacked body LB1 has a first surface S1 and a second surface S2.

図６（ｂ）に表すように、第２位置補正用試料３２は、第２基板Ｓｕｂ２と、その上に設けられた第２積層体ＬＢ２と、を含む。第２積層体ＬＢ２は、第４層３２４と、第５層３２５と、第６層３２６と、を含む。   As shown in FIG. 6B, the second position correction sample 32 includes a second substrate Sub2 and a second stacked body LB2 provided thereon. The second stacked body LB2 includes a fourth layer 324, a fifth layer 325, and a sixth layer 326.

第５層３２５は、第４層３２４の上に設けられ、第６層３２６は、第５層３２５の上に設けられている。第４層３２４〜第６層３２６は、Ｚ方向に積層されている。第５層３２５のＺ方向における厚みは、例えば、第６層３２６のＺ方向における厚みと等しい。また、第４層３２４は、第４材料を含む。第５層３２５は、第５材料を含む。第６層３２６は、第６材料を含む。   The fifth layer 325 is provided on the fourth layer 324, and the sixth layer 326 is provided on the fifth layer 325. The fourth layer 324 to the sixth layer 326 are stacked in the Z direction. The thickness of the fifth layer 325 in the Z direction is, for example, equal to the thickness of the sixth layer 326 in the Z direction. The fourth layer 324 includes a fourth material. The fifth layer 325 includes a fifth material. The sixth layer 326 includes a sixth material.

第３面Ｓ３および第４面Ｓ４は、第４層３２４の第２凹部Ｒ２によって露出された一部と、第５層３２５の第２凹部Ｒ２によって露出された一部と、第６層３２６の第２凹部Ｒ２によって露出された一部と、を含む。   The third surface S3 and the fourth surface S4 include a part exposed by the second recess R2 of the fourth layer 324, a part exposed by the second recess R2 of the fifth layer 325, and the sixth layer 326. And a part exposed by the second recess R2.

第６層３２６の上面ＴＳ２と、第３面Ｓ３および第４面Ｓ４のそれぞれと、の間の角度は、鈍角である。また、上面ＴＳ２と第３面Ｓ３との間の角度は、上面ＴＳ２と第４面Ｓ４との間の角度よりも大きい。第１面Ｓ１および第２面Ｓ２は、Ｙ−Ｚ面をＸ方向に傾斜させた面に平行であるのに対して、第３面Ｓ３および第４面Ｓ４は、Ｘ−Ｚ面をＹ方向に傾斜させた面に平行である。   The angle between the upper surface TS2 of the sixth layer 326 and each of the third surface S3 and the fourth surface S4 is an obtuse angle. Further, the angle between the upper surface TS2 and the third surface S3 is larger than the angle between the upper surface TS2 and the fourth surface S4. The first surface S1 and the second surface S2 are parallel to a surface obtained by inclining the YZ plane in the X direction, whereas the third surface S3 and the fourth surface S4 have the XZ plane in the Y direction. Parallel to the inclined surface.

第４材料、第５材料、および第６材料は、互いに異なる材料である。
例えば、第４材料〜第６材料は、互いに異なる元素を含む。または、第４材料〜第６材料は、互いに異なる化合物を含む。 The fourth material, the fifth material, and the sixth material are different materials.
For example, the fourth to sixth materials contain different elements. Alternatively, the fourth material to the sixth material include different compounds.

第４材料〜第６材料は、共通の元素を含んでいてもよい。ただし、この場合、例えば、第４層３２４における当該元素の濃度と、第５層３２５における当該元素の濃度と、第６層３２６における当該元素の濃度と、が互いに異なる。   The fourth material to the sixth material may contain a common element. However, in this case, for example, the concentration of the element in the fourth layer 324, the concentration of the element in the fifth layer 325, and the concentration of the element in the sixth layer 326 are different from each other.

第４材料〜第６材料は、共通の元素を含むとともに、第４材料〜第６材料で互いに異なる元素が添加されたものであってもよい。
または、第４材料〜第６材料は、共通の化合物を含み、当該化合物の組成が、第４層３２４〜第６層３２６で互いに異なるものであってもよい。 The fourth material to the sixth material may include a common element, and different elements may be added to the fourth material to the sixth material.
Alternatively, the fourth material to the sixth material may include a common compound, and the compositions of the compounds may be different from each other in the fourth layer 324 to the sixth layer 326.

なお、第１材料〜第３材料のいずれかが、第４材料〜第６材料のいずれかと同じであってもよい。例えば、第１材料と第４材料が同じであり、第２材料と第５材料が同じであり、第３材料と第６材料が同じであってもよい。   Note that any one of the first material to the third material may be the same as any one of the fourth material to the sixth material. For example, the first material and the fourth material may be the same, the second material and the fifth material may be the same, and the third material and the sixth material may be the same.

本変形例に係る質量分析方法および位置補正用試料を用いた場合であっても、図４に表すフローチャートと同様にして、試料台に対するイオンビームの照射位置を補正することが可能である。   Even in the case of using the mass spectrometry method and the position correction sample according to the present modification, it is possible to correct the irradiation position of the ion beam on the sample stage in the same manner as the flowchart shown in FIG.

すなわち、第１位置補正用試料３１にイオンビームを照射して質量分析を行うことで、試料台１１のＹ方向における変動量を求めることができる。また、第２位置補正用試料３２にイオンビームを照射して質量分析を行うことで、試料台１１のＸ方向における変動量を算出することができる。   That is, the amount of variation in the Y direction of the sample stage 11 can be obtained by irradiating the first position correction sample 31 with an ion beam and performing mass spectrometry. Further, the amount of variation in the X direction of the sample stage 11 can be calculated by performing mass spectrometry by irradiating the second position correction sample 32 with an ion beam.

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。   As mentioned above, although several embodiment of this invention was illustrated, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and equivalents thereof. Further, the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.

１０…質量分析装置 １１…試料台 １２…イオンビーム源 １３…試料 １４…レーザ光源 １５…制御部 １６…質量分析部 ２０…位置補正用試料 ３１…第１位置補正用試料 ３２…第２位置補正用試料 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Mass spectrometer 11 ... Sample stand 12 ... Ion beam source 13 ... Sample 14 ... Laser light source 15 ... Control part 16 ... Mass spectrometer 20 ... Position correction sample 31 ... First position correction sample 32 ... Second position correction Sample for

Claims (10)

質量分析法において分析対象が配置される試料台に対するイオンビームの照射位置を補正するために用いられる位置補正用試料であって、
第１材料を含む第１層と、
前記第１層の上に設けられ、第２材料を含む第２層と、
前記第２層の上に設けられ、第３材料を含む第３層と、
を含む積層体を備えた位置補正用試料。 A position correction sample used to correct the irradiation position of an ion beam on a sample stage on which an analysis target is placed in mass spectrometry,
A first layer comprising a first material;
A second layer provided on the first layer and including a second material;
A third layer provided on the second layer and including a third material;
A sample for position correction provided with a laminate comprising: 前記積層体は、前記第３層から前記第１層に達する第１凹部を有する請求項１記載の位置補正用試料。   The sample for position correction according to claim 1, wherein the stacked body has a first recess that reaches the first layer from the third layer. 前記積層体は、前記第１層の前記第１凹部を通して露出した一部と、前記第２層の前記第１凹部を通して露出した一部と、前記第３層の前記第１凹部を通して露出した一部と、を含む第１面を有し、
前記第１面と前記第３層の上面との間の角度は、鈍角である請求項２記載の位置補正用試料。
The laminated body is exposed through the first recess of the first layer, exposed through the first recess of the second layer, and exposed through the first recess of the third layer. A first surface including a portion,
The position correction sample according to claim 2, wherein an angle between the first surface and the upper surface of the third layer is an obtuse angle.
前記積層体は、前記第１層の前記第１凹部を通して露出した他の一部と、前記第２層の前記第１凹部を通して露出した他の一部と、前記第３層の前記第１凹部を通して露出した他の一部と、を含む第２面を有し、
前記第２面と前記上面との間の角度は、鈍角であり、
前記第１面と前記上面との間の角度は、前記第２面と前記上面との間の角度よりも大きい請求項３記載の位置補正用試料。
The laminate includes another part exposed through the first recess of the first layer, another part exposed through the first recess of the second layer, and the first recess of the third layer. And a second surface including the other part exposed through,
The angle between the second surface and the upper surface is an obtuse angle,
The position correction sample according to claim 3, wherein an angle between the first surface and the upper surface is larger than an angle between the second surface and the upper surface.
前記積層体には、前記第１凹部と離間して、前記第３層から前記第１層に達する第２凹部を有し、
前記積層体は、前記第１層の前記第２凹部を通して露出した一部と、前記第２層の前記第２凹部を通して露出した一部と、前記第３層の前記第２凹部を通して露出した一部と、を含む第３面を有する請求項３または４に記載の位置補正用試料。 The laminate has a second recess that is spaced apart from the first recess and reaches the first layer from the third layer,
The laminate is exposed through the second recess of the first layer, exposed through the second recess of the second layer, and exposed through the second recess of the third layer. The position correction sample according to claim 3, further comprising a third surface including a portion. 前記第１面は、前記第１層、前記第２層、および前記第３層の積層方向と、前記積層方向に対して垂直な第１方向と、を含む面を、前記積層方向および前記第１方向に対して垂直な第２方向に向けて傾斜させた面と平行であり、
前記第３面は、前記積層方向と前記第２方向とを含む面を、前記第１方向に向けて傾斜させた面と平行である請求項５記載の位置補正用試料。 The first surface is a surface including a stacking direction of the first layer, the second layer, and the third layer and a first direction perpendicular to the stacking direction. Parallel to a plane inclined in a second direction perpendicular to one direction,
The sample for position correction according to claim 5, wherein the third surface is parallel to a surface obtained by inclining a surface including the stacking direction and the second direction toward the first direction. 前記第１層、前記第２層、および前記第３層の積層方向における前記第２層の厚みは、前記積層方向における前記第３層の厚みと等しい請求項１〜６のいずれか１つに記載の位置補正用試料。   The thickness of the second layer in the stacking direction of the first layer, the second layer, and the third layer is equal to the thickness of the third layer in the stacking direction. The sample for position correction as described. 請求項１〜７のいずれか１つに記載の位置補正用試料を固定するための固定部を有する試料台と、
前記試料に向けてイオンビームを照射するイオンビーム源と、
前記試料台の上方に向けてレーザ光を照射するレーザ光源と、
イオン化された粒子を分析する質量分析部と、
を備えた質量分析装置。 A sample stage having a fixing part for fixing the position correcting sample according to any one of claims 1 to 7,
An ion beam source for irradiating the sample with an ion beam;
A laser light source for irradiating a laser beam toward the upper side of the sample table;
A mass spectrometer for analyzing ionized particles;
Mass spectrometer equipped with 第１試料にイオンビームを照射し、前記第１試料に由来する第１粒子をレーザ光を用いてイオン化し、前記イオン化された前記第１粒子を質量分析する工程と、
請求項１〜７のいずれか１つに記載の位置補正用試料にイオンビームを照射し、前記位置補正用試料に由来する第２粒子をレーザ光を用いてイオン化し、前記イオン化された前記第２粒子を質量分析し、前記第２粒子の質量分析結果に基づいて、前記第１試料に対するイオンビームの照射位置を補正する工程と、
を備えた質量分析方法。 Irradiating a first sample with an ion beam, ionizing first particles derived from the first sample using a laser beam, and mass analyzing the ionized first particles;
The position correction sample according to any one of claims 1 to 7 is irradiated with an ion beam, second particles derived from the position correction sample are ionized using a laser beam, and the ionized first Performing a mass analysis of two particles, and correcting an irradiation position of an ion beam on the first sample based on a mass analysis result of the second particles;
A mass spectrometry method comprising: 前記試料台に対するイオンビームの照射位置を補正する工程の後に、再度、前記イオン化された前記第１粒子を質量分析する工程を行う請求項９記載の質量分析方法。   The mass spectrometric method according to claim 9, wherein the step of performing mass analysis on the ionized first particles is performed again after the step of correcting the irradiation position of the ion beam on the sample stage.
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