JPH01128341A - Mass analyzer - Google Patents

Mass analyzer

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JPH01128341A
JPH01128341A JP62283001A JP28300187A JPH01128341A JP H01128341 A JPH01128341 A JP H01128341A JP 62283001 A JP62283001 A JP 62283001A JP 28300187 A JP28300187 A JP 28300187A JP H01128341 A JPH01128341 A JP H01128341A
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electrode
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ion beam
sample
focusing lens
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覚 大畠
Sakae Kusakabe
日下部 栄
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正 三井
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Abstract

PURPOSE:To make fine optical axis alignment for ion beams very easy by performing the optical axis alignment as monitoring a beam quantity by each electrode piece of a beam monitor electrode and ammeters installed in a sample and a Faraday cup. CONSTITUTION:When ion beams are irradiated each of electrode pieces 41-44 of a beam monitor electrode 40, an electric current in proportion to the irradiation value is generated there, flowing into each of ammeters 111-114. Accordingly, an optical system is mechanically electrically adjusted as monitoring these ammeters and optical axis alignment for a focusing lens is carried out. Next, since Faraday cup 100 is installed on the extension of each optical axis of the focusing lens 20 and the monitor electrode 40, it adjusts a focal distance of the lens 20 so as to cause the ion beam to be maximized as monitoring an ammeter 116 of the cup 100 in that state that voltage is not impressed on a neutron eliminating deflecting electrode 52. Furthermore in this state, voltage is impressed on the electrode 52, and this voltage is adjusted as monitoring a beam quantity by the ammeter 115 installed in a sample 90, and an optical axis for these ion beams is accorded with that of an objective lens 80.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、固体試料のイオンビームによる質量分析に
用いられる質量分析装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a mass spectrometer used for mass spectrometry of a solid sample using an ion beam.

(従来の技術) 従来のこの種の装置としては、イオン銃によりArイオ
ン等の1次イオンビームを発射し、この1次イオンビー
ムを、集束レンズ、ビーム制限アパーチャなどからなる
1次イオンビーム光学系を介して試料に照射し、試料か
ら発生する2次イオンを検出して質量分析する2次イオ
ン質階分析装置が一般的である。
(Prior Art) Conventional devices of this type emit a primary ion beam such as Ar ions using an ion gun, and convert this primary ion beam into a primary ion beam optical system consisting of a focusing lens, a beam limiting aperture, etc. A secondary ion quality analyzer is common, which irradiates a sample through a system, detects secondary ions generated from the sample, and performs mass analysis.

(発明が解決しようとする問題点) 上記従来の装置では、1次イオンビームを試料に効率自
く照射させる必要があり、そのためには集束レンズの光
軸とビーム制限アパーチャの光軸とが一致し、中性粒子
除去用偏向電極を通過後のイオンビームの光軸が対物レ
ンズの光軸と一致して照射される試料面に微細なビーム
径を形成することが望ましい。しかしながら、構造設計
の寸法公差および組立公差等によ、って上記光軸のズレ
は避けられなかった。
(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional apparatus described above, it is necessary to efficiently irradiate the sample with the primary ion beam, and for this purpose, the optical axis of the focusing lens and the optical axis of the beam limiting aperture must be aligned. Therefore, it is desirable that the optical axis of the ion beam after passing through the neutral particle removal deflection electrode be aligned with the optical axis of the objective lens to form a fine beam diameter on the irradiated sample surface. However, due to dimensional tolerances in structural design, assembly tolerances, etc., the above-mentioned deviation of the optical axis cannot be avoided.

そこで従来では、試料に到達するイオンビーム量に基づ
いて光軸合わせを行っていたが、イオンビーム光学系に
ビームを偏向するための電極が介在していると、軸合わ
せのための調整は極めて熟練を要し大変な労力と時間を
必要とする。また測定中に一旦光軸がずれてしまうと、
再調整には装置の超高真空を破る必要があるため極めて
困難な作業となる。そのため、往々にして不安定なまま
で作業を続けざるを得ない状況にあった。
Conventionally, the optical axis was aligned based on the amount of ion beam reaching the sample, but if the ion beam optical system includes an electrode to deflect the beam, alignment for alignment becomes extremely difficult. It requires skill and a lot of effort and time. Also, once the optical axis shifts during measurement,
Readjusting requires breaking the ultra-high vacuum of the device, making it an extremely difficult task. As a result, they were often forced to continue working in an unstable state.

このような点を考慮して、ビーム偏向電極のシールド板
に流れ込む電流を調整することにより、集束レンズとビ
ーム制限アパーチャとの光軸合わぜを行う手段が提案さ
れているが、この手段ではビーム偏向接の光軸合わせは
困難であった。
Taking these points into consideration, a method has been proposed for aligning the optical axes of the focusing lens and the beam limiting aperture by adjusting the current flowing into the shield plate of the beam deflection electrode. It was difficult to align the optical axis of the deflection tangent.

この発明は、従来装置の上記のような問題点に関してな
されたもので、簡単でしかも短時間の調整作業により1
次イオンビームを効率良く試料に照射して高精度な質問
分析を可能とする。質問分析装置を提供することを目的
とする。
This invention has been made to solve the above-mentioned problems of conventional devices, and allows for easy and quick adjustment.
Next, the ion beam is efficiently irradiated onto the sample to enable highly accurate interrogation analysis. The purpose is to provide a question analysis device.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) この発明は上記問題点を解決するために、イオン銃から
発射される1次イオンビームを集束レンズ、ビーム制限
アパーチャ、中性粒子除去用偏向電極および対物レンズ
からなる1次イオンビーム光学系を介して試料に照射し
、試料から発生する2次イオンビームを検出して上記試
料の質量分析を行う質量分析装置において、上記集束レ
ンズと上記ビーム制限アバーチレヤとの間に設けられ中
心にイオンビーム通過用の開口を有しかつそれぞれが電
流計に接続された等分割された複数の電極片から成る円
板状のビームモニタ電極と、上記集束レンズとビームモ
ニタ電極の光軸の延長上に設けられかつ電流計に接続さ
れたファラデーカップと、上記試料に接続された電流計
とを備え、これら各電流計によってビーム電流をモニタ
しながら上記光学系の機械的及び電気的光軸合わせを行
うようにしたことを要旨としている。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention provides a primary ion beam emitted from an ion gun with a focusing lens, a beam limiting aperture, and a neutral particle removal device. In a mass spectrometer that performs mass analysis of the sample by irradiating the sample with a primary ion beam through a primary ion beam optical system consisting of a deflection electrode and an objective lens and detecting a secondary ion beam generated from the sample, the above-mentioned focusing lens and the above-mentioned A disk-shaped beam monitor electrode is provided between the beam limiting averter layer and has an aperture in the center for passing the ion beam, and is composed of a plurality of equally divided electrode pieces each connected to an ammeter; A Faraday cup is provided on an extension of the optical axis of the lens and the beam monitor electrode and is connected to an ammeter, and an ammeter is connected to the sample. The gist is that the optical axis of the system is mechanically and electrically aligned.

(作用〉 ビームモニタ電極は、それぞれが電流計に接続されかつ
等分割された複数の電極片で構成されているため、集束
レンズの光軸のずれは各電流計における指示値の相違と
して示される。したがって、電流計をモニタしながら、
機械的あるいは電気的に光学系を調節することにより、
集束レンズの光軸合わせ、即ち集束レンズの光軸とビー
ムモニタ電極の光軸の一致が図られる。さらにファラデ
ーカップは集束レンズとビームモニタ電極の光軸の延長
上に設けられているため、中性粒子除去用の偏向電極に
電圧を印加しない状態でファラデーカップの電流計をモ
ニタしながら、カップに到達するイオンビームが最大に
なるように集束レンズの焦点距離の調、整を行う。この
状態で、中性粒子除去用偏向電極に電圧を印加してイオ
ンビームを試料の方向に偏向させ、試料に設けた電流計
によってビーム端をモニタしながら、偏向電極の電圧を
調整してイオンビームの光軸を対物レンズの光軸に一致
させる。これによって、装置の真空を破る事無く1次イ
オンビームの軸合わせを精密に行い、精度の高い質量分
析を実行する事が出来る。
(Operation) Since the beam monitor electrode is composed of multiple electrode pieces that are each connected to an ammeter and divided into equal parts, the deviation of the optical axis of the focusing lens is shown as a difference in the indicated value of each ammeter. .Thus, while monitoring the ammeter,
By adjusting the optical system mechanically or electrically,
The optical axis of the focusing lens is aligned, that is, the optical axis of the focusing lens and the optical axis of the beam monitor electrode are aligned. Furthermore, since the Faraday cup is installed on the extension of the optical axis of the focusing lens and the beam monitor electrode, the current meter of the Faraday cup can be monitored while no voltage is applied to the deflection electrode for neutral particle removal. Adjust the focal length of the focusing lens to maximize the ion beam that reaches it. In this state, a voltage is applied to the neutral particle removal deflection electrode to deflect the ion beam toward the sample, and while the beam end is monitored by an ammeter installed on the sample, the voltage of the deflection electrode is adjusted to ionize the ion beam. Align the optical axis of the beam with the optical axis of the objective lens. This makes it possible to precisely align the axis of the primary ion beam without breaking the vacuum of the apparatus, and to perform highly accurate mass spectrometry.

(実施例) 第1図は、この発明の1実施例質聞分析装置にかかる一
次イオン光学系の構成図である。
(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram of a primary ion optical system according to an embodiment of the present invention.

図面において、10はArイオン等の1次イオンビーム
を発射するイオン銃であって、フィラメント(カソード
)11、中間電極12、アノード13およびイオンビー
ムの引出し方向を決定する引出し電極14から構成され
ている。20はイオン銃10から発射されるイオンビー
ムを集束するための集束レンズ、30はレンズ20で集
束されたイオンビームを偏向するための偏向機構であっ
て、一対のX方向偏向電極31a、31bと一対のY方
向偏向電極32a、32bとからなる。40はビームモ
ニタ電極であって、4個の等分割された扇形の電極片4
1.42.43.44からなり、その中心にはイオンビ
ームが通過するのに十分な開口部45を有している。な
お、図示はしていないが、上記イオン銃10のアノード
電極13と引出し電極14とには、機械的軸合わせのた
めの方向ネジが設けられており、これらのネジによるイ
オンビームの調整方向は、ビームモニタ電極40の開口
部45を通過するビームが開口部45の中心を通るよう
に光軸を移動する方向である。
In the drawing, reference numeral 10 denotes an ion gun that emits a primary ion beam such as Ar ions, and is composed of a filament (cathode) 11, an intermediate electrode 12, an anode 13, and an extraction electrode 14 that determines the extraction direction of the ion beam. There is. 20 is a focusing lens for focusing the ion beam emitted from the ion gun 10, 30 is a deflection mechanism for deflecting the ion beam focused by the lens 20, and includes a pair of X-direction deflection electrodes 31a and 31b. It consists of a pair of Y direction deflection electrodes 32a and 32b. Reference numeral 40 denotes a beam monitor electrode, which has four fan-shaped electrode pieces 4 divided into equal parts.
1,42,43,44, and has an aperture 45 in the center that is large enough for the ion beam to pass through. Although not shown, the anode electrode 13 and extraction electrode 14 of the ion gun 10 are provided with directional screws for mechanical axis alignment, and the direction of adjustment of the ion beam by these screws is , the direction in which the optical axis is moved so that the beam passing through the aperture 45 of the beam monitor electrode 40 passes through the center of the aperture 45.

また第2図(a)に示すように、ビームモニタ電極40
の各電極片41.42.43.44には、電流計111
.112.113.114が接続されており、各電極片
41.42.43.44にイオンビームが照射されたと
きイオンビームの照射mに比例して発生する電流量を検
出する。
In addition, as shown in FIG. 2(a), the beam monitor electrode 40
Each electrode piece 41, 42, 43, 44 has an ammeter 111
.. 112, 113, and 114 are connected, and when each electrode piece 41, 42, 43, 44 is irradiated with an ion beam, the amount of current generated in proportion to the ion beam irradiation m is detected.

50はビーム制限アパーチャであり、試料90にイオン
ビームを導く開口部51が形成されている。なお、ビー
ムモニタ電極40とこのビーム制限アバーチ1750と
の間には、開口部45を通過したイオンビームを偏向し
てアパーチャ50の開口部51に導くための一対のビー
ム偏向電Ifi52と、この偏向電極52の電界をシー
ルドするシールド板53とが設けられている。
Reference numeral 50 denotes a beam limiting aperture, in which an opening 51 is formed to guide the ion beam to the sample 90. Note that between the beam monitor electrode 40 and this beam limiting aperture 1750 there is a pair of beam deflection electrodes Ifi 52 for deflecting the ion beam that has passed through the aperture 45 and guiding it to the aperture 51 of the aperture 50; A shield plate 53 is provided to shield the electric field of the electrode 52.

60は、イオンビームの走査機描であり、一対のX方向
走査電極61a 、61bともう一対のX方向走査電極
71a、71bと、さらに一対のY方向走査電極62a
 、62bともう一対のY方向走査電極72a 、72
bとが、図示するように2重に配置されて設けられてい
る。80は対物レンズであり、この実施例では3個の電
極片81.82.83からなっている。各電極片8L8
2.83は、イオンビームを試料90に導くための開口
81a 、82a 、83aと、偏向電極52によって
偏向されない状態のイオンビームを通過させるべ(設け
られた開口81b 、82b 、83bを有している。
60 is a drawing of an ion beam scanning machine, which includes a pair of X-direction scanning electrodes 61a and 61b, another pair of X-direction scanning electrodes 71a and 71b, and a further pair of Y-direction scanning electrodes 62a.
, 62b and another pair of Y-direction scanning electrodes 72a, 72
b are provided in a double arrangement as shown in the figure. Reference numeral 80 denotes an objective lens, which in this embodiment consists of three electrode pieces 81, 82, and 83. Each electrode piece 8L8
2.83 has openings 81a, 82a, 83a for guiding the ion beam to the sample 90, and openings 81b, 82b, 83b for passing the ion beam not deflected by the deflection electrode 52. There is.

100は、対物レンズ80の開口81b 、82b 、
83bの延長上に設けられたファラデーカップと称する
電極であり、イオンビームの照射量を電流量に変換して
検出する為のものである。なお、第2図(b)および(
C)に示すように、試料90とファラデーカップ100
とには、電流計115.116が接続されており、それ
ぞれに入射するイオンビーム量を電流mに換算して検出
する。
100 is the aperture 81b, 82b of the objective lens 80,
This is an electrode called a Faraday cup provided on the extension of 83b, and is used to convert the irradiation amount of the ion beam into a current amount for detection. In addition, Fig. 2(b) and (
As shown in C), sample 90 and Faraday cup 100
Ammeters 115 and 116 are connected to these, and the amount of ion beam incident on each is converted into a current m and detected.

なお、上記ビーム走査機構60の光軸および対物レンズ
80における各開口81a 、82a 、83aの光軸
は、偏向電極52によって偏向されたイオンビームの光
軸に一致している。
Note that the optical axis of the beam scanning mechanism 60 and the optical axes of the apertures 81a, 82a, and 83a in the objective lens 80 coincide with the optical axis of the ion beam deflected by the deflection electrode 52.

次に上記実施例における作用を説明する。先ずイオン銃
10から1次イオンビームが発射されると、このイオン
ビームは集束レンズ20によって集束され、偏向機構3
0によって偏向された後、ビームモニタ電極40および
ビーム制限アパーチャ50のそれぞれの開口部45.5
1を通過して試料90に到達する。なおこのとき、偏向
電極52によってイオンビームを偏向させることにより
、ビーム中に含まれる中性粒子を除去する。試料90に
イオンビームが照射されると、試料90は2次イオンを
発生するので、この2次イオンを検出して質量分析を行
う。なお2次イオンビームの検出機構を含む質量分析の
ための手段は、図示していない。
Next, the operation of the above embodiment will be explained. First, when a primary ion beam is emitted from the ion gun 10, this ion beam is focused by the focusing lens 20, and the deflection mechanism 3
0, the respective apertures 45.5 of the beam monitoring electrode 40 and the beam limiting aperture 50
1 and reaches the sample 90. At this time, the ion beam is deflected by the deflection electrode 52 to remove neutral particles contained in the beam. When the sample 90 is irradiated with the ion beam, the sample 90 generates secondary ions, and these secondary ions are detected and subjected to mass spectrometry. Note that means for mass spectrometry including a secondary ion beam detection mechanism is not shown.

ここで、上記イオンビームを試料90に対し効率良く照
射させるために、イオンビーム光学系の調整、即ち集束
レンズ20の光軸調整および焦点位置の調整、ざらにビ
ーム制限アパーチt750の光軸調整とが必要である。
Here, in order to efficiently irradiate the sample 90 with the ion beam, adjustment of the ion beam optical system, that is, adjustment of the optical axis of the focusing lens 20 and adjustment of the focal position, and roughly adjustment of the optical axis of the beam limiting aperture t750. is necessary.

この実施例では、先ずビームモニタ電極40の各電極片
に入射するイオンビーム量をモニタしてイオンビームの
光軸のずれを検出し、軸合わせを行う。即ら、ビームモ
ニタ電極40の各電極片41〜44にイオンビームが照
射されると、この照射Mに比例して各mM片41〜44
に電流が発生し、各電流計111〜114によってその
値が検出される。今、電流計111の指示値が最大であ
り、以下各指示値が電流計114.112.113の順
で大きい(114>112>113)ものとすると、集
束レンズ20を通過したイオンビームの光軸は電極片4
1側にずれていることがわかる。従って、各電流計11
1〜114の指示値をモニタしながら、アノード13と
引出し電1(i14とに設けられた調整ネジによって光
軸を電極片43方向にずらすことにより、機械的に光軸
を調整する。この手順を繰り返ずことにより、各電流計
の指示値を等しくさせて、光軸を開口45の中心に一致
させる。次に、焦点レンズ20を電気的に作動させて、
レンズの焦点距離を変化させる。このとき焦点距離の変
化にもかかわず各電極片41〜44に流れ込む電流量が
各片間で等しければ、イオンビームは、ビームモニタ電
極40の光軸に一致したことになる。一方、各電極片間
で電流量が異なれば、イオンビームとビームモニタ電極
40の光軸とが平行でないので、偏向機構30を作動さ
せて両者が平行となるように調整する。
In this embodiment, first, the amount of ion beam incident on each electrode piece of the beam monitor electrode 40 is monitored to detect a shift in the optical axis of the ion beam, and alignment is performed. That is, when each electrode piece 41 to 44 of the beam monitor electrode 40 is irradiated with an ion beam, each mm piece 41 to 44 is irradiated in proportion to this irradiation M.
A current is generated, and its value is detected by each ammeter 111-114. Now, assuming that the indicated value of the ammeter 111 is the maximum, and the following indicated values are larger in the order of ammeter 114, 112, and 113 (114>112>113), the light of the ion beam that has passed through the focusing lens 20 The shaft is electrode piece 4
It can be seen that it is shifted to the 1 side. Therefore, each ammeter 11
While monitoring the indicated values 1 to 114, the optical axis is mechanically adjusted by shifting the optical axis in the direction of the electrode piece 43 using adjustment screws provided on the anode 13 and the extractor 1 (i14).This procedure By repeating this, the indicated values of each ammeter are made equal, and the optical axis is aligned with the center of the aperture 45.Next, the focusing lens 20 is electrically activated,
Change the focal length of the lens. At this time, if the amount of current flowing into each of the electrode pieces 41 to 44 is equal regardless of the change in focal length, the ion beam is aligned with the optical axis of the beam monitor electrode 40. On the other hand, if the amount of current differs between each electrode piece, the ion beam and the optical axis of the beam monitor electrode 40 are not parallel, so the deflection mechanism 30 is operated to adjust them so that they are parallel.

つぎに、集束レンズ20の焦点位置を決定する。Next, the focal position of the focusing lens 20 is determined.

中性粒子除去用偏向電極52に電位を印加しない場合、
アパーチャ50を通過したイオンビームはファラデーカ
ップ100に向かうが、イオンビームが上記調整した光
軸上に位置するとファラデーカップ100に対する照f
ifflが上昇する。従って、ファラデーカップ100
に設けられた電流計116によって、電流値が最高にな
るように集束レンズ20と偏向機構30とを再調整し、
集束レンズ20の焦点位置調整を行う。
When no potential is applied to the neutral particle removal deflection electrode 52,
The ion beam that has passed through the aperture 50 heads toward the Faraday cup 100, but when the ion beam is located on the adjusted optical axis, the illumination f toward the Faraday cup 100 is
iffl increases. Therefore, Faraday Cup 100
Readjust the focusing lens 20 and deflection mechanism 30 so that the current value becomes the maximum using the ammeter 116 provided in the
The focal position of the focusing lens 20 is adjusted.

次に、中性粒子除去用偏向電極52に電位を印加し、対
物レンズ80の光軸にイオンビームを一致させる。先ず
対物レンズ80に電位を印加しない状態で、中性粒子除
去用偏向電極52に印加する電位を徐々に増加し、試料
90に到達するビーム電流量を変化させる。このとき、
試料901.:設けた電流計115は、電極52のある
偏向電圧値でピークを持つ。この偏向電圧の状態で、走
査機構60の各電極61a 、61b 、62a 、6
2b 。
Next, a potential is applied to the neutral particle removal deflection electrode 52 to align the ion beam with the optical axis of the objective lens 80. First, with no potential applied to the objective lens 80, the potential applied to the neutral particle removal deflection electrode 52 is gradually increased to change the amount of beam current reaching the sample 90. At this time,
Sample 901. : The provided ammeter 115 has a peak at a certain deflection voltage value of the electrode 52. In this deflection voltage state, each electrode 61a, 61b, 62a, 6 of the scanning mechanism 60
2b.

71a 、71b 、72a 、72bにバイアス電L
fを与え、試料90に到達するビーム電流量が極大とな
るようにする。これによって、対物レンズ8Oの光軸に
、電極52によって偏向後の光軸即ちビーム制限アパー
チャ50の光軸が一致する。なおこの後、対物レンズ8
0にイオンビームを集束するための電圧を印加し、さら
に走査機構60に1記決定したバイアス電圧に加えて走
査幅を制御する走査電位を与え、質量分析のための準備
をする。
Bias voltage L is applied to 71a, 71b, 72a, and 72b.
f is given so that the amount of beam current reaching the sample 90 is maximized. Thereby, the optical axis after deflection by the electrode 52, that is, the optical axis of the beam limiting aperture 50, coincides with the optical axis of the objective lens 8O. Note that after this, the objective lens 8
A voltage for focusing the ion beam is applied to the scanning mechanism 60, and a scanning potential for controlling the scanning width is applied to the scanning mechanism 60 in addition to the bias voltage determined in step 1 to prepare for mass spectrometry.

以上説明したように、この実施例では、集束レンズ20
の微細な光軸調整および焦点位置調整、さらにビーム制
限アバーチ1750の光軸調整を、ビームモニタ電極4
0の各電極片と試料90およびファラデーカップ100
とに設けた電流計によってビーム電流量をモニタしなが
ら、イオン銃10に設けられた調整ネジ、集束レンズ2
0、中性粒子除去用電極、ビーム走査機構等によって、
機械的、電気的に実施することができる。しかもその手
順および走査は、極めて容易である。
As explained above, in this embodiment, the focusing lens 20
fine optical axis adjustment and focal position adjustment, and further optical axis adjustment of the beam limiting aperture 1750.
0 each electrode piece, sample 90 and Faraday cup 100
While monitoring the beam current amount with an ammeter installed in the ion gun 10 and the focusing lens 2,
0, by neutral particle removal electrode, beam scanning mechanism, etc.
It can be implemented mechanically or electrically. Moreover, the procedure and scanning are extremely easy.

し発明の効果] 以上実施例を挙げて説明したように、この発明によれば
、イオンビームの微細な光軸合わせを装置の真空性を破
ること無く極めて容易に実施することが出来、従って高
精度の質量分析を行うことが出来る。
[Effects of the Invention] As explained above with reference to the embodiments, according to the present invention, fine optical axis alignment of an ion beam can be carried out extremely easily without breaking the vacuum property of the apparatus, and therefore a high Accurate mass spectrometry can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、この発明の1実施例質量分析装置にかかる1
次イオン光学系の構成図、第2図は第1図に示す装置の
要部説明図である。 10・・・イオン銃  20・・・集束レンズ40・・
・ビームモニタ電極 41.42.43.44・・・I極片 45・・・開口 50・・・ビーム制限アパーチャ 52・・・中性粒子除去用偏向電極 80・・・対物レンズ 90・・・試料100・・・フ
ァラデーカップ 111.112.113.114.115.116・・
・電流計 代理人  弁理士  則 近  憲 缶周      
    第  子  丸   健乍17 (b) 〒〜100 を\−116 (C) 第2図
FIG. 1 shows a mass spectrometer according to an embodiment of the present invention.
A block diagram of the next ion optical system, and FIG. 2 is an explanatory diagram of the main parts of the apparatus shown in FIG. 1. 10... Ion gun 20... Focusing lens 40...
・Beam monitor electrode 41.42.43.44...I pole piece 45...Aperture 50...Beam limiting aperture 52...Deflection electrode for neutral particle removal 80...Objective lens 90... Sample 100...Faraday cup 111.112.113.114.115.116...
・Ammeter agent Patent attorney Nori Chika Ken Shu
Kenji Maru 17 (b) 〒〜100 \−116 (C) Figure 2

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)イオン銃から発射される1次イオンビームを集束
レンズ、ビーム制限アパーチャ、中性粒子除去用偏向電
極および対物レンズからなる1次イオンビーム光学系を
介して試料に照射し、試料から発生する2次イオンビー
ムを検出して上記試料の質量分析を行う質量分析装置に
おいて、上記集束レンズと上記ビーム制限アパーチャと
の間に設けられ中心にイオンビーム通過用の開口を有し
かつそれぞれが電流計に接続された等分割された複数の
電極片から成る円板状のビームモニタ電極と、上記集束
レンズとビームモニタ電極の光軸の延長上に設けられか
つ電流計に接続されたファラデーカップと、上記試料に
接続された電流計とを備え、これら各電流計によつてビ
ーム電流をモニタしながら上記光学系の機械的及び電気
的光軸合わせを行うようにしたことを特徴とする質量分
析装置。
(1) The primary ion beam emitted from the ion gun is irradiated onto the sample through a primary ion beam optical system consisting of a focusing lens, a beam limiting aperture, a deflection electrode for removing neutral particles, and an objective lens, and generated from the sample. A mass spectrometer that performs mass analysis of the sample by detecting a secondary ion beam, which is provided between the focusing lens and the beam limiting aperture, has an aperture in the center for passing the ion beam, and each has an aperture for passing the ion beam. a disk-shaped beam monitor electrode consisting of a plurality of equally divided electrode pieces connected to the meter; and a Faraday cup provided on an extension of the optical axis of the focusing lens and beam monitor electrode and connected to the ammeter. , and an ammeter connected to the sample, and the mechanical and electrical optical axis alignment of the optical system is performed while monitoring the beam current with each of the ammeters. Device.
(2)1次イオンビーム光学系は、試料を走査して照射
するためのビーム走査機構を有し、かつこのビーム走査
機構にはイオンビーム光軸調整のためのバイアス電圧印
加手段が設けられていることを特徴とする特許請求の範
囲第1項に記載の質量分析装置。
(2) The primary ion beam optical system has a beam scanning mechanism for scanning and irradiating the sample, and this beam scanning mechanism is provided with bias voltage application means for adjusting the ion beam optical axis. A mass spectrometer according to claim 1, characterized in that:
JP62283001A 1987-11-11 1987-11-11 Mass spectrometer Expired - Lifetime JP2538623B2 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07153401A (en) * 1993-11-26 1995-06-16 Nec Corp Ion implanting device
JP2006236601A (en) * 2005-02-22 2006-09-07 Kobe Steel Ltd Orbital position detecting device, composition analyzer, orbit adjusting method for charged particle beam and position coordinate detecting device

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JP2006236601A (en) * 2005-02-22 2006-09-07 Kobe Steel Ltd Orbital position detecting device, composition analyzer, orbit adjusting method for charged particle beam and position coordinate detecting device

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