JPH0326498B2 - - Google Patents
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- JPH0326498B2 JPH0326498B2 JP58209677A JP20967783A JPH0326498B2 JP H0326498 B2 JPH0326498 B2 JP H0326498B2 JP 58209677 A JP58209677 A JP 58209677A JP 20967783 A JP20967783 A JP 20967783A JP H0326498 B2 JPH0326498 B2 JP H0326498B2
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- ions
- sample
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- oxygen
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- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 claims description 5
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- -1 oxygen ions Chemical class 0.000 description 11
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/252—Tubes for spot-analysing by electron or ion beams; Microanalysers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電子衝撃型イオン源よりのイオンビ
ームを試料に照射し、試料を分析する装置に関す
る。
ームを試料に照射し、試料を分析する装置に関す
る。
イオンビームを試料に照射し、その結果試料よ
り発生する２次イオンを質量分析器に導き、試料
の分析を行なうことが広く行なわれている。この
ような装置においては、イオン源として、ホロー
カソード型のものを使用するものもあるが、コン
パクトであるという理由により電子衝撃イオン源
を使用する装置も多い。ところで、このような分
析を行なう場合、一般に試料表面が酸化されてい
ないと、検出される信号が不安定で強度も弱いも
のとなることが知られている。そこで、酸素イオ
ンを集束してビームとして試料の分析箇所に照射
すれば、少量の酸素イオンにより試料表面を酸化
させて、良好な検出を行なうことができるが、電
子衝撃型イオン源においては、フイラメントが酸
化してしまうため、イオン源内で酸素イオンを発
生させることはできず、そのため分析中、試料に
酸素ガスを単に吹き付けるようにしていた。酸素
ガスは分析箇所に集束することができないため、
充分なだけ試料表面を酸化させておくには、大量
の酸素を吹き付けなければならず、そのため試料
室の真空度は10-4Torr程度になつてしまい、真
空ポンプに大きな負担をかけるのみならず、イオ
ンを二次電子増倍管によつて検出して、二次電子
増倍信号として取り出す際に、試料室の真空度が
低いため、暗電流が増加しバツクグラウント成分
が大きなものとなつてしまう。
り発生する２次イオンを質量分析器に導き、試料
の分析を行なうことが広く行なわれている。この
ような装置においては、イオン源として、ホロー
カソード型のものを使用するものもあるが、コン
パクトであるという理由により電子衝撃イオン源
を使用する装置も多い。ところで、このような分
析を行なう場合、一般に試料表面が酸化されてい
ないと、検出される信号が不安定で強度も弱いも
のとなることが知られている。そこで、酸素イオ
ンを集束してビームとして試料の分析箇所に照射
すれば、少量の酸素イオンにより試料表面を酸化
させて、良好な検出を行なうことができるが、電
子衝撃型イオン源においては、フイラメントが酸
化してしまうため、イオン源内で酸素イオンを発
生させることはできず、そのため分析中、試料に
酸素ガスを単に吹き付けるようにしていた。酸素
ガスは分析箇所に集束することができないため、
充分なだけ試料表面を酸化させておくには、大量
の酸素を吹き付けなければならず、そのため試料
室の真空度は10-4Torr程度になつてしまい、真
空ポンプに大きな負担をかけるのみならず、イオ
ンを二次電子増倍管によつて検出して、二次電子
増倍信号として取り出す際に、試料室の真空度が
低いため、暗電流が増加しバツクグラウント成分
が大きなものとなつてしまう。
本発明は、このような従来の欠点を解決し、電
子衝撃型イオン源を用いた装置においても、試料
室を高真空に保持して分析できる装置を提供する
ことを目的としている。
子衝撃型イオン源を用いた装置においても、試料
室を高真空に保持して分析できる装置を提供する
ことを目的としている。
そのため本発明は、電子衝撃型イオン源よりイ
オンを発生させ、該発生したイオンを集束及び対
物レンズによつて試料上に集束させて照射し、試
料を分析する装置において、前記イオン源から試
料に至る前記イオンの通路部分であつて前記対物
レンズの前段に位置する通路部分に酸素又はセシ
ウムガスを噴出させるための手段と、該噴出した
ガスが前記イオン源よりのイオンと衝突すること
によつて生じたイオンを前記対物レンズに向けて
加速するための手段とを具備し、該生じたイオン
前記イオン源よりのイオンと共に前記対物レンズ
により集束して試料に照射するようにしたことを
特徴としている。
オンを発生させ、該発生したイオンを集束及び対
物レンズによつて試料上に集束させて照射し、試
料を分析する装置において、前記イオン源から試
料に至る前記イオンの通路部分であつて前記対物
レンズの前段に位置する通路部分に酸素又はセシ
ウムガスを噴出させるための手段と、該噴出した
ガスが前記イオン源よりのイオンと衝突すること
によつて生じたイオンを前記対物レンズに向けて
加速するための手段とを具備し、該生じたイオン
前記イオン源よりのイオンと共に前記対物レンズ
により集束して試料に照射するようにしたことを
特徴としている。
以下、図面に基づき本発明の一実施例を詳述す
る。
る。
本発明の一実施例を示す図面において、１はイ
オン化室であり、このイオン化室１は排気管２を
介して10-8Torr程度に排気されている。このイ
オン化室１には不活性ガス例えばアルゴンガスが
パイプ３より供給されている。このイオン化室１
内には、イオンチヤンバー５が配置されている。
このイオンチヤンバー５内には、カーソドとして
の熱電子フイラメント４と、アノード４ａが配置
されており、アルゴンガスは熱電子フイラメント
４から発生した熱電子によりイオン化された後、
イオンチヤンバー５に設けられた取り出し開口６
から取り出される。このアルゴンイオンは次にイ
オン衝撃室７に導かれる。このイオン衝撃室７は
排気管８を介してイオン化室１より、より高真空
に排気されている。このイオン衝撃室７内には、
３個の静電電極９，１０，１１が配置されてい
る。静電電極９及び１１は接地されており、静電
電極１０には正の高電圧が印加されており、これ
ら３個の電極により集束レンズCLが形成されて
いる。又、静電電極９は前記イオン化室１との境
界に位置し、その小さな開口により差動アパーチ
ヤとしての役割も果たしている。静電電極１０は
中空になつていると共に、この中空部はパイプ１
３を介して酸素ガスボンベ１４と接続されてお
り、更に酸素ガスボンベ１４より供給された酸素
ガスをイオン化室１よりのイオンビームに噴射す
るための噴射口１２を有している。イオン衝撃室
７の後段には、差動アパーチヤ２１を介して試料
室１６が配置されており、この試料室１６は排気
管１７を介して、10-10Torr程度の超高真空に排
気されている。この試料室１６には、接地された
静電電極１８，２０と正の高圧が印加された静電
電極１９とより成る対物レンズOLと試料２２が
配置されている。２３は試料２２へのイオンの照
射によつて、試料２２より発生した２次イオンを
分析するための質量分析器であり、２４は検出器
である。又、２５は質量分析器２３及び記録計２
６を掃引するための掃引信号発生器である。
オン化室であり、このイオン化室１は排気管２を
介して10-8Torr程度に排気されている。このイ
オン化室１には不活性ガス例えばアルゴンガスが
パイプ３より供給されている。このイオン化室１
内には、イオンチヤンバー５が配置されている。
このイオンチヤンバー５内には、カーソドとして
の熱電子フイラメント４と、アノード４ａが配置
されており、アルゴンガスは熱電子フイラメント
４から発生した熱電子によりイオン化された後、
イオンチヤンバー５に設けられた取り出し開口６
から取り出される。このアルゴンイオンは次にイ
オン衝撃室７に導かれる。このイオン衝撃室７は
排気管８を介してイオン化室１より、より高真空
に排気されている。このイオン衝撃室７内には、
３個の静電電極９，１０，１１が配置されてい
る。静電電極９及び１１は接地されており、静電
電極１０には正の高電圧が印加されており、これ
ら３個の電極により集束レンズCLが形成されて
いる。又、静電電極９は前記イオン化室１との境
界に位置し、その小さな開口により差動アパーチ
ヤとしての役割も果たしている。静電電極１０は
中空になつていると共に、この中空部はパイプ１
３を介して酸素ガスボンベ１４と接続されてお
り、更に酸素ガスボンベ１４より供給された酸素
ガスをイオン化室１よりのイオンビームに噴射す
るための噴射口１２を有している。イオン衝撃室
７の後段には、差動アパーチヤ２１を介して試料
室１６が配置されており、この試料室１６は排気
管１７を介して、10-10Torr程度の超高真空に排
気されている。この試料室１６には、接地された
静電電極１８，２０と正の高圧が印加された静電
電極１９とより成る対物レンズOLと試料２２が
配置されている。２３は試料２２へのイオンの照
射によつて、試料２２より発生した２次イオンを
分析するための質量分析器であり、２４は検出器
である。又、２５は質量分析器２３及び記録計２
６を掃引するための掃引信号発生器である。
このような構成において、フイラメント４に加
熱電流を供給して、加熱すれば、フイラメント４
より熱電子が発生し、イオン化室１内に導かれた
アルゴンガスはこの熱電子によりイオン化され、
発生したアルゴンイオンAIはイオン衝撃室７を
通過して試料２２に照射されるが、そこで弁１５
を開いて、ボンベ１４より酸素ガスを静電レンズ
１０の中空部に導けば、酸素ガスは噴射口１２よ
りイオンビーム路に向けて噴射され、酸素ガスは
アルゴンイオンに衝突してイオン化される。この
イオン化によつて生じた酸素イオンは対物レンズ
OLにより集束されたアルゴンイオンと共に、試
料２２の分析箇所に照射される。この酸素とアル
ゴンイオンの照射によつて、試料２２より発生し
た２次イオンは質量量分析器２３により質量に応
じて分離され、検出器２４によつて検出される。
この検出器２４よりの検出信号は、記録計２６に
供給され、記録計２６には、試料２２より発生す
る２次イオンの質量スペクトルが表示される。
熱電流を供給して、加熱すれば、フイラメント４
より熱電子が発生し、イオン化室１内に導かれた
アルゴンガスはこの熱電子によりイオン化され、
発生したアルゴンイオンAIはイオン衝撃室７を
通過して試料２２に照射されるが、そこで弁１５
を開いて、ボンベ１４より酸素ガスを静電レンズ
１０の中空部に導けば、酸素ガスは噴射口１２よ
りイオンビーム路に向けて噴射され、酸素ガスは
アルゴンイオンに衝突してイオン化される。この
イオン化によつて生じた酸素イオンは対物レンズ
OLにより集束されたアルゴンイオンと共に、試
料２２の分析箇所に照射される。この酸素とアル
ゴンイオンの照射によつて、試料２２より発生し
た２次イオンは質量量分析器２３により質量に応
じて分離され、検出器２４によつて検出される。
この検出器２４よりの検出信号は、記録計２６に
供給され、記録計２６には、試料２２より発生す
る２次イオンの質量スペクトルが表示される。
尚、上述した実施例は、本発明の一実施例過ぎ
ず、他の変形が考えられる。
ず、他の変形が考えられる。
例えば、上述した実施例においては、試料の分
析箇所を酸素化合物で覆うようにしたが、酸素に
代えてセシウムを用いても良く、従つてセシウム
ガスをアルゴンビーム路に噴射するようにしても
良い。
析箇所を酸素化合物で覆うようにしたが、酸素に
代えてセシウムを用いても良く、従つてセシウム
ガスをアルゴンビーム路に噴射するようにしても
良い。
上述した本発明に基づく装置においては、電子
衝撃型イオン源からのイオンの通路に酸素又はセ
シウムガスを噴出させてこれらガスを前記イオン
との衝突によりイオン化させた後、対物レンズに
向けて加速し、更にこれら酸素又はセシウムのイ
オンを前記イオン源よりのイオンと共に前記対物
レンズにより集束して試料に照射するようにして
いるため、酸素又はセシウムのイオンを試料の分
析箇所に効率良く照射することができる。従つ
て、少量の酸素又はセシウムガスを使用するだけ
で、分析箇所を酸素又はセシウムと化合させて安
定化させることができる。その結果、真空ポンプ
の負担を大幅に軽減できると共に、酸素等のガス
が大量に存在していたために生じていた大きなバ
ツクグラウンド成分を検出信号から除くことがで
きる。
衝撃型イオン源からのイオンの通路に酸素又はセ
シウムガスを噴出させてこれらガスを前記イオン
との衝突によりイオン化させた後、対物レンズに
向けて加速し、更にこれら酸素又はセシウムのイ
オンを前記イオン源よりのイオンと共に前記対物
レンズにより集束して試料に照射するようにして
いるため、酸素又はセシウムのイオンを試料の分
析箇所に効率良く照射することができる。従つ
て、少量の酸素又はセシウムガスを使用するだけ
で、分析箇所を酸素又はセシウムと化合させて安
定化させることができる。その結果、真空ポンプ
の負担を大幅に軽減できると共に、酸素等のガス
が大量に存在していたために生じていた大きなバ
ツクグラウンド成分を検出信号から除くことがで
きる。
図面は本発明の一実施例を示すためのものであ
る。 １：イオン化室、２，８，１７：排気管、３，
１３：パイプ、４：熱電子フイラメント、４ａ：
アノード、５：イオンチヤンバー、６：開口、
７：イオン衝撃室、９，１０，１１，１８，１
９，２０：静電電極、１２：噴射口、２１：差動
アパーチヤ、CL：集束レンズ、OL：対物レン
ズ、２２：試料、２３：質量分析器、２４：検出
器、２５：掃引信号発生器、２６：記録計。
る。 １：イオン化室、２，８，１７：排気管、３，
１３：パイプ、４：熱電子フイラメント、４ａ：
アノード、５：イオンチヤンバー、６：開口、
７：イオン衝撃室、９，１０，１１，１８，１
９，２０：静電電極、１２：噴射口、２１：差動
アパーチヤ、CL：集束レンズ、OL：対物レン
ズ、２２：試料、２３：質量分析器、２４：検出
器、２５：掃引信号発生器、２６：記録計。
Claims (1)
- １ 電子衝撃型イオン源よりイオンを発生させ、
該発生したイオンを集束及び対物レンズによつて
試料上に集束させて照射し、試料を分析する装置
において、前記イオン源から試料に至る前記イオ
ンの通路部分であつて前記対物レンズの前段に位
置する通路部分に酸素又はセシウムガスを噴出さ
せるための手段と、該噴出したガスが前記イオン
源よりのイオンと衝突することによつて生じたイ
オンを前記対物レンズに向けて加速するための手
段とを具備し、該生じたイオンを前記イオン源よ
りのイオンと共に前記対物レンズにより集束して
試料に照射するようにしたことを特徴とするイオ
ンビーム装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58209677A JPS60101850A (ja) | 1983-11-08 | 1983-11-08 | イオンビ−ム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58209677A JPS60101850A (ja) | 1983-11-08 | 1983-11-08 | イオンビ−ム装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60101850A JPS60101850A (ja) | 1985-06-05 |
| JPH0326498B2 true JPH0326498B2 (ja) | 1991-04-11 |
Family
ID=16576781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58209677A Granted JPS60101850A (ja) | 1983-11-08 | 1983-11-08 | イオンビ−ム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60101850A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60182651A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-18 | Hitachi Ltd | イオンマイクロアナライザ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49123689A (ja) * | 1973-04-02 | 1974-11-26 | ||
| JPS55133740A (en) * | 1979-04-03 | 1980-10-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Secondary ion mass spectrometer |
-
1983
- 1983-11-08 JP JP58209677A patent/JPS60101850A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49123689A (ja) * | 1973-04-02 | 1974-11-26 | ||
| JPS55133740A (en) * | 1979-04-03 | 1980-10-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Secondary ion mass spectrometer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60101850A (ja) | 1985-06-05 |
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