JPH04112443A - 二次イオン質量分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は二次イオン質量分析装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、一次イオンビームを試料面に走査させつつ照
射し、この一次イオンビーム照射により放出される試料
面からの二次イオンを収束した後、質量分析計に導く二
次イオン質量分析装置が実用化されている。

二次イオン質量分析では、試料の深さ方向の分析が重要
な課題であり、この場合、試料面における一次イオンビ
ームの照射跡（以下、クレータと称する）のエツジから
検出される情報が分析精度を低下させる原因となる。例
えば、第６図に示すように試料Ｏに分析対象たる物質が
予め打ち込まれ、その濃度分布が深さ方向に一様でない
とする。

一次イオンビームＢの照射によりクレータＣが形成され
ると、クレータＣの底部より浅いエツジＥが生じる。こ
のような状況で一次イオンビーム照射の影響がエツジＥ
に及ぶと、クレータ底部の分析に誤差を与えることにな
る。

この効果は、エツジ効果と呼ばれており、エツジ効果を
軽減する方法としては、エレクトロニックアパーチャ法
（例えば、特公昭５３−２５９９号公報に開示される）
と制限視野法（例えば、ヒタチサイエンティフィク　イ
ンストルメント　ニュース　３３巻、１号、１９９０年
、第２３頁〜第２７頁に記載される）とがある。

いずれも、試料面から放出される二次イオンを取り込む
場合に、試料の分析範囲を一次イオンビーム照射領域の
中から更に狭い範囲に絞って（通常、一次イオンビーム
照射領域の中央部）、この分析範囲から放出される二次
イオンを取り込むようにしている点で共通する。

エレクトロニックアパーチャ法の場合は、二次イオンの
取り込みを、一次イオンビーム走査信号が分析範囲内に
あるときにゲート信号を発生させて行っている。制限゛
視野法の場合は、一次イオンビーム照射により試料面か
ら放出される二次イオンを制限スリット上に収束させる
光学系を設ける。

この制限スリットにより、試料面における二次イオン取
り込み領域（分析範囲）を一次イオンビーム照射領域の
中から更に絞っている。

制限視野法は、エレクトロニックアパーチャ法に較べて
分析範囲の二次イオンの取り込み精度が良いものとして
評価されている。

第４図に制限視野法を採用した従来の二次イオン質量分
析装置を示す。

第４図において、一次イオンビーム１は、対物レンズ３
により収束され、また偏向電極２により試料４面上でＸ
、Ｙ方向に走査される。

一方、一次イオンビーム１の照射により発生する二次イ
オン５は、引出電極６によって引出され、投射レンズ７
により出射スリット（制限スリット）９上に結象される
。すなわち一次イオンビームｌが照射されている試料４
面は制限スリット９上に写像されることになる。

従って、制限スリット９のＸ方向、Ｙ方向の幅を適当に
選ぶことによって、試料４面の二次イオン取り込み領域
を、一次イオンビーム照射領域よりも狭く限定すること
ができる。換言すれば、制限スリット９により試料４面
の分析範囲を特定できる。

以上の条件で制限スリット９を通過した二次イオン５は
、電場１０によりエネルギー分散され、更に磁場１６を
通すことによりコレクタスリット１７上で質量分離され
、検出器（二次電子増倍管）１８により検出される。こ
のようにすれば、クレータ（一次イオンビーム照射領域
）のエツジ部の情報を分析計に送らないで済み、エツジ
効果を除去することができる。

上記効果を充分に発揮させるためには、クレータの中央
部の情報のみを制限スリット９を通過させること、投射
レンズ７が引出電極６の効果も含めて充分写像している
ことが重要であり、これらをモニタするものが全イオン
モニタ１４である。

全イオンモニタ１４は、制限スリット９を通過した二次
イオン５め一部を受けて電子変換させるイオン電子コン
バータ１１と、この変換された電子により発光するシン
チレータ１２と、シンチレータ１２の発光を検出するホ
トマルチプライヤ１３より構成される。この検出信号を
ＣＲＴ１５の輝度変調信号として用いる。

一方、Ｃ：ＲＴ１５の画面の走査信号は、一次イオンビ
ームの走査信号と同期させている。このようにして得ら
れたＣＲＴ画像を第５図に示す。

第５図は分析範囲をＣＲＴ１５の画面２６に制限視野的
に表示したもので、外枠イは二次イオンビーム１の全走
査領域（照射領域）を、中央部の斜線部口は制限スリッ
ト９で制限した二次イオン検出信号取り込み領域（分析
範囲）を示し、斜線部端面の鮮明度が投射レンズ７の収
束度をそれぞれ表わしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、二次イオン質量分析では、何らの配慮がない
と絶縁物を分析する場合に二次イオンビーム照射により
試料面にチャージアップが生じる。

このチャージアップは、一次イオンビーム照射に悪影響
を及ぼすため、従来よりエレクトロンスプレーにより試
料面の電荷中和を行っている。しかし、チャージアップ
の度合は二次イオンビーム照射の時間経過とともに変化
し常に一様ではないので、エレクトロンスプレーによっ
ても完全に防止を図ることは難しい。何らかの理由でチ
ャージアップが発生し、試料電位が変化すると、ＣＲＴ
画面での像（分析範囲）口が移動する。この主原因は、
試料上の電位の変化により、一次イオンビームの照射位
置が変化するためである。

ここで、ＣＲＴ上で像が移動する理由を、第８図により
説明する。

第８図（ａ）は、試料４への一次イオンビームｌの照射
とそれによって放出される二次イオン５の取り込み状態
を示す。試料４における■〜■の範囲がＸ方向の二次イ
オンビーム１の照射領域で、その中の■〜■の範囲が二
次イオン取り込み領域である。■〜ｍの範囲外の領域に
て二次イオンビーム照射によって放出される二次イオン
５′は制限スリット９の通過を遮断される。第８図（ｂ
）は、Ｘ方向のＣＲＴの走査信号（一次イオンビーム走
査信号と同期して出力する）と二次イオン検出信号との
関係を示すタイミングチャート、第８図（Ｃ）は第８図
（ｂ）に対応させたＣＲＴの画面２６である。

第８図（ａ）における実線の一次イオンビーム１は、正
常な出力状態を示す。チャージアップが発生し試料電位
が変化すると、破線１′に示すように一次イオンビーム
は偏向し照射位置に誤差が生じる。例えば、現時点で本
来はクレータ底部の■′の位［（ｎ〜■の範囲外）を一
次イオンビームが照射すべきところを、誤差により■〜
■の範囲内にかかると、それによって生じる二次イオン
５は制限スリット９内を通過する。その結果、第８図（
ｂ）に示すように一次イオンビーム走査信号ひいてはＣ
ＲＴ走査信号が■′の位置にある時でも二次イオン検出
信号が取り込まれ（破線で示す部分）、第８図（Ｃ）に
示すようにＣＲＴ画面２６に表示の分析範囲口の像が実
線から破線の位置にずれる。

このことは、実際の二次イオン取り込み領域（分析範囲
）は変わっていないにもかかわらず、一次イオンビーム
照射位置ひいては全体の一次イオンビーム照射領域が変
化して、一次イオンビーム照射領域と分析範囲との相対
的な位置ずれが生じたことを意味する。この位置ずれは
、分析範囲がクレータのエツジの一辺に偏ることになり
、また、一次イオン照射領域も次第に変化し、今まで照
射していない箇所を照射すること等から、これらの影響
を受けて深さの濃度分析精度を低下させる。

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、制限スリットを用いて二次イオン質量分
析を行う場合において、試料のチャージアップに起因し
て一次イオンビーム照射位置に変化が生じ、一次イオン
ビーム照射領域に対するその中の分析範囲に相対的な位
置ずれが生じた場合に、これを補正することにより、二
次イオン質量分析精度を向上させることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、基本的には次の
ような課題解決手段を提案する。

第１の課題解決手段は、制限スリットにより、一次イオ
ン取り込み領域を試料面の一次イオンビーム照射領域よ
り狭くした範囲（分析範囲）に限定して質量分析を行う
二次イオン質量分析装置において、 一次イオンビームの照射位置の変化に起因した一次イオ
ンビーム照射領域と前記分析範囲との相対的な位置ずれ
を検出する手段と、 前記位置ずれから位置補正量を求め、この位置補正量に
より前記一次イオンビームの照射位置を補正して前記位
置ずれを補正する手段とを備えてなる。

なお、以上のような分析範囲の位置ずれを検出する場合
には、通常、この種の装置はＣＲＴ等の画像装置により
一次イオンビーム照射領域及びその中の分析範囲を表示
するので、この画像の信号状態からとらえることを一例
として提案する。

例えば、前記一次イオンビームの走査信号と同期して画
面の走査信号を出力させる画像装置を備え、この画像装
置の画面に前記一次イオンビーム照射領域を表示すると
共に、前記制限スリットを通過した二次イオンの一部を
検出し、この検出信号を前記画面に出力させることで前
記分析範囲を前記画面に表示の前記一次イオンビーム照
射領域の中に制限視野的に表示し、 且つ前記一次イオンビーム照射領域・分析範囲の相対的
位置ずれは、■前記一次イオンビーム或るいは前記画面
の走査信号に対する前記二次イオン検出信号の取り込み
時期の変化をとらえて検出することが提案される。或る
いは０画面の重心点とこの画面に表示された前記分析範
囲の重心点のずれから、或るいは■前記画面上の数箇所
に光検出素子を配置して、分析範囲のずれを検出する手
段等が考えられる。

また、第２の課題解決手段としては、上記同様に画像装
置を備えた制限視野方式の二次イオン質量分析装置にお
いて、前記画面に表示された一次イオンビーム照射領域
と分析範囲とに相対的な位置ずれが生βた場合に、この
画面を見ながら手動操作で前記一次イオンビームの照射
位置を補正して、この位置ずれを補正する手段を設けた
ものを提案する。

前述の第１．第２の課題解決手段における前記位置ずれ
を補正する場合には、例えば一次イオンビーム走査用偏
向電極の電圧印加量或るいはエレクトロンスプレー量を
可変調整すればよい。

〔作用〕

第１の課題解決手段の作用・絶縁物の試料にチャージア
ップが生じると、これにより試料電位ひいては一次イオ
ンビーム照射位置に変化が生じることは前述した。これ
に起因して、一次イオンビーム照射領域とその中の分析
範囲（二次イオン取り込み範囲）とに相対的な位置ずれ
が生じると、これが検出される。

例えば、前記■のような検出手段を採用すれば、一次イ
オンビーム或るいはこれと同期した画面の走査信号に対
する二次イオン検出信号の取り込み時期の変化をとらえ
るので、その変化後の取り込み時期と基準の取り込み時
期との差から一次イオンビーム照射領域・分析範囲の位
置的なずれを検出できる。■の検出手段を採用すれば、
画面の重心点と分析範囲の重心点のずれから、直接的［
二次イオンビーム照射領域・分析範囲同士の位置ずれを
検出できる。■の検出手段を採用すれば、例えば、分析
位置が画面の適正な位置にある状態を基準にして、この
画面上の分析位置の周りに光検出素子を配置することで
、分析位置が許容量以上にずれた場合にのみ、いずれか
の光検出素子がその分析範囲の輝度【ご反応してこれを
検出することができる。なお、■、■については、実施
例で詳述しである。

そして、前記位置ずれ量が零になるような位置補正量を
求めて、一次イオンビームの照射位置を補正する。一次
イオンビームの照射位置の補正は、具体的には、例えば
一次イオンビームを走査させる偏向電極の印加電圧を位
置補正量分だけ変化させるか、あるいは、エレクトロン
スプレー量を調整して試料電位を変えることで間接的に
行うことも可能である。

本課題解決手段では、一次イオンビーム照射領域と分析
範囲との相対的な位置ずれが自動的に補正される。

第２の課題解決手段の作用　本課題解決手段では、画面
に写し出される一次イオンビーム照射領域とその中に制
限視野的に表示される分析範囲とに相対的位置ずれが生
じると、操作者がこれを視覚を通して認識する。そして
、操作者は、一次イオンビームの照射位置に変化が生じ
たものとして、一次イオンビーム照射位置を調整できる
要素（例えば、一次イオンビーム走査用電極の電圧調整
部、エレクトロンスプレー調整部等）を手動操作して、
一次イオンビーム照射位置が適正になるように画面をみ
ながら補正する。この場合、一次イオンビーム照射位置
の補正に伴い画面上の分析範囲が自ずと移動調整される
ので、その補正を容易に実行することができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図は、本実施例に係る二次イオン質量分析装置の構
成図であり、既述した第４図の従来例と同一符号は、同
−或いは共通する要素を示す。

第１図において、一次イオンビームｌの光学系は、イオ
ン源１９、走査用の偏向電極（第１の偏向電極）２、偏
向電極電源２１．対物レンズ３、補正用の偏向電極（第
２偏向電極）２３及び第２偏向電極電′ａ２２で構成さ
れる。イオン源１９は、デュオプラズマ形イオン源を用
いている。

二次イオン５を発生させる試料室部は、試料４、引出電
極６、投射レンズ７、第３の偏向電極８などで構成され
る。

質量分析部は、制限スリット９、電場１０、磁場１６、
コレクタスリット１７、検出器１８などで構成される。

トータルイオンモニタ１４は、イオン電子コンバータ１
１、シンチレータ１２、ホトマルチプライア１３よりな
り、ＣＲＴ　ｌ　５及び電源２０と接続される。

次に一連の動作について説明する。

デュオプラズマイオン源ｌで生成された酸素イオンは、
約２０ＫＶに加速され、コンデンサレンズ（図示せず）
と対物レンズ３の２段のレンズにより試料上で直径約５
０μｍに収束される。

試料４の深さ方向の分析を行う場合、深さ方向に均一に
（底面が平坦に）掘る必要があるため、一次イオンビー
ムｌは偏向電極２により約５００μｍ〜１０００μｍ走
査しながら分析するのが通例である。

試料４は３ＫＶに印加されているために、一次イオンの
衝突エネルギーは１７　Ｋ　ｅ　Ｖである。１７ｅＶで
衝撃された試料４（ここでの試料は、Ｓｌを予めイオン
打ち込みしたＧａＡｓとする）は、スパッタされ引出電
極６と試料４との電位差によって引出され二次イオンビ
ーム５を形成する。

二次イオンビーム５は、投射レンズ７により制限スリッ
ト９上に収束されている。この場合にレンズ倍率は約１
である。すなわち、一次イオンビーム１が７００ｔＬｍ
だけ試料４上で走査されると、二次イオン５も制限スリ
ット９上で７００μｍだけ動くことになる。

ここで、制限スリット９の幅を３００μｍＸ３００μｍ
にしておくと、投射レンズ７の焦点が合っている場合は
、試料上３００μｍＸ３００ｒｉｍ（実際には、一次イ
オンビーム幅と投射レンズの収差によりもう少し広い）
の範囲でスパッタされた二次イオン５のみが制限スリッ
ト９を通過し、質量分析されることになる。また、試料
４は、次イオンビーム照射によりチャージアップが生じ
るために、エレクトロンスプレー２５により試料面の電
荷中和を行っている。

以上の条件で制限スリット９を通過した二次イオン５は
、電場１０によりエネルギー分散され、そのビーム中心
のイオンがさらに磁場１６を通ることにより、コレクタ
スリット１７上で質量分析され、中性粒子の影響を除去
するため更に偏向されて検出器１８に達し、その検出値
によりコンピュータ２４が質量分析を行う。

一方、電場１０を通過した二次イオンビーム５のうちビ
ーム中心から外れたイオンは、イオン電子変換コンバー
タ１１に当てられ、ここで電子に変換される。この電子
は、シンチレータ１２に印加された約１０ＫｅＶのエネ
ルギーによって、シンチレータ１２を発光させる。この
光は、ホトマルチプライア１３で増幅され、ＣＲＴ１５
の輝度変調回路に送られる。ＣＲＴ１５の走査信号は、
一次イオン偏向電極２の電圧（一次イオンビーム走査信
号）と同期しているため、符号２６で示すような画面を
描くことができる。画面２６は、中央斜線部口が制限ス
リット９を通過した部分、その外側の領域イが全一次イ
オンビーム照射領域を示している。

ＣＲＴ画面２６の中心に二次イオン取り込み領域（分析
範囲）口がある場合は、走査領域の中心部が正しく分析
されていることを意味する。

試料４の表面電位がチャージアップなどの原因で変化し
た場合には、一次イオンビーム照射位置、ひいてはＣＲ
Ｔ画面２６の二次イオン取り込み領域口が左右に移動す
る。この原因は、若干複雑であり、次の３つのケースが
考えられる。

まず、第１は、試料電位の変化により、試料４と引出電
極６との間で作るレンズ作用が変化し、光学的軸ずれ現
象を起こす。第２は、試料電位の変化により二次イオン
ビームが偏向され、みかけの二次イオン取り込み領域口
が移動する。この場合は原理的には、制限スリットを通
過した後、ＣＲＴ画面２６に写し出される実際の二次イ
オン取り込み領域は変化しないが、一次イオンビームの
照射位置ひいてはその照射領域が変化することで、次イ
オンビーム照射領域（換言すれば画面２６全体）に対す
る二次イオン取り込み領域が相対的に位置ずれする。こ
れは、〔発明が解決しようとする課題〕の項でも、第７
図を用いて既述した。

そして、このような位置ずれが生じると、一次イオン照
射領域が次第に代わって新たに表面層の濃度の濃い部分
を照射（スパッタ）され、また表面の電荷中和の位置な
どのバランスが（ずれ、また、分析範囲が二次イオン照
射領域のエツジ−辺に近づく。以上からして分析に悪影
響を及ぼす。第３の理由は上記１．２の組み合わせによ
って起こることも考えられる。

本実施例では、このような一次イオンビーム照射位置の
変化を次のようにして補正する。

この補正原理を第２図に基づき説明する。

第２図（ａ）は、一次イオンビーム走査信号（ＣＲＴ走
査信号も同様）のＸ方向成分（走査波形Ｘ）及びＹ方向
成分（走査波形Ｙ）を示す。走査波形Ｙは、実際は多段
状になっているが作図の便宜上直線的な傾きとしである
。これらの走査信号はすべてコンピュータ（制御装置）
２４かり出されている。

第２図（ｂ）は、ＣＲＴ画面２６に写し出される二次イ
オン取り込み領域口にずれが生じていない場合である。

この場合、走査波形Ｘの１走査分ｘ０とトータルイオン
モニタの二次イオン検出信号のＸ方向出力ＢＸｏ（ＢＸ
、のうち矩形波形となっている部分が制限スリット９を
通過した二次イオンビームの領域である）とを観察する
と、両者の波形の横軸の中心が一致しており、△Ｘ０＝
０である。

第２図（Ｃ）の場合は、＋△Ｘ１だけずれている場合を
示す。第２図（ｄ、　）は、走査波形Ｙと１・−タルイ
オンモニタの二次イオン検出信号の）゛方向出力Ｂ　Ｙ
を示し、このうちＢＹｏがずれが生じていない場合、Ｂ
Ｙ、が）′方向に＋△Ｙ１だけずれが生じている場合を
示す。

本実施例では、コンピュータ２４が走査波形Ｘ）′に関
するデータと、］・−タルイオンモニタの出力ＢＸ、Ｂ
Ｙに関するデータを入力し、これらのデータから一画面
の重心点と、二次イオン取り込み領域との重心点のずれ
（△Ｘ１．△）′１）を求め、この値を基に△Ｘ、△Ｙ
が零となるような一次イオンビームの偏向補正量を演算
し、第２の偏向電極２３によって一次イオ゛ンビーム照
射位置の補正を行っている。

第３図は、本実施例により得られた効果を示すものであ
る。記録の方法は、磁場１６の強度を５ｉＡｓ（質量数
１０３）に合わせ、上記方法でＣＲＴをモニタし、ずれ
を補正しながら測定した結果が（ａ）、ずれが生じた場
合の補正しない結果を（ｂ）に示す。

半導体にイオン打ち込みをした場合の深さ方向の分布は
、理論的にも求められており、この場合の（ｂ）の結果
は、明らかに帯電に起因する測定不良であり、（ａ）の
結果はより正しい分布を示す。

なお、本実施例では、一次イオンビームの位置を補正す
る手段として、第２の偏向電極２３を用いるが、これに
代わって、第１の偏向電極２の印加電圧を補正して行う
ことも可能である。

また、エレクトロンスプレィの電子電流や電子加速電圧
を用いても目的は達成される。ただし、この場合、ずれ
の大きさと補正する値が一義的に決まらない傾向がある
が、帯電に起因するずれを電荷中和で補正することは本
質的である。

また、制限視野条件のずれは、コンピュータで重心点を
求める例を示したが、ＣＲＴ画面２６上にＸＹの光検出
素子を数箇所設置し、大まかなずれを検知することも可
能である。例えば、第７図に示すようにＣＲＴ画面２６
上に、４箇所の光検出素子２７を配置する。これらの光
検出素子２７は、二次信号取り込み領域口が画面の中央
部（適正位置）にある時にその周りを４点で囲むように
配置される。

このようにすれば、二次イオン信号取り込み領域口かは
イ適正位置の範囲内に収まっている場合には、４個の光
検出素子２７はいずれも二次イオン取り込み領域口の輝
度を感知せず、適正位置から大幅にずれた場合には、い
ずれかの光検出素子２７がこれを感知することで、位置
ずれを検出することができる。

この方式によれば、位置ずれの検出システムの簡易化を
図り得る利点がある。

なお、上記実施例では、一次イオン照射位置の変化ひい
ては二次イオン信号の取り込みを自動的に補正している
が、補正用偏向電極２３の電圧源を手動調整する操作つ
まみやエレクトロンスプレー量を手動調整する操作つま
み等を備えて、前記ＣＲＴ画面２６をモニタリングしな
がら、補正用偏向電極２３の電圧゛やエレクトロンスプ
レー量を手動調整して一次イオンビーム照射位置ひいて
は一次イオンビーム照射領域と二次イオン信号取り込み
領域との相対的な位置補正を行うことも可能である。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば一次イオンビーム照射に
よる試料面のチャージアップに起因する制限視野条件（
一次イオンビーム照射領域とその中の分析範囲の相対的
位置関係）のずれを補正できるので、二次イオン質量分
析計の測定結果の信頼性を大幅に高めることができる。

また、二次イオン質量分析は局所破壊分析であるため、
測定が失敗しないことが重要であり、本発明によれば測
定結果の信頼性を高めることで測定時間の短縮を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る二次イオン質量分析
装置の構成を示す説明図、第２図は、次イオンビーム照
射域と二次イオン取り込み領域（分析範囲）の相対的位
置ずれを検知するための説明図、第３図は、本発明と従
来の質量分析結果を比較した説明図、第４図は、従来の
二次イオン質量分析装置の構成を示す説明図、第５図は
、上記実施例に用いるＣＲＴ画面に写し出された一次イ
オンビーム照射領域と二次イオン信号取り込み領域を示
す説明図、第６図は、一次イオンビームを試料に照射し
た時の状態を示す説明図、第７図は、ＣＲＴ画面に写し
出された二次イオン信号取り込み領域の位置ずれを検知
する一例を示す説明図、第８図は、ＣＲＴ画面の二次イ
オン信号取り込み領域の位置ずれが生じる原理説明図で
ある。 ■・・・一次イオンビーム、２・走査用偏向電極、３・
・対物レンズ、４・試料、５・・二次イオンビーム、６
・引出電極、７・・投射レンズ、８・偏向電極、９・・
制限スリット、１０・・・電場、１４・・・トータルイ
オンモニタ、１５・ＣＲＴ、２３・・補正電極、２４・
・コンピュータ（演算手段、制御手段）、２６　・ＣＲ
Ｔ画面、イ　走査領域、口・二次イオン取り込み領域（
分析範囲）、２７・・光検出素子。７−−≧・代理人　
弁理士　高橋明夫（他２名） 第 図 第 図 第 図 第 図 光検出素子 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一次イオンビームを走査して試料面に照射する手段
   と、この一次イオンビーム照射により前記試料面から放
   出される二次イオンを制限スリット上に収束させる手段
   とを有し、この制限スリットにより、二次イオン取り込
   み領域を前記試料面の一次イオンビーム照射領域より狭
   くした範囲（以下、分析範囲とする）に限定して質量分
   析を行う二次イオン質量分析装置において、前記一次イ
   オンビームの照射位置の変化に起因した前記一次イオン
   ビーム照射領域と前記分析範囲との相対的な位置ずれを
   検出する手段と、前記位置ずれから位置補正量を求め、
   この位置補正量により前記一次イオンビームの照射位置
   を補正して前記位置ずれを補正する手段とを備えてなる
   ことを特徴とする二次イオン質量分析装置。 ２、第１請求項において、前記一次イオンビームの走査
   信号と同期して画面の走査信号を出力させる画像装置を
   備え、この画像装置の画面に前記一次イオンビーム照射
   領域を表示すると共に、前記制限スリットを通過した二
   次イオンの一部を検出し、この検出信号を前記画面に出
   力させることで前記分析範囲を前記画面に表示の前記一
   次イオンビーム照射領域の中に制限視野的に表示し、且
   つ前記一次イオン照射領域・分析範囲の相対的位置ずれ
   を、前記一次イオンビーム或るいは前記画面の走査信号
   に対する前記二次イオン検出信号の取り込み時期の変化
   から検出するよう設定してなる二次イオン質量分析装置
   。 ３、第１請求項において、前記一次イオンビーム照射領
   域及びその中の前記分析範囲を画面に表示する画像装置
   を備え、且つ前記一次イオンビーム照射領域・分析範囲
   の相対的な位置ずれを、前記画面の重心点とこの画面に
   表示された前記分析範囲の重心点のずれから検出するよ
   う設定してなる二次イオン質量分析装置。 ４、第１請求項において、前記一次イオンビーム照射領
   域及びその中の前記分析範囲を画面に表示する画像装置
   を備え、且つ前記一次イオンビーム照射領域・分析範囲
   の相対的位置ずれを、前記画面上の数箇所に光検出素子
   を配置して検出するよう設定してなる二次イオン質量分
   析装置。 ５、第１請求項ないし第４請求項のいずれか１項におい
   て、前記一次イオンビーム照射領域・分析範囲の相対的
   位置ずれを補正する手段は、前記位置補正量に基づき前
   記一次イオンビームの走査用偏向電極の電圧印加量を調
   整する手段よりなる二次イオン質量分析装置。 ６、第１請求項ないし第４請求項のいずれか１項におい
   て、前記一次イオンビーム照射領域・分析範囲の相対的
   位置ずれを補正する手段は、前記試料面に施されるチャ
   ージアップ防止用のエレクトロンスプレー量を前記位置
   補正量に基づき調整する手段よりなる二次イオン質量分
   析装置。 ７、一次イオンビームを走査して試料面に照射する手段
   と、この一次イオンビーム照射により前記試料面から放
   出される二次イオンを制限スリットにて収束させる手段
   とを有し、この制限スリットにより、二次イオン取り込
   み領域を前記試料面の一次イオンビーム走査領域より狭
   くした範囲（分析範囲）に限定して質量分析を行う二次
   イオン質量分析装置において、 前記一次イオンビーム照射領域及びその中の前記分析範
   囲を画面に表示する画像装置と、前記画面に表示された
   前記一次イオンビーム照射領域と前記分析範囲とに相対
   的な位置ずれが生じた場合に、この画面を見ながら手動
   操作で前記一次イオンビームの照射位置を補正してこの
   位置ずれを補正する手段とを備えてなることを特徴とす
   る二次イオン質量分析装置。 ８、第７請求項において、前記一次イオンビーム照射領
   域・分析範囲の相対的位置ずれを補正する手段は、手動
   操作で前記一次イオンビーム走査用偏向電極の電圧印加
   量或るいはエレクトロンスプレイ量を可変調整する手段
   よりなる二次イオン分析装置。