JPH05190633A

JPH05190633A - 固体表面元素分析装置

Info

Publication number: JPH05190633A
Application number: JP4006196A
Authority: JP
Inventors: Michiro Mamada; 道郎儘田; Hiroshi Doi; 紘土井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-01-17
Filing date: 1992-01-17
Publication date: 1993-07-30

Abstract

(57)【要約】【目的】試料表面に形成された深い窪みや溝の内部の
元素分析や微量不純物分析を可能とする技術を提供す
る。【構成】一次粒子の照射系、試料３、二次粒子の分析
系間に偏向電場を設け、一次粒子１の照射方向と二次粒
子２の取り出し方向とを同一または両者の開き角を４５
度以下にすることにより、一次粒子１が試料３の窪みの
内面と衝突した時に放出される二次粒子２を再び試料３
の内面に接触させないように窪みから引き出せるように
した固体表面元素分析装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置の
製造プロセスで発生する動作不良や特性劣化等の発生原
因の解明やプロセス仕様の決定等に利用される固体表面
元素分析技術に関し、特に、微小な窪みの内部の不純物
元素の検出による高性能サブミクロンデバイスの高歩留
りプロセス支援技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスは、二次元、三次元の高
集積化、微細化により、高速、高性能なものが作られて
きており、今後も、この傾向は益々進むものと予想され
る。

【０００３】このような高速、高性能半導体デバイスで
は、ｐｐｍからｐｐｔのオーダの極微量不純物の混入、
二次元、三次元的形状不良、有害な膜の形成等が関与し
て特性不良や特性劣化を招くことが多い。このため、実
際に各工程を経たものについて、設計値通りの処理や形
状製作が行われたのか否かの判定や、有害となる不純物
の混入や形成等がなかったかどうかの確認が必須とな
る。

【０００４】従って、現在も含めて今後共、微小部なら
びに微小窪み内部等における構成元素および極微量不純
物の検出とその同定や組成を決定することが必要であ
る。特に、現在の技術の最先端を行く量産工程では、い
わゆる0.５μｍプロセスと呼ばれる機能素子の最小寸法
が0.５μｍの大きさの半導体デバイスの製作が実施され
ている。

【０００５】このような半導体デバイスでは、電気信号
の入出力を行ったり、電圧のＯＮ−ＯＦ処理を行ったり
した際の膜同士、膜とＳｉ基板、膜と拡散層等との接続
孔（コンタクトホール、スルーホール等）が高抵抗値に
なったり、接続孔部で導通不良となったりすることが、
僅かに0.５μｍ程度の径で深さが0.５μｍといった狭
く、かつ深い窪み領域で故障やトラブルとして発生す
る。

【０００６】このような狭く、かつ深い窪みの微小部領
域を現状の物理計測手段で調べるには、いずれの項目で
も充分満足できるものがなく、試行錯誤によって次のよ
うな各種のものが試みられている。

【０００７】窪みの形状を知る計測手段としては、断面
ＳＥＭや平面ＳＥＭ、平面ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）
や断面ＴＥＭ等が挙げられる。また、0.２％以上の不純
物の検出および形状観察には、Ｘ線検出器を持つＥＰＭ
Ａ（電子線照射Ｘ線分光器）、オージェ電子エネルギー
分光器（ＡＥＳ；Auger Electron Energy Analyzer)お
よびＸ線検出器を備えた分析ＴＥＭ等が挙げられる。

【０００８】これらＳＥＭ、ＴＥＭ、ＥＰＭＡ、ＡＥＳ
等およびＥＳＣＡ（光照射二次電子エネルギー分光器）
等の物理計測手段では、微細な形状で平坦なものの観察
や、0.２％以上の不純物や生成物の検出や分析を行うこ
とができる。

【０００９】しかしながら、半導体デバイスで問題とな
る0.１％以下の微量ないしはｐｐｍやｐｐｔのオーダの
極微量不純物（半導体デバイスの製造工程は、すべてク
リーンルーム内で実施され、かつ製造する機械もすべて
防塵処理や発塵防止対策が施されているため、0.２％以
上も含まれる不純物は殆ど混入しない）は分析計測装置
の感度が不足するため、もはや不純物の同定も検出も不
可能である。

【００１０】このような場合、高検出感度をもつことで
仕様範囲が最近拡大したＳＩＭＳ（二次イオン質量分析
計；Secondary Ion Spectrometer、ＩＭＡともいう）な
らびにＳＥＭ機能付きＳＩＭＳを利用すれば、全元素に
ついての検出機能、イオンエッチングによる表面から深
さ方向への分析機能、ＳＥＭ観察、ＳＩＭ（ScanningIo
n Microscope または Secondary Ion Microscope)観察
により、平坦な部分の場合には、μｍ以下の微小部分で
も不純物の検出や構成元素の同定ができるため、不良解
析やプロセス条件の設定等には、ＳＩＭＳ単独でも上述
したＳＥＭ、ＡＥＳ、ＥＳＣＡ、ＴＥＭ等との併用によ
っても非常に有効である。

【００１１】しかしながら、これらの従来からのＳＥ
Ｍ、ＴＥＭ、ＥＰＭＡ、ＡＥＳ、ＥＳＣＡ、ＳＩＭＳ等
の物理計測手段では、内径が0.５μｍ以下で深さが0.５
μｍ以上の狭く、かつ相対的に深い窪みや溝の側壁や底
面について元素分析や微量不純物分析を試みることは、
照射する一次粒子が窪みや溝へ入射することができて
も、一次粒子が衝突することにより放出される二次粒子
が窪みや溝から外部へ放射されることが非常に困難なた
め、二次粒子から判る固体表面の情報を得ることは非常
に困難である。

【００１２】すなわち、高性能サブミクロンデバイスの
ような、縦横が0.５μｍ以下で深さが0.５μｍ以下とい
った狭く、かつ深い窪みの内部については、一次粒子の
入射方向と検出すべき二次粒子の取り出し方向とが３０
度以上であり（４５度や６０度の場合がない）、二次粒
子の信号を検出することが困難である。

【００１３】ただし、非常に稀な例ではあるが、解析を
必要とする狭く、かつ深い窪みの箇所について破断面な
いしはイオンミーリングやメカノケミカルによる研磨法
で断面を露出させてやることにより、深い窪みや狭い溝
が切り開かれた状態を作り出すことができる時には、斜
め方向や横方向から物理分析や観察が可能となり、不良
解析やプロセス評価、解析が実行できることがある。

【００１４】しかしながら、上記の場合には分析試料に
対して何らかの処理を施すことが必要となり、他からの
汚染の混入や付着があるので、真の状態を調べることは
困難である。そのため、試料に前処理を施さないで表面
分析すべき方法の開発が必要となる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】半導体デバイスや半導
体材料で平坦な試料については、前述したように、ＳＥ
Ｍ、ＸＭＡ（ＥＰＭＡ）、ＡＥＳ、ＥＳＣＡ、ＳＩＭＳ
などの物理計測手段が有効利用されている。

【００１６】しかしながら、半導体デバイスや半導体材
料で凸凹のあるもの、段差のあるもの、深い溝や窪みの
あるものについては、上記の物理計測手段では評価、解
析を行うことは困難である。これらのことを図を参照し
て簡単に説明する。

【００１７】図８および図９は、従来の物理分析技術で
平坦な試料３の表面に適用する場合の例である。試料３
の表面に対して、一次粒子２が斜め方向から試料に入射
（図８）、またはほぼ垂直方向から入射（図９）した
時、二次粒子２の検出系は、それぞれ機械的な配置から
考えて、前者の場合は試料３の表面から垂直方向へ放出
された二次粒子２を、また、後者の場合は試料３の斜め
方向へ放出された二次粒子２をいずれも分析した後、検
出したり、または分析しないで検出する方法をとる。

【００１８】この場合、従来技術の装置では、一次粒子
１の試料３表面に対する照射方向と二次粒子２の取り出
し方向とで３０度から６０度位の角度を必要とするた
め、深い窪みの側壁や底面の元素分析ができなかった。

【００１９】従来方法で、試料３の形状が図１０に示す
ような断面である場合には、分析希望箇所が窪みの側壁
（３Ａまたは３Ｃ）や底面（３Ｂ）であるので、一次粒
子１を照射した時には、二次粒子２が放出されても、窪
みの上面に近い部分からのものや、底面近くからでも上
方に運動エネルギーを有する粒子のみが検出されたり、
ないしは分析後検出することができる。

【００２０】しかし、図１０で側壁３Ａ、３Ｃからの二
次粒子２は、大部分が窪みから脱出できずに再度側壁に
衝突したり、底面Ｂに衝突したりして、本来二次粒子２
が有する特長（イオン化状態、運動エネルギー、方向
性、荷電数等）を失ってしまったり、または脱出したと
しても、上記特長を失ってしまうため、実質的には、狭
く、かつ深い窪みや溝の内面分析は困難である。

【００２１】同様に、図１０の一次粒子１と試料３の底
面３Ｂとの関係では、底面３Ｂの中心部には一次粒子１
を照射することは困難であり、従って、底面３Ｂの分析
を実施することは困難である。

【００２２】上記の状態の試料３に対しては、図１１に
示すように、一次粒子１に対して試料３を傾斜させる方
法や、図９に示した一次粒子１と試料３との関係の分析
装置（図１２）を選べば、分析、評価が実施できそうで
あるが、実際は、図１０に示すように、二次粒子２が窪
みから脱出できなかったり、または前記した特長を失っ
た状態で脱出するため、分析、評価を実行できないのが
実状である。

【００２３】上述したように、窪みや溝の内面（側壁や
底面）の分析を希望する時には、従来技術では一次粒子
がその内面に照射することと、その際に放出する二次粒
子の特長を維持したままの状態で検出することが同時に
満足された時にはじめて、上記希望事項が満足されるこ
とになる。

【００２４】そこで、本発明の目的は、深い窪みや溝の
内面の元素分析や微量不純物分析を可能とする技術を提
供することにある。

【００２５】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。

【００２７】上記目的は、一次粒子が試料の窪みの内面
と衝突した時に放出される二次粒子を再び試料の内面に
接触させない条件で窪みから引き出すことにより達成す
ることができる。

【００２８】例えば、一次粒子１および二次粒子２がと
もにイオンビームである場合を例に考える。一次イオン
ビームのエネルギーが１0.５KeＶでＯ₂ ⁺イオンである
時、放出される二次イオンビームの初速エネルギー（初
速度の大きさ）は０〜百数十KeＶである。

【００２９】そこで、前記図１０〜図１２のような窪み
のある試料３を考えると、試料３の表面と窪みの底面３
Ｂとの間に電圧を印加することにより、二次イオンビー
ムを窪みの外部へ移動させることができる。一旦、外部
に出てくれば、図８や図９のように、従来技術がそのま
ま有効活用できることになる。ただし、図１０〜図１２
で、一次イオンビームが分析希望箇所へ照射されること
が絶対条件として必要である。

【００３０】上記の説明では、電圧を試料３の表面と窪
みの底面３Ｂとに印加する方法を述べたが、磁場を単独
に印加したり、電場と磁場とを重畳させたりしてもよ
い。

【００３１】すなわち、一次イオンビームがＯ₂ ⁺で１
0.５KeＶの時、二次イオンビームが持つ運動エネルギー
は０〜百数十KeＶであるので、試料３に対して軸方向に
弱い磁場を設ければ、一次イオンビームの軌道は磁場の
有無に関わらずあまり変化しないが、二次イオンビーム
は螺旋運動を描きながら進むために窪みの底面３Ｂから
放出されても側壁３Ａ，３Ｃには衝突せず、窪みの外側
まで出てくることもある。そして一旦、窪みの外側まで
出れば、後は従来技術により、二次粒子の元素分析やエ
ネルギー分析が実行できる。

【００３２】また、前記した一次粒子１および二次粒子
２はいずれもイオンビームの場合であるが、この関係は
電子ビーム、オージェ電子や他の荷電粒子にも適用する
ことができる。

【００３３】

【作用】試料の表面と窪みの底面ないしはその下側の部
分の間に電位を設けるように電圧を印加してやる。その
例を図１で説明する。

【００３４】まず、試料３に形成された窪みの底面３Ｂ
の下側の低抵抗層４と試料３の表面の低抵抗層５との間
に電圧発生器６からの電圧〔Ｖ〕を印加する。ここで、
分析、評価を希望する箇所が底面３Ｂであるとする。こ
の状態では、試料３の窪みの内部では丁度、低抵抗層
４，５間に電場が印加された形となる。

【００３５】ここで、一次粒子１（例えば一次イオンビ
ームＯ₂ ⁺) を１0.５KeＶで底面３Ｂに照射すると、試
料３から二次粒子２（ここでは二次イオンビーム）が放
出される。二次粒子２が正イオンであれば、数 eＶ〜数
十 eＶの運動エネルギーを有し、ある方向に飛び出した
時、前記電場が窪みの内部に存在するので、丁度、図１
の上向きの力をこの正イオンが受けることになり、従来
技術ならばこの二次イオンビームが窪みの側壁３Ｃに衝
突して中性化し、窪みから脱出できなかったものが、本
発明では、図１に示すような曲がった軌道を描きながら
窪みの外側に脱出することが可能となる。

【００３６】ここでは、二次粒子２がすべてこのように
脱出することができる訳ではないが、低抵抗層４，５間
に印加する電圧の大きさを二次粒子２の電荷数や運動エ
ネルギーの大きさとの関係で調節することにより、窪み
から脱出する二次粒子２の割合を高めることができる。

【００３７】このようにして試料３の窪みから脱出した
二次粒子２は、従来技術により評価、解析が可能とな
る。試料３が半導体基板や導体のようなものである場合
には、図２に示すように、試料３の表面の低抵抗層５と
裏面の低抵抗層７との間に電圧を印加することにより、
試料３の内部に電位勾配を発生させることができる。

【００３８】これにより、窪みの内部にも電位勾配がで
きるので、前記図１で説明した場合と同様、従来技術で
は窪みの中から脱出できなかった二次粒子２が窪みの外
側に脱出され、これを分析、評価に利用することが可能
となる。

【００３９】また、電場と共に磁界を試料３に印加して
も、二次粒子２を窪みの外側に導き出すことが可能であ
る。

【００４０】図３はその一例である。一次粒子１は、そ
のエネルギーが１0.５KeＶと大きいため、試料３に対し
て印加された磁界８の影響を受け難いが、運動エネルギ
ーが数 eＶ〜数十 eＶの二次粒子２はこの磁界８の影響
をまともに受けるため、磁界がない従来技術では窪みの
内部から出てこられなかった二次粒子２でも、この電場
と磁界８とにより、試料３の底面３Ｂや側壁３Ａ，３Ｃ
から螺旋運動を描きながら窪みの外側に脱出することが
できる。

【００４１】

【実施例１】本発明の一実施例である窪み（あるいは
溝）の側壁、底面の分析・評価用固体表面元素分析装置
を図４により説明する。

【００４２】図４に示すように、まず、デュオプラズマ
トロン型のイオン源９または表面電離型のイオン源１０
から発生する一次粒子（入射粒子）１を一次イオン質量
分離器１１で質量分析して高純度化し、偏向電場内側電
極１２および偏向電場外側電極１３によって形成される
偏向電場により曲げた後、シリコン基板等からなる試料
３の窪みの底面３Ｂに照射する。

【００４３】その際、底面３Ｂから放出される二次粒子
（出射粒子）２を電場（電圧発生器６により試料３の低
抵抗層４，５間に電圧を印加して形成したもの）により
窪みから外部へ導き出した後、二次粒子偏向電場内側電
極１４および二次粒子偏向電場外側電極１５によって二
次イオン加速電圧を与えると共に、一次粒子１とは反対
方向に偏向させる。

【００４４】次に、二次粒子元素分析用電場内側電極１
６および二次粒子元素分析用電場外側電極１７によって
形成される電場と、二次粒子元素分析用電磁場発生器１
８によって形成される磁場とを組み合わせた二重集束型
質量分析計２５で質量分析し、二次粒子２の元素を同定
する。なお、図中の１９は二次粒子検出用スリット、２
０は二次電子増倍管、２１は二次粒子検出用増幅器であ
る。

【００４５】上記の説明は、一次粒子１としてＯ₂ ⁺、
そのエネルギーを１0.５KeＶ、試料３としてシリコン基
板、二次粒子として負イオンを利用し、二次イオン加速
電圧を4.５ｋＶ、電圧発生器６の電圧を３００Ｖとした
例であるが、これに限定されるものではなく、例えば一
次粒子１としてＣｓ⁺（エネルギー；5.５KeＶ）、二次
粒子２として負イオン（二次イオン加速電圧として4.５
ｋＶ）を利用した場合でも、窪み、孔、溝、凹部等の底
面や側壁の分析が可能である。

【００４６】本実施例の分析により、試料３の窪みの底
面３Ｂには炭化水素化合物やシリコン酸化物が形成され
ていたことが判明した。そして、これらの除去が実施さ
れた後では、上記炭化水素化合物やシリコン酸化物がな
くなっていることが再確認できた。

【００４７】図５は、不良品〔接続孔を通じて接触抵抗
が大となったもの〕と良品（接触抵抗が小さく、導通の
とれたもの）につき、本実施例の分析方法によって実際
に接続孔の分析を行った結果である。（ａ）は不良品、
（ｂ）は良品の例である。

【００４８】図５（ａ）に示すように、不良品では、接
続孔の表面でＳｉ⁺とＯ⁺とが検出され、これが表面か
ら深さ約２００Åまで続き、それ以降はＯ⁺イオンは検
出されないが、Ｓｉ⁺はある分布で検出された。

【００４９】他方、図５（ｂ）に示すように、良品で
は、図５（ａ）の約２００Åより深い部分とほぼ同じ状
態であった。これらの比較より、不良品では、表面にシ
リコン酸化物が形成され、これがコンタクト導通不良の
原因であることが判明した。

【００５０】

【実施例２】図６は、窪みの側壁、底面の分析・評価用
固体表面元素分析装置の他の実施例である。前記実施例
と異なる点は、一次粒子１と二次粒子２との正、負電荷
の符号が同じになっていることである。

【００５１】すなわち、一次粒子（Ｏ₂ ⁺イオン）１を
偏向電場内側電極１２、偏向電場外側電極１３によって
曲げた後、シリコン基板等からなる試料３の窪みの底面
３Ｂに照射し、その際放出される正電荷の二次粒子２を
加速する。これにより、二次粒子２は一次粒子１と電荷
の符号が同じであるため、電極１２，１３によって一次
粒子１と同じ方向に偏向された後、その加速電圧が一次
粒子１のそれよりも大きいため、より小さい軌道半径を
描きながら二次粒子偏向電場内側電極１４および二次粒
子偏向電場外側電極１５によって形成される電場を通過
し、二重集束型質量分析計２５によって質量分析され、
その元素同定が行われる。

【００５２】本実施例は、二次粒子２の電荷を一次粒子
（Ｏ₂ ⁺イオン) １の電荷と同じ正とした場合の例であ
る。電圧発生器６による試料３への印加電圧は、試料３
の導電性、厚み、窪みの底面３Ｂの相対位置等によりそ
の大きさが決まる。また、二次粒子２として正イオンを
使うか、負イオンを使うかにより、試料３への印加電圧
の正負が決定される。

【００５３】

【実施例３】図７は、窪み（あるいは溝）の側壁、底面
の分析・評価用固体表面元素分析装置の他の実施例であ
り、特に、評価を希望する箇所に厚い絶縁膜を有する試
料向けに適用したものである。

【００５４】図７に示すように、本実施例の装置は、前
記実施例１，２の装置に絶縁物分析用電子線供給源２２
と電磁場２３とを追加し、一次粒子１と同時に上記絶縁
物分析用電子線供給源２２から電子線２４を試料３の窪
みの底面３Ｂに照射できるようになっている。

【００５５】すなわち、窪みの底面３Ｂに５００Å以上
の厚い絶縁物があると、そこが一次粒子１の照射で正に
帯電するため、二次粒子２の元素分析ができないが、本
実施例によれば、この正に帯電した部分に電子線２４を
照射することにより、帯電が中和されるため、試料３が
導電性である時と同様、元素分析を安定に実施すること
が可能となる。

【００５６】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００５７】前記実施例では、一次粒子や二次粒子がイ
オンビームである場合について述べたが、一次粒子や二
次粒子が電子ビームや他の荷電ビームである場合にも適
用することができる。

【００５８】また、前記実施例の固体表面元素分析装置
において、一次粒子照射系と二次粒子分析系の間に挟み
込む偏向電場の角度を種々選択することにより、その配
置も状況に応じて適当に選択することができるので、こ
れまでに開発されている二重集束型（セクター型）、四
重枢型、ないしは飛行時間型（ＴＯＦ型）等のＳＩＭＳ
で、試料に電位を印加できるようにし、かつ前記偏向電
場を一次粒子と二次粒子と試料との間に置くようにすれ
ば、窪み、孔、溝の内側（側面、底面）の分析が実行で
きるように改造することができる。

【００５９】

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。

【００６０】半導体デバイスでは、微細化、高集積化が
進むにつれて立て方向および横方向が0.５μｍ以下に微
細化されると同時に、高さ方向、つまり三次元的にも細
かいパターンになる。そのため、三次元的に複雑な段差
や窪み、溝などが数多く形成されたり、平坦化のために
孔埋めが行われたり等して最終的に高速でかつ消費電力
が少なく、また記憶容量の大きなものが、つまり軽薄短
小のものが製作されつつある。

【００６１】しかしながら、これら複雑な段差、窪み、
溝などがある箇所は、信号の伝達箇所であったり、保管
場所であったり等デバイスの特性を決める最も重要な接
点の一つである。それにもかかわらず、そのような段
差、窪み、溝などは一般の平坦な、ないしは比較的平坦
な箇所の表面とは物質が異なったり、汚染が付着しやす
かったり、または汚染が除去され難いなどのため、電気
的特性不良を招きやすい箇所である。

【００６２】サブミクロンテバイスの開発においては、
これまでの設計技術やプロセス技術がそのまま適用でき
ることは少なくなりつつある。そのため、実際にデバイ
スを試作した上で、不良解析を進める必要があった。特
に、不良原因が解明できれば、その対策もまた鮮明にな
ると推定できる。

【００６３】これに対して、従来できなかった、接続
孔、トレンチ構造の凹部、複雑な段差のある配線での窪
み、溝等の内側や底面の元素分析や不純物分析が可能と
なれば、上記した不良発生原因が鮮明になったり、重要
な足掛かりを得ることができるので、不良原因を解消で
きる具体的対策が明白になる。

【００６４】従って、本発明によれば、サブミクロンテ
バイスの開発を効率よく進めることができるようになる
ので、製品の歩留り向上や製品原価の低減を実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の作用を説明する試料断面と試料への電
圧印加の関係を示す要部断面図である。

【図２】本発明の作用を説明する試料断面と試料への電
圧印加の関係を示す要部断面図である。

【図３】本発明の作用を説明する試料断面と試料への電
圧および磁界印加の関係を示す要部断面図である。

【図４】本発明の一実施例である固体表面元素分析装置
の概略図である。

【図５】試料の接続孔の表面から深さ方向に元素分析し
た時の二次イオンの強度分布を示し、（ａ）は不良品に
ついてのもの、（ｂ）は良品についてのものである。

【図６】本発明の他の実施例である固体表面元素分析装
置の概略図である。

【図７】本発明の他の実施例である固体表面元素分析装
置の概略図である。

【図８】試料表面における一次粒子と二次粒子との関係
を示す要部断面断面である。

【図９】試料表面における一次粒子と二次粒子との関係
を示す要部断面断面である。

【図１０】従来技術では分析が困難な場合の試料形状と
一次粒子と二次粒子との関係を示す要部断面図である。

【図１１】従来技術では分析が困難な場合の試料形状と
一次粒子と二次粒子との関係を示す要部断面図である。

【図１２】従来技術では分析が困難な場合の試料形状と
一次粒子と二次粒子との関係を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１一次粒子（入射粒子）２二次粒子（出射粒子）３試料３Ａ側壁３Ｂ底面３Ｃ側壁４低抵抗層５低抵抗層６電圧発生器７低抵抗層８磁界９イオン源（デュオプラズマトロン型）１０イオン源（表面電離型）１１一次イオン質量分離器１２偏向電場内側電極１３偏向電場外側電極１４二次粒子偏向電場内側電極１５二次粒子偏向電場外側電極１６二次粒子元素分析用電場内側電極１７二次粒子元素分析用電場外側電極１８二次粒子元素分析用電磁場発生器１９二次粒子検出用スリット２０二次電子倍増管２１二次粒子検出用増幅器２２絶縁物分析用電子線供給源２３電磁場２４電子線２５二重集束型質量分析計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一次粒子の照射方向と二次粒子の取り出
し方向とを同一にするか、または両者の開き角を４５度
以下にしたことを特徴とする固体表面元素分析装置。
【請求項２】一次粒子照射系および二次粒子分析系と
試料との間に偏向電場を設けたことを特徴とする請求項
１記載の固体表面元素分析装置。
【請求項３】試料の表面と裏面との間に電圧を印加す
る電圧印加手段を備えたことを特徴とする請求項１記載
の固体表面元素分析装置。
【請求項４】試料の近辺に磁界を形成する磁界形成手
段を備えたことを特徴とする請求項１記載の固体表面元
素分析装置。