JPH06318443A - イオンビーム装置 - Google Patents
イオンビーム装置Info
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- JPH06318443A JPH06318443A JP6083762A JP8376294A JPH06318443A JP H06318443 A JPH06318443 A JP H06318443A JP 6083762 A JP6083762 A JP 6083762A JP 8376294 A JP8376294 A JP 8376294A JP H06318443 A JPH06318443 A JP H06318443A
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
液体金属イオン源とその他のイオン源とを備えたイオン
ビーム装置を提供する。 【目的】 【構成】 液体金属イオン源１２および電界放射形電子
銃１３は液体金属イオン源・電界放射形電子銃切換え機
構１０に組み込まれている。液体金属イオン源１２を利
用する場合には当該イオン源１２を、また電界放射形電
子銃１３を利用する場合には当該電子銃１３を、そのビ
−ムが一次ビーム軸に一致する位置まで移動する。さら
に、前記デュオプラズマトロン形イオン源１または表面
電離形イオン源２を利用する場合には、ビームパスアパ
ーチャ１１を一次ビーム軸中心部に移動して一次ビーム
をそのまま通過させる。
ビーム装置を提供する。 【目的】 【構成】 液体金属イオン源１２および電界放射形電子
銃１３は液体金属イオン源・電界放射形電子銃切換え機
構１０に組み込まれている。液体金属イオン源１２を利
用する場合には当該イオン源１２を、また電界放射形電
子銃１３を利用する場合には当該電子銃１３を、そのビ
−ムが一次ビーム軸に一致する位置まで移動する。さら
に、前記デュオプラズマトロン形イオン源１または表面
電離形イオン源２を利用する場合には、ビームパスアパ
ーチャ１１を一次ビーム軸中心部に移動して一次ビーム
をそのまま通過させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はイオンビームを利用して
各種の分析あるいは観察を行なうイオンビーム装置に係
り、特に、液体金属イオン源および液体金属イオン源以
外のイオン源を備え、異なった種類のイオンビームを選
択的に発生させることを可能にしたイオンビーム装置に
関する。
各種の分析あるいは観察を行なうイオンビーム装置に係
り、特に、液体金属イオン源および液体金属イオン源以
外のイオン源を備え、異なった種類のイオンビームを選
択的に発生させることを可能にしたイオンビーム装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】イオンビーム装置の１つであるイオンマ
イクロアナライザ（以下、ＩＭＡと略する）では、試料
に照射する一次線としてイオン源から照射されるイオン
ビームが用いられ、走査電子顕微鏡（以下、ＳＥＭと略
する）では電子ビ−ムが用いられている。従来のＩＭＡ
のイオン源としては、プラズマを利用したデュオプラズ
マトロン形イオン源や、表面電離機構を利用した表面電
離形イオン源が広く用いられている。しかしながら、こ
れらのイオン源のソース径は０．２〜１mmφ程度と大き
く、サブミクロンでの極微小部局所分析には適さない。
イクロアナライザ（以下、ＩＭＡと略する）では、試料
に照射する一次線としてイオン源から照射されるイオン
ビームが用いられ、走査電子顕微鏡（以下、ＳＥＭと略
する）では電子ビ−ムが用いられている。従来のＩＭＡ
のイオン源としては、プラズマを利用したデュオプラズ
マトロン形イオン源や、表面電離機構を利用した表面電
離形イオン源が広く用いられている。しかしながら、こ
れらのイオン源のソース径は０．２〜１mmφ程度と大き
く、サブミクロンでの極微小部局所分析には適さない。
【０００３】そこで、近年になって高輝度でかつ微小点
源（数１００Ａ以下）を有するイオン源として液体金属
イオン源が開発され、実用化されるに至っている。これ
は、μｍ程度の直径を有する針状チップの先端に溶融状
態の金属を供給し、そこに強電界を加えて針状チップの
先端に溶融金属のシャープなコーンを形成し、電界放出
機構によるイオン放出を行わせるものである。ところ
が、これらのイオン源を同一装置内に有し、切換操作等
の簡単な操作によって各イオン源を適宜に選択すること
ができるような装置はこれまでなかった。
源（数１００Ａ以下）を有するイオン源として液体金属
イオン源が開発され、実用化されるに至っている。これ
は、μｍ程度の直径を有する針状チップの先端に溶融状
態の金属を供給し、そこに強電界を加えて針状チップの
先端に溶融金属のシャープなコーンを形成し、電界放出
機構によるイオン放出を行わせるものである。ところ
が、これらのイオン源を同一装置内に有し、切換操作等
の簡単な操作によって各イオン源を適宜に選択すること
ができるような装置はこれまでなかった。
【０００４】一方、これらのイオン源を利用するイオン
ビーム装置と、電子ビ−ムを利用するＳＥＭとを備えた
複合電子線装置に関しては、たとえば特開昭５９−６８
１５９号公報に記載されているが、これらの複合電子線
装置で用いられるイオン源はデュオプラズマトロン形イ
オン源または表面電離形イオン源であり、液体金属イオ
ン源をも備えたイオンビーム装置はなかった。
ビーム装置と、電子ビ−ムを利用するＳＥＭとを備えた
複合電子線装置に関しては、たとえば特開昭５９−６８
１５９号公報に記載されているが、これらの複合電子線
装置で用いられるイオン源はデュオプラズマトロン形イ
オン源または表面電離形イオン源であり、液体金属イオ
ン源をも備えたイオンビーム装置はなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
技術では液体金属イオン源とその他のイオン源とを備え
たイオンビーム装置、あるいは液体金属イオン源と電子
ビーム源とを備えたイオンビーム装置がなく、以下のよ
うな問題があった。 (1) デュオプラズマトロン形イオン源や表面電離形イオ
ン源では分析することができないサブミクロンでの微小
部局所分析を行おうとする場合には、イオン源を液体金
属イオン源に交換しなければならず、イオン源交換、排
気、ビームの軸調整等に長時間を要した。 (2) イオン源を用いた局所分析と、同一局所の高分解能
観察とを行おうとする場合には、イオンビーム装置とＳ
ＥＭとの２台の装置を用いることになり、試料交換、排
気、ビームの軸調整などに長時間を要した。 (3) 一般的に、デュオプラズマトロン形イオン源や表面
電離形イオン源をイオン源とするイオンビーム装置で
は、イオンビームに含まれる不純物イオンビームや中性
粒子ビームを除去するための一次イオン分離装置が備え
られているために、従来の複合電子線装置に液体金属イ
オン源を装着しただけでは、液体金属イオン源から照射
されるイオンビームが、一次イオン分離装置内の質量分
離磁場からの偏向磁界を受け、その結果、偏向収差が増
大し、イオンビームの非点が大きくなって、液体金属イ
オン源の特徴であるサブミクロンでの微小部局所分析が
できなくなってしまう。 (4) 液体金属イオン源を用いてサブミクロンでの微小部
局所分析を行う場合、測定対象元素の電気的陰性度に応
じて検出感度を上げるため、イオン種をＧａ＋、Ｌ
ｉ＋、Ａｕ＋などに切換える必要があるが、従来のＩＭ
Ａでは、各イオン種用液体金属イオン源をその都度交換
することになり、イオン源交換、排気、ビームの軸調整
などに長時間を要した。
技術では液体金属イオン源とその他のイオン源とを備え
たイオンビーム装置、あるいは液体金属イオン源と電子
ビーム源とを備えたイオンビーム装置がなく、以下のよ
うな問題があった。 (1) デュオプラズマトロン形イオン源や表面電離形イオ
ン源では分析することができないサブミクロンでの微小
部局所分析を行おうとする場合には、イオン源を液体金
属イオン源に交換しなければならず、イオン源交換、排
気、ビームの軸調整等に長時間を要した。 (2) イオン源を用いた局所分析と、同一局所の高分解能
観察とを行おうとする場合には、イオンビーム装置とＳ
ＥＭとの２台の装置を用いることになり、試料交換、排
気、ビームの軸調整などに長時間を要した。 (3) 一般的に、デュオプラズマトロン形イオン源や表面
電離形イオン源をイオン源とするイオンビーム装置で
は、イオンビームに含まれる不純物イオンビームや中性
粒子ビームを除去するための一次イオン分離装置が備え
られているために、従来の複合電子線装置に液体金属イ
オン源を装着しただけでは、液体金属イオン源から照射
されるイオンビームが、一次イオン分離装置内の質量分
離磁場からの偏向磁界を受け、その結果、偏向収差が増
大し、イオンビームの非点が大きくなって、液体金属イ
オン源の特徴であるサブミクロンでの微小部局所分析が
できなくなってしまう。 (4) 液体金属イオン源を用いてサブミクロンでの微小部
局所分析を行う場合、測定対象元素の電気的陰性度に応
じて検出感度を上げるため、イオン種をＧａ＋、Ｌ
ｉ＋、Ａｕ＋などに切換える必要があるが、従来のＩＭ
Ａでは、各イオン種用液体金属イオン源をその都度交換
することになり、イオン源交換、排気、ビームの軸調整
などに長時間を要した。
【０００６】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を解決し、液体金属イオン源とその他のイオン源とを
備えたイオンビーム装置を提供することにある。
点を解決し、液体金属イオン源とその他のイオン源とを
備えたイオンビーム装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記した問題点を解決す
るために、本発明では、少なくとも一種類の液体金属イ
オン源と、液体金属イオン源以外のイオン源と、各イオ
ン源から照射されるイオンビームを光軸に沿わせる手段
とを設けた。
るために、本発明では、少なくとも一種類の液体金属イ
オン源と、液体金属イオン源以外のイオン源と、各イオ
ン源から照射されるイオンビームを光軸に沿わせる手段
とを設けた。
【０００８】さらに、本発明は電子銃をも同一装置内に
設置し、該電子銃から照射される電子ビ−ムも前記イオ
ンビームと同一軸上で一致させるようにした。
設置し、該電子銃から照射される電子ビ−ムも前記イオ
ンビームと同一軸上で一致させるようにした。
【０００９】
【作用】上記した構成によれば、デュオプラズマトロン
形イオン源あるいは表面電離形イオン源等の、液体金属
イオン源以外のイオン源からのイオンビームを利用した
微量分析と、液体金属イオン源からのイオンビームを利
用したサブミクロンでの極微量分析とが一台の装置で可
能となるので、試料交換、排気、ビーム軸調整等の操作
時間を大幅に短縮することができる。
形イオン源あるいは表面電離形イオン源等の、液体金属
イオン源以外のイオン源からのイオンビームを利用した
微量分析と、液体金属イオン源からのイオンビームを利
用したサブミクロンでの極微量分析とが一台の装置で可
能となるので、試料交換、排気、ビーム軸調整等の操作
時間を大幅に短縮することができる。
【００１０】さらに、電子銃を組み込み、そこから照射
される電子ビ−ムを一次ビーム軸と一致させるようにす
れば、イオンビームによる分析場所と同一局所の高分解
能観察とが一台の装置で行うことができるようになる。
される電子ビ−ムを一次ビーム軸と一致させるようにす
れば、イオンビームによる分析場所と同一局所の高分解
能観察とが一台の装置で行うことができるようになる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図を用いて説明す
る。第１図は本発明の一実施例であるイオンビーム装置
のブロック図であり、電子ビ−ムを発生する電子銃と、
イオンビームを発生するイオン源とを備えた構造となっ
ている。
る。第１図は本発明の一実施例であるイオンビーム装置
のブロック図であり、電子ビ−ムを発生する電子銃と、
イオンビームを発生するイオン源とを備えた構造となっ
ている。
【００１２】デュオプラズマトロン形イオン源１はプラ
ズマを利用したイオン源であり、表面電離形イオン源２
は表面電離機構を利用したイオン源である。これらのイ
オンビームは、試料の微量分析時の一次ビームとして用
いられる。前記イオン源から出力された一次イオンビー
ム３は、ウィンフィルター方式を含む一次イオン分離装
置４によって質量分離され、さらに質量分離磁場５の極
性切換えによってデュオプラズマトロン形イオン源１と
表面電離形イオン源２との選択が行われ、それぞれのビ
ーム軸は一次ビーム軸（光軸）と一致させられる。質量
分離された一次イオンビームは、質量分離アパーチャ６
により目的とする質量数のイオンのみが選び出される。
ズマを利用したイオン源であり、表面電離形イオン源２
は表面電離機構を利用したイオン源である。これらのイ
オンビームは、試料の微量分析時の一次ビームとして用
いられる。前記イオン源から出力された一次イオンビー
ム３は、ウィンフィルター方式を含む一次イオン分離装
置４によって質量分離され、さらに質量分離磁場５の極
性切換えによってデュオプラズマトロン形イオン源１と
表面電離形イオン源２との選択が行われ、それぞれのビ
ーム軸は一次ビーム軸（光軸）と一致させられる。質量
分離された一次イオンビームは、質量分離アパーチャ６
により目的とする質量数のイオンのみが選び出される。
【００１３】一方、サブミクロンの極微量分析時に一次
ビームの発生源として用いられる液体金属イオン源１
２、および分析場所と同一局所の高分解能観察時に一次
ビームの発生源として用いられる電界放射形電子銃１３
は、液体金属イオン源・電界放射形電子銃切換え機構１
０に組み込まれている。
ビームの発生源として用いられる液体金属イオン源１
２、および分析場所と同一局所の高分解能観察時に一次
ビームの発生源として用いられる電界放射形電子銃１３
は、液体金属イオン源・電界放射形電子銃切換え機構１
０に組み込まれている。
【００１４】この切換え機構１０は、図中横方向に移動
することが可能で、液体金属イオン源１２から照射され
るイオンビームを一次ビームとして用いる場合には、同
図に示したように該液体金属イオン源１２を、そのイオ
ンビームが一次ビーム軸に一致する位置まで移動する。
同様に、電界放射形電子銃１３から照射される電子ビ−
ムを一次ビームとして用いる場合には、該電子銃１３
を、その電子ビ−ムが一次ビーム軸に一致する位置まで
移動する。
することが可能で、液体金属イオン源１２から照射され
るイオンビームを一次ビームとして用いる場合には、同
図に示したように該液体金属イオン源１２を、そのイオ
ンビームが一次ビーム軸に一致する位置まで移動する。
同様に、電界放射形電子銃１３から照射される電子ビ−
ムを一次ビームとして用いる場合には、該電子銃１３
を、その電子ビ−ムが一次ビーム軸に一致する位置まで
移動する。
【００１５】さらに、前記デュオプラズマトロン形イオ
ン源１または表面電離形イオン源２を一次ビームとして
用いる場合には、ビームパスアパーチャ１１を一次ビー
ム軸中心部に移動して、該一次ビームをそのまま通過さ
せる。
ン源１または表面電離形イオン源２を一次ビームとして
用いる場合には、ビームパスアパーチャ１１を一次ビー
ム軸中心部に移動して、該一次ビームをそのまま通過さ
せる。
【００１６】このような構成によれば、デュオプラズマ
トロン形イオン源１および表面電離形イオン源２からの
イオンビームを利用した微量分析と、液体金属イオン源
１２からのイオンビームを利用したサブミクロンの極微
量分析と、それらの分析場所と同一局所の電子ビームに
よる高分解能観察とが一台の装置で可能となるので、試
料交換、排気、ビーム軸調整等の操作時間を大幅に短縮
することができる。
トロン形イオン源１および表面電離形イオン源２からの
イオンビームを利用した微量分析と、液体金属イオン源
１２からのイオンビームを利用したサブミクロンの極微
量分析と、それらの分析場所と同一局所の電子ビームに
よる高分解能観察とが一台の装置で可能となるので、試
料交換、排気、ビーム軸調整等の操作時間を大幅に短縮
することができる。
【００１７】しかも、液体金属イオン源が、一次イオン
分離装置４および質量分離磁場５の後段に設置されるの
で、液体金属イオン源１２から照射されるイオンビーム
は磁場による影響を受けずに、偏向収差のないサブミク
ロン領域のイオンビームとなる。
分離装置４および質量分離磁場５の後段に設置されるの
で、液体金属イオン源１２から照射されるイオンビーム
は磁場による影響を受けずに、偏向収差のないサブミク
ロン領域のイオンビームとなる。
【００１８】なお、本実施例においては、切換え機構１
０に組み込まれる液体金属イオン源が１種類であった
が、数種類の液体金属イオン源を組み込み、それらを同
様に一次ビーム軸中心部に移動できるようにすれば、イ
オン源交換、排気、ビーム軸調整等の操作時間を大幅に
短縮することができる。
０に組み込まれる液体金属イオン源が１種類であった
が、数種類の液体金属イオン源を組み込み、それらを同
様に一次ビーム軸中心部に移動できるようにすれば、イ
オン源交換、排気、ビーム軸調整等の操作時間を大幅に
短縮することができる。
【００１９】また、電子ビ−ムを照射するための電子銃
は電界放射形の電子銃とは限らず、熱電子放射形の電子
銃、あるいはその他の電子銃であっても良い。さらに、
本実施例においては、通常の微量分析を行うためのイオ
ン源としてデュオプラズマトロン形イオン源１と表面電
離形イオン源２とを備えたイオンビーム装置を例にあげ
て説明したが、本発明はこれのみに限定されるものでは
なく、液体金属イオン源とその他のイオン源とを備えた
イオンビーム装置であれば、どのようなものにも適用す
ることができる。
は電界放射形の電子銃とは限らず、熱電子放射形の電子
銃、あるいはその他の電子銃であっても良い。さらに、
本実施例においては、通常の微量分析を行うためのイオ
ン源としてデュオプラズマトロン形イオン源１と表面電
離形イオン源２とを備えたイオンビーム装置を例にあげ
て説明したが、本発明はこれのみに限定されるものでは
なく、液体金属イオン源とその他のイオン源とを備えた
イオンビーム装置であれば、どのようなものにも適用す
ることができる。
【００２０】対物レンズアパーチャ７は一次ビームのビ
ーム径を規制し、偏向電極２６は画像表示を行うために
一次ビームを試料上でラスター走査する。静電・磁場レ
ンズ８は静電レンズと磁場レンズとが組み合わされたも
のであり、通常の分析においてイオンビームおよび電子
ビ−ムを収束させる場合には静電レンズとして用いら
れ、球面収差の少ない高分解能観察時の電子ビ−ム収束
時には磁場レンズとして用いられる。
ーム径を規制し、偏向電極２６は画像表示を行うために
一次ビームを試料上でラスター走査する。静電・磁場レ
ンズ８は静電レンズと磁場レンズとが組み合わされたも
のであり、通常の分析においてイオンビームおよび電子
ビ−ムを収束させる場合には静電レンズとして用いら
れ、球面収差の少ない高分解能観察時の電子ビ−ム収束
時には磁場レンズとして用いられる。
【００２１】一方、一次ビームが試料９に照射されるこ
とによって該試料９より放出された二次イオン１４の一
部は、入射スリット１５を経てセクター電場１６でエネ
ルギー分離された後、セクター磁場１７によって質量分
離され、その後二次イオン検出器１８によって検出され
る。
とによって該試料９より放出された二次イオン１４の一
部は、入射スリット１５を経てセクター電場１６でエネ
ルギー分離された後、セクター磁場１７によって質量分
離され、その後二次イオン検出器１８によって検出され
る。
【００２２】検出された二次イオン信号はデータ処理装
置２１によってデータ処理され、その結果である質量ス
ペクトルがデータ表示装置２２に表示される。又、セク
ター電場１６を通過した二次イオン１４は、イオン・電
子コンバーター１９により電子に変換され、全イオン検
出器２０により検出される。
置２１によってデータ処理され、その結果である質量ス
ペクトルがデータ表示装置２２に表示される。又、セク
ター電場１６を通過した二次イオン１４は、イオン・電
子コンバーター１９により電子に変換され、全イオン検
出器２０により検出される。
【００２３】このような構成によれば、試料９から同一
方向に放出された全イオンと特定物質の二次イオンとを
同時に検知することができる。したがって、二次イオン
検出器１８で検出された情報と全イオン検出器２０で検
出された情報とを、図示していない比較手段で比較し、
その結果に基づいて分析を行うようにすれば、一次イオ
ン電流の変動が分析結果に及ぼす影響等を補正すること
ができるので、さらに正確な分析が可能となる。なお、
上記した比較・分析は既知の方法によって行われるもの
であり、その説明は省略する。
方向に放出された全イオンと特定物質の二次イオンとを
同時に検知することができる。したがって、二次イオン
検出器１８で検出された情報と全イオン検出器２０で検
出された情報とを、図示していない比較手段で比較し、
その結果に基づいて分析を行うようにすれば、一次イオ
ン電流の変動が分析結果に及ぼす影響等を補正すること
ができるので、さらに正確な分析が可能となる。なお、
上記した比較・分析は既知の方法によって行われるもの
であり、その説明は省略する。
【００２４】試料９より放出された二次電子２３は、試
料９の電位をイオン・電子コンバータ１９よりマイナス
電位にすれば二次イオンを同一の経路を通るので、全イ
オン検出器２０によって検出される。又、二次電子２３
は、二次電子偏向磁場２４により偏向することで二次電
子検出器２５によっても検出できる。像観察ＣＲＴ２７
への信号は、像選択回路２８によって選択される二次イ
オン検出器１８、全イオン検出器２０、あるいは二次電
子検出器２４のいずれかから出力される。
料９の電位をイオン・電子コンバータ１９よりマイナス
電位にすれば二次イオンを同一の経路を通るので、全イ
オン検出器２０によって検出される。又、二次電子２３
は、二次電子偏向磁場２４により偏向することで二次電
子検出器２５によっても検出できる。像観察ＣＲＴ２７
への信号は、像選択回路２８によって選択される二次イ
オン検出器１８、全イオン検出器２０、あるいは二次電
子検出器２４のいずれかから出力される。
【００２５】なお、上記した実施例においては、本発明
をイオンビームを利用した極微量分析と、それらの分析
場所と同一局所の高分解能観察とが一台の装置で可能と
なるイオンビーム装置（ＩＭＡ）を例に説明したが、電
子ビ−ムを照射する電子銃が設置されないＩＭＡにも適
用できることは明らかであろう。
をイオンビームを利用した極微量分析と、それらの分析
場所と同一局所の高分解能観察とが一台の装置で可能と
なるイオンビーム装置（ＩＭＡ）を例に説明したが、電
子ビ−ムを照射する電子銃が設置されないＩＭＡにも適
用できることは明らかであろう。
【００２６】また、上記した実施例においては、液体金
属イオン源１２および電子銃１３のみを切換え機構１０
に組み込むものとして説明したが、液体金属イオン源以
外のイオン源であるデュオプラズマトロン形イオン源１
あるいは表面電離形イオン源２等をも切換え機構１０に
組み込み、必要に応じてこれらを適宜選択するようにし
ても良い。ただし、液体金属イオン源以外のイオン源を
選択する場合には、その後段に一次イオン分離装置が設
置されるようにする必要がある。
属イオン源１２および電子銃１３のみを切換え機構１０
に組み込むものとして説明したが、液体金属イオン源以
外のイオン源であるデュオプラズマトロン形イオン源１
あるいは表面電離形イオン源２等をも切換え機構１０に
組み込み、必要に応じてこれらを適宜選択するようにし
ても良い。ただし、液体金属イオン源以外のイオン源を
選択する場合には、その後段に一次イオン分離装置が設
置されるようにする必要がある。
【００２７】
【発明の効果】上記したように、本発明によれば次のよ
うな効果が達成される。 (1) デュオプラズマトロン形イオン源および表面電離形
イオン源からのイオンビームを利用した極微量分析と、
液体金属イオン源からのイオンビームを利用したサブミ
クロンの微量分析とが一台の装置で可能となるので、試
料交換、排気、ビーム軸調整等の操作時間を大幅に短縮
することができる。 (2) 液体金属イオン源が、一次イオン分離装置および質
量分離磁場の後段に設置されるので、液体金属イオン源
から照射されるイオンビームは磁場による影響を受けず
に、偏向収差のないサブミクロン領域のイオンビームと
なる。 (3) 複数種の液体金属イオン源が、一次ビーム軸中心部
に移動できるようにしたので、イオン源交換、排気、ビ
ーム軸調整等の操作時間を大幅に短縮することができ
る。 (4) さらに、電子銃を組み込み、そこから照射される電
子ビ−ムが一次ビームと同一軸上に重ねられるようにす
れば、イオンビームによる分析場所と同一局所の高分解
能観察が可能となる。 (5) 収束レンズを静電レンズと磁場レンズとの複合レン
ズにしたので、イオンビームを収束する場合にはイオン
の質量数に焦点距離が無関係な静電レンズに切換え、電
子ビームを用いた高分解能観察時には球面収差の少ない
磁場レンズに切換えることができる。すなわち、一次ビ
ームが電子ビームまたはイオンビームであるかに応じて
最適なレンズが容易に選択できる。 (6) 像観察用の検知器をセクター電場とセクター磁場と
の間に備えたので、試料から同一方向に放出された質量
分離されていない全イオンと、質量分離された特定二次
イオンと、二次電子とを同時に検知できるようになる。
したがって、一次イオン電流の変動が分析結果に及ぼす
悪影響等を補正することができるようになる。
うな効果が達成される。 (1) デュオプラズマトロン形イオン源および表面電離形
イオン源からのイオンビームを利用した極微量分析と、
液体金属イオン源からのイオンビームを利用したサブミ
クロンの微量分析とが一台の装置で可能となるので、試
料交換、排気、ビーム軸調整等の操作時間を大幅に短縮
することができる。 (2) 液体金属イオン源が、一次イオン分離装置および質
量分離磁場の後段に設置されるので、液体金属イオン源
から照射されるイオンビームは磁場による影響を受けず
に、偏向収差のないサブミクロン領域のイオンビームと
なる。 (3) 複数種の液体金属イオン源が、一次ビーム軸中心部
に移動できるようにしたので、イオン源交換、排気、ビ
ーム軸調整等の操作時間を大幅に短縮することができ
る。 (4) さらに、電子銃を組み込み、そこから照射される電
子ビ−ムが一次ビームと同一軸上に重ねられるようにす
れば、イオンビームによる分析場所と同一局所の高分解
能観察が可能となる。 (5) 収束レンズを静電レンズと磁場レンズとの複合レン
ズにしたので、イオンビームを収束する場合にはイオン
の質量数に焦点距離が無関係な静電レンズに切換え、電
子ビームを用いた高分解能観察時には球面収差の少ない
磁場レンズに切換えることができる。すなわち、一次ビ
ームが電子ビームまたはイオンビームであるかに応じて
最適なレンズが容易に選択できる。 (6) 像観察用の検知器をセクター電場とセクター磁場と
の間に備えたので、試料から同一方向に放出された質量
分離されていない全イオンと、質量分離された特定二次
イオンと、二次電子とを同時に検知できるようになる。
したがって、一次イオン電流の変動が分析結果に及ぼす
悪影響等を補正することができるようになる。
【図１】 本発明の一実施例のブロック図である。
１…デュオプラズマトロン形イオン源、２…表面電離形
イオン源、３…一次イオンビーム、４…一次イオン分離
装置、５…質量分離磁場、６…質量分離アパーチャ、７
…対物レンズアパーチャ、８…静電・磁場レンズ、９…
試料、１０…液体金属イオン源・電界放射形電子銃切換
え機構、１１…ビームパスアパーチャ、１２…液体金属
イオン源、１３…電界放射形電子銃、１４…二次イオ
ン、１５…入射スリット、１６…セクター電場、１７…
セクター磁場、１８…二次イオン検出器、１９…イオン
・電子コンバータ、２０…全イオン検出器、２１…デー
タ処理装置、２２…データ表示装置、２３…二次電子、
２４…二次電子偏向磁場、２５…二次電子検出器、２６
…偏向電極、２７…像観察ＣＲＴ、２８…像選択回路
イオン源、３…一次イオンビーム、４…一次イオン分離
装置、５…質量分離磁場、６…質量分離アパーチャ、７
…対物レンズアパーチャ、８…静電・磁場レンズ、９…
試料、１０…液体金属イオン源・電界放射形電子銃切換
え機構、１１…ビームパスアパーチャ、１２…液体金属
イオン源、１３…電界放射形電子銃、１４…二次イオ
ン、１５…入射スリット、１６…セクター電場、１７…
セクター磁場、１８…二次イオン検出器、１９…イオン
・電子コンバータ、２０…全イオン検出器、２１…デー
タ処理装置、２２…データ表示装置、２３…二次電子、
２４…二次電子偏向磁場、２５…二次電子検出器、２６
…偏向電極、２７…像観察ＣＲＴ、２８…像選択回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飛田 一政 茨城県勝田市市毛1040番地 日立那珂精器 株式会社内 (72)発明者 岩本 寛 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社日立 製作所那珂工場内
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも一種類の液体金属イオン源
と、 液体金属イオン源以外のイオン源と、 前記液体金属イオン源から照射されるイオンビームを光
軸に沿わせる第１の手段と、 前記液体金属イオン源以外のイオン源から照射されるイ
オンビームを光軸に沿わせる第２の手段と、 前記各イオンビームを収束する手段とを具備したことを
特徴とするイオンビーム装置。 - 【請求項２】 電子ビ−ムを照射する電子銃と、 電子銃から照射される電子ビ−ムを光軸に沿わせる第３
の手段とを、さらに具備したことを特徴とする請求項１
に記載のイオンビーム装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6083762A JPH06318443A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | イオンビーム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6083762A JPH06318443A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | イオンビーム装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63236351A Division JPH071686B2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | イオンマイクロアナライザ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8312680A Division JP2759791B2 (ja) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | イオンビーム装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06318443A true JPH06318443A (ja) | 1994-11-15 |
Family
ID=13811597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6083762A Pending JPH06318443A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | イオンビーム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06318443A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009089499A3 (en) * | 2008-01-09 | 2009-10-08 | Fei Company | Multibeam system |
| US8013311B2 (en) | 2003-07-14 | 2011-09-06 | Fei Company | Dual beam system |
| US8183547B2 (en) | 2009-05-28 | 2012-05-22 | Fei Company | Dual beam system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS595551A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-12 | Jeol Ltd | 荷電粒子線装置 |
| JPS5923152B2 (ja) * | 1976-07-06 | 1984-05-31 | ソニー株式会社 | 映像信号の記録再生装置 |
| JPS62223957A (ja) * | 1986-03-26 | 1987-10-01 | Hitachi Ltd | ハイブリツド荷電粒子光学系 |
-
1994
- 1994-03-31 JP JP6083762A patent/JPH06318443A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5923152B2 (ja) * | 1976-07-06 | 1984-05-31 | ソニー株式会社 | 映像信号の記録再生装置 |
| JPS595551A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-12 | Jeol Ltd | 荷電粒子線装置 |
| JPS62223957A (ja) * | 1986-03-26 | 1987-10-01 | Hitachi Ltd | ハイブリツド荷電粒子光学系 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8013311B2 (en) | 2003-07-14 | 2011-09-06 | Fei Company | Dual beam system |
| US8399864B2 (en) | 2003-07-14 | 2013-03-19 | Fei Company | Dual beam system |
| WO2009089499A3 (en) * | 2008-01-09 | 2009-10-08 | Fei Company | Multibeam system |
| US20110163068A1 (en) * | 2008-01-09 | 2011-07-07 | Mark Utlaut | Multibeam System |
| US8183547B2 (en) | 2009-05-28 | 2012-05-22 | Fei Company | Dual beam system |
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