JPH07234195A - Crystal surface analyzer - Google Patents

Crystal surface analyzer

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JPH07234195A
JPH07234195A JP6027193A JP2719394A JPH07234195A JP H07234195 A JPH07234195 A JP H07234195A JP 6027193 A JP6027193 A JP 6027193A JP 2719394 A JP2719394 A JP 2719394A JP H07234195 A JPH07234195 A JP H07234195A
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JP
Japan
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sample
channeling
axis
secondary electrons
angle
Prior art date
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Application number
JP6027193A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Ogawa
潔 小河
Ikuo Konishi
郁夫 小西
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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Publication of JPH07234195A publication Critical patent/JPH07234195A/en
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  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

PURPOSE:To quickly and accurately search the channeling axis of a crystal by changing incidence angle while applying high-energy ion beams to the surface of a sample and measuring the change in the amount of secondary electrons. CONSTITUTION:The surface of a sample S is irradiated with ion beams IB and at the same time a goniostage 2 is driven and ion incidence angel is changed, and then incidence angle scanning is performed. A multi-channel plate (MCP) 5 detects secondary electrons emitted from the surface of the sample S in response to each ion incidence angle (axial angle of the stage 2), converts 51 the current signal to a voltage signal, and then introduces it to a computer 6 for storage. In the data curve of the amount of secondary electrons, the angle (dip position) at a position corresponding to the bottom of a curve corresponds to the position where surface chattering occurs. Therefore, by obtaining a plurality of dip positions by performing scanning at each axial angle of the stage 2, the chattering axis of the sample S is obtained from the total data, thus achieving a measurement with less statistical error quickly.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高エネルギイオンビー
ムをプローブとしてRBS(Ratherford Ba-ckscatteri
ng Spectroscopy:ラザフォード後方散乱分光法) あるい
はPIXE(Particle Induced X-ray Emission:粒子
励起X線分光法)等により試料表面の結晶性の良否等の
情報を得るための分析装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses a high energy ion beam as a probe for RBS (Ratherford Ba-ckscatteri).
ng Spectroscopy: Rutherford backscattering spectroscopy) or PIXE (Particle Induced X-ray Emission: particle excitation X-ray spectroscopy) or the like for an analyzer for obtaining information on whether the crystallinity of the sample surface is good or not.

【0002】[0002]

【従来の技術】高エネルギイオンビームを単結晶試料に
入射させるとき、その入射方向を試料の低指数結晶軸と
平行な方向とすると、イオンは表面原子から散乱を受け
るほかは、殆どが結晶内部の深くにまで侵入する現象す
なわちチャネリングが生じる。このチャネリングは、結
晶表面の構成原子の再配列状態,拡散あるいはドーピン
グされた不純物原子の格子間位置の相対量の調査や、欠
陥の存在の確認などの結晶性を評価するのに利用でき
る。
2. Description of the Related Art When a high-energy ion beam is incident on a single-crystal sample, if the direction of incidence is parallel to the low-index crystal axis of the sample, most of the ions will be scattered inside the crystal except for being scattered by surface atoms. The phenomenon of penetrating deep into the channel, that is, channeling occurs. This channeling can be used for investigating the crystallinity such as the state of rearrangement of constituent atoms on the crystal surface, the relative amount of interstitial positions of diffused or doped impurity atoms, and the confirmation of the presence of defects.

【0003】そして、このようなチャネリングを応用し
た結晶表面分析装置としては、高エネルギイオンビーム
の試料表面への入射を、チャネリング軸と平行な方向
(チャネリング方向)と、チャネリング軸とは平行でな
い方向(ランダム方向)から行って、その各入射方向で
表面原子から後方散乱されるイオンの量(収量)をRB
S測定により検出して、この検出値から求まるチャネリ
ング方向とランダム方向とのイオン収量の比から試料の
結晶性の良否を評価する装置がある。また、この種の分
析装置では、RBS測定のほかに、高イオンビーム入射
により試料表面で励起されたX線を検出する、いわゆる
PIXEを採用した装置もある。
As a crystal surface analyzer applying such channeling, the incidence of a high-energy ion beam on the sample surface is directed in a direction parallel to the channeling axis (channeling direction) and in a direction not parallel to the channeling axis. (Random direction), and the amount (yield) of ions backscattered from surface atoms in each incident direction is determined by RB
There is an apparatus that evaluates the quality of the crystallinity of a sample from the ratio of the ion yields of the channeling direction and the random direction, which are detected by S measurement and obtained from the detected value. In addition to RBS measurement, this type of analyzer also employs a so-called PIXE that detects X-rays excited on the sample surface due to high ion beam incidence.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した結
晶表面分析によれば、測定に先立ち試料のチャネリング
軸を探索する必要がある。そのチャネリング軸探索方法
は、試料への入射イオンがチャネリング軸に沿うときに
は、イオンが試料表面の近傍で後方に散乱される確率が
低くなる現象を利用した手法が一般的で、また、その後
方散乱イオン量の測定には、従来、結晶性の評価を行う
際のRBS測定で用いる表面障壁型の半導体検出器が利
用されている。
According to the above-mentioned crystal surface analysis, it is necessary to search the channeling axis of the sample before the measurement. The channeling axis search method is generally based on the phenomenon that when the incident ions on the sample are along the channeling axis, the probability that the ions are scattered back near the sample surface is low, and the backscattering To measure the amount of ions, a surface barrier type semiconductor detector used in RBS measurement when evaluating crystallinity has been conventionally used.

【0005】しかし、このような半導体検出器を用いた
測定では、チャネリング軸を探索するのに非常に多くの
時間がかかるという問題がある。すなわち、チャネリン
グ測定は、イオンの試料表面への入射角をスキャンさせ
て数点〜数十点の部位でのイオンの量を測定することに
よりチャネリング軸を決定するわけであるが、そのイオ
ン量の測定に半導体検出器を用いた場合、1点の部位の
測定を行うのに、通常、数秒〜数十秒の時間を要し、こ
のため数十点の部位のイオン量の測定値を得るには相当
な時間が必要となる。
However, in the measurement using such a semiconductor detector, there is a problem that it takes a very long time to search the channeling axis. That is, in the channeling measurement, the channeling axis is determined by scanning the incident angle of the ions on the sample surface and measuring the amount of ions at several points to several tens of points. When a semiconductor detector is used for the measurement, it usually takes several seconds to several tens of seconds to measure one site, and thus it is necessary to obtain the measured value of the ion amount of several tens of sites. Requires a considerable amount of time.

【0006】また、正確な測定を行うには入射イオンビ
ーム量を多くしたり立体角を大きくする等の対策が考え
られるが、半導体検出器は、ある計数率以上では正確な
計数が行えなくなるため、これらにも限界があり、従っ
て、半導体検出器を用いた場合、統計誤差の少ない測定
を行うには多大な時間を要する。
Further, in order to perform accurate measurement, measures such as increasing the incident ion beam amount and increasing the solid angle can be considered, but the semiconductor detector cannot perform accurate counting above a certain counting rate. However, these are also limited, and therefore, when a semiconductor detector is used, it takes a lot of time to perform measurement with a small statistical error.

【0007】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、高エネルギイオンビ
ームを用いて試料表面の結晶性の評価を行うにあたり、
結晶のチャネリング軸の探索(チャネリング測定)を短
時間で正確に行うことが可能な分析装置を提供すること
にある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to evaluate crystallinity of a sample surface using a high energy ion beam.
An object of the present invention is to provide an analyzer capable of accurately searching a channeling axis of a crystal (channeling measurement) in a short time.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、試料表面に高エネルギイオンビームを照
射するとともに、試料へのイオンの入射角を変更して結
晶のチャネリング測定を行い、このチャネリング軸の測
定情報に基づいて試料へのイオン入射角を決定して高エ
ネルギイオンビームの照射を行うことにより当該試料表
面近傍の結晶評価のための情報を得る分析装置におい
て、高エネルギイオンビーム照射により試料表面から放
出する2次電子の量を検出する検出器を設け、上記のイ
オン入射角の変更前後の検出器の出力をチャネリング軸
を求めるための情報として用いるように構成したことに
よって特徴づけられる。
In order to achieve the above object, the present invention irradiates a sample surface with a high-energy ion beam, and changes the incident angle of ions to the sample to perform crystal channeling measurement. , An analyzer that obtains information for crystal evaluation in the vicinity of the sample surface by determining the ion incident angle to the sample based on the measurement information of the channeling axis and irradiating the sample with the high energy ion beam, By providing a detector that detects the amount of secondary electrons emitted from the sample surface by beam irradiation, and using the output of the detector before and after changing the ion incident angle described above as information for determining the channeling axis, Characterized.

【0009】[0009]

【作用】高エネルギイオンビームを試料に照射すると試
料表面から放出される荷電粒子の中に2次電子が含まれ
る。また、この2次電子は、後方散乱イオンと同様に、
試料への入射イオンがチャネリング軸に沿うときには、
試料表面から放出される確率が低くなる。従って、試料
表面に高エネルギイオンビームを照射しつつ、試料への
イオンの入射角を変更して2次電子の量の変化を測定す
れば、その測定結果からチャネリング軸の探索が可能に
なる。
When the sample is irradiated with the high energy ion beam, secondary electrons are included in the charged particles emitted from the sample surface. Also, this secondary electron, like the backscattered ion,
When the incident ions on the sample are along the channeling axis,
The probability of being released from the sample surface is low. Therefore, by irradiating the sample surface with a high-energy ion beam and measuring the change in the amount of secondary electrons by changing the angle of incidence of the ions on the sample, it becomes possible to search the channeling axis from the measurement result.

【0010】ここで、高エネルギイオンビームの照射に
より放出される2次電子の数は、その照射位置から後方
に散乱されるイオンに対して数桁ほど多く、従って、チ
ャネリングの探索のための情報として2次電子の量を用
いることにより、短時間で統計誤差の少ない測定が可能
になる。
Here, the number of secondary electrons emitted by irradiation with a high-energy ion beam is several orders of magnitude higher than that of ions scattered backward from the irradiation position, and therefore information for searching for channeling is obtained. By using the amount of secondary electrons as, it becomes possible to perform measurement with a small statistical error in a short time.

【0011】[0011]

【実施例】図1は本発明実施例の構成図である。真空チ
ャンバ1内には、イオン源から引き出され、加速器(と
もに図示せず)によって高エネルギが与えられたイオン
ビーム(例えば3MeVのHe2+イオン)IBが導かれる。
この入射イオンビームIBはチャンバ1の内部に配置のゴ
ニオステージ2上に置かれた試料Sの表面に照射され
る。
1 is a block diagram of an embodiment of the present invention. An ion beam IB (for example, 3 MeV He 2+ ions) IB extracted from an ion source and given high energy by an accelerator (both not shown) is introduced into the vacuum chamber 1.
The incident ion beam IB is applied to the surface of the sample S placed on the goniometer stage 2 arranged inside the chamber 1.

【0012】また、真空チャンバ1の内部には、試料S
へのイオンビームIBの照射により、試料表面から後方に
散乱するイオンを検出するための半導体検出器3と、イ
オンビームIBの照射位置から発生するX線を検出するた
めの半導体検出器4が、それぞれ、ゴニオステージ2に
対して所定の位置関係で配置されている。
Further, inside the vacuum chamber 1, the sample S
A semiconductor detector 3 for detecting ions scattered backward from the sample surface by irradiation of the ion beam IB, and a semiconductor detector 4 for detecting X-rays generated from the irradiation position of the ion beam IB. Each of them is arranged in a predetermined positional relationship with respect to the goniometer stage 2.

【0013】その前者の半導体検出器3はRBS測定に
用いるもので、その検出信号はプリアンプ31及びアン
プ32で増幅され、A/D変換器33によりデジタル信
号に変換された後、MCA(マルチチャンネルアナライ
ザ)34に導かれる。また、後者の半導体検出器4はP
IXE測定に用いるのもので、この出力信号も、同様に
プリアンプ41及びアンプ42、A/D変換器43を経
た後、MCA44に導かれ、この各MCA34,44の
計数値がコンピュータ6内に採り込まれる。
The former semiconductor detector 3 is used for RBS measurement, and its detection signal is amplified by a preamplifier 31 and an amplifier 32, converted into a digital signal by an A / D converter 33, and then MCA (multi-channel). Analyzer 34). The latter semiconductor detector 4 is P
This output signal is also used for IXE measurement, and this output signal is likewise passed through the preamplifier 41, the amplifier 42, and the A / D converter 43, and then guided to the MCA 44. Get caught.

【0014】一方、ゴニオステージ2は、ステッピング
モータ等を駆動源とする移動ステージで、図2に示すよ
うにイオンビームIBの進行ラインに対する角度θx,θy,
θzのうち、少なくとも2軸を自在に変更できる構造と
なっている。ここでは、θx,θy を変更できるとして説
明を行う。このゴニオステージ2は、コンピュータ6か
らの命令に従ってコントローラ21が出力する信号によ
って駆動制御される。
On the other hand, the gonio stage 2 is a moving stage driven by a stepping motor or the like, and as shown in FIG. 2, the angles θx, θy, with respect to the traveling line of the ion beam IB.
At least two axes of θz can be freely changed. Here, it is assumed that θx and θy can be changed. The gonio stage 2 is drive-controlled by a signal output from the controller 21 according to an instruction from the computer 6.

【0015】なお、以上の構成はこの種の分析装置にお
いて一般に適用される公知の構成である。さて、本発明
実施例において注目すべきところは、真空チャンバ1の
内部で、ゴニオステージ2と対向する位置にMCP(マ
ルチチャンネルプレート)5を配置している点にある。
The above structure is a known structure generally applied to this type of analyzer. What should be noted in the embodiment of the present invention is that an MCP (multi-channel plate) 5 is arranged inside the vacuum chamber 1 at a position facing the goniometer stage 2.

【0016】MCP5は、試料SへのイオンビームIBの
照射により試料表面から放出される2次電子を検出する
ためのもので円盤形状に加工されており、また、イオン
ビームIBのビーム軸と同軸上に配置されている。ただ
し、MCP5の中央部にはビーム通過用の孔5aが穿た
れている。このMCP5の出力つまり電流信号はI/V
変換器51により電圧信号に変換された後、コンピュー
タ6内へと導かれる。
The MCP 5 is for detecting secondary electrons emitted from the sample surface by irradiation of the sample S with the ion beam IB, and is processed into a disk shape, and is coaxial with the beam axis of the ion beam IB. It is placed on top. However, a beam passing hole 5a is formed in the center of the MCP 5. The output of this MCP5, that is, the current signal is I / V
After being converted into a voltage signal by the converter 51, it is guided into the computer 6.

【0017】なお、MCP5の回路系に接続されている
電源52はMCP5の駆動用の電源である。また、MC
P5とゴニオステージ2との間に接続された電源53
は、MCP5を試料Sに対して正の電位に置くためのも
ので、この電源53により与えられる電位差により試料
Sの表面から放出した2次電子をMCP5に効率よく集
めることができる。
The power source 52 connected to the circuit system of the MCP 5 is a power source for driving the MCP 5. Also, MC
Power supply 53 connected between P5 and goniometer stage 2
Is for placing the MCP 5 at a positive potential with respect to the sample S, and the secondary electrons emitted from the surface of the sample S can be efficiently collected in the MCP 5 due to the potential difference provided by the power source 53.

【0018】そして、コンピュータ6は、先の半導体検
出器3及び4に出力に基づいてRBS測定及びPIXE
測定時における各種の制御及び計測動作を行うほか、後
述するチャネリング軸の探索を行う際には、MCP5の
出力のみを採り込んで、その検出データ(2次電子量)
をゴニオステージ2の駆動位置つまり角度θx,θy に対
応して順次に格納してゆく。
Then, the computer 6 performs RBS measurement and PIXE on the basis of the outputs to the semiconductor detectors 3 and 4 described above.
In addition to performing various control and measurement operations at the time of measurement, when searching for a channeling axis to be described later, only the output of MCP5 is taken in and the detected data (secondary electron amount)
Are sequentially stored in correspondence with the drive position of the gonio stage 2, that is, the angles θx and θy.

【0019】次に、本発明実施例の作用を、チャネリン
グ軸の探索の手順とともに述べる。図3及び図4はその
作用説明図である。まず、試料Sの表面にイオンビーム
IBを照射するとともに、ゴニオステージ2を駆動してイ
オン入射角を変更してゆく。このときの角度スキャン
は、例えばX−Yの2軸のうちの一方の軸の角度θy を
固定した状態で、他方の軸の角度θxについてのみ行
う。
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described together with the procedure for searching the channeling axis. 3 and 4 are explanatory views of the operation. First, the ion beam is applied to the surface of the sample S.
While irradiating IB, the gonio stage 2 is driven to change the ion incident angle. The angle scan at this time is performed only for the angle θx of the other axis, for example, with the angle θy of one axis of the two X-Y axes fixed.

【0020】このようなスキャンにより、図3に示すよ
うなゴニオステージ2の角度θx (θy は固定)に対す
る2次電子の量のデータが得られ、この図3に示すデー
タ曲線の谷にあたる位置の角度(ディップ位置)が面チ
ャネリングを起こしている位置に対応している。従っ
て、ゴニオステージ2の角度θx , θy 軸で適当にスキ
ャンして複数のディップ位置を求めおけば、その全ての
情報から試料Sのチャネリング軸を求めることができ
る。
By such a scan, data of the amount of secondary electrons with respect to the angle θx (θy is fixed) of the goniometer stage 2 as shown in FIG. 3 is obtained, and the position of the position corresponding to the valley of the data curve shown in FIG. 3 is obtained. The angle (dip position) corresponds to the position where surface channeling is occurring. Therefore, if a plurality of dip positions are obtained by appropriately scanning the angles θx and θy axes of the gonio stage 2, the channeling axis of the sample S can be obtained from all the information.

【0021】そのチャネリング軸探索の具体的な手法の
例を、以下、図4を参照しつつ説明する。まず、ゴニオ
ステージ2のY軸の角度θy をθy1に固定した状態で、
X軸の角度θx を変更してスキャンを行い、次いで、Y
軸の角度をθy2に固定してX軸の角度θx のスキャンを
行い、さらにT軸の角度をθy2に固定してX軸の角度θ
xのスキャンの合計3回のスキャンを行う。
An example of a concrete method for searching the channeling axis will be described below with reference to FIG. First, with the Y-axis angle θy of the goniometer stage 2 fixed at θy1,
Scan by changing the angle θx of the X-axis, then Y
The angle of the axis is fixed at θy2 and the scan of the angle θx of the X axis is performed. Further, the angle of the T axis is fixed at θy2 and the angle θ of the X axis is set.
Perform a total of 3 scans of x.

【0022】これらのスキャンにおいて、第1回目のス
キャンSC1によりディップA(θx1, θy1),B(θx
2, θy1)が求まり、また、第2回目のスキャンSC2で
ディップC(θx3, θy2),D(θx4, θy2)が、さら
に、第2回目のスキャンSC3でディップE(θx5, θy
3),F(θx6, θy3)が、それぞれ求まったとする
と、ディップA,D,Fは一直線上にあり、これらを結
ぶ直線は面チャネリング軸に対応し、また、ディップ
B,C,Fも一直線上にあって、これらの同様に面チャ
ネリング軸に対応する。従って、このような二つの面チ
ャネリング軸が求まればその交点からチャネリング軸C
AXが求まる。
In these scans, the dips A (θx1, θy1) and B (θx are made by the first scan SC1.
2, θy1) is obtained, dips C (θx3, θy2) and D (θx4, θy2) are obtained in the second scan SC2, and dips E (θx5, θy are obtained in the second scan SC3.
3) and F (θx6, θy3) are obtained respectively, dips A, D and F are on a straight line, the line connecting them corresponds to the surface channeling axis, and dips B, C and F are also straight lines. On the line, these also correspond to the surface channeling axes. Therefore, if such two surface channeling axes are found, the channeling axis C is calculated from the intersection point.
AX is required.

【0023】そして、以上のようにして求めたチャネリ
ング軸の情報を基にして、高エネルギイオンビームIBの
試料Sへの照射を、チャネリング軸と平行な方向と、チ
ャネリング軸とは平行でない方向から行って、その各方
向からのイオン入射において試料Sの表面原子から後方
散乱されるイオンを、それぞれ半導体検出器(RBS
用)3で検出し、また、これと同時に試料Sの表面から
発生するX線を半導体検出器(PIXE用)4で検出し
て、これらのチャンネル方向とランダム方向の各方向に
おける検出データをコンピュータ6内に採り込んで、試
料Sの結晶性の評価のための情報を得る。
Then, based on the information of the channeling axis obtained as described above, the irradiation of the sample S with the high energy ion beam IB is performed from the direction parallel to the channeling axis and the direction not parallel to the channeling axis. The ions that are backscattered from the surface atoms of the sample S by the incident ions from the respective directions are respectively detected by the semiconductor detector (RBS).
3), and at the same time, the semiconductor detector (for PIXE) 4 detects X-rays generated from the surface of the sample S, and the detection data in each of the channel direction and the random direction is detected by a computer. 6 to obtain information for evaluating the crystallinity of the sample S.

【0024】ここで、以上の本発明実施例において、チ
ャネリング方向とランダム方向の測定を行う際に、MC
P5とゴニオステージ2との間に接続した電源53によ
り、MCP5が試料Sに対して負の電位を付与しておけ
ば、この電位で決まるエネルギ以上のエネルギをもつ2
次電子のみを選別して検出することが可能となり、その
特定エネルギの2次電子の収集量(検出値)から、RB
S測定及びPIXE測定のほかに、結晶評価に利用でき
る情報も得ることも可能になる。
Here, in the above-described embodiment of the present invention, when measuring in the channeling direction and the random direction, MC
If the MCP 5 applies a negative potential to the sample S by the power source 53 connected between the P5 and the gonio stage 2, the MCP 5 has energy equal to or more than the energy determined by this potential.
It becomes possible to select and detect only the secondary electrons, and from the collection amount (detection value) of secondary electrons of the specific energy, RB
In addition to S measurement and PIXE measurement, it becomes possible to obtain information that can be used for crystal evaluation.

【0025】なお、以上の実施例では、RBS及びPI
XEについてそれぞれチャネリング方向とランダム方向
との測定が行えるように、真空チャンバ1内に二つの半
導体検出器3と4を配置しているが、これに限れること
なく、その半導体検出器はRBSもしくはPIXEのい
ずれか一方の測定用のものであってもよく、さらに、半
導体検出器は他の目的の測定を行うための検出器であっ
てもよい。
In the above embodiment, RBS and PI are used.
Two semiconductor detectors 3 and 4 are arranged in the vacuum chamber 1 so that the XE can be measured in the channeling direction and in the random direction, but the semiconductor detector is not limited to this, and the semiconductor detector is RBS or It may be for measuring either one of the PIXEs, and the semiconductor detector may be a detector for making a measurement for another purpose.

【0026】また、以上の実施例では、2次電子検出用
のMCP5をイオンビームIBのビーム軸と同軸上に配置
しているが、これに限られることなく、その配置部位は
入射イオンビーム,後方散乱イオン及びX線等とは干渉
しない位置で、2次電子を効率良く検出できる位置であ
れば任意である。なお、この場合、MCPのビーム通過
用の孔を省くことも可能になる。
In the above embodiment, the MCP 5 for secondary electron detection is arranged coaxially with the beam axis of the ion beam IB. However, the arrangement is not limited to this, and the arrangement site is the incident ion beam, It is arbitrary as long as it is a position where it does not interfere with the backscattered ions, X-rays, etc. and can efficiently detect secondary electrons. In this case, it is possible to omit the beam passage hole of the MCP.

【0027】さらに、2次電子を検出する検出器として
は、MCPに代えてセラトロン等を使用してもよい。な
お、本発明において、2次電子の量を検出する検出器と
してMCPを用い、そのMCPを円盤形状として、入射
イオンビームのビーム軸と同軸上に配置すれば、試料表
面から放出した2次電子を効率良く検出できる。なお、
この場合、MCPの中央部にはビーム通過用の孔を設け
ておく。
Further, as the detector for detecting the secondary electrons, a ceratron or the like may be used instead of the MCP. In the present invention, if an MCP is used as a detector for detecting the amount of secondary electrons, and the MCP has a disk shape and is arranged coaxially with the beam axis of the incident ion beam, the secondary electrons emitted from the sample surface Can be detected efficiently. In addition,
In this case, a beam passage hole is provided in the center of the MCP.

【0028】また、MCPと試料台(ゴニオステージ)
との間に電源を接続して、この両者間にMCPが正の電
位となる電位差を付与すれば、試料表面から放出した2
次電子をMCPに効率良く集めることができる。
In addition, MCP and sample stand (gonio stage)
When a power source is connected between and, and a potential difference that makes the MCP a positive potential is applied between the two, it is emitted from the sample surface.
Secondary electrons can be efficiently collected in the MCP.

【0029】さらに、MCPと試料台(ゴニオステー
ジ)との間に接続した電源により、MCPが試料に対し
て負の電位となる電位を与えておけば、この電位で決ま
るエネルギ以上の2次電子のみを選別して検出できるの
で、その2次電子の量から、結晶評価に利用できる情報
も得ることができる。
Furthermore, if a potential that makes the MCP have a negative potential with respect to the sample is given by a power source connected between the MCP and the sample stage (gonio stage), the secondary electrons having an energy equal to or more than the energy determined by this potential are given. Since only the secondary electrons can be selected and detected, information that can be used for crystal evaluation can be obtained from the amount of secondary electrons.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の結晶表面
分析装置によれば、試料への高エネルギイオンビームの
照射により試料表面から放出される2次電子の量を検出
して、その2次電子量の変化からチャネリング軸を求め
るように構成したので、短時間で統計誤差の少ない測定
が可能となり、これにより、結晶評価の分析に要する時
間を従来に比して大幅に短縮できる。
As described above, according to the crystal surface analysis apparatus of the present invention, the amount of secondary electrons emitted from the sample surface upon irradiation of the sample with the high-energy ion beam is detected. Since the channeling axis is obtained from the change in the amount of secondary electrons, it is possible to perform the measurement with a small statistical error in a short time, and thus the time required for the analysis of crystal evaluation can be significantly shortened as compared with the conventional method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明実施例の構成図FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明実施例で使用するゴニオステージ2の動
作を模式的に示す図
FIG. 2 is a diagram schematically showing the operation of the goniometer stage 2 used in the embodiment of the present invention.

【図3】本発明実施例の作用説明図で、ゴニオステージ
2の角度に対する2次電子量の変化を示すデータ曲線
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the embodiment of the present invention, and is a data curve showing changes in the amount of secondary electrons with respect to the angle of the goniometer stage 2.

【図4】同じく作用説明図で、ディップ位置の座標を示
すグラフ
FIG. 4 is a graph showing the coordinates of the dip position, which is also an operation explanatory diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 真空チャンバ 2 ゴニオステージ 21 コントローラ 3 半導体検出器(RBS用) 4 半導体検出器(PIXE用) 5 MCP(マイクロチャンネルプレート) 51 I/V変換器 6 コンピュータ S 試料 IB イオンビーム 1 vacuum chamber 2 goniometer stage 21 controller 3 semiconductor detector (for RBS) 4 semiconductor detector (for PIXE) 5 MCP (micro channel plate) 51 I / V converter 6 computer S sample IB ion beam

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料表面に高エネルギイオンビームを照
射するとともに、試料へのイオンの入射角を変更して結
晶のチャネリング測定を行い、このチャネリング軸の測
定情報に基づいて試料へのイオン入射角を決定して高エ
ネルギイオンビームの照射を行うことにより、当該試料
表面近傍の結晶評価のための情報を得る分析装置におい
て、高エネルギイオンビーム照射により試料表面から放
出する2次電子の量を検出する検出器を設け、上記のイ
オン入射角の変更前後の上記検出器の出力を上記チャネ
リング軸を求めるための情報として用いるよう構成した
ことを特徴とする結晶表面分析装置。
1. The sample surface is irradiated with a high-energy ion beam, and the incident angle of the ions to the sample is changed to perform crystal channeling measurement, and the ion incident angle to the sample is based on the measurement information of the channeling axis. In the analyzer which obtains information for crystal evaluation in the vicinity of the sample surface by determining and determining the irradiation of the high-energy ion beam, the amount of secondary electrons emitted from the sample surface by the high-energy ion beam irradiation is detected. A crystal surface analyzer, characterized in that the detector is provided, and the output of the detector before and after the ion incident angle is changed is used as information for obtaining the channeling axis.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19740807A1 (en) * 1997-09-17 1999-03-25 Roentdek Handels Gmbh Method for observing dynamic processes in atomic or molecular systems

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19740807A1 (en) * 1997-09-17 1999-03-25 Roentdek Handels Gmbh Method for observing dynamic processes in atomic or molecular systems
DE19740807B4 (en) * 1997-09-17 2010-09-02 Roentdek Gmbh Method for detecting charged particles

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