JPH0757679A

JPH0757679A - 二次イオン質量分析装置

Info

Publication number: JPH0757679A
Application number: JP5200783A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Ikebe; 義紀池辺; Hifumi Tamura; 一二三田村; Hiroyuki Sumiya; 弘幸住谷
Original assignee: Hitachi Instruments Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Instruments Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1993-08-12
Filing date: 1993-08-12
Publication date: 1995-03-03

Abstract

(57)【要約】【目的】二次イオンの軌道補正を自動的に実行でき高
精度な分析が自動的かつ連続的に可能な二次イオン質量
分析装置を実現する。【構成】ＴＩＭ像位置が読み込まれデータ処理部１９
６の記憶部に格納される。△ｘ算出部１９１により、△
ｘが算出され、△ｘに対応する信号が移動量算出部１９
３に供給される。△ｙ算出部１９２により、△ｙが算出
され、△ｙに対応する信号が電圧値算出部１９４に供給
される。試料装着部３は試料微動機構４により、移動量
算出部１９３が算出した移動量だけ微動され、偏向電極
９には電圧値算出部１９４が算出した電圧値が印加さ
れ、二次イオン軌道が△ｘ及び△ｙだけ補正される。シ
ャッタ及びレンズ制御部１９５により一次イオンビーム
シャッタ２が開とされ、測定が開始される。データ処理
部１９６によりデータが収集され、制御部１９５により
シャッタ２が閉とされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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。

【０００２】

【従来の技術】一次イオンビームを試料面に照射して走
査し、試料面から放射される二次イオンを収束した後に
分析部に導き、表示画面上に表示させ、試料の質量を分
析する二次イオン質量分析装置（ＳＩＭＳ(Secondary I
on Mass Spectrometory)）がある。この二次イオン質量
分析装置においては、試料が絶縁物の場合には、一次イ
オンビームの照射により試料面がチャージアップして、
試料の電位が変化する。すると、一次イオンビームの照
射位置が変化してしまうため、表示画面上の像が変化し
てしまう。これは、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発生したことを意味し、分析
精度の低下を招いてしまう。

【０００３】そこで、例えば、特開平４−１１２４４３
号公報に記載された二次イオン質量分析装置において
は、一次イオンビーム照射領域と二次イオン取り込み領
域との位置ずれを検出し、この位置ずれを一次イオンビ
ームの走査偏向電極への印加電圧を調整することにより
補正している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、分析試料の
形状、分析試料の試料装着部への取付方法、取付位置及
び測定部位の相違により、二次イオンの軌道も異なった
ものとなってしまう。ところが、上記従来の二次イオン
質量分析装置にあっては、一次イオンビームの照射位置
ずれは、補正されているが、上記二次イオンの軌道ずれ
は考慮されていなかった。したがって、測定前に二次イ
オン軌道を最適なものに調整したとしても、試料の形状
等により、実際の二次イオンの軌道は最適なものとは異
なってしまっていた。二次イオンの軌道が最適ではない
と、最適な二次イオン強度を得ることができない。

【０００５】つまり、図６に示すように、二次イオン軌
道補正後のプロファイルａに比較して、二次イオン軌道
補正前のプロファイルｂ及びｃは、二次イオン強度が小
となってしまう。そこで、個々の測定毎に、オペレータ
が表示画面をモニタして、二次イオン軌道を調整するこ
とが考えられるが、高精度な調整ができないばかりか、
長時間の連続した分析動作を実行することができない。

【０００６】本発明の目的は、一次イオンビームの補正
のみならず、二次イオンの軌道補正を自動的に実行で
き、高精度な分析が自動的かつ連続的に可能な二次イオ
ン質量分析装置を実現することである。

【０００７】

【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、次のように構成される。二次イオンビーム
を偏向する偏向電極と、分析試料を装着する試料装着部
を移動させる試料移動手段とを有し、二次イオン光学系
のセクタ電場とセクタ磁場との間に全二次イオンモニタ
が設置される二次イオン質量分析装置において、全二次
イオンモニタにより得られた全二次イオン像に基づい
て、偏向電極の印加電圧と試料移動手段による試料装着
部の位置とを調整し、二次イオンビームの軌道を補正す
る二次イオンビーム軌道補正部を備える。

【０００８】好ましくは、上記二次イオン質量分析装置
において、全二次イオンモニタにより得られた全二次イ
オン像を表示可能な表示手段を備える。また、好ましく
は、上記二次イオン質量分析装置において、全二次イオ
ンモニタにより得られた全二次イオン像の位置を記憶す
る記憶手段を備える。また、好ましくは、上記二次イオ
ン質量分析装置において、二次イオンビーム軌道補正時
の全二次イオンモニタによる全二次イオン像の取り込み
の際に、実行される一次イオンビームの試料への走査回
数は、一回以上である。

【０００９】また、好ましくは、上記二次イオン質量分
析装置において、二次イオンビーム軌道補正時の全二次
イオンモニタによる全二次イオン像の取り込みの際に、
試料の分析領域近傍の領域を一次イオンビームにより走
査し、得られた全二次イオン像に基づいて、二次イオン
ビームの補正を行う。また、好ましくは、上記二次イオ
ン質量分析装置において、試料の分析領域近傍は、一次
イオンビームにより複数回走査される。また、好ましく
は、上記二次イオン質量分析装置において、二次イオン
ビーム軌道補正時に試料を走査する一次イオンビームの
ビーム電流は、試料分析時に試料を走査する一次イオン
ビームのビーム電流より低い値に設定される。

【００１０】また、好ましくは、上記二次イオン質量分
析装置において、二次イオンビーム軌道補正時に試料を
走査する一次イオンビームのビーム径は、試料分析時に
試料を走査する一次イオンビームのビーム径より小さい
値に設定される。また、好ましくは、上記二次イオン質
量分析装置において、全二次イオン像の位置情報と信号
強度情報とに基づいて、二次イオンビームの軌道を補正
する。また、好ましくは、上記二次イオン質量分析装置
において、二次イオンビーム軌道補正部は、全二次イオ
ン像の位置と所定の位置とのずれを算出するずれ算出部
と、このずれ算出部により算出されたずれに基づいて、
偏向電極への印加電圧を算出する電圧値算出部と、試料
装着部の移動量とを算出する移動量算出部とを有する。

【００１１】

【作用】全二次イオン像が読み込まれ、二次イオンビー
ム軌道補正部に格納される。この二次イオンビーム軌道
補正部により、読み込まれた全二次イオン像の位置と、
所定の位置との差が算出される。そして、算出された差
に基づいて、二次イオンビーム軌道を補正するための偏
向電極への印加電圧及び試料装着部の移動量を算出す
る。算出された印加電圧が偏向電極へ印加されるととも
に、算出された移動量だけ、試料装着部が移動される。
これにより、自動的に二次イオンビームの軌道が補正さ
れる。したがって、二次イオンビームの軌道補正を自動
的に実行でき高精度な分析が自動的かつ連続的に可能な
二次イオン質量分析装置が実現される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１は本発明の第１の実施例である二次イオ
ン質量分析装置の概略構成図である。この二次イオン質
量分析装置は、大きく分けて本体及び制御処理ユニット
１９より構成される。本体は、一次イオン光学系と、試
料室と、二次イオン光学系とにより構成される。一次イ
オン光学系は、イオン源からの一次イオンビーム１と、
イオンビーム１を遮断及び通過させる一次イオンビーム
シャッタ２と、コンデンサレンズ２０と、オブジェクト
レンズ２１とにより構成される。

【００１３】また、試料室は、試料装着部３及びその試
料装着部３をＸ、Ｙ、Ｚ方向及びチルト方向に微動させ
る試料微動機構４から構成されている。さらに、二次イ
オン光学系は、二次イオンビーム５を引き出す引き出し
電極６と、イオンビーム５を制限して通過させる出射ス
リット（制限視野スリット）７と、その出射スリット７
上にイオンビーム５を集束させるトランスファレンズ８
と、イオンビーム５を偏向させる偏向電極９とを備えて
いる。さらに、二次イオン光学系は、イオンビーム５を
エネルギー分離するセクタ電場１０と、βスリット（イ
オン−電子コンバータ）１１上の全二次イオン像（制限
視野像、ＴＩＭ（全二次イオンモニタ）像）を観察する
ＴＩＭ１３と、イオンビーム５を質量分離するセクタ磁
場１４と、イオンビーム５を検出するエレクトロンマル
チプライヤ１５とを備えている。

【００１４】ＴＩＭ１３は、イオンビーム５の照射によ
るβスリット１１からの電子を捕らえるシンチレータ１
６と、シンチレータ１６からの信号を検出するホトマル
チプライヤ１７とを備えており、ホトマルチプライヤ１
７により得られた信号は制限視野像としてＣＲＴ１８に
表示される。

【００１５】制御処理ユニット（二次イオンビーム軌道
補正部（コンピュータ部））１９は、データ収集パラメ
ータ設定及び収集データ処理機能を備えており、△ｘ算
出部１９１と、△ｙ算出部１９２と、試料微動機構４を
微動させる移動量算出部１９３と、偏向電極９に供給す
る電圧値を算出する電圧値算出部１９４と、シャッタ及
びレンズ制御部１９５と、データ処理部１９６とを有し
ており、データ収集パラメータ設定機能の一部として自
動分析システムを備えている。

【００１６】図２は、図１に示した二次イオン質量分析
装置の動作タイミングチャートである。この図２により
二次イオン質量分析装置の動作について説明する。但
し、一次イオンビームの軌道は既に調整されており、さ
らに、二次イオン軌道はＴＩＭ援用制限視野法にて標準
試料を用い最適に調整されているとする。サンプルホル
ダには通常、試料が８ヶ取り付けられ、この状態でサン
プルホルダは、試料室内の試料装着部３へ装着される。
まず、試料微動パラメータ（Ｘ，Ｙ）の設定として，各
試料の分析領域位置（Ｘ1，Ｙ1）、（Ｘ2，Ｙ2）、……
が入力され、次に、データ収集パラメータ設定後、デー
タ収集をスタートさせることで自動連続測定が開始され
る。自動連続測定開始後、図２の（Ａ）及び（Ｂ）に示
すように、ＲＥＡＤＹの状態において試料微動機構
（Ｘ，Ｙ）４で分析領域（Ｘ1，Ｙ1）が設定され，図２
の（Ｉ）及び（Ｊ）に示すように、時点ｔ₀からｔ₁にお
いて、コンデンサレンズ２０及びオブジェクトレンズ２
１が調整されて、一次イオン設定及びイオンビーム径設
定が行われる。

【００１７】そして、時点ｔ₁にて、ＳＴＡＲＴ-1指令
で一次イオンビームシャッタ２が開かれ（図２の
（Ｃ））、一次イオン１が分析領域をＸＹ方向に１回だ
けラスターされる（図２の（Ｄ））。その後、時点ｔ₂
にて、ＳＴＯＰ-1指令で一次イオンビームシャッタ２が
閉じられ、一次イオンラスターが停止される。一次イオ
ンラスターにより分析表面から飛び出した二次イオン５
は、引き出し電極６で引き出され、出射スリット（制限
視野スリット）７及びセクタ電場１０を通過され、βス
リット（イオン−電子コンバータ）１１に到達される。
このβスリット１１において、二次イオンは、電子に変
換されシンチレータ１６及びホトマルチプライヤ１７を
経てＣＲＴ画面１８にＴＩＭ像１２としてモニターされ
る（図２の（Ｅ））と同時に，その位置（ｘ，ｙ）が記
憶部（図示せず）に格納される。このとき、時点ｔ₂か
らｔ₃にて、コンデンサレンズ２０及びオブジェクトレ
ンズ２１の初期値が設定される。

【００１８】そして、時点ｔ₄にて、ＴＩＭ像位置読み
込みが停止されるとともに、試料装着部３の微動及び偏
向電極９の補正が開始される（図２の（Ｆ）及び
（Ｇ））。つまり、図４に示すように、上記記憶部に格
納されたＴＩＭ像位置（ｘ，ｙ）１２の中央点１２ｃと
ＣＲＴ画面１８の中央点Ｃ0とのずれを（△ｘ，△ｙ）
とすると、△ｘが偏向電極９で、△ｙが試料微動機構４
で補正される（ただし、この場合、試料装着部３は、一
次イオンビーム１のビーム軸方向へ移動され、補正され
る）。これにより、ずれていた二次イオン軌道が、初期
状態にて調整された最適二次イオン軌道に補正される。
この補正後、時点ｔ₅にて、ＳＴＡＲＴ-2指令で一次イ
オンビームシャッタ２が開かれ一次イオンラスターが行
われて、測定が開始される。そして、特定元素のイオン
のみがβスリット１１を通過され、セクタ磁場１４、エ
レクトロンマルチプライヤ１５を経て収集データ処理機
能により深さ方向元素分布信号として検出される（図２
の（Ｈ）、時点ｔ₅）。測定終了後、ＳＴＯＰ-2指令に
より一次イオンビームシャッタ２が閉じられ、ＲＥＡＤ
Ｙの状態となる（時点ｔ₆）。

【００１９】時点ｔ₆からｔ₈のＲＥＡＤＹの状態で、分
析領域（Ｘ2，Ｙ2）が試料微動機構４で設定され、１番
目の測定と同様に、ＴＩＭ像位置補正（二次イオン軌道
補正）後、測定が開始される（ただし、時点ｔ₇からｔ₈
にて、コンデンサレンズ２０及びオブジェクトレンズ２
１により一次イオン設定及びイオンビーム径設定が行わ
れる）。以降、上述と同様な動作が、自動的に繰り返し
行われる。

【００２０】図３は、制御処理ユニット１９の動作フロ
ーチャートである。図３のステップ１００において、分
析領域の設定が実行される。次に、ステップ１０１にお
いて、シャッタ及びレンズ制御部１９５により一次イオ
ンビームシャタ２が開とされ、一次イオンビームが一回
ラスタされる。そして、ステップ１０２にて、制御部１
９５によりシャッタ２が閉じられる。

【００２１】次に、ステップ１０３において、ＴＩＭ像
位置が読み込まれ、データ処理部１９６の記憶部（図示
せず）に格納される。そして、ステップ１０４におい
て、△ｘ算出部１９１により、上記△ｘが算出され、算
出された△ｘに対応する信号が移動量算出部１９３に供
給される。また、△ｙ算出部１９２により、上記△ｙが
算出され、算出された△ｙに対応する信号が電圧値算出
部１９４に供給される。続いて、ステップ１０５におい
て、試料装着部３は、試料微動機構４により、移動量算
出部１９３が算出した移動量だけ微動され、偏向電極９
は、電圧値算出部１９４が算出した電圧値が印加され、
二次イオン軌道が上記△ｘ及び△ｙだけ補正される。

【００２２】そして、ステップ１０６において、シャッ
タ及びレンズ制御部１９５により一次イオンビームシャ
ッタ２が開とされ、測定が開始される。次に、ステップ
１０７にて、データ処理部１９６によりデータが収集さ
れ、ステップ１０８にて、制御部１９５によりシャッタ
２が閉とされる。続いて、ステップ１０９において、処
理終了か否かを判断する。処理終了でなければ、ステッ
プ１００に戻り、上記ステップ１００〜１０９が実行さ
れる。ステップ１０９において、処理が終了であれば、
エンドとなる。

【００２３】以上説明したように、本発明の第１の実施
例によれば、二次イオン軌道を、試料微動機構４及び偏
向電極９により、自動的に補正するように、構成したの
で、高精度な分析が自動的かつ連続的に可能な二次イオ
ン質量分析装置を実現することができる。

【００２４】図５は、本発明の第２の実施例である二次
イオン質量分析装置の動作フローチャートである。この
第２の実施例は、全体構成は図１の例と同等となるの
で、図示は省略する。図５において、ステップ１００か
ら１０４は、図３に示したフローチャートと同様であ
る。そして、ステップ１０４の次のステップ１０４Ａに
おいて、算出した△ｘ及び△ｙが所定値以下か否かを判
定する。△ｘ、△ｙが所定値以下でなければ、ステップ
１０５に進み、図１の例と同様にして、△ｘ及び△ｙの
補正を行う。そして、ステップ１０１に戻り、ステップ
１０１から１０４Ａが再び実行され、△ｘ及び△ｙが所
定値以下となるまで、補正動作が繰り返される。これに
より、二次イオン軌道のより正確な補正動作を行うこと
ができる。そして、ステップ１０４Ａにおいて、△ｘ及
び△ｙが所定値以下であることを判断すると、ステップ
１０６に進む。以降、図３に示したステップ１０６から
１０９と同等なステップ１０６から１０９を実行する。
上述した本発明の第２の実施例によれば、第１の実施例
と同等な効果を得ることができる他、二次イオン軌道の
より正確な補正動作を行うことができる。

【００２５】本発明の他の例としては、図３のステップ
１０１において、一次イオンビームをＸＹ方向に多数回
ラスターするように構成できる。その他は、第１の実施
例と同様である。この他の例のように構成すれば、試料
表面の自然酸化膜により１回のラスターでは充分な感度
のＴＩＭ像が得られないような場合にも、試料表面を多
数回ラスターすることで充分な感度のＴＩＭ像が得られ
るという効果がある。

【００２６】本発明のさらに他の例を次に述べる。図２
に示したＲＥＡＤＹの状態において、試料微動機構４で
分析領域（Ｘ1，Ｙ1）の近傍の上下左右で分析領域を侵
さない位置（Ｘ1´，Ｙ1´）を設定する。続いて、ＳＴ
ＡＲＴ-1指令で一次イオンビームシャッタ２を開き、一
次イオンビーム１を分析領域近傍のＸＹ方向に１回だけ
ラスターした後、ＳＴＯＰ-1指令で一次イオンビームシ
ャッタ２を閉じ、ＲＥＡＤＹ状態とする。ここで、試料
微動機構４により分析領域（Ｘ1，Ｙ1）が設定され、測
定が開始されるが、以後は第１の実施例と同様である。
この他の例のように構成すれば、第１の実施例と同等な
効果が得られる他、分析領域近傍における二次イオン軌
道の補正は、分析領域における二次イオン軌道補正と殆
ど変わらない為、測定前に分析領域のエッチングを避け
たい試料の分析に最適となる。

【００２７】また、本発明のさらに他の例を述べる。図
２に示したＲＥＡＤＹの状態において、試料微動機構４
で分析領域（Ｘ1，Ｙ1）の近傍の上下左右で分析領域を
侵さない位置（Ｘ1´，Ｙ1´）を設定する。続いて、Ｓ
ＴＡＲＴ-1指令で一次イオンビームシャッタ２を開き、
一次イオンビーム１を分析領域近傍のＸＹ方向に多数回
ラスターした後、ＳＴＯＰ-1指令で一次イオンビームシ
ャッタ２を閉じ、ＲＥＡＤＹ状態とする。ここで、試料
微動機構４により分析領域（Ｘ1，Ｙ1）が設定され、測
定が開始されるが、以後は第１の実施例と同様である。
上述した、さらに他の例によれば、第１の実施例と同等
な効果が得られる他、測定前に分析領域のエッチングを
避けたい試料の分析及び１回のラスターでは充分な感度
のＴＩＭ像が得られないような試料の分析に最適とな
る。

【００２８】本発明のさらに他の例を述べる。図２のＲ
ＥＡＤＹの状態において、試料微動機構４で分析領域
（Ｘ1，Ｙ1）又は分析領域近傍（Ｘ1´，Ｙ1´）を設定
した後、コンデンサレンズ２０で一次イオン電流を下
げ、続いてＳＴＡＲＴ-1指令で一次イオンビームシャッ
タ２を開き、一次イオンビーム１を分析領域又は分析領
域近傍のＸＹ方向に１回又は多数回ラスターする。その
後、ＳＴＯＰ-1指令で一次イオンビームシャッタ２を閉
じる。そして、次のＲＥＡＤＹの状態で、コンデンサレ
ンズ２０により一次イオン電流を元の値に戻す。それ以
降は、第１の実施例と同様である。上述した、さらに他
の例によれば、第１の実施例と同等な効果が得られる
他、一次イオン電流を下げることで分析領域及び分析領
域近傍のエッチングが抑えられ、エッチングによるダメ
ージ等の悪影響を回避することができるという効果があ
る。

【００２９】本発明のさらに他の例を述べる。図２のＲ
ＥＡＤＹの状態において、試料微動機構４で分析領域
（Ｘ1，Ｙ1）又は分析領域近傍（Ｘ1´，Ｙ1´）を設定
した後、コンデンサレンズ２０で一次イオン電流を下げ
ると同時にオブジェクトレンズ２１を１から２ステップ
下げる。続いて、ＳＴＡＲＴ-1指令で一次イオンビーム
シャッタ２を開き、一次イオンビーム１を分析領域又は
分析領域近傍のＸＹ方向に１回又は多数回ラスターす
る。次に、ＳＴＯＰ-1指令で一次イオンビームシャッタ
２を閉じる。次のＲＥＡＤＹの状態で、コンデンサレン
ズ２０及びオブジェクトレンズ２１で一次イオン電流と
イオンビーム径を元の値に戻す。それ以降は、第１の実
施例と同様である。上述した、さらに他の例によれば、
第１の実施例と同等な効果が得られる他、一次イオン電
流を下げると同時にオブジェクトレンズ２１を１から２
ステップ下げることでイオンビーム径が絞られ、鮮明な
ＴＩＭ像１２がＣＲＴ画面１８に出力されると同時に、
ＴＩＭ像位置が正確に記憶部に蓄えられ、より正確な二
次イオン軌道補正ができるという効果がある。

【００３０】さらに他の例として、ＴＩＭ像１２をＣＲ
Ｔ画面１８に表示せず、直接に記憶部に蓄えることでＴ
ＩＭ像位置補正（二次イオン軌道補正）を実施した後、
測定を開始し、ＣＲＴ１８を稼働させない構成とするこ
ともできる。

【００３１】さらに、他の例を述べる。ＴＩＭ１３は、
ＴＩＭ像位置及びＴＩＭ信号強度の２種類の情報を常時
取り込んでおり、ＴＩＭ像位置をベストに補正すること
でＴＩＭ信号強度が最高に調整される。この関係を利用
して、ＴＩＭ像位置補正（二次イオン軌道補正）を実施
する際、ＴＩＭ信号強度も同時にモニターし、ＴＩＭ像
位置補正方向に対しＴＩＭ信号強度が増えることを確認
しながら行うように構成することもできる。上述した、
さらに他の例によれば、第１の実施例と同等な効果が得
られる他、像感度が低い為、ＴＩＭ像位置が明確でな
く、ＴＩＭ像位置補正（二次イオン軌道補正）が正確に
行えない場合でも，ＴＩＭ信号強度を補助手段として用
いることにより、ＴＩＭ像位置補正の精度が向上される
という効果がある。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、次のような効果がある。二次イオンビーム
の偏向電極と、分析試料装着部を移動させる試料移動手
段とを有し、二次イオン光学系のセクタ電場とセクタ磁
場との間に全二次イオンモニタが設置される二次イオン
質量分析装置において、全二次イオンモニタにより得ら
れた全二次イオン像に基づいて、偏向電極の印加電圧と
試料装着部の位置とを調整し、二次イオンビームの軌道
を補正する二次イオンビーム軌道補正部を備える。した
がって、二次イオンの軌道補正を自動的に実行でき高精
度な分析が自動的かつ連続的に可能な二次イオン質量分
析装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の概略構成図である。

【図２】図１の例の動作タイミングチャートである。

【図３】制御処理ユニットの動作フローチャートであ
る。

【図４】ＴＩＭ像とＣＲＴ画面中央とのずれを示す図で
ある。

【図５】本発明の第２の実施例の動作フローチャートで
ある。

【図６】二次イオン軌道補正前後の深さ方向元素分布プ
ロファイルを示す図である。

【符号の説明】

１一次イオンビーム２一次イオンビームシャッタ３試料装着部４試料微動機構５二次イオンビーム６引き出し電極７出射スリット（制限視野スリット）８トランスファレンズ９偏向電極１０セクタ電場１１ βスリット（イオン−電子コンバー
タ）１２全二次イオン像（制限視野像、ＴＩ
Ｍ像）１３全イオンモニタ（ＴＩＭ(Total Ion
Monitor)）１４セクタ磁場１５エレクトロンマルチプライヤ１６シンチレータ１７ホトマルチプライヤ１８ＣＲＴ１９制御処理ユニット（コンピュータ
部）２０コンデンサレンス２１オブジェクトレンズ１９１ △ｘ算出部１９２ △ｙ算出部１９３移動量算出部１９４電圧値算出部１９５シャッタ及びレンズ制御部１９６データ処理部

フロントページの続き (72)発明者田村一二三茨城県勝田市堀口字長久保832番地２日立計測エンジニアリング株式会社内 (72)発明者住谷弘幸茨城県勝田市堀口字長久保832番地２日立計測エンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二次イオンビームを偏向する偏向電極
と、分析する試料を装着する試料装着部を移動させる試
料移動手段とを有し、二次イオン光学系のセクタ電場と
セクタ磁場との間に全二次イオンモニタが設置される二
次イオン質量分析装置において、全二次イオンモニタに
より得られた全二次イオン像に基づいて、上記偏向電極
の印加電圧と試料移動手段による試料装着部の位置とを
調整し、二次イオンビームの軌道を補正する二次イオン
ビーム軌道補正部を備えることを特徴とする二次イオン
質量分析装置。
【請求項２】請求項１記載の二次イオン質量分析装置
において、全二次イオンモニタにより得られた全二次イ
オン像を表示可能な表示手段を備えることを特徴とする
二次イオン質量分析装置。
【請求項３】請求項１記載の二次イオン質量分析装置
において、全二次イオンモニタにより得られた全二次イ
オン像の位置を記憶する記憶手段を備えることを特徴と
する二次イオン質量分析装置。
【請求項４】請求項１記載の二次イオン質量分析装置
において、二次イオンビーム軌道補正時の全二次イオン
モニタによる全二次イオン像の取り込みの際に、実行さ
れる一次イオンビームの試料への走査回数は、一回以上
であることを特徴とする二次イオン質量分析装置。
【請求項５】請求項１記載の二次イオン質量分析装置
において、二次イオンビーム軌道補正時の全二次イオン
モニタによる全二次イオン像の取り込みの際に、試料の
分析領域近傍の領域を一次イオンビームにより走査し、
得られた全二次イオン像に基づいて、二次イオンビーム
の補正を行うことを特徴とする二次イオン質量分析装
置。
【請求項６】請求項５記載の二次イオン質量分析装置
において、上記試料の分析領域近傍は、一次イオンビー
ムにより複数回走査されることを特徴とする二次イオン
質量分析装置。
【請求項７】請求項１記載の二次イオン質量分析装置
において、二次イオンビーム軌道補正時に試料を走査す
る一次イオンビームのビーム電流は、試料分析時に試料
を走査する一次イオンビームのビーム電流より低い値に
設定されることを特徴とする二次イオン質量分析装置。
【請求項８】請求項７記載の二次イオン質量分析装置
において、二次イオンビーム軌道補正時に試料を走査す
る一次イオンビームのビーム径は、試料分析時に試料を
走査する一次イオンビームのビーム径より小さい値に設
定されることを特徴とする二次イオン質量分析装置。
【請求項９】請求項１記載の二次イオン質量分析装置
において、全二次イオン像の位置情報と信号強度情報と
に基づいて、二次イオンビームの軌道を補正することを
特徴とする二次イオン質量分析装置。
【請求項１０】請求項１記載の二次イオン質量分析装
置において、二次イオンビーム軌道補正部は、全二次イ
オン像の位置と所定の位置とのずれを算出するずれ算出
部と、このずれ算出部により算出されたずれに基づい
て、上記偏向電極への印加電圧を算出する電圧値算出部
と、試料装着部の移動量とを算出する移動量算出部とを
有することを特徴とする二次イオン質量分析装置。