JPH11102654A - 元素分析方法及び元素分析装置 - Google Patents
元素分析方法及び元素分析装置Info
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- JPH11102654A JPH11102654A JP9262388A JP26238897A JPH11102654A JP H11102654 A JPH11102654 A JP H11102654A JP 9262388 A JP9262388 A JP 9262388A JP 26238897 A JP26238897 A JP 26238897A JP H11102654 A JPH11102654 A JP H11102654A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い空間分解能で元素分析を行うことがで
き、軽元素の分析が可能な元素分析装置を実現する。 【解決手段】 筐体６に電子銃８が備えられ、筐体６の
内部で、電子銃８から発せられる電子ビームの進行方向
に、コンデンサーレンズ１、試料ホルダー７、対物レン
ズ２、中間レンズ３、投影レンズ４及び蛍光板５がこの
順番で電子銃８側から並べられている。試料ホルダー７
に試料が取り付けられ、試料ホルダー７の試料の近傍に
第１円筒レンズ１０が配置される。第１円筒レンズ１０
及びイオンエネルギーアナライザー１１などで質量分析
部９が構成されている。電子銃８から発せられた電子ビ
ームがコンデンサーレンズ１により収束されて試料ホル
ダー７の試料に照射される。これにより、試料ホルダー
７の試料から放出された２次イオンが第１円筒レンズ１
０から質量分析部９に取り込まれ、その２次イオンが質
量分析部９で分析される。
き、軽元素の分析が可能な元素分析装置を実現する。 【解決手段】 筐体６に電子銃８が備えられ、筐体６の
内部で、電子銃８から発せられる電子ビームの進行方向
に、コンデンサーレンズ１、試料ホルダー７、対物レン
ズ２、中間レンズ３、投影レンズ４及び蛍光板５がこの
順番で電子銃８側から並べられている。試料ホルダー７
に試料が取り付けられ、試料ホルダー７の試料の近傍に
第１円筒レンズ１０が配置される。第１円筒レンズ１０
及びイオンエネルギーアナライザー１１などで質量分析
部９が構成されている。電子銃８から発せられた電子ビ
ームがコンデンサーレンズ１により収束されて試料ホル
ダー７の試料に照射される。これにより、試料ホルダー
７の試料から放出された２次イオンが第１円筒レンズ１
０から質量分析部９に取り込まれ、その２次イオンが質
量分析部９で分析される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、元素分析方法及び
元素分析装置に関し、特に、電子ビームを試料に照射し
て試料の元素分析を行う元素分析方法及び元素分析装置
に関する。
元素分析装置に関し、特に、電子ビームを試料に照射し
て試料の元素分析を行う元素分析方法及び元素分析装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の元素分析装置としては、例えば特
開昭６０−１３８８３２号公報に示されるものが挙げら
れる。図４は、特開昭６０−１３８８３２号公報に示さ
れる、元素分析装置としての二次イオン質量分析計を示
す概略構成図である。
開昭６０−１３８８３２号公報に示されるものが挙げら
れる。図４は、特開昭６０−１３８８３２号公報に示さ
れる、元素分析装置としての二次イオン質量分析計を示
す概略構成図である。
【０００３】図４に示されるように、従来の二次イオン
質量分析計では、イオン源１１７から発せられるイオン
ビームの進行方向に質量分離器１１８が配置されてい
る。イオン源１１７から発せられて質量分離器１１８を
通過したイオンビームの進行方向には筐体１２３が配置
されている。筐体１２３の内部では、第１レンズ１１
９、ディフレクター１２０及び第２レンズ１２１がこの
順番で質量分離器１１８側から順に並べられている。第
１レンズ１１９、ディフレクター１２０及び第２レンズ
１２１を通過して筐体１２３の外部に出射するイオンビ
ームの進行方向には試料１２２が配置されている。そし
て、試料１２２にイオンビームが照射されることで試料
１２２から放出される二次イオンを四重極質量分析計へ
導くためのイオン導出系１２４が筐体１２３の内部にさ
らに備えられている。
質量分析計では、イオン源１１７から発せられるイオン
ビームの進行方向に質量分離器１１８が配置されてい
る。イオン源１１７から発せられて質量分離器１１８を
通過したイオンビームの進行方向には筐体１２３が配置
されている。筐体１２３の内部では、第１レンズ１１
９、ディフレクター１２０及び第２レンズ１２１がこの
順番で質量分離器１１８側から順に並べられている。第
１レンズ１１９、ディフレクター１２０及び第２レンズ
１２１を通過して筐体１２３の外部に出射するイオンビ
ームの進行方向には試料１２２が配置されている。そし
て、試料１２２にイオンビームが照射されることで試料
１２２から放出される二次イオンを四重極質量分析計へ
導くためのイオン導出系１２４が筐体１２３の内部にさ
らに備えられている。
【０００４】イオン導出系１２４は、第１円筒レンズ１
１０、イオンエネルギーアナライザー１１１及び第２円
筒レンズ１１２で構成されている。第１円筒レンズ１１
０は、試料１２２から放出された二次イオンをイオンエ
ネルギーアナライザー１１１へ導くものである。第２円
筒レンズ１１２は、イオンエネルギーアナライザー１１
１を通過した二次イオンを、筐体１２３の外部に備えら
れた四重極質量分析計の四重極部１１３へ導くものであ
る。四重極部１１３を通過した二次イオンの進行方向に
は荷電粒子検出部１１４が配置されている。
１０、イオンエネルギーアナライザー１１１及び第２円
筒レンズ１１２で構成されている。第１円筒レンズ１１
０は、試料１２２から放出された二次イオンをイオンエ
ネルギーアナライザー１１１へ導くものである。第２円
筒レンズ１１２は、イオンエネルギーアナライザー１１
１を通過した二次イオンを、筐体１２３の外部に備えら
れた四重極質量分析計の四重極部１１３へ導くものであ
る。四重極部１１３を通過した二次イオンの進行方向に
は荷電粒子検出部１１４が配置されている。
【０００５】上述した二次イオン質量分析計では、イオ
ン源１１７の引き出し電極の極性を、二次イオン質量分
析を行う場合と逆に設定することによって、イオン源１
１７から電子ビームが放射されるようにする。そして、
イオン源１１７から電子ビームを発生させて、その電子
ビームを質量分離器１１８、第１レンズ１１９、ディフ
レクター１２０及び第２レンズ１２１を通して試料１２
２に照射させる。試料１２２に電子ビームが照射される
ことにより、試料１２２から二次電子が放出される。試
料１２２から放出された二次電子は、第１円筒レンズ１
１０、イオンエネルギーアナライザー１１１、第２円筒
レンズ１１２及び四重極部１１３を通過した後に荷電粒
子検出部１１４に到達し、その二次電子が荷電粒子検出
部１１４で検出される。これにより、試料１２２の表面
の状態を観察することができる。
ン源１１７の引き出し電極の極性を、二次イオン質量分
析を行う場合と逆に設定することによって、イオン源１
１７から電子ビームが放射されるようにする。そして、
イオン源１１７から電子ビームを発生させて、その電子
ビームを質量分離器１１８、第１レンズ１１９、ディフ
レクター１２０及び第２レンズ１２１を通して試料１２
２に照射させる。試料１２２に電子ビームが照射される
ことにより、試料１２２から二次電子が放出される。試
料１２２から放出された二次電子は、第１円筒レンズ１
１０、イオンエネルギーアナライザー１１１、第２円筒
レンズ１１２及び四重極部１１３を通過した後に荷電粒
子検出部１１４に到達し、その二次電子が荷電粒子検出
部１１４で検出される。これにより、試料１２２の表面
の状態を観察することができる。
【０００６】上記の二次イオン質量分析計での元素分析
方法の他には、試料に電子ビームを照射した際に試料か
ら放出される特性Ｘ線を半導体検出器などで検出する、
いわゆるエネルギー分散型特性Ｘ線分析（ＥＤＸ）また
は、波長分散型特性Ｘ線分析（ＷＤＳ）といった方法に
よって元素分析が行われている。
方法の他には、試料に電子ビームを照射した際に試料か
ら放出される特性Ｘ線を半導体検出器などで検出する、
いわゆるエネルギー分散型特性Ｘ線分析（ＥＤＸ）また
は、波長分散型特性Ｘ線分析（ＷＤＳ）といった方法に
よって元素分析が行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
元素分析装置としての二次イオン質量分析計では、質量
分析を行う際にプローブとしての一次イオンビームを十
分に収束させることができず、微小領域における元素分
析が困難であるという問題点がある。
元素分析装置としての二次イオン質量分析計では、質量
分析を行う際にプローブとしての一次イオンビームを十
分に収束させることができず、微小領域における元素分
析が困難であるという問題点がある。
【０００８】また、ＥＤＳ及びＷＤＳといった元素分析
方法では、軽元素から放出される特性Ｘ線のエネルギー
が小さいので、軽元素の分析が不可能であるという問題
点がある。
方法では、軽元素から放出される特性Ｘ線のエネルギー
が小さいので、軽元素の分析が不可能であるという問題
点がある。
【０００９】本発明の目的は、高い空間分解能で試料の
微小領域の元素分析を行うことができ、かつ、軽元素の
分析が可能な元素分析方法及び元素分析装置を提供する
ことにある。
微小領域の元素分析を行うことができ、かつ、軽元素の
分析が可能な元素分析方法及び元素分析装置を提供する
ことにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の元素分析方法は、電子ビームを発生する段階
と、該電子ビームを収束させて該電子ビームを試料に照
射する段階と、前記試料に電子ビームを照射させること
で前記試料から放出される二次イオンを検出して該二次
イオンの質量分析を行う段階とを有する。
の本発明の元素分析方法は、電子ビームを発生する段階
と、該電子ビームを収束させて該電子ビームを試料に照
射する段階と、前記試料に電子ビームを照射させること
で前記試料から放出される二次イオンを検出して該二次
イオンの質量分析を行う段階とを有する。
【００１１】上記の発明では、発生させられた電子ビー
ムが収束されて試料に照射され、照射された試料から二
次イオンが放出される。そして、試料から放出された二
次イオンが検出されると共に、その二次イオンが質量分
析される。プローブとしての電子ビームを収束させて、
プローブ径を１０ｎｍ程度に小さくすることができるの
で、試料にイオンビームを照射する場合よりも、高い空
間分解能で元素分析を行うことができる。また、エネル
ギー分散型及び波長分散型の特性Ｘ線分析で不可能であ
った軽元素の分析を行うことができる。
ムが収束されて試料に照射され、照射された試料から二
次イオンが放出される。そして、試料から放出された二
次イオンが検出されると共に、その二次イオンが質量分
析される。プローブとしての電子ビームを収束させて、
プローブ径を１０ｎｍ程度に小さくすることができるの
で、試料にイオンビームを照射する場合よりも、高い空
間分解能で元素分析を行うことができる。また、エネル
ギー分散型及び波長分散型の特性Ｘ線分析で不可能であ
った軽元素の分析を行うことができる。
【００１２】なお、前記試料から放出された二次イオン
の高周波電界中の振動現象を利用して該二次イオンの質
量分析を行うことが好ましい。
の高周波電界中の振動現象を利用して該二次イオンの質
量分析を行うことが好ましい。
【００１３】なお、発生させられた電子ビームを走査す
る段階と、前記試料から放出される二次電子を検出する
段階と、検出された二次電子の像を表示する段階とをさ
らに有することが好ましい。
る段階と、前記試料から放出される二次電子を検出する
段階と、検出された二次電子の像を表示する段階とをさ
らに有することが好ましい。
【００１４】また、本発明の元素分析装置は、電子ビー
ムを発生する発生手段と、該発生手段から発せられた電
子ビームを収束させると共に該電子ビームを試料に照射
させる収束手段と、該収束手段により前記試料に電子ビ
ームを照射させることで前記試料から放出される二次イ
オンを検出して該二次イオンの質量分析を行う質量分析
手段とを有する。
ムを発生する発生手段と、該発生手段から発せられた電
子ビームを収束させると共に該電子ビームを試料に照射
させる収束手段と、該収束手段により前記試料に電子ビ
ームを照射させることで前記試料から放出される二次イ
オンを検出して該二次イオンの質量分析を行う質量分析
手段とを有する。
【００１５】上記の発明では、前述したのと同様に、発
生手段から発せられた電子ビームが試料に照射されるこ
とにより試料から二次イオンが放出され、その二次イオ
ンが質量分析手段により検出されると共に、その二次イ
オンが質量分析手段で質量分析される。
生手段から発せられた電子ビームが試料に照射されるこ
とにより試料から二次イオンが放出され、その二次イオ
ンが質量分析手段により検出されると共に、その二次イ
オンが質量分析手段で質量分析される。
【００１６】なお、前記質量分析手段が、前記試料から
放出された二次イオンの高周波電界中の振動現象を利用
して該二次イオンの質量分析を行う四重極質量分析計で
あることが好ましい。
放出された二次イオンの高周波電界中の振動現象を利用
して該二次イオンの質量分析を行う四重極質量分析計で
あることが好ましい。
【００１７】なお、前記発生手段から発せられた電子ビ
ームを走査する走査電極と、前記試料から放出される二
次電子を検出する検出手段と、該検出手段で検出された
二次電子の像を表示する表示手段とをさらに有すること
が好ましい。
ームを走査する走査電極と、前記試料から放出される二
次電子を検出する検出手段と、該検出手段で検出された
二次電子の像を表示する表示手段とをさらに有すること
が好ましい。
【００１８】上記の走査電極、検出手段及び表示手段を
有することにより、発生手段から発せられた電子ビーム
を走査電極で走査させつつ試料に電子ビームを照射し、
試料から放出される二次電子を検出手段で検出すると共
に、検出手段で検出された二次電子の像が表示装置で表
示される。
有することにより、発生手段から発せられた電子ビーム
を走査電極で走査させつつ試料に電子ビームを照射し、
試料から放出される二次電子を検出手段で検出すると共
に、検出手段で検出された二次電子の像が表示装置で表
示される。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００２０】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施形態の元素分析装置を示す概略構成図である。
１の実施形態の元素分析装置を示す概略構成図である。
【００２１】本実施形態の元素分析装置では、図１に示
すように、円筒状の筐体６の一方の底面に、電子ビーム
を発生する発生手段である電子銃８が備えられている。
電子銃８からは、筐体６の内部で筐体６の他方の底面に
向けて電子ビームが出射される。筐体６の内部には、電
子銃８から発せられた電子ビームの進行方向に沿って、
収束手段であるコンデンサーレンズ１、試料ホルダー
７、対物レンズ２、中間レンズ３、投影レンズ４及び蛍
光板５がこの順番で電子銃８側から並べられている。
すように、円筒状の筐体６の一方の底面に、電子ビーム
を発生する発生手段である電子銃８が備えられている。
電子銃８からは、筐体６の内部で筐体６の他方の底面に
向けて電子ビームが出射される。筐体６の内部には、電
子銃８から発せられた電子ビームの進行方向に沿って、
収束手段であるコンデンサーレンズ１、試料ホルダー
７、対物レンズ２、中間レンズ３、投影レンズ４及び蛍
光板５がこの順番で電子銃８側から並べられている。
【００２２】試料ホルダー７は筐体６の内壁から突出し
ていて、試料ホルダー７の先端部に、元素分析が行われ
る試料（不図示）が取り付けられる。その試料ホルダー
７の先端部の試料に、電子銃８からの電子ビームが照射
される。また、試料ホルダー７の試料の近傍には、一対
の円筒レンズから成る第１円筒レンズ１０が配置されて
いる。第１円筒レンズ１０の、試料ホルダー７側と反対
側には、イオンエネルギーアナライザー１１が配置され
ており、第１円筒レンズ１０及びイオンエネルギーアナ
ライザー１１などから質量分析部９が構成されている。
質量分析部９は、試料ホルダー７の先端部に取り付けら
れた試料から放出される二次イオンを検出し、その試料
の質量分析を行うものである。
ていて、試料ホルダー７の先端部に、元素分析が行われ
る試料（不図示）が取り付けられる。その試料ホルダー
７の先端部の試料に、電子銃８からの電子ビームが照射
される。また、試料ホルダー７の試料の近傍には、一対
の円筒レンズから成る第１円筒レンズ１０が配置されて
いる。第１円筒レンズ１０の、試料ホルダー７側と反対
側には、イオンエネルギーアナライザー１１が配置され
ており、第１円筒レンズ１０及びイオンエネルギーアナ
ライザー１１などから質量分析部９が構成されている。
質量分析部９は、試料ホルダー７の先端部に取り付けら
れた試料から放出される二次イオンを検出し、その試料
の質量分析を行うものである。
【００２３】図２は、図１に示される質量分析部９を示
す概略構成図である。図２に示すように、質量分析部９
は、試料ホルダー７の先端部の近傍の第１円筒レンズ１
０、イオンエネルギーアナライザー１１、第２円筒レン
ズ１２、四重極質量分析計の四重極部１３及び、荷電粒
子検出部１４で構成されている。第１円筒レンズ１０
は、試料ホルダー７の先端の試料から放出された二次イ
オンをイオンエネルギーアナライザー１１へ導くもので
ある。第１円筒レンズ１０により導かれてイオンエネル
ギーアナライザー１１を通過した二次イオンの進行方向
に、一対の円筒レンズから成る第２円筒レンズ１２と、
四重極部１３と、荷電粒子検出部１４とがこの順番でイ
オンエネルギーアナライザー１１側から順に並べられて
いる。
す概略構成図である。図２に示すように、質量分析部９
は、試料ホルダー７の先端部の近傍の第１円筒レンズ１
０、イオンエネルギーアナライザー１１、第２円筒レン
ズ１２、四重極質量分析計の四重極部１３及び、荷電粒
子検出部１４で構成されている。第１円筒レンズ１０
は、試料ホルダー７の先端の試料から放出された二次イ
オンをイオンエネルギーアナライザー１１へ導くもので
ある。第１円筒レンズ１０により導かれてイオンエネル
ギーアナライザー１１を通過した二次イオンの進行方向
に、一対の円筒レンズから成る第２円筒レンズ１２と、
四重極部１３と、荷電粒子検出部１４とがこの順番でイ
オンエネルギーアナライザー１１側から順に並べられて
いる。
【００２４】第２円筒レンズ１２は、イオンエネルギー
アナライザー１１を通過した二次イオンを四重極部１３
へ導くものである。四重極部１３を有する四重極質量分
析計は、四重極部１３を通過する二次イオンの高周波電
界中の振動現象を利用して、その二次イオンの質量分析
を行うものである。
アナライザー１１を通過した二次イオンを四重極部１３
へ導くものである。四重極部１３を有する四重極質量分
析計は、四重極部１３を通過する二次イオンの高周波電
界中の振動現象を利用して、その二次イオンの質量分析
を行うものである。
【００２５】次に、上述した元素分析装置の動作につい
て説明する。電子銃８から発せられた電子ビームは、コ
ンデンサーレンズ１によって収束されて、試料ホルダー
７の先端部に取り付けられた試料に照射される。試料ホ
ルダー７の試料に照射された電子ビームは、その試料を
透過して、対物レンズ２、中間レンズ３及び投影レンズ
４を通過した後に、蛍光板５に照射される。これによ
り、蛍光板５の表面に、試料ホルダー７の試料の像が結
ばれる。
て説明する。電子銃８から発せられた電子ビームは、コ
ンデンサーレンズ１によって収束されて、試料ホルダー
７の先端部に取り付けられた試料に照射される。試料ホ
ルダー７の試料に照射された電子ビームは、その試料を
透過して、対物レンズ２、中間レンズ３及び投影レンズ
４を通過した後に、蛍光板５に照射される。これによ
り、蛍光板５の表面に、試料ホルダー７の試料の像が結
ばれる。
【００２６】蛍光板５の表面の像で確認して試料ホルダ
ー７の試料の、分析を行いたい箇所を特定した後、その
箇所に、電子銃８からの電子ビームを細く絞って照射す
る。ここで、電子銃８での電子ビームの加速電圧を、試
料ホルダー７の試料に格子欠陥が入り始める加速電圧以
上の値に設定する。例えば、試料ホルダー７の試料の材
質がＳｉであれば、電子ビームの加速電圧が１６０ｋＶ
以上で試料に格子欠陥が入り始める。これにより、試料
ホルダー７の試料から二次イオンが放出される。
ー７の試料の、分析を行いたい箇所を特定した後、その
箇所に、電子銃８からの電子ビームを細く絞って照射す
る。ここで、電子銃８での電子ビームの加速電圧を、試
料ホルダー７の試料に格子欠陥が入り始める加速電圧以
上の値に設定する。例えば、試料ホルダー７の試料の材
質がＳｉであれば、電子ビームの加速電圧が１６０ｋＶ
以上で試料に格子欠陥が入り始める。これにより、試料
ホルダー７の試料から二次イオンが放出される。
【００２７】上記のように、試料ホルダー７の試料に電
子ビームが照射されることにより、その試料から二次イ
オンが放出され、放出された二次イオンが第１円筒レン
ズ１０から質量分析部９に取り込まれる。質量分析部９
に取り込まれた二次イオンは、第１円筒レンズ１０、イ
オンエネルギーアナライザー１１、第２円筒レンズ１２
及び四重極部１３を通過した後に、荷電粒子検出器１４
に照射される。これにより、荷電粒子検出器１４で二次
イオンが検出される。イオンエネルギーアナライザー１
１、四重極質量分析装置及び荷電粒子検出器１４のそれ
ぞれで検出された二次イオンの情報は、マルチチャンネ
ルアナライザー（不図示）などを用いることでマススペ
クトルのデータとして得られる。
子ビームが照射されることにより、その試料から二次イ
オンが放出され、放出された二次イオンが第１円筒レン
ズ１０から質量分析部９に取り込まれる。質量分析部９
に取り込まれた二次イオンは、第１円筒レンズ１０、イ
オンエネルギーアナライザー１１、第２円筒レンズ１２
及び四重極部１３を通過した後に、荷電粒子検出器１４
に照射される。これにより、荷電粒子検出器１４で二次
イオンが検出される。イオンエネルギーアナライザー１
１、四重極質量分析装置及び荷電粒子検出器１４のそれ
ぞれで検出された二次イオンの情報は、マルチチャンネ
ルアナライザー（不図示）などを用いることでマススペ
クトルのデータとして得られる。
【００２８】以上で説明したように、本実施形態の元素
分析装置では、電子ビームを試料に照射することにより
試料から二次イオンを放出させ、その二次イオンを検出
して質量分析を行う。従って、従来の元素分析装置によ
うにイオンビームを試料に照射させるのではなく、プロ
ーブとして電子ビームを用いて試料に電子ビームを照射
させるので、イオンビームよりも高い空間分解能で元素
分析を行うことができる。電子ビームを収束させること
でプローブ径を１ｎｍ程度まで小さくすることができ
る。また、エネルギー分散型特性Ｘ線分析及び波長分散
型特性Ｘ線分析で不可能であった軽元素の分析を行うこ
とができる。
分析装置では、電子ビームを試料に照射することにより
試料から二次イオンを放出させ、その二次イオンを検出
して質量分析を行う。従って、従来の元素分析装置によ
うにイオンビームを試料に照射させるのではなく、プロ
ーブとして電子ビームを用いて試料に電子ビームを照射
させるので、イオンビームよりも高い空間分解能で元素
分析を行うことができる。電子ビームを収束させること
でプローブ径を１ｎｍ程度まで小さくすることができ
る。また、エネルギー分散型特性Ｘ線分析及び波長分散
型特性Ｘ線分析で不可能であった軽元素の分析を行うこ
とができる。
【００２９】（第２の実施の形態）図３は、本発明の第
２の実施形態の元素分析装置を示す概略構成図である。
本実施形態の元素分析装置では、第１の実施形態と比較
して、試料から放出された二次電子の像をＣＲＴ（ブラ
ウン管）に表示する点が異なっている。図３では、第１
の実施形態と同一の構成部品に同一の符号を付してあ
る。以下では、第１の実施形態と異なる点を中心に説明
する。
２の実施形態の元素分析装置を示す概略構成図である。
本実施形態の元素分析装置では、第１の実施形態と比較
して、試料から放出された二次電子の像をＣＲＴ（ブラ
ウン管）に表示する点が異なっている。図３では、第１
の実施形態と同一の構成部品に同一の符号を付してあ
る。以下では、第１の実施形態と異なる点を中心に説明
する。
【００３０】本実施形態の元素分析装置では、図３に示
すように、円筒状の筐体３６の一方の底面に、発生手段
である電子銃８が備えられている。電子銃８からは、筐
体３６の内部で筐体３６の他方の底面に向けて電子ビー
ムが出射される。筐体３６の内部には、電子銃８から発
せられた電子ビームの進行方向に沿って、収束手段であ
るコンデンサーレンズ１、走査電極としての走査コイル
１６及び、試料ホルダー７がこの順番で電子銃８側から
並べられている。
すように、円筒状の筐体３６の一方の底面に、発生手段
である電子銃８が備えられている。電子銃８からは、筐
体３６の内部で筐体３６の他方の底面に向けて電子ビー
ムが出射される。筐体３６の内部には、電子銃８から発
せられた電子ビームの進行方向に沿って、収束手段であ
るコンデンサーレンズ１、走査電極としての走査コイル
１６及び、試料ホルダー７がこの順番で電子銃８側から
並べられている。
【００３１】走査コイル１６は、電子銃８から発せられ
た電子ビームを走査するものである。試料ホルダー７は
筐体３６の内壁から突出していて、試料ホルダー７の先
端部に、元素分析が行われる試料（不図示）が取り付け
られる。その試料ホルダー７の先端部の試料に、電子銃
８からの電子ビームが照射される。
た電子ビームを走査するものである。試料ホルダー７は
筐体３６の内壁から突出していて、試料ホルダー７の先
端部に、元素分析が行われる試料（不図示）が取り付け
られる。その試料ホルダー７の先端部の試料に、電子銃
８からの電子ビームが照射される。
【００３２】また、筐体３６の内部で試料ホルダー７の
先端部の近傍には、検出手段としての二次電子検出器１
５が配置されている。二次電子検出器１５によって、試
料ホルダー７の試料から放出される二次電子が検出され
る。さらに、本実施形態の元素分析装置には、表示手段
としてのＣＲＴ（不図示）が備えられている。そのＣＲ
Ｔには、二次電子検出器１５からの信号を基に、二次電
子検出部１５で検出された二次電子の像が表示される。
そして、第１の実施形態と同様に、試料ホルダー７の試
料から放出される二次イオンを検出して、その二次イオ
ンの質量分析を行う質量分析部９が元素分析装置に備え
られている。
先端部の近傍には、検出手段としての二次電子検出器１
５が配置されている。二次電子検出器１５によって、試
料ホルダー７の試料から放出される二次電子が検出され
る。さらに、本実施形態の元素分析装置には、表示手段
としてのＣＲＴ（不図示）が備えられている。そのＣＲ
Ｔには、二次電子検出器１５からの信号を基に、二次電
子検出部１５で検出された二次電子の像が表示される。
そして、第１の実施形態と同様に、試料ホルダー７の試
料から放出される二次イオンを検出して、その二次イオ
ンの質量分析を行う質量分析部９が元素分析装置に備え
られている。
【００３３】このような元素分析装置では、電子銃８か
ら発せられた電子ビームを走査コイル１６によって走査
させつつ試料ホルダー７の試料に電子ビームを照射し、
その試料から放出される二次電子を二次電子検出器１５
で検出すると共に、二次電子検出器１５で検出された二
次電子の像がＣＲＴに表示される。
ら発せられた電子ビームを走査コイル１６によって走査
させつつ試料ホルダー７の試料に電子ビームを照射し、
その試料から放出される二次電子を二次電子検出器１５
で検出すると共に、二次電子検出器１５で検出された二
次電子の像がＣＲＴに表示される。
【００３４】以上で説明したように本実施形態の元素分
析装置では、走査コイル１６及び二次電子検出部１５
と、試料から放出された二次電子を表示するＣＲＴとが
備えられたことにより、第１の実施形態で用いられた対
物レンズ２、中間レンズ３、投影レンズ４及び蛍光板５
が不要となる。従って、元素分析装置を簡略化すると共
に小型化することができ、元素分析装置によって占有さ
れる床面積の低減を図ることができる。
析装置では、走査コイル１６及び二次電子検出部１５
と、試料から放出された二次電子を表示するＣＲＴとが
備えられたことにより、第１の実施形態で用いられた対
物レンズ２、中間レンズ３、投影レンズ４及び蛍光板５
が不要となる。従って、元素分析装置を簡略化すると共
に小型化することができ、元素分析装置によって占有さ
れる床面積の低減を図ることができる。
【００３５】また、第１の実施形態と同様に、電子ビー
ムを試料に照射することにより試料から二次イオンを放
出させ、その二次イオンを検出して質量分析を行うの
で、軽元素の分析を行うことができる。また、従来の元
素分析装置にようにイオンビームを試料に照射させるの
ではなく、プローブとして電子ビームを用いて電子ビー
ムを試料に照射させるので、イオンビームよりも高い空
間分解能で元素分析を行うことができる。電子ビームを
収束させることでプローブ径を１ｎｍ程度まで小さくす
ることができる。
ムを試料に照射することにより試料から二次イオンを放
出させ、その二次イオンを検出して質量分析を行うの
で、軽元素の分析を行うことができる。また、従来の元
素分析装置にようにイオンビームを試料に照射させるの
ではなく、プローブとして電子ビームを用いて電子ビー
ムを試料に照射させるので、イオンビームよりも高い空
間分解能で元素分析を行うことができる。電子ビームを
収束させることでプローブ径を１ｎｍ程度まで小さくす
ることができる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、試料に電
子ビームを照射させることによって試料から二次イオン
を放出させ、放出された二次イオンを質量分析すること
で元素分析を行うので、イオンビームを試料に照射する
場合よりも高い空間分解能で元素分析を行うことができ
るという効果がある。また、エネルギー分散型及び波長
分散型の特性Ｘ線分析で不可能であった軽元素の分析を
行うことができるという効果がある。
子ビームを照射させることによって試料から二次イオン
を放出させ、放出された二次イオンを質量分析すること
で元素分析を行うので、イオンビームを試料に照射する
場合よりも高い空間分解能で元素分析を行うことができ
るという効果がある。また、エネルギー分散型及び波長
分散型の特性Ｘ線分析で不可能であった軽元素の分析を
行うことができるという効果がある。
【図１】本発明の第１の実施形態の元素分析装置を示す
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】図１に示される質量分析部を示す概略構成図で
ある。
ある。
【図３】本発明の第２の実施形態の元素分析装置を示す
概略構成図である。
概略構成図である。
【図４】従来の技術による元素分析装置を示す概略構成
図である。
図である。
１ コンデンサーレンズ ２ 対物レンズ ３ 中間レンズ ４ 投影レンズ ５ 蛍光板 ６、３６ 筐体 ７ 試料ホルダー ８ 電子銃 ９ 質量分析部 １０ 第１円筒レンズ １１ イオンエネルギーアナライザー １２ 第２円筒レンズ １３ 四重極部 １４ 荷電粒子検出部 １５ 二次電子検出部 １６ 走査コイル
Claims (6)
- 【請求項１】 電子ビームを発生する段階と、該電子ビ
ームを収束させて該電子ビームを試料に照射する段階
と、前記試料に電子ビームを照射させることで前記試料
から放出される二次イオンを検出して該二次イオンの質
量分析を行う段階とを有する元素分析方法。 - 【請求項２】 前記試料から放出された二次イオンの高
周波電界中の振動現象を利用して該二次イオンの質量分
析を行う請求項１に記載の元素分析方法。 - 【請求項３】 発生させられた電子ビームを走査する段
階と、前記試料から放出される二次電子を検出する段階
と、検出された二次電子の像を表示する段階とをさらに
有する請求項１または２に記載の元素分析方法。 - 【請求項４】 電子ビームを発生する発生手段と、該発
生手段から発せられた電子ビームを収束させると共に該
電子ビームを試料に照射させる収束手段と、該収束手段
により前記試料に電子ビームを照射させることで前記試
料から放出される二次イオンを検出して該二次イオンの
質量分析を行う質量分析手段とを有する元素分析装置。 - 【請求項５】 前記質量分析手段が、前記試料から放出
された二次イオンの高周波電界中の振動現象を利用して
該二次イオンの質量分析を行う四重極質量分析計である
請求項４に記載の元素分析装置。 - 【請求項６】 前記発生手段から発せられた電子ビーム
を走査する走査電極と、前記試料から放出される二次電
子を検出する検出手段と、該検出手段で検出された二次
電子の像を表示する表示手段とをさらに有する請求項４
または５に記載の元素分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9262388A JPH11102654A (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 元素分析方法及び元素分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9262388A JPH11102654A (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 元素分析方法及び元素分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11102654A true JPH11102654A (ja) | 1999-04-13 |
Family
ID=17375078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9262388A Pending JPH11102654A (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 元素分析方法及び元素分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11102654A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS543593A (en) * | 1977-06-10 | 1979-01-11 | Hitachi Ltd | Solid surface analyzer |
| JPS6381251A (ja) * | 1986-09-25 | 1988-04-12 | Toshiba Corp | 表面構造解析法 |
| WO1997019343A1 (fr) * | 1995-11-21 | 1997-05-29 | Advantest Corporation | Procede et appareil pour analyser des impuretes de surface, sur une toute petite zone |
-
1997
- 1997-09-26 JP JP9262388A patent/JPH11102654A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS543593A (en) * | 1977-06-10 | 1979-01-11 | Hitachi Ltd | Solid surface analyzer |
| JPS6381251A (ja) * | 1986-09-25 | 1988-04-12 | Toshiba Corp | 表面構造解析法 |
| WO1997019343A1 (fr) * | 1995-11-21 | 1997-05-29 | Advantest Corporation | Procede et appareil pour analyser des impuretes de surface, sur une toute petite zone |
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