JPH112700A - イオンビーム分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】イオンビーム分析装置の構造を複雑にすること
なく、ターゲットチャンバに近い位置に配置されるコリ
メータのモニタとターゲットホルダに保持された試料の
モニタとを可能にすること。 【解決手段】ビームラインＢＬに対して傾斜した方向か
らコリメータ２５とターゲットホルダ２３の試料保持部
２３ｃとに対向する固定のミラー３３を設け、ミラー３
３に臨む覗き窓３５をビームダクト２２の側壁部に設け
る。コリメータ２５は、試料保持部２３ｃに保持された
試料２６をミラー３３から隠さない形状に形成する。覗
き窓３５の外側にテレビジョンカメラ２８を配置し、こ
のテレビジョンカメラにより、コリメータ２５と試料２
６とを撮像して、両者を同時にモニタできるようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、イオンビームを試
料に照射して該試料の分析を行うイオンビーム分析装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】イオンビームを試料に照射して各種の分
析を行うイオンビーム分析装置として、ラザフォード後
方散乱装置（ＲＢＳ）、粒子線励起Ｘ線分析装置（ＰＩ
ＸＥ）、あるいは弾性反跳散乱分析装置（ＥＲＤＡ）な
どの装置が知られている。

【０００３】この種のイオンビーム分析装置は、試料
（ターゲット）を保持するターゲットホルダを収容した
ターゲットチャンバと、イオンを発生するイオン源と、
該イオン源が発生したイオンを加速する加速器と、該加
速器により加速されたイオンのビームをターゲットチャ
ンバーに向けて輸送するビーム輸送路とを備えており、
ビーム輸送路を通して輸送されたイオンビームをターゲ
ッチチャンバ内に導いて試料に照射するようにしてい
る。

【０００４】ターゲットホルダは試料を保持する試料保
持部と、該試料保持部を互いに直角なＸ方向及びＹ方向
に移動させるＸ−Ｙ移動機構とを備えていて、該Ｘ−Ｙ
移動機構により、試料保持部に保持された試料の位置を
Ｘ方向及びＹ方向に微調整し得るようになっている。

【０００５】イオンビーム分析装置においては、断面積
が所定の大きさに調整された平行ビームを試料の所定の
位置に照射する必要があるため、ターゲットチャンバー
にビームを導入するビームダクト内にコリメータを配置
して、イオンビームを該コリメータに設けられたビーム
透過孔に通すことによりビームの平行性を良好にすると
ともに、その断面積を所定の大きさに調整するようにし
ている。

【０００６】この種のイオンビーム分析装置を用いて試
料の分析を行う際には、分析を行なうに先立って、イオ
ンビームをコリメータのビーム透過孔を通して試料の目
標箇所に正しく当てるようにするための「ビーム通し」
作業を行なう必要がある。

【０００７】上記のビーム通し作業を行なう際には、イ
オンビームの照射により発光する材料（例えばＳｉ
Ｏ₂ ）からなるテスト用試料をターゲットホルダの試料
保持部に取り付けておき、イオンビームによりテスト用
試料上に形成されるビームスポットをモニタしながら、
ビームスポットの芯出しを行なう。

【０００８】またターゲットホルダに近い位置に配置さ
れるコリメータの少なくともビーム透過孔の周辺部を、
イオンビームの照射により発光する性質を有する材料に
より形成しておき、コリメータのビーム透過孔の周辺部
に形成される発光のパターンをモニタしつつイオンビー
ムを絞って、試料上に所定の断面積のビームスポットを
得る。

【０００９】上記のように、イオンビーム分析装置にお
いては、ビーム通し作業を行なう際に、コリメータのビ
ーム透過孔の周辺部とターゲットホルダの試料保持部と
をモニタする必要がある。

【００１０】そのため、従来は、コリメータをモニタす
るための覗き窓と、ターゲットホルダをモニタするため
の覗き窓との２つの覗き窓をビームダクトの側壁部に設
けるともとに、該２つの覗き窓の外側にそれぞれテレビ
ジョンカメラを配置して、これらのテレビジョンカメラ
により、コリメータとターゲットホルダとをそれぞれ個
別にモニタするようにしていた。

【００１１】しかしながら、このように２つのテレビジ
ョンカメラを設けると、ビームダクトの周辺部の構成が
複雑になって、装置が大形になるだけでなく、装置のコ
ストが高くなるのを避けられなかった。

【００１２】そこで、図６に示したように、１台のテレ
ビジョンカメラを用いてターゲットホルダのモニタと、
コリメータのモニタとを行い得るようにした装置が提案
された。

【００１３】図６において、１はターゲットチャンバ、
２はターゲットチャンバ１に一端が接続されたビームダ
クト、３はターゲットチャンバ１内に収容されたターゲ
ットホルダ、４はターゲットチャンバ１との間に所定の
距離を隔てた状態でビームダクト２内に配置された第１
のコリメータ、５は第１のコリメータ４よりもターゲッ
トチャンバ寄りの位置に位置させた状態でビームダクト
２内に配置された第２のコリメータである。

【００１４】ターゲットホルダ３は、ターゲットチャン
バ１の底部に下端が固定された支柱３ａと、支柱３ａの
上端にＸ−Ｙ移動機構３ｂを介して取り付けられた試料
保持部３ｃとを備えていて、試料保持部３ｃを第２のコ
リメータ５の前方に位置させた状態で配置されている。
Ｘ−Ｙ移動機構３ｂは、試料保持部３ｃを垂直面内で互
いに直角なＸ方向（通常は水平方向）とＹ方向（通常は
垂直方向）とに移動させて、試料保持部３ｃに保持され
た試料６の位置を微調整する。

【００１５】ビームダクト２の他端は図示しないビーム
輸送路に接続され、図示しない加速器により加速された
イオンビームＢが、第１のコリメータ４のビーム透過孔
４ａの中心と第２のコリメータ５のビーム透過孔５ａの
中心とを結ぶビームラインＢＬに沿ってターゲットチャ
ンバ１内に導かれて、試料６に照射されるようになって
いる。

【００１６】第２のコリメータ５の少なくともビーム透
過孔５ａの周辺部は、ビームの照射により蛍光を発生す
る材料（例えばＳｉＯ₂ ）からなっていて、イオンビー
ムの中心がビーム透過孔５ａの中心に一致している状態
にあるときに、ビーム透過孔５ａの周辺部にビーム透過
孔と同心的な発光パターンが形成されるようになってい
る。

【００１７】ビームダクト２の側壁部の下部には第２の
コリメータ５に臨む覗き窓７が設けられ、覗き窓７の外
側には、該覗き窓７を通して第２のコリメータ５を撮像
するテレビジョンカメラ８が配置されている。

【００１８】またターゲットチャンバ１内の上部には、
ターゲットホルダ３の試料保持部３ｃに斜めに対向する
反射面を有するミラー９が取り付けられ、ターゲットチ
ャンバ１の底部には、ミラー９に臨む覗き窓１０が設け
られている。覗き窓１０の外側には、ミラー９に写った
試料保持部３ｃの像をテレビジョンカメラ８側に反射さ
せるミラー１１が配置され、テレビジョンカメラ８のレ
ンズの前方には、可動ミラー１２が配置されている。可
動ミラー１２は、ミラー１１により反射された試料保持
部３ｃの像をテレビジョンカメラ８のレンズ側に反射さ
せる反射位置（図に実線で示した位置）と、テレビジョ
ンカメラ８のレンズの前方から退避した状態になる退避
位置（図に鎖線で示した位置）との間を回動し得るよう
に設けられている。

【００１９】ターゲットチャンバ１内及びビームダクト
２内は、図示しない真空ポンプにより真空引きされて、
所定の真空度に保たれている。

【００２０】図６に示したイオンビーム分析装置におい
て、試料の分析を行なうに先立ってビーム通しを行なう
際には、ターゲットホルダ３の試料保持部３ｃにイオン
ビームの照射により蛍光を発生する材料からなるテスト
用試料６を取付けておく。

【００２１】次いでイオンビームＢを発生させて、テス
ト用試料６上に比較的（分析の際に用いるビームスポッ
トに比べて）大口径のビームスポットを形成し、可動ミ
ラー１２を図に実線で示した反射位置に位置させた状態
でミラー９に写ったテスト用試料６をミラー１１及び１
２を通してテレビジョンカメラ８により撮像する。図示
しないテレビジョン受像機により撮像された像を見なが
ら、Ｘ−Ｙ移動機構３ｂを操作して、ビームスポットの
中心をテスト用試料６上の目標照射位置に一致させる。

【００２２】このようにしてイオンビームの芯出しを行
なった後、可動ミラー１２を図に鎖線で示した退避位置
に位置させて、第２のコリメータ５の中心部をテレビジ
ョンカメラ８により撮像してモニタし、ビーム透過孔５
ａの周辺部に形成されている発光パターンを見ながら、
図示しないレンズを調整することによりビームを絞っ
て、テスト用試料６上に分析の際に用いる小径（直径１
mm以下）のビームスポットを得る。

【００２３】図７は１台のテレビジョンカメラを用いて
コリメータのモニタと、ターゲットホルダのモニタとを
行い得るようにした他の提案例を示したもので、同図に
おいて、図６の各部と同等の部分にはそれぞれ同一の符
号を付してある。図７に示した例では、第２のコリメー
タ５がヒンジ１３により支持されていて、該第２のコリ
メータが、図に実線で示したように第１のコリメータ４
及びターゲットホルダ３の試料保持部３ｃに対向した状
態になる作用位置と、図に鎖線で示したように下方に垂
れ下がった状態になる退避位置との間を回動し得るよう
になっている。またビームダクト２内の上部には、作用
位置にある第２のコリメータ５及びターゲットホルダ３
の試料保持部３ｃに斜めに対向する反射面を有するミラ
ー１４が取り付けられ、ビームダクト２の側壁部の下部
には、ミラー１４に臨む覗き窓１５が設けられている。
覗き窓１５の外側に、ミラー１４に写った第２のコリメ
ータ５を撮像するテレビジョンカメラ８が配置されてい
る。

【００２４】図７に示したイオンビーム分析装置におい
て、分析を行なうに先立ってビーム通しを行なう際に
は、チャンバ内及びビームダクト内を真空引きした後、
第２のコリメータ５を図に鎖線で示した退避位置に回動
させて、実際にイオンビームＢを発生させ、テスト用試
料６上に大口径のビームスポットを形成する。次いでミ
ラー１４に写った試料保持部３ｃをテレビジョンカメラ
８により撮像し、この像を見ながらＸ−Ｙ移動機構３ｂ
を調整してビームスポットの中心をテスト用試料６上の
目標照射位置に一致させる。

【００２５】その後、第２のコリメータ５を図に実線で
示した作用位置に位置させて、ミラー１４に写った第２
のコリメータ５をテレビジョンカメラ８により撮像し、
ビーム透過孔５ａの周辺部に形成されている発光パター
ンを見ながらイオンビームＢを絞って、テスト用試料上
に小径のビームスポットを得る。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】図６に示した既提案の
イオンビーム分析装置では、ミラーを３個も設ける必要
がある上に覗き窓を２個設ける必要があり、また３個の
ミラーのうちの１つを可動とする必要があるため、構造
が複雑になるという問題があった。

【００２７】また図７に示したイオンビーム分析装置で
は、第２のコリメータ５を可動とする必要がある上に、
該第２のコリメータを遠隔操作するための操作軸をター
ゲットチャンバ１またはビームダクト２の側壁部を気密
に貫通させて外部に導出する必要があるため、構造が著
しく複雑になるのを避けられなかった。

【００２８】また図６または図７に示した装置では、タ
ーゲットチャンバの試料保持部と、第２のコリメータの
ビーム透過孔の周辺部とを同時にモニタすることができ
ないという問題があった。

【００２９】本発明の目的は、１台のテレビジョンカメ
ラを用い、固定のミラー及び覗き窓を１つだけ設けるだ
けで、ターゲットチャンバの試料保持部と、第２のコリ
メータのビーム透過孔の周辺部とを同時にモニタするこ
とができるようにしたイオンビーム分析装置を提供する
ことにある。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ターゲットチ
ャンバと、ターゲットチャンバに一端が接続されたビー
ムダクトと、ターゲットチャンバとの間に所定の距離を
隔てた状態でビームダクト内に配置された第１のコリメ
ータと、第１のコリメータよりもターゲットチャンバ寄
りの位置に位置させた状態でビームダクト内に配置され
た第２のコリメータと、分析対象とする試料を保持する
試料保持部を第２のコリメータの前方に位置させた状態
でターゲットチャンバ内に配置されたターゲットホルダ
とを備えていて、第１のコリメータのビーム透過孔と第
２のコリメータのビーム透過孔とを結ぶビームラインに
沿ってターゲットホルダの試料保持部に保持された試料
にイオンビームを照射して試料の分析を行うイオンビー
ム分析装置に係わるものである。

【００３１】本発明においては、上記第２のコリメータ
が、ターゲットホルダに保持された試料をミラーから隠
さない形状（ミラー側から試料を見通すための窓部を有
する形状、またはミラー側から試料を見通すための窓部
をビームダクトの内面との間に形成し得る形状）に形成
され、ビームダクト内でビームラインに対して傾斜した
方向から第２のコリメータ及びターゲットホルダの試料
保持部に対向する反射面を有するミラーをビームライン
を避けた位置に固定する。

【００３２】またビームダクトの側壁部には、ミラーに
臨む覗き窓を形成し、ミラーに写った第２のコリメータ
とターゲットホルダの試料保持部とを覗き窓を通して撮
像するテレビジョンカメラを、上記覗き窓の外側に配置
する。

【００３３】そして、第２のコリメータのビーム透過孔
とターゲットホルダの試料保持部との双方をテレビジョ
ンカメラに撮像させるようにミラーの視野を設定し、該
テレビジョンカメラにより、ターゲットホルダの試料保
持部と第２のコリメータのビーム透過孔の周辺部とを同
時にモニタし得るようにする。

【００３４】上記のように構成すると、１台のテレビジ
ョンカメラにより、１つの覗き窓と１つのミラーとを通
して、第２のコリメータのビーム透過孔の周辺部と、タ
ーゲットホルダの試料保持部との双方をモニタすること
ができる。

【００３５】本発明によれば、テレビジョンカメラを１
台だけ設ければよく、固定のミラー及び覗き窓を１つず
つ設ければよいため、構造を簡単にすることができる。

【００３６】また本発明によれば、ビームダクト内に配
置するミラーやコリメータを可動とする必要がなく、可
動部を遠隔操作するための軸を気密保持構造で外部に導
出する必要がないため、信頼性を向上させることができ
る。

【００３７】更に本発明によれば、第２のコリメータの
ビーム透過孔の周辺部と、ターゲットホルダの試料保持
部とを同時にモニタすることができるため、分析作業を
行なっている際にも試料上のビームスポットをモニタす
ることができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係わるイオンビー
ム分析装置の構成例を示したもので、同図において２１
は軸線を垂直方向に向けて配置された円筒状のチャンバ
本体２１ａと該チャンバ本体の上端及び下端をそれぞれ
閉じる蓋板２１ｂ及び底板２１ｃとを有するターゲット
チャンバであり、チャンバ本体２１ａの側壁部には軸線
を水平方向に向けて配置された管状のビームダクト２２
の一端が接続されている。

【００３９】ターゲットチャンバ２１内にはターゲット
ホルダ２３が収容され、ビームダクト２２内には、第１
のコリメータ２４と第２のコリメータ２５とが配置され
ている。

【００４０】第１のコリメータ２４は、ターゲットチャ
ンバ２１との間に所定の距離を隔てた状態で配置され、
第２のコリメータ２５は第１のコリメータ２４よりもタ
ーゲットチャンバ２１側に寄った位置に配置されてい
る。

【００４１】第１のコリメータ２４は、板面をビームダ
クト２２の軸線と直交させた状態で配置されて該ビーム
ダクト２２に固定された円板２４ａの中心部にビーム透
過孔２４a1を形成したもので、ビーム透過孔２４a1の中
心軸線（第１のコリメータ２４の中心軸線）をビームダ
クト２２の中心軸線に一致させた状態で配置されてい
る。

【００４２】なお第１のコリメータ２４としては、垂直
面上に平行に配置されて水平方向（Ｘ方向に）に変位し
得るように支持された対のＸスリット板と、垂直面上に
平行に配置されて垂直方向（Ｙ方向）に変位し得るよう
に支持された対のＹスリット板とを組み合わせたＸ−Ｙ
スリットを用いて、該Ｘ−Ｙスリットの対のＸスリット
板と対のＹスリット板とにより囲まれた部分に形成され
た矩形状ないしは正方形状の孔をビーム透過孔として用
いる場合もある。

【００４３】第２のコリメータ２５は、図２に示すよう
に、コリメータ本体２５ａと、該コリメータ本体２５ａ
を保持するコリメータ保持枠２５ｂとからなっている。
コリメータ本体２５ａはイオンビームが照射されたとき
に蛍光を発生するＳｉＯ₂ の板の中央部にビーム透過孔
２５a1を形成したものからなっている。コリメータ保持
枠２５ｂは、ビームダクト２２の内周に嵌合するように
形成された環状部２５b1と、該環状部２５b1を上下に２
分する位置から径方向の内側に突出するように形成され
た対の突出部２５b2，２５b2とを有し、コリメータ本体
２５ａは、ビーム透過孔２５a1をコリメータ保持枠２５
ｂの軸心部に位置させた状態で該コリメータ保持枠の突
出部２５b2，２５b2に取り付けられている。コリメータ
本体２５ａの幅寸法は、コリメータ保持枠２５ｂの環状
部２５b1の内径よりも十分に小さく設定されているた
め、コリメータ本体２５ａの上下に（コリメータ本体２
５ａと環状部２５b1との間に）、ビームラインＢＬに対
して傾斜した方向から試料２６を見通すための素通しの
窓部２５Ａ及び２５Ｂが形成されている。

【００４４】第１のコリメータ２４及び第２のコリメー
タ２５は、それぞれのビーム透過孔２４a1及び２５a1を
結ぶビームラインＢＬをビームダクト２２の中心軸線に
一致させた状態で配置されている。

【００４５】ターゲットホルダ２３は、従来の装置で用
いられていたものと同様に、ターゲットチャンバ２１の
底部に下端が固定された支柱２３ａと、支柱２３ａの上
端にＸ−Ｙ移動機構２３ｂを介して取り付けられた試料
保持部２３ｃとを備えていて、試料保持部２３ｃを第２
のコリメータ２５の前方に位置させた状態で配置されて
いる。

【００４６】ビームダクト２２の側壁部の、第１のコリ
メータ２４と第２のコリメータ２５との間の空間に臨む
部分には、上方に突出した第１の管台部２２ａと下方に
突出した第２の管台部２２ｂとがそれぞれの軸線を共有
した状態で設けられている。上方に突出した第１の管台
部２２ａの上端に設けられたフランジ部２２a1には、該
管台部２２ａの開口部を気密に閉じる蓋板３０が取り付
けられ、蓋板３０の内側に固定された支柱３１にヒンジ
３２を介してミラー３３が取り付けられている。ミラー
３３は、その反射面３３ａが、第１のコリメータ２４側
から第２のコリメータ２５及びターゲットホルダ２３の
試料保持部２３ｃに斜めに対向するようにビームライン
ＢＬに対して傾斜させられた状態で、ビームラインＢＬ
を避けた位置に設けられている。ヒンジ３２は、ミラー
３３の傾斜角を適宜に調整した状態で該ミラーを固定し
得るように構成され、ミラー３３と後記するテレビジョ
ンカメラと第２のコリメータ２５及びターゲットホルダ
２３の試料保持部との間の位置関係を適正に調整した状
態でヒンジ３２を固定することにより、ミラー３３を適
正位置に固定することができるようになっている。

【００４７】第２の管台部２２ｂの先端に設けられたフ
ランジ部２２b1には、該管台部２２ｂの開口部を気密に
閉じる蓋板３４が取り付けられ、該蓋板３４には、ミラ
ー３３に臨む覗き窓３５が設けられている。覗き窓３５
は透明な板により気密に塞がれていて、ビームダクト２
２の外側から該覗き窓３５を通してミラー３３に写った
第２のコリメータ２５及びターゲットホルダ２３の試料
保持部２３ｃの像を見ることができるようになってい
る。

【００４８】覗き窓３５の外側には、ミラーに写った第
２のコリメータ２５とターゲットホルダの試料保持部２
３ｃとを撮像するテレビジョンカメラ（ＩＴＶカメラ）
２８が配置され、該テレビジョンカメラから得られる映
像信号がモニタ用のテレビジョン受像機（図１には図示
せず。）に供給されている。

【００４９】図１に示したイオンビーム分析装置におい
ては、第２のコリメータ２５のビーム透過孔２５a1とタ
ーゲットホルダ２３の試料保持部２３ｃとの双方をテレ
ビジョンカメラ２８に撮像させるようにミラー３３の視
野が設定されている。ミラー３３の視野は、該ミラーの
傾斜角と反射面３３ａの面積とにより適宜に設定するこ
とができる。

【００５０】図３はテレビジョン受像機３６の画面に表
示される像の一例を示したもので、テレビジョン受像機
の画面には、第２のコリメータ２５のコリメータ本体２
５ａと、ターゲットホルダ２３の試料保持部に保持され
た試料２６との双方が表示される。

【００５１】上記のイオンビーム分析装置において、分
析を行なうに先立ってビーム通しを行なう際には、ター
ゲットホルダ２３の試料保持部にテスト用試料２６を取
付け、チャンバ２１内及びビームダクト２２内を真空引
きした後、実際にイオンビームＢを発生させ、テスト用
試料２６上に大口径のビームスポットを形成する。また
ミラー３３に写った試料保持部２３ｃ及び第２のコリメ
ータ２５をテレビジョンカメラ２８により撮像し、撮像
した像をモニタ用テレビジョン受像機に表示させる。こ
のテレビジョン受像機に写った像を見ながらＸ−Ｙ移動
機構２３ｂを調整して試料２６を移動させ、ビームスポ
ットの中心をテスト用試料２６上の目標照射位置に一致
させる。

【００５２】このようにしてイオンビームの芯出しを行
った後、テレビジョン受像機３６の画面上でビーム透過
孔２５a1の周辺部に形成されている発光パターンを見な
がらイオンビームＢを絞り、テスト用試料２６上に小径
のビームスポットを得る。

【００５３】上記の例では、矩形板状のコリメータ本体
２５ａと、環状部２５b1を有するコリメータ保持枠２５
ｂとにより第２のコリメータ２５を構成して、コリメー
タ本体２５ａとコリメータ保持枠２５ｂの環状部２５b1
との間に素通しの窓部２５Ａ及び２５Ｂを形成すること
により、ターゲットホルダ２３に保持された試料をミラ
ー３３に写すようにしたが、本発明において用いる第２
のコリメータ２５は、ターゲットホルダ２３に保持され
た試料２６をミラー３３から隠さない形状（ミラー３３
側から試料２６を見通すための窓部を形成し得る形状）
に形成されていればよく、該第２のコリメータの形状は
上記の例に限定されるものではない。例えば、図２にお
いて、試料２６をミラー３３に写すために不要な下側の
窓部２５Ｂはなくても（塞がれていても）よい。

【００５４】また図４に示したように、ビームダクト２
２の下半部の内周に嵌合するようにほぼ半円形状に形成
されたコリメータ保持枠２５ｂにビームを通すための切
欠き２５b3を形成して、該切欠き２５b3を塞ぐようにコ
リメータ本体２５ａを取り付けることにより第２のコリ
メータ２５を構成し、該第２のコリメータ２５の上部と
ビームダクト２２の上半部の内周との間に、ミラー３３
側から試料２６を見通すための窓部を形成するようにし
てもよい。

【００５５】更に図５（Ａ）及び（Ｂ）に示したよう
に、ビームダクト２２の内周に固定した対の枠部材２５
ba，２５baによりコリメータ保持枠を構成し、これらの
枠部材にそれぞれ形成した溝２５b4内にコリメータ本体
２５ａを構成する板を嵌め込む構造にすることにより、
第２のコリメータ２５の上下にそれぞれ窓部２５Ａ及び
２５Ｂを形成するようにしてもよい。この場合、第２の
コリメータ２５の上部とビームダクト２２の上半部の内
周との間に形成された窓部２５Ａを、ミラー側から試料
２６を見通すための窓部として用いる。

【００５６】上記の例では、テレビジョンカメラ２８を
下側に配置し、ミラー３３を上側に配置したが、これら
の位置は入れ替えてもよい。またミラー３３とテレビジ
ョンカメラ２８とを図１に示した位置からビームダクト
の中心軸線の回りに９０度回転させた位置に配置して、
両者を水平方向に対向させるようにしてもよい。その場
合、ミラー３３側から試料２６を見通すことができるよ
うにするために、第２のコリメータの部分に設ける窓部
の位置も９０度ずらす必要があるのもちろんである。

【００５７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、イオン
ビーム分析装置の構造を複雑にすることなく、１台のテ
レビジョンカメラと、１つの固定ミラーと１つの覗き窓
とを設けるだけで、コリメータとターゲットホルダに保
持された試料とをモニタすることができる利点がある。

【００５８】また本発明によれば、ビームダクト内に配
置するミラーやコリメータを可動とする必要がなく、可
動部を遠隔操作するための軸を気密保持構造で外部に導
出する必要がないため、信頼性を向上させることができ
る。

【００５９】更に本発明によれば、第２のコリメータの
ビーム透過孔の周辺部と、ターゲットホルダの試料保持
部とを同時にモニタすることができるため、ビーム通し
作業を容易にすることができるだけでなく、分析作業を
行なっている際にも試料上のビームスポットをモニタす
ることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるイオンビーム分析装置の要部の
構成例を概略的に示した断面図である。

【図２】図１のイオンビーム分析装置で用いている第２
のコリメータの斜視図である。

【図３】図１のイオンビーム分析装置において第２のコ
リメータとターゲットホルダに保持された試料とをモニ
タするテレビジョン受像機の画面の一例を示した正面図
である。

【図４】本発明に係わるイオンビーム分析装置で用いる
ことができる第２のコリメータの変形例を示した斜視図
である。

【図５】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明に係わるイ
オンビーム分析装置で用いることができる第２のコリメ
ータの他の変形例を示した横断面図及び要部の縦断面図
である。

【図６】既提案のイオンビーム分析装置の要部の構成を
概略的に示した断面図である。

【図７】他の既提案のイオンビーム分析装置の要部の構
成を概略的に示した断面図である。

【符号の説明】

２１ ターゲットチャンバ ２２ ビームダクト ２３ ターゲットホルダ ２３ｃ 試料保持部 ２４ 第１のコリメータ ２４a1 ビーム透過孔 ２５ 第２のコリメータ ２５ａ コリメータ本体 ２５a1 ビーム透過孔 ２５ｂ コリメータ保持枠 ２６ 試料 ２８ テレビジョンカメラ ３３ ミラー ３５ 覗き窓 ＢＬ ビームライン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ターゲットチャンバと、前記ターゲット
   チャンバに一端が接続されたビームダクトと、前記ター
   ゲットチャンバとの間に所定の距離を隔てた状態で前記
   ビームダクト内に配置された第１のコリメータと、前記
   第１のコリメータよりもターゲットチャンバ寄りの位置
   に位置させた状態で前記ビームダクト内に配置された第
   ２のコリメータと、分析対象とする試料を保持する試料
   保持部を前記第２のコリメータの前方に位置させた状態
   で前記ターゲットチャンバ内に配置されたターゲットホ
   ルダとを備え、前記第１のコリメータのビーム透過孔と
   第２のコリメータのビーム透過孔とを結ぶビームライン
   に沿って前記ターゲットホルダの試料保持部に保持され
   た試料にイオンビームを照射して該試料の分析を行うイ
   オンビーム分析装置において、 前記第２のコリメータは、前記ターゲットホルダに保持
   された試料を前記ミラーから隠さない形状に形成され、 前記ビームダクト内で前記第１のコリメータ側から前記
   第２のコリメータ及び前記ターゲットホルダの試料保持
   部に斜めに対向する反射面を有するミラーが前記ビーム
   ラインを避けた位置に固定され、 前記ビームダクトの側壁部に前記ミラーに臨む覗き窓が
   形成され、 前記ミラーに写った前記第２のコリメータとターゲット
   ホルダの試料保持部とを前記覗き窓を通して撮像するテ
   レビジョンカメラが前記覗き窓の外側に配置され、 前記第２のコリメータのビーム透過孔と前記ターゲット
   ホルダの試料保持部との双方を前記テレビジョンカメラ
   に撮像させるように前記ミラーの視野が設定されている
   ことを特徴とするイオンビーム分析装置。