JPS59149644A - 表面分析装置 - Google Patents
表面分析装置Info
- Publication number
- JPS59149644A JPS59149644A JP58014432A JP1443283A JPS59149644A JP S59149644 A JPS59149644 A JP S59149644A JP 58014432 A JP58014432 A JP 58014432A JP 1443283 A JP1443283 A JP 1443283A JP S59149644 A JPS59149644 A JP S59149644A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- test sample
- specimen
- getter
- vacuum
- shield
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/252—Tubes for spot-analysing by electron or ion beams; Microanalysers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/18—Vacuum locks ; Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、試料室空間の真空度を向上させた表面分析装
置に関する。
置に関する。
近年、物理的現象を応用した物質の表面分析装置として
、Ａｒ 、０２等の一次イオンを被験試料に照射して二
次イオンをスパッタさせ、この二次イオンの質量分析を
することにより被験試料の元素分析をする手法が広く用
いられている。
、Ａｒ 、０２等の一次イオンを被験試料に照射して二
次イオンをスパッタさせ、この二次イオンの質量分析を
することにより被験試料の元素分析をする手法が広く用
いられている。
第１図を参照して従来装置の一構成例を説明する。第１
図は一構成例の概念図である。イオン源室１から射出さ
れ図示しない収束レンズで収束されたイオンビーム２は
、試料室３内に収容された被験試料４に照射される。照
射面からスパッタリングｌこよって被験試料４から発生
した二次イオン５は、ビーム分析室６を介して検知室７
に与えられる。検知室７に与えられた二次イオン５はこ
こで質量分析がなされ、これによって被験試料４の元素
分析がなされる。ここで、試料室３には導管８を介して
油拡散ポンプ、イオンポンプ等の排気ポンプ９が備えら
れており、これによって試料室３は真空に保たれている
。
図は一構成例の概念図である。イオン源室１から射出さ
れ図示しない収束レンズで収束されたイオンビーム２は
、試料室３内に収容された被験試料４に照射される。照
射面からスパッタリングｌこよって被験試料４から発生
した二次イオン５は、ビーム分析室６を介して検知室７
に与えられる。検知室７に与えられた二次イオン５はこ
こで質量分析がなされ、これによって被験試料４の元素
分析がなされる。ここで、試料室３には導管８を介して
油拡散ポンプ、イオンポンプ等の排気ポンプ９が備えら
れており、これによって試料室３は真空に保たれている
。
ところで、第１図に示す如き従来装置では、被験試料４
の元素分析は検知室７に届いた二次イオン５の質量分析
によって行なうため、試料室３を十分な高真空に保って
被験試料４の周辺の残留ガスをできるだけ取り除くこと
が重要になる。その理由は、同位体元素の分析や特定の
対象の元素の分析においては、残留ガスの影響で二次イ
オンによる質量スペクトルが複雑化し、分析が困難にな
るからである。例えば、シリコン元素の同位体８ Ｓｔ、 Ｓｔ、 Ｓｔでは質量比Ｍ／＝２８゜２９
、３０の二次イオンが検出されるが、水素原子供与ガ
スの存在下では質量比Ｍ／ｅ＝２９の２８８、鱈や質量
比Ｍ／ｅ ＝ ３０のｚｓＳｉＨ２＋、ｎｏＳｉ、＋等
の水素化合物イオンが混在するため、質量スペクトルは
これらのスペクトルの重畳したものとな３０−１−３１
−１− る。この事情、例えば ＳｉＨと Ｐ （共に質量比Ｍ
ン’ｅ＝３１となる）などの特定対象の元素間において
も同様である。
の元素分析は検知室７に届いた二次イオン５の質量分析
によって行なうため、試料室３を十分な高真空に保って
被験試料４の周辺の残留ガスをできるだけ取り除くこと
が重要になる。その理由は、同位体元素の分析や特定の
対象の元素の分析においては、残留ガスの影響で二次イ
オンによる質量スペクトルが複雑化し、分析が困難にな
るからである。例えば、シリコン元素の同位体８ Ｓｔ、 Ｓｔ、 Ｓｔでは質量比Ｍ／＝２８゜２９
、３０の二次イオンが検出されるが、水素原子供与ガ
スの存在下では質量比Ｍ／ｅ＝２９の２８８、鱈や質量
比Ｍ／ｅ ＝ ３０のｚｓＳｉＨ２＋、ｎｏＳｉ、＋等
の水素化合物イオンが混在するため、質量スペクトルは
これらのスペクトルの重畳したものとな３０−１−３１
−１− る。この事情、例えば ＳｉＨと Ｐ （共に質量比Ｍ
ン’ｅ＝３１となる）などの特定対象の元素間において
も同様である。
上記の如く、二次イオンの質量分析によって元素分析を
する装置では、試料室を可能な限り高真空にし、残留ガ
スの影響が出ないようにする必要がある。しかし、従来
装置によって試料室の被験試料近傍を十分な程度の高真
空をこ保つことは困難である。すなわち、第１図の如き
構成では試料室の排気は導管を介してなされるため、配
管抵抗によって真空度が低下する。また、試料室に液体
窒素冷却トラップを設け、これにより真空度向上を図る
方法では水素（Ｈ）の除去が困難であり、また液体窒素
を常時供給する不備さがある。
する装置では、試料室を可能な限り高真空にし、残留ガ
スの影響が出ないようにする必要がある。しかし、従来
装置によって試料室の被験試料近傍を十分な程度の高真
空をこ保つことは困難である。すなわち、第１図の如き
構成では試料室の排気は導管を介してなされるため、配
管抵抗によって真空度が低下する。また、試料室に液体
窒素冷却トラップを設け、これにより真空度向上を図る
方法では水素（Ｈ）の除去が困難であり、また液体窒素
を常時供給する不備さがある。
本発明は上記の従来技術の欠点に鑑みてなされたもので
、試料室の被験試料近傍から残留ガスを除去して真空度
を向上させた表面分析装置を提供することを目的とする
。
、試料室の被験試料近傍から残留ガスを除去して真空度
を向上させた表面分析装置を提供することを目的とする
。
上記の目的を実現するため本発明は、従来装置の試料室
内の被験試料近傍に、″非気化性ゲツ＋、＝、この非気
化性ゲッタを活性化させる手段と、活性化の際に発生す
る熱をしやへいするシールドとを設けた表面分析装置を
提供するものである。
内の被験試料近傍に、″非気化性ゲツ＋、＝、この非気
化性ゲッタを活性化させる手段と、活性化の際に発生す
る熱をしやへいするシールドとを設けた表面分析装置を
提供するものである。
第２図乃至第４図を参照して本発明の一実施例を説明す
る。第２図は同実施例の試料室近傍の概念図で、第１図
と同一要素は同一符号で示しである。非気化性ゲッタ構
体１０は一次イオンビーム２の最終段の収束レンズ１１
の直下、すなわち被験試料４の極めて近傍に設ける。な
お、非気化性ゲッタ構体１０は、Ｔｉ 、 Ｔａ 、
Ｚｒ 、 Ｔｈ 、 Ｖ 、 Ｎｂ等を含む遷移金縞不
合金又はそれらの粉末を金属容器に圧着充填したもので
ある。そして、非気化性ゲッタを活性化処理するために
、非気化性ゲッタ構体１０に通電する装置（図示しない
）を設ける。
る。第２図は同実施例の試料室近傍の概念図で、第１図
と同一要素は同一符号で示しである。非気化性ゲッタ構
体１０は一次イオンビーム２の最終段の収束レンズ１１
の直下、すなわち被験試料４の極めて近傍に設ける。な
お、非気化性ゲッタ構体１０は、Ｔｉ 、 Ｔａ 、
Ｚｒ 、 Ｔｈ 、 Ｖ 、 Ｎｂ等を含む遷移金縞不
合金又はそれらの粉末を金属容器に圧着充填したもので
ある。そして、非気化性ゲッタを活性化処理するために
、非気化性ゲッタ構体１０に通電する装置（図示しない
）を設ける。
また、非気化性ゲッタ構体１０と収束レンズ１１の間に
シールド１２を設け、活性化処理の際に発生する熱が収
束レンズ１１に及ばないようにする。なお、非気化性ゲ
ッタ構体１０を作る金属容器やシールド１２は、荷電ビ
ームへの電磁気的影響を抑えるために非磁性材料を用い
る。
シールド１２を設け、活性化処理の際に発生する熱が収
束レンズ１１に及ばないようにする。なお、非気化性ゲ
ッタ構体１０を作る金属容器やシールド１２は、荷電ビ
ームへの電磁気的影響を抑えるために非磁性材料を用い
る。
次に、第２図に示す一実施例の動作を第３図および第４
図を参照して説明する。
図を参照して説明する。
まず、試料室３を排気ポンプ９によって１０ 〜１０’
Ｐａ程度の高真空にし、その後活性化処理を行なう。活
性化処理は非活性ゲッタ構体】０に直接通電することに
より行ない、２〜５分のあいだ６５０〜１０００υに加
熱する。かかる活性化処理をする古、非気化性ゲッタは
常温にて特にＨ７゜Ｈ２Ｏ、ＣＯ、Ｃｏｔ等の残留ガス
に対し大きなガス吸着能を示す。
Ｐａ程度の高真空にし、その後活性化処理を行なう。活
性化処理は非活性ゲッタ構体】０に直接通電することに
より行ない、２〜５分のあいだ６５０〜１０００υに加
熱する。かかる活性化処理をする古、非気化性ゲッタは
常温にて特にＨ７゜Ｈ２Ｏ、ＣＯ、Ｃｏｔ等の残留ガス
に対し大きなガス吸着能を示す。
かかる活性化処理の後に被験試料４に１次イオンビーム
２を照射し、スパッタした二次イオン５の質量分析を行
なう。
２を照射し、スパッタした二次イオン５の質量分析を行
なう。
第３図は、Ｚｒ合金よりなる非気化性ゲッタによって試
料室３の真空度を向上させ、これによってＳｔを分析し
たときの ＳｉＨと Ｓｔ とのピークの比の変化を示
すグラフである。試料室３の真空度が５Ｘ１０ Ｐａ
のときも１×１０・ Ｐａのときも、いずれの場合も
ＳｉＨと Ｓｔの比が非気化性ゲッタの使用によって
低下していることがわかる。
料室３の真空度を向上させ、これによってＳｔを分析し
たときの ＳｉＨと Ｓｔ とのピークの比の変化を示
すグラフである。試料室３の真空度が５Ｘ１０ Ｐａ
のときも１×１０・ Ｐａのときも、いずれの場合も
ＳｉＨと Ｓｔの比が非気化性ゲッタの使用によって
低下していることがわかる。
第４図は手導体装置の表面安定化膜である燐ガラス中の
Ｐを定量分析したときのスペクトル強度を示すグラフ
である。質量化Ｍ／ｅ＝３１の質量スペクトルは、非気
化性ゲッタを使用する前は３１Ｐの寄与分と ＳｉＨの
寄与分の和として表れるが、非気化性ゲッタの使用後は
Ｐのみの単一成分スペクトルとして観察できる。
Ｐを定量分析したときのスペクトル強度を示すグラフ
である。質量化Ｍ／ｅ＝３１の質量スペクトルは、非気
化性ゲッタを使用する前は３１Ｐの寄与分と ＳｉＨの
寄与分の和として表れるが、非気化性ゲッタの使用後は
Ｐのみの単一成分スペクトルとして観察できる。
なお、非気化性ゲッタ構体は小型で任意の形状にこする
ことができるので、被験試料の近傍に複数個設けて真９
度向上の効果をより高めることができる。
ことができるので、被験試料の近傍に複数個設けて真９
度向上の効果をより高めることができる。
〔発明の効果コ
上記の如く本発明によれば、従来装置の試料室内の被験
試料近傍に、非気化性ゲッタ、非気化性ゲッタを活性化
させる手段および活性化の際の熱をしやへいするシール
ドを設けたので、試料室内の被験試料近傍の残留ガスを
除去して真空度を向上させることのできる表面分析装置
が得られる。
試料近傍に、非気化性ゲッタ、非気化性ゲッタを活性化
させる手段および活性化の際の熱をしやへいするシール
ドを設けたので、試料室内の被験試料近傍の残留ガスを
除去して真空度を向上させることのできる表面分析装置
が得られる。
また、収束レンズとの間にシールドを設けたので、収束
レンズが活性化処理の際（こ発熱によって損傷を受ける
こともない。
レンズが活性化処理の際（こ発熱によって損傷を受ける
こともない。
第１図は従来装置の一構成例の概念図、第２図は本発明
の一実施例の要部の概念図、第３図および第４図は第２
図の一実施例による効果を説明するグラフである。 １・・・イオン源室、２・・・−次イオンビーム、３・
・・試料室、４・・・被験試料、５・・・二次イオンビ
ーム、６・・・ビーム分析室、７・・・検知室、８・・
・導管、９・・・排気ポンプ、１０・・・非気化性ゲッ
タ構体、１１・・・収束レンズ、１２・・・シールド。 出願人代理人 猪 股 清 も １ 図 ■ も ２ 口 範 ３ 図 此 ４ ロ
の一実施例の要部の概念図、第３図および第４図は第２
図の一実施例による効果を説明するグラフである。 １・・・イオン源室、２・・・−次イオンビーム、３・
・・試料室、４・・・被験試料、５・・・二次イオンビ
ーム、６・・・ビーム分析室、７・・・検知室、８・・
・導管、９・・・排気ポンプ、１０・・・非気化性ゲッ
タ構体、１１・・・収束レンズ、１２・・・シールド。 出願人代理人 猪 股 清 も １ 図 ■ も ２ 口 範 ３ 図 此 ４ ロ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 被験試料を収容する試料室と、この試料室を真空にする
排気ポンプと、前記被験試料に収束レンズで収束された
一次イオンビームを照射する装置と、前記被験試料から
スパッタされた二次イオンを検知する装置とを備え、前
記二次イオンを質量分析することにより前記被験試料の
元素分析をする表面分析装置において、 前記試料室内の被験試料の近傍に非気化性ゲッタおよび
この非気化性ゲッタを活性化処理する手段を設けると共
に、前記活性化処理の際に発生する熱が前記収束レンズ
に届くのを阻止するシールドを前記収束レンズと非気化
性ゲッタの間に設けたことを特徴とする表面分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58014432A JPS59149644A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 表面分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58014432A JPS59149644A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 表面分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59149644A true JPS59149644A (ja) | 1984-08-27 |
Family
ID=11860856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58014432A Pending JPS59149644A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 表面分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59149644A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006221946A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Horon:Kk | 電子顕微鏡 |
| WO2017029754A1 (ja) * | 2015-08-20 | 2017-02-23 | 株式会社日立製作所 | イオンビーム装置、及び試料元素分析方法 |
-
1983
- 1983-01-31 JP JP58014432A patent/JPS59149644A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006221946A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Horon:Kk | 電子顕微鏡 |
| WO2017029754A1 (ja) * | 2015-08-20 | 2017-02-23 | 株式会社日立製作所 | イオンビーム装置、及び試料元素分析方法 |
| JPWO2017029754A1 (ja) * | 2015-08-20 | 2018-07-05 | 株式会社日立製作所 | イオンビーム装置、及び試料元素分析方法 |
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