JPS59173938A - 二次イオン質量分析計 - Google Patents
二次イオン質量分析計Info
- Publication number
- JPS59173938A JPS59173938A JP58047450A JP4745083A JPS59173938A JP S59173938 A JPS59173938 A JP S59173938A JP 58047450 A JP58047450 A JP 58047450A JP 4745083 A JP4745083 A JP 4745083A JP S59173938 A JPS59173938 A JP S59173938A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- neutral particles
- sample
- detection system
- electrons
- ions
- 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.)
- Granted
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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (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】
本発明は二次イオン質量分析計において、二次イオン化
効率を高め、特に検出感度の低い元素について、検出限
界の向上を計り、合せて、絶縁体試料の帯電防止にも効
果を有する二次イオン質量分析計の構造ＶＣ関するもの
である。
効率を高め、特に検出感度の低い元素について、検出限
界の向上を計り、合せて、絶縁体試料の帯電防止にも効
果を有する二次イオン質量分析計の構造ＶＣ関するもの
である。
二次イオン質量分析計は真空中において試料表面を加速
ｉｌｔ圧１０ＫＶ程度のＡｒ＋イオン、０セオンあるい
はＣｓ＋イオン等でスパッタリングを行ない、その時発
生する二次イオンを質量分析する事により骸Ｉ質中の元
素の同定、あるいは深さ方向での不純物元素の分布測定
を行な１１でメ・、す、現有の物理分析機器の中でも最
つども感度の高いものである。二次イオ刈１分析言１（
１１下ＳＩＭＳと記す）の微量不純物に対する感度が高
“い理由は一次イオン照゛射に対する二次イオンの放出
確率がイオン化ポテンシャルの低い元素にお〜・てはＸ
線量子効率や、オージェ電子放出効率に比べて高い事に
帰因する。
ｉｌｔ圧１０ＫＶ程度のＡｒ＋イオン、０セオンあるい
はＣｓ＋イオン等でスパッタリングを行ない、その時発
生する二次イオンを質量分析する事により骸Ｉ質中の元
素の同定、あるいは深さ方向での不純物元素の分布測定
を行な１１でメ・、す、現有の物理分析機器の中でも最
つども感度の高いものである。二次イオ刈１分析言１（
１１下ＳＩＭＳと記す）の微量不純物に対する感度が高
“い理由は一次イオン照゛射に対する二次イオンの放出
確率がイオン化ポテンシャルの低い元素にお〜・てはＸ
線量子効率や、オージェ電子放出効率に比べて高い事に
帰因する。
しかしながら、現状のＳＩ八へ８の二次イオン検出法は
一次イオンによってスパッタリングされて生じた各種二
次粒子のすべてを効率よく検出しているとは１゛い飽い
゛。一般に一次イオンによってスパッタリングされて放
出された二次粒子の種類は非常に多岐にわたる。例えば
金属Ｍを酸素イオンで７パノタした場合、ｔ、ｙ”、Ｍ
、ｙｒ”太Ｍ−１，，４，ｊｉ−。
一次イオンによってスパッタリングされて生じた各種二
次粒子のすべてを効率よく検出しているとは１゛い飽い
゛。一般に一次イオンによってスパッタリングされて放
出された二次粒子の種類は非常に多岐にわたる。例えば
金属Ｍを酸素イオンで７パノタした場合、ｔ、ｙ”、Ｍ
、ｙｒ”太Ｍ−１，，４，ｊｉ−。
Ｍ、−１（ＭＯ）”、 （ＭＯ）−等の各梗二次粒子が
−次イオン励起斧件に従って一定の比率て二４ミする。
−次イオン励起斧件に従って一定の比率て二４ミする。
ここで注目すべき４Ｎはこれらの二次粒子の中で荷電、
状態が失なわれた中性１り１−のＭｏの存在確蹴が他の
イオン化した二次粒子の存在確率より大きい処である。
状態が失なわれた中性１り１−のＭｏの存在確蹴が他の
イオン化した二次粒子の存在確率より大きい処である。
二次粒子の運動エネルギーは非常に小さい為、イオン化
した二次粒子については数Ｋ Ｖの加速電圧により試料
表面より引き出され質量分析用磁場を経て検出系へ導か
れる。従って一次イオン照射によって試料から発生した
中性粒子は検出系へ導かれる事がなく、多くの情報源が
捨て去られている事になる。
した二次粒子については数Ｋ Ｖの加速電圧により試料
表面より引き出され質量分析用磁場を経て検出系へ導か
れる。従って一次イオン照射によって試料から発生した
中性粒子は検出系へ導かれる事がなく、多くの情報源が
捨て去られている事になる。
従来、このような中性粒子の利用法として、η１子銃か
らの電子を、発生する中性粒子に供給し、イオン化する
方法がとられている。このｔＢ、合、１Ｃ子供給は連続
的に行なわれているので、電子供給のない時の本来のＭ
−イオンと、中性粒子貸に宿。
らの電子を、発生する中性粒子に供給し、イオン化する
方法がとられている。このｔＢ、合、１Ｃ子供給は連続
的に行なわれているので、電子供給のない時の本来のＭ
−イオンと、中性粒子貸に宿。
子供給された時のＭ−イオンの区別がつげられず、定量
分析の点で重大な問題となっていた。
分析の点で重大な問題となっていた。
そこで本発明渚は発生機構の異なるイオンの判別法を検
討した結果、試料から発生する中性粒子への電子銃から
の電子供給を一定周期のパルス状に行ない、検出系をそ
の周期に同期させて信号を増幅させる方式をとる事によ
り２極のＭ−イオンの分別を行ない上記欠点を除去する
事が出来た。また二次イオン発生領域に電子銃からの電
子供給が機能として認められた。次に本発明の実施例を
図′面に従って説明する。
討した結果、試料から発生する中性粒子への電子銃から
の電子供給を一定周期のパルス状に行ない、検出系をそ
の周期に同期させて信号を増幅させる方式をとる事によ
り２極のＭ−イオンの分別を行ない上記欠点を除去する
事が出来た。また二次イオン発生領域に電子銃からの電
子供給が機能として認められた。次に本発明の実施例を
図′面に従って説明する。
第１図は本発明における二次イオン取り出し電極付近の
構造図を示したものである。−次イオン１は約４５°の
入射角で試料２へ照射さｆ＋る。取り出し電＠！、３の
電位は試料ホルダー４の電位よりも数ＫＶ正に保持され
ている。一方、−次イオンの入射方向と反対側の方角か
ら電子銃５を用いて電子ビーム６が試料２へ約４５°の
入射角で照射される。−次イオン励起により試料２から
二次イオン７が生ずる、前述した様に二次イオンには種
々の荷電状態があるが、そのうち負に荷電したものはそ
のまま取り出し電極３に導かれる。本発明においては試
隼’１２ｉ面付近に存在する中性粒子は電子ビーム６か
ら電子を受は取る挙により、負の荷電状態に１．［るこ
の状態では試料から放出された中性粒子は取り出した電
極３、静電レンズ８、質１分路を用磁場９を通って検出
系１０へ導かれる。電子銃５の出口にはビーム偏向用の
ディフレクタ−１１が設けられており、印加電圧を図に
示した様にパルス変調する事により、入射電子ビーム６
が変調される。検出系１０においてはこの変調周期に同
期させてロックイン増巾を行なう事により、中性粒子に
電子付加されてイオン化された二次イオンのみを検出す
る事が出来る。この様に中性粒子■と一価負イオンＭ−
を判別する事により、正確な定量分析が可能となった。
構造図を示したものである。−次イオン１は約４５°の
入射角で試料２へ照射さｆ＋る。取り出し電＠！、３の
電位は試料ホルダー４の電位よりも数ＫＶ正に保持され
ている。一方、−次イオンの入射方向と反対側の方角か
ら電子銃５を用いて電子ビーム６が試料２へ約４５°の
入射角で照射される。−次イオン励起により試料２から
二次イオン７が生ずる、前述した様に二次イオンには種
々の荷電状態があるが、そのうち負に荷電したものはそ
のまま取り出し電極３に導かれる。本発明においては試
隼’１２ｉ面付近に存在する中性粒子は電子ビーム６か
ら電子を受は取る挙により、負の荷電状態に１．［るこ
の状態では試料から放出された中性粒子は取り出した電
極３、静電レンズ８、質１分路を用磁場９を通って検出
系１０へ導かれる。電子銃５の出口にはビーム偏向用の
ディフレクタ−１１が設けられており、印加電圧を図に
示した様にパルス変調する事により、入射電子ビーム６
が変調される。検出系１０においてはこの変調周期に同
期させてロックイン増巾を行なう事により、中性粒子に
電子付加されてイオン化された二次イオンのみを検出す
る事が出来る。この様に中性粒子■と一価負イオンＭ−
を判別する事により、正確な定量分析が可能となった。
第１図は二次イオン取り出し電極部付近の構成図。
１・・・・・・〜次イオンビーム、２ ・・・試料、３
・・・・・・二次イオン取り出し電極、４・・・・・Ｋ
ｌｌホルダー、５・・・・・・電子銃、６・・・・・電
子ビーム、７・・・・・二次イオンビーム、８・・・・
・・静電レンズ、９・・・・・・質量分析用磁場、１０
・・・・・・検出系、１１・゛・ディフレクタ−〇
・・・・・・二次イオン取り出し電極、４・・・・・Ｋ
ｌｌホルダー、５・・・・・・電子銃、６・・・・・電
子ビーム、７・・・・・二次イオンビーム、８・・・・
・・静電レンズ、９・・・・・・質量分析用磁場、１０
・・・・・・検出系、１１・゛・ディフレクタ−〇
Claims (1)
- イオンビーム照射された試料表面から発生する中性粒子
に対し、別途設けた電子銃から変調された電子ビームを
前記試料表面に照射して、前記中性粒子をイオン化する
事により検出可能とし、上記変調周期に同期させて二次
イオン検出を行なう検出手段を設けた事を特徴とする二
次イオン質量分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58047450A JPS59173938A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 二次イオン質量分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58047450A JPS59173938A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 二次イオン質量分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59173938A true JPS59173938A (ja) | 1984-10-02 |
| JPH059899B2 JPH059899B2 (ja) | 1993-02-08 |
Family
ID=12775486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58047450A Granted JPS59173938A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 二次イオン質量分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59173938A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4894536A (en) * | 1987-11-23 | 1990-01-16 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Single event mass spectrometry |
| CN109632939A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-04-16 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种使用离子探针测量惰性气体的方法及其系统 |
| WO2020113426A1 (zh) * | 2018-12-04 | 2020-06-11 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种使用离子探针测量惰性气体的方法及其系统 |
-
1983
- 1983-03-22 JP JP58047450A patent/JPS59173938A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4894536A (en) * | 1987-11-23 | 1990-01-16 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Single event mass spectrometry |
| CN109632939A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-04-16 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种使用离子探针测量惰性气体的方法及其系统 |
| CN109632939B (zh) * | 2018-12-04 | 2020-01-10 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种使用离子探针测量惰性气体的方法及其系统 |
| WO2020113426A1 (zh) * | 2018-12-04 | 2020-06-11 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种使用离子探针测量惰性气体的方法及其系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH059899B2 (ja) | 1993-02-08 |
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