JPS5958345A - 濃度測定装置 - Google Patents
濃度測定装置Info
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- JPS5958345A JPS5958345A JP57168337A JP16833782A JPS5958345A JP S5958345 A JPS5958345 A JP S5958345A JP 57168337 A JP57168337 A JP 57168337A JP 16833782 A JP16833782 A JP 16833782A JP S5958345 A JPS5958345 A JP S5958345A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- pulse
- electrode
- primary
- ion
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- 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
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
- G01N23/225—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明はイオンマイクロアナライザによる試料中の成分
元素、および不純物元素の濃度分布の測定装置に係り、
特に簡１更な手段によってａ＋＋］Ｗ精度を損なうこと
なく、かつ、測定に際して試料のスパッタ速度の制御を
容易ならしめた測定装置に関する。
元素、および不純物元素の濃度分布の測定装置に係り、
特に簡１更な手段によってａ＋＋］Ｗ精度を損なうこと
なく、かつ、測定に際して試料のスパッタ速度の制御を
容易ならしめた測定装置に関する。
イオンマイクロアナライザの試料照射用］の一次ビーム
にはイオンと共に高速の中性粒子が混在し時として測定
精度を損なうことのあることが知られている。この中性
粒子の影響を除く手段として現在下記の二つの方法が用
いられている。第１図はＣＡＭＥＣＡ社のＩＭＳ−３ｆ
型装置における方法で、試料１直前のイマージョンレン
ズ２で一次イオンを若干ｆｊｒｌ向し、その照射ＩＢか
ら発生した二次イオン３のみを検出するよう−にしたも
のである。この方式は一次ビームで試料１を垂直に照射
したい場合には中性ビーム４、および−次イオンビーム
５を分離することが技術［１′Ｊにむずかしい。
にはイオンと共に高速の中性粒子が混在し時として測定
精度を損なうことのあることが知られている。この中性
粒子の影響を除く手段として現在下記の二つの方法が用
いられている。第１図はＣＡＭＥＣＡ社のＩＭＳ−３ｆ
型装置における方法で、試料１直前のイマージョンレン
ズ２で一次イオンを若干ｆｊｒｌ向し、その照射ＩＢか
ら発生した二次イオン３のみを検出するよう−にしたも
のである。この方式は一次ビームで試料１を垂直に照射
したい場合には中性ビーム４、および−次イオンビーム
５を分離することが技術［１′Ｊにむずかしい。
甘だ、中＋〈Ｌビーム４の照射によって試料ｉ＊＋が若
干不要な損傷を受りるという点もやや問題である。
干不要な損傷を受りるという点もやや問題である。
第２図は［］立ＩＭＡ−２Ａ型装置で用いられている方
法で、２対の偏向電極１１、および細孔の設けられてい
るシャッター１３を組合せた中性ビームフィルタを用い
る方式である。−次イオン５は偏向電極１１によって偏
向作用を受けるので、偏心した位１〜．にある細孔１２
を通過することができるが、中性ビーム４は偏向作用を
受けないので直進してシャッタ１３にさえぎられる。こ
の方式の利点は一次ビームの照射角度に依存せず、かつ
試料面に不要な損傷を生じさせずに竹む点にある。
法で、２対の偏向電極１１、および細孔の設けられてい
るシャッター１３を組合せた中性ビームフィルタを用い
る方式である。−次イオン５は偏向電極１１によって偏
向作用を受けるので、偏心した位１〜．にある細孔１２
を通過することができるが、中性ビーム４は偏向作用を
受けないので直進してシャッタ１３にさえぎられる。こ
の方式の利点は一次ビームの照射角度に依存せず、かつ
試料面に不要な損傷を生じさせずに竹む点にある。
しかし反面、中１生ビームフィルタが大きくなるために
、装置規模、価格、−次ビーム強度の低下、および操作
性などの点で若干の不４］」を生ずる。
、装置規模、価格、−次ビーム強度の低下、および操作
性などの点で若干の不４］」を生ずる。
また、これら二つの方法は共通しｔ−次イオンの生成条
件、および収束条件を−正に１呆った寸まで一次イオン
強度を任意に開開’シ、ｉ・（料のスパッタ速度を開開
１するのがきわめてむずかしい。
件、および収束条件を−正に１呆った寸まで一次イオン
強度を任意に開開’シ、ｉ・（料のスパッタ速度を開開
１するのがきわめてむずかしい。
本発明の目的は簡便な手段によってイオンマイクロアナ
ライザによる濃度分布６１す定＃ｆｈＬの改告を可能と
し、かつ−次イオン強度を任意に開開１し、試料のスパ
ッタ速度を任急に制御することによって各種薄膜試料の
測定を容易ならしめる手段、および装置を提供すること
にある。
ライザによる濃度分布６１す定＃ｆｈＬの改告を可能と
し、かつ−次イオン強度を任意に開開１し、試料のスパ
ッタ速度を任急に制御することによって各種薄膜試料の
測定を容易ならしめる手段、および装置を提供すること
にある。
中性ビームの影響を除く手段としては第１図、および＠
２図に示したように種々の方式が可能である。しかし簡
便で確実な手段という観点からは再検討の余地がある。
２図に示したように種々の方式が可能である。しかし簡
便で確実な手段という観点からは再検討の余地がある。
第１図に示しだ方式も実際には生成された二次イオンに
対して複雑な収束系を用いることによってその動作をＭ
ｌｉ ’１％なものとしている。しだがって従来技術の
欠点を全！ｆｉｔ Ｉ’ｌ（決することはできない捷で
も、ｄＩす定装置、手段の簡便化を図ることｔ」重要で
ある。ことに−次イオン強度の制御による試料スパッタ
速度の任操、制御を容易ならしめることケ」１、試料の
多様化に１１１１１足手段が即Ｌ［３シうるという点で
、（６、義がある。
対して複雑な収束系を用いることによってその動作をＭ
ｌｉ ’１％なものとしている。しだがって従来技術の
欠点を全！ｆｉｔ Ｉ’ｌ（決することはできない捷で
も、ｄＩす定装置、手段の簡便化を図ることｔ」重要で
ある。ことに−次イオン強度の制御による試料スパッタ
速度の任操、制御を容易ならしめることケ」１、試料の
多様化に１１１１１足手段が即Ｌ［３シうるという点で
、（６、義がある。
このような！２ｉｉ：’７にＬ６えうる一つの手段とし
て考えしれるのが嘔気的シャッタと口・フィンアンプリ
ファイヤの組イコせである。すなわち、−次ビームの軌
道上に心気的シャッタ、例えばＩＪ嗣句電極などを設け
、１［〔気的パルスを印加すると、−次ビーム中の中性
粒子は６界の作用を受けないので常時通過することがで
きるが、−次イオンは）くルス期間のみ通過、もしくは
カットされるので、したがってこのような−次ビームで
試料を照射すると、生成される二次イオンには中性粒子
の照射によって生ずる直流成分と、−次イオン照射によ
るノくルス状の成分とが含まれることになる。この二次
イオンを前ｄ已パルスで同期側部ｊされたロックインア
ンブリ、ファイヤで測定すると、ノ＜ルス状の成分のみ
を選択的に検出することができるから、結果的に一次イ
オン照射によって生ずる二次イオンのみを正確に４（１
１定することが可能となる。寸だ上記パルスのデユーテ
ィ比を変化させることによって一次イオンの強度を、生
成条件、あるいは収束条件などを変化させることなく、
任７φ、に変化させることができ、それによって試料の
スパッタ速度を任急に変化させることかり能となる。
て考えしれるのが嘔気的シャッタと口・フィンアンプリ
ファイヤの組イコせである。すなわち、−次ビームの軌
道上に心気的シャッタ、例えばＩＪ嗣句電極などを設け
、１［〔気的パルスを印加すると、−次ビーム中の中性
粒子は６界の作用を受けないので常時通過することがで
きるが、−次イオンは）くルス期間のみ通過、もしくは
カットされるので、したがってこのような−次ビームで
試料を照射すると、生成される二次イオンには中性粒子
の照射によって生ずる直流成分と、−次イオン照射によ
るノくルス状の成分とが含まれることになる。この二次
イオンを前ｄ已パルスで同期側部ｊされたロックインア
ンブリ、ファイヤで測定すると、ノ＜ルス状の成分のみ
を選択的に検出することができるから、結果的に一次イ
オン照射によって生ずる二次イオンのみを正確に４（１
１定することが可能となる。寸だ上記パルスのデユーテ
ィ比を変化させることによって一次イオンの強度を、生
成条件、あるいは収束条件などを変化させることなく、
任７φ、に変化させることができ、それによって試料の
スパッタ速度を任急に変化させることかり能となる。
本発明をイオンマイクロアナライザへ」閥用した場合の
具体例の一つを第３図に示す。本装置は通常の構成のほ
かに、心気的シャッタ４０を付υＩＪしたものであるが
、本シャッタは不ｉｒＪ欠なものではない。電子銃２０
で生成された一次ビーム２１は引出電イ愼２２、第１コ
ンデンザレンズ２３、絞り２５、偏向電極２６、第２コ
ンデンサレンズ２４を経て試料１を照射する。偏向′１
１イ極２Ｇは一次ビームで試料面上を走査照射するだめ
に通常設けられている電極で、そのための走育パルスｄ
、発振器２８によって供給される。この偏向電極２６に
シャッタパルス発生器２７の出力を利用印加してやれば
、−次ビーノ・２１に含まれる一次イオンケハルス化し
て試料１に達せしめることができ、かつそのパルス幅を
用変にすることによってｎＪｔｏ料１に供給される一次
イオンの畦を任届、に！ｔｉｌｌ Ｍｌｌすることが可
能になる。このようにして発生した二次イオン３４は分
析部２９で質ｈセ数ごとに分離され、コレクタスリット
３０を通過してマルチプライヤ３１で増幅された後、ロ
ックインアンプ３２にはいる。このとき同ロックインア
ンプ３２をシャッタパルス発生器２７の出力で同期制御
ｌｌすると、ｉｉＪ記パルス化された一次イオンの照射
によって発生したパルス状の二次イオンのみを選択的に
検出、増幅することができる。このようにして得られた
信号は記録装＠３３へ供給され記録される。
具体例の一つを第３図に示す。本装置は通常の構成のほ
かに、心気的シャッタ４０を付υＩＪしたものであるが
、本シャッタは不ｉｒＪ欠なものではない。電子銃２０
で生成された一次ビーム２１は引出電イ愼２２、第１コ
ンデンザレンズ２３、絞り２５、偏向電極２６、第２コ
ンデンサレンズ２４を経て試料１を照射する。偏向′１
１イ極２Ｇは一次ビームで試料面上を走査照射するだめ
に通常設けられている電極で、そのための走育パルスｄ
、発振器２８によって供給される。この偏向電極２６に
シャッタパルス発生器２７の出力を利用印加してやれば
、−次ビーノ・２１に含まれる一次イオンケハルス化し
て試料１に達せしめることができ、かつそのパルス幅を
用変にすることによってｎＪｔｏ料１に供給される一次
イオンの畦を任届、に！ｔｉｌｌ Ｍｌｌすることが可
能になる。このようにして発生した二次イオン３４は分
析部２９で質ｈセ数ごとに分離され、コレクタスリット
３０を通過してマルチプライヤ３１で増幅された後、ロ
ックインアンプ３２にはいる。このとき同ロックインア
ンプ３２をシャッタパルス発生器２７の出力で同期制御
ｌｌすると、ｉｉＪ記パルス化された一次イオンの照射
によって発生したパルス状の二次イオンのみを選択的に
検出、増幅することができる。このようにして得られた
信号は記録装＠３３へ供給され記録される。
本発明によると、試料１が中性ビームによって損傷を受
けるという問題は残るが、第１図の具体例の如く、−次
ビームの照射角を斜めにする必要はなく、まだ第２図の
実施例の如く、（・１）１１造的に大きな中性ビームフ
ィルタを必賛せずそのだめ一次イオンの強度を低下させ
ないなどの効果を生ずる。
けるという問題は残るが、第１図の具体例の如く、−次
ビームの照射角を斜めにする必要はなく、まだ第２図の
実施例の如く、（・１）１１造的に大きな中性ビームフ
ィルタを必賛せずそのだめ一次イオンの強度を低下させ
ないなどの効果を生ずる。
−次ビームの軌道上に電気的シャッタ４０を別途設置し
た場合にｄ５、シャッタパルス発生器２７の出力は同シ
ャッタ屯４にへ供給し、イオンをパルス化１°る。この
場合でもシャッタｆＩＬ（脱４０は小形のものが使用で
きるので、装置の人形化、および−次イオンの増加にと
もなうイオン強度の低下は少なくて済む。
た場合にｄ５、シャッタパルス発生器２７の出力は同シ
ャッタ屯４にへ供給し、イオンをパルス化１°る。この
場合でもシャッタｆＩＬ（脱４０は小形のものが使用で
きるので、装置の人形化、および−次イオンの増加にと
もなうイオン強度の低下は少なくて済む。
本発明によれは、従来方式の装置的な複雑さをｙｙｆ消
することかでき、簡便な手段、Ｊ４Ｖ！作によって高精
度の濃度分布測定が可能となシ、さらに、従来方式では
困難であった一次イオン強度の開側ｊが容易に行なえる
ことから、試料のスパッタ速度の制御も容易になるので
、従来測定のむずかしかった薄膜試料の測にを効率的に
行なえるなどの効果がある。
することかでき、簡便な手段、Ｊ４Ｖ！作によって高精
度の濃度分布測定が可能となシ、さらに、従来方式では
困難であった一次イオン強度の開側ｊが容易に行なえる
ことから、試料のスパッタ速度の制御も容易になるので
、従来測定のむずかしかった薄膜試料の測にを効率的に
行なえるなどの効果がある。
とくに固体試料中の成分元素、および不純物元素の濃度
分布の測定に影響を与える諸装置のうちとくに中性ビー
ム照射による側矩鞘ｊ隻の低下を防止し、かつ試料のス
パッタ速度を任息に開側しうる効果がある。
分布の測定に影響を与える諸装置のうちとくに中性ビー
ム照射による側矩鞘ｊ隻の低下を防止し、かつ試料のス
パッタ速度を任息に開側しうる効果がある。
第１図を」、従来用いられている中１イ１ミビーム照射
の影響を除く手段を模式的に示した主安間の断１ｔ１」
図、第２図もＩノＩＥ米例の一つで、中性ビームを除去
するだめのアダンリである中１牛ビームフィルタの断面
構造図、第；３図ｄ、本発明の実施レリを示す模式図で
ある。 １・・・試料、２０・・・１１１子銃、２１・・・−次
ビーム、２２・・・引出’１１１．＆、 ２６ ・、
偏向電極、２７・・・シャッタパルス発生器、２８・・
・発振器、３２・・・ロックインアンブリファイヤ、３
４・・・二次イオン、４０・・・シャッタ↑ＩＬ極。
の影響を除く手段を模式的に示した主安間の断１ｔ１」
図、第２図もＩノＩＥ米例の一つで、中性ビームを除去
するだめのアダンリである中１牛ビームフィルタの断面
構造図、第；３図ｄ、本発明の実施レリを示す模式図で
ある。 １・・・試料、２０・・・１１１子銃、２１・・・−次
ビーム、２２・・・引出’１１１．＆、 ２６ ・、
偏向電極、２７・・・シャッタパルス発生器、２８・・
・発振器、３２・・・ロックインアンブリファイヤ、３
４・・・二次イオン、４０・・・シャッタ↑ＩＬ極。
Claims (1)
- １、セカンダリイオンマススペクトロメータ、もしくは
イオンマイクロアナライザにおいて、試料照射ビームを
パルス化するために、偏向電極にパルス状の取位を与え
るだめのパルス発生器を設けたことを特徴とする濃度側
５を装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57168337A JPS5958345A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 濃度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57168337A JPS5958345A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 濃度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5958345A true JPS5958345A (ja) | 1984-04-04 |
Family
ID=15866179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57168337A Pending JPS5958345A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 濃度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5958345A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62223959A (ja) * | 1986-03-26 | 1987-10-01 | Hitachi Ltd | イオン線利用分析装置 |
| 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 |
-
1982
- 1982-09-29 JP JP57168337A patent/JPS5958345A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62223959A (ja) * | 1986-03-26 | 1987-10-01 | Hitachi Ltd | イオン線利用分析装置 |
| 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 |
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