JPS5981854A - 二次イオン質量分析装置 - Google Patents
二次イオン質量分析装置Info
- Publication number
- JPS5981854A JPS5981854A JP57192313A JP19231382A JPS5981854A JP S5981854 A JPS5981854 A JP S5981854A JP 57192313 A JP57192313 A JP 57192313A JP 19231382 A JP19231382 A JP 19231382A JP S5981854 A JPS5981854 A JP S5981854A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- cover
- neutral particles
- ionized
- fine hole
- 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
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/10—Ion sources; Ion guns
- H01J49/14—Ion sources; Ion guns using particle bombardment, e.g. ionisation chambers
- H01J49/142—Ion sources; Ion guns using particle bombardment, e.g. ionisation chambers using a solid target which is not previously vapourised
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- Electron Tubes For Measurement (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】
本発明は二次イオン質量分析装置に関する。一般に、二
次イオン質量分析装置は試料光７ｉＪに数十ＫＶに加速
されたイオンビームを照射してこの試料表面をスパッタ
リングする。これによって試料表面から′は、中性粒子
、二次イオンなどが放出されるが、このうちの二次イオ
ンを質量分析計に導びき、この二次イオンを質量・荷電
比に分離して検出器で検出し、試料の元素分析等を行な
う。
次イオン質量分析装置は試料光７ｉＪに数十ＫＶに加速
されたイオンビームを照射してこの試料表面をスパッタ
リングする。これによって試料表面から′は、中性粒子
、二次イオンなどが放出されるが、このうちの二次イオ
ンを質量分析計に導びき、この二次イオンを質量・荷電
比に分離して検出器で検出し、試料の元素分析等を行な
う。
ところで、二次イオン質量分析装置においては、上記の
ごとく試料から放出される二次イオンを検出する場合の
他、中性粒子をイオン化して測定し、試料のＩＨ報を得
たい場合があるにのため、二次イオン質量分析装置にイ
オン化室を設けたものが：らる。しかしながら、従来の
イオン化室を備えた二次イオン質畦分析装置においては
、イオン化室を分析すべき試料と質量分析計との間に配
置するｔｈ造となっている。このため試料と質量分析計
との距−１ｆが長くなって、二次イオンを測定する場合
にはその強度が減少し質量分解能が低下する。これを防
ぐために、二次イオンを測定するときにはイオン化室を
取り除き、又中性粒子をイオン化（〜て測定するときに
はイオン化室を数個けるよりに１７だ構造のものも試み
られているが、分析目的が異なるときにはその都度イオ
ン化室の取イ１」け取り外しをする必要が生じ、分析作
業が煩雑になる。
ごとく試料から放出される二次イオンを検出する場合の
他、中性粒子をイオン化して測定し、試料のＩＨ報を得
たい場合があるにのため、二次イオン質量分析装置にイ
オン化室を設けたものが：らる。しかしながら、従来の
イオン化室を備えた二次イオン質畦分析装置においては
、イオン化室を分析すべき試料と質量分析計との間に配
置するｔｈ造となっている。このため試料と質量分析計
との距−１ｆが長くなって、二次イオンを測定する場合
にはその強度が減少し質量分解能が低下する。これを防
ぐために、二次イオンを測定するときにはイオン化室を
取り除き、又中性粒子をイオン化（〜て測定するときに
はイオン化室を数個けるよりに１７だ構造のものも試み
られているが、分析目的が異なるときにはその都度イオ
ン化室の取イ１」け取り外しをする必要が生じ、分析作
業が煩雑になる。
本発明は上記の問題点に鑑みてな烙れたものであって、
イオン化室を常設でき、しかも、このイオン化室によっ
て本来の二次イオン測定に支障をきたすことがなく質量
分解能を確保した二次イオン質附分析装置を提供するこ
とを目的とするものである。
イオン化室を常設でき、しかも、このイオン化室によっ
て本来の二次イオン測定に支障をきたすことがなく質量
分解能を確保した二次イオン質附分析装置を提供するこ
とを目的とするものである。
以下、本発明の構成を実施例について、図面に基ついて
説明する。
説明する。
第１図において、符号１は本発明の二次イオン質量分析
装置、２は試料、３は一次イオンビームを発生するイオ
ン源、４はこの一次イオンビームを絞る静電レンズ、５
は試料２から°発生したイオンを引出す二次イオン引出
電極である。また６はイオン引出電極５を通過したイオ
ンを絞るレンズ、７はエネルギ分離用のセクタ電場、８
は質量分離用のセクタ磁場、９はイオンを検出する検出
器で、上記レンズ６、セクタ電場７、セクタ磁場８およ
び検出器９とで二重集束型の質量分析計１０を構成する
。なお、１１は検出器９で検出された信号を増幅する増
幅器、１２はスペクトル強度を記録する記録計である。
装置、２は試料、３は一次イオンビームを発生するイオ
ン源、４はこの一次イオンビームを絞る静電レンズ、５
は試料２から°発生したイオンを引出す二次イオン引出
電極である。また６はイオン引出電極５を通過したイオ
ンを絞るレンズ、７はエネルギ分離用のセクタ電場、８
は質量分離用のセクタ磁場、９はイオンを検出する検出
器で、上記レンズ６、セクタ電場７、セクタ磁場８およ
び検出器９とで二重集束型の質量分析計１０を構成する
。なお、１１は検出器９で検出された信号を増幅する増
幅器、１２はスペクトル強度を記録する記録計である。
上記イオン引出電極５の近接位置には第２図に示すよう
に試料２を蹟うカバー１５が設けられ、このカバー１５
によって、その内部にイオン化室１６が形成される。そ
、して、カバー１！５の上部１５ａＫはイオン源３から
の一次イオンビームを入射し、また、試料から放出され
る二次イオンならびにこのイオン化室１６内でイオン化
された中性粒子を取出すための細孔１７が形成され、さ
らに、カバー１５の側部１５ｔ）の左右には試料２の二
次２イオン放出面２ａよりも上方位置にこのカバー１５
を貫通ずる霞通孔１８．１９が形成されている。
に試料２を蹟うカバー１５が設けられ、このカバー１５
によって、その内部にイオン化室１６が形成される。そ
、して、カバー１！５の上部１５ａＫはイオン源３から
の一次イオンビームを入射し、また、試料から放出され
る二次イオンならびにこのイオン化室１６内でイオン化
された中性粒子を取出すための細孔１７が形成され、さ
らに、カバー１５の側部１５ｔ）の左右には試料２の二
次２イオン放出面２ａよりも上方位置にこのカバー１５
を貫通ずる霞通孔１８．１９が形成されている。
ひらにまた、カバー１５の上方には上記細孔１７から」
収り出されたイオンを二次イオン引出電極５を経て質量
分析計１０へ偏向させる偏向板２０が設けられている。
収り出されたイオンを二次イオン引出電極５を経て質量
分析計１０へ偏向させる偏向板２０が設けられている。
一方力バー１５の側＝ｂ １５ ｂの外方には中性粒子
をイオン化するためのフィラメント２１と、トラップ２
２とが前記左右の貫通孔１８．１９を通しで相対向し、
かつ、−次イオンビーム軸Ｃ，！：は直交関係を保゛り
て配置されている。
をイオン化するためのフィラメント２１と、トラップ２
２とが前記左右の貫通孔１８．１９を通しで相対向し、
かつ、−次イオンビーム軸Ｃ，！：は直交関係を保゛り
て配置されている。
なお、２４，２５ｆｄフイラメント２０から放出される
電子の行程を増加するため、電子にらぜん運動を行なわ
せる磁石である。
電子の行程を増加するため、電子にらぜん運動を行なわ
せる磁石である。
次に、上記構成の二次イオン質量分析計１を用いて試料
２から放出された二次イオンを分析する場合と、中性粒
子をイオン化して分析する場合とについてそれぞれ説明
する。
２から放出された二次イオンを分析する場合と、中性粒
子をイオン化して分析する場合とについてそれぞれ説明
する。
分１ノ「にあたっては試料２、カバー１５およびトラッ
プ２０は共に同電位に設定されている。
プ２０は共に同電位に設定されている。
まず、二次イオンを分析するには、イオン源３からアル
ゴンや酸素などをイオンンースとした一次イオンビーム
が臥科２に向けて照射３ノ′シる。この−次イオンビー
ムはカバー１５の細孔１７を通って試料２に当り、七の
表面２ａがスパッタリングされて中性粒子や二次イオン
が放出される。このとき、フィラメント２１には通電さ
れておらずまた、カバー１５は試料２と同電位に設定さ
れているので放出された二次イオンは細孔１７に巣めら
れて、そこを通過する。この様にイオン化室１６内にお
いては細孔１７の位置か実質的な二次イオン放出面とみ
なされるので、試料面２ａを多少上下しても二次イオン
果状効率は低下しない。次いで、細孔１７を通過した二
次イオンは偏向板２０で二次イオン引出電極５側へ偏向
され、質量分析計１０に導入される。質量分析計１０で
は、まず二次イオンはレンズ、６で級られてセクタ電場
７でエネルギー分離され、次いで、セクタ磁場８に導か
れる。セクタ磁場８では、磁場走査が行なわれ、二次イ
オンは質量分離され、それらの二次イオンが検出器９で
検出され、増幅器１１で増幅されてそれぞれの二次イオ
ンのもつ買電と強度とが記録計１２に記録される。
ゴンや酸素などをイオンンースとした一次イオンビーム
が臥科２に向けて照射３ノ′シる。この−次イオンビー
ムはカバー１５の細孔１７を通って試料２に当り、七の
表面２ａがスパッタリングされて中性粒子や二次イオン
が放出される。このとき、フィラメント２１には通電さ
れておらずまた、カバー１５は試料２と同電位に設定さ
れているので放出された二次イオンは細孔１７に巣めら
れて、そこを通過する。この様にイオン化室１６内にお
いては細孔１７の位置か実質的な二次イオン放出面とみ
なされるので、試料面２ａを多少上下しても二次イオン
果状効率は低下しない。次いで、細孔１７を通過した二
次イオンは偏向板２０で二次イオン引出電極５側へ偏向
され、質量分析計１０に導入される。質量分析計１０で
は、まず二次イオンはレンズ、６で級られてセクタ電場
７でエネルギー分離され、次いで、セクタ磁場８に導か
れる。セクタ磁場８では、磁場走査が行なわれ、二次イ
オンは質量分離され、それらの二次イオンが検出器９で
検出され、増幅器１１で増幅されてそれぞれの二次イオ
ンのもつ買電と強度とが記録計１２に記録される。
試料２から放出された中性粒子次イオン化して分析する
場合にはフィラメント２１に通電して、このフィラメン
ト２１から電子ビームを放出させる。この電子ビームは
カバー１５の貫通孔１８を通って試料２から生成された
中性粒子を衝撃してこｔシをイオン化する。残余の電子
ビームは貫通孔１９を通過してトラップ２２に吸収され
る。イオン化室１５内で上記のよりにイオン化された中
性粒子は、試料２とカバー１５とが同じ電位に保たれて
いるので細孔１７に隼め１引−とめ￥ＩＩＬＪ：Ｉｆフ
からカバー１５外に放出される。以下の工程は二次イオ
ンを分析する場合ど同僚である。
場合にはフィラメント２１に通電して、このフィラメン
ト２１から電子ビームを放出させる。この電子ビームは
カバー１５の貫通孔１８を通って試料２から生成された
中性粒子を衝撃してこｔシをイオン化する。残余の電子
ビームは貫通孔１９を通過してトラップ２２に吸収され
る。イオン化室１５内で上記のよりにイオン化された中
性粒子は、試料２とカバー１５とが同じ電位に保たれて
いるので細孔１７に隼め１引−とめ￥ＩＩＬＪ：Ｉｆフ
からカバー１５外に放出される。以下の工程は二次イオ
ンを分析する場合ど同僚である。
なお、上記実施例におけるイオン化室１６はＮｅ１ｖ型
の例であるが、Ｂ −Ａ型イオン弾（偽も適用すること
ができる。さらに、−次イオンビームを照射しないでフ
ィラメント２１のみを作％１させることによりイオン化
室１６内に導入したガスのガス分析計として使用するこ
とも可能である。
の例であるが、Ｂ −Ａ型イオン弾（偽も適用すること
ができる。さらに、−次イオンビームを照射しないでフ
ィラメント２１のみを作％１させることによりイオン化
室１６内に導入したガスのガス分析計として使用するこ
とも可能である。
以上のように、本発°明によれば、試料をイオン化室を
形成するカバーで偵い、このカバーの上部に一部イオン
ビームを入射し、また試料から放出されるイオンを取出
すための細孔を設（づるとともに、カバーの上方に試料
から放出されるイオンを質亀分析計に偏向させる偏向板
を配置し、これら試料、カバーおよび偏向板を共ＩＣ同
電位に設定したので、上記細孔が二次イオンの場合でも
中性粒子をイオン化した場合でも実質的なイオン放出面
と見なすことが可能となる。１疋って、％ ｉ、 分
析計と実質的なイオン放出面との距離幻、変化（ないの
で二次イオンの質量分解能が確保さｔｔと・３．１だ、
二次イオンを分析する場合でも、中性粒子を−ｆオン化
して分り「する場合でも従来のようにイオ１、：室の取
付は取り外しを必要としないので、分９ｉ （作業性が
改善されるという優シ１．た効果が発１１さｒＬる。
形成するカバーで偵い、このカバーの上部に一部イオン
ビームを入射し、また試料から放出されるイオンを取出
すための細孔を設（づるとともに、カバーの上方に試料
から放出されるイオンを質亀分析計に偏向させる偏向板
を配置し、これら試料、カバーおよび偏向板を共ＩＣ同
電位に設定したので、上記細孔が二次イオンの場合でも
中性粒子をイオン化した場合でも実質的なイオン放出面
と見なすことが可能となる。１疋って、％ ｉ、 分
析計と実質的なイオン放出面との距離幻、変化（ないの
で二次イオンの質量分解能が確保さｔｔと・３．１だ、
二次イオンを分析する場合でも、中性粒子を−ｆオン化
して分り「する場合でも従来のようにイオ１、：室の取
付は取り外しを必要としないので、分９ｉ （作業性が
改善されるという優シ１．た効果が発１１さｒＬる。
図ｉＭｉ ｉ−ｉ本発明の実施例を示ｌ〜、第１図は二
次イオン質量分析装置の全体を示す断面図、第２（ンＪ
ｌｒｊ単１図の一部を拡大して示す断面図である。 １・・二次イオン質量分析計、２・・試料、１０買竜分
析計、１５・・カバー、１６・・イオン化室、１７・・
細孔、２０・・偏向板。 特許出願人 株式会社島津製作所 代 理 人 弁理士間口」相方 第２１大 Ｌ す ゛ ２５ ＝＝＝＝：！ｊ
次イオン質量分析装置の全体を示す断面図、第２（ンＪ
ｌｒｊ単１図の一部を拡大して示す断面図である。 １・・二次イオン質量分析計、２・・試料、１０買竜分
析計、１５・・カバー、１６・・イオン化室、１７・・
細孔、２０・・偏向板。 特許出願人 株式会社島津製作所 代 理 人 弁理士間口」相方 第２１大 Ｌ す ゛ ２５ ＝＝＝＝：！ｊ
Claims (1)
- （１）分析すべき試料をイオン化室を形成するカバーで
覆い、このカバーの上部に一次イオンビームの入射と前
記試料から放出されるイオンを取出す細孔を設け、この
カバーの−に方には前記試料から放出されるイオンを質
量分析計に偏向させる偏向板を配置し、前記試料、カバ
ーおよび偏向板を共に同電位に設置したことを特徴とす
る二次イオン電量分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57192313A JPS5981854A (ja) | 1982-10-31 | 1982-10-31 | 二次イオン質量分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57192313A JPS5981854A (ja) | 1982-10-31 | 1982-10-31 | 二次イオン質量分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5981854A true JPS5981854A (ja) | 1984-05-11 |
| JPH0115986B2 JPH0115986B2 (ja) | 1989-03-22 |
Family
ID=16289196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57192313A Granted JPS5981854A (ja) | 1982-10-31 | 1982-10-31 | 二次イオン質量分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5981854A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61500866A (ja) * | 1983-12-23 | 1986-05-01 | エス・ア−ル・アイ・インタ−ナシヨナル | 表面の検査方法および装置 |
| JPH03184251A (ja) * | 1989-12-12 | 1991-08-12 | Shimadzu Corp | 試料表面分析装置 |
-
1982
- 1982-10-31 JP JP57192313A patent/JPS5981854A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61500866A (ja) * | 1983-12-23 | 1986-05-01 | エス・ア−ル・アイ・インタ−ナシヨナル | 表面の検査方法および装置 |
| JPH03184251A (ja) * | 1989-12-12 | 1991-08-12 | Shimadzu Corp | 試料表面分析装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0115986B2 (ja) | 1989-03-22 |
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