JPS60195441A - 表面分析装置 - Google Patents
表面分析装置Info
- Publication number
- JPS60195441A JPS60195441A JP59051244A JP5124484A JPS60195441A JP S60195441 A JPS60195441 A JP S60195441A JP 59051244 A JP59051244 A JP 59051244A JP 5124484 A JP5124484 A JP 5124484A JP S60195441 A JPS60195441 A JP S60195441A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- molecules
- ionization chamber
- mass spectrometer
- analysis
- 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
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Classifications
-
- 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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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Plasma & Fusion (AREA)
- 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〕
仁の発明は固体表面の組成あるいは不純物含有量を高感
度に分析する表面分析装置に関するものである。
度に分析する表面分析装置に関するものである。
従来、この種の装置としては二次イオン質量分析計があ
る。これは第１図のように構成されている。つま夛第１
図において、ノは分析すべき試料、２は高速のイオンビ
ーム、３は試料ノから放出する二次イオン、４は質量分
析計であり、この動作は以下の如くである。
る。これは第１図のように構成されている。つま夛第１
図において、ノは分析すべき試料、２は高速のイオンビ
ーム、３は試料ノから放出する二次イオン、４は質量分
析計であり、この動作は以下の如くである。
高速イオンビーム（通常−次イオンと称する）２が分析
試料１を衝撃し、これによって分析試料１の表面が原子
状あるいは分子状でスノヤツタ−ｆる。スパッターした
粒子の大多数Ｆｉ電気的中性の原子又は分子であるが、
その中に０．１〜２％程度、イオンとなってスパッター
する粒子がある。これが二次イオン３である。二次イオ
ン３を質量分析計４で分析し、分析試料１の組成あるい
は不純物濃度を同定するものである。
試料１を衝撃し、これによって分析試料１の表面が原子
状あるいは分子状でスノヤツタ−ｆる。スパッターした
粒子の大多数Ｆｉ電気的中性の原子又は分子であるが、
その中に０．１〜２％程度、イオンとなってスパッター
する粒子がある。これが二次イオン３である。二次イオ
ン３を質量分析計４で分析し、分析試料１の組成あるい
は不純物濃度を同定するものである。
上記の二次イオン質量分析計においては２つの欠点があ
る。
る。
■ ス・ヂツターする全粒子中にわずか数％含まれるイ
オンを検出しようとするので、高す分析感度が得られな
い。
オンを検出しようとするので、高す分析感度が得られな
い。
■ 分析試料１が電気的に絶縁性の物質である場合には
、−次イオンビーム２の電荷が分析試料１０表面に蓄積
し、二次イオン３の放出を妨げ、分析誤差の原因となる
。
、−次イオンビーム２の電荷が分析試料１０表面に蓄積
し、二次イオン３の放出を妨げ、分析誤差の原因となる
。
本発明はこれらの欠点を除去するため、■−次イオンの
代シに電気的中性の原子線を用い、■二次イオンを検出
する代りにス・母ツタ−した原子又は分子を検出するこ
とにより、高い分析感度が得られ、かつ分析誤差をなく
し得る表面分析装置を提供することを目的とする。
代シに電気的中性の原子線を用い、■二次イオンを検出
する代りにス・母ツタ−した原子又は分子を検出するこ
とにより、高い分析感度が得られ、かつ分析誤差をなく
し得る表面分析装置を提供することを目的とする。
本発明は、高速原子線が放出されこの高速原子線が分析
試料に衝撃して分析試料の表面から原子もしくは分子を
スパッターする高速原子線源と、前記分析試料からスパ
ッターした原子もしくは分子をイオン化するイオン化室
と、このイオン化室から出射したイオンを分析する質量
分析計とを具備することを特徴とする表面分析装置であ
る。
試料に衝撃して分析試料の表面から原子もしくは分子を
スパッターする高速原子線源と、前記分析試料からスパ
ッターした原子もしくは分子をイオン化するイオン化室
と、このイオン化室から出射したイオンを分析する質量
分析計とを具備することを特徴とする表面分析装置であ
る。
第２図は本発明の一実施例であって、１ノは分析すべき
試料、１２は試料１ノを衝撃する高速原子線（例えば３
ｋａ’Ｖアルゴン原子縁）、ノ３は試料１１からスパ
ッターする原子又は分子、１４は質量分析計、１５は熱
電子衝撃形のイオン化室、１６は高速原子線１２を放出
する高速原子線源、１７はガス導入口、１８は高速原子
線１２を発生するためのガス（例えばアルゴンがス）、
１９は真空容器、２０は真空ポンプである。
試料、１２は試料１ノを衝撃する高速原子線（例えば３
ｋａ’Ｖアルゴン原子縁）、ノ３は試料１１からスパ
ッターする原子又は分子、１４は質量分析計、１５は熱
電子衝撃形のイオン化室、１６は高速原子線１２を放出
する高速原子線源、１７はガス導入口、１８は高速原子
線１２を発生するためのガス（例えばアルゴンがス）、
１９は真空容器、２０は真空ポンプである。
すなわち、高速原子線（例えば３ ｋｅＶのＡｒ原子線
）１２が分析試料１ノを衝撃し、これによって分析試料
１１の表面が原子状又は分子状でス・母ツタ−する。そ
れが試料１ノからスノセツターする原子又は分子１３で
ある。スノｆツタ−した原子又は分子１３はまずイオン
化室１５に入り、ここで熱電子衝撃を受けてイオン化し
、つづいて質量分析計１４に入って分析が行なわれる。
）１２が分析試料１ノを衝撃し、これによって分析試料
１１の表面が原子状又は分子状でス・母ツタ−する。そ
れが試料１ノからスノセツターする原子又は分子１３で
ある。スノｆツタ−した原子又は分子１３はまずイオン
化室１５に入り、ここで熱電子衝撃を受けてイオン化し
、つづいて質量分析計１４に入って分析が行なわれる。
これで分析試料１１の組成あるいは不純物濃度が同定さ
れる。
れる。
なお、上記熱電子衝撃形イオン化室１５の構造を第３図
に示す。図中、２１はフィラメント、２２はフィラメン
ト加熱電源、２３は熱電子加速電源、２４はグリッド、
１３は分析試料からス／４’ツタ−した原子又は分子、
２５はイオンである。
に示す。図中、２１はフィラメント、２２はフィラメン
ト加熱電源、２３は熱電子加速電源、２４はグリッド、
１３は分析試料からス／４’ツタ−した原子又は分子、
２５はイオンである。
この動作は次のとおりである。
フィラメント２１はフィラメント加熱電源２２Ｖｃよっ
て加熱されて熱電子を発生する。この熱電子は熱電子加
速電源２３によって加速されグリッド２４の目を通過し
てグリッド内部に侵入する。ここで試料から飛来したス
パッター原子又は分子１３と衝突してこれをイオン化す
る。発生したイオン２５はグリッド２４の内部を通過し
て質量分析計に導かれる。
て加熱されて熱電子を発生する。この熱電子は熱電子加
速電源２３によって加速されグリッド２４の目を通過し
てグリッド内部に侵入する。ここで試料から飛来したス
パッター原子又は分子１３と衝突してこれをイオン化す
る。発生したイオン２５はグリッド２４の内部を通過し
て質量分析計に導かれる。
なお、上記の熱電子衝撃形イオン化室１５の代、ＤＫ第
４図に示すような光イオン化による光イオン化室２６を
用いても同様の効果が得られる。第４図において、１３
は分析試料からスノ量ツタ−した原子又は分子、２７は
スノ平ツタ−した原子又は分子Ｉ３の入射孔、２８は光
の入射光、２９は光イオン化室２６内で原子又は分子５
− １３をイオン化する光（例えばレーザー）、３０はイオ
ンの出射孔、３１は光２９によって発生したイオンであ
る。
４図に示すような光イオン化による光イオン化室２６を
用いても同様の効果が得られる。第４図において、１３
は分析試料からスノ量ツタ−した原子又は分子、２７は
スノ平ツタ−した原子又は分子Ｉ３の入射孔、２８は光
の入射光、２９は光イオン化室２６内で原子又は分子５
− １３をイオン化する光（例えばレーザー）、３０はイオ
ンの出射孔、３１は光２９によって発生したイオンであ
る。
本発明は試料の衝撃に原子線を用いると同時に、試料か
ら放出する粒子についても電気的に中性な原子又は分子
に着目してこれを分析するのであるから、試料が電気絶
縁性のものであっても、電荷の蓄積に起因する分析上の
不都合が生じない。また二次イオンよシもはるかに大量
にスパッターされる原子２分子を検出するために高感度
が得られる等の利点がある。
ら放出する粒子についても電気的に中性な原子又は分子
に着目してこれを分析するのであるから、試料が電気絶
縁性のものであっても、電荷の蓄積に起因する分析上の
不都合が生じない。また二次イオンよシもはるかに大量
にスパッターされる原子２分子を検出するために高感度
が得られる等の利点がある。
第１図は従来の二次イオン質量分析計の構成説明図、第
２図は本発明の一実施例を示す構成説明図、第３図は第
２図の熱電子衝撃形イオン化室の一例を示す構成説明図
、第４図は本発明に用いる光イオン化室の一例を示す構
成説明図である。 １１・・・分析すべき試料、１２・・・試料１ノを衝６
− 撃する高速原子線（例えば３ ｋｅＶアルゴン原子線）
、１３・・・試料１１からスパッターする原子又は分子
、Ｉ４・・・質量分析計、１５・・・熱電子衝撃形のイ
オン化室、１６・・・高速原子線１２を放出する高速原
子線源、１７・・・ガス導入口、１８・・・高速原子線
１２を発生するためのガス（例えばアルゴンがス）、１
９・・・真空容器、２０・・・真空ポンプ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦７− 第１図 第２図 １ ２４７− 第３図
２図は本発明の一実施例を示す構成説明図、第３図は第
２図の熱電子衝撃形イオン化室の一例を示す構成説明図
、第４図は本発明に用いる光イオン化室の一例を示す構
成説明図である。 １１・・・分析すべき試料、１２・・・試料１ノを衝６
− 撃する高速原子線（例えば３ ｋｅＶアルゴン原子線）
、１３・・・試料１１からスパッターする原子又は分子
、Ｉ４・・・質量分析計、１５・・・熱電子衝撃形のイ
オン化室、１６・・・高速原子線１２を放出する高速原
子線源、１７・・・ガス導入口、１８・・・高速原子線
１２を発生するためのガス（例えばアルゴンがス）、１
９・・・真空容器、２０・・・真空ポンプ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦７− 第１図 第２図 １ ２４７− 第３図
Claims (1)
- 高速原子線が放出されこの高速原子線が分析試料に衝撃
して分析試料の表面から原子もしくは分子をスパッター
する高速原子線源と、前記分析試料からスパッターした
原子もしくは分子をイオン化するイオン化室と、このイ
オン化室から出射したイオンを分析する質量分析計とを
具備することを特徴とする表面分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59051244A JPS60195441A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 表面分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59051244A JPS60195441A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 表面分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60195441A true JPS60195441A (ja) | 1985-10-03 |
Family
ID=12881534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59051244A Pending JPS60195441A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 表面分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60195441A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5171187A (ja) * | 1974-12-18 | 1976-06-19 | Hitachi Ltd | |
| JPS52119986A (en) * | 1976-04-02 | 1977-10-07 | Hitachi Ltd | Neutral beam generator |
| JPS5836818A (ja) * | 1981-08-29 | 1983-03-03 | Natl House Ind Co Ltd | 部材搬送機構 |
-
1984
- 1984-03-19 JP JP59051244A patent/JPS60195441A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5171187A (ja) * | 1974-12-18 | 1976-06-19 | Hitachi Ltd | |
| JPS52119986A (en) * | 1976-04-02 | 1977-10-07 | Hitachi Ltd | Neutral beam generator |
| JPS5836818A (ja) * | 1981-08-29 | 1983-03-03 | Natl House Ind Co Ltd | 部材搬送機構 |
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