KR20230052355A - Analysis system with tof-meis - Google Patents

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KR20230052355A
KR20230052355A KR1020210135109A KR20210135109A KR20230052355A KR 20230052355 A KR20230052355 A KR 20230052355A KR 1020210135109 A KR1020210135109 A KR 1020210135109A KR 20210135109 A KR20210135109 A KR 20210135109A KR 20230052355 A KR20230052355 A KR 20230052355A
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Abstract

The purpose of the present invention is to provide a sample analysis system capable of reducing the time for analysis and measurement. Disclosed is a sample analysis system comprising an ion irradiator spaced apart from a sample and irradiating ions toward the sample, and a plurality of particle detectors arranged to be spaced apart from each other along the circumference of the ion irradiator in the form of surrounding the ion irradiator and detecting particles moving in the sample.

Description

시료 분석 시스템{ANALYSIS SYSTEM WITH TOF-MEIS}Sample analysis system {ANALYSIS SYSTEM WITH TOF-MEIS}

본 기술은 시료를 분석할 수 있는 시료 분석 시스템에 관한 것이다.The present technology relates to a sample analysis system capable of analyzing a sample.

이하에서 설명되는 배경기술은 종래의 기술을 설명하기보다는 본 발명을 이해하기 위하여 필요한 이론을 설명하는 것임을 분명하게 밝힌다.It is clearly stated that the background art described below describes the theory necessary to understand the present invention rather than explaining the prior art.

MEIS(Medium Energy Ion Scattering)는 중에너지 영역의 이온을 시료에 조사하여 시료를 분석할 수 있는 시료 분석 기술이다. MEIS는 특정 에너지를 가지는 이온(약 100KeV의 헬륨이온)을 시료에 조사하면, 이 이온이 시료의 원자핵에 의하여 산란되고, 충돌한 원자핵의 종류, 깊이에 따라 에너지가 줄어드는데, 이를 정밀하게 분석하여 시료의 특징들을 알아내는 방식이다.MEIS (Medium Energy Ion Scattering) is a sample analysis technology capable of analyzing a sample by irradiating the sample with ions in the medium energy region. MEIS irradiates a sample with ions having a specific energy (helium ions of about 100 KeV), these ions are scattered by the atomic nuclei of the sample, and the energy decreases according to the type and depth of the atomic nucleus that collided with. It is a way to find out the characteristics of the sample.

MEIS는 시료에 이온이 입사되거나 입사된 이온이 산란될 때 일부 이온이 중성화되므로 보정식을 통하여 조정하여야 하는데, 중성화 정도가 입사이온과 입사이온 에너지에 따라 다르기 때문에 분석의 정확성에 한계를 가진다. 이에 따라 최근에는 중성화 보정이 필요 없는 TOF-MEIS가 각광받고 있다.MEIS needs to be adjusted through a correction equation because some ions are neutralized when ions are incident on the sample or when the incident ions are scattered. However, since the degree of neutralization varies depending on the incident ions and incident ion energies, the accuracy of the analysis is limited. Accordingly, TOF-MEIS, which does not require neutralization correction, has recently been in the limelight.

TOF-MEIS는 'Time-Of-Flight Medium Energy Ion Scattering Spectroscopy'로 중성화된 입자도 탄성 충돌에 의한 에너지 및 운동량 보존 법칙에 의하여 검출기에서 동일한 시간에 측정되는 것을 활용한 것으로, 즉, 산란되는 이온들의 비행시간을 측정하여 산란 에너지를 분석하는 방식이다. 이 방식은 산란 에너지 스캔 없이 전체 에너지 스펙트럼을 동시에 측정할 수 있을 뿐 아니라, 보정식을 이용할 필요가 없는 등 기존 MEIS 방식 대비 더 효율적이며, 정확하게 시료를 분석할 수 있는 장점이 있다. 따라서 TOF-MEIS 방식에 대한 기대가 나날이 높아지고 있다.TOF-MEIS utilizes the fact that neutralized particles with 'Time-Of-Flight Medium Energy Ion Scattering Spectroscopy' are measured at the same time at the detector according to the law of conservation of energy and momentum by elastic collision. It is a method of analyzing the scattering energy by measuring the time of flight. This method not only can simultaneously measure the entire energy spectrum without a scattering energy scan, but also has the advantage of being able to analyze samples more efficiently and accurately than the existing MEIS method, such as not needing to use a correction equation. Therefore, expectations for the TOF-MEIS method are increasing day by day.

도 1은 DOUBLE ALIGN 상태에서 발생되는 SHADOW CONE과 BLOCKING CONE을 도시한 것이다. 1 shows SHADOW CONE and BLOCKING CONE generated in the DOUBLE ALIGN state.

한편, 이온을 조사하여 결정성 시료를 분석할 때는 DOUBLE ALIGN을 활용하여 시료를 분석할 수 있다. DOUBLE ALIGN은 이온을 조사하는 조사기와 산란된 입자를 검출하는 검출기의 각도가 모두 시료의 결정방향과 정렬된 상태를 의미한다.On the other hand, when analyzing a crystalline sample by irradiating ions, the sample can be analyzed using DOUBLE ALIGN. DOUBLE ALIGN means that the angles of the irradiator for irradiating ions and the detector for detecting scattered particles are all aligned with the crystal direction of the sample.

시료의 결정방향과 이온을 조사하는 조사기가 정렬된 상태를 Channeling 되었다고 한다.The state in which the crystal direction of the sample and the irradiator that investigates the ions are aligned is called channeling.

Channeling 상태는 가속된 원자 입자가 시료의 결정축 방향으로 입사되면 결정 표면 원자 뒤로는 내부의 원자와 충돌할 수 없는 상태가 되어 Shadow Cone이라는 공백 영역이 발생되는 상태를 의미한다.The channeling state means that when accelerated atomic particles are incident in the direction of the crystal axis of the sample, they cannot collide with the atoms inside the crystal surface behind the atoms, and a blank area called Shadow Cone is generated.

한편, 시료로 입사된 이온이 산란 과정에서 시료의 결정 방향과 일치하면 산란 입자 뒤편으로 Blocking Cone이 형성되어 산란 입자량이 낮아지는 상황이 발생한다. 즉, 산란 입자량이 시료의 결정 방향과 일치되는 부분에는 산란 입자량의 수율이 낮아지고, 이 위치에서 멀어지면 산란 입자량의 수율이 높아지는 상태가 되는데 수율이 낮은 부분을 Blocking Dip이라고 한다.On the other hand, when the ions incident on the sample coincide with the crystal direction of the sample during the scattering process, a blocking cone is formed behind the scattering particle, resulting in a situation in which the amount of the scattering particle decreases. That is, the yield of the amount of scattered particles is low in the part where the amount of scattered particles coincides with the crystal direction of the sample, and the yield in the amount of scattered particles becomes high when it is far from this position. The part with low yield is called Blocking Dip.

DOUBLE ALIGN은 Channeling과 Blocking의 상태를 동시에 만족하는 상태로이온 조사기와 검출기가 모두 시료의 결정방향과 정렬된 상태를 의미한다.DOUBLE ALIGN means that both the ion irradiator and the detector are aligned with the crystal direction of the sample in a state that satisfies both channeling and blocking conditions at the same time.

DOUBLE ALIGN 상태에서는 시료의 다양한 상태(예를 들면 계면의 strain)를 측정할 수 있으며, 결정성 기판 peak의 높이를 낮추어 결정성 기판 위에 형성된 비정질 시료의 peak을 더욱 확실하게 분석할 수 있다. In the DOUBLE ALIGN state, various states of the sample (eg interface strain) can be measured, and the peak of the amorphous sample formed on the crystalline substrate can be analyzed more reliably by lowering the peak height of the crystalline substrate.

MEIS 측정은 산란 yield가 매우 낮아, 측정 시간이 오래 걸린다. MEIS measurement has a very low scattering yield, so the measurement time is long.

국내 공개특허 공개번호 10-2008-0113762(2008.12.31.)Domestic Patent Publication No. 10-2008-0113762 (2008.12.31.)

이하에서는 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 분석 및 측정 시간을 단축시킬 수 있는 일 실시예에 의한 시료 분석 시스템을 제공하는 데 목적이 있다. Hereinafter, an object of the present invention is to provide a sample analysis system according to an embodiment capable of reducing analysis and measurement time in order to solve the above problems.

일 실시예에 의한 본 발명인 시료 분석 시스템은 시료와 이격되어 위치되어 상기 시료를 향하여 이온을 조사하는 이온조사기 및 복수개로 구성되어 상기 이온조사기의 둘레를 따라서 이격 배치되며, 상기 시료에서 산란되는 입자를 검출하는 입자검출기를 포함한다.A sample analysis system of the present invention according to an embodiment is composed of an ion irradiator positioned apart from a sample and irradiating ions toward the sample, and a plurality of ion irradiators, spaced apart along the circumference of the ion irradiator, and particles scattered from the sample. It includes a particle detector that detects.

상기 각각의 입자검출기와 연결되어 상기 입자검출기에서 검출된 산란 입자를 이용하여 각각의 분석데이터를 생성하고 상기 각각의 분석데이터를 합하는 분석기를 포함한다.and an analyzer connected to each of the particle detectors, generating respective analysis data using the scattering particles detected by the particle detector, and summing the respective analysis data.

상기 이온조사기는 상기 시료 표면의 수직 방향과 일치하는 방향으로 이온을 조사하도록 정렬되어 배치되는 것을 특징으로 포함한다.The ion irradiator may be aligned and arranged to irradiate ions in a direction coincident with a vertical direction of the surface of the sample.

상기 이온조사기는 상기 시료의 시료의 결정축 방향과 일치되도록 정렬되어 배치되는 것을 특징으로 포함한다.The ion irradiator may be aligned and arranged to match a crystal axis direction of the sample.

상기 복수개의 입자검출기는 상기 이온조사기를 둘러싸며 복수개가 배치되는 것을 특징으로 한다.The plurality of particle detectors are characterized in that a plurality of particle detectors are disposed surrounding the ion irradiator.

상기 복수개의 입자검출기는 상기 시료의 결정방향과 대응되는 방향으로 배치될 수 있는 것을 특징으로 한다.The plurality of particle detectors may be disposed in a direction corresponding to a crystallization direction of the sample.

상기 입자검출기의 위치를 변경하는 조정기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it further comprises an adjuster for changing the position of the particle detector.

상기 조정기는 상기 입자검출기를 일방향 또는 타방향으로 이동시켜 입자검출기와 시료 사이의 위치를 조절하는 거리조절기 및 상기 입자검출기의 각도를 변경하는 각도조절기인 것을 특징으로 한다.The adjuster is characterized in that a distance adjuster for adjusting the position between the particle detector and the sample by moving the particle detector in one direction or another direction, and an angle adjuster for changing an angle of the particle detector.

상기 입자검출기는 설정된 감지영역에서 산란입자를 검출하고, 상기 분석기는 상기 감지영역 중 기설정된 일부의 감지영역에 검출된 입자를 이용하여 분석데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.The particle detector detects scattered particles in a set sensing area, and the analyzer generates analysis data using particles detected in a predetermined part of the sensing area.

상기 분석기는 상기 입자검출기가 상기 시료의 이온빔 조사위치를 정면으로 대향하여 배치된 경우의 기준위치가 기저장되어 있어서, 상기 입자검출기가 일방향으로 틸트되어 있는 경우, 상기 입자검출기의 입자의 검출 위치를 상기 기준위치로 보정하는 보정연산을 수행하는 것을 특징으로 포함한다.The analyzer pre-stores a reference position when the particle detector is disposed facing the ion beam irradiation position of the sample in front, so that when the particle detector is tilted in one direction, the particle detection position of the particle detector is determined. and performing a correction operation for correcting the reference position.

일 실시예에 의한 본 발명인 시료 분석 시스템은 복수의 입자검출기를 통하여 산란된 입자를 검출한 후 이를 바탕으로 분석데이터를 생성하므로 분석 및 측정 시간을 단축할 수 있다. The sample analysis system of the present invention according to an embodiment detects scattered particles through a plurality of particle detectors and generates analysis data based on the detected particles, thereby reducing analysis and measurement time.

도 1은 DOUBLE ALIGN 상태에서 발생되는 SHADOW CONE과 BLOCKING CONE을 도시한 것이다.
도 2는 일 실시예에 의한 본 발명인 시료 분석 시스템을 도시한 것이다.
도 3은 일 실시예에 의한 본 발명인 시료 분석 시스템에서 입자검출기가 배치되어야 하는 위치를 도시한 것이다.
도 4는 일 실시예에 의한 본 발명인 시료 분석 시스템에서 조정기를 확대 도시한 것이다.
도 5는 일 실시예에 의한 본 발명의 특징인 감지영역을 설명하기 위하여 입자검출기의 정면도를 도시한 것이다.
도 6은 일 실시예에 의한 본 발명의 특징인 분석기의 보정연산을 설명하기 위하여 틸트된 입자검출기를 도시한 것이다.1 shows SHADOW CONE and BLOCKING CONE generated in the DOUBLE ALIGN state.
2 illustrates a sample analysis system of the present invention according to an embodiment.
3 illustrates a position where a particle detector is to be disposed in the sample analysis system according to the present invention according to an embodiment.
4 is an enlarged view of a regulator in the sample analysis system of the present invention according to an embodiment.
5 is a front view of a particle detector to explain a sensing area, which is a feature of the present invention according to an embodiment.
6 shows a tilted particle detector to explain the calibration operation of the analyzer, which is a feature of the present invention according to an embodiment.

이하, 본 발명의 일실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명의 범위를 한정하려고 의도된 것은 아니다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. However, this is not intended to limit the scope of the present invention.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.In addition, the size or shape of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention are only for describing the embodiments of the present invention, and do not limit the scope of the present invention.

도 2는 일 실시예에 의한 본 발명인 시료 분석 시스템을 도시한 것이다.2 illustrates a sample analysis system of the present invention according to an embodiment.

일 실시예에 의한 본 발명인 시료 분석 시스템은 이온조사기(100), 복수 개의 입자검출기(200), 분석기(300)를 포함한다.A sample analysis system of the present invention according to an embodiment includes an ion irradiator 100 , a plurality of particle detectors 200 , and an analyzer 300 .

이온조사기(100)는 시료와 이격되어 위치된다. 이온조사기(100)는 시료에 이온(예를 들면 100KeV의 He+)을 조사한다. 이온조사기(100)는 시료 표면과 수직 방향으로 정렬되어 위치되는 것이 바람직하다. 즉, 전술하여 발명의 배경이 되는 기술에서 설명한 바와 같이 이온조사기(100)는 시료의 결정축 방향과 일치되어 배치될 수 있다. 이온조사기(100)가 이와 같이 배치됨에 따라 시료에 도핑된 물질의 비율을 확인할 수 있다.The ion irradiator 100 is positioned apart from the sample. The ion irradiator 100 irradiates the sample with ions (for example, He + of 100 KeV) . It is preferable that the ion irradiator 100 be positioned in alignment with the sample surface in the vertical direction. That is, as described above in the background of the present invention, the ion irradiator 100 may be disposed coincident with the direction of the crystal axis of the sample. As the ion irradiator 100 is arranged in this way, it is possible to check the ratio of the material doped to the sample.

복수 개의 입자검출기(200)는 조사된 이온에 의하여 산란된 입자를 검출한다. 여기서 입자검출기(200)의 수는 시료에 따라 다를 수 있으며, 입자검출기(200)와 시료 사이의 거리는 상이할 수 있다. 다만, 입자검출기(200)는 이온조사기(100)를 중심으로 원의 둘레에 배치되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 본 발명은 입자의 비행시간을 통하여 시료의 특성을 분석하므로, 입자의 비행시간은 시료와 입자검출기(200)의 거리, 산란 각도에 따라 다르므로 이온조사기가 시료 표면에 수직일 때 입자검출기(200)와 시료의 2차원적 위치는 같아야 하기 때문이다. 그래야 동일한 분석데이터를 획득할 수 있으며, 각각의 입자검출기(200)에서 획득된 분석데이터를 합칠 수 있다.The plurality of particle detectors 200 detect particles scattered by irradiated ions. Here, the number of particle detectors 200 may vary depending on the sample, and the distance between the particle detector 200 and the sample may be different. However, it is preferable that the particle detector 200 be disposed around a circle with the ion irradiator 100 as the center. Because the present invention analyzes the characteristics of the sample through the particle flight time, the particle flight time varies depending on the distance between the sample and the particle detector 200 and the scattering angle, so when the ion irradiator is perpendicular to the sample surface, the particle detector This is because the two-dimensional position of (200) and the sample should be the same. Only then can the same analysis data be obtained, and the analysis data obtained from each particle detector 200 can be combined.

입자검출기(200)는 시료의 결정방향과 대응하여 위치될 수 있다. 일례로 시료가 Si기판인 경우 Blocking dip은 4곳이 존재할 수 있다. 결정방향은 시료의 결정격자 방향에 따라 다르므로, 선행하여 시료의 결정방향을 획득하고 미리 알게 된 시료의 결정방향과 대응하여 입자검출기(200)가 배치됨이 바람직하다. The particle detector 200 may be positioned to correspond to the crystal direction of the sample. For example, if the sample is a Si substrate, there may be 4 blocking dips. Since the crystallographic direction depends on the crystal lattice direction of the sample, it is preferable that the crystallographic direction of the sample is obtained in advance and the particle detector 200 is disposed corresponding to the known crystallographic direction of the sample.

분석기(300)는 복수개의 입자검출기(200) 각각과 연결되어 입자검출기(200)에서 검출된 산란된 입자를 통하여 분석데이터를 획득할 수 있다. 만약 전술하여 입자검출기(200)가 정렬되어 위치된 경우 입자검출기(200)를 통하여 획득되는 스펙트럼 형태의 분석데이터는 동일한 바, 분석기(300)는 각각의 입자검출기(200)를 통하여 획득된 분석데이터를 합할 수 있다. 따라서 분석 시간이 단축될 수 있다.The analyzer 300 may be connected to each of the plurality of particle detectors 200 to obtain analysis data through scattered particles detected by the particle detector 200 . If the particle detectors 200 are aligned and positioned as described above, since the analysis data in the form of spectra obtained through the particle detectors 200 is the same, the analyzer 300 analyzes the analysis data obtained through each particle detector 200. can be combined. Therefore, the analysis time can be shortened.

도 3은 일 실시예에 의한 본 발명인 시료 분석 시스템에서 입자검출기가 배치되어야 하는 위치를 도시한 것이다.3 illustrates a position where a particle detector is to be disposed in the sample analysis system according to the present invention according to an embodiment.

본 발명은 전술한 바와 같이 산란된 입자의 비행시간을 이용하여 시료를 분석하므로 입자검출기(200)가 입사빔의 방향과 시료를 기준으로 동일한 위치, 동일한 각도를 가지고 배치되어야 하며, Blocking dip에 위치되어야 한다. 동일한 위치, 동일한 각도를 유지하기 위하여는 시료의 입사이온 조사 지점을 꼭지점이라고 가정 시 그려지는 가상의 원추형의 둘레를 따라 배치되어야 한다. 즉, 본 발명인 입자검출기(200)는 이온조사기(100)를 중심으로 원의 둘레를 따라서 배치될 수 있다. 또한, 전술한 가상의 원추형의 둘레의 경사 각도를 따라서 틸트 될 수 있다. As described above, the present invention analyzes the sample using the flight time of the scattered particles, so the particle detector 200 must be placed at the same position and angle with respect to the direction of the incident beam and the sample, and is located on the blocking dip. It should be. In order to maintain the same position and the same angle, it should be arranged along the circumference of a virtual cone drawn assuming that the incident ion irradiation point of the sample is a vertex. That is, the particle detector 200 according to the present invention may be disposed along the circumference of a circle with the ion irradiator 100 as the center. In addition, it may be tilted according to the inclination angle of the circumference of the virtual conical shape described above.

도 4는 일 실시예에 의한 본 발명인 시료 분석 시스템에서 조정기를 확대 도시한 것이다.4 is an enlarged view of a regulator in the sample analysis system of the present invention according to an embodiment.

이론상 도 3과 같이 이온조사기(100)를 배치하였다 하더라도, 제조 또는 가공 시 오차가 발생될 수 있다. 거시적 세계에서 이 오차는 중요하지 않을 수 있으나, 미시 세계에서 이 오차는 시료 분석에 매우 중대한 역할을 한다.In theory, even if the ion irradiator 100 is arranged as shown in FIG. 3, errors may occur during manufacturing or processing. In the macroscopic world, this error may not be significant, but in the microscopic world, this error plays a very important role in sample analysis.

따라서 본 발명은 이를 해결하기 위하여 본 발명은 조정기(400)를 포함할 수 있다.Therefore, the present invention may include the regulator 400 to solve this problem.

조정기(400)는 입자검출기(200)의 각도를 변경하고, 시료와 입자검출기(200) 사이의 거리를 변경할 수 있다. 이러한 조정기(400)는 각도조절기(410), 거리조절기(420)를 포함할 수 있다.The adjuster 400 may change the angle of the particle detector 200 and change the distance between the sample and the particle detector 200 . The adjuster 400 may include an angle adjuster 410 and a distance adjuster 420 .

각도조절기(410)는 입자검출기(200)의 각도를 틸트 시킬 수 있는 것으로 가이드부(411), 슬라이드부(412), 제1연결부(413), 제2연결부(414)를 포함한다.The angle adjuster 410 is capable of tilting the angle of the particle detector 200, and includes a guide part 411, a slide part 412, a first connection part 413, and a second connection part 414.

도 4를 기준으로 슬라이드부(412)의 좌측에는 가이드부(411)가 연결되고, 슬라이드부(412)의 우측에는 제1연결부(413)가 힌지 연결될 수 있다. 그리고, 제2연결부(414)는 상측이 입자검출기(200)와 힌지 연결로 연결될 수 있고, 하측이 프레임에 힌지 연결될 수 있다. 그리고 제1연결부(413)의 우측이 제2연결부(414)의 중심에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 4 , the guide part 411 may be connected to the left side of the slide part 412 , and the first connection part 413 may be hinged to the right side of the slide part 412 . Also, the upper side of the second connection unit 414 may be connected to the particle detector 200 through a hinge connection, and the lower side may be hingedly connected to the frame. Also, the right side of the first connection part 413 may be connected to the center of the second connection part 414 .

가이드부(411)는 슬라이드부(412)를 좌측 또는 우측으로 이동시킬 수 있다. 일례로 슬라이드부(412)에는 미도시되어 있으나, 나선형으로 나사산이 형성되고, 가이드부(411)도 나사산이 형성되어 가이드부(411)의 일방향 회전 또는 타방향 회전에 따라 슬라이드부(412)는 좌측 또는 우측으로 이동될 수 있다.The guide part 411 can move the slide part 412 left or right. For example, although not shown in the slide part 412, a screw thread is formed in a spiral shape, and the guide part 411 is also formed with a screw thread, so that the slide part 412 rotates in one direction or the other direction according to the rotation of the guide part 411. It can be moved left or right.

슬라이드부(412)가 이동되면 슬라이드부(412)의 우측에 연결된 제1연결부(413)도 이동되게 되고, 제1연결부(413)의 이동에 따라 제2연결부(414)는 중심에서 힘을 받아 도 3을 기준으로 시계방향 또는 반시계 방향으로 이동될 수 있다. 제2연결부(414)의 회전 방향의 움직임에 따라 제2연결부(414)에 연결된 입자 검출기(200)도 회전될 수 있다. 따라서 입자검출기(200)는 시료와 대향하는 각도가 변경될 수 있다.When the slide part 412 is moved, the first connection part 413 connected to the right side of the slide part 412 is also moved, and according to the movement of the first connection part 413, the second connection part 414 receives force from the center. Based on FIG. 3 , it may be moved clockwise or counterclockwise. The particle detector 200 connected to the second connection unit 414 may also be rotated according to the rotational movement of the second connection unit 414 . Accordingly, the angle at which the particle detector 200 faces the sample may be changed.

거리조절기(420)는 동력부(421), 이동부(422)를 포함한다. The distance adjuster 420 includes a power unit 421 and a moving unit 422.

동력부(421)는 샤프트를 포함하여 샤프트가 이동부(422)에 인입되어 연결될 수 있으며, 이동부(422)는 입자검출기(200)의 측면에 배치되어 있을 수 있다. 이동부(422)는 입자검출기(200)와 함께 이동할 수 있도록 구성된다. 이동부(422)는 동력부(421)의 시계방향 또는 반시계방향으로 인가되는 회전력에 따라 도 4를 기준으로 대각 방향을 따라 하측, 상측으로 이동될 수 있다. The power unit 421 includes a shaft, and the shaft may be inserted and connected to the moving unit 422 , and the moving unit 422 may be disposed on a side surface of the particle detector 200 . The moving unit 422 is configured to move together with the particle detector 200 . The moving unit 422 may move downward or upward along a diagonal direction based on FIG. 4 according to rotational force applied clockwise or counterclockwise by the power unit 421 .

이처럼 본 발명은 각도조절기(410), 거리조절기(420)를 이용하여 입자검출기(200)의 각도, 시료와의 거리를 변경할 수 있으므로 제조 또는 가공 시 발생되는 미세한 오차를 극복할 수 있다.As such, the present invention can change the angle of the particle detector 200 and the distance from the sample using the angle adjuster 410 and the distance adjuster 420, so that minute errors occurring during manufacturing or processing can be overcome.

도 5는 일 실시예에 의한 본 발명의 특징인 감지영역을 설명하기 위하여 입자검출기의 정면도를 도시한 것이다.5 is a front view of a particle detector to explain a sensing area, which is a feature of the present invention according to an embodiment.

또한, 본 발명은 분석기(300)가 입자검출기(200)의 특정 영역에서 검출된 입자만을 이용하여 분석데이터를 생성할 수 있다. 즉, 도 5에서 도시된 바와 같이 입자검출기(200)의 특정한 영역만이 감지영역으로 설정되어 있을 수 있다. 분석기(300 - 도 1 참조)는 감지영역에 도달한 이온만을 이용하여 분석데이터를 생성하여 분석에 정확성을 높일 수 있다. Also, according to the present invention, the analyzer 300 may generate analysis data using only particles detected in a specific area of the particle detector 200 . That is, as shown in FIG. 5 , only a specific area of the particle detector 200 may be set as a sensing area. The analyzer (300 - see FIG. 1) can increase the accuracy of the analysis by generating analysis data using only ions that have reached the detection area.

도 6은 일 실시예에 의한 본 발명의 특징인 분석기의 보정연산을 설명하기 위하여 틸트된 입자검출기를 도시한 것이다.6 shows a tilted particle detector to explain the calibration operation of the analyzer, which is a feature of the present invention according to an embodiment.

입자검출기(200)가 공정상 기타 다른 문제로 인하여 시료와 정면으로 대향하지 못하는 경우가 있을 수 있다. 이 경우 검출기(200)가 틸트 됨에 따라 발생된 거리 차를 보정하여야 한다. 분석기(300)에는 기준위치가 기저장되어 있다. 기준위치는 틸트되기 전 각 지점의 위치이다.There may be cases in which the particle detector 200 cannot face the sample head-on due to other problems in the process. In this case, a distance difference generated as the detector 200 is tilted needs to be corrected. The reference position is pre-stored in the analyzer 300 . The reference position is the position of each point before tilting.

분석기(300)는 특정한 지점이 기준위치 대비 어느 정도 틸트되어 이동되어 있는지 체크할 수 있다. 분석기(300)는 일례로 회전 좌표계를 이용하여 특정한 위치(x', y', z')가 틸트되기 전 기준위치(x, y, z)인지 체크하고, 그에 따라 기설정된 회전좌표계를 이용하여 위치 차를 연산할 수 있다. 따라서 분석기(300)는 틸트된 특정한 위치가 틸트가 되지 않은 경우 위치인 기준위치를 연산할 수 있고, 기저장된 알고리즘(보정연산)에 따라 거리에 따라 발생되는 차이를 가감하여 분석데이터를 생성할 수 있다.The analyzer 300 may check how much the specific point is tilted and moved relative to the reference position. For example, the analyzer 300 checks whether a specific position (x', y', z') is a reference position (x, y, z) before tilting using a rotational coordinate system, and accordingly, using a preset rotational coordinate system The position difference can be calculated. Therefore, the analyzer 300 can calculate a reference position, which is a position when a specific tilted position is not tilted, and generate analysis data by adding or subtracting a difference generated according to a distance according to a pre-stored algorithm (correction operation). there is.

본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Although the present invention has been shown and described in relation to specific embodiments, it is known in the art that the present invention can be variously improved and changed without departing from the technical spirit of the present invention provided by the claims below. It will be self-evident to those skilled in the art.

100 : 이온조사기
200 : 입자검출기
300 : 분석기
400 : 조정기
410 : 각도조절기
411 : 가이드부
412 : 슬라이드부
413 : 제1연결부
414 : 제2연결부
420 : 거리조절기
421 : 동력부
422 : 이동부100: ion irradiator
200: particle detector
300: analyzer
400: regulator
410: angle adjuster
411: guide unit
412: slide part
413: first connection part
414: second connection part
420: distance adjuster
421: power unit
422: moving unit

Claims (10)

시료와 이격되어 위치되어 상기 시료를 향하여 이온을 조사하는 이온조사기; 및
복수개로 구성되어 상기 이온조사기의 둘레를 따라서 이격 배치되며, 상기 시료에서 산란되는 입자의 에너지 또는 비행시간을 검출하는 입자검출기
를 포함하는 시료 분석 시스템.an ion irradiator positioned away from the sample and irradiating ions toward the sample; and
A particle detector composed of a plurality of particles spaced apart from each other along the circumference of the ion irradiator and detecting energy or flight time of particles scattered from the sample.
A sample analysis system comprising a. 제1항에 있어서,
상기 각각의 입자검출기와 연결되어 상기 입자검출기에서 검출된 산란 입자를 이용하여 각각의 분석데이터를 생성하고 상기 각각의 분석데이터를 합하는 분석기를 포함하는 시료 분석 시스템.According to claim 1,
A sample analysis system comprising an analyzer connected to each of the particle detectors to generate each analysis data using the scattering particles detected by the particle detector and summing the respective analysis data. 제1항에 있어서,
상기 이온조사기는
상기 시료 표면의 수직 방향과 일치하는 방향으로 이온을 조사하도록 정렬되어 배치되는 것
을 특징으로 포함하는 시료 분석 시스템.According to claim 1,
The ion irradiator
Arranged in alignment to irradiate ions in a direction consistent with the vertical direction of the sample surface
A sample analysis system comprising a. 제3항에 있어서,
상기 이온조사기는
상기 시료의 시료의 결정축 방향과 일치되도록 정렬되어 배치되는 것
을 특징으로 포함하는 시료 분석 시스템.According to claim 3,
The ion irradiator
Arranged in alignment so as to coincide with the direction of the crystal axis of the sample of the sample
A sample analysis system comprising a. 제3항에 있어서,
상기 복수개의 입자검출기는
상기 이온조사기를 둘러싸며 복수개가 배치되는 것
을 특징으로 포함하는 시료 분석 시스템. According to claim 3,
The plurality of particle detectors
Arranging a plurality of ion irradiators surrounding the ion irradiator
A sample analysis system comprising a. 제5항에 있어서,
상기 복수개의 입자검출기는
상기 시료의 결정방향과 대응되는 방향으로 배치될 수 있는 것
을 특징으로 포함하는 시료 분석 시스템.According to claim 5,
The plurality of particle detectors
What can be arranged in a direction corresponding to the crystallization direction of the sample
A sample analysis system comprising a. 제1항에 있어서,
상기 입자검출기의 위치를 변경하는 조정기를 더 포함하는 것
을 특징으로 포함하는 시료 분석 시스템.According to claim 1,
Further comprising an adjuster for changing the position of the particle detector
A sample analysis system comprising a. 제7항에 있어서,
상기 조정기는 상기 입자검출기를 일방향 또는 타방향으로 이동시켜 입자검출기와 시료 사이의 위치를 조절하는 거리조절기 및 상기 입자검출기의 각도를 변경하는 각도조절기인 것
을 특징으로 포함하는 시료 분석 시스템.According to claim 7,
The adjuster is a distance adjuster for adjusting the position between the particle detector and the sample by moving the particle detector in one direction or another direction and an angle adjuster for changing the angle of the particle detector.
A sample analysis system comprising a. 제2항에 있어서,
상기 입자검출기는 설정된 감지영역에서 산란입자를 검출하고,
상기 분석기는 상기 감지영역 중 기설정된 일부의 감지영역에 검출된 입자를 이용하여 분석데이터를 생성하는 것
을 특징으로 포함하는 시료 분석 시스템.According to claim 2,
The particle detector detects scattering particles in a set detection area,
The analyzer generates analysis data using particles detected in a predetermined part of the sensing area among the sensing areas.
A sample analysis system comprising a. 제2항에 있어서,
상기 분석기는
상기 입자검출기가 상기 시료의 이온빔 조사위치를 정면으로 대향하여 배치된 경우의 기준위치가 기저장되어 있어서,
상기 입자검출기가 일방향으로 틸트되어 있는 경우, 상기 입자검출기의 입자의 검출 위치를 상기 기준위치로 보정하는 보정연산을 수행하는 것
을 특징으로 포함하는 시료 분석 시스템.According to claim 2,
The analyzer
The reference position when the particle detector is disposed facing the ion beam irradiation position of the sample in front is stored in advance,
When the particle detector is tilted in one direction, performing a correction operation for correcting the particle detection position of the particle detector to the reference position.
A sample analysis system comprising a.
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