KR960014922A - 표면해석방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

재료표면의 최상층에 존재하는 입자의 원소종류와 그의 결합상태를 해석하는 방법 및 장치로서, 고체시료의 표면 최상층의 원소조성 조성 및 그들 원소의 결합상태를 하지층에 손상을 입히지 않고 고감도로 측정하기 위해, 특정이온종이고 또한 특정가수의 다가이온을 생성하고, 이 생성된 다가이온을 피측정물질의 스퍼터링 임계값 에너지보다 낮은 운동에너지로 감속하며, 이 감속된 다가이온을 시료의 표면에 조사하고, 다가이온의 조사에 의해서 시료의 표면에서 방출된 입자 또는 광을 분석하도록 되어 있다.
이러한 구성에 의해, 시료표면 최상층의 원자의 종류와 이 원자의 결합상태를 고감도이고 고분해능으로 분석할 수 있다.

Description

표면해석방법 및 장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 실시예1 및 실시예2에 있어서의 표면계측을 위해 사용한 표면계측장치의 개략적인 구성을 도시한 도면.

Claims (32)

  1. 특정이온종이고 또한 특정가수의 다가이온을 생성하는 이온생성공정, 이 생성된 다가이온을 피측정물질의 스퍼터링 임계값 에너지보다 낮은 운동에너지로 감속하는 감속공정, 이 감속된 다가이온을 시료의 표면에 조사하는 조사공정 및 상기 다가이온의 조사에 의해서 상기 시료의 표면에서 방출된 입자 또는 광을 분석하는 분석공정을 포함해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면해석방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기의 이온생성공정은 상기의 특정이온종이고 또한 특정가수의 다가이온을 포함하는 이온을 발생하는 이온발생단계와 발생된 이온 중에서 상기한 특정이온종이고 또한 특정가수의 다가이온을 분리하는 분리공정으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 표면해석방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기의 감속공정은 상기의 생성된 다가이온을 20eV 이하의 운동에너지로 감속하는 공정인 것을 특징으로 하는 표면해석방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기의 감속공정은 상기의 생성된 다가이온을 1keV 이하의 운동에너지로 감속하는 공정인 것을 특징으로 하는 표면해석방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기의 분석공정은 상기의 다가이온 조사에 의해서 상기 시료표면에서 방출된 입자의 질량 또는 운동에너지를 분석하는 공정인 것을 특징으로 하는 표면해석방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 분석공정은 상기의 다가이온 조사에 의해서 상기 시료표면에서 방출된 광의 광자에너지를 분석하는 공정인 것을 특징으로 하는 표면해석방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 분석공정은 상기의 다가이온 조사에 의해서 상기 시료표면에서 방출된 오거전자를 분석하는 공정인 것을 특징으로 하는 표면해석방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 분석공정은 상기의 다가이온 조사에 의해서 상기 시료표면에서 방출된 이온을 분석하는 공정인 것을 특징으로 하는 표면해석방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 분석공정은 상기의 다가이온 조사에 의해서 상기 시료표면에서 방출된 중성입자를 분석하는 공정인 것을 특징으로 하는 표면해석방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 분석공정은 상기의 다가이온 조사에 의해서 상기 시료표면에서 방출된 중성입자에 레이저광을 조사하는 것에 의해서 얻어지는 상기 중성임자의 이온을 분석하는 공정인 것을 특징으로 하는 표면 해석방법.
  11. 제1항∼제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분석공정은 상기의 다가이온 조사에 의해서 상기 시료표면이 순차 에칭되는 것에 의해서 상기 시료표면에서 순차 방출되는 원소를 분석하는 것에 의해, 상기 방출원소의 상기 시료표면으로 부터의 깊이방향에 있어서의 분포를 측정하는 공정인 것을 특징으로 하는 표면해석방법.
  12. 제1항∼제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조사공정은 상기 시료를 냉각하면서 상기 시료의 표면에 상기의 다가이온을 조사하는 공정인 것을 특징으로 하는 표면해석방법.
  13. 동일의 이온종이고 서로 가수가 다른 여러개의 다가이온을 생성하는 이온생성공정, 생성된 여러개의 다가이온을 순차 그 가수를 바꾸어 시료에 조사하는 이온조사공정, 이 여러개의 다가이온의 순차 조사에 대응해서 상기 시료의 표면에서 순차 방출되는 오거전자를 검출함과 동시에 그 운동에너지값을 측정하는 오거전자 측정공정, 상기의 오거전자 측정공정에 있어서의 측정결과에 따라서 상기 시료표면에 존재하는 물질의 원소조성 및 그를 원소의 결합상태를 해석하는 해석공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면해석방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기의 해석공정은 상기의 오거전자 측정공정에 있어서의 측정결과에 따라서 상기 시료표면에 조사한 상기 다가이온의 가수와 상기 시료표면에서 방출된 상기 오거전자의 검출값 사이에 대응관계를 구하고, 이 대응관계에서 상기 오거전자가 처음 검출되었을 매 상기 시료에 조사하고 있던 다가이온의 가수를 산출해 내고, 이 산출된 다가이온의 가수 및 상기의 오거전자 측정공정에 있어서 측정된 상기 오거전자의 운동에너지값으로 부터 상기 시료표면에 존재하는 물질의 원소조성 및 그를 원소의 결합상태를 해석하는 공정인 것을 특징으로 하는 표면해석방법.
  15. 동일의 이온종이고 서로 가수가 다른 여러개의 다가이온을 생성하는 이온생성공정. 생성된 여러개의 다가이온을 순차 그 가수를 바꾸어 시료에 조사하는 이온조사공정, 이 여러개의 다가이온의 순차 조사에 대응해서 상기 시료의 표면에서 순차 방출되는 2차이온을 검출함과 동시에 그 질량수 또는 운동에너지값을 측정하는 2차이온 측정공정, 상기의 2차이온 측정공정에 있어서의 측정결과에 따라서 상기 시료표면에 존재하는 물질의 원소조성 및 그를 원소의 결합상태를 해석하는 해석공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면해석방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기의 해석공정은 상기의 2차이온 측정공정에 있어서의 측정결과에 따라서 상기 시료표면에 조사한 상기 다가이온의 가수와 상기 시료표면에서 방출된 상기 2차이온의 검출값 사이의 대응관계를 구하고, 이 대응관계에서 상기 2차이온의 검출값이 급격하게 증가했을때 상기 시료에 조사하고 있던 다가이온의 가수를 산출해, 내고, 이 산출된 다가이온의 가수 및 상기의 2차이온 측정공정에 있어서 측정된 상기 2차이온의 질량수 또는 운동에너지값으로 부터 상기 시료표면에 존재하는 물질의 원소조성 및 그를 원소의 결합상태를 해석하는 공정인 것을 특징으로 하는 표면해석방법.
  17. 특정이온종이고 또한 특정가수의 다가이온을 생성하는 이온생성수단, 이 생성된 다가이온을 피측정물질의 스퍼터링 임계값 에너지보다 낮은 운동에너지로 감속하는 감속수단, 이 감속된 다가이온을 시료의 표면에 조사하는 조사수단 및 상기 다가이온의 조사에 의해서 상기 시료의 표면에서 방출된 입자 또는 광을 분석하는 분석수단을 포함해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면해석장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기의 이온생성수단은 상기의 특정이온종이고 또한 특정가수의 다가이온을 포함하는 이온을 발생하는 이온발생수단과 발생된 이온 중에서 상기한 특정이온종이고 또한 특정가수의 다가이온을 분리하는 분리수단으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 표면해석장치.
  19. 제17항에 있어서, 상기의 감속수단은 상기의 생성된 다가이온을 20eV 이하의 운동에너지로 감속하는 수단인 것을 특징으로 하는 표면해석장치.
  20. 제17항에 있어서, 상기의 감속수단은 상기의 생성된 다가이온을 1keV 이하의 운동에너지로 감속하는 수단인 것을 특징으로 하는 표면해석장치.
  21. 제17항에 있어서, 상기의 분석수단은 상기의 다가이온 조사에 의해서 상기 시료표면에서 방출된 입자의 질량 또는 운동에너지를 분석하는 수단인 것을 특징으로 하는 표면해석장치.
  22. 제17항에 있어서, 상기 분석수단은 상기의 다가이온 조사에 의해서 상기 시료표면에서 방출된 광의 광자에너지를 분석하는 수단인 것을 특징으로 하는 표면해석장치.
  23. 제17항에 있어서, 상기 분석수단은 상기의 다가이온 조사에 의해서 상기 시료표면에서 방출된 오거전자를 분석하는 수단인 것을 특징으로 하는 표면해석장치.
  24. 제17항에 있어서, 상기 분석수단은 상기의 다가이온 조사에 의해서 상기 시료표면에서 방출된 이온을 분석하는 수단인 것을 특징으로 하는 표면해석장치.
  25. 제17항에 있어서, 상기 분석수단은 상기의 다가이온 조사에 의해서 상기 시료표면에서 방출된 중성입자를 분석하는 수단인 것을 특징으로 하는 표면해석장치.
  26. 제17항에 있어서, 상기 분석수단은 상기의 다가이온 조사에 의해서 상기 시료표면에서 방출된 중성입자에 레이저를 조사하는 것에 의해서 얻어지는 상기 중성임자의 이온을 분석하는 수단인 것을 특징으로 하는 표면해석방법.
  27. 제17항∼제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분석수단은 상기의 다가이온 조사에 의해서 상기 시료표면이 순차 에칭되는 젓에 의해서 상기 시료표면에서 순차 방출되는 원소를 분석하는 것에 의해, 상기 방출원소의 상기 시료표면으로 부터의 깊이방향에 있어서의 분포를 측정하는 수단인 것을 특징으로 하는 표면해석장치.
  28. 제17항∼제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조사수단은 상기 시료를 냉각하면서 상기 시료의 표면에 상기의 다가이온을 조사하는 수단인 것을 특징으로 하는 표면해석장치.
  29. 동일의 이온종이고 서로 가수가 다른 여러개의 다가기온을 생성하는 이온생성수단, 생성된 여러개의 다가이온을 순차 그 가수를 바꾸어 시료에 조사하는 이온조사수단, 이 여러개의 다가이온을 순차 조사에 대응해서 상기 시료의 표면에서 순차 방출되는 오거전자를 검출함과 동시에 그 운동에너지값을 측정하는 오거전자 측정수단, 상기의 오거전자 측정수단에 의한 측정의 결과에 따라서 상기 시료표면에 존재하는 물질의 원소조성 및 그들 원소의 결합상태를 해석하는 해석수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면해석장치.
  30. 제28항에 있어서, 상기의 해석수단은 상기의 오거전자 측정수단에 의한 측정의 결과에 따라서 상기 시료표면에 조사한 상기 다가이온의 가수와 상기 시료표면에서 방출된 상기 오거전자의 검출값 사이의 대응관계를 구하고, 이 대응관계에서 상기 오거전자가 처음 검출되었을 매 상기 시료에 조사하고 있던 다가이온의 가수를 산출해 내고, 이 산출된 다가이온의 가수 및 상기의 오거전자 측정수단에 의해 측정된 상기 오거전자의 운동에너지값으로 부터 상기 시료표면에 존재하는 물질의 원소조성 및 그를 원소의 결합상태를 해석하는 수단인 것을 특징으로 하는 표면해석장치.
  31. 동일의 이온종이고 서로 가수가 다른 여러개의 다가이온을 생성하는 이온생성수단, 생성된 여러개의 다가이온을 순차 그 가수를 바꾸어 시료에 조사하는 이온조사수단, 이 여러개의 다가이온의 순차 조사에 대응해서 상기 시료의 표면에서 순차 방출되는 2차이온을 검출함과 동시에 그 질량수 또는 운동에너지값을 측정하는 2차이온 측정수단, 상기의 2차이온 측정수단에 의한 측정 결과에 따라서 상기 시료표면에 존재하는 물질의 원소조성 및 그들 원소의 결합상태를 해석하는 해석수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면해석장치.
  32. 제30항에 있어서, 상기의 해석수단은 상기의 2차이온 측정수단에 의한 측정의 결과에 따라서 상기 시료표면에 조사한 상기 다가이온의 가수와 상기 시료표면에서 방출된 상기 2차이온의 검출값 사이의 대응관계를 구하고, 이 대응관계에서 상기 2차이온의 검출값이 급격하게 증가했을 때 상기 시료에 조사하고 있던 다가이온의 가수를 산출해 내고, 이 산출된 다가이온의 가수 및 상기의 2차이온 측정수단에 의해 측정된 상기 2차이온의 질량수 또는 운동에너지값으로 부터 상기 시료표면에 존재하는 물질의 원소조성 및 그를 원소의 결합상태를 해석하는 수단인 것을 특징으로 하는 표면해석장치.
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