SU1409906A1 - Способ анализа диэлектриков - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области физико-химического анализа состава поверхности твердых тел методами вторичной ионной и электронной эмиссии. Цель изобретени  - повьпиение точности анализа. Дл  этого стекани е зар да с поверхности исследуемого диэлектрика осуществл етс  посредством заостренного металлического зонда, приведенного в контакт с поверхностью близости от зоны действи  первичных зондирующих пучков. При этом одновременно осуществл ют контроль стабильности разрешени  и/или энергетического сдвига вторичных зар женных частиц. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

.{

О

со со о

О5

Изобретение относитс  к физико- химическому анализу состава поверхности твердых тем методами вторичной ионной и электронной эмиссии.

Цель изобретени  - повышение точности анализа.

На чертеже показано устройство дл  анализа диэлектриков предлагаемым способом.

Устройство содержит держатель 1 исследуемого образца 2, облучаемого зондирукицим 3, регистрируииций вторичные зар женные частицы, например , оже-электроны 4, энергоанализа- тор 5, направл ющую на образец 2 ионный пучок 6.ионную пушку 7, металлическое острие 8, закрепленное на штоке ,9, посредством снльфона 10 св занном с микрометрическим виитом II дл  вертикального перемещени  штока 9. Также имеютс  винты 12 дл  го ризонтального перемещени  штока 9. В вертикальном направлении острие 8 может перемещатьс  на 0,04 м, а в го- ризонтальном - на 0,02 м.

Способ реализуют следующи образом .

На держателе 1 укрепл ют диэлектрический образец 2. Между поверхностью образца 2 и держателем 1 сопротивление составл ет несколько МОм. При изучении профильного элементного состава поверхности методом электронной оже-спектроскопии на образец Т. направл ют электронный зондирующий пучок 3, Вторичные электроны и оже- злектроиы 4 раздел ютс  по энерги м в энергоанализаторе 5. Дл  послойно го травлени  примен етс  ионный пучо 6 из пущки 7.

В результате воздействи  электронного зондирующего 3 и ионного 6 пучков и отсутстви  стекани  зар да по- верхность образца 2 зар жаетс  неконтролируемым образом. Вылетающие с поверхности оже-электроиы 4 имеют энергию, котора  определ етс  не внутриатомными переходами, а элект- рическим потенциалом поверхности, чт приводит к полной потере информативности . Контактироваиие остри  8 в зоне действи  электронного и ионного пучков с поверхностью образца 2 спо- собствует стеканию зар да из. анализируемой области поверхности, чем восстанавливаетс  информативность. Острие 8 через шток 9 соединено, с

сильфоном 10, что позвол ет перемещать острие в вертикальном направлении микрометрическим винтом И, а горизонтальное перемещение осуществл етс  винтаии 12, расположенными через 120.

Устройство дает возможность отводить острие 8 от образца 2 и выбирать произвольное место анализа, а затем позвол ет контактировать ему с поверхностью на небольшом рассто нии от зоны действи  электронного и ионного пучков. Таким образом, реализаци  способа обеспечивает стекание зар да из зоны анализа и восстанавливает информативность метода.

Пример 1. Диэлектрический . - образец, 2 из SiO размером 10x1 Ох х мм креп т на держатель 1 прижимными болтами и вставл ют в аналитическую камеру. Держатель 1 с образцом 2 располагают- перед энергоанализато-: ром 5. На экране электронного микроскопа получают изображение исследуемого образца 2. Зону анализа перемещают в фокус анализатора. Металлическое острие 8 дл  сн ти  зар да привод т в контакт с поверхностью образца в непосредственной близости (МОО мкм) от места падени  зондирующего пучка. Электронн пучок с энергией 2 кэВ из растрового режима перевод т в точечный, возбужда  вторичную электронную эмиссию.

Осуществл ют регистрацию и анализ по энерги м оже-электронов 4, вьш1ед- ших из образца. Если энергетическое положение спектральных линий кислорода и кремни  отличаетс  от стандартного , то металлическое острие с помощью штока 9, сильфона 10 и микрометрических винтов 11 и 12 перемещают по поверхности образца, контролиру  при этом стабильность разрешени  и/или энергетический сдвид оже-электронов . При достижении стандартного энергетического положени  спектраль- ной линии кислорода ипи кремни  острие 8 фиксируют, после чего провод т полный элементный анализ в анализируемой области поверхности исследуемого образца.

Дл  проведени  элементного анализа исследуемого образца 2 по глубине осуществл ют ионное распыление поверхности , подверга  исследуемый образец облучени  ионами Аг с энер3

гией 2 кэВ. Металлическое острие 8 продолжает оставатьс  в контакте с образцом на прежнем месте, осуществл   отекание зар да, внесенного нон |ным пучком. Дальнейший элементный анализ осуществл ют указанным Образом. Ионное распыление поверхности образца может осуществл тьс  неоднократно .с целью анализа ра личных слоев исследуемого образца .

Пример.2ГВ услови х пример I привод т в контакт острие вблизи выбранного места анализа. Провод т запись оже-спектров кремни  н кислорода . При обнаружении энергетического сдвига спектральных линий провд т смещение остри  8 ближе к зоне анализа. Экспериментально установлено , что сн тие зар да достигаетс  при фиксации остри  8 на рассто нии ОТ электронного зонда, где d - диаметр остри , равный в указан ных примерах 50 мкм; 0,5 k 2.0.

Ф о

рмула изобретени

Claims (2)

1.Способ анализа диэлектриков, заключающийс  в облучении поверхности исследуемого образца корпускул рным или фотонным зондом, регистрации и анализе по энергии вторичных зар женных частиц, а также, удалении зар да с поверхности образца, о т- личающийс  тем, что, с целью повьппени  точности анализа, удление зар да осуществл ют путем контактировани  металлического остри 

с поверхностью образца, причем положение , остри  на поверхности образца фиксируют по достижении стабильности разрешени  и/или энергетического сдвига спектра вторичных зар женных частиц.

2.Способ поп.1,отличаю- щ и и с   тем,, что фиксируют острием на рассто нии 1 kd от зоны воздействи  корпускул рного зонда, где d - диаметр остри , k - коэффициент , величина которого выбрана из услови  0,5 k 2,0.