SU1520414A1 - Ионный микроанализатор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  элементного и химического анализа состава твердых тел, в частности к ионным микрозондовым анализаторам, примен емым дл  измерени  концентрационных профилей распределени  примесей по глубине анализируемых образцов, а также дл  получени  на экране электронно-лучевой трубки картины распределени  различных элементов по поверхности образца. Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности микроанализатора путем повышени  эффективности сбора вторичных ионов. Ионный микроанализатор содержит источник ионов с системой ускорени  и фокусировки первичного пучка, систему сканировани  первичного пучка, иммерсионный объектив с секционированным выт гивающим электродом, энерго-масс-спектрометр с системой регистрации вторичных ионов. Выт гивающий электрод иммерсионного объектива выполнен секционированным в плоскости, перпендикул рной оси вторичного пучка, причем кажда  секци  электрически изолирована друг от друга и соединена с источником посто нного напр жени , имеющего обратную св зь с усилителем системы регистрации вторичных ионов. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  элементного и химического анализа состава твердых тел, в частности к ионным микрозондовым анализаторам , примен емым дл  измерени  концентрационных профилей распределени  примесей по глубине анализируемых образцов, а также дл  получени  на экране электронно-лучевой трубки картины распределени  различных элементов по поверхности образца, и может быть использовано дл  анализа материалов и структур микроэлектроники в геологии, металлургии, а также при проведении фундаментальных исследоваНИИ различных процессов на поверхности твердых тел.

Цель изобретени  - повышение чувствительности микроанализатора путем повышени  эффективности сбора вторичных ионов.

На чертеже изображена схема ионного микроанализатора. Ионный микроанализатор содержит плазменный источник 1 первичных ионов, три последовательно расположенные на одной оптической оси линзы, две конденсаторные линзы 2, 3 и линзу-объектив 4, две пары отклон ющих пластин 5 дл  управлени  пучком и ограничиваюел IND

О

| 31

315

щие апертуры 6. Источник ионов вместе с конденсаторной линзой 2 устанавливаетс  на манипул торе 7, имеющей четыре степени свободы, который позвол ет проводить коррекцию направле- ни  пучка и совмещение осей оптических элементов. Образец 8 устанавливаетс  на столике манипул тора 9, имеющем три степени свободы.

Основным элементом системы формировани  пучка вторичных ионов  вл етс  иммерсионный объектив 10 с секционированным выт гивающим электродом 11 и квадрупольна  отклон юща  система 12. Лл  анализа вторичных ионов по отношению, массы к зар ду использован энергомасс-спектрометр, состо щий из статического магнитного анализатора 13 и стигматического энергоанализатора I i типа трехэлектродного электростатического зеркала.

Генераторы 15 и 1б пилообразного напр жени  предназначены дл  развертки луча первичных ионов в растр заданного размера на поверхности исследуемого образца. Энергомасс-спектрометр содержит входную 17, промежуточную 18 и выходную 19 щели, размеры которых определ ют разрешение ионного микроанализатора. За выходной щелью 19 установлен вторично-электронный умножитель 20. Обратна  св зь осуществл етс  посредством микропроцессора 21, соединенного с выходом усилител  22 системы регистрации вторичных ионов и соответствующими входами цифроаналоговых преобразователей 23, которые играют роль регулирующих элементов источников 2k постр-  нного напр жени .

Выполнение выт гивающего электрода в виде отдельных электрически изолированных секций, расположенных в плос

5

0

5

0

5

0

кости, перпендикул рной оси вторичного пучка, позвол ет подавать различные потенциалы на каждую секцию и корректировать исходное пространственное распределение вторичных ионов. Это позвол ет учесть анизотропию пространственного распределени  вторичного пучка ионов. Введение обратной св зи между источниками посто нного напр жени , питающими секции выт гивающего электрода, и усилителем системы регистрации вторичных ионов позвол ет производить настройку иммерсионного объектива микроанализа- тора на максимум сигнала вторичных ионов, что соответствует настройке на направление преимущественного вылета вторичных ионов и повышает чувствительность микроанализатора.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Ионный микроанализатор, содержащий источник ионов с системой ускорени  и фокусировки первичного пучка, систему сканировани  первичного пучка , иммерсионный объектив с выт гивающими и фокусирующими электродами дл  формировани  пучка вторичных ионов, масс-спектрометр с системой регистрации вторичных ионов, содержащей усилитель, отличающий- С Я тем, что, с целью повышени  чувствительности микроанализатора путем повышени  эффективности сбора вторичных ионов, выт гивающий электрод иммерсионного объектива выполнен секционированным в плоскости, перпендикул рной оси вторичного пучка, причем секции электрически изолированы одна от другой и соединены с источником посто нного напр жени , имеющего обратную св зь с усилителем системы регистрации вторичных ионов.

   6

   IJ

   r

   5/11

   11 7

   ; J

   .

   7j -C-J- -L-J- :: 3

   /

   15

   /5 /

   /2

   /7