JPH02199761A - 二次イオン質量分析装置 - Google Patents
二次イオン質量分析装置Info
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- JPH02199761A JPH02199761A JP1017454A JP1745489A JPH02199761A JP H02199761 A JPH02199761 A JP H02199761A JP 1017454 A JP1017454 A JP 1017454A JP 1745489 A JP1745489 A JP 1745489A JP H02199761 A JPH02199761 A JP H02199761A
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- JP
- Japan
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- ions
- ion
- mass
- primary
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (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】
（産業上の利用分野）
本発明は、試料表面に加速した一次イオンを照射し、そ
の際に試料表面から発生する二次イオンを検出し、物質
中に含まれる化合物の種類および量を測定する二次イオ
ン質量分析装置に関するものである。
の際に試料表面から発生する二次イオンを検出し、物質
中に含まれる化合物の種類および量を測定する二次イオ
ン質量分析装置に関するものである。
（従来の技術）
Ｓｉ、 ＧａＡｓ、およびＩｎＰ等のデバイス用半導体
材料中では、その電気特性に１０”ａｔｏｍｓ／ｃａｂ
’ レベルの不純物が影響を与えることが知られている
。このレベルの不純物の量を分析する方法として、高感
度な二次イオン質量分析法（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｉｏ
ｎ ｍａｓｓｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ：ＳＩＭＳ）が
期待されている。
材料中では、その電気特性に１０”ａｔｏｍｓ／ｃａｂ
’ レベルの不純物が影響を与えることが知られている
。このレベルの不純物の量を分析する方法として、高感
度な二次イオン質量分析法（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｉｏ
ｎ ｍａｓｓｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ：ＳＩＭＳ）が
期待されている。
またＳＩＭＳは、高感度検出器を有するので、薄膜等の
試料量が少ないものについても適用できることから、有
機薄膜中の有機物の構造解析法としても注目されてきた
。特に、高分子や不揮発性の有機物質を分析する、また
は固体表面の吸着物を質量分析する方法として、５ｔａ
ｔｉｃ ＳＩＭＳ（ｓｔａｔｉｃｓｅｃｏｎｄａｒｙ
ｉｏｎ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）が検討
されてきている。
試料量が少ないものについても適用できることから、有
機薄膜中の有機物の構造解析法としても注目されてきた
。特に、高分子や不揮発性の有機物質を分析する、また
は固体表面の吸着物を質量分析する方法として、５ｔａ
ｔｉｃ ＳＩＭＳ（ｓｔａｔｉｃｓｅｃｏｎｄａｒｙ
ｉｏｎ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）が検討
されてきている。
無機物質のＳｒＭＳ分析では、原子イオンのほかに、化
合物イオンおよびクラスターイオンが生成される。原子
イオンが正イオンの場合には原子のイオン化ポテンシャ
ルが小さいほど、負イオンの場合には電子親和力が大き
いほど、そのイオン強度が大きい、つまり感度が高いこ
とが知られている。
合物イオンおよびクラスターイオンが生成される。原子
イオンが正イオンの場合には原子のイオン化ポテンシャ
ルが小さいほど、負イオンの場合には電子親和力が大き
いほど、そのイオン強度が大きい、つまり感度が高いこ
とが知られている。
化合物イオンは、分析対象原子が一次イオンの原子また
は主成分原子と結合したイオンである。
は主成分原子と結合したイオンである。
ＳＩＭＳを不純物分析に用いる場合には、主成分イオン
である正負両イオンのうち、感度の高い方を分析に用い
ていた。しかし最近、Ｚｎ等について、−次イオンであ
るＣｓとの化合物イオン（１１，Ａ、５ｔｏｒ＋＋＋ｓ
＋に、Ｆ、Ｂｒｏｗｎ、 Ｊ、Ｄ、５ｔｅｉｎ＋ Ａｎ
ａｌ、 Ｃｈｅｗ、＋４９＋ ２０２３（１９７７））
が正負の原子イオンより極めて高感度であることが報告
された。しかし、Ｓ１ＭＳ装置で使用できる一次イオン
に制約があり、化合物イオンを使った高感度分析の検討
は十分なされていなかった。
である正負両イオンのうち、感度の高い方を分析に用い
ていた。しかし最近、Ｚｎ等について、−次イオンであ
るＣｓとの化合物イオン（１１，Ａ、５ｔｏｒ＋＋＋ｓ
＋に、Ｆ、Ｂｒｏｗｎ、 Ｊ、Ｄ、５ｔｅｉｎ＋ Ａｎ
ａｌ、 Ｃｈｅｗ、＋４９＋ ２０２３（１９７７））
が正負の原子イオンより極めて高感度であることが報告
された。しかし、Ｓ１ＭＳ装置で使用できる一次イオン
に制約があり、化合物イオンを使った高感度分析の検討
は十分なされていなかった。
一方、有機物質のＳＩＭＳ分析では、分子イオンのほか
に、解裂イオン、化合物イオンおよびクラスターイオン
が観測される。有機分子の分子イオンの安定性を考えた
場合、分子イオンはほとんどの場合イオンラジカルであ
り、必ずしも安定なイオンとはいえない。有機分子に活
性イオン（Ｒ”イオン）を付加させてイオン化し、化合
物イオン（Ｍ＋Ｒ）”として質量分析する方法は、化学
イオン化質量分析法（ｃｈｅｍｉｃａｌ １ｏｎｉｚａ
ｔｉｏｎ ｍａｓｓｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（ＣＩＭ
Ｓ）） として考えられてきた。有機分子の中でアミ
ノ基等の電子供与性の官能基を有する化合物の場合、正
の分子イオンそのものより、分子イオンにプロトンが結
合したイオン（（Ｍ＋Ｈ）” ）が安定なことが知られ
ていた。
に、解裂イオン、化合物イオンおよびクラスターイオン
が観測される。有機分子の分子イオンの安定性を考えた
場合、分子イオンはほとんどの場合イオンラジカルであ
り、必ずしも安定なイオンとはいえない。有機分子に活
性イオン（Ｒ”イオン）を付加させてイオン化し、化合
物イオン（Ｍ＋Ｒ）”として質量分析する方法は、化学
イオン化質量分析法（ｃｈｅｍｉｃａｌ １ｏｎｉｚａ
ｔｉｏｎ ｍａｓｓｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（ＣＩＭ
Ｓ）） として考えられてきた。有機分子の中でアミ
ノ基等の電子供与性の官能基を有する化合物の場合、正
の分子イオンそのものより、分子イオンにプロトンが結
合したイオン（（Ｍ＋Ｈ）” ）が安定なことが知られ
ていた。
最近、化合物イオンは、ＳＩＭＳやＬＩＭＳ（ｌａｓｅ
ｒｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｍ、ａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏ
ｍｅｔｒｙ）でも観測されている（Ｃ，Ｄ、Ｐａｒｋｅ
ｒ ａｎｄ Ｄ、Ｍ、）ｌｅｒｃｕｌｅｓ＋ Ａｎａｌ
、 Ｃｈｅｗ。
ｒｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｍ、ａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏ
ｍｅｔｒｙ）でも観測されている（Ｃ，Ｄ、Ｐａｒｋｅ
ｒ ａｎｄ Ｄ、Ｍ、）ｌｅｒｃｕｌｅｓ＋ Ａｎａｌ
、 Ｃｈｅｗ。
５７、６９８ （１９８５）） 、生成機構はまだ十分
に解明されていないが、分子イオンそのものではなく、
これらの化合物イオンを構造解析に応用しようとする試
みがなされている。しかし、−次イオンの制約から、積
極的に化合物イオンを検出する試みはなされていなかっ
た。
に解明されていないが、分子イオンそのものではなく、
これらの化合物イオンを構造解析に応用しようとする試
みがなされている。しかし、−次イオンの制約から、積
極的に化合物イオンを検出する試みはなされていなかっ
た。
従来の５ｔａｔｉｃ Ｓ１ＭＳ装置では、イオン銃とし
て、電子衝撃型、デュオプラズマ型、電界電離型、ビー
ム・プラズマ型および表面電離型のものが用いられてき
た。これらのイオン銃は、イオン化室中にカソード（フ
ィラメント）を有し、電子衝撃ないし強電界により、イ
オン化を起こそうとするものである。しかし、イオン化
の際にカソード（フィラメント）が活性ガスに攻撃され
、カソード（フィラメント）が腐食し、放電が短寿命な
ことが多かった。このため、希ガス等の不活性なガスの
みが用いられ、化合物イオンの生成を促進するような活
性ガスを使うことが難しかった。またこれらを金属イオ
ン源として用いる場合は、イオン化電圧が低く、熱イオ
ン化し易い金属か、または金属化合物の蒸気圧が低く、
イオン化室に導入し易い金属に限定されるので、種々の
イオンを取り出すことはできなかった。従って、活性ガ
ス等から発生する種々の活性イオンを選んで、それを試
料に照射することにより、積極的に化合物イオンの生成
を促進し、高感度な不純物分析への適応、ないしは構造
解析へ適応の試みはされていなかった。
て、電子衝撃型、デュオプラズマ型、電界電離型、ビー
ム・プラズマ型および表面電離型のものが用いられてき
た。これらのイオン銃は、イオン化室中にカソード（フ
ィラメント）を有し、電子衝撃ないし強電界により、イ
オン化を起こそうとするものである。しかし、イオン化
の際にカソード（フィラメント）が活性ガスに攻撃され
、カソード（フィラメント）が腐食し、放電が短寿命な
ことが多かった。このため、希ガス等の不活性なガスの
みが用いられ、化合物イオンの生成を促進するような活
性ガスを使うことが難しかった。またこれらを金属イオ
ン源として用いる場合は、イオン化電圧が低く、熱イオ
ン化し易い金属か、または金属化合物の蒸気圧が低く、
イオン化室に導入し易い金属に限定されるので、種々の
イオンを取り出すことはできなかった。従って、活性ガ
ス等から発生する種々の活性イオンを選んで、それを試
料に照射することにより、積極的に化合物イオンの生成
を促進し、高感度な不純物分析への適応、ないしは構造
解析へ適応の試みはされていなかった。
有機分析の場合の解裂イオンは、過剰なエネルギーを物
質に与えた場合に分子内の結合の解裂が起こることによ
り生じるイオンのことであり、従来から揮発性の有機物
質に用いられてきた電子衝撃型質量分析法（ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎ ｉｓ＋ｐａｃｔ ｔａａｓｓｓｐｅｃｔｒｏｍ
ｅｔｒｙ：ＥＩＭＳ）でも観測される。解裂イオンは分
子の構造を反映するため分子の構造解析に役立つが、解
裂しすぎる場合には分子イオンが観測されず、解析が困
難であった。−次イオンよりもたらされる過剰のエネル
ギーにより、試料表面が高温（１００００°以上になる
と言われている）になり、プラズマが発生する（Ｄ、Ｍ
、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ、 Ｐｕｒｅ ａｎｄ＾ｐｐ１．
Ｃｈｅｍ、、５５．１８６９ （１９８３））。クラス
ターイオンは、このプラズマ中でばらばらになった原子
およびイオンが再結合することにより生じるイオンのこ
とである。従って、クラスターイオンに関しては、分析
対象である物質に関する情報を得ることが困難であった
（Ｊ、＾、Ｇａｒｄｅｌｌａ、 Ｊｒ、 ａｎｄ口１Ｍ
。
質に与えた場合に分子内の結合の解裂が起こることによ
り生じるイオンのことであり、従来から揮発性の有機物
質に用いられてきた電子衝撃型質量分析法（ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎ ｉｓ＋ｐａｃｔ ｔａａｓｓｓｐｅｃｔｒｏｍ
ｅｔｒｙ：ＥＩＭＳ）でも観測される。解裂イオンは分
子の構造を反映するため分子の構造解析に役立つが、解
裂しすぎる場合には分子イオンが観測されず、解析が困
難であった。−次イオンよりもたらされる過剰のエネル
ギーにより、試料表面が高温（１００００°以上になる
と言われている）になり、プラズマが発生する（Ｄ、Ｍ
、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ、 Ｐｕｒｅ ａｎｄ＾ｐｐ１．
Ｃｈｅｍ、、５５．１８６９ （１９８３））。クラス
ターイオンは、このプラズマ中でばらばらになった原子
およびイオンが再結合することにより生じるイオンのこ
とである。従って、クラスターイオンに関しては、分析
対象である物質に関する情報を得ることが困難であった
（Ｊ、＾、Ｇａｒｄｅｌｌａ、 Ｊｒ、 ａｎｄ口１Ｍ
。
Ｈｅｒｃｕｌｅｓ、 ５ｐｅｃｔｒｓ＋ｅｔｒｙ Ｌｅ
ｒｒｅｒｓ、１３＋ ３４７ （１９８０））。
ｒｒｅｒｓ、１３＋ ３４７ （１９８０））。
従来の５ｔａｔｉｃｓ ＳＩＭＳの場合でも、用いる一
次イオンのエネルギーが７００ｅν（Ｄ、Ｂｒ１ｇｇ５
．５ｕｒｆ、 Ｉｎｔｅｒ。
次イオンのエネルギーが７００ｅν（Ｄ、Ｂｒ１ｇｇ５
．５ｕｒｆ、 Ｉｎｔｅｒ。
Ａｎａｌ、、 ９ 、３９１ （１９８６））以上であ
り、原子の結合エネルギー約５ｅＶに比較すると、はる
かに高く、イオン化だけでなく結合の解裂が起こる可能
性があった。従って、所望するイオンをより所望する低
エネルギーで照射するために、−次イオンを減速・集束
させる機構を有するイオン銃が必要であった。
り、原子の結合エネルギー約５ｅＶに比較すると、はる
かに高く、イオン化だけでなく結合の解裂が起こる可能
性があった。従って、所望するイオンをより所望する低
エネルギーで照射するために、−次イオンを減速・集束
させる機構を有するイオン銃が必要であった。
（発明が解決しようとする課題）
前述したように、従来の二次イオン質量分析装置は、イ
オン、銃が希ガス等の不活性ガス、ないしはイオン化電
圧が低いか、またはその化合物の蒸気圧の低い限られた
金属がイオン化できるだけであり、対象とする一次イオ
ンが限られていること、および減速機構がないため取り
出した一次イオンを低エネルギーで試料に照射できない
ので、積極的に二次イオンである化合物イオンの生成を
促進することが困難であることが問題点であった。
オン、銃が希ガス等の不活性ガス、ないしはイオン化電
圧が低いか、またはその化合物の蒸気圧の低い限られた
金属がイオン化できるだけであり、対象とする一次イオ
ンが限られていること、および減速機構がないため取り
出した一次イオンを低エネルギーで試料に照射できない
ので、積極的に二次イオンである化合物イオンの生成を
促進することが困難であることが問題点であった。
本発明は、上記問題点を解決し、化合物イオンを積極的
に検出可能とする二次イオン質量分析装置を提供するこ
とにある。
に検出可能とする二次イオン質量分析装置を提供するこ
とにある。
（課題を解決するための手段）
本発明の二次イオン質量分析装置は、
活性ガスをイオン化するためのチェンバーと、該チェン
バーから発生した一次イオンより所望の質量をもち、所
望の速度をもつ一次イオンのみを通過させる質量・速度
フィルタと、 該質量・速度フィルタを通過した一次イオンビームを減
速・集束させる手段と からなるイオン銃を具備する。
バーから発生した一次イオンより所望の質量をもち、所
望の速度をもつ一次イオンのみを通過させる質量・速度
フィルタと、 該質量・速度フィルタを通過した一次イオンビームを減
速・集束させる手段と からなるイオン銃を具備する。
またイオン発生源であるチェンバーとして、マイクロ波
イオン源を用いる。
イオン源を用いる。
（作 用）
このような二次イオン質量分析装置によれば、イオン化
室中で活性ガスを放電することにより生成した一次イオ
ン中の、所望の質量を持ち、所望の速度をもつ一次イオ
ンのみが質量・速度フィルタを通過し、減速・集束手段
に入射し、減速され、かつ集束されて試料に照射されの
で、試料中の特定の原子ないし分子が一次イオンと結合
し、二次イオンである化合物イオンを生成することが可
能となる。
室中で活性ガスを放電することにより生成した一次イオ
ン中の、所望の質量を持ち、所望の速度をもつ一次イオ
ンのみが質量・速度フィルタを通過し、減速・集束手段
に入射し、減速され、かつ集束されて試料に照射されの
で、試料中の特定の原子ないし分子が一次イオンと結合
し、二次イオンである化合物イオンを生成することが可
能となる。
（実施例）
以下、図面により本発明の詳細な説明する。
第１図は、本発明の二次イオン質量分析装置の一実施例
の構成図であって、１はチェンバー、２は同軸型引き出
し電極、３はフォーカスレンズ、４は垂直偏向電極、５
は質量・速度フィルタ、６はリターディング系、７は試
料を示す。第１図において、−次イオンの制御は以下の
通りに行う。
の構成図であって、１はチェンバー、２は同軸型引き出
し電極、３はフォーカスレンズ、４は垂直偏向電極、５
は質量・速度フィルタ、６はリターディング系、７は試
料を示す。第１図において、−次イオンの制御は以下の
通りに行う。
まず、活性ガスをチェンバー１内でイオン化し、発生し
た一次イオンを同軸型引き出し電極２にて引き出し、フ
ォーカスレンズ３により試料７表面で集束する。−次イ
オンは集束する手前で垂直偏向電極４を通って、質量・
速度フィルタ５に入り、質量分離される。質量分離され
た一次イオンは、リターディング系６により減速される
。
た一次イオンを同軸型引き出し電極２にて引き出し、フ
ォーカスレンズ３により試料７表面で集束する。−次イ
オンは集束する手前で垂直偏向電極４を通って、質量・
速度フィルタ５に入り、質量分離される。質量分離され
た一次イオンは、リターディング系６により減速される
。
次いで試料７より発生する二次イオンから四重極質量分
析計（Ｑマス）８により、１〜１０００までの質量スペ
クトルを得る。データはＣＲＴＱ上に示された後、デジ
タル表示部１０でデータ処理され、レコーダ１１により
記録される。
析計（Ｑマス）８により、１〜１０００までの質量スペ
クトルを得る。データはＣＲＴＱ上に示された後、デジ
タル表示部１０でデータ処理され、レコーダ１１により
記録される。
ここで第１図では、イオン発生源であるチェンバー１と
してマイクロ波イオン源を用いることにより、活性ガス
に電子サイクロトロン共鳴を生じさせ、それによって生
じたホットエレクトロンプラズマから一次イオンを引き
出すことができる。
してマイクロ波イオン源を用いることにより、活性ガス
に電子サイクロトロン共鳴を生じさせ、それによって生
じたホットエレクトロンプラズマから一次イオンを引き
出すことができる。
第２図に、第１図の装置を用い、ＣＦ、をイオン化した
場合の質量・速度フィルタ５により得られた一次イオン
の質量スペクトルを示す。イオン化によりＣＦ”、 Ｃ
Ｆｚ”、 ＣＦ３”、 ＣＦ１１＋の多種のイオンが生
成するが、質量・速度フィルタ５を調整することにより
所望するイオンだけを選択し、６段階のりターディング
系６により減速して試料７に照射することができる。
場合の質量・速度フィルタ５により得られた一次イオン
の質量スペクトルを示す。イオン化によりＣＦ”、 Ｃ
Ｆｚ”、 ＣＦ３”、 ＣＦ１１＋の多種のイオンが生
成するが、質量・速度フィルタ５を調整することにより
所望するイオンだけを選択し、６段階のりターディング
系６により減速して試料７に照射することができる。
第３図（ａ）、 （ｂ）にフェノール フタレイン（ｐ
ｈｅｎｏｌｐｈｔｈａｌｅｉｎ （ＰＰ））の蒸着膜を
第１図の装置で分析した例を示す。第３図（ａ）では、
−次イオンに２００ｅＶ Ａｒ”を用い、第３図（ｂ）
では、１次イオンにＨｃｌをイオン化した際に得られる
２００ｅＶ Ｈ＋を用いた。
ｈｅｎｏｌｐｈｔｈａｌｅｉｎ （ＰＰ））の蒸着膜を
第１図の装置で分析した例を示す。第３図（ａ）では、
−次イオンに２００ｅＶ Ａｒ”を用い、第３図（ｂ）
では、１次イオンにＨｃｌをイオン化した際に得られる
２００ｅＶ Ｈ＋を用いた。
ただし、Ａｒ＋とＨｏとも１ ｋｅＶ以上のエネルギー
の場合には解裂イオンのみが観測された。また１０ｅＶ
以下のエネルギーの場合には二次イオンが観測されなか
った。第３図（ａ） （ｂ）ともに、ラクトン環からＣ
ＯＯが抜けたイオン（ｍ／ｅ：２７６）が検出された。
の場合には解裂イオンのみが観測された。また１０ｅＶ
以下のエネルギーの場合には二次イオンが観測されなか
った。第３図（ａ） （ｂ）ともに、ラクトン環からＣ
ＯＯが抜けたイオン（ｍ／ｅ：２７６）が検出された。
しかし第３図（ａ）では、ＰＰにＨｌが付加した化合物
イオン（（Ｍ＋Ｈ） ” 、 ｍ／ｅ：３１９）が検出
されないのに対して、第３図（ｂ）では、化合物イオン
が、Ｃ００が抜けたイオンよりも強度が高くなった。こ
のことは、−次イオンのＨｏとＰＰ分子との反応が起こ
っていることを示すものである。Ｈ＋イオンを照射する
ことで、付加によるイオン化過程が優勢になり、解裂に
よるイオン化等の他の過程を抑えられたと解釈できる。
イオン（（Ｍ＋Ｈ） ” 、 ｍ／ｅ：３１９）が検出
されないのに対して、第３図（ｂ）では、化合物イオン
が、Ｃ００が抜けたイオンよりも強度が高くなった。こ
のことは、−次イオンのＨｏとＰＰ分子との反応が起こ
っていることを示すものである。Ｈ＋イオンを照射する
ことで、付加によるイオン化過程が優勢になり、解裂に
よるイオン化等の他の過程を抑えられたと解釈できる。
第４図には、ロイ エンケファリン（ｌｅｕ−ｅｎｋｅ
ｐｈａ ｌ ｉｎ （ＬＥ） ）の薄膜を第１図の装置
で、Ｈｃｌをイオン化した際に得られる２００ ｅＶの
Ｈ″″″イオンって分析した結果について、準分子イオ
ン強度を一次イオン電流強度に対してプロットしたもの
を示す、トータルの電流量が１ｎＡから１０ｎＡに増加
するに従って、準分子イオン強度が４倍に増加した。こ
のことから、−次イオンのＨ“とＰＰ分子との反応が起
こっていることが明らかである。
ｐｈａ ｌ ｉｎ （ＬＥ） ）の薄膜を第１図の装置
で、Ｈｃｌをイオン化した際に得られる２００ ｅＶの
Ｈ″″″イオンって分析した結果について、準分子イオ
ン強度を一次イオン電流強度に対してプロットしたもの
を示す、トータルの電流量が１ｎＡから１０ｎＡに増加
するに従って、準分子イオン強度が４倍に増加した。こ
のことから、−次イオンのＨ“とＰＰ分子との反応が起
こっていることが明らかである。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明の二次イオン質量分析装置
を用いた二次イオン質量分析法によれば、活性ガスをイ
オン化するためのチェンバーと、該チェンバーから発生
した一次イオンより所望の質量をもち、所望の速度をも
つ一次イオンのみを通過させる質量・速度フィルタと、
該質量・速度フィルタを通過した一次イオンビームを減
速・集束させる手段からなるイオン銃を用いて行うので
、活性ガスをイオン化することにより生成した一次イオ
ン中の所望イオンを減速して試料に照射することができ
、試料中の特定の原子ないし分子を一次イオンと結合さ
せ、二次体である化合物イオンを生成させることができ
る。その結果、化合物イオンを使った、高感度な不純物
分析、または有機化合物の構造解析が可能になる。
を用いた二次イオン質量分析法によれば、活性ガスをイ
オン化するためのチェンバーと、該チェンバーから発生
した一次イオンより所望の質量をもち、所望の速度をも
つ一次イオンのみを通過させる質量・速度フィルタと、
該質量・速度フィルタを通過した一次イオンビームを減
速・集束させる手段からなるイオン銃を用いて行うので
、活性ガスをイオン化することにより生成した一次イオ
ン中の所望イオンを減速して試料に照射することができ
、試料中の特定の原子ないし分子を一次イオンと結合さ
せ、二次体である化合物イオンを生成させることができ
る。その結果、化合物イオンを使った、高感度な不純物
分析、または有機化合物の構造解析が可能になる。
第１図は本発明の二次イオン質量分析装置の一実施例の
構成図、 第２図は本発明の二次イオン質量分析装置を用いた二次
イオン質量分析により得られたＣＦ４放電時の質量スペ
クトルを示す図、 第３図（ａ）、 （ｂ）は本発明の二次イオン質量分析
装置を用いた二次イオン質量分析により得られたフェノ
ール フタレインの正イオン分析結果を示す図、 第４図は本発明の二次イオン質量分析装置を用いた二次
イオン質量分析により得られたロイ エンケファリン（
ｍＷ ５５５）の質量分析結果を示す図である。 １・・・チェンバー ２・・・同軸型引き出し電極 ３・・・フォーカスレンズ ４・・・垂直偏向電極 ５・・・質量・速度フィルタ ６・・・リターディング系 ７・・・試料 ８・・・四重極質量分析計 ９・・・ＣＲＴ １０・・・デジタル表示部 １１・・・レコーダ
構成図、 第２図は本発明の二次イオン質量分析装置を用いた二次
イオン質量分析により得られたＣＦ４放電時の質量スペ
クトルを示す図、 第３図（ａ）、 （ｂ）は本発明の二次イオン質量分析
装置を用いた二次イオン質量分析により得られたフェノ
ール フタレインの正イオン分析結果を示す図、 第４図は本発明の二次イオン質量分析装置を用いた二次
イオン質量分析により得られたロイ エンケファリン（
ｍＷ ５５５）の質量分析結果を示す図である。 １・・・チェンバー ２・・・同軸型引き出し電極 ３・・・フォーカスレンズ ４・・・垂直偏向電極 ５・・・質量・速度フィルタ ６・・・リターディング系 ７・・・試料 ８・・・四重極質量分析計 ９・・・ＣＲＴ １０・・・デジタル表示部 １１・・・レコーダ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、試料表面に加速した一次イオンを照射し、その際に
試料表面から発生する二次イオンを検出し、試料中に含
まれる化合物の種類および量を測定する二次イオン質量
分析装置において、活性ガスをイオン化するためのチェ
ンバーと、該チェンバーから発生した一次イオンより、
所望の質量をもち、所望の加速をもつ一次イオンのみを
通過させる質量・速度フィルタと、該質量・速度フィル
タを通過したイオンビームを減速、集束させる手段とか
らなるイオン銃を具備したことを特徴とする二次イオン
質量分析装置。 ２、前記チェンバー中の活性ガスをイオン化させるため
の手段として、イオンの電子サイクロトロン運動の周波
数にほぼ等しい周波数のマイクロ波を用いることにより
、該活性ガスに電子サイクロトロン共鳴を生じさせ、こ
れによって生じたホットエレクトロプラズマから一次イ
オンビームを引き出すマイクロ波イオン源を用いたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の二次イオン質
量分析装置。 ３、前記チェンバーより発生した一次イオンのエネルギ
ーを１０ｅＶ〜１ｋｅＶに調整して試料に照射し、試料
を分析することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の二次イオン質量分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1017454A JPH02199761A (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | 二次イオン質量分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1017454A JPH02199761A (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | 二次イオン質量分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02199761A true JPH02199761A (ja) | 1990-08-08 |
Family
ID=11944470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1017454A Pending JPH02199761A (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | 二次イオン質量分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02199761A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006507509A (ja) * | 2002-10-29 | 2006-03-02 | ターゲット・ディスカバリー・インコーポレイテッド | 質量分析法のイオン化効率の増大方法 |
| JP2008282726A (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Canon Inc | 飛行時間型２次イオン質量分析装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4919892A (ja) * | 1972-06-09 | 1974-02-21 | ||
| JPS49123689A (ja) * | 1973-04-02 | 1974-11-26 | ||
| JPS5179900A (ja) * | 1975-01-06 | 1976-07-12 | Hitachi Ltd | |
| JPS5887743A (ja) * | 1981-11-17 | 1983-05-25 | Shimadzu Corp | 二次イオン質量分析計 |
-
1989
- 1989-01-30 JP JP1017454A patent/JPH02199761A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4919892A (ja) * | 1972-06-09 | 1974-02-21 | ||
| JPS49123689A (ja) * | 1973-04-02 | 1974-11-26 | ||
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| JPS5887743A (ja) * | 1981-11-17 | 1983-05-25 | Shimadzu Corp | 二次イオン質量分析計 |
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| JP2006507509A (ja) * | 2002-10-29 | 2006-03-02 | ターゲット・ディスカバリー・インコーポレイテッド | 質量分析法のイオン化効率の増大方法 |
| US7939797B2 (en) | 2002-10-29 | 2011-05-10 | Target Discovery | Increasing ionization efficiency in mass spectroscopy |
| JP4754831B2 (ja) * | 2002-10-29 | 2011-08-24 | ターゲット・ディスカバリー・インコーポレイテッド | 質量分析法のイオン化効率の増大方法 |
| JP2008282726A (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Canon Inc | 飛行時間型２次イオン質量分析装置 |
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