JPH03176957A - 二次イオン分析装置 - Google Patents
二次イオン分析装置Info
- Publication number
- JPH03176957A JPH03176957A JP1315950A JP31595089A JPH03176957A JP H03176957 A JPH03176957 A JP H03176957A JP 1315950 A JP1315950 A JP 1315950A JP 31595089 A JP31595089 A JP 31595089A JP H03176957 A JPH03176957 A JP H03176957A
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- Japan
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- sample
- electron beam
- ion
- electron
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (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］
本発明は絶縁性試料の分析に適した二次イオン分析装置
に関する。
に関する。
［従来の技術］
近時、−次イオンを試料に照射して二次イオンを発生さ
せ、この二次イオンを質量分析系にて分析することによ
り試料表面の組成を分析可能にした二次イオン分析装置
が実用に供されている。この装置において、絶縁物性試
料の分析を行う場合には、イオン照射により試料が帯電
し、正確なマススペクトルを得ることができなくなる。
せ、この二次イオンを質量分析系にて分析することによ
り試料表面の組成を分析可能にした二次イオン分析装置
が実用に供されている。この装置において、絶縁物性試
料の分析を行う場合には、イオン照射により試料が帯電
し、正確なマススペクトルを得ることができなくなる。
そこで、かかる帯電を防止するために、次のような方式
が用いられている。
が用いられている。
■ 中和用の電子線発生手段を用意し、イオン照射とは
別の方向から試料表面に低速の電子線を照射する方式。
別の方向から試料表面に低速の電子線を照射する方式。
■ 中和用の電子線発生手段を二次イオン分析手段内に
組み込み、イオン照射と同一の方向から低速の電子線を
照射する方式。
組み込み、イオン照射と同一の方向から低速の電子線を
照射する方式。
ここで、上述のように電子線を照射してイオン照射に基
づく帯電部分を中和する際、理想的には極めて低速度で
、かつ十分な量の電子が試料表面を漂っているような状
況をつくりだすことが必要である。
づく帯電部分を中和する際、理想的には極めて低速度で
、かつ十分な量の電子が試料表面を漂っているような状
況をつくりだすことが必要である。
［発明が解決しようとする課題］
上記■の方式では、電子線発生手段と帯電している試料
表面との間に一定の距離が必要なため、電子線は発散し
た状態、即ち帯電部分の近傍では十分な量の電子が存在
しない状態となる。また、低速度の電子線を電子源から
引き出すときの効率が原理的に悪く、十分な量の電子線
を得ることは難しい。従って、この方式による帯電の中
和は十分な効果を得ることができない。
表面との間に一定の距離が必要なため、電子線は発散し
た状態、即ち帯電部分の近傍では十分な量の電子が存在
しない状態となる。また、低速度の電子線を電子源から
引き出すときの効率が原理的に悪く、十分な量の電子線
を得ることは難しい。従って、この方式による帯電の中
和は十分な効果を得ることができない。
一方、■の方式によれば、二次イオン収集効率を最大限
まで高めるうえで試料に極めて接近して配置された二次
イオン分析手段内に電子線発生手段が置かれるため、電
子線の発散が少なくてすみ、■の方式に比べかなり良い
効果を発揮できるが、構成が複雑になると共に、調整が
非常に難しい欠点を有している。
まで高めるうえで試料に極めて接近して配置された二次
イオン分析手段内に電子線発生手段が置かれるため、電
子線の発散が少なくてすみ、■の方式に比べかなり良い
効果を発揮できるが、構成が複雑になると共に、調整が
非常に難しい欠点を有している。
そこで、本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり
、二次イオン分析手段内部に電子線発生手段を設けるこ
となく、十分に中和効果を得ることができる装置を提供
することを目的とするものである。
、二次イオン分析手段内部に電子線発生手段を設けるこ
となく、十分に中和効果を得ることができる装置を提供
することを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するため、本発明の二次イオン分析装置
は、イオン源から発生した一次イオンを絶縁性試料に照
射し、該試料から発生する二次イオンを分析する装置に
おいて、中和用電子線発生手段を設け、前記試料へのイ
オン照射中に該電子線発生手段からの電子線を試料ホル
ダあるいは専用の二次電子放出部材に照射して二次電子
を発生させ、この発生した二次電子によりイオン照射に
基づく絶縁性試料の帯電を中和させるように構成したこ
とを特徴とするものである。
は、イオン源から発生した一次イオンを絶縁性試料に照
射し、該試料から発生する二次イオンを分析する装置に
おいて、中和用電子線発生手段を設け、前記試料へのイ
オン照射中に該電子線発生手段からの電子線を試料ホル
ダあるいは専用の二次電子放出部材に照射して二次電子
を発生させ、この発生した二次電子によりイオン照射に
基づく絶縁性試料の帯電を中和させるように構成したこ
とを特徴とするものである。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳説する。
［実施例コ
第１図は本発明に係る二次イオン分析装置の一例を示す
構成略図、第２図はその動作を説明するための要部拡大
図である。
構成略図、第２図はその動作を説明するための要部拡大
図である。
同図において、１は高真空に置かれたステージ、２はこ
のステージ上に載置されたホルダで、絶縁物性試料３を
保持している。４は前記試料３上に−次イオンビーム■
を照射するための一次イオン発生手段、５はこの一次イ
オンビーム■の照射によって試料表面から発生した二次
イオンを分析するための例えば四重栓型質量分析装置の
如く二次イオン分析手段で、該分析手段は発生した二次
イオンを効率良く収集するために試料表面にできるだけ
接近して配置されている。
のステージ上に載置されたホルダで、絶縁物性試料３を
保持している。４は前記試料３上に−次イオンビーム■
を照射するための一次イオン発生手段、５はこの一次イ
オンビーム■の照射によって試料表面から発生した二次
イオンを分析するための例えば四重栓型質量分析装置の
如く二次イオン分析手段で、該分析手段は発生した二次
イオンを効率良く収集するために試料表面にできるだけ
接近して配置されている。
６は電子線照射によって二次電子を発生するための例え
ば酸化物の如く二次電子放出部材で、ステージ１に固定
されている。この部材の電子線が照射される部分Ａは試
料３表面上の一次イオンビーム照射領域にできるだけ接
近させると共に、二次イオン分析手段５への二次イオン
の収集を妨げないような位置に配置される。７はこの部
材の部分Ａに細く集束した電子ビームＥを照射するため
の電子線発生手段である。
ば酸化物の如く二次電子放出部材で、ステージ１に固定
されている。この部材の電子線が照射される部分Ａは試
料３表面上の一次イオンビーム照射領域にできるだけ接
近させると共に、二次イオン分析手段５への二次イオン
の収集を妨げないような位置に配置される。７はこの部
材の部分Ａに細く集束した電子ビームＥを照射するため
の電子線発生手段である。
かかる構成において、−次イオン発生手段４により一次
イオンビームＩを絶縁物性試料３上に照射すると同時に
、電子線発生手段７から電子ビームＥを発生させて二次
電子放出部材６のＡ部分に照射すると、試料が一次イオ
ンにて帯電するのを防止することができる。つまり、第
２図にその状態を示すように二次電子放出部材６のＡ部
分に電子線発生手段７から発生した細い電子ビームＥを
照射すると、Ａ部分から発生した多量の二次電子Ｅ２が
試料３の一次イオン照射領域上に浮遊する。
イオンビームＩを絶縁物性試料３上に照射すると同時に
、電子線発生手段７から電子ビームＥを発生させて二次
電子放出部材６のＡ部分に照射すると、試料が一次イオ
ンにて帯電するのを防止することができる。つまり、第
２図にその状態を示すように二次電子放出部材６のＡ部
分に電子線発生手段７から発生した細い電子ビームＥを
照射すると、Ａ部分から発生した多量の二次電子Ｅ２が
試料３の一次イオン照射領域上に浮遊する。
そこで、帯電が生じて試料表面の電位が正の値になると
、直ちに電子がその４１）型部分に引き込まれ、結果と
して帯電が中和されるわけである。ここで、電子ビーム
Ｅとしては一次イオンビームＩよりもその絶対値におい
て多く、かつ二次電子放出部材６にこの電子ビームを照
射させたときに、最も多くの二次電子を放出するような
条件に設定する必要がある。具体的には、どのような金
属種であっても、最大二次電子放出量が得られるのは電
子の加速電圧が５ＫＶの近傍である。さらに、必要あら
ば電位設定手段８を設けて、二次電子放出部材６に電位
を与え、より効率の良い中和を行うようにしても良い。
、直ちに電子がその４１）型部分に引き込まれ、結果と
して帯電が中和されるわけである。ここで、電子ビーム
Ｅとしては一次イオンビームＩよりもその絶対値におい
て多く、かつ二次電子放出部材６にこの電子ビームを照
射させたときに、最も多くの二次電子を放出するような
条件に設定する必要がある。具体的には、どのような金
属種であっても、最大二次電子放出量が得られるのは電
子の加速電圧が５ＫＶの近傍である。さらに、必要あら
ば電位設定手段８を設けて、二次電子放出部材６に電位
を与え、より効率の良い中和を行うようにしても良い。
第３図は本発明に係る二次イオン分析装置の他の例を示
す概略図であり、第１図と同一番号のものは同一構成要
素を示す。
す概略図であり、第１図と同一番号のものは同一構成要
素を示す。
本太施例では、二次イオン分析装置の他にオージェ電子
分光装置９を組み込んだことを特徴とするものである。
分光装置９を組み込んだことを特徴とするものである。
同図において、電子線発生手段７は（１シ電した試料３
の中和のためと試料からオージェ電子を発生させるため
に使用される。また、次イオン発生手段４も二次イオン
発生と試料表面をエツチングするために使用される。さ
らに、オージェ電子分光装置９を組み込む関係上、二次
イオン分析手段を試料表面に接近させることができない
ため、セカンダリ−コーン電極１０を前方に設置するこ
とによりできるだけイオンの引き込み効率を高めるよう
にしである。この電極１０の先端には電子ビームＥとイ
オンビームエとを通過させるための通過穴１１．１２が
夫々形成してあり、電極１０より一層試料３表面に接近
させるように工夫しである。
の中和のためと試料からオージェ電子を発生させるため
に使用される。また、次イオン発生手段４も二次イオン
発生と試料表面をエツチングするために使用される。さ
らに、オージェ電子分光装置９を組み込む関係上、二次
イオン分析手段を試料表面に接近させることができない
ため、セカンダリ−コーン電極１０を前方に設置するこ
とによりできるだけイオンの引き込み効率を高めるよう
にしである。この電極１０の先端には電子ビームＥとイ
オンビームエとを通過させるための通過穴１１．１２が
夫々形成してあり、電極１０より一層試料３表面に接近
させるように工夫しである。
かかる構成において、同図の状態は二次イオンを分析す
る場合を示すもので、電極１０の通過穴１１１２を夫々
電子ビームＥと一層イオンビーム■とが通過するため、
−次イオンビーム■の照射により試料から発生する二次
イオンが電極］０内を通過して二次イオン分析手段によ
り分析される。それと同時に、電子線発生手段７内に組
み込んだ偏向系（図示せず）により電子ビームＥが二次
電子放出部材６を照射するように偏向されるため、この
部材から多量の二次電子が発生され、帯電された試料３
の中和に使用される。一方、オジェ分析を行う場合には
、電極１０を試料から遠ざけると共に、試料３を時計方
向に傾け、試料表面に立てた法線と電子ビームとのなす
角度を例えば７５度程度に設定する。このようにすれば
、試料から発生する二次電子の量が入射電子線と同等の
量になり、試料の帯電を実質的に防止することができる
わけである。そして、電子ビームＥを点線Ｅ′で示すよ
うに偏向せずに二次電子放出部材６にｕ＜ｔ ａ＝ｔす
ることなく試料３に照射させ、試料からオージェ電子を
発生させる。発生したオージェ電子はオージェ電子分光
装置９に入射し分析される。ここで、試料３に一層電子
ビームＥ′と一層イオン発生手段４からの一層イオンＩ
とを交合に照射すれば、試料表面がエツチングされるた
め、試料表面の深さ方向に対する元素組成の分析を行う
ことができる。この場合、試料を一層イオンでエツチン
グしているときには、−次電子ビームを二次電子放出部
材６に照射し二次電子を発生して試料の帯電を中和する
必要がある。
る場合を示すもので、電極１０の通過穴１１１２を夫々
電子ビームＥと一層イオンビーム■とが通過するため、
−次イオンビーム■の照射により試料から発生する二次
イオンが電極］０内を通過して二次イオン分析手段によ
り分析される。それと同時に、電子線発生手段７内に組
み込んだ偏向系（図示せず）により電子ビームＥが二次
電子放出部材６を照射するように偏向されるため、この
部材から多量の二次電子が発生され、帯電された試料３
の中和に使用される。一方、オジェ分析を行う場合には
、電極１０を試料から遠ざけると共に、試料３を時計方
向に傾け、試料表面に立てた法線と電子ビームとのなす
角度を例えば７５度程度に設定する。このようにすれば
、試料から発生する二次電子の量が入射電子線と同等の
量になり、試料の帯電を実質的に防止することができる
わけである。そして、電子ビームＥを点線Ｅ′で示すよ
うに偏向せずに二次電子放出部材６にｕ＜ｔ ａ＝ｔす
ることなく試料３に照射させ、試料からオージェ電子を
発生させる。発生したオージェ電子はオージェ電子分光
装置９に入射し分析される。ここで、試料３に一層電子
ビームＥ′と一層イオン発生手段４からの一層イオンＩ
とを交合に照射すれば、試料表面がエツチングされるた
め、試料表面の深さ方向に対する元素組成の分析を行う
ことができる。この場合、試料を一層イオンでエツチン
グしているときには、−次電子ビームを二次電子放出部
材６に照射し二次電子を発生して試料の帯電を中和する
必要がある。
尚、前述の説明は本発明の一例であり、実施にあたって
は幾多の変形がイえられる。例えば上記実施例ではイオ
ン照射領域に接近して二次電子放出部材を設置させたが
、これに限定されることなく、試料を保持するホルダ２
の全部あるいは一部を二次電子の放出しやすい物質で形
成し、電子線をホルダに照射させるように構成しても良
い。
は幾多の変形がイえられる。例えば上記実施例ではイオ
ン照射領域に接近して二次電子放出部材を設置させたが
、これに限定されることなく、試料を保持するホルダ２
の全部あるいは一部を二次電子の放出しやすい物質で形
成し、電子線をホルダに照射させるように構成しても良
い。
［効果］
以上詳述した本発明によれば、絶縁物性試料のイオン照
射部分に多量の二次電子を浮遊させることができるため
、従来のように二次イオン分析手段内部に電子線発生手
段を設けることなく、効率良く試料の帯電を中和させる
ことができる。
射部分に多量の二次電子を浮遊させることができるため
、従来のように二次イオン分析手段内部に電子線発生手
段を設けることなく、効率良く試料の帯電を中和させる
ことができる。
第１図は本発明に係る二次イオン分析装置の一例を示す
構成略図、第２図はその動作を説明するための要部拡大
図、第３図は本発明に係る二次イオン分析装置の他の例
を示す概略図である。 １：ステージ ２：ホルダ ３：絶縁物性試料 ４ニ一次イオン発生手段 ５：二次イオン分析手段 ６：二次電子放出部材 ７：電子線発生手段 ８：電位設定手段 ９：オージェ電子分光装置 Ｅニー次電子ビーム ■＝−次イオンビーム
構成略図、第２図はその動作を説明するための要部拡大
図、第３図は本発明に係る二次イオン分析装置の他の例
を示す概略図である。 １：ステージ ２：ホルダ ３：絶縁物性試料 ４ニ一次イオン発生手段 ５：二次イオン分析手段 ６：二次電子放出部材 ７：電子線発生手段 ８：電位設定手段 ９：オージェ電子分光装置 Ｅニー次電子ビーム ■＝−次イオンビーム
Claims (1)
- イオン源から発生した一次イオンを絶縁性試料に照射
し、該試料から発生する二次イオンを分析する装置にお
いて、中和用電子線発生手段を設け、前記試料へのイオ
ン照射中に該電子線発生手段からの電子線を試料ホルダ
あるいは専用の二次電子放出部材に照射して二次電子を
発生させ、この発生した二次電子によりイオン照射に基
づく絶縁性試料の帯電を中和させるように構成したこと
を特徴とする二次イオン分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1315950A JPH03176957A (ja) | 1989-12-05 | 1989-12-05 | 二次イオン分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1315950A JPH03176957A (ja) | 1989-12-05 | 1989-12-05 | 二次イオン分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03176957A true JPH03176957A (ja) | 1991-07-31 |
Family
ID=18071551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1315950A Pending JPH03176957A (ja) | 1989-12-05 | 1989-12-05 | 二次イオン分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03176957A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5352894A (en) * | 1992-10-19 | 1994-10-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Electron spectroscopy analyzer and a method of correcting a shift of spectral line in electron spectroscopy |
| JP6667741B1 (ja) * | 2019-06-11 | 2020-03-18 | 三菱電機株式会社 | 試料ホルダー及びｘ線光電子分光装置 |
-
1989
- 1989-12-05 JP JP1315950A patent/JPH03176957A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5352894A (en) * | 1992-10-19 | 1994-10-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Electron spectroscopy analyzer and a method of correcting a shift of spectral line in electron spectroscopy |
| JP6667741B1 (ja) * | 2019-06-11 | 2020-03-18 | 三菱電機株式会社 | 試料ホルダー及びｘ線光電子分光装置 |
| WO2020250307A1 (ja) * | 2019-06-11 | 2020-12-17 | 三菱電機株式会社 | 試料ホルダー及びｘ線光電子分光装置 |
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