JPH0570256B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、オージエ電子分析と二次イオン質量
分析との同時分析とを可能にしたAES／SIMS複
合分析装置に関する。

(ロ) 従来技術とその問題点 従来の表面分析装置には、オージエ電子分析
（AES）や二次イオン質量分析（SIMS）を一つ
の装置で行なうことができるようにした、いわゆ
る複合分析装置がある。この種の複合分析装置
は、１つの真空容器内にこれらの分析機能が設け
られているので、試料を真空容器外に取り出す必
要がなく、従つて、試料が汚染を受けにくく、ま
た分析位置の選定が比較的容易になるなど、同一
情況下で試料分析ができるという利点がある。

しかしながら、従来の装置でオージエ電子分析
と二次イオン質量分析とを行なう場合、相互の分
析機能に関連性を持たせていないため、両者を並
行して同時に分析することはできず、どちらか一
方の分析を先に行なつた後、続いて他方の分析を
行なつている。従つて、両分析を行なう場合には
どうしても互いに時間的なずれが生じる。ところ
が、イオンと物質の相互作用や選択スパツタリン
グの研究をする場合などには両分析を同時に並行
して行いたいことがあり、係る場合には従来の装
置では適切な分析ができない。特に、イオンを照
射する二次イオン質量分析は一種の破壊分析なの
で、この分析後は初期の表面状態が変化し、従つ
て、遷移状態でのオージエ電子分析の測定を行な
うことができないという不具合がある。

(ハ) 目的 本発明は従来のかかる問題点を解消し、オージ
エ電子分析と二次イオン質量分析とを同一元素に
ついて同時に行なえるようにして、分析試料の情
報がより多く得られるようにすることを目的とす
る。

(ニ) 構成 二次イオン質量分析で一般に行なわれている数
Kvの加速電圧によるイオン照射ではオージエ電
子の放出効率は極めて少なく、一方、オージエ電
子分析での電子線照射ではイオン励起はほとんど
起こらない。従つて、試料に電子とイオンとを同
時に照射しても各々の分析結果は相互に影響を受
けない。本発明はこの点に着目したものであつ
て、上述の目的を達成するため、オージエ電子分
析用の各電子銃、電子エネルギーアナライザ、エ
ネルギー走査電源および電子線検出測定系を備え
るとともに、二次イオン質量分析用の各イオン
銃、質量分析計、質量走査電源およびイオン検出
測定系を備えた複合分析装置において、指定され
た元素情報に基づいて前記エネルギー走査電源、
質量走査電源をそれぞれ制御する第１、第２設定
器と、これらの第１、第２設定器に元素情報を与
える中央制御部とを設け、同一元素についてエネ
ルギー走査と質量走査とを同時に行なうようにし
ている。

(ホ) 実施例 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

図面は本発明の実施例に係るAES／SIMS複合
分析装置の構成図である、同図において、符号１
はAES／SIMS複合分析装置を示し、２はオージ
エ電子分析手段、４は二次イオン質量分析手段、
６は分析用の試料である。

上記オージエ電子分析手段２は、電子線を試料
６に照射するための電子銃８、エネルギー分離を
行なう電子エネルギーアナライザ１０、この電子
エネルギーアナライザ１０でエネルギー分離され
たオージエ電子を検出する電子検出器１２および
電子エネルギーアナライザ１０をエネルギー走査
するためのエネルギー走査電源１４を主体に構成
される。一方、二次イオン質量分析手段４は、イ
オンを試料６に照射するためのイオン銃１６、エ
ネルギー分離を行なうエネルギーフイルタ１８、
このエネルギーフイルタ１８でエネルギー分離さ
れた二次イオンを質量分離する質量分析計２０、
質量分離された二次イオンを検出するイオン検出
器２２および質量分析計２０を質量走査するため
の質量走査電源２４を主体に構成される。

２６は電子検出器１２のオージエ電子検出出力
を増幅する第１増幅器、２８は第１増幅器２６で
増幅されたオージエ電子検出信号を計数する第１
計数器、３０は第１計数器２８の検出出力の感度
を補正する第１感度補正器、３２は後述の中央制
御部４２で指定された元素情報に基づいて前記エ
ネルギー走査電源１４と第１感度補正器３０を制
御する第１設定器である。また、３４はイオン検
出器２２の二次イオン検出出力を増幅する第２増
幅器、３６は第２増幅器３４で増幅された二次イ
オン検出信号を計数する第２計数器、３８は第２
計数器３６の検出出力の感度を補正する第２感度
補正器、４０は中央制御部で指定された元素情報
に基づいて前記質量走査電源２４と第２感度補正
器３８を制御する第２制御器である。４２は第
１、第２設定器３２，４０に元素情報を与えると
ともに各部を統括制御する中央制御部、４４は第
１、第２感度補正器３０，３８を通つたオージエ
電子検出信号とイオン検出信号のデータとを同時
記録する記録部である。

このAES／SIMS複合分析装置１で、一つの元
素についてオージエ電子分析と二次イオン質量分
析との同時分析を行なうには、電子銃８から電子
線を、イオン銃１６から一次イオンをそれぞれ放
射してこれを共に試料６に照射する。一方、中央
制御部４２は予め設定された測定対象元素の情
報、たとえば元素名、走査の繰り返し周期、検出
感度等のデータを第１、第２設定器３２，４０に
それぞれ出力する。第１設定器３２はこれに応答
して中央制御部４２から与えられた元素情報に基
づく制御信号をエネルギー走査電源１４と第１感
度補正器３０に出力する。このため、エネルギー
走査電源１４は第１設定器３２から与えられる制
御信号により各元素に対応したエネルギーに相当
する走査電圧を出力するので、電子エネルギーア
ナライザ１０の印加電圧が走査される。また、第
１感度補正器３０が測定対象元素に適応した検出
感度に設定される。これと並行して、第２設定器
４０は中央制御部４２から与えられた元素情報に
基づく制御信号を質量走査電源２４と第２感度補
正器３８に出力する。このため、質量走査電源２
４は第２設定器４０から与えられる制御信号によ
り各元素に対応した質量に相当する走査電圧を出
力するので、質量分析計２０の印加電圧が走査さ
れる。また、第２感度補正器３８が測定対象元素
に適応した検出感度に設定される。

従つて、試料６から電子線励起されて放出され
たオージエ電子は電子エネルギーアナライザ１０
でエネルギー分離され、エネルギー分離された所
定のオージエ電子が電子検出器１２で検出され
る。そして、電子検出器１２から出力されるオー
ジエ電子検出信号は第１増幅器２６で増幅された
後、第１計数器２８で計数される。この計数値は
次段の第１感度補正器３０で感度補正されて記録
部４４に出力される。一方、試料６からイオン励
起されて放出された二次イオンはエネルギーフイ
ルタ１８でエネルギー分離され、エネルギー分離
された所定の二次イオンが質量分析計２０で質量
分離された後、イオン検出器２２で検出される。
そして、イオン検出器２２から出力された二次イ
オン検出信号は第２増幅器３４で増幅された後、
第２計数器３６で計数される。この計数値は次段
の第２感度補正器３８で感度補正されて記録部４
４に出力される。従つて、記録部４４のプロツタ
に両測定信号を横軸が時間、縦軸が信号強度とし
て記録すれば、同一元素についてのオージエ電子
分析と二次イオン質量分析の両分析結果が同時に
測定記録されることになる。

(ヘ) 効果 以上のように本発明によれば、オージエ電子分
析と二次イオン質量分析とを同一元素について同
時に行なえるので、両分析手法の欠点を互いに相
補うことになり、分析試料についてより多くのの
情報が得られるようになる。また、同時分析を行
なわないと情報が得られないようなイオンと物質
との相互作用や選択スパツタリングなどの研究を
手軽に実施できるようになるという優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すAES／SIMS複
合分析装置の構成図である。 １……AES／SIMS複合分析装置、８……電子
銃、１０……電子エネルギーアナライザ、１４…
…エネルギー走査電源、１６……イオン銃、２０
……質量分析計、２４……質量走査電源、３２…
…第１設定器、４０……第２設定器、４２……中
央制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ オージエ電子分析用の各電子銃、電子エネル
   ギーアナライザ、エネルギー走査電源および電子
   線検出測定系を備えるとともに、二次イオン質量
   分析用の各イオン銃、質量分析計、質量走査電源
   およびイオン検出測定系を備えた複合分析装置で
   あつて、指定された元素情報に基づいて前記エネ
   ルギー走査電源、質量走査電源をそれぞれ制御す
   る第１、第２設定器と、これらの第１、第２設定
   器に元素情報を与える中央制御部とが設けられ、
   同一元素についてエネルギー走査と質量走査とを
   同時に行なうことを特徴とするAES／SIMS複合
   分析装置。