JPH057823B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH057823B2 JPH057823B2 JP58158306A JP15830683A JPH057823B2 JP H057823 B2 JPH057823 B2 JP H057823B2 JP 58158306 A JP58158306 A JP 58158306A JP 15830683 A JP15830683 A JP 15830683A JP H057823 B2 JPH057823 B2 JP H057823B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion
- electron
- sample
- ion source
- optical axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/252—Tubes for spot-analysing by electron or ion beams; Microanalysers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は、試料面をイオンビームと電子ビーム
の両方で照射し、イオンビームによつて試料面を
削りながら電子ビームの照射によつて励起された
試料から放射されるオージエ電子のエネルギー分
析を行い、或は試料から出るＸ線について分光分
析を行い、更に或はイオンビーム照射によつて試
料面から出る二次イオンの質量分析を行う等の各
種の分析方法を実施することができる複合分析装
置に関する。
の両方で照射し、イオンビームによつて試料面を
削りながら電子ビームの照射によつて励起された
試料から放射されるオージエ電子のエネルギー分
析を行い、或は試料から出るＸ線について分光分
析を行い、更に或はイオンビーム照射によつて試
料面から出る二次イオンの質量分析を行う等の各
種の分析方法を実施することができる複合分析装
置に関する。
(ロ) 従来技術
従来、イオンエツチングをしながらオージエ電
子分光を行う分析装置では、第１図に示すように
イオン銃Giと電子銃Geとが別になつており、イ
オンビームを試料面に収束させるイオン光学系と
電子ビームを試料面に収束させる電子光学系とは
夫々の光軸AiとAeが試料Ｓ面上で交差するよう
に構成されていた。この種の分析装置では云うま
でもなく、イオンビームと電子ビームとは試料面
の同一個所を照射するようになつていることが必
要であるが、上述した従来装置ではイオン光学系
と電子光学系とが別になつているから両方のビー
ムが試料面の同一個所を照射するようにするため
の装置の調整が大へん困難で、調整には多大の労
力を費していた。またAMはオージエ電子分光用
のエネルギー分析器であるが、イオン源装置が空
間を占領しているので、他の分析装置を配置する
スペースが得難い。
子分光を行う分析装置では、第１図に示すように
イオン銃Giと電子銃Geとが別になつており、イ
オンビームを試料面に収束させるイオン光学系と
電子ビームを試料面に収束させる電子光学系とは
夫々の光軸AiとAeが試料Ｓ面上で交差するよう
に構成されていた。この種の分析装置では云うま
でもなく、イオンビームと電子ビームとは試料面
の同一個所を照射するようになつていることが必
要であるが、上述した従来装置ではイオン光学系
と電子光学系とが別になつているから両方のビー
ムが試料面の同一個所を照射するようにするため
の装置の調整が大へん困難で、調整には多大の労
力を費していた。またAMはオージエ電子分光用
のエネルギー分析器であるが、イオン源装置が空
間を占領しているので、他の分析装置を配置する
スペースが得難い。
(ハ) 目的
本発明は二種の荷電粒子ビームを用いる分析装
置において、二種の荷電粒子ビームが必然的に試
料の同一個所を照射するような構成を提供するこ
とを目的とするもので、これによつて上述した二
種のビームが試料面の同一個所を照射するように
するための調整の困難を解消し、空間の利用率を
高めて始めに述べたような複合分析装置を可能に
した。
置において、二種の荷電粒子ビームが必然的に試
料の同一個所を照射するような構成を提供するこ
とを目的とするもので、これによつて上述した二
種のビームが試料面の同一個所を照射するように
するための調整の困難を解消し、空間の利用率を
高めて始めに述べたような複合分析装置を可能に
した。
(ニ) 構成
イオン銃から負イオンを取出すとき、同時に電
子も引出されて来る。本発明はこの点に着眼し、
イオン銃と電子銃とを共用し、この共用の銃を含
む一つの光軸上に静電レンズと磁気レンズとを配
置し、イオンビームと電子ビームとを共軸的に形
成して試料を照射するようにした複合分析装置を
提供するものである。
子も引出されて来る。本発明はこの点に着眼し、
イオン銃と電子銃とを共用し、この共用の銃を含
む一つの光軸上に静電レンズと磁気レンズとを配
置し、イオンビームと電子ビームとを共軸的に形
成して試料を照射するようにした複合分析装置を
提供するものである。
例えばイオン源としてデユオプラズマトロンを
用い負イオンを取出す場合、10KVで作動させた
ときイオン電流は10μA程度、これに対して電子
電流は1mA程度である。同じ加速電圧の場合、
静電レンズはイオンに対しても電子に対しても同
じ光学的特性を示すが、磁気レンズは荷電粒子の
質量によつて光学的特性が異る。従つて一軸上に
静電レンズと磁気レンズを配置することによつ
て、同一銃から引出された負イオンと電子の量比
を任意に制御して、試料の同一個所をイオンビー
ムと電子ビームで照射することが可能となる。
用い負イオンを取出す場合、10KVで作動させた
ときイオン電流は10μA程度、これに対して電子
電流は1mA程度である。同じ加速電圧の場合、
静電レンズはイオンに対しても電子に対しても同
じ光学的特性を示すが、磁気レンズは荷電粒子の
質量によつて光学的特性が異る。従つて一軸上に
静電レンズと磁気レンズを配置することによつ
て、同一銃から引出された負イオンと電子の量比
を任意に制御して、試料の同一個所をイオンビー
ムと電子ビームで照射することが可能となる。
(ホ) 実施例
第２図は本発明の一実施例を示す。１はイオン
銃と電子銃と兼用したイオン源のデユオプラズマ
トロンである。２１，２２は磁気レンズ、３１，
３２は静電レンズで、これらはイオン源１を含む
光軸Ａ上に配置されている。Ｓは試料である。４
は荷電粒子のエネルギー分析器、５は電子検出器
である。エネルギー分析器４は試料Ｓの表面と光
軸Ａとの交点Ｏとにらむように設置されており、
Ｏ点から放出された電子のうちエネルギー分析器
４に印加された直流電圧に応じた特定のエネルギ
ーを持つたものがスリツト６上に収束するように
なつており、エネルギー分析器に印加される直流
電圧に微小振幅の交流電圧を重畳し、電子検出器
５の出力から同じ周波数の交流成分を取出すこと
によつてオージエ電子検出信号を得ることができ
る。図で電子検出器５を４重極質量分析器とし、
その後にイオン検出器を配置した構成にすると試
料Ｓをイオンビームで照射したとき、試料から放
出される２次イオンの質量分析を行うことができ
る。実際問題として、電子検出器５を４重極質量
分析器と交換することは構造上困難であるから、
この実施例では図の都合上示してないが、２次イ
オン質量分析用のエネルギー分析器がＯ点をにら
むように設置されており、その後に質量分析器及
びイオン検出器が配置してある。７は試料Ｓ上の
Ｏ点から放射されるＸ線を分光する分光結晶、８
はＸ線検出器で、これらはＯ点をにらむＸ線分光
器を構成している。
銃と電子銃と兼用したイオン源のデユオプラズマ
トロンである。２１，２２は磁気レンズ、３１，
３２は静電レンズで、これらはイオン源１を含む
光軸Ａ上に配置されている。Ｓは試料である。４
は荷電粒子のエネルギー分析器、５は電子検出器
である。エネルギー分析器４は試料Ｓの表面と光
軸Ａとの交点Ｏとにらむように設置されており、
Ｏ点から放出された電子のうちエネルギー分析器
４に印加された直流電圧に応じた特定のエネルギ
ーを持つたものがスリツト６上に収束するように
なつており、エネルギー分析器に印加される直流
電圧に微小振幅の交流電圧を重畳し、電子検出器
５の出力から同じ周波数の交流成分を取出すこと
によつてオージエ電子検出信号を得ることができ
る。図で電子検出器５を４重極質量分析器とし、
その後にイオン検出器を配置した構成にすると試
料Ｓをイオンビームで照射したとき、試料から放
出される２次イオンの質量分析を行うことができ
る。実際問題として、電子検出器５を４重極質量
分析器と交換することは構造上困難であるから、
この実施例では図の都合上示してないが、２次イ
オン質量分析用のエネルギー分析器がＯ点をにら
むように設置されており、その後に質量分析器及
びイオン検出器が配置してある。７は試料Ｓ上の
Ｏ点から放射されるＸ線を分光する分光結晶、８
はＸ線検出器で、これらはＯ点をにらむＸ線分光
器を構成している。
第３図は上述実施例におけるイオン及び電子光
学系の作用を説明する図である。図で実線で示し
たＩはイオンビーム、点線で示したＥは電子ビー
ムである。イオン源１から出射するイオンも電子
も同じ加速電圧で加速されているから同じエネル
ギーを持つている。このような場合磁気レンズは
電子に比し著るしく質量が大であるイオンに対し
ては殆んど作用せず、電子ビームＥだけが磁気レ
ンズ２１でF1点に収束する。磁気レンズ２２内
に絞り９が配置してあり、レンズ２１の強さを調
節してF1点と絞り９との間の距離を変えること
によつて、絞り９を通過する電子ビームの電流を
調節することができる。磁気レンズ２２は絞り９
を通過した電子ビームの広がり角αをイオンビー
ムＩの広り角βと略一致させ、F1点の電子線虚
像をイオン電子共通線源Ｑに形成するように作用
する。このようにして広がり角が一致したイオン
ビームと電子ビームは静電レンズ３１，３２によ
つて全く同じ影響を受けて試料Ｓ上のＯ点に収束
せしめられる。
学系の作用を説明する図である。図で実線で示し
たＩはイオンビーム、点線で示したＥは電子ビー
ムである。イオン源１から出射するイオンも電子
も同じ加速電圧で加速されているから同じエネル
ギーを持つている。このような場合磁気レンズは
電子に比し著るしく質量が大であるイオンに対し
ては殆んど作用せず、電子ビームＥだけが磁気レ
ンズ２１でF1点に収束する。磁気レンズ２２内
に絞り９が配置してあり、レンズ２１の強さを調
節してF1点と絞り９との間の距離を変えること
によつて、絞り９を通過する電子ビームの電流を
調節することができる。磁気レンズ２２は絞り９
を通過した電子ビームの広がり角αをイオンビー
ムＩの広り角βと略一致させ、F1点の電子線虚
像をイオン電子共通線源Ｑに形成するように作用
する。このようにして広がり角が一致したイオン
ビームと電子ビームは静電レンズ３１，３２によ
つて全く同じ影響を受けて試料Ｓ上のＯ点に収束
せしめられる。
(ヘ) 効果
本発明は上述したようにイオンビームと電子ビ
ームとで試料を照射する分析装置において、イオ
ン源と電子源とを共通にし、同一光学系によつて
試料上に収束させるから、従来例のような困難な
組立て調整の作業なしに、正確に試料上の同一点
をイオンビームと電子ビームで照射することがで
き、イオン光学系と電子光学系が共通であるか
ら、試料の周囲全部を各種分析装置の配置空間と
することができ、イオンエツチングで試料面を削
除しながらオージエ電子分光分析でけでなく、Ｘ
線分光、２次イオン質量分析等種々な分析法を同
時に実行することができる。
ームとで試料を照射する分析装置において、イオ
ン源と電子源とを共通にし、同一光学系によつて
試料上に収束させるから、従来例のような困難な
組立て調整の作業なしに、正確に試料上の同一点
をイオンビームと電子ビームで照射することがで
き、イオン光学系と電子光学系が共通であるか
ら、試料の周囲全部を各種分析装置の配置空間と
することができ、イオンエツチングで試料面を削
除しながらオージエ電子分光分析でけでなく、Ｘ
線分光、２次イオン質量分析等種々な分析法を同
時に実行することができる。
第１図は従来例の装置の側面図、第２図は本発
明の一実施例の側面図、第３図は同実施例の荷電
粒子線光学系の作用説明図である。 １……イオン源と電子源兼用のイオン源、２
１，２２……磁気レンズ、３１，３２……静電レ
ンズ、４……エネルギー分析器、５……電子検出
器、７……Ｘ線分光結晶、８……Ｘ線検出器、９
……絞り、Ｓ……試料、Ｅ……電子ビーム、Ｉ…
…イオンビーム。
明の一実施例の側面図、第３図は同実施例の荷電
粒子線光学系の作用説明図である。 １……イオン源と電子源兼用のイオン源、２
１，２２……磁気レンズ、３１，３２……静電レ
ンズ、４……エネルギー分析器、５……電子検出
器、７……Ｘ線分光結晶、８……Ｘ線検出器、９
……絞り、Ｓ……試料、Ｅ……電子ビーム、Ｉ…
…イオンビーム。
Claims (1)
- １ イオン銃と電子銃とを兼ねたイオン源装置
と、このイオン源装置を含む一つの光軸上に配置
された磁気レンズと静電レンズと、上記光軸上に
配置された試料面のイオンビーム及び電子ビーム
照射点をにらむように同試料の周囲に配置される
複数種の分析装置とよりなり、上記光軸上で上記
イオン源装置に近い側に上下２段の軸レンズと絞
りを配置し、これらの磁気レンズと絞りの下方に
静電レンズを配置し、上記上段の磁気レンズで電
子ビームを上記光軸上で上下の磁気レンズの間に
収束させ、その収束点の位置を調節させ、下段の
磁気レンズで上記収束点の虚像を上記イオン源装
置のイオン点線源の位置に形成させるようにした
ことを特徴とする複合分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58158306A JPS6049546A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 複合分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58158306A JPS6049546A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 複合分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6049546A JPS6049546A (ja) | 1985-03-18 |
| JPH057823B2 true JPH057823B2 (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=15668742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58158306A Granted JPS6049546A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 複合分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6049546A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH088061Y2 (ja) * | 1988-07-11 | 1996-03-06 | 富士ゼロックス株式会社 | ローラの研摩装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50145186A (ja) * | 1974-05-10 | 1975-11-21 | ||
| JPS58110956U (ja) * | 1982-01-22 | 1983-07-28 | 株式会社日立製作所 | 荷電粒子照射装置 |
-
1983
- 1983-08-29 JP JP58158306A patent/JPS6049546A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6049546A (ja) | 1985-03-18 |
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