JPH0636721A - Slip gap width automatic adjusting method for objective slit plate of ion beam analyzer - Google Patents
Slip gap width automatic adjusting method for objective slit plate of ion beam analyzerInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明が適用されるイオンビー
ム分析装置は、イオンビームを試料に照射し、ラザフォ
ード後方散乱法、粒子励起Ｘ線分光法等によりその試料
の組成や構造に関する分析を行うものである。イオンビ
ーム分析装置は、そのイオン源の状態変化によりイオン
源からのイオンビーム量の変動が不可避なことから、試
料に照射されるイオンビーム量を調整するための、イオ
ンビームが通過するスリット間隙の幅が調整可能とされ
た対物スリット板を備えている。この発明は、イオンビ
ーム分析装置における対物スリット板のスリット間隙幅
自動調整方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION An ion beam analyzer to which the present invention is applied irradiates a sample with an ion beam and analyzes the composition and structure of the sample by Rutherford backscattering method, particle excitation X-ray spectroscopy and the like. It is a thing. Since the ion beam analyzer inevitably changes the amount of the ion beam from the ion source due to the change in the state of the ion source, the slit gap through which the ion beam passes for adjusting the amount of the ion beam irradiated to the sample is unavoidable. It is provided with an objective slit plate whose width is adjustable. The present invention relates to an automatic slit gap width adjusting method for an objective slit plate in an ion beam analyzer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図４は、従来技術を説明するためのイオ
ンビーム分析装置の代表的な構成を示す図である。この
例のイオンビーム分析装置では、加速器１内のイオン源
（図示省略）から引き出されたイオンは加速器１によっ
て加速され、加速されたイオンビームは、後述する対物
スリット装置２の対物スリット板組2a（図５参照）によ
るスリット間隙を通過することでそのイオンビーム量が
調整される。スリット間隙を通過したイオンビームは、
イオン種選別系としてのウィーンフィルタ（Ｅ×Ｂ型質
量分離フィルタ）３によって試料Ｓに照射すべきイオン
種のみが選別された後、ビームスキャン系としての偏向
電極５及び四重極電磁石レンズ６を通過して真空チャン
バ７内に配置された試料Ｓにスポット状に照射される。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a diagram showing a typical configuration of an ion beam analyzer for explaining a conventional technique. In the ion beam analyzer of this example, the ions extracted from an ion source (not shown) in the accelerator 1 are accelerated by the accelerator 1, and the accelerated ion beam is used as an objective slit plate assembly 2a of an objective slit device 2 described later. The ion beam amount is adjusted by passing through the slit gap (see FIG. 5). The ion beam that has passed through the slit gap is
After only the ion species to be irradiated on the sample S are selected by the Wien filter (E × B type mass separation filter) 3 as the ion species selection system, the deflection electrode 5 and the quadrupole electromagnet lens 6 as the beam scanning system are installed. The sample S placed in the vacuum chamber 7 through the spot is irradiated with spots.
【０００３】上記偏向電極５は試料Ｓに照射すべきイオ
ン種でなるイオンビームを試料Ｓの所定位置に照射する
ために、そのイオンビームの軌道を偏向させるためのも
のであり、四重極電磁石レンズ６は偏向電極５を通過し
たイオンビームを集束して細く絞るためのものである。
なお、ウィーンフィルタ３による電磁場作用によって曲
げられた、試料に照射すべきイオン種以外の不要なイオ
ン種は、偏向電極５の入側に配設された質量分離スリッ
ト４によって遮断されるようになっている。また、図４
中、8a及び8bはイオンビーム電流の測定とともにイオン
ビームの様子を観察するためのビームファインダー兼用
ファラデーカップ、９は試料Ｓを保持するとともにその
位置決めを行う試料台である。The deflection electrode 5 is for deflecting the trajectory of the ion beam to irradiate a predetermined position on the sample S with an ion beam of an ion species to be irradiated on the sample S, and is a quadrupole electromagnet. The lens 6 focuses the ion beam that has passed through the deflection electrode 5 and narrows it down.
Unwanted ionic species other than the ionic species to be irradiated on the sample, which are bent by the electromagnetic field action of the Wien filter 3, are blocked by the mass separation slit 4 arranged on the entrance side of the deflection electrode 5. ing. Also, FIG.
Among them, 8a and 8b are a Faraday cup that also serves as a beam finder for measuring the ion beam current and observing the state of the ion beam, and 9 is a sample table that holds the sample S and positions it.
【０００４】そして、試料Ｓに照射された例えばＨｅ+
イオン（あるいはＨ+ イオン）と試料Ｓとの相互作用に
より散乱放出されるイオン、電子、光子（Ｘ線を含む）
等を、真空チャンバ７内に設けられた検出装置（図示省
略）を用いて、その種類、エネルギー、角度等を解析す
ることで、その試料Ｓの組成や構造の分析が行われるよ
うになっている。なお、ラザフォード後方散乱法では散
乱イオンを、粒子励起Ｘ線分光法では特性Ｘ線を検出し
て試料分析が行われる。The sample S irradiated with He +
Ions, electrons, and photons (including X-rays) scattered and emitted by the interaction between ions (or H + ions) and the sample S
And the like are analyzed by using a detection device (not shown) provided in the vacuum chamber 7 for the type, energy, angle, etc., so that the composition and structure of the sample S can be analyzed. There is. The Rutherford backscattering method detects scattered ions and the particle excitation X-ray spectroscopy detects characteristic X-rays for sample analysis.
【０００５】図５は図４に示す対物スリット装置の構成
を示す図である。対物スリット装置２は、図５に示すよ
うに、対物スリット板組2a、４つのモータ、及び、これ
らのモータ2mx1，2mx2，2my1，2my2を駆動するためのモ
ータ駆動回路2bによって構成されている。対物スリット
板組2aは、イオンビームを通す管内に設けられており、
イオンビームラインに直交するＸ方向に互いを近接ある
いは離反させることでそのスリット間隙の幅が調整可能
とされた一対をなすＸ方向の対物スリット板2ax1，2ax2
と、イオンビームラインに直交しかつＸ方向に対し垂直
なＹ方向に互いを近接あるいは離反させることでそのス
リット間隙の幅が調整可能とされた一対をなすＹ方向の
対物スリット板2ay1，2ay2とによって構成されている。
Ｘ方向の対物スリット板2ax1，2ax2には、それぞれ、ス
リット作動ロッドが固着されており、このスリット作動
ロッドが摺動連結子及びボールねじを介して各モータ2m
x1，2mx2の軸に連結されている。つまり、Ｘ方向の対物
スリット板2ax1，2ax2は、各モータ2mx1，2mx2を例えば
正回転させることにより、摺動連結子の摺動によってス
リット作動ロッドが前進し、これにより互いが近接して
その隙間であるスリット間隙の幅が狭くなり、また逆回
転によるスリット作動ロッドの後退で互いが離反してそ
のスリット間隙の幅が広くなるようになっている。モー
タ2my1，2my2の軸に上記のような所定の連結部材を介し
て連結されたＹ方向の対物スリット板2ay1，2ay2につい
ても、上記と同様である。FIG. 5 is a diagram showing the structure of the objective slit device shown in FIG. Objective slit device 2, as shown in FIG. 5, the objective slit plate assembly 2a, 4 single motor, and configured by these motors 2mx 1, 2mx 2, 2my 1 , the motor drive circuit 2b for driving the 2My 2 Has been done. The objective slit plate set 2a is provided in the tube through which the ion beam passes,
A pair of X-direction objective slit plates 2ax 1 and 2ax 2 whose slit gap widths can be adjusted by moving them close to or away from each other in the X-direction orthogonal to the ion beam line.
And a pair of Y-direction objective slit plates 2ay 1 and 2ay whose slit gap widths can be adjusted by moving them close to or away from each other in the Y-direction orthogonal to the ion beam line and perpendicular to the X-direction. It is composed of 2 and.
A slit actuating rod is fixed to each of the objective slit plates 2ax 1 and 2ax 2 in the X direction, and the slit actuating rod is connected to each motor 2m through a sliding connector and a ball screw.
It is connected to the axes of x 1 and 2mx 2 . In other words, the objective slit plates 2ax 1 and 2ax 2 in the X direction move the respective motors 2mx 1 and 2mx 2 forward, for example, so that the slit actuating rods move forward due to the sliding of the sliding connector, thereby bringing them closer to each other. Then, the width of the slit gap, which is the gap, is narrowed, and the slit working rods are retracted by the reverse rotation, so that they are separated from each other and the width of the slit gap is widened. The same applies to the Y-direction objective slit plates 2ay 1 and 2ay 2 connected to the shafts of the motors 2my 1 and 2my 2 via the above-described predetermined connecting members.
【０００６】さて、イオンビーム分析装置では、先に述
べたように、そのイオン源の状態変化によりイオン源か
ら引き出されるイオンビーム量の変動が不可避的に生じ
る。このイオン源からのイオンビーム量が変動して、試
料に照射されるイオンビーム量が少なくなった場合に
は、同一試料の異なる多数点においてその試料分析を行
うことから、試料の分析に要する時間が長くなって試料
の分析作業能率が低下することになり、また、イオンビ
ーム量が過大になった場合には、試料の破壊を招くこと
になる。そこで、従来は、熟練した測定者が、試料の分
析データのアウトプット時間等の様子に基づいて、上記
対物スリット装置２のモータ駆動回路2bを手動にて指令
操作して対物スリット板2ax1，2ax2、2ay1，2ay2を近接
あるいは離反させてそのスリット間隙幅を調整すること
により、試料に照射されるイオンビーム量を調整するよ
うにしている。As described above, in the ion beam analyzer, the change in the state of the ion source inevitably causes a variation in the amount of the ion beam extracted from the ion source. When the amount of ion beam from this ion source fluctuates and the amount of ion beam irradiated on the sample decreases, the sample analysis is performed at many different points on the same sample. Becomes longer and the analysis work efficiency of the sample decreases, and when the ion beam amount becomes excessive, the sample is destroyed. Therefore, conventionally, a skilled measurer manually operates the motor drive circuit 2b of the objective slit device 2 to command the objective slit plate 2ax 1 , based on the output time of the analysis data of the sample. 2ax 2 , 2ay 1 and 2ay 2 are moved close to or away from each other to adjust the slit gap width to adjust the amount of ion beam irradiated to the sample.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のス
リット間隙幅調整方法では、イオン源からのイオンビー
ム量の変動によって試料に照射されるイオンビーム量に
変動が生じた場合、測定者が手動操作にて対物スリット
板によるスリット間隙幅を調整するようにしたものであ
るから、イオン源からのイオンビーム量の変動に応じて
スリット間隙幅の値を適切に設定することが難しく試料
に照射されるイオンビーム量を常にほぼ一定値に保つよ
うにすることが容易でなかった。そのため、イオン源か
らのイオンビーム量が減少した場合には試料の分析に要
する時間が長くなり、また、イオン源からのイオンビー
ム量が過大となった場合には分析すべき試料が破壊され
ることがあるという問題点があった。As described above, in the conventional slit gap width adjusting method, when the amount of ion beam irradiated on the sample changes due to the change of the amount of ion beam from the ion source, the measurer Since the slit gap width is adjusted by the objective slit plate by manual operation, it is difficult to set the slit gap width value appropriately according to the fluctuation of the ion beam amount from the ion source, and the sample is irradiated. It was not easy to always keep the amount of ion beam generated at a substantially constant value. Therefore, when the amount of the ion beam from the ion source decreases, the time required to analyze the sample becomes long, and when the amount of the ion beam from the ion source becomes excessive, the sample to be analyzed is destroyed. There was a problem that there were things.
【０００８】この発明は、上記従来の問題点を解消する
ためになされたものであって、イオンビームが通過する
スリット間隙の幅が調整可能とされた対物スリット板を
備えたイオンビーム分析装置において、イオン源からの
イオンビーム量が変動しても試料に照射されるイオンビ
ーム量を常にほぼ一定値に保つことができ、イオン源か
らのイオンビーム量が減少した場合における試料の分析
作業能率の低下を防ぐことができるとともに、イオン源
からのイオンビーム量が過大となった場合における試料
の破壊を防止することができる、イオンビーム分析装置
における対物スリット板のスリット間隙幅自動調整方法
の提供を目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and is an ion beam analyzer provided with an objective slit plate in which the width of a slit gap through which an ion beam passes can be adjusted. , Even if the amount of ion beam from the ion source fluctuates, the amount of ion beam irradiated to the sample can be maintained at a constant value at all times, and the analysis work efficiency of the sample when the amount of ion beam from the ion source decreases To provide a method for automatically adjusting the slit gap width of the objective slit plate in the ion beam analyzer, which can prevent the deterioration of the sample when the amount of the ion beam from the ion source becomes excessive while preventing the decrease. To aim.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明によるイオンビーム分析装置における対
物スリットのスリット間隙幅自動調整方法は、スリット
間隙の幅が調整可能とされた対物スリット板の前記スリ
ット間隙にイオンビームを通過させることによってイオ
ンビーム量を調整し、そのイオンビームを真空チャンバ
内に配置された試料に照射して、ラザフォード後方散乱
法、粒子励起Ｘ線分光法等によりその試料の分析を行う
イオンビーム分析装置において、照射すべき量のイオン
ビームが試料に照射されたときにその試料に流れるべき
イオン電流値を試料通電電流設定値として設定し、イオ
ンビームの照射中に、イオンビームが照射された試料に
流れるイオン電流値を測定し、この試料通電電流測定値
と前記試料通電電流設定値との差分を求め、この差分を
なくすようにその差分値に応じて前記対物スリット板に
よるそのスリット間隙幅を自動調整することを特徴とす
る。In order to achieve the above object, the slit gap width automatic adjusting method of the objective slit in the ion beam analyzer according to the present invention is an objective slit plate in which the width of the slit gap can be adjusted. The ion beam amount is adjusted by passing the ion beam through the slit gap, and the sample placed in the vacuum chamber is irradiated with the ion beam, and the sample is measured by Rutherford backscattering method, particle excitation X-ray spectroscopy, or the like. In an ion beam analyzer that analyzes a sample, the ion current value that should flow through the sample when the amount of the ion beam to be irradiated is applied to the sample is set as the sample energization current setting value, and during ion beam irradiation. The ion current value flowing in the sample irradiated with the ion beam is measured, and the measured value of the sample energization current and the sample energization current are measured. Obtains the difference between the set value, characterized by automatically adjusting the slit gap width by the objective slit plate according to the difference value so as to eliminate this difference.
【００１０】[0010]
【作用】この発明による上記スリット間隙幅自動調整方
法においては、照射すべき量のイオンビームが試料に照
射されたときにその試料に流れるべきイオン電流値を試
料通電電流設定値として設定しておく。そして、イオン
ビームの照射中は、イオンビームが照射された試料に流
れるイオン電流値を測定し、この試料通電電流測定値と
上記試料通電電流設定値との差分を求め、この差分をな
くすようにその差分値に応じて対物スリット板によるそ
のスリット間隙幅を自動調整する。その結果、イオン源
からのイオンビーム量が変動しても試料に照射されるイ
オンビーム量は、常にほぼ一定値に保たれる。In the slit gap width automatic adjusting method according to the present invention, the ion current value that should flow through the sample when the amount of the ion beam to be irradiated is applied to the sample is set as the sample energizing current set value. . Then, during irradiation of the ion beam, the ion current value flowing in the sample irradiated with the ion beam is measured, and the difference between the sample energization current measurement value and the sample energization current set value is obtained, and the difference is eliminated. The slit gap width of the objective slit plate is automatically adjusted according to the difference value. As a result, even if the amount of the ion beam from the ion source fluctuates, the amount of the ion beam applied to the sample is always kept at a substantially constant value.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、この発明の一実施例を説明する。図１
はこの発明によるスリット間隙幅自動調整方法を実施す
るための装置を備えたイオンビーム分析装置の全体構成
を示す図、図２は図１に示すイオンビーム分析装置の要
部の構成を示す図、図３は図２に示す対物スリット板の
構成を説明するための図である。なお、図１から図３に
おいて、先に説明した図５及び図４に示されるイオンビ
ーム分析装置と同一または相当部分には同一の符号を付
して説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below. Figure 1
Is a diagram showing an overall configuration of an ion beam analyzer equipped with a device for carrying out the slit gap width automatic adjusting method according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a configuration of essential parts of the ion beam analyzer shown in FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of the objective slit plate shown in FIG. 1 to 3, the same or corresponding parts as those of the ion beam analyzer shown in FIGS. 5 and 4 described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only different points will be described. .
【００１２】図１及び図２において、11は電流計であ
り、この電流計11は、イオンビームの照射によって試料
Ｓに流れるイオン電流値、つまり試料通電電流測定値IS
を、試料台９の試料Ｓに接触する電極を介して測定する
ためのものである。12は演算処理装置である。この演算
処理装置12は、入力として、イオンビームの照射に先立
って図示しない設定器によって設定される、照射すべき
量のイオンビームが試料Ｓに照射されたときにその試料
Ｓに流れるべきイオン電流値としての試料通電電流設定
値IR、加速器１に印加されるイオンビーム加速電圧の設
定値RA、及び、四重極電磁石レンズ６に印加されるイオ
ンビーム絞り量の設定値RBが入力されるとともに、イオ
ンビームの照射中に電流計11からの試料通電電流測定値
ISが所定時間ごとにサンプリングされて入力され、出力
として、後述する手順に従って、モータ2mx1，2mx2，2m
y1，2my2のモータ駆動回路2bに対物スリット板によるス
リット間隙幅を自動調整するための指令パルス信号を与
えるものである。In FIG. 1 and FIG. 2, 11 is an ammeter, and this ammeter 11 measures the ion current value flowing through the sample S by the irradiation of the ion beam, that is, the measured sample current IS
Is measured via an electrode that contacts the sample S on the sample table 9. Reference numeral 12 is an arithmetic processing unit. The arithmetic processing unit 12 receives, as an input, an ion current that should flow through the sample S when the sample S is irradiated with an amount of the ion beam to be irradiated, which is set by a setting device (not shown) prior to the irradiation of the ion beam. The sample energization current set value IR as a value, the set value RA of the ion beam acceleration voltage applied to the accelerator 1, and the set value RB of the ion beam aperture amount applied to the quadrupole magnet lens 6 are input. Measured value of sample energizing current from ammeter 11 during ion beam irradiation
IS is sampled at a predetermined time interval, input, and output as motors 2mx 1 , 2mx 2 , 2m according to the procedure described later.
A command pulse signal for automatically adjusting the slit gap width by the objective slit plate is given to the motor drive circuit 2b for y 1 and 2my 2 .
【００１３】次に動作について説明する。一連の試料分
析のまえに、Ｘ方向の対物スリット板2ax1，2ax2による
スリット間隙とＹ方向の対物スリット板2ay1，2ay2によ
るスリット間隙とによって形成されるイオンビーム通過
部分の中心位置と、イオンビームの中心位置（図３にお
いて×印で示す）とを一致させておく位置合わせ作業を
行う。Ｘ方向の対物スリット板2ax1，2ax2によるスリッ
ト間隙幅とＹ方向の対物スリット板2ay1，2ay2によるス
リット間隙幅とを所定の値に固定して設定し、この作業
用の試料が破壊されない範囲のエネルギーでもってイオ
ンビームを照射しながら、例えば、Ｘ方向の対物スリッ
ト板2ax1，2ax2のみを、上記設定されたスリット間隙幅
でもってスライドさせる。この間、イオンビームの照射
によって試料に流れる電流を電流計11によってモニタす
る。そして、試料に流れる電流が最大値をとる位置でも
ってＸ方向の対物スリット板2ax1，2ax2を位置決めす
る。この位置におけるＸ方向のスリット間隙幅の中央
が、Ｘ方向におけるイオンビームの中心位置とみなし得
るとともに、対物スリット板2ax1，2ax2によるＸ方向の
スリット間隙幅を制御する際の原点となる。このように
してＸ方向の対物スリット板2ax1，2ax2を位置決めして
おき、次に、Ｙ方向の対物スリット板2ay1，2ay2を上記
設定されたスリット間隙幅でもってスライドさせ、試料
に流れる電流が最大値をとる位置でもって位置決めす
る。この位置におけるＹ方向のスリット間隙幅の中央
が、対物スリット板2ay1，2ay2によるＹ方向のスリット
間隙幅を制御する際の原点となるとともに、これによ
り、上記位置合わせ作業が終了する。Next, the operation will be described. Before a series of sample analysis, the center position of the ion beam passage portion formed by the slit gap formed by the objective slit plates 2ax 1 and 2ax 2 in the X direction and the slit gap formed by the objective slit plates 2ay 1 and 2ay 2 in the Y direction is set. , The position of the center of the ion beam (indicated by a mark X in FIG. 3) is adjusted so as to be aligned. The slit gap width by the objective slit plates 2ax 1 and 2ax 2 in the X direction and the slit gap width by the objective slit plates 2ay 1 and 2ay 2 in the Y direction are fixed and set to a predetermined value, and the sample for this work is destroyed. For example, only the objective slit plates 2ax 1 and 2ax 2 in the X direction are slid with the slit gap width set above, while irradiating the ion beam with the energy in the range not controlled. During this time, the current flowing through the sample due to the irradiation of the ion beam is monitored by the ammeter 11. Then, the objective slit plates 2ax 1 and 2ax 2 in the X direction are positioned at the position where the current flowing through the sample takes the maximum value. The center of the slit gap width in the X direction at this position can be regarded as the center position of the ion beam in the X direction, and serves as the origin when controlling the slit gap width in the X direction by the objective slit plates 2ax 1 and 2ax 2 . In this way, the objective slit plates 2ax 1 and 2ax 2 in the X direction are positioned in advance, and then the objective slit plates 2ay 1 and 2ay 2 in the Y direction are slid with the slit gap width set above, and the sample is placed on the sample. Position at the position where the flowing current has the maximum value. The center of the slit gap width in the Y direction at this position serves as the origin for controlling the slit gap width in the Y direction by the objective slit plates 2ay 1 and 2ay 2 , and the above alignment work is completed thereby.
【００１４】次に分析すべき試料Ｓへのイオンビームの
照射に先立ち、演算処理装置12に、照射すべき量のイオ
ンビームが試料に照射されたときにその試料Ｓに流れる
べきイオン電流値としての試料通電電流設定値IR、イオ
ンビーム加速電圧設定値RA、及び、イオンビーム絞り量
設定値RBを入力する。演算処理装置12は、上記試料通電
電流設定値IR、イオンビーム加速電圧設定値RA、及びイ
オンビーム絞り量設定値RBとから、Ｘ方向の対物スリッ
ト板2ax1，2ax2によるスリット間隙幅とＹ方向の対物ス
リット板2ay1，2ay2によるスリット間隙幅との初期値Ｗ
0 を算出し、そのスリット間隙幅初期値Ｗ0 に対応する
指令パルス信号をモータ駆動回路2bに与える。これによ
り、この実施例では、Ｘ方向及びＹ方向ともにそのスリ
ット間隙幅が初期値Ｗ0 にて設定される。Prior to the irradiation of the ion beam to the sample S to be analyzed next, the arithmetic processing unit 12 determines the ion current value to flow to the sample S when the sample is irradiated with the amount of the ion beam to be irradiated. The sample energization current setting value IR, the ion beam acceleration voltage setting value RA, and the ion beam aperture amount setting value RB are input. The arithmetic processing unit 12 uses the sample energization current setting value IR, the ion beam acceleration voltage setting value RA, and the ion beam aperture amount setting value RB to determine the slit gap width by the objective slit plates 2ax 1 and 2ax 2 in the X direction and Y. Value of the slit gap width by the objective slit plates 2ay 1 and 2ay 2 in the horizontal direction W
0 is calculated and a command pulse signal corresponding to the slit gap width initial value W 0 is given to the motor drive circuit 2b. As a result, in this embodiment, the slit gap width is set to the initial value W 0 in both the X and Y directions.
【００１５】スリット間隙幅を初期設定した後、試料Ｓ
にイオンビームの照射を行う。イオンビームの照射中、
演算処理装置12は、電流計11からの試料通電電流測定値
ISを所定時間ごとにサンプリングし、このサンプリング
された試料通電電流測定値ISと上記試料通電電流設定値
IRとの差分（IR−IS）を求める。この差分（IR−IS）が
正の場合には、Ｘ方向及びＹ方向の対物スリット板2a
x1，2ax2、2ay1，2ay2を上記差分値に応じた長さだけ離
反させる指令パルス信号を、モータ駆動回路2bに与え
る。その結果、Ｘ方向及びＹ方向の対物スリット板2a
x1，2ax2、2ay1，2ay2によるスリット間隙幅が上記差分
値が解消されるように広げられて、イオン源からのイオ
ンビーム量が減少したときにも、試料Ｓに照射されるイ
オンビーム量は、減少することなくほぼ一定値に保たれ
る。After the slit gap width is initialized, the sample S
Ion beam irradiation is performed. During ion beam irradiation,
The arithmetic processing unit 12 is the measured current value of the sample current from the ammeter 11.
IS is sampled every predetermined time, and sampled sample energization current measured value IS and the above sample energization current set value
Calculate the difference from IR (IR-IS). When this difference (IR-IS) is positive, the objective slit plate 2a in the X and Y directions
A command pulse signal for separating x 1 , 2ax 2 , 2ay 1 and 2ay 2 by a length corresponding to the difference value is given to the motor drive circuit 2b. As a result, the X-direction and Y-direction objective slit plates 2a
Even if the slit gap width by x 1 , 2ax 2 , 2ay 1 and 2ay 2 is widened so as to eliminate the above difference value and the amount of the ion beam from the ion source decreases, The beam quantity is maintained at a substantially constant value without decreasing.
【００１６】一方、演算処理装置12は、上記差分（IR−
IS）が負場合には、Ｘ方向及びＹ方向の対物スリット板
2ax1，2ax2、2ay1，2ay2をその差分値に応じた長さだけ
近接させる指令パルス信号を、モータ駆動回路2bに与え
る。その結果、Ｘ方向及びＹ方向の対物スリット板2a
x1，2ax2、2ay1，2ay2によるスリット間隙幅が上記差分
値が解消されるように狭められて、イオン源からのイオ
ンビーム量が過大となったときにも、試料Ｓに照射され
るイオンビーム量は、過大となることなくほぼ一定値に
保たれる。これにより、試料Ｓの破壊を防止することが
できる。なお、演算処理装置12は、試料通電電流測定値
ISが予め設定された値を超えた場合には、ただちに、対
物スリット板2ax1，2ax2、2ay1，2ay2をそのスリット間
隙幅がゼロになるように閉じてイオンビームを遮断する
制御を行うようになっている。On the other hand, the arithmetic processing unit 12 uses the difference (IR-
If IS) is negative, X and Y objective slit plate
A command pulse signal that causes 2ax 1 , 2ax 2 , 2ay 1 , 2ay 2 to approach each other for a length corresponding to the difference value is given to the motor drive circuit 2b. As a result, the X-direction and Y-direction objective slit plates 2a
Even when the slit gap width due to x 1 , 2ax 2 , 2ay 1 and 2ay 2 is narrowed so as to eliminate the above difference value and the amount of the ion beam from the ion source becomes excessive, the sample S is irradiated. The amount of ion beam generated is kept at a substantially constant value without becoming excessive. Thereby, the destruction of the sample S can be prevented. Note that the arithmetic processing unit 12 is the measured value of the sample energizing current.
If IS exceeds a preset value, control is performed immediately to close the objective slit plates 2ax 1 , 2ax 2 , 2ay 1 and 2ay 2 so that the slit gap width becomes zero and block the ion beam. I am supposed to do it.
【００１７】[0017]
【発明の効果】以上述べたように、この発明によるイオ
ンビーム分析装置における対物スリットのスリット間隙
幅自動調整方法によると、イオンビームが通過するスリ
ット間隙の幅が調整可能とされた対物スリット板を備え
たイオンビーム分析装置において、イオンビームの照射
に先立ち、予め、照射すべき量のイオンビームが試料に
照射されたときにその試料に流れるべきイオン電流値を
試料通電電流設定値として設定しておき、イオンビーム
の照射中、イオンビームが照射された試料に流れるイオ
ン電流値を測定し、この試料通電電流測定値と上記試料
通電電流設定値との差分を求め、この差分をなくすよう
にその差分値に応じて対物スリット板によるそのスリッ
ト間隙幅を自動調整するようにした方法であるから、イ
オン源からのイオンビーム量が変動しても試料に照射さ
れるイオンビーム量を常にほぼ一定値に保つことができ
る。これにより、イオン源からのイオンビーム量が減少
した場合における試料の分析作業能率の低下を防ぐこと
ができるとともに、イオン源からのイオンビーム量が過
大となった場合における試料の破壊を防止することがで
きる。As described above, according to the automatic slit gap width adjusting method of the objective slit in the ion beam analyzer according to the present invention, the objective slit plate in which the width of the slit gap through which the ion beam passes can be adjusted. In the equipped ion beam analyzer, prior to the irradiation of the ion beam, the ion current value that should flow to the sample when the amount of the ion beam to be irradiated is applied to the sample is set as the sample energization current set value in advance. Every other time, during the irradiation of the ion beam, the ion current value flowing in the sample irradiated with the ion beam is measured, and the difference between the sample energization current measurement value and the sample energization current set value is obtained, and the difference is eliminated so as to eliminate the difference. Since the slit gap width of the objective slit plate is automatically adjusted according to the difference value, the ion from the ion source is The ion beam quantity beam amount is irradiated onto the sample be varied can always be kept substantially constant value. As a result, it is possible to prevent a decrease in the analysis work efficiency of the sample when the amount of the ion beam from the ion source decreases, and to prevent the sample from being destroyed when the amount of the ion beam from the ion source becomes excessive. You can
【図１】この発明によるスリット間隙幅自動調整方法を
実施するための装置を備えたイオンビーム分析装置の全
体構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an ion beam analyzer provided with an apparatus for carrying out a slit gap width automatic adjusting method according to the present invention.
【図２】図１に示すイオンビーム分析装置の要部の構成
を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a main part of the ion beam analyzer shown in FIG.
【図３】図２に示す対物スリット板の構成を説明するた
めの図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of the objective slit plate shown in FIG.
【図４】従来技術を説明するためのイオンビーム分析装
置の代表的な構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a typical configuration of an ion beam analyzer for explaining a conventional technique.
【図５】図４に示す対物スリット装置の構成を示す図で
ある。5 is a diagram showing a configuration of the objective slit device shown in FIG.
１…加速器 ２…対物スリット装置 2a…対物スリット
板組 2ax1，2ax2…Ｘ方向の対物スリット板 2ay1，2a
y2…Ｙ方向の対物スリット板 2mx1，2mx2，2my1，2my2
…モータ 2b…モータ駆動回路 ３…ウィーンフィルタ
４…質量分離スリット ５…偏向電極 ６…四重極電
磁石レンズ ７…真空チャンバ 8a，8b…ビームファイ
ンダー兼用ファラデーカップ ９…試料台 11…電流計
12…演算処理装置 Ｓ…試料1 ... Accelerator 2 ... Objective slit device 2a ... Objective slit plate assembly 2ax 1 , 2ax 2 ... X-direction objective slit plate 2ay 1 , 2a
y 2 ... Y direction of the objective slit plate 2mx 1, 2mx 2, 2my 1 , 2my 2
... Motor 2b ... Motor drive circuit 3 ... Wien filter 4 ... Mass separation slit 5 ... Deflection electrode 6 ... Quadrupole electromagnet lens 7 ... Vacuum chamber 8a, 8b ... Faraday cup that also serves as a beam finder 9 ... Sample stage 11 ... Ammeter
12 ... Arithmetic processing unit S ... Sample
Claims (1)
物スリット板の前記スリット間隙にイオンビームを通過
させることによってイオンビーム量を調整し、そのイオ
ンビームを真空チャンバ内に配置された試料に照射し
て、ラザフォード後方散乱法、粒子励起Ｘ線分光法等に
よりその試料の分析を行うイオンビーム分析装置におい
て、照射すべき量のイオンビームが試料に照射されたと
きにその試料に流れるべきイオン電流値を試料通電電流
設定値として設定し、イオンビームの照射中に、イオン
ビームが照射された試料に流れるイオン電流値を測定
し、この試料通電電流測定値と前記試料通電電流設定値
との差分を求め、この差分をなくすようにその差分値に
応じて前記対物スリット板によるそのスリット間隙幅を
自動調整することを特徴とするイオンビーム分析装置に
おける対物スリット板のスリット間隙幅自動調整方法。1. An ion beam amount is adjusted by passing an ion beam through the slit gap of an objective slit plate in which the width of the slit gap can be adjusted, and the ion beam is applied to a sample placed in a vacuum chamber. In an ion beam analyzer that irradiates and analyzes the sample by Rutherford backscattering, particle excitation X-ray spectroscopy, etc., the ions that should flow into the sample when the amount of the ion beam to be irradiated is applied to the sample. The current value is set as the sample energization current setting value, and during the irradiation of the ion beam, the ion current value flowing in the sample irradiated with the ion beam is measured, and the sample energization current measured value and the sample energization current setting value are A feature is that a difference is obtained, and the slit gap width by the objective slit plate is automatically adjusted according to the difference value so as to eliminate this difference. A method for automatically adjusting the slit gap width of an objective slit plate in an ion beam analyzer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4192266A JPH0636721A (en) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | Slip gap width automatic adjusting method for objective slit plate of ion beam analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4192266A JPH0636721A (en) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | Slip gap width automatic adjusting method for objective slit plate of ion beam analyzer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0636721A true JPH0636721A (en) | 1994-02-10 |
Family
ID=16288424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4192266A Pending JPH0636721A (en) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | Slip gap width automatic adjusting method for objective slit plate of ion beam analyzer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0636721A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000182526A (en) * | 1998-12-10 | 2000-06-30 | Nec Kyushu Ltd | Ion source device and ion-beam current controlling method |
| KR100699121B1 (en) * | 2005-05-20 | 2007-03-22 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Ion beam extraction device of ion implantation equipment |
| US8978531B2 (en) | 2007-06-20 | 2015-03-17 | Grenzebach Maschinenbau Gmbh | Separating device for an assembly line type production line |
| CN115631989A (en) * | 2022-11-11 | 2023-01-20 | 成都其联科技有限公司 | Stable isotope magnetic mass spectrometer ion receiver |
| CN118748143A (en) * | 2024-06-28 | 2024-10-08 | 上海邦芯半导体科技有限公司 | Ion beam adjustment device and ion beam adjustment method |
-
1992
- 1992-07-20 JP JP4192266A patent/JPH0636721A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000182526A (en) * | 1998-12-10 | 2000-06-30 | Nec Kyushu Ltd | Ion source device and ion-beam current controlling method |
| KR100699121B1 (en) * | 2005-05-20 | 2007-03-22 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Ion beam extraction device of ion implantation equipment |
| US8978531B2 (en) | 2007-06-20 | 2015-03-17 | Grenzebach Maschinenbau Gmbh | Separating device for an assembly line type production line |
| CN115631989A (en) * | 2022-11-11 | 2023-01-20 | 成都其联科技有限公司 | Stable isotope magnetic mass spectrometer ion receiver |
| CN118748143A (en) * | 2024-06-28 | 2024-10-08 | 上海邦芯半导体科技有限公司 | Ion beam adjustment device and ion beam adjustment method |
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