JPH08148110A - 半導体検出器 - Google Patents
半導体検出器Info
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- JPH08148110A JPH08148110A JP6289372A JP28937294A JPH08148110A JP H08148110 A JPH08148110 A JP H08148110A JP 6289372 A JP6289372 A JP 6289372A JP 28937294 A JP28937294 A JP 28937294A JP H08148110 A JPH08148110 A JP H08148110A
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Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 より簡便で信頼性の高いフィルタリング機能
を有する半導体検出器。 【構成】 本半導体検出器８′は，高エネルギのヘリウ
ムイオンビームを照射された試料から反跳される反跳粒
子６及び後方散乱イオン６′を検出する半導体検出器で
あって，その検出面における不感帯層に相当する表面電
極１４′の厚みをＳｉ薄膜換算で約０．５〜５μｍに設
定している。上記構成により，より簡便で信頼性の高い
フィルタリング機能を有することができる。
を有する半導体検出器。 【構成】 本半導体検出器８′は，高エネルギのヘリウ
ムイオンビームを照射された試料から反跳される反跳粒
子６及び後方散乱イオン６′を検出する半導体検出器で
あって，その検出面における不感帯層に相当する表面電
極１４′の厚みをＳｉ薄膜換算で約０．５〜５μｍに設
定している。上記構成により，より簡便で信頼性の高い
フィルタリング機能を有することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，半導体検出器に係り，
詳しくはラザフォード後方散乱法又は反跳粒子検出法に
よる試料分析装置に用いられる半導体検出器に関するも
のである。
詳しくはラザフォード後方散乱法又は反跳粒子検出法に
よる試料分析装置に用いられる半導体検出器に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年，材料表面分析に関して，１〜２Ｍ
ｅＶの高エネルギイオンを用いた分析手法が注目される
ようになった。例えば，ラザフォード後方散乱イオンを
検出するＲＢＳ法は，非破壊で深さ方向の元素分布分析
が可能である。また，反跳粒子を検出するＥＲＤＡ法
は，他の手法では困難である水素元素の深さ方向分布分
析をやはり非破壊で可能である。これらの分析手法にお
いては，フィルタリング技術が重要である。最もよく用
いられるフィルタリング手法は，半導体検出器の前に数
μｍのアルミニウム（Ａｌ）等のフィルムを配置する方
法である。例えばＲＢＳ分析の場合，粒子エネルギ検出
用の半導体検出器の前にそのようなフィルムを配置し，
分析に不必要となる低エネルギ散乱イオンが半導体検出
器に入射するのを防止するために用いる。また，ＥＲＤ
Ａ分析の場合，散乱イオンを除去し，反跳粒子のみ半導
体検出器で検出するのに用いられる。以下，このような
フィルムを配置した従来のＥＲＤＡ分析装置Ａについて
概略説明する。図３に示すごとく，従来のＥＲＤＡ分析
装置Ａでは，先ず高エネルギイオンビーム発生源１から
出射した特定の単色エネルギ（通常１〜２ＭｅＶ）を持
ったヘリウムイオンビーム２を，分析室３内の試料載置
台４上に載置された被分析試料５に照射する。試料５中
の水素原子の一部は，ヘリウムイオンビーム２によっ
て，あるエネルギをもって前方に反跳され，反跳粒子６
となる。同時に，ヘリウムイオンビーム２の一部も試料
５中の母材原子によってあるエネルギをもって前方に散
乱され，散乱イオン６′となる。このうち，反跳粒子６
はフィルタ７を通過して，半導体検出器８に入射する。
一方，散乱イオン６′はフィルタ７で完全に止まり，半
導体検出器８では検出されない。従って，半導体検出器
８は反跳粒子６のみを検出し，そのエネルギに対応した
高さを持つパルス電気信号を発生する。このパルス電気
信号を信号処理器９により処理し，パルス電気信号の高
さ，即ち反跳粒子のエネルギ別に，信号の発生量をエネ
ルギスペクトルとして記録する。反跳粒子６が持つエネ
ルギ（反跳エネルギ）は，試料５中における反跳粒子６
の深さ位置に依存することから，上記エネルギスペクト
ルにより試料中の水素深さがわかる。尚，図中のスリッ
ト１０は反跳粒子６の検出角範囲を制限するものであ
る。
ｅＶの高エネルギイオンを用いた分析手法が注目される
ようになった。例えば，ラザフォード後方散乱イオンを
検出するＲＢＳ法は，非破壊で深さ方向の元素分布分析
が可能である。また，反跳粒子を検出するＥＲＤＡ法
は，他の手法では困難である水素元素の深さ方向分布分
析をやはり非破壊で可能である。これらの分析手法にお
いては，フィルタリング技術が重要である。最もよく用
いられるフィルタリング手法は，半導体検出器の前に数
μｍのアルミニウム（Ａｌ）等のフィルムを配置する方
法である。例えばＲＢＳ分析の場合，粒子エネルギ検出
用の半導体検出器の前にそのようなフィルムを配置し，
分析に不必要となる低エネルギ散乱イオンが半導体検出
器に入射するのを防止するために用いる。また，ＥＲＤ
Ａ分析の場合，散乱イオンを除去し，反跳粒子のみ半導
体検出器で検出するのに用いられる。以下，このような
フィルムを配置した従来のＥＲＤＡ分析装置Ａについて
概略説明する。図３に示すごとく，従来のＥＲＤＡ分析
装置Ａでは，先ず高エネルギイオンビーム発生源１から
出射した特定の単色エネルギ（通常１〜２ＭｅＶ）を持
ったヘリウムイオンビーム２を，分析室３内の試料載置
台４上に載置された被分析試料５に照射する。試料５中
の水素原子の一部は，ヘリウムイオンビーム２によっ
て，あるエネルギをもって前方に反跳され，反跳粒子６
となる。同時に，ヘリウムイオンビーム２の一部も試料
５中の母材原子によってあるエネルギをもって前方に散
乱され，散乱イオン６′となる。このうち，反跳粒子６
はフィルタ７を通過して，半導体検出器８に入射する。
一方，散乱イオン６′はフィルタ７で完全に止まり，半
導体検出器８では検出されない。従って，半導体検出器
８は反跳粒子６のみを検出し，そのエネルギに対応した
高さを持つパルス電気信号を発生する。このパルス電気
信号を信号処理器９により処理し，パルス電気信号の高
さ，即ち反跳粒子のエネルギ別に，信号の発生量をエネ
ルギスペクトルとして記録する。反跳粒子６が持つエネ
ルギ（反跳エネルギ）は，試料５中における反跳粒子６
の深さ位置に依存することから，上記エネルギスペクト
ルにより試料中の水素深さがわかる。尚，図中のスリッ
ト１０は反跳粒子６の検出角範囲を制限するものであ
る。
【０００３】ところで，フィルタ７には通常数μｍのフ
ィルムが用いられる。このフィルムによって，反跳粒子
６が通過して，散乱イオン６′が止まる理由は，散乱イ
オンの方が原子番号が高いので，物質中での飛程がより
短いからである。また，フィルムの厚みは，通常，散乱
イオン６′を止めるために最低限必要な厚みに設定され
る。例えば，１ＭｅＶのエネルギを持つヘリウムイオン
ビーム２を用いて試料５であるシリコン（Ｓｉ）基板表
面近傍の水素深さ分布を測定する場合を例にとる。この
とき反跳角２０°の方向に半導体検出器８を配置すれ
ば，検出器方向に向かう反跳粒子６（反跳水素）は最高
５６５ｋｅＶのエネルギを持つ。一方，散乱イオン６′
（散乱ヘリウム）は９８３ｋｅＶのエネルギを持ちう
る。これらを約３．７μｍの厚みのＡｌフィルムに通す
と，散乱ヘリウムはほぼすべてＡｌフィルム中で停止
し，このフィルムを通過した反跳水素は最高約３００ｋ
ｅＶ近くのエネルギを持って半導体検出器８により検出
される。図４は従来の半導体検出器廻りの詳細図を示
す。同図において，反跳粒子６と散乱イオン６′とは，
フィルム固定金具１１に固定されたフィルム１２からな
るフィルタ７に入射し，反跳粒子６のみがフィルム１２
を通過してＳｉ半導体検出器８に到達する。半導体検出
器８はＳｉ基板１３の表面と裏面に電極１４，１５を設
けて電界を発生させることにより，表面付近に空乏層１
６を形成している。図中の１７は保護用のケーシング，
１８はリード線を示す。
ィルムが用いられる。このフィルムによって，反跳粒子
６が通過して，散乱イオン６′が止まる理由は，散乱イ
オンの方が原子番号が高いので，物質中での飛程がより
短いからである。また，フィルムの厚みは，通常，散乱
イオン６′を止めるために最低限必要な厚みに設定され
る。例えば，１ＭｅＶのエネルギを持つヘリウムイオン
ビーム２を用いて試料５であるシリコン（Ｓｉ）基板表
面近傍の水素深さ分布を測定する場合を例にとる。この
とき反跳角２０°の方向に半導体検出器８を配置すれ
ば，検出器方向に向かう反跳粒子６（反跳水素）は最高
５６５ｋｅＶのエネルギを持つ。一方，散乱イオン６′
（散乱ヘリウム）は９８３ｋｅＶのエネルギを持ちう
る。これらを約３．７μｍの厚みのＡｌフィルムに通す
と，散乱ヘリウムはほぼすべてＡｌフィルム中で停止
し，このフィルムを通過した反跳水素は最高約３００ｋ
ｅＶ近くのエネルギを持って半導体検出器８により検出
される。図４は従来の半導体検出器廻りの詳細図を示
す。同図において，反跳粒子６と散乱イオン６′とは，
フィルム固定金具１１に固定されたフィルム１２からな
るフィルタ７に入射し，反跳粒子６のみがフィルム１２
を通過してＳｉ半導体検出器８に到達する。半導体検出
器８はＳｉ基板１３の表面と裏面に電極１４，１５を設
けて電界を発生させることにより，表面付近に空乏層１
６を形成している。図中の１７は保護用のケーシング，
１８はリード線を示す。
【０００４】反跳粒子６は表面電極１４を通過し，空乏
層１６中でそのエネルギの大きさが電気信号レベルの高
さに変換される。この際，反跳粒子６は，表面電極１４
等で形成される不感帯つまり電気信号強度に寄与しない
領域でエネルギを幾分かロスする。この不感帯を評価す
るためには，通常Ｓｉ膜換算での厚みが用いられる。Ｓ
ｉ膜換算での厚みとは，不感帯でロスするエネルギと同
じだけエネルギをロスさせるために必要なＳｉ膜の厚み
として定義されるものである。例えば，不感帯が１００
０ÅのＡｌ膜のみで形成されている場合，Ｓｉ膜換算で
の厚みは約１０９０Å程度となる。後者のほうが膜厚が
若干厚くなった理由は，単位長さあたりのエネルギ阻止
能がＳｉよりＡｌの方が高いためである。図５はＥＲＤ
Ａ法による分析において入射イオンとしてよく用いられ
るヘリウム（Ｈｅ）イオン，炭素（Ｃ）イオン及びアル
ゴン（Ａｒ）イオンのシリコン（Ｓｉ）中での飛程（イ
オンが物質中で停止するまでの距離）のエネルギ依存性
を示している。通常，ＥＲＤＡ法による分析に用いられ
る入射イオンのエネルギは主として０．３〜２ＭｅＶ程
度である。入射イオンがフィルムで止まるには，フィル
ムの膜厚が少なくとも飛程プラスその標準偏差（約０．
２μｍ）以上である必要がある。従って，一般にＥＲＤ
Ａ法による分析で必要とされるフィルムの膜厚は，Ｓｉ
膜換算で約０．５〜８μｍである。以上ではＥＲＤＡ法
による分析の場合を例にしたが，ＲＢＳ法による分析に
おいても，数１００ｋｅＶ乃至１０００ｋｅＶのエネル
ギを持つ散乱イオンが半導体検出器に入射するのを防ぐ
ために，フィルタを用いる場合がある。この場合の必要
なフィルムの膜厚は，上記ＥＲＤＡ法による分析に必要
とされる膜厚範囲内に入る。
層１６中でそのエネルギの大きさが電気信号レベルの高
さに変換される。この際，反跳粒子６は，表面電極１４
等で形成される不感帯つまり電気信号強度に寄与しない
領域でエネルギを幾分かロスする。この不感帯を評価す
るためには，通常Ｓｉ膜換算での厚みが用いられる。Ｓ
ｉ膜換算での厚みとは，不感帯でロスするエネルギと同
じだけエネルギをロスさせるために必要なＳｉ膜の厚み
として定義されるものである。例えば，不感帯が１００
０ÅのＡｌ膜のみで形成されている場合，Ｓｉ膜換算で
の厚みは約１０９０Å程度となる。後者のほうが膜厚が
若干厚くなった理由は，単位長さあたりのエネルギ阻止
能がＳｉよりＡｌの方が高いためである。図５はＥＲＤ
Ａ法による分析において入射イオンとしてよく用いられ
るヘリウム（Ｈｅ）イオン，炭素（Ｃ）イオン及びアル
ゴン（Ａｒ）イオンのシリコン（Ｓｉ）中での飛程（イ
オンが物質中で停止するまでの距離）のエネルギ依存性
を示している。通常，ＥＲＤＡ法による分析に用いられ
る入射イオンのエネルギは主として０．３〜２ＭｅＶ程
度である。入射イオンがフィルムで止まるには，フィル
ムの膜厚が少なくとも飛程プラスその標準偏差（約０．
２μｍ）以上である必要がある。従って，一般にＥＲＤ
Ａ法による分析で必要とされるフィルムの膜厚は，Ｓｉ
膜換算で約０．５〜８μｍである。以上ではＥＲＤＡ法
による分析の場合を例にしたが，ＲＢＳ法による分析に
おいても，数１００ｋｅＶ乃至１０００ｋｅＶのエネル
ギを持つ散乱イオンが半導体検出器に入射するのを防ぐ
ために，フィルタを用いる場合がある。この場合の必要
なフィルムの膜厚は，上記ＥＲＤＡ法による分析に必要
とされる膜厚範囲内に入る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のＥＲＤＡ分
析装置Ａでは，以下のような問題点があった。すなわ
ち，通常市販品として入手が容易なフィルムの膜厚はお
よそ６μｍ以上である。膜厚がこれ以下のフィルムが必
要な場合は，ユーザが独自に製作しているのが実情であ
る。ところが，５μｍ以下の膜厚になると，膜にピンホ
ールが生じやすいため，フィルムの製作自体が困難であ
る。このようなピンホールが生じた場合，一部の散乱イ
オン６′が半導体検出器８に到達し，結果としてエネル
ギスペクトル上ではバックグランドとなり，反跳粒子６
の検出性能を劣化させる要因となる。また，風や振動に
よる破損が生じやすい。一方，通常用いられている半導
体検出器８の検出部における不感帯のＳｉ膜換算での厚
みは０．０８，０．２３及び６μｍである。用途はそれ
ぞれ，高分解能のエネルギ分析，光が照射する場合のエ
ネルギ分析，腐食環境下でのエネルギ分析である。これ
らの半導体検出器をフィルタリング技術と組み合わせた
ＲＢＳ法やＥＲＤＡ法による分析に用いる場合，Ｓｉ膜
換算での厚みが０．２３μｍ以下では，やはり別途フィ
ルムを必要とする。本発明は，上記事情に鑑みてなされ
たものであり，その目的とするところは，より簡便で信
頼性の高いフィルタリング機構を有する半導体検出器を
提供することである。
析装置Ａでは，以下のような問題点があった。すなわ
ち，通常市販品として入手が容易なフィルムの膜厚はお
よそ６μｍ以上である。膜厚がこれ以下のフィルムが必
要な場合は，ユーザが独自に製作しているのが実情であ
る。ところが，５μｍ以下の膜厚になると，膜にピンホ
ールが生じやすいため，フィルムの製作自体が困難であ
る。このようなピンホールが生じた場合，一部の散乱イ
オン６′が半導体検出器８に到達し，結果としてエネル
ギスペクトル上ではバックグランドとなり，反跳粒子６
の検出性能を劣化させる要因となる。また，風や振動に
よる破損が生じやすい。一方，通常用いられている半導
体検出器８の検出部における不感帯のＳｉ膜換算での厚
みは０．０８，０．２３及び６μｍである。用途はそれ
ぞれ，高分解能のエネルギ分析，光が照射する場合のエ
ネルギ分析，腐食環境下でのエネルギ分析である。これ
らの半導体検出器をフィルタリング技術と組み合わせた
ＲＢＳ法やＥＲＤＡ法による分析に用いる場合，Ｓｉ膜
換算での厚みが０．２３μｍ以下では，やはり別途フィ
ルムを必要とする。本発明は，上記事情に鑑みてなされ
たものであり，その目的とするところは，より簡便で信
頼性の高いフィルタリング機構を有する半導体検出器を
提供することである。
【０００６】
【作用】本発明によれば，高エネルギイオンビームを照
射された試料から反跳される反跳粒子及び／又は後方散
乱される散乱イオンがその検出面における不感帯層の厚
みをＳｉ膜換算で約０．５〜５μｍに設定された半導体
検出器により検出される。その結果，より簡便で信頼性
の高いフィルタリング機能を得ることができる。
射された試料から反跳される反跳粒子及び／又は後方散
乱される散乱イオンがその検出面における不感帯層の厚
みをＳｉ膜換算で約０．５〜５μｍに設定された半導体
検出器により検出される。その結果，より簡便で信頼性
の高いフィルタリング機能を得ることができる。
【０００７】
【実施例】以下添付図面を参照して，本発明を具体化し
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここ
に，図１は本発明の一実施例に係る半導体検出器の概略
構造を示す断面図，図２は上記半導体検出器を具備した
ＥＲＤＡ分析装置Ａ′の概略構成を示す模式図である。
尚，前記図３に示した従来のＥＲＤＡ分析装置Ａの一例
における概略構成を示す模式図等と共通する要素には同
一符号を使用する。図１に示す如く，本発明の一実施例
に係る半導体検出器は，高エネルギイオンビームを照射
された試料から反跳される反跳粒子及び／又は後方散乱
される散乱イオンを検出する半導体検出器である点で従
来例と同様である。しかし，本実施例では，上記半導体
検出器８′がその検出面における不感帯層に相当する電
極１４′の厚みをＳｉ膜換算で約０．５〜５μｍに設定
したものである点で従来例と異なる。以下，従来技術と
同様，ＥＲＤＡ分析装置を例にとってその動作を説明す
る。即ち，図２において，本実施例に係る半導体検出器
８′を具備したＥＲＤＡ分析装置Ａ′では，先ず高エネ
ルギイオンビーム発生源１から出射した特定の単色エネ
ルギ（通常１〜２ＭｅＶ）を持ったヘリウムイオンビー
ム２を，分析室３内の試料載置台４上に載置された被分
析試料５に照射する。この試料５中の水素原子の一部
は，ヘリウムイオンビーム２によってあるエネルギを持
って前方に反跳され，反跳粒子６となる。同時に，ヘリ
ウムイオンビーム２の一部も試料５中の母材原子によっ
てあるエネルギを持って前方に散乱され，散乱イオン
６′となる。反跳粒子６及び散乱イオン６′は一部半導
体検出器８′に入射する。半導体検出器８′は反跳粒子
６のみを検出し，そのエネルギに対応した高さを持つパ
ルス電気信号を発生する。このパルス電気信号を信号処
理器９は処理し，パルス電気信号の高さ即ち反跳粒子の
エネルギ別に，信号の発生量エネルギスペクトルとして
記録する。尚，図１０のスリット１０は反跳粒子６の検
出角範囲を制限するものである。
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここ
に，図１は本発明の一実施例に係る半導体検出器の概略
構造を示す断面図，図２は上記半導体検出器を具備した
ＥＲＤＡ分析装置Ａ′の概略構成を示す模式図である。
尚，前記図３に示した従来のＥＲＤＡ分析装置Ａの一例
における概略構成を示す模式図等と共通する要素には同
一符号を使用する。図１に示す如く，本発明の一実施例
に係る半導体検出器は，高エネルギイオンビームを照射
された試料から反跳される反跳粒子及び／又は後方散乱
される散乱イオンを検出する半導体検出器である点で従
来例と同様である。しかし，本実施例では，上記半導体
検出器８′がその検出面における不感帯層に相当する電
極１４′の厚みをＳｉ膜換算で約０．５〜５μｍに設定
したものである点で従来例と異なる。以下，従来技術と
同様，ＥＲＤＡ分析装置を例にとってその動作を説明す
る。即ち，図２において，本実施例に係る半導体検出器
８′を具備したＥＲＤＡ分析装置Ａ′では，先ず高エネ
ルギイオンビーム発生源１から出射した特定の単色エネ
ルギ（通常１〜２ＭｅＶ）を持ったヘリウムイオンビー
ム２を，分析室３内の試料載置台４上に載置された被分
析試料５に照射する。この試料５中の水素原子の一部
は，ヘリウムイオンビーム２によってあるエネルギを持
って前方に反跳され，反跳粒子６となる。同時に，ヘリ
ウムイオンビーム２の一部も試料５中の母材原子によっ
てあるエネルギを持って前方に散乱され，散乱イオン
６′となる。反跳粒子６及び散乱イオン６′は一部半導
体検出器８′に入射する。半導体検出器８′は反跳粒子
６のみを検出し，そのエネルギに対応した高さを持つパ
ルス電気信号を発生する。このパルス電気信号を信号処
理器９は処理し，パルス電気信号の高さ即ち反跳粒子の
エネルギ別に，信号の発生量エネルギスペクトルとして
記録する。尚，図１０のスリット１０は反跳粒子６の検
出角範囲を制限するものである。
【０００８】ここで，本発明の特徴となす半導体検出器
８′について詳述する。即ち，図１において半導体検出
器８′に到達した反跳イオン６と散乱イオン６′とはシ
リコン（Ｓｉ）基板の表面電極１４′を通過する際，散
乱イオン６′が表面電極１４′内で停止し，反跳粒子６
は表面電極１４′を通過して空乏層１６に達してエネル
ギ分析される。尚，図中において１５は裏面電極，１７
は保護用のケーシング，１８はリード線である。例え
ば，１ＭｅＶのエネルギを持つヘリウムイオンビーム２
を用いて試料５であるＳｉ基板表面近傍の水素深さ分布
を測定する場合を例にとる。このとき，反跳角２０°の
方向に半導体検出器８′を配置した場合，半導体検出器
方向に向かう反跳粒子６（反跳水素）は最高５６５ｋｅ
Ｖのエネルギを持つ。一方，散乱イオン６′（散乱ヘリ
ウム）は９８３ｋｅＶのエネルギを持ち得る。これらを
約３．７μｍの厚みのアルミニウム（Ａｌ）製の表面電
極１４′を持つ半導体検出器８′により検出する。その
場合，従来例のようなフィルムを用いることなく反跳粒
子６のみのエネルギ分析を行うことができる。尚，約
３．７μｍの厚みの均質なＡｌ膜の成膜技術は半導体プ
ロセス技術としてすでに完成しており，容易に実現可能
である。このように，半導体検出器８′の入射部におけ
る不感帯に相当する表面電極１４′のＳｉ膜換算での厚
みを厚くすることにより半導体検出器自体にフィルタリ
ング機能を持たせることができる。これにより，従来例
のようなフィルムを別途容易する必要がなくなるので装
置が簡略されると共に，ピンホールの発生によりフィル
タリング性能の劣化や取扱の不便さの問題が回避でき
る。その結果，より簡便で信頼性の高いフィルタリング
機能を有する半導体検出器を得ることができる。尚，上
記実施例ではＥＲＤＡ分析装置の半導体検出器を例にと
ったが，従来例で述べたごとく，本発明は，ＲＢＳ分析
装置の半導体検出器にも適用可能である。その場合も，
上記と同様の作用効果を奏する。
８′について詳述する。即ち，図１において半導体検出
器８′に到達した反跳イオン６と散乱イオン６′とはシ
リコン（Ｓｉ）基板の表面電極１４′を通過する際，散
乱イオン６′が表面電極１４′内で停止し，反跳粒子６
は表面電極１４′を通過して空乏層１６に達してエネル
ギ分析される。尚，図中において１５は裏面電極，１７
は保護用のケーシング，１８はリード線である。例え
ば，１ＭｅＶのエネルギを持つヘリウムイオンビーム２
を用いて試料５であるＳｉ基板表面近傍の水素深さ分布
を測定する場合を例にとる。このとき，反跳角２０°の
方向に半導体検出器８′を配置した場合，半導体検出器
方向に向かう反跳粒子６（反跳水素）は最高５６５ｋｅ
Ｖのエネルギを持つ。一方，散乱イオン６′（散乱ヘリ
ウム）は９８３ｋｅＶのエネルギを持ち得る。これらを
約３．７μｍの厚みのアルミニウム（Ａｌ）製の表面電
極１４′を持つ半導体検出器８′により検出する。その
場合，従来例のようなフィルムを用いることなく反跳粒
子６のみのエネルギ分析を行うことができる。尚，約
３．７μｍの厚みの均質なＡｌ膜の成膜技術は半導体プ
ロセス技術としてすでに完成しており，容易に実現可能
である。このように，半導体検出器８′の入射部におけ
る不感帯に相当する表面電極１４′のＳｉ膜換算での厚
みを厚くすることにより半導体検出器自体にフィルタリ
ング機能を持たせることができる。これにより，従来例
のようなフィルムを別途容易する必要がなくなるので装
置が簡略されると共に，ピンホールの発生によりフィル
タリング性能の劣化や取扱の不便さの問題が回避でき
る。その結果，より簡便で信頼性の高いフィルタリング
機能を有する半導体検出器を得ることができる。尚，上
記実施例ではＥＲＤＡ分析装置の半導体検出器を例にと
ったが，従来例で述べたごとく，本発明は，ＲＢＳ分析
装置の半導体検出器にも適用可能である。その場合も，
上記と同様の作用効果を奏する。
【０００９】
【発明の効果】本発明に係る試料分析装置は，上記した
ように構成されているため，半導体検出器の入射部にお
ける不感帯のＳｉ膜換算での厚みを厚くすることにより
半導体検出器自体にフィルタリング機能を持たせること
ができる。これにより，従来例のようなフィルムを別途
容易する必要がなくなるので装置が簡略されると共に，
ピンホールの発生によりフィルタリング性能の劣化や取
扱の不便さの問題が回避できる。その結果，より簡便で
信頼性の高いフィルタリング機能を有する半導体検出器
を得ることができる。
ように構成されているため，半導体検出器の入射部にお
ける不感帯のＳｉ膜換算での厚みを厚くすることにより
半導体検出器自体にフィルタリング機能を持たせること
ができる。これにより，従来例のようなフィルムを別途
容易する必要がなくなるので装置が簡略されると共に，
ピンホールの発生によりフィルタリング性能の劣化や取
扱の不便さの問題が回避できる。その結果，より簡便で
信頼性の高いフィルタリング機能を有する半導体検出器
を得ることができる。
【図１】 本発明の一実施例に係る半導体検出器の概略
構造を示す断面図。
構造を示す断面図。
【図２】 上記半導体検出器を具備したＥＲＤＡ分析装
置Ａ′の概略構成を示す模式図。
置Ａ′の概略構成を示す模式図。
【図３】 従来のＥＲＤＡ分析装置Ａの一例における概
略構成を示す模式図。
略構成を示す模式図。
【図４】 従来の半導体検出器及びフィルタの詳細構造
を示す断面図。
を示す断面図。
【図５】 Ｈｅ，Ｃ，ＡｒイオンのＳｉ中の飛程のエネ
ルギ依存性を示す図表。
ルギ依存性を示す図表。
６…反跳粒子 ６′…散乱イオン ８′…半導体検出器 １４′…表面電極（不感帯層に相当）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 行人 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 高エネルギイオンビームを照射された試
料から反跳される反跳粒子及び／又は後方散乱される散
乱イオンを検出する半導体検出器において，その検出面
における不感帯層の厚みをシリコン膜厚換算で約０．５
〜５μｍに設定したことを特徴とする半導体検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6289372A JPH08148110A (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 半導体検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6289372A JPH08148110A (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 半導体検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08148110A true JPH08148110A (ja) | 1996-06-07 |
Family
ID=17742362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6289372A Pending JPH08148110A (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 半導体検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08148110A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017003442A (ja) * | 2015-06-11 | 2017-01-05 | 国立大学法人 筑波大学 | 分析装置及び分析システム |
| JPWO2022145263A1 (ja) * | 2020-12-28 | 2022-07-07 |
-
1994
- 1994-11-24 JP JP6289372A patent/JPH08148110A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017003442A (ja) * | 2015-06-11 | 2017-01-05 | 国立大学法人 筑波大学 | 分析装置及び分析システム |
| JPWO2022145263A1 (ja) * | 2020-12-28 | 2022-07-07 | ||
| WO2022145263A1 (ja) * | 2020-12-28 | 2022-07-07 | 博文 福山 | イオンビーム分析装置 |
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