JPH083988B2 - 二次イオン質量分析方法 - Google Patents
二次イオン質量分析方法Info
- Publication number
- JPH083988B2 JPH083988B2 JP61237955A JP23795586A JPH083988B2 JP H083988 B2 JPH083988 B2 JP H083988B2 JP 61237955 A JP61237955 A JP 61237955A JP 23795586 A JP23795586 A JP 23795586A JP H083988 B2 JPH083988 B2 JP H083988B2
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- Japan
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- sample
- mass
- ions
- primary
- ion
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- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、二次イオン質量分析（SIMS）方法に関す
る。
る。
SIMSでは、二次イオンイールドが一次イオン種によつ
て大きく変化する。試料成分間すなわち元素間の格差も
４〜５桁と大きく、定量分析には検量線法に頼つてい
る。このためデータから直ちに濃度の判断は出来ない欠
点を有している。特に標準試料のない場合は、定性分析
または比較分析だけしか出来ない。
て大きく変化する。試料成分間すなわち元素間の格差も
４〜５桁と大きく、定量分析には検量線法に頼つてい
る。このためデータから直ちに濃度の判断は出来ない欠
点を有している。特に標準試料のない場合は、定性分析
または比較分析だけしか出来ない。
上記従来技術は生データの定量性については全く配慮
がなされておらず、 （１）生データから定量値が分からない。
がなされておらず、 （１）生データから定量値が分からない。
（２）誤つて濃度を判断することがある。
（３）標準試料がないと定量はできない。
などの問題があつた。
本発明の目的は標準試料がない試料についても濃度の
判定が容易にできる二次イオン質量分析方法を提供する
ことにある。
判定が容易にできる二次イオン質量分析方法を提供する
ことにある。
上記目的を達成するために、本発明では、特定質量の
イオン散乱スペクトル分析（ISS）の出力値と特定質量
のSIMSの出力値に基づいて、その後のSIMSの出力値か
ら、試料濃度に対する定量値を求めるように構成した。
イオン散乱スペクトル分析（ISS）の出力値と特定質量
のSIMSの出力値に基づいて、その後のSIMSの出力値か
ら、試料濃度に対する定量値を求めるように構成した。
そのような補正によればSIMSのデータに定量性が生ず
ることなり、したがつて本発明によれば標準試料のない
試料についても濃度の判定が容易にできるようになる。
ることなり、したがつて本発明によれば標準試料のない
試料についても濃度の判定が容易にできるようになる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。一
次イオン発生源1Aは軽質量イオン2Aを発生し、一次イオ
発生源1Bは分析用イオン2Bを発生する。一次イオン分離
装置３はイオン2Aとイオン2Bを選択し照射系５へ選択的
に一次イオン２を送る。一次イオン分離装置３には駆動
源４が接続され、選択条件合せをする。試料６に一次イ
オンが照射されると二次イオン９を放出する。二次イオ
ン９はエネルギー分離器10とエネルギー分離スリツト11
を介し、質量分離器13、分離スリツト14を介して、第二
の検出器15に入る。エネルギー分離スリツト11の後段に
は、第一の検出器12がある。この第１の検出器12は二次
イオン９のエネルギー分布の、第二の検出器15はマスス
ペクトルの各信号を検出する。各信号12A,15Aは、制御
記憶回路16にデータ収集、記憶される。このデータは各
種演算処理出力器17によつて出力される。試料６には電
圧源７と走査回路８が接続され制御記憶回路16からの制
御信号8Aによつて走査状態の選択がされる。また一次イ
オン分離駆動源も信号4Aにより選択がされる。
次イオン発生源1Aは軽質量イオン2Aを発生し、一次イオ
発生源1Bは分析用イオン2Bを発生する。一次イオン分離
装置３はイオン2Aとイオン2Bを選択し照射系５へ選択的
に一次イオン２を送る。一次イオン分離装置３には駆動
源４が接続され、選択条件合せをする。試料６に一次イ
オンが照射されると二次イオン９を放出する。二次イオ
ン９はエネルギー分離器10とエネルギー分離スリツト11
を介し、質量分離器13、分離スリツト14を介して、第二
の検出器15に入る。エネルギー分離スリツト11の後段に
は、第一の検出器12がある。この第１の検出器12は二次
イオン９のエネルギー分布の、第二の検出器15はマスス
ペクトルの各信号を検出する。各信号12A,15Aは、制御
記憶回路16にデータ収集、記憶される。このデータは各
種演算処理出力器17によつて出力される。試料６には電
圧源７と走査回路８が接続され制御記憶回路16からの制
御信号8Aによつて走査状態の選択がされる。また一次イ
オン分離駆動源も信号4Aにより選択がされる。
今、ISSの動作をする時、一次イオン分離装置３は信
号4Aにより一次イオンとして軽元素イオン2Aを選択し試
料６に照射する。試料電位は信号8Aにより、第２図に示
す如くVAからOVまで走査する。試料６の組成が元素m1と
m2から成る時、第一の検出器12には一次イオン2Aの反射
イオン９が入り、第３図の如くエネルギースペクトルが
得られる。電圧Vs1にm1のピークが、Vs2にm2のピークm2
が現われる。このイオン量Is1,Is2は定量性のあるもの
である。
号4Aにより一次イオンとして軽元素イオン2Aを選択し試
料６に照射する。試料電位は信号8Aにより、第２図に示
す如くVAからOVまで走査する。試料６の組成が元素m1と
m2から成る時、第一の検出器12には一次イオン2Aの反射
イオン９が入り、第３図の如くエネルギースペクトルが
得られる。電圧Vs1にm1のピークが、Vs2にm2のピークm2
が現われる。このイオン量Is1,Is2は定量性のあるもの
である。
次にSIMSモードでは、一次イオン分離装置３は一次イ
オン1Bを選択し試料電位はVAに固定する。元素m1とm2に
着目する第二の検出器15に得られる二次イオンは第4A図
の如くなる。各イオン強度Im1,Im2は濃度とは直接的に
結び付かない。各元素のイオン化率Ｋに依存する。
オン1Bを選択し試料電位はVAに固定する。元素m1とm2に
着目する第二の検出器15に得られる二次イオンは第4A図
の如くなる。各イオン強度Im1,Im2は濃度とは直接的に
結び付かない。各元素のイオン化率Ｋに依存する。
ISSでは試料にエネルギーE0、質量数M0の一次イオン
を質量数M1の試料に照射する。一次イオンは、エネルギ
ーがE1となつて反射する。電場を固定し試料電位を走査
すると二次イオンエネルギースペクトルが得られる。一
次イオン入射角を45°とすると次の関係が成立する。
を質量数M1の試料に照射する。一次イオンは、エネルギ
ーがE1となつて反射する。電場を固定し試料電位を走査
すると二次イオンエネルギースペクトルが得られる。一
次イオン入射角を45°とすると次の関係が成立する。
M1＝M0（１＋E1＋E0）／（１−E1＋E0）…（１） つまり反射イオンのエネルギーを求めることにより試
料成分すなわち元素M1を求められる。
料成分すなわち元素M1を求められる。
一方SIMSでは、得られる二次イオン量は次式となる。
IM2＝I1・Ｋ・Ｃ …（２） ここで、I1は一次イオン、Ｋのイオン化率、Ｃは濃度で
ある。Ｋが試料成分すなわち元素によつて変化し、感度
差となる。（１）式ではＫに類するフアクターは極めて
１に近く（１）式の値で（２）式の値を補正する。
ある。Ｋが試料成分すなわち元素によつて変化し、感度
差となる。（１）式ではＫに類するフアクターは極めて
１に近く（１）式の値で（２）式の値を補正する。
SIMSの分析値Im1とISSの分析値ISIとの関係は次の式
で表わすことが出来る。
で表わすことが出来る。
Im1＝ｋ・Is1 …（３） 各イオン電流のt0に瞬時値をIm10,Is10とし、ｔにおけ
る値をIm1t,Is1tとすると、 Im10＝k0・Is10 …（４） Im1t＝kt・Is1t …（５） t0とｔを短い時間とし、その間の分析深さΔＺは浅くて
省略出来る時、次式と近似する。
る値をIm1t,Is1tとすると、 Im10＝k0・Is10 …（４） Im1t＝kt・Is1t …（５） t0とｔを短い時間とし、その間の分析深さΔＺは浅くて
省略出来る時、次式と近似する。
k0≒kt …（６） （６）式から（４）（５）式を整理すると、 Im1t＝（Im10／Is10）・Is1t …（７） （７）式によつてSIMSの出力を変換してIm1t′として
出力する。但し、ｋは定数である。
出力する。但し、ｋは定数である。
Im1t′＝ｋ・（Is10／Im10）・Im1t …（８） （８）式により補正したSIMSデータは第4B図の如く試
料成分ごとに異なるイオン化率に実質的に依存しない定
量性のあるデータとなる。
料成分ごとに異なるイオン化率に実質的に依存しない定
量性のあるデータとなる。
本発明によれば、SIMSのデータに定量性が出るので、
従来技術の問題点がなくなり、見易いデータを提供出来
る。これにより標準試料のない試料に対しても濃度の判
定ができる。
従来技術の問題点がなくなり、見易いデータを提供出来
る。これにより標準試料のない試料に対しても濃度の判
定ができる。
第１図は本発明の一実施例のブロツク図、第２図は試料
電位の走査を示す図、第３図は二次イオンエネルギース
ペクトルを示す図、第4A図はSIMSプロフアイルを示す
図、第4B図は補正後のSIMSプロフアイルを示す図であ
る。 １……一次イオン発生器、２……一次イオン分離装置、
６……試料、10……エネルギー分離器、12……第一の検
出器、13……質量分離器、15……第二の検出器。
電位の走査を示す図、第３図は二次イオンエネルギース
ペクトルを示す図、第4A図はSIMSプロフアイルを示す
図、第4B図は補正後のSIMSプロフアイルを示す図であ
る。 １……一次イオン発生器、２……一次イオン分離装置、
６……試料、10……エネルギー分離器、12……第一の検
出器、13……質量分離器、15……第二の検出器。
Claims (1)
- 【請求項１】（ａ）：試料に一次イオンを照射し、これ
により発生する反射イオンのエネルギーを分析すること
により、一次イオンが衝突した部分の試料の質量を検出
するステップと、 （ｂ）：前記ステップ（ａ）で用いた試料に一次イオン
を照射し、これにより発生する二次イオンを質量分離す
ることにより、一次イオンが衝突した部分の試料の質量
を検出するステップと、 （ｃ）：試料に一次イオンを照射して、試料から発生す
る二次イオンを質量分離して検出し、前記ステップ
（ａ）の検出値及び前記ステップ（ｂ）の検出値に基づ
いて、一次イオンが衝突した部分の試料の濃度に対する
定量値を求めて質量分析するステップ、 を有することを特徴とする二次イオン質量分析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61237955A JPH083988B2 (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 二次イオン質量分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61237955A JPH083988B2 (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 二次イオン質量分析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6394140A JPS6394140A (ja) | 1988-04-25 |
| JPH083988B2 true JPH083988B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=17022940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61237955A Expired - Lifetime JPH083988B2 (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 二次イオン質量分析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH083988B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9717877D0 (en) * | 1997-08-26 | 1997-10-29 | Ellis Richard J | Order charge separation and order -charge type separation |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2414221C3 (de) * | 1974-03-25 | 1979-01-18 | Max-Planck-Gesellschaft Zur Foerderung Der Wissenschaften E.V., 3400 Goettingen | Ionenoptisches Gerät zur Untersuchung der Oberfläche einer Probe durch IonenbeschuB und Analyse der vom beschossenen Oberflächenbereich ausgehenden Ionen |
-
1986
- 1986-10-08 JP JP61237955A patent/JPH083988B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6394140A (ja) | 1988-04-25 |
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