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JPH0359545B2 - - Google Patents
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JPH0359545B2 - - Google Patents

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JPH0359545B2
JPH0359545B2 JP56185907A JP18590781A JPH0359545B2 JP H0359545 B2 JPH0359545 B2 JP H0359545B2 JP 56185907 A JP56185907 A JP 56185907A JP 18590781 A JP18590781 A JP 18590781A JP H0359545 B2 JPH0359545 B2 JP H0359545B2
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    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01N23/225Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、質量分析の対象となるサンプルにイ
オンを照射し、その照射によつて発生する二次イ
オンに基づいて質量分析を行う二次イオン質量分
析計に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a secondary ion mass spectrometer that irradiates a sample to be subjected to mass spectrometry with ions and performs mass spectrometry based on the secondary ions generated by the irradiation.

サンプルにイオンを照射し、サンプルから発生
する二次イオンを利用してサンプルの深さ方向に
おける表面層を順次分析していく二次イオン質量
分析装置は、一般にSIMS(Secondary Ion Mass
Spectroscopyの略称)と称されている。ところ
で、実用的な深さ方向における表面層の分析速度
(実用的深さ分析速度)を得るためには、イオン
銃駆動のための電圧や電流を大きくして、サンプ
ルに対する照射イオンの速度を高める必要があ
る。一方、サンプルに対し照射イオンを高速で照
射すると、サンプルから発生する二次イオンに
は、分子イオンに対し原子イオンの含まれる割合
が大きくなる。ところが、原子イオンに基づく分
析情報のみであれば、サンプル中にどのような元
素が、どのような割合で存在しているかを知るこ
とができるが、これらの元素が他の元素とどのよ
うな形で化合しているか、即ち、サンプル中にど
のような化合物(分子)がどのような割合で存在
しているかを正確に知ることができない。したが
つて、サンプル中にどのような化合物が存在して
いるかを正確に知るためには、サンプルに対する
イオンの照射速度を低めて分子が原子に分解する
ことをできるだけおさえ、二次イオン中における
分子イオンの含まれる割合を大きくする必要があ
る。ところで、原子イオンに基づく分析情報の他
に、分子イオンに基づく分析情報を得るために、
先行技術では、1つのイオン銃でもつて、そのイ
オン銃駆動のための電圧や電流を各分析情報に対
応させて変更制御させたり、あるいは、各分析情
報を得るのに好適するようにイオン銃から発射さ
れるイオンの種類を変えるためのガス置換を行
う、などしている。ところが、イオン銃駆動のた
めに電圧や電流を変更制御して各分析情報に対応
したイオン照射条件を正確に得ることは実際上時
間がかかること、また、ガス置換に非常に時間が
かかり実用的深さ分析速度を得るという難点から
望ましくないこと、などの問題点がある。
Secondary ion mass spectrometers that irradiate a sample with ions and use the secondary ions generated from the sample to sequentially analyze the surface layer in the depth direction of the sample are generally SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometers).
Spectroscopy). By the way, in order to obtain a practical surface layer analysis speed in the depth direction (practical depth analysis speed), the voltage and current for driving the ion gun must be increased to increase the speed of the irradiated ions toward the sample. There is a need. On the other hand, when a sample is irradiated with irradiation ions at high speed, the secondary ions generated from the sample contain a large proportion of atomic ions to molecular ions. However, with only analysis information based on atomic ions, it is possible to know what elements are present in a sample and in what proportions, but it is difficult to know what form these elements have with other elements. In other words, it is not possible to accurately know what compounds (molecules) are present in the sample and in what proportions. Therefore, in order to know exactly what kind of compounds are present in a sample, it is necessary to reduce the ion irradiation rate to the sample to suppress the decomposition of molecules into atoms as much as possible. It is necessary to increase the proportion of ions included. By the way, in addition to analytical information based on atomic ions, in order to obtain analytical information based on molecular ions,
In the prior art, even with one ion gun, the voltage and current for driving the ion gun are changed and controlled in accordance with each analysis information, or the ion gun is controlled to be changed in a manner suitable for obtaining each analysis information. Gas replacement is performed to change the type of ions emitted. However, it actually takes time to change and control the voltage and current to drive the ion gun to accurately obtain ion irradiation conditions that correspond to each analysis information, and gas replacement takes a very long time and is not practical. There are problems such as difficulty in obtaining depth analysis speed and undesirability.

すなわち、分析室に置かれたサンプルにイオン
ビームが正確に照射されているか否かを、照射条
件を上述のように変更するたびごとに、確認する
という手間のかかる作業が要求されたり、あるい
は、場合によつてはサンプル上の分析目的部分を
イオンにより破損させないためイオンビームのサ
ンプル上での照射位置を一時変更して確認するた
めにサンプルを分析室内において移動させたりし
なければならなくなる、などいくつかの望ましく
ない問題点もあつた。
In other words, each time the irradiation conditions are changed as described above, a time-consuming task is required to confirm whether the ion beam is accurately irradiating the sample placed in the analysis room, or In some cases, it may be necessary to temporarily change the ion beam irradiation position on the sample and move the sample within the analysis chamber to ensure that the ions do not damage the target part of the sample. There were also some undesirable problems.

したがつて、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、イオン銃を少なくとも2つ備え、こ
れらのイオン銃から常時発射されているイオンビ
ームを適宜交互にサンプル切換照射するようにし
て、ガス置換の不要な、かつ電圧や電流の変更制
御の不要な、したがつて、非常に短時間で、しか
も正確かつ簡易に、二次イオンを原子イオンの他
に分子イオンの形で、含有割合からいつて交互に
発生されるようにして所望の分析を行うことので
きるようにした、二次イオン質量分析計を提供す
ることである。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned technical problems by providing at least two ion guns and irradiating samples by alternately switching the ion beams constantly emitted from these ion guns. , there is no need for gas replacement and no need to change or control voltage or current; therefore, it is possible to contain secondary ions in the form of molecular ions in addition to atomic ions in a very short time, accurately and easily. It is an object of the present invention to provide a secondary ion mass spectrometer in which a desired analysis can be performed by generating secondary ions alternately based on the ratio.

第1図は、本発明の一実施例に係る装置の模式
図である。イオン銃1は、サンプル2の表面層に
向かつてイオンを照射させるものである。イオン
銃1には、酸素や窒素などの活性ガスが含まれて
おり、この活性ガスに対応したイオンがイオン銃
1からサンプル2に照射される。イオン銃1はま
た、図示しない電圧源や電流源からの大きな電圧
や電流で駆動されるように構成されているので、
イオン銃1から発射されたイオンビーム(図中破
線3)は、サンプル2に対し高速で衝突し、この
結果、サンプル2の表面層からは原子イオンの形
(含有イオンの割合からいつて)で二次イオンが
発生させられる。サンプル2は、分析室4内の所
定場所に置かれてあり、サンプル2から発生した
二次イオンのビーム5は、矢符に示すように、質
量分析部6の内部にはいつていく。質量分析部6
は、はいつてきた二次イオンビーム5に基づいて
質量を分析するとともに、分析データを、図示し
ないマイクロコンピユータなどのデータ解析装置
に送出する。デタ解析装置では、送出されてきた
分析テーダに基づいて、サンプル2の表面層の深
さ方向における元素の種類および元素の含有割
合、などを解析する。ところで、イオン銃1から
の高速イオンビーム3では、サンプル2から多く
の二次イオンを、原子イオンの形で発生させるの
で、質量分析部6、およびデータ解析装置では、
サンプル中にどのような化合物(分子)がどの程
度の割合で存在しているかを知ることができな
い。このため、本件実施例においては、イオン銃
1の他に、更にもう1つのイオン銃7を備えてい
る。
FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention. The ion gun 1 irradiates the surface layer of the sample 2 with ions. The ion gun 1 contains active gas such as oxygen and nitrogen, and the sample 2 is irradiated with ions corresponding to the active gas. The ion gun 1 is also configured to be driven by a large voltage or current from a voltage source or current source (not shown).
The ion beam (dashed line 3 in the figure) fired from the ion gun 1 collides with the sample 2 at high speed, and as a result, the surface layer of the sample 2 is exposed in the form of atomic ions (based on the proportion of ions contained). Secondary ions are generated. The sample 2 is placed at a predetermined location within the analysis chamber 4, and the beam 5 of secondary ions generated from the sample 2 passes into the mass spectrometer 6 as shown by the arrow. Mass spectrometry section 6
analyzes the mass based on the incoming secondary ion beam 5, and sends the analysis data to a data analysis device such as a microcomputer (not shown). The data analysis device analyzes the type of element, the content ratio of the element, etc. in the depth direction of the surface layer of the sample 2 based on the sent analysis data. By the way, since the high-speed ion beam 3 from the ion gun 1 generates many secondary ions in the form of atomic ions from the sample 2, the mass spectrometer 6 and data analysis device
It is not possible to know what compounds (molecules) are present in the sample and in what proportion. Therefore, in this embodiment, in addition to the ion gun 1, another ion gun 7 is provided.

イオン銃7は、イオン銃1と同様に、分析室4
内に置かれてあるサンプル2の表面に対し、イオ
ンビーム8を照射させるものである。イオン銃7
は、サンプル2の表面に対するイオンビーム8の
照射箇所がイオン銃1からのイオンビーム3の照
射箇所に一致するように、配置構成される。イオ
ン銃7には、アルゴンなどの不活性ガスや、メタ
ンなどの反応性ガスなどが含まれており、これら
のガスと対応したイオンビーム8が、イオン銃7
からサンプル2に照射される。なお、イオン銃7
においてアルゴンなどの不活性ガスを含ませた理
由は、イオンビーム8を構成するイオンが、サン
プル2の表面物質と好ましくない反応をしないよ
うにするためであり、また、イオン銃7において
メタンガスなどの反応性ガスを含ませた理由は、
上述とは逆に、イオンビーム8を構成するイオン
を、サンプル2の表面物質に二次イオンに反応さ
せて分析に好適させるためである。イオン銃7は
また、イオンビーム8を低速でサンプル2に照射
させるように、図示しない電圧源や電流源からの
低い電圧や電流で駆動されるように構成される。
Like the ion gun 1, the ion gun 7 is connected to the analysis chamber 4.
The ion beam 8 is irradiated onto the surface of the sample 2 placed inside the chamber. ion gun 7
is arranged so that the irradiation location of the ion beam 8 on the surface of the sample 2 coincides with the irradiation location of the ion beam 3 from the ion gun 1. The ion gun 7 contains an inert gas such as argon, a reactive gas such as methane, etc., and the ion beam 8 corresponding to these gases is
Sample 2 is irradiated from In addition, ion gun 7
The reason why an inert gas such as argon is included in the ion gun 7 is to prevent the ions constituting the ion beam 8 from having an unfavorable reaction with the surface material of the sample 2. The reason for including reactive gas is
Contrary to the above, this is to make the ions constituting the ion beam 8 react with secondary ions on the surface material of the sample 2 to make it suitable for analysis. The ion gun 7 is also configured to be driven by a low voltage or current from a voltage source or current source (not shown) so as to irradiate the sample 2 with the ion beam 8 at a low speed.

したがつて、イオン銃7からの低速のイオンビ
ーム8で照射されたサンプル2の表面からは、含
有割合からいつて分子イオンの形で二次イオンが
発生させられる。分子イオンの形での二次イオン
5は、質量分析部6において質量を分析された
後、上述のデータ解析装置において解析され、そ
の結果、サンプル2の表面に含まれる元素がどの
ような形の化合物で存在しているかを正確に知る
ことが可能になる。
Therefore, from the surface of the sample 2 irradiated with the low-velocity ion beam 8 from the ion gun 7, secondary ions are generated in the form of molecular ions based on the content ratio. The secondary ions 5 in the form of molecular ions are subjected to mass analysis in the mass spectrometer 6 and then analyzed in the data analysis device described above. This makes it possible to accurately determine whether a compound is present.

次にイオン銃1からの高速のイオンビーム3に
よつて、サンプルとの表面層が剥離されていく
が、その剥離速度(スパツタ速度)は、イオン銃
駆動用の電圧や電流によつて制御されることがで
き、本件実施例では、実用的スパツタ速度が得ら
れるように制御している。また、イオン銃1はイ
オンビームを安定させるために常時、駆動されて
いるので、イオンビーム3がサンプル2の表面を
照射しないようにするために、イオンビームスト
ツパ9が、イオン銃1と分析室4との間に介挿さ
れたイオン経路部10の途中に、挿入される。イ
オンビームストツパ9は、O−リング91を備え
たイオンビーム遮蔽用移動体93と、ベローズ9
4とを含んで構成される。図示の状態において
は、イオンビームストツパ9は、ベローズ94が
圧縮されてイオンビーム遮蔽用移動体93が、イ
オン経路部10におけるイオン経路を塞ぎ、これ
によつて、イオン銃1から常時発射されているイ
オンビーム3は、イオンビーム遮蔽用移動体93
によつて遮蔽される。そうすることによつて、イ
オンビーム3は、サンプル2の表面を照射するこ
とを妨げられる。破線3は、イオンビームの進行
状況を示すためのものであり、図示の状態におい
ては、イオンビームはサンプル2の表面を照射し
ていない。
Next, the surface layer from the sample is peeled off by the high-speed ion beam 3 from the ion gun 1, but the peeling speed (sputtering speed) is controlled by the voltage and current used to drive the ion gun. In this embodiment, the sputtering speed is controlled so as to obtain a practical sputtering speed. In addition, since the ion gun 1 is constantly driven to stabilize the ion beam, an ion beam stopper 9 is connected to the ion gun 1 to prevent the ion beam 3 from irradiating the surface of the sample 2. It is inserted in the middle of the ion path section 10 interposed between the chamber 4 and the ion path section 10 . The ion beam stopper 9 includes an ion beam shielding moving body 93 equipped with an O-ring 91 and a bellows 9.
4. In the illustrated state, the bellows 94 of the ion beam stopper 9 is compressed and the ion beam shielding moving body 93 blocks the ion path in the ion path section 10, so that the ion gun 1 is constantly ejected. The ion beam 3 is covered by an ion beam shielding moving body 93
shielded by. By doing so, the ion beam 3 is prevented from irradiating the surface of the sample 2. The broken line 3 is for showing the progress of the ion beam, and in the illustrated state, the surface of the sample 2 is not irradiated with the ion beam.

他方、もう1つのイオン銃7からの低速のイオ
ンビーム8によつても、サンプル2の表面層は剥
離されていくが、その実用的スパツタ速度は、上
述した電圧源や電流源からの電圧や電流によつて
制御される。またイオン銃7は、イオンビームを
安定させるために、イオン銃1と同様に、常時、
駆動されているので、イオンビーム8がサンプル
2の表面を照射することができないようにするた
めに、もう1つのイオンビームストツパ11が、
イオン経路部12の途中に挿入される。イオンビ
ームストツパ11は、O−リング111を備えた
イオンビーム遮蔽用移動体113と、ベローズ1
14とを含んで構成され、図示の状態において
は、イオンビームストツパ11は、イオン経路部
12から退避させられた位置におかれている。
On the other hand, the surface layer of the sample 2 is also peeled off by the low-speed ion beam 8 from the other ion gun 7, but the practical sputtering speed depends on the voltage and current from the voltage source and current source mentioned above. Controlled by electric current. Also, in order to stabilize the ion beam, the ion gun 7, like the ion gun 1, always
In order to prevent the ion beam 8 from irradiating the surface of the sample 2 as it is being driven, another ion beam stopper 11 is installed.
It is inserted in the middle of the ion path section 12. The ion beam stopper 11 includes an ion beam shielding moving body 113 equipped with an O-ring 111 and a bellows 1.
14, and in the illustrated state, the ion beam stopper 11 is placed in a position retracted from the ion path section 12.

イオンビームストツパ9および11は、交互
に、それぞれのイオン経路部10および12を塞
ぐように、図示しない切換装置によつて、切換動
作制御される。したがつて、イオンビームストツ
パ9および11の交互の切換動作によつて、サン
プル2の表面には、高速のイオンビーム3と低速
のイオンビーム8とが交互に照射されることにな
る。このようにして、サンプル2の表面からは、
原子イオンの含有割合の大きい二次イオンと、分
子イオンの含有割合の大きい二次イオンとが交互
に質量分析部6の内部へはいり込む。
The switching operation of the ion beam stoppers 9 and 11 is controlled by a switching device (not shown) so that the ion beam stoppers 9 and 11 alternately close the respective ion path sections 10 and 12. Therefore, by alternately switching the ion beam stoppers 9 and 11, the surface of the sample 2 is alternately irradiated with the high speed ion beam 3 and the low speed ion beam 8. In this way, from the surface of sample 2,
Secondary ions containing a large proportion of atomic ions and secondary ions containing a large proportion of molecular ions alternately enter the mass spectrometer 6 .

次に、本件実施例の動作を第2図を参照して説
明する。
Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to FIG.

イオン銃1および7からそれぞれ高速と低速の
イオンビーム3および8が発射されるように、電
圧や電流が制御される。イオンビームストツパ9
のイオンビーム遮蔽用移動体93は、イオン経路
部10から退避移動されるとともに、もう1つの
イオンビームストツパ11のイオンビーム遮蔽用
移動体113は、イオン経路部12を塞ぐように
移動される。サンプル2は、分析室4の内部の所
定場所におかれる。
The voltage and current are controlled so that high-speed and low-speed ion beams 3 and 8 are emitted from the ion guns 1 and 7, respectively. Ion beam stopper 9
The ion beam shielding moving body 93 is moved away from the ion path section 10, and the ion beam shielding moving body 113 of the other ion beam stopper 11 is moved so as to block the ion path section 12. . The sample 2 is placed at a predetermined location inside the analysis chamber 4 .

このような状態で、一方のイオン銃1からの高
速のイオンビーム3が、サンプル2の表面を照射
する。そうすると、サンプル2の表面層からは、
原子イオンの形の二次イオンが発生し、その二次
イオンは質量分析部6に入いり込むとともに、こ
こで質量分析され、更にその分析のデータがデー
タ解析装置で解析される。この解析では、縦軸を
強度に、また、横軸をサンプルの元の表面層から
の深さにそれぞれとるグラフ〔第2図(1)参照〕に
示すように、強度が、その深さに対応してどのよ
うに変化するかが測定される。そして、先ず、第
1の解析段階において、深さがaのところでの、
ある元素、例えば、鉄が単体元素としてどの程度
の割合いで含まれているかがわかる。次に、イオ
ンビームストツパ9および11のそれぞれのイオ
ンビーム遮蔽用移動体93および113が、移動
させられ、これによつて、一方のイオンビーム遮
蔽用移動体93は、イオン経路部10を塞ぐと同
時に他方のイオンビーム遮蔽用移動体113は、
イオン経路部12から退避する。そうすることに
よつて、今度は、もう1つのイオン銃7から低速
のイオンビーム8が、サンプル2の表面を照射
し、これによつて、サンプル2の表面から、分子
イオンの形の二次イオンが発生し、その二次イオ
ンは、質量分析部6に入いり込んだ後、データ解
析装置で解析される。
In this state, the high-speed ion beam 3 from one of the ion guns 1 irradiates the surface of the sample 2. Then, from the surface layer of sample 2,
Secondary ions in the form of atomic ions are generated, and the secondary ions enter the mass spectrometer 6 where they are subjected to mass analysis, and the data of the analysis is further analyzed by a data analysis device. In this analysis, as shown in the graph [see Figure 2 (1)], where the vertical axis represents the intensity and the horizontal axis represents the depth from the original surface layer of the sample, the intensity varies depending on the depth. How it changes in response is measured. First, in the first analysis stage, at the depth a,
You can see how much of a certain element, for example iron, is contained as a single element. Next, the ion beam shielding moving bodies 93 and 113 of the ion beam stoppers 9 and 11 are moved, so that one of the ion beam shielding moving bodies 93 blocks the ion path section 10. At the same time, the other ion beam shielding moving body 113
Evacuate from the ion path section 12. By doing so, the low-velocity ion beam 8 from the other ion gun 7 irradiates the surface of the sample 2, thereby causing secondary ions in the form of molecular ions to be removed from the surface of the sample 2. Ions are generated, and after entering the mass spectrometer 6, the secondary ions are analyzed by a data analysis device.

その結果、縦軸を強度に、また、横軸を質量数
にそれぞれとる定性チヤート〔第2図2参照〕に
示すように、サンプル2の元の表面から深さaの
ところにおけるある元素、例えば鉄が他の元素と
どのような化合物の状態で存在しているかが解析
される。即ち、この定性チヤートによれば、α、
β、γの三種類の鉄の化合物の内、βの鉄の化合
物が最も多くサンプル中に含まれていること、な
どがわかる。次に、イオンビームストツパ9およ
び11のそれぞれのイオンビーム遮蔽用移動体9
3および113を、移動させ、第1図と反応の状
態に、それぞれ、イオン経路部10および12に
対して、閉塞および退避させる。そうすると、今
度は、イオン銃1から高速のイオンビーム3が、
サンプル2の表面に照射され、これによつて、第
2図1に示すように、サンプル2の元の表面層か
ら深さbのところにおけるサンプル中の元素、例
えば鉄の含有割合が解析される。この第2の解析
において、また、イオンビームストツパ9および
11を逆方向に切換移動させると、上述と同様に
して、縦軸を強度にまた横軸を質量数にそれぞれ
とる定性チヤート〔第2図3のグラフ参照〕に示
すように、サンプルの元の表面から深さbのとこ
ろにおける元素、例えば鉄の化合物(α、β、γ
の3種類)の含有割合が解析される。このように
して、第2図4の定性チヤートも、サンプルの元
の表面から深さcのところにおけるある元素、例
えば鉄の化合物の含有割合を示している。
As a result, as shown in the qualitative chart (see Figure 2), where the vertical axis represents the intensity and the horizontal axis represents the mass number, a certain element at a depth a from the original surface of the sample 2, e.g. The types of compounds in which iron exists with other elements will be analyzed. That is, according to this qualitative chart, α,
It can be seen that among the three types of iron compounds β and γ, the β iron compound is contained in the sample the most. Next, each of the ion beam shielding moving bodies 9 of the ion beam stoppers 9 and 11
3 and 113 are moved to the state of reaction shown in FIG. 1 to block and evacuate the ion path sections 10 and 12, respectively. Then, this time, the high-speed ion beam 3 from the ion gun 1
The surface of the sample 2 is irradiated, thereby analyzing the content of elements such as iron in the sample at a depth b from the original surface layer of the sample 2, as shown in FIG. . In this second analysis, when the ion beam stoppers 9 and 11 are switched and moved in the opposite direction, a qualitative chart [Second As shown in the graph in Figure 3], elements such as iron compounds (α, β, γ) at a depth b from the original surface of the sample
The content ratio of three types) is analyzed. In this way, the qualitative chart of FIG. 2 also shows the content of a compound of an element, for example iron, at a depth c from the original surface of the sample.

なお、上述の実施例において、イオン銃1に含
まれるガスは活性ガスであるとしているけれど
も、サンプルの表面から原子イオンの形で二次イ
オンを発生させることができるものであれば、こ
の活性ガスに限定されるものではない。
In the above embodiment, the gas contained in the ion gun 1 is an active gas, but this active gas can be used as long as it can generate secondary ions in the form of atomic ions from the surface of the sample. It is not limited to.

また、上述の実施例において、イオンビームを
遮蔽するためにO−リングやベローズを備えた機
械的なイオンビームストツパを使用しているけれ
ども、O−リングは必ずしも必要なものではな
く、またベローズ以外の他の機構を利用すること
も可能であり、また、機械的なイオンビームスト
ツパでなくても、イオンビームを偏向させてイオ
ンビームを遮蔽させるようにした電化的なまたは
磁気的なイオンビームストツパを使用してもよ
い。また上述の実施例は、イオン銃1またはイオ
ン銃7とサンプル間にコンデンサレンズ、オブジ
エクテイブレンズ、走査用デフレクタ等を挿入し
たSIMS〔イオンマイクロプローブアナライザ、
(IMA)ともいう〕にも適用することができる。
Further, in the above embodiments, a mechanical ion beam stopper equipped with an O-ring or a bellows is used to shield the ion beam, but the O-ring is not necessarily necessary, and the bellows is not necessarily required. It is also possible to use other mechanisms other than mechanical ion beam stoppers, and instead of mechanical ion beam stoppers, electrical or magnetic ion beam stoppers that deflect the ion beam and shield the ion beam may also be used. A beam stopper may be used. Furthermore, the above-mentioned embodiment is a SIMS [ion microprobe analyzer,
(also referred to as IMA)].

以上説明したように、本発明によれば、イオン
銃を少なくとも2つ備え、一方を高速のイオンビ
ーム発射用に、他方を低速のイオンビーム発射用
にして、それぞれのイオン銃からイオンビームを
交互にサンプルに照射するようにしたので、ガス
置換の不要な、かつ、イオンビームの速度制御の
ための電圧や電流の変更制御の不要な、したがつ
て、非常に短時間で、しかも正確かつ簡易に、サ
ンプル表面層から二次イオンを原子イオンと分子
イオンとの両方の形で交互に発生させることがで
き、所望の分析を適確に行うことができる、など
の効果を発揮することができる。
As explained above, according to the present invention, at least two ion guns are provided, one for emitting high-speed ion beams and the other for emitting low-speed ion beams, and the ion beams are alternately emitted from each ion gun. Since the sample is irradiated at the same time, there is no need for gas replacement, and there is no need to change the voltage or current to control the speed of the ion beam. Therefore, it is very quick, accurate and simple. In addition, secondary ions can be generated alternately in the form of both atomic ions and molecular ions from the sample surface layer, and the desired analysis can be performed accurately. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の一実施例に係る装置の模式
図、第2図は、上記装置の動作の説明に供するグ
ラフである。 1,7……イオン銃、2……サンプル、3,8
……イオンビーム、5……二次イオンビーム、6
……質量分析部、9,11……イオンビームスト
ツパ、10,12……イオン経路部。
FIG. 1 is a schematic diagram of a device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a graph for explaining the operation of the device. 1,7...Ion gun, 2...Sample, 3,8
...Ion beam, 5...Secondary ion beam, 6
... Mass spectrometry section, 9, 11 ... Ion beam stopper, 10, 12 ... Ion path section.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 高速のイオンビームを常時発射する高速イオ
ン銃と、低速のイオンビームを常時発射する低速
イオン銃と、サンプルをイオンビーム照射位置に
おくことのできる分析室と、高速イオン銃と分析
室との間のイオン経路部と、低速イオン銃と分析
室との間のイオン経路部とのそれぞれの途中に配
置され、かつ、高速イオン銃と低速イオン銃のそ
れぞれから発射される高速イオンビームと低速イ
オンビームとが交互にサンプルに照射されるよう
にイオンビームを電磁気的にまたは機械的に遮蔽
するイオンビームストツパとを含み、サンプルの
原子イオンに基づく分析情報と分子イオンに基づ
く分析情報とを得ることを特徴とする、二次イオ
ン質量分析計。
1. A high-speed ion gun that constantly fires a high-speed ion beam, a low-speed ion gun that constantly fires a low-speed ion beam, an analysis room where the sample can be placed at the ion beam irradiation position, and a combination of the high-speed ion gun and the analysis room. A fast ion beam and a slow ion beam are placed between the ion path section between the ion gun and the analysis chamber, and the ion path section between the slow ion gun and the analysis room, and are emitted from the fast ion gun and the slow ion gun, respectively. and an ion beam stopper that electromagnetically or mechanically shields the ion beam so that the ion beam is alternately irradiated onto the sample, thereby obtaining analysis information based on atomic ions and molecular ions of the sample. A secondary ion mass spectrometer characterized by:
JP56185907A 1981-11-17 1981-11-17 Secondary ion mass spectrometer Granted JPS5887743A (en)

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JPH02199761A (en) * 1989-01-30 1990-08-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Secondary ion mass spectrometry device
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