電子イオン同時計測によるスパッタ粒子のイオン化過程の研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14655016
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 曽田 一雄 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70154705)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森田 健治 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10023144) ; 加藤 政彦 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (70222429) ; 八木 伸也 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (20284226)
• Keywords: 電子イオン同時計測 / スパッタリング / イオン化過程

Research Abstract

本研究の目的は、スパッタ時に放出されるオージェ電子とスパッタイオンとの同時計測によって、スパッタによる2次イオン生成において重要なイオン化機構とされているオージェ電子遷移を含むイオン化過程を選択的に抽出し、スパッタにおけるイオン化機構とその逆過程としての中性化機構を明らかにすることである。このため、代表例としてSi(111)-7x7清浄表面あるいは単原子層M金属吸着Si(111)M-√3x√3表面における中性Ar粒子によるスパッタ粒子のイオン化機構を明らかにする。これにより、材料表面層の微量組成分析手法として実用化されている2次イオン質量分析(SIMS)における定量化の信頼性向上に資する。
本年度は、電子イオン同時計測のため、現有のパルスイオンビームとレーザー共鳴イオン化分光装置を用いた表面微量元素分析装置に、飛行時間分解法によるイオン検出器と同軸円筒鏡型電子エネルギー分析器とから成る電子イオン同時計測システムを構築するための整備と調整を行った。具体的には、計算機シミュレーションによって試料から放出される電子とイオンの軌道解析を行ない、同軸円筒鏡型電子エネルギー分析器と現有装置との取り合いを検討、調整した。一方、スパッタ用中性Arビーム発生について中性化セル圧力などの調整のための測定を行った。今後、Si(111)-7x7清浄表面における放出電子スペクトルを測定し、電子イオン同時計測により、オージェ電子エネルギーを規定した時のイオン化効率を測定する。