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SCANNING ATOM PROBE AND ANALYSIS METHOD USING SCANNING ATOM PROBE

Foreign code F070001782
File No. F070001782
Posted date Jan 18, 2008
Country WIPO
International application number 2002JP002802
International publication number WO 2002/093615
Date of international filing Mar 22, 2002
Date of international publication Nov 21, 2002
Priority data
  • 60/278423 (Mar 26, 2001) US
Title SCANNING ATOM PROBE AND ANALYSIS METHOD USING SCANNING ATOM PROBE
Abstract In a scan atom probe (100), firstly, a surface shape analysis block (20) analyzes a surface shape of a sample (3). Next, an extraction electrode (5) is positioned on a desired analysis region of the sample surface. When analyzing an electron state in the analysis region, minus bias voltage is applied from a DC high voltage power source (2) to the sample (3) and field-emitted electrons are detected by a screen (9). When analyzing an atom arrangement and composition in the analysis region, the sample (3) is subjected to positive voltage from the DC high voltage power source (2) and a pulse generator (1) and cations generated by field evaporation are detected by a position detection type ion detector (11) or a reflectron type mass analyzer (13).
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】試料の表面を走査する電極と、前記試料に電圧を供給する電圧供給部と、前記電圧供給部により、前記試料の表面の原子が電界蒸発するのに十分な電圧を供給したときに、電界蒸発により生成したイオンを検出するイオン検出部と、前記試料の表面の形状を分析する表面形状分析部と、を備えることを特徴とする分析装置。

【請求項2】前記電極は、漏斗型の形状を有する引出電極であることを特徴とする請求の範囲1に記載の分析装置。

【請求項3】前記試料の表面は平面状の形状を有し、前記表面形状分析部は、前記表面上の突起を探査し、前記電極は、前記突起の先端に位置合わせされ、前記イオン検出部は、前記突起の先端から電界蒸発したイオンを検出することを特徴とする請求の範囲2に記載の分析装置。

【請求項4】前記表面形状分析部は、走査型トンネル顕微鏡であることを特徴とする請求の範囲1から3のいずれかに記載の分析装置。

【請求項5】前記表面形状分析部は、原子間力顕微鏡であることを特徴とする請求の範囲1から3のいずれかに記載の分析装置。

【請求項6】前記表面形状分析部は、前記電極と交換可能に設けられた探針により前記試料の表面を走査することを特徴とする請求の範囲1から5のいずれかに記載の分析装置。

【請求項7】前記表面形状分析部は、前記電極を探針として前記試料の表面を走査することを特徴とする請求の範囲1から5のいずれかに記載の分析装置。

【請求項8】前記電極は、漏斗型の形状を有し、試料側の先端の穴の周囲に、前記探針として機能する突起部を有することを特徴とする請求の範囲7に記載の分析装置。

【請求項9】前記試料の表面の原子を光励起電界蒸発させるべく、前記試料にレーザー光を照射するためのレーザーをさらに備えることを特徴とする請求の範囲1から8のいずれかに記載の分析装置。

【請求項10】前記イオン検出部は、電界蒸発により生成したイオンの位置を分析可能な位置感知型イオン検出器を含むことを特徴とする請求の範囲1から9のいずれかに記載の分析装置。

【請求項11】前記イオン検出部は、電界蒸発により生成したイオンの質量を分析可能な質量分析器を含むことを特徴とする請求の範囲1から10のいずれかに記載の分析装置。

【請求項12】前記電圧供給部により、前記試料の表面の電子が電界放射されるのに十分な電圧を供給したときに、前記電界放射された電子による像を投影する投影部をさらに備えることを特徴とする請求の範囲1から11のいずれかに記載の分析装置。

【請求項13】電界放射された電子のうち、前記電極に入射した電子の電流値を測定する第1の電流計をさらに備えることを特徴とする請求の範囲12に記載の分析装置。

【請求項14】電界放射された電子のうち、前記投影部に入射した電子の電流値を測定する第2の電流計をさらに備えることを特徴とする請求の範囲12または13に記載の分析装置。

【請求項15】前記第1の電流計または前記第2の電流計により測定された電流値に基づいて、前記電極を位置合わせすることを特徴とする請求の範囲13または14に記載の分析装置。

【請求項16】第1の探針により試料の表面を走査して、試料の表面形状を取得する工程と、前記第1の探針またはそれと交換可能に設けられた第2の探針を接地して、前記表面にある突起の先端に位置合わせする工程と、前記試料に正電圧を供給して、表面の原子を電界蒸発させる工程と、電界蒸発により生成したイオンを検出する工程と、を含むことを特徴とする分析方法。

【請求項17】前記原子を電界蒸発させる工程と、前記イオンを検出する工程とを繰り返し、前記試料における原子の3次元配置を取得することを特徴とする請求の範囲16に記載の分析方法。

【請求項18】前記試料に負電圧を供給して、表面の電子を電界放射し、その電子を検出する工程と、前記負電圧の電圧値を変化させたときの、前記電圧値と前記電子の電流値との関係を測定する工程と、をさらに含むことを特徴とする請求の範囲16または17に記載の分析方法。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • Kanazawa Institute Of Technology
  • Inventor
  • Nishikawa, Osamu
IPC(International Patent Classification)
Specified countries AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT JP KR LU MC NL PT SE TR US
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