【手続補正書】
【提出日】平成22年11月19日(2010.11.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合金にビスマスを含む液体金属イオン源であって、
前記合金は第２の金属をさらに含み、
前記第２の金属は、原子量が９０ｕ以下で、
前記第２の金属の天然の主要同位体または濃縮された主要同位体は、前記液体金属イオン源における前記第２の金属の総割合に対する割合が、８０％以上である、
液体金属イオン源。
【請求項２】
合金にビスマスを含む液体金属イオン源であって、前記合金はさらに、第２の金属としてマンガンを含む液体金属イオン源。
【請求項３】
ビスマスおよび前記第２の金属は、イオンビームの生成時に、ビスマスおよび前記第２の金属を共に含む混合クラスタを、総放出スペクトルに対して、１０％以下、有益には５％以下の割合で形成する、
請求項１または請求項２に記載の液体金属イオン源。
【請求項４】
前記液体金属イオン源が生成する一次イオンビームにおける前記第２の金属の割合は、前記合金における前記第２の金属の化学量論比と対応するか、または、同一である、
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の液体金属イオン源。
【請求項５】
前記合金におけるビスマスおよび前記第２の金属の合計の割合は、９０％以上、有益には９５％以上、有益には９８％以上である、
請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の液体金属イオン源。
【請求項６】
前記合金は、ビスマスを含む低融点合金である、
請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の液体金属イオン源。
【請求項７】
試料に対して照射されることによって二次粒子を生成する一次イオンビームを生成する液体金属イオン源を用いて、二次イオンおよび／または再イオン化された中性二次粒子などである二次粒子を分析するための二次粒子質量分析計であって、
前記液体金属イオン源として、請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の液体金属イオン源を備え、
さらにフィルタデバイスを備え、
前記フィルタデバイスは、前記液体金属イオン源が放出する前記一次イオンビームから、質量高純度フィルタリング済み一次イオンビームとして、複数の種類のビスマスイオンのうち、１回以上荷電されている単原子ビスマスイオンの倍数に質量が略または正確に等しくなる１種類のビスマスイオンを、フィルタリングで取り出し、および、質量高純度フィルタリング済み一次イオンビームとして、前記第２の金属の複数の種類のイオンから一次イオンビームをフィルタリングで取り出す、
二次粒子質量分析計。
【請求項８】
前記質量高純度フィルタリング済みビスマスイオンビームは、Ｂｉｎｐ＋のイオンのみを含み、ｎは２以上で、ｐは１以上であり、ｎおよびｐはそれぞれ自然数で、Ｂｉ３＋であることが有益である、
請求項７に記載の二次粒子質量分析計。
【請求項９】
前記液体金属イオン源が放出する前記一次イオンビームに含まれるビスマスイオンおよび前記第２の金属のイオンの割合は合計で、９０％以上、有益には９５％以上、有益には９８％以上である、
請求項７または請求項８に記載の二次粒子質量分析計。
【請求項１０】
表面に一次イオンビームが照射されている分析対象試料を分析するための二次粒子質量分析方法であって、
第１の金属の単原子イオンまたは多原子イオンおよび第２の金属の単原子イオンを含む一次イオンビームを生成し、前記第１の金属のイオンは、原子量が１９０ｕ以上であって、前記第２の金属のイオンは、原子量が９０ｕ以下であり、前記一次イオンビームから、質量高純度フィルタリング済み一次イオンビームとして、前記第１の金属の複数の種類のイオンのうち１種類のイオン、および、質量高純度フィルタリング済み一次イオンビームとして、前記第２の金属の複数の種類のイオンのうち１種類のイオンを、交互にフィルタリングで取り出して、前記第１の金属のイオンを含む前記フィルタリング済み一次イオンビームによって二次粒子スペクトルを取得し、前記第２の金属のイオンを含む前記フィルタリング済み一次イオンビームによって二次粒子スペクトルを取得する、
二次粒子質量分析方法。
【請求項１１】
放出された前記一次イオンビームにおける前記第１の金属のイオンおよび前記第２の金属のイオンの割合は合計で、９０％以上、有益には９５％以上、有益には９８％以上である、
請求項１０に記載の二次粒子質量分析方法。
【請求項１２】
分析用ビームは、前記一次イオンビームを生成するべく、前記第１の金属および前記第２の金属を含む合金を有する液体金属イオン源によって生成される、
請求項１０または請求項１１に記載の二次粒子質量分析方法。
【請求項１３】
多原子ビスマスイオンおよび第２の金属のイオンを含む一次イオンビームを生成し、前記第２の金属は、原子量が９０ｕ以下で、前記第２の金属の天然の主要同位体または濃縮された主要同位体は、放出スペクトルにおける前記第２の金属の総割合に対する割合が、８０％以上であり、
前記一次イオンビームから、質量高純度フィルタリング済み一次イオンビームとして、複数の種類のビスマスイオンのうち、１回以上荷電されている単原子ビスマスイオンＢｉ１ｐ＋の倍数に質量が略または正確に等しくなる１種類のビスマスイオン、および、質量高純度フィルタリング済み一次イオンビームとして、前記第２の金属の複数の種類のイオンのうち１種類のイオンを、交互にフィルタリングで取り出して、
ビスマスを含む前記フィルタリング済み一次イオンビームによって二次粒子スペクトルを取得し、前記第２の金属を含む前記フィルタリング済み一次イオンビームによって二次粒子スペクトルを取得する、
請求項１０から請求項１２のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
【請求項１４】
多原子ビスマスイオンおよび第２の金属のイオンを含む一次イオンビームを生成し、前記第２の金属はマンガンであり、
前記一次イオンビームから、質量高純度フィルタリング済み一次イオンビームとして、複数の種類のビスマスイオンのうち、１回以上荷電されている単原子ビスマスイオンＢｉ１ｐ＋の倍数に質量が略または正確に等しくなる１種類のビスマスイオン、および、質量高純度フィルタリング済み一次イオンビームとして、マンガンの複数の種類のイオンのうち１種類のイオンを、交互にフィルタリングで取り出して、
ビスマスを含む前記フィルタリング済み一次イオンビームによって二次粒子スペクトルを取得し、マンガンを含む前記フィルタリング済み一次イオンビームによって二次粒子スペクトルを取得する、
請求項１０から請求項１３のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
【請求項１５】
ビスマスおよび前記第２の金属は、イオンビームの生成時において、ビスマスおよび前記第２の金属を共に含む混合クラスタを、総放出スペクトルに対して、１０％以下、有益には５％以下の割合で形成する、
請求項１０から請求項１４のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
【請求項１６】
放出される前記一次イオンビームに含まれるビスマスイオンおよび前記第２の金属のイオンの割合は合計で、９０％以上、有益には９５％以上、有益には９８％以上である、
請求項１０から請求項１５のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
【請求項１７】
ビスマスイオンを含む前記フィルタリング済み一次イオンビームは、Ｂｉｎｐ＋のビスマスイオンを含み、ｎは２以上で、ｐは１以上であり、ｎおよびｐはそれぞれ自然数で、有益にはＢｉ３＋である、
請求項１０から請求項１６のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
【請求項１８】
分析用ビームは、請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の液体金属イオン源によって生成される、
請求項１０から請求項１７のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
【請求項１９】
２つの前記二次粒子スペクトルは、Ｇ−ＳＩＭＳ（ジェントルＳＩＭＳ）法に従って評価され、前記試料の二次粒子スペクトルを取得する、
請求項１０から請求項１８のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
【請求項２０】
請求項７から請求項９のうちいずれか一項に記載の二次イオン質量分析計で実施される、
請求項１０から請求項１９のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
【請求項２１】
生成された二次粒子の分析は、磁場型、四重極型、および／または飛行時間型の質量分析計で実行される、
請求項１０から請求項２０のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
【請求項２２】
前記試料の前記表面の質量分析イメージおよび／または前記試料の前記表面の深さプロフィールを取得する、
請求項１０から請求項２１のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
【請求項２３】
分析対象の前記試料または前記表面は、有機材料を含む、
請求項１０から請求項２２のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
【請求項２４】
請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の液体金属イオン源、請求項７から請求項９のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析計、および／または、請求項１０から請求項２３のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法を利用して、試料および／または表面の分析を行う方法。
【請求項２５】
前記試料または前記表面は、有機材料を含む、
請求項２４に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
現在の技術水準に係る方法では、試料の分析はまず特定のイオン源から放出される一次イオン種のうちいずれかの一次イオン種によって行われるが、このような方法を用いる場合、深さプロファイル分析中または表面のグリッドスキャン中、衝突によって試料表面が大きく変化していた。イオン源を別のイオン種に切り替えて同じ試料表面に対して続いて分析を実行すると、必ず結果が変わってしまう。これは、この２回目のイオン種が衝突する試料表面は、変化してしまっているからである。しかし本発明に係る方法によれば、それぞれの一次イオン種を高速で切り替えることができ、見せかけ上同時に分析を行えるので、同じ表面を同じ状態で特性評価できるようになる。
（項目１）
合金にビスマスを含む液体金属イオン源であって、
上記合金は第２の金属をさらに含み、上記第２の金属は、原子量が９０ｕ以下で、ビスマスに対する溶解度が１％以上で、同位体がほとんどないかあるいは全くなく、または、同位体分布が小さく、イオンビームの生成時に上記第２の金属とビスマスとが形成する混合クラスタは全くないか、または少量のみである液体金属イオン源。
（項目２）
上記第２の金属として、マンガンを含む項目１に記載の液体金属イオン源。
（項目３）
合金にビスマスを含む液体金属イオン源であって、上記合金はさらに、第２の金属としてマンガンを含む液体金属イオン源。
（項目４）
上記第２の金属の天然の主要同位体または濃縮された主要同位体は、上記液体金属イオン源における上記第２の金属の総割合に対する割合が、８０％以上で、９０％以上が有益であり、９５％以上が有益である項目１から項目３のうちいずれか一項に記載の液体金属イオン源。
（項目５）
ビスマスおよび上記第２の金属は、イオンビームの生成時に、ビスマスおよび上記第２の金属を共に含む混合クラスタを、総放出スペクトルに対して、１０％以下、有益には５％以下の割合で形成する項目１から項目４のうちいずれか一項に記載の液体金属イオン源。
（項目６）
上記液体金属イオン源が生成する一次イオンビームにおける上記第２の金属の割合は実質的に、上記合金における上記第２の金属の化学量論比と対応するか、または、同一である項目１から項目５のうちいずれか一項に記載の液体金属イオン源。
（項目７）
上記合金におけるビスマスの含有率は、５０％以上、有益には９０％以上である項目１から項目６のうちいずれか一項に記載の液体金属イオン源。
（項目８）
上記合金における上記第２の金属の含有率は、０．５％以上、有益には２％以上である項目１から項目７のうちいずれか一項に記載の液体金属イオン源。
（項目９）
上記合金における上記第２の金属の含有率は、５０％以下、有益には１０％以下である項目１から項目８のうちいずれか一項に記載の液体金属イオン源。
（項目１０）
上記合金におけるビスマスおよび上記第２の金属の合計の割合は、９０％以上、有益には９５％以上、有益には９８％以上である項目１から項目９のうちいずれか一項に記載の液体金属イオン源。
（項目１１）
上記合金は、ビスマスを含む低融点合金である項目１から項目１０のうちいずれか一項に記載の液体金属イオン源。
（項目１２）
上記合金の融点は、純粋なビスマスの融点未満であるか、または、摂氏２７０度以下である項目１から項目１１のうちいずれか一項に記載の液体金属イオン源。
（項目１３）
上記合金は、上記第２の金属およびビスマスと、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｍｎおよび／またはＳｅのうち１以上とを含む合金である項目１から項目１２のうちいずれか一項に記載の液体金属イオン源。
（項目１４）
試料に対して照射されることによって二次粒子を生成する一次イオンビームを生成する液体金属イオン源を用いて、二次イオンおよび／または再イオン化された中性二次粒子などである二次粒子を分析するための二次粒子質量分析計であって、
上記液体金属イオン源として、項目１から項目１３のうちいずれか一項に記載の液体金属イオン源を備え、
さらにフィルタデバイスを備え、上記フィルタデバイスは、上記液体金属イオン源が放出する上記一次イオンビームから、質量高純度フィルタリング済み一次イオンビームとして、複数の種類のビスマスイオンのうち、１回以上荷電されている単原子ビスマスイオンの倍数に質量が略または正確に等しくなる１種類のビスマスイオンを、フィルタリングで取り出し、および、質量高純度フィルタリング済み一次イオンビームとして、上記第２の金属の複数の種類のイオンから一次イオンビームをフィルタリングで取り出す二次粒子質量分析計。
（項目１５）
上記質量高純度フィルタリング済みビスマスイオンビームは、Ｂｉｎｐ＋のイオンのみを含み、ｎは２以上で、ｐは１以上であり、ｎおよびｐはそれぞれ自然数で、Ｂｉ３＋であることが有益である項目１４に記載の二次粒子質量分析計。
（項目１６）
質量高純度イオンビームとしてフィルタリングにより取り出されたイオンの種類は、Ｂｉ２＋、Ｂｉ３＋、Ｂｉ４＋、Ｂｉ５＋、Ｂｉ６＋、Ｂｉ７＋、Ｂｉ３２＋、Ｂｉ５２＋またはＢｉ７２＋のうち１つである項目１５に記載の二次粒子質量分析計。
（項目１７）
上記液体金属イオン源が放出する上記一次イオンビームに含まれるビスマスイオンの割合は、５０％以上、有益には９０％以上である項目１４から項目１６のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析計。
（項目１８）
上記液体金属イオン源が放出する上記一次イオンビームに含まれる上記第２の金属のイオンの割合は、０．５％以上、有益には２％以上である項目１４から項目１７のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析計。
（項目１９）
上記液体金属イオン源が放出する上記一次イオンビームに含まれる上記第２の金属のイオンの割合は、５０％以下、有益には１０％以下である項目１４から項目１８のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析計。
（項目２０）
上記液体金属イオン源が放出する上記一次イオンビームに含まれるビスマスイオンおよび上記第２の金属のイオンの割合は合計で、９０％以上、有益には９５％以上、有益には９８％以上である項目１４から項目１９のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析計。
（項目２１）
表面に一次イオンビームが照射されている分析対象試料を分析するための二次粒子質量分析方法であって、
第１の金属の単原子イオンまたは多原子イオンおよび第２の金属の単原子イオンを含む一次イオンビームを生成し、上記第１の金属のイオンは、原子量が１９０ｕ以上であって、上記第２の金属のイオンは、原子量が９０ｕ以下であり、上記一次イオンビームから、質量高純度フィルタリング済み一次イオンビームとして、上記第１の金属の複数の種類のイオンのうち１種類のイオン、および、質量高純度フィルタリング済み一次イオンビームとして、上記第２の金属の複数の種類のイオンのうち１種類のイオンを、交互にフィルタリングで取り出して、上記第１の金属のイオンを含む上記フィルタリング済み一次イオンビームによって二次粒子スペクトルを取得し、上記第２の金属のイオンを含む上記フィルタリング済み一次イオンビームによって二次粒子スペクトルを取得する二次粒子質量分析方法。
（項目２２）
放出された上記一次イオンビームにおける上記第１の金属のイオンおよび上記第２の金属のイオンの割合は合計で、９０％以上、有益には９５％以上、有益には９８％以上である項目２１に記載の二次粒子質量分析方法。
（項目２３）
上記第１の金属は、ビスマス、金、または鉛のうち１つである項目２２に記載の二次粒子質量分析方法。
（項目２４）
上記第２の金属は、リチウム、ベリリウム、ホウ素、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、シリコン、カリウム、カルシウム、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、ヒ素、セレン、ルビジウム、および、イットリウムのうち１つである項目２３に記載の二次粒子質量分析方法。
（項目２５）
分析用ビームは、上記一次イオンビームを生成するべく、上記第１の金属および上記第２の金属を含む合金を有する液体金属イオン源によって生成される項目２４に記載の二次粒子質量分析方法。
（項目２６）
上記第２の金属は、上記第１の金属に対する溶解度が１％以上であり、同位体がほとんど存在しないかあるいは同位体が存在せず、または、同位体分布が小さく、イオンビームの生成時において、上記第２の金属および上記第１の金属が形成する混合クラスタは、全くないか、少量のみである項目２５に記載の二次粒子質量分析方法。
（項目２７）
多原子ビスマスイオンおよび第２の金属のイオンを含む一次イオンビームを生成し、上記第２の金属は、原子量が９０ｕ以下で、ビスマスに対する溶解度が１％以上であり、同位体がほとんど存在しないかあるいは同位体が存在せず、または、同位体分布が小さく、イオンビームの生成時において、上記第２の金属およびビスマスが形成する混合クラスタは、全くないか、少量のみであり、
上記一次イオンビームから、質量高純度フィルタリング済み一次イオンビームとして、複数の種類のビスマスイオンのうち、１回以上荷電されている単原子ビスマスイオンＢｉ１ｐ＋の倍数に質量が略または正確に等しくなる１種類のビスマスイオン、および、質量高純度フィルタリング済み一次イオンビームとして、上記第２の金属の複数の種類のイオンのうち１種類のイオンを、交互にフィルタリングで取り出して、
ビスマスを含む上記フィルタリング済み一次イオンビームによって二次粒子スペクトルを取得し、上記第２の金属を含む上記フィルタリング済み一次イオンビームによって二次粒子スペクトルを取得する項目２１から項目２６のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
（項目２８）
上記第２の金属は、マンガンである項目２１から項目２６のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
（項目２９）
多原子ビスマスイオンおよび第２の金属のイオンを含む一次イオンビームを生成し、上記第２の金属はマンガンであり、
上記一次イオンビームから、質量高純度フィルタリング済み一次イオンビームとして、複数の種類のビスマスイオンのうち、１回以上荷電されている単原子ビスマスイオンＢｉ１ｐ＋の倍数に質量が略または正確に等しくなる１種類のビスマスイオン、および、質量高純度フィルタリング済み一次イオンビームとして、マンガンの複数の種類のイオンのうち１種類のイオンを、交互にフィルタリングで取り出して、
ビスマスを含む上記フィルタリング済み一次イオンビームによって二次粒子スペクトルを取得し、マンガンを含む上記フィルタリング済み一次イオンビームによって二次粒子スペクトルを取得する項目２１から項目２６のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
（項目３０）
上記第２の金属の天然の主要同位体または濃縮された主要同位体は、放出スペクトルにおける上記第２の金属の総割合における割合が８０％以上、有益には９０％以上、有益には９５％以上である項目２１から項目２９のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
（項目３１）
ビスマスおよび上記第２の金属は、イオンビームの生成時において、ビスマスおよび上記第２の金属を共に含む混合クラスタを、総放出スペクトルに対して、１０％以下、有益には５％以下の割合で形成する項目２１から項目３０のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
（項目３２）
放出された上記一次イオンビームに含まれるビスマスイオンの割合は、５０％以上、有益には９０％以上である項目２１から項目３１のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
（項目３３）
放出された上記一次イオンビームに含まれる上記第２の金属のイオンの割合は、０．５％以上、有益には２％以上である項目２１から項目３２のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
（項目３４）
放出された上記一次イオンビームに含まれる上記第２の金属のイオンの割合は、５０％以下、有益には１０％以下である項目２１から項目３３のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
（項目３５）
放出される上記一次イオンビームに含まれるビスマスイオンおよび上記第２の金属のイオンの割合は合計で、９０％以上、有益には９５％以上、有益には９８％以上である項目２１から項目３４のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
（項目３６）
ビスマスイオンを含む上記フィルタリング済み一次イオンビームは、Ｂｉｎｐ＋のビスマスイオンを含み、ｎは２以上で、ｐは１以上であり、ｎおよびｐはそれぞれ自然数で、有益にはＢｉ３＋である項目２１から項目３５のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
（項目３７）
上記一次イオンビームおよび／または上記フィルタリング済み一次イオンビームは、一価または二価のＢｉｎイオンを含み、ｎは３以上の自然数であって、特に、Ｂｉ３＋またはＢｉ３２＋である項目３６に記載の二次粒子質量分析方法。
（項目３８）
分析用ビームは、項目１から項目１３のうちいずれか一項に記載の液体金属イオン源によって生成される項目２１から項目３７のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
（項目３９）
２つの上記二次粒子スペクトルは、Ｇ−ＳＩＭＳ（ジェントルＳＩＭＳ）法に従って評価され、上記試料の二次粒子スペクトルを取得する項目２１から項目３８のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
（項目４０）
項目１１から項目１７のうちいずれか一項に記載の二次イオン質量分析計で実施される項目２１から項目３９のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
（項目４１）
生成された二次粒子の分析は、磁場型、四重極型、および／または飛行時間型の質量分析計で実行される項目２１から項目４０のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
（項目４２）
上記試料の上記表面の質量分析イメージおよび／または上記試料の上記表面の深さプロフィールを取得する項目２１から項目４１のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
（項目４３）
分析対象の上記試料または上記表面は、有機材料を含む項目２１から項目４２のうちいずれか一項に記載の二次粒子質量分析方法。
（項目４４）
試料および／または表面の分析を行うための、項目１から項目４３のうちいずれか一項に記載の液体金属イオン源、質量分析計、および／または、質量分析方法の利用。
（項目４５）
上記試料または上記表面は、有機材料を含む項目４４に記載の利用。