(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量分析法において分析対象が配置される試料台に対するイオンビームの照射位置を補正するために用いられる位置補正用試料であって、
第１材料を含む第１層と、
前記第１層の上に設けられ、第２材料を含む第２層と、
前記第２層の上に設けられ、第３材料を含む第３層と、
を含む積層体を備えた位置補正用試料。
【請求項２】
前記積層体は、前記第３層から前記第１層に達する第１凹部を有する請求項１記載の位置補正用試料。
【請求項３】
前記積層体は、前記第１層の前記第１凹部を通して露出した一部と、前記第２層の前記第１凹部を通して露出した一部と、前記第３層の前記第１凹部を通して露出した一部と、を含む第１面を有し、
前記第１面と前記第３層の上面との間の角度は、鈍角である請求項２記載の位置補正用試料。
【請求項４】
前記積層体は、前記第１層の前記第１凹部を通して露出した他の一部と、前記第２層の前記第１凹部を通して露出した他の一部と、前記第３層の前記第１凹部を通して露出した他の一部と、を含む第２面を有し、
前記第２面と前記上面との間の角度は、鈍角であり、
前記第１面と前記上面との間の角度は、前記第２面と前記上面との間の角度よりも大きい請求項３記載の位置補正用試料。
【請求項５】
前記積層体には、前記第１凹部と離間して、前記第３層から前記第１層に達する第２凹部を有し、
前記積層体は、前記第１層の前記第２凹部を通して露出した一部と、前記第２層の前記第２凹部を通して露出した一部と、前記第３層の前記第２凹部を通して露出した一部と、を含む第３面を有する請求項３または４に記載の位置補正用試料。
【請求項６】
前記第１面は、前記第１層、前記第２層、および前記第３層の積層方向と、前記積層方向に対して垂直な第１方向と、を含む面を、前記積層方向および前記第１方向に対して垂直な第２方向に向けて傾斜させた面と平行であり、
前記第３面は、前記積層方向と前記第２方向とを含む面を、前記第１方向に向けて傾斜させた面と平行である請求項５記載の位置補正用試料。
【請求項７】
前記第１層、前記第２層、および前記第３層の積層方向における前記第２層の厚みは、前記積層方向における前記第３層の厚みと等しい請求項１〜６のいずれか１つに記載の位置補正用試料。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の位置補正用試料を固定するための固定部を有する試料台と、
前記試料に向けてイオンビームを照射するイオンビーム源と、
前記試料台の上方に向けてレーザ光を照射するレーザ光源と、
イオン化された粒子を分析する質量分析部と、
を備えた質量分析装置。
【請求項９】
第１試料にイオンビームを照射し、前記第１試料に由来する第１粒子をレーザ光を用いてイオン化し、前記イオン化された前記第１粒子を質量分析する工程と、
請求項１〜７のいずれか１つに記載の位置補正用試料にイオンビームを照射し、前記位置補正用試料に由来する第２粒子をレーザ光を用いてイオン化し、前記イオン化された前記第２粒子を質量分析し、前記第２粒子の質量分析結果に基づいて、前記第１試料に対するイオンビームの照射位置を補正する工程と、
を備えた質量分析方法。
【請求項１０】
前記試料台に対するイオンビームの照射位置を補正する工程の後に、再度、前記イオン化された前記第１粒子を質量分析する工程を行う請求項９記載の質量分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、位置補正用試料、質量分析装置、および質量分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光を用いた中性粒子質量分析装置（レーザＳＮＭＳ装置）は、イオンビームを試料表面に照射することで試料をスパッタし、スパッタされた粒子にレーザ光を照射することでポストイオンを生成し、質量分析するものである。レーザＳＮＭＳ装置は、スパッタにより最初からイオンとして放出される二次イオンを分析する二次イオン質量分析装置（ＳＩＭＳ装置）に比べて、定量性が良く、感度も高い。このため、試料の微小な領域を分析することも可能である。
【０００３】
一方で、試料が配置される試料台は、分析中に生じる熱や振動などにより、位置が変動する場合がある。試料台の位置が変動すると、試料台に対するイオンビームの照射位置も変動してしまう。試料台の位置の変動量は僅かであるものの、レーザＳＮＭＳ装置を用いて試料の微小な領域を分析する際には、この位置の変動が問題となりうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２１３５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、試料台に対するイオンビームの照射位置を補正できる位置補正用試料、質量分析装置、および質量分析方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る位置補正用試料は、質量分析法において分析対象が配置される試料台に対するイオンビームの照射位置を補正するために用いられる。
位置補正用試料は、積層体を含む。
積層体は、第１材料を含む第１層と、第２材料を含む第２層と、第３材料を含む第３層と、を含む。
第１層は、第２層の上に設けられる。
第３層は、第２層の上に設けられる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係る質量分析装置を表す模式図である。
【図２】試料台の上に配置された分析対象試料および位置補正用試料を表す平面図である。
【図３】（ａ）位置補正用試料のＹ−Ｚ断面図である。（ｂ）位置補正用試料のＸ−Ｚ断面図である。
【図４】本実施形態に係る質量分析方法を表すフローチャートである。
【図５】試料台の上に配置された分析対象試料および位置補正用試料を表す平面図である。
【図６】（ａ）第１位置補正用試料のＸ−Ｚ断面図である。（ｂ）第２位置補正用試料のＹ−Ｚ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
また、本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００９】
図１を用いて、実施形態に係る質量分析装置について説明する。
図１は、実施形態に係る質量分析装置１０を表す模式図である。
図１に表すように、本実施形態に係る質量分析装置１０は、試料台１１と、イオンビーム源１２と、レーザ光源１４と、制御部１５と、質量分析部１６と、を含む。
【００１０】
試料台１１の上には、分析対象となる試料が配置される。試料台１１は、試料台１１の位置を調整するための位置調整機構１１ａを有する。試料台１１は、減圧可能なチャンバ内に配置される。
【００１１】
イオンビーム源１２は、試料台１１の上に配置された試料に向けてイオンビームを照射する。イオンビーム源１２から照射されるイオンビームによって、試料台１１の上に配置された試料がスパッタされ、試料に由来する原子や分子などの粒子が飛散する。イオンビーム源１２は、例えば、収束イオンビーム装置（ＦＩＢ）である。イオンビーム源１２は、偏向電極１２ａを有しており、偏向電極１２ａに印加する電圧値を制御することで、試料台１１へのイオンビームの照射位置を変化させることができる。
【００１２】
レーザ光源１４は、試料台１１の上方にレーザ光を照射する。試料からスパッタされた粒子は、レーザ光によりポストイオン化される。レーザ光源１４は、粒子を効率よくポストイオン化するために、試料台１１の近傍に、試料台１１の表面と平行に、レーザ光を照射することが望ましい。
【００１３】
制御部１５は、試料台１１、イオンビーム源１２、レーザ光源１４、および質量分析部１６と接続されており、質量分析装置１０に含まれる各構成要素の動作を制御する。
【００１４】
質量分析部１６は、レーザ光によってポストイオン化された粒子を質量分析する。質量分析部１６としては、例えば、セクター磁場型質量分析装置、飛行時間型質量分析装置、四重極型質量分析装置などの、各種質量分析装置を用いることができる。質量分析部１６は、ポストイオン化された粒子を質量分析部１６の内部に引き込むための引き込み電極１６ａを有する。引き込み電極１６ａには、ポストイオン化された粒子を質量分析部１６の内部に引き込むように、電圧が印加される。
【００１５】
次に、図２および図３を用いて、本実施形態に係る位置補正用試料について説明する。ここでは、説明にＸＹＺ直交座標系を用いる。試料台１１の表面に対して平行であり、相互に直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とし、これらの方向に対して垂直な方向をＺ方向とする。
【００１６】
図２は、試料台１１の上に配置された分析対象試料および位置補正用試料を表す平面図である。
図３は、位置補正用試料を表す断面図である。具体的には、図３（ａ）は、位置補正用試料２０のＹ−Ｚ断面図であり、図３（ｂ）は、位置補正用試料２０のＸ−Ｚ断面図である。
【００１７】
図２に表すように、試料台１１の上には、分析の対象である試料１３に加えて、位置補正用試料２０が配置される。試料台１１は、試料を固定するための、第１固定部１１１および第２固定部１１２を有する。試料１３は、第１固定部１１１により試料台１１に固定され、位置補正用試料２０は、第２固定部１１２により試料台１１に固定される。
【００１８】
図２に表す例では、第１固定部１１１および第２固定部１１２は、機械式チャックにより試料１３および位置補正用試料２０を固定するものである。ただし、この例に限らず、第１固定部１１１および第２固定部１１２は、静電チャックにより試料１３および位置補正用試料２０を固定するものであってもよい。
なお、試料台１１の上における試料１３の位置および位置補正用試料２０の位置は、図２に表す例に限られず、任意である。
【００１９】
位置補正用試料２０は、第１部分２１と、第２部分２２と、を含む。第１部分２１と第２部分２２は、互いに離間している。位置補正用試料２０における第１部分２１の位置および第２部分２２の位置は、任意である。
【００２０】
図３（ａ）および図３（ｂ）に表すように、位置補正用試料２０は、第１基板Ｓｕｂ１と、その上に設けられた第１積層体ＬＢ１と、を含む。
【００２１】
第１積層体ＬＢ１は、第１層２０１と、第２層２０２と、第３層２０３と、を含む。第２層２０２は、第１層２０１の上に設けられ、第３層２０３は、第２層２０２の上に設けられている。第１層２０１〜第３層２０３は、Ｚ方向に積層されている。第２層２０２のＺ方向における厚みは、例えば、第３層２０３のＺ方向における厚みと等しい。
また、第１層２０１は、第１材料を含む。第２層２０２は、第２材料を含む。第３層２０３は、第３材料を含む。
【００２２】
第１積層体ＬＢ１は、第１部分２１において第１凹部Ｒ１を有し、第２部分２２において第２凹部Ｒ２を有する。また、第１積層体ＬＢ１は、第１部分２１において第１面Ｓ１および第２面Ｓ２を有し、第２部分２２において第３面Ｓ３および第４面Ｓ４を有する。
【００２３】
図３（ａ）に表すように、第１面Ｓ１および第２面Ｓ２は、第１層２０１の第１凹部Ｒ１によって露出された一部と、第２層２０２の第１凹部Ｒ１によって露出された一部と、第３層２０３の第１凹部Ｒ１によって露出された一部と、を含む。
【００２４】
同様に、図３（ｂ）に表すように、第３面Ｓ３および第４面Ｓ４は、第１層２０１の第２凹部Ｒ２によって露出された一部と、第２層２０２の第２凹部Ｒ２によって露出された一部と、第３層２０３の第２凹部Ｒ２によって露出された一部と、を含む。
【００２５】
第３層２０３の上面ＴＳ１と、第１面Ｓ１〜第４面Ｓ４のそれぞれと、の間の角度は、鈍角である。また、上面ＴＳ１と第１面Ｓ１との間の角度は、上面ＴＳ１と第２面Ｓ２との間の角度よりも大きい。同様に、上面ＴＳ１と第３面Ｓ３との間の角度は、上面ＴＳ１と第４面Ｓ４との間の角度よりも大きい。
【００２６】
第１面Ｓ１および第２面Ｓ２は、Ｘ−Ｚ面をＹ方向に傾斜させた面に平行であるのに対して、第３面Ｓ３および第４面Ｓ４は、Ｙ−Ｚ面をＸ方向に傾斜させた面に平行である。
【００２７】
なお、第１面Ｓ１〜第４面Ｓ４は、完全に平坦である必要はない。第１面Ｓ１〜第４面Ｓ４は、これらの面を形成する際に生じる凹凸や、これらの面にイオンビームが照射されることで発生する凹凸などを含んでいてもよい。
【００２８】
第１材料、第２材料、および第３材料は、互いに異なる材料である。
例えば、第１材料〜第３材料は、互いに異なる元素を含む。または、第１材料〜第３材料は、互いに異なる化合物を含む。
【００２９】
第１材料〜第３材料は、共通の元素を含んでいてもよい。ただし、この場合、例えば、第１層２０１における当該元素の濃度と、第２層２０２における当該元素の濃度と、第３層２０３における当該元素の濃度と、が互いに異なる。
【００３０】
第１材料〜第３材料は、共通の元素を含むとともに、第１材料〜第３材料で互いに異なる元素が添加されたものであってもよい。
または、第１材料〜第３材料は、共通の化合物を含み、当該化合物の組成が、第１層２０１〜第３層２０３で互いに異なるものであってもよい。
【００３１】
図２および図３に表す例では、第１積層体ＬＢ１が、３つの層を有する場合について説明した。本実施形態に係る発明は、この例に限られず、例えば、第１積層体ＬＢ１は、第１層２０１〜第３層２０３以外の他の層を含んでいてもよい。
【００３２】
この場合、第１面Ｓ１〜第４面Ｓ４は、第１層２０１〜第３層２０３の露出した部分に加え、当該他の層の、第１凹部Ｒ１および第２凹部Ｒ２によって露出した部分を含む。
【００３３】
次に、本実施形態に係る質量分析方法について説明する。
図４は、本実施形態に係る質量分析方法を表すフローチャートである。
【００３４】
まず、質量分析を開始する前に、試料台１１の上に、試料１３および位置補正用試料２０を配置する。
次に、ステップ４０１において、制御部１５は、イオンビーム源１２から位置補正用試料２０の第１部分２１に向けてイオンビームを照射させる。イオンビームの照射により、位置補正用試料２０の一部が除去される。
【００３５】
このとき、第３層２０３の上面ＴＳ１に対してイオンビームが４５度未満の角度で入射するように、イオンビームを照射することで、第１部分２１に第１面Ｓ１および第２面Ｓ２が形成される。上面ＴＳ１に対するイオンビームの入射角度は、例えば、試料台１１の傾きを変化させることで、調整できる。
【００３６】
次に、ステップ４０２において、制御部１５は、イオンビーム源１２から位置補正用試料２０の第２部分２２に向けてイオンビームを照射させる。このステップにより、ステップ４０１と同様にして、第２部分２２に第３面Ｓ３および第４面Ｓ４が形成される。
【００３７】
次に、ステップ４０３において、本実施形態に係る質量分析法を実施するための、各条件の設定を行う。具体的には、まず、試料１３において、測定が行われる部分の位置の設定を行う。続いて、イオンビームを、第１面Ｓ１の第２層２０２が露出した部分に照射するための、偏向電極１２ａの電圧値を求める。続いて、イオンビームを、第３面Ｓ３の第２層２０２が露出した部分に照射するための、偏向電極１２ａの電圧値を求める。
なお、ステップ４０３において、各条件の設定順序は、適宜変更可能である。
【００３８】
次に、ステップ４０４において、制御部１５は、イオンビーム源１２から試料１３に向けてイオンビームを照射させる。同時に、制御部１５は、レーザ光源１４から試料１３の上方に向けてレーザ光を照射させるとともに、質量分析部１６でポストイオン化された粒子の質量分析を実行させる。このステップにより、試料１３に由来する粒子の質量分析が行われる。
【００３９】
試料１３の質量分析を所定の時間行った後、ステップ４０５において、制御部１５は、イオンビーム源１２から位置補正用試料２０の第１部分２１に向けてイオンビームを照射させる。具体的には、制御部１５は、第１面Ｓ１の第２層２０２が露出した部分にイオンビームが照射されるように、偏向電極１２ａの電圧値をステップ４０３で得られた値に設定する。このとき、ステップ４０４と同様に、第１部分２１でスパッタされた粒子を質量分析できるように、レーザ光源１４および質量分析部１６を動作させておく。
【００４０】
第１面Ｓ１は、上述したように、第１層２０１の一部、第２層２０２の一部、および第３層２０３の一部を含む。ステップ４０３で設定された偏向電極１２ａの電圧値は、イオンビームが第２層２０２に照射されるように設定されている。このため、試料台１１のＹ方向における変動量が、第２層２０２の露出部分の幅に対して十分小さい場合は、第２層２０２にイオンビームが照射され、第２層２０２に含まれる第２材料が質量分析部１６で検出される。
【００４１】
一方で、試料台１１のＹ方向における変動量が大きい場合は、第２層２０２以外の層に含まれる材料が質量分析部１６で検出される。例えば、試料台１１が−Ｙ方向に変動している場合は、第１層２０１に含まれる第１材料が質量分析部１６で検出されうる。
【００４２】
制御部１５は、第１部分２１にイオンビームを照射した際の質量分析の結果、第１層２０１〜第３層２０３のそれぞれの厚み、上面ＴＳ１に対する第１面Ｓ１の傾きなどから、試料台１１のＹ方向における変動量を算出する。
【００４３】
あるいは、試料台１１の変動量によっては、イオンビームが、層同士の間の境界部分に照射される場合もある。この場合は、各層に含まれる各材料の割合からイオンビームの照射位置を求め、試料台１１のＹ方向における変動量を算出することができる。
【００４４】
次に、ステップ４０６において、制御部１５は、イオンビーム源１２から位置補正用試料２０の第２部分２２に向けてイオンビームを照射させる。具体的には、制御部１５は、第３面Ｓ３の第２層２０２が露出した部分にイオンビームが照射されるように、偏向電極１２ａの電圧値をステップ４０３で得られた値に設定する。このとき、ステップ４０５と同様に、第２部分２２でスパッタされた粒子を分析できるように、レーザ光源１４および質量分析部１６を動作させておく。
【００４５】
ステップ４０５と同様に、制御部１５は、イオンビームを第２部分２２に照射した際に検出される材料に基づいて、試料台１１のＸ方向における変動量を算出する。
【００４６】
次に、ステップ４０７において、制御部１５は、算出された、Ｘ方向における変動量と、Ｙ方向における変動量と、を補正するように、試料台１１に対するイオンビームの照射位置を補正する。
【００４７】
具体的には、制御部１５は、位置制御機構１１ａを駆動させることで、試料台１１の位置を、算出された変動量だけ移動させる。
または、制御部１５は、イオンビーム源１２の偏向電極１２ａに印加する電圧を調整することで、算出された変動量をキャンセルするように、イオンビームの照射位置を補正してもよい。
【００４８】
以上のステップにより、試料台１１に対するイオンビームの照射位置を補正することができる。
ステップ４０７の後に、再度、試料１３の質量分析を行うことで、試料１３に対するイオンビームの照射位置が補正され、この結果、質量分析の精度を向上させることが可能となる。
【００４９】
上述した本実施形態に係る質量分析方法において、ステップ４０５と４０６は、順序を入れ替えて実行することも可能である。
また、あらかじめ第１凹部Ｒ１および第２凹部Ｒ２が形成された位置補正用試料２０を試料台１１に配置することで、ステップ４０１および４０２を省略することも可能である。
ステップ４０３で得られる各種条件については、上述した質量分析方法を開始する前に、あらかじめ設定されていてもよい。この場合、ステップ４０３は省略することができる。
【００５０】
なお、ステップ４０５および４０６において、位置補正用試料２０に照射するイオンビームのエネルギーは、試料１３に照射するイオンビームのエネルギーよりも小さいことが望ましい。位置補正用試料２０に照射するイオンビームのエネルギーを小さくすることで、位置補正用試料２０のスパッタを抑制することができる。位置補正用試料２０のスパッタを抑制することで、位置補正用試料２０からスパッタされた粒子が試料１３の上に堆積することを抑制できるとともに、位置補正用試料２０をより長期間にわたって使用することが可能となる。
【００５１】
例えば、位置補正用試料２０に向けて加速させるイオンの密度を低下させる、またはイオンの加速エネルギーを小さくすることで、イオンビームのエネルギーを小さくすることができる。位置補正用試料２０に向けて加速させるイオンの密度を低下させるとともに、イオンの加速エネルギーを小さくしてもよい。
【００５２】
また、ステップ４０１および４０２において、位置補正用試料２０に第１面Ｓ１〜第４面Ｓ４を形成する際に、イオンの加速エネルギーは、小さいことが望ましい。例えば、ステップ４０１および４０２におけるイオンの加速エネルギーは、ステップ４０４におけるイオンの加速エネルギーよりも小さい。
ステップ４０１および４０２におけるイオンの加速エネルギーを小さくすることで、第１面Ｓ１〜第４面Ｓ４を形成する際に、これらの面の上に除去された粒子が堆積することを抑制できる。
【００５３】
以上で説明した本実施形態に係る位置補正用試料、質量分析装置、および質量分析方法によれば、質量分析装置１０において試料台１１の位置の変動が生じた場合でも、試料台１１に対するイオンビームの照射位置を高精度に補正することが可能である。また、本実施形態に係る位置補正用試料２０を用いることで、質量分析の途中で、試料台１１に対するイオンビームの照射位置を補正することができる。
【００５４】
試料台１１の、Ｘ方向における変動量およびＹ方向における変動量をより精度よく求めるためには、第３材料は、導電体であり、第３層２０３が導電性を有することが望ましい。第３層２０３が導電性を有することで、位置補正用試料２０の表面が帯電し、当該帯電によってイオンビームの軌道が変化することを抑制できるためである。
【００５５】
位置補正用試料２０にイオンビームが照射された際に、スパッタされた粒子を効率よくポストイオン化させるためには、第１材料、第２材料、および第３材料の、それぞれの第１イオン化エネルギー同士の差が小さいことが望ましい。具体的には、レーザ光源１４から照射されるレーザ光の波長をλ、当該波長の分布の半値幅Δλ、プランク定数をｈとし、第１材料〜第３材料がｎ光子のエネルギーによってイオン化するものとした場合に、第１材料〜第３材料のイオン化エネルギーＥが、以下の式（１）を満たすことが望ましい。
0006430349.tif 000002
【００５６】
同様に、位置補正用試料２０にイオンビームが照射された際に、スパッタされた粒子を効率よくポストイオン化させるためには、第１材料、第２材料、および第３材料のいずれか１つのイオン化エネルギーが、光子エネルギーのおよそ整数倍である場合、他の材料のイオン化エネルギーも、光子エネルギーのおよそ整数倍であることが望ましい。
【００５７】
具体的には、レーザ光源１４から照射されるレーザ光の波長をλ、当該波長の分布の半値幅Δλ、プランク定数をｈとし、第１材料〜第３材料のいずれかのイオン化エネルギーＥが以下の式（２）を満たす場合について考える。このとき、他の材料のイオン化エネルギーＥは、以下の式（３）を満たすことが望ましい。ここで、式（３）におけるｍは、当該他の材料において共通である必要はなく、当該他のイオン化エネルギーが、光子エネルギーのおよそ整数倍でありさえすればよい。
0006430349.tif 000003
0006430349.tif 000004
【００５８】
また、位置補正用試料２０に照射するイオンビームの径は、第１層２０１と第３層２０３との間に位置する第２層２０２の、露出している部分の幅よりも小さいことが望ましい。具体的には、イオンビームの径をφ、第２層２０２のＺ方向における厚みをｄ、第１面Ｓ１と上面ＴＳ１との間の角度をθ、とした場合、以下の式（４）を満たすことが望ましい。
0006430349.tif 000005
【００５９】
第１材料〜第３材料が、共通の化合物を含む場合、試料台１１の、Ｘ方向における変動量およびＹ方向における変動量をより精度よく求めるためには、当該化合物の組成は、第１材料から第３材料にかけて連続的に変化していることが望ましい。
【００６０】
例えば、第１材料〜第３材料が、シリコンと、ｐ形不純物またはｎ形不純物と、の化合物を含む場合、第１層２０１における不純物の濃度は、第２層２０２における不純物の濃度よりも高く、第２層２０２における不純物の濃度は、第３層２０３における不純物の濃度よりも高いことが望ましい。
【００６１】
あるいは、第１層２０１における不純物の濃度は、第２層２０２における不純物の濃度よりも低く、第２層２０２における不純物の濃度は、第３層２０３における不純物の濃度よりも低いことが望ましい。
【００６２】
なお、補正の精度については、第１積層体ＬＢ１における層の数を増やし、それぞれの層のＺ方向における厚みを薄くすることで向上させることができる。
また、第１面Ｓ１のＹ方向における長さおよび第３面Ｓ３のＸ方向における長さは、試料台１１の平均的なＸ方向およびＹ方向における変動量よりも大きいことが望ましい。
【００６３】
（変形例）
図５は、試料台１１に配置された分析対象試料および位置補正用試料の他の一例を表す平面図である。
図６は、各位置補正用試料を表す断面図である。具体的には、図６（ａ）は、第１位置補正用試料３１のＸ−Ｚ断面図であり、図６（ｂ）は、第２位置補正用試料３２のＹ−Ｚ断面図である。
【００６４】
図２および図３に表す例では、１つの位置補正用試料２０に、Ｘ方向における位置を補正するための第１部分２１と、Ｙ方向における位置を補正するための第２部分２２と、が設けられていた。
【００６５】
これに対して本変形例では、図５に表すように、試料台１１には、第１部分２１としての機能を有する第１位置補正用試料３１と、第２部分２２としての機能を有する第２位置補正用試料３２と、が配置されている。
【００６６】
また、試料台１１は、第１固定部１１１および第２固定部１１２に加えて、第３固定部１１３を有する。試料１３は、第１固定部１１１により固定される。第１位置補正用試料３１は、第２固定部１１２により固定される。第２位置補正用試料３２は、第３固定部１１３により固定される。
【００６７】
第１位置補正用試料３１の構成として、位置補正用試料２０と同様の構成を採用可能である。すなわち、図６（ａ）に表すように、第１位置補正用試料３１は、例えば、第１基板Ｓｕｂ１と、その上に設けられた第１積層体ＬＢ１と、を含む。
【００６８】
第１積層体ＬＢ１は、第１層３１１と、第２層３１２と、第３層３１３と、を含む。第１層３１１は、第１材料を含む。第２層３１２は、第２材料を含む。第３層３１３は、第３材料を含む。第１積層体ＬＢ１は、第１面Ｓ１および第２面Ｓ２を有する。
【００６９】
図６（ｂ）に表すように、第２位置補正用試料３２は、第２基板Ｓｕｂ２と、その上に設けられた第２積層体ＬＢ２と、を含む。第２積層体ＬＢ２は、第４層３２４と、第５層３２５と、第６層３２６と、を含む。
【００７０】
第５層３２５は、第４層３２４の上に設けられ、第６層３２６は、第５層３２５の上に設けられている。第４層３２４〜第６層３２６は、Ｚ方向に積層されている。第５層３２５のＺ方向における厚みは、例えば、第６層３２６のＺ方向における厚みと等しい。また、第４層３２４は、第４材料を含む。第５層３２５は、第５材料を含む。第６層３２６は、第６材料を含む。
【００７１】
第３面Ｓ３および第４面Ｓ４は、第４層３２４の第２凹部Ｒ２によって露出された一部と、第５層３２５の第２凹部Ｒ２によって露出された一部と、第６層３２６の第２凹部Ｒ２によって露出された一部と、を含む。
【００７２】
第６層３２６の上面ＴＳ２と、第３面Ｓ３および第４面Ｓ４のそれぞれと、の間の角度は、鈍角である。また、上面ＴＳ２と第３面Ｓ３との間の角度は、上面ＴＳ２と第４面Ｓ４との間の角度よりも大きい。第１面Ｓ１および第２面Ｓ２は、Ｙ−Ｚ面をＸ方向に傾斜させた面に平行であるのに対して、第３面Ｓ３および第４面Ｓ４は、Ｘ−Ｚ面をＹ方向に傾斜させた面に平行である。
【００７３】
第４材料、第５材料、および第６材料は、互いに異なる材料である。
例えば、第４材料〜第６材料は、互いに異なる元素を含む。または、第４材料〜第６材料は、互いに異なる化合物を含む。
【００７４】
第４材料〜第６材料は、共通の元素を含んでいてもよい。ただし、この場合、例えば、第４層３２４における当該元素の濃度と、第５層３２５における当該元素の濃度と、第６層３２６における当該元素の濃度と、が互いに異なる。
【００７５】
第４材料〜第６材料は、共通の元素を含むとともに、第４材料〜第６材料で互いに異なる元素が添加されたものであってもよい。
または、第４材料〜第６材料は、共通の化合物を含み、当該化合物の組成が、第４層３２４〜第６層３２６で互いに異なるものであってもよい。
【００７６】
なお、第１材料〜第３材料のいずれかが、第４材料〜第６材料のいずれかと同じであってもよい。例えば、第１材料と第４材料が同じであり、第２材料と第５材料が同じであり、第３材料と第６材料が同じであってもよい。
【００７７】
本変形例に係る質量分析方法および位置補正用試料を用いた場合であっても、図４に表すフローチャートと同様にして、試料台に対するイオンビームの照射位置を補正することが可能である。
【００７８】
すなわち、第１位置補正用試料３１にイオンビームを照射して質量分析を行うことで、試料台１１のＹ方向における変動量を求めることができる。また、第２位置補正用試料３２にイオンビームを照射して質量分析を行うことで、試料台１１のＸ方向における変動量を算出することができる。
【００７９】
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１０…質量分析装置  １１…試料台  １２…イオンビーム源  １３…試料  １４…レーザ光源  １５…制御部  １６…質量分析部  ２０…位置補正用試料  ３１…第１位置補正用試料  ３２…第２位置補正用試料
【図１】
0006430349.tif 000006
【図２】
0006430349.tif 000007
【図３】
0006430349.tif 000008
【図４】
0006430349.tif 000009
【図５】
0006430349.tif 000010
【図６】
0006430349.tif 000011