特開 2024-134460 質量分析装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024134460

(43)【公開日】2024-10-03

(54)【発明の名称】質量分析装置

(51)【国際特許分類】

   H01J 49/00 20060101AFI20240926BHJP

   H01J 49/04 20060101ALI20240926BHJP

   H01J 49/16 20060101ALI20240926BHJP

   H01J 37/252 20060101ALI20240926BHJP

   H01J 49/28 20060101ALN20240926BHJP

【ＦＩ】

H01J49/00 310

H01J49/04 630

H01J49/16 100

H01J37/252 B

H01J49/28 200

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023044776

(22)【出願日】2023-03-20

(71)【出願人】

【識別番号】318010018

【氏名又は名称】キオクシア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】浅川 淳

(72)【発明者】

【氏名】圷 晴子

(72)【発明者】

【氏名】大塚 裕貴

【テーマコード（参考）】

5C101

【Ｆターム（参考）】

5C101AA22

5C101EE48

5C101FF02

5C101FF17

5C101GG13

5C101HH03

5C101HH21

(57)【要約】

【課題】検出感度の低下を抑制し、検出時間を増加させることなく、広域の分析が可能な質量分析装置を提供する
【解決手段】イオンビーム２０１をパルス状に出射して、試料１００の表面に設定されたスポット２０１ｒにイオンビーム２０１を照射するビーム照射部１０と、レーザ光２０２をパルス状に出射して、試料１００の上方に設定された照射領域２０２ｒにレーザ光２０２を照射するレーザ照射部２０とを備える。また、イオンビーム２０１により試料１００から放出された粒子が、レーザ光２０２によりイオン化されたイオン粒子Ｐ２の質量を検出する質量分析部３０と、照射領域２０２ｒの位置を調整する制御部４０も備える。制御部４０は、レーザ光２０２の照射間隔ごとに照射領域２０２ｒの位置を調整する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

イオンビームをパルス状に出射して、試料の表面に設定されたビーム照射領域に前記イオンビームを照射するビーム照射部と、
レーザ光をパルス状に出射して、前記試料の上方に設定されたレーザ照射領域に前記レーザ光を照射するレーザ照射部と、
前記イオンビームにより前記試料から放出された粒子が、前記レーザ光によりイオン化されたイオン粒子の質量を検出する質量分析部と、
前記レーザ照射領域の位置を調整する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記レーザ光の照射間隔ごとに前記レーザ照射領域の位置を調整する、質量分析装置。

【請求項2】

前記ビーム照射領域は、前記イオンビームの照射間隔ごとに位置が変更され、
前記制御部は、前記ビーム照射領域の位置の変更に追従して、前記レーザ照射領域の位置を調整する、請求項１に記載の質量分析装置。

【請求項3】

前記レーザ照射部は、前記レーザ光を出射する光源と、前記レーザ光の光路を変更する光路調整部と、を有し、
前記光路調整部は、電気光学効果スイッチと、非球面レンズと、を有する、請求項２に記載の質量分析装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記試料の上方からみたときに、前記ビーム照射領域に前記レーザ照射領域がかさなるように、前記レーザ照射領域の位置を調整する、請求項３に記載の質量分析装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記質量分析部が前記イオン粒子の質量を検出している間に、前記レーザ照射領域の位置を調整する、請求項３に記載の質量分析装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本実施形態は、質量分析装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体基板中や、半導体基板上に形成された膜中に存在する元素の質量を分析する装置として、レーザ中性粒子スパッタ質量分析法（Ｓｐｕｔｔｅｒｅｄ Ｎｅｕｔｒａｌ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：ＳＮＭＳ）を用いた質量分析装置が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１８／２０７８４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本実施形態は、検出感度の低下を抑制し、検出時間を増加させることなく、広域の分析が可能な質量分析装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本実施形態の質量分析装置は、イオンビームをパルス状に出射して、試料の表面に設定されたビーム照射領域に前記イオンビームを照射するビーム照射部と、レーザ光をパルス状に出射して、前記試料の上方に設定されたレーザ照射領域に前記レーザ光を照射するレーザ照射部とを備える。また、前記イオンビームにより前記試料から放出された粒子が、前記レーザ光によりイオン化されたイオン粒子の質量を検出する質量分析部と、前記レーザ照射領域の位置を調整する制御部も備える。前記制御部は、前記レーザ光の照射間隔ごとに前記レーザ照射領域の位置を調整する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】本発明の実施形態にかかる質量分析装置の構成例を示すブロック図である。

【図2】試料に設定される観察領域を説明する図である。

【図3】実施形態におけるレーザ照射部の詳細な構造を説明する図である。

【図4】電気光学効果スイッチを説明する図である。

【図5】比較例におけるレーザ照射部の詳細な構造を説明する図である。

【図6A】試料のスパッタからイオン化までの過程を説明する図である。

【図6B】試料のスパッタからイオン化までの過程を説明する図である。

【図6C】試料のスパッタからイオン化までの過程を説明する図である。

【図6D】試料のスパッタからイオン化までの過程を説明する図である。

【図7A】試料のスパッタからイオン化までの過程を説明する図である。

【図7B】試料のスパッタからイオン化までの過程を説明する図である。

【図7C】試料のスパッタからイオン化までの過程を説明する図である。

【図7D】試料のスパッタからイオン化までの過程を説明する図である。

【図8】実施形態の質量分析装置における各部位の動作のタイミングチャートである。

【図9】実施形態の質量分析装置を用いた分析方法の手順の一例を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、図面を参照して実施形態を説明する。

【0008】

図１は、本発明の実施形態にかかる質量分析装置の構成例を示すブロック図である。本実施形態の質量分析装置１は、ＳＮＭＳを用いた質量分析装置である。図１に示すように、質量分析装置１は、ビーム照射部１０と、レーザ照射部２０と、質量分析部３０と、制御部４０と、可変電源５０と、試料台６０と、チャンバ７０とを備える。

【0009】

イオン光源としてのビーム照射部１０は、試料台６０上に設置された試料１００に、イオンビーム２０１をパルス状に照射する。イオンビーム２０１は、例えばガリウムイオンを含んだ収束イオンビーム（ＦＩＢ）である。真空状態のチャンバ７０内でイオンビーム２０１が試料１００に照射されると、試料はスパッタされ、その表面から粒子が放出される。以下の説明において、試料台６０上に設置された試料１００の表面（イオンビーム２０１が照射される面）に平行な平面において直交する２方向をＸ方向、Ｙ方向とする。また、試料１００の表面に垂直な方向をＺ方向とする。また、以下の説明において、Ｚ方向正側を上方、負側を下方と示すこともある。イオンビーム２０１は、Ｚ方向に沿って、試料１００の表面に照射される。

【0010】

レーザ照射部２０は、光源２１と、レンズ部２２とを有する。光源２１は、例えばフェムト秒レーザの光源であって、レーザ光２０２をパルス状に射出する。レーザ光２０２は、レンズ部２２で集光されて試料１００の上方に照射される。レーザ光２０２は、ＸＹ平面に平行に照射される。例えば、図１では、レーザ光２０２はＸ方向に沿って試料１００の上方に照射される。試料１００から放出された粒子は、試料１００の上方において、レーザ光２０２によってイオン化される。レーザ光２０２によってイオン化されたイオン粒子は、質量分析部３０で質量分析される。質量分析部３０は、ＭＣＰ（Ｍｉｃｒо Ｃｈａｎｎｅｌ Ｐｌａｔｅ）３８を有する。

【0011】

質量分析部３０は、内部に引き込まれたイオン粒子を途中で方向が反転するように飛行させるリフレクトロン型である。質量分析部３０には、複数の電極（図示せず）が、イオン粒子の軌道に沿って配置されている。これらの電極は、可変電源５０に接続されている。可変電源５０は、制御部４０の制御に基づいて、各電極に印加する電圧を調整することができる。それぞれの電極に印可する電圧を調整することにより、質量分析部３０に引き込まれたイオン粒子がＭＣＰ３８に到達するように、軌道が調整される。

【0012】

ＭＣＰ３８は、イオン粒子を増幅して検出する。ＭＣＰ３８は、二次電子増倍管としてのマイクロチャネル（貫通孔）を複数有しており、ＭＣＰ３８に到達したイオン粒子は、それぞれのマイクロチャネルの一方の開口部からマイクロチャネル内に入射される。マイクロチャネル内に入射されたイオン粒子が、マイクロチャネルの内壁に衝突することで、２つ以上の二次電子が放出される。放出された二次電子もチャネルの内壁に衝突し、更なる二次電子の放出が繰り返される（二次電子のカスケード増倍）。このようにしてカスケード増倍された多数の二次電子は、マイクロチャネルの他方の開口部から放射電子として放出される。マイクロチャネルから放出された二次電子は、ＡＤコンバータ（図示せず）によりデジタル信号に変換される。デジタル化された信号は、制御部４０へ出力される。

【0013】

制御部４０は、プロセッサとしての中央演算処理装置（ＣＰＵ）４１と、ＲＡＭ４２とを備えている。ＣＰＵ４１は、図示しないメモリに記憶されたプログラムに従って動作し、質量分析装置１を構成する各部位（ビーム照射部１０、レーザ照射部２０、可変電源５０など、）の動作や設定を制御する制御機能を有すると共に、質量分析部３０から出力される信号を分析するデータ分析機能も有する。すなわち、質量分析部３０から入力された信号を分析し、試料１００に含まれる元素を同定して元素ごとに質量を算出する。ＲＡＭ４２は、分析後のデータや各種設定値を格納する。

【0014】

次に、試料１００に設定される観察領域１００ａについて説明する。図２は、試料に設定される観察領域を説明する図である。試料１００の観察を行う場合、まず、試料１００の表面に観察領域１００ａを設定する。例えば、２００μｍ×２００μｍの矩形領域が観察領域１００ａとして設定される。観察領域１００ａには、イオンビーム２０１の照射領域であるスポット２０１ｒが設定される。例えば、スポット２０１ｒの大きさは、数十ｎｍ～数百ｎｍ程度である。例えば、スポット２０１ｒの位置を、図２の矢印付き点線で示すようにラスタースキャン方式で移動させながら、観察領域１００ａをイオンビーム２０１でくまなく走査する。このような走査によって、観察領域１００ａの全体をスパッタリングし、表面から粒子を放出させることができる。一方、観察領域１００ａの上方には、レーザ光の照射領域２０２ｒが設定される。中性粒子のトンネルイオン化には、高い光子密度（１０＾１４Ｗ／ｃｍ^２）が必要である。このため、レーザ光２０２は、直径１００μｍ程度まで集光され、かつ、短パルス幅（例えば、１００ｆｓ程度）で照射される必要がある。従って、レーザ光の照射領域２０２ｒは、例えば図２に示すように、焦点位置を中心とする直径１００μｍ程度の円形領域となる。 照射領域２０２ｒは、観察領域１００ａよりも面積が小さく、全てのスポット２０１ｒの上方をカバーするためには、イオンビーム２０１が照射されるスポット２０１ｒの位置に応じて照射領域２０２ｒの位置を変更しながら分析を行う必要がある。観察領域１００ａの表面から放出された中性粒子を効率よくイオン化するためには、スポット２０１ｒの上方において、レーザ光２０２の光子密度が高いことが好ましい。照射領域２０２ｒ内におけるレーザ光２０２の光子密度は、焦点位置が最も高く、焦点位置から離れるにつれて低下する傾向にある。このため、Ｚ方向から見たときに、スポット２０１ｒとレーザ光２０２の焦点位置が一致することが好ましい。

【0015】

図６Ａ～図６Ｄ、図７Ａ～図７Ｄは、試料のスパッタからイオン化までの過程を説明する図である。図６Ａ～図６Ｄは、照射領域２０２ｒの位置を変更せずに分析を行う場合の図である。図７Ａ～図７Ｄは、照射領域２０２ｒの位置を変更しながら分析を行う場合の図である。図６Ａ～図６Ｄ、図７Ａ～図７Ｄにおいて、レーザ光２０２のビーム径が最も小さい位置（図面において、Ｚ方向の幅が最も小さい位置）を焦点位置とする。また、イオンビーム２０１の光軸が試料１００の表面に交わる位置を、スポット２０１ｒの中心位置とする。

【0016】

以下、照射領域２０２ｒの位置を変更せずに、焦点位置が固定された状態での分析について説明する。まず、レーザ光２０２の焦点位置とスポット２０１ｒの中心位置とがずれた状態で、イオンビーム２０１が試料１００表面に照射される（図６Ａ）。この状態で試料１００の表面がスパッタされて粒子が放出されると、レーザ光２０２によって、これらの粒子がイオン化される（図６Ｂ）。このとき、スポット２０１ｒの上方におけるレーザ光２０２の光子密度に応じて、放出された粒子の一部がイオン化される。すなわち、放出された粒子の一部はイオン化されてイオン粒子Ｐ２となって質量分析部３０に引き込まれ、残りの粒子は中性粒子Ｐ１のまま質量分析部３０に引き込まれる。図６Ｂは、例えば、イオン化効率が１０％程度の状態を示している。次に、スポット２０１ｒの位置が移動され、レーザ光２０２の焦点位置とスポット２０１ｒの中心位置とが一致した状態で、イオンビーム２０１が試料１００表面に照射される（図６Ｃ）。この状態で試料１００の表面がスパッタされて粒子が放出されると、レーザ光２０２によって、これらの粒子がイオン化される（図６Ｄ）。このとき、スポット２０１ｒの上方におけるレーザ光２０２の光子密度は、図６Ｂに示す状態での光子密度よりも高い。光子密度が高いほどイオン化される割合が高くなるため、図６Ｄの状態におけるイオン化効率は、図６Ｂの状態に比べて高くなる。図６Ｄは、例えば、イオン化効率が４５％程度の状態を示している。

【0017】

次に、照射領域２０２ｒの位置を変更しながら分析を行う場合について説明する。まず、焦点位置とスポット２０１ｒの中心位置とを合わせた状態で、イオンビーム２０１が試料１００表面に照射される（図７Ａ）。この状態で、試料１００の表面がスパッタされて粒子が放出されると、レーザ光２０２によって、これらの粒子がイオン化される（図７Ｂ）。図７Ｂの状態は、図６Ｄの状態と同様であるので、イオン化効率も同程度（例えば、４５％程度）である。次に、スポット２０１ｒの位置が移動される（図７Ｃ）。このとき、レーザ光２０２の焦点位置とスポット２０１ｒの中心位置とが一致するように、レーザ光２０２の照射領域２０２ｒも移動される。この状態で、試料１００の表面がスパッタされて粒子が放出されると、レーザ光２０２によって、これらの粒子がイオン化される（図７Ｄ）。図７Ｄの状態は、図７Ｂの状態と同様であるので、イオン化効率も同程度（例えば、４５％程度）である。

【0018】

照射領域２０２ｒの位置を変更せずに分析を行う場合、スポット２０１ｒの位置によって試料１００から放出された粒子のイオン化効率が変化する。照射領域２０２ｒの位置とスポット２０１ｒの位置とのずれが大きくなるほどイオン化効率が悪くなる。イオン化効率が悪くなると、質量分析部３０で検出できるイオン粒子が少なくなり、検出感度が低下する。一方、照射領域２０２ｒの位置を変更しながら分析を行う場合、スポット２０１ｒの位置によらず、高いイオン化効率を保持することができる。故に、検出感度を低下させることなく、分析を行うことができる。

【0019】

実施形態の質量分析装置１は、レーザ光２０２の照射領域２０２ｒの位置を調整する機構を、レーザ照射部２０に備えている。図３は、実施形態におけるレーザ照射部の詳細な構造を説明する図である。光路調整部としてのレンズ部２２は、電気光学効果スイッチ２２１と、非球面レンズ２２２とを備える。電気光学効果スイッチ２２１と非球面レンズ２２２は、レーザ光２０２の光路上に、この順に配置される。

【0020】

図４は、電気光学効果スイッチを説明する図である。図４に示すように、電気光学効果スイッチ２２１は、電気光学結晶２２１ａと可変電圧源２２１ｂとを有する。より具体的には、電気光学結晶２２１ａの上面と下面にそれぞれ設けられた電極に、可変電圧源２２１ｂが接続されている。可変電圧源２２１ｂによって電気光学結晶２２１ａに印可する電圧を調整することによって、電気光学結晶２２１ａの屈折率が変化する。実施形態の電気光学効果スイッチ２２１は、例えば、ホウ酸バリウムの結晶であるＢＢＯ結晶からなるポッケルスセルである。ポッケルスセルは、当該セルを透過する光の屈折率を、印可される電圧の１次関数として変化させる。すなわち、可変電圧源２２１ｂによって電気光学結晶２２１ａに印可する電圧を調整することで、電気光学結晶２２１ａから出射されるレーザ光２０２の方向を、電気光学結晶２２１ａに入射されるレーザ光２０２の方向に対し所望の角度の方向に変更することができる。すなわち、電気光学効果スイッチ２２１により、入射されるレーザ光２０２の方向に対して、出射されるレーザ光２０２の方向を変更することができる。可変電圧源２２１ｂによる電気光学結晶２２１ａへの印可電圧は、例えば、制御部４０によって設定される。また、非球面レンズ２２２は、レーザ光２０２の入射位置によらず、光軸と略平行にレーザ光２０２を出射することができるように構成されている。

【0021】

このように、実施形態のレーザ照射部２０は、光源２１から出射されたレーザ光２０２の光路を、電気光学効果スイッチ２２１と非球面レンズ２２２によって変更することができる。これにより、観察領域１００ａ上におけるレーザ光２０２の照射領域２０２ｒの位置を、所望の位置に調整することができる。レーザ光２０２の照射領域２０２ｒの位置を、スポット２０１ｒの位置の移動に追従して調整することで、検出感度を低下させることなく、広範囲の分析が可能になる。

【0022】

図５は、比較例におけるレーザ照射部の詳細な構造を説明する図である。比較例のレーザ照射部２０のレンズ部２２'は、ミラー２２３と球面レンズ２２４とを備える。光源２１から出射されたレーザ光２０２は、ミラー２２３により光路の方向が調整された後、球面レンズ２２４を通り、光軸上の焦点位置に向かって出射される。図５に示す比較例の構造の場合、レーザ光２０２の照射領域２０２ｒの位置を変更する場合、ミラー２２３の位置を移動させたり、ミラー２２３に対するレーザ光２０２の入射角度を変更したり、球面レンズ２２４の位置を調整してレーザ光２０２の焦点位置を変更したりする必要がある。すなわち、レーザ光２０２の照射領域２０２ｒの位置を変更するために、ミラー２２３と球面レンズ２２４の配置を機械的に調整する必要がある。このため、レーザ光２０２の照射位置を変更するために、例えば、数ｓｅｃ程度の時間を要する。

【0023】

これに対し、図３に示す実施形態の装置では、電気光学結晶２２１ａに印可する電圧を調整することで、レーザ光２０２の照射領域２０２ｒの位置を変更することができる。すなわち、電気的な調整によって、レーザ光２０２の照射領域２０２ｒの位置を変更することができる。このため、例えば、数十ｎｓから数百ｎｓ程度の時間で、レーザ光２０２の照射領域２０２ｒの位置を変更することができる。

【0024】

図８は、実施形態の質量分析装置における各部位の動作のタイミングチャートである。図８において、横軸は時間を示している。実施形態の質量分析装置１は、まず、最初の２０ｎｓ～４００ｎｓで、観察領域１００ａにイオンビーム２０１を照射して試料１００をスパッタリングし、粒子を放出させる。続く１９０ｆｓ程度の間に、レーザ光２０２を照射して放出された粒子をイオン化する。その後、約６０μｓの間に質量分析部３０においてイオン粒子を検出する。このように、観察領域１００ａにおける１つのスポット２０１ｒの分析には、約１００μｓの時間を要する。実施形態の質量分析装置１は、例えば５００ｎｓ程度の時間でレーザ光２０２の照射領域２０２ｒの位置を変更することができる。従って、質量分析部３０においてイオン粒子を検出する間に、照射領域２０２ｒの位置を変更することができる。このように、実施形態の質量分析装置１は、１つのスポット２０１ｒについて分析を行っている間に、次のスポット２０１ｒの位置にあわせて照射領域２０２ｒの位置を変更することができる。故に、分析時間を増加させることなく、広範囲の分析が可能である。

【0025】

また、比較例の質量分析装置では、ミラー２２３を大きく動かすと、レーザ光２０２の反射率が変化したりコヒーレンシーが変化したりする懸念がある。これにより、観察領域１００ａ上に照射されるレーザ光２０２の強度が低下するため、粒子のイオン化率が低下して検出感度が低下する可能性がある。これに対し、実施形態の質量分析装置１は、低抵抗の電気光学結晶２２１ａを用いることで、レーザ光２０２の反射率の変化やコヒーレンシーの変化が生じにくい。これにより、観察領域１００ａ上に照射されるレーザ光２０２の強度は低下しにくいので、粒子のイオン化率の低下にともなう検出感度の低下を抑制することができる。

【0026】

なお、上述では、ビーム照射部１０は、１本のイオンビーム２０１を照射する構成としているが、同時に複数のイオンビームを照射可能な構成とし、複数のスポット２０１ｒのそれぞれに対してイオンビームを照射するようにしてもよい。

【0027】

次に、実施形態の質量分析装置１を用いた分析方法について、図９を用いて説明する。図９は、実施形態の質量分析装置を用いた分析方法の手順の一例を説明するフローチャートである。まず、試料１００の表面に、分析対象領域としての観察領域１００ａを設定する（Ｓ１）。次に、イオンビーム２０１の照射位置を、最初の位置に設定する（Ｓ２）。例えば、図２に示す観察領域１００ａの場合、左上端のスポット２０１ｒを、最初の照射位置として設定する。続いて、照射領域２０２ｒがＳ２で設定したスポット２０１ｒの位置とかさなるように、レーザ光２０２の光路を調整する（Ｓ３）。そして、Ｓ２で設定したスポット２０１ｒの位置にイオンビーム２０１を照射して、試料１００をスパッタリングし、粒子を放出させる（Ｓ４）。続いてレーザ光２０２を照射し、Ｓ４で放出された粒子をイオン化する（Ｓ５）。

【0028】

次に、Ｓ４で放出された粒子（中性粒子、イオン粒子含む）を質量分析部３０に引き込み、質量分析を行う（Ｓ６）。Ｓ６と並行して、レーザ光２０２の光路の調整の要否を判定する（Ｓ７）。現在の照射領域２０２ｒの位置が、次に設定されるスポット２０１ｒの位置とずれており、光路の調整が必要である場合（Ｓ７、ＹＥＳ）、Ｓ６と並行して、レーザ光２０２の光路を調整する（Ｓ８）。一方、レーザ光２０２光路の調整が不要である場合（Ｓ７、ＮＯ）、Ｓ８は実行せず、Ｓ６の終了後にＳ９を実行する。

【0029】

Ｓ６の質量分析が終了し、（Ｓ８を実行する場合は）Ｓ８の光路調整も終了したら、観察領域１００ａの全域について、イオンビーム２０１を照射したか否かを判定する（Ｓ９）。イオンビーム２０１を照射していない領域がある場合（Ｓ９、ＮＯ）、イオンビーム２０１の照射位置を、次の位置に設定し（Ｓ１０）、Ｓ４からＳ９の一連の手順を繰り返す。観察領域１００ａの全域にイオンビーム２０１を照射した場合（Ｓ９、ＹＥＳ）、試料１００の分析を終了する。

【0030】

このように、実施形態の分析方法によれば、スポット２０１ｒの位置を移動しながら観察領域１００ａの分析を行う際に、一のスポット２０１ｒについて質量分析を行っている間に、次のスポット２０１ｒの位置にあわせてレーザ光２０２の光路を調整する。従って、検出感度の低下を抑制し、検出時間を増加させることなく、広域の分析が可能となる。

【0031】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、一例として示したものであり、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、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、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。

【符号の説明】

【0032】

１…質量分析装置、１０…ビーム照射部、２０…レーザ照射部、２１…光源、２２…レンズ部、３０…質量分析部、３８…ＭＣＰ、４０…制御部、４１…ＣＰＵ、４２…ＲＡＭ、５０…可変電源、６０…試料台、７０…チャンバ、１００…試料、２０１…イオンビーム、２０２…レーザ光、２２１…電気光学効果スイッチ、２２２…非球面レンズ、

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8】

【図9】