[发明专利]用于使用二次离子质谱的半导体计量和表面分析的系统和方法

权利要求书

1.一种二次离子质谱系统，包括：

样品台；

一次离子源和离子光学器件，用于产生并将一次离子束引导至所述样品台；

提取透镜，对准所述样品台，配置所述提取透镜为从所述样品台上的样品发射的二次离子提供低提取场；和

磁扇区光谱仪，沿着所述二次离子质谱系统的光学路径耦合到所述提取透镜，所述磁扇区光谱仪包括耦合到磁扇区分析仪(MSA)的静电分析仪(ESA)；

其中，所述低提取场具有至多为10伏特/毫米的绝对值。

2.根据权利要求1所述的二次离子质谱系统，其中，所述样品台包含法拉第杯。

3.根据权利要求1所述的二次离子质谱系统，进一步包括：

沿着所述磁扇区光谱仪的平面间隔开的多个检测器，其中，所述多个检测器用于检测来自从所述样品发射的二次离子束的相应的多个不同物质。

4.根据权利要求1所述的二次离子质谱系统，进一步包括：

沿着所述二次离子质谱系统的光学路径耦合的第一附加静电分析仪，在所述提取透镜和所述磁扇区光谱仪的静电分析仪之间；和

沿着所述二次离子质谱系统的光学路径耦合的第二附加静电分析仪，在所述第一附加静电分析仪和所述磁扇区光谱仪的静电分析仪之间；

其中，所述第一附加静电分析仪被配置为扩展从所述样品发射的二次离子束，并且其中，所述第二附加静电分析仪被配置为集中从所述第一附加静电分析仪接收的二次离子束。

5.根据权利要求4所述的二次离子质谱系统，进一步包括：

沿着所述二次离子质谱系统的光学路径的一个或多个狭缝，在所述第一附加静电分析仪和所述第二附加静电分析仪之间。

6.根据权利要求5所述的二次离子质谱系统，其中，所述第一附加静电分析仪、所述第二附加静电分析仪和所述一个或多个狭缝被包括在所述二次离子质谱系统的电荷补偿系统中。

7.根据权利要求4所述的二次离子质谱系统，其中，所述第一附加静电分析仪和所述第二附加静电分析仪一起将所述二次离子质谱系统的光学路径从所述样品台的上方引导至所述样品的下方。

8.根据权利要求7所述的二次离子质谱系统，其中，所述磁扇区分析仪的磁体位于所述样品台的下方。

9.根据权利要求1所述的二次离子质谱系统，进一步包括：

耦合到所述样品台的传送机器人。

10.根据权利要求9所述的二次离子质谱系统，进一步包括：

耦合到所述传送机器人的容器，所述容器包含校准或参考晶片或者包含校准或参考样品的晶片样载体。