CN103718268A

CN103718268A - 带电粒子线装置

Info

Publication number: CN103718268A
Application number: CN201280038390.0A
Authority: CN
Inventors: 扬村寿英
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2011-08-03
Filing date: 2012-07-25
Publication date: 2014-04-09
Also published as: DE112012002811T5; JP2013033671A; WO2013018594A1; US20140175279A1

Abstract

本发明的带电粒子线装置具备放出一次带电粒子线的带电粒子源(1)；使该一次带电粒子线会聚于样品(5)上的会聚透镜(2、4)；对由来自该样品上的照射点所放出的二次电子、反向散射电子构成的二次带电粒子(7)进行检测的检测器(80)；对来自所述检测器的信号进行波形处理来制成所述二次带电粒子的能量分布信息的波形处理部(9)；和选择所述能量分布信息的任意能量范围的信息并在显示部进行图像显示的控制部(10)。由此，能简便辨别二次电子、反向散射电子的角度和能量，实现了可使观察对象样品的必要信息进行图像化的带电粒子线装置。

Description

带电粒子线装置

技术领域

本发明涉及带电粒子线装置，尤其是涉及通过扫描电子束来观察样品的带电粒子线装置中的二次带电粒子的检测器、检测方法。

背景技术

近年来，扫描电子显微镜(SEM)用于在广泛的领域中观察对象样品的表面、截面。SEM中，针对由一次电子束和样品的相互作用所产生的从0至50eV的相对低能量的二次电子(SE：secondary electrons)、和具有从50eV至一次电子束的能量为止的宽范围的分布的反向散射电子(B SE：backscattered electron)进行检测，并进行图像化。

一般已知SE、B SE由各自检测的能量范围而获得的信息不同。例如，数eV的SE反映出样品表面、凹凸的信息，其以上的能量的SE反映出样品内部信息，还反映样品表面的电位信息。B SE则反映样品的组成信息、结晶信息，反映比SE更深的样品内部信息。另外，B SE中，尤其是被样品表面所散射的低能量损失电子(LLE)包含组成信息，且反映样品表面的信息。

近来的SEM中，SE、B SE的能量分布、从样品所放出时的角度分布、检测器/检测系统的关系(一般称为“验收(acceptance)”)成为用于获取必要的所述信息的重要要素。因此，市面销售的SEM中，关于用来检测SE、B SE的检测器、组合光学系统和检测器的检测系统，此前下了较多的工夫进行研究，提出了较多的系统。

关于能量分布，要使SE、B SE的能量分布的高能量侧的阈值进行变化来进行检测是非常困难的。例如，专利文献1中，为了将使一次电子线照射至样品时所产生的反射电子、二次电子等的信号电子的能量分布作为图像进行显示，而使施加到信号检测器的电压进行变化来检测信号电子，但这不过是使低能量侧的阈值变化。另外，除兼具能量过滤器的检测器外，低能量的阈值也几乎由检测器的物理特性(检测器所能检测的能量范围)而唯一确定。作为例外，在电子螺旋分光那样的示例中，使用半球型的能量分析器、同轴镜型的能量分析器虽可设定带通的能量阈值，但装置成为大型且价格高昂，在市面销售的通用SEM中未被采用。

角度分布中，对检测元件自身进行分割，或使对样品的高度进行调整来预测检测器所得到的立体角进行变化来调整放出电子的检测角度。尤其是B SE检测中，仅能检测特定角度范围的B SE。另一方面，不观察在特定角度范围所检测出的SE、B SE的能量分布。

另外，现有的SEM中，如要说到对SE、B SE检测后的信号处理，将检测信号作为模拟电信号进行处理，或作为以入射至检测器的电子数而捕捉到的脉冲信号进行处理。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2005-004995号公报

发明概要

发明所要解决的课题

如上所述，现有的SEM中，在任意地设定能量区域的基础上，不能将该区域内的放出电子进行图像化。

发明内容

本发明所解决的课题是提供一种可简便地辨别SE、B SE的角度和能量、且使观察对象样品的必要信息进行图像化的带电粒子线装置。

解决课题的手段

本发明提供一种带电粒子线装置，具备放出一次带电粒子线的带电粒子源、使该一次带电粒子线在样品上会聚的会聚透镜、以及对从该样品上的照射点放出的二次带电粒子进行检测的检测器，所述带电粒子线装置的特征在于，还具备：波形处理部，其对来自所述检测器的信号进行波形处理，来制成二次带电粒子的能量分布信息；和控制部，其选择所述能量分布信息的任意能量范围的信息，并在显示部进行图像显示。

发明效果

SE、B SE由于其能量、放出角度反映出样品表面、凹凸信息、样品内部信息、样品表面的电位信息、样品的组成、结晶信息、样品内部信息。因此，SE、B SE的能量分布、从样品放出时的角度分布、检测器/检测系统的关系(验收)将成为获取这些信息的重要要素。根据本发明，能够提供可简便辨别SE、B SE的角度和能量并进行图像化的SEM装置，对可任意设定的特定的能量、角度的SE、B SE进行辨别，使观察对象样品的真正必要信息实现可视化，提高用户对作为对象的观察样品的物理现象的解明，飞跃性提升利便性。

附图说明

图1是本发明的扫描型电子显微镜(SEM)的概略图。

图2是放出电子的能量和电子放出产率的关系图。

图3是表示各种检测器特性的图。

图4是扫描型电子显微镜(SEM)的概略图(具备了ET检测器)。

图5是能量和电子放出产率、ET检测器的能量灵敏度的关系图。

图6是本发明的扫描型电子显微镜(SEM)的概略图(具备了能量过滤器)。

图7是本发明的扫描型电子显微镜(SEM)的概略图(具备半透镜(semi in lens)和电极)。

图8是放出电子的能量和电子放出产率的关系图(图6、图7的扫描电子显微镜所检测出的放出电子)。

图9是本发明的扫描型电子显微镜(SEM)的概略图(对样品施加正的偏置电压)。

图10是放出电子的能量和电子放出产率的关系图(能量移动后)。

图11是本发明的扫描型电子显微镜(SEM)的概略图(在图4的ET检测器中具备波形处理单元和控制PC)。

图12是本发明的扫描型电子显微镜(SEM)的概略图(具备半透镜，对样品施加负的偏置电压)。

图13是本发明的扫描型电子显微镜(SEM)的概略图(具备升压电极)。

图14是放出电子的能量和电子放出产率的关系图(向高能量侧移动后，设定了ROI)。

图15a是能量、电子放出产率、X射线计数的关系图。

图15b是能量和电子放出产率、X射线计数的关系图(具备图13的升压电极)。

图16是分割检测器的一个实施例。

具体实施方式

以下，利用图面，对实施方式进行说明。

图1表示本发明的扫描型电子显微镜(SEM)的概略图。

电子枪1从电子源引出一次电子束6，将其加速至用户所设定的能量。电容器透镜2根据光圈3、物镜4的关系，对一次电子束6的探测电流量、一次电子束6对样品照射的照射角进行控制。物镜4使一次电子束6会聚于样品5。一次电子束6照射至样品5时，依赖于照射时的能量、样品5的组成、结晶性、样品电位、凹凸、样品厚度、样品倾斜角(一次电子束6对样品5照射的照射角)等而释放出放出电子7。

放出电子7由与一次电子束6的光轴同轴且配置于物镜4的正下方的检测器80所检测，并输出电信号。从检测器80输出的电信号被输入到波形处理单元9，对电信号实施波形整形、波高辨别处理，在放出电子7的每一能量的信道蓄积计数数值。放出电子7的能量越大，则检测器80输出波高越高的脉冲信号，另外，一定时间内所入射的放出电子7的数量越多，越多地输出脉冲信号，该信号由波形处理单元9进行处理。控制PC10具有以下的功能，即：选择能量分布的特定能量范围，以波形处理单元9所蓄积的数据为基础，显示放出电子7的能谱，或对能量分布进行数值处理，或仅显示与对应于设定的能量区域的能量的放出电子7相依存的SEM像。在此，虽未图示，用于一次电子束6的光轴调整的对准器、用于使一次电子束6在样品5上进行扫描的偏向单元、使一次电子束在样品5上的中心位置发生移动的成像移动单元、对像散进行补偿的无象差(stigma)单元等SEM所必要的构成要素均在SEM纵列中全部含有。

另外，近来成为下述情形，即：在SEM纵列中也包含用于对高次象差进行补偿的象差补偿器、使一次电子束的能量幅宽减小的单色器。另外，也有从波形处理单元9对未图示的偏向单元发送偏向信号的情形。

对于本发明的方法，利用已示出了放出电子7的能量分布(横轴为放出电子7的能量，纵轴为电子放出产率)的图2来进行说明。能量分布是分布在相当于从0eV至一次电子束6在样品5上的照射能量Eo的范围。其中，一般将从0eV至50eV的放出电子7称为二次电子(SE)，将从50eV至Eo的放出电子7称为反向散射电子(B SE)。

控制PC10针对所获得的能量分布，能够如图2所示那样设定对象能量范围ROI1、ROI2。能够在控制PC10上显示反映了分别设定的能量范围的放出电子7的计数数值的SEM图像。以图2来说，在ROI1所获得的SEM像是低能量损失电子(LLE)像，在ROI2所获得的SEM像是反映了样品的某特定深度的信息的B SE像。

关于信号的计数，例如在设定了2个区域的情况下，可将在该2个区域所获得的计数数值直接相加、相减或者使该计数数值的比例进行变化后进行相加、相减。另外，关于ROI的设定，也不限于2处，可设定几处。而且，波形处理单元9或者控制PC10能够对能量分布实施微分处理，尤其是针对具有特定信息的微小能量分布的变化，可提高检测灵敏度。

SEM中也搭载下述功能，即：针对因用于移动一次电子束6、样品5的观察区域的工作台的漂移所引起的取得图像的偏离进行补偿的漂移补偿功能。由于ROI的设定增加时，图像取得将耗费时间，所以，本漂移补偿功能是有效的。

这样，本发明中，对于与检测器80组合的能量过滤器相同的效果，可不对检测器80进行改造，而利用检测器80后级的电信号来实现能量过滤器。即，关于检测器80一旦检测到入射的所有的能量范围的放出电子7就通过检测器80后级的波形处理单元9进行能量过滤的方法，其是至今为止的SEM中所未见的新手法。现有的能量过滤器无法改变能量分布的高能量侧的阈值来进行检测。

在此，图2的能量分布并不一定与控制PC10所显示的能量分布一致。因为电子放出产率毕竟只是反映从样品放出后的状态(即，从样品放出的电子全部可被检测到的情况下的能量分布图)，与入射至检测器80的电子量并不一定一致。入射至检测器的电子量将根据由电子光学系统的条件和检测器80的配置所决定的检测效率(是放出能量和角度所示的特性，一般称为“验收”)和检测器80的特性而发生改变。前者因SEM装置厂商不同而有差异，由于这些是各厂商的构思、努力而被研讨的任意性的高的要素，本发明中不进行讨论。因此，仅以后者的检测器80的特性为对象进行讨论。

图3是表示各种检测器特性的图。

电子显微镜的检测器80，利用以Everhart-Thornley(ET)检测器、YAG检测器为代表的、将闪烁体和PMT进行组合的检测器(在闪烁体和PMT之间设有传输光的导光体，在闪烁体前方设有用于将放出电子高效地引导至闪烁体的电极)；硅PIN型、PN结型、漂移型、雪崩型的半导体检测器；微通道板(MCP)、电子增倍管等。

图3中，将一次电子束6的照射能量Eo设为15keV。纵轴右侧表示检测器80的能量灵敏度。通常，闪烁体+PMT类型的检测器、半导体检测器在10keV以上具有几乎一定的灵敏度(其中，在涂布型闪烁体的情况下，有涂布厚度的依赖性，随着成为高能量，入射至闪烁体的电子开始穿透闪烁体，灵敏度慢慢降低)。但是，较之5至8keV而能量降低时，灵敏度急剧开始降低，在2至3keV成为检测极限。其中，关于半导体检测器，近来可得到使表面非感层尽可能变薄，直至500eV程度为止使检测极限得到扩展的半导体检测器。因此，闪烁体+PMT类型的检测器中，放出电子的能量分布即便是0至15keV，实际可检测的范围是从2至15keV，并且在2至8keV中，较放出电子量而成为较少的计数数值。另外相同地，半导体检测器实际可检测的范围是从500eV至15keV，并且在500eV至8keV，较放出电子量而成为较少的计数数值。另一方面，MCP或电子增倍管在500eV至1keV具有灵敏度的峰值。可以说是以该能量范围且以某程度的灵敏度可检测SE的唯一的检测器。但是，在高能量，灵敏度将降低，而且通常检测器由于置于10^-4Pa程度的真空内，故受到污染(contamination)的影响，灵敏度降低的随时间变化将变得显著，所以，市面上的通用的SEM中优选不被采用。

作为本发明的优点，可举出只要在检测器的灵敏度范围则可对于哪个能量范围均可设定ROI。即，能进行能量的带通检测。例如，在搭载了能量过滤器的检测器中，不能使高能量侧的能量的阈值可变，仅可实现低能量侧的阈值可变。即，能量的高通检测器。闪烁体+PMT类型的检测器或半导体检测器由于上述的检测器的能量检测极限，低能量侧的阈值将被唯一确定。即，与搭载了能量过滤器的检测器同样地，成为能量的高通检测。另一方面，MCP根据灵敏度特性而可进行带通检测，但带通的能量范围没有任意性，由此，进行能量辨别所获得的SEM像基本上是被平滑化后的像，失去要使前述的样品信息得到反映的意义。

检测器的能量分辨率是由入射至检测器的一个放出电子在检测器内的初始的放大过程中产生多少的载流子来决定。在该原理中，半导体检测器较之闪烁体+PMT类型的检测器、MCP、电子增倍管而言，其能量分辨率高。当前硅工艺中制作的半导体检测器成为3％程度的能量分辨率(在5keV处，为150eV的能量分辨率)。例如在取得反映了最表面和组成的1％(在5keV处，为50eV的能量分辨率)LLE像的情况下，分辨率则不够充分。但是，虽在图3未图示，在放射线检测的领域中，正进行用于实现1％以下的分辨率的超导检测器的开发，如果能将这样的检测器用在SEM中，则本发明成为具有通用性更高的能量辨别功能。

根据图3的考察，关于单纯以检测器捕捉放出电子，由于各检测器的能量检测极限而不能检测SE。即，仅能进行B SE的检测。但是实际上，SEM通过将ET检测器适用为SE检测器而取得了飞跃发展。

利用图4、图5，对原理进行说明。图4的检测器81是ET检测器，一般称为室式检测器、或者低能式(Lower)检测器等，在闪烁体表面施加+10keV的偏置电压。在该例中，将一次电子束6对样品5照射的照射能量设为5keV。放出电子7之中的SE，因闪烁体所产生的电场而在宽的角度范围所放出的SE将被闪烁体所检测到。入射至闪烁体时的SE的能量成为10keV至10.050keV。另一方面，因B SE原本的放出能量高，不被闪烁体所产生的电场所作用，闪烁体仅检测到大致从一次电子束6在样品5上的照射点至检测器8所被预测的立体角所放出的B SE。入射至闪烁体时的B SE的能量成为10.050keV至15keV。图5中示出表示该状态的能量和电子放出产率、ET检测器的能量灵敏度的关系。即，原来的0至5keV的能量分布移动变为10keV至15keV，在该能量范围中，ET检测器的灵敏度充分。因此，10keV至15keV的能量范围中如设定ROI，SE和B SE的分离在原理上可行。但是，如前述那样，关于ROI的阈值，存在依赖于检测器的能量分辨率的扩展，因此当前的半导体检测器的能量分辨率则不能完全将SE和B SE分离。此外，近来，照射能量为1keV以下的极低加速电压观察在SEM中也已成为主流，尤其是比500eV要低时，不能区分SE和B SE，因此，应附记预计没有完全分离必要性的情况。

只要是利用当前的半导体检测器、闪烁体+PMT类型的检测器，则能量分辨率就有限制，本发明在使高的能量的阈值可变这一点上优秀。因此，并用通过图4、图5所说明的能量移动、能量过滤器的情形是有效的，根据设计可实现1％以下的能量分辨率。

图6是在物镜4的上游(电子枪1侧)与一次电子束6的光轴同轴地设置检测器80和能量过滤器11，且对检测器80连接了波形处理单元9和控制PC10的示例。针对能量过滤器11，相对于样品电位而施加负的偏置电压12。具有不能超越偏置电压12所产生的电位障壁的能量的放出电子7将被过滤器所逐回，具有超越了电位障壁的能量的放出电子7的能量暂时其能量减速至过滤器所产生的电位障壁，然而在通过过滤器后，加速至原来的能量而由检测器80所检测到。图7示出了向样品侧积极泄漏磁场来获得高分辨率SEM像的类型的物镜4(半透镜)，在物镜4中，与一次电子束6的光轴同轴地设置电极13，相对于样品电位而施加负的偏置电压。具有不能超越偏置电压12所产生的电位障壁的能量的放出电子7将被电极逐回，具有超越了电位障壁的能量的放出电子7暂时使其能量减速至电极所产生的电位障壁，在通过过滤器后加速至原来的能量，来被检测器80检测到。

图6和图7中，能检测出的放出电子7的能量分布能通过图8进行说明。一次电子束6在样品5上的能量为Eo，放出电子7在到达检测器前将暂时先失去其能量，最终被加速至原来的能量，因此无能量移动，通过检测系统(图6中能量过滤器，图7电极)，将能量低的放出电子7除外。因此，通过检测系统，与设定低的能量的阈值的情形等效。另一方面，通过波形处理单元9和控制PC10，也可设定高的能量的阈值，因此，图8中仅具有涂黑的部分的能量的放出电子7将作为SEM图像而实现可视化。

图9是与一次电子束6的光轴同轴地在物镜4的上游(电子枪1侧)设置检测器80，对检测器80连接波形处理单元9和控制PC10，并且对样品5施加正的偏置电压12的示例。通过图10来说明图9中检测出的放出电子7的能量分布。一次电子束6在样品5上的照射能量是Eo和偏置电压12所产生的电位Eb之和。另一方面，图10上，较0eV而移动至负侧的放出电子7的分布实际上是未能超越Eb的电位障壁的从样品5内所生成的样品所不能放出的电子。因此，与设定低的能量的阈值的情形等效，在应用于B SE时，一次电子束6在样品5上的照射能量变大，因此，不适于基于低加速电压的样品最表面的观察。因此，在图9的系统中，与如图5那样的能量可移动的检测系统进行组合，通过波形处理单元9和控制PC将高能量侧的B SE去除，适于反映样品5表面的电位反差(contrast)那样地，对SE的检测能量范围进行控制的情形。

图11是对图4的检测器80连接了波形处理单元9和控制PC10的示例。如图5中所说明的那样，具有使能量分布仅向高的能量侧移动了对闪烁体施加的偏置电压12的电位份的作用。

图12是对样品侧积极泄漏磁场来获得高分辨率SEM像的类型的物镜4，在物镜4的上游(电子枪1侧)，与一次电子束6的光轴同轴地设置检测器80，并对检测器80连接了波形处理单元9和控制PC10的示例。对于样品5，施加通过一般被称为“阻滞(retarding)”的低加速电压来实现高分辨率SEM像的负的偏置电压12。通过该偏置电压12，放出电子7向物镜4的上游方向被加速而入射至检测器80。因此，与图11同样地，具有使能量分布向高的能量侧移动的作用。图13是与一次电子束6的光轴同轴地，配置用于使在电子枪1通过后不久使一次电子束6暂时加速，在通过物镜4之前进行减速的升压电极14，对升压电极施加正的偏置电压12，在偏置电压12的电位中，设置检测器80，对检测器80连接了波形处理单元9和控制PC10的示例。通过该偏置电压12，放出电子7在进入到物镜4后不久向上游方向加速后入射至检测器80。因此，这也与图11、图12同样地，具有使能量分布向高的能量侧移动的作用。

利用图14，说明图11、图12、图13中可检测的放出电子7的能量分布。图11、图13的一次电子束6在样品5上的能量为Eo，图12的一次电子束6在样品5上的照射能量为Eo和偏置电压12所产生的电位Eb之和(由于Eb是负电位，成为比Eo低的能量)。图11、图12、图13全部，在放出电子7到达检测器80、检测器81的过程中，向高能量侧使能量分布移动偏置电压Eb份。能量分布的移动只要比检测器80、检测器81的灵敏度限制要大，则能通过波形处理单元9和控制PC10，设定ROI，例如使图14中具有涂黑的部分的能量的放出电子7作为SEM图像而实现可视化。

关于图1、图6、图7、图9、图11、图12、图13中所示出的检测器、电极配置、偏置电压施加方法，存在各自进行组合而可进行动作的条件，另外，不仅仅是一个检测器，也容易想到可将二个以上的检测器进行组合并使之进行动作。

到此为止，对于SE、B SE检测进行叙述，在检测器80是半导体检测器、超导检测器的情况下，根据检测元件的制作条件，也能够对反映了由一次电子束6和样品5的相互作用产生的样品5组成的特性X射线进行检测。在该条件下，能够获得如图15a那样的能量分布。在该能量分布中，可设定ROI，但如利用图13的检测系统，可获得如图15b那样的能量分布。X射线不受电场的影响，故不产生能量移动。在此示出了一次电子束6的样品5的照射能量Eo为5keV，对升压电极13的偏置电压12为8keV的例。通常，X射线、B SE，在依赖于一次电子束6的样品5的照射能量Eo的相互作用区域中，尤其是在最深部产生，或者在X射线激励中需要某程度的能量，因此，一般需要将一次电子束6的样品5的照射能量Eo设为5keV以上。在样品5为硅的情况下，一次电子束6大约到达500nm的内部。因此，B SE、X射线的映射图像将反映样品内部的信息，不反映样品表面的信息。但是，实际上较多地存在想要获得100nm以下的浅的区域的组成信息的应用。另一方面，能量低的SE通常由数十nm的浅的区域产生，但不反映组成信息。于是，只要能够获得图15b那样的能量分布，对特性X射线的峰值设定ROI1，对能量移动的放出电子分布的SE的部分设定ROI2，能仅在ROI1存在计数时，显示反映了以ROI2所计数的信号的图像，则能够取得包含了组成和表面的信息的映射图像。当然，ROI2不仅是SE，也可设定成特定的能量范围，ROI1也可设定成一个以上的峰值。

为了获得必要信息，放出电子7的角度分布也是重要的要素。角度分布例如在图1中，通过检测器80和样品5的距离，来决定可检测的放出电子7的角度范围，例如，使被称为“工作距离(WD)”的从物镜4的底面至样品5为止的距离发生变化，由此，使其角度范围也成为可变。另外，图6、图7、图9、图12、图13中，放出电子7在通过物镜4的透镜场时，与一次电子束6相同地受到会聚作用，因此，在到达检测器80时，与样品5上的放出角度相依存，放出电子7的轨道进行扩展，利用该扩展则可变更角度范围。在电子光学条件下，除设定角度范围外，也可将与一次电子束6的光轴同轴配置的检测器80的检测面如图16所示那样进行分割。检测器80的检测面能够在圆周上进行分割(80a)，能在同轴上进行分割(80b)，在圆周同轴上进行分割(80c)，通过各检测区域所检测出的放出电子7而生成的电信号将发送给波形处理单元9和控制PC10，针对各检测面来获得能量分布。通过电子光学条件变更和检测器80的检测面的分割，成为能在限制的范围进行放出电子7的角度辨别，另外，如能进行基于检测系统、波形处理单元9和控制PC10的能量辨别，则能以更多的选项来进行放出电子7的检测，能够选择提取样品表面、凹凸信息、样品内部信息、样品表面的电位信息、样品的组成、结晶信息、样品内部信息。此外，即使是如图11那样的未在一次电子束6的光轴上所配置的检测器，也有专有的配置空间，即便如此，通过将二个以上的检测器配置在以光轴为中心轴的圆周上，也可实现80a那样的角度选择性。

到此为止，以SEM为中心进行了说明，但并不仅限于SEM，对于利用一个以上的离子束对样品5进行加工来形成观察截面，对截面进行SEM观察的复合带电粒子线装置、利用了通过样品5程度的高能量一次电子束6的扫描透过型电子显微镜(S TEM)的SE、B SE、透过电子(TE)的信号检测，均可应用本发明。另外，S TEM中存在对透过电子的能量损耗分布进行测定而可获得特定的元素、组成信息的EEL S分析。市面销售的EEL S装置价格非常高昂且大型，如利用本发明，能够实现低价格且小型的EEL S装置。

标号说明

1 电子枪

2 电容器透镜

3 光圈

4 物镜

5 样品

6 一次电子束

7 放出电子

9 波形处理单元

10 控制PC

11 能量过滤器

12 偏置电压

13 电极

14 升压(booster)电极

80、81 检测器

Claims

1.一种带电粒子线装置，该带电粒子线装置是扫描型带电粒子线装置，其具备放出一次带电粒子线的带电粒子源、使该一次带电粒子线会聚在样品上的会聚透镜、以及对从该样品上的照射点放出的二次带电粒子进行检测的检测器，

所述带电粒子线装置的特征在于，还具备：

波形处理部，其对来自所述检测器的信号进行波形处理，生成二次带电粒子的能量分布信息；和

控制部，其选择所述能量分布信息的任意能量范围的信息，在显示部进行图像显示。

2.根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，

所述带电粒子线装置具备与所述带电粒子源不同的第二带电粒子源，

使来自该第二带电粒子源的带电粒子线照射至样品。

3.根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，

所述控制部能选择至少2个以上的能量范围，将与各个能量范围对应的信号重叠而在所述显示部进行图像显示。

4.根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，

所述波形处理部获取对能量分布实施了微分处理的能量分布。

5.根据权利要求3所述的带电粒子线装置，其特征在于，

针对由所述控制部选择出的多个能量范围的信号，显示改变信号比进行了重叠而得到的图像。

6.根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，

所述检测器具备下述功能，即：还对通过所述一次带电粒子线与所述样品的相互作用而产生的特性X射线进行检测，并设定与特定的X射线对应的能量范围、和所述二次带电粒子的任意能量范围，仅在所设定的X射线的能量范围中有信号时，对所设定的能量范围的二次带电粒子的信息进行图像显示。

7.根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，

所述检测器是PIN型光电二极管、PN结型光电二极管、雪崩光电二极管或者硅漂移元件。

8.根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，

所述检测器是由闪烁体、光电倍增管所构成的检测器。

9.根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，

所述检测器是微通道板或者电子倍增管。

10.根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，

所述检测器是超导检测元件。

11.根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，

所述检测器在同轴以及/或者圆周方向被分割成检测区域，由所述波形处理部对来自各个检测区域的信号进行处理。

12.根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，

所述检测器具备能量过滤器，该能量过滤器对所述二次带电粒子的能量分布的低能量侧的阈值进行设定。

13.根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，

所述带电粒子线装置具备用于放置所述样品的样品台；和

对该样品台施加电压的电源。

14.根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，

与所述一次带电粒子线轨道轴同轴地配备电极，并具备对该电极施加电压的电源。