DE102014103618A1 - Integrated coupling of EDX and BSE acquisition with combined evaluation - Google Patents

Integrated coupling of EDX and BSE acquisition with combined evaluation Download PDF

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Abstract

Detektor und Kombinationsdetektor für die Elektronenmikroskopie zum Charakterisieren einer Sekundärstrahlung an einem Probenabschnitt einer elektronenmikroskopisch untersuchten Probe, wobei der Detektor auf den Probenabschnitt ausrichtbar ist, umfassend: – einen ersten Sensor, umfassend zumindest eine erste Sensorfläche, die eingerichtet ist, eine Sekundärstrahlung, umfassend eine Anzahl Elektronen, die von der Probe rückgestreut werden zu erfassen und als ein BSE-ähnliches Signal auszugeben; – einen zweiten Sensor, umfassend zumindest eine zweite Sensorfläche, die eingerichtet ist, eine Sekundärstrahlung, umfassend eine Energie einer von der Probe ausgehenden Röntgenstrahlung zu erfassen und als ein EDX-Signal auszugeben; wobei – der erste Sensor und der zweite Sensor zueinander benachbart und im Wesentlichen radialsymmetrisch und/oder parallel zu einer Symmetrieachse des Detektors angeordnet sind; – die zumindest eine erste Sensorfläche und/oder weitere erste Sensorflächen zwischen dem Probenabschnitt und einer Ebene, in der die zumindest zweite Sensorfläche liegt, anordenbar ist bzw. sind, wenn der Detektor zum Charakterisieren der Sekundärstrahlung auf den Probenabschnitt ausgerichtet wird, wobei die Sekundärstrahlung unter Einwirkung einer auf den Probenabschnitt fokussierten Primärstrahlung erzeugbar ist.A detector and combination detector for electron microscopy for characterizing a secondary radiation at a sample portion of a sample under electron microscopy, the detector being alignable with the sample portion, comprising: a first sensor comprising at least a first sensor surface arranged, a secondary radiation comprising a number Detect electrons backscattered from the sample and output them as a BSE-like signal; A second sensor comprising at least one second sensor surface arranged to detect a secondary radiation comprising an energy of an X-ray emanating from the sample and to output it as an EDX signal; wherein - the first sensor and the second sensor are arranged adjacent to each other and substantially radially symmetrical and / or parallel to an axis of symmetry of the detector; - The at least one first sensor surface and / or further first sensor surfaces between the sample portion and a plane in which the at least second sensor surface is located, can be arranged or are when the detector for characterizing the secondary radiation is aligned with the sample portion, wherein the secondary radiation Influence of a focused on the sample portion primary radiation can be generated.

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Elektronenmikroskopie und betrifft die Aufnahme und Auswertung von Signalen, die bei Einwirkung eines fokussierten Elektronenstrahls an einer Probe erfasst werden können. Insbesondere betrifft die Erfindung einen EDX-Detektor, der zur Interpretation eines EDX-Signals eines Probenabschnitts ein BSE-Signal desselben Probenabschnitts berücksichtigt.  The invention is in the field of electron microscopy and relates to the recording and evaluation of signals that can be detected by the action of a focused electron beam on a sample. In particular, the invention relates to an EDX detector that takes into account a BSE signal of the same sample section for interpreting an EDX signal of a sample section.

Die Analyse der lokalen chemischen Zusammensetzung im Rasterelektronenmikroskop (REM) oder auch im Transmissionselektronenmikroskop (TEM) wird standardmäßig mittels energiedispersiver Röntgenanalyse (EDX oder EDS: energy dispersive spectroscopy) durchgeführt. Dem Vorteil der recht schnellen Analyse steht eine im Verhältnis zu anderen Verfahren, wie beispielsweise der Verwendung von Mikrosonden, bei der eine wellenlängendispersive Interpretation genutzt wird, geringere Energieauflösung gegenüber. Diese äußert sich in einer erschwerten Entfaltung des Signals, insbesondere im Fall der gleichzeitigen Anwesenheit zahlreicher Elemente, deren Signal sich überlagert.  The analysis of the local chemical composition in the scanning electron microscope (SEM) or in the transmission electron microscope (TEM) is carried out by standard energy-dispersive X-ray analysis (EDX or EDS: energy dispersive spectroscopy). The advantage of the fairly fast analysis is that it has a lower energy resolution than other methods, such as the use of microprobes, which use wavelength-dispersive interpretation. This manifests itself in a difficult unfolding of the signal, especially in the case of the simultaneous presence of numerous elements whose signal is superimposed.

Vor diesem Hintergrund wird ein Detektor gemäß Anspruch 1, ein Kombinationsdetektor gemäß Anspruch 6 und ein Verfahren zur BSE-gestützten Interpretation eines EDX-Signals nach Anspruch 7 vorgeschlagen. Weitere Ausführungsformen, Modifikationen und Verbesserungen ergeben sich anhand der folgenden Beschreibung und der beigefügten Ansprüche.  Against this background, a detector according to claim 1, a combination detector according to claim 6 and a method for BSE-based interpretation of an EDX signal according to claim 7 are proposed. Other embodiments, modifications and improvements will become apparent from the following description and the appended claims.

Detektor für die Elektronenmikroskopie zum Charakterisieren einer Sekundärstrahlung an einem Probenabschnitt einer elektronenmikroskopisch untersuchten Probe, mit einem vorderen und einem hinteren Abschnitt, wobei der Detektor mit seinem vorderen Abschnitt auf den Probenabschnitt ausrichtbar ist, umfassend:

  • – einen ersten Sensor, umfassend zumindest eine erste Sensorfläche, die eingerichtet ist, eine Sekundärstrahlung, umfassend eine Anzahl Elektronen, die von der Probe rückgestreut werden zu erfassen und als ein BSE-ähnliches Signal auszugeben;
  • – einen zweiten Sensor, umfassend zumindest eine zweite Sensorfläche, die eingerichtet ist, eine Sekundärstrahlung, umfassend eine Energie einer von der Probe ausgehenden Röntgenstrahlung zu erfassen und als ein EDX-Signal auszugeben;
wobei
  • – der erste Sensor und der zweite Sensor zueinander benachbart und im Wesentlichen radialsymmetrisch und/oder parallel zu einer Symmetrieachse des Detektors angeordnet sind, sodass das BSE-Signal und das EDX-Signal im Wesentlichen synchron ausgebbar sind;
  • – die zumindest eine erste Sensorfläche und/oder weitere erste Sensorflächen zwischen dem Probenabschnitt und einer Ebene, in der die zumindest zweite Sensorfläche liegt, anordenbar ist bzw. sind, wenn der Detektor zum Charakterisieren der Sekundärstrahlung auf den Probenabschnitt ausgerichtet wird, indem sein vorderer Abschnitt zur Probe weist; und
  • – wobei die Sekundärstrahlung unter Einwirkung einer auf den Probenabschnitt fokussierten Primärstrahlung erzeugbar ist.
An electron microscopy detector for characterizing a secondary radiation at a sample portion of an electron microscopically examined sample, having a front and a back portion, wherein the detector is alignable with its front portion on the sample portion, comprising:
  • A first sensor comprising at least a first sensor surface arranged to detect a secondary radiation comprising a number of electrons backscattered from the sample and output as a BSE-like signal;
  • A second sensor comprising at least one second sensor surface arranged to detect a secondary radiation comprising an energy of an X-ray emanating from the sample and to output it as an EDX signal;
in which
  • - The first sensor and the second sensor adjacent to each other and arranged substantially radially symmetrically and / or parallel to an axis of symmetry of the detector, so that the BSE signal and the EDX signal can be output substantially synchronously;
  • - The at least one first sensor surface and / or further first sensor surfaces between the sample portion and a plane in which the at least second sensor surface is, can be arranged is or when the detector for characterizing the secondary radiation is aligned with the sample portion by its front portion to the sample; and
  • - Wherein the secondary radiation can be generated under the action of a focused on the sample portion primary radiation.

Vorteile dieser Ausführungsform umfassen die Erzeugung eines BSE-ähnlichen Signals in wesentlich geringerer Zeit bei einer im Wesentlichen verbesserten Auflösung gegenüber jener eines mit einem üblichen BSE-Detektor erzeugten BSE-Bildes.  Advantages of this embodiment include the generation of a BSE-like signal in substantially less time at a substantially improved resolution over that of a BSE image produced by a conventional BSE detector.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Detektor vorgeschlagen, bei dem die Merkmale des ersten Sensors und des zweiten Sensors in einem Sensor integriert sind, sodass der eine Sensor eingerichtet ist, sowohl die Anzahl der von der Probe rückgestreuten Elektronen, als auch die Energie der von der Probe ausgehenden Röntgenstrahlung zu erfassen und als BSE-ähnliches Signal und als EDX-Signal auszugeben.  According to a further embodiment, a detector is proposed, in which the features of the first sensor and the second sensor are integrated in a sensor, so that the one sensor is set up, both the number of electrons backscattered by the sample, and the energy of the Sample outgoing X-ray radiation and output as a BSE-like signal and as an EDX signal.

Wesentliche Vorteile betreffen den verringerten Platzbedarf eines solcherart integrierten Detektors in der Messkammer. Das bietet Vorteile für eine mögliche Vergrößerung der in der Messkammer gegebener Größe untersuchbaren Probe, eines größeren Bewegungsraumes für die Probe auf dem Probentisch, der Möglichkeit der Unterbringung weiterer anderer Detektoren und Sonden, der Möglichkeit des Unterbringens von Spezialwerkzeugen, beispielsweise im Falle von Zwei-Strahl Mikroskopen (z.B. FIB u.ä.)  Significant advantages relate to the reduced space requirement of such a built-in detector in the measuring chamber. This offers advantages for a possible magnification of the sample which can be examined in the measuring chamber, a greater space for movement of the sample on the sample table, the possibility of accommodating other other detectors and probes, the possibility of accommodating special tools, for example in the case of two-beam Microscopes (eg FIB etc.)

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der zweite Sensor des vorgeschlagenen Detektors ein EDX-Detektor bekannter Bauart, umfassend zumindest die Komponenten Elektronenfalle und/oder SDD (Silicon Drift Detector), wobei die Elektronenfalle elektrisch zumindest vom SDD und/oder von anderen Komponenten des Detektors isoliert ist und als erster Sensor verwendbar ist.  According to a further embodiment, the second sensor of the proposed detector is an EDX detector of known design, comprising at least the components electron trap and / or SDD (Silicon Drift Detector), wherein the electron trap is electrically isolated at least from the SDD and / or other components of the detector and usable as a first sensor.

Vorteile ergeben sich für die Möglichkeit einer unmittelbaren Überführung des vorgeschlagenen Detektorprinzips in die Praxis. Bereits mit einem gebräuchlichen EDX-Detektor können durch geringfügige bauliche Modifikation (Kontaktieren zum Abführen des Potentials) bei Vermeidung zusätzlichen Entwicklungsaufwandes hochwertige und praktisch hochrelevante BSE-ähnliche Aufnahmen erhalten werden  Advantages arise for the possibility of an immediate transfer of the proposed detector principle into practice. Already with a common EDX detector can be obtained by minor structural modification (contacting to dissipate the potential) while avoiding additional development effort high quality and practically highly relevant BSE-like images

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der vorgeschlagene Detektor weiterhin einen Kollimator, wobei der erste Sensor zumindest eine Diode umfasst, die so benachbart zum Kollimator angeordnet ist, dass das EDX-Signal unbeeinflusst erfassbar ist. According to a further embodiment, the proposed detector further comprises a collimator, wherein the first sensor comprises at least one diode, which is arranged adjacent to the collimator, that the EDX signal can be detected without being influenced.

Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass auch bei gesonderter, gegenüber anderen Komponenten, beispielsweise dem Gehäuse oder der Kammerwandung isoliert ausgeführter, elektrischer Kontaktierung eine Erfassung der Zahl einlaufender Elektronen möglich ist.  An advantage of this embodiment is that a detection of the number of incoming electrons is possible even with separate, compared to other components, for example, the housing or the chamber wall running executed, electrical contacting.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Detektor gemäß den voranstehenden Merkmalen vorgeschlagen, wobei die zumindest eine erste Sensorfläche und/oder weitere erste Sensorflächen zueinander so angeordnet sind, insbesondere zueinander benachbart angeordnet sind, sodass das EDX-Signal ungestört registrierbar ist.  According to a further embodiment, a detector according to the above features is proposed, wherein the at least one first sensor surface and / or further first sensor surfaces are arranged to one another, in particular adjacent to each other, so that the EDX signal can be registered undisturbed.

Erreichte Vorteile gleichen denen der zuvor beschriebenen Ausführungsform.  Achieved advantages are similar to those of the previously described embodiment.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Kombinationsdetektor für eine kombinierte und/oder synchron erfolgende Messung eines EDX-Signals und eines BSE-Signals vorgeschlagen, der ein Gehäuse umfasst, wobei das Gehäuse und/oder eine dessen Funktion erfüllende Stützkonstruktion einen BSE-Detektor und einen benachbart zum BSE-Detektor angeordneten EDX-Detektor zumindest abschnittsweise trägt und/oder umgibt. According to a further embodiment, a combination detector is proposed for a combined and / or synchronous measurement of an EDX signal and a BSE signal comprising a housing, wherein the housing and / or a support structure fulfilling its function comprise a BSE detector and a BSE detector the EDX detector arranged to the BSE detector at least partially supports and / or surrounds.

Mit dieser Merkmalskombination soll zum Ausdruck gebracht werden, dass bereits ein geeignet kontaktierter, gängiger EDX-Detektor das BSE-ähnliche Signal liefern kann und für die Erzeugung eines BSE-ähnlichen Abbildes des untersuchten Probenabschnitts einsetzbar ist.  This combination of features is intended to express that already a suitably contacted, common EDX detector can deliver the BSE-like signal and can be used for the generation of a BSE-like image of the examined sample section.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zur BSE-gestützten Interpretation eines EDX-Signals bei der elektronenmikroskopischen Untersuchung einer Probe vorgeschlagen, wobei ein Signal und/oder ein Signalmuster unter Verwendung eines BSE-Detektors zeitgleich bzw. simultan zu einem in der gleichen Raumrichtung unter Verwendung eines EDX-Detektors erfassten Signal oder Signalmuster erfasst wird und/oder beide Signale oder Signalmuster synchron oder abwechselnd auf einer Ausgabeeinheit dargestellt werden, sodass ein Elementverteilungsbild einem BSE-Bild, beispielsweise im Topografie- oder Z-Kontrast, überlagert wird und/oder einem Betrachter auf einer Ausgabeeinheit als überlagert erscheint.  According to a further embodiment, a method for BSE-based interpretation of an EDX signal in the electron microscopic examination of a sample is proposed, wherein a signal and / or a signal pattern using a BSE detector at the same time or in the same spatial direction using a signal or signal pattern detected by an EDX detector is detected and / or both signals or signal patterns are displayed synchronously or alternately on an output unit, such that an element distribution image is superimposed on a BSE image, for example in topographic or Z contrast, and / or a viewer appears as superimposed on an output unit.

Vorteile ergeben sich aus der gesteigerten Informationsdichte des vorliegenden Mikroskopie-Bildes und betreffen praktisch alle Aspekte des Einsatzes der Rasterelektronenmikroskopie.  Advantages result from the increased information density of the present microscopy image and relate to virtually all aspects of the use of scanning electron microscopy.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das vorstehend vorgeschlagene Verfahren die Schritte:

  • – Fokussieren eines Primärelektronenstrahls auf eine Probe;
  • – Ausrichten eines Detektors einer Bauart die zumindest einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen gemäß den Ansprüchen 1 bis 5 oder 6 entspricht, sodass ein BSE-Signal und ein EDX-Signal synchron erfasst werden;
  • – Erzeugen einer Bildinformation für ein Übersichtsbild zumindest eines Abschnitts der Probe, wobei die Bildinformation umfasst:
  • – eine erste Bildinformation, die unter Verwendung eines Signals, das die Zahl einfallender und hauptsächlich schneller Rückstreuelektronen nutzt, um ein BSE-ähnliches Bild zu erstellen, und
  • – eine zweite Bildinformation, die unter Verwendung eines Signals des EDX-Detektors erstellt ist,
wobei das Signal des BSE-Detektors und das Signal des EDX-Detektors im Wesentlichen gleichzeitig und – bezogen auf die Probe – in der gleichen Raumrichtung erfasst werden;
  • – Darstellen und/oder Speichern der Bildinformation, sodass beim Darstellen der Bildinformation auf einer Ausgabeeinheit einem im Wesentlichen topographische Informationen umfassenden Übersichtsbild elementspezifische Informationen überlagert oder anderweitig eindeutig zugeordnet werden können.
According to a further embodiment, the method proposed above comprises the steps:
  • - Focusing a primary electron beam on a sample;
  • Aligning a detector of a type corresponding to at least one of the above-described embodiments according to claims 1 to 5 or 6, so that a BSE signal and an EDX signal are detected synchronously;
  • Generating image information for an overview image of at least a portion of the sample, wherein the image information comprises:
  • A first image information, which uses a signal that uses the number of incident and mainly faster backscattered electrons to create a BSE-like image, and
  • A second image information, which is created using a signal of the EDX detector,
wherein the signal of the BSE detector and the signal of the EDX detector are detected substantially simultaneously and in relation to the sample in the same spatial direction;
  • Representation and / or storage of the image information, so that when displaying the image information on an output unit, an elementary information comprising substantially topographic information can be superimposed or otherwise unambiguously assigned to element-specific information.

Vorteile dieses Verfahrens ergeben sich aus den vorstehenden bereits gegebenen und nachfolgend noch ausführlicher geschilderten Möglichkeiten einer Bereitstellung umfassender Phaseninformation zum untersuchten Probenabschnitt in kürzerer Zeit, mit vereinfachten Mitteln und zu geringeren Kosten, als mit bekannten Detektoren.  Advantages of this method result from the above already given and subsequently described in more detail possibilities of providing comprehensive phase information to the examined sample section in a shorter time, with simplified means and at lower costs, than with known detectors.

Die beschriebenen Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden.  The described embodiments can be combined with each other as desired.

Der vorgeschlagene Detektor und das mit ihm ausführbare Verfahren erhöht die Zuverlässigkeit der chemischen Analyse einer Probe durch EDX, indem es neben der Röntgenstrahlung auch die rückgestreuten Elektronen (backscattered electrons - BSE) berücksichtigt, deren Zahl von der mittleren Ordnungszahl der betreffenden Elemente abhängt. Aus der bekannten chemischen Zusammensetzung einer Probe lässt sich somit das zu erwartende BSE-Signal abschätzen und umgekehrt.  The proposed detector and the method that can be carried out with it increase the reliability of the chemical analysis of a sample by EDX, in addition to the X-ray radiation backscattered electrons (BSE), the number of which depends on the average atomic number of the elements concerned. From the known chemical composition of a sample can thus estimate the expected BSE signal and vice versa.

Damit wird gerade für die kritischen Fälle, bei denen die Trennung der Strahlungsbestandteile einer Röntgenstrahlung einer Probe mittels EDX allein erschwert ist, eine zusätzliche Informationsquelle zur Verfügung gestellt, die zur semi-quantitativen Überprüfung des Ergebnisses der EDX-Analyse geeignet ist und es erlaubt, auf mögliche Fehler einer allein auf EDX gestützten Interpretation hinzuweisen. This is precisely for the critical cases, where the separation of the radiation components of an X-ray radiation of a sample by means of EDX alone An additional source of information is provided that is suitable for the semi-quantitative review of the outcome of the EDX analysis and allows to point out possible errors in an interpretation based solely on EDX.

Eine sichere Phasen-Trennung ist immer dann schwierig und kann fehlerbehaftet sein, wenn der EDX-Detektor einander ähnliche Signale unterschiedlicher Elemente hinsichtlich ihrer Energieniveaus (Herkunft) nicht mehr genügend auflöst.  A safe phase separation is always difficult and can be faulty if the EDX detector no longer dissolves similar signals of different elements with respect to their energy levels (origin) enough.

Aus reiner EDX-Sicht lässt sich dieses Problem nur durch eine Erhöhung der Energieauflösung weiter einschränken, allerdings ist diese Möglichkeit durch die momentane Detektortechnologie bisher weitestgehend ausgereizt. Eine weitere Möglichkeit für eine verbesserte Signaltrennung der einzelnen Strahlenkomponenten ist eine Verbesserung der Zählrate. Hier wird einfach das Signal-Rausch-Verhältnis angehoben, um eine Signaltrennung rein mathematisch zuverlässiger zu machen. Auch dieser Weg wird momentan durch den vermehrten Einsatz großflächiger Detektoren verfolgt und ist sicher in einigen Fällen erfolgreich. Wenn Strahlungskomponenten aber einen relativ deutlichen Signalunterschied hervorrufen (z.B. Pb und O in Bleioxyden), bleibt das Problem natürlich als solches bestehen, denn Fluktuationen des deutlich schwächer ausgebildeten Signals machen sich dann immer deutlicher bemerkbar. Gemäß dem Stand der Technik weicht man in der Regel auf eine Mikrosonde aus, wenn genauer bzw. zuverlässiger gemessen werden soll. Allerdings sind die Kosten für Anschaffung und Betrieb einer geeigneten Mikrosonde deutlich höher, als die für ein REM selbst.  From a pure EDX point of view, this problem can be further limited only by increasing the energy resolution, but this possibility has been largely exhausted by the current detector technology so far. Another possibility for an improved signal separation of the individual beam components is an improvement of the count rate. Here, simply the signal-to-noise ratio is increased to make a signal separation purely mathematically reliable. This path is currently being pursued by the increased use of large-area detectors and is certainly successful in some cases. However, if radiation components produce a relatively significant signal difference (e.g., Pb and O in lead oxides), the problem will of course persist as such, since fluctuations in the much weaker signal then become more apparent. In the prior art, one usually deviates from a microprobe, if more accurate or reliable to be measured. However, the cost of purchasing and operating a suitable microprobe is much higher than that of a SEM itself.

Damit erfordern bekannte Lösungen zumeist einen wesentlich höheren Aufwand. Indirekt wurde die Verwendung von EDX-Detektoren zur Auswertung der Energieverteilung von BSE bereits in einer Arbeit von Agemura et al. (2011) beschrieben (vgl. T Agemura, T Nomaguchi, D Joy: “Digital BSE imaging on SEMs”; Microscopy and Microanalysis, Volume 17, Supplement S2, July 2011, 914–915) . Allerdings wurde dort der EDX-Detektor so modifiziert, dass der gewöhnlich ausschließlich Röntgenstrahlung aufnehmende Detektor zur Abbildung der Energieverteilung der Röntgenstrahlung UND der rückgestreuten Elektronen verwendet wird. This requires known solutions usually a much higher cost. Indirectly, the use of EDX detectors for evaluating the energy distribution of BSE has already been used in a work by Agemura et al. (2011) (see T Agemura, T Nomaguchi, D Joy: "Digital BSE imaging on SEMs"; Microscopy and Microanalysis, Volume 17, Supplement S2, July 2011, 914-915). , However, the EDX detector was modified in such a way that the detector, which normally only uses X-ray radiation, is used to image the energy distribution of the X-ray radiation AND of the backscattered electrons.

Im Unterschied dazu wird hier vorgeschlagen, lediglich die ZAHL der rückgestreuten Elektronen, nicht aber deren Energie zu berücksichtigen. Das hat den Vorteil eines verminderten Mess- und Rechenaufwandes, der sich im schnelleren Erhalt eines Ergebnisses sowie einer vereinfachten Bauweise eines neuen Detektors wiederspiegelt.  In contrast, it is suggested here that only the NUMBER of backscattered electrons be considered, not their energy. This has the advantage of a reduced measurement and computational effort, which is reflected in the faster receipt of a result and a simplified design of a new detector.

Zur Trennung der Röntgen- und Elektronenanteile wird bei dem von Agemura et al. (2011) verwendeten Detektor, wie auch in allen uns bekannten betreffenden Detektoren beliebiger Hersteller, eine Elektronenfalle eingesetzt, die meist aus einem starken Magneten besteht, der die Elektronen ablenkt, sodass sie nicht auf den Röntgendetektor treffen.  For the separation of the X-ray and electron components in the Agemura et al. (2011), as in all known detectors of any manufacturer known to us, an electron trap is used, which usually consists of a strong magnet that deflects the electrons so that they do not hit the X-ray detector.

Die hier vorgeschlagene Lösung zur verbesserten Signalauswertung besteht darin, das bisher über die Elektronenfalle "weggeworfene" Elektronensignal entweder einfach abzugreifen (es wird momentan geerdet), oder einen zusätzlichen Detektor einzusetzen, umfassend eine oder mehrere Dioden, die um den Eintrittskollimator des EDS-Detektors herum positioniert sind, d.h. die in den EDS-Detektor integriert sind.  The solution proposed here for improved signal evaluation is either to simply pick up the electron signal "discarded" via the electron trap (it is momentarily grounded) or to use an additional detector comprising one or more diodes surrounding the input collimator of the EDS detector are positioned, ie which are integrated into the EDS detector.

Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. Die Elemente der Zeichnungen sind relativ zueinander und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen entsprechend ähnliche Teile.  The accompanying drawings illustrate embodiments and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. The elements of the drawings are relative to one another and not necessarily to scale. Like reference numerals designate corresponding parts accordingly.

1 zeigt bekannte Bauformen von EDX-Detektoren; 1 shows known designs of EDX detectors;

2 und zeigt den Vergleich von elementspezifischen Graustufen-Bilder (rechts) und BSE-Bildern (links). 2 and shows the comparison of element-specific grayscale images (right) and BSE images (left).

3 zeigt den Vergleich von elementspezifischen Graustufen-Bilder (rechts) und BSE-Bildern (links). 3 shows the comparison of element-specific greyscale images (right) and BSE images (left).

Insbesondere zeigt 1 Bauformen von EDX-Detektoren der Fa. Oxford Instruments. Oben ist die alte und unten eine neuere Bauart gezeigt. Dabei bedeuten die Bezugszeichen: In particular shows 1 Designs of EDX detectors from Oxford Instruments. Above is the old and below a newer design shown. The reference symbols mean:

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Kollimator-Anordnung Collimator arrangement
22
Elektronenfalle electron trap
33
Fenster window
44
Kristall crystal
55
FET FET
66
Kühlvorrichtung cooler
77
Wärmesenke heat sink
88th
SDD-Sensor SDD sensor

Beide Bauarten unterscheiden sich nicht oder nur unwesentlich in der Art des Schutzes des EDX-Detektors vor energiereichen Elektronen (BSE) und verwenden beide eine Elektronenfalle. Die ringförmige Elektronenfalle 2 lenkt mit Hilfe eines starken Permanentmagneten die energiereichen rückgestreuten Elektronen ab. Eine Erdung sorgt für den erforderlichen Potentialausgleich, sodass die Elektronen ungenutzt abgeleitet werden. Alle rückgestreuten Elektronen, die das Kollimator-Rohr 1 passieren, könnten damit bereits jetzt schon zur Bilderzeugung genutzt werden, wenn der resultierende Strom abgegriffen würde. Wesentlich effektiver wäre es selbstverständlich, um das Kollimator-Rohr herum einen BSE-Detektor, bzw. entsprechende Dioden anzuordnen. Ein solcher Detektor würde ein Vielfaches des gegenwärtig ungenutzt abgeleiteten Signals liefern. Both types of construction do not differ, or only insignificantly, in the way in which the EDX detector protects against high-energy electrons (BSE) and both use an electron trap. The annular electron trap 2 deflects the high-energy backscattered electrons with the help of a strong permanent magnet. A grounding ensures the required equipotential bonding, so that the electrons are dissipated unused. All the backscattered electrons that make up the collimator tube 1 could already be used for image generation if the resulting current were tapped. Of course, it would be much more effective to arrange a BSE detector or corresponding diodes around the collimator tube. Such a detector would provide a multiple of the currently unused derived signal.

2 zeigt auf der rechten Seite Graustufenbilder, die mit Hilfe eines vom quantitativ elementspezifischen Programmpaket (Q-map) generierten η (eta)-Wertes rückgerechnet wurden im Vergleich zu entsprechenden BSE-Bildern (links). Insbesondere sind in der oberen Bildzeile NbC-Präzipitate in einer Ni (Co, Al)-Matrix gezeigt. In der unteren Bildzeile ist eine Musterprobe eines Eisenmeteoriten (Odessa-Meteorit) gezeigt. Die Rückrechnung erfolgte aus der lokal ermittelten chemischen Zusammensetzung, bzw. dem Signal des EDX-Detektors. Vom wissenschaftlichen Standpunkt aus mag das zwar anscheinend nur wenig überraschende neue Information bieten, das jeweilige BSE-Bild (links) kann jedoch in einer weitaus kürzeren Zeit aufgenommen werden, als ein EDX-Bild. Wie deutlich erkennbar, bietet das auf die Signale eines BSE-Detektors gestützte Bild hinsichtlich seines ausgezeichneten Signal/Rausch-Verhältnisses und der lokalen Auflösung gegenüber dem EDX-Signal deutliche Vorteile. Die im linken Bild sichtbare Topographie ergibt sich aus dem Kippen der Probe um 70° gegenüber dem Primärelektronenstrahl im EBSD-Messmodus. 2 shows greyscale images on the right side, which were recalculated with the aid of an η (eta) value generated by the quantitative element-specific program package (Q-map) in comparison to corresponding BSE images (left). In particular, NbC precipitates in a Ni (Co, Al) matrix are shown in the upper image line. The bottom line of the picture shows a sample of an iron meteorite (Odessa meteorite). The recalculation was carried out from the locally determined chemical composition, or the signal of the EDX detector. From a scientific point of view, this may seem to provide little surprising new information, but the respective BSE image (left) can be recorded in a much shorter time than an EDX image. As can be clearly seen, the image based on the signals of a BSE detector offers significant advantages in terms of its excellent signal-to-noise ratio and local resolution over the EDX signal. The topography visible in the left image results from the tilting of the sample by 70 ° with respect to the primary electron beam in the EBSD measurement mode.

Die 3 verdeutlicht an zwei weiteren Materialmustern die hohe Auflösung der durch Abgreifen des BSE-Signals gewonnenen BSE-Bilder (links) im Vergleich gegenüber EDX-Graustufenbildern (rechts). Die Graustufenbilder rechts wurden mit Hilfe des aus Q-map generierten η-Wertes rückgerechnet. Die obere Bildzeile zeigt NbC-Präzipitate in einer Ni (Co, Al)-Matrix. Die untere Bildzeile zeigt eine Kobaltschlacke. In der oberen Bildzeile ist der Kontrast im linken Bild (BSE, slow scan) und damit die lokale Auflösung deutlich besser, als die im rechten (EDX-)Bild. The 3 illustrates on two other material samples the high resolution of the BSE images obtained by picking up the BSE signal (left) compared to EDX grayscale images (right). The greyscale images on the right were recalculated using the η value generated from Q-map. The upper image line shows NbC precipitates in a Ni (Co, Al) matrix. The bottom line of the picture shows a cobalt slag. In the upper image line, the contrast in the left image (BSE, slow scan) and thus the local resolution is significantly better than in the right (EDX) image.

Aus der unteren Bildzeile der 3 wird, ungeachtet der Messartefakte im rechten Bild deutlich, dass in der Probe zumindest fünf verschiedene Phasen vorliegen. Das bedeutet, dass bereits anhand des BSE-Bildes eine Zuordnung der Phasen möglich ist, selbst wenn dabei nicht klar ist, welche Chemie diese Phasen jeweils haben. Die im linken Bild weiß erscheinende Phase ist ein Pb-Oxyd. Welche Stöchiometrie es hat, lässt sich auch mit Hilfe der (EDX-)Grauwerte abschätzen. From the bottom line of the image 3 regardless of the measurement artifacts in the picture on the right, there are at least five different phases in the sample. This means that it is already possible to assign the phases on the basis of the BSE image, even if it is not clear what chemistry these phases have in each case. The phase appearing white in the left picture is a Pb oxide. Which stoichiometry it has can also be estimated with the aid of the (EDX) gray values.

Die vorgeschlagene Lösung ist verwandt mit den sogenannten MLA-Systemen. Dabei steht MLA für mineral liberation analysis. Die MLA-Systeme verwenden eine Kopplung von EDX und BSE, allerdings mit zwei gesonderten, voneinander getrennten und unterschiedlichen analytischen Systemen. Man versucht dabei, mittels der um einige Größenordnungen schnelleren BSE-Akquisition die wesentlichen Phasenbestandteile in Erzen über den Rückstreukoeffizienten η (eta) der einzelnen Phasen zu ermitteln. Der Rückstreukoeffizient eta ergibt sich dabei aus der mittleren Ordnungszahl der Phase. Beispielsweise sind die BSE-Signale von Bleioxyd und von Bleidioxyd deutlich unterschiedlich (d.h. der Anteil an Blei im (hypothetischen) Erz), das EDX-Signal der beiden Oxyde unterscheidet sich hingegen nicht. EDX wird stichprobenartig eingesetzt, um das MLA-System zu kalibrieren oder um automatisch erfolgte Phasen-Zuweisungen zu bestätigen. Die Hersteller der BSE-Detektoren und der EDX-Systeme sind dabei in der Regel nicht identisch. Die Detektoren sind sowohl baulich als auch logisch voneinander getrennt, was die hier vorgeschlagene Integration von EDX- und BSE-Detektion in einem Detektor verhindert. Daraus ergeben sich leicht nachvollziehbare Probleme für eine synchrone Erfassung entsprechender Signale vom tatsächlich gleichen Probenabschnitt, die im Mittelpunkt der hier vorgeschlagenen Lösung steht.  The proposed solution is related to the so-called MLA systems. MLA stands for mineral liberation analysis. The MLA systems use a coupling of EDX and BSE, but with two separate, separate and distinct analytical systems. The aim is to use the BSE acquisition, which is a few orders of magnitude faster, to determine the essential phase components in ores above the backscatter coefficients η (eta) of the individual phases. The backscatter coefficient eta results from the mean ordinal number of the phase. For example, the BSE signals of lead oxide and lead dioxide are significantly different (i.e., the content of lead in the (hypothetical) ore), but the EDX signal of the two oxides is not different. EDX is used on a random basis to calibrate the MLA system or to confirm automatic phase assignments. The manufacturers of BSE detectors and EDX systems are usually not identical. The detectors are both structurally and logically separated from each other, which prevents the proposed here integration of EDX and BSE detection in a detector. This results in easily comprehensible problems for a synchronous detection of corresponding signals from the actual same sample section, which is the focus of the solution proposed here.

Nachteile bisher bekannten Lösungen lassen sich folgendermaßen zusammenfassen:

  • a) Moderne, großflächige Detektoren weisen bauartbedingt mit zunehmender Größe eine abnehmende Energieauflösung auf. Deshalb sind auftretende Signalüberlagerungen zunehmend schlechter zu trennen. Die mit wachsender Größe der Detektorfläche erhöhte Zählstatistik wirkt dem zwar entgegen, ändert aber am eigentlichen Problem wenig.
  • b) Die schon erwähnte Mikrosonde ist von der Anschaffung als auch dem Betrieb sehr kostenintensiv und daher nur in Ausnahmefällen eine sinnvolle Ergänzung bekannter Technik. Sie ist jedoch deutlich weniger ortsauflösend und vergleichsweise langsam.
  • c) Die µXRF (Röntgenfluoreszensanalyse) ist – eine entsprechende Leistung vorausgesetzt – zwar relativ schnell, dafür aber trotz Verwendung von Mikrofokusröhren bzw. speziellen Optiken, noch schlechter in der Ortsauflösung.
Disadvantages of previously known solutions can be summarized as follows:
  • a) Modern, large-area detectors have a decreasing energy resolution with increasing size due to the design. Therefore occurring signal overlays are becoming increasingly difficult to separate. The counting statistics, which are increased with increasing size of the detector surface, counteract this, but do not change much in the actual problem.
  • b) The already mentioned microprobe is very expensive from the purchase as well as the operation and therefore only in exceptional cases a meaningful supplement of known technology. However, it is much less spatially resolving and comparatively slow.
  • c) The μXRF (X-ray fluorescence analysis) is - assuming a corresponding performance - relatively fast, but in spite of the use of microfocus tubes or special optics, even worse in the spatial resolution.

Beim Vermessen der Probe werden an jeder Auftreffstelle des Elektronenstrahls sowohl Röntgenstrahlen emittiert als auch Elektronen rückgestreut. Beide Signale sind im Prinzip elementspezifisch, wobei das EDX-Signal im Wesentlichen aus charakteristischer Röntgenstrahlung der einzelnen Elemente besteht, während die Zahl der rückgestreuten Elektronen eine Funktion der mittleren Ordnungszahl der jeweiligen Phase ist. Das bedeutet z.B. praktisch, dass bei schnellen Messungen mittels EDX zwischen Mo, S und Pb nur sehr schwer bzw. ungenau unterschieden werden kann, weil sich deren Strahlungskomponenten überlagern, während durch die unterschiedlichen Ordnungszahlen von S, Mo und Pb auch bei Verbindungen dieser Elemente eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Zahl rückgestreuter Elektronen deutlich unterschiedlich ausfällt. Dadurch kann neben der Unterscheidung der Phasen auch die chemische Zusammensetzung besser abgeschätzt werden, als allein mit EDX. Zudem ist bei hohen Primärelektronenenergien die Informationstiefe und damit die Ortsauflösung und des Signals rückgestreuter Elektronen und des EDX-Signals unterschiedlich: Wie bekannt haben BSE-Bilder deshalb gewöhnlich eine bessere Ortsauflösung als Elementverteilungskarten, die aus dem EDX Signal erstellt wurden. When measuring the sample both X-rays are emitted as well as electrons backscattered at each point of impact of the electron beam. Both signals are element-specific in principle, the EDX signal consisting essentially of characteristic X-ray radiation of the individual elements, while the number of backscattered electrons is a function of the average atomic number of the respective phase. This means, for example, practically, that in fast measurements by means of EDX between Mo, S and Pb can be distinguished only very difficult or inaccurate, because their radiation components are superimposed, while the different atomic numbers of S, Mo and Pb, even with compounds of these elements a high probability that the number of backscattered electrons varies significantly. As a result, besides the differentiation of the phases, the chemical composition can also be estimated better than with EDX alone. In addition, with high primary electron energies, the information depth and thus the spatial resolution and the backscattered electron signal and the EDX signal are different: As is known, BSE images therefore usually have a better spatial resolution than element distribution maps created from the EDX signal.

Gemäß dem vorgeschlagenen Messverfahren werden neben der bisherigen Detektion der durch den lokalen Elektronenbeschuss ortsaufgelösten und elementspezifischen Röntgenstrahlung zusätzlich die rückgestreuten Elektronen registriert. Das kann durch die Verwendung der Elektronenfalle des EDX-Detektors, aber auch durch einen zusätzlich am EDX-Detektor montierten oder sogar in den EDX-Detektor integrierten BSE-Detektor erfolgen.  According to the proposed measurement method, the backscattered electrons are additionally registered in addition to the previous detection of the spatially resolved and element-specific X-ray radiation localized by the local electron bombardment. This can be done by using the electron trap of the EDX detector, but also by an additionally mounted on the EDX detector or even in the EDX detector integrated BSE detector.

Demgemäß umfasst eine erste prinzipielle Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens die Nutzung des schon vorhandenen, bisher aber verworfenen Signals der Elektronenfalle von EDX-Detektoren bekannter Bauart, die die Elektronen vor dem Auftreffen auf den Röntgen-Detektor abfängt.  Accordingly, a first principal embodiment of the proposed method comprises the use of the already existing, but previously rejected signal of the electron trap of EDX detectors of known design, which intercepts the electrons before hitting the X-ray detector.

Eine zweite prinzipielle Ausführungsform umfasst die Bereitstellung eines neuen kombinierten Detektors, der sowohl eine Messanordnung für EDX als auch eine Messanordnung für BSE umfasst. Gemäß der bevorzugten Umsetzung dieses neuen Detektorkonzepts ist der kombinierte Detektor den lokalen Gegebenheiten in der Messkammer entsprechend angepasst und umfasst ein gerätespezifisch angepasstes Design. Dabei kann sowohl auf bestehende Detektorelektronik als auch die bereits genutzte Signalverarbeitung zurückgegriffen werden, was dadurch erleichtert wird, dass die Hersteller für ihre jeweiligen EBSD-Systeme (Beugung rückgestreuter Elektronen) meist auf eigens adaptierte BSE-Detektoren zurückgreifen können.  A second principal embodiment involves the provision of a novel combined detector comprising both a measuring arrangement for EDX and a measuring arrangement for BSE. According to the preferred implementation of this new detector concept, the combined detector is adapted to the local conditions in the measuring chamber and comprises a device-specific adapted design. It can be used both on existing detector electronics and the already used signal processing, which is facilitated by the fact that manufacturers for their respective EBSD systems (diffraction backscattered electrons) can usually rely on specially adapted BSE detectors.

Kern der Erfindung ist die Kopplung eines bisher verworfenen ("Abfall"-)Signals mit einem standardmäßig genutzten Signal, um dessen Aussagefähigkeit, selbst bei schnellen Messungen, deutlich zu erhöhen. Selbstredend sind die einzelnen Detektoren NICHT Gegenstand der Erfindung, da sie bereits existieren. Jedoch gibt es noch keinen integrierten EDX-Detektor, der das BSE-Signal insbesondere für schwierige Fälle zur Auswertung heranzieht.  The core of the invention is the coupling of a previously rejected ("waste") signal with a standard signal used to increase its informational value, even with rapid measurements, significantly. Of course, the individual detectors are NOT the subject of the invention, since they already exist. However, there is still no integrated EDX detector, which uses the BSE signal for evaluation, especially for difficult cases.

Vorteile des vorgeschlagenen neuen Detektors bzw. eines Signalerfassungs- und Auswerteverfahrens ergeben sich die nachfolgend zusammengefassten Vorteile. Für bestimmte Verbindungen, bei denen die charakteristischen Strahlungskomponenten übereinander liegen, sind EDX-Aussagen sehr fehleranfällig. Auch bei den zunehmend bei niedriger Spannung erfolgenden Messungen (Niedrigspannungsmessungen), wo praktisch alle Elemente im EDX-Signal Überlagerungen zeigen, ist eine Trennung der einzelnen Elementanteile sehr ambitioniert und problematisch. In diesen Fällen ist eine Kombination (Phasen-Zuweisung über Grauwerte, oder Abschätzung der mittleren Ordnungszahl (Z) über die Grauwerte) sehr von Vorteil. Wirtschaftlich ergeben sich einmal aus Sicht der erhöhten Zuverlässigkeit der Elementanalysen klare Vorteile. Andererseits kann diese Kopplung zu einer neuen Art von Kombi-Detektor führen, die die bisherigen in ihrer einfachen Form ablösen würden. Der finanzielle Aufwand zur Produktion der neuen Detektoren wird erwartungsgemäß extrem gering sein, so dass die Marge für die Hersteller erklecklich ausfallen dürfte, insbesondere im Vergleich zum gegenwärtigen Entwicklungsaufwand für bessere EDX-Detektoren. Der Vorteil sollte zumindest größer ausfallen, als beim Übergang von kleinen zu großen Detektorflächen, der wohl eher marketing-Vorteile, als eine tatsächliche Verbesserung der Präzision des Messsignals bietet.  Advantages of the proposed new detector or a signal acquisition and evaluation method, the advantages summarized below. For certain compounds where the characteristic radiation components are superimposed, EDX statements are very error prone. Even with the increasingly low-voltage measurements (low-voltage measurements), where virtually all elements in the EDX signal show superpositions, a separation of the individual elementary parts is very ambitious and problematic. In these cases, a combination (phase assignment via gray values, or estimation of the mean ordinal number (Z) via the gray values) is very advantageous. Economically, there are clear advantages from the point of view of the increased reliability of the elemental analyzes. On the other hand, this coupling can lead to a new type of combination detector, which would replace the previous ones in their simple form. As expected, the financial burden of producing the new detectors will be extremely low, so the margin for the manufacturers may be significant, especially compared to the current development effort for better EDX detectors. The advantage should at least be greater than in the transition from small to large detector surfaces, which offers more marketing advantages, rather than an actual improvement in the precision of the measurement signal.

Wenngleich hierin spezifische Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden sind, liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, die gezeigten Ausführungsformen geeignet zu modifizieren, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die nachfolgenden Ansprüche stellen einen ersten, nicht bindenden Versuch dar, die Erfindung allgemein zu definieren.  While specific embodiments have been illustrated and described herein, it is within the scope of the present invention to properly modify the illustrated embodiments without departing from the scope of the present invention. The following claims are a first, non-binding attempt to broadly define the invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Agemura et al. (2011) beschrieben (vgl. T Agemura, T Nomaguchi, D Joy: “Digital BSE imaging on SEMs”; Microscopy and Microanalysis, Volume 17, Supplement S2, July 2011, 914–915) [0025] Agemura et al. (2011) (see T Agemura, T Nomaguchi, D Joy: "Digital BSE imaging on SEMs"; Microscopy and Microanalysis, Volume 17, Supplement S2, July 2011, 914-915) [0025]

Claims (8)

Detektor für die Elektronenmikroskopie zum Charakterisieren einer Sekundärstrahlung an einem Probenabschnitt einer elektronenmikroskopisch untersuchten Probe, wobei der Detektor auf den Probenabschnitt ausrichtbar ist, umfassend: – einen ersten Sensor, umfassend zumindest eine erste Sensorfläche, die eingerichtet ist, eine Sekundärstrahlung, umfassend eine Anzahl Elektronen, die von der Probe rückgestreut werden zu erfassen und als ein BSE-ähnliches Signal auszugeben; – einen zweiten Sensor, umfassend zumindest eine zweite Sensorfläche, die eingerichtet ist, eine Sekundärstrahlung, umfassend eine Energie einer von der Probe ausgehenden Röntgenstrahlung zu erfassen und als ein EDX-Signal auszugeben; wobei – der erste Sensor und der zweite Sensor zueinander benachbart und im Wesentlichen radialsymmetrisch und/oder parallel zu einer Symmetrieachse des Detektors angeordnet sind; – die zumindest eine erste Sensorfläche und/oder weitere erste Sensorflächen zwischen dem Probenabschnitt und einer Ebene, in der die zumindest zweite Sensorfläche liegt, anordenbar ist bzw. sind, wenn der Detektor zum Charakterisieren der Sekundärstrahlung auf den Probenabschnitt ausgerichtet wird; – wobei die Sekundärstrahlung unter Einwirkung einer auf den Probenabschnitt fokussierten Primärstrahlung erzeugbar ist.  A detector for electron microscopy for characterizing a secondary radiation at a sample portion of an electron microscopically examined sample, wherein the detector can be aligned with the sample portion, comprising: A first sensor comprising at least a first sensor surface arranged to detect a secondary radiation comprising a number of electrons backscattered from the sample and output as a BSE-like signal; A second sensor comprising at least one second sensor surface arranged to detect a secondary radiation comprising an energy of an X-ray emanating from the sample and to output it as an EDX signal; in which - The first sensor and the second sensor adjacent to each other and arranged substantially radially symmetrically and / or parallel to an axis of symmetry of the detector; - The at least one first sensor surface and / or further first sensor surfaces between the sample portion and a plane in which the at least second sensor surface is located, can be arranged is or when the detector for characterizing the secondary radiation is aligned with the sample portion; - Wherein the secondary radiation can be generated under the action of a focused on the sample portion primary radiation. Detektor nach Anspruch 1, wobei die Merkmale des ersten Sensors und des zweiten Sensors in einem Sensor integriert sind, sodass der eine Sensor sowohl die Anzahl der von der Probe rückgestreuten Elektronen, als auch die Energie der von der Probe ausgehenden Röntgenstrahlung erfasst und als BSE-ähnliches Signal und als EDX-Signal ausgibt.  The detector of claim 1, wherein the features of the first sensor and the second sensor are integrated in a sensor, such that the one sensor detects both the number of electrons backscattered by the sample and the energy of the X-radiation emanating from the sample, and as BSE similar signal and outputs as EDX signal. Detektor gemäß Anspruch 1, wobei der zweite Sensor ein EDX-Detektor bekannter Bauart, umfassend zumindest die Komponenten Elektronenfalle und/oder SDD ist, und die Elektronenfalle elektrisch isoliert zumindest vom SDD und/oder von weiteren Komponenten des Detektors ist und als erster Sensor verwendbar ist.  A detector according to claim 1, wherein the second sensor is an EDX detector of known design comprising at least the components electron trap and / or SDD and the electron trap is electrically isolated from at least the SDD and / or other components of the detector and is usable as the first sensor , Detektor gemäß Anspruch 1 oder 2, weiterhin umfassend einen Kollimator, wobei der erste Sensor zumindest eine Diode umfasst, die benachbart zum Kollimator angeordnet ist, sodass das EDX-Signal unbeeinflusst erfassbar ist.  The detector of claim 1 or 2, further comprising a collimator, wherein the first sensor comprises at least one diode disposed adjacent to the collimator so that the EDX signal is detectable unaffected. Detektor gemäß Anspruch 4, wobei die zumindest eine erste Sensorfläche und/oder weitere erste Sensorflächen zueinander so angeordnet sind, insbesondere zueinander benachbart angeordnet sind, sodass das EDX-Signal ungestört registrierbar ist.  A detector according to claim 4, wherein the at least one first sensor surface and / or further first sensor surfaces are arranged to one another, in particular adjacent to each other, so that the EDX signal is undisturbed registerable. Kombinationsdetektor für eine kombinierte und/oder synchron erfolgende Messung eines EDX-Signals und eines BSE-Signals, umfassend ein Gehäuse, wobei das Gehäuse und/oder eine Stützkonstruktion einen BSE-Detektor und einen benachbart zum BSE-Detektor angeordneten EDX-Detektor zumindest abschnittsweise trägt und/oder umgibt.  Combination detector for a combined and / or synchronous measurement of an EDX signal and a BSE signal, comprising a housing, wherein the housing and / or a support structure carries a BSE detector and an adjacent to the BSE detector arranged EDX detector at least in sections and / or surrounds. Verfahren zur BSE-gestützten Interpretation eines EDX-Signals bei der elektronenmikroskopischen Untersuchung einer Probe, wobei ein Signal und/oder ein Signalmuster unter Verwendung eines BSE-Detektors zeitgleich zu einem in der gleichen Raumrichtung unter Verwendung eines EDX-Detektors erfassten Signal oder Signalmuster erfasst wird und/oder beide Signale oder Signalmuster synchron oder abwechselnd auf einer Ausgabeeinheit dargestellt werden, sodass ein Elementverteilungsbild einem BSE-Bild, beispielsweise im Topografie- oder z-Kontrast, überlagert wird und/oder einem Betrachter überlagert erscheint.  A method for BSE-based interpretation of an EDX signal in the electron microscopic examination of a sample, wherein a signal and / or a signal pattern is detected using a BSE detector simultaneously to a detected in the same spatial direction using an EDX detector signal or signal pattern and / or both signals or signal patterns are displayed synchronously or alternately on an output unit so that an element distribution image is superimposed on a BSE image, for example in topography or z contrast, and / or superimposed on a viewer. Verfahren nach Anspruch 7, umfassend die Schritte: – Fokussieren eines Primärelektronenstrahls auf eine Probe; – Ausrichten eines Detektors einer Bauart die zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 6 entspricht, sodass ein BSE-Signal und ein EDX-Signal synchron erfasst werden; – Erzeugen einer Bildinformation für ein Übersichtsbild zumindest eines Abschnitts der Probe, wobei die Bildinformation umfasst: – eine erste Bildinformation, die unter Verwendung eines Signals, das die Zahl einfallender und hauptsächlich schneller Rückstreuelektronen nutzt, um ein BSE-ähnliches Bild zu erstellen, und – eine zweite Bildinformation, die unter Verwendung eines Signals des EDX-Detektors erstellt ist, wobei das Signal des BSE-Detektors und das Signal des EDX-Detektors im Wesentlichen gleichzeitig und in der gleichen Raumrichtung bezogen auf die Probe erfasst werden; – Darstellen und/oder Speichern der Bildinformation, sodass beim Darstellen der Bildinformation auf einer Ausgabeeinheit einem im Wesentlichen topographische Informationen umfassenden Übersichtsbild elementspezifische Informationen überlagert oder anderweitig eindeutig zugeordnet werden können.  Method according to claim 7, comprising the steps: - Focusing a primary electron beam on a sample; Aligning a detector of a type corresponding to at least one of claims 1 to 5 or 6 so that a BSE signal and an EDX signal are detected synchronously; Generating image information for an overview image of at least a portion of the sample, wherein the image information comprises: A first image information, which uses a signal that uses the number of incident and mainly faster backscattered electrons to create a BSE-like image, and A second image information, which is created using a signal of the EDX detector, wherein the signal of the BSE detector and the signal of the EDX detector are detected substantially simultaneously and in the same spatial direction with respect to the sample; Representation and / or storage of the image information, so that when presenting the image information on an output unit, an overview image comprising substantially topographic information can be overlaid or otherwise unambiguously assigned element-specific information.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20130015351A1 (en) * 2011-07-11 2013-01-17 Fei Company Clustering of multi-modal data

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Non-Patent Citations (3)

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Title
Agemura et al. (2011) beschrieben (vgl. T Agemura, T Nomaguchi, D Joy: "Digital BSE imaging on SEMs"; Microscopy and Microanalysis, Volume 17, Supplement S2, July 2011, 914-915)
T. Agemura et al., Digital BSE Imaging on SEMs, Microscopy and Microanalysis 17 (2011), 914 - 915. *
T. Agemura et al., Digital BSE Imaging on SEMs, Microscopy and Microanalysis 17 (2011), 914 – 915.

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