DE112012004534B4

DE112012004534B4 - Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112012004534B4
Application number: DE112012004534.3T
Authority: DE
Inventors: c/o Hitachi High-Technologies Corp. Ebine Yuta; c/oHitachiHigh-TechnologiesCorp Tomita Shinichi; c/o Hitachi High-Techno. Corp. Ito Sukehiro; c/o Toto Ltd. Aoshima Toshihiro
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp; Toto Ltd; Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2018-09-27
Anticipated expiration: 2032-11-13
Also published as: WO2013077217A1; JP5865676B2; JP2013114763A; DE112012004534T5; US20140284477A1; CN103999186B; CN103999186A; US9053902B2

Abstract

Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung mit
einem Röntgendetektor (12) auf einer Achse, deren Winkelposition in Bezug auf eine Oberfläche einer Probe sich von der einer optischen Achse einer Primärladungsteilchenstrahlung unterscheidet,
einem ersten Rückstreuelektronendetektor (15), der in einem Spitzenbereich des Röntgendetektors und auf der gleichen Achse wie eine Röntgennachweisoberfläche des Röntgendetektors angeordnet ist und integral mit dem Röntgendetektor oder unabhängig davon angeordnet ist, und
einem zweiten Rückstreuelektronendetektor (16) auf der optischen Achse der Primärladungsteilchen-Strahlung,
wobei die Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung dazu ausgelegt ist, ein Röntgensignal vom Röntgendetektor und ein Rückstreuelektronensignal vom ersten Rückstreuelektronendetektor gleichzeitig oder getrennt voneinander zu erfassen, und
wobei die Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung ferner dazu ausgelegt ist, die Detektionseffizienz eines Röntgenstrahls im Betrachtungsbereich oder ein Ergebnis der Charakterisierung der Effizienz durch Überlagerung mit einem zweiten Rückstreuelektronenbild, das mit dem zweiten Rückstreuelektronendetektor aufgenommen worden ist, anzuzeigen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung, die mit einem Röntgendetektor versehen ist.
Stand der Technik
Die Röntgenelementaranalyse unter Verwendung einer Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung, die von einem Rasterelektronenmikroskop repräsentiert wird, wird folgendermaßen durchgeführt: Eine Analysenposition wird willkürlich festgelegt, während Bilder sowohl mit einem Sekundärelektronen-Detektor als auch mit einem BSE-Detektor (BSE = Back Scattered Electron, Rückstreuelektron), die zwischen einer Objektivlinse und einer Probenoberfläche angeordnet sind, aufgenommen werden; und ein charakteristischer Röntgenstrahl wird mit einem Röntgendetektor, der sich in einer Winkelposition befindet, die sich von der Position des BSE-Detektors unterscheidet, erfasst.
Als Verfahren zur Gewinnung einer optimalen Position der Röntgenelementaranalyse in einer Probe wird in der japanischen Offenlegungsschrift 2009-181922 (Patentdokument 1) eine Technik, bei der die dreidimensionale Gestalt der Probe aufgenommen wird, um einen Prüfkörperzustand gemäß dessen Gestalt zu kontrollieren, beschrieben.
Druckschriften zum Stand der Technik
Patentdokument 1: Japanische Offenlegungsschrift JP 2009 / 181 922 A
Die Druckschrift DE 10 2009 036 701 A offenbart zudem ein Teilchenstrahlsystem, bei dem zwei Elektronendetektoren jeweils vor und hinter der Objektivlinse auf der optischen Achse des Teilchenstrahls angeordnet sind. Weitere der Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ähnliche Teilchenstrahlsysteme mit Elektronendetektoren sind in den Druckschriften US 2012/002 50 74 A1 und US 2012/016 09 99 A1 offenbart.
Zusammenfassende Darstellung der Erfindung
Technisches Problem
Bei der Oberflächenanalyse einer Probe unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops und eines Röntgendetektors ist die einer normalen Betrachtung unterzogene Probenoberfläche nicht völlig flach, vielmehr sind zahlreiche konkave und konvexe Bereiche vorhanden. Wenn demzufolge ein Hindernis, zum Beispiel ein konkav-konvexer Bereich, der sich aufgrund der Oberflächengestalt und Oberflächenrauigkeit einer Probe ergibt, zwischen dem Röntgendetektor und einer Analysenposition der Probenoberfläche vorhanden ist, wird ein charakteristischer Röntgenstrahl, der an der Analysenposition erzeugt wird, durch den konkav-konvexen Bereich blockiert, was dazu führt, dass die vom Röntgendetektor aufgenommene spektrale Intensität sich verringert. Wenn ferner eine große Differenz zwischen den Energien der erfassten Spektren vorliegt (zum Beispiel Al-K und Cu-K), wird das Verhältnis, bei dem die spektrale Intensität auf der Seite geringerer Energie abnimmt, groß und somit wird ein unterschiedliches Peak-Intensitätsverhältnis erfasst.
Wenn somit ein konkav-konvexer Bereich in einer Analysenoberfläche vorliegt, kann eine Stelle, die bei Betrachtung vom Röntgendetektor aus durch den konkav-konvexen Bereich abgeschirmt ist, nicht genau analysiert werden. Ferner wird bei Durchführung einer normalen Röntgenelementaranalyse ein Analysenbereich festgelegt, während ein rückgestreutes Elektronenbild, aus dem ein Zusammensetzungskontrast gewonnen werden kann, zusätzlich zu einem Sekundärelektronenbild, das von einem Sekundärelektronendetektor aufgenommen wird, betrachtet, wobei es aber an einer Stelle, an der die Spektralintensität verringert ist, schwierig ist, einen Analysenbereich von einem rückgestreuten Elektronenbild (nachstehend zweckmäßigkeitshalber als Spitzen-BSE-Bild bezeichnet), das von einem Rückstreuelektronendetektor (nachstehend zweckmäßigkeitshalber als Spitzen-BSE-Detektor bezeichnet), der direkt oberhalb der Probenoberfläche angeordnet ist, aufgenommen wird, zu unterscheiden. Führt man eine Röntgenelementaranalyse auf diese Weise durch, legt derzeit der Analytiker einen Analysenbereich fest, in dem er für die konkav-konvexe Gestalt einer Probenoberfläche eine Annahme aufgrund eines Sekundärelektronenbilds, das von einem Sekundärelektronendetektor aufgenommen wird, trifft, wobei das Bild die Informationen über die Gestalt beinhaltet, und er bewertet das gewonnene Analysenergebnis aufgrund von Erfahrungswerten. Wenn ein Röntgenstrahl aufgrund von konkaven und konvexen Stellen im Analysenbereich nicht erfasst wird, oder wenn ein Bereich vorliegt, bei dem festgestellt wird, dass die Analysendaten durch Abnahme der Röntgenintensität beeinflusst werden, ist es erforderlich, die Daten erneut zu gewinnen, indem man die Positionsbeziehung zwischen der Probe und dem Röntgendetektor neu einstellt (sogenanntes Nacharbeiten). Wenn die Positionsbeziehung zwischen der Probe und dem Röntgendetektor nicht neu eingestellt werden kann, bleibt nur ein Weg, bei dem das gewonnene Analysenergebnis diskutiert wird, indem man einen konkav-konvexen Bereich in der Probenoberfläche aus den gewonnenen Analysendaten berücksichtigt. Somit kann eine genaue Dateninterpretation in einigen Fällen nicht vorgenommen werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung bereitzustellen, die zum Bewerten und Unterscheiden einer Analysenposition in einer Probe, die sich für die Röntgenanalyse eignet, im Stadium vor Durchführung der Röntgenelementaranalyse befähigt ist und es dem Analytiker ermöglicht, innerhalb kurzer Zeit und ohne Nachbearbeitung eine Analyse durchzuführen, die in hohem Maße zuverlässig ist.
Lösung der Aufgabe
Die zur Lösung der vorerwähnten Aufgabe vorgeschlagenen Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtungen mit einem Röntgendetektor sowie einem ersten und einem zweiten Rückstreuelektronendetektor sind in den unabhängigen Patentansprüchen 1 und 5 definiert. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
Die Wendung „ein erster Rückstreuelektronendetektor ist auf der gleichen Achse wie eine Röntgennachweisoberfläche des Röntgendetektors angeordnet“ bedeutet, dass der erste Rückstreuelektronendetektor so angeordnet ist, dass eine optische Röntgenachse, die sowohl durch das Zentrum der Röntgennachweisoberfläche des Röntgendetektors als auch durch einen Analysenpunkt in einer Probe geht, einer optischen Achse eines Rückstreuelektrons, die sowohl durch das Zentrum der Nachweisoberfläche des ersten Rückstreuelektronendetektors als auch durch den Analysenpunkt in der Probe geht, überlagert ist.
Ferner bedeutet die Wendung „ein erster Rückstreuelektronendetektor ist an einer Position in nicht-koaxialer Anordnung mit der Nachweisoberfläche des Röntgendetektors angeordnet“, dass für den ersten Rückstreuelektronendetektor Folgendes gilt: Er ist so angeordnet, dass eine optische Röntgenachse, das sowohl durch das Zentrum der Röntgennachweisoberfläche des Röntgendetektors als auch durch einen Analysenpunkt in einer Probe geht, nicht auf einer optischen Achse eines Rückstreuelektrons liegt, die sowohl durch das Zentrum der Nachweisoberfläche des ersten Rückstreuelektronendetektors als auch durch den Analysenpunkt in der Probe geht, und er ist vorzugsweise so angeordnet, dass die optische Achse des Rückstreuelektrons sich an einer Position befindet, die einen Teil eines die optische Röntgenachse umgebenden Bereiches besetzt.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Erfindungsgemäß lässt sich eine Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung bereitstellen, die zur Bewertung und Unterscheidung einer Analysenposition in einer Probe in der Lage ist, die sich für die Röntgenelementaranalyse eignet, indem Informationen über die Oberfläche der Probe bei Betrachtung von der Seite eines Röntgendetektors verwendet werden, wobei die Informationen von einem ersten Rückstreuelektronendetektor im Stadium vor der Durchführung der Röntgenelementaranalyse gewonnen werden, wobei die Vorrichtung ferner den Analytiker in die Lage versetzt, innerhalb kurzer Zeit und ohne Nacharbeiten eine Analyse durchzuführen, deren hohe Zuverlässigkeit gewährleistet ist.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung der Gesamtkonfiguration einer Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung (Rasterelektronenmikroskop) gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 ist eine schematische perspektivische Darstellung eines Coax-BSE-Detektors im Rasterelektronenmikroskop von 1.
3A zeigt eine schematische Anordnung des Coax-BSE-Detektors und eines Top-BSE-Detektors im Rasterelektronenmikroskop von 1.
3B zeigt Beispiele von Probenaufnahmen, die mit dem Coax-BSE-Detektor bzw. dem Top-BSE-Detektor aufgenommen worden sind.
Fig. 4A und 4B sind schematische Darstellungen eines Bereiches, innerhalb dessen ein Rückstreuelektronendetektor im Rasterelektronenmikroskop von 1 angeordnet ist, wobei 4A eine schematische Draufsicht zeigt; und
4B eine schematische Seitenansicht zeigt.
5A ist eine schematische perspektivische Darstellung eines Coax-BSE-Detektors in einer Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung (Rasterelektronenmikroskop) gemäß einer zweiten Ausführungsform.
5B ist eine schematische Darstellung der Anordnung des Coax-BSE-Detektors und eines Top-BSE-Detektors.
6 ist eine schematische perspektivische Darstellung eines Rückstreuelektronendetektors, der am Spitzenbereich eines Röntgendetektors in einer Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung (Rasterelektronenmikroskop) gemäß einer dritten Ausführungsform angeordnet ist.
7 ist eine schematische perspektivische Darstellung eines weiteren Rückstreuelektronendetektors, der am Spitzenbereich des Röntgendetektors in der Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung (Rasterelektronenmikroskop) gemäß der dritten Ausführungsform angeordnet ist.
8 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für einen Mechanismus zur Bewegung eines Coax-BSE-Detektors in einer Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung (Rasterelektronenmikroskop) gemäß einer vierten Ausführungsform.
9 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels für den Mechanismus zur Bewegung des Coax-BSE-Detektors in der Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung (Rasterelektronenmikroskop) gemäß der vierten Ausführungsform.
Fig. 10A und 10B sind schematische Darstellungen zur Erläuterung der Bewegungssituationen des Coax-BSE-Detektors in der Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung (Rasterelektronenmikroskop) gemäß der vierten Ausführungsform, wobei
10A den Fall des in 8 dargestellten Coax-BSE-Detektors zeigt; und
10B den Fall des in 9 dargestellten Coax-BSE-Detektors zeigt.
11 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels für den Mechanismus zur Bewegung des Coax-BSE-Detektors in der Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung (Rasterelektronenmikroskop) gemäß der vierten Ausführungsform.
12 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels für den Mechanismus zur Bewegung des Coax-BSE-Detektors in der Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung (Rasterelektronenmikroskop) gemäß der vierten Ausführungsform.
13 ist ein Prozessablaufdiagramm zur Unterscheidung, ob eine Betrachtungsposition analysiert werden kann.
Fig. 14A und 14B sind Darstellungen zur Erläuterung des Prozessablaufdiagramms von 13, wobei
14A ein Coax-BSE-Bild zeigt; und
14B ein Bild zeigt, bei dem das in 14A dargestellte Coax-BSE-Bild in Pixel aufgeteilt ist.
Fig. 15A und 15B zeigen Dialogfenster, die angezeigt werden, wenn eine analysierbare Position und eine nicht-analysierbare Position unterschieden werden, wobei
15A ein Dialogfeld zeigt, das angezeigt wird, wenn ein Schwellenwert für den Kontrast festgelegt wird; und
15B ein Dialogfeld zeigt, das angezeigt wird, wenn der Kontrast und die Unterteilungszahl eines Bildes festgelegt werden.
16 ist ein schematisches Prozessablaufdiagramm zur Unterscheidung, ob eine Betrachtungsposition analysiert werden kann.
Fig. 17A bis 17D sind Ansichten zur Erläuterung des Prozessablaufdiagramms von 16, wobei
17A ein Top-BSE-Bild zeigt;
17B ein Coax-BSE-Bild zeigt;
17C ein Bild zeigt, bei dem das in 17A dargestellte Top-BSE-Bild in Pixel unterteilt ist; und
17D ein Bild zeigt, bei dem das in 17B dargestellte Coax-BSE-Bild in Pixel unterteilt ist.
Fig. 18A und 18B sind Darstellungen zur Erläuterung der Berechnung der Ähnlichkeit im Prozessablaufdiagramm von 16, wobei
18A einen Minimalbereich für die Unterscheidung im Top-BSE-Bild zeigt; und
18B einen Minimalbereich für die Unterscheidung im Coax-BSE-Bild zeigt.
19 zeigt ein Dialogfeld, das angezeigt wird, wenn eine analysierbare Position und eine nicht-analysierbare Position unterschieden werden.
Fig. 20A bis 20C zeigen ein Verfahren zum Anzeigen einer analysierbaren Position und einer nicht-analysierbaren Position an einer Bildschirmstation, wobei
20A Beispiele zeigt, bei denen die einzelnen Pixeleinheiten in einer fünften Ausführungsform unterschieden werden;
20B Beispiele zeigt, bei denen die einzelnen unterteilten Bereiche gemäß einer sechsten Ausführungsform unterschieden werden; und
20C ein Beispiel für die Anzeige zeigt, ob ein ausgewählter unterteilter Bereich analysiert werden kann.

Beste Ausführungsform zur Durchführung der Erfindung
Um eine genaue Röntgenelementaranalyse durchzuführen, ist es notwendig, genau eine Stelle zu lokalisieren, an der richtige Daten gewonnen werden können, indem man eine Stelle angibt, an der ein Röntgenstrahl durch einen konkav-konvexen Bereich blockiert wird, d.h., eine Stelle, die von einem Röntgendetektor nicht betrachtet werden kann. Die Erfinder haben verschiedene Wege untersucht, um eine Stelle in einer Probe, an der korrekte Daten gewonnen werden können, genau festzulegen. Dabei haben sie ein Verfahren zur Aufnahme eines Rückstreuelektronenbilds bei Betrachtung ausgehend von einem Röntgendetektor entwickelt (nachstehend wird das Bild zweckmäßigkeitshalber als Coax-BSE-Bild bezeichnet, wobei Coax die Abkürzung für „coaxial“ gemäß ANSI ist), indem ein Rückstreuelektronendetektor (nachstehend zweckmäßigkeitshalber als Coax-BSE-Detektor bezeichnet) auf der gleichen Achse wie der Röntgendetektor installiert wird. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ein Analytiker innerhalb kurzer Zeit ohne Nacharbeiten eine Röntgenelementaranalyse, deren hohe Zuverlässigkeit gewährleistet ist, durchführen, indem er in einem Stadium vor Durchführung der Röntgenelementaranalyse Informationen über die Gestalt der Oberfläche einer Probe bei Betrachtung von einem Röntgendetektor aus (wobei die Informationen über die Gestalt mit einem Coax-BSE-Detektor gewonnen werden) verwendet oder die vorstehenden Informationen in Kombination mit Informationen über ein Rückstreuelektron, die mit einem Top-BSE-Detektor gewonnen werden, verwendet, so dass dem Analytiker die Zuverlässigkeit eines Analysenergebnisses dargelegt wird. Da ein rückgestreutes Elektron eine hohe Energie und eine starke Tendenz, sich in gerader Richtung zu bewegen, ähnlich einem Röntgenstrahl zeigt, wird ein rückgestreutes Elektronensignal blockiert, wenn zwischen einem Coax-BSE-Detektor und der Gestalt einer Probenoberfläche ein konkav-konvexer Bereich vorliegt, was eine Verringerung der Signalstärke hervorruft. Somit besteht eine Korrelation zwischen der Stärke von rückgestreuten Elektronensignalen in einem Coax-BSE-Bild und der Stärke von Röntgensignalen, so dass die Stärke von Röntgensignalen durch Betrachtung eines Coax-BSE-Bilds abgeschätzt werden kann. Dies bedeutet, dass an einer Stelle, die in einem Coax-BSE-Bild hell dargestellt wird, eine große Menge an Röntgensignalen vorliegt, während eine Stelle, die dunkel dargestellt wird, eine geringe Menge an Signalen anzeigt. Ein Analytiker kann visuell die Wirksamkeit des Nachweises eines Röntgenstrahls erkennen, indem er vorher ein Coax-BSE-Bild aufnimmt. Demzufolge kann er eine Stelle auswählen, an der eine genaue Analyse durchgeführt werden kann (eine Stelle, an der Daten gewonnen werden können, die nicht durch konkave und konvexe Gegebenheiten beeinträchtigt wird und an der korrekte Intensitäten von Röntgenmaxima miteinander verglichen werden können). Ferner wird es durch Durchführung der Bildanalyse unter Verwendung eines Coax-BSE-Bilds allein oder in Kombination mit einem Top-BSE-Bild möglich, automatisch den Nutzeffekt der Erfassung eines Röntgenstrahls in einem Betrachtungsfeld zu bewerten und automatisch eine Entscheidung zu treffen, ob sich das Betrachtungsfeld für die Analyse eignet. Obgleich vorstehend eine koaxiale Konfiguration beschrieben wurde, reicht es für einen BSE-Detektor aus, dass er nahe an einem Röntgendetektor installiert wird, so dass es nicht immer notwendig ist, ihn auf der gleichen Achse wie den Röntgendetektor zu installieren. Der BSE-Detektor und der Röntgendetektor können miteinander integriert sein oder sie können getrennt voneinander ausgebildet sein. Aus Zweckmäßigkeitsgründen wird hier der Coax-BSE-Detektor als ein erster Rückstreuelektronendetektor und der Top-BSE-Detektor als ein zweiter Rückstreuelektronendetektor bezeichnet.
Nachstehend findet sich eine ausführliche Beschreibung anhand von bevorzugten Ausführungsformen.
Erste Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 4B beschrieben. 1 ist eine schematische Darstellung der Gesamtkonfiguration eines Rasterelektronenmikroskops, bei dem es sich um eine Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform handelt. Das in 1 dargestellte Rasterelektronenmikroskop 1 umfasst Folgendes: eine Elektronenquelle 2; eine Kondensorlinse 4, die einen von der Elektronenquelle 2 emittierten Primärelektronenstrahl 3 zusammenlaufen lässt; eine Ablenkspule 5, die den Primärelektronenstrahl 3 abtastet; ein elektronenoptisches System 7, das eine Objektivlinse 6 zum Fokussieren des Primärelektronenstrahls 3 umfasst; eine Steuereinheit 8 des elektronenoptischen Systems, das die Bedingungen des elektronenoptischen Systems 7 steuert; eine Prüfkörperkammer 9; einen Sekundärelektronendetektor 11, der ein Sekundärelektron erfasst, das von einer Probe 10 durch Bestrahlen der Probe 10 als nachzuweisendes Objekt mit dem Primärelektronenstrahl 3 erzeugt wird; ein energiedispersiver Röntgendetektor 12, der einen charakteristischen Röntgenstrahl erfasst; eine Signalverarbeitungs-Steuereinheit 13, die eine Analyse durchführt, indem sie ein vom Röntgendetektor 12 ausgegebenes Signal verarbeitet; ein Coax-BSE-Detektor 15, der ein rückgestreutes Elektron erfasst, wobei der Detektor an einem Arm 14 befestigt ist, der in der Probenkammer 9 aufgehängt ist; einen oberen BSE-Detektor (Top-BSE-Detektor) 16, der an der unteren Oberfläche der Objektivlinse 6 angeordnet ist; eine Bilderzeugungs-Steuereinheit 17, die ein Bild erzeugt, indem sie Bildsignale verarbeitet, die vom Sekundärelektronendetektor 11, dem Coax-BSE-Detektor 15 und dem Top-BSE-Detektor 16 ausgegeben werden; einen Bildanzeige-Bildschirm 19 als Anzeigeeinheit, die mit einer SEM-Gesamtsteuereinheit 18 verbunden ist; und eine Prüfkörperstation 20, die in fünf Achsenrichtungen betätigt werden kann, einschließlich zwei horizontale Richtungen, eine Rotationsrichtung, eine Neigungsrichtung und eine vertikale Richtung, und die Informationen über die Position der Probe 10 erfassen kann. Das Rasterelektronenmikroskop 1 ist mit einer Vakuumpumpe 22 versehen, die mit der Prüfkörperkammer 9 über eine Vakuumleitung 21 verbunden ist, und dergleichen. Gleiche Bezugszeichen bedeuten jeweils gleiche Komponenten. Obgleich vorstehend ausgeführt wurde, dass die Steuereinheiten, einschließlich der Steuereinheit 8 für das elektronenoptische System, der Signalverarbeitungs-Steuereinheit 13, der Bilderzeugungssteuereinheit 17 und der SEM-Gesamtsteuereinheit 18, als individuelle Steuereinheiten ausgebildet sind, können diese Steuereinheiten auch als eine einzige Steuereinheit vorliegen.
Die Elektronenquelle 2 emittiert im Allgemeinen den Primärelektronenstrahl 3 von 0,3 kV bis 30 kV. Der Primärelektronenstrahl 3 wird durch die Kondensorlinsen 4 und die Objektivlinsen 6, die in einer Mehrzahl von Stufen angeordnet sind, unter Erzeugung einer Abbildung der zu betrachtenden Probe 10 zur Konvergenz gebracht. Die Ablenkspule 5 bestimmt eine Position der Probe 10, die mit einem Primärelektronenstrahl 3 bestrahlt wird und in einem angestrebten Betrachtungsbereich abzutasten ist. Durch Bestrahlung mit dem Primärelektronenstrahl 3 werden von der Probe 10 ein Sekundärelektron, das rückgestreute Elektron 23, ein charakteristischer Röntgenstrahl und dergleichen abgestrahlt.
Die Stärke des Vakuums in der Prüfkörperkammer 9 wird durch die Vakuumpumpe 22, die mit der Prüfkörperkammer 9 über die Vakuumleitung 21 verbunden ist, hoch gehalten. Ferner kann die Stärke des Vakuums verringert werden, indem man ein Nadelventil 24, das am Einlass zur Einführung von Luft in die Prüfkörperkammer 9 vorgesehen ist, öffnet und schließt. Ein von der Probe 10 erzeugtes Sekundärelektron wird vom Sekundärelektronendetektor 11 erfasst. Der Sekundärelektronendetektor 11 ist normalerweise aus einem Szintillator und einer Photomultiplyerröhre, die als ein Detektor vom Everhart-Thornley-Typ bezeichnet werden, gebildet.
Der Röntgendetektor 12 ist normalerweise mit einem Halbleiterdetektor 27 versehen. Bei diesem Detektor handelt es sich um einen Si (Li⁺)-Detektor 27, bei dem ein Akzeptor durch diffundierende L⁺-Ionen zu einem Si-Einkristall vom p-Typ neutralisiert wird, wodurch eine eigenleitende Schicht ohne Ladung entsteht. Der Si (Li⁺)-Detektor 27 und ein Verstärker 28 sind thermisch über einen kalten Finger 29 mit einem Dewar-Gefäß 30 verbunden und werden durch den im Dewar-Gefäß 30 befindlichen flüssigen Stickstoff gekühlt. Wenn ein charakteristischer Röntgenstrahl durch einen Kollimator 25 und ein Fenster 26 in die eigenleitende Schicht im Si (Li⁺)-Detektor 27 gelangt, wird ein Elektron-Loch-Paar proportional zu Energie des charakteristischen Röntgenstrahls erzeugt, woraus ein Signalstrom entsteht. Nach elektrischer Verstärkung durch den Verstärker 28 wird der gewonnene Signalstrom in einen Pulshöhen-Analysator eingegeben, so dass daraus ein auszugebendes Röntgenspektrum entsteht. Obgleich vorstehend ausgeführt wurde, dass es sich beim Röntgendetektor 12 der vorliegenden Ausführungsform um einen Detektor handelt, der mit einem Si (Li⁺)-Detektor 27 versehen ist, kann der Röntgendetektor 12 auch mit einem Silicium-Drift-Detektor versehen sein.
Das Rückstreuelektron 23 wird vom Top-BSE-Detektor 16 und dem Coax-BSE-Detektor 15 erfasst. Ein Halbleiterdetektor wird üblicherweise in jedem dieser Rückstreuelektronendetektoren verwendet. Der Top-BSE-Detektor 16 ist in der vorliegenden Ausführungsform radial in vier Elemente unterteilt, um Informationen bezüglich der konkav-konvexen Beschaffenheit mit einem Richtfaktor zu gewinnen, indem Rückstreuelektronen, die von der Probe 10 erzeugt worden sind, mit jedem Element erfasst werden und indem die erfassten Rückstreuelektronen addiert und subtrahiert werden. Gemäß Darstellung in 2 ist ein Loch im Zentrum des Coax-BSE-Detektors 15 so vorgesehen, dass eine Struktur gebildet wird, bei der der Zwischenraum zwischen dem an der Spitze des Röntgendetektors 12 angeordneten Kollimators 25 und der Analysenposition in der Probe 10 nicht blockiert ist. Der Coax-BSE-Detektor 15 ist auf der gleichen Achse wie die Röntgennachweisoberfläche des Röntgendetektors 12 angeordnet. Ferner ist der Coax-BSE-Detektor 15 an der Innenseite der Prüfkammer 9 durch den Arm 14 so fixiert, dass der Coax-BSE-Detektor 15 unabhängig vom Röntgendetektor 12 angeordnet ist. Ein charakteristischer Röntgenstrahl von der Probe 10 gelangt vom Kollimator 25 durch das Loch im Zentrum des Coax-BSE-Detektors 15 in den Röntgendetektor 12 und somit lässt sich eine Röntgenelementaranalyse ohne Zurückziehen des Coax-BSE-Detektors 15 durchführen.
Die 3A und 3B erläutern die Positionsbeziehung zwischen dem Top-BSE-Detektor 16 und dem Coax-BSE-Detektor 15 bzw. zeigen ein Beispiel für ein aufgenommenes Rückstreuelektronenbild. Wie in 3A dargestellt, ist der Coax-BSE-Detektor 15 in einem bestimmten Winkel in Bezug zur Oberfläche der Probe 10 angeordnet und somit stellt ein aufgenommenes Coax-BSE-Bild ein Rückstreuelektronenbild mit einem Kontrast dar, der sich vom Kontrast eines Top-BSE-Bilds unterscheidet. 3B erläutert Beispiele für Bilder, die von den entsprechenden Detektoren aufgenommen worden sind. Wenn in der Probe 10 ein konvexer Bereich vorliegt, wird dieser Bereich in einem Top-BSE-Bild als ein Bild beobachtet, bei dem eine Oberflächenstruktur um den konvexen Bereich von oben betrachtet wird. Andererseits wird in einem Coax-BSE-Bild das Rückstreuelektron 23, das bei Betrachtung vom Coax-BSE-Detektor 15 von der dem konvexen Bereich gegenüberliegenden Seite emittiert wird, durch den konvexen Bereich blockiert, da ein Rückstreuelektron eine hohe Energie und eine starke Vorwärtsbewegung in gerader Richtung aufweist. Somit können Informationen über die Umgebung des konvexen Bereiches nicht gewonnen werden. Gleichermaßen weist ein Röntgenstrahl eine hohe Energie und eine starke Vorwärtsbewegung in gerader Richtung auf, so dass Informationen über Röntgenstrahlen nicht von einer Stelle gewonnen werden können, die vom Röntgendetektor 12, insbesondere vom Kollimator 25 an dessen Spitzenbereich, nicht gesehen wird, ähnlich wie im Fall des Rückstreuelektrons 23. Eine derartige Erscheinung tritt auch an einer geneigten Oberfläche eines konkaven Bereiches in der Nähe des Coax-BSE-Detektors 15 auf, was in starkem Maße, ähnlich wie bei einem konvexen Bereich, die Analysendaten beeinträchtigt. Ein Coax-BSE-Bild wird unter Ausnutzung dieser Erscheinung im Stadium vor der Durchführung der Röntgenanalyse aufgenommen, wobei dieses Bild am Bildanzeige-Bildschirm 19 in Kombination mit einem Sekundärelektronenbild oder einem Top-BSE-Bild angezeigt wird. Aus dem Bild kann ein Analytiker die Position bestimmen, wo ein hoher Kontrast vorliegt, d.h., wo ein von der Probe 10 erzeugter Röntgenstrahl einwandfrei aufgenommen wird, so dass diese Position eine Analysenposition darstellt. Umgekehrt kann der Analytiker im Stadium vor Durchführung der Analyse erkennen, dass eine Stelle mit geringer Helligkeit sich für eine Röntgenanalyse nicht eignet. Somit kann der Analytiker innerhalb kurzer Zeit und ohne Nacharbeiten eine Analyse, deren hochgradige Zuverlässigkeit gewährleistet ist, durchführen.
Ein charakteristischer Röntgenstrahl und ein Rückstreuelektron, die von der Probenstelle erzeugt worden sind, können nachgewiesen werden, indem man den Röntgendetektor 12 und den Coax-BSE-Detektor 15 jeweils auf der gleichen Achse anordnet. Somit können eine Stelle, an der in einem Coax-BSE-Bild visuell eine konkav-konvexe Oberfläche beobachtet werden kann, und eine Stelle, an der die Röntgenelementaranalyse durchgeführt werden kann, aufeinander abgestimmt werden und somit kann eine Position in der Probe, die sich für die Röntgenanalyse eignet, aus dem Coax-BSE-Bild genau ermittelt werden. Eine automatische Unterscheidung einer Analysenstelle kann ferner genau durchgeführt werden, indem man ein Coax-BSE-Bild verwendet, das mit dem auf der gleichen Achse wie der Röntgendetektor 12 angeordneten Coax-BSE-Detektor 15 aufgenommen worden ist.
Alternativ kann der Coax-BSE-Detektor 15 hinter der Nachweisoberfläche an der Spitze des Röntgendetektors 12 in der vorliegenden Konfiguration angeordnet werden. Die 4A und 4B erläutern ein Beispiel, bei dem der Coax-BSE-Detektor 15 angeordnet ist. Der Coax-BSE-Detektor 15 weist eine Gestalt auf, in der im Zentrum ein Loch vorgesehen ist, durch das der Röntgendetektor 12 hindurchtritt. Die Nachweisoberfläche des Coax-BSE-Detektors 15 kann außerhalb der Grenzen liegen, bei denen es sich um Verlängerungen der Tangenten handelt, die einen Analysenpunkt A und äußere Umfangspunkte B und C des äußeren Rahmens der Spitze des Röntgendetektors 12 verbinden. Wenn die Nachweisoberfläche in Bereichen I und II innerhalb der Grenzen angeordnet ist, wird ein vom Analysenpunkt A erzeugtes Rückstreuelektron durch den Röntgendetektor 12 blockiert und somit wird es unmöglich, eine Analysenposition aus einem Coax-BSE-Bild zu erkennen. Der Coax-BSE-Detektor 15 der vorliegenden Ausführungsform kann bei einem Rasterelektronenmikroskop, das mit dem energiedispersiven Röntgendetektor 12 versehen ist, sowie bei einem Rasterelektronenmikroskop, das mit einem wellenlängendispersiven Röntgenspektrometer oder ähnlichen Vorrichtungen versehen ist, eingesetzt werden.
Wenn eine Probenoberfläche mit konkaven und konvexen Stellen einer Röntgenanalyse unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterworfen wurde, ließen sich gute Analysenergebnisse mit guter Reproduzierbarkeit erhalten. Wie vorstehend ausgeführt, lässt sich eine Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführung bereitstellen, die dazu in der Lage ist, im Stadium vor Durchführung der Röntgenelementaranalyse eine Analysenposition in einer Probe, die sich für die Röntgenanalyse eignet, zu bewerten und auszuwählen. Ferner ermöglicht es die Vorrichtung einem Analytiker, innerhalb von kurzer Zeit und ohne Nacharbeiten eine Analyse, deren hohe Zuverlässigkeit gewährleistet ist, durchzuführen.
Zweite Ausführungsform
Nachstehend wird eine zweite Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 5A und 5B beschrieben. 5A ist eine schematische perspektivische Darstellung eines Coax-BSE-Detektors in einem Rasterelektronenmikroskop, bei dem es sich um eine Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform handelt. 5B zeigt in schematischer Weise die Anordnung des Coax-BSE-Detektors und eines Top-BSE-Detektors. Diese Konfiguration ist die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass der Coax-BSE-Detektor 15 am Spitzenbereich des Röntgendetektors 12 befestigt ist.
Das vorliegende Rasterelektronenmikroskop 1 umfasst einen Detektor, in dem der Röntgendetektor 12 und der Coax-BSE-Detektor 15 gemeinsam integriert sind. Der Coax-BSE-Detektor 15 ist auf der gleichen Achse wie die Röntgennachweisoberfläche des Röntgendetektors 12 angeordnet und am Spitzenbereich des Kollimators 25 befestigt. Da ein charakteristischer Röntgenstrahl von der Probe 10 durch das Loch im Zentrum des Coax-BSE-Detektors 15 und des Kollimators 25 in den Röntgendetektor 12 gelangt, kann eine Röntgenelementaranalyse durchgeführt werden, ohne dass man den Coax-BSE-Detektor 15 zurückzieht. In einem mit dem Coax-BSE-Detektor 15 aufgenommenen Coax-BSE-Bild wird ein konkav-konvexer Zustand der Oberfläche der Probe 10 bei Betrachtung mit dem Röntgendetektor 12 beobachtet. Durch Verwenden der aus diesem Bild allein oder in Kombination mit einem Top-BSE-Bild und einem Sekundärelektronenbild gewonnenen Informationen lassen sich bei Durchführung der Analyse eine Stelle, die für die Röntgenelementaranalyse geeignet ist, und eine Stelle, die hierfür nicht geeignet ist, genau unterscheiden. Somit kann ein Analytiker innerhalb kurzer Zeit und ohne Nacharbeiten eine Analyse, deren hohe Zuverlässigkeit gewährleistet ist, durchführen.
Ferner kann durch Anordnung des Coax-BSE-Detektors 15 am Spitzenbereich des Röntgendetektors 12 ein von der Probe 10 erzeugtes Rückstreuelektron mit höherer Empfindlichkeit nachgewiesen werden, als dies der Fall ist, wenn der Coax-BSE-Detektor 15 dahinter angeordnet ist. Dadurch kann die vorliegende Ausführungsform sogar auf Röntgenelementaranalysen angewandt werden, die in einer Umgebung, in der die Bildauflösung schlecht ist, zum Beispiel bei hoher Vergrößerung, geringer Beschleunigung, Mikrostrom und geringem Vakuum, durchgeführt werden.
Alternativ kann der Coax-BSE-Detektor 15 hinter der Nachweisoberfläche an der Spitze des Röntgendetektors 12 in der vorliegenden Konfiguration, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform, angeordnet werden. In diesem Fall kann der Coax-BSE-Detektor 15 am Röntgendetektor 12 in Form eines integrierten Typs befestigt werden.
Wie vorstehend ausgeführt, werden der Röntgendetektor 12 und der Coax-BSE-Detektor 15 ineinander integriert, so dass es nicht erforderlich ist, die Positionen der beiden Detektoren einzustellen, was die Durchführung einer Analyse ohne komplizierte Maßnahmen ermöglicht. Ferner können beide Detektoren von der Prüfkörperkammer 9 entfernt bzw. daran angebracht werden, da sie ineinander integriert sind. Demzufolge können beide Detektoren leicht an allen Vorrichtungen montiert werden und ein Analytiker kann beide Detektoren an einer bereits erworbenen Vorrichtung anbringen.
Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform kann der Coax-BSE-Detektor 15 der vorliegenden Ausführungsform bei einem Rasterelektronenmikroskop, das mit dem energiedispersiven Röntgendetektor 12 ausgestattet ist, sowie bei einem Rasterelektronenmikroskop, das mit einem wellenlängendispersiven Röntgenspektrometer oder ähnlichen Vorrichtungen ausgestattet ist, eingesetzt werden.
Wenn eine Probenoberfläche mit konkaven und konvexen Stellen einer Röntgenanalyse unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterworfen wurde, wurden gute Analysenergebnisse mit guter Reproduzierbarkeit erhalten. Wie vorstehend ausgeführt, lassen sich mit der vorliegenden Ausführungsform die gleichen Vorteile wie mit der ersten Ausführungsform erzielen. Ferner ist es nicht erforderlich, die Positionen eines Röntgendetektors und eines Coax-BSE-Detektors durch gegenseitige Integration dieser Bestandteile einzustellen, was es ermöglicht, eine Analyse, deren hohe Zuverlässigkeit gewährleistet ist, leicht durchzuführen.
Dritte Ausführungsform
Nachstehend wird eine dritte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben. 6 ist eine schematische perspektivische Darstellung eines Rückstreuelektronendetektors, der am Spitzenbereich eines Röntgendetektors in einem Rasterelektronenmikroskop 1, bei dem es sich um eine Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform handelt, angeordnet ist. Die Gestalt des BSE-Detektors 45 unterscheidet sich von den in den 2 und 5A dargestellten Detektoren. Deren zentrale Position an der Achse des Röntgendetektors 12 ist nicht gegeben, d.h., die Achse des BSE-Detektors 45 ist nicht-koaxial. Dabei liegt die nicht-koaxiale Position des BSE-Detektors an einer Position, die einen Teil eines Bereiches besetzt, der die gleiche Achse wie die der Nachweisoberfläche des Röntgendetektors umgibt. Die hier dargestellte Konfiguration ist die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass diese Achsen nicht-koaxial verlaufen.
Im vorliegenden Rasterelektronenmikroskop 1 ist der BSE-Detektor 45 im Inneren der Prüfkörperkammer 9 durch den Arm 14 fixiert und ist vor und unabhängig vom Röntgendetektor 12 angeordnet. Der BSE-Detektor 45 weist eine Gestalt auf, durch die ein charakteristischer, von der Probe 10 ausgehender Röntgenstrahl nicht blockiert wird. Da ein charakteristischer, von der Probe 10 ausgehender Röntgenstrahl vom Kollimator 25 in den Röntgendetektor 12 gelangt, kann eine Röntgenelementaranalyse ohne Zurückziehen des BSE-Detektors 45 durchgeführt werden. In einem mit dem BSE-Detektor 45 aufgenommenen BSE-Bild wird in diesem Fall ein konkav-konvexer Zustand der Oberfläche der Probe 10 bei Betrachtung aus einer Position in der Nähe des Röntgendetektors 12 festgestellt. Durch Verwenden der aus diesem Bild allein oder in Kombination mit einem Top-BSE-Bild und einem Sekundärelektronenbild gewonnenen Informationen lassen sich bei Durchführung der Analyse eine Stelle, die sich für die Röntgenelementaranalyse eignet, und eine Stelle, die sich hierfür nicht eignet, unterscheiden. Infolgedessen kann ein Analytiker innerhalb kurzer Zeit und ohne Nacharbeiten eine Analyse, deren hohe Zuverlässigkeit gewährleistet ist, durchführen.
In der vorliegenden Konfiguration liegt die zentrale Position des BSE-Detektors 45 nicht auf der Achse des Röntgendetektors. Ein Bereich, innerhalb dessen der BSE-Detektor 45 angeordnet werden kann, wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 4A und 4B beschrieben. Die gestrichelten Linien (1) und (2), die vom Analysenpunkt A in der Probe 10 ausgehen, sind in Bezug zur Achse des Röntgendetektors 12 jeweils um 20° geneigt. Wenn beispielsweise die zentrale Position des BSE-Detektors auf der gestrichelten Linie (1) oder (2) angeordnet ist, unterscheidet sich ein aufgenommenes BSE-Bild stark von dem Bild, das mit dem Röntgendetektor 12 zu sehen ist, und die Genauigkeit bei der nachstehend beschriebenen automatischen Unterscheidungsberechnung beträgt etwa 50%. Demgemäß muss die zentrale Position des BSE-Detektors 45 innerhalb der gestrichelten Linien (1) und (2) angeordnet werden, um eine genaue Unterscheidung einer Analysenposition zu ermöglichen. Wenn der BSE-Detektor 45 hinter der Nachweisoberfläche an der Spitze des Röntgendetektors 12 angeordnet ist, kann die zentrale Position des BSE-Detektors 45 in einem Bereich III oder IV liegen. Mit anderen Worten, die zentrale Position der Nachweisoberfläche des BSE-Detektors 45 kann folgendermaßen angeordnet werden: In einem konischen Bereich, dessen Spitze der Analysenpunkt A in der Probe 10 ist und dessen beide Seiten, die mit der Zentralachse der Nachweisoberfläche des Röntgendetektors 12 gebildet werden, um weniger als 20° geneigt sind; und ferner in einem Bereich zwischen der Nachweisoberfläche des Röntgendetektors 12 und dem Analysenpunkt A oder in einem Bereich außerhalb der Grenzen, bei denen es sich um Verlängerungen der Tangenten handelt, die den Analysenpunkt und äußere Umfangspunkte des äußeren Rahmens an der Spitze des Röntgendetektors 12 verbinden. Alternativ kann der BSE-Detektor 45 sich in einer Position in Bezug zur Probe 10 in der gleichen Richtung wie die Richtung, in der die Nachweisoberfläche des Röntgendetektors 12 angeordnet ist, befinden, wo ein Rückstreuelektron, das in der Probe 10 erzeugt wird und sich in gerader Richtung unverändert bewegt, nachgewiesen werden kann.
Dabei bedeutet der Ausdruck „in Bezug zur Probe 10 in der gleichen Richtung, wie die Richtung, in der die Nachweisoberfläche des Röntgendetektors 12 angeordnet ist“, dass die zentrale Position des vorerwähnten BSE-Detektors 45 innerhalb der gestrichelten Linien (1) und (2) angeordnet ist; und der Ausdruck „eine Position, bei der ein Rückstreuelektron, das in der Probe 10 erzeugt worden ist und sich in gerader Richtung unverändert bewegt, nachgewiesen werden kann“, dass die zentrale Position des vorerwähnten BSE-Detektors 45 im Bereich III oder IV angeordnet ist. Alternativ kann der BSE-Detektor 45 vor der Nachweisoberfläche an der Spitze des Röntgendetektors 12 angeordnet werden, d.h., er kann zwischen der Spitze des Röntgendetektors 12 und der Probe angeordnet werden. Gemäß einer weiteren Alternative kann der BSE-Detektor 45 am Spitzenbereich des Röntgendetektors 12 angeordnet werden. Dabei umfasst der Ausdruck „der BSE-Detektor 45 ist am Spitzenbereich des Röntgendetektors 12 angeordnet“ folgende vier Fälle: Der BSE-Detektor 45 ist direkt an der Spitze des Röntgendetektors 12 angeordnet; der BSE-Detektor 45 ist so angeordnet, dass er einen Bereich in der Nähe der Spitze des Röntgendetektors 12 kontaktiert; der BSE-Detektor 45 ist an der Spitze und auf der gleichen Achse wie der Röntgendetektor 12 angeordnet; und die zentrale Position des BSE-Detektors 45 ist zwischen der Spitze des vorerwähnten Röntgendetektors 12 und der Probe und ferner in der Region III oder IV angeordnet.
Die Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform kann auch auf den Fall angewandt werden, bei dem der BSE-Detektor 45 mit dem Röntgendetektor 12 integriert ist. 7 erläutert diese Ausführungsform. Der BSE-Detektor 45 ist am Spitzenbereich des Kollimators 25 befestigt. Der BSE-Detektor 45 weist eine Gestalt auf, durch die ein charakteristischer Röntgenstrahl von der Probe 10 nicht blockiert wird. Da ein charakteristischer Röntgenstrahl von der Probe 10 aus dem Kollimator 25 in den Röntgendetektor 12 gelangt, kann eine Röntgenelementaranalyse ohne Zurückziehen des BSE-Detektors 45 durchgeführt werden.
Die zentrale Position des BSE-Detektors 45 befindet sich an einer Position mit einem Winkel, der kleiner ist als der Winkel zwischen der Mittelachse des Röntgendetektors 12 und der Oberfläche der Probe 10, kann sich aber an einer Position mit einem größeren Winkel befinden. In diesem Fall kann sogar eine Stelle, die vom Röntgendetektor 12 nicht gesehen werden kann, vom BSE-Detektor 45 gesehen werden und somit wird die Genauigkeit in der Unterscheidung einer Analysenposition geringer als in dem Fall, bei dem die zentrale Position des BSE-Detektors 45 sich an einer Position mit einem kleineren Winkel befindet.
Wenn die zentrale Achse des Coax-BSE-Detektors 15 tiefer liegt als die des Röntgendetektors 12 in einer derartigen nicht-koaxialen Konfiguration, lässt sich ein analysierbarer Bereich sicherer erfassen als in dem Fall, bei dem die Mittelachse des Coax-BSE-Detektors 15 sich darüber befindet, und somit lässt sich die Genauigkeit der Unterscheidung verbessern.
Alternativ kann in einer Konfiguration, die in den 5A und 5B dargestellt ist, der Coax-BSE-Detektor 15 in einen oberen Detektor und einen unteren Detektor unterteilt werden. In diesem Fall lässt sich eine nicht-koaxiale Konfiguration bilden, indem man sich nur des unteren Detektors bedient, wobei die gleichen Vorteile wie bei der Ausführungsform von 7 erzielt werden können. Wenn andererseits sowohl der obere als auch der untere Detektor verwendet werden, kann ein Rückstreuelektron mit einer zweifach höheren Empfindlichkeit erfasst werden, als dies der Fall ist, wenn nur der untere Detektor verwendet wird. Durch Unterteilen des Coax-BSE-Detektors in zwei Detektoren, wie vorstehend beschrieben wurde, können diese Detektoren für eine Aufgabe verwendet werden, bei der der Unterscheidung oder der Empfindlichkeit besondere Bedeutung zukommt.
Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform kann der Coax-BSE-Detektor 15 der vorliegenden Ausführungsform bei einem Rasterelektronenmikroskop, das mit dem energiedispersiven Röntgendetektor 12 versehen ist, sowie bei einem Rasterelektronenmikroskop, das mit einem wellenlängendispersiven Röntgenspektrometer oder damit ähnlichen Vorrichtungen versehen ist, eingesetzt werden.
Wenn eine Probenoberfläche mit konkaven und konvexen Stellen einer Röntgenanalyse unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterzogen wurde, wurden gute Analysenergebnisse mit guter Reproduzierbarkeit erhalten. Wie vorstehend ausgeführt, kann eine Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform bereitgestellt werden, wobei die Vorrichtung dazu in der Lage ist, in einem Stadium vor Durchführung der Röntgenelementaranalyse eine Bewertung und Unterscheidung einer für die Röntgenanalyse geeigneten Analysenposition in einer Probe vorzunehmen, und es einem Analytiker ermöglicht, innerhalb von kurzer Zeit und ohne Nacharbeiten eine Analyse durchzuführen, deren hohe Zuverlässigkeit gewährleistet ist.
Vierte Ausführungsform
Nachstehend wird eine vierte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 8 bis 12 beschrieben. 8 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Mechanismus zur Bewegung eines Coax-BSE-Detektors in einem Rasterelektronenmikroskop 1, bei dem es sich um eine Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform handelt. Die Konfiguration in dieser Ausführungsform ist die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass im Zentrum des Coax-BSE-Detektors 15 kein Loch vorgesehen ist und stattdessen ein Mechanismus zum Einführen/Zurückziehen des Coax-BSE-Detektors 15 zur Achse der Vorderoberfläche des Röntgendetektors 12 oder von dieser weg vorgesehen ist, wodurch es ermöglicht wird, ein Rückstreuelektronenbild aufzunehmen, das nur von einem Rückstreuelektron gewonnen wird, das elastisch in einer Richtung zum Röntgendetekor 12 hin gestreut worden ist, d. h., perfekt koaxial mit dem Röntgendetektor 12 elastisch gestreut worden ist.
Das vorliegende Rasterelektronenmikroskop 1 ist mit einem Mechanismus zum Einführen oder Zurückziehen des Coax-BSE-Detektors 15 versehen, wobei man diesen Detektor zur Achse vor dem Röntgendetektor 12 gleiten lässt. Der Doppelpfeil gibt die Gleitrichtungen an. Ein Haltestab 31 ist an der Prüfkörperkammer 9 angebracht. Beide Enden des Stabs werden von Kugellagern 32 und 33 gehalten, die jeweils an der Prüfkörperkammer 9 angebracht sind. Ein Lagergehäuse 34 wird von einem an der Prüfkörperkammer 9 angebrachten Arm gehalten. Ein Kegelrad 35 ist an einem Ende des Haltestabs 31 angebracht. Eine Vorschubspindel 36 wird von einem Kugellager 37 gehalten, das am Lagergehäuse 34 angebracht ist. Ein Kegelrad 40 ist an einem Ende der Vorschubspindel 36 zum Eingriff mit dem Kegelrad 35 angebracht. Eine Führung 41 ist am Lagergehäuse 34 befestigt. Der Coax-BSE-Detektor 15 ist an einem Schlitten 42 befestigt, der an der Vorschubspindel 36 und der Führung 41 angebracht ist. Mit dieser Konfiguration wird es möglich, den Coax-BSE-Detektor 15 einzuführen/zurückzuziehen, indem man ihn zur Achse der Vorderfläche des Röntgendetektors 12 gleiten lässt, wie in 10A dargestellt ist.
Die in 9 dargestellte Konfiguration kann ebenfalls als Mechanismus zum Einführen/Zurückziehen des Coax-BSE-Detektors 15 in Richtung zur Vorderfläche des Röntgendetektors 12 und von dieser weg herangezogen werden. Ein Haltestab 31 ist an der Probenkammer 9 angebracht. Beide Enden des Stabs werden von Kugellagern 32 und 33 gehalten, die jeweils an der Prüfkörperkammer 9 angebracht sind. Ein Lagergehäuse 34 wird von einem Arm 43 gehalten, der an der Prüfkörperkammer 9 befestigt ist. Der Coax-BSE-Detektor 15 ist an einem Ende des Haltestabs 31 befestigt. Mit dieser Konfiguration wird es möglich, den Coax-BSE-Detektor 15 als Wischer zu betätigen, indem man den Haltestab 31 als eine Rotationswelle dreht, wie in 10B dargestellt ist, wodurch der Coax-BSE-Detektor 15 zur Achse der Vorderfläche des Röntgendetektors 12 eingeführt bzw. von dieser zurückgezogen werden kann.
Wie vorstehend ausgeführt, wird es möglich, den Coax-BSE-Detektor 15 zur Achse der Vorderfläche des Röntgendetektors 12 einzuführen bzw. von dieser zurückzuziehen, indem man sich der vorliegenden Konfiguration bedient. Der Haltestab 31 kann unter Verwendung eines elektrischen Stellantriebs und dergleichen, der an der Innenseite oder der Außenseite der Prüfkörperkammer 9 angeordnet ist, gedreht werden. Ein vom Coax-BSE-Detektor 15 aufgenommenes Coax-BSE-Bild wird durch ein Rückstreuelektron 23 erhalten, das direkt in den Kollimator 25 gelangt ist, im Gegensatz zu einem Coax-BSE-Bild, das durch ein Rückstreuelektron 23 erhalten worden ist, das elastisch in Richtung zum Umfang des Kollimators 25 gestreut worden ist, wobei das letztgenannte Bild aufgenommen wird, wenn ein Loch im Coax-BSE-Detektor 15 vorgesehen ist. Somit wird beim erstgenannten Coax-BSE-Bild ein konkav-konvexer Zustand der Oberfläche einer Probe, die vom Röntgendetektor 12 betrachtet wird, genauer dargestellt als im Fall der ersten Ausführungsform. Unter Verwendung der Informationen, die aus diesem Bild allein oder in Kombination mit einem Top-BSE-Bild und einem Sekundärelektronenbild erhalten worden sind, können eine für die Röntgenelementaranalyse geeignete Stelle und eine hierfür nicht geeignete Stelle genau unterschieden werden, wenn die Analyse durchgeführt wird. Dadurch kann ein Analytiker innerhalb von kurzer Zeit und ohne Nacharbeiten eine Analyse durchführen, für die eine höhere Zuverlässigkeit gewährleistet ist.
Alternativ können bei Durchführung der Analyse eine für die Röntgenelementaranalyse geeignete Stelle und eine hierfür nicht geeignete Stelle unterschieden werden, indem man ein Rückstreuelektronenbild in einem Zustand aufnimmt, bei dem der Coax-BSE-Detektor 15 von der Achse der Vorderfläche des Röntgendetektors 12 in der vorliegenden Konfiguration zurückgezogen worden ist. In diesem Fall wird die Genauigkeit bei der Unterscheidung der Analysenposition im Vergleich zu dem Fall verringert, bei dem der Coax-BSE-Detektor 15 und der Röntgendetektor 12 sich koaxial zueinander befinden. Jedoch lassen sich bei Durchführung der Röntgenelementaranalyse Arbeitsschritte zum Zurückziehen des Coax-BSE-Detektors 15 einsparen und es wird möglich, gleichzeitig sowohl ein Rückstreuelektronensignal, das in Richtung des Coax-BSE-Detektors 15 erzeugt worden ist, als auch ein Röntgensignal, das in Richtung des Röntgendetektors 12 erzeugt worden ist, aufzunehmen.
Als weitere Alternative kann der Coax-BSE-Detektor 15 eine Gestalt aufweisen, bei der in der vorliegenden Ausführungsform ein Loch im Zentrum des Detektors vorgesehen ist. Wenn der Coax-BSE-Detektor 15 auf der Achse der Vorderfläche des Röntgendetektors vorgesehen ist, gelangt ein Röntgenstrahl in den Röntgendetektor 12, nachdem er das Loch im Coax-BSE-Detektor 15 passiert hat. Demzufolge lassen sich bei der Durchführung der Röntgenelementaranalyse Arbeitsschritte zum Zurückziehen des Coax-BSE-Detektors 15 einsparen.
Die vorstehend beschriebene Vorgehensweise lässt sich auch auf den Fall anwenden, bei dem der Coax-BSE-Detektor 15 mit dem Röntgendetektor 12 integriert ist. 11 erläutert ein Beispiel für einen Mechanismus zum Einführen/Zurückziehen des Coax-BSE-Detektors 15 durch Gleiten zur Achse vor dem Röntgendetektor 12. Ein an der Prüfkörperkammer 9 befestigter Haltestab 31 ist an einem Flansch 44 angebracht. Beide Enden des Haltestabs 31 werden von Kugellagern 32 und 33 gehalten, die jeweils am Flansch 44 und einem am Röntgendetektor 12 befestigten Lagergehäuse 34 angebracht sind. Ein Kegelrad 35 ist an einem Ende des Haltestabs 31 angebracht. Beide Enden einer Vorschubspindel 36 werden von Kugellagern 37 und 38 gehalten, die jeweils am Lagergehäuse 34 und an einem am Röntgendetektor 12 befestigten Lagergehäuse 39 angebracht sind. Ein Kegelrad 40 ist an einem Ende der Vorschubspindel 36 zum Eingriff mit dem Kegelrad 35 angebracht. Eine Führung 41 ist an den Lagergehäusen 34 und 39 befestigt. Der Coax-BSE-Detektor 15 ist an einem Schlitten 42 befestigt, der an der Vorschubspindel 36 und der Führung 41 angebracht ist. Mit dieser Konfiguration wird es möglich, den Coax-BSE-Detektor 15 einzuführen/zurückzuziehen, indem man ihn zur Achse der Vorderfläche des Röntgendetektors 12 verschiebt, wie in 10A dargestellt ist.
Alternativ kann die in 12 dargestellte Konfiguration als Mechanismus für den Fall verwendet werden, bei dem der Coax-BSE-Detektor 15 mit dem Röntgendetektor 12 integriert ist. Ein Haltestab 31 ist an einem an der Kammer 9 angebrachten Flansch 44 befestigt. Beide Enden des Haltestabs 31 werden von Kugellagern 32 und 33 gehalten, die jeweils am Flansch 44 und einem Lagergehäuse 34, das von einem am Röntgendetektor 12 befestigten Arm 43 gehalten wird, angebracht sind. Der Coax-BSE-Detektor 15 ist an einem Ende des Haltestabs 31 befestigt. Mit dieser Konfiguration wird es möglich, den Coax-BSE-Detektor 15 als wischerartige Vorrichtung zu betreiben, indem man den Haltestab 31 als eine Rotationswelle dreht, wie in 10B dargestellt ist, wodurch es möglich wird, den Coax-BSE-Detektor 15 zur Achse der Vorderfläche des Röntgendetektors 12 einzuführen bzw. von dieser zurückzuziehen. Die Positionen, an denen der erste Rückstreuelektronendetektor angeordnet ist, wurden bei der ersten bis dritten Ausführungsform und der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Eine geeignete Analysenposition lässt sich bei jeder Konfiguration ermitteln, wobei sich aber eine unterschiedliche Genauigkeit in der Unterscheidung ergibt. Wenn der erste Rückstreuelektronendetektor auf der gleichen Achse wie der Röntgendetektor 12 und an dessen Spitzenbereich angeordnet ist, werden Informationen über die Gestalt der Oberfläche einer Probe bei Betrachtung mit dem Röntgendetektor 12 besonders gut in einem aufgenommenen Rückstreuelektronenbild wiedergegeben, so dass sich eine Unterscheidung der Analysenposition besonders genau vornehmen lässt. Anschließend nimmt die Genauigkeit der Unterscheidung in folgender Reihenfolge ab: der Fall, bei dem der erste Rückstreuelektronendetektor am Spitzenbereich des Röntgendetektors 12 angeordnet ist; und der Fall, bei dem der erste Rückstreuelektronendetektor in der gleichen Richtung wie der Röntgendetektor 12 angeordnet ist.
Wenn der Röntgendetektor 12 und der Coax-BSE-Detektor 15 miteinander integriert sind, können der Röntgendetektor 12, der Coax-BSE-Detektor 15 und der Bewegungsmechanismus durch Entfernen des Flansches 44 abgenommen oder angebracht werden, da sie miteinander integriert sind. Demzufolge lassen sie sich leicht an jedem Gerät montieren und ein Analytiker kann sie auch an einem bereits erworbenen Gerät anbringen. Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform können der Coax-BSE-Detektor 15 der vorliegenden Erfindung an einem Rasterelektronenmikroskop eingesetzt werden, das mit einem energiedispersiven Röntgendetektor 12 versehen ist, sowie an einem Rasterelektronenmikroskop, das mit einem wellenlängendispersiven Röntgenspektrometer oder ähnlichen Vorrichtungen versehen ist.
Bei der vorliegenden Konfiguration kann der Coax-BSE-Detektor 15 näher an die Probe 10 herangebracht werden als der Top-BSE-Detektor 16, indem man die Länge des Haltestabs 31 und die Gestalt des Schlittens 42 verändert. Demzufolge kann ein Rückstreuelektron aus einer im Vergleich zur Position des Top-BSE-Detektors vorteilhafteren Position unter schwierigeren Bedingungen, wie hohe Vergrößerung, geringe Beschleunigung, Mikrostrom und geringes Vakuum, betrachtet werden. Wenn sich ferner der Röntgendetektor 12 in einem Winkel von 35° zur Probenoberfläche befindet, wird die Probe 10 ebenfalls vom Coax-BSE-Detektor 15, der sich in einem Winkel von 35° befindet, betrachtet. Somit kann eine Betrachtung, bei der das Verhältnis zwischen den Informationen über die Zusammensetzung und Informationen über die konkav-konvexe Beschaffenheit in geeigneter Weise verändert wird, durchgeführt werden, indem man die Probe 10, von der rückgestreute Elektronen rundherum gestreut werden, neigt. Somit kann der Coax-BSE-Detektor 15 nicht nur für die Röntgenanalyse eingesetzt werden, sondern auch als hochempfindlicher Rückstreuelektronendetektor mit Eigenschaften, die sich von denen des Top-BSE-Detektors 16 unterscheiden.
Wenn eine Probenoberfläche mit konkaven und konvexen Stellen einer Röntgenanalyse unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterworfen wird, lassen sich gute Analysenergebnisse mit guter Reproduzierbarkeit erhalten. Wie vorstehend ausgeführt, lässt sich eine Ladungsteilchen-Bestrahlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform bereitstellen, wobei die Vorrichtung dazu in der Lage ist, in einem Stadium vor Durchführung einer Röntgenelementaranalyse eine Bewertung und Unterscheidung einer Analysenposition in einer Probe, die sich für die Röntgenanalyse eignet, vorzunehmen, und es dem Analytiker ermöglicht, innerhalb kurzer Zeit und ohne Nacharbeiten eine Analyse, deren hohe Zuverlässigkeit gewährleistet ist, durchzuführen. Ferner ist es aufgrund der Bereitstellung eines Mechanismus zum Einführen/Zurückziehen des Coax-BSE-Detektors zur Achse der Vorderfläche des Röntgendetektors oder von dieser weg nicht erforderlich, ein Loch im Zentrum des Coax-BSE-Detektors vorzusehen, so dass es möglich wird, ein Rückstreuelektronenbild durch ein Rückstreuelektron, das perfekt koaxial zum Röntgendetektor elastisch gestreut ist, aufzunehmen, wobei es möglich wird, eine Analysenposition, die sich für die Röntgenanalyse besser eignet, zu bewerten und zu unterscheiden.
Fünfte Ausführungsform
Eine fünfte Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 13 bis 15B beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Verfahren zum automatischen Unterscheiden einer Stelle, die sich zum Erfassen eines Röntgenstrahls mit hoher Wirksamkeit eignet, beschrieben, wobei das Rasterelektronenmikroskop gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wird. Dabei können Sachverhalte, die in einer der Ausführungsformen 1 bis 4 beschrieben worden sind und in der vorliegenden Ausführungsform nicht erwähnt werden, ebenfalls für die vorliegende Ausführungsform herangezogen werden, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Arbeitsschritte des Rasterelektronenmikroskops werden von einer Steuervorrichtung gesteuert, zum Beispiel von der SEM-Gesamtsteuervorrichtung 18. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Position, die der Röntgenelementaranalyse unterworfen werden kann, unter Verwendung lediglich des Coax-BSE-Detektors 15, jedoch ohne Verwendung des Top-BSE-Detektors 16 unterschieden. 13 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Erreichen einer optimalen Röntgenanalysenposition in der vorliegenden Ausführungsform. Die 14A und 14B erläutern das Ablaufdiagramm von 13 unter Verwendung von Coax-BSE-Bildern, die mit dem Coax-BSE-Detektor 15 aufgenommen worden sind. Die 15A und 15B zeigen Fenster, die bei der Ermittlung einer Analysenposition angezeigt werden.
Stufe 1 (S701 in Fig. 13)
Ein Coax-BSE-Bild (14A) wird mit dem Coax-BSE-Detektor 15 aufgenommen. Es wird angenommen, dass die Pixelzahlen des in dieser Stufe aufgenommenen Bilds m in der horizontalen Richtung und n in der vertikalen Richtung betragen, wobei das Bild in 14B dargestellt ist.
Stufe 2 (S702)
Wenn das in Stufe 1 aufgenommene Coax-BSE-Bild beispielsweise in acht Bits quantisiert wird und durch Grauskalenbilder mit 256 Abstufungen wiedergegeben wird, werden die Kontrastwerte der gesamten Pixel normiert, so dass der minimale Kontrastwert als 0 und der maximale Kontrastwert als 255 angegeben wird.
Stufe 3 (S703)
Ein bestimmter Schwellenwert Rth wird für die Kontrastwerte festgelegt, um die in Stufe 2 normierten Kontrastwerte mit Rth zu vergleichen. Es wird festgestellt, dass eine Stelle mit einem normierten Kontrastwert, der größer oder gleich Rth ist, sich für die Analyse eignet, während eine Stelle, deren normierter Kontrastwert kleiner als Rth ist, sich für die Analyse nicht eignet. Da die Kontrastwerte normiert werden, kann ein Standardwert für Rth festgelegt werden. Der Analytiker kann jedoch willkürlich einen Wert für Rth festlegen, wozu er das Fenster in 15A verwendet.
Das Ablaufdiagramm von 13 wurde vorstehend beschrieben. Folgendes lässt sich feststellen: An einer Stelle mit einem in Stufe (S702) gewonnenen höheren Kontrastwert befinden sich weniger Hindernisse zwischen dem Coax-BSE-Detektor 15 und der Bestrahlungsposition, auf die der Elektronenstrahl auftrifft; und die Bestrahlungsposition orientiert sich in Richtung zum Coax-BSE-Detektor 15. Das Gleiche gilt für einen Röntgenstrahl von der Bestrahlungsposition des Elektronenstrahls 3, und von einer Position mit einem höheren Kontrastwert gelangt eine größere Menge an Röntgenstrahlen in den Si (Li⁺)-Detektor 27 aus dem Kollimator 25 im Röntgendetektor 12. Dies bedeutet, dass es durch Festlegen einer Stelle mit einem hohen Kontrastwert im Coax-BSE-Bild als Röntgenanalysenposition möglich wird, innerhalb von kurzer Zeit und ohne Nacharbeiten eine Analyse vorzunehmen, deren hohe Zuverlässigkeit gewährleistet ist. Der Kontrastwert wird im Ablaufdiagramm von 13 in jeder Pixeleinheit bewertet, wobei aber das Bild in x Regionen in horizontaler Richtung und y Regionen in vertikaler Richtung unterteilt werden kann, um einen Mittelwert der Kontrastwerte für die einzelnen unterteilten Einheitsregionen zu bilden, so dass der Mittelwert mit dem Schwellenwert Rth verglichen wird. Dadurch lässt sich ein durch das Pixelniveau verursachter Rauscheinfluss, der möglicherweise aufgrund von Flimmern oder elektrischem Rauschen der Elektronenquelle 2, aufgrund einer lokalen Ladung in der Probe 10 oder dergleichen auftritt, vermeiden. In diesem Fall ergibt sich folgendes Ablaufdiagramm:
Stufe 1A
Ein Coax-BSE-Bild wird mit dem Coax-BSE-Detektor 15 aufgenommen. Es wird angenommen, dass die Pixelzahl des in dieser Stufe aufgenommenen Bilds m in der horizontalen Richtung und n in der vertikalen Richtung beträgt.
Stufe 2A
Wenn das in Stufe 1A aufgenommene Coax-BSE-Bild beispielsweise in acht Bits quantisiert und durch Grauskalenbilder mit 256 Abstufungen wiedergegeben wird, werden die Kontrastwerte der gesamten Pixel so normiert, dass der minimale Kontrastwert 0 beträgt und der maximale Kontrastwert 255 beträgt.
Stufe 3A
Beispielsweise wird das Bild in x Regionen in horizontaler Richtung und y Regionen in vertikaler Richtung unterteilt und eine minimale Region für die Unterscheidung wird definiert. Es ist vorgesehen, dass x und y vom Analytiker willkürlich unter Verwendung des Fensters in 15B festgelegt werden kann.
Stufe 4A
Der Mittelwert der Kontrastwerte in den einzelnen Regioneneinheiten, die in Stufe 3A definiert worden sind, wird genommen und es wird festgestellt, dass eine Stelle mit einem Mittelwert, der größer oder gleich Rth ist, sich für die Analyse eignet, während eine Stelle, deren Mittelwert kleiner als Rth ist, sich für die Analyse nicht eignet. Da die Kontrastwerte normiert werden, kann für Rth ein Standardwert festgelegt werden. Jedoch kann ein Analytiker den Wert für Rth unter Verwendung des Fensters in 15B willkürlich festlegen.
Nachstehend werden Fenster, die an der Bildschirmstation 19 angezeigt werden, wenn ein bestimmter Schwellenwert Rth für die beim Ablaufdiagramm von 13 beschriebenen Kontrastwerte definiert wird und die Unterscheidung der Analysenpositionen begonnen und beendet wird, unter Bezugnahme auf die 15A und 15B beschrieben. Wenn die Ermittlung einer analysierbaren Position durchgeführt wird, öffnet ein Analytiker zunächst das Fenster 15A in der Bildschirmstation 19. Anschließend gibt der Analytiker den „Schwellenwert für die Kontrastwerte“ Rth in das entsprechende Feld ein, um eine Unterscheidung bezüglich einer analysierbaren Position vorzunehmen. Beispielsweise wird der Wert „90“ in das Feld als Standardwert eingegeben, wobei dieser Wert normalerweise verwendet wird. Jedoch kann der Analytiker willkürlich eine ganze Zahl von 0 bis 255 eingeben. Wenn ein Wert, der sich von diesen ganzen Zahlen unterscheidet, eingegeben wird, wird eine Fehlermeldung angezeigt. Der Analytiker drückt anschließend den „Start“-Knopf in 15A. Dadurch beginnt der in 13 dargestellte Verfahrensablauf. Wenn die Ermittlung einer Analysenposition abgeschlossen ist, drückt der Analytiker den „Ende“-Knopf in Fig. 15A, um zu einer normalen Betrachtung überzugehen.
Wenn eine analysierbare Position durch Anwendung des Verfahrensablaufs der Stufen 1A bis 4A ermittelt worden ist, werden die folgenden Maßnahmen durchgeführt: Ein Analytiker öffnet zunächst das Fenster von 15B an der Bildschirmstation 19. Anschließend gibt der Analytiker den „Schwellenwert für die Kontrastwerte“ Rth und die „Bildunterteilungszahlen“ x und y in die Felder ein, um eine analysierbare Position zu ermitteln. Beispielsweise wird der Wert „90“ in das Feld für Rth als Standardwert eingegeben, wobei dieser Wert normalerweise verwendet wird. Der Analytiker kann jedoch willkürlich eine ganze Zahl von 0 bis 255 eingeben. x und y sind ganze Zahlen, die die Pixel-Unterteilungszahlen (m, n) eines Bildes angeben. Sie sind kleiner oder gleich m bzw. n und größer oder gleich 1. Wenn ein Wert, der von den zulässigen Werten abweicht, in eines der Felder eingegeben wird, tritt eine Fehlermeldung auf. Der Analytiker kann dann den „Start“-Knopf in 15B drücken. Dadurch wird der Verfahrensablauf der Stufen 1A bis 4A durchgeführt. Wenn die Ermittlung der Analysenposition beendet ist, drückt der Analytiker den „Ende“-Knopf in Fig. 15B, um zur normalen Betrachtung überzugehen.
Mit dem vorerwähnten Ablaufdiagramm kann dem Analytiker in der Stufe vor der Durchführung der Röntgenelementaranalyse die Zuverlässigkeit eines Analysenergebnisses präsentiert werden. Infolgedessen kann ein Analytiker innerhalb kurzer Zeit und ohne Nacharbeiten eine Analyse durchführen, deren hohe Zuverlässigkeit gewährleistet ist.
Wenn eine Probenoberfläche mit konkaven und konvexen Stellen einer Röntgenanalyse unter Verwendung des Rasterelektronenmikroskops gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterzogen wurde, wurden gute Analysenergebnisse mit guter Reproduzierbarkeit erhalten. Wie vorstehend ausgeführt, lässt sich eine Ladungsteilchen-Bestrahlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform bereitstellen, mit der es möglich ist, im Stadium vor Durchführung der Röntgenelementaranalyse eine automatische Bewertung und Unterscheidung einer Analysenposition in einer Probe vorzunehmen, die sich für die Röntgenanalyse eignet. Ferner ermöglicht es die Vorrichtung dem Analytiker, innerhalb von kurzer Zeit und ohne Nacharbeiten eine Analyse durchzuführen, deren hohe Zuverlässigkeit gewährleistet ist.
Sechste Ausführungsform
Nachstehend wird die sechste Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 16 bis 19 beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Verfahren zum automatischen Ermitteln einer Stelle beschrieben, an der in hochwirksamer Weise ein Röntgenstrahl erfasst werden kann, indem man ein Top-BSE-Bild, ein Coax-BSE-Bild und das in der ersten Ausführungsform erläuterte Rasterelektronenmikroskop verwendet. Die Sachverhalte, die in einer der ersten bis vierten Ausführungsformen beschrieben worden sind und in der vorliegenden Ausführungsform nicht beschrieben werden, gelten auch für diese Ausführungsform, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Arbeitsschritte des Rasterelektronenmikroskops werden durch eine Steuervorrichtung gesteuert, zum Beispiel durch die SEM-Gesamtsteuervorrichtung 18. 16 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Erhalt einer optimalen Röntgenanalysenposition in dieser Ausführungsform. Die 17A bis 18B erläutern das Ablaufdiagramm von 16 unter Verwendung eines Top-BSE-Bilds und eines Coax-BSE-Bilds, die tatsächlich mit dem Top-BSE-Detektor 16 und dem Coax-BSE-Detektor 15 aufgenommen worden sind. 19 zeigt ein Fenster, das angezeigt wird, wenn eine Analysenposition ermittelt wird.
Stufe 1 (S101 in Fig. 16)
Ein Top-BSE-Bild (17A) wird mit dem Top-BSE-Detektor 16 aufgenommen. Es wird angenommen, dass die Pixelzahlen des in dieser Stufe aufgenommenen Bilds i in horizontaler Richtung und j in vertikaler Richtung betragen. Das Bild ist in 17C dargestellt.
Stufe 2 (S102)
Ein Coax-BSE-Bild (17B) wird mit dem Coax-BSE-Detektor 15 aufgenommen. Die Pixelzahlen des in dieser Stufe aufgenommenen Bilds betragen i in horizontaler Richtung und j in vertikaler Richtung, ähnlich wie beim Top-BSE-Bild, wobei das Bild in 17D dargestellt ist. Wenn beispielsweise das Top-BSE-Bild und das Coax-BSE-Bild, die in Stufe 1 (S101) und Stufe 2 (S102) aufgenommen werden, gleichzeitig aufgenommen werden, besteht kein Unterschied zwischen den Abtastbereichen des Primärelektronenstrahls 3, so dass sich kein Unterschied zwischen den Pixelpositionen ergibt. Demzufolge ist es nicht notwendig, eine Verarbeitung zur Spezifizierung der Positionen beider Bilder, zum Beispiel einen Musterabgleich, durchzuführen, bevor die Bilder miteinander verglichen werden.
Stufe 3 (S103)
Wenn das Top-BSE-Bild und das Coax-BSE-Bild, die in Stufe 1 (S101) bzw. in Stufe 2 (S102) aufgenommen worden sind, beispielsweise in acht Bits quantisiert und durch Graustufenbilder mit 256 Abstufungen dargestellt werden, werden die Kontrastwerte der gesamten Pixel normiert, so dass der minimale Kontrastwert in jedem Bild auf 0 und der maximale Kontrastwert auf 255 festgesetzt werden.
Stufe 4 (S104)
Beispielsweise wird das Bild in x-Regionen in horizontaler Richtung und y-Regionen in vertikaler Richtung unterteilt und eine minimale Region zur Unterscheidung wird gemäß der Darstellung in den 18A und 18B definiert. Es ist vorgesehen, dass x und y willkürlich vom Analytiker unter Verwendung des Fensters in 19 festgelegt werden können. Ferner werden im minimalen Bereich für die Unterscheidung die Pixelzahlen in horizontaler Richtung und in vertikaler Richtung als p bzw. q festgelegt.
Stufe 5 (S105)
Die Ähnlichkeit wird in jeder der in Stufe 4 (S104) definierten Bereichseinheiten berechnet. Verfahren zur Berechnung der Ähnlichkeit umfassen Folgendes: ein Verfahren unter Verwendung des Mittelwerts der Kontrastwerte; ein Verfahren unter Verwendung des Korrelationswerts der Konzentrationswerte für die gleichen Pixel; ein Verfahren unter Verwendung des Ähnlichkeitsvergleichs von Histogrammgestalten; und dergleichen. Jedes dieser Verfahren kann herangezogen werden. Dabei wird aus Zweckmäßigkeitsgründen der Mittelwert der Kontrastwerte herangezogen. Die Ähnlichkeit ist als ein Verhältnis der Kontrastwerte in jeder Bereichseinheit in jedem Bild definiert.
Stufe 6 (S106)
Ein bestimmter Schwellenwert Rth wird für die in Stufe 5 (S105) berechnete Ähnlichkeit festgelegt. Es wird eine Unterscheidung getroffen, dass eine Stelle, deren Ähnlichkeit größer oder gleich Rth ist, sich für die Analyse eignet, während eine Stelle mit einer Ähnlichkeit, die kleiner als Rth ist, für die Analyse ungeeignet ist. Es ist vorgesehen, dass Rth vom Analytiker unter Verwendung des Fensters von 19 in willkürlicher Weise gemäß dem Verfahren der Berechnung der Ähnlichkeit festgelegt werden kann. Wenn beispielsweise Mittelwerte der Kontrastwerte bei der Berechnung der Ähnlichkeit herangezogen werden, wird Rth als eine ganze Zahl von 0 bis 255 festgelegt.
Vorstehend wurde das Ablaufdiagramm von 16 beschrieben. Berechnet man die Ähnlichkeit auf diese Weise mit einer Kombination aus dem Coax-BSE-Detektor 15 und dem Top-BSE-Detektor 16, so wird es möglich, eine Unterscheidung bezüglich einer geeigneten Analyse und Position mit höherer Zuverlässigkeit zu treffen. Die Kontrastwerte werden in Stufe 3 (S103) im Ablaufdiagramm aus dem folgenden Grund normiert. Da die Positionen und Winkel, in denen der Top-BSE-Detektor 16 und der Coax-BSE-Detektor 15 angeordnet sind, sich in der vorliegenden Ausführungsform voneinander unterscheiden, sind die Beträge der Signale, die von den jeweiligen Detektoren empfangen werden, voneinander verschieden. Demzufolge ist es notwendig, die Kontrastwerte in Stufe 3 (S103) zu normieren, d. h. in einer Stufe vor dem Vergleich der Bilder, um die maximalen Kontrastwerte und die minimalen Kontrastwerte in beiden Bildern so einzustellen, dass sie untereinander gleich sind.
Nachstehend wird das Fenster zur Eingabe des „Schwellenwerts für die Ähnlichkeit“ Rth und der „Bildunterteilungszahlen“ x und y, das an der Bildschirmstation 19 angezeigt wird, unter Bezugnahme auf 19 beschrieben. Bei Unterscheidung einer analysierbaren Position zeigt ein Analytiker zunächst das Fenster von 19 an der Bildschirmstation an. Anschließend gibt der Analytiker den „Schwellenwert für die Ähnlichkeit“ Rth und die „Bildunterteilungszahlen“ x und y in die jeweiligen Felder ein, um eine Unterscheidung bezüglich einer analysierbaren Position zu treffen. Ein Wert, der gemäß dem Verfahren zur Berechnung der Ähnlichkeit geeignet ist, wird für Rth eingegeben. Ganze Zahlen, die jeweils die Pixel-Unterteilungszahlen (i, j) des Bilds angeben und die kleiner oder gleich den Werten von i und j und größer oder gleich 1 sind, werden für x bzw. y festgelegt. Wenn ein Wert, der sich von den ganzen Zahlen unterscheidet, eingegeben wird, erscheint eine Fehlermeldung. Der Analytiker drückt dann den „Start“-Knopf in 19. Dabei beginnt der in 19 dargestellte Verfahrensablauf. Wenn die Unterscheidung bezüglich einer Analysenposition beendet ist, drückt der Analytiker den „Ende“-Knopf von 19, um zu einer normalen Betrachtung überzugehen.
Mit dem vorerwähnten Ablaufdiagramm kann dem Analytiker die Zuverlässigkeit eines Analysenergebnisses im Stadium vor Durchführung der Röntgenelementaranalyse präsentiert werden. Im Ergebnis kann der Analytiker innerhalb von kurzer Zeit und ohne Nacharbeiten eine Analyse durchführen, deren hohe Zuverlässigkeit gewährleistet ist.
Wurde eine Probe mit konkaven und konvexen Stellen einer Röntgenanalyse unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops der vorliegenden Ausführungsform unterworfen, wurden gute Analysenergebnisse mit guter Reproduzierbarkeit erhalten. Wie vorstehend ausgeführt, kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung bereitgestellt werden, die dazu in der Lage ist, in einer Probe automatisch eine Bewertung und Unterscheidung bezüglich einer Analysenposition vorzunehmen, die sich für die Röntgenanalyse eignet, und zwar in einem Stadium vor Durchführung der Röntgenelementaranalyse. Ferner ermöglicht es die Vorrichtung einem Analytiker, innerhalb von kurzer Zeit und ohne Nacharbeiten eine Analyse durchzuführen, deren hohe Zuverlässigkeit gewährleistet ist.
Siebte Ausführungsform
Nachstehend wird die siebte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 20A bis 20C beschrieben. Die 20A bis 20C zeigen ein Verfahren zum Anzeigen einer analysierbaren Position und einer nicht-analysierbaren Position an einer Bildschirmstation. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Verfahren zur Darstellung an der Bildschirmstation beschrieben, bei dem eine geeignete Analysenposition und eine ungeeignete Analysenposition als Ergebnis der Durchführung des in den 13 und 16 beschriebenen Verfahrensablaufs voneinander unterschieden werden können. Dabei können die Sachverhalte, die in einer der Ausführungsformen 1 bis 6 beschrieben worden sind und in der vorliegenden Ausführungsform nicht beschrieben werden, auch für diese Ausführungsform herangezogen werden, sofern nichts anderes angegeben ist.
20A erläutert ein Beispiel, bei dem ein Ergebnis, das tatsächlich aus dem Verfahrensablauf von 13 gewonnen worden ist, in einem vorher von der gleichen Stelle aus aufgenommenen Top-BSE-Bild angezeigt wird. Eine für die Analyse geeignete Region und eine für die Analyse ungeeignete Position werden in den einzelnen Pixeleinheiten in einem Coax-BSE-Bild nach dem Verfahrensablauf von 13 unterschieden. Dieses Ergebnis wird in einem Sekundärelektronenbild, einem Top-BSE-Bild oder in beiden Bildern angezeigt. Ein Anzeigeverfahren, bei dem eine ungeeignete Analysenposition beispielsweise durch weiße Färbung, schwarze Färbung oder dergleichen angezeigt wird, kann herangezogen werden. In 20A ist eine ungeeignete Analysenposition durch eine schwarze Färbung gekennzeichnet.
20B erläutert ein Beispiel, bei dem ein Ergebnis, das tatsächlich aus dem Verfahrensablauf der sechsten Ausführungsform stammt, in einem Top-BSE-Bild, das vorher von der gleichen Stelle aus aufgenommen worden ist, angezeigt wird. Im Anschluss an den Verfahrensablauf der sechsten Ausführungsform werden ein Sekundärelektronenbild, ein Top-BSE-Bild oder diese beiden Bilder auf der Grundlage der Bildunterteilungszahlen x und y, die in 19 eingegeben worden sind, unterteilt, um anzuzeigen, ob sich die einzelnen unterteilten Regionen für die Analyse eignen. Ein Anzeigeverfahren, bei dem eine ungeeignete Analysenposition beispielsweise durch weiße Färbung, schwarze Färbung, eine „x“-Markierung oder dergleichen gekennzeichnet wird, kann herangezogen werden. In 20B ist eine ungeeignete Analysenposition durch schwarze Färbung gekennzeichnet. Dieses Anzeigeverfahren kann auch in dem Fall herangezogen werden, bei dem der Verfahrensablauf von Stufe 1A bis Stufe 4A gemäß der fünften Ausführungsform durchgeführt worden ist.
Wenn der Wert 1 in beide Felder der „Bildunterteilungszahlen“ x und y in 19 eingegeben wird, wird die Verarbeitung, die durch Drücken des „Start“-Knopfes in 19 eingeleitet wird, für das gesamte Bild durchgeführt. In diesem Fall wird eine Meldung, die anzeigt, dass eine Analyse durchgeführt werden kann, auf dem Bildschirm angezeigt, wenn als Ergebnis des Vergleichs von Ähnlichkeit und Rth eine Position als für die Analyse geeignet ermittelt worden ist. Eine Meldung, die anzeigt, dass eine Analyse nicht durchgeführt werden kann, wird auf dem Bildschirm angezeigt, wenn eine Position als für die Analyse ungeeignet ermittelt worden ist. Dieses Anzeigeverfahren kann auch in dem Fall angewandt werden, bei dem der Wert 1 in die Felder der „Bildunterteilungszahlen“ x und y eingegeben wird, wenn der Verfahrensablauf von Stufe 1A bis Stufe 4A gemäß der fünften Ausführungsform durchgeführt wird.
Somit kann eine Region in der Probe 10, die sich für die Analyse eignet, visuell erkannt werden, und es wird für einen Analytiker möglich, eine Analyse an einer optimalen Position in einem Beobachtungsfeld, für das die Analysengenauigkeit gewährleistet ist, in einfacher Weise durchzuführen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorerwähnten Ausführungsformen beschränkt; vielmehr kommen zahlreiche Abänderungen in Frage. Beispielsweise sind die vorerwähnten Ausführungsformen, die ausführlich in Hinblick auf eine verständliche Erläuterung der Erfindung beschrieben worden sind, nicht immer auf Formen beschränkt, die sämtliche vorstehend beschriebenen Konfigurationen umfassen. Ferner kann ein Teil einer Konfiguration einer Ausführungsform durch einen Teil einer anderen Ausführungsform ersetzt werden oder es kann eine Konfiguration einer Ausführungsform zur Konfiguration in einer weiteren Ausführungsform hinzugefügt werden. Ferner können in jeder Ausführungsform Teile einer Konfiguration hinzugefügt, weggelassen oder durch eine andere Konfiguration ersetzt werden.
Bezugszeichenliste

1: Rasterelektronenmikroskop
2: Elektronenquelle
3: Primärelektronenstrahl
4: Kondensorlinse
5: Ablenkspule
6: Objektivlinse
7: Elektronenoptisches System
8: Steuervorrichtung für das elektronenoptische System
9: Prüfkörperkammer
10: Probe
11: Sekundärelektronendetektor
12: Röntgendetektor
13: Signalverarbeitungs-Steuereinrichtung
14: Arm
15: Coax-BSE-Detektor
16: Top-BSE-Detektor
17: Bilderzeugungs-Steuervorrichtung
18: SEM-Gesamtsteuervorrichtung
19: Bildschirmstation
20: Prüfkörperstation
21: Vakuumrohr
22: Vakuumpumpe
23: Rückstreuelektron
24: Nadelventil
25: Kollimator
26: Fenster
27: Si (Li⁺)-Detektor
28: Verstärker
29: Kältefinger
30: Dewar-Gefäß
31: Haltestab
32, 33: Kugellager
34: Lagergehäuse
35: Kegelrad
36: Vorschubspindel
37,38: Kugellager
39: Lagergehäuse
40: Kegelrad
41: Führung
42: Schlitten
43: Arm
44: Flansch
45: BSE-Detektor

Claims

Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung mit einem Röntgendetektor (12) auf einer Achse, deren Winkelposition in Bezug auf eine Oberfläche einer Probe sich von der einer optischen Achse einer Primärladungsteilchenstrahlung unterscheidet, einem ersten Rückstreuelektronendetektor (15), der in einem Spitzenbereich des Röntgendetektors und auf der gleichen Achse wie eine Röntgennachweisoberfläche des Röntgendetektors angeordnet ist und integral mit dem Röntgendetektor oder unabhängig davon angeordnet ist, und einem zweiten Rückstreuelektronendetektor (16) auf der optischen Achse der Primärladungsteilchen-Strahlung, wobei die Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung dazu ausgelegt ist, ein Röntgensignal vom Röntgendetektor und ein Rückstreuelektronensignal vom ersten Rückstreuelektronendetektor gleichzeitig oder getrennt voneinander zu erfassen, und wobei die Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung ferner dazu ausgelegt ist, die Detektionseffizienz eines Röntgenstrahls im Betrachtungsbereich oder ein Ergebnis der Charakterisierung der Effizienz durch Überlagerung mit einem zweiten Rückstreuelektronenbild, das mit dem zweiten Rückstreuelektronendetektor aufgenommen worden ist, anzuzeigen.
Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung nach Anspruch 1 mit einer Funktion zur Analyse eines Betrags der Rückstreuelektronensignale in jedem Pixel in einem ersten, mit dem ersten Rückstreuelektronendetektor (15) aufgenommenen Rückstreuelektronenbild durch Verwendung des ersten Rückstreuelektronenbilds, so dass die Detektionseffizienz eines Röntgenstrahls in einem Betrachtungsbereich durch die Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung zumindest bewertet oder charakterisiert wird.
Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Funktion zur Durchführung einer Bildverarbeitungsanalyse durch Verwendung eines zweiten Rückstreuelektronenbilds, das durch den zweiten Rückstreuelektronendetektor (16) erhalten worden ist, und des ersten Rückstreuelektronenbilds, das durch den ersten Rückstreuelektronendetektor (15) erhalten worden ist, so dass die Detektionseffizienz eines Röntgenstrahls in einem Betrachtungsbereich durch die Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung zumindest bewertet oder charakterisiert wird.
Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung nach Anspruch 3, mit einer Funktion zur Anzeige der Detektionseffizienz eines Röntgenstrahls im Betrachtungsbereich oder eines Ergebnisses bei der Charakterisierung der Effizienz durch Überlagerung mit dem zweiten Rückstreuelektronenbild.
Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung mit einem Röntgendetektor (12) auf einer Achse, deren Winkelposition in Bezug auf eine Oberfläche einer Probe sich von der einer optischen Achse einer Primärladungsteilchenstrahlung unterscheidet, einem ersten Rückstreuelektronendetektor (45), der an einem Spitzenbereich des Röntgendetektors und an einer Position, die nicht koaxial zu einer Röntgennachweisoberfläche des Röntgendetektors liegt, angeordnet ist und integral mit dem Röntgendetektor oder unabhängig davon angeordnet ist, und einem zweiten Rückstreuelektronendetektor (16) auf der optischen Achse der Primärladungsteilchen-Strahlung, wobei die Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung dazu ausgelegt ist, ein Röntgensignal vom Röntgendetektor und ein Rückstreuelektronensignal vom ersten Rückstreuelektronendetektor gleichzeitig oder getrennt voneinander zu erfassen, und wobei die Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung ferner dazu ausgelegt ist, die Detektionseffizienz eines Röntgenstrahls im Betrachtungsbereich oder ein Ergebnis der Charakterisierung der Effizienz durch Überlagerung mit einem zweiten Rückstreuelektronenbild, das mit dem zweiten Rückstreuelektronendetektor aufgenommen worden ist, anzuzeigen.
Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung nach Anspruch 5 mit einer Funktion zur Analyse eines Betrags der Rückstreuelektronensignale in jedem Pixel im ersten, mit dem ersten Rückstreuelektronendetektor (45) aufgenommenen Rückstreuelektronenbild durch Verwendung des ersten Rückstreuelektronenbilds, so dass die Detektionseffizienz eines Röntgenstrahls in einem Betrachtungsbereich durch die Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung zumindest bewertet oder charakterisiert wird.
Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung nach Anspruch 5, ferner umfassend eine Funktion zur Durchführung einer Bildverarbeitungsanalyse durch Verwendung eines zweiten Rückstreuelektronenbilds, das durch den zweiten Rückstreuelektronendetektor (16) erhalten worden ist, und des ersten Rückstreuelektronenbilds, das durch den ersten Rückstreuelektronendetektor (45) erhalten worden ist, so dass die Detektionseffizienz eines Röntgenstrahls in einem Betrachtungsbereich durch die Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung zumindest bewertet oder charakterisiert wird.
Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung nach Anspruch 7 mit einer Funktion zur Anzeige der Detektionseffizienz eines Röntgenstrahls im Betrachtungsbereich oder eines Ergebnisses bei der Charakterisierung der Effizienz durch Überlagerung mit einem zweiten Rückstreuelektronenbild.
Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung nach Anspruch 2, 3, 5 oder 7, ferner umfassend einen Sekundärelektronendetektor (11) und eine Funktion zur Anzeige der Detektionseffizienz eines Röntgenstrahls im Betrachtungsbereich oder eines Ergebnisses bei der Charakterisierung der Effizienz durch Überlagerung mit einem Sekundärelektronenbild, das mit dem Sekundärelektronendetektor aufgenommen worden ist.
Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung nach Anspruch 2, 3, 5 oder 7 mit einer Funktion zur Dialoganzeige, ob das Betrachtungsbild einer Röntgenelementaranalyse unterzogen werden kann.