JP2000180392A - Electron beam microanalyser - Google Patents

Electron beam microanalyser

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JP2000180392A
JP2000180392A JP10356054A JP35605498A JP2000180392A JP 2000180392 A JP2000180392 A JP 2000180392A JP 10356054 A JP10356054 A JP 10356054A JP 35605498 A JP35605498 A JP 35605498A JP 2000180392 A JP2000180392 A JP 2000180392A
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JP
Japan
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electron beam
scanning
ray
sample
wavelength
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JP10356054A
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Taketoshi Noji
健俊 野地
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Shimadzu Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To calculate the elemental distribution of a sample in an electron beam microanalyser. SOLUTION: An electron beam microanalyser performing the elemental analysis of the surface of a sample S by X-rays emitted from the sample S irradiated with electron beam 71 is equipped with an electron beam scanning part 2 performing the fast secondary scanning on the sample by the electron beam 71, an X-ray spectroscope scanning part 3 performing the scanning of the spectral wavelength of an X-ray spectroscope 4 and a control part 5 controlling both of the electron beam scanning part 2 and the X-ray spectroscope scanning part 3 at the same time. By the simultaneous control of the electron beam scanning part 2 and the X-ray spectroscope scanning part 3 by the control part 5, a secondary X-ray signal at a scanned spectral wavelength is calculated to obtain a secondary X-ray scanning image of a predetermined wavelength.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子線マイクロア
ナライザーに関し、面分析を行う電子線マイクロアナラ
イザーに関する。
The present invention relates to an electron beam microanalyzer, and more particularly, to an electron beam microanalyzer for performing surface analysis.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子線マイクロアナライザーを用いた分
析では、試料面の1点を分析する点分析や、試料面上の
一次元又は二次元を分析する線分析や面分析(マッピン
グ分析)がある。従来、面分析は、試料の1点に電子線
を照射し続けた状態でX線分光器を波長走査した後、特
定の波長に固定し、該固定波長にしたままで電子ビーム
を低速で二次元走査したり、あるいは、電子ビームを1
点に固定した後に試料を載置した試料ステージ(X,
Y,Zステージ)を二次元走査することによって、目的
とする元素の二次元分布を求めている。
2. Description of the Related Art Analysis using an electron beam microanalyzer includes point analysis for analyzing one point on a sample surface, line analysis and surface analysis (mapping analysis) for analyzing one or two dimensions on a sample surface. . Conventionally, surface analysis is performed by scanning a wavelength of an X-ray spectrometer while continuously irradiating one point of a sample with an electron beam, and then fixing the wavelength to a specific wavelength. Dimensional scanning or electron beam
The sample stage (X,
The two-dimensional distribution of the target element is determined by two-dimensional scanning of the (Y, Z stage).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】面分析は、詳細分析を
行う前段階として、分析試料について広範囲に渡る元素
分布を求めるために行われる場合がある。従来の面分析
では、上記したように、分析波長の設定波長への固定動
作と、設定波長における電子ビームあるいは試料ステー
ジの二次元の走査動作との2つの動作を繰り返すため、
試料の全面について元素の二次元分布を得るために長時
間を要するという問題がある。
The surface analysis is sometimes performed as a stage prior to performing the detailed analysis, in order to obtain the element distribution over a wide range of the analysis sample. In the conventional surface analysis, as described above, since two operations of the fixing operation of the analysis wavelength to the set wavelength and the two-dimensional scanning operation of the electron beam or the sample stage at the set wavelength are repeated,
There is a problem that it takes a long time to obtain a two-dimensional distribution of elements over the entire surface of the sample.

【0004】そこで、本発明は前記した従来の問題点を
解決し、電子線マイクロアナライザーにおいて、試料の
元素分布を短時間で求めることを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to obtain the element distribution of a sample in a short time in an electron beam microanalyzer.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、電子ビームの
照射によって試料から放出されるX線により試料表面の
元素分析を行う電子線マイクロアナライザーにおいて、
電子ビームを試料上で高速二次元走査させる電子ビーム
走査部と、X線分光器の分光波長を走査させるX線分光
器走査部と、電子ビーム走査部とX線分光器走査部の2
つの走査部を同時に制御する制御部とを備え、制御部に
よる電子ビーム走査部とX線分光器走査部との同時制御
によって、走査される分光波長において二次元のX線信
号を求め、所定波長の二次元X線走査像を得る構成とす
るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an electron beam microanalyzer for performing elemental analysis of a sample surface by X-rays emitted from the sample by irradiation of an electron beam.
An electron beam scanning unit for performing high-speed two-dimensional scanning of an electron beam on a sample, an X-ray spectroscope scanning unit for scanning a spectral wavelength of an X-ray spectroscope, and an electron beam scanning unit and an X-ray spectroscope scanning unit.
And a control unit for simultaneously controlling the two scanning units. The control unit simultaneously controls the electron beam scanning unit and the X-ray spectroscope scanning unit to obtain a two-dimensional X-ray signal at the spectral wavelength to be scanned. In which a two-dimensional X-ray scanning image is obtained.

【0006】本発明の電子線マイクロアナライザーによ
れば、制御部は電子ビーム走査部とX線分光器走査部の
2つの走査部を同時に制御し、X線分光器走査部の制御
によってX線分光器が分光する波長を変更させながら、
電子ビーム走査部の制御によって電子ビームを試料上で
高速に二次元的に走査させる。この両走査の制御によっ
て、各分光波長における二次元のX線信号を高速で求め
て二次元X線走査像を得ることができ、試料の元素分布
を短時間で求めることができる。
According to the electron beam microanalyzer of the present invention, the control unit simultaneously controls the two scanning units, the electron beam scanning unit and the X-ray spectroscope scanning unit, and controls the X-ray spectroscopy by controlling the X-ray spectroscope scanning unit. While changing the wavelength at which the instrument
The electron beam is two-dimensionally scanned on the sample at a high speed by controlling the electron beam scanning unit. By controlling the two scans, a two-dimensional X-ray signal at each spectral wavelength can be obtained at high speed to obtain a two-dimensional X-ray scan image, and the element distribution of the sample can be obtained in a short time.

【0007】電子ビーム走査部は、電子ビーム発生源か
ら放出された電子ビームを分析対象の試料に照射する際
に、電磁気的作用によって電子ビームをX,Y方向に振
ることによって試料面上の照射点を移動させ、これによ
って電子ビームを試料面上で走査させる。電子ビーム走
査部による高速走査は、例えばTVスキャンと呼ばれる
走査モードを適用することができ、毎秒33画面分のデ
ータを得ることができる。
When irradiating the sample to be analyzed with the electron beam emitted from the electron beam source, the electron beam scanning unit irradiates the electron beam in the X and Y directions by electromagnetic action to irradiate the sample on the sample surface. The point is moved, causing the electron beam to scan over the sample surface. For the high-speed scanning by the electron beam scanning unit, for example, a scanning mode called a TV scan can be applied, and data for 33 screens per second can be obtained.

【0008】照射された電子ビームによって試料から発
生したX線(特性X線)は、X線分光器で分光され、分
光された特定波長のX線はX線検出器で検出される。X
線分光器走査部は、X線分光器が分光する波長を変更
し、波長走査(スキャン)動作を行う。制御部によって
電子ビーム走査部とX線分光器走査部とを同時制御する
ことによって、波長の走査と試料面上の電子ビームの走
査とを同時に行う。該制御において、電子ビーム走査部
の高速走査によって、短時間で試料面上を走査すること
ができるため、X線分光器走査部の波長走査の各分光波
長を測定する時間内で、試料面上の走査データを充分に
求めることができる。
X-rays (characteristic X-rays) generated from the sample by the irradiated electron beam are separated by an X-ray spectroscope, and the separated X-rays of a specific wavelength are detected by an X-ray detector. X
The X-ray spectroscope scanning unit changes the wavelength to be split by the X-ray spectroscope and performs a wavelength scanning operation. By simultaneously controlling the electron beam scanning unit and the X-ray spectroscope scanning unit by the control unit, the scanning of the wavelength and the scanning of the electron beam on the sample surface are simultaneously performed. In the control, since the sample surface can be scanned in a short time by the high-speed scanning of the electron beam scanning unit, the sample surface can be scanned within the time for measuring each spectral wavelength of the wavelength scanning of the X-ray spectroscope scanning unit. Can be sufficiently obtained.

【0009】X線検出器から検出される検出信号は、時
系列のアナログパルス状の信号となる。この検出信号か
ら二次元X線走査像を求めるには、検出信号を所定のし
きい値でレベル判別して波高値が一定のパルス列に変換
し、このパルス列を表示装置に表示する。パルス列に表
示を同一分光波長について行うことによって、該分光波
長に対応する元素分布を表示することができる。X線分
光器走査部による分光波長を変更しながら、電子ビーム
走査部による試料面上の電子ビームの走査を高速で繰り
返すことによって、異なる元素の元素分布を順次求める
ことができる。
The detection signal detected from the X-ray detector is a time-series analog pulse signal. In order to obtain a two-dimensional X-ray scan image from this detection signal, the level of the detection signal is determined by a predetermined threshold value, converted into a pulse train having a constant peak value, and this pulse train is displayed on a display device. By displaying the pulse train for the same spectral wavelength, the element distribution corresponding to the spectral wavelength can be displayed. By repeating the scanning of the electron beam on the sample surface by the electron beam scanning unit at a high speed while changing the spectral wavelength by the X-ray spectroscope scanning unit, the element distribution of different elements can be sequentially obtained.

【0010】また、本発明の電子線マイクロアナライザ
ーは、電子ビームの照射によって発生する二次元電子や
反射電子を検出する電子線検出部を備えることができ
る。電子線検出部は、電子ビーム走査部による電子ビー
ムの走査によって二次元電子像を求めることができる。
二次元X線走査像は、二次元電子像と画像合成すること
によってリアルタイムに同一表示画面に重ねて表示する
ことができる。本発明によれば、電子ビームの二次元走
査を高速で行うことによって、試料の元素分布の概略を
短時間で把握することができる。このため、元素分布の
概略を把握した後に最適分析条件を求めて、詳細分析を
行うことによって、効率的な分析が可能となる。
[0010] The electron beam microanalyzer of the present invention can be provided with an electron beam detector for detecting two-dimensional electrons and reflected electrons generated by irradiation of an electron beam. The electron beam detector can obtain a two-dimensional electron image by scanning the electron beam with the electron beam scanner.
The two-dimensional X-ray scan image can be superimposed and displayed on the same display screen in real time by synthesizing the image with the two-dimensional electronic image. According to the present invention, the outline of the element distribution of the sample can be grasped in a short time by performing the two-dimensional scanning of the electron beam at a high speed. For this reason, an efficient analysis is attained by grasping | ascertaining the outline of element distribution, calculating | requiring optimal analysis conditions, and performing detailed analysis.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の電
子線マイクロアナライザーの構成例の概略ブロック図で
ある。図1に示す電子線マイクロアナライザー1におい
て、フィラメント等を含む電子ビーム発生部7から発生
された電子ビーム71は図示しないコンデンサレンズや
対物レンズを介して図示しない試料ステージに配置され
た試料Sに照射される。試料Sから放出されたX線は、
波長別に分光する分光素子42と分光された特性X線4
1を検出するX線検出器43とを含むX線分光器4で検
出される。X線分光器4で検出されたアナログパルス状
の検出信号はプリアンプ44で信号増幅された後、波形
整形部45において所定のしきい値で識別され、パルス
信号に変換される。変換されるパルス信号の波高値は、
例えばTTLレベルとすることができる。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram of a configuration example of the electron beam microanalyzer of the present invention. In the electron beam microanalyzer 1 shown in FIG. 1, an electron beam 71 generated from an electron beam generator 7 including a filament and the like is irradiated on a sample S placed on a sample stage (not shown) via a condenser lens or an objective lens (not shown). Is done. The X-ray emitted from the sample S is
Dispersion element 42 for separating light by wavelength and characteristic X-ray 4 separated
1 is detected by the X-ray spectroscope 4 including the X-ray detector 43 that detects the light. The analog pulse-like detection signal detected by the X-ray spectrometer 4 is amplified by a preamplifier 44, then identified by a predetermined threshold in a waveform shaping unit 45, and converted into a pulse signal. The peak value of the converted pulse signal is
For example, the TTL level can be set.

【0012】電子ビーム走査部2は、電子ビーム発生部
7で発生した電子ビーム71をX,Y方向に振り、試料
S上に照射する電子ビーム71を走査する。電子ビーム
走査部2は、制御部5から出力される制御信号によって
ビーム走査の制御が行われる。また、X線分光器走査部
3は、X線分光器4の分光波長を変更し、特性X線41
の波長を走査する。X線分光器走査部3は、制御部5か
ら出力される制御信号によって分光走査の制御が行われ
る。したがって、制御部5は電子ビーム走査部2とX線
分光器走査部3との両走査部を制御し、波長の走査と試
料面上の電子ビームの走査とを同時に制御する。
The electron beam scanning unit 2 deflects the electron beam 71 generated by the electron beam generating unit 7 in the X and Y directions, and scans the electron beam 71 irradiating the sample S. The electron beam scanning unit 2 controls beam scanning by a control signal output from the control unit 5. Further, the X-ray spectroscope scanning unit 3 changes the spectral wavelength of the X-ray spectroscope 4 and
Scan at the wavelength of The X-ray spectroscope scanning unit 3 controls the spectral scanning by a control signal output from the control unit 5. Therefore, the control unit 5 controls both the electron beam scanning unit 2 and the X-ray spectroscope scanning unit 3, and simultaneously controls the wavelength scanning and the electron beam scanning on the sample surface.

【0013】波形整形部45から出力されるパルス信号
は、CRT等の表示部6に表示することができる。表示
部6は、電子ビーム71の走査と合わせて表示を行うた
めに、電子ビーム走査部2からの走査信号を同期信号と
して入力し、同期合わせを行う。波形整形部45から得
られる時系列パルス信号は、試料S上の走査で得られる
元素分布と対応しており、表示部6に表示されるX線像
は分光波長に対応する元素の分布を表している。
The pulse signal output from the waveform shaping unit 45 can be displayed on a display unit 6 such as a CRT. The display unit 6 inputs a scanning signal from the electron beam scanning unit 2 as a synchronization signal and performs synchronization in order to perform display in conjunction with the scanning of the electron beam 71. The time-series pulse signal obtained from the waveform shaping unit 45 corresponds to the element distribution obtained by scanning on the sample S, and the X-ray image displayed on the display unit 6 represents the distribution of the element corresponding to the spectral wavelength. ing.

【0014】このX線像による元素分布の表示におい
て、各元素毎に表示することも、あるいは各元素分布を
同一画面に同時に表示することもできる。なお、X線像
の表示は、電子ビームの走査で得られた時系列パルス信
号を電子ビームの走査と同期することによって行うこと
も、また、X線像のデータを各分光波長毎にX,Yの座
標データとともに記憶しておき、該データを読み出すこ
とによって表示することができる。
In displaying the element distribution by the X-ray image, the element distribution can be displayed for each element, or each element distribution can be displayed simultaneously on the same screen. The display of the X-ray image can be performed by synchronizing the time-series pulse signal obtained by the scanning of the electron beam with the scanning of the electron beam. The data can be stored together with the Y coordinate data and displayed by reading the data.

【0015】また、電子線マイクロアナライザー1は、
上記したX線検出及びX線検出によって元素分布を求め
て表示する他に、2次電子線や反射電子線等の電子線を
検出し、該電子線による電子線像を表示することができ
る。この電子線を検出する構成として、2次電子線や反
射電子線等を検出する電子線検出部81,電子線検出部
81の検出信号を信号増幅し、例えば±1Vの所定電圧
レベルに増幅するプリアンプ82及び増幅器83等を備
えることができる。検出した電子線は、表示部6に電子
線像として表示することができる。なお、電子線検出部
81の検出感度は、制御部5で制御されるブライトネス
制御部8によって制御される。表示部6の表示におい
て、X線像と電子線像とを独立して表示することも、ま
た、X線像と電子線像とを重ねて表示することもでき
る。
Further, the electron beam microanalyzer 1
In addition to obtaining and displaying the element distribution by the X-ray detection and the X-ray detection, an electron beam such as a secondary electron beam or a reflected electron beam can be detected, and an electron beam image by the electron beam can be displayed. As a configuration for detecting this electron beam, an electron beam detection unit 81 for detecting a secondary electron beam, a reflected electron beam, or the like, amplifies the detection signal of the electron beam detection unit 81 to a predetermined voltage level of, for example, ± 1V. A preamplifier 82 and an amplifier 83 can be provided. The detected electron beam can be displayed on the display unit 6 as an electron beam image. Note that the detection sensitivity of the electron beam detector 81 is controlled by the brightness controller 8 controlled by the controller 5. In the display of the display unit 6, the X-ray image and the electron beam image can be displayed independently, or the X-ray image and the electron beam image can be displayed in a superimposed manner.

【0016】次に、本発明の電子線マイクロアナライザ
ーによって元素分布を求める動作を図2のフローチャー
トを用いて説明する。制御部5はX線分光器走査部3に
対して分光走査制御を行い、X線分光器4を動作させて
分光波長λを定める。これによって、X線検出器43に
は設定された分光波長λのX線が入射され、波長λのX
線が検出される。この分光波長λは、X線分光器走査部
3の制御によって順次変更され、ステップS2で最終分
光波長まで分光波長の走査が行われる(ステップS
1)。
Next, the operation of obtaining the element distribution by the electron beam microanalyzer according to the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. The control unit 5 performs spectral scanning control on the X-ray spectroscope scanning unit 3 and operates the X-ray spectroscope 4 to determine the spectral wavelength λ. As a result, X-rays having the set spectral wavelength λ are incident on the X-ray detector 43, and X-rays having the wavelength λ are
A line is detected. The spectral wavelength λ is sequentially changed under the control of the X-ray spectroscope scanning unit 3, and scanning of the spectral wavelength is performed up to the final spectral wavelength in step S2 (step S2).
1).

【0017】X線分光器走査部3による分光波長の走査
と同時に、電子ビーム走査部2によって試料S上を高速
で電子ビームを走査させ、この走査中にX線検出器43
によってX線信号を検出する。図3は電子ビームの走査
状態を説明するための概略図である。図3において、電
子ビームは試料S上の走査領域Cを図中のa〜jで示さ
れるように走査する。X線検出器43は、各走査位置に
おいて発生するX線を検出し検出信号を出力する。図3
中に元素A,Bが存在する場合、電子ビームは走査領域
Cで元素A及び元素Bの部分を走査し、元素Aを走査す
る時(電子ビームb,c,dの一部)には元素Aに対応
する波長λA のX線を発生し、元素Bを走査する時(電
子ビームf,g,hの一部)には元素Bに対応する波長
λB のX線を発生する。
Simultaneously with the scanning of the spectral wavelength by the X-ray spectroscope scanning unit 3, the electron beam is scanned over the sample S by the electron beam scanning unit 2 at a high speed.
To detect an X-ray signal. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the scanning state of the electron beam. 3, the electron beam scans a scanning area C on the sample S as shown by a to j in the drawing. The X-ray detector 43 detects X-rays generated at each scanning position and outputs a detection signal. FIG.
When the elements A and B are present, the electron beam scans the portions of the elements A and B in the scanning region C, and when scanning the element A (part of the electron beams b, c, and d), X-rays of wavelength λA corresponding to A are generated, and when scanning element B (part of electron beams f, g, and h), X-rays of wavelength λB corresponding to element B are generated.

【0018】図4及び図5はX線信号及び処理信号によ
る表示を説明するための図であり、図4は元素Aの場合
を示し、図5は元素Bの場合を示している。なお、図
4,5において、X線信号の間隔及びパルス高さはラン
ダムとなる。X線分光器4による分光波長が、元素Aに
対応する波長λA であるとき、図3中においてb,c,
dで示される電子ビームが元素Aの部分を走査すると
き、X線検出器43から図4(c),(e)で示される
X線信号が検出される。このX線信号はアナログパルス
状の時系列信号であり、所定値以上の波高値の部分は元
素Aが存在する試料S上の走査方向の位置を示してい
る。また、図4(a)で示されるX線信号の部分は図3
中の走査電子ビームa,e,f,g,h,i,jに対応
し、元素Aが存在しないことを示している。また、図4
(c),(e)中で所定値以下の波高値の部分も、元素
Aが存在しないことを示している(ステップS3)。
FIGS. 4 and 5 are diagrams for explaining the display using the X-ray signal and the processed signal. FIG. 4 shows the case of the element A, and FIG. 5 shows the case of the element B. In FIGS. 4 and 5, the interval between X-ray signals and the pulse height are random. When the spectral wavelength of the X-ray spectroscope 4 is the wavelength λA corresponding to the element A, b, c,
When the electron beam shown by d scans the portion of the element A, the X-ray detector 43 detects the X-ray signals shown by FIGS. 4C and 4E. The X-ray signal is a time-series signal in the form of an analog pulse, and a portion having a peak value equal to or higher than a predetermined value indicates a position in the scanning direction on the sample S where the element A exists. The portion of the X-ray signal shown in FIG.
Corresponding to the scanning electron beams a, e, f, g, h, i, j in the figure, indicating that the element A does not exist. FIG.
The peak values below the predetermined value in (c) and (e) also indicate that the element A does not exist (step S3).

【0019】波形整形部45は、ステップS3で求めた
X線信号のパルス高さをしきい値と比較し、所定の波高
値のパルス信号に変換する。該しきい値は、目的とする
元素の有無を判別する値であり、検出器の感度等に応じ
てあらかじめ設定しておく。
The waveform shaping section 45 compares the pulse height of the X-ray signal obtained in step S3 with a threshold value and converts it into a pulse signal having a predetermined peak value. The threshold value is a value for determining the presence or absence of the target element, and is set in advance according to the sensitivity of the detector.

【0020】図4の(b),(d),(f)は、それぞ
れ図4の(a),(c),(e)のX線信号をしきい値
と比較して求めた変換パルス信号を示している。図4
(b)はしきい値以上の波高値となるX線信号が無く、
パルス信号は出力されない。これに対して、図4
(d),(f)では、しきい値以上の波高値となるX線
信号によってパルス信号が出力される。出力されるパル
ス信号列の長さは、走査領域C中で元素Aが存在する走
査方向の長さに対応する(ステップS4)。
FIGS. 4B, 4D, and 4F show converted pulses obtained by comparing the X-ray signals of FIGS. 4A, 4C, and 4E with threshold values, respectively. The signal is shown. FIG.
(B) shows no X-ray signal having a peak value equal to or higher than the threshold value,
No pulse signal is output. In contrast, FIG.
In (d) and (f), a pulse signal is output by an X-ray signal having a peak value equal to or higher than a threshold value. The length of the output pulse signal train corresponds to the length in the scanning direction where the element A exists in the scanning region C (step S4).

【0021】図4(g)中の黒丸部分は、図4(d),
(f)に示される変換パルス信号を表示部6に表示した
状態を示し、これによって元素Aが存在する部分は領域
A’によって表示される(ステップS5)。分光波長が
λA の場合について、所定の時間あるいは所定の走査回
数の間、電子ビームの走査を繰り返して、走査で得られ
た波長λA のX線に基づいて、元素Aの表示を行う(ス
テップS6)。ステップS6の後、ステップS1に戻っ
て分光波長λを変更し、ステップS2〜ステップS6を
繰り返す。
The black circles in FIG. 4 (g) correspond to FIG. 4 (d),
The state where the converted pulse signal shown in (f) is displayed on the display unit 6 is shown, whereby the portion where the element A exists is displayed by the region A '(step S5). When the spectral wavelength is λA, the scanning of the electron beam is repeated for a predetermined time or a predetermined number of scans, and the element A is displayed based on the X-rays of the wavelength λA obtained by the scanning (step S6). ). After step S6, the process returns to step S1 to change the spectral wavelength λ, and repeats steps S2 to S6.

【0022】分光波長λの変更によって、X線分光器4
による分光波長が元素Bに対応する波長λB となると、
図3中においてf,g,hで示される電子ビームが元素
Bの部分を走査するとき、X線検出器43から図5
(c),(e)で示されるX線信号が検出される。この
X線信号はアナログパルス状の時系列信号であり、所定
値以上の波高値の部分は元素Bが存在する試料S上の走
査方向の位置を示している。また、図5(a)で示され
るX線信号の部分は図3中の走査電子ビームa〜e,
i,jに対応し、元素Bが存在しないことを示してい
る。また、図5(c),(e)中で所定値以下の波高値
の部分も、元素Bが存在しないことを示している(ステ
ップS3)。
By changing the spectral wavelength λ, the X-ray spectrometer 4
Is the wavelength λB corresponding to the element B,
When the electron beams indicated by f, g, and h in FIG.
X-ray signals shown in (c) and (e) are detected. The X-ray signal is a time-series signal in the form of an analog pulse, and a portion having a peak value equal to or higher than a predetermined value indicates a position in the scanning direction on the sample S where the element B exists. The portion of the X-ray signal shown in FIG. 5A is the scanning electron beams a to e in FIG.
This corresponds to i and j, and indicates that the element B does not exist. 5 (c) and 5 (e), the portion having a peak value equal to or less than the predetermined value also indicates that the element B does not exist (step S3).

【0023】波形整形部45は、ステップS3で求めた
X線信号のパルス高さと目的とする元素Bのしきい値と
を比較し、所定の波高値のパルス信号に変換する。図5
の(b),(d),(f)は、それぞれ図5の(a),
(c),(e)のX線信号をしきい値と比較して求めた
変換パルス信号を示している。図5(b)はしきい値以
上の波高値となるX線信号が無く、パルス信号は出力さ
れない。これに対して、図5(d),(f)では、しき
い値以上の波高値となるX線信号によってパルス信号が
出力される。出力されるパルス信号列の長さは、走査領
域C中で元素Bが存在する走査方向の長さに対応する
(ステップS4)。
The waveform shaping section 45 compares the pulse height of the X-ray signal obtained in step S3 with the threshold value of the target element B, and converts it into a pulse signal having a predetermined peak value. FIG.
(B), (d) and (f) of FIG.
The converted pulse signals obtained by comparing the X-ray signals of (c) and (e) with a threshold are shown. In FIG. 5B, there is no X-ray signal having a peak value equal to or higher than the threshold value, and no pulse signal is output. On the other hand, in FIGS. 5D and 5F, a pulse signal is output by an X-ray signal having a peak value equal to or higher than the threshold value. The length of the output pulse signal train corresponds to the length in the scanning direction in which the element B exists in the scanning region C (step S4).

【0024】図5(g)中の黒丸部分は、図5(d),
(f)に示される変換パルス信号を表示部6に表示した
状態を示し、これによって元素Bが存在する部分は領域
B’によって表示される(ステップS5)。分光波長が
λB の場合について、所定の時間あるいは所定の走査回
数の間、電子ビームの走査を繰り返して、走査で得られ
た波長λB のX線に基づいて、元素Bの表示を行う(ス
テップS6)。
The black circles in FIG. 5 (g) correspond to FIG. 5 (d),
A state in which the converted pulse signal shown in (f) is displayed on the display unit 6 is displayed, and a portion where the element B is present is displayed by a region B '(step S5). For the case where the spectral wavelength is λB, the scanning of the electron beam is repeated for a predetermined time or a predetermined number of scans, and the element B is displayed based on the X-rays of the wavelength λB obtained by the scanning (step S6). ).

【0025】図6は、元素A,Bについて、求めた領域
A’,B’を同一の表示画面に表示した状態を示してい
る。なお、領域A’及び領域B’は色等によって区別し
て表示することができる。図7は、試料に対してAl,
Mg,Naの各元素を分析対象の元素とした場合の表示
例である。前記したフローチャートにしたがってAl,
Mg,Naの各元素に対応する分光波長λAl,λMg,λ
Naによって検出信号について二次元X線走査像を求める
ことによって、図7(a)、図7(b)、図7(c)の
各元素分布図を得ることができる。
FIG. 6 shows a state in which the regions A 'and B' obtained for the elements A and B are displayed on the same display screen. Note that the region A ′ and the region B ′ can be displayed by being distinguished by colors or the like. FIG. 7 shows that Al,
It is a display example when each element of Mg and Na is set as an element to be analyzed. According to the flowchart described above, Al,
Spectral wavelengths λAl, λMg, λ corresponding to each element of Mg and Na
By obtaining a two-dimensional X-ray scan image of the detection signal with Na, the respective element distribution diagrams of FIGS. 7A, 7B, and 7C can be obtained.

【0026】図7(a)、図7(b)、図7(c)の各
元素分布は、各元素分布のデータを記憶しておき、これ
らの元素分布をデータ処理によって重ねることによっ
て、図8(b)に示すように、同一の表示画面に表示す
ることもできる。このとき、電子線検出部によって図8
(a)に示すような電子線像を求めておき、元素分布図
と重ねて表示することができる。なお、図7において、
破線は電子線像による境界を仮想的に示すものである。
Each of the element distributions in FIGS. 7A, 7B and 7C is obtained by storing data of each element distribution and overlapping these element distributions by data processing. As shown in FIG. 8B, they can be displayed on the same display screen. At this time, FIG.
An electron beam image as shown in (a) is obtained in advance and can be superimposed and displayed on the element distribution diagram. In FIG. 7,
The dashed line virtually indicates the boundary by the electron beam image.

【0027】本発明の実施形態によれば、短時間で元素
分布を求めることができ、また、特定の元素の有無を短
時間で判定することができる。また、詳細分析の前に、
分析条件を把握することができるため、詳細分析作業の
時間を短縮することができる。なお、電子ビームの走査
速度は、33画面/秒のTVスキャンに限らず、X線分
光器の走査速度より充分速い速度とすることによって、
本発明による元素分布の短時間による分析効果を奏する
ことができる。
According to the embodiment of the present invention, the element distribution can be obtained in a short time, and the presence or absence of a specific element can be determined in a short time. Before the detailed analysis,
Since the analysis conditions can be grasped, the time for the detailed analysis work can be reduced. In addition, the scanning speed of the electron beam is not limited to the TV scan of 33 screens / sec.
The analysis effect of the element distribution according to the present invention in a short time can be obtained.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子線マイクロアナライザーにおいて試料の元素分布を
短時間で求めることができる。
As described above, according to the present invention,
The element distribution of a sample can be obtained in a short time by an electron beam microanalyzer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の電子マイクロアナライザーの構成例の
概略ブロック図である。
FIG. 1 is a schematic block diagram of a configuration example of an electronic microanalyzer of the present invention.

【図2】本発明の電子線マイクロアナライザーによって
元素分布を求める動作を説明するためのフローチャート
である。
FIG. 2 is a flowchart for explaining an operation for obtaining an element distribution by the electron beam microanalyzer of the present invention.

【図3】本発明の電子ビームの走査状態を説明するため
の概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a scanning state of an electron beam according to the present invention.

【図4】本発明による元素Aの検出で得られるX線信
号、及び処理信号による表示を説明するための図であ
る。
FIG. 4 is a view for explaining an X-ray signal obtained by detecting an element A according to the present invention and a display by a processing signal.

【図5】本発明による元素Bの検出で得られるX線信
号、及び処理信号による表示を説明するための図であ
る。
FIG. 5 is a diagram for explaining an X-ray signal obtained by detecting an element B according to the present invention and a display based on a processed signal.

【図6】本発明による複数元素の分布表示を説明するた
めの図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining distribution display of a plurality of elements according to the present invention.

【図7】Al,Mg,Naの各元素を分析対象の元素と
した場合の表示例である。
FIG. 7 is a display example when each element of Al, Mg, and Na is an element to be analyzed.

【図8】Al,Mg,Naの各元素を分析対象の元素と
した場合の他の表示例である。
FIG. 8 is another display example when each element of Al, Mg, and Na is an element to be analyzed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電子線マイクロアナライザー、2…電子ビーム走査
部、3…X線分光器走査部、4…X線分光器、5…制御
部、6…表示部、7…電子ビーム発生部、8…ブライト
ネス制御部、41…特性X線、42…分光素子、43…
X線検出器、44…プリアンプ、45…波形整形器、7
1…電子ビーム、81…電子線検出部、82…プリアン
プ、S…試料。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electron beam micro analyzer, 2 ... Electron beam scanning part, 3 ... X-ray spectroscope scanning part, 4 ... X-ray spectroscope, 5 ... Control part, 6 ... Display part, 7 ... Electron beam generation part, 8 ... Brightness Control unit, 41: characteristic X-ray, 42: spectral element, 43:
X-ray detector, 44: preamplifier, 45: waveform shaper, 7
1. Electron beam, 81: Electron beam detector, 82: Preamplifier, S: Sample.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子ビームの照射によって試料から放出
されるX線により試料表面の元素分析を行う電子線マイ
クロアナライザーにおいて、電子ビームを試料上で高速
二次元走査させる電子ビーム走査部と、X線分光器の分
光波長を走査させるX線分光器走査部と、前記電子ビー
ム走査部とX線分光器走査部の2つの走査部を同時に制
御する制御部とを備え、前記制御部による電子ビーム走
査部とX線分光器走査部との同時制御によって、走査さ
れる分光波長において二次元のX線信号を求め、所定波
長の二次元X線走査像を得る、電子線マイクロアナライ
ザー。
1. An electron beam microanalyzer for performing elemental analysis of a sample surface by X-rays emitted from the sample by irradiation of the electron beam, an electron beam scanning unit for performing high-speed two-dimensional scanning of the electron beam on the sample, An X-ray spectroscope scanning unit that scans a spectral wavelength of the spectroscope; and a control unit that simultaneously controls two scanning units of the electron beam scanning unit and the X-ray spectroscope scanning unit. An electron beam microanalyzer that obtains a two-dimensional X-ray signal at a spectral wavelength to be scanned and obtains a two-dimensional X-ray scan image of a predetermined wavelength by simultaneous control of a scanning unit and an X-ray spectroscope scanning unit.
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