JP2000241372A - Surface observation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はエミッション顕微鏡
を用いた表面観察装置に係わり、特にガス分圧や温度な
ど分析対象試料の変化に関与する物理量を像と同時に測
定する表面観察装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface observing apparatus using an emission microscope, and more particularly to a surface observing apparatus that simultaneously measures an image with a physical quantity related to a change in a sample to be analyzed, such as a gas partial pressure and a temperature.
【０００２】[0002]
【従来の技術】試料表面の形状や状態分布を拡大して観
察する分析装置としては、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）、
透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）、走査プローブ顕微鏡（ＳＰ
Ｍ）、エミッション顕微鏡、表面分析装置におけるマッ
ピング分析などが知られている。特に固体表面が変化す
る現象、例えば触媒等の化学反応、物質の表面拡散や、
電子放出素子からの電子放出現象などを観察する方法と
しては、リアルタイム観察が可能な透過電子顕微鏡やエ
ミッション顕微鏡が使われている。2. Description of the Related Art A scanning electron microscope (SEM),
Transmission electron microscope (TEM), scanning probe microscope (SP
M), an emission microscope, mapping analysis in a surface analyzer, and the like. In particular, the phenomenon that the solid surface changes, for example, a chemical reaction such as a catalyst, surface diffusion of a substance,
As a method for observing the phenomenon of electron emission from the electron-emitting device, a transmission electron microscope or an emission microscope capable of real-time observation is used.
【０００３】ところが透過電子顕微鏡（ＴＥＭ：Transm
ission Electron Microscopy）の場合には試料形状に制
約があり、より一般的な試料について、固体表面を観察
する目的には不適である。一方、光電子顕微鏡に代表さ
れるエミッション顕微鏡は、平面状の試料表面から放出
される電子（熱電子、光電子等）を加速し、電子レンズ
系で結像して表面を観察する分析装置であり（W.Engel,
M.E.Kordesch,H.H.Rotermund,S.Kubala and A.von Oert
zen,Ultramicroscopy,36(1991)148-153）、その空間分
解能は、走査電子顕微鏡等には及ばないが、光学顕微鏡
よりは拡大率が高く、試料形状への制約が少なく、リア
ルタイムで像を観察できるので、放出電子強度の空間分
布のみならず、時間変化も高い時間分解能で観測できる
ことが大きな特徴である（M.mundschau,M.E.Kordesch,
B.Rausenberger,W.Engel,A.M.Bradshaw and E.Zeitler,
Surface Science,227(1990)246-260）。However, a transmission electron microscope (TEM: Transm
In the case of ission electron microscopy), the shape of the sample is limited, and the more general sample is not suitable for the purpose of observing the solid surface. On the other hand, an emission microscope represented by a photoelectron microscope is an analyzer that accelerates electrons (thermoelectrons, photoelectrons, etc.) emitted from a planar sample surface, forms an image with an electron lens system, and observes the surface ( W. Engel,
MEKordesch, HHRotermund, S.Kubala and A.von Oert
zen, Ultramicroscopy, 36 (1991) 148-153), whose spatial resolution is lower than that of scanning electron microscopes, etc. It is a major feature that not only the spatial distribution of the emitted electron intensity but also the time change can be observed with high temporal resolution (M.mundschau, MEKordesch,
B. Rausenberger, W. Engel, AMBradshaw and E. Zeitler,
Surface Science, 227 (1990) 246-260).
【０００４】一方、固体表面が変化する現像において
は、変化のトリガーとして／要因として／もしくは結果
として、試料への光の照射量や試料周辺のガス分圧、試
料温度などが変化する／変化させる事が多く、その各物
理量のモニターが重要である。例えば、ガス分圧の測
定、記録には四重極型質量分析計などが知られている。
市販の四重極型質量分析計でも１０-4から１０-14 Ｔｏ
ｒｒのガス分圧を１０msecのスピードで計測することが
できる。On the other hand, in the development in which the solid surface is changed, the irradiation amount of light to the sample, the gas partial pressure around the sample, the sample temperature, and the like are changed / changed as a trigger / cause / or as a result of the change. In many cases, monitoring of each physical quantity is important. For example, a quadrupole mass spectrometer is known for measuring and recording the partial pressure of gas.
Even commercially available quadrupole mass spectrometers are 10 -4 to 10 -14 To
The gas partial pressure of rr can be measured at a speed of 10 msec.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】試料表面から放出され
る電子をエミッション顕微鏡により、蛍光板上に結像す
ると、試料表面の状態分布や、形状の時間的な変化や、
ゆらぎを直接観察することができる。また、蛍光板上の
放出電子像をビデオカメラにより録画し、適当な画像処
理システムを用いて、空間分布やゆらぎの相関を解析す
ることも可能である。When electrons emitted from the sample surface are imaged on a fluorescent screen by an emission microscope, the state distribution and the shape of the sample surface change with time,
Fluctuations can be observed directly. It is also possible to record the emitted electron image on the fluorescent screen with a video camera and analyze the spatial distribution and the correlation of fluctuations using an appropriate image processing system.
【０００６】しかし、ゆらぎを伴う現象のメカニズムを
理解するには、単に放出電子像からゆらぎを評価するだ
けでは不十分であり、現象の外因または結果として、試
料への光の照射量や、試料周辺のガス分圧、試料温度な
どに関しても、時間的変化を同時に評価する必要があ
る。従って、これらのデータは、放出電子像の記録と同
期させる必要があり、さらにこれらのデータを同一の測
定システム上で取得し、処理できることが望ましい。However, in order to understand the mechanism of the phenomenon accompanied by the fluctuation, it is not sufficient to simply evaluate the fluctuation from the emission electron image. It is necessary to simultaneously evaluate temporal changes in the peripheral gas partial pressure, the sample temperature, and the like. Therefore, these data need to be synchronized with the recording of the emitted electron image, and it is desirable that these data can be acquired and processed on the same measurement system.
【０００７】また、ガス分圧の変化は、四重極型質量分
析計をコンピュータ制御することで記録が可能である。
さらに、温度計測や光の照射量に関しても同様である。
しかし、測定データである放出電子像と、その他の各物
理量の同期をとって、記録していくことは非常に難し
い。まず画像データをＴＶレートでコンピュータに記録
していくためには、処理速度の速いＣＰＵと、膨大な画
像データを高速に記録できる媒体が必要となる。しか
も、各物理量のデータも同期して記録できなければなら
ない。Changes in the gas partial pressure can be recorded by computer control of a quadrupole mass spectrometer.
Further, the same applies to temperature measurement and light irradiation amount.
However, it is very difficult to record the emission electron image, which is the measurement data, in synchronization with other physical quantities. First, in order to record image data on a computer at a TV rate, a CPU having a high processing speed and a medium capable of recording a large amount of image data at a high speed are required. In addition, data of each physical quantity must be recorded synchronously.
【０００８】そこで、本発明の目的は、エミッション顕
微鏡を用いて固体表面が変化する現象を評価する上での
上記欠点を解決し、統一された測定システムを用いて放
出電子像の記録と、試料周りの各物理量測定を実行し、
かつデータ処理ができる装置を提供することである。Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks in evaluating a phenomenon in which a solid surface changes using an emission microscope, to record an emission electron image using a unified measurement system, Perform each physical quantity measurement around,
Another object of the present invention is to provide a device capable of performing data processing.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明の表面観察装置は電子レンズ系、
試料保持機構、紫外線照射系、録画機構など従来のエミ
ッション顕微鏡の構成に加え、試料への光の照射量や試
料周辺のガス分圧、試料温度などの物理量を放出電子像
と同期させて取得する手段を有していることを特徴とす
る。Means for Solving the Problems As means for solving the above problems, the surface observation apparatus of the present invention comprises an electron lens system,
In addition to the configuration of conventional emission microscopes such as a sample holding mechanism, an ultraviolet irradiation system, and a recording mechanism, acquire physical quantities such as the amount of light applied to the sample, the gas partial pressure around the sample, and the sample temperature in synchronization with the emitted electron image. It is characterized by having means.
【００１０】また、試料表面の変化と各物理量との相関
を調べる上で、放出電子像と様々な物理量のデータを同
期測定する必要があることは上述した通りであるが、蛍
光板上に結像した放出電子像は、通常ビデオカメラで撮
像され、ビデオテープ等の媒体上に記録されるので、で
きれば同一の記録媒体上に、物理量のデータも記録でき
ることが望ましい。As described above, in order to examine the correlation between the change in the sample surface and each physical quantity, it is necessary to synchronously measure the data of the emitted electron image and various physical quantities. Since the emitted electron image is usually captured by a video camera and recorded on a medium such as a video tape, it is desirable that data of a physical quantity can be recorded on the same recording medium if possible.
【００１１】これを実現するための簡便な方法として、
本発明は発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Dio
de）あるいは半導体レーザー（ＬＤ：Laser Diode）を
用いて、各物理量を輝度信号に変換し、この輝度と放出
電子像とを同一の記録媒体に記録することを特徴とす
る。As a simple method for realizing this,
The present invention relates to a light emitting diode (LED).
de) or using a semiconductor laser (LD: Laser Diode) to convert each physical quantity into a luminance signal, and record this luminance and the emitted electron image on the same recording medium.
【００１２】最も単純な方法としては、ＬＥＤの発光
と、放出電子像を同一のビデオカメラで撮影すればよ
い。こうして記録された像とＬＥＤの輝度は、画像信号
として同一の画像処理システムによって解析することが
可能になる。As the simplest method, the light emission of the LED and the emission electron image may be taken by the same video camera. The recorded image and the brightness of the LED can be analyzed by the same image processing system as an image signal.
【００１３】［作用］本発明の表面観察装置において、
試料表面の状態分布や形状をあらわした放出電子像と、
試料への光の照射量や試料周辺のガス分圧、試料温度な
どの物理量を、同期をとって同一の記録媒体上に記録で
きるようになり、変化やゆらぎの相関を解析することが
可能になる。[Operation] In the surface observation apparatus of the present invention,
An emission electron image showing the state distribution and shape of the sample surface,
Physical quantities such as the amount of light applied to the sample, the partial pressure of the gas around the sample, and the sample temperature can be synchronously recorded on the same recording medium, making it possible to analyze the correlation between changes and fluctuations Become.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】本発明による実施形態について、
図面を参照しつつ詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments according to the present invention will be described.
This will be described in detail with reference to the drawings.
【００１５】（第１の実施形態）図１に本発明の第１の
実施形態による表面観察装置の概略構成ブロック図を示
す。本実施形態では、放出電子像とガス分圧の同期測定
に関する詳細を説明する。(First Embodiment) FIG. 1 shows a schematic block diagram of a surface observation apparatus according to a first embodiment of the present invention. In the present embodiment, details regarding synchronous measurement of an emission electron image and a gas partial pressure will be described.
【００１６】図１において、１０は高真空チャンバーで
あり、排気部１１から真空ポンプにより排気して、レン
ズ鏡筒１、試料７、試料ステージ８を１０-6〜１０-11
Ｔｏｒｒの真空度に保っている。試料ステージ８はマニ
ピュレータ９により３軸方向の粗動および微動と回転動
作、傾斜動作ができるようになっている。レンズ鏡筒１
は対物レンズ２、中間レンズ３、投影レンズ４とマルチ
チャンネルプレート５、蛍光板６を含む。１２は水銀ラ
ンプを有する紫外線照射装置であり、石英ポート１３を
通して試料７に紫外線光を照射できる。１４はビデオカ
メラ、１５はビデオデッキ、１６はビデオモニター、１
７は画像処理システムを含むコンピュータ処理系であ
る。In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a high vacuum chamber, which is evacuated from an exhaust unit 11 by a vacuum pump to evacuate the lens barrel 1, the sample 7, and the sample stage 8 to 10 -6 to 10 -11.
It is kept at Torr vacuum. The sample stage 8 can perform coarse and fine movements in three axial directions, a rotation operation, and a tilt operation by a manipulator 9. Lens barrel 1
Includes an objective lens 2, an intermediate lens 3, a projection lens 4, a multi-channel plate 5, and a fluorescent plate 6. Reference numeral 12 denotes an ultraviolet irradiation device having a mercury lamp, which can irradiate the sample 7 with ultraviolet light through a quartz port 13. 14 is a video camera, 15 is a VCR, 16 is a video monitor, 1
Reference numeral 7 denotes a computer processing system including an image processing system.
【００１７】紫外線照射装置１２から石英ポート１３を
通して、試料７に紫外線光を照射すると、試料表面から
光電子が放出され、レンズ鏡筒１に印加された加速電圧
により加速して、レンズ鏡筒１内部に導かれる。光電子
は対物レンズ２、中間レンズ３、投影レンズ４によりマ
ルチチャンネルプレート５上に結像して増幅され、蛍光
板６に光電子像を表示する。蛍光板６に表示された像は
ビデオカメラ１４で撮影され、ビデオデッキ１５に記録
されると同時に、ビデオモニター１６で観察できる。本
装置において水銀ランプを有する紫外線照射装置１２を
使用した場合、光電子像の空間分解能は、およそ１００
ｎｍであった。When the sample 7 is irradiated with ultraviolet light from the ultraviolet irradiation device 12 through the quartz port 13, photoelectrons are emitted from the surface of the sample and accelerated by the acceleration voltage applied to the lens barrel 1. It is led to. The photoelectrons are imaged and amplified on the multi-channel plate 5 by the objective lens 2, the intermediate lens 3, and the projection lens 4, and a photoelectron image is displayed on the fluorescent screen 6. The image displayed on the fluorescent screen 6 is photographed by the video camera 14 and recorded on the video deck 15 and can be observed on the video monitor 16 at the same time. When an ultraviolet irradiation device 12 having a mercury lamp is used in this apparatus, the spatial resolution of the photoelectron image is about 100
nm.
【００１８】また、ビデオカメラ１４の走査信号は、不
図示ではあるが基準の同期信号発生器の同期信号に基い
て走査され、質量分析計１８の分析用のクロック信号も
同一の同期信号発生器の同期信号に基いて生成されてお
り、制御装置１９及びパワーアンプ２０の基準動作も当
該同期信号発生器の同期信号に基いて各機能を発揮して
いる。The scanning signal of the video camera 14 is scanned based on a synchronization signal of a reference synchronization signal generator (not shown), and a clock signal for analysis of the mass spectrometer 18 is also the same synchronization signal generator. The reference operation of the control device 19 and the power amplifier 20 also performs each function based on the synchronization signal of the synchronization signal generator.
【００１９】一方、四重極型質量分析計１８は高真空チ
ャンバー１０の試料近傍のフランジに設置し、質量分析
計制御装置１９によりコントロールされる。同時に任意
に設定したガス種の分圧値を電流変換パワーアンプ２０
により電流に変換し、蛍光板６近傍に設置された発光素
子の発光ダイオード２１を発光させ、ビデオカメラ１４
で撮影する。また、発光素子２１には、発光ダイオード
２１ばかりでなく、半導体レーザであっても同様な結果
が得られる。On the other hand, the quadrupole mass spectrometer 18 is installed on a flange near the sample in the high vacuum chamber 10 and is controlled by a mass spectrometer controller 19. At the same time, the partial pressure value of the gas type arbitrarily set is converted to the current conversion power amplifier 20.
To convert the current into a current, and cause the light emitting diode 21 of the light emitting element installed near the fluorescent screen 6 to emit light.
To shoot. Similar results can be obtained with the light emitting element 21 using not only the light emitting diode 21 but also a semiconductor laser.
【００２０】本実施形態の構成装置を用いて、固体表面
の変化を評価したときのビデオモニター１６上の画面の
例を、図２に示す。２２が蛍光板６の表示領域であり、
ガス分圧に対応する発光ダイオード２１の輝点は２３に
表示される。発光ダイオード２１の輝度は、電流変換パ
ワーアンプ２０で調節し、蛍光板６に表示される光電子
像の輝度は、マルチチャンネルプレート５のゲインで調
節できる。そして、ビデオテープに録画されたこれらの
画像を画像処理システムを含むコンピュータ処理系１７
に入力し、それぞれの変化やゆらぎ、相関を解析するこ
とができる。例えば、様々なガス種の分圧と、光電子像
上の特定部位の輝度を時間を追って測定し、その相関を
計算すると、試料表面の変化に伴う、若しくは原因とな
るガス種とその分圧を特定することができる。FIG. 2 shows an example of a screen on the video monitor 16 when the change of the solid surface is evaluated using the constituent device of the present embodiment. 22 is a display area of the fluorescent screen 6,
The bright spot of the light emitting diode 21 corresponding to the gas partial pressure is displayed at 23. The brightness of the light emitting diode 21 can be adjusted by the current conversion power amplifier 20, and the brightness of the photoelectron image displayed on the fluorescent screen 6 can be adjusted by the gain of the multi-channel plate 5. Then, these images recorded on the video tape are converted into a computer processing system 17 including an image processing system.
To analyze each change, fluctuation, and correlation. For example, by measuring the partial pressure of various gas species and the luminance of a specific portion on the photoelectron image over time and calculating the correlation, it is possible to find out the gas species accompanying or causing the change in the sample surface and its partial pressure. Can be identified.
【００２１】なお本実施形態で用いた発光ダイオード２
１は１個であるが、その個数を特に制限するものではな
く、測定対象となるガス種の数に応じて必要なだけ発光
ダイオードを増設すればよい。The light emitting diode 2 used in this embodiment
Although 1 is one, the number is not particularly limited, and the number of light emitting diodes may be increased as needed according to the number of gas types to be measured.
【００２２】また、本実施形態においては、ガス分圧測
定装置として四重極型質量分析計を提示したが、これに
限られる物ではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で
ガス分圧測定装置を変えても差し支えない。Further, in this embodiment, a quadrupole mass spectrometer has been presented as a gas partial pressure measuring device. However, the present invention is not limited to this, and the gas partial pressure measuring device is not limited to the scope of the present invention. You can change the device.
【００２３】（第２の実施形態）図３に本発明の第２の
実施形態による表面観察装置の概略構成ブロック図を示
す。本実施形態では放出電子像と基板温度の同期測定に
関する詳細を説明する。(Second Embodiment) FIG. 3 shows a schematic block diagram of a surface observation apparatus according to a second embodiment of the present invention. In this embodiment, details regarding synchronous measurement of the emission electron image and the substrate temperature will be described.
【００２４】本構成において、試料ステージ８は試料７
を加熱するためのヒーターを内蔵しており、温度制御装
置２４によりコントロールされる。温度制御装置２４で
モニターされた試料表面の測定温度値は電流変換パワー
アンプ２５で電流に変換され、蛍光板６近傍に設置され
た発光ダイオード２１を発光させる。In the present configuration, the sample stage 8 is
The heater for heating is built in, and is controlled by the temperature controller 24. The measured temperature value of the sample surface monitored by the temperature control device 24 is converted into a current by the current conversion power amplifier 25, and the light emitting diode 21 installed near the fluorescent screen 6 emits light.
【００２５】本実施形態の構成装置を用いて、温度よる
固体表面の変化を評価したときのビデオモニター１６上
の画面の例は図２と同様である。An example of the screen on the video monitor 16 when the change of the solid surface due to the temperature is evaluated using the constituent device of this embodiment is the same as that of FIG.
【００２６】本実施形態の構成装置をもちいて、薄膜中
の物質拡散について評価した例を次に示す。青板ガラス
上に白金薄膜５０ｎｍと金薄膜５０ｎｍを順に成膜した
試料を準備し、この試料を加熱しながら光電子像観察を
行った。青板ガラスに含有されるナトリウムイオンが白
金と金の薄膜中を拡散し、表面に析出してくる様子を観
察することができる。これは、最表面の金の仕事関数よ
りも拡散してきたナトリウムの仕事関数が小さいため、
紫外線に対する光電子放出量に差が生じ、光電子像にコ
ントラストがつくためである。拡散の様子は温度プロフ
ァイルによって変化するが、ビデオテープに録画した画
像を画像処理システムを含むコンピュータ処理系によっ
て解析することで、その相関を明らかにすることができ
た。An example of evaluating the substance diffusion in the thin film using the constituent device of this embodiment will be described below. A sample in which a platinum thin film and a gold thin film of 50 nm were sequentially formed on a blue plate glass was prepared, and a photoelectron image was observed while heating the sample. It can be observed that sodium ions contained in the blue plate glass diffuse in the platinum and gold thin films and precipitate on the surface. This is because the work function of sodium diffused is smaller than the work function of gold on the outermost surface,
This is because there is a difference in the amount of photoelectrons emitted with respect to ultraviolet rays, and contrast is obtained in the photoelectron image. Although the state of diffusion varies depending on the temperature profile, the correlation could be clarified by analyzing the image recorded on the videotape with a computer processing system including an image processing system.
【００２７】なお、本実施形態で用いた発光ダイオード
は１個であるが、その個数を特に制限するものではな
く、測定対象となる温度測定部位の数に応じて、必要な
だけ発光ダイオードを増設すればよい。Although the number of the light emitting diodes used in the present embodiment is one, the number is not particularly limited, and light emitting diodes are added as necessary according to the number of temperature measurement sites to be measured. do it.
【００２８】また、実施形態１において説明したガス分
圧測定機構を併設し、放出電子像、ガス分圧、温度の三
つの情報に関する同期測定も可能である。Further, the gas partial pressure measuring mechanism described in the first embodiment is also provided, so that synchronous measurement can be performed with respect to three pieces of information, ie, the emission electron image, the gas partial pressure, and the temperature.
【００２９】（第３の実施形態）本実施形態では本発明
の表面観察装置の応用について述べる。(Third Embodiment) In this embodiment, an application of the surface observation apparatus of the present invention will be described.
【００３０】固体表面からの電子放出には、光電子放出
以外にも、熱電子放出や電界放出、表面伝導型電子放出
などが知られている。この中で電界放出、表面伝導型電
子放出は、フラットディスプレーを実現させる有力候補
として研究が進められている。電界放出素子や表面伝導
型電子放出素子をフラットディスプレーの電子源として
用いる場合、電子放出部付近の３次元形状や、材料の物
性が素子特性を大きく左右するため、良好な特性をもつ
フラットディスプレーを実現するには、電子放出部の微
小領域における電子放出現象を十分把握し、また制御す
る必要がある。As the electron emission from the solid surface, besides photoelectron emission, thermionic emission, field emission, surface conduction electron emission and the like are known. Among them, field emission and surface conduction electron emission are being studied as promising candidates for realizing flat displays. When a field emission device or a surface conduction electron-emitting device is used as an electron source for a flat display, a flat display having good characteristics is required because the three-dimensional shape near the electron-emitting portion and the physical properties of the material greatly affect the device characteristics. To realize this, it is necessary to sufficiently grasp and control the electron emission phenomenon in the minute area of the electron emission portion.
【００３１】そこで、本発明の表面観察装置を用いて、
フラットディスプレーのように平面上に配置された電子
源からの放出電子を分析したところ、個々の放出点の強
度分布や、ゆらぎについての情報を得ることができた。Then, using the surface observation device of the present invention,
Analysis of the emitted electrons from an electron source arranged on a flat surface such as a flat display showed that information on the intensity distribution and fluctuation of each emission point could be obtained.
【００３２】さらに、これらの電子放出像の形成と同期
して、光電子像、真空雰囲気、温度を測定することで、
電子放出像の位置関係が明らかになるだけでなく、電子
源の状態と電子放出との関係を解析することが可能にな
った。Further, by measuring the photoelectron image, the vacuum atmosphere, and the temperature in synchronization with the formation of these electron emission images,
In addition to clarifying the positional relationship between the electron emission images, it has become possible to analyze the relationship between the state of the electron source and the electron emission.
【００３３】[0033]
【発明の効果】本発明によれば、試料表面の状態分布や
形状を表した放出電子像と、試料への光の照射量や試料
周辺のガス分圧、試料温度などの物理量を、同期をとっ
て同一の記録媒体上に記録することが可能な表面観察装
置を提供することができる。According to the present invention, the emission electron image representing the state distribution and shape of the sample surface is synchronized with the physical quantity such as the amount of light irradiation on the sample, the gas partial pressure around the sample, and the sample temperature. Therefore, it is possible to provide a surface observation device capable of recording on the same recording medium.
【００３４】また、同期のとられた記録情報から、変化
や、ゆらぎの相関を容易に解析することができるように
なる。Further, it is possible to easily analyze the correlation between changes and fluctuations from the synchronized recording information.
【図１】本発明における実施形態１を説明する表面観察
装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a surface observation device for explaining a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明における実施形態１を説明するビデオモ
ニター画面の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a video monitor screen for explaining Embodiment 1 of the present invention.
【図３】本発明における実施形態２を説明する表面分析
装置の概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a surface analyzer for explaining a second embodiment of the present invention.
１ レンズ鏡筒 ２ 対物レンズ ３ 中間レンズ ４ 投影レンズ ５ マルチチャンネルプレート ６ 蛍光板 ７ 試料 ８ 試料ステージ ９ ５軸マニピュレータ １０ 高真空チャンバー １１ 排気部 １２ 紫外線照射装置 １３ 石英ポート １４ ビデオカメラ １５ ビデオデッキ １６ ビデオモニター １７ コンピュータ処理系 １８ 四重極型質量分析計 １９ 質量分析計制御装置 ２０ 電流変換パワーアンプ ２１ 発光ダイオード（ＬＥＤ） ２２ 蛍光板の領域 ２３ ＬＥＤの輝点 ２４ 温度制御装置 ２５ 電流変換パワーアンプ Reference Signs List 1 lens barrel 2 objective lens 3 intermediate lens 4 projection lens 5 multi-channel plate 6 fluorescent plate 7 sample 8 sample stage 9 5-axis manipulator 10 high vacuum chamber 11 exhaust unit 12 ultraviolet irradiation device 13 quartz port 14 video camera 15 video deck 16 video Monitor 17 Computer processing system 18 Quadrupole mass spectrometer 19 Mass spectrometer controller 20 Current conversion power amplifier 21 Light emitting diode (LED) 22 Fluorescent plate area 23 LED bright spot 24 Temperature controller 25 Current conversion power amplifier
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F067 AA41 AA53 AA65 EE04 HH06 JJ05 KK05 LL16 PP12 RR35 2G001 AA07 AA10 BA07 BA08 CA03 GA01 GA06 GA08 HA09 HA12 HA13 JA08 JA14 PA12 RA03 SA02 Continued on the front page F term (reference) 2F067 AA41 AA53 AA65 EE04 HH06 JJ05 KK05 LL16 PP12 RR35 2G001 AA07 AA10 BA07 BA08 CA03 GA01 GA06 GA08 HA09 HA12 HA13 JA08 JA14 PA12 RA03 SA02
Claims (7)
察する表面観察装置において、 前記試料表面の観察画像の変化と、前記観察画像の変化
に関与する物理量を同期して記録できることを特徴とす
る表面観察装置。1. A surface observation apparatus for enlarging and observing the shape and state distribution of a sample surface, wherein a change in an observation image on the sample surface and a physical quantity involved in the change in the observation image can be recorded in synchronization. Surface observation device.
て、前記観察画像の対象試料の変化に関与する物理量
が、前記試料への光の照射量や試料周辺のガス分圧、試
料温度であることを特徴とする表面観察装置。2. The surface observation apparatus according to claim 1, wherein the physical quantities related to the change of the target sample in the observation image are a light irradiation amount on the sample, a gas partial pressure around the sample, and a sample temperature. A surface observation device, characterized in that:
おいて、前記試料表面の形状や状態分布を拡大して観察
する分析装置が、前記試料表面から放出された電子を結
像するための電子レンズ系と結像された放出電子像を実
時間で記録する手段を有するエミッション顕微鏡である
ことを特徴とする表面観察装置。3. The surface observation apparatus according to claim 1, wherein the analyzer for observing the sample by enlarging a shape or a state distribution of the sample surface is used for imaging electrons emitted from the sample surface. A surface observation apparatus, which is an emission microscope having means for recording in real time an emission electron image formed by an electron lens system.
表面観察装置において、前記観察対象試料の変化に関与
する物理量と、前記放出電子像を、同一記録媒体上に同
時記録する手段を有することを特徴とする表面観察装
置。4. The surface observation apparatus according to claim 1, wherein the physical quantity involved in the change of the sample to be observed and the emission electron image are simultaneously recorded on the same recording medium. A surface observation device comprising:
て、前記観察対象試料の変化に関与する物理量と前記放
出電子像を同時記録する手段として、前記観察対象試料
の変化に関与する物理量を光に変換し、この輝度信号と
前記放出電子像を同一記録媒体上に記録することを特徴
とする表面観察装置。5. The surface observation apparatus according to claim 4, wherein the physical quantity involved in the change of the observation target sample and the physical quantity involved in the change of the observation target sample are lighted as means for simultaneously recording the emission electron image. Wherein the luminance signal and the emitted electron image are recorded on the same recording medium.
て、前記観察対象試料の変化に関与する物理量を光に変
換する手段として発光ダイオードまたは半導体レーザー
を用いることを特徴とする表面観察装置。6. The surface observation apparatus according to claim 5, wherein a light emitting diode or a semiconductor laser is used as a means for converting a physical quantity involved in the change of the observation target sample into light.
察する表面観察装置において、 真空チェンバー内に、試料ステージと、該試料ステージ
上に搭載した前記試料と、前記試料に対して斜め方向か
ら紫外線を照射する紫外線照射装置と、複数の電子レン
ズを備えたレンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒により前記試
料からの光電子が結像されるマルチチャンネルプレート
と、前記マルチチャンネルプレートで増幅された電子に
より蛍光を発する前記マルチチャンネルプレート上に配
置された蛍光板と、を備えており、 前記蛍光板の蛍光画像を読み取る撮像装置と、該撮像装
置の蛍光画像を記録する記憶装置と、該記憶装置の蛍光
画像を分析する画像処理システムと、前記真空チェンバ
ー内のガス分圧を分析する質量分析計と、前記ガス分圧
に応じて光量を制御される発光素子と、を備え、 前記撮像装置は前記蛍光画像と前記発光素子の発光画像
とを一体的に読み出すことを特徴とする表面観察装置。7. A surface observation apparatus for observing the shape and state distribution of a sample surface by enlarging the sample stage, wherein a sample stage, the sample mounted on the sample stage, and an oblique direction with respect to the sample are provided in a vacuum chamber. An ultraviolet irradiation device for irradiating ultraviolet rays from a lens barrel having a plurality of electron lenses; a multi-channel plate on which photoelectrons from the sample are imaged by the lens barrel; and a multi-channel plate amplified by the multi-channel plate. A fluorescent plate disposed on the multi-channel plate that emits fluorescence by electrons; an imaging device that reads a fluorescent image of the fluorescent plate; a storage device that records a fluorescent image of the imaging device; An image processing system for analyzing a fluorescence image, a mass spectrometer for analyzing a gas partial pressure in the vacuum chamber, Comprising a light emitting element which is controlled the amount of light, and the imaging device surface observation apparatus characterized by reading integrally a light emitting image of the light emitting element and the fluorescent image.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11047174A JP2000241372A (en) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | Surface observation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11047174A JP2000241372A (en) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | Surface observation apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000241372A true JP2000241372A (en) | 2000-09-08 |
Family
ID=12767718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11047174A Pending JP2000241372A (en) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | Surface observation apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000241372A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014162901A1 (en) * | 2013-04-02 | 2014-10-09 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Electronic microscope and sample observation method |
-
1999
- 1999-02-24 JP JP11047174A patent/JP2000241372A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014162901A1 (en) * | 2013-04-02 | 2014-10-09 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Electronic microscope and sample observation method |
| JP2014203594A (en) * | 2013-04-02 | 2014-10-27 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Electron microscope |
| CN105103263A (en) * | 2013-04-02 | 2015-11-25 | 株式会社日立高新技术 | Electronic microscope and sample observation method |
| US10083814B2 (en) | 2013-04-02 | 2018-09-25 | Hitachi High-Technologies Corporation | Electron microscope and sample observation method |
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