JP2001236916A

JP2001236916A - 電子線装置

Info

Publication number: JP2001236916A
Application number: JP2000044000A
Authority: JP
Inventors: Masato Kudo; 藤政都工; Shinichi Kitamura; 村真一北
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 2000-02-22
Filing date: 2000-02-22
Publication date: 2001-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】短時間で、半導体や多結晶金属などの明瞭な
コントラストのついた像を得ることができる電子線装置
を提供すること。【解決手段】試料上で電子線を走査させたとき、ロッ
クインアンプ１３は各画素ごとに２次電子エネルギース
ペクトルの２次微分量を求め、エラーアンプ１７はその
２次微分量が零となるように電子分光器１１の電極に印
加する電圧値をフィードバック制御によって設定する。
エラーアンプ１７の出力は試料上の各画素における仕事
関数に対応しており、表示制御手段１８は、試料の仕事
関数に関する像をディスプレイ２０に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子線を試料に
照射し、その電子線照射により試料から放出される２次
電子を検出して試料の像を表示する電子線装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】組成がほとんど同一で微量に含まれる
不純物の濃度や種類が違うもの（たとえば半導体にドー
ピングされた不純物の濃度に勾配や分布があるものや、
ｐｎ接合部のように不純物の種類が場所によって異なっ
ているもの）、あるいは金属の多結晶のように組成は全
く同じで場所によって面方位が異なるだけのものなどに
対して、通常の光学顕微鏡あるいは走査電子顕微鏡では
像上でコントラストの違いがほとんど生じない。

【０００３】このような試料に対して明瞭なコントラス
トのついた像を得るために、走査型オージェ電子分光装
置を利用した技術がある。

【０００４】この技術について説明すると、半導体の場
合には不純物の種類や濃度によって禁制帯中のフェルミ
準位の位置が違うため、それに応じて電子分光器の真空
準位から見たオージェ電子のエネルギーが違ってくる。
そこで、このような試料に対しては、走査型オージェ電
子分光装置を利用し、不純物の種類や濃度によって異な
るオージェ電子ピークのエネルギー位置を検出してこれ
を画像化している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この
ような技術は、多結晶金属の場合のように面方位が異な
るだけでオージェ電子のエネルギーに変化がないものに
対しては利用できない。

【０００６】また、この技術は、画像の収集に時間がか
かるという実用上の欠点がある。画像収集に時間がかか
るのは、オージェ電子ピークは高いバックグランドの上
に乗っているため信号のＳＮ比が悪いことと、オージェ
電子ピークが比較的ブロードなためにピーク位置がシフ
トしていても特定のエネルギーでの電子強度にはあまり
大きな違いがないことが最大の原因である。その他に、
画像の輝度情報を得るために各々の画素ごとにオージェ
電子のピーク位置近傍のスペクトルを収集しなければな
らないことと、ピークフィッティングなどのアルゴリズ
ムを用いてピーク位置を決定するための演算が必要にな
ることなどが挙げられる。このために、ある程度実用的
な面分解能を持つ画像（画素数１２８×１２８）を一枚
得るのに、少なくとも１時間程度の収集時間を必要とす
る。

【０００７】本発明はこのような点に鑑みて成されたも
ので、その目的は、従来よりも短い時間で、半導体や多
結晶金属などの明瞭なコントラストのついた像を得るこ
とができる電子線装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成する本
発明の電子線装置は、電子銃と、その電子銃からの電子
線を試料上で走査させるための手段と、電子線の照射に
より試料から放出される２次電子のうち、ある特定のエ
ネルギーを有する２次電子を取り出して検出するエネル
ギー分析器と、そのエネルギー分析器の分析エネルギー
を設定するための分析エネルギー設定手段と、試料上の
各電子線走査点ごとに、現在設定されている前記分析エ
ネルギーにおける、２次電子エネルギースペクトルの２
次微分量に相当する信号を出力する２次微分量出力手段
と、その２次微分量出力手段の出力信号に基づいて、そ
の２次微分量が零となるように前記エネルギー分析器の
分析エネルギーをフィードバック制御によって設定する
フィードバック制御手段と、そのフィードバック制御手
段の出力信号に基づいて、試料の仕事関数に関する情報
を表示させる表示手段を備えたことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】まず、本発明の思想について述
べる。

【００１０】固体試料の表面に電子線を照射すると、図
１に示すようなエネルギー分布を持った電子が発生す
る。このうちの最も低エネルギー側の大きな強度を有す
る部分は「真の２次電子」又は略して単に「２次電子」
と呼ばれている。

【００１１】図２は、図１の２次電子の最も低エネルギ
ー側の部分を拡大したものである。ここで、２次電子が
出現するエネルギーをＥonsetとすると、Ｅonsetを越え
たところから２次電子強度が急激に増加する。このＥon
setは、固体試料の仕事関数Φs、２次電子を検出する電
子分光器の仕事関数Φsm、およびＥbによって決まり、
Ｅonset＝Ｅb＋Φs−Φsmで与えられる。ＥbはＥb＝ｅ
Ｖbで、ｅは電気素量（１．６×１０^-19Ｃ）、Ｖbは試
料に印加される負のバイアス電圧の絶対値であり、ま
た、電子分光器は真空準位（分光器最表面の電位）を基
準にして調整されているものとする。なお、図２は、電
子分光器の真空準位を座標原点にとって表示されてい
る。

【００１２】さて、２次電子の出現する付近の２次電子
エネルギースペクトルは、たとえばｐ型半導体で場所に
よって不純物濃度が異なる場合を例に取ると、図３のよ
うになる。図３において、Ｈは不純物濃度が相対的に高
い部分のスペクトルを表し、Ｌは不純物濃度が低い部分
のスペクトルを表し、Ｍはそれらの中間のものを表して
おり、２次電子の出現位置は試料の仕事関数の違いによ
って異なっている。いずれのスペクトルも、２次電子出
現部分から急激な立ち上がりがあり、ピークを経てから
２次電子強度は減少している。試料表面の凹凸が激しい
などの事情がない限り、通常の試料では、これらのスペ
クトルは立ち上がり部分がシフトしているだけでその形
状は同じである。

【００１３】本発明では、このような、試料の仕事関数
の違いによって起こるスペクトルのシフトに着目し、通
常の２次電子像で明瞭に現れないコントラストを得よう
とするものである。

【００１４】ところで、本件出願人は、電子分光器の分
析エネルギーをたとえば図３中のＥ _Xに設定しておき、
電子線を試料面上で走査するのに同期させながら電子分
光器の検出値を輝度情報に置き換えて画像を収集してい
く出願（特願平１０−２８９１６３）を既に行ってい
る。

【００１５】このような出願に対して本発明は、２次電
子が出現するエネルギーが試料の仕事関数の違いによっ
て変わることを利用する点では上記出願の内容と共通で
あるが、２次電子像を取得する実際の方式が上記出願と
は異なる。

【００１６】すなわち、本発明は、図３に示すように、
２次電子エネルギースペクトルＨ，Ｍ，Ｌにおいて２次
微分量が零になるようなエネルギー値Ｅ_H，Ｅ_M，Ｅ
_Lは、スペクトルＨ，Ｍ，Ｌにおける２次電子出現エネ
ルギー値Ｅonset（Ｈ），Ｅonset（Ｍ），Ｅonset
（Ｌ）と比例した関係にあることを利用し、試料上で電
子線を走査しながら各画素ごとに２次微分量が零となる
ように電子分光器の電極に印加する電圧値をフィードバ
ック制御によって設定し、各画素ごとに得られるその電
圧値を試料上の各画素ごとの仕事関数の違いとして認識
し、仕事関数の違いを各画素ごとの輝度の違いとして表
示したり、あるいはラインプロファイルのような形で表
示したり、さらには数値として表示する。

【００１７】なお、Φs≧Φsmが成り立っている場合に
は原理的にはＶb＝０でもよく、その場合にはバイアス
電圧印加装置は不要となるが、通常、分光器の仕事関数
は試料の仕事関数に比べてさほど小さい値ではなく、む
しろ逆になる場合も考えられるから、実用的にはバイア
ス電圧印加装置は必須となる。また、試料にバイアス電
圧を印加する代わりに、分光器全体に逆極性のバイアス
を印加しても同じ結果となるが、実用的には前者の方が
実現が容易な場合が多い。

【００１８】以上、本発明の思想について述べたが、以
下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。

【００１９】図４は、本発明の電子線装置の一例を示し
た図である。

【００２０】図４において１は鏡筒で、鏡筒１の内部に
は、電子銃２と集束レンズ３と偏向器４が配置されてい
る。電子銃２から放出された電子線は、集束レンズ３で
集束された後に偏向器４で偏向され、その結果、細く絞
られた電子線は、試料室５内に配置された試料６上で走
査される。この試料６は、組成がほとんど同一で微量に
含まれる不純物の濃度が場所によって異なるものであ
る。また、試料６は、試料ステージ７の上に載置されて
おり、試料６には、バイアス電圧印加装置８により負の
バイアス電圧が印加されるように構成されている。

【００２１】前記試料室５の内部には２次電子検出器９
と、試料面を清浄化するためのイオンエッチング装置１
０と、たとえば平行平板型エネルギーアナライザのよう
な電子分光器（エネルギー分析器）１１が配置されてい
る。電子分光器１１は、接地電極１１ａと、それに対向
して配置された電極１１ｂと、それらの電極間に電圧が
印加されて分光された２次電子を検出する検出器１１ｃ
から構成されている。この検出器１１ｃの出力信号は、
プリアンプ１２で増幅された後、２次微分量出力手段で
あるロックインアンプ１３に入力する。

【００２２】１４は、分析エネルギー設定手段であるオ
シレータであり、オシレータ１４は、正弦交流信号（ま
たは矩形波信号）を発生し、この交流信号にある一定の
ゲインを掛けた信号をロックインアンプ１３のリファレ
ンス信号としてロックインアンプ１３に入力する。

【００２３】また、オシレータ１４は、前記正弦交流信
号に別のゲインを掛けた信号を加算回路１５に入力す
る。この加算回路１５は、高圧アンプ１６を介して前記
電極１１ｂに接続されており、また加算回路１５は、エ
ラーアンプ１７を介して前記ロックインアンプ１３に接
続されている。このエラーアンプ１７と加算回路１５で
フィードバック制御回路が構成されている。

【００２４】そして、前記エラーアンプ１７は表示制御
手段１８に接続されており、表示制御手段１８は、偏向
信号発生手段１９とディスプレイ２０に接続されてい
る。前記偏向信号発生手段１９は偏向器４に偏向信号を
供給するものである。

【００２５】また、前記試料室５は、排気装置２１によ
り超高真空に排気可能に構成されている。

【００２６】以上、図４の電子線装置の構成について説
明したが、以下に、この装置の動作説明を行う。

【００２７】このような構成において、電子分光器１１
を用いた２次電子像取得の際には、表示制御手段１８は
偏向信号発生手段１９を制御し、偏向信号発生手段１９
は、電子線をたとえば図５に示す試料上の領域Ａで２次
元的に走査させるための偏向信号を偏向器４に送る。図
５において、ａ₁₁，ａ₁₂，ａ₁₃，…，ａ_1m，ａ₂₁，…，
ａ_2m，…ａ_n1，…，ａ_nmは、領域Ａ中の微小領域であ
り、電子線は、その微小領域をａ₁₁，ａ₁₂，ａ₁₃，…，
ａ_1m，ａ₂₁，…，ａ_2m，…ａ_n1，…，ａ_nmの順に照射す
る。

【００２８】また、オシレータ１４は、正弦波交流信号
にある一定のゲインを掛けた信号を加算回路１５に送
る。オシレータ１４は、この信号を上述した電子線走査
の間加算回路１５に送り、また、オシレータ１４は、こ
の信号に同期した正弦波信号をロックインアンプ１３の
リファレンス信号としてロックインアンプ１３に送る。

【００２９】さて、電子線はまず前記微小領域ａ₁₁を照
射するが、この照射開始時点においては前記エラーアン
プ１７の出力は零である。このため、電子線照射開始時
点においては、加算回路１５は、オシレータ１４から送
られてくる正弦波交流信号を高圧アンプ１６に送る。高
圧アンプ１６は、入力された正弦波交流信号を増幅し
て、増幅後の信号を電圧信号として電極１１ｂに加え
る。

【００３０】この結果、電子分光器１１の電極間に印加
される電圧は、正弦波的に変化し、電子分光器の分析エ
ネルギーは、図６（ａ）に示すように、分析エネルギー
Ｅ₀を基準にしてエネルギー幅ΔＥで変化する。なお、
図６（ｂ）は、前記ロックインアンプ１３のリファレン
ス信号を示しており、このリファレンス信号は分析エネ
ルギーの変化に同期して変化している。

【００３１】このような電子分光器１１の動作により、
電子線照射によって微小領域ａ₁₁から放出された２次電
子のうち、エネルギー（Ｅ₀−ΔＥ／２）から（Ｅ₀＋Δ
Ｅ／２）を有する２次電子が、電子分光器の分析エネル
ギーに応じて検出器１１ｃで検出される。

【００３２】検出器１１で検出された２次電子の強度信
号は、プリアンプ１２で増幅された後、ロックインアン
プ１３に入力する。一方、ロックインアンプ１３にはオ
シレータ１４から、図６（ｂ）に示したような、分析エ
ネルギーの変化に同期したリファレンス信号が送られて
いる。そこでロックインアンプ１３は、前記検出器１１
の出力信号と、前記電子分光器１１の分析エネルギーを
変化させる信号に対応する前記リファレンス信号に基づ
いて、現在設定されている基準分析エネルギーＥ₀にお
ける、２次電子エネルギースペクトルの２次微分量に相
当する信号ｄ₁₁（Ｅ₀）を出力する。

【００３３】この２次電子エネルギースペクトルの２次
微分量に相当する信号ｄ₁₁（Ｅ₀）について、図７を用
いて詳しく説明する。

【００３４】図７（ａ）は、前記微小領域のうちａ₁₁，
ａ₁₂，ａ₁₃についての２次電子エネルギースペクトルを
示している。図７（ａ）中、Ｅ₁₁は、微小領域ａ₁₁の２
次電子エネルギースペクトルにおいて２次微分量が零に
なるエネルギー値を示しており、Ｅ₁₂は、微小領域ａ₁₂
の２次電子エネルギースペクトルにおいて２次微分量が
零になるエネルギー値を示しており、Ｅ₁₃は、微小領域
ａ₁₃の２次電子エネルギースペクトルにおいて２次微分
量が零になるエネルギー値を示している。また、図７
（ａ）中、Ｅ₀は前記基準分析エネルギーを示してお
り、ΔＥは前記分析エネルギーのエネルギー幅を示して
いる。

【００３５】一方、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示した
各微小領域ａ₁₁，ａ₁₂，ａ₁₃の２次電子エネルギースペ
クトルについての２次微分波形を示しており、この２次
微分波形は、図７（ａ）の各エネルギースペクトルに対
応して示されている。図７（ｂ）中、ａ₁₁”は、微小領
域ａ₁₁の２次電子エネルギースペクトルについての２次
微分波形を示しており、ａ₁₂”は、微小領域ａ₁₂の２次
電子エネルギースペクトルについての２次微分波形を示
しており、ａ₁₃”は、微小領域ａ₁₃の２次電子エネルギ
ースペクトルについての２次微分波形を示している。

【００３６】そして、図７（ｂ）においてｄ₁₁（Ｅ₀）
は、現在設定されている基準分析エネルギーＥ₀におけ
る、２次電子エネルギースペクトルａ₁₁の２次微分量を
表している。

【００３７】以上、図７を用いて、ロックインアンプ１
３の２次微分出力信号ｄ₁₁（Ｅ₀）について説明した
が、この正の２次微分出力信号ｄ₁₁（Ｅ₀）はエラーア
ンプ１７に入力する。

【００３８】エラーアンプ１７のもう一方の入力には、
基準電圧として０Ｖが入力されており、エラーアンプ１
７は、ロックインアンプ１３の２次微分出力信号ｄ
₁₁（Ｅ₀）と０Ｖとの差の絶対値をとって、その絶対値
が大きいほど大きな絶対値を出力する。この出力の際、
エラーアンプ１７は、ロックインアンプ１３の２次微分
出力信号の極性に応じて電子分光器１１の印加電圧を制
御する。すなわち、エラーアンプ１７は、ロックインア
ンプ１３の２次微分出力信号がプラスの値の時には電子
分光器印加電圧の絶対値が大きくなるように（より高エ
ネルギーの電子を分光するように）出力を行い、ロック
インアンプ１３の２次微分出力信号がマイナスの値の時
には、それとは逆に、より低エネルギーの電子を分光す
るように出力を行う。

【００３９】このエラーアンプ１７の出力信号は加算回
路１５に送られ、加算回路１５は、エラーアンプ１７か
らの信号と、上述したオシレータ１４からの交流信号を
加算する。そして、加算回路１５の出力信号は高圧アン
プ１６で増幅され、増幅後の信号は電圧信号として電極
１１ｂに加えられる。

【００４０】このようなフィードバック制御によって、
ロックインアンプ１３の２次微分出力信号が零となるよ
うに電子分光器１１の分析エネルギーが設定される。す
なわち、電子分光器１１の基準分析エネルギーは、図７
におけるＥ₀からＥ₁₁に変更され、電子分光器の分析エ
ネルギーは、分析エネルギーＥ₁₁を基準にしてエネルギ
ー幅ΔＥで変化する。

【００４１】前記エラーアンプ１７の出力信号は微小領
域ａ₁₁の仕事関数に対応した電圧となっており、表示制
御手段１８はその電圧信号をディスプレイ２０上の輝度
信号に変換する。

【００４２】このようにして微小領域ａ₁₁についての画
像信号が得られると、電子線は次に前記微小領域ａ₁₂を
照射する。

【００４３】この電子線照射により微小領域ａ₁₂から２
次電子が放出されるが、現在の電子分光器の分析エネル
ギーは、上述したフィードバック制御によって、図７に
おける分析エネルギーＥ₁₁を基準にしてエネルギー幅Δ
Ｅで変化しているので、微小領域ａ₁₂から放出された２
次電子のうち、エネルギー（Ｅ₁₁−ΔＥ／２）から（Ｅ
₁₁＋ΔＥ／２）を有する２次電子が、電子分光器の分析
エネルギーに応じて検出器１１ｃで検出される。

【００４４】検出器１１で検出された２次電子の強度信
号は、プリアンプ１２で増幅された後、ロックインアン
プ１３に入力する。そして、ロックインアンプ１３は、
検出器１１の出力信号と、前記オシレータ１４からのリ
ファレンス信号に基づき、現在設定されている基準分析
エネルギーＥ₁₁における、２次電子エネルギースペクト
ルａ₁₂の２次微分量に相当する信号ｄ₁₂（Ｅ₁₁）（図７
参照）を出力する。

【００４５】この正の２次微分出力信号ｄ₁₂（Ｅ₁₁）は
エラーアンプ１７に入力する。エラーアンプ１７は、ロ
ックインアンプ１３の正の２次微分出力信号ｄ
₁₂（Ｅ₁₁）に基づき、より高エネルギーの電子を分光す
るように出力を行う。

【００４６】このエラーアンプ１７の出力信号は加算回
路１５に送られ、加算回路１５は、エラーアンプ１７か
らの信号と、オシレータ１４からの交流信号を加算す
る。そして、加算回路１５の出力信号は高圧アンプ１６
で増幅され、増幅後の信号は電圧信号として電極１１ｂ
に加えられる。

【００４７】このようなフィードバック制御によって、
ロックインアンプ１３の２次微分出力信号が零となるよ
うに電子分光器１１の分析エネルギーが設定される。す
なわち、電子分光器１１の基準分析エネルギーは、図７
におけるＥ₁₁からＥ₁₂に変更され、電子分光器の分析エ
ネルギーは、分析エネルギーＥ₁₂を基準にしてエネルギ
ー幅ΔＥで変化する。

【００４８】前記エラーアンプ１７の出力信号は微小領
域ａ₁₂の仕事関数に対応した電圧となっており、表示制
御手段１８はその電圧信号をディスプレイ２０上の輝度
信号に変換する。

【００４９】このようにして微小領域ａ₁₂についての画
像信号が得られると、電子線は次に前記微小領域をａ₁₃
を照射する。そして、微小領域ａ₁₂の時と同様な動作が
行われ、表示制御手段１８は、エラーアンプ１７の出力
信号に基づき、微小領域ａ₁₃の仕事関数に対応した電圧
信号をディスプレイ２０上の輝度信号に変換する。

【００５０】なお、微小領域ａ₁₃への電子線照射時に
は、ロックインアンプ１３の２次微分出力信号は、図７
に示すように負の信号ｄ₁₃（Ｅ₁₂）となるので、この場
合にエラーアンプ１７は、より低エネルギーの電子を分
光するように出力を行う。

【００５１】以後、同様にして微小領域ａ₁₄，…，
ａ_1m，ａ₂₁，…，ａ_2m，…ａ_n1，…，ａ _nmの画像信号が
得られ、表示制御手段１８はそれらの画像信号に基づ
き、試料の領域Ａの２次電子像をディスプレイ２０に表
示させる。

【００５２】以上のようにして、組成が殆ど同一で微量
に含まれる不純物の濃度に違いがある試料の場合でも、
濃度の違いを反映した明瞭なコントラストの２次電子像
を短時間で得ることができる。

【００５３】また、不純物の種類が違うものや、組成は
全く同じで場所によって面方位が異なる試料などに対し
て本発明を適用しても、不純物の種類の違いや面方位の
違いを反映した明瞭なコントラストの像を得ることがで
きる。

【００５４】また、電子線を試料上で特定のラインに沿
って１ライン走査し、上述したフィードバック制御の結
果から、試料の仕事関数に関するラインプロファイルを
表示したり、試料の仕事関数に関する情報を数値として
表示しても良い。

【００５５】また、試料がＩＣの場合、イオンエッチン
グ装置１０によりＩＣの断面をその場で作成すれば、ｐ
ｎ接合部分の観察も可能となり、欠陥の有無の確認が容
易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】試料に電子線を照射したときに試料から発生
する電子のエネルギー分布を示した図である。

【図２】図１の２次電子の最も低エネルギー側の部分
を拡大したものである。

【図３】ｐ型半導体で場所によって不純物濃度が異な
る場合の、２次電子の出現する付近のスペクトルを示し
た図である。

【図４】本発明の電子線装置の一例を示した図であ
る。

【図５】試料上における電子線の走査領域を示した図
である。

【図６】電子分光器の分析エネルギーの変化を説明す
るために示した図である。

【図７】２次電子エネルギースペクトルの各エネルギ
ーにおける２次微分値を示した図である。

【符号の説明】

１…鏡筒、２…電子銃、３…集束レンズ、４…偏向器、
５…試料室、６…試料、７…試料ステージ、８…バイア
ス電圧印加装置、９…２次電子検出器、１０…イオンエ
ッチング装置、１１…電子分光器、１１ａ…接地電極、
１１ｂ…電極、１１ｃ…検出器、１２…プリアンプ、１
３…ロックインアンプ、１４…オシレータ、１５…加算
回路、１６…高圧アンプ、１７…エラーアンプ、１８…
表示制御手段、１９…偏向信号発生手段、２０…ディス
プレイ、２１…排気装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｊ 37/28 Ｈ０１Ｊ 37/28 ＢＦターム(参考） 2F067 AA54 AA67 CC17 EE10 HH06 JJ05 KK04 LL16 QQ02 RR20 RR35 SS02 SS15 2G001 AA03 BA07 BA09 CA03 DA02 EA04 GA01 GA06 GA09 GA13 HA01 HA13 JA02 JA03 JA11 JA13 KA01 5C033 FF04 RR04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子銃と、その電子銃からの電子線を試
料上で走査させるための手段と、電子線の照射により試
料から放出される２次電子のうち、ある特定のエネルギ
ーを有する２次電子を取り出して検出するエネルギー分
析器と、そのエネルギー分析器の分析エネルギーを設定
するための分析エネルギー設定手段と、試料上の各電子
線走査点ごとに、現在設定されている前記分析エネルギ
ーにおける、２次電子エネルギースペクトルの２次微分
量に相当する信号を出力する２次微分量出力手段と、そ
の２次微分量出力手段の出力信号に基づいて、その２次
微分量が零となるように前記エネルギー分析器の分析エ
ネルギーをフィードバック制御によって設定するフィー
ドバック制御手段と、そのフィードバック制御手段の出
力信号に基づいて、試料の仕事関数に関する情報を表示
させる表示手段を備えたことを特徴とする電子線装置。
【請求項２】前記分析エネルギー設定手段は、前記エ
ネルギー分析器の分析エネルギーを、ある分析エネルギ
ーＥ₀を基準にして所定のエネルギー幅ΔＥで変化さ
せ、前記２次微分量出力手段は、前記エネルギー分析器
の出力信号と、前記エネルギー分析器の分析エネルギー
を変化させる信号に基づいて、２次電子エネルギースペ
クトルの２次微分量に相当する信号を出力することを特
徴とする請求項１記載の電子線装置。
【請求項３】電子線を試料上で２次元的に走査し、前
記フィードバック制御手段の出力信号に基づいて、試料
の仕事関数に関する２次元像を表示させることを特徴と
する請求項１または２記載の電子線装置。
【請求項４】電子線を試料上でライン走査し、前記フ
ィードバック制御手段の出力信号に基づいて、試料の仕
事関数に関するラインプロファイルを表示させることを
特徴とする請求項１または２記載の電子線装置。