JP2005140567A

JP2005140567A - Surface analyzer

Info

Publication number: JP2005140567A
Application number: JP2003375304A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Ikeo; 信行池尾
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 2003-11-05
Filing date: 2003-11-05
Publication date: 2005-06-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To surely measure an element amount even in a high background. <P>SOLUTION: This surface analyzer for detecting a secondary charged particle generated by irradiating a sample surface with a primary beam is provided with an energy analyzer for developing the secondary charged particle in response to energy, a multichannel detecting means for detecting the secondary charged particle developed by the energy analyzer as an energy spectrum data, a differential computation means for differential-computing the energy spectrum data, and an element amount computing means for computing the prescribed element amount on the sample surface with the generated secondary charged particle, based on the intensity of a differential-computed value. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明はオージェマイクロプローブ、光電子分光装置等の表面分析装置に関するものである。 The present invention relates to a surface analyzer such as an Auger microprobe and a photoelectron spectrometer.

オージェマイクロプローブは、物質の表面に細く絞った電子を照射し、試料表面の極薄層から放出されたオージェ電子を円筒鏡型アナライザや静電半球型アナライザでエネルギー測定することにより、試料表面の微小領域の極薄層にどんな元素がどのような状態で分布しているかを分析する装置である。つまり、試料表面を電子線で走査して微小領域のオージェ電子のエネルギースペクトルを測定し、エネルギースペクトルに現れるピークの位置から元素同定を行い、ピーク強度よりその元素量を算定し、その量を色に対応させてマッピングするとオージェ像を得ることができる。 The Auger microprobe irradiates finely focused electrons on the surface of the material, and measures the energy of the Auger electrons emitted from the ultrathin layer on the sample surface with a cylindrical mirror analyzer or electrostatic hemispherical analyzer. It is an apparatus that analyzes what elements are distributed in what state in an ultrathin layer in a minute region. In other words, the surface of the sample is scanned with an electron beam to measure the energy spectrum of Auger electrons in a minute region, the element is identified from the position of the peak appearing in the energy spectrum, the amount of the element is calculated from the peak intensity, and the amount is colored An Auger image can be obtained by mapping in accordance with.

図２は測定したエネルギースペクトルである。静電半球型アナライザでは、印加する電圧を変えることによって、測定するエネルギーを変えることができる。図２は、Ｐ、Ｂ_１、Ｂ_２の３カ所のエネルギーを測定したものである。オージェ電子のエネルギースペクトルは、図２のように大きな２次電子等のバックグランド（Ｂ_１、Ｂ_２）上にピーク（Ｐ）が存在するため、オージェ像を収集する際にはピーク（Ｐ）とバックグランド（Ｂ_１又はＢ_２）の２カ所での強度を測定し、その差をピーク強度としている。また、小さいピークを観察する場合やバックグランドが大きく変化する低いエネルギー側のピークを測定する場合は、ピーク両端のバックグランド（Ｂ_１、Ｂ_２）を測定する必要があった。 FIG. 2 shows the measured energy spectrum. In the electrostatic hemispherical analyzer, the energy to be measured can be changed by changing the applied voltage. FIG. 2 shows the energy measured at three locations, P, B ₁ and B ₂ . The energy spectrum of Auger electrons has a peak (P) on the background (B ₁ , B ₂ ) such as large secondary electrons as shown in FIG. And the intensity at two locations of the background (B ₁ or B ₂ ), and the difference between them is the peak intensity. Further, when observing a small peak or measuring a low energy peak whose background changes greatly, it is necessary to measure the background (B ₁ , B ₂ ) at both ends of the peak.

しかし、大きなバックグランドに対して小さなピークが測定された場合は、ピークであるかノイズであるか分かり難く、ピーク強度の測定が困難であった。 However, when a small peak is measured against a large background, it is difficult to determine whether it is a peak or noise, and it is difficult to measure the peak intensity.

なお、従来技術としては、電子エネルギー分析器のエネルギースペクトルの分散方向に複数の電子検出器を配置し、そのうちの１つの電子検出器の出力から隣接する電子検出器の出力を引き算する演算器を備えたことを特徴とするＸ線電子分析装置がある（例えば、特許文献１）。 As a conventional technique, a plurality of electron detectors are arranged in the energy spectrum dispersion direction of an electron energy analyzer, and an arithmetic unit that subtracts the output of an adjacent electron detector from the output of one of the electron detectors. There is an X-ray electron analyzer characterized by being provided (for example, Patent Document 1).

特開平２−１４５９５０JP-A-2-145950

本発明が解決しようとする問題点は、測定し難いピークを効率よく検出し、正確に元素量を測定することである。 The problem to be solved by the present invention is to efficiently detect a peak that is difficult to measure and accurately measure the element amount.

請求項１の発明は、一次ビームを試料表面に照射して発生する二次荷電粒子を検出する表面分析装置において、前記二次荷電粒子をエネルギーに応じて展開するエネルギーアナライザと、前記エネルギーアナライザによって展開された前記二次荷電粒子をエネルギースペクトルデータとして検出するマルチチャンネル検出手段と、前記エネルギースペクトルデータを微分演算する微分演算手段と、前記微分演算した値の強度により前記二次荷電粒子を発生した前記試料表面の所定元素量を演算する元素量演算手段と、を備えた表面分析装置である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a surface analysis apparatus for detecting secondary charged particles generated by irradiating a sample surface with a primary beam, an energy analyzer for developing the secondary charged particles according to energy, and the energy analyzer. Multi-channel detection means for detecting the developed secondary charged particles as energy spectrum data, differential calculation means for differentially calculating the energy spectrum data, and generating the secondary charged particles according to the intensity of the differential value An element amount calculating means for calculating a predetermined element amount on the surface of the sample;

請求項２の発明は、前記一次ビームを前記試料表面に照射する照射位置を相対的に変化させる照射位置移動手段と、前記照射位置を移動して測定した少なくとも２つの前記所定元素量により前記試料表面に対応した元素濃度分布図を作成するマッピング手段と、を備えた請求項１に記載した表面分析装置である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an irradiation position moving means for relatively changing an irradiation position for irradiating the sample surface with the primary beam, and at least two predetermined element amounts measured by moving the irradiation position. The surface analysis apparatus according to claim 1, comprising mapping means for creating an element concentration distribution map corresponding to the surface.

請求項３の発明は、前記一次ビームが電子線であり、前記二次荷電粒子がオージェ電子であり、前記エネルギーアナライザが印加する電圧により所定エネルギーの前記オージェ電子を選別する静電半球型アナライザであることを特徴とする請求項１又は２に記載した表面分析装置表面分析装置である。 The invention according to claim 3 is an electrostatic hemisphere analyzer in which the primary beam is an electron beam, the secondary charged particles are Auger electrons, and the Auger electrons having a predetermined energy are selected by a voltage applied by the energy analyzer. 3. The surface analysis apparatus according to claim 1, wherein the surface analysis apparatus is a surface analysis apparatus.

請求項４の発明は、一次ビームを試料表面に照射し、試料表面より発生した二次荷電粒子をエネルギーアナライザにより展開し、展開された前記二次荷電粒子をマルチチャンネル検出器によりエネルギースペクトルデータとして検出し、前記エネルギースペクトルデータを微分し、前記微分した値の強度により前記荷電粒子を発生した前記試料表面の所定元素量の算出を行う表面分析装置における元素量測定方法である。 The invention according to claim 4 irradiates the sample surface with a primary beam, develops secondary charged particles generated from the sample surface with an energy analyzer, and uses the multi-channel detector to develop the secondary charged particles as energy spectrum data. It is an element amount measurement method in a surface analyzer that detects, differentiates the energy spectrum data, and calculates a predetermined element amount on the sample surface where the charged particles are generated based on the intensity of the differentiated value.

本発明によりエネルギースペクトルを微分してバックグランドを除去した値を用い、オージェ電子の強度を演算することにより、ピーク形状の特徴を明確にして元素量を測定を行うことができる。このように、微分強度を利用することで、小さいピークを効率よく検出することができる。 According to the present invention, by using the value obtained by differentiating the energy spectrum and removing the background and calculating the intensity of Auger electrons, it is possible to measure the element amount while clarifying the characteristics of the peak shape. Thus, a small peak can be detected efficiently by using the differential intensity.

エネルギースペクトルを微分した値を用いてオージェ電子強度を測定し、オージェ像を得ることを実現した。 The Auger electron intensity was measured using the value obtained by differentiating the energy spectrum, and an Auger image was obtained.

実施例１は、数値微分法（Savitzky-Golay法）による微分強度を算出する場合であり、本発明の構成を図１を用いて説明する。図１は、オージェマイクロプローブの概略図である。気密に保持された分析室１には、ゴニオメータ５、電子線照射装置８、エネルギーアナライザ２１及び真空ポンプ７等が設置されている。 Example 1 is a case where differential intensity is calculated by a numerical differentiation method (Savitzky-Golay method), and the configuration of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic view of an Auger microprobe. A goniometer 5, an electron beam irradiation device 8, an energy analyzer 21, a vacuum pump 7, and the like are installed in the analysis chamber 1 that is kept airtight.

ゴニオメータ５にはゴニオステージ４が設置されており、ゴニオステージ４には試料ステージ３が設置されている。試料ステージ３上面には試料２が交換自在に置載されている。ゴニオメータ５を分析室１外より操作することにより、試料２をＸＹＺ方向に位置調整することができる。ゴニオメータ５はモータにより駆動されてもよく、人力により歯車等を介して駆動されても良い。 The goniometer 5 is provided with a goniometer stage 4, and the goniometer stage 4 is provided with a sample stage 3. The sample 2 is placed on the upper surface of the sample stage 3 in a replaceable manner. By operating the goniometer 5 from outside the analysis chamber 1, the position of the sample 2 can be adjusted in the XYZ directions. The goniometer 5 may be driven by a motor or may be driven by a human power through a gear or the like.

電子照射装置８には、電子銃２０が設置されており、電子銃２０と試料２の間には静電レンズ等の電子レンズ１８及び電子線６を走査する偏向コイル１９が設置されている。 An electron gun 20 is installed in the electron irradiation device 8, and an electron lens 18 such as an electrostatic lens and a deflection coil 19 that scans the electron beam 6 are installed between the electron gun 20 and the sample 2.

エネルギーアナライザ２１は、インプットレンズ１０と静電半球型アナライザ１６より構成されている。インプットレンズ１０には、試料より入射した電子を収束・減速する静電レンズ等の減速レンズ１７が設置されており、インプットレンズ制御装置１２によって制御されている。静電半球型アナライザ１６の一端にはインプットレンズ１０が設置されており、他端には７個の検出器からなるマルチチャンネル検出器１４が設置されている（図示しているものは３個のみ）。静電半球型アナライザ１６は電圧を印加することにより通過する電子を選別し、通過した電子はマルチチャンネル検出器１４により検出される。マルチチャンネル検出器１４は計数演算装置１１に電気的に接続されている。 The energy analyzer 21 includes an input lens 10 and an electrostatic hemispherical analyzer 16. The input lens 10 is provided with a decelerating lens 17 such as an electrostatic lens that converges and decelerates the electrons incident from the sample, and is controlled by the input lens control device 12. An input lens 10 is installed at one end of the electrostatic hemispherical analyzer 16, and a multi-channel detector 14 consisting of seven detectors is installed at the other end (only three are shown). ). The electrostatic hemispherical analyzer 16 sorts out the passing electrons by applying a voltage, and the passing electrons are detected by the multichannel detector 14. The multichannel detector 14 is electrically connected to the counting operation device 11.

照射制御装置９、エネルギーアナライザ制御装置１２、計数演算装置１１はバス１５を介してコンピュータ１３と接続されている。 The irradiation control device 9, the energy analyzer control device 12, and the counting operation device 11 are connected to the computer 13 via the bus 15.

以上、図１における構成の各部について説明したが、次に動作について説明する。図１において、電子銃２０より放出された電子線６は電子レンズ１８を通って細く絞られ試料２表面上に照射される。この時に偏向コイル１９を用いて試料２面上に電子線６を走査することもできる。電子線６が照射された試料２面からは、オージェ電子、２次電子等が飛び出す。試料２面から飛び出して来たオージェ電子はインプットレンズ１０に入射し、減速レンズ１７によりエネルギー分解能を調整するために速度を減速される。インプットレンズ１０を通過したオージェ電子は静電半球型アナライザ１６にかけられる。この時測定するオージェ電子のエネルギーをＥ_ｋとする。静電半球型アナライザ１６に印加する電圧を決めると、その電圧に対応したエネルギー範囲のオージェ電子が静電半球型アナライザ１６を通り抜けてエネルギーに応じて展開され、その展開結像面に沿って配置されたマルチチャンネル検出器１４によって検出される。１５個の検出器を備えるマルチチャンネル検出１４の場合は、７個の所定エネルギー幅を持つオージェ電子を同時に検出することができる。 The above is a description of each part of the configuration in FIG. In FIG. 1, the electron beam 6 emitted from the electron gun 20 is narrowed down through an electron lens 18 and irradiated onto the surface of the sample 2. At this time, the electron beam 6 can be scanned on the surface of the sample 2 using the deflection coil 19. Auger electrons, secondary electrons, etc. jump out from the surface of the sample 2 irradiated with the electron beam 6. Auger electrons that have jumped out from the surface of the sample 2 enter the input lens 10 and are decelerated by the deceleration lens 17 in order to adjust the energy resolution. Auger electrons that have passed through the input lens 10 are applied to the electrostatic hemispherical analyzer 16. The energy of Auger electrons measured at this time is _defined as Ek. When a voltage to be applied to the electrostatic hemispherical analyzer 16 is determined, Auger electrons in an energy range corresponding to the voltage are developed according to the energy through the electrostatic hemispherical analyzer 16 and arranged along the developed imaging plane. Detected by the multi-channel detector 14. In the case of the multi-channel detection 14 having 15 detectors, 7 Auger electrons having a predetermined energy width can be detected simultaneously.

次に、測定結果の説明を行う。このオージェ電子の量を測定する場合、パルスカウント方式の検出器が複数設置されている静電半球型アナライザを用いている。図３はオージェ電子のエネルギーを測定したエネルギースペクトルである。横軸はエネルギーで、縦軸は電子数に応じた強度である。図３は、検出器が１５個ある場合の例で、中央の検出器（０ｃｈ）がエネルギースペクトルのピーク位置を検出するように静電半球型アナライザの条件を設定した時の各検出器のエネルギー分散の様子を表している。図３中の１５本のバー（−７ｃｈ〜７ｃｈ）の幅は各検出器が取り込むエネルギー幅を示し、図３は１５個の検出器の信号強度を使って２つの微分ピークを算出できる場合である。マルチチャンネル検出器１４の各検出器に分光される電子のエネルギー（エネルギー分散量）は、以下の関係で表せる。
Ｅ_Ｋ（ｎ）＝Ｅ_Ｋ＋ｎｋＥ_Ｐ（１式）
Ｅ_Ｋ：測定対象となる電子エネルギー
ｎ：検出器の番号−ｎ、・・・−１、０、１・・・ｎ
Ｅ_Ｋ（ｎ）：ｎ番目の検出器で検出するエネルギー
Ｅ_Ｐ：オージェ電子がアナライザを通過する時のエネルギー
ｋ：装置定数
マルチチャンネル検出法では、静電半球型アナライザを通過するエネルギーＥ_ｐを調整することで各検出器が取り込むエネルギー値を変化させることができる。マルチチャンネル検出器１４の各検出器のエネルギー間隔がエネルギースペクトルの微分条件と等しくなるように、使用するマルチチャンネル検出器１４の数を決定し、２式によりオージェ電子がアナライザを通過する時のエネルギーＥ_ｐを設定する。
Ｅ_ｐ＝（Ｅ_ｋ（ｎ）−Ｅ_ｋ（ｎ−１））／ｋ（２式）
このようにして設定された条件で展開されたオージェ電子のエネルギースペクトルをマルチチャンネル検出器１４により検出する。図３は検出されたエネルギースペクトルの図である。９１５ｅＶの当たりにピークが存在することが分かる。さらに、エネルギースペクトルは計数演算装置１１を用いて、数値微分法（Savitzky-Golay法）により微分される。コンピュータ１３を用いて微分してもよい。図４は、図３を微分した図である。得られたＩ_Ｐ１とＩ_Ｐ２を用いて式３により微分強度を得る。
Ｉ_{Ｐ１−Ｐ２}＝Ｉ_Ｐ１−Ｉ_Ｐ２（３式）
このように、微分強度を利用することで、小さいピークを効率よく検出することができる。 Next, measurement results will be described. When measuring the amount of Auger electrons, an electrostatic hemispherical analyzer in which a plurality of pulse count detectors are installed is used. FIG. 3 is an energy spectrum obtained by measuring the energy of Auger electrons. The horizontal axis is energy, and the vertical axis is intensity according to the number of electrons. FIG. 3 shows an example in which there are 15 detectors. The energy of each detector when the condition of the electrostatic hemispherical analyzer is set so that the center detector (0ch) detects the peak position of the energy spectrum. It shows the state of dispersion. The width of 15 bars (−7 ch to 7 ch) in FIG. 3 shows the energy width taken by each detector, and FIG. 3 shows the case where two differential peaks can be calculated using the signal intensity of 15 detectors. is there. The energy (energy dispersion amount) of electrons dispersed in each detector of the multichannel detector 14 can be expressed by the following relationship.
E _K (n) = E _K + nkE _P (1 set)
E _K : Electron energy to be measured n: Detector number -n, ... -1, 0, 1, ... n
E _K (n): energy detected by the n-th detector E _P : energy when Auger electrons pass through the analyzer k: device constant In the multichannel detection method, energy E _p passing through the electrostatic hemispherical analyzer is By adjusting, the energy value captured by each detector can be changed. The number of multichannel detectors 14 to be used is determined so that the energy interval of each detector of the multichannel detector 14 is equal to the differential condition of the energy spectrum. setting the E _p.
E _p = (E _k (n) −E _k (n−1)) / k (2 formulas)
The energy spectrum of Auger electrons developed under the conditions set in this way is detected by the multichannel detector 14. FIG. 3 is a diagram of the detected energy spectrum. It can be seen that a peak exists around 915 eV. Furthermore, the energy spectrum is differentiated by a numerical differentiation method (Savitzky-Golay method) using the counting operation device 11. Differentiation may be performed using the computer 13. FIG. 4 is a diagram obtained by differentiating FIG. Using the obtained I _P1 and I _P2 , the differential intensity is obtained by Equation 3.
_{_{_{I P1-P2 = I P1 -I}}} P2 (3 type)
Thus, a small peak can be detected efficiently by using the differential intensity.

次に、偏向コイル１９により、電子線６を偏向させて試料に当たる測定点を移動させる。このように、順次測定点を移動させて得られた元素量をコンピュータ１３を用いて、所定の色に対応させて元素濃度分布図を作成し、オージェ像を得ることができる。 Next, the deflection coil 19 deflects the electron beam 6 to move the measurement point that hits the sample. In this way, an element concentration distribution map is created by using the computer 13 with the element amounts obtained by sequentially moving the measurement points corresponding to predetermined colors, and an Auger image can be obtained.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、オージェ像ではなく、ラインプロファイルを測定してもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible.
For example, instead of an Auger image, a line profile may be measured.

また、試料への走査は電子ビームを偏向させず、試料ステージを移動させてもよい。 In scanning the sample, the sample stage may be moved without deflecting the electron beam.

また、一度に測定できるエネルギースペクトルから２つの微分ピークを算出できない場合は、少なくとも２回に分けて測定してもよい。例えば、図５のようなエネルギースペクトルを測定する場合、測定するエネルギーＥ_ｋをＰ１のエネルギー値に設定し、各マルチチャンネル検出器１４（−ｎからｎ番目）の信号強度を計測し、これらのデータを使って数値微分による強度Ｉ_Ｐ１を算出する。次に、測定するエネルギーＥ_ｋをＰ２のエネルギー値に設定し、各マルチチャンネル検出器１４の信号強度を計測し、数値微分してＩ_Ｐ２を算出してもよい。 Moreover, when two differential peaks cannot be calculated from the energy spectrum which can be measured at once, you may measure by dividing at least twice. For example, when measuring an energy spectrum as shown in FIG. 5, the energy E _k to be measured is set to the energy value of P1, the signal intensity of each multichannel detector 14 (-n to n) is measured, and these The intensity I _P1 by numerical differentiation is calculated using the data. Next, the energy E _k to be measured may be set to the energy value of P2, the signal intensity of each multi-channel detector 14 may be measured, and numerical differentiation may be performed to calculate _IP2 .

実施例２は、差分による微分強度を算出する場合である。装置構成及び動作は、実施例１と同様である。実施例２は、検出幅が狭く２つの微分ピークを１度に算出できず、ピークを２回に分けて測定する場合について述べる。 The second embodiment is a case where the differential intensity based on the difference is calculated. The apparatus configuration and operation are the same as those in the first embodiment. Example 2 describes a case where the detection width is narrow and two differential peaks cannot be calculated at once, and the peaks are measured in two steps.

実施例２の特徴はマルチチャンネル検出器１４で検出されたエネルギースペクトルの演算法にある。差分による微分強度の算出法を測定結果の図５を用いて説明する。 The feature of the second embodiment is the calculation method of the energy spectrum detected by the multichannel detector 14. A method for calculating the differential intensity based on the difference will be described with reference to FIG.

まず、エネルギースペクトルの傾きのピークである正及び負の微分ピークがくると予想されるエネルギーを測定対象となる電子エネルギーＥ_Ｋとして測定し、微分ピークを特定する。つまり、２つの微分ピーク（Ｐ_１とＰ_２）が、−ｎ番目と＋ｎ番目の検出器に入るようにアナライザを通過するエネルギーＥ_Ｐと測定エネルギーＥ_Ｋを設定し、Ｐ１とＰ２位置での信号強度Ｉ_Ｐ１とＩ_Ｐ２を計測する。Ｅ_ＰとＥ_Ｋの設定値は次式より算出する。
Ｅ_ｐ＝（Ｅ_ｋ（ｎ）−Ｅ_ｋ（−ｎ））／ｋ／２ｎ（４式）
Ｅ_ｋ＝（Ｅ_ｋ（ｎ）＋Ｅ_ｋ（−ｎ））／２（５式）
次に、エネルギーアナライザに印加する電圧を変更し、測定するエネルギーをＥ_ｋからＥ_ｋ＋ΔＥにずらして、同様にＰ１＋ΔＥとＰ２＋ΔＥの位置での信号強度Ｉ’_Ｐ１とＩ’_Ｐ２を測定する。得られた信号強度の差分を算出することで、微分強度Ｉ_{Ｐ１−Ｐ２}を得る。
Ｉ_{Ｐ１−Ｐ２}＝（（Ｉ_Ｐ１−Ｉ’_Ｐ１）−（Ｉ_Ｐ２−Ｉ’_Ｐ２））／ΔＥ
この微分強度を利用することで、小さいピークを効率よく検出することができる。 First, measure the energy positive and negative derivative peaks is the peak of the slope of the energy spectrum is expected to come as electron energy E _K to be measured, to identify the differential peaks. That is, the energy E _P and the measurement energy E _K that pass through the analyzer are set so that the two differential peaks (P ₁ and P ₂ ) enter the −n th and + n th detectors, and the positions at the P ₁ and P ₂ positions are set. The signal strengths I _P1 and I _P2 are measured. The set values of E _P and E _K are calculated from the following equations.
E _p = (E _k (n) −E _k (−n)) / k / 2n (4 formulas)
E _k = (E _k (n) + E _k (−n)) / 2 (Formula 5)
Next, the voltage applied to the energy analyzer is changed, the energy to be measured is shifted from E _k to E _k + ΔE, and the signal intensities I ′ _P1 and I ′ _P2 at the positions of P1 + ΔE and P2 + ΔE are similarly measured. By calculating the difference between the obtained signal intensities, the differential intensity I _P1-P2 is obtained.
I _P1−P2 = ((I _P1 −I ′ _P1 ) − (I _P2 −I ′ _P2 )) / ΔE
By utilizing this differential intensity, small peaks can be detected efficiently.

本発明に用いるオージェマイクロプローブの概略図である。It is the schematic of the Auger microprobe used for this invention. 従来技術によるエネルギースペクトルを示す図である。It is a figure which shows the energy spectrum by a prior art. 従来技術によるオージェ電子のエネルギースペクトルにおけるピーク測定図である。It is a peak measurement figure in the energy spectrum of an Auger electron by a prior art. 本発明による数値微分法によるオージェ電子のエネルギースペクトルにおけるピーク測定図である。It is a peak measurement figure in the energy spectrum of an Auger electron by the numerical differentiation method by this invention. 本発明による差分法によるオージェ電子のエネルギースペクトルにおけるピーク測定図である。It is a peak measurement figure in the energy spectrum of the Auger electron by the difference method by this invention.

Explanation of symbols

１分析室
２試料
３試料ステージ
４ゴニオメータステージ
５ゴニオメータ
６電子線
７真空ポンプ
８電子線照射装置
９照射制御装置
１０インプットレンズ
１１計数演算装置
１２エネルギーアナライザ制御装置
１３コンピュータ
１４マルチチャンネル検出器
１５バス
１６静電半球型アナライザ
１７減速レンズ
１８電子レンズ
１９偏向コイル
２０電子銃
２１エネルギーアナライザ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Analysis chamber 2 Sample 3 Sample stage 4 Goniometer stage 5 Goniometer 6 Electron beam 7 Vacuum pump 8 Electron beam irradiation apparatus 9 Irradiation control apparatus 10 Input lens 11 Counting calculation apparatus 12 Energy analyzer control apparatus 13 Computer 14 Multichannel detector 15 Bus 16 Electrostatic hemispherical analyzer 17 Deceleration lens 18 Electron lens 19 Deflection coil 20 Electron gun 21 Energy analyzer

Claims

In a surface analyzer for detecting secondary charged particles generated by irradiating a sample surface with a primary beam,
An energy analyzer that expands the secondary charged particles according to energy; and
Multichannel detection means for detecting the secondary charged particles developed by the energy analyzer as energy spectrum data;
Differential operation means for performing a differential operation on the energy spectrum data;
A surface analysis device comprising element amount calculation means for calculating a predetermined element amount on the surface of the sample where the secondary charged particles are generated based on the intensity of the differentially calculated value.

An irradiation position moving means for relatively changing an irradiation position for irradiating the sample surface with the primary beam;
The surface analysis apparatus according to claim 1, further comprising: mapping means for creating an element concentration distribution map corresponding to the sample surface based on at least two predetermined element amounts measured by moving the irradiation position.

The primary beam is an electron beam;
The secondary charged particles are Auger electrons;
3. The surface analyzer according to claim 1, wherein the surface analyzer is an electrostatic hemispherical analyzer that selects the Auger electrons having a predetermined energy based on a voltage applied by the energy analyzer.

Irradiate the sample surface with the primary beam,
Develop secondary charged particles generated from the sample surface with an energy analyzer,
The developed secondary charged particles are detected as energy spectrum data by a multichannel detector,
Differentiating the energy spectrum data;
An element amount measurement method in a surface analysis apparatus for calculating a predetermined element amount on the surface of the sample where the charged particles are generated based on the intensity of the differentiated value.