JP2007225407A - Electronic spectroscopic device - Google Patents

Electronic spectroscopic device Download PDF

Info

Publication number
JP2007225407A
JP2007225407A JP2006046175A JP2006046175A JP2007225407A JP 2007225407 A JP2007225407 A JP 2007225407A JP 2006046175 A JP2006046175 A JP 2006046175A JP 2006046175 A JP2006046175 A JP 2006046175A JP 2007225407 A JP2007225407 A JP 2007225407A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
sample
aperture
stage
field
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2006046175A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Ohama
濱 敏 之 大
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jeol Ltd filed Critical Jeol Ltd
Priority to JP2006046175A priority Critical patent/JP2007225407A/en
Publication of JP2007225407A publication Critical patent/JP2007225407A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a predetermined photoelectronic spectroscopic measurement even if a sample is inclined. <P>SOLUTION: This electronic spectroscopic device is provided with a control unit 21 for operating a sample stage control unit 31, a lens stage control unit 32, a visual field restricting iris control unit 33, an angle restricting iris control unit 34 and a power supply unit 20 in connection with each other and a memory 35 for storing a position where an image forming lens 9 does not interfere with a sample stage 5 with respect to the angle of inclination of the sample stage 5, the opening diameter of a visual field restricting iris 16 to the position of the image forming lens 9, the opening diameter of an angle restricting iris 17, the applied voltage to an electrostatic lens 15 and the supply current to the image forming lens 9. The position of the image forming lens 9 corresponding to the angle of inclination of the sample stage 5 and the opening diameter of the visual field restricting iris 16, the opening diameter of the angle restricting iris 17, the applied voltage to the electrostatic lens 15 and the supply current value to the image forming lens 9 capable of performing predetermined analysis with respect to the position of the image forming lens 9 are called out of the memory 35 to operate the respective units in connection with each other. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光電子分光装置等の電子分光装置に関する。    The present invention relates to an electron spectrometer such as a photoelectron spectrometer.

光電子分光装置は、X線を試料表面に照射し、該照射により試料から放出される光電子を電子分光器で分析してエネルギースペクトルを得る装置で、該得られたスペクトルを解析することにより、試料表面の元素及び該元素の化学状態等を知ることが出来る。
図1はこの様な光電子分光装置の一概略例を示したものである。
A photoelectron spectrometer is an apparatus that irradiates a sample surface with X-rays, analyzes photoelectrons emitted from the sample by the irradiation with an electron spectrometer, and obtains an energy spectrum. By analyzing the obtained spectrum, It is possible to know surface elements and chemical states of the elements.
FIG. 1 shows a schematic example of such a photoelectron spectrometer.

図中1は分析室で、その内部は排気装置2により真空に排気される様に成っている。   In the figure, reference numeral 1 denotes an analysis chamber, the interior of which is evacuated to a vacuum by an exhaust device 2.

前記分析室1の中央部には試料ホルダ3に支持された試料4が配置されており、前記試料ホルダ3は試料ステージ5上に置かれている。この試料ステージは前記分析室1の側壁に取り付けられており、試料ステージ位置調整機構6を調整することにより三次元(X,Y,Z)方向に移動させたり、X軸若しくはY軸を回転軸として傾斜させたりすることが出来る様に成っている。   A sample 4 supported by a sample holder 3 is disposed in the center of the analysis chamber 1, and the sample holder 3 is placed on a sample stage 5. This sample stage is attached to the side wall of the analysis chamber 1, and can be moved in the three-dimensional (X, Y, Z) direction by adjusting the sample stage position adjusting mechanism 6, or the X axis or Y axis can be rotated. It can be tilted as.

7は光電子励起用X線源で、前記試料4にX線照射出来る様に前記分析室1の上部壁に取り付けられている。8はこのX線源の電源である。   Reference numeral 7 denotes an X-ray source for photoelectron excitation, which is attached to the upper wall of the analysis chamber 1 so that the sample 4 can be irradiated with X-rays. Reference numeral 8 denotes a power source of the X-ray source.

9は磁界型結像レンズで、前記試料4の下方に配置されており、レンズステージ10に取り付けられている。このレンズステージは前記分析室1の側壁に取り付けられており、レンズステージ位置調整機構11を調整することにより三次元(X,Y,Z)方向に移動させることが出来る様に成っている。   A magnetic imaging lens 9 is disposed below the sample 4 and is attached to the lens stage 10. This lens stage is attached to the side wall of the analysis chamber 1 and can be moved in the three-dimensional (X, Y, Z) direction by adjusting the lens stage position adjusting mechanism 11.

前記分析室1の上蓋には電子分光器12が取り付けられている。該電子分光器は、インプットレンズ13と、該インプットレンズからの光電子をエネルギー分析するためのアナライザ14と、該アナライザで選別された光電子を検出するための検出器15から成っている。   An electron spectrometer 12 is attached to the upper lid of the analysis chamber 1. The electron spectrometer includes an input lens 13, an analyzer 14 for energy analysis of photoelectrons from the input lens, and a detector 15 for detecting photoelectrons selected by the analyzer.

前記インプットレンズ13は、静電レンズ15を有しており、該静電レンズは集光された光電子を減速させると共に、前記アナライザ14に集束させるためのものである。   The input lens 13 has an electrostatic lens 15 for decelerating the collected photoelectrons and for focusing on the analyzer 14.

前記インプットレンズ13には、又、前記試料4の表面上で発生した光電子を取り込む領域を制限するための視野制限絞り16と、該視野制限絞りを通過した光電子の取り込み角度を制限することにより、レンズ系の球面収差によるボケを低減し、試料表面上の分析領域の精度を補償する角度制限絞り17が設けられている。   The input lens 13 also has a field limiting aperture 16 for limiting a region for capturing photoelectrons generated on the surface of the sample 4 and a capturing angle of the photoelectrons that have passed through the field limiting aperture. An angle limiting diaphragm 17 is provided to reduce blur due to spherical aberration of the lens system and compensate the accuracy of the analysis region on the sample surface.

前記視野制限絞り16は、その開口K1の中心が前記インプットレンズ13の光軸O上に位置する様に、前記インプットレンズ13の筒内を仕切る様に配置されている。該視野制限絞り16として、例えば、虹彩絞りが使用されており、開口径調整機構18を調整することにより、開口径を連続して変えることが出来る様に成っている。
前記角度制限絞り17は、その開口K2の中心が前記インプットレンズ13の光軸O上に位置する様に、前記インプットレンズ13の筒内を仕切る様に配置されている。該角度制限絞り17として、例えば、虹彩絞りが使用されており、開口径調整機構19を調整することにより、開口径を連続して変えることが出来る様に成っている。
The field limiting diaphragm 16 is arranged so as to partition the inside of the input lens 13 so that the center of the opening K1 is positioned on the optical axis O of the input lens 13. For example, an iris diaphragm is used as the field limiting diaphragm 16, and the aperture diameter can be continuously changed by adjusting the aperture diameter adjusting mechanism 18.
The angle limiting diaphragm 17 is arranged so as to partition the cylinder of the input lens 13 so that the center of the opening K2 is positioned on the optical axis O of the input lens 13. For example, an iris diaphragm is used as the angle limiting diaphragm 17, and the opening diameter can be continuously changed by adjusting the opening diameter adjusting mechanism 19.

20は電源ユニットで、前記磁界型結像レンズ9への電流、前記静電レンズ15への電圧、前記アナライザ14への電圧、及び前記検出器15への電圧を制御する。   A power unit 20 controls the current to the magnetic field imaging lens 9, the voltage to the electrostatic lens 15, the voltage to the analyzer 14, and the voltage to the detector 15.

21は制御装置で、前記検出器15からの信号に基づいて、光電子スペクトルを生成して表示装置22に表示させたり、前記電源ユニット20に指令を送ったりする、いわゆる中央制御装置の働きをする。   Reference numeral 21 denotes a control device that functions as a so-called central control device that generates a photoelectron spectrum based on a signal from the detector 15 and displays the photoelectron spectrum on the display device 22 or sends a command to the power supply unit 20. .

この様な構成の装置において、試料を分析する場合、オペレーターは開口径調整機構18を調整して、視野制限絞り16の開口径をこの時の試料分析に最適な所定の大きさに設定する。又、開口径調整機構19を調整して、角度制限絞り17の開口径を、レンズ系の球面収差によるボケを低減する所定の大きさに設定する。   When analyzing a sample in the apparatus having such a configuration, the operator adjusts the aperture diameter adjusting mechanism 18 to set the aperture diameter of the field limiting aperture 16 to a predetermined size optimum for the sample analysis at this time. Further, the aperture diameter adjusting mechanism 19 is adjusted so that the aperture diameter of the angle limiting diaphragm 17 is set to a predetermined size that reduces blurring caused by spherical aberration of the lens system.

分析室1内の真空度は前記制御装置21で常に監視されており、前記分析室1の真空度が所定の範囲に入ると、前記制御装置21は試料4にX線照射を行うためのX線照射指令をX線源電源8に送る。又、該制御装置は前記電子分光器12の各構成要素(静電レンズ15,アナライザ14及び検出器15)にこの時の試料分析に適する所定の電圧を印加するための指令、及び、前記磁界型結像レンズ9にこの時の試料分析に適する所定の電流を流すための指令をそれぞれ電源ユニット20に送る。   The degree of vacuum in the analysis chamber 1 is constantly monitored by the control device 21. When the degree of vacuum in the analysis chamber 1 enters a predetermined range, the control device 21 performs X-ray irradiation for irradiating the sample 4 with X-rays. A radiation irradiation command is sent to the X-ray source power supply 8. Further, the control device instructs each component (electrostatic lens 15, analyzer 14 and detector 15) of the electron spectrometer 12 to apply a predetermined voltage suitable for sample analysis at this time, and the magnetic field. A command for supplying a predetermined current suitable for sample analysis at this time to the mold imaging lens 9 is sent to the power supply unit 20.

この様な指令により、前記電源ユニット20から前記静電レンズ15に、該静電レンズ15により試料4からの光電子が減速されて前記アナライザ14の入射スリット上に集束する様な電圧が印加され、前記磁界型結像レンズ9に、該結像レンズにより試料4からの光電子が前記視野制限絞り16の開口上に集束する様な電流が供給される。   By such a command, a voltage is applied from the power supply unit 20 to the electrostatic lens 15 so that the photoelectrons from the sample 4 are decelerated by the electrostatic lens 15 and focused on the entrance slit of the analyzer 14. A current is supplied to the magnetic field type imaging lens 9 so that the photoelectrons from the sample 4 are focused on the aperture of the field limiting diaphragm 16 by the imaging lens.

この様な状態において、前記制御装置21からの指令を受けた前記X線源電源8の作動により前記X線源7からX線が発生し、試料4に照射される。該X線照射により、該試料から光電子が放出される。   In such a state, X-rays are generated from the X-ray source 7 by the operation of the X-ray source power supply 8 in response to a command from the control device 21 and irradiated to the sample 4. Photoelectrons are emitted from the sample by the X-ray irradiation.

該光電子は前記磁界型結像レンズ9によって視野制限絞り16上に集束され、該視野制限絞り16の開口K1,角度制限絞り17の開口K2を通過した光電子は静電レンズ15により減速及び集束されてアナライザ14に導かれる。   The photoelectrons are focused on the field limiting aperture 16 by the magnetic field type imaging lens 9, and the photoelectrons that have passed through the aperture K1 of the field limiting aperture 16 and the aperture K2 of the angle limiting aperture 17 are decelerated and focused by the electrostatic lens 15. To the analyzer 14.

該アナライザでエネルギー選別された光電子は検出器15で検出される。該検出器は検出した光電子の信号を電気信号に変換して出力する。   The photoelectrons subjected to energy selection by the analyzer are detected by the detector 15. The detector converts the detected photoelectron signal into an electrical signal and outputs it.

前記制御装置21は、該出力信号に基づく光電子スペクトルを生成して表示装置22に表示させる。
特開2003−004676号公報 特開2003−187738号公報 特開2002−214170号公報
The control device 21 generates a photoelectron spectrum based on the output signal and causes the display device 22 to display the photoelectron spectrum.
JP 2003-004676 A JP 2003-1887738 A JP 2002-214170 A

上記光電子分光装置においては、前記試料4の下方に磁界型結像レンズ9を配置している。この磁界型結像レンズ9の配置理由を以下に説明する。   In the photoelectron spectrometer, a magnetic field imaging lens 9 is disposed below the sample 4. The reason for the arrangement of the magnetic field type imaging lens 9 will be described below.

光電子分光装置で試料4の微小領域を測定する場合、視野制限絞り16により試料上の測定領域を小さくすると、試料4からの光電子の感度が減少してしまう。そこで、試料下に磁界型結像レンズ9を配置すれば、試料位置近傍に磁場分布のピークを作ることが可能となり、それにより、レンズとしての収差係数が小さくなり、高い空間分解能が可能となる。この様な磁界型結像レンズ9の励磁電流を、試料から放出された光電子が視野制限絞り上に結像される様に制御して光電子の取り込み角度を広く取れば、試料4から放出された光電子をより多く静電レンズ15に取り込むことが出来、結果的に、多くの光電子をアナライザ14に導くことが出来、試料4からの光電子の感度を上げることが可能となる。   When measuring a minute region of the sample 4 with the photoelectron spectrometer, if the measurement region on the sample is made smaller by the field limiting diaphragm 16, the sensitivity of photoelectrons from the sample 4 is reduced. Therefore, if the magnetic field type imaging lens 9 is arranged under the sample, it is possible to create a peak of the magnetic field distribution near the sample position, thereby reducing the aberration coefficient as a lens and enabling high spatial resolution. . If the excitation current of the magnetic field type imaging lens 9 is controlled so that the photoelectrons emitted from the sample are imaged on the field-limiting aperture, and the photoelectron capture angle is wide, the photoelectrons emitted from the sample 4 are emitted. More photoelectrons can be taken into the electrostatic lens 15, and as a result, more photoelectrons can be guided to the analyzer 14, and the sensitivity of photoelectrons from the sample 4 can be increased.

さて、光電子分光装置における試料分析において、試料を高角度に傾斜させた状態において試料測定する場合(例.角度分解光電子分光測定)がある。その様な場合には、前記試料ステージ位置調整機構6を調整して、試料ステージ5をX軸若しくはY軸を回転軸として傾斜させる必要がある。   In the sample analysis in the photoelectron spectrometer, there is a case where the sample is measured in a state where the sample is inclined at a high angle (eg, angle-resolved photoelectron spectroscopy). In such a case, it is necessary to adjust the sample stage position adjusting mechanism 6 so that the sample stage 5 is inclined with the X axis or the Y axis as the rotation axis.

しかしながら、試料ステージ5を高角度に傾斜させると、該試料ステージの下方の配置されている磁界型結像レンズ9に衝突してしまう恐れがある。又、該衝突を避けるために、前記磁界型結像レンズ9を、例えば、光軸Oに沿って下方へ移動させると、前記磁界型結像レンズ9の磁界が前記試料4からの光電子に及ぼす状態が変化し、所定の分析が不可能になる恐れがある。即ち、前記磁界型結像レンズ9を所定の位置からずらすことにより、前記視野制限絞り16による光電子取り込み領域と前記角度制限絞り17による試料表面上の分析精度が所定のものからずれ、前記試料4からの光電子が前記視野制限絞り16の開口K1上に集束しなくなり、該光電子が充分に減速されず且つ前記アナライザ14の入射スリットS上に集束しなり、結果的に、所望試料分析が困難になる。   However, if the sample stage 5 is tilted at a high angle, there is a risk of colliding with the magnetic field type imaging lens 9 arranged below the sample stage. In order to avoid the collision, for example, when the magnetic field imaging lens 9 is moved downward along the optical axis O, the magnetic field of the magnetic field imaging lens 9 affects the photoelectrons from the sample 4. There is a risk that the state will change, making certain analyzes impossible. That is, by shifting the magnetic field type imaging lens 9 from a predetermined position, the photoelectron taking-in area by the field limiting diaphragm 16 and the analysis accuracy on the sample surface by the angle limiting diaphragm 17 are deviated from predetermined ones, and the sample 4 From which the photoelectrons are not focused on the aperture K1 of the field limiting diaphragm 16, and the photoelectrons are not sufficiently decelerated and are focused on the entrance slit S of the analyzer 14, resulting in difficulty in analyzing the desired sample. Become.

本発明はこの様に問題に鑑みてなされたものであり、試料ステージを傾斜させて試料測定を行う場合においても、著しく簡単に、試料ステージと磁界型結像レンズとの干渉無しで、所定の測定が出来る様に成した新規な電子分光装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the problems as described above. Even when the sample measurement is performed with the sample stage tilted, the present invention can be performed in a predetermined manner without interference between the sample stage and the magnetic imaging lens. It is an object of the present invention to provide a novel electron spectroscopic device which can be measured.

本発明の電子分光装置は、分析室内に試料ステージに支持されて配置された試料に電離放射線を照射する照射手段と、視野制限絞り,前記試料から放出された電子を減速及び集束させるレンズ,該減速及び集束された電子をエネルギーによって選別するアナライザ及び該アナライザで選別された電子を検出する検出器を備えた電子分光器と、前記試料の下方にレンズステージに支持されて配置され前記試料から放出された電子を前記視野制限絞りに結像させるための結像レンズと、前記試料ステージを少なくとも光軸に垂直な軸を回転軸として傾斜させることが出来る試料ステージ駆動機構と、前記レンズステージを少なくとも光軸方向に移動させることが出来るレンズステージ駆動機構と、前記視野制限絞りの開口径を変えることが出来る視野制限絞り開口径駆動機構と、前記各レンズの強度を変えることが出来るレンズ電源とを備えた電子分光装置において、前記試料ステージ駆動機構,レンズステージ駆動機構,視野制限絞り開口径駆動機構及びレンズ電源を制御する制御装置と、前記試料ステージの傾斜角度に対して前記結像レンズが該試料ステージに干渉しない位置,該結像レンズの位置に対する前記視野制限絞りの開口径及び前記各レンズの強度の情報が記憶される記憶手段とを設け、前記制御装置は、前記試料ステージを傾斜させた時に、前記記憶手段からその傾斜角度に応じた結像レンズの位置、及び、該結像レンズの位置に対して所定の分析が行える前記視野制限絞りの開口径,前記各レンズの強度の情報を呼び出し、該呼び出した情報に基づいて、前記レンズステージ駆動機構,視野制限絞り開口径駆動機構及びレンズ電源を制御する様に成したことを特徴とする。   An electron spectrometer according to the present invention comprises an irradiation means for irradiating a sample placed on a sample stage supported by a sample stage in an analysis chamber, a field-limiting diaphragm, a lens for decelerating and focusing electrons emitted from the sample, An electron spectrometer having an analyzer that sorts the decelerated and focused electrons by energy, and a detector that detects the electrons sorted by the analyzer, and is supported by a lens stage below the sample and is emitted from the sample An imaging lens for imaging the formed electrons on the field-limiting aperture, a sample stage drive mechanism capable of tilting the sample stage about an axis perpendicular to at least the optical axis, and at least the lens stage The lens stage drive mechanism that can be moved in the optical axis direction and the aperture diameter of the field limiting aperture can be changed. In an electron spectroscopic apparatus including a field limiting aperture opening diameter driving mechanism and a lens power source capable of changing the intensity of each lens, the sample stage driving mechanism, lens stage driving mechanism, field limiting aperture opening diameter driving mechanism, and lens A control device for controlling a power supply; a position where the imaging lens does not interfere with the sample stage with respect to an inclination angle of the sample stage; an aperture diameter of the field-limiting diaphragm with respect to the position of the imaging lens; and an intensity of each lens Storage means for storing the information, and the control device, when the sample stage is tilted, the position of the imaging lens according to the tilt angle from the storage means, and the position of the imaging lens The information on the aperture diameter of the field-limiting diaphragm and the intensity of each lens that can perform a predetermined analysis is called, and the lens is based on the called information. Stage drive mechanism, characterized in that form so as to control the opening diameter drive mechanism and lens power field stop limits.

本発明の電子分光装置は、分析室内に試料ステージに支持されて配置された試料に電離放射線を照射する照射手段と、視野制限絞り,角度制限絞り,前記試料から放出された電子を減速及び集束させるレンズ,該減速及び集束された電子をエネルギーによって選別するアナライザ及び該アナライザで選別された電子を検出する検出器を備えた電子分光器と、前記試料の下方にレンズステージに支持されて配置され前記試料から放出された電子を前記視野制限絞りに結像させるための結像レンズと、前記試料ステージを少なくとも光軸に垂直な軸を回転軸として傾斜させることが出来る試料ステージ駆動機構と、前記レンズステージを少なくとも光軸方向に移動させることが出来るレンズステージ駆動機構と、前記視野制限絞りの開口径を変えることが出来る視野制限絞り開口径駆動機構と、前記角度制限絞りの開口径を変えることが出来る角度制限絞り開口径駆動機構と、前記各レンズの強度を変えることが出来るレンズ電源とを備えた電子分光装置において、前記試料ステージ駆動機構,レンズステージ駆動機構,視野制限絞り開口径駆動機構,角度制限絞り開口径駆動機構及びレンズ電源を制御する制御装置と、前記試料ステージの傾斜角度に対して前記結像レンズが該試料ステージに干渉しない位置,該結像レンズの位置に対する前記視野制限絞りの開口径,前記角度制限絞りの開口径,及び、前記各レンズの強度の情報が記憶される記憶手段とを設け、前記制御装置は、前記試料ステージを傾斜させた時に、前記記憶手段からその傾斜角度に応じた結像レンズの位置、及び、該結像レンズの位置に対して所定の分析が行える前記視野制限絞りの開口径,前記角度制限絞りの開口径,前記各レンズの強度の情報を呼び出し、該呼び出した情報に基づいて、前記レンズステージ駆動機構,視野制限絞り開口径駆動機構,角度制限絞り開口径駆動機構及びレンズ電源を制御する様に成したことを特徴とする。   The electron spectroscopic apparatus of the present invention includes an irradiation means for irradiating a sample placed on a sample stage supported by a sample stage in an analysis chamber, a field limiting aperture, an angle limiting aperture, and decelerating and focusing electrons emitted from the sample. An electron spectroscope including a lens to be decelerated, an analyzer for selecting the decelerated and focused electrons by energy, and a detector for detecting the electrons selected by the analyzer, and supported by a lens stage below the sample. An imaging lens for imaging the electrons emitted from the sample on the field-limiting aperture, a sample stage drive mechanism capable of tilting the sample stage at least about an axis perpendicular to the optical axis, A lens stage drive mechanism capable of moving the lens stage at least in the optical axis direction, and changing the aperture diameter of the field limiting aperture An electronic device comprising: a field-limiting diaphragm aperture driving mechanism capable of changing the angle; an angle-limiting diaphragm aperture driving mechanism capable of changing the aperture diameter of the angle-limiting diaphragm; and a lens power source capable of changing the intensity of each lens. In the spectroscopic device, the sample stage driving mechanism, the lens stage driving mechanism, the field-limiting diaphragm aperture driving mechanism, the angle limiting diaphragm aperture driving mechanism, a control device for controlling the lens power supply, and the tilt angle of the sample stage Storage means for storing information on the position at which the imaging lens does not interfere with the sample stage, the aperture diameter of the field-limiting diaphragm with respect to the position of the imaging lens, the aperture diameter of the angle-limiting diaphragm, and the intensity of each lens The control device, when the sample stage is tilted, the position of the imaging lens according to the tilt angle from the storage means, and Information on the aperture diameter of the field-limiting diaphragm, the aperture diameter of the angle-limiting diaphragm, and the intensity of each lens that can perform a predetermined analysis with respect to the position of the imaging lens is called, and based on the called information, the lens A stage driving mechanism, a field-limiting diaphragm aperture driving mechanism, an angle-limiting diaphragm aperture driving mechanism, and a lens power source are controlled.

本発明のによれば、試料ステージを傾斜させて試料測定を行っても、著しく簡単に、試料ステージと磁界型結像レンズとの干渉無しで、所定の分析測定が出来る。   According to the present invention, even when sample measurement is performed with the sample stage tilted, predetermined analysis and measurement can be performed very easily and without interference between the sample stage and the magnetic imaging lens.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図2は本発明に基づく電子分光装置の1概略例を表したものである。図中、前記図1にて使用された記号と同一記号の付されたものは同一構成要素を示す。   FIG. 2 shows one schematic example of an electron spectrometer according to the present invention. In the figure, the same reference numerals as those used in FIG. 1 denote the same components.

図2に示す光電子分光装置が図1に示す光電子分光装置と構成上で異なるところは以下の通りである。   The photoelectron spectrometer shown in FIG. 2 differs from the photoelectron spectrometer shown in FIG. 1 in the following configuration.

ステージ位置調整機構6に、試料ステージ5のX,Y,Z方向への移動若しくは、X若しくはY軸を回転中心とした傾斜をコントロールする電気信号を送る試料ステージコントロールユニット31、レンズステージ位置調整機構11に、レンズステージ10のX,Y,Z方向への移動をコントロールする電気信号を送るレンズステージコントロールユニット32、視野制限絞り16の開口径調整機構18に、視野制限絞り16の開口径の大きさをコントロールするための電気信号を送る視野制限絞りコントロールユニット33、角度制限絞り17の開口径調整機構19に、角度制限絞り17の開口径の大きさをコントロールするための電気信号を送る角度制限絞りコントロールユニット34を新たに設け、これらのユニット及び電源ユニット20が制御装置21からの指令により連動して作動する様に成した。   A sample stage control unit 31 for sending an electric signal for controlling the movement of the sample stage 5 in the X, Y, and Z directions or the inclination about the X or Y axis as a rotation center to the stage position adjusting mechanism 6, and the lens stage position adjusting mechanism 11, the lens stage control unit 32 for sending an electric signal for controlling the movement of the lens stage 10 in the X, Y, and Z directions, and the aperture diameter adjusting mechanism 18 of the field limit diaphragm 16. An angle limit for sending an electric signal for controlling the size of the aperture diameter of the angle limit stop 17 to the field limit stop control unit 33 for sending an electric signal for controlling the aperture and the aperture diameter adjusting mechanism 19 for the angle limit stop 17 An aperture control unit 34 is newly provided, and these units and the power supply unit 0 is form so as to operate in conjunction with a command from the control unit 21.

又、制御装置21の指令によってデータの読み込み読み出しを行うメモリ35を新たに設け、このメモリに、試料ステージ5の傾斜角度に対して試料ステージ5と磁界型結像レンズ9が干渉しない磁界型結像レンズ9の光軸上の位置(Z方向の位置)、該磁界型結像レンズ9の光軸上の位置に対して高分解能で高感度の光電子が検出器20に検出される、視野制限絞り16の開口径,角度制限絞り17の開口径,静電レンズ15への印加電圧,磁界型結像レンズ9への供給電流,アナライザ14への印加電圧に関するデータが、所定の分析測定を行うための最適条件として記憶されている。   In addition, a memory 35 for reading and reading data according to a command from the control device 21 is newly provided. In this memory, a magnetic field type connection in which the sample stage 5 and the magnetic field imaging lens 9 do not interfere with the inclination angle of the sample stage 5 is provided. Field of view limitation in which photoelectrons with high resolution and high sensitivity are detected by the detector 20 with respect to the position on the optical axis of the image lens 9 (position in the Z direction) and the position on the optical axis of the magnetic field type imaging lens 9 Data relating to the aperture diameter of the diaphragm 16, the aperture diameter of the angle limiting diaphragm 17, the applied voltage to the electrostatic lens 15, the supply current to the magnetic imaging lens 9, and the applied voltage to the analyzer 14 perform a predetermined analysis measurement. Is stored as an optimum condition.

この様な構成の装置において、試料4を傾斜して分析する場合、制御装置21から試料ステージコントロールユニット31に試料4を所望の角度だけ傾斜させる指令が与えられると、ステージ位置調整機構6は前記試料ステージコントロールユニット31からの傾斜角度信号により試料ステージ5を所望の角度傾斜させる。   In the apparatus having such a configuration, when the sample 4 is to be analyzed while being tilted, when a command for tilting the sample 4 by a desired angle is given from the control device 21 to the sample stage control unit 31, the stage position adjusting mechanism 6 The sample stage 5 is tilted by a desired angle based on the tilt angle signal from the sample stage control unit 31.

この時、前記制御装置21は、メモリ35から前記傾斜角度に対応した、磁界型結像レンズ9の光軸上の位置,視野制限絞り16の開口径、角度制限絞り17の開口径、静電レンズ15への印加電圧、磁界型結像レンズ9への供給電流、アナライザ14への印加電圧にそれぞれ関する最適条件データを呼び出し、磁界型結像レンズ9の光軸上の位置データに基づく移動指令をレンズステージコントロールユニット32に、視野制限絞り16の開口径データに基づく開口径調整指令を視野制限絞りコントロールユニット33に、角度制限絞り17の開口径データに基づく開口径調整指令を角度制限絞りコントロールユニット34に、静電レンズ15への印加電圧データ,磁界型結像レンズ9への供給電流データ,及びアナライザ14への印加電圧データに基づく電圧印加,電流供給指令を電源コントロールユニット20に連動してそれぞれ送る。   At this time, the control device 21 reads from the memory 35 the position on the optical axis of the magnetic field type imaging lens 9 corresponding to the tilt angle, the opening diameter of the field limiting diaphragm 16, the opening diameter of the angle limiting diaphragm 17, the electrostatic Optimal condition data relating to the applied voltage to the lens 15, the supply current to the magnetic imaging lens 9, and the applied voltage to the analyzer 14 are called, and a movement command based on the position data on the optical axis of the magnetic imaging lens 9 is called. To the lens stage control unit 32, an aperture diameter adjustment command based on the aperture diameter data of the field limiting aperture 16 to the field limiting aperture control unit 33, and an aperture diameter adjustment command based on the aperture diameter data of the angle limiting aperture 17 to the angle limited aperture control. The unit 34 is supplied with applied voltage data to the electrostatic lens 15, supply current data to the magnetic field type imaging lens 9, and applied power to the analyzer 14. Voltage application based on the data, and sends each interlocking current supply command to the power control unit 20.

すると、連動して、レンズ位置調整機構11は前記レンズステージコントロールユニット31からの位置データに基づいて磁界型結像レンズ9の光軸上の位置を調整し、開口径調整機構18は前記視野制限絞りコントロールユニット33からの開口径データに基づいて視野制限絞り16の開口径を調整し、開口径調整機構19は前記角度制限絞りコントロールユニット34からの開口径データに基づいて角度制限絞り17の開口径を調整し、静電レンズ15には前記電源ユニット20からの印加電圧データに基づく電圧が印加され、磁界型結像レンズ9には前記電源ユニット20からの供給電流データに基づく電流が供給され、アナライザ14には前記電源ユニット20からの印加電圧データに基づく印加電圧が印加される。   Then, in conjunction, the lens position adjusting mechanism 11 adjusts the position on the optical axis of the magnetic field type imaging lens 9 based on the position data from the lens stage control unit 31, and the aperture diameter adjusting mechanism 18 The aperture diameter of the field limiting aperture 16 is adjusted based on the aperture diameter data from the aperture control unit 33, and the aperture diameter adjusting mechanism 19 opens the angle limiting aperture 17 based on the aperture diameter data from the angle limiting aperture control unit 34. The aperture is adjusted, a voltage based on the applied voltage data from the power supply unit 20 is applied to the electrostatic lens 15, and a current based on the supply current data from the power supply unit 20 is supplied to the magnetic field type imaging lens 9. The applied voltage based on the applied voltage data from the power supply unit 20 is applied to the analyzer 14.

この結果、前記光電子分光装置は、前記磁界型結像レンズ9が傾斜した試料ステージ5に干渉せずに、高分解能で高感度の光電子が検出器20に検出出来る、いわゆる最適測定条件の状態となる。   As a result, the photoelectron spectrometer is in a state of so-called optimum measurement conditions in which the detector 20 can detect photoelectrons with high resolution and high sensitivity without interfering with the tilted sample stage 5 of the magnetic field imaging lens 9. Become.

この状態において、X線源7からのX線が試料4に照射されると、該試料から光電子が放出され、該光電子は前記磁界型結像レンズ9によって視野制限絞り16上に集束され、該視野制限絞り16の開口K1,角度制限絞り17の開口K2を通過した光電子は静電レンズ15により減速及びアナライザ14の入射スリットS上に集束されて該アナライザ14に導かれる。   In this state, when the sample 4 is irradiated with X-rays from the X-ray source 7, photoelectrons are emitted from the sample, and the photoelectrons are focused on the field-limiting diaphragm 16 by the magnetic field type imaging lens 9. The photoelectrons that have passed through the aperture K1 of the field limiting aperture 16 and the aperture K2 of the angle limiting aperture 17 are decelerated by the electrostatic lens 15 and focused on the entrance slit S of the analyzer 14 and guided to the analyzer 14.

該アナライザでエネルギー選別された光電子は検出器15で検出され、電気信号に変換されて出力される。   The photoelectrons subjected to energy selection by the analyzer are detected by the detector 15, converted into an electrical signal, and output.

前記制御装置21は、該出力信号に基づく光電子スペクトルを生成して表示装置22に表示させる。   The control device 21 generates a photoelectron spectrum based on the output signal and causes the display device 22 to display the photoelectron spectrum.

従来の電子分光装置の一概略例を示したものである。1 shows a schematic example of a conventional electron spectrometer. 本発明の電子分光装置の一概略例を示したものである。1 shows a schematic example of an electron spectrometer of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…分析室
2…排気装置
3…試料ホルダ
4…試料
5…試料ステージ
6…試料ステージ位置調整機構
7…光電子励起用X線源
8…X線源の電源
9…磁界型結像レンズ
10…レンズステージ
11…レンズステージ位置調整機構
12…電子分光器
13…インプットレンズ
14…アナライザ
15…検出器
16…視野制限絞り
17…角度制限絞り
18…開口径調整機構
19…開口径調整機構
20…電源ユニット
21…制御装置
22…表示装置
31…試料ステージコントロールユニット
32…レンズステージコントロールユニット
33…視野制限絞りコントロールユニット
34…角度制限絞りコントロールユニット
35…メモリ
S…入射スリット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Analysis chamber 2 ... Exhaust device 3 ... Sample holder 4 ... Sample 5 ... Sample stage 6 ... Sample stage position adjustment mechanism 7 ... Photoelectron excitation X-ray source 8 ... Power source of X-ray source 9 ... Magnetic field type imaging lens 10 ... Lens stage 11 ... Lens stage position adjusting mechanism 12 ... Electron spectrometer 13 ... Input lens 14 ... Analyzer 15 ... Detector 16 ... Field limiting aperture 17 ... Angle limiting aperture 18 ... Aperture diameter adjusting mechanism 19 ... Aperture diameter adjusting mechanism 20 ... Power supply Unit 21 ... Control device 22 ... Display device 31 ... Sample stage control unit 32 ... Lens stage control unit 33 ... Field-limited aperture control unit 34 ... Angle-limited aperture control unit 35 ... Memory S ... Incoming slit

Claims (3)

分析室内に試料ステージに支持されて配置された試料に電離放射線を照射する照射手段と、視野制限絞り,前記試料から放出された電子を減速及び集束させるレンズ,該減速及び集束された電子をエネルギーによって選別するアナライザ及び該アナライザで選別された電子を検出する検出器を備えた電子分光器と、前記試料の下方にレンズステージに支持されて配置され前記試料から放出された電子を前記視野制限絞りに結像させるための結像レンズと、前記試料ステージを少なくとも光軸に垂直な軸を回転軸として傾斜させることが出来る試料ステージ駆動機構と、前記レンズステージを少なくとも光軸方向に移動させることが出来るレンズステージ駆動機構と、前記視野制限絞りの開口径を変えることが出来る視野制限絞り開口径駆動機構と、前記各レンズの強度を変えることが出来るレンズ電源とを備えた電子分光装置において、前記試料ステージ駆動機構,レンズステージ駆動機構,視野制限絞り開口径駆動機構及びレンズ電源を制御する制御装置と、前記試料ステージの傾斜角度に対して前記結像レンズが該試料ステージに干渉しない位置,該結像レンズの位置に対する前記視野制限絞りの開口径及び前記各レンズの強度の情報が記憶される記憶手段とを設け、前記制御装置は、前記試料ステージを傾斜させた時に、前記記憶手段からその傾斜角度に応じた結像レンズの位置、及び、該結像レンズの位置に対して所定の分析が行える前記視野制限絞りの開口径,前記各レンズの強度の情報を呼び出し、該呼び出した情報に基づいて、前記レンズステージ駆動機構,視野制限絞り開口径駆動機構及びレンズ電源を制御する様に成した電子分光装置。 An irradiation means for irradiating a sample placed in a sample chamber supported by a sample stage with ionizing radiation, a field-limiting diaphragm, a lens for decelerating and focusing electrons emitted from the sample, and the decelerated and focused electrons as energy An electron spectrometer having an analyzer for sorting by the detector and a detector for detecting the electrons sorted by the analyzer; and the field-limiting aperture for the electrons emitted from the sample arranged and supported by a lens stage below the sample. An imaging lens for forming an image, a sample stage drive mechanism capable of tilting the sample stage at least about an axis perpendicular to the optical axis, and moving the lens stage at least in the optical axis direction Lens stage drive mechanism that can be used, and a field-limiting diaphragm aperture drive device that can change the aperture diameter of the field-limiting aperture And a lens power source capable of changing the intensity of each lens, wherein the sample stage driving mechanism, the lens stage driving mechanism, the field limiting aperture opening diameter driving mechanism, and a control device for controlling the lens power source are provided. , A position where the imaging lens does not interfere with the sample stage with respect to the inclination angle of the sample stage, information on the aperture diameter of the field limiting diaphragm and the intensity of each lens with respect to the position of the imaging lens is stored. And when the sample stage is tilted, the control device performs a predetermined analysis on the position of the imaging lens corresponding to the tilt angle from the storage means and the position of the imaging lens. Information on the aperture diameter of the field-limiting diaphragm that can be performed and information on the intensity of each lens can be called, and the lens stage driving mechanism, field control can be controlled based on the called information. Electron spectrometer which form so as to control the opening diameter drive mechanism and lens power supply aperture. 分析室内に試料ステージに支持されて配置された試料に電離放射線を照射する照射手段と、視野制限絞り,角度制限絞り,前記試料から放出された電子を減速及び集束させるレンズ,該減速及び集束された電子をエネルギーによって選別するアナライザ及び該アナライザで選別された電子を検出する検出器を備えた電子分光器と、前記試料の下方にレンズステージに支持されて配置され前記試料から放出された電子を前記視野制限絞りに結像させるための結像レンズと、前記試料ステージを少なくとも光軸に垂直な軸を回転軸として傾斜させることが出来る試料ステージ駆動機構と、前記レンズステージを少なくとも光軸方向に移動させることが出来るレンズステージ駆動機構と、前記視野制限絞りの開口径を変えることが出来る視野制限絞り開口径駆動機構と、前記角度制限絞りの開口径を変えることが出来る角度制限絞り開口径駆動機構と、前記各レンズの強度を変えることが出来るレンズ電源とを備えた電子分光装置において、前記試料ステージ駆動機構,レンズステージ駆動機構,視野制限絞り開口径駆動機構,角度制限絞り開口径駆動機構及びレンズ電源を制御する制御装置と、前記試料ステージの傾斜角度に対して前記結像レンズが該試料ステージに干渉しない位置,該結像レンズの位置に対する前記視野制限絞りの開口径,前記角度制限絞りの開口径,及び、前記各レンズの強度の情報が記憶される記憶手段とを設け、前記制御装置は、前記試料ステージを傾斜させた時に、前記記憶手段からその傾斜角度に応じた結像レンズの位置、及び、該結像レンズの位置に対して所定の分析が行える前記視野制限絞りの開口径,前記角度制限絞りの開口径,前記各レンズの強度の情報を呼び出し、該呼び出した情報に基づいて、前記レンズステージ駆動機構,視野制限絞り開口径駆動機構,角度制限絞り開口径駆動機構及びレンズ電源を制御する様に成した電子分光装置。   Irradiation means for irradiating the sample placed on the sample stage supported by the sample stage in the analysis chamber, a field limiting aperture, an angle limiting aperture, a lens for decelerating and focusing the electrons emitted from the sample, the decelerating and focusing An electron spectrometer equipped with an analyzer that sorts the collected electrons by energy, a detector that detects the electrons sorted by the analyzer, and an electron emitted from the sample that is supported by a lens stage below the sample. An imaging lens for forming an image on the field-limiting diaphragm, a sample stage driving mechanism capable of tilting the sample stage at least about an axis perpendicular to the optical axis, and the lens stage at least in the optical axis direction A lens stage drive mechanism that can be moved, and a field limit stop that can change the aperture diameter of the field limit stop. An electron spectroscopic apparatus comprising: an aperture diameter driving mechanism; an angle limiting aperture opening diameter driving mechanism capable of changing an aperture diameter of the angle limiting diaphragm; and a lens power source capable of changing the intensity of each lens. A stage driving mechanism, a lens stage driving mechanism, a field-limiting diaphragm aperture driving mechanism, an angle limiting diaphragm aperture driving mechanism, a control device for controlling the lens power supply, and the imaging lens with respect to the tilt angle of the sample stage. A storage means for storing information on a position that does not interfere with the stage, an aperture diameter of the field-limiting aperture for the position of the imaging lens, an aperture diameter of the angle-limiting aperture, and the intensity of each lens; When the sample stage is tilted, the apparatus corresponds to the position of the imaging lens corresponding to the tilt angle from the storage means and the position of the imaging lens. Information on the aperture diameter of the field-limiting diaphragm, the aperture diameter of the angle-limiting diaphragm, and the intensity of each lens that can be subjected to predetermined analysis, and based on the called information, the lens stage drive mechanism, the field-limiting aperture opening An electron spectroscopic device configured to control an aperture driving mechanism, an angle-limited aperture opening diameter driving mechanism, and a lens power source. 前記電離放射線はX線である前記請求項1若しくは2記載の電子分光装置。   The electron spectrometer according to claim 1 or 2, wherein the ionizing radiation is X-rays.
JP2006046175A 2006-02-23 2006-02-23 Electronic spectroscopic device Withdrawn JP2007225407A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006046175A JP2007225407A (en) 2006-02-23 2006-02-23 Electronic spectroscopic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006046175A JP2007225407A (en) 2006-02-23 2006-02-23 Electronic spectroscopic device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007225407A true JP2007225407A (en) 2007-09-06

Family

ID=38547366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006046175A Withdrawn JP2007225407A (en) 2006-02-23 2006-02-23 Electronic spectroscopic device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007225407A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009079955A (en) * 2007-09-26 2009-04-16 Jeol Ltd Depth direction analysis method of sample

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009079955A (en) * 2007-09-26 2009-04-16 Jeol Ltd Depth direction analysis method of sample

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112970088A (en) Particle beam system for adjusting the current of individual particle beams
KR101414943B1 (en) High-sensitivity and high-throughput electron beam inspection column enabled by adjustable beam-limiting aperture
JP7105647B2 (en) Diffraction pattern detection in transmission charged particle microscope
JP4650330B2 (en) Combined device of optical microscope and X-ray analyzer
WO2015050201A1 (en) Charged particle beam inclination correction method and charged particle beam device
TW202029373A (en) Ultra-high sensitivity hybrid inspection with full wafer coverage capability
JP2019194585A (en) Eels detection technique in electron microscope
US6815678B2 (en) Raster electron microscope
JP6266467B2 (en) Electron microscope and monochromator adjustment method
US9741525B1 (en) Charged-particle microscope with astigmatism compensation and energy-selection
JP4590590B2 (en) SEM for transmission operation with position sensitive detector
JP2007225407A (en) Electronic spectroscopic device
US6992287B2 (en) Apparatus and method for image optimization of samples in a scanning electron microscope
JP2008052935A (en) Scanning electron microscope
JP4048925B2 (en) electronic microscope
JP2019008982A (en) Sample holder and electron microscope
JP2006118940A (en) Method and device for detecting obliquely emitted x-ray
KR101954328B1 (en) High-resolution scanning electron microscope
US10529530B2 (en) Charged particle beam system
JP2006040777A (en) Electron microscope
JP2003187738A (en) Electron-spectroscope device, electron spectroscope and sample analysis method
JP3342580B2 (en) Charged particle beam equipment
JP2009079955A (en) Depth direction analysis method of sample
JP2000304712A (en) Electron beam analyzing and observing apparatus and electron beam microanalyzer
JP2008153090A (en) Charged particle beam device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20090512