JP2012078234A - Ｘ線分析方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明はＸ線分析方法及び装置に関し、ステージ走査でも良好なドリフト補正を行うことができるＸ線分析方法及び装置を提供する。
【解決手段】試料上の面分析領域の内部を複数のブロックに分けて、ブロック内での各ラインのステージ走査に基づく特性Ｘ線の測定が第１ブロックから各ブロック毎に順次行うようにされており、各ブロックにおいて最初に走査が行われるラインについてのステージ走査の開始前に、試料の電子線走査画像を取得し、第２ブロック以降における特性Ｘ線の測定開始時においては、当該ブロックにおいて取得された電子線走査画像と、その直前のブロックにおいて取得された電子線走査画像との照合を行って、ステージのドリフト量を求め、該ドリフト量に基づいて電子線のビームシフトを行うことにより、試料上での電子線の照射位置を補正してから当該ブロック内での特性Ｘ線測定を開始するように構成する。
【選択図】図４

Description

本発明はＸ線分析方法及び装置に関し、更に詳しくはステージ走査を行う面分析の場合でも正確なドリフト補正を行うことができるＸ線分析方法及び装置に関する。

試料に電子線を照射して、試料より発生する特性Ｘ線やオージェ電子などのエネルギースペクトルを計測することにより、試料の元素組成を分析する電子線分析装置、例えばＥＰＭＡ（Ｘ線マイクロアナライザ）が知られている。この種の装置の場合、電子線を走査して面分析を行う場合、分析中に周辺の像（例えば２次電子像や反射電子像）を収集し、画像処理を用いてドリフト量を見積り、イメージシフトを用いてドリフト補正をすることが行われる。ステージを走査することにより面分析する場合は、ステージの送り精度に依存した結果になる。

従来のこの種の装置としては、検出効率が高い２次電子或いは透過電子等の位置検出手段により試料変位量を計測して特性Ｘ線或いはオージェ電子による分析を行う位置を補正する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開平１０−１７２４９２号公報（段落０００５〜００１２、図１、図２）

前述した従来の技術では、電子線を走査して面分析を行う場合に用いられるドリフト補正をステージ走査による面分析時にそのまま適用しても、ステージが移動しているためドリフト補正の効果はない。仮に、同じステージ座標に移動して実施しても、ステージの移動再現性に依存する結果になるため、正確なドリフト補正が行えないという問題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、ステージ走査を行う面分析の場合でも正確なドリフト補正を行うことができるＸ線分析方法及び装置を提供することを目的としている。

上記の問題を解決するために、本発明は以下に示すような構成をとっている。

（１）請求項１記載の発明は、ステージに載置された試料に電子線を照射して試料から発生する特性Ｘ線を検出すると共に、ステージ走査を行うことにより、試料の面分析を行うＸ線分析方法において、試料上の面分析領域の内部を複数のブロックに分けて、ブロック内での各ラインのステージ走査に基づく特性Ｘ線の測定が第１ブロックから各ブロック毎に順次行うようにされており、各ブロックにおいて最初に走査が行われるラインについてのステージ走査の開始前に、試料の電子線走査画像を取得し、第２ブロック以降における特性Ｘ線の測定開始時においては、当該ブロックにおいて取得された電子線走査画像と、その直前のブロックにおいて取得された電子線走査画像との照合を行って、ステージのドリフト量を求め、該ドリフト量に基づいて電子線のビームシフトを行うことにより、試料上での電子線の照射位置を補正してから当該ブロック内での特性Ｘ線測定を開始することを特徴とする。

（２）請求項２記載の発明は、ステージに載置された試料に電子線を照射して試料から発生する特性Ｘ線を検出すると共に、ステージ走査を行うことにより、試料の面分析を行うＸ線分析方法において、試料上の面分析領域の内部を複数の仕切りに分け、且つ各仕切りの内部を第１ブロックから始まる複数のブロックに分けて、ブロック内での各ラインのステージ走査に基づく特性Ｘ線の測定が、各仕切り内において第１ブロックから各ブロック毎に順次行うようにされており、各ブロックにおいて最初に走査が行われるラインについてのステージ走査の開始前に試料の電子線走査画像を取得し、同一の仕切り内での第２ブロック以降における特性Ｘ線の測定開始時においては、当該ブロックにおいて取得された電子線走査画像と、当該仕切り内での第１のブロックにおいて取得された電子線走査画像との照合を行って、ステージのドリフト量を求め、該ドリフト量に基づいて電子線のビームシフトを行うことにより、試料上での電子線の照射位置を補正してから当該ブロック内での特性Ｘ線測定を開始することを特徴とする。

（３）請求項３記載の発明は、次の仕切りの第１ブロックにおける特性Ｘ線の測定開始時においては、当該ブロックにおいて取得された電子線走査画像と、その一つ手前の仕切りの最後のブロックにおいて取得された電子線走査画像との照合を行って、ステージのドリフト量を求め、該ドリフト量に基づいて電子線のビームシフトを行うことにより、試料上での電子線の照射位置を補正してから当該第１ブロック内での特性Ｘ線測定を開始することを特徴とする。

（４）請求項４記載の発明は、ステージに載置された試料に電子線を照射して試料から発生する特性Ｘ線を検出すると共に、ステージ走査を行うことにより、試料の面分析を行うＸ線分析装置において、試料上の面分析領域の内部を複数のブロックに分けて、ブロック内での各ラインのステージ走査に基づく特性Ｘ線の測定が第１ブロックから各ブロック毎に順次行うようにされており、各ブロックにおいて最初に走査が行われるラインについてのステージ走査の開始前に、試料の電子線走査画像を取得し、第２ブロック以降における特性Ｘ線の測定開始時においては、当該ブロックにおいて取得された電子線走査画像と、その直前のブロックにおいて取得された電子線走査画像との照合を行って、ステージのドリフト量を求め、該ドリフト量に基づいて電子線のビームシフトを行うことにより、試料上での電子線の照射位置を補正してから当該ブロック内での特性Ｘ線測定を開始することを特徴とする。

（５）請求項５記載の発明は、ステージに載置された試料に電子線を照射して試料から発生する特性Ｘ線を検出すると共に、ステージ走査を行うことにより、試料の面分析を行うＸ線分析装置において、試料上の面分析領域の内部を複数の仕切りに分け、且つ各仕切りの内部を第１ブロックから始まる複数のブロックに分けて、ブロック内での各ラインのステージ走査に基づく特性Ｘ線の測定が、各仕切り内において第１ブロックから各ブロック毎に順次行うようにされており、各ブロックにおいて最初に走査が行われるラインについてのステージ走査の開始前に試料の電子線走査画像を取得し、同一の仕切り内での第２ブロック以降における特性Ｘ線の測定開始時においては、当該ブロックにおいて取得された電子線走査画像と、当該仕切り内での第１のブロックにおいて取得された電子線走査画像との照合を行って、ステージのドリフト量を求め、該ドリフト量に基づいて電子線のビームシフトを行うことにより、試料上での電子線の照射位置を補正してから当該ブロック内での特性Ｘ線測定を開始することを特徴とする。

（６）請求項６記載の発明は、次の仕切りの第１ブロックにおける特性Ｘ線の測定開始時においては、当該ブロックにおいて取得された電子線走査画像と、その一つ手前の仕切りの最後のブロックにおいて取得された電子線走査画像との照合を行って、ステージのドリフト量を求め、該ドリフト量に基づいて電子線のビームシフトを行うことにより、試料上での電子線の照射位置を補正してから当該第１ブロック内での特性Ｘ線測定を開始することを特徴とする。

本発明は以下に示すような効果を奏する。

（１）請求項１記載の発明によれば、ステージの移動によって電子線ＥＢがそれぞれのブロックの最初のラインに位置した際に試料から取得される電子線走査画像を得て、当該電子線走査画像と、電子線ＥＢがその前のブロックの最初のラインに位置する際に取得された電子線走査画像とのズレ量を求め、該ズレ量に基いて次のステージ走査時におけるラインスキャンを電子線シフトにより補正するようにしたので、ステージ走査を行う面分析の場合でも正確なドリフト補正を行うことができる。

（２）請求項２記載の発明によれば、前記ズレ量を求める操作を、複数の仕切り毎に行ない、当該仕切り内のずれ量補正は、各ブロックの電子線走査画像と１番目のブロックの電子線走査画像との差分をとるようにしたので、誤差の積算が行われる不具合を解消することができる。

（３）請求項３記載の発明によれば、次の仕切りの第１ブロックにおける特性Ｘ線の測定開始時においては、当該ブロックにおいて取得された電子線走査画像と、その一つ手前の仕切りの最後のブロックにおいて取得された電子線走査画像との照合を行うようにしているので、各仕切り間でのドリフト補正を繋がりのあるものとして実行するので、面分析領域の全体にわたって、好ましいドリフト補正を行うことができる。

（４）請求項４記載の発明によれば、ステージの移動によって電子線ＥＢがそれぞれのブロックの最初のラインに位置した際に試料から取得される電子線走査画像を得て、当該電子線走査画像と、電子線ＥＢがその前のブロックの最初のラインに位置する際に取得された電子線走査画像とのズレ量を求め、該ズレ量に基いて次のステージ走査時におけるラインスキャンを電子線シフトにより補正するようにしたので、ステージ走査を行う面分析の場合でも正確なドリフト補正を行うことができる。

（５）請求項５記載の発明によれば、前記ズレ量を求める操作を、複数の仕切り毎に行ない、当該仕切り内のずれ量補正は、各ブロックの電子線走査画像と１番目のブロックの電子線走査画像との差分をとるようにしたので、誤差の積算が行われる不具合を解消することができる。

（６）請求項６記載の発明によれば、次の仕切りの第１ブロックにおける特性Ｘ線の測定開始時においては、当該ブロックにおいて取得された電子線走査画像と、その一つ手前の仕切りの最後のブロックにおいて取得された電子線走査画像との照合を行うようにしているので、各仕切り間でのドリフト補正を繋がりのあるものとして実行するので、面分析領域の全体にわたって、好ましいドリフト補正を行うことができる。

本発明の一実施例を示す構成図である。 試料の走査方向の説明図である。 第１の実施例を説明するための図である。 本発明の第１の実施例の動作を示すフローチャートである。 第２の実施例を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施例について、詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成図である。図において、１００は電子線を照射する電子線装置である。１０１は電子線が照射される試料が載置される試料室である。電子線装置１００において、１は電子線ＥＢを放出する電子銃である。電子銃１から放出された電子線ＥＢは、図示しない光学系により集束され、試料室１０１内に配置された試料３に照射される。この時、電子線ＥＢは、試料３上で電子プローブとして集束されている。

試料３は試料ステージ２上に載置される。この試料ステージ２はステージ駆動機構９によりＸ，Ｙ，Ｚ方向に３次元の移動が可能なようになっている。試料３に電子線ＥＢが照射されると、該試料３からは２次電子や反射電子（以下単に２次電子と略す）、特性Ｘ線が発生する。２次電子は、２次電子検出器２０により検出され、画像処理部２１に送られる。

該画像処理部２１では、２次電子検出器２０で検出された信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換器によりデジタルデータに変換し、所定の画像処理を行う。画像処理が行なわれた２次電子像は、ＣＰＵ１１０に送られ、メモリ１１１に記憶される。ここで、ＣＰＵ１１０は装置全体の動作を制御するものであり、例えばパソコン等が用いられる。メモリ１１１に記憶された２次電子像は、読み出されて表示部１１２に表示される。

一方、試料３から発生した特性Ｘ線４は分光器５に入り、試料３を構成する元素に応じて分光される。この分光器５により分光された特性Ｘ線４の元素毎のスペクトルは、Ｘ線検出器２４に入って元素毎に検出される。各元素毎の成分はそれぞれカウンタ６に入って、スペクトル強度に応じたパルス数に変換される。カウンタ６の出力は、Ｘ線画像処理部７に入り、Ｘ線強度に応じたＸ線分析画像に変換され、ＣＰＵ１１０に入力される。ＣＰＵ１１０は入力されたＸ線分析画像をメモリ１１１に記憶する。このＸ線分析画像は必要に応じてメモリ１１１から読み出され、表示部１１２に表示される。１１３はＣＰＵ１１０に各種情報を設定するための操作部である。該操作部１１３としては、例えばキーボードやマウスが用いられる。

ＣＰＵ１１０はステージ位置制御部１０とステージ走査部１１を制御し、ステージ２を移動させると共に、Ｘ線分析画像を得る時のステージ走査を行う。ここで、ステージ走査とはビームは固定で、ステージをライン毎に動かすスキャンをいう。例えば１ライン分のＸ方向のステージスキャンが終了したら、ステージを＋Ｙ方向又は−Ｙ方向に微小距離だけ動かし、次のラインをＸ方向にステージスキャンし、Ｘ方向へのスキャンが終了したら、またステージを＋Ｙ方向又は−Ｙ方向に微小距離だけ動かし、次のラインをＸ方向にステージスキャンするという走査を繰り返すこととなる。

また、ビーム位置制御部１３を駆動して図示しない電子レンズによりビーム位置制御を行うと共に、ビームスキャン部１４を制御して図示しない偏向器により電子線ＥＢのスキャンを行うこともできる。ビーム位置制御部１３とビームスキャン部１４により、試料３上を電子線ＥＢが走査することになる。

図２は試料の走査方向の説明図である。図１と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、電子線ＥＢ又は試料３が２次元的に走査された時、分析領域４６は小さな格子に分割される。一つの格子の大きさは分析領域の大きさと分割数に従って決まる。小さく分割された各格子位置（ｘ，ｙ）４７は、分析領域における相対的な座標位置に対応している。試料３から放出されるＸ線は分光器５で分光され、Ｘ線検出器４４で検出される。２次電子、反射電子等は電子検出器２０で検出される。

図中の分析領域に示した矢印は試料ステージ２の移動方向に対応している。試料ステージ２はＸ方向には図の＋方向に移動するが、当該＋Ｘ方向への移動後、Ｙ方向には−Ｙ方向に移動され、その移動した位置から再度試料ステージ２が＋Ｘ方向に移動する。

図３は本発明の第１の実施例を説明するための図である。試料上での複数の走査ラインに対応した試料ステージ２の移動方向は、＋Ｘ方向と−Ｙ方向になる。図に示す分析領域は、一例として１００ラインの走査ライン数があり、１０ラインずつブロック化されている。ブロック数Ｎは右の方から左方向にＮ１，Ｎ２，…Ｎ１０の１０個のブロックに分かれている。図のＡ１〜Ａ１０は、ステージの移動によって、電子線ＥＢがそれぞれのブロックの最初のラインに位置した際に取得される電子線画像（電子線走査画像）である。この電子線画像は、電子線ＥＢ自体の試料上での２次元走査によって得られる。

先ず電子線画像１を取得する。ここで取得される電子線画像は２次電子像のことである。電子線画像１を取得したらステージ走査を行う。ステージ走査の向きは図の＋Ｘ方向になる。ステージ走査をｎライン（ここでは１０ライン）行なって１ブロック内でのＸ線分析画像を得る。

ここで、上記Ｘ線分析画像を得るための最初のＸ方向の走査を行う前に、試料３上を電子線ＥＢにより２次元走査してこれに基づく２次電子像（電子線画像Ａ１）を得る。この時は、電子線ＥＢで試料３を２次元方向に走査し、その時に該試料３から発生する２次電子を２次電子検出器２０（図１参照）で検出し、画像処理部２１で画像処理した後、１枚の２次電子線画像をＣＰＵ１１０によりメモリ１１１に記憶させる。

このようにして２次電子線画像を得たら、＋Ｘ方向及びその後の−Ｙ方向でのステージ走査によりｎライン分のＸ線分析画像を得る。得られたＸ線分析画像はＸ線画像処理部７からＣＰＵ１１０に入力され、メモリ１１１に記憶される。これにより、第１ブロック内でのステージ走査が終了する。

以上の処理が終了したら、第２ブロック内でのステージ走査に移行し、電子線が１１ライン目に位置した状態で試料３上をスキャンして２次電子線画像（電子線画像Ａ２）を得る。ＣＰＵ１１０は、メモリ１１１に記憶されている電子線画像Ａ１を読み出して両画像の照合を行ない、該電子線画像Ａ２とのズレ量を測定する処理を行う。このズレ量を求める処理としては例えばＦＦＴ（高速フーリエ変換）が適当である。ＦＦＴを行うと２枚の画像（電子線画像Ａ１と電子線画像Ａ２）の差分と方向が求まる。ＣＰＵ１１０はこのようにして２枚の画像の座標の差分を得る。

差分が得られたら、ＣＰＵ１１０は第２ブロック内でのＸ線分析画像取得のための試料３のステージ走査を行うが、先の電子線画像Ａ１と電子線画像Ａ２の位置がずれているので、そのずれ量に応じて、電子線ＥＢを偏向器によりシフトさせて固定し、これによる位置ずれ補正を行った後に試料３のステージ走査を行なう。これにより第２ブロック内でのＸ線分析画像を得る。本発明によれば、Ｘ線方向のステージスキャンを行うに際し、偏向器２による電子線シフトを行った後にＸ線分析画像を得るので、ステージ走査を行う面分析の場合でも正確なドリフト補正を行うことができる。

図４は本発明の第１の実施例の動作を示すフローチャートである。システムとしては、図１記載のものを用いる。動作の主体はＣＰＵ１１０である。先ず初期条件を設定する（Ｓ１）。ここで、ｎは１つのブロック内でのスキャンする回数で固定、Ｎは全ブロック数、ｋ＝１である。このｎとｋとＮの値は操作部１１３から入力する。上述の例では、ｎは１０であり、Ｎも１０となる。入力されたｎとｋとＮの値はメモリ１１１に記憶される。

次にＣＰＵ１１０はｋ番目のブロック内での分析のスタートを行う（Ｓ２）。最初はｋ＝１なので、１番目のブロックの分析のスタートを行うことになる。

先ず、ｋ番目のブロック（この時点では１番目のブロック）における２次電子画像Ａｋを取得する（Ｓ３）。ここで、２次電子画像Ａｋは、ｋ番目のブロック内での最初の走査ラインである「（ｋ−１）ｎ＋１」ライン目の走査ラインのステージスキャンを行なう前に取得される電子線走査画像である。

最初は１ライン目で画像Ａ１を取得することになる。取得された２次電子画像はＣＰＵ１１０を介してメモリ１１１に記憶される。次に、ｋ＝１であるかどうかチェックする（Ｓ４）。最初はｋ＝１であるので、ステップＳ７にスキップし、第１ブロックとして、「（ｋ−１）ｎ＋１」ライン目（＝１ライン目）から順次ｎライン分のＸ線分析をステージ走査により行う。ステージ走査は、図３で説明した手順で行なわれる。

ｋ＝１である第１ブロック内でのｎライン分のＸ線分析が終了すると（Ｓ８）、ｋ＝Ｎ（本例では、ｋ＝１０）であるか否かの判定が行われる（Ｓ９）。この時点ではｋ＝１であり、ｋ＝Ｎではないので、ｋに＋１が加算されてｋ＝２となり（Ｓ１０）、ステップＳ２に移行する。次に、ｋ＝２である第２ブロック内での分析が開始され（Ｓ２）、画像Ａ２の取得が行われる（Ｓ３）。

そして、ステップＳ４の判断工程においては、ｋ＝１ではないと判定され、次のステップＳ５において電子線画像ＡｋとＡｋ−１との照合と２つの電子線画像のずれ量の算出を行う（Ｓ５）。ここで、ｋ＝２の場合には、画像Ａ２と画像Ａ１との照合が行われる。次に算出したずれ量に基づいてビームシフトによる電子プローブ位置の修正を行う（Ｓ６）。

ステップＳ５，Ｓ６について詳しく説明する。２次電子画像Ａｋとその直前に取得した２次電子画像Ａｋ−１との相関をとり、双方の画像の位置ずれを算出する。具体的には取得した２次電子線画像Ａｋと、メモリ１１１に記憶されているその一つ手前の２次電子線画像Ａｋ−１を読み出して、両画像の照合を行ない、双方の画像において重複する部分における位置ずれを算出するためにＦＦＴ（高速フーリエ変換）を行う。この結果、２次電子画像ＡｋとＡｋ−１の画像のずれ量と方向が求まる。ｋ＝２である第２ブロックでは、Ａ２とＡ１との画像のずれ量と方向が決まることなる。求まったら、ｋ番目のブロック（第２ブロック）内でのｎ行のＸ線分析を行うための電子プローブ（試料上で集束された電子線）の位置の修正を行う。具体的には、算出した補正量で偏向器により電子線をシフトさせて、これによりドリフト量を補正することになる。その後ステップＳ７に移行する。

次に、ＣＰＵ１１０はステージ走査による「（ｋ−１）ｎ＋１」ライン目からｎライン分のＸ線分析を実施する（Ｓ７）。この時のステージ走査は、ＣＰＵ１１０がステージ２をＸ線方向に走査し、そのラインの走査が終了したら、ステージ２をＹ方向に微小量移動させ、同様にステージ２をＸ線方向に走査することで行う。この時、試料３から発生した特性Ｘ線４は分光器５で分光され、Ｘ線検出器４４で検出し、元素毎のＸ線の強度をカウンタ６でカウントした後、Ｘ線画像処理部７で処理され、ＣＰＵ１１０に入力される。ＣＰＵ１１０は、入力されたＸ線分析画像をメモリ１１１に記憶させる。

次に、ステップＳ８に移行してＣＰＵ１１０はｎライン分の実施が行われたかどうかチェックする（Ｓ８）。ｎライン分の実施が行われていない場合にはステップＳ７に戻りＸ線分析を続行する。ｎライン分の実施が行われている場合には、ＣＰＵ１１０はＮブロック分実施されたかどうかチェックする（Ｓ９）。即ち、ｋ＝Ｎ（本例ではｋ＝１０）であるかどうかチェックする。この一連の動作においては、ｋ＝Ｎかどうかを判定することで、全てのブロックであるＮブロック分実施されているかどうかを判断することができる。総ブロック数（全ブロック数）であるＮは前述したように予め操作部１１３からＣＰＵ１１０に設定しておく。Ｎブロック分実施していない場合には、更にｋ＝ｋ＋１の演算をして（Ｓ１０）、ステップＳ２に戻る。この結果、次のｋ番目のブロック（第３ブロック）内での分析をスタートさせる。その後、上述の各ステップが繰り返されて、Ｎブロック分実施している場合には、処理を終了する。

第１の実施例によれば、ステージの移動によって電子線ＥＢがそれぞれのブロックの最初のラインに位置した際に試料から取得される電子線走査画像を得て、当該電子線走査画像と、電子線ＥＢがその前のブロックの最初のラインに位置する際に取得された電子線走査画像とのズレ量を求め、該ズレ量に基いて次のステージ走査時におけるラインスキャンを電子線シフトにより補正するようにしたので、ステージ走査を行う面分析の場合でも正確なドリフト補正を行うことができる。

次に、本発明の第２の実施例について説明する。第２の実施例では、分析領域内部が複数の仕切りに分けられており、各仕切りの内部には複数のブロックが設定されている。第１の実施例では、電子線シフトによるドリフト補正を、隣り合うブロックにおける電子線走査画像ＡｋとＡｋ−１との照合に基づいて行なっていたのに対して、実施例２では、当該仕切り内の該当ブロックにおける電子線走査画像と同一仕切り内での１番目のブロックにおける電子線走査画像との照合に基づいて行なうようにしたものである。このようにすることにより、ドリフト量の積算が行われることを防止することができる。

図５は第２の実施例を説明するための図である。一例として分析領域は図に示すように、Ｚ１〜Ｚ４までの仕切りにより区切られている。仕切りＺ１は第１ブロックＮ１〜Ｎ４までのブロックで構成され、仕切りＺ２は第１ブロックＮ１〜Ｎ４までのブロックで構成されている。残りの仕切りＺ３からＺ４についても同様である。各ブロックＮｉ（ｉ＝１〜４）はライン数１０ラインで構成されているものとする。

Ａ１は仕切りＺ１内の第１ブロックＮ１の第１ライン目に対応して取得された電子線画像（電子線走査画像）、Ａ４は仕切りＺ１内の最後のブロックである第４ブロックＮ４の第１ライン目に対応して取得された電子線画像である。同様にＡ５は仕切りＺ２内の第１ブロックＮ１の第１ライン目に対応して取得された電子線画像、Ａ８は仕切りＺ２内の最後のブロックである第４ブロックＮ４の第１ライン目に対応して取得された電子線画像である。この関係は残りの仕切りＺ３、Ｚ４についても同様である。このように構成された実施例について図５を参照しながら、第２の実施例の動作を説明する。

仕切りＺ１の第１ブロックＮ１目でブロックＮ１の電子線画像Ａ１を取得する。取得した画像はメモリ１１１に格納される。その後、当該第１ブロックＮ１内で１ライン目から１０ライン分（ｎライン分）のＸ線分析の実施をステージ走査により行う。次に、同一仕切りＺ１の第２ブロックＮ２の分析に移る。この時、第２ブロックＮ２内の１ライン目で電子線画像Ａ２を取得する。ＣＰＵ１１０は、メモリ１１１に記憶されている電子線画像Ａ１を読み出し、電子線画像Ａ２とを比較し、電子線画像Ａ２とＡ１との照合を行ない、ずれ量を算出する。ずれ量が算出されたら、ＣＰＵ１１０はビームシフトによる電子プローブ位置の修正を行い、当該第２ブロックＮ２内での最初の走査ライン（１ライン目）である１１ライン目から１０ライン分のＸ線分析の実施をステージ走査により行う。

次に、当該仕切りＺ１の第３ブロックＮ３内の分析に移る。この時、第３ブロックＮ３内の１ライン目で電子線画像Ａ３を取得する。ＣＰＵ１１０は、メモリ１１１に記憶されている電子線画像Ａ１を読み出し、電子線画像Ａ３とを比較し、電子線画像Ａ３とＡ１との照合を行ない、ずれ量を算出する。ずれ量が算出されたら、ＣＰＵ１１０はビームシフトによる電子プローブ位置の修正を行い、当該ブロックＮ３内での最初の走査ラインである２１ライン目から１０ライン分のＸ線分析の実施をステージ走査により行う。

次に、当該仕切りＺ１の第４ブロックＮ４内の分析に移る。この時、第４ブロックＮ４の１ライン目で電子線画像Ａ４を取得する。ＣＰＵ１１０は、メモリ１１１に記憶されている電子線画像Ａ１を読み出し、電子線画像Ａ４とを比較し、電子線画像Ａ４とＡ１との照合を行ない、ずれ量を算出する。ずれ量が算出されたら、ＣＰＵ１１０はビームシフトによる電子プローブ位置の修正を行い、当該第４ブロックＮ４内での最初の走査ラインである３１ライン目から１０ライン分のＸ線分析の実施をステージ走査により行う。

このように第２の実施例では、同一の仕切りＺ１内においては、基準となる電子線画像としてＡ１を用いているので、残りのＡ２〜Ａ４の電子線画像も電子線画像Ａ１との照合を行うことになり、当該仕切りＺ１内においてドリフト誤差の積算が行われることはなくなる。

次に、仕切りＺ２内での分析について説明する。仕切りＺ２の中の第１ブロックＮ１のＸ線分析画像を得る場合、ＣＰＵ１１０は、メモリ１１１に記憶されているその前の仕切りＺ１の最後の電子線画像Ａ４を読み出してきて、仕切りＺ２の中の第１ブロックＮ１の１ライン目で取得した電子線画像Ａ５との照合を行う。そして照合の結果に基づくドリフト補正を行い、仕切りＺ２内の第１ブロックＮ１のＸ線分析画像を得る。

仕切りＺ２内の残りの第２〜４ブロックＮ２〜Ｎ４についてＸ線分析画像を得る場合は、電子線画像の照合を行う時の基準画像として仕切りＺ２内のブロックＮ１の電子線画像Ａ５を用いて、それぞれ電子プローブ位置の修正を行なって、同様にＸ線分析を実行し、Ｘ線分析画像を得る。

同様にして、仕切りＺ３内のブロックＮ１のＸ線分析画像を得る時には、ＣＰＵ１１０は、メモリ１１１に記憶されているその前の仕切りＺ２の最後の電子線画像Ａ８を読み出してきて、仕切りＺ３の中の第１ブロックＮ１の１ライン目で取得した電子線画像Ａ９との照合を行う。そして照合の結果に基づくドリフト補正を行い、仕切りＺ３内のブロックＮ１のＸ線分析画像を得る。

仕切りＺ３内の残りの第２〜４ブロックＮ２〜Ｎ４についてＸ線分析画像を得る場合は、電子線画像の照合を行う時の基準画像として仕切りＺ３内のブロックＮ１の電子線画像Ａ９を用いる。

同様にして、仕切りＺ４内の第１ブロックＮ１のＸ線分析画像を得る時には、ＣＰＵ１１０は、メモリ１１１に記憶されているその前の仕切りＺ３の最後のブロックの電子線画像Ａ１２を読み出してきて、仕切りＺ４の中の第１ブロックＮ１の１ライン目で取得した電子線画像Ａ１３との照合を行う。そして照合の結果に基づくドリフト補正を行い、仕切りＺ４内の第１ブロックＮ１のＸ線分析画像を得る。

仕切りＺ４内の残りの第２〜４ブロックＮ２〜Ｎ４についてＸ線分析画像を得る場合は、電子線画像の照合を行う時の基準画像として仕切りＺ４内のブロックＮ１の電子線画像Ａ１３を用いる。

上述の実施例では、実施例１の場合は、ブロック数Ｎ＝１０、ブロック内のライン数１０ラインの場合を例にとったがこれに限るものではなく、任意の数のブロック数と、ブロック内のライン数を決めることができる。

また、実施例２の場合は、仕切り数Ｚ１〜Ｚ４、各仕切り内のブロック数Ｎ＝４、各ブロックのライン数が１０の場合について説明したが、これに限るものではなく、任意の数の仕切り数、各仕切り内のブロック数、各ブロック内のライン数を決めることができる。

なお、電子線画像として、２次電子像を用いていたが、反射電子像を用いてもよい。

このように、本発明によれば、新しい仕切りに処理が移動する時には、その前の仕切りの最後のブロックで取得した電子線画像Ａｉ（ｉ＝４，８，１２）を用いて次の仕切りの第１のブロックＮ１で取得した電子線画像Ａｊ（ｊ＝５，９，１３）との間で照合を行うようにしているので、各仕切り間でのドリフト補正を繋がりのあるものとして実行することができ、面分析領域の全体にわたって、好ましいドリフト補正を行うことができる。

このように、本発明によれば、ステージを駆動するステージ走査の場合でも、電子線をシフトさせることによりドリフト補正を実施することができ、実用上の効果が大きい。

１ 電子銃
２ ステージ
３ 試料
４ 特性Ｘ線
５ 分光器
６ カウンタ
７ Ｘ線画像処理部
９ ステージ移動機構
１０ ステージ位置制御部
１１ ステージ走査部
１３ ビーム位置制御部
１４ ビームスキャン部
２１ 画像処理部
１１０ ＣＰＵ
１１１ メモリ
１１２ 表示部
１１３ 操作部
ＥＢ 電子線

Claims (6)

1. ステージに載置された試料に電子線を照射して試料から発生する特性Ｘ線を検出すると共に、ステージ走査を行うことにより、試料の面分析を行うＸ線分析方法において、
   試料上の面分析領域の内部を複数のブロックに分けて、ブロック内での各ラインのステージ走査に基づく特性Ｘ線の測定が第１ブロックから各ブロック毎に順次行うようにされており、
   各ブロックにおいて最初に走査が行われるラインについてのステージ走査の開始前に、試料の電子線走査画像を取得し、
   第２ブロック以降における特性Ｘ線の測定開始時においては、当該ブロックにおいて取得された電子線走査画像と、その直前のブロックにおいて取得された電子線走査画像との照合を行って、ステージのドリフト量を求め、
   該ドリフト量に基づいて電子線のビームシフトを行うことにより、試料上での電子線の照射位置を補正してから当該ブロック内での特性Ｘ線測定を開始することを特徴とするＸ線分析方法。
2. ステージに載置された試料に電子線を照射して試料から発生する特性Ｘ線を検出すると共に、ステージ走査を行うことにより、試料の面分析を行うＸ線分析方法において、
   試料上の面分析領域の内部を複数の仕切りに分け、且つ各仕切りの内部を第１ブロックから始まる複数のブロックに分けて、ブロック内での各ラインのステージ走査に基づく特性Ｘ線の測定が、各仕切り内において第１ブロックから各ブロック毎に順次行うようにされており、
   各ブロックにおいて最初に走査が行われるラインについてのステージ走査の開始前に試料の電子線走査画像を取得し、
   同一の仕切り内での第２ブロック以降における特性Ｘ線の測定開始時においては、当該ブロックにおいて取得された電子線走査画像と、当該仕切り内での第１のブロックにおいて取得された電子線走査画像との照合を行って、ステージのドリフト量を求め、
   該ドリフト量に基づいて電子線のビームシフトを行うことにより、試料上での電子線の照射位置を補正してから当該ブロック内での特性Ｘ線測定を開始することを特徴とするＸ線分析方法。
3. 次の仕切りの第１ブロックにおける特性Ｘ線の測定開始時においては、当該ブロックにおいて取得された電子線走査画像と、その一つ手前の仕切りの最後のブロックにおいて取得された電子線走査画像との照合を行って、ステージのドリフト量を求め、
   該ドリフト量に基づいて電子線のビームシフトを行うことにより、試料上での電子線の照射位置を補正してから当該第１ブロック内での特性Ｘ線測定を開始することを特徴とする請求項２記載のＸ線分析方法。
4. ステージに載置された試料に電子線を照射して試料から発生する特性Ｘ線を検出すると共に、ステージ走査を行うことにより、試料の面分析を行うＸ線分析装置において、
   試料上の面分析領域の内部を複数のブロックに分けて、ブロック内での各ラインのステージ走査に基づく特性Ｘ線の測定が第１ブロックから各ブロック毎に順次行うようにされており、
   各ブロックにおいて最初に走査が行われるラインについてのステージ走査の開始前に、試料の電子線走査画像を取得し、
   第２ブロック以降における特性Ｘ線の測定開始時においては、当該ブロックにおいて取得された電子線走査画像と、その直前のブロックにおいて取得された電子線走査画像との照合を行って、ステージのドリフト量を求め、
   該ドリフト量に基づいて電子線のビームシフトを行うことにより、試料上での電子線の照射位置を補正してから当該ブロック内での特性Ｘ線測定を開始することを特徴とするＸ線分析装置。
5. ステージに載置された試料に電子線を照射して試料から発生する特性Ｘ線を検出すると共に、ステージ走査を行うことにより、試料の面分析を行うＸ線分析装置において、
   試料上の面分析領域の内部を複数の仕切りに分け、且つ各仕切りの内部を第１ブロックから始まる複数のブロックに分けて、ブロック内での各ラインのステージ走査に基づく特性Ｘ線の測定が、各仕切り内において第１ブロックから各ブロック毎に順次行うようにされており、
   各ブロックにおいて最初に走査が行われるラインについてのステージ走査の開始前に試料の電子線走査画像を取得し、
   同一の仕切り内での第２ブロック以降における特性Ｘ線の測定開始時においては、当該ブロックにおいて取得された電子線走査画像と、当該仕切り内での第１のブロックにおいて取得された電子線走査画像との照合を行って、ステージのドリフト量を求め、
   該ドリフト量に基づいて電子線のビームシフトを行うことにより、試料上での電子線の照射位置を補正してから当該ブロック内での特性Ｘ線測定を開始することを特徴とするＸ線分析装置。
6. 次の仕切りの第１ブロックにおける特性Ｘ線の測定開始時においては、当該ブロックにおいて取得された電子線走査画像と、その一つ手前の仕切りの最後のブロックにおいて取得された電子線走査画像との照合を行って、ステージのドリフト量を求め、
   該ドリフト量に基づいて電子線のビームシフトを行うことにより、試料上での電子線の照射位置を補正してから当該第１ブロック内での特性Ｘ線測定を開始することを特徴とする請求項５記載のＸ線分析装置。

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