JP2015520495A - System and method for analyzing materials in a non-vacuum environment using an electron microscope - Google Patents

System and method for analyzing materials in a non-vacuum environment using an electron microscope Download PDF

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Abstract

非真空環境中に存在する場合の材料の分析を電子顕微鏡を用いて行う方法であって、当該方法は、材料についての第一のおよび第二の特性スペクトルを生成することを含み、前記生成は、前記電子顕微鏡からの電子ビームを、第一のおよび第二のそれぞれの非真空環境中の前記材料に向かわせることによって行われ、第一のおよび第二の非真空環境は、それぞれの中において前記電子ビームの第一のおよび第二の量の散乱が発生する環境であり、前記生成は、前記材料から発せられるそれぞれの第一のおよび第二のＸ線を収集することによって行われ、前記生成は、前記第一のおよび第二のＸ線に対してスペクトル解析を行うことによって行われ、当該方法は、前記第一の特性スペクトルと第二の特性スペクトルとを比較すること、および、散乱が増大するにつれて強度が増大するピークを認識することを含み、当該方法は、散乱が増大するにつれて強度が増大するピークのうちの少なくとも１つを除去することによって、前記の第一のおよび第二の特性スペクトルのうちの少なくとも一方から、前記材料についての散乱補正された特性スペクトルを生成することを含む。【選択図】図１A method of performing an analysis of a material using an electron microscope when present in a non-vacuum environment, the method comprising generating first and second characteristic spectra for the material, the generation comprising The electron beam from the electron microscope is directed to the material in a first and second respective non-vacuum environment, wherein the first and second non-vacuum environments are in each An environment in which a first and second amount of scattering of the electron beam occurs, wherein the generation is performed by collecting respective first and second x-rays emitted from the material; Generation is performed by performing a spectral analysis on the first and second X-rays, the method comparing the first characteristic spectrum with a second characteristic spectrum, and Recognizing a peak that increases in intensity as the turbulence increases, and the method includes removing the at least one of the peaks increasing in intensity as the scattering increases, thereby removing the first and second Generating a scatter corrected characteristic spectrum for the material from at least one of the two characteristic spectra. [Selection] Figure 1

Description

関連出願の参照
横方向の解像度を改善するための方法(METHOD FOR IMPROVING LATERAL RESOLUTION)と題する、2012年6月5日に出願された米国特許仮出願番号第61/655,567を、ここで参照し、その開示内容は、参照したことによってその全体がここに組み込まれ、その優先権を、37 CFR 1.78(a)(4)および(5)(i)に従って主張する。 Reference to Related Applications Reference is now made to U.S. Provisional Application No. 61 / 655,567, filed June 5, 2012, titled METHOD FOR IMPROVING LATERAL RESOLUTION, The disclosure is hereby incorporated by reference in its entirety and claims its priority according to 37 CFR 1.78 (a) (4) and (5) (i).

また、以下の米国特許、特許公報および係属中の特許出願も参照され、それらの内容は、ここで参照したことによって、ここに組み入れられる：
米国特許番号第8,164,057および8,334,510；
「真空引きされたデバイスおよび走査型電子顕微鏡(A Vacuumed Device and A Scanning Electron Microscope)」と題する、2009年9月24日に出願され、公開されたPCT特許出願番号第 WO 2012/007941；および
「電子顕微鏡イメージングシステムおよび方法(Electron Microscope Imaging System and Method)」と題する、2012年8月21日に出願された中国特許出願番号第201210299149.5。 Reference is also made to the following US patents, patent publications and pending patent applications, the contents of which are hereby incorporated herein by reference:
US Patent Nos. 8,164,057 and 8,334,510;
PCT patent application number WO 2012/007941, filed and published on September 24, 2009, entitled “A Vacuumed Device and A Scanning Electron Microscope”; Chinese Patent Application No. 201210299149.5 filed on August 21, 2012 entitled “Electron Microscope Imaging System and Method”.

発明の分野
本発明は、概しては、走査型電子顕微鏡に関する。 The present invention generally relates to scanning electron microscopes.

発明の背景
様々な、異なるタイプの走査型電子顕微鏡が知られている。 BACKGROUND OF THE INVENTION Various different types of scanning electron microscopes are known.

本発明は、改良された走査型電子顕微鏡を提供しようとするものである。   The present invention seeks to provide an improved scanning electron microscope.

従って、本発明の好ましい実施形態によれば、非真空環境中に存在する場合の材料の分析を電子顕微鏡を用いて行う方法が提供され、当該方法は、材料についての第一の特性スペクトル(characteristic spectrum、特徴スペクトル)を生成することを含んでおり、前記生成は、前記電子顕微鏡からの電子ビームを、第一の非真空環境中の前記材料に向かわせることによって行われ、該第一の非真空環境は、その中において前記電子ビームの第一の量の散乱が発生する環境であり、前記生成は、前記材料から発せられる第一のＸ線を収集することによって行われ、前記生成は、前記第一のＸ線に対してスペクトル解析を行うことによって行われ、当該方法は、その後に、前記材料についての第二の特性スペクトルを生成することを含み、前記生成は、前記電子顕微鏡からの電子ビームを、第二の非真空環境中の前記材料に向かわせることによって行われ、該第二の非真空環境は、その中で前記電子ビームの第二の量の散乱が発生する環境であり、前記生成は、前記材料から発せられる第二のＸ線を収集することによって行われ、前記生成は、前記第二のＸ線に対してスペクトル解析を行うことによって行われ、当該方法は、前記第一の特性スペクトルと第二の特性スペクトルとを比較すること、および、散乱が増大するにつれて強度が増大するピークを認識することを含み、当該方法は、散乱が増大するにつれて強度が増大するピークのうちの少なくとも１つを除去することによって、前記の第一のおよび第二の特性スペクトルのうちの少なくとも一方から、前記材料についての散乱補正された特性スペクトルを生成することを含む。   Thus, according to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a method for analyzing a material when present in a non-vacuum environment using an electron microscope, the method comprising a first characteristic spectrum for the material. generating the spectrum, wherein the generation is performed by directing an electron beam from the electron microscope to the material in a first non-vacuum environment, the first non-vacuum environment. A vacuum environment is an environment in which a first amount of scattering of the electron beam occurs, and the generation is performed by collecting first X-rays emitted from the material, Performed by performing spectral analysis on the first X-ray, the method comprising subsequently generating a second characteristic spectrum for the material, wherein the generation comprises An electron beam from an electron microscope is directed to the material in a second non-vacuum environment, where the second non-vacuum environment generates a second amount of scattering of the electron beam. The generation is performed by collecting second X-rays emitted from the material, and the generation is performed by performing spectral analysis on the second X-ray, The method includes comparing the first characteristic spectrum to the second characteristic spectrum and recognizing a peak that increases in intensity as scattering increases, the method including intensity as scattering increases Scatter corrected for the material from at least one of the first and second characteristic spectra by removing at least one of the increasing peaks And generating sexual spectrum.

本発明の好ましい実施形態によれば、前記散乱補正された特性スペクトルが、散乱が増大するにつれて強度が減少するピークを、少なくとも１つ含む。   According to a preferred embodiment of the present invention, the scatter corrected characteristic spectrum includes at least one peak whose intensity decreases as scattering increases.

好ましくは、前記第一の非真空環境が第一の気体を有し、かつ、前記第二の非真空環境が第二の気体を有し、該第二の気体が、前記第一の気体の電子ビーム散乱特性とは異なる電子ビーム散乱特性を持っている。代替的には、または、付加的には、前記第一の非真空環境が、そこに関係付けられた、前記材料までの第一の電子ビーム移動距離を持っており、前記第二の非真空環境が、そこに関係付けられた、前記材料までの第二の電子ビーム移動距離を持っており、前記第二の電子ビーム移動距離が、前記第一の電子ビーム移動距離とは異なる量の電子ビーム散乱を生じさせる。   Preferably, the first non-vacuum environment has a first gas, and the second non-vacuum environment has a second gas, and the second gas has the first gas The electron beam scattering characteristic is different from the electron beam scattering characteristic. Alternatively or additionally, the first non-vacuum environment has a first electron beam travel distance to the material associated therewith, and the second non-vacuum The environment has a second electron beam travel distance to the material associated therewith, wherein the second electron beam travel distance is a different amount of electrons than the first electron beam travel distance; Causes beam scattering.

本発明の他の好ましい実施形態によれば、非真空環境中に存在する場合の材料の分析を電子顕微鏡を用いて行うシステムも提供され、当該システムは、特性スペクトル発生装置を含み、該特性スペクトル発生装置は、材料についての第一のおよび第二の特性スペクトルを生成するものであり、前記生成は、前記電子顕微鏡からの電子ビームを、第一のおよび第二の非真空環境のそれぞれの中の前記材料に向かわせることによって行われ、該第一のおよび第二の非真空環境は、それらの中において前記電子ビームのそれぞれの第一の量の散乱および第二の量の散乱が発生する環境であり、前記生成は、前記第一のおよび第二の非真空環境中の前記材料から発せられるＸ線を収集することによって行われ、前記生成は、前記第一のおよび第二の非真空環境中の前記材料からの前記Ｘ線に対してスペクトル解析を行うことによって行われ、当該システムは、散乱補正された特性スペクトルを発生させる装置を含み、該装置は、前記第一のおよび第二の特性スペクトルを比較すること、および、散乱が増大するにつれて強度が増大するピークを認識するように作動し、散乱が増大するにつれて強度が増大するピークのうちの少なくとも１つを除去することによって、前記の第一のおよび第二の特性スペクトルのうちの少なくとも一方から、前記材料についての散乱補正された特性スペクトルを生成するように作動するものである。   In accordance with another preferred embodiment of the present invention, there is also provided a system for analyzing materials when present in a non-vacuum environment using an electron microscope, the system comprising a characteristic spectrum generator, wherein the characteristic spectrum The generator is for generating a first and second characteristic spectrum for the material, wherein the generation causes an electron beam from the electron microscope to pass through each of the first and second non-vacuum environments. The first and second non-vacuum environments in which the respective first and second amounts of scattering of the electron beam occur. An environment, wherein the generation is performed by collecting X-rays emitted from the material in the first and second non-vacuum environments, wherein the generation is the first and second non-vacuum. Performed by performing spectral analysis on the x-rays from the material in an air environment, the system includes a device for generating a scatter corrected characteristic spectrum, the device comprising the first and second devices By comparing the two characteristic spectra and removing at least one of the peaks that operate to recognize a peak that increases in intensity as scattering increases and increases in intensity as scattering increases , Operative to generate a scatter corrected characteristic spectrum for the material from at least one of the first and second characteristic spectra.

好ましくは、前記散乱補正された特性スペクトルが、散乱が増大するにつれて強度が減少するピークを、少なくとも１つ含む。   Preferably, the scatter corrected characteristic spectrum includes at least one peak whose intensity decreases as scattering increases.

本発明の好ましい実施形態によれば、非真空環境中に存在する場合の材料の分析を電子顕微鏡を用いて行う当該システムはまた、気体供給コントローラーを有し、該気体供給コントローラーは、第一の気体を前記第一の非真空環境に供給し、かつ、第二の気体を前記第二の非真空環境に供給するように動作し、前記第二の気体が、前記第一の気体の電子ビーム散乱特性とは異なる電子ビーム散乱特性を持っている。付加的には、または、代替的には、非真空環境中に存在する場合の材料の分析を電子顕微鏡を用いて行う当該システムは、移動可能な試料取付け台を有し、該移動可能な試料取付け台は、前記第一の非真空環境中の前記材料までの第一の電子ビーム移動距離をおくように位置し、かつ、前記第二の非真空環境中の前記材料までの第二の電子ビーム移動距離をおくように位置するよう作動し、前記第二の電子ビーム移動距離が、前記第一の電子ビーム移動距離とは異なる量の電子ビーム散乱を生じさせる。   According to a preferred embodiment of the present invention, the system for analyzing materials when present in a non-vacuum environment using an electron microscope also has a gas supply controller, the gas supply controller comprising: Operating to supply a gas to the first non-vacuum environment and to supply a second gas to the second non-vacuum environment, the second gas being an electron beam of the first gas It has electron beam scattering characteristics different from the scattering characteristics. Additionally, or alternatively, the system for analyzing materials when present in a non-vacuum environment using an electron microscope has a movable sample mount and the movable sample The mount is positioned to provide a first electron beam travel distance to the material in the first non-vacuum environment and a second electron to the material in the second non-vacuum environment Actuating to position the beam travel distance, the second electron beam travel distance causes a different amount of electron beam scattering than the first electron beam travel distance.

本発明のまた他の好ましい実施形態によれば、非真空環境中に存在する場合の材料の分析を電子顕微鏡をベースとする材料分析システムを用いて行うためのコンピュータ処理化された方法も提供され、当該方法は、前記電子顕微鏡をベースとするシステムと共に使用するためのものであり、ここで、該材料分析システムは、前記電子顕微鏡からの電子ビームを非真空環境中の材料へと向かわせ、該材料から発せられるＸ線を収集し、かつ、該Ｘ線に対してスペクトル解析を行うよう作動するシステムであり、当該方法は、前記電子顕微鏡をベースとする材料分析システムを以下の事項のために作動させることを含み、前記事項は、材料についての第一の特性スペクトルを生成することであり、ここで、前記生成は、電子ビームを第一の非真空環境中の材料に向かわせることによって行われ、該第一の非真空環境は、その中において前記電子ビームの第一の量の散乱が発生する環境であり、前記生成は、前記材料から発せられる第一のＸ線を収集することによって行われ、前記生成は、前記第一のＸ線に対してスペクトル解析を行うことによって行われ、前記事項は、その後に、前記材料についての第二の特性スペクトルを生成することであり、ここで、前記生成は、電子ビームを第二の非真空環境中の材料に向かわせることによって行われ、該第二の非真空環境は、その中において前記電子ビームの第二の量の散乱が発生する環境であり、前記生成は、前記材料から発せられる第二のＸ線を収集することによって行われ、前記生成は、前記第二のＸ線に対してスペクトル解析を行うことによって行われ、前記事項は、前記第一の特性スペクトルと第二の特性スペクトルとを比較すること、および、散乱が増大するにつれて強度が増大するピークを認識することであり、かつ、前記事項は、散乱が増大するにつれて強度が増大するピークのうちの少なくとも１つを除去することによって、前記の第一のおよび第二の特性スペクトルのうちの少なくとも一方から、前記材料についての散乱補正された特性スペクトルを生成することである。   In accordance with yet another preferred embodiment of the present invention, there is also provided a computerized method for performing an analysis of a material when present in a non-vacuum environment using an electron microscope based material analysis system. The method is for use with the electron microscope based system, wherein the material analysis system directs the electron beam from the electron microscope to a material in a non-vacuum environment; A system that operates to collect X-rays emitted from the material and perform spectral analysis on the X-rays, the method comprising the material analysis system based on the electron microscope for: Wherein the matter is to generate a first characteristic spectrum for the material, wherein the generating comprises causing the electron beam to a first non-vacuum. The first non-vacuum environment is an environment in which a first amount of scattering of the electron beam occurs, and the generation is emitted from the material. The first X-ray is collected and the generation is performed by performing a spectral analysis on the first X-ray, and the item is then subjected to a second characteristic of the material. Generating a spectrum, wherein the generation is performed by directing an electron beam to a material in a second non-vacuum environment, wherein the second non-vacuum environment is contained therein. Wherein the generation is performed by collecting second X-rays emitted from the material, the generation being spectral with respect to the second X-rays. Do the analysis The matter is comparing the first characteristic spectrum with the second characteristic spectrum, and recognizing a peak whose intensity increases as scattering increases, and Is scatter corrected for the material from at least one of the first and second characteristic spectra by removing at least one of the peaks that increase in intensity as scattering increases. Generating a characteristic spectrum.

本発明の好ましい実施形態によれば、前記散乱補正された特性スペクトルが、散乱が増大するにつれて強度が減少するピークを、少なくとも１つ含む。   According to a preferred embodiment of the present invention, the scatter corrected characteristic spectrum includes at least one peak whose intensity decreases as scattering increases.

好ましくは、前記第一の非真空環境が第一の気体を含み、かつ、前記第二の非真空環境が第二の気体を含み、該第二の気体が、前記第一の気体の電子ビーム散乱特性とは異なる電子ビーム散乱特性を持っている。付加的には、または、代替的には、前記第一の非真空環境が、そこに関係付けられた、前記材料までの第一の電子ビーム移動距離を持っており、前記第二の非真空環境が、そこに関係付けられた、前記材料までの第二の電子ビーム移動距離を持っており、前記第二の電子ビーム移動距離が、前記第一の電子ビーム移動距離とは異なる量の電子ビーム散乱を生じさせる。   Preferably, the first non-vacuum environment includes a first gas, and the second non-vacuum environment includes a second gas, and the second gas is an electron beam of the first gas. It has electron beam scattering characteristics different from the scattering characteristics. Additionally or alternatively, the first non-vacuum environment has a first electron beam travel distance to the material associated therewith, and the second non-vacuum environment. The environment has a second electron beam travel distance to the material associated therewith, wherein the second electron beam travel distance is a different amount of electrons than the first electron beam travel distance; Causes beam scattering.

本発明のまた他の好ましい実施形態によれば、コンピュータソフトウェアが提供され、当該コンピュータソフトウェアは、電子顕微鏡をベースとする材料分析システムの作動を制御することに使用するためのものであり、前記材料分析システムは、前記電子顕微鏡からの電子ビームを非真空環境中の材料に向かわせ、前記材料から発せられるＸ線を収集し、前記Ｘ線に対するスペクトル解析を行うよう作動するものであり、当該コンピュータソフトウェアは、非真空環境中に存在する場合の材料の分析を電子顕微鏡をベースとする前記システムを用いて行うためのコンピュータ処理化された方法に使用するためのものであり、当該コンピュータソフトウェアは、前記顕微鏡をベースとする材料分析システムを以下の事項のために作動させるための命令を含み、前記事項は、材料についての第一の特性スペクトルを生成することであり、ここで、前記生成は、電子ビームを第一の非真空環境中の材料に向かわせることによって行われ、該第一の非真空環境は、その中において前記電子ビームの第一の量の散乱が発生する環境であり、前記生成は、前記材料から発せられる第一のＸ線を収集することによって行われ、前記生成は、前記第一のＸ線に対してスペクトル解析を行うことによって行われ、前記事項は、その後に、前記材料についての第二の特性スペクトルを生成することであり、ここで、前記生成は、電子ビームを第二の非真空環境中の材料に向かわせることによって行われ、該第二の非真空環境は、その中において前記電子ビームの第二の量の散乱が発生する環境であり、前記生成は、前記材料から発せられる第二のＸ線を収集することによって行われ、前記生成は、前記第二のＸ線に対してスペクトル解析を行うことによって行われ、前記事項は、前記第一の特性スペクトルと第二の特性スペクトルとを比較すること、および、散乱が増大するにつれて強度が増大するピークを認識することであり、かつ、前記事項は、散乱が増大するにつれて強度が増大するピークのうちの少なくとも１つを除去することによって、前記の第一のおよび第二の特性スペクトルのうちの少なくとも一方から、前記材料についての散乱補正された特性スペクトルを生成することである。   According to yet another preferred embodiment of the present invention, computer software is provided, the computer software for use in controlling the operation of an electron microscope based material analysis system, said material The analysis system operates to direct an electron beam from the electron microscope to a material in a non-vacuum environment, collect X-rays emitted from the material, and perform spectral analysis on the X-rays. The software is for use in a computerized method for performing analysis of materials when present in a non-vacuum environment using the electron microscope based system, the computer software comprising: To operate the microscope-based material analysis system for: Wherein the matter is to generate a first characteristic spectrum for the material, wherein the generation is performed by directing an electron beam to the material in the first non-vacuum environment. The first non-vacuum environment is an environment in which a first amount of scattering of the electron beam occurs, and the generation is performed by collecting first X-rays emitted from the material. The generation is performed by performing a spectral analysis on the first X-ray, and the matter is subsequently generating a second characteristic spectrum for the material, wherein The generation is performed by directing an electron beam toward a material in a second non-vacuum environment, wherein the second non-vacuum environment is an environment in which a second amount of scattering of the electron beam occurs. And The generation is performed by collecting second X-rays emitted from the material, and the generation is performed by performing spectral analysis on the second X-rays. Comparing one characteristic spectrum with a second characteristic spectrum, and recognizing a peak that increases in intensity as scattering increases, and said matter increases in intensity as scattering increases Generating a scatter corrected characteristic spectrum for the material from at least one of the first and second characteristic spectra by removing at least one of the peaks.

本発明の好ましい実施形態によれば、前記散乱補正された特性スペクトルが、散乱が増大するにつれて強度が減少するピークを、少なくとも１つ含む。   According to a preferred embodiment of the present invention, the scatter corrected characteristic spectrum includes at least one peak whose intensity decreases as scattering increases.

好ましくは、前記第一の非真空環境が第一の気体を有し、かつ、前記第二の非真空環境が第二の気体を有し、該第二の気体が、前記第一の気体の電子ビーム散乱特性とは異なる電子ビーム散乱特性を持っている。付加的には、または、代替的には、前記第一の非真空環境が、そこに関係付けられた、前記材料までの第一の電子ビーム移動距離を持っており、前記第二の非真空環境が、そこに関係付けられた、前記材料までの第二の電子ビーム移動距離を持っており、前記第二の電子ビーム移動距離が、前記第一の電子ビーム移動距離とは異なる量の電子ビーム散乱を生じさせる。   Preferably, the first non-vacuum environment has a first gas, and the second non-vacuum environment has a second gas, and the second gas has the first gas The electron beam scattering characteristic is different from the electron beam scattering characteristic. Additionally or alternatively, the first non-vacuum environment has a first electron beam travel distance to the material associated therewith, and the second non-vacuum environment. The environment has a second electron beam travel distance to the material associated therewith, wherein the second electron beam travel distance is a different amount of electrons than the first electron beam travel distance; Causes beam scattering.

本発明は、図面を参照して、以下の詳細な説明からより完全に理解および把握されるであろう。   The present invention will be understood and understood more fully from the following detailed description, taken in conjunction with the drawings in which:

図１は、本発明の好ましい実施形態に従って構築されかつ作動する、非真空環境中に存在するときの材料の分析を行うシステムの単純化された図である。FIG. 1 is a simplified diagram of a system for analyzing materials when present in a non-vacuum environment constructed and operated in accordance with a preferred embodiment of the present invention. 図２Ａおよび図２Ｂは、それぞれ、単純化されたＸ線スペクトルであって、第一のおよび第二の、異なる非真空環境中の同一の試料の同一の場所に電子ビームを向かわせることによって得られたものであり、該第一のおよび第二の異なる非真空環境には、異なる気体が存在し、異なる量の電子ビームの散乱を生じさせる。図２Ｃは、散乱補正され単純化されたＸ線スペクトルであって、図２Ａおよび２Ｂのスペクトルから得られ、散乱が増大するにつれてその強度が増大する少なくとも１つのピークを除去することによって得られたものである。2A and 2B are simplified X-ray spectra, respectively, obtained by directing an electron beam to the same location on the same sample in a first and second, different non-vacuum environment. In the first and second different non-vacuum environments, different gases are present, causing scattering of different amounts of electron beam. FIG. 2C is a scatter-corrected and simplified X-ray spectrum obtained from the spectra of FIGS. 2A and 2B, obtained by removing at least one peak whose intensity increases as scattering increases. Is. 図３Ａおよび図３Ｂは、それぞれ、単純化されたＸ線スペクトルであって、第一のおよび第二の、異なる非真空環境中の同一の試料の同一の場所に電子ビームを向かわせることによって得られたものであり、該第一のおよび第二の異なる非真空環境には、異なる電子ビーム経路の長さが存在し、異なる量の電子ビームの散乱を生じさせる。図３Ｃは、散乱補正され単純化されたＸ線スペクトルであって、図３Ａおよび３Ｂのスペクトルから得られ、散乱が増大するにつれてその強度が増大する少なくとも１つのピークを除去することによって得られたものである。3A and 3B are simplified X-ray spectra, respectively, obtained by directing an electron beam to the same location of the same sample in a first and second, different non-vacuum environment. In the first and second different non-vacuum environments, there are different electron beam path lengths resulting in scattering of different amounts of electron beam. FIG. 3C is a scatter corrected and simplified x-ray spectrum obtained from the spectra of FIGS. 3A and 3B, obtained by removing at least one peak whose intensity increases as scattering increases. Is.

ここで図１を参照し、同図は、本発明の好ましい実施形態に従って構築されかつ作動する走査型電子顕微鏡１００を図示している。本発明の好ましい実施形態によれば、当該走査型電子顕微鏡１００は、従来のＳＥＭカラム(SEM colum)１０２を含み、その例としては、ドイツ、オーバーコッツァウのＣａｒｌ Ｚｅｉｓｓ ＳＭＴ ＧｍｂＨによって市販されているＧｅｍｉｎｉ（登録商標）カラムをベースとするＳＥＭの一部を形成するＳＥＭカラムが挙げられ、それは、該ＳＥＭカラム１０２の光軸１０６に沿って配置されたビームアパーチャ１０４を有している。該ＳＥＭカラム１０２は、典型的には、真空下に維持される。   Reference is now made to FIG. 1, which illustrates a scanning electron microscope 100 constructed and operative in accordance with a preferred embodiment of the present invention. According to a preferred embodiment of the present invention, the scanning electron microscope 100 includes a conventional SEM column 102, for example, marketed by Carl Zeiss SMT GmbH, Oberkotzau, Germany. An SEM column that forms part of a SEM based on a Gemini® column has a beam aperture 104 disposed along the optical axis 106 of the SEM column 102. The SEM column 102 is typically maintained under vacuum.

真空インターフェイス(vacuum interface)１０８は、通常、導管路１０９を通じて真空ポンプ（図示せず）に接続された真空エンクロージャの形態をとり、ビームアパーチャ１０４におけるＳＥＭカラム１０２の内部と外界との間のインターフェイスとなっており、かつ、真空を維持しビームを透過させ得る膜１１０で形成されており、該膜は、光軸１０６に沿って、前記ビームアパーチャ１０４に位置合わせされている。   The vacuum interface 108 is typically in the form of a vacuum enclosure connected to a vacuum pump (not shown) through a conduit 109, and is an interface between the interior of the SEM column 102 at the beam aperture 104 and the outside world. And is formed of a film 110 capable of maintaining a vacuum and transmitting a beam, and the film is aligned with the beam aperture 104 along the optical axis 106.

膜１１０は、好ましくは、モデル４１０４ＳＮ−ＢＡの膜であり、これは、米国、ＰＡ州、ウエストチェスターのＳＰＩ Ｓｕｐｐｌｉｅｓ社によって市販されている。本発明の好ましい実施形態によれば、該膜１１０は、電気的に接地されていない。該膜１１０の厚さは、ナノメートルの範囲内にあり、一定のスケールで示されていないことに留意されたい。   Membrane 110 is preferably a model 4104SN-BA membrane, which is marketed by SPI Suppliers of Westchester, PA, USA. According to a preferred embodiment of the present invention, the membrane 110 is not electrically grounded. Note that the thickness of the film 110 is in the nanometer range and is not shown to scale.

膜１１０は、典型的には、膜ホルダー１１２によって、真空インターフェイス１０８へと支持され、該膜ホルダーは、典型的には、ステンレス鋼といった電気伝導体で形成されたアパーチャ付きディスク(apertured disc)の形態をとる。膜ホルダー１１２は、電気絶縁体１１４の下に密封するように横たわり、これもまた、典型的には、アパーチャ付きディスクの形態をとる。電気絶縁体１１４は、真空インターフェイス１０８の、内側向きの底部フランジ部分１１６へと密封するように取り付けられている。   The membrane 110 is typically supported to the vacuum interface 108 by a membrane holder 112, which is typically an apertured disc formed of an electrical conductor such as stainless steel. Takes form. The membrane holder 112 lies so as to seal under the electrical insulator 114, which also typically takes the form of an apertured disk. Electrical insulator 114 is attached to seal to the inwardly facing bottom flange portion 116 of vacuum interface 108.

試料は、参照符号１２０で示されており、膜１１０の下方にかつ膜１１０から間隔を置いて位置しており、典型的には、５００ミクロンまでの距離をおいて位置しており、かつ、光軸１０６に沿って向けられる電子ビームが該試料に衝突するように位置付けられている。試料１２０は、好ましくは、試料ホルダー１２２によって支持される。該試料ホルダー１２２は、好ましくは、ステンレス鋼またはアルミニウム等、電気伝導体で形成されており、適用によっては、接地されていてもよいし、されていなくてもよい。本発明の好ましい実施形態によれば、試料ホルダー１２２は、移動可能な試料取付け台(sample mount)１２６上に支持され、該移動可能な試料取付け台は、矢印１２８によって示されるように、ＳＥＭカラム１０２に対して上下方向の試料ホルダーの移動をもたらす。該移動可能な試料取付け台１２６は、ＳＥＭカラム１０２に対する試料１２０の多種(multiple)の位置決めを提供し、非真空環境内にある試料１２０への電子ビームの多種(multiple)の移動距離を提供して、異なる量の電子ビーム散乱を生じさせることが理解されよう。   The sample is indicated by reference numeral 120 and is located below and spaced from the membrane 110, typically at a distance of up to 500 microns, and An electron beam directed along the optical axis 106 is positioned to impinge on the sample. The sample 120 is preferably supported by a sample holder 122. The sample holder 122 is preferably made of an electrical conductor such as stainless steel or aluminum, and may or may not be grounded depending on the application. According to a preferred embodiment of the present invention, the sample holder 122 is supported on a movable sample mount 126, which is movable as shown by arrow 128. The sample holder is moved in the vertical direction with respect to 102. The movable sample mount 126 provides multiple positioning of the sample 120 relative to the SEM column 102 and provides multiple travel distances of the electron beam to the sample 120 in a non-vacuum environment. Thus, it will be appreciated that it produces different amounts of electron beam scattering.

好ましくは、ヘリウムまたは窒素といった気体が、典型的には、気体供給コントローラー１３２に接続されている供給導管路１３０によって、膜１１０と試料１２０との間の空間に注入される。気体供給コントローラー１３２は、好ましくは、多種(multiple)の気体投入導管路１３４のうちの１以上から注入するための気体を選択するように作動し、それぞれの気体投入導管路は、異なる気体供給源（図示せず）に連結されている。異なる気体が、異なる電子ビーム散乱特性をもたらし得ることは理解されよう。   Preferably, a gas such as helium or nitrogen is typically injected into the space between the membrane 110 and the sample 120 by a supply conduit 130 connected to the gas supply controller 132. The gas supply controller 132 is preferably operative to select a gas for injection from one or more of the multiple gas input conduits 134, each gas input conduit being a different gas source. (Not shown). It will be appreciated that different gases can provide different electron beam scattering properties.

Ｘ線分光器(X-ray spectrometer)１５０は、試料１２０から発せられるＸ線フォトン１５２を収集し、そこからＸ線スペクトルを生成するように作動し、該Ｘ線スペクトルは、好ましくは、試料１２０中に存在する要素の定性分析または定量分析といった、材料分析に用いられる。   An X-ray spectrometer 150 operates to collect X-ray photons 152 emitted from the sample 120 and generate an X-ray spectrum therefrom, which preferably is the sample 120. It is used for material analysis such as qualitative analysis or quantitative analysis of elements present therein.

本発明の好ましい実施形態によれば、走査型電子顕微鏡１００は、試料１２０中の材料についての散乱補正(scattering-compensated)された特性スペクトル(characteristic spectrum)を生成するために使用され、その生成は、散乱が増大するにつれてピークの強度が増大する該ピークのうちの少なくとも１つを除去するために、少なくとも２つのＸ線スペクトルを比較することによって行われる。   According to a preferred embodiment of the present invention, scanning electron microscope 100 is used to generate a scattering-compensated characteristic spectrum for the material in sample 120, the generation of which This is done by comparing at least two X-ray spectra to remove at least one of the peaks whose intensity increases as scattering increases.

このようにして、材料についての第一の特性スペクトルが生成され、その生成は、走査型電子顕微鏡１００からの電子ビームを軸線１０６に沿って第一の非真空環境中の材料に向かわせることによって行われ（該第一の非真空環境では、該軸線１０６の回りの第一の量の電子ビームの散乱が生じる）、材料から発せられるＸ線を収集することによって行われ、かつ、該Ｘ線にスペクトル解析を実行することによって行われる。材料についての第二の特性スペクトルが生成され、その生成は、走査型電子顕微鏡１００からの電子ビームを軸線１０６に沿って第二の非真空環境中の材料に向かわせることによって行われ（該第二の非真空環境では、軸線１０６の回りの第二の量の電子ビームの散乱が生じる）、材料から発せられるＸ線を収集することによって行われ、該Ｘ線にスペクトル解析を実行することによって行われる。次に、第一のおよび第二のスペクトルが比較され、散乱が増大するにつれて強度が増大するピークが認識され、材料についての散乱補正された特性スペクトルが生成され、その生成は、散乱が増大するにつれて強度が増大するピークのうちの少なくとも１つを除去することによって行われる。   In this way, a first characteristic spectrum for the material is generated, which is generated by directing the electron beam from the scanning electron microscope 100 along the axis 106 to the material in the first non-vacuum environment. (In the first non-vacuum environment, a first amount of electron beam scattering around the axis 106 occurs), by collecting X-rays emitted from the material, and the X-ray By performing spectral analysis. A second characteristic spectrum for the material is generated and is generated by directing an electron beam from the scanning electron microscope 100 along the axis 106 to the material in the second non-vacuum environment (the first characteristic spectrum). In a second non-vacuum environment, a second amount of electron beam scattering about axis 106 occurs) by collecting X-rays emitted from the material and performing spectral analysis on the X-rays Done. The first and second spectra are then compared, a peak that increases in intensity as scattering increases is recognized, and a scatter corrected characteristic spectrum for the material is generated, which generation increases scatter. This is done by removing at least one of the peaks whose intensity increases with time.

生成された散乱補正された特性スペクトルが、散乱が増大するにつれてその強度が減少するピークを、少なくとも１つ含み得ることが理解されよう。   It will be appreciated that the generated scatter corrected characteristic spectrum may include at least one peak whose intensity decreases as scatter increases.

本発明の好ましい実施形態では、異なる散乱特性を持つ第一のおよび第二の非真空環境が、気体供給コントローラー１３２を用いて、異なる気体を非真空環境に導入することを含み、該非真空環境では、異なる気体が異なる散乱特性を持つ。   In a preferred embodiment of the present invention, the first and second non-vacuum environments with different scattering characteristics comprise introducing different gases into the non-vacuum environment using the gas supply controller 132, wherein the non-vacuum environment Different gases have different scattering properties.

本発明の他の好ましい実施形態では、異なる散乱特性を持つ第一のおよび第二の非真空環境が、移動可能な試料取付け台１２６を用いて、材料までの電子ビーム移動距離を変化させることを含み、該第一のおよび第二の非真空環境では、異なる移動距離が、異なる量の電子ビームの散乱を生じさせる。   In another preferred embodiment of the present invention, the first and second non-vacuum environments with different scattering characteristics use the movable sample mount 126 to change the electron beam travel distance to the material. In addition, in the first and second non-vacuum environments, different travel distances cause different amounts of electron beam scattering.

本発明のまた他の好ましい実施形態では、異なる散乱特性を持つ第一のおよび第二の非真空環境が、気体供給コントローラー１３２を用いて、異なる気体を非真空環境に導入すること、および、移動可能な試料取付け台１２６を用いて、材料までの電子ビームの移動距離を変化させることを含む。   In yet another preferred embodiment of the present invention, the first and second non-vacuum environments having different scattering characteristics introduce different gases into the non-vacuum environment using the gas supply controller 132 and move Using a possible sample mount 126 to vary the distance traveled by the electron beam to the material.

図２Ａおよび２Ｂは、単純化されたＸ線スペクトルを図示しており、該Ｘ線スペクトルは、第一のおよび第二の、異なる非真空環境中の同一の試料の同一の場所に電子ビームを向かわせることによって得られ、第一のおよび第二の異なる非真空環境には異なる気体が存在し、異なる量の電子ビームの散乱を生じさせる。図２Ｃは、散乱補正され単純化されたＸ線スペクトルを示し、該散乱補正されたＸ線スペクトルは、散乱が増大するにつれてピークの強度が増大する約１．５ｋＥｖを中心とする該ピークを除去することによって、図２Ａおよび２Ｂのスペクトルから得られたものである。図２Ａおよび２Ｂの比較からわかるように、Ｘ線スペクトルはまた、散乱が増大するにつれてその強度が減少する約１．７５ｋＥｖを中心とするピークを含み、該ピークは、図２Ｃに示された散乱補正され単純化されたＸ線スペクトルでは除去されていない。   FIGS. 2A and 2B illustrate simplified X-ray spectra that direct an electron beam to the same location of the same sample in a first and second, different non-vacuum environment. Different gases are present in the first and second different non-vacuum environments, resulting in scattering of different amounts of electron beam. FIG. 2C shows a scatter-corrected and simplified X-ray spectrum that eliminates the peak centered around 1.5 kEv where the intensity of the peak increases as scattering increases. Is obtained from the spectra of FIGS. 2A and 2B. As can be seen from a comparison of FIGS. 2A and 2B, the X-ray spectrum also includes a peak centered at about 1.75 kEv, whose intensity decreases as scattering increases, which peak is shown in FIG. 2C. It has not been removed in the corrected and simplified X-ray spectrum.

図３Ａおよび３Ｂは、単純化されたＸ線スペクトルを図示しており、該Ｘ線スペクトルは、第一のおよび第二の異なる非真空環境中の同一の試料の同一の場所に電子ビームを向かわせることによって得られ、該第一のおよび第二の異なる非真空環境には、異なる電子ビーム経路の長さが存在し、異なる量の電子ビームの散乱を生じさせる。図３Ｃは、散乱補正され単純化されたＸ線スペクトルを示し、該散乱補正されたＸ線スペクトルは、散乱が増大するにつれてピークの強度が増大する約１．５ｋＥｖを中心とする該ピークを除去することによって、図３Ａおよび３Ｂのスペクトルから得られたものである。図３Ａおよび３Ｂの比較からわかるように、Ｘ線スペクトルはまた、散乱が増大するにつれてその強度が減少する約１．７５ｋＥｖを中心とするピークを含み、該ピークは、図３Ｃに示された散乱補正され単純化されたＸ線スペクトルでは除去されていない。   3A and 3B illustrate simplified X-ray spectra that direct the electron beam to the same location on the same sample in the first and second different non-vacuum environments. In the first and second different non-vacuum environments, there are different electron beam path lengths resulting in scattering of different amounts of electron beam. FIG. 3C shows a scatter-corrected and simplified X-ray spectrum that eliminates the peak centered at about 1.5 kEv where the intensity of the peak increases as scattering increases. Is obtained from the spectra of FIGS. 3A and 3B. As can be seen from a comparison of FIGS. 3A and 3B, the X-ray spectrum also includes a peak centered at about 1.75 kEv, the intensity of which decreases with increasing scattering, which peak is shown in FIG. 3C. It has not been removed in the corrected and simplified X-ray spectrum.

本発明が、本明細書中、以上において特に示され、説明されたものに限定されないことは、当業者によって理解されるであろう。むしろ、本発明の範囲は、本明細書中で上述した種々の特徴の組み合わせおよび部分的組み合わせの両方、ならびに、上述の説明を読んだ当業者が思い付くであろう、先行技術にはないそれらの変形および改良を含む。   It will be appreciated by persons skilled in the art that the present invention is not limited to what has been particularly shown and described herein above. Rather, the scope of the present invention covers both the various feature combinations and subcombinations described hereinabove, as well as those not found in the prior art that would occur to those skilled in the art upon reading the above description. Includes variations and improvements.

Claims (16)

非真空環境中に存在する場合の材料の分析を電子顕微鏡を用いて行う方法であって、当該方法は、
材料についての第一の特性スペクトルを生成することを有し、
前記生成は、前記電子顕微鏡からの電子ビームを、第一の非真空環境中の前記材料に向かわせることによって行われ、該第一の非真空環境は、その中において前記電子ビームの第一の量の散乱が発生する環境であり、
前記生成は、前記材料から発せられる第一のＸ線を収集することによって行われ、
前記生成は、前記第一のＸ線に対してスペクトル解析を行うことによって行われ、
当該方法は、その後に、
前記材料についての第二の特性スペクトルを生成することを有し、
前記生成は、前記電子顕微鏡からの電子ビームを、第二の非真空環境中の前記材料に向かわせることによって行われ、該第二の非真空環境は、その中で前記電子ビームの第二の量の散乱が発生する環境であり、
前記生成は、前記材料から発せられる第二のＸ線を収集することによって行われ、
前記生成は、前記第二のＸ線に対してスペクトル解析を行うことによって行われ、
当該方法は、
前記第一の特性スペクトルと第二の特性スペクトルとを比較すること、および、散乱が増大するにつれて強度が増大するピークを認識することを有し、
当該方法は、
散乱が増大するにつれて強度が増大するピークのうちの少なくとも１つを除去することによって、前記の第一のおよび第二の特性スペクトルのうちの少なくとも一方から、前記材料についての散乱補正された特性スペクトルを生成することを有する、
前記方法。 A method for analyzing a material when present in a non-vacuum environment using an electron microscope,
Generating a first characteristic spectrum for the material;
The generation is performed by directing an electron beam from the electron microscope to the material in a first non-vacuum environment, wherein the first non-vacuum environment includes a first of the electron beam in the first non-vacuum environment. An environment where a lot of scattering occurs,
The generation is performed by collecting a first X-ray emitted from the material;
The generation is performed by performing spectral analysis on the first X-ray,
The method is then followed by
Generating a second characteristic spectrum for the material,
The generation is performed by directing an electron beam from the electron microscope to the material in a second non-vacuum environment, in which the second non-vacuum environment is a second of the electron beam. An environment where a lot of scattering occurs,
The generation is performed by collecting a second X-ray emitted from the material;
The generation is performed by performing spectral analysis on the second X-ray,
The method is
Comparing the first characteristic spectrum with the second characteristic spectrum and recognizing a peak whose intensity increases as scattering increases;
The method is
Scatter-corrected characteristic spectra for the material from at least one of the first and second characteristic spectra by removing at least one of the peaks that increase in intensity as scattering increases Having
Said method. 前記散乱補正された特性スペクトルが、散乱が増大するにつれて強度が減少するピークを、少なくとも１つ含む、
請求項１に記載の非真空環境中に存在する場合の材料の分析を電子顕微鏡を用いて行う方法。 The scatter corrected characteristic spectrum includes at least one peak that decreases in intensity as scattering increases;
The method of performing the analysis of the material when it exists in the non-vacuum environment of Claim 1 using an electron microscope. 前記第一の非真空環境が第一の気体を有し、かつ、前記第二の非真空環境が第二の気体を有し、該第二の気体が、前記第一の気体の電子ビーム散乱特性とは異なる電子ビーム散乱特性を持っている、
請求項１に記載の非真空環境中に存在する場合の材料の分析を電子顕微鏡を用いて行う方法。 The first non-vacuum environment has a first gas, and the second non-vacuum environment has a second gas, and the second gas is electron beam scattering of the first gas. Has electron beam scattering characteristics different from the characteristics,
The method of performing the analysis of the material when it exists in the non-vacuum environment of Claim 1 using an electron microscope. 前記第一の非真空環境が、そこに関係付けられた、前記材料までの第一の電子ビーム移動距離を持っており、前記第二の非真空環境が、そこに関係付けられた、前記材料までの第二の電子ビーム移動距離を持っており、前記第二の電子ビーム移動距離が、前記第一の電子ビーム移動距離とは異なる量の電子ビーム散乱を生じさせる、
請求項１に記載の非真空環境中に存在する場合の材料の分析を電子顕微鏡を用いて行う方法。 The material wherein the first non-vacuum environment has a first electron beam travel distance to the material associated therewith and the second non-vacuum environment is associated therewith A second electron beam travel distance until the second electron beam travel distance produces an amount of electron beam scattering that is different from the first electron beam travel distance,
The method of performing the analysis of the material when it exists in the non-vacuum environment of Claim 1 using an electron microscope. 非真空環境中に存在する場合の材料の分析を電子顕微鏡を用いて行うシステムであって、当該システムは、
特性スペクトル発生装置を有し、該特性スペクトル発生装置は、材料についての第一のおよび第二の特性スペクトルを生成するものであり、
前記生成は、前記電子顕微鏡からの電子ビームを、第一のおよび第二の非真空環境のそれぞれの中の前記材料に向かわせることによって行われ、該第一のおよび第二の非真空環境は、それらの中において前記電子ビームのそれぞれの第一の量の散乱および第二の量の散乱が発生する環境であり、
前記生成は、前記第一のおよび第二の非真空環境中の前記材料から発せられるＸ線を収集することによって行われ、
前記生成は、前記第一のおよび第二の非真空環境中の前記材料からの前記Ｘ線に対してスペクトル解析を行うことによって行われ、
当該システムは、
散乱補正された特性スペクトルを発生させる装置を有し、該装置は、
前記第一のおよび第二の特性スペクトルを比較すること、および、散乱が増大するにつれて強度が増大するピークを認識するように作動し、
散乱が増大するにつれて強度が増大するピークのうちの少なくとも１つを除去することによって、前記の第一のおよび第二の特性スペクトルのうちの少なくとも一方から、前記材料についての散乱補正された特性スペクトルを生成するように作動するものである、
前記システム。 A system for analyzing materials when present in a non-vacuum environment using an electron microscope,
A characteristic spectrum generator, which generates a first and second characteristic spectrum for the material;
The generation is performed by directing an electron beam from the electron microscope to the material in each of a first and second non-vacuum environment, the first and second non-vacuum environments being , An environment in which a first amount of scattering and a second amount of scattering of each of the electron beams occurs,
The generation is performed by collecting X-rays emitted from the material in the first and second non-vacuum environments;
The generation is performed by performing spectral analysis on the X-rays from the material in the first and second non-vacuum environments;
The system
A device for generating a scatter corrected characteristic spectrum, the device comprising:
Operates to compare the first and second characteristic spectra and to recognize peaks that increase in intensity as scattering increases;
Scatter-corrected characteristic spectra for the material from at least one of the first and second characteristic spectra by removing at least one of the peaks that increase in intensity as scattering increases Which is operated to generate
Said system. 前記散乱補正された特性スペクトルが、散乱が増大するにつれて強度が減少するピークを、少なくとも１つ含む、
請求項５に記載の非真空環境中に存在する場合の材料の分析を電子顕微鏡を用いて行うシステム。 The scatter corrected characteristic spectrum includes at least one peak that decreases in intensity as scattering increases;
The system which performs analysis of the material when it exists in the non-vacuum environment of Claim 5 using an electron microscope. 当該システムがまた、気体供給コントローラーを有し、該気体供給コントローラーは、第一の気体を前記第一の非真空環境に供給し、かつ、第二の気体を前記第二の非真空環境に供給するように動作し、前記第二の気体が、前記第一の気体の電子ビーム散乱特性とは異なる電子ビーム散乱特性を持っている、
請求項５に記載の非真空環境中に存在する場合の材料の分析を電子顕微鏡を用いて行うシステム。 The system also includes a gas supply controller that supplies a first gas to the first non-vacuum environment and supplies a second gas to the second non-vacuum environment. The second gas has an electron beam scattering characteristic different from the electron beam scattering characteristic of the first gas,
The system which performs analysis of the material when it exists in the non-vacuum environment of Claim 5 using an electron microscope. 当該システムがまた、移動可能な試料取付け台を有し、該移動可能な試料取付け台は、前記第一の非真空環境中の前記材料までの第一の電子ビーム移動距離をおくように位置し、かつ、前記第二の非真空環境中の前記材料までの第二の電子ビーム移動距離をおくように位置するよう作動し、前記第二の電子ビーム移動距離が、前記第一の電子ビーム移動距離とは異なる量の電子ビーム散乱を生じさせる、
請求項５に記載の非真空環境中に存在する場合の材料の分析を電子顕微鏡を用いて行うシステム。 The system also includes a movable sample mount that is positioned to provide a first electron beam travel distance to the material in the first non-vacuum environment. And the second electron beam moving distance is operated to be located at a second electron beam moving distance to the material in the second non-vacuum environment, and the second electron beam moving distance is Causes an amount of electron beam scattering that is different from the distance,
The system which performs analysis of the material when it exists in the non-vacuum environment of Claim 5 using an electron microscope. 非真空環境中に存在する場合の材料の分析を電子顕微鏡をベースとする材料分析システムを用いて行うためのコンピュータ処理化された方法であって、当該方法は、前記電子顕微鏡をベースとするシステムと共に使用するためのものであり、ここで、該材料分析システムは、前記電子顕微鏡からの電子ビームを非真空環境中の材料へと向かわせ、該材料から発せられるＸ線を収集し、かつ、該Ｘ線に対してスペクトル解析を行うよう作動するシステムであり、当該方法は、前記電子顕微鏡をベースとする材料分析システムを以下の事項のために作動させることを有し、前記事項は、
材料についての第一の特性スペクトルを生成することであり、ここで、
前記生成は、電子ビームを第一の非真空環境中の材料に向かわせることによって行われ、該第一の非真空環境は、その中において前記電子ビームの第一の量の散乱が発生する環境であり、
前記生成は、前記材料から発せられる第一のＸ線を収集することによって行われ、
前記生成は、前記第一のＸ線に対してスペクトル解析を行うことによって行われ、
前記事項は、その後に、
前記材料についての第二の特性スペクトルを生成することであり、ここで、
前記生成は、電子ビームを第二の非真空環境中の材料に向かわせることによって行われ、該第二の非真空環境は、その中において前記電子ビームの第二の量の散乱が発生する環境であり、
前記生成は、前記材料から発せられる第二のＸ線を収集することによって行われ、
前記生成は、前記第二のＸ線に対してスペクトル解析を行うことによって行われ、
前記事項は、
前記第一の特性スペクトルと第二の特性スペクトルとを比較すること、および、散乱が増大するにつれて強度が増大するピークを認識することであり、かつ、
前記事項は、
散乱が増大するにつれて強度が増大するピークのうちの少なくとも１つを除去することによって、前記の第一のおよび第二の特性スペクトルのうちの少なくとも一方から、前記材料についての散乱補正された特性スペクトルを生成することである、
前記コンピュータ処理化された方法。 A computerized method for performing an analysis of a material when present in a non-vacuum environment using an electron microscope based material analysis system, the method based on the electron microscope Wherein the material analysis system directs an electron beam from the electron microscope to a material in a non-vacuum environment, collects X-rays emitted from the material, and A system that operates to perform spectral analysis on the x-ray, the method comprising operating the material analysis system based on the electron microscope for:
Generating a first characteristic spectrum for the material, where:
The generation is performed by directing an electron beam toward a material in a first non-vacuum environment, wherein the first non-vacuum environment is an environment in which a first amount of scattering of the electron beam occurs. And
The generation is performed by collecting a first X-ray emitted from the material;
The generation is performed by performing spectral analysis on the first X-ray,
The matter is then
Generating a second characteristic spectrum for said material, wherein:
The generation is performed by directing an electron beam toward a material in a second non-vacuum environment, wherein the second non-vacuum environment is an environment in which a second amount of scattering of the electron beam occurs. And
The generation is performed by collecting a second X-ray emitted from the material;
The generation is performed by performing spectral analysis on the second X-ray,
Said matter is
Comparing the first characteristic spectrum with the second characteristic spectrum and recognizing a peak whose intensity increases as scattering increases; and
Said matter is
Scatter-corrected characteristic spectra for the material from at least one of the first and second characteristic spectra by removing at least one of the peaks that increase in intensity as scattering increases Is to generate
The computerized method. 前記散乱補正された特性スペクトルが、散乱が増大するにつれて強度が減少するピークを、少なくとも１つ含む、
請求項９に記載の方法。 The scatter corrected characteristic spectrum includes at least one peak that decreases in intensity as scattering increases;
The method of claim 9. 前記第一の非真空環境が第一の気体を有し、かつ、前記第二の非真空環境が第二の気体を有し、該第二の気体が、前記第一の気体の電子ビーム散乱特性とは異なる電子ビーム散乱特性を持っている、
請求項９に記載の方法。 The first non-vacuum environment has a first gas, and the second non-vacuum environment has a second gas, and the second gas is electron beam scattering of the first gas. Has electron beam scattering characteristics different from the characteristics,
The method of claim 9. 前記第一の非真空環境が、そこに関係付けられた、前記材料までの第一の電子ビーム移動距離を持っており、前記第二の非真空環境が、そこに関係付けられた、前記材料までの第二の電子ビーム移動距離を持っており、前記第二の電子ビーム移動距離が、前記第一の電子ビーム移動距離とは異なる量の電子ビーム散乱を生じさせる、
請求項９に記載の方法。 The material wherein the first non-vacuum environment has a first electron beam travel distance to the material associated therewith and the second non-vacuum environment is associated therewith A second electron beam travel distance until the second electron beam travel distance produces an amount of electron beam scattering that is different from the first electron beam travel distance,
The method of claim 9. コンピュータソフトウェアであって、当該コンピュータソフトウェアは、電子顕微鏡をベースとする材料分析システムの作動を制御することに使用するためのものであり、前記材料分析システムは、前記電子顕微鏡からの電子ビームを非真空環境中の材料に向かわせ、前記材料から発せられるＸ線を収集し、前記Ｘ線に対するスペクトル解析を行うよう作動するものであり、当該コンピュータソフトウェアは、非真空環境中に存在する場合の材料の分析を電子顕微鏡をベースとする前記システムを用いて行うためのコンピュータ処理化された方法に使用するためのものであり、当該コンピュータソフトウェアは、前記顕微鏡をベースとする材料分析システムを以下の事項のために作動させるための命令を有し、前記事項は、
材料についての第一の特性スペクトルを生成することであり、ここで、
前記生成は、電子ビームを第一の非真空環境中の材料に向かわせることによって行われ、該第一の非真空環境は、その中において前記電子ビームの第一の量の散乱が発生する環境であり、
前記生成は、前記材料から発せられる第一のＸ線を収集することによって行われ、
前記生成は、前記第一のＸ線に対してスペクトル解析を行うことによって行われ、
前記事項は、その後に、
前記材料についての第二の特性スペクトルを生成することであり、ここで、
前記生成は、電子ビームを第二の非真空環境中の材料に向かわせることによって行われ、該第二の非真空環境は、その中において前記電子ビームの第二の量の散乱が発生する環境であり、
前記生成は、前記材料から発せられる第二のＸ線を収集することによって行われ、
前記生成は、前記第二のＸ線に対してスペクトル解析を行うことによって行われ、
前記事項は、
前記第一の特性スペクトルと第二の特性スペクトルとを比較すること、および、散乱が増大するにつれて強度が増大するピークを認識することであり、かつ、
前記事項は、
散乱が増大するにつれて強度が増大するピークのうちの少なくとも１つを除去することによって、前記の第一のおよび第二の特性スペクトルのうちの少なくとも一方から、前記材料についての散乱補正された特性スペクトルを生成することである、
前記コンピュータソフトウェア。 Computer software for use in controlling operation of an electron microscope-based material analysis system, the material analysis system configured to transmit an electron beam from the electron microscope Directed to a material in a vacuum environment, collects X-rays emitted from the material, operates to perform spectral analysis on the X-ray, and the computer software is a material when present in a non-vacuum environment For use in a computerized method for performing an analysis of an electron microscope based on the system, the computer software comprising: Having instructions to operate for
Generating a first characteristic spectrum for the material, where:
The generation is performed by directing an electron beam toward a material in a first non-vacuum environment, wherein the first non-vacuum environment is an environment in which a first amount of scattering of the electron beam occurs. And
The generation is performed by collecting a first X-ray emitted from the material;
The generation is performed by performing spectral analysis on the first X-ray,
The matter is then
Generating a second characteristic spectrum for said material, wherein:
The generation is performed by directing an electron beam toward a material in a second non-vacuum environment, wherein the second non-vacuum environment is an environment in which a second amount of scattering of the electron beam occurs. And
The generation is performed by collecting a second X-ray emitted from the material;
The generation is performed by performing spectral analysis on the second X-ray,
Said matter is
Comparing the first characteristic spectrum with the second characteristic spectrum and recognizing a peak whose intensity increases as scattering increases; and
Said matter is
Scatter-corrected characteristic spectra for the material from at least one of the first and second characteristic spectra by removing at least one of the peaks that increase in intensity as scattering increases Is to generate
Said computer software. 前記散乱補正された特性スペクトルが、散乱が増大するにつれて強度が減少するピークを、少なくとも１つ含む、
請求項１３に記載のコンピュータソフトウェア。 The scatter corrected characteristic spectrum includes at least one peak that decreases in intensity as scattering increases;
Computer software according to claim 13. 前記第一の非真空環境が第一の気体を有し、かつ、前記第二の非真空環境が第二の気体を有し、該第二の気体が、前記第一の気体の電子ビーム散乱特性とは異なる電子ビーム散乱特性を持っている、
請求項１３に記載のコンピュータソフトウェア。 The first non-vacuum environment has a first gas, and the second non-vacuum environment has a second gas, and the second gas is electron beam scattering of the first gas. Has electron beam scattering characteristics different from the characteristics,
Computer software according to claim 13. 前記第一の非真空環境が、そこに関係付けられた、前記材料までの第一の電子ビーム移動距離を持っており、前記第二の非真空環境が、そこに関係付けられた、前記材料までの第二の電子ビーム移動距離を持っており、前記第二の電子ビーム移動距離が、前記第一の電子ビーム移動距離とは異なる量の電子ビーム散乱を生じさせる、
請求項１３に記載のコンピュータソフトウェア。 The material wherein the first non-vacuum environment has a first electron beam travel distance to the material associated therewith and the second non-vacuum environment is associated therewith A second electron beam travel distance until the second electron beam travel distance produces an amount of electron beam scattering that is different from the first electron beam travel distance,
Computer software according to claim 13.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8981294B2 (en) 2008-07-03 2015-03-17 B-Nano Ltd. Scanning electron microscope, an interface and a method for observing an object within a non-vacuum environment
WO2014128699A1 (en) 2013-02-20 2014-08-28 B-Nano Ltd. Scanning electron microscope

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55115252A (en) * 1979-02-28 1980-09-05 Jeol Ltd Analytical electron microscope
JPS60189146A (en) * 1984-03-07 1985-09-26 Shimadzu Corp Optical axis regulation and sample for optical axis regulation
JPS63281341A (en) * 1987-05-13 1988-11-17 Jeol Ltd X-ray analyzing device provided with energy dispersion type x-ray spectroscope
JPH04130256A (en) * 1990-09-21 1992-05-01 Shimadzu Corp X-ray analyzer
JPH07270346A (en) * 1994-04-01 1995-10-20 Seiko Instr Inc Method for analyzing minute part
US20100102223A1 (en) * 2008-07-15 2010-04-29 Michael Albiez Method and device for examining a surface of an object

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010083041A (en) * 1998-06-02 2001-08-31 추후 Methods and apparatus for confocal interference microscopy using wavenumber domain reflectometry and background amplitude reduction and compensation
US6670612B1 (en) * 2002-07-01 2003-12-30 Kla-Tencor Technologies Corporation Undercut measurement using SEM
JP2004151045A (en) * 2002-11-01 2004-05-27 Hitachi High-Technologies Corp Electron microscope or x-ray analysis apparatus, and method for analyzing sample
JP4500099B2 (en) * 2004-05-06 2010-07-14 株式会社日立ハイテクノロジーズ Electron microscope apparatus system and dimension measuring method using electron microscope apparatus system
US7759136B2 (en) * 2006-03-29 2010-07-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Critical dimension (CD) control by spectrum metrology
JP4399471B2 (en) * 2007-02-28 2010-01-13 株式会社日立ハイテクノロジーズ Transmission electron microscope with electron spectrometer
US8334510B2 (en) * 2008-07-03 2012-12-18 B-Nano Ltd. Scanning electron microscope, an interface and a method for observing an object within a non-vacuum environment
KR20110076934A (en) * 2008-09-28 2011-07-06 비-나노 리미티드 A vacuumed device and a scanning electron microscope
CN102095753A (en) * 2009-12-10 2011-06-15 上海莫克电子技术有限公司 Precision cold mirror dew point meter
JP2011158256A (en) * 2010-01-29 2011-08-18 Hitachi High-Technologies Corp Review device having automatic process tracing function of appearance inferiority, defect and indication point
US8217349B2 (en) * 2010-08-05 2012-07-10 Hermes Microvision, Inc. Method for inspecting EUV reticle and apparatus thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55115252A (en) * 1979-02-28 1980-09-05 Jeol Ltd Analytical electron microscope
JPS60189146A (en) * 1984-03-07 1985-09-26 Shimadzu Corp Optical axis regulation and sample for optical axis regulation
JPS63281341A (en) * 1987-05-13 1988-11-17 Jeol Ltd X-ray analyzing device provided with energy dispersion type x-ray spectroscope
JPH04130256A (en) * 1990-09-21 1992-05-01 Shimadzu Corp X-ray analyzer
JPH07270346A (en) * 1994-04-01 1995-10-20 Seiko Instr Inc Method for analyzing minute part
US20100102223A1 (en) * 2008-07-15 2010-04-29 Michael Albiez Method and device for examining a surface of an object

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