JP2017204425A - Electron spectroscopic device and measuring method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子分光装置および測定方法に関する。 The present invention relates to an electron spectrometer and a measurement method.
オージェ電子分光装置(Auger Electron Microscope、AES)や、X線光電子分光装置(X−ray photoelectron Spectroscope、XPS)等の電子分光装置は、固体表面を分析するための装置として知られている。 Electron spectrometers such as Auger Electron Microscope (AES) and X-ray photoelectron spectrometer (XPS) are known as devices for analyzing solid surfaces.
このような電子分光装置に搭載される検出装置として、エネルギー分光部でエネルギー分光された電子のエネルギー分散方向に複数のチャンネルトロンが配列された装置が知られている(例えば特許文献1参照)。チャンネルトロンは、検出感度のばらつきが多い検出器である。そのため、電子分光装置において、通常のスペクトル収集の際には、特定の1チャンネルで検出するモード(以下「シングルモード」ともいう)、または複数の有効チャンネルで検出した結果を加算するモード(以下「サムモード」ともいう)が使用される。 As a detection device mounted on such an electron spectroscopic device, there is known a device in which a plurality of channeltrons are arranged in the energy dispersion direction of electrons subjected to energy spectroscopy by an energy spectroscopic unit (see, for example, Patent Document 1). A channeltron is a detector having a large variation in detection sensitivity. Therefore, in the case of normal spectrum collection in an electron spectrometer, a mode for detecting a specific channel (hereinafter also referred to as “single mode”) or a mode for adding the results detected by a plurality of effective channels (hereinafter referred to as “mode”). Also referred to as “sum mode”).
図16は、シングルモードを説明するための図である。図16に示す例では、−2ch〜+2chのチャンネルトロン2のうちの指定された1つのチャンネルトロン2(+1chのチャンネルトロン2)を用いて電子の検出が行われる。
FIG. 16 is a diagram for explaining the single mode. In the example shown in FIG. 16, electrons are detected by using one designated channel tron 2 (+1 channel tron 2) of −2ch to + 2ch
図17は、サムモードを説明するための図である。図17に示す例では、−2ch〜+2chのチャンネルトロン2のうちの指定された2つのチャンネルトロン2(0chのチャンネルトロン2および+1chのチャンネルトロン2)の検出結果(電子の計数値)の和が電子の検出結果となる。
FIG. 17 is a diagram for explaining the thumb mode. In the example shown in FIG. 17, the sum of the detection results (electron count values) of two specified channeltrons 2 (0ch
図18は、従来の電子分光装置において、シングルモードでスペクトル収集を行う場合を説明するための図である。図18には、1回目の測定から100回目の測定まで、5個のチャンネルトロン(−2ch〜+2ch)で検出できる電子のエネルギーを記載している。以下、図18を参照しながら、従来の電子分光装置におけるスペクトル収集について説明する。 FIG. 18 is a diagram for explaining a case where spectrum acquisition is performed in a single mode in a conventional electron spectroscopy apparatus. FIG. 18 shows the energy of electrons that can be detected by five channeltrons (-2ch to + 2ch) from the first measurement to the 100th measurement. Hereinafter, spectrum collection in a conventional electron spectrometer will be described with reference to FIG.
まず、ユーザーがスペクトルの収集条件を設定する。スペクトル収集条件は、開始エネルギーEs、終了エネルギーEe、エネルギー間隔I、指定チャンネルトロンP、および測定時間D等を含む。 First, a user sets a spectrum collection condition. The spectrum acquisition conditions include a start energy Es, an end energy Ee, an energy interval I, a designated channel tron P, a measurement time D, and the like.
電子分光装置は、これらの条件が設定されると、指定チャンネルトロンPで開始エネルギーEsから終了エネルギーEeが検出できるように、指定チャンネルトロンPで検出されるエネルギーを変更して、繰り返し測定を行う。図18に示す例では、開始エネルギーEs=E1、終了エネルギーEe=E100、指定チャンネルトロンP=+1chに設定されている。なお、測定時間Dは、1回の測定において、チャンネルトロンが電子を検出
する時間である。
When these conditions are set, the electron spectrometer changes the energy detected by the designated channel tron P so that the end energy Ee can be detected from the start energy Es by the designated channel tron P, and repeats measurement. . In the example shown in FIG. 18, the start energy Es = E 1 , the end energy Ee = E 100 , and the designated channel tron P = + 1ch are set. Note that the measurement time D is the time for the channeltron to detect electrons in one measurement.
上記のスペクトル収集条件で測定を行うことにより、指定チャンネルトロンP=+1chにおいて、エネルギーE1からエネルギーE100の範囲の電子分光スペクトルデータを得ることができる。 By performing the measurement under the above-mentioned spectrum collection conditions, electron spectroscopic spectrum data in the range of energy E 1 to energy E 100 can be obtained in the designated channel TRON P = + 1ch.
従来の電子分光装置では、上記のようにスペクトルを収集するために、繰り返し何度も測定を行わなければならないため(図18に示す例では100回)、スペクトル収集に要する時間が長くなってしまうという問題があった。 In the conventional electron spectroscopic device, in order to collect a spectrum as described above, measurement must be repeated many times (100 times in the example shown in FIG. 18), so that the time required for spectrum collection becomes long. There was a problem.
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、スペクトル収集に要する時間を短縮できる電子分光装置および測定方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and one of the objects according to some aspects of the present invention is to provide an electron spectroscopic apparatus and a measurement method that can shorten the time required for spectrum collection. There is to do.
(1)本発明に係る電子分光装置は、
試料から放出された電子をエネルギー分光するエネルギー分光部と、
前記エネルギー分光部でエネルギー分光された電子のエネルギー分散方向に並んで配置されている複数の検出部を備えた検出装置と、
前記検出装置の検出結果に基づいて、電子分光スペクトルデータを取得する処理部と、を含み、
前記処理部は、
前記検出部の検出感度を補正するための補正係数を、前記検出部ごとに算出する補正係数算出処理と、
前記エネルギー分光部でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を設定して、複数の前記検出部の検出結果を取得する第1測定結果取得処理と、
前記第1測定結果取得処理で取得された複数の前記検出部の検出結果を前記補正係数で補正して、第1電子分光スペクトルデータを取得する第1データ取得処理と、
を行う。
(1) An electron spectrometer according to the present invention is
An energy spectroscopic unit for performing energy spectroscopy on electrons emitted from the sample;
A detection device comprising a plurality of detection units arranged in the energy dispersion direction of electrons subjected to energy spectroscopy by the energy spectroscopy unit;
Based on the detection result of the detection device, including a processing unit for obtaining electron spectrum data,
The processor is
A correction coefficient calculation process for calculating a correction coefficient for correcting the detection sensitivity of the detection unit for each detection unit;
A first measurement result acquisition process for setting an energy range of electrons subjected to energy spectroscopy by the energy spectroscopic unit and acquiring detection results of the plurality of the detection units;
A first data acquisition process for correcting the detection results of the plurality of detection units acquired in the first measurement result acquisition process with the correction coefficient and acquiring first electron spectral data;
I do.
このような電子分光装置では、検出部の検出感度を補正できるため、複数の検出部を用いて互いに異なるエネルギーの電子を同時に検出することができる。したがって、スペクトル収集に要する時間を短縮することができる。 In such an electron spectroscopic device, the detection sensitivity of the detection unit can be corrected, so that electrons having different energies can be detected simultaneously using a plurality of detection units. Therefore, the time required for spectrum collection can be shortened.
(2)本発明に係る電子分光装置において、
前記処理部は、
前記エネルギー分光部でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を前記第1測定結果取得処理における電子のエネルギー範囲と異なる範囲に設定して、複数の前記検出部の検出結果を取得する第2測定結果取得処理と、
前記第2測定結果取得処理で取得された複数の前記検出部の検出結果を前記補正係数で補正して、第2電子分光スペクトルデータを取得する第2データ取得処理と、
を行い、
前記第1測定結果取得処理における複数の前記検出部が検出するエネルギーと、前記第2測定結果取得処理における複数の前記検出部が検出するエネルギーとは、重複しない。
(2) In the electron spectrometer according to the present invention,
The processor is
Second measurement result acquisition for setting the energy range of electrons subjected to energy spectroscopy in the energy spectroscopic unit to a range different from the electron energy range in the first measurement result acquisition process and acquiring detection results of the plurality of detection units Processing,
A second data acquisition process for correcting the detection results of the plurality of detection units acquired in the second measurement result acquisition process with the correction coefficient and acquiring second electron spectral data;
And
Energy detected by the plurality of detection units in the first measurement result acquisition process does not overlap with energy detected by the plurality of detection units in the second measurement result acquisition process.
このような電子分光装置では、第1測定結果取得処理における複数の検出部が検出するエネルギーと、第2測定結果取得処理における複数の検出部が検出するエネルギーとは重複しないため、スペクトルを収集する際の測定の繰り返し回数を減らすことができる。したがって、スペクトル収集に要する時間を短縮することができる。 In such an electron spectroscopic device, the energy detected by the plurality of detection units in the first measurement result acquisition process and the energy detected by the plurality of detection units in the second measurement result acquisition process do not overlap, and thus the spectrum is collected. The number of repeated measurements can be reduced. Therefore, the time required for spectrum collection can be shortened.
(3)本発明に係る電子分光装置において、
前記処理部は、前記補正係数算出処理の前に、複数の前記検出部の検出結果を取得する処理を、前記エネルギー分光部でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を変更して、複数回繰り返す第3測定結果取得処理を行い、
前記補正係数算出処理では、前記第3測定結果取得処理で取得された複数の前記検出部の検出結果に基づいて、前記補正係数を算出してもよい。
(3) In the electron spectrometer according to the present invention,
The processing unit repeats the process of obtaining the detection results of the plurality of detection units a plurality of times before changing the correction coefficient calculation process, changing the energy range of electrons subjected to energy spectroscopy by the energy spectroscopy unit. 3 Perform the measurement result acquisition process,
In the correction coefficient calculation process, the correction coefficient may be calculated based on the detection results of the plurality of detection units acquired in the third measurement result acquisition process.
このような電子分光装置では、検出部の検出感度を補正するための補正係数を算出することができる。 In such an electron spectroscopy apparatus, a correction coefficient for correcting the detection sensitivity of the detection unit can be calculated.
(4)本発明に係る電子分光装置において、
前記処理部は、前記第3測定結果取得処理で取得された複数の前記検出部の検出結果から、第3電子分光スペクトルデータを取得する第3データ取得処理を行ってもよい。
(4) In the electron spectrometer according to the present invention,
The processing unit may perform a third data acquisition process for acquiring third electron spectrum data from detection results of the plurality of detection units acquired in the third measurement result acquisition process.
このような電子分光装置では、補正係数を算出するための第3測定結果取得処理で取得した複数の検出部の検出結果も電子分光スペクトルデータとして用いるため、スペクトル収集に要する時間を短縮することができる。 In such an electron spectroscopic apparatus, the detection results of the plurality of detection units acquired in the third measurement result acquisition process for calculating the correction coefficient are also used as the electron spectroscopic spectrum data, so that the time required for spectrum collection can be shortened. it can.
(5)本発明に係る電子分光装置において、
前記検出部は、チャンネルトロンを含んで構成されていてもよい。
(5) In the electron spectrometer according to the present invention,
The detection unit may include a channeltron.
(6)本発明に係る電子分光装置において、
前記検出部は、複数のチャンネルトロンを含んで構成され、
前記検出部の検出結果は、前記複数のチャンネルトロンの検出結果の和であってもよい。
(6) In the electron spectrometer according to the present invention,
The detection unit includes a plurality of channeltrons,
The detection result of the detection unit may be a sum of detection results of the plurality of channeltrons.
(7)本発明に係る測定方法は、
試料から放出された電子をエネルギー分光するエネルギー分光部と、前記エネルギー分光部でエネルギー分光された電子のエネルギー分散方向に並んで配置されている複数の検出部を備えた検出装置と、を含む電子分光装置における測定方法であって、
前記検出部の検出感度を補正するための補正係数を、前記検出部ごとに算出する補正係数算出工程と、
前記エネルギー分光部でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を設定して、複数の前記検出部の検出結果を取得する第1測定結果取得工程と、
前記第1測定結果取得工程で取得された複数の前記検出部の検出結果を前記補正係数で補正して、第1電子分光スペクトルデータを取得する第1データ取得工程と、
を含む。
(7) The measuring method according to the present invention is:
An electron comprising: an energy spectroscopic unit that performs energy spectroscopy on electrons emitted from a sample; and a detection device that includes a plurality of detection units arranged side by side in the energy dispersion direction of the electrons subjected to energy spectroscopy by the energy spectroscopic unit A measuring method in a spectroscopic device,
A correction coefficient calculating step for calculating a correction coefficient for correcting the detection sensitivity of the detection unit for each detection unit;
A first measurement result acquisition step of setting an energy range of electrons subjected to energy spectroscopy by the energy spectroscopic unit and acquiring detection results of the plurality of the detection units;
A first data acquisition step of correcting the detection results of the plurality of detection units acquired in the first measurement result acquisition step with the correction coefficient to acquire first electron spectral data;
including.
このような測定方法では、検出部の検出感度を補正できるため、複数の検出部を用いて互いに異なるエネルギーの電子を同時に検出することができる。したがって、スペクトル収集に要する時間を短縮することができる。 In such a measurement method, since the detection sensitivity of the detection unit can be corrected, electrons having different energies can be simultaneously detected using a plurality of detection units. Therefore, the time required for spectrum collection can be shortened.
(8)本発明に係る測定方法において、
前記エネルギー分光部でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を前記第1測定結果取得工程における電子のエネルギー範囲と異なる範囲に設定して、複数の前記検出部の検出結果を取得する第2測定結果取得工程と、
前記第2測定結果取得工程で取得された複数の前記検出部の検出結果を前記補正係数で補正して、第2電子分光スペクトルデータを取得する第2データ取得工程と、
を含み、
前記第1測定結果取得工程における複数の前記検出部が検出するエネルギーと、前記第
2測定結果取得工程における複数の前記検出部が検出するエネルギーとは、重複しない。
(8) In the measuring method according to the present invention,
Second measurement result acquisition that sets the energy range of electrons subjected to energy spectroscopy by the energy spectroscopic unit to a range different from the electron energy range in the first measurement result acquisition step, and acquires detection results of the plurality of detection units. Process,
A second data acquisition step of correcting the detection results of the plurality of detection units acquired in the second measurement result acquisition step with the correction coefficient to acquire second electron spectral data;
Including
The energy detected by the plurality of detection units in the first measurement result acquisition step does not overlap with the energy detected by the plurality of detection units in the second measurement result acquisition step.
このような測定方法では、第1測定結果取得工程における複数の検出部が検出するエネルギーと、第2測定結果取得工程における複数の検出部が検出するエネルギーとは重複しないため、スペクトルを収集する際の測定の繰り返し回数を減らすことができる。したがって、スペクトル収集に要する時間を短縮することができる。 In such a measurement method, the energy detected by the plurality of detection units in the first measurement result acquisition step does not overlap with the energy detected by the plurality of detection units in the second measurement result acquisition step. The number of repetitions of the measurement can be reduced. Therefore, the time required for spectrum collection can be shortened.
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.
また、以下では、本発明に係る電子分光装置として、オージェ電子分光装置を例に挙げて説明するが、本発明に係る電子分光装置はこれに限定されない。例えば、本発明に係る電子分光装置は、X線光電子分光装置であってもよい。 In the following, an Auger electron spectrometer is described as an example of the electron spectrometer according to the present invention, but the electron spectrometer according to the present invention is not limited to this. For example, the electron spectrometer according to the present invention may be an X-ray photoelectron spectrometer.
1. 電子分光装置
まず、本実施形態に係る電子分光装置について図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る電子分光装置100を模式的に示す図である。
1. Electron Spectrometer First, an electron spectrometer according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing an
電子分光装置100は、オージェ電子分光法により試料の分析を行うための装置である。オージェ電子分光法とは、電子線等により励起されて試料から放出されるオージェ電子のエネルギーを測定することによって、元素分析を行う手法である。
The
電子分光装置100は、図1に示すように、電子線照射装置10と、試料ステージ20と、エネルギーアナライザー30(エネルギー分光部の一例)と、検出装置40と、照射制御装置50と、エネルギーアナライザー制御装置52と、計数演算装置54と、処理部60と、を含む。
As shown in FIG. 1, the
電子線照射装置10は、電子線を試料Sに照射する。電子線照射装置10は、電子銃12と、電子レンズ14と、偏向器16と、を含んで構成されている。
The electron
電子銃12は、電子線を放出する。電子レンズ14は、電子銃12から放出された電子線を集束させる。偏向器16は、電子レンズ14で集束された電子線を偏向させる。偏向器16によって、電子線を試料S上で走査することもできる。
The
試料ステージ20は、試料Sを保持し、試料Sを移動させることができる。試料ステージ20は、例えば、試料Sを傾斜する機構(ゴニオメーター)を備えていてもよい。
The
エネルギーアナライザー30は、電子線が試料Sに照射されることによって試料Sから発生するオージェ電子をエネルギー分光する。エネルギーアナライザー30は、インプットレンズ32と、静電半球型アナライザー34と、を含んで構成されている。
The
インプットレンズ32は、入射した電子を静電半球型アナライザー34に導く。また、インプットレンズ32は、電子を減速させることによってエネルギー分解能を可変にする。インプットレンズ32において、電子を減速させるほど分解能は良くなるが、感度は低下する。インプットレンズ32は、複数の静電レンズ33を含んで構成されている。
The
静電半球型アナライザー34は、内半球電極35aと、外半球電極35bと、を有している。静電半球型アナライザー34では、内半球電極35aと外半球電極35bとの間に電圧を印加することで、印加した電圧に応じたエネルギー範囲の電子を取り出すことができる。
The electrostatic
検出装置40は、エネルギーアナライザー30でエネルギー分光された電子を検出する。
The
図2は、検出装置40を模式的に示す図である。検出装置40は、複数のチャンネルトロン42を含んで構成されている。図2に示す例では、検出装置40は、5個のチャンネルトロン42を有しているが、その数は特に限定されない。チャンネルトロン42は、電子を検出し、増幅した信号を出力する検出器である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the
複数のチャンネルトロン42は、エネルギーアナライザー30の出射面(エネルギー分散面)において、エネルギー分光された電子のエネルギー分散方向に並んで配置されている。そのため、複数のチャンネルトロン42は、互いに異なるエネルギーの電子を検出することができる。その結果、検出装置40では、異なるエネルギーの電子を同時に検出することができる。複数のチャンネルトロン42は、内半球電極35aから外半球電極35bに向かう方向に沿って配列されている。
The plurality of
図3は、検出装置40の機能を説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the function of the
複数のチャンネルトロン42には、図3に示すように、−2ch〜+2chのチャンネル番号が割り当てられている。具体的には、静電半球型アナライザー34の電極35a,35b間の中心を通る電子を検出するチャンネルトロン42が、0chである。また、チャンネルトロン42(P=0ch)から、内半球電極35a側に向かって順に、チャンネ
ルトロン42(P=−1ch)、チャンネルトロン42(P=−2ch)が配置されている。また、チャンネルトロン42(P=0ch)から、外半球電極35b側に向かって順に、チャンネルトロン42(P=+1ch)、チャンネルトロン42(P=+2ch)が配置されている。
As shown in FIG. 3, channel numbers of −2 ch to +2 ch are assigned to the plurality of
複数のチャンネルトロン42は、隣り合うチャンネルトロン42間のエネルギー間隔ΔEが同じになるように配列されている。そのため、チャンネルトロン42(P=0ch)が検出できるエネルギーをEとした場合、チャンネルトロン42(P=−2ch)が検出できるエネルギーはE−2・ΔEであり、チャンネルトロン42(P=−1ch)が検出できるエネルギーはE−ΔEである。また、チャンネルトロン42(P=+1ch)が検出できるエネルギーはE+ΔEであり、チャンネルトロン42(P=+2ch)が検出できるエネルギーはE+2・ΔEである。
The plurality of
照射制御装置50は、電子線照射装置10を制御する。照射制御装置50は、例えば、処理部60からの制御信号に基づいて、電子線が試料S上の所定の位置に照射されるように、電子線照射装置10を制御する。
The
エネルギーアナライザー制御装置52は、エネルギーアナライザー30を制御する。エネルギーアナライザー制御装置52は、例えば、処理部60からの制御信号に基づいて、エネルギーアナライザー30の内半球電極35aと外半球電極35bとの間に電圧を印加する。
The energy
計数演算装置54は、チャンネルトロン42で検出された電子を計数する。計数演算装置54は、チャンネルトロン42で検出された電子の計数結果(すなわち検出結果)を処理部60に送る。
The
処理部60は、計数演算装置54から送られた検出装置40の検出結果(すなわち、複数のチャンネルトロン42の検出結果)に基づいて、オージェ電子分光スペクトルデータ(電子分光スペクトルデータの一例)を取得する処理や、照射制御装置50およびエネルギーアナライザー制御装置52を制御するための制御信号を生成する処理等の処理を行う。なお、処理部60の処理の詳細については後述する。
The
処理部60の機能は、各種プロセッサ(CPU、DSP等)でプログラムを実行することにより実現することができる。なお、処理部60の機能の少なくとも一部を、ASIC(ゲートアレイ等)などの専用回路により実現してもよい。
The function of the
2. 電子分光装置の動作
次に、電子分光装置100の動作について説明する。
2. Operation of Electron Spectrometer Next, the operation of the
電子銃12から放出された電子線は、電子レンズ14によって集束されて試料S上に照射される。このとき、偏向器16を用いて試料S面上で電子線を走査することもできる。電子線が照射された試料Sからは、オージェ電子、二次電子等が放出される。
The electron beam emitted from the
試料Sから放出されたオージェ電子は、インプットレンズ32に入射し、静電レンズ33により減速され、静電半球型アナライザー34に入射する。入射したオージェ電子は、静電半球型アナライザー34でエネルギー分光され、静電半球型アナライザー34の出射面(エネルギー分散面)において所定の方向(エネルギー分散方向)にエネルギー(運動エネルギー)に応じて分散される。
Auger electrons emitted from the sample S enter the
エネルギーに応じて分散されたオージェ電子は、エネルギー分散方向に並んで配置され
た複数のチャンネルトロン42で検出される。複数のチャンネルトロン42で検出された電子は、チャンネルトロン42ごとに計数演算装置54で計数され、その計数結果が処理部60に送られる。
Auger electrons dispersed according to energy are detected by a plurality of
次に、電子分光装置100において、オージェ電子分光スペクトル(以下、単に「スペクトル」ともいう)を収集する際の動作について説明する。図4は、電子分光装置100における、スペクトルを収集する処理の一例を示すフローチャートである。図5は、検出感度測定(ステップS12)の流れの一例を示すフローチャートである。図6は、高速測定(ステップS16)の流れの一例を示すフローチャートである。
Next, the operation at the time of collecting an Auger electron spectrum (hereinafter also simply referred to as “spectrum”) in the
(1)スペクトル収集条件の設定(ステップS10)
まず、ユーザーがスペクトル収集条件を設定する。ユーザーは、電子分光装置100の設定部(ユーザーインターフェイス、図示せず)を操作して、スペクトル収集の条件を設定する。設定部でのスペクトル収集条件の設定が処理部60の処理に反映される。
(1) Setting of spectrum collection conditions (step S10)
First, the user sets spectrum acquisition conditions. The user operates a setting unit (user interface, not shown) of the
スペクトル収集の条件は、開始エネルギーEs、終了エネルギーEe、エネルギー間隔I、有効チャンネルトロン数N、指定チャンネルトロンP、および測定時間D等を含む。 The spectrum collection conditions include a start energy Es, an end energy Ee, an energy interval I, an effective channeltron number N, a designated channeltron P, and a measurement time D.
開始エネルギーEsは、測定を開始するときのエネルギーである。終了エネルギーEeは、測定を終了するときのエネルギーである。エネルギー間隔Iは、スペクトルデータのエネルギー間隔である。有効チャンネルトロン数は、測定に使用するチャンネルトロン42の数である。指定チャンネルトロンは、基準となるチャンネルトロンである。測定時間Dは、1回の測定において、チャンネルトロン42が電子を検出する時間である。
The start energy Es is energy when starting measurement. The end energy Ee is energy when the measurement is finished. The energy interval I is an energy interval of spectrum data. The number of effective channeltrons is the number of
以下、開始エネルギーEs=E1、終了エネルギーEe=E100、エネルギー間隔I=1.0eV、有効チャンネルトロン数N=5、指定チャンネルトロン42(P=+1ch)、隣り合うチャンネルトロン間のエネルギー間隔ΔE=1.0eVに設定されている場合について説明する。なお、エネルギーEnとエネルギーEn+1とのエネルギー差は、1.0eVとする(nは任意の数)。 Hereinafter, start energy Es = E 1 , end energy Ee = E 100 , energy interval I = 1.0 eV, number of effective channel trons N = 5, designated channel tron 42 (P = + 1ch), energy interval between adjacent channel trons A case where ΔE = 1.0 eV is set will be described. Incidentally, the energy difference between the energy E n and energy E n + 1 is the 1.0 eV (n is an arbitrary number).
(2)検出感度測定(ステップS12)
次に、処理部60は、検出感度測定を行い、5個のチャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)の検出結果を取得する。
(2) Detection sensitivity measurement (step S12)
Next, the
図7は、検出感度測定において、チャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)で検出できる電子のエネルギーを示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing the energy of electrons that can be detected by the channeltron 42 (P = −2 ch to +2 ch) in the detection sensitivity measurement.
図7に示すように、検出感度測定では、まず、指定チャンネルトロン42(P=+1ch)で開始エネルギーEs=E1が測定されるようにエネルギーアナライザー30でエネルギー分光されるエネルギー範囲を設定して、チャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)で電子を検出する(1回目の測定(n=1))。1回目の測定では、エネルギーE1の電子およびエネルギーE2の電子が検出され、エネルギーE1およびエネルギーE2のスペクトルデータ(検出結果)を取得できる。
As shown in FIG. 7, in the detection sensitivity measurement, first, an energy range in which energy spectrum is performed by the
次に、エネルギーアナライザー30でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を1.0eVだけずらして、チャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)で電子を検出する(2回目の測定(n=2))。2回目の測定では、エネルギーE1の電子、エネルギーE2の電子、およびエネルギーE3の電子が検出され、エネルギーE1〜E3のスペクトルデータを取得できる。
Next, the energy range of electrons subjected to energy spectroscopy by the
このようにして、上記測定を有効チャンネルトロン数分だけ繰り返す。すなわち、ここでは、エネルギーアナライザー30でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を1.0eVずつずらしながら、5回の測定が行われる。
In this way, the above measurement is repeated for the number of effective channel trons. That is, here, five measurements are performed while shifting the energy range of electrons subjected to energy spectroscopy by the
3回目の測定(n=3)では、エネルギーE1の電子、エネルギーE2の電子、エネルギーE3の電子、およびエネルギーE4の電子が検出され、エネルギーE1〜E4のスペクトルデータを取得できる。4回目の測定(n=4)では、エネルギーE1の電子、エネルギーE2の電子、エネルギーE3の電子、エネルギーE4の電子、およびエネルギーE5の電子が検出され、エネルギーE1〜E5のスペクトルデータを取得できる。5回目の測定(n=5)では、エネルギーE2の電子、エネルギーE3の電子、エネルギーE4の電子、エネルギーE5の電子、およびエネルギーE6の電子が検出され、エネルギーE3〜E6のスペクトルデータを取得できる。
In the third measurement (n = 3), electrons of energy E 1 , electrons of energy E 2 , electrons of energy E 3 , and electrons of energy E 4 are detected, and spectrum data of energy E 1 to E 4 are acquired. it can. In 4 th measurement (n = 4), the energy E 1 electron energy E 2 electrons, electron energy E 3, the energy E 4 electrons, and electron energy E 5 is detected, the
次に、検出感度測定における処理部60の処理について、図5に示すフローチャートを参照しながら説明する。
Next, processing of the
処理部60は、まず、エネルギーアナライザー30でエネルギー分光されるエネルギー範囲を設定し、チャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)の検出結果を取得する(ステップS120)。
First, the
具体的には、処理部60は、指定チャンネルトロン42(P=+1ch)で開始エネルギーEs=E1が測定されるようにエネルギー範囲を設定するための制御信号を生成し、エネルギーアナライザー制御装置52に送る。そして、処理部60は、計数演算装置54からチャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)の検出結果を受け取る。これにより、処理部60は、1回目の測定におけるチャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)の検出結果を取得する。
Specifically, the
次に、処理部60は、設定された有効チャンネルトロン数(N=5)だけ測定が行われたか否かの判定を行う(ステップS122)。
Next, the
処理部60は、有効チャンネルトロン数だけ測定が行われていないと判定した場合(ステップS122でNoの場合)、エネルギー範囲を1回目の測定からエネルギー間隔I=1.0eVだけずれるように変更する(ステップS124)。具体的には、処理部60は、エネルギー範囲を1回目の測定からエネルギー間隔I=1.0eVだけずれるように設定するための制御信号を生成し、エネルギーアナライザー制御装置52に送る。
When it is determined that the number of effective channel trons has not been measured (No in step S122), the
そして、処理部60は、計数演算装置54からチャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)の検出結果を受け取る。これにより、処理部60は、2回目の測定におけるチャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)の検出結果を取得する。(ステップS120)。
Then, the
処理部60は、有効チャンネルトロン数(N=5)だけ、ステップS120〜ステップS124の処理を繰り返し行い、3回目〜5回目の測定におけるチャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)の検出結果を取得する。
The
処理部60は、有効チャンネルトロン数(N=5)だけ測定が行われたと判定した場合(ステップS124でYesの場合)、検出感度測定処理を終了する。
When determining that the number of effective channel trons (N = 5) has been measured (Yes in step S124), the
(3)補正係数の算出(ステップS14)
次に、処理部60は、検出感度測定で得られたチャンネルトロン42(P=−2ch〜
+2ch)の検出結果に基づいて、補正係数を算出する。ここで、補正係数とは、チャンネルトロン42の検出感度を補正するための係数である。補正係数は、チャンネルトロン42ごとに算出される。補正係数によって、チャンネルトロン42の検出結果(計数結果)を補正することができ、チャンネルトロン42の検出感度のばらつきの影響を低減できる。
(3) Calculation of correction coefficient (step S14)
Next, the
The correction coefficient is calculated based on the detection result of (+ 2ch). Here, the correction coefficient is a coefficient for correcting the detection sensitivity of the
処理部60は、図8に示すように、チャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)において同じエネルギー(図8に示す例ではエネルギーE2)の電子を検出した結果を用いて、チャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)の計数が同じになるように、補正係数を算出する。
As shown in FIG. 8, the
具体的には、処理部60は、補正係数を、指定チャンネルトロンに設定されたチャンネルトロン42(P=+1ch)を基準として、他のチャンネルトロン42のゲイン(比率)を算出することで求める。例えば、チャンネルトロン42(P=−2ch)の検出結果(計数結果)が80、チャンネルトロン42(P=−1ch)の検出結果が150、チャンネルトロン42(P=0ch)の検出結果が110、チャンネルトロン42(P=+1ch)の検出結果が90、チャンネルトロン42(P=+2ch)の検出結果が120の場合、補正係数は、それぞれ、0.88(P=−2ch)、1.66(P=−1ch)、1.22(P=0ch)、1.0(P=+1ch)、1.33(P=+2ch)となる。
Specifically, the
(4)高速測定(ステップS16)
次に、処理部60は、高速測定を行い、チャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)の検出結果を取得する。
(4) High speed measurement (step S16)
Next, the
図9は、高速測定において、チャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)で検出できる電子のエネルギーを示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing the energy of electrons that can be detected by the channeltron 42 (P = −2 ch to +2 ch) in high-speed measurement.
高速測定では、図9に示すように、チャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)が検出する電子のエネルギーが重複しないように、チャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)の検出結果を取得する処理を、エネルギーアナライザー30でエネルギー分光されるエネルギー範囲を変更して複数回繰り返す。
In the high-speed measurement, as shown in FIG. 9, the detection result of the channeltron 42 (P = -2ch to + 2ch) is acquired so that the energy of electrons detected by the channeltron 42 (P = -2ch to + 2ch) does not overlap. The processing to be performed is repeated a plurality of times while changing the energy range in which the
すなわち、高速測定では、6回目の測定(n=6)でチャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)が検出する電子のエネルギーE7,E8,E9,E10,E11と、7回目の測定(n=7)でチャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)が検出する電子のエネルギーE12,E13,E14,E15,E16とは、重複しない。7回目以降も同様であり、6回目の測定から24回目の測定まで、チャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)が検出する電子のエネルギーは重複しない。 That is, in the high-speed measurement, the energy E 7 , E 8 , E 9 , E 10 , E 11 detected by the channeltron 42 (P = −2ch to + 2ch) in the sixth measurement (n = 6), 7 The energy E 12 , E 13 , E 14 , E 15 , E 16 detected by the channeltron 42 (P = −2 ch to +2 ch) in the second measurement (n = 7) does not overlap. The same applies to the seventh and subsequent times, and the energy of electrons detected by the channeltron 42 (P = -2ch to + 2ch) does not overlap from the sixth measurement to the 24th measurement.
例えば、エネルギーアナライザー30でエネルギー分光されるエネルギー範囲を、エネルギー間隔Iの有効チャンネルトロン数倍(エネルギー間隔I×有効チャンネルトロン数N)だけずらしながら、繰り返し測定を行うことにより、上記のように、チャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)が検出する電子のエネルギーが重複しない。図9に示す例では、エネルギー間隔Iが1.0eVであり、有効チャンネルトロン数が5であるため、エネルギー範囲を5.0eVずつずらして、繰り返し測定を行っている。
For example, by repeating the measurement while shifting the energy range subjected to energy spectroscopy by the
次に、高速測定における処理部60の処理について、図6に示すフローチャートを参照しながら説明する。
Next, processing of the
処理部60は、まず、エネルギーアナライザー30でエネルギー分光されるエネルギー
範囲を設定し、チャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)の検出結果を取得する(ステップS160)。
First, the
具体的には、処理部60は、エネルギー範囲を5回目の測定から+1.0eVだけずれるように設定するための制御信号を生成し、エネルギーアナライザー制御装置52に送る。そして、処理部60は、計数演算装置54からチャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)の検出結果を受け取る。これにより、処理部60は、6回目の測定におけるチャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)の検出結果を取得する。
Specifically, the
次に、処理部60は、取得した6回目の測定におけるチャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)の検出結果(計数結果)を補正係数で補正する(ステップS162)。これにより、処理部60は、エネルギーE7〜E11のスペクトルデータを取得する。
Next, the
なお、上述したように、補正係数は、チャンネルトロン42(P=+1ch)を基準として算出しているため、チャンネルトロン42(P=+1ch)の検出結果については補正を行わなくてもよい。 As described above, since the correction coefficient is calculated based on the channeltron 42 (P = + 1ch), the detection result of the channeltron 42 (P = + 1ch) need not be corrected.
次に、処理部60は、終了エネルギーEe=E100の検出結果が取得されたか否かの判定を行う(ステップS164)。
Next, the
処理部60は、終了エネルギーEe=E100の検出結果が取得されていないと判定した場合(ステップS164でNoの場合)、エネルギーアナライザー30でエネルギー分光されるエネルギー範囲を、6回目の測定におけるエネルギー範囲と重複しないように変更する処理を行う(ステップS166)。具体的には、処理部60は、エネルギー範囲を6回目の測定から+5.0eV(エネルギー間隔I×有効チャンネルトロン数N)だけずれるように設定するための制御信号を生成し、エネルギーアナライザー制御装置52に送る。
Processor 60 (No in step S164) ends when the energy Ee = detection result of the E 100 is determined not to be acquired, the energy range to be energy
そして、処理部60は、計数演算装置54からチャンネルトロン(P=−2ch〜+2ch)の検出結果を受け取る。これにより、処理部60は、7回目の測定におけるチャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)の検出結果を取得する(ステップS160)。
Then, the
次に、処理部60は、取得した7回目の測定におけるチャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)の検出結果を補正係数で補正する(ステップS162)。これにより、処理部60は、エネルギーE12〜E16のスペクトルデータを取得する。
Next, the
処理部60は、終了エネルギーEe=E100の検出結果が取得されまで、ステップS160〜ステップS166の処理を繰り返し行い、エネルギーE7〜E100のスペクトルデータを取得する。
Processing
処理部60は、終了エネルギーEe=E100の検出結果が取得されたと判定した場合(ステップS164でYesの場合)、高速測定処理を終了する。 Processor 60 (Yes in Step S164) if it is judged that the termination energy Ee = detection result of the E 100 is acquired, and terminates the high speed measurement process.
(5)スペクトル生成(ステップS18)
次に、処理部60は、取得したエネルギーE1〜E100のスペクトルデータに基づいて、スペクトルを生成する。
(5) Spectrum generation (step S18)
Then, the
図10は、スペクトルデータとして用いられる電子のエネルギーの一例を示す図である。 FIG. 10 is a diagram illustrating an example of energy of electrons used as spectrum data.
処理部60は、高速測定で取得したエネルギーE7〜E100のスペクトルデータに加えて、検出感度測定で取得されたエネルギーE1〜E6のスペクトルデータを取得し、取得したエネルギーE1〜E100のスペクトルデータからスペクトルを生成する。
The
なお、処理部60は、検出感度測定(1〜5回目の測定)で取得されたチャンネルトロン42(P=+1ch)の検出結果をエネルギーE1〜E5のスペクトルデータとして取得する。また、処理部60は、検出感度測定(5回目の測定)で取得されたチャンネルトロン42(P=+2ch)の検出結果を補正係数で補正して、エネルギーE6のスペクトルデータを取得する。
The
図11は、処理部60で生成されたオージェ電子分光スペクトルを模式的に示す図である。
FIG. 11 is a diagram schematically showing an Auger electron spectrum generated by the
図11に示すように、上記の処理を行うことにより、開始エネルギーEs=E1から終了エネルギーEe=E100のエネルギー範囲のスペクトルを生成することができる。処理部60は、生成したスペクトルを表示部(図示せず)に表示する制御を行い、表示部にスペクトルが表示される。
As shown in FIG. 11, by performing the above processing, a spectrum in the energy range from the start energy Es = E 1 to the end energy Ee = E 100 can be generated. The
本実施形態に係る電子分光装置100は、例えば、以下の特徴を有する。
The
電子分光装置100では、処理部60は、チャンネルトロン42の検出感度を補正するための補正係数を、チャンネルトロン42ごとに算出する補正係数算出処理(ステップS14)と、エネルギーアナライザー30でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を設定して、複数のチャンネルトロン42の検出結果を取得する第1測定結果取得処理(ステップS160)と、第1測定結果取得処理で取得された複数のチャンネルトロン42の検出結果を補正係数で補正して、スペクトルデータを取得する第1データ取得処理(ステップS162)と、を行う。したがって、電子分光装置100では、複数のチャンネルトロン42の検出感度を補正できるため、複数のチャンネルトロン42を用いて、互いに異なるエネルギーの電子を同時に検出することができる。そのため、電子分光装置100では、スペクトル収集に要する時間を短縮することができる。
In the
電子分光装置100では、処理部60は、エネルギーアナライザー30でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を第1測定結果取得処理における電子のエネルギー範囲と異なる範囲に設定して(ステップS166)、複数のチャンネルトロン42の検出結果を取得する第2測定結果取得処理と、第2測定結果取得処理で取得された複数のチャンネルトロン42の検出結果を補正係数で補正して、スペクトルデータを取得する第2データ取得処理と、を行い、第1測定結果取得処理における複数のチャンネルトロン42が検出するエネルギーと、第2測定結果取得処理における複数のチャンネルトロン42が検出するエネルギーとは、重複しない。そのため、電子分光装置100では、スペクトル収集に要する時間を短縮することができる。
In the
例えば、図18に示す従来例では、エネルギーE1〜E100のスペクトルデータを取得するために、100回の測定を行わなければならなかった。これに対して、本実施形態では、図10に示すように、24回の測定で、エネルギーE1〜E100のスペクトルデータを取得することができる。このように、本実施形態では、従来例と比べて、スペクトルを収集する際の測定の繰り返し回数を減らすことができるため、スペクトル収集に要する時間を短縮することができる。 For example, in the conventional example shown in FIG. 18, in order to acquire spectrum data of energies E 1 to E 100 , 100 measurements had to be performed. On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 10, the spectrum data of the energy E 1 to E 100 can be acquired by 24 measurements. Thus, in the present embodiment, the number of repetitions of measurement when collecting spectra can be reduced as compared with the conventional example, so that the time required for collecting spectra can be shortened.
電子分光装置100では、処理部60は、補正係数算出処理(ステップS14)の前に
、複数のチャンネルトロン42の検出結果を取得する処理を、エネルギーアナライザー30でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を変更して、複数回繰り返す第3測定結果取得処理(ステップS12)を行い、補正係数算出処理では、第3測定結果取得処理で取得された複数のチャンネルトロン42の検出結果に基づいて、補正係数を算出する。そのため、電子分光装置100では、チャンネルトロン42の検出感度を補正するための補正係数を算出することができる。
In the
電子分光装置100では、処理部60は、第3測定結果取得処理(ステップS12)で取得された複数のチャンネルトロン42の検出結果から、スペクトルデータを取得する第3データ取得処理(ステップS18)を行う。このとき、処理部60は、複数のチャンネルトロン42の検出結果を補正係数で補正してスペクトルデータを取得してもよい。電子分光装置100では、検出感度測定における検出結果も、スペクトルデータとして用いるため、スペクトル収集に要する時間を短縮することができる。
In the
本実施形態に係る測定方法は、チャンネルトロン42の検出感度を補正するための補正係数を、チャンネルトロン42ごとに算出する補正係数算出工程と、エネルギーアナライザー30でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を設定して、複数のチャンネルトロン42の検出結果を取得する第1測定結果取得工程と、当該第1測定結果取得工程で取得された複数のチャンネルトロン42の検出結果を補正係数で補正して、スペクトルデータを取得する第1データ取得工程と、を含む。そのため、本実施形態に係る測定方法によれば、スペクトル収集に要する時間を短縮することができる。
The measurement method according to the present embodiment includes a correction coefficient calculation step for calculating a correction coefficient for correcting the detection sensitivity of the
本実施形態に係る測定方法は、エネルギーアナライザー30でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を第1測定結果取得工程における電子のエネルギー範囲と異なる範囲に設定して、複数のチャンネルトロン42の検出結果を取得する第2測定結果取得工程と、当該第2測定結果取得工程で取得された複数のチャンネルトロン42の検出結果を補正係数で補正して、スペクトルデータを取得する第2データ取得工程と、を含み、第1測定結果取得工程における複数のチャンネルトロン42が検出するエネルギーと、第2測定結果取得工程における複数のチャンネルトロン42が検出するエネルギーとは、重複しない。そのため、本実施形態に係る測定方法によれば、スペクトル収集に要する時間を短縮することができる。
In the measurement method according to the present embodiment, the energy range of electrons subjected to energy spectroscopy by the
3. 変形例
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。以下、上述した実施形態と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
3. Modifications The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention. Hereinafter, a different point from embodiment mentioned above is demonstrated, and description is abbreviate | omitted about the same point.
(1)第1変形例
上述した実施形態では、スペクトルデータのエネルギー間隔Iと、隣り合うチャンネルトロン間のエネルギー間隔ΔEと、が等しい(共に1.0eV)場合について説明したが、エネルギー間隔Iとエネルギー間隔ΔEとは異なっていてもよい。
(1) First Modification In the above-described embodiment, the case where the energy interval I of the spectrum data is equal to the energy interval ΔE between adjacent channeltrons (both 1.0 eV) has been described. It may be different from the energy interval ΔE.
以下、スペクトルデータのエネルギー間隔I=1.0eV、隣り合うチャンネルトロン間のエネルギー間隔ΔE=0.8eVである場合について説明する。 Hereinafter, the case where the energy interval I of spectral data is I = 1.0 eV and the energy interval ΔE = 0.8 eV between adjacent channeltrons will be described.
図12は、第1変形例における検出感度測定において、チャンネルトロン42(P=+2ch〜−2ch)で検出できる電子のエネルギーを示す図である。 FIG. 12 is a diagram showing the energy of electrons that can be detected by the channeltron 42 (P = + 2ch to −2ch) in the detection sensitivity measurement in the first modification.
本変形例では、処理部60は、補正係数を算出する処理において、対象エネルギーをE1.0として補正係数を算出する。指定チャンネルトロン42(P=+1ch)以外で検
出された電子のエネルギーが対象エネルギーE1.0と一致しない場合には、図13に示すように、2つのエネルギーの内挿によって推定した値を用いて、補正係数を算出する。
In the present modification, the
例えば、チャンネルトロン42(P=+2ch)の補正係数を算出する際には、1回目の測定におけるエネルギーE0.8の検出結果と2回目の測定におけるエネルギーE1.8の検出結果とからエネルギーE1.0の検出結果を内挿により推定する。この推定されたエネルギーE1.0の検出結果と、指定チャンネルトロン42(P=+1ch)のエネルギーE1.0の検出結果と、からチャンネルトロン42(P=+2ch)の補正係数を算出する。チャンネルトロン42(P=−2ch,−1ch,0ch)についても、同様に、図13において実線で囲まれた2回の測定の検出結果からエネルギーE1.0の検出結果を内挿により推定し、補正係数を算出する。
For example, when calculating the correction coefficient of the channeltron 42 (P = + 2ch), the energy is determined from the detection result of the energy E 0.8 in the first measurement and the detection result of the energy E 1.8 in the second measurement. The detection result of E 1.0 is estimated by interpolation. A detection result of the estimated energy E 1.0, calculates a
図14は、第1変形例における高速測定において、チャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)で検出できる電子のエネルギーを示す図である。 FIG. 14 is a diagram showing the energy of electrons that can be detected by the channeltron 42 (P = −2 ch to +2 ch) in the high-speed measurement in the first modification.
本変形例では、処理部60は、高速測定において、エネルギーアナライザー30でエネルギー分光されるエネルギー範囲を+4.0eV(エネルギー間隔I×有効チャンネルトロン数N=0.8eV×5)だけずらしながら、繰り返し測定を行い、チャンネルトロン42(P=−2ch〜+2ch)の検出結果を取得する。
In the present modification, the
ここで、取得したいスペクトルデータは、エネルギーE1〜E100の検出結果であるところ、指定チャンネルトロン42(P=+1ch)以外のチャンネルトロン42(P=−2ch,−1ch,0ch,+2ch)では、エネルギーE1〜E100を検出できない。そのため、本変形例では、複数のエネルギーの検出結果から内挿によってエネルギーE1〜E100のスペクトルデータを取得する。 Here, the spectrum data to be acquired is the detection result of the energy E 1 to E 100 , and in the channel trons 42 (P = −2 ch, −1 ch, 0 ch, +2 ch) other than the designated channel tron 42 (P = + 1 ch). , Energies E 1 to E 100 cannot be detected. Therefore, in this modification, spectrum data of energy E 1 to E 100 is acquired by interpolation from detection results of a plurality of energies.
例えば、エネルギーE5.0の検出結果は、5回目の測定におけるチャンネルトロン42(P=+2ch)の検出結果(エネルギーE4.8の検出結果)と、6回目の測定におけるチャンネルトロン42(P=−2ch)の検出結果(エネルギーE5.6の検出結果)と、から、内挿により推定する。また、例えば、エネルギーE6.0の検出結果は、6回目の測定におけるチャンネルトロン42(P=−2ch)の検出結果(エネルギーE5.6の検出結果)と、6回目の測定におけるチャンネルトロン42(P=−1ch)の検出結果(エネルギーE6.4の検出結果)と、から、内挿により推定する。
For example, the detection result of energy E 5.0 includes the detection result of channel tron 42 (P = + 2ch) in the fifth measurement (detection result of energy E 4.8 ) and the
このようにして、処理部60は、エネルギーE1〜E100のスペクトルデータを取得することができる。
In this manner, the
第1変形例によれば、スペクトルデータのエネルギー間隔Iと、隣り合うチャンネルトロン間のエネルギー間隔ΔEと、が異なる場合であっても、上述した実施形態と同様の作用効果を奏することができる。 According to the first modification, even if the energy interval I of the spectrum data is different from the energy interval ΔE between adjacent channeltrons, the same effects as those of the above-described embodiment can be achieved.
(2)第2変形例
上述した実施形態では、1つのチャンネルトロンから1つのスペクトルデータを取得していたが、複数のチャンネルトロンから1つのスペクトルデータを取得してもよい。すなわち、上述した実施形態では、1つのチャンネルトロンが1つの検出部を構成していたが、複数のチャンネルトロンが1つの検出部を構成していてもよい。
(2) Second Modification In the embodiment described above, one spectrum data is acquired from one channeltron, but one spectrum data may be acquired from a plurality of channeltrons. That is, in the embodiment described above, one channel tron constitutes one detection unit, but a plurality of channel trons may constitute one detection unit.
図15は、第2変形例に係る検出装置の機能を説明するための図である。 FIG. 15 is a diagram for explaining the function of the detection device according to the second modification.
図15に示すように、検出装置40は、9個のチャンネルトロン42(P=−4ch〜
+4ch)を有している。このとき、処理部60は、チャンネルトロン42(P=−4ch,−3ch,−2ch)の検出結果(計数結果)の和をエネルギーE−ΔEの検出結果(計数結果)として取得する。また、処理部60は、チャンネルトロン42(P=−1ch,0ch,+1ch)の検出結果の和をエネルギーEの検出結果として取得する。また、処理部60は、チャンネルトロン42(P=+2ch,+3ch,+4ch)の検出結果の和をエネルギーE+ΔEの検出結果として取得する。
As shown in FIG. 15, the
+ 4ch). At this time, the
本変形例では、電子を検出する検出部が複数のチャンネルトロン42を含んで構成され、当該検出部の検出結果は、複数のチャンネルトロン42の検出結果の和であるため、検出できる電子の信号量を増やすことができる。例えば、上述したように、3つのチャンネルトロンを1つの検出部とする場合、1つのチャンネルトロンを1つの検出部とする場合と比べて、3倍の信号量を得ることができる。
In the present modification, the detection unit for detecting electrons includes a plurality of
なお、上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば各実施形態及び各変形例は、適宜組み合わせることが可能である。 In addition, embodiment mentioned above and a modification are examples, Comprising: It is not necessarily limited to these. For example, each embodiment and each modification can be combined as appropriate.
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
10…電子線照射装置、12…電子銃、14…電子レンズ、16…偏向器、20…試料ステージ、30…エネルギーアナライザー、32…インプットレンズ、33…静電レンズ、34…静電半球型アナライザー、35a…内半球電極、35b…外半球電極、40…検出装置、42…チャンネルトロン、50…照射制御装置、52…エネルギーアナライザー制御装置、54…計数演算装置、60…処理部、100…電子分光装置
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記エネルギー分光部でエネルギー分光された電子のエネルギー分散方向に並んで配置されている複数の検出部を備えた検出装置と、
前記検出装置の検出結果に基づいて、電子分光スペクトルデータを取得する処理部と、を含み、
前記処理部は、
前記検出部の検出感度を補正するための補正係数を、前記検出部ごとに算出する補正係数算出処理と、
前記エネルギー分光部でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を設定して、複数の前記検出部の検出結果を取得する第1測定結果取得処理と、
前記第1測定結果取得処理で取得された複数の前記検出部の検出結果を前記補正係数で補正して、第1電子分光スペクトルデータを取得する第1データ取得処理と、
を行う、電子分光装置。 An energy spectroscopic unit for performing energy spectroscopy on electrons emitted from the sample;
A detection device comprising a plurality of detection units arranged in the energy dispersion direction of electrons subjected to energy spectroscopy by the energy spectroscopy unit;
Based on the detection result of the detection device, including a processing unit for obtaining electron spectrum data,
The processor is
A correction coefficient calculation process for calculating a correction coefficient for correcting the detection sensitivity of the detection unit for each detection unit;
A first measurement result acquisition process for setting an energy range of electrons subjected to energy spectroscopy by the energy spectroscopic unit and acquiring detection results of the plurality of the detection units;
A first data acquisition process for correcting the detection results of the plurality of detection units acquired in the first measurement result acquisition process with the correction coefficient and acquiring first electron spectral data;
Performing an electron spectrometer.
前記処理部は、
前記エネルギー分光部でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を前記第1測定結果取得処理における電子のエネルギー範囲と異なる範囲に設定して、複数の前記検出部の検出結果を取得する第2測定結果取得処理と、
前記第2測定結果取得処理で取得された複数の前記検出部の検出結果を前記補正係数で補正して、第2電子分光スペクトルデータを取得する第2データ取得処理と、
を行い、
前記第1測定結果取得処理における複数の前記検出部が検出するエネルギーと、前記第2測定結果取得処理における複数の前記検出部が検出するエネルギーとは、重複しない、電子分光装置。 In claim 1,
The processor is
Second measurement result acquisition for setting the energy range of electrons subjected to energy spectroscopy in the energy spectroscopic unit to a range different from the electron energy range in the first measurement result acquisition process and acquiring detection results of the plurality of detection units Processing,
A second data acquisition process for correcting the detection results of the plurality of detection units acquired in the second measurement result acquisition process with the correction coefficient and acquiring second electron spectral data;
And
An electron spectrometer that does not overlap energy detected by the plurality of detection units in the first measurement result acquisition process and energy detected by the plurality of detection units in the second measurement result acquisition process.
前記処理部は、前記補正係数算出処理の前に、複数の前記検出部の検出結果を取得する処理を、前記エネルギー分光部でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を変更して、複数回繰り返す第3測定結果取得処理を行い、
前記補正係数算出処理では、前記第3測定結果取得処理で取得された複数の前記検出部の検出結果に基づいて、前記補正係数を算出する、電子分光装置。 In claim 1 or 2,
The processing unit repeats the process of obtaining the detection results of the plurality of detection units a plurality of times before changing the correction coefficient calculation process, changing the energy range of electrons subjected to energy spectroscopy by the energy spectroscopy unit. 3 Perform the measurement result acquisition process,
In the correction coefficient calculation process, the electron spectroscopy apparatus calculates the correction coefficient based on the detection results of the plurality of detection units acquired in the third measurement result acquisition process.
前記処理部は、前記第3測定結果取得処理で取得された複数の前記検出部の検出結果から、第3電子分光スペクトルデータを取得する第3データ取得処理を行う、電子分光装置。 In claim 3,
The said processing part is an electron spectrometer which performs the 3rd data acquisition process which acquires 3rd electron spectroscopy spectrum data from the detection result of the said several detection part acquired by the said 3rd measurement result acquisition process.
前記検出部は、チャンネルトロンを含んで構成されている、電子分光装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The detection unit is an electron spectrometer configured to include a channeltron.
前記検出部は、複数のチャンネルトロンを含んで構成され、
前記検出部の検出結果は、前記複数のチャンネルトロンの検出結果の和である、電子分光装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The detection unit includes a plurality of channeltrons,
The detection result of the detection unit is an electron spectroscopy apparatus, which is a sum of detection results of the plurality of channeltrons.
出部を備えた検出装置と、を含む電子分光装置における測定方法であって、
前記検出部の検出感度を補正するための補正係数を、前記検出部ごとに算出する補正係数算出工程と、
前記エネルギー分光部でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を設定して、複数の前記検出部の検出結果を取得する第1測定結果取得工程と、
前記第1測定結果取得工程で取得された複数の前記検出部の検出結果を前記補正係数で補正して、第1電子分光スペクトルデータを取得する第1データ取得工程と、
を含む、測定方法。 An electron comprising: an energy spectroscopic unit that performs energy spectroscopy on electrons emitted from a sample; and a detection device that includes a plurality of detection units arranged side by side in the energy dispersion direction of the electrons subjected to energy spectroscopy by the energy spectroscopic unit A measuring method in a spectroscopic device,
A correction coefficient calculating step for calculating a correction coefficient for correcting the detection sensitivity of the detection unit for each detection unit;
A first measurement result acquisition step of setting an energy range of electrons subjected to energy spectroscopy by the energy spectroscopic unit and acquiring detection results of the plurality of the detection units;
A first data acquisition step of correcting the detection results of the plurality of detection units acquired in the first measurement result acquisition step with the correction coefficient to acquire first electron spectral data;
Including a measuring method.
前記エネルギー分光部でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を前記第1測定結果取得工程における電子のエネルギー範囲と異なる範囲に設定して、複数の前記検出部の検出結果を取得する第2測定結果取得工程と、
前記第2測定結果取得工程で取得された複数の前記検出部の検出結果を前記補正係数で補正して、第2電子分光スペクトルデータを取得する第2データ取得工程と、
を含み、
前記第1測定結果取得工程における複数の前記検出部が検出するエネルギーと、前記第2測定結果取得工程における複数の前記検出部が検出するエネルギーとは、重複しない、測定方法。 In claim 7,
Second measurement result acquisition that sets the energy range of electrons subjected to energy spectroscopy by the energy spectroscopic unit to a range different from the electron energy range in the first measurement result acquisition step, and acquires detection results of the plurality of detection units. Process,
A second data acquisition step of correcting the detection results of the plurality of detection units acquired in the second measurement result acquisition step with the correction coefficient to acquire second electron spectral data;
Including
The measurement method in which the energy detected by the plurality of detection units in the first measurement result acquisition step does not overlap with the energy detected by the plurality of detection units in the second measurement result acquisition step.
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