JP2021056208A - 分析方法および分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】短時間でスペクトルマップを取得できる分析方法を提供する。【解決手段】本発明に係る分析方法は、一次プローブを試料上で走査して、試料から放出された電子を電子分光器で検出することによってｎ個のマップデータを取得するマップ測定を、アナライザーの測定エネルギー範囲を変更しながらｍ回繰り返すことによって、ｎ×ｍ個のマップデータを取得する工程と、ｎ×ｍ個のマップデータに基づいて、試料上の位置とスペクトルとを関連づけたスペクトルマップを生成する工程と、を含み、ｍ回のマップ測定の測定エネルギー範囲は、互いに重ならない。【選択図】図５

Description

本発明は、分析方法および分析装置に関する。

Ｘ線光電子分光装置やオージェ電子分光装置などの分析装置では、電子分光器によって電子をエネルギー分光することによって、特定のエネルギーを持つ電子のみを検出することができる。測定されるエネルギーの選択は、電子分光器が備える電子レンズを制御することによって行われる。例えば、測定されるエネルギーを掃引させながら、測定を繰り返すことによって、エネルギースペクトルが得られる（例えば特許文献１参照）。また、測定エネルギーを固定し、入射プローブを試料表面上で走査することによって、電子分光像が得られる。電子分光像は、特定のエネルギーを持つ電子の分布を示す像である。

測定エネルギーを掃引し、かつ、一次プローブの走査を組み合わせることによって、試料表面上の各測定点においてエネルギースペクトルを取得することができる。このように、試料上の位置とスペクトルとを関連づけたものをスペクトルマップという。

特開２００１−３１２９９４号公報

スペクトルマップは、分析視野内の各測定点で点分析を行ってエネルギースペクトルを取得することで生成できる。しかしながら、スペクトルマップの取得には、時間がかかってしまうという問題がある。

例えば、オージェ電子分光装置において、エネルギースペクトルを得るための点分析では、電子分光器の電子レンズの制御と、電子の分光および検出と、を繰り返し実行する必要がある。電子レンズの制御時には、電子分光器内部の電極電圧やコイル電流を変更してから安定するまでの待ち時間が必要である。電子分光器の分光条件によっては、この待ち時間が数分から数十分に及ぶ場合がある。

上述したように、分析視野内の各測定点で点分析を行ってスペクトルマップを取得する場合、測定点ごとに、上記の待ち時間が必要である。したがって、スペクトルマップの取得には、時間がかってしまう。

（１）本発明に係る分析方法の一態様は、
一次プローブを試料に照射して前記試料から放出された電子をエネルギー分光するアナライザーと、前記アナライザー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たｎ個の検出部を有する検出器と、を有する電子分光器を含む分析装置を用いた分析方法であって、
前記一次プローブを前記試料上で走査して、前記試料から放出された電子を前記電子分光器で検出することによってｎ個のマップデータを取得するマップ測定を、前記アナライザーの測定エネルギー範囲を変更しながらｍ回繰り返すことによって、ｎ×ｍ個のマップデータを取得する工程と、
前記ｎ×ｍ個のマップデータに基づいて、前記試料上の位置とスペクトルとを関連づけ
たスペクトルマップを生成する工程と、
を含み、
ｍ回の前記マップ測定の測定エネルギー範囲は、互いに重ならない。

このような分析方法では、測定点ごとに、電子分光器内部の電極電圧やコイル電流を変更してから安定するまでの待ち時間が生じないため、スペクトルマップを取得するための測定を短時間で行うことができる。

（２）本発明に係る分析方法の一態様は、
一次プローブを試料に照射して前記試料から放出された電子をエネルギー分光するアナライザーと、前記アナライザー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たｎ個の検出部を有する検出器と、を有する電子分光器を含む分析装置を用いた分析方法であって、
前記一次プローブを前記試料上で走査して、前記試料から放出された電子を前記電子分光器で検出することによってｎ個のマップデータを取得するマップ測定を、前記アナライザーの測定エネルギー範囲を変更しながらｍ回繰り返すことによって、ｎ×ｍ個のマップデータを取得する工程と、
前記ｎ×ｍ個のマップデータに基づいて、前記試料上の位置とスペクトルとを関連づけたスペクトルマップを生成する工程と、
を含み、
ｍ回の前記マップ測定において、前記検出部の測定エネルギーは重複しない。

このような分析方法では、測定点ごとに、電子分光器内部の電極電圧やコイル電流を変更してから安定するまでの待ち時間が生じないため、スペクトルマップを取得するための測定を短時間で行うことができる。

（３）本発明に係る分析装置の一態様は、
一次プローブを試料に照射して前記試料から放出された電子をエネルギー分光するアナライザー、および前記アナライザー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たｎ個の検出部を有する検出器を有する電子分光器と、
前記電子分光器における電子の検出結果に基づいて、前記試料上の位置とスペクトルとを関連づけたスペクトルマップを生成する処理部と、
を含み、
前記処理部は、
前記一次プローブを前記試料上で走査して、前記試料から放出された電子を前記電子分光器で検出することによってｎ個のマップデータを取得するマップ測定を、前記アナライザーの測定エネルギー範囲を変更しながらｍ回繰り返すことによって得られた、ｎ×ｍ個のマップデータを取得する処理と、
前記ｎ×ｍ個のマップデータに基づいて、前記試料上の位置とスペクトルとを関連づけたスペクトルマップを生成する処理と、
を行い、
ｍ回の前記マップ測定の測定エネルギー範囲は、互いに重ならない。

このような分析装置では、測定点ごとに、電子分光器内部の電極電圧やコイル電流の値を変更してから安定するまでの待ち時間が生じないため、スペクトルマップを取得するための測定を短時間で行うことができる。

（４）本発明に係る分析装置の一態様は、
一次プローブを試料に照射して前記試料から放出された電子をエネルギー分光するアナライザー、および前記アナライザーでエネルギー分光された電子のエネルギー分散方向に
並んで配置されたｎ個の検出部を有する検出器を有する電子分光器と、
前記電子分光器における電子の検出結果に基づいて、前記試料上の位置とスペクトルとを関連づけたスペクトルマップを生成する処理部と、
を含み、
前記処理部は、
前記一次プローブを前記試料上で走査して、前記試料から放出された電子を前記電子分光器で検出することによってｎ個のマップデータを取得するマップ測定を、前記アナライザーの測定エネルギー範囲を変更しながらｍ回繰り返すことによって得られた、ｎ×ｍ個のマップデータを取得する処理と、
前記ｎ×ｍ個のマップデータに基づいて、前記試料上の位置とスペクトルとを関連づけたスペクトルマップを生成する処理と、
を行い、
ｍ回の前記マップ測定において、前記検出部の測定エネルギーは重複しない。

このような分析装置では、測定点ごとに、電子分光器内部の電極電圧やコイル電流の値を変更してから安定するまでの待ち時間が生じないため、スペクトルマップを取得するための測定を短時間で行うことができる。

オージェ電子分光装置の構成を示す図。 検出器を模式的に示す図。 検出器の機能を説明するための図。 第１実施形態に係る分析方法の一例を示すフローチャート。 ｎ×ｍ個のマップデータを取得する工程を説明するための図。 スペクトルマップから取得されたスペクトルを示す図。 スペクトルＳ２において、各測定エネルギーで使用されたチャンネル、および強度の関係を示す表。 第１変形例に係る分析方法を説明するための図。 第１変形例に係る分析方法を説明するための図。 第１変形例に係る分析方法を説明するための図。 第１変形例に係る分析方法を説明するための図。 第１変形例に係る分析方法を説明するための図。 第１変形例に係る分析方法を説明するための図。 第１変形例に係る分析方法を説明するための図。 第１変形例に係る分析方法を説明するための図。 第１変形例に係る分析方法を説明するための図。 第１変形例に係る分析方法を説明するための図。 第１変形例に係る分析方法を説明するための図。 スペクトルマップから得られたスペクトルと、当該スペクトルの移動平均を計算して得られたスペクトルと、を示す図。 １ｃｈのスペクトル、２ｃｈのスペクトル、および３ｃｈのスペクトルを示す図。 各チャンネルの検出感度を補正する処理を説明するための図。 補正する前のスペクトル。 補正後のスペクトル。 第３変形例に係る分析方法を説明するための図。 第２実施形態に係る分析方法の一例を示すフローチャート。 マップ測定中のドリフト補正を説明するための図。 マップ測定中のドリフト補正の変形例を説明するための図 マップ測定後のドリフト補正を説明するための図。 マップ測定後のドリフト補正の変形例を説明するための図。 第３実施形態に係る分析方法を説明するための図。 第３変形例に係るマップデータの取得方法を説明するための図。 第４実施形態におけるドリフト補正方法を説明するための図。 第５実施形態におけるドリフト補正方法を説明するための図。 第７実施形態におけるドリフト補正方法を説明するための図。

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。

また、以下では、本発明に係る分析装置として、オージェ電子分光装置を例に挙げて説明するが、本発明に係る分析装置はこれに限定されない。

１． 第１実施形態
１．１． オージェ電子分光装置
まず、第１実施形態に係る分析方法に用いられるオージェ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、オージェ電子分光装置１００を模式的に示す図である。

オージェ電子分光装置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。オージェ電子分光装置１００では、電子線等の一次プローブを試料Ｓに照射して試料Ｓから放出された電子を電子分光器３０で分光および検出することによって、元素分析を行う。

オージェ電子分光装置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、電子分光器３０と、照射制御装置５０と、電子分光器制御装置５２と、計数演算装置５４と、処理部６０と、二次電子検出器７０と、を含む。

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、を含む。

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上で走査することができる。

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。

電子分光器３０は、インプットレンズ３２と、アナライザー３４と、検出器４０と、を有している。電子分光器３０では、試料Ｓから放出された電子をアナライザー３４でエネルギー分光し、分光された電子を検出器４０で検出する。

インプットレンズ３２は、試料Ｓから放出された電子をアナライザー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、例えば、複数の静電レンズ３３で構成されている。

アナライザー３４は、電子線が試料Ｓに照射されることによって試料Ｓから放出された電子をエネルギー分光する。アナライザー３４は、例えば、静電半球型アナライザーである。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。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。

なお、アナライザー３４は、試料Ｓから放出された電子をエネルギー分光することができればその構成は限定されない。アナライザー３４として、円筒鏡型アナライザーなどを用いてもよい。

検出器４０は、アナライザー３４でエネルギー分光された電子を検出する。

図２は、検出器４０を模式的に示す図である。検出器４０は、ｎ個のチャンネルトロン４２（検出部の一例）を有している。チャンネルトロン４２の数ｎは、２以上である（ｎ≧２）。図２に示す例では、検出器４０は、７個のチャンネルトロン４２を有している（ｎ＝７）。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。

ｎ個のチャンネルトロン４２は、アナライザー３４の出射面（エネルギー分散面）において、エネルギー分散方向Ａに並んで配置されている。そのため、ｎ個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。したがって、検出器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。ｎ個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。

図３は、検出器４０の機能を説明するための図である。

図３に示すように、７個のチャンネルトロン４２には、−３ｃｈ〜＋３ｃｈのチャンネル番号が割り当てられている。具体的には、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、０ｃｈのチャンネルトロン４２から、内半球電極３５ａ側に向かって順に、−１ｃｈのチャンネルトロン４２、−２ｃｈのチャンネルトロン４２、−３ｃｈのチャンネルトロン４２が配置されている。また、０ｃｈのチャンネルトロン４２から、外半球電極３５ｂ側に向かって順に、＋１ｃｈのチャンネルトロン４２、＋２ｃｈのチャンネルトロン４２、＋３ｃｈのチャンネルトロン４２が配置されている。

７個のチャンネルトロン４２は、隣り合うチャンネルトロン４２間の測定エネルギー間隔ΔＥが同じになるように配列されている。そのため、例えば、０ｃｈのチャンネルトロン４２における測定エネルギーをＥ_０に設定した場合、−３ｃｈのチャンネルトロン４２の測定エネルギーはＥ_０−３ΔＥであり、−２ｃｈのチャンネルトロン４２の測定エネルギーはＥ_０−２ΔＥであり、−１ｃｈのチャンネルトロン４２の測定エネルギーはＥ_０−１ΔＥであり、＋１ｃｈのチャンネルトロン４２の測定エネルギーはＥ_０＋１ΔＥであり、＋２ｃｈのチャンネルトロン４２の測定エネルギーはＥ_０＋２ΔＥであり、＋３ｃｈのチャンネルトロン４２の測定エネルギーはＥ_０＋３ΔＥである。

なお、上記では、検出器４０がｎ個のチャンネルトロン４２からなる場合について説明したが、検出器４０の構成はこれに限定されない。例えば、検出器４０として、マイクロチャンネルプレート、マルチアノード、ＣＭＯＳカメラ、などの多チャンネル検出器を用いてもよい。

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。

電子分光器制御装置５２は、電子分光器３０を制御する。電子分光器制御装置５２は、例えば、処理部６０からの制御信号に基づいて、アナライザー３４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。また、電子分光器制御装置５２は、処理部６０からの制御信号に基づいて、インプットレンズ３２を制御する。

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。単位時間に計数された電子の数は、電子の強度に対応する。

処理部６０は、照射制御装置５０および電子分光器制御装置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。また、処理部６０は、検出器４０における電子の検出結果を取得し、当該検出結果に基づいてスペクトルマップを生成する処理を行う。なお、処理部６０の処理の詳細については後述する。

処理部６０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）および記憶装置（ＲＡＭ
（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）など）を含む。処理部６０では、ＣＰＵで記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、各種計算処理、各種制御処理を行う。

二次電子検出器７０は、試料Ｓに電子線が照射されることによって試料Ｓから放出される二次電子を検出する。二次電子検出器７０における二次電子の検出結果は、処理部６０に送られる。二次電子の検出結果から、二次電子像を生成できる。オージェ電子分光装置１００では、アナライザー３４で分光された電子を検出する検出器４０と、二次電子検出器７０と、を有するため、電子分光像と二次電子像を同時に取得できる。なお、オージェ電子分光装置１００では、図示はしないが反射電子検出器を有していてもよい。

オージェ電子分光装置１００では、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でマップ測定を行うことができる。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、反射電子等が放出される。

試料Ｓから放出されたオージェ電子等の電子は、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、アナライザー３４に入射する。アナライザー３４に入射した電子は、エネルギー分光され、アナライザー３４の出射面においてエネルギー分散方向Ａにエネルギーに応じて分散される。

エネルギーに応じて分散された電子は、エネルギー分散方向Ａに並んで配置されたｎ個のチャンネルトロン４２で検出される。各チャンネルトロン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。

１．２． 分析方法
次に、第１実施形態に係る分析方法について説明する。第１実施形態に係る分析方法では、オージェ電子分光装置１００を用いてスペクトルマップを取得することができる。スペクトルマップは、試料Ｓ上の位置とスペクトルとを関連付けたマップである。図４は、第１実施形態に係る分析方法の一例を示すフローチャートである。

第１実施形態に係る分析方法は、電子線を試料Ｓ上で走査して、試料Ｓから放出される電子を電子分光器３０で検出することによってｎ個のマップデータを取得するマップ測定
を、アナライザー３４の測定エネルギー範囲を変更しながらｍ回繰り返すことによって、ｎ×ｍ個のマップデータを取得する工程Ｓ１０と、取得したｎ×ｍ個のマップデータに基づいてスペクトルマップを生成する工程Ｓ２０と、を含む。さらに、第１実施形態に係る分析方法は、電子分光器３０の感度を補正する工程Ｓ３０を含む。以下、各工程について詳細に説明する。

１．２．１． マップデータの取得
まず、電子線を試料Ｓ上で走査して、試料Ｓから放出される電子を電子分光器３０で検出することによってｎ個のマップデータを取得するマップ測定を、アナライザー３４の測定エネルギー範囲を変更しながらｍ回繰り返すことによって、ｎ×ｍ個のマップデータを取得する。

図５は、ｎ×ｍ個のマップデータを取得する工程を説明するための図である。

まず、アナライザー３４の測定エネルギー範囲を設定する。測定エネルギー範囲は、アナライザー３４でエネルギー分光されるエネルギー範囲である。測定エネルギー範囲は、−３ｃｈのチャンネルトロン４２の測定エネルギーから、＋３ｃｈのチャンネルトロン４２の測定エネルギーまでの範囲である。ここで、マップ測定は、低エネルギー側のエネルギー範囲から順に行われる。また、ｍ回のマップ測定のエネルギー範囲は、互いに重ならないように設定される。

例えば、図３に示すように、０ｃｈのチャンネルトロン４２の測定エネルギーをＥ_０とし、測定エネルギー範囲をＥ_０−３ΔＥ〜Ｅ_０＋３ΔＥに設定する。これにより、−３ｃｈ〜＋３ｃｈのチャンネルトロン４２の測定エネルギーは、互いに等しい測定エネルギー間隔ΔＥに設定される。

１回目のマップ測定で設定される測定エネルギーは以下の通りである。

１回目の測定：−３ｃｈ＝Ｅ_０−３ΔＥ
１回目の測定：−２ｃｈ＝Ｅ_０−２ΔＥ
１回目の測定：−１ｃｈ＝Ｅ_０−１ΔＥ
１回目の測定： ０ｃｈ＝Ｅ_０
１回目の測定：＋１ｃｈ＝Ｅ_０＋１ΔＥ
１回目の測定：＋２ｃｈ＝Ｅ_０＋２ΔＥ
１回目の測定：＋３ｃｈ＝Ｅ_０＋３ΔＥ

上記のように測定エネルギーが設定された状態で１回目のマップ測定を行う。マップ測定は、例えば、電子線で試料Ｓ上を１回走査し、試料Ｓ上から放出された電子を電子分光器３０で分光および検出することで行われる。なお、１回のマップ測定において電子線で試料Ｓ上を複数回走査してもよい。これにより、各測定点における信号の強度を積算することができる。

検出器４０には、７個のチャンネルトロン４２があるため、１回のマップ測定で７つのマップデータを取得できる。１回目のマップ測定では、Ｅ_０−３ΔＥのエネルギーを持つ電子のマップデータ、Ｅ_０−２ΔＥのエネルギーを持つ電子のマップデータ、Ｅ_０−１ΔＥのエネルギーを持つ電子のマップデータ、Ｅ_０のエネルギーを持つ電子のマップデータ、Ｅ_０＋１ΔＥのエネルギーを持つ電子のマップデータ、Ｅ_０＋２ΔＥのエネルギーを持つ電子のマップデータ、Ｅ_０＋３ΔＥのエネルギーを持つ電子のマップデータを取得できる。

なお、Ｅ_０のエネルギーを持つ電子のマップデータとは、試料上の位置とＥ_０のエネルギーを持つ電子の強度とを関連づけたデータである。Ｅ_０のエネルギーを持つ電子のマップデータは、Ｅ_０のエネルギーを持つ電子の分布を示す電子分光像を含む。電子分光像は、試料上の各位置での電子の強度の違いを画像化したものである。その他のエネルギーを持つ電子のマップデータについても同様である。

次に、０ｃｈのチャンネルトロン４２の測定エネルギーをＥ_０＿１とし、測定エネルギー範囲をＥ_０＿１−３ΔＥ〜Ｅ_０＿１＋３ΔＥに設定する。１回目のマップ測定の測定エネルギー範囲と２回目のマップ測定の測定エネルギー範囲とは重ならないように設定される。すなわち、２回目のマップ測定における測定エネルギーの最小値は、１回目のマップ測定における測定エネルギーの最大値よりも大きく設定される。

２回目のマップ測定で設定される測定エネルギーは、以下の通りである。

２回目の測定：−３ｃｈ＝Ｅ_０＿１−３ΔＥ
２回目の測定：−２ｃｈ＝Ｅ_０＿１−２ΔＥ
２回目の測定：−１ｃｈ＝Ｅ_０＿１−１ΔＥ
２回目の測定： ０ｃｈ＝Ｅ_０＿１
２回目の測定：＋１ｃｈ＝Ｅ_０＿１＋１ΔＥ
２回目の測定：＋２ｃｈ＝Ｅ_０＿１＋２ΔＥ
２回目の測定：＋３ｃｈ＝Ｅ_０＿１＋３ΔＥ

ここで、１回目のマップ測定における＋３ｃｈのチャンネルトロン４２の測定エネルギーと、２回目のマップ測定における−３ｃｈのチャンネルトロン４２の測定エネルギーとの差をΔＥとする。すなわち、２回目のマップ測定の測定エネルギー範囲は、１回目のマップ測定の測定エネルギー範囲をｎ×ΔＥだけずらしたものとする。これにより、２回目のマップ測定の測定エネルギーは、以下のように表される。

２回目の測定：−３ｃｈ＝Ｅ_０＿１−３ΔＥ＝Ｅ_０＋４ΔＥ
２回目の測定：−２ｃｈ＝Ｅ_０＿１−２ΔＥ＝Ｅ_０＋５ΔＥ
２回目の測定：−１ｃｈ＝Ｅ_０＿１−１ΔＥ＝Ｅ_０＋６ΔＥ
２回目の測定： ０ｃｈ＝Ｅ_０＿１ ＝Ｅ_０＋７ΔＥ
２回目の測定：＋１ｃｈ＝Ｅ_０＿１＋１ΔＥ＝Ｅ_０＋８ΔＥ
２回目の測定：＋２ｃｈ＝Ｅ_０＿１＋２ΔＥ＝Ｅ_０＋９ΔＥ
２回目の測定：＋３ｃｈ＝Ｅ_０＿１＋３ΔＥ＝Ｅ_０＋１０ΔＥ

２回目のマップ測定では、Ｅ_０＋４ΔＥのエネルギーを持つ電子のマップデータ、Ｅ_０＋５ΔＥのエネルギーを持つ電子のマップデータ、Ｅ_０＋６ΔＥのエネルギーを持つ電子のマップデータ、Ｅ_０＋７ΔＥのエネルギーを持つ電子のマップデータ、Ｅ_０＋８ΔＥのエネルギーを持つ電子のマップデータ、Ｅ_０＋９ΔＥのエネルギーを持つ電子のマップデータ、Ｅ_０＋１０ΔＥのエネルギーを持つ電子のマップデータを取得できる。

上記のように、７個のチャンネルトロン４２の測定エネルギーの間隔がΔＥの場合、１回目のマップ測定の測定エネルギーの最大値をＥ_０＋３ΔＥと設定し、２回目のマップ測定の測定エネルギーの最小値をＥ_０＋４ΔＥと設定し、差をΔＥとする。これにより、エネルギー分解能を一定にできる。

３回目以降のマップ測定についても、同様に、測定エネルギー範囲を設定してマップ測定を行う。具体的には、ｊ回目のマップ測定における測定エネルギー範囲とｊ＋１回目のマップ測定における測定エネルギー範囲とは、重ならないように設定する。また、ｊ回目
のマップ測定におけるｎ個のチャンネルトロン４２の測定エネルギーの最大値と、ｊ＋１回目のマップ測定におけるｎ個のチャンネルトロン４２の測定エネルギーの最小値との差は、ｎ個のチャンネルトロン４２の測定エネルギー間隔に等しく設定する。なお、ｎ，ｍ，ｊは、自然数（正の整数）であり、２≦ｎ、１≦ｊ≦ｍを満たす。また、ｍに上限値はない。

上記のように、マップ測定を、測定エネルギー範囲を変更しながらｍ回繰り返すことによって、ｎ×ｍ個のマップデータを取得できる。このようにして取得されたｎ×ｍ個のマップデータ（電子分光像）は、互いに異なるエネルギーを持つ電子の分布を示している。

なお、マップ測定の終了条件として、上記では測定回数ｍを設定したが、終了条件として、測定を終了するエネルギーを設定してもよい。また、１回目の測定エネルギーＥ_０や、測定エネルギー間隔ΔＥは、測定条件に応じて任意の値に設定可能である。

上記では、試料Ｓから放出された電子のエネルギーに関わらず、電子が電子分光器３０を通過するときのエネルギーが一定、すなわち、パスエネルギーが一定になるようにするＣＡＥ（Constant Analyzer Energy）モードの場合について説明した。ＣＡＥモードでは、内半球電極３５ａと外半球電極３５ｂの間に印加する電位差を一定の値に保ち、インプットレンズ３２の印加電圧を掃引する。ＣＡＥモードでは、エネルギー分解能ΔＥはすべてのエネルギー範囲で同じである。すなわち、ＣＡＥモードでは、ΔＥ＝一定である。

これに対して、オージェ電子分光装置１００では、測定する電子の運動エネルギーに応じて一定の比率で電子を減速するＣＲＲ（Constant Retarding Ratio）モードでのマップ測定も可能である。ＣＲＲモードでは、内半球電極３５ａと外半球電極３５ｂの間に印加する電位差をインプットレンズ３２の印加電圧とともに掃引し、電子を一定の減速比で分光する。ＣＲＲモードでは、エネルギー分解能ΔＥはエネルギーＥによって変化する。ＣＲＲモードでは、ΔＥ／Ｅ＝一定である。

ＣＲＲモードでは、１回のマップ測定の測定エネルギー範囲が、０ｃｈのチャンネルトロン４２の測定エネルギーに比例する。すなわち、ｎ個のチャンネルトロン４２を有する場合、ｊ回目のマップ測定におけるｎ個のチャンネルトロン４２の測定エネルギーの中央値をＥ_ｊ−１とし、インプットレンズ３２の減速率に比例する値をαとした場合、ｊ＋１回目のマップ測定におけるｎ個のチャンネルトロン４２の測定エネルギーの中央値Ｅ_ｊは、
Ｅ_ｊ＝Ｅ_ｊ−１（１＋α）
である。

１．２．２． スペクトルマップの生成
取得したｎ×ｍ個のマップデータに基づいて、スペクトルマップを生成する。具体的には、図５に示すように、取得したｎ×ｍ個のマップデータから、試料上の測定点ごとに強度データを抽出することによって、測定点ごとにスペクトルを生成する。そして、試料上の測定点とスペクトルを関連付けて不図示の記憶部に記憶させる。これにより、スペクトルマップを生成できる。

１．２．３． 電子分光器の検出感度の補正
次に、電子分光器３０の検出感度を補正するための補正係数を求める。電子分光器３０の検出器４０は、ｎ個のチャンネルトロン４２を有している。ｎ個のチャンネルトロン４２は、それぞれ検出感度が異なる。したがって、電子分光器３０の検出感度の補正する工程では、電子分光器３０の検出感度を補正するための補正係数を求めることによって、ｎ個のチャンネルトロン４２の検出感度を補正する。以下、電子分光器３０の検出感度を補
正する工程について説明する。

まず、スペクトルマップからスペクトルを取得する。スペクトルを取得する工程では、例えば、スペクトルマップ上の任意の領域を選択し、選択された領域のスペクトルを取得する。なお、スペクトルを取得する領域は、１つの測定点であってもよいし、隣接する複数の測定点を含んでいてもよい。また、スペクトルを取得する領域は、スペクトルマップの全体であってもよい。この場合、スペクトルは、全測定点のスペクトルを積算したスペクトルとなる。

図６は、スペクトルマップから取得されたスペクトル（オージェスペクトル）を示す図である。図６に示すスペクトルＳ２は、感度補正前のスペクトルであり、スペクトルＳ４は、感度補正後のスペクトルである。図６では、測定をＣＲＲモードで行っているため、エネルギーステップは、測定エネルギーに比例している。なお、エネルギーステップは、任意に設定可能である。

次に、スペクトルマップから取得されたスペクトルに基づいて、補正係数を求める。

図６に示すように、電子分光器３０では各チャンネルトロン４２ごとに検出感度が異なっているため、スペクトルＳ２にはチャンネルトロン４２の数と同じ測定点数の周期で強度に変動が見られる。そのため、補正係数を求めることによって、各チャンネルトロン４２の検出感度を補正する。補正係数は、チャンネルトロン４２ごとに求められる。

図７は、スペクトルＳ２において、測定エネルギーと、当該測定エネルギーの電子の検出に使用されたチャンネルと、当該チャンネルで検出された電子の強度と、の関係を示す表である。

以下、０ｃｈのチャンネルトロン４２の補正係数を求める場合について説明する。

まず、スペクトルＳ２において、０ｃｈのチャンネルトロン４２の測定エネルギーの前後から、連続する測定エネルギーの強度データをｎ個、すなわち、検出器４０が有するチャンネルトロン４２の数だけ抽出する。ここでは、検出器４０は、−３ｃｈ〜＋３ｃｈのチャンネルトロン４２を有するため、スペクトルＳ２から連続する測定エネルギーの強度データを７点取得する。例えば、測定エネルギー２０．３７ｅＶを中心として、スペクトルＳ２から、２０．００ｅＶから２０．７５ｅＶまでの７点の強度データを取得する。

次に、７点の強度データの平均値Ｉ_Ａを計算する。

Ｉ_Ａ＝（１０００＋８８３＋７５２＋７１０＋６８１＋６８７＋６０９）／７≒７６０．３

次に、平均値Ｉ_Ａと、０ｃｈのチャンネルトロン４２の強度データの比を計算する。

０ｃｈの補正係数＝Ｉ_Ａ／０ｃｈの強度＝７６０．３／７１０≒１．０７

これにより、０ｃｈのチャンネルトロン４２の補正係数を求めることができる。

次に、計算された補正係数を用いて、０ｃｈのチャンネルトロン４２の強度データを補正する。強度データの補正は、次式で示すように、補正前の強度データに補正係数を乗算することで行われる。

補正後の強度データ＝補正前の強度データ×補正係数

上記の例では、測定エネルギー２０．３７ｅＶでの０ｃｈのチャンネルトロン４２において、補正係数は１．０７、補正前の強度データは７１０、であるため、補正後の強度データは、７１０×１．０７＝７５９．７となる。

ここで、チャンネルトロン４２の検出感度は、測定エネルギーによっても変化する。そのため、チャンネルトロン４２の補正係数を測定エネルギーごとに求めることによって、測定エネルギーによるチャンネルトロン４２の検出感度の違いを補正できる。

測定エネルギーが２１．２７ｅＶでの０ｃｈのチャンネルトロン４２の補正係数は、以下の通りである。

Ｉ_Ａ＝（９７２＋８６７＋７３７＋６９８＋６６７＋６７７＋６０４）／７≒７４６．０
０ｃｈの補正係数＝Ｉ_Ａ／０ｃｈの強度＝７４６．０／６９８≒１．０７

測定エネルギーが１０１５．８７ｅＶでの０ｃｈのチャンネルトロン４２の補正係数は、以下の通りである。

Ｉ_Ａ＝（２８３＋２９０＋２６７＋２５３＋２５８＋２６３＋２３０）／７≒２６３．４
０ｃｈの補正係数＝Ｉ_Ａ／０ｃｈの強度＝２６３．４／２５３≒１．０４

上記のようにして、０ｃｈのチャンネルトロン４２の補正係数を、測定エネルギーごとに求めることができる。

その他のチャンネルトロン４２の補正係数も、上述した０ｃｈのチャンネルトロン４２の補正係数と同様に求めることができる。

例えば、測定エネルギーが２０．５０ｅＶの＋１ｃｈのチャンネルトロン４２の補正係数は、以下のように求められる。

Ｉ_Ａ＝（８８３＋７５２＋７１０＋６８１＋６８７＋６０９＋９７２）／７≒７５６．３
＋１ｃｈの補正係数＝Ｉ_Ａ／＋１ｃｈの強度＝７５６．３／６８１＝１．１１

また、例えば、測定エネルギーが２０．６２ｅＶでの＋２ｃｈのチャンネルトロン４２の補正係数は、以下のように求められる。

Ｉ_Ａ＝（７５２＋７１０＋６８１＋６８７＋６０９＋９７２＋８６７）／７≒７５４．０
＋２ｃｈの補正係数＝Ｉ_Ａ／＋２ｃｈの強度＝７５４／６８７≒１．１０

このようにして、各チャンネルトロン４２について、測定エネルギーごとに補正係数を求めることができる。

上記のようにして求めた補正係数を用いて、スペクトルＳ２を補正することによって、スペクトルＳ４を得ることができる。

なお、上記では、スペクトルＳ２から、連続する測定エネルギーのデータをｎ個抽出して補正係数を求める場合について説明したが、例えば、スペクトルＳ２から連続する測定エネルギーのデータをｎの倍数個抽出して、補正係数を求めてもよい。

また、上記では、測定をＣＲＲモードで行った場合について説明したが、測定をＣＡＥモードで行った場合も同様の手法で補正係数を求めることができる。

また、上記では、補正係数を求めるチャンネルを中心として前後３つのチャンネルの強度データの平均を計算することによって補正係数を求めたが、補正係数を求める手法は連続する測定エネルギーの強度データをｎの倍数個を抽出して求められた係数であれば特に限定されない。

１．３． 処理
オージェ電子分光装置１００における処理部６０の処理について説明する。ここでは、処理部６０のスペクトルマップを生成する処理について説明する。

処理部６０は、まず、ｎ個のマップデータを取得するマップ測定をアナライザー３４の測定エネルギー範囲を変更しながらｍ回繰り返すことによって得られた、ｎ×ｍ個のマップデータを取得する。処理部６０は、取得したｎ×ｍ個のマップデータに基づいてスペクトルマップを生成する。

次に、処理部６０は、電子分光器３０の感度を補正する処理を行う。処理部６０は、生成されたスペクトルマップからスペクトルを生成し、生成したスペクトルに基づいて補正係数を求める。補正係数を求める方法は、上述した通りである。処理部６０は、求めた補正係数を用いて、スペクトルを補正する。以上の処理によりスペクトルマップを生成できる。

１．４． 効果
第１実施形態に係る分析方法は、電子線を試料Ｓ上で走査して試料Ｓから放出される電子を検出器４０で検出することによってｎ個のマップデータを取得するマップ測定を、アナライザー３４の測定エネルギー範囲を変更しながらｍ回繰り返すことによって、ｎ×ｍ個のマップデータを取得する工程と、ｎ×ｍ個のマップデータに基づいてスペクトルマップを生成する工程と、を含む。そのため、第１実施形態に係る分析方法では、スペクトルマップを短時間で取得できる。

例えば、分析視野内の各測定点において点分析を行ってスペクトルを取得して、スペクトルマップを生成する場合、各測定点ごとに、電子分光器内部の電極電圧やコイル電流の値を変更してから安定するまでの待ち時間が必要である。例えば、分析視野内の測定点数が多くなると、測定点数の増加に従って待つ回数が増え、測定時間も長くなってしまう。これに対して、第１実施形態に係る分析方法では、１スキャン毎に（１マップ測定ごとに）上記の待ち時間が生じるが、各測定点ごとに待つ必要がない。また、測定点数が多くなっても、待つ回数が増えることがない。さらに、検出器４０のチャンネル数を多くすることによって、測定時間の短縮を図ることができる。したがって、第１実施形態に係る分析方法では、短時間でスペクトルマップを取得できる。

第１実施形態に係る分析方法では、ｍ回のマップ測定において、各チャンネルトロン４２の測定エネルギーは重複しない。すなわち、マップ測定がｍ回繰り返されても、ｎ個のチャンネルトロン４２に対して同じ測定エネルギーが設定されない。したがって、第１実施形態に係る分析方法では、測定時間を短くできる。例えば、ｍ回のマップ測定においてチャンネルトロン４２の測定エネルギーが重複すると、その分だけ測定時間が長くなって
しまう。

第１実施形態に係る分析方法では、ｊ回目のマップ測定において設定される測定エネルギー範囲と、ｊ＋１回目のマップ測定において設定される測定エネルギー範囲とは、重ならない。したがって、第１実施形態に係る分析方法では、上述した手法を用いて、電子分光器３０の検出感度の補正を容易に行うことができる。

第１実施形態に係る分析方法は、電子分光器３０の検出感度を補正するための補正係数を求める工程を含む。当該補正係数を求める工程では、生成されたスペクトルマップから得られたスペクトルに基づいて補正係数を求める。そのため、第１実施形態に係る分析方法では、電子分光器３０の感度を補正するための測定が不要である。

例えば、スペクトルマップを取得するための測定とは別に、電子分光器３０の感度を補正するための測定を行うと、試料Ｓが損傷してしまうおそれがある。また、電子分光器３０の感度を補正するための測定を別試料で行った場合、感度を正確に補正できない場合がある。これに対して、第１実施形態に係る分析方法では、得られたスペクトルマップからスペクトルを取得して電子分光器３０の感度を補正するため、このような問題が生じない。さらに、電子分光器３０の感度を補正するための測定が不要であるため、測定時間を短縮できる。

第１実施形態に係る分析方法では、補正係数をチャンネルトロン４２ごとに求める。これにより、各チャンネルトロン４２の検出感度の違いを補正できる。

第１実施形態に係る分析方法では、補正係数を測定エネルギーごとに求める。これにより、測定エネルギーの違いによるチャンネルトロン４２の検出感度の違いを補正できる。

第１実施形態に係る分析方法では、補正係数を求める工程において、取得したスペクトルから、連続する測定エネルギーのデータをｎの倍数個抽出して、電子分光器３０の感度を補正する。これにより、抽出したデータには、各チャンネルトロン４２のデータが同じ数だけ含まれることとなるため、ｎ個のチャンネルトロン４２の検出感度の違いを補正することができる。

１．５． 変形例
次に、第１実施形態に係る分析方法の変形例について説明する。以下では、上述した第１実施形態に係る分析方法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。

１．５．１． 第１変形例
電子分光器３０の検出感度を補正する手法は、上述した「１．２．３． 電子分光器の検出感度の補正」に記載した手法に限定されない。

上述した「１．２．３． 電子分光器の検出感度の補正」に記載した手法では、補正係数は、観測される電子の強度が一定であることが前提となっているため、オージェピークのように、エネルギーによって強度が大きく変化するエネルギー範囲では、補正係数を正確に計算することができない。第１変形例では、スペクトルを加工し、加工したスペクトルに基づいて補正係数を計算することによって、強度の変化の影響を低減する。以下、その原理について、説明する。なお、以下では、チャンネル数が２の場合（ｎ＝２）について説明する。

図８〜図１８は、第１変形例に係る分析方法を説明するための図である。図８は、真の
スペクトルを示している。図８では、測定エネルギーが１１２付近でピークが観測されている。

図９は、補正前のスペクトルを示している。１ｃｈのチャンネルトロン４２および２ｃｈのチャンネルトロン４２は、互いに検出感度が異なっている。図９に示すように、１ｃｈのスペクトルのバックグラウンド領域の強度が、２ｃｈのスペクトルの強度データのバックグラウンド領域の強度よりも大きい。これは、１ｃｈのチャンネルトロン４２の検出感度が、２ｃｈのチャンネルトロン４２の検出感度よりも高いためである。

図１０は、図９に示す１ｃｈのスペクトルと２ｃｈのスペクトルのそれぞれにおいて、各点の前後５点で平均値を計算して得られたスペクトルである。

図１１は、図９に示す１ｃｈのスペクトルと２ｃｈのスペクトルのそれぞれにおいて、各点の前後の５点で中央値を計算して得られたスペクトルである。

図１０および図１１では、スペクトルのピーク部分が抑えられている。

図１２は、図９に示すスペクトルを用いて、補正係数を計算した結果である。図１３は、図１０に示すスペクトルを用いて、補正係数を計算した結果である。図１４は、図１１に示すスペクトルを用いて、補正係数を計算した結果である。補正係数の計算方法は、「１．２．３． 電子分光器の検出感度の補正」で説明したように、測定エネルギーの強度と平均値Ｉ_Ａとの比から計算した。

図１３および図１４では、スペクトルのピーク部分の影響が抑えられている。

図１５は、図１２の補正係数を用いて、図９のスペクトルを補正して得られたスペクトルである。図１６は、図１３の補正係数を用いて、図９のスペクトルを補正して得られたスペクトルである。図１７は、図１４の補正係数を用いて、図９のスペクトルを補正して得られたスペクトルである。スペクトルの補正は、「１．２．３． 電子分光器の検出感度の補正」で説明したように、補正前のスペクトルの強度に補正係数を乗算することで行った。

図１８は、図８に示す真のスペクトル（ＴＲＵＥ）と、図１５に示すスペクトル（ｒａｗ）と、図１６に示すスペクトル（ｍｅａｎ５）と、図１７に示すスペクトル（ｍｅｄｉａｎ５）と、を比較するための図である。

図１５〜図１８に示すように、平均値や中央値を用いてスペクトルを加工して、補正係数を計算することによって、ピークの影響を低減できる。特に、この例では、中央値を用いることによってピークの影響を低減できた。

上記では、スペクトルの平均値および中央値を用いてスペクトルを加工する場合について説明した。平均値を用いてスペクトルを加工すると、スペクトルの統計ノイズによる影響を抑える効果が期待できる。また、中央値を利用すると、ピークによる影響を低減できる。ただし、スペクトルの加工処理は、平均値や中央値によらず、その他の処理を用いてもよい。例えば、スプライン関数を最小二乗法によりフィッティングしてもよい。

１．５．２． 第２変形例
電子分光器３０の検出感度を補正する手法は、上述した「１．２．３． 電子分光器の検出感度の補正」に記載した手法に限定されない。以下、第２変形例に係る分析方法について説明する。

まず、スペクトルマップからスペクトルを取得する。

次に、スペクトルの移動平均を計算して、移動平均スペクトルを生成する。

図１９は、スペクトルマップから取得したスペクトルと、当該スペクトルの移動平均を計算して得られた移動平均スペクトルと、を図示している。図１９にて、Ｅｎｅｒｇｙ−Ｃｈａｎｎｅｌはエネルギー値に変換する前のチャンネルのインデックスを示す。なお、図１９に示すスペクトルマップから取得したスペクトルは、３チャンネルのスペクトルマップで得られたスペクトルである。３チャンネルのスペクトルマップとは、３つのチャンネルトロン４２（ｎ＝３）を用いてマップ測定を行って得られたスペクトルマップである。

ｎ個のチャンネルトロン４２を用いてマップ測定を行った場合、ｎの倍数の移動平均を計算する。図１９では、３個のチャンネルトロン４２を有しており、６ｃｈ分（連続する６つの測定エネルギーの強度データ）の移動平均を計算している。スペクトルの移動平均を計算することによって、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。

なお、ＰＣＡフィルター等を用いて、スペクトルのホワイトノイズ（統計的なノイズ）を除去してもよい。

次に、３つのチャンネルトロン４２の強度データを個別にプロットして、３つのシングルチャネルスペクトルを得る。図２０は、１ｃｈのチャンネルトロン４２の強度データをプロットして得られた１ｃｈのスペクトル、２ｃｈのチャンネルトロン４２の強度データをプロットして得られた２ｃｈのスペクトル、および３ｃｈのチャンネルトロン４２の強度データをプロットして得られた３ｃｈのスペクトルを示す図である。

次に、移動平均スペクトルから１ｃｈのスペクトルと同じエネルギー値の信号を抽出して１ｃｈのスペクトルに対応する移動平均スペクトルを生成する。同様にして、２ｃｈのスペクトルに対応する移動平均スペクトル、および３ｃｈのスペクトルに対応する移動平均スペクトルを生成する。

次に、スペクトルのバックグラウンド領域を用いて、各チャンネルトロンの検出感度を補正する。検出感度の補正は、例えば、各チャンネルのスペクトルのバックグラウンド領域の強度を、移動平均スペクトルのバックグラウンド領域の強度に合わせることで行う。

ここでは、スペクトルのバックグラウンド領域の強度を示す曲線（バックグラウンド曲線）が、移動平均スペクトルと近似すると仮定する。

図２１は、各チャンネルの検出感度を補正する処理を説明するための図である。

図２１に示すように、各チャンネルの強度データを移動平均で割る。各チャンネルの強度データを移動平均で割ると、スペクトルのピーク領域では、値が急激に変化してしまう。そのため、ピーク領域を無視するために、フィルター処理および平滑化処理を行う。

各スペクトルに対して、上記の処理を行った後、スペクトルを移動平均に一致させる。これにより、各チャンネルトロン４２の検出感度を補正することができる。また、スペクトルを移動平均に一致させるためにスペクトルに乗算される係数が、補正係数となる。

図２２は、各チャンネルトロンの検出感度を補正する前のスペクトルであり、図２３は、各チャンネルトロンの検出感度を補正した後のスペクトルである。

第２変形例によれば、図２２および図２３に示すように、電子分光器３０の検出感度を補正できる。

１．５．３． 第３変形例
上述した第１実施形態では、スペクトルマップの任意の領域から抽出されたスペクトルを用いて、補正係数を求めた。

第３変形例では、生成されたスペクトルマップを複数の領域に区画し、領域ごとにスペクトルを取得し、領域ごとに補正係数を求める。

ここで、電子分光器３０では、試料Ｓ上の測定点の位置の違いによってインプットレンズ３２で取り込むことができる電子の量に違いが生じる。例えば、試料Ｓ上の測定点の位置がインプットレンズ３２の光軸を通る直線上の近傍にある場合、取り込むことができる電子の量が多く、試料Ｓ上の測定点の位置が当該直線から離れている場合、取り込むことができる電子の量が少ない。したがって、電子分光器３０では、測定点の位置によっても、検出感度に違いが生じる。そのため、第３変形例では、スペクトルマップを複数の領域に区画して、領域ごとに補正係数を求めることで、測定点の位置による検出感度の違いを補正する。

図２４は、第３変形例に係る分析方法を説明するための図である。

第３変形例では、まず、図２４に示すように、スペクトルマップを複数の領域２に区画する。１つの領域２は、１つの測定点であってもよいし、隣接する複数の測定点を含む領域であってもよい。

次に、第１領域２ａからスペクトルを取得し、上述した「１．２．３． 電子分光器の検出感度の補正」に記載した手法を用いて、補正係数を求める。そして、求めた補正係数を用いて、スペクトルを補正する。これにより、第１領域２ａにおいて、電子分光器３０の検出感度を補正することができる。

次に、第２領域２ｂからスペクトルを取得し、第１領域２ａと同様に、電子分光器３０の検出感度の補正を行う。その他の領域２についても同様に、電子分光器３０の検出感度の補正を行う。これにより、領域２ごとに、電子分光器３０の検出感度を補正することができる。

なお、電子分光器３０の検出感度は、測定点の位置に応じて連続的に変化する。そのため、例えば、第１領域２ａの補正係数を求める際に、第１領域２ａから取得したスペクトルをそのまま用いずに、隣接する領域２のスペクトルとの平均値や中央値を用いてスペクトルを加工して、第１領域２ａの補正係数を求めてもよい。平均値や中央値を用いてスペクトルを加工する手法は、第２変形例で説明した手法と同様の手法を用いることができる。

第３変形例では、生成されたスペクトルマップを複数の領域２に区画し、領域２ごとにスペクトルを取得し、領域２ごとに補正係数を求める。そのため、第３変形例では、測定点の位置による検出感度に違いも補正することができる。

なお、第３変形例は、上述した第１変形例および第２変形例にも適用可能である。

２． 第２実施形態
２．１． オージェ電子分光装置
第２実施形態に係る分析方法に用いられるオージェ電子分光装置の構成は、上述した図１に示すオージェ電子分光装置１００と同様であり、その説明を省略する。処理部６０は、以下で説明する分析視野のドリフトを補正する処理を行う。

２．２． 分析方法
図２５は、第２実施形態に係る分析方法の一例を示すフローチャートである。図２５に示すように、第２実施形態に係る分析方法は、分析視野のドリフトを補正する工程Ｓ１５を含む。以下では、上述した第１実施形態に係る分析方法の例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。

オージェ電子分光装置１００では、分析視野のドリフト補正として、マップ測定中に行われるドリフト補正と、マップ測定後に行われるドリフト補正と、を行う。

（１）マップ測定中のドリフト補正
図２６は、マップ測定中のドリフト補正を説明するための図である。

マップ測定中のドリフト補正は、プローブトラッキングを使用して行われる。プローブトラッキングとは、試料Ｓに照射される電子線の照射位置のずれを検出して、そのずれを補正しながらマップ測定を行う機能である。

例えば、図２６に示すように、二次電子像と、マップ測定による電子分光像（マップデータ）と、を交互に取得する。二次電子像を取得すると、取得した二次電子像を基準となる二次電子像と比較することによって、ドリフト量を算出する。そして、算出したドリフト量に基づいて、電子線の照射位置の移動または試料ステージ２０の移動により、分析視野を移動させる。これにより、分析視野のドリフトを補正できる。基準となる二次電子像は、例えば、あらかじめ取得した二次電子像である。なお、基準となる二次電子像は、直前に取得した二次電子像であってもよい。すなわち、Ｎ回目のマップ測定で取得した二次電子像の比較対象となる基準となる二次電子像は、Ｎ−１回目のマップ測定で取得した二次電子像であってもよい。

なお、図２７に示すように、マップ測定と同時に、二次電子像を取得してもよい。これにより、測定時間を短縮できる。さらに、マップ測定と同一のドリフト情報を有しているため、ドリフト補正の精度を向上できる。

（２）マップ測定後のドリフト補正（工程Ｓ１５）
マップ測定後のドリフト補正は、図２５に示すように、ｎ×ｍ個のマップデータを取得する工程Ｓ１０の後に行われる。マップ測定後の測定視野のドリフトを補正する工程では、ｎ×ｍ個のマップデータに基づいてｎ×ｍ個の電子分光像を生成し、ｎ×ｍ個の電子分光像をそれぞれ基準となる像と比較して分析視野のドリフトを補正する。すなわち、ドリフト補正は、マップデータごと（電子分光像ごと）に行われる。

図２８は、マップ測定後のドリフト補正を説明するための図である。

図２８に示すように、マップ測定で得られた電子分光像を用いて、画像処理によるドリフト補正を行う。上記のようにマップ測定中にプローブトラッキングによるドリフト補正を行ったとしても、プローブトラッキング直後から次のプローブトラッキングまでの間にドリフトが発生した場合、マップデータにはドリフトの影響が生じる。そのため、マップ
測定後に、測定結果である電子分光像を用いてドリフト補正を行う。

具体的には、マップ測定で得られた電子分光像を基準となる像と比較し、像間のドリフトを算出する。基準となる像としては、例えば、１回目のマップ測定で取得された電子分光像を用いることができる。また、基準となる像として、スペクトルマップを生成するための測定の前に、あらかじめ取得された電子分光像を用いてもよい。

像間のドリフト量の計算には、プローブトラッキングで用いたドリフト量の計算方法と同様の計算方法が適用できる。また、像間のドリフト量の計算は、平行移動だけでなく、回転、スケーリング、およびせん断を含むアフィン変換や、非線形歪みおよび局所歪みを考慮した計算を行ってもよい。

なお、マップ測定で得られた電子分光像は、それぞれ測定エネルギーが異なるため、像のコントラストやブライトネスが異なる場合がある。そのため、例えば、図２９に示すように、像間のドリフト量の計算を、電子分光像と同時に取得した二次電子像で行ってもよい。

また、例えば、電子の強度が低い測定エネルギーでは、電子分光像のコントラストが弱く、ドリフト量を正確に計算できない場合がある。このような場合に、電子分光像と同時に取得した二次電子像でドリフト量の計算を行うことで、精度よくドリフト量を計算できる。

上記では、電子分光像と同時に取得した二次電子像でドリフト量の計算を行う場合について説明したが、電子分光像と同時に取得可能であれば二次電子像に限定されない。例えば、電子分光像と同時に反射電子像を取得して反射電子像でドリフト量の計算を行ってもよい。

２．３． 効果
第２実施形態に係る分析方法は、分析視野のドリフトを補正する工程を含む。分析視野のドリフトを補正する工程では、マップデータに基づいて、マップデータごとに電子分光像を生成し、マップデータごとに生成された電子分光像を、基準となる分光像と比較して、分析視野のドリフトを補正する。このように、第２実施形態に係る分析方法では、スペクトルマップを生成するための電子分光像を用いてドリフト補正を行うため、ドリフト補正のための像を取得する必要がない。また、電子分光像を用いることで、線形的なドリフト補正だけでなく、非線形歪みや局所歪みを補正できる。

３． 第３実施形態
３．１． オージェ電子分光装置
第３実施形態に係る分析方法に用いられるオージェ電子分光装置の構成は、上述した図１に示すオージェ電子分光装置１００と同様であり、その説明を省略する。

３．２． 分析方法
次に、第３実施形態に係る分析方法について説明する。第３実施形態に係る分析方法では、図４に示すｎ×ｍ個のマップデータを取得する工程Ｓ１０、および電子分光器３０の感度を補正する工程Ｓ３０が第１実施形態に係る分析方法と異なる。以下では、上述した第１実施形態に係る分析方法の例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。

３．２．１． マップデータの取得
第３実施形態に係る分析方法では、第１実施形態に係る分析方法と同様に、ｍ回のマッ
プ測定において、チャンネルトロン４２の測定エネルギーは重複しない。また、第３実施形態に係る分析方法において、ｎ×ｍ個のマップデータを取得する工程では、隣り合うチャンネルトロン４２間の測定エネルギー間隔をΔＥとした場合に、測定エネルギー間隔がΔＥとなるように測定エネルギー間隔をｎ×ΔＥずらしながらマップ測定をｍ／ａ回繰り返す工程を、測定エネルギー範囲をΔＥ／ａだけずらしながらａ回行う。ただし、ａは、ｍ＞ａを満たす正の整数であり、ｍはａの倍数である。

図３０は、第３実施形態に係る分析方法を説明するための図である。なお、図３０では、ａ＝３の場合を示している。

図３０に示すように、まず、測定エネルギー間隔がΔＥとなるように、測定エネルギー間隔をｎ×ΔＥずらしながらマップ測定をｍ／ａ回繰り返す工程（以下、「マップ測定を繰り返す工程」ともいう）の１回目を行う。マップ測定を繰り返す工程は、上述した第１実施形態と同様に行われる。すなわち、マップ測定を繰り返す工程において、１回目のマップ測定の測定エネルギー範囲と、２回目のマップ測定エネルギー範囲とは、ｎ×ΔＥだけずれるように設定される。

具体的には、マップ測定を繰り返す工程における１回目のマップ測定の測定エネルギーは以下の通りである。

１回目のマップ測定：−３ｃｈ＝Ｅ_０−３ΔＥ
１回目のマップ測定：−２ｃｈ＝Ｅ_０−２ΔＥ
１回目のマップ測定：−１ｃｈ＝Ｅ_０−１ΔＥ
１回目のマップ測定： ０ｃｈ＝Ｅ_０
１回目のマップ測定：＋１ｃｈ＝Ｅ_０＋１ΔＥ
１回目のマップ測定：＋２ｃｈ＝Ｅ_０＋２ΔＥ
１回目のマップ測定：＋３ｃｈ＝Ｅ_０＋３ΔＥ

マップ測定を繰り返す工程における２回目のマップ測定の測定エネルギーは以下の通りである。

２回目のマップ測定：−３ｃｈ＝Ｅ_０＋４ΔＥ
２回目のマップ測定：−２ｃｈ＝Ｅ_０＋５ΔＥ
２回目のマップ測定：−１ｃｈ＝Ｅ_０＋６ΔＥ
２回目のマップ測定： ０ｃｈ＝Ｅ_０＋７ΔＥ
２回目のマップ測定：＋１ｃｈ＝Ｅ_０＋８ΔＥ
２回目のマップ測定：＋２ｃｈ＝Ｅ_０＋９ΔＥ
２回目のマップ測定：＋３ｃｈ＝Ｅ_０＋１０ΔＥ

３回目以降のマップ測定も同様に行われる。マップ測定を繰り返す工程では、ｍ／３回のマップ測定が行われる。

次に、２回目のマップ測定を繰り返す工程を行う。２回目のマップ測定を繰り返す工程では、１回目のマップ測定を繰り返す工程の測定エネルギー範囲をΔＥ／ａ、すなわち、ΔＥ／３だけずらして行われる。例えば、図示の例では、２回目のマップ測定を繰り返す工程では、測定開始時の測定エネルギー、すなわち、最小の測定エネルギーは、１回目のマップ測定を繰り返す工程における測定開始時の測定エネルギーよりもΔＥ／３だけ大きい。

具体的には、２回目のマップ測定を繰り返す工程における１回目のマップ測定の測定エ
ネルギーおよび２回目のマップ測定の測定エネルギーは以下の通りである。

１回目のマップ測定：−３ｃｈ＝Ｅ_０−３ΔＥ＋ΔＥ／３
１回目のマップ測定：−２ｃｈ＝Ｅ_０−２ΔＥ＋ΔＥ／３
１回目のマップ測定：−１ｃｈ＝Ｅ_０−１ΔＥ＋ΔＥ／３
１回目のマップ測定： ０ｃｈ＝Ｅ_０＋ΔＥ／３
１回目のマップ測定：＋１ｃｈ＝Ｅ_０＋１ΔＥ＋ΔＥ／３
１回目のマップ測定：＋２ｃｈ＝Ｅ_０＋２ΔＥ＋ΔＥ／３
１回目のマップ測定：＋３ｃｈ＝Ｅ_０＋３ΔＥ＋ΔＥ／３
２回目のマップ測定：−３ｃｈ＝Ｅ_０＋４ΔＥ＋ΔＥ／３
２回目のマップ測定：−２ｃｈ＝Ｅ_０＋５ΔＥ＋ΔＥ／３
２回目のマップ測定：−１ｃｈ＝Ｅ_０＋６ΔＥ＋ΔＥ／３
２回目のマップ測定： ０ｃｈ＝Ｅ_０＋７ΔＥ＋ΔＥ／３
２回目のマップ測定：＋１ｃｈ＝Ｅ_０＋８ΔＥ＋ΔＥ／３
２回目のマップ測定：＋２ｃｈ＝Ｅ_０＋９ΔＥ＋ΔＥ／３
２回目のマップ測定：＋３ｃｈ＝Ｅ_０＋１０ΔＥ＋ΔＥ／３

３回目以降のマップ測定も同様に行われる。

次に、３回目のマップ測定を繰り返す工程を行う。３回目のマップ測定を繰り返す工程では、２回目のマップ測定を繰り返す工程の測定エネルギー範囲をΔＥ／３だけずらして行われる。

具体的には、３回目のマップ測定を繰り返す工程における１回目のマップ測定の測定エネルギーおよび２回目のマップ測定の測定エネルギーは以下の通りである。

１回目のマップ測定：−３ｃｈ＝Ｅ_０−３ΔＥ＋２ΔＥ／３
１回目のマップ測定：−２ｃｈ＝Ｅ_０−２ΔＥ＋２ΔＥ／３
１回目のマップ測定：−１ｃｈ＝Ｅ_０−１ΔＥ＋２ΔＥ／３
１回目のマップ測定： ０ｃｈ＝Ｅ_０＋２ΔＥ／３
１回目のマップ測定：＋１ｃｈ＝Ｅ_０＋１ΔＥ＋２ΔＥ／３
１回目のマップ測定：＋２ｃｈ＝Ｅ_０＋２ΔＥ＋２ΔＥ／３
１回目のマップ測定：＋３ｃｈ＝Ｅ_０＋３ΔＥ＋２ΔＥ／３
２回目のマップ測定：−３ｃｈ＝Ｅ_０＋４ΔＥ＋２ΔＥ／３
２回目のマップ測定：−２ｃｈ＝Ｅ_０＋５ΔＥ＋２ΔＥ／３
２回目のマップ測定：−１ｃｈ＝Ｅ_０＋６ΔＥ＋２ΔＥ／３
２回目のマップ測定： ０ｃｈ＝Ｅ_０＋７ΔＥ＋２ΔＥ／３
２回目のマップ測定：＋１ｃｈ＝Ｅ_０＋８ΔＥ＋２ΔＥ／３
２回目のマップ測定：＋２ｃｈ＝Ｅ_０＋９ΔＥ＋２ΔＥ／３
２回目のマップ測定：＋３ｃｈ＝Ｅ_０＋１０ΔＥ＋２ΔＥ／３

３回目以降のマップ測定も同様に行われる。

マップ測定を繰り返す工程を３回行うことにより、ｎ×ｍ個のマップデータを取得できる。

上記のように、測定エネルギー間隔をｎ×ΔＥずらしながらマップ測定をｍ／ａ回繰り返す工程を、測定エネルギー範囲をΔＥ／ａだけずらしながらａ回行うことにより、隣り合うチャンネルトロン４２間の測定エネルギー間隔ΔＥよりも狭いエネルギー間隔のスペクトルマップを得ることができる。すなわち、測定エネルギー間隔がΔＥ／ａのスペクト
ルマップを得ることができる。

３．２．２． 電子分光器の感度の補正
第１実施形態では、スペクトルＳ２から連続する測定エネルギーのデータをｎの倍数個抽出して補正係数を求めたが、第２実施形態では、スペクトルＳ２から連続する測定エネルギーのデータをｎ×ａ個抽出して補正係数を求める。これにより、抽出したデータには、各チャンネルトロン４２のデータが同じ数だけ含まれるため、ｎ個のチャンネルトロン４２の検出感度の違いを補正することができる。

３．３． 効果
第３実施形態に係る分析方法でも、上述した第１実施形態に係る分析方法と同様に、スペクトルマップを短時間で取得できる。

３．４． 変形例
次に、第３実施形態に係る分析方法の変形例について説明する。以下では、上述した第１実施形態に係る分析方法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。

３．４．１． 第１変形例
上述した実施形態では、ｎ×ｍ個のマップデータを取得する工程において、測定エネルギー間隔をｎ×ΔＥずらしながらマップ測定をｍ／ａ回繰り返す工程を、測定エネルギー範囲をΔＥ／ａだけずらしながらａ回行うことで、ｎ×ｍ個のマップデータを取得した。

これに対して、第１変形例では、隣り合うチャンネルトロン４２間の測定エネルギー間隔ΔＥとして、測定エネルギー範囲をΔＥ／ａだけずらしながらマップ測定をａ回繰り返す工程を、測定エネルギー範囲をｎ×ΔＥずらしながらｍ／ａ回行う。

図３１は、第３変形例に係るマップデータの取得方法を説明するための図である。図３１では、ａ＝３の場合を示している。

図３１に示すように、まず、測定エネルギー範囲をΔＥ／３だけずらしながらマップ測定を３回繰り返す。１回目の測定エネルギー範囲をΔＥ／３だけずらしながらマップ測定を３回繰り返す工程（以下、「マップ測定を繰り返す工程」ともいう）における１〜３回目のマップ測定の測定エネルギーは以下の通りである。

１回目のマップ測定：−３ｃｈ＝Ｅ_０−３ΔＥ
１回目のマップ測定：−２ｃｈ＝Ｅ_０−２ΔＥ
１回目のマップ測定：−１ｃｈ＝Ｅ_０−１ΔＥ
１回目のマップ測定： ０ｃｈ＝Ｅ_０
１回目のマップ測定：＋１ｃｈ＝Ｅ_０＋１ΔＥ
１回目のマップ測定：＋２ｃｈ＝Ｅ_０＋２ΔＥ
１回目のマップ測定：＋３ｃｈ＝Ｅ_０＋３ΔＥ
２回目のマップ測定：−３ｃｈ＝Ｅ_０−３ΔＥ＋ΔＥ／３
２回目のマップ測定：−２ｃｈ＝Ｅ_０−２ΔＥ＋ΔＥ／３
２回目のマップ測定：−１ｃｈ＝Ｅ_０−１ΔＥ＋ΔＥ／３
２回目のマップ測定： ０ｃｈ＝Ｅ_０＋ΔＥ／３
２回目のマップ測定：＋１ｃｈ＝Ｅ_０＋１ΔＥ＋ΔＥ／３
２回目のマップ測定：＋２ｃｈ＝Ｅ_０＋２ΔＥ＋ΔＥ／３
２回目のマップ測定：＋３ｃｈ＝Ｅ_０＋３ΔＥ＋ΔＥ／３
３回目のマップ測定：−３ｃｈ＝Ｅ_０−３ΔＥ＋２ΔＥ／３
３回目のマップ測定：−２ｃｈ＝Ｅ_０−２ΔＥ＋２ΔＥ／３
３回目のマップ測定：−１ｃｈ＝Ｅ_０−１ΔＥ＋２ΔＥ／３
３回目のマップ測定： ０ｃｈ＝Ｅ_０＋２ΔＥ／３
３回目のマップ測定：＋１ｃｈ＝Ｅ_０＋１ΔＥ＋２ΔＥ／３
３回目のマップ測定：＋２ｃｈ＝Ｅ_０＋２ΔＥ＋２ΔＥ／３
３回目のマップ測定：＋３ｃｈ＝Ｅ_０＋３ΔＥ＋２ΔＥ／３

次に、２回目のマップ測定を繰り返す工程を行う。２回目のマップ測定を繰り返す工程では、１回目のマップ測定を繰り返す工程の測定エネルギー範囲を７×ΔＥ（ｎ×ΔＥ、ｎ＝７）だけずらして行われる。

具体的には、２回目のマップ測定を繰り返す工程における１〜３回目のマップ測定の測定エネルギーは以下の通りである。

１回目のマップ測定：−３ｃｈ＝Ｅ_０＋４ΔＥ
１回目のマップ測定：−２ｃｈ＝Ｅ_０＋５ΔＥ
１回目のマップ測定：−１ｃｈ＝Ｅ_０＋６ΔＥ
１回目のマップ測定： ０ｃｈ＝Ｅ_０＋７ΔＥ
１回目のマップ測定：＋１ｃｈ＝Ｅ_０＋８ΔＥ
１回目のマップ測定：＋２ｃｈ＝Ｅ_０＋９ΔＥ
１回目のマップ測定：＋３ｃｈ＝Ｅ_０＋１０ΔＥ
２回目のマップ測定：−３ｃｈ＝Ｅ_０＋４ΔＥ＋ΔＥ／３
２回目のマップ測定：−２ｃｈ＝Ｅ_０＋５ΔＥ＋ΔＥ／３
２回目のマップ測定：−１ｃｈ＝Ｅ_０＋６ΔＥ＋ΔＥ／３
２回目のマップ測定： ０ｃｈ＝Ｅ_０＋７ΔＥ＋ΔＥ／３
２回目のマップ測定：＋１ｃｈ＝Ｅ_０＋８ΔＥ＋ΔＥ／３
２回目のマップ測定：＋２ｃｈ＝Ｅ_０＋９ΔＥ＋ΔＥ／３
２回目のマップ測定：＋３ｃｈ＝Ｅ_０＋１０ΔＥ＋ΔＥ／３
３回目のマップ測定：−３ｃｈ＝Ｅ_０＋４ΔＥ＋２ΔＥ／３
３回目のマップ測定：−２ｃｈ＝Ｅ_０＋５ΔＥ＋２ΔＥ／３
３回目のマップ測定：−１ｃｈ＝Ｅ_０＋６ΔＥ＋２ΔＥ／３
３回目のマップ測定： ０ｃｈ＝Ｅ_０＋７ΔＥ＋２ΔＥ／３
３回目のマップ測定：＋１ｃｈ＝Ｅ_０＋８ΔＥ＋２ΔＥ／３
３回目のマップ測定：＋２ｃｈ＝Ｅ_０＋９ΔＥ＋２ΔＥ／３
３回目のマップ測定：＋３ｃｈ＝Ｅ_０＋１０ΔＥ＋２ΔＥ／３

３回目以降のマップ測定を繰り返す工程も同様に行われる。マップ測定を繰り返す工程は、ｍ／３回行われる。

測定エネルギー範囲をΔＥ／３だけずらしながらマップ測定を３回繰り返す工程を、測定エネルギー範囲をｎ×ΔＥずらしながらｍ／３回行うことで、ｎ×ｍ個のマップデータを取得できる。

第１変形例においても、上述した第３実施形態と同様に、隣り合うチャンネルトロン４２間の測定エネルギー間隔ΔＥよりも狭いエネルギー間隔のスペクトルマップを得ることができる。

３．４．２． 第２変形例
第３実施形態に係る分析方法についても、上述した第１実施形態の第１〜第３変形例を適用できる。

４． 第４実施形態
４．１． オージェ電子分光装置
第４実施形態に係る分析方法に用いられるオージェ電子分光装置の構成は、上述した図１に示すオージェ電子分光装置１００と同様であり、その説明を省略する。処理部６０は、以下で説明する分析視野のドリフトを補正する処理を行う。

４．２． 分析方法
第４実施形態に係る分析方法では、上述した第２実施形態に係る分析方法と同様に、マップ測定中およびマップ測定後に、ドリフト補正を行う。以下、第２実施形態に係る分析方法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。

（１）マップ測定中のドリフト補正
図３２は、第４実施形態におけるドリフト補正方法を説明するための図である。第４実施形態では、ｎ×ｍ個のマップデータを取得する工程において、マップデータとともに二次電子像を取得し、二次電子像に基づいて電子線の照射位置のずれを補正する（プローブトラッキング）。

ここで、上述したように、ドリフト量の計算は、取得された二次電子像を、基準となる二次電子像（基準像）と比較することによって行われる。このドリフト量の計算には時間がかかる。そのため、図３２に示すように、二次電子像を取得する電子線の走査範囲を、マップデータを取得する電子線の走査範囲よりも小さくする。すなわち、ドリフト量の計算に用いられる二次電子像の分析視野は、マップデータの分析視野よりも小さい。

図３２に示す例では、二次電子像の走査範囲は、マップデータの走査範囲の半分である。すなわち、二次電子像の分析視野は、マップデータの分析視野の半分である。そのため、マップデータを取得するための電子線の走査の前半部分で二次電子像を取得し、電子線の走査の後半部分では、取得した二次電子像と基準像を比較してドリフト量の計算を行うことができる。これにより、マップ測定間におけるドリフト量の計算のための待ち時間を短縮できる。

図３２に示す例では、ドリフト量の計算に用いられる二次電子像の走査範囲がマップデータの半分であったが、二次電子像の走査範囲は適宜変更可能である。例えば、二次電子像の走査範囲を、マップ測定間においてドリフト量の計算のための待ち時間が発生しない範囲に設定することによって、効率よく測定を行うことができる。

（２）マップ測定後のドリフト補正
マップ測定後のドリフトを補正する工程では、電子分光像と同時に取得した二次電子像を基準となる像と比較することによって、ドリフトを補正する。なお、マップ測定後のドリフトを補正する工程では、上述した図３２に示す走査範囲が半分の二次電子像を用いてもよいし、マップデータと同じ走査範囲の二次電子像を用いてもよい。

なお、上記では、電子分光像と同時に取得した二次電子像でドリフト量の計算を行う場合について説明したが、電子分光像と同時に取得可能な走査像（プローブの走査により得られる像）であれば二次電子像に限定されない。例えば、電子分光像と同時に反射電子像を取得し、反射電子像でドリフト量の計算を行ってもよい。

４．３． 効果
第４実施形態に係る分析方法では、マップ測定においてマップデータとともに二次電子像を取得し、二次電子像に基づいて電子線の照射位置のずれを補正する。このように、二
次電子像に基づいて電子線の照射位置のずれを補正することによって、精度よくドリフト量を計算できる。

また、第４実施形態に係る分析方法では、二次電子像を取得する電子線の走査範囲は、マップデータを取得する電子線の走査範囲よりも小さい。そのため、図３２に示すように、マップデータを取得するための電子線の走査を行っている間に、ドリフト量の計算を行うことができる。これにより、マップ測定間においてドリフト量の計算のための待ち時間を短縮できる。したがって、効率よく測定を行うことができる。

５． 第５実施形態
５．１． オージェ電子分光装置
第５実施形態に係る分析方法に用いられるオージェ電子分光装置の構成は、上述した図１に示すオージェ電子分光装置１００と同様であり、その説明を省略する。処理部６０は、以下で説明する分析視野のドリフトを補正する処理を行う。

５．２． 分析方法
第５実施形態に係る分析方法では、上述した第２実施形態に係る分析方法と同様に、マップ測定中およびマップ測定後に、ドリフト補正を行う。以下、第２実施形態に係る分析方法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。

（１）マップ測定中のドリフト補正
図３３は、第５実施形態におけるドリフト補正方法を説明するための図である。上述した図３２に示す第４実施形態では、二次電子像を取得する電子線の走査範囲を、マップデータを取得する電子線の走査範囲よりも小さくすることによって、ドリフト量の計算のための待ち時間を短縮した。

これに対して、第５実施形態では、図３３に示すように、１回目のマップ測定を行ってマップデータとともに二次電子像を取得し、２回目のマップ測定を行っている間に、１回目のマップ測定で得られた二次電子像を基準像と比較してドリフト量の計算を行う。そして、このドリフト量の計算結果に基づいて、３回目のマップ測定において電子線の照射位置のずれを補正する。

同様に、３回目のマップ測定を行ってマップデータとともに二次電子像を取得し、４回目のマップ測定を行っている間に、３回目のマップ測定で得られた二次電子像を基準像と比較してドリフト量の計算を行う。そして、このドリフト量の計算結果に基づいて、５回目のマップ測定において電子線の照射位置のずれを補正する。

このように第５実施形態では、Ｎ−１回目のマップ測定を行ってマップデータとともに二次電子像を取得し、Ｎ回目のマップ測定を行っている間に、Ｎ−１回目のマップ測定で得られた二次電子像を基準像と比較してドリフト量の計算を行う。そして、このドリフト量の計算結果に基づいて、Ｎ＋１回目のマップ測定において電子線の照射位置のずれを補正する。

（２）マップ測定後のドリフト補正
マップ測定後のドリフト補正は、上述した第２実施形態と同様であり、その説明を省略する。

５．３． 効果
第５実施形態に係る分析方法では、Ｎ−１回目のマップ測定を行ってマップデータとともに二次電子像を取得し、Ｎ回目のマップ測定を行っている間に、Ｎ−１回目のマップ測
定で得られた二次電子像を基準像と比較してドリフト量の計算を行う。また、このドリフト量の計算結果に基づいて、Ｎ＋１回目のマップ測定において電子線の照射位置の補正を行う。そのため、ドリフト量の計算のための待ち時間を短縮でき、効率よく測定を行うことができる。

なお、ドリフト量の計算に必要な時間に応じて、ドリフト量を計算する時間を変更してもよい。例えば、Ｎ−１回目のマップ測定を行ってマップデータとともに二次電子像を取得し、Ｎ回目のマップ測定を行っている間およびＮ＋１回目のマップ測定を行っている間に、Ｎ−１回目のマップ測定で得られた二次電子像を基準像と比較してドリフト量の計算を行う。そして、このドリフト量の計算結果に基づいて、Ｎ＋２回目のマップ測定において電子線の照射位置のずれを補正する。これにより、ドリフト量の計算を２回のマップ測定を行っている間に行うことができる。

なお、ドリフト量を計算するための時間に応じて、ドリフト量の計算を３回のマップ測定を行っている間に行ってもよいし、４回のマップ測定を行っている間に行ってもよい。

６． 第６実施形態
６．１． オージェ電子分光装置
第６実施形態に係る分析方法に用いられるオージェ電子分光装置の構成は、上述した図１に示すオージェ電子分光装置１００と同様であり、その説明を省略する。処理部６０は、以下で説明する分析視野のドリフトを補正する処理を行う。

６．２． 分析方法
（１）マップ測定中のドリフト補正
上述した第４実施形態および第５実施形態では、１回のマップ測定で得られた１つの二次電子像に基づいてプローブトラッキングを行ったが、マップ測定をＮ回繰り返して得られたＮ個の二次電子像に基づいてプローブトラッキングを行ってもよい。

例えば、１回目のマップ測定で得られた二次電子像、２回目のマップ測定で得られた二次電子像、および３回目のマップ測定で得られた二次電子像に基づいて、ドリフト量の時間変化を表す関数を求める。そして、当該関数を用いて、４回目のマップ測定におけるドリフト量を計算し、４回目のマップ測定において、電子線の照射位置のずれを補正する。

（２）マップ測定後のドリフト補正
マップ測定後のドリフト補正は、上述した第２実施形態と同様であり、その説明を省略する。

６．３． 効果
第６実施形態に係る分析方法では、マップ測定をＮ回繰り返して得られたＮ個の二次電子像走査像に基づいて、電子線の照射位置のずれの時間変化を求めて、電子線の照射位置のずれを補正する。そのため、第６実施形態に係る分析方法では、電子線の照射位置のずれを正確に補正できる。例えば、分析視野のドリフトが非線形の関数で表される場合であっても、第６実施形態では、正確に分析視野のドリフトを補正できる。

７． 第７実施形態
７．１． オージェ電子分光装置
第７実施形態に係る分析方法に用いられるオージェ電子分光装置の構成は、上述した図１に示すオージェ電子分光装置１００と同様であり、その説明を省略する。処理部６０は、以下で説明する分析視野のドリフトを補正する処理を行う。

７．２． 分析方法
（１）マップ測定中のドリフト補正
図３４は、第７実施形態におけるドリフト補正方法を説明するための図である。

上述した第４実施形態および第５実施形態では、１回のマップ測定で得られた１つの二次電子像に基づいてプローブトラッキングを行ったが、図３４に示すように、マップ測定をＮ回繰り返して得られたＮ個の二次電子像を加算して積算画像を生成し、生成した積算画像に基づいてプローブトラッキングを行ってもよい。

また、Ｎ個の二次電子像を加算する際には、各二次電子像に重みをつけてもよい。例えば、Ｎ番目に取得された二次電子像の重みは、Ｎ−１番目に取得された二次電子像の重みよりも大きくする。

図３４に示す例では、１回目のマップ測定で得られた二次電子像の重みをＷ_１とし、２回目のマップ測定で得られた二次電子像の重みをＷ_２とし、３回目のマップ測定で得られた二次電子像の重みをＷ_３とし、Ｎ−１回目のマップ測定で得られた二次電子像の重みをＷ_Ｎ−１とし、Ｎ回目のマップ測定で得られた二次電子像の重みをＷ_Ｎとしている。このとき、Ｗ_１＜Ｗ_２＜Ｗ_３＜・・・＜Ｗ_Ｎ−１＜Ｗ_Ｎとなる。ただし、Ｗ_１＋Ｗ_２＋Ｗ_３＋・・・＋Ｗ_Ｎ−１＋Ｗ_Ｎ＝１である。

Ｎ個の二次電子像を加算する際には、各二次電子像に上記の重みをつけて加算する。これにより、積算画像を得ることができる。

このようにして得られた積算画像に基づいて、電子線の照射位置のずれを補正する。例えば、積算画像を基準像と比較してドリフト量を計算し、算出されたドリフト量に基づいて電子線の照射位置のずれを補正する。

（２）マップ測定後のドリフト補正
上述した第２実施形態では、１回のマップ測定で得られた電子分光像または二次電子像でドリフト量の計算を行ったが、マップ測定をＮ回繰り返して得られたＮ個の電子分光像またはＮ個の二次電子像を加算して積算画像を生成し、生成した積算画像に基づいてドリフト量の計算を行ってもよい。積算画像の生成方法は、上述したマップ測定中のドリフト補正と同様である。

７．３． 効果
第７実施形態に係る分析方法では、マップ測定をＮ回繰り返して得られたＮ個の二次電子像を加算して積算画像を生成し、当該積算画像に基づいて、電子線の照射位置のずれを補正する。ここで、積算画像は、１回の測定で得られた二次電子像に比べて、ノイズが低減され、鮮明である。そのため、第７実施形態に係る分析方法では、より正確にドリフト量を計算することができ、より精度よく電子線の照射位置のずれを補正できる。

また、第７実施形態に係る分析方法では、Ｎ個の二次電子像を加算する際に、各二次電子像に重みをつける。このとき、Ｎ番目に取得された二次電子像の重みは、Ｎ−１番目に取得された二次電子像の重みよりも大きい。そのため、第７実施形態に係る分析方法では、より正確にドリフト量を計算することができ、より精度よく電子線の照射位置のずれを補正できる。

８． その他
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。

上述した第１〜第７実施形態では、本発明の一実施形態に係る分析方法に用いられる分析装置としてオージェ電子分光装置を説明したが、試料に照射する一次プローブは電子に限定されず、試料から電子を放出させるものであればよい。例えば、一次プローブをＸ線としてもよい。この場合、本発明の一実施形態に係る分析方法で用いられる分析装置は、光電子分光装置となる。

また、上述した第１〜第７実施形態では、一次プローブのエネルギー強度が一定であると仮定したが、一次プローブのエネルギー強度を変更した場合にも対応可能である。この場合、前処理として各測定点の信号の強度を一次プローブのエネルギー強度で除算する演算を行うことで、第１〜第７実施形態と同様の処理を行うことができる。

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。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成を含む。実質的に同一の構成とは、例えば、機能、方法、及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である。また、本発明は、実施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、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

２…領域、２ａ…第１領域、２ｂ…第２領域、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…電子分光器、３２…インプットレンズ、３３…静電レンズ、３４…アナライザー、３５ａ…内半球電極、３５ｂ…外半球電極、４０…検出器、４２…チャンネルトロン、５０…照射制御装置、５２…電子分光器制御装置、５４…計数演算装置、６０…処理部、７０…二次電子検出器、１００…オージェ電子分光装置

Claims (23)

1. 一次プローブを試料に照射して前記試料から放出された電子をエネルギー分光するアナライザーと、前記アナライザー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たｎ個の検出部を有する検出器と、を有する電子分光器を含む分析装置を用いた分析方法であって、
   前記一次プローブを前記試料上で走査して、前記試料から放出された電子を前記電子分光器で検出することによってｎ個のマップデータを取得するマップ測定を、前記アナライザーの測定エネルギー範囲を変更しながらｍ回繰り返すことによって、ｎ×ｍ個のマップデータを取得する工程と、
   前記ｎ×ｍ個のマップデータに基づいて、前記試料上の位置とスペクトルとを関連づけたスペクトルマップを生成する工程と、
   を含み、
   ｍ回の前記マップ測定の測定エネルギー範囲は、互いに重ならない、分析方法。
2. 請求項１において、
   ｊ回目の前記マップ測定の測定エネルギー範囲と、ｊ＋１回目の前記マップ測定の測定エネルギー範囲とは、重ならない、分析方法。
3. 請求項２において、
   前記マップ測定は、エネルギー分解能が一定となるモードで行われ、
   前記ｎ個の検出部は、互いに等しい測定エネルギー間隔に設定され、
   前記ｊ回目の前記マップ測定における前記ｎ個の検出部の測定エネルギーの最大値と、前記ｊ＋１回目の前記マップ測定における前記ｎ個の検出部の測定エネルギーの最小値との差は、前記ｎ個の検出部の測定エネルギー間隔に等しい、分析方法。
4. 請求項２において、
   前記電子分光器は、前記アナライザーに入射する電子を減速させるインプットレンズを有し、
   前記マップ測定は、エネルギー分解能が測定エネルギーとともに変化するモードで行われ、
   前記ｊ回目の前記マップ測定における前記ｎ個の検出部の測定エネルギーの中央値をＥｊ−１とし、前記インプットレンズの減速率に比例する値をαとした場合、前記ｊ＋１回目の前記マップ測定における前記ｎ個の検出部の測定エネルギーの中央値Ｅｊは、
   Ｅ_ｊ＝Ｅ_ｊ−１（１＋α）
   である、分析方法。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項において、
   前記電子分光器の検出感度を補正するための補正係数を求める工程を含む、分析方法。
6. 請求項５において、
   前記補正係数を求める工程では、前記補正係数を前記検出部ごとに求める、分析方法。
7. 請求項５または６において、
   前記補正係数を求める工程では、前記補正係数を測定エネルギーごとに求める、分析方法。
8. 請求項５ないし７のいずれか１項において、
   前記補正係数を求める工程では、生成された前記スペクトルマップから取得したスペクトルに基づいて、前記補正係数を求める、分析方法。
9. 請求項８において、
   前記補正係数を求める工程では、取得したスペクトルから、連続する測定エネルギーのデータをｎの倍数個抽出して、前記補正係数を求める、分析方法。
10. 請求項５ないし９のいずれか１項において、
    前記補正係数を求める工程では、生成された前記スペクトルマップを複数の領域に区画し、前記領域ごとにスペクトルを取得し、前記領域ごとに前記補正係数を求める、分析方法。
11. 請求項１ないし１０のいずれか１項において、
    分析視野のドリフトを補正する工程を含む、分析方法。
12. 請求項１１において、
    前記分析視野のドリフトを補正する工程では、
    前記マップデータに基づいて、電子分光像を生成し、
    生成された前記電子分光像を基準となる像と比較して、前記分析視野のドリフトを補正する、分析方法。
13. 請求項１１において、
    前記分析視野のドリフトを補正する工程は、前記ｎ×ｍ個のマップデータを取得する工程の後に行われ、
    前記分析視野のドリフトを補正する工程では、
    前記ｎ×ｍ個のマップデータに基づいて、ｎ×ｍ個の電子分光像を生成し、
    前記ｎ×ｍ個の電子分光像を、それぞれ基準となる像と比較して、前記分析視野のドリフトを補正する、分析方法。
14. 請求項１ないし１３のいずれか１項において、
    前記分析装置は、前記一次プローブを前記試料に照射して前記試料から放出された電子を検出して走査像を取得するための電子検出器を含み、
    前記ｎ×ｍ個のマップデータを取得する工程では、
    前記マップ測定において、前記マップデータとともに前記走査像を取得し、
    前記走査像に基づいて、前記一次プローブの照射位置のずれを補正する、分析方法。
15. 請求項１４において、
    前記走査像を取得する前記一次プローブの走査範囲は、前記マップデータを取得する前記一次プローブの走査範囲よりも小さい、分析方法。
16. 請求項１４または１５において、
    前記マップ測定をＮ回繰り返して得られたＮ個の前記走査像に基づいて、前記照射位置のずれの時間変化を求めて、前記照射位置のずれを補正する、分析方法。
17. 請求項１４または１５において、
    前記マップ測定をＮ回繰り返して得られたＮ個の前記走査像を加算して積算画像を生成し、
    前記積算画像に基づいて、前記照射位置のずれを補正する、分析方法。
18. 請求項１７において、
    Ｎ個の前記走査像を加算する際に、各前記走査像に重みをつけ、
    Ｎ番目に取得された前記走査像の重みは、Ｎ−１番目に取得された前記走査像の重みよ
    りも大きい、分析方法。
19. 一次プローブを試料に照射して前記試料から放出された電子をエネルギー分光するアナライザーと、前記アナライザー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たｎ個の検出部を有する検出器と、を有する電子分光器を含む分析装置を用いた分析方法であって、
    前記一次プローブを前記試料上で走査して、前記試料から放出された電子を前記電子分光器で検出することによってｎ個のマップデータを取得するマップ測定を、前記アナライザーの測定エネルギー範囲を変更しながらｍ回繰り返すことによって、ｎ×ｍ個のマップデータを取得する工程と、
    前記ｎ×ｍ個のマップデータに基づいて、前記試料上の位置とスペクトルとを関連づけたスペクトルマップを生成する工程と、
    を含み、
    ｍ回の前記マップ測定において、前記検出部の測定エネルギーは重複しない、分析方法。
20. 請求項１９において、
    隣り合う前記検出部間の測定エネルギー間隔をΔＥとした場合に、
    前記ｎ×ｍ個のマップデータを取得する工程では、
    測定エネルギー範囲をｎ×ΔＥずらしながら前記マップ測定をｍ／ａ回繰り返す工程を、測定エネルギー範囲をΔＥ／ａだけずらしながらａ回行う、分析方法。
21. 請求項１９において、
    隣り合う前記検出部間の測定エネルギー間隔をΔＥとした場合に、
    前記ｎ×ｍ個のマップデータを取得する工程では、
    測定エネルギー範囲をΔＥ／ａだけずらしながら前記マップ測定をａ回繰り返す工程を、測定エネルギー範囲をｎ×ΔＥずらしながらｍ／ａ回行う、分析方法。
22. 一次プローブを試料に照射して前記試料から放出された電子をエネルギー分光するアナライザー、および前記アナライザー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たｎ個の検出部を有する検出器を有する電子分光器と、
    前記電子分光器における電子の検出結果に基づいて、前記試料上の位置とスペクトルとを関連づけたスペクトルマップを生成する処理部と、
    を含み、
    前記処理部は、
    前記一次プローブを前記試料上で走査して、前記試料から放出された電子を前記電子分光器で検出することによってｎ個のマップデータを取得するマップ測定を、前記アナライザーの測定エネルギー範囲を変更しながらｍ回繰り返すことによって得られた、ｎ×ｍ個のマップデータを取得する処理と、
    前記ｎ×ｍ個のマップデータに基づいて、前記試料上の位置とスペクトルとを関連づけたスペクトルマップを生成する処理と、
    を行い、
    ｍ回の前記マップ測定の測定エネルギー範囲は、互いに重ならない、分析装置。
23. 一次プローブを試料に照射して前記試料から放出された電子をエネルギー分光するアナライザー、および前記アナライザー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たｎ個の検出部を有する検出器を有する電子分光器と、
    前記電子分光器における電子の検出結果に基づいて、前記試料上の位置とスペクトルとを関連づけたスペクトルマップを生成する処理部と、
    を含み、
    前記処理部は、
    前記一次プローブを前記試料上で走査して、前記試料から放出された電子を前記電子分光器で検出することによってｎ個のマップデータを取得するマップ測定を、前記アナライザーの測定エネルギー範囲を変更しながらｍ回繰り返すことによって得られた、ｎ×ｍ個のマップデータを取得する処理と、
    前記ｎ×ｍ個のマップデータに基づいて、前記試料上の位置とスペクトルとを関連づけたスペクトルマップを生成する処理と、
    を行い、
    ｍ回の前記マップ測定において、前記検出部の測定エネルギーは重複しない、分析装置。
    

Images