JP3971975B2

JP3971975B2 - カソードルミネッセンス分析装置

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Publication number: JP3971975B2
Application number: JP2002258588A
Authority: JP
Inventors: 正吾粟田; 慎太郎駒谷; 謙一大堀; 俊正石田
Original assignee: Horiba Ltd
Current assignee: Horiba Ltd
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2022-09-04
Also published as: JP2004093526A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カソードルミネッセンス分析装置に関し、特に、その電子光学系の改良に関する。
【０００２】
【発明の背景】
カソードルミネッセンス（Ｃａｔｈｏｄｅｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ；以下、ＣＬと表す）分析装置は、電子線によって試料表面を励起し、試料表面から発生するＣＬを検出器によって検出し、この検出器の出力に基づいて、試料中に含まれる元素の量（濃度）や分布状況または結晶性などを分析するもので、一般的には、電子線を用いるところから電子顕微鏡と組み合わせて構成される。
【０００３】
図５は、従来のＣＬ分析装置の電子光学系の構成を概略的に示すもので、この図において、５０は鏡筒、６０はこの鏡筒５０の下方に設けられる試料室で、これら５０，６０の内部空間は、適宜所定の高真空になるように構成されている。
【０００４】
そして、鏡筒５０内には、その上方に電子銃（電子線源ともいう）５１が鉛直方向に電子線ｅを発するように設けられるとともに、電子銃５１の下方には、電子線ｅを適宜収束させる第１、第２のコンデンサレンズ５２ａ，５２ｂ、電子線ｅをＸ方向（紙面の左右方向）およびＹ方向（紙面に垂直な方向）にそれぞれ走査する走査コイル５３ａ，５３ｂおよび対物レンズ５４がこの順で設けられるとともに、電子銃５１と対物レンズ５４との間の電子光学系内に電子線ｅを適宜径に絞る４つのアパーチャ５５ａ〜５５ｄが設けられている。
【０００５】
また、試料室６０内には、電子銃５１に臨むようにして試料６１が設置されるとともに、この試料６１の上方には、試料６１に対向する反射面６２ａが回転楕円面に形成されるとともに、この反射面６２ａに電子線ｅを通過させる貫通孔６２ｂが開設された反射ミラー６２と、電子線ｅの試料表面６１ａへの照射により試料表面６１ａにおいて発生するＣＬ６３を受光するグラスファイバー受光部６４が設けられている。なお、このグラスファイバー受光部６４の他端側は、ＣＬ６３を検出するための検出器（図示していない）に接続されており、この検出器の出力は、コンピュータなどの信号処理装置において処理されるように構成されている。
【０００６】
上記構成のＣＬ分析装置においては、電子銃５１によって発生した電子線ｅを試料６１に照射してその表面６１ａを励起し、このとき試料表面６１ａから発生するＣＬ６１を検出器によって検出し、この検出器の出力に基づいて、試料６１中に含まれる元素の量（濃度）や分布状況または結晶性などが分析される。
【０００７】
ところで、前記電子銃５１として、例えば図６に示すように、一定結晶方位のＶ字形フィラメント７１の下端に取り付けられ、一定結晶方位に鋭く尖らせたエミッタチップ７２と、第１アノード７３ａおよび第２アノード７３ｂを組み合わせてなる熱電界放出型（ＴＦＥ）のエミッターが用いられる。なお、図６において、７４はサプレッサー、７５は加熱電源、７６は加速電源、７７は引き出し電源である。
【０００８】
上記ＴＦＥのエミッターよりなる電子銃５１においては、ＣＬ分析時のビーム電流（電子線）が多く得られるとともに、長時間の使用における安定性に優れているといった利点を有する。しかしながら、ＴＦＥのエミッターよりなる電子銃５１は、電子を引き出すためにエミッタ−を数千Ｋといった高温に加熱する必要があるが、このように、エミッタ−を高温にすると、エミッター自体が発光し所謂漏洩光線が生ずる。この漏洩光線は、図５において仮想線Ｌで示すように、電子銃５１を直接見込む位置に配置されている試料６１に対して入射する。つまり、従来のＣＬ分析装置においては、ＣＬ分析時、豆電球で照らされた状態でＣＬ分析を行うことになる。そして、検出信号となるＣＬ６３以外の光あるいは光源が電子光学系内に存在していると、前記光あるいは光源がアパーチャ５６ａ〜５６ｄを通して試料６１に到達するため、これがバックグラウンドノイズとなり、真のＣＬ測定値に前記漏洩光線によるバックグラウンド値が上積みされ、それだけ、Ｓ／Ｎが低下するといった問題がある。
【０００９】
上述のような問題は、電子銃５１が図６に示す熱電界放出型エミッターを用いたＣＬ分析装置のみならず、図７（Ａ）にそれぞれ示すような熱電子放出型（ＴＥ）エミッターを用いたＣＬ分析装置においても同様に生じている。また、電界放出型（ＦＥ）エミッターを用いたＣＬ分析装置は、エミッターが常温で動作するため前記発光はないが、ＣＬ分析時に得られる電流が少なくさらに安定性において劣る。なお、図７（Ａ）において、７３はアノード、７８はバイアス電源であり、また、図７（Ｂ）において、７９はブラッシング電源、８０はスイッチである。
【００１０】
そこで、従来においては、上記漏洩光線Ｌに起因する問題を回避するため、図５において符号５７で示すように、電子銃５１とアパーチャ５６ａとの間に静電レンズよりなるビームブランキング装置を設けるとともに、信号処理部にはロックインアンプを設けるようにしていた。そして、前記ビームブランキング装置５７を動作させることなく、電子銃５１からの電子線ｅを試料６１に照射させてみかけのＣＬ測定値を求め、次いで、前記ブランキング装置５７を動作させて、電子銃５１からの電子線ｅを試料６１に照射させないところのブランク（バックグラウンド）測定を行ってブランク測定値を求め、前記ＣＬ測定値からブランク測定値を差し引くことにより、真のＣＬ測定値を求めるといった手法を採用していた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の手法においては、電子光学系内にブランキング装置５７を設けて、ＣＬ分析測定のほかにブランク値測定を行う必要があり、１回の分析に異なる測定動作を２回も行わなければならないといった分析操作が非常に煩わしいという課題があるとともに、信号処理部に高価なロックインアンプなどを組み込む必要があるなど、装置構成が複雑になるとともに信号処理のための構成が複雑になり、ハード面およびソフト面での構成が複雑になるといった課題があった。
【００１２】
この発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、ＣＬ分析に有害な漏洩光線を電子線から確実に分離して、光吸収手段により吸収させることができ、所望の電子線のみを試料に確実に照射することができ、したがって、Ｓ／Ｎの高い分析結果を得ることができると共に、分析のための操作がきわめて簡単であり、電子光学系を複雑にすることがなく、また、信号処理系に高価なロックインアンプなどを組み込む必要がない安価で使い勝手の優れたＣＬ分析装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明では、電子銃から電子線を試料に照射したときに当該試料から発生するカソードルミネッセンスを検出器によって検出するようにしたカソードルミネッセンス分析装置において、前記電子銃からの電子線放出方向が前記電子銃と試料とを結ぶ直線と角度を有し、前記電子銃と試料との間に、前記電子銃からの電子線の進行方向を偏向させ、かつ、前記電子銃からの漏洩光線を直進させる電子線偏向手段を１以上設けてあり、さらに、前記電子銃から直進し、かつ、前記電子線偏向手段によって電子線と進行方向が分離した漏洩光線を吸収するための光吸収手段を設けてあることを特徴としている（請求項１）。
【００１４】
上記構成よりなるＣＬ分析装置においては、ＣＬ分析の際、試料に対して、バックグランドノイズの原因となる漏洩光線を照射することなく、電子線のみを照射することができる。したがって、従来のように、電子光学系内にビームブランキング装置を設けたるとともに、信号処理系に高価なロックインアンプなどを組み込む必要がないので、装置全体が安価となる。そして、バックグランドノイズを測定するためのブランク測定を行う必要がなく、誰にでも容易に所望のＣＬ分析を行うことができる。
【００１５】
そして、前記請求項１では、電子銃と試料との間に、電子線のみについて進行方向を偏向させる電子線偏向手段を１以上設けているので、電子線のみを確実に所望の方向に進路変更させることができ、試料に電子線を確実に照射することができる。
【００１６】
また、この発明では、電子銃から電子線を試料に照射したときに当該試料から発生するカソードルミネッセンスを検出器によって検出するようにしたカソードルミネッセンス分析装置において、前記電子銃と試料との間に、前記電子銃からの電子線の進行方向を偏向させ、かつ、前記電子銃からの漏洩光線を直進させる１つの電子線偏向手段を設けるとともに、前記電子銃が試料を直接見込まないように、電子銃を試料からみて鉛直上方向より角度をなす位置に配置し、さらに、前記電子銃から直進し、かつ、前記電子線偏向手段によって電子線と進行方向が分離した漏洩光線を吸収するための光吸収手段を設けてあったり（請求項２）、さらに、電子銃から電子線を試料に照射したときに当該試料から発生するカソードルミネッセンスを検出器によって検出するようにしたカソードルミネッセンス分析装置において、前記電子銃と試料との間に、前記電子銃からの電子線の進行方向を偏向させ、かつ、前記電子銃からの漏洩光線を直進させるための電子線偏向手段を２以上設け、さらに、前記電子銃から直進し、かつ、前記電子線偏向手段によって電子線と進行方向が分離した漏洩光線を吸収するための光吸収手段を設けてあってもよい（請求項３）。
これらいずれのＣＬ分析装置においても、前記請求項１に記載のＣＬ分析装置と同様の作用効果が得られる。
【００１７】
そして、上記請求項１〜３のいずれの発明においても、前記電子銃から直進し、かつ、前記電子線偏向手段によって電子線と進行方向が分離した漏洩光線を吸収するための光吸収手段を設けてあるので、ＣＬ分析に際して有害となる漏洩光線が積極的かつ効果的に除去され、漏洩光線による悪影響がほとんど完全に除去されることにより、精度のより高いＣＬ分析を行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の詳細を、図を参照しながら説明する。図１は、この発明の第１の実施の形態におけるＣＬ分析装置の電子光学系の構成を概略的に示すもので、この図において、１０は鏡筒、２０はこの鏡筒１０の下方に設けられる試料室で、これら１０，２０の内部空間は、適宜所定の高真空になるように構成されている。
【００１９】
前記鏡筒１０は、上方の鏡筒傾斜部１０Ａとこれに連なる鏡筒鉛直部１０Ｂとからなり、例えば鉄よりなる。そして、鏡筒傾斜部１０Ａは、その中心線１１が鉛直方向の線１２に対して角度αだけ傾いている（図１においては誇張して表しており、αは例えば１０^-1〜１０^-2ｒａｄ程度である。）。そして、この鏡筒傾斜部１０Ａの内部上方には、例えば図６に示すように構成された電子銃１３が設けられており、電子線ｅを前記中心線１１で示す方向に発するように構成されている。したがって、電子銃１３から放出される電子線ｅの放出方向１１は、後述する試料２１と電子銃１３とを結ぶ直線と角度をなしている。そして、前記鏡筒傾斜部１０Ａ内には、第１アパーチャ１４ａ、第１コンデンサレンズ１５ａおよび第２アパーチャ１４ｂがこの順で適宜の間隔をおいて設けられている。
【００２０】
そして、鏡筒傾斜部１０Ａの下方に連なる鏡筒鉛直部１０Ｂの内部には、第３アパーチャ１４ｃ、第２コンデンサレンズ１５ｂ、第４アパーチャ１４ｄ、第３コンデンサレンズ１５ｃ、第５アパーチャ１４ｅ、電子線ｅをＸ方向（紙面の左右方向）およびＹ方向（紙面に垂直な方向）にそれぞれ走査する走査コイル１６ａ，１６ｂ、対物レンズ１７および第６アパーチャ１４ｆがこの順で設けられている。
【００２１】
また、試料室２０内には、第６アパーチャ１４ｆに臨むようにして試料２１が設置されるとともに、この試料２１の上方には、試料２１に対向する反射面２２ａが回転楕円面に形成されるとともに、この反射面２２ａに電子線ｅを通過させる貫通孔２２ｂが開設された反射ミラー２２と、電子線ｅの試料表面２１ａへの照射により試料表面２１ａにおいて発生するＣＬ２３を受光するグラスファイバー受光部２４が設けられている。なお、このグラスファイバー受光部２４の他端側は、ＣＬ２３を検出するための例えばＣＣＤを用いた検出器（図示していない）に接続されており、この検出器の出力は、装置全体を制御する機能を備えた演算制御装置（例えばコンピュータ）において処理されるように構成されている。
【００２２】
ここまでの構成は、鏡筒１０が上方の鏡筒傾斜部１０Ａと、これに連なる鏡筒鉛直部１０Ｂとからなる点を除いて、従来のＣＬ分析装置における構成と同じであるが、この発明では、さらに、鏡筒傾斜部１０Ａと鏡筒鉛直部１０Ｂとの境目近傍の鏡筒１０内部に、電子銃１３から発せられる電子線ｅは偏向させるが電子銃１３から発せられる漏洩光線Ｌは直進させる電子線偏向手段（ディフレクタ）３０を設け、この電子線偏向手段３０によって偏向された電子線ｅのみを試料２１に照射するようにしている。すなわち、この実施の形態においては、前記電子線偏向手段３０は、鏡筒傾斜部１０Ａ側の第２アパーチャ１４ｂと鏡筒鉛直部１０Ｂ側の第３アパーチャ１４ｃとの間に設けられており、電子銃１３を発し、鉛直方向と角度αだけ傾斜して直進する電子線ｅを鉛直方向に進むように偏向するもので、電界または磁界を利用したものを用いることができる。
【００２３】
なお、上記電子銃１３、コンデンサレンズ１５ａ〜１５ｃ、走査コイル１６ａ，１６ｂおよび対物レンズ１７などの部材は、それぞれ個々に、図示していない演算制御装置によって制御され、高分解能でＣＬ分析や観察を行うことができ、ＣＬ強度が十分に得られる条件を任意に実現できるように構成されている。また、各レンズ間に設けられているアパーチャ１４ａ〜１４ｆは、電子線ｅを収束させる機能および鏡筒１０内における散乱光を遮蔽する機能を備えている。
【００２４】
上記構成のＣＬ分析装置においては、ＣＬ分析時、電子銃１３におけるエミッターが熱せられることにより、電子線ｅと漏洩光線Ｌが発生する。この電子線ｅと漏洩光線Ｌは、符号１２で示す中心線に沿って鉛直方向１３と角度αだけ傾斜した状態で、鏡筒傾斜部１０Ａ内を進む。このとき、電子線ｅは、第１アパーチャ１４ａ、第１コンデンサレンズ１５ａおよび第２アパーチャ１４ｂを順次通過することによって適宜収束され電子線偏向手段３０に至る。一方、前記漏洩光線Ｌは、多少広がりながら電子線偏向手段３０に向かい、その一部はアパーチャ１４ａ，１４ｂに遮断されるが、残りの漏洩光線Ｌは、第１アパーチャ１４ａ、第１コンデンサレンズ１５ａおよび第２アパーチャ１４ｂを順次通過して電子線偏向手段３０に至る。
【００２５】
そして、電子線偏向手段３０においては、電子線ｅのみが偏向作用を受けて鉛直方向に偏向され、その状態で鏡筒鉛直部１０Ｂ内を進む。このとき、電子線ｅは、第３アパーチャ１４ｃ、第２コンデンサレンズ１５ｂ、第４アパーチャ１４ｄ、第３コンデンサレンズ１５ｃおよび第５アパーチャ１４ｅを順次通過することによって適宜収束され、さらに、走査コイル１６ａ，１６ｂによって適宜Ｘ，Ｙ方向に走査された後、対物レンズ１７および第６アパーチャ１４ｆを経て、試料室２０内の試料２１に照射される。一方、前記電子線偏向手段３０に至った漏洩光線Ｌは、この電子線偏向手段３０において偏向作用を受けることがなく、そのまま、図１において、仮想線Ｌ’で示すように直進し、前記電子線ｅと分離されて、鏡筒鉛直部１０Ｂの内壁１０ｂ方向に向かう。つまり、漏洩光線Ｌは、試料室２０内の試料２１に照射されることはない。この場合、前記内壁１０ｂを、例えばその全面にわたって光反射率が金属に比べて小さい物質（例えばグラファイトなど）を塗布しておくことにより、前記行路から外れた漏洩光線Ｌ’を吸収することができる。
【００２６】
上述のように、上記第１の実施の形態におけるＣＬ分析装置においては、ＣＬ分析の際、試料２１に対して、バックグランドノイズの原因となる漏洩光線Ｌが照射されることなく、電子線ｅのみが照射される。したがって、従来のように、電子光学系内にビームブランキング装置を設けたり、信号処理系に高価なロックインアンプなどを組み込む必要がないので、装置全体が安価となる。そして、バックグランドノイズを測定するためのブランク測定を行う必要がないので、分析のための走査が簡単になり、したがって、誰にでも容易に所望のＣＬ分析を行うことができる。
【００２７】
そして、上記実施の形態におけるＣＬ分析装置においては、電子線偏向手段３０を経た電子線ｅが第２、第３のコンデンサレンズ１５ｂ，１５ｃを通過するようにしているので、これらのコンデンサレンズ１５ｂ，１５ｃを通過するごとに収束させられ、電子線偏向手段３０の前段側に設けられる第１コンデンサレンズ１５ａとともに三段のレンズ構成となっているので、電子線ｅを十分に収束させることができる。
【００２８】
なお、上記ＣＬ分析装置においては、電子線偏向手段３０が一つだけであるので、電子線偏向手段３０を、非点性収差の発生を可及的に抑制するように注意する必要がある。具体的には、電子レンズなど電子線偏向手段３０として用いられる部材を、その機械的強度を高めて設計するなどの対策が考えられる。
【００２９】
また、上述の第１の実施の形態においては、鏡筒１０を鏡筒傾斜部１０Ａと鏡筒鉛直部１０Ｂとによって構成し、鏡筒傾斜部１０Ａの上部側に設けられる電子銃１３が、鏡筒鉛直部１０Ｂの下方に設けられる試料室２０内の試料２１を見込まないようにしていたが、鏡筒１０として、図５や後述する図２に示されるように、ストレートなものを用い、この鏡筒の上部側に電子銃１３を、試料２１を直接見込まないように、鉛直方向に対して若干傾斜させるように設けてもよい。
【００３０】
上記第１の実施の形態においては、鏡筒１０が鏡筒傾斜部１０Ａと鏡筒鉛直部１０Ｂとによって構成されるものであったが、これに代えて、鏡筒１０としてはストレートな形状のものを用い、この鏡筒１０の上部側に設けられる電子銃１３と、試料室２０内の試料２１が同一鉛直線上に位置するのではなく、電子線ｅと漏洩光線Ｌとを確実に分離することができる程度に、平面視において互いに位置をずらせた状態に配置させることにより、電子銃１３からの電子線ｅの放出放出方向が電子銃１３と試料２１とを結ぶ直線と角度をなすようにしてあってもよい。以下、これを第２の実施の形態として、図２を参照しながら説明する。
【００３１】
すなわち、図２において、１０Ｃはストレートな鏡筒で、その上部側には電子銃１３は、試料室２０内の試料２１が同一鉛直線上に位置するのではなく、電子線ｅと漏洩光線Ｌとを確実に分離することができる程度に、平面視において互いに位置をずらせた状態に配置されている。つまり、電子銃１３を発した電子線ｅが仮に直線的に下方の試料２１方向に向かったとしても、試料室２０内の試料２１に直接照射されない程度に、電子銃１３と試料位置とがずれている。
【００３２】
そして、図示する例においては、電子銃１３の電子線ｅ出射方向の下方に、第１アパーチャ１４ａ、第１コンデンサレンズ１５ａ、第２アパーチャ１４ｂが所定の間隔をおいてこの順に設けられ、この第２アパーチャ１４ｂの下方に、電子銃１３において発生した電子線ｅおよび漏洩光線Ｌがそのまま通過できるように、第１電子線偏向手段３１が設けられている。そして、この第１電子線偏向手段３１の下方には、電子線ｅと漏洩光線Ｌとを確実に分離することができる程度に、平面視において互いに位置をずらせた状態で第２電子線偏向手段３２が配置されている。これらの電子線偏向手段３１，３２は、電子銃１３を発して鉛直方向に進む電子線ｅのみ偏向させるもので、前記電子線偏向手段３０と同様に、電界または磁界を利用したものを用いることができる。そして、これらの電子線偏向手段３１，３２による電子線ｅの偏向は、偏量が互いに等しく、逆方向である。
【００３３】
そして、第２電子線偏向手段３２の下方には、第３アパーチャ１４ｃ、第２コンデンサレンズ１５ｂ、第４アパーチャ１４ｄ、第３コンデンサレンズ１５ｃ、第５アパーチャ１４ｅ、走査コイル１６ａ，１６ｂ、対物レンズ１７および第６アパーチャ１４ｆがこの順で設けられている。この場合、対物レンズ１７および第６アパーチャ１４ｆは、それらを通過した電子線ｅが試料室２０内の試料２１に照射させるように位置していることはいうまでもない。
【００３４】
上記構成のＣＬ分析装置においては、ＣＬ分析時、電子銃１３におけるエミッターが熱せられることにより、電子線ｅと漏洩光線Ｌが発生し、これらの電子線ｅおよび漏洩光線Ｌは、鏡筒１０内を下方鉛直方向に進む。そして、電子線ｅは、第１アパーチャ１４ａ、第１コンデンサレンズ１５ａおよび第２アパーチャ１４ｂを順次通過することによって適宜収束され第１電子線偏向手段３１に至る。一方、漏洩光線Ｌは、多少広がりながら電子線偏向手段３０に向かい、その一部はアパーチャ１４ａ，１４ｂに遮断されるが、残りの漏洩光線Ｌは、第１アパーチャ１４ａ、第１コンデンサレンズ１５ａおよび第２アパーチャ１４ｂを順次通過して第１電子線偏向手段３１に至る。
【００３５】
そして、電子線偏向手段３１においては、電子線ｅのみが偏向作用を受けて、所定角度だけ曲げられ、この１回目の偏向を受けた電子線ｅは、第２電子線偏向手段３２方向に進むが、漏洩光線Ｌは偏向を受けることなく、そのまま下方鉛直方向に進み、これによって電子線ｅと漏洩光線Ｌは分離される。そして、前記第２電子線偏向手段３２に至った電子線ｅは、第２電子線偏向手段３２による偏向作用を受けて、所定角度だけ曲げられ、この２回目の偏向を受けた電子線ｅは、鉛直方向に進む。そして、この２回目の偏向を受けた電子線ｅは、第３アパーチャ１４ｃ、第２コンデンサレンズ１５ｂ、第４アパーチャ１４ｄ、第３コンデンサレンズ１５ｃおよび第５アパーチャ１４ｅを順次通過することによって適宜収束され、さらに、走査コイル１６ａ，１６ｂによって適宜Ｘ，Ｙ方向に走査された後、対物レンズ１７および第６アパーチャ１４ｆを経て、試料室２０内の試料２１に照射される。一方、前記電子線偏向手段３０に至った漏洩光線Ｌは、この電子線偏向手段３０において偏向作用を受けることがなく、そのまま、図１において、仮想線Ｌ’で示すように直進し、前記電子線ｅの鏡筒鉛直部１０Ｂ内における行路をたどることない。つまり、漏洩光線Ｌは、試料室２０内の試料２１に照射されることはない。
【００３６】
この第２の実施の形態においても、上記第１の実施の形態と同様の作用効果が得られる。さらに、この第２の実施の形態においては、以下のような格別の効果を奏する。すなわち、鏡筒１０Ｃの形状は、鏡筒１０とは異なり、ストレートな形状でよいから、その形状がシンプルなものでよく、その製作を容易に行うことができる。そして、電子線ｅを第１、第２の電子線偏向手段３１，３２を用いて互いに等しい偏量を互いに逆方向となるように偏向させるものであるので、単一の電子線偏向手段３０を用いる場合と異なり、非点性収差の発生を殆どゼロにすることができる。
【００３７】
そして、上記第２の実施の形態において、図３に示すように、第１電子線偏向手段３１の真下（後段側）に、漏洩光線Ｌ’を吸収するために、例えば内面が光反射率が金属に比べて小さい物質（例えばグラファイトなど）で塗布された光吸収カップのような光吸収手段４０を設けておけば、電子線ｅと分離された漏洩光線Ｌ’を殆ど吸収することができ、第２電子線偏向手段３２を通過する漏洩光線Ｌを元の１０^-6程度にまで減少させることができる。
【００３８】
この発明は、上述の各実施の形態に限られるものではなく、例えば、前記光吸収手段４０を、第１の実施の形態における電子線偏向手段３０の後段側に設けてもよい。また、図４に示すように、例えば第１の実施の形態におけるＣＬ分析装置において、コンデンサレンズを２段構成としてもよい。勿論、第２に実施の形態においても、コンデンサレンズを２段構成としてもよい。さらに、電子線偏向手段３０（３１，３２）を３以上設けてもよく、それに応じて、光吸収手段４０を複数設けるようにしてもよい。
【００３９】
また、各コンデンサレンズ１５ａ〜１５ｃの間に、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）や、走査型透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）などにおいて用いられるエネルギーフィルタを設置してもよい。
【００４０】
さらに、この発明は、前記ＴＥＭやＳＴＥＭにおけるＣＬ分析にも適用することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、この発明のＣＬ分析装置においては、ＣＬ分析に有害な漏洩光線を電子線から確実に分離して、光吸収手段により吸収させることができ、所望の電子線のみを試料に確実に照射することができる。したがって、Ｓ／Ｎの高い分析結果を得ることができる。
【００４２】
そして、この発明によれば、電子光学系を複雑にすることがなく、分析のための操作がきわめて簡単であり、また、信号処理系に高価なロックインアンプなどを組み込む必要がなく安価であるとともに、分析のための操作がきわめて簡単であり、使い勝手の優れたＣＬ分析装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係るＣＬ分析装置における電子光学系の構成を概略的に示す図である。
【図２】第２の実施の形態に係るＣＬ分析装置における電子光学系の構成を概略的に示す図である。
【図３】第２の実施の形態に係るＣＬ分析装置における電子光学系の他の実施態様を示す図である。
【図４】電子光学系の他の実施態様を示す図である。
【図５】従来のＣＬ分析装置における電子光学系の構成を概略的に示す図である。
【図６】電子銃の構成の一例を概略的に示す図である。
【図７】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ電子銃の構成の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１１…電子線照射方向、１３…電子銃、２１…試料、２３…カソードルミネッセンス（ＣＬ）、３０，３１，３２…電子線偏向手段、４０…光吸収手段、ｅ…電子線、Ｌ…漏洩光線。

Claims

電子銃から電子線を試料に照射したときに当該試料から発生するカソードルミネッセンスを検出器によって検出するようにしたカソードルミネッセンス分析装置において、前記電子銃からの電子線放出方向が前記電子銃と試料とを結ぶ直線と角度を有し、前記電子銃と試料との間に、前記電子銃からの電子線の進行方向を偏向させ、かつ、前記電子銃からの漏洩光線を直進させる電子線偏向手段を１以上設けてあり、さらに、前記電子銃から直進し、かつ、前記電子線偏向手段によって電子線と進行方向が分離した漏洩光線を吸収するための光吸収手段を設けてあることを特徴とするカソードルミネッセンス分析装置。
電子銃から電子線を試料に照射したときに当該試料から発生するカソードルミネッセンスを検出器によって検出するようにしたカソードルミネッセンス分析装置において、前記電子銃と試料との間に、前記電子銃からの電子線の進行方向を偏向させ、かつ、前記電子銃からの漏洩光線を直進させる１つの電子線偏向手段を設けるとともに、前記電子銃が試料を直接見込まないように、電子銃を試料からみて鉛直上方向より角度をなす位置に配置し、さらに、前記電子銃から直進し、かつ、前記電子線偏向手段によって電子線と進行方向が分離した漏洩光線を吸収するための光吸収手段を設けてあることを特徴とするカソードルミネッセンス分析装置。
電子銃から電子線を試料に照射したときに当該試料から発生するカソードルミネッセンスを検出器によって検出するようにしたカソードルミネッセンス分析装置において、前記電子銃と試料との間に、前記電子銃からの電子線の進行方向を偏向させ、かつ、前記電子銃からの漏洩光線を直進させるための電子線偏向手段を２以上設け、さらに、前記電子銃から直進し、かつ、前記電子線偏向手段によって電子線と進行方向が分離した漏洩光線を吸収するための光吸収手段を設けてあることを特徴とするカソードルミネッセンス分析装置。