JP4628127B2 - 試料表面の測定方法及び分析方法並びに電子ビーム装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子ビームマイクロアナライザ等を用いる試料表面の測定方法及び分析方法並びに電子ビーム装置に関する。

電子プローブマイクロアナライザ（電子ビーム装置）を用いた分析方法においては、試料の表面に電子ビームを照射し、これにより試料で発生した特性Ｘ線をＸ線検出系を介して検出することにより、試料表面の構成元素を特定したり、構成元素の濃度を求めることをしている。

このような分析方法において、分析の対象である試料の表面がうねっていたり、凹凸の高低差が激しい状態となっていると、目的とする試料表面に電子ビームが適切に照射されなくなる場合があるので、当該試料の表面の凹凸情報を予め取得し、当該凹凸情報に基づいて試料のＺ方向位置を制御して分析を行うのが望ましい。

そこで、電子ビームマイクロアナライザに、Ｘ線検出系とは別に、光学顕微鏡を備える自動焦点装置を設け、自動焦点装置を用いて同一装置内において試料表面の凹凸情報を取得することが行われている（例えば、特許文献１参照）
特開平９−６１３８３号公報

上記のような装置によっても、試料表面の凹凸情報を適切に得ることができ、また当該凹凸情報に基づいて試料の分析を適切に行うことができるが、以下に示すような要改善点があった。

すなわち、上記構成からなる装置では、光学顕微鏡を備える自動焦点装置を、Ｘ線検出系とは別に装置本体に設ける必要があり、装置が大がかりなものになるとともに高価なものとなっていた。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであって、簡易な構成の装置によって試料表面の情報を得ることができる試料表面の測定方法及び分析装置並びに電子ビーム装置を提供することを目的とする。

本発明に基づく試料表面の測定方法は、試料表面に電子ビームを照射し、これに応じて試料表面から発生する特性Ｘ線を分光し、分光後の当該特性Ｘ線の強度を測定する電子ビーム装置を用いた試料表面の測定方法であり、Ｚ方向に沿って所定間隔に設定された各Ｚ方向位置において試料をＸ−Ｙ平面に沿って移動させるとともに試料表面に電子ビームを照射し、このときの特性Ｘ線の分光測定条件を固定して特性Ｘ線の強度を測定し、これにより試料の各Ｚ方向位置におけるＸ−Ｙ平面での特性Ｘ線強度のマップデータを取得し、当該マップデータに基づいて試料表面の形状を求める試料表面の測定方法であって、試料のＺ方向位置がＮ箇所設定され、ｎ番目のＺ方向位置のＺ座標をＺ _ｎ 、ｎ番目のＺ方向位置におけるＸ−Ｙ平面での特性Ｘ線強度のマップデータをＩ _ｎ （Ｘ，Ｙ）、試料表面の高さ情報をＺ（Ｘ，Ｙ）とすると、

により算出される高さ情報Ｚ（Ｘ，Ｙ）により試料表面の形状を求めることを特徴とする。

また、本発明に基づく試料表面の分析方法は、上記測定方法により求められた試料表面の形状情報に基づいて試料のＺ方向での位置制御を行いながら試料表面の分析を行うことを特徴とする。

さらに、本発明に基づく一の電子ビーム装置は、試料表面に電子ビームを照射する手段と、電子ビームの照射に応じて試料表面から発生する特性Ｘ線を分光する手段と、分光後の当該特性Ｘ線の強度を測定する手段と、これら各手段を制御する制御手段とを備えた電子ビーム装置であり、制御手段による制御により、Ｚ方向に沿って所定間隔に設定された各Ｚ方向位置において試料をＸ−Ｙ平面に沿って移動させるとともに試料表面に電子ビームを照射し、このときの特性Ｘ線の分光測定条件を固定して特性Ｘ線の強度を測定し、これにより試料の各Ｚ方向位置におけるＸ−Ｙ平面での特性Ｘ線強度のマップデータを取得し、当該マップデータに基づいて試料表面の形状を求める電子ビーム装置であって、試料のＺ方向位置がＮ箇所設定され、ｎ番目のＺ方向位置のＺ座標をＺｎ、ｎ番目のＺ方向位置におけるＸ−Ｙ平面での特性Ｘ線強度のマップデータをＩｎ（Ｘ，Ｙ）、試料表面の高さ情報をＺ（Ｘ，Ｙ）とすると、制御手段は

に基づく演算を実行して高さ情報Ｚ（Ｘ，Ｙ）を求め、当該高さ情報Ｚ（Ｘ，Ｙ）により試料表面の形状を求めることを特徴とする。

そして、本発明に基づく他の電子ビーム装置は、試料表面に電子ビームを照射する手段と、電子ビームの照射に応じて試料表面から発生する特性Ｘ線を分光する手段と、分光後の当該特性Ｘ線の強度を測定する手段と、これら各手段を制御する制御手段とを備えた電子ビーム装置であり、制御手段による制御により、Ｚ方向に沿って所定間隔に設定された各Ｚ方向位置において試料をＸ−Ｙ平面に沿って移動させるとともに試料表面に電子ビームを照射し、このときの特性Ｘ線の分光測定条件を固定して特性Ｘ線の強度を測定し、これにより試料の各Ｚ方向位置におけるＸ−Ｙ平面での特性Ｘ線強度のマップデータを取得し、当該マップデータに基づいて試料表面の形状を求め、求められた試料表面の形状情報に基づいて試料のＺ方向での位置制御を行いながら試料表面の分析を行う電子ビーム装置であって、試料のＺ方向位置がＮ箇所設定され、ｎ番目のＺ方向位置のＺ座標をＺｎ、ｎ番目のＺ方向位置におけるＸ−Ｙ平面での特性Ｘ線強度のマップデータをＩｎ（Ｘ，Ｙ）、試料表面の高さ情報をＺ（Ｘ，Ｙ）とすると、制御手段は

に基づく演算を実行して高さ情報Ｚ（Ｘ，Ｙ）を求め、当該高さ情報Ｚ（Ｘ，Ｙ）により試料表面の形状を求めることを特徴とする。

本発明においては、Ｚ方向に沿って所定間隔に設定された各Ｚ方向位置において試料をＸ−Ｙ平面に沿って移動させるとともに試料表面に電子ビームを照射し、このときの特性Ｘ線の分光測定条件を固定して特性Ｘ線の強度を測定し、これにより試料の各Ｚ方向位置におけるＸ−Ｙ平面での特性Ｘ線強度のマップデータを取得し、当該マップデータに基づいて試料表面の形状を求める。

よって、試料分析を行うときに用いられるＸ線検出系のみを使用して試料表面の凹凸情報を得ることができ、簡易な構成の装置を用いて試料表面の情報を得ることができる。

以下、図面を参照して、本発明に基づく実施の形態について説明する。図１は、本発明における電子ビーム装置の概略構成図である。この電子ビーム装置は、電子ビームマイクロアナライザの構成を備えている。

図１において、電子銃１からは電子ビーム５が試料６に向けて放出される。この電子ビーム５は、集束レンズ２及び対物レンズ４により、試料６の表面（試料表面）６ａ上において細く集束される。このとき、偏向コイル３により、電子ビーム５は適宜偏向された状態で試料表面６ａ上を照射することとなる。

電子ビーム５が照射された試料表面６ａからは、特性Ｘ線７が発生する。発生した特性Ｘ線７は、分光結晶１０により分光される。そして、分光後の特性Ｘ線７はＸ線検出器１２により検出される。このとき、この分光後の特性Ｘ線７は集光され、Ｘ線検出器１２に接近して設けられたスリット部材１３のスリットを通過して、Ｘ線検出器１２に到達する。なお、分光結晶１０、Ｘ線検出器１２、及びスリット部材１３により、Ｘ線分光器（Ｘ線検出系）３１が構成される。

Ｘ線検出器１２は、検出した特性Ｘ線７の強度を検出し、当該検出結果を検出信号として出力する。Ｘ線検出器１２から出力された検出信号は、増幅された後にＡ／Ｄ変換され、バスライン１４に供給される。

分光結晶１０及びＸ線検出器１２は、駆動機構１１によって移動される。このとき、試料表面６ａにおける特性Ｘ線７の発生源及びＸ線検出器１５における特性Ｘ線７の検出位置は、分光結晶１０の結晶面１０ａに接するローランド円上にあるように、分光結晶１０及びＸ線検出器１２は位置制御される。なお、スリット部材１３は、Ｘ線検出器１５と一体して移動する。

試料６は、ステージ８上に載置されている。このステージ８は、載置している試料６をＸ−Ｙ平面（水平面）に沿って移動させるとともに、この試料６をＺ方向（垂直方向）に沿って昇降移動させる。また、必要に応じて、ステージ８は試料６の傾斜や回転を行う。このとき、ステージ８は、駆動機構９によって、試料６の上記移動動作等を行う。

ここで、電子銃１、集束レンズ２、偏向コイル３、及び対物レンズ４は、それぞれ対応する駆動部１ａ〜４ａによって駆動される。また、駆動機構９及び駆動機構１１は、それぞれ対応する駆動部９ａ及び駆動部１１ａによって駆動される。そして上記各駆動部は、バスライン１４に接続されている。

さらに、バスライン１４には、演算制御部１５と表示手段１７が接続されている。また、演算制御部１５には、記憶部１６が接続されている。

演算制御部１５は、バスライン１４を介して上記各構成要素の制御を行うとともに、当該制御に必要な演算処理を実行する。すなわち、電子銃１、集束レンズ２、偏向コイル３、及び対物レンズ４は、それぞれ対応する駆動部１ａ〜４ａを介して演算制御部１５により駆動制御される。また、駆動機構９及び駆動機構１１は、それぞれ対応する駆動部９ａ及び駆動部１１ａを介して演算制御部１５により駆動制御される。なお、表示手段１７は、本発明において取得された試料表面の情報や分析結果等を画像として表示するためのものである。

以上が、本発明における電子ビーム装置の構成である。以下、本発明に基づく試料表面の測定方法について説明する。

まず、記憶部１６に、試料６をＺ方向に沿ってステップ的に移動する際での所定間隔のデータを格納しておく。この所定間隔は、Ｘ線分光器３１を用いて得られる特性Ｘ線７のピークプロファイルの半値幅と同程度か若しくはそれ以下に設定しておく。これにより、Ｚ方向に関して適切な間隔でもって、以下に説明するＸ−Ｙ平面での各ピークプロファイルを取得することができる。

次に、演算制御手段１５は、電子銃１、集束レンズ２、偏向コイル３、及び対物レンズ４を駆動制御し、電子ビーム５を上述のように試料６の表面６ａ上に照射する。そして、演算制御手段１５は、駆動機構１１を駆動制御し、Ｘ線分光器３１を構成する分光結晶１０及びＸ線検出器１２の位置制御を行う。このとき、分光結晶１０の位置は、試料表面６ａを構成する元素に対応して発生する特性Ｘ線７を分光する分光条件を満たす位置となるように制御され、またＸ線検出器１２の位置は、分光結晶１０により分光されて集光された特性Ｘ線７をスリット部材１３を介して検出できる位置となるように制御される。

このようにして、Ｘ線分光器３１の設定条件を、試料表面６ａから発生した特性Ｘ線７を分光して検出可能となる分光条件（分光測定条件）に設定し、その後、当該分光条件でＸ線分光器３１の設定条件を固定する。

Ｘ線分光器３１の分光条件を固定した状態で、演算制御部１５は、駆動機構９を駆動制御し、ステージ８及びステージ８に載置された試料６をＺ方向に沿って移動させ、試料６がＺ方向での初期位置に位置するようにする。これに続いて、駆動機構９は、ステージ８のＸ−Ｙ平面での移動を行う。この結果、試料６は、Ｚ方向での初期位置に位置した状態でＸ−Ｙ平面に沿って移動することとなる。そして、試料６がＸ−Ｙ平面に沿って移動している最中において、試料表面６ａには、上述と同様に電子ビーム５が照射される。この結果、電子ビーム５は、試料表面６ａ上を走査することとなる。

電子ビーム５の試料表面６ａ上での走査に応じて、試料表面６ａから発生した特性Ｘ線７は、上記分光条件に固定されたＸ線分光器３１の分光結晶１０により分光される。そして、分光後の特性Ｘ線７は集光されてＸ線検出器１２により検出される。

このときの特性Ｘ線７の分光器３１による分光及び分光後の特性Ｘ線７の検出について、図２を参照して説明する。ここで、図２は、本発明における電子ビーム装置の要部の拡大図である。

同図において、試料６は、Ｚ方向については初期位置に位置しているものとする。この状態で試料６をＸ−Ｙ平面に沿って移動するが、先ずは試料６を矢印Ａで示す−Ｘ方向に移動する。ここで、図中の実線で示す試料６ｃは−Ｘ方向への移動前の試料を示し、また図中の点線で示す試料６ｄは当該移動の途中における試料を示す。

当該移動前においては、電子ビーム５は、試料６ｃの表面６ａに存在する凸部２１上に照射されており、当該凸部２１から特性Ｘ線７ａが発生する。このとき、Ｘ線分光器３１の固定された分光条件に応じて特性Ｘ線７ａは分光され、分光後の特性Ｘ線７ａは集光されてＸ線検出器１２によって検出される。

Ｘ線検出器１２は、検出した特性Ｘ線７ａの強度を検出し、当該検出結果を検出信号としてバスライン１４（図１参照）に出力する。なお、図２の例においては、試料６ｃの凸部２１の上面から発生した特性Ｘ線７ａに対して、Ｘ線分光器３１の分光条件が適合しており、これによりスリット部材１３のスリット１３ａを通過してＸ線検出器１２によって検出される分後の特性Ｘ線７ａは最大強度となっている。

その後、試料６が−Ｘ方向に移動し、その移動途中において、試料６が点線で示す位置（図中の試料６ｄの位置）に到達する。このとき、電子ビーム５は、試料６ｄの表面における凹部２２上に照射され、当該凹部２２からは特性Ｘ線７ｂが発生する。このとき、この特性Ｘ線７ｂの分光結晶１０への入射角（すなわち、分光結晶１０における結晶面１０ａへの入射角）が変化する。よって、分光結晶１０により分光された後の特性Ｘ線７ｂの集光位置も変化する。この結果、分光後の特性Ｘ線７ｂのＸ線検出器１２への入射位置が変化し、Ｘ線検出器１２によって検出される特性Ｘ線７ｂの強度は減少することとなる。

すなわち、図２の例において、凹部２２から発生し、分光結晶１０によって分光され、その後集光された特性Ｘ線７ｂの一部分は、当該特性Ｘ線７ｂの集光位置が変化しているので、スリット部材１３により遮蔽されることとなる。この結果、分光後に集光された特性Ｘ線７のうち、スリット部材１３のスリット１３を通過した一部の特性Ｘ線７ｂのみがＸ線検出器１２により検出されることとなり、Ｘ線検出器１２によって検出される特性Ｘ線７ｂの強度は減少する。

このようにして、試料６を−Ｘ方向に移動させながら、電子ビーム５の照射により試料表面６ａから発生した特性Ｘ線７の強度の測定を、Ｘ線分光器３１の分光条件を固定した状態で継続する。この結果、電子ビーム５は、試料表面６ａをＸ方向に走査することとなり、このときの特性Ｘ線７の強度が測定される。

そして、Ｚ方向での位置は変えずに、Ｙ方向での試料６の位置をステップ的に変化させた各位置において、上述した試料６の−Ｘ方向への移動を実行し、このときの特性Ｘ線７の検出を行う。これにより、試料６はＸ−Ｙ平面に沿って移動することとなる。この結果、電子ビーム５は、Ｘ−Ｙ平面において試料表面６ａを走査することとなり、このときの特性Ｘ線７の強度が測定される。このときにおいても、Ｘ線検出器１２は、検出した特性Ｘ線７の強度を検出し、当該検出結果を検出信号としてバスライン１４に出力する。

このように、試料６のＺ方向位置が初期位置にあるときに測定されたＸ−Ｙ平面に関する特性Ｘ線７の強度のデータは、バスライン１４を介して演算制御手段１５に送られる。演算制御手段１５は、検出された特性Ｘ線７の強度に基づいて、特性特性Ｘ線強度のマップデータを形成する。当該マップデータは、記憶部１６に格納される。

次いで、演算制御部１５は、記憶部１６に格納されているＺ方向での上記所定間隔のデータを読み出す。そして、演算制御部１５は、当該データに基づいて駆動機構９を駆動制御し、ステージ８及びステージ８に載置された試料６をＺ方向に沿って当該所定間隔だけ下降させる。

当該下降後、演算制御手段１５は、上述した電子ビーム５が照射された状態での試料６のＸ−Ｙ平面における移動を実行し、このときの特性Ｘ線７の強度の測定を行う。そして、測定されたＸ−Ｙ平面に関する特性Ｘ線７の強度データは、上述と同様に、バスライン１４を介して演算制御手段１５に送られる。演算制御手段１５は、このときに検出された特性Ｘ線７の強度に基づいて、特性Ｘ線強度のマップデータを形成する。当該マップデータは、記憶部１６に格納される。

以降、演算制御部１５は、同様の工程を繰り返すことにより、所定間隔に設定された各Ｚ方向位置におけるＸ−Ｙ平面に関する特性Ｘ線７の測定を実行し、各Ｚ方向位置における特性Ｘ線強度のマップデータを形成する。そして、各マップデータは、記憶部１６に格納される。

その後、演算制御部１５は、記憶部１６に格納された各マップデータに基づいて、試料表面６ａの形状データ（表面情報）を求める。このときの試料表面６ａの形状データは、以下の演算を演算制御部１５が実行することにより求められる。

すなわち、設定された試料６のＺ方向位置がＮ箇所であり、ｎ番目のＺ方向位置のＺ座標をＺ_ｎ、ｎ番目のＺ方向位置に試料６が位置したときのＸ−Ｙ平面における特性Ｘ線強度のマップデータをＩ_ｎ（Ｘ，Ｙ）、試料表面６ａの高さ情報をＺ（Ｘ，Ｙ）とすると、

による演算を演算制御部１５は実行し、高さ情報Ｚ（Ｘ，Ｙ）を算出する。これにより、演算制御部１５は、試料表面６ａの形状データを求めることができる。

ここで、上述のように試料のＺ方向位置を所定間隔で変化させ、各Ｚ方向位置において取得されたＸ−Ｙ平面に関する特性Ｘ線強度のマップデータのマップ画像の実例を図３に示す。

図３の例は、試料としてネジを用いた例である。図３（Ａ）から図３（Ｈ）の順で、試料をＺ方向に沿って初期位置から所定間隔にて順次下降させた各Ｚ方向位置における特性Ｘ線強度の各マップ画像が示されている。この例においては、当該所定間隔を０．３ｍｍに設定している。同図に示すように、分光条件が合っている範囲でのみ適切な特性Ｘ線強度が得られることとなり、試料であるネジを輪切りにしたようなマップ画像が得られている。

また、上記演算結果に基づいて得られた高さ情報から試料の形状を示す画像を図４及び図５に示す。ここで、図４は試料（ネジ）の鳥瞰図の画像であり、また図５は試料の等高線表示の画像である。

このように、本発明においては、Ｚ方向に沿って所定間隔に設定された各Ｚ方向位置において試料をＸ−Ｙ平面に沿って移動させるとともに試料表面に電子ビームを照射し、このときの特性Ｘ線の分光測定条件を固定して特性Ｘ線の強度を測定し、これにより試料の各Ｚ方向位置におけるＸ−Ｙ平面での特性Ｘ線強度のマップデータを取得し、当該マップデータに基づいて試料表面の形状を求める。

よって、試料分析を行うときに用いられるＸ線検出系のみを使用して試料表面の凹凸情報を得ることができ、簡易な構成の装置を用いて試料表面の情報を得ることができる。

そして、上述のようにして、試料表面の形状を求めた後には、求められた試料表面の形状情報に基づいてＺ方向での位置制御を行いながら試料表面のＸ線分析を行うことができる。

本発明における電子ビーム装置の概略構成図である。 本発明における電子ビーム装置の要部の拡大図である。 本発明における特性Ｘ線強度のマップ画像の例を示す図である。 本発明の実施により得られた試料の鳥瞰図の画像の例である。 本発明の実施により得られた試料の等高線表示の画像の例である。

符号の説明

１…電子銃、２…集束レンズ、３…偏向コイル、４…対物レンズ、５…電子ビーム、６…試料、６ａ…試料表面、７…特性Ｘ線、８…ステージ、９…駆動機構、１０…分光結晶、１１…駆動機構、１２…Ｘ線検出器、１３…スリット部材、１４…バスライン、１５…演算制御手段、１６…記憶部、１７…表示手段、３１…Ｘ線分光器（Ｘ線検出系）

Claims (8)

1. 試料表面に電子ビームを照射し、これに応じて試料表面から発生する特性Ｘ線を分光し、分光後の当該特性Ｘ線の強度を測定する電子ビーム装置を用いた試料表面の測定方法であり、Ｚ方向に沿って所定間隔に設定された各Ｚ方向位置において試料をＸ−Ｙ平面に沿って移動させるとともに試料表面に電子ビームを照射し、このときの特性Ｘ線の分光測定条件を固定して特性Ｘ線の強度を測定し、これにより試料の各Ｚ方向位置におけるＸ−Ｙ平面での特性Ｘ線強度のマップデータを取得し、当該マップデータに基づいて試料表面の形状を求める試料表面の測定方法であって、
   試料のＺ方向位置がＮ箇所設定され、ｎ番目のＺ方向位置のＺ座標をＺ _ｎ 、ｎ番目のＺ方向位置におけるＸ−Ｙ平面での特性Ｘ線強度のマップデータをＩ _ｎ （Ｘ，Ｙ）、試料表面の高さ情報をＺ（Ｘ，Ｙ）とすると、
   

   

   により算出される高さ情報Ｚ（Ｘ，Ｙ）により試料表面の形状を求めることを特徴とする試料表面の測定方法。
2. Ｚ方向に沿う所定間隔は、分光条件を形成する分光結晶の半値幅と同等若しくはそれ以下に設定されていることを特徴とする請求項１記載の試料表面の測定方法。
3. 分光後の特性Ｘ線の強度は、当該特性Ｘ線のＸ線検出器への入射位置の変化に対応して測定されることを特徴とする請求項１若しくは２記載の試料表面の測定方法。
4. 請求項１乃至３何れか記載の試料表面の測定方法により求められた試料表面の形状情報に基づいて試料のＺ方向での位置制御を行いながら試料表面の分析を行うことを特徴とする試料表面の分析方法。
5. 試料表面に電子ビームを照射する手段と、電子ビームの照射に応じて試料表面から発生する特性Ｘ線を分光する手段と、分光後の当該特性Ｘ線の強度を測定する手段と、これら各手段を制御する制御手段とを備えた電子ビーム装置であり、制御手段による制御により、Ｚ方向に沿って所定間隔に設定された各Ｚ方向位置において試料をＸ−Ｙ平面に沿って移動させるとともに試料表面に電子ビームを照射し、このときの特性Ｘ線の分光測定条件を固定して特性Ｘ線の強度を測定し、これにより試料の各Ｚ方向位置におけるＸ−Ｙ平面での特性Ｘ線強度のマップデータを取得し、当該マップデータに基づいて試料表面の形状を求める電子ビーム装置であって、
   試料のＺ方向位置がＮ箇所設定され、ｎ番目のＺ方向位置のＺ座標をＺｎ、ｎ番目のＺ方向位置におけるＸ−Ｙ平面での特性Ｘ線強度のマップデータをＩｎ（Ｘ，Ｙ）、試料表面の高さ情報をＺ（Ｘ，Ｙ）とすると、制御手段は
   

   

   に基づく演算を実行して高さ情報Ｚ（Ｘ，Ｙ）を求め、当該高さ情報Ｚ（Ｘ，Ｙ）により試料表面の形状を求めることを特徴とする電子ビーム装置。
6. 試料表面に電子ビームを照射する手段と、電子ビームの照射に応じて試料表面から発生する特性Ｘ線を分光する手段と、分光後の当該特性Ｘ線の強度を測定する手段と、これら各手段を制御する制御手段とを備えた電子ビーム装置であり、制御手段による制御により、Ｚ方向に沿って所定間隔に設定された各Ｚ方向位置において試料をＸ−Ｙ平面に沿って移動させるとともに試料表面に電子ビームを照射し、このときの特性Ｘ線の分光測定条件を固定して特性Ｘ線の強度を測定し、これにより試料の各Ｚ方向位置におけるＸ−Ｙ平面での特性Ｘ線強度のマップデータを取得し、当該マップデータに基づいて試料表面の形状を求め、求められた試料表面の形状情報に基づいて試料のＺ方向での位置制御を行いながら試料表面の分析を行う電子ビーム装置であって、
   試料のＺ方向位置がＮ箇所設定され、ｎ番目のＺ方向位置のＺ座標をＺｎ、ｎ番目のＺ方向位置におけるＸ−Ｙ平面での特性Ｘ線強度のマップデータをＩｎ（Ｘ，Ｙ）、試料表面の高さ情報をＺ（Ｘ，Ｙ）とすると、制御手段は
   

   

   に基づく演算を実行して高さ情報Ｚ（Ｘ，Ｙ）を求め、当該高さ情報Ｚ（Ｘ，Ｙ）により試料表面の形状を求めることを特徴とする電子ビーム装置。
7. Ｚ方向に沿う所定間隔は、分光条件を形成する分光結晶の半値幅と同等若しくはそれ以下に設定されていることを特徴とする請求項５若しくは６記載の電子ビーム装置。
8. 分光後の特性Ｘ線の強度は、当該特性Ｘ線のＸ線検出器への入射位置の変化に対応して測定されることを特徴とする請求項５乃至７何れか記載の電子ビーム装置。

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