JP6104756B2 - Electron spectrometer - Google Patents

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Description

本発明は、電子分光装置に関する。   The present invention relates to an electron spectrometer.

X線光電子分光装置やオージェ電子分光装置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 X-ray photoelectron spectrometers and Auger electron spectrometers are known as devices for analyzing solid surfaces.

例えば、特許文献1には、集光レンズの回折面に配置され、入射された電子に対して角度制限を与えるアパーチャーを備えた角度分解型電子分光器が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses an angle-resolved electron spectrometer that includes an aperture that is disposed on a diffraction surface of a condenser lens and that limits an angle to incident electrons.

具体的には、特許文献1の角度分解型電子分光器では、取り込み口から入射レンズシステムに侵入した電子を前段の収束レンズにより集光し、回折面位置に配置された回折面アパーチャーで試料から放出される電子に対して角度制限を与える。そして、回折面アパーチャーを通過し角度制限された電子を後段のレンズによりリターディング(減速)し、収束する。後段のアパーチャーを通過した電子を半球型アナライザーによってエネルギー分光することにより、角度分解型電子分光測定が実施される。   Specifically, in the angle-resolved electron spectrometer disclosed in Patent Document 1, electrons that have entered the incident lens system from the intake port are collected by the previous focusing lens, and are separated from the sample by the diffraction surface aperture disposed at the diffraction surface position. An angle limit is given to the emitted electrons. Then, the electrons that have passed through the diffractive surface aperture and whose angle is limited are retarded (decelerated) by the subsequent lens and converged. Angle-resolved electron spectroscopic measurement is performed by performing energy spectroscopy on the electrons that have passed through the subsequent aperture by means of a hemispherical analyzer.

特開2001−266787号公報JP 2001-266787 A

ここで、測定対象となる試料からは様々な角度で光電子が放出される。しかしながら、特許文献1の角度分解型電子分光器では、特定の角度の光電子しかアナライザーに取り組むことができず、その他の角度の光電子を取り込むためには試料を傾斜させなければならなかった。そのため、装置の調整や、測定を容易に行うことができないという問題があった。   Here, photoelectrons are emitted from the sample to be measured at various angles. However, in the angle-resolved electron spectrometer of Patent Document 1, only a photoelectron having a specific angle can be tackled with an analyzer, and the sample has to be tilted in order to capture photoelectrons having other angles. For this reason, there is a problem that adjustment of the apparatus and measurement cannot be easily performed.

本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、容易に角度分解光電子分光を行うことができる電子分光装置を提供することにある。   One of the objects according to some aspects of the present invention is to provide an electron spectrometer capable of easily performing angle-resolved photoelectron spectroscopy.

(1)本発明に係る電子分光装置は、
試料から放出される電子を取り込む電子取込部と、
前記電子取込部で取り込まれた電子をエネルギー選別するエネルギー分光部と、
前記エネルギー分光部で選別された電子を検出する検出部と、
を含み、
前記電子取込部は、
試料から放出される電子を取り込む前段レンズと、
前記前段レンズの後方に配置されたアパーチャーと、
前記アパーチャーの後方に配置された第1後段レンズと、
前記第1後段レンズの後方に配置され、電子を偏向させる後段偏向素子と、
前記後段偏向素子の後方に配置された第2後段レンズと、
前記第2後段レンズの後方に配置された入射スリットと、
を有し、
前記第1後段レンズおよび前記第2後段レンズは、前記入射スリット上に回折面を形成し、
前記後段偏向素子は、前記第1後段レンズと前記第2後段レンズとの合成レンズの主面よりも後方に配置されている
(1) An electron spectrometer according to the present invention is
An electron capture section for capturing electrons emitted from the sample;
An energy spectroscopic unit for selecting energy of electrons captured by the electron capturing unit;
A detection unit for detecting electrons selected by the energy spectroscopic unit;
Including
The electronic capture unit is
A pre-stage lens that captures electrons emitted from the sample;
An aperture disposed behind the front lens;
A first rear lens disposed behind the aperture;
A rear deflection element disposed behind the first rear lens for deflecting electrons;
A second rear lens disposed behind the rear deflection element;
An entrance slit disposed behind the second rear lens;
Have
The first rear lens and the second rear lens form a diffractive surface on the entrance slit ,
The rear stage deflection element is disposed behind the main surface of the combined lens of the first rear stage lens and the second rear stage lens .

このような電子分光装置によれば、後段偏向素子が電子を偏向させることにより、入射スリット上の回折面を移動させて、様々な放出角度で試料から放出される光電子のなかから、特定の放出角度の光電子を選択してエネルギー分光部に入射させることができる。したがって、例えば試料を傾斜させる等の機械的な制御を行うことなく、容易に角度分解光電子分光を行うことができる。   According to such an electron spectroscopic device, the latter stage deflection element deflects the electrons to move the diffractive surface on the entrance slit, and the specific emission from the photoelectrons emitted from the sample at various emission angles. Angle photoelectrons can be selected and made incident on the energy spectroscopic unit. Therefore, for example, angle-resolved photoelectron spectroscopy can be easily performed without performing mechanical control such as tilting the sample.

このような電子分光装置によれば、簡易な構成で第1後段レンズおよび第2後段レンズによって形成される回折面を移動させることができる。   According to such an electron spectrometer, it is possible to move the diffraction surface formed by the first rear lens and the second rear lens with a simple configuration.

)本発明に係る電子分光装置において、
前記アパーチャーと前記合成レンズの主面との間の距離は、前記合成レンズの主面と前記入射スリットとの間の距離と等しくてもよい。
( 2 ) In the electron spectrometer according to the present invention,
The distance between the aperture and the main surface of the synthetic lens may be equal to the distance between the main surface of the synthetic lens and the entrance slit.

このような電子分光装置によれば、第1後段レンズおよび第2後段レンズによって、入射スリット上に回折面を形成することができる。   According to such an electron spectrometer, a diffractive surface can be formed on the entrance slit by the first rear lens and the second rear lens.

)本発明に係る電子分光装置において、
前記後段偏向素子は、多段に配置されていてもよい。
( 3 ) In the electron spectrometer according to the present invention,
The rear stage deflection elements may be arranged in multiple stages.

このような電子分光装置によれば、入射スリット上に形成された回折面を、電子取込部を構成する光学系の光軸に対して直交する方向に移動させることができる。したがって、光電子を偏向させて回折面を移動させても、光電子を当該光軸にあった状態で入射スリットに入射させることができる。   According to such an electron spectroscopic device, the diffractive surface formed on the entrance slit can be moved in a direction orthogonal to the optical axis of the optical system constituting the electron take-in portion. Therefore, even if the photoelectrons are deflected and the diffraction surface is moved, the photoelectrons can be made incident on the entrance slit in a state of being on the optical axis.

)本発明に係る電子分光装置において、
前記電子取込部は、前記前段レンズと前記アパーチャーとの間に配置され、電子を偏向させる前段偏向素子を有していてもよい。
( 4 ) In the electron spectrometer according to the present invention,
The electron take-in unit may include a pre-stage deflecting element that is disposed between the pre-stage lens and the aperture and deflects electrons.

このような電子分光装置によれば、電子取込部を構成する光学系の光軸外の試料の領域から放出された光電子を偏向させて、当該光軸に合わせることができる。したがって、試料の任意の領域から放出される光電子を測定することができる。また、前段レンズを容易に試料に近づけることができるため、前段レンズにおける電子の取り込み角を大きくすることができる。   According to such an electron spectroscopic device, it is possible to deflect photoelectrons emitted from a region of the sample outside the optical axis of the optical system constituting the electron take-in unit and align it with the optical axis. Therefore, photoelectrons emitted from any region of the sample can be measured. In addition, since the front lens can be easily brought close to the sample, the electron capture angle in the front lens can be increased.

)本発明に係る電子分光装置において、
前記前段偏向素子は、前記前段レンズの焦点面に偏向中心が位置していてもよい。
( 5 ) In the electron spectrometer according to the present invention,
The pre-stage deflection element may have a deflection center located on a focal plane of the pre-stage lens.

このような電子分光装置によれば、試料の様々な領域から放出された光電子を、電子取込部を構成する光学系の光軸に合わせることができる。   According to such an electron spectroscopic device, photoelectrons emitted from various regions of the sample can be aligned with the optical axis of the optical system constituting the electron take-in unit.

)本発明に係る電子分光装置において、
前記後段偏向素子は、前記第1後段レンズおよび前記第2後段レンズによって形成される回折面を移動させてもよい。
( 6 ) In the electron spectrometer according to the present invention,
The post-stage deflection element may move a diffraction surface formed by the first post-stage lens and the second post-stage lens.

)本発明に係る電子分光装置は、
角度分解光電子分光モードと光電子イメージングモードとを備えた電子分光装置であって、
試料から放出される電子を取り込む電子取込部と、
前記電子取込部で取り込まれた電子をエネルギー選別するエネルギー分光部と、
前記エネルギー分光部で選別された電子を検出する検出部と、
を含み、
前記電子取込部は、
試料から放出される電子を取り込む前段レンズと、
前記前段レンズの後方に配置され、電子を偏向させる前段偏向素子と、
前記前段偏向素子の後方に配置されたアパーチャーと、
前記アパーチャーの後方に配置された第1後段レンズと、
前記第1後段レンズの後方に配置され、電子を偏向させる後段偏向素子と、
前記後段偏向素子の後方に配置された第2後段レンズと、
前記第2後段レンズの後方に配置された入射スリットと、
を有し、
前記角度分解光電子分光モードでは、
前記第1後段レンズおよび前記第2後段レンズは、前記入射スリット上に回折面を形成し、
前記後段偏向素子は、前記第1後段レンズおよび前記第2後段レンズによって形成される回折面を移動させ、
前記光電子イメージングモードでは、
前記第1後段レンズおよび前記第2後段レンズは、前記入射スリット上に結像面を形成し、
前記前段偏向素子は、光軸外の試料の領域から放出された電子を偏向させて当該光軸に合わせ、
前記後段偏向素子は、前記第1後段レンズと前記第2後段レンズとの合成レンズの主面よりも後方に配置されている
( 7 ) The electron spectrometer according to the present invention is:
An electron spectrometer having an angle-resolved photoelectron spectroscopy mode and a photoelectron imaging mode,
An electron capture section for capturing electrons emitted from the sample;
An energy spectroscopic unit for selecting energy of electrons captured by the electron capturing unit;
A detection unit for detecting electrons selected by the energy spectroscopic unit;
Including
The electronic capture unit is
A pre-stage lens that captures electrons emitted from the sample;
A front deflection element disposed behind the front lens and deflecting electrons;
An aperture disposed behind the front deflection element;
A first rear lens disposed behind the aperture;
A rear deflection element disposed behind the first rear lens for deflecting electrons;
A second rear lens disposed behind the rear deflection element;
An entrance slit disposed behind the second rear lens;
Have
In the angle-resolved photoelectron spectroscopy mode,
The first rear lens and the second rear lens form a diffractive surface on the entrance slit,
The rear stage deflection element moves a diffraction surface formed by the first rear stage lens and the second rear stage lens,
In the photoelectron imaging mode,
The first rear lens and the second rear lens form an imaging surface on the entrance slit,
The front deflection element, the electrons emitted from the region of the sample outside the optical axis is deflected to match to the optical axis,
The rear stage deflection element is disposed behind the main surface of the combined lens of the first rear stage lens and the second rear stage lens .

このような電子分光装置によれば、角度分解光電子分光モードでは、後段偏向素子が電子を偏向させることにより、様々な放出角度で試料から放出される光電子のなかから、特定の放出角度の光電子を選択してエネルギー分光部に入射させることができる。したがって、容易に角度分解光電子分光を行うことができる。また、光電子イメージングモードでは、前段偏向素子が試料上の各領域から放出される光電子を取り出すことによって、光電子イメージングを行うことができる。したがって、例えば測定時間の短縮、測定精度の向上を図ることができる。   According to such an electron spectroscopic device, in the angle-resolved photoelectron spectroscopic mode, the post-deflecting element deflects electrons, so that photoelectrons having a specific emission angle can be obtained from photoelectrons emitted from the sample at various emission angles. It can select and inject into an energy spectroscopy part. Therefore, angle-resolved photoelectron spectroscopy can be easily performed. In the photoelectron imaging mode, photoelectron imaging can be performed by taking out photoelectrons emitted from the respective regions on the sample by the pre-stage deflection element. Therefore, for example, measurement time can be shortened and measurement accuracy can be improved.

)本発明に係る電子分光装置において、
前記アパーチャーと前記合成レンズの主面との間の距離は、前記合成レンズの主面と前記入射スリットとの間の距離と等しくてもよい。
( 8 ) In the electron spectrometer according to the present invention,
The distance between the aperture and the main surface of the synthetic lens may be equal to the distance between the main surface of the synthetic lens and the entrance slit.

)本発明に係る電子分光装置において、
前記後段偏向素子は、多段に配置されていてもよい。
( 9 ) In the electron spectrometer according to the present invention,
The rear stage deflection elements may be arranged in multiple stages.

10)本発明に係る電子分光装置において、
前記前段偏向素子は、前記前段レンズの焦点面に偏向中心が位置していてもよい。
( 10 ) In the electron spectrometer according to the present invention,
The pre-stage deflection element may have a deflection center located on a focal plane of the pre-stage lens.

11)本発明に係る電子分光装置において、
前記エネルギー分光部は、静電半球型アナライザーを含んでいてもよい。
( 11 ) In the electron spectrometer according to the present invention,
The energy spectroscopic unit may include an electrostatic hemispherical analyzer.

本実施形態に係る電子分光装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the electron spectrometer which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る電子分光装置の角度分解光電子モードにおける光学系を示す図。The figure which shows the optical system in the angle-resolved photoelectron mode of the electron spectrometer which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る電子分光装置の角度分解光電子モードにおける光学系を示す図。The figure which shows the optical system in the angle-resolved photoelectron mode of the electron spectrometer which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る電子分光装置の光電子イメージングモードにおける光学系を示す図。The figure which shows the optical system in the photoelectron imaging mode of the electron spectrometer which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る電子分光装置の光電子イメージングモードにおける光学系を示す図。The figure which shows the optical system in the photoelectron imaging mode of the electron spectrometer which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る電子分光装置の光学系における各軌道の光学状態の一例を示す図。The figure which shows an example of the optical state of each orbit in the optical system of the electron spectrometer which concerns on this embodiment.

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.

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の構成を示す図である。ここでは、電子分光装置100が、光(例えばX線)を物質に照射することにより放出される電子をエネルギー分光することにより測定を行う光電子分光装置である例について説明する。
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 illustrating a configuration of an electron spectrometer 100 according to the present embodiment. Here, an example in which the electron spectroscopic device 100 is a photoelectron spectroscopic device that performs measurement by performing energy spectroscopy on electrons emitted by irradiating a substance with light (for example, X-rays) will be described.

電子分光装置100は、角度分解光電子モードと、光電子イメージングモードと、を備えている。角度分解光電子モードは、角度分解光電子分光を行うモードである。角度分解光電子分光とは、光電子の放出角度を決めて測定することで、光電子の運動エネルギーの情報を得る方法である。また、光電子イメージングモードは、光電子分光測定を試料の所定の領域ごとに行いマッピングするモードである。   The electron spectroscopy apparatus 100 includes an angle-resolved photoelectron mode and a photoelectron imaging mode. The angle-resolved photoelectron mode is a mode for performing angle-resolved photoelectron spectroscopy. Angle-resolved photoelectron spectroscopy is a method for obtaining kinetic energy information of photoelectrons by determining and measuring photoelectron emission angles. The photoelectron imaging mode is a mode in which photoelectron spectroscopic measurement is performed and mapped for each predetermined region of the sample.

電子分光装置100は、図1に示すように、一次線源2と、電子取込部4と、エネルギー分光部6と、検出部8と、を含んで構成されている。   As shown in FIG. 1, the electron spectroscopy apparatus 100 includes a primary radiation source 2, an electron capture unit 4, an energy spectroscopy unit 6, and a detection unit 8.

一次線源2は、試料Sに所定のエネルギーの電磁波を照射する。これにより、試料Sから光電効果によって電子(光電子)が放出される。一次線源2が照射する電磁波は、例えば、X線、紫外線等である。以下では、電子分光装置100が試料SにX線を照射して生じる光電子のエネルギーを測定するX線光電子分光装置である例について説明する。   The primary radiation source 2 irradiates the sample S with electromagnetic waves having a predetermined energy. Thereby, electrons (photoelectrons) are emitted from the sample S by the photoelectric effect. The electromagnetic wave irradiated by the primary radiation source 2 is, for example, X-rays, ultraviolet rays or the like. Hereinafter, an example in which the electron spectrometer 100 is an X-ray photoelectron spectrometer that measures the energy of photoelectrons generated by irradiating the sample S with X-rays will be described.

電子取込部4は、試料Sから放出された光電子を取り込む。電子取込部4は、試料Sから放出された光電子をエネルギー分光部6に導く。電子取込部4は、光電子を減速させて、エネルギー分光部6に導く。電子取込部4で光電子を減速させることによって、高いエネルギー分解能を得ることができる。   The electron capture unit 4 captures photoelectrons emitted from the sample S. The electron capturing unit 4 guides photoelectrons emitted from the sample S to the energy spectroscopic unit 6. The electron capture unit 4 decelerates the photoelectrons and guides them to the energy spectroscopic unit 6. High energy resolution can be obtained by decelerating photoelectrons in the electron take-in unit 4.

電子取込部4は、光学系40を含んで構成されている。光学系40は、試料Sからアパーチャー44までの前段の光学系40aと、アパーチャー44の後方に配置されている後段の光学系40bと、を含んで構成されている。ここで、後方とは、光電子の流れの下流側を意味している。   The electronic capture unit 4 includes an optical system 40. The optical system 40 includes a front optical system 40 a from the sample S to the aperture 44, and a rear optical system 40 b disposed behind the aperture 44. Here, the rear means the downstream side of the photoelectron flow.

前段の光学系40aは、前段レンズ(第1インプットレンズ)42と、前段偏向素子43と、アパーチャー44と、を含んで構成されている。   The front-stage optical system 40 a includes a front-stage lens (first input lens) 42, a front-stage deflection element 43, and an aperture 44.

前段レンズ42は、試料Sから放出された光電子を取り込む。前段レンズ42は、光学系40において、試料Sの最も近くに配置されている。前段レンズ42は、試料Sと前段レンズ42の主面との間の距離aが、前段レンズ42の主面とアパーチャー44との間の距離bよりも小さくなるように配置されている。すなわち、前段の光学系40aは、拡大系である。前段レンズ42は、アパーチャー44上に結像面を形成する。結像面は、実像が形成される面であり、実空間である。   The front lens 42 captures photoelectrons emitted from the sample S. The front lens 42 is disposed closest to the sample S in the optical system 40. The front lens 42 is arranged so that the distance a between the sample S and the main surface of the front lens 42 is smaller than the distance b between the main surface of the front lens 42 and the aperture 44. That is, the preceding optical system 40a is an enlargement system. The front lens 42 forms an image plane on the aperture 44. The imaging surface is a surface on which a real image is formed, and is a real space.

前段偏向素子43は、前段レンズ42の後方に配置されている。前段偏向素子43は、前段レンズ42とアパーチャー44との間に配置されている。   The front stage deflection element 43 is disposed behind the front stage lens 42. The front stage deflection element 43 is disposed between the front stage lens 42 and the aperture 44.

前段偏向素子43は、電場、磁場、またはこれらの重畳場を用いて、光電子を二次元的に偏向させる。前段偏向素子43は、例えば、4極または8極の偏向電極を有している。前段偏向素子43では、各偏向電極に電圧が印加されることにより、偏向電極間に静電場を発生させて、光電子を偏向させる。   The pre-stage deflection element 43 deflects photoelectrons in a two-dimensional manner using an electric field, a magnetic field, or a superimposed field thereof. The front stage deflection element 43 has, for example, a 4-pole or 8-pole deflection electrode. In the pre-stage deflection element 43, a voltage is applied to each deflection electrode, thereby generating an electrostatic field between the deflection electrodes and deflecting photoelectrons.

前段偏向素子43は、前段レンズ42の焦点面(後側焦点面)f42に偏向中心が位置している。ここで、焦点面とは、レンズの焦点を通り、レンズの光軸に垂直な平面をいう。また、偏向中心とは、偏向される前の光電子における光軸(系全体を通過する光電子の代表となる仮想的な線)と偏向された後の光電子における光軸とが交わる点である。すなわち、光電子は、前段偏向素子43によって、偏向中心を中心として偏向される。図示の例では、前段偏向素子43の偏向中心と前段レンズ42の焦点とが一致している。例えば、前段偏向素子43を構成する偏向電極の中心を、前段レンズ42の焦点距離fの位置に配置することで、前段偏向素子43の偏向中心を前段レンズ42の焦点面f42に一致させることができる。   The deflection center of the front stage deflection element 43 is located at the focal plane (rear side focal plane) f42 of the front stage lens. Here, the focal plane is a plane that passes through the focal point of the lens and is perpendicular to the optical axis of the lens. The deflection center is a point where an optical axis of a photoelectron before deflection (a virtual line representing a photoelectron passing through the entire system) and an optical axis of a photoelectron after deflection intersect. That is, the photoelectrons are deflected around the deflection center by the pre-stage deflection element 43. In the illustrated example, the deflection center of the front stage deflection element 43 and the focal point of the front stage lens 42 coincide with each other. For example, by placing the center of the deflection electrode constituting the front stage deflection element 43 at the position of the focal length f of the front stage lens 42, the deflection center of the front stage deflection element 43 can be made to coincide with the focal plane f42 of the front stage lens 42. it can.

前段偏向素子43は、光学系40の光軸外の試料Sの領域から放出された光電子を偏向させて、当該光軸に合わせることができる(図5参照)。前段偏向素子43の偏向中心が前段レンズ42の焦点面f42に位置していることにより、試料Sの様々な領域から放出された光電子を、当該光軸に合わせることができる。前段偏向素子43を制御することによって、試料S上の所望の領域から放出される光電子を測定することができる。前段偏向素子43は、例えば、制御部(図示せず)によって制御される。   The pre-stage deflection element 43 can deflect the photoelectrons emitted from the region of the sample S outside the optical axis of the optical system 40 and align it with the optical axis (see FIG. 5). Since the deflection center of the front stage deflection element 43 is located on the focal plane f42 of the front stage lens 42, the photoelectrons emitted from various regions of the sample S can be aligned with the optical axis. By controlling the pre-stage deflection element 43, photoelectrons emitted from a desired region on the sample S can be measured. The pre-stage deflection element 43 is controlled by, for example, a control unit (not shown).

アパーチャー44は、前段偏向素子43の後方に配置されている。アパーチャー44は、前段レンズ42によって結像面が形成される位置に配置されている。アパーチャー44は、前段レンズ42および前段偏向素子43からの不用な光電子をカットする。アパーチャー44は、光学系40の光軸近傍の光電子だけを通して、それ以外の光電子を遮蔽する。   The aperture 44 is disposed behind the front deflection element 43. The aperture 44 is disposed at a position where an imaging plane is formed by the front lens 42. The aperture 44 cuts unnecessary photoelectrons from the front lens 42 and the front deflection element 43. The aperture 44 passes only photoelectrons near the optical axis of the optical system 40 and shields other photoelectrons.

後段の光学系40bは、第1後段レンズ(第2インプットレンズ)46と、後段偏向素子47a,47bと、第2後段レンズ(リターディングレンズ)48と、入射スリット49と、を含んで構成されている。   The rear optical system 40b includes a first rear lens (second input lens) 46, rear deflection elements 47a and 47b, a second rear lens (retarding lens) 48, and an entrance slit 49. ing.

第1後段レンズ46は、アパーチャー44の後方に配置されている。   The first rear lens 46 is disposed behind the aperture 44.

後段偏向素子47a,47bは、第1後段レンズ46の後方に配置されている。後段の光学系40bは、複数(図示の例では2つ)の後段偏向素子47a,47bを有している。後段偏向素子47a,47bは、多段(図示の例では2段)に配置されている。第1後
段偏向素子47aは、第1後段レンズ46の後方に配置されている。第2後段偏向素子47bは、第1後段偏向素子47aの後方に配置されている。後段偏向素子47a,47bは、第1後段レンズ46と第2後段レンズ48との合成レンズの主面Pよりも後方に配置されている。
The rear stage deflection elements 47 a and 47 b are disposed behind the first rear stage lens 46. The rear optical system 40b includes a plurality (two in the illustrated example) of rear deflection elements 47a and 47b. The rear deflection elements 47a and 47b are arranged in multiple stages (two stages in the illustrated example). The first rear stage deflection element 47 a is disposed behind the first rear stage lens 46. The second rear stage deflection element 47b is disposed behind the first rear stage deflection element 47a. The rear stage deflection elements 47 a and 47 b are arranged behind the main surface P of the combined lens of the first rear stage lens 46 and the second rear stage lens 48.

後段偏向素子47a,47bは、電場、磁場、またはこれらの重畳場を用いて、光電子を二次元的に偏向させる。後段偏向素子47a,47bは、例えば、4極または8極の偏向電極を有している。   The rear stage deflection elements 47a and 47b deflect the photoelectrons in a two-dimensional manner using an electric field, a magnetic field, or a superimposed field thereof. The rear stage deflection elements 47a and 47b have, for example, 4-pole or 8-pole deflection electrodes.

後段の光学系40bでは、2段の後段偏向素子47a,47bを用いて、2段偏向を行う。具体的には、1段目の第1後段偏向素子47aで光電子を偏向し、2段目の第2後段偏向素子47bで偏向した光電子を振り戻す(図3参照)。後段偏向素子47a,47bを制御することによって、後段レンズ46,48によって形成される入射スリット49上の回折面を移動させることができる。後段偏向素子47a,47bは、制御部(図示せず)によって制御される。   The rear optical system 40b performs two-stage deflection using the two-stage rear deflection elements 47a and 47b. Specifically, the photoelectrons are deflected by the first second stage deflection element 47a at the first stage, and the photoelectrons deflected by the second second stage deflection element 47b at the second stage are turned back (see FIG. 3). By controlling the rear deflection elements 47a and 47b, the diffraction surface on the entrance slit 49 formed by the rear lenses 46 and 48 can be moved. The rear deflection elements 47a and 47b are controlled by a control unit (not shown).

第2後段レンズ48は、第2後段偏向素子47bの後方に配置されている。第2後段レンズ48は、光電子を減速させる。   The second rear lens 48 is disposed behind the second rear deflection element 47b. The second rear lens 48 decelerates photoelectrons.

第1後段レンズ46および第2後段レンズ48は、角度分解光電子モードでは、入射スリット49上に回折面を形成する。回折面は、例えば回折図形が形成される面であり、逆空間である。また、第1後段レンズ46および第2後段レンズ48は、光電子イメージングモードでは、入射スリット49上に結像面を形成する。   The first rear lens 46 and the second rear lens 48 form a diffractive surface on the entrance slit 49 in the angle-resolved photoelectron mode. The diffractive surface is, for example, a surface on which a diffraction pattern is formed, and is an inverse space. The first rear lens 46 and the second rear lens 48 form an imaging surface on the entrance slit 49 in the photoelectron imaging mode.

光学系40を構成している各レンズ42,46,48は、電子レンズである。各レンズ42,46,48は、電界型の静電レンズであってもよいし、磁界型の電磁レンズであってもよい。各レンズ42,46,48のレンズ作用は、例えば、制御部(図示せず)によって、制御される。   The lenses 42, 46, and 48 that constitute the optical system 40 are electronic lenses. Each of the lenses 42, 46, and 48 may be an electric field type electrostatic lens or a magnetic field type electromagnetic lens. The lens action of each lens 42, 46, 48 is controlled by, for example, a control unit (not shown).

角度分解光電子モードにおいて、アパーチャー44と第1後段レンズ46と第2後段レンズ48との合成レンズの主面Pとの間の距離L1は、当該合成レンズの主面Pと入射スリット49との間の距離L2と等しい。電子分光装置100では、角度分解光電子モードにおいて、第1後段レンズ46と第2後段レンズ48との合成レンズの主面Pをアパーチャー44と入射スリット49の中間位置に配置し、入射スリット49上に回折面が形成されるように後段レンズ46,48が設定される。後段偏向素子47a,47bは、この合成レンズの主面Pの後方に配置される。   In the angle-resolved photoelectron mode, the distance L1 between the aperture 44, the first rear lens 46, and the main surface P of the second rear lens 48 is between the main surface P of the synthetic lens and the entrance slit 49. Is equal to the distance L2. In the electron spectroscopic device 100, in the angle-resolved photoelectron mode, the main surface P of the combined lens of the first rear lens 46 and the second rear lens 48 is disposed at an intermediate position between the aperture 44 and the incident slit 49, The rear lenses 46 and 48 are set so that a diffractive surface is formed. The rear stage deflection elements 47a and 47b are arranged behind the main surface P of the synthetic lens.

入射スリット49は、第2後段レンズ48の後方に配置されている。入射スリット49は、エネルギー分光部6に入射する光電子を制限する。入射スリット49は、例えば、第2後段レンズ48と等電位である。   The entrance slit 49 is disposed behind the second rear lens 48. The incident slit 49 limits the photoelectrons incident on the energy spectroscopic unit 6. The entrance slit 49 is equipotential with the second rear lens 48, for example.

エネルギー分光部6は、電子取込部4で取り込まれた光電子をエネルギー選別(エネルギー分光)する。エネルギー分光部6は、第2後段レンズ48で減速されて入射スリット49を通過した光電子をエネルギー選別して、特定のエネルギーを有する電子を取り出すことができる。   The energy spectroscopic unit 6 performs energy sorting (energy spectroscopy) on the photoelectrons captured by the electron capturing unit 4. The energy spectroscopic unit 6 can select the photoelectrons that have been decelerated by the second post-stage lens 48 and have passed through the entrance slit 49, and take out electrons having specific energy.

エネルギー分光部6は、例えば、静電半球型アナライザーを含んで構成されている。静電半球型アナライザーは、例えば、外球電極と内球電極に異なった電圧が印加されて、球対称な電場を形成する。そして、球対称な電場の一点から、等しいエネルギーの電子を様々な角度で入射させると、それらは180度旋回した後、ほぼ同一の点に集束する。一方
、それと異なるエネルギーをもつ電子を球対称な電場に入射させると、別の点に集束する。したがって、あるエネルギー幅を持った電子をこのような場に入射させることで、エネルギー分光が可能になる。すなわち、静電半球型アナライザーでは、出射面上で検出される電子の位置が電子のエネルギー(運動エネルギー)に対応している。
The energy spectroscopic unit 6 includes, for example, an electrostatic hemispherical analyzer. In the electrostatic hemispherical analyzer, for example, different voltages are applied to the outer sphere electrode and the inner sphere electrode to form a spherically symmetric electric field. Then, when electrons of equal energy are incident at various angles from one point of a spherically symmetric electric field, they are rotated by 180 degrees and then converged to substantially the same point. On the other hand, when an electron having a different energy is incident on a spherically symmetric electric field, it is focused on another point. Therefore, energy spectroscopy can be performed by causing electrons having a certain energy width to enter such a field. That is, in the electrostatic hemispherical analyzer, the position of electrons detected on the emission surface corresponds to the energy (kinetic energy) of electrons.

エネルギー分光部6で取り出された電子は、例えば、加速レンズ7で加速されて検出部8に入射する。   The electrons taken out by the energy spectroscopic unit 6 are accelerated by, for example, the acceleration lens 7 and enter the detection unit 8.

検出部8は、エネルギー分光部6で選別された光電子を検出する。検出部8は、例えば、マイクロチャネルプレート(MCP:Micro−Channel Plate)を含んで構成されたマイクロチャネルディテクター(MCP Detector)である。MCPは、入射した電子等を二次元的に検出してチャネル毎に増倍することができ、所定の位置分解能を有している。検出部8は、例えば、MCPと、蛍光スクリーンと、CCDカメラを組み合わせた二次元型検出器を含んで構成されている。   The detection unit 8 detects the photoelectrons selected by the energy spectroscopic unit 6. The detection unit 8 is, for example, a microchannel detector (MCP Detector) configured to include a microchannel plate (MCP: Micro-Channel Plate). The MCP can detect incident electrons and the like two-dimensionally and multiply them for each channel, and has a predetermined position resolution. The detection unit 8 includes, for example, a two-dimensional detector that combines an MCP, a fluorescent screen, and a CCD camera.

電子分光装置100では、例えば、検出部8の検出結果に基づいて、光電子のエネルギースペクトルを生成する。   In the electron spectroscopic device 100, for example, based on the detection result of the detection unit 8, a photoelectron energy spectrum is generated.

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、図面を参照しながら説明する。ここでは、まず、角度分解光電子分光モードについて説明し、次に、光電子イメージングモードについて説明する。
2. Operation of Electron Spectrometer Next, the operation of the electron spectrometer 100 will be described with reference to the drawings. Here, the angle-resolved photoelectron spectroscopy mode will be described first, and then the photoelectron imaging mode will be described.

2.1. 角度分解光電子分光モード
図2および図3は、電子分光装置100の角度分解光電子モードにおける光学系40を示す図である。なお、図2は、後段偏向素子47a,47bを動作させていない状態を示し、図3は、後段偏向素子47a,47bを動作させた状態を示している。
2.1. Angle-Resolved Photoelectron Spectroscopy Mode FIGS. 2 and 3 are diagrams showing the optical system 40 in the angle-resolved photoelectron mode of the electron spectrometer 100. FIG. 2 shows a state where the rear deflection elements 47a and 47b are not operated, and FIG. 3 shows a state where the rear deflection elements 47a and 47b are operated.

前段レンズ42は、試料Sから放出された光電子を取り込んで、アパーチャー44上に結像面を形成する。アパーチャー44を通過した光電子は、第1後段レンズ46に入射する。   The front lens 42 takes in photoelectrons emitted from the sample S and forms an image plane on the aperture 44. The photoelectrons that have passed through the aperture 44 enter the first rear lens 46.

第1後段レンズ46および第2後段レンズ48は、入射スリット49上に回折面(逆空間)を形成する。入射スリット49は、特定の角度(方位角および極角)で放出された光電子のみを通過させ、その他の角度で放出された光電子を遮蔽する。このように、入射スリット49は、特定の角度で放出された光電子を取り出して、エネルギー分光部6に入射させることができる。   The first rear lens 46 and the second rear lens 48 form a diffractive surface (reverse space) on the entrance slit 49. The entrance slit 49 allows only photoelectrons emitted at specific angles (azimuth angle and polar angle) to pass, and shields photoelectrons emitted at other angles. As described above, the incident slit 49 can take out photoelectrons emitted at a specific angle and make them incident on the energy spectroscopic unit 6.

このとき、図3に示すように、後段偏向素子47a,47bが光電子を偏向させることによって、入射スリット49上に形成される回折面を移動させることができる。これにより、入射スリット49で取り出される光電子の放出角度を選択することができる。すなわち、後段偏向素子47a,47bで光電子の偏向を制御することによって、入射スリット49で取り出される光電子の放出角度を任意に選択することができる。したがって、角度分解光電子分光モードでは、所望の放出角度の光電子をエネルギー分光部6に入射させることができる。   At this time, as shown in FIG. 3, the rear deflection elements 47a and 47b deflect the photoelectrons, whereby the diffraction plane formed on the entrance slit 49 can be moved. Thereby, the emission angle of the photoelectron taken out by the entrance slit 49 can be selected. That is, by controlling the deflection of photoelectrons by the rear stage deflection elements 47a and 47b, the emission angle of the photoelectrons taken out by the entrance slit 49 can be arbitrarily selected. Therefore, in the angle-resolved photoelectron spectroscopy mode, photoelectrons having a desired emission angle can be incident on the energy spectroscopic unit 6.

例えば、入射スリット49上の回折面に試料Sの回折パターンが形成されたときに、後段偏向素子47a,47bが入射スリット49上に形成された回折面を移動させることによって回折パターンを移動させて、所望の回折波を入射スリット49で選択してエネルギー分光部6に入射させることができる。   For example, when the diffraction pattern of the sample S is formed on the diffraction surface on the entrance slit 49, the subsequent deflection elements 47 a and 47 b move the diffraction pattern by moving the diffraction surface formed on the entrance slit 49. A desired diffracted wave can be selected by the incident slit 49 and can be incident on the energy spectroscopic unit 6.

また、図3に示すように、後段偏向素子47a,47bは、2段に配置されているため、入射スリット49上に形成される回折面を光学系40の光軸に対して直交する方向に移動させることができる。したがって、光電子を偏向させて回折面を移動させても、光電子を光学系40の光軸にあった状態で入射スリット49に入射させることができる。   Further, as shown in FIG. 3, since the rear stage deflection elements 47a and 47b are arranged in two stages, the diffractive surface formed on the entrance slit 49 is set in a direction orthogonal to the optical axis of the optical system 40. Can be moved. Therefore, even if the photoelectrons are deflected and the diffraction surface is moved, the photoelectrons can be made incident on the entrance slit 49 while being in the optical axis of the optical system 40.

入射スリット49を通過した光電子は、エネルギー分光部6によってエネルギー選別され、検出部8で検出される。   The photoelectrons that have passed through the entrance slit 49 are subjected to energy selection by the energy spectroscopic unit 6 and detected by the detection unit 8.

このように、角度分解光電子分光モードでは、第1後段レンズ46および第2後段レンズ48で入射スリット49上に回折面を形成し、後段偏向素子47a,47bで回折面を移動させることによって、光電子の放出角度を決めて測定することができる。   Thus, in the angle-resolved photoelectron spectroscopy mode, the first rear lens 46 and the second rear lens 48 form a diffractive surface on the entrance slit 49, and the rear deflectors 47a and 47b move the diffractive surface, thereby causing photoelectrons. The discharge angle can be determined and measured.

2.2. 光電子イメージングモード
図4および図5は、電子分光装置100の光電子イメージングモードにおける光学系40を示す図である。図4は、前段偏向素子43を動作させていない状態を示し、図5は、前段偏向素子43を動作させた状態を示している。なお、図4および図5では、後段偏向素子47a,47bの図示を省略している。
2.2. Photoelectron Imaging Mode FIGS. 4 and 5 are diagrams showing the optical system 40 in the photoelectron imaging mode of the electron spectrometer 100. FIG. 4 shows a state where the pre-stage deflection element 43 is not operated, and FIG. 5 shows a state where the pre-stage deflection element 43 is operated. In FIGS. 4 and 5, illustration of the rear deflection elements 47a and 47b is omitted.

前段の光学系40aは、拡大系(a<b)を用いており、試料Sから放出される光電子の取り込み角を大きくしている。前段の光学系40aは、例えば、上述した角度分解光電子分光モードと同じである。   The optical system 40a in the previous stage uses an enlargement system (a <b), and increases the capture angle of photoelectrons emitted from the sample S. The front optical system 40a is, for example, the same as the angle-resolved photoelectron spectroscopy mode described above.

前段の光学系40aで拡大系を用いているため、試料Sから放出される光電子の大部分はアパーチャー44でカットされる。そして、アパーチャー44を通過した後の光電子を第1後段レンズ46により入射スリット49上に結像させることで、高分解能の光電子イメージを取得できる。このとき、後段の光学系40bも拡大系を用いることで、さらなる高空間分解能の光電子イメージを取得できる。このように、光電子イメージングモードでは、後段の光学系40bは、入射スリット49上に結像面(実空間)を形成する。   Since the magnifying system is used in the optical system 40 a in the previous stage, most of the photoelectrons emitted from the sample S are cut by the aperture 44. The photoelectrons after passing through the aperture 44 are imaged on the entrance slit 49 by the first rear lens 46, whereby a high-resolution photoelectron image can be acquired. At this time, the optical system 40b in the subsequent stage can also acquire a photoelectron image with higher spatial resolution by using an enlargement system. Thus, in the photoelectron imaging mode, the optical system 40b in the subsequent stage forms an imaging surface (real space) on the entrance slit 49.

図5に示すように、前段偏向素子43は、光学系40の光軸外の試料Sの領域S2から放出された電子を偏向させて、光学系40の光軸に合わせることができる。このとき、試料Sの領域S2以外の領域から放出された光電子は、光学系40の光軸からずれて、アパーチャー44を通過しない。例えば、光学系40の光軸上の領域S1から放出された光電子は、前段偏向素子43で偏向されることによって光学系40の光軸からずれて、アパーチャー44を通過しない。このように、前段偏向素子43で光電子の偏向を制御することによって、試料S上の各領域から放出される光電子を各領域ごとに取り込むことができる。このとき一次線源2は、試料S上の全面を照射していてもよいし、試料S上の各領域ごとに照射してもよい。   As shown in FIG. 5, the pre-stage deflection element 43 can deflect the electrons emitted from the region S <b> 2 of the sample S outside the optical axis of the optical system 40 and align it with the optical axis of the optical system 40. At this time, the photoelectrons emitted from the region other than the region S2 of the sample S are shifted from the optical axis of the optical system 40 and do not pass through the aperture 44. For example, the photoelectrons emitted from the region S 1 on the optical axis of the optical system 40 are deflected by the pre-stage deflection element 43 so as to deviate from the optical axis of the optical system 40 and do not pass through the aperture 44. In this way, by controlling the deflection of the photoelectrons by the pre-stage deflection element 43, the photoelectrons emitted from the respective regions on the sample S can be taken in each region. At this time, the primary radiation source 2 may irradiate the entire surface on the sample S or may irradiate each region on the sample S.

入射スリット49を通過した光電子は、エネルギー分光部6によってエネルギー選別され、検出部8で検出される。   The photoelectrons that have passed through the entrance slit 49 are subjected to energy selection by the energy spectroscopic unit 6 and detected by the detection unit 8.

このように、光電子イメージングモードでは、前段偏向素子43で試料S上の各領域から放出される光電子を各領域ごとに取り込むことによって、光電子イメージングを行うことができる。   Thus, in the photoelectron imaging mode, photoelectron imaging can be performed by capturing the photoelectrons emitted from the respective regions on the sample S by the pre-stage deflection element 43 for each region.

なお、角度分解光電子分光モードにおいても同様に、前段偏向素子43を用いて、試料Sの任意の領域から放出される光電子を取り込んで測定を行ってもよい。   Similarly, in the angle-resolved photoelectron spectroscopy mode, measurement may be performed by taking photoelectrons emitted from an arbitrary region of the sample S using the pre-stage deflection element 43.

3. 電子分光装置の光学系
次に、本実施形態に係る電子分光装置100の光学系40を詳細に説明する。図6は、電子分光装置100の光学系40における、各軌道Traj1,Traj2の光学状態の一例を示す図である。
3. Optical System of Electron Spectrometer Next, the optical system 40 of the electron spectrometer 100 according to the present embodiment will be described in detail. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an optical state of each of the trajectories Traj1 and Traj2 in the optical system 40 of the electron spectrometer 100.

前段レンズ42の焦点距離fは、光学計算より以下のように表される。   The focal length f of the front lens 42 is expressed as follows by optical calculation.

Figure 0006104756
Figure 0006104756

第1後段レンズ46の焦点距離をf、第2後段レンズ48の焦点距離をfとすると、後段レンズ46,48の合成焦点距離fは、以下のように表される。 Focal length f 2 of the first second-stage lens 46 and the focal length of the second second-stage lens 48 and f r, the combined focal length f 0 of the subsequent lens 46 and 48 is expressed as follows.

Figure 0006104756
Figure 0006104756

第1後段レンズ46と第2後段レンズ48との合成レンズの主面は、アパーチャー44と入射スリット49との中間の位置に配置される。そのため、アパーチャー44における光軸からの距離rap、出射角度r´ap、および入射スリット49における光軸からの距離rslit、角度r´slitは、以下のように表される。なお、光電子出射時の試料面における光軸からの距離をrsample、出射角度をr´sampleとする。 The main surface of the combined lens of the first rear lens 46 and the second rear lens 48 is disposed at an intermediate position between the aperture 44 and the entrance slit 49. Therefore, the distance r ap from the optical axis in the aperture 44, the emission angle r'ap, and the distance from the optical axis in the entrance slit 49 r Slit, angle r'Slit is expressed as follows. Incidentally, the distance from the optical axis in the sample surface at the time of photoelectrons emitted and r sample, the emission angle of r'sample.

Figure 0006104756
Figure 0006104756

3.1. 角度分解能について
試料面から垂直に出射して、アパーチャー44の端(X=−r)を通過する電子の軌道Traj1を上記の式(1)、式(2)を用いて計算する。
3.1. Angular resolution The trajectory Traj1 of electrons that are emitted perpendicularly from the sample surface and pass through the end (X = −r 0 ) of the aperture 44 is calculated using the above equations (1) and (2).

Figure 0006104756
Figure 0006104756

本来なら、入射スリット49上の回折面において、入射スリット49における光軸からの距離rslitは0でなければならない。しかしながら、アパーチャー44の面でX=−rの位置を通過した電子は、上記のようにr1_slitは0ではなく、入射スリット49上でずれて結像している。このずれ量をΔhとする。 Originally, on the diffractive surface on the entrance slit 49, the distance r slit from the optical axis in the entrance slit 49 must be zero. However, the electrons passing through the position of X = −r 0 on the surface of the aperture 44 are imaged on the entrance slit 49 with r 1_slit not being 0 as described above. Let this deviation amount be Δh.

Figure 0006104756
Figure 0006104756

次に、光軸から微小角度Δα傾いて出射して、入射スリット49のΔhの場所に結像する電子の軌道Traj2を上記の式(1)、式(2)を用いて計算する。   Next, an electron trajectory Traj2 that is emitted from the optical axis with an inclination of a small angle Δα and imaged at the position of Δh of the entrance slit 49 is calculated using the above equations (1) and (2).

Figure 0006104756
Figure 0006104756

試料面からの位置ずれによるボケ量(角度αで出射し、アパーチャー44の端を通過)とα+Δαにおけるボケ量(試料面で光軸上から出射)とが等しいという条件より下記式が導かれる(ただし、ここではα=0の場合で計算)。 The following equation is obtained under the condition that the amount of blur due to positional deviation from the sample surface (emits an angle α 0 and passes through the end of the aperture 44) is equal to the amount of blur at α 0 + Δα (emits from the optical axis on the sample surface). (However, here, calculation is made in the case of α 0 = 0).

Figure 0006104756
Figure 0006104756

このように、角度分解能Δαは、上記式(4)で定義できる。   Thus, the angular resolution Δα can be defined by the above equation (4).

式(4)より、アパーチャー44の半径rを小さくして、前段レンズ42の焦点距離fを大きくするほど角度分解能は向上することがわかる。 From equation (4), it can be seen that the angular resolution improves as the radius r 0 of the aperture 44 is decreased and the focal length f of the front lens 42 is increased.

例えば、アパーチャー44の径が0.6mmφであり、角度分解能0.2degの電子分光装置を得たい場合、上記式(4)は、0.2×(π/180)=0.3/fとなる。したがって、前段レンズ42の焦点距離f=87.5mmとなるように、前段レンズ42の光学設計を行う。   For example, when the diameter of the aperture 44 is 0.6 mmφ and an electron spectrometer having an angular resolution of 0.2 deg is desired, the above equation (4) is 0.2 × (π / 180) = 0.3 / f. Become. Therefore, the optical design of the front lens 42 is performed so that the focal length f of the front lens 42 is 87.5 mm.

3.2. 出射角ごとの入射スリット上での結像位置の関係とその補正方法
次に、光軸から出射される電子の出射角ごとの入射スリット49上での結像位置の関係と、その補正方法について説明する。
3.2. Relationship between the imaging position on the entrance slit for each emission angle and its correction method Next, the relationship between the imaging position on the entrance slit 49 for each emission angle of electrons emitted from the optical axis and its correction method explain.

光軸上の試料面から電子がαで出射した場合、入射スリット49における光軸からの距離rslit、角度r´slitは、以下のように表される。 When electrons from a sample surface on the optical axis is emitted by alpha 0, the distance r Slit from the optical axis in the entrance slit 49, the angle r'Slit is expressed as follows.

Figure 0006104756
Figure 0006104756

次に、試料面から電子が角度αで出射し、アパーチャー44の端(X=−r)を通過して入射スリット49に結像する場合、入射スリット49における光軸からの距離rslit、角度r´slitは、以下のように表される。 Next, when electrons are emitted from the sample surface at an angle α 0 and pass through the end (X = −r 0 ) of the aperture 44 and form an image on the entrance slit 49, the distance r slit from the optical axis in the entrance slit 49. , Angle r ′ slit is expressed as follows.

Figure 0006104756
Figure 0006104756

ここで、回折面の大きさと入射スリット49のサイズについて定義する。   Here, the size of the diffraction surface and the size of the entrance slit 49 are defined.

入射スリット49における回折面の大きさDdiffは、前段レンズ42による取り込み角α、アパーチャー44の大きさd等で定義される。光軸に対して、±α方向への電子の結像を考慮すると、回折面の大きさDdiffは、下記式(5)で表される。 The size D diff of the diffractive surface at the entrance slit 49 is defined by the capture angle α 0 by the front lens 42, the size d 0 of the aperture 44, and the like. In consideration of imaging of electrons in the ± α 0 direction with respect to the optical axis, the size D diff of the diffractive surface is expressed by the following equation (5).

Figure 0006104756
Figure 0006104756

入射スリット49の最小サイズDslit_minについては、角度分解能Δαによる回折面によるボケ量があり、このボケ量はアパーチャー44において±rの両方向を通過した電子のズレ量Δhを考慮しなければならない。そのため、入射スリット49の最小サイズDslit_minは、このズレ量Δhを2倍して下記式(6)で表される。 Regarding the minimum size D slit_min of the entrance slit 49, there is a blur amount due to the diffraction surface due to the angular resolution Δα, and this blur amount must take into account the amount of deviation Δh of electrons that have passed through both directions of ± r 0 in the aperture 44. Therefore, the minimum size D slit_min of the entrance slit 49 is expressed by the following formula (6) by doubling the deviation amount Δh.

Figure 0006104756
Figure 0006104756

角度分解能Δαは一定のままで、入射スリット49の大きさDslitを大きくしたい場合には、上記式(6)より、前段レンズ42の光学系を拡大系(aを小さく、bを大きく)して、合成焦点距離fを大きくすればよい。なお、合成焦点距離fを小さくしすぎると、r´4_slitより、エネルギー分光部6内への入射時の角度αが大きくなってしまいエネルギー分光部6内での収差の影響を受けるので好ましくない。 If the angle resolution Δα remains constant and the size D slit of the entrance slit 49 is to be increased, the optical system of the front lens 42 is enlarged (a is reduced and b is increased) from the above equation (6). Te, it may be increased composite focal length f 0. If the combined focal length f 0 is too small, the angle α at the time of incidence into the energy spectroscopic unit 6 becomes larger than r ′ 4 — slit , which is not preferable because it is affected by aberrations in the energy spectroscopic unit 6. .

試料面の光軸上から出射角αで発生した光軸中心からのズレ量を後段偏向素子47a,47bにおいて2段偏向し、補正させる。このときの補正量は、以下の通りである。 A deviation amount from the center of the optical axis generated at the emission angle α 0 from the optical axis of the sample surface is deflected by two stages at the rear stage deflection elements 47a and 47b and corrected. The amount of correction at this time is as follows.

Figure 0006104756
Figure 0006104756

後段偏向素子47a,47bでは、光軸上に水平になるように振り戻すことで、試料面であらゆる角度に放出された電子を、放出角度ごとにエネルギー分光部6内に取り込むことができる。   In the rear stage deflection elements 47a and 47b, by swinging back so as to be horizontal on the optical axis, electrons emitted at any angle on the sample surface can be taken into the energy spectroscopic unit 6 for each emission angle.

エネルギー分光部6内における軌道による検出部8でのズレ量Δdは、下記式(7)のように表すことができる。   The amount of deviation Δd in the detection unit 8 due to the trajectory in the energy spectroscopic unit 6 can be expressed as the following formula (7).

Figure 0006104756
Figure 0006104756

ただし、Xは入射スリット49でのX軸での位置であり、Yは入射スリット49でのY軸での位置であり、αはエネルギー分光部6入射時の光軸に対する角度であり、Rはエネルギー分光部6(静電半球型アナライザー)の半径であり、ΔEはエネルギー分解能であり、Eは電子のパスエネルギーである。 However, X is a position on the X axis in the entrance slit 49, Y is a position on the Y axis in the entrance slit 49, α is an angle with respect to the optical axis when the energy spectroscopic unit 6 is incident, and R h is the radius of the energy spectral portion 6 (electrostatic hemispherical analyzer), Delta] E is the energy resolution, E p is the electron pass energy.

検出部8における収差影響後のボケ量Δdは、入射スリット49の最小サイズDslit_minよりも小さくなければ、入射時における角度分解能は定義できなくなる。 If the blur amount Δd after the influence of aberration in the detection unit 8 is not smaller than the minimum size D slit_min of the entrance slit 49, the angle resolution at the time of incidence cannot be defined.

上記式(7)の第3項から、例えば、検出部8における入射角の影響を入射時のボケ量の10分の1にしたい場合、下記式(8)のように表される。   From the third term of the above equation (7), for example, when it is desired to reduce the influence of the incident angle in the detection unit 8 to 1/10 of the amount of blur at the time of incidence, it is expressed as the following equation (8).

Figure 0006104756
Figure 0006104756

例えば、具体例として、a=100mm、b=600mm、r=0.3mm、R=150mm、Δα=0.2deg(0.0035rad)の時に、入射角による収差で発生する移動量を入射スリット49の最小サイズDslit_minの10分の1以下にしたい場合、上記式(8)を用いて、f>48.7mmにすると入射角によるエネルギー分光部6(静電半球型アナライザー)での開口収差の影響を低減できる。 For example, as a specific example, when a = 100 mm, b = 600 mm, r 0 = 0.3 mm, R h = 150 mm, Δα = 0.2 deg (0.0035 rad), the amount of movement caused by the aberration due to the incident angle is incident. When it is desired to make the slit size 49 smaller than 1/10 of the minimum size D slit_min of the slit 49, if f 0 > 48.7 mm using the above equation (8), the energy spectroscopic unit 6 (electrostatic hemispherical analyzer) by the incident angle is used. The influence of aperture aberration can be reduced.

4. 電子分光装置の特徴
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。
4). Features of Electron Spectrometer The electron spectrometer 100 according to the present embodiment has the following features, for example.

電子分光装置100では、電子取込部4は、前段レンズ42と、前段レンズ42の後方に配置されたアパーチャー44と、アパーチャー44の後方に配置された第1後段レンズ46と、第1後段レンズ46の後方に配置され、電子を偏向させる後段偏向素子47a,47bと、後段偏向素子47a,47bの後方に配置された第2後段レンズ48と、第2後段レンズ48の後方に配置された入射スリット49と、を有し、第1後段レンズ46および第2後段レンズ48は、入射スリット49上に回折面を形成する。そのため、電子分光装置100では、後段偏向素子47a,47bが電子を偏向させることにより、入射スリット49で取り出される光電子の放出角度を選択することができる。すなわち、電子分光装置100では、後段偏向素子47a,47bが電子を偏向させることによって様々な放出角度で試料Sから放出される光電子のなかから、特定の放出角度の光電子を選択してエネルギー分光部6に入射させることができる。   In the electron spectroscopic device 100, the electron capturing unit 4 includes a front lens 42, an aperture 44 disposed behind the front lens 42, a first rear lens 46 disposed behind the aperture 44, and a first rear lens. 46, rear stage deflection elements 47a and 47b for deflecting electrons, a second rear stage lens 48 arranged behind the rear stage deflection elements 47a and 47b, and an incident arranged behind the second rear stage lens 48. The first rear lens 46 and the second rear lens 48 form a diffractive surface on the entrance slit 49. Therefore, in the electron spectroscopic device 100, the post-stage deflection elements 47a and 47b deflect the electrons so that the emission angle of the photoelectrons taken out by the incident slit 49 can be selected. That is, in the electron spectroscopic device 100, the photo-electrons having a specific emission angle are selected from the photoelectrons emitted from the sample S at various emission angles by deflecting the electrons by the rear-stage deflection elements 47 a and 47 b to select the energy spectroscopic unit. 6 can be made incident.

このように電子分光装置100では、後段偏向素子47a,47bによって回折面を任意に移動させて、光電子の放出角度を選択することができる。すなわち、電子分光装置100では、例えば試料ステージの傾斜や回転等の機械的な制御を伴わずに、電気的な制御で角度分解光電子分光を行うことができる。したがって、例えば、装置の調整や、測定を容易化することができ、容易に角度分解光電子分光を行うことができる。   As described above, in the electron spectrometer 100, the diffraction angle can be arbitrarily moved by the rear stage deflection elements 47a and 47b, and the emission angle of the photoelectrons can be selected. That is, in the electron spectrometer 100, angle-resolved photoelectron spectroscopy can be performed by electrical control without mechanical control such as tilting and rotation of the sample stage, for example. Therefore, for example, adjustment of the apparatus and measurement can be facilitated, and angle-resolved photoelectron spectroscopy can be easily performed.

電子分光装置100では、後段偏向素子47a,47bは、第1後段レンズ46と第2後段レンズ48との合成レンズの主面Pよりも後方に配置されている。これにより、簡易な構成で第1後段レンズ46および第2後段レンズ48によって形成される回折面を移動させることができる。   In the electron spectroscopic device 100, the rear deflection elements 47 a and 47 b are arranged behind the main surface P of the combined lens of the first rear lens 46 and the second rear lens 48. Thereby, the diffraction surface formed by the first rear lens 46 and the second rear lens 48 can be moved with a simple configuration.

電子分光装置100では、アパーチャー44と後段レンズ46,48の合成レンズの主面Pとの間の距離L1は、後段レンズ46,48の合成レンズの主面Pと入射スリット49との間の距離L2と等しい。これにより、第1後段レンズ46および第2後段レンズ48によって、入射スリット49上に回折面を形成することができる。   In the electron spectroscopic device 100, the distance L 1 between the aperture 44 and the main surface P of the composite lens of the rear lenses 46 and 48 is the distance between the main surface P of the composite lens of the rear lenses 46 and 48 and the entrance slit 49. Equal to L2. Accordingly, a diffractive surface can be formed on the entrance slit 49 by the first rear lens 46 and the second rear lens 48.

電子分光装置100では、後段偏向素子47a,47bは、多段に配置されている。これにより、入射スリット49上に形成された回折面を光学系40の光軸に対して直交する方向に移動させることができる。したがって、光電子を偏向させて回折面を移動させても、光電子を光学系40の光軸にあった状態で入射スリット49に入射させることができる。   In the electron spectrometer 100, the rear stage deflection elements 47a and 47b are arranged in multiple stages. Thereby, the diffractive surface formed on the entrance slit 49 can be moved in a direction orthogonal to the optical axis of the optical system 40. Therefore, even if the photoelectrons are deflected and the diffraction surface is moved, the photoelectrons can be made incident on the entrance slit 49 while being in the optical axis of the optical system 40.

電子分光装置100では、電子取込部4は、前段レンズ42とアパーチャー44との間
に配置され、電子を偏向させる前段偏向素子43を有する。これにより、光学系40の光軸外の試料Sの領域から放出された電子を偏向させて、光学系40の光軸に合わせることができる。したがって、試料Sの任意の領域から放出される光電子を測定することができる。
In the electron spectroscopic device 100, the electron take-in unit 4 includes a pre-stage deflection element 43 that is disposed between the pre-stage lens 42 and the aperture 44 and deflects electrons. Thereby, the electrons emitted from the region of the sample S outside the optical axis of the optical system 40 can be deflected and aligned with the optical axis of the optical system 40. Therefore, photoelectrons emitted from any region of the sample S can be measured.

また、前段偏向素子43が、前段レンズ42の後方に配置されているため、前段偏向素子43が前段レンズ42の前方(電子の流れの上流側)に配置されている場合と比べて、前段レンズ42を試料Sに容易に近づけることができる。これは、前段レンズ42と試料Sとの間に前段偏向素子43を設けないため、機械的配置に余裕ができるためである。前段レンズ42を試料Sに近づけることにより、前段レンズ42における光電子の取り込み角を大きくすることができ、検出効率を高めることができる。   Further, since the front stage deflection element 43 is disposed behind the front stage lens 42, the front stage lens is compared with the case where the front stage deflection element 43 is disposed in front of the front stage lens 42 (upstream side of the electron flow). 42 can be easily brought close to the sample S. This is because the pre-stage deflection element 43 is not provided between the pre-stage lens 42 and the sample S, so that a mechanical arrangement can be afforded. By bringing the front lens 42 closer to the sample S, the photoelectron capture angle in the front lens 42 can be increased, and the detection efficiency can be increased.

電子分光装置100では、前段偏向素子43は、前段レンズ42の焦点面に偏向中心が位置している。これにより、光学系40の光軸外の試料Sの様々な領域から放出された光電子を、光学系40の光軸に合わせることができる。   In the electron spectroscopic device 100, the deflection center of the front stage deflection element 43 is located at the focal plane of the front stage lens 42. As a result, photoelectrons emitted from various regions of the sample S outside the optical axis of the optical system 40 can be aligned with the optical axis of the optical system 40.

電子分光装置100は、角度分解光電子分光モードと光電子イメージングモードとを備えており、角度分解光電子分光モードでは、第1後段レンズ46および第2後段レンズ48は、入射スリット49上に回折面を形成し、後段偏向素子47a,47bは、第1後段レンズ46および第2後段レンズ48によって形成される回折面を移動させる。また、光電子イメージングモードでは、第1後段レンズ46および第2後段レンズ48は、入射スリット49上に結像面を形成し、前段偏向素子43は、光学系40の光軸外の試料Sの領域から放出された電子を偏向させて、当該光軸に合わせる。そのため、角度分解光電子分光モードでは、後段偏向素子47a,47bが電子を偏向させることにより、様々な放出角度で試料Sから放出される光電子のなかから、特定の放出角度の光電子を選択してエネルギー分光部6に入射させることができる。したがって、容易に角度分解光電子分光を行うことができる。また、光電子イメージングモードでは、前段偏向素子43が試料S上の各領域から放出される光電子を取り出すことによって、光電子イメージングを行うことができる。そのため、例えば測定時間の短縮、測定精度の向上を図ることができる。   The electron spectrometer 100 includes an angle-resolved photoelectron spectroscopy mode and a photoelectron imaging mode. In the angle-resolved photoelectron spectroscopy mode, the first rear lens 46 and the second rear lens 48 form a diffractive surface on the entrance slit 49. The rear deflection elements 47a and 47b move the diffraction surface formed by the first rear lens 46 and the second rear lens 48. In the photoelectron imaging mode, the first rear lens 46 and the second rear lens 48 form an imaging surface on the entrance slit 49, and the front deflection element 43 is a region of the sample S outside the optical axis of the optical system 40. The electrons emitted from are deflected and aligned with the optical axis. Therefore, in the angle-resolved photoelectron spectroscopy mode, the post-deflecting elements 47a and 47b deflect the electrons to select photoelectrons having a specific emission angle from the photoelectrons emitted from the sample S at various emission angles. The light can enter the spectroscopic unit 6. Therefore, angle-resolved photoelectron spectroscopy can be easily performed. Further, in the photoelectron imaging mode, photoelectron imaging can be performed by the front stage deflection element 43 taking out photoelectrons emitted from each region on the sample S. Therefore, for example, measurement time can be shortened and measurement accuracy can be improved.

このように、電子分光装置100では、角度分解光電子分光モード、および光電子イメージングモードのいずれも、試料ステージの移動や回転、傾斜等の機械的な制御を伴わずに測定を行うことができる。   As described above, the electron spectrometer 100 can perform measurement in any of the angle-resolved photoelectron spectroscopy mode and the photoelectron imaging mode without mechanical control such as movement, rotation, and tilting of the sample stage.

また、電子分光装置100では、角度分解光電子分光モードおよび光電子イメージングモードの違いは、第1後段レンズ46および第2後段レンズ48で入射スリット49上に回折面を形成するか結像面を形成するかの違いである。そのため、後段レンズ46,48のレンズ作用を切り替えることで、2つのモードの切り替えが可能であり、モードの切り替えが容易である。   Further, in the electron spectroscopic device 100, the difference between the angle-resolved photoelectron spectroscopy mode and the photoelectron imaging mode is that a diffraction surface is formed on the entrance slit 49 or an imaging surface is formed by the first rear lens 46 and the second rear lens 48. That is the difference. Therefore, switching between the two modes is possible by switching the lens action of the rear-stage lenses 46 and 48, and switching between the modes is easy.

なお、上述した実施形態では、電子分光装置100が試料SにX線を照射して生じる光電子のエネルギーを測定するX線光電子分光装置である例について説明したが、本発明に係る電子分光装置はこれに限定されない。本発明に係る電子分光装置は、例えば、試料Sに照射する光として紫外線を用いた紫外光電子分光装置であってもよい。また、例えば、試料Sに電子線を照射して生じるオージェ電子のエネルギーを測定するオージェ電子分光装置であってもよい。   In the above-described embodiment, the example in which the electron spectrometer 100 is an X-ray photoelectron spectrometer that measures the energy of photoelectrons generated by irradiating the sample S with X-rays has been described, but the electron spectrometer according to the present invention is It is not limited to this. The electron spectroscopic device according to the present invention may be, for example, an ultraviolet photoelectron spectroscopic device that uses ultraviolet light as light to be applied to the sample S. Further, for example, an Auger electron spectrometer that measures the energy of Auger electrons generated by irradiating the sample S with an electron beam may be used.

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. The present invention also provides:
The structure which has the same effect as the structure demonstrated in embodiment, or the structure which can achieve the same objective is included. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

2…一次線源、4…電子取込部、6…エネルギー分光部、7…加速レンズ、8…検出部、40…光学系、40a…前段の光学系、40b…後段の光学系、42…前段レンズ、43…前段偏向素子、44…アパーチャー、46…第1後段レンズ、47a…第1後段偏向素子、47b…第2後段偏向素子、48…第2後段レンズ、49…入射スリット、100…電子分光装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Primary source, 4 ... Electron taking part, 6 ... Energy spectroscopic part, 7 ... Accelerating lens, 8 ... Detection part, 40 ... Optical system, 40a ... Front stage optical system, 40b ... Back stage optical system, 42 ... Pre-stage lens, 43... Pre-stage deflection element, 44... Aperture, 46... First post-stage lens, 47 a... First post-stage deflection element, 47 b. Electron spectrometer

Claims (11)

試料から放出される電子を取り込む電子取込部と、
前記電子取込部で取り込まれた電子をエネルギー選別するエネルギー分光部と、
前記エネルギー分光部で選別された電子を検出する検出部と、
を含み、
前記電子取込部は、
試料から放出される電子を取り込む前段レンズと、
前記前段レンズの後方に配置されたアパーチャーと、
前記アパーチャーの後方に配置された第1後段レンズと、
前記第1後段レンズの後方に配置され、電子を偏向させる後段偏向素子と、
前記後段偏向素子の後方に配置された第2後段レンズと、
前記第2後段レンズの後方に配置された入射スリットと、
を有し、
前記第1後段レンズおよび前記第2後段レンズは、前記入射スリット上に回折面を形成し、
前記後段偏向素子は、前記第1後段レンズと前記第2後段レンズとの合成レンズの主面よりも後方に配置されている、電子分光装置。
An electron capture section for capturing electrons emitted from the sample;
An energy spectroscopic unit for selecting energy of electrons captured by the electron capturing unit;
A detection unit for detecting electrons selected by the energy spectroscopic unit;
Including
The electronic capture unit is
A pre-stage lens that captures electrons emitted from the sample;
An aperture disposed behind the front lens;
A first rear lens disposed behind the aperture;
A rear deflection element disposed behind the first rear lens for deflecting electrons;
A second rear lens disposed behind the rear deflection element;
An entrance slit disposed behind the second rear lens;
Have
The first rear lens and the second rear lens form a diffractive surface on the entrance slit ,
The post-stage deflection element is an electron spectroscopic device arranged behind a main surface of a synthetic lens of the first rear stage lens and the second rear stage lens .
請求項において、
前記アパーチャーと前記合成レンズの主面との間の距離は、前記合成レンズの主面と前記入射スリットとの間の距離と等しい、電子分光装置。
In claim 1 ,
The electron spectroscopic device, wherein a distance between the aperture and the main surface of the synthetic lens is equal to a distance between the main surface of the synthetic lens and the entrance slit.
請求項1または2において、
前記後段偏向素子は、多段に配置されている、電子分光装置。
In claim 1 or 2 ,
The post-stage deflection element is an electron spectrometer arranged in multiple stages.
請求項1ないしのいずれか1項において、
前記電子取込部は、前記前段レンズと前記アパーチャーとの間に配置され、電子を偏向させる前段偏向素子を有する、電子分光装置。
In any one of Claims 1 thru | or 3 ,
The electron spectroscopic device, wherein the electron take-in unit includes a pre-stage deflection element that is disposed between the pre-stage lens and the aperture and deflects electrons.
請求項において、
前記前段偏向素子は、前記前段レンズの焦点面に偏向中心が位置している、電子分光装置。
In claim 4 ,
The electron spectroscopic device, wherein the front deflection element has a deflection center located on a focal plane of the front lens.
請求項1ないしのいずれか1項において、
前記後段偏向素子は、前記第1後段レンズおよび前記第2後段レンズによって形成される回折面を移動させる、電子分光装置。
In any one of Claims 1 thru | or 5 ,
The post-stage deflection element is an electron spectroscopic device that moves a diffraction surface formed by the first post-stage lens and the second post-stage lens.
角度分解光電子分光モードと光電子イメージングモードとを備えた電子分光装置であって、
試料から放出される電子を取り込む電子取込部と、
前記電子取込部で取り込まれた電子をエネルギー選別するエネルギー分光部と、
前記エネルギー分光部で選別された電子を検出する検出部と、
を含み、
前記電子取込部は、
試料から放出される電子を取り込む前段レンズと、
前記前段レンズの後方に配置され、電子を偏向させる前段偏向素子と、
前記前段偏向素子の後方に配置されたアパーチャーと、
前記アパーチャーの後方に配置された第1後段レンズと、
前記第1後段レンズの後方に配置され、電子を偏向させる後段偏向素子と、
前記後段偏向素子の後方に配置された第2後段レンズと、
前記第2後段レンズの後方に配置された入射スリットと、
を有し、
前記角度分解光電子分光モードでは、
前記第1後段レンズおよび前記第2後段レンズは、前記入射スリット上に回折面を形成し、
前記後段偏向素子は、前記第1後段レンズおよび前記第2後段レンズによって形成される回折面を移動させ、
前記光電子イメージングモードでは、
前記第1後段レンズおよび前記第2後段レンズは、前記入射スリット上に結像面を形成し、
前記前段偏向素子は、光軸外の試料の領域から放出された電子を偏向させて当該光軸に合わせ、
前記後段偏向素子は、前記第1後段レンズと前記第2後段レンズとの合成レンズの主面よりも後方に配置されている、電子分光装置。
An electron spectrometer having an angle-resolved photoelectron spectroscopy mode and a photoelectron imaging mode,
An electron capture section for capturing electrons emitted from the sample;
An energy spectroscopic unit for selecting energy of electrons captured by the electron capturing unit;
A detection unit for detecting electrons selected by the energy spectroscopic unit;
Including
The electronic capture unit is
A pre-stage lens that captures electrons emitted from the sample;
A front deflection element disposed behind the front lens and deflecting electrons;
An aperture disposed behind the front deflection element;
A first rear lens disposed behind the aperture;
A rear deflection element disposed behind the first rear lens for deflecting electrons;
A second rear lens disposed behind the rear deflection element;
An entrance slit disposed behind the second rear lens;
Have
In the angle-resolved photoelectron spectroscopy mode,
The first rear lens and the second rear lens form a diffractive surface on the entrance slit,
The rear stage deflection element moves a diffraction surface formed by the first rear stage lens and the second rear stage lens,
In the photoelectron imaging mode,
The first rear lens and the second rear lens form an imaging surface on the entrance slit,
The front deflection element, the electrons emitted from the region of the sample outside the optical axis is deflected to match to the optical axis,
The post-stage deflection element is an electron spectroscopic device arranged behind a main surface of a synthetic lens of the first rear stage lens and the second rear stage lens .
請求項において、
前記アパーチャーと前記合成レンズの主面との間の距離は、前記合成レンズの主面と前記入射スリットとの間の距離と等しい、電子分光装置。
In claim 7 ,
The electron spectroscopic device, wherein a distance between the aperture and the main surface of the synthetic lens is equal to a distance between the main surface of the synthetic lens and the entrance slit.
請求項7または8において、
前記後段偏向素子は、多段に配置されている、電子分光装置。
In claim 7 or 8 ,
The post-stage deflection element is an electron spectrometer arranged in multiple stages.
請求項7ないし9のいずれか1項において、
前記前段偏向素子は、前記前段レンズの焦点面に偏向中心が位置している、電子分光装置。
In any one of Claims 7 thru | or 9 ,
The electron spectroscopic device, wherein the front deflection element has a deflection center located on a focal plane of the front lens.
請求項1ないし10のいずれか1項において、
前記エネルギー分光部は、静電半球型アナライザーを含む、電子分光装置。
In any one of Claims 1 thru | or 10 ,
The energy spectroscopic unit is an electron spectroscopic device including an electrostatic hemispherical analyzer.
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