JPH01282453A - 断面像分析法 - Google Patents
断面像分析法Info
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- JPH01282453A JPH01282453A JP63110973A JP11097388A JPH01282453A JP H01282453 A JPH01282453 A JP H01282453A JP 63110973 A JP63110973 A JP 63110973A JP 11097388 A JP11097388 A JP 11097388A JP H01282453 A JPH01282453 A JP H01282453A
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- Pending
Links
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Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電子ビームを試料に照射して試料面から放射
される量子信号を検出する表面層の分析と、イオンスパ
ッタリングによる表面層の除去とを繰り返し行い試料の
断面を分析する断面分析法に関する。
される量子信号を検出する表面層の分析と、イオンスパ
ッタリングによる表面層の除去とを繰り返し行い試料の
断面を分析する断面分析法に関する。
第４図は従来のオージェ電子分光装置による断面分析の
例を説明するための図、第５図は従来のオージェ電子分
光装置の構成例を示す図、第６図は試料の組成分布例を
示す図である。
例を説明するための図、第５図は従来のオージェ電子分
光装置の構成例を示す図、第６図は試料の組成分布例を
示す図である。
オージェ電子は、そのエネルギーが弱く試料に電子ビー
ムを照射したときにその表面の数原子層から発生したも
のが検出される。従って、オージェ電子分光装置（ＡＥ
Ｓ＞では、試料の極表面の元素分析を行うことができる
。そこで、上記オージェ電子分光装置の性質を利用する
と、各エネルギー分布を観察するスペクトル分析や、幾
つかのピークに着目して表面を削り取りながら観察する
深さ方向組成分析、特定の元素の分布を２次元的に走査
して観察するオージェイメージ観察、成るラインに沿っ
た特定元素の強度を観察するラインプロファイル等が実
現できる。
ムを照射したときにその表面の数原子層から発生したも
のが検出される。従って、オージェ電子分光装置（ＡＥ
Ｓ＞では、試料の極表面の元素分析を行うことができる
。そこで、上記オージェ電子分光装置の性質を利用する
と、各エネルギー分布を観察するスペクトル分析や、幾
つかのピークに着目して表面を削り取りながら観察する
深さ方向組成分析、特定の元素の分布を２次元的に走査
して観察するオージェイメージ観察、成るラインに沿っ
た特定元素の強度を観察するラインプロファイル等が実
現できる。
深さ方向組成分析では、第４図に示すようにイオンスパ
ッタリングによる表面層の除去とオージェ電子スペクト
ルの測定を交互に繰り返して行うことにより、試料の各
深さｔ４、ｔ２、ｔ、における元素Ａ、Ｂの組成情報を
得ることができる。
ッタリングによる表面層の除去とオージェ電子スペクト
ルの測定を交互に繰り返して行うことにより、試料の各
深さｔ４、ｔ２、ｔ、における元素Ａ、Ｂの組成情報を
得ることができる。
このような深さ方向組成分析を行うシステム構成例を示
したのが第５図であり、コンピュータによりイオン銃や
アナライザを制御しながら自動的に表面層の除去とオー
ジェ電子スペクトルの測定を交互に行い、深さ方向組成
分布図を得ることができる。この分析法は表面の分析に
大変付用であるため、薄膜試料などの分析によく用いら
れている。
したのが第５図であり、コンピュータによりイオン銃や
アナライザを制御しながら自動的に表面層の除去とオー
ジェ電子スペクトルの測定を交互に行い、深さ方向組成
分布図を得ることができる。この分析法は表面の分析に
大変付用であるため、薄膜試料などの分析によく用いら
れている。
しかし、横方向に均一な試料系では、深さ方向組成分布
図が試料の情報を十分に教えてくれるが、第６図に示す
ような、不均一試料系では測定する位置により異なる結
果が得られる。
図が試料の情報を十分に教えてくれるが、第６図に示す
ような、不均一試料系では測定する位置により異なる結
果が得られる。
例えば、材料学の分野では、下地元素Ｂが被膜元素Ａ中
を粒内拡散するのか、粒界拡散するのかを判定したいと
いうようなことがある。このような場合には、従来の任
意の点の深さ方向組成分布図を複数とり判定していたが
、実際に測定可能な分析点の数にも限度があるなど難し
い点が多かった。
を粒内拡散するのか、粒界拡散するのかを判定したいと
いうようなことがある。このような場合には、従来の任
意の点の深さ方向組成分布図を複数とり判定していたが
、実際に測定可能な分析点の数にも限度があるなど難し
い点が多かった。
本発明は、上記の課題を解決するものであって、試料の
断面像を得ることができる断面像分析法を提（共するこ
とを目的とするものである。
断面像を得ることができる断面像分析法を提（共するこ
とを目的とするものである。
そのために本発明は、電子ビームを試料に照射して試料
面から放射される量子信号を検出する表面層の分析を繰
り返し行うことによって試料の断面を分析する断面像分
析法であって、表面層のライン分析とイオンスパッタリ
ングとを繰り返し行って断面像を得るようにしたことを
特徴とするものである。
面から放射される量子信号を検出する表面層の分析を繰
り返し行うことによって試料の断面を分析する断面像分
析法であって、表面層のライン分析とイオンスパッタリ
ングとを繰り返し行って断面像を得るようにしたことを
特徴とするものである。
本発明の断面像分析法では、表面層のライン分析とイオ
ンスパッタリングとを繰り返し行うので、ラインに沿っ
た深さ方向の断面像を得ることができる。従って、深さ
方向に１回の分析走査を行うことによって試料断面の組
成分布図を得ることができ、分析速度を向上させること
ができる。
ンスパッタリングとを繰り返し行うので、ラインに沿っ
た深さ方向の断面像を得ることができる。従って、深さ
方向に１回の分析走査を行うことによって試料断面の組
成分布図を得ることができ、分析速度を向上させること
ができる。
以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
第１図は本発明の断面像分析法に適用されるオーノエ電
子分光装置の構成例を示す図、第２図は本発明の断面像
分析法の１実施例を説明するためのタイミングチャート
、第３図は走査線の方向と断面の例を示す図である。
子分光装置の構成例を示す図、第２図は本発明の断面像
分析法の１実施例を説明するためのタイミングチャート
、第３図は走査線の方向と断面の例を示す図である。
第１図において、１は電子ビーム、２は偏向コイル、３
は試料、４はイオン銃、５はエネルギーアナライザ、６
は電子ビーム走査回路、７はイオン銃制御回路、８はア
ナライザ制御回路、９は１３号増幅回路、１０はコンピ
ュータ、１１は表示装置を示す。偏向コイル２は、試料
３に照射する電子ビーム１を走査するものであり、電子
ビーム走査回路６によって制御される。イオン銃４は、
イオンスパッタリングするため電子ビーム１の走査ライ
ンにイオンを照射するものであり、イオン銃制御回路７
によって制御される。エネルギーアナライザ５は、印加
電圧により通過電子を選択するものであり、アナライザ
制御回路８により印加電圧が制御される。コンピュータ
１ｏは、各制御回路（６〜８）に制御指令を与え、エネ
ルギーアナライザ５で検出し信号増幅回路９を通して取
り込んだ信号を処理し、画像を生成して表示値′１１１
１に表示するものである。
は試料、４はイオン銃、５はエネルギーアナライザ、６
は電子ビーム走査回路、７はイオン銃制御回路、８はア
ナライザ制御回路、９は１３号増幅回路、１０はコンピ
ュータ、１１は表示装置を示す。偏向コイル２は、試料
３に照射する電子ビーム１を走査するものであり、電子
ビーム走査回路６によって制御される。イオン銃４は、
イオンスパッタリングするため電子ビーム１の走査ライ
ンにイオンを照射するものであり、イオン銃制御回路７
によって制御される。エネルギーアナライザ５は、印加
電圧により通過電子を選択するものであり、アナライザ
制御回路８により印加電圧が制御される。コンピュータ
１ｏは、各制御回路（６〜８）に制御指令を与え、エネ
ルギーアナライザ５で検出し信号増幅回路９を通して取
り込んだ信号を処理し、画像を生成して表示値′１１１
１に表示するものである。
上記のように構成した第１図のシステムでは、電子ビー
ム走査回路６により偏向コイル２を制御して電子ビーム
１を試料３上で走査することによって、指定した元素の
オージェ電子信号をエネルギーアナライザ５により検出
し、この元素の走査線上の元素分布データを得る。この
ようなデータの収集法をライン分析という。そして、ラ
イン分析を行った後は、イオン銃制御回路７によりイオ
ン銃４を制御し試料３の電子ビーム走査面にイオンを照
射してイオンスパッタリングする０本発明は、このライ
ン分析とイオンスパッタリングとを繰り返し行って試料
の任意のラインによる断面像を得るものである。
ム走査回路６により偏向コイル２を制御して電子ビーム
１を試料３上で走査することによって、指定した元素の
オージェ電子信号をエネルギーアナライザ５により検出
し、この元素の走査線上の元素分布データを得る。この
ようなデータの収集法をライン分析という。そして、ラ
イン分析を行った後は、イオン銃制御回路７によりイオ
ン銃４を制御し試料３の電子ビーム走査面にイオンを照
射してイオンスパッタリングする０本発明は、このライ
ン分析とイオンスパッタリングとを繰り返し行って試料
の任意のラインによる断面像を得るものである。
本発明の断面像分析法のタイミングチャートを示したの
が第２図である。この第２図に示すようにイオンスパッ
タリングによる表面層の除去ｆａ＋、元素へのライン分
析ｔｂｌ、元素Ｂのライン分析ｆｃｌからなる処理を１
回目、２回目、３回目、・・・・・・と繰り返し行い、
得られたデータから縦軸を深さ、横軸をライン方向にし
て第１図の表示装置１１に示したような断層像をコンピ
ュータにより形成させる。
が第２図である。この第２図に示すようにイオンスパッ
タリングによる表面層の除去ｆａ＋、元素へのライン分
析ｔｂｌ、元素Ｂのライン分析ｆｃｌからなる処理を１
回目、２回目、３回目、・・・・・・と繰り返し行い、
得られたデータから縦軸を深さ、横軸をライン方向にし
て第１図の表示装置１１に示したような断層像をコンピ
ュータにより形成させる。
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではな
く、種々の変形が可能である。例えば試料表面上に設定
する走査線の数は１本に限る必要はない。第３図に示す
ように、複数の走査線（１〜３）を設定してもよいし、
さらにはそれぞれの走査線を任意の方向に設定してもよ
い。そうすることによって任意の断面（１〜３）に於け
る深さ方向の元素分布図を得ることができる。
く、種々の変形が可能である。例えば試料表面上に設定
する走査線の数は１本に限る必要はない。第３図に示す
ように、複数の走査線（１〜３）を設定してもよいし、
さらにはそれぞれの走査線を任意の方向に設定してもよ
い。そうすることによって任意の断面（１〜３）に於け
る深さ方向の元素分布図を得ることができる。
また、データ収集時間は長くなるが、ライン分析に代わ
って面分析（オージェ像の収集）とイオンスパッタリン
グを行い、３次元情帳をコンピュータに蓄え、データ収
集後、任意の断面を切り出すようにしてもよい。
って面分析（オージェ像の収集）とイオンスパッタリン
グを行い、３次元情帳をコンピュータに蓄え、データ収
集後、任意の断面を切り出すようにしてもよい。
さらには、検出する信号はオージェ電子信号に限る必要
はなく、２次イオン信号、２次電子信号、反射電子信号
、吸収電子信号、赤外線ルミネッセンス信号等、他の量
子信号を対象にしてもよいことは勿論である。
はなく、２次イオン信号、２次電子信号、反射電子信号
、吸収電子信号、赤外線ルミネッセンス信号等、他の量
子信号を対象にしてもよいことは勿論である。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ライ
ン分析とイオンスパッタリングを繰り返し行い、得られ
た多くのライン分析データから任意のラインの断面画像
を形成させるので、これにより試料の断面像が得られ、
多層膜試料中の元素の拡散経路（粒内拡散か粒界拡散か
など）の分析等を容易に行うことができる。
ン分析とイオンスパッタリングを繰り返し行い、得られ
た多くのライン分析データから任意のラインの断面画像
を形成させるので、これにより試料の断面像が得られ、
多層膜試料中の元素の拡散経路（粒内拡散か粒界拡散か
など）の分析等を容易に行うことができる。
第１図は本発明の断面像分析法に適用されるオージェ電
子分光装置の構成例を示す図、第２図は本発明の断面像
分析法の１実施例を説明するためのタイミングチャート
、第３図は走査線の方向と断面の例を示す図、第４図は
従来のオージェ電子分光装置による断面分析の例を説明
するための図、第５図は従来のオージェ電子分光装置の
構成例を示す図、第６図は試料の組成分布例を示す図で
ある。 １・・・電子ビーム、２・・・偏向コイル、３・・・試
料、４・・・イオン銃、５・・・エネルギーアナライザ
、６・・・電子ビーム走査回路、７・・・イオン統制御
回路、８・・・アナライザ制御［１回路、９・・・信号
増幅回路、ｌＯ・・・コンピュータ、１１・・・表示装
置。 出 願 人 日本電子株式会社 代理人 弁理士 阿 部 龍 吉（外４名）第５図 第６図
子分光装置の構成例を示す図、第２図は本発明の断面像
分析法の１実施例を説明するためのタイミングチャート
、第３図は走査線の方向と断面の例を示す図、第４図は
従来のオージェ電子分光装置による断面分析の例を説明
するための図、第５図は従来のオージェ電子分光装置の
構成例を示す図、第６図は試料の組成分布例を示す図で
ある。 １・・・電子ビーム、２・・・偏向コイル、３・・・試
料、４・・・イオン銃、５・・・エネルギーアナライザ
、６・・・電子ビーム走査回路、７・・・イオン統制御
回路、８・・・アナライザ制御［１回路、９・・・信号
増幅回路、ｌＯ・・・コンピュータ、１１・・・表示装
置。 出 願 人 日本電子株式会社 代理人 弁理士 阿 部 龍 吉（外４名）第５図 第６図
Claims (1)
- （１）電子ビームを試料に照射して試料面から放射され
る量子信号を検出し表面層の分析を繰り返し行うことに
よって試料の断面を分析する断面像分析法であって、表
面層のライン分析とイオンスパッタリングとを繰り返し
行って断面像を得るようにしたことを特徴とする断面像
分析法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63110973A JPH01282453A (ja) | 1988-05-07 | 1988-05-07 | 断面像分析法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63110973A JPH01282453A (ja) | 1988-05-07 | 1988-05-07 | 断面像分析法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01282453A true JPH01282453A (ja) | 1989-11-14 |
Family
ID=14549187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63110973A Pending JPH01282453A (ja) | 1988-05-07 | 1988-05-07 | 断面像分析法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01282453A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002310959A (ja) * | 2001-04-16 | 2002-10-23 | Shimadzu Corp | 電子線分析装置 |
| JP2004045172A (ja) * | 2002-07-11 | 2004-02-12 | Fujitsu Ltd | ３次元構造評価方法 |
-
1988
- 1988-05-07 JP JP63110973A patent/JPH01282453A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002310959A (ja) * | 2001-04-16 | 2002-10-23 | Shimadzu Corp | 電子線分析装置 |
| JP2004045172A (ja) * | 2002-07-11 | 2004-02-12 | Fujitsu Ltd | ３次元構造評価方法 |
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