JPH0499952A - Method and apparatus for analyzing surface - Google Patents

Method and apparatus for analyzing surface

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JPH0499952A
JPH0499952A JP2217007A JP21700790A JPH0499952A JP H0499952 A JPH0499952 A JP H0499952A JP 2217007 A JP2217007 A JP 2217007A JP 21700790 A JP21700790 A JP 21700790A JP H0499952 A JPH0499952 A JP H0499952A
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JP
Japan
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sample
light
sample surface
scanning
surface analysis
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JP2217007A
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Japanese (ja)
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Takeshi Ninomiya
健 二宮
Keizo Suzuki
敬三 鈴木
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

PURPOSE:To accurately analyze a minute region by condensing the light of a vacuum ultraviolet region in soft X-rays to scan the surface of a sample and using the obtained surface image of the sample to set and grasp an analytical point or region. CONSTITUTION:The surface of a sample 3 is irradiated with light to observe the particles discharged from the surface of the sample 3. Further, the surface of the sample 3 is scanned by condensed beam to obtain the signal corresponding to the position of the condensed beam on the surface of the sample 3. Scanning is carried out by controlling the minute movement of the sample, an optical element or a light source by a controller 10. The surface image of the sample is obtained on the basis of the signal corresponding to the minute movement and the observation signal of the discharged particles and an analytical region is set based on said image. By this method, accurate analysis can be carried out.

Description

【発明の詳細な説明】 r産業上の利用分野〕 本発明は微小領域の表面分析技術にかかわり、特に、分
析領域の設定・把握が容易な表面分析力を弓) 法およびその装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a surface analysis technique for a microscopic area, and particularly to a method and an apparatus for improving the ability of surface analysis to easily set and understand an analysis area.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、微小領域の表面分析技術が重要になりつつある。 In recent years, surface analysis techniques for microscopic areas have become important.

例えば、半導体回路素子表面の残留汚染物の分析、同定
では、数μm径〜0.1μm径程度の微小領域が分析対
象となる。また、表面上での薄膜形成や触媒反応等化学
反応の解析でも、1μmμm下の領域が分析対象である
For example, in the analysis and identification of residual contaminants on the surface of a semiconductor circuit element, a micro area with a diameter of several μm to 0.1 μm is the target of analysis. Furthermore, in the analysis of chemical reactions such as thin film formation and catalytic reactions on the surface, the area below 1 μm μm is the target of analysis.

これらの要求に対し、X線を試料面上の微小領域に集光
して、試料面から放射された蛍光X線を観測する方法が
提案されている(例えば、特開昭62−265555号
公報、特開昭61−88200号公報)。
In response to these demands, a method has been proposed in which X-rays are focused on a minute area on the sample surface and fluorescent X-rays emitted from the sample surface are observed (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-265555 , Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-88200).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記従来技術では、試料面上のどの領域が分析されてい
るかを明確にするための配慮がなされていない。分析領
域の大きさがμmオーダあるいはそれ以下になった場合
、適切な分析領域設定・把握手段がなければ、信頼でき
る表面分析は困難である。
In the above-described conventional technology, no consideration is given to clarifying which region on the sample surface is being analyzed. When the size of the analysis area is on the μm order or smaller, reliable surface analysis is difficult unless there is an appropriate means for setting and understanding the analysis area.

本発明のl”]的は、分析領域の設定・把握が容易に行
える微小領域の表面分析方法およびその装置を提供する
ことにある。
An object of the present invention is to provide a method and apparatus for surface analysis of a minute area that allows easy setting and understanding of the analysis area.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するため、光を試料面上に集光照射して
、光照射により試料面から放出される粒子(電子、光子
、イオン、中性粒子等)を観測する。さらに、上記集光
ビー11て試料面を走査して、集光ビームの試料面上で
の位置に対応する信号と上記粒子の観測信号とをもとに
、試料面の像(映像)を得る。この映像上で分析領域の
設定7把握を行う。
In order to achieve the above objective, light is focused on the sample surface and particles (electrons, photons, ions, neutral particles, etc.) released from the sample surface due to the light irradiation are observed. Furthermore, the sample surface is scanned by the condensing beam 11 to obtain an image (image) of the sample surface based on the signal corresponding to the position of the condensed beam on the sample surface and the observation signal of the particles. . The analysis area is set and understood on this video.

試料面に照射される光は、軟X線から真空紫外領域の光
であり、単色化されている。この光は反射型光学素子を
用いて試料面上に集光されている。
The light irradiated onto the sample surface ranges from soft X-rays to vacuum ultraviolet light, and is monochromatic. This light is focused onto the sample surface using a reflective optical element.

集光ビームの試料面上での走査は、試料の微小移動や光
学素子の微小移動(微小角度変化も含む)、あるいは光
源の微小移動等により行う。上記微小移動はコン1〜ロ
ーラにより制御されている。このコントローラからの微
小径!Il量(あるいは微小角度変化量)に対応した信
号と、先に述べた放出粒子の観測信号とをもとに試料面
の映像を得る。この映像をもとに、分析領域の設定を行
う。
Scanning of the focused beam on the sample surface is performed by minute movement of the sample, minute movement of the optical element (including minute angle change), minute movement of the light source, or the like. The above-mentioned minute movement is controlled by controller 1 to roller. Minute diameter from this controller! An image of the sample surface is obtained based on the signal corresponding to the amount of Il (or minute angle change) and the observation signal of the emitted particles described above. Based on this video, the analysis area is set.

〔作用〕[Effect]

軟X線から真空紫外領域の光が照射された試料面からは
、電子、光子、イオン、中性粒子等が放出される。これ
ら粒子の種類やエネルギーを解析することにより、照射
領域内の元素種や化学結合状態の同定が可能である。特
に、放出電子のエネルギーを解析する電子分光法は、化
学結合状態の同定に最適である。
Electrons, photons, ions, neutral particles, etc. are emitted from the sample surface irradiated with light in the vacuum ultraviolet region from soft X-rays. By analyzing the types and energies of these particles, it is possible to identify the element types and chemical bonding states within the irradiated area. In particular, electron spectroscopy, which analyzes the energy of emitted electrons, is ideal for identifying chemical bond states.

軟X線から真空紫外領域の光を数μm径以下の領域に集
光するためには、超低収差光学素子が必要である。この
ような光学素子としては、ウオルター型反射鏡やカーク
パhリック・ペッツ型反射鏡等の複合非球面反射鏡が最
適である。
In order to focus light in the vacuum ultraviolet region from soft X-rays to an area with a diameter of several μm or less, an ultra-low aberration optical element is required. As such an optical element, a composite aspherical reflecting mirror such as a Walter type reflecting mirror or a Kirkpahrrick-Petz type reflecting mirror is most suitable.

反射型光学素子には色収差(波長の異なる光に対する集
光特性の違い)がない。表面分析では、表面感度等を変
化させるために、試料面に照射する光の波長をしばしば
変える。この時、反射型光学素子を用いていれば、照射
光の波長変化に対し、分析領域の位置や大きさは基本的
には変化しない。
Reflective optical elements have no chromatic aberration (differences in light collection characteristics for light of different wavelengths). In surface analysis, the wavelength of the light irradiated onto the sample surface is often changed in order to change the surface sensitivity. At this time, if a reflective optical element is used, the position and size of the analysis area basically do not change with respect to changes in the wavelength of the irradiation light.

この性質は、微小領域分析にとって不可欠である。This property is essential for micro-area analysis.

以上述べたように、反射型光学素子を用いて、軟X線か
ら真空紫外領域の光を試料面上に集光し試料面からの放
出粒子の種類やエネルギーを観測することにより、微小
領域の表面分析が可能である。
As mentioned above, by using a reflective optical element to focus light in the vacuum ultraviolet region from soft X-rays onto the sample surface and observing the type and energy of particles emitted from the sample surface, it is possible to detect microscopic regions. Surface analysis is possible.

次に、分析領域の設定2把握の手段とその作用について
説明する。分析領域の設定2把握のためには、集光ビー
ムで試料面上を走査して、試料面の映像(画像)を得る
必要がある。この映像取得のためには、たとえば、集光
ビーム照射により試料面から放出される2次電子や蛍光
を用いる。2次電子や蛍光の収率は物質毎に異なってい
る。集光ビームで試料面上を走査しながら、2次電子や
蛍光の放出強度を照射位置毎に求め、放出強度を照射位
置の関数として2次元平面上に表わすと、試料面の像を
得ることができる。最も簡単には、電子ビームに上記放
出強度に対応した輝度変調を加えながら、この電子ビー
ムで蛍光板上を走査すると、蛍光板上に試料面の映像を
写し出すことができる。
Next, the means for grasping the setting 2 of the analysis area and its operation will be explained. In order to understand the analysis area setting 2, it is necessary to scan the sample surface with a focused beam to obtain an image of the sample surface. To obtain this image, for example, secondary electrons and fluorescence emitted from the sample surface by condensed beam irradiation are used. The yield of secondary electrons and fluorescence differs depending on the substance. While scanning the sample surface with a focused beam, the emission intensity of secondary electrons and fluorescence is determined for each irradiation position, and when the emission intensity is expressed on a two-dimensional plane as a function of the irradiation position, an image of the sample surface can be obtained. I can do it. Most simply, by scanning a fluorescent screen with the electron beam while applying brightness modulation corresponding to the emission intensity to the electron beam, an image of the sample surface can be projected on the fluorescent screen.

この映像取得においては、2次電子や蛍光のエネルギー
分析は必ずしも必要ではない。また、試料面上での光ビ
ームの集光状態(たとえば、ビーム径)を変えることに
より、この映像の拡大率を変化させることも可能である
In acquiring this image, energy analysis of secondary electrons and fluorescence is not necessarily required. Furthermore, it is also possible to change the magnification rate of this image by changing the convergence state (for example, beam diameter) of the light beam on the sample surface.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施例1) 第1図は本発明の第1の実施例になる分析装置の構成を
示すブロック図である。
(Example 1) FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an analyzer according to a first example of the present invention.

光源1から発せられた軟X線からの真空紫外領域の光が
光学系2を用いて試料3表面上に集光されている。ここ
で、光源1は単色化されている。
Light in the vacuum ultraviolet region from soft X-rays emitted from a light source 1 is focused onto the surface of a sample 3 using an optical system 2 . Here, the light source 1 is monochromatic.

光源が単色化されていない場合は、分光器等を用いて単
色化する。この場合は、光源1はたとえば分光器の出口
スリットである。また、光学系2は反射型光学系である
。光学系2は単一の光学素子から構成されでいでもよい
し、複数の光学素子から構成されていてもよい。ここで
使用する光学素子に関しては前述した。
If the light source is not monochromatic, use a spectrometer or the like to make it monochromatic. In this case, the light source 1 is, for example, the exit slit of a spectrometer. Further, the optical system 2 is a reflective optical system. The optical system 2 may be composed of a single optical element or may be composed of a plurality of optical elements. The optical elements used here have been described above.

試料3は試料台4上に設置されている。試料台4は、移
動機構5により3次元の微小移動が可能である。この微
小移動はコントロール10で制御されている。
A sample 3 is placed on a sample stage 4. The sample stage 4 can be moved minutely in three dimensions by a moving mechanism 5. This minute movement is controlled by a control 10.

集光ビーム照射により試料3表面から放出された粒子(
電子、光子、イオン、中性粒子等)は、検出器6および
分析器7を用いて検出される。ここで、検出器6は分析
領域設定、把握用であり、粒子エネルギー分析機能等は
必ずしも必要ではない。たとえば、単なる2次電子検出
器、あるいは蛍光検出器でよい。一方、分析器7は、粒
子種や粒子エネルギー分析機能等を備えた分析器である
Particles released from the surface of sample 3 by focused beam irradiation (
electrons, photons, ions, neutral particles, etc.) are detected using a detector 6 and an analyzer 7. Here, the detector 6 is used for setting and grasping the analysis area, and a particle energy analysis function is not necessarily required. For example, it may be a simple secondary electron detector or a fluorescence detector. On the other hand, the analyzer 7 is an analyzer equipped with particle species and particle energy analysis functions.

検出器6および分析器7は、それぞれコントローラ8お
よび9で制御されている。
Detector 6 and analyzer 7 are controlled by controllers 8 and 9, respectively.

本実施例では、移動機構5を用いて、試料3を集光ビー
ムに対し相対的に微小移動することにより、試料3表面
上での集光ビーム走査を行う。この集光ビーム走査時の
検出器6からの粒子検出信号は、コン1−ローラ8を介
して信号処理装置11に入力されている。また、試料3
表面上の集光ビーム照射位置を示す位置信号も、コンl
−ローラ10から信号処理装置11に入力されている。
In this embodiment, the moving mechanism 5 is used to move the sample 3 minutely relative to the focused beam, thereby scanning the focused beam on the surface of the sample 3. A particle detection signal from the detector 6 during this focused beam scanning is input to the signal processing device 11 via the controller 1-roller 8. Also, sample 3
A position signal indicating the focused beam irradiation position on the surface is also transmitted by the controller.
- input from the roller 10 to the signal processing device 11;

信号処理装置11は、試料3表面上の集光ビーム各照射
位置での粒子検出信号を記憶している。
The signal processing device 11 stores particle detection signals at each irradiation position of the focused beam on the surface of the sample 3.

信号処理装置11に記憶された粒子検出信号と位置信号
は、信号発生装置12に入力される。この入力前に信号
処理が必要であれば、信号処理装置11内において、必
要な信号処理を行うことができる。信号発生装置12で
は、上記入力信号をもとに、表示・入力装置13で試料
3表面の映像を得るために必要な信号を発生する。たと
えば、表示・入力装置13がテレビジョン画面である場
合、信号発生装置12では、信号処理装置11からの入
力信号をもとに、テレビジョン用信号が発生される。こ
の結果、表示・入力装置13で試料3表面の映像を得る
ことができる。
The particle detection signal and position signal stored in the signal processing device 11 are input to the signal generating device 12 . If signal processing is required before this input, the necessary signal processing can be performed within the signal processing device 11. The signal generator 12 generates a signal necessary for the display/input device 13 to obtain an image of the surface of the sample 3 based on the input signal. For example, when the display/input device 13 is a television screen, the signal generating device 12 generates a television signal based on the input signal from the signal processing device 11. As a result, an image of the surface of the sample 3 can be obtained on the display/input device 13.

次に、表示・入力装置13に映し出された試料3表面の
映像をもとに、分析領域の設定を行う。
Next, an analysis area is set based on the image of the surface of the sample 3 displayed on the display/input device 13.

この設定では、たとえば分析すべき領域(あるいは点)
の座標を表示・入力装置に入力する。この入力座標をも
とに、信号処理装置11が試料3表面上の対応する分析
領域を割出し、コン1−ローラ10に位置制御信号を送
る。コントローラ10はこの位置制御信号を受け、移動
機構5を制御して表示・入力装置13で入力された分析
領域に集光ビームが照射されるよう、試料台4および試
料3を微小移動する。
In this setting, for example, the area (or point) to be analyzed
Input the coordinates of to the display/input device. Based on the input coordinates, the signal processing device 11 determines the corresponding analysis region on the surface of the sample 3 and sends a position control signal to the controller 1-roller 10. The controller 10 receives this position control signal, controls the moving mechanism 5, and moves the sample stage 4 and the sample 3 minutely so that the analysis region inputted by the display/input device 13 is irradiated with the focused beam.

分析領域への光照射により試料3表面から放出された粒
子は、分析器7を用いて観測される。ここで、分析器7
は(先に述べたように)粒子種やエネルギー分析機能を
備えた分析器である。分析器7からの粒子検出信号は、
コントローラ9を介して信号処理装置11に入力され、
記憶される。
Particles released from the surface of the sample 3 by irradiating the analysis area with light are observed using the analyzer 7. Here, analyzer 7
(as mentioned earlier) is an analyzer with particle species and energy analysis capabilities. The particle detection signal from the analyzer 7 is
is input to the signal processing device 11 via the controller 9,
be remembered.

信号処理装置に記憶された信号は、信号発生装置に入力
される。この入力前に(所望のデータを得ろための)信
号処理が必要であれば、信号処理装置11内においてこ
の信号処理を行う。信号発生装置12では、上記入力信
号をもとに、表示・入刃装置13に分析結果を表示する
ために必要な信号を発生する。この結果、表示・入力装
置13は、試料3表面上の分析領域内の元素種や原子結
合状態等の分析結果が表示される。
The signals stored in the signal processing device are input to the signal generating device. If signal processing (to obtain desired data) is required before this input, this signal processing is performed within the signal processing device 11. The signal generating device 12 generates a signal necessary for displaying the analysis result on the display/cutting device 13 based on the input signal. As a result, the display/input device 13 displays the analysis results such as element types and atomic bonding states in the analysis region on the surface of the sample 3.

本実施例では、指定された領域内での元素種の分布等の
分布状態に関する情報を得ることも可能である。この場
合は、たとえば、先の試料3表面の映像をもとに、表示
・入力装置から分析すべき領域の輪郭を指定する座標値
の組を入力する。先に述べたと同様に、信号処理装置1
1が試料3表面上の対応する分析領域を割出し、コント
ローラ10に位置制御信号を送る。コントローラ10は
この位置制御信号を受け、移動機構5を制御して、表示
・入力装置13で指定された分析領域内を集光ビームが
走査するよう、試料台4および試料3を連続的に微小移
動する。この時の分析器7からの粒子検出信号、および
対応する位置信号が信号処理装置11に記憶される。こ
の後の信号処理、観測結果の表示に関しては、分析領域
の設定2把握時と同様である。分析・観測モードの変更
等は、表示・入力装置13から入力して行う。
In this embodiment, it is also possible to obtain information regarding the distribution state such as the distribution of element species within a designated region. In this case, for example, based on the image of the surface of the sample 3, a set of coordinate values specifying the outline of the area to be analyzed is input from the display/input device. As described above, the signal processing device 1
1 determines the corresponding analysis area on the surface of the sample 3 and sends a position control signal to the controller 10. The controller 10 receives this position control signal, controls the moving mechanism 5, and continuously moves the sample stage 4 and sample 3 in a minute position so that the focused beam scans within the analysis area specified by the display/input device 13. Moving. The particle detection signal from the analyzer 7 at this time and the corresponding position signal are stored in the signal processing device 11. The subsequent signal processing and display of observation results are the same as in the case of determining the analysis area setting 2. Changes in the analysis/observation mode, etc. are performed by inputting from the display/input device 13.

本実施例によれば、試料3表面の映像をもとに分析領域
の設定2把握ができるため、微小領域の表面分析を容易
かつ正確に行うことができる。また、試料3表面上で集
光ビームを走査することにより、元素種や原子結合状態
の正確な分布を容易に得ることができる。
According to this embodiment, since the analysis area can be set 2 and understood based on the image of the surface of the sample 3, the surface analysis of a minute area can be performed easily and accurately. Furthermore, by scanning the focused beam over the surface of the sample 3, accurate distribution of element types and atomic bonding states can be easily obtained.

(実施例2) 試料3表面の映像を得るためには、集光ビームで試料3
表面上を走査する必要がある。また、この集光ビーム走
査は、試料3表面上での特定の元素種や原子結合状態の
分布を得るためにも必要である。実施例1では、このた
めの集光ビーム走査を、集光ビームに対し試料3を微小
移動することで達成した。しかし、試料3表面上での集
光ビーム走査は、他方法を用いても実現可能である。
(Example 2) In order to obtain an image of the surface of the sample 3, the sample 3 is
It is necessary to scan over the surface. This focused beam scanning is also necessary to obtain the distribution of specific element species and atomic bonding states on the surface of the sample 3. In Example 1, the focused beam scanning for this purpose was achieved by slightly moving the sample 3 with respect to the focused beam. However, scanning the focused beam on the surface of the sample 3 can also be achieved using other methods.

第2図にその一実施例を示した。第2図では、光学系2
が移動機構14上に設置されている。移動機構14はコ
ン1ヘローラ]5で制御されており、3次元の微小移動
が可能である。
An example of this is shown in FIG. In Figure 2, optical system 2
is installed on the moving mechanism 14. The moving mechanism 14 is controlled by a controller 1 and roller] 5, and is capable of fine three-dimensional movement.

本実施例では、光学系2を試料3に対し微小移動するこ
とにより、試料3表面上での集光ビーム走査を行う。コ
ントローラ15は、実施例1のコントローラボoと実質
的に同様の役割を果たし、同様の機能を有する。その他
の部分は実施例1と同じである。
In this embodiment, the optical system 2 is slightly moved relative to the sample 3 to scan the focused beam on the surface of the sample 3. The controller 15 plays substantially the same role as the controller board o in the first embodiment and has similar functions. The other parts are the same as in the first embodiment.

本実施例においても、実施例1と同等の効果が得られる
In this example as well, the same effects as in Example 1 can be obtained.

(実施例3) 第3図も、試料3表面上での集光ビーム走査の別方式で
ある。本実施例では、光学系2からの集光ビームは、反
射鏡16で反射された後試料3表面に入射する。この時
、光学系2の光軸に対する反射鏡16の角度を変えるこ
とにより、試料3表面上での集光ビームの走査を行うこ
とができる。
(Example 3) FIG. 3 also shows another method of scanning the focused beam on the surface of the sample 3. In this embodiment, the focused beam from the optical system 2 is reflected by the reflecting mirror 16 and then enters the surface of the sample 3. At this time, by changing the angle of the reflecting mirror 16 with respect to the optical axis of the optical system 2, it is possible to scan the surface of the sample 3 with the focused beam.

反射鏡16の角度変化は、コントローラ18で制御され
た駆動機構17を用いて行なわれる。
The angle of the reflecting mirror 16 is changed using a drive mechanism 17 controlled by a controller 18.

コントローラ18からは、角度変化、従って、試料3表
面上での集光ビームの位置に対応する位置信号が、信号
処理装置11に向けて送り出され(1G) る。このコントローラ]−8は、実施例1のコントロー
ラ10と実質的に同様の役割を果たし、同様の機能を有
する。その他の部分は実施例1と同じである。
From the controller 18, a position signal corresponding to the angle change and therefore the position of the focused beam on the surface of the sample 3 is sent to the signal processing device 11 (1G). This controller]-8 plays substantially the same role as the controller 10 of the first embodiment and has similar functions. The other parts are the same as in the first embodiment.

本実施例においても、実施例1と同等の効果が得られる
In this example as well, the same effects as in Example 1 can be obtained.

(実施例4) 第4図も、試料3表面上での集光ビーム走査の別方式で
ある。本実施例では、粒子源19で発生した粒子を、加
速・収束・偏向系20を用いて加速、収束してターゲッ
ト21に照射する。ここで、この粒子は、たとえば荷電
粒子(電子、イオン)でよい。また、レーザ光でもよい
。ただし、レーザ光を使用する場合は、加速・収束・偏
向系20において、粒子の加速手段は必要ない。
(Embodiment 4) FIG. 4 also shows another method of scanning the focused beam on the surface of the sample 3. In this embodiment, particles generated by a particle source 19 are accelerated and focused using an acceleration/focus/deflection system 20 and are irradiated onto a target 21 . Here, the particles may be, for example, charged particles (electrons, ions). Alternatively, laser light may be used. However, when laser light is used, particle acceleration means is not required in the acceleration/convergence/deflection system 20.

ターゲット21上への粒子照射により、ターゲット表面
からは、軟X線から真空紫外領域の光が発生する。この
光を光学系2で集光して、試料3表面上に照射する。こ
の光が分析領域設定2把握および表面分析に使用される
By irradiating particles onto the target 21, light in the range from soft X-rays to vacuum ultraviolet is generated from the target surface. This light is focused by the optical system 2 and irradiated onto the surface of the sample 3. This light is used for understanding the analysis area setting 2 and for surface analysis.

試料3表面上での集光ビーム走査は、ターゲット21上
での光の発生位置を変化させることにより行う。この光
の発生位置を変化させるために、加速・収束・偏向系2
0を用いて、粒子源19からの粒子を(収束させたまま
)偏向する。すなわち、粒子源19からの粒子線でター
ゲット21を表面上を走査する。この粒子線走査により
ターゲット21表面上での光の発生位置が変化し、この
結果、集光ビームの試料3表面−にでの走査が可能とな
る。
The focused beam scans on the surface of the sample 3 by changing the light generation position on the target 21. In order to change the generation position of this light, the acceleration/convergence/deflection system 2
0 to deflect the particles from source 19 (while keeping them focused). That is, the surface of the target 21 is scanned with a particle beam from the particle source 19. This particle beam scanning changes the light generation position on the surface of the target 21, and as a result, it becomes possible to scan the surface of the sample 3 with the focused beam.

粒子線のターゲット21−表面上での走査は、コントロ
ーラ22で制御されている。コン1−ローラ22からは
、粒子線の照射位置、従って、試料3表面上での集光ビ
ーム照射位置に対応する位置信号が、信号処理装置1」
−に向は送り出される。このコン1ヘローラ22は、実
施例1のコンI−ローラ10と実質的に同様の役割を果
たし、同様の機能を有する。その他の部分は実施例1と
同じである。
The scanning of the particle beam on the surface of the target 21 is controlled by a controller 22 . From the controller 1-roller 22, a position signal corresponding to the irradiation position of the particle beam, and therefore the irradiation position of the focused beam on the surface of the sample 3, is sent to the signal processing device 1.
− direction is sent out. This controller roller 22 plays substantially the same role as the controller roller 10 of the first embodiment and has similar functions. The other parts are the same as in the first embodiment.

本実施例では、粒子線がターゲラ1〜21の裏面に照射
されている。しかし、ターゲラ1〜材が厚材である場合
は、ターゲット材の表面に粒子線を照射する。ターゲッ
ト材に対しどの方向から粒子線を照射するかは必要に応
じて決定できるものとする。
In this embodiment, the particle beam is irradiated onto the back surfaces of targeters 1 to 21. However, if the target material is a thick material, the particle beam is irradiated onto the surface of the target material. It is assumed that the direction from which the target material is irradiated with the particle beam can be determined as necessary.

本実施例においても、実施例1と同等の効果が得られる
In this example as well, the same effects as in Example 1 can be obtained.

以上、本発明の実施例を述べた。ここに示した実施例の
組合せが本発明に含まれることは言うまでもない。
The embodiments of the present invention have been described above. It goes without saying that combinations of the embodiments shown here are included in the present invention.

さらに本発明での移動精度としてはO,,01μm以下
を達成することにあり、たとえばピエゾ素子を使用した
アクチュエータで実現できるものである。
Furthermore, the purpose of the present invention is to achieve a movement accuracy of 0,01 μm or less, which can be achieved by, for example, an actuator using a piezo element.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、試料面の映像をもとに分析領域の設定
9把握ができる。この結果、微小領域の表面分析を精度
良く行うことができる。
According to the present invention, the analysis area can be set 9 and grasped based on the image of the sample surface. As a result, surface analysis of minute regions can be performed with high precision.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図乃至第4図は本発明の実施例の分析装置のブロッ
ク図である。 1・・・光源、2・・・光学系、3・・・試料、4・・
・試料台、5・・・移動機構、6・・・検出器、7・・
・分析器、8,9゜10・・・コントローラ、11・・
・信号処理装置、12・・・信号発生装置、13・・・
表示・入力装置、14・・・移動機構、15・・コント
ローラ、16・・・反射鏡、17・・・駆動機構、18
・・・コントローラ、19・・・粒子源、20・・加速
・収束・偏向系、21・・ターゲット、22・・・コン
トローラ。
1 to 4 are block diagrams of an analyzer according to an embodiment of the present invention. 1... Light source, 2... Optical system, 3... Sample, 4...
・Sample stage, 5...Movement mechanism, 6...Detector, 7...
・Analyzer, 8,9゜10...Controller, 11...
- Signal processing device, 12... Signal generation device, 13...
Display/input device, 14... Movement mechanism, 15... Controller, 16... Reflector, 17... Drive mechanism, 18
... Controller, 19... Particle source, 20... Acceleration/convergence/deflection system, 21... Target, 22... Controller.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、軟X線から真空紫外領域の光を集光して試料面に照
射し、この光照射により試料面から放出された粒子を観
測する表面分析において、上記光で試料面上を走査する
ことにより得られた試料面の像を用いて、分析すべき点
もしくは領域を設定・把握することを特徴とする表面分
析方法。 2、上記光の集光が、反射型光学素子もしくは光学系を
用いて行なわれる請求項第1項記載の表面分析方法。 3、上記光の試料面上での走査が、試料の制御された微
小移動で達成される請求項第2項記載の表面分析方法。 4、上記光の試料面上での走査が、集光用光学系もしく
は光学素子の制御された微小移動で達成される請求項第
2項記載の表面分析方法。 5、上記光の試料面上での走査が、光源の制御された微
小移動で達成される請求項第2項記載の表面分析方法。 6、上記光源の微小移動が、ターゲット材上での荷電粒
子線の走査で行なわれる請求項第5項記載の表面分析方
法。 7、上記光源の微小移動が、ターゲット材上でのレーザ
ビームの走査で行なわれる請求項第5項記載の表面分析
方法。 8、上記光の試料面上での走査が、光路途中に設置され
た反射鏡の制御された角度変化で達成される請求項第2
項記載の表面分析方法。 9、上記試料面の像が、試料面の2次電子像である請求
項第3項から第8項記載の表面分析方法。 10、上記試料面の像が、試料面の蛍光像である請求項
第3項から第8項記載の表面分析方法。 11、上記分析点もしくは領域の設定が、試料面の像上
での座標を用いて行なわれる請求項第3項から第10項
記載の表面分析方法。 12、上記表面分析が、試料面から放出された電子もし
くは光子の観測により行なわれる請求項第9項、第10
項記載の表面分析方法。 13、上記表面分析が、試料面から放出された電子のエ
ネルギーの観測により行なわれる請求項第9項、第10
項記載の表面分析方法。 14、試料面上での光の走査により、試料面上の特定領
域内での分布計測を行なう請求項第9項から第13項記
載の表面分析方法。 15、軟X線から真空紫外領域の光の発生手段、この光
の試料面への集光手段、光照射により試料面から放出さ
れた粒子の観測手段とを備えた表面分析装置において、
上記光を試料面上で走査する手段、この光走査時の上記
粒子観測信号から試料面の像を形成する手段、および試
料面の像をもとに分析点もしくは領域が設定できる手段
とを付加した表面分析装置。 16、上記光の集光手段が、反射型光学素子もしくは光
学系である請求項第15項記載の表面分析装置。 17、上記光の走査手段が、試料の制御された微小移動
手段である請求項第16項記載の表面分析装置。 18、上記光の走査手段が、集光用光学素子もしくは光
学系の制御された微小移動手段である請求項第16項記
載の表面分析装置。 19、上記光の走査手段が、光源の制御された微小移動
手段である請求項第16項記載の表面分析装置。 20、上記光源の微小移動手段が、ターゲット材上で荷
電粒子線を走査する手段である請求項第19項記載の表
面分析装置。 21、上記光源の微小移動手段が、ターゲット材上でレ
ーザビームを走査する手段である請求項第19項記載の
表面分析装置。 22、上記光の走査手段が、光路途中に設置された反射
鏡、およびこの反射鏡の制御された角度変化手段である
請求項第16項記載の表面分析装置。 23、上記試料面の像を形成する手段が、試料面の2次
電子像を形成する手段である請求項第17項から第22
項記載の表面分析装置。 24、上記試料面の像を形成する手段が、試料面の蛍光
像を形成する手段である請求項第17項から第22項記
載の表面分析装置。 25、上記分析点もしくは領域の設定手段が、試料面の
像上での座標の入力手段である請求項第17項から第2
4項記載の表面分析装置。 26、試料面から放出された電子もしくは光子を観測し
て表面分析を行う請求項第23項、第24項記載の表面
分析装置。 27、試料面から放出された電子のエネルギーを観測し
て表面分析を行う請求項第23項、第24項記載の表面
分析装置。 28、試料面上での光の走査により、試料面上での特定
領域内での分布計測が可能な請求項第23項から第27
項記載の表面分析装置。
[Claims] 1. In surface analysis, in which light in the vacuum ultraviolet region from soft X-rays is focused and irradiated onto the sample surface, and particles released from the sample surface are observed by this light irradiation, the sample is A surface analysis method characterized by setting and understanding points or areas to be analyzed using an image of the sample surface obtained by scanning the surface. 2. The surface analysis method according to claim 1, wherein the light is focused using a reflective optical element or an optical system. 3. The surface analysis method according to claim 2, wherein the scanning of the light on the sample surface is achieved by controlled micro-movement of the sample. 4. The surface analysis method according to claim 2, wherein the scanning of the light on the sample surface is achieved by controlled micro-movement of a condensing optical system or an optical element. 5. The surface analysis method according to claim 2, wherein the scanning of the light on the sample surface is achieved by controlled micro-movement of a light source. 6. The surface analysis method according to claim 5, wherein the minute movement of the light source is performed by scanning a charged particle beam on the target material. 7. The surface analysis method according to claim 5, wherein the minute movement of the light source is performed by scanning a laser beam on the target material. 8. Claim 2, wherein the scanning of the light on the sample surface is achieved by controlled angle changes of a reflecting mirror installed in the middle of the optical path.
Surface analysis method described in section. 9. The surface analysis method according to claim 3, wherein the image of the sample surface is a secondary electron image of the sample surface. 10. The surface analysis method according to claims 3 to 8, wherein the image of the sample surface is a fluorescence image of the sample surface. 11. The surface analysis method according to claims 3 to 10, wherein the analysis points or regions are set using coordinates on an image of the sample surface. 12. Claims 9 and 10, wherein the surface analysis is performed by observing electrons or photons emitted from the sample surface.
Surface analysis method described in section. 13. Claims 9 and 10, wherein the surface analysis is performed by observing the energy of electrons emitted from the sample surface.
Surface analysis method described in section. 14. The surface analysis method according to any one of claims 9 to 13, wherein the distribution measurement within a specific region on the sample surface is performed by scanning the sample surface with light. 15. A surface analysis device comprising a means for generating light in the vacuum ultraviolet region from soft X-rays, a means for focusing this light on a sample surface, and a means for observing particles emitted from the sample surface by light irradiation,
A means for scanning the above-mentioned light on the sample surface, a means for forming an image of the sample surface from the above-mentioned particle observation signal during this light scanning, and a means for setting an analysis point or area based on the image of the sample surface are added. surface analysis device. 16. The surface analysis device according to claim 15, wherein the light condensing means is a reflective optical element or an optical system. 17. The surface analysis apparatus according to claim 16, wherein the light scanning means is a controlled micro-moving means for the sample. 18. The surface analysis apparatus according to claim 16, wherein the light scanning means is a condensing optical element or a controlled minute movement means of an optical system. 19. The surface analysis apparatus according to claim 16, wherein the light scanning means is a controlled minute movement means for a light source. 20. The surface analysis apparatus according to claim 19, wherein the micro-moving means for the light source is means for scanning a charged particle beam on the target material. 21. The surface analysis apparatus according to claim 19, wherein the micro-moving means for the light source is means for scanning a laser beam on the target material. 22. The surface analysis apparatus according to claim 16, wherein the light scanning means is a reflecting mirror installed in the middle of the optical path, and a controlled angle changing means for this reflecting mirror. 23. Claims 17 to 22, wherein the means for forming an image of the sample surface is a means for forming a secondary electron image of the sample surface.
The surface analysis device described in Section 1. 24. The surface analysis apparatus according to any one of claims 17 to 22, wherein the means for forming an image of the sample surface is a means for forming a fluorescent image of the sample surface. 25. Claims 17 to 2, wherein the means for setting the analysis point or area is means for inputting coordinates on an image of the sample surface.
The surface analysis device according to item 4. 26. The surface analysis apparatus according to claim 23 or 24, wherein the surface analysis is performed by observing electrons or photons emitted from the sample surface. 27. The surface analysis apparatus according to claim 23 or 24, wherein the surface analysis is performed by observing the energy of electrons emitted from the sample surface. 28. Claims 23 to 27, wherein the distribution can be measured within a specific area on the sample surface by scanning light on the sample surface.
The surface analysis device described in Section 1.
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