JPH08222172A

JPH08222172A - 電子顕微鏡

Info

Publication number: JPH08222172A
Application number: JP7027878A
Authority: JP
Inventors: Isao Ochiai; 勲落合; Masanari Takaguchi; 雅成高口; Juichi Shimada; 寿一嶋田; Katsuhiro Kuroda; 勝広黒田; Kimio Kanda; 公生神田; Teiji Katsuta; 禎治勝田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-02-16
Filing date: 1995-02-16
Publication date: 1996-08-30

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】表面に凹凸がある場合でも、元素の濃度分布を
正確に計測でき、かつ、表面の凹凸に関する情報が得ら
れ、かつ、検出感度の高い電子顕微鏡を提供する。【構成】複数個のＸ線検出素子１０３を用い、異なる複
数個の検出取り出し角で試料２からの特性Ｘ線を検出
し、さらに、各Ｘ線検出素子からの信号量を、独立によ
びだし、加算，微分等の演算を行う手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子線を試料に照射し
て、試料から発生するＸ線を分析する装置を備えた電子
顕微鏡に係り、特に、高感度で、元素分析と形状分析を
同時に達成するのに好適な電子顕微鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】試料表面に電子線を照射すると、電子と
物質の相互作用により、試料表面から、二次電子，反射
電子，Ｘ線が発生する。試料表面を電子線で走査し、二
次電子を検出することにより、電子像を得ることができ
る。さらに、試料から発生するＸ線には、試料を構成す
る原子の原子核の周りにある束縛電子が照射電子線によ
りはじき飛ばされて生じた励起状態に、外殻の電子が落
ち込むことにより発生する特性Ｘ線とよばれるものと、
照射電子が原子核のそばを通るときに、原子核からのク
ーロン力により曲げられて発生する制動Ｘ線とよばれる
ものがある。このうち、特性Ｘ線は、原子に特有なエネ
ルギ値を持っているので、試料からのＸ線を測定し、特
性Ｘ線のエネルギと強度を検出することにより、試料の
元素分析を行うことができる。Ｘ線の検出には、試料か
らのＸ線を結晶などにより分光して検出する波長分散型
検出法と、直接、半導体Ｘ線検出素子にＸ線を導入し波
高分析をして検出するエネルギ分散型検出法がある。

【０００３】エネルギ分散型検出法の装置としては、図
９に示すように、試料室からの汚染，反射電子による衝
撃，可視光の影響を除去するためＸ線透過窓１０４と、
迷光Ｘ線の影響を低減するためのコリメータ１０７を備
えた容器１０８に格納された面積１０から５０mm²の円
形の検出領域を持った半導体Ｘ線検出素子１０３を試料
２の上方の横側から設置して、試料２からの特性Ｘ線７
を検出するものがある。偏向コイル２０２により試料２
の表面を走査することにより、試料表面の二次元元素マ
ッピングが得られるものが知られている。

【０００４】半導体Ｘ線検出素子１０３はエネルギ分解
能を上げるために、液体窒素槽101に入れた液体窒素１
０２により冷却されている。検出感度を上げるには検出
立体角を大きくとる必要があり、検出器を試料になるべ
く近接して配置する方法が知られているが、電子線１を
試料２に細く絞って照射し走査するための、集束レンズ
（図示せず），偏向コイル２０２，対物レンズ２０１の
ために、試料室は狭く、上記の大きさの検出素子を試料
に近接できる距離に制約があり、検出立体角は０.０５
から０.１ステラジアン程度が限界であった。

【０００５】検出取り出し角１１は６０度程度、検出取
り出し角の広がり１２は１０から２０度程度のものが知
られている。このため、特開昭55−3129号明細書に述べ
られているように、環状のＸ線検出素子を用い、その検
出素子の内側を電子線が通過するように試料の近傍に配
置する方法もある。この方法では、検出取り出し角が大
きいため、試料を水平に保った状態でＸ線を検出するこ
とが可能で、また、Ｘ線検出立体角も大きくできる。こ
こで取り出し角とは電子線に垂直な試料面となす角度で
ある。また、通常の装置では、検出素子は１台であるの
が普通であるが、特開平3−246862 号公報に記載のＸ線
検出装置では、Ｘ線の検出立体角を大きく取るために、
２個設置したものが知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のいずれの方法で
も、検出取り出し角の広がりが大きく、特に、試料の表
面に凹凸がある場合や、試料の元素濃度分布が大きく変
化している場合には、後述するように、元素の濃度分布
を正確に計測できないという問題があった。

【０００７】本発明の目的は、上記のような場合でも、
元素の濃度分布をより正確に計測でき、かつ、表面の凹
凸に関する情報が得られ、かつ、検出感度の高い電子顕
微鏡を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、複数個のＸ線検出素子を用い、異なる
検出取り出し角でかつ、狭い検出取り出し角広がりで試
料からの特性Ｘ線を検出し、さらに、各Ｘ線検出素子か
らの信号量を、独立によびだすことは勿論、加算，微分
等の演算が可能な信号収集装置を備える。これにより、
表面に凹凸がある場合や、試料の元素濃度分布が大きく
変化している場合でも、元素の濃度分布を従来より正確
に計測でき、かつ、表面の凹凸に関する情報が得られ、
さらに、検出感度を高くすることが可能となる。

【０００９】

【作用】本発明の作用を図２，図３，図４で説明する。
図２は凹凸のある試料での従来装置におけるＸ線検出を
示す基本構成図、図３は凹凸のある試料での本発明の作
用を説明する基本構成図、図４は検出される特性Ｘ線強
度の電子線走査による変化を示した図である。

【００１０】まず、従来装置におけるＸ線検出の問題点
を図２により説明する。図２に示したように幅１μｍ，
深さ１μｍの凹み５をもち、一様な濃度分布でリンが微
量に含まれたシリコン試料２を用い、電子線１は数ｎｍ
以下に絞られて凹みの底に照射されているものとする。
試料２に電子線１を照射して発生するＸ線をＸ線検出素
子２０で検出するものとする。検出取り出し角１１は６
０度、検出取り出し角の広がり１２は２０度とする。

【００１１】試料に電子線１を照射すると一般的に、試
料内で多重散乱を受け、図２に示すように水滴状の領域
３０１に広がる。エネルギ１０ｋｅＶの電子線の場合、
領域の大きさは試料に依存するがシリコン試料で約１μ
ｍである。説明を簡単にするために、放射されるＸ線は
水滴状の領域の中心から出るものとする。試料２に電子
線１を照射して発生するＸ線としてシリコンおよびリン
の特性Ｘ線であるエネルギ１.７４ｋｅＶのシリコンＫ
アルファ線とエネルギ２.０１３ｋｅＶのリンＫアルフ
ァ線を考える。試料２からのＸ線は最初は等方的に放射
されるが、検出素子に到達する経路に吸収するものがあ
れば、それにより分布が変化する。吸収体のある経路の
長さをＬ(μｍ)，吸収体のＸ線吸収係数をＭ(／μｍ)と
すると、Ｘ線強度の変化Ｉ(Ｌ)／Ｉ(０)は数１で表され
る。

【００１２】

【数１】Ｉ(Ｌ)／Ｉ(０)＝exp(−ＭＬ) …（数１）ここで、Ｉ(０)はＬ＝０のときのＸ線強度である。

【００１３】シリコンのシリコンＫアルファ線，リンＫ
アルファ線に対するＸ線吸収係数Ｍ（Ｓｉ），Ｍ（Ｐ）
はそれぞれ、０.０８／μｍ，０,７／μｍである。従っ
て、観測されるリンＫアルファ線Ｉ(Ｌ，Ｐ)とシリコン
Ｋアルファ線Ｉ(Ｌ，Ｓｉ)の強度比Ｒは数２で表され
る。

【００１４】

【数２】Ｒ＝Ｉ(Ｌ,Ｐ)／Ｉ(Ｌ,Ｓｉ) ＝Ｉ(０,Ｐ)／Ｉ(０,Ｓｉ)＊exp(−(Ｍ(Ｐ)−Ｍ(Ｓｉ))＊Ｌ) …（数２）試料２の電子線照射点からＸ線検出素子２０に入るＸ線
のうち、光路５１と５２を通るＸ線における強度比Ｒを
比較すると、吸収体のある経路の長さが異なるため、約
５０％も強度比Ｒが異なっている。従来の方法では、こ
の様に本来の強度比とは大きく異なった強度比からなる
Ｘ線を一つの検出素子２０に取り込んでいるため、得ら
れる元素濃度比は正確ではなかった。

【００１５】次に、図３，図４を用いて本発明の作用を
説明する。本発明では図３に例示するように、Ｘ線取り
出し角の異なる複数個のＸ線検出素子２１，２２，２
３，２４，２５，２６が配置されている。Ｘ線検出素子
２１−２６は、電子線の走査方向と平行に並び、それぞ
れの検出面は、試料の電子線照射点とＸ線検出素子の中
心を結ぶ直線に対してほぼ垂直となっており、これによ
り、Ｘ線検出素子の検出立体角が最大となっている。さ
らに、各Ｘ線検出素子からの信号を独立に処理ができる
信号処理装置（図示せず）を配置してある。

【００１６】この様に複数個のＸ線取り出し角の異なる
Ｘ線検出素子を配置することにより、各検出素子のＸ線
取り出し角広がりを小さくして、吸収体のある経路の長
さの差を小さくしている。各Ｘ線検出素子で得られる特
性Ｘ線の強度比をそれぞれ求め、各検出素子ごとに吸収
体の経路長補正を行ってから、各検出素子からの信号の
和をとることにより、元素分析を行う。これにより、従
来問題であった検出取り出し角広がりによる誤差を小さ
くでき、元素濃度が従来より正確に求められ、また、全
体としての検出立体角を増やすことができるので、検出
感度を上げることが可能となる。

【００１７】電子線１を試料２の表面で走査した場合
に、各Ｘ線検出素子で得られる試料２の主成分元素であ
るシリコン元素のＫアルファ特性Ｘ線の強度変化を図４
(ｂ)，（ｃ)，(ｄ)，(ｅ）に示した。図３の試料２は凹
凸形状と取り出し角の関係を判り易くするために検出素
子の大きさや試料とＸ線検出素子の距離に比べて大きく
拡大して示してあり、実際に走査している範囲は小さ
く、Ｘ線検出素子と電子線照射点の位置関係のずれは無
視できるほど小さい。図４に示した横軸は電子線の照射
位置である。図４（ｂ）がＸ線検出素子２１，（ｃ）が
Ｘ線検出素子２３，（ｄ）がＸ線検出素子２４，（ｅ）
がＸ線検出素子２６に対応する。

【００１８】前述のように、試料に照射された電子線は
多重散乱を受けて、試料内で約１μｍの大きさに拡散す
るが、電子線１のもともとのビーム径は約１ｎｍと試料
表面の形状の変化する寸法と比較して十分小さく、ま
た、試料表面の形状が変化している個所の前後では吸収
体のある経路の長さが急に変化するため、特性Ｘ線強度
も試料表面の形状変化を反映して、どの検出素子につい
ても同じ位置で急な変化を示す。さらに、Ｘ線検出素子
によって特性Ｘ線強度の変化する位置が異なる部分があ
るのは、Ｘ線取り出し角が異なるので、Ｘ線を取り出す
軸が孔の表面側の縁、底側の縁と交わる時の照射位置が
異なるためである。

【００１９】このように、二次電子像などにより試料の
表面形状があらかじめわかっていることが必要である
が、検出取り出し角の異なる複数のＸ線検出素子で得ら
れる特性Ｘ線信号から電子線を走査している位置を正確
に同定できる。

【００２０】また、本発明の効果は、表面の凹凸による
透過距離の差を用いているので、Ｘ線検出素子は、すべ
て、試料に対し、電子線の照射する側に配置するのが効
果的である。

【００２１】また、従来用いられていた円形の検出素子
では、検出立体角が小さくなってしまうので、図３にお
いて、紙面に平行方向に短く、垂直な方向に長い、長方
形の検出面を持ったＸ線検出素子を用いるとよい。さら
に、電子線の走査方向と垂直な平面内で複数のＸ線取り
出し角でＸ線を検出すれば、電子線の走査方向と垂直な
方向の表面形状に関する情報が得られる。

【００２２】試料内に組成比の変化がある場合、特定元
素の特性Ｘ線強度は変化するが、試料が平坦な場合に
は、特性Ｘ線強度の変化の仕方はＸ線取り出し角に依存
しない。すなわち、従来の方式では、一つの取り出し角
のみでしか計測していないために、特性Ｘ線強度の変化
が、元素濃度の変化によるものか、表面形状の変化によ
るものか判別できなかったが、異なる複数のＸ線の取り
出し角度での特性Ｘ線強度の変化を比較することによ
り、区別が可能となる。

【００２３】次に、試料表面の元素濃度分布が大きく変
化している場合の一例を図５に示す。図５は、図３と同
じ断面形状（図５（ａ））を持ち、シリコンが主成分で
ある部分６０１と、アルミニウムが主成分である部分６
０２を持つ試料で得られた各Ｘ線検出素子の特性Ｘ線強
度変化を示したものである。Ｘ線検出素子２１，２３，
２４，２６で得られるシリコンＫアルファ線の強度変化
をそれぞれ図５(ｂ)，（ｃ)，(ｄ)，(ｅ）に示した。ま
た、Ｘ線検出素子２１，２２，２３，２４で得られるア
ルミニウムＫアルファ線の強度変化をそれぞれ図５
（ｂ)′，(ｃ)′，（ｄ)′，(ｅ）′に示した。

【００２４】試料が１元素の組成のときには、左右対称
の位置にある検出素子で得られるシリコンＫアルファ特
性Ｘ線強度の変化は、図４（ｂ）と（ｅ），図４（ｃ）
と（ｄ）に示したように、互いに対称になっているが、
図５（ａ）の試料では、図５（ｂ）と図５（ｅ），図５
（ｃ）と図５（ｄ）からわかるように、凹み５の底での
変化が、互いに対称になっていない。これは、左側から
見ている検出素子２１，２３は、シリコン中を透過して
くる特性Ｘ線を見ているのに対して、右側から見ている
検出素子２４，２６は、一部アルミニウム中を透過して
くる特性Ｘ線を見ているという違いがあるためである。
この場合には、シリコンＫアルファ特性Ｘ線のエネルギ
がアルミニウムの吸収端のエネルギより大きいところに
あるので、アルミニウムによる吸収の影響が大きく観測
される。本特許では、このように試料表面の元素濃度分
布が大きく変化している場合についても、各Ｘ線検出素
子からの信号を補正して和を取るので従来と比較して正
確な濃度分布を得ることが可能となる。

【００２５】試料表面に凹凸がない場合についても、Ｘ
線取り出し角の違いによる吸収体の長さ補正をして各検
出素子からの信号を加算するのでより正確な元素濃度比
が求められる。

【００２６】以上、複数個のＸ線検出素子の感度はすべ
て同じであるとして述べてきたが、実際には、コリメー
タの形状誤差や、Ｘ線検出素子の形状誤差，電気信号と
して取り出すための前置増幅器や主増幅器の増幅率のば
らつきにより、感度は同じではない。このため、本発明
では、各検出素子ごとに、記憶格納装置を用意し、信号
情報を独立に蓄えている。この信号情報を演算装置で処
理して、見かけ上感度が同じになるようにしている。こ
れにより、感度調整にかかる時間を短縮でき、また、感
度のそろったＸ線検出素子を選ぶ必要もなく、安価に装
置を組むことが可能となる。

【００２７】さらに、元素分析の感度については、複数
個のＸ線検出素子からの信号をすべて加算して求めるこ
とにより、１個のＸ線検出素子の場合と比較してＸ線検
出素子の数の平方根倍良い感度が得られる。

【００２８】本実施例によれば、表面に凹凸がある場合
や元素濃度分布が大きく変化している場合でも、元素の
濃度分布を正確に計測でき、かつ、表面の凹凸に関する
情報が得られ、かつ、検出感度を高くすることが可能と
なる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明による一実施例を図１と図６と
図７を用いて説明する。図１は本発明を実現する電子顕
微鏡で、集束レンズ２０１と対物レンズポールピース20
5により電子線１は、約１ｎｍの大きさに絞られて、試
料２に照射されるようになっている。集束レンズ２０１
の上方に設置してある偏向コイル（図示せず）により、
紙面と平行方向に試料２の表面を電子線１で走査するこ
とができる。また、図１にはＸ線検出装置３０の先端部
を示した。すなわち、対物レンズポールピース２０５と
集束レンズ２０１の間には、本発明の特徴である複数個
のＸ線検出素子１０３をもつＸ線検出装置３０が配置さ
れている。

【００３０】Ｘ線検出素子と試料の間には電子線の裾の
電子と集束レンズの付近にあるレンズ絞りで散乱した電
子により試料の周りで発生するＸ線、及び、試料からの
後方散乱電子により、対物レンズのポールピース２０５
からのＸ線から構成される迷光Ｘ線を減らすためにコリ
メータ１０７が配置されている。コリメータ１０７，Ｘ
線透過窓１０４を通ってきた試料２からのＸ線をＸ線検
出素子１０３で検出している。

【００３１】本実施例では、４個のＸ線検出素子１０３
を用いている。これらは電子線１に対して、左右対称に
配置してあり、Ｘ線取り出し角は、５５度，６７度であ
る。１個のＸ線検出素子１０３の検出面の大きさは縦４
mm横９mmの長方形で、試料２からの距離を遠くしない
で、複数のＸ線取り出し角で検出可能になるように、短
い方の辺を紙面の方向になるように配置している。試料
２から検出面までの距離は、Ｘ線取り出し角が５５度の
ものが２５mm，Ｘ線取り出し角が６７度のものが２１.
５mm で、検出立体角は、それぞれ、約０.０５，０,０
７ステラジアンである。

【００３２】Ｘ線透過窓１０４は、押えフランジ４０
２，押えねじ４０３，ボルト４０１，Ｏリング４０４に
より、格納容器１０８に固定されており、交換可能とな
っている。Ｘ線検出素子１０３は電界効果トランジスタ
１０５とともに液体窒素溜め（図示せず）につながった
冷却棒１０６′に連結した冷却板１０６に固定され、冷
却される。電界効果トランジスタ１０５は、Ｘ線検出素
子１０３からの電気信号を低雑音で、増幅するためのも
のである。冷却板１０６はＸ線検出素子１０３の検出面
が試料２上の電子線照射点と検出面の中心を結ぶ線に対
して垂直になり、かつ、Ｘ線検出素子１０３を実装した
ときの厚みが薄くなり、かつ、試料からＸ線検出素子１
０３までの距離が短くなるように、段差形状となってい
る。実装したときの厚さを薄くしているのは、対物レン
ズポールピース２０５と集束レンズ２０１の間の利用で
きる空間が限られているためである。

【００３３】また試料２の交換などで電子顕微鏡の中が
大気になっても、冷却されたＸ線検出素子１０３に氷が
付着しないように、Ｘ線検出素子１０３はステンレス製
の真空容器１０８に格納されて常時高真空に保たれてい
る。真空容器１０８は、Ｘ線遮蔽カバー１０９で覆われ
ている。Ｘ線遮蔽カバー１０９は集束レンズ絞り（図示
せず）に、電子線が衝突して出るＸ線や集束レンズ絞り
で散乱した電子線が、試料の周りの物体に当たって出る
Ｘ線がＸ線検出素子１０３に入らないようにするための
もので、材質はＸ線吸収の大きい重金属、例えばタンタ
ルで構成される。

【００３４】図６は本実施例におけるコリメータ１０７
の詳細を示した図で、図６（ａ）はコリメータ１０７の
組図、（ｂ）はコリメータ１０７の横断面図、（ｃ）は
コリメータ１０７の一部鳥瞰図である。本実施例のよう
に長方形形状の検出面のＸ線検出素子１０３を用いた場
合、コリメータ１０７のＸ線を通過させるための孔７４
の断面形状は長方形であることが望ましいが、製作が困
難である。本実施例では、図６（ａ）に示したように、
台錐状に形成したタンタルに溝と孔を形成したもの７
５，７６と孔だけを形成したもの７７を組み合わせて、
図６（ｂ）に示したような、横断面を持ったコリメータ
１０７を用いている。Ｘ線を透過させるための孔７４の
断面形状はほぼ長方形形状のものが得られる。

【００３５】台錐状のものに形成した溝には、永久磁石
７１と軽元素材料であるベリリウム板７２がはめこまれ
ている。これは、図６（ｃ）に示したように、電子線１
を試料２に照射したとき試料２から出てくる後方散乱電
子６を除去するためのものである。後方散乱電子６がＸ
線検出素子に入ると雑音の原因となるだけではなく、Ｘ
線検出素子の劣化の原因になる。永久磁石７１のつくる
磁界７３により、後方散乱電子６は内側に曲げられ、ベ
リリウム板７２に衝突する。ベリリウムは軽元素材料で
あるので制動輻射の効率が小さく、雑音となる高エネル
ギのＸ線の発生量が小さく、後方散乱電子６の吸収材と
して働く。

【００３６】永久磁石７１の配置の仕方は、図６（ｃ）
のように、磁力線が１周まわるように配置してやれば、
中心にもれる磁界が小さくなり、試料に照射する電子線
１に影響することはほとんどなかった。試料からのＸ線
は、磁界の影響を受けないで通過する。さらに、電子線
１が通過する孔の部分に散乱電子が衝突して出るＸ線の
影響をなくすために、この孔の周囲にもベリリウム箔７
８をつけてある。

【００３７】図７は、本実施例における信号処理系を示
した図である。Ｘ線検出素子１０３から出た信号は、電
界効果トランジスタを含む電荷型前置増幅器７０１によ
り電圧信号に変換され、周波数フィルタをもつ主増幅器
７０２で波形整形される。波形整形された信号はアナロ
グデジタル変換器によりデジタル化されて、記憶装置７
０４に記録されるようになっている。ここまでの信号処
理系は、Ｘ線検出素子１０３の個数、すなわち、本実施
例では４系統接続されている。

【００３８】記憶装置７０４に記録された情報はコンピ
ュータ７０５により各々処理されて、各Ｘ線検出素子１
０３ごとにＸ線スペクトルが得られる。さらに、各Ｘ線
検出素子１０３ごとに信号利得の調整を数値的に行い、
Ｘ線取り出し角の違いや表面形状による吸収体長の補正
を行い、得られたＸ線スペクトルを加算減算積分するこ
とが可能となっている。また、コンピュータ７０５には
電子線制御装置７０７から電子線の照射位置に関する情
報が取り込まれ、電子線の走査位置に対するＸ線信号の
変化を求めることもできる。

【００３９】コンピュータ７０５により得られた結果
は、出力装置７０６により、フロッピーディスクなどの
形で保存したり、紙に印刷することが可能となってい
る。本実施例では、作用の項で説明したように、試料の
凹凸に関する情報を得ることができるほか、Ｘ線分析装
置の本来の目的である、試料の元素分析に関しては、４
個の検出素子を用いているため、従来と比較して約２倍
高い検出感度が得られた。また、従来の検出感度で良い
場合には、約４倍早い処理時間で、元素分布の二次元マ
ッピングを得ることができた。

【００４０】以上、透過型の電子顕微鏡に対して１種類
の実施例を示したが、走査型電子顕微鏡でも同様に行
え、すなわち、電子顕微鏡一般に行えるものである。ま
た、本実施例において示した数値は一例であり、これら
の数値に限ることなく用いられる。図１に示したレンズ
の数に対してもこれに限るものではない。更に、試料は
レンズの中に位置したが、レンズの外にあっても本発明
を実施できる。Ｘ線検出素子に関しては４個で構成した
が、２個以上の複数個で構成しても、なんら本発明の本
質にかかわるものではない。また、本実施例では４個の
Ｘ線検出素子を一方向から導入し配置しているが、二方
向より導入した実施例を示した図８のように、複数個の
方向からＸ線検出素子を導入しても良い。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、表面に凹凸がある場合
でも、元素の濃度分布を正確に計測でき、かつ、表面の
凹凸に関する情報が得られ、かつ、検出感度を高くする
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電子顕微鏡の要部縦断
面図。

【図２】従来装置の説明図。

【図３】本発明の作用の説明図。

【図４】試料表面形状において検出される特性Ｘ線強度
の電子線走査による変化を示した説明図。

【図５】別の試料表面元素分布において検出される特性
Ｘ線強度の電子線走査による変化を示した説明図。

【図６】本発明の一実施例におけるコリメータを示す説
明図。

【図７】本発明の一実施例における信号処理系を示すブ
ロック図。

【図８】本発明の別の実施例を示す電子顕微鏡の要部縦
断面図。

【図９】従来装置の要部縦断面図。

【符号の説明】

２…試料、３０…Ｘ線検出装置、１０３…Ｘ線検出素
子、１０４…Ｘ線透過窓、１０５…電界効果トランジス
タ、１０６…冷却板、１０６′…冷却棒、１０７…コリ
ータ、１０８…容器、１０９…Ｘ線遮蔽カバー、２０１
…集束コイル、２０５…対物レンズポールピース、４０
１…ボルト、４０２…押えフランジ、４０３…押えね
じ、４０４…Ｏリング。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者黒田勝広東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者神田公生茨城県ひたちなか市市毛882番地株式会社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者勝田禎治茨城県ひたちなか市市毛882番地株式会社日立製作所計測器事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試料に電子線を照射し、該試料から発生す
るＸ線を検出する装置を備えた電子顕微鏡において、前
記Ｘ線を検出する装置が複数個の検出素子を備え、試料
からのＸ線を複数の異なる角度で検出し、元素分析、及
び、表面形状分析を行うことを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項２】請求項１に記載のＸ線を検出する装置の複
数個のＸ線検出素子は、試料に対し電子線が照射される
側に配置してある電子顕微鏡。
【請求項３】請求項１に記載のＸ線を検出する装置の複
数個のＸ線検出素子は、一方向、もしくは二方向以上よ
り導入し配置してある電子顕微鏡。
【請求項４】請求項１に記載のＸ線を検出する装置の複
数個のＸ線検出素子のそれぞれの検出面が試料の電子線
照射点とＸ線検出素子の中心を結ぶ直線に対して垂直で
ある電子顕微鏡。
【請求項５】請求項１に記載の複数個のＸ線検出素子の
すべてまたは一部の個数のＸ線検出素子の有感部の中心
が、電子線の走査方向に対して、平行または、垂直また
は、両方の面内にある電子顕微鏡。
【請求項６】請求項１に記載のＸ線を検出する装置の複
数個のＸ線検出素子の有感領域の形状が矩形である電子
顕微鏡。
【請求項７】請求項１に記載の複数個のＸ線検出素子か
らの信号は、同数個の信号情報格納装置内に蓄えられ、
演算装置により、加算，減算，掛け算，除算，微分等が
実行される電子顕微鏡。
【請求項８】請求項７に記載の演算装置により、請求項
１に記載の複数個のＸ線検出素子の信号利得を個別に調
整できる電子顕微鏡。