JPH0845464A - 微量元素計測方法及び計測装置 - Google Patents
微量元素計測方法及び計測装置Info
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- JPH0845464A JPH0845464A JP6177161A JP17716194A JPH0845464A JP H0845464 A JPH0845464 A JP H0845464A JP 6177161 A JP6177161 A JP 6177161A JP 17716194 A JP17716194 A JP 17716194A JP H0845464 A JPH0845464 A JP H0845464A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】試料中に低密度で存在する微量元素の分布を高
速で計測すること。 【構成】まず、試料表面における電子線のビーム寸法を
微量元素の精密計測に必要とする空間分解能に見合う寸
法よりも大きく設定し、当該電子線を用いて試料表面を
粗く走査することにより、微量元素が存在する領域を探
索する。次に、試料表面におけるビーム寸法を微量元素
の精密計測に必要とする空間分解能に見合う寸法まで縮
小し、当該電子線を用いて当該領域を更に細かく走査す
ることにより、同領域内における微量元素の分布を精密
に計測する。
速で計測すること。 【構成】まず、試料表面における電子線のビーム寸法を
微量元素の精密計測に必要とする空間分解能に見合う寸
法よりも大きく設定し、当該電子線を用いて試料表面を
粗く走査することにより、微量元素が存在する領域を探
索する。次に、試料表面におけるビーム寸法を微量元素
の精密計測に必要とする空間分解能に見合う寸法まで縮
小し、当該電子線を用いて当該領域を更に細かく走査す
ることにより、同領域内における微量元素の分布を精密
に計測する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、試料中に低密度で存在
する不純物等の微量元素の分布を計測するための方法及
び装置に関する。
する不純物等の微量元素の分布を計測するための方法及
び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】試料に電子線を照射し、試料を透過した
電子線のエネルギを分析することによって試料中に存在
する微量元素の分布を計測する方法は、例えば特開昭5
7−80649号公報に記載されている。微量元素の計
測は、電子線の照射によって試料から発生する特性X線
やオージェ電子のエネルギを分析することによっても行
なうことができる。
電子線のエネルギを分析することによって試料中に存在
する微量元素の分布を計測する方法は、例えば特開昭5
7−80649号公報に記載されている。微量元素の計
測は、電子線の照射によって試料から発生する特性X線
やオージェ電子のエネルギを分析することによっても行
なうことができる。
【0003】この種の計測方法では、例えば半導体集積
回路に使用するシリコン基板中に低密度で存在する不純
物元素の分布を計測する場合、試料(シリコン基板)の
表面における電子線のビーム寸法を1nm程度に設定す
る必要がある。しかし、この程度まで電子線を微細化す
ると、試料表面における電流値は、熱電子型電子線源を
用いた場合で10-12A、電界放出型電子線源を用いた
場合でも10-10A程度と小さくなり、不純物元素の同
定に十分なS/N比を有するスペクトルを得るには、個
々の計測点における電子線照射時間を延ばさざるを得な
いため、試料表面の所望範囲を電子線で走査するのに膨
大な時間を必要とする。
回路に使用するシリコン基板中に低密度で存在する不純
物元素の分布を計測する場合、試料(シリコン基板)の
表面における電子線のビーム寸法を1nm程度に設定す
る必要がある。しかし、この程度まで電子線を微細化す
ると、試料表面における電流値は、熱電子型電子線源を
用いた場合で10-12A、電界放出型電子線源を用いた
場合でも10-10A程度と小さくなり、不純物元素の同
定に十分なS/N比を有するスペクトルを得るには、個
々の計測点における電子線照射時間を延ばさざるを得な
いため、試料表面の所望範囲を電子線で走査するのに膨
大な時間を必要とする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術の前記問題点を解消し、試料中に低密度で存在する
微量元素に分布を高速に計測することができる新規な計
測方法及び計測装置を提供することにある。
技術の前記問題点を解消し、試料中に低密度で存在する
微量元素に分布を高速に計測することができる新規な計
測方法及び計測装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の原理を図1に示
した電子光学系のモデルを参照して説明する。引出用静
電レンズ2a(引出電圧V1)によって電子線源1から放
出された電子線は、加速用静電レンズ2b(加速電圧
V0)によって加速され、照射レンズ4及び可変絞り装
置3によって集束された後、被観察試料5を照射する。
いま、電子線源1の電子線放射端の直径をd、電子光学
系の倍率をMとすると、球面収差などの収差を無視すれ
ば試料5の表面における電子線のビーム寸法は、M×d
となる。倍率Mの値は、電子光学系で決まる陰極出射角
α、試料照射角β、引出電圧V1及び加速電圧V0を次式
(ヘルムホルツの関係式)に代入することによって得る
ことができる。
した電子光学系のモデルを参照して説明する。引出用静
電レンズ2a(引出電圧V1)によって電子線源1から放
出された電子線は、加速用静電レンズ2b(加速電圧
V0)によって加速され、照射レンズ4及び可変絞り装
置3によって集束された後、被観察試料5を照射する。
いま、電子線源1の電子線放射端の直径をd、電子光学
系の倍率をMとすると、球面収差などの収差を無視すれ
ば試料5の表面における電子線のビーム寸法は、M×d
となる。倍率Mの値は、電子光学系で決まる陰極出射角
α、試料照射角β、引出電圧V1及び加速電圧V0を次式
(ヘルムホルツの関係式)に代入することによって得る
ことができる。
【0006】
【数1】 M=α/β(V1/V0)1/2 ・・・・(1) 電子線の照射によって試料5に流入する電流Iの値は、
次式によって与えられる。但し、ωは、電子線源1の放
出角電流密度(単位立体角当たりの放出電流)である。
次式によって与えられる。但し、ωは、電子線源1の放
出角電流密度(単位立体角当たりの放出電流)である。
【0007】
【数2】 I=πα2ω=πω(V0/V1)M2β2 ・・・・(2) 式(2)から明らかなように、放出角電流密度ω、加速電
圧V0及び引出電圧V1が一定である場合、試料表面に流
入する電流Iは、試料照射角βの2乗、倍率Mの2乗
(面積比)に比例する。以上より、電子光学系の倍率Mを
大きくとると、試料表面に流入する電流Iが増加すると
ともに電子線の試料表面のビーム寸法も倍率Mに比例し
て大きくなる。また試料照射角βを大きくとると、Iが
増加するとともにβに依存して大きくなる球面収差等の
収差により、試料表面上の電子線のビーム寸法は大きく
なる。さらに電子線の収束位置を試料位置の上方又は下
方へずらせば、試料表面における電子線のビーム寸法を
所望の大きさに調整できる。従って倍率M又は試料照射
各βを大きくとり、電子線の収束位置を試料の表面の上
方又は下方にずらすことにより、試料表面に照射する電
子線の電流値を増加させ、かつビーム寸法を拡大するこ
とができる。
圧V0及び引出電圧V1が一定である場合、試料表面に流
入する電流Iは、試料照射角βの2乗、倍率Mの2乗
(面積比)に比例する。以上より、電子光学系の倍率Mを
大きくとると、試料表面に流入する電流Iが増加すると
ともに電子線の試料表面のビーム寸法も倍率Mに比例し
て大きくなる。また試料照射角βを大きくとると、Iが
増加するとともにβに依存して大きくなる球面収差等の
収差により、試料表面上の電子線のビーム寸法は大きく
なる。さらに電子線の収束位置を試料位置の上方又は下
方へずらせば、試料表面における電子線のビーム寸法を
所望の大きさに調整できる。従って倍率M又は試料照射
各βを大きくとり、電子線の収束位置を試料の表面の上
方又は下方にずらすことにより、試料表面に照射する電
子線の電流値を増加させ、かつビーム寸法を拡大するこ
とができる。
【0008】すなわち、本発明の場合は、まず、倍率M
又は試料照射角βを大きくして試料表面における電子線
のビーム寸法を微量元素の精密計測に必要とする空間分
解能に見合う寸法よりも大きく設定し、当該電子線を用
いて試料表面を粗く走査することにより、微量元素が存
在する領域を探索する。そして、微量元素の存在領域を
見つけ出した後、試料表面におけるビーム寸法を微量元
素の精密計測に必要とする空間分解能に見合う寸法まで
縮小し、当該電子線を用いて当該領域を更に細かく走査
することにより、同領域内における微量元素の分布を精
密に計測する。このような手順を踏むことにより、前記
従来技術の問題点を効果的に解決することができる。
又は試料照射角βを大きくして試料表面における電子線
のビーム寸法を微量元素の精密計測に必要とする空間分
解能に見合う寸法よりも大きく設定し、当該電子線を用
いて試料表面を粗く走査することにより、微量元素が存
在する領域を探索する。そして、微量元素の存在領域を
見つけ出した後、試料表面におけるビーム寸法を微量元
素の精密計測に必要とする空間分解能に見合う寸法まで
縮小し、当該電子線を用いて当該領域を更に細かく走査
することにより、同領域内における微量元素の分布を精
密に計測する。このような手順を踏むことにより、前記
従来技術の問題点を効果的に解決することができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明に係る微量元素計測方法及び計
測装置を図面に示した実施例を参照して更に詳細に説明
する。図2に示した計測装置は、公知の透過型走査電子
顕微鏡に公知のX線分析器17及び透過電子線分析器1
9を搭載することによって構成した。すなわち、筐体1
0の内部には、タングステン製のチップを有する高輝度
電界放出型電子線源11、電子線の引出及び加速用静電
レンズ系12、コンデンサレンズ系13、電子線走査コ
イル14、対物レンズ15、可変絞り装置16、X線分
析器17、試料台18及び透過電子線分析器19が記載
の順序に設けられている。22は、走査コイル14を制
御するための走査系制御装置、24は可変絞り装置16
の開口面積を調整するための絞り調整装置、23は、静
電レンズ系12、コンデンサレンズ系13、対物レンズ
15及び絞り調整装置24を制御するための電子光学系
制御装置、21は、X線分析器17及び透過電子線分析
器19の出力信号を演算処理することにより、微量元素
の存在領域及び当該領域における微量元素の分布を計測
するための電子計算機である。
測装置を図面に示した実施例を参照して更に詳細に説明
する。図2に示した計測装置は、公知の透過型走査電子
顕微鏡に公知のX線分析器17及び透過電子線分析器1
9を搭載することによって構成した。すなわち、筐体1
0の内部には、タングステン製のチップを有する高輝度
電界放出型電子線源11、電子線の引出及び加速用静電
レンズ系12、コンデンサレンズ系13、電子線走査コ
イル14、対物レンズ15、可変絞り装置16、X線分
析器17、試料台18及び透過電子線分析器19が記載
の順序に設けられている。22は、走査コイル14を制
御するための走査系制御装置、24は可変絞り装置16
の開口面積を調整するための絞り調整装置、23は、静
電レンズ系12、コンデンサレンズ系13、対物レンズ
15及び絞り調整装置24を制御するための電子光学系
制御装置、21は、X線分析器17及び透過電子線分析
器19の出力信号を演算処理することにより、微量元素
の存在領域及び当該領域における微量元素の分布を計測
するための電子計算機である。
【0010】電子線源11から放射された電子線は、静
電レンズ系12、コンデンサレンズ系13、対物レンズ
15及び可変絞り装置16をもって構成された電子光学
系によって集束され、かつ、走査コイル14によって偏
向されて試料20の表面を走査する。試料20から発生
した特性X線及び試料20を透過した電子線は、X線分
析器17及び電子線分析器19に取り込まれてエネルギ
分析され、試料20に存在する微量元素に起因する信号
成分として抽出され、走査系制御装置22による走査信
号と同期して電子計算機21に入力される。電子計算機
21は、両分析装置17,19の出力信号に必要な演算
処理を施した後、そのディスプレイ上に試料走査像とし
て表示する。
電レンズ系12、コンデンサレンズ系13、対物レンズ
15及び可変絞り装置16をもって構成された電子光学
系によって集束され、かつ、走査コイル14によって偏
向されて試料20の表面を走査する。試料20から発生
した特性X線及び試料20を透過した電子線は、X線分
析器17及び電子線分析器19に取り込まれてエネルギ
分析され、試料20に存在する微量元素に起因する信号
成分として抽出され、走査系制御装置22による走査信
号と同期して電子計算機21に入力される。電子計算機
21は、両分析装置17,19の出力信号に必要な演算
処理を施した後、そのディスプレイ上に試料走査像とし
て表示する。
【0011】走査系制御装置22は、電子計算機21か
ら指令を受けて走査コイル14を動作させるとともに、
走査コイル14に指令した電子線走査モード情報(微量
元素存在領域の探索又は当該領域の精密計測のための走
査モード情報)を電子光学系制御装置23に転送する。
電子光学系制御装置23は、転送を受けたモード情報に
基づいて、コンデンサレンズ系13及び対物レンズ15
の励磁電流を制御するともに、必要に応じて絞り調整装
置24を動作させて可変絞り装置16の開口面積の変更
を行なう。
ら指令を受けて走査コイル14を動作させるとともに、
走査コイル14に指令した電子線走査モード情報(微量
元素存在領域の探索又は当該領域の精密計測のための走
査モード情報)を電子光学系制御装置23に転送する。
電子光学系制御装置23は、転送を受けたモード情報に
基づいて、コンデンサレンズ系13及び対物レンズ15
の励磁電流を制御するともに、必要に応じて絞り調整装
置24を動作させて可変絞り装置16の開口面積の変更
を行なう。
【0012】可変絞り装置16は、図3に示したよう
に、開口面積の異なる3個の正方形の透孔26〜28を
有する銅製の平板29をもって構成した。開口面積は、
透孔26を300μm角、透孔27を30μm角、透孔
28を3μm角とし、これらの透孔は、平板29上にそ
れぞれ2.5mmの間隔をおいて一列に配設した。絞り
調整装置24は、ピエゾ・アクチュエータ30とロッド
31からなる公知のインチワームを使用し、ロッド31
の先端に平板29を取り付けることによって構成した。
アクチュエータ30は、筐体10に着脱可能なように搭
載した取付部材33の台座34に固定されており、制御
線32を介して電子光学系制御装置23から送られて来
る制御信号を受けて3個の透孔26〜28を選択的に電
子線軸上に挿入する。
に、開口面積の異なる3個の正方形の透孔26〜28を
有する銅製の平板29をもって構成した。開口面積は、
透孔26を300μm角、透孔27を30μm角、透孔
28を3μm角とし、これらの透孔は、平板29上にそ
れぞれ2.5mmの間隔をおいて一列に配設した。絞り
調整装置24は、ピエゾ・アクチュエータ30とロッド
31からなる公知のインチワームを使用し、ロッド31
の先端に平板29を取り付けることによって構成した。
アクチュエータ30は、筐体10に着脱可能なように搭
載した取付部材33の台座34に固定されており、制御
線32を介して電子光学系制御装置23から送られて来
る制御信号を受けて3個の透孔26〜28を選択的に電
子線軸上に挿入する。
【0013】本実施例の装置を用いて行なった微量元素
の計測手順を図4〜図5を参照して説明する。電子線の
ビーム寸法の切換は、図4に示すように、対物レンズ1
5の励磁電流及び可変絞り装置16の開口面積を一定に
保ち、第1コンデンサレンズ13aの励磁及び第2コン
デンサレンズ13bの励磁を交互に切り替えて倍率を変
化させることによって行なった。試料20は、半導体集
積回路用のシリコン基板を使用し、その100nm角の
範囲内に存在する微量元素(不純物元素)の分布を1n
mの空間分解能で計測した。
の計測手順を図4〜図5を参照して説明する。電子線の
ビーム寸法の切換は、図4に示すように、対物レンズ1
5の励磁電流及び可変絞り装置16の開口面積を一定に
保ち、第1コンデンサレンズ13aの励磁及び第2コン
デンサレンズ13bの励磁を交互に切り替えて倍率を変
化させることによって行なった。試料20は、半導体集
積回路用のシリコン基板を使用し、その100nm角の
範囲内に存在する微量元素(不純物元素)の分布を1n
mの空間分解能で計測した。
【0014】まず、図4aに示すように、第1コンデン
サレンズ13aのみを励磁し、試料20上に10nm角
の電子線を結像させた。この場合、電子線源として電界
放出型電子源を使用したため、ビーム照射点における流
入電流は、10-8A程度であった。不純物元素の存在領
域の探索は、試料20上における100nm×100n
mの範囲を10nm間隔で100個の領域に分割し、こ
れらの領域を電子線で順次走査することによって行なっ
た。各領域のビーム照射時間は、約1秒に設定し、約1
00秒で全部の領域を探索した。試料20から発生した
特性X線は、X線分析器17(図2参照)に取り込んで
分析し、背景であるシリコン元素に起因する6.70〜
6.80Å及び7.06〜7.16Å以外の波長領域のX
線成分を不純物元素に起因する信号成分として抽出し、
電子計算機21に入力した。探索結果の一例を試料表面
の走査像として図5aに示す。同図には、X6Y3、X3
Y5及びX9Y7の領域が不純物元素の存在領域として示
されている。このデータは、電子計算機21に記憶し、
精密計測を行なう領域を選定するための情報とした。
サレンズ13aのみを励磁し、試料20上に10nm角
の電子線を結像させた。この場合、電子線源として電界
放出型電子源を使用したため、ビーム照射点における流
入電流は、10-8A程度であった。不純物元素の存在領
域の探索は、試料20上における100nm×100n
mの範囲を10nm間隔で100個の領域に分割し、こ
れらの領域を電子線で順次走査することによって行なっ
た。各領域のビーム照射時間は、約1秒に設定し、約1
00秒で全部の領域を探索した。試料20から発生した
特性X線は、X線分析器17(図2参照)に取り込んで
分析し、背景であるシリコン元素に起因する6.70〜
6.80Å及び7.06〜7.16Å以外の波長領域のX
線成分を不純物元素に起因する信号成分として抽出し、
電子計算機21に入力した。探索結果の一例を試料表面
の走査像として図5aに示す。同図には、X6Y3、X3
Y5及びX9Y7の領域が不純物元素の存在領域として示
されている。このデータは、電子計算機21に記憶し、
精密計測を行なう領域を選定するための情報とした。
【0015】不純物元素の精密計測は、図4bに示すよ
うに、第2コンデンサレンズ13bのみを励磁し、1n
m角に細く絞った電子線を試料20上に結像させること
によって行なった。不純物元素の存在領域であるX
6Y3、X3Y5及びX9Y7の各領域は、1nm間隔の10
0個の部分領域に分割し、各部分領域の電子線照射時間
を10秒に設定することにより、合計1000秒で個々
の部分領域を走査し、不純物元素の分布を計測した。計
測は、不純物元素存在領域の探索の場合と同様、試料か
ら発生した特性X線をX線分析器17(図2参照)に取
り込んで分析し、不純物元素に起因する特性X線に対応
する信号成分を抽出することによって行なった。各部分
領域に流入した電流は10-9〜10-10A程度であっ
た。
うに、第2コンデンサレンズ13bのみを励磁し、1n
m角に細く絞った電子線を試料20上に結像させること
によって行なった。不純物元素の存在領域であるX
6Y3、X3Y5及びX9Y7の各領域は、1nm間隔の10
0個の部分領域に分割し、各部分領域の電子線照射時間
を10秒に設定することにより、合計1000秒で個々
の部分領域を走査し、不純物元素の分布を計測した。計
測は、不純物元素存在領域の探索の場合と同様、試料か
ら発生した特性X線をX線分析器17(図2参照)に取
り込んで分析し、不純物元素に起因する特性X線に対応
する信号成分を抽出することによって行なった。各部分
領域に流入した電流は10-9〜10-10A程度であっ
た。
【0016】図5aの領域X6Y3について不純物元素の
分布を計測した結果を一例として図5bに示す。同図か
ら分かるように、不純物元素が実際に存在するのは、斜
線で示した13個の部分領域である。同様の分析をX3
Y5及びX9Y7の各領域についても行なった。そして、
これらの領域の走査像を電子計算機24によって合成す
ることにより、被観察試料の所望の範囲における不純物
元素の精密な分布像を得ることができた。
分布を計測した結果を一例として図5bに示す。同図か
ら分かるように、不純物元素が実際に存在するのは、斜
線で示した13個の部分領域である。同様の分析をX3
Y5及びX9Y7の各領域についても行なった。そして、
これらの領域の走査像を電子計算機24によって合成す
ることにより、被観察試料の所望の範囲における不純物
元素の精密な分布像を得ることができた。
【0017】電子線のビーム寸法の切替は、図6に示す
ように、一対のコンデンサレンズ13a,13bの励磁
電流を連動させ、第1コンデンサレンズ13aの結像位
置の変化による倍率変化を利用することも可能である。
このほか、可変絞り装置16の開口面積を変えることよ
ってビーム寸法を切り替えることも可能である。図7a
は、300μm角の透孔26(図3参照)を電子線軸上
に挿入してビーム寸法を10nm角とした場合を示し、
図7bは、30μm角の透孔27を電子線軸上に挿入し
てビーム寸法を1nmとした場合を示す。それぞれの場
合におけるビーム電流値は、コンデンサレンズ系13の
励磁を変えたときと同様、前者の場合が10-8A程度、
後者の場合が 10-9〜10-10A程度となり、不純物元
素の存在領域の探索と当該領域における不純物元素の分
布の精密計測を行なうことができた。
ように、一対のコンデンサレンズ13a,13bの励磁
電流を連動させ、第1コンデンサレンズ13aの結像位
置の変化による倍率変化を利用することも可能である。
このほか、可変絞り装置16の開口面積を変えることよ
ってビーム寸法を切り替えることも可能である。図7a
は、300μm角の透孔26(図3参照)を電子線軸上
に挿入してビーム寸法を10nm角とした場合を示し、
図7bは、30μm角の透孔27を電子線軸上に挿入し
てビーム寸法を1nmとした場合を示す。それぞれの場
合におけるビーム電流値は、コンデンサレンズ系13の
励磁を変えたときと同様、前者の場合が10-8A程度、
後者の場合が 10-9〜10-10A程度となり、不純物元
素の存在領域の探索と当該領域における不純物元素の分
布の精密計測を行なうことができた。
【0018】なお、本実施例では、X線分析器17を用
いて不純物元素に起因する信号成分を抽出する場合につ
いて説明したが、試料20の後段に配置した電子線分析
19を使用し、試料20を透過した電子線のエネルギ
(エネルギ損失)を分析して不純物元素に起因する信号
成分を抽出するか、X線分析器17の代わりに公知のオ
ージェ電子分析器に使用し、試料20から発生したオー
ジェ電子のエネルギを分析して不純物元素に起因する信
号成分を抽出することも可能である。
いて不純物元素に起因する信号成分を抽出する場合につ
いて説明したが、試料20の後段に配置した電子線分析
19を使用し、試料20を透過した電子線のエネルギ
(エネルギ損失)を分析して不純物元素に起因する信号
成分を抽出するか、X線分析器17の代わりに公知のオ
ージェ電子分析器に使用し、試料20から発生したオー
ジェ電子のエネルギを分析して不純物元素に起因する信
号成分を抽出することも可能である。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、試料中に分散する不純
物等の微量元素の存在領域を高速で探索した後、当該領
域を精密に計測することにより、試料中における微量元
素の分布を効率的かつ正確に計測することができる。
物等の微量元素の存在領域を高速で探索した後、当該領
域を精密に計測することにより、試料中における微量元
素の分布を効率的かつ正確に計測することができる。
【図1】本発明に係る微量元素計測方法の原理を説明す
るための模式図。
るための模式図。
【図2】本発明に係る微量元素計測装置の一実施例を示
す全体構成図。
す全体構成図。
【図3】図2の実施例において使用する可変絞り装置の
一具体例を斜視図。
一具体例を斜視図。
【図4】本発明に係る微量元素計測方法の1実施例を説
明するための電子線レイダイヤグラム。
明するための電子線レイダイヤグラム。
【図5】本発明に係る微量元素計測方法によって得られ
た試料走査像の一例を示す図。
た試料走査像の一例を示す図。
【図6】本発明に係る微量元素計測方法の他の実施例を
説明するための電子線レイダイヤグラム。
説明するための電子線レイダイヤグラム。
【図7】本発明に係る微量元素計測方法の更に他の実施
例を説明するための電子線レイダイヤグラム。
例を説明するための電子線レイダイヤグラム。
10…筐体、11…電子線源、12…静電レンズ系、1
3…コンデンサレンズ系、14…走査コイル、15…対
物レンズ、16…可変絞り装置、17…X線分析器、1
8…試料台、19…透過電子線分析器、21…電子計算
機、22…走査系制御装置、23…電子光学系制御装
置、24…絞り調整装置、26〜28…透孔(絞り)。
3…コンデンサレンズ系、14…走査コイル、15…対
物レンズ、16…可変絞り装置、17…X線分析器、1
8…試料台、19…透過電子線分析器、21…電子計算
機、22…走査系制御装置、23…電子光学系制御装
置、24…絞り調整装置、26〜28…透孔(絞り)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鴇田 二郎 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 入江 隆史 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 兼堀 恵一 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 三井 ▲泰▼裕 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
Claims (8)
- 【請求項1】試料に電子線を照射することによって発生
する1種又は2種以上の粒子線(試料を透過する電子線
を含む)のエネルギを分析し、当該試料中に存在する観
察対象微量元素(以下「微量元素」という)に起因する
信号成分を抽出することによって微量元素の分布を計測
する方法であって、当該方法は試料表面における電子線
のビーム寸法を微量元素の精密計測に必要とする空間分
解能に見合う寸法よりも大きく設定し、当該電子線を用
いて試料表面を粗く走査することにより、微量元素が存
在する領域を探索する第1段階と、微量元素の存在領域
が判明した後、試料表面におけるビーム寸法を微量元素
の精密計測に必要とする空間分解能に見合う寸法まで縮
小し、当該電子線を用いて当該領域を更に細かく走査す
ることにより、同領域内における微量元素の分布を精密
に計測する第2段階とからなる微量元素計測方法。 - 【請求項2】微量元素存在領域の探索又は当該領域内に
おける微量元素分布の計測に使用する粒子線として、電
子線の照射により試料から発生する特性X線を用いるこ
とを特徴とする請求項1に記載の微量元素計測方法。 - 【請求項3】微量元素存在領域の探索又は当該領域内に
おける微量元素分布の計測に使用する粒子線として、電
子線の照射により試料から発生するオージェ電子を用い
ることを特徴とする請求項1に記載の微量元素計測方
法。 - 【請求項4】微量元素存在領域の探索又は当該領域内に
おける微量元素分布の計測に使用する粒子線として、試
料を透過する電子線を用いることを特徴とする請求項1
に記載の微量元素計測方法。 - 【請求項5】電子線源と、当該線源から放射した電子線
を集束して試料表面に照射するための電子光学系と、電
子線を偏向させて試料表面の所望範囲を走査するための
走査系と、試料を載置するための試料台と、試料から発
生した1種又は2種以上の粒子線(試料を透過した電子
線を含む)のエネルギを分析して微量元素に起因する信
号成分を抽出するためのエネルギ分析手段と、当該分析
手段の出力信号を演算処理することにより、微量元素存
在領域の探索及び当該領域における微量元素分布の計測
を行なうための演算手段と、前記走査系を制御し、試料
表面における電子線走査範囲を設定するための走査系制
御手段と、当該走査系制御手段と連動して前記電子光学
系を制御し、電子線のビーム寸法を所望の寸法に設定す
るための電子光学系制御手段をそれぞれ備えたことを特
徴とする微量元素計測装置。 - 【請求項6】前記電子線源として電界放出型電子線源を
用いたことを特徴とする請求項5に記載の微量元素計測
装置。 - 【請求項7】前記電子光学系は、複数の電子レンズをも
って構成されており、かつ、前記電子光学系制御手段
は、これらの複数の電子レンズの動作条件を調整するこ
とによって電子線のビーム寸法を所望の寸法に設定する
ものであることを特徴とする請求項5又は請求項6に記
載の微量元素計測装置。 - 【請求項8】前記電子光学系は、可変絞り装置を包含す
るものであり、かつ、前記電子光学系制御手段は、当該
可変絞り装置を調整することによって電子線のビーム寸
法を所望寸法に設定するものであることを特徴とする請
求項5〜請求項7に記載の微量元素計測装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6177161A JPH0845464A (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 微量元素計測方法及び計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6177161A JPH0845464A (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 微量元素計測方法及び計測装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0845464A true JPH0845464A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=16026252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6177161A Pending JPH0845464A (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 微量元素計測方法及び計測装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0845464A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002323463A (ja) * | 2001-04-26 | 2002-11-08 | Shimadzu Corp | 電子線分析装置 |
WO2018173629A1 (ja) * | 2017-03-22 | 2018-09-27 | 三菱マテリアル株式会社 | 金属中の析出物粒子密度の測定方法 |
JP2019145499A (ja) * | 2018-02-22 | 2019-08-29 | エフ イー アイ カンパニFei Company | 走査透過荷電粒子顕微鏡におけるインテリジェントプレスキャン |
-
1994
- 1994-07-28 JP JP6177161A patent/JPH0845464A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002323463A (ja) * | 2001-04-26 | 2002-11-08 | Shimadzu Corp | 電子線分析装置 |
JP4665335B2 (ja) * | 2001-04-26 | 2011-04-06 | 株式会社島津製作所 | 電子線分析装置 |
WO2018173629A1 (ja) * | 2017-03-22 | 2018-09-27 | 三菱マテリアル株式会社 | 金属中の析出物粒子密度の測定方法 |
JP2018159576A (ja) * | 2017-03-22 | 2018-10-11 | 三菱マテリアル株式会社 | 銅、鉄、コバルト又はニッケルからなる金属中の析出物粒子密度の測定方法 |
JP2019145499A (ja) * | 2018-02-22 | 2019-08-29 | エフ イー アイ カンパニFei Company | 走査透過荷電粒子顕微鏡におけるインテリジェントプレスキャン |
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