JPH09318437A - Analyzer - Google Patents
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- JPH09318437A JPH09318437A JP13515496A JP13515496A JPH09318437A JP H09318437 A JPH09318437 A JP H09318437A JP 13515496 A JP13515496 A JP 13515496A JP 13515496 A JP13515496 A JP 13515496A JP H09318437 A JPH09318437 A JP H09318437A
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- Measurement Of Radiation (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、被測定物の像の観
察とその被測定物の特定箇所における分析計測を同時に
行う分析装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an analyzer for simultaneously observing an image of an object to be measured and performing analytical measurement at a specific portion of the object to be measured.
【０００２】[0002]
【従来の技術】物体の分析測定において、その像を単に
観察するだけでなく、その像の部位における分光エネル
ギー特性等の計測が要求される場合がある。このような
計測（被測定物の像とその部位における分光特性を同時
に計測）を行うものとしては、特開平１−３２０４４１
号公報に記載されたものが知られている。すなわち、こ
の測定装置（色彩輝度計）は、その第１図に示されるよ
うに、対物レンズを介して被測定物の像が結像されるア
パーチャ付きの板体と、その板体と被測定物との間に配
置され被測定物の像の一部を反射させるハーフミラー
と、このハーフミラーで反射される被測定物の像を撮像
する撮像装置と、アパーチャを通じて板体を通過する被
測定物の像の一部を受けて分光を行う分光手段と、この
分光手段で分光されたスペクトルを検出する検出器と、
そのスペクトルデータの処理を行うデータ処理回路と、
そのデータ処理回路からの信号と撮像装置から出力され
る信号を重畳する信号重畳回路と、この信号重畳回路か
ら出力される信号に基づいて表示を行うモニタとを備え
て構成されている。そして、この測定装置は、被測定物
の像の光線をハーフミラーにより分岐させて、その光線
の一方を二次元像の形成のために用い、他方を分光特性
の検出のために用いることにより、モニタに被測定物の
二次元像とその一部の分光特性を同時に表示しようとす
るものである。2. Description of the Related Art In the analysis and measurement of an object, it is sometimes required to measure not only the image of the object but also the spectral energy characteristics or the like at the portion of the image. Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-320441 discloses a method for performing such measurement (simultaneously measuring the image of the object to be measured and the spectral characteristics of the site).
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. H10-264, pp. 157-334 is known. That is, as shown in FIG. 1, this measuring device (color luminance meter) has a plate body with an aperture on which an image of the object to be measured is formed through an objective lens, the plate body and the object to be measured. A half mirror that is arranged between the object and a part of the image of the object to be measured, an imaging device that captures an image of the object to be measured reflected by the half mirror, and a object to be measured that passes through the plate through the aperture. A spectroscopic means for receiving a part of the image of the object and performing spectroscopic analysis, and a detector for detecting the spectrum dispersed by this spectroscopic means,
A data processing circuit for processing the spectrum data,
A signal superimposing circuit that superimposes a signal output from the data processing circuit and a signal output from the image pickup apparatus, and a monitor that performs display based on the signal output from the signal superimposing circuit are configured. Then, this measuring device branches the light beam of the image of the object to be measured by the half mirror, and uses one of the light beams for forming a two-dimensional image, and the other for detecting the spectral characteristic. It is intended to simultaneously display a two-dimensional image of an object to be measured and its partial spectral characteristics on a monitor.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
測定装置にあっては、次のような問題点がある。まず第
一に、モニタには被測定物の二次元像と分光特性のデー
タのほか、分光特性をサンプリング検出している箇所に
マーカーが表示されるが、そのマーカーの表示位置と実
際に分光特性を検出している被測定物の位置にズレを生
じる場合がある。すなわち、マーカーの表示はアパーチ
ャを通じて透過する光線の位置に合わせて設定される
が、ハーフミラー、撮像装置の受光面などの位置ズレに
伴い、分光特性のサンプリング位置とマーカー表示位置
にズレを生ずることとなる。第二に、光線を分岐するた
めにハーフミラーを用いるため、被測定物から発せられ
た光線がハーフミラーを通過するときにその分光特性が
変化する場合がある。このため、被測定物についての正
確な分光データが得られず測定精度の低下を招いてい
る。第三に、前述の測定装置では被測定物から放出され
る光線の像については分析が可能であるが、そのほかに
Ｘ線、電子またはイオンの像などについての測定の要望
がある。しかしながら、この場合、被測定物から放出さ
れるＸ線、電子またはイオンなどの二次元像とその分析
特性を同時に表示することができない。すなわち、被測
定物から放出されるものが光線であればハーフミラーで
サンプリングが可能であるが、被測定物から放出される
ものがＸ線や電子線などである場合には、そのサンプリ
ングが行えず、それらＸ線像などについての分析計測は
行えない。However, the conventional measuring device has the following problems. First of all, on the monitor, in addition to the two-dimensional image of the DUT and the spectral characteristic data, a marker is displayed at the location where the spectral characteristic is sampled and detected. There is a case where the position of the object to be detected that is detected is displaced. That is, the display of the marker is set according to the position of the light beam that passes through the aperture, but due to the positional deviation of the half mirror, the light receiving surface of the imaging device, etc., the sampling position of the spectral characteristics and the marker display position may deviate. Becomes Secondly, since the half mirror is used to split the light beam, the spectral characteristics of the light beam emitted from the DUT may change when the light beam passes through the half mirror. For this reason, accurate spectral data of the object to be measured cannot be obtained, resulting in a decrease in measurement accuracy. Thirdly, the above-mentioned measuring device can analyze the image of the light beam emitted from the object to be measured, but in addition to that, there is a demand for measurement of an X-ray, electron or ion image or the like. However, in this case, a two-dimensional image of X-rays, electrons or ions emitted from the object to be measured and its analysis characteristics cannot be displayed at the same time. That is, if the object to be measured emits a light ray, sampling can be performed with the half mirror, but if the object to be measured emits an X-ray or an electron beam, the sampling can be performed. Therefore, analysis and measurement cannot be performed on those X-ray images.
【０００４】そこで本発明は、以上のような問題点を解
決するためになされたものであって、放射線などの像に
ついても分析計測が可能であって、正確な分析特性が得
られる分析装置を提供することを目的とする。Therefore, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and provides an analyzer capable of analyzing and measuring images such as radiation and obtaining accurate analysis characteristics. The purpose is to provide.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、被測
定物から放出される紫外線、可視光線、赤外線などの光
線またはＸ線、中性子線、α線、β線、γ線などの放射
線、電子線、イオン線の像を受像面にて受けて映像信号
に変換すると共にその受像面に光線などの一部を背後へ
通過させる開口が設けられている撮像手段と、この撮像
手段と被測定物との間に配置され光線などの像を受像面
に結像させる結像手段と、開口を通過してくる光線など
の特性を分析すると共にその分析データを分析データ信
号に変換する分析手段と、撮像手段から出力される映像
信号および分析手段から出力される分析データ信号に基
づいて光線などの像に対応する二次元像および開口を通
過する光線などの分析データを表示する表示手段とを備
えて構成されている。Means for Solving the Problems That is, the present invention provides a light ray such as an ultraviolet ray, a visible ray, an infrared ray or the like emitted from an object to be measured or a radiation ray such as an X-ray, a neutron ray, an α ray, a β ray or a γ ray, and an electron. Means for receiving an image of an ion beam or an ion beam on an image receiving surface and converting it into a video signal, and an opening for allowing a part of a light ray or the like to pass therethrough on the image receiving surface; An image forming means arranged between the image forming means and an image such as a light ray on the image receiving surface, and an analyzing means for analyzing characteristics of the light ray passing through the aperture and converting the analysis data into an analysis data signal, A display means for displaying a two-dimensional image corresponding to an image such as a light ray and analysis data such as a light ray passing through the aperture based on the video signal output from the image pickup means and the analysis data signal output from the analysis means. It is configured
【０００６】このような発明によれば、被測定物から放
出される光線などが撮像手段により二次元像として撮像
されると共に、その一部が撮像手段の開口を通過して分
析されることとなる。このため、被測定物から放出され
る光線などの二次元像とその一部の分析データを同時に
測定し観察することが可能となる。According to this invention, the light beam emitted from the object to be measured is imaged as a two-dimensional image by the image pickup means, and a part of the light ray is analyzed by passing through the opening of the image pickup means. Become. Therefore, it is possible to simultaneously measure and observe a two-dimensional image such as a light beam emitted from the object to be measured and a part of analysis data thereof.
【０００７】また本発明は、撮像手段から出力される映
像信号と同期した信号であってその映像信号の開口に対
応する信号部分に重畳するマーカー表示信号を発生させ
るマーカー信号発生手段を備え、表示手段が撮像手段か
ら出力される映像信号、分析手段から出力される分析デ
ータ信号およびマーカー発生手段から出力されるマーカ
ー表示信号に基づいて光線などの像に対応する二次元
像、開口を通過する光線などの分析特性データおよび分
析位置を示すマーカーを同時に表示することを特徴とす
る。The present invention further comprises marker signal generating means for generating a marker display signal which is a signal synchronized with a video signal output from the image pickup means and which is superimposed on a signal portion corresponding to the opening of the video signal, A two-dimensional image corresponding to an image such as a light beam based on a video signal output from the image capturing device, an analysis data signal output from the analyzing device, and a marker display signal output from the marker generating device, and a light beam passing through the aperture. It is characterized by simultaneously displaying analysis characteristic data such as and a marker indicating an analysis position.
【０００８】このような発明によれば、撮像手段から出
力される映像信号における開口の信号部分にマーカー表
示信号が重畳することとなるから、表示手段に表示され
る分析データの分析位置とマーカーの表示位置が必ず一
致することとなる。According to this invention, since the marker display signal is superimposed on the signal portion of the opening in the video signal output from the image pickup means, the analysis position of the analysis data displayed on the display means and the marker. The display positions will always match.
【０００９】また本発明は、前述の撮像手段は光線など
の像を受けて電気信号に変換する固体撮像素子を備え、
受像面となる固体撮像素子の撮像部が開口を境として分
割されていることを特徴とする。According to the present invention, the above-mentioned image pickup means includes a solid-state image pickup element which receives an image such as a light beam and converts it into an electric signal.
It is characterized in that the image pickup portion of the solid-state image pickup element which is the image receiving surface is divided with the opening as a boundary.
【００１０】このような発明によれば、撮像手段の撮像
部の各分割領域ごとに信号電荷を転送することにより、
開口を設けたことによる表示手段の撮像領域の損失低減
が図れる。According to this invention, by transferring the signal charge for each divided area of the image pickup section of the image pickup means,
By providing the opening, it is possible to reduce the loss of the image pickup area of the display unit.
【００１１】また本発明は、被測定物が撮像手段の受像
面に対し移動自在とされていることを特徴とする。また
本発明は、撮像手段の受像面が被測定物に対し移動自在
とされていることを特徴とする。The present invention is also characterized in that the object to be measured is movable with respect to the image receiving surface of the image pickup means. Further, the present invention is characterized in that the image receiving surface of the image pickup means is movable with respect to the object to be measured.
【００１２】これらの発明によれば、被測定物と受像面
が相対的に移動自在とされることにより、表示手段に表
示される被測定物の二次元像を任意に移動することが可
能となる。それに伴って、開口の通過により分析手段で
サンプリングされる二次元像上の分析位置も任意に移動
可能となる。According to these inventions, the two-dimensional image of the measured object displayed on the display means can be arbitrarily moved by making the measured object and the image receiving surface relatively movable. Become. Along with this, the analysis position on the two-dimensional image sampled by the analysis means can also be arbitrarily moved by passing through the opening.
【００１３】また本発明は、撮像手段が放射線、電子ま
たはイオンの像を受けて電気信号に変換する裏面照射型
の固体撮像素子を備えていることを特徴とする。Further, the present invention is characterized in that the image pickup means comprises a backside illumination type solid-state image pickup element which receives an image of radiation, electrons or ions and converts it into an electric signal.
【００１４】このような発明によれば、撮像手段により
放射線、電子またはイオンの受像が可能となるため、被
測定物から放出される放射線などの像を二次元像として
表示が可能となる。According to this invention, since the image pickup means can receive radiation, electrons or ions, it is possible to display an image of radiation emitted from the object to be measured as a two-dimensional image.
【００１５】また本発明は、分析手段が被測定物から放
出される光線の波長成分を分析する分光器を備えている
ことを特徴とする。また本発明は、分析手段が被測定物
から放出される放射線、電子またはイオンのエネルギー
を分析するエネルギー分析器を備えていることを特徴と
する。また本発明は、分析手段が被測定物から放出され
る放射線やイオンの質量を分析する質量分析器を備えて
いることを特徴とする。また本発明は、分析手段が被測
定物から放出される光の量の時間的変化を計測するスト
リークカメラを備えていることを特徴とする。The present invention is also characterized in that the analyzing means includes a spectroscope for analyzing the wavelength component of the light beam emitted from the object to be measured. Further, the present invention is characterized in that the analysis means includes an energy analyzer for analyzing energy of radiation, electrons or ions emitted from the object to be measured. Further, the present invention is characterized in that the analysis means includes a mass analyzer for analyzing the mass of radiation or ions emitted from the object to be measured. Further, the present invention is characterized in that the analyzing means includes a streak camera for measuring a temporal change in the amount of light emitted from the object to be measured.
【００１６】これらの発明によれば、光電子分光装置、
アトムプローブ電界イオン顕微鏡または蛍光寿命分析装
置などにおいて被測定物の二次元像の観察と共に所望の
箇所における特性分析が可能となる。According to these inventions, a photoelectron spectrometer,
With the atom probe field ion microscope or the fluorescence lifetime analyzer, it is possible to observe a two-dimensional image of the object to be measured and analyze the characteristics at a desired position.
【００１７】また本発明は、前述の結像手段が光学レン
ズにより構成され、この光学レンズが被測定物または撮
像手段に対して移動自在とされていることを特徴とす
る。更に本発明は、結像手段が被測定物と撮像手段の間
に磁界又は電界を形成する偏向器により構成され、この
偏向器が磁界又は電界の形成状態を任意に制御可能とさ
れていることを特徴とする。Further, the present invention is characterized in that the above-mentioned image forming means is composed of an optical lens, and the optical lens is movable with respect to the object to be measured or the image pickup means. Further, according to the present invention, the image forming means is composed of a deflector which forms a magnetic field or an electric field between the object to be measured and the image pickup means, and the deflector is capable of arbitrarily controlling the formation state of the magnetic field or the electric field. Is characterized by.
【００１８】これらの発明によれば、被測定物または撮
像手段などを移動させることなく、被測定物の二次元像
の表示位置および分析位置を任意に移動させることが可
能となる。According to these inventions, the display position and the analysis position of the two-dimensional image of the measured object can be arbitrarily moved without moving the measured object or the image pickup means.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、本発明
に係る分析装置の種々の実施形態の例について説明す
る。尚、各図において同一要素には同一符号を付して説
明を省略する。また、各図において寸法比率は説明のも
のと必ずしも一致していない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Examples of various embodiments of an analyzer according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and the description is omitted. In addition, the dimensional ratios in the drawings do not always match those described.
【００２０】（実施形態１）図１は分析装置１の全体概
要図である。図１において、分析装置１は、被測定物２
の形状を観察しながら、その被測定物２の特定位置にお
ける色彩を細かく分析可能な装置であって、撮像手段で
あるＣＣＤ３１、ＣＣＤ駆動回路３２、結像手段である
光学レンズ系４１、分析手段である分光器５１、検出器
５２、データ処理回路５３、表示手段である信号重畳回
路６１、モニタ６２を備えると共に、被測定物２を配置
するためのＸ−Ｙステージ７１、マーカー信号発生手段
であるマーカー信号発生器８１を具備している。(Embodiment 1) FIG. 1 is an overall schematic view of an analyzer 1. In FIG. 1, the analyzer 1 includes a device under test 2
Is a device capable of finely analyzing the color at a specific position of the object to be measured 2 while observing the shape of the object, that is, an image pickup means CCD 31, a CCD drive circuit 32, an image forming means, an optical lens system 41, and an analysis means. In addition to the spectroscope 51, the detector 52, the data processing circuit 53, the signal superimposing circuit 61, which is the display means, and the monitor 62, the XY stage 71 for arranging the DUT 2 and the marker signal generating means. It comprises a marker signal generator 81.
【００２１】分析装置１の各部について詳述すると、ま
ず、図１において、測定対象となる被測定物２を配置す
るためのＸ−Ｙステージ７１が移動自在に設けられてい
る。すなわち、Ｘ−Ｙステージ７１は、被測定物２の配
置面がＣＣＤ３１の受像面である撮像部３３とほぼ平行
に配され、少なくともその配置面と平行移動自在に設け
られている。このため、Ｘ−Ｙステージ７１に配置した
被測定物２がＣＣＤ３１に対し相対移動可能となり、そ
の移動によりＣＣＤ３１で被測定物２の各部が撮像可能
となる。なお、被測定物２の各部を撮像するためにはＸ
−Ｙステージ７１とＣＣＤ３１が相対的に移動する構造
となっていればよく、Ｘ−Ｙステージ７１を固定としＣ
ＣＤ３１をＸ−Ｙステージ７１に対して移動自在として
もよい。また、Ｘ−Ｙステージ７１およびＣＣＤ３１の
双方を移動自在としても勿論よい。更に、そのＸ−Ｙス
テージ７１またはＣＣＤ３１は、互いに平行移動するだ
けでなく、接近または隔離する方向へ移動するように構
成されていてもよい。The respective parts of the analyzer 1 will be described in detail. First, in FIG. 1, an XY stage 71 for arranging an object 2 to be measured is provided movably. In other words, the XY stage 71 is arranged such that the arrangement surface of the DUT 2 is substantially parallel to the image pickup section 33 which is the image receiving surface of the CCD 31, and is at least movable in parallel with the arrangement surface. Therefore, the DUT 2 arranged on the XY stage 71 can move relative to the CCD 31, and the CCD 31 can image each part of the DUT 2 by the movement. In order to image each part of the DUT 2, X
The structure is such that the -Y stage 71 and the CCD 31 are relatively movable, and the XY stage 71 is fixed and C
The CD 31 may be movable with respect to the XY stage 71. Further, both the XY stage 71 and the CCD 31 may of course be movable. Further, the XY stage 71 or the CCD 31 may be configured not only to move in parallel with each other, but also to move in a direction of approaching or separating.
【００２２】ＣＣＤ３１は、被測定物２から放出される
光線または放射線の像、たとえば、紫外線、可視光線、
赤外線などの光線またはＸ線、電子線、イオン線、中性
子線、α線、β線、γ線などの放射線の二次元像を撮像
し、光電変換して電気的な映像信号を出力する固体撮像
素子である。ＣＣＤ３１は、前述の光線または放射線を
受けるための受像面となる撮像部３３を有しており、こ
の撮像部３３には光線または放射線の一部を通過させる
開口３４が設けられている。ここで、ＣＣＤ３１の具体
的構造を図２に基づいて詳述する。図２に示すように、
ＣＣＤ３１は、たとえば、三相駆動式の表面チャンネル
型のものが用いられ、セラミック等の絶縁材からなるパ
ッケージ３５にＳｉ基板などからなる板上の撮像部３３
が取り付けられた構造となっている。パッケージ３５に
はＣＣＤ３１の外部部品等と電気的に接続するための端
子３５ａが複数設けられており、ＣＣＤ３１を駆動する
ための電圧供給電極や撮像部３３に配設される信号出力
電極３３ａなどとワイヤボンディングにより接続されて
いる。The CCD 31 is an image of light rays or radiation emitted from the DUT 2, for example, ultraviolet rays, visible rays,
Solid-state imaging that takes a two-dimensional image of rays such as infrared rays or X-rays, electron rays, ion rays, neutron rays, α rays, β rays, γ rays, and photoelectrically converts them to output electrical video signals. It is an element. The CCD 31 has an image pickup section 33 which serves as an image receiving surface for receiving the above-mentioned light rays or radiation, and the image pickup section 33 is provided with an opening 34 for passing a part of the light rays or radiation. Here, the specific structure of the CCD 31 will be described in detail with reference to FIG. As shown in FIG.
As the CCD 31, for example, a three-phase drive type surface channel type is used, and a package 35 made of an insulating material such as ceramic is provided on a plate made of a Si substrate or the like, and an image pickup unit 33 is provided on the plate.
Has a structure attached. The package 35 is provided with a plurality of terminals 35a for electrically connecting to external parts of the CCD 31 and the like, and a voltage supply electrode for driving the CCD 31 and a signal output electrode 33a arranged in the image pickup unit 33. Connected by wire bonding.
【００２３】撮像部３３は、厚さ１００μｍ程度のｐ型
Ｓｉ基板３３ｂの表面に約０.１μｍの厚さのＳｉＯ2
膜３３ｃが形成され、そのＳｉＯ2 膜３３ｃ上には電荷
転送電極３３ｄが複数配列された構造となっている。そ
して、撮像部３３のほぼ中央には表裏を貫通する開口３
４が開設されている。この開口３４は、撮像部３３へ照
射してくる光線または放射線の一部を背後へ通過させる
ことにより、特性を分析すべき光線または放射線のサン
プリングを行うための孔である。また、開口３４の形成
はエッチングなどにより行えばよい。この開口３４の口
径は、撮像部３３のＳｉ基板３３ｂの厚さが約１００μ
ｍの場合、たとえば、９６μｍφ程度とされる。開口３
４の口径はサンプリングのためにはより小さい径である
ことが望ましい。しかしながら、このエッチングはＳｉ
基板３３ｂの厚さ方向だけでなくＳｉ基板３３ｂの平面
方向へも行われるので、開口３４はＳｉ基板３３ｂの厚
さ寸法とほぼ同径のものとなる。また、開口３４の口径
をＳｉ基板３３ｂの厚さ寸法より小さいものとする必要
があるときには、異方性エッチングを行えばよい。撮像
部３３への光線などの入射する面の反対側からエッチン
グを行うことにより、テーパ状となるが開口３４の口径
を小さく形成することが可能となる。更に、撮像部３３
の開口３４と共に、パッケージ３５にも開口３５ｂが設
けられ、ＣＣＤ３１を光線または放射線の一部が通過で
きるようになっている。The image pickup section 33 has a thickness of about 0.1 μm of SiO 2 on the surface of a p-type Si substrate 33b having a thickness of about 100 μm.
A film 33c is formed, and a plurality of charge transfer electrodes 33d are arranged on the SiO2 film 33c. The opening 3 penetrating through the front and back is formed in the approximate center of the imaging unit 33.
4 have been established. The opening 34 is a hole for sampling a ray or radiation whose characteristic is to be analyzed by passing a part of the ray or radiation radiated to the imaging unit 33 to the back. The openings 34 may be formed by etching or the like. The diameter of the opening 34 is such that the thickness of the Si substrate 33b of the imaging unit 33 is about 100 μm.
In the case of m, for example, it is about 96 μmφ. Opening 3
It is desirable that the diameter of 4 is smaller for sampling. However, this etching
Since it is performed not only in the thickness direction of the substrate 33b but also in the plane direction of the Si substrate 33b, the opening 34 has a diameter substantially the same as the thickness dimension of the Si substrate 33b. When it is necessary to make the diameter of the opening 34 smaller than the thickness of the Si substrate 33b, anisotropic etching may be performed. By performing the etching from the side opposite to the surface on which the light ray or the like is incident on the image pickup unit 33, it becomes possible to form a taper shape, but to make the aperture 34 small in diameter. Furthermore, the imaging unit 33
In addition to the opening 34, the package 35 is provided with an opening 35b so that a part of light rays or radiation can pass through the CCD 31.
【００２４】次に、図３または図４に基づきＣＣＤ３１
の撮像部３３について詳述する。図３はＣＣＤ３１の撮
像部３３を入射側から見た平面図である。図４は図３に
おける開口３４の周辺の拡大図である。図３において、
撮像部３３の表面には光電変換を行うフォトダイオード
である画素３３ｅが多数配列されている。たとえば、撮
像部３３の有効面積が１２.３ｍｍ×１２.３ｍｍとさ
れ、１２μｍ×１２μｍの画素３３ｅが１０２４×１０
２４個の配列される。ところが、撮像部３３の開口３４
の部分には画素が形成できず、また、この開口３４の開
設に伴い、図３の斜線部分のように、画素３３ｅを形成
できない領域３３ｆを生ずる。すなわち、撮像部３３に
おいて開口３４の開設により電荷の転送が妨げられる領
域には、画素３３ｅを設けても受光などによる電荷の転
送が不可能であり開口３４付近で電荷があふれ出るおそ
れがあるため、画素３３ｅを形成できず撮像不能な領域
となる。Next, based on FIG. 3 or 4, the CCD 31
The image pickup unit 33 will be described in detail. FIG. 3 is a plan view of the image pickup unit 33 of the CCD 31 as seen from the incident side. FIG. 4 is an enlarged view around the opening 34 in FIG. In FIG.
A large number of pixels 33e, which are photodiodes that perform photoelectric conversion, are arranged on the surface of the image pickup unit 33. For example, the effective area of the image pickup unit 33 is 12.3 mm × 12.3 mm, and the pixels 33e of 12 μm × 12 μm are 1024 × 10.
24 are arranged. However, the opening 34 of the imaging unit 33
Pixels cannot be formed in the area of, and with the opening of the opening 34, a region 33f in which the pixel 33e cannot be formed is generated as shown by the hatched portion in FIG. That is, even if the pixel 33e is provided in a region of the image pickup unit 33 where the transfer of the charge is hindered due to the opening of the opening 34, the charge cannot be transferred by receiving light and the charge may overflow near the opening 34. , The pixel 33e cannot be formed, and the region cannot be imaged.
【００２５】図４において、画素３３ｅが形成されない
領域３３ｆの幅寸法は、約８画素分の開口３４の直径に
対し、１０画素分とするのが望ましい。このように、開
口３４の縁部分から１画素分を空けて画素３３ｅを設け
ることにより、開口３４の形成時の開口３４の周辺部分
のダレ等の乱れによるＳｉＯ2 膜３３ｃの剥がれ、転送
電極３３ｄの短絡などの発生が回避でき、それらによる
ＣＣＤ３１の動作不良が未然に防止できる。一方、ＣＣ
Ｄ３１の動作は公知のものと同様である。すなわち、画
素３３ｆに光線または放射線が照射されると、各画素３
３ｆにてその光線または放射線に応じた光電変換により
電荷が蓄積され、順次水平シフトレジスタ３３ｇ側へ同
行ごとに転送され、水平シフトレジスタ３３ｇから映像
信号が順次出力されることとなる。In FIG. 4, it is desirable that the width dimension of the region 33f where the pixel 33e is not formed is 10 pixels with respect to the diameter of the opening 34 for about 8 pixels. In this way, by providing the pixel 33e with a space of one pixel from the edge portion of the opening 34, the SiO2 film 33c is peeled off due to disturbance such as sag in the peripheral portion of the opening 34 when the opening 34 is formed, and the transfer electrode 33d is removed. Occurrence of short circuit can be avoided, and malfunction of the CCD 31 due to them can be prevented. On the other hand, CC
The operation of D31 is similar to the known one. That is, when the pixel 33f is irradiated with light rays or radiation, each pixel 3f
In 3f, electric charges are accumulated by photoelectric conversion according to the light rays or radiation, are sequentially transferred to the horizontal shift register 33g side by row, and the video signal is sequentially output from the horizontal shift register 33g.
【００２６】このようなＣＣＤ３１によれば、撮像部３
３へ入射される光線または放射線の像が開口３４および
画素非形成領域３３ｆの部分を除いて電気的な映像信号
へ変換されると共に、開口３４を通じて光線または放射
線の一部をサンプリングすることが可能となる。また、
撮影部３３から画素３３ｅの非形成領域３３ｆの形成を
回避するためには、撮影部３３を開口３４を境にして分
割すればよい。たとえば、図５に示すように、開口３４
を境界上に位置させて撮影部３３を二つの領域３３ｈ、
３３ｉに分割し、各分割領域３３ｈ、３３ｉごとに電荷
の転送を行い、各分割領域３３ｈ、３３ｉごとのシフト
レジスタ３３ｇから映像信号を出力するようにすればよ
い。この場合、開口３４の開設に伴い、撮影部３３のそ
の他の部分に画素３３ｅを形成できない領域が生じない
ため、撮影部３３に入射される光線または放射線の像を
確実に撮像することが可能となる。なお、撮影部３３
は、二分割に限らず、それ以上に分割して形成してもよ
い。According to such a CCD 31, the image pickup section 3
It is possible to convert an image of the light ray or the radiation incident on the beam No. 3 into an electric image signal except for the portion of the opening 34 and the non-pixel forming region 33f, and sample a part of the light ray or the radiation through the opening 34. Becomes Also,
In order to avoid the formation of the non-formed region 33f of the pixel 33e from the photographing unit 33, the photographing unit 33 may be divided with the opening 34 as a boundary. For example, as shown in FIG.
Is located on the boundary, and the imaging unit 33 is divided into two areas 33h,
33i, the charges are transferred to the divided regions 33h and 33i, and the video signal is output from the shift register 33g for the divided regions 33h and 33i. In this case, since the area where the pixels 33e cannot be formed does not occur in the other part of the imaging unit 33 due to the opening of the opening 34, it is possible to reliably capture the image of the light ray or the radiation incident on the imaging unit 33. Become. The photographing unit 33
Is not limited to two divisions, but may be divided into two or more divisions.
【００２７】なお、前述したＣＣＤ３１は三相駆動式の
もの、二相駆動式または四相駆動式のものであってよ
く、また、フレーム転送方式のものに限られずインター
ライン転送方式やフレームインターライン転送方式のも
のであってもよい。更に、撮像手段の固体撮像素子とし
ては、ＣＣＤ３１に限られるものでなく、光線または放
射線の像が受像でき、かつ、光線または放射線の一部を
サンプリングするための開口３４が設けられていれば、
ＭＯＳ型のものなどであってもよい。The above-mentioned CCD 31 may be of a three-phase driving type, a two-phase driving type or a four-phase driving type, and is not limited to the frame transfer type, but an interline transfer type or a frame interline type. It may be a transfer method. Further, the solid-state image pickup device of the image pickup means is not limited to the CCD 31, and if an image of a light ray or a radiation can be received and an opening 34 for sampling a part of the light ray or the radiation is provided,
It may be a MOS type or the like.
【００２８】図１において、ＣＣＤ３１にはＣＣＤ駆動
回路３２が接続されている。このＣＣＤ駆動回路３２
は、ＣＣＤ３１を駆動制御すると共に、ＣＣＤ３１の映
像信号を受けて増幅を行うものである。また、図１にお
いて、Ｘ−Ｙステージ７１とＣＣＤ３１との間には光学
レンズ系４１が配設され、被測定物２からの光線または
放射線をＣＣＤ３１に結像している。この光学レンズ系
４１を被測定物２またはＣＣＤ３１に対し移動自在に設
けておけば、Ｘ−Ｙステージ７１またはＣＣＤ３１を移
動させることなく、光線等の結像位置を変えることが可
能となる。なお、前述の被測定物２から放出される光線
または放射線は、被測定物２自体から発せられる光線ま
たは放射線のほか、被測定物２へ照射され被測定物２で
反射してくる光線または放射線を含むものである。In FIG. 1, a CCD drive circuit 32 is connected to the CCD 31. This CCD drive circuit 32
Is for driving and controlling the CCD 31, and receiving the video signal from the CCD 31 for amplification. Further, in FIG. 1, an optical lens system 41 is arranged between the XY stage 71 and the CCD 31, and a light ray or radiation from the DUT 2 is imaged on the CCD 31. If this optical lens system 41 is provided movably with respect to the DUT 2 or the CCD 31, it is possible to change the image forming position of the light beam or the like without moving the XY stage 71 or the CCD 31. The light beam or radiation emitted from the DUT 2 is not only a light beam or a radiation emitted from the DUT 2 itself, but also a light beam or a radiation that is applied to the DUT 2 and reflected by the DUT 2. Is included.
【００２９】また、図１において、ＣＣＤ３１の背後に
は、分析手段の一部をなす分光器５１が配設されてい
る。この分光器５１は、ＣＣＤ３１の開口３４を通過し
てくる光線の分光するものであって、プリズム、回折格
子、色フィルタなどが用いられる。また、分光器５１の
出力側には検出器５２が接続されている。検出器５２
は、分光器５１で分光された光線のスペクトルを読み取
る機器であって、光線の入力により光線の波長スペクト
ルに応じた電気信号を出力するものである。この検出器
５２としては、多チャンネル検出器などが用いられる。
また、検出器５２の出力側にはデータ処理回路５３が接
続されている。データ処理回路５３は、検出器５２から
出力される波長スペクトルのデータを処理し、分析デー
タ信号を出力する回路である。Further, in FIG. 1, behind the CCD 31, a spectroscope 51 forming a part of analysis means is arranged. The spectroscope 51 disperses light rays passing through the opening 34 of the CCD 31 and uses a prism, a diffraction grating, a color filter, or the like. A detector 52 is connected to the output side of the spectroscope 51. Detector 52
Is a device that reads the spectrum of the light beam dispersed by the spectroscope 51, and outputs an electric signal corresponding to the wavelength spectrum of the light beam when the light beam is input. As the detector 52, a multi-channel detector or the like is used.
A data processing circuit 53 is connected to the output side of the detector 52. The data processing circuit 53 is a circuit that processes the data of the wavelength spectrum output from the detector 52 and outputs an analysis data signal.
【００３０】また、図１において、データ処理回路５３
の出力側には、表示手段の一部をなす信号重畳回路６１
が接続されている。この信号重畳回路６１は、データ処
理回路５３のほか、ＣＣＤ駆動回路３２およびマーカー
信号発生器８１とも接続されており、ＣＣＤ駆動回路３
２からの映像信号、データ処理回路５３からの分析デー
タ信号およびマーカー信号発生器８１からのマーカー表
示信号を入力して重畳する機能を有している。また、モ
ニタ６２は、信号重畳回路６１から出力される信号を受
けて、被測定物２の二次元像６２ａ、分析データ６２ｂ
および分析位置（サンプリング位置）を示すマーカー６
２ｃを同時に表示する機器である。このモニタ６２とし
ては、公知のものが用いられる。Further, in FIG. 1, the data processing circuit 53
On the output side of the signal superimposing circuit 61, which is a part of the display means.
Is connected. The signal superimposing circuit 61 is connected to the CCD driving circuit 32 and the marker signal generator 81 in addition to the data processing circuit 53, and the CCD driving circuit 3
2 has a function of inputting and superimposing the video signal from the data signal 2, the analysis data signal from the data processing circuit 53, and the marker display signal from the marker signal generator 81. Further, the monitor 62 receives the signal output from the signal superimposing circuit 61, and receives the two-dimensional image 62a of the DUT 2 and the analysis data 62b.
And a marker 6 indicating the analysis position (sampling position)
It is a device that simultaneously displays 2c. A known monitor is used as the monitor 62.
【００３１】図１において、マーカー信号発生器８１
は、マーカー表示信号を発生する機器である。マーカー
表示信号は、ＣＣＤ駆動回路３２から出力される映像信
号と同期した信号であって、その映像信号の開口３４に
対応する信号部分に重畳されるものである。ＣＣＤ駆動
回路３２から出力される映像信号における開口３４に対
応する信号部分は撮影部３３における開口３４の位置か
ら特定できるため、映像信号と同期をとることにより、
その開口３４に対応する信号部分にマーカー表示信号を
重畳することが容易、かつ、確実に行えることとなる。In FIG. 1, a marker signal generator 81
Is a device that generates a marker display signal. The marker display signal is a signal synchronized with the video signal output from the CCD drive circuit 32, and is superimposed on the signal portion corresponding to the opening 34 of the video signal. Since the signal portion corresponding to the opening 34 in the video signal output from the CCD drive circuit 32 can be specified from the position of the opening 34 in the imaging unit 33, by synchronizing with the video signal,
It is possible to easily and surely superimpose the marker display signal on the signal portion corresponding to the opening 34.
【００３２】次に分析装置１の使用方法について説明す
る。Next, a method of using the analyzer 1 will be described.
【００３３】まず、図１のように、Ｘ−Ｙステージ７１
に測定対象となる被測定物２をセットする。この状態に
おいて、被測定物２から放出される光線は、光学レンズ
系４１を介してＣＣＤ３１の撮像部３３上に結像され
る。その際、被測定物２から放出される光線は、その被
測定物２へ所定の光の照射による反射光線であってもよ
い。また、Ｘ−Ｙステージ７１とＣＣＤ３１との間には
ハーフミラーのようなものが存在しないから、被測定物
２から放出される光線の像の波長特性などが変化してし
まうことがない。First, as shown in FIG. 1, an XY stage 71 is used.
The object to be measured 2 to be measured is set at. In this state, the light beam emitted from the DUT 2 is imaged on the image pickup section 33 of the CCD 31 via the optical lens system 41. At that time, the light beam emitted from the DUT 2 may be a reflected light beam obtained by irradiating the DUT 2 with predetermined light. Further, since there is no half mirror between the XY stage 71 and the CCD 31, the wavelength characteristic of the image of the light beam emitted from the DUT 2 does not change.
【００３４】次いで、ＣＣＤ３１において結像された被
測定物２の光線の像に応じて光電変換が行われ、そのＣ
ＣＤ３１から光線の像に対応した電気的な映像信号が出
力される。その映像信号は、ＣＣＤ３１からＣＣＤ駆動
回路３２へ入力されて増幅され、ＣＣＤ駆動回路３２か
ら出力される。Next, photoelectric conversion is performed in accordance with the image of the light beam of the DUT 2 imaged in the CCD 31, and C
An electrical video signal corresponding to the image of the light beam is output from the CD 31. The video signal is input from the CCD 31 to the CCD drive circuit 32, amplified, and output from the CCD drive circuit 32.
【００３５】一方、ＣＣＤ３１へ結像された被測定物２
の像を形成する光線のうち一部は、開口３４を通じてＣ
ＣＤ３１の背後へ抜けて行くこととなる。そして、ＣＣ
Ｄ３１を貫通した光線は、分析用のサンプリング光線と
して分光器５１へ入射される。分光器５１では光線は波
長帯域ごとに分光され、検出器５２により各波長ごとの
信号として検出される。次いで、検出器５２から出力さ
れる信号は、データ処理回路５３へ入力され、分光した
波長のデータの分析データ信号としてデータ処理回路５
３から出力される。On the other hand, the DUT 2 imaged on the CCD 31
A part of the light rays forming the image of
It will be behind the CD31. And CC
The light beam penetrating D31 is incident on the spectroscope 51 as a sampling light beam for analysis. In the spectroscope 51, the light beam is separated into each wavelength band and detected by the detector 52 as a signal for each wavelength. Next, the signal output from the detector 52 is input to the data processing circuit 53, and the data processing circuit 5 outputs it as an analysis data signal of the spectral wavelength data.
3 is output.
【００３６】そして、ＣＣＤ駆動回路３２から出力され
る映像信号、データ処理回路５３から出力される分析デ
ータ信号およびマーカー信号発生器８１から出力される
マーカー表示信号はそれぞれ信号重畳回路６１へ入力さ
れ、この信号重畳回路６１にて重畳されてモニタ６２へ
入力される。その際、映像信号における開口３４の信号
部分にマーカー表示信号が重畳されることとなる。そし
て、信号重畳回路６１からモニタ６２へ各信号による重
畳信号が出力され、モニタ６２には、たとえば、図６に
示すように、映像信号成分に基づいて被測定物２の二次
元像６２ａが表示され、分析データ信号成分に基づいて
波長帯域ごとのスペクトルを示す分析データ６２ｂが表
示され、分析データ６２ｂの分析位置を示すマーカー６
２ｃが同時に表示される。このとき、マーカー６２ｃ
は、撮像部３３の開口位置に表示されるので、分析デー
タの分析位置と必ず一致し正確な位置を示すこととな
る。The video signal output from the CCD drive circuit 32, the analysis data signal output from the data processing circuit 53, and the marker display signal output from the marker signal generator 81 are input to the signal superposition circuit 61, respectively. The signal is superimposed by the signal superimposing circuit 61 and input to the monitor 62. At that time, the marker display signal is superimposed on the signal portion of the opening 34 in the video signal. Then, the superimposed signal of each signal is output from the signal superimposing circuit 61 to the monitor 62, and the two-dimensional image 62a of the DUT 2 is displayed on the monitor 62 based on the video signal component, for example, as shown in FIG. The analysis data 62b indicating the spectrum for each wavelength band is displayed based on the analysis data signal component, and the marker 6 indicating the analysis position of the analysis data 62b.
2c is displayed at the same time. At this time, the marker 62c
Is displayed at the opening position of the image pickup unit 33, and therefore always coincides with the analysis position of the analysis data and indicates an accurate position.
【００３７】また、モニタ６２には、被測定物２の二次
元像６２ａ、分析データ６２ｂおよび分析位置を示すマ
ーカー６２ｃが同時に表示されるので、被測定物２の表
面形状の観察とその被測定物２上の所望位置における色
彩データ（たとえば、波長帯域ごとのスペクトル強度）
の計測が同時に行え、被測定物２の状態や性質などが容
易に把握できる。また、被測定物２の観察および計測に
おいて、分析すべき位置を変更したいときには、被測定
物２がセットされるＸ−Ｙステージ７１をＣＣＤ３１に
対し相対移動させることにより分析位置の変更が容易に
行える。その際、ＣＣＤ３１側をＸ−Ｙステージ７１に
対し相対移動させてもよい。それらの移動に伴い、モニ
タ６２に表示される被測定物２の二次元像６２ａに対す
るマーカー６２ｃの示す相対位置が変化することとなる
が、その移動を任意な位置へランダムに行ったとして
も、マーカー６２ｃは常に開口３４の位置を示すのでマ
ーカー６２ｃの示す位置と実際に分析されている位置
（分析サンプリング位置）がズレてしまうことはない。
また、被測定物２の二次元像６２ａを観察しながら、Ｘ
−Ｙステージ７１などを移動させることによりその所望
の箇所を開口３４の位置に合わせることが可能となる。
このため、被測定物２の所望箇所の分析作業が効率良く
行え、分析データの取り込み時間を大幅に短縮すること
ができる。一方、被測定物２の二次元像６２ａに対し広
い範囲にわたって分析データを得たいときには、この被
測定物２の観察および計測において、Ｘ−Ｙステージ７
１等の移動を制御して、被測定物２上で分析位置を順次
自動的に走査するようにすれば、被測定物２の各部の計
測作業が効率良く行える。Since the two-dimensional image 62a of the object 2 to be measured, the analysis data 62b and the marker 62c indicating the analysis position are simultaneously displayed on the monitor 62, observation of the surface shape of the object 2 to be measured and its measurement are performed. Color data at a desired position on the object 2 (for example, spectral intensity for each wavelength band)
Can be simultaneously measured, and the state and properties of the DUT 2 can be easily grasped. Further, in the observation and measurement of the object to be measured 2, when it is desired to change the position to be analyzed, the analysis position can be easily changed by moving the XY stage 71 on which the object to be measured 2 is set relative to the CCD 31. You can do it. At that time, the CCD 31 side may be moved relative to the XY stage 71. Along with these movements, the relative position of the marker 62c with respect to the two-dimensional image 62a of the DUT 2 displayed on the monitor 62 changes, but even if the movement is performed randomly at any position, Since the marker 62c always indicates the position of the opening 34, the position indicated by the marker 62c does not deviate from the actually analyzed position (analysis sampling position).
While observing the two-dimensional image 62a of the DUT 2, X
-By moving the Y stage 71 or the like, it becomes possible to match the desired position with the position of the opening 34.
Therefore, the analysis work of the desired portion of the DUT 2 can be efficiently performed, and the time taken for the analysis data can be significantly shortened. On the other hand, when it is desired to obtain analysis data over a wide range with respect to the two-dimensional image 62a of the DUT 2, the XY stage 7 is used in the observation and measurement of the DUT 2.
If the analysis position on the DUT 2 is automatically and sequentially scanned by controlling the movement of 1 or the like, the measurement work of each part of the DUT 2 can be efficiently performed.
【００３８】以上のように、分析装置１によれば、被測
定物２の二次元像６２ａの観察と所望の箇所の分析が同
時に行え、その際、分析位置がマーカー６２ｃにより確
実に示される。また、被測定物２から放出される光線の
サンプリングがその光線の特性を変化させる物、たとえ
ばハーフミラーなどを介することなく行える。従って、
被測定物２の観察と共に、被測定物２についての分析が
正確に行える。As described above, according to the analyzer 1, the two-dimensional image 62a of the object to be measured 2 can be observed and the desired portion can be analyzed at the same time, and the analysis position can be surely indicated by the marker 62c. Further, the light rays emitted from the DUT 2 can be sampled without passing through an object that changes the characteristics of the light rays, such as a half mirror. Therefore,
It is possible to accurately analyze the object to be measured 2 while observing the object to be measured 2.
【００３９】なお、前述した分析装置１は、被測定物２
の二次元像６２ａと分析データ６２ｂが別の表示手段に
より表示されるものであってもよい。すなわち、データ
処理回路５３から出力される分析データ信号は必ずしも
信号重畳回路６１で重畳される必要はなく、信号重畳回
路６１に接続されるモニタ６２とは別にモニタまたはＸ
Ｙプロッタなどの表示手段をデータ処理回路５３に接続
することにより、被測定物２の二次元像６２ａと分析デ
ータ６２ｂを別個の表示手段により表示させるものであ
ってもよい。The above-described analyzer 1 is used in the device under test 2
The two-dimensional image 62a and the analysis data 62b may be displayed by different display means. That is, the analysis data signal output from the data processing circuit 53 does not necessarily have to be superimposed by the signal superimposing circuit 61, and a monitor or an X separate from the monitor 62 connected to the signal superimposing circuit 61.
The two-dimensional image 62a of the DUT 2 and the analysis data 62b may be displayed by separate display means by connecting a display means such as a Y plotter to the data processing circuit 53.
【００４０】（実施形態２）次に図７、図８に基づいて
分析装置のその他の実施形態について説明する。実施形
態１に係る分析装置１は被測定物２から放出される光線
の二次元像を観察可能とし、被測定物２の特定位置にお
ける色彩特性を計測可能としたものであるが、その観察
対象を被測定物２から放出される光電子の二次元像と
し、計測対象をその光電子のエネルギー特性としたもの
であってもよい。すなわち、本実施形態に係る分析装置
１ａは、被測定物２からはき出される光電子の二次元像
を観察可能とし、その光電子のエネルギー特性を計測可
能とした光電子分光機能を有するものである。(Second Embodiment) Next, another embodiment of the analyzer will be described with reference to FIGS. 7 and 8. The analysis apparatus 1 according to the first embodiment is capable of observing a two-dimensional image of a light beam emitted from the DUT 2 and measuring color characteristics at a specific position of the DUT 2. May be a two-dimensional image of the photoelectrons emitted from the DUT 2 and the measurement target may be the energy characteristics of the photoelectrons. That is, the analyzer 1a according to the present embodiment has a photoelectron spectroscopic function that enables observation of a two-dimensional image of photoelectrons ejected from the DUT 2 and measurement of energy characteristics of the photoelectrons.
【００４１】図７に示すように、分析装置１ａは、撮像
手段であるＣＣＤ３１ａ、ＣＣＤ駆動回路３２、結像手
段である第一集束コイル４１ａ、第二集束コイル４１
ｂ、偏向コイル４１ｃ、分析手段である半球型エネルギ
ー分析器５４、ＴＶカメラ５５、表示手段である信号重
畳回路６１、モニタ６２を備えると共に、被測定物２を
配置するための試料支持台７１ａ、被測定物２から光電
子を放出させるためのＸ線発生器４５およびマーカー信
号発生手段であるマーカー信号発生器８１を具備した構
成とされている。As shown in FIG. 7, the analyzer 1a includes a CCD 31a as an image pickup means, a CCD drive circuit 32, a first focusing coil 41a as an image forming means, and a second focusing coil 41.
b, a deflection coil 41c, a hemispherical energy analyzer 54 as an analyzing unit, a TV camera 55, a signal superimposing circuit 61 as a displaying unit, and a monitor 62, and a sample support 71a for arranging the DUT 2. It is configured to include an X-ray generator 45 for emitting photoelectrons from the DUT 2 and a marker signal generator 81 which is a marker signal generating means.
【００４２】分析装置１ａの各部について詳述すると、
まず、図７において、測定対象となる被測定物２を配置
するための試料支持台７１ａが真空容器４２の端部に配
置されている。試料支持台７１ａは、非磁性体からな
り、たとえば、非磁性金属からなる板状のものが用いら
れる。また、試料支持台７１ａは、導電性を有する固定
リング７２に着脱自在とされており、この固定リング７
２に取り付けられた状態で真空容器４２の開口部分に配
置されている。固定リング７２は、Ｏリング７３を介し
て気密フタ７４により押圧され、真空容器４２の開口部
に真空封着されている。このため、試料支持台７１ａに
被測定物２をセットすることにより、被測定物２は真空
空間内に置かれることとなる。また、気密フタ７４を外
すことにより、試料支持台７１ａにセットした被測定物
２の交換が可能となっている。固定リング７２には高圧
電源が接続され、負電位、たとえば−１０ＫＶの電圧が
印加されている。また、真空容器４２には真空ポンプ４
４が接続されており、その内部の真空度を任意に調整で
きるようになっている。この真空容器４２は、通常使用
時に１×１０-6Torr以下の真空状態とされる。Each part of the analyzer 1a will be described in detail below.
First, in FIG. 7, a sample support base 71 a for arranging the DUT 2 to be measured is arranged at the end of the vacuum container 42. The sample support table 71a is made of a non-magnetic material, for example, a plate-shaped material made of a non-magnetic metal is used. The sample support base 71a is detachably attached to a fixing ring 72 having conductivity.
2 is attached to the opening of the vacuum container 42. The fixing ring 72 is pressed by the airtight lid 74 via the O-ring 73, and is vacuum-sealed in the opening of the vacuum container 42. Therefore, by setting the DUT 2 on the sample support base 71a, the DUT 2 is placed in the vacuum space. Further, by removing the airtight lid 74, the DUT 2 set on the sample support base 71a can be exchanged. A high voltage power supply is connected to the fixed ring 72, and a negative potential, for example, a voltage of −10 KV is applied. In addition, the vacuum pump 42 is installed in the vacuum container 42.
4 is connected so that the degree of vacuum inside can be adjusted arbitrarily. The vacuum container 42 is set to a vacuum state of 1 × 10 −6 Torr or less during normal use.
【００４３】また、真空容器４２に配置された試料支持
台７１ａから内側へ隔てて加速電極４３が設置されてい
る。加速電極４３は、真空容器４２の側壁と電気的に接
続されており、真空容器４２が接地されていることに伴
って±０ｋＶの電位とされている。この加速電極４３
は、光電子などが通過できるように開口が設けられてい
る。Further, an accelerating electrode 43 is installed inwardly from the sample supporting base 71a arranged in the vacuum container 42. The acceleration electrode 43 is electrically connected to the side wall of the vacuum container 42, and is set to a potential of ± 0 kV as the vacuum container 42 is grounded. This acceleration electrode 43
Has an opening through which photoelectrons and the like can pass.
【００４４】一方、加速電極４３を挟んで試料支持台７
１ａの反対側には、ＣＣＤ３１ａが配設されている。Ｃ
ＣＤ３１ａは、被測定物２から放出される光電子の像を
受け光電変換して電気的な映像信号を出力する固体撮像
素子である。このＣＣＤ３１ａには前述のＣＣＤ３１と
同様に開口３４が設けられており、照射してくる光電子
の一部の通過を許容する構造となっている。このＣＣＤ
３１ａとしては、図８に示すように、裏面照射型のもの
が用いられる。すなわち、ＣＣＤ３１ａは、セラミック
等の絶縁材からなるパッケージ３５にＳｉ基板などから
なる板上の撮像部３３が取り付けられた構造となってお
り、詳述すると、パッケージ３５の表面に配線用Ｓｉ基
板３３ｋが配置され、撮像部３３のＳｉ基板３３ｂの内
側（パッケージ３５側）にＳｉＯ2 膜３３ｃが形成さ
れ、そのＳｉＯ2 膜３３ｃ上に多数の電荷転送用電極３
３ｄが配列されている。そして、Ｓｉ基板３３ｂの外側
（光電子の入射側）にはｐ+−Ｓｉ層３３ｊが形成され
ている。On the other hand, the sample support base 7 with the acceleration electrode 43 interposed therebetween.
A CCD 31a is arranged on the opposite side of 1a. C
The CD 31a is a solid-state image sensor that receives an image of photoelectrons emitted from the device under test 2, photoelectrically converts the image, and outputs an electrical video signal. This CCD 31a is provided with an opening 34 like the above-mentioned CCD 31, and has a structure that allows a part of the radiated photoelectrons to pass through. This CCD
As shown in FIG. 8, a backside irradiation type 31a is used. That is, the CCD 31a has a structure in which the image pickup unit 33 on a plate made of a Si substrate or the like is attached to the package 35 made of an insulating material such as ceramics. More specifically, the wiring Si substrate 33k is provided on the surface of the package 35. Is arranged, a SiO2 film 33c is formed inside the Si substrate 33b of the imaging unit 33 (on the package 35 side), and a large number of charge transfer electrodes 3 are formed on the SiO2 film 33c.
3d are arranged. Then, the p + -Si layer 33j is formed outside the Si substrate 33b (on the incident side of photoelectrons).
【００４５】また、このＣＣＤ３１ａは、電子ビームや
軟Ｘ線が入射されると、撮像部３３のごく表面で吸収し
信号電荷を発生させるので、これを蓄積かつ転送する転
送用電極３３ｄの下まで有効に到達できるようにＳｉ基
板３３ｂを２０μｍ程度まで薄くされ、周縁部だけが支
持のために厚く残された構造とされている。また、電子
の打ち込まれる側の表面は発生した電荷が転送電極側に
効率良く送り込まれるようにｐ+−Ｓｉ層３３ｊがイオ
ン注入により設けられている。このような裏面照射型の
ＣＣＤ３１ａによれば、Ｓｉ基板３３ｂの厚みが２０μ
ｍ程度と薄くされているため、それに応じてエッチング
等により開口３４の口径を２４μｍ程度とすることがで
きる。このため、開口３４を２４μｍ程度の小径とする
ことにより、ごく狭い範囲における電子ビーム等のサン
プリングが可能となる。また、ＣＣＤ３１ａが裏面照射
型とされることにより、電極３３ｄが電子ビーム等の入
射の支障とならないため、電子ビーム等の像を効率良く
撮像することが可能となる。更に、電極３３ｄとしてＡ
ｌ（アルミニウム）を用いることができる。When an electron beam or a soft X-ray is incident on the CCD 31a, the CCD 31a absorbs the very surface of the image pickup section 33 to generate a signal charge. Therefore, the CCD 31a reaches below the transfer electrode 33d for storing and transferring the signal charge. The Si substrate 33b is thinned to about 20 μm so that it can be effectively reached, and only the peripheral portion is left thick for supporting. In addition, a p + -Si layer 33j is provided by ion implantation on the surface on which electrons are injected so that the generated charges are efficiently sent to the transfer electrode side. According to such a back-illuminated CCD 31a, the thickness of the Si substrate 33b is 20 μm.
Since the thickness is as thin as approximately m, the diameter of the opening 34 can be made approximately 24 μm by etching or the like accordingly. Therefore, by making the diameter of the opening 34 as small as about 24 μm, it is possible to sample the electron beam or the like in a very narrow range. In addition, since the CCD 31a is of the backside illumination type, the electrode 33d does not interfere with the incidence of the electron beam or the like, so that the image of the electron beam or the like can be efficiently captured. Furthermore, as the electrode 33d, A
1 (aluminum) can be used.
【００４６】また、ＣＣＤ３１ａには、実施形態１と同
様に、ＣＣＤ駆動回路３２が接続されている。このＣＣ
Ｄ駆動回路３２によりＣＣＤ３１ａが駆動制御されると
共に、ＣＣＤ３１ａから出力される映像信号が増幅でき
るようになっている。A CCD drive circuit 32 is connected to the CCD 31a as in the first embodiment. This CC
The D drive circuit 32 drives and controls the CCD 31a, and the video signal output from the CCD 31a can be amplified.
【００４７】図７において、真空容器４２に隣接してＸ
線発生器４５が配設されている。このＸ線発生器４５
は、被測定物２へ軟Ｘ線を照射するための機器であっ
て、真空室４５ａの内部にガスパフＸ線源４５ｂ、反射
ミラー４５ｃを配設した構造とされている。真空室４５
ａは前述の真空ポンプ４４と接続され、その内部の真空
度を任意に調整できるようになっている。また、真空室
４５ａの側壁には透過窓４５ｄが設けられており、この
透過窓４５ｄを通じて真空室４５ａ内から軟Ｘ線が試料
支持台７１ａ上の被測定物２へ向けて照射できるように
なっている。透過窓４５ｄを設けているのは、真空室４
５ａにはガスパフＸ線源が配置されているので真空度が
低く、高真空に保つ必要のある真空容器４２の内部とそ
の真空室４５ａとを仕切るためである。この透過窓４５
ｄとしては、軟Ｘ線のみを透過させる薄膜、たとえば、
格子状支持体に支えられた有機フィルムやチッ化シリコ
ン膜などが用いられる。また、反射ミラー４５ｃは、ガ
スパフＸ線源４５ｂから出射されるＸ線を透過窓４５ｄ
へ反射すると共に、反射するＸ線の分光機能を有してい
る。すなわち、反射ミラー４５ｃは、ガスパフＸ線源４
５ｂから入射されるＸ線のうち軟Ｘ線のみを反射させる
機能を有している。このＸ線発生器４５によれば、真空
容器４２内に配置される試料支持台７１ａ上の被測定物
２に対して軟Ｘ線を照射することができる。In FIG. 7, X is adjacent to the vacuum container 42.
A line generator 45 is provided. This X-ray generator 45
Is a device for irradiating the object to be measured 2 with soft X-rays, and has a structure in which a gas puff X-ray source 45b and a reflection mirror 45c are arranged inside a vacuum chamber 45a. Vacuum chamber 45
The a is connected to the above-mentioned vacuum pump 44, and the degree of vacuum inside thereof can be arbitrarily adjusted. Further, a transmission window 45d is provided on the side wall of the vacuum chamber 45a, and soft X-rays can be irradiated from the inside of the vacuum chamber 45a toward the DUT 2 on the sample support 71a through the transmission window 45d. ing. The vacuum chamber 4 is provided with the transparent window 45d.
This is because the gas puff X-ray source is arranged at 5a, so that the inside of the vacuum container 42, which has a low degree of vacuum and needs to be kept at a high vacuum, is separated from the vacuum chamber 45a. This transparent window 45
As d, a thin film that transmits only soft X-rays, for example,
An organic film or silicon nitride film supported by a lattice-shaped support is used. Further, the reflection mirror 45c transmits the X-ray emitted from the gas puff X-ray source 45b to the transmission window 45d.
It has a spectral function of reflecting the reflected X-rays. That is, the reflection mirror 45c is used for the gas puff X-ray source 4
It has a function of reflecting only soft X-rays among the X-rays incident from 5b. The X-ray generator 45 can irradiate the object to be measured 2 on the sample support base 71a arranged in the vacuum container 42 with soft X-rays.
【００４８】また、真空容器４２を取り巻いて第一集束
コイル４１ａ、第二集束コイル４１ｂが配置されてお
り、これらの第一集束コイル４１ａ、第二集束コイル４
１ｂにはそれぞれ駆動電源４１ｄ、４１ｅが接続されて
いる。これらの第一集束コイル４１ａ、第二集束コイル
４１ｂが通電されることにより真空容器４２内に磁界又
は電界が形成され、軟Ｘ線の照射により被測定物２から
放出される光電子群をＣＣＤ３１ａへ結像することが可
能となる。更に、真空容器４２の周囲には偏向コイル４
１ｃが配置されており、偏向コイル４１ｃには駆動電源
４１ｆが接続されている。この偏向コイル４１ｃは、駆
動電源４１ｆにより通電されることにより、磁界又は電
界の形成状態を任意に制御可能とされている。このた
め、偏向コイル４１ｃの磁界形成制御又は電界形成制御
により、被測定物２から放出される光電子群をＣＣＤ３
１ａ上の所望の位置に結像させることが可能となる。A first focusing coil 41a and a second focusing coil 41b are arranged around the vacuum container 42. The first focusing coil 41a and the second focusing coil 4 are arranged.
Drive power sources 41d and 41e are connected to 1b, respectively. When the first focusing coil 41a and the second focusing coil 41b are energized, a magnetic field or an electric field is formed in the vacuum container 42, and the photoelectron group emitted from the DUT 2 by the irradiation of the soft X-rays is transferred to the CCD 31a. It becomes possible to form an image. Further, the deflection coil 4 is provided around the vacuum container 42.
1c is arranged, and a driving power supply 41f is connected to the deflection coil 41c. The deflection coil 41c is capable of arbitrarily controlling the formation state of the magnetic field or the electric field by being energized by the driving power supply 41f. Therefore, the photoelectron group emitted from the DUT 2 is transferred to the CCD 3 by the magnetic field formation control or the electric field formation control of the deflection coil 41c.
It is possible to form an image at a desired position on 1a.
【００４９】図７において、ＣＣＤ３１ａの背後には、
分析手段の一部をなす分析手段である半球型エネルギー
分析器５４が設置されている。このエネルギー分析器５
４は、ＣＣＤ３１ａの開口３４を通過してくる光電子の
エネルギーを分析する機器であって、ＣＣＤ３１ａの背
後に一端を位置させ内外同心に配された半球状の電極５
４ａ、５４ｂ、それらの電極５４ａ、５４ｂの他端側に
配置されたマイクロチャンネルプレート５４ｃおよび蛍
光板５４ｄにより構成されている。外周側の電極５４ａ
には負の電圧が印加され、内周側の電極５４ｂには正の
電圧が印加され、電極５４ａから電極５４ｂへ向けて電
界が形成されており、電極５４ａ、５４ｂ間へ入射して
くる光電子を電極５４ａ、５４ｂに沿って円運動させる
構造となっている。また、マイクロチャンネルプレート
５４ｃの入射面は接地され、マイクロチャンネルプレー
ト５４ｃの出射面および蛍光板５４ｄにはそれぞれ正の
電圧が印加され、マイクロチャンネルプレート５４ｃの
入射面、出射面、蛍光板５４ｄと順次高電位となるよう
にされている。このエネルギー分析器５４によれば、Ｃ
ＣＤ３１ａの開口３４が入射絞り機能を果たし、そのＣ
ＣＤ３１ａの開口３４を通過してくる光電子を電極５４
ａ、５４ｂの間に入射させて、光電子のもつエネルギー
に応じて光電子の軌道半径が変わることを利用して、光
電子におけるエネルギー分布の検出が可能となる。In FIG. 7, behind the CCD 31a,
A hemispherical energy analyzer 54, which is an analysis means forming a part of the analysis means, is installed. This energy analyzer 5
Reference numeral 4 denotes an instrument for analyzing the energy of photoelectrons passing through the opening 34 of the CCD 31a. One end of which is located behind the CCD 31a and which is a hemispherical electrode 5 arranged concentrically inside and outside
4a, 54b, a microchannel plate 54c and a fluorescent plate 54d arranged on the other end side of the electrodes 54a, 54b. Outer peripheral electrode 54a
Is applied to the electrode 54b on the inner peripheral side, and an electric field is formed from the electrode 54a to the electrode 54b, so that the photoelectrons incident between the electrodes 54a and 54b. Is circularly moved along the electrodes 54a and 54b. In addition, the incident surface of the microchannel plate 54c is grounded, and a positive voltage is applied to the emitting surface of the microchannel plate 54c and the fluorescent plate 54d, respectively. It is designed to be. According to this energy analyzer 54, C
The aperture 34 of the CD 31a functions as an entrance diaphragm, and its C
Photoelectrons passing through the opening 34 of the CD 31a are transferred to the electrode 54.
It is possible to detect the energy distribution in the photoelectrons by using the fact that the orbital radius of the photoelectrons changes depending on the energy of the photoelectrons by making the light incident between a and 54b.
【００５０】図７において、エネルギー分析器５４の蛍
光板５４ｄに対向してＴＶカメラ５５が配置されてい
る。このＴＶカメラ５５は、蛍光板５４ｄにより発せら
れる光を撮影するためのものである。ＴＶカメラ５５か
ら出力される分析映像信号（分析データ信号）は、信号
重畳回路６１に入力されている。また、前述のＣＣＤ駆
動回路３２から出力される映像信号およびマーカー信号
発生器８１から出力されるマーカー表示信号も信号重畳
回路６１に入力されており、その信号重畳回路６１によ
り各信号が重畳され、モニタ６２に入力すべき信号とさ
れる。なお、信号重畳回路６１、モニタ６２、マーカー
信号発生器８１については実施形態１と同様なものが用
いられる。In FIG. 7, a TV camera 55 is arranged so as to face the fluorescent plate 54d of the energy analyzer 54. The TV camera 55 is for photographing the light emitted by the fluorescent plate 54d. The analysis video signal (analysis data signal) output from the TV camera 55 is input to the signal superposition circuit 61. Further, the video signal output from the CCD driving circuit 32 and the marker display signal output from the marker signal generator 81 are also input to the signal superimposing circuit 61, and the signal superimposing circuit 61 superimposes each signal, This is a signal to be input to the monitor 62. The signal superimposing circuit 61, the monitor 62, and the marker signal generator 81 are the same as those in the first embodiment.
【００５１】次に分析装置１ａの使用方法について説明
する。Next, a method of using the analyzer 1a will be described.
【００５２】まず、図７のように、試料支持台７１ａに
測定対象となる被測定物２をセットする。次いで、真空
ポンプ４４により真空容器４２内、真空室４５ａ内およ
びエネルギー分析器５４内を真空状態とする。そして、
第一集束コイル４１ａ、第二集束コイル４１ｂ、偏向コ
イル４１ｃにそれぞれ駆動電源４１ｄ、４１ｅ、４１ｆ
により通電すると共に、固定リング７２、電極５４ａ、
５４ｂ、マイクロチャンネルプレート５４ｃおよび蛍光
板５４ｄに電圧を印加する。この状態において、ガスパ
フＸ線源４５ｂからＸ線を出射させ、反射ミラー４５ｃ
へ反射させることにより軟Ｘ線のみを透過窓４５ｄから
出射させる。すると、その軟Ｘ線は、試料支持台７１ａ
上の被測定物２の表面に照射される。その軟Ｘ線の照射
により、被測定物２の表面から特性に応じて光電子群が
放出されることとなる。その光電子群は、第一集束コイ
ル４１ａ、第二集束コイル４１ｂによる磁界又は電界に
より、加速電極４３の開口を抜けてＣＣＤ３１ａへ向っ
て進行し、そのＣＣＤ３１ａ上に結像される。First, as shown in FIG. 7, the object to be measured 2 to be measured is set on the sample support base 71a. Then, the inside of the vacuum container 42, the inside of the vacuum chamber 45a, and the inside of the energy analyzer 54 are brought into a vacuum state by the vacuum pump 44. And
Driving power sources 41d, 41e, and 41f are provided to the first focusing coil 41a, the second focusing coil 41b, and the deflection coil 41c, respectively.
Electricity is applied by the fixing ring 72, the electrode 54a,
Voltage is applied to 54b, the micro channel plate 54c, and the fluorescent plate 54d. In this state, X-rays are emitted from the gas puff X-ray source 45b, and the reflection mirror 45c
Then, only the soft X-rays are emitted from the transmission window 45d. Then, the soft X-ray is transmitted to the sample support base 71a.
The surface of the upper DUT 2 is irradiated. By irradiating the soft X-ray, photoelectron groups are emitted from the surface of the DUT 2 according to the characteristics. The photoelectron group passes through the opening of the accelerating electrode 43 toward the CCD 31a by the magnetic field or electric field generated by the first focusing coil 41a and the second focusing coil 41b, and advances toward the CCD 31a to form an image on the CCD 31a.
【００５３】次いで、ＣＣＤ３１ａにおいて結像された
被測定物２の光電子の像に応じて光電変換が行われ、そ
のＣＣＤ３１ａから光電子の像に対応した電気的な映像
信号が出力される。その映像信号は、ＣＣＤ３１ａから
真空容器４２外のＣＣＤ駆動回路３２へ入力され増幅さ
れてＣＣＤ駆動回路３２から出力されることとなる。一
方、ＣＣＤ３１ａへ結像された被測定物２の像を形成す
る光電子のうち一部は、開口３４を通じてＣＣＤ３１ａ
の背後へ抜けて行く。その際、ＣＣＤ３１ａに開口３４
が開設されることにより、ハーフミラーなどでは分岐で
きない光電子の一部をサンプリングすることが可能とな
る。そして、ＣＣＤ３１ａを貫通した光電子は、エネル
ギー分析器５４へ入射される。すなわち、開口３４を抜
けてきた光電子は、電極５４ａ、５４ｂの間へ入射さ
れ、その電極５４ａ、５４ｂ間の電界により円軌道上を
移動していく。その際、光電子のエネルギーに応じて軌
道半径が異なることから、電極５４ａ、５４ｂの間を抜
けて光電子がマイクロチャンネルプレート５４ｃに入射
される位置によりその光電子のエネルギーが計測可能と
なる。そして、マイクロチャンネルプレート５４ｃによ
り増幅されて蛍光板５４ｄへ入射することにより、その
蛍光板５４ｄで蛍光となって電子分光スペクトルのプロ
ファイルが形成される。その電子分光スペクトルのプロ
ファイルはＴＶカメラ５５に撮像され、電気的な分析デ
ータ信号としてＴＶカメラ５５から出力される。Next, photoelectric conversion is performed in accordance with the photoelectron image of the DUT 2 imaged in the CCD 31a, and an electric video signal corresponding to the photoelectron image is output from the CCD 31a. The video signal is input from the CCD 31a to the CCD drive circuit 32 outside the vacuum container 42, amplified, and output from the CCD drive circuit 32. On the other hand, a part of the photoelectrons forming the image of the DUT 2 formed on the CCD 31a is partially charged through the opening 34.
Goes behind. At that time, the opening 34 is formed in the CCD 31a.
By opening the, it becomes possible to sample a part of photoelectrons that cannot be branched by a half mirror or the like. Then, the photoelectrons that have passed through the CCD 31a are incident on the energy analyzer 54. That is, the photoelectrons that have passed through the opening 34 are incident between the electrodes 54a and 54b and move on a circular orbit by the electric field between the electrodes 54a and 54b. At that time, since the orbital radius differs depending on the energy of the photoelectrons, the energy of the photoelectrons can be measured at the position where the photoelectrons enter the microchannel plate 54c through the gap between the electrodes 54a and 54b. Then, by being amplified by the microchannel plate 54c and entering the fluorescent plate 54d, the fluorescent plate 54d becomes fluorescent and an electron spectral spectrum profile is formed. The profile of the electron spectrum is imaged by the TV camera 55, and is output from the TV camera 55 as an electrical analysis data signal.
【００５４】そして、ＣＣＤ駆動回路３２から出力され
る映像信号、ＴＶカメラ５５から出力される分析データ
信号およびマーカー信号発生器８１から出力されるマー
カー表示信号がそれぞれ信号重畳回路６１へ入力され、
この信号重畳回路６１にて重畳されてモニタ６２へ入力
される。その際、映像信号における開口３４の信号部分
にマーカー表示信号が重畳されることとなる。そして、
信号重畳回路６１からモニタ６２へ各信号の重畳信号が
出力されることにより、モニタ６２には、映像信号成分
に基づいて被測定物２の二次元像が表示され、分析デー
タ信号成分に基づいて電子分光スペクトルのプロファイ
ルが表示されると共に、分析位置を示すマーカーが表示
される。The video signal output from the CCD drive circuit 32, the analysis data signal output from the TV camera 55, and the marker display signal output from the marker signal generator 81 are input to the signal superposition circuit 61, respectively.
The signal is superimposed by the signal superimposing circuit 61 and input to the monitor 62. At that time, the marker display signal is superimposed on the signal portion of the opening 34 in the video signal. And
By outputting the superimposed signal of each signal from the signal superimposing circuit 61 to the monitor 62, a two-dimensional image of the DUT 2 is displayed on the monitor 62 based on the video signal component, and based on the analysis data signal component. A profile of the electron spectrum is displayed and a marker indicating the analysis position is displayed.
【００５５】更に、偏向コイル４１ｃに駆動電源４１ｆ
を通電することにより、被測定物２からの光電子像をＣ
ＣＤ３１ａ上で移動させ、分析したい箇所をＣＣＤ３１
ａの開口３４に合わせれば、所望箇所の分析データを得
ることができる。Further, the deflection coil 41c has a driving power source 41f.
The photoelectron image from the device under test 2 is C
Move it on the CD31a and move the CCD31 to the place you want to analyze.
By matching the opening 34 of a, it is possible to obtain analysis data of a desired portion.
【００５６】このように、分析装置１ａによれば、被測
定物２の二次元像、分析データおよびサンプリング位置
を示すマーカーが同時に表示されるので、被測定物２の
表面形状の観察とその被測定物２上の所望位置における
電子分光スペクトルのプロファイルの計測が同時に行
え、被測定物２の状態や性質などを容易に把握すること
ができる。従って、光電子分光の計測に有用なものとな
る。As described above, according to the analyzer 1a, since the two-dimensional image of the object 2 to be measured, the analysis data and the marker indicating the sampling position are simultaneously displayed, the surface shape of the object 2 to be observed and the object to be measured are observed. The profile of the electron spectrum at a desired position on the measurement object 2 can be measured at the same time, and the state and properties of the measurement object 2 can be easily grasped. Therefore, it is useful for measurement of photoelectron spectroscopy.
【００５７】なお、前述した分析装置１ａは、被測定物
２の二次元像と分析データが別の表示手段により表示さ
れるものであってもよい。すなわち、データ処理回路５
３から出力される分析データ信号は必ずしも信号重畳回
路６１で重畳される必要はなく、信号重畳回路６１に接
続されるモニタ６２とは別にモニタまたはＸＹプロッタ
などの表示手段をデータ処理回路５３に接続することに
より、被測定物２の二次元像と分析データを別個の表示
手段により表示させるものであってもよい。The analysis device 1a described above may be one in which the two-dimensional image of the DUT 2 and the analysis data are displayed by different display means. That is, the data processing circuit 5
The analysis data signal output from 3 is not necessarily superposed by the signal superposing circuit 61, and a display means such as a monitor or an XY plotter is connected to the data processing circuit 53 in addition to the monitor 62 connected to the signal superposing circuit 61. By doing so, the two-dimensional image of the DUT 2 and the analysis data may be displayed by separate display means.
【００５８】（実施形態３）次に図９、図１０に基づい
て分析装置のその他の実施形態について説明する。実施
形態１に係る分析装置１は被測定物２から放出される光
線の像を観察可能とし、被測定物２の特定位置における
色彩特性を計測可能としたものであるが、その観察対象
を被測定物２から放出されるイオンの像とし、計測対象
を放出されるイオンの種類およびその各イオンの量とし
たものであってもよい。すなわち、本実施形態に係る分
析装置１ｂは、被測定物２から放出されるイオンビーム
の二次元像を観察可能とし、そのイオンビームに含まれ
るイオンの種類を判別可能としたものである。たとえ
ば、アトムプローブ電界イオン顕微鏡に被測定物２の像
の観察のほか分析機能を付加したものとなる。(Third Embodiment) Next, another embodiment of the analyzer will be described with reference to FIGS. 9 and 10. The analyzer 1 according to the first embodiment is capable of observing an image of a light beam emitted from the DUT 2 and measuring color characteristics at a specific position of the DUT 2. The image of the ions emitted from the measurement object 2 may be used, and the measurement target may be the type of the emitted ions and the amount of each ion. That is, the analyzer 1b according to the present embodiment is capable of observing a two-dimensional image of the ion beam emitted from the DUT 2 and determining the type of ions contained in the ion beam. For example, an atom probe field ion microscope is provided with an analysis function in addition to the observation of the image of the DUT 2.
【００５９】図９に示すように、分析装置１ｂは、撮像
手段であるＣＣＤ３１ｂ、ＣＣＤ駆動回路３２、結像手
段である偏向電極４６、分析手段である質量分析部５
６、表示手段である信号重畳回路６１ｂ、モニタ６２ｂ
を備えると共に、被測定物２にパルス電圧を供給するパ
ルス電圧発生器２１、質量分析部５６の分析データを表
示するオシロスコープ５７およびマーカー信号発生手段
であるマーカー信号発生器８１を具備した構成とされて
いる。As shown in FIG. 9, the analyzer 1b includes a CCD 31b as an image pickup means, a CCD drive circuit 32, a deflection electrode 46 as an image forming means, and a mass spectrometric section 5 as an analyzing means.
6. Signal superimposing circuit 61b, which is a display unit, and monitor 62b
And a pulse voltage generator 21 for supplying a pulse voltage to the DUT 2, an oscilloscope 57 for displaying analysis data of the mass spectrometric section 56, and a marker signal generator 81 as a marker signal generating means. ing.
【００６０】分析装置１ｂの各部について詳述すると、
まず、図９において、分析装置１ｂは、少なくとも二つ
の密閉空間１１、１２が隣接して画成されている。密閉
空間１１は被測定物２を配置してその被測定物２からイ
オンを放出させるための空間であり、密閉空間１２は被
測定物２から放出されたイオンの一部を質量を検出する
ための空間である。たとえば、密閉空間１１の側壁に被
測定物２が貫通して配置され、被測定物２における分析
すべき箇所が密閉空間１１内へ突き出した状態とされ
る。この場合、被測定物２としては棒状に形成したもの
が用いられる。また、密閉空間１１に配置された被測定
物２には、パルス電圧発生器２１、高圧電源２２が接続
されており正電位の高圧パルスが供給可能となってい
る。この高圧パルスが被測定物２に供給されることによ
り、被測定物２の表面に強電界を生じ、図１０のよう
に、被測定物２の表面の各種の原子がイオン化して被測
定物２から被測定物２の表面に形成される電界に沿って
加速され、密閉空間１１、１２の境界に設置されるＣＣ
Ｄ３１ａにイオン像として拡大投影される。Each part of the analyzer 1b will be described in detail below.
First, in FIG. 9, in the analyzer 1b, at least two closed spaces 11 and 12 are defined adjacent to each other. The closed space 11 is a space for arranging the DUT 2 and causing ions to be emitted from the DUT 2. The closed space 12 is for detecting a mass of a part of the ions emitted from the DUT 2. Is the space of. For example, the DUT 2 is arranged so as to penetrate through the side wall of the closed space 11, and a portion of the DUT 2 to be analyzed is projected into the closed space 11. In this case, as the DUT 2, a rod-shaped object is used. A pulse voltage generator 21 and a high voltage power source 22 are connected to the DUT 2 arranged in the closed space 11 so that a high voltage pulse having a positive potential can be supplied. When this high-voltage pulse is supplied to the DUT 2, a strong electric field is generated on the surface of the DUT 2, and various atoms on the surface of the DUT 2 are ionized, as shown in FIG. CC installed at the boundary between the closed spaces 11 and 12 accelerated from 2 to along the electric field formed on the surface of the DUT 2.
It is enlarged and projected as an ion image on D31a.
【００６１】また、密閉空間１１内には偏向電極４６が
配置されている。この偏向電極４６の板間に印加される
電圧を制御することにより、ＣＣＤ３１ａ上の結像され
るイオン像を任意に移動させることが可能となる。ＣＣ
Ｄ３１ａとしては、実施形態２と同様な裏面照射型のも
のが用いられる。ＣＣＤ３１ａから出力信号は、密閉空
間１２外に配設されるＣＣＤ駆動回路３２へ入力されて
いる。一方、ＣＣＤ３１ａの背後には質量分析部５６が
設けられている。この質量分析部５６は、ＣＣＤ３１ａ
の開口３４を通過してくるイオンの種類およびその量を
検出するものであって、密閉空間１２内ににマイクロチ
ャンネルプレート５６ａおよびアノード５６ｂが配置さ
れた構造となっている。マイクロチャンネルプレート５
６ａは、ＣＣＤ３１ａの開口３４を通過してくるイオン
を受けて増幅するものであって、ＣＣＤ３１ａから所定
の距離を隔てて設置されそのＣＣＤ３１ａと対向する向
きに配されている。また、マイクロチャンネルプレート
５６ａの後方にはアノード５６ｂが配されて、マイクロ
チャンネルプレート５６ａで増幅されて出射されるイオ
ンを検出できるようになっている。更に、マイクロチャ
ンネルプレート５６ａおよびアノード５６ｂには電源が
接続され、マイクロチャンネルプレート５６ａの入射
面、出射面およびアノード５６ｂがそれぞれ所定の電位
にされており、ＣＣＤ３１ａからのイオンがマイクロチ
ャンネルプレート５６ａからアノード５６ｂへ順次移動
するようにされれている。A deflection electrode 46 is arranged in the closed space 11. By controlling the voltage applied between the plates of the deflection electrode 46, the ion image formed on the CCD 31a can be arbitrarily moved. CC
As D31a, a backside illumination type similar to that of the second embodiment is used. The output signal from the CCD 31a is input to the CCD drive circuit 32 arranged outside the closed space 12. On the other hand, a mass spectrometric section 56 is provided behind the CCD 31a. The mass spectrometric section 56 is provided with the CCD 31a.
It detects the type and amount of ions passing through the opening 34, and has a structure in which the microchannel plate 56a and the anode 56b are arranged in the closed space 12. Micro channel plate 5
6a receives and amplifies the ions passing through the opening 34 of the CCD 31a, and is placed at a predetermined distance from the CCD 31a, and is arranged in a direction facing the CCD 31a. Further, an anode 56b is arranged behind the micro channel plate 56a so that ions amplified and emitted by the micro channel plate 56a can be detected. Further, a power source is connected to the microchannel plate 56a and the anode 56b, the incident surface, the emission surface of the microchannel plate 56a, and the anode 56b are set to predetermined potentials, respectively, and the ions from the CCD 31a are transferred from the microchannel plate 56a to the anode. It is arranged to move to 56b sequentially.
【００６２】図９において、アノード５６ｂの検出信号
は密閉空間１２外に配設されるオシロスコープ５７へ入
力され、また、パルス電圧発生器２１から同期信号がそ
のオシロスコープ５７へ入力されている。このため、オ
シロスコープ５７により被測定物２から放出されるイオ
ンの種類およびその量が表示可能となっている。すなわ
ち、ＣＣＤ３１ａを通過するイオンはその種類によりマ
イクロチャンネルプレート５６ａに到達する時間が異な
ることから、被測定物２から異なる複数のイオンが放出
されるとアノード５６ｂにて所定の時間差をおいて各種
のイオンが検出されることとなり、その結果、オシロス
コープ５７には、たとえば、横軸をイオンの種類を表す
ドリフト時間、縦軸をそのイオンの量を表す電圧とした
波形が表示されることとなる。In FIG. 9, the detection signal of the anode 56b is inputted to the oscilloscope 57 arranged outside the closed space 12, and the synchronizing signal is inputted from the pulse voltage generator 21 to the oscilloscope 57. Therefore, the oscilloscope 57 can display the type and amount of ions emitted from the DUT 2. That is, the ions that pass through the CCD 31a have different times to reach the microchannel plate 56a depending on their types. Therefore, when a plurality of different ions are emitted from the DUT 2, various kinds of ions are given a predetermined time difference at the anode 56b. Ions are detected, and as a result, the oscilloscope 57 displays, for example, a waveform in which the horizontal axis represents the drift time representing the type of ion and the vertical axis represents the voltage representing the amount of the ion.
【００６３】また、図９において、密閉空間１１、１２
外には、信号重畳回路６１、マーカー信号発生器８１お
よびモニタ６２が配置されているが、これらは実施形態
１または２と同様なものが用いられる。Further, in FIG. 9, the closed spaces 11, 12 are
A signal superimposing circuit 61, a marker signal generator 81, and a monitor 62 are arranged outside, but those similar to those of the first or second embodiment are used.
【００６４】次に分析装置１ｂの使用方法について説明
する。Next, a method of using the analyzer 1b will be described.
【００６５】まず、図９のように、密閉空間１１に測定
対象となる被測定物２が突出されるようにセットする。
次いで、密閉空間１１、１２を真空状態とする。また、
高圧電源２２等を通電して被測定物２、マイクロチャン
ネルプレート５６ａ、アノード５６ｂにそれぞれ所定の
電圧を印加する。この状態において、パルス電圧発生器
２１からパルス電圧を出力させ、被測定物２に高圧パル
スを入力する。すると、被測定物２の先端表面に多数の
イオンを生ずる。このイオン群は、密閉空間１１内に形
成された電界により、被測定物２の表面から放たれイオ
ンビームとなってＣＣＤ３１ａ側へ出射される。イオン
ビームは、被測定物２の表面に形成される電界に沿って
加速され、ＣＣＤ３１ａ上に拡大投影される。First, as shown in FIG. 9, the object to be measured 2 to be measured is set in the closed space 11 so as to be projected.
Next, the closed spaces 11 and 12 are brought into a vacuum state. Also,
The high voltage power supply 22 and the like are energized to apply predetermined voltages to the DUT 2, the micro channel plate 56a, and the anode 56b. In this state, a pulse voltage is output from the pulse voltage generator 21 and a high voltage pulse is input to the DUT 2. Then, a large number of ions are generated on the tip surface of the DUT 2. This ion group is emitted from the surface of the DUT 2 due to the electric field formed in the closed space 11 and becomes an ion beam, which is emitted to the CCD 31a side. The ion beam is accelerated along the electric field formed on the surface of the DUT 2 and is enlarged and projected onto the CCD 31a.
【００６６】次いで、ＣＣＤ３１ａにおいて結像された
被測定物２のイオンの像に応じてイオン電子変換が行わ
れ、そのＣＣＤ３１ａからイオンの像に対応した電気的
な映像信号が出力される。その映像信号は、ＣＣＤ３１
ａから密閉空間１１外のＣＣＤ駆動回路３２へ入力され
増幅されてＣＣＤ駆動回路３２から出力されることとな
る。一方、ＣＣＤ３１ａへ結像されたイオンビームのう
ちの一部は、ＣＣＤ３１ａに開設された開口３４を通じ
てその背後へ抜けて行く。つまり、開口３４の開設によ
りハーフミラーなどでは分岐できないイオンビームのサ
ンプリングが可能となる。Next, ion-electron conversion is performed according to the image of the ions of the DUT 2 imaged in the CCD 31a, and an electric video signal corresponding to the image of the ions is output from the CCD 31a. The video signal is CCD31
It is input from a to the CCD drive circuit 32 outside the closed space 11, amplified, and output from the CCD drive circuit 32. On the other hand, a part of the ion beam focused on the CCD 31a passes behind it through the opening 34 formed in the CCD 31a. That is, the opening of the opening 34 enables sampling of an ion beam that cannot be branched by a half mirror or the like.
【００６７】そして、ＣＣＤ３１ａを貫通したイオン
は、質量分析部５６へ入射される。すなわち、開口３４
を抜けてきたイオンは、密閉空間１２内をマイクロチャ
ンネルプレート５６ａへ向けて移動して行き、そのマイ
クロチャンネルプレート５６ａにて増幅されアノード５
６ｂで検出されることとなる。その際、各種イオンの質
量に応じてアノード５６ｂまで到達する時間が異なるこ
とから、その到達時間（ドリフト時間）の差によりイオ
ンの種類が判別でき、到達時間ごとの検出量により各イ
オンの量が計測できる。そして、アノード５６ｂで検出
された出力信号がオシロスコープ５７へ入力され、その
オシロスコープ５７にて被測定物２に含まれるイオンの
種類およびその量が表示される。Then, the ions penetrating the CCD 31a are incident on the mass spectrometric section 56. That is, the opening 34
The ions that have passed through move toward the microchannel plate 56a in the closed space 12, are amplified by the microchannel plate 56a, and are amplified by the anode 5
6b will be detected. At that time, since the time required for the ions to reach the anode 56b varies depending on the mass of various ions, the type of ion can be determined by the difference in the arrival time (drift time). Can be measured. The output signal detected by the anode 56b is input to the oscilloscope 57, and the oscilloscope 57 displays the type and amount of the ions contained in the DUT 2.
【００６８】ところで、ＣＣＤ駆動回路３２から出力さ
れる映像信号およびマーカー信号発生器８１から出力さ
れるマーカー表示信号がそれぞれ信号重畳回路６１へ入
力される。そして、この信号重畳回路６１にて重畳され
た後、モニタ６２へ入力される。その際、映像信号にお
ける開口３４の信号部分にマーカー表示信号が重畳され
ることとなる。このため、モニタ６２には、映像信号成
分に基づいて被測定物２の二次元のイオン像が表示され
ると共に、オシロスコープ５７に表示される分析データ
の分析位置がマーカーにて示される。The video signal output from the CCD drive circuit 32 and the marker display signal output from the marker signal generator 81 are input to the signal superposition circuit 61. Then, after being superposed by the signal superposing circuit 61, it is inputted to the monitor 62. At that time, the marker display signal is superimposed on the signal portion of the opening 34 in the video signal. Therefore, a two-dimensional ion image of the DUT 2 is displayed on the monitor 62 based on the video signal component, and the analysis position of the analysis data displayed on the oscilloscope 57 is indicated by a marker.
【００６９】更に、偏向電極４６の板間に適当な電圧を
印加することにより、被測定物２から投影される二次元
イオン像をＣＣＤ３１ａ上で移動させ、分析したい箇所
をＣＣＤ３１ａの開口３４に合わせれば、所望箇所の分
析データを得ることができる。Further, by applying an appropriate voltage between the plates of the deflection electrode 46, the two-dimensional ion image projected from the DUT 2 is moved on the CCD 31a so that the portion to be analyzed is aligned with the opening 34 of the CCD 31a. If so, analysis data of a desired portion can be obtained.
【００７０】このように、分析装置１ｂによれば、モニ
タ６２およびオシロスコープ５７を通じて、被測定物２
の二次元像、分析データおよびサンプリング位置を示す
マーカーが同時に表示されるので、被測定物２の表面形
状の観察とその被測定物２の所望位置におけるイオンの
放出の計測が同時に行え、被測定物２の状態や性質など
を容易に把握することができる。As described above, according to the analyzer 1b, the DUT 2 is measured through the monitor 62 and the oscilloscope 57.
2D image, analysis data, and a marker indicating the sampling position are displayed at the same time, so that the surface shape of the DUT 2 can be observed and the ion emission at the desired position of the DUT 2 can be measured at the same time. It is possible to easily grasp the state and the property of the object 2.
【００７１】（実施形態４）次に図１１に基づいて分析
装置のその他の実施形態について説明する。実施形態１
に係る分析装置１は被測定物２から放出される光線の像
を観察可能とし、被測定物２の特定位置における色彩特
性を計測可能としたものであるが、その観察対象を被測
定物２から放出される蛍光の像とし、計測対象をその蛍
光寿命としたものであってもよい。すなわち、本実施形
態に係る分析装置１ｃは、分析手段としてストリークカ
メラ５８を用いたものであって、被測定物２から放出さ
れる蛍光の二次元像を観察可能とし、その蛍光の寿命を
計測可能としたものである。(Fourth Embodiment) Next, another embodiment of the analyzer will be described with reference to FIG. Embodiment 1
The analyzing apparatus 1 according to 1 is capable of observing an image of a light beam emitted from the DUT 2 and measuring color characteristics at a specific position of the DUT 2. It may be an image of fluorescence emitted from the device and the object of measurement is the fluorescence lifetime. That is, the analysis apparatus 1c according to the present embodiment uses the streak camera 58 as an analysis means, makes it possible to observe a two-dimensional image of fluorescence emitted from the DUT 2, and measures the lifetime of the fluorescence. It was possible.
【００７２】図１１において、分析装置１ｃに設けられ
ている撮像手段であるＣＣＤ３１、ＣＣＤ駆動回路３
２、結像手段である光学レンズ系４１、表示手段である
信号重畳回路６１、モニタ６２、被測定物２を配置する
ためのＸ−Ｙステージ７１、マーカー信号発生手段であ
るマーカー信号発生器８１は、実施形態１のものと同様
のものである。In FIG. 11, the CCD 31 and the CCD drive circuit 3 which are the image pickup means provided in the analyzer 1c.
2. Optical lens system 41 as image forming means, signal superimposing circuit 61 as display means, monitor 62, XY stage 71 for arranging DUT 2, marker signal generator 81 as marker signal generating means. Are similar to those of the first embodiment.
【００７３】分析手段であるストリークカメラ５８は、
図１１に示すように、ストリーク管５８ａおよび撮影器
５８ｂを備えた構成とされている。ストリーク管５８ａ
は、被測定物２から放出される蛍光のうちＣＣＤ３１の
開口３４を通過してくるものを光電面５８ｃで受けて電
子に変換し、偏向板５８ｄの入力電圧を変化させること
により内部電界を変化させてその電子の軌道を掃引し、
蛍光の入射量の時間変化を蛍光面５８ｅの輝度変化とし
て出力するものである。なお、図１１中の５８ｆはマイ
クロチャンネルプレートであり電子の増幅を行ってい
る。また、５８ｇは電源であってストリーク管５８の各
部へ電子を移動させるための電圧を供給している。The streak camera 58, which is an analysis means,
As shown in FIG. 11, the streak tube 58a and the photographing device 58b are provided. Streak tube 58a
Of the fluorescence emitted from the device under test 2 that passes through the opening 34 of the CCD 31 is received by the photocathode 58c and converted into electrons, and the internal electric field is changed by changing the input voltage of the deflecting plate 58d. To sweep the electron's orbit,
The time change of the incident amount of the fluorescence is output as the brightness change of the phosphor screen 58e. Note that 58f in FIG. 11 is a microchannel plate that amplifies electrons. Further, 58 g is a power supply, and supplies a voltage for moving electrons to each part of the streak tube 58.
【００７４】また、Ｘ−Ｙステージ７１の近傍にはレー
ザ５９ａが配置されており、このレーザ５９ａから出射
されるパルスレーザビームがＸ−Ｙステージ７１上の被
測定物２へ照射されることにより、被測定物２から蛍光
が発せられるようになっている。このレーザ５９ａには
レーザ駆動器５９ｂが接続され、レーザ５９ａへ駆動電
圧を供給している。また、レーザ駆動器５９ｂは偏向板
５８ｄへ掃引電圧を供給しており、ストリーク管５８内
に形成される電界と被測定物２から放出される蛍光とは
同期がとられている。たとえば、レーザ駆動器５９ｂ内
にはレーザ駆動電源回路と偏向回路が設けられ、レーザ
駆動電源回路から発せられるパルス電圧がレーザ５９ａ
へ駆動電圧として出力され、そのパルス電圧と同期した
トリガ信号がレーザ駆動電源回路から偏向回路へ入力さ
れることにより、ストリーク管５８内の電界形成と被測
定物２からの蛍光放出との同期がとられている。更に、
ＣＣＤ３１とストリーク管５８ａとの間には、光学レン
ズ系５８ｈが配設されＣＣＤ３１を抜けてくる蛍光を光
電面５８ｃへ結像している。A laser 59a is arranged near the XY stage 71, and the pulsed laser beam emitted from the laser 59a irradiates the DUT 2 on the XY stage 71. Fluorescence is emitted from the DUT 2. A laser driver 59b is connected to the laser 59a and supplies a driving voltage to the laser 59a. The laser driver 59b supplies a sweep voltage to the deflection plate 58d, and the electric field formed in the streak tube 58 and the fluorescence emitted from the DUT 2 are synchronized. For example, a laser drive power supply circuit and a deflection circuit are provided in the laser driver 59b, and the pulse voltage generated from the laser drive power supply circuit is laser 59a.
Is output as a drive voltage to the deflection circuit from the laser drive power supply circuit, and the trigger signal synchronized with the pulse voltage is synchronized with the electric field formation in the streak tube 58 and the fluorescence emission from the DUT 2. It is taken. Furthermore,
An optical lens system 58h is arranged between the CCD 31 and the streak tube 58a, and the fluorescence coming out of the CCD 31 is imaged on the photocathode 58c.
【００７５】撮影器５８ｂは蛍光面５８ｅの輝度状態を
撮影するためのものであって、蛍光面５８ｅの輝度状態
の像を入力して電気的な分析データ信号として出力する
ものである。この撮影器５８ｂとしては公知のＴＶカメ
ラなどが用いられる。The photographing device 58b is for photographing the luminance state of the fluorescent screen 58e, and is for inputting an image of the luminance state of the fluorescent screen 58e and outputting it as an electrical analysis data signal. A known TV camera or the like is used as the photographing device 58b.
【００７６】次に分析装置１ｃの使用方法について説明
する。Next, a method of using the analyzer 1c will be described.
【００７７】まず、図１１のように、Ｘ−Ｙステージ７
１に測定対象となる被測定物２をセットし、ストリーク
管５８ａの各部に所定の電圧を供給する。この状態にお
いて、レーザ５９ａからパルスレーザビームを出射させ
被測定物２へ照射させる。すると、そのレーザビームの
照射により、被測定物２から蛍光が発せられる。この蛍
光は、光学レンズ系４１を介してＣＣＤ３１の撮像部３
３上に結像される。First, as shown in FIG. 11, the XY stage 7 is used.
The object to be measured 2 to be measured is set to 1 and a predetermined voltage is supplied to each part of the streak tube 58a. In this state, a pulsed laser beam is emitted from the laser 59a to irradiate the DUT 2. Then, the irradiation of the laser beam causes the DUT 2 to emit fluorescence. This fluorescence is transmitted through the optical lens system 41 to the image pickup unit 3 of the CCD 31.
3 is imaged.
【００７８】次いで、ＣＣＤ３１において結像された被
測定物２の蛍光の像に応じて光電変換が行われ、そのＣ
ＣＤ３１から光線の像に対応した電気的な映像信号が出
力される。その映像信号は、ＣＣＤ３１からＣＣＤ駆動
回路３２へ入力されて増幅され、ＣＣＤ駆動回路３２か
ら出力される。Next, photoelectric conversion is performed in accordance with the fluorescence image of the DUT 2 formed on the CCD 31, and the C
An electrical video signal corresponding to the image of the light beam is output from the CD 31. The video signal is input from the CCD 31 to the CCD drive circuit 32, amplified, and output from the CCD drive circuit 32.
【００７９】一方、ＣＣＤ３１へ結像された被測定物２
の像を形成する蛍光のうちの一部は、開口３４を通じて
ＣＣＤ３１の背後へ抜けて行くこととなる。そして、Ｃ
ＣＤ３１を貫通した蛍光は、サンプリング用の蛍光とし
てストリークカメラ５８へ入射される。ストリークカメ
ラ５８のストリーク管５８ａでは入射される蛍光強度の
が時間変化が蛍光面５８ｅにて輝度の異なる像（ストリ
ーク像）として出力される。このストリーク像は撮影器
５８にて電気的な分析データ信号に変換され出力される
こととなる。On the other hand, the DUT 2 imaged on the CCD 31
A part of the fluorescence that forms the image of (1) will escape to the back of the CCD 31 through the opening 34. And C
The fluorescence penetrating the CD 31 enters the streak camera 58 as sampling fluorescence. In the streak tube 58a of the streak camera 58, the temporal change of the intensity of the incident fluorescence is output as an image (streak image) having different brightness on the fluorescent screen 58e. This streak image is converted into an electrical analysis data signal by the photographing device 58 and is output.
【００８０】そして、ＣＣＤ駆動回路３２から出力され
る映像信号、撮影器５８ｂから出力される分析データ信
号およびマーカー信号発生器８１から出力されるマーカ
ー表示信号はそれぞれ信号重畳回路６１へ入力され、こ
の信号重畳回路６１にて重畳されてモニタ６２へ入力さ
れる。その際、映像信号における開口３４の信号部分に
マーカー表示信号が重畳されることとなる。そして、信
号重畳回路６１からモニタ６２へ各信号による重畳信号
が出力され、モニタ６２には、図１１に示すように、映
像信号成分に基づいて被測定物２の二次元像６２ａが表
示され、分析データ信号成分に基づいて蛍光の寿命を示
す分析データ６２ｂが表示され、分析データ６２ｂの分
析位置を示すマーカー６２ｃが同時に表示される。The video signal output from the CCD drive circuit 32, the analysis data signal output from the imager 58b, and the marker display signal output from the marker signal generator 81 are input to the signal superposition circuit 61, respectively. The signal is superimposed by the signal superimposing circuit 61 and input to the monitor 62. At that time, the marker display signal is superimposed on the signal portion of the opening 34 in the video signal. Then, the superimposed signal of each signal is output from the signal superimposing circuit 61 to the monitor 62, and the monitor 62 displays a two-dimensional image 62a of the DUT 2 based on the video signal component, as shown in FIG. Analysis data 62b indicating the lifetime of fluorescence is displayed based on the analysis data signal component, and a marker 62c indicating the analysis position of the analysis data 62b is displayed at the same time.
【００８１】このように、分析装置１ｃによれば、被測
定物２の表面形状の観察とその被測定物２の所望位置に
おける蛍光寿命の計測が同時に行え、被測定物２の状態
や性質などを容易に把握することができる。As described above, according to the analyzer 1c, the surface shape of the measured object 2 can be observed and the fluorescence lifetime at the desired position of the measured object 2 can be measured at the same time. Can be easily grasped.
【００８２】なお、前述した分析装置１ｃは、被測定物
２の二次元像６２ａと分析データ６２ｂが別の表示手段
により表示されるものであってもよい。すなわち、デー
タ処理回路５３から出力される分析データ信号は必ずし
も信号重畳回路６１で重畳される必要はなく、信号重畳
回路６１に接続されるモニタ６２とは別にモニタまたは
ＸＹプロッタなどの表示手段をデータ処理回路５３に接
続することにより、被測定物２の二次元像６２ａと分析
データ６２ｂを別個の表示手段により表示させるもので
あってもよい。The above-described analyzer 1c may be one in which the two-dimensional image 62a of the object to be measured 2 and the analysis data 62b are displayed by different display means. That is, the analysis data signal output from the data processing circuit 53 does not necessarily have to be superimposed by the signal superimposing circuit 61, and a display unit such as a monitor or an XY plotter is provided as a data separately from the monitor 62 connected to the signal superimposing circuit 61. The two-dimensional image 62a and the analysis data 62b of the DUT 2 may be displayed by separate display means by connecting to the processing circuit 53.
【００８３】[0083]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
【００８４】すなわち、撮像手段の受像面に開口が設け
られることにより、被測定物から放出される光線などの
二次元像を観察しながら、その開口を通じて受像面に照
射される光線などの一部を分析用としてサンプリングす
ることができる。このため、光線だけでなく、放射線、
電子またはイオンなどのサンプリングが可能となる。That is, by providing an opening on the image receiving surface of the image pickup means, while observing a two-dimensional image such as a light beam emitted from the object to be measured, a part of the light beam or the like irradiated on the image receiving surface through the opening. Can be sampled for analysis. Therefore, not only rays, but also radiation,
It becomes possible to sample electrons or ions.
【００８５】また、それらのサンプリングのためにハー
フミラーなどを設ける必要がない。このため、光線など
の特性が変化することがない。従って、被測定物の特性
の測定が正確に行える。Further, it is not necessary to provide a half mirror or the like for sampling them. Therefore, characteristics such as light rays do not change. Therefore, the characteristics of the object to be measured can be accurately measured.
【００８６】更に、被測定物の観察において撮像手段に
設けられた開口の位置にマーカーが表示されるから、分
析データにおける分析位置を確実にマーカーで示すこと
ができる。Further, since the marker is displayed at the position of the opening provided in the image pickup means during the observation of the object to be measured, the analysis position in the analysis data can be surely indicated by the marker.
【図１】分析装置の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of an analyzer.
【図２】ＣＣＤの断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a CCD.
【図３】ＣＣＤの平面図である。FIG. 3 is a plan view of a CCD.
【図４】図３におけるＩＶの拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of IV in FIG.
【図５】ＣＣＤのその他の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing another example of a CCD.
【図６】モニタの表示状態を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a display state of a monitor.
【図７】実施形態２に係る分析装置の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of an analyzer according to a second embodiment.
【図８】実施形態２に係る分析装置におけるＣＣＤの説
明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a CCD in the analyzer according to the second embodiment.
【図９】実施形態３に係る分析装置の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of an analyzer according to a third embodiment.
【図１０】被測定物から放出されるイオンの説明図であ
る。FIG. 10 is an explanatory diagram of ions emitted from the measured object.
【図１１】実施形態４に係る分析装置の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of an analyzer according to a fourth embodiment.
１…分析装置、２…被測定物、３１…ＣＣＤ、３４…開
口、モニタ…６２、６２ａ…二次元像、６２ｂ…分析デ
ータ1 ... Analytical device, 2 ... Object to be measured, 31 ... CCD, 34 ... Aperture, monitor ... 62, 62a ... Two-dimensional image, 62b ... Analytical data
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｔ 1/29 Ｇ０１Ｔ 1/29 Ｚ Ｇ２１Ｋ 5/02 Ｇ２１Ｋ 5/02 Ｘ Ｈ０１Ｊ 37/22 ５０１ Ｈ０１Ｊ 37/22 ５０１Ｃ ５０１Ｊ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G01T 1/29 G01T 1/29 Z G21K 5/02 G21K 5/02 X H01J 37/22 501 H01J 37 / 22 501C 501J
Claims (12)
電子またはイオンの像を受像面にて受けて映像信号に変
換すると共に、その受像面に前記光線、放射線、電子ま
たはイオンの一部を背後へ通過させる開口が設けられて
いる撮像手段と、 この撮像手段と被測定物との間に配置され前記光線、放
射線、電子またはイオンの像を前記受像面に結像させる
結像手段と、 前記開口を通過してくる光線、放射線、電子またはイオ
ンを介して被測定物の特性を分析すると共に、その分析
データを分析データ信号に変換する分析手段と、 前記撮像手段から出力される映像信号および前記分析手
段から出力される分析データ信号に基づいて、前記光
線、放射線、電子またはイオンの像に対応する二次元像
および前記開口を通過する光線、放射線、電子またはイ
オンの分析データを表示する表示手段と、を備えた分析
装置。1. A light beam, radiation emitted from an object to be measured,
An image pickup means which receives an image of an electron or an ion on an image receiving surface and converts it into a video signal, and which is provided with an opening on the image receiving surface for allowing a part of the light beam, the radiation, the electron or the ion to pass therethrough. An image forming unit, which is arranged between the image pickup unit and the object to be measured, forms an image of the light beam, the radiation, the electron, or the ion on the image receiving surface, and the light beam, the radiation, the electron, or the ion passing through the opening. Analyzing the characteristics of the object to be measured through, analysis means for converting the analysis data into analysis data signal, based on the video signal output from the imaging means and the analysis data signal output from the analysis means, Display means for displaying a two-dimensional image corresponding to the image of the light ray, radiation, electron or ion and analysis data of the light ray, radiation, electron or ion passing through the aperture. Analyzer.
同期した信号であってその映像信号の前記開口に対応す
る信号部分に重畳するマーカー表示信号を発生させるマ
ーカー信号発生手段を備え、 前記表示手段が、前記撮像手段から出力される前記映像
信号、前記分析手段から出力される分析データ信号およ
び前記マーカー発生手段から出力されるマーカー表示信
号に基づいて、前記光線、放射線、電子またはイオンの
像に対応する二次元像、前記開口を通過する光線、放射
線、電子またはイオンの分析特性データおよび分析位置
を示すマーカーを同時に表示すること、を特徴とする請
求項１に記載の分析装置。2. A marker signal generation means for generating a marker display signal which is a signal synchronized with a video signal output from the image pickup means and which is superimposed on a signal portion corresponding to the opening of the video signal, said display An image of the ray, radiation, electron or ion based on the video signal output from the imaging means, the analysis data signal output from the analysis means, and the marker display signal output from the marker generation means. 2. The analysis apparatus according to claim 1, wherein the two-dimensional image corresponding to, the analysis characteristic data of the light beam, the radiation, the electron or the ion passing through the aperture, and the marker indicating the analysis position are displayed at the same time.
またはイオンの像を受けて電気信号に変換する固体撮像
素子を備え、前記受像面となる前記固体撮像素子の撮像
部が前記開口を境として分割されていることを特徴とす
る請求項１または２に記載の分析装置。3. The image pickup means includes a solid-state image pickup device which receives an image of the light ray, radiation, electron or ion and converts the image into an electric signal, and an image pickup portion of the solid-state image pickup device serving as the image receiving surface defines a boundary between the openings. The analysis device according to claim 1 or 2, wherein the analysis device is divided as follows.
面に対し移動自在とされていることを特徴とする請求項
１〜３のいずれかに記載の分析装置。4. The analyzer according to claim 1, wherein the object to be measured is movable with respect to the image receiving surface of the image pickup means.
物に対し移動自在とされていることを特徴とする請求項
１〜４のいずれかに記載の分析装置。5. The analyzer according to claim 1, wherein the image receiving surface of the image pickup means is movable with respect to the object to be measured.
子またはイオンの像を受けて電気信号に変換する裏面照
射型の固体撮像素子を備えていることを特徴とする請求
項１〜５のいずれかに記載の分析装置。6. The back-illuminated solid-state image pickup device, wherein the image pickup means receives an image of the light ray, radiation, electron, or ion and converts the image into an electric signal. The analyzer according to any of the above.
される光線の波長成分を分析する分光器を備えているこ
とを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の分析装
置。7. The analyzer according to claim 1, wherein the analyzing unit includes a spectroscope for analyzing a wavelength component of a light beam emitted from the object to be measured.
される放射線、電子またはイオンのエネルギーを分析す
るエネルギー分析器を備えていることを特徴とする請求
項１〜６のいずれかに記載の分析装置。8. The energy analyzing device according to claim 1, wherein the analyzing means includes an energy analyzer for analyzing energy of radiation, electrons or ions emitted from the object to be measured. Analyzer.
される放射線またはイオンの質量を分析する質量分析器
を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか
に記載の分析装置。9. The analysis according to claim 1, wherein the analysis means includes a mass analyzer that analyzes the mass of radiation or ions emitted from the object to be measured. apparatus.
出される光の量の時間的変化を計測するストリークカメ
ラを備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれ
かに記載の分析装置。10. The streak camera for measuring the temporal change in the amount of light emitted from the object to be measured, wherein the analyzing means includes a streak camera. Analysis equipment.
され、この光学レンズが前記被測定物または前記撮像手
段に対して移動自在とされていることを特徴とする請求
項７または１０に記載の分析装置。11. The image forming means is composed of an optical lens, and the optical lens is movable with respect to the object to be measured or the image pickup means. Analysis equipment.
像手段の間に磁界又は電界を形成する偏向器により構成
され、この偏向器が前記磁界又は電界の形成状態を任意
に制御可能とされていることを特徴とする請求項８また
は９に記載の分析装置。12. The image forming means is composed of a deflector which forms a magnetic field or an electric field between the object to be measured and the image pickup means, and the deflector can arbitrarily control the formation state of the magnetic field or the electric field. The analyzer according to claim 8 or 9, characterized in that
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|---|---|---|---|
| JP13515496A JP3561371B2 (en) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | Analysis equipment |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3561371B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7253894B2 (en) * | 2000-12-19 | 2007-08-07 | Perceptronix Medical, Inc. | Image detection apparatus for fluorescence and reflectance imaging and spectroscopy and for contemporaneous measurements of electromagnetic radiation with multiple measuring devices |
| WO2017078111A1 (en) * | 2015-11-02 | 2017-05-11 | 国立大学法人名古屋大学 | Measuring device and measuring method for energy held by electrons |
| CN113267518A (en) * | 2021-04-12 | 2021-08-17 | 中科超睿(青岛)技术有限公司 | Ray imaging system and ray nondestructive testing equipment |
-
1996
- 1996-05-29 JP JP13515496A patent/JP3561371B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2017091616A (en) * | 2015-11-02 | 2017-05-25 | 国立大学法人名古屋大学 | Apparatus and method for measuring energy electron has |
| US10386314B2 (en) | 2015-11-02 | 2019-08-20 | National University Corporation Nagoya University | Apparatus and method for measuring energy of electrons |
| CN113267518A (en) * | 2021-04-12 | 2021-08-17 | 中科超睿(青岛)技术有限公司 | Ray imaging system and ray nondestructive testing equipment |
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| JP3561371B2 (en) | 2004-09-02 |
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