JPS60189149A - エネルギ−分析装置 - Google Patents

エネルギ−分析装置

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JPS60189149A
JPS60189149A JP59042542A JP4254284A JPS60189149A JP S60189149 A JPS60189149 A JP S60189149A JP 59042542 A JP59042542 A JP 59042542A JP 4254284 A JP4254284 A JP 4254284A JP S60189149 A JPS60189149 A JP S60189149A
Authority
JP
Japan
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sample
secondary electron
electrons
electron
image
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Pending
Application number
JP59042542A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsugi Sato
貢 佐藤
Tadashi Otaka
正 大高
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication of JPS60189149A publication Critical patent/JPS60189149A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/252Tubes for spot-analysing by electron or ion beams; Microanalysers
    • H01J37/256Tubes for spot-analysing by electron or ion beams; Microanalysers using scanning beams

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はエネルギー分析装置、特に2次電子のエネルギ
ー分析の可能なエネルギー分析装置に関するものでおる
〔発明の背景〕
従来、2次電子のエネルギー分析を行なうには、阻止電
圧型分析器またはシリンドリカルミラー形分析器などが
用いられているが、これらの分析器で検出できるのは2
次電子のエネルギースペクトルまたはオージェ電子のピ
ーク情報のみで、特定のエネルギー範囲に含まれる2次
電子の分布をW14べることはできない。
〔発明の目的〕
本発明は特定のエネルギー範囲に含まれる2次電子の分
布を高検出効率、高分解能、無指向で検出可能とするこ
とを目的とするものである。
〔発明の概要〕
本発明は、対物レンズで集束された1次電子で試料を走
査して、該試料から放出される2次電子を用いて該試料
の表面状態を分析するエネルギー分析装置において、前
記試料の前方で前記1次[電子の入射方向に配設された
前記2次電子の引出電極及び電圧の調整が可能で前記2
次電子のうち所定のエネルギー以下の2次電子を阻止す
る阻止電極と、該阻止電極を通過した2次電子を検出す
る2次電子検出器と、該2次電子検出器の前記阻止電極
の第1の阻止電圧における2次電子検出信号を記憶させ
る画像メモリと、第2の阻止電圧における2次電子検出
信号と該画像メモリに記憶させた前記第1の阻止電圧に
おける2次電子検出信号とが試料上同一位置になるよう
同期させて差をめ像表示装置に表益する手段とを有して
いることを特徴とするものである。
本発明は、従来のエネルギー分析装置を用いて、特定の
エネルギー範囲に含まれる2次電子の分布を検出する試
みを行なって得られた結果に基づいてなされたものであ
る。すなわち、第1図は検討を行なったシリンドリカル
ミラー形分析器1を用いたオージェ電子分析装置の構成
を示すもので、2は試料、3は1次電子、4は2次電子
、5は2次電子増倍器を示している。こめようなオージ
ェ電子分析装置では、オージェ電子の検出効率を高める
ために試料を傾斜させざるを得す、またシリンドリカル
ミラー形分析器1を試料2のごく近くまで近づけないと
2次電子4を十分検出できないため、対物レンズ(図示
せず]と試料2との距離(Working Dista
nce )が長くなシ、レンズ収差が大きくなって高分
解能観察ができなくなる。
さらに特定の方向性を持つ2次電子だけを検出するので
、その検出効率はきわめて悪かった。
これらの検討の結果、このようなオージェ電子分析装置
を用いていたのでは、従来のエネルギー分析装置の問題
点を除去することはできないことが明らかとなったため
、エネルギー分析装置の構造をある特定のエネルギー範
囲の2次電子像のみを検出可能とし、これによって、通
常の2次電子像とは異なるコントラストを有する2次電
子像をを得ることを可能として所期の目的を達成し得た
ものである。
〔発明の実施例〕
以下、実施例について説明する、 第2図は一実施例の説明図で、′「は1次電子、7は偏
向器、8は対物レンズ、9は試料、10は2次電子引出
電極、11は2次電子引出電圧、12は2次電子阻止電
極、13は2次電子阻子電圧、14は2次電子、15は
2次電子検出器、16は増幅器、17はサンプラー、1
8は偏向制御回路、19は画像メモリ、20は像表示装
置、21は信号切替器を示している。
この実施例のエネルギー分析装置では、対物レンズ8で
集束された1次電子6が試料9に照射されると、試料9
から2次電子14が放出され、放出された2次電子14
は2次電子引出電極10で引出される。引出された2次
電子14のうち、特定のエネルギー以下の2次電子14
は2次電子阻止電極12により阻止されて2次電子検出
器15に入らない。
すなわち、試料9から放出される2゛次電子14のエネ
ルギーをE、2次電子引出電圧11tV、、2次電子阻
止電圧13をV、とすると、E>e(V、−V、)を満
たすエネルギーの2次電子14のみが2次電子検出器1
5で検出される。第3図はこの実施例の2次電子検出器
15で検出される2次電子14の説明図で、横軸、縦軸
には、それぞれ2次電子のエネルギー、2次電子量がと
ッテある。第3図(ωはEt =e (v、、 −V、
 )トするようにv、1を決めた場合に2次電子検出器
15で検出される2次電子量を示しており、この状態で
一次電子6を試料9上で走査(−次元または二次元的に
)して、2次電子検出器15の信号を増幅器16を介し
てサングラ−17でサンプルした結果が画像メモリ19
に記憶される。第3図(b)はEx = e (’V−
x V−)となるjうKV−zを決めた場合に、2次電
子検出器15で検出される2次電子量を示している。第
3図(C)は第3図(b)の2次電子阻止電圧v12の
とき検出された2次電子検出信号と、第3図G)の画像
メモリ19に記憶しである阻止電圧v、1のとき検出さ
れた2次電子検出信号とを、試料上向−位置の信号にな
るように同期させてその差をとったときの信号量で、こ
の信号を像表示することによって、エネルギーBgから
E2の範囲の2次電子による電子像を得ることができる
次に、このように特定のエネルギーの範囲の2次電子に
よる電子像を用いた場合のコントラストの増加の理由に
ついて説明するっ 試料から発生する2次電子のエネルギー分布(各エネル
ギーに対する2次電子発生効率)f(ト)は横+1々1
j、縦軸にそれぞれ2次電子のエネルギーE (e V
 )、2次電子発生効率ηをとって示した第4図に示す
ようになり、従って、そのエネルギー積分 子 (E)−f f (E)dE ・・・・・・(1)
は第5図に示すようになる4 第5図の横軸、縦軸にはそれぞれE(eV)。
1(E)がとってあty、X、Y、Zはそれぞれ6C,
13At、821)bについての実測結果である。
また、第6図は中央部にCのコンタミネーシンが耐着し
ているAt面の同一視野を異なるI(E)となる条件の
もとに撮影した走査電子顕微鏡写真(加速電圧20 k
 V、培率2000倍)で、(a)、 (b)。
(C)、 (d)はそれぞれEraO,2,4,5(e
V)の場合が示しである。これらの走査顕微鏡写真は、
Eの値によっである特定物質のコントラストが大きく変
化することを示している。
すなわち、dI(E)/dEは物質によって異なるので
特定のエネルギーの範囲の2次電子による電子像をとれ
ば、dI(E)/dEの差異の大きい物質のみが大きい
コントラストを持つことになる。、(して、このような
コントラストの異なる像は、同一元素でも極く表層部の
深さ方向の情報によって構成されることに由来するもの
と考えられる。
従って、この方法を用いれば、特定元素のコントラスト
を上げることができ、試料の特徴の抽出が可能である。
また、エネルギー分布f(E)りま、例えば動作状態の
半導体では、表面電位に応じ°Cシフトする現象がある
ので、このような場合にこの方法を適用すれば、シフト
の発生している領域のみを^いコントラストとすること
ができる。
すなわち、この実施例のエネルギー分析装置は、肋定の
エネルギー範囲の2次電子を検出して、従来の2仄電子
像とは異なった新しい情報をもった2次電子像を観察す
ることを可能とする。また試料を対物ノンズに近接して
WDを短くした高分解条件下で効率良く特定のエネルギ
ー範囲の2次電子を検出することができる。さらに全2
次電子量のうち、フ・イルターされで検出される2次電
子は軸対称に導かれるので、2次電子検出器の方向にか
かわりなく、試料の凹凸による影の生じない状態で、特
定のエネルギー範囲の2次′電子を検出することができ
る。
し発明の効果〕 本発明のエネルギー分析装置は、特定のエネルギー範囲
に含1れる2次電子の分布金高検出効率1、高分解能、
無指向で検出可能とするもので、産業上の効果の大なる
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、シリンドリカルミラー形分析器を用いたオー
ジェ電子分析装置の説明図、第2図は本発明のエネルギ
ー分析装置の一実施例の説明図、第3図は同じく動作説
明図、第4図及び第5図は同じく原理説明図、第6図は
同じく効果’?C説明する走査電子顕微鏡写真である。 6・・・1次電子、7・・・偏向器、8・・・対物レン
ズ、9・・・試料、10・・・2次電子引出′電極、1
1・・・2次′i↓L子引出電圧、12・・・2次電子
阻止電極、13・・・2次電子阻子電圧、14・・・2
次電子、15・・・2次電子検出器、16・・・増幅器
、17・・・サンシラー、18・・・偏向制御回路、1
9・・・画像メモリ、20・・・像表示装置、21・・
・信号切替器。 代理人 弁理士 長崎傅男 (ほか1名) 第 少 紹 (a−) (f; ) (C) ?次t)1ネル1 2次電多エネルイー 2次t)エネ
tV−手続補正マ(・(方式) 1.事イ’f (1) 表tJe 昭和5!〕年特3’
Flliffi第042542 W>’2、発明の名言
ら、〕−ネ・ルギー分析装置1′13 補止をする者 事fl+どの関係 ′1・、旨′1出願人名 (A・(
’、+l1))株式会社 El η 製 イ1 所4代
理人 J1鱈 所(〒117)茨城県1]立jli鹿島町−川
’IJIO番3−じ淡4・(1ビル (i、油止の肩出 (1)明1111書の発明σ昼Y′!111な説明の潤
(2)明J’、lll rIiの図面のTh1s ”t
’−な説明の瀾7、 補正の内容 (1)明細書第7頁第20行目から同第8頁第3行目ま
での記載製削除し下記を加入する。 記 「 また、第6図は中央部に炭素(C)のコンタミネー
ションが付着しているアルミニラ1s(AD、)板表面
の同一視!l1丁を異なるI (E)となる条件のもと
に加速電圧20kV、倍率2000倍で撮影した走査電
子顕微鏡写真で示した原理説明図で、(a)。 (b)、J (2)明細書第10頁第4行目及び第5行目の記載を削
除し下記を加入する。 記 「同じく原理説明図、第6図は同しく中央部にCのコン
タミネーションが付着しているΔρ板表面の構造を示す
走査電子顕微鏡写真で示した原理説明図である。」

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、対物レンズで集束された1次電子で試料を走査して
    、該試料から放出される2次電子を用いて該試料の表面
    状態を分析するエネルギー分析装置において前記試料の
    前方で前記1次電子の入射方向に配設された前記2次電
    子の引出電極及び電圧の調整が可能で前記2次電子のう
    ち所定のエネルギー以下の2次電子を阻止する阻止電極
    と、該阻止電極を通過した2次電子を検出する2次電子
    検出器と、該2次電子検出器の前記阻止電極の第1の阻
    止電圧における2次電子検出信号を記憶させる画像メモ
    リと、第2の阻止電圧における2次電子検出信号と該画
    像メモリに記憶させた前記第1の阻止電圧における2次
    電子検出信号とが試料上同一位置になるよう同期させて
    差をめ像表示装置に表示する手段とを有していることを
    特徴とするエネルギー分析装置。
JP59042542A 1984-03-05 1984-03-05 エネルギ−分析装置 Pending JPS60189149A (ja)

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JP (1) JPS60189149A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62152000A (ja) * 1985-12-25 1987-07-06 株式会社デンソー 車載用のナビゲ−シヨン装置
JPS63218135A (ja) * 1986-11-13 1988-09-12 Akashi Seisakusho Co Ltd 走査電子顕微鏡
JP2009295371A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 Jeol Ltd 断面観察用走査電子顕微鏡

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62152000A (ja) * 1985-12-25 1987-07-06 株式会社デンソー 車載用のナビゲ−シヨン装置
JPS63218135A (ja) * 1986-11-13 1988-09-12 Akashi Seisakusho Co Ltd 走査電子顕微鏡
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