JPS62226049A - オ−ジエ電子分析装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はオージェ電子分析装置に関し、特に極めて細い
電子線プローブを試料に照射することにより、微小部分
のオージェ分析を行ない得るようにしたオージェ電子分
析装置に関する。

［従来の技術］ オージェ電子分析装置が広範に使用されるようになって
きたが、以前のオージェ電子分析装置においては、第２
図に示すように比較的太い電子線１しか試料２に照射す
ることはできなかった。このような太い電子線１を試料
２に照射した場合には、同図において１８，１ｂ、１ｃ
に示すように試料２の照射領域には種々の入射角で電子
線が入射することになるため、オージェ電子検出信号の
入射角度依存性は顕存化しなかった。

ところが、より狭い領域の分析を行なうため、電子光学
系に改良が加えられた結果、最近のオージェ電子分析装
置においては、極めて細く絞られた電子線を試料に照射
できるようになった。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、極微小な部分にのみ電子線を入射させる
ため、電子線が細く絞られるようになると、試料に入射
する電子線の入射角は基準となる結晶方位に対して特定
な狭い値をとることになる。

その結果、結晶性の試料の場合、いわゆるチャンネリン
グ効果により電子線の入射角θの関数としてオージェ電
子の検出強度は第３図に示すようにある周期ω（ωは例
えば１０°）で変化してしまう。従って、第４図に示す
ように、同一物質より成る多結晶試料の結晶粒Ａ及びＢ
に夫々電子線１を照射して定量分析した場合、これら結
晶粒Ａ。

Ｂの結晶方位が異なることから、異なったスペクトルビ
ーク強度値が得られてしまう。そのため、本来、注目元
素の存在濃度が同一であるという測定結果が得られるは
ずであるのに、異なった濃度を有する物質であることを
示す結果が得られてしまい、極微小部分の正確なオージ
ェ電子分析を行なうことができなかった。

本発明はこのような従来の欠点を解決し、結晶性試料に
極めて細く絞られた電子線を照射して試料を分析する際
に、前述した角度依存性の効果を緩和することにより試
料の正確な定量分析を行ない得るオージェ電子分析装置
を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段コ そのため、本発明は電子線を試料に照射し、該照％１に
基づいて該試料より発生するオージェ電子をエネルギー
アナライザーにおいて分光し、該アナライザーを介して
得られるオージェ電子を検出するようにした装■におい
て、前記電子線の試料照射点を固定した状態において前
記電子線又は前記試料をロッキングするための手段と、
前記検出器の出力信号を積分するための手段を備えたこ
とを特徴としている。

［実施例］ 以下、図面に基づき本発明の実施例を詳述する。

第１図は本発明の一実施例を示すための図であり、図中
３は電子銃、４．５は集束レンズ、６は絞り、７ｘ、７
ｙ及び８Ｘ、ａｙは偏向コイル、９はダイナミックフォ
ーカスレンズ、１０は対物レンズ、１１は結晶性試料で
ある。１２ｘ、１２ｙは鋸歯状の走査信号を発生する各
々Ｘ及びＹ方向走査信号発生回路であり、走査信号発生
回路１２ｘよりの走査信号は倍率制御回路１３を介して
前記偏向コイル７ｘ、８ｘに送られていると共に、走査
信号発生回路１２ｙよりの走査信号は倍率制御回路１３
を介して前記偏向コイル７Ｖ、８ｙに送られている。走
査信号発生回路１２Ｘ、１２ｙの出力信号は像表示用Ｃ
ＲＴ１４の偏向器１４ｘ。

１４ｙに送られていると共に、各々スイッチ回路Ｓｘ、
Ｓｙを介して二乗回路１５ｘ、１５ｙに送られており、
二乗回路１５Ｘ、１５Ｙの出力信号は加算回路１６及び
増幅率可変増幅器１７を介して前記ダイナミックフォー
カスレンズ９に送られている。そのため、電子ＷＥＢを
ロッキングする際には、ダイナミックフォーカスレンズ
９に前記Ｘ及びＹ走査信号の各々を二乗した信号の加算
信号が送られる。その結果、ダイナミックフォーカスレ
ンズ９は前記ロッキングの際に、対物レンズ１０の球面
収差に基づく電子線の照射位置の移動を補正し、試料上
の極微小部分にのみ電子線ＥＢが照射されるようにする
。１８は反射電子検出器であり、検出器１８の出力信号
は増幅器１９を介して前記ＣＲＴ１４に輝度信号として
送られている。２０はシリンドリカルミラー型エネルギ
ーアナライザであり、アナライザ２０はＣＰｔＪ　２１
によって制御される掃引信号発生器２２よりの信号に基
づいて掃引される。２３はオージェ電子検出器、２４は
増幅器、２５はＶ−Ｆ変換器、２６はカウンタである。

Ｖ−Ｆ変換器２５の出力信号はカウンタ２６においてＣ
ＰＵ２１よりの制御信号のもとて一定時間計数される。

、２７はＣＰＵ２１に接続されたスペクトル表示用ＣＲ
Ｔ、２８は操作中、２９は付属メモリである。

このような構成において、最初にスイッチＳｘ。

Ｓｙを問いておき、偏向コイル７ｘ、７ｙ及び８ｘ、８
ｙに各々走査信号発生回路１２Ｘ、１２ｙより走査信号
を送り、第１図において点線で示すように、電子線ＥＢ
が対物レンズ１０の主面と光軸との交点を偏向支点とし
て偏向されるようにし、試料１１上を二次元的に走査す
る。そして、この走査に伴う反ｆ！ＪＴｈ子検出器１８
よりの出力信号をＣＲＴ１４に送り、ＣＲＴ１４に試料
像を表示する。この試料像を観察しながら、分析点を選
択して選択された点が光軸直下に配置されるように試料
１１を移動させる。そこで、走査信号発生回路１２Ｘ、
１２Ｖより偏向コイル７Ｘ、７ｙにのみ走査信号を送り
、対物レンズ１０の前焦点面Ｕ上で電子線ＥＢが走査さ
れるようにする。その結果、電子線ＥＢは試料１１への
入射点を前記分析点に固定した状態において二次元的に
ロッキングされる。このロッキングの角度は倍率制御回
路１３を操作することにより、少なくとも前記第３図に
示した周期ωより大きくなるように設定する。電子線Ｅ
Ｂのロッキングに伴い試料１１よりオージェ電子ａｅが
発生するが、発生したオージェ電子はアナライザ２０を
介して検出器２３に導かれ検出される。検出器２３の出
力信号は増幅器２４において増幅された後、Ｖ−Ｆ変換
器２５においてその信号強度に応じた周波数を有するパ
ルス信号に変換される。このパルス信号はカウンタ２６
に送られて計数されるが、カウンタ２６はＣＰＵ　２　
ｉより送られている制御信号に基づいて一定の時間Ｔだ
け信号の計数を行なう。この一定時間下は少なくとも電
子線ＥＢの前記ロッキング周期（電子線ＥＢが前記前焦
点面Ｕを走査するのに要する時間）より大きな値に操作
卓２８を用いて予め゛設定されている。ＣＰＬＩ２１は
一定の時間Ｔだけ経過する都度、掃引信号発生器２２に
制御信号を送り、器用信号発生器２２より発生する布引
信号を１ステツプ増加させる。このようにして時間ｎＴ
だけ経過すると、必要なエネルギー区間の掃引を終える
ことができるため、ＣＰＵ２１は付属するメモリ２９に
格納しである各エネルギー値Ｅｉ　　（ｉ＝１．２．・
・・、ｎ）における計数積算値データに基づいてオージ
ェ電子スペクトルをＣＲＴ２７に表示する。このスペク
トルを表示するに際して使用された各エネルギー値Ｅｉ
における信号は、種々の角度で電子線が試料に入射した
際に得られるオージェ電子検出信号を積分したものであ
るため、前記角度依存性を緩和した信号となっている。

従って、この出力信号に基づいて表示されるスペクトル
信号に基づいて試料の分析点の定量測定を行なえば、注
目元素の含有濃度を正確に知ることができる。

尚、上述した実施例においては試料を固定しておぎ、試
料に対する電子線の入射点が固定された状態で電子線を
ロッキングするようにしたが電子線をロッキングする代
わりに試料をロッキングするようにしても良い。

即ち、回転円板を用意し、この回転円板上に試料をロッ
キングするためのロッキング機構を取り付け、このロッ
キング機構にロッキング軸と試料表面が一致するように
試料を取り付けるようにすれば、電子線を固定照射した
まま、試料の一点に種々の入射角で電子線を照射した際
に得られるオージェ電子を検出することができる。

又、上述した実施例においては、電子線を二次元的にロ
ッキングするようにしたが、−次元的にロッキングする
ようにしても良い。

又、上述した実施例においては、その出力電圧がオージ
ェ電子強度に応じて変化する型の検出器を用いるように
したため、その出力信号をＶ−Ｆ変換器によりパルス信
号に変換後、一定時間計数して検出信号の積分を行なう
ようにしたが、オージェ電子強度に応じた個数のパルス
信号が直接得られる型の検出器を使用する場合には、Ｖ
−Ｆ変換器を省くこともできる。

又、検出器よりの出力信号をＶ−Ｆ変換器によりパルス
信号に変換することなく、直接アナログ積分回路に導い
て、積分するようにしても良い。

更に又、上述した実施例においては、一定時間下だけ検
出信号の積分を行なった後、アナライザの掃引エネルギ
ー値を１ステツプシフトさけるようにしたが、電子線の
ロッキングと同期をずらした状態で増幅器゛のエネルギ
ー掃引を複数回行ない、その際得られた検出信号を各エ
ネルギーチャンネル毎に分けて積算し、この積算された
各チャンネルの計数値データに基づいてスペクトルを表
示するようにしても良い。

［発明の効果］ 上述した説明から明らかなように、本発明に基づく装置
においては、結晶性試料に極めて細く絞られた電子線を
照射し、照射点からのオージェ電子をアナライザを介し
て検出し、この検出信号に基づいて照射点の定量分析を
行なう場合に、種々の入射角で試料に電子線を入射させ
た際のオージェ電子検出信号の積分値に基づいて各エネ
ルギー値におけるオージェ電子強度信号を得るようにし
ているため、本発明により前記角度依存性の効果を緩和
して試料の正確な定員分析が可能であるオージェ電子分
析装置が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すための図、第２図は従
来装置における電子線の試料入射角の非一様性を説明す
るための図、第３図は電子線の試料入射角θとオージェ
電子の相対検出強度との関係を示すための図、第４図は
従来装置の欠点を説明するだめの図である。 １、ＥＢ：電子銃　　４，５：集束レンズ６：絞り　　
　　　　　７ｘ、７ｙ、８ｘ、８ｙ：偏向コイル ９：ダイナミックフォーカスレンズ １０：対物レンズ　　２．１１：試料 １２Ｘ、１２Ｖ：走査信号発生回路 １３：倍率制御回路　１４，２７：ＣＲＴ１５ｘ、１５
ｙ：二乗回路 １６：加算回路　　　１７：増幅率可変増幅器１８二反
射電子検出器 １９．２４：増幅器 ２０：エネルギーアナライザ ２１：ｃｐｕ２２：掃引信号発生器 ２３：オージェ電子検出器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電子線を試料に照射し、該照射に基づいて該試料より発
   生するオージェ電子をエネルギーアナライザーにおいて
   分光し、該アナライザーを介して得られるオージェ電子
   を検出するようにした装置において、前記電子線の試料
   照射点を固定した状態において前記電子線又は前記試料
   をロッキングするための手段と、前記検出器の出力信号
   を積分するための手段を備えたことを特徴とするオージ
   ェ電子分析装置。