JPS62229646A - 荷電粒子線を用いた分析装置 - 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Ｘ線マイクロアナライザーや分析電子顕微鏡等
の荷電粒子線を用いた分析装置に関する。

［従来の技術］ Ｘ線マイクロアナライザーや分析電子顕微鏡等を用いて
試料の分析が行なわれている。

例えば、Ｘ線マイクロアナライザーを用いた分析におい
ては、まず電子線により試料を二次元的に走査するため
の走査モードにして試料表面の走査像をＣＲＴ等に表示
し、操作者はこの走査像を観察することにより、分析し
ようとする試料位置を決定し、次に電子線を試料上の特
定の点に固定して照射するためのスポットモードに切換
えて、分析点に電子線を照射し、この照射中に試料より
発生したＸ線を非分散型エネルギーアナライザーにて分
析して、この分析点に存在する元素に関する情報を得て
いる。

［発明が解決しようとする問題点］ さて、このような従来の荷電粒子線を用いた分析装置に
おいては、分析点に１００ＳｅＣ〜２ｏｏｓｅｃの間層
子線を照射しなければ、充分なスペクトル情報を得るこ
とができない。しかしながら、試料ステージのドリフト
や電子線光学系のドリフトにより、電子線の照射位置が
この照射期間の間にずれてしまい、得られた分析情報に
大きな誤差が混入する。

本発明はこのような従来装置の欠点を解決し、充分なス
ペクトル情報を得るのに必要な時間、荷電粒子線を試料
の所定の分析点に固定して照射することのできる荷電粒
子線を用いた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］ そのため本発明は、荷電粒子線により試料上の所定領域
を二次元的に走査する走査モードを行ない、該走査モー
ドに伴う検出信号に基づいて試料像を表示する手段と、
前記荷電粒子線を所望の微小領域に固定して照射するス
ポットモードを行ない、該照射に伴うＸ線又は荷電粒子
線を検出してそのスペクトル情報を得ることにより試料
の分析結果を表示する手段を備えた装置において、前記
荷電粒子線により時分割的に前記走査モードとスポット
モードを行なわしめるための制御手段と、該走査モード
の際に得られる分析開始当初の画像信号と一定時間経過
後の画像信号を比較してドリフトによる視野の移動量を
求める手段と、請求められた移動量に基づいて試料を移
動させるか荷電粒子線の偏向量を変えることにより該ド
リフトによる前記スポットモード時における荷電粒子線
の照射位置ずれを補正するための補正手段を備えたこと
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図は本発明をＸ線マイクロアナライザーに適用した
場合の一実施例を示すブロック図であり、図中１は電子
銃であり、電子銃１よりの電子線ＥＢは集束レンズ２に
より細く集束されて試料３に照射される。試料３は試料
ステージ４上に載置されており、試料ステージ４は駆動
機構５によりＸ。

Ｙ水平移動を行ない得るようになっている。６は偏向器
であり、偏向器６には偏向信号供給回路７より偏向信号
が送られる。偏向信号供給回路７は鋸歯状の走査信号を
発生する走査信号発生部７Ｓと走査信号発生部７Ｓより
の走査信号に基づきその振幅及びレベルを変えた走査信
号を発生する走査信号変換部７Ｇを備えている。これら
走査信号発生部７Ｓ及び走査信号変換部７Ｃよりの信号
は走査モードを行なう際に利用される。偏向信号供給回
路７にはスポットモードを行なうための直流信号発生部
７ｐも備えられている。走査信号発生部７ｓ、走査信号
変換部７Ｃ及び直流信号発生部７ｐよりの出力信号のい
ずれかは信号選択回路７ｄを介して偏向器６に送り得る
ようになっている。

又、走査信号発生部７Ｓよりの走査信号は像表示用ＣＲ
Ｔ８に送られている。選択回路７ｄにおける選択を制御
するため選択回路７ｄには中央演算処理装置９より制御
信号が送られている。１０は二次電子検出器であり、検
出器１０よりの信号はＲ１幅器１１において増幅された
後、切換回路１２及び加算回路１３を介して前記像表示
用ＣＲＴ８に輝度信号として送られている。切換回路１
２は増幅器１１よりの出力信号を第１．第２のフレーム
メモリ１５ａ、１５ｂか像表示用ＣＲＴ８のいずれかに
導くためのものである。１４はへ〇変換器である。フレ
ームメモリ１５ａ、１５ｂには前記走査信号発生部７Ｓ
より走査に同期した信号が送られていると共に、中央演
算処理装置９からは切換回路１２による切換を制御する
ための信号が送られている。１６ｐは中央演算処理装置
９よりの分析位置を指定するための信号に基づいて、像
表示用ＣＲＴ８に第２図に示すような分析位置を表わす
輝点マーカーＭｐを表示するための信号を発生する輝点
マーカー信号発生回路である。中央演算処理装置９より
の輝点位置を指示する信号は前記直流信号発生部７ｐに
も送られており、この制御信号に基づいて直流信号発生
部７ｐより出力される直流信号は輝点マーカーＭｐの表
示位置に対応した値に変更される。１６５は時分割的に
走査するための領域を指示する中央演算処理装置９より
の信号に基づいて、第２図に示すような枠状のマーカー
ＭｓをＣＲＴ８に表示するための信号を発生する枠状マ
ーカー信号発生回路である。中央演算処理装置９より枠
状マーカー信号発生回路１６５に送られている制御信号
は前記信号変換部７ｄにも送られており、この制御信号
に基づいて信号変換部７Ｃより出力される走査信号は枠
状マーカーＭＳで表示された・領域を走査するための信
号に変換される。これら回路１６１）、１６Ｓよりの信
号は加算回路１３において像信号に混合されてＣＲＴ８
に送られる。１７は中央演算処理装置９よりの制御信号
に基づいて駆動機構５を稼働させるための信号を発生す
るステージ制御回路である。１８は非分散型エネルギー
アナライザであり、Ｘ線検出器１８ａ、信号処理部１８
ｂ、スペクトル表示用ＣＲＴ１８ｃ等より成っている。

非分散型エネルギーアナライザ１８の動作は中央演算処
理装置９の制御のもとにある。１９は中央演算処理装置
９に接続された操作卓であり、２０は付属メモリである
。

このような構成の装置を用いて、まず操作者は操作卓１
９を用いて分析視野像の表示を指示する。

その結果、中央演算処理装置９より選択回路７ｄに走査
信号発生部７ｓよりの信号を選択するための制御信号が
送られると共に切換回路１２に二次電子検出信号を像表
示用ＣＲＴ８に導くための制御信号が送られる。その結
果、電子線ＥＢにより試料３の所定の領域が二次元的に
走査されて、この領域の像がＣＲＴ８に表示される。そ
こで、操作者はこの二次電子像を観察しながら操作卓１
９を操作し、第２図（ａ）に示す位置にあった分析点を
表わす輝点マーカーＭｐを、第２図（ｂ）に示すように
分析しようとする点に移動させる。これに伴い直流信号
発生部７ｐの出力信号もマーカーＭｐの位置に対応した
ものに変化する。次に、操作卓１９を操作して、第２図
（ａ）に示す枠状マーカーＭＳを第２図（ｂ）に示すよ
うに適当な大きさにした上、輝点マーカーＭＤを含まず
且つ比較的像コントラストの明確な部分に移動させる。

この設定に伴い信号変換部７Ｃより発生する走査信号は
枠状マーカーＭＳで示された領域を走査するのに必要な
信号に変換される。そこで、操作卓１９により分析の開
始を指示すると、中央演算処理装置９は切換回路１２を
二次電子検出信号が第１、第２のフレームメモリ１５ａ
、１５ｂ側に送られるように切換えると共に、第３図に
示すような制御信号を選択回路７ｄに送る。その結果、
選択回路７ｄは第３図におけるローレベル信号の期間に
は直流信号発生部７ｐよりの信号を選択通過させ、ハイ
レベル信号の期間には走査信号変換部７Ｃよりの信号を
選択通過させる。その結果、電子１ｌｉｌＥＢはマーカ
ーＭＳで表わされる領域を一フレーム走査した後、マー
カーＭＤで表わされる点に一定期間電子線を固定照射す
るサイクルを電子線固定照射期間の累計が例えば２００
　ｓｅｃになるまで繰り返す。尚、この走査モードが実
行される際には、中央演算処理装置９よりの制御信号に
基づいて非分散型エネルギーアナライザ１８によるＸ線
の検出は禁止される。電子線ＥＢがマーカーＭＳで表わ
された領域を第１回目に走査して得られた画像信号は第
１のフレームメモリ１５ａに記憶されると共に、第２回
目以降の走査によって得られた画像信号は第２のフレー
ムメモリ１５ｂに記憶される。中央演算処理装置９は第
２回目以降の画像信号が新たに第２のフレームメモリ１
５ｂに送られてくる毎に、付属メモリ２０に記憶されて
いるパターンＷ１識プログラムに従って、第１のフレー
ムメモリ１５ａに記憶されている最初の画像信号とフレ
ームメモリ１５ｂの画像信号を読み出し、両信号に基づ
いて両画像をパターン認識により比較し、ドリフトに−
よる像の移動の向きと母を算出する。中央演算処理装置
９は求められた移動の向ぎと量を表わすデータに基づい
て前記ステージ制御回路１７に制御信号を送ってステー
ジ４をドリフトを補正するように移動させる。そのため
、ドリフトの存在にかかわらず、電子線ＥＢはマーカー
Ｍｐに対応した試料上の点に常に照射される。

そのため、非分散型エネルギーアナライザには、最初に
設定した分析点からのＸ線に基づく信号のみが送られ、
ＣＲＴ１８Ｃには誤差の無い高精度なスペクトルデータ
が表示される。

又、上述した実施例においては、枠状マーカーＭＳを輝
点マーカーＭｐを含まない位置に設定することにより、
スポット分析点が時分割的な走査領域に含まれないよう
にすることができ、それにより分析点のコンタミネーシ
ョンによる影響を押えることができる。

尚、上述した実施例は本発明の一実施例に過ぎず、変型
して実施することができる。例えば１．上述した実施例
においては、ドリフトに基づく電子線ＥＢの固定照射点
のずれを補正するため、試料ステージを移動させるよう
したが、電子線偏向器による電子線の偏向】をずらすこ
とにより、補正するようにしても良い。

又、本発明は分析電子顕微鏡や、イオンマイクロアナラ
イザにも同様に適用できる。

［発明の効果］ 上述した説明より明らかなように、本発明に基づく装置
によれば、時分割的に操作モードとスポットモード行な
い、異なった時間における走査モード画像を比較するこ
とにより試料のドリフトを監視し、このドリフトに基づ
く荷電粒子線照射位置のずれが生じないように補正を行
なうようにしているため、最初に設定した分析点に所定
の累積期間荷電粒子線を高精度に照射することができ、
それにより分析点から高精度の分析情報を得ることがで
きる。

更に又、上述した実施例においては、時分割的に走査す
る領域が、分析点を含まないように任意に設定できるた
め、時分割的な繰り返し走査による分析点のコンタミネ
ーションによる影響を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すだめの図、第２図は分
析点の設定と時分割的に走査する走査領域の設定を行な
う際のＣＲＴの表示例を説明するための図、第３図は走
査モードとスポットモードの切換えを行なうための制御
信号を示すための図である。 １：電子銃　　　　　　２：集束レンズ３：試料　　　
　　　　４：試料ステージ５：駆動機構　　　　　６：
（！ａ向器７：偏向信号供給回路　７Ｓ二走査信号発生
部７Ｃ：走査信号変換部　７ｐ：直流信号発生部７ｄ：
選択回路　　　　８：像表示用ＣＲＴ９：中央演算処理
装置 １０：二次電子検出器　１２：切換回路１３：加算回路
　　　　・１４：ＡＤ変換器１５　ａ、　１５　ｂ　：
　７Ｌ／−ムメーＥ！Ｊ１６Ｓ：枠状マーカー信号発生
回路 １６ｐ：輝点マーカー信号発生回路 １７：ステージ制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 荷電粒子線により試料上の所定領域を二次元的に走査す
   る走査モードを行ない、該走査モードに伴う検出信号に
   基づいて試料像を表示する手段と、前記荷電粒子線を所
   望の微小領域に固定して照射するスポットモードを行な
   い、該照射に伴うＸ線又は荷電粒子線を検出してそのス
   ペクトル情報を得ることにより試料の分析結果を表示す
   る手段を備えた装置において、前記荷電粒子線により時
   分割的に前記走査モードとスポットモードを行なわしめ
   るための制御手段と、該走査モードの際に得られる分析
   開始当初の画像信号と一定時間経過後の画像信号を比較
   してドリフトによる視野の移動量を求める手段と、該求
   められた移動量に基づいて試料を移動させるか荷電粒子
   線の偏向量を変えることにより該ドリフトによる前記ス
   ポットモード時における荷電粒子線の照射位置ずれを補
   正するための補正手段を備えたことを特徴とする荷電粒
   子線を用いた分析装置。