JPS6233546B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は正確な試料解析を実現しうるオージエ
電子分光装置に関する。

固体試料の表面に一次電子線を照射すると、試
料表面より二次電子等が発生する。二次電子の極
く一部は固体内原子の遷移過程によつて生じたも
ので、このような二次電子はオージエ電子と呼ば
れているが、最近、オージエ電子を分光すること
により、物質表面の分析が広く行なわれるように
なつた。

ところで、前述したように試料表面から発生す
るオージエ電子の量は、オージエ電子以外の二次
電子に比較して極めて僅かであるため、オージエ
電子のスペクトルは、オージエ電子以外の二次電
子等に基づく大きなバツクグラウンド成分のベー
スラインの上に乗つた、小さなスペクトルピーク
の集まりとして得られる。

このバツクグラウンドに基づくベースラインは
曲線状であるため、スペクトルは解析しにくいも
のとなり、従つて、バツクグラウンド成分を除く
ことが望まれていた。

しかし、正確にバツクグラウンドを取り除く適
当な方法は無く、例えば試料表面から放出された
粒子のレコーダに記録されたエネルギースペクト
ルにおいて、オージエ電子とバツクグランドとの
境界線を雲形定規にて辿り、オージエ電子の数を
測定する方法が考えられるが、境界線の見つけ方
に甚だしい個人差が生じることや複雑なスペクト
ルであれば境界線を辿ることが困難であるという
理由から、現実的な方法とは言えない。そこで一
般的には、試料表面から得られる二次電子検出信
号を微分して得られる微分スペクトルのピークツ
ーピークからオージエ電子の数を測定している。
しかし乍ら、微分スペクトルのピークツーピーク
の値は、オージエ電子の数に略対応しているだけ
であつて、正確さという面で問題があり、正確な
試料解析に支障をきたしていた。

本発明はこの様な点に鑑みてなされたもので、
新規なオージエ電子分光装置を提供するものであ
る。

先ず、本発明の簡単な原理を述べる。

第１図に示す様に、オージエ電子分光装置のエ
ネルギーアナライザーとして二つのスリツトS₁，
S₂を有する内筒電極D₁と外筒電極D₂から成る同
軸円筒状のものを例にとると、一般に該スリツト
S₁に対し試料SPはある角度を持つて配置される
ので、試料上の一次電子照射位置によつて、該試
料から発生するオージエ電子のうち、スリツト
S₁，S₂を通過して検出器に検出されるオージエ電
子の割合は大きく左右される。即ち、検出器Ｋを
アナライザを介して試料面上に逆投影した際の像
の中心点をＡとするとき、点Ａに一次電子線E₁
を照射した際に得られるオージエ電子のエネルギ
ースペクトルは第２図Ｉに示す如きものとなる。
又、該点Ａを中心とした周辺領域Ｂ内に一次電子
線を照射した際にも、だいだい第２図Ｉに近いエ
ネルギースペクトルを得ることができ、このよう
な領域Ｂはアナライザのオージエ電子分析可能領
域である。しかしながら、領域Ｂ外に一次電子線
E₂を照射すると、検出器Ｋによつて検出できる
オージエ電子の割合が急激に減少するため、得ら
れるスペクトルは第２図に示すようになる。即
ち、バツクグラウンドレベルがやや低下すると、
共に、オージエ電子に基づくスペクトルピークは
殆んど消失する。

本発明はこのような点を考慮した成されたもの
で、領域Ｂ内の点に一次電子線E₁を照射するこ
とにより、第２図Ｉに示す如きスペクトルに対応
した信号を検出すると共に、領域Ｂ外の点である
点Ｃ等に電子線を照射して第２図に示す如き信
号を検出し、該信号を増幅する増幅器のゲインを
第２図においてで示されるバツクグラウンドレ
ベルに対応したレベルまで上げ、レベルアツプし
た信号を前記Ｉに示す如き信号から減じれば、結
果的にバツクグランドの除去された、いわゆるオ
ージエ電子のみのエネルギースペクトルが得られ
る。

第３図は本発明の一実施例を示したオージエ電
子分光装置の概略図で、上記原理に基づいてなさ
れたものである。

図中１は電子銃で、該電子銃から射出された電
子線２は二段の集束レンズ３，４により試料５の
表面を細く集束された状態で照射する。６は外部
指令によつて偏向信号を発生する偏向信号発生回
路７からの偏向信号によつて、前記集束された電
子線の試料上での照射位置をコントロールする偏
向器である。該照射により試料から発生した二次
電子８は、二つのスリツト９ａ，９ｂを有する内
筒電極９と外筒電極１０とから成る同軸円筒状の
エネルギーアナライザー１１の該両電極間に入射
し、特定のエネルギーを有する電子線のみが検出
器１２へ入射する。この時の特定エネルギーは該
二つの電極に与えられる電位差、従つてアナライ
ザー１１の電源１３の出力によつて定まる。該電
源１３の出力はXYレコーダ１４とモニター用陰
極線管１５にも印加される。

前記検出器１２の出力は、プリアンプ１６及び
ロツクインアンプ１７を介して端子１８t₁に供給
される。該端子１８t₁にはスイツチ１９が接続さ
れており、該スイツチは前記偏向信号発生回路７
へ外部指令が供給されると連動し、該指令の内容
によつて端子１８t₂か１８t₃のどちらかにスイツ
チングする。端子１８t₂を通じて送られてきた信
号は引算回路２０とモニター用陰線管１５に送ら
れ、端子１８t₃を通じて送られてきた信号はゲイ
ンコントロール回路２１を介して同じく引算回路
２０に送られる。該引算回路は先に端子１８t₂を
通じて送られてきた信号から端子１８t₃を通じゲ
インコントロール回路２１にゲインがコントロー
ルされた信号を差し引いて、該差信号を前記XY
レコーダ１４に供給する。

斯くの如き装置において、第１図に示す様に、
先ず試料５上の前記点Ａに一次電子E₁が照射さ
れる様に、外部から偏向信号発生回路７を介して
偏向器６に信号を送る。この時、同時に該指令に
よりスイツチ１９は１８t₂にスイツチングする。
該一次電子の照射により試料５の点Ａから発生し
た二次電子はアナライザ１１のスリツト９ａ，９
ｂを介して検出器１２へ検出され、更に、該検出
器の出力信号はプリアンプ１６、ロツクインアン
プ１７、端子１８t₁、ススイツチ１９及び端子１
８t₂を介して引算回路２０とモニター用陰極線管
１５へ供給される。次に、外部指令を再び偏向信
号発生回路７を介して偏向器へ送り、一次電子の
照射される位置が第１図に示す様に、前記前記点
Ａの周辺領域外の点Ｃにくるようにコントロール
する。この時、同時に該指令によりスイツチ１９
は１８t₃にスイツチングする。第一次電子の照射
により前述と同様に、アナライザ１１、検出器１
２、プリアンプ１６、ロツクインアンプ１７、端
子１８t₁、スイツチ１９及び端子１８t₃を介して
試料上の点Ｃから発した二次電子がゲインコント
ロール回路２１へ供給される。該ゲインコントロ
ール回路は入力信号のレベルをバツクグランドレ
ベル迄アツプするようにゲインコントロールす
る。尚、該ゲインのアツプの程度は、一次電子が
照射する試料上の位置による検出器に得られる二
次電子の数から実験的に予め測定できるので、試
料上の一次電子の照射位置に応じて予じめアツプ
量をゲインコントロール回路２１に設定してお
く。

又、モニター用陰極線１５を観測しながらオペ
レータがゲインコントロール回路２１を操作して
もよい。而して、該ゲインコントロールされた信
号は引算回路２０に供給される。該引算回路では
前記Ａ点から得られた信号Ｃから得られた信号を
差引いて、該差信号をXYレコーダ１４へ送る。
従つて、XYレコーダにはバツクグランドの除去
されたオージエ電子のみのエネルギースペクトル
が描かれる。

以上説明したように、本発明によれば簡単且つ
正確にオージエ電子スペクトルのバツクグラウン
ド成分を除くことができるため、正確なスペクト
ルの解析に基づく試料の分析が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の原理及び動作の説
明を補足するための図、第３図は本発明の一実施
例を示すオージエ電子分光装置の概略図である。 １：電子銃、６：偏向器、７：偏向信号発生回
路、１１：エネルギーアナライザ、１３：アナラ
イザの電源、１４：XYレコーダ、１９：スイツ
チ、２０：引算回路、２１：ゲインコントロール
回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 試料に一次電子を照射し、該試料から発生し
   たオージエ電子をエネルギーアナライザにより分
   離し、該分離されたオージエ電子を検出器により
   検出し、該アナライザーのエネルギー掃引に伴つ
   て得られる該検出器の出力信号に基づいてオージ
   エ電子のエネルギースペクトルを得るようにした
   装置において、外部指令により一次電子の試料上
   での照射位置をコントロールする偏向器、該偏向
   器により一次電子の試料上での照射位置を該アナ
   ライザのオージエ電子分析可能領域内と該領域外
   とに変化させる手段、該一次電子を該領域内に照
   射した際に該検出器より得られる第１の信号のバ
   ツクグラウンドレベルと該領域外への照射時に得
   られる第２の検出信号のレベルを合わせるための
   ゲイン調節手段と、該レベルを合わせられた第
   １、第２の信号の差を算出する引算手段と、該引
   算手段の出力信号を表示又は記録する手段とを具
   備した事を特徴とするオージエ電子分光装置。