WO1995000835A1 - Procede et appareil pour le reglage d'un dispositif a faisceau d'electrons - Google Patents

Description

明 細 書

電子線装置の調整方法および装置 技術分野

本発明は、 例えば電子線エネルギー損失スぺクトル測定装置ゃォージェ電子ス ぺクトル測定装置などのように、 電子線エネルギーを分析するためのエネルギー 分析器を備えた電子線装置に関する。 背景技術

近年、 半導体などの電子材料、 ファインセラミックスなどの新素材などの開発 や研究において、 試料表面の微小領域における組成、 電子状態、 構造などの分析 に対する重要性が増大している。 そのため、 細く絞った電子線を試料に照射して、 ミクロンメ一ターオーダーの微小領域を対象として分析する装置が用いられてい る

従来のこの種の電子線装置の一例の構成を第 5図に示す。 この図において、 1 は電子銃、 2は電子レンズであり、 これらは電子光学鏡筒 3に収納されている。 4は電子線 （E B ) 、 5は試料、 6はエネルギー分析器、 7は集束レンズ、 8は セクタ一電極、 9は電子線検出器、 1 0は信号増幅器、 1 1はコンピューター、 1 2は入力装置、 1 3は表示装置、 1 4は記憶装置である。

このような装置において、 電子銃 1から発生した電子線 4は、 電子レンズ 2で 集束されて試料 5を照射し、 その結果、 試料 5から、 反射電子あるいは電子線照 射を起因として発生した電子が放出され、 放出された電子はエネルギー分析器 6 に導かれるようになつている。 エネルギー分析器 6では、 コンピューター 1 1か らの指令に基づきエネルギー軸を移動させて、 導かれた電子のエネルギー分析を 行う。 電子線検出器 9で検出されたエネルギー分析の結果は、 例えば所定の信号 処理を経て電子表示装置 1 3により表示される。 なお、 このような装置では、 試 料の微小な領域を分析するために、 ェネル†'一分析器 6に集束レンズ 7を設ける ことによって、 試料の数百/ z mから 1 mm程度の領域からの電子を効率よくエネ ルギー分析器 6内に導けるようにしている。

ところで、 このような電子線の照射によつて試料の微小領域の分析を行なうに 当たって考慮しなければならない問題として、 試料面上において考えられる三つ の領域、 すなわち分析対象領域、 分析時電子線照射位置、 エネルギー分析領域の 三領域の一致が、 好適な試料分折を行う上で望まれる。 すなわち分析を意図する 位置に正確に電子線を照射し、 この電子線照射に基づいて試料から放出される電 子をエネルギー分析器で効率よく取り込むことが、 分析操作を良好に行なうため に必要とされるからである。 なおここで分析対象領域とは試料面上にお 、て測定 者が分析の対象と考えている領域をいい、 分析時電子線照射位置とは電子線装置 を分析実行状態にしたときに電子光学鏡筒を出た電子線が試料面上照射する位置 をいい、 エネルギー分析領域とは試料から放出された電子がエネルギー分析器に 効率よく導かれる領域をいう。

このために、 従来の電子線装置では、 電子光学鏡筒、 エネルギー分析器、 分析 室を形成する真空容器などを高精度な寸法で製作して、 電子光学鏡筒やエネルギー 分析器などの真空容器への機械的な取り付け誤差を小さくする配慮がされている だけでなく、 電子銃や試料を載置する試料台、 エネルギー分析器等の装置各部の 位置関係や姿勢関係を調整できるように構成されているのが普通であり、 例えば、 上記領域の一致性を高めるために位置関係等を微調整できる手段が一般に設けら れている。 このような微調整手段としては、 分析時電子線照射位置とエネルギー 分析領域とを一致させるために、 電子線装置を動作させた状態でエネルギー分析 器からの電子線検出信号を観測しながら、 その検出信号が最大になるように電子 光学鏡筒、 エネルギー分析器、 試料などの位置を調整したり、 電子光学鏡筒に設 けた電子線ァライメント装置で分析時電子線照射位置の位置を調整する調整手段 が知られている。

しかしながら、 上記のような従来装置では、 分析時電子線照射位置とエネルギー 分析領域の両領域を明確に区別して検出できないため、 実際の操作では、 操作者 の手探りによる調整となり、 時間がかかる面倒な調整となっていた。

また、 極めて限定された領域を測定しょうとする場合には、 分析時電子線照射 位置とエネルギー分析領域の一致だけでなく、 分析対象領域を含めた 3領域の一 致が望まれるが、 このための適当な方法、 手段は未だ提供されていない。

本発明者は、 エネルギー分析器を備えた電子線装置において従来採用されてい る分析時電子線照射位置とエネルギー分析領域とを一致させるための微調整手段 は、 上述のように、 これらの両領域を区別して明確に観察できないものであるた めに、 調整が面倒で時間のかかるものとなっていたという現状、 あるいは、 分析 対象領域、 分析時電子線照射位置、 エネルギー分析領域の 3領域を一致させる適 当な方法、 手段がなかったという現状に鑑み、 鋭意研究を進め本発明を完成する に至ったものである。

本発明の目的は、 エネルギー分析器を備えた電子線装置において、 試料面上の 分析時電子線照射位置とエネルギー分析領域の 2つの領域、 あるいは、 試料面上 の分析対象領域と分析時電子線照射位置とエネルギー分析領域の 3つの領域を正 確かつ短時間に一致させることができる方法及び手段を提供することにある。 発明の開示

上記の目的を達成する本発明の特徴は、 電子線を試料面上で走査することによ つて得られる試料面の S E M像 （走査型電子顕微鏡像） の上に、 電子線を試料面 上で走査した際に得られるエネルギー分析器からの出力に基づいて S EM像の所 定の領域の輝度又は色調を変調した部分画像として、 あるいは該当領域を囲む図 形でエネルギー分析領域像を表示させ、 また S EM像の上に電子線装置を分析実 行状態としたときに電子線が試料を照射する位置である分析時電子線照射位置を 例えば十字マーク等の記号， 図形で表示させ、 これらの各領域について位置およ び形状を観測し、 その結果をもとに電子線の照射位置や試料の位置を調整するこ とにより、 分析時電子線照射位置とエネルギー分析領域の 2つの領域、 あるいは、 分析対象領域と分析時電子線照射位置とエネルギー分析領域の 3つの領域を正確 かつ短時間に一致させることができるようにしたことにある。

そしてかかる特徴をより具体的に実現するために、 上記特許請求の範囲の各請 求項に記載した本発明を完成した。 本発明の特徴の一つは、 試料照射のための電子線の出射軌道を所定の範囲内で 電子線を同 X Y方向に走査できるように設けられた電子光学鏡筒と、 電子線が照 射された試料から放出される電子を取り込んで分析するエネルギー分析器と、 上 記電子光学鏡筒による電子線走査により分析対象領域を含んだ試料上の所定範囲 の S E M像を画像表示する画像表示手段とを備えた電子線装置において、 上記電 子線走査時にエネルギー分析器で得られる出力情報を解析して高効率で該ェネル ギー分析器に電子が取り込まれるエネルギー分析領域を上記 S EM像上に画像表 示すると共に、 電子線非走査状態相当時に電子光学鏡筒から出射される軌道上の 電子線で照射される分析時電子線照射位置を該 S EM像上に画像表示し、 これら のエネルギー分析領域及び分析時電子線照射位置が S E M像上で一致するように 試料に照射される電子線の軌道を移動させるところにあり、 更に、 試料上に分析 を行うために任意に特定した分析対象領域を S EM像上に画像表示し、 試料を移 動させることで、 この分析対象領域とエネルギー分析領域及び 又は分析時電子 線照射位置とを一致させることもできる。

上記において、 エネルギー分析領域及び分析時電子線照射位置が S E M像上で 一致するように試料に照射される電子線の軌道を移動させる方法としては、 エネ ルギー分析器や電子光学鏡筒を機械的に移動させる方法を採用することもできる が、 より好ましくは、 電子光学鏡筒から出射する電子線が X Y方向に偏向できる 機能を上記偏向器に設け、 この偏向器による出射電子線の偏向により分析時電子 線照射位置を移動させる構成とすることがよい。

上記において、 電子光学鏡筒における偏向器としては、 偏向器への直流成分の 電気信号の印加で試料照射のための電子線の出射軌道を X Y方向に偏向でき、 か つ、 偏向器への直流成分と交流成分の電気信号の印加で所定範囲内での電子線の X Y方向の走査ができるようにしたものを例示することができる。

また分析時電子線照射位置を該 S EM像上に画像表示するための上記電子線非 走査状態相当時における電子光学鏡筒から出射される軌道上の電子線とは、 直流 成分と交流成分の電気信号 （電圧又は電流） を印加する偏向器においては、 直流 成分のみを印加した場合に出射される電子線に当たる。 上記電子線走査により得られる S E M像としては、 特に限定されるものではな く、 試料電流を検出して画像処理したものの他、 試料からの反射電子や試料から 発生する 2次電子を検出して画像処理により S E M像としたものなどを挙げるこ とができる。

本発明の方法によれば、 分析実行時に先立って、 分析対象領域， エネルギー分 析領域， 分析時電子線照射位置を含む試料面上の比較的広い範囲に電子線を走査 しながら、 エネルギー分析器の検出情報に基づくエネルギー分析領域と、 分析実 行時である非走査状態相当時において電子線が照射される照射分析時電子線照射 位置と、 S EM像とを、 画面上に表示し、 偏向器の偏向制御によって、 あるいは これに加えて試料を移動させることによって、 これらの画面上の位置を一致させ る操作を行なうだけで、 目的とするこれらの領域， 位置の一致を容易に実現する ことができる。

また以上の方法を実現するための本発明より成る電子線装置としては、 電子銃、 電子レンズ、 試料照射のための電子線の出射軌道を X Y方向に偏向できかつ所定 の範囲内で電子線を同 X Y方向に走査できるように設けられた X Y偏向器を有す る電子光学鏡筒と、 電子線が照射された試料から放出される電子を取り込むエネ ルギー分析器と、 電子線の走査によって得られる試料上の所定範囲の S E M像を 表示する画像表示装置と、 電子線走査時にエネルギー分析器により得られる出力 情報に基づいて高効率で該エネルギー分析器に電子が取り込まれるエネルギー分 析領域を算出し、 該領域を上記 S EM像上に重畳して表示させる第 1の画像処理 手段と、 電子線非走査状態相当時に電子光学鏡筒から出射される軌道上の電子線 で照射される分析時電子線照射位置を該 S E M像上に表示させる第 2の画像処理 手段と、 エネルギー分析領域と分析時電子線照射位置との相対的な位置関係を変 化させる位置調整手段とを備え、 この位置調整手段が、 上記偏向器の電子線出射 軌道を X Y方向に偏向させるように構成されているものを挙げることができる。 図面の簡単な説明

第 1図は、 試料周辺の電子線装置の様子をモデル化して示した図であり、 第 2図は、 表示装置により表示された画像を説明するための図であり、 第 3図は、 D本発明よりなる電子線装置の構成概要一例を示した図であり、 第 4図は、 同電 子線装置の表示装置の表示画面を説明した図であり、 第 5図は、 従来の電子線装 置を説明するための構成概要図である。 発明を実施するための最良の形態

以下本発明を図面に基づいて更に詳細に説明する。

第 1図及び第 2図は本発明方法の操作概要の一例を説明するためのものであり、 第 1図は試料の周辺部の様子をモデル化したもので、 第 1図 （a ) は装置全体の 構成概要、 第 1図 （b ) は試料の平面を示している。

これらの図において、 2 0 4は電子線 （E D) 、 2 0 5は試料、 2 0 7はエネ ルギ一分析器の一部である集束レンズ、 2 1 5は電子光学鏡筒の一部である X Y 偏向器、 2 1 6は偏向器 2 1 5の制御電源、 2 1 7は偏向中心を通る電子線の軌 道、 2 1 8は走査電子線、 2 1 9は集束レンズ 2 0 7に取り込まれる電子線、 2 2 0は第 1図 （b ) で示した試料 2 0 5上の電子線走査範囲、 2 2 2は試料か ら放出された電子がエネルギー分析器に効率よく取り込まれるエネルギー分析領 域、 2 2 1はエネルギー分析領域 2 2 2のほぼ中央部を照射する電子線の軌道、

2 2 3は操作者分析を意図する分析対象領域を夫々示している。 なお第 1図 （b ) 上に示した符号 2 2 0、 2 2 2、 2 2 3等は、 試料面上に実際に現われるもので はないが、 理解を容易とするために仮想の表示として示した。

ここで、 電子線 2 0 4を走査する上記 X Y偏向器 2 1 5は、 直流成分と交流成 分とを加えた電圧 （または電流） によって駆動される。 なお偏向中心を通る電子 線の軌道 2 1 7は、 X Y偏向器 2 1 5に印加される電圧または電流が直流成分 （0 を含む） だけに相当するときに、 電子線 2 0 4が通る軌道である。

第 2図は表示装置の画像表示部 3 0 0を示し、 3 0 1は試料 2 0 5の S EM像、

3 0 2はエネルギー分析領域 2 2 2の像、 3 0 3は電子線の軌道 2 1 7が試料 2 0 5面と交わる位置を示す十字マーク、 3 0 4は分析対象領域である。 ここで、 十字マーク 3 0 3の位置は分析時電子線照射位置となるものであり、 X Y偏向器 2 1 5に印加する直流成分の電圧 （または電流） を変化させた場合にも、 この十 字マーク 3 0 3は画像表示部 3 0 0のほぼ中央に常に位置するようになっている。 なお、 本例では、 分析時電子線照射位置を表示装置の画面に示すためのパターン として十字マークを用いているが、 十字マーク以外にも丸印、 交わる 2直線など の種々のパターンにより分析時電子線照射位置を示すことができることは言うま でもない。

次ぎに、 本例においてエネルギー分析領域像 3 0 2を得る方法について説明す る

本例では、 エネルギー分析器の電子線検出器からの出力によって表示装置の画 像の輝度を変調するように装置を構成している。 すなわち、 エネルギー分析器の セクタ一電極等に印加する電圧を一定として、 S EM像 3 0 1を得たときと同一 の条件下で電子線 2 0 4を試料 2 0 5面で走査する。 そしてこのときにエネルギー 分析器の電子線検出器から得られる出力によって、 表示装置の画像の輝度を例え ば変調する。 これにより、 電子線 2 0 4の試料 2 0 5面での照射位置がエネルギー 分析領域 2 2 2内となった場合には、 エネルギー分析器の電子線検出器からの出 力が増大する結果、 画像表示部 3 0 0においては、 第 2図 （a ) に示すように、 エネルギー分析領域 2 2 2は周囲の像より明るく、 あるいは暗くなり、 S EM像 3 0 1に重畳されてエネルギー分析領域像 3 0 2が表示されることになる。 このようにして表示したエネルギー分析領域像 3 0 2を利用して、 電子線 2 0 4 をこのエネルギー分析領域 2 2 2のほぼ中心部を照射するようにするための調整 方法を次ぎに説明する。

この操作においてはまず、 S EM像 3 0 1を観測しながら、 X Y偏向器 2 1 5 を駆動するための電圧 （または電流） の直流成分だけを変化させる。 これにより 試料 2 0 5面の S EM像およびエネルギー分析領域像 3 0 2が移動し、 この移動 を行なわせることで、 エネルギー分析領域像 3 0 2のほぼ中心部が十字マーク 3 0 3と一致させる。 第 2図 （b ) の状態は、 上記操作の結果、 電子線の軌道 2 1 7が電子線の軌道 2 2 1とほぼ一致した状態を示しており、 電子線 2 0 4は エネルギー分析領域 2 2 2のほぼ中心部を照射する。 このようにして、 分析時電 子線照射位置とエネルギ一分析領域とを一致させることができる。

つぎに、 分析時電子線照射位置、 エネルギー分析領域、 分析対象領域の 3者を 一致させるための方法を説明すると、 上記のようにして、 まず分析時電子線照射 位置とエネルギー分析領域とを一致させる。 つぎに、 S EM像 3 0 1を観測しな がら、 分析対象領域 3 0 4のほぼ中心部が十字マーク 3 0 3と一致するように、 試料 2 0 5を機械的に移動する。 この結果、 第 2図 （c ) に示すように、 軌道 2 2 1を通る電子線 2 0 4が分析対象領域 3 0 4のほぼ中心部を照射するように なり、 分析時電子線照射位置、 エネルギー分析領域、 分析対象領域の 3者が一致 る と な 。

以上のようにして、 分析時電子線照射位置とエネルギー分析領域を容易な操作 で一致させることができ、 また必要に応じて更に分析対象領域もこれに一致させ ることができる。

実施例 （装置）

本発明よりなる電子線装置の構成概要一例を第 3図に示す。

この図において、 4 0 1は電子光学鏡筒、 4 0 2は電子銃、 4 0 3は電子レン ズ、 4 0 4は X Y偏向器、 4 0 5は X Y偏向器 4 0 4用の偏向電源、 4 0 6は電 子線、 4 0 7は試料、 4 0 8はエネルギー分析器、 4 0 9は集束レンズ、 4 1 0 はセクタ一電極、 4 1 1は電子線検出器、 4 1 2、 4 1 3は増幅器、 4 1 4はコ ンピューター、 4 1 5はコンピューター 4 1 4の入力装置、 4 1 6はコンビュ一 ター 4 1 4と接続している表示装置、 4 1 7はコンピューター 4 1 4の記憶装置 である。 なお試料 4 0 7は、 図示していない X Yステージ上に搭載されて X Y方 向に移動できるようになつている。

コンピューター 4 1 4は、 入力装置 4 1 5からの指令に基づき、 偏向電源 4 0 5、 エネルギー分析器 4 0 8を制御する。 また、 コンピュータ一 4 1 4は、 偏向電源 4 0 5を通して電子線 4 0 6を試料 4 0 7面上で走査し、 この走査と同 期させて読み込んだ増幅器 4 1 3の出力により表示装置 4 1 6の表示部を起動す ることによって、 表示装置 4 1 6に試料 4 0 7面の S EM像を表示する。 本例で は増幅器 4 1 3の出力は試料電流を検出した出力であるが、 これに限定されるも のでないことは上述した通りである。

またコンピューター 4 1 4は、 入力装置 4 1 5からの指令に基づき、 偏向電源 4 0 5を介して電子線を試料 4 0 7面上に走査させ、 この走査と同期して電子線 検出器 4 1 1の検出電流値を増幅器 4 1 2からの出力として読み込み、 これらの 信号を画像処理して、 エネルギー分析領域像を表示装置 4 1 6に表示する。 具体 的には、 例えば電子線検出器 4 1 1でのカウントをパルスにして、 このパルス 1 つ 1つを表示装置 4 1 6にドット表示すればよい。 なおエネルギー分析領域像の 取り込み方については、 上述したのでここでは説明を省略する。

第 4図は、 表示装置 4 1 6の画面を示す。 5 0 1は表示画面である。 ここで第 4図 （a ) に示した表示画面 5 0 1に試料 4 0 7の S EM像が表示されている状 態から説明する。

5 0 2は十字マークで、 2つの直線の交点は偏向中心を通った電子線が試料 4 0 7面を照射する位置であり、 分析時電子線照射位置を示す。 ここで、 偏向中 心を通った電子線は、 X Y偏向器 4 0 4への印加電圧 （または電流） が直流成分 にのみである場合に相当するときに、 X Y偏向器を通り試料を照射する電子線で あり、 この十字マーク 5 0 2は、 表示画面 5 0 1のほぼ中心にいつもあるように 設定されている。

分析対象領域像 5 0 3の位置は、 X Y偏向器 4 0 4の印加電圧 （または印加電 流） が 0のときに偏向中心を通る電子線 4 0 6が試料 4 0 7面を照射する位置を 原点とした座標系上において認識するようにしているため、 電子線 4 0 6の偏向 中心を動かした場合にも分析対象領域枠は試料 4 0 7像上の特定した位置にある C ^ なる

5 0 4はエネルギー分析領域像であり、 その位置は、 X Y偏向器 4 0 4の印加 電圧 （または印加電流） が 0のときに偏向中心を通る電子線 4 0 6が試料 4 0 7 面を照射する位置を原点とした座標系上において認識するようにしている。 この ため、 一度、 エネルギー分析領域の位置を求めておけばよく、 試料 4 0 7の S EM 像と区別できるように、 エネルギー分析領域像に相当する範囲に枠を設けたり、 あるいはその範囲をまわりよりも明るく、 あるいは暗くしておくことで、 コンビ ユーター 4 1 4によりエネルギー分析領域の位置を認識できる。

次ぎに本例の装置でエネルギー分析領域と分析時電子線照射位置とを一致させ る場合の操作を説明すると、 まず、 入力装置 4 1 5よりコンピューター 4 1 4に 指令を発して、 電子線 4 0 6の偏向中心を動かすように偏向電源 4 0 5を制御し て電子線 4 0 6の偏向中心を動かす。 すなわち、 第 4図 （b ) に示すようにエネ ルギー分析領域像 5 0 4のほぼ中心に十字マーク 5 0 2がくるようにする。 この 結果、 分析時電子線照射位置が、 エネルギー分析領域のほぼ中央にくる。 この状 態において、 電子線 4 0 6の偏向中心を動かすために偏向電源 4 0 5に—印加した 電圧 （または電流） の直流成分の値あるいはそれに相当する指令値を、 記憶装置 4 1 7に記憶する。 この記憶した値にもとづいて偏向電源 4 0 5の直流成分の出 -力値を決めることによって、 分析時電子線照射位置とエネルギー分析領域とがー 致した状態に電子線装置を保つことができる。

つぎに、 分析対象領域と分析時電子線照射位置 （エネルギー分析領域） とを一 致させる。 本例においてはこのために、 表示画面 5 0 1を見ながら試料 4 0 7を X Yステージにより移動させ、 分析対象領域像 5 0 4のほぼ中心部に十字マーク 5 0 2 (エネルギー分析領域像 5 0 4 ) がくるようにする。 この結果、 分析対象 領域、 分析時電子線照射位置、 エネルギー分析領域の 3者が一致し、 第 4図 （c ) に示すように、 これら 3者がすべて表示画面 5 0 1のほぼ中央にくる。

以上の調整操作の後、 分析を実行することができる。

なお、 以上は、 分析対象領域、 分析時電子線照射位置、 エネルギー分析領域の 3者を一致させる場合について説明しているが、 試料面上の分析対象領域が比較 的広いために試料位置の細かな調整が必要でない場合には、 分析対象領域と分析 時電子線照射位置 （エネルギー分析領域） とを一致させるという操作を省くこと もできる。 この場合、 分析対象領域を指定したり画面表示させることを省略する ことも勿論出来る。 また、 エネルギー分析領域と分析時電子線照射位置とを一致 させる操作においては、 これは実際の分析に先立って行なわれる操作であるから 分析する試料以外のものを用いてこの操作を行なうこともでき、 この場合、 分析 対象領域を指定する必要はない。 また本発明は以上の実施例の説明のものに限定されるものではなく、 その要旨 を損なわない限りにおいて種々の変更した態様で実施出来ることも当然である。 例えば上記実施例では、 分析時電子線照射位置とエネルギー分析領域とを一致 させるために電子線照射位置制御用 X Y偏向器へ印加する電圧または電流の直流 成分を、 コンピューターを介して X Y偏向器に印加し、 分析時電子線照射位置と エネルギー分析領域とを一致させるための電圧または電流の値を記憶装置に保存 しているが、 この他の手段として、 分析時電子線照射位置とエネルギー分析領域 とを一致させるための調整用を主な機能とした定電圧または定電流の発生回路を 偏向電源に別個に設け、 この別個に設けた偏向電源を用いて分析時電子線照射位 置を調整し、 また、 分析時電子線照射位置とエネルギー分析領域とがー致するよ うに X Y偏向器に印加する電圧または電流の直流成分を発生するようにしてもよ い。 この場合には、 コンピューターを介するようにしてもよく、 また、 別個に設 けた偏向電源が独立に動作するようにしてもよい。 また、 偏向電源にある分析時 電子線照射位置とエネルギー分析領域とを一致させるための調整用を主な機能と した定電圧または定電流の発生回路に入力回路を別個に設け、 この別個に設けた 入力回路を用いて分析時電子線照射位置を調整し、 また、 分析時電子線照射位置 とエネルギー分析領域とがー致するように χ γ偏向器に印加する電圧または電流 の直流成分を発生するようにしてもよい。

また、 電子線照射位置を制御する X Y偏向器には、 S EM像を得るための電子 線走査と、 分析時電子線照射位置とエネルギー分析領域とを一致させるための電 子線照射位置捕正との二つの機能が必要である。 本発明の実施例では、 この二つ の機能を一組の X Y偏向器にもたせている。 他の手段として、 分析時電子線照射 位置とエネルギー分析領域とを一致させるための電子線照射位置補正用として、 別個に X Y偏向器を設置するようにしてもよい。

また、 S EM像、 分析対象領域像、 分析時電子線照射位置の表示、 エネルギー 分析領域像などを一つの表示装置の画面に表示しているようにしているが、 エネ ルギー分析領域像と分析時電子線照射位置とを表示するための表示装置を別個に 設けるようにしてもよい。 この場合、 この別個に設けた表示装置に、 エネルギー 分析領域像と分析時電子線照射位置とを常時表示しておくこともできる。

更に、 エネルギー分析器、 または、 エネルギー分析器と試料の間に 1組以上の

X Y偏向器を設け、 エネルギー分析領域を分析時電子線照射位置に一致させるよ うにしてもよい。

更にまた、 エネルギー分析器、 あるいは電子光学鏡筒を機械的に動かすことが できる構造として、 X Y偏向器による分析時電子線照射位置の移動を行わずに、 分析時電子線照射位置とエネルギー分析領域とを一致させるための調整を、 エネ ルギー分析器、 あるいは電子光学鏡筒を機械的に動かすことで行うようにしても よい。 産業上の利用可能性

以上説明したように本発明によれば、 分析対象領域、 分析時電子線照射位置、 エネルギー分析領域を表示装置で観測しながら、 電子線装置を調整できるように しているので、 分析時電子線照射位置とエネルギー分析領域とを一致させるため の電子線装置の調整、 分析対象領域と分析時電子線照射位置とエネルギー分析領 域を一致させるための調整を迅速に、 かつ再現性よく行うことができ、 さらに、 試料面上の分析対象領域を正確かつ容易にエネルギー分析領域 （分析時電子線照 射位置） に一致させることができるという効果がある。

Claims

請求の範囲

( 1 ) 試料照射のための電子線の軌道を所定の範囲内で電子線を X Y方向に 走査できるように設けられた電子光学鏡筒と、 電子線が照射された試料から放出 される電子を取り込んで分析するエネルギー分析器と、 上記電子光学鏡筒による 電子線走査により分析対象領域を含んだ試料上の所定範囲の S Ε Μ像を画像表示 する画像表示手段とを備えた電子線装置において、 上記電子線走査時にエネルギー 分析器で得られる出力情報を解析して高効率で該エネルギー分析器に電子が取り 込まれるエネルギー分析領域を上記 S ΕΜ像上に画像表示すると共に、 電子線非 走査状態相当時に電子光学鏡筒から出射される軌道上の電子線で照射される分析 時電子線照射位置を該 S ΕΜ像上に画像表示し、 これらのエネルギー分析領域及 び分析時電子線照射位置が S ΕΜ像上で一致するように試料に照射される電子線 の軌道を移動させることを特徴とする電子線装置の調整方法。

( 2 ) 請求項 1において、 電子線の軌道の移動を、 電子光学鏡筒から出射さ れる電子線を偏向させることで行なうことを特徴とする電子線装置の調整方法。

( 3 ) 請求項 1又は 2において、 試料上に分析を行うために任意に特定した 分析対象領域を S ΕΜ像として画像表示し、 この分析対象領域とエネルギー分析 領域及び Ζ又は分析時電子線照射位置とを一致させるように試料を移動させるこ とを特徴とする電子線装置の調整方法。

( 4 ) 電子銃、 電子レンズ、 試料照射のための電子線の出射軌道を Χ Υ方向 に偏向できかつ所定の範囲内で電子線を同 X Υ方向に走査できるように設けられ た Χ Υ偏向器を有する電子光学鏡筒と、 電子線が照射された試料から放出される 電子を取り込むエネルギー分析器と、 電子線の走査によって得られる試料上の所 定範囲の S ΕΜ像を表示する画像表示装置と、 電子線走査時にエネルギー分析器 により得られる出力情報に基づいて高効率で該エネルギー分析器に電子が取り込 まれるエネルギー分析領域を算出し、 該領域を上記 S ΕΜ像上に重畳して表示さ せる第 1の画像処理手段と、 電子線非走査状態相当時に電子光学鏡筒から出射さ れる軌道上の電子線で照射される分析時電子線照射位置を該 S ΕΜ像上に表示さ せる第 2の画像処理手段と、 エネルギー分析領域と分析時電子線照射位置との相 対的な位置関係を変化させる位置調整手段とを備え、 この位置調整手段は、 上記 偏向器の電子線出射軌道を X Y方向に偏向させるものであることを特徴とする電

( 5 ) 電子銃、 電子レンズ、 試料照射のための電子線の出射軌道を X Y方向 に偏向できかつ所定の範囲内で電子線を同 X Y方向に操作できるように設けられ た X Y偏向器を有する電子光学鏡筒と、 電子線が照射された試料から放出される 電子を取り込むエネルギー分析器と、 電子線の走査によって得られる試料上の所 定範囲の S EM像を表示する画像表示装置と、 電子線走査時にエネルギー分析器 により得られる出力情報に基づいて高効率で該エネルギー分析器に電子が取り込 まれるエネルギー分析領域を算出し、 該領域を上記 S EM像上に重畳して表示さ せる第 1の画像処理手段と、 電子線非走査状態相当時に電子光学鏡筒から出射さ れる軌道上の電子線で照射される分析時電子線照射位置を該 S E M像上に表示さ せる第 2の画像処理手段と、 試料とエネルギー分析器との間に存する 1組以上の X Y偏向器からなる位置調整手段とを備え、 この位置調整手段は、 エネルギー分 析領域を分析時電子線照射位置に一致させるものであることを特徴とする電子線

( 6 ) 電子銃、 電子レンズ、 試料照射のための電子線の出射軌道を X Y方向 に偏向できかつ所定の範囲内で電子線を同 X Y方向に操作できるように設けられ た X Y偏向器を有する電子光学鏡筒と、 電子線が照射された試料から放出される 電子を取り込むエネルギー分析器と、 電子線の走査によつて得られる試料上の所 定範囲の S EM像を表示する画像表示装置と、 電子線走査時にエネルギー分析器 により得られる出力情報に基づ t、て高効率で該エネルギー分析器に電子が取り込 まれるエネルギー分析領域を算出し、 該領域を上記 S E M像上に重畳して表示さ せる第 1の画像処理手段と、 電子線非走査状態相当時に電子光学鏡筒から出射さ れる軌道上の電子線で照射される分析時電子線照射位置を該 S EM像上に表示さ せる第 2の画像処理手段と、 電子光学鏡筒および またはエネルギー分析器を機 械的に移動させる位置調整手段とからなることを特徴とする電子線装置。