JPH0322338A

JPH0322338A - 分析電子顕微鏡用半導体ｘ線検出器

Info

Publication number: JPH0322338A
Application number: JP1157512A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Watanabe; 栄一渡辺
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 1989-06-20
Filing date: 1989-06-20
Publication date: 1991-01-30
Anticipated expiration: 2012-02-26
Also published as: JP2584865B2

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】［産業上の利用分野コ本発明は、電子顕微鏡像の観察とＸ線分析とを同時に行
える分析電子顕微鏡に係り、特に、Ｘ線を検出する半導
体Ｘ線検出器の構造に関するものである。

［従来の技術コ従来、試料の電子顕微鏡像の観察と、試料の元素分析等
を行うためのＸ線分析とを同時に行うものとして分析電
子顕微鏡が知られている。その横戊の概略を第６図に示
す。

第５図において、電子銃１から放射された電子ビームは
電子レンズ群３で収束および／または偏向されて試料４
に照射される。試料４を透過した電子ビームは電子レン
ズ群５により観察室７内に配置された蛍光面６に拡大投
影される。また、試料４からは、電子ビーム２が照射さ
れることによって特性Ｘ線が発生するが、当該特性Ｘ線
は、通常シリコンにリチウムを拡散した半導体検出器か
らなるＸＮｓ検出器８で検出され、Ｘ線分析装置９にお
いて所望の分析が行われる。

以上の構成により、電子顕微鏡像を観察しながら、同時
に試料の元素分析等を行うことができる。

［発明が解決しようとする課題］ところで、第５図に示すような透過電子顕微鏡型の分析
電子顕微鏡においては、試料４は、第６図に示すように
、対物レンズを構成する、断面形状が略台形状のポール
ピース上極１０と、ボールピース下極１１の間に配置さ
れており、その近傍にＸｗＡ検出器８が配置されている
。そして、従来のＸ線検出器８の有感領域面は円形にな
されている。このような構成において、Ｘ線検出器８を
どのような位置に配置するのが最も望ましいかを考えて
みると次のようである。

まず、高感度でＸ線を検出するためにはＸ線検出器８は
試料４に可能な限り近付ける必要がある。

即ち、第６図においては試料４の測定点Ｐと、Ｘ線検出
器８の有感領域面１３の中心点Ｑとの距離を短くするこ
とで感度を向上させることができる。

また、試料４の面と線分ＰＱとのなす角度θＩは取出角
と呼ばれ、一般に、取出角は大きい程望ましいとされて
いる。なぜなら、取出角が大きい程試料の凹凸に影響さ
れず、また試料によるＸ線吸収の影響も少ないからであ
る。

更に、第６図では、測定点Ｐから発生されたＸ線は、測
定点Ｐから有感領域面１３を見込む角度、即ち０１〜θ
２の範囲で検出されることになるが、当該角度範囲が大
きいと、測定点ＰにおけるＸ線吸収量が異なるため、定
量精度が落ちることになるので、測定点Ｐから有感領域
面１３を見込む角度は小さい方が望ましい。

しかしながら、従来の構成によれば、ポールビース上極
１０の断面形状が略台形状となっているために、Ｘ線検
出器８の配置は空間的な制限を受け、感度も取出角も満
足できる位置に配置することはできないものであった。

つまり、第６図において、検出感度を向上させようとし
てＸ線検出器８を試料４の近傍に配置すると、取出角が
小さくなって取出角の精度が低下するばかりでなく、測
定点Ｐから有感領域面１３を見込む角度が広くなるので
定量精度が悪くなり、また、取出角を大きくすると測定
点ＰとＸ線検出器８の距離が大きくなるので、検出感度
が悪くなるものである。

本発明は、上記の課題を解決するものであって、Ｘ線取
出角の精度、およびＸ線検出感度を向上できる分析電子
顕微鏡用半導体Ｘ線検出器を提供することを目的とする
ものである。

［課題を解決するための手段コ上記の目的を達成するために、本発明の分析電子顕微鏡
用半導体Ｘ線検出器は、有感領域面の形状が偏平である
ことを特徴とする。

［作用および発明の効果コ本発明はＸｍ検出器の有感領域面を、長円、楕円等の偏
平な形状としたので、Ｘ線取出角の精度を向上させるこ
とができ、しかも、試料とＸ線検出器との距離を短くで
きるのでｘｔｉｉ検出感度を向上させることができる。

また、対物レンズのポールピースの上極と下極との距離
が小さくなされている場合でも取出角を大きく取ること
ができるので、対物レンズの空間を有効に活用すること
ができる。

［実施例］以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。

本発明においては、Ｘ線検出器の有感領域面の形状を偏
平とする。第１図（ａ）、（ｂ）に示すものはその実施
例であり、第１図（ａ）では有感領域面は楕円となされ
、第１図（ｂ）では長円となされている。これ以外にも
菱形、矩形等とすることも有効であるが、電場が集中し
、その結果分解能が低下することがないように、角の部
分は面取りを行う必要がある。

有感領域面を偏平にすることによる効果は次のようであ
る。

いま、有感領域面の面積が３０ｍｍ”必要であるとする
と、有感領域面が円形である場合には、その直径は約６
．１關であるのに対して、第ｌ図（ａ）のように楕円と
した場合には、短軸ｄ＋　は約４．４市、長軸ｄ２は約
８．４．．となり、短軸の長さを短くすることができる
。第１図（ｂ）に示すものにおいても同様でちる。そし
て、透過型電子顕微鏡等では、対物レンズの性能を向上
させるために、ポールビースの上極と下極との間隔が小
さくなされることがあり、その場合にはＸ線検出器を配
置する空間的な制限が厳しくなるが、本発明では有感領
域面は偏平となされ、従来のものに比して短軸が短くな
っているので、短軸をポールピース上極に沿わせること
によって、ポールピースの上極と下極との間隔が小さい
場合にもＸ線検出器を試料は近接して配置することが可
能となる。なお、この点に付いては後述する。

また、第２図は有感領域面が円形である従来のＸ線検出
器２０と本発明に係るＸ線検出器２１との定量感度の相
違を示す図であるが、Ｘ線検出器の有感領域面の面積お
よび取出角が同じ場合であっても、測定点ＰからＸ線検
出器２０を見込む角度はｌ　Ｑ　＋　Ｐ　Ｑ　ａである
のに対して、測定点ＰからＸ線検出器２ｌを見込む角度
はｌＱ２ＰＱｓ　となり、従来のものより小さくなる。

従って、本発明に係るＸ線検出器２１は従来のＸ線検出
器２０に比較して定量感度を向上させることができる。

また、本発明に係るＸ線検出器は従来のＸ線検出器に比
較して取出角を高くすることができる。

即ち、いま、第３図に示すように、Ｘ線検出器を取出角
に沿って配置するものとすると、本発明に係る有感領域
面の形状が偏平となされたＸ線検出器２６は、その短軸
側をボールビース上極１０に沿わせることによって、取
出角φ１を、有感領域面の形状が円形である従来のＸ線
検出器２５の取出角φ２より大きくすることができる。

また、従来のＸ線検出器２５の位置を、第３図の２５′
で示す位置、即ち、試料４とＸ線検出器２５′の有感領
域面の中心の距離を、試料４とＸ線検出器２６の有感領
域面の中心の距離に等しくなる位置に移動させ、Ｘ線検
出感度を等しくした場合には、取出角φ３はより小さく
なってしまう。このように、本発明のＸ線検出器は、取
出角を大きくした状態で試料に近付けることができるの
である。

Ｘ線検出器を、第４図に示すように光軸と直交する方向
から挿入する場合も同様であり、本発明によるＸ線検出
器２８の取出角α２は、従来のＸ線検出器２７の取出角
α，より大きくすることができることが分かる。

なお、以上の説明ではポールピース上極の断面形状は略
台形としたが、他の形状であってもよいことは明らかで
あろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る分析電子顕微鏡用半導体Ｘ線検出
器の実施例を示す図、第２図、第３図３よび第４図は従
来のＸ線検出器と本発明に係るＸ線検出器との比較を説
明する図、第５図は分析電子顕微鏡の構成例を示す図、
第６図は従来のＸ線検出器の形状、配置を説明する図で
ある。１・・・電子銃、２は電子ビーム、３・・・電子レンズ
群、４・・・試料、５・・・電子レンズ群、６・・・蛍
光面、７・・・観察室、８・・・Ｘ線検出器、９・・・
Ｘ線分析装置、１０・・・ポールビース上極、　１１・
・・ポールピース下極、　１２・・・光軸。出　　願　　人　日本電子株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）有感領域面の形状が偏平であることを特徴とする
分析電子顕微鏡用半導体Ｘ線検出器。