JPH0325358A - 走査型微小部ｘ線分析装置 - 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〕 本発明は走査型微小部Ｘ線分析装置に関する。

〔従来の技術〕

微小部Ｘ線分析装置は、分析しようとする固体試料の微
小部に細く集束された電子ビームを照射し、この試料照
射部分から放射されるＸ線スペクトルにより、上記被照
射試料部分の元素分析を行う装置であり、半導体素子、
固体撮像素子、その他薄膜積層素子等の電子部品に含ま
れる元素分析に広く使用されている。

走査型微小部Ｘ線分析装置は、第３図に示すように、眞
空中におかれた試料ｌを走査し々から照射する細く集束
された電子ビーム２を発射する電子銃３と、この電子ビ
ーム２の照射により試料ｌの微小部から放射される特定
波長のＸ線４を選択的に検出するＸ線スペクトルメータ
な有するＸ線検出器５と、上記電子ビーム２の照射によ
り試料１の微小部から放射される２次電子６を検出する
２次電子検出器７を有してなる。

上記の装置により、試料ｌに照射する電子ビーム２を走
査して、試料１の微小部から放射する特定元素から発生
する特定波長のＸ線４を連．続的にし、一方このブラウ
ン管オツシロスコープ８の映像ビームを試料走査電子ビ
ーム２と同期して走査することにより、検出した特定波
長のＸ線に対応する特定元素の試料微小部における濃度
分布をブラウン管スクリーン上に表示させることができ
る（実公昭４５−２７６７２号公報）。

また、試料ｌに照射する電子ビーム２によって、試料１
の微小部から放射する２次電子６を２次電子検出器７で
検出し、この検出信号により照射した微小部の凹凸等の
形状を観察し、上記特定元素の試料微小部の濃度分と対
応させた含有元素の考察を行うことができる。

〔発明が解決しようとするＵ題〕

上記した走査型微小部Ｘ線分析装置は、半導体素子、固
体撮像素子、その他薄膜積Ｍ素子の微小部に含まれる異
物の元素分析および微小部におげろ形状観察を高精度か
つ能率よく行うことが可能である。

しかしながら、電子ビーム２を照射して試料１から放射
する前記特定波長のＸ線４により、試料１の微小部に含
まれる異物の元素分析を行うことができるのは、試料１
の表面から２｝ｊ−ｍ程度の深さの部分に限られ、また
試料１かも放射する前記２次電子６により、試料１の微
小郡における積層された薄膜の凹凸等の形状を観察する
ことができるのは、試料ｌの表面から０．１ｐｍ程度の
深さの部分に限られる。そのため、試料１の表面から更
に深い部分に含まれる異物の分析およびその形状観察等
を行うことは難かしく、半導体素子、画体撮像素子、そ
の他薄膜積層禾子尋電子郁品の品實改良の用として十分
に目的を達或し得ない場合がある。

本発明の目的は、上記従来の問題゛点に鑑み、半導体素
子、固体撮像素子、その他薄膜積層素子等の試料ｌに含
まれる異物の元素分析およびその形状観察婢を従来より
も試料の探い部分にまで能率よ《行うことができる走査
型微小部Ｘ線分析装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、細く集束された電子ビームで被分析試料
表面を走査しながら照射する手段と、この電子ビームの
照射によって試料面から放射されるＸ線のうち、ある特
定波長のＸ線を選択的に検出する手段と、上記電子ビー
ムの照射によって試料面から放射される２次電子から試
料の微小部における形状を観察する手段を有する走査型
微小部Ｘ線分析装置において、上記分析装置に上記電子
ビームが照射され，る試料面をイオンミリングするイオ
ンミリング装置を設けることによって達成される。

〔作用〕

上記の手段は、細く集束された電子ビームが照射する試
料面の部分、すなわち、分析しようとする試料面の部分
をイオンミリング装置によってイオンミリング（イオン
の衝突によυ表面を削り取る）を行い、そのイオンミリ
ングされた部分に上記電子ビームを照射するものである
から、イオンズリングされた部分だけ、従来よりも試料
の深い部分に含まれる異物の元素分析やその形状観察等
を行うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明による一実施例を第１図および第２図によ
り説明する。なお、第３図と同一部材には同一符号を付
する。

第ｌ図に示す走査型微小部Ｘ線分析装置は、眞空中にお
かれた試料１を照射する細く集束された電子ビーム２を
発射する電子銃３と、試料１の微小部から放射される特
定波長のＸ線４を選択的に検出するＸ線スペクトルメー
タを有するＸ線検出器５と、上記電子ビーム２の照射に
より試料１の微小部から放射される２次電子６を検出す
る２次電子検出器７を有する点、従来の装置と同一であ
るが、特にイオンミリング装置９を設け、これにより電
子ビーム２が照射される試料１の微小邪に集束されたイ
オンビーム１０を照射してその照射部分をイオンミリン
グするよう構成してなる。

このように構成した装置を用い、イオンミリング装置９
により集束されたイオンビーム１０を試料ｌの微小部に
照射すると、第２図に示すように、その照射部分がイオ
ンミリングされ、試料ｌの表面に微小な凹部１ａが形成
される。

次に、イオンミリングされた試料１の凹部１ａに細《集
束された電子ビーム２を走査しｋがら照射すると、この
凹部１ａの底部に存在する微小異物ｌ１に含まれる元素
から特定波長のＸ線４と、その形状により特定される２
次電子６が夫々放射される。これら特定波長のＸ線４と
２次電子６を前記従来と同様の手段で検出し、その検出
信号を処理し、その異物に含まれる物質の元素分析と異
物の形状観察を同時に行うことかできる。

〔発明の効果〕

以上述べた本発明により、従来より深い部分に含まれる
異物の元素分析と、その形状観察を同時に行うことがで
きる。従って、異物が積層膜の内部にあって、従来分析
が困難であった半導体素子、固体撮傷素子、その他薄膜
積層素子の表面から内部にある異物の元素、形状、位置
等の状態をしらべることかでき、上記素子の品貿改良に
対する有効な手段となる。

また、イオンミリング装置が走査型微小部Ｘ線分析装置
と一体に設けられているので、イオンミリング操作と分
析操作を短時間に能率よく行うことができる。

更に、試料が眞空中でミーリングされるので、大気によ
る汚染や異物の付着が々いので、精密ね分析ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による走査型微小部Ｘ線分析装置の一実
施例になる要部説明図、第２図は第１図の装置によりイ
オンミーリングされた試料の断面図、第３図は従来の走
査型微小部Ｘ線分析装置の脱明図である。 １・・・試料、　２・・・電子ビーム、　３・・・電子
銃、４・・・Ｘ線、　５・・・Ｘｉｌ検出器、　６・・
・２次電子、７・・・２次電子検出器、　　８・・・ブ
ラウン管オツシロスコープ、　　９・・・イオンミリン
グ装置、１０・・・イオンビーム、　　１１・・・Ｍ物
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、細く集束された電子ビームで被分析試料表面を走査
   しながら照射する手段と、この電子ビームの照射によつ
   て試料面から放射されるＸ線のうち、ある特定波長のＸ
   線を選択的に検出する手段と、同電子ビームの照射によ
   つて試料面から放射される２次電子から試料の微小部に
   おける形状を検出する手段を有する走査型微小部Ｘ線分
   析装置において、上記分析装置に上記電子ビームが照射
   される試料面をイオンミリングするイオンミリング装置
   を設けたことを特徴とする走査型微小部Ｘ線分析装置。