JPH06325720A - 電子線分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 試料の深さ方向の分析領域を選択可能とし、
試料の深さ方向の正確な定量分析を行う電子線分析装置
を提供する。 【構成】 試料１１に電子ビームを照射し、この照射に
よって試料１１から発生する信号を検出する電子線分析
装置において、電子ビームを生成するための加速電圧を
選定する加速電圧選定手段２２を持たせ、その加速電圧
選定手段２２は加速電圧を電子ビームによる特性Ｘ線の
発生深さに対して選定することができ，かつ試料中の各
分析元素ごとに選定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子線分析装置に関
し、特に組成が固溶体的に不均一な材料の元素の定量分
析を、特性Ｘ線の検出により行う電子線分析装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＥＰＭＡ等の電子線分析装置に
おいて、入射電子線を試料に照射することにより励起さ
れる特性Ｘ線の波長と試料の原子番号との間にある一定
の関係から、入射電子照射点での元素の定性分析が行わ
れ、また、その強度から定量分析が行なわれることが知
られている。

【０００３】試料の深さ方向に対して元素の濃度分布が
異なっている試料を分析するとき、試料の内部から発生
する特性Ｘ線を検出して定量分析を行う場合には、一定
の加速電圧で測定すると特性Ｘ線の発生する深さが元素
ごとに異なるため、分析領域が元素ごとに異なるため
に、入射電子照射点での元素の正確な値を得ることがで
きないという問題点があった。

【０００４】そこで、従来、この問題点を解決するため
に、試料に照射する入射電子線の加速電圧を、定量する
元素の特性Ｘ線が発生できる範囲のできるだけ低い一定
値としている。これによって、試料の表面付近の元素の
組成情報を得ることにより、試料の深さ方向における元
素の濃度分布の影響をできるだけ小さくしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来の電子線分析装置においては、以下のような問題点
を有している。 （１）各元素で特性Ｘ線の深さ方向における発生領域が
異なるため、元素の濃度分布の平均値を求める従来の電
子線分析装置では、各元素の正確な定量分析を行うこと
ができない。 （２）また、試料の深さ方向の元素の濃度分布の影響を
小さくするために、入射電子線の加速電圧を低い値に設
定するとき、含有する全元素の測定が行えるためにある
一定値以上の加速電圧が必要となり、必ずしも全元素の
分析深さが浅くなるとは限らない。 （３）また、分析領域よりも小さいスケールで組成変化
がある試料では、正確な定量値が得られない。

【０００６】そこで、本発明は前記した従来の電子線分
析装置の問題点を解決し、試料の深さ方向の分析領域を
選択可能とし、試料の深さ方向の正確な定量分析を行う
電子線分析装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、試料に電子ビームを照射し、この照射に
よって試料から発生する信号を検出する電子線分析装置
において、電子ビームを生成するための加速電圧を選定
する加速電圧選定手段を持たせ、その加速電圧選定手段
は加速電圧を電子ビームによる特性Ｘ線の発生深さに対
して選定することができ，かつ試料中の各分析元素ごと
に選定することができるよう構成するものである。

【０００８】

【作用】本発明によれば、前記構成とすることによっ
て、試料に電子ビームを照射し、この照射によって試料
から発生する信号を検出する電子線分析装置において、
電子ビームを生成するための加速電圧を選定する加速電
圧選定手段により、加速電圧を電子ビームによる特性Ｘ
線の発生深さに対して選定することができるものであ
り、かつ試料中の各分析元素ごとに選定することができ
る。

【０００９】一般に、特性Ｘ線の発生領域の特性Ｘ線発
生の最大深さＲは、分析する元素の原子量、原子番号、
試料中の密度、照射する電子ビームの加速電圧、特性Ｘ
線の最小励起電圧とある物理的な関係がある。本発明の
電子線分析装置は、この関係に基づいて、分析試料の分
析しようとする分析深さに対して、印加する電子ビーム
の加速電圧を選定する加速電圧選定手段を持たせ、この
加速電圧選定手段により分析する元素ごとに加速電圧を
選定するものである。

【００１０】また、本発明の構成により、同一の分析深
さに対して、各元素に対するそれぞれき加速電圧選定す
ることができ、これによって、同一の分析深さに異なる
元素の定量分析を行うことができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照しながら詳
細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものでは
ない。 （実施例１） （実施例１の構成）はじめに、本発明の実施例１の構成
について、図１の本発明の実施例１のブロック構成図を
用いて説明する。

【００１２】本発明の電子線分析装置は、真空容器側装
置部１と、真空容器側装置部１の電子線の制御を行う条
件設定部２と、真空容器側装置部１の出力処理を行う出
力部３とから構成される。

【００１３】真空容器側装置部１は、例えばＥＰＭＡ等
の通常の電子線分析装置が有する構成部分であり、真空
容器１５内に試料１１を設置し、その試料１１に電子銃
１２からレンズ１３を通して電子ビームを照射し、該照
射により試料１１から放出される特性Ｘ線をＸ線検出器
１４により検出するものである。なお、図１中の真空容
器側装置部１は、構成部分の概略のみを示している。

【００１４】また、条件設定部２は電子ビームの照射条
件を設定する部分であり、入力手段２１と加速電圧選定
手段２２と第１メモリ２５と電子線制御手段２４とから
構成される。入力手段２１には試料の分析条件が入力さ
れ、加速電圧選定手段２２はこの分析条件に従って電子
銃１２に印加する加速電圧値を選定する。分析条件とし
て、例えば分析元素名や特性Ｘ線名や分析深さが入力さ
れる。選定された加速電圧値はいったん第１目メモリ２
５に記憶される。この第１目メモリ２５から読み出され
た加速電圧値は、電子線制御手段２４に入力されて電子
銃１２及びレンズ１３等を制御して、電子ビームの照射
条件を設定する。電子線制御手段２４は、電子銃１２に
印加する電圧及び電流を制御して加速電圧及びビーム電
流の設定し、またレンズ１３への電流値を制御してビー
ム径を設定する。

【００１５】また、出力部３は前記真空容器側装置部１
のＸ線検出器１４からの信号を処理して、試料の定量分
析を行う部分であり、Ｘ線測定手段３１と第２メモリ３
２と定量分析演算手段及び補正手段３３と出力手段３４
とから構成される。Ｘ線測定手段３１はＸ線検出器１４
からの信号を入力して、その信号を第２メモリ３２に記
憶する。定量分析演算手段及び補正手段３３は、第２メ
モリ３２の記憶されている測定値を読み出し、定量分析
の演算及びその補正演算を行い、出力手段３４より出力
する。 （実施例１の作用）次に、本発明の実施例１の作用につ
いて、図１及び図２の本発明の電子線分析装置のフロー
チャートを用いて説明する。なお、以下の説明において
は、ステップＳの符号に従って説明する。 ステップＳ１：はじめに、入力手段２１より加速電圧を
選定するための設定条件を入力する。この設定条件とし
て、分析元素と特性Ｘ線の種類、及び分析深さを入力す
る。この分析元素種類の入力においては、その分析元素
名あるいは元素記号等の分析元素の種類を特定する記号
等を図示しない入力装置から入力することにより行わ
れ、また、特性Ｘ線の種類の入力においては、その特性
Ｘ線名あるいは波長等の特性Ｘ線を特定するものを図示
しない入力装置から入力することにより行われる。 ステップＳ２：次に、前記ステップＳ１の工程で入力さ
れた分析元素と特性Ｘ線の種類、及び分析深さの設定条
件から加速電圧を演算により選定する。

【００１６】一般に、特性Ｘ線の発生領域のＸ線発生の
最大深さＲは、以下に示す式（１）のＣａｓｔａｉｎｇ
の式と呼ばれる関係式により表されることが知られてい
る。

【００１７】 Ｒ＝０．００３Ａ（Ｖ_O ^1.7 −Ｖ_K ^1.7 ）／ρＺ （１） ここで、Ｒは発生深さ、Ａは原子量、Ｚは原子番号、ρ
は密度、Ｖ_O は加速電圧、Ｖ_K は特性Ｘ線の最小励起電
圧をそれぞれ表している。

【００１８】本発明においては、上記関係式（１）から
以下に示す加速電圧Ｖ_O に関する式（２）を求め、この
関係式に前記ステップＳ１で入力された分析深さから得
られる発生深さＲと、分析元素の種類から得られる原子
量Ａ、原子番号Ｂ、及び密度ρと、特性Ｘ線の種類から
得られる特性Ｘ線の最小励起電圧Ｖ_K とを代入すること
により、印加する加速電圧Ｖ_O を選定する。

【００１９】 Ｖ_O ＝（ρＺＲ／０．００３Ａ＋Ｖ_K ^1.7 ）^1/1.7 （２） したがって、各元素に対してそれぞれ選定した加速電圧
Ｖ_O を印加することによって、同一の発生深さＲから各
分析元素の特性Ｘ線を検出することが可能となる。この
選定された加速電圧Ｖ_O は、いったん図１の第１メモリ
２５に記憶し、分析を行う全ての元素についての加速電
圧Ｖ_O を求めておく。 ステップＳ３：前記ステップＳ２の工程の加速電圧Ｖ_O
の選定を、分析する元素について全て行う。この工程に
より、各分析元素して印加すべき加速電圧Ｖ_O が選定さ
れることになる。分析する元素がある場合には、再びス
テップＳ２に戻り、その元素についての加速電圧Ｖ_O を
前記関係式（２）の演算により選定を行い、第１メモリ
に２５記憶する。 ステップＳ４：次に、前記ステップＳ３により求めた加
速電圧Ｖ_O を第１メモリ２５から読み出し、電子線制御
装置２４によって電子銃１２に設定する。

【００２０】このとき、同時にビーム電流とビーム径の
設定も行う。一般に、ビーム電流とビーム径には電子線
分析装置の電子光学系に基づく関係があるため、通常の
分析操作と同様にしてビーム電流とビーム径の設定を行
う必要がある。そして、この設定したビーム電流とビー
ム径に対応した制御信号を電子銃１２及びレンズ１３に
印加する。 ステップＳ５：前記ステップＳ４により設定された測定
条件により、はじめに標準試料の測定を行う。なお、こ
の工程は、一般に標準試料による比較法とよばれ、濃度
が既知の標準試料の特性Ｘ線の強度と濃度が未知の分析
対象の試料の強度との比から未知の分析対象の試料の元
素の重量濃度を求める比定量分析の手法において、基準
となる標準試料の特性Ｘ線の強度を求めるために行うも
のである。

【００２１】ここで、濃度が未知の分析試料中の元素の
重量濃度をＣ_unk とし、濃度が既知の標準試料中の元素
の重量濃度をＣ_std とすると、同一の測定条件下で得ら
れた特性Ｘ線のそれぞれ強度Ｉ_unk とＩ_std との間に
は、基本的に以下に示すように比例関係が成立する。

【００２２】 Ｃ_unk ／Ｃ_std ＝Ｉ_unk ／Ｉ_std （３） したがって、あらかじめ濃度Ｃ_std が分かっている標準
試料の元素の特性Ｘ線の強度Ｉ_std を測定しておき、そ
の後に測定する未知試料の特性Ｘ線の強度Ｉ_unk を前記
式（３）の関係から未知試料の元素の重量濃度を求め
る。

【００２３】この標準試料の測定においては、図１の試
料１１として濃度が既知の試料を設置し、その試料１１
に電子銃１２から電子ビームを照射する。この電子ビー
ムの加速電圧、ビーム電流、及びビーム径は、前記ステ
ップＳ４で設定した測定条件により定められるのもので
ある。試料１１から放出された特性Ｘ線は、Ｘ線検出器
１４により検出された後にＸ線測定手段３１によりその
強度が測定され、第２メモリ３２に記憶される。この第
２メモリ３２の記憶された標準試料のデータは、後に測
定する未知試料のデータとともに定量分析に用いられ
る。 ステップＳ６：前記ステップＳ４で設定した測定条件に
基づいて、ステップＳ５の工程での標準試料の測定が全
分析元素について終了したかを監視し、終了していない
分析元素がある場合には再びステップＳ４の工程に戻
り、その元素に対する加速電圧、ビーム電流、ビーム径
等の測定条件を設定した後、標準試料の測定を行う。 ステップＳ７：次に、未知試料の測定を行うために、再
び前記ステップＳ４と同様に、前記ステップＳ３により
求めた加速電圧Ｖ_O を第１メモリ２５から読み出し、電
子線制御装置２４によって電子銃１２に設定する。この
とき、ビーム電流とビーム径に対する制御信号を電子銃
１２及びレンズ１３に印加して、ビーム電流とビーム径
の設定を行う。したがって、この工程では、標準試料の
場合の測定条件を同一とするため、第１メモリ２５に記
憶されている測定条件を基にして、未知試料にたいする
測定条件を設定する。 ステップＳ８：前記ステップＳ７により設定された測定
条件により、未知試料の測定を行う。なお、この工程に
より、前記式（３）中の未知試料の特性Ｘ線の強度Ｉ
_unk を測定する。

【００２４】この未知試料の測定においては、図１の試
料１１として濃度が未知の試料を設置し、その試料１１
に電子銃１２から電子ビームを照射する。この電子ビー
ムの加速電圧、ビーム電流、及びビーム径は、前記ステ
ップＳ７で設定した測定条件により定められるのもので
ある。試料１１から放出された特性Ｘ線は、Ｘ線検出器
１４により検出された後にＸ線測定手段３１によりその
強度が測定され、第２メモリ３２に記憶される。この第
２メモリ３２の記憶された未知試料のデータは、前記ス
テップＳ５において測定された標準試料のデータととも
に定量分析に使用される。 ステップＳ９：前記ステップＳ７で設定した測定条件に
基づいて、ステップＳ８の工程での未知試料の測定が全
分析元素について終了したかを監視し、終了していない
分析元素がある場合には再びステップＳ７の工程に戻
り、その元素に対する加速電圧、ビーム電流、ビーム径
等の測定条件を設定した後、未知試料の測定を行う。 ステップＳ１０：次に、前記ステップＳ５及びステップ
Ｓ８で測定したデータに基づいて、定量分析の演算を行
う。標準試料の特性Ｘ線の強度Ｉ_std 及び未知試料の特
性Ｘ線の強度Ｉ_unk を第２メモリ３２から各分析元素ご
とに読み出し、前記式（３）に従って未知試料中の元素
の重量濃度Ｃ_unk を求める。このとき、標準試料中の元
素の重量濃度Ｃ_std は、図示されないメモリにあらかじ
め記憶しておき、そのデータを読み出すことによって得
ることができる。

【００２５】そして、この定量分析の演算の後、補正計
算を行い定量値を得る。これは、実際に測定されるＸ線
強度は、種々の要因によって前記した式（３）の比例関
係がくずれるため、これを補正するためである。なお、
この定量分析法及び補正法としては、例えばＺＡＦ法の
他各種の方法が知られているが、本発明においては任意
の定量分析法及び補正法を選択することができる。 ステップＳ１１：前記ステップＳ１０の工程により得ら
れた未知試料の定量分析のデータを出力する。この出力
は、ＣＲＴ等の表示装置における表示、プリンイト出
力、その他の記録媒体への記録等、任意の形態をとるこ
とができる。 （実施例１の効果）条件設定部により入力された電子ビ
ームの照射条件に対する加速電圧やビーム電流、ビーム
径等の測定条件を第１メモリに記憶しておくことができ
るため、異なる未知試料に対しても同様の分析元素の測
定については、第１メモリに記憶されているデータを使
用することができる。 （実施例１の変形例）図２のフローチャートにおいて
は、ステップＳ９の判定をステップＳ１０の定量分析演
算及び補正計算の前に行っているが、ステップＳ９とス
テップＳ１０の工程の順序を入替えて、ステップＳ１０
の定量分析演算及び補正計算の後にステップＳ９の判定
を行うこともできる。 （実施例２） （実施例２の構成）本発明の実施例２の構成について、
図３の本発明の実施例２のブロック構成図を用いて説明
する。

【００２６】実施例２の電子線分析装置は、前記実施例
１の電子線分析装置と同様に真空容器側装置部１と、真
空容器側装置部１の電子線の制御を行う条件設定部２
と、真空容器側装置部１の出力処理を行う出力部３とか
ら構成され、前記実施例１とは条件設定部２の構成にお
いて相違している。そこで、以下では、条件設定部２の
構成についてのみ説明し、その他の真空容器側装置部１
と出力部３の構成については説明を省略する。

【００２７】条件設定部２は電子ビームの照射条件を設
定する部分であり、入力手段２１と加速電圧選定手段２
２と電子線制御手段２４とから構成される。入力手段２
１は内部に第３のメモリを有しており、入力された試料
分析条件をいったん第３のメモリを記憶しておく。加速
電圧選定手段２２はこの分析条件に従って電子銃１２に
印加する加速電圧値を選定する。分析条件として、例え
ば分析元素名や特性Ｘ線名や分析深さが入力される。選
定された加速電圧値は、電子線制御手段２４に入力され
て電子銃１２及びレンズ１３等を制御し、電子ビームの
照射条件を設定する。電子線制御手段２４は、電子銃１
２に印加する電圧及び電流を制御して加速電圧及びビー
ム電流を設定し、またレンズ１３への電流値を制御して
ビーム径を設定する。 （実施例２の作用）次に、本発明の実施例２の作用につ
いて、図３及び図４の実施例２のフローチャートを用い
て説明する。なお、以下の説明においては、ステップＳ
の２０番代の符号を用いて説明する。 ステップＳ２１：はじめに、入力手段２１より加速電圧
を選定するために、分析元素と特性Ｘ線の種類、及び分
析深さ等の設定条件を入力する。この設定条件の内容及
び、入力の方法は前記実施例１のステップＳ１と同様で
あるためここではその説明を省略する。そして、入力さ
れた設定条件は、入力手段２１内に設けられた第３のメ
モリに記憶され保持される。 ステップＳ２２：次に、前記ステップＳ２１の工程で入
力された分析元素と特性Ｘ線の種類、及び分析深さの設
定条件から加速電圧を演算により選定する。

【００２８】この工程における加速電圧の演算は、前記
実施例１のステップＳ２の工程と同様であるため、ここ
ではその説明を省略する。

【００２９】この工程での加速電圧の選定は、第３のメ
モリ２６に記憶されている各設定条件に対して逐次行わ
れ、その選定結果を電子線制御手段２４に出力する。 ステップＳ２３：次に、前記ステップＳ２２により求め
た加速電圧Ｖ_O を、電子線制御装置２４によって電子銃
１２に設定する。このとき、同時にビーム電流とビーム
径の設定も行う。そして、この設定したビーム電流とビ
ーム径に対応した制御信号を電子銃１２及びレンズ１３
に印加する。 ステップＳ２４：前記ステップＳ２３により設定された
測定条件により、はじめに標準試料の測定を行う。この
工程では、図３の試料１１として標準試料をセットする
ことにより行われる。なお、この工程は、前記実施例１
のステップＳ５で説明したように標準試料による比較法
における標準試料の特性Ｘ線の強度を求める工程であ
り、前記実施例１の式（３）で示されるＣ_unk ／Ｃ_std
＝Ｉ_unk ／Ｉ_std 中のＩ_stdが求められる。この工程
は、図３中のＸ線検出器１４の出力をＸ線測定手段３１
によってその強度を測定し、第２のメモリ３２に記憶す
ることにより行われる。 ステップＳ２５：次に、前記ステップＳ２３により設定
された測定条件により、未知試料の測定を行う。なお、
この工程により、前記式（３）中の未知試料の特性Ｘ線
の強度Ｉ_unk を測定する。

【００３０】この未知試料の測定においては、図３の試
料１１として濃度が未知の試料を設置し、その試料１１
に電子銃１２から電子ビームを照射する。この電子ビー
ムの加速電圧、ビーム電流、及びビーム径は、前記ステ
ップＳ２３で設定した測定条件がそのまま使用される。
試料１１から放出された特性Ｘ線は、Ｘ線検出器１４に
より検出された後にＸ線測定手段３１によりその強度が
測定され、第２メモリ３２に記憶される。この第２メモ
リ３２の記憶された未知試料のデータは、前記ステップ
Ｓ２４において測定された標準試料のデータとともに定
量分析に使用される。 ステップＳ２６：前記ステップＳ２３で設定した測定条
件に基づいて、標準試料の測定及び未知試料の測定が全
分析元素について終了したかを監視し、終了していない
分析元素がある場合には再びステップＳ２２の工程に戻
り、その元素に対する加速電圧、ビーム電流、ビーム径
等の測定条件を設定した後、未知試料の測定を行う。

【００３１】実施例２においては、前記ステップＳ２２
における加速電圧の計算を、分析元素ごとに第３のメモ
リ２６から逐次設定条件を読み出すことにより行ってい
るため、ステップＳ２６からステップＳ２２へのループ
は（分析元素の個数−１）回行われることになる。 ステップＳ２７：次に、前記ステップＳ２４及びステッ
プＳ２５で測定したデータに基づいて、定量分析の演算
を行う。この演算では、標準試料の特性Ｘ線の強度Ｉ
_std 及び未知試料の特性Ｘ線の強度Ｉ_unk を第２メモリ
３２から各分析元素ごとに読み出し、前記式（３）に従
って未知試料中の元素の重量濃度Ｃ_unk を求める。この
とき、標準試料中の元素の重量濃度Ｃ_std は、図示され
ないメモリにあらかじめ記憶しておき、そのデータを読
み出すことによって得ることができる。

【００３２】そして、この定量分析の演算の後、補正計
算を行い定量値を得る。これは、実際に測定されるＸ線
強度は、種々の要因によって前記した式（３）の比例関
係がくずれるため、これを補正するためである。なお、
この定量分析法及び補正法としては、例えばＺＡＦ法の
他各種の方法が知られているが、本発明においては任意
の定量分析法及び補正法を選択することができる。 ステップＳ２８：前記ステップＳ２７の工程により得ら
れた未知試料の定量分析のデータを出力する。この出力
は、ＣＲＴ等の表示装置における表示、プリンイト出
力、その他の記録媒体への記録等、任意の形態をとるこ
とができる。 （実施例２の効果）実施例２においては、ある分析元素
に対して測定条件の１回の設定により、標準試料と未知
試料の測定を行うことができる。 （実施例３） （実施例３の構成）本発明の実施例３の構成について、
図５の本発明の実施例３のブロック構成図を用いて説明
する。

【００３３】実施例３の電子線分析装置は、前記実施例
１及び実施例２の電子線分析装置と同様に真空容器側装
置部１と、真空容器側装置部１の電子線の制御を行う条
件設定部２と、真空容器側装置部１の出力処理を行う出
力部３とから構成され、前記実施例１及び実施例２とは
条件設定部２の構成において相違している。そこで、以
下では、条件設定部２の構成についてのみ説明し、その
他の真空容器側装置部１と出力部３の構成については説
明を省略する。

【００３４】条件設定部２は電子ビームの照射条件を設
定する部分であり、入力手段２１と加速電圧選定手段２
２と第４メモリ２３と第１メモリ２５と電子線制御手段
２４とから構成される。分析条件として、例えば分析元
素名や特性Ｘ線名や分析深さが入力される。第４メモリ
２３には、各分析元素ごとに加速電圧と特性Ｘ線の発生
深さの関係をシミュレーションデータが記憶されてい
る。加速電圧選定手段２２は、試料分析条件が入力手段
２１から入力されると、その試料分析条件に対応する加
速電圧値を第４メモリ２３から読み出し、第１メモリ２
５に記憶させる。

【００３５】第１メモリ２５に記憶されている加速電圧
値は読み出されて電子線制御手段２４に入力され、電子
銃１２及びレンズ１３等を制御して電子ビームの照射条
件を設定する。電子線制御手段２４は、電子銃１２に印
加する電圧及び電流を制御して加速電圧及びビーム電流
の設定し、またレンズ１３への電流値を制御してビーム
径を設定する。 （実施例３の作用）次に、本発明の実施例３の作用につ
いて、図５及び図６〜８を用いて説明する。図６及び図
７は加速電圧と特性Ｘ線の発生深さとの関係を示す図で
あり、図８は分析元素に対する加速電圧及び特性Ｘ線の
発生深さを表すテーブルである。

【００３６】なお、実施例３の作用は、ステップＳ２の
加速電圧の計算の工程について異なり、その他の工程は
前記実施例１の作用とほぼ同様であるため、以下におい
ては、この相違する工程の部分についてのみ説明する。

【００３７】実施例３においては、第４メモリ２３に各
分析元素ごとに加速電圧と特性Ｘ線の発生深さの関係を
シミュレーションデータが記憶している。この加速電圧
と特性Ｘ線の発生深さとの間には、例えば図６に示すよ
うな関係があり、例えばモンテカルロシミュレーション
により各分析元素に対してあらかじめ求めて、記憶して
おくことができる。

【００３８】実施例３ではこのシミュレーションデータ
を用いることによって、分析深さに対する加速電圧の値
を求めることができる。例えば、図７において、ある元
素Ａに対する曲線を太い実線により示すと、分析深さＲ
₁ における特性Ｘ線を得るのに必要な加速電圧はＶ_01A
であり、また、分析深さＲ₂ における特性Ｘ線を得るの
に必要な加速電圧はＶ_02A である。また、ある元素Ｂに
対する曲線を太い破線により示すと、分析深さＲ₁ にお
ける特性Ｘ線を得るのに必要な加速電圧はＶ_01B であ
り、また、分析深さＲ₂ における特性Ｘ線を得るのに必
要な加速電圧はＶ_02B である。このデータをテーブルに
すると図８に示すようになる。

【００３９】そこで、加速電圧選定手段２２は、入力手
段２１から入力された分析元素名、特性Ｘ線名、分析深
さに基づいて、第４メモリ２３から加速電圧を読み出
す。この読み出された加速電圧は第１メモリ２５に、例
えば図８に示すように各分析元素ごとに記憶される。

【００４０】そして、この第１メモリ２５に記憶された
データは、電子線制御出力２４に出力され、前記実施例
１に示した工程と同様にして測定が行われる。 （実施例３の効果）実施例３においては、メモリ内に各
分析元素ごとに加速電圧と特性Ｘ線の発生深さの関係を
シミュレーションデータが記憶されているため、加速電
圧を求める演算を要することなく、発生深さに対する加
速電圧を求めることができる。 （実施例４） （実施例４の構成）本発明の実施例４の構成について、
図９の本発明の実施例４のブロック構成図を用いて説明
する。

【００４１】実施例４の電子線分析装置は、前記実施例
１、実施例２及び実施例３の電子線分析装置と同様に真
空容器側装置部１と、真空容器側装置部１の電子線の制
御を行う条件設定部２と、真空容器側装置部１の出力処
理を行う出力部３とから構成され、前記実施例１、実施
例２及び実施例３とは条件設定部２の構成において相違
している。そこで、以下では、条件設定部２の構成につ
いてのみ説明し、その他の真空容器側装置部１と出力部
３の構成については説明を省略する。

【００４２】条件設定部２は電子ビームの照射条件を設
定する部分であり、入力手段２１と加速電圧選定手段２
２と電子線制御手段２４とから構成される。入力手段２
１は内部に第３のメモリを有しており、入力された試料
分析条件をいったん第３のメモリを記憶しておく。加速
電圧選定手段２２は加速電圧と特性Ｘ線の発生深さの関
係を表すシミュレーションデータを各分析元素ごとに記
憶している第４メモリ２３と接続されている。そして、
加速電圧選定手段２２は、分析条件に従って第４メモリ
２３から加速電圧を読み出して電子銃１２に印加する加
速電圧値を選定する。分析条件として、例えば分析元素
名や特性Ｘ線名や分析深さが入力される。選定された加
速電圧値は、電子線制御手段２４に入力されて電子銃１
２及びレンズ１３等を制御し、電子ビームの照射条件を
設定する。電子線制御手段２４は、電子銃１２に印加す
る電圧及び電流を制御して加速電圧及びビーム電流の設
定し、またレンズ１３への電流値を制御してビーム径を
設定する。 （実施例４の作用）次に、本発明の実施例４の作用につ
いて、図９を用いて説明する。

【００４３】なお、実施例４の作用は、ステップＳ２の
加速電圧の計算の工程について異なり、その他の工程は
前記実施例１の作用とほぼ同様であるため、以下におい
ては、この相違する工程の部分についてのみ説明する。

【００４４】この工程での加速電圧の選定は、第３のメ
モリ２６に記憶されている各設定条件に対して逐次行わ
れ、その選定結果を電子線制御手段２４に出力するもの
であり、前記実施例２に示したように図４のステップＳ
２２からステップＳ２６を繰り返すことによって、順次
第３のメモリ２６に記憶されている各設定条件を読み出
し、その各設定条件に対する加速電圧を選定する。

【００４５】また、この加速電圧を選定においては、前
記実施例３に示したように、第４メモリ２３に各分析元
素ごとに加速電圧と特性Ｘ線の発生深さの関係をシミュ
レーションデータが記憶しておき、このシミュレーショ
ンデータを用いることによって、分析深さに対する加速
電圧の値を求める。この加速電圧の選定については、前
記実施例３と同様であるので、ここでは説明を省略す
る。 （実施例４の効果）実施例４においては、メモリ内に各
分析元素ごとに加速電圧と特性Ｘ線の発生深さの関係を
シミュレーションデータが記憶されているため、加速電
圧を求める演算を要することなく、発生深さに対する加
速電圧を求めることができるとともに、ある分析元素に
対する測定条件を１回設定すれば、標準試料と未知試料
の測定を行うことができる。 （変形例）なお、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であ
り、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

【００４６】前記実施例１においては、標準試料の測定
と未知試料の測定とをそれぞれ別に行っているが、ある
分析元素に対する測定条件の設定に対して、標準試料の
測定と未知試料の測定を順に連続して行うようにするこ
ともできる。図１０は、この場合のフローチャートを示
すものであり、ステップＳ３４の加速電圧，ビーム電
流、ビーム径等の測定条件の設定を行った後、ステップ
Ｓ３５の標準試料の測定とステップＳ３６の未知試料の
測定を連続して行うものである。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
試料の深さ方向の分析領域が選択可能となり、異なる分
析元素に対して、同一の分析深さにおける正確な定量分
析を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１のブロック構成図である。

【図２】本発明の電子線分析装置のフローチャートであ
る。

【図３】本発明の実施例１のブロック構成図である。

【図４】本発明の実施例２のフローチャートである。

【図５】本発明の実施例３のブロック構成図である。

【図６】加速電圧と特性Ｘ線の発生深さとの関係を示す
図である。

【図７】加速電圧と特性Ｘ線の発生深さとの関係を示す
図である。

【図８】分析元素に対する加速電圧及び特性Ｘ線の発生
深さを表すテーブルである。

【図９】本発明の実施例４のブロック構成図を用いて説
明する。

【図１０】本発明のその他の実施例のフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１…真空容器側装置部、２…条件設定部、３…出力部、
１１…試料、１２…電子銃、１３…レンズ、１４…Ｘ線
検出器、１５…真空容器、２１…入力手段、２２…加速
電圧選定手段、２３…第４メモリ、２４…電子線制御手
段、２５…第１メモリ、２６…第３メモリ、３１…Ｘ線
測定手段、３２…第２メモリ、３３…定量分析演算手段
及び補正手段、３４…出力手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料に電子ビームを照射し、この照射に
   よって前記試料から発生する信号を検出する電子線分析
   装置において、前記電子ビームを生成するための加速電
   圧を選定する加速電圧選定手段を有し、前記加速電圧選
   定手段は前記加速電圧を前記電子ビームによる特性Ｘ線
   の発生深さに対して選定し、かつ前記試料中の各分析元
   素ごとに選定することを特徴とする電子線分析装置。