JPH0799357B2 - マッピング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、Ｘ線光電子分光（ESCA）法とかオージェ電子
分光法等による表面分析を行うマッピング装置に関す
る。

（従来の技術） ESCA等のマッピング測定は、Ｘ線で試料面を走査し、試
料から放出される光電子或はオージェ電子をエネルギー
アナライザでエネルギー分析し、特定エネルギーの電子
検出強度によって試料の組成分布を測定している。従
来、上記測定はエネルギーアナライザの検出エネルギー
を或るエネルギー値に固定し、検出器に入射する光電子
を計数し、その計数値に応じて色別し、CRT等に表示し
ている。しかし、このような方法で測定した場合、バッ
クグランド値がそのまま検出出力に含まれるために、バ
ックグランドが場所によって大きく変化する時は、バッ
クグランドが測定元素による検出ピークの値と同程度の
検出出力を示すことがあって、このような場合、実際の
元素分布状態とは異なった結果が得られると云う問題が
ある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、Ｘ線光電子分光等によるマンピッグ分析でバ
ックグランドが場所によって異なる試料においても、高
精度でマッピング測定ができるようにすることを目的と
する。

（課題を解決するための手段） マッピング装置において、Ｘ線を試料に照射する手段
と、試料をXY方向に移動させる手段と、Ｘ線で励起され
た試料から放出される光電子をエネルギーで選別する手
段と、指定エネルギーで選別された光電子を検出する手
段と、検出値を積分する手段と、試料の一画素駆動毎に
同一時間幅のピークを２つ有する同期信号を発信する手
段と、検出信号を試料の位置信号と選別エネルギーと共
に記憶する手段と、上記同期信号の一画素２パルスに同
期してエネルギー選別手段の選別エネルギー値をエネル
ギースペクトルの測定しようとする元素に対応するピー
ク中心値のエネルギー値E1と同ピークの裾に近接したバ
ックグランド領域のエネルギー値E2との２エネルギー値
に交互に切り換える手段と、上記同期信号のパルスとパ
ルスとの間に同期して上記積分手段の積分値を上記記憶
手段に記憶させると共に積分手段をリセットする手段
と、上記記憶手段に記憶されたデータを基に試料の同一
位置信号に対応するエネルギーE1の電子積分値からエネ
ルギーE2の電子積分値を引算しその差を測定値とする演
算手段と、上記測定値と同測定値に対応する位置信号と
でマッピング表示を行う表示手段とを設けた。

（作用） Ｘ線光電子分光分析等で試料面の微小領域或は試料面全
体の平均分析を行う場合は、試料から放射される電子の
エネルギースペクトル測定を行うからバックグランド除
去ができるが、マッピング測定においては、試料面を走
査するので、各画素毎にエネルギースペクトル測定を行
っていると分析所要時間が長くなるため、測定元素によ
る光電子だけを計数するようにしており、このためバッ
クグランド除去ができない。

本発明はバックグランドを含まない検出値を求める方法
として、エネルギースペクトルのピークの裾の付近がバ
ックグラウントレベルを示すものであるから、試料面の
同一場所において、第２図に示すように、測定元素のピ
ーク中央値に対応するエネルギーE1と、同ピークの裾に
近接したバックグランド領域のエネルギーE2との光電子
をエネルギーアナライザ交互に検出するようにし、エネ
ルギーE1における電子検出値からエネルギーE2における
電子検出値を引算して、バックグランドを除去した測定
元素のみに対応する真の検出値を容易に短時間で求める
ことができるようになった。

（実施例） 第１図に本発明の一実施例を示す。第１図において、Ｓ
は試料でＸ線ビームを照射されて光電子を放出する。Ａ
は試料ステージで試料Ｓを移動させることにより、Ｘ線
ビームによる試料面の走査を行う。１は集束レンズで試
料Ｓから放出された光電子を集束しエネルギー分析器の
スリットS1に入射せしめる。２はスリットS1を透過した
光電子に電界を与えてエネルギー別に分離させ特定のエ
ネルギーの光電子だけをスリットS2に集束せしめるエネ
ルギーアナライザである。３は電子検出器でスリットS2
を通過した光電子を検出する。４は計数器で検出器３で
検出された光電子の数をゲートＧが開いている時間だけ
計数する。ゲートＧは同期信号発振器６からの同期信号
により開閉する。５はCPUで、計数器で計数された数値
を、試料ステージＡから送られる試料位置信号と、エネ
ルギーアナライザ２から送られるエネルギー信号とを対
応づけて共に、同期信号発振器６からの同期信号毎に記
憶し、記憶した測定値から夫々の位置毎に測定元素に対
応する検出ピーク値を演算し、演算結果を表示装置７に
画像表示する。同期信号発振器６は試料ステージの移動
と同期して、試料ステージが１画素分移動する毎に、第
３図に示すようなΔｔ時間幅のON信号を２つ有するパル
ス信号を発振する。

測定動作について説明する。試料ステージＡで試料Ｓの
測定開始点にＸ線が照射するように試料を移動させ、そ
の位置から試料ステージに試料面走査移動を開始させ
る。それに伴い同期信号発振器６から第３図に示す同期
信号をゲートＧとCPU5に送信する。CPU5はエネルギーア
ナライザ２のアナライザ電圧を、一画素毎に同期信号の
最初のON信号でエネルギーE1の光電子が検出されるよう
に、次のON信号でエネルギーE2の光電子が検出されるよ
うに制御する。ゲートＧは同期信号のON信号時間Δｔの
間だけゲートを開く。このようにゲートＧが開閉される
ことによりエネルギー切換え中も連続的に電子検出信号
を計数しているのと異なり、切換えの過渡期の電子検出
信号の計数は停止される。CPU5は同期信号のOFF信号時
に計数器４の数値を記憶し、計数器４をリセットする。
記憶した数値に対応するエネルギーアナライザ２のエネ
ルギー信号と試料ステージＡからの位置信号とが共に記
憶される。CPU5において記憶されたデータから、同一位
置のエネルギーE1の電子計数値からエネルギーE2の電子
計数値を引算し、その結果を測定値として記憶し、位置
データとその位置における上記測定値とを用いて表示装
置７に試料分析結果を画像表示する。

（発明の効果） 本発明によれば、バックグランドの影響を除くことがで
きるようになったことで、バックグランドが場所によっ
て大きく変化するような試料においても高精度でしかも
特に分析速度を低下させることもなくマッピング測定を
行うことが可能になった。また検出エネルギー切換えの
過渡期の電子検出を行わないから、オージエ電子検出の
精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は検出信号
図、第３図は同期信号図である。 Ｓ……試料、Ａ……試料ステージ、S1〜S2……スリッ
ト、Ｇ……ゲート、１……集束レンズ、２……エネルギ
ーアナライザ、３……検出器、４……計数器、５……CP
U、６……同期信号発振器、７……表示装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】試料面走査と同期して１面素毎に２個のパ
   ルスを出力し、１画素毎に１番目のパルスで検出エネル
   ギー値をエネルギースペクトルの測定しようとする元素
   に対応するピーク中心値E1に合わせ、２番目のパルスで
   同ピーク裾に近接したバックグラウンド領域のエネルギ
   ー値E2に合わせるようエネルギーアナライザを制御する
   と共に、上記パルス信号によって開かれるゲートを通し
   てエネルギーE1,E2の電子検出信号を各別に計数し、一
   画素毎に上記エネルギーE1の電子検出値からエネルギー
   E2の電子検出値を引いた値を測定値として演算する演算
   手段を設けたことを特徴とするマッピング装置。