JPS58209045A - 電子分析装置 - Google Patents
電子分析装置Info
- Publication number
- JPS58209045A JPS58209045A JP57090748A JP9074882A JPS58209045A JP S58209045 A JPS58209045 A JP S58209045A JP 57090748 A JP57090748 A JP 57090748A JP 9074882 A JP9074882 A JP 9074882A JP S58209045 A JPS58209045 A JP S58209045A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- electron
- primary electron
- detector
- electron rays
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/252—Tubes for spot-analysing by electron or ion beams; Microanalysers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、固体試料表面の微小領域の元素分析を行うオ
ージェ電子分析装置に関する。
ージェ電子分析装置に関する。
固体表面に数ｋｅＶの一次電子線を照射し、−次組子線
照射点から放出されるオージェ電子のエネ２ ベーラ゛ ルギースペクトルから、固体表面分析を行うオージェ電
子分析法ｔ′ｌ、固体表向分析の一つとして広く応用さ
Ｊｌ、ている。
照射点から放出されるオージェ電子のエネ２ ベーラ゛ ルギースペクトルから、固体表面分析を行うオージェ電
子分析法ｔ′ｌ、固体表向分析の一つとして広く応用さ
Ｊｌ、ている。
一般に固体試別にｆ［ｎ子線を照射した場合のオージェ
電子放射現象における放射イールドは、−次組子線電流
の１×１０４分の１程度の微小電流であるこ吉が知られ
ている。このため、オージェ電子分析でｄ、開１］角の
広い電子エイ・ルギー分析器を使用し、荷電粒子検出端
におけるＳ／Ｎ比をあげることが必要である。
電子放射現象における放射イールドは、−次組子線電流
の１×１０４分の１程度の微小電流であるこ吉が知られ
ている。このため、オージェ電子分析でｄ、開１］角の
広い電子エイ・ルギー分析器を使用し、荷電粒子検出端
におけるＳ／Ｎ比をあげることが必要である。
第１図に従来のオージェ電子分析装置を示す。
１Ｃ１−次組子線源、−次電子線収束用電子レンズ。
−次組子線偏向用コイルまたは電極等を含む一次組子線
コラド、２は一次電子線、３は試料、４お」：び６はそ
れぞれ円筒鏡面型電子エネルギー分析器（以下円筒型分
析器と略記する）の外円筒電極および内因画電極、６，
７幻：内円筒電極５の円周に沿って切込斗れたスリット
、８は被分析電子検出スリット、９に１荷電粒子検出器
、１０はオージェ電子（被分析電子）の軌道である。
コラド、２は一次電子線、３は試料、４お」：び６はそ
れぞれ円筒鏡面型電子エネルギー分析器（以下円筒型分
析器と略記する）の外円筒電極および内因画電極、６，
７幻：内円筒電極５の円周に沿って切込斗れたスリット
、８は被分析電子検出スリット、９に１荷電粒子検出器
、１０はオージェ電子（被分析電子）の軌道である。
３−−
このような構成のオージェ電子分析装置において、電子
銃から放射され、アノードによってエネルギーの定めら
れた一次電子線は電子レンズ、イ励向コイル等により収
束、偏向され、試料３に照射される。試料３の表面上か
ら放出された二次電子のうち、一部は内円筒電極４上の
スリット６．７と被分析電子検出スリット８を通過して
荷電粒子検出器９に入射し、電子数強度として検出され
る。
銃から放射され、アノードによってエネルギーの定めら
れた一次電子線は電子レンズ、イ励向コイル等により収
束、偏向され、試料３に照射される。試料３の表面上か
ら放出された二次電子のうち、一部は内円筒電極４上の
スリット６．７と被分析電子検出スリット８を通過して
荷電粒子検出器９に入射し、電子数強度として検出され
る。
い寸、偏向コイル捷たは電極に加える直流電流寸たは直
流電圧を調節し、−次組子線の試料表面上の照射点を適
当な位置に固定し、このような条件下で、内円筒電極と
外円節電極間に印加する電位差を掃引することにより、
試料表面から放射される電子のうち、円筒型分析器内で
被分析電子軌道１０を通る電子のエネルギーを連続的に
変化することができる。
流電圧を調節し、−次組子線の試料表面上の照射点を適
当な位置に固定し、このような条件下で、内円筒電極と
外円節電極間に印加する電位差を掃引することにより、
試料表面から放射される電子のうち、円筒型分析器内で
被分析電子軌道１０を通る電子のエネルギーを連続的に
変化することができる。
上述の操作により荷電粒子検出器９に得られる出力を増
幅し、内円筒電極と外円節電極間に印加。
幅し、内円筒電極と外円節電極間に印加。
掃引される電位差に対応して表示することにより、オー
ジェ電子エネルギースペクトルを得ることができる。
ジェ電子エネルギースペクトルを得ることができる。
開［］角の広い電子エネルギー分析器として、前述した
ように、第１図に示した互いに直径の異なる円筒を同軸
に配置（−／ξ二重円筒電極構造の円筒型分析器を用い
ている。この分析器のスリットの幾何学的開口率Ｃ［半
立体角の１１％に達する。
ように、第１図に示した互いに直径の異なる円筒を同軸
に配置（−／ξ二重円筒電極構造の円筒型分析器を用い
ている。この分析器のスリットの幾何学的開口率Ｃ［半
立体角の１１％に達する。
１〜かｉ〜、第１図に示した構造のものでは放射された
オージェ電子の一部分しか荷電粒子検出器９に導入され
ないため、Ｓ／Ｎ比があ丑りょくない。
オージェ電子の一部分しか荷電粒子検出器９に導入され
ないため、Ｓ／Ｎ比があ丑りょくない。
斗だ、オージェ？ＩＬ子分析装置の面積分解能を１μｔ
ｎφ 」：りも小さくするには、第１図の構造では不可
能であＺ）。
ｎφ 」：りも小さくするには、第１図の構造では不可
能であＺ）。
そこで、−次組子照射系と試料量の距離を短縮し、面積
分解能を向−１−するため、第２図に示すよ一次 うに 電子線源からの電子線は円筒型分析器の内ゝＡ 円筒電極内を、その軸に沿って入射して試料に照射する
」：うな構造をとると、最も効率よくオージェ電子を円
筒型分析器内に導入することができる。
分解能を向−１−するため、第２図に示すよ一次 うに 電子線源からの電子線は円筒型分析器の内ゝＡ 円筒電極内を、その軸に沿って入射して試料に照射する
」：うな構造をとると、最も効率よくオージェ電子を円
筒型分析器内に導入することができる。
第２図において、電子銃１１で発生した電子線２は、第
１コンデンザーレンズ１２、絞り１３．５ ・°−−−
゛ 第２コンデンザーレンズ１４等により収束されて試料３
に照射される。試料面より放出されるオージェ電子１０
は、内円筒電極６および外円筒電極４の中でに、図のよ
うな軌道を画き、スリット１５を通過して荷電粒子検出
器９に到達し、電子数強度として検出される。試料への
照射電子線の位置を固定し、この条件下で、内円筒電極
と外円節電極間に印加する電位差を掃引することにより
、分析器内を通過するオージェ電子の軌道を連続的に変
化させることができる。
１コンデンザーレンズ１２、絞り１３．５ ・°−−−
゛ 第２コンデンザーレンズ１４等により収束されて試料３
に照射される。試料面より放出されるオージェ電子１０
は、内円筒電極６および外円筒電極４の中でに、図のよ
うな軌道を画き、スリット１５を通過して荷電粒子検出
器９に到達し、電子数強度として検出される。試料への
照射電子線の位置を固定し、この条件下で、内円筒電極
と外円節電極間に印加する電位差を掃引することにより
、分析器内を通過するオージェ電子の軌道を連続的に変
化させることができる。
上述の操作により荷電粒子検出器９に得られる出力を増
幅し、内円筒電極と外円節電極間に印加、掃引される電
位差に対応して表示することにより、オージェ電子エネ
ルギースペクトルを得ることができる。しかして得られ
たスペクトルは微小面積分析に相当する。
幅し、内円筒電極と外円節電極間に印加、掃引される電
位差に対応して表示することにより、オージェ電子エネ
ルギースペクトルを得ることができる。しかして得られ
たスペクトルは微小面積分析に相当する。
このオージェ電子分析装置における一番の問題点は、−
次組子ビーム２と、分析器のスリット１５を通過したオ
ージェ電子とが交叉する部分にある。
次組子ビーム２と、分析器のスリット１５を通過したオ
ージェ電子とが交叉する部分にある。
すなわち−次組子線のス’） ソｌ□ １５等にＪ：る
散乱６ ページ 電子が荷電粒子検出器９に流入し、上述した微小電流で
あるオージェ電子信号を撹乱する。
散乱６ ページ 電子が荷電粒子検出器９に流入し、上述した微小電流で
あるオージェ電子信号を撹乱する。
本発明は、この」：うな問題を解消するもので、電子銃
と荷電粒子検出器の間に偏向手段を設け、−次組子線を
断続的に偏向することにより、−次組子線を断続的に試
料に照射し、−次組子線による散乱電子などのＳ／Ｎを
低下させる雑音成分を除き、従来の力法以−にに感度を
向上させる装置を提供するものである。
と荷電粒子検出器の間に偏向手段を設け、−次組子線を
断続的に偏向することにより、−次組子線を断続的に試
料に照射し、−次組子線による散乱電子などのＳ／Ｎを
低下させる雑音成分を除き、従来の力法以−にに感度を
向上させる装置を提供するものである。
第３図は本発明の一実施例にかがる電子分析装置の概略
構成を示し、第１．２図と同一部分には同一番号をイマ
１１７ている。
構成を示し、第１．２図と同一部分には同一番号をイマ
１１７ている。
電子分析装置３０は、真空ボンダ３１により真空になっ
ている。その中に置かれている試料３の表面に高圧電源
部３２から電流を電子銃１１へ供給し−・次組子線２を
発生させる。電子銃１１がら放射された一次電子は、収
束用電子レンズ系３３により収束さノ主、中空となって
いる複数の荷電粒子検出器９とスリット系１６を通り、
円筒鏡面型エネルギー分析器の内円筒′電極６の内部３
４を通過して試嘴斗３上の一次電子照射点３５に入射す
る。
ている。その中に置かれている試料３の表面に高圧電源
部３２から電流を電子銃１１へ供給し−・次組子線２を
発生させる。電子銃１１がら放射された一次電子は、収
束用電子レンズ系３３により収束さノ主、中空となって
いる複数の荷電粒子検出器９とスリット系１６を通り、
円筒鏡面型エネルギー分析器の内円筒′電極６の内部３
４を通過して試嘴斗３上の一次電子照射点３５に入射す
る。
そ１〜で、この−次組子線２は、偏向手段となる偏向コ
イル３６により断続的に偏向され、偏向を働かせないと
きのみ一次電子線２は、複数の検出器９および電極３４
内を通過して試料３に照射される。コイル３６により偏
向させると一次電子線は曲げられ５、偏向された一次電
子線３７は検出器３８に入射する。すなわち、−次組子
線の照射により試料３から発生したオージェ電子１ｏは
、収束点３９を通過して電子軌道４０を通って検出器９
に入射するが、このとき偏向コイル３６により一次電子
線３７は偏向されて検出器３８に入射し、試料３に照射
されない。このように、−次組子線３７を断続的に偏向
して試料３への照射を断続することにより、−次組子線
にもとづく散乱電子等が検出器９に入射してＳ／Ｎ比を
劣化させる不都合を除去することができる。
イル３６により断続的に偏向され、偏向を働かせないと
きのみ一次電子線２は、複数の検出器９および電極３４
内を通過して試料３に照射される。コイル３６により偏
向させると一次電子線は曲げられ５、偏向された一次電
子線３７は検出器３８に入射する。すなわち、−次組子
線の照射により試料３から発生したオージェ電子１ｏは
、収束点３９を通過して電子軌道４０を通って検出器９
に入射するが、このとき偏向コイル３６により一次電子
線３７は偏向されて検出器３８に入射し、試料３に照射
されない。このように、−次組子線３７を断続的に偏向
して試料３への照射を断続することにより、−次組子線
にもとづく散乱電子等が検出器９に入射してＳ／Ｎ比を
劣化させる不都合を除去することができる。
捷だ、偏向コイル３６により偏向された一次電子線３７
は検出器３８に入射し、電流計４１で読み出された後、
電源部３２への帰還回路部４２へ送られる。この構成に
］＝れば、常時−次組子線の強度をモニターできるとと
もに、その強度変化を検知し、その変化に、１、って電
源部３２の出力を制御できるため、市確な分析データを
得る上で最も重要な項目の一つである一次電子線の強度
を高精度に安定化することができる。
は検出器３８に入射し、電流計４１で読み出された後、
電源部３２への帰還回路部４２へ送られる。この構成に
］＝れば、常時−次組子線の強度をモニターできるとと
もに、その強度変化を検知し、その変化に、１、って電
源部３２の出力を制御できるため、市確な分析データを
得る上で最も重要な項目の一つである一次電子線の強度
を高精度に安定化することができる。
さて−次組子照射点３５から発生したオージェ電子１０
は、被分析電子軌道４０を描いて内円筒電極５と外円前
電極４の間を通過し、スリット系１５を通過して複数の
荷電粒子検出器９へ到達する。偏向コイル３６へは発振
器４３に同調した高周波矩形波電流４４を流１７偏向を
断続的に行う。
は、被分析電子軌道４０を描いて内円筒電極５と外円前
電極４の間を通過し、スリット系１５を通過して複数の
荷電粒子検出器９へ到達する。偏向コイル３６へは発振
器４３に同調した高周波矩形波電流４４を流１７偏向を
断続的に行う。
荷電粒子検出器９の信ｕシ１．プリアンプ４５を通し、
発振器４３に同調して口、フィンアンプ４６で信号増幅
を行う。そして、内円筒電極５を電気的に接地１２、外
円前電極４に印加する電圧を走査し、この走査に同期１
〜てロンクインアンブ４６の出力を読み出し、ｘ−Ｙレ
コーダ４７に出力すると、積分型の電子エネルギースペ
クトルが得られる。
発振器４３に同調して口、フィンアンプ４６で信号増幅
を行う。そして、内円筒電極５を電気的に接地１２、外
円前電極４に印加する電圧を走査し、この走査に同期１
〜てロンクインアンブ４６の出力を読み出し、ｘ−Ｙレ
コーダ４７に出力すると、積分型の電子エネルギースペ
クトルが得られる。
４８仁１、ランプ電源である。
９、、。
こうして得られたスペクトルは微少面積分析となる。な
お、内円筒電極５の内部にコンデンザレンズ、偏向コイ
ル、対物レンズなどより成る電子レンズ系４９を収納し
てあり、これにより対物レンズと試料３との距離を接近
させることができる。
お、内円筒電極５の内部にコンデンザレンズ、偏向コイ
ル、対物レンズなどより成る電子レンズ系４９を収納し
てあり、これにより対物レンズと試料３との距離を接近
させることができる。
第３図の装置によれば、円筒鏡面型エネルギー分析器の
全円周にわたってオージェ電子が導入されるため、信号
収量を増大させることができる。
全円周にわたってオージェ電子が導入されるため、信号
収量を増大させることができる。
寸だ、試料表面上の一次電子線の径のぼけは球面収差に
よって決まり、オージェ電子分析器の空間分解能を決め
る。球面収差は対物レンズ−試料間距離の平方に比例す
る。第３図の構造では対物レンズと試料とを近接させる
ことが可能であり、従来の走査形オージェ電子分析器の
空間分解能よりもその値を著しく改善できる。さらに第
３図の構造では、試料の大きさが円筒分析器に関係しな
くなり、分析対象となる試料直径に対する制限もなくな
り、大口径試料を装着することが可能であり、かつ全体
的に装置の小型化が可能となる等の利点がある。
よって決まり、オージェ電子分析器の空間分解能を決め
る。球面収差は対物レンズ−試料間距離の平方に比例す
る。第３図の構造では対物レンズと試料とを近接させる
ことが可能であり、従来の走査形オージェ電子分析器の
空間分解能よりもその値を著しく改善できる。さらに第
３図の構造では、試料の大きさが円筒分析器に関係しな
くなり、分析対象となる試料直径に対する制限もなくな
り、大口径試料を装着することが可能であり、かつ全体
的に装置の小型化が可能となる等の利点がある。
１０ベーン・
寸だ、偏向コイルにより一次電子線を断続的に試別表面
へ照射し、この−次組子線の断続と同期して荷電粒子を
検出するので、−次組子線の散乱などによる雑音成分を
小さくできる。そのため荷電粒子検出器端におけるＳ／
Ｎ比を著しく改善でき、寸だ、検出限界も従来」：り改
善される。
へ照射し、この−次組子線の断続と同期して荷電粒子を
検出するので、−次組子線の散乱などによる雑音成分を
小さくできる。そのため荷電粒子検出器端におけるＳ／
Ｎ比を著しく改善でき、寸だ、検出限界も従来」：り改
善される。
以−にの」：うに、本発明によれば、分解能がすぐ八、
小型化が可能になるとともに、−次組子線の影響による
Ｓ／Ｎ比の低下を防止でき、さらに高精度の分析を行う
ことができる。
小型化が可能になるとともに、−次組子線の影響による
Ｓ／Ｎ比の低下を防止でき、さらに高精度の分析を行う
ことができる。
第１図は従来の電子分析装置の概略断面図、第２図は他
の電子分析装置の概略断面図、第３図は本発明の一実施
例にかかる電子分析装置の概略断面図である。 ２．３７・・・・・・−次組子線、３・・・・・・試料
、９・・・・・・荷電粒子検出器、１１・・・・・・電
子銃、１５・・・・・・スリット系、３２・・・・・・
高圧電源部、３６・・・・・・偏向コイル、３８・・・
・・・検出器、４２・・・・・・帰還回路部。
の電子分析装置の概略断面図、第３図は本発明の一実施
例にかかる電子分析装置の概略断面図である。 ２．３７・・・・・・−次組子線、３・・・・・・試料
、９・・・・・・荷電粒子検出器、１１・・・・・・電
子銃、１５・・・・・・スリット系、３２・・・・・・
高圧電源部、３６・・・・・・偏向コイル、３８・・・
・・・検出器、４２・・・・・・帰還回路部。
Claims (2)
- （１）−次電子線を放射する電子銃と試料間に、エネル
ギー分析器と複数の荷電粒子検出器を配置し、前記−次
電子線を前記荷電粒子検出器の間および前記エネルギー
分析器内を通して前記試料に照射し、前記検出器と電子
銃間に前記−次電子線を偏向する手段を設け、前記−次
電子線を前記偏向手段により断続的に前記試料に照射す
るように構成した電子分析装置。 - （２）偏向された一次電子線を検出して電子銃の電源出
力を制御する装置を有する特許請求の範囲第１項記載の
電子分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57090748A JPS58209045A (ja) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | 電子分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57090748A JPS58209045A (ja) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | 電子分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58209045A true JPS58209045A (ja) | 1983-12-05 |
Family
ID=14007211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57090748A Pending JPS58209045A (ja) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | 電子分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58209045A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5077086A (ja) * | 1973-11-07 | 1975-06-24 | ||
| JPS50155287A (ja) * | 1974-06-05 | 1975-12-15 | ||
| JPS56141158A (en) * | 1980-04-03 | 1981-11-04 | Sony Corp | Electron microscope device |
-
1982
- 1982-05-27 JP JP57090748A patent/JPS58209045A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5077086A (ja) * | 1973-11-07 | 1975-06-24 | ||
| JPS50155287A (ja) * | 1974-06-05 | 1975-12-15 | ||
| JPS56141158A (en) * | 1980-04-03 | 1981-11-04 | Sony Corp | Electron microscope device |
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