JPS5831702B2 - オ−ジエ電子分光装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は正確な試料解析を実現しうるオージェ電子分光
装置に関する。

固体試料の表面に一次電子線を照射して、試料表面から
放出されるオージェ電子のエネルギースペクトルを測定
することにより、試料表面の元素分析等を行なうオージ
ェ電子分光法は物質表面の研究に有効な方法であること
が認識されつつある。

所で、試料表面から得られるオージェ電子の量は、同時
に得られる他の二次的電子（二次電子や反射電子）の量
に比べ極めて少なく、試料表面から放出された電子のエ
ネルギースペクトルを見ると、大きな二次的電子線スペ
クトルの上に僅かなオージェ電子のスペクトルが重量さ
れた格好である。

従って、オージェ電子のエネルギースペクトル、すなわ
ちエネルギーに対するオージェ電子の数を測定して試料
を解析するに当っては、試料表面から放出される粒子か
らオージェ電子以外のもの（オージェ電子のバックグラ
ウンド）を取り除いて、オージェ電子のみのエネルギー
スペクトルを得ることが望ましい。

しかし、正確にバックグランドを取り除く適当な方法は
無く例えば、試料表面から放出された粒子のレコーダに
記録されたエネルギースペクトルにおいて、オージェ電
子とバックグランドとの境界線を雲形定規にて通り、オ
ージェ電子の数を測定する方法が考えられるが、境界線
の見つけ方に甚だしい個人差が生じることや複雑なスペ
クトルであれば境界線を通ることが困難であるという理
由から、現実的な方法とは言えない。

そこで一般的には、試料表面から得られる二次的電子信
号を微分して得られる微分スペクトルのピークツーピー
クからオージェ電子の数を測定している。

しかし乍ら、微分スペクトルのピークツーピークの値は
、オージェ電子の数に、大体対応しているに過ぎず、正
確さという面で問題があり、正確な試料解析に支障をき
たしていた。

本発明はこの様な点に鑑みてなされたもので、新規なオ
ージェ電子分光装置を提供するものである。

先ず、本発明の簡単な原理を述べる。

試料表面の−成型子線照射によって試料から放出された
二次的電子線のエネルギースペクトルが第１図ａに示す
如き波形とし、ＢＬ６（オージェ電子とバックグランド
との境界線（以後バックグランドラインと称す）と仮定
する。

該スペクトルを微分すると、第１図すに示す如き微分ス
ペクトルが得られる。

該スペクトルの平均レベルラインＢＬ′を想定し、該ラ
インから上下等距離の所にウィンドウＷ１゜Ｗ２をかけ
、ウィンドウＷ１．Ｗ２外の部分、いわゆる上下のピー
クをカットしてしまい、第１図Ｃに示す様に、ウィンド
ウＷ１．Ｗ２内のみ残す。

次に、該ウィンドウをかけた信号の複数点での平均値を
順次求める。

すなわち、第１図Ｃの信号ｆ （ｘｉ）において、 ・・・・・・・・・の値を求める。

該平均値信号の波形は第１図ｄに示す如き波形で、前記
第１図すの平均レベルラインＢＬ′に近似しており、又
、このラインＢＬ′はバックグランドを微分したものに
等価である。

続いて、該平均値信号を基準として、第１図すに示す如
き微分スペクトルを積分すると、第１図ｅに示す様に、
二次的電子線のエネルギースペクトルからバックグラン
ドが除去された、いわゆるオージェ電子のみのエネルギ
ースペクトルが得られる。

第２図は本発明の一実施例を示したオージェ電子分光装
置の概略図で、上記原理に基づいてなされたものである
。

図中１は電子銃で、該電子銃から射出された電子線２は
二段の集束レンズ３，４により試料５の表面を細く集束
された状態で照射する。

該照射により試料から発生したオージェ電子等の二次的
電子６は、同軸円筒状の二つの静電電極７ａ、７ｂから
成るエネルギーアナライザーの電極間に入射し、特定の
エネルギーを有する電子線のみを検出器８へ入射させる
。

この時の特定エネルギーは二つの静電電極に与えられる
電位差、従ってアナライザの電源９の出力によって定ま
る。

該電源９の出力値はＸＹレコーダ１０とモニター用陰極
線管１１にも印加される。

前記検出器８の出力は、プリアンプ１２及びロックイン
アンプ１３を介して微分回路１４に供給され、該回路に
て微分される。

該微分回路の出力は前記モニター用陰極線管１１に供給
されると共に、ウィンドウ回路１５及び後述する積分回
路１７に供給される。

該ウィンドウ回路は、形状や大きさ等のパラメータを指
定する外部からの指令により種々の関数曲線信号を発生
し、前記微分回路１４の出力信号の上下のピークをカッ
トし、中間部分を取り出す、いわゆるウィンドウ作用を
行なうものである。

該ウィンドウ回路の出力は、前記モニター用陰極線管１
１に供給されると同時に、平均化回路１Ｇに供給される
。

該平均化回路は前記ウィンドウ回路の出力信号の複数点
での平均値を順次求めるもので、前述した本発明の詳細
な説明した如きものである。

例えば、前記ウィンドウ回路１５の出力をディジタル信
号に変換する。

ｌＤ変換器、該変換器の出力信号のポイントを設定し、
該設定した信号値を原理でも述べた様に、順次複数個づ
つ平均値を演算するディジタル計算器及び該計算器の出
力をアナログ信号に変換するＤ−Ａ変換器から成る。

該平均化回路の出力は積分回路１７に供給される。

該回路では、該平均回路からの信号を基準にして前記微
分回路１４からの信号を積分する。

該積分された信号は前記レコーダ１０に供給される。

斯くの如き装置においては電子銃１から放出された電子
線２により試料５上を照射することにより、該試料表面
から放出された二次的電子線を検出器８にて検出する。

該二次的電子線信号をプリアンプ１２及びロックインア
ンプを通して得られた二次的電子線のエネルギースペク
トルが第１図ａに示す如きものとする。

該二次的電子線信号は微分回路１４にて微分され、ウィ
ンドウ回路、モニター用陰極線管１１及び積分回路１７
へ供給される。

オペレータは該モニター用陰極線管１１の画面に写し出
された第１図すに示す如き微分波形を見ながら、ウィン
ドウＷ１．Ｗ２に相当する形状、大きさを持つ関数曲線
信号を指定し、ウィンドウＷ１．Ｗ２内のみの信号（第
１図Ｃ）を平均化回路１６に供給する。

該平均化回路では原理の所で述べた様に、ウィンドウを
かけた信号の複数点での平均値を順次計算する。

該平均化回路の生の信号（第１図ｄ）は積分回路１７に
供給され、該積分回路は該信号を基準として微分回路１
４からの微分信号（第１図ｂ）を積分し、該積分信号を
レコーダ１０へ供給するので、該レコーダには、第１図
Ｃに示す様な、二次的電子線のエネルギースペクトルか
らバックグランドが除去されたオージェ電子のエネルギ
ースペクトルが表示、記録される。

尚、ウィンドウＷ１．Ｗ２の指定はライトペン機構によ
り指定する様にしてもよい。

以上説明した様に、本発明によれば、試料から放出され
た二次的電子スペクトルから容易に且つオペレータの個
性が入ることなくほぼ正確にバックグランドを除去でき
るので、正確なオージェ電子のみのエネルギースペクト
ルが得られ、正確な試料解析が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理及び動作の説明を補足する為の図
、第２図は本発明の一実施例を示すオージェ電子分光装
置の概略図である。 １：電子銃、５：試料、１０二ＸＹレコーダ、１１：モ
ニター用陰極線管、１４：微分回路、１５：ウィンドウ
回路、１６：平均化回路、１７：積分回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 試料に一次電子線を照射して、該試料から放出され
   るオージェ電子のエネルギースペクトルを測定する装置
   において、試料から放出された二次的電子線信号を微分
   する手段、外部指令により前記微分信号の波形に沿って
   上下のピークをカットするように該微分信号にウィンド
   ウをかける手段、該ウィンドウをかけられた信号の複数
   個分を順次平均する手段、該手段からの出力信号を基準
   として前記微分信号を積分する手段及び該積分された信
   号を表示（記録）する手段を具備したことを特徴とする
   オージェ電子分光装置。