JP2000338062A - 表面分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分光分析を行う試料表面の分析領域の把握を
容易にする。 【解決手段】 紫外線照射装置１２より紫外線が照射さ
れることで試料ステージ１０上に載置された試料９の表
面から電子が放出される。この電子はレンズ鏡筒２内の
対物レンズ３、静電レンズ５、６により拡大され二次元
検出器１６に結像され、試料９の表面観察がなされる。
また、紫外線照射装置１４からの紫外線照射により放出
された電子はレンズ鏡筒２内の静電レンズ４、５、６及
びアパーチャ７，８で集束され、二次元検出器１６に形
成された入射スリット部３１を通過し、半球型エネルギ
分析器１７で分光された後、検出器１８により特定エネ
ルギの電子が検出されることで試料９の表面分析が行わ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表面分析技術に係わ
り、特に固体試料表面から放出された電子の分光分析お
よび結像観察に関する。

【０００２】

【従来の技術】表面分析とは試料から放出される電子、
イオン、Ｘ線等のエネルギや強度分布を調べることによ
り、その試料の組成や化学結合状態、あるいは試料の電
子構造を分析するものである。試料表面から電子やイオ
ン等を放出させるための励起線には、電子線、Ｘ線、イ
オンといった電離放射線を用いる。

【０００３】表面分析の一つの手法として光電子分光法
がある。光電子分光は、真空内に置かれた試料に高エネ
ルギの単色光を照射し、外部光電効果によって放出され
る光電子のエネルギ分布（光電子スペクトル）を測定す
る技術として知られている。固体内の原子は電子に対す
る正のポテンシャルを形成し、そのポテンシャル井戸の
中に様々な電子準位が存在し得る。電子の入った被占有
準位としては、化学結合に寄与せずに原子核近傍の深い
ポテンシャルの中に局在している内殻準位と、結合形成
に伴って原子軌道からできた価電子準位とがある。これ
らの被占準位の上には原子間に広がった空準位が存在す
る。

【０００４】ここにエネルギｈνの光が入射すると、様
々なエネルギをもった電子が被占有準位から空準位へ励
起される。ｈνが充分に大きければ、励起後の電子エネ
ルギは真空準位よりも高くなり、電子は固体の外に飛び
出す。電子の一部は、固体内を通って表面に到達するま
でに種々の散乱を受けてエネルギを失うが、散乱されず
に表面に達した電子は固体外に放出される。放出電子の
運動エネルギＥｋは、Ｅｋ＝ｈν−Ｅｂ−φで与えられ
る。ここでＥｂは電子の束縛エネルギを、φは試料の仕
事関数を示す。光励起された直後の電子エネルギ分布を
決める最も強い因子は、被占有準位の状態密度であるの
で、散乱を受けなかった光電子のエネルギ分布を測定す
ることにより被占有準位の構造を知ることができる。

【０００５】固体の奥深くで励起された電子は、表面に
到達する前に散乱されるため、表面から飛び出せない。
このため、光電子分光で調べることができるのは、表面
から数十オングストローム程度の深さまでである。この
ことは、表面近傍の電子状態だけがスペクトルに寄与
し、表面の分析手段として光電子分光を使用し得ること
を示している。

【０００６】光電子分光は、光源のエネルギによって二
つに分けることができる。エネルギが小さい場合には、
電子放出は価電子準位からしか起きない。エネルギが大
きい場合には、より深い原子の内殻準位からも放出が起
きる。このため、価電子準位の電子構造を観測するに
は、真空紫外光源が用いられる。これは紫外線光電子分
光（UPS:Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy）と
呼ばれる。また、内殻準位からの光電子放出を用いて原
子の内殻の電子構造を観察するには、軟Ｘ線光源が用い
られる。これはＸ線光電子分光（XPS:X-ray Photoelect
ron Spectroscopy)と呼ばれる。このように光電子分光
は、化学遷移には現れない被占有準位の電子構造を観察
するために、非常に有力な手段である。

【０００７】光電子分光装置は、線源からの単色光を試
料に照射し、照射により試料から発生した光電子をイン
プットレンズにより集束してアナライザーに導き、ここ
でエネルギ分光する。そして、分光された光電子を検出
器で検出して光電子のエネルギスペクトルを得、スペク
トルを解析して試料の組成や化学状態、電子構造などを
分析する。

【０００８】一方、従来より、選択された領域の光電子
分光分析のために、試料の位置決めをしたり分析中の領
域を判断するために、光学顕微鏡が表面観察手段として
使用されてきた。

【０００９】また、表面形態を観察する一般的なものと
して走査電子顕微鏡（SEM : Scanning Electron Micros
cope）がある。走査電子顕微鏡では一本の集束電子ビー
ムがサンプル面上をラスター走査される。同表面から発
せられた二次電子はラスター位置と相関的に検出され
る。上記二次電子信号は電子的に処理されて表面の位相
的な特徴の様相もしくは映像を提供する。

【００１０】あるいは、形態観察の代表的なもう一つの
手法として透過電子顕微鏡（TEM :Transmission Electr
on Microcope）等があげられる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、過去に
おいては、試料の位置決めや分析領域の判断には簡単な
光学顕微鏡で十分であったが、機械の進歩に伴い分析領
域の大きさは小さくなり、倍率の拡大、被写体深度の浅
さ、安定性の向上を含めて顕微鏡に対して新たな要求が
課されている。顕微鏡は分析領域の中心に、顕微鏡の光
軸を合わせなければならないが、その操作は不便で種々
の誤差を生じがちである。上記誤差は分析領域が小さい
程著しくなり、システムの使用中は位置合せの誤差は明
らかではないため、誤った分析結果をもたらすおそれが
ある。倍率を大きくし被写体深度を浅くするには顕微鏡
の対物レンズの径を大きくする、または試料表面に近く
することによって、他の装置の場合に使用可能な試料周
囲の立体角が変化できるようにすることが必要である。

【００１２】走査電子顕微鏡の場合は、走査電子顕微鏡
を光電子分光装置と同じ高真空チャンバ内に設置するた
めには、電子線源や二次電子検出器の増設のみならず、
多くの可動部品を高真空対応にする必要があり、非常に
高額の装置となってしまうという問題点がある。さらに
インプットレンズの光軸と二次電子像の位置合わせが必
要な上に、電子ビームの照射は試料表面へダメージを与
える可能性が高い。

【００１３】また、透過電子顕微鏡の場合は、試料形状
に制約があり、より一般的な試料について固体表面を観
察する目的には不適である。

【００１４】以上のように、光電子分光分析の際に試料
の位置決めをしたり分析領域を判断するのに必要な表面
観察手段において、光学顕微鏡よりも高倍率でかつ簡易
に設置できる手法が提案されていないのが現状である。

【００１５】ところで、平坦な表面からの電子放出像を
観察する方法として、光電子顕微鏡に代表されるエミッ
ション顕微鏡法が知られている（US Patent No.526680
9:W.Engel, M. E. Kordesch, H. H. Rotermund, S. Kub
ala and A. von Oertzen, Ultramicroscopy, 36(1991)1
48-153.）。エミッション顕微鏡法は平面状の試料表面
から放出される電子（熱電子、光電子等）を加速し、電
子レンズで結像して表面を観察する方法であり、その空
間分解能は走査電子顕微鏡等には及ばないが、光学顕微
鏡よりは拡大率が高く、リアルタイムで像を観察できる
ので、放出強度の空間分布のみならず、時間変化も高い
時間分解能で観測できることが大きな特徴である（M. M
undschau, M. E. Kordesch、 B. Rausenberger、 W. Enge
l、 A. M.Bradshaw and E. Zeitler、 Surface Science、
227(1990)246-260.）。

【００１６】そこで本発明の目的は、エミッション顕微
鏡の原理を応用して、試料表面の拡大像観察と光電子分
光の両分析が行える表面分析装置を提供することにあ
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の表面分析装置は、固体試料表面から放出され
た電子を、同一の光軸上で集束あるいは拡大させる電子
レンズ系と、前記電子レンズ系により拡大結像された前
記電子が照射されることにより前記固体試料表面の観察
のための拡大像が形成される観察手段と、電子が分光さ
れることにより前記固体試料表面の分光分析を行う分析
手段と、分光分析を行う際に前記電子レンズ系により集
束した電子を前記分析手段へ導くための入射スリットと
を有する。

【００１８】上記の通り構成された本発明の表面分析装
置は、固体試料表面の分光分析を行う分析手段、固体試
料表面の拡大像が形成される観察手段を有するととも
に、分光分析及び表面の観察の際に用いる電子レンズ系
が共通であるため、試料を移動させずに分光分析及び表
面の観察を行うことができる。さらに、電子レンズ系が
共通であることより、分光分析領域と表面観察領域との
中心は同一となる。

【００１９】固体試料表面から放出された電子が、紫外
線励起による光電子であり、光電子像観察と光電子分光
分析の両手段を有するものであってもよい。また、観察
手段は、電子を増幅するチャンネルプレートと、拡大像
が形成される蛍光膜と、拡大像を電気信号に変換する変
換手段とを有するものであってもよいし、電子を増幅す
るチャンネルプレートと、拡大像が形成される蛍光膜
と、拡大像を撮影するカメラとを有するものであっても
よいし、観察手段に、入射スリットが設けられているも
のであってもよい。

【００２０】さらに、本発明の表面分析装置は、入射ス
リットと、前記分析手段とが一体に構成された構造体を
有するものであってもよい。また、固体試料表面の分光
分析を行う際は、入射スリットが電子レンズ系の光軸上
に移動されるとともに、観察手段は前記入射スリットと
干渉しない領域に移動され、固体試料表面の拡大像によ
り固体試料表面の観察を行う際には、観察手段は電子レ
ンズ系の光軸上に移動されるとともに、入射スリットは
観察手段と干渉しない領域に移動されるものであっても
よいし、固体試料表面の分光分析を行う際は、構造体の
入射スリットが電子レンズ系の光軸上に移動されるとと
もに、観察手段は構造体と干渉しない領域に移動され、
固体試料表面の拡大像により固体試料表面の観察を行う
際には、観察手段は電子レンズ系の光軸上に移動される
とともに、構造体は観察手段と干渉しない領域に移動さ
れるものであってもよい。さらに、電子は、熱電子放出
により放出されるものであってもよいし、電界放出によ
り放出されるものでもよいし、表面伝導型電子放出によ
り放出されるものであってもよい。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。 （第１の実施形態）図１に本発明の第１の実施形態の表
面分析装置の概略図を示す。

【００２２】本実施形態の表面分析装置は、高真空度を
保持可能な真空チャンバ１内部に、試料９が載置される
試料ステージ１０、観察手段としての二次元検出器１
６、及び電子レンズ系を収納するレンズ鏡筒２を有し、
２つの紫外線照射装置１２、１４と、光電子分析に用い
る検出器１８を有する半球型エネルギ分析器１７とで概
略構成された、光電子像観察及び光電子分光分析が可能
な表面分析装置である。

【００２３】高真空チャンバ１は、排気部１９から真空
ポンプ（不図示）により排気して内部の真空度を１０^-9
〜１０^-11Ｔｏｒｒに保っている。高真空チャンバ１の
内部には、マニピュレータ１１により３軸方向の粗動お
よび微動と回転動作、傾斜動作ができるようになってい
る試料ステージ１０が設けられている。また、高真空チ
ャンバ１の両側には、試料ステージ１０上に載置された
試料９に紫外線を照射する紫外線照射装置１２、１４が
設けられている。

【００２４】一方の紫外線照射装置１２は水銀ランプを
有するものであり、高真空チャンバ１の壁面に設けられ
た石英ポート１３を通して試料９に紫外線光を照射す
る。この紫外線照射装置１２は高真空チャンバ１の外部
に設けらているので、石英ポート１３と紫外線照射装置
１２との間にシャッタなどの機構をつければ簡単に紫外
線照射のオンオフが可能になる。

【００２５】他方の紫外線照射装置１４は排気部２０か
ら差動排気ができ、ＨｅもしくはＮｅのボンベ１５から
導入したガスから気ガス共鳴線を生成して試料９に紫外
線を照射する。

【００２６】レンズ鏡筒２は、試料９に面する側から順
に、対物レンズ３、静電レンズ４、アパーチャ８、静電
レンズ５、アパーチャ７、静電レンズ６が配置された構
成となっている。

【００２７】レンズ鏡筒２の上部に設けられた二次元検
出器１６は、試料９側から順にマルチチャンネルプレー
ト、蛍光膜、ＣＣＤを積層することで構成され、その中
心部には直径数ミリメートルの穴である入射スリット部
３１が形成されている。

【００２８】二次元検出器１６の上部に設けられた半球
型エネルギ分析器１７の、内半球および外半球に印加す
る電圧をスキャンすることで、光電子のエネルギスペク
トルを得ることができる。この半球型エネルギ分析器１
７は、イオンポンプ（不図示）により１０^-10Ｔｏｒｒ
より高い真空度に保たれている。

【００２９】検出器１８は半球型エネルギ分析器１７で
分光された特定エネルギの電子を検出する。検出器１８
からの出力信号は増幅器（不図示）を経てコンピュータ
（不図示）に送られる。

【００３０】次に、本実施形態の表面分析装置の動作に
関して説明する。

【００３１】まず、光電子像観察時に関して説明する。

【００３２】試料９の光電子像観察時には、単色化され
ておらずエネルギの低い水銀ランプの紫外線が好適であ
るため、紫外線照射装置１２が用いられる。これはＨｅ
やＮｅの共鳴線などの単色化した紫外線を使用すると、
エネルギが高いため、拡大像の空間分解能が低下してし
まうためである。単色化されていない紫外線の照射で
は、試料９の表面の仕事関数の場所的変化によって、光
電子放出効率が変わるため、表面状態の差をコントラス
トとした拡大像を得ることができる。

【００３３】紫外線照射装置１２から紫外線を照射する
ことにより、試料９より放出された光電子は、試料９と
対物レンズ３の間に印加される加速電圧により数ｋｅＶ
から数十ｋｅＶに加速され、さらに、対物レンズ３の後
焦点面に配置されたアパーチャ８を通過した電子が静電
レンズ５、６によって拡大され、二次元検出器１６の蛍
光膜上に像が形成される。この像はＣＣＤの出力信号と
してコンピュータに送られ、観察および記録される。

【００３４】なお、水銀ランプを有する紫外線照射装置
１２を使用した場合、光電子像の空間分解能はおよそ１
００ｎｍであった。紫外線照射装置１４でＨｅＩ（２
１．２ｅＶ）を用いて光電子像を観察すると空間分解能
は一桁程度悪くなり、光学顕微鏡レベルであった。

【００３５】次に、光電子分光分析に関して説明する。

【００３６】試料９の光電子分光分析を行う際には、紫
外線照射装置１４を使用し、ＮｅＩ（１６．８ｅＶ）、
ＨｅＩ（２１．２ｅＶ）、ＮｅＩＩ（２６．９ｅＶ）、
ＨｅＩＩ（４０．８ｅＶ）などの気ガス共鳴線を照射す
る。試料９より放出された光電子は、レンズ鏡筒２内の
レンズ４、５、６とアパーチャ７、８で集束かつ減速
し、二次元検出器１６の中心部に形成された入射スリッ
ト部３１から半球型エネルギ分析器１７へ導かれる。半
球型エネルギ分析器１７で分光された特定エネルギの電
子は検出器１８で検出され、増幅器を経てその出力信号
はコンピュータに送られ記録される。

【００３７】光電子分光分析を行う際の分析領域は、レ
ンズ４、５、６に印加する電圧とアパーチャ７、８の開
閉度の組み合わせで決まり、１５０μｍ角平方から３ｍ
ｍ角平方の間で変化させる事ができる。この際、試料９
と対物レンズ３の間には加速電圧を印加しない。

【００３８】以上説明したように、本実施形態の表面分
析装置は、光電子像観察及び光電子分光分析に用いるレ
ンズ系をレンズ鏡筒２により共通化することで、光電子
像観察時及び光電子分光分析時の光軸を同一とした。こ
のため、試料９を移動することなく像の観察と分光分析
を行うことができるだけでなく、試料９周辺の空間配置
の自由度も高くなる。

【００３９】また、像の観察時に使用される二次元検出
器１６が、分光分析時にレンズ鏡筒２により集束した電
子を半球型エネルギ分析器１７へ導く際の入射用のスリ
ットを兼ねているため、観察した像の中心と分光分析時
の分析領域の中心は同一となり、分析位置の決定が容易
となる。

【００４０】更に、本実施形態の表面分析装置による像
観察の空間分解能は１００ｎｍ程度であり、光学顕微鏡
よりも拡大率が高く、光電子分光の分析領域決定に必要
な空間分解能を十分に満たしている。

【００４１】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態を、図２に示す表面分析装置の概略図を用いて
説明する。

【００４２】本実施形態では、図１に示した入射用のス
リットの役目を兼ねる二次元検出器１６を使用せず、図
２に示すように、二次元検出器１１６と入射スリット１
３２を切り替えて使用できるように、高真空チャンバ１
０１には、二次元検出器１１６あるいは入射スリット１
３２が退避可能な領域が設けられている。それ以外の構
成は第１の実施形態で説明した表面分析装置と基本的に
同様であり、光電子像観察及び光電子分光分析の方法も
第１の実施形態と同様であるため、本実施形態ではそれ
らの詳細の説明は省略する。

【００４３】第１の実施形態の表面分析装置の二次元検
出器１６は、光電子像観察に用いられるだけでなく、二
次元検出器１６の中央部に形成された入射スリット部３
１を、光電子分光分析の際の、半球型エネルギ分析器１
７へ入射する光電子に対する入射用のスリットとしても
用いるため、光電子像観察の際に像の中心部に数ピクセ
ルの欠損が生じてしまう。

【００４４】そこで、本実施形態では、光電子像観察時
には二次元検出器１１６がレンズ鏡筒１０２の上部に移
動して使用され、この際、入射スリット１３２は退避領
域１３３に退避させられている。また、光電子分光時に
は光電子像観察時とは逆に、入射スリット１３２をレン
ズ鏡筒１０２の上部に移動して使用され、二次元検出器
１１６は退避領域１３３に退避させられている。このよ
うにすることで、欠損の無い像観察が可能になる。

【００４５】このため、表面の反応や吸着状態の時間変
化を“その場”観察するような、分光分析より像観察を
重視した使用方法の際には、本実施形態の二次元検出器
１１６を使用した方が欠損の無い像観察ができるため良
い。

【００４６】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態を、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す表面分析
装置の概略図を用いて説明する。

【００４７】本実施形態の表面分析装置は、第２の実施
形態と異なった装置構成で、第２の実施形態と同様の効
果が得られる表面分析装置を示す。

【００４８】すなわち、入射スリット２１７と、半球型
エネルギ分析器２１７と、検出器２１８とで構成される
光電子分光分析器２３３が移動可能であるため、本実施
形態の表面分析装置も光電子像観察の際、欠損のない像
観察が可能となる。

【００４９】図３（ａ）は、光電子像観察時の状態を示
している。

【００５０】光電子像観察時には入射スリット２２２、
半球型エネルギ分析器２１７及び検出器２１８で構成さ
れる光電子分光分析系２３３は第１の退避領域２３４に
それぞれ退避する。レンズ鏡筒２０２の上部にはＭＣＰ
（マルチチャンネルプレート）付き蛍光板２２３が位置
しており、光電子像観察時の像はこのＭＣＰ付き蛍光板
２２３に結像され、反射鏡２２４及びビューポート２２
５を介して、高真空チャンバ２０１外に設けられたＣＣ
Ｄカメラ２２６により撮影される。ＭＣＰ付き蛍光板２
２３及び反射鏡２２４も、高真空チャンバ２０１内を移
動可能に設けられている。また、ビューポート２２５が
高真空チャンバ２０１の壁面に設けられているので、Ｃ
ＣＤカメラ２２６を通さずにＭＣＰ付き蛍光板２２３
を、すなわち直接像を目視することが可能となる。

【００５１】図３（ｂ）は、光電子分光分析の状態を示
している。

【００５２】ＭＣＰ付き蛍光板２２３及び反射鏡２２４
は第２の退避領域２３５に退避しており、代わりにレン
ズ鏡筒２０２の上部に光電子分光分析系２３３の入射ス
リット２２２部が移動され、光電子分光分析が行われる
こととなる。

【００５３】（第４の実施形態）本実施形態では本発明
の表面分析装置の応用について述べる。

【００５４】固体表面からの電子放出には光電子放出以
外にも熱電子放出や電界放出、表面伝導型電子放出など
が知られている。この中で電界放出、表面伝導型電子放
出はフラットディスプレイを実現させる有力候補として
研究が進められている。電界放出素子や表面伝導型電子
放出素子をフラットディスプレイの電子源として用いる
場合、電子放出部付近の３次元形状や材料の物性が素子
特性を大きく左右するため、良好な特性をもつフラット
ディスプレイを実現するには電子放出部の微小領域にお
ける電子放出現象を十分把握し、また制御する必要があ
る。

【００５５】そこで本発明の表面分析装置を用いて、フ
ラットディスプレイのように平面上に配置された電子源
からの放出電子を分析したところ、個々の放出点の強度
分布やゆらぎ、エネルギスペクトルについての情報を得
ることができた。さらにこれらの放出電子像と並行して
素子表面からの光電子像を観察すれば、放出電子像の位
置関係が明らかになるだけでなく、表面状態と電子放出
との関係を解析することが可能になった。

【００５６】上記の分析は、固体試料から電子を放出す
るための機構（例えば試料に電圧を印加するための電極
など）のみを追加すれば、第１ないし第３の実施形態の
装置構成のいずれにおいても分析が可能である。

【００５７】なお、第１ないし第４の実施形態では、光
電子分光に使用するエネルギ分析器として半球型エネル
ギ分析器１７、１１７、２１７を提示したが、これに限
られる物ではなく、本発明の要旨を変更しない範囲でエ
ネルギ分析器を変えても差し支えない。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、固体試料表面の分光分
析を行う分析手段、固体試料表面の拡大像が形成される
観察手段を有するとともに、分光分析及び表面の観察の
際に用いる電子レンズ系が共通であるため、試料を移動
させずに分光分析及び表面の観察を行うことができる。
また、分光分析時の分光領域決定に必要な空間分解能を
十分に満たした表面の像を観察することが可能となり、
試料の位置決めや分析領域の把握が容易にできるように
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の表面分析装置を説明
する概略図である。

【図２】本発明の第２の実施形態の表面分析装置を説明
する概略図である。

【図３】本発明の第３の実施形態の表面分析装置を説明
する概略図である。

【符号の説明】

１、１０１、２０１ 高真空チャンバ ２、１０２、２０２ レンズ鏡筒 ３ 対物レンズ ４、５、６ 静電レンズ ７、８ アパーチャ ９ 試料 １０ 試料ステージ １１ マニピュレータ １２、１４ 紫外線照射装置 １３ 石英ポート １５ ボンベ １６、１１６ 二次元検出器 １７、１１７、２１７ 半球型エネルギ分析器 １８、２１８ 検出器 １９、２０ 排気部 ３１、１３１ 入射スリット部 １３２、２２２ 入射スリット １３３ 退避領域 ２２３ ＭＣＰ付き蛍光板 ２２４ 反射鏡 ２２５ ビューポート ２２６ ＣＣＤカメラ ２３４ 第１の退避領域 ２３５ 第２の退避領域

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Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体試料表面から放出された電子を、同
   一の光軸上で集束あるいは拡大させる電子レンズ系と、 前記電子レンズ系により拡大結像された前記電子が照射
   されることにより前記固体試料表面の観察のための拡大
   像が形成される観察手段と、 電子が分光されることにより前記固体試料表面の分光分
   析を行う分析手段と、 分光分析を行う際に前記電子レンズ系により集束した電
   子を前記分析手段へ導くための入射スリットとを有する
   表面分析装置。
2. 【請求項２】 前記固体試料表面から放出された電子
   が、紫外線励起による光電子であり、光電子像観察と光
   電子分光分析の両手段を有する請求項１に記載の表面分
   析装置。
3. 【請求項３】 前記観察手段は、電子を増幅するチャン
   ネルプレートと、前記拡大像が形成される蛍光膜と、前
   記拡大像を電気信号に変換する変換手段とを有する請求
   項１または２に記載の表面分析装置。
4. 【請求項４】 前記観察手段は、電子を増幅するチャン
   ネルプレートと、前記拡大像が形成される蛍光膜と、前
   記拡大像を撮影するカメラとを有する請求項１または２
   に記載の表面分析装置。
5. 【請求項５】 前記観察手段に、前記入射スリットが設
   けられている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の
   表面分析装置。
6. 【請求項６】 前記入射スリットと、前記分析手段とが
   一体に構成された構造体を有する請求項１、２、４のい
   ずれか１項に記載の表面分析装置。
7. 【請求項７】 前記固体試料表面の分光分析を行う際
   は、前記入射スリットが前記電子レンズ系の前記光軸上
   に移動されるとともに、前記観察手段は前記入射スリッ
   トと干渉しない領域に移動され、 前記固体試料表面の拡大像により前記固体試料表面の観
   察を行う際には、前記観察手段は前記電子レンズ系の前
   記光軸上に移動されるとともに、前記入射スリットは前
   記観察手段と干渉しない領域に移動される請求項１ない
   し３のいずれか１項に記載の表面分析装置。
8. 【請求項８】 前記固体試料表面の分光分析を行う際
   は、前記構造体の前記入射スリットが前記電子レンズ系
   の前記光軸上に移動されるとともに、前記観察手段は前
   記構造体と干渉しない領域に移動され、 前記固体試料表面の拡大像により前記固体試料表面の観
   察を行う際には、前記観察手段は前記電子レンズ系の前
   記光軸上に移動されるとともに、前記構造体は前記観察
   手段と干渉しない領域に移動される請求項６に記載の表
   面分析装置。
9. 【請求項９】 前記電子は、熱電子放出により放出され
   る請求項１ないし８のいずれか１項に記載の表面分析装
   置。
10. 【請求項１０】 前記電子は、電界放出により放出され
    る請求項１ないし８のいずれか１項に記載の表面分析装
    置。
11. 【請求項１１】 前記電子は、表面伝導型電子放出によ
    り放出される請求項１ないし８のいずれか１項に記載の
    表面分析装置。