JP2013201076A - 試料分析装置および試料分析方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態の試料分析装置は、荷電ビーム生成手段と、検出手段と、分析手段と、分離手段と、を持つ。前記荷電ビーム生成手段は、荷電ビームを生成して試料に照射する。前記検出手段は、前記荷電ビームの照射により前記試料から発生する荷電粒子を検出して信号を出力する。前記分析手段は、前記信号を処理して前記試料を分析する。前記分離手段は、そのエネルギーの高低に応じて前記試料から前記荷電粒子が放出するタイミングが異なることに基づいて前記信号を分離する。
【選択図】図1
Description
図1は、実施形態1による試料分析装置の概略構造を示すブロック図である。
コンデンサレンズ4は、コンデンサレンズ制御部17から送られる制御信号に従って磁界または電界を生成し、適切なビーム束になるように電子ビームEBを集束させる。コンデンサレンズ制御部17は、制御コンピュータ22から送られる指令信号に基づいて制御信号を生成してコンデンサレンズ4に送る。本実施形態において、コンデンサレンズ4およびコンデンサレンズ制御部17は、例えば荷電ビーム集束手段に対応する。
図6は、反射電子REについて得られた二次元コントラスト像Img1の一例を示す図であり、図5の最初のピークPK1のタイミングで取り出した検出信号から生成したものである。同様に、図7および図8は、図5の2番目および3番目のピークPK2,PK3のタイミングでそれぞれ取り出したSE2,SE1の検出信号から生成したものである。
本実施形態は、電子ビームEBの集束角を調整することにより信号分離を実現するものである。試料分析装置としては図1に示した試料分析装置を利用することができる。
図14は、実施形態3による試料分析装置の要部を示す図である。本実施形態の試料分析装置は、図1の検出器30と試料Sとの間で電子ビームEBの光軸に沿って互いに離隔して設置された円環状の検出器41〜43をさらに備え、検出器41と試料Sとの間に配置された電子レンズ35と、制御コンピュータ22から指令信号を与えられて電子レンズ35を制御する電子レンズ制御部37とをさらに備える。その他の構成は、図1に示す試料分析装置と実質的に同一である。
図15は、実施形態4による試料分析装置の要部を示す図である。本実施形態の試料分析装置は、図1の検出器30に代え、電子ビームEBの光軸を中心に該光軸に直交する平面に配置された円環状の検出器52を備える。検出器52は、4つの領域52a〜52dに分割され、それぞれの検出信号が信号処理部21に送られて個別に処理される。検出器52の領域分割は、試料Sの表面または表面層の結晶の対称性に対応させたものであり、分割する数量は勿論4つに限ることなく、分析対象の結晶に応じて他の数量、例えば図17に示す検出器53のように3つでもよいが、結晶点群を考慮すると、3と4の公倍数がより好ましい。図17に示す検出器54は、3と4の最小公倍数である12に分割した例である。
図18は、実施形態5による試料分析装置の要部を示す図である。本実施形態の試料分析装置は、図1の検出器30に加え、検出器30の立体角とは異なる立体角で配置された検出器31をさらに備える。本実施形態の試料分析装置のその他の構成は、図1に示す試料分析装置と実質的に同一である。図18では、説明を簡易にするため2個の検出器30,31を備える場合を取り挙げたが、これに限ることなく分析対象の性質に応じて3個以上の検出器を設けてもよい。
本実施形態は、試料Sにバイアス電圧を印加することにより、試料の帯電に対する補償を実現するものである。試料分析装置としては図1に示した試料分析装置を利用することができる。
電子ビームEBを用いた試料Sの観察では、電子ビームEBの照射により昇華して試料Sの表面から消失してしまう物質もある。本実施形態では、そのような物質の同定を可能にするものである。
荷電ビームを生成して試料に照射する荷電ビーム生成手段と、
前記荷電ビームの照射により前記試料から発生する荷電粒子を検出して信号を出力する検出手段と、
前記信号を処理して前記試料を分析する分析手段と、
を備え、
前記検出手段は、前記試料の結晶の対称性に応じて3もしくは4、または3および4の公倍数だけ領域が分割された円環状の検出器を含み、
前記分析手段は、各領域毎に前記信号を処理することにより、前記試料の結晶方位を解析して前記試料の結晶性を評価する、
試料分析装置。
荷電ビームを生成して試料に照射する荷電ビーム生成手段と、
前記荷電ビームの照射により前記試料から発生する荷電粒子を検出して信号を出力する検出手段と、
前記信号を処理して前記試料を分析する分析手段と、
前記荷電粒子が、そのエネルギーの高低に応じて前記試料から放出するタイミングが異なることに基づいて前記信号を分離する分離手段と、
を備える試料分析装置。
荷電ビームを生成して試料に照射する荷電ビーム生成手段と、
前記試料の材料に応じて異なる集束角で前記荷電ビームを集束させる荷電ビーム集束手段と、
前記荷電ビームの照射により前記試料から発生する荷電粒子を検出して信号を出力する検出手段と、
前記信号を処理して前記試料の表面に関する電位コントラスト像を生成する画像処理手段と、
前記異なる集束角でそれぞれ得られた電位コントラスト像間の演算処理により、前記試料の表層の三次元構造を解析する分析手段と、
を備える試料分析装置。
荷電ビームを生成して試料に照射する荷電ビーム生成手段と、
前記荷電ビームの照射により前記試料から発生する荷電粒子を検出して信号を出力する検出手段と、
前記信号を処理して前記試料を分析する分析手段と、
を備え、
前記検出手段は、前記荷電粒子のエネルギーの高低に対応した数量の複数の検出器を含み、
前記試料と前記検出器との間に設けられて各エネルギー区分に応じた荷電粒子が対応する検出器に入射するように、電界または磁界により前記荷電粒子の軌道を制御する軌道制御手段をさらに備える、
試料分析装置。
前記検出器は、前記荷電ビームの光軸に沿って互いに離隔して積層され、前記試料から離隔するに従って半径が小さくなる同心円の回転対称型検出器であることを特徴とする付記4に記載の試料分析装置。
荷電ビームを生成して試料に照射する荷電ビーム生成手段と、
前記荷電ビームの照射により前記試料から発生する荷電粒子を検出して信号を出力する検出手段と、
前記信号を処理して前記試料を分析する分析手段と、
を備え、
前記検出手段は、前記試料の結晶の対称性に応じて領域が分割された円環状の検出器を含み、
前記分析手段は、各領域毎に前記信号を処理することにより、前記試料の結晶方位を解析して前記試料の結晶性を評価する、
試料分析装置。
前記領域の数量は3もしくは4、または、3および4の公倍数である、ことを特徴とする付記6に記載の試料分析装置。
荷電ビームを生成して試料に照射する荷電ビーム生成手段と、
前記荷電ビームの照射により前記試料から発生する荷電粒子を検出して信号を出力する検出手段と、
前記信号を処理して前記試料を分析する分析手段と、
前記検出手段は、互いに立体角が異なる複数の検出器を含み、
前記分析手段は、各検出器毎に前記信号を処理することにより、前記試料の結晶方位を解析して前記試料の材料を同定する、
試料分析装置。
前記試料を傾斜させる試料傾斜角制御手段をさらに備え、
前記分析手段は、傾斜角の変化による前記信号の変化から前記試料の結晶粒子のサイズを算出することを特徴とする付記8に記載の試料分析装置。
前記荷電ビームを走査する走査手段と、
前記試料に電圧を印加することにより前記荷電ビームの走査による帯電を補償する帯電補償手段と、
をさらに備えることを特徴とする付記2乃至9のいずれかに記載の試料分析装置。
前記試料の観察中に前記試料から消失する物質の量を計測する消失物質計測手段をさらに備え、
前記分析手段は、前記計測結果と前記荷電ビームの光学条件とに基づいて前記物質を同定することを特徴とする付記2乃至9のいずれかに記載の試料分析装置。
荷電ビームを生成して試料に照射する工程と、
前記荷電ビームの照射により前記試料から発生する荷電粒子を検出して信号を出力する工程と、
前記信号を処理して前記試料を分析する工程と、
前記荷電粒子が、そのエネルギーの高低に応じて前記試料から放出するタイミングが異なることに基づいて前記信号を分離する工程と、
を備える試料分析方法。
荷電ビームを生成して試料に照射する工程と、
前記試料の材料に応じて異なる集束角で前記荷電ビームを集束させる工程と、
前記荷電ビームの照射により前記試料から発生する荷電粒子を検出して信号を出力する工程と、
前記信号を処理して前記試料の表面に関する電位コントラスト像を生成する工程と、
前記異なる集束角でそれぞれ得られた電位コントラスト像間の演算処理により、前記試料の表層の三次元構造を解析する工程と、
を備える試料分析方法。
荷電ビームを生成して試料に照射する工程と、
前記荷電ビームの照射により前記試料から発生する荷電粒子を検出して信号を出力する工程と、
前記信号を処理して前記試料を分析する工程と、
エネルギーの高低による区分に応じて前記荷電粒子が検出されるように電界または磁界により前記荷電粒子の軌道を制御する工程と、
を備える試料分析方法。
荷電ビームを生成して試料に照射する工程と、
前記荷電ビームの照射により前記試料から発生する荷電粒子を前記試料の結晶の対称性に応じて検出して信号を出力する工程と、
前記信号を処理して前記試料の結晶方位を解析して前記試料の結晶性を評価する工程と、
を備える試料分析方法。
荷電ビームを生成して試料に照射する工程と、
前記荷電ビームの照射により前記試料から発生する荷電粒子を、互いに異なる複数の立体角で検出して信号を出力する工程と、
前記信号を処理することにより、前記試料の結晶方位を解析して前記試料の材料を同定する工程と、
を備える試料分析方法。
前記荷電ビームを走査する工程と、
前記試料に電圧を印加することにより前記荷電ビームの走査による帯電を補償する工程と、
をさらに備えることを特徴とする付記12乃至16のいずれかに記載の試料分析方法。
前記試料の観察中に前記試料から消失する物質の量を計測する工程と、
前記計測結果と前記荷電ビームの光学条件とに基づいて前記物質を同定する工程と、をさらに備えることを特徴とする付記12乃至16のいずれかに記載の試料分析方法。
Claims (7)
- 荷電ビームを生成して試料に照射する荷電ビーム生成手段と、
前記荷電ビームの照射により前記試料から発生する荷電粒子を検出して信号を出力する検出手段と、
前記信号を処理して前記試料を分析する分析手段と、
を備え、
前記検出手段は、前記試料の結晶の対称性に応じて3もしくは4、または3および4の公倍数だけ領域が分割された円環状の検出器を含み、
前記分析手段は、各領域毎に前記信号を処理することにより、前記試料の結晶方位を解析して前記試料の結晶性を評価する、
試料分析装置。 - 荷電ビームを生成して試料に照射する荷電ビーム生成手段と、
前記荷電ビームの照射により前記試料から発生する荷電粒子を検出して信号を出力する検出手段と、
前記信号を処理して前記試料を分析する分析手段と、
前記荷電粒子が、そのエネルギーの高低に応じて前記試料から放出するタイミングが異なることに基づいて前記信号を分離する分離手段と、
を備える試料分析装置。 - 荷電ビームを生成して試料に照射する荷電ビーム生成手段と、
前記試料の材料に応じて異なる集束角で前記荷電ビームを集束させる荷電ビーム集束手段と、
前記荷電ビームの照射により前記試料から発生する荷電粒子を検出して信号を出力する検出手段と、
前記信号を処理して前記試料の表面に関する電位コントラスト像を生成する画像処理手段と、
前記異なる集束角でそれぞれ得られた電位コントラスト像間の演算処理により、前記試料の表層の三次元構造を解析する分析手段と、
を備える試料分析装置。 - 荷電ビームを生成して試料に照射する荷電ビーム生成手段と、
前記荷電ビームの照射により前記試料から発生する荷電粒子を検出して信号を出力する検出手段と、
前記信号を処理して前記試料を分析する分析手段と、
を備え、
前記検出手段は、前記荷電粒子のエネルギーの高低に対応した数量の複数の検出器を含み、
前記試料と前記検出器との間に設けられて各エネルギー区分に応じた荷電粒子が対応する検出器に入射するように、電界または磁界により前記荷電粒子の軌道を制御する軌道制御手段をさらに備える、
試料分析装置。 - 荷電ビームを生成して試料に照射する荷電ビーム生成手段と、
前記荷電ビームの照射により前記試料から発生する荷電粒子を検出して信号を出力する検出手段と、
前記信号を処理して前記試料を分析する分析手段と、
を備え、
前記検出手段は、前記試料の結晶の対称性に応じて領域が分割された円環状の検出器を含み、
前記分析手段は、各領域毎に前記信号を処理することにより、前記試料の結晶方位を解析して前記試料の結晶性を評価する、
試料分析装置。 - 荷電ビームを生成して試料に照射する荷電ビーム生成手段と、
前記荷電ビームの照射により前記試料から発生する荷電粒子を検出して信号を出力する検出手段と、
前記信号を処理して前記試料を分析する分析手段と、
前記検出手段は、互いに立体角が異なる複数の検出器を含み、
前記分析手段は、各検出器毎に前記信号を処理することにより、前記試料の結晶方位を解析して前記試料の材料を同定する、
試料分析装置。 - 荷電ビームを生成して試料に照射する工程と、
前記荷電ビームの照射により前記試料から発生する荷電粒子を検出して信号を出力する工程と、
前記信号を処理して前記試料を分析する工程と、
前記荷電粒子が、そのエネルギーの高低に応じて前記試料から放出するタイミングが異なることに基づいて前記信号を分離する工程と、
を備える試料分析方法。
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