JP3802242B2

JP3802242B2 - 電子線装置における試料像表示方法および電子線装置

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Publication number: JP3802242B2
Application number: JP28916398A
Authority: JP
Inventors: 藤政都工
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 1998-10-12
Filing date: 1998-10-12
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2018-10-12
Also published as: JP2000123772A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子線を試料に照射し、その電子線照射により試料から放出される信号を検出して試料像を表示する電子線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
組成がほとんど同一で微量に含まれる不純物の濃度や種類が違うもの（たとえば半導体にドーピングされた不純物の濃度に勾配や分布があるものや、ｐｎ接合部のように不純物の種類が場所によって異なっているもの）、あるいは金属の多結晶のように組成は全く同じで場所によって面方位が異なるだけのものなどに対して、通常の光学顕微鏡あるいは走査電子顕微鏡では像上でコントラストの違いがほとんど生じない。
【０００３】
このような試料に対して明瞭なコントラストのついた像を得るために、走査型オージェ電子分光装置を利用した技術がある。
【０００４】
この技術について説明すると、半導体の場合には不純物の種類や濃度によって禁制帯中のフェルミ準位の位置が違うため、それに応じて電子分光器の真空準位から見たオージェ電子のエネルギーが違ってくる。そこで、このような試料に対しては、走査型オージェ電子分光装置を利用し、不純物の種類や濃度によって異なるオージェ電子ピークのエネルギー位置を検出してこれを画像化している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような技術は、多結晶金属の場合のように面方位が異なるだけでオージェ電子のエネルギーに変化がないものに対しては利用できない。
【０００６】
また、この技術は、画像の収集に時間がかかるという実用上の欠点がある。画像収集に時間がかかるのは、オージェ電子ピークは高いバックグランドの上に乗っているため信号のＳＮ比が悪いことと、オージェ電子ピークが比較的ブロードなためにピーク位置がシフトしていても特定のエネルギーでの電子強度にはあまり大きな違いがないことが最大の原因である。その他に、画像の輝度情報を得るために各々の画素ごとにオージェ電子のピーク位置近傍のスペクトルを収集しなければならないことと、ピークフィッティングなどのアルゴリズムを用いてピーク位置を決定するための演算が必要になることなどが挙げられる。このために、ある程度実用的な面分解能を持つ画像（画素数１２８×１２８）を一枚得るのに、少なくとも１時間程度の収集時間を必要とする。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みて成されたもので、その目的は、従来よりも短い時間で、半導体や多結晶金属などの明瞭なコントラストのついた像を得ることができる試料像表示方法および電子線装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成する本発明の電子線装置における試料像表示方法は、試料上の複数の点に電子線を照射し、その電子線照射により試料から放出される２次電子を検出して各点におけるエネルギースペクトルを得、そのエネルギースペクトルの中から２次電子が出現するエネルギーが最も低いスペクトルＬを選択して、その選択したスペクトルＬにおける２次電子が出現するエネルギーＥonset（Ｌ）と、前記エネルギースペクトルの中から２次電子が出現するエネルギーが最も高いスペクトルＨを選択して、その選択したスペクトルＨにおける２次電子が出現するエネルギーＥonset（Ｈ）と、前記Ｅonset（Ｌ）と前記スペクトルＬのピーク位置エネルギーとの間でできるだけピーク位置に近くてかつスペクトルの直線性が保たれているところのエネルギーＥ₀と、そのエネルギーＥ₀と前記Ｅonset（Ｌ）との間のエネルギー幅Ｅw（＝Ｅ₀−Ｅonset（Ｌ））と、前記スペクトルＬのエネルギーＥ₀における２次電子強度Ｉoをそれぞれ求め、前記Ｅ₀がＥ₀≧Ｅonset（Ｈ）ならば、電子分光器の設定分析エネルギーをＥ₀だけに決め、一方、Ｅ₀≧Ｅonset（Ｈ）でないならば、前記Ｅ₀に加えてＥ₁＝Ｅ₀＋Ｅwを電子分光器の設定分析エネルギーとして決め、さらに、Ｅ₁≧Ｅonset（Ｈ）でないならば、前記Ｅ₀，Ｅ₁に加えてＥ₂＝Ｅ₀＋２Ｅwを電子分光器の設定分析エネルギーとして決め、以後同様にしてｎ＋１個の設定分析エネルギーＥn＝Ｅ₀＋ｎ×Ｅw(ｎ＝０，１，２，…)を決め、このようにして電子分光器の設定分析エネルギーＥnが決まると、電子線を試料上の各画素に照射すると共に、電子分光器の分析エネルギーをその求めたｎ＋１個のＥnに順次設定して、試料上の各画素ごとに各エネルギーＥｎにおける２次電子強度Ｉ（ｎ）を検出し、前記ｎ＝０の場合、すなわち、設定分析エネルギーがＥ₀だけの時には、検出した２次電子強度信号を像信号に変換して試料像を表示する一方、前記ｎ≠０の場合、以下の▲１▼▲２▼の規則にしたがって各画素における２次電子強度信号を選定し、
▲１▼ｋ×Ｉoよりも強度の大きい２次電子強度信号を捨てる（ｋは係数）
▲２▼強度がｋ×Ｉoに等しいか、またはそれより小さい２次電子強度信号が複数ある場合には、その中で最も強度が大きい２次電子強度信号を選ぶ
選定した２次電子強度信号の前記ｎの値とその電子強度Ｉ（ｎ）とからパラメータＳ’＝Ｉ（ｎ）−ｎ×Ｉoを算出し、算出したパラメータに基づいて像信号を作成して試料像を表示することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の思想について述べる。
【００１０】
固体試料の表面に電子線を照射すると、図１に示すようなエネルギー分布を持った電子が発生する。このうちの最も低エネルギー側の大きな強度を有する部分は「真の２次電子」又は略して単に「２次電子」と呼ばれている。
【００１１】
図２は、図１の２次電子の最も低エネルギー側の部分を拡大したものである。ここで、２次電子が出現するエネルギーをＥonsetとすると、Ｅonsetを越えたところから２次電子強度が急激に増加する。このＥonsetは、固体試料の仕事関数Φs、２次電子を検出する電子分光器の仕事関数Φsm、およびＥbによって決まり、Ｅonset＝Ｅb＋Φs−Φsmで与えられる。ＥbはＥb＝ｅＶbで、ｅは電気素量（１．６×１０^-19Ｃ）、Ｖbは試料に印加される負のバイアス電圧の絶対値であり、また、電子分光器は真空準位（分光器最表面の電位）を基準にして調整されているものとする。なお、図２は、電子分光器の真空準位を座標原点にとって表示されている。
【００１２】
さて、２次電子の出現する付近のスペクトルは、たとえばｐ型半導体で場所によって不純物濃度が異なる場合を例に取ると、図３のようになる。図３において、Ｈは不純物濃度が相対的に高い部分のスペクトルを表し、Ｌは不純物濃度が低い部分のスペクトルを表し、Ｍはそれらの中間のものを表しており、２次電子の出現位置は試料の仕事関数の違いによって異なっている。いずれのスペクトルも、２次電子出現部分から急激な立ち上がりがあり、ピークを経てから２次電子強度は減少している。試料表面の凹凸が激しいなどの事情がない限り、通常の試料では、これらのスペクトルは立ち上がり部分がシフトしているだけでその形状は同じである。
【００１３】
本発明では、このような、試料の仕事関数の違いによって起こるスペクトルのシフトに着目し、通常の２次電子像で明瞭に現れないコントラストを得ようとするものである。すなわち、本発明では、電子分光器の分析エネルギーをたとえば図３中のＥ₀に設定しておき、電子線を試料面上で走査するのに同期させながら電子分光器の検出値を輝度情報に置き換えて画像を収集していく。
【００１４】
なお、Φs≧Φsmが成り立っている場合には原理的にはＶb＝０でもよく、その場合にはバイアス電圧印加装置は不要となるが、通常、分光器の仕事関数は試料の仕事関数に比べてさほど小さい値ではなく、むしろ逆になる場合も考えられるから、実用的にはバイアス電圧印加装置は必須となる。また、試料にバイアス電圧を印加する代わりに、分光器全体に逆極性のバイアスを印加しても同じ結果となるが、実用的には前者の方が実現が容易な場合が多い。
【００１５】
以上、本発明の思想について述べたが、以下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００１６】
図４は、本発明の電子線装置の一例を示した図である。
【００１７】
図４において１は鏡筒で、鏡筒１の内部には、電子銃２と集束レンズ３と偏向器４が配置されている。電子銃２から放出された電子線は、集束レンズ３で集束された後に偏向器４で偏向され、その結果、細く絞られた電子線は、試料室５内に配置された試料６上で走査される。この試料６は、組成がほとんど同一で微量に含まれる不純物の濃度が場所によって異なるものである。また、試料６は、試料ステージ７の上に載置されており、試料６には、バイアス電圧印加装置８により負のバイアス電圧が印加されるように構成されている。
【００１８】
前記試料室５の内部には２次電子検出器９と、たとえば静電半球型エネルギーアナライザのような電子分光器１０が配置されており、それらの検出信号は表示制御手段１１に送られる。前記電子分光器１０の分析エネルギーは分析エネルギー設定手段１２により設定され、この分析エネルギー設定手段１２は前記表示制御手段１１により制御される。
【００１９】
図中１３は、前記偏向器４に偏向信号を供給する偏向信号発生手段であり、この偏向信号発生手段１３は前記表示制御手段１１により制御される。また、１４は入力手段、１５は表示手段であり、それらは何れも前記表示制御手段１１に接続されている。
【００２０】
１６は、前記試料室５を超高真空に排気するための排気装置である。１７は、試料面を清浄化するためのイオンエッチング装置である。
以上、図４の電子線装置の構成について説明したが、以下に、この装置の動作説明を行う。
【００２１】
まず、オペレータは、入力手段１４に、２次電子検出器９を用いた２次電子像取得の指示入力を行う。この入力が行われると、表示制御手段１１は偏向信号発生手段１３を制御し、偏向信号発生手段１３は、電子線を試料上で２次元的に走査させるための偏向信号を偏向器４に送る。この結果、電子線は試料上で２次元的に走査される。
【００２２】
この電子線照射により試料６から２次電子が放出されるが、その２次電子は２次電子検出器９により検出され、検出された信号は表示制御手段１１に送られる。表示制御手段１１は、送られてくる検出信号に基づき、試料６の２次電子像を表示手段１５に表示させる。
【００２３】
上述したように、試料６は、組成がほとんど同一で微量に含まれる不純物の濃度が場所によって異なるものであるために、表示手段１５に表示される２次電子像には、その濃度の違いがコントラストの違いとして明瞭に現れない。
そこで、オペレータは、その２次電子像を見ながら、その視野の範囲内の何点かの代表点を前記入力手段１４により選択する。この選択の際、オペレータは、最も低エネルギー側と最も高エネルギー側に２次電子が現れると予想する点を含むように代表点を選択する。
【００２４】
このようにして試料上の代表点が選択されると、前記表示制御手段１１は偏向信号発生手段１３を制御し、偏向信号発生手段１３は、電子線をその代表点に順次照射するための偏向信号を偏向器４に送る。また、表示制御手段１１は分析エネルギー設定手段１２を制御し、分析エネルギー設定手段１２は、電子線が各代表点に照射される毎に、電子分光器１０の分析エネルギーをある範囲内において連続的に変化（掃引）させる。上述したように、電子分光器１０の検出信号は表示制御手段１１に送られており、表示制御手段１１は、その送られてくる信号に基づき各代表点におけるスペクトルを得る。図５は、そのスペクトルを示したものであり、この場合、４つの代表点が選択されたために４本のスペクトルが得られる。
【００２５】
そして、表示制御手段１１は、各スペクトルに対して、オペレータによってあらかじめ決められた電子強度Ｉaが得られた分光エネルギーの値を求め、そのエネルギー値が最小のスペクトルＬと最大のスペクトルＨを選ぶ。
このようにして、表示制御手段１１はスペクトルＬとスペクトルＨを選ぶと、次に、表示制御手段１１は、図６に示すように、スペクトルＬとＨの２次電子の立ち上がり部分を拡大して表示手段１５に表示させる。オペレータは、それらのスペクトルから、２次電子の立ち上がりが曲線から直線に移行するところのエネルギー値Ｅonset（Ｌ）とＥonset（Ｈ）をそれぞれ入力手段１４を用いて指定する。
【００２６】
このような指定が行われると、表示制御手段１１は、図７に示すように、スペクトルＬとスペクトルＨを表示手段１５に表示させる。そして、オペレータは、そのスペクトルから、前記Ｅonset（Ｌ）とスペクトルＬのピーク位置との間でできるだけピーク位置に近くてかつスペクトルの直線性が保たれているところのエネルギーＥ₀を、入力手段１４を用いて選ぶ。なお、この時の電子強度をＩoとする。
【００２７】
エネルギーＥ₀の選択が行われると、前記表示制御手段１１は、エネルギーＥ₀とＥonset（Ｌ）との間のエネルギー幅Ｅw（＝Ｅ₀−Ｅonset（Ｌ））を求める。そして、表示制御手段１１は、後述する電子分光器１０を用いた２次電子像取得の際に、電子分光器１０に設定する分析エネルギーを求める。その求め方について説明すると、表示制御手段１１は、Ｅonset（Ｈ）≦Ｅ₀の条件が満たされていれば、その設定分析エネルギーをＥ₀ひとつだけとする。そして、表示制御手段１１は、この条件が満足されていない場合には、Ｅ₀に加えて、新たにＥ₁をＥ₀よりもＥwだけ高エネルギー側に決める。すなわち、Ｅ₁＝Ｅ₀＋Ｅwとする。
【００２８】
そして、表示制御手段１１は、Ｅonset（Ｈ）≦Ｅ₁の条件が満たされていなければ、さらにＥwだけ増やした位置にＥ₂を決める。同様にしてｎ＋１個のＥn＝Ｅ₀＋ｎ×Ｅw（ｎ＝０，１，…）を決める。このｎの数は、２次電子立ち上がり部分の勾配と視野内の各代表点でのその立ち上がり位置の最大値と最小値との差によって決まり、ｎの数は試料中に含まれる不純物の濃度や種類に依存する。大抵の場合はｎは０ないし１である。つまり、設定する分析エネルギーは、普通は１個か２個である。図７の場合、設定する分析エネルギーはＥ₀１つだけであり、ｎ＝０である。図８では、設定する分析エネルギーはＥ₀とＥ₁の２個であり、ｎ＝１である。
【００２９】
まず最初に、図７に示すように電子分光器の分析エネルギーをＥ₀に設定して２次電子像を取得する場合（上記ｎ＝０の場合）について説明する。
【００３０】
表示制御手段１１は設定分析エネルギーＥ₀を決めると、表示制御手段１１は、電子分光器１０を用いた２次電子像取得の制御を行う。すなわち、表示制御手段１１は、電子線が試料上で２次元的に走査されるように偏向信号発生手段１３を制御すると共に、電子分光器１０の分析エネルギーが前記Ｅ₀に設定されるように分析エネルギー設定手段１２を制御する。この制御により、電子線は試料６上で２次元的に走査され、試料から放出される２次電子のうち、エネルギーＥ₀を有する２次電子のみが電子分光器１０で検出される。そして、電子分光器１０の検出信号（電子強度データ）は表示制御手段１１に送られる。
【００３１】
このようにして、各画素ごとに１個の電子強度データＩが得られると、表示制御手段１１は、各画素ごとに、電子強度ＩからパラメータＳ’を算出する。算出式はＳ’＝Ｉである。
【００３２】
次に、表示制御手段１１は、算出したパラメータＳ’の中から最大値Ｓ’maxと最小値をＳ’minを求め、次式（１）、（２）の一方を用いて各画素ごとにＳを求める。どちらの式を使うかはオペレータにより決定される。
【００３３】
Ｓ＝Ｓ’max−Ｓ’ （１）
Ｓ＝Ｓ’−Ｓ’min （２）
（１）式が用いられたときには、電子強度が最大のデータがゼロに変換され、一方、（２）式が用いられたときには、電子強度が最小のデータがゼロになるように全体のデータ値がシフトされる。
【００３４】
表示制御手段１１は、このようにして各画素ごとにＳを求めると、Ｓを表示可能な階調、たとえば１２８階調に割り振り、試料６の２次電子像を表示手段１５に表示させる。上記（１）式が用いられた場合は、仕事関数の大小がそのまま画像の輝度に反映され、仕事関数の値が大きい方が輝度が高くなる。一方、（２）式が用いられるとこれが逆になる。
【００３５】
たとえば、ｎ型半導体の場合には不純物濃度が高いほど仕事関数が小さくなり、ｐ型の場合はその逆であるから、ｎ型では（１）式を、ｐ型では（２）式を用いれば濃度を直感的に反映した画像が得られる。
以上、電子分光器１０の分析エネルギーをＥ₀だけに設定して２次電子像を取得する場合について説明した。次に、試料中の不純物濃度の差が大きくて試料の仕事関数の差が大きいために、図８に示すように、電子分光器１０の分析エネルギーをＥ₀とＥ₁の２つに設定して２次電子像を取得する場合（上記ｎ＝１の場合）について説明する。
【００３６】
表示制御手段１１は、このように設定分析エネルギーＥ₀とＥ₁を決めると、電子線が試料上でhorizontal（またはvertical）の１本のライン上に走査されるように偏向信号発生手段１３を制御すると共に、まず電子分光器１０の分析エネルギーがＥ₀に設定されるように分析エネルギー設定手段１２を制御する。この制御により、電子線は試料６上で走査され、試料から放出される２次電子のうち、エネルギーＥ₀を有する２次電子のみが電子分光器１０で検出される。そして、電子分光器１０の検出信号である電子強度データは表示制御手段１１に送られる。
【００３７】
分析エネルギーＥ₀での電子強度データの取得が終わると、表示制御手段１１は、電子線が試料上で先に述べた１本のライン上に走査されるように偏向信号発生手段１３を制御すると共に、電子分光器１０の分析エネルギーがＥ₁に設定されるように分析エネルギー設定手段１２を制御する。この制御により、電子線は試料６上で走査され、試料から放出される２次電子のうち、エネルギーＥ₁を有する２次電子のみが電子分光器１０で検出される。そして、電子分光器１０の検出信号である電子強度データは表示制御手段１１に送られる。次にvertical（またはhorizontal）の位置を移動して同様の動作を行う。
【００３８】
このようにして、各画素ごとに２個の電子強度データが得られると、表示制御手段１１は、以下の規則によって各画素ごとに採用すべき電子強度データを選定する。すなわち、
▲１▼ｋ×Ｉoよりも強度の大きい電子強度データを捨てる。なお、ｋは信号のノイズレベルなどを考慮して決められる係数で、たとえば１．１程度である。
▲２▼強度がｋ×Ｉoに等しいか、またはそれより小さい電子強度データが複数ある場合には、その中で最も強度が大きい電子強度データを選ぶ。
【００３９】
たとえば、図８のＳに示すようなスペクトルが得られる画素に電子線を照射した場合、分析エネルギーＥ₀においては電子強度Ｉ（o）の信号が得られ、分析エネルギーＥ₁においては電子強度Ｉ（1）の信号が得られるが、この場合、前記▲２▼にしたがって電子強度Ｉ（1）の信号が選定される。また、図８において、電子強度Ｉ’（1）を有する信号は、前記▲１▼にしたがって捨てられる。
【００４０】
次に、表示制御手段１１は、各画素ごとに、選択された電子強度データのｎの値（この場合、ｎは０または１）と電子強度Ｉ（ｎ）とからパラメータＳ’を算出する。算出式はＳ’＝Ｉ（ｎ）−ｎ×Ｉoである。これは、Ｓ’の最大値をＩ₀として、すべてのＳ’を２次電子の出現位置に対応させて並べることを意味する。２次電子が高エネルギー側から出現するほどＳ’の値は小さくなり、負の値となることもある。
【００４１】
次に、表示制御手段１１は、算出したパラメータＳ’の中から最大値Ｓ’maxと最小値をＳ’minを求め、前記式（１）、（２）の一方を用いて各画素ごとにＳを求める。表示制御手段１１は、このようにして各画素ごとにＳを求めると、Ｓを表示可能な階調、たとえば１２８階調に割り振り、試料６の２次電子像を表示手段１５に表示させる。
【００４２】
以上のようにして、試料中の不純物濃度の差が大きい場合でも、濃度の違いを反映した明瞭なコントラストの２次電子像を短時間で得ることができる。
【００４３】
以上、組成がほとんど同一で微量に含まれる不純物の濃度に違いがある試料を例にあげて説明したが、不純物の種類が違うものや、組成は全く同じで場所によって面方位が異なる試料などに対して本発明を適用しても、不純物の種類の違いや面方位の違いを反映した明瞭なコントラストの像を得ることができる。
【００４４】
また、２次元の画像の代わりに視野内の特定の線に沿って上記と同様な手順でＳを測定し、これを線の各点に対応させてその強度を表示すればラインプロファイルが得られる。
【００４５】
また、エネルギー分析器の制御電源の応答性の関係から、画像のhorizontalまたはverticalのどちらかの一本のライン上に電子線を走査しながら、一回の走査で一つのエネルギーについて強度データを収集するのが一般的であるが、各画素ごとに各エネルギーでの強度を測定することも可能である。この際、エネルギー値を変更したときに電源系の応答遅れを待つための時間が必要である。
【００４６】
また、集束イオンビーム装置を備えていれば、ＩＣの断面をその場で作成し、ｐｎ接合部分の観察も可能となり、欠陥の有無の確認が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】試料に電子線を照射したときに試料から発生する電子のエネルギー分布を示した図である。
【図２】図１の２次電子の最も低エネルギー側の部分を拡大したものである。
【図３】ｐ型半導体で場所によって不純物濃度が異なる場合の、２次電子の出現する付近のスペクトルを示した図である。
【図４】本発明の電子線装置の一例を示した図である。
【図５】選択された各代表点におけるスペクトルを示した図である。
【図６】図５のスペクトルのＬとＨの２次電子の立ち上がり部分を拡大した図である。
【図７】電子分光器の設定分析エネルギーを説明するために示した図である。
【図８】電子分光器の設定分析エネルギーを説明するために示した図である。
【符号の説明】
１…鏡筒、２…電子銃、３…集束レンズ、４…偏向器、５…試料室、６…試料、７…試料ステージ、８…バイアス電圧印加装置、９…２次電子検出器、１０…電子分光器、１１…表示制御手段、１２…分析エネルギー設定手段、１３…偏向信号発生手段、１４…入力手段、１５…表示手段、１６…排気装置、１７…イオンエッチング装置

Claims

試料上の複数の点に電子線を照射し、
その電子線照射により試料から放出される２次電子を検出して各点におけるエネルギースペクトルを得、
そのエネルギースペクトルの中から２次電子が出現するエネルギーが最も低いスペクトルＬを選択して、その選択したスペクトルＬにおける２次電子が出現するエネルギーＥonset（Ｌ）と、
前記エネルギースペクトルの中から２次電子が出現するエネルギーが最も高いスペクトルＨを選択して、その選択したスペクトルＨにおける２次電子が出現するエネルギーＥonset（Ｈ）と、
前記Ｅonset（Ｌ）と前記スペクトルＬのピーク位置エネルギーとの間でできるだけピーク位置に近くてかつスペクトルの直線性が保たれているところのエネルギーＥ_０と、
そのエネルギーＥ_０と前記Ｅonset（Ｌ）との間のエネルギー幅Ｅw（＝Ｅ_０−Ｅonset（Ｌ））と、
前記スペクトルＬのエネルギーＥ_０における２次電子強度Ｉoをそれぞれ求め、
前記Ｅ_０がＥ_０≧Ｅonset（Ｈ）ならば、電子分光器の設定分析エネルギーをＥ_０だけに決め、
一方、Ｅ_０≧Ｅonset（Ｈ）でないならば、前記Ｅ_０に加えてＥ_１＝Ｅ_０＋Ｅwを電子分光器の設定分析エネルギーとして決め、
さらに、Ｅ_１≧Ｅonset（Ｈ）でないならば、前記Ｅ_０，Ｅ_１に加えてＥ_２＝Ｅ_０＋２Ｅwを電子分光器の設定分析エネルギーとして決め、
以後同様にしてｎ＋１個の設定分析エネルギーＥn＝Ｅ_０＋ｎ×Ｅw(ｎ＝０，１，２，…)を決め、
このようにして電子分光器の設定分析エネルギーＥnが決まると、電子線を試料上の各画素に照射すると共に、電子分光器の分析エネルギーをその求めたｎ＋１個のＥnに順次設定して、試料上の各画素ごとに各エネルギーＥｎにおける２次電子強度Ｉ（ｎ）を検出し、
前記ｎ＝０の場合、すなわち、設定分析エネルギーがＥ_０だけの時には、検出した２次電子強度信号を像信号に変換して試料像を表示する一方、
前記ｎ≠０の場合、以下の（１），（２）の規則にしたがって各画素における２次電子強度信号を選定し、
（１）ｋ×Ｉoよりも強度の大きい２次電子強度信号を捨てる（ｋは係数）
（２）強度がｋ×Ｉoに等しいか、またはそれより小さい２次電子強度信号が複数ある場合には、その中で最も強度が大きい２次電子強度信号を選ぶ
選定した２次電子強度信号の前記ｎの値とその電子強度Ｉ（ｎ）とからパラメータＳ’＝Ｉ（ｎ）−ｎ×Ｉoを算出し、
算出したパラメータに基づいて像信号を作成して試料像を表示する
ことを特徴とする電子線装置における試料像表示方法。