JPH0712755A - 電子線装置の調整方法および装置 - Google Patents

電子線装置の調整方法および装置

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JPH0712755A
JPH0712755A JP5152187A JP15218793A JPH0712755A JP H0712755 A JPH0712755 A JP H0712755A JP 5152187 A JP5152187 A JP 5152187A JP 15218793 A JP15218793 A JP 15218793A JP H0712755 A JPH0712755 A JP H0712755A
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Japan
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electron beam
analysis
electron
sample
energy
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JP5152187A
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Junichi Tsukajima
順一 塚島
Toshinori Hayashi
俊典 林
Toru Enoshima
徹 榎島
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Japan Science and Technology Agency
Tosoh Corp
Original Assignee
Research Development Corp of Japan
Tosoh Corp
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    • 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
    • H01J37/256—Tubes for spot-analysing by electron or ion beams; Microanalysers using scanning beams
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/25—Tubes for localised analysis using electron or ion beams
    • H01J2237/2505—Tubes for localised analysis using electron or ion beams characterised by their application
    • H01J2237/2516—Secondary particles mass or energy spectrometry
    • H01J2237/2522—Secondary particles mass or energy spectrometry of electrons (ESCA, XPS)

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子線エネルギーを分析するためのエネルギ
ー分析器を備えた電子線装置において、電子線を照射す
る位置とエネルギー分析を行なう位置を精度よくかつ容
易に一致できるようにする。 【構成】 電子線をＸＹ方向に走査でき、かつＸＹ方向
に偏向できるように設けられた電子光学鏡筒と、エネル
ギー分析器と、電子線走査により試料上の所定範囲のＳ
ＥＭ像を画像表示する画像表示手段とを備えた電子線装
置において、電子線走査時にエネルギー分析器で得られ
る出力情報を解析して高効率で該エネルギー分析器に電
子が取り込まれるエネルギー分析領域を上記ＳＥＭ像上
に画像表示し、また電子線非走査状態相当時に電子光学
鏡筒から出射される軌道上の電子線で照射される分析時
電子線照射位置を該ＳＥＭ像上に画像表示し、これらの
エネルギー分析領域及び分析時電子線照射位置がＳＥＭ
像上で一致するように試料に照射される電子線の軌道を
偏向させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子線エネルギ
ー損失スペクトル測定装置やオージェ電子スペクトル測
定装置などのように、電子線エネルギーを分析するため
のエネルギー分析器を備えた電子線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体などの電子材料、ファイン
セラミックスなどの新素材などの開発や研究において、
試料表面の微小領域における組成、電子状態、構造など
の分析に対する重要性が増大している。そのため、細く
絞った電子線を試料に照射して、ミクロンメーターオー
ダーの微小領域を対象として分析する装置が用いられて
いる。
【０００３】従来のこの種の電子線装置の一例の構成を
図５に示す。この図において、１は電子銃、２は電子レ
ンズであり、これらは電子光学鏡筒３に収納されてい
る。４は電子線（ＥＢ）、５は試料、６はエネルギー分
析器、７は集束レンズ、８はセクター電極、９は電子線
検出器、１０は信号増幅器、１１はコンピューター、１
２は入力装置、１３は表示装置、１４は記憶装置であ
る。
【０００４】このような装置において、電子銃１から発
生した電子線４は、電子レンズ２で集束されて試料５を
照射し、その結果、試料５から、反射電子あるいは電子
線照射を起因として発生した電子が放出され、放出され
た電子はエネルギー分析器６に導かれるようになってい
る。エネルギー分析器６では、コンピューター１１から
の指令に基づきエネルギー軸を移動させて、導かれた電
子のエネルギー分析を行う。電子線検出器９で検出され
たエネルギー分析の結果は、例えば所定の信号処理を経
て電子表示装置１３により表示される。なお、このよう
な装置では、試料の微小な領域を分析するために、エネ
ルギー分析器６に集束レンズ７を設けることによって、
試料の数百μｍからｌｍｍ程度の領域からの電子を効率
よくエネルギー分析器６内に導けるようにしている。
【０００５】ところで、このような電子線の照射によっ
て試料の微小領域の分析を行なうに当たって考慮しなけ
ればならない問題として、試料面上において考えられる
三つの領域、すなわち分析対象領域、分析時電子線照射
位置、エネルギー分析領域の三領域の一致が、好適な試
料分折を行う上で望まれる。すなわち分析を意図する位
置に正確に電子線を照射し、この電子線照射に基づいて
試料から放出される電子をエネルギー分析器で効率よく
取り込むことが、分析操作を良好に行なうために必要と
されるからである。なおここで分析対象領域とは試料面
上において測定者が分析の対象と考えている領域をい
い、分析時電子線照射位置とは電子線装置を分析実行状
態にしたときに電子光学鏡筒を出た電子線が試料面上照
射する位置をいい、エネルギー分析領域とは試料から放
出された電子がエネルギー分析器に効率よく導かれる領
域をいう。
【０００６】このために、従来の電子線装置では、電子
光学鏡筒、エネルギー分析器、分析室を形成する真空容
器などを高精度な寸法で製作して、電子光学鏡筒やエネ
ルギー分析器などの真空容器への機械的な取り付け誤差
を小さくする配慮がされているだけでなく、電子銃や試
料を載置する試料台、エネルギー分析器等の装置各部の
位置関係や姿勢関係を調整できるように構成されている
のが普通であり、例えば、上記領域の一致性を高めるた
めに位置関係等を微調整できる手段が一般に設けられて
いる。このような微調整手段としては、分析時電子線照
射位置とエネルギー分析領域とを一致させるために、電
子線装置を動作させた状態でエネルギー分析器からの電
子線検出信号を観測しながら、その検出信号が最大にな
るように電子光学鏡筒、エネルギー分析器、試料などの
位置を調整したり、電子光学鏡筒に設けた電子線アライ
メント装置で分析時電子線照射位置の位置を調整する調
整手段が知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来装置では、分析時電子線照射位置とエネルギ
ー分析領域の両領域を明確に区別して検出できないた
め、実際の操作では、操作者の手探りによる調整とな
り、時間がかかる面倒な調整となっていた。
【０００８】また、極めて限定された領域を測定しよう
とする場合には、分析時電子線照射位置とエネルギー分
析領域の一致だけでなく、分析対象領域を含めた３領域
の一致が望まれるが、このための適当な方法、手段は未
だ提供されていない。
【０００９】本発明者は、エネルギー分析器を備えた電
子線装置において従来採用されている分析時電子線照射
位置とエネルギー分析領域とを一致させるための微調整
手段は、上述のように、これらの両領域を区別して明確
に観察できないものであるために、調整が面倒で時間の
かかるものとなっていたという現状、あるいは、分析対
象領域、分析時電子線照射位置、エネルギー分析領域の
３領域を一致させる適当な方法、手段がなかったという
現状に鑑み、鋭意研究を進め本発明を完成するに至った
ものである。
【００１０】本発明の目的は、エネルギー分析器を備え
た電子線装置において、試料面上の分析時電子線照射位
置とエネルギー分析領域の２つの領域、あるいは、試料
面上の分析対象領域と分析時電子線照射位置とエネルギ
ー分析領域の３つの領域を正確かつ短時間に一致させる
ことができる方法及び手段を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び作用】上記の目的を達
成する本発明の特徴は、電子線を試料面上で走査するこ
とによって得られる試料面のＳＥＭ像（走査型電子顕微
鏡像）の上に、電子線を試料面上で走査した際に得られ
るエネルギー分析器からの出力に基づいてＳＥＭ像の所
定の領域の輝度又は色調を変調した部分画像として、あ
るいは該当領域を囲む図形でエネルギー分析領域像を表
示させ、またＳＥＭ像の上に電子線装置を分析実行状態
としたときに電子線が試料を照射する位置である分析時
電子線照射位置を例えば十字マーク等の記号，図形で表
示させ、これらの各領域について位置および形状を観測
し、その結果をもとに電子線の照射位置や試料の位置を
調整することにより、分析時電子線照射位置とエネルギ
ー分析領域の２つの領域、あるいは、分析対象領域と分
析時電子線照射位置とエネルギー分析領域の３つの領域
を正確かつ短時間に一致させることができるようにした
ことにある。
【００１２】そしてかかる特徴をより具体的に実現する
ために、上記特許請求の範囲の各請求項に記載した本発
明を完成した。
【００１３】本発明の特徴の一つは、試料照射のための
電子線の出射軌道を所定の範囲内で電子線を同ＸＹ方向
に走査できるように設けられた電子光学鏡筒と、電子線
が照射された試料から放出される電子を取り込んで分析
するエネルギー分析器と、上記電子光学鏡筒による電子
線走査により分析対象領域を含んだ試料上の所定範囲の
ＳＥＭ像を画像表示する画像表示手段とを備えた電子線
装置において、上記電子線走査時にエネルギー分析器で
得られる出力情報を解析して高効率で該エネルギー分析
器に電子が取り込まれるエネルギー分析領域を上記ＳＥ
Ｍ像上に画像表示すると共に、電子線非走査状態相当時
に電子光学鏡筒から出射される軌道上の電子線で照射さ
れる分析時電子線照射位置を該ＳＥＭ像上に画像表示
し、これらのエネルギー分析領域及び分析時電子線照射
位置がＳＥＭ像上で一致するように試料に照射される電
子線の軌道を移動させるところにあり、更に、試料上に
分析を行うために任意に特定した分析対象領域をＳＥＭ
像上に画像表示し、試料を移動させることで、この分析
対象領域とエネルギー分析領域及び／又は分析時電子線
照射位置とを一致させることもできる。
【００１４】上記において、エネルギー分析領域及び分
析時電子線照射位置がＳＥＭ像上で一致するように試料
に照射される電子線の軌道を移動させる方法としては、
エネルギー分析器や電子光学鏡筒を機械的に移動させる
方法を採用することもできるが、より好ましくは、電子
光学鏡筒から出射する電子線がＸＹ方向に偏向できる機
能を上記偏向器に設け、この偏向器による出射電子線の
偏向により分析時電子線照射位置を移動させる構成とす
ることがよい。
【００１５】上記において、電子光学鏡筒における偏向
器としては、偏向器への直流成分の電気信号の印加で試
料照射のための電子線の出射軌道をＸＹ方向に偏向で
き、かつ、偏向器への直流成分と交流成分の電気信号の
印加で所定範囲内での電子線のＸＹ方向の走査ができる
ようにしたものを例示することができる。
【００１６】また分析時電子線照射位置を該ＳＥＭ像上
に画像表示するための上記電子線非走査状態相当時にお
ける電子光学鏡筒から出射される軌道上の電子線とは、
直流成分と交流成分の電気信号（電圧又は電流）を印加
する偏向器においては、直流成分のみを印加した場合に
出射される電子線に当たる。
【００１７】上記電子線走査により得られるＳＥＭ像と
しては、特に限定されるものではなく、試料電流を検出
して画像処理したものの他、試料からの反射電子や試料
から発生する２次電子を検出して画像処理によりＳＥＭ
像としたものなどを挙げることができる。
【００１８】本発明の方法によれば、分析実行時に先立
って、分析対象領域，エネルギー分析領域，分析時電子
線照射位置を含む試料面上の比較的広い範囲に電子線を
走査しながら、エネルギー分析器の検出情報に基づくエ
ネルギー分析領域と、分析実行時である非走査状態相当
時において電子線が照射される照射分析時電子線照射位
置と、ＳＥＭ像とを、画面上に表示し、偏向器の偏向制
御によって、あるいはこれに加えて試料を移動させるこ
とによって、これらの画面上の位置を一致させる操作を
行なうだけで、目的とするこれらの領域，位置の一致を
容易に実現することができる。
【００１９】また以上の方法を実現するための本発明よ
り成る電子線装置としては、電子銃、電子レンズ、試料
照射のための電子線の出射軌道をＸＹ方向に偏向できか
つ所定の範囲内で電子線を同ＸＹ方向に走査できるよう
に設けられたＸＹ偏向器を有する電子光学鏡筒と、電子
線が照射された試料から放出される電子を取り込むエネ
ルギー分析器と、電子線の走査によって得られる試料上
の所定範囲のＳＥＭ像を表示する画像表示装置と、電子
線走査時にエネルギー分析器により得られる出力情報に
基づいて高効率で該エネルギー分析器に電子が取り込ま
れるエネルギー分析領域を算出し、該領域を上記ＳＥＭ
像上に重畳して表示させる第１の画像処理手段と、電子
線非走査状態相当時に電子光学鏡筒から出射される軌道
上の電子線で照射される分析時電子線照射位置を該ＳＥ
Ｍ像上に表示させる第２の画像処理手段と、エネルギー
分析領域と分析時電子線照射位置との相対的な位置関係
を変化させる位置調整手段とを備え、この位置調整手段
が、上記偏向器の電子線出射軌道をＸＹ方向に偏向させ
るように構成されているものを挙げることができる。
【００２０】
【実施例】以下本発明を図面に基づいて更に詳細に説明
する。
【００２１】図１及び図２は本発明方法の操作概要の一
例を説明するためのものであり、図１は試料の周辺部の
様子をモデル化したもので、図１（ａ）は装置全体の構
成概要、図１（ｂ）は試料の平面を示している。
【００２２】これらの図において、２０４は電子線（Ｅ
Ｄ）、２０５は試料、２０７はエネルギー分析器の一部
である集束レンズ、２１５は電子光学鏡筒の一部である
ＸＹ偏向器、２１６は偏向器２１５の制御電源、２１７
は偏向中心を通る電子線の軌道、２１８は走査電子線、
２１９は集束レンズ２０７に取り込まれる電子線、２２
０は図１（ｂ）で示した試料２０５上の電子線走査範
囲、２２２は試料から放出された電子がエネルギー分析
器に効率よく取り込まれるエネルギー分析領域、２２１
はエネルギー分析領域２２２のほぼ中央部を照射する電
子線の軌道、２２３は操作者分析を意図する分析対象領
域を夫々示している。なお図１（ｂ）上に示した符号２
２０、２２２、２２３等は、試料面上に実際に現われる
ものではないが、理解を容易とするために仮想の表示と
して示した。
【００２３】ここで、電子線２０４を走査する上記ＸＹ
偏向器２１５は、直流成分と交流成分とを加えた電圧
（または電流）によって駆動される。なお偏向中心を通
る電子線の軌道２１７は、ＸＹ偏向器２１５に印加され
る電圧または電流が直流成分（０を含む）だけに相当す
るときに、電子線２０４が通る軌道である。
【００２４】図２は表示装置の画像表示部３００を示
し、３０１は試料２０５のＳＥＭ像、３０２はエネルギ
ー分析領域２２２の像、３０３は電子線の軌道２１７が
試料２０５面と交わる位置を示す十字マーク、３０４は
分析対象領域である。ここで、十字マーク３０３の位置
は分析時電子線照射位置となるものであり、ＸＹ偏向器
２１５に印加する直流成分の電圧（または電流）を変化
させた場合にも、この十字マーク３０３は画像表示部３
００のほぼ中央に常に位置するようになっている。な
お、本例では、分析時電子線照射位置を表示装置の画面
に示すためのパターンとして十字マークを用いている
が、十字マーク以外にも丸印、交わる２直線などの種々
のパターンにより分析時電子線照射位置を示すことがで
きることは言うまでもない。
【００２５】次ぎに、本例においてエネルギー分析領域
像３０２を得る方法について説明する。
【００２６】本例では、エネルギー分析器の電子線検出
器からの出力によって表示装置の画像の輝度を変調する
ように装置を構成している。すなわち、エネルギー分析
器のセクター電極等に印加する電圧を一定として、ＳＥ
Ｍ像３０１を得たときと同一の条件下で電子線２０４を
試料２０５面で走査する。そしてこのときにエネルギー
分析器の電子線検出器から得られる出力によって、表示
装置の画像の輝度を例えば変調する。これにより、電子
線２０４の試料２０５面での照射位置がエネルギー分析
領域２２２内となった場合には、エネルギー分析器の電
子線検出器からの出力が増大する結果、画像表示部３０
０においては、図２（ａ）に示すように、エネルギー分
析領域２２２は周囲の像より明るく、あるいは暗くな
り、ＳＥＭ像３０１に重畳されてエネルギー分析領域像
３０２が表示されることになる。
【００２７】このようにして表示したエネルギー分析領
域像３０２を利用して、電子線２０４をこのエネルギー
分析領域２２２のほぼ中心部を照射するようにするため
の調整方法を次ぎに説明する。
【００２８】この操作においてはまず、ＳＥＭ像３０１
を観測しながら、ＸＹ偏向器２１５を駆動するための電
圧（または電流）の直流成分だけを変化させる。これに
より試料２０５面のＳＥＭ像およびエネルギー分析領域
像３０２が移動し、この移動を行なわせることで、エネ
ルギー分析領域像３０２のほぼ中心部が十字マーク３０
３と一致させる。図２（ｂ）の状態は、上記操作の結
果、電子線の軌道２１７が電子線の軌道２２１とほぼ一
致した状態を示しており、電子線２０４はエネルギー分
析領域２２２のほぼ中心部を照射する。このようにし
て、分析時電子線照射位置とエネルギー分析領域とを一
致させることができる。
【００２９】つぎに、分析時電子線照射位置、エネルギ
ー分析領域、分析対象領域の３者を一致させるための方
法を説明すると、上記のようにして、まず分析時電子線
照射位置とエネルギー分析領域とを一致させる。つぎ
に、ＳＥＭ像３０１を観測しながら、分析対象領域３０
４のほぼ中心部が十字マーク３０３と一致するように、
試料２０５を機械的に移動する。この結果、図２（ｃ）
に示すように、軌道２２１を通る電子線２０４が分析対
象領域３０４のほぼ中心部を照射するようになり、分析
時電子線照射位置、エネルギー分析領域、分析対象領域
の３者が一致することになる。
【００３０】以上のようにして、分析時電子線照射位置
とエネルギー分析領域を容易な操作で一致させることが
でき、また必要に応じて更に分析対象領域もこれに一致
させることができる。
【００３１】実施例（装置） 本発明よりなる電子線装置の構成概要一例を図３に示
す。
【００３２】この図において、４０１は電子光学鏡筒、
４０２は電子銃、４０３は電子レンズ、４０４はＸＹ偏
向器、４０５はＸＹ偏向器４０４用の偏向電源、４０６
は電子線、４０７は試料、４０８はエネルギー分析器、
４０９は集束レンズ、４１０はセクター電極、４１１は
電子線検出器、４１２、４１３は増幅器、４１４はコン
ピューター、４１５はコンピューター４１４の入力装
置、４１６はコンピューター４１４と接続している表示
装置、４１７はコンピューター４１４の記憶装置であ
る。なお試料４０７は、図示していないＸＹステージ上
に搭載されてＸＹ方向に移動できるようになっている。
【００３３】コンピューター４１４は、入力装置４１５
からの指令に基づき、偏向電源４０５、エネルギー分析
器４０８を制御する。また、コンピューター４１４は、
偏向電源４０５を通して電子線４０６を試料４０７面上
で走査し、この走査と同期させて読み込んだ増幅器４１
３の出力により表示装置４１６の表示部を起動すること
によって、表示装置４１６に試料４０７面のＳＥＭ像を
表示する。本例では増幅器４１３の出力は試料電流を検
出した出力であるが、これに限定されるものでないこと
は上述した通りである。
【００３４】またコンピューター４１４は、入力装置４
１５からの指令に基づき、偏向電源４０５を介して電子
線を試料４０７面上に走査させ、この走査と同期して電
子線検出器４１１の検出電流値を増幅器４１２からの出
力として読み込み、これらの信号を画像処理して、エネ
ルギー分析領域像を表示装置４１６に表示する。具体的
には、例えば電子線検出器４１１でのカウントをパルス
にして、このパルス１つ１つを表示装置４１６にドット
表示すればよい。なおエネルギー分析領域像の取り込み
方については、上述したのでここでは説明を省略する。
【００３５】図４は、表示装置４１６の画面を示す。５
０１は表示画面である。ここで図４（ａ）に示した表示
画面５０１に試料４０７のＳＥＭ像が表示されている状
態から説明する。
【００３６】５０２は十字マークで、２つの直線の交点
は偏向中心を通った電子線が試料４０７面を照射する位
置であり、分析時電子線照射位置を示す。ここで、偏向
中心を通った電子線は、ＸＹ偏向器４０４への印加電圧
（または電流）が直流成分にのみである場合に相当する
ときに、ＸＹ偏向器を通り試料を照射する電子線であ
り、この十字マーク５０２は、表示画面５０１のほぼ中
心にいつもあるように設定されている。
【００３７】分析対象領域像５０３の位置は、ＸＹ偏向
器４０４の印加電圧（または印加電流）が０のときに偏
向中心を通る電子線４０６が試料４０７面を照射する位
置を原点とした座標系上において認識するようにしてい
るため、電子線４０６の偏向中心を動かした場合にも分
析対象領域枠は試料４０７像上の特定した位置にあるこ
とになる。
【００３８】５０４はエネルギー分析領域像であり、そ
の位置は、ＸＹ偏向器４０４の印加電圧（または印加電
流）が０のときに偏向中心を通る電子線４０６が試料４
０７面を照射する位置を原点とした座標系上において認
識するようにしている。このため、一度、エネルギー分
析領域の位置を求めておけばよく、試料４０７のＳＥＭ
像と区別できるように、エネルギー分析領域像に相当す
る範囲に枠を設けたり、あるいはその範囲をまわりより
も明るく、あるいは暗くしておくことで、コンピュータ
ー４１４によりエネルギー分析領域の位置を認識でき
る。
【００３９】次ぎに本例の装置でエネルギー分析領域と
分析時電子線照射位置とを一致させる場合の操作を説明
すると、まず、入力装置４１５よりコンピューター４１
４に指令を発して、電子線４０６の偏向中心を動かすよ
うに偏向電源４０５を制御して電子線４０６の偏向中心
を動かす。すなわち、図４（ｂ）に示すようにエネルギ
ー分析領域像５０４のほぼ中心に十字マーク５０２がく
るようにする。この結果、分析時電子線照射位置が、エ
ネルギー分析領域のほぼ中央にくる。この状態におい
て、電子線４０６の偏向中心を動かすために偏向電源４
０５に印加した電圧（または電流）の直流成分の値ある
いはそれに相当する指令値を、記憶装置４１７に記憶す
る。この記憶した値にもとづいて偏向電源４０５の直流
成分の出力値を決めることによって、分析時電子線照射
位置とエネルギー分析領域とが一致した状態に電子線装
置を保つことができる。
【００４０】つぎに、分析対象領域と分析時電子線照射
位置（エネルギー分析領域）とを一致させる。本例にお
いてはこのために、表示画面５０１を見ながら試料４０
７をＸＹステージにより移動させ、分析対象領域像５０
４のほぼ中心部に十字マーク５０２（エネルギー分析領
域像５０４）がくるようにする。この結果、分析対象領
域、分析時電子線照射位置、エネルギー分析領域の３者
が一致し、図４（ｃ）に示すように、これら３者がすべ
て表示画面５０１のほぼ中央にくる。
【００４１】以上の調整操作の後、分析を実行すること
ができる。
【００４２】なお、以上は、分析対象領域、分析時電子
線照射位置、エネルギー分析領域の３者を一致させる場
合について説明しているが、試料面上の分析対象領域が
比較的広いために試料位置の細かな調整が必要でない場
合には、分析対象領域と分析時電子線照射位置（エネル
ギー分析領域）とを一致させるという操作を省くことも
できる。この場合、分析対象領域を指定したり画面表示
させることを省略することも勿論出来る。また、エネル
ギー分析領域と分析時電子線照射位置とを一致させる操
作においては、これは実際の分析に先立って行なわれる
操作であるから分析する試料以外のものを用いてこの操
作を行なうこともでき、この場合、分析対象領域を指定
する必要はない。
【００４３】また本発明は以上の実施例の説明のものに
限定されるものではなく、その要旨を損なわない限りに
おいて種々の変更した態様で実施出来ることも当然であ
る。例えば上記実施例では、分析時電子線照射位置とエ
ネルギー分析領域とを一致させるために電子線照射位置
制御用ＸＹ偏向器へ印加する電圧または電流の直流成分
を、コンピューターを介してＸＹ偏向器に印加し、分析
時電子線照射位置とエネルギー分析領域とを一致させる
ための電圧または電流の値を記憶装置に保存している
が、この他の手段として、分析時電子線照射位置とエネ
ルギー分析領域とを一致させるための調整用を主な機能
とした定電圧または定電流の発生回路を偏向電源に別個
に設け、この別個に設けた偏向電源を用いて分析時電子
線照射位置を調整し、また、分析時電子線照射位置とエ
ネルギー分析領域とが一致するようにＸＹ偏向器に印加
する電圧または電流の直流成分を発生するようにしても
よい。この場合には、コンピューターを介するようにし
てもよく、また、別個に設けた偏向電源が独立に動作す
るようにしてもよい。また、偏向電源にある分析時電子
線照射位置とエネルギー分析領域とを一致させるための
調整用を主な機能とした定電圧または定電流の発生回路
に入力回路を別個に設け、この別個に設けた入力回路を
用いて分析時電子線照射位置を調整し、また、分析時電
子線照射位置とエネルギー分析領域とが一致するように
ＸＹ偏向器に印加する電圧または電流の直流成分を発生
するようにしてもよい。
【００４４】また、電子線照射位置を制御するＸＹ偏向
器には、ＳＥＭ像を得るための電子線走査と、分析時電
子線照射位置とエネルギー分析領域とを一致させるため
の電子線照射位置補正との二つの機能が必要である。本
発明の実施例では、この二つの機能を一組のＸＹ偏向器
にもたせている。他の手段として、分析時電子線照射位
置とエネルギー分析領域とを一致させるための電子線照
射位置補正用として、別個にＸＹ偏向器を設置するよう
にしてもよい。
【００４５】また、ＳＥＭ像、分析対象領域像、分析時
電子線照射位置の表示、エネルギー分析領域像などを一
つの表示装置の画面に表示しているようにしているが、
エネルギー分析領域像と分析時電子線照射位置とを表示
するための表示装置を別個に設けるようにしてもよい。
この場合、この別個に設けた表示装置に、エネルギー分
析領域像と分析時電子線照射位置とを常時表示しておく
こともできる。
【００４６】更に、エネルギー分析器、または、エネル
ギー分析器と試料の間に１組以上のＸＹ偏向器を設け、
エネルギー分析領域を分析時電子線照射位置に一致させ
るようにしてもよい。
【００４７】更にまた、エネルギー分析器、あるいは電
子光学鏡筒を機械的に動かすことができる構造として、
ＸＹ偏向器による分析時電子線照射位置の移動を行わず
に、分析時電子線照射位置とエネルギー分析領域とを一
致させるための調整を、エネルギー分析器、あるいは電
子光学鏡筒を機械的に動かすことで行うようにしてもよ
い。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、分
析対象領域、分析時電子線照射位置、エネルギー分析領
域を表示装置で観測しながら、電子線装置を調整できる
ようにしているので、分析時電子線照射位置とエネルギ
ー分析領域とを一致させるための電子線装置の調整、分
析対象領域と分析時電子線照射位置とエネルギー分析領
域を一致させるための調整を迅速に、かつ再現性よく行
うことができ、さらに、試料面上の分析対象領域を正確
かつ容易にエネルギー分析領域（分析時電子線照射位
置）に一致させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】試料周辺の電子線装置の様子をモデル化して示
した図、
【図２】表示装置により表示された画像を説明するため
の図、
【図３】本発明よりなる電子線装置の構成概要一例を示
した図、
【図４】同電子線装置の表示装置の表示画面を説明した
図、
【図５】従来の電子線装置を説明するための構成概要図
である。
【符号の説明】
２０４：電子線、２０５：試料、２０７：集束レンズ、
２１５：ＸＹ偏向器、２１６：制御電源、２１７：偏向
中心を通る電子線の軌道、２１８：走査電子線、２１
９：電子線、２２０：電子線走査範囲、２２１：電子線
の軌道、２２２：エネルギー分析領域、２２３：分析対
象領域、３００：画像表示部、３０１：ＳＥＭ像、３０
２：エネルギー分析領域、３０３：十字マーク、３０
４：分析対象領域。
フロントページの続き (72)発明者 榎島 徹 神奈川県相模原市相模大野７−37−17− 501号

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 試料照射のための電子線の軌道を所定の
    範囲内で電子線をＸＹ方向に走査できるように設けられ
    た電子光学鏡筒と、電子線が照射された試料から放出さ
    れる電子を取り込んで分析するエネルギー分析器と、上
    記電子光学鏡筒による電子線走査により分析対象領域を
    含んだ試料上の所定範囲のＳＥＭ像を画像表示する画像
    表示手段とを備えた電子線装置において、上記電子線走
    査時にエネルギー分析器で得られる出力情報を解析して
    高効率で該エネルギー分析器に電子が取り込まれるエネ
    ルギー分析領域を上記ＳＥＭ像上に画像表示すると共
    に、電子線非走査状態相当時に電子光学鏡筒から出射さ
    れる軌道上の電子線で照射される分析時電子線照射位置
    を該ＳＥＭ像上に画像表示し、これらのエネルギー分析
    領域及び分析時電子線照射位置がＳＥＭ像上で一致する
    ように試料に照射される電子線の軌道を移動させること
    を特徴とする電子線装置の調整方法。
  2. 【請求項２】 請求項１において、電子線の軌道の移動
    を、電子光学鏡筒から出射される電子線を偏向させるこ
    とで行なうことを特徴とする電子線装置の調整方法。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２において、試料上に分析
    を行うために任意に特定した分析対象領域をＳＥＭ像と
    して画像表示し、この分析対象領域とエネルギー分析領
    域及び／又は分析時電子線照射位置とを一致させるよう
    に試料を移動させることを特徴とする電子線装置の調整
    方法。
  4. 【請求項４】 電子銃、電子レンズ、試料照射のための
    電子線の出射軌道をＸＹ方向に偏向できかつ所定の範囲
    内で電子線を同ＸＹ方向に走査できるように設けられた
    ＸＹ偏向器を有する電子光学鏡筒と、電子線が照射され
    た試料から放出される電子を取り込むエネルギー分析器
    と、電子線の走査によって得られる試料上の所定範囲の
    ＳＥＭ像を表示する画像表示装置と、電子線走査時にエ
    ネルギー分析器により得られる出力情報に基づいて高効
    率で該エネルギー分析器に電子が取り込まれるエネルギ
    ー分析領域を算出し、該領域を上記ＳＥＭ像上に重畳し
    て表示させる第１の画像処理手段と、電子線非走査状態
    相当時に電子光学鏡筒から出射される軌道上の電子線で
    照射される分析時電子線照射位置を該ＳＥＭ像上に表示
    させる第２の画像処理手段と、エネルギー分析領域と分
    析時電子線照射位置との相対的な位置関係を変化させる
    位置調整手段とを備え、この位置調整手段は、上記偏向
    器の電子線出射軌道をＸＹ方向に偏向させるものである
    ことを特徴とする電子線装置。
  5. 【請求項５】 電子銃、電子レンズ、試料照射のための
    電子線の出射軌道をＸＹ方向に偏向できかつ所定の範囲
    内で電子線を同ＸＹ方向に操作できるように設けられた
    ＸＹ偏向器を有する電子光学鏡筒と、電子線が照射され
    た試料から放出される電子を取り込むエネルギー分析器
    と、電子線の走査によって得られる試料上の所定範囲の
    ＳＥＭ像を表示する画像表示装置と、電子線走査時にエ
    ネルギー分析器により得られる出力情報に基づいて高効
    率で該エネルギー分析器に電子が取り込まれるエネルギ
    ー分析領域を算出し、該領域を上記ＳＥＭ像上に重畳し
    て表示させる第１の画像処理手段と、電子線非走査状態
    相当時に電子光学鏡筒から出射される軌道上の電子線で
    照射される分析時電子線照射位置を該ＳＥＭ像上に表示
    させる第２の画像処理手段と、試料とエネルギー分析器
    との間に存する１組以上のＸＹ偏向器からなる位置調整
    手段とを備え、この位置調整手段は、エネルギー分析領
    域を分析時電子線照射位置に一致させるものであること
    を特徴とする電子線装置。
  6. 【請求項６】 電子銃、電子レンズ、試料照射のための
    電子線の出射軌道をＸＹ方向に偏向できかつ所定の範囲
    内で電子線を同ＸＹ方向に操作できるように設けられた
    ＸＹ偏向器を有する電子光学鏡筒と、電子線が照射され
    た試料から放出される電子を取り込むエネルギー分析器
    と、電子線の走査によって得られる試料上の所定範囲の
    ＳＥＭ像を表示する画像表示装置と、電子線走査時にエ
    ネルギー分析器により得られる出力情報に基づいて高効
    率で該エネルギー分析器に電子が取り込まれるエネルギ
    ー分析領域を算出し、該領域を上記ＳＥＭ像上に重畳し
    て表示させる第１の画像処理手段と、電子線非走査状態
    相当時に電子光学鏡筒から出射される軌道上の電子線で
    照射される分析時電子線照射位置を該ＳＥＭ像上に表示
    させる第２の画像処理手段と、電子光学鏡筒および／ま
    たはエネルギー分析器を機械的に移動させる位置調整手
    段とからなることを特徴とする電子線装置。
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