JPH1167138A - Micro-area observation device - Google Patents
Micro-area observation deviceInfo
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- JPH1167138A JPH1167138A JP22779197A JP22779197A JPH1167138A JP H1167138 A JPH1167138 A JP H1167138A JP 22779197 A JP22779197 A JP 22779197A JP 22779197 A JP22779197 A JP 22779197A JP H1167138 A JPH1167138 A JP H1167138A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は微小領域観察装置に係
り、特に、試料を透過した電子線から特定のエネルギー
を有する電子のみを分離して画像化することができる微
小領域観察装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a micro area observation apparatus, and more particularly to a micro area observation apparatus capable of separating and imaging only electrons having a specific energy from an electron beam transmitted through a sample.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、原子レベルオーダで材料を観察
し、かつ、原子レベルで観察された原子を同定すること
が半導体不良解析部門や新素材の研究分野で極めて重要
な要求となっている。2. Description of the Related Art In recent years, it has become extremely important to observe materials at the atomic level and identify the atoms observed at the atomic level in the semiconductor failure analysis department and the research field of new materials.
【０００３】従来の元素分布像の表示方法には、走査型
透過電子顕微鏡（Scanning Transmission Electron Mic
roscopy: STEM）を使ったエネルギ−分散型Ｘ線分光（E
DX）による元素分析結果の元素分布表示法がある。これ
は、試料上に収束した電子線を二次元的に走査し、発生
した特性Ｘ線のエネルギーと強度を測定し、電子線走査
と同期して画像表示する方法である。また、他の方法と
しては、エネルギーフィルタ電子顕微鏡（Energy-Filte
ring Transmission Electron Microscopy: EF-TEM）に
よるコアロス電子での元素分布表示方法がある。これ
は、試料と非弾性散乱した電子のエネルギーを分析し、
特性Ｘ線を励起した電子線のみをエネルギーフィルタ電
子顕微鏡で抽出し、結像する方法である。[0003] Conventional methods for displaying an element distribution image include a scanning transmission electron microscope (Scanning Transmission Electron Mic).
Energy-dispersive X-ray spectroscopy (E) using roscopy: STEM
DX) There is an element distribution display method for elemental analysis results. This is a method in which an electron beam converged on a sample is two-dimensionally scanned, the energy and intensity of the generated characteristic X-ray are measured, and an image is displayed in synchronization with the electron beam scanning. Another method is an energy-filtered electron microscope (Energy-Filte
There is an element distribution display method for core loss electrons by ring transmission electron microscopy (EF-TEM). This analyzes the energy of the sample and the inelastically scattered electrons,
This is a method in which only an electron beam that excites characteristic X-rays is extracted by an energy filter electron microscope and an image is formed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】STEMによる元素分布表
示法は特性Ｘ線を用いているが、特性Ｘ線は軽元素に対
して感度が悪いという欠点がある。また、EF-TEMによる
元素分布表示法は本質的に複数枚の画像を取得し、画像
処理により元素分布像を得るため、試料ドリフトの影響
が大きく、位置精度が悪いという欠点がある。Although the element distribution display method using STEM uses characteristic X-rays, there is a disadvantage that characteristic X-rays are insensitive to light elements. In addition, the element distribution display method using EF-TEM has a drawback that the influence of the sample drift is large and the positional accuracy is poor, because a plurality of images are essentially obtained and the element distribution image is obtained by image processing.
【０００５】本発明の目的は軽元素の高感度分析を可能
にしつつ、分析結果に対する試料ドリフトの影響を防止
するのに適した微小領域観察装置を提供することにあ
る。[0005] It is an object of the present invention to provide a microscopic region observation apparatus suitable for preventing the influence of sample drift on the analysis result while enabling high sensitivity analysis of light elements.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、電子源
からの電子線は試料に収束され、試料はその収束された
電子線で走査される。試料からの透過電子線はそのエネ
ルギ−に応じて分光され、そして試料の電子線による各
走査位置の分光されたエネルギ−スペクトルは検出さ
れ、表示される。According to the present invention, an electron beam from an electron source is focused on a sample, and the sample is scanned with the focused electron beam. The transmitted electron beam from the sample is split according to its energy, and the split energy spectrum at each scanning position by the sample electron beam is detected and displayed.
【０００７】これによれば、元素分布像を得るために必
要な情報を、本質的に試料の電子線による１回の走査で
全て得ることが可能となるため、その結果として分析結
果に対する試料ドリフトの影響が防止される。また、従
来のSTEM法と比べて、固有Ｘ線を発生した電子線を有効
に利用することができるので軽元素の分析に対しても感
度の高い分析ができる。According to this method, it is possible to obtain all the information necessary for obtaining an element distribution image by essentially one-time scanning of the sample with an electron beam. Is prevented. In addition, compared to the conventional STEM method, the electron beam that generated the intrinsic X-ray can be used more effectively, so that analysis with high sensitivity to the analysis of light elements can be performed.
【０００８】[0008]
【実施例】図１に本発明にもとづく微小領域観察装置の
一実施例を示す。図１において、中央演算装置６によっ
てコントロ−ルされる高電圧発生回路２からの高電圧に
より電子源１から発生した電子線は電子レンズ系３によ
り縮小され、電子線スポットとして試料４に収束され
る。高輝度電子銃として電界放出型電子銃を用いると、
原子直径と同程度の大きさである0.2nm程度の直径の電
子線スポットを得ることもできる。このとき、走査コイ
ル１４に鋸歯状波の電流を信号発生器１３から流すこと
により、試料４は電子線スポットで二次元的に走査され
る。FIG. 1 shows an embodiment of a micro area observation apparatus according to the present invention. In FIG. 1, an electron beam generated from an electron source 1 by a high voltage from a high voltage generation circuit 2 controlled by a central processing unit 6 is reduced by an electron lens system 3 and converged on a sample 4 as an electron beam spot. You. When a field emission electron gun is used as a high-brightness electron gun,
An electron beam spot having a diameter of about 0.2 nm, which is about the same as the atomic diameter, can be obtained. At this time, the sample 4 is two-dimensionally scanned with the electron beam spot by supplying a saw-tooth wave current from the signal generator 13 to the scanning coil 14.
【０００９】試料４を透過した電子線は電子線エネルギ
ー分析器５に入射する。電子線エネルギー分析器５で
は、一様な磁場を発生しており、これに入射した電子線
は磁場によりエネルギー分光されて、試料との相互作用
でエネルギーを失わない部分７と一部のエネルギーを失
った部分８が異なるエネルギーごとに異なる位置に集光
される。電子線の集光位置には、二次元電子線検出器と
してＣＣＤカメラ１０が配置されている。ＣＣＤカメラ
としてはダイナミックレンジが広く、感度も高い全領域
検出型ＣＣＤ（Full Frame Transfer ＣＣＤ）（別名Ｓ
ＳＣＣＤ：Slow Scan ＣＣＤ）を用いることができる。
ＣＣＤカメラの信号読み出しはカメラコントローラ９を
介して中央演算装置６によりコントロールされる。The electron beam transmitted through the sample 4 enters an electron beam energy analyzer 5. In the electron beam energy analyzer 5, a uniform magnetic field is generated, and the electron beam incident thereon is subjected to energy spectroscopy by the magnetic field, and a part 7 which does not lose energy due to interaction with the sample and a part of the energy are separated. The lost portion 8 is collected at different positions for different energies. A CCD camera 10 is disposed as a two-dimensional electron beam detector at the position where the electron beam is focused. As a CCD camera, a full frame transfer type CCD (Full Frame Transfer CCD) (also known as S) has a wide dynamic range and high sensitivity.
SCCD (Slow Scan CCD) can be used.
The signal reading of the CCD camera is controlled by the central processing unit 6 via the camera controller 9.
【００１０】ＣＣＤ１０によって検出される、エネルギ
ー分光された電子線のスペクトルは図２−ａのように２
次元的となる。このスペクトルを、たとえばＣＣＤカメ
ラのｙ方向に積算して信号演算器１１を介してモニタ１
２に表示すると、図２−ｂのような電子線のロスエネル
ギーのスペクトルが得られる。横軸はロス電子線のエネ
ルギー値となる。100nm程度の厚みの試料では、試料内
でエネルギーをロスしないゼロロス電子線と呼ばれる電
子線の強度が一番大きいことが多い。エネルギーをロス
する電子線は通常、プラズマロス電子線と、コアロス電
子線に分けられる。[0010] The spectrum of the electron beam, which is detected by the CCD 10 and subjected to energy spectroscopy, is 2 as shown in FIG.
Become dimensional. This spectrum is integrated, for example, in the y-direction of the CCD camera, and is then
2, the spectrum of the electron beam loss energy as shown in FIG. 2B is obtained. The horizontal axis is the energy value of the loss electron beam. In a sample with a thickness of about 100 nm, the intensity of an electron beam called a zero-loss electron beam that does not lose energy in the sample is often the highest. Electron beams that lose energy are generally divided into plasma-loss electron beams and core-loss electron beams.
【００１１】プラズマロス電子線は試料中の電子の集団
的振動によりエネルギーを失う電子線で、20〜30eVのエ
ネルギーを失うことが多い。これに対し、コアロスと呼
ばれる電子線は、試料を構成する核内電子との相互作用
でエネルギーを失った電子線で、試料を構成する元素特
有のエネルギー値でエネルギーをロスしている。したが
って、コアロス電子線のみで、画像が描ければ、試料の
元素分布像が得られる。典型的なコアロススペクトルを
図３に示す。コアロス電子は、図のように、大きなバッ
クグラウンドの上に非常に弱い電子線として現れる。A plasma-loss electron beam loses energy due to the collective vibration of electrons in a sample, and often loses energy of 20 to 30 eV. On the other hand, an electron beam called core loss is an electron beam that has lost energy due to interaction with nuclear electrons constituting a sample, and loses energy at an energy value specific to the elements constituting the sample. Therefore, if an image is drawn only with the core loss electron beam, an element distribution image of the sample can be obtained. A typical core loss spectrum is shown in FIG. The core loss electron appears as a very weak electron beam on a large background as shown.
【００１２】真の元素分布像を得るためには、バックグ
ラウンドを引いたコアロスの信号だけで形像する必要が
ある。バックグラウンドを除去するためには以下の方法
を用いることができる。In order to obtain a true element distribution image, it is necessary to form an image only with the core loss signal obtained by subtracting the background. The following method can be used to remove the background.
【００１３】（１）３ウィンドウ法 バックグラウンドの強度が、おおよそ Ｉ(δE)=IoEXP(-kδE)， k≒4 にしたがって減衰することに着目し、図３のE1、E2のと
ころ（プリエッジ部）の強度I1、I2から、E3の値の強度
I3を各試料位置（走査位置）毎に計算する。I4-I3の演
算結果を電子線走査信号に同期させて映像信号にするこ
とにより、元素分布像を描くことができる。バックグラ
ウンドの減衰率は試料位置に関して不変であると仮定す
ると、I2にある一定の値をかけることによりI3を求める
ことができる。この場合、I1を得る必要がないという利
点がある。(1) Three-window method Focusing on the fact that the background intensity attenuates approximately according to I (δE) = IoEXP (−kδE), k ≒ 4, and at E1 and E2 in FIG. ) Intensity I1, I2 from the intensity of the value of E3
I3 is calculated for each sample position (scanning position). An element distribution image can be drawn by synchronizing the calculation result of I4-I3 with the electron beam scanning signal to generate a video signal. Assuming that the background decay rate is invariant with respect to the sample position, I3 can be determined by multiplying I2 by a certain value. In this case, there is an advantage that it is not necessary to obtain I1.
【００１４】（２）ジャンプレシオ法 これは、元素が存在する画素（走査位置に対応）のみに
I4の強度が出ることに着目し、I=I4/I2の割り算結果を
電子線走査信号に同期させて映像信号とし、元素分布像
を得る方法である。目的の元素が存在しない領域ではあ
る一定の値となるが、目的の元素が存在する領域では値
が大きくなるので、試料の元素分布像を得ることができ
る。(2) Jump ratio method This is performed only for the pixel where the element exists (corresponding to the scanning position).
Focusing on the intensity of I4, this method obtains an element distribution image by synchronizing the division result of I = I4 / I2 with an electron beam scanning signal to generate a video signal. In a region where the target element does not exist, the value becomes a certain value, but in a region where the target element exists, the value increases, so that an element distribution image of the sample can be obtained.
【００１５】（３）差分法 これは３ウィンドウ法を簡略化した方法であり、図３に
おいてI3はI2と同等であるとみなし、I4-I2の減算結果
を電子線走査信号に同期させて映像信号とし、元素分布
像を得る方法である。コアロス電子の強度が十分ある場
合や、バックグラウンドが小さい場合に有効であるが、
誤差を生じやすい。(3) Difference method This is a simplified version of the three-window method. In FIG. 3, it is assumed that I3 is equivalent to I2, and the subtraction result of I4-I2 is synchronized with the electron beam scanning signal to obtain an image. This is a method of obtaining an element distribution image as a signal. This is effective when the core loss electron intensity is sufficient or the background is small.
Easy to cause errors.
【００１６】（４）厚み補正差分法 差分法の一番の誤差要因は、試料の厚みでプリエッジ部
の強度が変わり試料厚みの影響と元素強度の混じり合っ
た信号で元素分布像が形成されることにある。(4) Thickness Correction Difference Method The primary error factor of the difference method is that the intensity of the pre-edge portion changes with the thickness of the sample, and an element distribution image is formed by a signal in which the influence of the sample thickness and the element intensity are mixed. It is in.
【００１７】試料厚みの影響を低減する方法として、プ
ラズマロスピークの信号強度を使う方法が考えられる。As a method for reducing the influence of the sample thickness, a method using the signal intensity of the plasma loss peak can be considered.
【００１８】本方法は、プラスマロスピーク強度I15が
試料厚みとほぼ直線的な関係にあることを利用するもの
で、差分法で得られた信号をその画素（走査位置）で得
られたプラズマロスピーク強度I15で割り算し、その結
果を表示するものである。この結果、試料の厚みが補正
され、より試料の元素強度に近い元素分布像を得ること
ができる。This method makes use of the fact that the plasma loss peak intensity I15 has a substantially linear relationship with the sample thickness. The signal obtained by the difference method is used to convert the plasma loss peak at the pixel (scanning position). The result is divided by the peak intensity I15 and the result is displayed. As a result, the thickness of the sample is corrected, and an element distribution image closer to the element intensity of the sample can be obtained.
【００１９】本発明の実施例の特徴は、電子線による試
料の走査と同期して、ＣＣＤカメラ上のスペクトル関し
て走査位置ごとに前記いずれかの方法での演算を実行
し、その演算結果を映像信号に使用することにある。A feature of the embodiment of the present invention is that, in synchronization with the scanning of the sample by the electron beam, the calculation is performed for each of the scanning positions with respect to the spectrum on the CCD camera, and the calculation result is obtained. To use for video signals.
【００２０】図４に試料の電子線による走査とそれに応
じた信号取得とのタイミングチャ−トを示す。図４にお
いて、電子線による試料の走査信号のタイミングに応じ
て、ＣＣＤは、I2(x,y)、I4(x,y)の信号を蓄積する。
(x,y)は試料面上の座標である。走査信号はＹ軸走査信
号であってもよいが、図ではＸ軸走査信号である例が示
されている。ＣＣＤ面上では、図２−aのように、I2(x,
y)、I4(x,y)の信号は特定のＣＣＤ上の画素（走査位置
に対応）に分布する。蓄積された信号は、走査信号に同
期して、ＣＣＤ面上から、たとえば、ｙ方向に加算され
て、読み出される。読み出された信号強度I2(x,y)、I4
(x,y)は、信号演算器１１へ送られる。信号演算器１１
内では試料位置ごとにメモリすることも可能である。こ
の信号は、信号演算器１１で、I(x,y)=I4(x,y)/I2(x,y)
の演算を行い、試料位置(x,y)ごとの強度が、モニタ１
２上に表示される。この結果、モニタ１２上には、ジャ
ンプレシオ法による元素分布像が表示される。FIG. 4 is a timing chart showing the scanning of the sample by the electron beam and the acquisition of signals corresponding to the scanning. In FIG. 4, the CCD accumulates I2 (x, y) and I4 (x, y) signals in accordance with the timing of the scanning signal of the sample by the electron beam.
(x, y) are coordinates on the sample surface. The scanning signal may be a Y-axis scanning signal, but the figure shows an example of an X-axis scanning signal. On the CCD surface, I2 (x,
Signals of y) and I4 (x, y) are distributed to pixels (corresponding to scanning positions) on a specific CCD. The stored signals are read out from the CCD surface, for example, in the y direction, in synchronization with the scanning signal. Read signal strength I2 (x, y), I4
(x, y) is sent to the signal calculator 11. Signal calculator 11
It is also possible to store data for each sample position. This signal is calculated by a signal calculator 11 as I (x, y) = I4 (x, y) / I2 (x, y)
Is calculated, and the intensity at each sample position (x, y) is
2 is displayed above. As a result, an element distribution image by the jump ratio method is displayed on the monitor 12.
【００２１】本発明の実施例によれば、試料上の各位置
に電子線が停止している間のエネルギスペクトルで元素
分布像を形成するため、分析結果に対する試料ドリフト
の影響がない。このため、信頼性の高い原子オーダの元
素分布像の形成が可能となる。 なお、実施例では、ジ
ャンプレシオ法での元素分布像を説明したが、３ウイン
ドウ法やその他の方法でも、その本質は変わらず、その
効果も同じである。すなわち、３ウィンドウ法ではI1
(x,y)、I2(x,y)、I4(x,y)を検出し、信号演算器１１内
でI(x,y)=I4(x,y)-I2(x,y)×(I2(x,y)/I1(x,y))の演算
を行い、モニタ１２上に表示する。または、I2(x,y)、I
4(x,y)を検出し、信号演算器１１内でI(x,y)=I4(x,y)-I
2(x,y)×constの演算を行い、モニタ１２上に表示す
る。差分法ではI2(x,y)、I4(x,y)を検出し、信号演算器
１１内でI(x,y)=I4(x,y)-I2(x,y)の演算を行い、モニタ
１２上に表示する。According to the embodiment of the present invention, since the element distribution image is formed by the energy spectrum while the electron beam stops at each position on the sample, there is no influence of the sample drift on the analysis result. For this reason, it is possible to form a highly reliable element distribution image in the atomic order. In the embodiment, the element distribution image by the jump ratio method has been described. However, the essence does not change and the effect is the same in the three-window method and other methods. That is, in the three-window method, I1
(x, y), I2 (x, y) and I4 (x, y) are detected, and I (x, y) = I4 (x, y) -I2 (x, y) × The calculation of (I2 (x, y) / I1 (x, y)) is performed and displayed on the monitor 12. Or I2 (x, y), I
4 (x, y) is detected and I (x, y) = I4 (x, y) -I
An operation of 2 (x, y) × const is performed and displayed on the monitor 12. In the difference method, I2 (x, y) and I4 (x, y) are detected, and I (x, y) = I4 (x, y) -I2 (x, y) is calculated in the signal calculator 11. , On the monitor 12.
【００２２】本発明の実施例によれば、ＣＣＤカメラ上
の信号をｙ方向に加算して用いるため、S/Nのよい元素
分布像を得ることができる。さらに、同一試料領域を多
数回電子線走査し、その都度本実施例で得られる、元素
分布像をたとえばメモリー上で加算し、その結果を電子
線による試料の走査領域に合わせて表示することにより
より更にS/Nの向上した元素分布像が得られ、元素の検
出感度も大幅に向上させることができる。According to the embodiment of the present invention, since the signals on the CCD camera are added and used in the y-direction, an element distribution image having a good S / N can be obtained. Further, the same sample area is scanned with the electron beam many times, the element distribution images obtained in this embodiment each time are added, for example, on a memory, and the result is displayed in accordance with the scanning area of the sample by the electron beam. An element distribution image with further improved S / N can be obtained, and the detection sensitivity of the element can be greatly improved.
【００２３】図５に本発明にもとづくもう一つの実施例
を示す。本実施例においては、試料４とエネルギー分光
装置５との間に透過電子の検出器１５が設けられてい
る。この透過電子検出器は中心部に開口が設けられてお
り、試料を透過した電子線のうち、光軸に近い領域を通
る電子線はこの開口を通り抜けて、エネルギー分光装置
に入射する。試料から大きな角度で散乱した電子線は、
開口の周辺に設けられた電子線検出器に入射する。電子
線検出器に入射した電子線の強度を画像信号として、電
子線走査と同期して表示することにより、試料像を得る
ことができる。このような構成にすることにより、試料
上の画像を観察しながら同時に目的元素の分布像を得る
ことができる。FIG. 5 shows another embodiment according to the present invention. In the present embodiment, a transmitted electron detector 15 is provided between the sample 4 and the energy spectrometer 5. The transmitted electron detector has an opening at the center, and among the electron beams transmitted through the sample, the electron beam passing through a region near the optical axis passes through the opening and enters the energy spectrometer. The electron beam scattered from the sample at a large angle is
The light is incident on an electron beam detector provided around the opening. A sample image can be obtained by displaying the intensity of the electron beam incident on the electron beam detector as an image signal in synchronization with electron beam scanning. With such a configuration, a distribution image of the target element can be obtained at the same time while observing the image on the sample.
【００２４】実施例では、目的の元素が一つである場合
について記述がなされているが、本発明では目的の元素
が複数個ある場合でも容易に対応できる。すなわち、ま
ず、図２において複数個ある目的の元素のコアロス電子
が全て二次元検出器内に収まるようにエネルギーロス領
域を設定する。そうすると、図３に示したようなI1から
I4の信号強度の組み合わせが各目的元素ごとに得られ
る。これらの信号は同時に得られるので目的元素ごとに
電子線による試料の走査をくり返す必要はない。In the embodiment, the case where the number of target elements is one is described, but the present invention can easily cope with the case where there are a plurality of target elements. That is, first, the energy loss region is set such that all the core loss electrons of a plurality of target elements in FIG. 2 are contained in the two-dimensional detector. Then, from I1 as shown in FIG.
A combination of I4 signal intensities is obtained for each target element. Since these signals are obtained at the same time, it is not necessary to repeat the scanning of the sample with the electron beam for each target element.
【００２５】更に、試料を厚み補正を行うには、図３に
おいて、I5のプラズマロスピーク強度で、差分法で得ら
れた値を割り算し(I4-I2)/I5の値を出力すればよい。Further, in order to correct the thickness of the sample, in FIG. 3, the value obtained by the difference method is divided by the plasma loss peak intensity of I5 to output the value of (I4-I2) / I5. .
【００２６】以上の記述から分かるように、本発明に実
施例によれば以下のような効果が達成される。As can be seen from the above description, the following effects are achieved according to the embodiment of the present invention.
【００２７】（１）電子線による試料の走査と同期して
エネルギーロススペクトルの獲得（取得）と演算が同時
に行えるので、分析結果に対する試料のドリフトの影響
のない元素分布像を得ることができる。(1) Since the acquisition (acquisition) and calculation of the energy loss spectrum can be performed simultaneously in synchronization with the scanning of the sample by the electron beam, an element distribution image free from the influence of the sample drift on the analysis result can be obtained.
【００２８】（２）元素分布の計算に必要な情報は一度
に得ることができるので、あらゆる元素分布像計算手法
に対応できる。(2) Since information necessary for calculating the element distribution can be obtained at one time, it can be applied to all element distribution image calculation methods.
【００２９】（３）エネルギーロススペクトルを二次元
検出器１０で得、一方向に加算することができるのでS/
Nの高い処理ができる。(3) Since the energy loss spectrum is obtained by the two-dimensional detector 10 and can be added in one direction, S /
High N processing is possible.
【００３０】（４）得られたエネルギーロススペクトル
は、信号演算器１１内に記憶することができるので、複
数回処理をくり返すことによりS/N比を更に向上させる
ことができる。また、濃度の低い元素であっても感度よ
く元素分布像を得ることができる。(4) The obtained energy loss spectrum can be stored in the signal calculator 11, so that the S / N ratio can be further improved by repeating the processing a plurality of times. Further, even if the element has a low concentration, an element distribution image can be obtained with high sensitivity.
【００３１】（５）試料の直下に光軸上に開口をもつ透
過電子検出器１５を設置することにより、試料像と元素
分布像を同時に得ることができる。(5) The sample image and the element distribution image can be obtained simultaneously by installing the transmission electron detector 15 having an opening on the optical axis immediately below the sample.
【００３２】（６）複数の元素に対する情報を一度に得
ることができるので、複数の元素分布像を同時に得るこ
とができる。(6) Since information on a plurality of elements can be obtained at a time, a plurality of element distribution images can be obtained at the same time.
【００３３】[0033]
【発明の効果】本発明によれば、軽元素の高感度分析を
可能にしつつ、分析結果に対する試料ドリフトの影響を
防止するのに適した微小領域観察装置が提供される。According to the present invention, there is provided a microscopic region observation apparatus suitable for preventing the influence of sample drift on the analysis result while enabling high sensitivity analysis of light elements.
【図１】本発明にもとづく一実施例を示す微小領域観察
装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a minute area observation device showing an embodiment according to the present invention.
【図２】図１のＣＣＤ検出器を用いた電子線検出器によ
り得られたエネルギースペクトルの説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an energy spectrum obtained by an electron beam detector using the CCD detector of FIG.
【図３】図１の実施例を通じて本発明の理解を容易にす
るための、コアロス電子の典型的なスペクトル図であ
る。FIG. 3 is a typical spectrum diagram of core loss electrons to facilitate understanding of the present invention through the embodiment of FIG. 1;
【図４】図１の実施例における信号の読み出しと電子線
による試料の走査とのタイミングチャートである。FIG. 4 is a timing chart of signal reading and scanning of a sample with an electron beam in the embodiment of FIG. 1;
【図５】本発明にもとづくもう一つの実施例を示す微小
領域観察装置のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of a micro area observation apparatus showing another embodiment based on the present invention.
１…電子源、２…高電圧発生回路、３…収束電子レンズ
系、４…試料、５…エネルギー分光器、６…中央演算装
置、７…ゼロロス電子線、８…エネルギーロス電子線、
９…カメラコントローラ、１０…ＣＣＤカメラ、１１…
信号演算器、１２…モニタ、１３…走査信号発生器、１
４…走査コイル、１５…透過電子検出器。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electron source, 2 ... High voltage generation circuit, 3 ... Converging electron lens system, 4 ... Sample, 5 ... Energy spectrometer, 6 ... Central processing unit, 7 ... Zero loss electron beam, 8 ... Energy loss electron beam,
9: Camera controller, 10: CCD camera, 11 ...
Signal calculator, 12 monitor, 13 scanning signal generator, 1
4 scanning coil, 15 transmission electron detector.
Claims (7)
収束する手段と、前記試料を前記収束された電子線で走
査する手段と、前記試料を透過した電子線をそのエネル
ギ−に応じて分光する手段と、前記試料の前記電子線に
よる各走査位置の分光されたエネルルギ−スペクトルを
検出する手段と、その検出されたエネルギ−スペクトル
を表示する手段とを備えていることを特徴とする微小領
域観察装置。An electron source, means for converging an electron beam from the electron source on a sample, means for scanning the sample with the converged electron beam, and means for converting an electron beam transmitted through the sample into an energy beam. Means for spectroscopy according to the above, means for detecting an energy spectrum which is separated at each scanning position of the sample by the electron beam, and means for displaying the detected energy spectrum. Micro area observation device.
記試料の前記電子線による走査と同期して二次元的に検
出されることを特徴とする請求項１に記載された微小領
域観察装置。2. The microscopic region observation apparatus according to claim 1, wherein the separated energy spectrum is detected two-dimensionally in synchronization with scanning of the sample by the electron beam.
コアロス電子の強度とそのプリエッジ電子の強度を検出
し、そのコアロス電子の強度と該プリエッジ電子の強度
との比を電子線走査に同期して表示することを特徴とす
る請求項１又は２に記載された微小領域観察装置。3. The method for detecting the energy spectrum,
The intensity of the core loss electron and the intensity of the pre-edge electron are detected, and the ratio between the intensity of the core loss electron and the intensity of the pre-edge electron is displayed in synchronization with electron beam scanning. Micro-area observation device.
コアロス電子の強度とその複数個のプリエッジ電子の強
度を検出し、該複数個のプリエッジ電子の強度からコア
ロスバックグラウンドを演算し、前記コアロス電子の強
度から前記コアロスバックグラウンド強度を減算した結
果を表示することを特徴とする請求項１又は２に記載さ
れた微小領域観察装置。4. When detecting the energy spectrum,
The core loss electron intensity and the intensity of the plurality of pre-edge electrons are detected, the core loss background is calculated from the intensity of the plurality of pre-edge electrons, and the result obtained by subtracting the core loss background intensity from the core loss electron intensity is displayed. The microscopic region observation device according to claim 1, wherein:
コアロス電子の強度とそのプリエッジ電子の強度を検出
し、前記コアロス電子の強度と前記プリエッジ電子の強
度との差を電子線走査と同期して表示することを特徴と
する請求項１又は２に記載された微小領域観察装置。5. When detecting the energy spectrum,
The intensity of the core loss electron and the intensity of the pre-edge electron are detected, and a difference between the intensity of the core loss electron and the intensity of the pre-edge electron is displayed in synchronization with electron beam scanning. Micro-area observation device.
このプラズマロスピーク強度で前記差強度を除して表示
することを特長とする請求項５に記載された微小領域観
察装置。6. A plasma loss peak intensity is further detected,
The microscopic region observation apparatus according to claim 5, wherein the display is performed by dividing the difference intensity by the plasma loss peak intensity.
て得られるスペクトル強度を電子線を前記走査位置に対
応してメモリ上で積算することを特徴とする請求項１〜
６のいずかに記載された微小領域観察装置。7. The apparatus according to claim 1, wherein a spectrum intensity obtained in synchronization with scanning of said sample by said electron beam is integrated on a memory in correspondence with said scanning position of said electron beam.
6. The microscopic region observation apparatus according to any one of 6.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22779197A JPH1167138A (en) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | Micro-area observation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22779197A JPH1167138A (en) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | Micro-area observation device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1167138A true JPH1167138A (en) | 1999-03-09 |
Family
ID=16866451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22779197A Pending JPH1167138A (en) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | Micro-area observation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1167138A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000041206A1 (en) * | 1999-01-04 | 2000-07-13 | Hitachi, Ltd. | Element mapping device, scanning transmission electron microscope, and element mapping method |
| US7067805B2 (en) | 2000-11-21 | 2006-06-27 | Hitachi High-Technologies Corporation | Energy spectrum measuring apparatus, electron energy loss spectrometer, electron microscope provided therewith, and electron energy loss spectrum measuring method |
| WO2010064360A1 (en) * | 2008-12-02 | 2010-06-10 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | Charged particle beam device |
| JP4829887B2 (en) * | 2004-08-04 | 2011-12-07 | サントル ナショナル ドゥ ラ ルシェルシュ スィヤンティフィック（セーエヌエルエス） | Device for obtaining images and / or electron energy loss spectra |
-
1997
- 1997-08-25 JP JP22779197A patent/JPH1167138A/en active Pending
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