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JP2007192741A - Element analysis method and element analyzer - Google Patents

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JP2007192741A
JP2007192741A JP2006012842A JP2006012842A JP2007192741A JP 2007192741 A JP2007192741 A JP 2007192741A JP 2006012842 A JP2006012842 A JP 2006012842A JP 2006012842 A JP2006012842 A JP 2006012842A JP 2007192741 A JP2007192741 A JP 2007192741A
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JP
Japan
Prior art keywords
sample
correcting
electron microscope
microscope image
electron beam
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006012842A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroki Takaoka
宏樹 高岡
Mitsukuni Akai
光邦 赤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2006012842A priority Critical patent/JP2007192741A/en
Publication of JP2007192741A publication Critical patent/JP2007192741A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an element analysis method which enables an easy and simple correction of the positional shift in the analyzing target region, produced by making a sample inclined. <P>SOLUTION: The element analysis method includes a process for placing the sample on a sample stage, capable of being inclined at an arbitrary angle and of being moved in an arbitrary direction; a process for scanning the surface of the sample by an electron beam, while holding the sample on the sample stage to acquire the electron microscope image of the sample; a process for making the center point of the analyzing target region of the sample coincide with a predetermined measuring position by using the electron microscope image, while moving the sample, a process for inclining the sample at a predetermined angle, a process for correcting the positional shift of the sample so that the center point of analyzing target region, after inclination, coincides with the measuring position and a process for irradiating the sample with the electron beam and detecting the characteristic X rays emitted from the analyzing target region and analyzing the element of the substance existing in the vicinity of the surface of the analyzing target region. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、元素分析方法及び元素分析装置に関し、詳しくは、電子線が照射された試料から放出される特性X線を分析することにより試料の元素を分析する元素分析方法と元素分析装置に関する。   The present invention relates to an elemental analysis method and an elemental analysis apparatus, and more particularly to an elemental analysis method and an elemental analysis apparatus that analyze elements of a sample by analyzing characteristic X-rays emitted from the sample irradiated with an electron beam.

試料の微小領域や表面の元素分析を行う技術として、試料に電子線を照射し、照射された微小領域や表面から励起される特性X線をX線検出器により検出する電子線プローブマイクロX線分析装置(EPMA)が知られている。
EPMAは電子線を試料に照射すると、その照射領域に存在する各元素がそれぞれ固有のエネルギーや波長を有する特性X線を放出することを利用する。
電子線により励起された特性X線のエネルギースペクトラムや波長分布を分析することにより、照射領域に存在する元素を知ることができる。
Electron beam probe micro X-rays that irradiate a sample with an electron beam and detect characteristic X-rays excited from the irradiated micro region or surface with an X-ray detector as a technique for performing elemental analysis of a micro region or surface of the sample An analyzer (EPMA) is known.
EPMA utilizes the fact that when a sample is irradiated with an electron beam, each element existing in the irradiated region emits characteristic X-rays having specific energy and wavelength.
By analyzing the energy spectrum and wavelength distribution of characteristic X-rays excited by an electron beam, the elements present in the irradiated region can be known.

しかし、従来のEPMAでは、例えば、試料表面上に存在する微小物体や試料表面上の厚さがマイクロメーター以下の薄層の元素を分析することは困難であった。
これは、試料から放出される特性X線には、試料内部と試料表面の微小物体または薄層との両方から放出される特性X線が含まれ、しかも試料内部から放出されるX線強度が、試料表面の微小物体または薄層から放出される特性X線に比べて強いので、微小物体または薄層から放出される特性X線のみを選択的に抽出して分析できないからである。
However, in the conventional EPMA, for example, it is difficult to analyze a minute object existing on the sample surface or a thin layer element having a thickness of less than a micrometer on the sample surface.
This is because the characteristic X-rays emitted from the sample include characteristic X-rays emitted from both the inside of the sample and the minute object or thin layer on the sample surface, and the X-ray intensity emitted from the inside of the sample is This is because it is stronger than the characteristic X-rays emitted from the minute object or thin layer on the sample surface, so that only the characteristic X-rays emitted from the minute object or thin layer cannot be selectively extracted and analyzed.

この点に関して、低エネルギー(低加速)の電子線を照射して試料内部への電子線の進入深度を浅くすることによって、試料表面近傍からのみ特性X線を励起させる方法が考えられる。
しかし、低エネルギー電子線の使用は検出可能な元素を限定してしまうため、例えば、検出すべき元素が未知であり全ての元素を検出対象とする必要がある場合などには適切でない。
In this regard, a method of exciting characteristic X-rays only from the vicinity of the sample surface by irradiating a low energy (low acceleration) electron beam to reduce the depth of penetration of the electron beam into the sample can be considered.
However, the use of a low-energy electron beam limits the elements that can be detected, and is not appropriate, for example, when the elements to be detected are unknown and all elements need to be detected.

シリコンなど半導体ウェハー上に存在する微粒子(異物)は、半導体デバイスの歩留まりに悪影響を及ぼすことから、微粒子の組成・発生起源を明らかにして微粒子の発生を防がねばならない。
微粒子の組成を分析しようとすれば、電子線プローブなどで微粒子に電子線を照射し、電子線により励起される特性X線を分析することとなるが、シリコンウェハーからも大量の特性X線が発生するため、微粒子のみの組成分析は困難であった。
Since fine particles (foreign matter) such as silicon existing on a semiconductor wafer adversely affect the yield of semiconductor devices, the composition and origin of the fine particles must be clarified to prevent the generation of fine particles.
If the composition of the fine particles is to be analyzed, the fine X-rays excited by the electron beam are analyzed by irradiating the fine particles with an electron beam with an electron beam probe or the like. Therefore, composition analysis of only the fine particles was difficult.

このような問題の解決策として、斜出射X線測定による新しい分析方法(以下、「斜出射EPMA」と呼ぶ)が提案された。
この斜出射EPMAは、電子線の照射方向に対し、試料内部から発せられる特性X線が全反射現象により試料表面から放出されない角度範囲に試料を傾斜させ、試料表面に存在する微粒子又は薄層から放出される特性X線のみを検出し分析するものである(例えば、特許文献1、特許文献2および非特許文献1参照)。
As a solution to such a problem, a new analysis method by oblique emission X-ray measurement (hereinafter referred to as “oblique emission EPMA”) has been proposed.
This oblique emission EPMA tilts the sample in an angle range in which characteristic X-rays emitted from the inside of the sample are not emitted from the sample surface due to the total reflection phenomenon with respect to the electron beam irradiation direction, and from fine particles or thin layers existing on the sample surface. Only emitted characteristic X-rays are detected and analyzed (see, for example, Patent Document 1, Patent Document 2, and Non-Patent Document 1).

特開2001−208708号公報JP 2001-208708 A 特開2002−286661号公報JP 2002-286661 A K.Tsuji et al.,Anal.Chem.71(1999):2497−2501K. Tsuji et al. , Anal. Chem. 71 (1999): 2497-2501

現在、斜出射EPMA装置としての市販品は存在しないが、比較的容易に市販のEPMA装置を用いて斜出射EPMAによる測定が可能である。
斜出射EPMAでは、試料表面の微粒子又は薄層から放出されX線検出器に入射する特性X線の試料表面に対する角度(特性X線の出射角又は取出角)を制御することが重要であり、このために試料ホルダを傾斜させる方法、X線検出器(エネルギー分散型X線検出器(energy-dispersive X-ray detector:EDX)および波長分散型X線検出器(wavelength-dispersive X-ray detector:WDX))を移動させる方法、試料ステージを上下に移動させる方法などが考えられている。
At present, there is no commercially available product as the oblique emission EPMA apparatus, but the measurement by the oblique emission EPMA is possible relatively easily using the commercially available EPMA apparatus.
In the oblique emission EPMA, it is important to control the angle (characteristic X-ray emission angle or extraction angle) of the characteristic X-rays emitted from the fine particles or thin layer on the sample surface and incident on the X-ray detector with respect to the sample surface, For this purpose, a method of tilting the sample holder, an X-ray detector (energy-dispersive X-ray detector: EDX) and a wavelength-dispersive X-ray detector: A method of moving WDX)) and a method of moving the sample stage up and down are considered.

それぞれの方法には、長所・短所がある。市販されているEPMAやSEM−EDX装置では、電子源とX線検出器が真空チャンバーに固定されているため、X線検出器を移動させる方法は採用できない。
市販のEPMA装置における出射角の制御方法として、試料ステージを傾斜させる方法、又は、試料ステージを上下移動させる方法が容易である。
Each method has advantages and disadvantages. In a commercially available EPMA or SEM-EDX apparatus, since the electron source and the X-ray detector are fixed to the vacuum chamber, a method of moving the X-ray detector cannot be adopted.
As a method of controlling the emission angle in a commercially available EPMA apparatus, a method of tilting the sample stage or a method of moving the sample stage up and down is easy.

試料ステージを上下移動させる方法には、X線取出角度の範囲に制限がある。一方、試料ステージを傾斜させる方法は、幅広いX線取出角度の実現が可能であり、斜出射EPMA分析に適している。   In the method of moving the sample stage up and down, the range of the X-ray extraction angle is limited. On the other hand, the method of tilting the sample stage can realize a wide range of X-ray extraction angles, and is suitable for oblique emission EPMA analysis.

しかし、試料ステージを傾斜させる方法では、傾斜移動中に分析対象領域の平面上の位置(XとY)および焦点(高さZ)、並びに、電子顕微鏡画像のコントラストが変動するため、傾斜動作毎に調整を行う必要がある。
仮に、分析対象領域の中心点が傾斜軸線と正確に一致していれば、出射角度を変えても、つまり、試料を傾斜移動させても電子線が照射される分析対象領域の平面上の位置(XとY)および焦点(高さZ)は変化しない。しかしながら、傾斜軸線と分析対象領域の中心点とを一致させることは、実際には極めて難しい。このように、傾斜移動によって分析対象領域が位置ずれをおこすことは、局所分析や微小介在物分析において非常に問題となる。
However, in the method of tilting the sample stage, the position (X and Y) and focus (height Z) on the plane of the analysis target region and the contrast of the electron microscope image fluctuate during tilt movement. It is necessary to make adjustments.
If the center point of the analysis target area exactly coincides with the tilt axis, even if the emission angle is changed, that is, the position of the analysis target area on the plane where the electron beam is irradiated even if the sample is tilted (X and Y) and focus (height Z) do not change. However, it is actually very difficult to match the tilt axis with the center point of the analysis target area. As described above, the positional shift of the analysis target region due to the tilt movement is very problematic in the local analysis and the minute inclusion analysis.

斜出射EPMAにおいて、傾斜移動によって生じた分析対象領域の位置ずれを補正する作業は長い時間を要し非効率であるばかりでなく、長時間の電子線照射による試料表面の変質や劣化を引き起こす恐れもある。   In the oblique emission EPMA, the work for correcting the position shift of the analysis target region caused by the tilt movement is not only inefficient but also inefficient, and may cause deterioration or deterioration of the sample surface due to long-time electron beam irradiation. There is also.

この発明は以上のような事情を考慮してなされたものであり、試料を傾斜させることによって生じた分析対象領域の位置ずれを容易かつ簡便に補正できる元素分析方法および元素分析装置を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an elemental analysis method and an elemental analysis apparatus capable of easily and simply correcting a positional shift of an analysis target region caused by tilting a sample. It is.

この発明は、任意の角度に傾斜でき、かつ、任意の方向に移動可能な試料ステージ上に試料を載置する工程と、試料をステージ上に保持しつつ試料表面に電子線を走査し試料の電子顕微鏡画像を得る工程と、試料を移動させながら電子顕微鏡画像を用いて試料の分析対象領域の中心点を所定の測定位置に一致させる工程と、試料を所定の角度に傾斜させる工程と、傾斜後の前記領域の中心点が前記測定位置に一致するように試料の位置ずれを補正する工程と、試料に電子線を照射し分析対象領域から放出される特性X線を検出し前記領域の表面近傍に存在する物質の元素を分析する工程とを含む元素分析方法を提供するものである。   The present invention includes a step of placing a sample on a sample stage that can be inclined at an arbitrary angle and movable in an arbitrary direction, and an electron beam is scanned on the surface of the sample while holding the sample on the stage. A step of obtaining an electron microscope image, a step of aligning the center point of the analysis target region of the sample with a predetermined measurement position using the electron microscope image while moving the sample, a step of tilting the sample at a predetermined angle, The step of correcting the positional deviation of the sample so that the center point of the subsequent region coincides with the measurement position, and the characteristic X-ray emitted from the analysis target region by irradiating the sample with an electron beam to detect the surface of the region And an element analyzing method including a step of analyzing an element of a substance existing in the vicinity.

この発明によれば、試料を傾斜させることによって生じた所定の測定位置に対する分析対象領域の中心点の位置ずれが、試料の位置ずれを補正する工程において前記領域の中心点が前記測定位置に一致するように補正されるので、分析対象領域の位置ずれの補正が容易かつ簡便に行われる。   According to the present invention, the positional deviation of the center point of the analysis target region with respect to the predetermined measurement position caused by tilting the sample is matched with the measurement position in the step of correcting the positional deviation of the sample. Therefore, the correction of the position shift of the analysis target region is easily and easily performed.

この発明による元素分析方法は、任意の角度に傾斜でき、かつ、任意の方向に移動可能な試料ステージ上に試料を載置する工程と、試料をステージ上に保持しつつ試料表面に電子線を走査し試料の電子顕微鏡画像を得る工程と、試料を移動させながら電子顕微鏡画像を用いて試料の分析対象領域の中心点を所定の測定位置に一致させる工程と、試料を所定の角度に傾斜させる工程と、傾斜後の前記領域の中心点が前記測定位置に一致するように試料の位置ずれを補正する工程と、試料に電子線を照射し分析対象領域から放出される特性X線を検出し前記領域の表面近傍に存在する物質の元素を分析する工程を含むことを特徴とする。
なお、ここで、分析対象領域の表面近傍に存在する物質とは、例えば、分析対象領域上に存在する微粒子や、分析対象領域の表面に存在する薄層などが挙げられる。
The elemental analysis method according to the present invention includes a step of placing a sample on a sample stage that can be inclined at an arbitrary angle and movable in an arbitrary direction, and an electron beam is applied to the surface of the sample while holding the sample on the stage. Scanning to obtain an electron microscope image of the sample, moving the sample, using the electron microscope image to match the center point of the analysis target region of the sample with a predetermined measurement position, and tilting the sample to a predetermined angle A step of correcting the positional deviation of the sample so that the center point of the region after tilting coincides with the measurement position, and detecting characteristic X-rays emitted from the analysis target region by irradiating the sample with an electron beam The method includes a step of analyzing an element of a substance existing in the vicinity of the surface of the region.
Here, the substance existing near the surface of the analysis target region includes, for example, fine particles existing on the analysis target region, and a thin layer existing on the surface of the analysis target region.

この発明による元素分析方法において、試料の位置ずれを補正する前記工程は、所定測定位置に対する中心点の水平方向の位置ずれ量をCCDカメラによる画像認識によって求める工程を含んでいてもよい。
このような構成によれば、所定測定位置に対する中心点の水平方向(X方向およびY方向)の位置ずれ量がCCDカメラによる画像認識によって求められるため、精度の高い位置補正を容易かつ簡便に行えるようになる。
なお、このような構成を用いる場合、一定の傾斜角度毎に水平方向の位置ずれ量を求め、求められた水平方向の位置ずれ量を補正する工程を、試料が最終的な目標傾斜角度に至るまで複数回繰り返し行うことが好ましい。
In the elemental analysis method according to the present invention, the step of correcting the positional deviation of the sample may include a step of obtaining a horizontal positional deviation amount of the center point with respect to the predetermined measurement position by image recognition using a CCD camera.
According to such a configuration, since the amount of displacement in the horizontal direction (X direction and Y direction) of the center point with respect to the predetermined measurement position is obtained by image recognition by the CCD camera, highly accurate position correction can be performed easily and simply. It becomes like this.
When such a configuration is used, the process of obtaining the horizontal displacement amount at every fixed inclination angle, and correcting the obtained horizontal displacement amount, the sample reaches the final target inclination angle. It is preferable to repeat several times.

この発明による元素分析方法において、試料の位置ずれを補正する前記工程は、試料の傾斜角度と所定測定位置に対する中心点の水平方向の位置ずれ量との相関関係をCCDカメラによる画像認識によって予め求め、その相関関係に基づいて補正すべき水平方向の位置ずれ量を傾斜角度に応じて導き出す工程を含んでいてもよい。
このような構成によれば、試料の傾斜角度と所定測定位置に対する中心点の水平方向(X方向およびY方向)の位置ずれ量との相関関係が予め求められ、その相関関係に基づいて補正すべき水平方向の位置ずれ量が傾斜角度に応じて導き出されるので、実際に水平方向の位置補正を行う際に電子顕微鏡画像を利用する必要がなくなり、試料に対する電子線の照射が抑えられ、試料表面の変質や劣化が抑えられる。
In the elemental analysis method according to the present invention, in the step of correcting the positional deviation of the sample, the correlation between the inclination angle of the specimen and the amount of horizontal positional deviation of the center point with respect to the predetermined measurement position is obtained in advance by image recognition using a CCD camera. The method may include a step of deriving a horizontal displacement amount to be corrected based on the correlation according to the inclination angle.
According to such a configuration, the correlation between the tilt angle of the sample and the amount of positional deviation in the horizontal direction (X direction and Y direction) of the center point with respect to the predetermined measurement position is obtained in advance, and correction is performed based on the correlation. Since the amount of horizontal displacement should be derived according to the tilt angle, there is no need to use an electron microscope image when actually correcting the position in the horizontal direction. It is possible to suppress deterioration and deterioration of

この発明による元素分析方法において、試料の位置ずれを補正する前記工程は、CCDカメラによる画像認識によって中心点の位置を電子線の照射方向に補正する工程を含んでいてもよい。
このような構成によれば、中心点の高さ方向(Z方向)の位置ずれがCCDカメラによる画像認識によって補正されるため、精度の高い位置補正を容易かつ簡便に行えるようになる。
In the elemental analysis method according to the present invention, the step of correcting the positional deviation of the sample may include a step of correcting the position of the center point in the electron beam irradiation direction by image recognition by a CCD camera.
According to such a configuration, since the positional deviation of the center point in the height direction (Z direction) is corrected by image recognition by the CCD camera, highly accurate position correction can be performed easily and simply.

この発明による元素分析方法において、試料の位置ずれを補正する前記工程は、試料の傾斜角度と電子線の照射方向に沿った中心点の位置ずれ量との相関関係をCCDカメラによる画像認識によって予め求め、その相関関係に基づいて電子線の照射方向に沿った補正すべき位置ずれ量を傾斜角度に応じて導き出す工程を含んでいてもよい。
このような構成によれば、試料の傾斜角度と中心点の高さ方向(Z方向)の位置ずれ量との相関関係が予め求められ、その相関関係に基づいて補正すべき高さ方向の位置ずれ量が傾斜角度に応じて導き出されるので、実際に試料の高さ方向の位置補正を行う際に電子顕微鏡画像を利用する必要がなくなることから、試料に対する電子線の照射が抑えられ、試料表面の変質や劣化を抑えることができる。
In the elemental analysis method according to the present invention, in the step of correcting the positional deviation of the sample, the correlation between the inclination angle of the specimen and the amount of positional deviation of the center point along the electron beam irradiation direction is obtained in advance by image recognition using a CCD camera. A step of deriving a positional deviation amount to be corrected along the irradiation direction of the electron beam based on the correlation and deriving according to the inclination angle may be included.
According to such a configuration, the correlation between the tilt angle of the sample and the amount of positional deviation in the height direction (Z direction) of the center point is obtained in advance, and the position in the height direction to be corrected based on the correlation Since the amount of deviation is derived according to the tilt angle, there is no need to use an electron microscope image when actually correcting the position of the sample in the height direction. It is possible to suppress deterioration and deterioration of the material.

この発明による元素分析方法は、試料の位置を補正する際に電子顕微鏡画像のコントラストを補正する工程を更に備えていてもよい。
このような構成によれば試料の位置を補正する際に電子顕微鏡画像のコントラストが補正される。
このため、位置ずれの補正にCCDカメラによる画像認識を利用する場合には、画像認識の精度が向上し、結果としてより精度の高い位置補正を行えるようになる。
The elemental analysis method according to the present invention may further include a step of correcting the contrast of the electron microscope image when correcting the position of the sample.
According to such a configuration, the contrast of the electron microscope image is corrected when correcting the position of the sample.
For this reason, when image recognition by a CCD camera is used for correction of positional deviation, the accuracy of image recognition is improved, and as a result, more accurate position correction can be performed.

ここで、電子顕微鏡画像のコントラストを補正する前記工程は、CCDカメラによる画像認識によって電子顕微鏡画像のコントラストを補正する工程を含んでいてもよい。
このような構成によれば、CCDカメラによる画像認識によって電子顕微鏡画像のコントラストが補正されるので、精度のよいコントラストの補正が可能となる。
Here, the step of correcting the contrast of the electron microscope image may include a step of correcting the contrast of the electron microscope image by image recognition using a CCD camera.
According to such a configuration, since the contrast of the electron microscope image is corrected by image recognition by the CCD camera, it is possible to correct the contrast with high accuracy.

また、電子顕微鏡画像のコントラストを補正する前記工程は、試料の傾斜角度と電子顕微鏡画像のコントラストの変化との相関関係をCCDカメラによる画像認識によって予め求め、その相関関係に基づいて補正すべきコントラスト値を傾斜角度に応じて導き出す工程を含んでいてもよい。
このような構成によれば、試料の傾斜角度と電子顕微鏡画像のコントラストの変化との相関関係がCCDカメラによる画像認識によって予め求められ、その相関関係に基づいて補正すべきコントラスト値が傾斜角度に応じて導き出されるので、実際にコントラストの補正を行う際に電子顕微鏡画像を利用する必要がなくなり、試料に対する電子線の照射が抑えられ、試料表面の変質や劣化が抑えられる。
Further, in the step of correcting the contrast of the electron microscope image, the correlation between the tilt angle of the sample and the change in the contrast of the electron microscope image is obtained in advance by image recognition using a CCD camera, and the contrast to be corrected based on the correlation. A step of deriving the value according to the inclination angle may be included.
According to such a configuration, the correlation between the tilt angle of the sample and the contrast change of the electron microscope image is obtained in advance by image recognition by the CCD camera, and the contrast value to be corrected based on the correlation is the tilt angle. Therefore, it is not necessary to use an electron microscope image when actually correcting the contrast, irradiation of the electron beam to the sample is suppressed, and alteration or deterioration of the sample surface is suppressed.

この発明は別の観点からみると、任意の角度に傾斜でき、かつ、任意の方向に移動可能な試料ステージと、試料ステージを駆動する駆動部と、試料ステージに載置された試料の表面に対して電子線を走査する電子線走査部と、電子線の走査を受けた試料から発せられる二次電子を検出する二次電子検出部と、二次電子検出部によって検出された二次電子に基づいて可視化された電子顕微鏡画像を撮像する撮像部と、撮像された電子顕微鏡画像に基づいて駆動部を制御し試料を所定の位置と傾斜角度に設定する制御部と、設定された位置と傾斜角度において電子線の照射を受けた試料から発せられる特性X線を検出する特性X線検出部とを備える元素分析装置を提供するものでもある。   From another viewpoint, the present invention can be tilted at an arbitrary angle and movable in an arbitrary direction, a driving unit for driving the sample stage, and a surface of the sample placed on the sample stage. In contrast, an electron beam scanning unit that scans an electron beam, a secondary electron detection unit that detects secondary electrons emitted from a sample that has been scanned with an electron beam, and secondary electrons detected by the secondary electron detection unit An imaging unit that captures an electron microscope image visualized based on the image, a control unit that controls the drive unit based on the captured electron microscope image and sets the sample at a predetermined position and tilt angle, and a set position and tilt There is also provided an elemental analysis apparatus including a characteristic X-ray detection unit that detects characteristic X-rays emitted from a sample irradiated with an electron beam at an angle.

以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.

図1〜6に基づいて、この発明の実施例による元素分析方法について説明する。
図1は実施例による元素分析方法に用いられる元素分析装置の概略的な構成図である。
Based on FIGS. 1-6, the elemental analysis method by the Example of this invention is demonstrated.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an elemental analysis apparatus used in an elemental analysis method according to an embodiment.

この発明の実施例による元素分析方法は、図1に示される元素分析装置を用いて実施される。
図1に示される元素分析装置(電子線プローブマイクロX線分析装置)1は、任意の角度に傾斜でき、かつ、任意の方向に移動可能な試料ステージ2と、試料ステージを駆動する駆動部3と、試料ステージ2に載置された試料4の表面に対して電子線Eを走査する電子線走査部5と、電子線Eの走査を受けた試料4から発せられる二次電子Sを検出する二次電子検出部6と、二次電子検出部6によって検出された二次電子Sに基づいて可視化された電子顕微鏡画像を表示する表示部7と、可視化された電子顕微鏡画像を撮像する撮像部8と、撮像部8が撮像した電子顕微鏡画像を画像データとして格納する格納部9と、格納部9に格納された画像データに基づいて駆動部3を制御し試料4を所定の位置と傾斜角度に設定する制御部10と、設定された位置と傾斜角度において電子線Eの照射を受けた試料4から発せられる特性X線Cを検出する特性X線検出部11とを備えている。
The elemental analysis method according to the embodiment of the present invention is carried out using the elemental analysis apparatus shown in FIG.
An elemental analyzer (electron probe micro X-ray analyzer) 1 shown in FIG. 1 can be tilted at an arbitrary angle and movable in an arbitrary direction, and a drive unit 3 that drives the sample stage. And an electron beam scanning unit 5 that scans the surface of the sample 4 placed on the sample stage 2 with the electron beam E, and secondary electrons S emitted from the sample 4 that has been scanned with the electron beam E are detected. Secondary electron detection unit 6, display unit 7 for displaying an electron microscope image visualized based on secondary electrons S detected by secondary electron detection unit 6, and imaging unit for imaging the visualized electron microscope image 8, a storage unit 9 that stores an electron microscope image captured by the imaging unit 8 as image data, and a drive unit 3 based on the image data stored in the storage unit 9 to control the sample 4 at a predetermined position and tilt angle. Control unit 10 to be set to And a characteristic X-ray detector 11 for detecting the characteristic X-ray C emitted radiation from the sample 4 that has received the electron beam E in position and the tilt angle is.

元素分析装置1は、電子線走査部5が収容される鏡筒12、試料ステージ2が収容される試料室13、X線分光が行われる分光室14とから主に構成されている。
試料室13に収容される試料ステージ2は、X軸ステージ2a、Y軸ステージ2b、傾斜ステージ2cおよびZ軸ステージ2dとから構成されており、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向に移動でき、かつ、任意の方向に傾斜できる構成となっている。
X軸ステージ2a、Y軸ステージ2b、傾斜ステージ2cおよびZ軸ステージ2dは、駆動部3としてのパルスモータ(図示せず)でそれぞれ駆動される。
試料4は、試料ホルダ15にセットされたうえで図示しない試料出入口から試料ステージ2上に運ばれる。
The elemental analyzer 1 is mainly composed of a lens barrel 12 in which an electron beam scanning unit 5 is accommodated, a sample chamber 13 in which a sample stage 2 is accommodated, and a spectroscopic chamber 14 in which X-ray spectroscopy is performed.
The sample stage 2 accommodated in the sample chamber 13 includes an X-axis stage 2a, a Y-axis stage 2b, an inclined stage 2c, and a Z-axis stage 2d, and moves in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction. And can be inclined in any direction.
The X-axis stage 2a, Y-axis stage 2b, tilt stage 2c, and Z-axis stage 2d are each driven by a pulse motor (not shown) as the drive unit 3.
The sample 4 is set on the sample holder 15 and then carried onto the sample stage 2 from a sample inlet / outlet (not shown).

鏡筒12に収容される電子線走査部5は、電子線Eを出射する電子銃16と、電子銃16から出射された電子線Eを収束させる収束レンズ17と、収束レンズ17によって収束された電子線Eを走査させる走査コイル18と、電子線Eを細く絞って電子プローブ状にする電磁対物レンズ19とから主に構成されている。
電磁対物レンズ19の近傍には、光学対物レンズ20が配置され、光学反射鏡21によって反射された試料像は試料室13に装着された光学顕微鏡22に入射するよう構成されている。
光学顕微鏡22は焦点調整を行う際に利用されるもので、光学顕微鏡22の焦点調整とZ軸ステージ2dの移動は連動しており、光学顕微鏡22の像が鮮明になるように調整することにより試料4の高さ調整が行われる。
The electron beam scanning unit 5 accommodated in the lens barrel 12 is converged by an electron gun 16 that emits an electron beam E, a converging lens 17 that converges the electron beam E emitted from the electron gun 16, and a converging lens 17. It is mainly composed of a scanning coil 18 that scans the electron beam E and an electromagnetic objective lens 19 that narrows the electron beam E into an electron probe shape.
An optical objective lens 20 is disposed in the vicinity of the electromagnetic objective lens 19, and a sample image reflected by the optical reflecting mirror 21 is configured to enter an optical microscope 22 mounted in the sample chamber 13.
The optical microscope 22 is used for focus adjustment. The focus adjustment of the optical microscope 22 and the movement of the Z-axis stage 2d are interlocked, and adjustment is performed so that the image of the optical microscope 22 becomes clear. The height of the sample 4 is adjusted.

試料室13に収容された二次電子検出部6は、図示しない二次電子検出器および増幅器とから構成され、表示部7は図示しない画像処理装置と表示パネルとから構成され、二次電子検出器に捉えられた二次電子Sに基づいて形成された電子顕微鏡画像が表示部7に表示される。   The secondary electron detector 6 accommodated in the sample chamber 13 includes a secondary electron detector and an amplifier (not shown), and the display unit 7 includes an image processing device and a display panel (not shown). An electron microscope image formed based on the secondary electrons S captured by the container is displayed on the display unit 7.

表示部7に表示された電子顕微鏡画像を撮像する撮像部8はCCDカメラからなり、CCDカメラによって撮像された電子顕微鏡画像は記憶媒体としての格納部9に画像データとして記憶される。
制御部10は、図示しないI/Oポート、CPU、制御プログラムを格納したROM、各種設定条件を記憶したRAM、各種ドライバ回路とから主に構成され、格納部9に格納された複数の画像データを比較することにより、試料ステージ2の駆動に伴う試料4の移動量を算出し、算出された移動量に基づいて駆動部3を制御する。
上述の駆動部3、表示部7、撮像部8、格納部9および電子線走査部5は、バスライン27を介して制御部10に接続され、制御部10の制御の下に一連の動作を行う。
また、図示しないが、鏡筒12、試料室13および分光室14は真空排気装置と接続されており、制御部10は真空排気装置の制御も行う。
An imaging unit 8 that captures an electron microscope image displayed on the display unit 7 is a CCD camera, and the electron microscope image captured by the CCD camera is stored as image data in a storage unit 9 as a storage medium.
The control unit 10 mainly includes an I / O port (not shown), a CPU, a ROM storing a control program, a RAM storing various setting conditions, and various driver circuits, and a plurality of image data stored in the storage unit 9. Are compared, the moving amount of the sample 4 accompanying the driving of the sample stage 2 is calculated, and the driving unit 3 is controlled based on the calculated moving amount.
The driving unit 3, the display unit 7, the imaging unit 8, the storage unit 9, and the electron beam scanning unit 5 are connected to the control unit 10 via the bus line 27 and perform a series of operations under the control of the control unit 10. Do.
Although not shown, the lens barrel 12, the sample chamber 13, and the spectroscopic chamber 14 are connected to a vacuum exhaust device, and the control unit 10 also controls the vacuum exhaust device.

特性X線検出部11は、試料室13に特性X線Cの入射口23aが突き出たエネルギー分散型X線検出器(EDX)23と、分光室14に収容された波長分散型X線検出器(WDX)24とからなる。
エネルギー分散型X線検出器23は、特性X線Cを検出して特性X線のエネルギーに比例したパルス電流を生みだす半導体検出器(図示せず)と、半導体検出器によって生み出されたパルス電流を選別する多チャンネル波分析器(図示せず)とから主に構成される。
一方、波長分散型X線検出器24は、分光室14に収容され特定波長のX線と選別(分光)する分光結晶25と、分光結晶25により分光されたX線を検出するX線検出器26とから主に構成される。
The characteristic X-ray detector 11 includes an energy dispersive X-ray detector (EDX) 23 in which an incident port 23 a for the characteristic X-ray C projects into the sample chamber 13, and a wavelength dispersive X-ray detector housed in the spectroscopic chamber 14. (WDX) 24.
The energy dispersive X-ray detector 23 detects a characteristic X-ray C and generates a pulse current proportional to the energy of the characteristic X-ray, and a pulse current generated by the semiconductor detector. It mainly comprises a multi-channel wave analyzer (not shown) for sorting.
On the other hand, the wavelength dispersive X-ray detector 24 is stored in the spectroscopic chamber 14 and separates (spectroscopes) with X-rays having a specific wavelength. 26 mainly.

EDX23およびWDX24はいずれもバスライン27に接続され、EDX23およびWDX24によって検出されたデータは制御部10によって処理され、表示部7に分析結果が表示される。   Both EDX 23 and WDX 24 are connected to bus line 27, and data detected by EDX 23 and WDX 24 is processed by control unit 10, and an analysis result is displayed on display unit 7.

以下、このような元素分析装置1を用いた元素分析方法について複数の実施例に基づいて詳しく説明する。   Hereinafter, an elemental analysis method using such an elemental analyzer 1 will be described in detail based on a plurality of examples.

実施例1
実施例1では、まず、試料ステージ2を水平な状態に保持し、倍率を10000倍に設定してAlGaAsからなる試料4の電子顕微鏡画像を得る。
次に、光学顕微鏡22による試料4表面の高さ調整を行い、さらに電子顕微鏡画像のコントラスト調整、フォーカス調整およびスティグマ調整を行う。
次に、電子顕微鏡画像から任意の分析対象領域を選択し、制御部10の制御の下で駆動部3によりX軸ステージ2aおよびY軸ステージ2bを駆動して分析対象領域の中心点を所定測定位置(所定座標)に一致させる。
Example 1
In Example 1, first, the sample stage 2 is held in a horizontal state, the magnification is set to 10,000 times, and an electron microscope image of the sample 4 made of AlGaAs is obtained.
Next, the height of the surface of the sample 4 is adjusted by the optical microscope 22, and the contrast adjustment, focus adjustment, and stigma adjustment of the electron microscope image are further performed.
Next, an arbitrary analysis target region is selected from the electron microscope image, and the X-axis stage 2a and the Y-axis stage 2b are driven by the drive unit 3 under the control of the control unit 10, and the center point of the analysis target region is measured in a predetermined manner. Match the position (predetermined coordinates).

次に、制御部10は撮像部8に電子顕微鏡画像を撮像させ、撮像した電子顕微鏡画像を画像データとして格納部9に記憶させる。
次に、制御部10の制御の下で駆動部3により傾斜ステージ2cを駆動して試料4を35°傾斜させる。
次に、制御部10は試料4が傾斜させられた後の電子顕微鏡画像を撮像部8に撮像させ、撮像された電子顕微鏡画像を画像データとして格納部9に記憶させる。
Next, the control unit 10 causes the imaging unit 8 to capture an electron microscope image, and causes the storage unit 9 to store the captured electron microscope image as image data.
Next, under the control of the control unit 10, the tilt stage 2 c is driven by the drive unit 3 to tilt the sample 4 by 35 °.
Next, the control unit 10 causes the imaging unit 8 to capture the electron microscope image after the sample 4 is tilted, and causes the storage unit 9 to store the captured electron microscope image as image data.

次に、制御部10は、試料4が水平な状態の電子顕微鏡画像と試料4が傾斜させられた後の電子顕微鏡画像とを比較し、所定測定位置に対する分析対象領域中心点のX軸方向およびY軸方向の位置ずれ量を算出する。
次に、制御部10は、算出したX軸方向およびY軸方向の位置ずれ量を相殺するような補正量を駆動部3に指示し、駆動部3はX軸ステージ2aおよびY軸ステージ2bを駆動し、分析対象領域の中心点を所定測定位置に一致させる。
Next, the control unit 10 compares the electron microscope image with the sample 4 in a horizontal state with the electron microscope image after the sample 4 is tilted, and the X-axis direction of the analysis target region center point with respect to the predetermined measurement position and A positional deviation amount in the Y-axis direction is calculated.
Next, the control unit 10 instructs the drive unit 3 to perform a correction amount that cancels the calculated positional deviation amounts in the X-axis direction and the Y-axis direction. The drive unit 3 controls the X-axis stage 2a and the Y-axis stage 2b. Driven to match the center point of the analysis target region with a predetermined measurement position.

次に、制御部10は電子顕微鏡画像のコントラスト値を自動的に変動させると共に撮像部8に連続的に電子顕微鏡画像を撮像させ、電子顕微鏡画像のコントラストと、試料4が水平な状態の電子顕微鏡画像のコントラストとが一致したときにコントラスト値の変動を止める。
なお、コントラストが一致したことは電子顕微鏡画像の光量に基づいて判断される。また、このコントラスト補正工程は、上述のX軸およびY軸方向の位置ずれを補正する工程に先だって行われてもよい。
Next, the control unit 10 automatically varies the contrast value of the electron microscope image and causes the imaging unit 8 to continuously capture the electron microscope image. The contrast of the electron microscope image and the electron microscope in which the sample 4 is horizontal Stops the fluctuation of the contrast value when the contrast of the image matches.
In addition, it is judged based on the light quantity of an electron microscope image that the contrast corresponded. Further, this contrast correction step may be performed prior to the above-described step of correcting the positional deviation in the X-axis and Y-axis directions.

次に、制御部10は駆動部3にZ軸ステージ2dを駆動させると共に撮像部8に電子顕微鏡画像を連続的に撮像させ、分析対象称域の中心点が最も鮮明な像となったときに駆動部3によるZ軸ステージ2dの駆動を止めさせる。
その後、制御部10は電子銃16から試料4に電子線Eを照射させ、試料4の分析対象領域から発せられる特性X線Cをエネルギー分散型X線検出器に検出させ、その検出結果をエネルギースペクトラムとして表示部7に表示させる。
Next, the control unit 10 causes the drive unit 3 to drive the Z-axis stage 2d and causes the imaging unit 8 to continuously capture the electron microscope images, and when the center point of the analysis target area becomes the clearest image. The drive of the Z-axis stage 2d by the drive unit 3 is stopped.
Thereafter, the control unit 10 irradiates the sample 4 with the electron beam E from the electron gun 16, causes the energy dispersive X-ray detector to detect the characteristic X-ray C emitted from the analysis target region of the sample 4, and outputs the detection result as energy. It is displayed on the display unit 7 as a spectrum.

なおこの際、試料4は、図2に示されるように傾斜しているので、試料4の内部深い位置で発生した特性X線Cは試料4表面での屈折により、スリットで遮られるため、試料4上の微粒子または薄層から発せられる特性X線Cのみが試料4から検出されることになる。
これにより、分析対象領域の表面近傍に存在する物質、すなわち分析対象領域の表面近傍に存在する微粒子または薄層の元素が分析される。分析の結果、実施例1では、分析対象領域の表面上に付着していた微粒子の元素がC,Agであることが確認された。
At this time, since the sample 4 is inclined as shown in FIG. 2, the characteristic X-ray C generated at a deep position inside the sample 4 is blocked by the slit due to refraction at the surface of the sample 4. Only the characteristic X-rays C emitted from the fine particles or the thin layer on 4 are detected from the sample 4.
As a result, the substance present near the surface of the analysis target region, that is, the fine particle or thin layer element existing near the surface of the analysis target region is analyzed. As a result of analysis, in Example 1, it was confirmed that the elements of the fine particles adhering on the surface of the analysis target region were C and Ag.

実施例2
実施例2は、上述の実施例1において、試料4が傾斜させられた後のX軸およびY軸方向の位置ずれ量を算出する工程に変更を加えたものである。
実施例2では、複数の傾斜角度において、所定測定位置に対する分析対象領域の中心点のX軸方向およびY軸方向の位置ずれ量(X座標およびY座標の変位)を予め撮像部8および制御部10を用いて測定・記録しておき、図3および図4に示されるような試料4の傾斜角度と所定測定位置に対する中心点のX軸方向およびY軸方向の位置ずれ量との相関関係を予め求めておく。
そして、実際に試料4のX軸方向およびY軸方向の位置ずれ量を補正する工程では、撮像部8を用いることなく、予め求められた相関関係に基づいて制御部10が補正すべき補正量を傾斜角度に応じて算出し、それを駆動部3に指示してX軸ステージ2aおよびY軸ステージ2bを駆動させることによりX軸およびY軸方向の位置ずれを補正する。
その他の工程は上述の実施例1と同様である。
このような方法によればX軸方向およびY軸方向の位置ずれ量を補正する工程において電子顕微鏡画像を得る必要がなくなるため、試料4に対する電子線Eの照射を抑えることができ、試料4表面の変質や劣化を抑えることができる。
Example 2
In the second embodiment, the process of calculating the amount of positional deviation in the X-axis and Y-axis directions after the sample 4 is tilted in the first embodiment described above is modified.
In the second embodiment, the positional deviation amount (displacement of the X coordinate and the Y coordinate) of the center point of the analysis target region with respect to a predetermined measurement position at a plurality of inclination angles in the X axis direction and the Y axis direction is previously determined by the imaging unit 8 and the control unit. 10 is used for measurement and recording, and the correlation between the tilt angle of the sample 4 as shown in FIGS. 3 and 4 and the amount of displacement in the X-axis direction and Y-axis direction of the center point with respect to a predetermined measurement position is obtained. Find in advance.
In the step of actually correcting the positional deviation amount of the sample 4 in the X-axis direction and the Y-axis direction, the correction amount to be corrected by the control unit 10 based on the correlation obtained in advance without using the imaging unit 8. Is calculated according to the inclination angle, and the drive unit 3 is instructed to drive the X-axis stage 2a and the Y-axis stage 2b, thereby correcting the positional deviation in the X-axis and Y-axis directions.
Other steps are the same as those in the first embodiment.
According to such a method, since it is not necessary to obtain an electron microscope image in the step of correcting the positional deviation amount in the X-axis direction and the Y-axis direction, the irradiation of the electron beam E on the sample 4 can be suppressed, and the surface of the sample 4 It is possible to suppress deterioration and deterioration of the material.

実施例3
実施例3は、上述の実施例2に更に変更を加えたものである。
実施例3では、複数の傾斜角度において、所定測定位置に対する分析対象領域の中心点のZ軸方向の位置ずれ量(Z座標の変位)を撮像部8および制御部10を用いて予め測定・記録しておき、図5に示されるような試料4の傾斜角度と所定測定位置に対する中心点のZ軸方向の位置ずれ量との相関関係を予め求めておく。
そして、実際に焦点を調整する工程では、撮像部8を用いることなく、予め求められた相関関係に基づいて制御部10が補正すべき補正量を傾斜角度に応じて算出し、それを駆動部3に指示してZ軸ステージ2dを駆動させることにより焦点の調整を行う。
このような方法によれば、焦点を調整する工程において、電子顕微鏡画像を得る必要がなくなるため、試料4に対する電子線Eの照射をより一層抑えることができる。
Example 3
The third embodiment is a modification of the second embodiment described above.
In the third embodiment, the amount of displacement in the Z-axis direction (displacement of the Z coordinate) of the center point of the analysis target region with respect to a predetermined measurement position at a plurality of inclination angles is measured and recorded in advance using the imaging unit 8 and the control unit 10. In addition, the correlation between the tilt angle of the sample 4 as shown in FIG. 5 and the amount of displacement in the Z-axis direction of the center point with respect to the predetermined measurement position is obtained in advance.
Then, in the step of actually adjusting the focus, the correction amount to be corrected by the control unit 10 is calculated according to the inclination angle based on the correlation obtained in advance without using the imaging unit 8, and this is calculated as the drive unit. 3 is instructed to drive the Z-axis stage 2d to adjust the focus.
According to such a method, since it is not necessary to obtain an electron microscope image in the step of adjusting the focus, irradiation of the electron beam E to the sample 4 can be further suppressed.

実施例4
実施例4は、上述の実施例3に更に変更を加えたものである。
実施例4では、複数の傾斜角度において、試料4の傾斜角度と電子顕微鏡画像のコントラストの変化との相関関係を撮像部8および制御部10を用いて予め測定・記録しておき、図6に示されるような試料4の傾斜角度と電子顕微鏡画像のコントラストの変化との相関関係を予め求めておく。
そして、実際にコントラストを補正する工程では、撮像部8を用いることなく予め求められた相関関係に基づいて制御部10が補正すべきコントラスト値を傾斜角度に応じて算出し、コントラストの補正を行う。
このような方法によれば、コントラストを補正する工程において、電子顕微鏡画像を得る必要がなくなるため、試料4に対する電子線Eの照射を必要最小限に抑えることができる。
Example 4
The fourth embodiment is a modification of the third embodiment described above.
In Example 4, the correlation between the tilt angle of the sample 4 and the change in contrast of the electron microscope image is measured and recorded in advance using the imaging unit 8 and the control unit 10 at a plurality of tilt angles. The correlation between the tilt angle of the sample 4 as shown and the contrast change of the electron microscope image is obtained in advance.
Then, in the step of actually correcting the contrast, the contrast value to be corrected by the control unit 10 is calculated according to the inclination angle based on the correlation obtained in advance without using the imaging unit 8, and the contrast is corrected. .
According to such a method, since it is not necessary to obtain an electron microscope image in the step of correcting the contrast, the irradiation of the electron beam E to the sample 4 can be suppressed to a necessary minimum.

この発明の実施例による元素分析方法に用いられる元素分析装置の概略的な構成図である。It is a schematic block diagram of the elemental analysis apparatus used for the elemental analysis method by the Example of this invention. 図1に示される元素分析装置において試料が傾斜させられた状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state in which the sample was inclined in the elemental analysis apparatus shown by FIG. 試料の傾斜角度と所定測定位置に対する中心点のX軸方向の位置ずれ量との相関関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the correlation with the inclination-angle of a sample, and the positional offset amount of the center point with respect to a predetermined measurement position of the X-axis direction. 試料の傾斜角度と所定測定位置に対する中心点のY軸方向の位置ずれ量との相関関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the correlation with the inclination-angle of a sample, and the amount of position shift of the Y-axis direction of the center point with respect to a predetermined measurement position. 試料の傾斜角度と所定測定位置に対する中心点のZ軸方向の位置ずれ量との相関関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the correlation with the inclination-angle of a sample, and the amount of position shift of the center point with respect to a predetermined measurement position in the Z-axis direction. 試料の傾斜角度と電子顕微鏡画像のコントラストの変化との相関関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the correlation with the inclination angle of a sample, and the change of the contrast of an electron microscope image.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・元素分析装置
2・・・試料ステージ
2a・・・X軸ステージ
2b・・・Y軸ステージ
2c・・・傾斜ステージ
2d・・・Z軸ステージ
3・・・駆動部
4・・・試料
5・・・電子線走査部
6・・・二次電子検出部
7・・・表示部
8・・・撮像部
9・・・格納部
10・・・制御部
11・・・特性X線検出部
12・・・鏡筒
13・・・試料室
14・・・分光室
15・・・試料ホルダ
16・・・電子銃
17・・・収束レンズ
18・・・走査コイル
19・・・電磁対物レンズ
20・・・光学対物レンズ
21・・・光学反射鏡
22・・・光学顕微鏡
23・・・エネルギー分散型X線検出器(EDX)
23a・・・入射口
24・・・波長分散型X線検出器(WDX)
25・・・分光結晶
26・・・X線検出器
27・・・バスライン
C・・・特性X線
E・・・電子線
S・・・二次電子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Elemental analyzer 2 ... Sample stage 2a ... X-axis stage 2b ... Y-axis stage 2c ... Inclination stage 2d ... Z-axis stage 3 ... Drive part 4 ... Sample 5 ... Electron beam scanning unit 6 ... Secondary electron detection unit 7 ... Display unit 8 ... Imaging unit 9 ... Storage unit 10 ... Control unit 11 ... Characteristic X-ray detection Part 12 ... Tube 13 ... Sample chamber 14 ... Spectroscopic chamber 15 ... Sample holder 16 ... Electron gun 17 ... Converging lens 18 ... Scanning coil 19 ... Electromagnetic objective lens DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Optical objective lens 21 ... Optical reflector 22 ... Optical microscope 23 ... Energy dispersive X-ray detector (EDX)
23a ... Entrance 24 ... Wavelength dispersive X-ray detector (WDX)
25 ... Spectral crystal 26 ... X-ray detector 27 ... Bus line C ... Characteristic X-ray E ... Electron beam S ... Secondary electron

Claims (9)

任意の角度に傾斜でき、かつ、任意の方向に移動可能な試料ステージ上に試料を載置する工程と、試料をステージ上に保持しつつ試料表面に電子線を走査し試料の電子顕微鏡画像を得る工程と、試料を移動させながら電子顕微鏡画像を用いて試料の分析対象領域の中心点を所定の測定位置に一致させる工程と、試料を所定の角度に傾斜させる工程と、傾斜後の前記領域の中心点が前記測定位置に一致するように試料の位置ずれを補正する工程と、試料に電子線を照射し分析対象領域から放出される特性X線を検出し前記領域の表面近傍に存在する物質の元素を分析する工程とを含む元素分析方法。   A step of placing the sample on a sample stage that can be inclined at an arbitrary angle and movable in an arbitrary direction, and an electron microscope image of the sample is scanned by scanning an electron beam on the surface of the sample while holding the sample on the stage. A step of obtaining the center point of the analysis target region of the sample with a predetermined measurement position using an electron microscope image while moving the sample, a step of tilting the sample at a predetermined angle, and the region after tilting A step of correcting the misalignment of the sample so that the center point of the sample coincides with the measurement position, and a characteristic X-ray emitted from the analysis target region by irradiating the sample with an electron beam and present near the surface of the region Analyzing the element of the substance. 試料の位置ずれを補正する前記工程は、所定測定位置に対する中心点の水平方向の位置ずれ量をCCDカメラによる画像認識によって求める工程を含む請求項1に記載の元素分析方法。   The element analysis method according to claim 1, wherein the step of correcting the positional deviation of the sample includes a step of obtaining a horizontal positional deviation amount of the center point with respect to a predetermined measurement position by image recognition using a CCD camera. 試料の位置ずれを補正する前記工程は、試料の傾斜角度と所定測定位置に対する中心点の水平方向の位置ずれ量との相関関係をCCDカメラによる画像認識によって予め求め、その相関関係に基づいて補正すべき位置ずれ量を傾斜角度に応じて導き出す工程を含む請求項1に記載の元素分析方法。   In the step of correcting the positional deviation of the sample, the correlation between the inclination angle of the specimen and the horizontal positional deviation amount of the center point with respect to the predetermined measurement position is obtained in advance by image recognition using a CCD camera, and the correction is performed based on the correlation. The elemental analysis method according to claim 1, further comprising a step of deriving an amount of positional shift to be made according to an inclination angle. 試料の位置ずれを補正する前記工程は、CCDカメラによる画像認識によって中心点の位置を電子線の照射方向に補正する工程を含む請求項1に記載の元素分析方法。   The element analysis method according to claim 1, wherein the step of correcting the positional deviation of the sample includes a step of correcting the position of the center point in the electron beam irradiation direction by image recognition by a CCD camera. 試料の位置ずれを補正する前記工程は、試料の傾斜角度と電子線の照射方向に沿った中心点の位置ずれ量との相関関係をCCDカメラによる画像認識によって予め求め、その相関関係に基づいて電子線の照射方向に沿った補正すべき位置ずれ量を傾斜角度に応じて導き出す工程を含む請求項1に記載の元素分析方法。   In the step of correcting the positional deviation of the sample, the correlation between the inclination angle of the specimen and the amount of positional deviation of the center point along the electron beam irradiation direction is obtained in advance by image recognition using a CCD camera, and based on the correlation. The elemental analysis method according to claim 1, further comprising a step of deriving a positional deviation amount to be corrected along the irradiation direction of the electron beam according to the inclination angle. 試料の位置を補正する際に電子顕微鏡画像のコントラストを補正する工程を更に備える請求項1に記載の元素分析方法。   The elemental analysis method according to claim 1, further comprising a step of correcting the contrast of the electron microscope image when correcting the position of the sample. 電子顕微鏡画像のコントラストを補正する前記工程は、CCDカメラによる画像認識によって電子顕微鏡画像のコントラストを補正する工程を含む請求項6に記載の元素分析方法。   The element analysis method according to claim 6, wherein the step of correcting the contrast of the electron microscope image includes a step of correcting the contrast of the electron microscope image by image recognition using a CCD camera. 電子顕微鏡画像のコントラストを補正する前記工程は、試料の傾斜角度と電子顕微鏡画像のコントラストの変化との相関関係をCCDカメラによる画像認識によって予め求め、その相関関係に基づいて補正すべきコントラスト値を傾斜角度に応じて導き出す工程を含む請求項6に記載の元素分析方法。   In the step of correcting the contrast of the electron microscope image, the correlation between the tilt angle of the sample and the change in the contrast of the electron microscope image is obtained in advance by image recognition using a CCD camera, and the contrast value to be corrected is determined based on the correlation. The elemental analysis method according to claim 6, comprising a step of deriving according to the inclination angle. 任意の角度に傾斜でき、かつ、任意の方向に移動可能な試料ステージと、試料ステージを駆動する駆動部と、試料ステージに載置された試料の表面に対して電子線を走査する電子線走査部と、電子線の走査を受けた試料から発せられる二次電子を検出する二次電子検出部と、二次電子検出部によって検出された二次電子に基づいて可視化された電子顕微鏡画像を撮像する撮像部と、撮像された電子顕微鏡画像に基づいて駆動部を制御し試料を所定の位置と傾斜角度に設定する制御部と、設定された位置と傾斜角度において電子線の照射を受けた試料から発せられる特性X線を検出する特性X線検出部とを備える元素分析装置。   A sample stage that can be tilted at an arbitrary angle and movable in an arbitrary direction, a drive unit that drives the sample stage, and an electron beam scan that scans the surface of the sample placed on the sample stage. An electron microscope image visualized based on the secondary electrons detected by the secondary electron detector, and a secondary electron detector that detects secondary electrons emitted from the sample that has been scanned with the electron beam An imaging unit that controls the drive unit based on the captured electron microscope image to set the sample at a predetermined position and tilt angle, and a sample that has been irradiated with an electron beam at the set position and tilt angle An elemental analysis apparatus comprising: a characteristic X-ray detection unit that detects characteristic X-rays emitted from
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009042174A (en) * 2007-08-10 2009-02-26 Sharp Corp Oblique ejection electron beam probe micro x-ray analysis method, program used therein, and oblique ejection electron beam probe micro x-ray analyzer
JP2016066553A (en) * 2014-09-26 2016-04-28 株式会社日立ハイテクサイエンス Charged particle beam equipment

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5648047A (en) * 1979-09-26 1981-05-01 Jeol Ltd Sampler in scanning electron microscope, etc.
JPS6020439A (en) * 1983-07-15 1985-02-01 Jeol Ltd Sample rotation device in charged particle beam equipment
JPH01129113A (en) * 1987-11-16 1989-05-22 Asahi Chem Ind Co Ltd How to measure surface roughness
JPH0320948A (en) * 1989-06-15 1991-01-29 Mitsubishi Electric Corp Electron microscope
JPH042032A (en) * 1990-04-18 1992-01-07 Jeol Ltd Specimen stage control method for charged particle beam device
JPH05159732A (en) * 1991-12-03 1993-06-25 Jeol Ltd Scanning electron microscope
JPH05290783A (en) * 1992-04-03 1993-11-05 Nippon Denshi Tekunikusu Kk Scanning electron microscope
JPH09147778A (en) * 1995-11-28 1997-06-06 Hitachi Ltd Charged particle beam equipment
JPH10134750A (en) * 1996-10-31 1998-05-22 Hitachi Ltd Control method of charged particle beam device stage and charged particle beam device
JPH10269979A (en) * 1997-03-26 1998-10-09 Jeol Ltd Sample surface height adjustment mechanism in surface analyzer
JPH11273604A (en) * 1998-03-26 1999-10-08 Jeol Ltd Ultra-high vacuum charged particle device and method of adjusting ultra-high vacuum charged particle device
JP2000251823A (en) * 1999-02-25 2000-09-14 Jeol Ltd Sample tilt observation method in scanning charged particle beam device
JP2002093359A (en) * 2000-09-18 2002-03-29 Horon:Kk Electron beam image forming device
JP2002203506A (en) * 2000-12-28 2002-07-19 Toshiba Corp Substrate testing device and its control method
JP2002286661A (en) * 2001-03-27 2002-10-03 National Institute For Materials Science Oblique emission X-ray analysis method

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5648047A (en) * 1979-09-26 1981-05-01 Jeol Ltd Sampler in scanning electron microscope, etc.
JPS6020439A (en) * 1983-07-15 1985-02-01 Jeol Ltd Sample rotation device in charged particle beam equipment
JPH01129113A (en) * 1987-11-16 1989-05-22 Asahi Chem Ind Co Ltd How to measure surface roughness
JPH0320948A (en) * 1989-06-15 1991-01-29 Mitsubishi Electric Corp Electron microscope
JPH042032A (en) * 1990-04-18 1992-01-07 Jeol Ltd Specimen stage control method for charged particle beam device
JPH05159732A (en) * 1991-12-03 1993-06-25 Jeol Ltd Scanning electron microscope
JPH05290783A (en) * 1992-04-03 1993-11-05 Nippon Denshi Tekunikusu Kk Scanning electron microscope
JPH09147778A (en) * 1995-11-28 1997-06-06 Hitachi Ltd Charged particle beam equipment
JPH10134750A (en) * 1996-10-31 1998-05-22 Hitachi Ltd Control method of charged particle beam device stage and charged particle beam device
JPH10269979A (en) * 1997-03-26 1998-10-09 Jeol Ltd Sample surface height adjustment mechanism in surface analyzer
JPH11273604A (en) * 1998-03-26 1999-10-08 Jeol Ltd Ultra-high vacuum charged particle device and method of adjusting ultra-high vacuum charged particle device
JP2000251823A (en) * 1999-02-25 2000-09-14 Jeol Ltd Sample tilt observation method in scanning charged particle beam device
JP2002093359A (en) * 2000-09-18 2002-03-29 Horon:Kk Electron beam image forming device
JP2002203506A (en) * 2000-12-28 2002-07-19 Toshiba Corp Substrate testing device and its control method
JP2002286661A (en) * 2001-03-27 2002-10-03 National Institute For Materials Science Oblique emission X-ray analysis method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009042174A (en) * 2007-08-10 2009-02-26 Sharp Corp Oblique ejection electron beam probe micro x-ray analysis method, program used therein, and oblique ejection electron beam probe micro x-ray analyzer
JP2016066553A (en) * 2014-09-26 2016-04-28 株式会社日立ハイテクサイエンス Charged particle beam equipment

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