JP5470408B2 - Transmission electron microscope apparatus having electron spectrometer, sample holder, sample stage, and spectral image acquisition method - Google Patents
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Description
本発明は、複数個の試料から同時にスペクトル像を取得し、スペクトル像より抽出された電子エネルギー損失スペクトルから、高精度のケミカルシフトを測定することが可能な電子分光器を有する透過型電子顕微鏡装置,試料ホルダ,試料台及びスペクトル像の取得方法に関する。 The present invention relates to a transmission electron microscope apparatus having an electron spectrometer capable of simultaneously acquiring spectral images from a plurality of samples and measuring a high-precision chemical shift from an electron energy loss spectrum extracted from the spectral images. , A sample holder, a sample stage, and a spectral image acquisition method.
シリコン半導体や磁気デバイス等の加工寸法が微細化し、高集積化するとともに、これまで以上にデバイス特性の劣化や信頼性の低下が重要な問題となっている。近年では、新規プロセスの開発や量産過程で、ナノメータ領域の半導体デバイスの不良を解析し、不良の原因を根本的に突き止め解決するために、(走査)透過型電子顕微鏡((Scanning)Transmission Electron Microscopy:(S)TEM)及び電子エネルギー損失分光法(Electron Energy Loss Spectroscopy:EELS)を用いたスペクトル分析や、二次元元素分布分析が必須の分析手段となっている。 The processing dimensions of silicon semiconductors, magnetic devices, and the like are miniaturized and highly integrated, and device characteristics and reliability are more important than ever. In recent years, (Scanning) Transmission Electron Microscopy ((Scanning) Transmission Electron Microscopy) has been developed in order to analyze the failure of semiconductor devices in the nanometer range and to identify and resolve the causes of defects in the development and mass production of new processes. : (S) TEM) and spectrum analysis using electron energy loss spectroscopy (EELS) and two-dimensional element distribution analysis are essential analysis means.
電子エネルギー損失スペクトルには、試料を通過する際にエネルギーを損失しないゼロロススペクトル、価電子帯の電子を励起してエネルギーを損失することにより得られるプラズモンロススペクトル、内殻電子を励起してエネルギーを損失することにより得られる内殻電子励起損失スペクトルに大別できる。内殻電子励起損失(コアロス)スペクトルでは、吸収端近傍に微細構造が観察される。 The electron energy loss spectrum includes zero loss spectrum that does not lose energy when passing through the sample, plasmon loss spectrum obtained by losing energy by exciting electrons in the valence band, and energy by exciting core electrons. It can be roughly divided into inner-shell electron excitation loss spectra obtained by loss of. In the inner shell electron excitation loss (core loss) spectrum, a fine structure is observed near the absorption edge.
この構造は、吸収端微細構造(Energy Loss Near-Edge Structure:ELNES)と呼ばれ、試料の電子状態や化学結合状態を反映した情報を有している。また、エネルギー損失値(吸収端位置)は元素固有であるため、定性分析が可能である。また、ケミカルシフトと呼ばれる吸収端位置のシフトから注目元素の周辺の配位に関連する情報も得ることが出来るため、簡易的な状態分析も可能である。 This structure is called an absorption edge fine structure (ELNES) and has information reflecting the electronic state and chemical bonding state of the sample. Moreover, since the energy loss value (absorption edge position) is unique to the element, qualitative analysis is possible. Further, since information related to the coordination around the element of interest can be obtained from the shift of the absorption edge position called chemical shift, a simple state analysis is also possible.
従来、試料上の異なる箇所での電子エネルギー損失スペクトルを取得する場合は、小さく絞った電子線を走査コイルにより試料上を走査させる走査透過型電子顕微鏡と、電子線の有するエネルギー量により分光可能な電子分光器とを組み合わせることにより、試料を透過してきた電子線を分光させて、電子エネルギー損失スペクトルを連続的に取得していた。 Conventionally, when acquiring electron energy loss spectra at different locations on a sample, it is possible to carry out spectroscopy using a scanning transmission electron microscope that scans the sample with a scanning coil with a small focused electron beam and the amount of energy the electron beam has. By combining with an electron spectrometer, the electron beam transmitted through the sample was dispersed, and an electron energy loss spectrum was continuously acquired.
しかしながら、この手法の場合、装置周辺の外乱変化に伴う電子線の加速電圧のドリフトや磁場・電場変化により、電子エネルギー損失スペクトルの収差や原点位置が変化するため、各測定位置での電子エネルギー損失スペクトルの吸収端微細構造の形状やわずかなケミカルシフトを比較することは難しい。 However, in this method, the electron energy loss spectrum's aberration and origin position change due to the drift of the acceleration voltage of the electron beam and the change of magnetic field / electric field due to the disturbance change around the device. It is difficult to compare the shape of the absorption edge fine structure of the spectrum and the slight chemical shift.
そこで、例えば特許文献1には、短い時間での測定を複数のピクセルにより構成される二次元位置検出素子を用いて複数回行い、複数回行われた各測定における各ピクセルの検出値について、電子線のスペクトル強度が最大となるピクセルをそれぞれ検出し、電子線のスペクトル強度が最大となるピクセルをそれぞれ検出し、各測定について電子線のスペクトル強度が最大となるピクセル位置が一致するように二次元検出素子をシフトし、このときに位置が一致するピクセルを同じエネルギー値についてのピクセルであると同定し、各測定における検出値を積算することにより長い時間での測定を可能にする方法が記載されている。 Therefore, for example, Patent Document 1 discloses that measurement in a short time is performed a plurality of times using a two-dimensional position detection element constituted by a plurality of pixels, and the detection value of each pixel in each measurement performed a plurality of times is electronic Detects each pixel with the highest spectral intensity of the line, detects each pixel with the highest spectral intensity of the electron beam, and two-dimensionally matches the pixel position with the highest spectral intensity of the electron beam for each measurement. A method is described that shifts the sensing elements, identifies the pixels that coincide in position at this time as pixels for the same energy value, and integrates the detected values in each measurement to enable a long time measurement. ing.
また、例えば特許文献2,3には、電子線検出器でスペクトルのピークを検出し、そのピーク位置が電子線検出器上の基準位置からずれ量を検出し、電子線検出器上の電子線位置を制御する電子線位置制御装置を用いて、ずれ量を補正し、更にはスペクトルのピーク位置のずれ量の補正と、電子線検出器によるスペクトル測定とを制御しながら、電子エネルギー損失スペクトルを測定することが記載されている。 Further, for example, in Patent Documents 2 and 3, a peak of a spectrum is detected by an electron beam detector, the amount of deviation of the peak position from a reference position on the electron beam detector is detected, and an electron beam on the electron beam detector is detected. Using an electron beam position control device that controls the position, the amount of deviation is corrected, and further, the amount of deviation of the peak position of the spectrum and the spectrum measurement by the electron beam detector are controlled, and the electron energy loss spectrum is calculated. It is described to measure.
上述の技術では、測定中の装置外乱変化等に伴うエネルギー移動(ドリフト)を補正して電子エネルギー損失スペクトルの測定がされているものの、ずれ量の検出に用いられるスペクトルと、分析対象となるスペクトルが常に同時に取得出来るわけではなく、ピーク位置のずれ量の補正を完全に行うことは困難である。 Although the above-mentioned technique corrects energy transfer (drift) due to changes in the disturbance of the device during measurement and measures the electron energy loss spectrum, the spectrum used for detecting the deviation amount and the spectrum to be analyzed Cannot always be acquired simultaneously, and it is difficult to completely correct the shift amount of the peak position.
また、複数箇所の電子エネルギー損失スペクトルを同時に取得していないため、各箇所で取得した電子エネルギー損失スペクトルのケミカルシフトを詳細に比較する場合、化学結合状態の違いを反映したケミカルシフトによるシフトか、もしくは外乱によるシフトなのかを判断することは、これまでの技術と同様に困難である。 In addition, since the electron energy loss spectrum of multiple locations is not acquired at the same time, when comparing the chemical shift of the electron energy loss spectrum acquired at each location in detail, the shift due to the chemical shift reflecting the difference in the chemical bond state, Alternatively, it is difficult to determine whether the shift is caused by disturbance as in the conventional techniques.
そこで、例えば特許文献4には、通常の透過型電子顕微鏡ではx軸,y軸双方の焦点位置を同一面にした透過型電子顕微鏡像を得るのに対し、上述の透過型電子顕微鏡に電子分光器を備え、x軸とy軸での焦点位置を異ならせることにより、x軸の焦点位置はスペクトル面、一方のy軸の焦点位置は像面とした二次元画像を画像検出器により取得することが記載されている。 Therefore, for example, in Patent Document 4, a transmission electron microscope image in which the focal positions of both the x-axis and the y-axis are the same surface is obtained in a normal transmission electron microscope, whereas electron transmission spectroscopy is performed in the transmission electron microscope described above. The image detector obtains a two-dimensional image with the x-axis focal position as the spectral plane and the one y-axis focal position as the image plane by differentiating the focal positions of the x-axis and y-axis. It is described.
その結果、試料のy軸方向での電子エネルギー損失スペクトルを分離して観察することができる。すなわち、画像検出器により得られる画像は、図2(b)に示されるように、x軸はエネルギー損失量すなわちエネルギー分散軸、y軸は試料の位置情報を有するスペクトル像として観察することができる。スペクトル像は、図2(a)で示される透過型電子顕微鏡像の各積層膜に対応して、帯状に観察される。また、図2(a)より、各積層膜に対応した各箇所で、スペクトル像の強度プロファイルを抽出すると、図2(c)に示されるように、試料の異なる位置の電子エネルギー損失スペクトルを同時に観察することが可能であり、異なる位置での電子エネルギー損失スペクトルの吸収端微細構造やわずかなケミカルシフトを詳細に比較することが出来る。 As a result, the electron energy loss spectrum in the y-axis direction of the sample can be separated and observed. That is, as shown in FIG. 2B, the image obtained by the image detector can be observed as a spectral image having the amount of energy loss, that is, the energy dispersion axis, and the y axis indicating the position information of the sample, as shown in FIG. . The spectrum image is observed in a band shape corresponding to each laminated film of the transmission electron microscope image shown in FIG. 2A, when the intensity profile of the spectrum image is extracted at each location corresponding to each laminated film, as shown in FIG. 2C, the electron energy loss spectra at different positions of the sample are simultaneously obtained. It can be observed, and the absorption edge fine structure and slight chemical shift of the electron energy loss spectrum at different positions can be compared in detail.
特許文献4に記載されたx軸がエネルギー損失量、y軸が試料の位置情報を有するスペクトル像は、電子分光器等のレンズ作用を変更し、x軸とy軸の焦点位置を異ならせ、画像検出器により得られる二次元画像であり、すなわち、試料の異なる位置の複数点の電子エネルギー損失スペクトルを同時に観察することが可能である。本技術において、一つの試料中の異なる複数点からスペクトル像すなわち電子エネルギー損失スペクトルを取得し
、化学結合状態の違いによるケミカルシフトを議論するための技術についての開示はあるものの、複数個の試料からスペクトル像を同時に取得し、電子エネルギー損失スペクトルおよびケミカルシフトの測定については開示されておらず、複数個の試料から同時にスペクトル像を取得することが出来なかった。
The spectral image in which the x-axis described in Patent Document 4 has an energy loss amount and the y-axis has the position information of the sample changes the lens action of an electron spectrometer or the like, and the focal positions of the x-axis and the y-axis differ, It is a two-dimensional image obtained by an image detector, that is, it is possible to simultaneously observe electron energy loss spectra at a plurality of points at different positions on the sample. In this technique, although there are disclosures about techniques for acquiring spectral images, that is, electron energy loss spectra from different points in a sample, and discussing chemical shifts due to differences in chemical bonding states, The spectrum image was acquired simultaneously, and the measurement of the electron energy loss spectrum and the chemical shift was not disclosed, and the spectrum image could not be acquired simultaneously from a plurality of samples.
本発明の目的は、複数個の試料から同時にスペクトル像を取得し、スペクトル像より抽出された電子エネルギー損失スペクトルから、高精度のケミカルシフトを測定することが可能な透過型電子顕微鏡装置,試料ホルダ,試料台及びスペクトル像の取得方法を提供することにある。 An object of the present invention is to obtain a transmission electron microscope apparatus and a sample holder capable of simultaneously acquiring spectral images from a plurality of samples and measuring a highly accurate chemical shift from an electron energy loss spectrum extracted from the spectral images. It is intended to provide a sample stage and a method for acquiring a spectral image.
すなわち、本発明の一態様に係る透過型電子顕微鏡装置は、電子線を放射する電子銃と、放射された電子線を収束する収束レンズと、収束された電子線が放射され、試料を配置する複数個の試料台と、前記試料台を移動する試料移動制御装置と、前記複数個の試料を透過した電子線を結像する結像レンズと、結像された電子線の有するエネルギー量により前記電子線を分光し、エネルギー分散軸及びエネルギー分散軸と直交する方向とで収束位置を異ならせたスペクトル像を出力して複数個の試料より同時にスペクトル像を取得する電子分光器と、取得したスペクトル像を表示する画像表示装置とを具備することを特徴としている。 That is, a transmission electron microscope apparatus according to one embodiment of the present invention includes an electron gun that emits an electron beam, a converging lens that converges the emitted electron beam, a focused electron beam that is emitted, and a sample is disposed. A plurality of sample tables, a sample movement control device that moves the sample tables, an imaging lens that forms an image of an electron beam transmitted through the plurality of samples, and an energy amount of the imaged electron beam An electron spectrometer that splits an electron beam and outputs a spectrum image with different convergence positions in the energy dispersion axis and a direction orthogonal to the energy dispersion axis to simultaneously obtain a spectrum image from a plurality of samples, and the acquired spectrum And an image display device for displaying an image.
本発明の一態様に係る試料ホルダは、電子分光器を備えた透過型電子顕微鏡装置用試料ホルダにおいて、試料を設置した複数個の試料台を有し、前記試料を電子分光器のエネルギー分散軸に直交する方向に配置することを特徴としている。 A sample holder according to an aspect of the present invention is a transmission electron microscope apparatus sample holder including an electron spectrometer, and includes a plurality of sample stands on which the sample is placed, and the sample is an energy dispersion axis of the electron spectrometer. It is characterized by being arranged in a direction orthogonal to
本発明の一態様に係る試料台は、透過型電子顕微鏡装置用試料を設置する試料台において、前記試料台の試料台固定部とは反対側に前記透過型電子顕微鏡装置用試料を設置するための突起部を有することを特徴としている。 The sample stage according to one aspect of the present invention is the sample stage on which the sample for the transmission electron microscope apparatus is installed, and the sample for the transmission electron microscope apparatus is installed on the opposite side of the sample stage from the sample stage fixing part. It has the projection part of this.
本発明の一態様に係るスペクトル像の取得方法は、電子分光器を有する透過型電子顕微鏡装置により取得されるエネルギー分散軸と位置情報が直交する二軸で形成されるスペクトル像の取得方法において、複数個の試料より同時にスペクトル像を取得することを特徴としている。 A method for acquiring a spectral image according to one aspect of the present invention is a method for acquiring a spectral image formed by two axes in which position information is orthogonal to an energy dispersion axis acquired by a transmission electron microscope apparatus having an electron spectrometer. It is characterized by acquiring spectral images from a plurality of samples at the same time.
本発明の他の態様に係るスペクトル像の取得方法は、電子分光器を有する透過型電子顕微鏡装置により取得されるエネルギー分散軸と位置情報が直交する二軸で形成されるスペクトル像の取得方法において、前記エネルギー分散軸に複数個の試料を配置し、前記複数個の試料より同時にスペクトル像を取得することを特徴としている。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method of acquiring a spectral image formed by two axes whose position information is orthogonal to an energy dispersion axis acquired by a transmission electron microscope apparatus having an electron spectrometer. A plurality of samples are arranged on the energy dispersion axis, and spectral images are simultaneously acquired from the plurality of samples.
本発明によれば、複数個の試料から同時にスペクトル像を取得し、スペクトル像より抽出された電子エネルギー損失スペクトルから、高精度のケミカルシフトを測定することが可能な透過型電子顕微鏡装置,試料ホルダ,試料台及びスペクトル像の取得方法を提供できる。 According to the present invention, a transmission electron microscope apparatus and a sample holder capable of simultaneously acquiring spectral images from a plurality of samples and measuring a chemical shift with high accuracy from an electron energy loss spectrum extracted from the spectral images. , A sample stage and a method for acquiring a spectral image can be provided.
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分には同一符号を付し、その説明を一部省略する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. Note that in all the drawings for describing the embodiments, the same portions are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is partially omitted.
図1は、本発明による一実施形態である透過型電子顕微鏡装置の構成を模式的に示す概略構成図である。透過型電子顕微鏡装置1は、電子分光器8を有する。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing a configuration of a transmission electron microscope apparatus according to an embodiment of the present invention. The transmission electron microscope apparatus 1 includes an electron spectrometer 8.
本実施形態の透過型電子顕微鏡装置1は、電子源2を有し電子線3を放出する電子銃と
、収束レンズ4と、対物レンズ6と、結像レンズ系7(結像レンズ)と、蛍光板9と、電子分光器8と、画像表示装置14と、データ記憶装置15と、中央制御装置16と、を備えている。収束レンズ4と対物レンズ6との間には、複数個の試料18,19が試料台20,21に配置されている。試料台20,21は、試料台20,21を移動する試料移動制御装置22に接続されている。
The transmission electron microscope apparatus 1 of the present embodiment includes an electron gun that has an electron source 2 and emits an electron beam 3, a converging lens 4, an objective lens 6, an imaging lens system 7 (imaging lens), A fluorescent plate 9, an electron spectrometer 8, an image display device 14, a data storage device 15, and a central control device 16 are provided. Between the converging lens 4 and the objective lens 6, a plurality of samples 18 and 19 are arranged on the sample tables 20 and 21. The sample tables 20 and 21 are connected to a sample movement control device 22 that moves the sample tables 20 and 21.
電子分光器8は、磁場セクタ10と、多重極子レンズ11,12と、画像検出器13とを備えている。 The electron spectrometer 8 includes a magnetic field sector 10, multipole lenses 11 and 12, and an image detector 13.
なお、透過型電子顕微鏡装置1の構成、電子分光器8の構成については、これに限定されない。透過型電子顕微鏡装置1は、少なくとも、電子銃と、収束レンズ4と、複数個の試料台20,21と、試料移動制御装置22と、結像レンズ系7と、電子分光器8と、画像表示装置14と、を備えていればよい。 The configuration of the transmission electron microscope apparatus 1 and the configuration of the electron spectrometer 8 are not limited to this. The transmission electron microscope apparatus 1 includes at least an electron gun, a converging lens 4, a plurality of sample stands 20, 21, a sample movement control device 22, an imaging lens system 7, an electron spectrometer 8, and an image. The display device 14 may be provided.
また、電子分光器8を配置する位置も特に限定されない。本実施形態では、蛍光板9と画像表示装置14との間に電子分光器8を配置したが、電子分光器8は、結像レンズ系7の間に配置してもよい。 Further, the position where the electron spectrometer 8 is arranged is not particularly limited. In the present embodiment, the electron spectrometer 8 is disposed between the fluorescent plate 9 and the image display device 14, but the electron spectrometer 8 may be disposed between the imaging lens system 7.
この透過型電子顕微鏡装置1において、電子源2より放出された電子線3は、収束レンズ4を通過し、試料18,19に照射される。試料18,19を透過した電子線3は、対物レンズ6と、複数個からなる結像レンズ系7を通過し、蛍光板9を開けている場合は、電子線3は、そのまま電子分光器8に進入する。 In the transmission electron microscope apparatus 1, the electron beam 3 emitted from the electron source 2 passes through the converging lens 4 and irradiates the samples 18 and 19. When the electron beam 3 transmitted through the samples 18 and 19 passes through the objective lens 6 and a plurality of imaging lens systems 7 and the fluorescent screen 9 is opened, the electron beam 3 is directly applied to the electron spectrometer 8. enter in.
電子分光器8内に進入した電子線3は、電子分光器8内の電子エネルギー損失スペクトルや透過型電子顕微鏡像のフォーカス、拡大・縮小、収差低減等に用いられる多重極子レンズ11,12や、電子線3の有するエネルギー量により分光可能な磁場セクタ10を通過した後、透過型電子顕微鏡像,二次元元素分布像,スペクトル像等として、画像検出器13により撮影された後、画像表示装置14に表示され、データ記憶装置15に記憶される。また、磁場セクタ10や多重極子レンズ11,12は、中央制御装置16において制御される。また、中央制御装置16では、透過型電子顕微鏡像,二次元元素分布像,スペクトル像等の取得モードの切り替えを制御することができる。さらには、x軸及びy軸の焦点位置の変更、すなわち透過型電子顕微鏡像とスペクトル像の取得モードの切り替えも制御することができる。 The electron beam 3 that has entered the electron spectrometer 8 is a multipole lens 11, 12 used for focusing, enlargement / reduction, aberration reduction, etc. of an electron energy loss spectrum or a transmission electron microscope image in the electron spectrometer 8, After passing through the magnetic field sector 10 that can be dispersed by the energy amount of the electron beam 3, the image is taken as a transmission electron microscope image, a two-dimensional element distribution image, a spectrum image, etc. by the image detector 13, and then the image display device 14. And stored in the data storage device 15. The magnetic field sector 10 and the multipole lenses 11 and 12 are controlled by the central controller 16. Further, the central control device 16 can control switching of acquisition modes such as a transmission electron microscope image, a two-dimensional element distribution image, and a spectrum image. Furthermore, it is possible to control the change of the focal position of the x-axis and the y-axis, that is, the switching between the transmission electron microscope image and the spectral image acquisition mode.
スペクトル像を取得する場合は、スペクトルを取得したい場所を制限するためにx軸方向すなわちエネルギー分散軸と同じ方向には短く、y軸方向すなわち試料測定位置方向には長い視野制限スリット17が挿入されることもある。 When acquiring a spectrum image, in order to limit the place where the spectrum is to be acquired, a long field limiting slit 17 is inserted in the x-axis direction, that is, the same direction as the energy dispersion axis, and in the y-axis direction, that is, the sample measurement position direction. Sometimes.
試料18,19は、試料台20,21にそれぞれ配置されており、試料18,19は、試料移動制御装置22により、それぞれ独立に移動可能である。試料18,19は、電子分光器8のエネルギー分散軸に直交する位置に配置され、かつ試料18,19の電子エネルギー損失スペクトルが同時に取得できるように随時移動される。試料18,19の位置は、蛍光板9や画像表示装置14などにより確認しながら行うことができる。試料は、2個に限定されるものではない。 The samples 18 and 19 are respectively arranged on the sample tables 20 and 21, and the samples 18 and 19 can be moved independently by the sample movement control device 22. The samples 18 and 19 are arranged at positions orthogonal to the energy dispersion axis of the electron spectrometer 8 and are moved as needed so that the electron energy loss spectra of the samples 18 and 19 can be acquired simultaneously. The positions of the samples 18 and 19 can be confirmed while being confirmed by the fluorescent screen 9 or the image display device 14. The number of samples is not limited to two.
図3は、図1に示す透過型電子顕微鏡装置1を用いて、複数個の試料から電子エネルギー損失スペクトル及びケミカルシフトを取得する手順を示したフローチャートである。本フローチャートは、試料の数を2個に設定したが、これに限るものではなく、2個以上の複数個でもよい。 FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for obtaining an electron energy loss spectrum and a chemical shift from a plurality of samples using the transmission electron microscope apparatus 1 shown in FIG. In this flowchart, the number of samples is set to two, but the present invention is not limited to this, and a plurality of samples may be used.
まず、透過型電子顕微鏡装置1の倍率を低倍率にし、測定試料Mが電子線の照射領域すなわち蛍光板9もしくは画像検出器13で観察可能な位置に試料移動制御装置22により移動させる(S101−102)。次に、測定試料Mの移動と同様に測定試料Nを電子線の照射領域に移動させる(S103)。ここで、測定試料M及び測定試料Nの移動については、どちらから先に移動させてよい。また、この際出来るだけ測定試料Mと測定試料Nとを近づけておくことが望ましい。 First, the magnification of the transmission electron microscope apparatus 1 is set to a low magnification, and the measurement sample M is moved by the sample movement control device 22 to an electron beam irradiation region, that is, a position where it can be observed by the fluorescent screen 9 or the image detector 13 (S101-102). ). Next, similarly to the movement of the measurement sample M, the measurement sample N is moved to the electron beam irradiation region (S103). Here, as for the movement of the measurement sample M and the measurement sample N, either may be moved first. In this case, it is desirable to keep the measurement sample M and the measurement sample N as close as possible.
次に、透過型電子顕微鏡装置1の倍率をスペクトル像の取得倍率に設定する(S104)。本倍率において、測定試料Mと測定試料Nが同一視野内に配置されていない場合は、試料移動制御装置22により、同一視野内に配置するように移動する。この場合の同一視野内に配置するとは、測定試料Mと測定試料Nのスペクトル像を同時に取得可能であることを意味している。測定試料Mと測定試料Nは、接触していても良いし、試料間に間隔が存在していても特に問題はない。 Next, the magnification of the transmission electron microscope apparatus 1 is set to the acquisition magnification of the spectrum image (S104). When the measurement sample M and the measurement sample N are not arranged in the same field at this magnification, the sample movement control device 22 moves the sample to be arranged in the same field. Arranging in the same visual field in this case means that spectral images of the measurement sample M and the measurement sample N can be acquired simultaneously. The measurement sample M and the measurement sample N may be in contact with each other, and there is no particular problem even if there is an interval between the samples.
次に、測定試料Mと測定試料Nの位置が電子分光器8のエネルギー分散軸に対して直交するように試料移動制御装置22により移動する(S105)。この場合、蛍光板9や画像検出器13より得られた二次元画像が表示される画像表示装置14等にエネルギー分散軸と直交する方向の目印を施しておくと、効率的に両者の試料を移動することが可能である。 Next, the sample movement control device 22 moves the measurement sample M and the measurement sample N so that the positions of the measurement sample M and the measurement sample N are orthogonal to the energy dispersion axis of the electron spectrometer 8 (S105). In this case, if a mark in the direction orthogonal to the energy dispersion axis is provided on the image display device 14 or the like on which the two-dimensional image obtained from the fluorescent screen 9 or the image detector 13 is displayed, both the samples are efficiently moved. Is possible.
上述の通り、測定試料M及び測定試料Nを配置した後、電子分光器8により、測定試料M及び測定試料Nのスペクトル像を両者同時に取得し(S106)、本スペクトル像より測定試料M及び測定試料Nの電子エネルギー損失スペクトルを抽出した後(S107)、測定試料Mと測定試料Nとのケミカルシフトを測定する(S108)。 As described above, after the measurement sample M and the measurement sample N are arranged, the spectrum images of the measurement sample M and the measurement sample N are obtained simultaneously by the electron spectrometer 8 (S106), and the measurement sample M and the measurement are measured from this spectrum image. After extracting the electron energy loss spectrum of the sample N (S107), the chemical shift between the measurement sample M and the measurement sample N is measured (S108).
次に、操作者が行う操作と、透過型電子顕微鏡装置1の操作指示画面について説明する。図4は、画像表示装置14内の表示内容の一例を示した図である。選択ボタン群26中には、スペクトル測定開始ボタン28,スペクトル取り込み終了ボタン,スペクトルの取り込み時間の変更ボタン,スペクトル抽出ボタン23,ケミカルシフト計測ボタン27等が含まれている。例えば、選択ボタン群26中のスペクトル測定開始ボタン28を選択すると、画像検出器13により複数個の試料より同時に取得されたスペクトル像24が画像表示装置14内に表示される。 Next, an operation performed by the operator and an operation instruction screen of the transmission electron microscope apparatus 1 will be described. FIG. 4 is a diagram showing an example of display contents in the image display device 14. The selection button group 26 includes a spectrum measurement start button 28, a spectrum acquisition end button, a spectrum acquisition time change button, a spectrum extraction button 23, a chemical shift measurement button 27, and the like. For example, when the spectrum measurement start button 28 in the selection button group 26 is selected, the spectrum image 24 simultaneously acquired from a plurality of samples by the image detector 13 is displayed in the image display device 14.
選択ボタン群26中のスペクトル抽出ボタン23を選択すると、スペクトル像24中にスペクトル選択領域ツール25が表示されると同時にスペクトル選択領域ツール25により抽出された電子エネルギー損失スペクトル表示部29が表示される。このスペクトル選択領域ツール25は、位置方向に自由に動かすことが可能で、また抽出領域の幅も可変できるため、任意の位置のスペクトルを設定することが出来る。 When the spectrum extraction button 23 in the selection button group 26 is selected, the spectrum selection region tool 25 is displayed in the spectrum image 24 and, at the same time, the electron energy loss spectrum display unit 29 extracted by the spectrum selection region tool 25 is displayed. . The spectrum selection area tool 25 can be freely moved in the position direction, and the width of the extraction area can be varied, so that a spectrum at an arbitrary position can be set.
電子エネルギー損失スペクトル表示部29には、任意の位置より抽出された電子エネルギー損失スペクトルが表示可能であり、例えば、各試料から抽出された電子エネルギー損失スペクトルを同時に表示することが出来る。 The electron energy loss spectrum display unit 29 can display an electron energy loss spectrum extracted from an arbitrary position. For example, an electron energy loss spectrum extracted from each sample can be displayed simultaneously.
また、選択ボタン群26中のケミカルシフト計測ボタン27を選択すると、電子エネルギー損失スペクトル表示部29に表示された電子エネルギー損失スペクトルより得られたケミカルシフトをケミカルシフト表示部30に表示する。 When the chemical shift measurement button 27 in the selection button group 26 is selected, the chemical shift obtained from the electron energy loss spectrum displayed on the electron energy loss spectrum display unit 29 is displayed on the chemical shift display unit 30.
ここで、複数個の電子エネルギー損失スペクトルよりケミカルシフトを求めるために必要となる吸収端位置の算出方法について示す。ケミカルシフトは、それぞれの電子エネルギー損失スペクトルの吸収端位置のエネルギー差を求めることにより得ることが出来る。 Here, a calculation method of the absorption edge position necessary for obtaining a chemical shift from a plurality of electron energy loss spectra will be described. The chemical shift can be obtained by obtaining the energy difference at the absorption edge position of each electron energy loss spectrum.
スペクトル選択領域ツール25により設定された位置より得られた電子エネルギー損失スペクトルの吸収端位置の算出方法として、例えば、最大値法,微分法,中間値法等が挙げられる。 Examples of the calculation method of the absorption edge position of the electron energy loss spectrum obtained from the position set by the spectrum selection region tool 25 include a maximum value method, a differential method, and an intermediate value method.
最大値法は、任意のエネルギー範囲での最大強度のエネルギー値を吸収端位置として算出する方法である。また、微分法は、スペクトルを一次微分した後、微分したスペクトルの最大強度のエネルギー値を吸収端位置として算出する方法である。 The maximum value method is a method of calculating the energy value of the maximum intensity in an arbitrary energy range as the absorption edge position. Further, the differential method is a method of calculating the energy value of the maximum intensity of the differentiated spectrum as the absorption edge position after first-differentiating the spectrum.
中間値法による吸収端位置の算出方法は、以下の通りである。1)スペクトルの最大強度とバックグラウンド領域の差分を算出する。2)差分の半分の強度をスペクトル全体より減算する。3)スペクトルの各エネルギーでの強度の絶対値を求める。4)任意に設定したエネルギー範囲内での最小強度のエネルギー値を吸収端位置として算出する。 The calculation method of the absorption edge position by the intermediate value method is as follows. 1) The difference between the maximum intensity of the spectrum and the background region is calculated. 2) Subtract half the intensity from the entire spectrum. 3) Obtain the absolute value of the intensity at each energy of the spectrum. 4) The energy value of the minimum intensity within the arbitrarily set energy range is calculated as the absorption edge position.
本手順は、吸収端位置の算出方法を示した一例であり、特に算出方法については、これに限るものではない。 This procedure is an example showing a method of calculating the absorption edge position, and the calculation method is not limited to this.
上述した各機能のボタンは、画像表示装置14内において、適宜移動,配置することができる。また、各機能のボタンは、ツールバーとしてもよい。また、画像表示装置14内に表示されたスペクトル像24,電子エネルギー損失スペクトル表示部29,ケミカルシフト表示部30等においても、自由に配置することができる。 The buttons for the functions described above can be moved and arranged as appropriate in the image display device 14. In addition, each function button may be a toolbar. Further, the spectral image 24 displayed in the image display device 14, the electron energy loss spectrum display unit 29, the chemical shift display unit 30 and the like can be freely arranged.
図5は、複数個の試料台を設置可能な透過型電子顕微鏡装置用試料ホルダの上面図である。本実施例では、透過型電子顕微鏡装置用サイドエントリ型の試料ホルダについて説明する。この試料ホルダは、試料を設置した複数個の試料台を透過型電子顕微鏡装置外で設置した後、透過型電子顕微鏡装置の高真空容器内に横方向より挿入される。 FIG. 5 is a top view of a sample holder for a transmission electron microscope apparatus in which a plurality of sample stands can be installed. In this embodiment, a side entry type sample holder for a transmission electron microscope apparatus will be described. The sample holder is inserted from the lateral direction into the high vacuum container of the transmission electron microscope apparatus after a plurality of sample stands on which the sample is set are installed outside the transmission electron microscope apparatus.
試料ホルダ本体31には、それぞれ別々の試料18が設置されている試料台20,21が配置可能であり、試料台は試料台押さえ32及び試料台押さえネジ33により、試料ホルダ本体31に固定される。試料台の固定はこれに限るものではない。また、それぞれの試料は、エネルギー分散軸に対して直交方向に配置可能である。 The sample holder main body 31 can be provided with sample stands 20 and 21 on which different samples 18 are respectively installed. The sample stand is fixed to the sample holder main body 31 by a sample stand holder 32 and a sample holder holding screw 33. The The fixing of the sample stage is not limited to this. Each sample can be arranged in a direction perpendicular to the energy dispersion axis.
試料ホルダ本体31には、圧電素子34が備えられており、試料移動制御装置22により、試料が設置された試料台20を三軸方向に自由に移動することが出来る。そのため、複数個の試料をエネルギー分散軸に対し直交方向に高精度に配置することが可能である。 The sample holder main body 31 includes a piezoelectric element 34, and the sample movement control device 22 can freely move the sample table 20 on which the sample is installed in three axial directions. Therefore, it is possible to arrange a plurality of samples with high accuracy in a direction orthogonal to the energy dispersion axis.
図6は、本発明の実施の形態である試料を設置するための試料台の一例を示した図である。試料台には試料固定部52と反対側に、試料を設置するための突起部51が設けられており、収束イオンビーム装置等により所望の試料を設置する。図6(a)においては、試料の設置するための突起部51は一箇所であるが、図6(b)においては、突起部51は三箇所であり、試料台20の形状を随時変更することにより、複数個の測定試料を設置可能である。 FIG. 6 is a diagram showing an example of a sample stage for installing a sample according to the embodiment of the present invention. The sample stage is provided with a projection 51 for installing the sample on the side opposite to the sample fixing unit 52, and a desired sample is set by a focused ion beam apparatus or the like. In FIG. 6 (a), there is only one protrusion 51 for placing the sample, but in FIG. 6 (b), there are three protrusions 51, and the shape of the sample stage 20 is changed as needed. Thus, a plurality of measurement samples can be installed.
図7には、図6に示した試料台を試料ホルダに設置した一例を示した図であり、試料台20には1個の、試料台21には三個の突起部を有しており、それぞれの突起部には別の試料が設置されている。スペクトル像を同時に取得する試料の組み合わせは任意であり、試料ホルダ本体31内の圧電素子34により、自由に試料台20を移動し、スペクトル像を取得することが出来る。 FIG. 7 is a view showing an example in which the sample stage shown in FIG. 6 is installed in the sample holder. The sample stage 20 has one protrusion and the sample stage 21 has three protrusions. In addition, another sample is installed on each protrusion. The combination of the samples that simultaneously acquire the spectrum image is arbitrary, and the sample table 20 can be freely moved by the piezoelectric element 34 in the sample holder main body 31 to acquire the spectrum image.
図8に、本発明において、2個の試料台に試料を設置し、両者の試料のスペクトル像を同時に取得可能なように試料間を接近させた一例を示す。試料台20,21には、収束イオンビーム装置により設置された試料18,19がそれぞれ設置されている。また、試料18,19は、収束イオンビーム装置により、スペクトル像が取得可能となるよう薄片化されている。 FIG. 8 shows an example in which the samples are placed on two sample stands in the present invention and the samples are brought close to each other so that spectral images of both samples can be acquired simultaneously. Samples 18 and 19 installed by a focused ion beam device are installed on the sample tables 20 and 21, respectively. The samples 18 and 19 are thinned by a focused ion beam device so that a spectrum image can be acquired.
試料18は、シリコン(Si)基板41上にニッケルシリサイド42を堆積させた試料、試料19は、シリコン基板41上にニッケルダイシリサイド43を堆積させた試料であり、断面構造の試料となっている。また、図8内の点線部は、スペクトル像の取得領域40を示しており、試料18及び試料19のスペクトル像が同時に取得可能であることを示している。 Sample 18 is a sample in which nickel silicide 42 is deposited on a silicon (Si) substrate 41, and sample 19 is a sample in which nickel disilicide 43 is deposited on a silicon substrate 41, and has a cross-sectional structure. . Further, the dotted line portion in FIG. 8 indicates the spectrum image acquisition region 40 and indicates that the spectrum images of the sample 18 and the sample 19 can be acquired simultaneously.
試料18,19は、収束イオンビーム装置により薄片化された試料に限るものではなく、例えばナノ粒子やカーボンナノチューブ等を試料台20,21に固定してもよい。 The samples 18 and 19 are not limited to the sample sliced by the focused ion beam apparatus, and for example, nanoparticles or carbon nanotubes may be fixed to the sample tables 20 and 21.
図9は、本発明において、4個の試料台に試料を設置した例である。上述の試料台20,21に試料台46,47が追加され、試料台46,47には、試料48,49が設置されている。本実施例においても全ての試料のスペクトル像を同時に取得可能である。 FIG. 9 shows an example in which samples are installed on four sample stands in the present invention. Sample stands 46 and 47 are added to the sample stands 20 and 21, and samples 48 and 49 are installed on the sample stands 46 and 47. Also in the present embodiment, it is possible to simultaneously acquire spectral images of all samples.
次に、上述した複数個の試料のスペクトル像を同時に取得した具体例を示す。本具体例では、透過型電子顕微鏡装置1を用いて行い、本発明の試料ホルダ本体31を用いて、2個の試料よりスペクトル像を同時に取得し、スペクトル像より得られた電子エネルギー損失スペクトルのケミカルシフトを測定した。測定試料は、シリコン基板上にニッケルシリサイド(NiSi)を20nm堆積させた試料の断面を薄片化した試料(測定試料M)、シリコン基板上にニッケルダイシリサイド(NiSi2)を20nm堆積させた試料(測定試料N)の断面を薄片化した試料とし、それぞれ試料台に設置した。 Next, a specific example in which the above-described spectral images of a plurality of samples are acquired simultaneously will be shown. In this specific example, the transmission electron microscope apparatus 1 is used, and the sample holder body 31 of the present invention is used to simultaneously acquire spectrum images from two samples, and the electron energy loss spectrum obtained from the spectrum images is obtained. The chemical shift was measured. The measurement sample is a sample (measurement sample M) obtained by thinning a cross section of a sample obtained by depositing 20 nm of nickel silicide (NiSi) on a silicon substrate, and a sample (deposited by 20 nm of nickel disilicide (NiSi 2 ) on a silicon substrate ( The sample N) was cut into thin sections, and each sample was placed on a sample stage.
スペクトル像取得時の透過型電子顕微鏡装置1の加速電圧を200kV、電子線3の取り込み角を6mrad、エネルギー分散を0.05eV/画素とした。スペクトル像の取得に用いた画像検出器13は、1024画素×1024画素の二次元検出器である。 The acceleration voltage of the transmission electron microscope apparatus 1 at the time of spectrum image acquisition was 200 kV, the take-in angle of the electron beam 3 was 6 mrad, and the energy dispersion was 0.05 eV / pixel. The image detector 13 used for acquiring the spectrum image is a 1024 pixel × 1024 pixel two-dimensional detector.
まず、透過型電子顕微鏡装置1の観察倍率を200倍とし、電子線3の照射領域内に測定試料Mを移動した。その後、測定試料Nを出来るだけ測定試料Mに接近するように試料移動制御装置22を用いて移動した。両者の位置については、蛍光板9上の画像を用いて確認し、両者の試料が出来るだけ蛍光板9の中心部に配置されるよう移動した。 First, the observation magnification of the transmission electron microscope apparatus 1 was set to 200 times, and the measurement sample M was moved into the irradiation region of the electron beam 3. Thereafter, the measurement sample N was moved using the sample movement control device 22 so as to be as close to the measurement sample M as possible. The positions of both were confirmed by using the image on the fluorescent plate 9 and moved so that the samples of both were arranged at the center of the fluorescent plate 9 as much as possible.
次に、透過型電子顕微鏡装置1における表示上の観察倍率を10000倍に変更し、測定試料Mと測定試料Nが電子分光器8のエネルギー分散軸に対して直交するように測定試料Nを移動した後、測定試料Mと測定試料Nのスペクトル像が同時に取得可能となるように測定試料Nを更に接近させた。この際、両者の位置の確認は、画像検出器13により得られた透過型電子顕微鏡像を用いて行った。 Next, the observation magnification on the display in the transmission electron microscope apparatus 1 is changed to 10000 times, and the measurement sample N is moved so that the measurement sample M and the measurement sample N are orthogonal to the energy dispersion axis of the electron spectrometer 8. After that, the measurement sample N was further moved closer so that the spectrum images of the measurement sample M and the measurement sample N can be acquired simultaneously. At this time, the positions of both were confirmed using a transmission electron microscope image obtained by the image detector 13.
次に、スペクトル選択ボタン21内のスペクトル抽出ボタン23を選択し、測定試料Mと測定試料Nのスペクトル像を同時に取得した。スペクトル像は、シリコンのL殻吸収端領域とニッケルのL殻吸収端領域で取得した。 Next, the spectrum extraction button 23 in the spectrum selection button 21 was selected, and the spectrum images of the measurement sample M and the measurement sample N were acquired simultaneously. Spectral images were acquired in the L-shell absorption edge region of silicon and the L-shell absorption edge region of nickel.
シリコンL殻吸収端領域から得られたスペクトル像において、スペクトル選択領域ツール25によりシリコン基板部,ニッケルシリサイド部及びニッケルダイシリサイド部に設定した後、スペクトル抽出ボタン23を選択して、それぞれの箇所から電子エネルギー損失スペクトルを抽出した。電子エネルギー損失スペクトルを抽出後、ケミカルシフト計測ボタン27を選択し、シリコン基板部とニッケルシリサイド部及びニッケルダイシリサイド部のシリコンL殻吸収端位置のケミカルシフトを計測した。吸収端位置の計測には、中間値法を用いた。その結果、両者間のケミカルシフトは見られなかった。 In the spectrum image obtained from the silicon L-shell absorption edge region, the spectrum selection region tool 25 is used to set the silicon substrate portion, nickel silicide portion, and nickel disilicide portion, and then the spectrum extraction button 23 is selected. The electron energy loss spectrum was extracted. After extracting the electron energy loss spectrum, the chemical shift measurement button 27 was selected, and the chemical shift of the silicon L shell absorption edge position of the silicon substrate portion, the nickel silicide portion, and the nickel disilicide portion was measured. The intermediate value method was used for measuring the absorption edge position. As a result, no chemical shift was observed between the two.
次に、ニッケルL殻吸収端領域から得られたスペクトル像において、スペクトル選択領域ツール25によりニッケルシリサイド部及びニッケルダイシリサイド部に設定した後、スペクトル抽出ボタン23を選択して、それぞれの箇所から電子エネルギー損失スペクトルを抽出した。電子エネルギー損失スペクトルを抽出した後、ケミカルシフト計測ボタン27を選択し、両者のケミカルシフトを計測した。今回も同様に中間値法を用いて、吸収端位置を求めた。その結果、ニッケルダイシリサイドの方が約2eV高ロスエネルギー側にしていることがわかった。従来は、ニッケルシリサイドとニッケルダイシリサイドの両者を一つの試料内に堆積することは困難であった。そのため、両者試料のニッケルL殻吸収端位置のケミカルシフトを高精度に計測することが難しかったが、本技術により、両者のケミカルシフト計測が可能になった。このように、本発明によれば、複数個の試料より電子エネルギー損失スペクトルを同時に取得することが可能であるため、これまで測定が困難な試料に対するケミカルシフトの測定範囲が広がり、例えば、ケミカルシフトと組成比との相関に関する知見を得ることができる。 Next, in the spectrum image obtained from the nickel L-shell absorption edge region, after setting the nickel silicide portion and the nickel disilicide portion by the spectrum selection region tool 25, the spectrum extraction button 23 is selected, and the electrons from the respective locations are selected. The energy loss spectrum was extracted. After extracting the electron energy loss spectrum, the chemical shift measurement button 27 was selected to measure the chemical shift of both. Similarly, the absorption edge position was obtained using the intermediate value method. As a result, it was found that nickel disilicide was on the high loss energy side of about 2 eV. Conventionally, it was difficult to deposit both nickel silicide and nickel disilicide in one sample. Therefore, although it was difficult to measure the chemical shift of the nickel L shell absorption edge position of both samples with high precision, this technology has made it possible to measure the chemical shift of both. As described above, according to the present invention, since it is possible to simultaneously acquire an electron energy loss spectrum from a plurality of samples, the measurement range of chemical shifts for samples that have been difficult to measure so far is expanded. And the knowledge about the correlation between the composition ratio can be obtained.
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
1 透過型電子顕微鏡装置
2 電子源
3 電子線
4 収束レンズ
6 対物レンズ
7 結像レンズ系
8 電子分光器
9 蛍光板
10 磁場セクタ
11,12 多重極子レンズ
13 画像検出器
14 画像表示装置
15 データ記憶装置
16 中央制御装置
17 視野制限スリット
18,19 試料
22 試料移動制御装置
23 スペクトル抽出ボタン
24 スペクトル像
25 スペクトル選択領域ツール
26 選択ボタン群
27 ケミカルシフト計測ボタン
28 スペクトル測定開始ボタン
29 電子エネルギー損失スペクトル表示部
30 ケミカルシフト表示部
31 試料ホルダ本体
32 試料台押さえ
33 試料台押さえネジ
34 圧電素子
40 スペクトル像の取得領域
41 シリコン基板
42 ニッケルシリサイド
43 ニッケルダイシリサイド
46,47 試料台
48,49 試料
51 突起部
52 試料台固定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission electron microscope apparatus 2 Electron source 3 Electron beam 4 Converging lens 6 Objective lens 7 Imaging lens system 8 Electron spectrometer 9 Fluorescent plate 10 Magnetic sector 11, 12 Multipole lens 13 Image detector 14 Image display device 15 Data storage device 16 Central control device 17 Field limiting slits 18, 19 Sample 22 Sample movement control device 23 Spectrum extraction button 24 Spectrum image 25 Spectrum selection region tool 26 Selection button group 27 Chemical shift measurement button 28 Spectrum measurement start button 29 Electronic energy loss spectrum display section 30 Chemical shift display unit 31 Sample holder body 32 Sample holder 33 Sample holder holding screw 34 Piezoelectric element 40 Spectrum image acquisition region 41 Silicon substrate 42 Nickel silicide 43 Nickel disilicide 46, 47 Sample stage 48, 49 Sample 5 Projections 52 sample stage fixing portion
Claims (4)
放射された電子線を収束する収束レンズと、
前記電子線が照射される複数の試料を配置する複数個の試料台と、
前記試料台を移動する試料移動制御装置と、
前記複数個の試料を透過した電子線を結像する結像レンズと、
結像された電子線の有するエネルギー量により前記電子線を分光し、エネルギー分散軸と当該エネルギー分散軸に直交し、前記複数個の試料が配列される配列方向とで前記電子線の収束位置を異ならしめる電子分光器と、を備え、
前記複数個の試料台は、前記電子線が同時に照射可能な領域に前記複数個の試料を配置可能であって、前記複数個の試料から透過した電子が前記エネルギー分散軸に対して垂直方向の異なる位置に集束するように前記複数個の試料を配置可能であり、
さらに、電子線のエネルギー分散軸と前記試料の配列方向とが直交するスペクトル像を表示する画像処理装置を備えたこと
を特徴とする透過型電子顕微鏡。 An electron gun that emits an electron beam;
A converging lens that converges the emitted electron beam ;
A plurality of sample table arranging a plurality of specimen which the electron beam is irradiated,
A sample movement control device for moving the sample stage;
An imaging lens for imaging an electron beam transmitted through the plurality of samples;
The electron beam is dispersed according to the energy amount of the imaged electron beam, and the convergence position of the electron beam is determined by an energy dispersion axis and an arrangement direction orthogonal to the energy dispersion axis and in which the plurality of samples are arranged. A different electron spectrometer,
The plurality of sample stands can arrange the plurality of samples in a region where the electron beam can be irradiated simultaneously, and electrons transmitted from the plurality of samples are perpendicular to the energy dispersion axis. The plurality of samples can be arranged to focus at different positions;
The transmission electron microscope further comprises an image processing device for displaying a spectrum image in which an energy dispersion axis of the electron beam and the arrangement direction of the sample are orthogonal to each other .
放射された電子線を収束する収束レンズと、
前記電子線が照射される複数の試料を配置する複数個の試料台と、
前記試料台を移動する試料移動制御装置と、
前記複数個の試料を透過した電子線を結像する結像レンズと、
前記試料を透過した電子を分光する電子分光器と、
を備え、
前記複数個の試料台のうち少なくとも2つ以上の試料台に設置された複数の試料に対し同時に電子線が照射されるように配置され、前記複数の試料を透過した各電子が、前記電子分光器のエネルギー分散方向と直交する位置方向の異なる位置に分散されるように前記複数の試料が配置されること
を特徴とする透過型電子顕微鏡。 An electron gun that emits an electron beam;
A converging lens that converges the emitted electron beam;
A plurality of sample stands for arranging a plurality of samples irradiated with the electron beam;
A sample movement control device for moving the sample stage;
An imaging lens for imaging an electron beam transmitted through the plurality of samples;
An electron spectrometer for dispersing electrons transmitted through the sample;
With
A plurality of samples placed on at least two sample stands among the plurality of sample stands are arranged to be irradiated with an electron beam at the same time, and each electron transmitted through the plurality of samples is subjected to the electron spectroscopy. A transmission electron microscope , wherein the plurality of samples are arranged so as to be dispersed at different positions in a position direction orthogonal to the energy dispersion direction of the vessel .
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