[发明专利]带电粒子线装置以及使用其的观察方法、元素分析方法

说明书

简便地实现能够进行二次带电粒子的能量辨别的带电粒子线装置。带电粒子线装置，具有：带电粒子源(2)；载置样品(15)的样品台(14)；向样品(15)照射来自带电粒子源(2)的带电粒子线(5)的物镜(13)；使向样品(15)照射带电粒子线(5)而放出的二次带电粒子(16)偏转的偏转器(17)；检测由偏转器(17)偏转的二次带电粒子的检测器(18)；对样品(15)或者样品台(14)施加正电压(V3)的样品电压控制部(19)；以及控制偏转器(17)使二次带电粒子(16)偏转的强度的偏转强度控制部(20)。

技术领域

本发明涉及通过对样品照射带电粒子来检测从样品放出的二次的带电粒子的带电粒子线装置，特别涉及有选择地辨别并检测具有期望的能量的二次带电粒子的带电粒子线装置。

背景技术

在由扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope：以下简称为“SEM”)代表的带电粒子线装置中，通过扫描对细微的样品细致会聚的带电粒子线，从而利用设置在样品上方的检测器来检测从样品放出的二次带电粒子。由于二次带电粒子可反映出样品的形态、组成、或者电位等信息，因此能够基于二次带电粒子的检测量来进行样品的观察、测定、或者分析。

作为对样品的极表面、细微区域进行分析的手法，有俄歇电子分光(AugerElectron Spectroscopy：以下简称为“AES”)。在AES中，使用在SEM搭载有俄歇电子分光器的装置，对样品照射会聚带电粒子，通过测定因俄歇迁跃过程而从样品的极表面放出的俄歇电子的动能、其相对值，来进行元素的定性/定量分析。作为AES的特征，可列举：能够在距样品表面数nm以下的极表面、数10nm程度的细微区域，进行除H、He以外的Li～U等的元素分析。

因此，AES装置与X射线光电子分光装置、光电子衍射装置等其他电子分光装置相比，更能成为极表面、细微区域的有效分析手法，但是AES原本就存在难以检测高能量的俄歇电子的课题。针对该课题，在专利文献1中，公开了使高能量的俄歇电子的能量谱向低能量侧一致地移位来提高检测效率的手法。在专利文献1中，对照射带电粒子的样品施加正电压，在样品附近使二次带电粒子线减速，使其能量谱向低能量侧一致地移位。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2006-302689号公报

发明内容

发明想要解决的课题

AES使用搭载于带电粒子线装置的巨大的半球型的电子分光器，具有0.1％程度的高的能量分辨率。但是，俄歇电子分光装置大型且复杂，价格也高。

对样品照射带电粒子时放出的二次带电粒子的能量谱依赖于样品组成或样品电位。但是，特别是，一般被定义为具有50eV以下的能量的电子的二次电子是集中于比较窄的低能量段来观测的，因此在现有的观测方法中，实际上无法从二次电子的检测信号得到样品组成的信息。相对于此，若能够辨别并检测期望的能量段的二次带电粒子，就能够从由样品组成的差异引起的二次带电粒子的检测量之差来得到样品的组成对比度像以及电位对比度像。

用于解决课题的手段

作为本发明的一实施方式的带电粒子线装置具有：带电粒子源；载置样品的样品台；向样品照射来自带电粒子源的带电粒子线的物镜；使向样品照射带电粒子线而放出的二次带电粒子偏转的偏转器；检测因偏转器而偏转的二次带电粒子的检测器；对样品或者样品台施加正电压的样品电压控制部；以及控制偏转器使二次带电粒子偏转的强度的偏转强度控制部。

其他课题和新颖的特征根据本说明书的记述以及附图可明确。

发明效果

可简便实现能够进行二次带电粒子的能量辨别的带电粒子线装置。

附图说明

图1是SEM的示意图。