[发明专利]带电粒子线装置

说明书

技术领域

本发明涉及带电粒子线装置，尤其是涉及通过扫描电子束来观察样品的带电粒子线装置中的二次带电粒子的检测器、检测方法。

背景技术

近年来，扫描电子显微镜(SEM)用于在广泛的领域中观察对象样品的表面、截面。SEM中，针对由一次电子束和样品的相互作用所产生的从0至50eV的相对低能量的二次电子(SE：secondary electrons)、和具有从50eV至一次电子束的能量为止的宽范围的分布的反向散射电子(B SE：backscattered electron)进行检测，并进行图像化。

一般已知SE、B SE由各自检测的能量范围而获得的信息不同。例如，数eV的SE反映出样品表面、凹凸的信息，其以上的能量的SE反映出样品内部信息，还反映样品表面的电位信息。B SE则反映样品的组成信息、结晶信息，反映比SE更深的样品内部信息。另外，B SE中，尤其是被样品表面所散射的低能量损失电子(LLE)包含组成信息，且反映样品表面的信息。

近来的SEM中，SE、B SE的能量分布、从样品所放出时的角度分布、检测器/检测系统的关系(一般称为“验收(acceptance)”)成为用于获取必要的所述信息的重要要素。因此，市面销售的SEM中，关于用来检测SE、B SE的检测器、组合光学系统和检测器的检测系统，此前下了较多的工夫进行研究，提出了较多的系统。

关于能量分布，要使SE、B SE的能量分布的高能量侧的阈值进行变化来进行检测是非常困难的。例如，专利文献1中，为了将使一次电子线照射至样品时所产生的反射电子、二次电子等的信号电子的能量分布作为图像进行显示，而使施加到信号检测器的电压进行变化来检测信号电子，但这不过是使低能量侧的阈值变化。另外，除兼具能量过滤器的检测器外，低能量的阈值也几乎由检测器的物理特性(检测器所能检测的能量范围)而唯一确定。作为例外，在电子螺旋分光那样的示例中，使用半球型的能量分析器、同轴镜型的能量分析器虽可设定带通的能量阈值，但装置成为大型且价格高昂，在市面销售的通用SEM中未被采用。

角度分布中，对检测元件自身进行分割，或使对样品的高度进行调整来预测检测器所得到的立体角进行变化来调整放出电子的检测角度。尤其是B SE检测中，仅能检测特定角度范围的B SE。另一方面，不观察在特定角度范围所检测出的SE、B SE的能量分布。

另外，现有的SEM中，如要说到对SE、B SE检测后的信号处理，将检测信号作为模拟电信号进行处理，或作为以入射至检测器的电子数而捕捉到的脉冲信号进行处理。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2005-004995号公报

发明概要

发明所要解决的课题

如上所述，现有的SEM中，在任意地设定能量区域的基础上，不能将该区域内的放出电子进行图像化。

发明内容

本发明所解决的课题是提供一种可简便地辨别SE、B SE的角度和能量、且使观察对象样品的必要信息进行图像化的带电粒子线装置。

解决课题的手段

本发明提供一种带电粒子线装置，具备放出一次带电粒子线的带电粒子源、使该一次带电粒子线在样品上会聚的会聚透镜、以及对从该样品上的照射点放出的二次带电粒子进行检测的检测器，所述带电粒子线装置的特征在于，还具备：波形处理部，其对来自所述检测器的信号进行波形处理，来制成二次带电粒子的能量分布信息；和控制部，其选择所述能量分布信息的任意能量范围的信息，并在显示部进行图像显示。

发明效果

SE、B SE由于其能量、放出角度反映出样品表面、凹凸信息、样品内部信息、样品表面的电位信息、样品的组成、结晶信息、样品内部信息。因此，SE、B SE的能量分布、从样品放出时的角度分布、检测器/检测系统的关系(验收)将成为获取这些信息的重要要素。根据本发明，能够提供可简便辨别SE、B SE的角度和能量并进行图像化的SEM装置，对可任意设定的特定的能量、角度的SE、B SE进行辨别，使观察对象样品的真正必要信息实现可视化，提高用户对作为对象的观察样品的物理现象的解明，飞跃性提升利便性。

附图说明

图1是本发明的扫描型电子显微镜(SEM)的概略图。

图2是放出电子的能量和电子放出产率的关系图。

图3是表示各种检测器特性的图。

图4是扫描型电子显微镜(SEM)的概略图(具备了ET检测器)。