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JP3269524B2 - Electron energy loss spectrometer and spectral shift correction method therefor - Google Patents

Electron energy loss spectrometer and spectral shift correction method therefor

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Publication number
JP3269524B2
JP3269524B2 JP28286198A JP28286198A JP3269524B2 JP 3269524 B2 JP3269524 B2 JP 3269524B2 JP 28286198 A JP28286198 A JP 28286198A JP 28286198 A JP28286198 A JP 28286198A JP 3269524 B2 JP3269524 B2 JP 3269524B2
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JP
Japan
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memory
electron beam
dimensional position
spectrum
detection
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依信 国宗
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NEC Corp
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  • Electron Tubes For Measurement (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、二次元位置検出素
子を用いた電子エネルギー損失分光分析装置およびその
スペクトルシフト補正方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an electron energy loss spectrometer using a two-dimensional position detecting element and a method of correcting a spectrum shift thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】透過型電子顕微鏡においては、電子線が
試料を透過する際に試料との相互作用により試料を構成
する元素に応じた量のエネルギー損失を受ける。従って
試料を透過した電子線の損失エネルギーを分析すること
により試料を構成する元素の情報が得られる。電子エネ
ルギー損失分光分析(以下、EELS:Electron Energ
y Loss Spectroscopy)装置は、試料を透過した電子線
のエネルギースペクトルから試料透過時に失われたエネ
ルギーを測定することにより試料の元素分析を行う装置
である。
2. Description of the Related Art In a transmission electron microscope, when an electron beam passes through a sample, an amount of energy loss corresponding to an element constituting the sample is received by interaction with the sample. Therefore, by analyzing the loss energy of the electron beam transmitted through the sample, information on the elements constituting the sample can be obtained. Electron energy loss spectroscopy (hereinafter EELS: Electron Energ
The y-loss spectroscopy) device is a device that performs elemental analysis of a sample by measuring the energy lost during transmission of the sample from the energy spectrum of the electron beam transmitted through the sample.

【0003】図6は従来のEELS装置の構成を示す図
である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional EELS device.

【0004】試料103を透過した電子線104は、対
物レンズ105、中間レンズ106、投影レンズ10
7、入射絞り108を通って電子エネルギー分析装置に
入る。さらには電子線は磁界プリズム109において、
そのエネルギーに応じて分散され、レンズ110を通し
て、出射スリット111で取り込む電子線のエネルギー
幅が制限されて、CCD112で検出される。
[0004] The electron beam 104 transmitted through the sample 103 passes through an objective lens 105, an intermediate lens 106, and a projection lens 10.
7. Enter the electron energy analyzer through the entrance stop 108. Furthermore, the electron beam is applied to the magnetic field prism 109.
The energy is dispersed according to the energy, and the energy width of the electron beam taken in the exit slit 111 through the lens 110 is limited, and is detected by the CCD 112.

【0005】なお、CCD112は実際には、電子線を
受けて蛍光を発する蛍光体と、CCDなどの検出位置ご
とに入射強度を測定することができる複数のピクセルか
ら構成された二次元位置検出素子とを組み合わせたもの
であるが、ここではCCD112として説明を行う。ま
た、CCD112にて実際に検出されるのは蛍光強度で
あるが、電子線強度として説明を行う。
[0005] The CCD 112 is actually a two-dimensional position detecting element composed of a phosphor which emits fluorescence upon receiving an electron beam and a plurality of pixels such as a CCD which can measure the incident intensity for each detection position. In this case, the CCD 112 will be described. Although the fluorescence intensity actually detected by the CCD 112 is described as an electron beam intensity.

【0006】CCD112上の各ピクセルにて蛍光の形
態で検出された電子線強度は、各ピクセルに対応したメ
モリ上に蓄積される。ここで、同じエネルギー値である
同じ列のピクセルに入射した電子線強度の和を取ると、
損失エネルギースペクトルが得られ、出射スリット11
1の幅を調節することにより取り込むエネルギーの幅を
任意に調節することができる。
The electron beam intensity detected in the form of fluorescence at each pixel on the CCD 112 is stored in a memory corresponding to each pixel. Here, taking the sum of the electron beam intensities incident on the pixels in the same column having the same energy value,
A loss energy spectrum is obtained and the exit slit 11
By adjusting the width of 1, the width of the energy taken in can be arbitrarily adjusted.

【0007】また、磁界プリズム109中の磁界の強さ
を変化させることにより、CCD112の1ピクセル分
の長さ当たりのエネルギー量を調節することができる。
By changing the intensity of the magnetic field in the magnetic field prism 109, the amount of energy per pixel of the CCD 112 can be adjusted.

【0008】図7(a)はCCD112上の電子線強度
分布を表し、図7(b)は縦軸に試料103で損失した
エネルギーを取り、横軸に電子線強度を取ったエネルギ
ー損失スペクトルの一例を示す図である。図7(b)に
示されるエネルギー損失スペクトルは、エネルギー損失
が0付近のゼロロスピークと、試料の構成元素に起因す
るピークで構成されている。
FIG. 7A shows an electron beam intensity distribution on the CCD 112, and FIG. 7B shows an energy loss spectrum with the energy lost in the sample 103 taken along the vertical axis and the electron beam intensity taken along the horizontal axis. It is a figure showing an example. The energy loss spectrum shown in FIG. 7B is composed of a zero loss peak where the energy loss is around 0 and a peak caused by a constituent element of the sample.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
る二次元位置検出素子を用いた透過型電子顕微鏡におい
ては、電子線の二次元位置検出素子上の入射ピクセル位
置により損失エネルギーが決定されるが、外界の電磁場
の影響で電子線の径路がシフトもしくは振動すると、二
次元位置検出素子上の入射ピクセル位置も変動してしま
い、スペクトルのエネルギー分解能が劣化するという問
題点がある。
In a transmission electron microscope using the two-dimensional position detecting element constructed as described above, the loss energy is determined by the position of the incident pixel of the electron beam on the two-dimensional position detecting element. However, if the path of the electron beam shifts or vibrates due to the influence of an external electromagnetic field, the position of the incident pixel on the two-dimensional position detecting element also fluctuates, and the energy resolution of the spectrum is degraded.

【0010】図8はスペクトルのエネルギー分解能が劣
化する状態を示す図である。図8(a)〜(d)のそれ
ぞれは、t=0ms〜2.5ms,2.5ms〜5m
s,5ms〜7.5ms,7.5ms〜10msと連続
した2.5msごとに測定したゼロロスピークであり、
図8(e)は0ms〜10msのゼロロスピークを示し
ている。図8(e)に示されるように長時間のスペクト
ルを測定する場合には、外界の電磁場の影響で電子線の
径路がシフトもしくは振動の影響によりスペクトルのエ
ネルギー分解能が劣化してしまう。
FIG. 8 is a diagram showing a state in which the energy resolution of the spectrum is degraded. FIGS. 8A to 8D respectively show t = 0 ms to 2.5 ms and 2.5 ms to 5 m
s, 5 ms to 7.5 ms, 7.5 ms to 10 ms, continuous zero loss peaks measured every 2.5 ms,
FIG. 8E shows zero loss peaks from 0 ms to 10 ms. When a long-time spectrum is measured as shown in FIG. 8 (e), the path of the electron beam shifts due to the influence of the external electromagnetic field or the energy resolution of the spectrum deteriorates due to the influence of vibration.

【0011】上記の問題点を解消するためには、測定を
外界の電磁場の影響で電子線の径路がシフトもしくは振
動による影響を受けない短時間で行うことが考えられる
が、この場合には、検出強度が必要とされる強度に達せ
ず、測定の信頼性が低下してしまう。
In order to solve the above problem, it is conceivable that the measurement is performed in a short time in which the path of the electron beam is not affected by the shift or vibration due to the external electromagnetic field. The detection intensity does not reach the required intensity, and the reliability of the measurement decreases.

【0012】本発明は上述したような従来の技術が有す
る問題点に鑑みてなされたものであって、外界の電磁場
の影響で電子線の径路がシフトもしくは振動が発生して
もエネルギー分解能の劣化、および信頼性の低下を招来
すること長時間のスペクトルを測定することのできる電
子エネルギー損失分光分析装置およびそのスペクトルシ
フト補正方法を実現することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and the energy resolution is deteriorated even if the path of the electron beam shifts or vibrates due to the external electromagnetic field. It is an object of the present invention to provide an electron energy loss spectrometer capable of measuring a spectrum for a long time and a method of correcting a spectrum shift thereof.

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】 本発明の電子エネルギー
損失分光分析方法は、 試料を透過した電子線のスペクト
ルを検出する電子エネルギー損失分光分析方法におい
て、複数のピクセルにより構成される二次元位置検出素
子として、前記電子線のスペクトル検出用の第1の二次
元位置検出素子と、前記電子線のゼロロスピークを入射
する補正用の第2の二次元位置検出素子と、 前記第1の
二次元位置検出素子および第2の二次元位置検出素子に
おける各ピクセルの検出値をそれぞれ格納する第1のメ
モリおよび第2のメモリと、を設け、短い時間での測定
を複数回行い、複数回行われた各測定における前記第2
メモリの各検出値について、電子線のスペクトル強度
が最大となるアドレスをそれぞれ検出し、これらのアド
レスがピーク値用として予め定められているアドレスと
なるように、アドレス移動を行い、前記第2のメモリと
同様に前記第1のメモリのアドレス移動を行い、アドレ
が一致する前記第1のメモリの検出値を同じエネルギ
ー値についての検出値であると同定し、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結果とす
ることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The electronic energy of the present invention
The loss spectroscopy method is an electron energy loss spectroscopy method for detecting a spectrum of an electron beam transmitted through a sample. A two-dimensional position detecting element, a second two-dimensional position detecting element for correcting the incidence of the zero loss peak of the electron beam, and the first
Two-dimensional position detecting element and second two-dimensional position detecting element
A first method for storing the detection value of each pixel in
Memory and a second memory, performing measurement in a short time a plurality of times, and performing the second measurement in each of the plurality of measurements.
For each of the detected values in the memory, the address at which the spectral intensity of the electron beam is maximized is detected, and these addresses are
Address is a predetermined address for the peak value and
The address is moved so that the address of the first memory is moved in the same manner as the second memory.
The detection value of the first memory scan matches identified as the detection value for the same energy value, characterized in that the measurement result of a long time by integrating the detected values at each measurement.

【0015】[0015]

【0016】本発明の電子エネルギー損失分光分析装置
は、試料を透過した電子線のスペクトルを検出する電子
エネルギー損失分光分析装置において、複数のピクセル
により構成された前記電子線のスペクトル検出用の第1
の二次元位置検出素子と、複数のピクセルにより構成さ
れた前記電子線のゼロロスピークが入射される位置に配
置される補正用の第2の二次元位置検出素子と、前記第
1の二次元位置検出素子および第2の二次元位置検出素
子における各ピクセルの検出値をそれぞれ格納する第1
のメモリおよび第2のメモリと、前記第1および第2の
二次元位置検出素子による検出結果により、電子線のス
ペクトルの検出結果を決定する制御装置とを有し、前記
制御装置は、複数回行われた短い時間での各測定におけ
る前記第2のメモリの各検出値について、電子線のスペ
クトル強度が最大となるアドレスをそれぞれ検出し、
れらのアドレスがピーク値用として予め定められている
アドレスとなるようにアドレス移動を行い、前記第2の
メモリと同様に前記第1のメモリのアドレス移動を行
い、アドレスが一致する前記第1のメモリの検出値を
じエネルギー値についての検出値であると同定し、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
定結果とすることを特徴とする。
The electron energy loss spectrometer of the present invention
Is an electron energy loss spectrometer for detecting a spectrum of an electron beam transmitted through a sample, wherein the first for detecting the spectrum of the electron beam is constituted by a plurality of pixels.
A two-dimensional position detecting element, and a second two-dimensional position detecting element for correction Zeroro Speak of the electron beam, which is composed of a plurality of pixels are arranged in a position to be incident, the first
One two-dimensional position detecting element and a second two-dimensional position detecting element
A first storing the detection value of each pixel in the child
And a control device for determining the detection result of the spectrum of the electron beam based on the detection results by the first and second two-dimensional position detecting elements, wherein the control device performs for each detected value of the second memory in each measurement in a short time made the spectral intensity of the electron beam detects each address having the maximum this
These addresses are predefined for peak values
The address is moved to become the address, and the second
Row address movement of said first memory like the memory
The detection value of the first memory having the same address is identified as the detection value for the same energy value, and the detection result in each measurement is integrated to obtain the measurement result over a long time. It is characterized by doing.

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【0019】「作用」上記のように構成される本発明に
おいては、電子線のスペクトル強度が最大となるゼロロ
スピークのシフトに合わせてスペクトル検出値をシフト
して積算している。外界の電磁場の影響で電子線の径路
がシフトもしくは振動が発生した場合にはゼロロスピー
クもシフトし、これに合わせてシフトされたスペクトル
検出値が積算されるので、エネルギー分解能が劣化する
ことはない。
[Operation] In the present invention configured as described above, the detected spectrum value is shifted and integrated in accordance with the shift of the zero loss peak at which the spectrum intensity of the electron beam becomes maximum. If the path of the electron beam shifts or vibrates due to the influence of the external electromagnetic field, the zero loss peak also shifts, and the shifted spectrum detection value is added accordingly, so that the energy resolution does not deteriorate .

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0021】図1は本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。本実施例は図6に従来例として示したE
ELSの装置のCCD112を2つのCCD1,2と
し、各CCD1,2の検出値を記憶するメモリ12,1
3、各メモリの記憶内容から検出値に補正を行う制御装
置14および補正結果を表示する表示装置15を設けた
ものである。これら以外に図1に示される試料3、電子
線4、対物レンズ5、中間レンズ6、投影レンズ7、入
射絞り8、磁界プリズム10および出射スリット11は
図6に示した試料103、電子線104、対物レンズ1
05、中間レンズ106、投影レンズ107、入射絞り
108、磁界プリズム110および出射スリット111
と同様であるために説明は省略する。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of one embodiment of the present invention. In this embodiment, E shown as a conventional example in FIG.
The CCDs 112 of the ELS device are two CCDs 1 and 2, and memories 12 and 1 for storing detection values of the CCDs 1 and 2 are provided.
3. A control device 14 for correcting the detection value from the stored contents of each memory and a display device 15 for displaying the correction result are provided. In addition, the sample 3, the electron beam 4, the objective lens 5, the intermediate lens 6, the intermediate lens 6, the projection lens 7, the entrance diaphragm 8, the magnetic field prism 10, and the exit slit 11 shown in FIG. , Objective lens 1
05, intermediate lens 106, projection lens 107, entrance stop 108, magnetic field prism 110, and exit slit 111
The description is omitted because it is the same as.

【0022】図2および図3のそれぞれは、CCD1,
2の受光状態を説明するための図であり、電子線4の進
行方向を紙面の上から下の向きになる方向で描いたもの
である。
FIG. 2 and FIG.
FIG. 4 is a diagram for explaining a light receiving state of No. 2 in which the traveling direction of the electron beam 4 is drawn in a direction from the top to the bottom of the paper.

【0023】本実施例においては、スペクトル検出用の
CCD1の傍らにドリフト補正用のCCD2が設置され
ている。ドリフト補正用のCCD2はゼロロスピークが
その受光面上に入るように設けられている。
In this embodiment, a CCD 2 for drift correction is provided beside the CCD 1 for spectrum detection. The CCD 2 for drift correction is provided so that the zero loss peak falls on the light receiving surface.

【0024】図1に示す例では、ゼロロススペクトルが
CCD1,2のそれぞれに入射する場合が示され、図2
に示す例では、ゼロロススペクトルがスペクトル検出用
CCD1に入らず、CCD2のみに入射している状態が
示されている。図1および図2に示されるように、ゼロ
ロスピークに追随して補正用CCD2が設置されてい
る。
In the example shown in FIG. 1, the case where the zero loss spectrum is incident on each of the CCDs 1 and 2 is shown.
In the example shown in FIG. 7, a state is shown in which the zero loss spectrum does not enter the CCD 1 for spectrum detection and enters only the CCD 2. As shown in FIGS. 1 and 2, a correction CCD 2 is provided so as to follow the zero loss peak.

【0025】上記のようにゼロロススペクトルがスペク
トル検出用CCD1の受光面上に入ったり入らなかった
りするのは、磁界プリズム9の励磁値によって分散の度
合いが変化することによる。例えば、CCDが1024
のピクセルから構成されていて、1ピクセルあたりで検
出できるエネルギーが0.5eVとしたときは、検出で
きるエネルギー幅は512eVに限られる。600eV
のエネルギーロスされたピークを見ようとする場合はC
CDに入射するエネルギー領域を150eV〜650e
Vなどとすることになり、ゼロロスピークが入らなくな
る。
The reason why the zero loss spectrum does not enter or exit the light receiving surface of the spectrum detecting CCD 1 as described above is due to the fact that the degree of dispersion changes depending on the excitation value of the magnetic field prism 9. For example, if the CCD is 1024
When the energy detectable per pixel is 0.5 eV, the detectable energy width is limited to 512 eV. 600 eV
If you want to see the energy lost peak of C
The energy range incident on the CD is 150 eV to 650 e
V, etc., and a zero loss peak does not enter.

【0026】典型的なエネルギー損失スペクトルは図7
に示したようにゼロロスピークが最大強度となる。ゼロ
ロスピークはスペクトルのドリフトの周期が長いため、
例えば2.5ms程度の短時間測定の場合にはスペクト
ルのドリフトによる影響はほとんど受けない。
A typical energy loss spectrum is shown in FIG.
As shown in (2), the zero loss peak has the maximum intensity. Since the zero-loss peak has a long spectral drift period,
For example, in the case of a short-time measurement of about 2.5 ms, there is almost no influence from the spectrum drift.

【0027】本実施例は、上記のようなゼロロスピーク
の特性に着目してなされたものであって、ゼロロスピー
クを入射する補正用のCCD2の検出状態に応じてスペ
クトル検出用のCCD1の検出値を補正することにより
外界の電磁場の影響で電子線の径路がシフトもしくは振
動によるエネルギー分解能の劣化を防止するものであ
る。
This embodiment focuses on the characteristics of the zero loss peak as described above, and detects the detected value of the CCD 1 for spectrum detection in accordance with the detection state of the CCD 2 for correction to which the zero loss peak is incident. Is corrected, thereby preventing the path of the electron beam from shifting or vibrating under the influence of the external electromagnetic field, thereby preventing the energy resolution from deteriorating.

【0028】次に、本実施例の長時間測定における動作
について説明する。
Next, the operation in the long-time measurement of this embodiment will be described.

【0029】CCD1およびCCD2における各検出値
は、制御装置14を介してメモリ12,13にそれぞれ
格納される。制御装置14は、各CCD1,2により同
じ時間帯(同時刻)に検出されたデータを対応づけて認
識しており、CCD2により検出されたゼロロスピーク
のシフトに対応してCCD1の検出値をシフトする。具
体的には、CCD1,2の各々により短時間に測定した
スペクトル強度をメモリ12,13上に蓄積し、メモリ
13中の最大値をとるアドレスを判断し、そのアドレス
の値(カウント)をピーク値用として予め定められてい
るアドレスに移動する。同様にピーク値の周辺のカウン
トをピーク値用のアドレスの周辺に移動する。そして移
動後の各アドレスの強度を積算していく。メモリ12に
対してもメモリ13と同様のアドレス移動を行い、その
結果をCRTやプリンタ等の表示装置15に出力する。
The detected values of the CCD 1 and the CCD 2 are stored in the memories 12 and 13 via the control device 14, respectively. The controller 14 recognizes the data detected by the CCDs 1 and 2 in the same time zone (at the same time) in association with each other, and shifts the detection value of the CCD 1 in accordance with the shift of the zero loss peak detected by the CCD 2. I do. More specifically, the spectrum intensities measured in a short time by each of the CCDs 1 and 2 are stored in the memories 12 and 13, the address having the maximum value in the memory 13 is determined, and the value (count) of the address is peaked. Move to an address that is predetermined for the value. Similarly, the count around the peak value is moved to around the peak value address. Then, the strength of each address after the movement is integrated. The same address movement as that of the memory 13 is performed on the memory 12, and the result is output to a display device 15 such as a CRT or a printer.

【0030】図4は本実施例によるゼロロススペクトル
の検出状態を示す図である。図4(a)〜(d)は時間
t=0ms〜2.5ms,2.5ms〜5ms,5ms
〜7.5ms,7.5ms〜10msと連続した2.5
msごとに測定したゼロロスピークを示し、図4(e)
は、それらを積算して得た0ms〜10msのゼロロス
ピークを示している。図4(b)〜(d)における実線
は実際にCCD2による検出値を示し、破線はメモリ1
3で行われる上記のアドレス移動を行った結果を示して
いる。破線に示されるように、外界の電磁場の影響を受
けて電子線の径路がシフトするため、スペクトルのピー
ク位置はそれに応じて徐々に動くが、アドレス移動を行
うことにより、分解能が低下することはない。
FIG. 4 is a diagram showing a detection state of a zero loss spectrum according to the present embodiment. FIGS. 4A to 4D show time t = 0 ms to 2.5 ms, 2.5 ms to 5 ms, and 5 ms.
2.5 continuous from 7.5 ms, 7.5 ms to 10 ms
FIG. 4E shows a zero-loss peak measured every ms.
Indicates a zero loss peak of 0 ms to 10 ms obtained by integrating them. 4 (b) to 4 (d), the solid line actually shows the detected value by the CCD 2, and the broken line
3 shows the result of performing the above-mentioned address movement performed in step S3. As shown by the dashed line, the path of the electron beam shifts under the influence of the external electromagnetic field, and the peak position of the spectrum gradually moves accordingly.However, the resolution is not reduced by performing the address movement. Absent.

【0031】制御装置14はメモリ13と同様のアドレ
ス移動を、スペクトル検出用のCCD1の検出値を格納
するメモリ12に対して行うため、本実施例における短
期間での測定値を積算して長時間のスペクトルを測定す
るスペクトル検出では、分解能の劣化が発生しないもの
となっている。
The controller 14 performs the same address movement as that of the memory 13 with respect to the memory 12 for storing the detected value of the CCD 1 for spectrum detection. In spectrum detection for measuring a time spectrum, degradation of resolution does not occur.

【0032】なお、上述したようにゼロロスピークのス
ペクトルの振動が起こる周期は10ms以上なので、ゼ
ロロスピークのスペクトルの振動による影響を緩和する
ことができる。
As described above, the period in which the spectrum of the zero loss peak occurs is 10 ms or more, so that the influence of the vibration of the spectrum of the zero loss peak can be reduced.

【0033】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。図5は本発明の第2の実施例の要部構成を示すブ
ロック図である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a block diagram showing a main configuration of the second embodiment of the present invention.

【0034】本実施例は、ゼロロスピークがスペクトル
測定の窓から非常に遠くて、磁界プリズムから出てこな
い場合のものである。
In this embodiment, the zero loss peak is very far from the window for spectrum measurement and does not come out of the magnetic field prism.

【0035】本実施例は第1の実施例と比較して磁界プ
リズム9の出射窓を広くし、出射スリット11およびレ
ンズ10の手前にドリフト補正用のCCD14を設置し
たものである。この他の構成は図1に示した実施例と同
様であるために図示および説明は省略する。
This embodiment is different from the first embodiment in that the exit window of the magnetic field prism 9 is widened, and a CCD 14 for drift correction is installed in front of the exit slit 11 and the lens 10. Other configurations are the same as those of the embodiment shown in FIG.

【0036】図中の波線のように電子線の径路が通常の
ルートから外れた場合であっても、本発明による配置は
有効となる。
The arrangement according to the present invention is effective even when the path of the electron beam deviates from the normal route as shown by the broken line in the figure.

【0037】なお、以上説明した各実施例において、ス
ペクトル検出用のCCD1(CCD13)の検出値およ
びゼロロスピークを入射する補正用のCCD2(CCD
14)の検出値をそれぞれ格納するメモリ12,13を
独立に設けるものとして説明したが、これらは1つのメ
モリ内に領域を分けて実現してもよい。
In each of the embodiments described above, the detection value of the CCD 1 (CCD 13) for detecting the spectrum and the CCD 2 (CCD 13) for correcting the zero loss peak to enter.
Although it has been described that the memories 12 and 13 for respectively storing the detection values of 14) are provided independently, these may be realized by dividing the area in one memory.

【0038】また、補正用のCCDについては移動機構
を組み合わせ、ゼロロスピークが入射される位置に移動
機構により移動させたうえで上記の各実施例に示される
スペクトル検出を行うものとしてもよい。
Further, a CCD for correction may be combined with a moving mechanism, and moved to a position where the zero loss peak is incident by the moving mechanism, and then the spectrum detection described in each of the above embodiments may be performed.

【0039】さらに、CCDを2つ設けるものとして説
明したが、ゼロロスピーク近傍のスペクトルを検出する
場合や、ピクセル数の多いCCDを使用する場合には1
つのCCDで上記の各実施例に示されるスペクトル検出
を行うことができ、このような構成としてもよい。
Further, it has been described that two CCDs are provided. However, when detecting a spectrum near the zero loss peak or when using a CCD having a large number of pixels, one CCD is used.
The spectrum detection shown in each of the above embodiments can be performed by one CCD, and such a configuration may be adopted.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明により得られる効果は、外界の電
磁場によるスペクトルのシフトおよび振動の影響をなく
すことができるという点である。従来は、0.5eV程
度のエネルギー幅を持った電子線が入射しても、外界の
電磁場により電子線の径路がシフトし、例えば1eV程
度にエネルギー幅が広がって観測されていたが、本発明
では外界の電磁場の影響で電子線の径路にシフト、もし
くは、振動が発生した場合にはゼロロスピークのシフト
に合わせてシフトされたスペクトル検出値が積算によ
り、エネルギー幅の増加、すなわちエネルギー分解能の
低下を抑制することができる効果がある。
The effect obtained by the present invention is that the effect of the shift of the spectrum and the vibration due to the external electromagnetic field can be eliminated. Conventionally, even if an electron beam having an energy width of about 0.5 eV is incident, the path of the electron beam is shifted by an external electromagnetic field, and the energy width is observed to be, for example, about 1 eV. In this case, the shift in the path of the electron beam due to the influence of the external electromagnetic field, or in the case of vibration, the spectrum detection value shifted according to the shift of the zero-loss peak is integrated to increase the energy width, that is, decrease the energy resolution. Has the effect of being able to suppress

【0041】[0041]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】図1中のCCD1,2の受光状態を説明するた
めの図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a light receiving state of CCDs 1 and 2 in FIG.

【図3】図1中のCCD1,2の受光状態を説明するた
めの図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a light receiving state of CCDs 1 and 2 in FIG. 1;

【図4】図1に示した実施例によるゼロロススペクトル
の検出状態を示す図であり、(a)〜(d)は時間t=
0ms〜2.5ms,2.5ms〜5ms,5ms〜
7.5ms,7.5ms〜10msと連続した2.5m
sごとに測定したゼロロスピークを示し、(e)は、そ
れらを積算して得た0ms〜10msのゼロロスピーク
を示している。
FIG. 4 is a diagram showing a detection state of a zero-loss spectrum according to the embodiment shown in FIG. 1;
0 ms to 2.5 ms, 2.5 ms to 5 ms, 5 ms to
2.5ms continuous 7.5ms, 7.5ms to 10ms
A zero loss peak measured for each s is shown, and (e) shows a zero loss peak of 0 ms to 10 ms obtained by integrating them.

【図5】本発明の第2の実施例の要部構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a main configuration of a second embodiment of the present invention.

【図6】EELS装置の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of an EELS device.

【図7】(a)は図6に示したCCD112上の電子線
強度分布を表し、(b)は縦軸に試料103で損失した
エネルギーを取り、横軸に電子線強度を取ったエネルギ
ー損失スペクトルの一例を示す図である。
7A shows the electron beam intensity distribution on the CCD 112 shown in FIG. 6, and FIG. 7B shows the energy loss obtained by taking the energy lost in the sample 103 on the vertical axis and taking the electron beam intensity on the horizontal axis. It is a figure showing an example of a spectrum.

【図8】スペクトルのエネルギー分解能が劣化する状態
を示す図である(a)〜(d)のそれぞれは、t=0m
s〜2.5ms,2.5ms〜5ms,5ms〜7.5
ms,7.5ms〜10msと連続した2.5msごと
に測定したゼロロスピークであり、(e)は0ms〜1
0msのゼロロスピークを示している。
FIG. 8 is a diagram showing a state in which the energy resolution of a spectrum is degraded;
s to 2.5 ms, 2.5 ms to 5 ms, 5 ms to 7.5
ms, 7.5 ms to 10 ms, continuous zero-loss peaks measured every 2.5 ms, and (e) is 0 ms to 1 ms.
It shows a zero-loss peak at 0 ms.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 CCD 3 試料 4 電子線 5 対物レンズ 6 中間レンズ 7 投影レンズ 8 入射絞り 9 磁界プリズム 10 レンズ 11 出射スリット 12,13 メモリ 14 制御装置 15 表示装置 1, 2 CCD 3 sample 4 electron beam 5 objective lens 6 intermediate lens 7 projection lens 8 entrance stop 9 magnetic field prism 10 lens 11 emission slit 12, 13 memory 14 control device 15 display device

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 49/44 H01J 37/26 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01J 49/44 H01J 37/26

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 試料を透過した電子線のスペクトルを検
出する電子エネルギー損失分光分析方法において、 複数のピクセルにより構成される二次元位置検出素子と
して、前記電子線のスペクトル検出用の第1の二次元位
置検出素子と、前記電子線のゼロロスピークを入射する
補正用の第2の二次元位置検出素子と、 前記第1の二次元位置検出素子および第2の二次元位置
検出素子における各ピクセルの検出値をそれぞれ格納す
る第1のメモリおよび第2のメモリと、 を設け、 短い時間での測定を複数回行い、 複数回行われた各測定における前記第2のメモリの各検
出値について、電子線のスペクトル強度が最大となる
ドレスをそれぞれ検出し、これらのアドレスがピーク値
用として予め定められているアドレスとなるように、ア
ドレス移動を行い、 前記第2のメモリと同様に前記第1のメモリのアドレス
移動を行い、アドレスが一致する前記第1のメモリの検
出値を同じエネルギー値についての検出値であると同定
し、各測定における検出値を積算することにより長い時
間での測定結果とすることを特徴とする電子エネルギー
損失分光分析方法。
1. An electron energy loss spectroscopy method for detecting a spectrum of an electron beam transmitted through a sample, comprising: a first two-dimensional position detecting element for detecting a spectrum of the electron beam as a two-dimensional position detecting element constituted by a plurality of pixels. A two-dimensional position detecting element , a second two-dimensional position detecting element for correcting incidence of the zero-loss peak of the electron beam , the first two-dimensional position detecting element, and a second two-dimensional position
Stores the detection value of each pixel in the detection element
A first memory and a second memory that perform measurement in a short time a plurality of times, and for each detection value of the second memory in each of the measurements performed a plurality of times, the spectrum intensity of the electron beam is reduced. The largest a
Detecting a dress each of these addresses peak value
Address so that it is a predetermined address for
Perform dress movement, the second memory as well as the address of the first memory
Is moved, and the first memory having the same address is detected.
An electron energy loss spectroscopy method comprising identifying output values as detection values for the same energy value, and integrating the detection values in each measurement to obtain a measurement result over a long period of time.
【請求項2】 試料を透過した電子線のスペクトルを検
出する電子エネルギー損失分光分析装置において、 複数のピクセルにより構成された前記電子線のスペクト
ル検出用の第1の二次元位置検出素子と、 複数のピクセルにより構成された前記電子線のゼロロス
ピークが入射される位置に配置される補正用の第2の二
次元位置検出素子と、前記第1の二次元位置検出素子および第2の二次元位置
検出素子における各ピクセルの検出値をそれぞれ格納す
る第1のメモリおよび第2のメモリと、 前記第1および第2の二次元位置検出素子による検出結
果により、電子線のスペクトルの検出結果を決定する制
御装置とを有し、 前記制御装置は、複数回行われた短い時間での各測定に
おける前記第2のメモ の各検出値について、電子線の
スペクトル強度が最大となるアドレスをそれぞれ検出
し、これらのアドレスがピーク値用として予め定められ
ているアドレスとなるようにアドレス移動を行い、 前記第2のメモリと同様に前記第1のメモリのアドレス
移動を行い、アドレスが一致する前記第1のメモリの検
出値を同じエネルギー値についての検出値であると同定
し、各測定における検出値を積算することにより長い時
間での測定結果とすることを特徴とする電子エネルギー
損失分光分析装置。
2. An electron energy loss spectrometer for detecting a spectrum of an electron beam transmitted through a sample, comprising: a first two-dimensional position detecting element for detecting a spectrum of the electron beam, the device being constituted by a plurality of pixels; A second two-dimensional position detecting element for correction, which is arranged at a position where the zero loss peak of the electron beam constituted by the pixels is incident, and the first two-dimensional position detecting element and the second two-dimensional position
Stores the detection value of each pixel in the detection element
A first memory and a second memory, and a control device for determining a detection result of the spectrum of the electron beam based on a detection result by the first and second two-dimensional position detection elements, wherein the control device includes: for each detected value of the second memory in each measurement in a short time is performed a plurality of times, the spectral intensity of the electron beam detects each address having the maximum set these addresses beforehand for the peak value Is
The address is moved so that the address becomes the same as the address of the first memory, similarly to the second memory.
Is moved, and the first memory having the same address is detected.
An electron energy loss spectrometer characterized by identifying output values as detection values for the same energy value, and integrating the detection values in each measurement to obtain a measurement result over a long period of time.
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