(57)【要約】【課題】容易に、短時間で微量元素の分析が可能な表面分析装置を提供する。【解決手段】表面分析装置１００は、試料Ｓに電子線を照射する光学系２０と、試料Ｓから放出される信号を検出する検出器５０と、検出器５０の出力信号に基づいて、スペクトルを生成するスペクトル生成部７４と、スペクトルのノイズ成分の統計誤差を求める統計誤差演算部７６と、統計誤差に基づいて、スペクトルの積算回数を求める積算回数演算部７８と、を含む。【選択図】図１
2020085565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に電子線を照射する光学系と、
前記試料から放出される信号を検出する検出器と、
前記検出器の出力信号に基づいて、スペクトルを生成するスペクトル生成部と、
前記スペクトルのノイズ成分の統計誤差を求める統計誤差演算部と、
前記ノイズ成分の統計誤差に基づいて、前記スペクトルの積算回数を求める積算回数演算部と、
を含む、表面分析装置。
【請求項２】
請求項１において、
分析対象となる元素、および前記分析対象となる元素の濃度の入力を受け付ける入力部を含み、
前記統計誤差演算部は、
前記分析対象となる元素に固有の前記信号のエネルギーに基づいて、エネルギー範囲を設定し、
設定された前記エネルギー範囲において、前記統計誤差を求める、表面分析装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記エネルギー範囲は、前記分析対象となる元素に固有の前記信号のエネルギーよりも高い、表面分析装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、
前記積算回数に基づいて前記スペクトルを取得する測定を行う回数を設定し、設定された回数だけ測定が行われるように前記光学系を制御する制御部を含む、表面分析装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、
前記信号は、オージェ電子である、表面分析装置。
【請求項６】
試料に電子線を照射して、前記試料から放出される信号を検出してスペクトルを取得する表面分析装置における表面分析方法であって、
前記スペクトルのノイズ成分の統計誤差を求める工程と、
前記統計誤差に基づいて、前記スペクトルの積算回数を求める工程と、
を含む、表面分析方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記統計誤差を求める工程では、
分析対象となる元素に固有の前記信号のエネルギーに基づいて、エネルギー範囲を設定し、
設定された前記エネルギー範囲において、前記統計誤差を求める、表面分析方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記エネルギー範囲は、前記分析対象となる元素に固有の前記信号のエネルギーよりも高い、表面分析装置。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれか１項において、
前記積算回数に基づいて、前記スペクトルを取得する測定の回数を設定する工程を含む、表面分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面分析装置および表面分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面分析装置として、オージェ電子分光装置などが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
オージェ電子分光装置では、試料に電子線を照射して試料で発生したオージェ電子を分光し、分光されたオージェ電子を検出器で検出してオージェスペクトルを取得する。取得したオージェスペクトルを用いて、元素の定量を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１１１０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
オージェ電子分光装置では、試料に含まれる、分析対象の元素が微量である場合、分析対象の元素のピークがノイズ成分で埋もれてしまい、正確な分析ができない場合があった。
【０００６】
図５は、酸化シリコン（ＳｉＯ２）に微量なアルミニウム（Ａｌ）が含まれている試料のオージェスペクトルを示している。図６は、図５に示すオージェスペクトルを用いた定量分析の結果を示す表である。
【０００７】
アルミニウム（Ａｌ）は、図５に示すように、１３７５ｅＶ付近にピークが現れる。しかしながら、図５では、アルミニウムのピークは、ノイズ成分に埋もれて確認できない。このような場合、ノイズ成分のピーク強度で定量計算が行われてしまう。したがって、図６に示すように、ノイズ成分の定量計算結果が、アルミニウムの定量値として計算される。
【０００８】
例えば、オージェスペクトルを取得するための測定を繰り返し行い、オージェスペクトルの積算を繰り返すことで、ノイズ成分を低減させることができる。これにより、微量元素の存在の有無を確認することができる。しかしながら、測定を繰り返し行うことで、時間がかかってしまう。特に、微量元素が無いことを確認することは困難であり、無駄に測定が繰り返される場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る表面分析装置の一態様は、
試料に電子線を照射する光学系と、
前記試料から放出される信号を検出する検出器と、
前記検出器の出力信号に基づいて、スペクトルを生成するスペクトル生成部と、
前記スペクトルのノイズ成分の統計誤差を求める統計誤差演算部と、
前記統計誤差に基づいて、前記スペクトルの積算回数を求める積算回数演算部と、
を含む。
【００１０】
このような表面分析装置では、スペクトルのノイズ成分の統計誤差に基づいてスペクト
ルの積算回数を算出することができるため、測定を無駄に繰り返すことなく、容易に、短時間で微量元素の分析が可能である。
【００１１】
本発明に係る表面分析方法の一態様は、
試料に電子線を照射して、前記試料から放出される信号を検出してスペクトルを取得する表面分析装置における表面分析方法であって、
前記スペクトルのノイズ成分の統計誤差を求める工程と、
前記統計誤差に基づいて、前記スペクトルの積算回数を求める工程と、
を含む。
【００１２】
このような表面分析方法では、スペクトルのノイズ成分の統計誤差に基づいてスペクトルの積算回数を算出することができるため、測定を無駄に繰り返すことなく、容易に、短時間で微量元素の分析が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る表面分析装置の構成を示す図。
【図２】ノイズ成分の統計誤差を求める手法を説明するための図。
【図３】Ｓａｖｉｔｚｋｙ−Ｇｏｌａｙ法により微分したオージェスペクトルを示すグラフ。
【図４】実施形態に係る表面分析装置の処理部の処理の一例を示すフローチャート。
【図５】酸化シリコンに微量なアルミニウムが含まれている試料のオージェスペクトル。
【図６】定量分析の結果を示す表。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００１５】
１．  表面分析装置
まず、本実施形態に係る表面分析装置について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る表面分析装置１００の構成を示す図である。
【００１６】
表面分析装置１００は、オージェ電子分光装置である。表面分析装置１００では、オージェスペクトルを取得することができる。具体的には、表面分析装置１００では、試料Ｓに電子線を照射し、試料Ｓから放出されるオージェ電子を分光器４０で分光し、分光されたオージェ電子を検出器５０で検出して、オージェスペクトルを取得することができる。オージェスペクトルは、例えば、横軸が電子の運動エネルギーを示し、縦軸が強度を示すグラフとして表される。
【００１７】
表面分析装置１００は、図１に示すように、電子源１０と、光学系２０と、試料ステージ３０と、分光器４０と、検出器５０と、計数装置６０と、処理部７０と、操作部８０と、表示部８２と、記憶部８４と、を含む。
【００１８】
電子源１０は、電子線を発生させる。電子源１０は、例えば、陰極から放出された電子を陽極で加速し電子線を放出する電子銃である。
【００１９】
光学系２０は、電子源１０から放出された電子線を試料Ｓに照射する。光学系２０は、集束レンズ２２と、対物レンズ２４と、偏向器２６と、を含んで構成されている。
【００２０】
集束レンズ２２および対物レンズ２４は、電子源１０から放出された電子線を集束させる。
【００２１】
偏向器２６は、集束レンズ２２および対物レンズ２４によって集束された電子線を偏向させる。偏向器２６で電子線を偏向させることによって、試料Ｓ上の所望の位置に電子線を照射することができる。また、偏向器２６で電子線を偏向させることによって、電子線を試料Ｓ上で走査することもできる。
【００２２】
試料ステージ３０は、試料Ｓを保持している。試料ステージ３０は、試料Ｓを水平方向に移動させる水平方向移動機構、試料Ｓを高さ方向に移動させる高さ方向移動機構、および試料Ｓを傾斜させる傾斜機構を備えている。試料ステージ３０によって、試料Ｓを位置決めすることができる。
【００２３】
分光器４０は、電子線が試料Ｓに照射されることによって試料Ｓから発生するオージェ電子を分光する。分光器４０は、インプットレンズ４２と、静電半球型アナライザー４４と、を含んで構成されている。
【００２４】
インプットレンズ４２は、入射した電子を静電半球型アナライザー４４に導く。また、インプットレンズ４２は、電子を減速させることによってエネルギー分解能を可変にする。インプットレンズ４２によって電子を減速させるほど分解能は良くなるが、感度は低下する。
【００２５】
静電半球型アナライザー４４は、内半球電極４４ａと、外半球電極４４ｂと、を有している。静電半球型アナライザー４４では、内半球電極４４ａと外半球電極４４ｂとの間に電圧を印加することで、印加した電圧に応じたエネルギー範囲の電子を取り出すことができる。
【００２６】
検出器５０は、分光器４０で分光された電子を検出する。検出器５０は、互いに異なるエネルギーの電子を独立して検出可能な複数のチャンネルトロン５２を有している。
【００２７】
複数のチャンネルトロン５２は、分光器４０の出射面、すなわちエネルギー分散面において、電子のエネルギー分散方向に並んで配置されている。そのため、複数のチャンネルトロン５２は、互いに異なるエネルギーの電子を独立して検出することができる。したがって、検出器５０では、異なるエネルギーの電子を同時に検出することができる。
【００２８】
計数装置６０は、チャンネルトロン５２で検出された電子を計数する。計数装置６０は、複数のチャンネルトロン５２の各々について、検出された電子を計数する。計数装置６０は、複数のチャンネルトロン５２の出力信号を受け付けて、エネルギーごとに電子を計数する。計数装置６０は、エネルギーごとの電子の計数結果を処理部７０に送る。計数結果は、例えば、計数率、すなわち、単位時間に計数された電子の数である。
【００２９】
操作部８０は、ユーザーからの指示を信号に変換して処理部７０に送る処理を行う。操作部８０は、例えば、ボタン、キー、タッチパネル型ディスプレイ、マイクなどの入力機器により実現できる。操作部８０は、後述するように、分析対象となる元素および当該元素の濃度の入力を受け付ける入力部として機能することができる。
【００３０】
表示部８２は、処理部７０で生成された画像を出力する。表示部８２は、例えば、ＬＣＤ（liquid crystal display）などのディスプレイにより実現できる。
【００３１】
記憶部８４は、処理部７０が各種計算処理や各種制御処理を行うためのプログラムやデ
ータを記憶している。また、記憶部８４は、処理部７０のワーク領域としても用いられる。記憶部８４は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、およびハードディスクにより実現できる。
【００３２】
処理部７０は、表面分析装置１００を構成する各部を制御する処理や、オージェスペクトルを生成する処理、オージェスペクトルに基づき元素の定量値を計算する処理、オージェスペクトルの積算回数を求める処理などの処理を行う。処理部７０の機能は、各種プロセッサー（ＣＰＵ（Central Processing Unit）など）でプログラムを実行することにより実現できる。なお、処理部７０の機能の少なくとも一部を、ＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）などの専用回路により実現してもよい。処理部７０は、制御部７２と、スペクトル生成部７４と、統計誤差演算部７６と、積算回数演算部７８と、定量演算部７９と、を含む。
【００３３】
制御部７２は、オージェスペクトルを取得するための測定条件を設定し、光学系２０を制御する。測定条件は、例えば、オペレーターが操作部８０を用いて入力することができる。また、例えば、測定条件は、積算回数演算部７８で求められたスペクトルの積算回数に基づいて、測定条件を設定する。
【００３４】
制御部７２が、測定条件を設定し、光学系２０を制御することによって、光学系２０が動作する。この結果、設定された測定条件で試料Ｓに電子線が照射され、試料Ｓから放出されたオージェ電子が分光器４０で分光され、分光されたオージェ電子が検出器５０で検出される。検出器５０の出力信号は、計数装置６０に送られて、計数装置６０からエネルギーごとの電子の計数結果が処理部７０に送られる。なお、試料Ｓに照射される電子線は、光学系２０によって試料Ｓ上で走査されてもよいし、光学系２０によって試料Ｓ上の１点に照射されてもよい。
【００３５】
制御部７２で設定される測定条件は、測定回数を含む。制御部７２は、積算回数演算部７８で求められたオージェスペクトルの積算回数に基づいて、測定回数を設定する。そして、制御部７２は、オージェスペクトルを取得するための測定が、設定された測定回数だけ繰り返されるように、光学系２０を制御する。
【００３６】
スペクトル生成部７４は、検出器５０の出力信号に基づいて、オージェスペクトルを生成する。スペクトル生成部７４は、例えば、計数装置６０からエネルギーごとの電子の計数結果（計数率）を取得して、横軸を電子のエネルギー（運動エネルギー）、縦軸を強度とした、オージェスペクトルを生成する。なお、スペクトル生成部７４は、生成されたオージェスペクトルを微分して、微分スペクトルを生成してもよい。
【００３７】
統計誤差演算部７６は、オージェスペクトルのノイズ成分の統計誤差を求める。統計誤差演算部７６は、例えば、分析対象となる元素に固有のオージェ電子のエネルギーに基づいてエネルギー範囲を設定し、設定されたエネルギー範囲において、スペクトルのノイズ成分の統計誤差を求める。ノイズ成分の統計誤差を求めるエネルギー範囲は、例えば、分析対象となる元素に固有のオージェ電子のエネルギーの近傍に設定される。例えば、ノイズ成分の統計誤差を求めるエネルギー範囲は、分析対象となる元素に固有のオージェ電子のエネルギーよりも高エネルギー側に設定される。
【００３８】
積算回数演算部７８は、統計誤差演算部７６で求められたノイズ成分の統計誤差に基づいて、スペクトルの積算回数を求める。例えば、積算回数演算部７８は、ノイズ成分の統計誤差に基づいて、分析対象となる元素を検出できる下限（検出下限）の積算回数を求める。積算回数演算部７８で求められた積算回数の情報は、制御部７２に送られる。制御部７２は、この積算回数の情報に基づいて、測定回数を設定する。
【００３９】
定量演算部７９は、スペクトル生成部７４で生成されたオージェスペクトルに基づいて、定量分析を行う。すなわち、定量演算部７９は、オージェスペクトルに基づいて、各元素の定量値を求める。定量演算部７９は、例えば、標準試料を測定して得られた相対感度係数（Relative Sensitive Factor、ＲＳＦ）を用いて、各元素の定量値を求める。
【００４０】
２．  手法
次に、本実施形態におけるスペクトルの積算回数を求める手法について説明する。スペクトルの積算回数は、ノイズ成分の統計誤差から求めることができる。ここでは、試料Ｓに微量のアルミニウムが含まれているか否かを判断する場合について説明する。
【００４１】
図２は、ノイズ成分の統計誤差を求める手法を説明するための図である。図２には、微量のアルミニウムを含有する試料のオージェスペクトルを示している。
【００４２】
図２では、エネルギー範囲ＲＯＩ＿Ａｌは、アルミニウムに固有のオージェ電子のエネルギー範囲を示している。また、ノイズ成分のエネルギー範囲ＲＯＩ＿ｎｏｉｓｅは、ノイズ成分の統計誤差を求めるエネルギー範囲を示している。
【００４３】
ノイズ成分のエネルギー範囲ＲＯＩ＿ｎｏｉｓｅは、分析対象となるアルミニウムのエネルギー範囲ＲＯＩ＿Ａｌよりも、高エネルギー側である。図２に示す例では、ノイズ成分のエネルギー範囲ＲＯＩ＿ｎｏｉｓｅは、例えば、分析対象となるアルミニウムのエネルギー範囲ＲＯＩ＿Ａｌを、５０ｅＶだけ高エネルギー側にずらした範囲である。
【００４４】
ここで、試料から放出されるオージェ電子のエネルギーは、試料で吸収される。その影響を受けて、元素に固有のオージェ電子のピークは、低エネルギー側に長く裾を引く。そのため、上記のように、ノイズ成分のエネルギー範囲ＲＯＩ＿ｎｏｉｓｅは、分析対象の元素のオージェ電子のエネルギーよりも高エネルギー側に設定されることが好ましい。
【００４５】
なお、ここでは、ノイズ成分の統計誤差を求めるエネルギー範囲が、分析対象となる元素のエネルギー範囲を５０ｅＶだけ高エネルギー側にずらした範囲である場合について説明したが、ずらすエネルギー値は、５０ｅＶに限定されず、任意のエネルギー値に設定可能である。
【００４６】
ノイズ成分の統計誤差σは、次式（１）で求めることができる。
【００４７】
【数１】
2020085565.tif 000003
【００４８】
ただし、Ｎは、オージェ電子のカウント数である。ここで、カウント数Ｎは、図２に示すように、エネルギー範囲ＲＯＩ＿ｎｏｉｓｅにおける、スペクトルの強度の真値からのずれ量である。
【００４９】
スペクトルの積算回数は、例えば、Ｓａｖｉｔｚｋｙ−Ｇｏｌａｙ法を用いて計算できる。図３は、Ｓａｖｉｔｚｋｙ−Ｇｏｌａｙ法により微分したオージェスペクトルを示すグラフである。図３に示すグラフにおいて、横軸Ｅはエネルギーであり、縦軸ｆ´（Ｅ）は、強度である。
【００５０】
スペクトルの積算回数ｊは、Ｓａｖｉｔｚｋｙ−Ｇｏｌａｙ法を用いた次式（２）から、ノイズの統計誤差σを用いて計算できる。
【００５１】
【数２】
2020085565.tif 000004
【００５２】
ただし、ΔＥは、ノイズ成分のエネルギー範囲（ＲＯＩ＿ｎｏｉｓｅ）であり、ｋｌは、Ｓａｖｉｔｚｋｙ−Ｇｏｌａｙ係数である。
【００５３】
上記式（２）を用いることによって、例えば、原子濃度Ａ％の元素が試料に存在しているか否かを確認する場合に必要なスペクトルの積算回数ｊを求めることができる。すなわち、上記式（２）を用いることによって、分析対象の元素および当該元素の原子濃度から、当該元素が存在しているか否かを確認するために必要なスペクトルの積算回数ｊを求めることができる。
【００５４】
なお、上記では、スペクトルの積算回数を、Ｓａｖｉｔｚｋｙ−Ｇｏｌａｙ法を用いて求める場合について説明したがスペクトルの積算回数を求める手法は、これに限定されない。例えば、上記のＳａｖｉｔｚｋｙ−Ｇｏｌａｙ法以外の既知の手法を用いて、ノイズ成分の統計誤差からスペクトルの積算回数を求めてもよい。
【００５５】
３．  処理
次に、表面分析装置１００の処理部７０の処理について説明する。図４は、表面分析装置１００の処理部７０の処理の一例を示すフローチャートである。
【００５６】
まず、制御部７２は、オペレーターが分析を開始する指示（開始指示）を行ったか否かを判断し（Ｓ１００）、開始指示が行われるまで待機する（Ｓ１００のＮＯ）。制御部７２は、例えば、操作部８０から開始指示が入力された場合に、オペレーターが開始指示を行ったと判断する。
【００５７】
制御部７２は、開始指示が行われたと判断した場合（Ｓ１００のＹｅｓ）、測定条件を設定し、光学系２０を制御する（Ｓ１０２）。これにより、設定された測定条件で光学系２０が動作して、試料Ｓに電子線が照射される。試料Ｓに電子線が照射されることにより試料Ｓから放出されたオージェ電子は、分光器４０で分光され、分光されたオージェ電子が検出器５０で検出される。検出器５０の出力信号は、計数装置６０に送られ、計数装置６０からエネルギーごとの電子の計数結果（計数率）が処理部７０に送られる。このようにして、オージェスペクトルを取得するための測定が行われる。
【００５８】
スペクトル生成部７４は、検出器５０の出力信号（計数装置６０の計数結果）に基づいて、オージェスペクトルを生成する（Ｓ１０４）。スペクトル生成部７４で生成されたオージェスペクトルは、表示部８２に表示される。
【００５９】
オペレーターは、表示部８２に表示されたオージェスペクトルを見て、アルミニウムが存在するか否かを確認することができる。しかしながら、例えば、図５に示すように、アルミニウムのピークがノイズ成分に埋もれて、アルミニウムが存在するか否かを判断できない場合がある。この場合、オペレーターは、操作部８０を用いて、分析対象の元素であるアルミニウム、およびその原子濃度を入力する。このとき、操作部８０は、分析対象となる元素名および原子濃度の入力を受け付ける入力部として機能する。
【００６０】
制御部７２が元素名および原子濃度の入力がなかったと判定した場合（Ｓ１０６のＮｏ）、処理部７０は処理を終了する。
【００６１】
一方、制御部７２は、元素名および原子濃度の入力があったと判定した場合（Ｓ１０６のＹｅｓ）、当該入力に基づいて測定条件を設定し、光学系２０を制御する（Ｓ１０８）。このとき、制御部７２は、スペクトルの積算回数が１回であるという測定条件を生成する。制御部７２が、測定条件を設定し、光学系２０を制御することによって、オージェスペクトルを取得するための測定が行われる。
【００６２】
スペクトル生成部７４は、検出器５０の出力信号に基づいて、オージェスペクトルを生成する（Ｓ１１０）。スペクトル生成部７４で生成されたオージェスペクトルは、表示部８２に表示される。
【００６３】
ここで、上記のように、制御部７２が設定した測定条件は、スペクトルの積算回数が１回であるという測定条件を含む。そのため、表面分析装置１００では、オージェスペクトルを取得するための測定が１回行われ、スペクトル生成部７４では１つのオージェスペクトルが生成される。
【００６４】
スペクトル生成部７４は、ステップＳ１１０で生成されたスペクトルと、ステップＳ１０４で生成されたスペクトルと、を積算する（Ｓ１１２）。この結果、積算回数が１回のオージェスペクトルが生成される。
【００６５】
統計誤差演算部７６は、スペクトル生成部７４で生成された、積算回数が１回のオージェスペクトルに基づいて、ノイズ成分の統計誤差σを算出する（Ｓ１１４）。統計誤差演算部７６は、ノイズ成分の統計誤差σを、上記式（１）を用いて算出する。
【００６６】
積算回数演算部７８は、統計誤差演算部７６で算出された、ノイズ成分の統計誤差σに基づいてスペクトルの積算回数ｊを算出する（Ｓ１１６）。積算回数演算部７８は、スペクトルの積算回数ｊを、上記式（２）を用いて算出する。
【００６７】
制御部７２は、算出されたスペクトルの積算回数ｊに基づいて測定回数を設定し、オージェスペクトルを取得するための測定が設定された測定回数だけ行われるように、光学系２０を制御する（Ｓ１１８）。これにより、オージェスペクトルを取得するための測定が開始される。
【００６８】
スペクトル生成部７４は、検出器５０の出力信号に基づいて、オージェスペクトルを生成する（Ｓ１２０）。スペクトル生成部７４は、ステップＳ１２０で生成されたオージェスペクトルと、ステップＳ１１２で生成された積算回数が１回のオージェスペクトルと、を積算する（Ｓ１２２）。この結果、積算回数が２回のオージェスペクトルが生成される。
【００６９】
制御部７２は、オージェスペクトルを取得するための測定が、設定された測定回数だけ行われたか否かを判定する（Ｓ１２４）。制御部７２は、設定された測定回数だけ測定が行われていないと判定した場合（Ｓ１２４のＮｏ）、ステップＳ１１８に戻って、再び、光学系２０を制御する（Ｓ１１８）。そして、スペクトル生成部７４は、オージェスペクトルを生成し（Ｓ１２０）、スペクトルを積算する（Ｓ１２２）。このようにして、設定された測定回数だけ測定が行われるまで、すなわち、スペクトルが積算回数ｊだけ積算されるまで、ステップＳ１１８、ステップＳ１２０、およびステップＳ１２２の処理が繰り返される。
【００７０】
制御部７２が設定された測定回数だけ測定が行われたと判定した場合（Ｓ１２４のＹｅｓ）、定量演算部７９は、積算回数ｊだけ積算されたオージェスペクトルに基づいて、定量分析を行う（Ｓ１２８）。
【００７１】
処理部７０は、積算回数ｊだけ積算されたオージェスペクトル、定量分析結果、およびノイズ成分の統計誤差（検出下限）を、表示部８２に表示させる制御を行う（Ｓ１３０）。そして、処理部７０は処理を終了する。
【００７２】
オペレーターは、表示部８２に表示されたオージェスペクトルおよび定量分析結果を見て、アルミニウムが存在しているか否かを確認することができる。また、オペレーターは、同時に、検出下限を知ることができる。
【００７３】
４．  特徴
表面分析装置１００は、例えば以下の特徴を有する。
【００７４】
表面分析装置１００は、検出器５０の出力信号に基づいて、オージェスペクトルを生成するスペクトル生成部７４と、オージェスペクトルに基づいてオージェスペクトルのノイズ成分の統計誤差を求める統計誤差演算部７６と、統計誤差に基づいてスペクトルの積算回数を求める積算回数演算部７８と、を含む。そのため、表面分析装置１００では、オージェスペクトルのノイズ成分の統計誤差（検出下限）に基づいて、スペクトルの積算回数を算出することができる。したがって、表面分析装置１００では、測定を無駄に繰り返すことなく、容易に、短時間で微量元素の分析が可能である。
【００７５】
表面分析装置１００では、分析対象となる元素、および分析対象となる元素の濃度の入力を受け付ける入力部としての操作部８０を含む。また、統計誤差演算部７６は、分析対象となる元素に固有のオージェ電子のエネルギーに基づいてエネルギー範囲を設定し、設定されたエネルギー範囲においてノイズ成分の統計誤差を求める。そのため、表面分析装置１００では、分析対象となる元素の存在の有無を知るための分析を、容易に、短時間で行うことができる。
【００７６】
表面分析装置１００では、ノイズ成分の統計誤差を求めるエネルギー範囲は、元素に固有のオージェ電子のエネルギーよりも高い。オージェスペクトルでは、元素に固有のオージェ電子のピークは、低エネルギー側に長く裾を引く。そのため、ノイズ成分の統計誤差を求めるエネルギー範囲を、元素に固有のオージェ電子のエネルギーよりも高くすることで、より正確にノイズ成分の統計誤差を求めることができる。
【００７７】
表面分析装置１００では、スペクトルの積算回数に基づいてオージェスペクトルを取得する測定の回数を設定し、設定された測定回数だけ測定が行われるように光学系２０を制御する制御部７２を含む。そのため、表面分析装置１００では、微量元素の存在の有無を確認できるオージェスペクトルを自動で取得できるため、容易に、微量元素の分析が可能である。
【００７８】
本実施形態に係る表面分析方法は、オージェスペクトルに基づいて、スペクトルのノイズ成分の統計誤差を求める工程と、統計誤差に基づいてスペクトルの積算回数を求める工程と、を含む。そのため、オージェスペクトルのノイズ成分の統計誤差（検出下限）から、スペクトルの積算回数を算出することができる。したがって、本実施形態に係る表面分析方法では、容易に、短時間で微量元素の分析が可能である。
【００７９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００８０】
例えば、上述した実施形態では、表面分析装置１００がオージェ電子分光装置である場合について説明したが、本発明に係る表面分析装置は、電子線を試料Ｓに入射して、試料Ｓから放出された信号（電子、Ｘ線等）を検出して、スペクトルを取得できる装置であれば特に限定されない。
【００８１】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００８２】
１０…電子源、２０…光学系、２２…集束レンズ、２４…対物レンズ、２６…偏向器、３０…試料ステージ、４０…分光器、４２…インプットレンズ、４４…静電半球型アナライザー、４４ａ…内半球電極、４４ｂ…外半球電極、５０…検出器、５２…チャンネルトロン、６０…計数装置、７０…処理部、７２…制御部、７４…スペクトル生成部、７６…統計誤差演算部、７８…積算回数演算部、７９…定量演算部、８０…操作部、８２…表示部、８４…記憶部、１００…表面分析装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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