(57)【要約】【課題】カソードルミネッセンスの検出効率を低下させることなく、荷電粒子を減速させて試料に照射できるようにする。【解決手段】荷電粒子が照射された試料Ｗから出る光を検出して試料Ｗを分析する試料分析装置１００であって、荷電粒子を試料Ｗに照射する照射部３と、照射部３と試料Ｗとの間に設けられるとともに、試料Ｗから出る光を集光する集光ミラー４１とを具備し、照射部３及び集光ミラー４１の間に荷電粒子を減速させる減速電場が生じるようにした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子が照射された試料から出る光を検出して前記試料を分析する試料分析装置であって、
荷電粒子を前記試料に照射する照射部と、
前記照射部と前記試料との間に設けられるとともに、前記試料から出る光を集光する集光ミラーとを具備し、
前記照射部及び前記集光ミラーの間に前記荷電粒子を減速させる減速電場が生じるように構成されている、試料分析装置。
【請求項２】
前記荷電粒子を減速させるリターディング電圧を、前記試料又は前記試料が載置される試料台と、前記集光ミラーとに印加するリターディング電圧印加部を具備する、請求項１記載の試料分析装置。
【請求項３】
前記照射部及び前記集光ミラーの間に設けられた静電レンズと、
前記荷電粒子を減速させる減速電圧を前記静電レンズに印加する減速電圧印加部とを具備する、請求項１又は２記載の試料分析装置。
【請求項４】
前記照射部が、前記荷電粒子が通過する対物レンズを有し、
前記静電レンズが、前記対物レンズと前記集光ミラーとの間に設けられており、前記対物レンズの中心軸と前記静電レンズの中心軸とが同軸上である、請求項３記載の試料分析装置。
【請求項５】
請求項１乃至４記載うち何れか一項に記載の試料分析装置を備えた電子顕微鏡。
【請求項６】
試料に荷電粒子を照射する照射部を具備し、前記荷電粒子が照射された前記試料から出る光を検出して前記試料を分析する試料分析装置に用いられる集光ミラーユニットであって、
前記照射部と前記試料との間に設けられるとともに、前記試料から出る光を集光する集光ミラーと、
前記荷電粒子を減速させるリターディング電圧を、前記試料又は前記試料が載置される試料台、及び、前記集光ミラーに印加するリターディング電圧印加部とを備える、集光ミラーユニット。
【請求項７】
前記照射部及び前記集光ミラーの間に設けられて、前記荷電粒子が通過する静電レンズと、
前記荷電粒子を減速させる減速電圧を前記静電レンズに印加する減速電圧印加部とをさらに備える、請求項６記載の集光ミラーユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子線やイオンビーム等が照射された試料から出る光を検出して、当該試料を分析する試料分析装置、この試料分析装置を用いた電子顕微鏡、及びこの試料分析装置に用いられる集光ミラーユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の試料分析装置としては、試料に荷電粒子を照射することで生じるカソードルミネッセンス（ＣＬ）を集光ミラーで集光して検出する、いわゆるカソードルミネッセンス分析装置がある。
【０００３】
特許文献１に示すカソードルミネッセンス分析装置は、試料にリターディング電圧を印加して荷電粒子を試料直前で減速させることで、低加速電圧による試料表面の観察を行えるように構成されている。
【０００４】
このようにリターディング電圧を試料に印加すると、試料と集光ミラーとの間に電場が生じる。このとき、集光ミラーの電位が例えばゼロであると、電場は集光ミラーに引き寄せられてミラー面に沿って歪む。その結果、試料に向かう荷電粒子の軌道が曲げられ、得られる画像が歪んでしまう。
【０００５】
そこで、同特許文献１に示すカソードルミネッセンス分析装置は、試料と集光ミラーとの間に中間部材を設けることで、電場が集光ミラーに引き寄せられることを防ぐようにしている。そして、中間部材に複数の孔が形成するとともに、中間部材と試料との間に荷電粒子がほとんど曲がらないような電場を生じさせることで、上述した画像の歪みを防ぐようにしている。
【０００６】
しかしながら、上述した構成では、試料から生じて集光ミラーに向かうカソードルミネッセンスの一部が中間部材によって遮られてしまい、カソードルミネッセンスの検出効率が低下するという新たな問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１７／１３１１３２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで本発明は、上述した問題点を一挙に解決するものであり、カソードルミネッセンスの検出効率を低下させることなく、荷電粒子を減速させて試料に照射できるようにすることをその主たる所期課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち本発明に係る試料分析装置は、荷電粒子が照射された試料から出る光を検出して前記試料を分析する試料分析装置であって、荷電粒子を前記試料に照射する照射部と、前記照射部と前記試料との間に設けられるとともに、前記試料から出る光を集光する集光ミラーとを具備し、前記照射部及び前記集光ミラーの間に前記荷電粒子を減速させる減速電場が生じるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
このような試料分析装置であれば、照射部及び集光ミラーの間、つまり集光ミラーのミラー面の裏側に減速電場を生じさせるので、集光ミラーと試料との間に部材を設けずとも、減速電場が集光ミラーのミラー面に沿って歪んでしまうことを抑えることができる。これにより、例えば試料にリターディング電圧を印加することで、荷電粒子を減速させて試料に照射させることを可能にしつつも、カソードルミネッセンスの検出効率の低下を防ぐことができる。
【００１１】
前記荷電粒子を減速させるリターディング電圧を、前記試料又は前記試料が載置される試料台と、前記集光ミラーとに印加するリターディング電圧印加部を具備することが好ましい。
このような構成であれば、リターディング電圧により照射部と集光ミラーとの間に減速電場が生じるので、荷電粒子を集光ミラーの直前で減速させることができる。しかも、試料又は試料台と集光ミラーとに同じ大きさのリターディング電圧を印加することで、これらの間では荷電粒子に電磁気的な力が作用せず、荷電粒子をその軌道を曲げることなく試料に導くことができ、画像の歪みを抑えることができる。
【００１２】
ところで、上述したリターディング電圧のみによって照射部と集光ミラーとの間に減速電圧を生じさせると、減速電場が集光ミラーのミラー面側に回り込んでしまい、この回り込んだ減速電場によって荷電粒子の軌道が曲げられる恐れがある。
そこで、前記照射部及び前記集光ミラーの間に設けられた静電レンズと、前記荷電粒子を減速させる減速電圧を前記静電レンズに印加する減速電圧印加部とを具備することが好ましい。
このような構成であれば、主として静電レンズと照射部との間に減速電場が生じるように減速電圧や静電レンズの配置を調整することで、減速電場が集光ミラーのミラー面側に回り込んでしまうことを防ぐことができる。
【００１３】
具体的な実施態様としては、前記照射部が、前記荷電粒子が通過する対物レンズを有し、前記静電レンズが、前記対物レンズと前記集光ミラーとの間に設けられており、前記対物レンズの中心軸と前記静電レンズの中心軸とが同軸上であることが好ましい。
このような構成であれば、荷電粒子の軌道を曲げることなく、静電レンズによって荷電粒子を集光或いは発散させることができる。
【００１４】
また、上述した試料分析装置を備えた電子顕微鏡も本発明の１つである。
【００１５】
また、本発明に係る集光ミラーユニットは、試料に荷電粒子を照射する照射部を具備し、前記荷電粒子が照射された前記試料から出る光を検出して前記試料を分析する試料分析装置に用いられる集光ミラーユニットであって、前記照射部と前記試料との間に設けられるとともに、前記試料から出る光を集光する集光ミラーと、前記荷電粒子を減速させるリターディング電圧を、前記試料又は前記試料が載置される試料台、及び、前記集光ミラーに印加するリターディング電圧印加部とを備えることを特徴とするものである。
このような集光ミラーユニットを用いれば、上述した試料分析装置と同様の作用効果を得ることができる。
このような構成であれば、リターディング電圧により照射部と集光ミラーとの間に減速電場が生じるので、荷電粒子を集光ミラーの直前で減速させることができる。しかも、試料又は試料台と集光ミラーとに同じ大きさのリターディング電圧を印加することで、これらの間では荷電粒子に電磁気的な力が作用せず、荷電粒子をその軌道を曲げることなく試料に導くことができ、画像の歪みを抑えることができる。
【発明の効果】
【００１６】
このように構成した本発明によれば、カソードルミネッセンスの検出効率を低下させることなく、荷電粒子を減速させて試料に照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態の一実施形態に係る試料分析装置の構成を示す模式図。
【図２】同実施形態の集光ミラーの周辺構成を示す模式図。
【図３】リターディング電圧により生じる電場の一例を説明する図。
【図４】リターディング電圧及び減速電圧により生じる電場を説明する図。
【図５】変形実施形態における集光ミラーの周辺構成を示す模式図。
【図６】変形実施形態における集光ミラーの周辺構成を示す模式図。
【図７】変形実施形態に板状部材の構成を示す模式図。
【図８】変形実施形態における集光ミラーの周辺構成を示す模式図。
【図９】変形実施形態の検出装置の構成を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明に係る試料分析装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
＜装置構成＞
本実施形態に係る試料分析装置１００は、電子顕微鏡に組み込まれたものであり、荷電粒子線である電子線（エネルギー線）ＥＢを半導体ウエハ等の試料Ｗに照射することにより試料Ｗから生じるカソードルミネッセンスＣＬを用いて、試料Ｗの微小領域における物性評価や半導体素子の解析を行う、いわゆるカソードルミネッセンス分析装置である。
【００２０】
具体的にこのものは、図１に示すように、試料Ｗを収容する真空チャンバ２と、その真空チャンバ２内に収容された試料Ｗに電子線ＥＢを照射する照射部たる電子線照射装置３と、電子線ＥＢの照射によって試料Ｗから発生するカソードルミネッセンスＣＬを分光し、検出する光検出部たる検出装置４と、その検出装置４からの出力信号を受信し、前記試料Ｗを評価等（例えば応力測定）するために所定の演算処理を行う情報処理装置５とを備えている。
【００２１】
以下、各部２〜５について図１を参照して説明する。
【００２２】
真空チャンバ２は、電子線ＥＢが照射される試料Ｗを収容する容器と、当該容器内を真空にする真空ポンプと、試料Ｗが載置される試料台２０１とを備えている。
【００２３】
電子線照射装置３は、例えば熱電界放出型の電子銃３１と、電子銃３１から射出された電子線ＥＢを試料Ｗの所定部位に収束させるレンズ機構及び電子線ＥＢを走査させるための走査機構等からなる電子線制御機構３２と、電子銃３１及び電子線制御機構３２を内部に有する収容部材たる鏡筒３３とを備えている。この鏡筒３３の下端部は、前記真空チャンバ２の上壁に連続して設けられている。なお、電子線制御機構３２は、一部又は全部が鏡筒３３の外部に設けられていても良い。
前記走査機構としては、例えば電子線ＥＢを走査方向に沿って偏向する走査コイルを利用したものが挙げられる。また、前記レンズ機構としては、コンデンサレンズや対物レンズを利用したものが挙げられる。
【００２４】
検出装置４は、集光ミラー４１、光ファイバ４２、分光部４３及びセンシング部４４を備えている。
【００２５】
集光ミラー４１は、図１及び図２に示すように、電子線照射装置３及び試料Ｗの間（具体的には鏡筒３３の下部に設けられた対物レンズＬと試料Ｗとの間）に設けられ、試料Ｗから発生するカソードルミネッセンスＣＬを集光して光ファイバ４２に導くものである。この集光ミラー４１は、鏡筒３３で収束された電子線ＥＢを通過させ、その電子線ＥＢを試料Ｗに照射するための電子線通過孔４１ａと、その電子線通過孔４１ａの軸線上に焦点が設定されたミラー面４１ｂとが形成されたものである。なお、ミラー面４１ｂは、放物面鏡又は楕円面鏡などが考えられるが本実施形態では楕円面鏡を用いている。
【００２６】
光ファイバ４２は、集光ミラー４１により集光されたカソードルミネッセンスＣＬを分光部４３に転送するものである。この光ファイバ４２の受光面である先端面は、集光ミラー４１の焦点に配置されるとともに、後端部分が分光部４３に接続される。
【００２７】
分光部４３は、前記集光ミラー４１で集光されたカソードルミネッセンスＣＬをスペクトルにするもので、例えばモノクロメータを利用して構成している。
【００２８】
センシング部４４は、光検出部であり、前記分光部４３で波長毎に複数に分光された各単色光の強度をそれぞれ測定し、各単色光の強度に応じた値の電流値（又は電圧値）を有する出力信号を出力する。
【００２９】
情報処理装置５は、構造としては、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェイス、ＡＤ変換器、入力手段等からなる汎用又は専用のコンピュータである。そして、前記メモリの所定領域に格納してあるプログラムに基づいてＣＰＵやその周辺機器が作動することにより、この情報処理装置５は、前記検出装置４からの出力信号を受信する受信部５１と、走査した各測定ポイントでの応力等を算出する演算部５２としての機能を発揮する。
【００３０】
然して、本実施形態の試料分析装置１００は、電子線照射装置３と集光ミラー４１との間に試料に向かう電子線ＥＢを減速させる減速電場が生じるように構成されている。
【００３１】
具体的に試料分析装置１００は、図１に示すように、試料Ｗが載置される試料台２０１と集光ミラー４１とに電子線ＥＢを減速させるリターディング電圧を印加するリターディング電圧印加部６をさらに具備する。
本実施形態では、試料Ｗと試料台２０１とは電気的に接続されており、試料台２０１を介して試料Ｗにリターディング電圧を印加するようにしているが、試料Ｗと試料台２０１とが電気的に接続されていない場合など、試料Ｗに直接リターディング電圧を印加しても良い。
【００３２】
リターディング電圧印加部６は、試料Ｗ及び集光ミラー４１に同じ大きさのリターディング電圧を印加するものであり、具体的には、負のリターディング電圧を印加するリターディング電源を有している。なお、ここではリターディング電圧を可変にしてある。
このリターディング電圧は、例えば前記情報処理装置５又はこれとは別の処理装置に備えさせたリターディング電圧制御部によって、電子線ＥＢのビーム電流や電子線照射装置３の加速電圧に基づき制御される。
【００３３】
ここで、リターディング電圧が試料Ｗ及び集光ミラー４１に印加されると、図３に示すように、試料Ｗ及び集光ミラー４１の周囲には電場が生じる。特に、集光ミラー４１におけるミラー面４１ｂの裏面４１ｃと、この裏面４１ｃに対向する対向部材との間には、電子線ＥＢを減速させる減速電場が生じる。ここでの対向部材は、電子線照射装置３のレンズ機構を構成する鏡筒３３や対物レンズＬであり、ここでは接地されている。より具体的には、対物レンズＬは、例えば所定の電流が印加されるコイル（不図示）や、このコイルを収容するヨーク（不図示）等を有するものであり、ここではヨークの下端面と集光ミラー４１の裏面４１ｃとの間に減速電場を生じさせている。なお、対物レンズＬとしては、静電レンズ型のものであっても良い。
【００３４】
図３に示す構成において、試料Ｗ及び集光ミラー４１の周囲に生じる電場は、その一部が集光ミラー４１の裏面４１ｃ側からミラー面４１ｂ側に回り込んでミラー面４１ｂに沿うように歪む（図３における一点鎖線で囲む部分）。その結果、この歪んだ電場が集光ミラー４１の電子線通過孔４１ａを通過した電子に力を及ぼし、試料Ｗに向かう電子線ＥＢの軌道が曲がられて電子顕微鏡で得られる画像が歪んでしまう。
【００３５】
そこで本実施形態の試料分析装置１００は、図１、図２及び図４に示すように、照射部３及び集光ミラー４１の間に設けられた静電レンズ７と、この静電レンズ７にリターディング電圧とは別の減速電圧を減速電圧印加部８とをさらに備えている。なお、ここでは減速電圧を可変にしてある。
【００３６】
かかる構成により、電子線ＥＢのエネルギー、すなわちビーム電流の大きさは、電子線照射装置３における加速電圧とリターディング電圧と減速電圧とに応じて決まり、リターディング電圧や減速電圧を変えることにより、試料Ｗに照射される電子線ＥＢのビーム電流を変えることができる。
【００３７】
静電レンズ７は、通過する電子線ＥＢに対して静電レンズとしての機能を発揮するものであり、電子線ＥＢが通過する電子線通過孔７ｈを有する１又は複数の電極（不図示）から構成されている。ここでは、静電レンズ７の中心軸と対物レンズＬの中心軸とが同軸上に位置するように、各レンズが配置されており、より具体的には、静電レンズ７に形成された電子線通過孔７ｈの中心軸と対物レンズＬを構成するコイルの中心軸とが同軸上に配置されている。
【００３８】
減速電圧印加部８は、静電レンズ７を構成する１又は複数の電極に所定の減速電圧を印加するものである。ここでの減速電圧は、対物レンズＬと集光ミラー４１との間に生じる減速電場が、主として対物レンズＬと静電レンズ７との間に生じる大きさに設定されている。つまり、対物レンズＬと静電レンズ７との間における減速電場の勾配が、静電レンズ７と集光ミラー４１との間における減速電場の勾配よりも大きくなるように、言い換えれば対物レンズＬと静電レンズ７との電位差が、静電レンズ７と集光ミラー４１との電位差よりも大きくなるように、減速電圧が設定されている。これにより、電子線ＥＢを減速させながら集光させることができる。
【００３９】
ここで、試料Ｗや集光ミラー４１にリターディング電圧を印加するとともに、静電レンズ７に減速電圧を印加した場合に生じる電場をシミュレーションした結果を図４に示す。なお、対物レンズは接地されているものとし、計算条件は、電子線ＥＢのエネルギーは−２．０Ｖ、リターディング電圧は−１．０Ｖ、減速電圧は−１．５Ｖである。
【００４０】
このシミュレーション結果から分かるように、静電レンズ７に減速電圧を印加することで、集光ミラー４１の裏面４１ｃ側からミラー面４１ｂ側に回り込む電場が抑制されていることが分かる。これにより、電子線ＥＢが試料Ｗに向かって可及的に曲がることなく進むようになる。
【００４１】
このように、本実施形態の静電レンズ７は、電場が集光ミラー４１裏面４１ｃ側からミラー面４１ｂ側に回り込むことを抑制する回り込み抑制機能を備えている。
なお、静電レンズ７としては、裏面４１ｃ側からミラー面４１ｂ側への電場の回り込みを完全に抑制する必要はなく、試料分析装置１００が組み込まれた電子顕微鏡により得られる画像が、実質的に歪みがない程度に抑制できるものであれば良い。
【００４２】
＜本実施形態の効果＞
このように構成した本実施形態に係る試料分析装置１００によれば、減速電場を対物レンズＬ及び集光ミラー４１の間、つまり集光ミラー４１の裏面４１ｃ側に生じさせるので、集光ミラー４１と試料Ｗとの間に部材を設けずとも、減速電場が集光ミラー４１のミラー面４１ｂに沿って歪んでしまうことを抑えることができる。
その結果、試料Ｗにリターディング電圧を印加することで、電子線を減速させて試料に照射させることが可能であり、しかもカソードルミネッセンスの検出効率を低下させることを防ぐことができる。
【００４３】
さらに、対物レンズＬと集光ミラー４１との間に静電レンズ７を設けて、この静電レンズ７に減速電圧を印加することで、減速電場を主として静電レンズ７と対物レンズＬとの間に生じさせているので、減速電場が集光ミラー４１のミラー面４１ｂ側に回り込んでしまうことをより確実に抑えることができる。
【００４４】
また、試料Ｗ及び集光ミラー４１に同じ大きさのリターディング電圧を印加するので、これらの間では電位勾配が生じず、電子に電磁気的な力が作用しないことから、電子線をその軌道ＥＢを曲げることなく試料Ｗに導くことができ、画像の歪みを防ぐことができる。
【００４５】
加えて、静電レンズ７の中心軸と対物レンズＬの中心軸とを同軸上に設けてあるので、電子線ＥＢをその軌道を曲げることなく、例えば集光させながら試料Ｗに導くことができる。
【００４６】
＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００４７】
例えば、試料及び集光ミラーには必ずしもリターディング電圧を必要はなく、例えば試料及び集光ミラーを接地しても良い。
【００４８】
また、図３に示す構成において、画像の歪みが許容範囲内であれば、対物レンズＬ及び集光ミラー４１の間に静電レンズ７を設ける必要はない。
【００４９】
さらに、前記実施形態では、静電レンズに印加する減速電圧（−１．５Ｖ）が、試料Ｗや集光ミラー４１に印加するリターディング電圧（−１．０Ｖ）よりも小さい場合について説明したが、減速電圧は、リターディング電圧よりも大きくても良いし、同じ大きさであっても良い。
【００５０】
加えて、試料分析装置１００としては、静電レンズ７を中心軸に沿って移動させる位置調整機構を備えていても良い。これにより、例えば静電レンズ７と対物レンズＬとの離間距離を、例えばこれらの間で放電が起こらない程度に設定したり、対物レンズＬと集光ミラー４１との間に生じる電側電場が、主として対物レンズＬと静電レンズ７との間に生じるように設定したりすることができる。
【００５１】
さらに加えて、試料分析装置１００としては必ずしも静電レンズ７を用いる必要はなく、集光ミラー４１の裏面４１ｃ側からミラー面４１ｂ側に回り込む電場を抑えるべく、図５に示すように、集光ミラー４１の裏面４１ｃ側に板状部材９１を設けても良い。この板状部材９１は、集光ミラー４１の裏面４１ｃと平行であることが好ましく、ここでは集光ミラー４１の裏面４１ｃと連続的且つ一体的に設けられている。ただし、板状部材９１は、集光ミラー４１ｃの裏面４１ｃと不連続であっても良いし、集光ミラー４１と別体であっても良い。
このような構成であれば、同図５のシミュレーション結果に示すように、集光ミラー４１と対物レンズＬとの間に生じる電場のミラー面４１ｂ側への回り込みを抑えることができる。
なお、図５に示す構成においては、集光ミラー４１ｃにリターディング電圧を印加すること生じる電場が板状部材９１に引き寄せられる恐れがある。そこで、同図５に示すように、板状部材９１よりも試料Ｗ側に配置されて板状部材９１と対向する第２の板状部材９２を設けても良い。これならば、リターディング電圧によって生じる電場が板状部材９１に引き寄せられることを防ぐことができる。
【００５２】
また、本発明に係る試料分析装置としては、荷電粒子が照射された試料から出る光を検出して前記試料を分析するものであって、荷電粒子を前記試料に照射する照射部と、前記照射部と前記試料との間に設けられるとともに、前記試料から出る光を集光する集光ミラーと、前記荷電粒子を減速させるリターディング電圧を、前記試料又は前記試料が載置される試料台に印加するリターディング電圧印加部と、前記集光ミラーのミラー面よりも前記試料側において、前記荷電粒子の照射を妨げることなく前記試料に対向配置された板状部材とを具備するものであっても良い。
このような構成であっても、カソードルミネッセンスの検出効率を低下させることなく、リターディング電圧によって生じる試料と集光ミラーとの間の電場の歪みを板状部材によって抑えることができる。
【００５３】
具体的には、図６に示すように、試料Ｗと集光ミラー４１との間に平板状の板状部材９３を設ける態様が挙げられる。具体的に板状部材９３は、試料Ｗと平行に配置されており、ここでは集光ミラー４１のミラー面４１ｂより下方において、ミラー面４１ｂの反射方向側に設けられている。この板状部材９３は、試料Ｗから生じて集光ミラー４１のミラー面４１ｂに向かうカソードルミネッセンスを遮らない位置に設けられており、試料Ｗとの間でリターディング電圧による電場を生じさせるものである。なお、板状部材９３の配置は、カソードルミネッセンスの検出効率を担保できる程度であれば、ミラー面４１ｂに向かうカソードルミネッセンスの一部を遮っていても構わない。
【００５４】
この板状部材９３における集光ミラー４１側の端部９３ａには、図７に示すように、例えば半円状や部分円弧状の切欠きが設けられている。また、この端部９３ａにおける試料Ｗ側の面には、試料Ｗ側に向かって末広がりなテーパ９３ｂが設けられている。
【００５５】
図６には、上記構成において、試料Ｗや試料台にリターディング電圧を印加した場合に生じる電場をシミュレーションした結果を示してある。なお、計算条件は、電子線ＥＢのエネルギーは−２．０Ｖ、リターディング電圧は−１．０Ｖ、集光ミラー４１の電圧は０Ｖ、板状部材９１の電圧は０Ｖである。このシミュレーション結果から、電子線ＥＢの軌道に影響を与える電場の歪みが板状部材９３によって抑制されていることが分かる。
【００５６】
さらに板状部材９３としては、図８に示すように、集光ミラー４１のミラー面４１ｂに向かうカソードルミネッセンスを通過させる貫通孔９３ｈが設けられたものであっても良い。
このような構成であれば、同図８に示すシミュレーション結果から分かるように、電場の歪みをさらに抑制することができ、電子線の曲がりをより確実に抑えることができる。
【００５７】
なお、図６〜図８における構成において、板状部材９３は、集光ミラー４１と一体であっても良いし、別体であっても良い。
【００５８】
さらに加えて、検出装置４としては、例えば深紫外光のように空気に吸収される波長域の光を検出する場合、図９に示すように、光の通過領域を窒素ガスで満たすようにしても良い。具体的にこの検出装置４は、集光ミラー４１で集光したカソードルミネッセンスを透過させるレンズ等の透過窓４５が設けられた外筒４６と、外筒４６の内部に設けられた内筒４７とを有する二重管構造のものである。そして、透過窓４５と内筒４７の開口４７ｈとが離間して配置されている。この構成により、外筒４６と内筒４７との間に流入させた窒素ガスを、透過窓４５と内筒４７の開口４７ｈとの間の隙間から、光の通過領域となる内筒４７の内部空間に流入させることができる。なお、内筒４７の内部空間は必ずしも窒素ガスで満たす必要はなく、減圧して真空状態にしても良い。
【００５９】
その上、前記実施形態ではエネルギー線として電子線を照射するものをであったが、その他、例えばＸ線、イオンビーム等を照射するものであっても良い。
【００６０】
加えて、前記実施形態ではカソードルミネッセンスを測定するものであったが、その他、例えばフォトルミネッセンス、ラマン光等を測定するものであっても良い。
【００６１】
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６２】
１００・・・試料分析装置
２    ・・・真空チャンバ
３    ・・・電子線照射装置（照射部）
Ｗ    ・・・試料
４１  ・・・集光ミラー
６    ・・・リターディング電圧印加部
７    ・・・静電レンズ
８    ・・・減速電圧印加部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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