【手続補正書】
【提出日】平成19年1月10日(2007.1.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  ＲＨＥＥＤ−ＡＥＳ装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】  電子源と電子レンズ、偏向板で構成される電子銃から電子ビームを出射して試料を経由して蛍光スクリーンに到達させるＲＨＥＥＤ装置において、前記電子レンズ及び偏向板をそれぞれ静電電子レンズ及び静電偏向板と成すと共に，前記ＲＨＥＥＤ装置に、前記試料から放出される二次電子を捕集して電子分光する検出器を設けたことを特徴とするＲＨＥＥＤ−ＡＥＳ装置。
【請求項２】  請求項１記載のＲＨＥＥＤ−ＡＥＳ装置において、前記電子銃，試料，蛍光スクリーン、検出器の全てが磁気・静電シールドで囲まれた空間に配置されていることを特徴とするＲＨＥＥＤ−ＡＥＳ装置。
【請求項３】  請求項１又は２記載のＲＨＥＥＤ−ＡＥＳ装置において、前記検出器の電子捕集入り口に静電レンズを備えていることを特徴とするＲＨＥＥＤ−ＡＥＳ装置。
【請求項４】  請求項１又は２又は３記載のＲＨＥＥＤ−ＡＥＳ装置において、前記検出器が前記電子銃とは独立に真空中で移動可能であることを特徴とするＲＨＥＥＤ−ＡＥＳ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はＲＨＥＥＤ（Reflection High Energy Electron Diffraction）測定機能とＡＥＳ（Auger Energy Spectroscopy）分光測定機能を備えたＲＨＥＥＤ−ＡＥＳ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＲＨＥＥＤ装置は真空中に保持されている結晶試料に電子ビームを浅い角度で入射させて反射回折電子を蛍光板に当てて観察する装置である。ＲＨＥＥＤ電子銃と蛍光スクリーンおよび試料ホルダーで構成されている。蛍光スクリーンに展開する発光パターンは結晶の状態に関する情報、例えば単結晶、多結晶、アモルファスを含んでいる。特に表面の結晶の並び方に敏感であるために表面の結晶配列といった物理的情報に関して貴重な測定手段である。
【０００３】
一方、ＡＥＳ装置は試料に電子ビームを照射した際に試料から放出される二次電子を捕集して電子分光する装置である。試料は電子ビームが照射されることによっていろいろな過程で二次電子を放出する。その１つとしてオージェ過程という物理的過程を経た電子放出がなされる。このオージェ過程によるオージェ電子は、物質の化学的情報、例えば、物質の元素に関する情報や元素同士の結合状態に関する情報を含んでいる。ＡＥＳ装置は物質の化学的状態を調べることに関して貴重な測定手段である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＲＨＥＥＤ装置では磁気レンズや磁気偏向板を用いることが一般的であったので、この磁気が試料近傍や真空チャンバー内に漏れて、電子ビームの軌道を歪める影響があった。このため、二次電子の精密な電子分光を必要とするＡＥＳ測定をＲＨＥＥＤ装置で同時に行うことは難しかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のＲＨＥＥＤ−ＡＥＳ装置は、第一に、電子源と電子レンズ、偏向板で構成される電子銃から電子ビームを出射して試料を経由して蛍光スクリーンに到達させるＲＨＥＥＤ装置において、前記電子レンズ及び偏向板をそれぞれ静電電子レンズ及び静電偏向板とした特徴に加えて、前記試料から放出される二次電子を捕集して電子分光する検出器を備えていることを特徴とする。
【０００６】
第二に、第一の特徴に加えて前記電子銃，試料，蛍光スクリーン、検出器の全てが磁気・静電シールドで囲まれた空間に配置されていることを特徴とする。
【０００７】
第三に、第一または第二の特徴に加えて前記検出器の電子捕集入り口に静電レンズを備えていることを特徴とする。
【０００８】
第四に、第一または第二または第三の特徴に加えて前記検出器が前記電子銃とは独立に真空中で移動可能であることを特徴とする。
【０００９】
【作用】
本発明のＲＨＥＥＤ−ＡＥＳ装置は、第一の特徴として、電子源と電子レンズ、偏向板で構成される電子銃から電子ビームを出射して試料を経由して蛍光スクリーンに到達させるＲＨＥＥＤ装置の前記電子レンズ及び偏向板をそれぞれ静電電子レンズ及び静電偏向板とした特徴に加えて、このＲＨＥＥＤ装置に前記試料から放出される二次電子を捕集して電子分光する検出器を設けてＲＨＥＥＤ−ＡＥＳ装置としたことから、前記電子レンズと偏向板を静電レンズと静電偏向板としたことによって、磁気の影響で電子ビームの軌道が歪む問題を軽減している。このことで、二次電子を捕集して電子分光することが精度良く行なえる。
【００１０】
第二の特徴として、第一の特徴に加えて前記電子銃，試料，蛍光スクリーン、検出器の全てが磁気・静電シールドで囲まれた空間に配置されているＲＨＥＥＤ−ＡＥＳ装置の場合には、上記測定装置の構成物に対して外部からの磁界や電界といった外乱要因を磁気と静電界の両方を遮蔽する磁気・静電シールドによって遮蔽してしまうので、ＲＨＥＥＤ装置としての発光パターンの発光位置精度が向上する上にＡＥＳ分光を精度よく行なえる。
【００１１】
第三の特徴として、第一または第二の特徴に加えて前記検出器の電子捕集入り口に静電レンズを備えている場合には、試料から放出された二次電子の軌道を整えて検出器に導入することができる。この作用によって検出器に取り込まれる電子の走行方向を整えることで電子分光の精度を向上させることができる。
【００１２】
第四の特徴として、第一または第二または第三の特徴に加えて前記検出器が前記電子銃とは独立に真空中で移動可能である場合には、ＲＨＥＥＤ測定として最適な電子照射を実現するために電子銃を設置して、さらにこの条件状態でＡＥＳ分光測定に最適な位置に検出器を移動することができる。このことで、ＲＨＥＥＤ測定とＡＥＳ分光測定の両方を最適な条件で同時に行なえる。
【００１３】
【実施例】
本発明の第一の実施例を図１に示す。電子銃１で出射方向を整えたプローブ電子２は測定試料３に照射される。結晶情報を含んだ回折電子４は蛍光スクリーン５に到達して発光する。前記試料から放出される二次電子６の一部はチャネルトロン型電子分光機能を備えた電子検出器７に捕集される。以上の部品は真空容器内に配置されている。電子検出器は試料の鉛直方向ベクトルとプローブ電子の走行方向ベクトルで張る面上でかつ、プローブ電子の走行方向から試料表面側に６０度回転した方向に、距離１００ｍｍで配置されている。真空容器の内側には厚み５ｍｍのニッケル金属の箱型のシールド８で上記部品が全て囲まれている。このシールドは外部からの電界と磁界を遮蔽することができる。地磁気を０．０１％以下に遮蔽する。
【００１４】
図２は電子分光機能を備えた検出器７の電子捕集面に静電レンズ９を備えた第二の実施例である。この静電レンズは試料から放出された電子のうち、検出器の入射面での軸中心に軸にそった方向に入射する電子以外を遮断する機能を備えている。この静電レンズによって検出器が最も精度良く電子分光できる電子だけを検出器に取り込むことが出来る。
【００１５】
第三の実施例を図３に示す。図２に示した検出器の位置を変えることができる例である。試料と検出器（静電レンズの入射口）との距離が１００ｍｍの状態から０．１ｍｍの近接状態までを真空マニュピュレータ１０で移動できる。前記入射口と試料との対向角度も変更できる回転およびチルト機構を備えている上に、試料面の対向位置を変更できるＸＹ移動機構も備えている。
【００１６】
【発明の効果】
本発明のＲＨＥＥＤ−ＡＥＳ装置を用いると原子配列情報と化学結合情報の２つの重要な情報を同時に得ることが出来る。１回の測定で複数の検出を行うことで電子線照射による試料ダメージを最小にして測定できると共に、上記２種類の情報を発するタイミングが同じであることで測定試料の解析が単純化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は本発明第１の実施例を示す構成図である。
【図２】は本発明第２の実施例を示す構成図である。
【図３】は本発明第３の実施例を示す構成図である。
【符号】
１は電子銃、２はプローブ電子、３は測定試料、４は回折電子、５は蛍光スクリーン、６は二次電子、７は電子検出器、８はシールド、９は静電レンズ、１０はマニュピュレータである。