(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に電子線を照射し、その照射によって試料から発する蛍光を色分析する為の蛍光色分解装置に於いて、紫外線領域の波長の光を選択的に反射分離し紫外線を検出する為の第１検出手段に導く為の第１ダイクロイックミラーと、前記第１ダイクロイックミラーを透過した光を少なくともＲ、Ｇ、Ｂの３色の波長の光に分解し、各色に対応した少なくとも３つの検出手段にそれぞれの波長の光を導く為の他の複数のダイクロイックミラーと、前記検出手段のゲインを連動して調整する為の第１調整手段と、各検出手段のゲインを独立して調整する為の第２調整手段とを有することを特徴とする蛍光色分解装置。
【請求項２】
前記検出手段は少なくとも２種類の異なる分光感度特性を持つ光電子倍増管である請求項１の蛍光色分解装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、試料に電子線を照射し、試料から発する蛍光を紫外線の領域の波長、及び少なくともＲ、Ｇ、Ｂの３色の波長の光に分解する為の蛍光色分解装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、走査電子顕微鏡で電子線を照射し、その試料から発する蛍光を分析、或は各蛍光分析結果から試料の蛍光画像を表示する装置が知られている。
【０００３】
この種の従来装置に使用される蛍光色分解装置は、試料から発する蛍光を、先ず４７０ｎｍ以下の波長（紫外線、Ｂ（青）領域の波長を含む）を反射させ、４７０ｎｍ以上の波長の光（Ｇ（緑）、Ｒ（赤）の波長を含む光）を、透過させる為の第１のダイクロイックミラーにより、色分解をする様に構成されている。
【０００４】
該第１のダイクロイックミラーで反射された光を、別のダイクロイックミラーを利用し、紫外線とＢ（青）の光に分析すると共に前記第１のダイクロイックミラーを透過した光を、別のダイクロイックミラーにより、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）の波長の光に分解し、それぞれの波長の光を各検出器に導く様にしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで前記第１のダイクロイックミラーは、ガラス基板上に多層膜を蒸着することにより作成するが、使用波長が紫外線領域を含む為、使用できる蒸着物質の種類が限られており、図３に示す様に４７０ｎｍ以下の波長を反射させる為の反射特性を持たせると、３００ｎｍ以下の波長の光の反射率が低下するという問題があった。その為、この従来の蛍光色分解装置では３００ｎｍ以下の波長の光を検出することが困難であり、波長の検出範囲が限定されるという問題があった。
【０００６】
本発明は斯かる実情に鑑み、色分解可能な紫外線領域の波長幅を広げ、良好な色分解を行うとができる蛍光色分解装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、試料に電子線を照射し、その照射によって試料から発する蛍光を色分析する為の蛍光色分解装置に於いて、紫外線領域の波長の光を選択的に反射分離し紫外線を検出する為の第１検出手段に導く為の第１ダイクロイックミラーと、前記第１ダイクロイックミラーを透過した光を少なくともＲ、Ｇ、Ｂの３色の波長の光に分解し、各色に対応した少なくとも３つの検出手段にそれぞれの波長の光を導く為の他の複数のダイクロイックミラーとから成る蛍光色分解装置に係り、又前記検出手段は少なくとも２種類の異なる分光感度特性を持つ光電子倍増管である蛍光色分解装置に係り、更に又前記検出手段のゲインを連動して調整する為の第１調整手段と、各検出手段のゲインを独立して調整する為の第２調整手段とを有する蛍光色分解装置に係るものであり、試料から発せられる蛍光を最初に色分解する第１ダイクロイックミラーを紫外線領域の波長だけを反射させる様にしているので、反射率の低下する波長の領域を広げることが可能となり、広範囲の波長の色を分解して検出することができ、更に、前記検出手段のゲインを連動して調整し、各検出手段のゲインを独立して調整することができるので試料による蛍光強度が相違しても、又各検出手段の出力にばらつきがあっても、最適な状態で蛍光分析が可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【０００９】
図１に示す様に真空試料室１内に試料７が載置される試料支持部２が設けられ、該試料支持部２は水平方向Ｘ−Ｙの２方向に移動可能であると共に上下方向に昇降可能である。該試料支持部２に対向して楕円曲面の集光ミラー３が設けられ、該集光ミラー３を挾み前記試料支持部２に対峙させ電子銃を含む電子光学コラム４が配設される。
【００１０】
前記集光ミラー３には前記電子光学コラム４からの電子線が通過できる様に通過孔５が形成されている。尚、電子光学コラム４には、電子線集束の為の集束レンズ、走査の為の偏向コイル等があるが図示は省略する。
【００１１】
前記真空試料室１側壁の前記集光ミラー３に対向し、該集光ミラー３の反射光軸上に気密な射出窓６が設けられている。前記真空試料室１の外部、前記集光ミラー３の反射光軸上に前記射出窓６側から第１ダイクロイックミラー１０、第２ダイクロイックミラー１１、第３ダイクロイックミラー１２が順次配設され、前記第１ダイクロイックミラー１０の反射光軸上にＵＶ領域の波長を検出する第１検出器１３を設け、前記第２ダイクロイックミラー１１の反射光軸上にＢ（青）領域の波長を検出する第２検出器１４を設け、前記第３ダイクロイックミラー１２の反射光軸上にＲ（赤）の領域の波長を検出する第３検出器１５を設け、前記第３ダイクロイックミラー１２の透過光軸上にＧ（緑）の領域の波長を検出する第４検出器１６を設ける。
【００１２】
前記第１検出器１３、第２検出器１４、第３検出器１５、第４検出器１６はそれぞれ光電子倍増管で構成され、更にＲ（赤）の波長の領域の感度が低い為、前記第３検出器１５については分光感度が高いものを使用する。
【００１３】
前記第１検出器１３、第２検出器１４、第３検出器１５、第４検出器１６からの出力は記憶設定器１７に入力されると共に連動増幅器１８に入力される。該連動増幅器１８と前記記憶設定器１７とで第１ゲイン調節手段１９が構成される。該第１ゲイン調節手段１９で増幅された前記第１検出器１３、第２検出器１４、第３検出器１５、第４検出器１６からの出力は、それぞれ個別に第１増幅器２０、第２増幅器２１、第３増幅器２２、第４増幅器２３でゲイン調整されて演算処理器２５に入力される。前記第１増幅器２０、第２増幅器２１、第３増幅器２２、第４増幅器２３により第２ゲイン調節手段２４が構成される。前記演算処理器２５は前記第１増幅器２０、第２増幅器２１、第３増幅器２２、第４増幅器２３からの信号を基に試料から発せられる蛍光に基づき試料のカラーを演算し、表示装置２６に表示させる。
【００１４】
前記第１ダイクロイックミラー１０は２１５ｎｍ〜３８０ｎｍ（図２参照）の範囲の波長の光を反射し、第２ダイクロイックミラー１１は４８０ｎｍ以下の波長の光を反射し４８０ｎｍ以上の波長の光を透過し、第３ダイクロイックミラー１２は５７０ｎｍ以上の波長の光を反射し、５７０ｎｍ以下の波長の光を透過する様になっている。尚、前記実施の形態では、第１ダイクロイックミラー１０の反射光を、直接第１検出器１３に導いているが、ダイクロイックミラーで更に分光して２つ以上の検出器に導き、ＵＶ領域で色分解をして検出する様にしても良い。
【００１５】
以下、本実施の形態の作用について説明する。
【００１６】
前記電子光学コラム４より前記試料７に電子線が照射されることで、該試料７より蛍光が発せられ、該蛍光は前記集光ミラー３により反射集光され、前記射出窓６を透過して前記第１ダイクロイックミラー１０に入光する。該第１ダイクロイックミラー１０は図２に示す様な反射特性を有しており、従って前記２１５ｎｍ〜３８０ｎｍの波長の光が前記第１検出器１３に検出される。前記第２ダイクロイックミラー１１は４８０ｎｍ以下の波長の光を反射し４８０ｎｍ以上の波長の光を透過するので、前記第１ダイクロイックミラー１０を透過した３８０ｎｍ以上の光の内、３８０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長の光は前記第２検出器１４に検出される。更に前記第２ダイクロイックミラー１１を透過した光の内、前記第３ダイクロイックミラー１２は５７０ｎｍ以上の波長の光を反射し、４８０ｎｍ〜５７０ｎｍの波長の光を透過するので、５７０ｎｍ以上の波長の光は前記第３検出器１５に検出され、４８０ｎｍ〜５７０ｎｍの波長の光は前記第４検出器１６に検出される。
【００１７】
前記第１検出器１３、第２検出器１４、第３検出器１５、第４検出器１６からの検出信号は前記記憶設定器１７に入力されており、該記憶設定器１７では前記各検出器の出力ゲインを記憶すると共に、各検出器の出力ゲインの比率を演算して記憶している。又前記第１検出器１３、第２検出器１４、第３検出器１５、第４検出器１６からの検出信号は前記連動増幅器１８に入力されており、該連動増幅器１８ではこれら検出器からの信号を前記記憶設定器１７が演算した比率を維持し、前記第１検出器１３、第２検出器１４、第３検出器１５、第４検出器１６からの検出信号を連動して増幅する。
【００１８】
試料により発する蛍光の強度が変化するが、前記連動増幅器１８により、蛍光の強度分布を変えることなく適正な信号が得られる。
【００１９】
前記連動増幅器１８からの出力は各検出器毎に、前記前記第１増幅器２０、第２増幅器２１、第３増幅器２２、第４増幅器２３に入力される。これら増幅器では前記検出器の増倍率を独立で調整するものである。これは各検出器のばらつきを補正するものであり、又、試料により変るもの、例えば、蛍光灯の緑色の蛍光材の様に電子線に対して発光効率がよくない材料もあり、この場合多少緑色のゲイン（第４検出器１６の出力ゲイン）を高くする必要がある。
【００２０】
前記第１ゲイン調節手段１９、第２ゲイン調節手段２４により前記第１検出器１３、第２検出器１４、第３検出器１５、第４検出器１６からの検出信号を調整し、調整された信号は前記演算処理器２５に入力される。該演算処理器２５ではこれら検出器からの信号を基に蛍光の違いを演算し、更に前記表示装置２６に試料７のカラーを表示させる。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、試料から発する蛍光を最初に色分解する為の第１ダイクロイックミラーに、紫外線領域の波長の光だけを反射させる特性を持たせた為、従来の装置に於けるダイクロイックミラーに対し反射率の低下する波長の領域を広げることが可能となり、広い波長領域の色を分解して検出することができる等の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す概略ブロック図である。
【図２】該実施の形態に使用される第１ダイクロイックミラーの反射特性を示す線図である。
【図３】従来例で使用されていた第１ダイクロイックミラーの反射特性を示す線図である。
【符号の説明】
１          真空試料室
３          集光ミラー
７          試料
１０        第１ダイクロイックミラー
１１        第２ダイクロイックミラー
１２        第３ダイクロイックミラー
１３        第１検出器
１４        第２検出器
１５        第３検出器
１６        第４検出器
１９        第１ゲイン調節手段
２４        第２ゲイン調節手段
２５        演算処理器
２６        表示装置
【図１】
0003885914.tif 000002
【図２】
0003885914.tif 000003
【図３】
0003885914.tif 000004