特許 6677571 電子分光装置および測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6677571

(24)【登録日】2020年3月17日

(45)【発行日】2020年4月8日

(54)【発明の名称】電子分光装置および測定方法

(51)【国際特許分類】

   H01J 37/252 20060101AFI20200330BHJP

   G01N 23/2276 20180101ALI20200330BHJP

   H01J 49/44 20060101ALI20200330BHJP

   H01J 43/04 20060101ALI20200330BHJP

   H01J 37/05 20060101ALI20200330BHJP

【ＦＩ】

   H01J37/252 Z

   G01N23/2276

   H01J49/44

   H01J43/04

   H01J37/05

【請求項の数】7

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2016-96796(P2016-96796)

(22)【出願日】2016年5月13日

(65)【公開番号】特開2017-204425(P2017-204425A)

(43)【公開日】2017年11月16日

【審査請求日】2018年11月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004271

【氏名又は名称】日本電子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090387

【弁理士】

【氏名又は名称】布施 行夫

(74)【代理人】

【識別番号】100090398

【弁理士】

【氏名又は名称】大渕 美千栄

(72)【発明者】

【氏名】下島 輝高

【審査官】 鳥居 祐樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０４−２８４３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／００１１８３６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｊ ３７／２５２

Ｈ０１Ｊ ３７／０５

Ｈ０１Ｊ ４３／０４

Ｈ０１Ｊ ４９／０８

Ｈ０１Ｊ ４９／４４

Ｇ０１Ｎ ２３／２２７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

試料から放出された電子をエネルギー分光するエネルギー分光部と、
前記エネルギー分光部でエネルギー分光された電子のエネルギー分散方向に並んで配置されている複数の検出部を備えた検出装置と、
前記検出装置の検出結果に基づいて、電子分光スペクトルデータを取得する処理部と、を含み、
前記処理部は、
前記検出部の検出感度を補正するための補正係数を、前記検出部ごとに算出する補正係数算出処理と、
前記エネルギー分光部でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を設定して、複数の前記検出部の検出結果を取得する第１測定結果取得処理と、
前記第１測定結果取得処理で取得された複数の前記検出部の検出結果を前記補正係数で補正して、第１電子分光スペクトルデータを取得する第１データ取得処理と、
前記補正係数算出処理の前に、複数の前記検出部の検出結果を取得する処理を、前記エネルギー分光部でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を変更して、複数回繰り返す第３測定結果取得処理と、
を行い、
前記補正係数算出処理では、前記第３測定結果取得処理で取得された複数の前記検出部の検出結果に基づいて、前記補正係数を算出する、電子分光装置。

【請求項2】

請求項１において、
前記処理部は、
前記エネルギー分光部でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を前記第１測定結果取得処理における電子のエネルギー範囲と異なる範囲に設定して、複数の前記検出部の検出結果を取得する第２測定結果取得処理と、
前記第２測定結果取得処理で取得された複数の前記検出部の検出結果を前記補正係数で補正して、第２電子分光スペクトルデータを取得する第２データ取得処理と、
を行い、
前記第１測定結果取得処理における複数の前記検出部が検出するエネルギーと、前記第
２測定結果取得処理における複数の前記検出部が検出するエネルギーとは、重複しない、電子分光装置。

【請求項3】

請求項１または２において、
前記処理部は、前記第３測定結果取得処理で取得された複数の前記検出部の検出結果から、第３電子分光スペクトルデータを取得する第３データ取得処理を行う、電子分光装置。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれか１項において、
前記検出部は、チャンネルトロンを含んで構成されている、電子分光装置。

【請求項5】

請求項１ないし３のいずれか１項において、
前記検出部は、複数のチャンネルトロンを含んで構成され、
前記検出部の検出結果は、前記複数のチャンネルトロンの検出結果の和である、電子分光装置。

【請求項6】

試料から放出された電子をエネルギー分光するエネルギー分光部と、前記エネルギー分光部でエネルギー分光された電子のエネルギー分散方向に並んで配置されている複数の検出部を備えた検出装置と、を含む電子分光装置における測定方法であって、
前記検出部の検出感度を補正するための補正係数を、前記検出部ごとに算出する補正係数算出工程と、
前記エネルギー分光部でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を設定して、複数の前記検出部の検出結果を取得する第１測定結果取得工程と、
前記第１測定結果取得工程で取得された複数の前記検出部の検出結果を前記補正係数で補正して、第１電子分光スペクトルデータを取得する第１データ取得工程と、
前記補正係数算出工程の前に、複数の前記検出部の検出結果を取得する処理を、前記エネルギー分光部でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を変更して、複数回繰り返す第３測定結果取得工程と、
を含み、
前記補正係数算出工程では、前記第３測定結果取得工程で取得された複数の前記検出部の検出結果に基づいて、前記補正係数を算出する、測定方法。

【請求項7】

請求項６において、
前記エネルギー分光部でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を前記第１測定結果取得工程における電子のエネルギー範囲と異なる範囲に設定して、複数の前記検出部の検出結果を取得する第２測定結果取得工程と、
前記第２測定結果取得工程で取得された複数の前記検出部の検出結果を前記補正係数で補正して、第２電子分光スペクトルデータを取得する第２データ取得工程と、
を含み、
前記第１測定結果取得工程における複数の前記検出部が検出するエネルギーと、前記第２測定結果取得工程における複数の前記検出部が検出するエネルギーとは、重複しない、測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子分光装置および測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

オージェ電子分光装置（Ａｕｇｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＡＥＳ）や、Ｘ線光電子分光装置（Ｘ−ｒａｙ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｅ、ＸＰＳ）等の電子分光装置は、固体表面を分析するための装置として知られている。

【0003】

このような電子分光装置に搭載される検出装置として、エネルギー分光部でエネルギー分光された電子のエネルギー分散方向に複数のチャンネルトロンが配列された装置が知られている（例えば特許文献１参照）。チャンネルトロンは、検出感度のばらつきが多い検出器である。そのため、電子分光装置において、通常のスペクトル収集の際には、特定の１チャンネルで検出するモード（以下「シングルモード」ともいう）、または複数の有効チャンネルで検出した結果を加算するモード（以下「サムモード」ともいう）が使用される。

【0004】

図１６は、シングルモードを説明するための図である。図１６に示す例では、−２ｃｈ〜＋２ｃｈのチャンネルトロン２のうちの指定された１つのチャンネルトロン２（＋１ｃｈのチャンネルトロン２）を用いて電子の検出が行われる。

【0005】

図１７は、サムモードを説明するための図である。図１７に示す例では、−２ｃｈ〜＋２ｃｈのチャンネルトロン２のうちの指定された２つのチャンネルトロン２（０ｃｈのチャンネルトロン２および＋１ｃｈのチャンネルトロン２）の検出結果（電子の計数値）の和が電子の検出結果となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００１−３１２９９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

図１８は、従来の電子分光装置において、シングルモードでスペクトル収集を行う場合を説明するための図である。図１８には、１回目の測定から１００回目の測定まで、５個のチャンネルトロン（−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）で検出できる電子のエネルギーを記載している。以下、図１８を参照しながら、従来の電子分光装置におけるスペクトル収集について説明する。

【0008】

まず、ユーザーがスペクトルの収集条件を設定する。スペクトル収集条件は、開始エネルギーＥｓ、終了エネルギーＥｅ、エネルギー間隔Ｉ、指定チャンネルトロンＰ、および測定時間Ｄ等を含む。

【0009】

電子分光装置は、これらの条件が設定されると、指定チャンネルトロンＰで開始エネルギーＥｓから終了エネルギーＥｅが検出できるように、指定チャンネルトロンＰで検出されるエネルギーを変更して、繰り返し測定を行う。図１８に示す例では、開始エネルギーＥｓ＝Ｅ_１、終了エネルギーＥｅ＝Ｅ_１００、指定チャンネルトロンＰ＝＋１ｃｈに設定されている。なお、測定時間Ｄは、１回の測定において、チャンネルトロンが電子を検出
する時間である。

【0010】

上記のスペクトル収集条件で測定を行うことにより、指定チャンネルトロンＰ＝＋１ｃｈにおいて、エネルギーＥ_１からエネルギーＥ_１００の範囲の電子分光スペクトルデータを得ることができる。

【0011】

従来の電子分光装置では、上記のようにスペクトルを収集するために、繰り返し何度も測定を行わなければならないため（図１８に示す例では１００回）、スペクトル収集に要する時間が長くなってしまうという問題があった。

【0012】

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、スペクトル収集に要する時間を短縮できる電子分光装置および測定方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

（１）本発明に係る電子分光装置は、
試料から放出された電子をエネルギー分光するエネルギー分光部と、
前記エネルギー分光部でエネルギー分光された電子のエネルギー分散方向に並んで配置されている複数の検出部を備えた検出装置と、
前記検出装置の検出結果に基づいて、電子分光スペクトルデータを取得する処理部と、を含み、
前記処理部は、
前記検出部の検出感度を補正するための補正係数を、前記検出部ごとに算出する補正係数算出処理と、
前記エネルギー分光部でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を設定して、複数の前記検出部の検出結果を取得する第１測定結果取得処理と、
前記第１測定結果取得処理で取得された複数の前記検出部の検出結果を前記補正係数で補正して、第１電子分光スペクトルデータを取得する第１データ取得処理と、
前記補正係数算出処理の前に、複数の前記検出部の検出結果を取得する処理を、前記エネルギー分光部でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を変更して、複数回繰り返す第３測定結果取得処理と、
を行い、
前記補正係数算出処理では、前記第３測定結果取得処理で取得された複数の前記検出部の検出結果に基づいて、前記補正係数を算出する。

【0014】

このような電子分光装置では、検出部の検出感度を補正できるため、複数の検出部を用いて互いに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。したがって、スペクトル収集に要する時間を短縮することができる。

【0015】

（２）本発明に係る電子分光装置において、
前記処理部は、
前記エネルギー分光部でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を前記第１測定結果取得処理における電子のエネルギー範囲と異なる範囲に設定して、複数の前記検出部の検出結果を取得する第２測定結果取得処理と、
前記第２測定結果取得処理で取得された複数の前記検出部の検出結果を前記補正係数で補正して、第２電子分光スペクトルデータを取得する第２データ取得処理と、
を行い、
前記第１測定結果取得処理における複数の前記検出部が検出するエネルギーと、前記第２測定結果取得処理における複数の前記検出部が検出するエネルギーとは、重複しない。

【0016】

このような電子分光装置では、第１測定結果取得処理における複数の検出部が検出するエネルギーと、第２測定結果取得処理における複数の検出部が検出するエネルギーとは重複しないため、スペクトルを収集する際の測定の繰り返し回数を減らすことができる。したがって、スペクトル収集に要する時間を短縮することができる。

【0019】

（３）本発明に係る電子分光装置において、
前記処理部は、前記第３測定結果取得処理で取得された複数の前記検出部の検出結果から、第３電子分光スペクトルデータを取得する第３データ取得処理を行ってもよい。

【0020】

このような電子分光装置では、補正係数を算出するための第３測定結果取得処理で取得した複数の検出部の検出結果も電子分光スペクトルデータとして用いるため、スペクトル収集に要する時間を短縮することができる。

【0021】

（４）本発明に係る電子分光装置において、
前記検出部は、チャンネルトロンを含んで構成されていてもよい。

【0022】

（５）本発明に係る電子分光装置において、
前記検出部は、複数のチャンネルトロンを含んで構成され、
前記検出部の検出結果は、前記複数のチャンネルトロンの検出結果の和であってもよい。

【0023】

（６）本発明に係る測定方法は、
試料から放出された電子をエネルギー分光するエネルギー分光部と、前記エネルギー分光部でエネルギー分光された電子のエネルギー分散方向に並んで配置されている複数の検出部を備えた検出装置と、を含む電子分光装置における測定方法であって、
前記検出部の検出感度を補正するための補正係数を、前記検出部ごとに算出する補正係数算出工程と、
前記エネルギー分光部でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を設定して、複数の前記検出部の検出結果を取得する第１測定結果取得工程と、
前記第１測定結果取得工程で取得された複数の前記検出部の検出結果を前記補正係数で補正して、第１電子分光スペクトルデータを取得する第１データ取得工程と、
前記補正係数算出工程の前に、複数の前記検出部の検出結果を取得する処理を、前記エネルギー分光部でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を変更して、複数回繰り返す第３測定結果取得工程と、
を含み、
前記補正係数算出工程では、前記第３測定結果取得工程で取得された複数の前記検出部の検出結果に基づいて、前記補正係数を算出する。

【0024】

このような測定方法では、検出部の検出感度を補正できるため、複数の検出部を用いて互いに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。したがって、スペクトル収集に要する時間を短縮することができる。

【0025】

（７）本発明に係る測定方法において、
前記エネルギー分光部でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を前記第１測定結果取得工程における電子のエネルギー範囲と異なる範囲に設定して、複数の前記検出部の検出結果を取得する第２測定結果取得工程と、
前記第２測定結果取得工程で取得された複数の前記検出部の検出結果を前記補正係数で補正して、第２電子分光スペクトルデータを取得する第２データ取得工程と、
を含み、
前記第１測定結果取得工程における複数の前記検出部が検出するエネルギーと、前記第２測定結果取得工程における複数の前記検出部が検出するエネルギーとは、重複しない。

【0026】

このような測定方法では、第１測定結果取得工程における複数の検出部が検出するエネルギーと、第２測定結果取得工程における複数の検出部が検出するエネルギーとは重複しないため、スペクトルを収集する際の測定の繰り返し回数を減らすことができる。したがって、スペクトル収集に要する時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本実施形態に係る電子分光装置を模式的に示す図。

【図2】検出装置を模式的に示す図。

【図3】検出装置の機能を説明するための図。

【図4】オージェ電子分光スペクトルを収集する処理の一例を示すフローチャート。

【図5】検出感度測定の流れの一例を示すフローチャート。

【図6】高速測定の流れの一例を示すフローチャート。

【図7】検出感度測定において複数のチャンネルトロンで検出できる電子のエネルギーを示す図。

【図8】補正係数を算出する際に用いられる電子のエネルギーの一例を示す図。

【図9】高速測定において複数のチャンネルトロンで検出できる電子のエネルギーを示す図。

【図10】スペクトルデータとして用いられる電子のエネルギーの一例を示す図。

【図11】処理部で生成されたオージェ電子分光スペクトルを模式的に示す図。

【図12】第１変形例における検出感度測定において複数のチャンネルトロンで検出できる電子のエネルギーを示す図。

【図13】第１変形例において補正係数を算出する際に用いられる電子のエネルギーの一例を示す図。

【図14】第１変形例における高速測定において、複数のチャンネルトロンで検出できる電子のエネルギーを示す図。

【図15】第２変形例における検出装置の機能を説明するための図。

【図16】シングルモードを説明するための図。

【図17】サムモードを説明するための図。

【図18】従来の電子分光装置においてシングルモードでスペクトル収集を行う場合を説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0028】

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。

【0029】

また、以下では、本発明に係る電子分光装置として、オージェ電子分光装置を例に挙げて説明するが、本発明に係る電子分光装置はこれに限定されない。例えば、本発明に係る電子分光装置は、Ｘ線光電子分光装置であってもよい。

【0030】

１． 電子分光装置
まず、本実施形態に係る電子分光装置について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る電子分光装置１００を模式的に示す図である。

【0031】

電子分光装置１００は、オージェ電子分光法により試料の分析を行うための装置である。オージェ電子分光法とは、電子線等により励起されて試料から放出されるオージェ電子のエネルギーを測定することによって、元素分析を行う手法である。

【0032】

電子分光装置１００は、図１に示すように、電子線照射装置１０と、試料ステージ２０と、エネルギーアナライザー３０（エネルギー分光部の一例）と、検出装置４０と、照射制御装置５０と、エネルギーアナライザー制御装置５２と、計数演算装置５４と、処理部６０と、を含む。

【0033】

電子線照射装置１０は、電子線を試料Ｓに照射する。電子線照射装置１０は、電子銃１２と、電子レンズ１４と、偏向器１６と、を含んで構成されている。

【0034】

電子銃１２は、電子線を放出する。電子レンズ１４は、電子銃１２から放出された電子線を集束させる。偏向器１６は、電子レンズ１４で集束された電子線を偏向させる。偏向器１６によって、電子線を試料Ｓ上で走査することもできる。

【0035】

試料ステージ２０は、試料Ｓを保持し、試料Ｓを移動させることができる。試料ステージ２０は、例えば、試料Ｓを傾斜する機構（ゴニオメーター）を備えていてもよい。

【0036】

エネルギーアナライザー３０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エネルギー分光する。エネルギーアナライザー３０は、インプットレンズ３２と、静電半球型アナライザー３４と、を含んで構成されている。

【0037】

インプットレンズ３２は、入射した電子を静電半球型アナライザー３４に導く。また、インプットレンズ３２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３２において、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。インプットレンズ３２は、複数の静電レンズ３３を含んで構成されている。

【0038】

静電半球型アナライザー３４は、内半球電極３５ａと、外半球電極３５ｂと、を有している。静電半球型アナライザー３４では、内半球電極３５ａと外半球電極３５ｂ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。

【0039】

検出装置４０は、エネルギーアナライザー３０でエネルギー分光された電子を検出する。

【0040】

図２は、検出装置４０を模式的に示す図である。検出装置４０は、複数のチャンネルトロン４２を含んで構成されている。図２に示す例では、検出装置４０は、５個のチャンネルトロン４２を有しているが、その数は特に限定されない。チャンネルトロン４２は、電子を検出し、増幅した信号を出力する検出器である。

【0041】

複数のチャンネルトロン４２は、エネルギーアナライザー３０の出射面（エネルギー分散面）において、エネルギー分光された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４２は、互いに異なるエネルギーの電子を検出することができる。その結果、検出装置４０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。複数のチャンネルトロン４２は、内半球電極３５ａから外半球電極３５ｂに向かう方向に沿って配列されている。

【0042】

図３は、検出装置４０の機能を説明するための図である。

【0043】

複数のチャンネルトロン４２には、図３に示すように、−２ｃｈ〜＋２ｃｈのチャンネル番号が割り当てられている。具体的には、静電半球型アナライザー３４の電極３５ａ，３５ｂ間の中心を通る電子を検出するチャンネルトロン４２が、０ｃｈである。また、チャンネルトロン４２（Ｐ＝０ｃｈ）から、内半球電極３５ａ側に向かって順に、チャンネ
ルトロン４２（Ｐ＝−１ｃｈ）、チャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ）が配置されている。また、チャンネルトロン４２（Ｐ＝０ｃｈ）から、外半球電極３５ｂ側に向かって順に、チャンネルトロン４２（Ｐ＝＋１ｃｈ）、チャンネルトロン４２（Ｐ＝＋２ｃｈ）が配置されている。

【0044】

複数のチャンネルトロン４２は、隣り合うチャンネルトロン４２間のエネルギー間隔ΔＥが同じになるように配列されている。そのため、チャンネルトロン４２（Ｐ＝０ｃｈ）が検出できるエネルギーをＥとした場合、チャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ）が検出できるエネルギーはＥ−２・ΔＥであり、チャンネルトロン４２（Ｐ＝−１ｃｈ）が検出できるエネルギーはＥ−ΔＥである。また、チャンネルトロン４２（Ｐ＝＋１ｃｈ）が検出できるエネルギーはＥ＋ΔＥであり、チャンネルトロン４２（Ｐ＝＋２ｃｈ）が検出できるエネルギーはＥ＋２・ΔＥである。

【0045】

照射制御装置５０は、電子線照射装置１０を制御する。照射制御装置５０は、例えば、処理部６０からの制御信号に基づいて、電子線が試料Ｓ上の所定の位置に照射されるように、電子線照射装置１０を制御する。

【0046】

エネルギーアナライザー制御装置５２は、エネルギーアナライザー３０を制御する。エネルギーアナライザー制御装置５２は、例えば、処理部６０からの制御信号に基づいて、エネルギーアナライザー３０の内半球電極３５ａと外半球電極３５ｂとの間に電圧を印加する。

【0047】

計数演算装置５４は、チャンネルトロン４２で検出された電子を計数する。計数演算装置５４は、チャンネルトロン４２で検出された電子の計数結果（すなわち検出結果）を処理部６０に送る。

【0048】

処理部６０は、計数演算装置５４から送られた検出装置４０の検出結果（すなわち、複数のチャンネルトロン４２の検出結果）に基づいて、オージェ電子分光スペクトルデータ（電子分光スペクトルデータの一例）を取得する処理や、照射制御装置５０およびエネルギーアナライザー制御装置５２を制御するための制御信号を生成する処理等の処理を行う。なお、処理部６０の処理の詳細については後述する。

【0049】

処理部６０の機能は、各種プロセッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ等）でプログラムを実行することにより実現することができる。なお、処理部６０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。

【0050】

２． 電子分光装置の動作
次に、電子分光装置１００の動作について説明する。

【0051】

電子銃１２から放出された電子線は、電子レンズ１４によって集束されて試料Ｓ上に照射される。このとき、偏向器１６を用いて試料Ｓ面上で電子線を走査することもできる。電子線が照射された試料Ｓからは、オージェ電子、二次電子等が放出される。

【0052】

試料Ｓから放出されたオージェ電子は、インプットレンズ３２に入射し、静電レンズ３３により減速され、静電半球型アナライザー３４に入射する。入射したオージェ電子は、静電半球型アナライザー３４でエネルギー分光され、静電半球型アナライザー３４の出射面（エネルギー分散面）において所定の方向（エネルギー分散方向）にエネルギー（運動エネルギー）に応じて分散される。

【0053】

エネルギーに応じて分散されたオージェ電子は、エネルギー分散方向に並んで配置され
た複数のチャンネルトロン４２で検出される。複数のチャンネルトロン４２で検出された電子は、チャンネルトロン４２ごとに計数演算装置５４で計数され、その計数結果が処理部６０に送られる。

【0054】

次に、電子分光装置１００において、オージェ電子分光スペクトル（以下、単に「スペクトル」ともいう）を収集する際の動作について説明する。図４は、電子分光装置１００における、スペクトルを収集する処理の一例を示すフローチャートである。図５は、検出感度測定（ステップＳ１２）の流れの一例を示すフローチャートである。図６は、高速測定（ステップＳ１６）の流れの一例を示すフローチャートである。

【0055】

（１）スペクトル収集条件の設定（ステップＳ１０）
まず、ユーザーがスペクトル収集条件を設定する。ユーザーは、電子分光装置１００の設定部（ユーザーインターフェイス、図示せず）を操作して、スペクトル収集の条件を設定する。設定部でのスペクトル収集条件の設定が処理部６０の処理に反映される。

【0056】

スペクトル収集の条件は、開始エネルギーＥｓ、終了エネルギーＥｅ、エネルギー間隔Ｉ、有効チャンネルトロン数Ｎ、指定チャンネルトロンＰ、および測定時間Ｄ等を含む。

【0057】

開始エネルギーＥｓは、測定を開始するときのエネルギーである。終了エネルギーＥｅは、測定を終了するときのエネルギーである。エネルギー間隔Ｉは、スペクトルデータのエネルギー間隔である。有効チャンネルトロン数は、測定に使用するチャンネルトロン４２の数である。指定チャンネルトロンは、基準となるチャンネルトロンである。測定時間Ｄは、１回の測定において、チャンネルトロン４２が電子を検出する時間である。

【0058】

以下、開始エネルギーＥｓ＝Ｅ_１、終了エネルギーＥｅ＝Ｅ_１００、エネルギー間隔Ｉ＝１．０ｅＶ、有効チャンネルトロン数Ｎ＝５、指定チャンネルトロン４２（Ｐ＝＋１ｃｈ）、隣り合うチャンネルトロン間のエネルギー間隔ΔＥ＝１．０ｅＶに設定されている場合について説明する。なお、エネルギーＥ_ｎとエネルギーＥ_ｎ＋１とのエネルギー差は、１．０ｅＶとする（ｎは任意の数）。

【0059】

（２）検出感度測定（ステップＳ１２）
次に、処理部６０は、検出感度測定を行い、５個のチャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）の検出結果を取得する。

【0060】

図７は、検出感度測定において、チャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）で検出できる電子のエネルギーを示す図である。

【0061】

図７に示すように、検出感度測定では、まず、指定チャンネルトロン４２（Ｐ＝＋１ｃｈ）で開始エネルギーＥｓ＝Ｅ_１が測定されるようにエネルギーアナライザー３０でエネルギー分光されるエネルギー範囲を設定して、チャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）で電子を検出する（１回目の測定（ｎ＝１））。１回目の測定では、エネルギーＥ_１の電子およびエネルギーＥ_２の電子が検出され、エネルギーＥ_１およびエネルギーＥ_２のスペクトルデータ（検出結果）を取得できる。

【0062】

次に、エネルギーアナライザー３０でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を１．０ｅＶだけずらして、チャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）で電子を検出する（２回目の測定（ｎ＝２））。２回目の測定では、エネルギーＥ_１の電子、エネルギーＥ_２の電子、およびエネルギーＥ_３の電子が検出され、エネルギーＥ_１〜Ｅ_３のスペクトルデータを取得できる。

【0063】

このようにして、上記測定を有効チャンネルトロン数分だけ繰り返す。すなわち、ここでは、エネルギーアナライザー３０でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を１．０ｅＶずつずらしながら、５回の測定が行われる。

【0064】

３回目の測定（ｎ＝３）では、エネルギーＥ_１の電子、エネルギーＥ_２の電子、エネルギーＥ_３の電子、およびエネルギーＥ_４の電子が検出され、エネルギーＥ_１〜Ｅ_４のスペクトルデータを取得できる。４回目の測定（ｎ＝４）では、エネルギーＥ_１の電子、エネルギーＥ_２の電子、エネルギーＥ_３の電子、エネルギーＥ_４の電子、およびエネルギーＥ_５の電子が検出され、エネルギーＥ_１〜Ｅ_５のスペクトルデータを取得できる。５回目の測定（ｎ＝５）では、エネルギーＥ_２の電子、エネルギーＥ_３の電子、エネルギーＥ_４の電子、エネルギーＥ_５の電子、およびエネルギーＥ_６の電子が検出され、エネルギーＥ_３〜Ｅ_６のスペクトルデータを取得できる。

【0065】

次に、検出感度測定における処理部６０の処理について、図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。

【0066】

処理部６０は、まず、エネルギーアナライザー３０でエネルギー分光されるエネルギー範囲を設定し、チャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）の検出結果を取得する（ステップＳ１２０）。

【0067】

具体的には、処理部６０は、指定チャンネルトロン４２（Ｐ＝＋１ｃｈ）で開始エネルギーＥｓ＝Ｅ_１が測定されるようにエネルギー範囲を設定するための制御信号を生成し、エネルギーアナライザー制御装置５２に送る。そして、処理部６０は、計数演算装置５４からチャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）の検出結果を受け取る。これにより、処理部６０は、１回目の測定におけるチャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）の検出結果を取得する。

【0068】

次に、処理部６０は、設定された有効チャンネルトロン数（Ｎ＝５）だけ測定が行われたか否かの判定を行う（ステップＳ１２２）。

【0069】

処理部６０は、有効チャンネルトロン数だけ測定が行われていないと判定した場合（ステップＳ１２２でＮｏの場合）、エネルギー範囲を１回目の測定からエネルギー間隔Ｉ＝１．０ｅＶだけずれるように変更する（ステップＳ１２４）。具体的には、処理部６０は、エネルギー範囲を１回目の測定からエネルギー間隔Ｉ＝１．０ｅＶだけずれるように設定するための制御信号を生成し、エネルギーアナライザー制御装置５２に送る。

【0070】

そして、処理部６０は、計数演算装置５４からチャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）の検出結果を受け取る。これにより、処理部６０は、２回目の測定におけるチャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）の検出結果を取得する。（ステップＳ１２０）。

【0071】

処理部６０は、有効チャンネルトロン数（Ｎ＝５）だけ、ステップＳ１２０〜ステップＳ１２４の処理を繰り返し行い、３回目〜５回目の測定におけるチャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）の検出結果を取得する。

【0072】

処理部６０は、有効チャンネルトロン数（Ｎ＝５）だけ測定が行われたと判定した場合（ステップＳ１２４でＹｅｓの場合）、検出感度測定処理を終了する。

【0073】

（３）補正係数の算出（ステップＳ１４）
次に、処理部６０は、検出感度測定で得られたチャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜
＋２ｃｈ）の検出結果に基づいて、補正係数を算出する。ここで、補正係数とは、チャンネルトロン４２の検出感度を補正するための係数である。補正係数は、チャンネルトロン４２ごとに算出される。補正係数によって、チャンネルトロン４２の検出結果（計数結果）を補正することができ、チャンネルトロン４２の検出感度のばらつきの影響を低減できる。

【0074】

処理部６０は、図８に示すように、チャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）において同じエネルギー（図８に示す例ではエネルギーＥ_２）の電子を検出した結果を用いて、チャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）の計数が同じになるように、補正係数を算出する。

【0075】

具体的には、処理部６０は、補正係数を、指定チャンネルトロンに設定されたチャンネルトロン４２（Ｐ＝＋１ｃｈ）を基準として、他のチャンネルトロン４２のゲイン（比率）を算出することで求める。例えば、チャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ）の検出結果（計数結果）が８０、チャンネルトロン４２（Ｐ＝−１ｃｈ）の検出結果が１５０、チャンネルトロン４２（Ｐ＝０ｃｈ）の検出結果が１１０、チャンネルトロン４２（Ｐ＝＋１ｃｈ）の検出結果が９０、チャンネルトロン４２（Ｐ＝＋２ｃｈ）の検出結果が１２０の場合、補正係数は、それぞれ、０．８８（Ｐ＝−２ｃｈ）、１．６６（Ｐ＝−１ｃｈ）、１．２２（Ｐ＝０ｃｈ）、１．０（Ｐ＝＋１ｃｈ）、１．３３（Ｐ＝＋２ｃｈ）となる。

【0076】

（４）高速測定（ステップＳ１６）
次に、処理部６０は、高速測定を行い、チャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）の検出結果を取得する。

【0077】

図９は、高速測定において、チャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）で検出できる電子のエネルギーを示す図である。

【0078】

高速測定では、図９に示すように、チャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）が検出する電子のエネルギーが重複しないように、チャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）の検出結果を取得する処理を、エネルギーアナライザー３０でエネルギー分光されるエネルギー範囲を変更して複数回繰り返す。

【0079】

すなわち、高速測定では、６回目の測定（ｎ＝６）でチャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）が検出する電子のエネルギーＥ_７，Ｅ_８，Ｅ_９，Ｅ_１０，Ｅ_１１と、７回目の測定（ｎ＝７）でチャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）が検出する電子のエネルギーＥ_１２，Ｅ_１３，Ｅ_１４，Ｅ_１５，Ｅ_１６とは、重複しない。７回目以降も同様であり、６回目の測定から２４回目の測定まで、チャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）が検出する電子のエネルギーは重複しない。

【0080】

例えば、エネルギーアナライザー３０でエネルギー分光されるエネルギー範囲を、エネルギー間隔Ｉの有効チャンネルトロン数倍（エネルギー間隔Ｉ×有効チャンネルトロン数Ｎ）だけずらしながら、繰り返し測定を行うことにより、上記のように、チャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）が検出する電子のエネルギーが重複しない。図９に示す例では、エネルギー間隔Ｉが１．０ｅＶであり、有効チャンネルトロン数が５であるため、エネルギー範囲を５．０ｅＶずつずらして、繰り返し測定を行っている。

【0081】

次に、高速測定における処理部６０の処理について、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。

【0082】

処理部６０は、まず、エネルギーアナライザー３０でエネルギー分光されるエネルギー
範囲を設定し、チャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）の検出結果を取得する（ステップＳ１６０）。

【0083】

具体的には、処理部６０は、エネルギー範囲を５回目の測定から＋１．０ｅＶだけずれるように設定するための制御信号を生成し、エネルギーアナライザー制御装置５２に送る。そして、処理部６０は、計数演算装置５４からチャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）の検出結果を受け取る。これにより、処理部６０は、６回目の測定におけるチャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）の検出結果を取得する。

【0084】

次に、処理部６０は、取得した６回目の測定におけるチャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）の検出結果（計数結果）を補正係数で補正する（ステップＳ１６２）。これにより、処理部６０は、エネルギーＥ_７〜Ｅ_１１のスペクトルデータを取得する。

【0085】

なお、上述したように、補正係数は、チャンネルトロン４２（Ｐ＝＋１ｃｈ）を基準として算出しているため、チャンネルトロン４２（Ｐ＝＋１ｃｈ）の検出結果については補正を行わなくてもよい。

【0086】

次に、処理部６０は、終了エネルギーＥｅ＝Ｅ_１００の検出結果が取得されたか否かの判定を行う（ステップＳ１６４）。

【0087】

処理部６０は、終了エネルギーＥｅ＝Ｅ_１００の検出結果が取得されていないと判定した場合（ステップＳ１６４でＮｏの場合）、エネルギーアナライザー３０でエネルギー分光されるエネルギー範囲を、６回目の測定におけるエネルギー範囲と重複しないように変更する処理を行う（ステップＳ１６６）。具体的には、処理部６０は、エネルギー範囲を６回目の測定から＋５．０ｅＶ（エネルギー間隔Ｉ×有効チャンネルトロン数Ｎ）だけずれるように設定するための制御信号を生成し、エネルギーアナライザー制御装置５２に送る。

【0088】

そして、処理部６０は、計数演算装置５４からチャンネルトロン（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）の検出結果を受け取る。これにより、処理部６０は、７回目の測定におけるチャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）の検出結果を取得する（ステップＳ１６０）。

【0089】

次に、処理部６０は、取得した７回目の測定におけるチャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）の検出結果を補正係数で補正する（ステップＳ１６２）。これにより、処理部６０は、エネルギーＥ_１２〜Ｅ_１６のスペクトルデータを取得する。

【0090】

処理部６０は、終了エネルギーＥｅ＝Ｅ_１００の検出結果が取得されまで、ステップＳ１６０〜ステップＳ１６６の処理を繰り返し行い、エネルギーＥ_７〜Ｅ_１００のスペクトルデータを取得する。

【0091】

処理部６０は、終了エネルギーＥｅ＝Ｅ_１００の検出結果が取得されたと判定した場合（ステップＳ１６４でＹｅｓの場合）、高速測定処理を終了する。

【0092】

（５）スペクトル生成（ステップＳ１８）
次に、処理部６０は、取得したエネルギーＥ_１〜Ｅ_１００のスペクトルデータに基づいて、スペクトルを生成する。

【0093】

図１０は、スペクトルデータとして用いられる電子のエネルギーの一例を示す図である。

【0094】

処理部６０は、高速測定で取得したエネルギーＥ_７〜Ｅ_１００のスペクトルデータに加えて、検出感度測定で取得されたエネルギーＥ_１〜Ｅ_６のスペクトルデータを取得し、取得したエネルギーＥ_１〜Ｅ_１００のスペクトルデータからスペクトルを生成する。

【0095】

なお、処理部６０は、検出感度測定（１〜５回目の測定）で取得されたチャンネルトロン４２（Ｐ＝＋１ｃｈ）の検出結果をエネルギーＥ_１〜Ｅ_５のスペクトルデータとして取得する。また、処理部６０は、検出感度測定（５回目の測定）で取得されたチャンネルトロン４２（Ｐ＝＋２ｃｈ）の検出結果を補正係数で補正して、エネルギーＥ_６のスペクトルデータを取得する。

【0096】

図１１は、処理部６０で生成されたオージェ電子分光スペクトルを模式的に示す図である。

【0097】

図１１に示すように、上記の処理を行うことにより、開始エネルギーＥｓ＝Ｅ_１から終了エネルギーＥｅ＝Ｅ_１００のエネルギー範囲のスペクトルを生成することができる。処理部６０は、生成したスペクトルを表示部（図示せず）に表示する制御を行い、表示部にスペクトルが表示される。

【0098】

本実施形態に係る電子分光装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。

【0099】

電子分光装置１００では、処理部６０は、チャンネルトロン４２の検出感度を補正するための補正係数を、チャンネルトロン４２ごとに算出する補正係数算出処理（ステップＳ１４）と、エネルギーアナライザー３０でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を設定して、複数のチャンネルトロン４２の検出結果を取得する第１測定結果取得処理（ステップＳ１６０）と、第１測定結果取得処理で取得された複数のチャンネルトロン４２の検出結果を補正係数で補正して、スペクトルデータを取得する第１データ取得処理（ステップＳ１６２）と、を行う。したがって、電子分光装置１００では、複数のチャンネルトロン４２の検出感度を補正できるため、複数のチャンネルトロン４２を用いて、互いに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。そのため、電子分光装置１００では、スペクトル収集に要する時間を短縮することができる。

【0100】

電子分光装置１００では、処理部６０は、エネルギーアナライザー３０でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を第１測定結果取得処理における電子のエネルギー範囲と異なる範囲に設定して（ステップＳ１６６）、複数のチャンネルトロン４２の検出結果を取得する第２測定結果取得処理と、第２測定結果取得処理で取得された複数のチャンネルトロン４２の検出結果を補正係数で補正して、スペクトルデータを取得する第２データ取得処理と、を行い、第１測定結果取得処理における複数のチャンネルトロン４２が検出するエネルギーと、第２測定結果取得処理における複数のチャンネルトロン４２が検出するエネルギーとは、重複しない。そのため、電子分光装置１００では、スペクトル収集に要する時間を短縮することができる。

【0101】

例えば、図１８に示す従来例では、エネルギーＥ_１〜Ｅ_１００のスペクトルデータを取得するために、１００回の測定を行わなければならなかった。これに対して、本実施形態では、図１０に示すように、２４回の測定で、エネルギーＥ_１〜Ｅ_１００のスペクトルデータを取得することができる。このように、本実施形態では、従来例と比べて、スペクトルを収集する際の測定の繰り返し回数を減らすことができるため、スペクトル収集に要する時間を短縮することができる。

【0102】

電子分光装置１００では、処理部６０は、補正係数算出処理（ステップＳ１４）の前に
、複数のチャンネルトロン４２の検出結果を取得する処理を、エネルギーアナライザー３０でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を変更して、複数回繰り返す第３測定結果取得処理（ステップＳ１２）を行い、補正係数算出処理では、第３測定結果取得処理で取得された複数のチャンネルトロン４２の検出結果に基づいて、補正係数を算出する。そのため、電子分光装置１００では、チャンネルトロン４２の検出感度を補正するための補正係数を算出することができる。

【0103】

電子分光装置１００では、処理部６０は、第３測定結果取得処理（ステップＳ１２）で取得された複数のチャンネルトロン４２の検出結果から、スペクトルデータを取得する第３データ取得処理（ステップＳ１８）を行う。このとき、処理部６０は、複数のチャンネルトロン４２の検出結果を補正係数で補正してスペクトルデータを取得してもよい。電子分光装置１００では、検出感度測定における検出結果も、スペクトルデータとして用いるため、スペクトル収集に要する時間を短縮することができる。

【0104】

本実施形態に係る測定方法は、チャンネルトロン４２の検出感度を補正するための補正係数を、チャンネルトロン４２ごとに算出する補正係数算出工程と、エネルギーアナライザー３０でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を設定して、複数のチャンネルトロン４２の検出結果を取得する第１測定結果取得工程と、当該第１測定結果取得工程で取得された複数のチャンネルトロン４２の検出結果を補正係数で補正して、スペクトルデータを取得する第１データ取得工程と、を含む。そのため、本実施形態に係る測定方法によれば、スペクトル収集に要する時間を短縮することができる。

【0105】

本実施形態に係る測定方法は、エネルギーアナライザー３０でエネルギー分光される電子のエネルギー範囲を第１測定結果取得工程における電子のエネルギー範囲と異なる範囲に設定して、複数のチャンネルトロン４２の検出結果を取得する第２測定結果取得工程と、当該第２測定結果取得工程で取得された複数のチャンネルトロン４２の検出結果を補正係数で補正して、スペクトルデータを取得する第２データ取得工程と、を含み、第１測定結果取得工程における複数のチャンネルトロン４２が検出するエネルギーと、第２測定結果取得工程における複数のチャンネルトロン４２が検出するエネルギーとは、重複しない。そのため、本実施形態に係る測定方法によれば、スペクトル収集に要する時間を短縮することができる。

【0106】

３． 変形例
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。以下、上述した実施形態と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。

【0107】

（１）第１変形例
上述した実施形態では、スペクトルデータのエネルギー間隔Ｉと、隣り合うチャンネルトロン間のエネルギー間隔ΔＥと、が等しい（共に１．０ｅＶ）場合について説明したが、エネルギー間隔Ｉとエネルギー間隔ΔＥとは異なっていてもよい。

【0108】

以下、スペクトルデータのエネルギー間隔Ｉ＝１．０ｅＶ、隣り合うチャンネルトロン間のエネルギー間隔ΔＥ＝０．８ｅＶである場合について説明する。

【0109】

図１２は、第１変形例における検出感度測定において、チャンネルトロン４２（Ｐ＝＋２ｃｈ〜−２ｃｈ）で検出できる電子のエネルギーを示す図である。

【0110】

本変形例では、処理部６０は、補正係数を算出する処理において、対象エネルギーをＥ_１．０として補正係数を算出する。指定チャンネルトロン４２（Ｐ＝＋１ｃｈ）以外で検
出された電子のエネルギーが対象エネルギーＥ_１．０と一致しない場合には、図１３に示すように、２つのエネルギーの内挿によって推定した値を用いて、補正係数を算出する。

【0111】

例えば、チャンネルトロン４２（Ｐ＝＋２ｃｈ）の補正係数を算出する際には、１回目の測定におけるエネルギーＥ_０．８の検出結果と２回目の測定におけるエネルギーＥ_１．８の検出結果とからエネルギーＥ_１．０の検出結果を内挿により推定する。この推定されたエネルギーＥ_１．０の検出結果と、指定チャンネルトロン４２（Ｐ＝＋１ｃｈ）のエネルギーＥ_１．０の検出結果と、からチャンネルトロン４２（Ｐ＝＋２ｃｈ）の補正係数を算出する。チャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ，−１ｃｈ，０ｃｈ）についても、同様に、図１３において実線で囲まれた２回の測定の検出結果からエネルギーＥ_１．０の検出結果を内挿により推定し、補正係数を算出する。

【0112】

図１４は、第１変形例における高速測定において、チャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）で検出できる電子のエネルギーを示す図である。

【0113】

本変形例では、処理部６０は、高速測定において、エネルギーアナライザー３０でエネルギー分光されるエネルギー範囲を＋４．０ｅＶ（エネルギー間隔Ｉ×有効チャンネルトロン数Ｎ＝０．８ｅＶ×５）だけずらしながら、繰り返し測定を行い、チャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ〜＋２ｃｈ）の検出結果を取得する。

【0114】

ここで、取得したいスペクトルデータは、エネルギーＥ_１〜Ｅ_１００の検出結果であるところ、指定チャンネルトロン４２（Ｐ＝＋１ｃｈ）以外のチャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ，−１ｃｈ，０ｃｈ，＋２ｃｈ）では、エネルギーＥ_１〜Ｅ_１００を検出できない。そのため、本変形例では、複数のエネルギーの検出結果から内挿によってエネルギーＥ_１〜Ｅ_１００のスペクトルデータを取得する。

【0115】

例えば、エネルギーＥ_５．０の検出結果は、５回目の測定におけるチャンネルトロン４２（Ｐ＝＋２ｃｈ）の検出結果（エネルギーＥ_４．８の検出結果）と、６回目の測定におけるチャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ）の検出結果（エネルギーＥ_５．６の検出結果）と、から、内挿により推定する。また、例えば、エネルギーＥ_６．０の検出結果は、６回目の測定におけるチャンネルトロン４２（Ｐ＝−２ｃｈ）の検出結果（エネルギーＥ_５．６の検出結果）と、６回目の測定におけるチャンネルトロン４２（Ｐ＝−１ｃｈ）の検出結果（エネルギーＥ_６．４の検出結果）と、から、内挿により推定する。

【0116】

このようにして、処理部６０は、エネルギーＥ_１〜Ｅ_１００のスペクトルデータを取得することができる。

【0117】

第１変形例によれば、スペクトルデータのエネルギー間隔Ｉと、隣り合うチャンネルトロン間のエネルギー間隔ΔＥと、が異なる場合であっても、上述した実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

【0118】

（２）第２変形例
上述した実施形態では、１つのチャンネルトロンから１つのスペクトルデータを取得していたが、複数のチャンネルトロンから１つのスペクトルデータを取得してもよい。すなわち、上述した実施形態では、１つのチャンネルトロンが１つの検出部を構成していたが、複数のチャンネルトロンが１つの検出部を構成していてもよい。

【0119】

図１５は、第２変形例に係る検出装置の機能を説明するための図である。

【0120】

図１５に示すように、検出装置４０は、９個のチャンネルトロン４２（Ｐ＝−４ｃｈ〜
＋４ｃｈ）を有している。このとき、処理部６０は、チャンネルトロン４２（Ｐ＝−４ｃｈ，−３ｃｈ，−２ｃｈ）の検出結果（計数結果）の和をエネルギーＥ−ΔＥの検出結果（計数結果）として取得する。また、処理部６０は、チャンネルトロン４２（Ｐ＝−１ｃｈ，０ｃｈ，＋１ｃｈ）の検出結果の和をエネルギーＥの検出結果として取得する。また、処理部６０は、チャンネルトロン４２（Ｐ＝＋２ｃｈ，＋３ｃｈ，＋４ｃｈ）の検出結果の和をエネルギーＥ＋ΔＥの検出結果として取得する。

【0121】

本変形例では、電子を検出する検出部が複数のチャンネルトロン４２を含んで構成され、当該検出部の検出結果は、複数のチャンネルトロン４２の検出結果の和であるため、検出できる電子の信号量を増やすことができる。例えば、上述したように、３つのチャンネルトロンを１つの検出部とする場合、１つのチャンネルトロンを１つの検出部とする場合と比べて、３倍の信号量を得ることができる。

【0122】

なお、上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば各実施形態及び各変形例は、適宜組み合わせることが可能である。

【0123】

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】

【0124】

１０…電子線照射装置、１２…電子銃、１４…電子レンズ、１６…偏向器、２０…試料ステージ、３０…エネルギーアナライザー、３２…インプットレンズ、３３…静電レンズ、３４…静電半球型アナライザー、３５ａ…内半球電極、３５ｂ…外半球電極、４０…検出装置、４２…チャンネルトロン、５０…照射制御装置、５２…エネルギーアナライザー制御装置、５４…計数演算装置、６０…処理部、１００…電子分光装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】