JPH0789148B2 - Electronic counter - Google Patents
Electronic counterInfo
- Publication number
- JPH0789148B2 JPH0789148B2 JP61311239A JP31123986A JPH0789148B2 JP H0789148 B2 JPH0789148 B2 JP H0789148B2 JP 61311239 A JP61311239 A JP 61311239A JP 31123986 A JP31123986 A JP 31123986A JP H0789148 B2 JPH0789148 B2 JP H0789148B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- grid
- lattice
- electrode
- anode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、光エネルギーの照射で試料から放出される電
子の数を計数する電子計数装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electron counting device that counts the number of electrons emitted from a sample upon irradiation with light energy.
(従来技術) 従来、例えば半導体等の試料表面に形成された酸化膜等
の膜厚を大気開放状態で計測する方法として、試料表面
に光を照射し、光の照射により試料上の薄膜を通って外
部に放出される電子を電子検出部に導入し、導入電子に
より引き起こされる気体放電現象を利用して放出電子の
数を計数し、この放出電子数に基づいて膜厚を計測する
方法が知られている(特願昭59−118818号等)。(Prior Art) Conventionally, as a method of measuring the film thickness of an oxide film or the like formed on the surface of a sample such as a semiconductor in an atmosphere open to the atmosphere, the sample surface is irradiated with light and the thin film on the sample is passed by irradiation of light. There is a known method in which electrons emitted to the outside are introduced into the electron detection unit, the number of emitted electrons is counted by utilizing the gas discharge phenomenon caused by the introduced electrons, and the film thickness is measured based on the number of emitted electrons. (Japanese Patent Application No. Sho 59-118818, etc.)
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の電子計数装置にあって
は、電子検出部内に配置した陽極リングに高電圧を印加
して試料から放出された電子により気体放電を引き起こ
し、この気体放電による陽極電圧のパルス変化から電子
数を計数するようにしているが、陽極電圧を変えたとき
の第1格子電圧及び第2格子電圧の決め方がはっきりし
ておらず、最適状態で効率良く放出電子を計数すること
が困難であった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in such a conventional electron counter, a high voltage is applied to the anode ring arranged in the electron detector to generate a gas discharge by the electrons emitted from the sample. The number of electrons is counted from the pulse change of the anode voltage due to this gas discharge, but the method of determining the first lattice voltage and the second lattice voltage when the anode voltage is changed is not clear, and the optimum state Therefore, it was difficult to efficiently count the emitted electrons.
(問題点を解決するための手段) 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、陽極電圧を変えても常に格子電圧を最適状態に設
定して効率良く且つ安定した計数動作ができるようにし
た電子計数装置を提供することを目的とする。(Means for Solving Problems) The present invention has been made in view of such problems in the related art. Even if the anode voltage is changed, the grid voltage is always set to the optimum state, which is efficient and stable. An object of the present invention is to provide an electronic counting device capable of performing a counting operation.
この目的を達成するため本発明にあっては、異なる複数
の第1格子電圧G1=V1a,V1b,V1c,・・・毎に第2格子電
圧G2を可変して電子計数値、例えば電子計数率Nのピー
ク値が得られる第2格子電圧G2=V2a,V2b,V2c・・・を
検出する格子電圧検出手段と、この格子電圧手段で検出
した複数の第2格子電圧G2=V2a,V2b,V2c・・・の中か
ら最大計数率Nmaxを与える第2格子電圧及びこれに対応
した第1格子電圧を選択して最適値として設定する設定
手段とを設けるようにしたものである。In order to achieve this object, in the present invention, the second grid voltage G2 is varied for each of a plurality of different first grid voltages G1 = V1a, V1b, V1c, ... Lattice voltage detecting means for detecting the second lattice voltage G2 = V2a, V2b, V2c ... At which the peak value of N is obtained, and a plurality of second lattice voltages G2 = V2a, V2b, V2c detected by the lattice voltage means. The setting means for selecting the second lattice voltage that gives the maximum count rate Nmax and the corresponding first lattice voltage from among these and setting them as optimum values is provided.
(作用) このような本発明の構成によれば、陽極電圧を変えた場
合にも、そのときの陽極電圧において電子計数の効率が
最大となる第1格子電圧及び第2格子電圧の最適値を正
確に設定することができ、例えば陽極電圧に対する最適
格子電圧を予め求めてメモリ等に記憶しておくことで、
陽極電圧が決まれば一義的に最適格子電圧をメモリから
読出して設定することができ、効率が良く且つ安定した
動作を補償することができる。(Operation) According to the configuration of the present invention as described above, even when the anode voltage is changed, the optimum values of the first lattice voltage and the second lattice voltage that maximize the electron counting efficiency at the anode voltage at that time are determined. It can be set accurately, for example, by obtaining the optimum grid voltage for the anode voltage in advance and storing it in a memory or the like,
If the anode voltage is determined, the optimum lattice voltage can be uniquely read from the memory and set, and efficient and stable operation can be compensated.
(実施例) 第1図は本発明の一実施例を示した説明図である。(Embodiment) FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of the present invention.
まず構成を説明すると、1は電子検出部であり、下部に
検出窓2を開口した金属製のケース3を有し、ケース3
はアースされている。ケース3内には陽極リング4が配
置され、陽極リング4には高圧電源23より陽極電圧Vaと
して、例えばVa=3.4KVの高電圧が印加されており、ま
た高圧電源23からの陽極電圧Vaは必要に応じて、例えば
Va=3.0KV〜4.0KVの範囲で可変することができる。First, the configuration will be described. 1 is an electronic detection unit, which has a metal case 3 having a detection window 2 opened at the bottom thereof.
Is grounded. An anode ring 4 is arranged in the case 3, and a high voltage of, for example, Va = 3.4 KV is applied to the anode ring 4 from a high voltage power supply 23, and the anode voltage Va from the high voltage power supply 23 is If necessary, for example
It can be varied within the range of Va = 3.0KV to 4.0KV.
陽極リング4の検出窓2側には第1格子電極5と第2格
子電極6とが順次配置される。A first grid electrode 5 and a second grid electrode 6 are sequentially arranged on the detection window 2 side of the anode ring 4.
第1格子電極5には第1パルス発生器20の出力が接続さ
れ、第1パルス発生器20は第1格子電極5に第1格子電
圧G1として、例えばG1=100Vを印加している。また、第
2格子電極6には第2パルス発生器22の出力が接続さ
れ、第2パルス発生器22は第2格子電圧G2として例えば
G2=80Vを印加している。The output of the first pulse generator 20 is connected to the first grid electrode 5, and the first pulse generator 20 applies the first grid voltage G1, for example, G1 = 100V, to the first grid electrode 5. The output of the second pulse generator 22 is connected to the second grid electrode 6, and the second pulse generator 22 outputs the second grid voltage G2 as, for example,
G2 = 80V is applied.
第1パルス発生器20及び第2パルス発生器22には陽極リ
ング4の電圧変化をコンデンサCを介して取り出す増幅
器18の出力が接続される。To the first pulse generator 20 and the second pulse generator 22, the output of an amplifier 18 for extracting the voltage change of the anode ring 4 via a capacitor C is connected.
陽極リング4の印加電圧は、検出窓2より電子を導入し
たときに生ずる気体放電により第2図(a)に示すよう
にパルス的に立ち下がり、増幅器18より陽極電圧の立ち
下がり変化が第1パルス発生器20に与えられると、第1
パルス発生器20は、第2図(b)に示すように、それま
での第1格子電圧G1を気体放電を阻止するため、所定電
圧分ΔVでけアップしたクエンチング電圧Vqとなる矩形
波パルスをクエンチング時間Teに亘って出力する。ここ
で、クエンチング電圧Vqを与える電圧ΔVとしては、例
えばΔV=300Vに設定されており、従って、電圧パルス
を受けると第1格子電極5の電圧G1は、それまでの100V
から300Vアップした400Vに変化する。The voltage applied to the anode ring 4 falls in a pulsed manner as shown in FIG. 2 (a) due to the gas discharge that occurs when electrons are introduced from the detection window 2, and the first fall of the anode voltage is changed by the amplifier 18. When applied to the pulse generator 20, the first
As shown in FIG. 2 (b), the pulse generator 20 has a rectangular wave pulse having a quenching voltage Vq increased by a predetermined voltage ΔV in order to prevent gas discharge from the first grid voltage G1 up to then. Is output over the quenching time Te. Here, the voltage ΔV that gives the quenching voltage Vq is set to, for example, ΔV = 300V, and therefore, when a voltage pulse is received, the voltage G1 of the first grid electrode 5 is 100V up to that point.
Changes from 300V to 400V.
一方、第2パルス発生器22は増幅器18より電圧パルスを
受けると、第2図(c)に示すように、それまでの第2
格子電圧G2を−30Vにクエンチング時間Teに亘って変化
させる矩形パルスを発生する。例えば、第2格子電圧G2
=80Vであったとすると、110V下げた矩形波パルスを発
生するようになる。On the other hand, when the second pulse generator 22 receives the voltage pulse from the amplifier 18, as shown in FIG.
A rectangular pulse is generated that changes the grid voltage G2 to -30 V over the quenching time Te. For example, the second grid voltage G2
= 80V, a square wave pulse with 110V lower is generated.
この第1パルス発生器20及び第2パルス発生器22による
クエンチング時間Teに亘る矩形波パルスの作用は、試料
10から放出された電子が陽極リングに近づくと、陽極リ
ング4の近傍の高電界によって電子が加速されて気体放
電現象を引き起こすようになるが、第1パルス発生器20
でクエンチング時間Teに亘ってクエンチング電圧Vqにア
ップすることで陽極リング4と第1格子電極5との電位
差を例えばΔV=300V分だけ下げ、これによって気体放
電により生じた光や陽イオンによる二次電子が放電電圧
に達することができないようにし、なだれ的な放電を阻
止する。The action of the rectangular wave pulse over the quenching time Te by the first pulse generator 20 and the second pulse generator 22 is
When the electrons emitted from 10 approach the anode ring, the high electric field in the vicinity of the anode ring 4 accelerates the electrons to cause a gas discharge phenomenon.
By increasing the quenching voltage Vq over the quenching time Te, the potential difference between the anode ring 4 and the first lattice electrode 5 is reduced by, for example, ΔV = 300V, which causes light or cations generated by gas discharge. Prevent secondary electrons from reaching the discharge voltage and prevent avalanche discharge.
一方、第2パルス発生器22のクエンチング時間Teに亘り
−30Vに下げる矩形波パルスの出力は、増幅作用を伴う
気体放電により発生した陽イオンを第2格子電極6で補
足して中和し、これによって陽イオンが試料10に到達し
て光電子の放出作用に影響を及ぼすことを防ぐと同時
に、外部からの電子の導入を遮断する。On the other hand, the output of the rectangular wave pulse that is reduced to −30 V over the quenching time Te of the second pulse generator 22 captures and neutralizes the cations generated by the gas discharge accompanied by the amplification action by the second lattice electrode 6. This prevents cations from reaching the sample 10 and affecting the photoelectron emission action, and at the same time blocks the introduction of electrons from the outside.
更に、電子検出部1の側方には光源装置9が配置され、
光源装置9より試料台8にセットした試料10に対し斜め
上方より所定波長の単波長光を照射するようにしてい
る。光源装置9は重水素ランプ等の光源11と、光源11か
らの波長の単波長化するモノクロメータ12を備え、更に
モノクロメータ1の前後に光強度を調整するためのスリ
ット13,14を備えている。Further, a light source device 9 is arranged on the side of the electron detector 1,
The sample 10 set on the sample table 8 is irradiated from the light source device 9 with a single wavelength light having a predetermined wavelength obliquely from above. The light source device 9 includes a light source 11 such as a deuterium lamp, a monochromator 12 that converts the wavelength from the light source 11 into a single wavelength, and slits 13 and 14 for adjusting the light intensity before and after the monochromator 1. There is.
更に、電子検出部1の増幅器18より出力される電圧パル
スに基づいて電子数を計数する計測回路として計数手段
24が設けられ、計数手段24は例えば単位時間当りの電子
計数率(cps)を出力する。計数手段24の出力は演算手
段26に与えられており、演算手段26は計数手段24から得
られる電子計数率Nに基づいて第1格子電極5及び第2
格子電極6の格子電源を最適値に設定する演算制御処理
を行なう。更に、この実施例にあっては、演算手段26は
高圧電源23の電圧を可変して陽極リング4に印加する陽
極電圧を最適値に設定する機能も合わせて有する。演算
手段26に続いては表示手段28が設けられ、表示手段28に
は計数手段24で得られた電子計数率Nをそのまま表示す
るか、若しくは演算手段26に設けられた試料10の表面に
形成された酸化膜等の膜厚Tを演算する演算手段の演算
結果に基づく膜厚Tを表示するようになる。また波長を
可変し、仕事関数を表示するようにしてもよい。Further, counting means as a measuring circuit for counting the number of electrons based on the voltage pulse output from the amplifier 18 of the electron detector 1.
24 is provided, and the counting means 24 outputs, for example, an electronic counting rate (cps) per unit time. The output of the counting means 24 is given to the calculating means 26, which calculates the first grid electrode 5 and the second grid electrode 5 based on the electron counting rate N obtained from the counting means 24.
A calculation control process for setting the grid power supply of the grid electrode 6 to an optimum value is performed. Further, in this embodiment, the arithmetic means 26 also has a function of varying the voltage of the high voltage power supply 23 and setting the anode voltage applied to the anode ring 4 to an optimum value. A display means 28 is provided following the computing means 26, and the electronic counting rate N obtained by the counting means 24 is displayed on the display means 28 as it is, or formed on the surface of the sample 10 provided in the computing means 26. The film thickness T based on the calculation result of the calculation means for calculating the film thickness T of the formed oxide film or the like is displayed. Further, the wavelength may be changed and the work function may be displayed.
ここで、演算手段26による第1格子電極5及び第2格子
電極6の電極電圧を最適値に設定する演算制御処理は次
のようになる。Here, the calculation control process for setting the electrode voltage of the first grid electrode 5 and the second grid electrode 6 to the optimum value by the calculation means 26 is as follows.
(A)高圧電源23により陽極リング4に設定する陽極電
圧Vaを適宜の値に設定した状態で図示のように試料台8
に基準となる試料10をセットし、この状態で第1パルス
発生器20による第1格子電圧G1をG1=V1a,V1b,V1c,・・
・というように、例えばG1=80〜120Vの範囲で段階的に
可変し、各第1格子電圧V1a,V1b,V1c,・・・のそれぞれ
に第1格子電圧を固定した状態で第2格子電圧G2を例え
ばG2=40〜110Vの範囲で可変する。(A) With the anode voltage Va set on the anode ring 4 by the high-voltage power supply 23 set to an appropriate value, as shown in the drawing, the sample stage 8
The sample 10 to be the reference is set to, and in this state, the first grid voltage G1 by the first pulse generator 20 is G1 = V1a, V1b, V1c, ...
As described above, for example, G1 = 80 to 120V is gradually changed in a range, and the first grid voltage is fixed to each of the first grid voltages V1a, V1b, V1c ,. G2 is varied in the range of G2 = 40 to 110V, for example.
(B)第2格子電圧G2を例えばG2=40〜110Vの範囲で可
変したときの計数率Nのピーク値が得られる第2格子電
圧V2a,V2b,V2c,・・・を検出する。(B) The second lattice voltages V2a, V2b, V2c, ... Which obtain the peak value of the count rate N when the second lattice voltage G2 is varied in the range of G2 = 40 to 110V, for example, are detected.
(C)前記(B)で得られた計数率のピーク値を与える
第2格子電圧V2a,V2b,V2c,・・・の中から最大計数率Nm
axを与える第2格子電圧及びこれに対応した第1格子電
圧を選択する。(C) The maximum count rate Nm among the second lattice voltages V2a, V2b, V2c, ... Which give the peak value of the count rate obtained in (B) above.
The second grid voltage that gives ax and the corresponding first grid voltage are selected.
(D)前記(C)で求めた第1格子電圧及び第2格子電
圧を最適格子電圧として第1及び第2パルス発生器20,2
2に設定する。(D) The first and second pulse generators 20, 2 are set with the first and second lattice voltages obtained in (C) as optimum lattice voltages.
Set to 2.
次に、第3図のフローチャートを参照して第1図の実施
例の作用を説明する。Next, the operation of the embodiment of FIG. 1 will be described with reference to the flowchart of FIG.
まず第3図のブロック30から36までの処理にあっては、
演算手段26により高圧電源23を制御して陽極リング4に
印加する最適陽極電圧Vaの設定処理が行なわれる。First, in the processing from blocks 30 to 36 in FIG. 3,
The calculation means 26 controls the high-voltage power supply 23 to set the optimum anode voltage Va applied to the anode ring 4.
この最適陽極電圧の設定処理は、第1図に示すように、
試料台8に適宜の基準となる試料10をセットした状態で
光源装置9より所定波長の単色波長光を照射して電子を
放出させ、試料10から放出された電子を電子検出部1に
導入して計数手段24により計数率を測定する。As shown in FIG. 1, the setting process of the optimum anode voltage is as follows.
With the sample 10 serving as an appropriate reference set on the sample stage 8, the light source device 9 irradiates it with monochromatic wavelength light of a predetermined wavelength to emit electrons, and the electrons emitted from the sample 10 are introduced into the electron detector 1. The counting means 24 measures the counting rate.
即ち、初期状態にあって演算手段26は高圧電源23による
陽極電圧Vaを、電圧可変範囲3.0〜4.0KVの最低値Va=3.
0KVに設定しており、この初期状態からブロック30に示
すように陽極電圧Vaを上昇させる。ブロック30における
陽極電圧の上昇に対し次の判別ブロック32において計数
手段24から得られる電子計数率Nをバックグラウンドノ
イズで定まる闘値Noと比較しており、電子計数率Nが闘
値No以上となることを判別すると、このときの陽極電圧
を放電開始電圧Vsとして検出し、次のブロック34に進
む。ブロック34においては放電開始電圧Vsに予め定まっ
ているプラトー電圧幅Pwの半分の電圧を加え合わせた電
圧を最適陽極電圧Vaoとして演算し、次のブロック36で
最適陽極電圧Vaoとなるように高圧電源23を制御する。That is, in the initial state, the calculating means 26 sets the anode voltage Va by the high voltage power supply 23 to the minimum value Va = 3.
It is set to 0 KV, and the anode voltage Va is increased from this initial state as shown in block 30. The electronic counting rate N obtained from the counting means 24 is compared with the threshold value No determined by the background noise in the next discrimination block 32 against the rise of the anode voltage in the block 30, and the electronic counting rate N is equal to or more than the threshold value No. When it is determined that the above condition is satisfied, the anode voltage at this time is detected as the discharge start voltage Vs, and the process proceeds to the next block 34. In block 34, a voltage obtained by adding a half of the predetermined plateau voltage width Pw to the discharge start voltage Vs is calculated as the optimum anode voltage Vao, and in the next block 36, the high voltage power supply is set to the optimum anode voltage Vao. Control 23.
ここで、陽極電圧Vaを変化させたときの計数率Nは第4
図に示す特性となり、陽極電圧Vaを増加させていくと、
ある電圧でバックグラウンドノイズで定まる闘値Noを越
える計数率が得られ、この闘値Noを越える電圧を放電開
始電圧Vsとして検出している。更に、陽極電圧を増加さ
せると陽極電圧の変化に対し、ある範囲内では計数率N
が略一定値におさまっており、この陽極電圧の変化に対
し計数率Nが一定値におさまっている範囲をプラトー電
圧幅Pwと定義する。更に、プラトー電圧幅Pwを越えて陽
極電圧を増加させると計数率Nが急激に増加して計数不
能状態となる。Here, the count rate N when the anode voltage Va is changed is the fourth
It becomes the characteristic shown in the figure, and if the anode voltage Va is increased,
A count rate exceeding the threshold value No determined by the background noise is obtained at a certain voltage, and the voltage exceeding this threshold value No is detected as the discharge start voltage Vs. Further, when the anode voltage is increased, the counting rate N is changed within a certain range against the change of the anode voltage.
Is a substantially constant value, and the range in which the count rate N remains constant with respect to this change in the anode voltage is defined as the plateau voltage width Pw. Further, when the anode voltage is increased beyond the plateau voltage width Pw, the count rate N rapidly increases and the count becomes impossible.
この第4図に示す計数率が略一定となる陽極電圧の範囲
を与えるプラトー電圧幅Pwは、第2図(b)に示したク
エンチング電圧Vqを与える第1格子電圧G1の変化分ΔV
に等しい電圧幅として与えられる。従って、第3図のフ
ローチャートにおけるブロック34で求める最適陽極電圧
Vaoとしては、4図に示した特性曲線におけるプラトー
幅Pwの中心の電圧を最適陽極電圧Vaoとして設定するこ
ととなる。The plateau voltage width Pw giving the range of the anode voltage at which the counting rate shown in FIG. 4 is substantially constant is the variation ΔV of the first lattice voltage G1 giving the quenching voltage Vq shown in FIG. 2 (b).
Given as a voltage range equal to. Therefore, the optimum anode voltage obtained in block 34 in the flow chart of FIG.
As Vao, the voltage at the center of the plateau width Pw in the characteristic curve shown in FIG. 4 is set as the optimum anode voltage Vao.
再び第3図を参照するに、ブロック36までの処理により
最適陽極電圧Vaoに設定が終了したならば、次のブロッ
ク38において第1格子電圧G1を初期電圧Vaに設定する。
例えば、第1格子電圧G1はG1=80〜120Vの範囲で可変す
ることから、V1a=80Vに設定される。Referring to FIG. 3 again, when the setting up to the optimum anode voltage Vao is completed by the processing up to the block 36, the first grid voltage G1 is set to the initial voltage Va in the next block 38.
For example, since the first grid voltage G1 is variable in the range of G1 = 80 to 120V, V1a = 80V is set.
このように第1格子電圧G1をG1=V1aと初期電圧に設定
した状態で、次のブロック40において第2格子電圧G2を
例えば40〜110Vの範囲で可変する。そして、次のブロッ
ク42においてブロック40における第2格子電圧G2を可変
したときの計数率Nを監視しており、計数率Nが最大と
なる第2格子電圧G2としてG2=V2aを検出する。続い
て、判別ブロック44において、第1格子電圧を最終設定
が終了したか否かチェックし、最終設定が終了していな
ければブロック46に戻り、それまでの第1格子電圧G1に
所定電圧ΔV1を加えて新たな第1格子電圧の設定を行な
い、同様にしてブロック40,42の処理を繰り返す。In this way, with the first grid voltage G1 set to the initial voltage of G1 = V1a, the second grid voltage G2 is changed in the range of 40 to 110V in the next block 40. Then, in the next block 42, the count rate N when the second grid voltage G2 in the block 40 is changed is monitored, and G2 = V2a is detected as the second grid voltage G2 at which the count rate N becomes maximum. Subsequently, in a determination block 44, it is checked whether or not the final setting of the first grid voltage is completed. If the final setting is not completed, the process returns to the block 46, and the first grid voltage G1 up to that point is set to the predetermined voltage ΔV1. In addition, a new first grid voltage is set, and the processes of blocks 40 and 42 are repeated in the same manner.
第5図は第3図のフローチャートにおけるブロック40〜
46の処理で得られた第2格子電圧G2に対する計数率Nの
関係を示した特性グラフである。FIG. 5 shows blocks 40 to 40 in the flow chart of FIG.
It is a characteristic graph which showed the relation of the count rate N to the 2nd lattice voltage G2 obtained by processing of 46.
この第5図の特性グラフは、第1格子電圧G1をV1a,V1b,
V1c,・・・V1gと7段階に可変し、各第1格子電圧にお
いて第2格子電圧G2を可変したときの計数率Nの関係を
示しており、この特性グラフから明らかなように、第1
格子電圧G1を一定としたときの第2格子電圧G2の可変で
得られる計数率Nのピーク値Na,Nb,・・・Neを与える第
2格子電圧G2がG2=V2a,V2b,・・・V2gとして検出する
ことができる。The characteristic graph of FIG. 5 shows that the first grid voltage G1 is V1a, V1b,
V1c, ..., V1g, which is varied in seven steps, shows the relationship of the count rate N when the second lattice voltage G2 is varied at each first lattice voltage. As is clear from this characteristic graph,
The second grid voltage G2 that gives the peak value Na, Nb, ... Ne of the count rate N obtained by varying the second grid voltage G2 when the grid voltage G1 is constant is G2 = V2a, V2b ,. It can be detected as V2g.
再び第3図を参照するに、判別ブロック44で第1格子電
圧G1の最終設定が判別されたならば、次のブロック48に
進み、例えば第5図に示したように、第2格子電圧V2a,
V2b,・・・V2gの中から最大計数率Nmaxを与える第2格
子電圧G2、例えばV2eを検出する。続いてブロック50に
おいてブロック48で検出された第2格子電圧G2=V2eとV
2eに対応した第1グリッド電圧G1=V1eを最適格子電圧
として第1パルス発生器20及び第2パルス発生器22に設
定する。Referring again to FIG. 3, if the final setting of the first grid voltage G1 is determined in the decision block 44, the process proceeds to the next block 48, for example, as shown in FIG. 5, the second grid voltage V2a. ,
The second lattice voltage G2, which gives the maximum count rate Nmax, such as V2e, is detected from V2b, ... V2g. Then in block 50 the second grid voltage G2 = V2e and V detected in block 48
The first grid voltage G1 = V1e corresponding to 2e is set in the first pulse generator 20 and the second pulse generator 22 as the optimum grid voltage.
以上の処理により最適格子電圧の設定処理を終了する
が、更に第3図のフローチャートにあっては、ブロック
52において電子検出部1をバックグラウンド計数モード
として電子計数率を求める。このバックグラウンド計数
モードは、第6図の信号波形図に示すように、第2パル
ス発生器22により第2格子電極6に印加する電圧を−30
Vに固定して外部からの電子の導入を遮断した状態であ
り、そのため電子検出部1の内部でノイズ的に発生する
電子のみを計数するモードとなる。The setting process of the optimum grid voltage is completed by the above process, but in the flowchart of FIG.
At 52, the electron detection unit 1 is set to the background counting mode to obtain the electron counting rate. In this background counting mode, as shown in the signal waveform diagram of FIG. 6, the voltage applied to the second grid electrode 6 by the second pulse generator 22 is set to −30.
The state is fixed to V and the introduction of electrons from the outside is blocked, and therefore, the mode is in which only the electrons generated like noise inside the electron detector 1 are counted.
ブロック52でバックグラウンド計数モードとすることに
よるバックグラウンドノイズを与える計数率を計数した
ならば、次の判別ブロック54において、バックグラウン
ドノイズの闘値Noと比較し、計数率Nが闘値Noより小さ
ければ格子電圧の最適設定処理が正常に行なわれたもの
として設定処理を終了する。一方、バックグラウンド計
数モードにおける計数率Nが闘値Noより大きいときに
は、ブロック56に進んで警報を出し、電子検出部1自体
の調整を促す。If the counting rate that gives the background noise by setting the background counting mode is counted in the block 52, the counting rate N is compared with the threshold value No of the background noise in the next decision block 54. If it is smaller, it is considered that the optimum setting process of the grid voltage has been normally performed, and the setting process ends. On the other hand, when the count rate N in the background counting mode is greater than the threshold value No, the process proceeds to block 56 to issue an alarm and prompt the adjustment of the electronic detection unit 1 itself.
以上説明したような最適格子電圧の設定処理が終了した
ならば、試料台8に測定試料をセットして試料の仕事関
数、若しくは試料表面に形成された膜圧を計測するため
の計測処理を行なうようになる。When the setting process of the optimum lattice voltage as described above is completed, the measurement sample is set on the sample table 8 and the measurement process for measuring the work function of the sample or the film pressure formed on the sample surface is performed. Like
尚、上記の実施例にあっては、装置を使用する際に演算
手段26による演算制御のもとに、第3図に示したフロー
チャートに従ってそのときの陽極電圧の設定状態で最適
格子電圧の設定処理をリアルタイムで行なう場合を例に
とるものであったが、実際の装置にあっては陽極電圧を
可変し、各陽極電圧毎に第3図に示した最適格子電圧の
設定処理により対応する第1格子電圧及び第2格子電圧
を求め、その結果を陽極電圧をアドレスとしたメモリに
予め記憶しておき、陽極電圧の設定でメモリから対応す
る最適格子電圧を読出して第1パルス発生器20及び第2
パルス発生器22に設定するようにしてもよい。In the above embodiment, the optimum grid voltage is set in accordance with the flow chart shown in FIG. 3 according to the flow chart shown in FIG. Although the case where the processing is performed in real time has been taken as an example, in an actual device, the anode voltage is varied and the corresponding grid voltage setting processing shown in FIG. The first grid voltage and the second grid voltage are obtained, the results are stored in advance in a memory with the anode voltage as an address, and the optimum grid voltage corresponding to the anode voltage is read out from the memory to set the first pulse generator 20 and the second grid voltage. Second
It may be set in the pulse generator 22.
また、上記の実施例は陽極電圧の可変により放電開始電
圧を検出してプラトー電圧幅の1/2の電圧を加えること
で最適陽極電圧を設定する場合を例にとるものであった
が、本発明はこれに限定されず、手動若しくは適宜の方
法により陽極電圧を設定した状態で全く同様にして最適
格子電圧の設定処理を行なうようにしてもよい。Further, the above embodiment is an example in which the optimum anode voltage is set by detecting the discharge start voltage by changing the anode voltage and applying a voltage of 1/2 of the plateau voltage width. The invention is not limited to this, and the optimum lattice voltage setting process may be performed in the same manner with the anode voltage set manually or by an appropriate method.
(発明の効果) 第1格子電極に印加する異なる複数の第1格子電圧G1毎
に第2格子電極に印加する第2格子電圧G2を可変して電
子計数値のピーク値が得られる第2格子電圧G2を検出す
る格子電圧検出手段と、格子電圧検出手段で得られた複
数の第2格子電圧G2の中から最大計数値を与える第2格
子電圧G2及び第2格子電圧G2に対応する第1格子電圧G1
を選択して最適値として設定する設定手段を設けるよう
にしたため、計測条件の変化、例えば気圧や温度の変化
若しくは試料と電子検出部との距離の変動に伴って陽極
電圧を変えた場合にも、そのときの陽極電圧に対し計数
率が最大となる最適格子電圧の設定状態を得ることがで
き、計測条件の変化に対し電子計数を効率よく且つ安定
して行なうことができ、装置の信頼性を大幅に向上する
ことができる。(Effect of the invention) Second grid in which the peak value of the electron count value is obtained by varying the second grid voltage G2 applied to the second grid electrode for each of the plurality of different first grid voltages G1 applied to the first grid electrode A grid voltage detecting means for detecting the voltage G2, and a second grid voltage G2 and a first grid voltage G2 corresponding to the second grid voltage G2 giving the maximum count value from the plurality of second grid voltages G2 obtained by the grid voltage detecting means. Lattice voltage G1
Since the setting means for selecting and setting as the optimum value is provided, even when the anode voltage is changed in accordance with the change of the measurement condition, for example, the change of the atmospheric pressure or the temperature or the change of the distance between the sample and the electron detector. In addition, it is possible to obtain the optimum grid voltage setting state that maximizes the counting rate with respect to the anode voltage at that time, and it is possible to efficiently and stably perform electron counting with respect to changes in measurement conditions, and the reliability of the device. Can be greatly improved.
第1図は本発明の一実施例を示した説明図、第2図は電
子検出部における陽極電圧、第1及び第2格子電極電圧
の変化を示した信号波形図、第3図は本発明による最適
格子電圧の設定処理を示したフローチャート、第4図は
陽極電圧に対する電子計数率の関係を示したグラフ図、
第5図は第1格子電圧G1をパラメータとした第2格子電
圧G2に対する計数率Nの関係を示した特性グラフ図、第
6図はバックグラウンド計数モードの電極電圧を示した
信号波形図である。 1:電子検出部 2:検出窓 3:ケース 4:陽極リング 5:第1格子電極 6:第2格子電極 8:試料台 9:光源装置 10:試料 11:光源 12:モノクロメータ 13,14:スリット 18:増幅器 20:第1パルス発生器 22:第2パルス発生器 23:高圧電源 24:計数手段 26:演算手段 28:表示手段FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a signal waveform diagram showing changes in the anode voltage, first and second lattice electrode voltages in the electron detection section, and FIG. 3 is the present invention. FIG. 4 is a flow chart showing an optimum grid voltage setting process according to FIG.
FIG. 5 is a characteristic graph diagram showing the relationship of the counting rate N to the second lattice voltage G2 with the first lattice voltage G1 as a parameter, and FIG. 6 is a signal waveform diagram showing the electrode voltage in the background counting mode. . 1: Electron detection part 2: Detection window 3: Case 4: Anode ring 5: First grid electrode 6: Second grid electrode 8: Sample stand 9: Light source device 10: Sample 11: Light source 12: Monochromator 13,14: Slit 18: Amplifier 20: First pulse generator 22: Second pulse generator 23: High voltage power supply 24: Counting means 26: Arithmetic means 28: Display means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−86079(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-49-86079 (JP, A)
Claims (1)
印加された陽極リングを配置すると共に該陽極リングの
検出窓側に第1格子電極及び第2格子電極を順次配置し
た電子検出部を有し、前記第1格子電極及び第2格子電
極に、光を照射した試料から放出される電子を前記検出
窓から電子検出部内に導入するよう、所定のプラス電圧
となる第1格子電圧G1及び該第1格子電圧G1より低い所
定のプラス電圧となる第2格子電圧G2をそれぞれ印加
し、導入された電子により生ずる気体放電に基づいて電
子の数を計数する電子計数装置に於いて、 前記第1格子電極に印加する異なる複数の第1格子電圧
G1毎に前記第2格子電極に印加する第2格子電圧G2を可
変して電子計数値のピーク値が得られる第2格子電圧G2
を検出する格子電圧検出手段と、該格子電圧検出手段で
得られた複数の第2格子電圧G2の中から最大計数値を与
える第2格子電圧G2及び該第2格子電圧G2に対応する第
1格子電圧G1を選択して最適値として設定する設定手段
を設けたことを特徴とする電子計数装置。1. An electron detector in which an anode ring to which a high voltage is applied is arranged in a case having a detection window on one side, and a first grid electrode and a second grid electrode are sequentially arranged on the detection window side of the anode ring. A first lattice voltage G1 having a predetermined positive voltage so that electrons emitted from a sample irradiated with light are introduced into the electron detection unit from the detection window to the first lattice electrode and the second lattice electrode. And an electron counter for counting the number of electrons based on the gas discharge caused by the introduced electrons by applying a second positive voltage G2 which is a predetermined positive voltage lower than the first negative voltage G1. A plurality of different first grid voltages applied to the first grid electrode
A second lattice voltage G2 for obtaining a peak value of the electron count value by varying the second lattice voltage G2 applied to the second lattice electrode for each G1.
Detecting means for detecting a grid voltage, a second grid voltage G2 giving a maximum count value from a plurality of second grid voltages G2 obtained by the grid voltage detecting means, and a first grid voltage corresponding to the second grid voltage G2. An electronic counting device comprising a setting means for selecting the grid voltage G1 and setting it as an optimum value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61311239A JPH0789148B2 (en) | 1986-12-27 | 1986-12-27 | Electronic counter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61311239A JPH0789148B2 (en) | 1986-12-27 | 1986-12-27 | Electronic counter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63167256A JPS63167256A (en) | 1988-07-11 |
| JPH0789148B2 true JPH0789148B2 (en) | 1995-09-27 |
Family
ID=18014766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61311239A Expired - Fee Related JPH0789148B2 (en) | 1986-12-27 | 1986-12-27 | Electronic counter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0789148B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4986079A (en) * | 1972-12-06 | 1974-08-17 |
-
1986
- 1986-12-27 JP JP61311239A patent/JPH0789148B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63167256A (en) | 1988-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5111042A (en) | Method and apparatus for generating particle beams | |
| Coates | The origins of afterpulses in photomultipliers | |
| US20100231194A1 (en) | Method and device for monitoring plasma discharges | |
| JPH0581168B2 (en) | ||
| Morrison | Studies of Ionization Efficiency. I. The Determination of Molecular Appearance Potentials Using the Mass Spectrometer | |
| CN106093094A (en) | The secondary electron spectral measurement device of a kind of dielectric material and measuring method | |
| US4158775A (en) | High resolution threshold photoelectron spectroscopy by electron attachment | |
| Nakano et al. | Influence of driving frequency on narrow-gap reactive-ion etching in SF6 | |
| US4554455A (en) | Potential analyzer | |
| JPH0789148B2 (en) | Electronic counter | |
| JP2000357487A (en) | Mass spectrometer | |
| JP3472130B2 (en) | Time-of-flight mass spectrometer | |
| JP3597054B2 (en) | Time-of-flight mass spectrometer | |
| JPS63167255A (en) | Electron counting device | |
| Chen et al. | Excitation of the B Π g 3 states of N 2 by electron impact | |
| Messenger | The significance of certain critical potentials of mercury in terms of metastable atoms and radiation | |
| JP3403845B2 (en) | Ultra high vacuum measurement method | |
| JPH0376841B2 (en) | ||
| JP3375734B2 (en) | Multi-stage time-of-flight mass spectrometer | |
| Wright | The detection efficiency of electron multipliers | |
| JPH0786347A (en) | Testing device for charged particle beam | |
| Duckworth et al. | Detection of laser-ablated caesium atoms with resonance ionization and time-of-flight mass spectrometry | |
| JPH02171643A (en) | Electron counter | |
| JPH0556459B2 (en) | ||
| JPH04313250A (en) | Method for determining charged state of sample range |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |