DE1614123B1 - Korpuskularstrahlgeraet,insbesondere Elektronenmikroskop - Google Patents

Korpuskularstrahlgeraet,insbesondere Elektronenmikroskop

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DE1614123B1
DE1614123B1 DE19671614123 DE1614123A DE1614123B1 DE 1614123 B1 DE1614123 B1 DE 1614123B1 DE 19671614123 DE19671614123 DE 19671614123 DE 1614123 A DE1614123 A DE 1614123A DE 1614123 B1 DE1614123 B1 DE 1614123B1
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Description

1 2
Die Erfindung betrifft ein Korpuskularstrahlgerät der Durchmesser der Polschuhbohrung derart aufein-
mit einer Strahlquelle, einer ein verkleinertes erstes ander abgestimmt sind, daß die axiale Lage des ersten
Bild der Strahlquelle erzeugenden ersten Kondensor- Bildes der Strahlquelle beim Auswechseln des ein-
linse (Kondensor I), einer zwischen dem Kondensor I gesetzten Polschuhsystems ungeändert bleibt,
und einer Objektivlinse sowie einem Objekt hegenden 5 Ein Vorteil dieses Korpuskularstrahlgerätes besteht
letzten Kondensorlinse (Kondensor ΙΠ) und einer darin, daß die Brennweiten der übrigen genannten
Bereichsblende, die der Kondensor HI auf dem Linsen nicht geändert zu werden brauchen, da ohne
Objekt verkleinert abbildet. Änderung der Durchflutung des Kondensors I durch
Bei diesem Korpuskularstrahlgerät soll es sich in Austausch von unterschiedlich dimensionierten PoI-
erster Linie um ein Elektronenmikroskop handeln; io schuhsystemen zwar eine Änderung des Abbildungs-
die Erfindung kann jedoch mit Vorteil bei allen maßstabes des Kondensors I erreicht, aber eine axiale
Korpuskularstrahlgeräten Anwendung finden, bei Verschiebung seiner Bildebene vermieden ist. Eine
denen es darauf ankommt, Möglichkeiten zur Be- weitere günstige Eigenschaft des erfindungsgemäßen
strahlung eines kleinen Objektbereiches und zur Gerätes ist darin zu sehen, daß der Querschnitt des
Einstellung einer gewünschten Bestrahlungsapertur 15 Korpuskularstrahles auf dem Objekt, schlagwortartig
des Objektes zu haben. Außer Elektronenmikro- gekennzeichnet durch den Ausdruck »Größe des be-
skopen kommen hier also beispielsweise Beugungs- strahlten Objektbereiches«, in seiner Größe unab-
einrichtungen oder andere Geräte zur Untersuchung hängig von der Größe der Bestrahlungsapertur des
von Objekten in Betracht. Objektes einstellbar ist, und umgekehrt.
Die oben angegebene Aufeinanderfolge von zu- 20 Zur Erläuterung dieses Zusammenhanges wird auf
mindest zwei Kondensorlinsen, einer die Größe des den Strahlengang nach Pig. 1 verwiesen, dem ein
betrahlten Objektbereiches bestimmenden Bereichs- Korpuskularstrahlgerät mit zwei Kondensoren I
blende und einer Objektivlinse, in deren Bereich sich und II in Gestalt diskreter Linsenanordnungen und
das zu untersuchende Objekt befindet, ist im Prinzip einem Vorfeldkondensor III zugrunde gelegt ist
in der Arbeit »Ein Kondensorsystem für eine starke 25 Schematisch ist in Fig. 1 das Feld der Objektiv-Objektivlinse« in den Veröffentlichungen des 5. Inter- linse eingezeichnet, das hier einen glockenförmigen nationalen Kongresses für Elektronenmikroskopie, Verlauf haben möge, ohne daß dies ein unbedingtes 1962, angegeben. Dort wird ebenso wie in einer Erfordernis des erfindungsgemäßen Gerätes ist. Das Arbeit von W. D. Riecke und E. Ruska Vorfeld der Objektivlinse O ist kreuzschraffiert her- »a 100 kV transmission electron microscope with 30 vorgehoben. Das Objekt liegt etwa in der FeIdsingle-field condensor objective« in den Veröffemt- mitte.
lichungen des 6. Internationalen Kongresses für Elek- Der kurzbrennweitige Kondensor I erzeugt das ver-
tronenmikroskope, 1966, der letzte Kondensor III kleinerte Bild rl der Strahlquelle Q. Es ist bekannt,
nicht durch eine gesonderte Linse, sondern durch das daß durch einen derartigen Kondensor in der Regel
stets vorhandene Vorfeld der Objektivlinse gebildet. 35 der kleinste Strahlquerschnitt (crossover) vor der
Die Ausnutzung dieses Vorfeldes der Objektivlinse emittierenden Kathodenfläche verkleinert abgebildet
ist bereits in den deutschen Patentschriften 875 555 wird.
und 914 167 (21 g-37/20) im Rahmen verschiedener Der langbrennweitige Kondensor Π entwirft bei rl
Linsenkonstruktionen und Objektanordnungen ange- ein scharfes Bild des verkleinerten ersten Bildes rl
geben worden. 4° der Strahlquelle Q. Hinter ^dem Kondensor Π hegt
Die Erfindung kann sowohl bei Verwendung einer innerhalb seiner bildseitigen Brennweite die Bereichsdiskreten Linsenanordnung für den letzten Konden- blende B, die mittels des Vorfeldkondensors ΙΠ sorlll als auch bei Ausnutzung des Vorfeldes der scharf in die Objektebene O abgebildet wird. Durch Objektivlinse als kurzbrennweitiger, d. h. verkleinern- die stark verkleinerte Abbildung mittels des Kondender Kondensor ΙΠ Anwendung finden. 45 sors III ist es möglich, zur Erzielung sehr kiemer be-
Weiterhin kann zwischen dem auf die Strahlquelle leuchteter Objektbereiche Bereichsblenden B mit
unmittelbar folgenden verkleinernden Kondensor I einem herstellungstechnisch günstigen Blendendurch-
und dem durch eine gesonderte Linsenanordnung messer zu verwenden. Beispielsweise ließ sich bequem
oder durch Ausnutzung des Objektiworfeldes gebil- ein Durchmesser des bestrahlten Objektbereiches von
deten kurzbrennweitigen Kondensor III ein lang- 50 700A durch Verwendung einer Bereichsblende mit
brennweitiger Kondensor Π vorgesehen sein, der das einem Durchmesser von 10 μπα erzielen, wobei der
von dem Kondensor I erzeugte verkleinerte erste Vorfeldkondensor III eine Verkleinerung etwa um
Bild der Strahlquelle zumindest ungefähr in die Em- den Faktor 140 bewirkte.
trittspupillenebene der Objektivlinse überträgt. Ist der Interessanterweise ist die Bestrahlungsapertur des Kondensor IH durch eine gesonderte Linsenanord- 55 Objektes O gegeben durch die Größe des zweiten nung gebildet, so wird deren vordere Brennebene zu- Bildes rl der Strahlquelle und unabhängig von der mindest ungefähr mit der Eintrittspupillenebene der Größe der Bereichsblende B, die demgemäß allein Objektivlinse zusammenfallen. Bei allen diesen die Größe des bestrahlen Objektbereiches bestimmt, Strahlengängen läßt sich die Erfindung mit Vorteil der seinerseits von der Größe von rl unabhängig ist. anwenden, die eine Möglichkeit zur Einstellung ver- 60 Diese Unabhäagigkeiten gelten exakt verständlicherschiedener Bestrahlungsaperturen für den durch die weise nur bei vernachlässigbaren Linsenfehlern.
Wahl der Bereichsblende in seiner Größe festgelegten Da die Größe von r2 gegeben ist durch das Probestrahlten Bereich des Objektes gibt. Das erfindungs- dukt der Vergrößerungsmaßstäbe der beiden Kondengemäße Korpuskularstrahlgerät ist dadurch gekenn- soren I und II (Kondensor Π vergrößert in der Regel zeichnet, daß dem Kondensor I mehrere wahlweise 65 leicht), kann man die Größe der Bestrahlungsapertur einsetzbare, unterschiedliche Bildweiten bewirkende des Objektes durch Änderung des Vergrößerungs-Polschuhsysteme zugeordnet sind, bei denen jeweils maßstabes des Kondensors I ändern,
die Weite und axiale Lage des Linsenspaltes sowie Im Prinzip läßt sich dies bei Verwendung einer
3 4
elektromagnetischen Linse als Kondensor I natürlich Die Spalte der verschiedenen Polschuhsysteme sind durch Änderung der DurcMutung des Kondensors I also bei einem horizontal im Gerät quer zum Korpusvornehmen. Wie aber beispielsweise aus dem Aufsatz kularstrahl angeordneten Halter für die Systeme in von Liebmann und Grad »Imaging Properties of unterschiedlichen Höhen angeordnet,
a Series of Magnetic Electron Lenses« aus Proc. 5 Besitzen alle Polschuhsysteme Durchmesser D ihrer Phys. Soc, Bd. 64, 956 (1951), S. 956 bis 971, ins- Polschuhbohrungen und Spaltweiten S, die größenbesondere S. 963, folgt wird hierdurch der Para- ordnungsmäßig mit den entsprechenden Werten der meter k2 geändert, der bekanntlich proportional dem Objektivlinse übereinstimmen, so erübrigen sich der-Quadrat der maximalen magnetischen Feldstärke in artige Versetzungen der verschiedenen Polschuhder Linse ist. Dies hat zur Folge, daß sich die für die ία systeme in axialer Richtung, wenn man die Erregung Einstellung des Kondensors II entscheidende Lage des Kondensors I derart wählt, daß er zumindest undes vom Kondensor I entworfenen verkleinerten gefähr die minimale Brennweite besitzt. Wie nämlich ersten Quellenbildes rl ändert und daß demgemäß ebenfalls aus den Kurven auf S. 963 der Arbeit von auch der KondensorII neu eingestellt werden muß. Liebmann und Grad hervorgeht, verschiebt sich
Dies wird bei dem erfindungsgemäßen Gerät dadurch 15 bei kleinen Änderungen des Parameters k2 der in die-
vermieden, daß die DurcMutung des Kondensors I sem Zusammenhang interessierende bildseitige Brenn-
bei der Änderung der Bestrahlungsapertur des Ob- punkt von elektromagnetischen Linsen nicht sehr und
jektes konstant gehalten und lediglich das in Betriebs- liegt ungefähr in der Linsenmitte, wenn man die Linse
stellung befindliche Polschuhsystem des Kondensors I im Bereich ihrer minimalen Brennweite betreibt, d. h.
gegen ein eine andere Bildweite bewirkendem Pol- 20 dort, wo die Brennweitenkurve einen Extremwert be-
schuhsystem ausgetauscht wird, und daß zusätzliche sitzt.
Maßnahmen getroffen sind, die eine Änderung der Bei vorgeschobener Strahlspannung ändert sich der
axialen Lage des ersten Bildes rl der Strahlquelle zum Erreichen des Brennweitenminimums notwen-
verhindern. dige Linsenstrom für verschiedene Verhältnisse von
Hierbei ist jedoch zu beachten, daß eine gewisse 25 Spaltweite S zu Bohrungsdurchmesser D nur wenig.
Verlagerung der Ebene des ersten Bildes rl der Will man den Betrieb des Kondensors I mit mini-
Strahlquelle in Abhängigkeit davon auftreten kann, maler Brennweite bei allen Polschuhsystemen exakt
ob es sich um ein Polschuhsystem mit praktisch in beibehalten, ohne den Linsenstrom ändern zu müs-
der Linsenmitte zusammenfallenden Hauptebenen, sen, so wird man dafür sorgen, daß alle Polschuh-
d. h. eine sogenannte »dünne« Linse, oder um ein 30 systeme dasselbe Verhältnis von Spaltweite S zu Boh-
Polschuhsystem handelt, bei dessen Einsatz der Kon- rungsdurchmesser D besitzen,
densorl in der Weise eine »dicke« Linse darstellt, Im Hinblick auf die Vermeidung von Linsenfeh-
daß die axiale Ausdehnung des Linsenfeldes gegen- lern hat es sich als zweckmäßig erwiesen, Spaltweite
über dem Abstand von der nächsten Kondensorlinse und Bohrungsdurchmesser des Polschuhsystems
(hier: II) nicht mehr vernachlässigt werden kann. 35 des Kondensors II zumindest größenordnungsmäßig
Wiederum andere Eigenschaften in dieser Hinsicht gleich groß zu wählen, vorzugsweise in derselben
haben Polschuhsysteme, deren Bohrungsdurchmesser Größenordnung wie die Brennweite. In einem prak-
und Spaltweiten größenordnungsmäßig mit den ent- tischen Fall hat sich ein Wert von 80 mm bewährt,
sprechenden Werten der Objektivlinse übereinstim- Die Bereichsblende wird man in einem relativ
men. 40 großen Abstand vor der Eintrittspupillenebene der
Zur Erläuterung dieser auch in der Arbeit von Objektivlinse, d. h. bei Verwendung einer separaten
Liebmann und Grad untersuchten Eigenschaften Kondensorlinse ΙΠ weit vor der vorderen Brennebene
diene F i g. 2. Die beiden Polschuhe 1 und 2 des Kon- derselben, anordnen. Dieser Abstand wird in der
densors I erzeugen dort ebenfalls ein zumindest un- Regel mehr als 100 Brennweiten des Kondensors III
gefähr glockenförmiges Feld, wobei dieser Feldver- 45 betragen; bewährt hat sich ein Abstand in der
lauf wiederum als Beispiel anzusehen ist. Der Kon- Größenordung von 200 mm.
densor II, der in diese Figur nicht eingezeichnet ist, Die bevorzugte konstruktive Lösung zeichnet sich »sieht« das virtuelle Bild rl der Strahlquelle, wobei dadurch aus, daß dem Kondensor I ein quer zum der tatsächliche Schnittpunkt 3 des Korpuskular- Korpuskularstrahl verschiebbarer Halter für die Polstrahles, beispielsweise eines Elektronenstrahles e, mit 50 schuhsysteme zugeordnet ist. Eine Abwandlung hierder Linsenachse α durch die Wirkung des kreuz- von sieht vor, daß dieser Halter als Drehtisch ausschraffiert hervorgehobenen Nachfeldes des Konden- gebildet ist, der um eine zum Korpuskularstrahl parsors I in den Punkt 3' zurückverlegt wird. Diese Wir- allele Achse derart drehbar ist, daß durch seine kung tritt also nur bei einer Kondensorlinse mit einem Drehung die einzelnen Polschuhsysteme in die oder Polschuhsystem solcher Dimensionierung auf, daß ein 55 aus der Betriebsstellung schwenkbar sind. Derartige den Strahl e krümmendes Nachfeld vorhanden ist. Halter und Drehtische sind im Prinzip für Projektiv-
Sowohl in diesem Fall eines Kondensors I mit einer linsen bereits bekannt.
im Vergleich zum Abstand der nächsten Kondensor- Da der Kondensor I insbesondere bei einem gemäß linse beachtlichen axialen Ausdehnung des Linsen- F i g. 1 aufgebauten Korpuskularstrahlgerät relativ feldes als auch bei einem Kondensor I mit praktisch 60 hoch liegen kann, ist es zweckmäßig, für den Wechsel in der Linsenmitte zusammenfallenden Hauptebenen der Polschuhsysteme Stellmotoren vorzusehen, die (»dünne« Linse mit /c2 in der Größenordnung von von der Bedienungsperson des Gerätes beispielsweise 0,1) werden zweckmäßigerweise Unterschiede der im Sitzen bedient werden können. Verständlicheraxialen Lage der mit verschiedenen Polschuhsystemen weise ist es aber auch möglich, eine mechanische Beerzeugten virtuellen ersten Bilder der Strahlquelle 65 wegungsübertragung über Stellstangen od. dgl. zu durch entsprechende Unterschiede der axialen Lage dem Kondensor I vorzusehen oder die Antriebsder Linsenspalte der verschiedenen Polschuhsysteme elemente unmittelbar in der Nachbarschaft des Konkompensiert, densors I anzuordnen.

Claims (16)

  1. 5 6
    Dem Halter bzw. Drehtisch können Kontakte zu- tem Stahl od. dgl. bestehenden Auflegeplatte 55 wähgeordnet sein, die eine Anzeige des in Betriebsstellung rend der Querjustierung der Linsenanordnung zu vergebrachten Polschuhsystems bewirken oder gegebe- ringern und danach zwecks Fixierung der Linsennenfalls die Stellmotoren nach Beendigung des Pol- anordnung zu vergrößern. Zur Verringerung der
    schuhwechsels stillsetzen. 5 Auflagekraft dient ferner die gefederte Kugelanord-
    Man wird dafür sorgen, daß der Kondensor I zu- nung 56, von der vorzugsweise drei in zur Strahlsammen mit dem Halter bzw. Drehtisch für die Pol- achse 34 rotationssymmetrischer Anordnung vorhan-
    schuhsysteme quer zum Korpuskularstrahl justierbar den sind. Die Wirkungen der Federn und des Druckes
    gelagert ist. in der Kammer 54 überlagern sich also, wobei mittels
    Die Fig. 3 und 4 zeigen einen vertikalen und einen io der "Federanordnung 56 ein konstanter Anteil und
    horizontalen Schnitt durch einen Kondensor I gemäß mittels des. Druckes in der Kammer 54 ein veränder-
    der Erfindung in einem Elektronenmikroskop. Ein licher Anteil der Auflagekraft am Teil 55 erzeugt
    vollständiges Elektronenmikroskop mit einem der- werden.
    artigen Kondensor I ist in der genannten Veröffent- Auf das dem Teil 53 entsprechende Teil 57 ober-
    lichung des Ö.Internationalen Kongresses für Elek- as halb der Linsenanordnung ist die Strahlquelle des
    tronenmikroskopie, 1966, abgebildet. Mikroskops aufgesetzt.
    Der Kondensor I enthält einen die Linsenwicklung Fig. 4 läßt die Mittel zur Querverschiebung er-
    20 umgebenden Eisenkreis für den magnetischen kennen. Der Schnitt ist in Höhe der Achsen der Stell-
    Fluß der Linse, der zusammengesetzt ist aus den motoren 58 und 59 für die Querverschiebung der in
    Teilen 21 bis 26; der Fluß schließt sich über das ein- 20 F i g. 4 mit 60 bezeichneten Kondensorlinsenanordgesetzte Polschuhsystem 27, das die beiden Polschuhe nung gelegt. Die Stellmotoren wirken über Rollen 61
    28 und 29 enthält. Diese beiden Polschuhe sind und 62 auf das Teil 23 des Eisenkreises der Linsen
    durch eine unmagnetische, beispielsweise aus Messing entgegen der Wirkung von Rückstellfedern 63 und
    gefertigte Hülse 30 zu einem eine konstruktive Ein- 64. Auch diesen Federanordnungen, die Tellerfedern
    heit bildenden Polschuhsystem zusammengefaßt. 25 enthalten, sind Rollen 65 und 66 zugeordnet, so daß
    Zwischen diesen Polschuhen, deren Bohrungen mit beliebige Bewegungen der Linsenanordnung 60 quer
    31 und 32 bezeichnet sind, erstreckt sich der Linsen- zur Achse 34 des Elektronenstrahles möglich sind,
    spalt 33, in dem das magnetische Feld der Konden- Das Antriebsrad 38 für den Drehtisch 36 kann
    sorlinse I den Elektronenstrahl, dessen Achse mit 34 auch durch einen Stellmotor ersetzt sein. Weiterhin
    bezeichnet ist, beeinflußt. 30 kann das eigentliche Antriebsrad oder ein Antriebs-
    Der Linse sind mehrere (in diesem Ausführungs- knopf im Bedienungspult des Elektronenmikroskops beispiel vier) Polschuhsysteme zugeordnet, von denen angeordnet und eine mechanische oder elektrische in F i g. 3 nur die mit 27 und mit 35 bezeichneten Übertragung der Bewegung auf den Drehtisch 36 vorSysteme erkennbar sind. Die Polschuhsysteme sind gesehen sein.
    in den allgemein mit 36 bezeichneten Drehtisch ein- 35 Die vier Polschuhsysteme, von denen nur die mit
    gesetzt, der um die Achse 37 mittels des Antriebs- 27 und 35 bezeichneten dargestellt sind, sind hin-
    rades 38 derart drehbar ist, daß wahlweise eines der sichtlich der axialen Lage der Spalte, der Durch-
    Polschuhsysteme in den Strahlengang geschwenkt ist. messer der Polschuhbohrungen und der Weite der
    Die Achse 37 ist auf ihrer oberen Seite in einer aus Linsenspalte derart dimensioniert, daß die axiale
    magnetisch unwirksamem Material, wie Messing, be- 40 Lage des ersten Bildes der Strahlquelle beim Wechsel
    stehenden Scheibe 39 und auf ihrer unteren Seite in des eingesetzten Polschuhsystems ungeändert bleibt,
    einer weiteren, aus magnetisch unwirksamem Mate- Die unabhängige Einstellung von Bestrahlungs-
    rial bestehenden Scheibe 40 gelagert. apertur des Objektes und bestrahltem Objektbereich
    Die Drehbewegung des Antriebsrades 38 wird über ergibt sich auch bei Anwendung eines in der Zeit-
    die Antriebswelle 41, die in der Hülse 42 mittels der 45 schrift »Optik«, 1962, S. 273 bis 286, angegebenen
    Dichtung 43 vakuumdicht geführt ist, unter Verwen- Strahlenganges. Er zeichnet sich dadurch aus, daß die
    dung des Zahnrades 44 und des Zahnkranzes 45 an Bereichsblende durch das mittels des Kondensors I
    dem Drehtisch 36 auf diesen übertragen. Zur Mar- und gegebenenfalls weiterer Kondensorlinsen er-
    kierung der Betriebsstellungen der einzelnen Pol- zeugte verkleinerte Bild der Strahlquelle gebildet ist
    schuhsysteme sind zweckmäßigerweise in den Figuren 50 und in der Eintrittspupillenebene der Objektivlinse
    nicht erkennbare Rastvorrichtungen vorgesehen. eine die Bestrahlungsapertur des Objektes bestim-
    Die gesamte Linsenanordnung einschließlich des mende Blende angeordnet ist.
    Drehtisches 36 mit den Polschuhsystemen und dem Jetzt wird also durch den Polschuhwechsel im Antrieb dafür ist in der Säule 46 des Elektronen- Kondenstor I die Größe des bestrahlten Objektmikroskops quer zur Strahlachse 34 verschiebbar ge- 55 bereichs geändert,
    lagert. Wie aus der Anordnung der Dichtungen 47,
    48, 43, 49, 50 und 51 ersichtlich, befindet sich die - _ Patentansprüche:
    Linsenanordnung mit ihrem oberen Bereich weit- 1. Korpuskularstrahlgerät, insbesondere Elekgehend außerhalb des Vakuumraumes des Elektro- Ionenmikroskop, mit einer Strahlquelle, einer ein nenmikroskops, während sich zwischen der Platte 52 60 verkleinertes erstes Bild der Strahlquelle erzeugen- und der unteren Auflage 53 für die Linsenanordnung den ersten Kondensorlinse (Kondensor I), einer der kammerförmige Raum 54 erstreckt. Dieser Raum zwischen dem Kondensor I und einer Objektivkann in hier nicht dargestellter Weise, beispielsweise linse sowie einem Objekt liegenden letzten Konmittels eines Zweiwegehahns, wahlweise mit Außen- densorlinse (Kondensor ΙΠ) und einer Bereichsluft oder mit einem Raum geringeren Druckes, bei- 65 blende, die der Kondensor ΙΠ auf dem Objekt spielsweise dem Vorvakuumbehälter, in Verbindung verkleinert abbildet, dadurch gekenngebracht werden, um dadurch den Auflagedruck zeichnet, daß dem Kondensor I mehrere wahlzwischen der Linsenanordnung und der aus gehärte- weise einsetzbare, unterschiedliche Bildweiten be-
    wirkende Polschuhsysteme (27, 35 in F i g. 3) zugeordnet sind, bei denen jeweils die Weite und axiale Lage des Linsenspaltes (33) sowie der Durchmesser der Polschuhbohrung (31, 32) derart aufeinander abgestimmt sind, daß die axiale Lage des ersten Bildes (rl in Fig. 1) der Strahlquelle (Q) beim Auswechseln des eingesetzten Polschuhsystems (27 in F i g. 3) ungeändert bleibt.
  2. 2. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Kondensor I mit praktisch in der Linsenmitte zusammenfallenden Hauptebenen Unterschiede der axialen Lage der mit verschiedenen Polschuhsystemen (27, 35 in Fi g. 3) erzeugten virtuellen ersten Bilder (rl in Fig. 1) der Strahlquelle (Q) durch Unterschiede der axialen Lage der Linsenspalte (33 in F i g. 3) der verschiedenen Polschuhsysteme (27, 35) kompensiert sind.
  3. 3. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Kondensor I mit einer im Vergleich zum Abstand von der nächsten Kondensorlinse (II in Fig. 1) beachtlichen axialen Ausdehnung des Linsenfeldes (F i g. 2) Unterschiede der axialen Lage der mit verschiedenen Polschuhsystemen (27, 35 in F i g. 3) erzeugten virtuellen ersten Bilder (rl in Fig. 2) der Strahlquelle (Q in Fig. 1) durch Unterschiede der axialen Lage der Linsenspalte (33 in Fig. 3) der verschiedenen Polschuhsysteme (27, 35) kompensiert sind.
  4. 4. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Polschuhsysteme (27, 35 in F i g. 3) Bohrungsdurchmesser (D in F i g. 2) und Spaltweiten (S) haben, die größenordnungsmäßig mit den entsprechenden Werten der Objektivlinse übereinstimmen, und daß die Erregung des Kondensors I derart gewählt ist, daß er zumindest ungefähr die minimale Brennweite besitzt.
  5. 5. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle Polschuhsysteme (27, 35 in F i g. 3) dasselbe Verhältnis von Spaltweite (S in F i g. 2) zu Bohrungsdurchmesser (D in F i g. 2) besitzen.
  6. 6. Korpuskularstrahlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensor III durch eine gesonderte Linsenanordnung gebildet ist, deren vordere Brennebene zumindest ungefähr mit der Eintrittspupillenebene (r2 in Fig. 1) der Objektivlinse (O) zusammenfällt.
  7. 7. Korpuskularstrahlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensor III durch das Vorfeld der Objektivlinse (O in F i g. 1) gebildet ist.
  8. 8. Korpuskularstrahlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kondensor I und Kondensor III eine weitere, langbrennweitige Kondensorlinse (Kondensor II) liegt, die das erste Bild (rl in Fig. 1) der Strahlquelle (Q) zumindest ungefähr in die Eintrittspupillenebene (bei r2) der Objektivlinse (O) überträgt.
  9. 9. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Spaltweite und Bohrungsdurchmesser des Polschuhsystems des Kondensors II zumindest größenordnungsmäßig gleich groß sind.
  10. 10. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Spaltweite und Bohrungsdurchmesser des Polschuhsystems des Kondensors II von gleicher Größenordnung wie seine Brennweite sind.
  11. 11. Korpuskularstrahlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereichsblende (S in F i g. 1) größenordnungsmäßig 100 Brennweiten des Kondensors III vor der Eintrittspupillenebene (bei r2) der Objektivlinse (O) liegt.
  12. 12. Korpuskularstrahlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kondensor I ein quer zum Korpuskularstrahl (34 in F i g. 3) verschiebbarer Halter für die Polschuhsysteme (27, 35) zugeordnet ist.
  13. 13. Korpuskularstrahlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kondensor I ein Drehtisch (36 in F i g. 2) für die Polschuhsysteme (27, 35) zugeordnet ist, der um eine zum Korpuskularstrahl (34) parallele Achse (37) derart drehbar ist, daß durch seine Drehung die einzelnen Polschuhsysteme (27, 35) in die oder aus der Betriebsstellung schwenkbar sind.
  14. 14. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß für den Wechsel der Polschuhsysteme (27, 35) Stellmotoren vorgesehen sind.
  15. 15. Korpuskularstrahlgerät nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensor I zusammen mit dem Halter bzw. Drehtisch (36) quer zum Korpuskularstrahl (34) justierbar gelagert ist (F i g. 3, 4).
  16. 16. Korpuskularstrahlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereichsblende durch das mittels des Kondensors I und gegebenenfalls weiterer Kondensorlinsen erzeugte verkleinerte Bild der Strahlquelle gebildet ist und in der Eintrittspupillenebene der Objektivlinse eine die Bestrahlungsapertur des Objektes bestimmende Blende angeordnet ist.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 009 527/127
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5136196B2 (de) * 1972-05-22 1976-10-07
DE2702439C3 (de) * 1977-01-19 1980-08-07 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Langbrennweitige magnetische Linse zur korpuskularstrahloptischen Abbildung eines großflächigen Objektes
JPS5968158A (ja) * 1982-09-27 1984-04-18 Jeol Ltd 電子線装置
US4677296A (en) * 1984-09-24 1987-06-30 Siemens Aktiengesellschaft Apparatus and method for measuring lengths in a scanning particle microscope
JP2569011B2 (ja) * 1986-06-11 1997-01-08 株式会社日立製作所 走査電子顕微鏡
DE3825103A1 (de) * 1988-07-23 1990-01-25 Zeiss Carl Fa Verfahren zum beleuchten eines objektes in einem transmissions-elektronenmikroskop
JPH09102291A (ja) * 1995-10-05 1997-04-15 Nec Corp 対物レンズ及び荷電粒子ビーム装置
DE19945344A1 (de) 1999-09-22 2001-03-29 Leo Elektronenmikroskopie Gmbh Teilchenoptisches Beleuchtungs- und Abbildungssystem mit einer Kondensor-Objektiv-Einfeldlinse
EP1557866B1 (de) * 2004-01-21 2011-03-16 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Strahlenoptische Komponente mit einer teilchenoptischen Linse
DE102004019835B4 (de) * 2004-04-23 2007-08-02 Vistec Electron Beam Gmbh Beleuchtungskondensor für ein Partikeloptik-Projektionssystem
DE102009028013B9 (de) * 2009-07-24 2014-04-17 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Teilchenstrahlgerät mit einer Blendeneinheit und Verfahren zur Einstellung eines Strahlstroms in einem Teilchenstrahlgerät
US20180226220A1 (en) * 2017-01-14 2018-08-09 Howard Hughes Medical Institute Continuously variable aperture

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE875555C (de) * 1942-05-29 1953-05-04 Siemens Ag Zur Untersuchung von Objekten dienender Korpuskularstrahlapparat, insbesondere mit magnetischem Objektiv ausgeruestetes Elektronenmikroskop
DE914167C (de) * 1942-03-05 1954-06-28 Manfred Von Ardenne Magnetisches Objektiv fuer einen Korpuskularstrahlapparat

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2352043A (en) * 1940-01-15 1944-06-20 Ardenne Manfred Von Diaphragm for electron optical apparatus
DE923616C (de) * 1940-10-11 1955-02-17 Siemens Ag Mit magnetischen Polschuhlinsen ausgeruestetes Elektronenmikroskop
DE929747C (de) * 1943-03-06 1955-07-04 Siemens Ag Korpuskularstrahlapparat, insbesondere Elektronenmikroskop
US2679018A (en) * 1950-06-30 1954-05-18 Rca Corp Magnetic electron lens pole piece
US2819403A (en) * 1954-07-01 1958-01-07 Rca Corp Electron microscopy
BE566571A (de) * 1957-04-09
DE1192760B (de) * 1963-02-15 1965-05-13 Siemens Ag Anordnung in Korpuskularstrahlgeraeten, insbesondere Elektronenmikroskopen, zum Entfernen und Einsetzen von Polschuhsystemen oder Teilen davon
DE1202915B (de) * 1963-09-09 1965-10-14 Siemens Ag An der Pumpe arbeitender Korpuskularstrahl-apparat, insbesondere Elektronenmikroskop, mit einer den Objekttraeger aufnehmenden und mit einer Tiefkuehlvorrichtung in Verbindung stehenden Objektpatrone

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE914167C (de) * 1942-03-05 1954-06-28 Manfred Von Ardenne Magnetisches Objektiv fuer einen Korpuskularstrahlapparat
DE875555C (de) * 1942-05-29 1953-05-04 Siemens Ag Zur Untersuchung von Objekten dienender Korpuskularstrahlapparat, insbesondere mit magnetischem Objektiv ausgeruestetes Elektronenmikroskop

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Publication number Publication date
NL6802474A (de) 1968-08-26
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NL6802475A (de) 1968-08-26
DE1614122B1 (de) 1970-06-25
GB1193159A (en) 1970-05-28
US3526766A (en) 1970-09-01
GB1194268A (en) 1970-06-10

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