DE1943140B2 - Verfahren zum analysieren des oberflaechenpotentials eines prueflings - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Analysieren der Verteilung des elektrischen Potentials auf der Oberfläche eines Prüflings durch einen auf ihn auftreffenden Elektronenstrahl und durch Erfassung der zurückgestreuten und/oder sekundären Elektronen unter Verwendung eines Kollektors. Die Erfindung hat ferner Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens zum Gegenstand.

Bei bekannten abtastenden Elektronen-Mikroskopen führen die primären Elektronen, d. h. jene des Strahles, die auf den Prüfling gerichtet sind, im allgemeinen hohe Energien, die in einem typischen Fall 20 KeV betragen können, wenn auch mitunter wesentlich geringere Energien verwendet werden. Von den Elektronen, die von dem abgetasteten Bereich des Prüflings ausgestrahlt werden und die häufig ungenau sekundäre Elektronen genannt werden, besteht ein Teil aus reflektierten primären Elektronen, die nur wenig von ihrer Anfangsenergie verloren haben, während die verbleibenden Elektronen wahre sekundäre Elektronen mit einer Energie sind, die zwischen Null und einigen Zehnteln Elektronen-Volt liegen,

Ein Teil der Elektronen, der den Prüfling verläßt, muß gesammelt werden, damit ein Signal zustande kommt, von welchem das Bild des Prüflings auf dem Schirm einer Kathodenstrahl-Röhre oder auf einem anderen geeigneten Wiedergabegerät erscheint. Zu diesem

Zweck wird ein Kollektor auf einem mit Bezug auf den Prüfling positiven Potential gehalten, so daß sekundäre gektronen über einen mäßig weiten festen Winkel von jfcni angezogen werdea Einige der reflektierten primären Elektronen werden ebenfalls gesammelt «erden. In einem typischen Fall kanu die Potentialdifferenz zwischen dem Prüfling und dem Kollektor 250 Volt betragen.

Der Kontrast in dem Bild ergibt sich in erster Linie durch die Tatsache, daß die Zahl der Elektronen, die von dem Prüfling zum Kollektor gelangt und daher die Stärke des Ausgangssignals vom Kollektor ausmacht, von den topographischen Eigenschaften der Oberfläche fowie von dem Koeffizient der Skundäremission an der Stelle abhängt, auf die der primäre Strahl auftrifft. Bei geeigneter Anordnung des Kollektors hängt die Zahl der Elektronen, die ihn erreichen, auch von dem Potential (in bezug auf den Kollektor und/oder benachbarte Elemente auf der Prüflings-Oberfläche) desjenigen Bereichs des Prüflings ab, auf welchen der primäre Strahl einfällt. Potential-Änderungen eines Bruchteils von einem Volt an der Oberfläche des Prüflings können so zu beobachtbaren Änderungen in der Helligkeit der entsprechenden Teile des Bildes Veranlassung geben. Solche Änderungen in der Helligkeit des Bildes jedoch, die von Potentialänderungen auf dem Prüfling herrühren, können auch durch Helligkeitsänderungen verdeckt sein, die durch topographische Eigenschaften der Prüflingsoberfläche oder durch Änderungen ihres Koeffizienten der Sekundäremission verursacht sind. Selbst wenn dies nicht der Fall ist, ist eine Deutung des gesamten Kontrastes auf dem Bild oft schwierig.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art störende Einflüsse der Topographie und der unterschiedlichen Sekundäremission so weit wie möglich auszuschalten und die Ausbreitung eines Potentialkontrastes weitgehend unabhängig von solchen Einflüssen zu gestatten.

Dies wird erfindungsgemäß durch schnelles Schalten entweder des an die Oberfläche des Prüflings angelegten Potentials oder des Potentials einer Potential-Sperre in der Bahn der zurückgestreuten und/oder sekundären Elektronen, durch ein in Synchronismus mit diesem An- und Abschalten abwechselndes Anlegen des vom Kollektor erhaltenen Signals an zwei Kanäle, durch Differenzbildung zwischen den Signalen in den beiden Kanälen und durch Demodulation des durch Differenzbildung erhaltenen Signals erreicht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden bei Verwirklichung der Maßnahmen nach Anspruch 2 bis 7 erzielt.

In einer bevorzugten Ausbildungsart ist ferner das Signal in jedem Kanal eine amplituden-modulierte Rechteckwelle. Als vorteilhaft ist zu vermerken, daß das Signal in einem Kanal den Bedingungen bei an den Prüfling angelegter Spannung entspricht, während das Signal in dem anderen Kanal mit einer zur Anwendung kommenden Null-Spannung übereinstimmt.

Das durch Differenzbildung erhaltene Signal wird benutzt, um die Fleck-Helligkeit der Kathodenstrahl-Röhre zu ändern, die wie bei normalen abtastenden Elektronenmikroskopen im Synchronismus mit dem Elektronenstrahl abgetastet wird, der auf den Prüfling auftrifft. Auf diese Weise wird ein sichtbares zweidimensionales Bild auf dem Schirm zustande gebracht, in welchem der Kontrast in erster Linie von den Änderungen des Potentials auf der Oberfläche des

Prüflings herrührt.

1st beim erfmdungsgemäßen Verfahren das Potential der Prüflingsoberfläche unter An- und Abschalten an eine äußere Spannungsquelle gelegt, so kann zu dessen Durchführung die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Anspruch 8 zum Einsatz kommen, welche vorteilhaft durch Verwirklichung der Merkmale der Ansprüche 9 und 10 ausgestaltet sein kann.

Demgegenüber kann dann, wenn eine Potentialsperre in der Bahn der zurückgestreuten und/oder sekundären Elektronen beim erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen ist, zu dessen Durchführung die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Anspruch 11 herangezogen werden, und zwar vorteilhafterweise unter Verwirklichung der Maßnahmen nach Anspruch 12 und/oder 13.

Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung den Elektronenstrahl-Apparat zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in seiner einfachsten Form mit einer in einer gebrochenen Linienführung wiedergegebenen Änderung,

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Schaltfolgen, die in der geänderten Ausführungsform Verwendung finden, und

F i g. 3 ein Diagramm, das nur den Bereich des Prüflings und den Kollektor erkennen läßt.

Nach Fig. 1 ist der Elektronenstrahl-Apparat im wesentlichen von bekanntem Aufbau, d. h. er setzt sich aus einem Elektronenstrahl-Erzeuger G, einer Beschleunigungs-Anode A, strahlformende sowie Endlinsen Ll und L2 und schließlich aus den Spulen C zusammen. Der Strahl trifft auf einen Prüfling S auf und die sich dadurch ergebenden nach rückwärts gestreuten oder sekundären Elektronen werden durch einen Detektor nach Art eines Elektronenkollektors aufgefangen, beispielsweise eines Szintillators, der mit einem Photovervielfacher D verbunden ist. In einer bekannten Ausführungsform des Apparates werden die Signale von dem Photovervielfacher einfach verstärkt und dazu benutzt, die Helligkeit der Leuchtspur auf dem Schirm einer Kathodenstrahl-Röhre CR zu steuern, deren Strahl im Synchronismus mit dem Abtasten des Prüflings abgetastet wird, so daß ein solches Bild des abgetasteten Bereichs des Prüflings auf dem Schirm dargestellt wird, dessen Kontrast den der Prüflingsoberfläche wiedergibt, die ihrerseits eine Änderung in der Zahl der Elektronen hervorruft, die den Detektor D erreichen, wenn sich der Strahl über die Oberfläche bewegt.

Hat die Prüflingsoberfläche Gebiete von unterschiedlichem elektrischen Potential, so werden dadurch unterschiedliche Signale in dem Detektor erzeugt, wodurch ein Bild von der Potential-Verteilung gewonnen werden kann. Wie schon erläutert wurde, können diese durch Potentialänderungen hervorgerufenen Unterschiede jedoch durch in Folge der örtlichen Beschaffenheit oder der Art des Materials erzeugte Signale verdeckt sein. Verschiedene Materialien können unterschiedliche Sekundär-Emmissions-Koeffizienten haben.

Ist das Potential von außen an den Prüfling angelegt, zum Beispiel wenn der Prüfling ein Halbleiterbauelement mit einer oder mehreren Grenzflächen zwischen den Bereichen unterschiedlicher Art ist, oder ist er ein Bauelement eines integrierten Schaltkreises, der mehrere Bereiche unterschiedlicher Leitfähigkeit und unterschiedlichen Potentials enthält, so wird dieses Potential

jetzt intermittierend an- und abgeschaltet. Wie aus der die so angeordnet sind, daß sie den Strahl von der Achse

F i g. 1 ersichtlich, wird zwischen der Quelle des des Instrumentes ablenken.

Potentials P und dem Prüfling eine Torschaltung Gl F i g. 2 ist eine graphische Darstellung der Beziehung vorgesehen, die von einem Rechteckwellen-Generator zwischen den Zeitspannen der »An«-Perioden des SG gesteuert wird. Die Schaltfrequenz ist verglichen mit j Strahls (oberer Linienzug), dem Potential auf dem der Tastfrequenz des Strahles hoch, z. B. 100 KHz, wenn Prüfling (mittlerer Linienzug) und den Signalschaltundie Abtastung ungefähr 30 Zeilen in der Sekunde gen auf die beiden Kanäle (unterer Linienzug),
beträgt, so daß der Fleck auf dem Prüfling, d. h. die Stelle In der vorstehenden Beschreibung ist auf das Signal des Auftreffens des Strahles nicht merklich zwischen Bezug genommen, das von den vom Prüfling ausgeheneinem »An«-Zyklus bis zum nächsten wandert. Der io den Sekundärelektronen herrührt. In diesem Zusam-Generator SG steuert auch die zweite Torschaltung Gl menhang ist der Ausdruck Kollektor dahin zu verstehen, im Synchronismus mit der Torschaltung Gl, durch die daß er alle Einrichtungen umfaßt, die zum Umformen das Signal von dem Detektor G wechselweise auf jeden eines Eingangsstromes freier Elektronen in eine grob der beiden Kanäle Cl und C2 geschaltet wird. Ein Kanal proportionale Ausgangsspannung Verwendung finden trägt so dasjenige Signal, welches empfangen wird, 15 können. Das Originalsignal kan.i jedoch ebensogut von wenn kein Potential auf den Prüfling zur Anwendung Änderungen des gesamten Elektronenstroms abgeleitet kommt und der andere trägt das Signal, welches werden, der zu dem Prüfling fließt, d.h. von der empfangen wird, wenn der Prüfling ein Potential Differenz zwischen dem auf dem Prüfling auftreffenden aufweist. Die Signale in den beiden Kanälen sind Strom und dem sekundären und reflektierten Elektrodemoduliert und werden dann in einem Differentialver- 20 nenstrom, der ihn verläßt.

stärker DA verglichen sowie das Differenzsignal der Es wurde schon hervorgehoben, daß ein Kontrast, der

Kathodenstrahl-Röhre zugeleitet. von Potential?nderungen auf dem Prüfling herrührt,

Das Bild, das auf dem Schirm der Kathodenstrahl- durch geeignete Anordnung des Kollektors in bezug auf

Röhre erscheint, gibt dann so weit wie möglich nur den den Prüfling zustande gebracht werden kann. Es können

Potentialkontrast wieder und unterdrückt andere 13 auch Gitter oder andere Elektroden, die an festen oder

Faktoren. Tatsächlich kann die Topographie einen sich ändernden Potentialen angelegt sind, in der

zweitrangigen Effekt auf die Kontraste haben, da das Nachbarschaft des Prüflings oder des Kollektors

Ausmaß, bis zu welchem Potentialänderungen zu angebracht werden, um den Fluß der sekundären

Kontrasten Veranlassung geben, selbst bis zum Elektronen vom Prüfling zum Kollektor zu beeinflussen

gewissen Grad durch die Topographie beeinflußt ist. In 30 und so den Potentialkontrast hervorzurufen, der in dem

der Praxis hat sich dieser zweitrangige Effekt jedoch als Bild erzielt wird.

nicht störend herausgestellt. Die Erfindung ist sowohl zur Prüfung des statischen Mit gewissen Prüflingen kann sich ergeben, daß nach als auch des dynamischen Verhaltens von Halbleiterangelegter Spannung oder oei Wegnahme dieser von bauelementen verwendbar und besonders zur Untersudem Prüfling ein kurzes Zeitintervall vergehen muß. 35 chung von integrierten Mikro-Schaltungen geeignet. Im bevor der letztere in seinen neuen Zustand übergegan- allgemeinen muß selbstverständlich der Prüfling aus gen ist. In einem solchen Fall ist die im nachstehenden Materialien bestehen, die genügend gute Leiter sind, um beschriebene Änderung erforderlich, damit von der ein Abfließen der Potentiale während der »Aus«-Peri-Erfindung zufriedenstellend Gebrauch gemacht werden öden des Strahles zu erlauben. Statische Ladungsverteikann. 40 lungen auf nicht-leitende Materialien können deshalb in Der primäre Strahl selbst wird ein- und ausgeschaltet, dieser Weise nicht untersucht werden. Die Erfindung bei einer Frequenz, die doppelt so hoch ist. wie kann schließlich nicht nur Verwendung finden, um diejenige, bei der die auf den Prüfling zur Anwendung unmittelbar den Potentialkontrast in Halbleiterbauelekommende Spannung geschaltet wird und die Intervalle, menten zu untersuchen, sondern auch andere Eigenwährend der der Strahl eingeschaltet ist, können oder 45 schäften, die dazu geeignet sind, einen Potentialkontrast können nicht denjenigen gleich sein, während derer er zu übertragen und es gestatten, in der erforderlichen ausgeschaltet ist Durch geeignete Wahl der Schaltfre- Weise ein- und ausgeschaltet werden zu können. Mit quenzen und der Phasenbeziehung zwischen den beiden Hilfe der Änderung, die sich aus F i g. 3 ergibt, ist es Schaltkreisen kann dann dafür gesorgt werden, daß der möglich, die Erfindung auch dann anzuwenden, wenn Primärstrahl nur für einen Teil jedes der Intervalle jö das Potential auf dem Prüfling selbst nicht an- und eingeschaltet ist, während der der ElektronenkoUektor ausgeschaltet werden kann, z. B. im Falle statischer mit einem oder dem anderen der beiden verstärkenden Kontaktpotentiale. Die Fig. 3 zeigt eine Anordnung, Kanäle verbunden ist, und daß genügend Zeit zwischen bei der ein Gitter H zwischen dem Prüfling S und dem den aufeinanderfolgenden Impulsen des Strahlstromes Detektor D vorgesehen ist Wie in der Anordnung, die auf den Prüfling vorhanden ist, damit von einem seiner 55 voraufgehend beschrieben wurde, liegt der Szintillator beiden Zustände auf den anderen umgeschaltet und hn hier auf positivem Potential mh bezug auf den Prüfling, wesentlichen Gleichgewicht in seinem zweiten Zustand so daß eine gewisse Zahl von Sekundärelektronen hergestellt wird. angezogen wird. In der Ausführungsart nach Fig. 3 Diese Abänderung ist in Fig. 1 mit gestrichelten kann das Potential von der Größe von 250 Volt sein. Das Linien wiedergegeben, wobei der Generator GS in te Gitter //befindet sich auf relativ niedrigem Potential seiner Verbindung über einen Frequenzverdoppler F das von dem Rechteckwellengenerator G erhalten wird and einen Impulsbreitenregler W zum Gitter C3 in der und es wird zwischen den beiden Werten geschaltet, die Sahn des primären Strahls gezeigt ist Dieses Gitter beide vorzugsweise durch Änderung der AmpBtuae und kann in beliebiger Weise ausgebildet sein, z. B. kann eine des mittleren Niveaus des Signals einstellbar sind, das Rechteckweflenspannung auf das Gitter des Elektro- 65 vom Generator an das Gitter gelegt wird. Beispielsweinenstrahl-Erzeugers G zur Eiwng gebracht wer- se kann das Gitter zwischen 0 und -5 Volt geschaltet den, so daß der Strahl unterdrückt wird. Die Spannung sein, kann auch an ein Paar Ablenkplatten angelegt werden. In einer Ausführung, die derjenigen nach der

Anordnung in F i g. 1 ähnlich ist, tritt das Signal in den Perioden, in denen sich das Gitter auf null Volt befindet, durch einen der beiden Kanäle Cl und Cl hindurch und wenn das Gitter auf -5VoIt liegt, tritt es durch den andern Kanal. Das Differenzsignal steuert die Katho- s denstrahl-Röhre.

Wenn der Strahl auf einen solchen Bereich des Prüflings trifft, der sich auf null Volt befindet, dann verlassen die sekundären Elektronen den Prüfling mit Energien von weniger als 5 Volt (die große Mehrzahl der Elektronen). Diese Elektronen werden dann angehalten und durch das Gitter H während der Perioden umgewendet, in welchen das Gitter -5 Volt liegt. Sie werden hindurchgelassen in den dazwischenliegenden Perioden, wenn es auf null Volt liegt. Es gibt deshalb ein Signal am Ausgang des Differenzverstärkers DA.

Weist die Stelle auf dem Prüfling, an der der Strahl auftrifft, ein effektives Potential von beispielsweise - 2 Volt auf, so werden nur jene sekundären Elektronen durch das Gitter während der »-5 Volt«-Perioden, nicht aber während der »Null-Volt«-Perioden gestoppt, die eine Energie von weniger als 3 Volt haben. So wird das Differenzsignal am Ausgang des Verstärkers DA für Bereiche des Prüflings geringer sein, die auf - 2 Volt, als für solche Bereiche, die auf null Volt liegen. Ein Kontrast wird deshalb auf dem Schirm der Kathodenstrahl-Röhre erzielt und kann sichtbar gemacht werden, der allein von Potentialdifferenzen abhängt, während ein Kontrast, der anderweitig von der Topographie oder von Änderungen im sekundären Emissionskoeffizienten der unterschiedlichen Bereiche abhängt, weitgehend eliminiert ist. Dies ergibt sich, obgleich diese beiden Faktoren der Topograhie und des sekundären Emissionskoeffizienten Änderungen in der Zahl der erzeugten Elektronen hervorrufen, als eine Folge des herangezogenen Differenzsignals, denn dadurch werden von dem Signal Änderungen in der Zahl der Elektronen eliminiert, die von den verschiedenen Stellen der Oberfläche ausgehen, und es werden im wesentlichen nur Änderungen im Oberflächen-Potential beobachtet.

Durch Hinzufügung eines zweiten Gitters H', das mit einem konstanten (aber möglichst einstellbaren) positiven Potential verbunden ist, kann ein Beschleunigungsfeld zustande gebracht werden, das die sekundären Elektronen zu Anfang gegen den Kollektor treibt und das elektrische Feld an der Oberfläche des Prüflings unabhängig von dem Potential des Gitters H macht. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der Prüfling mit bezug auf die Richtung des primären Elektronenstrahls geneigt und Gitter und Kollektor sind auf einer Seite angeordnet, damit keine Interferenz zwischen dem Strahl und dem Kollektor eintritt (der in diesem Fall dem Wesen nach ein Szintillator sein muß) und so daß weiterhin das Signal in dem Szintillator durch das Auffangen einer beträchtlichen Anzahl reflektierter l'rimärelektronen von hoher Energie nicht verfälscht wird. Es gibt jedoch auch Wege (die allerdings nicht aufgezeigt sind), mit denen mit Prüflingsoberflächen gearbeitet werden kann, die senkrecht zu dem Strahl liegen.

Obgleich die Ausführungsform nach F i g. 3 unter Anführung der Gitter Wund H beschrieben worden ist, ergibt es sich als selbstverständlich, daß ein gleiches Ergebnis durch den Gebrauch jedes Elektrodensystems zustande gebracht werden kann, auf das eine geschaltete Spannung so lange angelegt werden kann, wie dei Ausgang aus dem Differentialverstärker von den Potential an der Prüflingsoberfläche abhängt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

1943 140 3 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Analysieren der Verteilung des elektrischen Potentials auf der Oberfläche eines Prüflings durch einen auf ihn auftreffenden Elektronenstrahl und durch Erfassung der zurückgestreuten und/oder sekundären Elektronen unter Verwendung eines Kollektors, gekennzeichnet durch schnelles Schalten entweder des an die Oberfläche des Prüflings angelegten Potentials (P) oder des Potentials einer Potential-Sperre (H) in der Bahn der zurückgestreuten und/oder sekundären Elektronen, durch ein in Synchronismus mit diesem An- und Ab-Schalten abwechselndes Anlegen des vom Kollektor (D) erhaltenen Signals an zwei Kanäle (Cl, Cl), durch Differenzbildung zwischen den Signalen in den beiden Kanälen und durch Demodulation des durch die Differenzbildung erhaltenen Signals.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential der Prüflings-Oberfläche selbst an eine äußere Spannungs-Quelle (P) gelegt ist und an- und abgeschaltet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential an einem Gitter oder ein anderes Elektroden-System (H) zwischen dem Prüfling (S) und dem Kollektor (D) zwischen zwei Werten geschaltet wird (F i g. 3).

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronenstrahl in Synchronismus mit dem Schalten des Potentials, jedoch mit doppelter Frequenz an- und abgeschaltet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch veränderliche Zeitspannen (W), während der der Elektronenstrahl bei jedem halben Zyklus des Schaltens des Potentials eingeschaltet ist

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronenstrahl den Prüfling (S) abtastet und das Endsignal auf einem Schreibgerät in Synchronismus mit der Abtastung wiedergegeben wird, wobei die Schaltfrequenz des Potentials im Vergleich mit der Tastfrequenz des Elektronenstrahls hoch liegt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung in zwei Dimensionen erfolgt und das Endsignal auf einem X- ^-Schreibgerät oder auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre (CR) wiedergegeben wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, bestehend aus einem Elektronenstrahl-Erzeuger und Stützen zum Halten eines Prüflings in der Bahn des Elektronenstrahls sowie bestehend aus einem Detektor, der ein elektrisches Signal der zurückgestreuten und/oder sekundären Elektronen liefert, die auf der Prüflings-Oberfläche an der Stelle des Strahleinfalls erzeugt werden, und schließlich bestehend aus Mitteln zur Aufzeichnung oder Darstellung des Signals, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei synchronisierte Torschaltungen aufweist, von denen die eine (Gl) so ausgebildet ist, daß sie das Potential einer Spannungsquelle (P) zu dem Prüfling (S) ein- und auszuschalten erlaubt und die andere (G2) das Signal von dem Detektor(D) abwechselnd in jeden der beiden Kanäle (Cl, Cl) einzuspeisen gestattet, und daß ein Differentialverstärker (DA) zur Differenzbildung der Signale dieser Kanäle vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Torschaltung (G3) vorgesehen ist, die den Elektronenstrahl mit doppelter Frequenz wie die Schaltfrequenz der anderen beiden Torschaltungen (Gl, G2) ein- und ausschaltet

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des Einschaltens des Elektronenstrahles veränderbar ist

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, bestehend aus einem Elektronen strahl-Erzeuger und Mitteln zum Halten eines Prüflings in der Bahn des Elektronenstrahls sowie weiter bestehend aus einem Detektor, der ein elektrisches Signal der zurückgestreuten und/oder sekundären Elektronen liefert, die von der Prüflings- Oberfläche an der Stelle des Strahleinfalls erzeugt werden und schließlich bestehend aus Mitteln zum Aufzeichnen oder Darstellen des Signals, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gitter oder ein anderes Elektrodensystem (H) zwischen den den Prüfling haltenden Mitteln und dem Detektor (D) sowie zwei synchronisierende Torschaltungen (Gl, Gl) vorgesehen sind, von denen die eine den Wert des Potentials auf dem Gitter oder auf dem anderen Elektrodensystem (H) ein- und ausschaltet und die andere das Signal von dem Detektor (D) abwechselnd in jeden von zwei Kanälen (Cl, Cl) einspeist und daß ein Differential-Verstärker (D/*) zur Differenzbildung der Signale dieser Kanäle vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude und das mittlere Niveau des Potentials am Gitter oder am anderen Elektrodensystem (H) veränderlich sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch ein zweites Gitter (H) zwischen dem Prüfling und dem ersten Gitter (H).