DE957421C

DE957421C - Einrichtung bei Korpuskularstrahl-Apparaten, insbesondere Elektronenmikroskopen zum Justieren des Strahlerzeugungssystems

Info

Publication number: DE957421C
Application number: DES23549A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Otto Rang; Dipl-Phys Karl Hei Steigerwald
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 1951-06-17
Filing date: 1951-06-17
Publication date: 1957-01-31

Description

Bei EleJctrooenmikroiskopeni ist es häufig¹ notwendig, dein Elektronenstrahl so zu justieren, daß er an eimer ganz bestimmtem Stelle bzw. in einer gewünschten Lage in, das Abbildungssystem eintritt. Bei bekannten! Anordnungen sind zu diesem Zwecke die Elektronenquelle oder der Kondensator oder beide mechanisch justierbar eingerichtet, indem Mittel vorgesehen sind, welche eine Einstellung dies Strahles durch mechanische Bewegungen von außen gestatten¹. Eine Schwierigkeit besteht darin, daß die Dejustieruing des Strahles vier Freiheiitsgrade hat und daheir auch für die Justierung mindestens vier verschiedene Bewegungen möglich seiku müssen. Zudem haben die bekannten, Anordnungen dien Nachteil, daß der mechanische! und vakuurntechnisehe Aufwand^ der mit der mechanischen Bewegung eines Teiles, der Vakuumapparatur verknüpft ist, verhältnismäßig groß ist. Zur Vermeidung dieses Nachteils ist vorgeschlagen worden, die Einrichtung so zu treffen, daß die Justierung durch Ein- wirkung von elektrischen oder magnetischen Ablenkfeldern! auf den Ladungsträgerstrahl erfolgt.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung bei Koirpuskularstrahl-Apparateni, insbesondere Elektronenmikroskopen oder Elektronenbeugungsapparaturen, bei der zum Justieren des Strahlerzeugungssystems' elektrische oder magnetische Ablenkvoirriehtungen (z. B. Ablenkplattenpaare!)

vorgesehen sind, durch die zur Strahl richtung senkrechte Ab'enkfelder in zwei in der Strahlrichtung aufeinanderfolgenden und senkrecht zu ihr verlaufenden Ebenen erzeugt werden. Um dabei die jeweilige Lage des Ladungsträgerstrahles in einfacher Weise erkennen zu können, ist gemäß der vorliegenden Erfindung zwischen den beiden Ebenen unmittelbar vor der (in der Strahlrichtung gesehen) zweiten Ablenkvorrichtung eine Blende vorgesehen, welche auf der der Strahlenquelle zugekehrten Seite mit Leuchtsubstanz bedeckt ist und deren Strahlendurchtrittsöffnung sich in der optischen Achse des Abbildungsmechanismus befindet oder auf diese einstellbar ist.

Dabei ist es vorteilhaft, daß die Blende während des Betriebes zur optischen Achse justierbar ist. Zweckmäßig wird nach einem weiteren Gedanken der Erfindung zwischen der zweiten Ablenkvorrichtung und dem Objekt vor diesem ein Leuchtschirm mit Strahlendurchtrittsöffnung in der optischen Achse vorgesehen. Es kann so verfahren werden, daß durch Einstellung der Felder der ersten Ablenkvorrichtung der Ladungsträgerstrahl in die zweite Ablenkvorrichtung geleitet und durch Einstellung dar Felder dieser Ablenkvorrichtung in die gewünschte Lage (optische Achse oder Objektmitte usw.) eingelenkt wird.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung möge das in der Abbildung dargestellte Ausführungsbeispiel dienen, das sich auf den Fall eines Elektronenstrahles bezieht.

Ein von erner (dejustierten und verkippten) Elektronenquelle 1 ausgehender Elektronenstrahl 2 erzeugt zunächst auf einem Kontrolleuchtschirm 4 gemäß der Erfindung, welcher eine gegebenenfalls zur optischen Achse justierbare Bohrung enthält, einen Leuchtfleck (Auftreffpunkt des gestrichelten Strahles 2_ß). Durch geeignete Wahl bzw. Einstellung der Ablenkspannungen an einem Ablenkplattenpaar 3, 3' kann der Strahl nun so abgebogen werden, daß er durch die Strahlungsdurchtrittsöffnung des Schirmes 4 hindurchtritt. Man erhält nun se· auf einem kurz vo>r dem Objekt 7 befindlichen Leuchtschirm 6, der ebenfalls eine Zentralbohrung (Strahldurchtrittsöffnung) hat, einen Leuchtfleck (Auftreffpunkt des gestrichelten Strahles 2₆). Durch Einstellen der Ablenkspannung an dem Ablenkplattenpaar 5,5', welches sich kurz hinter der Blende 4 befindet, kann nun der Strahl auf die Mitte des Leuchtschirmes 6 und damit auf die Objektmitte' ausgerichtet werden. Indem dafür Sorge getragen ist, daß die Strahldurchtrittsöffnungen der Blenden 4 und 6 in der optischen Achse des Abbildungssystems bzw. Elektronenlinsensystems liegen, ist beim Auftreffen des Strahles auf die Objektmitte der Justiervorgang beendet.

Bisher wurde nur der Justiervorgang in einer Ebene, nämlich in der Zeichenebene, geschildert.

Der gleiche Vorgang kann in der dazu senkrechten Ebene vor sich gehen, indem an Stelle der gezeichneten einzelnen Plattenpaare gekreuzte Ablenkplattenpaare vorgesehen sind, die beispielsweise aufeinander senkrecht stehende Ablenkfelder erzeugen. Es wird also beispielsweise in der Höhe der Ablenkplattenpaare 3, 3' und 5, 5' je ein zweites Ablenkplattenpaar vorgesehen, dessen Platten parallel zur Zeichenebene verlaufen und zwischen denen dementsprechend ein zur Papierebene senkrechtes Ablenkfeld erzeugt werden kann.

Als Ablenkvorrichtung können an Stelle von Ablenkplatten Elektromagnete bzw. Spulenpaare verwendet werden. Durch Einstellung ihrer Erregerstromstärke kann die Stärke des Ablenkfeldes verwendet werden. Statt dessen können als Ablenkrorrichtungen auch Permanentmagnete Anwendung finden, deren die Ablenkung bewirkenden Felder z. B. durch räumliche Verstellung der Magnete oder durch, die Veränderung magnetischer Nebenschlüsse in der gewünschten Stärke und Richtung eingestellt werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Einrichtung bei Ko<rpuskularstrahl-Apparaten, insbesondere Elektronenmikroskopen oder Elektronenbeugungsapparaturen, bei der zum Justieren des Strahlerzeugungssystems elektrische oder magnetische Ablenkvorrichtungen vorgesehen sind, durch die zur Strahlrichtung senkrechte Ablenkfelder in zwei in der Strahlrichtung aufeinanderfolgenden und senkrecht zu ihr verlaufenden Ebenen erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Ebenen unmittelbar vor der zweiten Ablenkvorrichtung eine Blende vorgesehen ist, welche auf der der Strahlenquelle zugekehrten Seite mit Leuchtsubstanz bedeckt ist und deren Strahlendurchtrittsöffiiung sich in der optischen Achse des Abbildungsmechanismus befindet oder auf dieser einstellbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende während des Betriebes zur optischen Achse justierbar ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zweiten Ablenkvorrichtung und dem Objekt vor diesem ein Leuchtschirm mit Strahlungsdurchtrittsöffnung in der optischen Achse vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften; Deutsche Patentschrift Nr. 734736; Arbeiten aus dem Elektrotechnischen Institut der TH Aachen, Bd. 4, 1929/30, S. 212, 213.

Entgegengehaltene ältere Rechte: Deutsches Patent Nr. 899 095.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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