DE968396C

DE968396C - Elektronenmikroskop mit elektrostatischen Abbildungslinsen

Info

Publication number: DE968396C
Application number: DES23038A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Otto Rang
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 1951-05-06
Filing date: 1951-05-06
Publication date: 1958-02-13

Description

In Elektronenmikroskopen ist es erwünscht, daß das Objekt möglichst frei von unkontrollierbaren Aufladungen gehalten wird, so daß beim Bewegen des Objektes das Feld im Verlauf des Strahlenganges, insbesondere in der Nähe der Objektivlinse, nicht unnötig verzerrt wird. Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Bedingung bei Verwendung der üblichen Linsenanordnung, bei welcher die Elektronen vor Durchdringen des Objektes auf ihre Endgeschwindigkeit

ίο beschleunigt werden, das Objekt bzw. den Objekthalter zu erden.

Es ist ferner bekannt, zur genauen Festlegung der Lage dss Objektes dieses in ein Gehäuse einzuschieben, welches das Objekt allseitig umschließt und das mit dsm Elektronenmikroskop fest verbunden ist. Auch bei dieser bekannten Anordnung ist die schon obenerwähnte übliche Art der Elektronenbeschleunigung verwendst, so daß also dem Objekt unmittelbar vor- und nachgeschaltete Elektroden auf demselben Potential liegen wie das Objekt.

Will man in einem Elektronenmikroskop dicke.und schweratomige Objekte durchstrahlen, so ist man mehr oder weniger- auf die Verwendung von Elektronen hoher Geschwindigkeit angewiesen. Man muß dabei aber den Nachteil in Kauf nehmen, daß die Eindringtiefe dieser Elektronen in den Leuchtschirm oder in die Photoschicht relativ groß ist, was gegenüber der Verwendung von Elektronen geringerer Geschwindigkeit eine Verminderung des Auflösungsvermögens bedingt. Es ist daher vorteilhaft, eine Zwischenbeschleunigung der Elektronen vorzunehmen in der Art, daß das Objekt mit Elektronen hoher Geschwindigkeit durchstrahlt wird, und daß diese Elektronen nach Durchstrahlung des Objektes wieder abgebremst werden. Auf diese Weise lassen sich unter Beibehaltung eines großen Auflösungsvermögens dicke und schweratomige Objekte durchstrahlen.

Die Zwischenbeschleunigung der Elektronen wird dadurch erreicht, daß das zu durchstrahlende Objekt nicht auf Erdpotential gelegt wird, sondern mittels einer zweiten Hochspannungsanlage auf einem gegen Erde positiven Potential gehalten wird. Nach Durchdringen des Objektes werden die beschleunigten Elektronen wieder verzögert und gelangen schließlich zum Leuchtschirm. Diese Potentialverteilung bedingt größere Feldgradienten und damit Feldverzerrungen in unmittelbarer Nähe des Objektes.

In einem Elektronenmikroskop mit elektrostatischen Abbildungslinsen, in dem die Elektronen für den Durchtritt durch das Objekt eine zusätzliche Beschleunigung erfahren und gegebenenfalls sodann nach dem Durchtritt durch das Objekt wieder abgebremst werden und bei dem das Objekt und der dieses tragende Halter auf einem gegenüber den ihm unmittelbar vor- und nachgeschalteten Elektroden verschiedenen Potential liegen, wird erfindungsgemäß zur Vermeidung größerer Feldgradienten in der unmittelbaren Nähe des Objektes das Objekt mindestens beiderseits in Richtung senkrecht zum Strahlengang von einem Gehäuse oder Käfig umgeben, das bzw. der auf demselben Potential liegt wie das Objekt und der Objekthalter. Es ist dabei vorteilhaft, das Objekt mit dem Objekthalter so anzuordnen, daß es relativ zum Gehäuse oder zum Käfig verschiebbar ist. Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens wird dabei das Gehäuse bzw. der Käfig, in welchem das Objekt angeordnet ist, als Teil einer Objektivlinse ausgebildet.

Die Figur zeigt in zum Teil schematischer Darstellung ein Objektiv und ein Objektgehäuse, welches nach der Lehre der vorliegendenErfindung aufgebaut ist.

Das Objekt 1 ist mit dem Objekthalter 2 beweglich innerhalb eines zylinderförmigen Gehäuses 3 angeordnet und liegt dabei auf demselben Potential wie das Gehäuse 3. Dieses ist mit Bohrungen versehen und disnt als Blende innerhalb einer Objektivlinse, die sich aus weiteren vier Blenden 4, 5, 6 und 7 zusammensetzt, von denen die Blenden 4, 5 und 7 auf Anodenpotential liegen, während das Gehäuse 3 ein solches Potential aufweist, daß die zur Abbildung benutzten Elektronen beschleunigt werden. Die Blende 6 liegt auf einem solchen Potential, daß die aus dem Objekt 1 austretenden Elektronen abgebremst werden.

Claims

PaTENTANSPKÜCHE:

1. Elektronenmikroskop mit elektrostatischen Abbildungslinsen, in dem die Elektronen für den Durchtritt durch das Objekt eine zusätzliche Beschleunigung erfahren und gegebenenfalls sodann nach dem Durchtritt durch das Objekt wieder abgebremst werden und bei dem das Objekt und der dieses tragende Halter auf einem gegenüber den ihm unmittelbar vor- und nachgeschalteten Elektroden verschiedenen Potential liegen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung größerer Feldgradienten in der unmittelbaren Nähe des Objektes das Objekt mindestens beiderseits in Richtung senkrecht zum Strahlengang von einem Gehäuse oder Käfig umgeben ist, das bzw. der auf demselben Potential liegt wie das Objekt und der Objekthalter.

2. Elektronenmikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt mit dem Objekthalter relativ zum Gehäuse oder Käfig bewegbar angeordnet ist.

3. Elektronenmikroskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse oder der Käfig als Teil einer Objektivlinse ausgebildet ist.