JP2000156191A - 走査電子顕微鏡等の対物レンズ - Google Patents
走査電子顕微鏡等の対物レンズInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 用途に応じて適切な軸上磁場分布を形成する
ことができる走査電子顕微鏡等の対物レンズを実現す
る。 【解決手段】 図３の状態は対物レンズ１１がセミイン
レンズタイプの対物レンズとして動作する状態であり、
励磁コイル１４に励磁電流を流すと、対物レンズ１１は
強く励磁され、試料１５表面近傍に点線で示すごとく軸
上磁場分布Ｍのピークが形成される。この結果対物レン
ズ１１の収差係数を小さくでき、電子ビームＥＢを試料
上に極めて細く集束することができる。次に、試料が磁
化しやすい場合等、対物レンズを通常の形状としたい場
合、駆動機構１９が駆動され、筒体１６とこの筒体と一
体化された内側磁極片１２が光軸に沿って上方に移動さ
せられる。また、駆動機構２１が駆動され、リング状の
補助磁極片２０が光軸上に移動させられる。
ことができる走査電子顕微鏡等の対物レンズを実現す
る。 【解決手段】 図３の状態は対物レンズ１１がセミイン
レンズタイプの対物レンズとして動作する状態であり、
励磁コイル１４に励磁電流を流すと、対物レンズ１１は
強く励磁され、試料１５表面近傍に点線で示すごとく軸
上磁場分布Ｍのピークが形成される。この結果対物レン
ズ１１の収差係数を小さくでき、電子ビームＥＢを試料
上に極めて細く集束することができる。次に、試料が磁
化しやすい場合等、対物レンズを通常の形状としたい場
合、駆動機構１９が駆動され、筒体１６とこの筒体と一
体化された内側磁極片１２が光軸に沿って上方に移動さ
せられる。また、駆動機構２１が駆動され、リング状の
補助磁極片２０が光軸上に移動させられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試料上で電子ビー
ムを２次元的に走査し、試料からの２次電子等を検出し
て試料の走査像を得るようにした走査電子顕微鏡等に用
いられる対物レンズに関する。
ムを２次元的に走査し、試料からの２次電子等を検出し
て試料の走査像を得るようにした走査電子顕微鏡等に用
いられる対物レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】走査電子顕微鏡では、電子銃から発生し
加速された電子ビームをコンデンサレンズと対物レンズ
によって集束し、試料上に照射すると共に、試料上で電
子ビームを２次元的に走査し、試料から発生した２次電
子や反射電子を検出し、検出信号を陰極線管に供給して
試料の走査像を得るようにしている。
加速された電子ビームをコンデンサレンズと対物レンズ
によって集束し、試料上に照射すると共に、試料上で電
子ビームを２次元的に走査し、試料から発生した２次電
子や反射電子を検出し、検出信号を陰極線管に供給して
試料の走査像を得るようにしている。
【０００３】このような走査電子顕微鏡において、対物
レンズの形状は装置の分解能を決める重要な要因を占め
ている。したがって、現在、分解能を向上させるため、
対物レンズの収差係数を小さくするための対物レンズの
形状の工夫が多く考えられている。
レンズの形状は装置の分解能を決める重要な要因を占め
ている。したがって、現在、分解能を向上させるため、
対物レンズの収差係数を小さくするための対物レンズの
形状の工夫が多く考えられている。
【０００４】例えば、走査電子顕微鏡では、試料を対物
レンズ内部に配置し、試料上の磁界を強くするようにし
たインレンズタイプの対物レンズ、あるいは、対物レン
ズの磁場を試料表面上に漏らすようにしたセミインレン
ズタイプの対物レンズが用いられている。
レンズ内部に配置し、試料上の磁界を強くするようにし
たインレンズタイプの対物レンズ、あるいは、対物レン
ズの磁場を試料表面上に漏らすようにしたセミインレン
ズタイプの対物レンズが用いられている。
【０００５】図１は通常良く用いられている対物レンズ
１の形状を示しており、この対物レンズ１は、上部磁極
片２、下部磁極片３、励磁コイル４より構成されてい
る。この励磁コイル４に励磁電流を流すことにより、上
部磁極片２と下部磁極片３との間に強い磁界が形成され
る。
１の形状を示しており、この対物レンズ１は、上部磁極
片２、下部磁極片３、励磁コイル４より構成されてい
る。この励磁コイル４に励磁電流を流すことにより、上
部磁極片２と下部磁極片３との間に強い磁界が形成され
る。
【０００６】試料５は対物レンズ１の下部に配置されて
おり、電子ビームＥＢは対物レンズ１によって集束され
て試料上に照射される。なお、下部磁極片３により試料
５上への磁界の漏れは抑えられる。
おり、電子ビームＥＢは対物レンズ１によって集束され
て試料上に照射される。なお、下部磁極片３により試料
５上への磁界の漏れは抑えられる。
【０００７】図２はセミインレンズタイプの対物レンズ
６の形状を示しており、この対物レンズ６は、内側磁極
片７、外側磁極片８、励磁コイル９より構成されてい
る。試料１０は対物レンズ６の下部に配置されている
が、励磁コイル９に励磁電流を流すことによって発生す
る磁界は、試料１０の表面にまで及び、対物レンズの収
差係数を小さくできる。例えば、この収差係数は３ｍｍ
以下とすることができる。
６の形状を示しており、この対物レンズ６は、内側磁極
片７、外側磁極片８、励磁コイル９より構成されてい
る。試料１０は対物レンズ６の下部に配置されている
が、励磁コイル９に励磁電流を流すことによって発生す
る磁界は、試料１０の表面にまで及び、対物レンズの収
差係数を小さくできる。例えば、この収差係数は３ｍｍ
以下とすることができる。
【０００８】なお、内側磁極片７と外側磁極片８の下面
位置はほぼ一致しているか、あるいは、外側磁極片８の
下面位置の方が内側磁極片７の下面位置より僅かに上に
位置されている。このように構成することにより、試料
１０の表面近傍に軸上磁場分布のピークを形成すること
ができ、対物レンズの収差係数を著しく小さくすること
ができる。
位置はほぼ一致しているか、あるいは、外側磁極片８の
下面位置の方が内側磁極片７の下面位置より僅かに上に
位置されている。このように構成することにより、試料
１０の表面近傍に軸上磁場分布のピークを形成すること
ができ、対物レンズの収差係数を著しく小さくすること
ができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】インレンズタイプ、あ
るいは、セミインレンズタイプの対物レンズを使用した
場合、インチサイズ以上の大型試料を取り扱ったりする
際には、対物レンズと試料との間の距離（作動距離：Ｗ
Ｄ）を長くした上で収差係数も小さくする必要がある。
るいは、セミインレンズタイプの対物レンズを使用した
場合、インチサイズ以上の大型試料を取り扱ったりする
際には、対物レンズと試料との間の距離（作動距離：Ｗ
Ｄ）を長くした上で収差係数も小さくする必要がある。
【００１０】このためには、試料表面上に大きく磁界を
漏らす必要があるが、このようにすると、試料からの２
次電子がこの磁界に拘束されて２次電子の検出効率が悪
化する問題が発生する。また、短いＷＤで収差係数の小
さくなる軸上磁場分布の形状と長いＷＤで収差係数の小
さくなる軸上磁場分布の形状は異なり、短いＷＤでも長
いＷＤでも、共に収差係数を小さくさせることは難し
い。
漏らす必要があるが、このようにすると、試料からの２
次電子がこの磁界に拘束されて２次電子の検出効率が悪
化する問題が発生する。また、短いＷＤで収差係数の小
さくなる軸上磁場分布の形状と長いＷＤで収差係数の小
さくなる軸上磁場分布の形状は異なり、短いＷＤでも長
いＷＤでも、共に収差係数を小さくさせることは難し
い。
【００１１】更に、磁化しやすい試料については、試料
上に磁界が漏れないようにしなければならない。したが
って、現在では、形状の異なった対物レンズを複数用意
しておき、各用途ごとに対物レンズを交換して使用する
ようにしている。
上に磁界が漏れないようにしなければならない。したが
って、現在では、形状の異なった対物レンズを複数用意
しておき、各用途ごとに対物レンズを交換して使用する
ようにしている。
【００１２】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、用途に応じて適切な軸上磁場分布
を形成することができる走査電子顕微鏡等の対物レンズ
を実現するにある。
もので、その目的は、用途に応じて適切な軸上磁場分布
を形成することができる走査電子顕微鏡等の対物レンズ
を実現するにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】第１の発明に基づく走査
電子顕微鏡等の対物レンズは、内側磁極片と、外側磁極
片と、励磁コイルとを備えた走査電子顕微鏡等の対物レ
ンズにおいて、内側磁極片と外側磁極片とを相対的に光
軸に沿って移動可能に構成すると共に、外側磁極片の下
部に補助磁極片を選択的に配置できるように構成したこ
とを特徴としている。
電子顕微鏡等の対物レンズは、内側磁極片と、外側磁極
片と、励磁コイルとを備えた走査電子顕微鏡等の対物レ
ンズにおいて、内側磁極片と外側磁極片とを相対的に光
軸に沿って移動可能に構成すると共に、外側磁極片の下
部に補助磁極片を選択的に配置できるように構成したこ
とを特徴としている。
【００１４】第１の発明では、内側磁極片と外側磁極片
とを相対的に光軸に沿って移動可能に構成すると共に、
外側磁極片の下部に補助磁極片を選択的に配置できるよ
うに構成し、単一の対物レンズで用途に応じ異なった軸
上磁場分布を形成する。例えば、単一の対物レンズでセ
ミインレンズタイプの対物レンズと一般の対物レンズと
の２種類の形状を選択する。
とを相対的に光軸に沿って移動可能に構成すると共に、
外側磁極片の下部に補助磁極片を選択的に配置できるよ
うに構成し、単一の対物レンズで用途に応じ異なった軸
上磁場分布を形成する。例えば、単一の対物レンズでセ
ミインレンズタイプの対物レンズと一般の対物レンズと
の２種類の形状を選択する。
【００１５】第２の発明に基づく走査電子顕微鏡等の対
物レンズは、第１の発明において、外側磁極片を固定
し、内側磁極片を光軸に沿って移動可能に構成したこと
を特徴としている。
物レンズは、第１の発明において、外側磁極片を固定
し、内側磁極片を光軸に沿って移動可能に構成したこと
を特徴としている。
【００１６】第２の発明では、第１の発明において外側
磁極片を固定し、内側磁極片を光軸に沿って移動可能に
構成し、対物レンズの異なった形状を選択した場合で
も、ＷＤを一定に維持する。
磁極片を固定し、内側磁極片を光軸に沿って移動可能に
構成し、対物レンズの異なった形状を選択した場合で
も、ＷＤを一定に維持する。
【００１７】第３の発明に基づく走査電子顕微鏡等の対
物レンズは、第１〜２の発明において、内側磁極片と一
体的に移動する筒体を設け、筒体の外側に電子ビームの
偏向用コイルを取り付けたことを特徴としている。
物レンズは、第１〜２の発明において、内側磁極片と一
体的に移動する筒体を設け、筒体の外側に電子ビームの
偏向用コイルを取り付けたことを特徴としている。
【００１８】第３の発明では、第１〜２の発明におい
て、内側磁極片と一体的に移動する筒体を設け、筒体の
外側に電子ビームの偏向用コイルを取り付け、対物レン
ズの形状を変化させても、対物レンズの主面の位置と偏
向用コイルによる電子ビームの偏向支点の位置とをほぼ
一致させるか、そのずれの量を少なくする。
て、内側磁極片と一体的に移動する筒体を設け、筒体の
外側に電子ビームの偏向用コイルを取り付け、対物レン
ズの形状を変化させても、対物レンズの主面の位置と偏
向用コイルによる電子ビームの偏向支点の位置とをほぼ
一致させるか、そのずれの量を少なくする。
【００１９】第４の発明に基づく走査電子顕微鏡等の対
物レンズは、第２の発明において、内側磁極片を光軸に
沿って移動させる際、内側磁極片の先端部分を切り離す
ように構成したことを特徴としている。
物レンズは、第２の発明において、内側磁極片を光軸に
沿って移動させる際、内側磁極片の先端部分を切り離す
ように構成したことを特徴としている。
【００２０】第４の発明では、第２の発明において、内
側磁極片を光軸に沿って移動させる際、内側磁極片の先
端部分を切り離し、サブギャップを設けて長いＷＤでも
対物レンズの収差係数を小さくする。
側磁極片を光軸に沿って移動させる際、内側磁極片の先
端部分を切り離し、サブギャップを設けて長いＷＤでも
対物レンズの収差係数を小さくする。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図３は本発明に基づく走査
電子顕微鏡の要部の一例を示しており、１１は対物レン
ズである。対物レンズ１１は内側磁極片１２、外側磁極
片１３、励磁コイル１４より構成されている。
施の形態を詳細に説明する。図３は本発明に基づく走査
電子顕微鏡の要部の一例を示しており、１１は対物レン
ズである。対物レンズ１１は内側磁極片１２、外側磁極
片１３、励磁コイル１４より構成されている。
【００２２】試料１５は対物レンズ１１の下部に配置さ
れているが、励磁コイル１４に励磁電流を流すことによ
って発生する磁界は、図３の状態では試料１１の表面に
まで及び、対物レンズの収差係数を小さくできる。例え
ば、この収差係数は３ｍｍ以下とすることができる。な
お、この図３の対物レンズ１１においては、外側磁極片
１３の下面位置は、内側磁極片１２の下面位置より高く
されている。
れているが、励磁コイル１４に励磁電流を流すことによ
って発生する磁界は、図３の状態では試料１１の表面に
まで及び、対物レンズの収差係数を小さくできる。例え
ば、この収差係数は３ｍｍ以下とすることができる。な
お、この図３の対物レンズ１１においては、外側磁極片
１３の下面位置は、内側磁極片１２の下面位置より高く
されている。
【００２３】内側磁極片１２の上部には、内側磁極片１
２と一体的に光軸方向に移動する筒体１６が設けられ、
この筒体１６の外側には電子ビームＥＢを走査するため
の２段の偏向コイル１７，１８が取り付けられている。
筒体１６は、駆動機構１９に機械的に接続されており、
駆動機構１９を駆動することにより、筒体１６と筒体１
６と一体化した内側磁極片１２は光軸に沿って移動する
ことができる。
２と一体的に光軸方向に移動する筒体１６が設けられ、
この筒体１６の外側には電子ビームＥＢを走査するため
の２段の偏向コイル１７，１８が取り付けられている。
筒体１６は、駆動機構１９に機械的に接続されており、
駆動機構１９を駆動することにより、筒体１６と筒体１
６と一体化した内側磁極片１２は光軸に沿って移動する
ことができる。
【００２４】なお、内側磁極片１２と外側磁極片１３と
は、内側磁極片１２の光軸方向の移動によっても常に接
触が保たれるように構成されている。外側磁極片１３の
近傍にはリング状の補助磁極片２０が配置されている。
補助磁極片２０は詳細には図示されていないが、駆動機
構２１によって電子ビーム光軸に対して垂直方向にガイ
ド（図示せず）に沿って移動できるように構成されてお
り、後述するように、外側磁極片１３の下部位置と、図
３に示すように対物レンズ１１から離された位置の２つ
の位置に選択的に配置できるように構成されている。
は、内側磁極片１２の光軸方向の移動によっても常に接
触が保たれるように構成されている。外側磁極片１３の
近傍にはリング状の補助磁極片２０が配置されている。
補助磁極片２０は詳細には図示されていないが、駆動機
構２１によって電子ビーム光軸に対して垂直方向にガイ
ド（図示せず）に沿って移動できるように構成されてお
り、後述するように、外側磁極片１３の下部位置と、図
３に示すように対物レンズ１１から離された位置の２つ
の位置に選択的に配置できるように構成されている。
【００２５】上記した駆動機構１９および２１は、それ
ぞれ空圧あるいはモーター駆動を利用したものであり、
試料室等が真空排気された状態で、筒体１６や補助磁極
片２０の移動を行うことができる。また、駆動機構１９
および２１は、走査電子顕微鏡の制御を行うコンピュー
タ等の操作画面を使用し、同期して駆動することができ
る。このような構成の動作を次に説明する。
ぞれ空圧あるいはモーター駆動を利用したものであり、
試料室等が真空排気された状態で、筒体１６や補助磁極
片２０の移動を行うことができる。また、駆動機構１９
および２１は、走査電子顕微鏡の制御を行うコンピュー
タ等の操作画面を使用し、同期して駆動することができ
る。このような構成の動作を次に説明する。
【００２６】図３の状態は対物レンズ１１がセミインレ
ンズタイプの対物レンズとして動作する状態であり、励
磁コイル１４に励磁電流を流すと、対物レンズ１１は強
く励磁され、試料１５表面近傍に点線で示すごとく軸上
磁場分布Ｍのピークが形成される。この結果対物レンズ
１１の収差係数を小さくでき、電子ビームＥＢを試料上
に極めて細く集束することができる。
ンズタイプの対物レンズとして動作する状態であり、励
磁コイル１４に励磁電流を流すと、対物レンズ１１は強
く励磁され、試料１５表面近傍に点線で示すごとく軸上
磁場分布Ｍのピークが形成される。この結果対物レンズ
１１の収差係数を小さくでき、電子ビームＥＢを試料上
に極めて細く集束することができる。
【００２７】この状態で、図示していない電子銃から発
生し加速された電子ビームＥＢは、対物レンズ１１によ
って試料１５上に細く集束される。更に電子ビームＥＢ
は２段の偏向コイル１７，１８によって偏向され、試料
１５上の所定領域は一次電子ビームＥＢによって走査さ
れることになる。
生し加速された電子ビームＥＢは、対物レンズ１１によ
って試料１５上に細く集束される。更に電子ビームＥＢ
は２段の偏向コイル１７，１８によって偏向され、試料
１５上の所定領域は一次電子ビームＥＢによって走査さ
れることになる。
【００２８】試料１５への電子ビームＥＢの照射によっ
て試料１５から発生した２次電子は、図示していない２
次電子検出器によって検出される。検出器の検出信号
は、増幅器によって増幅され、一次電子ビームＥＢの走
査に同期した陰極線管に供給されることから、陰極線管
には試料の所定領域の高分解能の走査２次電子像が表示
されることになる。
て試料１５から発生した２次電子は、図示していない２
次電子検出器によって検出される。検出器の検出信号
は、増幅器によって増幅され、一次電子ビームＥＢの走
査に同期した陰極線管に供給されることから、陰極線管
には試料の所定領域の高分解能の走査２次電子像が表示
されることになる。
【００２９】次に、試料が磁化しやすい場合等、対物レ
ンズを通常の形状としたい場合、駆動機構１９が駆動さ
れ、筒体１６とこの筒体と一体化された内側磁極片１２
が光軸に沿って上方に移動させられる。また、駆動機構
１９に同期して、駆動機構２１が駆動され、リング状の
補助磁極片２０が光軸上に移動させられる。この状態を
図４に示す。
ンズを通常の形状としたい場合、駆動機構１９が駆動さ
れ、筒体１６とこの筒体と一体化された内側磁極片１２
が光軸に沿って上方に移動させられる。また、駆動機構
１９に同期して、駆動機構２１が駆動され、リング状の
補助磁極片２０が光軸上に移動させられる。この状態を
図４に示す。
【００３０】図４に示すごとく、内側磁極片１２は上方
に移動し、外側磁極片１３の下部にはリング状の補助磁
極片２０が配置されるので、図１に示した一般の対物レ
ンズと同様な形状の対物レンズが形成される。この図４
の形状における軸上磁場分布を点線Ｍで示す。この結
果、試料１５上には磁場が漏れないので、磁化しやすい
試料であっても磁場の影響なく像の観察を行うことがで
きる。
に移動し、外側磁極片１３の下部にはリング状の補助磁
極片２０が配置されるので、図１に示した一般の対物レ
ンズと同様な形状の対物レンズが形成される。この図４
の形状における軸上磁場分布を点線Ｍで示す。この結
果、試料１５上には磁場が漏れないので、磁化しやすい
試料であっても磁場の影響なく像の観察を行うことがで
きる。
【００３１】なお、内側磁極片１２が最も下方に位置し
ている図３の状態における内側磁極片の下面位置と、補
助磁極片２０が光軸上にセットされた図４の状態におけ
る補助磁極片２０の下面位置とは一致するように構成さ
れている。このように構成することにより、図３の形状
と図４の形状とで、ＷＤを一定に保つことが可能とな
る。
ている図３の状態における内側磁極片の下面位置と、補
助磁極片２０が光軸上にセットされた図４の状態におけ
る補助磁極片２０の下面位置とは一致するように構成さ
れている。このように構成することにより、図３の形状
と図４の形状とで、ＷＤを一定に保つことが可能とな
る。
【００３２】ところで、内側磁極片１２の移動により、
対物レンズ１１の主面位置が移動する。一方、偏向コイ
ル１７，１８による電子ビームＥＢの走査においては、
対物レンズ１１の主面位置にその偏向支点を一致させる
ことが電子ビームの非点を発生させないために必要な条
件となる。
対物レンズ１１の主面位置が移動する。一方、偏向コイ
ル１７，１８による電子ビームＥＢの走査においては、
対物レンズ１１の主面位置にその偏向支点を一致させる
ことが電子ビームの非点を発生させないために必要な条
件となる。
【００３３】この点に関し、図３，４の構成では、内側
磁極片１２の移動と共に偏向コイル１７，１８も移動
し、対物レンズ１１の主面位置の変化に追随して偏向コ
イルの位置も移動するため、偏向コイル１７，１８によ
る電子ビームの偏向支点をほぼ対物レンズの主面位置と
一致させることができる。
磁極片１２の移動と共に偏向コイル１７，１８も移動
し、対物レンズ１１の主面位置の変化に追随して偏向コ
イルの位置も移動するため、偏向コイル１７，１８によ
る電子ビームの偏向支点をほぼ対物レンズの主面位置と
一致させることができる。
【００３４】また、内側磁極片１２の移動と偏向コイル
１７，１８の移動により、対物レンズ１１の主面位置と
電子ビームの偏向支点の位置とが僅かにずれる場合で
も、対物レンズ１１の主面位置と電子ビームの偏向支点
の位置とを一致させるための偏向コイルへの偏向信号の
調整量を少なくすることができる。
１７，１８の移動により、対物レンズ１１の主面位置と
電子ビームの偏向支点の位置とが僅かにずれる場合で
も、対物レンズ１１の主面位置と電子ビームの偏向支点
の位置とを一致させるための偏向コイルへの偏向信号の
調整量を少なくすることができる。
【００３５】更に、内側磁極片１２と外側磁極片１３の
上下ギャップ（磁極片間距離）を最適化することによ
り、レンズ形状変更時も偏向コイル１７，１８による走
査系の条件を変化させることなく、対物レンズ１１の主
面位置と電子ビームの偏向支点の位置とを一致させるこ
とができる。
上下ギャップ（磁極片間距離）を最適化することによ
り、レンズ形状変更時も偏向コイル１７，１８による走
査系の条件を変化させることなく、対物レンズ１１の主
面位置と電子ビームの偏向支点の位置とを一致させるこ
とができる。
【００３６】図５は本発明の他の実施の形態を示してい
る。この図５の構成では、図３，図４の構成と比較し、
内側磁極片１２が光軸に沿って上昇する際、サブギャッ
プ２２が形成される点が相違する。すなわち、図５の実
施の形態でも、内側磁極片１２は筒体１６と一体的に駆
動機構１９により移動させられ、また、補助磁極片２０
は駆動機構２１によって移動させられる。
る。この図５の構成では、図３，図４の構成と比較し、
内側磁極片１２が光軸に沿って上昇する際、サブギャッ
プ２２が形成される点が相違する。すなわち、図５の実
施の形態でも、内側磁極片１２は筒体１６と一体的に駆
動機構１９により移動させられ、また、補助磁極片２０
は駆動機構２１によって移動させられる。
【００３７】内側磁極片１２が駆動機構１９により光軸
に沿って上方に移動させられる場合、内側磁極片１２の
先端部の先端磁極片２３は途中で任意のストッパーに引
っ掛かり、切り離される。その結果、サブギャップ２２
が形成されるが、このサブギャップにより軸上磁場分布
の半値幅を長くすることができ、長いＷＤでも対物レン
ズの収差係数を小さくすることができる。なお、先端磁
極片２３を内側磁極片１２と結合して一体的に上部に移
動させたい場合には、励磁コイル１４に必要なだけ電流
を流せば良い。
に沿って上方に移動させられる場合、内側磁極片１２の
先端部の先端磁極片２３は途中で任意のストッパーに引
っ掛かり、切り離される。その結果、サブギャップ２２
が形成されるが、このサブギャップにより軸上磁場分布
の半値幅を長くすることができ、長いＷＤでも対物レン
ズの収差係数を小さくすることができる。なお、先端磁
極片２３を内側磁極片１２と結合して一体的に上部に移
動させたい場合には、励磁コイル１４に必要なだけ電流
を流せば良い。
【００３８】以上本発明の一実施の形態を説明したが、
本発明はこの形態に限定されるものではない。例えば、
図３の対物レンズの形状から図４の形状とする場合に、
ＷＤを変化させないために内側磁極片１２を移動させる
ようにしたが、ＷＤの変化を無視するならば、外側磁極
片を下方に移動させるように構成しても良い。
本発明はこの形態に限定されるものではない。例えば、
図３の対物レンズの形状から図４の形状とする場合に、
ＷＤを変化させないために内側磁極片１２を移動させる
ようにしたが、ＷＤの変化を無視するならば、外側磁極
片を下方に移動させるように構成しても良い。
【００３９】
【発明の効果】第１の発明では、内側磁極片と外側磁極
片とを相対的に光軸に沿って移動可能に構成すると共
に、外側磁極片の下部に補助磁極片を選択的に配置でき
るように構成したので、単一の対物レンズでセミインレ
ンズタイプの対物レンズと一般の対物レンズとの２種類
の形状を選択することができる。その結果、走査電子顕
微鏡の観察用途に応じ最適な軸上磁場分布を形成するこ
とが可能となり、従来のごとき対物レンズを交換する煩
わしさをなくすことができる。
片とを相対的に光軸に沿って移動可能に構成すると共
に、外側磁極片の下部に補助磁極片を選択的に配置でき
るように構成したので、単一の対物レンズでセミインレ
ンズタイプの対物レンズと一般の対物レンズとの２種類
の形状を選択することができる。その結果、走査電子顕
微鏡の観察用途に応じ最適な軸上磁場分布を形成するこ
とが可能となり、従来のごとき対物レンズを交換する煩
わしさをなくすことができる。
【００４０】第２の発明では、第１の発明において外側
磁極片を固定し、内側磁極片を光軸に沿って移動可能に
構成したので、対物レンズの異なった形状を選択した場
合でも、ＷＤを一定に維持することができる。
磁極片を固定し、内側磁極片を光軸に沿って移動可能に
構成したので、対物レンズの異なった形状を選択した場
合でも、ＷＤを一定に維持することができる。
【００４１】第３の発明では、第１〜２の発明におい
て、内側磁極片と一体的に移動する筒体を設け、筒体の
外側に電子ビームの偏向用コイルを取り付けるようにし
たので、対物レンズの形状を変化させても、対物レンズ
の主面の位置と偏向用コイルによる電子ビームの偏向支
点の位置とをほぼ一致させるか、そのずれの量を少なく
することができる。
て、内側磁極片と一体的に移動する筒体を設け、筒体の
外側に電子ビームの偏向用コイルを取り付けるようにし
たので、対物レンズの形状を変化させても、対物レンズ
の主面の位置と偏向用コイルによる電子ビームの偏向支
点の位置とをほぼ一致させるか、そのずれの量を少なく
することができる。
【００４２】第４の発明では、第２の発明において、内
側磁極片を光軸に沿って移動させる際、内側磁極片の先
端部分を切り離し、サブギャップを設けるように構成し
たので、長いＷＤでも対物レンズの収差係数を小さくす
ることができる。
側磁極片を光軸に沿って移動させる際、内側磁極片の先
端部分を切り離し、サブギャップを設けるように構成し
たので、長いＷＤでも対物レンズの収差係数を小さくす
ることができる。
【図１】走査電子顕微鏡に使用される一般の対物レンズ
の形状を示す図である。
の形状を示す図である。
【図２】セミインレンズタイプの対物レンズの形状を示
す図である。
す図である。
【図３】本発明に基づく走査電子顕微鏡等の対物レンズ
の第１の実施の形態を示す図である。
の第１の実施の形態を示す図である。
【図４】本発明に基づく走査電子顕微鏡等の対物レンズ
の第１の実施の形態を示す図である。
の第１の実施の形態を示す図である。
【図５】本発明に基づく走査電子顕微鏡等の対物レンズ
の第２の実施の形態を示す図である。
の第２の実施の形態を示す図である。
１１ 対物レンズ １２ 内側磁極片 １３ 外側磁極片 １４ 励磁コイル １５ 試料 １６ 筒体 １７，１８ 偏向コイル １９，２１ 駆動機構 ２０ 補助磁極片 ２２ サブギャップ
Claims (4)
- 【請求項１】 内側磁極片と、外側磁極片と、励磁コイ
ルとを備えた走査電子顕微鏡等の対物レンズにおいて、
内側磁極片と外側磁極片とを相対的に光軸に沿って移動
可能に構成すると共に、外側磁極片の下部に補助磁極片
を選択的に配置できるように構成した走査電子顕微鏡等
の対物レンズ。 - 【請求項２】 外側磁極片を固定し、内側磁極片を光軸
に沿って移動可能に構成した請求項１記載の走査電子顕
微鏡等の対物レンズ。 - 【請求項３】 内側磁極片と一体的に移動する筒体を設
け、筒体の外側に電子ビームの偏向用コイルを取り付け
た請求項１〜２記載の走査電子顕微鏡等の対物レンズ。 - 【請求項４】 内側磁極片を光軸に沿って移動させる
際、内側磁極片の先端部分を切り離すように構成した請
求項２記載の走査電子顕微鏡等の対物レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10329280A JP2000156191A (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 走査電子顕微鏡等の対物レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10329280A JP2000156191A (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 走査電子顕微鏡等の対物レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000156191A true JP2000156191A (ja) | 2000-06-06 |
Family
ID=18219699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10329280A Pending JP2000156191A (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 走査電子顕微鏡等の対物レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000156191A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007119873A1 (ja) * | 2006-04-12 | 2007-10-25 | Hitachi High-Technologies Corporation | 走査型電子顕微鏡 |
| CN102148122A (zh) * | 2011-02-16 | 2011-08-10 | 北京航空航天大学 | 应用于透射电子显微镜的层叠式低像差会聚小透镜 |
| JP2012054169A (ja) * | 2010-09-03 | 2012-03-15 | Jeol Ltd | 走査電子顕微鏡及び走査電子顕微鏡の対物レンズの用途切替方法 |
| JP2014086419A (ja) * | 2012-10-22 | 2014-05-12 | Fei Co | 設定可能な荷電粒子装置 |
| EP3872837A1 (en) * | 2020-02-25 | 2021-09-01 | The Provost, Fellows, Scholars and other Members of Board of Trinity College Dublin | Pole piece for an electron microscope |
| CN114171361A (zh) * | 2020-09-11 | 2022-03-11 | 聚束科技（北京）有限公司 | 一种电子显微镜 |
-
1998
- 1998-11-19 JP JP10329280A patent/JP2000156191A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007119873A1 (ja) * | 2006-04-12 | 2007-10-25 | Hitachi High-Technologies Corporation | 走査型電子顕微鏡 |
| JPWO2007119873A1 (ja) * | 2006-04-12 | 2009-08-27 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 走査型電子顕微鏡 |
| JP2012054169A (ja) * | 2010-09-03 | 2012-03-15 | Jeol Ltd | 走査電子顕微鏡及び走査電子顕微鏡の対物レンズの用途切替方法 |
| CN102148122A (zh) * | 2011-02-16 | 2011-08-10 | 北京航空航天大学 | 应用于透射电子显微镜的层叠式低像差会聚小透镜 |
| JP2014086419A (ja) * | 2012-10-22 | 2014-05-12 | Fei Co | 設定可能な荷電粒子装置 |
| EP3872837A1 (en) * | 2020-02-25 | 2021-09-01 | The Provost, Fellows, Scholars and other Members of Board of Trinity College Dublin | Pole piece for an electron microscope |
| WO2021170762A1 (en) | 2020-02-25 | 2021-09-02 | The Provost, Fellows, Scholars And Other Members Of Board Of Trinity College Dublin | Pole piece for a transmission electron microscope |
| CN114171361A (zh) * | 2020-09-11 | 2022-03-11 | 聚束科技（北京）有限公司 | 一种电子显微镜 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040511 |