JP2001291485A - Scanning electron microscope - Google Patents

Scanning electron microscope

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JP2001291485A
JP2001291485A JP2000106071A JP2000106071A JP2001291485A JP 2001291485 A JP2001291485 A JP 2001291485A JP 2000106071 A JP2000106071 A JP 2000106071A JP 2000106071 A JP2000106071 A JP 2000106071A JP 2001291485 A JP2001291485 A JP 2001291485A
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JP
Japan
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collector
sample
chamber
voltage
electron microscope
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Pending
Application number
JP2000106071A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Ogawa
康司 小川
Satoru Nemoto
悟 根本
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NIPPON DENSHI TECHNICS KK
Jeol Ltd
Original Assignee
NIPPON DENSHI TECHNICS KK
Jeol Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a scanning electron microscope, in which secondary electrons can be detected even under a low vacuum, and an observation of a secondary electron image can be performed. SOLUTION: By a differential evacuation of a sample room and a corona ring room 16, where a corona ring 10 has been positioned, to make a degree of vacuum in a corona ring room higher, a sufficient voltage to accelerate the secondary electrons can be applied to the corona ring 10 without generating an electrical discharge. As a result, the secondary electrons that are generated by their radiation of an electron beam EB to the sample are collected by a collector 9 where voltage of 300 V has been applied, and they are collected in the vicinity of a central opening of a collector throttling 17 by an electric field of the collector throttling 17 where higher voltage than the collector potential has been applied. The collected secondary electrons are accelerated by the corona ring 10, and they collide with a scintillator 21.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、低い真空度でも2
次電子を検出し、2次電子像を観察することができる走
査電子顕微鏡に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a low vacuum
The present invention relates to a scanning electron microscope capable of detecting secondary electrons and observing a secondary electron image.

【0002】[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や対物レンズ
で試料上に細く集束すると共に、この電子ビームの走査
にともなって発生した2次電子や反射電子を検出し、こ
の検出信号を画像信号として電子ビームの走査と同期し
た陰極線管に供給するようにしている。この結果、残光
性のある陰極線管上には、試料の2次元像が表示される
ことになる。
2. Description of the Related Art In a scanning electron microscope, an electron beam generated and accelerated from an electron gun is finely focused on a sample by a condenser lens or an objective lens, and secondary electrons and reflections generated by scanning of the electron beam are also observed. Electrons are detected, and this detection signal is supplied as an image signal to a cathode ray tube synchronized with scanning of an electron beam. As a result, a two-dimensional image of the sample is displayed on the cathode ray tube having persistence.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記した走査電子顕微
鏡において、試料室の真空度を低く(数Pa〜数百P
a)し、高真空化では表面形状が変化してしまう生物を
主とした含水試料等を観察することが行われている。と
ころで、通常走査電子顕微鏡では、2次電子あるいは反
射電子を検出し、その検出信号に基づいて像の表示を行
うことが一般的である。
In the above-mentioned scanning electron microscope, the degree of vacuum in the sample chamber is lowered (several Pa to several hundred P).
a) In addition, observation of a water-containing sample or the like mainly including living organisms whose surface shape changes in a high vacuum is performed. By the way, in a normal scanning electron microscope, it is general to detect secondary electrons or reflected electrons and display an image based on the detection signal.

【0004】2次電子を検出する場合、その検出器とし
ては、300V程度の電圧が印加されたコレクタと呼ば
れる傘で試料からの2次電子を集め、更に、シンタレー
タの周囲に配置されたコロナリングに10kV程度の高
電圧を印加し、2次電子をこの高電圧によって加速して
シンチレータに衝突させ、シンチレータを発光させるよ
うにしている。シンチレータの発光は、光電子増倍管に
よって増倍され、光電子増倍管の出力信号が最終的に陰
極線管に輝度変調信号として供給されることになる。
[0004] When detecting secondary electrons, the detector collects secondary electrons from the sample with an umbrella called a collector to which a voltage of about 300 V is applied, and furthermore, a corona ring disposed around the sinterer. A high voltage of about 10 kV is applied to the second electrode, and the secondary electrons are accelerated by the high voltage and collide with the scintillator so that the scintillator emits light. The light emitted from the scintillator is multiplied by the photomultiplier tube, and the output signal of the photomultiplier tube is finally supplied to the cathode ray tube as a luminance modulation signal.

【0005】このような2次電子検出器を低真空走査電
子顕微鏡に導入すると、10kVもの高電圧をコロナリ
ングに印加している構造上、低真空下では放電が発生
し、検出器の使用が不可能となってしまう。
When such a secondary electron detector is introduced into a low-vacuum scanning electron microscope, a discharge occurs under a low vacuum due to the structure in which a high voltage as high as 10 kV is applied to the corona ring. It will be impossible.

【0006】このため、低真空走査電子顕微鏡では、高
電圧を印加する必要がない反射電子検出器を用い、反射
電子像を観察することが主になっている。しかしなが
ら、分解能やフォーカス合わせ等の操作性の上から、低
真空下における2次電子像の観察に対する要望は強い。
For this reason, in a low-vacuum scanning electron microscope, observation of a backscattered electron image is mainly performed by using a backscattered electron detector which does not need to apply a high voltage. However, from the viewpoint of operability such as resolution and focusing, there is a strong demand for observation of a secondary electron image under a low vacuum.

【0007】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、低真空下でも2次電子を検出で
き、2次電子像の観察を行うことができる走査電子顕微
鏡を実現するにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to realize a scanning electron microscope capable of detecting secondary electrons even under a low vacuum and observing a secondary electron image. To be.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第1の発明に基づく走査
電子顕微鏡は、電子ビームを発生し加速する電子銃と、
電子ビームを試料上に集束するための集束レンズと、試
料上の電子ビームの照射位置を走査するための走査手段
と、試料への電子ビームの照射によって得られた信号を
検出する検出器と、検出器の検出信号に基づいて試料像
を表示する表示手段とを備えた走査電子顕微鏡におい
て、試料が入れられた試料室をその上部空間に比べて低
い真空度に維持する手段と、試料室内に配置され、試料
から発生した2次電子を集めるために比較的低い電圧が
印加されるコレクタと、コレクタに接近して配置され、
試料室の真空度より高い真空度に維持される高真空室
と、高真空室内に配置され、コレクタによって集められ
た2次電子を加速しシンチレータに衝突させるために比
較的高電圧が印加される電極と、シンチレータの発光に
基づいて検出信号を発生する光電子増倍管とを備えたこ
とを特徴としている。
A scanning electron microscope according to the first invention comprises an electron gun for generating and accelerating an electron beam;
A focusing lens for focusing the electron beam on the sample, a scanning unit for scanning the irradiation position of the electron beam on the sample, and a detector for detecting a signal obtained by irradiating the sample with the electron beam, In a scanning electron microscope equipped with a display means for displaying a sample image based on a detection signal of a detector, a means for maintaining a sample chamber in which a sample is placed at a lower degree of vacuum than a space above the sample chamber; A collector to which a relatively low voltage is applied to collect secondary electrons generated from the sample;
A high vacuum chamber maintained at a higher degree of vacuum than the sample chamber, and a relatively high voltage is applied in the high vacuum chamber to accelerate secondary electrons collected by the collector and collide with the scintillator. It is characterized by comprising an electrode and a photomultiplier tube for generating a detection signal based on light emission of the scintillator.

【0009】第1の発明では、コロナリングのような高
電圧が印加される電極が配置される空間を比較的高い真
空度に維持し、放電を防止して2次電子の検出を可能と
している。
In the first invention, the space where the electrode to which a high voltage is applied, such as corona ring, is disposed at a relatively high vacuum level, and discharge is prevented to enable detection of secondary electrons. .

【0010】第2の発明では、第1の発明において、高
電圧が印加される電極が配置された高真空室のコレクタ
側に、微小開口を有した絞りを設け、絞りにコレクタ電
圧より高い電圧を印加し、2次電子の検出効率を更に向
上させる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, a stop having a minute opening is provided on the collector side of the high vacuum chamber in which the electrode to which a high voltage is applied is disposed, and a voltage higher than the collector voltage is applied to the stop. Is applied to further improve the detection efficiency of secondary electrons.

【0011】第3の発明では、第2の発明において、コ
レクタ絞りの高真室側の表面を絶縁材料で形成し、放電
を防止する。第4の発明では、第3の発明において、コ
レクタ絞りは絞りホルダに取り付けられており、コレク
タ絞り、絞りホルダ、高真空室壁の高真空室内側の表面
は、絶縁材料で形成されている。
In a third aspect based on the second aspect, the surface of the collector aperture on the high true chamber side is formed of an insulating material to prevent discharge. In a fourth aspect based on the third aspect, the collector aperture is attached to the aperture holder, and the surfaces of the collector aperture, the aperture holder, and the high vacuum chamber wall on the high vacuum chamber side are formed of an insulating material.

【0012】第5の発明では、第1の発明において、高
真空室内に配置される電極への高電圧の値は、高真空室
内の真空度に応じて変えられる。
In a fifth aspect based on the first aspect, the value of the high voltage applied to the electrode disposed in the high vacuum chamber is changed according to the degree of vacuum in the high vacuum chamber.

【0013】[0013]

【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1は本発明に基づく走査
電子顕微鏡の要部を示しており、また、図2は図1にお
ける2次電子検出器部分の詳細を示している。これらの
図において、図示外の電子銃から発生し加速された電子
ビームEBは、コンデンサレンズ(図示せず)と対物レ
ンズ1とによって試料2上に細く集束される。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a main part of a scanning electron microscope according to the present invention, and FIG. 2 shows details of a secondary electron detector in FIG. In these figures, an accelerated electron beam EB generated from an electron gun (not shown) is finely focused on a sample 2 by a condenser lens (not shown) and an objective lens 1.

【0014】試料2は試料室3内に配置されるが、試料
室3は、真空ポンプ4によって排気される。また、試料
室3内には、バリアブルリークバルブ5により、微量の
ガスあるいは大気が入れられるように構成されている。
なお、対物レンズ1の電子ビーム通過開口6の試料室寄
りには、オリフィス絞り7が設けられている。オリフィ
ス絞り7は微小な径の開口を有しており、試料室3と対
物レンズ1の上部空間との間の差動排気を可能としてい
る。
The sample 2 is placed in the sample chamber 3, and the sample chamber 3 is evacuated by the vacuum pump 4. The sample chamber 3 is configured so that a small amount of gas or air can be introduced by a variable leak valve 5.
An orifice stop 7 is provided near the sample chamber of the electron beam passage opening 6 of the objective lens 1. The orifice stop 7 has an opening with a very small diameter, and enables differential evacuation between the sample chamber 3 and the upper space of the objective lens 1.

【0015】試料室3内には2次電子検出器8が設けら
れている。2次電子検出器8は、網状の素材で形成され
たコレクタ9、コロナリング10、ライトガイド11、
光電子増倍管12より構成されている。
A secondary electron detector 8 is provided in the sample chamber 3. The secondary electron detector 8 includes a collector 9 formed of a net-like material, a corona ring 10, a light guide 11,
It comprises a photomultiplier tube 12.

【0016】コレクタ9には、電源13から250〜3
00V程度の電圧が印加され、コロナリング10には、
電源14から5kV〜10kV程度の高電圧が印加され
る。また、光電子増倍管12には、電子増倍のための電
圧が電源15から印加されている。
The collector 9 is connected to the power supply 13 from 250 to 3
A voltage of about 00 V is applied, and the corona ring 10
A high voltage of about 5 kV to 10 kV is applied from the power supply 14. A voltage for electron multiplication is applied to the photomultiplier tube 12 from a power supply 15.

【0017】コロナリング10は、コロナリング室16
内に入れられている。コロナリング室10とコレクタ9
との間には、コレクタ絞り17が設けられているが、こ
の絞り17は絞りホルダ18に取り付けられている。
The corona ring 10 has a corona ring chamber 16.
Inside. Corona ring room 10 and collector 9
A collector aperture 17 is provided between the two, and the aperture 17 is attached to an aperture holder 18.

【0018】コレクタ室16内は真空ポンプ19によっ
て排気できるように構成されており、この結果、コレク
タ絞り17により試料室3内とコレクタ室16内とは差
動排気される。コレクタ絞り17には、電源20からコ
レクタ電位より高い400V〜500Vの電圧が印加さ
れる。このような構成の動作を次に説明する。
The inside of the collector chamber 16 is configured to be evacuated by a vacuum pump 19. As a result, the inside of the sample chamber 3 and the inside of the collector chamber 16 are differentially evacuated by the collector throttle 17. A voltage of 400 V to 500 V higher than the collector potential is applied to the collector aperture 17 from the power supply 20. The operation of such a configuration will now be described.

【0019】まず、試料室3内が真空ポンプ4によって
排気され、コロンリング室16が真空ポンプ19によっ
て排気される。そして、図示していない真空計によって
試料室3内の真空度を監視しながら、バリアブルリーク
バルブ5を操作して、試料室3内に適宜なガスあるいは
大気を微量導入し、試料室3内を数Pa〜数百Paの比
較的低い真空度の状態とする。
First, the inside of the sample chamber 3 is evacuated by the vacuum pump 4, and the coloning chamber 16 is evacuated by the vacuum pump 19. Then, while monitoring the degree of vacuum in the sample chamber 3 with a vacuum gauge (not shown), the variable leak valve 5 is operated to introduce a small amount of an appropriate gas or air into the sample chamber 3, and A relatively low degree of vacuum of several Pa to several hundred Pa is set.

【0020】この際、オリフィス絞り7により対物レン
ズ1の上部空間(電子銃等が配置されている)と試料室
3内とは差動排気され、この結果、対物レンズ1上部空
間は比較的高い真空度に、試料室3内は比較的低い真空
度に維持される。
At this time, the upper space of the objective lens 1 (where the electron gun and the like are disposed) and the inside of the sample chamber 3 are differentially evacuated by the orifice diaphragm 7, and as a result, the upper space of the objective lens 1 is relatively high. At the vacuum level, the inside of the sample chamber 3 is maintained at a relatively low vacuum level.

【0021】更に、コロナリング室16は差動排気さ
れ、試料室3内に対し比較的高い真空度(例えば1P
a)に維持される。このような条件下で、図示外の電子
銃より電子ビームEBを発生させ、コンデンサレンズ、
対物レンズ1によって試料2上に電子ビームEBを細く
集束する。更に、電子ビームEBを図示外の偏向器によ
り試料2上で2次元的に走査する。
Further, the corona ring chamber 16 is differentially evacuated, and a relatively high degree of vacuum (for example, 1 P
a) is maintained. Under such conditions, an electron beam EB is generated from an electron gun (not shown), and a condenser lens,
The electron beam EB is narrowly focused on the sample 2 by the objective lens 1. Further, the electron beam EB is two-dimensionally scanned on the sample 2 by a deflector (not shown).

【0022】試料2への電子ビームEBの照射によって
発生した2次電子は、例えば300Vが印加されたコレ
クタ9によって集められる。コレクタ9によって集めら
れた2次電子は、コレクタ電位より高い電圧が印加され
たコレクタ絞り17の電界により、絞り17の中央の開
口付近に集められる。図3はこの状態を示しており、点
線seは2次電子である。
Secondary electrons generated by irradiating the sample 2 with the electron beam EB are collected by a collector 9 to which, for example, 300 V is applied. The secondary electrons collected by the collector 9 are collected near the center opening of the stop 17 by the electric field of the collector stop 17 to which a voltage higher than the collector potential is applied. FIG. 3 shows this state, and the dotted line se is a secondary electron.

【0023】ここで、コロナリング10には、電源14
から例えば5kVの高電圧が印加されている。この電圧
印加に基づく電位は、図3に示すように、コレクタ絞り
17の開口(1mm程度の径)から外側(コレクタ9
側)に出て、付近にある電子を捕獲し、シンチレータに
向かって加速させる。加速された電子は、シンチレータ
21に衝突してシンチレータを発光させる。
The corona ring 10 has a power source 14
For example, a high voltage of 5 kV is applied. As shown in FIG. 3, the potential based on the voltage application is set outside the collector aperture 17 (having a diameter of about 1 mm) outside (collector 9).
Side) to capture nearby electrons and accelerate them toward the scintillator. The accelerated electrons collide with the scintillator 21 to cause the scintillator to emit light.

【0024】シンチレータの光は、ライトガイド11内
を通り、光電子増倍管12に入射する。光電子増倍管1
2では、入射した光を電子に変換し、更に電子を増倍す
る。増倍された電子は検出され、検出された信号は端子
22から取り出される。端子22の信号は、適宜増幅さ
れ、図示していない陰極線管等のディスプレイに供給さ
れることから、ディスプレイ上には試料の2次電子像が
表示されることになる。
The light of the scintillator passes through the light guide 11 and enters the photomultiplier tube 12. Photomultiplier tube 1
In 2, the incident light is converted into electrons, and the electrons are further multiplied. The multiplied electrons are detected, and the detected signal is taken out from the terminal 22. The signal at the terminal 22 is appropriately amplified and supplied to a display such as a cathode ray tube (not shown), so that a secondary electron image of the sample is displayed on the display.

【0025】このように、上記した構成では、試料室3
とコロナリング10が配置されるコロンリング室16と
を差動排気し、コロンリング室内の真空度を高くするよ
うにしたので、コロンリング10に2次電子を加速する
ために充分な電圧を放電の発生なしに印加することがで
きる。
As described above, in the above configuration, the sample chamber 3
And the colon ring chamber 16 in which the corona ring 10 is disposed is differentially evacuated to increase the degree of vacuum in the colon ring chamber, so that a sufficient voltage is discharged to the colon ring 10 to accelerate secondary electrons. Can be applied without the occurrence of.

【0026】例えば、コロンリング室16内が1〜5P
a程度であれば、コロナリング10には5kV以上の電
圧を印加できる。なお、電源14からコロナリング10
に印加する電圧は、コロナリング室16内の真空度によ
って調整できるように構成すると良い。
For example, the inside of the coloning chamber 16 is 1-5P.
If it is about a, a voltage of 5 kV or more can be applied to the corona ring 10. In addition, the corona ring 10
Is preferably adjusted so as to be adjusted by the degree of vacuum in the corona ring chamber 16.

【0027】すなわち、真空度が高い場合には、それに
応じて印加電圧を高くし、2次電子の加速作用を高め、
一方、真空度が比較的低い場合には、印加電圧を低く
し、放電の発生を防止する。このような動作は、コロナ
リング室16内の真空度を真空計により監視し、真空度
に応じて手動で電源14を調整するか、あるいは、真空
度に応じ自動的に電源14を制御し、電圧値の調整を行
う。
That is, when the degree of vacuum is high, the applied voltage is increased accordingly to increase the accelerating action of secondary electrons,
On the other hand, when the degree of vacuum is relatively low, the applied voltage is reduced to prevent the occurrence of discharge. Such an operation monitors the degree of vacuum in the corona ring chamber 16 with a vacuum gauge and adjusts the power supply 14 manually according to the degree of vacuum, or automatically controls the power supply 14 according to the degree of vacuum. Adjust the voltage value.

【0028】なお、試料室3内の圧力が高い場合(数P
a以上)、コレクタ9、コレクタ絞り17、コロナリン
グ10の電界により加速された電子は、試料室3内等で
ガス分子と衝突し、電子雪崩現象を引き起こすことか
ら、2次電子をより増幅させる効果も生じる。また、網
状のコレクタ9の場合、コレクタ9部で電子が大きく振
幅することで、ガス分子に2次電子が衝突する確率が増
すことになり、この効果によっても2次電子の検出効率
が更に向上することになる。
When the pressure in the sample chamber 3 is high (several P
a), the electrons accelerated by the electric field of the collector 9, the collector aperture 17, and the corona ring 10 collide with gas molecules in the sample chamber 3 and the like and cause an electron avalanche phenomenon, so that secondary electrons are further amplified. An effect also occurs. In the case of the net-shaped collector 9, the large amplitude of electrons at the collector 9 increases the probability that secondary electrons collide with gas molecules, and this effect further improves the detection efficiency of secondary electrons. Will do.

【0029】上記した構成で、コロナリング室16の内
壁、絞りホルダ18の内壁、絞り17の内壁の各々は、
放電の予防対策として、絶縁素材で形成することが望ま
しい。なお、コレクタ9とコレクタ絞り17とで電位を
変えることから、絞りホルダ18は絶縁素材であること
が必要である。
In the above configuration, each of the inner wall of the corona ring chamber 16, the inner wall of the aperture holder 18, and the inner wall of the aperture 17
As a preventive measure against electric discharge, it is desirable to use an insulating material. Since the potential is changed between the collector 9 and the collector aperture 17, the aperture holder 18 needs to be an insulating material.

【0030】また、コレクタ絞り17をスライド式また
はシャッター式等にすることで、高真空から低真空まで
使用が可能な2次電子検出器とすることができる。その
ためには、コロナリング10に印加する電圧を0〜10
kVの範囲で変化可能とすることが望ましい。
Further, by making the collector diaphragm 17 a slide type or a shutter type, a secondary electron detector usable from high vacuum to low vacuum can be obtained. For this purpose, the voltage applied to the corona ring 10 is set to 0 to 10
It is desirable to be able to change in the range of kV.

【0031】更に、コレクタ絞り17の外形は、コレク
タ9の形状にもよるが、大きくすることが可能である。
ただしその場合、コレクタ9の形状をただ大きくするだ
けでは、コロナリング10の電界がコレクタ絞り17の
外形まで届かないので限界がある。この限界は、絞りの
開口径やコレクタの形状によって決まる。
Further, the outer shape of the collector aperture 17 can be increased, although it depends on the shape of the collector 9.
However, in this case, there is a limit to the size of the collector 9 simply because the electric field of the corona ring 10 does not reach the outer shape of the collector aperture 17. This limit is determined by the aperture diameter of the stop and the shape of the collector.

【0032】更にまた、コレクタ9の形状は図に示すよ
うに平坦な形状としたが、すり鉢状にすることで、コレ
クタ絞り17の開口径を大きくし、2次電子の検出効率
をより高めることができる。また、すり鉢状にしたコレ
クタのすり鉢部分にコイルを配置して、磁場を用いて2
次電子の捕獲効率を高めることを考慮すると、更に2次
電子の検出効率を高めることができる。
Further, although the shape of the collector 9 is flat as shown in the figure, by making it into a mortar shape, the opening diameter of the collector aperture 17 can be increased and the efficiency of detecting secondary electrons can be further improved. Can be. In addition, a coil is arranged in a mortar portion of a mortar-shaped collector, and the coil is disposed using a magnetic field.
In consideration of increasing the efficiency of capturing secondary electrons, the efficiency of detecting secondary electrons can be further increased.

【0033】更にまた、コレクタ絞り17の外側に更に
もう一つの電位を有した電極を配置すれば、2次電子の
検出効率をより向上させることができる。なお、この外
側電極の電位は、コレクタ絞り電位より低いことが必要
である。
Further, if an electrode having another potential is arranged outside the collector aperture 17, the detection efficiency of secondary electrons can be further improved. Note that the potential of this outer electrode needs to be lower than the collector throttle potential.

【0034】更にまた、コレクタ9用の電源13と、コ
レクタ絞り用電源20とは、抵抗等により電圧を調整す
ることにより、共用することができる。
Furthermore, the power supply 13 for the collector 9 and the power supply 20 for the collector diaphragm can be shared by adjusting the voltage with a resistor or the like.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、第1の発明では、
コロナリングのような高電圧が印加される電極が配置さ
れる空間を比較的高い真空度に維持していることから、
放電を防止して2次電子の検出を高い効率で行うことが
できる。
As described above, in the first invention,
Because the space where the electrode to which a high voltage is applied such as corona ring is arranged is maintained at a relatively high degree of vacuum,
Discharge can be prevented and secondary electrons can be detected with high efficiency.

【0036】第2の発明では、第1の発明において、高
電圧が印加される電極が配置された高真空室のコレクタ
側に、微小開口を有した絞りを設け、絞りにコレクタ電
圧より高い電圧を印加するようにしたので、2次電子の
検出効率を更に向上させることができる。
According to a second aspect, in the first aspect, a stop having a minute opening is provided on the collector side of the high vacuum chamber in which the electrode to which a high voltage is applied is arranged, and a voltage higher than the collector voltage is applied to the stop. Is applied, the detection efficiency of secondary electrons can be further improved.

【0037】第3の発明では、第2の発明において、コ
レクタ絞りの高真室側の表面を絶縁材料で形成したの
で、放電を防止する効果を増すことができる。第4の発
明では、第3の発明において、コレクタ絞りは絞りホル
ダに取り付けられたおり、コレクタ絞り、絞りホルダ、
高真空室壁の高真空室内側の表面は、絶縁材料で形成し
たので、放電を防止する効果をより増すことができる。
In the third invention, in the second invention, since the surface of the collector diaphragm on the high true chamber side is formed of an insulating material, the effect of preventing discharge can be increased. According to a fourth aspect, in the third aspect, the collector aperture is attached to the aperture holder, and the collector aperture, the aperture holder,
Since the surface of the high vacuum chamber wall on the high vacuum chamber side is formed of an insulating material, the effect of preventing discharge can be further increased.

【0038】第5の発明では、第1の発明において、高
真空室内に配置される電極への高電圧の値は、高真空室
内の真空度に応じて変えられるように構成したので、真
空度に応じて最適な2次電子の検出効率を達成すること
ができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect, the value of the high voltage applied to the electrodes disposed in the high vacuum chamber is changed according to the degree of vacuum in the high vacuum chamber. , The optimum secondary electron detection efficiency can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に基づく走査電子顕微鏡の要部を示す図
である。
FIG. 1 is a diagram showing a main part of a scanning electron microscope according to the present invention.

【図2】図1における2次電子検出器部分の詳細を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing details of a secondary electron detector in FIG. 1;

【図3】2次電子の軌道を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing trajectories of secondary electrons.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 対物レンズ 2 試料 3 試料室 4,19 真空ポンプ 5 リークバルブ 6 開口 7 オリフィス 8 2次電子検出器 9 コレクタ 10 コロナリング 11 ライトガイド 12 光電子増倍管 13,14,15,20 電源 16 コロナリング室 17 コレクタ絞り 18 絞りホルダ 21 シンチレータ 22 端子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Objective lens 2 Sample 3 Sample chamber 4, 19 Vacuum pump 5 Leak valve 6 Opening 7 Orifice 8 Secondary electron detector 9 Collector 10 Corona ring 11 Light guide 12 Photomultiplier tube 13, 14, 15, 20 Power supply 16 Corona ring Chamber 17 Collector aperture 18 Aperture holder 21 Scintillator 22 Terminal

フロントページの続き (72)発明者 根本 悟 東京都昭島市武蔵野二丁目6番38号 日本 電子テクニクス株式会社内 Fターム(参考) 5C033 KK01 NN01 UU04 UU06 Continued on the front page (72) Inventor Satoru Nemoto 2-6-38 Musashino, Akishima-shi, Tokyo Japan Electronic Technics Co., Ltd. F-term (reference) 5C033 KK01 NN01 UU04 UU06

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子ビームを発生し加速する電子銃と、
電子ビームを試料上に集束するための集束レンズと、試
料上の電子ビームの照射位置を走査するための走査手段
と、試料への電子ビームの照射によって得られた信号を
検出する検出器と、検出器の検出信号に基づいて試料像
を表示する表示手段とを備えた走査電子顕微鏡におい
て、試料が入れられた試料室をその上部空間に比べて低
い真空度に維持する手段と、試料室内に配置され、試料
から発生した2次電子を集めるために比較的低い電圧が
印加されるコレクタと、コレクタに接近して配置され、
試料室の真空度より高い真空度に維持される高真空室
と、高真空室内に配置され、コレクタによって集められ
た2次電子を加速しシンチレータに衝突させるために比
較的高電圧が印加される電極と、シンチレータの発光に
基づいて検出信号を発生する光電子増倍管とを備えたこ
とを特徴とする走査電子顕微鏡。
An electron gun for generating and accelerating an electron beam;
A focusing lens for focusing the electron beam on the sample, a scanning unit for scanning the irradiation position of the electron beam on the sample, and a detector for detecting a signal obtained by irradiating the sample with the electron beam, In a scanning electron microscope equipped with a display means for displaying a sample image based on a detection signal of a detector, a means for maintaining a sample chamber in which a sample is placed at a lower degree of vacuum than a space above the sample chamber; A collector to which a relatively low voltage is applied to collect secondary electrons generated from the sample;
A high vacuum chamber maintained at a higher degree of vacuum than the sample chamber, and a relatively high voltage is applied in the high vacuum chamber to accelerate secondary electrons collected by the collector and collide with the scintillator. A scanning electron microscope comprising: an electrode; and a photomultiplier tube that generates a detection signal based on light emission of a scintillator.
【請求項2】 高真空室のコレクタ側には、微小開口を
有した絞りが設けられ、絞りにコレクタ電圧より高い電
圧が印加される請求項1記載の走査電子顕微鏡。
2. The scanning electron microscope according to claim 1, wherein an aperture having a minute opening is provided on the collector side of the high vacuum chamber, and a voltage higher than the collector voltage is applied to the aperture.
【請求項3】 コレクタ絞りの高真室側の表面は、絶縁
材料で形成されている請求項2記載の走査電子顕微鏡。
3. The scanning electron microscope according to claim 2, wherein a surface of the collector diaphragm on the high true chamber side is formed of an insulating material.
【請求項4】 コレクタ絞りは絞りホルダに取り付けら
れており、コレクタ絞り、絞りホルダ、高真空室壁の高
真空室内側の表面は、絶縁材料で形成されている請求項
3記載の走査電子顕微鏡。
4. The scanning electron microscope according to claim 3, wherein the collector diaphragm is attached to a diaphragm holder, and the surfaces of the collector diaphragm, the diaphragm holder, and the high vacuum chamber wall on the high vacuum chamber side are formed of an insulating material. .
【請求項5】 高真空室内に配置される電極への高電圧
の値は、高真空室内の真空度に応じて変えられる請求項
1記載の走査電子顕微鏡。
5. The scanning electron microscope according to claim 1, wherein a value of a high voltage applied to an electrode disposed in the high vacuum chamber is changed according to a degree of vacuum in the high vacuum chamber.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006147430A (en) * 2004-11-22 2006-06-08 Hokkaido Univ Electron microscope
JP2009205891A (en) * 2008-02-27 2009-09-10 Jeol Ltd Secondary electron-reflected electron detecting device, and scanning electron microscope having secondary electron-reflected electron detecting device

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