JP2003223862A

JP2003223862A - 電子線照射装置、及び走査型電子顕微鏡装置、ｘ線分析装置

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Publication number: JP2003223862A
Application number: JP2002019913A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Otsuka; 満大塚; Takao Kusaka; 貴生日下; Yasuko Motoi; 泰子元井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-01-29
Filing date: 2002-01-29
Publication date: 2003-08-08
Anticipated expiration: 2022-01-29
Also published as: JP3679763B2

Abstract

(57)【要約】【課題】分解能が良くかつ小型の電子線照射装置と走
査型電子顕微鏡装置を提供する。【解決手段】電子線源と、この電子線源から放出され
た電子を加速する加速電極と、加速された電子線を収束
する電子レンズとを備え、且つ前記電子線の照射方向を
電気的に変える偏向手段を持たない一体化された電子線
照射部とを有し、前記電子線照射部と試料との相対位置
を移動するための機械的移動手段を備えたことを特徴と
する電子線照射装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子線照射装置ある
いは走査型電子顕微鏡装置に関し、特に小型でかつ低真
空下で動作可能な装置に係わるものである。

【０００２】

【従来の技術】走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）は細く絞った
電子線を試料上に照射し、試料から発生する２次電子や
反射電子を検出して像を形成する装置であり、高分解能
で表面を観察する手段として幅広い分野で用いられてい
る。さらに近年においては、試料を低真空中に保持した
状態で表面を観察できる装置（低真空ＳＥＭあるいは環
境制御型ＳＥＭ）が開発され、食品や生物等の水分を含
む試料や絶縁試料の観察に応用されている。

【０００３】走査電子顕微鏡の一般的な構成を説明す
る。図５において１０１は電子銃、１０２は加速電極、
１０３はコンデンサーレンズ、１０４は偏向レンズ、１
０５は対物レンズ、１０６は試料、１０７は２次電子検
出器、１０８は画像表示装置を示している。電子銃１０
１から放出された電子は加速電極１０２により所望の電
圧に加速され、コンデンサーレンズ１０３と対物レンズ
１０４によって収束されて、試料１０６上に微小なプロ
ーブを形成する。このプローブを偏向レンズ１０４によ
り走査し、プローブ領域近傍から発生する２次電子や反
射電子を検出器１０７で検出して、この信号強度を前記
プローブの走査と同期させて画像表示装置１０８に表示
する。なお図５には示していないが、実際には装置内部
を真空に排気するための複数の真空ポンプや、またレン
ズ系を冷却するための冷却循環装置等が装備される。市
販されている走査電子顕微鏡の設置面積は機種により異
なるが通常は３ｍＸ３ｍ程度であり、装置の総重量は数
１００ｋｇから１トンを超える。

【０００４】走査電子顕微鏡装置が大型化する最大の理
由は、高分解能を達成するために磁界型レンズを用い、
しかも２０−３０ｋＶの高加速電圧を印加できるように
構成されているためである。すなわち電子を高速に加速
し、収束および走査するためのレンズ構成部品が大きな
り、必然的に電子光学鏡筒が大型化する。また電子光学
鏡筒と試料室を含む大容量の容器内を真空に維持するた
めに大型の排気系も必要になる。

【０００５】このように走査電子顕微鏡は光学顕微鏡や
走査型プローブ顕微鏡等の観察手段に比べると圧倒的に
大型である。低真空型のＳＥＭにはさらに固有の問題点
がある。低真空ＳＥＭの場合、１次電子が試料に到達す
るまでの過程と試料表面から放出された２次電子や反射
電子が検出器に到達する過程で、多くの電子が雰囲気中
のガス分子と衝突してしまい、その結果として空間分解
能の低下や像質の低下が引き起こされる。したがって現
状では低真空化には限界があり、試料周りをある程度排
気する必要がある。

【０００６】走査電子顕微鏡を小型化し、操作性や機能
性を向上させる試みはいくつか提案されている。例とし
て特開平５−２９９０４９では、電子銃と加速電極と偏
向電極と検出器とを含む多数の電子線照射部を備えた小
型の表面センサーを開示している。また電子線照射位置
は試料台の下部に配置したアクチュエータによってＸＹ
Ｚ方向を変化させて広い面積を同時に走査できるように
している。

【０００７】しかしながら上記の表面センサーは装置の
小型化については達成されているものの、電子線照射装
置あるいは走査電子顕微鏡としての性能は、充分に保持
されているとはいい難い。特に走査電子顕微鏡において
充分な空間分解能を得るには、１次電子線を充分細く絞
って試料上に照射する必要がある。一般に電子線源から
放出された電子線は発散傾向をもつため、この電子線を
収束するためには何らかの電子レンズが必要となる。と
ころが、上記の表面センサーには偏向レンズは装着され
ているが、電子線を収束するための電子レンズが装着さ
れていないので、試料上で充分収束されたプローブを形
成できないと考えられる。

【０００８】また試料台を動かす目的は観察位置を変え
ることにあり、電子線の走査には偏向電極を備えている
ことが本発明の装置とは異なる点である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の課題は
上記の問題点を解決し、高い空間分解能をできるだけ損
なわずに走査電子顕微鏡の小型化を達成することであ
る。さらに本発明第２の課題は、試料が低真空雰囲気下
や大気圧雰囲気下でも動作可能な走査電子顕微鏡を提供
することである。上述したように低真空仕様のＳＥＭ
は、現状では真空の圧力が高すぎると空間分解能の低下
や検出効率の低下を生じる問題があり、まだ充分満足で
きるものとは言えない。本発明は、小型でかつ低真空あ
るいは大気中で動作可能な走査電子顕微鏡を実現するこ
とを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために、まず電子源を小型にするために偏向レン
ズを持たない構成とし、試料台をピエゾ素子によってＸ
Ｙ方向に機械的に移動することで、面観察を可能にした
小型の電子顕微鏡装置である。

【００１１】そのために電子線源と、この電子線源から
放出された電子を加速する加速電極と、加速された電子
線を収束する電子レンズとを備え、且つ前記電子線の照
射方向を電磁的に変える偏向手段を持たない一体化され
た電子線照射部と、前記電子線照射部と観察試料との相
対位置を移動するための機械的移動手段を備えたことを
特徴とする電子線照射装置を提供することにある。

【００１２】また本発明は前記機械的移動手段が観察資
料を固定するための試料台と一体化されていることを特
徴とする電子線照射装置である。

【００１３】また本発明は前記機械的移動手段が前記電
子線照射部と一体化されていることを特徴とする電子線
照射装置である。

【００１４】また前記機械的移動手段がＸＹＺ方向に移
動できる機能を有することを特徴とし、さらには前記機
械的移動手段にピエゾ素子を用いることを特徴とする電
子線照射装置を提供することにある。

【００１５】また特にピエゾ素子をＸＹ方向に駆動して
電子線照射部と試料上の電子線の照射位置をＸＹ方向に
移動する手段と電子線照射位置から発生する情報を検出
する検出器を備え、面観察を行う機能を有することを特
徴とする電子顕微鏡装置を提供することにある。

【００１６】また前記ピエゾ素子によって試料台の高さ
を変化することにより、観察試料に対する電子線の収束
位置を調整できることを特徴とした電子顕微鏡装置を提
供することにある。

【００１７】さらには電子線を収束する電子レンズが静
電レンズであり、この静電レンズを構成する電極に印加
する電圧を変えることによってレンズの焦点距離を変化
できる機能を有することを特徴とする電子線照射装置を
提供することにある。

【００１８】また本発明は上記小型の電子線照射装置を
利用したＸ線分析装置である。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明は上記問題点を解決し電子
線照射装置の小型化を実現するため、微小な電子線源と
加速された電子線を収束する微小な静電レンズとを有す
る電子光学鏡筒を用い、かつ上記電子光学鏡筒と試料の
相対位置を機械的に変化させ、ＸＹ方向に走査すること
によって電子線を試料表面上でラスタースキャンするこ
とを特徴とする。

【００２０】上記の微小な電子光学鏡筒に収納される電
子放出源は熱電子放出のように高温加熱する必要がな
く、かつ低真空でも安定に動作する方式が望ましい。さ
らに高い空間分解能を得るには電子放出源の放出面積が
できるだけ小さいことが望ましい。このような性質を備
える電子放出源として、たとえばカーボンナノチューブ
あるいはカーボンナノファイバーからの電界放出を用い
ることできる。また上記の微小な電子光学鏡筒は静電レ
ンズの電極間に生じる放電を避けるために比較的低い加
速電圧が設定される。通常は加速電圧が低くなると空間
分解能が低下するという問題がある。しかし、本発明に
おいては電子軌道を偏向するによって電子線を走査する
必要がないので電子線の中心を常に光軸上に置けるこ
と、また低加速電圧のもとで充分短い焦点距離を設定で
きること、等の特徴から空間分解能の低下を最小限に抑
えている。

【００２１】電子光学鏡筒と試料の相対位置を走査する
方法としては、走査トンネル顕微鏡の場合と同様にピエ
ゾ素子の駆動を利用できる。すなわち上述した観察試料
をピエゾ素子からなるスキャナー上に形成し、このピエ
ゾ素子を駆動することによって１次電子線の照射位置を
水平方向にスキャンする。上記手段によれば、観察範囲
にかかわらず電子光学鏡筒と試料間（あるいは電子源と
試料間）の距離を充分小さくできるので、比較的単純か
つ微小なレンズ構成によって電子線を試料上に充分収束
できる。なお、本発明の重要な特徴は収束レンズ系を含
む電子光学鏡筒全体を機械的に走査することであり、こ
の点において偏向レンズをその構成要素として含み、そ
れによってＸＹ方向に電子ビームを走査する前記特開平
５−２９９０４９とは明確に異なるものである。また本
発明は上記電子光学鏡筒の作製法について何ら制限を設
けるものではないが、薄膜成長技術、半導体プロセス技
術、またマイクロメカニクスやＦＩＢ等による微細加工
技術を複合することにより、微小な電子光学鏡筒を作製
することが可能である。

【００２２】本発明の別の特徴は試料を低真空あるいは
大気圧下のもとで観察できるように、上記電子光学鏡筒
の内部を試料周りとは独立に排気する手段を備えること
である。低真空下での走査電子顕微鏡観察を阻害する大
きな要因は、１次電子が試料に到達するまでの経路でガ
ス分子に散乱され、その結果１次電子線の信号強度の低
下や強度分布の広がりが生じてしまうことである。一定
の真空圧力下で１次電子線がガス分子と衝突する確率を
小さくするには１次電子線が低真空下を通過する距離を
できるだけ短くすることが効果的である。本発明の走査
電子顕微鏡は低真空雰囲気となる電子光学鏡筒から試料
までの距離を非常に短くできるので電子とガス分子の衝
突確率を低く抑えることができる。市販の走査電子顕微
鏡では、鏡筒から試料までの距離は、通常数ｍｍ−数ｃ
ｍのオーダーであるのに対して、本発明では鏡筒から試
料までの距離を１μｍ以下にすることも容易である。同
一の雰囲気と加速電圧のもとで比較すれば、本発明の走
査電子顕微鏡における入射電子の散乱確率は一般の装置
に比べて３桁以上小さくなる。これより大気圧下であっ
ても信号強度が高く充分収束された電子線を照射するこ
とが可能になる。

【００２３】なお、本発明は２次電子や反射電子等の信
号検出の手段を特に制限するものではないが、試料が導
電性であれば最も単純な方法として、２次電子や反射電
子等の発生の結果生じる吸収電流を信号として検出する
ことができる。

【００２４】以下本願の形態を実施例に基づいて詳細に
説明する。

【００２５】（実施例１）図１に本実施例の全体像を示
す。１は電子光学鏡筒、２は電子光学鏡筒１の内部を排
気するソープションポンプ、３は試料、４は試料からの
吸収電流を増幅するプリアンプ、５はピエゾ素子スキャ
ナー、６は回転およびＸＹＺ移動機構を有するステー
ジ、７は装置全体のフレームである。また８は電子光学
鏡筒の各レンズ電極の電圧を制御するためのレンズ制御
ユニット、９はピエゾ素子を制御するピエゾスキャナー
ユニット、１０は試料電流を検出する検出ユニット、１
１は各ユニット９、１０、１１を制御し画像信号を形成
するメインコントロールユニット、１２は走査電子顕微
鏡像を表示するディスプレーである。

【００２６】本実施例の走査電子顕微鏡を動作中は、ソ
ープションポンプ２により電子光学鏡筒１の内部を排気
するが、試料周りの領域１３は大気状態であってかまわ
ない。また目的に応じて、フレームに設けられた開孔部
１４から適当な真空ポンプを用いて領域１３を排気する
か、あるいは適当なガスで置換する。電子線照射によっ
て試料から放出された反射電子あるいは２次電子を検出
するための手段として、本実施例では試料−グランド間
に流れる吸収電流をプリアンプ４により増幅して検出す
る。この検出方法によれば試料からの全放出電流を定量
的に検出できる。またリーク電流の影響を受けにくいの
でＳＮ比の高い良好な像が得られる。

【００２７】図２は本実施例の電子光学鏡筒２の部分を
拡大した断面を表す。１５は絶縁体基板を表し、その一
部には電子光学鏡筒の内部を排気するための開孔部１６
が設けられている。絶縁体基板１５上には電極１７が形
成され、さらにその上にカーボンナノチューブからなる
電子源チップ１８が形成されている。１９は引出し電
極、２０は加速電極、２１は電子を収束するための収束
レンズであるアインツェルレンズを表し、２２、２３、
２４の３つの電極によって構成されている。ただし収束
レンズはアインツェルレンズに限るものではなくどのよ
うな静電レンズであってもかまわない。上記の電極１
７、１９、２０、２１、２２、２３、２４および外周電
極２５は絶縁体１５、２６、２７により電気的に絶縁さ
れ、引出し配線（不図示）を通じて電極端子２８に接続
されており、外部から各電極に対して独立に電圧を印加
できる。２９はソープションポンプ２との接続部分を表
し、Ｏリング３０により真空をシールし、開孔部１６か
ら電子光学鏡筒内部を排気する。

【００２８】本装置を動作するにはまずソープションポ
ンプ２に液体窒素を投入し、排気バルブ（不図示）を開
けることにより、開孔部１６から電子光学鏡筒１の内部
を排気する。低真空領域１３のガス分子は電子線の出射
口（電極２４の部分）を通じて電子光学鏡筒１の中に入
り込むが、一方で開孔部１６から排気されているので、
排気開始から一定時間経過後は電子光学鏡筒１の内部に
は真空の定常状態が形成される。充分に電子光学鏡筒内
部が排気された後、引出し電極１９に電圧を印加して電
子源１８より電子を放出させ、加速電極２０、収束レン
ズ２１を動作することにより、試料３上に細く絞った電
子線を照射する。このとき、電子光学鏡筒の外周電極２
５あるいは電極２４と試料３との電位差は自由に設定で
きる。電極２４と電極２５を同電位に設定し、この電位
と試料３を同電位に設定した場合は、通常のＳＥＭと同
様であり電子はこの空間内を直線的に運動する。一方、
試料３に対して上記電位をプラスに設定すると、電子光
学鏡筒１−試料３間にほぼ一様な電場が形成される。こ
の状況は低速電子顕微鏡（ＬＥＥＭ）や光電子放射顕微
鏡（ＰＥＥＭ）の場合と類似しており、電子光学鏡筒１
−試料３の空間も一種の電子レンズとして作用し、電子
は放物線軌道を描いて減速しながら試料上に収束する。
試料上に照射される電子の運動エネルギーを数ｅＶ以下
に設定することも容易であり、したがって２次電子はほ
とんど発生せず、検出される信号は実質的に反射電子の
みである。

【００２９】本発明の走査電子顕微鏡は試料上で電子線
を充分収束させるために電子光学鏡筒−試料間の距離は
通常のＳＥＭに比べてかなり短く、標準的な使用条件と
しては数１０ｎｍから数１０μｍ程度である。したがっ
て、試料表面の大きな凹凸があると、電子線の照射位置
によってフォーカス条件を変える必要が生じる。このよ
うな場合は、フォーカス条件を変えた複数の走査像を取
得し、画像処理によりフォーカスの合った領域をつなぎ
合わせることにより、全体にフォーカスの合った像を取
得するとともに試料表面の形状を計測する。なお、フォ
ーカスは収束レンズ２１の設定値、あるいはピゼゾ素子
５を駆動して試料をＺ方向に移動させるか、あるいはそ
の両方を組み合わせることによって行う。

【００３０】なお本実施例は走査電子顕微鏡としての用
途のほかに、電子線露光装置等の電子線照射装置として
も用いることができる。

【００３１】（実施例２）図３に本実施例の全体像を示
す。３１は電子光学鏡筒、３２はピエゾ素子スキャナ
ー、３３は試料から放出された２次電子あるいは反射電
子を吸収電流として取り込み増幅するプリアンプ、３４
は電子光学鏡筒３１の内部を排気するソープションポン
プ、３５は試料、３６は回転およびＸＹＺ移動機構を有
する試料ステージ、３７は装置全体のフレームである。
また３８は電子光学鏡筒３１の中の各レンズと、プリア
ンプ３３と、ピエゾ素子スキャナー３２を制御するコン
トロールユニット、３９は走査電子顕微鏡像を表示する
ディスプレーである。

【００３２】図４は本実施例の電子光学鏡筒３１、ピエ
ゾ素子スキャナー３２、プリアンプ３３を含む部分を拡
大した断面を表す。４０は絶縁体基板を表し、その一部
には電子光学鏡筒の内部を排気するための開孔部４１が
設けられている。絶縁体基板４０上には電極膜４２が形
成され、さらにその上にカーボンナノチューブからなる
電子源チップ４３が形成されている。４４は引出し電
極、４５は加速電極、４６は電子を収束レンズであるア
インツェルレンズを表し、４７、４８、４９の３つの電
極によって構成されている。ただし収束レンズはアイン
ツェルレンズに限るものではなくどのような静電レンズ
であってもかまわない。上記の電極４２、４３、４４、
４５、４６、４７、４８、４９および外周電極５０は絶
縁体４０、５１、５２により電気的に絶縁され、引出し
配線（不図示）を通じて電極端子５３に接続され、外部
から各々独立に電圧を印加できる。５４はＺ方向駆動用
のピエゾ素子、５５はＸＹ方向駆動用のピエゾ素子、５
６はソープションポンプ３４との接続部分を表し、一部
にプリアンプ５７、電極端子５３が配置されている。上
記５４、５５、５６は各々が中空構造をなして連結して
いる。５７はＯリングを表し、ソープションポンプ３４
の排気口部分がＯリング５７に圧着して真空をシール
し、開孔部４１から電子光学鏡筒内部を排気する。

【００３３】本実施例が実施例１と異なる点は、まず第
１に電子光学鏡筒と試料の相対位置を走査する手段とし
て、電子光学鏡筒または試料の一方を固定したまま電子
光学鏡筒をピエゾ素子スキャナーによりラスタースキャ
ンすることである。この際、ソープションポンプを含む
フレーム全体を固定するために、ピエゾ素子スキャナー
５４、５５を中空構造とし、その固定端をソープション
ポンプ側の排気口に接続し、この中空部を通して排気を
行うようにしている。なお、図４では円筒型のピエゾ素
子スキャナーを例示しているが、スキャン精度を高める
にはテトラポット型のピエゾ素子スキャナーを採用する
方がより好ましい。この場合はＺ方向のピエゾ素子を中
空構造にすることにより、電子光学鏡筒内部を排気する
ことができる。本実施例では観察中に試料を移動する必
要がないので、試料の重量には特に制約がない。

【００３４】本実施例が実施例１と異なる第２の点は、
２次電子または反射電子の検出部を試料側ではなく電子
光学鏡筒側に配置したことである。試料から放出された
２次電子または反射電子は、試料に対してプラス電圧を
印加された外周電極５０により捕獲されプリアンプ５７
で増幅されて吸収電流として検出される。したがって試
料が導電性でなければならないという制約はなく、絶縁
試料であっても観察できる。なお本実施例ではソープシ
ョンポンプ３４に投入された液体窒素の一部を利用し
て、プリアンプ５７を低温に冷却しているのでＳＮ比の
高い信号が得られる。

【００３５】（実施例３）また本発明の小型電子顕微鏡
では、電子線照射部と試料の距離が短いことから、電子
線照射部の試料と対向する部分に二次電子検出部６１を
設ける構成とすることも効果がある。この様子を図６に
示す。

【００３６】また同様に図６に示すように、電子線照射
部の試料と対向する部分に赤外線照射手段６２を設け、
観察位置を赤外線によって加熱して、環境からの汚染物
を除去することも可能である。

【００３７】なお本実施例は走査電子顕微鏡としての用
途のほかに、電子線露光装置等の電子線照射装置として
も用いることができる。

【００３８】（実施例４）また本発明の小型電子線照射
装置とＸ線検出器を組み合わせて、小型の分析装置を提
供することも可能である。この様子を図７に示す。電子
線照射部４１から発生した電子線が試料８１に当たり、
特性Ｘ線を発生する。これをＸ線検出窓７４を通じてＸ
線検出器７２に導いて検出する。

【００３９】図７ではＸ線検出器は試料と対向する部位
に配置されているが、本発明はこれに限定されない。

【００４０】

【発明の効果】本発明を用いることにより小型で操作性
が高い電子線照射装置を提供することが可能になる。ま
た本発明を走査電子顕微鏡として用いることにより、低
真空化あるいは大気圧雰囲下での自然な状態で試料を観
察できるようになる。また小型のＸ線分析装置として利
用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子顕微鏡装置の全体図を示す。電子
光学鏡筒１から試料３に対して電子線が照射され、ピエ
ゾ素子スキャナー５で試料３はＸＹ方向に走査される。

【図２】図１に示す電子光学鏡筒１の拡大図

【図３】本発明の電子顕微鏡装置の他の実施例を示す。
電子光学鏡筒１にはピエゾ素子スキャナーがセットされ
ＸＹ方向に走査される。

【図４】図３に示す電子光学鏡筒３１の拡大図

【図５】従来の走査型電子顕微鏡装置の説明図

【図６】本発明の電子光学鏡筒の先に、検出器と赤外線
加熱手段をセットした応用装置の図

【図７】本発明の他の実施例でＸ線検出部７２を備えた
電子顕微鏡装置の図

【符号の説明】

１電子光学鏡筒２ソープションポンプ３試料４プリアンプ５ピエゾ素子スキャナー６試料ステージ７フレーム８レンズ制御ユニット９ピエゾ素子スキャナーユニット１０電流検出ユニット１１メインコントロールユニット１２ディスプレー１３試料環境領域１４開孔部１５絶縁体基板１６開孔部１７カソード電極１８カーボンナノチューブ１９引出し電極２０加速電極２１アインツェルレンズ２２アインツェルレンズの電極２３アインツェルレンズの電極２４アインツェルレンズの電極２５外周電極２６絶縁体２７絶縁体２８電極端子２９接続部３０Ｏリング部３１電子光学鏡筒３２ピエゾ素子スキャナー３３プリアンプ部３４ソープションポンプ３５試料３６試料ステージ３７フレーム３８制御ユニット３９ディスプレー４０絶縁基板４１開孔部４２カソード電極４３カーボンナノチューブ４４引出し電極４５加速電極４６アインツェルレンズ４７アインツェルレンズ用電極４８アインツェルレンズ用電極４９アインツェルレンズ用電極５０外周電極５１絶縁体５２絶縁体５３電極端子５４Ｚ駆動用ピエゾ素子部５５ＸＹ駆動用ピエゾ素子部５６接続部５７Ｏリング部１０１電子銃１０２加速電極１０３コンデンサーレンズ１０４偏向レンズ１０５対物レンズ１０６試料１０７２次電子検出器１０８ディスプレー６１検出器６２赤外線加熱手段７０フレーム７１電子線照射部７２Ｘ線検出部７３断熱材７４Ｘ線入射窓７５レンズ制御ユニット７６分析ユニット７７ピエゾスキャナユニット７８検出器ユニット７９コントロールユニット８０表示器８１分析試料８２試料台

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者元井泰子東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 5C001 AA03 AA04 BB01 CC04 DD01 5C033 CC01 UU01 UU02 UU03 UU10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子線源と、この電子線源から放出され
た電子を加速する加速電極と、加速された電子線を収束
する電子レンズとを備え、且つ前記電子線の照射方向を
電磁的に変える偏向手段を持たない一体化された電子線
照射部と、前記電子線照射部と観察試料との相対位置を
移動するための機械的移動手段を備えたことを特徴とす
る電子線照射装置。
【請求項２】前記機械的移動手段が観察資料を固定す
るための試料台と一体化されていることを特徴とする電
子線照射装置。
【請求項３】前記機械的移動手段が前記電子線照射部
と一体化されていることを特徴とする電子線照射装置。
【請求項４】前記機械的移動手段がＸＹＺ方向に移動
できる機能を有することを特徴とする請求項１乃至３の
いずれかに記載の電子線照射装置。
【請求項５】前記機械的移動手段にピエゾ素子を用い
ることを特徴とする請求項１乃至４に記載の電子線照射
装置。
【請求項６】請求項５に記載のピエゾ素子をＸＹ方向
に駆動して前記電子線照射部と試料上の電子線の照射位
置をＸＹ方向に移動する機械的手段と電子線照射位置か
ら発生する情報を検出する検出器を備え、面観察を行う
機能を有することを特徴とする電子顕微鏡装置。
【請求項７】前記ピエゾ素子によって試料台の高さを
変化することにより、観察試料に対する電子線の収束位
置を調整できることを特徴とする請求項６に記載の電子
顕微鏡装置。
【請求項８】前記電子線を収束する電子レンズが静電
レンズであり、この静電レンズを構成する電極に印加す
る電圧を変えることによってレンズの焦点距離を変化で
きる機能を有することを特徴とする請求項１に記載の電
子線照射装置。
【請求項９】前記電子線照射位置と対向する部位に、
電子線照射位置から発生する情報の検出器を設けたこと
を特徴とする請求項６に記載の電子顕微鏡装置。
【請求項１０】前記電子線照射位置と対向する部位
に、電子線照射位置を加熱するための加熱手段を設けた
ことを特徴とする請求項６に記載の電子顕微鏡装置。
【請求項１１】請求項１に記載の電子線照射装置とＸ
線検出器を備えたことを特徴とするＸ線分析装置。