JP2003346697A - 永久磁石レンズを使用した走査電子顕微鏡 - Google Patents
永久磁石レンズを使用した走査電子顕微鏡Info
- Publication number
- JP2003346697A JP2003346697A JP2002151635A JP2002151635A JP2003346697A JP 2003346697 A JP2003346697 A JP 2003346697A JP 2002151635 A JP2002151635 A JP 2002151635A JP 2002151635 A JP2002151635 A JP 2002151635A JP 2003346697 A JP2003346697 A JP 2003346697A
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- lens
- sample
- electron beam
- electron microscope
- scanning electron
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Abstract
(57)【要約】
【課題】少なくとも対物レンズが永久磁石レンズで構成
された走査電子顕微鏡に於いて機械的手段に依らない安
価で正確な焦点合わせ機能を実現する。 【解決手段】走査電子顕微鏡の電子銃２に接続される電
子線加速高圧電源１を電圧微細調整器３により加速電圧
を可変にすることにより対物レンズの焦点距離を連続的
に変更し、試料位置を機械的手段で調整することなく試
料への焦点合わせを実現させる。
された走査電子顕微鏡に於いて機械的手段に依らない安
価で正確な焦点合わせ機能を実現する。 【解決手段】走査電子顕微鏡の電子銃２に接続される電
子線加速高圧電源１を電圧微細調整器３により加速電圧
を可変にすることにより対物レンズの焦点距離を連続的
に変更し、試料位置を機械的手段で調整することなく試
料への焦点合わせを実現させる。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、対物レンズが永久
磁石レンズで構成されるＳＥＭに関する。
磁石レンズで構成されるＳＥＭに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般のＳＥＭでは電子レンズに電磁レン
ズが使用されている。これはレンズの焦点距離の制御が
電気的に容易に実現でき多様な像観察が可能になるから
である。しかしながら極めて安価で高安定のＳＥＭを提
供する目的で例えば特開昭５０−１１７５９に示される
ように全てのレンズを永久磁石レンズで構成した電子レ
ンズ系が考案されている。しかし少なくとも対物レンズ
が永久磁石レンズで構成されたＳＥＭに於いて焦点合わ
せ方法としては機械的手段により試料を上下させるか、
同じく機械的手段によりレンズの磁場強度を可変させて
焦点距離をかえることぐらいしか考慮されていなかっ
た。そのためには高度の精密機構が必要であり、その機
構を組み込むと装置全体が複雑になり電子レンズに永久
磁石レンズを使用したことによるコスト的メリットが損
なわれてしまう。また電子レンズの磁場強度調整機構は
かなりの磁力を受けるので使用部品の耐久性も問題であ
った。これらの理由により全てのレンズが永久磁石レン
ズで構成されるＳＥＭはその有用性が認識されながらも
未だ商品化されていない。
ズが使用されている。これはレンズの焦点距離の制御が
電気的に容易に実現でき多様な像観察が可能になるから
である。しかしながら極めて安価で高安定のＳＥＭを提
供する目的で例えば特開昭５０−１１７５９に示される
ように全てのレンズを永久磁石レンズで構成した電子レ
ンズ系が考案されている。しかし少なくとも対物レンズ
が永久磁石レンズで構成されたＳＥＭに於いて焦点合わ
せ方法としては機械的手段により試料を上下させるか、
同じく機械的手段によりレンズの磁場強度を可変させて
焦点距離をかえることぐらいしか考慮されていなかっ
た。そのためには高度の精密機構が必要であり、その機
構を組み込むと装置全体が複雑になり電子レンズに永久
磁石レンズを使用したことによるコスト的メリットが損
なわれてしまう。また電子レンズの磁場強度調整機構は
かなりの磁力を受けるので使用部品の耐久性も問題であ
った。これらの理由により全てのレンズが永久磁石レン
ズで構成されるＳＥＭはその有用性が認識されながらも
未だ商品化されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する問題点は、少なくとも対物レンズが永久磁石レンズ
で構成されたＳＥＭに於いて機械的手段に依らない安価
で正確な焦点合わせ機能を実現する手段を見出すことに
ある。
する問題点は、少なくとも対物レンズが永久磁石レンズ
で構成されたＳＥＭに於いて機械的手段に依らない安価
で正確な焦点合わせ機能を実現する手段を見出すことに
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、対物レンズが
永久磁石レンズで構成されたＳＥＭに於いて電子銃部に
接続される電子線加速高圧電源の電圧値を連続的に可変
にすることにより対物レンズの焦点距離を変更し試料位
置を機械的に調整することなく試料への焦点合わせを実
現することを特徴とする。
永久磁石レンズで構成されたＳＥＭに於いて電子銃部に
接続される電子線加速高圧電源の電圧値を連続的に可変
にすることにより対物レンズの焦点距離を変更し試料位
置を機械的に調整することなく試料への焦点合わせを実
現することを特徴とする。
【０００５】
【実施例】図１は、本発明装置の１実施例の構成図であ
って、１は電子線加速高圧電源、２は電子銃で電子ビー
ムは陽極４で加速されコンデンサーレンズ５、対物レン
ズ６で収束せられ試料８に到達する。７は偏向コイル、
９は検出器、１０は画像観察装置を示す。コンデンサレ
ンズは電磁レンズでも永久磁石レンズのいずれも構わな
いが対物レンズ６は永久磁石レンズである。電子線加速
高圧電源１には電圧微細調整器３がついており高圧電圧
を微細に可変できるようになっている。電子レンズの焦
点距離は電子線加速電圧と比例関係があるので、電子線
加速電圧を変更することにより対物レンズの焦点距離の
調整、すなわち焦点合わせが可能となる。電子線加速電
圧を１５ｋVとして５％すなわち７５０V可変できれば焦
点距離２０ｍｍの電子レンズで１ｍｍの焦点距離を可変
できる。また１μｍの焦点合わせにためには７５０ｍV
の電圧を制御すれば良い。これらの制御は電子回路技術
により容易に実現できる。本発明による焦点合わせ機能
は機械式方法によるものに比べ、はるかに簡単にして容
易かつ正確な焦点合わせが可能となる。従来の発想では
ＳＥＭの加速電圧は固定させ電子レンズ条件を変えてて
使用するのが常識であった。然るに本発明はこの考えと
全く異なり電子レンズ条件は固定して逆に加速電圧を可
変にする方法と考えることができる。
って、１は電子線加速高圧電源、２は電子銃で電子ビー
ムは陽極４で加速されコンデンサーレンズ５、対物レン
ズ６で収束せられ試料８に到達する。７は偏向コイル、
９は検出器、１０は画像観察装置を示す。コンデンサレ
ンズは電磁レンズでも永久磁石レンズのいずれも構わな
いが対物レンズ６は永久磁石レンズである。電子線加速
高圧電源１には電圧微細調整器３がついており高圧電圧
を微細に可変できるようになっている。電子レンズの焦
点距離は電子線加速電圧と比例関係があるので、電子線
加速電圧を変更することにより対物レンズの焦点距離の
調整、すなわち焦点合わせが可能となる。電子線加速電
圧を１５ｋVとして５％すなわち７５０V可変できれば焦
点距離２０ｍｍの電子レンズで１ｍｍの焦点距離を可変
できる。また１μｍの焦点合わせにためには７５０ｍV
の電圧を制御すれば良い。これらの制御は電子回路技術
により容易に実現できる。本発明による焦点合わせ機能
は機械式方法によるものに比べ、はるかに簡単にして容
易かつ正確な焦点合わせが可能となる。従来の発想では
ＳＥＭの加速電圧は固定させ電子レンズ条件を変えてて
使用するのが常識であった。然るに本発明はこの考えと
全く異なり電子レンズ条件は固定して逆に加速電圧を可
変にする方法と考えることができる。
【０００６】
【発明の効果】以上説明したように本発明に依れば対物
レンズに永久磁石レンズを用いたＳＥＭに於いて機械的
手段に依らない安価で容易かつ正確な焦点合わせ機能を
実現できる。更に全てのレンズを永久磁石レンズで構成
することにより極めて安価なＳＥＭが製作可能となる。
このようなＳＥＭは性能的にも優れている。すなわち電
磁レンズのように電源を必要としないのでレンズ磁場の
安定性が非常によい。また電磁レンズを使用しないため
全体での像回転がゼロになる。これらのことは色収差が
小さくなることを意味し極めて良好な像質が得られる。
また焦点合わせの操作について言及すれば、電磁レンズ
を使用した場合のように焦点合わせ時に像が回転しない
ため光学顕微鏡のような感覚で調整でき非常に使いやす
いものとなる。このような機能は一般の電磁レンズを使
用したＳＥＭでは容易に実現できないものである。
レンズに永久磁石レンズを用いたＳＥＭに於いて機械的
手段に依らない安価で容易かつ正確な焦点合わせ機能を
実現できる。更に全てのレンズを永久磁石レンズで構成
することにより極めて安価なＳＥＭが製作可能となる。
このようなＳＥＭは性能的にも優れている。すなわち電
磁レンズのように電源を必要としないのでレンズ磁場の
安定性が非常によい。また電磁レンズを使用しないため
全体での像回転がゼロになる。これらのことは色収差が
小さくなることを意味し極めて良好な像質が得られる。
また焦点合わせの操作について言及すれば、電磁レンズ
を使用した場合のように焦点合わせ時に像が回転しない
ため光学顕微鏡のような感覚で調整でき非常に使いやす
いものとなる。このような機能は一般の電磁レンズを使
用したＳＥＭでは容易に実現できないものである。
【図１】図１は本発明の一実施例を示した説明図であ
る。
る。
１ 電子線加速高圧電源
２ 電子銃
３ 電圧微細調整器
４ 陽極
５ コンデンサレンズ
６ 対物レンズ
７ 偏向コイル
８ 試料
９ 検出器
１０ 画像観察装置
Claims (1)
- 【請求項１】 電子銃から放出される電子ビームを順次
コンデンサレンズ及び対物レンズを介して試料に収束さ
せると共に偏向コイルにより前期試料上を電子ビームが
走査し、前期試料より発生する二次電子あるいは反射電
子等を検出して画像観察装置に導くように構成した走査
電子顕微鏡（以下ＳＥＭと表記）において、前記対物レ
ンズを永久磁石レンズにより構成し電子線加速高圧電源
の電圧を微細に可変する手段を備えたことを特徴とする
ＳＥＭ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002151635A JP2003346697A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | 永久磁石レンズを使用した走査電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002151635A JP2003346697A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | 永久磁石レンズを使用した走査電子顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003346697A true JP2003346697A (ja) | 2003-12-05 |
Family
ID=29769147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002151635A Pending JP2003346697A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | 永久磁石レンズを使用した走査電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003346697A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1026006C2 (nl) * | 2004-04-22 | 2005-10-25 | Fei Co | Deeltjes-optisch apparaat voorzien van lenzen met permanent magnetisch materiaal. |
| WO2008044856A1 (en) * | 2006-10-11 | 2008-04-17 | Cebt Co. Ltd. | An electron column using a magnetic lens layer having permanent magnets |
| US7791020B2 (en) | 2008-03-31 | 2010-09-07 | Fei Company | Multistage gas cascade amplifier |
| US7906762B2 (en) | 2006-06-07 | 2011-03-15 | Fei Company | Compact scanning electron microscope |
| WO2011065240A1 (ja) * | 2009-11-26 | 2011-06-03 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 走査電子顕微鏡 |
| CN102354647A (zh) * | 2011-07-16 | 2012-02-15 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种延长扫描电子显微镜灯丝寿命的装置 |
| JP2018092952A (ja) * | 2018-03-15 | 2018-06-14 | 株式会社ホロン | 走査型電子顕微鏡および検査装置 |
-
2002
- 2002-05-24 JP JP2002151635A patent/JP2003346697A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1026006C2 (nl) * | 2004-04-22 | 2005-10-25 | Fei Co | Deeltjes-optisch apparaat voorzien van lenzen met permanent magnetisch materiaal. |
| EP1589561A1 (en) * | 2004-04-22 | 2005-10-26 | FEI Company | Particle-optical apparatus provided with lenses with permanent-magnetic material |
| US7064325B2 (en) | 2004-04-22 | 2006-06-20 | Fei Company | Apparatus with permanent magnetic lenses |
| US7285785B2 (en) * | 2004-04-22 | 2007-10-23 | Fei Company | Apparatus with permanent magnetic lenses |
| US7906762B2 (en) | 2006-06-07 | 2011-03-15 | Fei Company | Compact scanning electron microscope |
| US8309921B2 (en) | 2006-06-07 | 2012-11-13 | Fei Company | Compact scanning electron microscope |
| WO2008044856A1 (en) * | 2006-10-11 | 2008-04-17 | Cebt Co. Ltd. | An electron column using a magnetic lens layer having permanent magnets |
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| WO2011065240A1 (ja) * | 2009-11-26 | 2011-06-03 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 走査電子顕微鏡 |
| US20120211654A1 (en) * | 2009-11-26 | 2012-08-23 | Hitachi High-Technologies Corporation | Scanning electron microscope |
| US8921784B2 (en) | 2009-11-26 | 2014-12-30 | Hitachi High-Technologies Corporation | Scanning electron microscope |
| CN102354647A (zh) * | 2011-07-16 | 2012-02-15 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种延长扫描电子显微镜灯丝寿命的装置 |
| JP2018092952A (ja) * | 2018-03-15 | 2018-06-14 | 株式会社ホロン | 走査型電子顕微鏡および検査装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040113 |