JP2020149885A - 走査型電子顕微鏡および分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】試料から放出される二次電子を検出する二次電子検出器を備えた走査型電子顕微鏡および分析装置において、対物絞りから放出される二次電子が二次電子検出器に引き寄せられることを抑制する。【解決手段】走査型電子顕微鏡は、電子線を発生する電子源（１）と、電子線を集束させる集束レンズ（３ａ，３ｂ）と、集束レンズ（３ａ，３ｂ）により集束された電子線の一部を通過させる開口部（４１）が形成され、電子線径を調整する対物絞り（４）と、対物絞り（４）の開口部（４１）を通過した電子線を試料の表面に集束させる対物レンズ（６）と、試料から放出される二次電子を検出するように構成された二次電子検出器（８）と、対物絞り（４）に対して二次電子検出器（８）よりも近接して配置され、対物絞り（４）から放出される二次電子を捕捉するように構成された捕捉部材（３０）とを備える。【選択図】図１

Description

この発明は、走査型電子顕微鏡および分析装置に関する。

走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）を備えた分析装置として、電子プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ：Electron Probe Micro Analyzer）がある（例えば、特開２０１５−１５３６３０号公報（特許文献１）参照）。ＥＰＭＡでは、一般的に、電子銃から出射した電子線を集束レンズで一旦集束させ、集束後に発散する電子線を、対物絞りを通して電子線径を絞って対物レンズに導入する。そして、対物レンズにより電子線を絞って試料表面に照射する。

走査型電子顕微鏡には、試料表面から放出される二次電子を検出するための二次電子検出器が設けられる。二次電子検出器には、一般的にシンチレータ（蛍光体）と光電子倍増管とを組み合わせたものが用いられる。シンチレータに高圧の正電圧を印加することで試料から発生した二次電子を二次電子検出器に引き寄せている。

特開２０１５−１５３６３０号公報

しかしながら、上述した走査型電子顕微鏡においては、集束レンズから導かれた電子線の一部が対物絞りの開口部を通過する一方で、残りの電子線が当該開口部の外縁部分に照射されることにより二次電子が放出する。この二次電子が二次電子検出器に引き寄せられると、二次電子検出器の出力信号のＳＮ比を低下させることになり、結果的に試料表面の観察に支障を来すことが懸念される。

この発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、試料から放出される二次電子を検出する二次電子検出器を備えた走査型電子顕微鏡および分析装置において、対物絞りから放出される二次電子が二次電子検出器に引き寄せられることを抑制することである。

本発明の第１の態様に係る走査型電子顕微鏡は、電子線を発生する電子源と、電子線を集束させる集束レンズと、集束レンズにより集束された電子線の一部を通過させる開口部が形成され、電子線径を調整する対物絞りと、対物絞りの開口部を通過した電子線を試料の表面に集束させる対物レンズと、試料から放出される二次電子を検出するように構成された二次電子検出器と、対物絞りに対して二次電子検出器よりも近接して配置され、対物絞りから放出される二次電子を捕捉するように構成された捕捉部材とを備える。

本発明によれば、試料から放出される二次電子を検出する二次電子検出器を備えた走査型電子顕微鏡および分析装置において、対物絞りから放出される二次電子が二次電子検出器に引き寄せられることを抑制することができる。

実施の形態に係る走査型電子顕微鏡を備えた分析装置の構成を概略的に示す図である。 図１に示した捕捉部材の構成を模式的に示す図である。 図２に示した捕捉部材の具体的な構成を示す図である。 図３の構成例に適用される捕捉部材の第１構成例を示す外観図である。 図３の構成例に適用される捕捉部材の第２構成例を示す外観図である。 図２に示した捕捉部材の他の構成例を示す図である。 比較例に係る走査型電子顕微鏡を備えた分析装置の構成を概略的に示す図である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。

（比較例に係る走査電子顕微鏡の構成およびその課題）
最初に、本実施の形態の比較例に係る走査電子顕微鏡の構成およびその課題について説明する。

図７は、比較例に係る走査型電子顕微鏡を備えた分析装置の構成を概略的に示す図である。本願明細書では、走査型電子顕微鏡を備えた分析装置として、ＥＰＭＡを代表的に説明する。

図６を参照して、比較例に係るＥＰＭＡ２００は、試料ステージ７上に設置された試料Ｓに電子線を照射する電子光学系１１０と、二次電子検出器８と、分光結晶９と、Ｘ線検出器１０と、光学顕微鏡１６と、制御装置２０と、表示部２２と、入力部２４とを備える。電子光学系１１０、二次電子検出器８、分光結晶９およびＸ線検出器１０は試料室１４内に収められている。試料室１４の内部は真空ポンプ１２で排気されることにより真空に保たれている。

電子光学系１１０は、電子源１と、第１偏向部２ａと、第１集束レンズ３ａと、第２集束レンズ３ｂと、第２偏向部２ｂと、対物絞り４と、走査コイル５と、対物レンズ６とを有する。電子源１は、電子線Ｅを照射する電子銃を有する。第１偏向部２ａ、第１集束レンズ３ａ、第２集束レンズ３ｂ、第２偏向部２ｂ、対物絞り４、走査コイル５および対物レンズ６は、電子源１と試料Ｓとを結ぶ軸Ｃに沿って配置される。

第１偏向部２ａおよび第２偏向部２ｂは、電子線Ｅを偏向して軸合わせを行なう。第１偏向部２ａおよび第２偏向部２ｂは基本的に同じ構成である。第１偏向部２ａは、軸Ｃの方向に沿って所定間隔離して配置された２段の偏向器を有する。２段の偏向器は、軸Ｃに直交し、かつ互いに直交する方向に配置された１組のアライメントコイルである。これら１組のアライメントコイルに供給する電流の大きさおよび両者の比率を調整することにより、通過する電子線Ｅを任意の方向に任意の角度で曲げることができる。したがって、第１偏向部２ａおよび第２偏向部２ｂの各々は、軸Ｃ方向に所定距離離れた２箇所の位置で互いに異なる方向および互いに異なる角度で電子線Ｅを偏向させることができる。

なお、比較例では、アライメントコイルにより形成される磁場の作用により電子線Ｅを偏向させるようにしているが、電場の作用により電子線Ｅを偏向させる構成としてもよい。すなわち、アライメントコイルに代えて、軸Ｃを挟んで互いに直交する方向（Ｘ、Ｙ方向）に配置した電極板を用い、該電極板に印加する電圧を調整することで電子線Ｅの偏向方向および角度を制御することができる。

第１集束レンズ３ａおよび第２集束レンズ３ｂは電磁レンズであり、電子線Ｅの通過領域を制限するアパーチャを有する。通常、第２集束レンズ３ｂのアパーチャの開口サイズは第１集束レンズ３ａのアパーチャの開口サイズよりも一回り大きい。第１集束レンズ３ａおよび第２集束レンズ３ｂは軸Ｃ方向に所定距離離した状態で一体化されている。したがって、第１集束レンズ３ａおよび第２集束レンズ３ｂの相対位置関係は固定されており、一方を他方に対して位置調整することはできない。

対物絞り４は、薄い金属板で構成され、電子線Ｅが通過する開口部４１が形成されている。走査コイル５は、試料ステージ７上に載置される試料Ｓ上で電子線Ｅの照射位置を走査する。対物レンズ６は、電子線Ｅを試料Ｓ上に集束させる。

分光結晶９およびＸ線検出器１０は、電子線Ｅが照射された試料Ｓから放出される特性Ｘ線を検出するための分光器を構成する。なお、図７では、１組の分光器のみが示されているが、実際には、ＥＰＭＡ２００には、試料Ｓを取り囲むように複数組の分光器が設けられている。各分光器の構成は、分光結晶を除いて同じである。

二次電子検出器８は、試料Ｓに近接して配置され、電子線Ｅの照射により試料Ｓから放出される二次電子を検出する。試料Ｓから放出される二次電子はエネルギーが小さいため、自力で二次電子検出器８に到達することが困難である。そのため、試料Ｓに対して正電圧を二次電子検出器８に印加することで、二次電子検出器８に二次電子を引き寄せている。二次電子検出器８の構成については後述する。

光学顕微鏡１６は、試料室１４の壁面に取り付けられる。光学顕微鏡１６は、試料Ｓの高さ調整に用いることができる。具体的には、光学顕微鏡１６の焦点位置を試料Ｓの表面に合わせることで、試料Ｓにおける特性Ｘ線の発生点を分光器の測定条件の高さに一致させることができる。ＥＰＭＡ２００には、光学顕微鏡１６の視野中心で電子線Ｅの照射位置が観察されるように、光学顕微鏡１６の視野を試料室１４の外側から調節できる機構が備わっている。また、ＥＰＭＡ２００には、光学顕微鏡１６の像分解能が最も良くなるように、凹面鏡に対する凸面鏡の位置を微調整する機構が備わっている。さらに、ＥＰＭＡ２００には、最適な電子線径を得るために、軸Ｃに沿って対物絞り４の位置を調整する機構も備わっている。これらの調整機構を実現するため、光学顕微鏡１６は試料室１４とは別体として設けられ、単独で駆動可能に構成されている。

制御装置２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、メモリ（ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory））と、各種信号を入出力するための入出力バッファとを含んで構成される。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭ等に展開して実行する。ＲＯＭに格納されるプログラムは、制御装置２０の処理手順が記されたプログラムである。制御装置２０は、このプログラムに従って、ＥＰＭＡ１０１における各種処理を実行する。処理については、ソフトウェアによるものに限られず、専用のハードウェア（電子回路）で実行することも可能である。

入力部２４は、ＥＰＭＡに対して分析者が各種指示を与えるための入力機器であり、例えばマウスまたはキーボード等を含む。表示部２２は、分析者に対して各種情報を提供するための出力機器であり、例えば、分析者が操作可能なタッチパネルを備えるディスプレイによって構成される。なお、このタッチパネルを入力部２４としてもよい。

制御装置２０は、入力部２４からの操作に従って、集束レンズ３ａ，３ｂおよび対物レンズ６に供給する電流を制御するとともに、偏向部２ａ，２ｂおよび走査コイル５に供給する電流を制御する。

また、制御装置２０は、各Ｘ線検出器１０による分析対象のＸ線の波長走査に応じたＸ線スペクトルを作成し、これに基づく定性分析および定量分析等を行なう。制御装置２０は、試料Ｓ上の分析対象領域における電子線Ｅの位置走査に応じて、分析対象領域における分析対象元素の分布画像（Ｘ線像）を生成する。制御装置２０は、さらに、二次電子検出器８から出力される電気信号に基づいて、試料Ｓ上の分析対象領域の二次電子像を生成する。

次に、比較例に係るＥＰＭＡ２００の動作の概要について説明する。
電子源１から出射した電子線は軸Ｃに沿って拡がりつつ進み、集束レンズ３ａ，３ｂにより一旦集束される。実際には、図７に示すように、第１集束レンズ３ａと第２集束レンズ３ｂとの間に第１集束レンズ３ａによる焦点が存在する。この焦点に一旦集束された後に電子線Ｅが拡がると、第２集束レンズ３ｂにより電子線Ｅは対物絞り４の手前の焦点に集束される。対物絞り４の開口部４１を通過する際、電子線Ｅの外縁部が遮蔽され、開口部４１を通過した電子線Ｅが対物レンズ６により試料Ｓ上に集束される。

制御装置２０が、走査コイル５に供給する駆動電流を所定のパターンに従って変化させる（走査する）と、走査コイル５により形成される磁場の作用により電子線Ｅが偏向され、試料Ｓ上で電子線Ｅの当たる位置が二次元座標面内で走査される。これにより、試料Ｓ上に順次電子線Ｅを照射して、その範囲における試料Ｓの表面を示す情報を取得することができる。

しかしながら、比較例に係るＥＰＭＡ２００においては、第２集束レンズ３ｂを通った電子線Ｅが対物絞り４に当たると、一部の電子線Ｅのみが開口部４１を通過し、対物レンズ６により試料Ｓ上に集束される。このとき、対物絞り４においては、開口部４１の外縁部に位置する金属板に電子線Ｅが照射されることにより、当該金属板から二次電子が発生する。この対物絞り４から放出された二次電子は、図中に矢印Ａで示すように、高電圧が印加された二次電子検出器８に引き寄せられることがある。引き寄せられた二次電子は二次電子検出器８から出力される電気信号におけるノイズ成分となるため、電気信号のＳＮ比を低下させる。これにより、二次電子像の画質が低下してしまい、試料Ｓの表面観察に支障を来すことが懸念される。特に、高倍率の二次電子像を観察しようとするときには、電子線Ｅ内を流れる電流を小さくして電子線Ｅをより細く絞る必要があるため、電気信号のノイズ成分が相対的に大きくなり、二次電子像の画質の低下が顕著となることが懸念される。

なお、対物絞り４からは二次電子以外に反射電子も放出されるが、この反射電子は二次電子に比べてエネルギーが高く、対物絞り４から第２偏向部２ｂ側に向かって直線状に飛び出すため、矢印Ａに示すルートで二次電子検出器８に引き寄せられる可能性が低い。ただし、対物絞り４から飛び出した反射電子が他のレンズまたはコイル等に衝突することで二次電子が発生することがある。この二次電子も二次電子検出器８に引き寄せられることでノイズ成分となり得る。

そこで、本実施の形態では、対物絞り４で発生する二次電子が二次電子検出器８に引き寄せられることを抑制することができる走査型電子顕微鏡の構成について説明する。

（実施の形態に係る走査電子顕微鏡の構成）
図１は、実施の形態に係る走査型電子顕微鏡を備えた分析装置の構成を概略的に示す図である。実施の形態に係る分析装置の代表例としてＥＰＭＡを示す。

図１を参照して、実施の形態に係るＥＰＭＡ１００は、図７に示す比較例に係るＥＰＭＡ２００と比較して、捕捉部材３０を備える点が異なる。なお、実施の形態に係るＥＭＰＡ１００の構成は、捕捉部材３０を除いて、図７に示すＥＰＭＡ２００と同じであるため説明は省略する。

図１を参照して、捕捉部材３０は、対物絞り４に対して、二次電子検出器８よりも近接して配置される。捕捉部材３０は、高電圧が印加された状態において、対物絞り４から放出される二次電子を捕捉するように構成される。具体的には、捕捉部材３０は、対物絞り４の開口部４１を囲むように配置された導電部材を有する。図１の例では、導電部材は円環形状を有しており、対物絞り４と第２偏向部２ｂとの間の空間に配置されている。

図２は、図１に示した捕捉部材３０の構成を模式的に示す図である。
図２を参照して、二次電子検出器８は、シンチレータ（蛍光体）８２と、ライトガイド８４と、光電子倍増管８６とを有する。シンチレータ８２は、二次電子検出器８の先端に設けられ、電源８８から１０ｋＶ程度の高電圧が印加される。

試料Ｓから放出された二次電子は、この高電圧に引き寄せられてシンチレータ８２に衝突して発光する。その光はライトガイド８４を通して光電子倍増管８６に導かれると、電子に変換され、かつ増幅されて電気信号になる。

なお、図示は省略するが、シンチレータ８２の前方に収集電極を配置してもよい。収集電極には−５０〜＋３００Ｖ程度の電圧を印加することができる。この収集電極に印加する電圧を変えることで、二次電子を収集する、または二次電子をカットすることができる。

捕捉部材３０は、導電部材３２および配線３４を有する。導電部材３２は、銅またはステンレス等の金属材料で形成することができる。導電部材３２に印加する電圧には、二次電子検出器８のシンチレータ８２（または収集電極）に印加される電圧を利用することができる。具体的には、導電部材３２は、配線３４を介してシンチレータ８２の電源８８と電気的に接続される。これにより、シンチレータ８２に印加される１０ｋＶ程度の高電圧が捕捉部材３０の導電部材３２にも印加されることになる。

このようにすると、捕捉部材に高電圧を印加するための専用の電源の設置が不要となるため、捕捉部材３０の設置による部品点数の増加を抑えることができる。また、試料Ｓから放出される二次電子を二次電子検出器８で検出する場面では、捕捉部材３０（導電部材３２）も高電圧が印加されている状態となるため、対物絞り４から放出される二次電子を捕捉することができる。その結果、対物絞り４から放出されて二次電子検出器８に引き寄せられる二次電子を抑制できるため、二次電子検出器８の出力信号に含まれるノイズ成分を低減することができる。

なお、二次電子検出器８においては、シンチレータ８２への高電圧の印加を停止すると（すなわち、電源８８を遮断すると）、エネルギーの低い二次電子が検出困難となる一方で、エネルギーの高い反射電子を検出することが可能となる。二次電子検出器８で反射電子を検出する場合、捕捉部材３０で二次電子を捕捉する必要がない。本実施の形態では、二次電子検出器８と捕捉部材３０とで電源が共通化されているため、二次電子検出器８に対する高電圧の印加および停止と、捕捉部材３０に対する高電圧の印加および停止とを連動させることができる。

図３は、図２に示した捕捉部材３０の具体的な構成を示す図である。図３は、電子光学系１１０の軸Ｃ方向の部分断面図である。

図３を参照して、本実施の形態に係る走査型電子顕微鏡は、第１遮蔽部材４０および第２遮蔽部材４２をさらに備える。本実施の形態に係る走査型電子顕微鏡は、試料室１４に光学顕微鏡１６を外部から組み付ける構造を採用しているため、第２偏向部２ｂと対物絞り４との間に隙間が設けられている。そのため、対物絞り４から放出された二次電子および反射電子がこの隙間から試料室１４内に漏れ出てしまうことが懸念される。

そこで、二次電子および反射電子が漏れ出ることがないように、第２偏向部２ｂと対物絞り４との隙間を取り囲むように第１遮蔽部材４０および第２遮蔽部材４２を配置している。図３の例では、第１遮蔽部材４０および第２遮蔽部材４２はともに円筒形状を有する。第１遮蔽部材４０および第２遮蔽部材４２は、例えばステンレスまたは真鍮などの金属材料で形成される。

第２遮蔽部材４２は第２偏向部２ｂ側から起立するように配置され、第１遮蔽部材４０は対物絞り４側から起立するように配置される。図３の例では、第１遮蔽部材４０は第２遮蔽部材４２の内側に配置されるが、第２遮蔽部材４２が第１遮蔽部材４０の内側に配置されていてもよい。第１遮蔽部材４０および第２遮蔽部材４２はともに接地されている。

上述したように、第１遮蔽部材４０および第２遮蔽部材４２は、対物絞り４から放出される二次電子および反射電子が電子光学系１１０から漏れ出ることを抑制するために設けられているが、第１遮蔽部材４０および第２遮蔽部材４２で、第２偏向部２ｂおよび対物絞り４の間の隙間を完全に封止することが難しく、わずかな隙間ができることがある。そのため、対物絞り４から放出された二次電子がこの隙間を通って漏れ出る可能性がある。この漏れ出た二次電子が二次電子検出器８に引き寄せられると、ノイズ成分となってしまう。

捕捉部材３０は、第１遮蔽部材４０および第２遮蔽部材４２に近接して配置される。図３の例では、捕捉部材３０の導電部材３２は、第２遮蔽部材４２の内周面と第１遮蔽部材４０の外周面との間に形成される間隙に配置されている。図４は、図３の構成例に適用される捕捉部材３０の第１構成例を示す外観図である。図４に示すように、第１構成例では、捕捉部材３０は、円環形状を有する導電部材３２と、導電部材３２および二次電子検出器８の電源８８（図２参照）の間に接続される配線３４とを有する。

導電部材３２は、絶縁材料からなる接続部材４４を介して第２遮蔽部材４２の内周面に固定される。配線３４は、第２遮蔽部材４２に形成された貫通孔４３を通して第２遮蔽部材４２の外側に引き出されている。導電部材３２は、第１遮蔽部材４０および第２遮蔽部材４２の間の隙間から漏れ出る二次電子を効率良く捕捉することができる。なお、導電部材３２は、第１遮蔽部材４０の外周面に固定されてもよい。

図５は、図３の構成例に適用される捕捉部材３０の第２構成例を示す外観図である。図５に示すように、第２構成例では、捕捉部材３０は、複数（例えば４個）の導電部材３２Ａと、複数の配線３４とを有する。複数の導電部材３２Ａは、接続部材４４を介して第２遮蔽部材４２の内周面に固定される。複数の配線３４は、複数の導電部材３２Ａにそれぞれ接続される。第２構成例においても複数の導電部材３２Ａは対物絞り４の開口部４１を囲むように配置されるため、開口部４１の外縁部分から放出される二次電子を捕捉することができる。

なお、図３の例では、導電部材３２を第１遮蔽部材４０および第２遮蔽部材４２の間の間隙に配置する構成としたが、導電部材３２が配置される位置はこれに限定されない。例えば、第１遮蔽部材４０および第２遮蔽部材４２の間の間隙から第２遮蔽部材４２の外側に繋がる部分に導電部材３２を配置してもよい。図６に、図２に示した捕捉部材３０の他の構成例を示す。図６は、電子光学系１１０の軸Ｃ方向の部分断面図である。

図６の例では、導電部材３２は、接続部材４４を介して第２遮蔽部材４２の端面に接続されている。このようにすると、第１遮蔽部材４０および第２遮蔽部材４２の間の間隙から漏れ出る二次電子を導電部材３２によって捕捉することができる。

［態様］
上述した複数の例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

（第１項）一態様に係る走査型電子顕微鏡は、電子線を発生する電子源と、電子線を集束させる集束レンズと、集束レンズにより集束された電子線の一部を通過させる開口部が形成され、電子線径を調整する対物絞りと、対物絞りの開口部を通過した電子線を試料の表面に集束させる対物レンズと、試料から放出される二次電子を検出するように構成された二次電子検出器と、対物絞りに対して二次電子検出器よりも近接して配置され、対物絞りから放出される二次電子を捕捉するように構成された捕捉部材とを備える。

第１項に記載の走査型電子顕微鏡によれば、対物絞りから放出される二次電子は、捕捉部材により捕捉されるため、二次電子検出器に引き寄せられることを抑制することができる。これにより、二次電子検出器の出力信号におけるノイズ成分が低減されるため、出力信号から生成される二次電子像の画質の低下を抑制することができる。

（第２項）第１項に記載の走査型電子顕微鏡において、二次電子検出器は、試料に対して正電圧が印加された状態で二次電子を収集して電気信号として出力するように構成される。捕捉部材には、二次電子検出器に印加される正電圧が印加される。

第２項に記載の走査型電子顕微鏡によれば、二次電子検出器に印加される正電圧を利用して捕捉部材に正電圧を印加することで、捕捉部材専用の電源の設置が不要となる。よって、捕捉部材の設置による部品点数の増加を抑えることができる。また、二次電子検出器と捕捉部材とで電源を共通化することで、二次電子検出器に対する正電圧の印加および停止と、捕捉部材に対する正電圧の印加および停止とを連動させることができる。これによると、試料から放出される二次電子を二次電子検出器で検出する場面において、対物絞りから放出される二次電子を捕捉することができるため、二次電子検出器の出力信号に含まれるノイズ成分を低減することができる。

（第３項）第２項に記載の走査型電子顕微鏡において、捕捉部材は、対物絞りの開口部を囲むように配置された導電部材と、二次電子検出器と導電部材とを電気的に接続する配線とを含む。

第３項に記載の走査型電子顕微鏡によれば、二次電子検出器に印加される正電圧を導電部材に印加することができる。

（第４項）第１項から第３項に記載の走査型電子顕微鏡は、集束レンズと対物絞りとの間の空間を取り囲むように配置された管状の遮蔽部材をさらに備える。捕捉部材は、遮蔽部材に近接して配置される。

第４項に記載の走査型電子顕微鏡によれば、対物絞りから放出され遮蔽部材の間隙を通して漏れ出る二次電子を捕捉することができる。

（第５項）一態様に係る分析装置は、第１項から第４項に記載の走査型電子顕微鏡を備える。

第５項に記載の分析装置によれば、二次電子検出器の出力信号から生成される二次電子像の画質の低下を抑制することができるため、試料の表面観察の精度を確保することができる。

なお、上述した実施の形態では、本発明に係る分析装置の代表例としてＥＰＭＡの構成について説明したが、本発明は基本的に、走査型電子顕微鏡を備える分析装置全般に広く適用することができる。

また、上述した実施の形態および変更例について、明細書内で言及されていない組み合わせを含めて、不都合または矛盾が生じない範囲内で、実施の形態で説明された構成を適宜組み合わせることは出願当初から予定されている。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 電子源、２ａ 第１偏向部、２ｂ 第２偏向部、３ａ 第１集束レンズ、３ｂ 第２集束レンズ、４ 対物絞り、５ 走査コイル、６ 対物レンズ、７ 試料ステージ、２０ 制御装置、２２ 表示部、２４ 入力部、３０ 捕捉部材、３２，３２Ａ 導電部材、３４ 配線、４１ 開口部、４０ 第１遮蔽部材、４２ 第２遮蔽部材、４３ 貫通孔、４４ 接続部材、１００，２００ ＥＰＭＡ、１１０ 電子光学系、Ｓ 試料。

Claims (5)

1. 電子線を発生する電子源と、
   前記電子線を集束させる集束レンズと、
   前記集束レンズにより集束された前記電子線の一部を通過させる開口部が形成され、電子線径を調整する対物絞りと、
   前記対物絞りの前記開口部を通過した前記電子線を試料の表面に集束させる対物レンズと、
   前記試料から放出される二次電子を検出するように構成された二次電子検出器と、
   前記対物絞りに対して前記二次電子検出器よりも近接して配置され、前記対物絞りから放出される二次電子を捕捉するように構成された捕捉部材とを備える、走査型電子顕微鏡。
2. 前記二次電子検出器は、前記試料に対して正電圧が印加された状態で二次電子を収集して電気信号として出力するように構成され、
   前記捕捉部材には、前記二次電子検出器に印加される前記正電圧が印加される、請求項１に記載の走査型電子顕微鏡。
3. 前記捕捉部材は、
   前記対物絞りの前記開口部を囲むように配置された導電部材と、
   前記二次電子検出器と前記導電部材とを電気的に接続する配線とを含む、請求項２に記載の走査型電子顕微鏡。
4. 前記集束レンズと前記対物絞りとの間の空間を取り囲むように配置された管状の遮蔽部材をさらに備え、
   前記捕捉部材は、前記遮蔽部材に近接して配置される、請求項１から３のいずれか１項に記載の走査型電子顕微鏡。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の走査型電子顕微鏡を備える、分析装置。

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