JP2501075Y2 - 電子顕微鏡等における電子ビ―ム検出器 - Google Patents
電子顕微鏡等における電子ビ―ム検出器Info
- Publication number
- JP2501075Y2 JP2501075Y2 JP1990070981U JP7098190U JP2501075Y2 JP 2501075 Y2 JP2501075 Y2 JP 2501075Y2 JP 1990070981 U JP1990070981 U JP 1990070981U JP 7098190 U JP7098190 U JP 7098190U JP 2501075 Y2 JP2501075 Y2 JP 2501075Y2
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- JP
- Japan
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- electron
- electron beam
- detection diaphragm
- electrode
- diaphragm
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、電子顕微鏡等における電子ビーム検出器に
関し、特に、電界放射形電子銃から放出された電子ビー
ムの変動を検出するために電子ビーム通路中に配置され
る電子ビーム検出器の構造に関する。
関し、特に、電界放射形電子銃から放出された電子ビー
ムの変動を検出するために電子ビーム通路中に配置され
る電子ビーム検出器の構造に関する。
［従来の技術］ 従来、第３図に示すような構成の電界放射形電子銃を
備えた走査電子顕微鏡が知られている。第３図において
１はエミッタ、２は引き出し電極、３は加速電極、４は
引き出し電極、５は加速電極6,7は集束レンズ、８は対
物レンズ、９は偏向器、10は試料、11は二次電子検出
器、12はエミッション電流検出絞り、13及び14は増幅
器、15は割算演算器、16は増幅器、17は陰極線管、18は
走査信号源である。
備えた走査電子顕微鏡が知られている。第３図において
１はエミッタ、２は引き出し電極、３は加速電極、４は
引き出し電極、５は加速電極6,7は集束レンズ、８は対
物レンズ、９は偏向器、10は試料、11は二次電子検出
器、12はエミッション電流検出絞り、13及び14は増幅
器、15は割算演算器、16は増幅器、17は陰極線管、18は
走査信号源である。
一般に、電界放射形電子銃から放出された電子ビーム
の電流（以下、エミッション電流と称する。）は、常に
細かく変動していることが知られている。上述のよう
な、電界放射形電子銃を用いた走査電子顕微鏡において
は、前記エミッション電流の微小変動を有する電子ビー
ムを試料に照射し、該試料から放出された信号に基づい
て陰極線管に試料像を表示するようにしているため、該
エミッション電流の変動が試料から得られた信号に含ま
れ、結果として陰極線管に表示される試料像に雑音（エ
ミッションノイズ）が入ることになる。
の電流（以下、エミッション電流と称する。）は、常に
細かく変動していることが知られている。上述のよう
な、電界放射形電子銃を用いた走査電子顕微鏡において
は、前記エミッション電流の微小変動を有する電子ビー
ムを試料に照射し、該試料から放出された信号に基づい
て陰極線管に試料像を表示するようにしているため、該
エミッション電流の変動が試料から得られた信号に含ま
れ、結果として陰極線管に表示される試料像に雑音（エ
ミッションノイズ）が入ることになる。
そこで、前記エミッションノイズを低減するために次
のような信号処理が行われている。エミッタ１から放出
された電子ビームEBの一部は該電子ビームの通路に設け
られたエミッション電流検出絞り12によって検出され、
該検出された信号は増幅器13を介してアナログ割算演算
器15の分子信号Ｘとして供給される。一方、偏向コイル
９によって電子ビームを試料10上で走査した際に該試料
10から放出される二次電子は二次電子検出器11によって
検出され、増幅器14を介して増幅されて前記割算演算器
15に分母信号Ｚとして供給される。該割算演算器15によ
り前記２つの信号を割算することにより、エミッション
電流の変動成分の消去された信号を得るようにしてい
る。そして、該変動成分の消去された信号は増幅器16を
介して陰極線管17に供給されて、前記試料の走査電子顕
微鏡像が画像表示される。
のような信号処理が行われている。エミッタ１から放出
された電子ビームEBの一部は該電子ビームの通路に設け
られたエミッション電流検出絞り12によって検出され、
該検出された信号は増幅器13を介してアナログ割算演算
器15の分子信号Ｘとして供給される。一方、偏向コイル
９によって電子ビームを試料10上で走査した際に該試料
10から放出される二次電子は二次電子検出器11によって
検出され、増幅器14を介して増幅されて前記割算演算器
15に分母信号Ｚとして供給される。該割算演算器15によ
り前記２つの信号を割算することにより、エミッション
電流の変動成分の消去された信号を得るようにしてい
る。そして、該変動成分の消去された信号は増幅器16を
介して陰極線管17に供給されて、前記試料の走査電子顕
微鏡像が画像表示される。
［考案が解決しようとする課題］ さて、上述したような構成の装置において、エミッシ
ョン電流検出絞り12は、金属薄膜または金属にカーボン
を蒸着して形成されているが、金属薄膜製の検出絞り
は、第４図に実線ａで示すように電子ビームの加速電圧
が2KV程度以下の領域では、吸収電流対入射電子電流の
比が０以下、即ち二次電子発生効率が上昇して、絞りに
吸収される電子より絞りの電子ビーム入射面から放出さ
れる電子の方が増加してしまい、検出電流を後段の増幅
器において電圧に変換することが不能になる。
ョン電流検出絞り12は、金属薄膜または金属にカーボン
を蒸着して形成されているが、金属薄膜製の検出絞り
は、第４図に実線ａで示すように電子ビームの加速電圧
が2KV程度以下の領域では、吸収電流対入射電子電流の
比が０以下、即ち二次電子発生効率が上昇して、絞りに
吸収される電子より絞りの電子ビーム入射面から放出さ
れる電子の方が増加してしまい、検出電流を後段の増幅
器において電圧に変換することが不能になる。
そのため、金属板にカーボンを蒸着した絞りを用いる
ことにより、第４図に実線ｂで示すような、0.5KV程度
の低加速電圧においてもある程度の検出効率を有する検
出絞りが実現されている。
ことにより、第４図に実線ｂで示すような、0.5KV程度
の低加速電圧においてもある程度の検出効率を有する検
出絞りが実現されている。
しかし、このようなカーボンを蒸着した絞りを用いた
場合であっても、電子ビームの総照射時間が100時間程
度（但し、電子顕微鏡の真空度は平均10-5Torr〜10-6To
rr程度）に達すると、コンタミネーションの蓄積のため
に、二次電子発生効率が上昇し、第４図に破線ｃで示す
ように加速電圧1KV前後の領域において吸収電流の急激
な低下や極性の反転が発生するようになり、やはり、検
出電流を後段の増幅器において電圧に変換することが不
能になる。そのため、絞りの劣化（汚染）時期を推測し
て前記検出絞りを定期的に交換する必要があった。
場合であっても、電子ビームの総照射時間が100時間程
度（但し、電子顕微鏡の真空度は平均10-5Torr〜10-6To
rr程度）に達すると、コンタミネーションの蓄積のため
に、二次電子発生効率が上昇し、第４図に破線ｃで示す
ように加速電圧1KV前後の領域において吸収電流の急激
な低下や極性の反転が発生するようになり、やはり、検
出電流を後段の増幅器において電圧に変換することが不
能になる。そのため、絞りの劣化（汚染）時期を推測し
て前記検出絞りを定期的に交換する必要があった。
本考案は、上述した問題点を考慮して、加速電圧に対
する吸収電流の変化及び反転を防止することのできる電
子顕微鏡等における電子ビーム検出器を提供することを
目的としている。
する吸収電流の変化及び反転を防止することのできる電
子顕微鏡等における電子ビーム検出器を提供することを
目的としている。
［課題を解決するための手段］ 本考案は、電界放射形電子銃から放出された電子ビー
ムの変動を検出するために電子ビーム通路中に電子ビー
ム検出絞りを設けると共に、該検出絞りの上部に電子ビ
ーム通過孔を有すると共に該孔縁部から光軸に沿って電
子銃方向に伸びる立ち上がり部を有する二次電子抑制電
極を設け、該二次電子抑制電極に前記検出絞りよりも低
い電圧を印加するようにしたことを特徴としている。
ムの変動を検出するために電子ビーム通路中に電子ビー
ム検出絞りを設けると共に、該検出絞りの上部に電子ビ
ーム通過孔を有すると共に該孔縁部から光軸に沿って電
子銃方向に伸びる立ち上がり部を有する二次電子抑制電
極を設け、該二次電子抑制電極に前記検出絞りよりも低
い電圧を印加するようにしたことを特徴としている。
［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。第
１図は本発明による走査電子顕微鏡の一実施例を説明す
るための装置構成図、第２図は動作を説明するための図
である。第１図において第４図と同一の構成要素には同
一番号を付すと共に、説明を省略する。第１図に示す実
施例が従来例と異なるのは、該検出絞り12の上部に電子
ビーム通過孔を有すると共に該孔縁部から光軸に沿って
電子銃方向に伸びる立ち上がり部を有する二次電子抑制
電極20を設け、該二次電子抑制電極に前記検出絞りより
も低い電圧を印加するための電源21を設けた点である。
１図は本発明による走査電子顕微鏡の一実施例を説明す
るための装置構成図、第２図は動作を説明するための図
である。第１図において第４図と同一の構成要素には同
一番号を付すと共に、説明を省略する。第１図に示す実
施例が従来例と異なるのは、該検出絞り12の上部に電子
ビーム通過孔を有すると共に該孔縁部から光軸に沿って
電子銃方向に伸びる立ち上がり部を有する二次電子抑制
電極20を設け、該二次電子抑制電極に前記検出絞りより
も低い電圧を印加するための電源21を設けた点である。
このように構成した場合、金属薄膜製の絞りから発生
する反射電子及び二次電子が上方に放出されるが、この
二次電子はエネルギーが最大でも50eV程度と小さいため
に、第２図に示すように前記二次電子抑制電極20によっ
て形成された電界により、その大部分が検出絞りに戻さ
れる。また、電子ビーム通過孔の縁部から光軸に沿って
電子銃方向に伸びる立ち上がり部を設けているために、
前記電子ビーム通過孔を大きくした場合でも、前記電界
の通過孔部分への侵入が少なくなるため、検出絞り孔を
逆行する二次電子を抑制することができる。
する反射電子及び二次電子が上方に放出されるが、この
二次電子はエネルギーが最大でも50eV程度と小さいため
に、第２図に示すように前記二次電子抑制電極20によっ
て形成された電界により、その大部分が検出絞りに戻さ
れる。また、電子ビーム通過孔の縁部から光軸に沿って
電子銃方向に伸びる立ち上がり部を設けているために、
前記電子ビーム通過孔を大きくした場合でも、前記電界
の通過孔部分への侵入が少なくなるため、検出絞り孔を
逆行する二次電子を抑制することができる。
これにより、第４図に実線ｄで示すように加速電圧に
よらず常に略同一強度の参照信号（吸収電流）を得るこ
とができるため、該検出絞りからの検出信号に基づい
て、信号処理を行うことにより正確なノイズの消去が行
なえる。
よらず常に略同一強度の参照信号（吸収電流）を得るこ
とができるため、該検出絞りからの検出信号に基づい
て、信号処理を行うことにより正確なノイズの消去が行
なえる。
なお、上述した実施例は本発明の一実施例に過ぎず、
本考案は種々変形して実施することができる。例えば、
上述した実施例においては、二次電子抑制電極を金属薄
膜で形成したが、該電極は金属メッシュによって構成し
ても良い。この場合、検出絞りで発生した反射電子は該
メッシュを透過するため、該反射電子によって二次電子
抑制電極から二次電子が発生されることはなくなる。
本考案は種々変形して実施することができる。例えば、
上述した実施例においては、二次電子抑制電極を金属薄
膜で形成したが、該電極は金属メッシュによって構成し
ても良い。この場合、検出絞りで発生した反射電子は該
メッシュを透過するため、該反射電子によって二次電子
抑制電極から二次電子が発生されることはなくなる。
［発明の効果］ 本考案によれば、検出絞りの上部に電子ビーム通過孔
を有すると共に該孔縁部から光軸に沿って電子銃方向に
伸びる立ち上がり部を有する二次電子抑制電極を設け、
その二次電子抑制電極に前記検出絞りよりも低い電圧を
印加するようにしているので、二次電子抑制電極の上部
に配置されたレンズの条件を変えて電子ビームの径を大
きくした時に電子ビームが二次電子抑制電極に衝突して
カットされないように二次電子抑制電極の電子ビーム通
過孔を大きくした場合でも、二次電子抑制電極により形
成される電界の前記通過孔部分への侵入が少なくなるた
め、検出絞り孔を逆行する二次電子を抑制し、加速電圧
に対する吸収電流の変化及び反転を防止することがで
き、常に略同一強度の参照信号（吸収電流）を得ること
ができる電子ビーム検出器が実現される。そのため、そ
の電子ビーム検出器の検出信号に基づいて正確なエミッ
ションノイズの消去を行なうことができる。
を有すると共に該孔縁部から光軸に沿って電子銃方向に
伸びる立ち上がり部を有する二次電子抑制電極を設け、
その二次電子抑制電極に前記検出絞りよりも低い電圧を
印加するようにしているので、二次電子抑制電極の上部
に配置されたレンズの条件を変えて電子ビームの径を大
きくした時に電子ビームが二次電子抑制電極に衝突して
カットされないように二次電子抑制電極の電子ビーム通
過孔を大きくした場合でも、二次電子抑制電極により形
成される電界の前記通過孔部分への侵入が少なくなるた
め、検出絞り孔を逆行する二次電子を抑制し、加速電圧
に対する吸収電流の変化及び反転を防止することがで
き、常に略同一強度の参照信号（吸収電流）を得ること
ができる電子ビーム検出器が実現される。そのため、そ
の電子ビーム検出器の検出信号に基づいて正確なエミッ
ションノイズの消去を行なうことができる。
第１図は本発明による走査電子顕微鏡の一実施例を説明
するための装置構成図、第２図は動作を説明するための
図、第３図は従来例を説明するための図、第４図は検出
絞りの検出効率を説明するための図である。 1:エミッタ、2:引き出し電極 3:加速電極、4:引き出し電源 5:加速電極、6,7:集束レンズ 8:対物レンズ、9:偏向器 10:試料、11:二次電子検出器 12:エミッション電流検出絞り 13,14:増幅器、15:割算演算器 16:増幅器、17:陰極線管 18:走査信号源 20:二次電子抑制電極 21:電源
するための装置構成図、第２図は動作を説明するための
図、第３図は従来例を説明するための図、第４図は検出
絞りの検出効率を説明するための図である。 1:エミッタ、2:引き出し電極 3:加速電極、4:引き出し電源 5:加速電極、6,7:集束レンズ 8:対物レンズ、9:偏向器 10:試料、11:二次電子検出器 12:エミッション電流検出絞り 13,14:増幅器、15:割算演算器 16:増幅器、17:陰極線管 18:走査信号源 20:二次電子抑制電極 21:電源
Claims (1)
- 【請求項１】電界放射形電子銃から放出された電子ビー
ムの変動を検出するために電子ビーム通路中に電子ビー
ム検出絞りを設けると共に、該検出絞りの上部に電子ビ
ーム通過孔を有すると共に該孔縁部から光軸に沿って電
子銃方向に伸びる立ち上がり部を有する二次電子抑制電
極を設け、該二次電子抑制電極に前記検出絞りよりも低
い電圧を印加するようにしたことを特徴とする電子顕微
鏡等における電子ビーム検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990070981U JP2501075Y2 (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | 電子顕微鏡等における電子ビ―ム検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990070981U JP2501075Y2 (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | 電子顕微鏡等における電子ビ―ム検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0429156U JPH0429156U (ja) | 1992-03-09 |
| JP2501075Y2 true JP2501075Y2 (ja) | 1996-06-12 |
Family
ID=31607612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990070981U Expired - Lifetime JP2501075Y2 (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | 電子顕微鏡等における電子ビ―ム検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2501075Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5358769A (en) * | 1976-11-08 | 1978-05-26 | Fujitsu Ltd | Ion injector |
| JPS5878356A (ja) * | 1981-11-04 | 1983-05-11 | Hitachi Ltd | 走査形電子顕微鏡 |
-
1990
- 1990-07-03 JP JP1990070981U patent/JP2501075Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0429156U (ja) | 1992-03-09 |
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