JP2957610B2 - 走査形電子顕微鏡 - Google Patents

走査形電子顕微鏡

Info

Publication number
JP2957610B2
JP2957610B2 JP27570889A JP27570889A JP2957610B2 JP 2957610 B2 JP2957610 B2 JP 2957610B2 JP 27570889 A JP27570889 A JP 27570889A JP 27570889 A JP27570889 A JP 27570889A JP 2957610 B2 JP2957610 B2 JP 2957610B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
condenser lens
electron microscope
scanning electron
sample
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP27570889A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03138841A (ja
Inventor
隆一 田中
進 小笹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Science Systems Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Science Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Science Systems Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP27570889A priority Critical patent/JP2957610B2/ja
Publication of JPH03138841A publication Critical patent/JPH03138841A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2957610B2 publication Critical patent/JP2957610B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、走査形電子顕微鏡に関し、特に第2コンデ
ンサーレンズを固定の永久磁石レンズで構成したことを
特徴とする走査形電子顕微鏡に関する。
〔従来の技術〕
従来の走査形電子顕微鏡は一般に第1,第2コンデンサ
ーレンズ及び対物レンズが、いずれも電磁レンズで構成
されていた。
このような走査形電子顕微鏡は第2図に示すものであ
り、性能的には良いが、コスト的に高い。
コスト的に有利な永久磁石を利用したもの自体は公知
であり、例えば特開昭51−105764号公報中にその例が記
載されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
第2図は従来最も一般的な走査形電子顕微鏡の構成を
簡略に示したものである。電子銃1より放出された電子
ビームは、図中の矢印のように進み、第1コンデンサー
レンズ2、第2コンデンサーレンズ3、対物レンズ4、
と段階的に絞られ、試料5に照射される。そこで発生し
た2次電子は二次電子検出器7で電気信号に変換され、
増幅器(偏向制御回路を含む)11を通してモニタCRT、
又はカメラ,プリンタ等の画像出力装置に出力される。
6は偏向コイル、8,9および10は夫々第1コンデンサ
ーレンズ2、第2コンデサーレンズ3および対物レンズ
4の電源回路である。
ここで走査形電子顕微鏡の像をモニタCRTで観察する
場合、速い走査速度、例えばテレビで走査することが好
ましい。しかしこの場合、電子ビーム電流を大とし信号
量を多くしないと、画面がざらついた像となる。また、
画像を記録する場合には、スロースキヤン(遅い走査速
度)でビーム電流を小さくすることで、解像度の良い画
像が得られる。このようなビーム電流の切換は、第1コ
ンデンサーレンズ2の電流を切換えることによつて可能
であり、加速電圧を固定した簡易型の走査形電子顕微鏡
では、第2コンデンサーレンズの電流は変更する必要が
ない。
しかしながら、このような走査型電子顕微鏡では第1
コンデンサーレンズ、第2コンデンサーレンズは、ほぼ
同じ構成の電磁レンズが使用されており、各電磁レンズ
ごとにそれを駆動するための回路、電源が必要であり、
装置の構成が複雑になるという問題や、電磁レンズ自体
の価格も高価であるという問題があつた。
又、永久磁石を使用した走査形電子顕微鏡は極めて単
純な機能のものに限られ、上述したような、走査速度を
変えて、観察目的に応じた観察等は望むべくもなかつ
た。
本発明の目的は、装置の構成を単純化してコストダウ
ンを計ると共に、走査速度を変え観察目的に応じた操作
を簡易にすることができる走査形電子顕微鏡を提供する
ことにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明においては、第2
コンデンサーレンズを、永久磁石を用いたレンズで構成
し、第2コンデンサーレンズ全体を真空中に配置するよ
うに構成した。
同時に走査速度の違いによる観察装置の切換に対応し
た、光学系の切換えは、第1コンデンサーレンズおよび
対物レンズによつて行うように構成した。
〔作用〕
第2コンデンサーレンズを永久磁石を用いたレンズと
したことにより、電磁レンズに必要だつた電源回路が不
要となる。さらに走査速度の異なる観察装置の切換に対
応して、第1コンデンサーレンズは、その明るさを連動
して調整し、それによつて生ずる焦点距離の変化は対物
レンズが、試料に焦点を結ぶよう連動又はマニユアルで
調整する。このため、第2コンデンサーレンズに永久磁
石レンズを用いて固定にしても、機能的に低下すること
もなく、且つ、コスト的に有利となる走査形電子顕微鏡
を提供することができる。
〔実施例〕 本発明は光学系に永久磁石レンズを用い、コスト上の
メリツトをもたせると共に、画像を観察する観察装置を
任意に選択し、試料に対するビーム電流(明るさ)の走
査速度が切替えられても適切に対応できるようにするた
め、コンデンサーレンズの1つは永久磁石レンズで構成
するが、他のコンデンサーレンズは電流可変とする電磁
レンズとすることにした。そこで、第1コンデンサーレ
ンズ,第2コンデンサーレンズのいずれを電磁レンズに
するか検討をしたところ次の様なことが判明した。
もし、第1コンデンサーレンズを永久磁石レンズによ
り固定として、第2コンデンサーレンズにより、走査速
度の切換に応じた電子ビームの明るさの切換を行うとそ
の光学系は第3図のごとくなる。そして、今、明るさを
決めるビーム電流を変えるために、第2コンデンサーレ
ンズの焦点距離を10mm図の点線のごとく変えると、試料
面でのピントのずれが光学系にもよるが0.1mm程度生ず
る。このずれはそれまで見えていた像の焦点が完全にず
れて見失う程のものである。
これに対し、第2コンデンサーレンズを固定し、第1
コンデンサーレンズの焦点距離を変え明るさを変えよう
とすると、その光学系は第4図のごとくなる。第3図と
同じ条件で第1コンデンサーレンズの焦点を10mm変えて
明るさを変えても、永久磁石レンズを用いる第2コンデ
ンサーレンズの出側における焦点距離のずれは0.1mmの
ずれとなり、更に対物レンズで縮小された試料上の焦点
距離のずれは1μm程度のずれとなる。これは、第3図
の場合に比較して極めて、焦点距離のずれが小さく、こ
の程度のずれは、対物レンズを微調整するだけでピント
を合わせることが出来る。このような考察に基づいて、
本発明においては、第1コンデンサーレンズは、走査速
度に見合つて、ビームの明るさ(ビーム電流)を変える
べく可変の電磁レンズとし、第2コンデンサーレンズに
永久磁石を用いることとした。
第1図は、以上の考察をもとに構成した本発明の走査
形電子顕微鏡の一実施例である。図において、第2図と
同一符号は同一物を示している。12は、第2図の第2コ
ンデンサーレンズに対応するものであるが、これを永久
磁石レンズで構成する。第1コンデンサーレンズ2は電
磁レンズを用い、その電流をスイツチ13により、複数段
階に切換可能に構成し、モニタCRT,カメラ,プリンタ等
の観察装置の違いに応じて偏向コイル6で行う走査の走
査速度が異なるので、観察装置に適した走査速度に対応
するようスイツチ13は切換えられる。ここで増幅器11は
二次電子検出器7からの電気信号を増幅する機能を有す
るものであるが、偏向コイル6を可変の所定の走査速度
で偏向制御する回路も含んでいる。すなわち、レンズ電
流大として、ビーム電流が小さくなるときは、走査速度
を遅くし、レンズ電流が小で電子ビーム大のときは速い
走査速度となるように設定する。例えば、2段階の切換
の場合、レンズ電流大で20秒のスロースキヤンとし、静
止画記録用のカメラ,プリンタ等の画像記録時に使用す
る。レンズ電流小の場合は、テレビスキヤンとし、モニ
タCRTによる像の観察に使用するよう観察装置をスイツ
チ14で選択するのに対応して、偏向コイル6の走査速度
が決められ、第1コンデンサーレンズ2の電流が調整さ
れる。さらにスイツチ13と、スイツチ14を連動すること
により、観察時と撮影時の切換を1つのスイツチで操作
することも可能である。
さらに、第1コンデンサーレンズ2の電流を切換える
とビーム電流が変化するため、像の明るさ及びコントラ
ストが変化する。そこで、コンデンサ電流に連動して増
幅器11のゲインを切換えるか、又は自動画像調整を動作
させることにより、常に一定の明るさ、コントラストで
の像観察,撮影も可能となる。
又、同時に前記第1コンデンサーレンズの電流の切換
により試料5上に結ぶ電子ビームの焦点距離が変動する
ので、スイツチ14を切り換えて対物レンズの電流を調整
する。この対物レンズの電流切換えは、スイツチ14に連
動しても良いし、又、マニユアル操作しても良い。
以上のごとく、本発明実施例によれば、第2コンデン
サーレンズに永久磁石レンズを用いるのでレンズそのも
のが安くなるのみならず、その駆動電源も不良となり、
コスト的に非常に効果が大きい。しかも観察装置の選択
による走査速度の変更に応じた明るさの調整も非常に容
易に行うことができる。
〔発明の効果〕
本発明は以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。
第2コンデンサーレンズを永久磁石レンズとしたこと
により、従来の電磁レンズに必要だつた、レンズ駆動用
電源回路が不要となり、コストを大幅に下げることがで
きる。また、観察装置に応じた明るさの調整も容易であ
り、操作性の簡略化を計ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例装置、第2図は本発明に関す
る従来例を示す図、第3図および第4図は、本発明の光
学系のメリツトを考察し説明するための図である。 1……電子銃、2……第1コンデンサーレンズ、3……
第2コンデンサーレンズ、4……対物レンズ、5……試
料、6……偏向コイル、7……二次電子検出器、8……
第1コンデンサーレンズ用電源回路、9……第2コンデ
ンサーレンズ用電源回路、10……対物レンズ用電源回
路、11……増幅器、12……永久磁石レンズ、13……励磁
切換スイツチ、14……切換スイツチ。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01J 37/00 - 37/36

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子レンズからの電子ビームを順次第1コ
    ンデンサーレンズ、第2コンデンサーレンズ及び対物レ
    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
    前記試料上を電子ビームが走査し、前記試料より発生す
    る2次電子を検出して画像観察装置に導くよう構成した
    走査形電子顕微鏡において、前記第1コンデンサーレン
    ズを電磁レンズ、前記第2コンデンサーレンズを永久磁
    石レンズにより構成し、前記偏向コイルの走査速度に応
    じて前記第1コンデンサーレンズの電流を切り替えるこ
    とを特徴とする走査形電子顕微鏡。
  2. 【請求項2】前記画像観察装置は複数の画像観察器から
    なり、該画像観察器を選択するスイツチの切り替えに応
    じて前記走査速度を選択し、同時に前記第1コンデンサ
    ーレンズの電流を切り替えを行う構成の請求項第1項記
    載の走査形電子顕微鏡。
  3. 【請求項3】前記走査速度に応じて前記2次電子を検出
    する系のゲインを調整する機構を備えた請求項第1項記
    載の走査形電子顕微鏡。
  4. 【請求項4】前記の2次電子を検出して画像観察装置に
    導く間に増幅器をもうけ、該増幅器により前記ゲインの
    調整を行う構成の請求項第3項記載の走査形電子顕微
    鏡。
  5. 【請求項5】前記走査速度に応じて前記対物レンズの焦
    点を調整する機構を備えた請求項第1項記載の走査形電
    子顕微鏡。
  6. 【請求項6】電子レンズからの電子ビームを順次第1コ
    ンデンサーレンズ、第2コンデンサーレンズ及び対物レ
    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
    前記試料上を電子ビームが走査し、前記試料より発生す
    る2次電子を検出して複数の画像観察器からなる画像観
    察装置に導くよう構成した走査形電子顕微鏡において、
    前記第1コンデンサーレンズを電磁レンズ、前記第2コ
    ンデンサーレンズを永久磁石レンズにより構成し、前記
    画像観察器の選択に応じて前記偏向コイルの走査速度を
    選択すると共に前記第1コンデンサーレンズの電流を切
    り替えることを特徴とする走査形電子顕微鏡。
  7. 【請求項7】前記画像観察器の選択に応じて前記2次電
    子を検出する系のゲインを調整する機構を備えた請求項
    第6項記載の走査形電子顕微鏡。
  8. 【請求項8】前記の2次電子を検出して画像観察装置に
    導く間に増幅器をもうけ、該増幅器により前記ゲインの
    調整を行う構成の請求項第7項記載の走査形電子顕微
    鏡。
  9. 【請求項9】画像観察器の選択に応じて前記対物レンズ
    の焦点を調節する機構を備えた請求項第6項記載の走査
    形電子顕微鏡。
  10. 【請求項10】電子レンズからの電子ビームを順次第1
    コンデンサーレンズ、第2コンデンサーレンズ及び対物
    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
    り前記試料上を電子ビームが走査し、前記試料より発生
    する2次電子を検出し増幅器を介して複数の画像観察器
    からなる画像観察装置に導くよう構成した走査形電子顕
    微鏡において、前記第1コンデンサーレンズを電磁レン
    ズ、前記第2コンデンサーレンズを永久磁石レンズによ
    り構成し、前記画像観察器の選択に応じて前記偏向コイ
    ルの走査速度、前記第1コンデンサーレンズの電流、前
    記増幅器のゲイン及び前記対物レンズの焦点を切り替え
    ることを特徴とする走査形電子顕微鏡。
JP27570889A 1989-10-23 1989-10-23 走査形電子顕微鏡 Expired - Fee Related JP2957610B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27570889A JP2957610B2 (ja) 1989-10-23 1989-10-23 走査形電子顕微鏡

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27570889A JP2957610B2 (ja) 1989-10-23 1989-10-23 走査形電子顕微鏡

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03138841A JPH03138841A (ja) 1991-06-13
JP2957610B2 true JP2957610B2 (ja) 1999-10-06

Family

ID=17559262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27570889A Expired - Fee Related JP2957610B2 (ja) 1989-10-23 1989-10-23 走査形電子顕微鏡

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2957610B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101118692B1 (ko) * 2006-10-11 2012-03-12 전자빔기술센터 주식회사 자기 렌즈층을 포함한 전자 칼럼

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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.
CN101461026B (zh) 2006-06-07 2012-01-18 Fei公司 与包含真空室的装置一起使用的滑动轴承
CN102668013B (zh) * 2009-11-26 2015-05-27 株式会社日立高新技术 扫描电子显微镜

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101118692B1 (ko) * 2006-10-11 2012-03-12 전자빔기술센터 주식회사 자기 렌즈층을 포함한 전자 칼럼

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03138841A (ja) 1991-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4983832A (en) Scanning electron microscope
US4306149A (en) Electron microscope (comprising an auxiliary lens)
US5598002A (en) Electron beam apparatus
US6841775B2 (en) Electron microscope
JP2957610B2 (ja) 走査形電子顕微鏡
US4355330A (en) X-ray television system
US6800853B2 (en) Electron microscope and method of photographing TEM images
JP3112527B2 (ja) 電子顕微鏡
US5258617A (en) Method and apparatus for correcting axial coma in electron microscopy
JP4129088B2 (ja) 走査透過電子顕微鏡
JP3351647B2 (ja) 走査電子顕微鏡
JPH0721966A (ja) 分析電子顕微鏡
JP3649008B2 (ja) 電子線装置
GB1588234A (en) Transmission type beam nicroscopes utilising a scanning technique
JP3153350B2 (ja) 自動焦点合わせ機能を備えた電子顕微鏡
JP2000156192A (ja) 走査電子顕微鏡
JP2775812B2 (ja) 荷電粒子線装置
JPH0441555B2 (ja)
JP3156428B2 (ja) 走査形電子顕微鏡
JPH05325860A (ja) 走査電子顕微鏡における像撮影方法
JPH0425803Y2 (ja)
JP2002319361A (ja) 走査電子顕微鏡の異種倍率設定方法
JPS586267B2 (ja) 走査電子顕微鏡
JP2000048749A (ja) 走査電子顕微鏡および電子ビームの軸合わせ方法
JPH02262227A (ja) 電子顕微鏡

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees