JP3231516B2 - 電子線マイクロアナライザ - Google Patents

電子線マイクロアナライザ

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正雄 佐藤
幸雄 竹内
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セイコーインスツルメンツ株式会社
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    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/22Optical or photographic arrangements associated with the tube
    • H01J37/226Optical arrangements for illuminating the object; optical arrangements for collecting light from the object
    • H01J37/228Optical arrangements for illuminating the object; optical arrangements for collecting light from the object whereby illumination and light collection take place in the same area of the discharge
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/252Tubes for spot-analysing by electron or ion beams; Microanalysers
    • H01J37/256Tubes for spot-analysing by electron or ion beams; Microanalysers using scanning beams

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本特許は、分析性能向上及び装置
簡便を図った電子線マイクロアナライザに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図2(イ)に示すように垂直に立
てられた電子線照射系に設けられた対物レンズ11内
に、光学反射ミラ−212と光学対物レンズ213が配
置され、その中心には電子線によるガラスへの帯電を防
止するキャピラリ214が設けられている。光源から発
っせられた入射光215は、ハ−フミラ−216を透過
し光学反射ミラ−212にて90°曲げられ光学対物レ
ンズ213を経て被測定物面217を照射する。同時に
電子線照射系より発っせられた電子ビ−ム軸218が光
学像中心になるよう光学系の機械的調整を行う。この例
の場合、電子ビ−ム軸と光学軸の位置合わせは機械的調
整を行う為面倒。光学レンズ中心に穴があいているため
輝度が取れず分解能が悪い。そして明るさムラ、視野欠
け等が低倍率で発生する。また、構成が複雑、取付が面
倒、かつコスト高になる。
【0003】従来、図21(ロ)に示すように電子線照
射系と光学顕微鏡が間隔を持って垂直に立てられている
場合、電子ビ−ム軸と光学軸の同時観察が不可能であ
り、従って位置合わせの確認が難しい。また試料室内で
被測定物を搭載して移動出きるステ−ジの移動分解能が
要求され、更に光学顕微鏡像の画像メモリ−機能が有さ
れていなければならない。そのためコスト高になってし
まう。
【0004】従来、図1(ハ)に示すように電子線照射
系と光学顕微鏡のどちらかが単に斜め入射をしている場
合において、被測定物に凸凹があったり、作動距離が変
化した場合には、電子ビ−ム軸と光学軸は一致しない。
このため被測定物の形状・寸法が制限され装置の汎用性
が失われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の電子
線マイクロアナライザでは、前記に述べた機構の複雑、
分解能の低下、視野欠け、コスト高という課題があっ
た。そこで、本発明の目的は、従来のこのような課題を
解決するため、垂直に立てられた光学顕微鏡の光学軸と
斜入射の電子ビ−ム軸の位置合わせに電子線偏向コイル
を用い、分析性能を向上させ装置の単純化を可能とした
電子線マイクロアナライザを提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は電子ビ−ムを照射する電子線照射系と真空
試料室内の被測定物を観察できる光学顕微鏡を有する、
電子線マイクロアナライザにおいて、前記電子線照射位
置を、電子線偏向コイルを用いることで、光学軸と電子
線軸の位置合わせを行う調整手段が設けられ、この調整
手段は、前記試料室に垂直にもうけられて被測定物を観
察する光学顕微鏡と、前記試料室に斜めに設けられて電
子ビ−ムを照射する電子線照射系と、前記試料室内に設
けられて電子線ビ−ム軸を偏向する偏向コイル、とを有
することを特徴としている。
【0007】
【作用】上記のように構成された電子線マイクロアナラ
イザにおいては、電子線照射系および光学顕微鏡をそれ
ぞれ単独に組み立てられ、かつ電子ビ−ム軸と光学軸の
同時観察を行いながら電子線偏向コイルを調整すること
によって電子ビ−ム軸と光学軸の位置合わせを行うこと
ができる。従って、電子線照射系に設けられた対物レン
ズ内に余計な光学レンズ等が無いため、構造が単純で分
解能を妨げない。また偏向コイルに流す電流量を可変す
る電気調整のため、位置合わせが簡単で確実である。
【0008】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図に基づいて説明
する。図1において、本発明の一実施例に係る電子線マ
イクロアナライザ装置の概略構成である。光学顕微鏡
は、CCDカメラ1、ズ−ムレンズ2、コンバ−ジョン
レンズ3からなる。電子線照射系は、電子銃4、電子レ
ンズ5、軸合わせコイル6からなる。光学顕微鏡、電子
線照射系は真空試料室7に組み込まれ、真空試料室内に
は、X,Y、Z三軸方向に移動可能なステ−ジ8が設け
られ、この上に被測定物9が載置される。電子ビ−ム軸
と光学軸の位置合わせを行う為の偏向コイル10が被測
定物9の真上に設けられている。真空試料室の側面に
は、エネルギ−分散X線型検出ユニット11、ステ−ジ
駆動装置12、真空排気系13が設けられている。制御
・駆動回路14はシステム全体を制御・駆動するもので
あり、CPU15はシステムの操作を行う。CRT16
は、光学像・分析結果等を表示するものである。
【0009】図3は、電子ビ−ム軸と光学軸の位置合わ
せを行う為の調整手段のステ−ジ上の部分と、電子線照
射系Aや光学顕微鏡B、偏向コイル10との関係を示し
ている。電子線電流をステ−ジ8上に設けられたファラ
ディカップ17で測定しながら、電流値が最大になるよ
う軸合わせコイル6で合わせる。ズ−ムレンズ2を操作
して最低倍率にして、電磁レンズ5の電流を変化させ電
子線照射点径が最も小さくなるように合わせる。偏向コ
イル10に電流を流し、CRT16の中心に電子線照射
点を近ずける。偏向コイル10電流を初期設定電流値
(設計値)にする。CRT16の中心より電子線照射点
が逃げるようであれば、光学顕微鏡Bを移動させる。こ
れらの動作を繰り返しながら、最高倍率まで行う。最高
倍率で電子線照射点がCRT16からはずれるようであ
れば、偏向コイル10の電流を変化させ中心に合わせ
る。さらにステ−ジ8を上下方向に微小に動かし、CR
T16上の電子線照射点が同心円かつ移動しないように
偏向コイル10電流を合わせる。最後に光学顕微鏡B全
体が微小移動させ電子線照射点に一致させる。これによ
り、電子ビ−ム軸と光学軸の位置合わせができる。
【0010】
【発明の効果】以上説明したように、電子線照射系およ
び光学顕微鏡をそれぞれ単独に組み立てられ、かつ電子
ビ−ム軸と光学軸の同時観察を行いながら電子線偏向コ
イルを調整することによって電子ビ−ム軸と光学軸の位
置合わせを行うことを可能とし、もって分析位置精度が
高くかつ装置の単純化を可能とした電子線マイクロアナ
ライザを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る電子線マイクロアナラ
イザの概略構成を示す図である。
【図2】電子線マイクロアナライザ装置の従来方法の説
明図である。
【図3】同実施例の電子ビ−ム軸と光学軸の位置合わせ
方を説明するための図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 23/225 H01J 37/22 502 H01J 37/256

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子線を発する電子銃と前記電子線を絞
    る為の電子レンズとからなり前記電子線を被測定物に照
    射する電子線照射装置と、真空試料室内の被測定物を観
    察できる光学顕微鏡と、前記電子線を前記被測定物に照
    射したことにより発生するX線を分析するエネルギー分
    散型X線分析器とを有する電子線マイクロアナライザに
    おいて、前記光学顕微鏡の光軸に対し斜めに入射した前
    記電子線軸を前記光軸に一致させるための電子線偏向器
    を設けたことを特徴とする電子線マイクロアナライザ。
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