JP3261792B2 - 走査電子顕微鏡 - Google Patents
走査電子顕微鏡Info
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- JP3261792B2 JP3261792B2 JP05538993A JP5538993A JP3261792B2 JP 3261792 B2 JP3261792 B2 JP 3261792B2 JP 05538993 A JP05538993 A JP 05538993A JP 5538993 A JP5538993 A JP 5538993A JP 3261792 B2 JP3261792 B2 JP 3261792B2
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- Japan
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- sample
- electron
- scanning
- electrode
- electrons
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は二次電子信号により像を
形成する走査電子顕微鏡またはその類似装置に関するも
のである。
形成する走査電子顕微鏡またはその類似装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】一般に走査電子顕微鏡は、電子銃等の電
子源から放出された電子線を、陽極の作る電界により加
速し、一段または二段の収束レンズの作る磁場と対物レ
ンズの作る磁場で細く絞っている。この細く絞った一次
電子線を、偏向コイルで試料上を二次元的に走査しなが
ら、そのとき主に試料からでてくる二次電子を、検出器
の入り口に１０ｋＶ程度の電圧を印加することにより生
ずる電界で検出器に引き寄せたのち、シンチレーター等
の検出器で検出し、その信号をフォトマル等の増幅器で
増幅している。この試料上の細く絞られた一次電子線の
二次元的な走査と像再生側の陰極線管（ＣＲＴ）内の電
子ビームの二次元的な走査とを同期させる(各走査点で
検出した二次電子信号の強度をＣＲＴ上の各点の輝度に
対応させる)ことで、走査電子顕微鏡像（ＳＥＭ像）を
形成している。
子源から放出された電子線を、陽極の作る電界により加
速し、一段または二段の収束レンズの作る磁場と対物レ
ンズの作る磁場で細く絞っている。この細く絞った一次
電子線を、偏向コイルで試料上を二次元的に走査しなが
ら、そのとき主に試料からでてくる二次電子を、検出器
の入り口に１０ｋＶ程度の電圧を印加することにより生
ずる電界で検出器に引き寄せたのち、シンチレーター等
の検出器で検出し、その信号をフォトマル等の増幅器で
増幅している。この試料上の細く絞られた一次電子線の
二次元的な走査と像再生側の陰極線管（ＣＲＴ）内の電
子ビームの二次元的な走査とを同期させる(各走査点で
検出した二次電子信号の強度をＣＲＴ上の各点の輝度に
対応させる)ことで、走査電子顕微鏡像（ＳＥＭ像）を
形成している。
【０００３】従来の装置では、二次電子検出器で検出さ
れる二次電子の中には、試料から生じた二次電子(ＳＥ
−Ｉ)とともに、信号量としては少ないが、反射電子(Ｂ
ＳＥ)が器壁に衝突して生じた二次的な二次電子（ＳＥ
−II）も含まれていた（純粋な二次電子の情報だけでな
く、反射電子の情報も混ざっていた）。チャージアップ
しない試料では、反射電子由来の二次電子は一般にＳＥ
Ｍ像の分解能を低下させる原因となっていた。そこで、
二次電子情報のみを取り出し、高分解能のＳＥＭ像を得
る方法として、特開昭52−44158 号公報に示すように、
半円球状のメッシュ（試料ホルダからは絶縁されてい
る）を試料を包むように設置し、そのメッシュにパルス
電圧を印加して反射電子情報を相殺する方法が取られて
いた。
れる二次電子の中には、試料から生じた二次電子(ＳＥ
−Ｉ)とともに、信号量としては少ないが、反射電子(Ｂ
ＳＥ)が器壁に衝突して生じた二次的な二次電子（ＳＥ
−II）も含まれていた（純粋な二次電子の情報だけでな
く、反射電子の情報も混ざっていた）。チャージアップ
しない試料では、反射電子由来の二次電子は一般にＳＥ
Ｍ像の分解能を低下させる原因となっていた。そこで、
二次電子情報のみを取り出し、高分解能のＳＥＭ像を得
る方法として、特開昭52−44158 号公報に示すように、
半円球状のメッシュ（試料ホルダからは絶縁されてい
る）を試料を包むように設置し、そのメッシュにパルス
電圧を印加して反射電子情報を相殺する方法が取られて
いた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、チャージアッ
プしやすい試料では、試料から生じたエネルギーの低い
二次電子のみでＳＥＭ像を形成すると、チャージアップ
で生じた電位の影響で、立体感のない像になってしまっ
たり、異常コントラストを有する像になることが知られ
ている。
プしやすい試料では、試料から生じたエネルギーの低い
二次電子のみでＳＥＭ像を形成すると、チャージアップ
で生じた電位の影響で、立体感のない像になってしまっ
たり、異常コントラストを有する像になることが知られ
ている。
【０００５】一方、反射電子由来の二次電子のみでＳＥ
Ｍ像を形成すると、反射電子のエネルギーが高いため
に、試料のチャージアップで生じる電位の影響を受けに
くいので、このようなことは起こらない。
Ｍ像を形成すると、反射電子のエネルギーが高いため
に、試料のチャージアップで生じる電位の影響を受けに
くいので、このようなことは起こらない。
【０００６】本発明の目的は、試料から生じた二次電子
と、反射電子が器壁に衝突して生じた二次電子を区別で
きるようにすることで、チャージアップしない試料で
は、反射電子由来の二次電子を取り除いて高分解能の観
察を可能にし、チャージアップしやすい試料では、反射
電子由来の二次電子を主体として像を形成して、チャー
ジアップの影響を受けない像が得られる走査電子顕微鏡
またはその類似装置を提供することにある。
と、反射電子が器壁に衝突して生じた二次電子を区別で
きるようにすることで、チャージアップしない試料で
は、反射電子由来の二次電子を取り除いて高分解能の観
察を可能にし、チャージアップしやすい試料では、反射
電子由来の二次電子を主体として像を形成して、チャー
ジアップの影響を受けない像が得られる走査電子顕微鏡
またはその類似装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、二次電
子検出器の先端もしくはその近傍に電極を取付け、この
電極に正または負の適当な電圧をかけることで、試料か
ら生じた二次電子と反射電子由来の二次電子を選択でき
る点にある。
子検出器の先端もしくはその近傍に電極を取付け、この
電極に正または負の適当な電圧をかけることで、試料か
ら生じた二次電子と反射電子由来の二次電子を選択でき
る点にある。
【０００８】
【作用】二次電子検出器の先端もしくはその近傍に取り
付けた電極に正の適当な電圧をかけた場合、試料から生
じた二次電子は電極の正の電界の効果によって二次電子
検出器に引き込まれやすくなる。このとき、反射電子が
電極に衝突して、二次的な二次電子が発生するが、電極
の正の電界により束縛されて出て来なくなり、二次電子
検出器に入ってくる二次電子は試料から生じた二次電子
が支配的になる。一方、二次電子検出器の先端もしくは
その近傍に取り付けた電極に負の適当な電圧をかけた場
合、試料から生じた二次電子は電極の作る負の電界に妨
げられ、二次電子検出器に入って来なくなる。一方、反
射電子は電極に衝突して二次的な二次電子が多量に発生
する。この発生した二次電子は、電極の作る負の電界に
助けられ、二次電子検出器に引き込まれやすくなる。こ
のため、二次電子検出器に入ってくる二次電子は、反射
電子由来の二次電子が支配的になる。
付けた電極に正の適当な電圧をかけた場合、試料から生
じた二次電子は電極の正の電界の効果によって二次電子
検出器に引き込まれやすくなる。このとき、反射電子が
電極に衝突して、二次的な二次電子が発生するが、電極
の正の電界により束縛されて出て来なくなり、二次電子
検出器に入ってくる二次電子は試料から生じた二次電子
が支配的になる。一方、二次電子検出器の先端もしくは
その近傍に取り付けた電極に負の適当な電圧をかけた場
合、試料から生じた二次電子は電極の作る負の電界に妨
げられ、二次電子検出器に入って来なくなる。一方、反
射電子は電極に衝突して二次的な二次電子が多量に発生
する。この発生した二次電子は、電極の作る負の電界に
助けられ、二次電子検出器に引き込まれやすくなる。こ
のため、二次電子検出器に入ってくる二次電子は、反射
電子由来の二次電子が支配的になる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
る。
【００１０】図１，図２は本発明の特徴を最もよく表し
ている概略断面図で、アウトレンズタイプの走査電子顕
微鏡に適用した場合である。二次電子検出器３の先端
に、スイッチ一つで電源６の正または負の適当な電圧を
かけることのできる電極５を取り付けられている(電極
５は絶縁材７により二次電子検出器から絶縁されてい
る)。電極５に正の適当な電圧をかけたとき、対物レン
ズ１で細く絞られた一次電子線４を走査することにより
試料２から生じた二次電子（ＳＥ−Ｉ）は、電極５の作
る正の電界により、いっそう二次電子検出器３に引き込
まれやすくなる。一方、反射電子（ＢＳＥ）の多くは電
極５に衝突し二次的な二次電子（ＳＥ−II）を生ずる
が、この二次電子は電極５の作る正の電界に束縛され、
二次電子検出器３には入ってこない（図１）。
ている概略断面図で、アウトレンズタイプの走査電子顕
微鏡に適用した場合である。二次電子検出器３の先端
に、スイッチ一つで電源６の正または負の適当な電圧を
かけることのできる電極５を取り付けられている(電極
５は絶縁材７により二次電子検出器から絶縁されてい
る)。電極５に正の適当な電圧をかけたとき、対物レン
ズ１で細く絞られた一次電子線４を走査することにより
試料２から生じた二次電子（ＳＥ−Ｉ）は、電極５の作
る正の電界により、いっそう二次電子検出器３に引き込
まれやすくなる。一方、反射電子（ＢＳＥ）の多くは電
極５に衝突し二次的な二次電子（ＳＥ−II）を生ずる
が、この二次電子は電極５の作る正の電界に束縛され、
二次電子検出器３には入ってこない（図１）。
【００１１】電極５に負の適当な電圧をかけたときに
は、試料２から発生した二次電子（ＳＥ−Ｉ）は電極５
の作る負の電界の作用で、二次電子検出器３に引き込ま
れにくくなる。一方、反射電子（ＢＳＥ）はその多くが
電極５に衝突して二次的な二次電子（ＳＥ−II）を生ず
る。この二次電子は電極５の作る負の電界により二次電
子検出器３に引き込まれやすくなる（図２）。
は、試料２から発生した二次電子（ＳＥ−Ｉ）は電極５
の作る負の電界の作用で、二次電子検出器３に引き込ま
れにくくなる。一方、反射電子（ＢＳＥ）はその多くが
電極５に衝突して二次的な二次電子（ＳＥ−II）を生ず
る。この二次電子は電極５の作る負の電界により二次電
子検出器３に引き込まれやすくなる（図２）。
【００１２】試料のチャージアップのしやすさにより、
スイッチを切り替えれば、チャージアップしにくいとき
にはより高分解能のＳＥＭ像観察が、チャージアップし
やすい試料では、チャージの影響を受けないＳＥＭ像観
察が行える。
スイッチを切り替えれば、チャージアップしにくいとき
にはより高分解能のＳＥＭ像観察が、チャージアップし
やすい試料では、チャージの影響を受けないＳＥＭ像観
察が行える。
【００１３】図３，図４は、インレンズタイプの走査電
子顕微鏡に本発明を適用した場合の概略断面図である。
対物レンズ１の上方に設置された二次電子検出器３の近
くに、スイッチ一つで電源６の正または負の適当な電圧
をかけることのできる電極５（アウトレンズタイプの場
合同様、二次電子検出器から絶縁されている）が取り付
けられている。アウトレンズタイプの場合同様、電極５
に正の適当な電圧をかけたときには、細く絞られた一次
電子線４を走査することにより試料２から発生した二次
電子８が二次電子検出器３に引き込まれ（図３）、電極
５に負の適当な電圧をかけたときには、反射電子９が電
極５に衝突して発生した二次電子１０が二次電子検出器
３に引き込まれる（図４）。その結果、チャージアップ
しにくいときにはより高分解能のＳＥＭ像観察が、チャ
ージアップしやすい試料でも立体感のあるＳＥＭ像観察
が行える。
子顕微鏡に本発明を適用した場合の概略断面図である。
対物レンズ１の上方に設置された二次電子検出器３の近
くに、スイッチ一つで電源６の正または負の適当な電圧
をかけることのできる電極５（アウトレンズタイプの場
合同様、二次電子検出器から絶縁されている）が取り付
けられている。アウトレンズタイプの場合同様、電極５
に正の適当な電圧をかけたときには、細く絞られた一次
電子線４を走査することにより試料２から発生した二次
電子８が二次電子検出器３に引き込まれ（図３）、電極
５に負の適当な電圧をかけたときには、反射電子９が電
極５に衝突して発生した二次電子１０が二次電子検出器
３に引き込まれる（図４）。その結果、チャージアップ
しにくいときにはより高分解能のＳＥＭ像観察が、チャ
ージアップしやすい試料でも立体感のあるＳＥＭ像観察
が行える。
【００１４】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
二次電子検出器の先端もしくはその近傍に取り付けた電
極にかける電圧を変えることにより、チャージアップし
にくい試料に対しては試料から発生した二次電子のみで
像を形成し、チャージアップしやすい試料に対しては反
射電子由来の二次電子のみで像を形成すれば、チャージ
アップの無い場合にはより分解能の高いＳＥＭ像が得ら
れ、チャージアップがある場合でも立体感のあるＳＥＭ
像を得ることができる。
二次電子検出器の先端もしくはその近傍に取り付けた電
極にかける電圧を変えることにより、チャージアップし
にくい試料に対しては試料から発生した二次電子のみで
像を形成し、チャージアップしやすい試料に対しては反
射電子由来の二次電子のみで像を形成すれば、チャージ
アップの無い場合にはより分解能の高いＳＥＭ像が得ら
れ、チャージアップがある場合でも立体感のあるＳＥＭ
像を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例になるアウトレンズタイプの
走査電子顕微鏡に適用した場合で、電極に正の適当な電
圧をかけた場合の概略断面図である。
走査電子顕微鏡に適用した場合で、電極に正の適当な電
圧をかけた場合の概略断面図である。
【図２】アウトレンズタイプの走査電子顕微鏡の電極に
負の適当な電圧をかける場合の概略断面図である。
負の適当な電圧をかける場合の概略断面図である。
【図３】本発明の一実施例になるインレンズタイプの走
査電子顕微鏡に適用した場合で、電極に正の適当な電圧
をかけた場合の概略断面図である。
査電子顕微鏡に適用した場合で、電極に正の適当な電圧
をかけた場合の概略断面図である。
【図４】インレンズタイプの走査電子顕微鏡の電極に負
の適当な電圧をかけた場合の概略断面図である。
の適当な電圧をかけた場合の概略断面図である。
１…対物レンズ、２…試料、３…二次電子検出器、４…
一次電子線、５…電極、６…電源、７…絶縁材、８…試
料から発生した二次電子、９…反射電子、１０…二次的
に発生した二次電子。
一次電子線、５…電極、６…電源、７…絶縁材、８…試
料から発生した二次電子、９…反射電子、１０…二次的
に発生した二次電子。
Claims (2)
- 【請求項１】電子銃から放出された電子線を加速する手
段と、その加速された電子線を試料上で収束させる手段
と、その収束された電子線を試料上で走査する手段と、
走査したことにより試料上から発生する二次電子を検出
するための検出器と、検出器の信号を走査電子顕微鏡像
として陰極線管等に表示する手段を備えた走査電子顕微
鏡において、前記検出器の先端もしくはその近傍に正ま
たは負の電圧をかけることのできる電極を設け、電極に
かける電圧により試料より生じた純粋な二次電子信号
と、前記試料より放出された反射電子が前記電極への衝
突により生じさせた二次的な二次電子信号を区別するこ
とを特徴とする走査電子顕微鏡。 - 【請求項２】 電子銃から放出された電子線を加速する手
段と、その加速された電子線を試料上で収束させる手段
と、その収束された電子線を試料上で走査する手段と、
走査したことにより試料上から発生する二次電子を検出
するための検出器と、検出器の信号を走査電子顕微鏡像
として陰極線管等に表示する手段を備えた走査電子顕微
鏡において、 前記検出器の先端もしくはその近傍に、正または負の電
圧の印加によって二次電子を引き込み、或いは進行を妨
げる電界が形成される電極を設け、前記電界により、試
料より生じた純粋な二次電子信号と、前記試料より放出
された反射電子が前記電極への衝突により生じさせた二
次的な二次電子信号を区別することを特徴とする走査電
子顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05538993A JP3261792B2 (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | 走査電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05538993A JP3261792B2 (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | 走査電子顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06267484A JPH06267484A (ja) | 1994-09-22 |
| JP3261792B2 true JP3261792B2 (ja) | 2002-03-04 |
Family
ID=12997162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05538993A Expired - Lifetime JP3261792B2 (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | 走査電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3261792B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1117125B1 (en) | 1998-09-25 | 2014-04-16 | Hitachi, Ltd. | Scanning electron microscope |
| JP4596061B2 (ja) * | 2008-09-01 | 2010-12-08 | 株式会社日立製作所 | 走査形電子顕微鏡 |
| US8222600B2 (en) * | 2009-05-24 | 2012-07-17 | El-Mul Technologies Ltd. | Charged particle detection system and method |
-
1993
- 1993-03-16 JP JP05538993A patent/JP3261792B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06267484A (ja) | 1994-09-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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