JPH02112141A - 荷電ビーム装置における信号検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、荷電ビームを試料に照射した際に発生した２
次電子等の荷電粒子を検…する検山器としてマイクロチ
ャンネルプレートを用いた荷電ビム装置における信号検
出回路に関する。

（従来の技術） 第２図は電子ビームａＩｌｌ長装置の例を示しており、
］は電子銃である。電子銃］から発生した電子ビムは、
集束レンズ２によって試料３」二に細く集束される。電
子ビームは、走査信号発生器４から偏向コイル５に供給
される走査信号に応じて走査される。又、走査信号の内
のブランキング信号はブランキング電極６に供給され、
このブランキング信号か電極６に印加されると、電子ビ
ームは図で点線で示すように偏向され、アパーチャ板７
に照射される。

試料３への電子ビームの照射に基づいて発生した電子、
例えば２次電子は、マイクロチャンネルプレート８と検
出電極９から成る信号検出器によって検出される。マイ
クロチャンネルプレート８の入射面には電源１０から１
００ｖ程度の２次電子収集電圧が印加され、マイクロチ
ャンネルプレート７の入射面と出射面との間には、２次
電子の入射によって発生した電子を増倍するための高電
圧（例えば１ｋＶ）が電源１１から供給される。

マイクロチャンネルプレート８によって増倍され出射し
た電子は、検出電極９によって検出される。検出電極９
によって検出された信号は、増幅器１２によって増幅さ
れ、発光素子１３に供給されて検出信号強度に応じて発
光素子１３を発光させる。発光素子１３の発光は、受光
素子１４によって検出され、その検出信号は増幅器１５
によって増幅された後、通常ビデオ信号として用いられ
る。

（発明が解決しようとする課題） 上述した構成では、検出電極９が高圧に浮いた状態にあ
るので、検出電極９からの検出信号に対して、更に発光
素子Ｂを最適に動作させるために必要な直流バイアス分
がポテンショメータ１７によって加えられる（これは可
変でなく固定でもよい）。この直流分による発光素子１
３の発光により、接地側の検出信号にも直流分が重畳し
てしまう。しかし、この直流分は、検出信号にとっては
不要な直流分である。このため、従来では、増幅器１５
に印加される検出信号にポテンショメータ１６によって
調整される所定電圧を印加し、検出信号に含まれる不要
な直流分をキャンセルするようにしているが、この調整
は面倒であり、又、この不要な直流分のレベルが時間に
応じて変動した場合には、その都度調整を行わねばなら
なかった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、その目
的は、簡単な構成により、自動的に不要な直流分のキャ
ンセルを行うことかできる荷電ビム装置における信号検
出回路を実現することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明に基づく荷電ビーム装置における信号検出回路は
、荷電ビームの照射に基づいて試料から発生した荷電粒
子が入射するマイクロチャンネルプレートと、マイクロ
チャンネルプレートによって増倍された荷電粒子を検出
する検出電極と、検出電極の出力信号が供給される発光
素子と、発光素子からの光を検出する受光素子とを備え
た信号検出回路において、試料に照射される荷電ビーム
のブランキング期間の受光素子の出力信号強度をラッチ
する手段を設け、非ブランキング期間の受光素子の出力
信号強度からラッチされた信号強度を減じるように構成
したことを特徴としている。

（作用） マイクロチャンネルプレートを用いた信号検出回路では
、試料に照射する電子ビームのブランキング期間であっ
ても非ブランキング期間であっても検出信号の不要な直
流分は等しいことから、非ブランキング期間の検出信号
強度からブランキング期間の信号強度を減じることによ
り、不要な直流分のキャンセルを行う。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。第１図は本発明に基づく電子ビーム装置を示している
が、第２図と同一構成要素には同一番号を付しである。

この実施例において、受光素子１４の出力信号は、増幅
器２０によって増幅された後、減算器２１とＡ−Ｄ変換
器２２に供給される。Ａ−Ｄ変換器２２には走査信号発
生器４からブランキング信号が供給されており、電子ビ
ームのブランキング期間中の受光素子の出力信号（アナ
ログ信号）がディジタル変換され、その時の値がラッチ
回路２３に記憶される。このラッチ回路２３に記憶され
る電子ビームのブランキング期間の受光素子の出力信号
強度は、ブランキング信号毎に書き換えられ、常に最新
の値が記憶される。

このラッチ回路２３に記憶された値はり、−Ａ変換器２
４によってアナログ変換され、増幅器２０によって増幅
された信号との減算が減算器２１によって行われる。こ
の減算された信号は、ビデオ信号として用いられる。

このような構成における動作は次の通りである。

電子ビームが試料３に照射されている時（非ブランキン
グ時）には、発光素子１３には電子ビームの試料３への
照射に基づいて得られた２次電子信号と前記の直流バイ
アス分などの重畳した信号が供給され、その信号強度に
応じて発光する。次に、走査信号の帰線期間の電子ビー
ムブランキング時には、電子ビームは試料３には照射さ
れず、この時、２次電子信号は得られないものの、発光
素子１３は前記直流バイアス分によって発光する。この
電子ビームのブランキング期間の発光素子の発光に基づ
く受光素子１４からの信号はラッチ回路２３に供給され
て記憶される。このラッチ回路２３に記憶された値は、
Ｉ）−Ａ変換器２４によってアナロク変換されて減算器
２１に供給され、受光素子］４からの信号との減算か行
われる。この結果、増幅器２０からの２次電子信号と不
要な直流分とが重畳した信号は、減算器２１において不
要な直流分のみが減しられ、２次電子に基つく信号のみ
を得ることができる。

尚、上記実施例では試料からの２次電子を検出する様に
したが反射電子を検１」４する様にしてもよい。又、電
子ビームを使用した装置を例に上げたか、イオンビーム
を使用した装置にも応用可能である。更に、イオンビー
ム装置に応用した場合、２次イオンを検出する様にして
もよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明においては、電子ビームの
ブランキング期間に生しる不要な直流分を検出して記憶
し、非ブランキング期間においてこの不要な直流分を減
じるように構成しているため、極めて正確に検１］１信
号の不要な直流分のキャンセルを行うことができる。又
、温度ドリフＩ・等によって、不要な直流分の強度レベ
ルか変化してもラッチ回路に記憶される値は常に最新の
ものに書き換えられているため、キャンセルする不要な
直流分の値は自動的に調整され、常に市確に不要な直流
分のキャンセルを行うことかできる。更に、受光素子の
１１つ力信号の不要な直流分には、その前段の増幅器の
オフセラＩ・電圧分やリーク電流等によって生し、る直
流成分も重畳しており、結果として、これらの直流成分
も併せてキャンセルすることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である電子ビーム装置を示
す図、第２図は、従来装置を示す図てある。 １・・電子銃　　　　　２・・集束レンス３・・試料　
　　　　　４・・走査信号発生器５・・・偏向コイル　
　　６・・ブランキング電極７・アパーチャ板 ８・・・マイクロチャンネルプレート ９・・検出電極　　　　１０，１．１ノ・電源１２１５
・・増幅器　１３・・・発光素子１４受光素子 １．６，１．７・・・ポテンショメータ２０・・増幅器
　　　　２１−・・・減算器２２・・Ａ−Ｄ変換器　２
３・・・ラッチ回路２４・Ｄ−Ａ変換器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 荷電ビームの照射に基づいて試料から発生した荷電粒子
   が入射するマイクロチャンネルプレートと、マイクロチ
   ャンネルプレートによって増倍された荷電粒子を検出す
   る検出電極と、検出電極の出力信号が供給される発光素
   子と、発光素子からの光を検出する受光素子とを備えた
   信号検出回路において、試料に照射される荷電ビームの
   ブランキング期間の受光素子の出力信号強度をラッチす
   る手段を設け、非ブランキング期間の受光素子の出力信
   号強度からラッチされた信号強度を減じるように構成し
   た荷電ビーム装置における信号検出回路。