JPH04242060A - 反射電子顕微鏡 - Google Patents

反射電子顕微鏡

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JPH04242060A
JPH04242060A JP190791A JP190791A JPH04242060A JP H04242060 A JPH04242060 A JP H04242060A JP 190791 A JP190791 A JP 190791A JP 190791 A JP190791 A JP 190791A JP H04242060 A JPH04242060 A JP H04242060A
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誠 嘉藤
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、試料に垂直に一次電子
ビームを減速して照射し、その結果発生した反射電子を
結像するようにした反射電子顕微鏡に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は、従来の反射電子顕微鏡(LEE
M:Low Energy Electron Ref
lectionMicroscope )を示している
。1は電子銃であり、電子銃1からの一次電子ビームは
、数10kVに加速され、照射レンズ系2によって集束
される。一次電子ビームは、その光軸上に配置されたセ
クター型マグネット3による紙面に垂直方向の磁場によ
って偏向を受け、試料4に垂直入射する。試料4の前面
には、電極5,6が配置されているが、電極5はアース
電位に保たれ、電極6と試料4にはそれぞれ電源7から
所定の電圧が印加される。試料4への一次電子ビームの
照射に基づいて発生した反射電子は、電極5,6によっ
て一次電子ビームの初期の加速電圧である数10kVま
で加速され、マグネット3による磁場によって偏向され
、偏向された反射電子は、結像レンズ系8によって蛍光
板9上に結像される。
【0003】上記構成において、電子銃1からは約10
kVの加速電圧の電子ビームが発生され、この一次電子
ビームは、照射レンズ系2によって集束され、更に、マ
グネット3による磁場によって偏向され、試料4に垂直
に入射させられる。この時、試料4の前面に配置された
電極5,6および試料4には、電源7から所定の電圧が
印加されており、これら電極と試料によってカソードレ
ンズが形成される。一次電子ビームは、このカソードレ
ンズによって減速され、100V程度の加速電圧で試料
4に入射する。試料への一次電子ビームの入射によって
反射電子が発生するが、この反射電子は、試料前面のカ
ソードレンズによって加速され、最終的には電極5によ
って一次電子ビームの加速電圧と同じ数10kVに加速
される。加速された反射電子は、マグネット3が形成す
る紙面に垂直な磁場によって偏向され、一次電子ビーム
の光路とはこの磁場によって分離される。マグネット3
によって入射一次電子ビームとは異なった方向に偏向さ
れた反射電子は、結像レンズ系8によって蛍光板9上に
結像され、この蛍光板上に試料の反射電子線像が得られ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記反射電子顕微鏡の
反射電子結像系においては、試料の像を得るために光軸
対称な光学特性が要求される。しかしながら、上記した
従来装置では、入射一次電子ビーム光路と反射電子光路
との分離のためにセクター型マグネット3を用いている
が、このセクター型マグネット3は、光軸に対しては非
対称な光学系であり、紙面に平行な方向と、紙面に垂直
な方向では、通過する電子に対しての特性が非常に異な
る。反射電子像に関し、この紙面に対し、平行な方向と
垂直な方向で焦点距離を合わせ、また、倍率を等しくす
ること、更には、収差も小さくしなければならないが、
このような要求を満たすマグネットの形状を決定するこ
とは非常に困難である。
【0005】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、反射電子の結像系を実質的に光軸
対称とすることができる反射電子顕微鏡を実現するにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に基づく反射電子
顕微鏡は、電子ビーム源と、電子ビーム源からの一次電
子ビームを試料に向け照射するための照射レンズ系と、
試料の前方に設けられ、試料に照射される一次電子ビー
ムを減速する減速レンズ系と、試料への一次電子ビーム
の照射によって発生した反射電子を結像する結像系とを
有した反射電子顕微鏡において、試料の前方に電場と磁
場とより成るウィーンフィルターを配置し、該ウィーン
フィルターの電場と磁場の強度を、一次電子ビームがウ
ィーンフィルターを通過した際に偏向され、試料に垂直
に入射するように、および、試料からの反射電子がウィ
ーンフィルターを直進するような値にセットしたことを
特徴としている。
【0007】
【作用】本発明に基づく反射電子顕微鏡は、試料の前方
に電場と磁場とより成るウィーンフィルターを配置し、
該ウィーンフィルターの電場と磁場の強度を、一次電子
ビームがウィーンフィルターを通過した際に偏向され、
試料に垂直に入射するように、および、試料からの反射
電子がウィーンフィルターを直進するような値にセット
して、反射電子が一次電子ビームの偏向場の影響を受け
ることをなくし、反射電子の結像系を実質的に光軸対称
とすることを可能とする。
【0008】
【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。図1は、本発明の一実施例である反射電子
顕微鏡を示しており、図2の従来装置と同一部分には同
一番号を付してある。この実施例と図2の従来装置との
相違点は、一次電子ビームと反射電子とを分離するため
に、セクター型マグネット3に代え、一対の電極11と
一対の磁石12とより成るウィーンフィルター13を用
いたことである。そして、試料4からの反射電子の結像
レンズ系8は、ウィーンフィルター13の上部に配置さ
れ、その光軸は試料4に垂直とされている。
【0009】このような構成において、照射レンズ系2
からの一次電子ビームは、ウィーンフィルター13に入
射する。ウィーンフィルター13においては、電場ベク
トルEと磁場ベクトルBが形成されているが、この電場
ベクトルEと磁場ベクトルBが入射一次電子ビームに及
ぼす力は、同じ向きとされている。その結果、一次電子
ビームは、電場ベクトルEと磁場ベクトルBによって大
きく偏向され、試料4に向け垂直に入射させられる。一
方、試料4から発生し、カソードレンズによって加速さ
れた反射電子は、ウィーンフィルター13に入射するが
、一次電子ビームに対して同じ向きの力を及ぼす電場ベ
クトルEと磁場ベクトルBは、逆の方向から入射する反
射電子に対しては、互いに逆の向きの力となっている。 従って、この電場と磁場の力が丁度釣り合うようにベク
トルEとベクトルBとの強さの比を設定すれば、反射電
子に対しては、何の偏向作用も及ぼさないことになる。 なお、この時のEとBとの関係は、反射電子の速度をv
とすると、E=vBとなる。この結果、反射電子に対し
ては、実質的に対称的な光学要素のみによって結像を行
うことができ、軸合わせの調整が容易となり、また、収
差を小さくすることができる。
【0010】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に基づく反
射電子顕微鏡は、試料の前方に電場と磁場とより成るウ
ィーンフィルターを配置し、該ウィーンフィルターの電
場と磁場の強度を、一次電子ビームがウィーンフィルタ
ーを通過した際に偏向され、試料に垂直に入射するよう
に、および、試料からの反射電子がウィーンフィルター
を直進するような値にセットしているので、反射電子が
一次電子ビームの偏向場の影響を受けることがなくなり
、反射電子の結像系を実質的に光軸対称とすることがで
きる。従って、軸合わせや焦点距離、さらには倍率の調
整が容易となり、また、反射電子の結像系の収差も極め
て小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】  本発明の一実施例である反射電子顕微鏡を
示す図である。
【図2】  従来の反射電子顕微鏡を示す図である。
【符号の説明】
1…電子銃          2…照射レンズ系3…
マグネット      4…試料 5,6…電極        7…電源8…結像レンズ
系    9…蛍光板 11…電極          12…磁石13…ウィ
ーンフィルター

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  電子ビーム源と、電子ビーム源からの
    一次電子ビームを試料に向け照射するための照射レンズ
    系と、試料の前方に設けられ、試料に照射される一次電
    子ビームを減速する減速レンズ系と、試料への一次電子
    ビームの照射によって発生した反射電子を結像する結像
    系とを有した反射電子顕微鏡において、試料の前方に電
    場と磁場とより成るウィーンフィルターを配置し、該ウ
    ィーンフィルターの電場と磁場の強度を、一次電子ビー
    ムがウィーンフィルターを通過した際に偏向され、試料
    に垂直に入射するように、および、試料からの反射電子
    がウィーンフィルターを直進するような値にセットした
    ことを特徴とする反射電子顕微鏡。
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