JPH0432792A - 二次電子検出器 - 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１ 本発明は、走査形電子顕微鏡及びその類似装置に係り、
特に低加速領域において高分解能でかつ二次電子の高検
出効率に好適な二次電子検出器に関する。 ［従来の技術］ 走査形電子顕微鏡の分解能を向上させるために、試料を
レンズの内部に配置したインレンズ形対物レンズが用い
られている。この場合、二次電子検出器は対物レンズの
電子銃側に配置する必要がある。二次電子検出器にはシ
ンチレータが用いられており、数ｋＶ以上の電圧が印加
されている。したがって、この印加電圧による電界を軸
対称になるように構成し、−次電子線が軸上を通過する
ようにしてレンズの軸外収差を受けないようにする必要
がある。特に、数ｋＶ以下の加速電圧では、分解能低下
を防ぐために重要な技術である。 このように構成した二次電子検出器に、第４図（特開平
１−２９２２８２）に示すようなものがある。しかし、
本構成ではシンチレータ５１で発生した光のうち、ライ
トガイド５７より遠い部分で発生した光はガラス円筒５
６により十分にライトガイドに導くことができなかった
。したがって、二次電子検出効率が悪いという問題があ
った。

【発明が解決しようとする課題１ 本発明の目的は、軸対称な二次電子検出器において二次
電子から変換された光を効率よく集光することにより、
高検出効率が得られる二次電子検出器を提供することに
ある。 （課題を解決するための手段］ 二次電子を光に変換するためには、一般にシンチレータ
を用いている。このシンチレータで発生した光を損失な
くライトパイプに導くことができれば高効率な二次電子
検出器が実現できる。そのためには第４図のシンチレー
タ５１に取り付けであるガラス円筒５６とライトパイプ
５７を一体にしたものにすればよい。たとえば、光ファ
イバーを用いれば可能となる。この場合、光を軸方向か
ら入射できるようにする必要がある。 ところで、光ファイバーは自由に曲げることができるが
、多数本束ねたファイバーを極度に曲げることは実際に
は困難である。したがって、通常のファイバーを用いて
その断面をシンチレータに取付け、フォトマルまで引出
すことは現実の取付は寸法を考慮すると非常に難しい。 そこで、本発明では、螢光光ファイバーを用いることを
考案した。このファイバーは、必ずしも光を軸方向から
入射させる必要がないために、限られた寸法に容易に取
り付けることができる。 ［作用１ 一般に、光の取りだしは透過率がよく、表面が鏡面に磨
かれたガラスを用いている。これは、シンチレータで発
生した光をできるだけ損失しないようにしているためで
ある。特に、ガラスの表面を鏡面に磨くのは、ガラスの
表面で光を全反射させて、光がガラスの外に逃げるのを
防ぐためである。したがって、第３図（ａ）に示すよう
に光は必ず軸方向から入射させる必要がある。 一方、本発明で用いる螢光光ファイバーは、通常のファ
イバーの中に螢光剤が含有されたものである。光が入射
してくると、この螢光剤によりその点から光を発する。 そのために第３図（ｂ）に示すようにファイバーの側面
から光を入射させても光を軸方向に取りだすことができ
る。本発明は、このような原理に基づいてなされたもの
で、このことにより限られた寸法内で配置をできるよう
にしたものである。 【実施例】 本発明の一実施例を第１図により説明する。 電子銃（図示略）からでた電子線１は、幾つかのレンズ
（本実施例では対物レンズ２以外省略）により細く絞ら
れて試料３上を照射する。このとき、試料３からでてき
た二次電子４は、二次電子検出器５により検出されて映
像信号となる。走査型電子顕微鏡のような装置では電子
線を試料上で二次元的に走査する偏向器があるが１本図
では省略している。ここで、二次電子検出器５はシンチ
レータ５１、螢光光ファイバー５２ならびにフォトマル
チプライヤ−（本図では省略）で構成されている。試料
３からでてきた二次電子４はシンチレータ５１で光に変
換され、その光は螢光光ファイバー５２の側面から入射
して取りだされる。 別の実施例を第２図に示す。本図は二次電子検出器５の
みを示しである。本実施例では、シンチレータ５１に接
しているライトガイド５４のみ螢光剤を含有させており
、ライトガイド５５は通常のガラス部材を用いている。 以上実施例を示したが、螢光剤を含有させたライトガイ
ド５４や螢光光ファイバー５２の光の入射面以外は鏡に
なるように金属を蒸着し、螢光物質であらゆる方向にで
た光ができるだけ取り出せるようにしてもよい。また、
本実施例では試料が対物レンズの内部に配置される例を
示したが、試料が対物レンズの下側に配置され、二次電
子検出器は対物レンズの上側にある構成であってもよい
ことはいうまでもない。 さらに、本発明は走査形電子顕微鏡に対して述べたが、
これに限ることなく類似の電子線応用装置一般に適用で
きるし、さらにイオン線のような荷電粒子線応用装置一
般に適用できることは言うまでもない。

【発明の効果】

本発明によれば、二次電子検出器を軸対称に構成するこ
とができ、かつシンチレータで発生した光を十分検出で
きるので、高分解能でかつ二次電子の高検出効率が得ら
れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例になる二次電子検出器の概略
構成図、第２図は本発明の他の一実施例になる二次電子
検出器の概略構成図、第３図は本発明の原理説明図、第
４図は従来の二次電子検出器の概略構成図である。 符号の説明 １・・・電子線、２・・・対物レンズ、３・・・試料、
４・・・二次電子、５・・・二次電子検出器、５１・・
・シンチレータ、５２・・・螢光光ファイバー、５４・
・・螢光物入りライトガイド、５５・・・ライトガイド
、５６・・・ガラス円筒、５７・・・ライトパイプ、５
３．５８・・・アース電極、６・・・ガラスパイプ、９
・・・螢光光ファイバＶＪ１図 ￥１２回 第３図 箒４区

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電子銃からでた電子線を細く絞って試料に照射する
   レンズ手段、該電子線を該試料上で二次元的に走査する
   走査手段、該試料からでてくる二次電子を検出する検出
   手段とからなる装置において、該検出手段は二次電子を
   光に変換する手段と該光を取り出すライトガイドを有し
   、該光に変換する手段は軸対称に構成してこの変換手段
   と接しているライトガイドには螢光剤を含有させたもの
   を用いたことを特徴とする二次電子検出器。 ２、第１項記載のライトガイドは、螢光光ファイバーを
   用いたことを特徴とする第１項記載の二次電子検出器。 ３、第１項記載の螢光剤を含有させたライトガイドの光
   の入射面以外を鏡で覆うように構成したことを特徴とす
   る第１項もしくは第２項記載の二次電子検出器。 ４、第１項記載の試料は、レンズの内部に配置されたこ
   とを特徴とする第１項から第２項記載のいずれかの二次
   電子検出器。