JPH0660841A

JPH0660841A - 走査型電子顕微鏡

Info

Publication number: JPH0660841A
Application number: JP4319981A
Authority: JP
Inventors: Shohei Suzuki; 正平鈴木; Keitarou Hara; 景太郎原
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1992-06-11
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 1994-03-04

Abstract

(57)【要約】【目的】正イオンが試料にチャージアップするのに起
因して２次電子信号のＳＮ比が低下するのを防止する。【構成】電子銃１５が配置された第１室１と試料７が
収納される第２室２とが圧力制限アパーチャ板３を介し
て接している。圧力制限アパーチャ板３と試料７との間
に、中央に孔１９ａが形成されたイオンコレクター１９
を配置し、このイオンコレクター１９に可変電圧源２０
より所定の電圧を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば所謂環境制御型
の走査型電子顕微鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常の走査型電子顕微鏡は、真空中に配
置された試料（ターゲット）から放出される２次電子を
シンチレータの発光により検出している。これに対し
て、所謂環境制御型の走査型電子顕微鏡は、水蒸気等の
低圧気体中に配置された試料からの２次電子をその気体
によりガス増倍（電子増倍）し、この増倍された２次電
子を検出電極で直接検出している。斯かる環境制御型の
走査電子顕微鏡によれば、通常の電子顕微鏡では観察で
きないような種々の試料を観察することができる。

【０００３】ただし、通常の低加速走査型電子顕微鏡に
おいては、試料に入射する１次の電子線の量と試料から
放出される２次電子の量とがほぼ等しいのに対して、環
境制御型の走査型電子顕微鏡においては、電子ビームの
加速電圧が比較的大きいために、試料に入射する１次の
電子線の量よりも試料から放出される２次電子の量が少
ない傾向がある。そのため、環境制御型の走査型電子顕
微鏡では、試料が負にチャージアップ（帯電）され易く
なるので、その試料の負のチャージを中和させる機構が
必要である。

【０００４】図４（ａ）は従来の環境制御型の走査型電
子顕微鏡の一例を示し、この図４（ａ）において、電子
銃（図示省略）が収納された真空室１（実際には、差動
排気のためにアパーチャにより区切られた複数の部屋か
らなる）と試料室２（外枠は不図示）とが圧力制限アパ
ーチャ板３を介して接している。その圧力制限アパーチ
ャ板３の周囲には絶縁体４を介して電磁レンズよりなる
対物レンズ５が配置されている。試料室２には図示省略
した供給源より電子増倍作用のある気体（例えば水蒸
気）が供給されると共に、試料室２の気体の圧力は図示
省略した真空ポンプにより０．１〜数１０Ｔｏｒｒ程度
に保たれている。また、試料室２の気体は圧力制限アパ
ーチャ板３のアパーチャ３ａを通って真空室１中に流れ
るが、真空ポンプ６により真空室１の気体の圧力は試料
室２の内部よりも小さい圧力（高い真空度の状態）、例
えば圧力制限アパーチャ板３の真上で１０^-2〜１０^-3Ｔ
ｏｒｒ程度に保たれている。実際には上述したように、
真空室１はアパーチャにより複数の部屋に分離されてお
り、各々の部屋に真空ポンプが設けられ電子銃は最も高
い真空度の部屋に配置されている。

【０００５】試料室２の内部に観察対象とする絶縁物よ
りなる試料７が収納される。また、この従来例では、圧
力制限アパーチャ板３が２次電子検出器を兼ねており、
圧力制限アパーチャ板３に可変電圧源８より試料７に対
して正の電圧が印加されている。その圧力制限アパーチ
ャ板３から得られる２次電子信号がプリアンプ９を介し
て図示省略した処理装置に取り込まれる。

【０００６】試料７の観察を行う場合には、真空室１の
電子銃から放出された電子ビームが圧力制限アパーチャ
板３のアパーチャ３ａを通過して試料７上に集束され、
この集束された電子ビームが走査される。このときに、
試料７から放出される２次電子は２次電子検出器として
の圧力制限アパーチャ板３の電場により試料室２中の気
体によりガス増幅され、その結果生じた正イオンが試料
７に照射されて、電子ビームの照射により生じた試料７
の負のチャージが中和される。また、電子増倍された２
次電子は圧力制限アパーチャ板３に取り込まれ、この２
次電子信号がプリアンプ９を介して外部の処理装置に取
り込まれる。

【０００７】図４（ｂ）は従来の環境制御型の走査型電
子顕微鏡の他の例を示す。この従来例は圧力制限アパー
チャ板と２次電子検出器とを分離したものであり、この
図４（ｂ）において図４（ａ）と対応する部分には同一
符号を付してその詳細説明を省略する。図４（ｂ）にお
いて、圧力制限アパーチャ板３の周囲で且つ試料７の上
方に、内径数ｍｍのリング状の２次電子検出器１０が配
置され、２次電子検出器１０には可変電圧源１１より正
の電圧が印加されている。また、２次電子検出器１０か
らの２次電子信号がプリアンプ１２を介して図示省略し
た処理装置に取り込まれている。更に、圧力制限アパー
チャ板３にも可変電圧源８より試料７に対して正の電圧
が印加されている。

【０００８】この場合、絶縁物よりなる試料７から放出
される２次電子は、２次電子検出器１０の電場により２
次電子検出器１０の方向に運動しようとするが、この方
向は電磁レンズ５によって発生する磁力線を横切る方向
である。そこで、２次電子は直線的に２次電子検出器１
０に飛び込めなくなりレンズ磁場に絡み付くような運動
を始める。この２次電子及び試料室２の内部の気体のガ
ス増幅の結果生じた電子群は、最終的には最も電圧の高
い２次電子検出器１０に吸収されることになるが、その
走行距離は直線的に飛び込む場合と比べて数倍にも長く
なる。また、圧力制限アパーチャ板３に正の電圧を多少
引加することによって、２次電子及び電子群は圧力制限
アパーチャ板３の方向に多少引っ張られながら最終的に
２次電子検出器１０に吸収されることになるので、走行
距離はさらに長くなる。この結果として、図４（ｂ）の
装置は図４（ａ）の装置と比べて、試料室２がより高い
真空度（気体の圧力がより小さい状態）で図４（ａ）の
装置と同等の電子増幅率を持つことになる。気体の圧力
が小さい状態では１次の電子ビームの散乱も少なくなる
ため、図４（ｂ）の装置は図４（ａ）の装置より良好な
ＳＮ比で２次電子の検出を行うことができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、それら
図４（ａ）の装置及び図４（ｂ）の装置ともに、１次の
電子ビームに比べ遥かに過剰な正イオンが試料７に降り
注ぐため、試料７の絶縁性が高い場合にはその試料７が
正にチャージアップするようになる。このチャージアッ
プの結果、２次電子検出器と試料との間の電位差が小さ
くなり、電子増幅率が減少する。そのために、２次電子
検出器のゲインが低下して得られる観察画像のＳＮ比が
低下するという不都合がある。

【００１０】また、２次電子検出器と試料との間の電位
差を２次電子検出器の電圧の上昇で補おうとしても、今
度は２次電子検出器とその近傍のアース電位の金属（例
えばレンズ）との間の電位差が大きく成り過ぎてそれら
の間に微小放電が起こる。そして、その微小放電ノイズ
が観察画像上に現れて、結局はＳＮ比を向上させること
が出来ない。

【００１１】本発明は斯かる点に鑑み、正イオンが試料
にチャージアップして２次電子信号のＳＮ比が低下する
のを防止できる走査型電子顕微鏡を提供することを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明による走査型電子
顕微鏡は、例えば図１（ａ）に示す如く、電子線源（１
５）から射出した電子線の通路を形成する真空室（１）
と、真空室（１）に圧力制限開口（３ａ）を挟んで連結
され、電子増倍作用のある気体が供給されると共に、試
料（７）が収納される試料室（２）と、その電子線源
（１５）により発生した電子線をその圧力制限開口（３
ａ）を通して試料室（２）に収納された試料（７）上に
集束する集束手段（１６，５）と、その集束された電子
線をその試料（７）上で走査する走査手段（１７）と、
試料室（２）に配置され、その試料（７）から発生した
後にその気体により電子増倍された２次電子を検出する
２次電子検出手段（３）とを有する走査型電子顕微鏡に
おいて、その２次電子検出手段（３）とその試料（７）
との間の試料室（２）に、その電子線源（１５）からの
電子線を通過させる孔（１９ａ）を有し、その気体の電
子増倍作用により生じるイオンを収集するための電極
（１９）を配置したものである。

【００１３】また、電極（１９）の孔（１９ａ）の径
は、試料室（２）外からの操作により、任意に変化でき
るようになっていてもよい。

【００１４】この場合、その電極が、例えば図３に示す
電極（２２）のように、試料室（２）をその電極（２
２）からその圧力制限開口（３ａ）側の第１室（２ａ）
とその電極（２２）からその試料（７）側の第２室（２
ｂ）とに分離し、それら第１室（２ａ）と第２室（２
ｂ）とにそれぞれ排気手段（２３，１８）を設け、それ
ら第１室と第２室とを独立に排気するようにしてもよ
い。

【００１５】

【作用】斯かる本発明によれば、試料（７）より上方
に、１次の電子ビーム及び２次電子が通過出来る孔（１
９ａ）が設けられた電極（１９）がイオンコレクターと
して設置され、その電極（１９）により１次の電子ビー
ムの中和に寄与しない大多数の正イオンが吸収される。
このように、そのイオンコレクターとしての電極（１
９）により大多数のイオンが吸収されると、試料（７）
は正にチャージアップすることがなく、試料（７）と２
次電子検出手段（３）との間の電圧が一定に保たれる。
従って、常に高いレベルで一定のＳＮ比の２次電子信号
が得られ、この２次電子信号よりノイズの少ない良好な
観察画像が得られる。

【００１６】また、電極（１９）の孔（１９ａ）の径が
可変である場合には、その径を変化させることによって
試料（７）上に降り注ぐ正イオンの量を制御することが
できる。１次の電子ビームによる試料（７）の負のチャ
ージアップを丁度中和するだけの正イオンを試料（７）
上に降らせることにより、試料（７）は完全に中和され
る。従って、より良好な観察画像を得ることができるこ
とになる。

【００１７】また、試料室（２）を例えば図３に示すよ
うに、その電極（２２）からその圧力制限開口（３ａ）
側の第１室（２ａ）とその電極（２２）からその試料
（７）側の第２室（２ｂ）とに分離し、それら第１室と
第２室とを独立に排気するようにした場合には、第１室
（２ａ）の気体の圧力を低くして、第２室（２ｂ）の気
体の圧力を高く設定する。これにより、試料（７）に入
射する１次の電子線の散乱が少なくなり、２次電子信号
のＳＮ比が更に改善される。また、第２室（２ｂ）内の
気体によるガス増倍（電子増倍）の量が多くなり、正イ
オンもより多く発生するので、試料（７）の負のチャー
ジがより良好に中和される。

【００１８】

【実施例】以下、本発明による走査型電子顕微鏡の第１
実施例につき図１（ａ）を参照して説明する。本例は、
環境制御型の走査型電子顕微鏡に本発明を適用したもの
であり、この図１（ａ）において、図４（ａ）及び
（ｂ）に対応する部分には同一符号を付してその詳細説
明を省略する。

【００１９】図１（ａ）は本実施例の走査型電子顕微鏡
を示し、この図１（ａ）において、真空室１の上部には
電子銃１５が配置され、真空室１の中段の外側にはコン
デンサーレンズ１６が配置され、第１室の下段の外側に
は電磁偏向器１７が配置されている。尚、真空室１は概
念的に一つの部屋で示したが、実際には複数の圧力制限
アパーチャ板にて仕切られた例えば３つの部屋から構成
されており、各々の部屋が真空ポンプにより差動排気さ
れるように構成されている。そして、最も真空度の高い
部屋に電子銃１５が設けられる。また、真空室１と圧力
制限アパーチャ板３を挟んで絶縁性の試料７が収納され
た試料室２が配置され、この試料室２には図示省略した
供給源よりガス増倍（電子増倍）作用のある気体（例え
ば水蒸気）が供給されると共に、試料室２の気体の圧力
は真空ポンプ１８により０．１〜数１０Ｔｏｒｒ程度に
保たれている。

【００２０】その圧力制限アパーチャ板３のアパーチャ
３ａを通って、試料室２の気体が真空室１に漏れるが、
真空ポンプ６により真空室１の気体の圧力は試料室２よ
りも高い真空度（小さい圧力）に維持されている（実際
には、差動排気により順次真空度が高くなる）。本例に
おいても、その圧力制限アパーチャ板３が２次電子検出
器を兼ねており、その圧力制限アパーチャ板３には試料
室２の側壁の絶縁性のハーメチックシール２１ａを介し
て可変電圧源８より試料７に対して正の電圧が供給さ
れ、その圧力制限アパーチャ板３からの２次電子信号が
プリアンプ９を介して図示省略した処理装置に取り出さ
れている。

【００２１】本例では、その圧力制限アパーチャ板３と
試料７との間の試料室２の内部に、中央に円形の孔１９
ａが形成された電極板よりなるイオンコレクター１９を
配置する。また、試料室２の側壁の絶縁性のハーメチッ
クシール２１ｂを介して、そのイオンコレクター１９に
は可変電圧源２０より試料７に対して正の電圧を供給す
る。試料７から発生した２次電子がイオンコレクター１
９の孔１９ａを通過し易い様に、可変電圧源２０よりイ
オンコレクター１９供給される電圧は０〜＋５００Ｖ程
度に設定される。なお、必要に応じてイオンコレクター
１９には負の電圧を印加する場合もある。

【００２２】本例の動作の説明を行うに、電子銃１５か
ら放出された電子ビームは、コンデンサーレンズ１６に
より集束された後に、圧力制限アパーチャ板３のアパー
チャ３ａ及びイオンコレクター１９の孔１９ａを通過し
て試料室２の内部の試料７上に照射される。また、その
電子ビームは電磁偏向器１７により試料７上で走査され
ると共に、対物レンズ５によりその試料７上での電子ビ
ームのスポット径が所定の値に設定される。その１次の
電子ビームの照射により試料７から２次電子が発生す
る。

【００２３】試料７から発生した２次電子は、イオンコ
レクター１９の孔１９ａを通過した後に、２次電子検出
器としての圧力制限アパーチャ板３が作る電場によりそ
の圧力制限アパーチャ板３の方向へと引き寄せられる。
この途中で２次電子が試料室２の内部の気体成分と衝突
を繰り返すことにより、多量の正のイオンが発生する。
従来であれば、このイオンは直接試料７に降り注がれる
ことになるが、本例では圧力制限アパーチャ板３と試料
７との間にイオンコレクター１９が存在するため、イオ
ンコレクター１９の孔１９ａを通過して試料７に向かう
イオン以外の大多数のイオンがイオンコレクター１９に
吸収される。そのため、試料７が正にチャージアップす
ることが無くなる。

【００２４】この結果、試料７と２次電子検出器として
の圧力制限アパーチャ板３との間の電圧はほぼ一定に保
たれ、圧力制限アパーチャ板３からは常に一定で且つ高
いＳＮ比の２次電子信号が得られ、最終的にＳＮ比が高
いレベルで一定の良好な観察画像が得られる。

【００２５】なお、図１（ａ）の例では圧力制限アパー
チャ板３が２次電子検出器を兼用しているが、図１
（ｂ）に示すように、圧力制限アパーチャ板３とは別体
の２次電子検出器を設けてもよい。即ち、図１（ｂ）に
おいて、圧力制限アパーチャ板３の周囲で且つイオンコ
レクター１９の上方にリング状の２次電子検出器１０を
配置し、この２次電子検出器１０に、試料室２の側壁の
絶縁性のハーメチックシール２１ｃを介して可変電圧源
１１より試料７に対して正の電圧を供給し、その２次電
子検出器１０からの２次電子信号をプリアンプ１２を介
して図示省略した処理装置に取り出す。また、圧力制限
アパーチャ板３には可変電圧源８より正の電圧が供給さ
れている。他の構成は図１（ａ）の例と同様である。

【００２６】この図１（ｂ）の走査型電子顕微鏡におい
ては、電子銃からの電子ビームは、圧力制限アパーチャ
板３のアパーチャ及びイオンコレクター１９の孔１９ａ
を通過して試料７に入射する。そして、試料７から発生
した２次電子は、イオンコレクター１９の孔１９ａを通
過して、ガス増倍されながら２次電子検出器１０に捕捉
される。この場合、イオンコレクター１９が正イオンを
収集して、試料７の正電位へのチャージアップが防止さ
れるので、図１（ａ）の例と同様に、常に一定で且つ高
いＳＮ比の２次電子信号が得られる。更に、図１（ｂ）
の場合には、ガス増倍される際の２次電子の走行距離が
長くなり、より高い真空度（より小さい圧力）で図１
（ａ）の例と同等な電子増倍率が得られる。従って、１
次の電子ビームの散乱を少なくして、ＳＮ比を更に改善
できる。

【００２７】次に、本発明の第２実施例につき図２
（ａ）を参照して説明する。この第２実施例は第１実施
例におけるイオンコレクター１９の孔径を可変にしたも
のであり、図２（ａ）において図１（ａ）に対応する部
分には同一符号を付してその詳細説明を省略する。図２
（ａ）は本例の走査型電子顕微鏡を示し、この図２
（ａ）において、試料室２の側壁のハーメチックシール
２１ｂを介して、イオンコレクター１９と試料室２の外
部のイオンコレクター孔径指示装置２５とを接続する。
イオンコレクター１９の中央の孔１９ａの径は、そのイ
オンコレクター孔径指示装置２５により指示された値に
設定される。イオンコレクター１９の孔１９ａを変える
ためには、イオンコレクター１９を、例えば種々の異な
る径の複数の開口が形成されたスライダー又は回転中心
軸がビーム軸に対して所定量偏心した回転円板より形成
することが考えられる。そして、イオンコレクター孔径
指示装置２５からの電気的又は機械的な指示に応じて、
そのスライダーの直線移動又はその回転円板の回転を行
わせて、ビーム軸上に所望の径の孔が配置されるように
すればよい。

【００２８】その他に、カメラ等で使用される絞りリン
グの回転により絞り羽根を開閉する開口絞り装置と、直
線運動をその絞りリングの回転に変換する変換装置とを
設け、試料室２の外部に配置された直線運動する部材を
ハーメチックシール２１ｂを介して試料室２内のその絞
りリングと接続するようにしてもよい。この例ではその
直線運動する部材がイオンコレクター孔径指示装置２５
となり、このイオンコレクター孔径指示装置２５の機械
的な運動によりそのイオンコレクター１９の孔径を変化
させることができる。また、モータを用いてその絞りリ
ングを電気的に回転制御するようにしてもよい。

【００２９】本例においては、イオンコレクター１９の
孔１９ａの孔径は、イオンコレクター孔径指示装置２５
によって、試料７の負のチャージアップを丁度中和する
だけの正のイオンが試料７に降り注ぐような孔径に調節
される。これにより、試料７のチャージアップ防止をよ
り完全に行うことができる。また、図２（ｂ）は図１
（ｂ）の例において、イオンコレクター１９の孔径を可
変としたものであるが、図２（ｂ）の実施例において
も、同様に、試料７のチャージアップ防止をより完全に
行うことができる。

【００３０】次に、本発明の第３実施例につき図３を参
照して説明する。本例は図１（ｂ）の例を更に発展させ
て、試料７の負のチャージを中和させるに足る正イオン
の発生領域と画像形成に寄与するガス増幅領域とを分離
したものであり、この図３において、図１（ａ）及び図
１（ｂ）に対応する部分には同一符号を付してその詳細
説明を省略する。

【００３１】図３は本例の構成を示し、この図３におい
て、圧力制限アパーチャ板３と試料７との間に中央に孔
２２ａが形成されたイオンコレクター２２を配置する。
このイオンコレクター２２の孔２２ａの径は、イオンコ
レクター２２の平面上でイオンコレクター２２と試料７
との間で増幅された２次電子の横方向の拡散径よりわず
かに大きく設定する。更に、イオンコレクター２２によ
り、イオンコレクター２２から圧力制限アパーチャ板３
側の第１室２ａとイオンコレクター２２から試料７側の
第２室２ｂとを分離して、第１室２ａと第２室２ｂとを
それぞれ独立に真空ポンプ２３及び真空ポンプ１８によ
り排気する。そして、第１室２ａの圧力を図１（ｂ）の
試料室２の圧力よりも小さく設定し、第２室２ｂの圧力
を図１（ｂ）の試料室２の圧力よりも大きく設定する。
従って、第１室２ａの圧力は第２室２ｂの圧力よりも小
さく（０に近く）設定されている。

【００３２】また、イオンコレクター２２には可変電圧
源２０より、図１（ｂ）の例と同様に０〜＋５００Ｖ程
度の電圧を供給する。２次電子検出器１０には、第１室
２ａの側壁の絶縁性のハーメチックシール２４ｃを介し
て可変電圧源１１より試料７に対して正の電圧を供給
し、その２次電子検出器１０からの２次電子信号をプリ
アンプ１２を介して図示省略した処理装置に取り出す。
また、圧力制限アパーチャ板３には、第１室２ａの側壁
の絶縁性のハーメチックシール２４ａ及び第２室２ｂの
絶縁性のハーメチックシール２４ｂを介して可変電圧源
８より正の電圧を供給する。他の構成は図１（ｂ）の例
と同様である。

【００３３】この図３の走査型電子顕微鏡においても、
電子銃１５からの電子ビームは、圧力制限アパーチャ板
３のアパーチャ３ａ及びイオンコレクター２２の孔２２
ａを通過して試料７に入射する。そして、試料７から発
生した２次電子は、イオンコレクター２２の孔２２ａを
通過して、ガス増倍されながら２次電子検出器１０に捕
捉される。この場合、試料７に入射する１次の電子ビー
ムの散乱量は、気体の圧力と距離との積に応じて大きく
なるが、この図３の例では第１室２ａの圧力が小さく設
定してある。即ち、気体の圧力と距離との積について
は、図３の例の方が図１（ｂ）の例より小さく、この結
果、図３の例は図１（ｂ）の例より１次の電子ビームの
散乱が少なくなる。従って、図３の例では図１（ｂ）の
例に比べて、ＳＮ比の良い２次電子信号が得られる。

【００３４】また、イオンコレクター２２には図１
（ｂ）の例と同様に０〜＋５００Ｖ程度の電圧が印加さ
れるが、試料７とイオンコレクター２２との間の圧力が
図１（ｂ）の例より高いため、その試料７とイオンコレ
クター２２との間の領域でもかなりのガス増幅が起こ
る。このガス増幅の結果生じた正イオンは、図１（ｂ）
の例とは異なり、イオンコレクター２２に吸収されるこ
となくより電位の低い試料７に全て降り注ぐため、試料
７上の負のチャージはほぼ完全に中和される。この場
合、イオンコレクター２２と試料７との間の第２室２ｂ
の気体の圧力は、試料７の負のチャージを中和するに足
る最低限の量のイオンが発生する程度に制御される。

【００３５】上述のように、図３の例によれば、試料７
に入射する１次の電子ビームの散乱が抑制されると共
に、試料７の負のチャージがガス増倍の結果生じたイオ
ンによりほぼ完全に中和されるので、更に良好な観察画
像を得ることができる。なお、本発明は上述実施例に限
定されず本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を
取り得ることは勿論である。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、気体の電子増倍作用に
より生じる正イオンを電極により収集することができる
ので、正イオンが試料にチャージアップするのが防止さ
れる。即ち、従来例では２次電子検出手段におけるゲイ
ンを下げ２次電子信号のＳＮ比を低下させる働きのあっ
た過剰イオンをその電極で吸収できる様になるため、２
次電子信号のＳＮ比が高いレベルで一定し、良好な観察
像が得られるようになる。また、その電極の孔径が可変
の場合には、試料に降り注ぐ正イオンの量を制御するこ
とができるので、試料のチャージアップ防止をより完全
に行うことができる。

【００３７】また、試料室を第１室と第２室とに分離
し、それら第１室と第２室とを独立に排気するようにし
た場合には、第１室における１次の電子線の散乱を極力
減らすことが出来るので、より２次電子信号のＳＮ比を
改善できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明による走査型電子顕微鏡の第１
実施例の概略構成を示す縦断面に沿う端面図、（ｂ）は
その第１実施例の変形例の要部を示す縦断面に沿う端面
図である。

【図２】（ａ）は本発明の第２実施例の概略構成を示す
縦断面に沿う端面図、（ｂ）はその第２実施例の変形例
の要部を示す縦断面に沿う端面図である。

【図３】本発明の第３実施例の概略構成を示す縦断面に
沿う端面図である。

【図４】（ａ）は従来の環境制御型の走査型電子顕微鏡
の一例の要部を示す縦断面に沿う端面図、（ｂ）は従来
の環境制御型の走査型電子顕微鏡の他の例の要部を示す
縦断面に沿う端面図である。

【符号の説明】

１真空室２試料室２ａ第１室２ｂ第２室３圧力制限アパーチャ板３ａアパーチャ５対物レンズ６，１８，２３真空ポンプ７試料８，１１，２０可変電圧源９，１２プリアンプ１０２次電子検出器１５電子銃１６コンデンサーレンズ１７電磁偏向器１９，２２イオンコレクター１９ａ，２２ａ孔２５イオンコレクター孔径指示装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子線源から射出した電子線の通路を形
成する真空室と、前記真空室に圧力制限開口を挟んで連結され、電子増倍
作用のある気体が供給されると共に、試料が収納される
試料室と、前記電子線源により発生した電子線を前記圧力制限開口
を通して前記試料室に収納された試料上に集束する集束
手段と、前記集束された電子線を前記試料上で走査する走査手段
と、前記試料室に配置され、前記試料から発生した後に前記
気体により電子増倍された２次電子を検出する２次電子
検出手段と、を有する走査型電子顕微鏡において、前記２次電子検出手段と前記試料との間の前記試料室
に、前記電子線源からの電子線を通過させる孔を有し、
前記気体の電子増倍作用により生じるイオンを収集する
ための電極を配置したことを特徴とする走査型電子顕微
鏡。
【請求項２】前記電極が前記試料室を前記電極から前
記圧力制限開口側の第１室と前記電極から前記試料側の
第２室とに分離し、前記第１室と前記第２室とにそれぞ
れ排気手段を設け、前記第１室と前記第２室とを独立に
排気するようにしたことを特徴とする請求項１記載の走
査型電子顕微鏡。
【請求項３】前記電極の孔径を可変にしたことを特徴
とする請求項１記載の走査型電子顕微鏡。