JPH0687410B2 - 走査電子顕微鏡及び試料の表面を電子顕微鏡的に像形成する方法 - Google Patents

走査電子顕微鏡及び試料の表面を電子顕微鏡的に像形成する方法

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JPH0687410B2
JPH0687410B2 JP62504823A JP50482387A JPH0687410B2 JP H0687410 B2 JPH0687410 B2 JP H0687410B2 JP 62504823 A JP62504823 A JP 62504823A JP 50482387 A JP50482387 A JP 50482387A JP H0687410 B2 JPH0687410 B2 JP H0687410B2
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 走査電子顕微鏡及び一般に電子線（プローブ）を使用す
る器具は眞空中で（約0.0001mバール以下の圧力）動作
し、そしてこの器具により調べられる試料はまた眞空中
に置かれる。眞空中で試料を走査することは多くの問題
を生ずる。多くの生物試料は眞空中で生存できない。湿
性試料では鮮明な像が得られる前にその流体内容物が蒸
発することが経験上知られる。不導電性試料は表面電荷
を蓄積し、これが試料の表面の細部をあいまいにしそし
て得られる像の分解度を低下させる。
ガス状環境中で試料を検査できる環境 （Environmental）走査電子顕微鏡（ESEM）は米国特許
第4,596,928号に記載される。しかしながら、このESEM
における主要な検出モードには後散乱した電子を検出す
るため種々のシンチレーター検出器を使用している。更
に、ガス状環境のイオン化がすべてのイオン化信号に対
する検出装置として使用されるESEM検出系が記載されて
いる（Danilatos,Micron,Microsc,Acta14;307−318,198
3）。
本発明の一目的は環境走査電子顕微鏡のための更に一般
的かつ多目的装置を供することにる。
発明の要約 本発明は試料の陰極ルミネセント検出のための走査電子
顕微鏡を供し、これは圧力限定孔を有する眞空エンベロ
ープを含む。電子線源はこの眞空エンベロープ内に配置
されかつ電子線を放出できる。焦点合せ装置はこの眞空
エンベロープ内に配置されかつ圧力限定孔を通して電子
線源により放出される電子線を方向づけることができ
る。電子線走査装置も眞空エンベロープ内に配置されて
いて圧力限定孔の直径を越えて電子線源により放出され
る電子線を走査することができる。試料台装置は眞空エ
ンベロープの外に配置されかつ圧力限定孔と整合して試
料を保持することができて、このため試料から放射線が
放出されることを引起こすようにして電子線源から放出
されかつ圧力限定孔を通して向けられる電子線に試料の
表面を露出するようになつている。本発明の走査顕微鏡
は更にガス状媒体に包まれた試料台装置を保つことがで
きるガス封入装置を含み、このため試料台装置の上に配
置された試料から放出された放射線で電子線源から放出
された電子線にさらされたものをガス状媒体のガス分子
と接触させそしてこのガス分子に光子を放出させること
を引起こさせるようになつている。このガス状媒体のガ
ス分子から放出された光子を検出できる検出装置が設け
てある。
本発明はまた試料の表面を電子顕微鏡に像形成する方法
を供し、これは試料をガス分子で取り囲むこととして放
射線が試料の表面から放出されることを引起こすのに充
分なエネルギーを有する電子線で試料の表面を走査する
ことを含む。次に試料の表面から放出された放射線と接
触させられたガス分子から放出された光子を検出する
が、この光子は試料の表面から放出された放射線の量に
比例する量でガス分子から放出されたものである。次に
試料の像は検出された光子の数に基づいて形成される。
図の簡単な説明 第１図は特徴的な形で本発明を具体化する装置の略示断
面図である。
発明の詳細な説明 本発明は走査電子顕微鏡を供する。更に特に第１図に言
及すると、本発明は圧力限定孔２を有する眞空エンベロ
ープ１を含む。この眞空エンベロープ内に電子線源３を
配置し、これは電子線を放出することができる。眞空エ
ンベロープ内に焦点合せ装置４を配置し、これは電子線
源により放出される電子線を圧力限定孔を通すように向
けることができる。眞空エンベロープ内に電子線走査装
置５をまた配置し、これは電子線源により放出される電
子線を圧力限定孔の直径を越えて走査することができ
る。眞空エンベロープの外に試料台装置６を配置し、こ
れは圧力限定孔と整合して試料を保つことができ、この
ため電子線源から放出されかつ圧力限定孔を通して方向
づけられる電子線に試料の表面を露出でき、そこで試料
から放射線が放出されることを引起こす。この出願で
は、試料から放出される“放射線”とは試料から放出さ
れる電子又は光子を意味する。
本発明の走査電子顕微鏡は更にガス状媒体で包まれた試
料台装置を保つことができるガス封入装置７を含み、こ
のため試料台装置の上に配置された試料から放出されか
つ電子線源から放出された電子線にさらされる放射線を
ガス状媒体のガス分子と接触させ、そしてガス分子が光
子を放出することを引起すことができる。ガス状媒体の
ガス分子から放出された光子を検出できる検出装置８を
設けてある。
本発明の一具体例において、光子の波長は約１×10-11
から約４×10-8メートルの範囲内である。好ましくは、
本発明のこの具体例では、検出装置はシンチレーション
カウンター又はリチウムをドリフトしたシリコン検出器
である。
本発明の別の具体例では、光子の波長は４×10-8から約
７×10-7メートルの範囲内である。好ましくは本発明の
この具体例では、この検出装置はホトマルチプライヤー
管又はホトダイオードである。
本発明のなお別の具体例では、光子の波長は約７×10-7
から約２×10-4メートルの範囲内である。好ましくは、
本発明のこの具体例では、この検出装置はホトマルチプ
ライヤー管又はホトダイオードである。
ガス状媒体は単一のガス又はガスの混合物からなる。本
発明の一具体例では、このガス状媒体は窒素からなる。
本発明の別の具体例では、このガス状媒体はヘリウムか
らなる。
本発明はまた試料の表面を電子顕微鏡的に像形成する方
法を供し、これは試料をガス分子で取囲むこと、そして
試料の表面から放射線が放出されるように十分なエネル
ギーを有する電子線で試料の表面を走査することを含
む。次に試料の表面から放出された放射線と接触させる
ガス分子から放出される光子を検出し、この光子は試料
の表面から放出される放射線の量に比例した量でガスか
ら放出される。次に試料の像が検出された光子の数に基
づいて形成される。
本発明の一具体例では、光子の波長は１×10-11から４
×10-8メートルの範囲内である。好ましくは、本発明の
この具体例では、検出装置はシンチレーションカウンタ
ー又はリチウムをドリフトしたシリコン検出器である。
本発明の別の具体例では、光子の波長は約４×10-8から
約７×10-7メートルの範囲内である。好ましくは、本発
明のこの具体例では、検出装置はホトマルチプライヤー
管又はホトダイオードである。
本発明のなお別の具体例では、光子の波長は約７×10-7
から約２×10-4メートルの範囲内である。好ましくは、
本発明のこの具体例では、検出装置はホトマルチプライ
ヤー又はホトダイオードある。
ガス状媒体は単一のガス又はガスの混合物からなる。本
発明の一具体例では、このガス状媒体は窒素からなる。
本発明のなお別の具体例では、ガス状媒体はヘリウムか
らなる。

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ａ）圧力限定孔を有する眞空エンベロー
    プ； ｂ）眞空エンベロープ内に配置されかつ電子線を放出で
    きる電子線源； ｃ）眞空エンベロープ内に配置されかつ電子線源によっ
    て放出された電子線を圧力限定孔を通して方向づけるこ
    とができる焦点合せ装置； ｄ）眞空エンベロープ内に配置されかつ電子線源によっ
    て放出さた電子線を圧力限定孔の直径を越えて走査でき
    る電子線走査装置； ｅ）眞空エンベロープの外に配置されかつ圧力限定孔と
    整合して試料を保持でき、このため試料の表面が電子線
    源から放出されかつ圧力限定孔を通して方向づけられる
    電子線に露出させられて放射線が試料から放出されるこ
    とを引起こすことができる試料台装置； ｆ）ガス状媒体に包まれた試料台装置を保つことがで
    き、このため試料台装置の上に配置される試料から放出
    されかつ電子線源から放出された電子線にさらされる放
    射線をガス状媒体のガス分子と接触させ、そしてガス分
    子が光子を放出することを引起こすガス封入装置；及び ｇ）ガス状媒体のガス分子から放出される光子を検出で
    きる検出装置；を含む走査電子顕微鏡。
  2. 【請求項２】光子の波長が約１×10-11から約４×10-8
    メートルの範囲内である、請求の範囲第１項の走査電子
    顕微鏡。
  3. 【請求項３】検出装置がシンチレーションカウンターで
    ある、請求の範囲第２項の走査電子顕微鏡。
  4. 【請求項４】検出装置がリチウムをドリフトしたシリコ
    ン検出器である、請求の範囲第２項の走査電子顕微鏡。
  5. 【請求項５】光子の波長が約４×10-8から約７×10-7メ
    ートルの範囲内である、請求の範囲第１項の走査電子顕
    微鏡。
  6. 【請求項６】検出装置がホトマルチプライヤー管であ
    る、請求の範囲第５項の走査電子顕微鏡。
  7. 【請求項７】検出装置がホトダイオードである、請求の
    範囲第５項の走査電子顕微鏡。
  8. 【請求項８】光子の波長が約７×10-7から約２×10-4メ
    ートルである、請求の範囲第１項の走査電子顕微鏡。
  9. 【請求項９】検出装置がホトマルチプライヤー管であ
    る、請求の範囲第８項の走査電子顕微鏡。
  10. 【請求項１０】検出装置がホトダイオードである、請求
    の範囲第８項の走査電子顕微鏡。
  11. 【請求項１１】ガス状媒体が単一のガスからなる、請求
    の範囲第１項の走査電子顕微鏡。
  12. 【請求項１２】ガス状媒体がガスの混合物からなる、請
    求の範囲第１項の走査電子顕微鏡。
  13. 【請求項１３】ガス状媒体が窒素からなる、請求の範囲
    第１項の走査電子顕微鏡。
  14. 【請求項１４】ガス状媒体がヘリウムからなる、請求の
    範囲第１項の走査電子顕微鏡。
  15. 【請求項１５】ａ）試料をガス分子で取り囲むこと； ｂ）試料の表面から放射線が放出されることを引起こす
    ように十分なエネルギーを有する電子線で試料の表面を
    走査すること； ｃ）試料の表面から放出されかつ前記電子線にさらされ
    る放射線と接触したガス分子から放出される光子を検出
    すること、この光子が試料の表面から放出された放射線
    の量に比例した量でガス分子から放出されるものである
    こと；そして ｄ）検出された光子の数に基づいて試料の像を形成する
    こと； を含む、試料の表面を電子顕微鏡に像形成する方法。
  16. 【請求項１６】光子の波長が約１×10-11から約４×10
    -8メートルの範囲内である、請求の範囲第15項の方法。
  17. 【請求項１７】光子の波長が約４×10-8から約７×10-7
    メートルの範囲内である、請求の範囲第15項の方法。
  18. 【請求項１８】光子の波長が約７×10-7から約２×10-4
    メートルの範囲内である、請求の範囲第15項の方法。
  19. 【請求項１９】ガス状媒体が単一のガスからなる、請求
    の範囲第15項の方法。
  20. 【請求項２０】ガス状媒体がガスの混合物からなる、請
    求の範囲第15項の方法。
  21. 【請求項２１】ガス状媒体が窒素からなる、請求の範囲
    第15項の方法。
  22. 【請求項２２】ガス状媒体がヘリウムからなる、請求の
    範囲第15項の方法。
JP62504823A 1986-08-01 1987-07-30 走査電子顕微鏡及び試料の表面を電子顕微鏡的に像形成する方法 Expired - Lifetime JPH0687410B2 (ja)

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AUPH722186 1986-08-01
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AU7221 1991-10-11

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JPH01500940A JPH01500940A (ja) 1989-03-30
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