JPH0864165A - 走査電子顕微鏡 - Google Patents
走査電子顕微鏡Info
- Publication number
- JPH0864165A JPH0864165A JP6195212A JP19521294A JPH0864165A JP H0864165 A JPH0864165 A JP H0864165A JP 6195212 A JP6195212 A JP 6195212A JP 19521294 A JP19521294 A JP 19521294A JP H0864165 A JPH0864165 A JP H0864165A
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- Japan
- Prior art keywords
- detector
- objective lens
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- secondary electrons
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- Withdrawn
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 22
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】
【目的】 試料から発生した２次電子を検出器によって
効率良く捕らえることができる走査電子顕微鏡を実現す
る。 【構成】 ウィーンフィルタ９に入射した２次電子はウ
ィーンフィルタ９によって偏向を受け、２次電子検出器
１０方向に向かう。この時、２次電子は電極４，５，
６，７によって加速されており、ウィーンフィルタ９に
光軸に沿って正確に入射する。その結果、２次電子はウ
ィーンフィルタ９によって理論どおりに偏向され、２次
電子検出器１０方向に曲げられ検出器１０にほとんどの
２次電子が検出されることになる。
効率良く捕らえることができる走査電子顕微鏡を実現す
る。 【構成】 ウィーンフィルタ９に入射した２次電子はウ
ィーンフィルタ９によって偏向を受け、２次電子検出器
１０方向に向かう。この時、２次電子は電極４，５，
６，７によって加速されており、ウィーンフィルタ９に
光軸に沿って正確に入射する。その結果、２次電子はウ
ィーンフィルタ９によって理論どおりに偏向され、２次
電子検出器１０方向に曲げられ検出器１０にほとんどの
２次電子が検出されることになる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、試料に電子ビームを照
射し、試料から発生した２次電子を検出して試料像を表
示するようにした走査電子顕微鏡に関する。
射し、試料から発生した２次電子を検出して試料像を表
示するようにした走査電子顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】走査電子顕微鏡による２次電子像の分解
能を向上させるべく幾多の開発が行われている。分解能
に影響を与える要因としては、電子銃，レンズ系，検出
器などが挙げられるが、検出系については特に２次電子
の検出効率を向上させることが重要視されている。２次
電子の検出器としては、通常シンチレータとフォトマル
チプライアを組み合わせた検出器が多く使用されている
が、この検出器の前面には２次電子の補集電極を取り付
け、この電極に正電圧を印加して２次電子を検出器に導
くようにしている。
能を向上させるべく幾多の開発が行われている。分解能
に影響を与える要因としては、電子銃，レンズ系，検出
器などが挙げられるが、検出系については特に２次電子
の検出効率を向上させることが重要視されている。２次
電子の検出器としては、通常シンチレータとフォトマル
チプライアを組み合わせた検出器が多く使用されている
が、この検出器の前面には２次電子の補集電極を取り付
け、この電極に正電圧を印加して２次電子を検出器に導
くようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記した検出系では、
前記したように２次電子を２次電子検出器に導くため、
検出器に電圧を印加している。このため、一次電子ビー
ムが検出器からの電界により不正に偏向を受け、結果と
して高分解能の像を観察することが困難となる。このよ
うな問題を解決するため、対物レンズの上部に磁場と電
場より構成されるウィーンフィルタを配置するアイデア
が考えられている。このウィーンフィルタにおける磁場
と電場の強さを適宜に調整すれば、一次電子ビームは磁
場による偏向と電場による偏向とが釣り合い、直進させ
ることができる。一方、２次電子はエネルギが一次電子
ビームに比べて小さいため、ウィーンフィルタによって
特定の方向に偏向される。この２次電子の偏向方向に２
次電子検出器を配置することにより２次電子を効率良く
検出することが可能となる。
前記したように２次電子を２次電子検出器に導くため、
検出器に電圧を印加している。このため、一次電子ビー
ムが検出器からの電界により不正に偏向を受け、結果と
して高分解能の像を観察することが困難となる。このよ
うな問題を解決するため、対物レンズの上部に磁場と電
場より構成されるウィーンフィルタを配置するアイデア
が考えられている。このウィーンフィルタにおける磁場
と電場の強さを適宜に調整すれば、一次電子ビームは磁
場による偏向と電場による偏向とが釣り合い、直進させ
ることができる。一方、２次電子はエネルギが一次電子
ビームに比べて小さいため、ウィーンフィルタによって
特定の方向に偏向される。この２次電子の偏向方向に２
次電子検出器を配置することにより２次電子を効率良く
検出することが可能となる。
【０００４】上記した検出方式では、対物レンズ内を光
軸に沿って直進しウィーンフィルタに入射する２次電子
は２次電子検出器に向かって正確に偏向を受けるが、光
軸から外れてウィーンフィルタに斜めに入射する２次電
子は必ずしも２次電子検出器方向に偏向されず、十分に
効率良く２次電子を検出器によって捕獲できるとは限ら
ない。
軸に沿って直進しウィーンフィルタに入射する２次電子
は２次電子検出器に向かって正確に偏向を受けるが、光
軸から外れてウィーンフィルタに斜めに入射する２次電
子は必ずしも２次電子検出器方向に偏向されず、十分に
効率良く２次電子を検出器によって捕獲できるとは限ら
ない。
【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、試料から発生した２次電子を検出
器によって効率良く捕らえることができる走査電子顕微
鏡を実現するにある。
もので、その目的は、試料から発生した２次電子を検出
器によって効率良く捕らえることができる走査電子顕微
鏡を実現するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に基づく走査電子
顕微鏡は、一次電子ビームを試料上に細く集束するため
の対物レンズと、対物レンズの上方に配置された２次電
子検出器と、対物レンズの上部に配置され、一次電子ビ
ームを直進させると共に対物レンズ上部に取り出された
２次電子を２次電子検出器方向に偏向する作用を有する
ウィーンフィルタとを備えた走査電子顕微鏡において、
試料から発生した２次電子を対物レンズ内の光軸に沿っ
て加速するための加速手段を設けたことを特徴としてい
る。
顕微鏡は、一次電子ビームを試料上に細く集束するため
の対物レンズと、対物レンズの上方に配置された２次電
子検出器と、対物レンズの上部に配置され、一次電子ビ
ームを直進させると共に対物レンズ上部に取り出された
２次電子を２次電子検出器方向に偏向する作用を有する
ウィーンフィルタとを備えた走査電子顕微鏡において、
試料から発生した２次電子を対物レンズ内の光軸に沿っ
て加速するための加速手段を設けたことを特徴としてい
る。
【０００７】
【作用】本発明に基づく走査電子顕微鏡は、試料から発
生した２次電子を光軸に沿って加速させ、対物レンズ上
部に配置されたウィーンフィルタによって２次電子検出
器の方向に偏向する。
生した２次電子を光軸に沿って加速させ、対物レンズ上
部に配置されたウィーンフィルタによって２次電子検出
器の方向に偏向する。
【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は本発明に基づく走査電子顕微鏡の要
部を示しており、１は磁界型の対物レンズである。図示
していない電子銃から発生し加速された一次電子ビーム
は、対物レンズ１によって試料２上に細く集束される。
対物レンズ１の中心部の電子ビームの通路には、４枚の
電極３，４，５，６が配置されている。電極３，４，５
はアインツェルレンズを構成し、電極３と５は接地電位
に保たれ、電極４には例えば９，９９０Ｖが印加されて
いる。この電極３，４，５から構成されるアインツェル
レンズは、一次電子ビームや試料２から発生する２次電
子に対して集束作用を有している。電極６はほぼ円筒状
に形成され、例えば、１０ｋＶの正電圧が印加されてい
る。なお、試料２には−１，０１０Ｖの電圧が印加され
ている。
に説明する。図１は本発明に基づく走査電子顕微鏡の要
部を示しており、１は磁界型の対物レンズである。図示
していない電子銃から発生し加速された一次電子ビーム
は、対物レンズ１によって試料２上に細く集束される。
対物レンズ１の中心部の電子ビームの通路には、４枚の
電極３，４，５，６が配置されている。電極３，４，５
はアインツェルレンズを構成し、電極３と５は接地電位
に保たれ、電極４には例えば９，９９０Ｖが印加されて
いる。この電極３，４，５から構成されるアインツェル
レンズは、一次電子ビームや試料２から発生する２次電
子に対して集束作用を有している。電極６はほぼ円筒状
に形成され、例えば、１０ｋＶの正電圧が印加されてい
る。なお、試料２には−１，０１０Ｖの電圧が印加され
ている。
【０００９】対物レンズ１の上部には、一対の磁極７と
一対の電極８（一方の電極のみ図示されている）より構
成されるウィーンフィルタ９が配置されている。この一
対の磁極による磁場の強さと一対の電極８による電場の
強さは、一次電子ビームＥＢのエネルギに応じて微調整
できるように構成されている。ウィーンフィルタ９の上
部の光軸から離れた位置には２次電子検出器１０が設け
られている。この検出器１０の前面には２次電子を引き
寄せるための弱い正電圧が印加されている。このような
構成の動作を次に説明する。
一対の電極８（一方の電極のみ図示されている）より構
成されるウィーンフィルタ９が配置されている。この一
対の磁極による磁場の強さと一対の電極８による電場の
強さは、一次電子ビームＥＢのエネルギに応じて微調整
できるように構成されている。ウィーンフィルタ９の上
部の光軸から離れた位置には２次電子検出器１０が設け
られている。この検出器１０の前面には２次電子を引き
寄せるための弱い正電圧が印加されている。このような
構成の動作を次に説明する。
【００１０】２次電子像を得る場合、一次電子ビームＥ
Ｂが対物レンズ１と電極３，４，５から構成される静電
型のアインツェルレンズとによって細く集束され、試料
２上に照射される。この試料２上の電子ビームの照射位
置は、図示していない偏向手段によって走査される。こ
の時、一次電子ビームＥＢのエネルギ（速度）をｖ、磁
極７による磁場の強さ（磁場ベクトル）をＢ、電極８に
よる電場の強さ（電場ベクトル）をＥ、電子の電荷をｅ
とすると、次の関係を満足するようにＢとＥが調整され
る。
Ｂが対物レンズ１と電極３，４，５から構成される静電
型のアインツェルレンズとによって細く集束され、試料
２上に照射される。この試料２上の電子ビームの照射位
置は、図示していない偏向手段によって走査される。こ
の時、一次電子ビームＥＢのエネルギ（速度）をｖ、磁
極７による磁場の強さ（磁場ベクトル）をＢ、電極８に
よる電場の強さ（電場ベクトル）をＥ、電子の電荷をｅ
とすると、次の関係を満足するようにＢとＥが調整され
る。
【００１１】ｅＥ＝ｅｖ×Ｂ 上式の関係を満足する場合、一次電子ビームＥＢは、磁
場による偏向と電場による偏向とが相殺され、ウィーン
フィルタ９内を直進することになる。ウィーンフィルタ
９内を直進した一次電子ビームＥＢは、対物レンズ１に
よって試料２上に細く集束される。更に一次電子ビーム
ＥＢは図示していない偏向手段により２次元的に試料２
上で走査される。試料２への電子ビームの照射に基づい
て、試料２からは２次電子が発生する。発生した２次電
子は、電極３，４，５より構成されるアインツェルレン
ズによって集束され、更に、円筒状の電極６によって加
速される。加速された２次電子は一次電子ビームの光軸
に沿って対物レンズ１の内部を上昇し、ウィーンフィル
タ９に入射する。
場による偏向と電場による偏向とが相殺され、ウィーン
フィルタ９内を直進することになる。ウィーンフィルタ
９内を直進した一次電子ビームＥＢは、対物レンズ１に
よって試料２上に細く集束される。更に一次電子ビーム
ＥＢは図示していない偏向手段により２次元的に試料２
上で走査される。試料２への電子ビームの照射に基づい
て、試料２からは２次電子が発生する。発生した２次電
子は、電極３，４，５より構成されるアインツェルレン
ズによって集束され、更に、円筒状の電極６によって加
速される。加速された２次電子は一次電子ビームの光軸
に沿って対物レンズ１の内部を上昇し、ウィーンフィル
タ９に入射する。
【００１２】ウィーンフィルタ９に入射した２次電子は
ウィーンフィルタ９によって偏向を受け、２次電子検出
器１０方向に向かう。この時、２次電子は電極４，５，
６，７によって加速されており、ウィーンフィルタ９に
光軸に沿って正確に入射する。その結果、２次電子はウ
ィーンフィルタ９によって理論どおりに偏向され、２次
電子検出器１０方向に曲げられ検出器１０にほとんどの
２次電子が検出されることになる。２次電子検出器１０
によって検出された信号は、図示していないが一次電子
ビームＥＢの２次元走査に同期した陰極線管に供給され
ることから、陰極線管上には試料の走査領域の２次電子
像が表示される。
ウィーンフィルタ９によって偏向を受け、２次電子検出
器１０方向に向かう。この時、２次電子は電極４，５，
６，７によって加速されており、ウィーンフィルタ９に
光軸に沿って正確に入射する。その結果、２次電子はウ
ィーンフィルタ９によって理論どおりに偏向され、２次
電子検出器１０方向に曲げられ検出器１０にほとんどの
２次電子が検出されることになる。２次電子検出器１０
によって検出された信号は、図示していないが一次電子
ビームＥＢの２次元走査に同期した陰極線管に供給され
ることから、陰極線管上には試料の走査領域の２次電子
像が表示される。
【００１３】以上本発明の実施例を説明したが、本発明
はこの実施例に限定されない。例えば、２次電子の加速
手段としては、アインツェルレンズと円筒状の電極との
組み合わせを用いたが、他の電極構成によって２次電子
の加速を行っても良い。
はこの実施例に限定されない。例えば、２次電子の加速
手段としては、アインツェルレンズと円筒状の電極との
組み合わせを用いたが、他の電極構成によって２次電子
の加速を行っても良い。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に基づく走
査電子顕微鏡は、試料から発生した２次電子を光軸に沿
って加速させ、対物レンズ上部に配置されたウィーンフ
ィルタによって２次電子検出器の方向に偏向するように
構成した。その結果、２次電子はウィーンフィルタによ
って正確に偏向を受け、２次電子検出器によって効率良
く検出される。
査電子顕微鏡は、試料から発生した２次電子を光軸に沿
って加速させ、対物レンズ上部に配置されたウィーンフ
ィルタによって２次電子検出器の方向に偏向するように
構成した。その結果、２次電子はウィーンフィルタによ
って正確に偏向を受け、２次電子検出器によって効率良
く検出される。
【図１】本発明に基づく走査電子顕微鏡の一実施例を示
す図である。
す図である。
１ 対物レンズ ２ 試料 ３，４，５，６ 電極 ７ 磁極 ８ 電極 ９ ウィーンフィルタ １０ ２次電子検出器
Claims (1)
- 【請求項１】 一次電子ビームを試料上に細く集束する
ための対物レンズと、対物レンズの上方に配置された２
次電子検出器と、対物レンズの上部に配置され、一次電
子ビームを直進させると共に対物レンズ上部に取り出さ
れた２次電子を２次電子検出器方向に偏向する作用を有
するウィーンフィルタとを備えた走査電子顕微鏡におい
て、試料から発生した２次電子を対物レンズ内の光軸に
沿って加速するための加速手段を設けたことを特徴とす
る走査電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6195212A JPH0864165A (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | 走査電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6195212A JPH0864165A (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | 走査電子顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0864165A true JPH0864165A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16337330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6195212A Withdrawn JPH0864165A (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | 走査電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0864165A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101293016B1 (ko) * | 2011-10-27 | 2013-08-05 | 에스엔유 프리시젼 주식회사 | 주사전자현미경용 빈필터 제어방법 및 전자빔 정렬 기능을 구비한 주사전자현미경 |
-
1994
- 1994-08-19 JP JP6195212A patent/JPH0864165A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101293016B1 (ko) * | 2011-10-27 | 2013-08-05 | 에스엔유 프리시젼 주식회사 | 주사전자현미경용 빈필터 제어방법 및 전자빔 정렬 기능을 구비한 주사전자현미경 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011106 |