JPH10144247A - 反射電子検出器及びそれを有する走査型顕微鏡装置 - Google Patents
反射電子検出器及びそれを有する走査型顕微鏡装置Info
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- JPH10144247A JPH10144247A JP8298769A JP29876996A JPH10144247A JP H10144247 A JPH10144247 A JP H10144247A JP 8298769 A JP8298769 A JP 8298769A JP 29876996 A JP29876996 A JP 29876996A JP H10144247 A JPH10144247 A JP H10144247A
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- H01J2237/2443—Scintillation detectors
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Abstract
(57)【要約】
【課題】反射電子検出器を備えた走査型電子顕微鏡装置
において、試料観察位置特定用の光学顕微鏡の見込み角
を大きくでき、また、他の検出器を試料に対して検出面
を広い立体角で有するように配置できるようにし、さら
に、反射電子検出器が試料からの反射電子を効率良く取
り込むことができるようにすること。 【解決手段】対物レンズ１４の頂面１４ａの下側に設け
られ、試料からの反射電子を検出するプラスチックシン
チレータ型の反射電子検出器１７を備えた走査型電子顕
微鏡装置において、反射電子検出器１７は、検出部１７
ａの先端部３８に対物レンズ１４の頂面１４ａの半径と
略同一半径をなす半円形状部４４を設けると共に、該半
円形状部４４の周端面の少なくとも一部に上記対物レン
ズ１４の傾斜面１４ｂの延長面に沿う切欠面３９を備え
るものとした。
において、試料観察位置特定用の光学顕微鏡の見込み角
を大きくでき、また、他の検出器を試料に対して検出面
を広い立体角で有するように配置できるようにし、さら
に、反射電子検出器が試料からの反射電子を効率良く取
り込むことができるようにすること。 【解決手段】対物レンズ１４の頂面１４ａの下側に設け
られ、試料からの反射電子を検出するプラスチックシン
チレータ型の反射電子検出器１７を備えた走査型電子顕
微鏡装置において、反射電子検出器１７は、検出部１７
ａの先端部３８に対物レンズ１４の頂面１４ａの半径と
略同一半径をなす半円形状部４４を設けると共に、該半
円形状部４４の周端面の少なくとも一部に上記対物レン
ズ１４の傾斜面１４ｂの延長面に沿う切欠面３９を備え
るものとした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、反射電子検出器を備
えた走査型電子顕微鏡装置、特にプラスチックシンチレ
ータを備えた走査型電子顕微鏡装置に関する。
えた走査型電子顕微鏡装置、特にプラスチックシンチレ
ータを備えた走査型電子顕微鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】走査型電子顕微鏡装置では、電子線の走
査により、試料から発生する２次電子を検出して試料表
面の画像観察を行なうのと同時に、試料から発生する反
射電子やＸ線を検出して、試料表面の反射電子像観察や
Ｘ線分析を行っている。
査により、試料から発生する２次電子を検出して試料表
面の画像観察を行なうのと同時に、試料から発生する反
射電子やＸ線を検出して、試料表面の反射電子像観察や
Ｘ線分析を行っている。
【０００３】このような走査型電子顕微鏡装置におい
て、上記反射電子を検出する検出器として、図５に示す
ようなプラスチックシンチレータを使用した反射電子検
出器がある。この反射電子検出器５０は、プラスチック
シンチレータで形成され、電子線プローブ通過用の孔５
１ａを開設した検出部５１と、光電増倍管（ＰＭＴ）５
５と、信号増幅器５６とからなる。
て、上記反射電子を検出する検出器として、図５に示す
ようなプラスチックシンチレータを使用した反射電子検
出器がある。この反射電子検出器５０は、プラスチック
シンチレータで形成され、電子線プローブ通過用の孔５
１ａを開設した検出部５１と、光電増倍管（ＰＭＴ）５
５と、信号増幅器５６とからなる。
【０００４】この反射電子検出器５０は、検出部５１の
先端を試料５２と対物レンズ５３との間に配置し、試料
５２からの反射電子５４を検出部５１で光に変換して、
この光を検出部５１の基部に導き、光電増倍管（ＰＭ
Ｔ）５５で増幅し、反射電子信号を得、該信号を増幅器
（ＡＭＰ）５６で増幅して、電子線プローブの走査に同
期して表示装置（ＣＲＴ）５７に表示するものである。
このように試料の反射電子を観察解析することにより、
試料５２表面形状の凹凸像や試料５２の組成分布につい
ての情報を得ることができる。
先端を試料５２と対物レンズ５３との間に配置し、試料
５２からの反射電子５４を検出部５１で光に変換して、
この光を検出部５１の基部に導き、光電増倍管（ＰＭ
Ｔ）５５で増幅し、反射電子信号を得、該信号を増幅器
（ＡＭＰ）５６で増幅して、電子線プローブの走査に同
期して表示装置（ＣＲＴ）５７に表示するものである。
このように試料の反射電子を観察解析することにより、
試料５２表面形状の凹凸像や試料５２の組成分布につい
ての情報を得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
走査型電子顕微鏡装置において、試料上どの位置を観察
しているかを特定するため、または試料上の観察希望部
位を電子線走査領域の中心付近に位置させ、速やかに目
的部位の走査電子顕微鏡像を得ることを目的として、光
学顕微鏡によって試料を観察することがある。
走査型電子顕微鏡装置において、試料上どの位置を観察
しているかを特定するため、または試料上の観察希望部
位を電子線走査領域の中心付近に位置させ、速やかに目
的部位の走査電子顕微鏡像を得ることを目的として、光
学顕微鏡によって試料を観察することがある。
【０００６】このような光学顕微鏡は、走査型電子顕微
鏡装置の対物レンズ５３の斜め側方から、試料５２を見
込むようにして観察する。
鏡装置の対物レンズ５３の斜め側方から、試料５２を見
込むようにして観察する。
【０００７】光学顕微鏡の観察方向は、試料に対して垂
直方向、即ち電子線プローブの照射角度に近い位置にす
ることが望ましい。光学顕微鏡での観察像と、走査型電
子顕微鏡装置での観察像とを画像の位置関係（上下左
右）において一致させて、最初に視野の広い光学顕微鏡
装置で目的とする観察部位を位置合わせすることによ
り、その後走査型電子顕微鏡に切換観察することで目的
部位の観察が容易に素早くできるからである。
直方向、即ち電子線プローブの照射角度に近い位置にす
ることが望ましい。光学顕微鏡での観察像と、走査型電
子顕微鏡装置での観察像とを画像の位置関係（上下左
右）において一致させて、最初に視野の広い光学顕微鏡
装置で目的とする観察部位を位置合わせすることによ
り、その後走査型電子顕微鏡に切換観察することで目的
部位の観察が容易に素早くできるからである。
【０００８】また、このような走査型電子顕微鏡にあっ
ては、上述したように２次電子線の検出、及び反射電子
の検出による観察の他、試料から発生するＸ線を検出し
て元素分析を行なうエネルギー分析型Ｘ線元素分析装置
（ＥＤＸ）が使用される。この場合には、試料室内にＸ
線検出器を配置する必要がある。そして、このＸ線検出
器も効率よくＸ線を検出するため、試料上のプローブ照
射個所に対してなるべく大きい立体角でＸ線の検出面を
設けることが望ましい。
ては、上述したように２次電子線の検出、及び反射電子
の検出による観察の他、試料から発生するＸ線を検出し
て元素分析を行なうエネルギー分析型Ｘ線元素分析装置
（ＥＤＸ）が使用される。この場合には、試料室内にＸ
線検出器を配置する必要がある。そして、このＸ線検出
器も効率よくＸ線を検出するため、試料上のプローブ照
射個所に対してなるべく大きい立体角でＸ線の検出面を
設けることが望ましい。
【０００９】一方、反射電子検出器の検出部５１は、反
射電子が試料５２から放射状に放出されるため、できで
だけ試料５２を覆うように配置するほうがよい。
射電子が試料５２から放射状に放出されるため、できで
だけ試料５２を覆うように配置するほうがよい。
【００１０】そこで、本発明は、試料位置特定用の光学
顕微鏡の見込み角を大きくでき、また元素分析装置のＸ
線検出器の検出面が試料の観察点に対してできるだけ広
い立体角と見込み角を有するように配置でき、かつ反射
電子検出器が試料から放出される反射電子を多く取り込
むことができるような走査型電子顕微鏡装置を提供する
ことを目的とする。
顕微鏡の見込み角を大きくでき、また元素分析装置のＸ
線検出器の検出面が試料の観察点に対してできるだけ広
い立体角と見込み角を有するように配置でき、かつ反射
電子検出器が試料から放出される反射電子を多く取り込
むことができるような走査型電子顕微鏡装置を提供する
ことを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本出願の請求項１記載の
発明は、対物レンズ（１４）と試料（５）との間に配置
され、反射電子を検出するためのシンチレータ（１７
ａ）を有する反射電子検出器（１７）において、前記シ
ンチレータ（１７ａ）の先端部（３８）に前記対物レン
ズ（１４）の頂面（１４ａ）の半径と略同一半径をなす
半円形状部（４４）を設けたことを特徴とするものであ
る。
発明は、対物レンズ（１４）と試料（５）との間に配置
され、反射電子を検出するためのシンチレータ（１７
ａ）を有する反射電子検出器（１７）において、前記シ
ンチレータ（１７ａ）の先端部（３８）に前記対物レン
ズ（１４）の頂面（１４ａ）の半径と略同一半径をなす
半円形状部（４４）を設けたことを特徴とするものであ
る。
【００１２】また、本出願の請求項２に記載の発明は、
対物レンズ（１４）と試料（５）との間に配置され、反
射電子を検出するためのシンチレータ（１７ａ）を有す
る反射電子検出器（１７）において、前記シンチレータ
（１７ａ）の先端部（３８）の周端部の少なくとも一部
に前記対物レンズ（１４）の傾斜面（１４ｂ）に沿った
切欠面（３９）を設けたことを特徴とするものである。
対物レンズ（１４）と試料（５）との間に配置され、反
射電子を検出するためのシンチレータ（１７ａ）を有す
る反射電子検出器（１７）において、前記シンチレータ
（１７ａ）の先端部（３８）の周端部の少なくとも一部
に前記対物レンズ（１４）の傾斜面（１４ｂ）に沿った
切欠面（３９）を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】本出願の請求項３に記載の発明は、対物レ
ンズ（１４）と試料（５）との間に配置され、反射電子
を検出するためのシンチレータ（１７ａ）を有する反射
電子検出器（１７）において、前記シンチレータ（１７
ａ）の先端部（３８）に対物レンズ（１４）の頂面（１
４ａ）の半径と略同一半径をなす半円形状部（４４）を
設けるとともに、該先端部（３８）の周端部の少なくと
も一部に前記対物レンズ（１４）の截頭円形の傾斜面
（１４ｂ）に沿った切欠面（３９）を設けたことを特徴
とするものである。
ンズ（１４）と試料（５）との間に配置され、反射電子
を検出するためのシンチレータ（１７ａ）を有する反射
電子検出器（１７）において、前記シンチレータ（１７
ａ）の先端部（３８）に対物レンズ（１４）の頂面（１
４ａ）の半径と略同一半径をなす半円形状部（４４）を
設けるとともに、該先端部（３８）の周端部の少なくと
も一部に前記対物レンズ（１４）の截頭円形の傾斜面
（１４ｂ）に沿った切欠面（３９）を設けたことを特徴
とするものである。
【００１４】本出願の請求項４に記載の発明は、シンチ
レータ（１７ａ）の先端部（３８）には電子線を透過さ
せる電子線透過孔（４０）を設け、この電子線透過孔
（４０）から下方に向け拡がる拡開凹部（４１）を設け
た、請求項１、請求項２又は請求項３記載の反射電子検
出装置である。
レータ（１７ａ）の先端部（３８）には電子線を透過さ
せる電子線透過孔（４０）を設け、この電子線透過孔
（４０）から下方に向け拡がる拡開凹部（４１）を設け
た、請求項１、請求項２又は請求項３記載の反射電子検
出装置である。
【００１５】また、本出願の請求項５に記載の発明は、
上記請求項１、請求項２、請求項３、又は請求項４記載
の反射電子検出装置（１７）を備えた走査型顕微鏡装置
である。
上記請求項１、請求項２、請求項３、又は請求項４記載
の反射電子検出装置（１７）を備えた走査型顕微鏡装置
である。
【００１６】本出願の請求項６に記載の発明は、光学顕
微鏡（１９）を備えた請求項５記載の走査型電子顕微鏡
装置である。
微鏡（１９）を備えた請求項５記載の走査型電子顕微鏡
装置である。
【００１７】本出願の請求項７に記載の発明は、２次電
子検出器（７）を備えた請求項５記載の走査型電子顕微
鏡装置である。
子検出器（７）を備えた請求項５記載の走査型電子顕微
鏡装置である。
【００１８】本出願の請求項８に記載の発明は、Ｘ線分
析装置（ＥＤＸ）のＸ線検出器（４２）を備えた請求項
５記載の走査型電子顕微鏡装置である。
析装置（ＥＤＸ）のＸ線検出器（４２）を備えた請求項
５記載の走査型電子顕微鏡装置である。
【００１９】〔本発明の作用〕本発明に係る走査型電子
顕微鏡によれば、反射電子検出器１７の先端部３８に対
物レンズ１４の頂面１４ａの半径と略同一半径をなす半
円形状部４４を設け、また、半円形状部４４の周端面の
少なくとも一部に上記対物レンズ１４の傾斜面１４ｂの
延長面に沿う切欠面３９を形成している。
顕微鏡によれば、反射電子検出器１７の先端部３８に対
物レンズ１４の頂面１４ａの半径と略同一半径をなす半
円形状部４４を設け、また、半円形状部４４の周端面の
少なくとも一部に上記対物レンズ１４の傾斜面１４ｂの
延長面に沿う切欠面３９を形成している。
【００２０】このため、反射電子検出器１７の先端部３
８は、対物レンズ１４の頂面１４ａより外側にはみ出な
いので、他の検出器、例えば２次電子検出器７、光学顕
微鏡１９やＸ線分析装置４２は、反射電子検出器１７の
配置に伴う制約をうけることがなくなり、最適な位置に
配置できる。
８は、対物レンズ１４の頂面１４ａより外側にはみ出な
いので、他の検出器、例えば２次電子検出器７、光学顕
微鏡１９やＸ線分析装置４２は、反射電子検出器１７の
配置に伴う制約をうけることがなくなり、最適な位置に
配置できる。
【００２１】特に、光学顕微鏡１９は、反射電子検出器
１７の先端部３８に切欠面３９を設けた方向から試料５
を観察するものとでき、反射電子検出器１７の先端部３
８を視野に入れることなく、取りうる最大の見込み角、
即ち対物レンズ１４の傾斜面１４ｂに沿った方向から試
料５を観察できる。
１７の先端部３８に切欠面３９を設けた方向から試料５
を観察するものとでき、反射電子検出器１７の先端部３
８を視野に入れることなく、取りうる最大の見込み角、
即ち対物レンズ１４の傾斜面１４ｂに沿った方向から試
料５を観察できる。
【００２２】さらに、本発明の走査型電子顕微鏡装置の
反射電子検出器１７の先端部３８には電子線を透過させ
る電子線透過孔４０を中心に下方に向け拡がる拡開凹部
４１を設けているから、この拡開凹部４１は試料５の電
子線プローブの照射点を包み込むように配置され、反射
電子を効率よく捕捉することができる。
反射電子検出器１７の先端部３８には電子線を透過させ
る電子線透過孔４０を中心に下方に向け拡がる拡開凹部
４１を設けているから、この拡開凹部４１は試料５の電
子線プローブの照射点を包み込むように配置され、反射
電子を効率よく捕捉することができる。
【００２３】
【実施の形態】以下、この発明に係る走査型電子顕微鏡
装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】〔発明の実施の形態の構成〕図１乃至図４
は、本発明に係る走査型電子顕微鏡装置の実施形態を示
す構成図である。本例は、特許請求の範囲の請求項１、
請求項２、請求項３、請求項４及び請求項５に相当す
る。
は、本発明に係る走査型電子顕微鏡装置の実施形態を示
す構成図である。本例は、特許請求の範囲の請求項１、
請求項２、請求項３、請求項４及び請求項５に相当す
る。
【００２５】まず、本例にかかる走査型電子顕微鏡装置
の全体構造を説明する。図４に示すように、走査型電子
顕微鏡装置３は、電子線を発する電子銃１、該電子銃１
より射出された電子線を試料面にプローブとして収束さ
せて走査する電子線収束走査機構を具備した鏡筒３ａが
試料室４の上面に立設されて構成される。
の全体構造を説明する。図４に示すように、走査型電子
顕微鏡装置３は、電子線を発する電子銃１、該電子銃１
より射出された電子線を試料面にプローブとして収束さ
せて走査する電子線収束走査機構を具備した鏡筒３ａが
試料室４の上面に立設されて構成される。
【００２６】試料室４の内部には、移動可能に設けられ
た試料ステージ１５上の試料台１６に試料５が載置さ
れ、これに電子線プローブが走査される。試料室４に
は、前記試料５から発生される２次電子を捕捉する２次
電子検出器７、反射電子を捕捉するプラスチックシンチ
レータを使用した反射電子検出器１７、ＥＤＸのＸ線検
出器４２（図３参照、図４には図示していない）、試料
の表面を光学的に観察する長焦点距離の光学顕微鏡１
９、及び試料の交換を行なう試料出入部４３（図３参
照、図４には図示していない）を備える。
た試料ステージ１５上の試料台１６に試料５が載置さ
れ、これに電子線プローブが走査される。試料室４に
は、前記試料５から発生される２次電子を捕捉する２次
電子検出器７、反射電子を捕捉するプラスチックシンチ
レータを使用した反射電子検出器１７、ＥＤＸのＸ線検
出器４２（図３参照、図４には図示していない）、試料
の表面を光学的に観察する長焦点距離の光学顕微鏡１
９、及び試料の交換を行なう試料出入部４３（図３参
照、図４には図示していない）を備える。
【００２７】この例では、試料室４の上面からその下端
部が試料室４内に突出した鏡筒３ａが立設され、該鏡筒
３ａ内部には、上方から電子銃１、第１コンデンサレン
ズ１１、第２コンデンサレンズ１２、走査コイル１３、
対物レンズ１４が順次配設されている。
部が試料室４内に突出した鏡筒３ａが立設され、該鏡筒
３ａ内部には、上方から電子銃１、第１コンデンサレン
ズ１１、第２コンデンサレンズ１２、走査コイル１３、
対物レンズ１４が順次配設されている。
【００２８】また、前記鏡筒３ａの下方下端には試料ス
テージ１５がＸ，Ｙ軸方向、回転、傾斜、上下方向の移
動機構を介して任意の方向に傾動自在に設けられ、該試
料ステージ１５の上面に設けられる試料台１６には、試
料５が載置され、該試料ステージ１５は前記鏡筒３ａ下
端の直下に位置する。
テージ１５がＸ，Ｙ軸方向、回転、傾斜、上下方向の移
動機構を介して任意の方向に傾動自在に設けられ、該試
料ステージ１５の上面に設けられる試料台１６には、試
料５が載置され、該試料ステージ１５は前記鏡筒３ａ下
端の直下に位置する。
【００２９】前記試料室４の上角部には、光学顕微鏡取
付け窓１８が設けられ、光学顕微鏡１９が備え付けられ
ている。該光学顕微鏡１９は焦点距離が長いもの、例え
ば１００ｍｍ以上の焦点距離を有するものが用いられ、
焦点位置は前記試料５の表面に合致する。また、光学顕
微鏡１９の視野は試料台１６の全域をカバーできる広さ
を有するものとし、肉眼での観察に近づけるため、１５
ｍｍφ〜３０ｍｍφ程度の領域を最大視野としている。
更に、光学顕微鏡１９はズーム機構を具備するものとし
ている。
付け窓１８が設けられ、光学顕微鏡１９が備え付けられ
ている。該光学顕微鏡１９は焦点距離が長いもの、例え
ば１００ｍｍ以上の焦点距離を有するものが用いられ、
焦点位置は前記試料５の表面に合致する。また、光学顕
微鏡１９の視野は試料台１６の全域をカバーできる広さ
を有するものとし、肉眼での観察に近づけるため、１５
ｍｍφ〜３０ｍｍφ程度の領域を最大視野としている。
更に、光学顕微鏡１９はズーム機構を具備するものとし
ている。
【００３０】前記光学顕微鏡１９の視野は、同軸照明系
により照明される。即ち、前記光学顕微鏡１９の内部に
はハーフミラー２０が設けられ、該ハーフミラー２０に
対向して同軸照明ユニット２１が連接されている。該同
軸照明ユニット２１には、白熱灯等の光源を有する冷光
照明光源２２からの照明光がファイバケーブル２３を介
して導かれ、照明光は、前記ハーフミラー２０で光学顕
微鏡１９の光軸と一致した方向に反射され、前記試料５
に導かれる。
により照明される。即ち、前記光学顕微鏡１９の内部に
はハーフミラー２０が設けられ、該ハーフミラー２０に
対向して同軸照明ユニット２１が連接されている。該同
軸照明ユニット２１には、白熱灯等の光源を有する冷光
照明光源２２からの照明光がファイバケーブル２３を介
して導かれ、照明光は、前記ハーフミラー２０で光学顕
微鏡１９の光軸と一致した方向に反射され、前記試料５
に導かれる。
【００３１】また、前記光学顕微鏡の接眼レンズ側に
は、ＣＣＤ撮像素子２４等の撮像手段が設けられ、光学
顕微鏡１９で得られた像は、前記ＣＣＤ撮像素子２４で
信号化され、カラーモニタ２５で画像として表示される
と共に、画像処理装置２６に入力される。画像処理装置
２６は、画像記憶手段（図示していない）を有し、前記
光学顕微鏡１９で得られた画像を格納でき、カラーモニ
タ２５には格納した画像を適宜表示できる。
は、ＣＣＤ撮像素子２４等の撮像手段が設けられ、光学
顕微鏡１９で得られた像は、前記ＣＣＤ撮像素子２４で
信号化され、カラーモニタ２５で画像として表示される
と共に、画像処理装置２６に入力される。画像処理装置
２６は、画像記憶手段（図示していない）を有し、前記
光学顕微鏡１９で得られた画像を格納でき、カラーモニ
タ２５には格納した画像を適宜表示できる。
【００３２】前記２次電子検出７、反射電子検出器１７
はスイッチング回路２７を介して信号増幅器２８に接続
され、前記２次電子検出器７、反射電子検出器１７から
の信号は前記信号増幅器２８、前記画像処理装置２６を
介してカラーモニタ２５及びＣＲＴ２９等の映像表示手
段に入力される。該ＣＲＴ２９の走査回路３０は前記走
査コイル１３を同時に駆動し、前記走査コイル１３の走
査に同期してＣＲＴ２９の走査を行なう。
はスイッチング回路２７を介して信号増幅器２８に接続
され、前記２次電子検出器７、反射電子検出器１７から
の信号は前記信号増幅器２８、前記画像処理装置２６を
介してカラーモニタ２５及びＣＲＴ２９等の映像表示手
段に入力される。該ＣＲＴ２９の走査回路３０は前記走
査コイル１３を同時に駆動し、前記走査コイル１３の走
査に同期してＣＲＴ２９の走査を行なう。
【００３３】次に、本発明に係る走査型電子顕微鏡３の
反射電子検出器１７について説明する。図１（１）は、
この反射電子検出器１７を対物レンズ１４と試料台１６
と共に示す側面図である。また、図１（２）は反射電子
検出器１７を下側（図１（１）中ii方向）から見た図で
あり、図３は該反射電子検出器１７の拡大断面図であ
る。
反射電子検出器１７について説明する。図１（１）は、
この反射電子検出器１７を対物レンズ１４と試料台１６
と共に示す側面図である。また、図１（２）は反射電子
検出器１７を下側（図１（１）中ii方向）から見た図で
あり、図３は該反射電子検出器１７の拡大断面図であ
る。
【００３４】この反射電子検出器１７は、対物レンズ１
４の頂面１４ａの下側に設けられ、試料５からの反射電
子を検出するものである。この例において、対物レンズ
１４は、図１（１）に示すように、先窄まりの截頭円錐
形であり、その電子軸からの傾斜角θは、例えば６０°
であり、その頂面１４ａの直径ｄは２０ｍｍである。
４の頂面１４ａの下側に設けられ、試料５からの反射電
子を検出するものである。この例において、対物レンズ
１４は、図１（１）に示すように、先窄まりの截頭円錐
形であり、その電子軸からの傾斜角θは、例えば６０°
であり、その頂面１４ａの直径ｄは２０ｍｍである。
【００３５】そして、本例に係る反射電子検出器１７は
シンチレータ１７ａと光電子増倍管（ＰＭＴ）と、前置
増幅器（プリアンプ）とから構成されている。シンチレ
ータ１７ａは従来例として説明した反射電子検出器と同
様にシンチレーションプラスチックで構成され、シンチ
レータ１７ａの先端部３８には、図１（１），（２）、
及び図２に示すように、上記対物レンズ１４の頂面１４
ａの半径と同一の半径ｄ（２０ｍｍ）をなす半円形状部
４４を形成すると共に、該半円形状部４４の先端を上記
対物レンズ１４の傾斜面１４ｂの延長面と略同一の傾斜
面とした切欠面３９を設けている。
シンチレータ１７ａと光電子増倍管（ＰＭＴ）と、前置
増幅器（プリアンプ）とから構成されている。シンチレ
ータ１７ａは従来例として説明した反射電子検出器と同
様にシンチレーションプラスチックで構成され、シンチ
レータ１７ａの先端部３８には、図１（１），（２）、
及び図２に示すように、上記対物レンズ１４の頂面１４
ａの半径と同一の半径ｄ（２０ｍｍ）をなす半円形状部
４４を形成すると共に、該半円形状部４４の先端を上記
対物レンズ１４の傾斜面１４ｂの延長面と略同一の傾斜
面とした切欠面３９を設けている。
【００３６】この切欠面３９は、上記対物レンズ１４の
傾斜面１４ｂの延長面と略同一即ち電子線軸から６０°
（水平面から３０°）に傾斜するように設けている。な
お、この先端部３８の半円形状部４４の厚みは、薄いほ
うが望ましく、この例では３ｍｍである。
傾斜面１４ｂの延長面と略同一即ち電子線軸から６０°
（水平面から３０°）に傾斜するように設けている。な
お、この先端部３８の半円形状部４４の厚みは、薄いほ
うが望ましく、この例では３ｍｍである。
【００３７】また、この例の反射電子検出器１７の先端
部３８には、電子線プローブを透過させる電子線透過孔
４０を開設し、この電子線透過孔４０を中心として下方
に向け拡がる逆漏斗状の拡開凹部４１を設けている。
部３８には、電子線プローブを透過させる電子線透過孔
４０を開設し、この電子線透過孔４０を中心として下方
に向け拡がる逆漏斗状の拡開凹部４１を設けている。
【００３８】図３は、本例に係る走査型電子顕微鏡装置
３の各種検出器の配置状態を示す概略図である。本例で
は、試料室４には、試料室内に試料５を交換して設置す
るための試料出入部４３、上述した反射電子検出器１
７、２次電子検出器７、Ｘ線検出器４２及び光学顕微鏡
１９が配置されている。光学顕微鏡１９は、上記反射電
子検出器１７の先端部３８の傾斜面３９を設けた方向か
ら電子線軸と試料上５で交差する光軸を有するものとし
ている。
３の各種検出器の配置状態を示す概略図である。本例で
は、試料室４には、試料室内に試料５を交換して設置す
るための試料出入部４３、上述した反射電子検出器１
７、２次電子検出器７、Ｘ線検出器４２及び光学顕微鏡
１９が配置されている。光学顕微鏡１９は、上記反射電
子検出器１７の先端部３８の傾斜面３９を設けた方向か
ら電子線軸と試料上５で交差する光軸を有するものとし
ている。
【００３９】即ち、光学顕微鏡１９は、反射電子検出器
１７の挿入位置と、電子線軸に対して対称な位置に配置
される。また、反射電子検出器１７から試料出入部４３
の反対側に３０°離れた位置に、２次電子検出器７が配
置され、さらに、光学顕微鏡１９から試料出入部からの
反対側に３０°離れた位置にＥＤＸのＸ線検出器４２が
配置されている。
１７の挿入位置と、電子線軸に対して対称な位置に配置
される。また、反射電子検出器１７から試料出入部４３
の反対側に３０°離れた位置に、２次電子検出器７が配
置され、さらに、光学顕微鏡１９から試料出入部からの
反対側に３０°離れた位置にＥＤＸのＸ線検出器４２が
配置されている。
【００４０】上記実施例では、Ｘ線検出器４２及び２次
電子検出器は反射電子検出器１７と光学顕微１９を結ぶ
直線から３０°離れた位置に配置しているが、これらの
配置位置はこの例には限定されない。
電子検出器は反射電子検出器１７と光学顕微１９を結ぶ
直線から３０°離れた位置に配置しているが、これらの
配置位置はこの例には限定されない。
【００４１】即ち、本例にかかる走査型電子顕微鏡装置
３の反射電子検出器１７は、先端部を半円形状部４４と
したシンチレータ１７ａを有し、対物レンズの傾斜面１
４ｂの傾斜角と略等しい角度の傾斜面をその先端部に設
けているから、他の検出器をこの反射電子検出器１７に
対してどのような角度に配置しても、検出効率を高く保
つことができる。
３の反射電子検出器１７は、先端部を半円形状部４４と
したシンチレータ１７ａを有し、対物レンズの傾斜面１
４ｂの傾斜角と略等しい角度の傾斜面をその先端部に設
けているから、他の検出器をこの反射電子検出器１７に
対してどのような角度に配置しても、検出効率を高く保
つことができる。
【００４２】なお、光学顕微鏡１９の設置位置は、試料
の移動方向及び電子顕微鏡の走査方向と、光学顕微鏡１
９の画像観察面との上下左右の関係を一致させる便宜
上、光学顕微鏡は上記実施例の設置位置に設置するのが
よい。
の移動方向及び電子顕微鏡の走査方向と、光学顕微鏡１
９の画像観察面との上下左右の関係を一致させる便宜
上、光学顕微鏡は上記実施例の設置位置に設置するのが
よい。
【００４３】また、切欠面３９の形成位置は、この例に
限定されることなく、他の部分及び、複数個所または全
周に渡って設けてもよい。
限定されることなく、他の部分及び、複数個所または全
周に渡って設けてもよい。
【００４４】〔実施の形態の作用、効果〕このように、
本例に係る走査型電子顕微鏡によれば、プラスチックシ
ンチレータを備えた反射電子検出器１７の先端部３８を
対物レンズ１４の頂面１４ａの半径と略同一半径をなす
半円形状部４４とし、さらに、円盤形状の先端部３８の
周端面の少なくとも一部を上記対物レンズ１４の傾斜面
１４ｂの延長面に沿う切欠面３９を形成したので、反射
検出器１７の先端の周縁においては、反射電子検出器の
先端部３８が対物レンズ１４の頂面１４ａより外側に張
り出すことがなく、他の検出器、例えばＸ線検出器４２
等は、反射電子検出器１７の配置に伴う制限をうけるこ
とがなくなり、最大の検出効率を得る位置に配置でき
る。
本例に係る走査型電子顕微鏡によれば、プラスチックシ
ンチレータを備えた反射電子検出器１７の先端部３８を
対物レンズ１４の頂面１４ａの半径と略同一半径をなす
半円形状部４４とし、さらに、円盤形状の先端部３８の
周端面の少なくとも一部を上記対物レンズ１４の傾斜面
１４ｂの延長面に沿う切欠面３９を形成したので、反射
検出器１７の先端の周縁においては、反射電子検出器の
先端部３８が対物レンズ１４の頂面１４ａより外側に張
り出すことがなく、他の検出器、例えばＸ線検出器４２
等は、反射電子検出器１７の配置に伴う制限をうけるこ
とがなくなり、最大の検出効率を得る位置に配置でき
る。
【００４５】殊に、光学顕微鏡１９は、反射電子検出器
１７の先端部３８の切欠面３９を設けた方向から試料５
を観察するものとしているので、反射電子検出器１７の
先端部３８を視野に入れることなく、取りうる最大の見
込み角で試料５を観察でき、画像の歪みを少なくし、焦
点の合致範囲を大きなものとできる。この状態を、この
切欠面３９がない状態（図１に仮想線で示した）に比べ
ると、切欠面を形成しない場合に比べて図上角度αだけ
見込み角が大きくなることがわかる。
１７の先端部３８の切欠面３９を設けた方向から試料５
を観察するものとしているので、反射電子検出器１７の
先端部３８を視野に入れることなく、取りうる最大の見
込み角で試料５を観察でき、画像の歪みを少なくし、焦
点の合致範囲を大きなものとできる。この状態を、この
切欠面３９がない状態（図１に仮想線で示した）に比べ
ると、切欠面を形成しない場合に比べて図上角度αだけ
見込み角が大きくなることがわかる。
【００４６】さらに、本発明の走査型電子顕微鏡装置
は、反射電子検出器１７の先端部３８に電子線を通過さ
せる電子線通過孔４０を中心に下方に向け拡がる拡開凹
部４１を設けたので、反射電子を効率よく捕捉すること
ができる。
は、反射電子検出器１７の先端部３８に電子線を通過さ
せる電子線通過孔４０を中心に下方に向け拡がる拡開凹
部４１を設けたので、反射電子を効率よく捕捉すること
ができる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の走査型電
子顕微鏡装置によれば、反射電子検出器の先端部を対物
レンズの頂面の半径と略同一半径をなす半円形状部と
し、さらに、円盤形状部の周端面の少なくとも一部を上
記対物レンズの傾斜面の延長面と略同一または延長面よ
り内側とした切欠面を形成したので、反射検出器の先端
の半円形状部の周縁においては、反射電子検出器の先端
部が対物レンズの頂面より外側に出ることがなく、他の
検出器、例えば２次電子検出器、Ｘ線分析装置のＸ線検
出器は、反射電子検出器の影響をうけることが少なくな
り、最大の検出効率を得ることができる位置に配置でき
る。
子顕微鏡装置によれば、反射電子検出器の先端部を対物
レンズの頂面の半径と略同一半径をなす半円形状部と
し、さらに、円盤形状部の周端面の少なくとも一部を上
記対物レンズの傾斜面の延長面と略同一または延長面よ
り内側とした切欠面を形成したので、反射検出器の先端
の半円形状部の周縁においては、反射電子検出器の先端
部が対物レンズの頂面より外側に出ることがなく、他の
検出器、例えば２次電子検出器、Ｘ線分析装置のＸ線検
出器は、反射電子検出器の影響をうけることが少なくな
り、最大の検出効率を得ることができる位置に配置でき
る。
【００４８】また、光学顕微鏡は、反射電子検出器の先
端部の切欠面を設けた方向から試料を観察できるので、
反射電子検出器の先端部を視野に入れることなく、取り
うる最大の見込み角から試料を観察できる。
端部の切欠面を設けた方向から試料を観察できるので、
反射電子検出器の先端部を視野に入れることなく、取り
うる最大の見込み角から試料を観察できる。
【００４９】さらに、本発明の走査型電子顕微鏡装置に
よれば、反射電子検出器の先端部には電子線を通過させ
る電子線通過孔を中心に下方に向け拡がる拡開凹部を設
けているので、反射電子を効率よく捕捉することができ
るという効果を奏する。
よれば、反射電子検出器の先端部には電子線を通過させ
る電子線通過孔を中心に下方に向け拡がる拡開凹部を設
けているので、反射電子を効率よく捕捉することができ
るという効果を奏する。
【図１】本発明に係る走査型電子顕微鏡装置の実施の形
態を示す図であり、（１）は側面図、（２）は、（１）
に示した走査型電子顕微鏡装置の反射電子検出器を示す
（１）中のii矢視図である。
態を示す図であり、（１）は側面図、（２）は、（１）
に示した走査型電子顕微鏡装置の反射電子検出器を示す
（１）中のii矢視図である。
【図２】図１に示した走査型電子顕微鏡装置の反射電子
検出器の図１（２）中のII−II線断面図である。
検出器の図１（２）中のII−II線断面図である。
【図３】図１に示した走査型電子顕微鏡装置の試料室の
各検出器の配置の一例を示す平面概略図である。
各検出器の配置の一例を示す平面概略図である。
【図４】図１に示した走査型電子顕微鏡装置の全体構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図５】従来の走査型電子顕微鏡装置の反射電子検出器
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
３ 走査型電子顕微鏡装置 ５ 試料 ７ ２次電子検出器 １４ 対物レンズ １４ａ 頂面 １４ｂ 傾斜面 １７ 反射電子検出器 １９ 光学顕微鏡 ３８ 先端部 ３９ 切欠面 ４０ 電子線通過孔 ４１ 拡開凹部 ４２ Ｘ線検出器 ４３ 試料出入部 ４４ 半円形状部
Claims (8)
- 【請求項１】 対物レンズ（１４）と試料（５）との間
に配置され、反射電子を検出するためのシンチレータ
（１７ａ）を有する反射電子検出器（１７）において、 前記シンチレータ（１７ａ）の先端部（３８）に前記対
物レンズ（１４）の頂面（１４ａ）の半径と略同一半径
をなす半円形状部（４４）を設けたことを特徴とする反
射電子検出器。 - 【請求項２】 対物レンズ（１４）と試料（５）との間
に配置され、反射電子を検出するためのシンチレータ
（１７ａ）を有する反射電子検出器（１７）において、 前記シンチレータ（１７ａ）の先端部（３８）の周端部
の少なくとも一部に前記対物レンズ（１４）の傾斜面
（１４ｂ）に沿った切欠面（３９）を設けたことを特徴
とする反射電子検出器。 - 【請求項３】 対物レンズ（１４）と試料（５）との間
に配置され、反射電子を検出するためのシンチレータ
（１７ａ）を有する反射電子検出器（１７）において、 前記シンチレータ（１７ａ）の先端部（３８）に対物レ
ンズ（１４）の頂面（１４ａ）の半径と略同一半径をな
す半円形状部（４４）を設けるとともに、該先端部（３
８）の周端部の少なくとも一部に前記対物レンズ（１
４）の截頭円形の傾斜面（１４ｂ）に沿った切欠面（３
９）を設けたことを特徴とする反射電子検出器。 - 【請求項４】 シンチレータ（１７ａ）の先端部（３
８）には電子線を透過させる電子線透過孔（４０）を設
け、この電子線透過孔（４０）から下方に向け拡がる拡
開凹部（４１）を設けた、請求項１、請求項２又は請求
項３記載の反射電子検出装置。 - 【請求項５】 請求項１、請求項２、請求項３、又は請
求項４記載の反射電子検出装置（１７）を備えた走査型
電子顕微鏡装置。 - 【請求項６】 光学顕微鏡（１９）を備えた請求項５記
載の走査型電子顕微鏡装置。 - 【請求項７】 ２次電子検出器（７）を備えた請求項５
記載の走査型電子顕微鏡装置。 - 【請求項８】 Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）Ｘ線検出器（４
２）を備えた請求項５記載の走査型電子顕微鏡装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29876996A JP3719794B2 (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 反射電子検出装置及びそれを有する走査型電子顕微鏡装置 |
| US08/966,923 US6031230A (en) | 1996-11-11 | 1997-11-10 | Reflected electron detector and a scanning electron microscope device using it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29876996A JP3719794B2 (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 反射電子検出装置及びそれを有する走査型電子顕微鏡装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10144247A true JPH10144247A (ja) | 1998-05-29 |
| JP3719794B2 JP3719794B2 (ja) | 2005-11-24 |
Family
ID=17863985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29876996A Expired - Fee Related JP3719794B2 (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 反射電子検出装置及びそれを有する走査型電子顕微鏡装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6031230A (ja) |
| JP (1) | JP3719794B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103999186A (zh) * | 2011-11-25 | 2014-08-20 | 株式会社日立高新技术 | 带电粒子线装置 |
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|---|---|---|---|---|
| GB2314926B (en) * | 1996-07-01 | 1999-08-25 | K E Developments Ltd | Detector devices |
| JP3688160B2 (ja) * | 1999-09-17 | 2005-08-24 | 株式会社日立製作所 | 走査電子顕微鏡 |
| US6545277B1 (en) * | 2000-08-15 | 2003-04-08 | Applied Materials, Inc. | High efficiency, enhanced detecting in-lens light guide scintillator detector for SEM |
| US6768836B2 (en) * | 2001-11-02 | 2004-07-27 | Applied Materials, Inc. | Phosphor coated waveguide for the efficient collection of electron-generated photons |
| JP5492409B2 (ja) * | 2008-12-26 | 2014-05-14 | 株式会社堀場製作所 | 電子顕微鏡装置 |
| JP5303781B2 (ja) * | 2008-12-26 | 2013-10-02 | 株式会社堀場製作所 | 電子顕微鏡装置 |
| JP5770434B2 (ja) * | 2010-06-24 | 2015-08-26 | 株式会社堀場製作所 | 電子顕微鏡装置 |
| DE102010026169B4 (de) | 2010-07-06 | 2014-09-04 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Partikelstrahlsystem |
| CZ307557B6 (cs) * | 2010-10-07 | 2018-12-05 | Tescan Orsay Holding, A.S. | Scintilační detekční jednotka pro detekci zpětně odražených elektronů pro elektronové nebo iontové mikroskopy |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3629579A (en) * | 1970-01-16 | 1971-12-21 | Hitachi Ltd | Electron probe specimen stage with a scattered electron detector mounted thereon |
| JPS5910688Y2 (ja) * | 1977-09-14 | 1984-04-03 | 富士通株式会社 | 電子検出器 |
| US4217495A (en) * | 1978-04-18 | 1980-08-12 | Robinson Vivian N E | Electron microscope backscattered electron detectors |
| NL7902963A (nl) * | 1979-04-13 | 1980-10-15 | Philips Nv | Detektor voor elektronenmikroskoop. |
| US4559450A (en) * | 1982-08-06 | 1985-12-17 | Unisearch Limited | Quantitative compositional analyser for use with scanning electron microscopes |
| GB2229854B (en) * | 1989-03-28 | 1993-10-27 | Robinson Vivian N E | Backscattered electron detector |
| GB2247345B (en) * | 1990-07-05 | 1995-04-05 | Haroon Ahmed | Integrated circuit structure analysis |
| JPH04249843A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-09-04 | Topcon Corp | 反射電子検出器 |
-
1996
- 1996-11-11 JP JP29876996A patent/JP3719794B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-11-10 US US08/966,923 patent/US6031230A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103999186A (zh) * | 2011-11-25 | 2014-08-20 | 株式会社日立高新技术 | 带电粒子线装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6031230A (en) | 2000-02-29 |
| JP3719794B2 (ja) | 2005-11-24 |
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