JPH11233060A - ２次電子検出器及びこれを用いた電子ビーム装置 - Google Patents
２次電子検出器及びこれを用いた電子ビーム装置Info
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- JPH11233060A JPH11233060A JP10034675A JP3467598A JPH11233060A JP H11233060 A JPH11233060 A JP H11233060A JP 10034675 A JP10034675 A JP 10034675A JP 3467598 A JP3467598 A JP 3467598A JP H11233060 A JPH11233060 A JP H11233060A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01J37/02—Details
- H01J37/244—Detectors; Associated components or circuits therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/244—Detection characterized by the detecting means
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-
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- H01J2237/2448—Secondary particle detectors
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- Analytical Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電子ビーム装置用２次電子検出器を小型化す
る。 【解決手段】円孔４１ａが形成されたリング状基板４１
上には、リング状絶縁層４２Ａ及びリング状高抵抗層４
３Ａを介してリング状２次電子増倍層４４Ａが形成さ
れ、円孔４１ａより小さい円孔３３ａが形成されたリン
グ状基板３３上には、リング状絶縁層４２Ｂ及びリング
状高抵抗層４３Ｂを介してリング状２次電子増倍層４４
Ｂが形成されている。２次電子増倍層４４Ｂの外側に
は、絶縁層４２Ａと４２Ｂとの間にリングを４分割した
形の増倍電子収集電極４６１が接合されている。２次電
子増倍層４４Ａ及び４４Ｂの替わりに、対向する基板間
に多孔性２次電子増倍物質を装填してもよい。電極４６
１の替わりに、表面に蛍光体が被着された光ファイバを
用いてもよい。
る。 【解決手段】円孔４１ａが形成されたリング状基板４１
上には、リング状絶縁層４２Ａ及びリング状高抵抗層４
３Ａを介してリング状２次電子増倍層４４Ａが形成さ
れ、円孔４１ａより小さい円孔３３ａが形成されたリン
グ状基板３３上には、リング状絶縁層４２Ｂ及びリング
状高抵抗層４３Ｂを介してリング状２次電子増倍層４４
Ｂが形成されている。２次電子増倍層４４Ｂの外側に
は、絶縁層４２Ａと４２Ｂとの間にリングを４分割した
形の増倍電子収集電極４６１が接合されている。２次電
子増倍層４４Ａ及び４４Ｂの替わりに、対向する基板間
に多孔性２次電子増倍物質を装填してもよい。電極４６
１の替わりに、表面に蛍光体が被着された光ファイバを
用いてもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、小形の２次電子検
出器及びこれを用いた電子ビーム装置に関する。
出器及びこれを用いた電子ビーム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】微細試料や試料上の微細パターンを電子
ビーム装置で観察するには、ビームを細く絞って分解能
を向上させる必要がある。高エネルギー、例えば５０ｋ
Ｖのビームを用いれば、ビームを細く絞ることができ
る。これに対し、マイクロ鏡筒を用いた電子ビーム装置
（T. H. P. Chang et al., J. Vac. Scl. Technol. B,
Vol. 14, No. 6, 3774, Nov/Dec 1966）によれば、低エ
ネルギー、例えば１ｋＶのビームを用いても、ビームを
細く絞ることができる。
ビーム装置で観察するには、ビームを細く絞って分解能
を向上させる必要がある。高エネルギー、例えば５０ｋ
Ｖのビームを用いれば、ビームを細く絞ることができ
る。これに対し、マイクロ鏡筒を用いた電子ビーム装置
（T. H. P. Chang et al., J. Vac. Scl. Technol. B,
Vol. 14, No. 6, 3774, Nov/Dec 1966）によれば、低エ
ネルギー、例えば１ｋＶのビームを用いても、ビームを
細く絞ることができる。
【０００３】電子ビーム装置に用いられる小形の２次電
子検出器としては、ＭＣＰ（Microchannel Plate）やＭ
ＳＰ（Micro Sphere Plate）がある。
子検出器としては、ＭＣＰ（Microchannel Plate）やＭ
ＳＰ（Micro Sphere Plate）がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＭＣＰやＭＳ
Ｐは、プレートの対向面に電圧を印加し、一方の面に入
射した電子を増倍して他方の面から電子を出力する構成
であるので、内径２００μｍ程度のレンズ及び長さ３．
５ｍｍ程度のコラムを用いたマイクロ電子ビーム装置に
とっては、大きすぎる。マイクロ鏡筒を複数並設したマ
ルチマイクロ電子ビーム装置が提案されているが、２次
電子検出器が大き過ぎてこの装置にも適用することがで
きない。このため、マイクロ電子ビーム装置は、２次電
子検出器を用いないマイクロリゾグラフィなどにしか利
用することができなかった。
Ｐは、プレートの対向面に電圧を印加し、一方の面に入
射した電子を増倍して他方の面から電子を出力する構成
であるので、内径２００μｍ程度のレンズ及び長さ３．
５ｍｍ程度のコラムを用いたマイクロ電子ビーム装置に
とっては、大きすぎる。マイクロ鏡筒を複数並設したマ
ルチマイクロ電子ビーム装置が提案されているが、２次
電子検出器が大き過ぎてこの装置にも適用することがで
きない。このため、マイクロ電子ビーム装置は、２次電
子検出器を用いないマイクロリゾグラフィなどにしか利
用することができなかった。
【０００５】本発明の目的は、このような問題点に鑑
み、小型の電子ビーム装置に用いられる２次電子検出器
及びこれを用いた電子ビーム装置を提供することにあ
る。
み、小型の電子ビーム装置に用いられる２次電子検出器
及びこれを用いた電子ビーム装置を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段及びその作用効果】請求項
１の２次電子検出器では、第１孔が形成された第１基板
と、該第１基板と対向して配置され、該第１孔と略同心
の第２孔が形成された第２基板と、該第１孔と該第２孔
との間の空間の周囲かつ該第１基板と該第２基板との間
に配置され、該空間から入射した電子に応答して２次電
子を放出することにより電子数を増倍する電子増倍部
と、該電子増倍部の内側端部と外側端部との間に電圧が
印加されて該電子増倍部の内側から外側へ電位勾配を生
成する電位勾配生成電極と、該電子増倍部の外側周囲に
該電子増倍部と離間して配置された増倍電子収集電極と
を有する。
１の２次電子検出器では、第１孔が形成された第１基板
と、該第１基板と対向して配置され、該第１孔と略同心
の第２孔が形成された第２基板と、該第１孔と該第２孔
との間の空間の周囲かつ該第１基板と該第２基板との間
に配置され、該空間から入射した電子に応答して２次電
子を放出することにより電子数を増倍する電子増倍部
と、該電子増倍部の内側端部と外側端部との間に電圧が
印加されて該電子増倍部の内側から外側へ電位勾配を生
成する電位勾配生成電極と、該電子増倍部の外側周囲に
該電子増倍部と離間して配置された増倍電子収集電極と
を有する。
【０００７】この２次電子検出器は、鏡筒の一部の形で
あるので、マイクロ電子ビーム装置のような小形の電子
ビーム装置に組み込むことによりＳＥＭを構成すること
が可能になり、小形でスループットの高いマルチＳＥＭ
を構成することも可能になるという効果を奏する。請求
項２の２次電子検出器では、請求項１において、上記増
倍電子収集電極は、上記電子増倍部の外側周囲の互いに
異なる複数の角度位置にそれぞれ配置されている。
あるので、マイクロ電子ビーム装置のような小形の電子
ビーム装置に組み込むことによりＳＥＭを構成すること
が可能になり、小形でスループットの高いマルチＳＥＭ
を構成することも可能になるという効果を奏する。請求
項２の２次電子検出器では、請求項１において、上記増
倍電子収集電極は、上記電子増倍部の外側周囲の互いに
異なる複数の角度位置にそれぞれ配置されている。
【０００８】この２次電子検出器によれば、１つの２次
電子検出器で、ビーム照射点から複数方向への２次電子
又は反射電子の量を検出することができるという効果を
奏する。請求項３の２次電子検出器では、請求項１又は
２において、上記増倍電子収集電極は、上記第１基板と
上記第２基板との間隔を確保するためのスペーサとして
機能する。
電子検出器で、ビーム照射点から複数方向への２次電子
又は反射電子の量を検出することができるという効果を
奏する。請求項３の２次電子検出器では、請求項１又は
２において、上記増倍電子収集電極は、上記第１基板と
上記第２基板との間隔を確保するためのスペーサとして
機能する。
【０００９】請求項４では、請求項１又は２において、
３以上の複数個の同一直径の球状粒子を有し、上記第１
基板に、該複数個の球状粒子の各々が嵌込される凹部が
形成され、該凹部の各々に対応して上記第２基板に凹部
が形成され、該第１基板及び該第２基板の対向する該凹
部の間に該球状粒子が嵌入されて、該第１基板と該第２
基板とが離間して位置合わせされる。
３以上の複数個の同一直径の球状粒子を有し、上記第１
基板に、該複数個の球状粒子の各々が嵌込される凹部が
形成され、該凹部の各々に対応して上記第２基板に凹部
が形成され、該第１基板及び該第２基板の対向する該凹
部の間に該球状粒子が嵌入されて、該第１基板と該第２
基板とが離間して位置合わせされる。
【００１０】この２次電子検出器によれば、第１基板と
第２基板との位置合わせを容易に行うことができ、組立
作業が容易になるという効果を奏する。請求項５では、
請求項１又は２において、複数の同一直径のファイバを
有し、上記第１基板に、該複数のファイバの各々が嵌入
される帯状溝が形成され、該帯状溝の各々に対応して上
記第２基板に帯状溝が形成され、該第１基板及び該第２
基板の対向する該帯状溝の間に該ファイバが嵌入され
て、該第１基板と該第２基板とが離間して位置合わせさ
れる。
第２基板との位置合わせを容易に行うことができ、組立
作業が容易になるという効果を奏する。請求項５では、
請求項１又は２において、複数の同一直径のファイバを
有し、上記第１基板に、該複数のファイバの各々が嵌入
される帯状溝が形成され、該帯状溝の各々に対応して上
記第２基板に帯状溝が形成され、該第１基板及び該第２
基板の対向する該帯状溝の間に該ファイバが嵌入され
て、該第１基板と該第２基板とが離間して位置合わせさ
れる。
【００１１】この２次電子検出器によれば、第１基板と
第２基板との位置合わせを容易に行うことができ、組立
作業が容易になるという効果を奏する。請求項６の２次
電子検出器では、請求項５において、上記増倍電子収集
電極は、上記ファイバに導電膜が被着されたものであ
る。この２次電子検出器によれば、その構成が簡単にな
るという効果を奏する。
第２基板との位置合わせを容易に行うことができ、組立
作業が容易になるという効果を奏する。請求項６の２次
電子検出器では、請求項５において、上記増倍電子収集
電極は、上記ファイバに導電膜が被着されたものであ
る。この２次電子検出器によれば、その構成が簡単にな
るという効果を奏する。
【００１２】請求項７の２次電子検出器では、第１孔が
形成された第１基板と、該第１基板と対向して配置さ
れ、該第１孔と略同心の第２孔が形成された第２基板
と、該第１孔と該第２孔との間の空間の周囲かつ該第１
基板と該第２基板との間に配置され、該空間から入射し
た電子に応答して２次電子を放出することにより電子数
を増倍する電子増倍部と、該電子増倍部の内側端部と外
側端部との間に電圧が印加されて該電子増倍部の内側か
ら外側へ電位勾配を生成する電位勾配生成電極と、該電
子増倍部の外側周囲に配置され、蛍光物質が被着された
光ファイバとを有する。
形成された第１基板と、該第１基板と対向して配置さ
れ、該第１孔と略同心の第２孔が形成された第２基板
と、該第１孔と該第２孔との間の空間の周囲かつ該第１
基板と該第２基板との間に配置され、該空間から入射し
た電子に応答して２次電子を放出することにより電子数
を増倍する電子増倍部と、該電子増倍部の内側端部と外
側端部との間に電圧が印加されて該電子増倍部の内側か
ら外側へ電位勾配を生成する電位勾配生成電極と、該電
子増倍部の外側周囲に配置され、蛍光物質が被着された
光ファイバとを有する。
【００１３】この２次電子検出器によれば、光信号を出
力することができるという効果を奏する。請求項８の２
次電子検出器では、請求項７において、上記光ファイバ
は、上記電子増倍部の外側周囲の互いに異なる複数の角
度位置にそれぞれ配置され、互いに同一直径である。
力することができるという効果を奏する。請求項８の２
次電子検出器では、請求項７において、上記光ファイバ
は、上記電子増倍部の外側周囲の互いに異なる複数の角
度位置にそれぞれ配置され、互いに同一直径である。
【００１４】この２次電子検出器によれば、１つの２次
電子検出器で、ビーム照射点から複数方向への２次電子
又は反射電子の量を光信号として検出することができる
という効果を奏する。請求項９では、請求項８におい
て、上記第１基板に、上記光ファイバの各々が嵌入され
る帯状溝が形成され、該帯状溝の各々に対応して上記第
２基板に帯状溝が形成され、該第１基板及び該第２基板
の対向する該帯状溝の間に該光ファイバが嵌入されて、
該第１基板と該第２基板とが離間して位置合わせされ
る。
電子検出器で、ビーム照射点から複数方向への２次電子
又は反射電子の量を光信号として検出することができる
という効果を奏する。請求項９では、請求項８におい
て、上記第１基板に、上記光ファイバの各々が嵌入され
る帯状溝が形成され、該帯状溝の各々に対応して上記第
２基板に帯状溝が形成され、該第１基板及び該第２基板
の対向する該帯状溝の間に該光ファイバが嵌入されて、
該第１基板と該第２基板とが離間して位置合わせされ
る。
【００１５】この２次電子検出器によれば、第１基板と
第２基板との位置合わせを容易に行うことができ、組立
作業が容易になるという効果を奏する。請求項１０の２
次電子検出器では、請求項１乃至９のいずれか１つにお
いて、上記第２孔は上記第１孔より広い。この２次電子
検出器によれば、２次電子又は反射電子の捕獲率を向上
させることができるという効果を奏する。
第２基板との位置合わせを容易に行うことができ、組立
作業が容易になるという効果を奏する。請求項１０の２
次電子検出器では、請求項１乃至９のいずれか１つにお
いて、上記第２孔は上記第１孔より広い。この２次電子
検出器によれば、２次電子又は反射電子の捕獲率を向上
させることができるという効果を奏する。
【００１６】請求項１１の２次電子検出器では、請求項
１０において、上記電位勾配生成電極は、上記第１基板
と上記第２基板との対向面上にそれぞれ被着された第１
及び第２の抵抗層であり、上記電子増倍部は該第１及び
第２の抵抗層の上にそれぞれ被着された第１及び第２の
２次電子増倍物質層である。
１０において、上記電位勾配生成電極は、上記第１基板
と上記第２基板との対向面上にそれぞれ被着された第１
及び第２の抵抗層であり、上記電子増倍部は該第１及び
第２の抵抗層の上にそれぞれ被着された第１及び第２の
２次電子増倍物質層である。
【００１７】この電子ビーム装置によれば、簡単な構成
で、狭い空間に多数の２次電子検出器を全方位に配置し
たのと同じ効果が得られる。請求項１２の２次電子検出
器では、請求項１１において、上記第１基板及び上記第
２基板は半導体又は金属であり、上記第１の抵抗層と上
記第１基板との間に、該第１基板の内側縁部を除いて第
１絶縁層が形成され、該第１基板の該内側縁部には該第
１の抵抗層が接合され、該第１の抵抗層の外側端部上に
は第１リード電極膜が接合され、上記第２の抵抗層と上
記第２基板との間に、該第２基板の内側縁部を除いて第
２絶縁層が形成され、該第２基板の該内側縁部には該第
２の抵抗層が接合され、該第２の抵抗層の外側端部上に
は第２リード電極膜が接合されている。
で、狭い空間に多数の２次電子検出器を全方位に配置し
たのと同じ効果が得られる。請求項１２の２次電子検出
器では、請求項１１において、上記第１基板及び上記第
２基板は半導体又は金属であり、上記第１の抵抗層と上
記第１基板との間に、該第１基板の内側縁部を除いて第
１絶縁層が形成され、該第１基板の該内側縁部には該第
１の抵抗層が接合され、該第１の抵抗層の外側端部上に
は第１リード電極膜が接合され、上記第２の抵抗層と上
記第２基板との間に、該第２基板の内側縁部を除いて第
２絶縁層が形成され、該第２基板の該内側縁部には該第
２の抵抗層が接合され、該第２の抵抗層の外側端部上に
は第２リード電極膜が接合されている。
【００１８】この２次電子検出器によれば、入射面に網
状電極のような妨害物を形成する必要がないという効果
を奏する。請求項１３の２次電子検出器では、請求項１
１又は１２において、上記第１基板の上記第１孔の縁部
の上記第２基板側の面が上記第２孔側へ突出して傾斜し
ている。
状電極のような妨害物を形成する必要がないという効果
を奏する。請求項１３の２次電子検出器では、請求項１
１又は１２において、上記第１基板の上記第１孔の縁部
の上記第２基板側の面が上記第２孔側へ突出して傾斜し
ている。
【００１９】この２次電子検出器によれば、試料上で反
射された電子の捕獲率が高くなるという効果を奏する。
請求項１４の２次電子検出器では、請求項１０におい
て、上記電子増倍部は、表面が絶縁性の粒子と表面が２
次電子増倍性の粒子とを混合したものが焼結されて形成
された多孔性物質が、上記第１孔と上記第２孔との間の
空間の周囲かつ上記第１基板と上記第２基板との間に装
填されたものである。
射された電子の捕獲率が高くなるという効果を奏する。
請求項１４の２次電子検出器では、請求項１０におい
て、上記電子増倍部は、表面が絶縁性の粒子と表面が２
次電子増倍性の粒子とを混合したものが焼結されて形成
された多孔性物質が、上記第１孔と上記第２孔との間の
空間の周囲かつ上記第１基板と上記第２基板との間に装
填されたものである。
【００２０】この電子ビーム装置によれば、簡単な構成
で、狭い空間に多数の２次電子検出器を全方位に配置し
たのと同じ効果が得られる。請求項１５の２次電子検出
器では、請求項１４において、上記電位勾配生成電極
は、上記多孔性物質の内周部と外周部とにそれぞれ形成
された第１及び第２の電極である。
で、狭い空間に多数の２次電子検出器を全方位に配置し
たのと同じ効果が得られる。請求項１５の２次電子検出
器では、請求項１４において、上記電位勾配生成電極
は、上記多孔性物質の内周部と外周部とにそれぞれ形成
された第１及び第２の電極である。
【００２１】請求項１６の電子ビーム装置では、電子ビ
ームを射出する電子銃と、該電子ビームを偏向させる偏
向器と、該電子銃の下流側かつ該電子銃と同心に配置さ
れた対物レンズと、上記第１孔を上流側にして該対物レ
ンズと同心に配置された請求項１乃至１５のいずれか１
つに記載の２次電子検出器とを有する。
ームを射出する電子銃と、該電子ビームを偏向させる偏
向器と、該電子銃の下流側かつ該電子銃と同心に配置さ
れた対物レンズと、上記第１孔を上流側にして該対物レ
ンズと同心に配置された請求項１乃至１５のいずれか１
つに記載の２次電子検出器とを有する。
【００２２】請求項１６の２次電子検出器では、請求項
１５において、上記電子銃と上記対物レンズと上記２次
電子検出器との組が複数並設されている。
１５において、上記電子銃と上記対物レンズと上記２次
電子検出器との組が複数並設されている。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を説明する。 ［第１実施形態］図１は、本発明の第１実施形態の電子
ビーム装置縦断面図である。この装置では、電子銃１０
から電子ビームＥＢ１が射出され、その直径が絞り２０
で絞られ、アインツェルレンズ３０で電子が収束方向に
偏向され、２次電子検出器４０を通り、試料５０上に収
束照射され、照射点から放出された２次電子ＥＢ２が２
次電子検出器４０で検出される。
施形態を説明する。 ［第１実施形態］図１は、本発明の第１実施形態の電子
ビーム装置縦断面図である。この装置では、電子銃１０
から電子ビームＥＢ１が射出され、その直径が絞り２０
で絞られ、アインツェルレンズ３０で電子が収束方向に
偏向され、２次電子検出器４０を通り、試料５０上に収
束照射され、照射点から放出された２次電子ＥＢ２が２
次電子検出器４０で検出される。
【００２４】電子銃１０、絞り２０及びアインツェルレ
ンズ３０は、公知の構成であり、光軸に対し回転対称形
である。電子銃１０は、カソード１１の尖った部分に対
向して引き出し電極１２及びアノード１３が配置されて
いる。引き出し電極１２及びアノード１３の中心部には
それぞれ、円孔１２ａ及び１３ａが形成されている。カ
ソード１１と引き出し電極１２との間には絶縁層１４が
形成され、引き出し電極１２とアノード１３との間には
スペーサ１５が接合されている。
ンズ３０は、公知の構成であり、光軸に対し回転対称形
である。電子銃１０は、カソード１１の尖った部分に対
向して引き出し電極１２及びアノード１３が配置されて
いる。引き出し電極１２及びアノード１３の中心部には
それぞれ、円孔１２ａ及び１３ａが形成されている。カ
ソード１１と引き出し電極１２との間には絶縁層１４が
形成され、引き出し電極１２とアノード１３との間には
スペーサ１５が接合されている。
【００２５】電子銃１０の材料は例えば、カソード１１
がＳｉ又はＭｏ、絶縁層１４がＳｉＯ2、引き出し電極
１２及びアノード１３がＳｉ又は金属、スペーサ１５が
ガラスである。電子銃１０のサイズは例えば、絶縁層１
４の厚みが１００μｍ、円孔１２ａ及び１３ａがそれぞ
れ５μｍ及び１００μｍ、アノード１３の外径が６００
μｍである。印加電圧は例えば、カソード１１を基準に
して引き出し電極１２が１００Ｖ、アノード１３が１ｋ
Ｖである。
がＳｉ又はＭｏ、絶縁層１４がＳｉＯ2、引き出し電極
１２及びアノード１３がＳｉ又は金属、スペーサ１５が
ガラスである。電子銃１０のサイズは例えば、絶縁層１
４の厚みが１００μｍ、円孔１２ａ及び１３ａがそれぞ
れ５μｍ及び１００μｍ、アノード１３の外径が６００
μｍである。印加電圧は例えば、カソード１１を基準に
して引き出し電極１２が１００Ｖ、アノード１３が１ｋ
Ｖである。
【００２６】スペーサ１５及び以下のスペーサは、中空
円柱形で、鏡筒を形成しており、間に挟まれる例えばＳ
ｉ板と熱膨張率がほぼ等しく、例えばほうけい酸ガラス
である。Ｓｉとガラスとの間は、陽極接合（anodic bon
ding）される。絞り２０は、例えばＳｉで形成され、そ
の中心部には、直径が例えば２μｍの円孔２０ａが形成
されている。絞り２０とアノード１３との間にはスペー
サ２１が接合され、絞り２０とアインツェルレンズ３０
の電極３１との間にはスペーサ２２が接合されている。
円柱形で、鏡筒を形成しており、間に挟まれる例えばＳ
ｉ板と熱膨張率がほぼ等しく、例えばほうけい酸ガラス
である。Ｓｉとガラスとの間は、陽極接合（anodic bon
ding）される。絞り２０は、例えばＳｉで形成され、そ
の中心部には、直径が例えば２μｍの円孔２０ａが形成
されている。絞り２０とアノード１３との間にはスペー
サ２１が接合され、絞り２０とアインツェルレンズ３０
の電極３１との間にはスペーサ２２が接合されている。
【００２７】アインツェルレンズ３０は、電極３１、３
２及び３３が同心に配置され、電極３１と３２との間に
スペーサ３４が接合され、電極３２と３３との間にスペ
ーサ３５が接合されている。電極３１、３２及び３３の
中心部にはそれぞれ、円孔３１ａ、３２ａ及び３３ａが
形成されている。例えば、電極３１、３２及び３３はＳ
ｉであり、電極３１、３２及び３３の厚みはいずれも１
００μｍ、電極３１と３２との間隔及び電極３２と３３
との間隔はいずれも４００μｍ、円孔３１ａ、３２ａ及
び３３ａの内径はそれぞれ１００μｍ、１００μｍ及び
５０μｍである。例えば、電極３１及び３３には０Ｖの
電位が印加され、電極３２には正又は負の電位が印加さ
れる。
２及び３３が同心に配置され、電極３１と３２との間に
スペーサ３４が接合され、電極３２と３３との間にスペ
ーサ３５が接合されている。電極３１、３２及び３３の
中心部にはそれぞれ、円孔３１ａ、３２ａ及び３３ａが
形成されている。例えば、電極３１、３２及び３３はＳ
ｉであり、電極３１、３２及び３３の厚みはいずれも１
００μｍ、電極３１と３２との間隔及び電極３２と３３
との間隔はいずれも４００μｍ、円孔３１ａ、３２ａ及
び３３ａの内径はそれぞれ１００μｍ、１００μｍ及び
５０μｍである。例えば、電極３１及び３３には０Ｖの
電位が印加され、電極３２には正又は負の電位が印加さ
れる。
【００２８】２次電子検出器４０は、アインツェルレン
ズ３０の一部でもある電極３３を、基板として用いてい
る。２次電子検出器４０では、円形の基板３３と基板４
１とが同心に対向して配置され、基板４１の中心部に円
孔４１ａが形成されている。円孔４１ａの内径は、入射
電子を捕獲するために、円孔３３ａのそれよりも大き
い。
ズ３０の一部でもある電極３３を、基板として用いてい
る。２次電子検出器４０では、円形の基板３３と基板４
１とが同心に対向して配置され、基板４１の中心部に円
孔４１ａが形成されている。円孔４１ａの内径は、入射
電子を捕獲するために、円孔３３ａのそれよりも大き
い。
【００２９】図１中の２次電子検出器４０の右半分を拡
大したものを図２に示し、図１中の検出器４０のＩＩＩ
−ＩＩＩ線断面を図３に示す。基板４１及び３３の対向
面にはそれぞれ、内側部分を除きリング状の絶縁層４２
Ａ及び４２Ｂが被着されている。これら内側部分、並び
に、絶縁層４２Ａ及び４２Ｂ上の外側部分を除いた部分
にはそれぞれ、リング状の高抵抗層４３Ａ及び４３Ｂが
被着されている。高抵抗層４３Ａ及び４３Ｂ上にはそれ
ぞれ、外側リング状部分を除いて、リング状の２次電子
増倍層４４Ａ及び４４Ｂが被着されている。高抵抗層４
３Ａ及び４３Ｂ上のこれら外側リング状部分にはそれぞ
れ、電極４５Ａ及び４５Ｂが被着されている。電極４５
Ａ及び４５Ｂの外側には、絶縁層４２Ａと４２Ｂとの間
に、リングが４分割された円弧状の増倍電子収集電極４
６１〜４６４が接合されている。電極４６１〜４６４
は、基板４１と３３との間のスペーサとしても機能して
いる。電極４６１〜４６４の外側中央部には、これらか
らそれぞれリード４６１ａ〜４６４ａが絶縁層４２Ａ上
に延設されている。
大したものを図２に示し、図１中の検出器４０のＩＩＩ
−ＩＩＩ線断面を図３に示す。基板４１及び３３の対向
面にはそれぞれ、内側部分を除きリング状の絶縁層４２
Ａ及び４２Ｂが被着されている。これら内側部分、並び
に、絶縁層４２Ａ及び４２Ｂ上の外側部分を除いた部分
にはそれぞれ、リング状の高抵抗層４３Ａ及び４３Ｂが
被着されている。高抵抗層４３Ａ及び４３Ｂ上にはそれ
ぞれ、外側リング状部分を除いて、リング状の２次電子
増倍層４４Ａ及び４４Ｂが被着されている。高抵抗層４
３Ａ及び４３Ｂ上のこれら外側リング状部分にはそれぞ
れ、電極４５Ａ及び４５Ｂが被着されている。電極４５
Ａ及び４５Ｂの外側には、絶縁層４２Ａと４２Ｂとの間
に、リングが４分割された円弧状の増倍電子収集電極４
６１〜４６４が接合されている。電極４６１〜４６４
は、基板４１と３３との間のスペーサとしても機能して
いる。電極４６１〜４６４の外側中央部には、これらか
らそれぞれリード４６１ａ〜４６４ａが絶縁層４２Ａ上
に延設されている。
【００３０】検出器４０の材料及びサイズの具体例は、
次の通りである。 基板３３及び４１： ｎ型又はｐ型のＳｉ 絶縁層４２Ａ及び４２Ｂ： ＳｉＯ2 高抵抗層４３Ａ及び４３Ｂ： ポリシリコン ２次電子増倍層４４Ａ及び４４Ｂ： Ａｌ2 Ｏ3 、Ｐｂ
Ｏ又はＭｇＯなど、ＭＣＰで一般に用いられている材料 電極４５Ａ及び４５Ｂ： Ａｌ又はＡｕ 増倍電子収集電極４６１〜４６４： ｎ型又はｐ型のＳ
ｉ、Ｍｏ又はＣ 円孔３３ａの直径： ５０μｍ 円孔４１ａの直径： ２００μｍ ２次電子増倍層４４Ａと４４Ｂとの間隔： １００〜２
００μｍ 次に、上記の如く構成された本第１実施形態の動作を説
明する。
次の通りである。 基板３３及び４１： ｎ型又はｐ型のＳｉ 絶縁層４２Ａ及び４２Ｂ： ＳｉＯ2 高抵抗層４３Ａ及び４３Ｂ： ポリシリコン ２次電子増倍層４４Ａ及び４４Ｂ： Ａｌ2 Ｏ3 、Ｐｂ
Ｏ又はＭｇＯなど、ＭＣＰで一般に用いられている材料 電極４５Ａ及び４５Ｂ： Ａｌ又はＡｕ 増倍電子収集電極４６１〜４６４： ｎ型又はｐ型のＳ
ｉ、Ｍｏ又はＣ 円孔３３ａの直径： ５０μｍ 円孔４１ａの直径： ２００μｍ ２次電子増倍層４４Ａと４４Ｂとの間隔： １００〜２
００μｍ 次に、上記の如く構成された本第１実施形態の動作を説
明する。
【００３１】例えば、基板４１及び３３に０Ｖの電位が
印加され、電極４５Ａ及び４５Ｂに例えば数百〜２ｋＶ
の範囲内の電位が印加される。この電位は、高い方が増
幅率が高くなるので好ましいが、高くなり過ぎると放電
が発生するので、制限される。放電が発生する電位は、
電極サイズにより異なる。この電位印加により、高抵抗
層４３Ａ及び４３Ｂにはいずれも内側から外側へ向かっ
て電位が高くなり、２次電子増倍層４４Ａと４４Ｂとの
間に、点線で示すような同電位面が生成され、この同電
位面の法線方向の電界が生成される。増倍電子収集電極
４６１〜４６４には、互いに等しい０Ｖ又は正の電位が
印加される。
印加され、電極４５Ａ及び４５Ｂに例えば数百〜２ｋＶ
の範囲内の電位が印加される。この電位は、高い方が増
幅率が高くなるので好ましいが、高くなり過ぎると放電
が発生するので、制限される。放電が発生する電位は、
電極サイズにより異なる。この電位印加により、高抵抗
層４３Ａ及び４３Ｂにはいずれも内側から外側へ向かっ
て電位が高くなり、２次電子増倍層４４Ａと４４Ｂとの
間に、点線で示すような同電位面が生成され、この同電
位面の法線方向の電界が生成される。増倍電子収集電極
４６１〜４６４には、互いに等しい０Ｖ又は正の電位が
印加される。
【００３２】例えば１ｋＶの電子ビームＥＢ１が試料５
０上に照射されると、照射点から数Ｖの２次電子ＥＢ２
が放出され、２次電子増倍層４４Ｂを叩き、これによ
り、層４４Ｂから複数個の２次電子が放出され、これら
は、層４４Ａ又は４４Ｂを叩くまで、層４４Ａと４４Ｂ
との間の電界により外側方向へ加速される。したがっ
て、図１に示すように電子が増倍され、増倍電子収集電
極４６１〜４６４に入射する。
０上に照射されると、照射点から数Ｖの２次電子ＥＢ２
が放出され、２次電子増倍層４４Ｂを叩き、これによ
り、層４４Ｂから複数個の２次電子が放出され、これら
は、層４４Ａ又は４４Ｂを叩くまで、層４４Ａと４４Ｂ
との間の電界により外側方向へ加速される。したがっ
て、図１に示すように電子が増倍され、増倍電子収集電
極４６１〜４６４に入射する。
【００３３】電極４６１〜４６４はそれぞれ、リード４
６１ａ及〜４６４ａを介して不図示の増倍器に接続され
ており、これらから、照射点から４方向への２次電子Ｅ
Ｂ２の量に応じた信号が取り出される。図１の電子ビー
ム装置を、不図示のステージで走査させることにより、
試料５０上のパターン又は異物等の画像が得られる。
６１ａ及〜４６４ａを介して不図示の増倍器に接続され
ており、これらから、照射点から４方向への２次電子Ｅ
Ｂ２の量に応じた信号が取り出される。図１の電子ビー
ム装置を、不図示のステージで走査させることにより、
試料５０上のパターン又は異物等の画像が得られる。
【００３４】本第１実施形態の２次電子検出器４０は、
マイクロ電子ビーム装置の鏡筒の一部として用いられる
ので、マイクロ電子ビーム装置をリゾグラフィのみなら
ずＳＥＭとしても用いることができる。 ［第２実施形態］図４は、本発明の第２実施形態の電子
ビーム装置断面図である。
マイクロ電子ビーム装置の鏡筒の一部として用いられる
ので、マイクロ電子ビーム装置をリゾグラフィのみなら
ずＳＥＭとしても用いることができる。 ［第２実施形態］図４は、本発明の第２実施形態の電子
ビーム装置断面図である。
【００３５】この装置では、図１の構成に加え、２次電
子検出器４０の下方にアインツェルレンズ６０が配置さ
れ、検出器４０とレンズ６０との間に例えば８極の偏向
器７０が配置されている。他の点は、図１と同一構成で
ある。この電子ビーム装置によれば、電子ビームＥＢ１
が偏向器７０で走査され、この走査と不図示のステージ
の走査とが組み合わされ、試料５０上のパターン形状に
応じた信号が増倍電子収集電極４６１〜４６４から出力
される。
子検出器４０の下方にアインツェルレンズ６０が配置さ
れ、検出器４０とレンズ６０との間に例えば８極の偏向
器７０が配置されている。他の点は、図１と同一構成で
ある。この電子ビーム装置によれば、電子ビームＥＢ１
が偏向器７０で走査され、この走査と不図示のステージ
の走査とが組み合わされ、試料５０上のパターン形状に
応じた信号が増倍電子収集電極４６１〜４６４から出力
される。
【００３６】［第３実施形態］図５は、本発明の第３実
施形態の２次電子検出器４０Ａの縦断面図である。この
検出器では、基板３３Ａの円孔３３Ａａの縁部が、基板
４１側に突出して、円錐台形の傾斜面３３Ａｂが形成さ
れている。傾斜面３３Ａｂの上に高抵抗層４３Ｂ１を介
して２次電子増倍層４４Ｂ１が形成されている。
施形態の２次電子検出器４０Ａの縦断面図である。この
検出器では、基板３３Ａの円孔３３Ａａの縁部が、基板
４１側に突出して、円錐台形の傾斜面３３Ａｂが形成さ
れている。傾斜面３３Ａｂの上に高抵抗層４３Ｂ１を介
して２次電子増倍層４４Ｂ１が形成されている。
【００３７】他の点は、図１の２次電子検出器４０と同
一構成である。上記構成において、試料５０上に照射さ
れた電子ビームＥＢ１の一部が反射され、その反射電子
ＥＢ３が２次電子増倍層４４Ｂ１の傾斜面を叩いて、２
次電子が２次電子増倍層４４Ａ側に放出される。 ［第４実施形態］図６は、本発明の第４実施形態の２次
電子検出器４０Ｂの断面図である。
一構成である。上記構成において、試料５０上に照射さ
れた電子ビームＥＢ１の一部が反射され、その反射電子
ＥＢ３が２次電子増倍層４４Ｂ１の傾斜面を叩いて、２
次電子が２次電子増倍層４４Ａ側に放出される。 ［第４実施形態］図６は、本発明の第４実施形態の２次
電子検出器４０Ｂの断面図である。
【００３８】この検出器では、図２の２次電子増倍層４
４Ａ及び４４Ｂの替わりに、基板３３Ｘと４１Ｘとの間
に多孔性２次電子増倍物質４８が配置されている。基板
３３Ｘ及び４１Ｘは絶縁性の円板であり、例えばガラス
で形成されている。物質４８は、回転対称形であり、中
心部には円錐台形の孔４８ａが形成されている。多孔性
２次電子増倍物質４８は、少なくとも表面が絶縁性の微
粒子、例えばガラズビーズと、少なくとも表面が２次電
子増倍物質である微粒子、例えば、２次電子増倍物質が
被着されたガラスビーズとが混合され、焼結されて生成
される。物質４８は、例えばEl-Mul Technologies Ltd.
のＭＳＰ(Micro Sphere Plate)の内部に用いられている
ものと同一のものを用いることができる。
４Ａ及び４４Ｂの替わりに、基板３３Ｘと４１Ｘとの間
に多孔性２次電子増倍物質４８が配置されている。基板
３３Ｘ及び４１Ｘは絶縁性の円板であり、例えばガラス
で形成されている。物質４８は、回転対称形であり、中
心部には円錐台形の孔４８ａが形成されている。多孔性
２次電子増倍物質４８は、少なくとも表面が絶縁性の微
粒子、例えばガラズビーズと、少なくとも表面が２次電
子増倍物質である微粒子、例えば、２次電子増倍物質が
被着されたガラスビーズとが混合され、焼結されて生成
される。物質４８は、例えばEl-Mul Technologies Ltd.
のＭＳＰ(Micro Sphere Plate)の内部に用いられている
ものと同一のものを用いることができる。
【００３９】物質４８の内側端面から外側端面へ向けて
電圧勾配を生成するために、基板４１Ｘ側かつ物質４８
の内側及び外側にそれぞれリング状の電極４９１及び４
９２が接合され、基板３３Ｘ側かつ物質４８の内側及び
外側にそれぞれリング状の電極４９３及び４９４が接合
されている。他の点は、図１の２次電子検出器４０と同
一構成である。
電圧勾配を生成するために、基板４１Ｘ側かつ物質４８
の内側及び外側にそれぞれリング状の電極４９１及び４
９２が接合され、基板３３Ｘ側かつ物質４８の内側及び
外側にそれぞれリング状の電極４９３及び４９４が接合
されている。他の点は、図１の２次電子検出器４０と同
一構成である。
【００４０】上記構成において例えば、電極４９１及び
４９３に０Ｖの電位が印加され、電極４９２及び４９４
に例えば数百〜２ｋＶの範囲内の電位が印加される。こ
の電位は、上記同様に、高い方が増幅率が高くなるので
好ましいが、高くなり過ぎると放電が発生するので、制
限される。試料５０からの２次電子ＥＢ２が物質４８の
内周面に入射すると、その中の２次電子増倍物質を叩く
まで微粒子間の空隙を通って加速され、２次電子増倍物
質を叩くと２次電子が放出されて電子が増倍される。こ
の電子が物質４８の外周面から出ると、外側方向の速度
成分を持った電子が増倍電子収集電極４６１、４６３及
び紙面垂直方向の不図示の増倍電子収集電極に入射す
る。
４９３に０Ｖの電位が印加され、電極４９２及び４９４
に例えば数百〜２ｋＶの範囲内の電位が印加される。こ
の電位は、上記同様に、高い方が増幅率が高くなるので
好ましいが、高くなり過ぎると放電が発生するので、制
限される。試料５０からの２次電子ＥＢ２が物質４８の
内周面に入射すると、その中の２次電子増倍物質を叩く
まで微粒子間の空隙を通って加速され、２次電子増倍物
質を叩くと２次電子が放出されて電子が増倍される。こ
の電子が物質４８の外周面から出ると、外側方向の速度
成分を持った電子が増倍電子収集電極４６１、４６３及
び紙面垂直方向の不図示の増倍電子収集電極に入射す
る。
【００４１】なお、電極４９１〜４９４の替わりに、物
質４８の内周面及び外周面にそれぞれ網状電極を接合
し、又は、図２の高抵抗層４３Ａ及び４３Ｂを用いても
よい。 ［第５実施形態］図７（Ａ）は、本発明の第５実施形態
の２次電子検出器４０Ｃの縦断面図であり、図７（Ｂ）
はこの検出器の下部平面図である。
質４８の内周面及び外周面にそれぞれ網状電極を接合
し、又は、図２の高抵抗層４３Ａ及び４３Ｂを用いても
よい。 ［第５実施形態］図７（Ａ）は、本発明の第５実施形態
の２次電子検出器４０Ｃの縦断面図であり、図７（Ｂ）
はこの検出器の下部平面図である。
【００４２】基板４１Ａには、その中心から９０゜ずつ
離れた位置に、逆ピラミッド型の凹部４１Ａａ〜４１Ａ
ｄが形成され、これらにそれぞれ球８０１〜８０４が嵌
め込まれる。円孔３３ａにも同様に、凹部４１Ａａ〜４
１Ａｄに対応する位置に凹部４１が形成されており、図
７（Ａ）では凹部４１Ａｂ及び４１Ａｄにそれぞれ対応
した凹部３３Ｂｂ及び３３Ｂｄが示されている。
離れた位置に、逆ピラミッド型の凹部４１Ａａ〜４１Ａ
ｄが形成され、これらにそれぞれ球８０１〜８０４が嵌
め込まれる。円孔３３ａにも同様に、凹部４１Ａａ〜４
１Ａｄに対応する位置に凹部４１が形成されており、図
７（Ａ）では凹部４１Ａｂ及び４１Ａｄにそれぞれ対応
した凹部３３Ｂｂ及び３３Ｂｄが示されている。
【００４３】増倍電子収集電極４６は、Ｃ字形であり、
外側に延びたリード４６ａとつながっている。電極４６
が分割されていないので、検出された２次電子の方位情
報は得られないが、リード４６ａに接続される不図示の
検出回路は１つでよい。他の点は、第１実施形態と同一
構成である。凹部４１Ａａ〜４１Ａｄにそれぞれ球８０
１〜８０４を嵌め入れ、基板４１Ａの上方から基板３３
Ｂを基板４１Ａに接近させて図７（Ａ）に示す状態にす
ることにより、基板４１Ａと３３Ｂとの位置合わせを容
易に行うことができ、組立作業が容易になる。
外側に延びたリード４６ａとつながっている。電極４６
が分割されていないので、検出された２次電子の方位情
報は得られないが、リード４６ａに接続される不図示の
検出回路は１つでよい。他の点は、第１実施形態と同一
構成である。凹部４１Ａａ〜４１Ａｄにそれぞれ球８０
１〜８０４を嵌め入れ、基板４１Ａの上方から基板３３
Ｂを基板４１Ａに接近させて図７（Ａ）に示す状態にす
ることにより、基板４１Ａと３３Ｂとの位置合わせを容
易に行うことができ、組立作業が容易になる。
【００４４】凹部４１Ａａ〜４１Ａｄは、エッチングに
よりサイズのばらつきを小さくでき、また、球８０１〜
８０４としてガラスビーズを用いることができ、その直
径のばらつきが小さいものを容易に選別することができ
る。したがって、本第５実施形態によれば、基板間の位
置合わせ精度を高くすることができる。 ［第６実施形態］図８（Ａ）は、本発明の第６実施形態
の２次電子検出器４０Ｄの縦断面図であり、図８（Ｂ）
はこの検出器の下部平面図である。
よりサイズのばらつきを小さくでき、また、球８０１〜
８０４としてガラスビーズを用いることができ、その直
径のばらつきが小さいものを容易に選別することができ
る。したがって、本第５実施形態によれば、基板間の位
置合わせ精度を高くすることができる。 ［第６実施形態］図８（Ａ）は、本発明の第６実施形態
の２次電子検出器４０Ｄの縦断面図であり、図８（Ｂ）
はこの検出器の下部平面図である。
【００４５】この検出器では、基板４１Ｂに、図７
（Ｂ）の凹部４１Ａａ〜４１Ａｄの替わりにＶ溝４１Ｂ
ａ、４１Ｂｂ及び４１Ｂｄが形成され、これらにそれぞ
れファイバ８１１、８１２及び８１４が嵌入される。基
板３３Ｃについても基板４１Ｂと同様であり、図８
（Ａ）ではＶ溝４１Ｂｂ及び４１Ｂｄにそれぞれ対応し
たＶ溝３３Ｃｂ及び３３Ｃｄが示されている。ファイバ
は、例えば光ファイバであり、直径のばらつきが小さい
ものを容易に得ることができる。
（Ｂ）の凹部４１Ａａ〜４１Ａｄの替わりにＶ溝４１Ｂ
ａ、４１Ｂｂ及び４１Ｂｄが形成され、これらにそれぞ
れファイバ８１１、８１２及び８１４が嵌入される。基
板３３Ｃについても基板４１Ｂと同様であり、図８
（Ａ）ではＶ溝４１Ｂｂ及び４１Ｂｄにそれぞれ対応し
たＶ溝３３Ｃｂ及び３３Ｃｄが示されている。ファイバ
は、例えば光ファイバであり、直径のばらつきが小さい
ものを容易に得ることができる。
【００４６】他の点は、第５実施形態と同一構成であ
る。本第６実施形態によれば、第５実施形態と同様の効
果が得られる。 ［第７実施形態］図９（Ａ）は、本発明の第７実施形態
の２次電子検出器４０Ｅの縦断面図であり、図９（Ｂ）
はこの検出器の下部平面図である。
る。本第６実施形態によれば、第５実施形態と同様の効
果が得られる。 ［第７実施形態］図９（Ａ）は、本発明の第７実施形態
の２次電子検出器４０Ｅの縦断面図であり、図９（Ｂ）
はこの検出器の下部平面図である。
【００４７】この検出器では、形状を除き図２と同様
に、基板４１Ｃ上に不図示の絶縁膜及び矩形高抵抗層を
介して矩形の２次電子増倍層４４Ｃ及び電極４５Ｃが形
成され、電極４５Ｃの４辺に沿って基板４１Ｃ上にＶ溝
４１Ｃａ〜４１Ｃｄが形成され、これらにそれぞれ光フ
ァイバ８２１〜８２４が嵌入される。基板３３Ｄについ
ても基板４１Ｃと同様であり、図９（Ａ）ではＶ溝４１
Ｃｂ及び４１Ｃｄにそれぞれ対応したＶ溝３３Ｄｂ及び
３３Ｄｄが示されている。
に、基板４１Ｃ上に不図示の絶縁膜及び矩形高抵抗層を
介して矩形の２次電子増倍層４４Ｃ及び電極４５Ｃが形
成され、電極４５Ｃの４辺に沿って基板４１Ｃ上にＶ溝
４１Ｃａ〜４１Ｃｄが形成され、これらにそれぞれ光フ
ァイバ８２１〜８２４が嵌入される。基板３３Ｄについ
ても基板４１Ｃと同様であり、図９（Ａ）ではＶ溝４１
Ｃｂ及び４１Ｃｄにそれぞれ対応したＶ溝３３Ｄｂ及び
３３Ｄｄが示されている。
【００４８】また、図８の増倍電子収集電極４６が省略
され、その替わりに光ファイバの表面に導電膜が被着さ
れている。図９（Ａ）では、光ファイバ８２２及び８２
４にそれぞれ被着された導電膜８３２及び８３４が示さ
れている。他の点は、第６実施形態と同一構成である。
本第７実施形態の２次電子検出器４０Ｅによれば、第６
実施形態の効果に加え、図８の２次電子検出器４０Ｄよ
りも構成が簡単になる。
され、その替わりに光ファイバの表面に導電膜が被着さ
れている。図９（Ａ）では、光ファイバ８２２及び８２
４にそれぞれ被着された導電膜８３２及び８３４が示さ
れている。他の点は、第６実施形態と同一構成である。
本第７実施形態の２次電子検出器４０Ｅによれば、第６
実施形態の効果に加え、図８の２次電子検出器４０Ｄよ
りも構成が簡単になる。
【００４９】［第８実施形態］図１０は、本発明の第８
実施形態の２次電子検出器４０Ｆの縦断面図である。こ
の検出器では、図９の光ファイバに被着された導電膜の
替わりに、蛍光体が被着されており、図１０では、光フ
ァイバ８２２及び８２４にそれぞれ被着された蛍光体８
４２及び８４４が示されている。
実施形態の２次電子検出器４０Ｆの縦断面図である。こ
の検出器では、図９の光ファイバに被着された導電膜の
替わりに、蛍光体が被着されており、図１０では、光フ
ァイバ８２２及び８２４にそれぞれ被着された蛍光体８
４２及び８４４が示されている。
【００５０】他の点は、第７実施形態と同一構成であ
る。基板４１Ｃと３３Ｄとの間隙を通って増倍された２
次電子は、蛍光体８４２、８４４及び紙面垂直方向に存
在する不図示の蛍光体を叩き、これにより蛍光が放射さ
れ、これが上記光ファイバを通って出力され、不図示の
光検出器、例えば光電子増倍管で検出される。
る。基板４１Ｃと３３Ｄとの間隙を通って増倍された２
次電子は、蛍光体８４２、８４４及び紙面垂直方向に存
在する不図示の蛍光体を叩き、これにより蛍光が放射さ
れ、これが上記光ファイバを通って出力され、不図示の
光検出器、例えば光電子増倍管で検出される。
【００５１】［第９実施形態］図１１は、本発明の第９
実施形態のマルチ２次電子検出器の下部平面図である。
基板４１Ｄには、図３と同一構成のものが２×２配列さ
れており、その１つに図３と同一符号が付されている。
リード４５ａ及び他の３つの対応するものには、１箇所
から電位が供給される。
実施形態のマルチ２次電子検出器の下部平面図である。
基板４１Ｄには、図３と同一構成のものが２×２配列さ
れており、その１つに図３と同一符号が付されている。
リード４５ａ及び他の３つの対応するものには、１箇所
から電位が供給される。
【００５２】このマルチ２次電子検出器の上部及び中間
部は、これら４つの各々について上記第１実施形態と同
一構成である。従来では、マイクロ電子ビーム装置用に
適用される小形の２次電子検出器が存在しなかったの
で、マルチマイクロＳＥＭを構成することができなかっ
たが、本発明によればこれが可能となる。
部は、これら４つの各々について上記第１実施形態と同
一構成である。従来では、マイクロ電子ビーム装置用に
適用される小形の２次電子検出器が存在しなかったの
で、マルチマイクロＳＥＭを構成することができなかっ
たが、本発明によればこれが可能となる。
【図１】本発明の第１実施形態の電子ビーム装置縦断面
図である。
図である。
【図２】図１中の２次電子検出器拡大断面図である。
【図３】図１中の２次電子検出器のＩＩＩ−ＩＩＩ線断
面図である。
面図である。
【図４】本発明の第２実施形態の電子ビーム装置縦断面
図である。
図である。
【図５】本発明の第３実施形態の２次電子検出器縦断面
図である。
図である。
【図６】本発明の第４実施形態の２次電子検出器縦断面
図である。
図である。
【図７】（Ａ）は本発明の第５実施形態の２次電子検出
器縦断面図であり、（Ｂ）はこの検出器の下部平面図で
ある。
器縦断面図であり、（Ｂ）はこの検出器の下部平面図で
ある。
【図８】（Ａ）は本発明の第６実施形態の２次電子検出
器縦断面図であり、（Ｂ）はこの検出器の下部平面図で
ある。
器縦断面図であり、（Ｂ）はこの検出器の下部平面図で
ある。
【図９】（Ａ）は本発明の第７実施形態の２次電子検出
器縦断面図であり、（Ｂ）はこの検出器の下部平面図で
ある。
器縦断面図であり、（Ｂ）はこの検出器の下部平面図で
ある。
【図１０】本発明の第８実施形態の２次電子検出器縦断
面図である。
面図である。
【図１１】本発明の第９実施形態のマルチ２次電子検出
器の下部平面図である。
器の下部平面図である。
１０ 電子銃 ３０、６０ アインツェルレンズ ３１、３２、３３、４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃ、４９１〜
４９４ 電極 ４０、４０Ａ〜４０Ｆ ２次電子検出器 ４１、４１Ａ〜４１Ｄ、３３、３３Ａ〜３３Ｄ、３３Ｘ
基板 ４１Ａａ〜４１Ａｄ 凹部 ４１Ｂａ〜４１Ｂｄ、４１Ｃａ〜４１Ｃｄ、３３Ｃｂ、
３３Ｃｄ、３３Ｄｂ、３３Ｄｄ Ｖ溝 ４２Ａ、４２Ｂ 絶縁層 ４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｂ１ 高抵抗層 ４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｂ１、４４Ｃ ２次電子増倍層 ４５ａ、４５Ｃａ、４６１ａ、４６２ａ、４６３ａ、４
６４ａ、 リード ４６１〜４６４、４６ 増倍電子収集電極 ４８ 多孔性２次電子増倍物質 ８０１〜８０４ 球 ８２１〜８２４ 光ファイバ ８３２、８３４ 導電膜 ８４２、８４４ 蛍光体
４９４ 電極 ４０、４０Ａ〜４０Ｆ ２次電子検出器 ４１、４１Ａ〜４１Ｄ、３３、３３Ａ〜３３Ｄ、３３Ｘ
基板 ４１Ａａ〜４１Ａｄ 凹部 ４１Ｂａ〜４１Ｂｄ、４１Ｃａ〜４１Ｃｄ、３３Ｃｂ、
３３Ｃｄ、３３Ｄｂ、３３Ｄｄ Ｖ溝 ４２Ａ、４２Ｂ 絶縁層 ４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｂ１ 高抵抗層 ４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｂ１、４４Ｃ ２次電子増倍層 ４５ａ、４５Ｃａ、４６１ａ、４６２ａ、４６３ａ、４
６４ａ、 リード ４６１〜４６４、４６ 増倍電子収集電極 ４８ 多孔性２次電子増倍物質 ８０１〜８０４ 球 ８２１〜８２４ 光ファイバ ８３２、８３４ 導電膜 ８４２、８４４ 蛍光体
Claims (17)
- 【請求項１】 第１孔が形成された第１基板と、 該第１基板と対向して配置され、該第１孔と略同心の第
２孔が形成された第２基板と、 該第１孔と該第２孔との間の空間の周囲かつ該第１基板
と該第２基板との間に配置され、該空間から入射した電
子に応答して２次電子を放出することにより電子数を増
倍する電子増倍部と、 該電子増倍部の内側端部と外側端部との間に電圧が印加
されて該電子増倍部の内側から外側へ電位勾配を生成す
る電位勾配生成電極と、 該電子増倍部の外側周囲に該電子増倍部と離間して配置
された増倍電子収集電極と、 を有することを特徴とする２次電子検出器。 - 【請求項２】 上記増倍電子収集電極は、上記電子増倍
部の外側周囲の互いに異なる複数の角度位置にそれぞれ
配置されていることを特徴とする請求項１記載の２次電
子検出器。 - 【請求項３】 上記増倍電子収集電極は、上記第１基板
と上記第２基板との間隔を確保するためのスペーサとし
て機能することを特徴とする請求項１又は２記載の２次
電子検出器。 - 【請求項４】 ３以上の複数個の同一直径の球状粒子を
有し、 上記第１基板に、該複数個の球状粒子の各々が嵌込され
る凹部が形成され、該凹部の各々に対応して上記第２基
板に凹部が形成され、 該第１基板及び該第２基板の対向する該凹部の間に該球
状粒子が嵌入されて、該第１基板と該第２基板とが離間
して位置合わせされることを特徴とする請求項１又は２
記載の２次電子検出器。 - 【請求項５】 複数の同一直径のファイバを有し、 上記第１基板に、該複数のファイバの各々が嵌入される
帯状溝が形成され、該帯状溝の各々に対応して上記第２
基板に帯状溝が形成され、 該第１基板及び該第２基板の対向する該帯状溝の間に該
ファイバが嵌入されて、該第１基板と該第２基板とが離
間して位置合わせされることを特徴とする請求項１又は
２記載の２次電子検出器。 - 【請求項６】 上記増倍電子収集電極は、上記ファイバ
に導電膜が被着されたものであることを特徴とする請求
項５記載の２次電子検出器。 - 【請求項７】 第１孔が形成された第１基板と、 該第１基板と対向して配置され、該第１孔と略同心の第
２孔が形成された第２基板と、 該第１孔と該第２孔との間の空間の周囲かつ該第１基板
と該第２基板との間に配置され、該空間から入射した電
子に応答して２次電子を放出することにより電子数を増
倍する電子増倍部と、 該電子増倍部の内側端部と外側端部との間に電圧が印加
されて該電子増倍部の内側から外側へ電位勾配を生成す
る電位勾配生成電極と、 該電子増倍部の外側周囲に配置され、蛍光物質が被着さ
れた光ファイバと、 を有することを特徴とする２次電子検出器。 - 【請求項８】 上記光ファイバは、上記電子増倍部の外
側周囲の互いに異なる複数の角度位置にそれぞれ配置さ
れ、互いに同一直径であることを特徴とする請求項７記
載の２次電子検出器。 - 【請求項９】 上記第１基板に、上記光ファイバの各々
が嵌入される帯状溝が形成され、該帯状溝の各々に対応
して上記第２基板に帯状溝が形成され、 該第１基板及び該第２基板の対向する該帯状溝の間に該
光ファイバが嵌入されて、該第１基板と該第２基板とが
離間して位置合わせされることを特徴とする請求項８記
載の２次電子検出器。 - 【請求項１０】 上記第２孔は上記第１孔より広いこと
を特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つに記載の２
次電子検出器。 - 【請求項１１】 上記電位勾配生成電極は、上記第１基
板と上記第２基板との対向面上にそれぞれ被着された第
１及び第２の抵抗層であり、 上記電子増倍部は該第１及び第２の抵抗層の上にそれぞ
れ被着された第１及び第２の２次電子増倍物質層であ
る、 ことを特徴とする請求項１０記載の２次電子検出器。 - 【請求項１２】 上記第１基板及び上記第２基板は半導
体又は金属であり、 上記第１の抵抗層と上記第１基板との間に、該第１基板
の内側縁部を除いて第１絶縁層が形成され、 該第１基板の該内側縁部には該第１の抵抗層が接合さ
れ、該第１の抵抗層の外側端部上には第１リード電極膜
が接合され、 上記第２の抵抗層と上記第２基板との間に、該第２基板
の内側縁部を除いて第２絶縁層が形成され、 該第２基板の該内側縁部には該第２の抵抗層が接合さ
れ、該第２の抵抗層の外側端部上には第２リード電極膜
が接合されている、 ことを特徴とする請求項１１記載の２次電子検出器。 - 【請求項１３】 上記第１基板の上記第１孔の縁部の上
記第２基板側の面が上記第２孔側へ突出して傾斜してい
ることを特徴とする請求項１１又は１２記載の２次電子
検出器。 - 【請求項１４】 上記電子増倍部は、表面が絶縁性の粒
子と表面が２次電子増倍性の粒子とを混合したものが焼
結されて形成された多孔性物質が、上記第１孔と上記第
２孔との間の空間の周囲かつ上記第１基板と上記第２基
板との間に装填されたものであることを特徴とする請求
項１０記載の２次電子検出器。 - 【請求項１５】 上記電位勾配生成電極は、上記多孔性
物質の内周部と外周部とにそれぞれ形成された第１及び
第２の電極であることを特徴とする請求項１４記載の２
次電子検出器。 - 【請求項１６】 電子ビームを射出する電子銃と、 該電子ビームを偏向させる偏向器と、 該電子銃の下流側かつ該電子銃と同心に配置された対物
レンズと、 上記第１孔を上流側にして該対物レンズと同心に配置さ
れた請求項１乃至１５のいずれか１つに記載の２次電子
検出器と、 を有することを特徴とする電子ビーム装置。 - 【請求項１７】 上記電子銃と上記対物レンズと上記２
次電子検出器との組が複数並設されていることを特徴と
する請求項１６記載の電子ビーム装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10034675A JPH11233060A (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | ２次電子検出器及びこれを用いた電子ビーム装置 |
| US09/198,572 US6130429A (en) | 1998-02-17 | 1998-11-23 | Miniaturized secondary electron detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10034675A JPH11233060A (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | ２次電子検出器及びこれを用いた電子ビーム装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11233060A true JPH11233060A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12421013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10034675A Pending JPH11233060A (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | ２次電子検出器及びこれを用いた電子ビーム装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6130429A (ja) |
| JP (1) | JPH11233060A (ja) |
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| JP2006528830A (ja) * | 2003-07-25 | 2006-12-21 | シーイービーティー・カンパニー・リミティッド | マイクロカラムのレンズ組立体の製造方法及びその方法により製作されたレンズ組立体 |
| US7205540B2 (en) | 2001-09-06 | 2007-04-17 | Ebara Corporation | Electron beam apparatus and device manufacturing method using same |
| CN110678957A (zh) * | 2017-06-30 | 2020-01-10 | 浜松光子学株式会社 | 电子倍增体 |
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| TW201307833A (zh) * | 2005-02-17 | 2013-02-16 | Ebara Corp | 電子射線裝置 |
| CN101243532B (zh) * | 2005-08-18 | 2012-01-18 | 电子线技术院株式会社 | 用于电子柱的检测器及用于电子柱的电子检测方法 |
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| US4958079A (en) * | 1989-02-21 | 1990-09-18 | Galileo Electro-Optics Corps. | Detector for scanning electron microscopy apparatus |
-
1998
- 1998-02-17 JP JP10034675A patent/JPH11233060A/ja active Pending
- 1998-11-23 US US09/198,572 patent/US6130429A/en not_active Expired - Fee Related
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| CN110678957A (zh) * | 2017-06-30 | 2020-01-10 | 浜松光子学株式会社 | 电子倍增体 |
| CN110678957B (zh) * | 2017-06-30 | 2022-04-01 | 浜松光子学株式会社 | 电子倍增体 |
Also Published As
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|---|---|
| US6130429A (en) | 2000-10-10 |
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