JPS5910687Y2 - 光学観察装置を備えた電子線装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は光学観察装置の組み込まれた走査電子顕微鏡等
の電子線装置に関する。

走査電子顕微鏡、Ｘ線マイクロアナライザー等の電子線
装置に光学観察のための光学顕微鏡を組み込む方式には
種々のものがある。

本考案の対象とする装置は、電子線像と光学像の観察を
切換えて行う方式のもので、光学像観察のときには電子
線経路中に光学顕微鏡又はその一部が挿入される。

このような装置では光学観察を行うときには電子線像の
観察を停止し試料に電子線を照射することも避けなけれ
ばならない。

しがし乍ら、現実には電子線像の観察に引き続いて光学
像の観察を行う場合には、その都度電子線の発生を停止
させることが面倒なので、電子線を発生させたまま、電
子線経路中に光学顕微鏡の部材を挿入させることが多い
。

この様な操作によって不必要に電子線を発生させておく
ことは、電子線が光学顕微鏡の構或部材によって散乱さ
れることによるコンタミネーション（汚れ）の増加等の
種々の悪影響を生じることになる。

又、電子線検出器に使用される２次電子増倍管の電源を
“オノ゛の状態にしたままで光学像の観察を行うと、試
料照明光等の過大な光が電子線検出器に入射して２次電
子増倍管を損傷する恐れがある。

本考案は上記欠点を除くため、電子光学系に組み込まれ
た電子線遮断手段と電子線検出器の電源を電子線像観察
と光学像観察の切換え操作に連動させたことを特徴とす
るものである。

第１図は本考案の一実施例装置の構或を示す略図であり
、第２図は第１図の装置を光軸方向がら眺めた断面の略
図である。

図中１は電子銃２や集束レンズ３等の電子光学系を収納
する真空力ラムを表わしており、該カラムは真空に保た
れた試料室４と連通している。

前記電子銃２から発生した電子線５は集束レンズ３によ
り試料移動機構６上に載置された試料７上に細く集束し
て照射され、その照射位置は走査用偏向コイル６によっ
て移動するので、試料表面の一定領域が電子線によって
２次元的に走査される。

このような電子線照射によって試料表面から発生した２
次電子は２次電子検出器８によって検出され、その検出
信号は増幅回路９によって増幅された後、ブラウン管（
図示せず）の輝度変調信号として用いられる。

該ブラウン管の偏向コイルには前記試料照射電子線の偏
向コイル６に供給される信号と同期した信号が供給され
るので、ブラウン管のスクリーン上には試料表面に関す
る輝度変調走査像が表示される。

一方、試料表面に関する光学像を観察するためには使用
される光学顕微鏡は試料室の側壁に取り付けられた接眼
レンズ、照明ランプ、拡大レンズ、プリズム等からなる
本体部分１０とプリズム１１から構或されており、該プ
リズム１１はアーム１２を介して取り付け機構１３によ
って支持されている。

該取り付け機構１３にはアーム１２を回転させる手段が
設けられており、該手段を操作することによって前記プ
リズムは第２図に示す如く電子線経路内の位置と電子線
経路外の破線で示す位置１１へ移動させることができる
。

光学像を観察するときにはプリズム１１を電子線経路内
に挿入し、顕微鏡の本体１０から照明光の経路を曲げて
電子線が試料を照射する方向と同じ方向から光を照射す
ると同時に試料表面からの反射光をプリズム１１を介し
て顕微鏡の本体１０へ導びく。

本考案装置においては前記取り付け機構１３のアーム回
転手段にプリズム１１の位置を検出するマイクロスイッ
チ等から構或される検出手段が組み込まれており、更に
電子線２の下方には偏向コイル１４とビーム遮断絞り１
５から構或されるビームシャッター装置が設けられてい
る。

又、前記偏向コイル１４の電源１６及び前記２次電子検
出器８に使用される２次電子増倍管の電源１７は前記取
り付け機構１３からの信号によって制御される。

而して、電子線走査像を観察するには、先ず取り付け機
構１３を操作して光学プリズム１１を電子線経路外へ移
動させる。

このとき、取り付け機構１３から発生する信号によって
ビームシャッター装置の電源１６は“オフ゛の状態に、
又検出器の電源１７は“オゾ゛の状態に保持される。

従って電子銃から発生する電子線５はビームシャッター
装置で遮断されることなく試料７を照射し、該試料から
発生した２次電子は検出器８によって検出されてブラウ
ン管の輝度変調信号として使用される。

次に光学像を観察する場合には前記取り付け機構１３を
操作してプリズム１１を電子線経路中に移動させる。

このとき取り付け機構１３から発生する信号によってビ
ームシャッター装置の電源１６は“オノ゛の状態となっ
て電子線の通過を阻止する。

従ってプリズム１１による電子線の散乱が防止され、又
電子光学系に発生するコンタミネーションの発生量を低
く抑えることができる。

更に取り付け機構１３から発生する信号によって電源１
７は“オフ゛の状態となって、２次電子検出器８を構或
する２次電子増倍管を作動させないようにし、過大な入
力光量による２次電子増倍管の損傷を防止している。

以上、に詳説した如く、本考案装置においては光学顕微
鏡による試料観察と電子線走査による試料観察の切り換
え操作を確実に行うことができるので主に半導体試料の
検査手段として用いられる走査電子顕微鏡の如く光学像
観察が頻ぱんに行われる装置において大きな効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例装置を示す略図、第２図は第
１図の装置の断面を示す略図である。 ２：電子銃、３：電子レンズ、５：電子線、６：偏向コ
イル、７：試料、８：２次電子検出器、９：増幅器、１
０：光学顕微鏡本体、１１：プリズム、１３：取り付け
機構、１５：偏向コイル、１６．１７ ：電源。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 試料表面に関する電子線像と光学像を得るための装置に
   おいて、電子線の試料照射により発生する電子を検出す
   るための光電子増倍管を用いた電子線検出器と、前記電
   子線の経路中に前記光学系を構戊する光学素子を挿脱す
   る移動機構と、該移動機構によって挿入される前記光学
   素子の位置よりも上方に設置された電子線遮断手段を設
   け、前記移動機構によって光学素子が電子線経路へ挿入
   されるときには前記電子線遮断手段が作動すると共に前
   記光電子増倍管用の電源がオフとなり、前記移動機構に
   よって光学素子が電子線経路から外されるときには前記
   電子線遮断手段の作動を解除させると共に前記光電子増
   倍管用の電源がオンとなるように連動させたことを特徴
   とする光学観察装置を備えた電子線装置。