JPS59108250A - 電子線装置 - Google Patents

電子線装置

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Publication number
JPS59108250A
JPS59108250A JP21817082A JP21817082A JPS59108250A JP S59108250 A JPS59108250 A JP S59108250A JP 21817082 A JP21817082 A JP 21817082A JP 21817082 A JP21817082 A JP 21817082A JP S59108250 A JPS59108250 A JP S59108250A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
aperture
electron beam
motor
converging
Prior art date
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Pending
Application number
JP21817082A
Other languages
English (en)
Inventor
Susumu Takashima
進 高嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
Nihon Denshi KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Jeol Ltd, Nihon Denshi KK filed Critical Jeol Ltd
Priority to JP21817082A priority Critical patent/JPS59108250A/ja
Publication of JPS59108250A publication Critical patent/JPS59108250A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/04Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/09Diaphragms; Shields associated with electron or ion-optical arrangements; Compensation of disturbing fields

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は走査電子顕微鏡やX線マイクロアナライザー等
の電子線装置に関する。
現在使用されている走査電子顕微鏡やX線マイクロアナ
ライザーにおいては、試料照射電流の可変範囲を10”
 A mpから10(Al11程瓜まで確保する必要が
ある。その為、このような装置においては、電子銃と対
物レンズとの間に通常2段の収束レンズを設け、これら
収束レンズの励磁強1哀を変化させて、電子線の拡がり
角の大きさを変化させることにより、絞りを通過して試
料に照射される電子線電流を調節するようにしている。
ところが、この調節の際に収束レンズを強励磁にづると
、収束レンズ内の電子線は大きく拡がり、収束レンズの
軸に沿って設(プられたライナーチューブ壁面−に衝突
し、多くの散乱電子を発生する。この散乱電子の一部は
対物レンズの絞りを通過して試料に照射され、像質の低
下をもたらすため、従来の電子線装置においては、第1
図に示す構成をとることににす、このような事態を回避
している。
即ち、第1図に示す如き、第1.第2収束レンズのレン
ズヨーク1、第1.第2収束レンズの励磁コイル部2a
、2b、スペーサ3a 、3b等からなる収束レンズの
軸に沿って取り付けられたライナーチューブ4の内側に
、絞り保持金具58゜5bによって、固定絞り6.7.
8をスペーサ−9a 、’9b 、9cを介して取りイ
」す、これら固定絞り6,7.8によって拡がった電子
線をカットして散乱電子線が試料にできるだけ到達しな
いようにしている。
しかしながら、このような従来の装置においては以下の
ような欠点がある。
(1)絞りで囲まれた部分が袋状になるため、チコーブ
内の真空度が悪く、絞りやチューブ内壁における]ンタ
ミネーションの成長速度が迷い。その為頻繁なりリーニ
ングが必要となり、装置稼働率が低い。
(2)細くて長いデユープ内に複数の絞りとスペーサー
とを交互に積み重ねて組み立てな()ればならないため
、精度特に絞り穴の光軸Cに対する同心性を出すことが
非常に困難であり、そのため、レンズ強度を変化させた
際に電子線中心が光軸に対して移動し、装置が非常に使
用しにくいものとなる。
本発明は、このような従来の欠点を解決すべくなされた
もので、電子銃と、該電子銃よりの電子線を収束するた
めの収束レンズと、該収束レンズによって収束された電
子線を細く絞って試料に照射ツるための対物レンズとを
楯1えた装置にJ3いて、前記電子銃と前記収束レンズ
との間に設(プられその大きさを変化させることのでき
る絞りと、該絞りの大きざを前記対物レンズの励磁強度
に連動して自動的に変化させる手段とを具備することを
特徴としている。
双手本発明の原理を第2図(a)及び第2図(b)に示
づ光線図を用い−C説明する。
第2図において、10は電子銃であり、電子銃10を出
射した電子線EBは拡がりながら下方に進行し、開口自
動制御絞り11に射突してそのうちの一部はこの絞りを
通過する。この絞り11の絞り穴の大ぎさは収束レンズ
の励磁強度と連動して自動的に変化するようになってい
る。即ち、第2図(a )に示ずように、試料照射電流
を犬きくするため収束レンズの励磁を弱くする場合には
、絞りの直径が大きくなり、又、第2しI(b)に示す
ように照射電流を小さくするため収束レンズの励磁を強
くする場合には、絞りの直径が小さくなるように制御覆
る。このような構成となせば、間口自動制御絞り11を
通過した電子線の直径は収束レンズ12.13の励磁の
強度に従って変化するが、前述した如く絞り11の直径
は収束レンズの励磁が弱い場合には大きく、逆に強い揚
台には小さくな→ように制御されるので、電子線はライ
ナーデユープ14の壁面に釘突Jることはない。
収束レンズ系を出射した電子線は対物絞り15により最
終的にその直径を制限されIC後、対物レンズ16によ
って試料17上にフォーカスされる。
上で説明した原理が実現し得るものであることを、以下
に説明する。
通常の収束レンズ系にJ3いては、第1.第2の収束レ
ンズ12.13の焦点距ff1f+、f2はレンズ電源
を共通の単一電源で済ませるため連動しており、従って
両者はf 、 =kt’2という関係で結びつけられる
。ここで、kは第2収束レンズ13とクロスオーバー像
間の距離b2の変化を小さくするため通常1以上にとら
れている。このような系においては、開口自動制御絞り
11から対物レンズ絞り150間で電子線の1所面の直
1そが最大となるのは、第2図(a )の場合には第1
収束レンズ13の中心である。又、同図(b’)の場合
には対物絞り15上である。そこで、第1収束レンズ1
2の中心及び対物レンズ絞り15上における電子線断面
の半径を各々da、db、ライナーチューブの半径をD
灸とすると、電子線がライナーチューブ壁面に衝突しな
いためにtit、レンズ系の全可変範囲に渡ってda<
Dc且つdb<Diであれば良いことが明らかである。
とこ−ろで、第1収束レンズと絞り11の距離は小さい
ため間口自動制御絞り11の穴径をl) cとり−ると
da!l)cと見なして良く、従ってda<Dcなる条
件はDcの最大値をDiより充分小ざく設定1′ること
により容易に満たづことができる。そこで、もう一方の
条件であるdb<DQを渦たし得ることについて説明づ
る。
対物絞り15の半径をDO1電子銃10の輝度を81第
2収束レンズ13ににつて形成されるクロスオーバー像
の半径をd2、第2収束レンズ13ど対物絞り15間の
距離を1、第2収束レンス゛13とこのレンズによって
形成されるクロス7t −バー像間の距離を1)2とり
ると、対物絞り15を通過Jる電子線電流1は となる。ところ−C,第1.第2収東レンズ12゜13
の倍率m1.m2とすると、第2収束レンズによ−って
形成されるクロスオーバー像の半径d2は電子銃のクロ
スオーバー半径dCを用いて、d 2 =m IIII
 2 d C と表されるため、前記■は以下のように書きかえ但し、
1−は電子銃と対物絞り間の距“姉である。
又、この式は第1.第2収束レンズをオフにした時に対
物絞り15を3iE+8”4る電流IOを用(1て以下
のように古きかえられる。
一方対物絞り15に黒用される電子線E[3の半径db
は電子銃10と開口自動制御絞り11間のと表せる。従
って上記(3)  (4) JKJ−jつしCL;L以
下のように書き換えられる。
従つ(、先のdb<l)文なる条イ1(よa、 = −
V″T″Dc ’ 04−’−(θ  1 と占ぎ換えられる。
最近の走査電子顕微鏡あるl/1(ま×銭Iマイク]」
アナライザーにdづいては、Fフ’Iol基、10I)
\ら1/100まで約3桁にわたる可変化1111をイ
jりる。
従ッテ、dbを一定とJるJzうなりcのtlrll 
illを11あうとすれば、Daの可変範囲b 31i
になり実現(ま困難になる。そこで、dbを−51と′
?I−ることなく、dbをrの増加と共(こlj 真因
(こ減少づるようにJれば、Dcの可変範囲を24行(
呈1■(こ1〔(1えることができる。例えばΩ;/L
=1/3で、□aカ3 mmヨV)僅かに大きい装@(
こiJ317)で、f「ワ2〒1−一10のときd b
 =0.3mmを許し1コlFr、Dc=imlnrあ
り、又m=1/100のとき(Ib= 3 mmまで許
したとすれば、Dc=10μmとなるから、Dcに要求
される可変範囲は10fzIIIから111Imとなる
ため、開口自動制御絞り11の絞りの大きさを機械的に
変化ざU゛ることが製作上充分可能であることが分る。
又、このときdcは0゜3mmから3mmまで変化づ−
るが、d Cが最小の0゜311mの場合でもその大き
さは、通常の対物絞りの半径の約3 (gあるから、レ
ンズ強度の切換えに伴う電子線の移動を前向しても、電
子線の照剣領戚から対物絞りの絞り穴が外れる恐れは無
い。Dcの上限と下限の値は上述のように定まるが、≠
二Σ1oの中間の値に対してDcの値をどのようにとる
かは任意性があるので、最も簡単(=実現できるものが
グアましい。
第3図は、このような原理に見づく本発明の一実施例を
説明づ−るためのもので、この図において第1図及び第
2図と同一の構成要素に対しては同一番月が付されてい
る。同図において、11は前述した開口自動制御絞りで
あり、この絞り11はモータ18によりその絞り穴の大
きさを変えられるようになっている。間口自動制谷0絞
り11を更に詳細に示したちの1)(、第4図である。
冨34図(こ’6−Iいて、21a 、21b lまガ
イ1シ゛レール23a。
231〕に治って移動でさるように保持さ4tノこ一ス
4の遮蔽板であり、この遮蔽板の各々に(よ3角状の切
り欠き24a、24bが設りられており、これらが車ね
合されて矩形の絞り穴25が形成される。
口れら遮蔽板21a、21bはバネ22【こまって互い
(こ引き含ねされていると共に、こ+しら遮1反21a
、21bの端帽コ設りられたチー1<  ?tlS 2
6a、2611こは駆動棒27が接触し−c J3つ、
この駆動棒の挿入量に従って、絞り穴25の人8″さが
制御されるようになっている。第3図(こJ3(プるモ
ータ18はこの駆動棒2Gを移動りるlこめの動力源と
して働く。第3図に戻って、19(まモータの回転を制
御うるためのモータ制御電源である。
20は第1.第2の収束レンズの励磁強度を1llJ管
IIリ−るためのレンズ電源であり、このレンズ電源(
よれるようになっている。レンズ電源20よりのこに供
給されており、このモータ制御電源19は調節ノブ20
aの切換えに基づくレンズ電源20の出力信相の変化に
連動してモータ18を回転さ駄、前記絞り穴25の大ぎ
さが以下の式を渦づように制御覆る。
但し、A、BはDaが上述したような上限値及びF限値
をどる際に、第(6)式を)61すように定められる定
数て・ある。この式を第(5)式に代入どなり、dbが
’FT7T7  の増加と共に単調に減少するという先
に示した条件を満すことが明らかである。
このJ:うな構成となせは、操作者が試料に照q]され
る電子線電流を変化させるため、調節ノブ20aを操作
してWフ]−の値を切換えると、モータ制御電源′19
に供給される信号値が変化するため、この変化に連動し
てモータ制御電源19よりモータ18を所定量回転させ
るための制御信号が供給され、その結果モータ18が回
転して駆動棒27が所定量挿11)1され、絞り穴25
の人きざは第(7)式のように変化する。このようにし
−C1試オ′31に照射される電子線電流の大ぎさを自
由に調節覆ることが(゛きるが、本発明の装置において
は、ライナーチコーブ内の固定絞りを除くことができる
ため、以下のような効果を有している。
(1)チ1−ブ内を1v力真空に保つことができるため
、コンタミネーションの発生を抑えることができる。従
って、クリーニング頻度を大幅に減らずことができる。
(2)排気経路に袋部がなくなったため、全鏡1;;1
内の真空度を高めることができる。
(3)固定絞りの偏心によるレンズ電流切換え時の電子
線中心軸の移動を無くすことができるため、操作性を向
上させることができる。
(4)使用されない電子線の大部分を、電子銃の直下に
配置された開口自動制御絞りで取り除いてしまうため、
散乱電子線が試料照射電子線に混入する割合を飛躍的に
少くできるので、像質を飛躍的に向上させることができ
る。
(5)対物絞りに照射される電子線電流を大幅に少くす
ることができる。従って、対物絞りから発生し試料に照
射されるX線を少なくできるため、電子線の照射に基づ
いて試料がら発生ずるX線を検出して、X線分析する際
の分析精度を向上させることができる。
尚、上)ホした実施例においては、開口自動制御絞りと
し−C12枚の遮蔽板の距離を変化させて、絞り穴の大
ぎざを調節するものを用いたが、例えば、イの各々が幅
が連続的に変化Jるドーナツ状のスリブ1〜を右づる2
枚の遮蔽円板を、各スリットの交差する部分によって絞
り穴が形成されるように取り付(プ、これら遮蔽円板を
回転させて絞り穴の大ぎさを調節覆る型のものを用いて
も良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従)1(の一実施例を説明づるための図、第
2N−)及び第2図(b)は本発明の詳細な説明Jるた
めの光線図、第3図は、本発明の一実施例を説明りるた
めの図、第4図は、聞[1自動制御絞りを詳細に説明す
るための図である。 1:レンズヨーク、2a、2b:励磁コイル部、3a、
3b、9a、9b、9c  ニスペーサ−14゜14ニ
ライナーデユープ、5a 、 5b :絞り保持金具、
6.7,8.:固定絞り、10:電子銃、11:開口自
動制御絞り、12.13:集束レンズ、15:対物絞り
、16:対物レンズ、17:試料、18:モータ、19
:モータ制御型jljlj、20:レンズ電源、20a
 :調節ノブ、21a、21b:遮蔽板、22:バネ、
23a 、231+ : ガイドL/−ル、24a 、
24b :切り欠き、25:校り穴、26a 、26b
 :テーパ一部、27:駆動棒。 特許出願人 日本電子株式会社 代表者 伊Iip  −人 第1図 tb

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電子銃と、該電子銃よりの電子線を収束するための収束
    レンズと、該収束レンズによって収束された電子線を細
    く絞って試料に照lJJづるための対物レンズとを備え
    た装置において、前記電子銃と前記収束レンズとの間に
    設(プられその大ぎざを変化させることのできる絞りと
    、該絞りの大きさを前記対物レンズの励磁強庶に連動し
    て自動的に変化させる手段とを具面することを特徴とす
    る電子線装置。
JP21817082A 1982-12-13 1982-12-13 電子線装置 Pending JPS59108250A (ja)

Priority Applications (1)

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JP21817082A JPS59108250A (ja) 1982-12-13 1982-12-13 電子線装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP21817082A JPS59108250A (ja) 1982-12-13 1982-12-13 電子線装置

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JPS59108250A true JPS59108250A (ja) 1984-06-22

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ID=16715720

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JP21817082A Pending JPS59108250A (ja) 1982-12-13 1982-12-13 電子線装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02100252A (ja) * 1988-10-07 1990-04-12 Jeol Ltd 電子線装置における開き角制御装置
JPH02210745A (ja) * 1988-08-04 1990-08-22 Electroscan Corp 電子スプレー開口円板
JP2016004733A (ja) * 2014-06-19 2016-01-12 株式会社島津製作所 電子ビーム装置並びに電子ビーム装置の制御装置及び制御方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02210745A (ja) * 1988-08-04 1990-08-22 Electroscan Corp 電子スプレー開口円板
JPH02100252A (ja) * 1988-10-07 1990-04-12 Jeol Ltd 電子線装置における開き角制御装置
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