JPS5978433A - 電磁式対物レンズ - Google Patents
電磁式対物レンズInfo
- Publication number
- JPS5978433A JPS5978433A JP18786982A JP18786982A JPS5978433A JP S5978433 A JPS5978433 A JP S5978433A JP 18786982 A JP18786982 A JP 18786982A JP 18786982 A JP18786982 A JP 18786982A JP S5978433 A JPS5978433 A JP S5978433A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic pole
- pole piece
- lower magnetic
- objective lens
- saturation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
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
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/10—Lenses
- H01J37/14—Lenses magnetic
- H01J37/141—Electromagnetic lenses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- 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。
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、走査型電子顕微鏡や電子線露光装置あるいは
Ｘ線マイクロアナライザ等に用いられる電磁式対物レン
ズに関する。
Ｘ線マイクロアナライザ等に用いられる電磁式対物レン
ズに関する。
従来の走査型電子顕微鏡等の電磁式対物レンズとしては
、第１図に示すようなものがあり、相互間に長さがＳの
レンズ形成用隙間を有する上部磁極片］および下部磁極
片２が設けられており、これらの磁極片１，２は、励磁
コイル３を内蔵するヨーク４によって連結されている０
まだ、各磁極片１，２には、電子線通過孔５゜６が形成
されている。
、第１図に示すようなものがあり、相互間に長さがＳの
レンズ形成用隙間を有する上部磁極片］および下部磁極
片２が設けられており、これらの磁極片１，２は、励磁
コイル３を内蔵するヨーク４によって連結されている０
まだ、各磁極片１，２には、電子線通過孔５゜６が形成
されている。
なお、第１図中の符号７，８は偏向コイル、９は傾動可
能な試料を示している。
能な試料を示している。
しかしながら、従来の電磁式対物レンズでは、球面収差
を小さくするために、励磁を強くして、レンズ主面と試
料９との距離２゜を短くすれば、試料９が対物レンズ下
部磁極片２に当たらないような配慮をしなければならず
、これにより試料９の傾斜角θや試料９の大きさについ
ての大幅な制限を受けてしまう。
を小さくするために、励磁を強くして、レンズ主面と試
料９との距離２゜を短くすれば、試料９が対物レンズ下
部磁極片２に当たらないような配慮をしなければならず
、これにより試料９の傾斜角θや試料９の大きさについ
ての大幅な制限を受けてしまう。
そこで、第２図に鎖線で示すごとく、磁極片１．２間の
隙間長Ｓ′を従来のものＳよりも長くして、半値幅Ｗ１
を従来のものＷよりも広くすることにより、球面収差を
小さくした・す、第３図に示すごとく、下部磁極片２の
電子線通過孔径ＤＩ’を従来のものＤｌよりも大きくし
て、半値幅ｗ２を従来のものＷよりも広くすることによ
り、球面収差を小さくしたりすることも考えられるが、
いずれの場合も次のような問題点がある。
隙間長Ｓ′を従来のものＳよりも長くして、半値幅Ｗ１
を従来のものＷよりも広くすることにより、球面収差を
小さくした・す、第３図に示すごとく、下部磁極片２の
電子線通過孔径ＤＩ’を従来のものＤｌよりも大きくし
て、半値幅ｗ２を従来のものＷよりも広くすることによ
り、球面収差を小さくしたりすることも考えられるが、
いずれの場合も次のような問題点がある。
捷ず、第２図に鎖線で示す従来の電磁式対物レンズでは
、軸上磁場分布すが従来のものａに比べ第２図に示すよ
うになるので、レンズ主面がレンズ上方（電子銃側）へ
上がってしまい、これにより焦点距離が長くなって、そ
の結果焦点距離にほぼ比例する色収差係数が大きくなっ
て、分解能が悪くなるという問題点がある。
、軸上磁場分布すが従来のものａに比べ第２図に示すよ
うになるので、レンズ主面がレンズ上方（電子銃側）へ
上がってしまい、これにより焦点距離が長くなって、そ
の結果焦点距離にほぼ比例する色収差係数が大きくなっ
て、分解能が悪くなるという問題点がある。
また、第；う図に示す従来の電磁式対物レンズでは、軸
上磁場分布Ｃが従来のものａに比ベレンズ下方（試料側
）にまで拡がるため、距離Ｚ。
上磁場分布Ｃが従来のものａに比ベレンズ下方（試料側
）にまで拡がるため、距離Ｚ。
（第１図参照）を短くすれば、試料９が軸上磁場分布Ｃ
の強い磁場内に置かれてしまい、２次電子の検出が困難
になって、試料観察を十分に行なえないという問題点が
ある。
の強い磁場内に置かれてしまい、２次電子の検出が困難
になって、試料観察を十分に行なえないという問題点が
ある。
本発明は、これらの諸問題を解決しようとするもので、
色収差を悪ぐすることなく球面収差を改善できるように
しだ、電磁式対物レンズを提供することを目的とする。
色収差を悪ぐすることなく球面収差を改善できるように
しだ、電磁式対物レンズを提供することを目的とする。
このため、本発明の電磁式対物レンズは、荷電粒子線通
過孔を有し相互間にレンズ形成用隙間を有する上部磁極
片および下部磁極片をそなえ、上記上部磁極片の下部磁
極片側端部捷たは同下部磁極片側端部の近傍が、弱励磁
で磁気飽和を起こす弱励磁磁気飽和部として構成された
ことを特徴としている。
過孔を有し相互間にレンズ形成用隙間を有する上部磁極
片および下部磁極片をそなえ、上記上部磁極片の下部磁
極片側端部捷たは同下部磁極片側端部の近傍が、弱励磁
で磁気飽和を起こす弱励磁磁気飽和部として構成された
ことを特徴としている。
以下、図面により本発明の一実施例としての走査型電子
顕微鏡用電磁式対物レンズについて説明すると、第４図
はその要部断面図、第５図はその縦断面状態とその軸上
磁場分布とを共に示す説明図、第６〜８図はそれぞれそ
の変形例を示す要部断面図であり、各図中、第１〜３図
と同じ符号はほぼ同様の部分を示している。
顕微鏡用電磁式対物レンズについて説明すると、第４図
はその要部断面図、第５図はその縦断面状態とその軸上
磁場分布とを共に示す説明図、第６〜８図はそれぞれそ
の変形例を示す要部断面図であり、各図中、第１〜３図
と同じ符号はほぼ同様の部分を示している。
第４図に示すごとく、上部磁極片１′と下部磁極片２と
が設けられており、これらの磁極片１′。
が設けられており、これらの磁極片１′。
２は、電子線通過孔（荷電粒子線通過孔）５゜６を有し
、且つ、相互間に長さがｓｌ、（＜Ｓ）のレンズ形成用
隙間を有している。
、且つ、相互間に長さがｓｌ、（＜Ｓ）のレンズ形成用
隙間を有している。
また、上部磁極片１′の下部磁極片側端部１’ａが、他
の部分よりも肉厚を薄く形成さねており、これによりこ
の端部１’ａは、弱い励磁でもすぐに磁気飽和を起こす
弱励磁磁気飽和部として構成されていることになる。
の部分よりも肉厚を薄く形成さねており、これによりこ
の端部１’ａは、弱い励磁でもすぐに磁気飽和を起こす
弱励磁磁気飽和部として構成されていることになる。
なお、弱励磁磁気飽和部１′ａの基端から下部磁極片２
の上面までの距離ｔは従来の対物レンズにおける隙間長
Ｓよりも長く設定されている。
の上面までの距離ｔは従来の対物レンズにおける隙間長
Ｓよりも長く設定されている。
捷だ、第４図中の符号Ｄ２は弱励磁磁気飽和部］／ａに
おける電子線通過孔径を示しており、この孔径Ｄ２は下
部磁極片２の電子線通過孔径Ｄ１よりも大きく設定され
ている。
おける電子線通過孔径を示しており、この孔径Ｄ２は下
部磁極片２の電子線通過孔径Ｄ１よりも大きく設定され
ている。
このように、」二部磁極片１′の下部磁極片側端部１’
ａを弱励磁磁気飽和部として構成するとともに、Ｓｌ、
ｔをＳｌ＜Ｓ＜７なる関係に設定しているので、第５図
に示すごとく、対物レンズの主面の位置を従来のものａ
とほぼ同じ位置に保ち、しかも磁気分布がレンズ下方へ
拡がらないようにしながら、半値幅ｗ３を従来のものＷ
に比べ広ぐすることができる。これにより第１図に示す
Ｚ。を長くすることなく、その結果色収差係数を悪くし
ないで、しかも球面収差係数を小さくすることができる
ので、分解能をあげ、極めて高性能なレンズ性能を発揮
することができる。
ａを弱励磁磁気飽和部として構成するとともに、Ｓｌ、
ｔをＳｌ＜Ｓ＜７なる関係に設定しているので、第５図
に示すごとく、対物レンズの主面の位置を従来のものａ
とほぼ同じ位置に保ち、しかも磁気分布がレンズ下方へ
拡がらないようにしながら、半値幅ｗ３を従来のものＷ
に比べ広ぐすることができる。これにより第１図に示す
Ｚ。を長くすることなく、その結果色収差係数を悪くし
ないで、しかも球面収差係数を小さくすることができる
ので、分解能をあげ、極めて高性能なレンズ性能を発揮
することができる。
なお、第６図に示すごとく、上部磁極片１′の下部磁極
片側端部１’ｂの端面にフランジｌ’ｃを形成すれば、
第４図の場合に比べて、この部分１／ｂの磁気飽和をさ
らに弱い励磁で行彦うことかできる。
片側端部１’ｂの端面にフランジｌ’ｃを形成すれば、
第４図の場合に比べて、この部分１／ｂの磁気飽和をさ
らに弱い励磁で行彦うことかできる。
また、第７図に示すごとく、上部磁極片１′の下部磁極
片側端部１′ｄを、他の部分よりも飽和磁束密度の小さ
い材質（例えば純鉄やフェライト。
片側端部１′ｄを、他の部分よりも飽和磁束密度の小さ
い材質（例えば純鉄やフェライト。
パーマロイ）の部材で構成して、この部分Ｉ’ｄで弱励
磁磁気飽和部を構成してもよく、さらに第８図に示すよ
うに、純鉄あるいはフェライトやパーマロイ等の飽和磁
束密度の小さい材料で構成された筒体の基部を下部磁極
片１′の他の部分に挿入して、弱励磁磁気飽和端部１’
ｅとして構成してもよく、いずれの場合も、色収差を悪
くすることなく球面収差を大幅に改善することができる
。
磁磁気飽和部を構成してもよく、さらに第８図に示すよ
うに、純鉄あるいはフェライトやパーマロイ等の飽和磁
束密度の小さい材料で構成された筒体の基部を下部磁極
片１′の他の部分に挿入して、弱励磁磁気飽和端部１’
ｅとして構成してもよく、いずれの場合も、色収差を悪
くすることなく球面収差を大幅に改善することができる
。
なお、上部磁極片１′、下部磁極片２およびヨーク４は
純鉄のごとき軟鋼製である。
純鉄のごとき軟鋼製である。
ところで、上部磁極片１′の下部磁極片側端部の近傍に
、この下部磁極片側端部よりも肉厚を薄く形成されたり
飽和磁束密度の小さい材質の部材で構成されたりした、
弱励磁磁気飽和部を設けてもよく、この場合も前述の実
施例と同様の効果ないし利点が得られる。
、この下部磁極片側端部よりも肉厚を薄く形成されたり
飽和磁束密度の小さい材質の部材で構成されたりした、
弱励磁磁気飽和部を設けてもよく、この場合も前述の実
施例と同様の効果ないし利点が得られる。
なお、本対物レンズは、走査型電子顕微鏡に限らず、こ
れに類似の装置にも適用できることはいうまでもない。
れに類似の装置にも適用できることはいうまでもない。
以上詳述したように、本発明の電磁式対物レンズによれ
ば、上部磁極片の下部磁極片側端部 □捷たは同下
部磁極片側端部の近傍が、弱励磁で磁気飽和を起こす弱
励磁磁気飽和部として構成されているので、色収差を悪
くすることなく球面収差を大幅に改善できる利点がある
。
ば、上部磁極片の下部磁極片側端部 □捷たは同下
部磁極片側端部の近傍が、弱励磁で磁気飽和を起こす弱
励磁磁気飽和部として構成されているので、色収差を悪
くすることなく球面収差を大幅に改善できる利点がある
。
第１図は従来の電磁式対物レンズを示す縦断面図であり
、第２図は従来の異なる２つの電磁式対物レンズについ
てその縦断面状態とその軸 。 上磁場分布とを共に示す説明図であり、第３図は他の従
来の電磁式対物レンズを第２図に対応させて示す説明図
であり、第４〜８図は本発明の一実施例としての電磁式
対物レンズを示すもので、第４図はその要部断面図、第
５図はその縦断面状態とその軸」二磁場分布とを共に示
す説明図、第６〜８図はそれぞれその変形例を示す要部
断面図である。 １・・上部磁極片、ｌ’−ａ、 ｌ’ｂ・・弱励磁磁
気飽和部としての上部磁極片の下部磁極片側端部、ｌ’
ｃ・・フランジ、Ｉ’ｄ、 ｌ’ｅ・・弱励磁磁気飽
和部としての上部磁極片の下部磁極片側端部、２・・下
部磁極片、３・・励磁コイル、４・・ヨーク、５，６・
・荷電粒子線通過孔としての電子線通過孔、７，８・・
偏向コイル、９・・試料０ 代理人 弁理士 飯沼義彦 第１図 第２図 第３図 Ｄｌ“ 第４図 第５図 ２ 第７図 ２
、第２図は従来の異なる２つの電磁式対物レンズについ
てその縦断面状態とその軸 。 上磁場分布とを共に示す説明図であり、第３図は他の従
来の電磁式対物レンズを第２図に対応させて示す説明図
であり、第４〜８図は本発明の一実施例としての電磁式
対物レンズを示すもので、第４図はその要部断面図、第
５図はその縦断面状態とその軸」二磁場分布とを共に示
す説明図、第６〜８図はそれぞれその変形例を示す要部
断面図である。 １・・上部磁極片、ｌ’−ａ、 ｌ’ｂ・・弱励磁磁
気飽和部としての上部磁極片の下部磁極片側端部、ｌ’
ｃ・・フランジ、Ｉ’ｄ、 ｌ’ｅ・・弱励磁磁気飽
和部としての上部磁極片の下部磁極片側端部、２・・下
部磁極片、３・・励磁コイル、４・・ヨーク、５，６・
・荷電粒子線通過孔としての電子線通過孔、７，８・・
偏向コイル、９・・試料０ 代理人 弁理士 飯沼義彦 第１図 第２図 第３図 Ｄｌ“ 第４図 第５図 ２ 第７図 ２
Claims (3)
- （１）荷電粒子線通過孔を有し相互間にレンズ形成用隙
間を有する上部磁極片および下部磁極片をそなえ、上記
上部磁極片の下部磁極片側端部または同下部磁極片側端
部の近傍が、弱励磁で磁気飽和を起こす弱励磁磁気飽和
部として構成されたことを特徴とする、電磁式対物レン
ズ。 - （２）上記の」二部磁極片の下部磁極片側端部または同
下部磁極片側端部の近傍が、肉厚を薄く形成されて、」
二記弱励磁磁気飽和部を構成している特許請求の範囲第
１項に記載の電磁式対物レンズ。 - （３）上記の」二部磁極片の下部磁極片側端部または同
下部磁極片側端部の近傍が、飽和磁束密度の小さい材質
の部材で構成されて、上記弱励磁磁気飽和部を構成して
いる特許請求の範囲第１項に記載の電磁式対物レンズ０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18786982A JPS5978433A (ja) | 1982-10-26 | 1982-10-26 | 電磁式対物レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18786982A JPS5978433A (ja) | 1982-10-26 | 1982-10-26 | 電磁式対物レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5978433A true JPS5978433A (ja) | 1984-05-07 |
| JPH0234417B2 JPH0234417B2 (ja) | 1990-08-03 |
Family
ID=16213636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18786982A Granted JPS5978433A (ja) | 1982-10-26 | 1982-10-26 | 電磁式対物レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5978433A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0613009A (ja) * | 1993-04-26 | 1994-01-21 | Hitachi Ltd | 走査形電子顕微鏡 |
| JP2009205936A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Hitachi High-Technologies Corp | 走査電子顕微鏡 |
-
1982
- 1982-10-26 JP JP18786982A patent/JPS5978433A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0613009A (ja) * | 1993-04-26 | 1994-01-21 | Hitachi Ltd | 走査形電子顕微鏡 |
| JP2009205936A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Hitachi High-Technologies Corp | 走査電子顕微鏡 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0234417B2 (ja) | 1990-08-03 |
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