JPS6358747A - 電子顕微鏡 - Google Patents
電子顕微鏡Info
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- JPS6358747A JPS6358747A JP61201348A JP20134886A JPS6358747A JP S6358747 A JPS6358747 A JP S6358747A JP 61201348 A JP61201348 A JP 61201348A JP 20134886 A JP20134886 A JP 20134886A JP S6358747 A JPS6358747 A JP S6358747A
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Links
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
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- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
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
- H01J37/20—Means for supporting or positioning the objects or the material; Means for adjusting diaphragms or lenses associated with the support
-
- 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
- H01J37/09—Diaphragms; Shields associated with electron or ion-optical arrangements; Compensation of disturbing fields
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は金属、セラミックス等の材料の破壊あるいは変
形の微視的挙動を観察する電子顕微鏡に係り、詳しくは
、約８００℃以上の高温下の試料観察に使用できるよう
に改良した電子顕微鏡に関する。
形の微視的挙動を観察する電子顕微鏡に係り、詳しくは
、約８００℃以上の高温下の試料観察に使用できるよう
に改良した電子顕微鏡に関する。
（従来の技術）
第４図は、従来の走査電子顕微鏡の概要図であって、試
料をある温度に加熱し、更に曲げ荷重を与えた状態での
微視的挙動をＣＲＴのスクリーン上に結像させるように
したものである。
料をある温度に加熱し、更に曲げ荷重を与えた状態での
微視的挙動をＣＲＴのスクリーン上に結像させるように
したものである。
図において、試料ａは、その両端を把持具１．１′によ
って把持され、更に把持具１．１′はビンによって支持
台２に回動可能に支持され、試料ａに所望曲げ荷重を与
えるように駆動モータ３が荷重計４を介して把持具１′
に連結されている。
って把持され、更に把持具１．１′はビンによって支持
台２に回動可能に支持され、試料ａに所望曲げ荷重を与
えるように駆動モータ３が荷重計４を介して把持具１′
に連結されている。
また試料ａは、その外周に試料加熱用の加熱コイル５が
設けられこれにヒータ用電源６、温度コントローラ７が
接続されていて試料ａは所望の温度に加熱される。
設けられこれにヒータ用電源６、温度コントローラ７が
接続されていて試料ａは所望の温度に加熱される。
加熱コイル５は円筒状の熱反射板８で囲われており、熱
反射板８には、導出口９が設けられ、導出口９は電子顕
微鏡のヘッド１０から照射される一次の電子ビーム１１
の導入路と試料ａから発生した二次電子１２の導出路を
兼ねている。電圧的５〜３０Ｋ Ｖの電子ビーム１１が
試料ａに照射されると試料から約１０８Ｖの二次電子１
２が発生し、また加熱コイル５を約８００〜１２００℃
に加熱すると約２ｅＶの熱電子１３が発生する。
反射板８には、導出口９が設けられ、導出口９は電子顕
微鏡のヘッド１０から照射される一次の電子ビーム１１
の導入路と試料ａから発生した二次電子１２の導出路を
兼ねている。電圧的５〜３０Ｋ Ｖの電子ビーム１１が
試料ａに照射されると試料から約１０８Ｖの二次電子１
２が発生し、また加熱コイル５を約８００〜１２００℃
に加熱すると約２ｅＶの熱電子１３が発生する。
この二次電子１２および熱電子１３は導出口９を扱けて
外へ飛び出し、フォトマルチプライヤ１４に設けた電極
１５には高電圧が印加されており、二次電子１２および
熱電子１３は矢印の如く誘引されて、光遮蔽板１６の窓
を通って光電子増＠管１７へ取り入れられ、信号処理後
、ＣＲＴ １８のスクリーンに結像するようになってい
る。
外へ飛び出し、フォトマルチプライヤ１４に設けた電極
１５には高電圧が印加されており、二次電子１２および
熱電子１３は矢印の如く誘引されて、光遮蔽板１６の窓
を通って光電子増＠管１７へ取り入れられ、信号処理後
、ＣＲＴ １８のスクリーンに結像するようになってい
る。
なお、１９は冷却パイプを示す。
上記した従来の電子顕微鏡では、高温下において解像度
が悪いこと、すなわち、この現象は観察したいところの
試料ａから発生した二次電子１２の他に外乱となる加熱
コイル５あるいは試料ａから発生した熱電子１３までが
合成されてスクリーンに結像されることに起因している
と思われる。その他、加熱コイル５の巻線方向が同一方
向であることも多少像の乱れの原因となっている。特に
、試料ａを８００℃以上に加熱したときは顕著でありデ
ータの信頼性に欠けるという問題点があった。
が悪いこと、すなわち、この現象は観察したいところの
試料ａから発生した二次電子１２の他に外乱となる加熱
コイル５あるいは試料ａから発生した熱電子１３までが
合成されてスクリーンに結像されることに起因している
と思われる。その他、加熱コイル５の巻線方向が同一方
向であることも多少像の乱れの原因となっている。特に
、試料ａを８００℃以上に加熱したときは顕著でありデ
ータの信頼性に欠けるという問題点があった。
本発明は上記問題点に鑑み創案されたもので高温下に加
熱した状態での試料観察を可能とした電子顕微鏡を提供
することを目的とする。
熱した状態での試料観察を可能とした電子顕微鏡を提供
することを目的とする。
本発明は、試料の外周に加熱コイルを配し、該試料を加
熱した状態で電子ビームを照射し、該試料から発生する
二次電子をフォトマルチプライヤに誘引するようにした
電子顕微鏡において、前記加熱コイルの外側に二次電子
の導出口を有する遮蔽板を該導出口が前記電子ビームの
光軸上に位置するように設け、該遮蔽板に所望の電圧を
与えるように電圧を可変こした電源を接続したことを要
旨とする。
熱した状態で電子ビームを照射し、該試料から発生する
二次電子をフォトマルチプライヤに誘引するようにした
電子顕微鏡において、前記加熱コイルの外側に二次電子
の導出口を有する遮蔽板を該導出口が前記電子ビームの
光軸上に位置するように設け、該遮蔽板に所望の電圧を
与えるように電圧を可変こした電源を接続したことを要
旨とする。
本発明の要点は、遮蔽板の導出口を通過できる電子は試
料から発生した二次電子のみとし、外乱となる熱電子は
通過を阻止することにある。
料から発生した二次電子のみとし、外乱となる熱電子は
通過を阻止することにある。
具体的には、試料に約５〜３０ＫＶの電子ビームが照射
されると試料からはエネルギーレベルの高い約１０ｅＶ
（負の電圧）の二次電子が発生し、また、加熱コイル
により試料が約９００〜１２００℃に加熱されると、そ
のときエネルギーレベルの比較的低い約２ｅＶ （負の
電圧）の熱電子が加熱コイルあるいは試料から発生する
。
されると試料からはエネルギーレベルの高い約１０ｅＶ
（負の電圧）の二次電子が発生し、また、加熱コイル
により試料が約９００〜１２００℃に加熱されると、そ
のときエネルギーレベルの比較的低い約２ｅＶ （負の
電圧）の熱電子が加熱コイルあるいは試料から発生する
。
本発明は、高エネルギーレベルの二次電子には影響を及
ぼさず、反面低エネルギーレベルの熱電子には打勝つよ
うな電圧を遮蔽板に印加して電場をかけるようにしたも
ので、具体的には約５Ｖ （負の電圧）を与えることに
よって遮蔽板の導出口の近傍に電場を作り、その電位差
を利用して低エネルギーレベルの熱電子が導出口から外
へ出るのを制限しようとするものである。
ぼさず、反面低エネルギーレベルの熱電子には打勝つよ
うな電圧を遮蔽板に印加して電場をかけるようにしたも
ので、具体的には約５Ｖ （負の電圧）を与えることに
よって遮蔽板の導出口の近傍に電場を作り、その電位差
を利用して低エネルギーレベルの熱電子が導出口から外
へ出るのを制限しようとするものである。
ここで、二次電子の電圧をＥｌ、遮蔽板の電圧をＥ２、
熱電子の電圧をＥｌとしたとぎ、次式の関係となるよう
にする。
熱電子の電圧をＥｌとしたとぎ、次式の関係となるよう
にする。
Ｅｌ ＞Ｅ２ ＞Ｅｌ ・・・・・・ （１
）ただし、式（１）の電圧は絶対値で示す。
）ただし、式（１）の電圧は絶対値で示す。
以上から、フォトマルチプライヤには必要な電子のみを
選別して到達させることになる。
選別して到達させることになる。
以下、本発明の好適な一実施例を図に基づいて説明する
。
。
第１図は本発明の第１実施例の概要説明図、第２図は第
１図の１部を拡大した要部の説明図、第３図は本発明の
第２実施例の要部の説明図。
１図の１部を拡大した要部の説明図、第３図は本発明の
第２実施例の要部の説明図。
第１図において、符号１〜１９までは従来の第４図と同
一のため符号も同一とした。
一のため符号も同一とした。
試料ａは、その両端を把持具１．１′によって把持され
更に把持具１．１′はビンによって支持台２に回動可能
に支持され、試料ａに所望の曲げ荷重を与えるように駆
動モータ３が荷重計４を介して把持具１′に連結されて
いる。
更に把持具１．１′はビンによって支持台２に回動可能
に支持され、試料ａに所望の曲げ荷重を与えるように駆
動モータ３が荷重計４を介して把持具１′に連結されて
いる。
また試料ａは、その外周に試料加熱用の加熱コイル５が
設けられ、これにヒータ用電瞭６、温度コントローラ７
が接続されていて試料ａは所望の温度に加熱される。
設けられ、これにヒータ用電瞭６、温度コントローラ７
が接続されていて試料ａは所望の温度に加熱される。
加熱コイル５の外周は遮蔽板２０で囲われて遮板２０は
導出口９′が設けられると共に、熱電子トラック電源２
１、電圧制御器２２へ接続され、遮蔽板２０に所望の電
圧を印加できるようになっている。
導出口９′が設けられると共に、熱電子トラック電源２
１、電圧制御器２２へ接続され、遮蔽板２０に所望の電
圧を印加できるようになっている。
電子顕微鏡のヘッド１０から照射された電子ビーム１１
は、導出口９′を通って試料ａにおいて二次電子１２を
発生する。
は、導出口９′を通って試料ａにおいて二次電子１２を
発生する。
また、加熱コイル５の加熱により熱電子１３が発生する
が、この熱電子１３は〔作用〕の項で述べたように遮蔽
板２０の導出口９′から外への通過を阻止され、二次電
子１２のみが外へ飛び出し、フォトマルチプライヤ１４
に設けた電極１５に印加された高電圧により矢印の如く
誘引されて光遮蔽板１６の窓を通って光電子増倍管１７
を経て、ＣＲＴ １８のスクリーンに結像する。
が、この熱電子１３は〔作用〕の項で述べたように遮蔽
板２０の導出口９′から外への通過を阻止され、二次電
子１２のみが外へ飛び出し、フォトマルチプライヤ１４
に設けた電極１５に印加された高電圧により矢印の如く
誘引されて光遮蔽板１６の窓を通って光電子増倍管１７
を経て、ＣＲＴ １８のスクリーンに結像する。
第２図により、本発明の第１実施例について説明する。
試料ａは、その外周に加熱コイル５が巻かれ直流のヒー
タ用電源６に接続され、その電圧は可変となっており、
所望の温度に調節可能である。
タ用電源６に接続され、その電圧は可変となっており、
所望の温度に調節可能である。
また、コイルは無誘導巻きコイル、すなわち図示の如く
電子ビーム１１の光軸より左右へ巻き方向を逆としたも
のとし、電子ビームの乱れを少なくした。
電子ビーム１１の光軸より左右へ巻き方向を逆としたも
のとし、電子ビームの乱れを少なくした。
加熱コイル５の外周には、導出口９′を有する円筒状の
遮蔽板２０を設け、導出口９′ と電子ビーム１１の光
軸を一致させるように配置する。
遮蔽板２０を設け、導出口９′ と電子ビーム１１の光
軸を一致させるように配置する。
遮蔽板２０は、直流の熱電子トラップ用の電源２１に接
続され、その電圧は変更可能になっており、所望の電圧
に設定できるようになっている。
続され、その電圧は変更可能になっており、所望の電圧
に設定できるようになっている。
このように電源２１は、電子ビーム１１が試料に照射さ
れ、試料より発生する二次電子より低く、加熱コイルお
よび試料から発生する熱電子より高いエネルギーレベル
の電圧に調整可能になっており、二次電子のみを導出口
９′より通過させ、熱電子の通過を阻止することができ
る。
れ、試料より発生する二次電子より低く、加熱コイルお
よび試料から発生する熱電子より高いエネルギーレベル
の電圧に調整可能になっており、二次電子のみを導出口
９′より通過させ、熱電子の通過を阻止することができ
る。
なお、遮蔽板２０については、従来の熱反射板が材質上
導電性のものであり、かつ他部と絶縁されていれば、そ
れを流用してもよい。
導電性のものであり、かつ他部と絶縁されていれば、そ
れを流用してもよい。
第３図は、本発明の第２実施例を示し、試料ａの外周に
加熱コイル（図示せず）、更に熱反射板８を設け、熱反
射板８の外方に導出口９″と電子ビーム１１の光軸を一
致させるように平板状の遮蔽板２３を設けたものである
。遮蔽板２３に接続する電源２１については、前述の第
２図と同様であるので省略する。
加熱コイル（図示せず）、更に熱反射板８を設け、熱反
射板８の外方に導出口９″と電子ビーム１１の光軸を一
致させるように平板状の遮蔽板２３を設けたものである
。遮蔽板２３に接続する電源２１については、前述の第
２図と同様であるので省略する。
なお、前記第２実施例において、熱反射板の外方へ平板
状の遮蔽板を設けた場合を示したが、これに代えて円筒
状の遮蔽板としてもよい。
状の遮蔽板を設けた場合を示したが、これに代えて円筒
状の遮蔽板としてもよい。
以上の構成であるので本発明は次のような効果を発揮す
る。
る。
（１ン約８００℃以上の高温下に加熱した状態における
試料観察を可能とした。
試料観察を可能とした。
（２）広い温度範囲において解像度が良（、データの信
頼度が高い。
頼度が高い。
第１図は本発明の第１実施例の概要説明図、第２図は第
１図の要部の説明図、第３図は本発明の第２実施例の要
部の説明図、第４図は従来の走査電子顕微鏡の概要図で
ある。
１図の要部の説明図、第３図は本発明の第２実施例の要
部の説明図、第４図は従来の走査電子顕微鏡の概要図で
ある。
図中、ａは試料、１．１′は把持具、２は支持台、３は
モータ、４は荷重計、５は加熱コイル、６はヒータ用電
源、７は温度コントローラ、８は熱反射板、９．９′、
９″は導出口、１０はヘッド、１１は電子ビーム、１２
は二次電子、１３は熱電子、１４はフォトマルチプライ
ヤ、１５は電極、１６は光遮蔽板、１７は光電子増倍管
、１８はＣＲＴ。
モータ、４は荷重計、５は加熱コイル、６はヒータ用電
源、７は温度コントローラ、８は熱反射板、９．９′、
９″は導出口、１０はヘッド、１１は電子ビーム、１２
は二次電子、１３は熱電子、１４はフォトマルチプライ
ヤ、１５は電極、１６は光遮蔽板、１７は光電子増倍管
、１８はＣＲＴ。
１９は冷却バイブ、２０は円筒状の′ａ蔽板、２１は熱
電子トラップ用の電源、２２は電圧制御器、２３は平板
状の遮蔽板を示す。
電子トラップ用の電源、２２は電圧制御器、２３は平板
状の遮蔽板を示す。
Claims (1)
- 試料の外周に加熱コイルを配し、該試料を加熱した状態
で電子ビームを照射し、該試料から発生する二次電子を
フォトマルチプライヤに誘引するようにした電子顕微鏡
において、前記加熱コイルの外側に二次電子の導出口を
有する遮蔽板を該導出口が前記電子ビームの光軸上に位
置するように設け、該遮蔽板に所望の電圧を与えるよう
に電圧を可変とした電源を接続したことを特徴とする電
子顕微鏡。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61201348A JPS6358747A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 電子顕微鏡 |
| US07/026,315 US4789781A (en) | 1986-08-29 | 1987-03-16 | Scanning electron microscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61201348A JPS6358747A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 電子顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6358747A true JPS6358747A (ja) | 1988-03-14 |
Family
ID=16439545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61201348A Pending JPS6358747A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 電子顕微鏡 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4789781A (ja) |
| JP (1) | JPS6358747A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01117053U (ja) * | 1988-01-30 | 1989-08-08 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5296669A (en) * | 1992-05-29 | 1994-03-22 | Hitachi, Ltd. | Specimen heating device for use with an electron microscope |
| US6025592A (en) * | 1995-08-11 | 2000-02-15 | Philips Electronics North America | High temperature specimen stage and detector for an environmental scanning electron microscope |
| US5898177A (en) * | 1996-08-08 | 1999-04-27 | Hitachi, Ltd. | Electron microscope |
| EP1003200B1 (en) * | 1996-08-08 | 2004-06-02 | Fei Company | High temperature specimen stage and detector for an environmental scanning electron microscope |
| US6545275B1 (en) * | 1999-09-03 | 2003-04-08 | Applied Materials, Inc. | Beam evaluation |
| US7276709B2 (en) * | 2004-04-20 | 2007-10-02 | Hitachi High-Technologies Corporation | System and method for electron-beam lithography |
| JP4991144B2 (ja) * | 2005-11-30 | 2012-08-01 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 試料測定方法、及び荷電粒子線装置 |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS4834066A (ja) * | 1971-09-06 | 1973-05-15 | ||
| JPS55155456A (en) * | 1979-05-18 | 1980-12-03 | Insutoron Japan Co Ltd | Heater for scan electron microscope |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3138901A1 (de) * | 1981-09-30 | 1983-04-14 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verbessertes gegenfeld-spektrometer fuer die elektronenstrahl-messtechnik |
| EP0178431B1 (de) * | 1984-09-18 | 1990-02-28 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für HalbleiterprÀ¼ftechnik mbH | Gegenfeld-Spektrometer für die Elektronenstrahl-Messtechnik |
-
1986
- 1986-08-29 JP JP61201348A patent/JPS6358747A/ja active Pending
-
1987
- 1987-03-16 US US07/026,315 patent/US4789781A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4834066A (ja) * | 1971-09-06 | 1973-05-15 | ||
| JPS55155456A (en) * | 1979-05-18 | 1980-12-03 | Insutoron Japan Co Ltd | Heater for scan electron microscope |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4789781A (en) | 1988-12-06 |
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