JPS636737A - 電子線照射装置における帯電防止装置 - Google Patents

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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、主に電子顕微鏡や電子線露光装置などに用
いられる電子線照射装置に係り、とくに、その試料表面
の帯電を中和させる帯電防止装置に関する。

（ロ）従来の技術 高速の電子が試料に照射されると、試料面から二次電子
が放出される。しかし、入射した電子の電荷量と放出さ
れた電子の電荷量との１１１に差が生じるので、試料が
電気絶縁性の物質である場合には、試料表面に帯電が起
こり、試料の絶縁破壊や試料表面イ１近の゛電界の乱れ
による＠質の低下などの問題を生じる。

通常、入射する電子数よりも放出される二次電子数の方
が多いため、試料は正に帯電する。従って、この帯電防
止のために、試料近傍にヒータ線を設けそのヒータ線に
電流を通じて熱電子を放出させ、それによって試料の帯
電を中和させることが考えられる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、ヒータ線によって生ずる電界が試料表面
付近の電界を乱すために、電子顕微鏡や電子線露光装置
などのように電子線の位置を精密に制御する場合には、
像の乱れやＩＷ画パターンのずれが生じるという問題点
がある。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので
、装置内の電界を乱すことなく試料の帯電を防止するこ
とか可能な電子線照射装置における帯電防止装置を提供
するものである。

（ニ）問題点を解決するための手段 この発明は、電子を放出する電子銃と、電子線束を微細
に収束させて試料に照射する収束レンズを備えた電子線
照射装置に設置されるものであって、光電陰極材料で形
成した光電陰極面と、その光電陰極面に紫外線を照射し
て光電子を放出させる紫外線ランプとを備え、がっ、光
電子が試料面に供給される位置に光電陰極面と紫外線ラ
ンプが配置されてなる電子線照射装置における帯電防止
装置である。

ざらに、上記光電陰極材料が透明板表面に塗布され、紫
外線ランプがその透明板を装面から照射するよう配置さ
れることが好ましい。

また、光電陰極面にはアンチモン化セシウム（Ｃｓ　３
Ｓｂ　）陰極、ビスマス−銀−酸索一セシウム陰極又は
バイアルカリ陰極が形成される。

（ホ）作　用 光電陰極面に紫外線ランプから紫外線が照射されると、
光電陰極面から光電子が放出され、試料面に供給されて
試料の帯電電荷を中和させる。

（へ）実施例 以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する
。なお、これによってこの発明が限定されるものではな
い。

第１図はこの発明の一実施例の電子顕微鏡の概略構成を
示す説明図であり、１は本体、２は電子を放出する電子
銃、３は電子銃２から放出される電子線４を微細に収束
させて試料５に照射する収束レンズ、６は試料５が収束
レンズ３からの収束された電子線４によって照射される
位置に試料５を保持する金属製の試料台である。試料５
の近傍には光電陰極面８を備え光電子９を試料５の表面
に照射する光電子発生器７が配置されている。

１０は試料５から放出する二次電子、１１．１２は光電
陰極面８および試料台６をそれぞれ接地する接地線であ
る。

第２図に示すように、光電子発生器７は、表面に光電陰
極面８を有する石英ガラス１３と、紫外線ランプ１４と
、紫外線ランプ１４の紫外線を石英ガラスへ導くライト
パイプ１５とを備え、紫外線ランプ１４の放射する紫外
線を石英がラス１３の裏面に照射することによって光電
陰極面８の表面から光電子９が放出されるように構成さ
れている。とくに、光電子発生器７の位置は、光電陰極
面８から放出される光電子９が試料１０に十分到達する
ように配慮されている。

なお、光電陰極面８は、厚さ０　、５　ｍｍの石英ガラ
ス１３の上にアンチモンを蒸着して厚さ　１ｐの膜を形
成した後、さらにその上にセシウムを蒸着して厚さ　１
４の股を形成する。このようにして得られた光電陰極面
８は半透明状となる。この場合、光電Ｂｆｉ面８の最も
多く光電子を放出する光の波長、つまり最大感度波長は
４００ｎｍ付近となるので、″紫外線ランプ１４には近
紫外用のものを使用する。

このように形成された光電子発生器７は０．１１ｇ＋の
光に対して数μＡ、の光電流が得られる、つま、す、日
子効率が１０％程度となり、しかも、光量に対する光電
流（光電子量）は直線的に変化する特性を有するものと
なる。

このような構成において、電子銃２から試料５上に電子
線４が照射されると、二次電子１０が放出され、試料５
が絶縁物の場合には、試料５は正に帯電しようとするが
、この時、紫外線ランプ１４を点灯するとその紫外線が
石英ガラス１３を介して光電陰極面８を照射し、それに
よって光電陰極面８の表面から光電子９が放出される。

試料台６および光電陰極面はともに接地されているので
、光電子９は試料５の正電荷によって形成される電界に
よって試料５に供給され、試料５を中和させる。なお、
光電子量は紫外線ランプ１４の光面に比例して変化する
ので、必要な光電子量を容易に設定することができる。

このようにして、試料表面の二次電子放出による帯電作
用が防止され、電子線４の位置制御が精密に行われると
ともに、電子顕微鏡における像の乱れや描画パターンの
ずれの発生などが防止される。

（ト）発明の効果 この発明によれば、光電子を試料に供給することにより
、試料近傍の電界を乱すことなく試料の帯電を中和させ
ることができるので、試料の絶縁破壊が防止され、さら
に、電子線の位置制御が精密に行われるとともに、電子
顕微鏡における像の乱れや描画パターンのずれが防止さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の電子顕微鏡の構成を示す
説明図、第２図は第１図の部分計ｍ説明図である。 １・・・・・・本体、　　　　２・・・・・・電子銃、
３・・・・・・収束レンズ、　　４・・・・・・電ｒ線
、５・・・・・・試料、　　　　　　６・・・・・・試
料台、８・・・・・・光電陰極面、　　９・・・・・・
光電子、１０・・・・・・二次電子、　１３・・・・・
・石英ガラス、１４・・・・・・紫外線ランプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電子を放出する電子銃と、電子線束を微細に収束さ
   せて試料に照射する収束レンズを備えた電子線照射装置
   に設置されるものであつて、光電陰極材料で形成した光
   電陰極面と、その光電陰極面に紫外線を照射して光電子
   を放出させる紫外線ランプとを備え、かつ、光電子が試
   料面に供給される位置に光電陰極面と紫外線ランプが配
   置されてなる電子線照射装置における帯電防止装置。 ２、光電陰極材料が透明板表面に塗布され、紫外線ラン
   プがその透明板を裏面から照射するよう配置されてなる
   特許請求の範囲第１項記載の帯電防止装置。 ３、光電陰極材料がアンチモン化セシウムである特許請
   求の範囲第１項記載の帯電防止装置。 ４、光電陰極面がアンチモン化セシウム陰極、ビスマス
   −銀−酸素−セシウム陰極、又は、バイアルカリ陰極か
   らなる特許請求の範囲第１項記載の帯電防止装置。