JPS6388737A - 電子線照射装置 - 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 本発明は、電子線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）等試
料面を電子ビームによって励起させ、励起された試料か
ら放出される放射線によって試料を分析する装置や電子
ビームで試料面を露光など加工を行う装置における試料
面への照射ビーム強度の制御を行う電子線照射装置に関
する。

口、従来の技術 ＥＰＭＡ等の分析において試料面への照射ビーム強度と
、照射ビームによって励起された試料から放出されるＸ
線強度とは比例する等、分析に用られる検出信号と電子
ビーム強度は比例関係にある０分析精度を上げるために
は、この試料面への照射ビーム強度を一定に保つか或は
変動量を知って測定データの補正をする必要がある。試
料面の組成を色分は表示するような場合、測定に非常に
長時間を要するので、その間には色々な要因で電子ビー
ム強度が変動するので、この補正の必要性が高い、この
照射ビーム強度の測定は従来から次の２通りの方法で行
われている。その１つはビームが照射された試料の吸収
電流を測定する方法で他の１つはファラデーカップ等で
一次ビームを直接測定する方法である。前者は常時測定
が可能であるが、試料の組成によって測定値が変化する
欠点があり、後者はビーム強度測定時に試料べの照射出
来なくなり、間欠的な測定しかできない欠点がある。

ハ１発明が解決しようとする問題点 本発明は、上記に示したような問題点を解ｉ’ｆ４シ、
測定を中断することなく試料面への照射ビーム強度を測
定することを可能にし、その測定データ３基に試料面へ
の照射電子ビーム強度を一定になるように制御して、測
定精度及び測定能率を向上させることを目的とする。

二１間超点解決のための手段 試料を電子ビーム等のＲ電Ｉｆｆ子線で励起させ、励起
された試料から放出される放射線を用いて試料分析を行
う装置において、電子ビームの光軸上に電子ビーム透過
性の薄膜フィルターと、同薄膜フィルターから吸収電流
を検出する手段と、検出された吸収電流によりビーム強
度を制御する手段を設けた。

ホ１作用 Ａ、ｆ２等の軽金属の薄膜や高分子膜の表面を導電性膜
でコーティングした薄膜に電子ビームを照射すると照射
ビームの一部が薄膜に吸収され、照射ビームに比例した
電流（吸収電流）が検出される、又、照射ビームの大部
分は上記薄膜を透過しで試料面に照射され、しかも、吸
収率は薄膜側々において一定であるから、この吸収電流
を照射ビームの強度検出信号として用いて、照射ビーム
強度の制御を行えば、試料面への照射ビーム強度が一定
になるように、ｖ制御できるというのが、本発明の主旨
である。

上記薄膜フィルターを対物絞りと対物レンズとの間の光
軸上に配置し、照射ビームによって薄膜フィルターに発
生する吸収電流が減少すれば、収束レンズの収束力を減
少させ、薄膜フィルターで検出される吸収電流が増加す
れば、収束レンズの収束力を増加させるようにして、試
料面への照射ビーム強度が一定になるように制御する。

また、収束レンズの収束力を変化させれば、照射ビーム
の焦点がずれるので、そのずれを修正させるために、対
物レンズ５のコイル電圧を修正して、ビームの焦点が試
料表面に結ぶようにする。上記のように電子ビームを制
御すれば、測定を中止しないでも、照射ビーム強度を一
定に保つことができるへ、実施例 図に本発明の一実施例を示す９図において、Ｓは試料、
Ｂは電子ビームでフィラメント１とウェネルト２とアノ
ード３によって構成される電子銃により発射される。′
：Ｌ子銃から発射された電子ビームＢは収束レンズ４．
対物レンズ５により制御されて試料Ｓに照射される。；
子ビームＢは試料Ｓに照射される途中で、収束絞り６や
対物絞り７によって照射ビーム径を制限し、電子線の散
乱防止及び球面収差の１減を計っている。８は絶縁性固
定具で導電性の薄膜フィルター９を基板と電気的絶縁状
態で保持し、薄膜フィルター９を照射ビームの光軸上に
位置させている。薄膜フィルター９は照射ビームＢの一
部を吸収し、残りの照射ビームＢは薄膜フィルター９を
透過させる。薄膜フィルター９で吸収された照射ビーム
Ｂは吸収電流としてレンズ制御装置１２で検出され、照
射ビームＢの強度信号として用いられ、この吸収電流が
一定になるように収束レンズ４及び対物レンズ５をレン
ズ制御装置１２でυ制御する。１．Ｏｌ、を試料ステー
ジで試料５ｔｘ−ｙ−ｚ方向に移動させる。

１１は試料ステージ制御装置で試料ステージ１０の移動
を制御する。１３は試料から放出されたＸ線を分光する
分光結晶、１４はスリットで分光結晶１３で分光された
Ｘ線が検出器１５に入射する視野を制限する。検出器１
５はスリット１４を通過したＸ線を検出する。１６は検
出器１５で検出された検出信号を処理する測定装置であ
る。１７は測定装置１６でえられた検出データに試料ス
テージ制御装置１１から送られてくる測定点データを付
加して記憶・分析するＣＰＵである。

以上の構成において、照射ビームの調整動作を説明する
。照射ビームとしてフィラメント１．ウィネルト２．ア
ノード３からなる電子銃より電子ビームＢが放射される
。この電子ビームＢは収束絞り６でビーム径が絞られた
偵、収束レンズ４で収束させられる。収束レンズ４で収
束させられたビームは対物絞り７でビーム径を絞られた
後、３膜フイルター９を透過し、対物レンズ５で収束さ
れ試料Ｓ上に焦点を結ばせられる。

電子銃から放射される電子ビーム強度が弱くなると、薄
膜フィルターで検出される吸収電流が減少する。吸収電
流の減少に応じて収束レンズ４のコイル電流を減少させ
て収束レンズ４の収束力を減少させる。収束レンズ４の
収束力が減少されれば対物絞りを通過するビーム量が増
加し、従って、薄膜フィルターに照射するビーム量が増
加し、薄膜フィルターで検出される吸収電流が増える。

吸収電流が所定の値になれば、収束レンズ４のコイル電
圧の上昇を停止し、対物レンズ５のコイル電圧をビーム
の焦点が試料表面に結ぶように制御する。電子ビーム強
度が強くなった場合は、この反対の動作を行う、このよ
うに電子ビーム強度を制御すれば、照射ビーム強度を一
定に保つことができる。また、薄膜フィルターによって
減少する照射ビームは僅かであるから、測定精度には影
響がない、従って、電子ビーム強度測定のために測定を
中止する必要がなくなった。

ト、効果 上述したように、本発明は薄膜フィルターの吸収電流に
基づいて、収束レンズ及び対物レンズで照射ビームを制
御することにより、試料に照射するビーム強度は絶えず
一定となり、測定精度及び測定能率が向上した。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例の構成図である。 Ｓ・・・試料、Ｂ・・・電子ビーム、１・・・フィラメ
ント。 ２・・・ウェネルト、３・・・アノード、４・・・収束
レンズ、５・・・対物レンズ、６・・・収束絞り、７・
・・対物絞り、８・・・絶縁物固定具、９・・・薄膜フ
ィルター、１０・・・試料ステージ、１１・・・試料ス
テージ制御装置。 １２・・・レンズ制御装置、１３・・・分光結晶、１４
・・・スリット、１５・・・検出器、１６・・・測定装
置、１７・・・ＣＰＵ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 試料を電子ビーム等の荷電粒子線で励起させ、励起され
   た試料から放出される放射線を用いて試料分析等を行う
   装置において、電子ビームの光軸上に電子ビーム透過性
   の薄膜フィルターと、同薄膜フィルターから吸収電流を
   検出する手段と、検出された吸収電流によりビーム強度
   を制御する手段を設けたことを特徴とする電子線照射装
   置。