KR100406895B1

KR100406895B1 - 주사형전자현미경

Info

Publication number: KR100406895B1
Application number: KR1019960023451A
Authority: KR
Inventors: 미쯔구 사또우; 류우지 호우야; 요오이찌 오세
Original assignee: 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
Priority date: 1995-06-26
Filing date: 1996-06-25
Publication date: 2004-04-13
Also published as: US5677530A; EP0762468B1; KR970003383A; JPH0917369A; DE69624192T2; EP0762468A1; DE69624192D1; JP3372138B2

Abstract

본 발명은 렌즈자계를 시료측에 형성하는 대물렌즈를 가지고, 시료로부터의 이차전자를 상기 대물렌즈보다 상측에서 검출하여 상기 시료의 상을 관찰하는 주사형 전자현미경에 있어서, 상기 대물렌즈의 전자선통로를 따라 가속전극을 배치하고 이 가속전극에 +전압을 인가함과 더불어 시료에 가까운 측의 상기 가속전극의 외측 또는 시료측에 전계보정전극을 배치하고, 이 전계조정전극에 -전압을 인가함으로서 시료경사시에도 고분해능의 상관찰을 실현한다.

Description

주사형 전자현미경

본 발명은 주사형 전자현미경에 관한 것으로, 특히 시료경사기구를 가지는 전자현미경에 관한 것이다.

주사형 전자현미경에 있어서, 고분해능의 상을 얻기위한 방법으로서 종래, 대물렌즈자극의 사이에 시료를 배치하는 소위 인렌즈(in-lenz)방식으로 하는 방법, 또는 대물렌즈의 내측자극의 외경을 외측자극의 내경보다도 작게 하고, 또한 내측자극의 하면을 외측자극의 하면과 같은 정도이거나, 그것보다도 시료측으로 돌출시켜 시료측으로 렌즈자계를 발생시키는 방법이 알려져 있다.

또 미국 특허 제 4,713,543호 명세서에 기재되어 있는 바와같이 전자총에서부터 대물렌즈부까지의 전자선통로에 축대칭의 전극을 배치하고 +의 고전압을 인가하여 대물렌즈를 통과할때의 일차전자선의 에너지를 시료에 도달할 때의 에너지(최종가속전압)보다도 높게하여 대물렌즈의 수차를 저감하는 방법도 알려져 있다.

상기의 방법에서는 모두 시료에서 발생하는 이차전자가 대물렌즈의 자계에 의하여 감겨올려지거나 또는 대물렌즈의 전자선통로에 배치한 전극의 인가전압으로 가속되어 이차전자가 대물렌즈의 상부(전자원측)로 진행한다. 따라서 이차전자를 대물렌즈의 상부에서 검출할 필요가 있다.

특히 시료측으로 렌즈자계를 발생시키는 대물렌즈에서는 대물렌즈의 상부로 진행한 이차전자는 그후, 대물렌즈의 자계가 소멸하면 발산한다. 이와같은 이차전자를 효율좋게 검출하기 위하여 대물렌즈의 자극의 일차전자선 통로부로 이차전자를 가속하는 전극(가속전극)을 배치하여 +전압을 인가하고 있었다.

그러나 상기 종래기술에서는 이차전자를 가속하는 전극(가속전극)으로 인가하고 있는 +전압 또는 수차를 저감할 목적으로 일차전자선을 가속하는 전극(가속전극)으로 인가하고 있는 +전압에 의하여 시료와 가속전극과의 사이에 전계가 발생한다.

시료를 경사하지 않을 때는 가속전극과 시료간의 전계는 축대칭이 된다. 따라서 이 전계의 작용과 대물렌즈의 경계의 작용으로 시료에서 발생하는 이차전자가 효율좋게 대물렌즈상부의 이차전자검출기로 유도된다.

그러나 시료를 경사하면, 상기 가속전극과 시료간의 거리가 변화하여 전계가 강한 곳과 약한 곳이 발생한다. 따라서 이차전자는 광축과 직교료하는 방향으로 편향된다. 그 결과, 시료에서 발생한 이차전자는 대물렌즈를 통과하는 도중에 벽에 충돌하여 대물렌즈의 상부에 배치한 이차전자검출기에 도달하지 않게 되는 결점이 있었다.

또한 이러한 전계는 수차발생의 원인도 된다.

또 대물렌즈자극의 전자선통로에 전극을 배치하면, 대물렌즈하면(평탄부)의 직경이 커진다. 따라서 시료를 광각도로 경사한 경우, 대물렌즈하면과 시료의 거리(워킹디스턴스)가 길어져 분해능이 저하하는 문제도 있었다.

한편, 대물렌즈의 하부에 전극을 배치하고, 이 전극에 -전압을 인가하는 것이 예를 들면, 일본국 특공소 60-9543호공보에 개시되어 있다.

그러나 이것은 이차전자의 에너지변별을 목적으로 하는 것이기 때문에 에너지변별을 행하지 않는 통상의 이차전자상 관찰에서는 전극의 전압을 0V로 할 필요가 있어 대물렌즈의 자계소멸후의 이차전자의 발산을 억제할 수 없다.

본 발명의 주요한 목적은 시료에서 발생한 이차전자를 대물렌즈의 상부에서 검출하는 타입의 주사형 전자현미경에 있어서, 시료를 경사하였을때도 이차전자검출효율을 저하하지 않고, 고분해능관찰을 가능하게 함과 더불어 워킹디스턴스를 짧게할 수 있는 주사형 전자현미경을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 이차전사선의 가속전압 또는 시료경사각도 등의 시료관찰조건을 변화시킨 경우도 자동적으로 고분해능관찰을 실현하는 데 있다.

본 발명의 주요한 특징은 시료측에 가까운 이차전자의 가속전극의 외측 또는 시료측에 전계보정전극을 배치하고, 이 전계보정전극에 -전압을 인가하는 데 있다.

본 발명의 다른 특징은 상기 전계보정전극에 인가하는 전압의 값을 상기 이차전자의 가속전극에 인가하는 전압 또는 상기 시료의 경사각도에 따라서 자동적으로 변화시키는 데 있다.

본 발명의 또다른 목적 및 특징에 관해서는 이하의 실시예에서 상세히 설명한다.

본 발명의 구체적구성을 설명하기 전에 먼저 본 발명의 원리에 관하여 설명한다.

시료를 경사할 때 +전압이 인가된 가속전극과 시료간에 발생하는 전계에 의한 이차전자의 편향을, 가속전극과 동축상에 배치하여 -전압이 인가된 전계보정전극과 시료간에 발생되는 전계의 편향작용으로 상쇄한다.

따라서 전극과 시료간에서 이차전자가 편향되는 일이 없어져 이차전자는 편향되지 않고 가속전극으로 진입할 수 있다. 가속전극의 내부의 전위는 축대칭이기 때문에 가속전극으로 진입한 이차전자는 광축과 직교방향으로 편향되지 않고 가속된다.

따라서 시료를 경사시키지 않을 때와 같은 상태로 이차전자를 검출할 수 있다.

제 2도는 이것을 주사전자현미경의 촬상시야의 변화에 따라 설명한 것이다. 제 2도(a)는 가속전극을 구비하나, 본 발명의 전계보정전극을 구비하지 않은 종래의 주사전자현미경에 있어서 시료의 경사가 제로일 때의 촬상시야(80)를 나타내고, 많은 영역(81)이 시야중심에 있다. 이 상태에서 시료를 경사시키면, 제 2도(b)에 화살표로 나타낸 바와같이 밝은 영역(81)은 시야(80)의 중심에서 벗어난다. 이것은 시료를 경사시킨 것에 의하여 가속 전극과 시료간의 전계가 비대칭이 되어 시료에서 발생한 이차전자가 그 비대칭의 전계에 의하여 편향되었기 때문이다. 그런데 가속전극과 함께 전계보정전극을 설치하고, 그 전계보정전극에 -전압을 인가하면, 제 2도(c)에 화살표로 나타낸 바와같이 시야의 구석쪽으로 벗어나 있던 밝은 영역(81)은 시야중심방향을 향하여 이동한다.

그리고 -전압을 적절한 값으로 하면, 밝은 영역(81)은 다시 시야중심으로 되돌아와 제 2도(a)와 같은 조건으로 시료를 관찰할 수 있게 된다.

또 전계보정전극을 설치하면, 시료를 경사시켜도 시료의 빔조사점 부근의 전위분포가 그다지 비대칭이 되지 않기 때문에 일차전자선에 대해서도 비점수차의 증대를 억제하는 효과가 있다.

시료경사시에 생기는 이차전자의 편향작용은 시료에 가장 근접한 가속전극의 인가전압에 의존한다. 그래서 전계보정전극의 -인가전압을 그 가속전극의 인가전압에 의거하여 소정의 관계(이차전자의 편향작용이 상쇄되는 관계)가 성립하도록 제어한다. 예를 들면, 가속전압이나 워킹디스턴스에 따라 가속전극의 인가전압을 변화시킨 경우에도 시료경사시의 이차전자 편향작용을 없애어 고효율의 이차전자검출이 가능하게 된다.

가속전극중, 시료에 가장 접근하여 있는 전극을 자성체로 구성하여 대물렌즈자극으로서 기능시키면, 대물렌즈하면의 직경을 작게 할 수 있어 시료경사시 워킹디스턴스가 짧아져 고분해능이 얻어진다.

이하 구체적인 일실시예에 의하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

제 1도는 본 발명에 의한 주사형 전자현미경의 일실시예의 개략구성도이다. 음극(1)과 제 1양극(2)과의 사이에는 마이크로프로세서(CPU)(50)로 제어되는 고압제어전원(40)으로 전압(V₁)이 인가되어 소정의 에미션전류가 인출된다. 상기 음극(1)과 제 2양극(3)간에는 상기 CPU(50)로 제어되는 고압제어전원(41)으로 가속전압(V_acc)이 인가되기 때문에 상기 음극(1)에서 방출된 일차전자선(4)은 전압(V_acc)에 인가되어 후단의 렌즈계로 진행한다. 상기 일차전자선(4)은 렌즈제어전원(16)으로 제어된 초점렌즈(5)와 대물렌즈(6)에 의하여 시료(7)에 미소한 스폿으로 집속되고, 편향코일(8)로 상기 시료(7)상을 이차원적으로 주사한다. 상기 편향코일(8)의 주사신호는 관찰배율에 따라 편향제어회로(15)에 의하여 제어된다. 상기 일차전자선(4)의 초점맞춤각(빔개방각)은 대물렌즈조리개(14)로 결정된다. 상기 시료(7)를 얹은 시료스테이지(70)는 시료를 수평방향으로 이동하는 기능 및 시료를 경사시키는 기능을 구비하고 있다.

상기 대물렌즈(6)의 전자선통과부에는 축대칭의 가속전극(10a, 10b)이 배치되고, 전압제어전원(31a, 31b)에 의하여 각각 +전압(V_a1, V_a2)이 인가된다. 상기 일차전자선(4)은 상기 가속전극(10a, 10b)에 인가된 전압(V_a1, V_a2)에 의하여 다시 가속된 후, 상기 대물렌즈(6)와 상기 시료(7)간에서 원래의 에너지(V_acc)로 감속되어 상기 시료(7)에 조사된다. 상기 대물렌즈(6)의 자극은 렌즈자계(100)를 시료측에 발생할 수 있게 외측전극의 구멍직경이 내측자극의 구멍직경보다도 크고 또한 내측자극의 선단이 외측자극의 선단보다도 시료측으로 돌출하고 있다. 상기 가속전극(10a, 10b)에 각각 +전압(V_a1, V_a2)을 인가하면, 상기 일차전자선(4)은 상기 대물렌즈자계(100)속을 상기 가속도전압(V_acc)보다도 높은 에너지로 통과하기 때문에 렌즈수차가 저감된다.

상기 전자선(4)의 조사에 의하여 상기 시료(7)에서 발생한 이차전자(9)는 상기 대물렌즈(6)의 자계에 트랩되어 상기 대물렌즈위쪽으로 진행하고, 상기 가속전압(10b)으로 가속된 후에 상기 가속전극(10a)과 상기 가속전극(10b)과의 갭부에 형성되는 정전렌즈의 작용을 받아 집속된다.

따라서 그 이차전자(9)는 대물렌즈(6)의 자계가 영향받지않는 영역에서도 발산하지 않고 상기 대물렌즈(6)의 상부로 진행하여 이차전자검출기(20)로 검출된다. 상기 전압(V_a1, V_a2)의 값은 어느 하나가 크거나 또는 양전압이 같아도 그 경계영역에 정전렌즈를 형성할 수 있어 가속전압(V_acc)의 값이나 워킹디스턴스에 따라 적절히 설정된다. 상기 이차전자검출기(20)의 신호는 신호증폭기(17)를 통하여 화상메모리(51)에 도입되고, 표시장치(18)에 시료의 확대상으로서 표시된다. 전자광학계의 구성요소를 제어하는 각 제어회로 및 제어전원은 각각 상기 CPU(50)로 집중제어된다.

상기 대물렌즈(6)에 설치된 상기 가속전극(10b)의 외측에는 축대칭의 전계보정전극(11)이 배치되어 있고, 제어전원(32)에 의하여 -전압(V_b)이 인가된다. 상기 전계보정전극(11)의 전압(V_b)은 상기 시료(7)를 경사시켰을 때, 상기 가속전극(10b)에 기인하는 편향작용을 상쇄하는 값으로 설정된다. 이 이차전자(4)의 편향작용이 상쇄되는 상기 전압(V_b, V_a2)의 관계는 미리 실험이나 시물레이션으로 구하고, 그 관계를 만족하도록 상기 CPU(50)로 설정할 수 있다.

다음에 상기 전계보정전극(11)의 작용을 제 3도, 제 4 및 제 5도를 참조하여설명한다. 제 3도는 좌측에 대물렌즈단면을, 우측에 광축상의 전위분포를 나타낸 것이다. 시료(7) 위치의 전위는 0이고, 시료(7)부근의 광축상의 전위는 상기 전계보정전극(11)에 인가하는 전압(V_b)의 크기에 따라 변화한다. 전위경사도가 존재하는 영역은 정전렌즈로서 작동하고, 시료(7)로부터 발생한 이차전자를 집속하는 작용을 한다. 도면중 곡선a는 상기 전계보정전극(11)이 없을 때의 전위분포를 나타낸다. 상기 전계보정전극(11)에 인가하는 -전압(V_b)의 절대치를 크게함에 따라 광축상의 전위분포는 곡선(b, c)과 같이 변화하여 간다. 상기 곡선b 는 상기 전압(V_b)의 값이 적절할 때의 전위분포를 나타내고, 상기 곡선c 는 상기 전압(V_b)의 절대치가 너무 클때의 전위분포를 나타낸다. 상기 전위분포(c)에서는 광축상에 전위가 -가 되는 영역이 형성되기 때문에 상기 시료(7)에서 발생한 이차전자를 상기 대물렌즈(6)내로 인상할 수 없어 상기 이차전자의 검출을 할 수 없다.

제 4도는 상기 전계보정전극(11)이 없을 때의 시료경사시의 등전위선을 나타내고 있다. 상기 전계보정전극(11)이 없는 경우, 제 4도에 나타낸 바와같이 시료경사시의 등전위선(101)은 상기 시료(7)의 경사방향으로 밀려나오기 때문에 비대칭이 된다. 따라서 상기 시료(7)에서 발생한 이차전자(9)는 광축의 방향으로 가속될 뿐만 아니라 광축과 직교하는 방향(시료경사방향)으로도 편향작용을 받는다. 그 결과, 대부분의 상기 이차전자(9)는 상기 가속전극(10a, 10b)의 내벽에 충돌하여 상기 이차전자검출기(20)에 도달하지 않는다.

제 5도는 가속전압(10b)의 외측에 전계보정전극(11)을 배치하여 -전압(V_b)을 인가하였을 때의 시료경사시의 등전위선(101)을 나타내고 있다. 전계보정전극(11)에는 -전압(V_b)을 인가하기 위하여 시료경사시 이차전자가 -전압(V_b)에 의하여 편향되는 방향과, 가속전극(10b)의 +전압(V_a2)에 의하여 편향되는 방향과는 역방향이 된다. 따라서 -전압(V_b)에 의한 이차전자의 편향작용과 +전압(V_a2)에 의한 이차전자의 편향작용이 상쇄하도록 전압(V_b)의 값을 선택함으로서 제 5도에 나타낸 바와같이 직교하는 방향으로 편향되지 않게 대물렌즈(6)의 상부로 진행하여 이차전자검출기(20)로 효율좋게 검출할 수 있다.

제 6도는 각 전극으로의 인가전압의 일예를 나타낸 도이다. 제 6도는 세로축이 인가전압, 가로축이 시료경사각도이다. 상기 가속전압(V_acc)이 1 kV일 때의 각 전극(10a, 10b, 11)으로의 인가전압(V_a1, V_a2, V_b)과 시료경사각도의 관계 및 가속전압(V_acc)이 10kV일 때의 각 전극(10a, 10b, 11)으로의 인가전압(V'_a1, V'_a2, V'_b)과 시료경사각도의 관계를 나타내고 있다. 상기 전압(V_b, V'_b)은 -전압이나, 제 6도에서는 간단히 하기 위해 절대치로 나타내고 있다. 상기 가속전압(V_acc)이 1kV일 때에는 일차전자선의 초점맞춤에 필요한 대물렌즈자계강도가 작기 때문에 시료에서 발생한 이차전자(9)를 상기 대물렌즈부의 이차전자가속전극까지 유도하는 자계강도도 약하다. 따라서 시료에 가장 근접한 상기 이차전자가속전극(10b)의인가전압(V_a2)은 상기 대물렌즈(6)의 자계의 약함을 보강하기 위하여 상기 가속전압 10kV일때의 값(V'_a2)보다도 높은 값으로 설정할 필요가 있다. 이에 따라 상기 전계보정전극(11)의 전압(V_b)은 가속전압(V_acc)이 1kV일 때에는 높고, 가속전압(V_acc)이 10kV일 때에는 낮은 값(V'_b)으로 설정된다.

상기 이차전자가속전극(10b)의 인가전압(V_a2)의 최적치는 시료(7)와 가속전극(10b)과의 거리 및 그동안의 자계의 강도에 의존하기 때문에 가속전압(V_acc)이나 워킹디스턴스별로 그 최적조건을 발견하게 된다. 한편, 상기 전계보정전극(11)의 인가전압(V_b)은 상기 시료(7)에 가장 근접한 가속전극(10b)의 인가전압(V_a2)에 의존하기 때문에 가속전극(10b)으로의 인가전압(V_a2)을 결정한 후 시료경사에 의한 이차전자의 손실이 없도록 그 최적치를 결정한다. 시료에 근접하지 않은 다른 가속전극(10a)으로의 인가전압(V_a1)은 가속전압(V_acc)이나 워킹디스턴스에 대하여 변화하지 않기 때문에 일정치로 할 수 있다. 이것은 이차전자(9)의 에너지가 가속전압(V_acc)이나 워킹디스턴스에 의존하지 않기 때문이다.

시료경사각도가 0°내지 약 45°의 범위에서는 상기 전계보정전극(11)으로의 인가전압(V_b)을 일정하게 하여도 시료에서 발생한 이차전자를 효율좋게 이차전자검출기(20)로 유도하여 고분해능의 상을 얻을 수 있다. 그러나 시료경사각도를 다시 크게 할 경우에는 제 6도에 나타낸 바와같이 상기 전계보정전극(11)으로의 인가전압(V_b)을 시료경사각도에 따라 제어하는 것이 이차전자의 고효율검출에 유효하다.

상기한 바와같은 (1) 가속전압(V_acc)이나 워킹디스턴스에 대한 최적의 V_a2의 값, (2) 시료경사시 이차전자의 편향작용을 상쇄하기 위한 V_a2와 V_b의 관계, 및 (3) 큰 시료경사각도에 대하여 최적한 인가전압(V_b) 등의 관계는 모두 실험 또는 수치시물레이션으로 이미 구하여 관계식 또는 테이블형으로 기억하여 둘 수 있다. 상기 CPU(50)는 그것들의 관계식 또는 테이블을 참조하여 전원(31b, 32)을 최적으로 제어한다.

다음에 대물렌즈의 전자선통로부에 배치하는 가속전극 및 전계보정전극의 다른 실시예에 관하여 설명한다.

제 7도는 가속전극(10a, 10b)을 일부 오버랩시켜 배치한 실시예이다. 이 경우, 2개의 가속전극(10a, 10b)의 경계부분에 정전렌즈를 형성하기 위해서는 가속전극(10a)으로의 인가전압(V_a1)과 가속전극(10b)으로의 인가전압(V_a2)을 다르게 할 필요가 있다.

제 8도는 대물렌즈(6)의 전자선통로에 1개의 가속전극(10)을 배치하는 예이다. 전계보정전극(11)은 대물렌즈(6)의 내측자극의 아래쪽에 위치한다. 본 실시예의 경우, 이차전자의 발산을 억제하는 기능에 한계가 있어 대응할 수 있는 가속전압(V_acc)의 범위나 워킹디스턴스의 범위가 한정된다. 본 실시예는 가속전극을 2개이상 배치할 경우와 비교하여 조절의 자유도는 제한되나, 다른 실시예와 마찬가지로시료를 경사시킨 상태에서 고분해능 관찰을 행할 수 있다.

제 9도는 상기 가속전극(10b)을 자성체로 구성한 예이다. 이 자성체전극(10b)는 대물렌즈(6)의 내측자계로(6a)에 대하여 자기적으로 접속하여 배치되고, 대물렌즈(6)의 내측자극으로서 기능한다. 전계보정전극(11)은 자성체전극(10b)의 외측에 시료의 경사를 방해하지 않도록 배치된다. 본 실시예에 의하면, 가속전극(10b)의 하면이 대물렌즈하면이 되고, 시료를 경사시켜도 짧은 워킹디스턴스로 고분해능 관찰을 할 수 있다. 그런데, 자성체전극(10b)은 상기 대물렌즈(6)의 내측자계로(6a)에 대한 조립위치정도를 향상하기 위하여 제 10도에 나타낸 바와같이 상부부분을 내측자로(6a)에 씌우는 바와같은 구조로 할 수도 있다.

이와같이 본 발명에 의하면, 시료를 고각도로 경사시켜도 짧은 워킹디스턴스를 실현할 수 있기 때문에 렌즈수차를 작게 할 수 있음과 더불어 높은 이차전자검출효율을 얻을 수 있기 때문에 시료를 고각도로 경사시켜 고분해능관찰을 할 수 있다.

제 1도는 본 발명의 일실시예의 개략단면도,

제 2도는 가속전극 및 전계보정전극이 촬상시야에 주는 영향의 설명도,

제 3도는 광축상의 전위분포를 나타낸 도,

제 4도는 전계보정전극이 없을 때의 등전위선 분포와, 이차전자 궤도의 설명도,

제 5도는 전계보정전극에 음의 전압을 인가하였을 때의 등전위선 분포와 이차전자궤도의 설명도,

제 6도는 시료경사각도와 각 전극으로의 인가전압의 관계를 나타낸 설명도,

제 7도는 가속전극 및 전계보정전극의 다른 실시예를 나타낸 도,

제 8도는 가속전극 및 전계보정전극의 다른 실시예의 설명도,

제 9도는 가속전극을 자성체로 구성한 실시예의 설명도,

제 10도는 가속전극을 자성체로 구성한 다른 실시예의 설명도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 : 음극 3 : 제 2양극

4 : 일차전자선 6 : 대물렌즈

8 : 편향코일 14 : 대물렌즈조리개

17 : 신호증폭기 20 : 이차전자검출기

41 : 고압제어전원 50 : CPU

Claims

1차 전자선을 가늘게 좁혀서 시료에 조사하기 위한 집속렌즈계와, 이 1차 전자선을 시료 위에서 2차원적으로 주사하기 위한 전자선 편향수단과, 대물렌즈와, 올려놓은 시료를 적어도 수평 및 경사방향으로 이동시키는 기구를 가지는 시료스테이지를 포함하는 주사형 전자현미경에 있어서,

상기 대물렌즈의 자극은 시료쪽에 자장을 발생시키는 형상을 가지며, 이 대물렌즈의 전자선 통로부의 축방향으로 1개 이상 배치된 상기 1차 전자선이 통과할 수 있는 축대칭의 가속전극과,

이 가속전극에 양의 전압을 인가하는 수단과,

상기 가속전극 중 시료에 가장 접근하고 있는 전극보다 외측, 또는 시료쪽에 배치된 1차 전자선이 통과할 수 있는 전계보정전극과,

이 전계보정전극에, 상기 가속전극 중 시료에 가장 접근하고 있는 전극에 인가하는 양의 전압보다 절대값이 큰 음의 전압을 인가하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 주사형 전자현미경.

제 1 항에 있어서,

상기 가속전극 중 시료에 가장 접근하고 있는 전극은 자성체로 구성되고, 상기 대물렌즈의 자극으로서도 기능하는 것을 특징으로 하는 주사형 전자현미경.

제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 전계보정전극은 축대칭인 것을 특징으로 하는 주사형 전자현미경.

제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 전계보정전극의 인가전압을, 상기 가속전극 중 시료에 가장 접근한 전극의 인가전압에 연동하여 변화시키는 것을 특징으로 하는 주사형 전자현미경.

제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 전계보정전극에 음의 전압을 인가하는 수단은 시료의 경사각도가 소정 이상일 때 시료의 경사각도에 따라서 인가전압을 변경하는 것을 특징으로 하는 주사형 전자현미경.

상기 대물렌즈의 자극은 시료쪽에 자장을 발생시키는 형상을 가지며, 이 대물렌즈의 전자선 통로부의 축방향으로 1개 이상 배치된 1차 전자선이 통과할 수 있는 축대칭의 가속전극과,

이 가속전극에 양의 전압을 인가하는 수단과,

이 전계보정전극에, 상기 시료스테이지가 경사졌을 때에 발생하는 가로방향의 전계를 상쇄하는 것과 같은 전계를 발생시키기 위한 음의 전압을 인가하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 주사형 전자현미경.

이 가속전극에 양의 전압을 인가하는 수단과,

이 전계보정전극에, 상기 시료스테이지의 경사각이 소정 크기 이상일 때, 당해 소정 크기 미만일 때에 비하여 큰 음의 전압을 인가하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 주사형 전자현미경.

이 가속전극에 양의 전압을 인가하는 수단과,

이 전계보정전극에 음의 전압을 인가하는 수단을 구비하며,

상기 전계보정전극에 음의 전압을 인가하는 수단은 상기 1차 전자선의 가속전압이 작을 때에는 큰 음의 전압을 인가하고, 상기 1차 전자선의 가속전압이 클때에는 작은 음의 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 주사형 전자현미경.

상기 대물렌즈의 자극은 시료쪽에 자장을 발생시키는 형상을 가지며, 이 대물렌즈의 내측 자로에 자기적으로 접속하여 배치되고, 대물렌즈의 내측 자극으로서 기능하는 자성체와,

이 자성체에 양의 전압을 인가하는 수단과,

상기 자성체보다 외측, 또는 시료쪽에 배치된 1차 전자선이 통과할 수 있는 전계보정전극과,

이 전계보정전극에, 상기 자성체에 인가되는 양 전압보다 절대값이 큰 음의 전압을 인가하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 주사형 전자현미경.