SU1173464A1

SU1173464A1 - Raster translucent electronic microscope

Info

Publication number: SU1173464A1
Application number: SU833679930A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Гаврилович Алексеев; Татьяна Александровна Верховская
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6681
Priority date: 1983-11-29
Filing date: 1983-11-29
Publication date: 1985-08-15

Abstract

ПРОСВЕЧИВАЮОЩЙ РАСТРОВЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРОСКОП, содержащий последовательно расположенные электронную пушку, конденсорную и отклон ющую систеьвл, объективную линзу с апертурной диафрагмой, объектодержатель , увеличивающую электроннооптическую систему и детектор, выход которого соединен с электроннолучевой трубкой, отличающийс тем, что, с делью повышени качества изображени за счет уменьшени искажений от микронеоднородностей , между объективной линзой и объектодержателем установлена дополнительна линза, фокус которой совмещен с плоскостью апертурной диафрагмы, перед детектором установлены юстирующа отклон юща система i и сменна диафрагма, а увеличивающа электронно-оптическа система (Д образована набором по крайней мере с двух линз телескопического типа.PROSVECHIVAYUOSCHY scanning electron microscope comprising sequentially arranged an electron gun, a condenser and deflecting sistevl, an objective lens having the aperture stop, obektoderzhatel which increases the electron-optical system and the detector, the output of which is connected to the cathode ray tube, characterized in that, with delyu enhance image quality due to reduction of microinhomogeneity distortions, an additional lens is installed between the objective lens and the object holder, the focus of which is Beside the plane of the aperture diaphragm, an adjusting deflection system i and a replaceable diaphragm are installed in front of the detector, and an amplifying electron-optical system (D is formed by a set of at least two telescopic lenses.

Description

оabout

00 4i О)00 4i O)

Изобретение относитс к электронной микроскопии, а именно к устройству просвечивающего растрового электронного микроскопа (ПРЭМ), предназначенного дл проведени исследо- 5 ваний микроструктуры пленок методом сканировани объекта тонким электронным :ЗОНДОМ, . The invention relates to electron microscopy, in particular, to a device for a transmission raster electron microscope (PREM), designed to carry out studies of the microstructure of films by scanning an object with a thin electronic one: PROBE,.

Цель изобретени - повышение качества изображени за счет уменьшеки искажений, возниканщих при изменении угла облучени сканирунщим пучком анизотропно рассеивающих микронеоднородностей .The purpose of the invention is to improve the image quality due to the reduction of distortions that occur when the irradiation angle of the scanning beam is changed by anisotropically scattering micro-inhomogeneities.

На чертеже представлена схема 5 ПРЭМ.The drawing shows the scheme 5 PREM.

Микроскоп содержит осветительную систему 1э включающую электронную пушку 2, конденсорную систему 3 и объективную линзу 4 с апертурной 20 диафрагмой 5, установленной в центре немагнитного зазора. Между конденсорной системой 3 и объективной линзой 4 расположена двухъ русна отклон юща система 6 Непосредственно за объективной линзой 4 установлена дополнительна линза 7, фокус.которой совмещен с центром вращени электронного пучка, сканирующего объект, т.е. с плоскостью апертурной диафраг-30 мЫа За объектодержателем 8, по ходу электронного пучка, установлена увеличивающа электронно-оптическа система (ЭОС) 9, состо ща по крайней мере из двух линз 10 и 11 и настроен-з5 на на передачу изображени бесконечно удаленного предмета. За увеличивающей ЭОС 9 последовательно расположены юстирующа отклон юща система 12, сменна диафрагма 13 и детектор 40 14. Отклон юща система 6 и детектор 14 электрически св заны с электроннолучевой трубкой (ЭЛТ) 15.The microscope contains an illumination system 1e including an electron gun 2, a condenser system 3 and an objective lens 4 with an aperture 20 aperture 5 installed in the center of the nonmagnetic gap. Between the condenser system 3 and the objective lens 4 there is a two-way deflection system 6 Directly behind the objective lens 4 an additional lens 7 is installed, the focus of which is aligned with the center of rotation of the electron beam scanning the object, i.e. with the aperture diaphragm-30 mYa plane Behind the object holder 8, along the electron beam, an increasing electron-optical system (EOS) 9 is installed, consisting of at least two lenses 10 and 11 and is configured to transmit the image of an infinitely distant object. Behind the increasing EOS 9 there are successively arranged an alignment deflection system 12, a replaceable diaphragm 13 and a detector 40 14. The deflection system 6 and the detector 14 are electrically connected to a cathode ray tube (CRT) 15.

Устройство работает следуклщм образом.45The device works in the following way.45

Электронный зонд, сформированный осветител зной системой ПРЭМ, с помощью двухъ русной отклон ющей системы 6 сканирует по объекту. Центр 50 вращени пучка обычно совмещен с отверстием апертурной диафрагмы 5, котора находитс в фокальной плоскости дополнительной линзы 7. В этом случае образец сканируетс параллель-55 но перемещающимс электронным пучком (угол падени пучка на образец остает-i с посто нным), В общем случае отклон юща система может содержать один рус и располагатьс до или после объективной линзы. Основным условием дл сохранени угла падени пучка на образец вл етс требование расположени центра вращени сканирующего пучка в фокальной плоскости дополнительной линзы 7, установленной непосредственно перед объектом. Послеобъектна увеличивающа ЭОС вл етс системой телескопического -типа. В фокальной плоскости линзы 10 формируетс дифракционна картина, котора не мен ет своего местоположени по мере сканирукщего объекта электронным , зондом. Линза 11 (или система линз) с увеличением передает изображение дифракционной картины на экран расположенный в плоскости установки сменной диафрагмы 13. На экране формируетс увеличенна дифракционна картина, котора при сканировании остаетс неподвижной мен ютс только интенсивность в рефлексах и центральном пучке. Выбира форму и размер отверсти в сменной диафрагме 13 а также увеличение электронно-оптической системы 9, с помощью юстирую чей отклон ющей системы 12 можно направить на детектор 14 любой участок электронограммы, и в его свете получить изображение объекта на экране ЭЛТ. В результате устран ютс искажени , возникающие при изучении областей распределени анизотропно рассеиваклцих микронеоднородностей в пленках, например, при изучении распределени микрокристалликов. Кроме того, используема послеобъектна ЭОС телескопического типа позвол ет получать меньший угловой размер центрального п тна в дифракционной картине, чем аналогична система прототипа. В результате увеличиваетс разрешение дифракционной картины и, как следствие этого, реализуетс более высока степень локализации вьщелени того или иного участка картины рассе ни . Это не только улучшает качество светлопольного или темнопольного изображени , но и открывает новые возможности в проведении исследований на ПРЭМ путем увеличени локальности детектировани электронных пучков. Вьщел те или иные кольцевые зоны вблизи центрального пучка (малоугловое рассе ние ) , можно формировать изображениеAn electronic probe formed by the PREM illumination system using a two-level deflecting system 6 scans the object. The beam rotation center 50 is usually aligned with the aperture opening of the aperture 5, which is located in the focal plane of the additional lens 7. In this case, the sample is scanned parallel-55 but moving by an electron beam (the angle of incidence of the beam on the sample remains -i with a constant). The deflection system may contain one Rus and be located before or after the objective lens. The main condition for maintaining the angle of incidence of the beam on the sample is the requirement that the center of rotation of the scanning beam be located in the focal plane of the additional lens 7, which is installed directly in front of the object. Post-object magnifying EOS is a telescopic-type system. In the focal plane of the lens 10, a diffraction pattern is formed, which does not change its location as the scanning object is electronically scanned. Lens 11 (or lens system) magnifies the image of the diffraction pattern on the screen located in the plane of the interchangeable diaphragm 13. An enlarged diffraction pattern is formed on the screen, which during scanning remains fixed only the intensity in the reflexes and the central beam change. Choosing the shape and size of the hole in the interchangeable diaphragm 13 as well as increasing the electron-optical system 9, using an adjusting deflection system 12, you can direct any part of the electron diffraction pattern to the detector 14 and obtain an image of the object on the CRT screen in its light. As a result, distortions arising in the study of the distribution regions of anisotropically scattered microinhomogeneities in films, for example, in the study of the distribution of microcrystals, are eliminated. In addition, the telescopic post-object EOS used allows to obtain a smaller angular size of the central spot in the diffraction pattern than a similar prototype system. As a result, the resolution of the diffraction pattern is increased, and, as a result, a higher degree of localization of a certain part of the pattern of the scattering pattern is realized. This not only improves the quality of the bright-field or dark-field image, but also opens up new possibilities for conducting research on the PREM by increasing the locality of electron beam detection. Having identified one or other annular zones near the central beam (small-angle scattering), an image can be formed

Claims

A BRIGHTNING Raster ELECTRONIC MICROSCOPE containing a sequentially located electron gun, a condenser and a deflecting system, an objective lens with an aperture diaphragm, an object holder that increases the electron-optical system and a detector, the output of which is connected to the cathode ray tube, characterized in that, due to the reduction in image quality, distortions from microinhomogeneities, between the objective lens and the object holder an additional lens is installed, the focus of which is combined with loskostyu stopper, installed in front of the detector is adjusted deflection system and a removable diaphragm, and uvelichivayu- <g schaya electron optical system is formed by a set of at least two lenses of the telescopic type.

S „, 1173464>