SU760236A1

SU760236A1 - Электроннооптическая система растрового электронного микроскопа 1

Info

Publication number: SU760236A1
Application number: SU782636387A
Authority: SU
Inventors: Georgij V Der-Shvarts
Original assignee: Der Shvarts Georgij V
Priority date: 1978-06-29
Filing date: 1978-06-29
Publication date: 1980-08-30

Description

Изобретение относится к области электронной микроскопии, в частности, к электрооптическим системам растровых электронных микроскопов е автоэмиссионным катодом.

Известна электрооптическая система (ЭОС)"растрового' электронного микроскопа (РЭМ), содержащая размещенные соосно автоэмиссионный катод, два анода (электроды Батлера), апертурную диафрагму и отклоняющую систему.

Недостатком этой ЭОС является невозможность фокусировки пучка электронов с произвольной энергией в плоскостй образца, если расстояние от источника электронов до плоскости образца фиксировано.

Наиболее близкой по технической сущности является электроннооптическая система растрового электронного микроскопа, содержащая автоэмиссионный катод, два анода,' конденсорную и формирующую линзы, отклоняющую систему и апертурную диафрагму.

В данной ЭОС устранен указанный выше недостаток, так как ее ускоряющий промежуток, образованный двумя плоскими анодами, формирует во'

2

всем диапазоне ускоряющих напряжений РЭМ виртуальное изображение источника Излучения, которое обращается в действительное изображение

5 необходимого диаметра в плоскости образца посредством двух магнитных линз. Однако ток.пучка, формируемого данной ЭОС, мал. Это обусловлено тем, что ускоряющий промеЮ _Жу_Ток формирует во всем диапазоне ускоряющих напряжений виртуальное изображение источника излучения с почти единичным увеличением.

. При этом ток пучка ограничен

15 апертурной диафрагмой, расположенной в зазоре .'полюсного наконечника формирующей линзы, поскольку трудно поддерживать необходимое соотношение токов в отклоняющем и возвраща20 ющем ярусах магнитной двухярусной отклоняющей системы.

Целью изобретения является увеличение тока формируемого пучка при сохранении его диаметра в плоскости

25 объекта.

Указанная цель достигается тем, что первый по ходу пучка анод выполнен в виде конуса, а второй - в виде гиперболоида вращения, обращен·

30.ного вогнутостью к конденсорной линзе, а апертурная диафрагма установле'на между конденсорной линзой и одно-’ ярусной отклоняющей системой, размещенной перед формирующей линзой за пределами ее фокусирующего поля.

На чертеже представлена схема предлагаемой системы.

На электроннооптической оси системы размещены соосно автоэмиссионный катод 1, конец острия которого установлен в непосредственной близости от первого анода 2, имеющего форму конуса, обращенного раствором ко второму аноду 3, имеющему форму гиперболоида вращения, обращенного вогнутой стороной к конденсорной линзе 4. За конденсорной линзой последовательно установлены апертурная диафрагма 5, одноярусная отклоняющая:система 6 и формирующая линза 7 с полюсным наконечником 8. Отклоняющая . система 6 размещена перед формирующей линзой 7, в удалении от зазора 9 полюсного наконечника формирующей линзы·7. За формирующей линзой 7 располагается исследуемый объект 10.

Устройство работает следующим образом.

Автоэмиссионный катод 1, при подаче напряжения на анод 2, эмиттирует электроны под действием вытягивающего поля. Электроны попадают в ускоряющий промежуток, где они фокусируются и ускоряются поддёйствием потенциала, приложенного ко второму аноду 3. Ускоряквдий промежуток с гиперболическим распределением поля формирует увеличенное виртуальное изображение фиктивного источника электронов, расположенного в' теле автоэмиссионного катода 2 во всем диапазоне изменения ускоряющего потенциала, подаваемого на второй анод 3. Вследствие фокусирующего действия поля ускоряющего промежутка удается пропустить больший ток через малые отверстия в первом и втором анодах.

Далее пучок электронов проходит 'через конденсорную линзу 4 и попадает на апертурную' диафрагму 5, ограничивающую пучок, который затем отклоняется одноярусной отклоня760236

4

ющей системой 6ι перемещающей цучок по поверхности исследуемого объекта Ю· Так как одноярусная отклоняющая система 6 размещена перед формирующей линзой 7 и удалена от Зазора 9 ее полюсного наконечника 8 5 (т.е. размещена вне зоны действия фокусирующего поля формирующей линзы 7), то угол отклонения пучка при небольших размерах сканируемой площади объекта мал.. Это делает абер10 рации отклонения ничтожно малыми. Необходимый размер диаметра поперечного сечения электронного эонда в плоскости объекта, достигается изменением возбуждения конденсорной ,5 линзы 4 и формирующей линзы 7.

Таким образом, предлагаемая электроннооптическая система позволяет увеличить ток электронного зонда При сохранений размера его попе-- речного сечения в плоскости объекта. Это обеспечивается уменьшением аберрации фокусировки и отклонения ее элементов и кострукцией ускоряющего промежутка.

Устройство может быть использова-, 25 (но в автомиссионных растровых электронных микроскопах, где оно позВо-т. . лит повысить качество изображения (разрешение) и увеличить производительность исследований.

30

Claims

Формула изобретения

Электроннооптическая система раст35 рового электронного микроскопа, содержащая автоэмиссионный катод, , два анода, конденсорную и формирующую линзы, отклоняющую систему и апертурную диафрагму, отличающа,0 я с я тем, что, с целью увеличения . тока формируемого пучка при сохране• нии его диаметра в плоскости объекта, первый по ходу пучка анод выполнен в виде конуса, а второй - в виде гиперболоида вращения, обращенно45 го вогнутостью к конденсорной линзе, а апертурцая диафрагма установлена между конденсорной линзой и одноярусной отклоняющей системой, размещенной перед формирующей линзой за 50 пределами ее фокусирующего поля.

760236