JPH03295141A - 検出器 - Google Patents
検出器Info
- Publication number
- JPH03295141A JPH03295141A JP2094003A JP9400390A JPH03295141A JP H03295141 A JPH03295141 A JP H03295141A JP 2094003 A JP2094003 A JP 2094003A JP 9400390 A JP9400390 A JP 9400390A JP H03295141 A JPH03295141 A JP H03295141A
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- Japan
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- scintillator
- detector
- hole
- light
- shaped
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［産業上の利用分野］
本発明は電子の検出器に係わり、特に低加速電圧から高
加速電圧までの広範囲の加速電圧で使用できる二次電子
５反射電子等の検出器に関する。 ［従来の技術］ 走査形電子顕微鏡において、二次電子像の高分解能化の
ために試料を対物レンズに極めて接近させて配置したり
対物レンズの中に配置するものがある。このような装置
では、特開昭６３−１１０５４３号に記載されるように
、第２図に示す対物レンズ９の上方で二次電子８を検出
する。この場合、−次電子２への悪影響を避けるため検
出器による電位分布が軸対称となるように、中心部に穴
を有する円盤状のシンチレータ１４が設けられている。 試料１０から発生した二次電子８は、正の高電圧（１０
ｋＶ）の印加されたシンチレータ１４に引き込まれ衝突
して光を発生する。その光は光軸部に穴を有するライト
ガイド１３で側方に導かれ１図示されていないフォトマ
ルチプライヤ−で検出される。また、特に低加速電圧に
おいて。 シンチレータ１４の印加電圧によって生じる軸上電位が
高すぎると静電レンズ作用が生じ収差が増大する。そこ
で、シールドパイプ５とシールド６とをアース電位にし
てこれを避けるようにしている。 このような構造の検出器では、シンチレータ１４で発生
した光がライトガイド１３の光軸穴部１６及び屈曲部１
５で反射１８、透過１７することにより光の損失を受け
る。そのために二次電子、反射電子等の検出効率が低下
するという問題があった・
加速電圧までの広範囲の加速電圧で使用できる二次電子
５反射電子等の検出器に関する。 ［従来の技術］ 走査形電子顕微鏡において、二次電子像の高分解能化の
ために試料を対物レンズに極めて接近させて配置したり
対物レンズの中に配置するものがある。このような装置
では、特開昭６３−１１０５４３号に記載されるように
、第２図に示す対物レンズ９の上方で二次電子８を検出
する。この場合、−次電子２への悪影響を避けるため検
出器による電位分布が軸対称となるように、中心部に穴
を有する円盤状のシンチレータ１４が設けられている。 試料１０から発生した二次電子８は、正の高電圧（１０
ｋＶ）の印加されたシンチレータ１４に引き込まれ衝突
して光を発生する。その光は光軸部に穴を有するライト
ガイド１３で側方に導かれ１図示されていないフォトマ
ルチプライヤ−で検出される。また、特に低加速電圧に
おいて。 シンチレータ１４の印加電圧によって生じる軸上電位が
高すぎると静電レンズ作用が生じ収差が増大する。そこ
で、シールドパイプ５とシールド６とをアース電位にし
てこれを避けるようにしている。 このような構造の検出器では、シンチレータ１４で発生
した光がライトガイド１３の光軸穴部１６及び屈曲部１
５で反射１８、透過１７することにより光の損失を受け
る。そのために二次電子、反射電子等の検出効率が低下
するという問題があった・
上記従来技術の問題点は、シンチレータで発生した光が
フォトマルチプライヤ−に到達する過程で損失を受ける
ことにある。 本発明の目的は、−次電子ビームに悪影響を及ぼさず、
かつシンチレータで発生した光がフォトマルチプライヤ
−に到達する過程での損失を最小限に抑えて高効率に二
次電子１反射電子等を検出する検出器を提供することに
ある。
フォトマルチプライヤ−に到達する過程で損失を受ける
ことにある。 本発明の目的は、−次電子ビームに悪影響を及ぼさず、
かつシンチレータで発生した光がフォトマルチプライヤ
−に到達する過程での損失を最小限に抑えて高効率に二
次電子１反射電子等を検出する検出器を提供することに
ある。
上記課題は、中心部に穴を有する円盤状のシンチレータ
上方に中心部に穴を有する同心円盤状のフォトカソード
と二次電子増倍器からなるフォトマルチプライヤ−を配
設することにより、解決される。
上方に中心部に穴を有する同心円盤状のフォトカソード
と二次電子増倍器からなるフォトマルチプライヤ−を配
設することにより、解決される。
第３図により本発明の基本的作用を説明する。
図示していない試料から発生した二次電子８は、中心部
に穴を有する円盤状のシンチレータ１４に印加された正
の高電圧（１０ｋＶ）によりシンチレータ１４に衝突し
光２３を発生する。この光２３は負の高電圧（〜１ｋＶ
）が印加さ九たフォトカソード１２に入射し、入射面と
は反対の面から光電子を発生する。この光電子は二次電
子増倍器１１により増倍され、その後電気的に増幅され
る。 このような構造の検出器では、第２図に示した従来の検
出器のようなライトガイド１３を透過することによる光
の損失はない、さらに、シンチレータ１４で発生した光
を受光するフォトカソード１２面がシンチレータ１４と
接近しているので、光の損失を最小限に抑えることが出
来、検出効率が向°上する。 また、二次電子増倍器１１のみでも二次電子を検出でき
るが、本発明のばあいとＳ／Ｎを比較すると次のように
なる。１個の二次電子が１０ｋＶの電圧を印加されたシ
ンチレータ１４に入射したときフォトカソード１２から
は約７０個の光電子が放出される。従って１本発明によ
る検出器は二次電子増倍器１１に入射するときに単独の
二次電子増倍器に比べて約７０倍信号が大きくなってい
るので、Ｓ／Ｎがよいといえる。 本発明はこのような作用を基本になされたものである。 （実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。二次
電子検出器は中心部に穴を有する円盤状のシンチレータ
１４、ライトガイド１３、フォトカソード１２．二次電
子増倍器１１及びシールドパイプ５．シールド６より構
成され、偏向コイル４と対物レンズ９の間に配置される
。 電子源１より放出された一次電子２は、集束レンズ３及
び対物レンズ９で試料１０上に集束され、偏向コイル４
により試料１０上を二次元的に走査される。試料１０か
ら発生した二次電子８は、対物レンズ９の強磁界により
螺旋軌道を描きながら上方へ向かう。対物レンズ９の磁
極を通過した二次電子８は、対物レンズ９の磁界から自
由となり、その大部分が正の高電圧（１０ｋＶ）を印加
されたシンチレータ１４に引きこ鈑れる。その二次電子
８がシンチレータ１４に入射するとシンチレータ１４か
らは光が発生する。この光は短いライトガイド１３中を
ほとんど損失することなく伝わり、フォトカソード１２
に入射する。フォトカソード１２では光の入射面と逆の
面から光電子が発生し、その電子が例えばマイクロチャ
ネルプレートのような二次電子増倍器１１で増倍される
。その電子流はプリアンプ７で増幅され、さらに電気的
に増幅されてブラウン管の輝度変調信号となり、二次電
子の走査像を形成する。また、−次電子２に悪影響を及
ぼさないように、アースポテンシャルのシールドパイプ
５及びシールド６が設けられている。 なお、本実施例ではライトガイド１３を用いたが、これ
を省略した構成ももちろん可能である。 また、第４図に示すようにライトガイド１３を末広がり
にし、これに合わせた大きさのフォトカソード１２、二
次電子増倍器１１を設けてもよい。 これによりライトガイド１３が円盤状の場合にライトガ
イド端２０で透過していた光が全反射してフォトカソー
ド１２に入射するようになる。従って５光の損失をさら
に軽減できるので、二次電子検出効率の向上に役立つ。 本実施例によれば、検出器の電界分布が軸対称で、かつ
シンチレータで発生した光を受光部へ導く際の光の損失
を最小限に抑えることが出来るので、低加速電圧から高
加速電圧の広範囲にわたって一次電子ビームへ悪影響を
及ぼすことなく二次電子を高効率に検出できるという効
果がある。 本発明の第２の実施例を第５図に示す、これは第１の実
施例においてシールドパイプ５とシールド６の間にメツ
シュ２１を設け、これに電圧２２（可変）を印加するよ
うにしたものである。メツシュ２１に正の適当な電圧を
印加することにより。 適当な電界で二次電子を吸引することが出来る。 また、負の電圧を印加することにより、反射電子のみを
検出するようにもできる。 本発明の第３の実施例を第６図に示す。これは２第１の
実施例（第１図）においてシンチレータ１４とライトガ
イド１３を除去した構成である。すなわち、検出器はフ
ォトカソード１２、二次電子増倍器１１より構成されて
いる。これにより、試料から発生したカソードルミネッ
センスを検出することができ、カソードルミネッセンス
像を形成することが出来る。 ［発明の効果］ 本発明によれば、検出器の電界分布が軸対称で、かつシ
ンチレータで発生した光を受光部へ導く際の光の損失を
最小限に抑えることが出来るので、低加速電圧から高加
速電圧の広範囲にわたって一次電子ビームへ悪影響を及
ぼすことなく二次電子を高効率に検出できるという効果
がある。
に穴を有する円盤状のシンチレータ１４に印加された正
の高電圧（１０ｋＶ）によりシンチレータ１４に衝突し
光２３を発生する。この光２３は負の高電圧（〜１ｋＶ
）が印加さ九たフォトカソード１２に入射し、入射面と
は反対の面から光電子を発生する。この光電子は二次電
子増倍器１１により増倍され、その後電気的に増幅され
る。 このような構造の検出器では、第２図に示した従来の検
出器のようなライトガイド１３を透過することによる光
の損失はない、さらに、シンチレータ１４で発生した光
を受光するフォトカソード１２面がシンチレータ１４と
接近しているので、光の損失を最小限に抑えることが出
来、検出効率が向°上する。 また、二次電子増倍器１１のみでも二次電子を検出でき
るが、本発明のばあいとＳ／Ｎを比較すると次のように
なる。１個の二次電子が１０ｋＶの電圧を印加されたシ
ンチレータ１４に入射したときフォトカソード１２から
は約７０個の光電子が放出される。従って１本発明によ
る検出器は二次電子増倍器１１に入射するときに単独の
二次電子増倍器に比べて約７０倍信号が大きくなってい
るので、Ｓ／Ｎがよいといえる。 本発明はこのような作用を基本になされたものである。 （実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。二次
電子検出器は中心部に穴を有する円盤状のシンチレータ
１４、ライトガイド１３、フォトカソード１２．二次電
子増倍器１１及びシールドパイプ５．シールド６より構
成され、偏向コイル４と対物レンズ９の間に配置される
。 電子源１より放出された一次電子２は、集束レンズ３及
び対物レンズ９で試料１０上に集束され、偏向コイル４
により試料１０上を二次元的に走査される。試料１０か
ら発生した二次電子８は、対物レンズ９の強磁界により
螺旋軌道を描きながら上方へ向かう。対物レンズ９の磁
極を通過した二次電子８は、対物レンズ９の磁界から自
由となり、その大部分が正の高電圧（１０ｋＶ）を印加
されたシンチレータ１４に引きこ鈑れる。その二次電子
８がシンチレータ１４に入射するとシンチレータ１４か
らは光が発生する。この光は短いライトガイド１３中を
ほとんど損失することなく伝わり、フォトカソード１２
に入射する。フォトカソード１２では光の入射面と逆の
面から光電子が発生し、その電子が例えばマイクロチャ
ネルプレートのような二次電子増倍器１１で増倍される
。その電子流はプリアンプ７で増幅され、さらに電気的
に増幅されてブラウン管の輝度変調信号となり、二次電
子の走査像を形成する。また、−次電子２に悪影響を及
ぼさないように、アースポテンシャルのシールドパイプ
５及びシールド６が設けられている。 なお、本実施例ではライトガイド１３を用いたが、これ
を省略した構成ももちろん可能である。 また、第４図に示すようにライトガイド１３を末広がり
にし、これに合わせた大きさのフォトカソード１２、二
次電子増倍器１１を設けてもよい。 これによりライトガイド１３が円盤状の場合にライトガ
イド端２０で透過していた光が全反射してフォトカソー
ド１２に入射するようになる。従って５光の損失をさら
に軽減できるので、二次電子検出効率の向上に役立つ。 本実施例によれば、検出器の電界分布が軸対称で、かつ
シンチレータで発生した光を受光部へ導く際の光の損失
を最小限に抑えることが出来るので、低加速電圧から高
加速電圧の広範囲にわたって一次電子ビームへ悪影響を
及ぼすことなく二次電子を高効率に検出できるという効
果がある。 本発明の第２の実施例を第５図に示す、これは第１の実
施例においてシールドパイプ５とシールド６の間にメツ
シュ２１を設け、これに電圧２２（可変）を印加するよ
うにしたものである。メツシュ２１に正の適当な電圧を
印加することにより。 適当な電界で二次電子を吸引することが出来る。 また、負の電圧を印加することにより、反射電子のみを
検出するようにもできる。 本発明の第３の実施例を第６図に示す。これは２第１の
実施例（第１図）においてシンチレータ１４とライトガ
イド１３を除去した構成である。すなわち、検出器はフ
ォトカソード１２、二次電子増倍器１１より構成されて
いる。これにより、試料から発生したカソードルミネッ
センスを検出することができ、カソードルミネッセンス
像を形成することが出来る。 ［発明の効果］ 本発明によれば、検出器の電界分布が軸対称で、かつシ
ンチレータで発生した光を受光部へ導く際の光の損失を
最小限に抑えることが出来るので、低加速電圧から高加
速電圧の広範囲にわたって一次電子ビームへ悪影響を及
ぼすことなく二次電子を高効率に検出できるという効果
がある。
第１図は本発明の一実施例を示す走査電子顕微鏡の縦断
面図、第２図は従来の走査電子顕微鏡の二次電子検出器
部分を示す縦断面図、第３図ないし第６図は本発明の一
実施例の検出器の縦断面図である。 符号の説明 １・・・電子源、２・・−次電子、３・・・集束レンズ
、４・・・偏向コイル、５・・シールドパイプ、６・・
・シールド、７ プリアンプ、８・・・二次電子、９・
・・対物レンズ、１０・試料、１１・・・二次電子増倍
器、１２フオトカソード、１３・・・ライトガイド、１
４・・・シンチレータ、１５・・・屈曲部、１６・・・
光軸穴部、１７・・透過、１８・・・反射、２０・・・
ライトガイド端。 纂 １ 嘱 図
面図、第２図は従来の走査電子顕微鏡の二次電子検出器
部分を示す縦断面図、第３図ないし第６図は本発明の一
実施例の検出器の縦断面図である。 符号の説明 １・・・電子源、２・・−次電子、３・・・集束レンズ
、４・・・偏向コイル、５・・シールドパイプ、６・・
・シールド、７ プリアンプ、８・・・二次電子、９・
・・対物レンズ、１０・試料、１１・・・二次電子増倍
器、１２フオトカソード、１３・・・ライトガイド、１
４・・・シンチレータ、１５・・・屈曲部、１６・・・
光軸穴部、１７・・透過、１８・・・反射、２０・・・
ライトガイド端。 纂 １ 嘱 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電子源で発生した一次電子を対物レンズの磁界内に
置かれた試料に照射し、試料から発生した信号を検出す
る検出器であって、中心部に穴を有する同心円盤状のフ
ォトカソードと二次電子増倍器より成ることを特徴とす
る検出器。 ２、前記フォトカソードの前面に中心部に穴を有する円
盤状のシンチレータ、または中心部に穴を有する同心円
盤状のライトガイド及びシンチレータを設けたことを特
徴とする請求項１記載の検出器。 ３、前記ライトガイドが前記シンチレータから前記フォ
トカソードに向かって末広がりになっていることを特徴
とする請求項２記載の検出器。 ４、前記シンチレータ対向面を除く前記検出器をシール
ド板で被ったことを特徴とする請求項２または３のいず
れかに記載の検出器。 ５、前記シンチレータの対向面にメッシュを設け、上記
メッシュに正もしくは負の電圧をこれに印加するように
構成したことを特徴とする請求項４記載の検出器。 ６、請求項１から５までのいずれかに記載の検出器を搭
載したことを特徴とする走査形電子顕微鏡及びその類似
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2094003A JPH03295141A (ja) | 1990-04-11 | 1990-04-11 | 検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2094003A JPH03295141A (ja) | 1990-04-11 | 1990-04-11 | 検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03295141A true JPH03295141A (ja) | 1991-12-26 |
Family
ID=14098248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2094003A Pending JPH03295141A (ja) | 1990-04-11 | 1990-04-11 | 検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03295141A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002540562A (ja) * | 1999-03-19 | 2002-11-26 | シマヅ リサーチ ラボラトリー（ヨーロッパ）リミティド | 磁気浸レンズ |
| JP2004503062A (ja) * | 2000-07-07 | 2004-01-29 | エルエーオー・エレクトローネンミクロスコピイ・ゲーエムベーハー | 変化する圧力領域のための検出器、およびこのような検出器を備える電子顕微鏡 |
| CN102637571A (zh) * | 2011-02-14 | 2012-08-15 | Fei公司 | 用于带电粒子显微术中的检测方法 |
| WO2017094721A1 (ja) * | 2015-12-03 | 2017-06-08 | 松定プレシジョン株式会社 | 荷電粒子線装置及び走査電子顕微鏡 |
| US10438770B2 (en) | 2015-01-30 | 2019-10-08 | Matsusada Precision, Inc. | Charged particle beam device and scanning electron microscope |
-
1990
- 1990-04-11 JP JP2094003A patent/JPH03295141A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002540562A (ja) * | 1999-03-19 | 2002-11-26 | シマヅ リサーチ ラボラトリー（ヨーロッパ）リミティド | 磁気浸レンズ |
| JP2004503062A (ja) * | 2000-07-07 | 2004-01-29 | エルエーオー・エレクトローネンミクロスコピイ・ゲーエムベーハー | 変化する圧力領域のための検出器、およびこのような検出器を備える電子顕微鏡 |
| CN102637571A (zh) * | 2011-02-14 | 2012-08-15 | Fei公司 | 用于带电粒子显微术中的检测方法 |
| JP2012169269A (ja) * | 2011-02-14 | 2012-09-06 | Fei Co | 荷電粒子顕微鏡に用いられる検出方法 |
| US9153416B2 (en) | 2011-02-14 | 2015-10-06 | Fei Company | Detection method for use in charged-particle microscopy |
| US10438770B2 (en) | 2015-01-30 | 2019-10-08 | Matsusada Precision, Inc. | Charged particle beam device and scanning electron microscope |
| US10541106B2 (en) | 2015-01-30 | 2020-01-21 | Matsusada Precision, Inc. | Charged particle beam device and scanning electron microscope |
| WO2017094721A1 (ja) * | 2015-12-03 | 2017-06-08 | 松定プレシジョン株式会社 | 荷電粒子線装置及び走査電子顕微鏡 |
| JPWO2017094721A1 (ja) * | 2015-12-03 | 2018-05-31 | 松定プレシジョン株式会社 | 荷電粒子線装置及び走査電子顕微鏡 |
| CN108292580A (zh) * | 2015-12-03 | 2018-07-17 | 松定精度株式会社 | 荷电粒子线装置及扫描电子显微镜 |
| CN108292580B (zh) * | 2015-12-03 | 2019-06-11 | 松定精度株式会社 | 荷电粒子线装置及扫描电子显微镜 |
| US10497535B2 (en) | 2015-12-03 | 2019-12-03 | Matsusada Precision, Inc. | Charged particle beam device and scanning electron microscope |
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