JPH03295142A - 走査電子顕微鏡 - Google Patents
走査電子顕微鏡Info
- Publication number
- JPH03295142A JPH03295142A JP2096407A JP9640790A JPH03295142A JP H03295142 A JPH03295142 A JP H03295142A JP 2096407 A JP2096407 A JP 2096407A JP 9640790 A JP9640790 A JP 9640790A JP H03295142 A JPH03295142 A JP H03295142A
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- JP
- Japan
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- sample
- electron
- electrons
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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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、走査電子顕微鏡に係り、特に極表面試料の材
質像Ｍ察やその材質同定に好適な電子線装置に関する。
質像Ｍ察やその材質同定に好適な電子線装置に関する。
走査電子顕微鏡は一般に二次電子検出器で像観察を行っ
ているが、物質によるコントラストを得るために反射電
子検出器で像観察することもある。
ているが、物質によるコントラストを得るために反射電
子検出器で像観察することもある。
従来の反射電子検出器は、特開昭６２−１０５３４９号
公報に開示されている第３図のような構成になっており
、小型で構成も簡単であるという特徴がある。
公報に開示されている第３図のような構成になっており
、小型で構成も簡単であるという特徴がある。
図において、１は電子銃、２は電子線、３及び４はレン
ズ、５は試料、６は偏向器、７は反射電子、８は反射電
子検出器である。しかし、物質によるコントラストがか
ならずしも十分ではない。そこで、オージェ電子やＸ線
を検出して像表示し、物質の分布状態や分析を行ってい
る。この場合、いずれの検出器も寸法が大きく、高価で
あるという問題があった。
ズ、５は試料、６は偏向器、７は反射電子、８は反射電
子検出器である。しかし、物質によるコントラストがか
ならずしも十分ではない。そこで、オージェ電子やＸ線
を検出して像表示し、物質の分布状態や分析を行ってい
る。この場合、いずれの検出器も寸法が大きく、高価で
あるという問題があった。
本発明は、上記問題を解決し、小型な検出器で試料の物
質分布像を十分なコントラストで表示できる走査電子顕
微鏡を提供することを目的とする。
質分布像を十分なコントラストで表示できる走査電子顕
微鏡を提供することを目的とする。
上記問題を解決するために、オージェ電子やＸ線による
像表示ではなく、反射電子による像表示を用いる。ただ
、この反射電子をそのまま用いたのでは従来同様十分な
コントラストが得られない。
像表示ではなく、反射電子による像表示を用いる。ただ
、この反射電子をそのまま用いたのでは従来同様十分な
コントラストが得られない。
そこで、この反射電子の中でも特に物質によるコントラ
ストの得られやすい弾性散乱反射電子のみを用いて実現
した。
ストの得られやすい弾性散乱反射電子のみを用いて実現
した。
１９８３年シュミット（Ｓｃｈｍｉｄ）は１弾性散乱反
射電子係数（η）の原子番号依存性が強いことを見出し
た（Ｒ，シュミット他；走査電子顕微鏡（Ｒ，Ｓｃｈｍ
ｉｄ ｅｔ、 ａｌ、：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃ、）／１９８３／ＩＩ （Ｐ、
５０１−５０９））。また、村田等はこのηに入射電子
のエネルギー依存性があることを発表した（Ｋ、村田他
；走査電子顕微１１ （Ｋ、 Ｍｕｒａｔａ ｅｔ、
ａｌ、：Ｓｃａｎｎｉｎｇ ＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒ
ｏｓｃ、） ／ １９８７／Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ １
（Ｐ ８３−９１））。発明者らは、ηの試料からの
放出角度依存性をモンテカルロシミュレーションで調べ
たところ、特定の角度範囲で物質によりηが大きく異な
ることを見出した。したがって、この弾性散乱反射電子
のみを検出して像表示すれば、試料の物質像を高コント
ラストで観察できることになる。
射電子係数（η）の原子番号依存性が強いことを見出し
た（Ｒ，シュミット他；走査電子顕微鏡（Ｒ，Ｓｃｈｍ
ｉｄ ｅｔ、 ａｌ、：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃ、）／１９８３／ＩＩ （Ｐ、
５０１−５０９））。また、村田等はこのηに入射電子
のエネルギー依存性があることを発表した（Ｋ、村田他
；走査電子顕微１１ （Ｋ、 Ｍｕｒａｔａ ｅｔ、
ａｌ、：Ｓｃａｎｎｉｎｇ ＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒ
ｏｓｃ、） ／ １９８７／Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ １
（Ｐ ８３−９１））。発明者らは、ηの試料からの
放出角度依存性をモンテカルロシミュレーションで調べ
たところ、特定の角度範囲で物質によりηが大きく異な
ることを見出した。したがって、この弾性散乱反射電子
のみを検出して像表示すれば、試料の物質像を高コント
ラストで観察できることになる。
一方、この弾性散乱反射電子の平均自由行程はオージェ
のような非弾性散乱電子に比べて１／２程度短いために
、より極表面からのみの情報が得られることになる。
のような非弾性散乱電子に比べて１／２程度短いために
、より極表面からのみの情報が得られることになる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。電子
銃１からでた電子線２は、レンズ３や４により細く絞ら
れて試料５に照射される。このとき、試料５から出てく
る反射電子７を反射電子検出器８で検出し、映像信号と
する。電子線２は偏向器６により試料５上で二次元的に
走査され、上記映像信号と共に表示装置に送られて試料
の二次元像が得られる。ここで、反射電子検出器８には
反射電子のうち特に弾性散乱反射電子のみが検出できる
ように阻止電極９が設けられている。したがって１表示
像は弾性散乱反射電子像になっている。〔作用〕で述べ
たようにこの像は試料の極表面物質分布像を表わしてい
る。
銃１からでた電子線２は、レンズ３や４により細く絞ら
れて試料５に照射される。このとき、試料５から出てく
る反射電子７を反射電子検出器８で検出し、映像信号と
する。電子線２は偏向器６により試料５上で二次元的に
走査され、上記映像信号と共に表示装置に送られて試料
の二次元像が得られる。ここで、反射電子検出器８には
反射電子のうち特に弾性散乱反射電子のみが検出できる
ように阻止電極９が設けられている。したがって１表示
像は弾性散乱反射電子像になっている。〔作用〕で述べ
たようにこの像は試料の極表面物質分布像を表わしてい
る。
弾性散乱反射電子のみを検出するための反射電子検出器
８および阻止電極９の構造を第２図に示す６本実施例で
は、検出器８の試料５を見込む角度“θ１．θ２は、そ
れぞれ４５° ３０８とした。
８および阻止電極９の構造を第２図に示す６本実施例で
は、検出器８の試料５を見込む角度“θ１．θ２は、そ
れぞれ４５° ３０８とした。
高コントラストを得るためには、より低い角度でかつよ
り狭い角度で検出した方がよいことはシミュレーション
結果から分かっている。したがって、必ずしも最適な角
度ではないが、検出感度や実用的配置の観点から本実施
例ではこの角度にした。
り狭い角度で検出した方がよいことはシミュレーション
結果から分かっている。したがって、必ずしも最適な角
度ではないが、検出感度や実用的配置の観点から本実施
例ではこの角度にした。
一方、阻止電極９１〜９４やそれらの電位関係は第２図
のように構成した。ここで電源１２の電圧はほぼ加速電
圧に近い値に設定されており、弾性散乱反射電子のみを
検出できるようにしている。
のように構成した。ここで電源１２の電圧はほぼ加速電
圧に近い値に設定されており、弾性散乱反射電子のみを
検出できるようにしている。
しかし、本実施例での阻止電極９１〜９４の構成や電位
関係は必ずしも本実施例のものに限ることな〈実施でき
る。要は、入射電子のエネルギーとほぼ同一のエネルギ
ーの電子のみを検出できるように構成すればよい、なお
、検出器の素子には４個のＳＳＤ （半導体検出器）を
用いたが、アニユラ−型の検出器を１個配置してもよい
し、またチャンネルマルチプライヤ−のような検出器で
も可能である。
関係は必ずしも本実施例のものに限ることな〈実施でき
る。要は、入射電子のエネルギーとほぼ同一のエネルギ
ーの電子のみを検出できるように構成すればよい、なお
、検出器の素子には４個のＳＳＤ （半導体検出器）を
用いたが、アニユラ−型の検出器を１個配置してもよい
し、またチャンネルマルチプライヤ−のような検出器で
も可能である。
一方、本実施例では入射電子のエネルギー（加速電圧）
は１ｋＶで行った。しかし、シミュレーション結果から
は数百Ｖがら数ｋＶの範囲で行えば、はぼ十分な物質コ
ントラストが得られることが分かっているので、このよ
うな範囲で行えばよい。
は１ｋＶで行った。しかし、シミュレーション結果から
は数百Ｖがら数ｋＶの範囲で行えば、はぼ十分な物質コ
ントラストが得られることが分かっているので、このよ
うな範囲で行えばよい。
また、第１図の実施例は一例である。電子銃の種類、レ
ンズの数や偏向器との配置関係、二次電子検出器の位置
等本実施例に限ることな〈実施できる。要は反射電子の
中で弾性散乱反射電子である入射電子のエネルギーとほ
ぼ同一のエネルギーの電子のみを検出できるように構成
すれば５本発明の本質を損なうことな〈実施できるので
ある。
ンズの数や偏向器との配置関係、二次電子検出器の位置
等本実施例に限ることな〈実施できる。要は反射電子の
中で弾性散乱反射電子である入射電子のエネルギーとほ
ぼ同一のエネルギーの電子のみを検出できるように構成
すれば５本発明の本質を損なうことな〈実施できるので
ある。
上記実施例で詳細に説明したように、本発明によれば、
小型の検出器で、試料の極表面を高い物質コントラスト
で観察できる走査電子顕微鏡を提供することができる。
小型の検出器で、試料の極表面を高い物質コントラスト
で観察できる走査電子顕微鏡を提供することができる。
第１図は本発明の一実施例、第２図は本発明の弾性反射
電子検出器の一実施例、第３図は従来の走査電子顕微鏡
を示す図である。
電子検出器の一実施例、第３図は従来の走査電子顕微鏡
を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電子銃からでた電子線を細く絞って試料上を二次元
的に走査し、試料からでてきた電子の強度を検出して信
号とする装置において、上記電子のうち主に弾性散乱反
射電子を検出する反射電子検出器を設けたことを特徴と
する走査電子顕微鏡。 ２、上記反射電子検出器には阻止電極を設けて、入射電
子線のエネルギーとほぼ同一のエネルギーの電子のみを
検出できる構成にしたことを特徴とする請求項１記載の
走査電子顕微鏡。 ３、上記反射電子検出器は試料に対して中心角が試料側
から測定してほぼ４５°以下で、試料を見込む角度はほ
ぼ３０°以下としたことを特徴とする請求項１又は２記
載の走査電子顕微鏡。 ４、上記電子線のエネルギーを数百Ｖから数ｋＶの範囲
に設定したことを特徴とする請求項１乃至３記載のいず
れかの走査電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2096407A JPH03295142A (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 走査電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2096407A JPH03295142A (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 走査電子顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03295142A true JPH03295142A (ja) | 1991-12-26 |
Family
ID=14164115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2096407A Pending JPH03295142A (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 走査電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03295142A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003522327A (ja) * | 2000-02-03 | 2003-07-22 | ザ ユニヴァーシティー オブ バーミンガム | 表面トポグラフィ分析と分光器分析を組み合わせた機器とその方法 |
| EP1028452B1 (en) * | 1992-10-20 | 2012-03-28 | Hitachi, Ltd. | Scanning electron microscope |
-
1990
- 1990-04-13 JP JP2096407A patent/JPH03295142A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1028452B1 (en) * | 1992-10-20 | 2012-03-28 | Hitachi, Ltd. | Scanning electron microscope |
| JP2003522327A (ja) * | 2000-02-03 | 2003-07-22 | ザ ユニヴァーシティー オブ バーミンガム | 表面トポグラフィ分析と分光器分析を組み合わせた機器とその方法 |
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