JPH0526484Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、光エネルギーの照射で試料から放出
される電子の数を計数する電子計数装置に関す
る。

（従来技術） 従来、例えば半導体等の試料表面の酸化膜等の
膜厚を計測する方法として、試料表面に光を照射
し、光の照射で試料上の薄膜を通つて外部に放出
された電子を電子検出部により計数して膜厚を計
測する方法が知られている（特願昭59−118818号
等）。

ところで、このような電子計数装置にあつて
は、放出された電子を効率良く計数するために電
子検出部を可能な限り試料に近づける必要があ
り、このように電子検出部を試料に近づけた場合
には、光フアイバーによつて光源からの光を導い
て試料に微小スポツト光を照射させるようにな
る。

第４図は光フアイバーを使用した従来装置の一
例を示したもので、試料１に電子検出部２の下部
の検出窓３を近づけると同時に、光源装置４から
の光、即ち光源５からの光をスリツト６，７によ
り絞ると共にモノクロメータ６を通して所定波長
の単波長光に変換した光を、光フアイバー９によ
り導いて微小スポツト光として試料１に照射す
る。

更に、光フアイバー９の先端を試料１に近づけ
微小スポツト光を作るために、光フアイバー９の
先端の被覆１０を取り除いてフアイバー芯線１１
を露出させ、フアイバー芯線１１の先端を可能な
限り試料１に近づけるようにしている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の光フアイバー
を用いた電子計数装置にあつては、フアイバー芯
線を試料に近づけると、試料から放出された電子
の付着による帯電若しくは試料放出電子の静電誘
導によるプラス電荷の帯電によるチヤージアツプ
現象が起き、試料から放出された電子がフアイバ
ー芯線のチヤージアツプ電位により吸引又は追い
払われ、電子検出部の検出窓から効率良く試料放
出電子を導入できなくなるという問題があつた。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、このような従来の問題点に鑑みてな
されたもので、試料に光フアイバーを近接配置し
たときのチヤージアツプ現象による試料放出電子
の計数誤差を確実に防止するようにした電子計数
装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するため本考案にあつては、光
源からの光を光フアイバーにより導いて試料に微
小スポツト光を照射し、該試料から放出された電
子を電子検出部内に導入して電子の数を計数する
電子計数装置に於いて、前記光フアイバーの先端
外周に金属シールドを施して接地接続するように
したものである。

（作用） このような構成を備えた本考案の電子計数装置
によれば、試料に近接して光フアイバーを配置し
ても、試料放出電子の静電誘導による帯電もしく
は試料放出電子の付着による帯電を金属シールド
の接地接続により排除し、光フアイバー先端先端
部分のチヤージアツプ現象を確実に防ぐことで試
料から放出された電子を電子検出部内に効率よく
導入して正確に計数することができる。

（実施例） 第１図は本考案の一実施例を電子検出部の断面
構造と共に示した説明図である。

第１図において、２は電子検出部であり、下部
先端の検出窓３を試料１に向けて斜め方向より近
接配置している。

この電子検出部２は金属性の外カバー１２内に
検出部本体１３を組込んでおり、検出部本体１３
の中心軸方向には中心導体１４、絶縁チユーブ１
５及び外部導体１６の同軸構造で成る陽極支持構
造が設けられ、中心導体１４の先端にリング状の
陽極１７を装着している。この陽極支持構造は外
周に縁面距離を確保するための複数の凹凸リング
形状を形成した絶縁筒部材１８の中に挿入支持さ
れ、絶縁筒部材１８はネジ部１９によつて外側に
位置する絶縁筒部材２０のネジ穴２１に軸方向に
移動調整自在に螺合されている。陽極１７の外側
を覆う絶縁筒部材２０の先端にはカソード電極２
２が装着され、カソード電極２２の先端に網目構
造を持つた第１のグリツド電極２３を装着してい
る。また、外側に位置する絶縁筒部材２０の先端
には絶縁材料で成るトツプカバー２４がビス止め
により固着され、トツプカバー２４の先端に網目
構造を持つた第２のグリツド電極２５を装着して
いる。

このような構造を持つた電子検出部２の横には
試料１に対する垂直方向から光フアイバー９が配
置され、光フアイバー９の先端の被覆１０は取除
かれて破線で示すフアイバー芯線１１の露出状態
とし、フアイバー芯線１１の露出状態とすること
で光フアイバー９の先端を可能な限り試料１に近
づけられるようにしている。

これに加えて本考案にあつては、被覆１０を取
除いて露出されたフアイバー芯線１１の外周に金
属シールド２６を施し、この金属シールド２６を
電気的に接地接続している。光フアイバー９の先
端のフアイバー芯線１１の金属シールド２６とし
ては、例えば銅箔テープを図示のように巻きつけ
て接着固定することで実現できる。また、金属シ
ールド２６としてはフアイバー芯線１１を露出さ
せた状態で蒸着等により金属メツキを施すように
してもよい。更に、フアイバー芯線１１と被覆１
０の間に金属シールド層を有する光フアイバーを
使用すれば、光フアイバーの先端の被覆を取除い
て金属シールドを接地接続するだけでよい。次
に、第１図の実施例の作用を説明する。

光フアイバー９には光源装置（図示せず）より
モノクロメータで取出された所定波長の単波長光
が入射され、この光源装置からの光は光フアイバ
ー９により導かれ、フアイバー先端より試料１に
微小スポツト光を照射する。光フアイバー９から
の光の照射を受けた試料１は外部に電子を放出
し、試料１から放出された電子は電子検出部２の
検出窓により導入されて電子の数の計数が行なわ
れる。

この電子検出部２の動作を説明すると、陽極１
７は例えば3.4KVの高電圧が印加され、また定常
状態で第１のグリツド電極２３には例えば100V
の電圧が印加され、第２のグリツド電極２５には
例えば80Vの電圧が印加されている。光フアイバ
ー９からの光の照射で試料１から放出された電子
は第２及び第１のグリツド電極２５，２３を通過
して導入され、高電圧が印加された陽極１７に引
き寄せられる。放出電子が陽極１７に近づくと陽
極１７の近傍には高電圧によつて強い電界が発生
しているため、この電界により電子が加速されて
気体放電現象を引き起こし、この結果、陽極電圧
が低下し電圧パルスが発生する。この陽極１７で
発生した電圧パルスは外部回路で検出され、所定
時間に亘り第１のグリツド電極２３を100Vから
例えば400Vに変化させ、同時に第２のグリツド
電極を80Vから例えば−30Vに変化させる。この
ため気体放電により発生した光や陽イオンによる
２次電子は放電電圧に達することができず、なだ
れ的な放電が阻止され、放出電子１個につき電圧
パルスを１つ発生するようになる。

一方、光フアイバー９からの光の照射により試
料１から放出された電子が光フアイバー９の先端
に付着しても、光フアイバー９の先端のフアイバ
ー芯線１１の外側には接地接続された金属シール
ド２６が施されているため、光フアイバー９の先
端部分に電子が帯電することはなく、フアイバー
先端のチヤージアツプ現象により試料１から放出
された電子が電子検出部２の検出窓３に導入され
ずに追い払われてしまうことを確実に防止でき
る。この点は試料１からの放出電子の静電誘導に
よりプラス電荷が光フアイバー９の先端に帯電し
た場合にも、同様に接地接続された金属シールド
２６により静電誘導による帯電電荷が排除され、
試料放出電子１が光フアイバー９の先端に吸引さ
れてしまうことを確実に防止できる。

第２図は本考案の他の実施例を示した説明図で
あり、この実施例は光フアイバー９を電子検出部
２の中心を通して検出窓により試料１に向けて取
出したことを特徴とし、この場合にも光フアイバ
ー９の先端の被覆を除去したフアイバー芯線の外
周には接地接続された金属シールド２６が施され
ているため、試料１に近接したフアイバー先端の
チヤージアツプ現象による放出電子の吸引又は排
除を確実に防いで放出した電子を正確に計数する
ことができる。

第３図は本考案の他の実施例を示した説明図で
あり、この実施例にあつては電子検出部２の側面
に沿つて光フアイバー９を配置したことを特徴と
し、同様に光フアイバー２の先端の被覆を取除い
たフアイバー芯線の外周には接地接続された金属
シールド２６が施され、光フアイバー９の先端の
チヤージアツプ現象による放出電子の計数誤差を
防止できるようにしている。

（考案の効果） 以上説明してきたように本考案によれば、光源
からの光を光フアイバーにより導いて試料に微小
スポツト光を照射し、試料から放出される電子を
電子検出部内に導入して電子の数を計数する電子
計数装置において、光フアイバーの先端外周に金
属シールドを施して接地接続するようにしたた
め、光フアイバーの先端を試料に近づけたことに
よる放出電子に起因したフアイバー先端の帯電に
よるチヤージアツプ現象を防ぎ、試料から放出さ
れた電子を効率よく電子検出部の検出窓から導入
して正確に電子の数を計数することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示した説明図、第
２，３図は本考案の他の実施例を示した説明図、
第４図は従来例を示した説明図である。 １……試料、２……電子検出部、３……検出
窓、９……光フアイバー、１０……被覆、１１…
…フアイバー芯線、１２……外カバー、１３……
検出部本体、１４……中心導体、１５……絶縁チ
ユーブ、１６……外部導体、１８，２０……絶縁
筒部材、１９……ネジ部、２１……ネジ穴、２２
……カソード電極、２３……第１のグリツド電
極、２４……トツプカバー、２５……第２のグリ
ツド電極、２６……金属シールド。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 光源からの光を光フアイバーにより導いて試料
   に照射し、該試料から放出される電子を電子検出
   部内に導入して電子の数を計数する電子計数装置
   に於いて、 前記光フアイバーの先端外周に金属シールドを
   施して接地接続したことを特徴とする電子計数装
   置。