JPH0735985A - 電子顕微鏡装置 - Google Patents
電子顕微鏡装置Info
- Publication number
- JPH0735985A JPH0735985A JP19991193A JP19991193A JPH0735985A JP H0735985 A JPH0735985 A JP H0735985A JP 19991193 A JP19991193 A JP 19991193A JP 19991193 A JP19991193 A JP 19991193A JP H0735985 A JPH0735985 A JP H0735985A
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- JP
- Japan
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- ultraviolet light
- electron
- lens
- electron microscope
- electron lens
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い空間分解能を有するとともに良質な像形
成が可能な電子顕微鏡装置を提供する。 【構成】 紫外光を透過する物質で構成された電子レン
ズ１を通して、紫外光３を観察試料２に照射し、これに
より発生する光電子を蛍光板４で検出して該試料表面の
像を観察する電子顕微鏡装置。 【効果】 電子レンズの性能を損なうことなく充分な光
電子の信号量が得られる。
成が可能な電子顕微鏡装置を提供する。 【構成】 紫外光を透過する物質で構成された電子レン
ズ１を通して、紫外光３を観察試料２に照射し、これに
より発生する光電子を蛍光板４で検出して該試料表面の
像を観察する電子顕微鏡装置。 【効果】 電子レンズの性能を損なうことなく充分な光
電子の信号量が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光電子を用いて固体表面
を観察する電子顕微鏡装置に関するものである。
を観察する電子顕微鏡装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光電子顕微鏡法（Ｐｈｏｔｏ−Ｅｍｉｓ
ｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ：
ＰＥＥＭ）は紫外光を固体表面に照射し、発生した光電
子を検出することにより該固体表面を観察する方法であ
り、材料および生物科学において大きな役割を担ってい
る。特に近年、固体表面における拡散現象の解明など、
表面科学の分野において重要な貢献を果たしつつあり、
注目を集めている。
ｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ：
ＰＥＥＭ）は紫外光を固体表面に照射し、発生した光電
子を検出することにより該固体表面を観察する方法であ
り、材料および生物科学において大きな役割を担ってい
る。特に近年、固体表面における拡散現象の解明など、
表面科学の分野において重要な貢献を果たしつつあり、
注目を集めている。
【０００３】しかしながら、ＰＥＥＭの空間分解能は数
１０〜数１００ｎｍ程度であり、透過型電子顕微鏡や走
査型電子顕微鏡などの分解能と比べると桁違いに低いの
が現状である。ＰＥＥＭの空間分解能および像質が改善
されるならば、表面科学への貢献度は今後飛躍的に向上
することが期待される。
１０〜数１００ｎｍ程度であり、透過型電子顕微鏡や走
査型電子顕微鏡などの分解能と比べると桁違いに低いの
が現状である。ＰＥＥＭの空間分解能および像質が改善
されるならば、表面科学への貢献度は今後飛躍的に向上
することが期待される。
【０００４】ＰＥＥＭの空間分解能を決めている主要な
因子として、 （１）電子レンズの収差 （２）光電子の信号量 の２つが挙げられる。高い空間分解能を得るためにはレ
ンズの収差を小さく、光電子の信号量を大きくしなけれ
ばならない。電子レンズには電界型と磁界型の２種類が
あるが、いずれの場合においてもレンズの収差を小さく
するためには試料表面からレンズまでのギャップを出来
るだけ小さくする必要がある。ところが従来、光電子を
発生させるための紫外光はこのギャップの狭い空間を通
して照射するために、固体表面に対して比較的すれすれ
の入射角になってしまうという欠点が有った。この結
果、単位表面積当りに照射される紫外光の密度は小さく
なり、光電子の信号量が低下する。光電子の発生量を増
やすために照射角を大きくとるならば、ギャップを広げ
なければならず、その結果レンズの収差が増大してしま
う。このように上記（１），（２）項目は相い反する関
係にあり、両方を同時に満足できないことが、分解能を
向上させるうえでおおきな制約になっていた。
因子として、 （１）電子レンズの収差 （２）光電子の信号量 の２つが挙げられる。高い空間分解能を得るためにはレ
ンズの収差を小さく、光電子の信号量を大きくしなけれ
ばならない。電子レンズには電界型と磁界型の２種類が
あるが、いずれの場合においてもレンズの収差を小さく
するためには試料表面からレンズまでのギャップを出来
るだけ小さくする必要がある。ところが従来、光電子を
発生させるための紫外光はこのギャップの狭い空間を通
して照射するために、固体表面に対して比較的すれすれ
の入射角になってしまうという欠点が有った。この結
果、単位表面積当りに照射される紫外光の密度は小さく
なり、光電子の信号量が低下する。光電子の発生量を増
やすために照射角を大きくとるならば、ギャップを広げ
なければならず、その結果レンズの収差が増大してしま
う。このように上記（１），（２）項目は相い反する関
係にあり、両方を同時に満足できないことが、分解能を
向上させるうえでおおきな制約になっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は電子レンズと
試料間のギャップに制限されずに、十分大きな照射角で
紫外光を固体表面に照射することを可能にし、レンズ収
差を小さく抑えたうえで充分な光電子の信号量が得ら
れ、高い空間分解能が達成され得る電子顕微鏡装置を提
供することを目的とするものである。
試料間のギャップに制限されずに、十分大きな照射角で
紫外光を固体表面に照射することを可能にし、レンズ収
差を小さく抑えたうえで充分な光電子の信号量が得ら
れ、高い空間分解能が達成され得る電子顕微鏡装置を提
供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために本発明では、紫外光を固体表面に照射するこ
とによって発生する光電子を検出して、固体表面の像を
観察する電子顕微鏡装置において、該光電子を結像する
ための電子レンズあるいはアノードを構成する材料の少
なくとも一部が、紫外光を透過する性質を有することと
し、また、前記電子レンズあるいはアノードの少なくと
も一部が導電性の薄膜で被覆されていることとするもの
である。
するために本発明では、紫外光を固体表面に照射するこ
とによって発生する光電子を検出して、固体表面の像を
観察する電子顕微鏡装置において、該光電子を結像する
ための電子レンズあるいはアノードを構成する材料の少
なくとも一部が、紫外光を透過する性質を有することと
し、また、前記電子レンズあるいはアノードの少なくと
も一部が導電性の薄膜で被覆されていることとするもの
である。
【０００７】従来法の欠点として、金属材料からなる電
子レンズが遮蔽体となり、固体表面に高角度で紫外光を
照射できないことが挙げられる。そのため、固体表面へ
の紫外光の照射密度が低下してしまう。加えて、表面に
凹凸を有する試料の場合、紫外光の影の領域が形成され
ることも大きな欠点として挙げられる。
子レンズが遮蔽体となり、固体表面に高角度で紫外光を
照射できないことが挙げられる。そのため、固体表面へ
の紫外光の照射密度が低下してしまう。加えて、表面に
凹凸を有する試料の場合、紫外光の影の領域が形成され
ることも大きな欠点として挙げられる。
【０００８】本発明によれば、少なくとも一部が紫外光
に対して透過率の高い物質で構成される電子レンズある
いはアノードを透過させて紫外光を固体表面に照射する
ことができる。これにより、固体表面と電子レンズのギ
ャップを小さくしても、紫外光を固体表面に高角度で照
射することができ、電子レンズの収差を小さくできると
ともに充分な光電子の信号量を得ることができる。
に対して透過率の高い物質で構成される電子レンズある
いはアノードを透過させて紫外光を固体表面に照射する
ことができる。これにより、固体表面と電子レンズのギ
ャップを小さくしても、紫外光を固体表面に高角度で照
射することができ、電子レンズの収差を小さくできると
ともに充分な光電子の信号量を得ることができる。
【０００９】
【実施例】図１に本発明の実施例を示す。１は直径１０
ｍｍ、高さ３０ｍｍの円筒形状をもつ電子レンズであ
り、図２にその断面の拡大図を示す。電子レンズ１は石
英ガラス７の表面に透明導電体であるＩｎ2Ｏ3（ＩＴ
Ｏ）膜８を厚さ約１μｍ被覆したものである。２は観察
対象である試料を示し、電子レンズ１から１ｍｍのギャ
ップを隔てて、平行に位置している。３はハロゲンラン
プを光源とする紫外光の光線を表わしている。４は像を
形成するための蛍光体が塗られたガラスであり、試料表
面から約３００ｍｍに位置している。５は紫外光の導入
ポート、６は全体の環境を真空に保持するための真空容
器を表わしている。紫外光３の中心と固体表面２のなす
照射角を７０度に設定すると、紫外光３は電子レンズ１
を透過して試料表面に収束される。上記の構成において
試料３としてＳｉ基板上のＡｕ膜を用い、真空容器６、
電子レンズ１をアースに接地し、該試料に−５ｋＶを印
加したところ、蛍光板４に試料２の約３００倍の拡大像
が得られた。この拡大像をＡＳＡ感度４００の３５ｍｍ
フィルムを用いて撮影したところ、約２０秒の露光時間
で良質な写真が得られた。
ｍｍ、高さ３０ｍｍの円筒形状をもつ電子レンズであ
り、図２にその断面の拡大図を示す。電子レンズ１は石
英ガラス７の表面に透明導電体であるＩｎ2Ｏ3（ＩＴ
Ｏ）膜８を厚さ約１μｍ被覆したものである。２は観察
対象である試料を示し、電子レンズ１から１ｍｍのギャ
ップを隔てて、平行に位置している。３はハロゲンラン
プを光源とする紫外光の光線を表わしている。４は像を
形成するための蛍光体が塗られたガラスであり、試料表
面から約３００ｍｍに位置している。５は紫外光の導入
ポート、６は全体の環境を真空に保持するための真空容
器を表わしている。紫外光３の中心と固体表面２のなす
照射角を７０度に設定すると、紫外光３は電子レンズ１
を透過して試料表面に収束される。上記の構成において
試料３としてＳｉ基板上のＡｕ膜を用い、真空容器６、
電子レンズ１をアースに接地し、該試料に−５ｋＶを印
加したところ、蛍光板４に試料２の約３００倍の拡大像
が得られた。この拡大像をＡＳＡ感度４００の３５ｍｍ
フィルムを用いて撮影したところ、約２０秒の露光時間
で良質な写真が得られた。
【００１０】一方、紫外光３が電子レンズ１を透過せず
に試料２に入射するように３度の照射角に設定し、他の
条件を同一に保って実験を行った結果、蛍光板上の像は
目視さえ困難なほど暗く、またＳ／Ｎ比が悪かった。前
記と同様に写真撮影を行ったところ、２０分の露光時間
でも充分な像は得られなかった。さらに、このようにす
れすれの角度から紫外光を照射すると、試料表面に凹凸
がある場合に影が形成されるため、表面全体からの情報
が得られないことが確認された。
に試料２に入射するように３度の照射角に設定し、他の
条件を同一に保って実験を行った結果、蛍光板上の像は
目視さえ困難なほど暗く、またＳ／Ｎ比が悪かった。前
記と同様に写真撮影を行ったところ、２０分の露光時間
でも充分な像は得られなかった。さらに、このようにす
れすれの角度から紫外光を照射すると、試料表面に凹凸
がある場合に影が形成されるため、表面全体からの情報
が得られないことが確認された。
【００１１】本実施例では一段レンズの構成をとった
が、２段あるいは３段など複数のレンズ構成をとるなら
ば、さらに高い倍率と分解能が得られることは言うまで
もない。
が、２段あるいは３段など複数のレンズ構成をとるなら
ば、さらに高い倍率と分解能が得られることは言うまで
もない。
【００１２】
【発明の効果】本発明により、光電子顕微鏡（ＰＥＥ
Ｍ）において電子レンズの性能を損なうことなく充分な
光電子の信号量が得られるため、高い空間分解能を有す
るとともに良質な像形成が達成される。
Ｍ）において電子レンズの性能を損なうことなく充分な
光電子の信号量が得られるため、高い空間分解能を有す
るとともに良質な像形成が達成される。
【図１】本発明の電子顕微鏡装置の一例を示す概略構成
図である。
図である。
【図２】本発明に係る電子レンズの一例を示す断面図で
ある。
ある。
１ 円筒形電子レンズ ２ 観察試料 ３ 紫外光の光線 ４ 蛍光板 ５ 紫外光導入ポート ６ 真空容器 ７ 石英ガラス ８ ＩＴＯ膜
Claims (2)
- 【請求項１】 紫外光を固体表面に照射することによっ
て発生する光電子を検出して、固体表面の像を観察する
電子顕微鏡装置において、該光電子を結像するための電
子レンズあるいはアノードを構成する材料の少なくとも
一部が、紫外光を透過する性質を有することを特徴とし
た電子顕微鏡装置。 - 【請求項２】 電子レンズあるいはアノードの少なくと
も一部が導電性の薄膜で被覆されていることを特徴とし
た請求項１に記載の電子顕微鏡装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19991193A JPH0735985A (ja) | 1993-07-20 | 1993-07-20 | 電子顕微鏡装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19991193A JPH0735985A (ja) | 1993-07-20 | 1993-07-20 | 電子顕微鏡装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0735985A true JPH0735985A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=16415659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19991193A Withdrawn JPH0735985A (ja) | 1993-07-20 | 1993-07-20 | 電子顕微鏡装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0735985A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116504604A (zh) * | 2023-05-10 | 2023-07-28 | 长三角先进材料研究院 | 一种电子透镜及电子能量分析器 |
-
1993
- 1993-07-20 JP JP19991193A patent/JPH0735985A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116504604A (zh) * | 2023-05-10 | 2023-07-28 | 长三角先进材料研究院 | 一种电子透镜及电子能量分析器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001003 |