JPH0794132A - 二次荷電粒子検出器および集束イオンビーム装置 - Google Patents
二次荷電粒子検出器および集束イオンビーム装置Info
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- JPH0794132A JPH0794132A JP5240131A JP24013193A JPH0794132A JP H0794132 A JPH0794132 A JP H0794132A JP 5240131 A JP5240131 A JP 5240131A JP 24013193 A JP24013193 A JP 24013193A JP H0794132 A JPH0794132 A JP H0794132A
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- ion beam
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 絶縁アンプを用いること無く、粒子取り込み
口に印加する電圧の極性を切り換えるだけで、二次電子
検出または二次イオン検出の切り換えが可能で、かつ利
得特性の劣化無しに長時間使用可能な二次荷電粒子検出
器を提供する。 【構成】 集束イオンビーム装置で使用する二次荷電粒
子検出器を、チャネル型電子増倍管１６〜１８、シンチ
レーター９、ライトガイド１０、光電子増倍管１１で構
成する。 【効果】 チャネル型電子増倍管の利得を比較的低く設
定し、光電子増倍管の利得を高く設定して使用すること
で、チャネル型電子増倍管の利得特性の劣化が始まるま
での使用時間を延ばすことができる。
口に印加する電圧の極性を切り換えるだけで、二次電子
検出または二次イオン検出の切り換えが可能で、かつ利
得特性の劣化無しに長時間使用可能な二次荷電粒子検出
器を提供する。 【構成】 集束イオンビーム装置で使用する二次荷電粒
子検出器を、チャネル型電子増倍管１６〜１８、シンチ
レーター９、ライトガイド１０、光電子増倍管１１で構
成する。 【効果】 チャネル型電子増倍管の利得を比較的低く設
定し、光電子増倍管の利得を高く設定して使用すること
で、チャネル型電子増倍管の利得特性の劣化が始まるま
での使用時間を延ばすことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は集束イオンビームを試料
の所定領域を走査させながら照射することにより、その
試料表面の所定領域の加工、又は観察を行う集束イオン
ビーム装置に関し、特にその二次荷電粒子検出器部に関
する。
の所定領域を走査させながら照射することにより、その
試料表面の所定領域の加工、又は観察を行う集束イオン
ビーム装置に関し、特にその二次荷電粒子検出器部に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の集束イオンビーム装置に使用され
ている二次荷電粒子検出器はシンチレーター、ライトガ
イド、光電子増倍管で構成されるＥｖｅｒｈａｒｔ−Ｔ
ｈｏｒｎｌｅｙ型検出器とチャンネルトロン、マイクロ
チャネルプレート等のチャネル型電子増倍管がある。図
２にイオンビーム照射により試料表面から発生する粒子
を示す。集束イオンビーム１を試料２に照射すると、試
料２の表面から二次電子３、二次イオン４、スパッタ中
性粒子５、などが放出することがよく知られている。
ている二次荷電粒子検出器はシンチレーター、ライトガ
イド、光電子増倍管で構成されるＥｖｅｒｈａｒｔ−Ｔ
ｈｏｒｎｌｅｙ型検出器とチャンネルトロン、マイクロ
チャネルプレート等のチャネル型電子増倍管がある。図
２にイオンビーム照射により試料表面から発生する粒子
を示す。集束イオンビーム１を試料２に照射すると、試
料２の表面から二次電子３、二次イオン４、スパッタ中
性粒子５、などが放出することがよく知られている。
【０００３】集束イオンビーム装置は、以下のようにな
っている。集束イオンビーム１を試料２の所定領域に於
いて走査させながら照射することにより、その所定領域
は、イオンスパッタにより、表面は除去される。つま
り、試料の内部を露出することができる。また、その照
射領域に有機化合物蒸気を吹き付けながら集束イオンビ
ーム１を同様に照射すると、所定領域に吸着された有機
化合物はイオンビームにより分解され、パターン膜が形
成される。
っている。集束イオンビーム１を試料２の所定領域に於
いて走査させながら照射することにより、その所定領域
は、イオンスパッタにより、表面は除去される。つま
り、試料の内部を露出することができる。また、その照
射領域に有機化合物蒸気を吹き付けながら集束イオンビ
ーム１を同様に照射すると、所定領域に吸着された有機
化合物はイオンビームにより分解され、パターン膜が形
成される。
【０００４】また、集束イオンビーム１を試料に照射す
ることにより前述のように二次荷電粒子（二次電子３、
二次イオン４）放出され、それを検出することにより、
試料２の表面、および内部の状況を観察することができ
る。図３に示すＥｖｅｒｈａｒｔ−Ｔｈｏｒｎｌｅｙ型
検出器はこの内の二次電子３を検出するのに用いられて
いる。その構造は外筒７、高圧コロナリング８、シンチ
レーター９、ライトガイド１０、光電子増倍管１１、プ
リアンプ１２、画像表示装置１３、高圧電源１４、高圧
電源６より構成される。高圧コロナリング８には高圧電
源６により二次電子を加速・収集するための正の高圧が
印加され、試料２と検出器の空間に電場１５が形成され
る。二次電子３は電場１５により、加速しながら集束
し、シンチレータ９に到達する。二次電子３の衝突によ
りシンチレータ９は発光し、その光はライトガイド１０
により光電子増倍管１１に導かれ電流信号に変換され、
その電流信号をプリアンプ１２で電圧信号に変換され、
画像表示装置１３上に表示される。
ることにより前述のように二次荷電粒子（二次電子３、
二次イオン４）放出され、それを検出することにより、
試料２の表面、および内部の状況を観察することができ
る。図３に示すＥｖｅｒｈａｒｔ−Ｔｈｏｒｎｌｅｙ型
検出器はこの内の二次電子３を検出するのに用いられて
いる。その構造は外筒７、高圧コロナリング８、シンチ
レーター９、ライトガイド１０、光電子増倍管１１、プ
リアンプ１２、画像表示装置１３、高圧電源１４、高圧
電源６より構成される。高圧コロナリング８には高圧電
源６により二次電子を加速・収集するための正の高圧が
印加され、試料２と検出器の空間に電場１５が形成され
る。二次電子３は電場１５により、加速しながら集束
し、シンチレータ９に到達する。二次電子３の衝突によ
りシンチレータ９は発光し、その光はライトガイド１０
により光電子増倍管１１に導かれ電流信号に変換され、
その電流信号をプリアンプ１２で電圧信号に変換され、
画像表示装置１３上に表示される。
【０００５】チャネル型電子増倍管は二次電子、二次イ
オン、Ｘ線等の検出が可能である。チャネル型電子増倍
管の例としてマイクロチャネルプレートを使った二次電
子検出の例を図４に示す。マイクロチャネルプレート前
段電極１６に高圧電源２０により正の電圧を印加して、
試料２で発生した二次電子３をマイクロチャネルプレー
ト１７内に引き込む。一般に知られているようにマイク
ロチャネルプレート１７は直径１０μｍ程度の、内壁を
抵抗体としたガラス管を多数束ねた板状の構造をしてお
り、ガラス管の一本一本が二次電子増倍の働きをする。
マイクロチャネルプレート後段電極１８には高圧電源２
１により、マイクロチャネルプレート前段電極１６より
高い電位を与えておき、マイクロチャネルプレート１７
内で二次電子を加速し、ガラス管内壁へ衝突させ、再び
二次電子を放出させる。この過程が多数回繰り返され、
マイクロチャネルプレート１７から多数の電子が放出さ
れる。アノード１９にマイクロチャネルプレート後段電
極１８より数１００Ｖ高い電圧を高圧電源２２により与
えておき、マイクロチャネルプレート１７から放出され
た多数の電子を集める。この電流を絶縁アンプ２３によ
り電圧に変換し、画像表示装置１３上に表示する。
オン、Ｘ線等の検出が可能である。チャネル型電子増倍
管の例としてマイクロチャネルプレートを使った二次電
子検出の例を図４に示す。マイクロチャネルプレート前
段電極１６に高圧電源２０により正の電圧を印加して、
試料２で発生した二次電子３をマイクロチャネルプレー
ト１７内に引き込む。一般に知られているようにマイク
ロチャネルプレート１７は直径１０μｍ程度の、内壁を
抵抗体としたガラス管を多数束ねた板状の構造をしてお
り、ガラス管の一本一本が二次電子増倍の働きをする。
マイクロチャネルプレート後段電極１８には高圧電源２
１により、マイクロチャネルプレート前段電極１６より
高い電位を与えておき、マイクロチャネルプレート１７
内で二次電子を加速し、ガラス管内壁へ衝突させ、再び
二次電子を放出させる。この過程が多数回繰り返され、
マイクロチャネルプレート１７から多数の電子が放出さ
れる。アノード１９にマイクロチャネルプレート後段電
極１８より数１００Ｖ高い電圧を高圧電源２２により与
えておき、マイクロチャネルプレート１７から放出され
た多数の電子を集める。この電流を絶縁アンプ２３によ
り電圧に変換し、画像表示装置１３上に表示する。
【０００６】マイクロチャネルプレートを使った二次イ
オン検出の例を図５に示す。マイクロチャネルプレート
前段電極１６に二次イオン４を引き込むため、負の電位
を高圧電源２１、２２により与える。二次イオン４はマ
イクロチャネルプレート１７内壁に衝突して二次電子を
発生する。マイクロチャネルプレート後段電極１８には
高圧電源２１により、マイクロチャネルプレート前段電
極１６より高い負電位を与えておき、マイクロチャネル
プレート１７内で二次電子を加速し、ガラス管内壁へ衝
突させ、再び二次電子を放出させる。この過程が多数回
繰り返され、マイクロチャネルプレート１７から多数の
電子が放出される。アノード１９を接地電位とし、マイ
クロチャネルプレート１７から放出された多数の電子を
集める。この電流をアンプ２４により電圧に変換し、画
像表示装置１３上に表示する。
オン検出の例を図５に示す。マイクロチャネルプレート
前段電極１６に二次イオン４を引き込むため、負の電位
を高圧電源２１、２２により与える。二次イオン４はマ
イクロチャネルプレート１７内壁に衝突して二次電子を
発生する。マイクロチャネルプレート後段電極１８には
高圧電源２１により、マイクロチャネルプレート前段電
極１６より高い負電位を与えておき、マイクロチャネル
プレート１７内で二次電子を加速し、ガラス管内壁へ衝
突させ、再び二次電子を放出させる。この過程が多数回
繰り返され、マイクロチャネルプレート１７から多数の
電子が放出される。アノード１９を接地電位とし、マイ
クロチャネルプレート１７から放出された多数の電子を
集める。この電流をアンプ２４により電圧に変換し、画
像表示装置１３上に表示する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記のＥｖｅｒｈａｒ
ｔ−Ｔｈｏｒｎｌｅｙ型検出器では二次電子の検出は可
能だが二次イオンの検出はできない。図３において高圧
コロナリング８に負電圧を与え、二次イオンを収集する
場合、イオンに対するシンチレータの感度は低く、また
スパッタも伴うため実用的でない。特にシンチレータ表
面にチャージアップ防止用にアルミニウム薄膜を付けた
ものは、イオンの飛程は電子のそれに比べて桁違いに小
さいため、収集された二次イオンはアルミニウム薄膜を
通過できずシンチレータの発光に寄与しない。
ｔ−Ｔｈｏｒｎｌｅｙ型検出器では二次電子の検出は可
能だが二次イオンの検出はできない。図３において高圧
コロナリング８に負電圧を与え、二次イオンを収集する
場合、イオンに対するシンチレータの感度は低く、また
スパッタも伴うため実用的でない。特にシンチレータ表
面にチャージアップ防止用にアルミニウム薄膜を付けた
ものは、イオンの飛程は電子のそれに比べて桁違いに小
さいため、収集された二次イオンはアルミニウム薄膜を
通過できずシンチレータの発光に寄与しない。
【０００８】またチャネル型電子増倍管を用いると、前
述のように二次電子と二次イオンの検出が可能である
が、二次電子検出の場合、絶縁アンプが必要となる。絶
縁アンプは構成が複雑であり、電子部品を高圧に浮かせ
て動作させることから信頼性の問題も発生し、汎用性に
かける。さらにチャネル型電子増倍管は寿命が累積出力
電流量でほぼ決まり、およそ１０-2／ｃｍ2 に達すると
利得特性の劣化が始まる。従って長時間使用するために
は利得を下げて出力電流を極力小さくして使用しなけれ
ばならないが、画像信号としてＳ／Ｎを考慮するとマイ
クロアンペア程度の出力電流は必要である。
述のように二次電子と二次イオンの検出が可能である
が、二次電子検出の場合、絶縁アンプが必要となる。絶
縁アンプは構成が複雑であり、電子部品を高圧に浮かせ
て動作させることから信頼性の問題も発生し、汎用性に
かける。さらにチャネル型電子増倍管は寿命が累積出力
電流量でほぼ決まり、およそ１０-2／ｃｍ2 に達すると
利得特性の劣化が始まる。従って長時間使用するために
は利得を下げて出力電流を極力小さくして使用しなけれ
ばならないが、画像信号としてＳ／Ｎを考慮するとマイ
クロアンペア程度の出力電流は必要である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の手段は集束イオンビーム装置で使用する二
次荷電粒子検出器を、チャネル型電子増倍管、シンチレ
ーター、ライトガイド、光電子増倍管で構成し、二次電
子を検出する時はチャネル型電子増倍管の粒子取り込み
口に正の高電圧を印可し、二次イオンを検出する時はチ
ャネル型電子増倍管の粒子取り込み口に負の高電圧を印
可することで、検出する二次荷電粒子の種類の切り換え
を行い、チャネル型電子増倍管の出力をシンチレータで
受け、その発光をライトガイドにより光電子増倍管に導
き電気信号に変換することを特徴とする。
め、本発明の手段は集束イオンビーム装置で使用する二
次荷電粒子検出器を、チャネル型電子増倍管、シンチレ
ーター、ライトガイド、光電子増倍管で構成し、二次電
子を検出する時はチャネル型電子増倍管の粒子取り込み
口に正の高電圧を印可し、二次イオンを検出する時はチ
ャネル型電子増倍管の粒子取り込み口に負の高電圧を印
可することで、検出する二次荷電粒子の種類の切り換え
を行い、チャネル型電子増倍管の出力をシンチレータで
受け、その発光をライトガイドにより光電子増倍管に導
き電気信号に変換することを特徴とする。
【００１０】
【作用】前述の手段によれば、絶縁アンプを用いること
無く、チャネル型電子増倍管の粒子取り込み口の電圧の
極性を変えるだけで、二次イオン検出と二次電子検出の
切り換えが可能となる。またチャネル型電子増倍管の出
力電流がマイクロアンペア以下となるようチャネル型電
子増倍管を利得の比較的低いところで使用し、後段の光
電子増倍管でマイクロアンペアとなるように増幅するこ
とで、チャネル型電子増倍管の出力電流を減らし、利得
特性の劣化が始まるまでの使用時間を延ばすことができ
る。
無く、チャネル型電子増倍管の粒子取り込み口の電圧の
極性を変えるだけで、二次イオン検出と二次電子検出の
切り換えが可能となる。またチャネル型電子増倍管の出
力電流がマイクロアンペア以下となるようチャネル型電
子増倍管を利得の比較的低いところで使用し、後段の光
電子増倍管でマイクロアンペアとなるように増幅するこ
とで、チャネル型電子増倍管の出力電流を減らし、利得
特性の劣化が始まるまでの使用時間を延ばすことができ
る。
【００１１】
【実施例】本発明の集束イオンビーム装置は、真空チャ
ンバー内にある集束イオンビーム１を試料２の所定領域
を照射するイオンビーム照射系（図示せず）と、または
それ加えて、試料の前述の所定領域にほぼ局所的に有機
化合物蒸気を吹き付けるガス吹き付け装置と、以下に詳
しく述べる二次荷電粒子検出器よりなる。
ンバー内にある集束イオンビーム１を試料２の所定領域
を照射するイオンビーム照射系（図示せず）と、または
それ加えて、試料の前述の所定領域にほぼ局所的に有機
化合物蒸気を吹き付けるガス吹き付け装置と、以下に詳
しく述べる二次荷電粒子検出器よりなる。
【００１２】以下、本発明の二次荷電粒子検出器の実施
例を図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例
を示した二次荷電粒子検出器の模式断面図である。前記
二次荷電粒子検出器は試料表面から放出した二次荷電粒
子を引き込むための電圧を印加するマイクロチャネルプ
レート前段電極１６、二次荷電粒子を二次電子に変換し
増倍させるマイクロチャネルプレート１７、マイクロチ
ャネルプレート内の電子を加速するための電圧を印加す
るマイクロチャネルプレート後段電極１８、マイクロチ
ャネルプレートから出力された電子を光に変換するシン
チレータ９、シンチレータの発光を光電子増倍管へ伝送
するライトガイド１０、ライトガイドからの光信号を電
流信号に変換し、増幅する光電子増倍管１１、光電子増
倍管から出力された電流信号を電圧に変換するプリアン
プ１２およびこれらに電圧を供給する高圧電源２１，２
２，２９，３０から構成される。本実施例１に示す二次
荷電粒子検出器の動作を説明する。
例を図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例
を示した二次荷電粒子検出器の模式断面図である。前記
二次荷電粒子検出器は試料表面から放出した二次荷電粒
子を引き込むための電圧を印加するマイクロチャネルプ
レート前段電極１６、二次荷電粒子を二次電子に変換し
増倍させるマイクロチャネルプレート１７、マイクロチ
ャネルプレート内の電子を加速するための電圧を印加す
るマイクロチャネルプレート後段電極１８、マイクロチ
ャネルプレートから出力された電子を光に変換するシン
チレータ９、シンチレータの発光を光電子増倍管へ伝送
するライトガイド１０、ライトガイドからの光信号を電
流信号に変換し、増幅する光電子増倍管１１、光電子増
倍管から出力された電流信号を電圧に変換するプリアン
プ１２およびこれらに電圧を供給する高圧電源２１，２
２，２９，３０から構成される。本実施例１に示す二次
荷電粒子検出器の動作を説明する。
【００１３】二次電子を検出する場合は、切り換えスイ
ッチ２８を正電圧電源２９側にしてマイクロチャネルプ
レート前段電極１６に数１００〜数１０００Ｖの電圧を
与え、試料表面から発生した二次電子をマイクロチャネ
ルプレート１７に引き込む。マイクロチャネルプレート
後段電極１８は高圧電源２１により、マイクロチャネル
プレート内の電子を加速するよう高電圧が印加されてい
る。マイクロチャネルプレート内の電子はガラス管内壁
に衝突し、二次電子を放出させる。この過程が多数回繰
り返され、マイクロチャネルプレート１７から多数の電
子が放出される。電子の増倍率は高圧電源２１の出力電
圧により制御される。これらの電子を加速・収集するた
めシンチレータ９に高圧電源２２によりマイクロチャネ
ルプレート後段電極１８から数１０００Ｖの電位差を与
えておく。マイクロチャネルプレート１７から放出した
電子はシンチレータ９に衝突し光信号となる。この光信
号はライトガイド１０を通って光電子増倍管１１に伝送
される。光信号は光電子増倍管１１により電流信号に変
換され増幅される。光電子増倍管１１の利得制御は高圧
電源１４の出力電圧を変化させることにより行う。光電
子増倍管１１から出力される電流信号はプリアンプ１２
により電圧信号に変換され、画像表示装置等に入力され
る。
ッチ２８を正電圧電源２９側にしてマイクロチャネルプ
レート前段電極１６に数１００〜数１０００Ｖの電圧を
与え、試料表面から発生した二次電子をマイクロチャネ
ルプレート１７に引き込む。マイクロチャネルプレート
後段電極１８は高圧電源２１により、マイクロチャネル
プレート内の電子を加速するよう高電圧が印加されてい
る。マイクロチャネルプレート内の電子はガラス管内壁
に衝突し、二次電子を放出させる。この過程が多数回繰
り返され、マイクロチャネルプレート１７から多数の電
子が放出される。電子の増倍率は高圧電源２１の出力電
圧により制御される。これらの電子を加速・収集するた
めシンチレータ９に高圧電源２２によりマイクロチャネ
ルプレート後段電極１８から数１０００Ｖの電位差を与
えておく。マイクロチャネルプレート１７から放出した
電子はシンチレータ９に衝突し光信号となる。この光信
号はライトガイド１０を通って光電子増倍管１１に伝送
される。光信号は光電子増倍管１１により電流信号に変
換され増幅される。光電子増倍管１１の利得制御は高圧
電源１４の出力電圧を変化させることにより行う。光電
子増倍管１１から出力される電流信号はプリアンプ１２
により電圧信号に変換され、画像表示装置等に入力され
る。
【００１４】二次イオンを検出する場合は、切り換えス
イッチ２８を負電圧電源３０側にしてマイクロチャネル
プレート前段電極１６に−数１０００〜−数１００Ｖの
電圧を与え、試料表面から発生した二次イオンをマイク
ロチャネルプレート１７に引き込む。引き込まれた二次
イオンはマイクロチャネルプレート１７の内壁に衝突し
て二次電子を発生する。マイクロチャネルプレート後段
電極１８は高圧電源２１により、マイクロチャネルプレ
ート内で発生した二次電子を加速するよう高電圧が印加
されている。二次電子はガラス管内壁に衝突し、再び二
次電子を放出させる。この過程が多数回繰り返され、マ
イクロチャネルプレート１７から多数の電子が放出され
る。電子の増倍率は高圧電源２１の出力電圧により制御
される。これらの電子を加速・収集するためシンチレー
タ９に高圧電源２２によりマイクロチャネルプレート後
段電極１８から数１０００Ｖの電位差を与えておく。マ
イクロチャネルプレート１７から放出した電子はシンチ
レータ９に衝突し光信号となる。この光信号はライトガ
イド１０を通って光電子増倍管１１に伝送される。光信
号は光電子増倍管１１により電流信号に変換され増幅さ
れる。光電子増倍管１１の利得制御は高圧電源１４の出
力電圧を変化させることにより行う。光電子増倍管１１
から出力される電流信号はプリアンプ１２により電圧信
号に変換され、画像表示装置等に入力される。
イッチ２８を負電圧電源３０側にしてマイクロチャネル
プレート前段電極１６に−数１０００〜−数１００Ｖの
電圧を与え、試料表面から発生した二次イオンをマイク
ロチャネルプレート１７に引き込む。引き込まれた二次
イオンはマイクロチャネルプレート１７の内壁に衝突し
て二次電子を発生する。マイクロチャネルプレート後段
電極１８は高圧電源２１により、マイクロチャネルプレ
ート内で発生した二次電子を加速するよう高電圧が印加
されている。二次電子はガラス管内壁に衝突し、再び二
次電子を放出させる。この過程が多数回繰り返され、マ
イクロチャネルプレート１７から多数の電子が放出され
る。電子の増倍率は高圧電源２１の出力電圧により制御
される。これらの電子を加速・収集するためシンチレー
タ９に高圧電源２２によりマイクロチャネルプレート後
段電極１８から数１０００Ｖの電位差を与えておく。マ
イクロチャネルプレート１７から放出した電子はシンチ
レータ９に衝突し光信号となる。この光信号はライトガ
イド１０を通って光電子増倍管１１に伝送される。光信
号は光電子増倍管１１により電流信号に変換され増幅さ
れる。光電子増倍管１１の利得制御は高圧電源１４の出
力電圧を変化させることにより行う。光電子増倍管１１
から出力される電流信号はプリアンプ１２により電圧信
号に変換され、画像表示装置等に入力される。
【００１５】前述のように画像信号として、マイクロア
ンペア程度の電流信号が必要である。従って通常、検出
器の利得として１万〜１００万倍程度が必要となる。マ
イクロチャネルプレートは利得１万倍〜１００万倍程度
のものが市販されている。光電子増倍管は利得１００万
倍程度のものが市販されている。マイクロチャネルプレ
ートの寿命は累積出力電流量で決まり、一般に１０-2Ｃ
／ｃｍ2に達すると利得の低下が顕著になる。従ってマ
イクロチャネルプレートは利得を数〜数１０程度に低く
設定し、光電子増倍管は利得を１万〜１０万倍に設定し
て、マイクロチャネルプレートと光電子増倍管の利得の
積が１万〜１００万倍程度になる様にして使用する。こ
のようにすればマイクロチャネルプレートの出力電流値
を低くして使用できるため、利得の低下が顕著になるま
での使用時間を延ばすことができる。
ンペア程度の電流信号が必要である。従って通常、検出
器の利得として１万〜１００万倍程度が必要となる。マ
イクロチャネルプレートは利得１万倍〜１００万倍程度
のものが市販されている。光電子増倍管は利得１００万
倍程度のものが市販されている。マイクロチャネルプレ
ートの寿命は累積出力電流量で決まり、一般に１０-2Ｃ
／ｃｍ2に達すると利得の低下が顕著になる。従ってマ
イクロチャネルプレートは利得を数〜数１０程度に低く
設定し、光電子増倍管は利得を１万〜１０万倍に設定し
て、マイクロチャネルプレートと光電子増倍管の利得の
積が１万〜１００万倍程度になる様にして使用する。こ
のようにすればマイクロチャネルプレートの出力電流値
を低くして使用できるため、利得の低下が顕著になるま
での使用時間を延ばすことができる。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、絶縁
アンプを用いることなく、集束イオンビーム装置の二次
荷電粒子検出器の粒子取り込み口に印加する電圧の極性
を切り換えるだけで、二次イオン検出または二次電子検
出の切り換えが可能で、かつチャネル型電子増倍管の利
得特性の劣化無しに長時間使用することが可能な二次荷
電粒子検出器を実現できる。
アンプを用いることなく、集束イオンビーム装置の二次
荷電粒子検出器の粒子取り込み口に印加する電圧の極性
を切り換えるだけで、二次イオン検出または二次電子検
出の切り換えが可能で、かつチャネル型電子増倍管の利
得特性の劣化無しに長時間使用することが可能な二次荷
電粒子検出器を実現できる。
【図１】本発明の実施例を示す断面図である。
【図２】イオンビーム照射により固体試料表面から発生
する二次粒子を示す模式図である。
する二次粒子を示す模式図である。
【図３】Ｅｖｅｒｈａｒｔ−Ｔｈｏｒｎｌｅｙ型検出器
の断面図を示す。
の断面図を示す。
【図４】マイクロチャネルプレートを使った二次電子検
出器の断面図を示す。
出器の断面図を示す。
【図５】マイクロチャネルプレートを使った二次イオン
検出器の断面図を示す。
検出器の断面図を示す。
１ 集束イオンビーム ２ 試料 ３ 二次電子 ４ 二次イオン ５ スパッタ中性粒子 ６ 高圧電源 ７ 外筒 ８ 高圧コロナリング ９ シンチレータ １０ ライトガイド １１ 光電子増倍管 １２ プリアンプ １３ 画像表示装置 １４ 高圧電源 １５ 電場 １６ マイクロチャネルプレート前段電極 １７ マイクロチャネルプレート １８ マイクロチャネルプレート後段電極 １９ アノード ２０ 高圧電源 ２１ 高圧電源 ２２ 高圧電源 ２３ 絶縁アンプ ２４ アンプ ２５ 高圧フィードスルー ２６ 負電圧電源 ２７ 真空容器 ２８ 切り換えスイッチ ２９ 正高圧電源 ３０ 負高圧電源
Claims (3)
- 【請求項１】 集束イオンビーム装置で使用する二次荷
電粒子検出器を、チャネル型電子増倍管、シンチレータ
ー、ライトガイド、光電子増倍管で構成し、二次電子を
検出する時はチャネル型電子増倍管の粒子取り込み口電
極に正の高電圧を印加し、二次イオンを検出する時はチ
ャネル型電子増倍管の粒子取り込み口電極に負の高電圧
を印加し、チャネル型電子増倍管の出力をシンチレータ
で受け、その発光をライトガイドにより光電子増倍管に
導き電気信号に変換することを特徴とする二次荷電粒子
検出器。 - 【請求項２】 集束イオンビームを試料の所定領域に走
査させながら照射する集束イオンビーム照射系と、チャ
ネル型電子増倍管、シンチレーター、ライトガイド、光
電子増倍管で構成し、二次電子を検出する時はチャネル
型電子増倍管の粒子取り込み口電極に正の高電圧を印加
し、二次イオンを検出する時はチャネル型電子増倍管の
粒子取り込み口電極に負の高電圧を印加し、チャネル型
電子増倍管の出力をシンチレータで受け、その発光をラ
イトガイドにより光電子増倍管に導き電気信号に変換す
る二次荷電粒子検出器を備えたことを特徴とする集束イ
オンビーム装置。 - 【請求項３】 集束イオンビームを試料の所定領域に走
査させながら照射する集束イオンビーム照射系と、前記
試料のイオンビーム照射領域にほぼ局所的に有機化合物
蒸気を吹き付けるガス吹き付け装置と、チャネル型電子
増倍管、シンチレーター、ライトガイド、光電子増倍管
で構成し、二次電子を検出する時はチャネル型電子増倍
管の粒子取り込み口電極に正の高電圧を印加し、二次イ
オンを検出する時はチャネル型電子増倍管の粒子取り込
み口電極に負の高電圧を印加し、チャネル型電子増倍管
の出力をシンチレータで受け、その発光をライトガイド
により光電子増倍管に導き電気信号に変換する二次荷電
粒子検出器を備えたことを特徴とする集束イオンビーム
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5240131A JPH0794132A (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 二次荷電粒子検出器および集束イオンビーム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5240131A JPH0794132A (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 二次荷電粒子検出器および集束イオンビーム装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0794132A true JPH0794132A (ja) | 1995-04-07 |
Family
ID=17054964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5240131A Pending JPH0794132A (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 二次荷電粒子検出器および集束イオンビーム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0794132A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000514238A (ja) * | 1998-03-03 | 2000-10-24 | エテック システムズ インコーポレイテッド | 汎用走査型電子顕微鏡としての電子ビームマイクロカラム |
| CN117650032A (zh) * | 2023-11-08 | 2024-03-05 | 北京中科科仪股份有限公司 | 一种探头装置、二次电子探测器及扫描电镜 |
-
1993
- 1993-09-27 JP JP5240131A patent/JPH0794132A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000514238A (ja) * | 1998-03-03 | 2000-10-24 | エテック システムズ インコーポレイテッド | 汎用走査型電子顕微鏡としての電子ビームマイクロカラム |
| CN117650032A (zh) * | 2023-11-08 | 2024-03-05 | 北京中科科仪股份有限公司 | 一种探头装置、二次电子探测器及扫描电镜 |
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