JPS5854463B2 - 電子プロ−ブ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、Ｘ線マイクロアナライザー、走査型電子顕微
鏡等の電子プローブ装置の試料への照射電流を制御する
装置に関する。

Ｘ線マイクロアナライザー及び走査型電子顕微鏡等の装
置においては、使用する加速電圧と、試料を照射するビ
ーム電流の範囲はそれぞれ数ＫＶから数１０ＫＶ、１０
’Ａから１０”’Ａと大変広い範囲にわたっている。

ある加速電圧のもとで、試料を照射する電子ビームの電
流値は収束レンズの励磁条件とスリットの孔径によって
決定されるが、この組合せのうちで、得られる電子プロ
ーブ径を最も小さくすることのできるものを選ぶことが
必要である。

従来においては、最も使用頻度の高い使用条件に合せた
固定絞りを用いている例もあるが、通常は数段階の異な
る孔径を持つ絞りを用意し、条件に応じて最適なものを
選んで用いる。

とくにＸ線マイクロアナライザーにおいては、分析対象
元素の種類と濃度、試料の組成等に応じ、加速電圧、プ
ローブ電流等の条件をひんばんに且つ大巾に変化させる
うえに、加速電圧、プローブ電流等の使用条件が互いに
大きく異なるところの二次電子線像、反射電子線像観察
を行なう必要がある。

そこで従来は常に装置を最適条件で使用するために、加
速電圧、プローブ電流等に応じた最適な絞り径の関係は
理論計算され、その結果を示した表又はグラフ等をいち
いち参照して数段階の異なる孔径を持つ絞りの中から、
最適なものを選んで装着するよう装置を操作している。

従って、従来においては操作に熟練と経験を要すのみな
らず、非常に繁雑であった。

本発明は、このような従来装置の欠点を解決するために
なされたもので、複雑な操作をせずに容易に最適な条件
で装置を使用することを可能にした電子プローブ装置の
照射電流制御装置を提供するもので、以下第１図に基づ
き本発明の一実施例を詳述する。

第１図において、１は真空に保持された電子プローブ装
置の筐体であり、該筐体１の上部には電子銃２が配置さ
れている。

３は該電子銃の高圧電源である。

電子銃２より発生した電子ビーム４は収束レンズ５によ
って収束されるようになっている。

６は収束レンズ電源であり、該収束レンズ電源には前記
高圧電源３において設定した加速電圧に対応した信号が
供給される。

収束レンズ４の近傍には補助収束レンズＩが設けられて
おり、該補助収束レンズは補助収束レンズ電源８よりの
励磁電源により励磁される。

収束レンズによって収束された電子線は更に対物レンズ
９によって試料１０上に収束される。

１１は対物レンズ電源である。

該対物レンズ電源１１には高圧電源３より加速電圧に応
じた信号が供給されており、該対物レンズの励磁電流は
加速電圧にかかわりなく、常に試料１０上に電子ビーム
が収束されるような電流に制御される。

１２は穴径の異なった例えば４個のスリット１３ａ、１
３ｂ、１３ｃ、１３ｄを有するスリット板である。

該スリット１３ａ 、１３ｂ。１３ｃ、１３ｄは略以下
のようなプローブ電流範囲に対して最適な孔径を有して
いるものとする。

１０ 〜１０ Ａ 、 １３ａ １０ −１ＯＡ 、 １３ｂ １０−９〜１０ ”Ａ ： １３ｃ １０”Ａ以下 ： １３ｄ 該スリット板は真空筐体外にとり出された移動軸１４に
連結されており、該移動軸１４を移動させることにより
前記スリットのうちの任意の１個を光軸１５上に配置し
得るようになっている。

１６は移動軸１４の移動を気密に保持したまま行なわせ
しめるための真空シール部材である。

前記移動軸１４はスリット検出回路１７に機械的に連結
されている。

該スリット検出回路１１は移動軸１４の位置を検出する
ことにより前記光軸１５上にスリット１３ａ、１３ｂ、
１３ｃ、１３ｄのうちのどのスリットが配置されたかを
表わす信号を出力する。

該スリット検出回路１γの出力信号は前記収束レンズ電
源６に供給されている。

上述した構成において、高圧電源３を操作して加速電圧
を所望の値に設定する。

しかる後、試料に照射するプローブの電流値に応じてス
リットを選び、該選ばれたスリットが光軸１５上に位置
するように移動軸１４を操作する。

その結果、高圧電源３より設定された加速電圧に対応し
た信号が、又スリット検出回路１７より、選択されたス
リットに対応した信号が収束レンズ電源６に供給される
。

その結果、該選択された加東電圧とスリットの条件のも
とで、最も細い電子線プローブが形成されるように収束
レンズ電源５から収束レンズ４に供給される励磁電流が
自動的に調整される。

このようにして、本発明により簡単な操作で所望の加速
電圧とビーム電流に対して、最も電子プローブ径を小さ
くすることのできる収束レンズの励磁電流とスリットの
孔径との組合わせを設定することができる。

尚、収束レンズの励磁の強度を測定の特殊な要請により
、微調整するためには、補助収束レンズ電源８を操作す
れば良い。

第２図は更に他の実施例を詳述したもので、第２図にお
いて第１図と同一構成要素に対しては同一番号を付して
その説明を省略する。

第１図と異なるところの１つは収束レンズ電源６に電子
ビーム電流設定部１８が具備されており、該収束レンズ
電源６は高圧電源３よりの加速電圧に応じた信号の代わ
りに該電子ビーム電流設定部１８よりの信号により制御
される。

該電子ビーム電流設定部１８は操作者が、所望とする電
子ビーム電流に設定すると、該設定された電子ビーム電
流に対応した信号を収束レンズ電源６に与え、収束レン
ズ電流を最適なものにするためのものである。

更に移動軸１４はスリット交換装置１９に機械的に接続
されている。

該スリット交換装置１９には前記電子ビーム電流設定部
１８よりの信号が供給されており、該スリット交換装置
１９は電子ビーム電流設定部１８よりの信号により、自
動的に最適なスリットを選択して該スリネトを光軸１５
上に配置せしめるためのもので、前記移動軸１４を移動
せしめるための駆動用モーター等を含んでいる。

上述した構成において、まず加速電圧を高圧電源３を調
整して所望値に設定した後、試料に照射される電子ビー
ム電流の所望値に応じて電子ビーム電流設定部１８を操
作すれば、スリット交換装置１９が動作してスリット板
１２を移動させ、自動的に最適な孔径を有するスリット
が光軸１５上に配置される。

従ってこの場合にも、特定の加速電圧と電子ビーム電流
のもとで、収束レンズの励磁電流とスリット径とよりな
る組合わせを最適なものに選ぶことができ、その結果最
も細い電子線プローブを試料に照射することができる。

尚、上述した実施例においてはスリットの孔径が段階的
に変化している如きスリット板を用いたが、連続可変ス
リットを用いれば常にスリットの孔径を連続的に制御す
るととができるため、より精密な制御が可能になる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を、第２図は本発明の他の実
施例を詳述するためのものである。 １：筐体、２：電子銃、３：高圧電源、４：電子ビーム
、５：収束レンズ、６：収束レンズ電源、Ｔ：補助収束
レンズ、８：補助収束レンズ電源、９：対物レンズ、１
０：試料、１１：対物レンズ電源、１２ニスリツト板、
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ。 １３ｄニスリツト、１４：移動軸、１５：光軸、１６：
真空シール部材、１７：スリット検出回路、１８：電子
ビーム電流設定部、１９ニスリツト交換装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電子銃より発生した電子ビームを試料上に照射する
   ための収束レンズ及び対物レンズと、該対物レンズの近
   傍に配置され孔径を変化させることのできるスリット手
   段と、前記収束レンズを励磁する収束レンズ電源とを具
   備する装置において、前記試料を照射する電子ビームの
   所望とするビーム電流値に応じて前記スリット手段及び
   前記収束レンズ電源を制御する手段を設けたことを特徴
   とする電子プローブ装置。