JP4749573B2 - 粒子線装置の検知系およびこの種の検知系を備えた粒子線装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、粒子線装置の検知系およびこの種の検知系を備えた粒子線装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
粒子線装置(例えば、ラスタ電子顕微鏡)の場合、一般に、像形成のため、フォーカシングされた1次粒子線ビームの照射によって対象から放射された粒子線を検知するという課題がある。対象から放射された粒子線は、2つのグループ、即ち、対象における散乱によって逆散乱された粒子または粒子線と、1次粒子線による対象の励起によって放射された2次粒子線とに分割される。この場合、対象で逆散乱された粒子線は、ほぼ、対象における1次粒子線のエネルギを有し、他方、2次粒子線(例えば、2次電子)は、明らかに1次粒子線のエネルギ以下でありそのエネルギに関して数eVの領域の広いエネルギスペクトルを有する。
【0003】
光路に軸線外に目標構造体を設けたラスタ電子顕微鏡は、ヨーロッパ特許公開第0661727号から公知である。光路には、更に、それぞれ光軸に直角に作用する偏向磁界および偏向静電界が、相互に直角に設けてあり、ウィーン・フィルタの意味において、1次電子線に対する偏向磁界および偏向静電界の作用がまさに消失するよう、相互に励起される。1次電子線に対してまさに逆方向へ伝播する逆散乱電子と2次電子は、偏向磁界および偏向静電界の組合せによって、電子顕微鏡の光軸から離れるよう偏向され、目標構造体にぶつかる。目標構造体にぶつかった粒子は、同じく、第3粒子、即ち、変換電子を形成する。この変換電子は、以降でシンチレーション検知器によって検出される。
【0004】
この検知系において逆散乱電子を検出するため、2次電子の伝播方向へ見て、重畳する偏向磁界および偏向静電界の前に、2次電子が変換電極に達するのを阻止するための光軸に直角な他の偏向静電界を設けることができる。しかしながら、1次ビームの本質的影響なく、光軸に直角なこのような静電界を印加できるのは、2次電子が上記偏向界の領域においても1次ビームのエネルギに比して極く小さいエネルギを有する場合に限られる。試料から放射された粒子を静電レンズによって電子顕微鏡のビーム案内管に逆加速する。これは、例えば、米国特許公開第4831266号、米国特許公開第4926054号およびドイツ特許公開第19828476.4に記載の系の事例である。2次電子も、ビーム案内管におけるこの加速にもとづき、上記箇所の1次電子とほぼ同一のエネルギを有するラスタ電子顕微鏡の場合、1次粒子線の本質的影響なく2次電子をこのように抑制することは不可能である。
【0005】
米国特許第5900629号、米国特許第5872358号および既述のドイツ特許公開第19828476号には、2次電子および逆散乱電子を間接的に検出する変換絞りを有するラスタ電子顕微鏡が記載されている。しかしながら、上記公報には、2次電子および逆散乱電子の別個の検出は記載されていない。
【0006】
ヨーロッパ特許公開第0917178号には、ラスタ電子顕微鏡の他の検知系が記載してある。この検知系は、シンチレーション層を備えた絞りを有する。逆散乱電子または2次電子がシンチレーション層を照射することによって放射されるフォトンは、検知器によって検知される。この系によっても、2次電子にもとづく信号および逆散乱電子にもとづく信号の分離は不可能である。
【0007】
ヨーロッパ特許公開第10917177号には、2次電子と1次粒子とを空間的に分離するため偏向磁界、偏向静電界および第2偏向磁界を有するラスタ電子顕微鏡が記載されている。この場合も、2次電子によって形成された信号と逆散乱電子によって形成された信号との分離は不可能である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、対象から放射された2次粒子または対象で逆散乱された粒子を選択的に検知できる、特に粒子線装置のための、検知系を提案することにある。この場合、1次粒子、2次粒子および逆散乱粒子のエネルギの差が極く僅かであっても、検知系を使用できなければならない。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この課題は、本発明にもとづき、請求項1の特徴を有する、すなわち目標構造体が軸線から遠い領域で取り付けられ、かつその目標構造体が粒子線装置の光軸に隣接した軸線近傍に電子を強く変換する材料からなる中心領域を有することを特徴とする検知系によって解決される。本発明の有利な実施態様は、従属請求項の特徴によって得られる。
【0010】
請求項1の検知系は、軸線から遠い領域で取り付けられ、粒子線装置の光軸に隣接した軸線近傍の中心領域を電子を強く変換する材料から構成した目標構造体を有する。
【0011】
軸線から遠い領域は、軸線近傍の領域に比して対象からより大きく離隔できる。別の方策として、軸線から離れた領域を半リングとして構成し、軸線近傍の領域を半リングの端部を結合するウェブとして構成できる。更に、軸線から離れた領域は、電子を単に弱く変換する材料から構成できる。
【0012】
本発明に係る検知系は、相互に直角で且つ粒子線装置の光軸に直角な偏向静電界および偏向磁界からなる偏向系と組合せて使用するのが好ましい。この場合、1次ビームに対する双方の偏向界の作用は消失されるが、同時に、試料から放射された粒子または試料で逆散乱された粒子が粒子線装置の光軸から引き離されて目標構造体に偏向されるよう、相互に直角な双方の偏向界を調節できる。強さの異なる偏向界によって、電子を強く変換する目標構造体領域に2次粒子のみがぶつかるように条件を調節できる。偏向界の励起が比較的弱いこの場合、対象で逆反射された電子は、光軸の領域においてエネルギが僅かに高いので、目標構造体を通過する。この場合、双方の偏向界を増大すれば、対象で逆反射された粒子も、目標構造体の軸線近傍の領域へ偏向され、この領域にぶつかる。しかしながら、このように偏向界を強く励起すれば、2次粒子は、偏向界によって既に強く偏向され、従って、電子を単に弱く変換する材料からなる軸線から遠い領域において目標構造体にぶつかるか、軸線近傍の領域に対して後方にある領域において、従って、第4粒子線を発生しない領域または粒子トラップの意味において目標構造体から放射された粒子の検出に役立つ検出系に対して第4粒子線を離隔する領域において目標構造体にぶつかる。
【0013】
本発明のすべての実施態様において、2次粒子と逆散乱粒子との分離は、粒子線装置の光軸に直角な方向へ目標構造体の検知領域を空間的に厳密に限定することによって行う。この場合、2次粒子のみがまたは対象で逆散乱された粒子のみが目標構造体の変換領域にぶつかるよう、目標構造体の軸線近傍の中心領域の寸法および光軸から目標構造体までの距離を選択する。このため、目標構造体の軸線近傍の領域は、偏向静電界の方向に平行なウェブ辺が細いウェブ形状に構成するか、細いリングまたは細いリングの部分として構成する。この場合、ウェブ幅またはリング幅は、所望のエネルギ分解能に対応して選択する。
【0014】
本発明の有利な実施態様の場合、偏向静電界および偏向磁界は、粒子線装置の光軸の方向へ相互にずらして配置してある。
【0015】
他の有利な実施態様の場合、2つの偏向磁界および1つの偏向静電界が設けてある。合計3つの偏向界のこのような組合せによって、偏向系は、同時に、対物レンズの光軸に1次粒子線を調整するのに役立つ。
【0016】
粒子線装置の光軸に関する1次電子線の調整に必要な自由度が保証されるよう、静電界および磁界を相互に無関係に調節できれば好ましい。
【0017】
目標構造体から放射された粒子の検出のため、もちろん、検出系を設ける必要がある。この検出系は、目標構造体に対して正電位にあり、かくして、目標構造体から放射された粒子が検出系の方向へ加速されれば好ましい。
【0018】
検出系には、電極(例えば、格子電極または穴形絞り)を前置するのが好ましい。この場合、目標構造体に対して正電位にある上記電極は、二重機能を果たし、即ち、一方では、目標構造体から放射された粒子の吸引に役立ち、同時に、偏向静電界の形成に役立つ。
【0019】
別の方策として、穴形絞りも、目標構造体および穴形絞りに対して正電位にある検知器を後置した目標構造体の電位に置くことが可能である。この場合、検知器と穴形絞りとの間に形成された静電界は、穴形絞りを通過し、この通過によって、同時に目標構造体から放射された粒子の吸引に役立つ偏向静電界が形成される。
【0020】
1次ビームに比して低エネルギの変換電子が、目標構造体から出るので、まさに弱い吸引静電界によって、既に、変換電子の有効な吸引が保証される。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下に、図示の実施形態を参照して本発明を詳細を説明する。
【0022】
図1に示したラスタ電子顕微鏡は、基本的に、ドイツ特許公開第1198476号のラスタ電子顕微鏡に対応する構造を有する。粒子線形成器は、陰極1と、抽出電極2と、陽極3とからなる。粒子線装置をラスタ電子顕微鏡として構成した場合、陰極1は、熱的電磁界放射器であれば好ましい。陰極1から出る粒子は、陰極1と陽極3との間の電位差(図示してない)によって、陽極電位へ加速される。
【0023】
陽極3は、同時に、ビーム案内管4の発生源側の端部を形成する。この導電性の材料で形成されたビーム案内管4は、環状磁気コイル10を含み対物レンズとして作用する磁気レンズの極片9のボアを介して案内され、対象側の端部において環状電極として構成されている。ビーム案内管の後段には、ビーム案内管の管状電極とともに静電遅延装置を形成する単一電極13が設けてある。管状電極は、ビーム案内管全体とともに、陽極電位に置かれ、他方、単一電極13および試料12は、陽極電位に比して低電位に置かれる。従って、粒子は、ビーム案内管から出た後、所望の低電位に制動される。
【0024】
極片の間隙の高さの対物レンズの極片9のボアには、更に、対物レンズ9によって試料12にフォーカシングされた1次電子線を試料12の走査のために破線で示した光軸25に直角に偏向するための偏向系11が設けてある。
【0025】
図1とは異なり、ビーム案内管4は、極片9の間隙の高さで終わらせることもでき、制動電極13はほぼ極片の間隙の高さに設置することもできる。この場合、所望の衝突エネルギへの1次粒子の制動は、対物レンズ内で既に行われているので、対物レンズの磁界および遅延静電界は、空間的に重畳される。
【0026】
陽極3と対物レンズ9との間には、ビーム案内管内に、直列に順次に設置された2つの双極子磁界B1,B2および他の横方向電界Eからなる多重偏向系が設けてある。双方の双極子磁界B1,B2および横方向双極子電界Eの界方向は、すべて、光軸25に直角に向けられており、この場合、双方の双極子磁界B1,B2の界方向は、同じく、双極子静電界Eの界方向に直角である。図1に示した実施形態の場合、更に、双方の双極子磁界は相互に逆向きの平行である。3つのすべての双極子界B1,B2,Eの強さは、相互に無関係に調節できる。この場合、静電双極子は、磁気双極子の発生源側に設けてある。
【0027】
陽極3と双極子静電界Eとの間には、更に、本発明に係る検知器5が設けてある。この検知系は、本質的に、光軸の片側に設置された断面が本質的にZ字形の目標構造体を有する。目標構造体5は、光軸25から半径方向へ離れた領域7を有し、目標構造体は、この領域において、ビーム案内管4内に受容される。中間領域8では、目標構造体は、円錐片として構成され、従って、目標構造体は、この中間領域8において、光軸を含む平面内に延びるか、光軸に平行にまたは光軸に対して傾斜して延び、この場合、傾きは、目標構造体から光軸25までの距離が1次電子線の伝播方向へ減少するよう選択されている。目標構造体は、中間領域8の端部において、光軸25に対して1次電子の通過のための間隔22を有する。更に、目標構造体5は、電子変換材料、即ち、粒子で照射された場合に比較的高い効率で変換電子を放射する材料からなる光軸25に隣接する領域6を有する。この電子変換領域の材料としては、原子番号の大きい金属(例えば、金、銅および白金)が対象となる。この場合、光軸の近傍のこの領域の表面は、光軸25に直角である。目標構造体は、ビーム案内管の電位にある。目標構造体から放射された変換電子は、適切な検出系によって検出できる。この場合、図1に示した実施形態の場合、検出系として、シンチレータ16を前置した光電子増倍管15を使用する。検出系は、ビーム案内管に対して正電位にある。
【0028】
目標構造体5の電子変換領域6の光軸25に向く端部と光軸との間の距離は、約0,2−3mmである。検出系14,15,16自体は、ビーム案内管4外に、ビーム案内管4の壁部の穴26の後ろに設けてある。
【0029】
この場合、穴26の位置は、穴26が、2次電子および逆散乱電子の伝播方向へ見て、電子変換領域6の平面の直前にあり、即ち、穴26の発生源側縁部が電子変換領域の平面と一致するするよう、穴26の位置を選択する。この場合、穴の径または穴の辺長は2−8mmである。
【0030】
更に、検出系は、格子電極または有孔電極として構成されビーム案内管4に対して正電位にある電極14を有する。この場合、この電極14は、一方では、目標構造体5の電子変換領域6から放射された変換電子の吸引静電界を形成し、同時に、この電極14は、ビーム案内管4とともに双極子静電界Eを形成する。この場合、格子電極14は、ビーム案内管4および目標構造体5に対して+10V〜+1000Vの領域にあり、シンチレータ16は、光電子増倍管15とともに、格子電極14に対して+8kV〜12kVの領域にある。この場合、格子電極14とビーム案内管4との間に形成された双極子界は、ビーム案内管4の穴26を通過し、かくして、双極子静電界Eは、ビーム案内管4内に強く局在化され、電子変換領域6以外に形成される変換電子は、検出系15,16の方向へは吸引されない。
【0031】
本装置の場合、双極子静電界Eおよび他の双方の双極子磁界B1,B2の連続アレイは、二重機能を果たす。上記双極子界は、一方では、試料12から放射された2次電子および逆散乱電子と1次電子線とを分離するのに役立ち、同時に、上記双極子界は、対物レンズ9,10の光軸によって定められる光軸25に対して1次電子線を調整するのに役立つ。このため、双極子静電界E内に生ずる1次電子線17(図1に実線で示してある)は、まず、双極子静電界Eによって偏向され、第1双極子磁界B1によって対物レンズ9,10で定められる光軸25の方へ逆向きに偏向され、第2双極子磁界B2によって方向変更され、かくして、1次電子線は、第2双極子磁界B2から出た後、対物レンズ9の光軸25に沿って延びる。
【0032】
試料12の1次粒子の照射によって生ずる2次電子および試料12で逆散乱された1次電子(逆散乱電子)は、ビーム案内管4と電極13との間の電位差によってビーム案内管4に加速されて逆送される。生物学および半導体実験の多数の用途において、試料12の領域の1次電子のエネルギは、本質的に、ビーム案内管4内の1次電子のエネルギよりも小さいので、2次電子および試料12で逆散乱された電子は、ビーム案内管4内で、1次電子のエネルギにほぼ対応するエネルギを有する。この場合、逆散乱電子のエネルギは、同じく、2次電子のエネルギよりも僅かに高い。陰極1と陽極3との間の電位差が15kVであり且つ陰極1と制動電極13との間の電位差が1kVである場合、ビーム案内管4内の1次電子は、16keVのエネルギを有し、ビーム案内管4の出口と制動電極13との間で1keVに制動される。この場合、1次電子は、1keVで試料12にぶつかる。試料12で逆散乱された電子は、僅かなエネルギロスを受けるに過ぎず、従って、制動電極13とビーム案内管4への再導入との間でほぼ16keVに加速される。他方、試料12から出る2次電子は、数eVの極めて低い運動エネルギを有するが、制動電極13とビーム案内管4への再導入との間で約15keVのエネルギに加速される。
【0033】
図1に、ビーム案内管4内の2次電子の以降の推移を軌道推移18として破線で示した。2次電子は、1次電子17とは反対の運動方向にもとづき、双方の双極子磁界B1,B2において、1次電子線17の偏向とは逆方向へ偏向される。しかしながら、双極子電界Eの力方向は、運動方向とは無関係であり、2次電子および逆散乱電子は、1次ビームとは逆方向へ傾斜して双極子静電界に入るので、2次電子および逆散乱電子は、双極子静電界Eによって1次電子の軌道推移から分離される。上記の逆行電子は、双極子静電界Eによって、目標構造体5の電子変換領域6へ偏向され、変換電子を形成する。上記変換電子は、格子電極14およびかくして形成された電位によって検出系15,16に吸引される。上記変換電子は、図1に符号19を付した点線で示してある。
【0034】
図2を参照して、図1の装置における逆散乱電子および2次電子の相互分離を説明する。この場合、図2に、逆散乱電子を破線20で示し、2次電子を破線21で示した。2次電子は、運動エネルギが小さいので、双極子磁界B1,B2内で、逆散乱電子20よりも強く偏向される。他方、逆散乱電子および2次電子に対する双極子静電界の作用は同一である。従って、双方の双極子磁界の励起に応じて、逆散乱電子20の偏向および2次電子21の偏向は異なる。双方の双極子磁界B1,B2の励起が比較的強い場合、逆散乱電子は、目標構造体5の電子変換領域6にぶつかる。他方、2次電子は、そのより強い偏向にもとづき、電子変換領域6を通過し、目標構造体5の周縁領域7にぶつかる。この周縁領域7は、電子を変換しないか、僅かな領域に変換電子が現れる限り、上記領域に吸引静電界が存在しないことによって電子は検出系に達しないので、双極子磁界B1,B2をこのように調節した場合、逆散乱電子によって誘起された変換電子のみが検出される。
【0035】
双極子磁界B1,B2の励起がより弱く、その結果、2次電子および逆散乱電子の変換がより弱い場合、2次電子21は、目標構造体5の電子変換領域6にぶつかる。しかしながら、逆散乱電子は、偏向が弱いことにもとづき、目標構造体の軸線に最も近い領域22を通過するので、この場合、2次電子によって誘起された変換電子のみが検出される。
【0036】
図3に示した実施形態は、図1に示した実施形態に対して図示の領域においてのみ異なり、他の領域は、図1の実施形態に対応する。この実施形態の場合、一方では、3つの双極子界の順序が異なり、図3の実施形態の場合、双方の双極子磁界B1,B2の間に双極子静電界Eが形成されている。この場合、目標構造体の位置に関する双極子静電界Eの空間的位置は、図1の実施形態の位置に対応する。かくして、1次電子線の伝播方向へ見て最初の双極子磁界は、1次電子線の伝播方向へ見て目標構造体5の前にあるか目標構造体の高さに位置する。この実施形態の場合、同時に、双方の双極子磁界は、相互に平行をなす。この実施形態の場合、2次電子と逆散乱電子との間の分離は、前述の実施形態と同様に完全に行われる。この実施形態の場合、もちろん、2次電子と逆散乱電子との間の分離は、図1,2の実施形態に比して明らかに強い。なぜならば、双極子磁界内のエネルギ依存の偏向が、双方の双極子磁界B1,B2の平行配列にもとづき、増強されるからである。
【0037】
図3の実施形態の場合、図1の実施形態と更に異なる点として、格子電極14が設けてない。従って、偏向静電界のための電極は、直接、シンチレーション電極15,16およびビーム案内管4の外壁によって形成され、上記電極の間に形成された電界は、同じく、ビーム案内管の穴26を通過する。しかしながら、この更なる差異は、偏向界の順序の変更とは必ずしも関係しない。図3の実施形態に対応する偏向界の順序の場合に、シンチレーション電極15,16とビーム案内管の穴との間に格子電極を設けることも考えられ、あるいは、図1の実施形態に対応する偏向界の順序の場合に、格子電極14を除くことも考えられる。更に、双方の実施形態において、ビーム案内管内に、光軸25に関して正の吸引電極に対向する補助電極27を設けることもできる。図3に、このような補助電極27を破線で示した。
【0038】
図1−3を参照して説明した実施形態の場合、目標構造体5は、それぞれ、Z字形横断面を有するよう構成されている。かくして、光軸から離れた目標構造体の周縁領域には、光軸から離れた目標構造体5の周縁領域7に形成された変換電子が検出系に達するのを阻止する電子トラップが形成される。逆散乱電子によって形成された信号と2次電子によって形成された信号とを有効に分離できるよう、光軸から離れた領域と軸線近傍の電子変換領域6との間の光軸方向の距離は、軸線から離れた領域7に吸引静電界が全くまたは殆ど検出されないよう、大きく選択すべきであり、かくして、場合によっては上記領域に形成された変換電子は検出されない。しかしながら、ビーム案内管のジォメトリに応じて、このために必要な光軸方向距離は、ほぼ1mmで十分である。
【0039】
他方、図4に示した実施形態の場合、目標構造体は、絞り5として構成されている。この絞り5は、中心に絞り開口22を有し、次いで、半径方向へ続いて、電子変換材料からなる電子変換領域23を有する。絞り5の周縁領域24は、電子を変換しない材料からなる。しかしながら、各材料は、高エネルギ電子の照射を受けた際、作用度が異なるとしても、基本的に変換電子を形成するので、このような平坦な絞りによっては、逆散乱電子によって形成された信号と2次電子によって形成された信号との不良な分離が可能であるに過ぎない。
【0040】
図5に示した目標構造体の実施形態は、半リング28として構成された支持部分を有し、目標構造体は、この部分においてビーム案内管5に受容される。支持部分28の両端は、電子を強く変換する材料からなるウェブ29によって相互に結合されている。この実施形態の場合、逆散乱電子または2次電子の一部のみによって、ウェブ29にぶつかる変換電子が形成、検知される。
【0041】
軸線近傍の電子変換領域6,29の幅および光軸25からの距離は、もちろん、電子顕微鏡の残余の構造パラメータおよび所望のエネルギ分解能に依存して、2次電子のみがまたは逆散乱電子のみがまたはこれらの選択部分のみが電子変換領域6,29にぶつかるよう設計すべきである。
【0042】
本発明に係る検知系は、絞り(例えば、多段絞り)を必要とする電子顕微鏡の分野にも使用できる。この場合、目標構造体は、平坦な絞りまたは円錐形絞りとして構成でき、同時に、多段絞りの機能も果たす。
【0043】
図1,3を参照して説明した実施形態の場合、変換電子の検出系として、シンチレーション層を前置した光電子増倍管からなるシンチレーション検知系を使用する。しかしながら、シンチレーション層を前置した光電子増倍管の代わりに、多面電極を使用することもできる。この場合、変換電子の検出は、場合によっては適切に増幅した電子流によって簡単に行うことができる。
【0044】
図面を参照して説明した実施形態の場合、双極子静電界および双方の双極子磁界は、光軸に沿って相互にずらして配置されている。しかしながら、2次電子および逆散乱電子の相互の分離および光軸からの2次電子および逆散乱電子の偏向のためには、基本的に、唯一つの双極子静電界および唯一つの双極子磁界で十分である。これら双方の双極子界は、ウィーン・フィルタの意味において、相互に重畳させることもできる。この簡単化した実施形態の場合、もちろん、入射する1次電子線を対物レンズ9によって定められた光軸9に対して調整することはできない。
【0045】
図1,3を参照して説明した実施形態の場合、検出系は、ビーム案内管5の穴の後ろに設けてある。別の方策として、ビーム案内管を上記領域において完全に中断でき、この場合、ビーム案内管は、光軸25の方向へ相互に離隔された2つの部分管から構成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る検知系を備えたラスタ電子顕微鏡の断面図である。
【図2】図1の本発明に係る検知系を備えたラスタ電子顕微鏡の拡大部分断面図である。
【図3】本発明に係る検知系の他の実施形態を備えたラスタ電子顕微鏡の拡大部分断面図である。
【図4】強い変換材料および弱い変換材料からなる絞り状目標構造体の図面である。
【図5】ウェブ状電子変換領域を有する目標構造体の図面である。
【符号の説明】
5 目標構造体
6,23,29 5の軸線近傍領域
7,24,28 5の軸線から離れた領域
25 装置の光軸
Claims (12)
- 光路に目標構造体(5)を設けた、粒子線装置の検知系であって、
前記目標構造体(5)は、光軸(25)から遠い領域で、前記粒子線装置に取り付けられ、かつ前記粒子線装置の光軸(25)近傍に電子を強く変換する材料からなる中心領域を有し、
前記光軸(25)から遠い領域は、半リング(28)として構成され、
前記中心領域は、前記光軸(25)近傍を通り、前記半リング(28)の両端部を相互に結合するウェブ(29)として構成されており、
前記電子を強く変換する材料からなる前記中心領域から放射された変換電子を検出する検出系(14,15,16)を備えることを特徴とする検知系。 - 光路に目標構造体(5)を設けた、粒子線装置の検知系において、
目標構造体(5)は、光軸(25)から遠い領域で、前記粒子線装置に取り付けられ、かつ前記粒子線装置の光軸(25)近傍に電子を強く変換する材料からなる中心領域を有し、
前記目標構造体(5)が、平坦な絞りとして構成されており、前記光軸(25)から遠い領域が、電子を弱く変換する材料からなり、
前記電子を強く変換する材料からなる前記中心領域から放射された変換電子を検出する検出系(14,15,16)を備えることを特徴とする検知系。 - 光路に目標構造体(5)を設けた、粒子線装置の検知系において、
目標構造体(5)は、光軸(25)から遠い領域で、前記粒子線装置に取り付けられ、かつ前記粒子線装置の光軸(25)近傍に電気を強く変換する材料からなる中心領域を有し、
前記光軸(25)から遠い領域が、前記中心領域に対して前記光軸(25)の方向へ離隔されており、
前記電気を強く変換する材料からなる前記中心領域から放射された変換電子を検出する検出系(14,15,16)が設けてあることを特徴とする検知系。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の検知系を備えた粒子線装置。
- 検知系(5,6,7,8)には、試料(12)から出る粒子線の方向へ、偏向静電界(E)および偏向磁界(B1,B2)からなる偏向系が前置してあり、この場合、偏向静電界(E)および偏向磁界(B1,B2)が、相互に直角に配向されていることを特徴とする請求項4に記載の粒子線装置。
- 偏向静電界(E)および偏向磁界(B1,B2)が、前記粒子線装置の光軸(25)の方向へ相互にずらして配置されていることを特徴とする請求項4に記載の粒子線装置。
- 2つの偏向磁界(B1,B2)および1つの偏向静電界(E)が設けてあることを特徴とする請求項6に記載の粒子線装置。
- 前記中心領域から放射された変換電子を検出する検出系(14,15,16)が、目標構造体(5)に対して正電位にあることを特徴とする請求項4〜7のいずれか1項に記載の粒子線装置。
- 検出系(14,15,16)が、電極、好ましくは、格子電極(14)または穴形絞りを有することを特徴とする請求項8に記載粒子線装置。
- 検出系(14,15,16)が、粒子線案内管(4)外に、粒子線案内管(4)の壁部の穴(26)の後ろに設けてあることを特徴とする請求項8または9に記載の粒子線装置。
- 偏向静電界(E)および1つのまたは2つの偏向磁界(B1,B2)を相互に無関係に調節できることを特徴とする請求項4〜10のいずれか1項に記載の粒子線装置。
- 目標構造体(5)が、粒子線案内管(4)の電位にあることを特徴とする請求項4〜11のいずれか1項に記載の粒子線装置。
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