JPH0584628B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この発明は、主に電子顕微鏡や電子線露光装置
などに用いられる電子線照射装置に係り、とく
に、その試料表面の帯電を中和させる帯電防止装
置に関する。

(ロ) 従来の技術 高速の電子が試料に照射されると、試料面から
二次電子が放出される。しかし、入射した電子の
電荷量と放出された電子の電荷量との間に差が生
じるので、試料が電気絶縁性の物質である場合に
は、試料表面に帯電が起こり、試料の絶縁破壊や
試料表面付近の電界の乱れによる像質の低下など
の問題を生じる。

通常、入射する電子数よりも放出される二次電
子数の方が多いため、電子は正に帯電する。従つ
て、この帯電防止のために、試料近傍にヒータ線
を設けそのヒータ線に電流を通じて熱電子を放出
させ、それによつて試料の帯電を中和させること
が考えられる。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、ヒータ線によつて生ずる電界が
試料表面付近の電界を乱すために、電子顕微鏡や
電子線露光装置などのように電子線の位置を精密
に制御する場合には、像の乱れや描画パターンの
ずれが生じるという問題点がある。

この発明は、このような事情を考慮してなされ
たもので、装置内の電界を乱すことなく試料の帯
電を防止することが可能な電子線照射装置におけ
る帯電防止装置を提供するものである。

(ニ) 問題点を解決するための手段 この発明は、電子を放出する電子銃と、電子線
束を微細は収束させて試料に照射する収束レンズ
を備えた電子線照射装置に設置されるものであつ
て、光電陰極材料で形成した光電陰極面と、その
光電陰極面に紫外線を照射して光電子を放出させ
る紫外線ランプとを備え、かつ、光電子が試料面
に供給されるように光電陰極面と紫外線ランプが
配置されてなる電子線照射装置における帯電防止
装置である。

さらに、上記光電陰極材料が透明板表面に塗布
され、紫外線ランプがその透明板を裏面から照射
するよう配置されることが好ましい。

また、光電陰極面がアンチモン化セシウム
（Cs₃Sb）陰極、ビスマス−銀−酸素−セシウム
陰極又はバイアルカリ陰極が形成される。

(ホ) 作用 光電陰極面に紫外線ランプから紫外線が照射さ
れると、光電陰極面から光電子が放出され、試料
面に供給されて試料の帯電電荷を中和させる。

(ヘ) 実施例 以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を
詳述する。なお、これによつてこの発明が限定さ
れるものではない。

第１図はこの発明の一実施例の電子顕微鏡の概
略構成を示す説明図であり、１は本体、２は電子
を放出する電子銃、３は電子銃２から放出される
電子線４を微細に収束させて試料５に照射する収
束レンズ６は試料５が収束レンズ３からの収束さ
れた電子線４によつて照射される位置に試料５を
保持する金属製の試料台である。試料５の近傍に
は光電陰極面８を備え光電子９を試料５の表面に
照射する光電子発生器７が配置されている。

１０は試料５から放出する二次電子、１１，１
２は光電陰極面８および試料台６をそれぞれ接地
する接地線である。

第２図に示すように、光電子発生器７は、表面
に光電陰極面８を有する石英ガラス１３と、紫外
線ランプ１４と、紫外線ランプ１４の紫外線を石
英ガラスへ導くライトパイプ１５とを備え、紫外
線ランプ１４の放射する紫外線を石英ガラス１３
の裏面に照射することによつて光電陰極面８の表
面から光電子９が放出されるように構成されてい
る。とくに、光電子発生器７の位置は、光電陰極
面８から放出される光電子９が試料１０に十分到
達するように配慮されている。

なお、光電陰極面８は、厚さ0.5mmの石英ガラ
ス１３の上にアンチモンを蒸着して厚さ1μmの膜
を形成した後、さらにその上にセシウムを蒸着し
て厚さ1μmの膜を形成する。このようにして得ら
れた光電陰極面８は半透明状となる。この場合、
光電陰極面８の最も多く光電子を放出する光の波
長、つまり最大感度波長は400nm付近となるの
で、紫外線ランプ１４には近紫外用のものを使用
する。このように形成された光電子発生器７は、
0.11mの光に対して数μAの光電流が得られる、
つまり、量子効率が10％程度となり、しかも、光
量に対する光電流（光電子量）は直線的に変化す
る特性を有するものとなる。

このような構成において、電子銃２から試料５
上に電子線４が照射されると、二次電子１０が放
出され、試料５が絶縁物の場合には、試料５は正
に帯電しようとするが、この時、紫外線ランプ１
４を点灯するとその紫外線が石英ガラス１３を介
して光電陰極面８を照射し、それによつて光電陰
極面８の表面から光電子９が放出される。試料台
６および光電陰極面はともに接地されているの
で、光電子９は試料５の正電荷によつて形成され
る電界によつて試料５に供給され、試料５を中和
させる。なお、光電子量は紫外線ランプ１４の光
量に比例して変化するので、必要な光電子量を容
易に設定することができる。

このようにして、試料表面の二次電子放出によ
る帯電作用が防止され、電子線４の位置制御が精
密に行われるとともに、電子顕微鏡における像の
乱れや描画パターンのずれの発生などの防止され
る。

(ト) 発明の効果 この発明によれば、光電子を試料に供給するこ
とにより、試料近傍の電界を乱すことなく試料の
帯電を中和させることができるので、試料の絶縁
破壊が防止され、さらに、電子線の位置制御が精
密に行われるとともに、電子顕微鏡における像の
乱れや描画パターンのずれが防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の電子顕微鏡の構
成を示す説明図、第２図は第１図の部分詳細説明
図である。 １……本体、２……電子銃、３……収束レン
ズ、４……電子線、５……試料、６…試料台、８
……光電陰極面、９……光電子、１０……二次電
子、１３……石英ガラス、１４……紫外線ラン
プ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電子を放出する電子銃と、電子線束を微細は
   収束させて試料する照射する収束レンズを備えた
   電子線照射装置に設置されるものであつて、 光電陰極材料で形成した光電陰極面と、その光
   電陰極面に紫外線を照射して光電子を放出させる
   紫外線ランプとを備え、かつ、光電子が試料面に
   供給されるように光電陰極面と紫外線ランプが配
   置されてなる電子線照射装置における帯電防止装
   置。 ２ 光電陰極材料が透明板表面に塗布され、紫外
   線ランプがその透明板を裏面から照射するよう配
   置されてなる特許請求の範囲第１項記載の帯電防
   止装置。 ３ 光電陰極材料がアンチモン化セシウムである
   特許請求の範囲第１項記載の帯電防止装置。 ４ 光電陰極面がアンチモン化セシウム陰極、ビ
   スマス−銀−酸素−セシウム陰極、又は、バイア
   ルカリ陰極からなる特許請求の範囲第１項記載の
   帯電防止装置。