JPH0950781A - 走査型電子顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２次電子をガス増倍して検出する環境制御型
の走査型電子顕微鏡において、凹凸感を強調した試料像
を形成可能とする。 【解決手段】 １次電子の照射に応答して試料１３から
発生した２次電子を低真空のガス雰囲気中で増倍して２
次電子検出手段に取り込む走査型電子顕微鏡において、
２次電子検出手段として、１次電子のビーム軌道を取り
囲むように設けられる第１の２次電子検出電極９と、第
１の２次電子検出電極９の外周の一部の領域に設けられ
る第２の２次電子検出電極１８と、を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、試料からの２次電
子を低真空のガス雰囲気中で増倍した後に検出する環境
制御型の走査型電子顕微鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】環境制御型の走査型電子顕微鏡は、試料
から発生する２次電子を電子増倍作用を有するガス（例
えば水蒸気）が供給された低真空環境の下で増倍し、増
倍された２次電子を検出電極で検出するものである。こ
の種の顕微鏡によれば、通常の電子顕微鏡では観察でき
ないような種々の試料を観察することができる。

【０００３】従来の環境制御型の走査型電子顕微鏡の一
例を図１３に示す。この例では、電子銃１が収納された
真空室２と試料室１４とが圧力制限オリフィス８を介し
て接している。圧力制限オリフィス８の周囲には一枚の
円板状の２次電子検出電極９が配置される。２次電子検
出電極９は絶縁体７を介して真空室２の下端に取り付け
られる。試料室１４には、圧力制限バルブ１６を介して
気体供給源１７よりガス増幅を行う気体が供給される。
試料室１４のガス圧力（真空度）は、バルブ１６の開度
と真空ポンプ１５の動作の制御により０．１〜数１０Ｔ
orr程度に保たれる。試料室１４の気体は圧力制限オリ
フィス８を通じて真空室２にも流入するが、真空ポンプ
３により真空室２の圧力は試料室１４のそれよりも小さ
い圧力（真空度の高い状態）、例えば圧力制限オリフィ
ス８の真上で１０^-2〜１０^-3Ｔorr程度に保たれる。な
お、実際には、真空室２は不図示のオリフィスにより複
数の部屋に区分される。それぞれの部屋は、別々の真空
ポンプにて真空排気される（このような排気方法を差動
排気と呼ぶ）。従って、真空室２の圧力は上側の部屋ほ
ど小さく、電子銃１の置かれた部屋で最小となる。試料
室１４の内部には、観察対象の試料１３が収納される。
２次電子検出電極９には、ハーメチックシール１０を介
して可変電圧源１１より試料１３に対する正の電圧が印
加される。２次電子検出電極９に取り込まれる２次電子
信号はプリアンプ１２を介して不図示の処理装置に送ら
れる。

【０００４】試料１３の観察時には、真空室２の内部の
電子銃１から放出された１次電子のビームがコンデンサ
レンズ４、対物レンズ６により圧力制限オリフィス８を
通過して試料１３上に集束され、この集束された１次電
子ビームがスキャンコイル５にて走査される。このと
き、試料１３から放出される２次電子は、２次電子検出
電極９が作り出す電場中でガス分子と衝突を繰り返して
増倍され、その後に２次電子検出電極９に取り込まれ
る。ガス増幅の過程で正のイオンが生成され、その正イ
オンは試料１３に降り注ぐ。従って、試料１３が絶縁物
であっても、１次電子ビームの照射による負の帯電が中
和され、導電処理が不要となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した図１３の電子
顕微鏡による試料の観察を、人間が試料を直接観察する
場合に例えると、２次電子検出電極９が試料の照明源
に、電子銃１が観察者の目にそれぞれ相当する。図１３
の例では、電子銃１から放出された１次電子ビームと２
次電子検出電極９とが同軸上にあるため、得られる２次
電子像（試料像）は真上から試料を照明し、真上からそ
れを見たような像となる。従って、影のない凹凸感に乏
しい像しか得られず、試料１３の表面状態の判別が困難
なことがある。例えば、図１４に示したように断面が台
形状の試料１３を図の左方から右方へ電子ビームで走査
した場合、試料１３の左側面１３ａ、上面１３ｂ及び右
側面１３ｃからそれぞれ放出された２次電子ｓｅ１、ｓ
ｅ２、ｓｅ３がいずれもガス増倍されて２次電子検出電
極９に取り込まれる。従って、２次電子検出電極９にて
検出される２次電子信号は、図１５に示すように試料１
３の段差部分である側面１３ａ、１３ｃの位置（一点鎖
線Ａ、Ｂの位置）で略等しいピーク値を示し、両ピーク
値の間（試料１３の上面１３ｂに相当）が凸なのか凹な
のか判別し難い。

【０００６】本発明の目的は、２次電子をガス増倍して
検出する環境制御型の走査型電子顕微鏡において、凹凸
感を強調した試料像を形成可能とすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の実施の形態を示
す図１及び図２を参照して説明すると、請求項１の発明
は、１次電子の照射に応答して試料１３から発生した２
次電子を低真空のガス雰囲気中で増倍して２次電子検出
手段に取り込む走査型電子顕微鏡に適用される。そし
て、２次電子検出手段が、１次電子のビーム軌道を取り
囲むように設けられる第１の２次電子検出電極９と、第
１の２次電子検出電極９の外周の一部の領域に設けられ
る第２の２次電子検出電極１８と、を有することによ
り、上述した目的を達成する。図６及び図７を参照して
説明すると、請求項２の発明では、請求項１記載の走査
型電子顕微鏡において、第１の２次電子検出電極２２
Ａ、２２Ｂが、ビーム軌道の周方向に電気的に分割され
た状態で複数設けられている。図１１を参照して説明す
ると、請求項３の発明では、請求項１記載の走査型電子
顕微鏡において、第２の２次電子検出電極１８が、ビー
ム軌道の周方向に複数設けられている。図１を参照して
説明すると、請求項４の発明では、請求項１記載の走査
型電子顕微鏡において、第１の２次電子検出電極９にて
検出された２次電子信号と、第２の２次電子検出電極１
８にて検出された２次電子信号とを所定の割合で加算す
る処理回路２１を備える。図６及び図７を参照して説明
すると、請求項５の発明では、１次電子の照射に応答し
て試料から発生した２次電子を低真空のガス雰囲気中で
増倍して２次電子検出電極２２Ａ、２２Ｂに取り込む走
査型電子顕微鏡において、２次電子検出電極２２Ａ、２
２Ｂを、ビーム軌道の周方向に電気的に分割された状態
で複数設けて上述した目的を達成する。図１及び図２を
参照して説明すると、請求項６の発明では、１次電子の
照射に応答して試料１３から発生した２次電子を低真空
のガス雰囲気中で増倍して２次電子検出手段に取り込む
走査型電子顕微鏡において、２次電子検出手段が、試料
１３の鉛直上方に設けられる第１の２次電子検出電極９
と、第１の２次電子検出電極９の外周の一部の領域に設
けられる第２の２次電子検出電極１８と、を有すること
により、上述した目的を達成する。請求項７の発明で
は、電子線源１から射出された１次電子の通路を形成す
る真空室２と、真空室２に圧力制限開口８を介して連設
され、内部には試料１３が収納される試料室１４と、試
料室１４を真空排気する真空排気手段１５と、試料室１
４内において圧力制限開口８を周方向に取り囲むように
設けられる第１の電極９と、試料室１４内において第１
の電極９の外周の一部の領域に設けられる第２の電極１
８と、試料１３に対する正の電圧を第１の電極９及び第
２の電極１８に印加する電圧源１１、１９と、電子増倍
作用を有するガスを試料室１４内の第１の電極９及び第
２の電極１８と試料１３との間に供給するガス供給手段
１７と、を具備する走査型電子顕微鏡により、上述した
目的を達成する。図６及び図７を参照して説明すると、
請求項８の発明では、電子線源１から射出された１次電
子の通路を形成する真空室２と、真空室２に圧力制限開
口８を介して連設され、内部には試料１３が収納される
試料室１４と、試料室１４を真空排気する真空排気手段
１５と、圧力制限開口８の周方向に電気的に分割された
状態で試料室１４内に設けられる複数の電極２２Ａ、２
２Ｂと、試料１３に対する正の電圧を複数の電極２２
Ａ、２２Ｂに印加する電圧源２４Ａ、２４Ｂと、電子増
倍作用を有するガスを試料室１４内の複数の電極２２
Ａ、２２Ｂと試料１３との間に供給するガス供給手段１
７と、を具備する走査型電子顕微鏡により、上述した目
的を達成する。

【０００８】請求項１の発明によれば、試料１３を真上
から照明してそれを真上から観察したような２次電子信
号が第１の２次電子検出電極９にて検出される一方、第
２の２次電子検出電極１８では、試料１３を側方から照
明してそれを真上から観察したような２次電子信号が検
出される。この第２の２次電子検出電極１８の検出信号
には試料１３の凹凸を示す情報が含まれるから、これを
利用して凹凸感が強調された試料像を形成できる。請求
項２の発明によれば、複数の第１の２次電子検出電極２
２Ａ、２２Ｂが、１次電子のビーム軌道の周囲の互いに
異なる位置で２次電子を検出するから、各電極２２Ａ、
２２Ｂの検出信号のそれぞれに試料１３の凹凸を示す情
報が含まれるようになる。請求項３の発明によれば、第
１の２次電子検出電極９にて検出される２次電子信号
と、複数の第２の２次電子検出電極１８にて検出される
２次電子信号のうち、試料像の凹凸感を強調するために
適当な１又は２以上の信号を任意に選択できるようにな
る。請求項４の発明によれば、二種類の電極９、１８の
検出信号の加算の割合に応じて試料像の凹凸感を任意に
作り出せる。請求項５の発明によれば、複数の２次電子
検出電極２２Ａ、２２Ｂが、１次電子のビーム軌道の周
囲の互いに異なる位置で２次電子を検出するから、各電
極２２Ａ、２２Ｂの検出信号のそれぞれに試料１３の凹
凸を示す情報が含まれるようになる。請求項６の発明に
よれば、第１の２次電子検出電極９が作り出す電場によ
り、試料１３の真上で２次電子がガス増倍されて正イオ
ンが生成されるから、試料１３が絶縁体であってもこれ
を電気的に中和できる。第２の２次電子検出電極１８の
検出信号を利用して凹凸感のある試料像を形成できる。
請求項７の発明では、真空排気手段１５とガス供給手段
１７とによって電極９、１８と試料１３との間を低真空
のガス雰囲気に調整して電極９、１８に正電圧を印加し
た状態で、電子線源１から真空室２及び圧力制限開口８
を経て試料１３に１次電子を照射して２次電子を放出さ
せる。放出された２次電子は電極９、１８が作り出す電
場の下でガス増倍されて電極９、１８に取り込まれる。
第２の電極１８は試料１３の側方に位置するため、これ
に取り込まれた２次電子により凹凸感の強調された試料
像を形成できる。第１の電極９への正電圧の印加により
１次電子のビーム軌道の回りで２次電子がガス増倍され
て正イオンが生成され、その正イオンは容易に試料１３
に到達する。従って、試料１３が絶縁体であっても、こ
れを電気的に中和させることができる。第１の電極９に
取り込まれた２次電子も試料像の形成に利用できる。請
求項８の発明では、真空排気手段１５とガス供給手段１
７とによって電極９、１８と試料１３との間を低真空の
ガス雰囲気に調整して電極２２Ａ、２２Ｂに正電圧を印
加した状態で、電子線源１から真空室２及び圧力制限開
口８を経て試料１３に１次電子を照射して２次電子を放
出させる。放出された２次電子は電極２２Ａ、２２Ｂが
作り出す電場の下でガス増倍されて電極２２Ａ、２２Ｂ
に取り込まれる。各電極２２Ａ、２２Ｂが１次電子のビ
ーム軌道の周囲の互いに異なる位置に設けられるため、
これらに取り込まれた２次電子により凹凸感の強調され
た試料像を形成できる。電極２２Ａ、２２Ｂの作り出す
電場により１次電子のビーム軌道の回りで２次電子がガ
ス増倍されて正イオンが生成され、その正イオンは容易
に試料１３に到達する。従って、試料１３が絶縁体であ
っても、これを電気的に中和させることができる。

【０００９】なお、上記では本発明を分かり易くするた
めに実施の形態の図を参照したが、これにより本発明が
図示の形態に限定されるものではない。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１〜図１２を参照して本発明の
実施の形態を説明する。なお、各図において上述した図
１３〜図１５と共通する部分には同一符号を付し、説明
を省略する。図４及び図９では縦横軸の表示を省略した
が、それらは図１４と同じである。

【００１１】−第１の実施の形態− 図１は本発明の第１の実施の形態に係る環境制御型の走
査型電子顕微鏡の概略を、図２は図１の２次電子検出電
極を試料側から見上げた状態をそれぞれ示す。図１の電
子顕微鏡では、２次電子検出電極９の外側に別の２次電
子検出電極１８が設けられている。この２次電子検出電
極１８には、可変電圧源１９から試料１３に対する正の
電圧が印加される。図２から明らかなように、２次電子
検出電極９が圧力制限オリフィス８と同軸の一枚の円板
状であるのに対して、２次電子検出電極１８は電極９の
外周の一部のみに孤立的に設けられている。図１に示す
ように、各電極９、１８からの２次電子信号はプリアン
プ１２、２０にてそれぞれ増幅されて加算回路２１に入
力される。加算回路２１は両電極９、１８からの２次電
子信号を任意の割合で加算する。

【００１２】図３に示すように、断面が台形状の試料１
３を図の左右方向に電子ビームで走査した場合、各２次
電子検出電極９、１８にて検出される２次電子信号は図
４の（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ示したように変化す
る。これらを順に説明すると、図４（ａ）に示すよう
に、２次電子検出電極９では、試料１３の側面１３ａ、
１３ｃの位置（一点鎖線Ａ、Ｂの位置，図４（ｂ）、
（ｃ）も同じ。）でほぼ等しいピーク値を有する２次電
子信号が検出される。この点は図１４の例と同じであ
る。一方、２次電子検出電極１８では、これが試料１３
に対して特定方向（図示例では右方）に偏って配置され
ているため、２次電子検出電極９とは異なる信号が得ら
れる。すなわち、図５に示すように２次電子検出電極１
８に対して試料１３の左側面１３ａが逆方向を向くた
め、左側面１３ａから放出された２次電子ｓｅ１の少な
くとも一部は試料１３自身に遮られて２次電子検出器１
８には取り込まれない。従って、２次電子検出電極１８
にて検出される２次電子信号には、図４（ｂ）に示すよ
うに、左側面１３ａ側で小さいピーク値が、右側面１３
ｃ側で大きなピーク値がそれぞれ出現する。この状態
は、試料１３を右側方から照明しつつ真上から観察する
のに等しい。

【００１３】以上のように２次電子検出電極１８では試
料１３の側面の方向に応じて異なった２次電子信号が得
られるため、これを加算回路２１おいて２次電子検出電
極９からの信号に任意の割合で加算すれば、図４（ｃ）
に示すような２次電子信号が得られる。図４（ｃ）の例
では、右側面１３ｃ側のピーク値と左側面１３ａ側のピ
ーク値とに差が存在するため、ピーク値の大きい方を明
部に、低い方を暗部として処理すれば、凹凸感の強調さ
れた試料像が得られる。ピーク値の差は、加算回路２１
における加算の割合によって任意に変化させることがで
きる。２次電子検出電極１８にて検出された信号の割合
を大きくするほどピーク値の差が拡大する。二つの２次
電子信号の加算の割合を指示する指示装置を加算回路２
１に接続し、試料像の凹凸感が最も強調される最適な割
合をオペレータが選択できるようにするとよい。試料像
のコントラストを自動的に検出し、最適な割合を自動調
整するようにしてもよい。

【００１４】なお、図４（ｂ）から明らかなように、試
料１３に対して側方に位置する２次電子検出電極１８の
みで２次電子を検出した場合も凹凸感の強調は可能であ
る。しかしながら、その場合には２次電子検出電極１８
によって作り出される電場のみでガス増倍が行われるた
め、図５に示すようにガス増倍で生じる正イオンＰｉが
試料１３に降り注がず、試料１３が絶縁体の場合にその
帯電が中和されないおそれがある。従って、試料１３が
絶縁体のとき、電極９に対する正電圧の印加は必須であ
る。

【００１５】−第２の実施の形態− 図６は本発明の第２の実施の形態に係る環境制御型の走
査型電子顕微鏡の概略を、図７は図６の２次電子検出電
極を試料側から見上げた状態をそれぞれ示す。なお、図
１及び図２と共通する部分には同一符号を付してある。
図６及び図７の走査型電子顕微鏡は、上述した図１の２
次電子検出電極９に代えて半円状の２枚の２次電子検出
電極２２Ａ、２２Ｂを設けたものである。電極２２Ａ、
２２Ｂの間には絶縁体２３が介装され、従って、両電極
２２Ａ、２２Ｂは電気的に分割されている。両電極２２
Ａ、２２Ｂには、試料１３に対する正の電圧が可変電圧
源２４Ａ、２４Ｂからそれぞれ印加される。電極１８、
２２Ａ、２２Ｂからの２次電子信号はプリアンプ２０、
２５Ａ、２５Ｂにてそれぞれ増幅されて加算回路２６に
入力される。加算回路２６は各電極２０、２５Ａ、２５
Ｂからの２次電子信号のうち、少なくとも２つの信号を
任意の割合で加算する。

【００１６】図８は、図３と同様の断面が台形状の試料
１３を電子ビームで走査した場合の各２次電子検出電極
２２Ａ、２２Ｂ、１８と試料１３から発生する２次電子
ｓｅ１〜ｓｅ３との関係を示し、この場合に電極２２
Ａ、２２Ｂ、１８にて検出される２次電子信号を図９の
（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）にそれぞれ示す。なお、図９
の一点鎖線Ａは左側面１３ａの位置を、一点鎖線Ｂは右
側面１３ｃの位置をそれぞれ示す。試料１３の左側に偏
った２次電子検出電極２２Ａにて検出される２次電子信
号には、図９（ａ）に示すように、左側面１３ａの位置
で大きいピーク値が、右側面１３ｃの位置で小さいピー
ク値がそれぞれ出現する。反対に、試料１３の右側に偏
った２次電子検出電極２２Ｂにて検出される２次電子信
号には、図９（ｂ）に示すように、左側面１３ａの位置
で小さいピーク値が、右側面１３ｃの位置で大きなピー
ク値がそれぞれ出現する。電極１８で検出される２次電
子信号は図９（ｃ）の通りであり、これは図４（ｂ）の
例に等しい。

【００１７】以上の２次電子検出信号に対して、例えば
電極２２Ａの信号から電極２２Ｂの信号を１：−１の比
率で加算、換言すれば電極２２Ａの信号から電極２２Ｂ
の信号を１：１の比率で減算すると図９（ｄ）に示す２
次電子信号が得られる。この信号では、左側面１３ａの
位置で正のピーク値が、右側面１３ｃで負のピーク値が
それぞれ出現している。従って、図４（ｃ）の例にも増
して試料像の凹凸を強調できる。なお、電極２２Ａ、２
２Ｂにて検出した信号を加算する例に限らず、３つの２
次電子信号のうち少なくとも２つの信号を選択し、任意
の割合で加算してよい。加算処理の内容を指示する入力
装置を加算回路２６に接続し、試料を観察する毎にオペ
レータが最適な処理を選択できるようにするとよい。処
理内容を変化させつつ試料像のコントラストを自動的に
検出して最適な処理を自動的に選択するようにしてもよ
い。

【００１８】−第３の実施の形態− 図１０は本発明の第３の実施の形態に係る環境制御型の
走査型電子顕微鏡の概略を、図１１は図１０の２次電子
検出電極を試料側から見上げた状態をそれぞれ示す。な
お、図１及び図２と共通する部分には同一符号を付して
ある。図１０及び図１１の走査型電子顕微鏡は、２次電
子検出電極９の外周を４等分する位置に２次電子検出電
極１８をそれぞれ１つずつ合計４個設けたものである。
各電極１８には１：１に対応させて可変電圧源１９が接
続される。それぞれの可変電圧源１９から各電極１３に
は試料１３に対する正の電圧が印加される。各電極９、
１８にて検出された２次電子信号はプリアンプ１２、２
０にてそれぞれ増幅されて加算回路２７に入力される。
加算回路２７は、単一の２次電子検出電極９と、４つの
２次電子検出電極１８の合計５つの電極からの２次電子
信号のうち、少なくとも２つの信号を任意の割合で加算
して試料像の凹凸感を強調する。加算処理の内容は、図
６の例と同様にオペレータが適宜選択できるようにする
とよい。なお、２次電子検出電極１８は、２次電子検出
電極９の外周を４等分する位置に限らず、２以上の任意
の位置に設けることができる。この形態でも、加算回路
２７の処理内容をオペレータにより選択可能とし、ある
いは自動調整可能とすることが好ましい。

【００１９】図１〜図１１の形態では、圧力制限オリフ
ィス８を取り囲むように配置された電極９、２２Ａ、２
２Ｂと、それよりも外側の電極１８とを組合わせたが本
発明はそのような形態に限らない。図９（ｄ）の例から
明らかなように、２次電子検出電極１８の検出信号を用
いなくても試料像の凹凸感を形成することは可能である
から、例えば図１２（ａ）に示すように圧力制限オリフ
ィス８の回りに絶縁体３０にて分割された複数の電極３
１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄを設けるだけでもよい。
この場合も電極の数は４個に限らない。さらに、図１２
（ｂ）に示したように、電極３１Ａ〜３１Ｄの外側に電
極１８を複数設けてもよい。この例では、電極３１Ａ〜
３１Ｄの分割位置と電極１８の位置とを合せてあるが、
そのような形態に限らないことは勿論である。複数の電
極にて検出された２次電子信号を記憶装置に一旦記憶さ
せ、試料の走査が終了した後に最適な加算処理を探索す
るようにしてもよい。

【００２０】以上の形態では、２次電子検出電極９、２
２Ａ、２２Ｂ、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄが第１
の２次電子検出電極及び第１の電極を、２次電子検出電
極１８が第２の２次電子検出電極及び第２の電極を、加
算回路２１、２６、２７が処理回路を、圧力制限オリフ
ィス８が圧力制限開口を、真空ポンプ１５が真空排気手
段を、気体供給源１７がガス供給手段を、それぞれ構成
する。なお、加算回路２１、２６、２７にて複数の電極
からの２次電子信号を加算せず、試料の凹凸感を最も強
調できるいずれか一つの２次電子信号により試料像を形
成してもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
１次電子のビーム軌道の周囲の互いに異なる位置に設け
られた複数の２次電子検出電極にて２次電子を検出可能
としたので、試料像の凹凸感を強調してその観察を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る走査型電子顕
微鏡の概略を示す図。

【図２】図１の２次電子検出電極を試料側から見上げた
状態を示す図。

【図３】図１の走査型電子顕微鏡により断面が台形状の
試料を観察するときの２次電子と２次電子検出電極との
関係を示す図。

【図４】図３の観察時に２次電子検出電極にて検出され
る２次電子信号と、それらを加算処理した信号とを示す
図。

【図５】図３において試料の側方に配置された２次電子
検出電極に２次電子が取り込まれるときの様子を示す
図。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係る走査型電子顕
微鏡の概略を示す図。

【図７】図６の２次電子検出電極を試料側から見上げた
状態を示す図。

【図８】図６の走査型電子顕微鏡により断面が台形状の
試料を観察するときの２次電子と２次電子検出電極との
関係を示す図。

【図９】図８の観察時に２次電子検出電極にて検出され
る２次電子信号と、それらを加算処理した信号とを示す
図。

【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る走査型電子
顕微鏡の概略を示す図。

【図１１】図１０の２次電子検出電極を試料側から見上
げた状態を示す図。

【図１２】図２、図７、図１１を変形した形態を示す
図。

【図１３】従来の環境制御型の走査型電子顕微鏡の概略
を示す図。

【図１４】図１３の走査型電子顕微鏡により断面が台形
状の試料を観察するときの２次電子と２次電子検出電極
との関係を示す図。

【図１５】図１４の観察時に２次電子検出電極にて検出
される２次電子信号を示す図。

【符号の説明】

２ 真空室 ８ 圧力制限オリフィス ９，１８，２２Ａ，２２Ｂ，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，
３１Ｄ ２次電子検出電極 １３ 試料 １４ 試料室 １５ 真空ポンプ １７ 気体供給源 ２１，２６，２７ 加算回路 ｓｅ１，ｓｅ２，ｓｅ３ ２次電子

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １次電子の照射に応答して試料から発生
   した２次電子を低真空のガス雰囲気中で増倍して２次電
   子検出手段に取り込む走査型電子顕微鏡において、 前記２次電子検出手段は、前記１次電子のビーム軌道を
   取り囲むように設けられる第１の２次電子検出電極と、
   前記第１の２次電子検出電極の外周の一部の領域に設け
   られる第２の２次電子検出電極と、を有することを特徴
   とする走査型電子顕微鏡。
2. 【請求項２】 請求項１記載の走査型電子顕微鏡におい
   て、 前記第１の２次電子検出電極が、前記ビーム軌道の周方
   向に電気的に分割された状態で複数設けられていること
   を特徴とする走査型電子顕微鏡。
3. 【請求項３】 請求項１記載の走査型電子顕微鏡におい
   て、 前記第２の２次電子検出電極が、前記ビーム軌道の周方
   向に複数設けられていることを特徴とする走査型電子顕
   微鏡。
4. 【請求項４】 請求項１記載の走査型電子顕微鏡におい
   て、 前記第１の２次電子検出電極にて検出された２次電子信
   号と、前記第２の２次電子検出電極にて検出された２次
   電子信号とを所定の割合で加算する処理回路を備えるこ
   とを特徴とする走査型電子顕微鏡。
5. 【請求項５】 １次電子の照射に応答して試料から発生
   した２次電子を低真空のガス雰囲気中で増倍して２次電
   子検出電極に取り込む走査型電子顕微鏡において、 前記２次電子検出電極が、前記ビーム軌道の周方向に電
   気的に分割された状態で複数設けられていることを特徴
   とする走査型電子顕微鏡。
6. 【請求項６】 １次電子の照射に応答して試料から発生
   した２次電子を低真空のガス雰囲気中で増倍して２次電
   子検出手段に取り込む走査型電子顕微鏡において、 前記２次電子検出手段は、前記試料の鉛直上方に設けら
   れる第１の２次電子検出電極と、前記第１の２次電子検
   出電極の外周の一部の領域に設けられる第２の２次電子
   検出電極と、を有することを特徴とする走査型電子顕微
   鏡。
7. 【請求項７】 電子線源から射出された１次電子の通路
   を形成する真空室と、 前記真空室に圧力制限開口を介して連設され、内部には
   試料が収納される試料室と、 前記試料室を真空排気する真空排気手段と、 前記試料室内において前記圧力制限開口を周方向に取り
   囲むように設けられる第１の電極と、 前記試料室内において前記第１の電極の外周の一部の領
   域に設けられる第２の電極と、 前記試料に対する正の電圧を前記第１の電極及び前記第
   ２の電極に印加する電圧源と、 電子増倍作用を有するガスを前記試料室内の前記第１の
   電極及び第２の電極と前記試料との間に供給するガス供
   給手段と、を具備する走査型電子顕微鏡。
8. 【請求項８】 電子線源から射出された１次電子の通路
   を形成する真空室と、 前記真空室に圧力制限開口を介して連設され、内部には
   試料が収納される試料室と、 前記試料室を真空排気する真空排気手段と、 前記圧力制限開口の周方向に電気的に分割された状態で
   前記試料室内に設けられる複数の電極と、 前記試料に対する正の電圧を前記複数の電極に印加する
   電圧源と、 電子増倍作用を有するガスを前記試料室内の前記複数の
   電極と前記試料との間に供給するガス供給手段と、を具
   備する走査型電子顕微鏡。