JPH10289681A - Scanning electron microscope - Google Patents

Scanning electron microscope

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Publication number
JPH10289681A
JPH10289681A JP9095570A JP9557097A JPH10289681A JP H10289681 A JPH10289681 A JP H10289681A JP 9095570 A JP9095570 A JP 9095570A JP 9557097 A JP9557097 A JP 9557097A JP H10289681 A JPH10289681 A JP H10289681A
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JP
Japan
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sample
electron beam
image
sample surface
objective lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP9095570A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akimitsu Okura
昭光 大蔵
Hisahiro Furuya
寿宏 古屋
Ryoichi Miyamoto
亮一 宮本
Akihito Nagase
昭仁 永瀬
Junichiro Tomizawa
淳一郎 富澤
Masuhiro Ito
祐博 伊東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Science Systems Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Science Systems Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10289681A publication Critical patent/JPH10289681A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve secondary electron detection efficiency and facilitate combined observation of a cathode luminescence image and a secondary electron image by providing a means for applying a voltage opposed to a sample surface, in an electron beam transmission hole in the cathode luminescence detection means. SOLUTION: A cathode luminescence detection means 6 is arranged between an objective lens 10 and a sample 3, the center of a transmission hole 20 of an electron probe 12 is made to coincide with an electronic optical axis of a scanning electronic microscope and an extraction electrode 21 is provided in the transmission hole 20 in such a state as being axially symmetric with the axis. When a sample 3 has the same earth potential 23 with a stage 11 and a bias voltage VB0 22 is applied thereon, the secondary element 4 generated from the sample 3 by irradiation of the electronic probe 12 is energized upward, passed through an objective lens magnetic pole hole 5, and reached a secondary electron detector 1. This constitution can efficiently guide the secondary electron to the secondary electron detector 1 and allows to observe the secondary electron image and the cathode luminescence image without putting a detection means 6 in/out the sample surface.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、試料に電子線を照
射してカソードルミネッセンス像を観察する装置に係
り、特に電界放出形電子銃を搭載した走査電子顕微鏡に
用いるに好適な試料像観察装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for observing a cathodoluminescence image by irradiating a sample with an electron beam, and particularly to a sample image observation apparatus suitable for use in a scanning electron microscope equipped with a field emission electron gun. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子線の照射により、試料から発生する
光を信号として像観察する装置いわゆるカソードルミネ
ッセンス像装置は、従来より走査電子顕微鏡(Scanning
Electron Microscope :以下、SEMと略す)に取付け
て、誘電体,イオン結晶,半導体などの研究に用いられ
ている。光(カソードルミネッセンス)検出手段は、通
常、観察しようとする試料の上方に配置される。1nA
程度の大きな照射電流を必要とし、照射電子線を細く絞
るのには限度があることから、実用観察倍率も数百倍か
ら数千倍程度が限度であった。
2. Description of the Related Art A so-called cathodoluminescence imaging apparatus for observing an image of light generated from a sample by irradiation with an electron beam as a signal has been conventionally known as a scanning electron microscope.
An electron microscope (hereinafter abbreviated as SEM) is used to study dielectrics, ionic crystals, semiconductors, and the like. The light (cathodoluminescence) detecting means is usually arranged above the sample to be observed. 1 nA
Since a large irradiation current is required and there is a limit in narrowing the irradiation electron beam, the practical observation magnification is limited to several hundred to several thousand times.

【0003】最近、倍率を数万倍程度の高い値まで観察
できるカソードルミネッセンス像観察装置を備えたSE
Mのニーズが高まってきている。しかし従来の装置では
最終段電磁レンズ(対物レンズ)と試料との間にカソー
ドルミネッセンス検出手段が設置される形となる。この
ため、2次電子検出器に対して、試料からの2次電子を
遮る形となり、2次電子検出効率の低下による像質の劣
化や分解能の低下をきたし、観察倍率も上げられないと
いった難点があった。また、カソードルミネッセンス像
と2次電子像の同時観察が困難になるという問題点があ
った。
Recently, a SE equipped with a cathodoluminescence image observation apparatus capable of observing a magnification up to a high value of about tens of thousands of times has been provided.
The needs of M are increasing. However, in the conventional apparatus, the cathode luminescence detecting means is provided between the final stage electromagnetic lens (objective lens) and the sample. For this reason, the secondary electron detector blocks the secondary electrons from the sample, resulting in deterioration of image quality and resolution due to reduction of the secondary electron detection efficiency, and the observation magnification cannot be increased. was there. In addition, there is a problem that it is difficult to simultaneously observe the cathode luminescence image and the secondary electron image.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的の一つ
は、上記した従来技術の欠点を無くし、より高い倍率で
観察することのできるカソードルミネッセンス像観察装
置を備えたSEMを提供することにある。また本発明の
他の目的の一つは、カソードルミネッセンス検出手段を
照射電子線の光軸からいちいち外さなくてもカソードル
ミネッセンス像と2次電子像をより高倍率で観察できる
装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an SEM provided with a cathodoluminescence image observing apparatus capable of observing at a higher magnification without obviating the above-mentioned disadvantages of the prior art. is there. Another object of the present invention is to provide an apparatus capable of observing a cathodoluminescence image and a secondary electron image at higher magnification without removing the cathodoluminescence detection means from the optical axis of the irradiation electron beam. is there.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明では、対物レンズと試料との間に配置し
たカソードルミネッセンス検出手段の電子線通過孔に、
試料面に対向して電圧を印加する手段を設け、試料から
の2次電子が2次電子検出器側へ抜けるのを助長するよ
うにしたことを特徴とする。これにより、2次電子検出
効率を向上させるとともに、カソードルミネッセンス像
と2次電子像の同時観察または併用観察と、分解能の向
上,観察倍率の向上を可能としたものである。
In order to achieve the above object, according to the present invention, an electron beam passing hole of a cathodoluminescence detecting means disposed between an objective lens and a sample is provided.
A means for applying a voltage is provided so as to face the sample surface, so that secondary electrons from the sample are facilitated to escape to the secondary electron detector side. Thereby, the secondary electron detection efficiency is improved, and the simultaneous observation or simultaneous observation of the cathode luminescence image and the secondary electron image, the improvement of the resolution, and the improvement of the observation magnification are enabled.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて詳述する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0007】図1は本発明の一実施例を示すブロック図
である。2次電子検出器1が対物レンズ2の上方に配置
され、試料3からの2次電子4を対物レンズ磁極孔5を
通して上方で検出するというT.T.L方式(Through Th
e Lens方式)のSEMに、本発明の請求項1または2に
記載のカソードルミネッセンス検出手段6を設けた実施
例である。また、カソードルミネッセンス像を観察する
ためのSEMとしては、従来よりW(タングステン)フ
ィラメントによる熱電子銃を搭載したSEMが用いられ
る場合が多かったが、最近、高分解能化のニーズの高ま
りとともに電界放出形電子銃が注目されているので、本
実施例では、電界放出形電子銃を搭載したSEMを例に
とり説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. A secondary electron detector 1 is disposed above an objective lens 2 and detects secondary electrons 4 from a sample 3 through an objective lens magnetic pole hole 5 in a TTL (Through Th) method.
This is an embodiment in which the cathodoluminescence detecting means 6 according to claim 1 or 2 of the present invention is provided in an SEM of the (e-lens type). As an SEM for observing a cathodoluminescence image, an SEM equipped with a thermoelectron gun made of a W (tungsten) filament has been used in many cases. In the present embodiment, an SEM equipped with a field-emission electron gun will be described as an example because the electron gun has attracted attention.

【0008】図1において、電子銃7(例えば、コール
ドまたはサーマルタイプの電界放出陰極7aと静電レン
ズ7bなどとから成る電界放出形電子銃)から取出され
た電子ビーム8は、コンデンサレンズ9,対物レンズ2
により試料ホルダ10(試料ステージ11にセットされ
ている)上の試料3の面上で極めて細い電子プローブ1
2として収束される。電子プローブ12は、偏向コイル
13と走査電源14により、試料面で走査される。電子
プローブ12の走査により試料面から発生した2次電子
4は、対物レンズ磁場に捕らえられて、磁極孔5を通
り、2次電子検出器1に導かれる。
In FIG. 1, an electron beam 8 taken out of an electron gun 7 (for example, a field emission type electron gun composed of a cold or thermal type field emission cathode 7a and an electrostatic lens 7b, etc.) passes through a condenser lens 9, Objective lens 2
A very thin electron probe 1 on the surface of the sample 3 on the sample holder 10 (set on the sample stage 11).
Converged as 2. The electron probe 12 is scanned on the sample surface by the deflection coil 13 and the scanning power supply 14. Secondary electrons 4 generated from the sample surface by the scanning of the electron probe 12 are captured by the magnetic field of the objective lens, passed through the magnetic pole hole 5, and guided to the secondary electron detector 1.

【0009】2次電子検出器1により検出された信号
は、増幅器15により映像信号選択回路16を介して2
次電子の映像信号として陰極線管(Cathode Ray Tube:
以下、CRTと略す)17に送られる。走査像の倍率変
化は、倍率制御回路18により、倍率可変回路19と走
査電源14を制御することによって行われる。カソード
ルミネッセンス検出手段6は、対物レンズ10と試料3
との間に配置され、電子プローブ12の通過孔20の中
心は、このSEMの電子光学的軸と一致するように調整
されている。通過孔20には、電子光学的軸と軸対象と
なるように、引出し電極21が取付けられている。引出
し電極21には真空外部より試料に対向して正のバイア
ス電圧(VB0)22(例えば、20〜350V)が印加
できるようになっている。試料3が試料ステージ11と
同じアース電位(E)23になっているとき、バイアス
電圧(VB0)22が印加されると、試料3への電子プロ
ーブ12の照射により発生した2次電子4は、積極的に
上方へ引上げられて対物レンズ磁極孔5を抜けて、2次
電子検出器1に達する。なお、上記試料ステージ11は
必ずしもアース電位にする必要はなく、マイナス電位に
して更に積極的に試料3からの2次電子を追い出すよう
にしてあってもよい。これらの方法により、カソードル
ミネッセンス検出手段6で覆われて検出しにくくなった
2次電子を効率よく2次電子検出器1側に導くことがで
きる。また、カソードルミネッセンス検出手段6を試料
上面からいちいち出し入れしなくても、2次電子像とカ
ソードルミネッセンス像を交互に併用して観察すること
ができる。なお、図1の例では、両者の像は、増幅器1
5a,15bからの信号を、映像信号選択回路16によ
り切替えられるようにしたが、CRT17を複数個設け
ることにより、同時に観察できるようにしてもよい。
The signal detected by the secondary electron detector 1 is converted by the amplifier 15 through the video signal selection circuit 16 into
Cathode ray tube (Cathode Ray Tube:
(Hereinafter abbreviated as CRT) 17. The magnification change of the scanned image is performed by controlling the magnification variable circuit 19 and the scanning power supply 14 by the magnification control circuit 18. The cathodoluminescence detecting means 6 includes the objective lens 10 and the sample 3
And the center of the passage hole 20 of the electron probe 12 is adjusted to coincide with the electron optical axis of the SEM. An extraction electrode 21 is attached to the passage hole 20 so as to be axially symmetric with the electron optical axis. A positive bias voltage (V B0 ) 22 (for example, 20 to 350 V) can be applied to the extraction electrode 21 from the outside of the vacuum so as to face the sample. When the bias voltage (V B0 ) 22 is applied while the sample 3 is at the same ground potential (E) 23 as the sample stage 11, the secondary electrons 4 generated by the irradiation of the electron probe 12 to the sample 3 , Is positively pulled upward, passes through the objective lens magnetic pole hole 5, and reaches the secondary electron detector 1. The sample stage 11 does not necessarily need to be at the ground potential, but may be set at a negative potential to more positively drive out secondary electrons from the sample 3. By these methods, the secondary electrons covered with the cathode luminescence detecting means 6 and made difficult to detect can be efficiently guided to the secondary electron detector 1 side. In addition, the secondary electron image and the cathodoluminescence image can be alternately used for observation without having to put the cathodoluminescence detecting means 6 in and out of the upper surface of the sample. Note that, in the example of FIG.
Although the signals from 5a and 15b are switched by the video signal selection circuit 16, a plurality of CRTs 17 may be provided so that they can be observed simultaneously.

【0010】図2は本発明の他の一実施例を示すブロッ
ク図である。以下、図1と同じ構成部材を意味するもの
は、同一付番でもって示すものとする。
FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. Hereinafter, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0011】図2では、前述したT.T.L方式のSEM
において、対物レンズの磁極孔5の空間に、試料3から
発生した2次電子4を引出し、これを2次電子検出器1
へ効率よく導くため、電界制御電極24およびエネルギ
制御電極25と、それぞれに真空外部より電圧を印加す
るための電界制御電圧(VB1:例えば、100〜350Vを印
加する)手段26およびエネルギ制御電圧(VB2:例え
ば−20〜+40V印加する)手段27と、さらに対物
レンズ10の下方に、第2の2次電子検出器28が設け
られているSEMに適用した場合の実施例である。カソ
ードルミネッセンス検出手段29は、楕円形ミラー29
a,オプティカルファイバ29b,分光計29cなどか
ら構成され、信号増幅回路30を介して映像信号選択回
路16につながっている。また、通常、試料ステージ1
1には、図示されてはいないが、試料ホルダ10と試料
3を液体窒素または液体ヘリウム温度近くまで冷却する
ことにより、試料3からの発光効率を上げ、微細構造を
もつスペクトルが得られるよう、極めて低い温度に保つ
冷却手段が設けられている。前記カソードルミネッセン
ス検出手段29には、そのままでは2次電子検出効率を
低下させ、S/N(信号対ノイズの比)が悪くなり、分
解能や実用観察倍率の低下をきたしてしまうため、電子
プローブ12の通過孔20に引出し電極21が取付けら
れている。そして、真空外部より試料面に対向して正の
バイアス電圧(VB0)22が印加できるようになってい
る。これにより、図1の実施例と同様に対物レンズ上方
の2次電子検出器1側へ、効率よく2次電子が導かれる
ようになっている。
FIG. 2 shows an SEM of the TTL system described above.
In the above, the secondary electrons 4 generated from the sample 3 are extracted into the space of the magnetic pole hole 5 of the objective lens, and this is
In order to efficiently guide the voltage to the electric field control electrode 24 and the energy control electrode 25, an electric field control voltage (V B1 : for example, 100 to 350 V is applied) means 26 for applying a voltage from outside the vacuum, and an energy control voltage This is an embodiment in which the present invention is applied to an SEM in which a second secondary electron detector 28 is provided below the means 27 (V B2 : applying −20 to +40 V, for example) and the objective lens 10. The cathodoluminescence detecting means 29 includes an elliptical mirror 29.
a, an optical fiber 29b, a spectrometer 29c, and the like, and are connected to the video signal selection circuit 16 via a signal amplification circuit 30. Also, usually, the sample stage 1
Although not shown in FIG. 1, by cooling the sample holder 10 and the sample 3 to near the temperature of liquid nitrogen or liquid helium, the luminous efficiency from the sample 3 is increased, and a spectrum having a fine structure is obtained. Cooling means are provided to keep the temperature very low. The cathodoluminescence detecting means 29 may reduce the secondary electron detection efficiency, deteriorate the S / N (signal-to-noise ratio), and decrease the resolution and the practical observation magnification. The extraction electrode 21 is attached to the passage hole 20 of the first embodiment. Then, a positive bias voltage (V B0 ) 22 can be applied from outside the vacuum to the sample surface. Thereby, similarly to the embodiment of FIG. 1, the secondary electrons are efficiently guided to the secondary electron detector 1 above the objective lens.

【0012】なお、本実施例では、前記電界制御電極2
4とエネルギ制御電極25を備えたSEMに適用した例
について示したが、これらの制御電極によって生じる電
子プローブ12の光軸ずれを補正するための補正用電磁
コイルをさらに加えたSEMに適用しても同様の効果を
奏する。
In this embodiment, the electric field control electrode 2
4 and an example in which the present invention is applied to an SEM provided with the energy control electrode 25. However, the present invention is applied to an SEM in which a correction electromagnetic coil for correcting the optical axis shift of the electron probe 12 caused by these control electrodes is further added. Has the same effect.

【0013】図3は本発明の他の一実施例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.

【0014】本実施例では、カソードルミネッセンス検
出手段31は、対物レンズ10のポールピースギャップ
32の中に挿入されている。カソードルミネッセンス検
出手段31は、対物ポールピースギャップ内に固定して
配置してあってもかまわないが、光軸周辺の汚れをクリ
ーニングしやすいように、随時対物ポールピースギャッ
プ内から取外せるようになっていることが望ましい。カ
ソードルミネッセンス検出手段31の電子プローブ通過
孔20には、引出し電極21が設けられ、真空外部より
試料面に対向して正のバイアス電圧(VB0)22が印加
できるようになっている。さらに、カソードルミネッセ
ンス検出手段31の上方には、図2の実施例と同様の機
能を持つエネルギ制御電極33が設けられ、真空外部よ
りエネルギ制御電圧(VB2:例えば−20〜+40V印
加する)手段34によって、試料からの2次電子4が2
次電子検出器1側に効率よく検出できるようになってい
る。本実施例では、対物レンズ下面と試料との間の距離
(ワーキングディスタンス)をできるだけ短くして観察す
ることができるので、非常に効果的に試料像の分解能を
向上させることができる。
In this embodiment, the cathodoluminescence detecting means 31 is inserted into the pole piece gap 32 of the objective lens 10. The cathodoluminescence detecting means 31 may be fixedly arranged in the objective pole piece gap, but can be removed from the objective pole piece gap at any time so that dirt around the optical axis can be easily cleaned. Is desirable. An extraction electrode 21 is provided in the electron probe passage hole 20 of the cathodoluminescence detecting means 31 so that a positive bias voltage (V B0 ) 22 can be applied from outside the vacuum to the sample surface. Further, an energy control electrode 33 having a function similar to that of the embodiment of FIG. 2 is provided above the cathode luminescence detecting means 31, and an energy control voltage (V B2 : for example, -20 to +40 V is applied) from outside the vacuum. 34, the secondary electrons 4 from the sample are 2
The detection can be efficiently performed on the secondary electron detector 1 side. In this embodiment, the distance between the lower surface of the objective lens and the sample
(Working distance) can be observed as short as possible, so that the resolution of the sample image can be improved very effectively.

【0015】なお、本発明の各実施例では、電界放出形
電子銃を搭載したSEMについて説明したが、W(タン
グステン)熱電子銃やLaB6熱電子銃を搭載したSE
Mにも適用して同様の効果を奏することは勿論である。
In each of the embodiments of the present invention, the SEM having the field emission type electron gun has been described, but the SE having the W (tungsten) thermoelectron gun or the LaB6 thermoelectron gun has been described.
It is needless to say that the same effect can be obtained by applying to M.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カソードルミネッセンス像観察装置を備えたSEMでの
2次電子検出効率を向上させることができ、試料像の高
分解能観察,高倍率観察が可能となる。また、カソード
ルミネッセンス像と2次電子像の同時または併用観察が
可能となる。
As described above, according to the present invention,
Secondary electron detection efficiency in an SEM equipped with a cathodoluminescence image observation device can be improved, and high-resolution observation and high-magnification observation of a sample image can be performed. Further, simultaneous or combined observation of the cathodoluminescence image and the secondary electron image can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例である走査電子顕微鏡のブロ
ック図。
FIG. 1 is a block diagram of a scanning electron microscope according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の一実施例である走査電子顕微鏡の
ブロック図。
FIG. 2 is a block diagram of a scanning electron microscope according to another embodiment of the present invention.

【図3】本発明の他の一実施例である走査電子顕微鏡の
ブロック図。
FIG. 3 is a block diagram of a scanning electron microscope according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…2次電子検出器、2…対物レンズ、3…試料、4…
2次電子、5…対物レンズ磁極孔、6,31…カソード
ルミネッセンス検出手段、7…電子銃、7a…電界放出
陰極、7b…静電レンズ、8…電子ビーム、9…コンデ
ンサレンズ、10…試料ホルダ、11…試料ステージ、
12…電子プローブ、13…偏向コイル、14…走査電
源、15a,15b…増幅器、16…映像信号選択回
路、17…陰極線管、18…倍率制御回路、19…倍率
可変回路、20…電子プローブの通過孔、21…引出し
電極、22…バイアス電圧、24…電界制御電極、25
…エネルギ制御電極、26…電界制御電圧印加手段、2
7,34…エネルギ制御電圧印加手段、28…2次電子
検出器、29…カソードルミネッセンス検出手段、29
a…楕円形ミラー、29b…オプティカルファイバ、2
9c…分光計、30…信号増幅回路、32…対物レンズ
のポールピースギャップ、33…エネルギ制御電極。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Secondary electron detector, 2 ... Objective lens, 3 ... Sample, 4 ...
Secondary electron, 5: Objective lens magnetic pole hole, 6, 31: Cathodoluminescence detecting means, 7: Electron gun, 7a: Field emission cathode, 7b: Electrostatic lens, 8: Electron beam, 9: Condenser lens, 10: Sample Holder, 11 ... sample stage,
Reference Signs List 12: electronic probe, 13: deflection coil, 14: scanning power supply, 15a, 15b: amplifier, 16: video signal selection circuit, 17: cathode ray tube, 18: magnification control circuit, 19: magnification variable circuit, 20: electronic probe Passing hole, 21: extraction electrode, 22: bias voltage, 24: electric field control electrode, 25
... Energy control electrode, 26 ... Electric field control voltage applying means, 2
7, 34: energy control voltage applying means, 28: secondary electron detector, 29: cathodoluminescence detecting means, 29
a: elliptical mirror, 29b: optical fiber, 2
9c: spectrometer, 30: signal amplification circuit, 32: pole piece gap of objective lens, 33: energy control electrode

フロントページの続き (72)発明者 古屋 寿宏 茨城県ひたちなか市大字市毛1040番地 株 式会社日立サイエンスシステムズ内 (72)発明者 宮本 亮一 茨城県ひたちなか市大字市毛1040番地 株 式会社日立サイエンスシステムズ内 (72)発明者 永瀬 昭仁 茨城県ひたちなか市大字市毛1040番地 株 式会社日立サイエンスシステムズ内 (72)発明者 富澤 淳一郎 茨城県ひたちなか市大字市毛1040番地 株 式会社日立サイエンスシステムズ内 (72)発明者 伊東 祐博 茨城県ひたちなか市大字市毛1040番地 株 式会社日立サイエンスシステムズ内Continuing on the front page (72) Inventor Toshihiro Furuya 1040 Ma, Ichiki, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi Science Systems Co., Ltd. (72) Inventor Akihito Nagase 1040 Ichimo, Hitachinaka-shi, Ibaraki Pref.Hitachi Science Systems Co., Ltd. (72) Inventor Junichiro Tomizawa 1040 Ichimo-Ichimo, Hitachinaka-shi Ibaraki Pref. Person Yuhiro Ito 1040 Ichimo, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi Science Systems Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】試料の表面に電子線を収束して照射する電
子線照射手段と、前記電子線の焦点位置を調整する磁気
対物レンズ手段と、前記電子線の照射によって前記試料
表面から発生する2次電子,反射電子などの電子信号を
検出して、前記試料表面の像を表示する電子信号検出表
示手段と、前記電子線の照射によって前記試料表面から
発生する光を検出する手段と、前記検出した光を前記試
料表面のカソードルミネッセンス像として表示する表示
手段と、該光検出手段の電子線通過孔に、試料面に対向
して電圧を印加する手段を有することを特徴とする走査
電子顕微鏡。
An electron beam irradiating means for converging and irradiating an electron beam onto a surface of a sample, a magnetic objective lens means for adjusting a focus position of the electron beam, and an electron beam generated from the surface of the sample by irradiation of the electron beam. Electronic signal detection and display means for detecting an electronic signal such as secondary electrons and reflected electrons and displaying an image of the sample surface; means for detecting light generated from the sample surface by irradiation of the electron beam; A scanning electron microscope comprising: display means for displaying detected light as a cathode luminescence image of the sample surface; and means for applying a voltage to an electron beam passage hole of the light detection means so as to face the sample surface. .
【請求項2】前記光検出手段は、前記磁気対物レンズ手
段の下方に配置されている請求項1に記載の走査電子顕
微鏡。
2. The scanning electron microscope according to claim 1, wherein said light detecting means is disposed below said magnetic objective lens means.
【請求項3】前記光検出手段は、前記磁気対物レンズ手
段のポールピースギャップ内に配置されている請求項1
に記載の走査電子顕微鏡。
3. The light detecting means is disposed in a pole piece gap of the magnetic objective lens means.
The scanning electron microscope according to 1.
【請求項4】試料の表面に電子線を収束して照射する電
子線照射手段と、前記電子線の焦点位置を調整する磁気
対物レンズ手段と、前記電子線の照射によって前記試料
表面から発生する2次電子,反射電子などの電子信号を
検出して、前記試料表面の像を表示する電子信号検出表
示手段と、前記電子線の照射によって前記試料表面から
発生する光を検出する手段と、前記検出した光を前記試
料表面のカソードルミネッセンス像として表示する表示
手段と、該光検出手段の電子線通過孔に、試料面に対向
して電圧を印加する手段とを有し、前記試料面に対向し
て電圧を印加する手段に正のバイアス電圧を印加するこ
とにより、カソードルミネッセンス像観察装置を備えた
走査電子顕微鏡における試料像の分解能および観察倍率
を向上させる方法。
4. An electron beam irradiating means for converging and irradiating an electron beam on a surface of a sample, a magnetic objective lens means for adjusting a focal position of the electron beam, and an electron beam generated from the sample surface by the irradiation of the electron beam. Electronic signal detection and display means for detecting an electronic signal such as secondary electrons and reflected electrons and displaying an image of the sample surface; means for detecting light generated from the sample surface by irradiation of the electron beam; Display means for displaying the detected light as a cathodoluminescence image of the sample surface; and means for applying a voltage to the electron beam passage hole of the light detection means so as to face the sample surface and face the sample surface. To improve the resolution and observation magnification of a sample image in a scanning electron microscope equipped with a cathodoluminescence image observation device by applying a positive bias voltage to a voltage applying means
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