JPS63224137A - 走査型電子顕微鏡の試料ホルダ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、走査型電子顕微鏡（８ＥＭ）にＳシ。

特に観察像のコントラスト向上に好適な試料ホルダ一部
の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来用いられているサイドエントリ型試料ホルダーは、
特公昭５８−１２７０１に開示され、そのホルダーの基
本的構造を簡略化して第２図に示す。

このホルダーは、試料を対物レンズの中に配置する所謂
インレンズ製の対物レンズで用いられるものである。こ
のホルダーは試料ホルダー１に試料２を取シ付けてその
まま観察するものである。このようなホルダーを用いて
、凹凸の変化がほとんどなく材質のみが変化しているよ
うな試料を観察した場合、材質の変化像を十分なコント
ラストで観察できないという問題があった。

〔発明が解決しようとする問題点」 本発明の目的は、凹凸の変化がほとんどなく材質”のみ
が変化している試料でも十分なコントラストで像観察が
できるための手段を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段」 上記問題点を解決するための原理をまず説明する。一般
に８ＥＭのコントラストは、試料表面の凹凸や材質の変
化により形成６れる。脣に、前者の方が後者に比べてコ
ントラストは非常に強いので、一般には試料の形態を１
！察している。逆に。

凹凸がほとんどなく材質のみが変化しているような試料
を観察すると、十分なコントラストが得られず、微細に
変化している部分は観察できないという問題がある。こ
の原因は、以下の現象によるものである。まず、材質の
違いによるコントラストは、材質表面の仕事関数の差に
よって試料から出てくる二次電子の放出量が異なる事に
よシ生じる。しかし、この仕事関数の差を打ち消すよう
な電界（パッチフィールドと呼ばれている）が試料表面
に自然に生じ、材質の差による二次電子放出量に差がつ
かなくなり、コントラストが生じなくなる。便って、こ
のような試料観察にはこのバッチフィールドを取り除け
ば、十分なコントラストで観察できるようになる。近年
、試料表面に適度の電界を強制的に印加してやればこの
フィールドを取９除けることが分かつてきた。

本発明は、このような点に着目してな速れたものである
。

〔作用〕

従来の試料ホルダーは、第２図から分かるようにパッチ
フィールドを除去する為の電界を試料表面に印加できな
かった。すなわち、試料ホルダー１はアース電位である
ので当然試料２もアース電位となり、またホルダーの周
辺の部材（例えば。

対物レンズの磁路）も一般にアース電位であるので、す
べてが同電位となり、試料の表面に電界を生じさせるこ
とができなかった。この電界を生じさせるには、試料に
電圧を印加できるようにすればよい。ここで欲しいのは
電圧ではなく電界であるので僅かな電圧で強い電界が印
加できるようにすることが１１１Ｌい。その理由は、低
い電圧で動作できるので試料載面上に形成される静電レ
ンズ作用が無視でき、％にインレンズ製では磁界と静電
の重畳による混合収差を生じさせず１分解能に影響を与
えないで用いる事ができるからである。

そのためには、試料の極弐面にアース電極を配置し、試
料に電圧を印加するようにすれば可能となる。

本発明は、このような観点にたって実施され九ものであ
る。

〔実施例〕

以下１本発明の一笑施例ｔ−第１図により説明する。ま
ず、試料ホルダーｌは金属でできているのでこのホルダ
ーと絶縁を取るための絶縁スペーサ４１を介して試料台
５を配置し、この台に試料２を取り付けるようにした。

さらに、試料表面側に薄い絶縁スペーサ４２を介して電
極３がホルダー１に堆９付けられるようになっている。

もちろんこの電極には試料像観察の為の小さな穴が開い
ている。この電極３は当然アース電位であり、試料台５
は真空外よシミ圧７が印加されるが、スペーサ４２が薄
いので弱い電圧で強い電界が印加できる。また、電界は
試料２の極表面にしか存在しないので、静電レンズ作用
がほとんど生じないので。

入射電子線に与える影響も無視できる。

この試料ホルダーにより、試料電圧１０ボルト程度で２
０ポルト／■程度の電界を容易に実現でき、パッチフィ
ールド除去に十分な電界が得られ友。このホルダーを用
いて、たとえば半導体レーザで用いられているような（
１ａＡｓ超格子構造の骨開面をｍｓｔ、たところ、従来
の試料ホルダーでは得られなかつ九高いコントラストが
得られ、十分観察できるようになった。

本実施例ではサイドエントリ聾の試料ホルダーで行った
が１本発明はこれに限ることなく、一般に用いられてい
るタイプの試料ホルダーすべてにおいて実施できること
は言うまでもな−０〔発明の効果〕 以上に述べたごとく１本発明によれば容易に試料面のパ
ッチフィールドを除去することができ。

凹凸によるコントラストではなく材質によるコントラス
トを強調させうる効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一笑施例を示す試料ホルダーの基本断
面図、第２１ｉＡは従来の試料ホルダーの基本断面図で
ある。 ｌ・・・試料ホルダー、２・・・試料、３・・・アース
電極。 ４１．４２・・・絶縁スペーサ、５・・・試料台、６・
・・絶縁パイプ、７・・・印加電圧。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、走査型電子顕微鏡の試料ホルダーにおいて、試料は
   ホルダーと絶縁し、かつ試料の表面近傍に電極を配置せ
   しめてホルダーとともに接地し、試料に電圧を印加せし
   めて試料表面に電界を形成せしめるように構成したこと
   を特徴とした走査型電子顕微鏡の試料ホルダー。 ２、試料ホルダーはサイドエントリ型であることを特徴
   とした第１項記載の走査型電子顕微鏡の試料ホルダー。