KR850001390B1 - 2차 전자 검출장치 - Google Patents

2차 전자 검출장치

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Abstract

내용 없음.

Description

2차 전자 검출장치
제 1 도는 종래의 2차 전자 검출장치를 도시한 개략도.
제 2 도 및 제 3 도는 제각기 본 발명의 일실시예 장치를 도시한 개략도.
본 발명은 투과결상형의 전자현미경을 이용하여 2차 전자에 의한 주사 현미경상을 얻는 장치의 개량에 관한 것이다.
최초에 투과결상형 전자 현미경은 전자선 조사시스템을 이용하여 주사 전자 현미경상이 관찰되도록 하는 기능을 갖는 부가 장치를 구비한 것이 많다. 이런 경우에, 시료는 주사상을 관찰할때에도 투과상 관찰때와 같이 대물렌즈 자극편간격중에 삽입되는 것이 보통이다. 이와같은 장치의 한가지 예가 제 1 도에 도시된다. 제 1 도에 있어서, 1은 광축(2)을 따라 전자선이 취출된 전자총이나 이전자선을 집속시키는 집속렌즈로된 전자선 조사시스템을 표시하고 있다. 대물렌즈(3)의 자극편 간격의 거의 중앙에는 시료(4)가 삽입되어 있고, 광축을 따라 시료를 조사하는 전자선은 시료의 전방(잔자총측) 자계에 의하여 집속된다. 시료의 전방자계는 이와같은 최종단 집속렌즈로서의 기능 이외에 대물렌즈위의 자극편상방에 설치된 편향코일(5)과 동시에 시료면상에 있어서의 전자선 조사위치를 2차 원적으로 조사하기 위한 편향작용과, 시료면상으로부터 모든 방향으로 방출되는 2차전자 (6)를 광축의 방향으로 집속시키는 기능을 가진다. 2차전자 검출을 위한 장치는 대물렌즈의 상방에 설치되어 있고, 신틸레이터를 그 선단에 부착한 빛파이프(7)와 그 후단에 배치된 광전자중 배관(8) 등으로 구성된다. 상기 빛파이프 선단의 신틸레이터의 전면에는 도전성박막이 중착되어 있고, 그 주위의 링전극(9)과 같이 직류전원(10)에 의하여 +10kV정도가 인가되어 있고 그 주위에는 접지 전위의 시일드 슬리브(11)가 설치되어 있다.
제 1 도의 장치에 있어서는 시료(4)로부터 발생하는 2차 전자는 수 ev로 부터 수십 ev정도의 비교적 약한 에너지 밖에 가지고 있지 않기 때문에 나선궤도를 그려서 차례로 광축(2)의 방향으로 집속하지만 대물렌즈 자극편을 통과하는 렌즈자계가 그다지 작용하지 않게 되어 다시 광축(2)으로부터 벗어나게 된다. 그러나 대물렌즈의 상방에는 전술한 링전극(9)에 의하여 형성된 전장이 형성되어 2차전자를 신틸레이터의 방향으로향하여 가속하도록 하는 작용을 갖는다. 이와 같이하여 신틸레이터를 조사한 2차 전자가 빛을 발생시키고 이 빛은 파이프(7)를 경유하여 광전자증배관(8)에 의하여 전자 신호로서 취출된다. 한편 시료를 조사하는 전자선의 에너지는 통상 20KeV 이상으로 비교적 강하기 때문에 링전극으로부터 받는 편향작용은 무시할 수있는 정도이다.
그런데 투사 결상시키기 위해서는 시료 조사 전자선의 에너지를 높게하여 시료투과 능력을 높이는 것이바람직하다. 그러나 2차전자를 사용하는 주사상을 얻는데는 높은 에너지가 필요없고 오히려 전자선에 의한 시료파괴를 방지하기 위하여 낮은 에너지의 전자선을 사용하는 편이 바람직한 경우도 있다. 이와같은 경우에는 수 KV로 가속된 전자선이 사용되지만 링전극(9)에 의한 전장의 영향으로 시료조사전자선에 대한 편향작용이 강하게 되는 현상, 또는 대물렌즈 자장의 강도를 약하게 사용하면 2차 전자의 집속작용이 불충분하게되는 현상이 발생되어 양질의 화상을 얻을 수 없게 된다.
본 발명은 상술한 결점을 해결하는 것을 목적으로 하며 이하도면에 의하여 상세히 설명하겠다.
제 2 도는 본 발명의 일 실시예를 표시하는 약도로서 제 1 도와 동일부호를 붙인 것은 동일 구성물을 나타내는 것이다. 제 2 도에 있어서 12로 표시된 얇은 파이프는 저가속의 시료조사 전자선의 편향을 방지하기 위한 것으로서, 파이프형 전극(12)의 외측의 원통형 집속용 전극(13)과 같이 직류전원(14)의 출력이 인가되어 있고 예를들면 +500V정도의 전압이 인가되어 있다. 또한, 파이프형 전극(12)과 집속용 전극(13) 사이의 하방에는 도전성의 그물(15)이 설치되어 있고 파이프(12)와 동일한 전위로 유지되어 있다.
접속용(13)의 일부에 구멍(13a)이 뚫어져 이 부분에 검출장치의 선단이 대향하여 놓여진다. 이것에 의하여 대물렌즈 자장의 강도가 약하게 되어 2차 전자의 집속이 불충분하여도 전기그물(15)이 형성하는 전장에 의하여 2차 전자가 상방으로 모여져 전기링 전극(9)에 의한 가속전장의 영향을 받는 영역까지 도달하여 신틸레이터에 입사된다. 한편 시료조사전자선의 가속전압이 낮은 경우에도 링 전극(9)의 가속전장이 미치는전자선 경로의 주위에는 파이프전극(12)이 설치되어 있기 때문에 전자선의 가속전장에 의한 편향이 방지된다.
이상에서 기술된 바와같이 본 발명에 의하면 저가속 전압의 전자선에 의한 주사상 관찰도 종래와 같은 결점을 수반하지 않고 행할 수 있게 되지만 본 발명은 제 2 도의 실시예 장치에 한정되지 않으며, 제 3 도에 도시한 바와같은 실시예 장치에서도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
제 3 도는 제 2 도와는 다른 광파이프 주변부의 구조를 표시하는 것으로서 편향방지용의 파이프형 전극(16)과 집속용 전극(17)이 광파이프(7)의 시일드 원통(11)과 같게 접지전위로 유지된다. 또 파이프형 전극(16)의 하방에 장치된 절연링(18)과 집속용 전극(17)의 하방에 취부된 절연링(19)의 사이에 그물전극(20)이 설치되어, 그 전위는 직류전원(14)에 의하여 수백볼트 정도로 유지되어 대물렌즈측의 2차 전자를 집속하기 위한 제 2 도의 장치와 같은 효과가 얻어진다. 또 이 실시예에서 검출기는 집속용 전극(17)에 측방부터 삽입되어 고정되어 있다.

Claims (1)

  1. 전자총으로부터 광축(1)을 따라 발생하는 1차 전자선이 대물렌즈(3)의 자극 간극의 거의 중앙에 배치된 시료(4)를 조사하는 주사전자현미경에 조립되어, 대물렌즈(3)로 부터 전자총측으로 떨어져 설치된 가속전극(11)과 신틸레이터(7)와 광전자 중배곤(8)을 구비하고 상기 시료(4)로 부터 발생하는 2차 전자(6)를 검출하기 위한 장치에 있어서, 신틸레이터(7) 근방의 가속전극(9)에 의한 1차 전자선의 편향을 방지하기 위해서 광축(2) 주위에 배치된 제 1 파이프형 전극(12),(16)과 상기 파이프 전극(12) 주위에 설치된 광축(2)에 대하여 거의 대칭인 형상을 갖는 2차 전자 집속용 전극(13),(17)을 설치한 것을 특징으로 하는 2차 전자 검출장치.
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