Устройство для регистрации неупругоотраженных электронов в растровом электронном микроскопе

5 Изобретение относится к электронной микроскопии и может быть,использовано в приборостроительной промышленности при производстве растровых электронных микроскопов (РЭМ).5Одним из наиболее эффективных методов регистрации неупругоотражен. ных электронов (НОЭ) в РЭМ является метод, использукнций промежуточное преобразование НОЭ в медленные тре- О тичные электроны (ТЭ) и регистрацию ТЭ при помощи детектора истинно вторичных электронов. Соответствующие устройства содержат ту или иную систему электродов для улавливания 15 и/или задерживания различных групп медленных электронов.Целью изобретения является повышение точности анализа при регистрации за счет увеличения отношения О сигнал - шум путем уменьшения влияния фоновых электронов.На чертеже показана схема устройства.1 еНа оптической оси электронного зонда 1 расположена отклоняющая система 2, исследуемый образец 3, апертурная диафрагма 4 и трубчатый экран 5, соединяющий рабочий канал объективной линзы 6 с внутренней полостью полусферической задерживающей сетки 7. На нижней части объективной линзы 6 закреплены секционированная преобразовательная пластина 8 и вытягивающая сетка 9. Вблизи от преобразовательной пластины размещен детектор 10 истинно вторичных электронов. Образец 3 и преобразовательная пластина 8 электрически изолированы от корпуса РЭМ. В режиме регистрации НОЭ на образец 3 подается положительный потенциал относительно корпуса, а на преобразовательную пластину 8 - отрицательный. При регистрации истинно вторичных электро- ф 5 нов полярность потенциалов на образце 3 и преобразовательной пластине 8 изменяется на обратную.Устройство работает следующим образом.Электронный зонд 1, управляемый отклоняющей системой 2, взаимодействует с заданной точкой поверхности образца 3. Образованные в результате взаимодействия НОЭ попадают на 55 преобразоьательную пластину 8, где образуют ТЭ, вытягиваемые сеткой 9 и улавливаемые детектором 10. Генерируемые объектом истинно вторичные электроны задерживаются задерживающей сеткой 7. Фоновые электроны, образованные зондом 1 на апертурной диафрагме 4 и в канале объективной линзы 6, попадают в задерживающее поле между сеткой 7 и образцом 3 и также задерживаются. Образец 3 может перемещаться относительно задерживающей сетки 7, поэтому любой его участок можно подвести в область сканирования электронного пучка. Поэтому неосвещенные пучком участки на образце отсутствуют.П р и м е р. Секционированная пре. образовательная пластина состоит из трех концентрических колец с внешним диаметром 40, 65 и 90 мм, выполненных подобно токоведущим дорожкам печатной платы из фольгированного стек" лотекстолитаКольца покрыты окисью магния для увеличения коэффициента вторичной эмиссии.Задерживающая и вытягивающая сетки изготовлены из стандартной стальной сетки с площадью ячейки 1 мм и Фпрозрачностью около 603, Задерживающая сетка в виде полусферы радиусом 12 мм закреплена посредством пайки на экране в виде трубки с внутренним диаметром 4 мм, внешним диаметром 5,5 м и длиной 15 мм. В сетке имеется отверстие, равное внутреннему диаметру трубки. Трубка установлена в канале объективной линзы поплотной посадке.Измерения проводились при энергии зонда 10 кэВ, токе зонда 10 А и ширине полосы пропускания тракта регистрации сигнала 1 О Гц. На образец подавался положительный потенциал 50 В относительно корпуса РЭМ, а на все секции преобразовательной пластины в . отрицательный потенциал -70 В. Цифровым вольтметром типа В 2-23 измерялся сигнал на выходе детектора истинно вторичных электронов при сканировании электронного пучка по линии поперек узкой границы между алюминием и кремнием.Теоретическое значение контраста для такого объекта, рассчитываемое как ф)О 1 н 100 Паагде 0 ,П ; в максимальн и минимальное значения сигЗаказ 5674/52 Тираж 643 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 3 12658нала на выходе детектора,составляет 6,77.Для известного устройства сигнал на А 1 бып равен 26 мВ, на Бд 27,1 мВ, а для предлагаемого устройства - соответственно 16 мВ и17, 1 мВ. Поскольку уменьшение регистрируемого значения сигнала обусловлено задерживанием фоновых элек тронов, следовательно, сигнал фоновых электронов на выходе детектора для известного устройства равен 10 мВ. Из сравнения значений контраста можно получить,что улучшение от ношения сигнал - шум составляет 263. Формула изобретенияУстройство для регистрации неупругоотраженных электронов в растровом электронном микроскопе, включающее последовательно расположенные вдоль оптической оси объективную линзу с рабочим каналом, секционированную преобразовательную пластину, выполненную из материала с повышенным коэффициентом вторичнойэмиссии, вытягивающую сетку, задерживающую сетку, выполненную в видеполусферы, а также детектор вторичных электронов, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения точности анализа при регистрации за счет увеличения отношениясигнал - шум, оно снабжено сооснымс оптической осью трубчатым экраном,соединяющим рабочий канал объективной линзы с внутренней полостью задерживающей сетки.