Электронно-зондовое устройство

Электронно-зондовое устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электроннозондовой технике и может быть использовано для исследования слоистых материалов. Целью изобретения является повышение точности измерений и сокращение времени анализа при определении гетерограниц образца за счет уменьшения ошибок при измерении интенсивности аналитических линий вблизи этих границ. Устройство содержит составной корпус, включающий неподвижную часть и вращающуюся относительно нее вокруг электронно-оптической оси часть. В неподвижной части расположены электронно-оптическая и отклоняющая системы. Во вращающейся части друг против друга установлены два спектрометра. Устройство снабжено электромеханическим преобразователем угла поворота вращающейся части с подвижными .юнтактами потенциометров, а также нульиндикатором, входы которого соединены с выходом генератора развертки и выходами спектрометров. Обеспечивается постоянство совпадения направления сканирования с осью расположения спектрометров. 3 ил. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s Н 01 J 37/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4479685/21 (22) 09.09.89 (46) 30.10.91. Бюл. М 40 (72) Б. Н. Васичев и Ю. С. Смирнов (53) 621.385.833(088.8) (56) Практическая растровая электронная микроскопия / Под ред. Д. Гоулдстейна. M.:

Мир, 1978, с. 30.

Авторское свидетельство СССР

hL 880055444455, кл. Н 01 J 37/20, 1977. (54) ЭЛЕКТРОННО-ЗОНДОВОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к электроннозондовой технике и может быть использовано для исследования слоистых материалов.

Целью изобретения является повышение точности измерений и сокращение времени анализа при определении гетерограниц обИзобретение относится к электроннозондовой технике и может быть использова-. но для исследования слоистых материалов, в том числе полупроводниковых структур и ком пози цион н ых материалов, в ми кроэлектротехнике, металлургии и машиностроении.

Целью изобретения является повышение точности измерений и сокращениЕ времени анализа при определении гетерограниц образца за счет уменьшения ошибок при измерении интенсивности аналитических линий вблизи этих границ.

На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 — схема нуль-индикатора; на фиг. 3—, схема одного из вариантов электромеханического преобразователя (ЭМП) угла поворота.

Электронно-зондовое устройство содержит составной корпус (фиг, 1), включающий неподвижную часть 1 и вращающуюся относительно нее вокруг электронно-опти„„. рЦ„„1688303 А1 разца за счет уменьшения ошибок при измерении интенсивности аналитических линий вблизи этих границ, Устройство содержит составной корпус, включающий неподвижную часть и вращающуюся относительно нее вокруг электронно-оптической оси часть, В неподвижной части расположены электронно-оптическая и отклоняющая системы, Во вращающейся части друг против друга установлены два спектрометра, Устройство снабжено электромеханическим и реобразователем угла поворота вращающейся части с подвижными

„онтактами потенциометров, а также нульиндикатором, входы которого соединены с выходом генератора развертки и выходами спектрометров. Обеспечивается постоянство совпадения направления сканирования с осью расположения спектрометров. 3 ил. ческой оси часть 2. С этой частью взаимодействует соответствующий привод 3. В неподвижной части расположены электронно-оптическая система 4, отклоняющая система 5 и столик 6 объектов. Во вращающейся части 2 друг против друга установлены 0 два спектрометра 7 и 8 рентгеновского или CO катодолюминесцентного излучения. ЭМП 9 (д) имеет передаточный механизм 10 и потен- Q циометры 11 с подвижными контактами. Ге- (Д нератор развертки 12 через потен циометры соединен с выводами отклоняющей системой 5, а также с управляющим входом нульиндикатора 13, первый и второй входы которого соединены с выходами спектрометров 7 и 8.

Схема нуль-индикатора (фиг. 2) включает две ветви, каждая-из которых состоит из последовательно соединенных импульсного усилителя 14(15), одноканального амплитудного анализатора 16(17) и интегратора

1688303

18(19). Выходы интеграторов соединены через сумматор 20 с соответствующими входами электронно-,лучевой трубки (ЭЛТ) 21, отклоняющие пластины которой являются управляющим входом ноль-индикатора и соединены с выходом генератора развертки 12.

ЭМП 9 (фиг. 3) содержит вращающийся элемент 22 передаточного механизма с четырьмя подвижными контактами 23, взаимодейстующими: патенциометрами 24, включенными по мостовой схеме. Входы 25

ЭМП соединены с генератором развертки

12, а его выходы — с отклоняющей системой

5 по соответствующим, каналам отклонения по Х,У координатам.

Устройство работает следующим образом.

На столик 6 обьек гов в неподвижной части 1 корпуса помещают образец для исследования. Электронно-оптическая система 4 формирует электроннь:й пучок и фокусирует

его на образец.

Включают генератор разверток 12, с которого подается напряжение пилообразной формы на ЭМП 9. Здесь происходит перераспределение напряжения. Часть напряжения (тока) с ЭМП подается на отклоняющую систему 5. Последняя отклоняет электронный пучок вдоль оси, проходящей через спектрометры 7,8. При этом направлениесканирования меняется в прецелах 45 . При облучении образца возбуждается рентгеновское излучение. Рентгеновские кванты регистрируются парно-симметричными спектрометрами, на выходе которых появляются импульсы (; частотой следования, прямс- пропорциональной интенсивности рентгеновских квантов.

Эти импульсы поступагот на первый и второй входы нуль-индикатора 13, где они усиливаются, дискриминируются и интегрируются, Сигнал с сумматора 20 поступает на ЭЛТ нуль-интегратора, При этом на один из выходов сумматора 20 сигнал может подаваться со знаком "минус". В это время с помощью привода 3 поворачивают вращающуюся часть 2 корпуса вместе со спектрометрами 7,8, В результате действия ЭМП это приводит к изменению направления сканирования электронного пучка при сохранении направления сканирования вдоль оси, проходящей через спектрометры 7,8. Таким образом обеспечивается постоянство совпадения направления сканирования с осью парно-симметоичных рентгеновских спектрометров.

Если сканирующий электронный пучок пересекает гетерофазную границу на образце, то на экране ЭЛТ 21 нуль-индикатора появляется вместо прямой светящейся ли5

35 нии линия со ступенькой или изломом, что свидетельствует о наличии гетерограницы.

Далее оператор поворачивает вращающую часть корпуса до тех пор, пока нэ экране ЭЛТ 21 наблюдаемая ступенька /излом/ не будет иметь максимального значения по амплитуде. Это свидетельствует о том, что вращающаяся часть установлена в такое положение, когда ось спектрометров 7,8 расположена перпендикулярно гетерогранице.

По расстоянию от центра экрана до ступеньки на прямой линии определяется расстояние до гетерограницы с .четам масштаба увеличения изображения и определения центра отсчета путем изменения направления сканирования на 45, Таким образом, благодаря изменению направления развертки электронного зонда относительно границы неоднородности (граница раздела фаз, границы в слоистых и гетерогенных материалах, полупроводниковых структурах и т.д,) и одновременной регистрации носителей сигналов вторичных явлений, например рентгеновских квантов, парно-симметричными спектрометрами, ось которых должна совпадать с направгением сканирования зонда, и обработки электрических сигналов в логическом блоке повышается точность измерений положения границы раздела. При этом время определения характеристических параметров исследуемого обьекта, например химического состава вблизи границы раздела, сокращается в 3-5 раз.

Формула изобретения

Электронно-зондовое устройство, содержащее составной корпус, выполненный с возможностью вращения одной части относительноо другой вокруг электронно-оптической оси, два расположенных друг против друга спектрометра, установленных во вращающейся части корпуса, электронно-оптическую и отклоняющую систем ы, ра сп ол ожен н ые в другой части корпуса, а также генератор развертки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и сокращения времени анализа, оно снабжено электромеханическим преобразователем угла поворота вращающейся части корпуса, выполненным с подвижными контактами потенциометров, и нуль-индикатором, при этом выходы генератора развертки соединены через потенциометры с выводами отклоняющейся системы и управляющим, входом нуль-индикатора, первый и второй входы которого соединены с выходами спектрометров.

1688303

1688303 то

Фиг. 5

Редактор Т. Орловская

Корректор С.Шевкун„

Заказ 3712 Тираж 308 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производствеíír>-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Импульсы от опектрометра 7

2Вх

Итухьоы от овектрометра 8

Составитель, В. Гаврюшин

Техред M.Mopråíòàë от reHeyaToya развертки Х2