Устройство для анализа поверхности микрообъектов

Устройство для анализа поверхности микрообъектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ 1>703872

К АВТОРСКОМУ СВИДИЙЛЬСТВУ

Союз Советакии

Соцреалистических

Ресаублни (б1) Дополнительное н аат. саид-ау

1 (22) Заявлено 040777.,(21) 2502784/18-25

t (51)М. Кл2 с присоединением заявки №

Н 01 J 37/26

Государственный комитет

СССР по дмам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.12,79. Ьюллетень ¹ 46 (53) УДК 621. 385. .833(088,8) Дата опубликования описании 18, 2,79 (12) Автор изобретения

A.A,Òóïèê

Центральный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт черной метф(ллуфщи им.И.П.Бардина /

4 4 „4, (71) Заявитель ю,. Л

Р (54(УСТРОИСТВО ЛЛЯ ВНЯЛИВй ПОВЕРХНОСТИ lapp>(/ микрооБькктов ®, /

Изобретение относится к области электронно-оптического приборостроения и может быть использовано для анализа поверхности объектов. . Известно. устройство для исследования поверхности микрообъектов (1), содержащее элекЯ онную пушку, сис тему Формирования зонда, отклонявщув систему, энергетический анализатор, детектор электронов и цветной дисплей.

Данное устройство позволяет получить цветное изображение в зависимости от энергии вторичных или прошедших через объект электронов.

Недостатком этого устройства является невозможность получения количественных оценок исследуемого объекта, в частностй, релъефа поверхности, Наиболее близким к изобретению техническим рещением является растровый электронный микроскоп для количественного анализа мироре3 ьефа (2j, содержавший электронную пушку, систему формирования зонда, систему отклонения с генератором разверток, детектор вторичных электронов, уси.литель-формирователь, амплитудный анализатор, регистрирующее устройство, видеоконтрольное устройство а также синхрогенератор.

Д нное устройство позволяет проводить количественный анализ микрорельефа поверхности объекта, но учитывает при этом распределение

Химических Элементов ho исследуемой

1О поверхности, что вносит значительные ошибки при оценке регистрируемого сигнала.

Недостаток известного устройства заключается в том, что оно не позволяет определеять .наличие различных фаз на поверхности объекта по энергетическому спектру вторичных электронов в процессе исследования рельефа этой поверхности, Целью изобретения является расши2О рение функциональных воэможностей за счет проведения анализа энергетических спектров вторичных электронов при исследовании объектов со слож"+M РельеФом.

Цель достигается тем, что предлагаемое устройство дополнительно содержит энергетический анализатор, генератор прямоугольных импульсов, генератор трапепеидального напрял4(твин

703872 детектор первичных электронов, подключенный через усилитель-формирователь к входу амплитудного анализатора, к входу запуска которого подключен один из выходон генератора прямоугольных Импульсов, три других выхода которого подключены соответственно к управляющему электроду электронной пушки, входу генератора разверток и входу генератора трапецеидального напряжения, выход которого подключен к энергетическому анализатору.

На чертеже дана блок-схема описываемого устройства.

Устройство состоит из электронной пушки, системы 2 формирования зонда, отклоняющей системы 3, генератора 4 раэверток, стола 5 для исследуемого объекта 6, энергетического анализатора 7 с отклонжощей системой 8 и щелью gp диафрагмой. 9,детектора 10 вторичных

Электронон, усилителя-формирователя 11, амплитудного анализатора 12, множи— тельного устройства 13,нидеоконтрольного устройства 14,детектора 15 первичных электронов, генератора 16 пря- 25 моугольных импульсов напряжения и генератора 17 трапецеидального напряже ния.

Устройство работает следующим образом. 30

Вся система работает в режиме счета электронов. Работой всего ус- . тройства управляет генератор 16 ,прямоугольных импульсов, одновременно запускающий передним фронтом 35 своего импульса цифровой генератор

4 разверток, генератор 17 трапецеидального.напряжения, причем передним фрбнтом .каждого импульса запускается.только одна сторона и вершина трапецеидального .напряжения, и амплитудный анализатор 12, прИ этом пушка электронного микроскопа отпи-" "рается на время,<равное длительности

"рямоугольного импульса генератора 45

16, который равен длительности одной ступеньки напряжения генератора

4 разверток и длительности каждой из сторон трапецеидального напряже ай," а 79 ительность н;ер1аины" трапецеидального напряжения равна мертвому времени амплитудного анализатора.

Амплитудный анализатор работает в режиме медленногб времени. На выходе множительного устройства 13 получаем энергетический спектр вто- ричных электронов, пронормированный колйчеством электронов первичного пуч-. ка (т.е.энергетический коэфФициент вторичной эмиссии). Изменение суммарного коэффициента вторичной эмиссии 60 будет однозначно характеризовать изменение угла наклона исследуемой поверхности к первичному пучку электронов. Изменение энергетического спектра электронов означает неоднородность понерхности по своему химическому составу.

При анализе химического состава поверхности вторичные электроны раскладываются в энергетическом анализаторе в энергетический спектр,, который отклоняется относительно щелидиафрагмы, и датчиком вторичных электронов регистрируются интенсивности. потоков электронов с характеристическими энергиями, Предлагаемое устройство обеспечивает получение картины распределения энергетического коэффициента вторичной эмиссии на поверхности исследуемого объекта, по которому с высокой точностью можно судить о характере рельефа поверхности при известном ее химическом составе.

Формула изобретения устройство для анализа поверхности микрообьектов; содержащее электронную пушку, систему Формирования зонда, систему отклонения с генератором разверток, детектор вторичных электронов, усилитель-Формирователь, амплитудный анализатор, регистрирующее устройстно и видеоконтрольное устройство, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей за счет ïðîведения анализа энергетических спектров вторичных электронон при исследовании объектов со сложным рельефом, оно дополнительно содержит энергетический анализатор, генератор прямоугольных импульсов, генератор трапецеидального напряжения и детектор первичных электронов, подключенный через усилитель-формирователь к входу амплитудного анализатора, к входу запуска которого подключен один из ныходов генератора проямоугольных импульсов, три других выхода которого подключены соответственно к управ.ляющему электроду электронной пушки, входу генератора разверток и входу генератора трапецеидального напряжения, выход которого подключен к энергетическому анализатору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

-1. Патент Японии 9 49 — 13106, кл,99 С 31, опублик. 1974.

2, Тупик A.A. и Васичен Б.Н, Растровый электронный--микроскоп для количественного анализа микрорельефа Изв.AH СССР, серия физическая, т.41, Р 5, 1977,с.900-903 (прототип), 703872

Составитель В. Вдовин

Редактор Л.Ботанона Техред О.Андрейко Корректор Я.Веселовская

Заказ 7818/45 Тираж 923 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

)1 3035, Москва, X-35, Раушская наб.,д.4/5 и

Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная,4