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FE-SEM

ZEISSが選ばれる理由
走査電子顕微鏡(SEM)は、研究・開発・品質管理等の幅広い分野において"最初に利用される 高分解能顕微鏡"です。これはSEM で得られた情報が、次の開発方針を決めると言っても過言で はなく、その情報は非常に重要な役割を果たしています。
しかしながら、これまでのSEM 像は、形状・組成・結晶構造等の情報が混在しており、真の表面 状態を判断することは困難でした。
ZEISS 製SEM は、この難しいとされた"情報の分離"を世界で唯一可能にしたSEM です。 これにより、"早く"・"的確に"表面状態を判断することができ、皆様のお仕事を加速する表面情報 を、いち早く届けることができるようになりました。ZEISS が選ばれる理由はここにあります。
 
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【セラミックス粒子】
左)インレンズ2 次電子像(形状イメージ)
中)インレンズ反射電子像(マテリアルコントラスト)
右)高効率ET 検出器による2 次電子像  
 ( 凹凸感のある形状イメージ)
 ( 加速電圧 1.5kVで観察)
 
<情報の分離が必要な理由>
SEM 像は、凹凸形状、マテリアル、結晶方位、チャージ、汚れなど、サンプルから放出される電子情報からコントラストが得られます。これまでのSEM 像は、これらの電子情報が混在している場合が多く、これではスピードアップを要求される開発現場だけでなく、正しい判断と改善を求められる品質管理現場でも誤った判断をしてしまいかねません。
 
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左)
in-lens SE 像(二次電子)には、暗いコントラストが見られ一見凹んでいるように見えます。
中) EsB 像(反射電子)では、異なる材質によりコントラ ストが得られています。
右) ET-SE 像(二次電子)では、凹凸によるエッジコント ラストが得られています。
加速電圧:1.5kV
   
<GEMINI の構造と特長>
サンプルバイアス不要の低加速電子ビーム

GEMINI カラムでは、ビームブースターと静電式レンズにより、電子線はカラムから照射させる時点で低加速電子ビームとなっています。このため、サンプルにバイアス電圧を印加して、ビームを減速させる必要がありません。
サンプルにバイアスを重畳する方法では、サンプルから反射させる電子が、その電場によりカラム方向に加速され、そのエネルギーを変化させてしまいます。
さらに、エッジ・コントラストが得られる斜め所方向にセットされるチャンバー検出器では電子を検出できません。 そのため、以下の現象により、サンプルバイアス法によって低加速電圧で観察できるサンプルには制限があります。
● サンプルの導電性によって表面の電界分布が変化してしまう
● サンプル表面の形状によって電界分布が変化してしまう
● 二次電子がカラム内に吸い込まれチャンバー検出器が使用できなくなる
● サンプル傾斜時や樹脂包埋サンプルは使用できない
 
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左) GEMINI カラムの方式。静電レンズでビームの減速する。
右) サンプルバイアス方式。
   
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左) GEMINI カラムから照射させる電子ビーム。 二次電子・反射電子は本来反射されるべき方向とエネ ルギーを維持し、各種検出器に到達する。
右) サンプルバイアス方式の照射される電子ビーム。 二次電子・反射電子はバイアスによりレンズ方向に曲 げられ、さらに電子のエネルギーが加速されてしまう。
   
磁場漏れ無し
GEMINI カラムは、カラムの内部で収差の原因をハード的に取り除き、低加速電圧で電子線を絞ることができます。従って、カラムから磁場を放出させてビームを絞る必要がありません。
これにより、磁性材や金属材など磁場の影響を受けるサンプルでも、SEM イメージの歪みがなく、EBSD においても回折パターンに歪みが生じません。

平行性の高いビーム
GEMINI カラムは、クロスオーバーフリー、静電式レンズによる収差の抑制と電子線の減速により、カラムから放出される電子線は、細く絞られ、かつ平行性の高いビームとなります。
これにより、結晶方位に依存する電子線の反射角度のバラツキが抑えられ、チャネリングコントラストやEBSD の回折パターンが明瞭になります。
 
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電界/静電界複合レンズ:
サンプル側に磁場が漏れ ない
 
一般的な磁場レンズ:
サンプル側に強い磁場が漏れ、金属・磁性材表面に影響する
 
  • デモ・受託分析 対応

    分析用高分解能FE-SEM 【MERLIN】
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    分析用高分解能FE-SEM 【MERLIN】
    Carl Zeiss Microscopy GmbH

    MERLINは圧倒的な低加速電圧・高コントラストの機能に加え、さらなる高分解化を実現したFE-SEM です。最大300nA までの大電流オプションも選べ、高分解能観察からEDS、WDS、EBSD 等の分析まで、モード切替を行うことなく実行できます。

  • デモ・受託分析 対応

    電界放出型走査電子顕微鏡 GeminiSEM500
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    電界放出型走査電子顕微鏡 GeminiSEM500
    Carl Zeiss Microscopy GmbH

    GEMINI SEM シリーズは実績のあるGEMINI レンズを進化させたNano-Twin レンズを採用しており、極低加速領域(~ 1kV)での高分解能・高コントラスト化を実現しました。同時に電子の検出効率を最大で20倍改善することで、微小プローブ電流設定時でも高コントラスト・高分解能観察が可能なため、ビームダメージに弱いサンプルにも最適です。また絶縁材料のEDS/EBSD分析に有用な高分解能低真空モードを有しており、様々な用途に対応しています。

  • 電界放出型走査電子顕微鏡 GeminiSEM300
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    電界放出型走査電子顕微鏡 GeminiSEM300
    Carl Zeiss Microscopy GmbH

    GEMINI 300は、GEMMINI 500シリーズと同じNano-Twin レンズを採用しており、極低加速領域(~ 1kV)での高分解能・高コントラスト化を実現すると同時に、Carl Zeiss FE-SEMの特徴の一つであるAsB(低角度反射電子検出器)や、低真空条件下での高分解能イメージングを実現するNano-VPなどが装備可能なマルチ・パーパスFE-SEMです。
    コストパフォーマンスもよく、様々な試料に対応しなければならない分析部門に適しています。

  • 電界放出型走査電子顕微鏡 SIGMA 500
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    電界放出型走査電子顕微鏡 SIGMA 500
    Carl Zeiss Microscopy GmbH

    SIGMA(シグマ)500でも、信号分離を可能するGEMINIレンズを採用しています。前シリーズの上位機種に採用されていたIn-lens DUO(エネルギーを選択型in lens BSE)も搭載可能で、コストを抑えつつも、Carl Zeiss FE-SEMの最大の特徴である画像診断が可能となっています。更に、元素分析を高いスループットで実現するための高立体角EDSポートの設計、14個に上るアクセサリーポート数など、観察だけでなく分析も重要視するユーザに適しています。

  • 電界放出型走査電子顕微鏡 SIGMA 300
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    電界放出型走査電子顕微鏡 SIGMA 300
    Carl Zeiss Microscopy GmbH

    SIGMA(シグマ)300にも、信号分離を可能するGEMINIレンズを採用しておいます。コストパフォーマンスを追及しつつも、FE-SEMに求められる機能を最大限活かす設計がなされております。
    搭載可能な試料の重量も、最大5kgと汎用SEMと同じ程度の試料が搭載できます。前面の扉を開放しても数分で真空引きからビームスタンバイ状態になりますので、汎用SEMよりもより詳細な観察・分析が必要と考えている方に適したシステムです。

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