JP2000285845A - 電子顕微鏡調整法 - Google Patents
電子顕微鏡調整法Info
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- JP2000285845A JP2000285845A JP11095601A JP9560199A JP2000285845A JP 2000285845 A JP2000285845 A JP 2000285845A JP 11095601 A JP11095601 A JP 11095601A JP 9560199 A JP9560199 A JP 9560199A JP 2000285845 A JP2000285845 A JP 2000285845A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スペクトロメータの機械的位置や投影レンズ
の調整を効率よく行えるようにする。 【解決手段】 入射ビームの光軸と出射ビームの光軸が
一直線上になるようにして結像レンズ系の中間にエネル
ギーフィルタ１を挿入しスリットと投影レンズを通して
試料の観察像を投影する電子顕微鏡において、所定の振
幅と周波数のウォブラ信号を発生させるウォブラ回路４
を備え、ウォブラ信号によりスペクトロメータ励磁電流
を増減させたときの像ずれやフォーカスずれに基づきス
ペクトロメータの機械的位置及び投影レンズの調整を行
う。ウォブラ回路４は、エネルギーフィルタ１のマグネ
ットの電子回転半径に反比例する振幅のウォブラ信号を
発生させ、また、振幅と周波数を変更可能にし、機械的
位置及び投影レンズの調整に応じて振幅を変え、磁場の
遅れに応じて周波数を変える。
の調整を効率よく行えるようにする。 【解決手段】 入射ビームの光軸と出射ビームの光軸が
一直線上になるようにして結像レンズ系の中間にエネル
ギーフィルタ１を挿入しスリットと投影レンズを通して
試料の観察像を投影する電子顕微鏡において、所定の振
幅と周波数のウォブラ信号を発生させるウォブラ回路４
を備え、ウォブラ信号によりスペクトロメータ励磁電流
を増減させたときの像ずれやフォーカスずれに基づきス
ペクトロメータの機械的位置及び投影レンズの調整を行
う。ウォブラ回路４は、エネルギーフィルタ１のマグネ
ットの電子回転半径に反比例する振幅のウォブラ信号を
発生させ、また、振幅と周波数を変更可能にし、機械的
位置及び投影レンズの調整に応じて振幅を変え、磁場の
遅れに応じて周波数を変える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入射ビームの光軸
と出射ビームの光軸が一直線上になるようにして結像レ
ンズ系の中間にエネルギーフィルタを挿入しスリットと
投影レンズを通して試料の観察像を投影する電子顕微鏡
の調整法に関する。
と出射ビームの光軸が一直線上になるようにして結像レ
ンズ系の中間にエネルギーフィルタを挿入しスリットと
投影レンズを通して試料の観察像を投影する電子顕微鏡
の調整法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は電子光学系にエネルギーフィルタ
を組み込んだ電子顕微鏡の構成例を示す図である。電子
光学系にエネルギーフィルタを組み込んだ電子顕微鏡で
は、図４に示すように電子銃１１で発生した電子ビーム
をコンデンサレンズ１２、対物レンズ１３を通して試料
１４に照射し、中間レンズ１５、入力絞り１６、エネル
ギーフィルタ１７、スリット１８、投影レンズ１９を通
して蛍光板２０に試料の観察像を投影している。このエ
ネルギーフィルタは、Ω字状の軌道に配置した４つのマ
グネットＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４（電子回転半径Ｒ１、
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４）に連続してビームを通すことによっ
て入射ビームと出射ビームとが１本の光軸と一致させ、
エネルギー分析を行うようにしたものである。
を組み込んだ電子顕微鏡の構成例を示す図である。電子
光学系にエネルギーフィルタを組み込んだ電子顕微鏡で
は、図４に示すように電子銃１１で発生した電子ビーム
をコンデンサレンズ１２、対物レンズ１３を通して試料
１４に照射し、中間レンズ１５、入力絞り１６、エネル
ギーフィルタ１７、スリット１８、投影レンズ１９を通
して蛍光板２０に試料の観察像を投影している。このエ
ネルギーフィルタは、Ω字状の軌道に配置した４つのマ
グネットＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４（電子回転半径Ｒ１、
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４）に連続してビームを通すことによっ
て入射ビームと出射ビームとが１本の光軸と一致させ、
エネルギー分析を行うようにしたものである。
【０００３】このようにエネルギーフィルタを透過電子
顕微鏡の結像レンズ系の中間あるいは後方に挿入した装
置は、電子線エネルギー分光結像法（ＥＳＩ）のための
装置として近年盛んに用いられるようになった。オメガ
型エネルギーフィルタの装置では、入射ビームの光軸と
出射ビームの光軸とが一直線上にあるため、結像レンズ
系の中間に挿入して用いられ、インカラム型のＥＳＩ装
置と呼ばれている。エネルギー分散は、フィルタ通過
後、スリット上にフォーカスする軌道で生じさせ、分散
したビームの一部を残してほかのエネルギーのビームを
切り捨てるのが、スリットの役割である。
顕微鏡の結像レンズ系の中間あるいは後方に挿入した装
置は、電子線エネルギー分光結像法（ＥＳＩ）のための
装置として近年盛んに用いられるようになった。オメガ
型エネルギーフィルタの装置では、入射ビームの光軸と
出射ビームの光軸とが一直線上にあるため、結像レンズ
系の中間に挿入して用いられ、インカラム型のＥＳＩ装
置と呼ばれている。エネルギー分散は、フィルタ通過
後、スリット上にフォーカスする軌道で生じさせ、分散
したビームの一部を残してほかのエネルギーのビームを
切り捨てるのが、スリットの役割である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】エネルギーフィルタ
は、電子のエネルギーを選別して像を観察するものであ
り、像のフォーカス合わせがうまくできないと、像ぼけ
や像のにじみが生じるのでフォーカス合わせが重要とな
る。このフォーカス合わせでは、エネルギーフィルタに
おいてスペクトロメータ励磁電流を増減させ、スペクト
ロメータの機械的位置や投影レンズの調整を行い、像ず
れやフォーカスずれが小さくなる点を探すことにより行
う。
は、電子のエネルギーを選別して像を観察するものであ
り、像のフォーカス合わせがうまくできないと、像ぼけ
や像のにじみが生じるのでフォーカス合わせが重要とな
る。このフォーカス合わせでは、エネルギーフィルタに
おいてスペクトロメータ励磁電流を増減させ、スペクト
ロメータの機械的位置や投影レンズの調整を行い、像ず
れやフォーカスずれが小さくなる点を探すことにより行
う。
【０００５】従来のフォーカス合わせは、手動でスペク
トロメータ励磁電流を増減させ、例えばまず電流を増や
したときの像を記憶し、次に電流を減らしたときの像を
観察して、これらから像ずれやフォーカスずれを確認
し、スペクトロメータの機械的位置や投影レンズの調整
を行っている。そのため、実際には、スペクトロメータ
励磁電流の増減と機械的位置や投影レンズの調整が繰り
返し何回も必要になり、その都度手動でスペクトロメー
タ励磁電流の加減操作を行うため調整作業の効率が悪い
という問題がある。
トロメータ励磁電流を増減させ、例えばまず電流を増や
したときの像を記憶し、次に電流を減らしたときの像を
観察して、これらから像ずれやフォーカスずれを確認
し、スペクトロメータの機械的位置や投影レンズの調整
を行っている。そのため、実際には、スペクトロメータ
励磁電流の増減と機械的位置や投影レンズの調整が繰り
返し何回も必要になり、その都度手動でスペクトロメー
タ励磁電流の加減操作を行うため調整作業の効率が悪い
という問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するものであって、スペクトロメータの機械的位置や
投影レンズの調整を効率よく行えるようにするものであ
る。
決するものであって、スペクトロメータの機械的位置や
投影レンズの調整を効率よく行えるようにするものであ
る。
【０００７】そのために本発明は、入射ビームの光軸と
出射ビームの光軸が一直線上になるようにして結像レン
ズ系の中間にエネルギーフィルタを挿入しスリットと投
影レンズを通して試料の観察像を投影する電子顕微鏡に
おいて、所定の振幅と周波数のウォブラ信号を発生させ
るウォブラ回路を備え、前記ウォブラ信号によりスペク
トロメータ励磁電流を増減させたときの像ずれやフォー
カスずれに基づきスペクトロメータの機械的位置及び投
影レンズの調整を行うことを特徴とし、前記ウォブラ回
路は、エネルギーフィルタのマグネットの電子回転半径
に反比例する振幅のウォブラ信号を発生させるものであ
り、振幅と周波数を変更可能にし、機械的位置及び投影
レンズの調整に応じて振幅を変え、磁場の遅れに応じて
周波数を変えることを特徴とするものである。
出射ビームの光軸が一直線上になるようにして結像レン
ズ系の中間にエネルギーフィルタを挿入しスリットと投
影レンズを通して試料の観察像を投影する電子顕微鏡に
おいて、所定の振幅と周波数のウォブラ信号を発生させ
るウォブラ回路を備え、前記ウォブラ信号によりスペク
トロメータ励磁電流を増減させたときの像ずれやフォー
カスずれに基づきスペクトロメータの機械的位置及び投
影レンズの調整を行うことを特徴とし、前記ウォブラ回
路は、エネルギーフィルタのマグネットの電子回転半径
に反比例する振幅のウォブラ信号を発生させるものであ
り、振幅と周波数を変更可能にし、機械的位置及び投影
レンズの調整に応じて振幅を変え、磁場の遅れに応じて
周波数を変えることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る電子顕微鏡
の実施の形態を説明するための図、図２はウォブラ信号
を説明するための図、図３はウォブラ信号により観察さ
れるビームの動きを説明するための図である。図中、１
はエネルギーフィルタ、２、３は電源、４はウォブラ回
路、５は振幅設定部、６は周波数設定部、７はタイミン
グ設定部、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４はマグネット、
ｒ1 、ｒ2 は電子回転半径を示す。
を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る電子顕微鏡
の実施の形態を説明するための図、図２はウォブラ信号
を説明するための図、図３はウォブラ信号により観察さ
れるビームの動きを説明するための図である。図中、１
はエネルギーフィルタ、２、３は電源、４はウォブラ回
路、５は振幅設定部、６は周波数設定部、７はタイミン
グ設定部、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４はマグネット、
ｒ1 、ｒ2 は電子回転半径を示す。
【０００９】図１において、エネルギーフィルタ１は、
Ω字状の軌道に配置した４つのマグネットＭ１、Ｍ２、
Ｍ３、Ｍ４（電子回転半径ｒ1 、ｒ2 ）に連続して電子
ビームを通すことによって入射ビームの光軸と出射ビー
ムの光軸とが一直線上になるようにしてエネルギー分析
を行うものである。電源２は、電子回転半径ｒ1 のマグ
ネットＭ１、Ｍ４にスペクトロメータ励磁電流を供給
し、電源３は、電子回転半径ｒ2 のマグネットＭ２、Ｍ
３にスペクトロメータ励磁電流を供給するものである。
ウォブラ回路４は、振幅設定部５、周波数設定部６、タ
イミング設定部７を有し、図２に示すような所定の振幅
と周波数のウォブラ信号ｉ1 、ｉ2 を発生させるもので
あり、フォーカス合わせとして、スペクトロメータの機
械的位置及び投影レンズの調整を行う際に、電源２、３
より供給するスペクトロメータ励磁電流ｉ1 、ｉ2 をウ
ォブラ信号により制御する。
Ω字状の軌道に配置した４つのマグネットＭ１、Ｍ２、
Ｍ３、Ｍ４（電子回転半径ｒ1 、ｒ2 ）に連続して電子
ビームを通すことによって入射ビームの光軸と出射ビー
ムの光軸とが一直線上になるようにしてエネルギー分析
を行うものである。電源２は、電子回転半径ｒ1 のマグ
ネットＭ１、Ｍ４にスペクトロメータ励磁電流を供給
し、電源３は、電子回転半径ｒ2 のマグネットＭ２、Ｍ
３にスペクトロメータ励磁電流を供給するものである。
ウォブラ回路４は、振幅設定部５、周波数設定部６、タ
イミング設定部７を有し、図２に示すような所定の振幅
と周波数のウォブラ信号ｉ1 、ｉ2 を発生させるもので
あり、フォーカス合わせとして、スペクトロメータの機
械的位置及び投影レンズの調整を行う際に、電源２、３
より供給するスペクトロメータ励磁電流ｉ1 、ｉ2 をウ
ォブラ信号により制御する。
【００１０】ウォブラ回路４において振幅設定部５は、
ウォブラ信号ｉ1 、ｉ2 の振幅をマグネットＭ１、Ｍ
２、Ｍ３、Ｍ４の電子回転半径ｒ1 、ｒ2 に反比例す
る、ｉ1／ｉ2 ＝ｒ2 ／ｒ1 の関係式にしたがって設定
し、機械的位置及び投影レンズの調整に応じて振幅を変
えるものである。例えばスペクトロメータ励磁電流を探
査する場合にはウォブラ信号ｉ1 、ｉ2 の振幅を大きく
する。これは、ビームが観察画面から大きく外れている
場合に、ウォブラ信号ｉ1 、ｉ2 の振幅を小さくする
と、探査できないからである。また、スペクトロメータ
励磁電流を探査した後、ビーム中心を画面中心にしてス
ペクトロメータの機械的位置を調整する場合にはウォブ
ラ信号ｉ1 、ｉ2 の振幅を自由設定とする。この場合に
は、図３に示すようにウォブラ信号ｉ1 、ｉ2 の振幅に
応じてビームが曲線を描いて振れるので、この振れがな
くなるようにスペクトロメータの機械的位置の調整を行
う。そして、投影レンズの調整の場合にはウォブラ信号
ｉ1 、ｉ2 の振幅を小さくし、理想的には、励磁電流を
いくら動かしてもビームが動かないようになるまで調整
を行う。
ウォブラ信号ｉ1 、ｉ2 の振幅をマグネットＭ１、Ｍ
２、Ｍ３、Ｍ４の電子回転半径ｒ1 、ｒ2 に反比例す
る、ｉ1／ｉ2 ＝ｒ2 ／ｒ1 の関係式にしたがって設定
し、機械的位置及び投影レンズの調整に応じて振幅を変
えるものである。例えばスペクトロメータ励磁電流を探
査する場合にはウォブラ信号ｉ1 、ｉ2 の振幅を大きく
する。これは、ビームが観察画面から大きく外れている
場合に、ウォブラ信号ｉ1 、ｉ2 の振幅を小さくする
と、探査できないからである。また、スペクトロメータ
励磁電流を探査した後、ビーム中心を画面中心にしてス
ペクトロメータの機械的位置を調整する場合にはウォブ
ラ信号ｉ1 、ｉ2 の振幅を自由設定とする。この場合に
は、図３に示すようにウォブラ信号ｉ1 、ｉ2 の振幅に
応じてビームが曲線を描いて振れるので、この振れがな
くなるようにスペクトロメータの機械的位置の調整を行
う。そして、投影レンズの調整の場合にはウォブラ信号
ｉ1 、ｉ2 の振幅を小さくし、理想的には、励磁電流を
いくら動かしてもビームが動かないようになるまで調整
を行う。
【００１１】また、ウォブラ回路４において周波数設定
部６は、磁場の遅れに応じて周波数を変えるものであ
る。すなわち、マグネットＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４によ
り発生される磁場は、電流の増減よりも時間的に遅れが
存在するので、ウォブラ信号ｉ 1 、ｉ2 の周波数を必要
に応じて変更できるようにする。
部６は、磁場の遅れに応じて周波数を変えるものであ
る。すなわち、マグネットＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４によ
り発生される磁場は、電流の増減よりも時間的に遅れが
存在するので、ウォブラ信号ｉ 1 、ｉ2 の周波数を必要
に応じて変更できるようにする。
【００１２】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上
記実施の形態では、オメガ型エネルギーフィルタにおけ
るスペクトロメータを示したが、アルファ型エネルギー
フィルタその他のエネルギーフィルタについても同様に
適用可能である。
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上
記実施の形態では、オメガ型エネルギーフィルタにおけ
るスペクトロメータを示したが、アルファ型エネルギー
フィルタその他のエネルギーフィルタについても同様に
適用可能である。
【００１３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、所定の振幅と周波数のウォブラ信号を発生さ
せるウォブラ回路を備え、ウォブラ信号によりスペクト
ロメータ励磁電流を増減させたときの像ずれやフォーカ
スずれに基づきスペクトロメータの機械的位置及び投影
レンズの調整を行うので、調整が効率よく行え、調整不
良も発見しやすくなる。また、ウォブラ回路は、エネル
ギーフィルタのマグネットの電子回転半径に反比例する
振幅のウォブラ信号を発生させるので、複数のマグネッ
トで構成されている場合、それらの電流を調和して変化
させることができ、電子エネルギー毎の電子軌道ずれが
確認できるようになる。さらに、振幅と周波数を変更可
能にし、機械的位置及び投影レンズの調整に応じて振幅
を変えるので、調整等の目的毎に最適ウォブラ条件を選
択でき、磁場の遅れに応じて周波数を変えるので、磁場
発生の遅れをカバーすることができる。
によれば、所定の振幅と周波数のウォブラ信号を発生さ
せるウォブラ回路を備え、ウォブラ信号によりスペクト
ロメータ励磁電流を増減させたときの像ずれやフォーカ
スずれに基づきスペクトロメータの機械的位置及び投影
レンズの調整を行うので、調整が効率よく行え、調整不
良も発見しやすくなる。また、ウォブラ回路は、エネル
ギーフィルタのマグネットの電子回転半径に反比例する
振幅のウォブラ信号を発生させるので、複数のマグネッ
トで構成されている場合、それらの電流を調和して変化
させることができ、電子エネルギー毎の電子軌道ずれが
確認できるようになる。さらに、振幅と周波数を変更可
能にし、機械的位置及び投影レンズの調整に応じて振幅
を変えるので、調整等の目的毎に最適ウォブラ条件を選
択でき、磁場の遅れに応じて周波数を変えるので、磁場
発生の遅れをカバーすることができる。
【図１】 本発明に係る電子顕微鏡の実施の形態を説明
するための図である。
するための図である。
【図２】 ウォブラ信号を説明するための図である。
【図３】 ウォブラ信号により観察されるビームの動き
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図４】 電子光学系にエネルギーフィルタを組み込ん
だ電子顕微鏡の構成例を示す図である。
だ電子顕微鏡の構成例を示す図である。
１…エネルギーフィルタ、２、３…電源、４…ウォブラ
回路、５…振幅設定部、６…周波数設定部、７…タイミ
ング設定部、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４…マグネット、ｒ
1 、ｒ2 …電子回転半径
回路、５…振幅設定部、６…周波数設定部、７…タイミ
ング設定部、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４…マグネット、ｒ
1 、ｒ2 …電子回転半径
Claims (3)
- 【請求項１】 入射ビームの光軸と出射ビームの光軸が
一直線上になるようにして結像レンズ系の中間にエネル
ギーフィルタを挿入しスリットと投影レンズを通して試
料の観察像を投影する電子顕微鏡において、所定の振幅
と周波数のウォブラ信号を発生させるウォブラ回路を備
え、前記ウォブラ信号によりスペクトロメータ励磁電流
を増減させたときの像ずれやフォーカスずれに基づきス
ペクトロメータの機械的位置及び投影レンズの調整を行
うことを特徴とする電子顕微鏡調整法。 - 【請求項２】 前記ウォブラ回路は、エネルギーフィル
タのマグネットの電子回転半径に反比例する振幅のウォ
ブラ信号を発生させるものであることを特徴とする請求
項１記載の電子顕微鏡調整法。 - 【請求項３】 前記ウォブラ回路は、振幅と周波数を変
更可能にし、機械的位置及び投影レンズの調整に応じて
振幅を変え、磁場の遅れに応じて周波数を変えることを
特徴とする請求項１記載の電子顕微鏡調整法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11095601A JP2000285845A (ja) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | 電子顕微鏡調整法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11095601A JP2000285845A (ja) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | 電子顕微鏡調整法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000285845A true JP2000285845A (ja) | 2000-10-13 |
Family
ID=14142084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11095601A Withdrawn JP2000285845A (ja) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | 電子顕微鏡調整法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000285845A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2020674A2 (en) | 2007-07-31 | 2009-02-04 | Hitachi High-Technologies Corporation | Electron microscope with electron spectrometer |
| WO2023199506A1 (ja) * | 2022-04-15 | 2023-10-19 | 株式会社日立ハイテク | 荷電粒子ビームシステム |
| WO2026061053A1 (zh) * | 2024-09-23 | 2026-03-26 | 季华恒一(佛山)半导体科技有限公司 | 一种聚焦束流自动调整系统、方法及离子注入机 |
-
1999
- 1999-04-02 JP JP11095601A patent/JP2000285845A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2020674A2 (en) | 2007-07-31 | 2009-02-04 | Hitachi High-Technologies Corporation | Electron microscope with electron spectrometer |
| US7888641B2 (en) | 2007-07-31 | 2011-02-15 | Hitachi High-Technologies Corporation | Electron microscope with electron spectrometer |
| US8344320B2 (en) | 2007-07-31 | 2013-01-01 | Hitachi High-Technologies Corporation | Electron microscope with electron spectrometer |
| WO2023199506A1 (ja) * | 2022-04-15 | 2023-10-19 | 株式会社日立ハイテク | 荷電粒子ビームシステム |
| JPWO2023199506A1 (ja) * | 2022-04-15 | 2023-10-19 | ||
| JP7698796B2 (ja) | 2022-04-15 | 2025-06-25 | 株式会社日立ハイテク | 荷電粒子ビームシステム |
| WO2026061053A1 (zh) * | 2024-09-23 | 2026-03-26 | 季华恒一(佛山)半导体科技有限公司 | 一种聚焦束流自动调整系统、方法及离子注入机 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060606 |