JPH07105209B2 - 電子顕微鏡 - Google Patents
電子顕微鏡Info
- Publication number
- JPH07105209B2 JPH07105209B2 JP63106195A JP10619588A JPH07105209B2 JP H07105209 B2 JPH07105209 B2 JP H07105209B2 JP 63106195 A JP63106195 A JP 63106195A JP 10619588 A JP10619588 A JP 10619588A JP H07105209 B2 JPH07105209 B2 JP H07105209B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- sample
- electron
- incident angle
- focusing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/21—Means for adjusting the focus
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/261—Details
- H01J37/265—Controlling the tube; circuit arrangements adapted to a particular application not otherwise provided, e.g. bright-field-dark-field illumination
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子顕微鏡に係り、特に焦点合せ時の観察像の
コントラストを良くして、該焦点合せを容易にした電子
顕微鏡に関する。
コントラストを良くして、該焦点合せを容易にした電子
顕微鏡に関する。
（従来の技術） 第３図は、従来技術の電子顕微鏡の部分断面図である。
同図において、試料２内を電子線１が通過すると、該電
子線１は、試料２を構成する原子と電子との相互作用に
よって透過メイン電子６、回折散乱電子５、非弾性散乱
電子７の３つに分かれる。
子線１は、試料２を構成する原子と電子との相互作用に
よって透過メイン電子６、回折散乱電子５、非弾性散乱
電子７の３つに分かれる。
これらの電子は、その後対物ポールピース10によって形
成される対物レンズの主表面３において屈折され、その
結果、前記回折散乱電子５のみが対物アパーチャ４によ
って遮断される。したがって、このような従来技術にお
いて得られる観察像は非弾性散乱電子７と透過メイン電
子６とを結像させて得られる明視野像であり、取り除か
れた回折散乱電子５の分だけコントラストが生じる。
成される対物レンズの主表面３において屈折され、その
結果、前記回折散乱電子５のみが対物アパーチャ４によ
って遮断される。したがって、このような従来技術にお
いて得られる観察像は非弾性散乱電子７と透過メイン電
子６とを結像させて得られる明視野像であり、取り除か
れた回折散乱電子５の分だけコントラストが生じる。
又、該明視野像における焦点合せは、電子線１を試料上
の一点を軸として一方向に震動させるワブラー運動によ
って像のボケを大きく見せながら行なわれていた。
の一点を軸として一方向に震動させるワブラー運動によ
って像のボケを大きく見せながら行なわれていた。
（発明が解決しようとする課題） 上記した従来技術では、焦点合せ時の観察像が明視野像
であるため、特に、コントラストの低い試料を観察する
場合の焦点合せには、オペレータに相当を熟練度を要求
する。
であるため、特に、コントラストの低い試料を観察する
場合の焦点合せには、オペレータに相当を熟練度を要求
する。
また、明視野像を得るためには、対物アパーチャの穴径
が、透過メイン電子と非弾性散乱電子とを透過させるこ
とができるだけの大きさでなければならないため操作性
が良くなかった。
が、透過メイン電子と非弾性散乱電子とを透過させるこ
とができるだけの大きさでなければならないため操作性
が良くなかった。
本発明の目的は、観察像のコントラストを向上させるこ
とによって焦点合せを容易にした電子顕微鏡を提供する
ことにある。
とによって焦点合せを容易にした電子顕微鏡を提供する
ことにある。
（課題を解決するための手段） 上記した問題点を解決するために、本発明は、電子線の
試料への入射角度を制御することによって透過メイン電
子を対物アパーチャで遮断し、実質上、回折散乱電子の
みで結像される暗視野像を用いて焦点合せを行うように
した点に特徴がある。
試料への入射角度を制御することによって透過メイン電
子を対物アパーチャで遮断し、実質上、回折散乱電子の
みで結像される暗視野像を用いて焦点合せを行うように
した点に特徴がある。
（作用） 第４図はコントラストの発生原因を説明するための図で
あり、縦軸は試料に照射される電子線の電子流密度、横
軸は試料上での電子線の照射位置を表している。
あり、縦軸は試料に照射される電子線の電子流密度、横
軸は試料上での電子線の照射位置を表している。
前記したように、従来技術において得られる観察像は明
視野像であり、取り除かれた回折散乱電子の分だけコン
トラストが生じる。一般的に、透過メイン電子と回折散
乱電子との電子流密度の和をI1、透過メイン電子だけの
電子流密度をI2とすると、コントラストＣは以下のよう
に表される。
視野像であり、取り除かれた回折散乱電子の分だけコン
トラストが生じる。一般的に、透過メイン電子と回折散
乱電子との電子流密度の和をI1、透過メイン電子だけの
電子流密度をI2とすると、コントラストＣは以下のよう
に表される。
Ｃ＝（I1−I2）／｛（I1＋I2）/2｝ ・・・（１） したがって、上記したように暗視野像だけを用いて視野
像を結像すると、前記透過メイン電子による電子流密度
I2が０となるので、像の明るさは暗くなるもののコント
ラストＣは向上する。
像を結像すると、前記透過メイン電子による電子流密度
I2が０となるので、像の明るさは暗くなるもののコント
ラストＣは向上する。
なお、この回折散乱電子の電子流密度は試料を構成する
物質（原子番号）や試料の厚みに大きく左右されるが、
通常、暗視野像による観察像は明視野像のそれに比較し
てコントラストが高いために鮮明である。したがって、
該暗視野像を用いれば焦点合せを正確かつ簡単に行うこ
とができるようになる。
物質（原子番号）や試料の厚みに大きく左右されるが、
通常、暗視野像による観察像は明視野像のそれに比較し
てコントラストが高いために鮮明である。したがって、
該暗視野像を用いれば焦点合せを正確かつ簡単に行うこ
とができるようになる。
しかも、本発明によれば電子線をワブラー運動させるこ
とによって焦点合せ時の像のぼけを大きくするので、焦
点合せをさらに正確かつ容易に行うことができるように
なる。
とによって焦点合せ時の像のぼけを大きくするので、焦
点合せをさらに正確かつ容易に行うことができるように
なる。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図を用いて詳細に説明する。
第１図は、本発明の基本概念を説明するための電子顕微
鏡の部分断面図であり、第３図と同一の符号は同一また
は同等部分を表している。
鏡の部分断面図であり、第３図と同一の符号は同一また
は同等部分を表している。
同図において、開口角２αは試料２より対物アパーチャ
４の穴を見込む角度であり、対物アパーチャ穴径と対物
レンズの収束度とによって決まる。そして、該開口角２
αよりも小さい角度で散乱した電子線は結像に寄与し、
それ以外の電子線は対物アパーチャ４によって遮断され
る。
４の穴を見込む角度であり、対物アパーチャ穴径と対物
レンズの収束度とによって決まる。そして、該開口角２
αよりも小さい角度で散乱した電子線は結像に寄与し、
それ以外の電子線は対物アパーチャ４によって遮断され
る。
本実施例においては、試料２に照射する電子線１の入射
角θを開口角２αの1/2よりも大きくし、透過メイン電
子６が対物アパーチャ４によって遮断され、実質上、回
折散乱電子５だけが対物アパーチャ４を透過するように
する。
角θを開口角２αの1/2よりも大きくし、透過メイン電
子６が対物アパーチャ４によって遮断され、実質上、回
折散乱電子５だけが対物アパーチャ４を透過するように
する。
すなわち、本実施例では焦点合せ時の観察像が、実質
上、回折散乱電子５によって結像される暗視野像である
ために、該観察像のコントラストが高く、焦点合せを正
確かつ容易に行うことができるようになる。
上、回折散乱電子５によって結像される暗視野像である
ために、該観察像のコントラストが高く、焦点合せを正
確かつ容易に行うことができるようになる。
第２図は、本発明の一実施例である電子顕微鏡の構成を
説明するための図であり、第１図または第３図と同一の
符号は同一または同等部分を表している。
説明するための図であり、第１図または第３図と同一の
符号は同一または同等部分を表している。
本実施例においては、試料２に照射する電子線１を、前
記試料２より上面に設けた電子線偏向機構８でメイン電
子６が対物アパーチャ４にカットされるまで傾ける。つ
まり、第１図を用いて説明したように電子線１の試料２
への入射角θを対物レンズ３の開口角２αの1/2よりも
大きくする。このようにすれば、対物アパーチャ４内
を、実質上、回折散乱電子５だけが通過して１方向の暗
視野像が得られる。このように、電子線偏向機構８を制
御することによって電子線１の試料２への入射角が、試
料上の一点を軸として光軸を対称に同一面内で予定の周
期で＋θ，−θを繰り返すように、電子線１をワブラー
運動させると、透過メイン電子６が遮断されて像面９に
は暗視野像が結像される。
記試料２より上面に設けた電子線偏向機構８でメイン電
子６が対物アパーチャ４にカットされるまで傾ける。つ
まり、第１図を用いて説明したように電子線１の試料２
への入射角θを対物レンズ３の開口角２αの1/2よりも
大きくする。このようにすれば、対物アパーチャ４内
を、実質上、回折散乱電子５だけが通過して１方向の暗
視野像が得られる。このように、電子線偏向機構８を制
御することによって電子線１の試料２への入射角が、試
料上の一点を軸として光軸を対称に同一面内で予定の周
期で＋θ，−θを繰り返すように、電子線１をワブラー
運動させると、透過メイン電子６が遮断されて像面９に
は暗視野像が結像される。
また、対物アパーチャ４には穴径の異なる複数個の穴が
設けられているため電子線１の入射角θはその都度変え
る必要がある。したがって、電子線偏向機構８は、前記
ワブラー運動の周波数及び入射角θを任意の値に設定す
ることができるように構成することが望ましい。
設けられているため電子線１の入射角θはその都度変え
る必要がある。したがって、電子線偏向機構８は、前記
ワブラー運動の周波数及び入射角θを任意の値に設定す
ることができるように構成することが望ましい。
本実施例によれば、観察像のコントラストを向上させる
ことが可能になるので、焦点合せを正確かつ容易に行う
ことができるようになる。
ことが可能になるので、焦点合せを正確かつ容易に行う
ことができるようになる。
（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によればつぎの
ような効果が達成される。
ような効果が達成される。
（１）試料に照射する電子線をワブラー運動させ、焦点
合せ時の暗視野像のぼけを大きくしたので、焦点合せを
さらに正確かつ容易に行うことができるようになる。
合せ時の暗視野像のぼけを大きくしたので、焦点合せを
さらに正確かつ容易に行うことができるようになる。
（２）対物アパーチャを透過させる電子線が、実質上、
回折散乱電子だけとなるので対物アパーチャの穴径を小
さくすることが可能となり、その結果、操作性を向上さ
せることができる。
回折散乱電子だけとなるので対物アパーチャの穴径を小
さくすることが可能となり、その結果、操作性を向上さ
せることができる。
第１図は本発明の基本概念を説明するための断面図であ
る。 第２図は本発明の一実施例の構成を示す立体図である。 第３図は従来技術の断面図である。 第４図はコントラストの定義を説明するための図であ
る。 １……電子線、２……試料、３……対物レンズ主面、４
……対物アパーチャ、５……回折散乱電子、６……透過
メイン電子、７……非弾性散乱電子、８……電子線偏向
機構、９……像面、10……対物ポールピース
る。 第２図は本発明の一実施例の構成を示す立体図である。 第３図は従来技術の断面図である。 第４図はコントラストの定義を説明するための図であ
る。 １……電子線、２……試料、３……対物レンズ主面、４
……対物アパーチャ、５……回折散乱電子、６……透過
メイン電子、７……非弾性散乱電子、８……電子線偏向
機構、９……像面、10……対物ポールピース
Claims (2)
- 【請求項１】試料上に照射される電子線を細く収束する
対物レンズと、 電子線の試料への入射角が、試料上の一点を軸にして同
一面内で予定の周期で＋θ、−θを繰り返すように、電
子線をワブラー運動させる偏向手段と、 試料を透過した電子線の一部を遮断する対物アパーチャ
と、 前記ワブラー運動中に結像される暗視野像を用いて焦点
合せを行う手段とを具備し、 前記入射角±θは、透過メイン電子が前記対物アパーチ
ャで遮断されるように設定されることを特徴とする電子
顕微鏡。 - 【請求項２】電子線の試料への入射角は、対物レンズの
開口角の1/2よりも大きいことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の電子顕微鏡。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63106195A JPH07105209B2 (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 電子顕微鏡 |
| US07/343,750 US4945237A (en) | 1988-04-28 | 1989-04-27 | Transmission electron microscope |
| EP89107695A EP0339655A3 (en) | 1988-04-28 | 1989-04-27 | Transmission electron microscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63106195A JPH07105209B2 (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 電子顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01276552A JPH01276552A (ja) | 1989-11-07 |
| JPH07105209B2 true JPH07105209B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=14427397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63106195A Expired - Lifetime JPH07105209B2 (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 電子顕微鏡 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4945237A (ja) |
| EP (1) | EP0339655A3 (ja) |
| JP (1) | JPH07105209B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5866905A (en) * | 1991-05-15 | 1999-02-02 | Hitachi, Ltd. | Electron microscope |
| US5650621A (en) * | 1993-06-21 | 1997-07-22 | Hitachi, Ltd. | Electron microscope |
| US7755043B1 (en) | 2007-03-21 | 2010-07-13 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Bright-field/dark-field detector with integrated electron energy spectrometer |
| US8642959B2 (en) * | 2007-10-29 | 2014-02-04 | Micron Technology, Inc. | Method and system of performing three-dimensional imaging using an electron microscope |
| US7838833B1 (en) | 2007-11-30 | 2010-11-23 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Apparatus and method for e-beam dark imaging with perspective control |
| JP7076362B2 (ja) * | 2018-12-06 | 2022-05-27 | 株式会社日立ハイテク | 荷電粒子線装置、静電レンズ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4068123A (en) * | 1973-07-27 | 1978-01-10 | Nihon Denshi Kabushiki Kaisha | Scanning electron microscope |
| JPS55121259A (en) * | 1979-03-14 | 1980-09-18 | Hitachi Ltd | Elelctron microscope |
| JPS60105149A (ja) * | 1983-11-11 | 1985-06-10 | Jeol Ltd | 電子線装置 |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP63106195A patent/JPH07105209B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-04-27 EP EP89107695A patent/EP0339655A3/en not_active Withdrawn
- 1989-04-27 US US07/343,750 patent/US4945237A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01276552A (ja) | 1989-11-07 |
| EP0339655A3 (en) | 1990-07-11 |
| US4945237A (en) | 1990-07-31 |
| EP0339655A2 (en) | 1989-11-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5981947A (en) | Apparatus for detecting or collecting secondary electrons, charged-particle beam exposure apparatus comprising same, and related methods | |
| DE69224506T2 (de) | Elektronenstrahlgerät | |
| JP2753306B2 (ja) | イオンビーム加工方法及び集束イオンビーム装置 | |
| WO2019158573A1 (de) | Vielstrahl-teilchenmikroskop | |
| US8835846B2 (en) | Imaging a sample in a TEM equipped with a phase plate | |
| DE112012005293B4 (de) | Ladungsteilchenstrahlvorrichtung und Anzeigeverfahren für eine geneigte Abbildung | |
| KR950019946A (ko) | 웨이퍼상에 패턴을 기록하기 위한 전자빔 시스템 | |
| JPH02295040A (ja) | 集束イオンビーム装置 | |
| JPH06275500A (ja) | 電子線描画装置 | |
| Crewe | High resolution scanning microscopy of biological specimens | |
| JP2016170951A (ja) | 位相板およびその製造方法、ならびに電子顕微鏡 | |
| JPH09171793A (ja) | 二重反射電子顕微鏡 | |
| EP0035556B1 (en) | Electron beam system | |
| JP6419849B2 (ja) | 荷電粒子線装置 | |
| JPH01276552A (ja) | 電子顕微鏡 | |
| US4429222A (en) | Transmission electron microscope | |
| JP7304098B2 (ja) | 立体像観察方法及びこれに用いる試料グリッド | |
| JP2022008240A (ja) | 透過型荷電粒子顕微鏡を使用して試料を画像化する方法 | |
| JP3524712B2 (ja) | 荷電粒子ビーム装置 | |
| JP3112546B2 (ja) | 粒子線装置 | |
| JPH06223767A (ja) | 直接写像型反射電子顕微鏡 | |
| JPH05182624A (ja) | 対物絞り | |
| JPH05258700A (ja) | 走査像観察方法および走査電子顕微鏡 | |
| JPH02262226A (ja) | 電子顕微鏡 | |
| JPH02219212A (ja) | 荷電粒子ビーム露光装置 |