JPH08203460A - 走査型電子線回折装置 - Google Patents

走査型電子線回折装置

Info

Publication number
JPH08203460A
JPH08203460A JP7011727A JP1172795A JPH08203460A JP H08203460 A JPH08203460 A JP H08203460A JP 7011727 A JP7011727 A JP 7011727A JP 1172795 A JP1172795 A JP 1172795A JP H08203460 A JPH08203460 A JP H08203460A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scanning
electron beam
objective lens
sample
coil
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.)
Pending
Application number
JP7011727A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Marui
隆雄 丸井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP7011727A priority Critical patent/JPH08203460A/ja
Publication of JPH08203460A publication Critical patent/JPH08203460A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】 試料の結晶状態の分布を表す低倍率から高倍
率までの走査像を分解能よく得る。 【構成】 光軸方向に並べた2つの対物レンズ4と5の
間に2段の走査コイル5を配設する。低倍率の走査像観
察時には対物レンズ(上)4のみで電子ビームを収束し
て走査コイルでビームを平行走査し、高倍率時には対物
レンズ(下)6のみで電子ビームを収束して走査コイル
でビームを通常走査する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、細く絞った電子線で試
料面を走査し試料から2次的に発生する回折電子線を用
いて試料の観察・分析を行う走査型電子線回折装置に関
し、とくに電子ビームの収束および走査機構の改良に関
する。ここでいう走査型電子線回折装置は走査型電子回
折顕微鏡と呼ばれるときもある。
【0002】
【従来の技術】細く絞った電子線を走査しながら試料に
照射する装置では、従来図3に示すような対物レンズと
走査コイルの配置が用いられていた。なかでも試料に電
子ビームを照射する方向が重要な走査型電子線回折装置
では主に図3(a)に示す配置が用いられていた(特開
平2−216746参照)。この配置は対物レンズ51
の下(試料側)に2段の走査コイル52を配設するもの
で、対物レンズ21で電子ビーム53を収束したあとで
走査コイル52でその電子ビームを平行走査するので試
料54に対して電子ビームを同一方向から照射すること
ができる。
【0003】図3(b)に示す配置は主に走査型電子顕
微鏡で用いられているもので、電子ビームをより細くす
るために対物レンズと試料との距離を短くして縮小率を
かせぎ、走査コイルは対物レンズの上(電子銃側)に配
設している。このとき電子ビームが対物レンズの中央を
通らないと対物レンズによる収差が大きくなって電子ビ
ームが絞れないので、図に示すように電子ビームは常に
対物レンズの中央を通るように走査される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図3(a)に示す配置
は電子ビームを平行に保ったまま走査でき、試料に対し
て同一方向から電子ビームを照射できるので走査型電子
線回折装置に適しているが、対物レンズと試料との距離
が比較的大きいので電子ビームの直径をおよそ100n
m以下にすることがむずかしい。したがって分解能が不
足するので高倍率の走査像を得ることができなかった。
【0005】一方、図3(b)に示す配置では電子ビー
ムの直径をおよそ10nmさらにそれ以下にすることが
できるので高倍率の走査像を得ることができるが、この
配置は試料に電子ビームが当たる方向が走査につれて変
化するので、この配置を走査型電子線回折装置に適用す
るのは一般的には好ましくない。しかし高倍率の観察に
限れば、電子ビームが試料に当たる方向の変化はごく僅
かなので、この配置を走査型電子線回折装置に適用する
ことができる。
【0006】本発明の目的は低倍率から高倍率まで観察
できる走査型電子線回折装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するために、電子ビームを発生する電子銃とその電
子ビームを細く絞る対物レンズとその電子ビームを走査
する走査コイルを有する走査型電子線回折装置におい
て、電子ビームを試料面に収束させるための対物レンズ
を光軸方向に互いに離隔して2個設け、この2つの対物
レンズ間に2段の走査コイルを配設した。
【0008】
【作用】2段の走査コイルの上(電子銃側)と下(試料
側)にそれぞれ対物レンズを設けたので、低倍率のとき
と高倍率のときに対物レンズおよび走査コイルの動作を
それぞれ設定することによって両方の条件に適した動作
を得ることができる。すなわち図2(a)に示すよう
に、低倍率のときには下の対物レンズを働かさないで図
3(a)と同様に動作させ、高倍率のときには図2
(b)に示すように、上の対物レンズは働かさないで図
3(b)と同様に動作させるものである。そうすること
によって低倍率から高倍率まで適当な分解能と試料への
照射方向をもった走査型電子線回折装置を実現できる。
【0009】
【実施例】図1は走査型電子線回折装置の概略図であ
り、本発明の一実施例である。電子ビーム10は電子銃
1で発生させ、コンデンサレンズ2と絞り3によってビ
ーム電流が調節される。対物レンズ(上)4または対物
レンズ(下)6によって細く収束された電子ビームが試
料7に照射されると、試料7の結晶状態に応じて回折電
子線11が反射され、蛍光板8のうえに回折パターンを
描き、そのうちの一つの回折スポットの輝度が検出器9
によって検出される。走査電源13からの信号が走査コ
イル5に供給されて電子ビームが試料面上を走査される
が、それに同期してCRT12に検出器9からの輝度信
号が与えられることによってCRT12の画面に試料の
結晶状態の分布を表す走査像が得られる。
【0010】対物レンズ電源14からの電流は切替器1
5によって電流が流れる対物レンズ4または6が選ばれ
るようになっている。ただしこれは対物レンズ(上)4
用と対物レンズ(下)6用の対物レンズ電源をそれぞれ
別に設けておいて、2つの対物レンズに流れる電流を個
別に制御してもよい。図ではコンデンサレンズは1段で
描いているが、これは2段またはそれ以上であってもよ
い。また走査コイル5は2段のそれぞれにX軸用とY軸
用のコイルを備えており、電子ビームを2次元的に走査
できるものである。
【0011】本発明の主要部であるビーム収束用対物レ
ンズとビーム偏向用走査コイルの配置を図2に示す。光
軸方向に並べて配置した2つの対物レンズ(上)4と対
物レンズ(下)6の間に2段の走査コイル5が配設され
ている。低倍率の走査像を得る場合には図2(a)に示
すように電子ビームを走査する(これを低倍率モードと
呼ぶ)。このモードでは切替器15の設定によって、対
物レンズ(下)6には電流を流さず働かさない状態にし
ておき、対物レンズ(上)4のみを使って電子ビーム1
0を試料7の面上にフォーカスさせる。電子ビームは、
ビームが平行状態を保ったまま試料面に対して一定の方
向から電子が照射されるように2段の走査コイルによっ
て走査される。このためには2段の走査コイルのうち上
側のコイル5aに電流Iを流したとすると下側のコイル
5bには向きが反対で大きさの等しい電流−Iを流せば
良い。低倍率のときは試料面上の比較的広い範囲を走査
するが、上述したように電子ビームは常に試料面に対し
て一定の方向から照射されるので回折の条件を乱すこと
がない。また低倍率の像であるから電子ビームの直径が
少々大きくても観察像の分解能には問題がない。
【0012】走査像の倍率を高くしていくと、図2
(a)の動作では対物レンズ(上)4と試料7との距離
が比較的離れているので、電子ビームの直径を小さくで
きないために分解能が不足し像がぼやけてくる。その様
な高倍率で走査像を得るときには図2(b)に示した動
作に切り替える(これを高倍率モードと呼ぶ)。このと
き切替器15を切り替えることによって、対物レンズ
(上)4には電流を流さず働かさない状態にしておき、
対物レンズ(下)6のみを使って電子ビーム10を試料
7の面上にフォーカスさせる。対物レンズ(下)6と試
料7の距離は短いから縮小率をかせぐことができ、電子
ビームの直径を小さくできる。したがって高倍率にして
も走査像がぼやけることがなく鮮明な像が得られる。こ
のときの走査の方法は電子ビームが対物レンズ(下)6
の中央を通るように2段の走査コイルで偏向される。こ
れは対物レンズの中央を電子ビームが通らないと収差が
大きくなって高倍率の像が得られないからである。この
ためには、コイル5aとコイル5b間の距離とコイル5
bと対物レンズ(下)6間の距離が等しいと仮定する
と、2段の走査コイルのうち上側のコイル5aに電流I
を流したとすると下側のコイル5bには向きが反対で大
きさが2倍の電流−2Iを流せば良い。このように走査
すると試料面に対する電子ビームの照射方向が走査につ
れて僅かに変化することになるが、高倍率の像を得る場
合には試料面上の走査範囲はきわめて小さいので、その
照射方向の変化も極めて小さく問題にならない。
【0013】図2の実施例では対物レンズ(下)6には
絞りは入れていないので、その中央部は数mmの開口が
ある。実際の大きさはそのレンズヨークの設計によって
決まる値である。対物レンズの球面収差などを小さくす
るための絞りは対物レンズ(上)4の中央部に入れても
良いし、走査コイル5より上流(電子銃側)でコンデン
サレンズに付属する絞り3より下流(試料側)ならば電
子ビーム軸上のどこにいれても良い。
【0014】上記の説明で高倍率モードのときは対物レ
ンズ(上)4を動作させないと述べたが、前述したよう
に2つの対物レンズ用の対物レンズ電源を別々に設けて
おいた場合に、上下の対物レンズを両方とも動作させて
試料面上にフォーカスさせるようにしても良いことはも
ちろんである。
【0015】本発明は次のような構成を含むものであ
る。電子ビームを発生する電子銃とその電子ビームを細
く絞る対物レンズとその電子ビームを走査しながら試料
に照射する走査手段を有する走査型電子回折顕微鏡にお
いて、2段のXY2軸走査手段と、その走査手段の電子
銃側に第1の対物レンズと、前記走査手段の試料側に第
2の対物レンズを備え、低倍率モードのときには前記第
1の対物レンズを作動させ、高倍率モードのときには前
記第2の対物レンズを作動させる両レンズの作動切替手
段を設けたことを特徴とする走査型電子回折顕微鏡。
【0016】
【発明の効果】本発明では2つの対物レンズを用意し、
その間に2段の走査コイルを設けたので低倍率モードと
高倍率モードの両方の動作を選ぶことができる。低倍率
モードでは電子ビームの直径によって決まる分解能を上
げることよりも電子ビームが試料に同一方向から照射す
ることを重視して正しい結晶状態の分布像が得られるよ
うにしている。また高倍率モードでは分解能を上げるこ
とを重視して電子ビームの照射方向は犠牲にしている
が、高倍率の場合のみに限定して使用するのでその影響
は少ない。したがって本発明の装置では、試料への電子
ビームの照射方向がそろい、低倍率から高倍率まで分解
能よく観察できる走査型電子線回折装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の走査型電子線回折装置の一実施例であ
る。
【図2】本発明の主要部である対物レンズと走査コイル
の配置を示す。
【図3】従来の対物レンズと走査コイルの配置を示す。
【符号の説明】
1…電子銃 2…コンデンサレンズ 3
…絞り 4…対物レンズ(上) 5…走査コイル 6
…対物レンズ(下) 7…試料 8…蛍光板 9
…検出器 10…電子ビーム 11…回折線 1
2…CRT 13…走査電源 14…対物レンズ電源 1
5…切替器 51…対物レンズ 52…走査コイル 5
3…電子ビーム 54…試料

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子ビームを発生する電子銃とその電子
    ビームを細く絞る対物レンズとその電子ビームを走査す
    る走査コイルを有する走査型電子線回折装置において、
    電子ビームを試料面に収束させるための対物レンズを光
    軸方向に互いに離隔して2個設け、この2つの対物レン
    ズ間に2段の走査コイルを配設したことを特徴とする走
    査型電子線回折装置。
JP7011727A 1995-01-27 1995-01-27 走査型電子線回折装置 Pending JPH08203460A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7011727A JPH08203460A (ja) 1995-01-27 1995-01-27 走査型電子線回折装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7011727A JPH08203460A (ja) 1995-01-27 1995-01-27 走査型電子線回折装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08203460A true JPH08203460A (ja) 1996-08-09

Family

ID=11786073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7011727A Pending JPH08203460A (ja) 1995-01-27 1995-01-27 走査型電子線回折装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08203460A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006294443A (ja) * 2005-04-12 2006-10-26 Jeol Ltd 走査像観察機能を有した透過電子顕微鏡

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006294443A (ja) * 2005-04-12 2006-10-26 Jeol Ltd 走査像観察機能を有した透過電子顕微鏡

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5013913A (en) Method of illuminating an object in a transmission electron microscope
JPH0233843A (ja) 走査電子顕微鏡
US20090039258A1 (en) Scanning Electron Microscope And Method For Detecting An Image Using The Same
JP2015069831A (ja) 電子顕微鏡
JP5117652B2 (ja) 電子線リソグラフィー方法および電子光学的リソグラフィーシステム
JP2003331773A (ja) 電子顕微鏡
US4633085A (en) Transmission-type electron microscope
US5747814A (en) Method for centering a lens in a charged-particle system
JP4523594B2 (ja) 粒子光学装置
JPH0235419B2 (ja)
JP2002184336A (ja) 荷電粒子線顕微鏡装置、荷電粒子線応用装置、荷電粒子線顕微方法、荷電粒子線検査方法、及び電子顕微鏡装置
JP2964873B2 (ja) 電子線光軸合わせ装置
JPH08203460A (ja) 走査型電子線回折装置
JP3429988B2 (ja) 走査電子顕微鏡
US4963737A (en) Transmission electron microscope
Joy et al. Simultaneous display of micrograph and selected-area channelling pattern using the scanning electron microscope
JP4896626B2 (ja) 走査電子顕微鏡
JPS6340019B2 (ja)
JP2886168B2 (ja) 電子線装置
JPH05258700A (ja) 走査像観察方法および走査電子顕微鏡
JP4223734B2 (ja) 電子顕微鏡
JPH04188554A (ja) 電子顕微鏡における照射レンズ系
JPH08162056A (ja) 電子顕微鏡
JPH06318443A (ja) イオンビーム装置
JP2000048749A (ja) 走査電子顕微鏡および電子ビームの軸合わせ方法