JPS60105149A - 電子線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ 本発明はｊ９１謂中至円錐（ホ１１−コーン）状に電子
線を試料に照射して、試わ１を観察することのでさる電
子線装置Ｎｉに関りる。

［従来技術］ 電子ＦＩｌ装買を用いて、試料に光軸に対して傾斜した
電子線を照射し、シ（斜を透過した１１に荒波のうち光
軸方向に進行した散乱波を結像に用い−Ｃ試籾の暗視野
像を観察Ｊることが１ｒ＜Ｊ、すｉ）なわ４′者（いる
が、この場合には結像に％Ｔ与Ｊる散乱波か一部の散乱
波に過ぎないため、強磨が小さクツ′）向１１１を持つ
。そこで、近時、同じ散乱角を右りる仝Ｃの散乱波を結
像に用いるｌ〔め、第゛１図に示＝Ｊ　Ｊ、うなドーナ
ツ状のアパーチャＡを有づる遮光板Ｍを使用し、レンズ
Ｌによって集束され、この匣ソ５４１）Ｍを通過した電
子線Ｅ８を試料の一点Ｐに照ｑ・１シたり、又、この遮
光板Ｍを使用する代りに、第２図に示すように電子線を
２段の偏向系１ａ、１ｂにより偏向して、試ｖ１２への
入射点及び１りｌ　ｆｊｌ　（１〕０を略固定したまま
、方位角φを走査りることにＪ、す、実質的に中空円錐
状の電子線を試オ゛＋１の一１ｉ、ｊに照Ｏｉｌ　Ｌ、
その結果試料を透過した散乱波を結像して透過電子顕微
鏡像を観察することが行なわれ−Ｃいる。この第２図に
示づ型の装置におい’ＣｋＬ、試料に入用１−る電子線
の傾斜角θを容易に変化さ［屯得るという長所がある反
面、電子線ＥＢ（７）傾斜方面が回転するため、対物レ
ンズの卵白収差方向が人々穴なり、球面収゛差を充分補
止りることができず、高分解能の像を１ｉ１１察りるこ
とはできなかった。

「発明のｌ”ｌ的」 本発明は、このｊ、うな従来の欠ｊ；、（をＷ決し−（
、電子線の傾斜〕”ノ向の回転にもかが１つらず、球面
収差を補正して高分解能像をｌＳ（察Ｊることのでさる
装置を提供りることを目的どしている。

［発明の４ｒｌｉ成」 本発明は対物レンズ゛の前段に配置されｌ、：＆ｌ向器
と、試料土の一点に任意のｌ１ｊｉ斜角ＣＭ斜の方位角
を回転させながら電子線を入用さけるだめの偏向信号を
該偏向器に供給するための１段と、該対物レンズの球面
収Ｚを補止りるための非１’ｊａ収差袖止レンスと、前
記傾斜角及び方位角を表わり一信号に遍、↓づい−Ｃ非
点袖正イ５８を作成し前記非点収差補正レンズに供給り
るＩこめの手段を只１１ｉ１１シたことを特徴とし”Ｃ
いる。

［実施例］ 以下、図面に１１ｔづぎ本発明の実施例をＦｉＴ述づる
第３図は、本発明の一実施例を示Ｊためのらので、図中
３は電子銃であり、この電子銃３よりの電子線は集束レ
ンズ４にＪ、り集束され７．：　ｆｆ２、試オ８１５に
入射する。６は対物レンズであり、７（，１対′１カレ
ンズ絞りである。８は中間レンズであり、１）は投影レ
ンズである。前記集束レンズ４どス・１物レンズ６との
間には二段の偏向コイル１０Ｆ〕、　’Ｉ　Ｏｂが配置
されている。これら偏向コイルの各／ＺはＸ偏向コイル
とＹ偏向コイルＪ：り成る。史に、対物レンズ６の後段
にはコイル１１ｘ、１１ｙＪ、り成る卵白収差補正レン
ズ１１が配置され（いる１、この非点収差補正レンズ１
１の後段には蛍光板１２が配置されている。１３はｔを
時間、ωを定数どＪるとき、任意の振幅成分Ｒを有づる Ｒ５１ｎωｔ・・・・・・（１−１） 及び ＲｃｏｓωＬ・・・・・・（１−２） なる信号を発生づ−る走査回転回路Ｃ゛あり、この走査
回転回路１３の出力信号は加粋回路１４及び平衡回路１
５を介して前記２段の偏向コイル１０Ｅ１及び１０Ｌ）
に供給され（いる。Ｊの加偉回路１４にはアライメント
用信舅発」−同１ｉ１ｆ　１６よりアライメン１〜用の
１１向１．−１号が供給され、走査回転回路１３よりの
走白回転ｆ曹シＪは、回路′１４においてアライメン１
〜用１５号と加算されて前ｉｉ１！１ｌｉｉ向コイル１
０ａ、１０ｂに供給される。平１９１回路１５は偏向コ
イル１０ａによつ（偏向された電子線ＩＥ　Ｂが偏向＝
１イル１０ｂにＪ、っ−Ｃ振り戻さン１．　Ｔ試片３１
の同一点Ｐに入射りるＪ、うに、両輪向−＋−（ル１０
ａ、１０［）に供給される信号の強瓜比を調節するため
の回路である。前記、走査回転回路１３よりの信号は卵
白収差抽ＩＩ−電源１７に供給されている。この非点収
を補正電源１７には補正信号発生回路１８より生卵ＩＡ
ｉをン山直■ニするためのｆムシ弓−ら供ｊ負ときれて
おり、Ｊ１貞収差補正電源１７はこれら供給された信号
に七４づいＣ ３Ｘ＝１で＋（Ｒ）ｃｏｓωを 十Ｒ２Ｓ団ω］ＩＣ×・・・・・・（２−１＞Ｓｙ　＝
Ｒ’＋　ｓｉｎω１− ＋［マｚｃｏｓωｌ：＋Ｃｙ・・−−（２−２）なる補
正信号Ｓｘ　、Ｓｙを作成して、各々前記卵白補正コイ
ルｌｌｘ、’ｉ’ｌｙに供給づる。４Ｈ３，ｌ、　十式
ニＪ３　イＴ、Ｒ＋　（Ｒ）　＆ヒＲ２（Ｒ）　１．、
Ｌ４１＋ｖ幅１＆分Ｒ＋、ＲｚがＲの関数として与えら
れる、二と４表わしている。このＩＬ＋（１？）及びＲ
２（１’＜）の関数型については理論的にめても良いが
、この実施例においては、実験的に予めめらｉ′ｔ　ｋ
ｂのを使用している。この式で最初（７）　２１ｆｉは
電子線の走査回転に基づく非点収差を補止りるための捕
ｊ１侶号を表わしており、最終項は生卵点収差（電子線
を軸上照射しｌ〔場合に生じる非点収戸二）を補ｊｌリ
−るための補正信号を表わしており、この生卵点を補正
りるための信号は非点収着補正電源Ｉ　Ｅｌ　、Ｊ。

りの信号に基づいて予め調１ｌｉｊされる。

このような４１４成において、ま−づ゛、電子顕微１Ω
を透過像観察モードにしておく。即ら、電子銃３よりの
電子１ｊＱ　Ｅ　Ｂが集束レンズ４により試料Ｆ）に５
１′行度良く照射され、試料５を透過した電子線に基づ
く試料３の像が蛍光板１０上に粘性されるようにする。

そこで、所望の傾斜角θに応じてＲを選択して、走査回
転回路′１３Ｊ、り前記第（１〉式に示したイム弓を出
力さける。このＪ、うな信号が加亦回路１４及び平挽■
回路１５を介し゛Ｃ，偏向］イル１０ａ、１０ｂに供ｔ
８されるため、電子線ＬＢは偏向コイル１０；ｌにより
光軸か１）離れる向きに偏向された後、偏向コイル１０
ｂにＪ：り光軸Ｃに向かう向きに振り戻されるため、試
料５への入口・１１位を１〕に固定した状態で且つ傾斜
角θを固定しＩこまま、入射の方位角φを周＋ＩＩＩ的
に変化させる。このような電子線１’Ｅ　１３の入用に
１゛１′つ（、試料５によつＣ回折された電子線のうち
、光軸Ｃの向きに進行りる電子線は中間及び投影レンズ
８．９によって結像され、蛍光板１２上には、試料の透
過電子顕微鏡１α；が形成される。この時、卵白収差補
正コイル１１Ｘ、１１Ｖには、前記第（２）式で表わさ
れるような傾斜角Ｏ及び方１−“ｌ角φを表わＪ信号に
阜づいＣ作成された補正信号が１１１．給されるため、
電子線の走査回転にかかわらず、常に電子線の方位角φ
および１げ１斜角θに応じＩこ最適な袖正イ３号が供給
され、非点収差を補正覆ることができる。従つて、蛍光
板１２上に球面収差の影響の無い１ｉ）ｉ、分解能の像
を表示りることができる。

上述した実施例は本発明の一実施１１１１１に過さり＼
幾多の変形が考えられる。

例えば、上述した実施例においてｌ３１１、Ｊｌ　＋：
、ｉ収メτ補正コイルｉ１Ｘ、１”Ｎ／に供給づる補止
イ乙号を非点補正電源より発生覆るようにしたが、電子
Ｍ算機によりソフト的に非点補正電源を作成し−ｃＪＩ
点収差補正レンズに供給りるようにしても良い。

［発明の効果コ 上述した説明から明らかなように、本発明により試料上
にお（〕る入入位置を一点に固定りると共に、任意の傾
斜角を保持した状態にｄ３い−Ｕ、ｊｊ位角を周期的に
変化させて電子線を試オ゛１１に人ＯＪさｌ、その透過
電子線に基づいて蛍光根土１こ透過電子ｌ！１１微鏡像
を形成させて観察づる場合に、球面収１９を完全に補正
して高分解「ｊ！８の像を観５４りることかＣきる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来装置を説明りるノζめの図、第
３図は本発明の一実施例を示り−ための図である。 ＩＥ　１３　：　？ｕ　二Ｉ’　線、　ｃ　：　光＋Ｉ
ｑｈ　、　２　、５　：　試ｆｉｌ　、　３　：電子銃
、４：狂東レンズ、６：λ・［物レンズ、７：対物紋り
、ε〕：中間レンしン９：Ｊｕｉンレンズ、１ｏａ、１
０ｂ：偏向コイル、１゛１ニツト魚収差補正レンス、１
２：蛍光板、１３　：走査回転回路、１４：加篩回路、
１５：平衡回路、１６：アライメン１〜用信号光生回路
、′１７：非＋：、ｔ１１！ｌｆ差補正電源、１８　：
　？ｉｌｉ正信９発生回路。 １ぜｔ　ｉ＋’ｌ出願人 Ｉ」本電子株式会ネ１ 代表者　（）ｌｉｉｉ　人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 対物レンズの前段に配置８れた偏向器と、試料上の一点
   に（、Ｆ、　Ｄ、の傾斜角で傾斜の方位角を回転さμな
   がら電子線を入用ざＵるための偏向信号を該偏向器に供
   給づるＩこめの手段ど、該対物レンズの３４；面収差を
   袖；１りる１＝めの非点収差補正レンズと、前記（Φ斜
   角及び方１ｆ角を表わり信号に基づいＣ非点補正信＞〕
   を作成し前記非点収差補止レンズに供給づるｌこめの手
   段を具備したことを特徴とＪる電子Ｆｉｔ装買。