JPS60189857A - 電子顕微鏡等におけるエネルギ−分析装置 - Google Patents

電子顕微鏡等におけるエネルギ−分析装置

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JPS60189857A
JPS60189857A JP59045777A JP4577784A JPS60189857A JP S60189857 A JPS60189857 A JP S60189857A JP 59045777 A JP59045777 A JP 59045777A JP 4577784 A JP4577784 A JP 4577784A JP S60189857 A JPS60189857 A JP S60189857A
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JP
Japan
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circuit
lens
voltage signal
energy
electron
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Pending
Application number
JP59045777A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuo Oikawa
哲夫 及川
Kazunari Nakanishi
中西 一成
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.)
Jeol Ltd
NTT Inc
Original Assignee
Jeol Ltd
Nihon Denshi KK
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)

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】 本発明は試1′Nlを透過した電子線のエネルギーを分
析したり、エネルギーフィルターされた電子線に某づい
て試料像を表示するための装置に関する。
第1図IJ、従来の電子顕微鏡等にa5りるエネルギー
分析装「ジを示りIこめのもので、電子銃1よりの電子
線2を集束し〉ズ系3にJ、り試料4に照QJし、試1
31 /Iを)聞過した電子線2を対物レンズ5゜中間
レンズ6、投影レンズ7を介してスペク1〜[」メータ
ー8に導さ、このスペク1〜1」メーター8において電
子線をエネルギーに応じて分散して、出用スリッh 1
 !:i土に−(Φの帯スペクトルを形成り−るように
し−(いる。10aはスペクl−1:1メーター8の主
コイル11ε1に主電流を供給彩るための主電源であり
、10bはエネルギー品引用コイル11bに1!l)明
電流を供給するための揺引電源である。
この揺引電Δj;+ 10 bよりjll引電流を発生
さけ−(スベク1−1」メーター8のエネルギー1,1
引を行ない、このL%引に伴う検出器13よりの出力信
月を記録A112に供給づ−るど共に、記録計12をこ
のエネルギーに同期しU IM引すれば、エネル1!−
スベクl〜ルが表示できる。尚、9は入用絞りであり、
14は増幅器である。ざC1このような装置にJ5い°
Cは、エネルギー分散能δはスペクト[1メーターのL
ネルギー分子ik能1)と、出用絞りの幅しによつ(以
]ミの関係式にJ、り決められてしまう。
δ−=1./D ・・パ(1) ところか、通常t LL C1械的精度に1:Nづく制
限から1μrTl稈石が限庶である1、−め、δはDに
よって一義的に決定されるのが実情であり。従って、D
が小さく/、する高加速電1t 11、’lや小型のス
ベク1−11メータを使用づる時には、スペクトロメー
ター6の出1.11:前記分散能l)を増大さlるため
の出射レンズ16’aHut″Jでいる。ところが、こ
のような従来の装置にJ3いては、出射レンズ16の励
!&電流は同定され(いるため、スペクトロメーターに
よって選択りるエネルギーが変化J−ると、帯スペクト
ル像を形成するための電子を出射スリン1−15上に)
A−カスし得ない場合が生じ、高分解能のスペクトルな
+4ることはできなかった。
叉、第2図に示すにうに電子顕微鏡像に1を形成−4る
電子線をスペクトロメーター8に導き、特定のエネルギ
ーの電子のみを〕パ択し、この選択された電子に基づい
て形成される電子顕微鏡像に2を出11Jレンズ16に
より拡大し゛C蛍光板17上に投影して電子顕微鏡像K
 3をISるJ、うにした装置t゛1もあるが、このよ
うな装置においても、出射レンズ16の励磁電流が固定
されていたため、掃引電流10bにより設定されるエネ
ルギーによっては出射レンズ1Gは像に2を蛍光板17
上に正6Fに結像し得ない場合もあった。
本発明はこのJ、うな従来の欠点を解決して、高分解能
のスペクトル又は電子顕微鏡像を得ることのできる電子
顕微鏡等にお【ノるエネルギー分析装置を提供りること
を目的としている。
以上、本発明にa3いて基本となっ−(いる考えを・説
明り−る。
電子の負が及び電荷句を各々111及びe、スペクトロ
メーター内における磁界の強さをBと1れば、スペク1
−ロメーター内で速頂Vを右1Jる電子のilA心半径
rは r= (mv)/ (eB) ・ (2)C表わされる
。電子のエネルギーeど速度VのIJI係は c2/(mv)=− c/ (2mo V (1+9.787xlO−7V)
 ) −(3>とイ「る。但し、mOは電子の静止質量
、■は加速重重である。、史にスペクトロメーター内の
磁界の強さBどくのヨI−励F1電流1soどの関係は
、/lOをジ°1空の透磁率、1−をスペクトロメータ
ーのvA補極間距島゛1.]を励磁のターン数とすると
1’3 =(tto / L−) I soT ・・・
(4)CJうえられる。(2>、(3)、(4)式より
相丼 λ・j論抽正を名にλ(した電子のエネルギー[はスベ
ク1− I−1メーターの前記主励磁電流1soを用い
゛(7 −C(μo r−1−1so) 2/ (2mo L2
)−(5)と表ね−りことができる。さて、入射電子の
エネルギーがしく) ぐ(S・)る場合に励磁電流11
oで使用している電子レンズにおいて、入射電子のエネ
ルギーがΔ1−だ【プ羽化したときの色収差Δ(JはΔ
11を励磁電流の変化量、G[を軸上色収差係数、Cm
を18率色収差係数、Crを回転色収差係数、αを電子
の聞き角、LJaを電子軌道の試11面における中心か
らの距離とすれば、 で与えられるから、レンズ電流を ΔE/Fo=2 (Ilo−Tlo)/Ilo ・・・
(7)を満足するにうな電流11に変化させれば、色収
差が生じないことになる。いま、スペクトロメーターの
前記作用電源にり供給される(111引電流をISOと
寸れぽ、(5)式より ΔE/Eo = (Is 2− lSO2) / l5
o2・・・(8)であるから、(7)、(8)式より色
収差を生じないための前記レンズ励磁電流■1は If = Ilo+(Is’2 − l5o2 )/ 
(21so2)・・・(9) で与えられることが分る。従って、スペクトロメーター
の主励磁電流ISOと掃引電流ISを検出して、それに
基づいて(9)式で〜えられるレンズ電流11をレンズ
に供給すれば、どのエネルギーを選択した際に61常に
正確にフォーカスされた像を得ることができる。
本発明は電子銃と、該電子銃よりの電子線を隼中しで試
′A:1に照a=+りるための手段と、該試わ1を透過
しlこ電r f’i! ’i 、1ネルA゛−分散させ
るためのスペク1〜(」メーターと、該スベク1〜ロメ
ーターにJ:つ−’C’r5X択される電子のエネルギ
ーを切換えるための手段と、該スベクI−ロメーターの
後段に配置されスベクI−ル像又は該スベク1〜ロメー
ターにJ、って1式111!された電子線に基づく像を
拡大づるためのレンズどを備えた装;uにおいて、該レ
ンズの励磁電流を該切換え手段にJ、るエネルギーの切
換えに連ωJして切換えるための手段を具備し′Cいる
ことを1JI徴どしている。
以1・、−L ’rd’r シ/、: 、を二えにj、
(づく本発明の実施例を計jホする。
本発明の一実施例を示づ第33図において、第1図と同
一の471.成要A・;に対しては同一番目をf]シて
いる。18は?l’l ”γ回路ひあり、この割算回路
18にLll電電7ビQ a J、りの主励磁電流1s
oに比例しlこ電IJ(i尼ど(1吊引電源10b、l
、りの作用電流TSに比例した電圧45号が供給されて
いる。この割算同一’lI 1 Bよりの電)1信号は
110)回路19に供給されでいる。20は基準信号発
生回路であり、この基準信号発生回路20は八〇・1す
る電子線のエネルギーが[0である場合の入用レンズ1
6の励磁711流11oに対応した基準電圧信号を発生
する。この導;j t%1.電fix(菖シー〕は加算
回路2゛1に供給されており、この加算回路21におい
て掛算回路19の出力電圧イム号と加C)され、この加
幹[」路2′1の出力電圧に比例して出q4レンズ16
が励磁されるようになっている。
このような411.H成に(13いて、14)相電源1
0 bを稼動さばて(吊用用コイル11bに供給する励
磁電流Isをj;1)引りれば、出用スリブ+−15に
J、す)選択される電子のエネルギーが1.■引される
。さて、このとき割偉回路18の出力信号はIs/IS
Oに比例したものとなるため、掛算回路19にはIs/
Isoに比例した電圧信号と、基準信号発生回路20よ
りの励磁電流■toに比例した電圧信号が供給されるた
め、掛τ)回路19J、りの出力はllo・IS/IS
Oに比例したものとなる。一方加障回路21には)、目
へて、信Y〕発生回路20J、すlloに比例しノこ電
月(iニジ−tか供給され(いるため、11+1 CT
h回路21の出カイ、10はl 1o−i 1 lo・
ls、/lsoに比例したしのどなり。従っ(、回路定
数を設定りることにJ、す、;I QJレンズ10に流
れる励磁電流11をl 1 = l to−+1to・
Is/Iso ・・・(10)とりることか(−さる。
どころC1前記(9)式の右辺は、Isが小さい場合に
は、略110+110・is/lsoとなるから、この
ような励磁電流を出(IJレンズ16に供給りることに
J、す、エネルギーの雇用を行むっても、常に帯スペク
トル像を出射スリット15十に結像り゛ることができる
。従って、1’:i分解能のスペクトルを記録計12に
表示づることがでさる。
尚、」−述した実施例にa3いては、第1図に示し/j
電子顕微鏡等のエネルギー分析装置に本発明を適用した
例について説明したが、第2図に示した装置に、第3図
に示した構成と同一の4h或をf」加りることにJ、す
、第2図に示した型の従来装置にb本発明を同様に適用
できる。
又、上)ホし1こ説明においては、所謂しフタ−型のス
ペクトIJメーターを用いた装置に本発明を通用した例
についてAi2明したが、所謂ω型のスペクトL1メー
ターを用いる装置にも本発明は同様に通用できる。
」ニ述しノこ説明から明らかなJ、うに、本発明に1.
Lづく装置によれば、選11<す“るエネルギーの切換
えにかから4つず、常にi:71分解能の一■ネルギー
スペクトル又4.L電子!!1微鏡像をiqることがで
さる。
【図面の簡単な説明】
第1図及びり′32図は従来装置を説明するだめの図、
第3図は本y5明の一実施例を承りだめの図である。 1:電子銃、2:電子線、3:集束レンズ系、4:試別
、5:対物レンズ、6:中間レンズ、7:投影レンズ、
8:スペクトロメーター、9:入口・1絞り、15:f
fl!)lスリット、10a:主電源、10 b: l
/i)引用電源、11a:主コイル、11b二昂引用コ
イル、12:記録計、13:検出器、14:増幅器、1
6:出射レンズ、17:蛍光版、18二割鈴回路、19
:掛算回路、20:基準イ5シ〕発生回路、21:加算
回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電子銃と、該電子銃J:りの電子線を集束して試オパ1
    に照!J=1 覆るための手段と、該試料を透過した電
    J−線を土ネル1゛−分11′Iさゼるためのスペクト
    ロメーターと、該スベク1−ロメーターにJ:つて選1
    7<される電子の」−ネルギーを切換えるための手段と
    、該スペクトロメーターの後段に配置されスペクトル像
    には該スペクトロメーターによって選択された電子線に
    基づく像を拡大するだめのレンズとをiNi+え/、:
    装置にJ3い(、該レンズの励磁゛電流を該切IZえ手
    段によるエネルギーの切換えに連動して切換えるための
    手段を只lNi1 L/ていることを特徴どりる電子顕
    微鏡等におけるエネルギー分析装置。
JP59045777A 1984-03-10 1984-03-10 電子顕微鏡等におけるエネルギ−分析装置 Pending JPS60189857A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10162772A (ja) * 1996-12-03 1998-06-19 Jeol Ltd エネルギーフィルタ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5546162A (en) * 1978-09-29 1980-03-31 Jeol Ltd Energy analyzer
JPS57212755A (en) * 1981-06-25 1982-12-27 Internatl Precision Inc Transmission-type electron microscope

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