JPS6091540A - 透過電子顕微鏡における軸合せ方法 - Google Patents
透過電子顕微鏡における軸合せ方法Info
- Publication number
- JPS6091540A JPS6091540A JP58199356A JP19935683A JPS6091540A JP S6091540 A JPS6091540 A JP S6091540A JP 58199356 A JP58199356 A JP 58199356A JP 19935683 A JP19935683 A JP 19935683A JP S6091540 A JPS6091540 A JP S6091540A
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- JP
- Japan
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- deflection
- lens
- electron
- switch
- electron beam
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-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (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。
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、電子顕微鏡の対物レンズに入射する電子線を
、正確且つ容易に対物レンズの光軸と一致させるための
軸合せ装置に関する。
、正確且つ容易に対物レンズの光軸と一致させるための
軸合せ装置に関する。
電子顕微鏡においては、複数の結像レンズ間のレンズ軸
を一致させることが必要で、所謂電圧軸合せ等による種
々の調整が行なわれている。しかし乍ら、結像レンズ間
の軸合せが完全であっても、対物レンズの光軸に対して
電子線の中心軸が僅かでも傾いて入射すると、電子線の
試料透過方向によってフォーカス位置がずれる現象が生
じてしまい、極限の分解能を追及したときに対称性の良
い像が得られなくなり、像解釈が極めて困難となる。
を一致させることが必要で、所謂電圧軸合せ等による種
々の調整が行なわれている。しかし乍ら、結像レンズ間
の軸合せが完全であっても、対物レンズの光軸に対して
電子線の中心軸が僅かでも傾いて入射すると、電子線の
試料透過方向によってフォーカス位置がずれる現象が生
じてしまい、極限の分解能を追及したときに対称性の良
い像が得られなくなり、像解釈が極めて困難となる。
従って、特に結晶性試料を観察する場合には、電子線の
入射方向を対物レンズの光軸と正確に一致させることが
重要となる。
入射方向を対物レンズの光軸と正確に一致させることが
重要となる。
第1図は、結晶性の試料1に入射した電子線2が対物レ
ンズ3の光軸Zに対して角度αを傾いて入射し、結像レ
ンズ系4を通して螢光板5上に電子顕微鏡像を結像する
状態を示している。このとき、試料1内で散乱されるこ
となく透過した電子線による電子顕微鏡像(明視野像)
の螢光板5上における本来の結像位置からのずれ量Uo
と、ブラッグ角±α0のブラッグ反射を受けた電子線に
よってできる電子顕微鏡像(暗視野像)の螢光板5上に
おける本来の結像位置からのずれ量0士は、対物レンズ
を含めた結像レンズ系の像倍率をM1対物レンズの球面
収差係数をO81対物レンズのディフォーカス量を八f
とすると、l−1e1−1eineによって次の式によ
って表わされる。
ンズ3の光軸Zに対して角度αを傾いて入射し、結像レ
ンズ系4を通して螢光板5上に電子顕微鏡像を結像する
状態を示している。このとき、試料1内で散乱されるこ
となく透過した電子線による電子顕微鏡像(明視野像)
の螢光板5上における本来の結像位置からのずれ量Uo
と、ブラッグ角±α0のブラッグ反射を受けた電子線に
よってできる電子顕微鏡像(暗視野像)の螢光板5上に
おける本来の結像位置からのずれ量0士は、対物レンズ
を含めた結像レンズ系の像倍率をM1対物レンズの球面
収差係数をO81対物レンズのディフォーカス量を八f
とすると、l−1e1−1eineによって次の式によ
って表わされる。
vo=ト’I・(Cslo’bl”+△+)°α七 ・
・・ (1)U工=H−(C5,lc/l−1゜1′″
+JMc(u:C4) 、< 2 >この(1)及び(
2)式から明視野像に対する暗視野像のずれΔU士は次
のように表わされる。
・・ (1)U工=H−(C5,lc/l−1゜1′″
+JMc(u:C4) 、< 2 >この(1)及び(
2)式から明視野像に対する暗視野像のずれΔU士は次
のように表わされる。
bU土=Hv(Cs(Wtkぬl’ (u、±’−)−
1o&l’c/l)土t−’r−u、E 、、、(3)
(3)式から解るようにαtが零でない場合には、明視
野像に対して対称な位置に結像されるべき2つの暗視野
像の結像位置が明視野像に対して対称ではなくなる。こ
のように、対称性が崩れると電子顕微鏡像や回折パター
ンの解析の大きな障害となるので、角度α1を打消すよ
うに偏向装置による傾斜角が−αtとなるように調整す
ることが必要となるが、電子線のレンズ光軸に対する傾
きの有無やその傾きの角度α[がどの程度であるかを知
ることは非常に難しく、従来のようにオペレータの勘に
頼って偏向装置を調整していたのでは、電子線のレンズ
光軸に対する傾きを正確に補正することはできなかった
。
1o&l’c/l)土t−’r−u、E 、、、(3)
(3)式から解るようにαtが零でない場合には、明視
野像に対して対称な位置に結像されるべき2つの暗視野
像の結像位置が明視野像に対して対称ではなくなる。こ
のように、対称性が崩れると電子顕微鏡像や回折パター
ンの解析の大きな障害となるので、角度α1を打消すよ
うに偏向装置による傾斜角が−αtとなるように調整す
ることが必要となるが、電子線のレンズ光軸に対する傾
きの有無やその傾きの角度α[がどの程度であるかを知
ることは非常に難しく、従来のようにオペレータの勘に
頼って偏向装置を調整していたのでは、電子線のレンズ
光軸に対する傾きを正確に補正することはできなかった
。
本発明は、このような問題を解決するため、入射電子線
の中心軸が対物レンズのレンズ光軸となす傾斜の程度を
モニターできるようにして電子線の正確な入射角制御を
容易に行なえるようにすることを目的とするものであり
、電子線にょる試料照射領域を固定した状態で電子線の
入射角を任意に可変する偏向手段を設けると共に、微小
な可変直流信号をIoとし、微小な固定直流信号をΔI
としたとき、Io−ΔI、Io 、To+Δ■の3段階
に切替わるステップ状の偏向信号を前記偏向手段へ供給
する手段を設けたことを特徴とするものである。
の中心軸が対物レンズのレンズ光軸となす傾斜の程度を
モニターできるようにして電子線の正確な入射角制御を
容易に行なえるようにすることを目的とするものであり
、電子線にょる試料照射領域を固定した状態で電子線の
入射角を任意に可変する偏向手段を設けると共に、微小
な可変直流信号をIoとし、微小な固定直流信号をΔI
としたとき、Io−ΔI、Io 、To+Δ■の3段階
に切替わるステップ状の偏向信号を前記偏向手段へ供給
する手段を設けたことを特徴とするものである。
今、−辺が10nm〜1100n程度の四角い穴の穿た
れた金箔試料に対して、電子線をレンズの軸Zと角度α
を傾斜させたまま、(001)面を表面とする試料に照
射する状態から、対物レンズをディフォーカスさせると
螢光板上の電子顕微鏡像は第2図のようになる。第2図
において、Aは金箔の四角い穴の明視野像(000)で
あり、その両側のB、Cは夫々試料からの(020)及
び3− (020>の回折電子線によって結像した暗視野像であ
る。このように、回折パターン形成面に置かれる絞りF
によって複数の回折点を中間レンズ以下の結像レンズ系
に入射させたときに、像A。
れた金箔試料に対して、電子線をレンズの軸Zと角度α
を傾斜させたまま、(001)面を表面とする試料に照
射する状態から、対物レンズをディフォーカスさせると
螢光板上の電子顕微鏡像は第2図のようになる。第2図
において、Aは金箔の四角い穴の明視野像(000)で
あり、その両側のB、Cは夫々試料からの(020)及
び3− (020>の回折電子線によって結像した暗視野像であ
る。このように、回折パターン形成面に置かれる絞りF
によって複数の回折点を中間レンズ以下の結像レンズ系
に入射させたときに、像A。
B及びCの結像位置がずれてしまうのはフォーカスが合
っていないこと、電子線の中心がレンズの光軸Zと一致
していないこと等が原因となっている。この状態(傾斜
角−αt)から、電子線を(020)方向へ傾斜させる
と像のずれは第3図のようになる。即ち、明視野像Aに
関して対称な位置に結像されるべき暗視野像B、Cが角
度αtの影響で非対称な位置に結像されることになる。
っていないこと、電子線の中心がレンズの光軸Zと一致
していないこと等が原因となっている。この状態(傾斜
角−αt)から、電子線を(020)方向へ傾斜させる
と像のずれは第3図のようになる。即ち、明視野像Aに
関して対称な位置に結像されるべき暗視野像B、Cが角
度αtの影響で非対称な位置に結像されることになる。
第3図に示す状態から、傾斜角αtを基準として対称方
向に等しい角度(±α1)だけ電子線を傾斜させると、
蛍光板上の像は第4図のようになる。第4図は、角度±
α1を加えないときの像A+ 、B+ 、C+を中心に
加算された傾斜に応じた像の振動の様子(C2→C1→
C3,A2→A1→A3 、B2→B1→B3)を示し
ている。第4図における各暗視野像のずれへU士は、次
式で表4− わされる。
向に等しい角度(±α1)だけ電子線を傾斜させると、
蛍光板上の像は第4図のようになる。第4図は、角度±
α1を加えないときの像A+ 、B+ 、C+を中心に
加算された傾斜に応じた像の振動の様子(C2→C1→
C3,A2→A1→A3 、B2→B1→B3)を示し
ている。第4図における各暗視野像のずれへU士は、次
式で表4− わされる。
Δ区=M、〔cs・(1帷±α。fα11i(ム士ス士
ダ、)−1αtシY+ l ”−(σを土へ、)X土Δ
f・晩〕 ・・・ (4)ここで、α1=0とし、且つ
Δfを Δf=cs、(1土的士CItl〜てヅ。士σI’l−
1鎗−σ1)イン。 ・・・ (5)となるようにディ
フォーカスすればΔ♂士は零となり、A、B及びCの像
は一致する。換言すれば、αtを零にしなければこれら
の像を一致させることはできない。従って、対物レンズ
のディフォーカス量を変えながら基準となる傾きの角度
αtを偏向装置を用いて変化させて像A、B及びCが重
なるように調整することにより、傾斜角α℃を零に設定
することができる。
ダ、)−1αtシY+ l ”−(σを土へ、)X土Δ
f・晩〕 ・・・ (4)ここで、α1=0とし、且つ
Δfを Δf=cs、(1土的士CItl〜てヅ。士σI’l−
1鎗−σ1)イン。 ・・・ (5)となるようにディ
フォーカスすればΔ♂士は零となり、A、B及びCの像
は一致する。換言すれば、αtを零にしなければこれら
の像を一致させることはできない。従って、対物レンズ
のディフォーカス量を変えながら基準となる傾きの角度
αtを偏向装置を用いて変化させて像A、B及びCが重
なるように調整することにより、傾斜角α℃を零に設定
することができる。
第5図は、以上の原理に基づく本発明の実施例装置の要
部を示す略図であり、第1図と同一符号を付したものは
同一構成要素を表わしている。第4図における偏向コイ
ル5x、7xは、夫々2段の偏向手段を構成するX方向
用の偏向コイルを示すもので、加算回路8を介して偏向
電源9の出力Ioが供給される。各偏向コイルの電子線
に対する偏向方向は互いに逆で且つ偏向角の比が一定に
なるように保たれ、試料1上の電子線照射点が動かない
ように調整されている。加算回路8の一方の入力には、
スイッチ10を介して第6図に示すような波高値±ΔI
の矩形波を出力するパルス矩形波発生回路11の出力が
印加されており、偏向コイルへはIo±Δ■の偏向信号
が供給される。
部を示す略図であり、第1図と同一符号を付したものは
同一構成要素を表わしている。第4図における偏向コイ
ル5x、7xは、夫々2段の偏向手段を構成するX方向
用の偏向コイルを示すもので、加算回路8を介して偏向
電源9の出力Ioが供給される。各偏向コイルの電子線
に対する偏向方向は互いに逆で且つ偏向角の比が一定に
なるように保たれ、試料1上の電子線照射点が動かない
ように調整されている。加算回路8の一方の入力には、
スイッチ10を介して第6図に示すような波高値±ΔI
の矩形波を出力するパルス矩形波発生回路11の出力が
印加されており、偏向コイルへはIo±Δ■の偏向信号
が供給される。
第5図の装置を用いて試料へ入@する電子線の傾斜角を
正確にレンズ光軸Zへ一致させる手順は以下のようにな
る。
正確にレンズ光軸Zへ一致させる手順は以下のようにな
る。
先ず、観察試料として前述した四角い穴のあいた金箔試
料を用い、結像レンズ系の電圧軸合せ調整を済ませた後
、四角い穴の電子顕微鏡像が螢光板上の略中火に結像さ
れるように結像レンズ系の電源出力を調整する。このと
き、偏向電源9の出力は零に、又スイッチ10はオフの
状態に保つようにする。次に、対物レンズ3のレンズ電
源(図示せず)の出力をジャストフォーカスの状態から
僅かディフォーカスさせ(このとき第2図に示されるよ
うな像が表示される。)、続いてスイッチ10をオンに
する。すると、偏向コイルへは第6図に示す信号波形の
偏向信号が供給され、螢光板上には第4図に示されるよ
うな像が表示される。
料を用い、結像レンズ系の電圧軸合せ調整を済ませた後
、四角い穴の電子顕微鏡像が螢光板上の略中火に結像さ
れるように結像レンズ系の電源出力を調整する。このと
き、偏向電源9の出力は零に、又スイッチ10はオフの
状態に保つようにする。次に、対物レンズ3のレンズ電
源(図示せず)の出力をジャストフォーカスの状態から
僅かディフォーカスさせ(このとき第2図に示されるよ
うな像が表示される。)、続いてスイッチ10をオンに
する。すると、偏向コイルへは第6図に示す信号波形の
偏向信号が供給され、螢光板上には第4図に示されるよ
うな像が表示される。
このとき角度αtが零でない場合には、第4図に示す如
く2つの像が振動する距@(範囲)dl。
く2つの像が振動する距@(範囲)dl。
d2は等しくならない。次に、偏向電源9の出力Ioの
値を微小に変化させると第6図に示す偏向信号波形の中
心レベル値が零から10に変化し、蛍光板上における像
の振動距111td1とd2が変化するので、この距1
1d1.d2が等しくなるように調整する。このような
調整によって、距11dl。
値を微小に変化させると第6図に示す偏向信号波形の中
心レベル値が零から10に変化し、蛍光板上における像
の振動距111td1とd2が変化するので、この距1
1d1.d2が等しくなるように調整する。このような
調整によって、距11dl。
d2が等しくなった状態は偏向信号1oによる電子線の
偏向角が−αtに等しくなったこと、即ち(3)式にお
ける角度α[が零になったことを意味する。従って、ス
イッチ10をオフにして対物レンズ3をジャストフォー
カスに再調整すれば、X軸方向に関しては電子線の入射
方向とレンズ光軸とが正確に一致した像を表示すること
ができる。
偏向角が−αtに等しくなったこと、即ち(3)式にお
ける角度α[が零になったことを意味する。従って、ス
イッチ10をオフにして対物レンズ3をジャストフォー
カスに再調整すれば、X軸方向に関しては電子線の入射
方向とレンズ光軸とが正確に一致した像を表示すること
ができる。
更に、第5図には示されていないが、Y方向に関しても
X方向と同様な偏向手段や偏向電源が備え7− られており、X方向に関して行なったと同じ軸合せ調整
を行なうことにより、電子線の入射方向と対物レンズの
光軸とを完全に一致させることが可能となる。
X方向と同様な偏向手段や偏向電源が備え7− られており、X方向に関して行なったと同じ軸合せ調整
を行なうことにより、電子線の入射方向と対物レンズの
光軸とを完全に一致させることが可能となる。
以上に詳説した如く本発明によれば、簡単な手段を通常
の偏向装置に組込むだけで、レンズに入射する電子線の
向きを正確且つ容易にレンズの光軸に合せることができ
るようになるので、透過電子顕微鏡による結晶性試料の
像観察に著しい効果が発揮される。
の偏向装置に組込むだけで、レンズに入射する電子線の
向きを正確且つ容易にレンズの光軸に合せることができ
るようになるので、透過電子顕微鏡による結晶性試料の
像観察に著しい効果が発揮される。
第1図乃至第4図は透過電子顕微鏡による結晶性試料像
の結像状態を説明するための略図、第5図は本発明の一
実施例装置を示す略図、第6図は第5図の装置の動作を
説明するための略図である。 1:試料、2:電子線、3:対物レンズ、4:結像レン
ズ系、5:蛍光板、6X 、 7y :偏向コイル、8
:加算回路、9:偏向電源、10:スイッチ、11:パ
ルス矩形波発生回路。 8−
の結像状態を説明するための略図、第5図は本発明の一
実施例装置を示す略図、第6図は第5図の装置の動作を
説明するための略図である。 1:試料、2:電子線、3:対物レンズ、4:結像レン
ズ系、5:蛍光板、6X 、 7y :偏向コイル、8
:加算回路、9:偏向電源、10:スイッチ、11:パ
ルス矩形波発生回路。 8−
Claims (1)
- 電子線による試料照射領域を固定した状態で電子線の入
射角を任意に可変する偏向手段を設りると共に、微小な
可変直流信号をloとし、微小な固定直流信号をΔIと
したとき、Io−Δ1. Io、Io+△■の3段階に
切替わるステップ状の偏向信号を前記偏向手段へ供給す
る手段を設けl、:ことを特徴とする透過電子顕微鏡に
おける軸合わせ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58199356A JPS6091540A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 透過電子顕微鏡における軸合せ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58199356A JPS6091540A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 透過電子顕微鏡における軸合せ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6091540A true JPS6091540A (ja) | 1985-05-22 |
| JPH0378738B2 JPH0378738B2 (ja) | 1991-12-16 |
Family
ID=16406395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58199356A Granted JPS6091540A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 透過電子顕微鏡における軸合せ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6091540A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63114035A (ja) * | 1986-08-27 | 1988-05-18 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ | ビ−ムの心合せ方法 |
| JP2008100617A (ja) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Piolax Inc | ドアガーニッシュの取付構造 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3762982B2 (ja) * | 2001-12-26 | 2006-04-05 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 透過電子顕微鏡の軸調整方法およびその装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5723455A (en) * | 1980-07-17 | 1982-02-06 | Akashi Seisakusho Co Ltd | Electromagnetic lens current varing device for electron microscope and the like |
| JPS5767912A (en) * | 1980-10-14 | 1982-04-24 | Toshiba Corp | Axis aligning method of electronic optical lens barrel |
| JPS5741780B2 (ja) * | 1975-01-27 | 1982-09-04 |
-
1983
- 1983-10-25 JP JP58199356A patent/JPS6091540A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5741780B2 (ja) * | 1975-01-27 | 1982-09-04 | ||
| JPS5723455A (en) * | 1980-07-17 | 1982-02-06 | Akashi Seisakusho Co Ltd | Electromagnetic lens current varing device for electron microscope and the like |
| JPS5767912A (en) * | 1980-10-14 | 1982-04-24 | Toshiba Corp | Axis aligning method of electronic optical lens barrel |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63114035A (ja) * | 1986-08-27 | 1988-05-18 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ | ビ−ムの心合せ方法 |
| JP2008100617A (ja) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Piolax Inc | ドアガーニッシュの取付構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0378738B2 (ja) | 1991-12-16 |
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