JPS6119046A - 収束電子線回折用電子顕微鏡 - Google Patents
収束電子線回折用電子顕微鏡Info
- Publication number
- JPS6119046A JPS6119046A JP59139521A JP13952184A JPS6119046A JP S6119046 A JPS6119046 A JP S6119046A JP 59139521 A JP59139521 A JP 59139521A JP 13952184 A JP13952184 A JP 13952184A JP S6119046 A JPS6119046 A JP S6119046A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- condenser lens
- lens
- electron beam
- focal length
- objective lens
- Prior art date
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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
- H01J37/295—Electron or ion diffraction tubes
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、収束電子線回折用電子顕微鏡に関するもので
ある。
ある。
収束電子線回折法は、第２図の原理説明図に示すように
、試料１上に電子線２を収束角αの下で照射し、試料１
面上の電子線スポットを数百人程度に収束させると、電
子線２で照射された微少領域から透過波３及び回折波４
のデスクを生じ、このデスクの内部の構造を解析して結
晶の魚群等を決定するのに用いられる。
、試料１上に電子線２を収束角αの下で照射し、試料１
面上の電子線スポットを数百人程度に収束させると、電
子線２で照射された微少領域から透過波３及び回折波４
のデスクを生じ、このデスクの内部の構造を解析して結
晶の魚群等を決定するのに用いられる。
この透過波３及び回折波４のデスクよりなる情報を視野
内に最大限有効に取り入れるためには、第３図の原理説
明図に示したように、透過波３及び回折波４のディスク
ができるだけ近接した回折像にする必要がある。ところ
が、ディスク径ｒと収束角αとの間には、対物レンズの
焦点距離をｆ、とすると、 ｒ＝ｆ６α ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・（１）の関係があり、また、デスク間の距離Ｒ
は几＝ｚｆｏ ・・・・・・・・・・
・・（２）ここで、λは電子線の波長 ｄは結晶格子間隔 で与えられ、結晶格子間隔ｄが変るとデスクの距れれば
全ての結晶に対して適切な収束電子線回折が可能となる
。
内に最大限有効に取り入れるためには、第３図の原理説
明図に示したように、透過波３及び回折波４のディスク
ができるだけ近接した回折像にする必要がある。ところ
が、ディスク径ｒと収束角αとの間には、対物レンズの
焦点距離をｆ、とすると、 ｒ＝ｆ６α ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・（１）の関係があり、また、デスク間の距離Ｒ
は几＝ｚｆｏ ・・・・・・・・・・
・・（２）ここで、λは電子線の波長 ｄは結晶格子間隔 で与えられ、結晶格子間隔ｄが変るとデスクの距れれば
全ての結晶に対して適切な収束電子線回折が可能となる
。
そのため、例えば、２段コンデンサーレンズを有する透
過形電子顕微鏡を用いて収束電子線回折を行う場合には
、試料に対する電子線の収束角１は第２コンデンサーレ
ンズの近傍に装着されている可動絞りの穴径で決めてい
た。しかし、可動絞りの穴の数は通常４個程度であるの
で、電子線の収束角慶を連続的に変化させることは不可
能であった。そこで、対物レンズの励磁の強さを変えて
対物レンズの前磁場の強さの変化で電子線の収束角疲の
調整を行っていたが、この方法では焦点がずれるので試
料面上の電子線スポットの大きさが大きくなり、小さい
部分の収束電子線回折を行うことができず、また、実質
的なカメラ長にずれを生ずるので、得られる収束電子線
回折像の各デスク間の間隙があきすぎたり、各デスクが
重複したりするため、収束電子線回折像の有効活用がで
きなかった。
過形電子顕微鏡を用いて収束電子線回折を行う場合には
、試料に対する電子線の収束角１は第２コンデンサーレ
ンズの近傍に装着されている可動絞りの穴径で決めてい
た。しかし、可動絞りの穴の数は通常４個程度であるの
で、電子線の収束角慶を連続的に変化させることは不可
能であった。そこで、対物レンズの励磁の強さを変えて
対物レンズの前磁場の強さの変化で電子線の収束角疲の
調整を行っていたが、この方法では焦点がずれるので試
料面上の電子線スポットの大きさが大きくなり、小さい
部分の収束電子線回折を行うことができず、また、実質
的なカメラ長にずれを生ずるので、得られる収束電子線
回折像の各デスク間の間隙があきすぎたり、各デスクが
重複したりするため、収束電子線回折像の有効活用がで
きなかった。
本発明は、試料面上の電子線スポットの焦点をずらすこ
となく、試料に対する電子線の収束角慶を連続的に変化
させることの可能な収束電子線回折用電子顕微鏡を提供
することを目的とするものである。
となく、試料に対する電子線の収束角慶を連続的に変化
させることの可能な収束電子線回折用電子顕微鏡を提供
することを目的とするものである。
本発明は、可動絞りを有するコンデンサーレンズと、該
コンデンサーレンズで縮少した電子線ビームを対物レン
ズにより大きい収束角で試料面に入射させ収束電子線回
折像を得る電子顕微鏡において、前記コンデンサーレン
ズの焦点距離に連動して前記対物レンズの収束角を変化
させる手段と、前記対物レンズによる電子線スポットを
常時前記試料面に位置させる手段とを有することを特徴
とするものである。
コンデンサーレンズで縮少した電子線ビームを対物レン
ズにより大きい収束角で試料面に入射させ収束電子線回
折像を得る電子顕微鏡において、前記コンデンサーレン
ズの焦点距離に連動して前記対物レンズの収束角を変化
させる手段と、前記対物レンズによる電子線スポットを
常時前記試料面に位置させる手段とを有することを特徴
とするものである。
すなわち、本発明は、対物レンズの励磁を変えた場合の
電子線スポットの位置すれか、対物レンズより上方に設
けられた照射レンズ系の励磁を変えることによシ補正で
きることに着目し、対物レンズの励磁変化に対応して、
一定の関係の下に照射レンズ系を同時に励磁変化させる
ことにより、所期の目的の達成を可能としたものである
。
電子線スポットの位置すれか、対物レンズより上方に設
けられた照射レンズ系の励磁を変えることによシ補正で
きることに着目し、対物レンズの励磁変化に対応して、
一定の関係の下に照射レンズ系を同時に励磁変化させる
ことにより、所期の目的の達成を可能としたものである
。
第１図は本発明の収束電子線回折用電子顕微鏡の一実施
例の構成説明図で、１は試料、２は電子線、５は電子銃
、６は第１コンデンサーレンズ、７は第２コンデンサー
レンズ、８は第２コンデンサーレンズ７に設けられてい
る可動絞り、９は対物レンズ、９ａは対物レンズの前磁
場レンズ、１０は投射レンズ、１１は収束電子線、１２
は蛍光板又は感光材、１３は電子顕微鏡操作用の制御装
置、１４は後述の（３）及び（４）式の演算式を記憶さ
せておく記憶装置、１５は演算処理装置、１６．１７゜
１８．１９はそれぞれ増幅器２０，２１，２２゜２３を
介して第１コンデンサーレンズ６、第２コンデンサーレ
ンズ８、対物レンズ９、投射レンズｌＯに接続するＤ／
Ａ変換器を示している。
例の構成説明図で、１は試料、２は電子線、５は電子銃
、６は第１コンデンサーレンズ、７は第２コンデンサー
レンズ、８は第２コンデンサーレンズ７に設けられてい
る可動絞り、９は対物レンズ、９ａは対物レンズの前磁
場レンズ、１０は投射レンズ、１１は収束電子線、１２
は蛍光板又は感光材、１３は電子顕微鏡操作用の制御装
置、１４は後述の（３）及び（４）式の演算式を記憶さ
せておく記憶装置、１５は演算処理装置、１６．１７゜
１８．１９はそれぞれ増幅器２０，２１，２２゜２３を
介して第１コンデンサーレンズ６、第２コンデンサーレ
ンズ８、対物レンズ９、投射レンズｌＯに接続するＤ／
Ａ変換器を示している。
演算処理装置１５の作用を第４図を用いて説明する。こ
の図の１は試料、２は電子線、７は第２コンデンサーレ
ンズ、８は可動絞り、９ａは対物レンズの前磁場レンズ
、αは収束角、ｔは可動絞り８の穴の半径、ｆｌは第２
コンデンサーレンズ７の焦点距離、ｆ、は前磁場レンズ
９ａの焦点圧１ｉ、ａｔは第２コンデンサーレンズ７の
物点ｆｊ［、ｂｌは第２コンデンサーレンズ７の像点距
離、ａ２は前磁場レンズ９ａの物点距離、ｂ２は対物レ
ンズの前磁場レンズ９ａと試料１との間の距離、Ｌは第
２コンデンサーレンズ７と対物レンズの前磁場レンズ９
ａとの間の距離を示している。
の図の１は試料、２は電子線、７は第２コンデンサーレ
ンズ、８は可動絞り、９ａは対物レンズの前磁場レンズ
、αは収束角、ｔは可動絞り８の穴の半径、ｆｌは第２
コンデンサーレンズ７の焦点距離、ｆ、は前磁場レンズ
９ａの焦点圧１ｉ、ａｔは第２コンデンサーレンズ７の
物点ｆｊ［、ｂｌは第２コンデンサーレンズ７の像点距
離、ａ２は前磁場レンズ９ａの物点距離、ｂ２は対物レ
ンズの前磁場レンズ９ａと試料１との間の距離、Ｌは第
２コンデンサーレンズ７と対物レンズの前磁場レンズ９
ａとの間の距離を示している。
このように、２個以上の電子レンズ、すなわち、第２コ
ンデンサーレンズ７と前磁場レンズ９ａとが試料１より
電子銃側に設けられている場合には、試料ｌに対する電
子線２の収束角αは、α−〇であるから、 となるので、第２コンデンサーレンズの焦点距離ｆ１を
変えることにより収束角度αを連続的に変化させること
ができる。そして収束角度αが指定されたとき、演算処
理装置１３によって第（３）式の演算ヲ行ない第２コン
デンサーレンズ７の焦点距離ｆ１を求めて、この値にな
るように第２コンデンサーレンズ７を調整する。
ンデンサーレンズ７と前磁場レンズ９ａとが試料１より
電子銃側に設けられている場合には、試料ｌに対する電
子線２の収束角αは、α−〇であるから、 となるので、第２コンデンサーレンズの焦点距離ｆ１を
変えることにより収束角度αを連続的に変化させること
ができる。そして収束角度αが指定されたとき、演算処
理装置１３によって第（３）式の演算ヲ行ない第２コン
デンサーレンズ７の焦点距離ｆ１を求めて、この値にな
るように第２コンデンサーレンズ７を調整する。
また、対物レンズの前磁場レンズ９ａにより形成される
電子線スポットを常に試料面上に設定するには、前磁場
レンズ９ａの焦点距離ｆ２は・・・・・・・・・・・・
・・・（４）となるので、第２コンデンサーレンズ７の
焦点距離ｆ１の値の変化に応じて演算処理装置１４によ
って第（４）式の演算を行ない、対物レンズの前磁場こ
の実施例の電子線回折用電子顕微鏡では、電子銃５より
発生した電子線２は第１コンデンサーレンズ６、第２コ
ンデンサーレンズ７によす縮少され、第２コンデンサー
レンズ７の近傍には所定の穴径の可動絞りＢが設けられ
ているので電子線の拡がシが制限される。対物レンズの
前磁場レンズ９ａに入射した電子線は設定された収束角
度αで試料１面上に電子線スポットを形成し、試料１を
透過した収束電子線１１は蛍光板又は感光材１２上に収
束電子線回折像を形成する。
電子線スポットを常に試料面上に設定するには、前磁場
レンズ９ａの焦点距離ｆ２は・・・・・・・・・・・・
・・・（４）となるので、第２コンデンサーレンズ７の
焦点距離ｆ１の値の変化に応じて演算処理装置１４によ
って第（４）式の演算を行ない、対物レンズの前磁場こ
の実施例の電子線回折用電子顕微鏡では、電子銃５より
発生した電子線２は第１コンデンサーレンズ６、第２コ
ンデンサーレンズ７によす縮少され、第２コンデンサー
レンズ７の近傍には所定の穴径の可動絞りＢが設けられ
ているので電子線の拡がシが制限される。対物レンズの
前磁場レンズ９ａに入射した電子線は設定された収束角
度αで試料１面上に電子線スポットを形成し、試料１を
透過した収束電子線１１は蛍光板又は感光材１２上に収
束電子線回折像を形成する。
この際の各電子レンズ６．７，９．１０の制御は、可動
絞り８、収束角度αが制御装置１３に設定されると、演
算処理装置１５は記憶装置１４に記憶している第（３）
及び（４）式によシ第２コンデンサーレンズの焦点距離
ｆＩ及び対物レンズの前磁場レンズの焦点距離ｆ２を求
め、求められたデータがＤ／Ａ変換器１７及び１８に送
られアナログ信号に変換され増幅器２１及び２２を介し
て行なわれる。なお第１コンデンサーレンズ６及び投射
レンズ１０も制御装置１３に設定された条件に応じて制
御される。
絞り８、収束角度αが制御装置１３に設定されると、演
算処理装置１５は記憶装置１４に記憶している第（３）
及び（４）式によシ第２コンデンサーレンズの焦点距離
ｆＩ及び対物レンズの前磁場レンズの焦点距離ｆ２を求
め、求められたデータがＤ／Ａ変換器１７及び１８に送
られアナログ信号に変換され増幅器２１及び２２を介し
て行なわれる。なお第１コンデンサーレンズ６及び投射
レンズ１０も制御装置１３に設定された条件に応じて制
御される。
このように、第２コンデンサーレンズ７の制御電流を変
えてその焦点距離ｆ１を変化させると対物レンズの前磁
場レンズ９ａの収束内奥αは変化し、このときの焦点距
離ｆ１の変化に応じて対物レンズの前磁場レンズ９ａの
焦点距離ｆ２が変る。
えてその焦点距離ｆ１を変化させると対物レンズの前磁
場レンズ９ａの収束内奥αは変化し、このときの焦点距
離ｆ１の変化に応じて対物レンズの前磁場レンズ９ａの
焦点距離ｆ２が変る。
この焦点距離’１ｍ’雪の変化は演算処理装置１５によ
り演算して同時に行なわれる。
り演算して同時に行なわれる。
このようにして、試料を照射する電子線の収束角度αを
電子線スポットを常時試料面に設定しながら連続的に変
化させることができ、その結果収束電子線回折像の各デ
スク間の間隙があきすぎたシ、各デスクが重複したシす
ることがなくなり、任意の格子間隔を有する試料に対し
て、情報量を失うことなしに最適な角度を容易に設定す
ることができ、その操作性を著しく向上させることがで
きる。
電子線スポットを常時試料面に設定しながら連続的に変
化させることができ、その結果収束電子線回折像の各デ
スク間の間隙があきすぎたシ、各デスクが重複したシす
ることがなくなり、任意の格子間隔を有する試料に対し
て、情報量を失うことなしに最適な角度を容易に設定す
ることができ、その操作性を著しく向上させることがで
きる。
本発明は、試料面上の電子線スポットの焦点をずらすこ
となく、試料に対する電子線の収束内奥を連続的に変化
させることの可能な収束電子線回折用電子顕微鏡を提供
可能とするもので、産業上の効果の大なるものである。
となく、試料に対する電子線の収束内奥を連続的に変化
させることの可能な収束電子線回折用電子顕微鏡を提供
可能とするもので、産業上の効果の大なるものである。
第１図は、本発明の収束電子線回折用電子顕微鏡の一実
施例の構成説明図、第２図及び第３図はそれぞれ収束電
子線回折法の原理説明図、第４図は第１図の要部の作用
を説明する光路図である。 １・・・試料、２・・・電子線、５・・・電子銃、６・
・・第１コンデンサーレンズ、７・・・第２コンデンサ
ーレンズ８・・・可動絞り、９・・・対物レンズ、９ａ
・・・対物レンズの前磁場レンズ、１０・・・投射レン
ズ、１１・・・収束電子線、１２・・・蛍光板又は感光
材、１３・・・制御装置、１４・・・記憶装置、１５・
・・演算処理装置、１６．１７．１８．１９−Ｄ／Ａ変
換器、２０゜２１．２２．２３・・・増幅器。
施例の構成説明図、第２図及び第３図はそれぞれ収束電
子線回折法の原理説明図、第４図は第１図の要部の作用
を説明する光路図である。 １・・・試料、２・・・電子線、５・・・電子銃、６・
・・第１コンデンサーレンズ、７・・・第２コンデンサ
ーレンズ８・・・可動絞り、９・・・対物レンズ、９ａ
・・・対物レンズの前磁場レンズ、１０・・・投射レン
ズ、１１・・・収束電子線、１２・・・蛍光板又は感光
材、１３・・・制御装置、１４・・・記憶装置、１５・
・・演算処理装置、１６．１７．１８．１９−Ｄ／Ａ変
換器、２０゜２１．２２．２３・・・増幅器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、可動絞りを有するコンデンサーレンズと、該コンデ
ンサーレンズで縮少した電子線ビームを対物レンズによ
り大きい収束角で試料面に入射させ収束電子線回折像を
得る電子顕微鏡において、前記コンデンサーレンズの焦
点距離に連動して前記対物レンズの収束角を変化させる
手段と、前記対物レンズによる電子線スポットを常時前
記試料面に位置させる手段とを有することを特徴とする
収束電子線回折用電子顕微鏡。 ２、前記コンデンサーレンズの焦点距離に連動して前記
対物レンズの収束角を変化させる手段が、前記収束角（
α）を指定すると、 α＝［ｌ・Ｌ（１／ｆ＿１−１／ａ＿１）−ｌ］／ｂ＿
２の関係（ここで、ｌは前記コンデンサーレンズの可動
絞りの穴の半径、Ｌは前記コンデンサーレンズと前記対
物レンズとの間の距離、ａ＿１は前記コンデンサーレン
ズの物点距離、ｂ＿２は前記対物レンズの像点距離）よ
り前記コンデンサーレンズの焦点距離（ｆ＿１）を求め
、該コンデンサーレンズの焦点距離を変化させる手段で
あり、前記対物レンズによる電子線スポットを常時前記
試料面に位置させる手段が、前記コンデンサーレンズの
焦点距離（ｆ＿１）が変化すると ｆ＿２＝［Ｌｂ＿２（ａ＿１−ｆ＿１）−ｆ＿１ａ＿１
ｂ＿２］／［（ａ＿１−ｆ＿１）ｂ＿２−Ｌ（ａ＿１−
ｆ＿１）＋ｆ＿１ａ＿１］の関係より前記対物レンズの
焦点距離（ｆ＿２）を求め、該対物レンズの焦点距離を
変化させる手段である特許請求の範囲第１項記載の収束
電子線回折用電子顕微鏡。 ３、前記コンデンサーレンズが２段収束コンデンサーレ
ンズの第２コンデンサーレンズである特許請求の範囲第
１項又は第２項記載の収束電子線回折用電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59139521A JPS6119046A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | 収束電子線回折用電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59139521A JPS6119046A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | 収束電子線回折用電子顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6119046A true JPS6119046A (ja) | 1986-01-27 |
| JPH043620B2 JPH043620B2 (ja) | 1992-01-23 |
Family
ID=15247221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59139521A Granted JPS6119046A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | 収束電子線回折用電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6119046A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62271338A (ja) * | 1986-05-16 | 1987-11-25 | Jeol Ltd | 収束電子線回折装置 |
| JPH0877957A (ja) * | 1994-09-06 | 1996-03-22 | Hitachi Ltd | 荷電粒子投射装置 |
| WO2013161473A1 (ja) * | 2012-04-27 | 2013-10-31 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 走査電子顕微鏡 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5169802B2 (ja) | 2008-12-24 | 2013-03-27 | 富士通株式会社 | ネットワーク装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51124371A (en) * | 1975-04-23 | 1976-10-29 | Jeol Ltd | Scanning type electron microscope and similar equipment provided with means for controlling opening angle of electron beam for irradiating s amples |
| JPS5765655A (en) * | 1980-10-07 | 1982-04-21 | Internatl Precision Inc | Electron microscope |
| JPS60193248A (ja) * | 1984-03-15 | 1985-10-01 | Internatl Precision Inc | 電子線装置の電子線照射方法 |
| JPS614142A (ja) * | 1984-06-16 | 1986-01-10 | Jeol Ltd | 電子顕微鏡 |
-
1984
- 1984-07-04 JP JP59139521A patent/JPS6119046A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS51124371A (en) * | 1975-04-23 | 1976-10-29 | Jeol Ltd | Scanning type electron microscope and similar equipment provided with means for controlling opening angle of electron beam for irradiating s amples |
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| JPH0877957A (ja) * | 1994-09-06 | 1996-03-22 | Hitachi Ltd | 荷電粒子投射装置 |
| WO2013161473A1 (ja) * | 2012-04-27 | 2013-10-31 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 走査電子顕微鏡 |
| JP2013229267A (ja) * | 2012-04-27 | 2013-11-07 | Hitachi High-Technologies Corp | 走査電子顕微鏡 |
| CN104272426A (zh) * | 2012-04-27 | 2015-01-07 | 株式会社日立高新技术 | 扫描电子显微镜 |
| US9040911B2 (en) | 2012-04-27 | 2015-05-26 | Hitachi High-Technologies Corporation | Scanning electron microscope |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH043620B2 (ja) | 1992-01-23 |
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