JPS6329928B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6329928B2 JPS6329928B2 JP56130618A JP13061881A JPS6329928B2 JP S6329928 B2 JPS6329928 B2 JP S6329928B2 JP 56130618 A JP56130618 A JP 56130618A JP 13061881 A JP13061881 A JP 13061881A JP S6329928 B2 JPS6329928 B2 JP S6329928B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- magnetic pole
- objective lens
- pole piece
- sample
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
- H01J37/10—Lenses
- H01J37/14—Lenses magnetic
- H01J37/141—Electromagnetic lenses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は試料面上に細く絞られた電子線を照射
し、試料面上の微小部分の分析を行うことのでき
る透過型電子顕微鏡に関する。
し、試料面上の微小部分の分析を行うことのでき
る透過型電子顕微鏡に関する。
透過型電子顕微鏡において、試料の透過像を観
察しながら試料を移動させ、分析しようとする部
分を透過像中の中央部に配置させた後、第２段の
収束レンズにより電子線を絞つて分析しようとす
る部分にのみ電子線を照射し、その際発生するＸ
線等を検出して分析を行うことがなされている
が、電子線を第２段の収束レンズにより絞り込む
過程において像中の分析しようとする部分に確実
に絞り込まれて行くことを確認しながら行うた
め、対物レンズは第１図ａに示すような結像条件
を満たすように励磁を固定したまま行つている。
但し第１図において、１は試料、２は対物レン
ズ、３は中間レンズ、４は中間レンズの物面、
EBは電子線である。
察しながら試料を移動させ、分析しようとする部
分を透過像中の中央部に配置させた後、第２段の
収束レンズにより電子線を絞つて分析しようとす
る部分にのみ電子線を照射し、その際発生するＸ
線等を検出して分析を行うことがなされている
が、電子線を第２段の収束レンズにより絞り込む
過程において像中の分析しようとする部分に確実
に絞り込まれて行くことを確認しながら行うた
め、対物レンズは第１図ａに示すような結像条件
を満たすように励磁を固定したまま行つている。
但し第１図において、１は試料、２は対物レン
ズ、３は中間レンズ、４は中間レンズの物面、
EBは電子線である。
ところが、対物レンズを高分解能の透過像が得
られるように上述した励磁に設定した状態では、
第２図ａに示すように対物レンズの前方磁界
PREの縮小率が充分でないため第２段の収束レ
ンズ９を介して導かれた電子線EBの試料１上に
おける照射域の直径は数1000Åより小さくするこ
とはできず、試料面上の微小部分の分析を行うこ
とはできなかつた。
られるように上述した励磁に設定した状態では、
第２図ａに示すように対物レンズの前方磁界
PREの縮小率が充分でないため第２段の収束レ
ンズ９を介して導かれた電子線EBの試料１上に
おける照射域の直径は数1000Åより小さくするこ
とはできず、試料面上の微小部分の分析を行うこ
とはできなかつた。
本発明はこのような従来装置の欠点を解決し、
分析する試料面上の電子線の直径を大幅に縮小し
微小部分の分析を行なうことができると共に、分
析しようとする部分の選択のための像観察の際に
良質な像を倍率を損うことなく観察することので
きる透過型電子顕微鏡を提供するもので、対物レ
ンズの内側ヨーク１１ｂの光軸Ｃ側に励磁コイル
１５を設けると共に、対物レンズの下磁極片１４
ｂの下側に該下磁極片１４ｂとの間にギヤツプＧ
を有して第三の磁極片１７を設け、前記励磁コイ
ル１５に励磁電流を供給した際に前記ギヤツプＧ
間に補助レンズが形成されるように構成したこと
を特徴としている。
分析する試料面上の電子線の直径を大幅に縮小し
微小部分の分析を行なうことができると共に、分
析しようとする部分の選択のための像観察の際に
良質な像を倍率を損うことなく観察することので
きる透過型電子顕微鏡を提供するもので、対物レ
ンズの内側ヨーク１１ｂの光軸Ｃ側に励磁コイル
１５を設けると共に、対物レンズの下磁極片１４
ｂの下側に該下磁極片１４ｂとの間にギヤツプＧ
を有して第三の磁極片１７を設け、前記励磁コイ
ル１５に励磁電流を供給した際に前記ギヤツプＧ
間に補助レンズが形成されるように構成したこと
を特徴としている。
以下、本発明において基本となつている考え方
を第１図の光線図に基づいて説明する。
を第１図の光線図に基づいて説明する。
対物レンズは従来においては最高の分解能が得
られるようにその励磁電流が設定されているが、
試料１の位置を下磁極片側に一定量移動させるこ
とにより、対物レンズの前方磁界による試料入射
電子線径の縮小率を格段に増大させることができ
る。しかしながら、このように試料位置を移動さ
せた場合、第１図ｂに示す光線図から明らかなよ
うに試料１の像は対物レンズ１の前方に虚像５と
して形成され、中間レンズ３の物面４には形成さ
れない。従つて透過像は観察できないため、電子
線照射域を試料の分析しようとする部分に絞り込
んで行く際に、これを確認しながら行うことはで
きない。そこで、対物レンズ２の後段に第１図ｃ
において６で示すような補助レンズを設け、補助
レンズ６によつて虚像５の像が中間レンズ３の物
面４に形成されるようにすれば、透過像を観察し
ながら絞り込みを行うことができる。尚、その際
補助レンズを対物レンズから離す程、電子線が補
助レンズに入射するまでに光軸から離れる程度が
大きくなり球面収差が大きくなると共に、観察倍
率が低下するが補助レンズ６の主面が対物レンズ
２の主面に可能な限り接近させるように構成すれ
ば、これらの影響を無くすことができ、そのた
め、本発明においては、対物レンズの下磁極片１
４ｂの下側に該下磁極片１４ｂとの間にギヤツプ
Ｇを有して第三の磁極片１７を設け、前記励磁コ
イル１５に励磁電流を供給した際に対物レンズの
下磁極片１４ｂが補助レンズの上磁極片として兼
用されてギヤツプＧ間に補助レンズが形成される
ように構成している。
られるようにその励磁電流が設定されているが、
試料１の位置を下磁極片側に一定量移動させるこ
とにより、対物レンズの前方磁界による試料入射
電子線径の縮小率を格段に増大させることができ
る。しかしながら、このように試料位置を移動さ
せた場合、第１図ｂに示す光線図から明らかなよ
うに試料１の像は対物レンズ１の前方に虚像５と
して形成され、中間レンズ３の物面４には形成さ
れない。従つて透過像は観察できないため、電子
線照射域を試料の分析しようとする部分に絞り込
んで行く際に、これを確認しながら行うことはで
きない。そこで、対物レンズ２の後段に第１図ｃ
において６で示すような補助レンズを設け、補助
レンズ６によつて虚像５の像が中間レンズ３の物
面４に形成されるようにすれば、透過像を観察し
ながら絞り込みを行うことができる。尚、その際
補助レンズを対物レンズから離す程、電子線が補
助レンズに入射するまでに光軸から離れる程度が
大きくなり球面収差が大きくなると共に、観察倍
率が低下するが補助レンズ６の主面が対物レンズ
２の主面に可能な限り接近させるように構成すれ
ば、これらの影響を無くすことができ、そのた
め、本発明においては、対物レンズの下磁極片１
４ｂの下側に該下磁極片１４ｂとの間にギヤツプ
Ｇを有して第三の磁極片１７を設け、前記励磁コ
イル１５に励磁電流を供給した際に対物レンズの
下磁極片１４ｂが補助レンズの上磁極片として兼
用されてギヤツプＧ間に補助レンズが形成される
ように構成している。
以下、このような考えに基づく本発明の一実施
例を第３図を付して説明する。
例を第３図を付して説明する。
第３図において７は電子銃、８，９は第１段、
第２段の収束レンズ、１０はその励磁電源であ
る。１１ａ，１１ｂは各々対物レンズの外側及び
内側ヨーク、１２は励磁コイルである。１３は対
物レンズの励磁電源であり、１４ａ，１４ｂは対
物レンズの上磁極片及び下磁極片である。内側ヨ
ーク１１ｂの光軸Ｃ側には補助レンズの励磁コイ
ル１５が備えられており、１６はその電源であ
る。対物レンズの下磁極片１４ｂの下側にはギヤ
ツプＧを有して下磁極片１４ｂに対向するように
第３の磁極片１７が配置されている。１８はヨー
クであり、励磁コイル１５を励磁することにより
ギヤツプＧ間に形成される磁界によつて補助レン
ズが形成される。３は中間レンズ、１９は投影レ
ンズ、２０は螢光板であり、１は試料であり、該
試料は通常の透過像を得る場合より、一定量下磁
極片１４ｂに近い側に配置されている。
第２段の収束レンズ、１０はその励磁電源であ
る。１１ａ，１１ｂは各々対物レンズの外側及び
内側ヨーク、１２は励磁コイルである。１３は対
物レンズの励磁電源であり、１４ａ，１４ｂは対
物レンズの上磁極片及び下磁極片である。内側ヨ
ーク１１ｂの光軸Ｃ側には補助レンズの励磁コイ
ル１５が備えられており、１６はその電源であ
る。対物レンズの下磁極片１４ｂの下側にはギヤ
ツプＧを有して下磁極片１４ｂに対向するように
第３の磁極片１７が配置されている。１８はヨー
クであり、励磁コイル１５を励磁することにより
ギヤツプＧ間に形成される磁界によつて補助レン
ズが形成される。３は中間レンズ、１９は投影レ
ンズ、２０は螢光板であり、１は試料であり、該
試料は通常の透過像を得る場合より、一定量下磁
極片１４ｂに近い側に配置されている。
このような構成において電源１６より励磁コイ
ル１５に供給される電流を調整して補助レンズに
よつて第１図ｃに示すように虚像５の像が中間レ
ンズ３の物面４に形成されるようにする。
ル１５に供給される電流を調整して補助レンズに
よつて第１図ｃに示すように虚像５の像が中間レ
ンズ３の物面４に形成されるようにする。
さて、このような状態においては螢光板２０上
には試料の透過像が映し出されるため、この像を
観察しながら試料１を光軸と垂直方向に移動さ
せ、分析しようとする部分を観察像の中央に位置
させる。そこで、電源１０より第２段の収束レン
ズ９に供給される電流を変化させ、試料面上にお
ける電子線の照射域を縮小させて行く。これに伴
い、螢光板２０上に投影される像の径も縮小して
行くが、操作者はこのように縮小して行く像が分
析しようとする部分に向つて縮小して行くことを
確認しながらこの縮小を行うことができる。この
場合、試料の位置が通常の透過像を得る場合より
対物レンズの下磁極側に近づいているため、対物
レンズの前方磁界PREの試料入射電子線に対す
る縮小率が大きく、電子線の照射域を最も縮小さ
せた際の光線図は第２図ｂに示す如きものとな
り、試料面上における電子線照射域の直径は数10
Å程度まで小さくすることができる。従つて、こ
のような微小部分より発生したＸ線を図示外の検
出系により検出することにより、試料面上の微小
部分の分析を行うことができる。
には試料の透過像が映し出されるため、この像を
観察しながら試料１を光軸と垂直方向に移動さ
せ、分析しようとする部分を観察像の中央に位置
させる。そこで、電源１０より第２段の収束レン
ズ９に供給される電流を変化させ、試料面上にお
ける電子線の照射域を縮小させて行く。これに伴
い、螢光板２０上に投影される像の径も縮小して
行くが、操作者はこのように縮小して行く像が分
析しようとする部分に向つて縮小して行くことを
確認しながらこの縮小を行うことができる。この
場合、試料の位置が通常の透過像を得る場合より
対物レンズの下磁極側に近づいているため、対物
レンズの前方磁界PREの試料入射電子線に対す
る縮小率が大きく、電子線の照射域を最も縮小さ
せた際の光線図は第２図ｂに示す如きものとな
り、試料面上における電子線照射域の直径は数10
Å程度まで小さくすることができる。従つて、こ
のような微小部分より発生したＸ線を図示外の検
出系により検出することにより、試料面上の微小
部分の分析を行うことができる。
更に又、本発明においては、対物レンズの下磁
極片１４ｂの下側に該下磁極片１４ｂとの間にギ
ヤツプＧを有して第三の磁極片１７を設け、前記
励磁コイル１５に励磁電流を供給した際に対物レ
ンズの下磁極片１４ｂが補助レンズの上磁極片と
して兼用されてギヤツプＧ間に補助レンズが形成
されるように構成しているため、補助レンズの位
置を対物レンズに最大限に近付けることができ、
そのため、 (1) 対物レンズを通過して補助レンズに入射する
電子線は軸外の電子線を殆んど含まないことか
ら、球面収差を小さくすることができ、それに
より分析すべき位置を選ぶために電子線の絞り
込みを行ないながら、電子顕微鏡像を観察する
際に良質の像を観察することができる。
極片１４ｂの下側に該下磁極片１４ｂとの間にギ
ヤツプＧを有して第三の磁極片１７を設け、前記
励磁コイル１５に励磁電流を供給した際に対物レ
ンズの下磁極片１４ｂが補助レンズの上磁極片と
して兼用されてギヤツプＧ間に補助レンズが形成
されるように構成しているため、補助レンズの位
置を対物レンズに最大限に近付けることができ、
そのため、 (1) 対物レンズを通過して補助レンズに入射する
電子線は軸外の電子線を殆んど含まないことか
ら、球面収差を小さくすることができ、それに
より分析すべき位置を選ぶために電子線の絞り
込みを行ないながら、電子顕微鏡像を観察する
際に良質の像を観察することができる。
(2) 又、分析すべき位置を選ぶために電子線の絞
り込みを行ないながら、観察倍率が低下しない
から充分な倍率で像を観察できる。
り込みを行ないながら、観察倍率が低下しない
から充分な倍率で像を観察できる。
第１図は補助レンズの作用を説明するための
図、第２図は従来及び本発明における対物レンズ
の前方磁界の電子線径縮小率の差を比較して示す
ための図、第３図は本発明の一実施例を示すため
の図である。 １：試料、２：対物レンズ、３：中間レンズ、
４：物面、５：虚像、６：補助レンズ、７：電子
銃、８，９：収束レンズ、１０：励磁電源、１１
ａ：外側ヨーク、１１ｂ：内側ヨーク、１２：励
磁コイル、１３，１６：励磁電源、１４ａ，１４
ｂ：上、下磁極片、１５：補助励磁コイル、Ｇ：
ギヤツプ、１７：磁極片、１８：ヨーク、１９：
投影レンズ、２０：螢光板。
図、第２図は従来及び本発明における対物レンズ
の前方磁界の電子線径縮小率の差を比較して示す
ための図、第３図は本発明の一実施例を示すため
の図である。 １：試料、２：対物レンズ、３：中間レンズ、
４：物面、５：虚像、６：補助レンズ、７：電子
銃、８，９：収束レンズ、１０：励磁電源、１１
ａ：外側ヨーク、１１ｂ：内側ヨーク、１２：励
磁コイル、１３，１６：励磁電源、１４ａ，１４
ｂ：上、下磁極片、１５：補助励磁コイル、Ｇ：
ギヤツプ、１７：磁極片、１８：ヨーク、１９：
投影レンズ、２０：螢光板。
Claims (1)
- １ 対物レンズの内側ヨーク１１ｂの光軸Ｃ側に
励磁コイル１５を設けると共に、対物レンズの下
磁極片１４ｂの下側に該下磁極片１４ｂとの間に
ギヤツプＧを有して第三の磁極片１７を設け、前
記励磁コイル１５に励磁電流を供給した際に前記
ギヤツプＧ間に補助レンズが形成されるように構
成したことを特徴とする透過型電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56130618A JPS5832348A (ja) | 1981-08-20 | 1981-08-20 | 透過型電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56130618A JPS5832348A (ja) | 1981-08-20 | 1981-08-20 | 透過型電子顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5832348A JPS5832348A (ja) | 1983-02-25 |
| JPS6329928B2 true JPS6329928B2 (ja) | 1988-06-15 |
Family
ID=15038527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56130618A Granted JPS5832348A (ja) | 1981-08-20 | 1981-08-20 | 透過型電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5832348A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006344533A (ja) * | 2005-06-09 | 2006-12-21 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Ｘ線用光電変換型イメージング管 |
| JP2013096900A (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-20 | Jeol Ltd | 透過電子顕微鏡および透過電子顕微鏡像の観察方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5150650A (en) * | 1974-10-30 | 1976-05-04 | Hitachi Ltd | Denshisensochino hitenshusahoseisochi |
-
1981
- 1981-08-20 JP JP56130618A patent/JPS5832348A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5832348A (ja) | 1983-02-25 |
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