JP2000030645A - 磁気形結像エネルギフィルタを有する電子顕微鏡 - Google Patents
磁気形結像エネルギフィルタを有する電子顕微鏡Info
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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
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- 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, ion-optical arrangement
- H01J37/05—Electron or ion-optical arrangements for separating electrons or ions according to their energy or mass
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エネルギフィルタリングされた対象物像又は
回析像を検出器平面内に結像するのに適しているのみな
らず、エネルギスペクトルのパラレルレジストレーショ
ン位置合せのため検出器平面内へ分散平面を結像するの
にも適する磁気形結像エネルギフィルタを有する電子顕
微鏡を提供すること。 【解決手段】 磁気形結像エネルギフィルタを有する電
子顕微鏡において、前記エネルギフィルタは、１つの中
心平面（Ｍ）に対して対称的に配置された方向変換系
（１１−１４）を有し、方向変換系と、ビーム方向でエ
ネルギフィルタに後続する投影系との間に設けられたヘ
クサポール（Hexapol） を有すること。
回析像を検出器平面内に結像するのに適しているのみな
らず、エネルギスペクトルのパラレルレジストレーショ
ン位置合せのため検出器平面内へ分散平面を結像するの
にも適する磁気形結像エネルギフィルタを有する電子顕
微鏡を提供すること。 【解決手段】 磁気形結像エネルギフィルタを有する電
子顕微鏡において、前記エネルギフィルタは、１つの中
心平面（Ｍ）に対して対称的に配置された方向変換系
（１１−１４）を有し、方向変換系と、ビーム方向でエ
ネルギフィルタに後続する投影系との間に設けられたヘ
クサポール（Hexapol） を有すること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気形結像エネルギ
フィルタを有する電子顕微鏡に関する。
フィルタを有する電子顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】透過形顕微鏡用の結像エネルギフィル
タ、例えば、ＵＳ４７０２６１に記載されている所謂ア
ルファα形フィルタ及びＵＳ−Ａ４７４０７０４に記載
されているように所謂オメガΩ―フィルタのようなもの
では、収差により、アクロマチック像平面内及び分散平
面内で分解能損失が惹起され、―分散平面では、対象物
を透過した電子のエネルギスペクトル損失が惹起されー
ひいてはエネルギ分解能損失が惹起される。支配的な収
差は、２次的なものである。それらの収差は、１８の直
線的に独立の収差係数により表される。ミスフォーカシ
ングは、２乗的に又は双一次的に像点の軸方向間隔とか
照射アパーチャのような幾何学的パラメータ及び標準エ
ネルギからの電子エネルギの偏差に依存する。
タ、例えば、ＵＳ４７０２６１に記載されている所謂ア
ルファα形フィルタ及びＵＳ−Ａ４７４０７０４に記載
されているように所謂オメガΩ―フィルタのようなもの
では、収差により、アクロマチック像平面内及び分散平
面内で分解能損失が惹起され、―分散平面では、対象物
を透過した電子のエネルギスペクトル損失が惹起されー
ひいてはエネルギ分解能損失が惹起される。支配的な収
差は、２次的なものである。それらの収差は、１８の直
線的に独立の収差係数により表される。ミスフォーカシ
ングは、２乗的に又は双一次的に像点の軸方向間隔とか
照射アパーチャのような幾何学的パラメータ及び標準エ
ネルギからの電子エネルギの偏差に依存する。
【０００３】Ｈ． Ｒｏｓｅ及びＤ． Ｋｒａｈｌ ｉ
ｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｅｄｉｔｅｄ
ｂｙ Ｌ． Ｒｅｉｎｅｒ 第４３−１４９頁（Ｋａ
ｐｉｅｌ Ｅｎｅｒｇｙ Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ Ｔｒａ
ｎｓｍｉｓｓｉｓｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏ
ｓｃｏｐｙ）の研究及びＳｔｅｆａｎ氏論文Ｏｐｔｉｍ
ｉｅｒｕｎｇ ａｂｂｉｌｄｅｎｄｅｒ Ｅｎｅｒｇｉ
ｅｆｉｌｔｅｒ ｆｕｅｒ ｄｉｅ ａｎａｌｙｔｉｓ
ｃｈｅ Ｅｌｅｋｔｒｏｎｅｎｍｉｋｒｏｓｋｏｐｉｅ
“ＴＨ Ｄａｒｍｓｔａｄｔ， １９９８６から公知
の事項によれば、フィルタの対称的構成のもとで、フィ
ルタを通っての基本的軌道のガイドの適宜な選定によ
り、そしてヘクサポール（Hexapol）補正器の使用によ
り、アクロマチック像平面及び分散平面における２次の
幾何学的誤差（ザイデルｓｅｉｄｅｌ収差）が補正され
得る。ヘクサポール（Hexapol）補正により、同時にア
クロマチック像平面にて、色収差、これは像点の軸方向
間隔及びエネルギ偏差に依存する色収差が消失する。こ
れに反し、アクロマチック像平面及び分散平面における
軸方向色誤差は残る。アクロマチック像平面における色
誤差の、横方向分解能への影響を、亦比較的大きなエネ
ルギウインドウを選定すれば無視することもできる。そ
れというのはその影響は僅かになるからである。分散平
面内で分散方向で作用する、軸方向色誤差のコンポーネ
ント成分（Ｃγγk）は、エネルギフィルタのエネルギ
分散（Ｄ）と関連して、エネルギ損失スペクトルの焦点
面の傾斜勾配を、分散平面に対して角度Θだけ下式に相
応して生じさせる。
ｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｅｄｉｔｅｄ
ｂｙ Ｌ． Ｒｅｉｎｅｒ 第４３−１４９頁（Ｋａ
ｐｉｅｌ Ｅｎｅｒｇｙ Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ Ｔｒａ
ｎｓｍｉｓｓｉｓｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏ
ｓｃｏｐｙ）の研究及びＳｔｅｆａｎ氏論文Ｏｐｔｉｍ
ｉｅｒｕｎｇ ａｂｂｉｌｄｅｎｄｅｒ Ｅｎｅｒｇｉ
ｅｆｉｌｔｅｒ ｆｕｅｒ ｄｉｅ ａｎａｌｙｔｉｓ
ｃｈｅ Ｅｌｅｋｔｒｏｎｅｎｍｉｋｒｏｓｋｏｐｉｅ
“ＴＨ Ｄａｒｍｓｔａｄｔ， １９９８６から公知
の事項によれば、フィルタの対称的構成のもとで、フィ
ルタを通っての基本的軌道のガイドの適宜な選定によ
り、そしてヘクサポール（Hexapol）補正器の使用によ
り、アクロマチック像平面及び分散平面における２次の
幾何学的誤差（ザイデルｓｅｉｄｅｌ収差）が補正され
得る。ヘクサポール（Hexapol）補正により、同時にア
クロマチック像平面にて、色収差、これは像点の軸方向
間隔及びエネルギ偏差に依存する色収差が消失する。こ
れに反し、アクロマチック像平面及び分散平面における
軸方向色誤差は残る。アクロマチック像平面における色
誤差の、横方向分解能への影響を、亦比較的大きなエネ
ルギウインドウを選定すれば無視することもできる。そ
れというのはその影響は僅かになるからである。分散平
面内で分散方向で作用する、軸方向色誤差のコンポーネ
ント成分（Ｃγγk）は、エネルギフィルタのエネルギ
分散（Ｄ）と関連して、エネルギ損失スペクトルの焦点
面の傾斜勾配を、分散平面に対して角度Θだけ下式に相
応して生じさせる。
【０００４】ｔａｎΘ＝ＣγγK／Ｃγk， ここでＣγkは分散係数であり、この分散係数は、 Ｄ＝Ｃγk／Ｅ から得られる。焦点面の前記の傾斜勾配は、エネルギス
ペクトルのパラレルのレジストレーション位置合わせー
ここでは、分散平面が円形レンズ又はレンズ組合せによ
り検出器平面、例えばイメージングプレート又はＣＣＤ
カメラに結像されるーにおいて、不都合な影響を及ぼ
す。何故ならば、分散平面に対する焦点面の傾斜に基づ
き軸方向色誤差によりエネルギ分解能の劣化を、エネル
ギ損失の増大と共に甘受しなければならないからであ
る。この効果は、次のような場合、一層顕著に現れる、
即ち、大きな軸方向間隔パラメータγにより表される比
較的大きな像野、ないし像領域フィールドがエネルギス
ペクトルに寄与する場合顕著に現れる。従って、上述の
Ｈ．Ｒｏｓｅ及びＤ．Ｋｒａｈｌ の研究により、既
に、確かめられているところによればエネルギスペクト
ルのパラレルのレジストレーション位置組合せにより軸
方向色誤差を補償しなければならない。然し乍ら、軸方
向色誤差の補正のための具体的提案はなされていない。
ペクトルのパラレルのレジストレーション位置合わせー
ここでは、分散平面が円形レンズ又はレンズ組合せによ
り検出器平面、例えばイメージングプレート又はＣＣＤ
カメラに結像されるーにおいて、不都合な影響を及ぼ
す。何故ならば、分散平面に対する焦点面の傾斜に基づ
き軸方向色誤差によりエネルギ分解能の劣化を、エネル
ギ損失の増大と共に甘受しなければならないからであ
る。この効果は、次のような場合、一層顕著に現れる、
即ち、大きな軸方向間隔パラメータγにより表される比
較的大きな像野、ないし像領域フィールドがエネルギス
ペクトルに寄与する場合顕著に現れる。従って、上述の
Ｈ．Ｒｏｓｅ及びＤ．Ｋｒａｈｌ の研究により、既
に、確かめられているところによればエネルギスペクト
ルのパラレルのレジストレーション位置組合せにより軸
方向色誤差を補償しなければならない。然し乍ら、軸方
向色誤差の補正のための具体的提案はなされていない。
【０００５】更に、ＵＳ−Ａ５４４８０６３にて記載さ
れているオメガ形フィルタでは全体的に新規なヘクサポ
ール（Hexapol）補正器により２次のすべての幾何学的
収差及び２次のすべての色収差、ひいては、亦軸方向色
誤差を補正しなければならない。但しそこに提示されて
いるフィルタの例は、アクロマチック像平面ではスティ
グマティックでない、換言すればフィルタの入力側像平
面がフィルタにより、アスティグマティックにアクロマ
チック像平面内に結像される。方向変換ないし偏向磁石
のダイポール磁界、磁場に対して垂直及び平行な断面間
の焦点差は、当該フィルタでは２６．４ｍｍないし３
２．７ｍｍである。それにより前記フィルタは、結像フ
ィルターここではエネルギフィルタリングされた対象物
像が検出器平面内に結像されるーとしての適用には適し
ない。
れているオメガ形フィルタでは全体的に新規なヘクサポ
ール（Hexapol）補正器により２次のすべての幾何学的
収差及び２次のすべての色収差、ひいては、亦軸方向色
誤差を補正しなければならない。但しそこに提示されて
いるフィルタの例は、アクロマチック像平面ではスティ
グマティックでない、換言すればフィルタの入力側像平
面がフィルタにより、アスティグマティックにアクロマ
チック像平面内に結像される。方向変換ないし偏向磁石
のダイポール磁界、磁場に対して垂直及び平行な断面間
の焦点差は、当該フィルタでは２６．４ｍｍないし３
２．７ｍｍである。それにより前記フィルタは、結像フ
ィルターここではエネルギフィルタリングされた対象物
像が検出器平面内に結像されるーとしての適用には適し
ない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題とすると
ころは、エネルギフィルタリングされた対象物像又は回
析像を検出器平面内に結像するのに適しているのみなら
ず、エネルギスペクトルのパラレルレジストレーション
位置合せのため検出器平面内へ分散平面を結像するのに
も適する磁気形結像エネルギフィルタを有する電子顕微
鏡を提供することにある。
ころは、エネルギフィルタリングされた対象物像又は回
析像を検出器平面内に結像するのに適しているのみなら
ず、エネルギスペクトルのパラレルレジストレーション
位置合せのため検出器平面内へ分散平面を結像するのに
も適する磁気形結像エネルギフィルタを有する電子顕微
鏡を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題は、請求項１の
構成要件により解決される。本発明の有利な発展形態
は、従属形式の請求項に特定されている。
構成要件により解決される。本発明の有利な発展形態
は、従属形式の請求項に特定されている。
【０００８】本発明の電子顕微鏡は、中心平面に対して
対称的に配された磁気的方向変換系を有する。エネルギ
フィルタは、第１の入力側の平面―入力側像平面―を、
スティグマティックに、且つアクロマチックに第１の出
力側平面−アクロマチック像平面に結像する。同時にエ
ネルギフィルタは、第２の入力側の平面―入力側像平面
―を、スティグマティックに、且つアクロマチック分散
的に第２の出力側平面に結像する。
対称的に配された磁気的方向変換系を有する。エネルギ
フィルタは、第１の入力側の平面―入力側像平面―を、
スティグマティックに、且つアクロマチックに第１の出
力側平面−アクロマチック像平面に結像する。同時にエ
ネルギフィルタは、第２の入力側の平面―入力側像平面
―を、スティグマティックに、且つアクロマチック分散
的に第２の出力側平面に結像する。
【０００９】ビーム方向で見て、エネルギフィルタには
投影系が後続し、この投影系により選択的に分散平面又
はアクロマチック像平面が拡大されて、検出器平面内に
結像可能である。検出器平面へのアクロマチック像平面
の結像の際エネルギフィルタリングされた対象物レジス
トレーション位置合わせが行なわれる、即ち、対象物が
エネルギフィルタの入力側像平面内に結像されるとき当
該の対象物レジストレーション位置合わせが行なわれる
か、又は、対象物回析パターンのエネルギフィルタリン
グされたレジストレーション位置合わせが行なわれる、
即ち、対象物を結像する対物レンズのフーリエ平面がエ
ネルギフィルタの入力側像平面内に結像されたとき当該
の対象物回析パターンのレジストレーション位置合わせ
が行われる。検出器平面内への分散平面の結像の際は、
対象物との相互作用の後生じる、電子のエネルギスペク
トルのパラレルレジストレーション位置合わせが行われ
る。
投影系が後続し、この投影系により選択的に分散平面又
はアクロマチック像平面が拡大されて、検出器平面内に
結像可能である。検出器平面へのアクロマチック像平面
の結像の際エネルギフィルタリングされた対象物レジス
トレーション位置合わせが行なわれる、即ち、対象物が
エネルギフィルタの入力側像平面内に結像されるとき当
該の対象物レジストレーション位置合わせが行なわれる
か、又は、対象物回析パターンのエネルギフィルタリン
グされたレジストレーション位置合わせが行なわれる、
即ち、対象物を結像する対物レンズのフーリエ平面がエ
ネルギフィルタの入力側像平面内に結像されたとき当該
の対象物回析パターンのレジストレーション位置合わせ
が行われる。検出器平面内への分散平面の結像の際は、
対象物との相互作用の後生じる、電子のエネルギスペク
トルのパラレルレジストレーション位置合わせが行われ
る。
【００１０】少なくともエネルギフィルタの方向変換系
間にヘクサポール（Hexapol）補正器が設けられてい
る。更に、付加的なヘクサポール（Hexapol）を、入力
側像平面及びアクロマチック像平面内に設けられること
もできる。検出器平面内へのアクロマチック像平面の結
像と、分散平面の結像との間の切換の際ヘクサポール
（Hexapol）補正器の一部分の励磁の切換が行われる。
アクロマチック像平面の結像の場合は、ヘクサポール
（Hexapol）は次のように励磁される、即ち、２次のす
べての幾何学的収差（ザイデルｓｅｉｄｅｌ収差）がア
クロマチック像平面内で補正されるように励磁される。
これに対し、検出器平面内への分散平面の場合は、ヘク
サポール（Hexapol）は次のように励磁される、即ち、
２次の開口誤差のほかに、エネルギフィルタ又はエネル
ギフィルタと投影系から成る系の軸方向誤差も補正され
るように励磁される。検出器平面内への結像の場合障害
とならない他の幾何学的誤差は許容される。
間にヘクサポール（Hexapol）補正器が設けられてい
る。更に、付加的なヘクサポール（Hexapol）を、入力
側像平面及びアクロマチック像平面内に設けられること
もできる。検出器平面内へのアクロマチック像平面の結
像と、分散平面の結像との間の切換の際ヘクサポール
（Hexapol）補正器の一部分の励磁の切換が行われる。
アクロマチック像平面の結像の場合は、ヘクサポール
（Hexapol）は次のように励磁される、即ち、２次のす
べての幾何学的収差（ザイデルｓｅｉｄｅｌ収差）がア
クロマチック像平面内で補正されるように励磁される。
これに対し、検出器平面内への分散平面の場合は、ヘク
サポール（Hexapol）は次のように励磁される、即ち、
２次の開口誤差のほかに、エネルギフィルタ又はエネル
ギフィルタと投影系から成る系の軸方向誤差も補正され
るように励磁される。検出器平面内への結像の場合障害
とならない他の幾何学的誤差は許容される。
【００１１】本発明の基礎を成す認識とするところは、
軸方向色誤差の補正が、付加的なヘクサポール（Hexapo
l）なしで２次の開口誤差の補正を同時に維持しつつ、
２次の幾何学的誤差の補正のためいずれにしろ設けられ
ているヘクサポール（Hexapol）の励磁を相応に変化さ
せることにより有利になるということである。成る程、
変化された励磁に基づき、２次の幾何学的誤差が生じる
が、同時に認識されたところによれば、当該の幾何学的
誤差は、―検出器平面内への分散平面の結像の際―ひい
てはまさに軸方向誤差が不都合な作用をしないことが認
られる場合には−差し障りがないということである。本
発明は、そこにて軸方向色誤差が補正されていないエネ
ルギフィルタを有する電子顕微鏡に比して、エネルギ損
失スペクトルのパラレルレジストレーション位置合わせ
のもとで遙かに一層高められたエネルギ分解能を有し、
ここで構成上の付加コストの生じないようにするもので
ある。
軸方向色誤差の補正が、付加的なヘクサポール（Hexapo
l）なしで２次の開口誤差の補正を同時に維持しつつ、
２次の幾何学的誤差の補正のためいずれにしろ設けられ
ているヘクサポール（Hexapol）の励磁を相応に変化さ
せることにより有利になるということである。成る程、
変化された励磁に基づき、２次の幾何学的誤差が生じる
が、同時に認識されたところによれば、当該の幾何学的
誤差は、―検出器平面内への分散平面の結像の際―ひい
てはまさに軸方向誤差が不都合な作用をしないことが認
られる場合には−差し障りがないということである。本
発明は、そこにて軸方向色誤差が補正されていないエネ
ルギフィルタを有する電子顕微鏡に比して、エネルギ損
失スペクトルのパラレルレジストレーション位置合わせ
のもとで遙かに一層高められたエネルギ分解能を有し、
ここで構成上の付加コストの生じないようにするもので
ある。
【００１２】分散平面での焦点面の傾斜のため、エネル
ギフィルタの軸方向色誤差のほかに、エネルギフィルタ
に後置接続された投影系の偏心的の色誤差が寄与する。
投影系の当該の偏心的の色誤差の極性及び大きさに応じ
てエネルギフィルタの軸方向誤差がヘクサポール（Hexa
pol）の相応の励磁を介して過度オーバー又は不足アン
ダーに補正され得、その結果エネルギフィルタの軸方向
色誤差の残余部分が投影系の偏心的色誤差を補償する。
ギフィルタの軸方向色誤差のほかに、エネルギフィルタ
に後置接続された投影系の偏心的の色誤差が寄与する。
投影系の当該の偏心的の色誤差の極性及び大きさに応じ
てエネルギフィルタの軸方向誤差がヘクサポール（Hexa
pol）の相応の励磁を介して過度オーバー又は不足アン
ダーに補正され得、その結果エネルギフィルタの軸方向
色誤差の残余部分が投影系の偏心的色誤差を補償する。
【００１３】本発明の１つの具体的実施例では、エネル
ギフィルタは４つの磁気的方向変換領域を有する。各２
つのヘクサポール（Hexapol）は、第１，第２方向変換
領域間で、そして、それと対称的な２つの更なるヘクサ
ポール（Hexapol）が第３，第４方向変換領域間に設け
られる。更に、エネルギフィルタの対称平面内に１つの
付加的ヘクサポール（Hexapol）が設けられる。分散平
面の結像とアクロマチック像平面の結像との間の切換の
場合、第１，第２方向変換領域間、これと対称的な第
３，第４方向変換領域間の２つのヘクサポール（Hexapo
l）のうちの１つ、及び対称平面におけるヘクサポール
（Hexapol）の励磁のみが変化される。これに対して、
他のすべてのヘクサポール（Hexapol）の励磁が損失の
際変わらない侭におかれる。更に第１，第２方向変換領
域間のヘクサポール（Hexapol）の励磁変化及びそれと
対称的な第３，第４方向変換領域間のヘクサポール（He
xapol）の励磁変化が、対称平面内でのヘクサポール（H
exapol）の励磁変化と逆方向に行われるように構成され
ているのである。
ギフィルタは４つの磁気的方向変換領域を有する。各２
つのヘクサポール（Hexapol）は、第１，第２方向変換
領域間で、そして、それと対称的な２つの更なるヘクサ
ポール（Hexapol）が第３，第４方向変換領域間に設け
られる。更に、エネルギフィルタの対称平面内に１つの
付加的ヘクサポール（Hexapol）が設けられる。分散平
面の結像とアクロマチック像平面の結像との間の切換の
場合、第１，第２方向変換領域間、これと対称的な第
３，第４方向変換領域間の２つのヘクサポール（Hexapo
l）のうちの１つ、及び対称平面におけるヘクサポール
（Hexapol）の励磁のみが変化される。これに対して、
他のすべてのヘクサポール（Hexapol）の励磁が損失の
際変わらない侭におかれる。更に第１，第２方向変換領
域間のヘクサポール（Hexapol）の励磁変化及びそれと
対称的な第３，第４方向変換領域間のヘクサポール（He
xapol）の励磁変化が、対称平面内でのヘクサポール（H
exapol）の励磁変化と逆方向に行われるように構成され
ているのである。
【００１４】本発明の具体的実施例では、２つのさらな
るヘクサポール（Hexapol）が、設けられており、その
うちの一方が、エネルギフィルタのアクロマチック像平
面に設けられており、そして、他方がそれと共役的な、
入力側平面内に配置されているのである。
るヘクサポール（Hexapol）が、設けられており、その
うちの一方が、エネルギフィルタのアクロマチック像平
面に設けられており、そして、他方がそれと共役的な、
入力側平面内に配置されているのである。
【００１５】本発明の実施形態によれば、分散平面の結
像の場合の対称平面内でのヘクサポール（Hexapol）の
励磁がアクロマチック像平面の結像の場合におけるより
係数２〜４例えば、２．８１だけ大であるのである。
像の場合の対称平面内でのヘクサポール（Hexapol）の
励磁がアクロマチック像平面の結像の場合におけるより
係数２〜４例えば、２．８１だけ大であるのである。
【００１６】これに反して本発明の別の実施形態によれ
ば、アクロマチック像平面の方向変換領域の検出器平面
での第１ヘクサポール（Hexapol）の励磁が分散平面の
結像の場合におけるより係数１．５〜２．５、例えば
１．８７大であるのである。
ば、アクロマチック像平面の方向変換領域の検出器平面
での第１ヘクサポール（Hexapol）の励磁が分散平面の
結像の場合におけるより係数１．５〜２．５、例えば
１．８７大であるのである。
【００１７】
【実施例】次に本発明を図示の実施例に即して詳述す
る。
る。
【００１８】図１に示す透過形電子顕微鏡の上方部分
は、ＵＳ−Ａ４８１２５２から公知の従来の構成を有す
る。電子源は１で示されている。電子源１に後置接続さ
れた２段のコンデンサ２，３を用いて電子源から放出さ
れる電子からコリメートされた電子ビームが生ぜしめら
れ、このコリメートされた電子ビームのアパーチャは、
開口絞り４の開口直径により定まる。当該のコリメート
された電子ビームにより対象レンズ５の磁極片スリット
内に位置定めされた対象物６が照射される。対象物６の
操作のため、対象レンズ５内を通されるマニピュータ６
ａ上に配置されている。
は、ＵＳ−Ａ４８１２５２から公知の従来の構成を有す
る。電子源は１で示されている。電子源１に後置接続さ
れた２段のコンデンサ２，３を用いて電子源から放出さ
れる電子からコリメートされた電子ビームが生ぜしめら
れ、このコリメートされた電子ビームのアパーチャは、
開口絞り４の開口直径により定まる。当該のコリメート
された電子ビームにより対象レンズ５の磁極片スリット
内に位置定めされた対象物６が照射される。対象物６の
操作のため、対象レンズ５内を通されるマニピュータ６
ａ上に配置されている。
【００１９】対物レンズ５に後置接続された同様に磁気
レンズとして構成された３つの、結像段８，９，１０を
用いて対象物５又は対象物５の回析パターンの増大され
た像がエネルギフィルタ１１〜１４の入力側像平面ＢＥ
内に生ぜしめられる。伝達される像野の大きさは、対象
物レンズ５に後置接続された像野絞り７の開口直径によ
り定まる。エネルギフィルタ１１〜１４への入射前の結
像条件は、ＵＳ−Ａ４８１２６５２にて記載された結像
条件に相応し、その結果対象物結像の際調整セッティン
グされた増大に無関係に、対象物６の像がエネルギフィ
ルタ１１〜１４の入射像平面ＢＥ内に位置し、そして、
電子源の像がエネルギフィルタの入射回析平面ＤＥ内に
位置する。対象物回析パターンの採録の際、電子源１の
像がエネルギフィルタの入射像平面ＢＥ内にあり、対象
物６の像が入射回析平面ＤＥ内に位置する。
レンズとして構成された３つの、結像段８，９，１０を
用いて対象物５又は対象物５の回析パターンの増大され
た像がエネルギフィルタ１１〜１４の入力側像平面ＢＥ
内に生ぜしめられる。伝達される像野の大きさは、対象
物レンズ５に後置接続された像野絞り７の開口直径によ
り定まる。エネルギフィルタ１１〜１４への入射前の結
像条件は、ＵＳ−Ａ４８１２６５２にて記載された結像
条件に相応し、その結果対象物結像の際調整セッティン
グされた増大に無関係に、対象物６の像がエネルギフィ
ルタ１１〜１４の入射像平面ＢＥ内に位置し、そして、
電子源の像がエネルギフィルタの入射回析平面ＤＥ内に
位置する。対象物回析パターンの採録の際、電子源１の
像がエネルギフィルタの入射像平面ＢＥ内にあり、対象
物６の像が入射回析平面ＤＥ内に位置する。
【００２０】エネルギフィルタは、１つの中心平面Ｍに
対して対称的に配された磁気的偏向領域１１〜１４を有
するオメガ形フィルタとして構成されており、前記の偏
向領域１１〜１４により、電子はギリシャ文字Ωに類似
の軌道上を導かれる。方向変換領域１１〜１４における
磁界方向は、それぞれ図１の図平面に対して垂直方向で
ある。エネルギフィルタ内に走入する、規定エネルギを
有する電子は、４つの方向変換領域１１〜１４の各々に
おいてそれぞれ同じ大きさの角度だけ偏向され、この角
度は、図３を用いて更に詳述するフィルタではそれぞれ
９０°である。図１から明らかなように、電子は、第１
方向変換系１１及び第４の方向変換１４において、大き
さに関しても、方向に関しても同じ方向変換を受け、そ
の結果相応の大きさに構成された磁極片を介して両方向
変換系は、１つの共通の方向変換系としても構成され
得、この共通の方向変換系には電子がそれぞれ２重通過
する。
対して対称的に配された磁気的偏向領域１１〜１４を有
するオメガ形フィルタとして構成されており、前記の偏
向領域１１〜１４により、電子はギリシャ文字Ωに類似
の軌道上を導かれる。方向変換領域１１〜１４における
磁界方向は、それぞれ図１の図平面に対して垂直方向で
ある。エネルギフィルタ内に走入する、規定エネルギを
有する電子は、４つの方向変換領域１１〜１４の各々に
おいてそれぞれ同じ大きさの角度だけ偏向され、この角
度は、図３を用いて更に詳述するフィルタではそれぞれ
９０°である。図１から明らかなように、電子は、第１
方向変換系１１及び第４の方向変換１４において、大き
さに関しても、方向に関しても同じ方向変換を受け、そ
の結果相応の大きさに構成された磁極片を介して両方向
変換系は、１つの共通の方向変換系としても構成され
得、この共通の方向変換系には電子がそれぞれ２重通過
する。
【００２１】総じてエネルギフィルタは、所謂直線透視
形ｇｅｒａｄｅｓｉｃｈｔｉｇｅｓフィルタとして構成
される、即ち、―点鎖線で示す光学軸―この上を規定エ
ネルギを有する電子が動く−は、エネルギフィルタから
出射後では、当該のエネルギフィルタへの入射前と同軸
的になる。
形ｇｅｒａｄｅｓｉｃｈｔｉｇｅｓフィルタとして構成
される、即ち、―点鎖線で示す光学軸―この上を規定エ
ネルギを有する電子が動く−は、エネルギフィルタから
出射後では、当該のエネルギフィルタへの入射前と同軸
的になる。
【００２２】エネルギフィルタは、所謂２重に結像する
エネルギフィルタである。当該エネルギフィルタは、入
射像平面ＢＥをアクロマチック且つスティグマティック
に出力側像平面ＢＡ内に結像する、それと同時に、前記
エネルギフィルタは、入力側回析平面ＤＥをスティグマ
ティック且つ分散的に分散平面ＤＡ内に結像する。第２
方向変換領域１２と第３方向変換領域１３との間に入力
側像平面ＢＥのスティグマティック中間像が生じる。
エネルギフィルタである。当該エネルギフィルタは、入
射像平面ＢＥをアクロマチック且つスティグマティック
に出力側像平面ＢＡ内に結像する、それと同時に、前記
エネルギフィルタは、入力側回析平面ＤＥをスティグマ
ティック且つ分散的に分散平面ＤＡ内に結像する。第２
方向変換領域１２と第３方向変換領域１３との間に入力
側像平面ＢＥのスティグマティック中間像が生じる。
【００２３】エネルギフィルタは、全部で７つのヘクサ
ポール（Hexapol）補正器Ｓ１〜Ｓ７を有する。２つの
第１のヘクサポール（Hexapol）Ｓ１，Ｓ７は、それぞ
れ、入力側像平面ＢＥ及び出力側像平面ＢＡ内に配され
ている。別のヘクサポール（Hexapol）Ｓ４が第２，第
３方向変換系１２，１３間に対称平面Ｍ内に配置されて
いる。光軸に沿っての当該のヘクサポール（Hexapol）
の選定された位置定めに基づき当該のヘクサポール（He
xapol）は、分散平面ＤＡ内への入力側回析平面ＤＥの
結像の際、像誤差にのみ影響を及ぼす。
ポール（Hexapol）補正器Ｓ１〜Ｓ７を有する。２つの
第１のヘクサポール（Hexapol）Ｓ１，Ｓ７は、それぞ
れ、入力側像平面ＢＥ及び出力側像平面ＢＡ内に配され
ている。別のヘクサポール（Hexapol）Ｓ４が第２，第
３方向変換系１２，１３間に対称平面Ｍ内に配置されて
いる。光軸に沿っての当該のヘクサポール（Hexapol）
の選定された位置定めに基づき当該のヘクサポール（He
xapol）は、分散平面ＤＡ内への入力側回析平面ＤＥの
結像の際、像誤差にのみ影響を及ぼす。
【００２４】各２つのさらなるヘクサポール（Hexapo
l）Ｓ２，Ｓ３は、第１，第２方向変換系１１，１２間
に配され、そして、これと対称的に２つの別のヘクサポ
ール（Hexapol）Ｓ５，Ｓ６は第３，第４方向変換系１
３，１４間に配されている。前記の４つのヘクサポール
（Hexapol）は、入力側回析平面のアスティグマティッ
ク中間像の付近に位置定めされているので、分散平面Ｄ
Ａ内への入力側回析平面の結像へたんに僅かな影響しか
及ばさず、アクロマチック像平面ＢＡ内への入力側像平
面の結像の際生じる結像誤差に１次的に影響を及ぼす。
l）Ｓ２，Ｓ３は、第１，第２方向変換系１１，１２間
に配され、そして、これと対称的に２つの別のヘクサポ
ール（Hexapol）Ｓ５，Ｓ６は第３，第４方向変換系１
３，１４間に配されている。前記の４つのヘクサポール
（Hexapol）は、入力側回析平面のアスティグマティッ
ク中間像の付近に位置定めされているので、分散平面Ｄ
Ａ内への入力側回析平面の結像へたんに僅かな影響しか
及ばさず、アクロマチック像平面ＢＡ内への入力側像平
面の結像の際生じる結像誤差に１次的に影響を及ぼす。
【００２５】ビーム方向で見て、エネルギフィルタには
２段の投影系１７，１８が後続する。前記の投影系１
７，１８は選択的に、アクロマチック像平面ＢＡ又は分
散平面ＤＡを拡大して検出器平面内に結像し、この検出
器平面内ではＣＣＤカメラ又はＣＣＤライン１９が配さ
れている。検出器平面内へのアクロマチック像平面の結
像が図２―ａに示してあり、検出器平面内への分散平面
結像が図２―ｂに拡大して示してある。ＣＣＤカメラへ
のアクロマチック結像の場合、ＣＣＤカメラにより、た
んにエネルギフィルタリングされた対象物像又は対象物
回析パターンの像が記録されている。分散平面ＤＡ内に
はエネルギフィルタリングのためスリット絞りが設けら
れており、該スリット絞りにより所望のエネルギ又はス
リット絞りにより定められそれとの偏差を有する電子の
みが通過、透過する。
２段の投影系１７，１８が後続する。前記の投影系１
７，１８は選択的に、アクロマチック像平面ＢＡ又は分
散平面ＤＡを拡大して検出器平面内に結像し、この検出
器平面内ではＣＣＤカメラ又はＣＣＤライン１９が配さ
れている。検出器平面内へのアクロマチック像平面の結
像が図２―ａに示してあり、検出器平面内への分散平面
結像が図２―ｂに拡大して示してある。ＣＣＤカメラへ
のアクロマチック結像の場合、ＣＣＤカメラにより、た
んにエネルギフィルタリングされた対象物像又は対象物
回析パターンの像が記録されている。分散平面ＤＡ内に
はエネルギフィルタリングのためスリット絞りが設けら
れており、該スリット絞りにより所望のエネルギ又はス
リット絞りにより定められそれとの偏差を有する電子の
みが通過、透過する。
【００２６】ＣＣＤカメラ１９への分散平面ＤＡの結像
の際、電子の全エネルギスペクトルがエネルギフィルタ
の後方で検出され、所謂エネルギ損失スペクトルがパラ
レルに検出される。この場合において、分散平面ＤＡ内
で、何等のエネルギ選別も行われる。エネルギ選別に必
要なスリット絞りはビーム路から除かれる。
の際、電子の全エネルギスペクトルがエネルギフィルタ
の後方で検出され、所謂エネルギ損失スペクトルがパラ
レルに検出される。この場合において、分散平面ＤＡ内
で、何等のエネルギ選別も行われる。エネルギ選別に必
要なスリット絞りはビーム路から除かれる。
【００２７】対象物像記録又は対象物回析パターンの記
録の際、ヘクサポール（Hexapol）Ｓ１〜Ｓ７は冒頭に
述べた論文又は冒頭に述べた学位論文から公知の配置構
成に相応して、次のように励磁される、即ちアクロマチ
ック像平面ＢＡ及び分散平面ＤＡ内でのすべての２次の
収差が補正されるように励磁される。そのために必要
な、方向変換領域半径Ｒｏに規定されたヘクサポール
（Hexapol）磁界強度Ｋｎが式１に相応して以下述べる
テーブルにて示されている。
録の際、ヘクサポール（Hexapol）Ｓ１〜Ｓ７は冒頭に
述べた論文又は冒頭に述べた学位論文から公知の配置構
成に相応して、次のように励磁される、即ちアクロマチ
ック像平面ＢＡ及び分散平面ＤＡ内でのすべての２次の
収差が補正されるように励磁される。そのために必要
な、方向変換領域半径Ｒｏに規定されたヘクサポール
（Hexapol）磁界強度Ｋｎが式１に相応して以下述べる
テーブルにて示されている。
【００２８】
【数１】
【００２９】当該の式中ｅは、単位電荷、ｍｏは静止質
量、φは電子の加速ポテンシャルψ 3ｓ ｎは、ｎ番目の
６極磁極構造（Ｓｅｘｔｕｐｏｌ）の磁極ポテンシャ
ル、ｌｎはｎ番目のヘクサポール（Hexapol）の有効長
である。
量、φは電子の加速ポテンシャルψ 3ｓ ｎは、ｎ番目の
６極磁極構造（Ｓｅｘｔｕｐｏｌ）の磁極ポテンシャ
ル、ｌｎはｎ番目のヘクサポール（Hexapol）の有効長
である。
【００３０】ヘクサポール（Hexapol）の当該の調整セ
ッティングをすればアクロマチック像平面及び分散平面
内での２次のすべての幾何学的誤差が補正される。それ
と同時にアクロマチック像平面内のお色収差も補正さ
れ、上記の色収差は、像点の軸方向間隔及びエネルギ偏
差に依存する。これに対して、アクロマチック像平面及
び分散平面における軸方向色誤差は補正されない。但し
前記の色誤差は、当該の結像モードでは僅かである、そ
れというのは、分散平面内に配された選別絞りを介し
て、いずれにしろたんに狭幅のエネルギスペクトルが更
なる結像に対して選別されるからである。
ッティングをすればアクロマチック像平面及び分散平面
内での２次のすべての幾何学的誤差が補正される。それ
と同時にアクロマチック像平面内のお色収差も補正さ
れ、上記の色収差は、像点の軸方向間隔及びエネルギ偏
差に依存する。これに対して、アクロマチック像平面及
び分散平面における軸方向色誤差は補正されない。但し
前記の色誤差は、当該の結像モードでは僅かである、そ
れというのは、分散平面内に配された選別絞りを介し
て、いずれにしろたんに狭幅のエネルギスペクトルが更
なる結像に対して選別されるからである。
【００３１】検出器平面１９内への分散平面ＤＡの結像
の場合、３つのヘクサポール（Hexapol）の励磁即ち、
第１方向変換系の直ぐ後のヘクサポール（Hexapol）Ｓ
２，これと対称的な第４方向変換系の直ぐ前のヘクサポ
ール（Hexapol）Ｓ６，対称平面におけるヘクサポール
（Hexapol）Ｓ４の励磁がアクロマチック像平面の結像
の際の励磁と逆方向に変化される。それにより、分散平
面内で軸方向誤差の補正が達成される。さらに、それと
同時にアクロマチック像平面及び分散平面における開口
誤差が補正された状態に保たれる。ヘクサポール（Hexa
pol）磁界の変化により、今や、アクロマチック像平面
内の２次の幾何学的像誤差は補正されないが、当該の像
誤差は、スペクトルのレジストレーションの際、余り障
害にならない。更にアクロマチック像平面における軸方
向色誤差は、補正されない侭である。このことも亦障害
にはならない、それというのは当該の色誤差の、横方向
分解能への影響が大きなエネルギ窓の選定の際にも僅か
に保たれるからである。
の場合、３つのヘクサポール（Hexapol）の励磁即ち、
第１方向変換系の直ぐ後のヘクサポール（Hexapol）Ｓ
２，これと対称的な第４方向変換系の直ぐ前のヘクサポ
ール（Hexapol）Ｓ６，対称平面におけるヘクサポール
（Hexapol）Ｓ４の励磁がアクロマチック像平面の結像
の際の励磁と逆方向に変化される。それにより、分散平
面内で軸方向誤差の補正が達成される。さらに、それと
同時にアクロマチック像平面及び分散平面における開口
誤差が補正された状態に保たれる。ヘクサポール（Hexa
pol）磁界の変化により、今や、アクロマチック像平面
内の２次の幾何学的像誤差は補正されないが、当該の像
誤差は、スペクトルのレジストレーションの際、余り障
害にならない。更にアクロマチック像平面における軸方
向色誤差は、補正されない侭である。このことも亦障害
にはならない、それというのは当該の色誤差の、横方向
分解能への影響が大きなエネルギ窓の選定の際にも僅か
に保たれるからである。
【００３２】所要の異なるヘクサポール（Hexapol）励
磁を２つの異なる補正状態に対して理論的に計算でき
る。亦、補正状態―ここにおいて２次のすべての幾何学
的像誤差が消失するー第１方向変換領域の後方の第１ヘ
クサポール（Hexapol）及びこれに対称的なヘクサポー
ル（Hexapol）の励磁を変化させ、同時に、対称平面内
でのヘクサポール（Hexapol）の励磁を逆方向に変化さ
せ、その結果各時点にて２次の開口誤差が消失するよう
にすることもできる。このために分散平面内で分散方向
で火面ないし火線ｃａｕｓｔｉｃの図形を注視でき、こ
こでヘクサポール（Hexapol）の変化を丸い火面ないし
火線ｃａｕｓｔｉｃの横断面が生じるように行われる。
次いで、求められたヘクサポール（Hexapol）磁界強度
が、制御コンピュータのメモリ内に、投影系１７，１８
のそれぞれ所属の励磁と共に記憶される。相応の入力ユ
ニット１６を介する投影系モードの切換に際して、同時
に３つのヘクサポール（Hexapol）Ｓ２，Ｓ４，Ｓ６の
励磁が変化される。切換１６のための入力ユニットを電
子顕微鏡の操作コンソール上のハードウエアスイッチと
して、又は、バーチャルな接続面としてモニタ上に構成
され得、この接続面は、たんにコンピュータカーソルで
走査し、このコンピュータカーソルでトリガできるもの
である。
磁を２つの異なる補正状態に対して理論的に計算でき
る。亦、補正状態―ここにおいて２次のすべての幾何学
的像誤差が消失するー第１方向変換領域の後方の第１ヘ
クサポール（Hexapol）及びこれに対称的なヘクサポー
ル（Hexapol）の励磁を変化させ、同時に、対称平面内
でのヘクサポール（Hexapol）の励磁を逆方向に変化さ
せ、その結果各時点にて２次の開口誤差が消失するよう
にすることもできる。このために分散平面内で分散方向
で火面ないし火線ｃａｕｓｔｉｃの図形を注視でき、こ
こでヘクサポール（Hexapol）の変化を丸い火面ないし
火線ｃａｕｓｔｉｃの横断面が生じるように行われる。
次いで、求められたヘクサポール（Hexapol）磁界強度
が、制御コンピュータのメモリ内に、投影系１７，１８
のそれぞれ所属の励磁と共に記憶される。相応の入力ユ
ニット１６を介する投影系モードの切換に際して、同時
に３つのヘクサポール（Hexapol）Ｓ２，Ｓ４，Ｓ６の
励磁が変化される。切換１６のための入力ユニットを電
子顕微鏡の操作コンソール上のハードウエアスイッチと
して、又は、バーチャルな接続面としてモニタ上に構成
され得、この接続面は、たんにコンピュータカーソルで
走査し、このコンピュータカーソルでトリガできるもの
である。
【００３３】オメガ系フィルタに対する具体的構成上の
パラメータは、以下のテーブルＩに示され、種々の作動
モジュールに必要なヘクサポール（Hexapol）の励磁が
後続のテーブルＩＩに示されている。ここですべての長
さ及び間隔が方向変換系における方向変換半径（Ｒｏ）
が規準化されている。（ＩＤ）は入力側回析平面と、第
１の方向変換領域の入射エッジとの間の間隔、（ＩＢ）
は、第１の方向変換領域の入射エッジから入力側像ＢＥ
までの距離間隔を表す。１２は第１方向変換１１の出射
エッジから第２ヘクサポール（Hexapol）Ｓ２の中心平
面までの距離間隔、１３は、第１方向変換１１の出射エ
ッジと第３ヘクサポール（Hexapol）Ｓ３の中心平面と
の間の距離間隔、１４は第２方向変換１１の出射エッ
ジ、対称平面Ｍまでの距離間隔を表す。他のすべての構
成上のパラメータは、自動的に得られる、それというの
はフィルタは対称平面Ｍに対して鏡対称的であるからで
ある。（Ｋ1−Ｋo7）はヘクサポール（Hexapol）Ｓ１〜
Ｓ７のヘクサポール（Hexapol）磁界強度を表す。方向
変換角度はすべての方向変換領域１１〜１４においてそ
れぞれ９０°である。
パラメータは、以下のテーブルＩに示され、種々の作動
モジュールに必要なヘクサポール（Hexapol）の励磁が
後続のテーブルＩＩに示されている。ここですべての長
さ及び間隔が方向変換系における方向変換半径（Ｒｏ）
が規準化されている。（ＩＤ）は入力側回析平面と、第
１の方向変換領域の入射エッジとの間の間隔、（ＩＢ）
は、第１の方向変換領域の入射エッジから入力側像ＢＥ
までの距離間隔を表す。１２は第１方向変換１１の出射
エッジから第２ヘクサポール（Hexapol）Ｓ２の中心平
面までの距離間隔、１３は、第１方向変換１１の出射エ
ッジと第３ヘクサポール（Hexapol）Ｓ３の中心平面と
の間の距離間隔、１４は第２方向変換１１の出射エッ
ジ、対称平面Ｍまでの距離間隔を表す。他のすべての構
成上のパラメータは、自動的に得られる、それというの
はフィルタは対称平面Ｍに対して鏡対称的であるからで
ある。（Ｋ1−Ｋo7）はヘクサポール（Hexapol）Ｓ１〜
Ｓ７のヘクサポール（Hexapol）磁界強度を表す。方向
変換角度はすべての方向変換領域１１〜１４においてそ
れぞれ９０°である。
【００３４】 テーブルＩ パラメータ ＩＤ ＩＢ １１２ １２ １３ １４ フィルタ ２．３３ ０．３３ １．８８ ０．４３ １．０４ ０．３６ テーブルＩＩ ヘクサポール S1/S7 S2/S6 S3/S5 S4 ＣγγK Ａγγγ／Ｂγδδ 磁界強度kn k1=k7 k2=k6 k3=k5 k4 フィルタ ０ ０ ０ ０ ＋87 -53.3/-34 非補正 フィルタ２次 4.08 -6.8 26.73 0.64 -60 0/0 補正される 補正 4.08 -3.65 26.73 1. 80 −0.7 0/0 Cγγk 本発明は、検出器平面内へのアクロマチック像平面の結
像の場合、エネルギフィルタリングが簡単なスリット絞
りを介して行われる実施例について説明したが、本発明
はＤＥ１９７３８０７０に記載された装置にも適用可能
であり、即ち、分散平面にて、又はそれに対して光段的
な平面にて、多重絞りが配され、そして、アクロマチッ
ク像平面と分散平面との間に２重偏向系が設けられた装
置にも適用可能である。２重偏向系及び／又は電子ビー
ムの戻り偏向に使用される磁気レンズが付加的色誤差を
惹起する限りで検出器平面内での分散平面の結像の際フ
ィルタの軸方向色誤差を、これが補償されるように調整
セッティングしなければならない。
像の場合、エネルギフィルタリングが簡単なスリット絞
りを介して行われる実施例について説明したが、本発明
はＤＥ１９７３８０７０に記載された装置にも適用可能
であり、即ち、分散平面にて、又はそれに対して光段的
な平面にて、多重絞りが配され、そして、アクロマチッ
ク像平面と分散平面との間に２重偏向系が設けられた装
置にも適用可能である。２重偏向系及び／又は電子ビー
ムの戻り偏向に使用される磁気レンズが付加的色誤差を
惹起する限りで検出器平面内での分散平面の結像の際フ
ィルタの軸方向色誤差を、これが補償されるように調整
セッティングしなければならない。
【００３５】本発明を要約的に述べると、次の通りであ
る。
る。
【００３６】本発明は、磁気形結像エネルギフィルタを
有する電子顕微鏡に関するものであって、前記エネルギ
フィルタは、４つの方向変換系１１−１４及びエネルギ
フィルタの収差の補正のためのヘクサポール（Hexapo
l）補正器Ｓ１〜Ｓ７を有する。 エネルギフィルタには
投影系１７，１８が後続し、該投影系により、選択的
に、エネルギフィルタリングされた対象物結像のためア
クロマチック像平面か又はスペクトル検出のため分散平
面へ結像される。
有する電子顕微鏡に関するものであって、前記エネルギ
フィルタは、４つの方向変換系１１−１４及びエネルギ
フィルタの収差の補正のためのヘクサポール（Hexapo
l）補正器Ｓ１〜Ｓ７を有する。 エネルギフィルタには
投影系１７，１８が後続し、該投影系により、選択的
に、エネルギフィルタリングされた対象物結像のためア
クロマチック像平面か又はスペクトル検出のため分散平
面へ結像される。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、エネルギフィルタリン
グされた対象物像又は回析像を検出器平面内に結像する
のに適しているのみならず、エネルギスペクトルのパラ
レルレジストレーション位置合せのため検出器平面内へ
分散平面を結像するのにも適する磁気形結像エネルギフ
ィルタを有する電子顕微鏡を実現することができるとい
う効果が奏される。
グされた対象物像又は回析像を検出器平面内に結像する
のに適しているのみならず、エネルギスペクトルのパラ
レルレジストレーション位置合せのため検出器平面内へ
分散平面を結像するのにも適する磁気形結像エネルギフ
ィルタを有する電子顕微鏡を実現することができるとい
う効果が奏される。
【図１】本発明の電子顕微鏡の基本原理を示す断面図。
【図２】アクロマチック像平面及び分散平面の結像の場
合における図１の電子顕微鏡の下方部分中のビーム路の
概念図。
合における図１の電子顕微鏡の下方部分中のビーム路の
概念図。
【図３】図１の電子顕微鏡ににおけるエネルギフィルタ
を拡大して示す基本構成図。
を拡大して示す基本構成図。
１ 電子源 ２ コンデンサ ３ コンデンサ ４ 開口絞り ５ 対物レンズ ６ 対象物 ７ 像野絞り ８ 結像絞り ９ 結像絞り １０ 結像絞り １１ 方向変換領域、エネルギフィルタ １２ 方向変換領域、エネルギフィルタ １３ 方向変換領域、エネルギフィルタ １４ 方向変換領域、エネルギフィルタ １５ 制御部 １６ 切換部 １７ 投影系 １８ 投影系 ＢＡ アクロマチック平面 ＤＡ 分散平面 Ｍ 中心平面 Ｓ１ ヘクサポール（Hexapol） Ｓ２ ヘクサポール（Hexapol） Ｓ３ ヘクサポール（Hexapol） Ｓ４ ヘクサポール（Hexapol） Ｓ５ ヘクサポール（Hexapol） Ｓ６ ヘクサポール（Hexapol） Ｓ７ ヘクサポール（Hexapol）
Claims (10)
- 【請求項１】 磁気形結像エネルギフィルタを有する電
子顕微鏡において、前記エネルギフィルタは、１つの中
心平面（Ｍ）に対して対称的に配置された方向変換系
（１１−１４）を有し、方向変換系（１１−１４）と、
ビーム方向でエネルギフィルタに後続する投影系（１
７，１８）との間に設けられたヘクサポール（Hexapo
l）（Ｓ２〜Ｓ６）を有し、前記投影系により選択的に
フィルタの分散平面（ＤＡ）又はアクロマチック像平面
（ＢＡ）が検出器平面（１９）内に結像可能でありここ
で、分散平面（ＤＡ）の結像とアクロマチック像平面
（ＢＡ）の結像との切換えの場合ヘクサポール（Hexapo
l）（Ｓ２，Ｓ４，Ｓ６）の励磁の切換が行われるよう
に構成されていることを特徴とする磁気形結像エネルギ
フィルタを有する電子顕微鏡。 - 【請求項２】 分散平面の結像の場合、ヘクサポール
（Hexapol）（Ｓ２〜Ｓ６）は次のように励磁される、
即ち、エネルギフィルタ又はエネルギフィルタ及び投影
系から成るシステムの２次の開口誤差及び軸方向色誤差
が補正されるように励磁されることを特徴とする請求項
１記載の電子顕微鏡。 - 【請求項３】 アクロマチック像平面（ＢＡ）にて同時
に他の幾何学的像誤差が補正されないでおかれているよ
うに構成されていることを特徴とする請求項２記載の電
子顕微鏡。 - 【請求項４】 アクロマチック像平面（ＢＡ）の結像の
場合、ヘクサポール（Hexapol）（Ｓ１−Ｓ７）は、次
のように励磁される、即ち、アクロマチック像平面（Ｂ
Ａ）及び分散平面（ＤＡ）にてすべての幾何学的像誤差
が補償されるように励磁されることを特徴とする請求項
１から３までのうち１項記載の電子顕微鏡。 - 【請求項５】 ４つの磁気的方向変換領域（１１−１
４）が設けられており、ここで、第１，第２方向変換領
域（１１，１２）間に２つのヘクサポール（Hexapol）
（Ｓ２，Ｓ３）が設けられ、これと対称的に第３，第４
方向変換領域（１３，１４）間に２つのさらなるヘクサ
ポール（Hexapol）（ Ｓ５，Ｓ６）が設けられ、そし
て、１つの付加的なヘクサポール（Hexapol）（Ｓ４）
が対称平面内に設けられていることを特徴とする請求項
１から４までのうち１項記載の電子顕微鏡。 - 【請求項６】 結像の切換の場合、第１，第２方向変換
領域間のヘクサポール（Hexapol）のうちの１つ（Ｓ
２）、第３，第４方向変換領域間の対称的ヘクサポール
（Hexapol）（Ｓ６）及び対称平面（Ｍ）内のヘクサポ
ール（Hexapol）（４）の励磁のみを変化させるように
構成されていることを特徴とする請求項５記載の電子顕
微鏡。 - 【請求項７】 第１，第２方向変換領域間のヘクサポー
ル（Hexapol）（Ｓ２）の励磁変化及びそれと対称的な
第３，第４方向変換領域間のヘクサポール（Hexapol）
（Ｓ６）の励磁変化が、対称平面（Ｍ）内でのヘクサポ
ール（Hexapol）（Ｓ４）の励磁変化と逆方向に行われ
るように構成されていることを特徴とする請求項６記載
の電子顕微鏡。 - 【請求項８】 ２つのさらなるヘクサポール（Hexapo
l）（Ｓ１，Ｓ７）が、エネルギフィルタのアクロマチ
ック像平面（ＢＡ）及びそれと共役的な、エネルギフィ
ルタの入力側平面（ＢＥ）内に配置されていることを特
徴とする請求項５又は６記載の電子顕微鏡。 - 【請求項９】 分散平面の結像の場合は対称平面（Ｍ）
内でのヘクサポール（Hexapol）（Ｓ４）の励磁がアク
ロマチック像平面の結像の場合におけるより係数２〜
４、例えば、２．８１だけ大であることを特徴とする請
求項６から８までのうち１項記載の電子顕微鏡。 - 【請求項１０】 アクロマチック像平面（ＢＡ）の結像
の場合、第１方向変換領域（１１）の後方での第１ヘク
サポール（Hexapol）（Ｓ２）の励磁が分散平面の結像
の場合におけるより係数１．５〜２．５、例えば１．８
７だけ大であることを特徴とする請求項６から９までの
うち１項記載の電子顕微鏡。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001243910A (ja) * | 2000-02-08 | 2001-09-07 | Leo Elektronenmikroskopie Gmbh | 磁気偏向範囲を含む電子エネルギーフィルタ |
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