JP2948242B2 - 収束電子線回析装置 - Google Patents
収束電子線回析装置Info
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- JP2948242B2 JP2948242B2 JP1268647A JP26864789A JP2948242B2 JP 2948242 B2 JP2948242 B2 JP 2948242B2 JP 1268647 A JP1268647 A JP 1268647A JP 26864789 A JP26864789 A JP 26864789A JP 2948242 B2 JP2948242 B2 JP 2948242B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子顕微鏡に係り、特に観察の対照となる試
料面上に照射される電子線を、その照射領域を変えずに
照射角度を変えたり、逆に、照射角度を変えずに照射領
域を変えることが簡単、正確に行なえる収束電子回折装
置に関する。
料面上に照射される電子線を、その照射領域を変えずに
照射角度を変えたり、逆に、照射角度を変えずに照射領
域を変えることが簡単、正確に行なえる収束電子回折装
置に関する。
従来、収束電子線回折装置は試料面上の電子線照射領
域を変えずに照射角度を変えるために、三段の収束レン
ズのうちの一つで照射角度を変え、それに附随して変化
する照射領域を他のレンズによって補正することによ
り、試料面上の照射領域の広さを変えずに照射角度を変
える機能を有していた。
域を変えずに照射角度を変えるために、三段の収束レン
ズのうちの一つで照射角度を変え、それに附随して変化
する照射領域を他のレンズによって補正することによ
り、試料面上の照射領域の広さを変えずに照射角度を変
える機能を有していた。
上記従来技術は観察試料の傾斜後の対物レンズ焦点電
流変化にともなって生じる対物レンズ前方磁界の強度の
変化に起因する照射角度や照射領域の変化に対する補正
については配慮がされておらず、試料を傾斜して入射電
子線の方位合わせを行なっているうちに焦点電流値が変
化し、結果として照射領域の広さと照射角度が変化して
しまうことが多々ある。収束電子線回折像観察条件にあ
る対物レンズは強励磁されており、電子線の試料面上で
の収束は収束レンズよりもむしろ対物レンズの前方磁界
を利用した、いわゆるコンデンサーオブジェクティブレ
ンズ（略してＣ−Ｏレンズ）によってなされているため
に、この焦点電流の変化は照射角度や照射領域の広さに
大きく影響することになる。従って収束レンズ群のみで
収束電子線の照射角度を設定しても試料面上での実際の
角度や領域を一定に保てないことになる。
流変化にともなって生じる対物レンズ前方磁界の強度の
変化に起因する照射角度や照射領域の変化に対する補正
については配慮がされておらず、試料を傾斜して入射電
子線の方位合わせを行なっているうちに焦点電流値が変
化し、結果として照射領域の広さと照射角度が変化して
しまうことが多々ある。収束電子線回折像観察条件にあ
る対物レンズは強励磁されており、電子線の試料面上で
の収束は収束レンズよりもむしろ対物レンズの前方磁界
を利用した、いわゆるコンデンサーオブジェクティブレ
ンズ（略してＣ−Ｏレンズ）によってなされているため
に、この焦点電流の変化は照射角度や照射領域の広さに
大きく影響することになる。従って収束レンズ群のみで
収束電子線の照射角度を設定しても試料面上での実際の
角度や領域を一定に保てないことになる。
本発明の目的は、試料の位置や焦点電流値が変化して
も試料面上に収束される電子線の照射角度や照射領域を
任意の値に設定できる収束電子線回折装置を提供するこ
とにある。
も試料面上に収束される電子線の照射角度や照射領域を
任意の値に設定できる収束電子線回折装置を提供するこ
とにある。
上記目的は、試料面上に照射される電子線の照射角度
と照射領域の設定を収束レンズだけでなく対物レンズ電
流（焦点電流）や試料の観察位置を調整する試料微動機
構中に設けられた試料上下機構をも自動的に制御するこ
とにより、達成される。
と照射領域の設定を収束レンズだけでなく対物レンズ電
流（焦点電流）や試料の観察位置を調整する試料微動機
構中に設けられた試料上下機構をも自動的に制御するこ
とにより、達成される。
上記のような収束レンズや対物レンズの電流及び試料
上下機構を自動的に制御する操作部として、前記操作部
は、（１）照射角度設定手段により電子線の照射角度が
変更されると、電子線の設定された照射領域の広さを保
つ対物レンズの電流値、収束レンズの電流値、および試
料に電子線が収束する試料位置を制御するための指令を
出すよう設定されたり、（２）照射領域設定手段により
電子線の照射領域が変更されると、電子線の設定された
照射角度を保つ収束レンズの電流値、対物レンズの電流
値、および試料に電子線が収束する試料位置を制御する
ための指令を出すよう設定されている。
上下機構を自動的に制御する操作部として、前記操作部
は、（１）照射角度設定手段により電子線の照射角度が
変更されると、電子線の設定された照射領域の広さを保
つ対物レンズの電流値、収束レンズの電流値、および試
料に電子線が収束する試料位置を制御するための指令を
出すよう設定されたり、（２）照射領域設定手段により
電子線の照射領域が変更されると、電子線の設定された
照射角度を保つ収束レンズの電流値、対物レンズの電流
値、および試料に電子線が収束する試料位置を制御する
ための指令を出すよう設定されている。
収束電子線回折装置の制御部を収束レンズ電流制御
部、対物レンズ電流制御部、および試料上下機構に接続
する。所望の照射角度または照射領域の広さ、もしくは
その両者を収束電子線回折装置制御部で設定され、収束
レンズおよび対物レンズにはその設定値を満足する所定
の電流値がそれぞれ流れる。試料は方位合わせ等の操作
を行なってから手動で対物レンズの焦点電流値の位置に
合わせる。以上で各部の標準値が決定される。このあと
試料の観察視野を変え、それにともなって対物レンズ電
流を変えて焦点合わせを行なうと自動的に収束レンズ電
流値も変化する。また、照射角度もしくは照射領域の異
なった回折像を同一視野から得たい場合は対物レンズ電
流値の変化に応じて試料の上下の位置調整が自動的に行
なわれる。これらはレンズ電流電源の電圧と試料の上下
機構に設けられたモーターの電圧を制御することにより
可能なので、特に誤動作等の心配はない。
部、対物レンズ電流制御部、および試料上下機構に接続
する。所望の照射角度または照射領域の広さ、もしくは
その両者を収束電子線回折装置制御部で設定され、収束
レンズおよび対物レンズにはその設定値を満足する所定
の電流値がそれぞれ流れる。試料は方位合わせ等の操作
を行なってから手動で対物レンズの焦点電流値の位置に
合わせる。以上で各部の標準値が決定される。このあと
試料の観察視野を変え、それにともなって対物レンズ電
流を変えて焦点合わせを行なうと自動的に収束レンズ電
流値も変化する。また、照射角度もしくは照射領域の異
なった回折像を同一視野から得たい場合は対物レンズ電
流値の変化に応じて試料の上下の位置調整が自動的に行
なわれる。これらはレンズ電流電源の電圧と試料の上下
機構に設けられたモーターの電圧を制御することにより
可能なので、特に誤動作等の心配はない。
第１図は本発明の一実施例である。図面中１は電子顕
微鏡鏡体である。該鏡体中には電子銃２より発生した電
子線を収束するための収束レンズ３試料４、試料の位置
調整を行なう試料ステージ５、対物レンズ６、投影レン
ズ７及び像を映し出すための蛍光板８が配置されてい
る。鏡体外には収束電子線回折装置主操作部９、収束レ
ンズ電流制御部12、対物レンズ電流制御部13、試料ステ
ージ制御部14が接続されている。収束電子線回折像の観
察には対物レンズ６は通常の透過像観察専用の電子顕微
鏡のそれに比較して極めて強く励磁されている。強励磁
された対物レンズは試料４の直上に前方磁界によるレン
ズ効果を持ち、あたかも試料の直上に収束レンズを追加
したかのごとく電子線の挙動を起こさせる。その結果を
利用して試料面上に約10ミリラジアンもしくはそれ以上
の広角度の電子線照射を行なって回折像を得る方法が収
束電子回折法である。この方法を実用面で活かすために
は、回折像の照射領域を変えずに種種の照射角度での回
折像を得たり、また照射角度を変えずに照射領域の広さ
を変えることが必要となる。先ず、収束電子回折像の観
察においては、収束電子線回折装置主操作部９の照射領
域設定ツマミ10と照射角度設定ツマミ11により、それぞ
れ所望の照射領域の広さと角度が得られるように収束レ
ンズ電流制御部12によって収束レンズの電流値Ifが、ま
た、対物レンズ電流制御部13によって対物レンズの電流
値Ioがそれぞれ設定される。また、そのとき設定された
対物レンズ電流値で試料の焦点が合うように試料ステー
ジ５を所望の高さ位置Ｈに調整する。
微鏡鏡体である。該鏡体中には電子銃２より発生した電
子線を収束するための収束レンズ３試料４、試料の位置
調整を行なう試料ステージ５、対物レンズ６、投影レン
ズ７及び像を映し出すための蛍光板８が配置されてい
る。鏡体外には収束電子線回折装置主操作部９、収束レ
ンズ電流制御部12、対物レンズ電流制御部13、試料ステ
ージ制御部14が接続されている。収束電子線回折像の観
察には対物レンズ６は通常の透過像観察専用の電子顕微
鏡のそれに比較して極めて強く励磁されている。強励磁
された対物レンズは試料４の直上に前方磁界によるレン
ズ効果を持ち、あたかも試料の直上に収束レンズを追加
したかのごとく電子線の挙動を起こさせる。その結果を
利用して試料面上に約10ミリラジアンもしくはそれ以上
の広角度の電子線照射を行なって回折像を得る方法が収
束電子回折法である。この方法を実用面で活かすために
は、回折像の照射領域を変えずに種種の照射角度での回
折像を得たり、また照射角度を変えずに照射領域の広さ
を変えることが必要となる。先ず、収束電子回折像の観
察においては、収束電子線回折装置主操作部９の照射領
域設定ツマミ10と照射角度設定ツマミ11により、それぞ
れ所望の照射領域の広さと角度が得られるように収束レ
ンズ電流制御部12によって収束レンズの電流値Ifが、ま
た、対物レンズ電流制御部13によって対物レンズの電流
値Ioがそれぞれ設定される。また、そのとき設定された
対物レンズ電流値で試料の焦点が合うように試料ステー
ジ５を所望の高さ位置Ｈに調整する。
次に照射領域設定ツマミ10はそのままにして照射角度
設定ツマミ11で照射角度のみを変える場合は、その角度
が得られる前方磁界の強さを持つ対物レンズになるよう
な対物レンズの電流値が予じめ計算して記憶され収束電
子線回折装置主操作部９からの指令で対物レンズ電流制
御部13によって所望の照射角度になるような電流信号I
o1が与えられる。このように照射角度が変化すると焦点
距離も変化するので焦点位置H1に試料が来るよう同時に
試料ステージ制御部14を制御する。又、収束レンズ制御
部12は上記対物レンズ13の電流値がIo1になったことに
より照射領域が変ろうとするので、これを変らぬ広さに
保つ収束レンズの電流値If1を操作部９において予じめ
計算記憶し、制御することにより、収束レンズ群による
照射領域の補正が行なわれる。
設定ツマミ11で照射角度のみを変える場合は、その角度
が得られる前方磁界の強さを持つ対物レンズになるよう
な対物レンズの電流値が予じめ計算して記憶され収束電
子線回折装置主操作部９からの指令で対物レンズ電流制
御部13によって所望の照射角度になるような電流信号I
o1が与えられる。このように照射角度が変化すると焦点
距離も変化するので焦点位置H1に試料が来るよう同時に
試料ステージ制御部14を制御する。又、収束レンズ制御
部12は上記対物レンズ13の電流値がIo1になったことに
より照射領域が変ろうとするので、これを変らぬ広さに
保つ収束レンズの電流値If1を操作部９において予じめ
計算記憶し、制御することにより、収束レンズ群による
照射領域の補正が行なわれる。
また、照射角度設定ツマミ１は固定のまま、照射領域
設定ツマミ10を変え、試料面上の照射領域のみを変える
場合は収束電子線回折装置主操作部９からの信号は収束
レンズ電流制御部12に送られ収束レンズ電流値If2を所
望の試料面上照射領域になるように設定する。設定され
た信号は同様に対物レンズ電流制御部13にも送られ、照
射領域が変化したことによって生じた照射角度の変化を
補正するような対物レンズ前方磁界の強さが得られる対
物レンズ電流値Io2が設定される。同時にこの対物レン
ズ電流値の変化に供なって変化する対物レンズの焦点位
置H2に試料が来るように試料ステージを動かすための試
料ステージ制御部14への送信が行なわれる。
設定ツマミ10を変え、試料面上の照射領域のみを変える
場合は収束電子線回折装置主操作部９からの信号は収束
レンズ電流制御部12に送られ収束レンズ電流値If2を所
望の試料面上照射領域になるように設定する。設定され
た信号は同様に対物レンズ電流制御部13にも送られ、照
射領域が変化したことによって生じた照射角度の変化を
補正するような対物レンズ前方磁界の強さが得られる対
物レンズ電流値Io2が設定される。同時にこの対物レン
ズ電流値の変化に供なって変化する対物レンズの焦点位
置H2に試料が来るように試料ステージを動かすための試
料ステージ制御部14への送信が行なわれる。
このような電流値Io、Io1、Io2、If、If1、If2および
試料高さ位置Ｈ、H1、H2は予め操作部９において、上述
のごとき関係を保つよう計算し、記憶され、つまみ10、
11の変更により選択され、制御部11、12、13に対し指令
されるものである。収束電子回折像観察に用いられる対
物レンズの電流値付近における試料面上の電子線照射角
度と照射領域の広さの様子を第２図に、また、収束レン
ズ電流を変えたときのそれらの変化の様子を第３図に示
した。収束レンズの場合と比べて対物レンズの場合、収
束電子回折像観察に用いられる電流値付近では、電流変
化に対する照射角度と照射領域の広さの変化が極端に大
きいことが判る。実際の観察操作に於ては、試料が全面
平坦であることは希れであり、視野を変える毎に対物レ
ンズ電流を変えて像の焦点を合わせ直し、その結果、試
料面上の電子線照射角度や照射領域の広さが変ってしま
うことがしばしば起こる。従って対物レンズ電流、収束
レンズ電流および試料の自動上下機構を備えた本発明は
収束電子回折法の実用性を高めるために有効である。
試料高さ位置Ｈ、H1、H2は予め操作部９において、上述
のごとき関係を保つよう計算し、記憶され、つまみ10、
11の変更により選択され、制御部11、12、13に対し指令
されるものである。収束電子回折像観察に用いられる対
物レンズの電流値付近における試料面上の電子線照射角
度と照射領域の広さの様子を第２図に、また、収束レン
ズ電流を変えたときのそれらの変化の様子を第３図に示
した。収束レンズの場合と比べて対物レンズの場合、収
束電子回折像観察に用いられる電流値付近では、電流変
化に対する照射角度と照射領域の広さの変化が極端に大
きいことが判る。実際の観察操作に於ては、試料が全面
平坦であることは希れであり、視野を変える毎に対物レ
ンズ電流を変えて像の焦点を合わせ直し、その結果、試
料面上の電子線照射角度や照射領域の広さが変ってしま
うことがしばしば起こる。従って対物レンズ電流、収束
レンズ電流および試料の自動上下機構を備えた本発明は
収束電子回折法の実用性を高めるために有効である。
本発明は、収束電子線回折像観察の際に重要なパラメ
ターである試料面上の電子線照射角度、照射領域の広さ
をそれぞれ単独に変えることができるので解析の容易
な、しかも一定の情報量を持つ収束電子線回折像の観察
が可能となる。また観察に供される実際の試料は全面平
坦であると言うことは殆どなく、観察視野を変える毎に
対物レンズ電流を変えて焦点合わせをするので試料面上
の電子線照射領域の広さや照射角度が変化してしまい、
観察のパラメターが観察中に大幅に変化していることに
気づかず、あとで解析の際に、結果の補正に多大なる時
間を要すると言う問題も解決される。
ターである試料面上の電子線照射角度、照射領域の広さ
をそれぞれ単独に変えることができるので解析の容易
な、しかも一定の情報量を持つ収束電子線回折像の観察
が可能となる。また観察に供される実際の試料は全面平
坦であると言うことは殆どなく、観察視野を変える毎に
対物レンズ電流を変えて焦点合わせをするので試料面上
の電子線照射領域の広さや照射角度が変化してしまい、
観察のパラメターが観察中に大幅に変化していることに
気づかず、あとで解析の際に、結果の補正に多大なる時
間を要すると言う問題も解決される。
第１図は本発明の一実施例を例示するための図である。
第２図、第３図は本発明の実施例の効果を説明するため
の図である。 １……電子顕微鏡鏡体、２……電子銃、３……収束レン
ズ、４……試料、５……試料ステージ、６……対物レン
ズ、７……投影レンズ、８……蛍光板、９……収束電子
線回折装置主操作部、10……照射領域設定ツマミ、11…
…照射角度設定ツマミ、12……収束レンズ電流制御部、
13……対物レンズ電流制御部、14……試料ステージ制御
部
第２図、第３図は本発明の実施例の効果を説明するため
の図である。 １……電子顕微鏡鏡体、２……電子銃、３……収束レン
ズ、４……試料、５……試料ステージ、６……対物レン
ズ、７……投影レンズ、８……蛍光板、９……収束電子
線回折装置主操作部、10……照射領域設定ツマミ、11…
…照射角度設定ツマミ、12……収束レンズ電流制御部、
13……対物レンズ電流制御部、14……試料ステージ制御
部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 37/26 H01J 37/295 H01J 37/10
Claims (2)
- 【請求項１】電子銃により発せられた電子線とその電子
線を収束する収束レンズと、その下に置かれた試料室と
試料の焦点合わせおよび像の拡大のための対物レンズを
含む結像レンズ系を備えた収束電子線回折装置におい
て、 前記電子線が前記試料に照射する領域の広さを設定する
照射領域設定手段と、前記電子線が前記試料に照射する
角度を設定する照射角度設定手段と、前記照射領域設定
手段および照射角度設定手段の出力により所望の照射角
度および照射領域を保つよう前記対物レンズの電流、前
記収束レンズの電流を制御する操作部とを備え、前記操
作部は、前記照射角度設定手段により前記電子線の照射
角度が変更されると、前記電子線の設定された照射領域
の広さを保つ前記対物レンズの電流値、前記収束レンズ
の電流値、および前記試料に前記電子線が収束する試料
位置を制御するための指令を出すよう設定されているこ
とを特徴とする収束電子線回折装置。 - 【請求項２】電子銃により発せられた電子線とその電子
線を収束する収束レンズと、その下に置かれた試料室と
試料の焦点合わせおよび像の拡大のための対物レンズを
含む結像レンズ系を備えた収束電子線回折装置におい
て、 前記電子線が前記試料に照射する領域の広さを設定する
照射領域設定手段と、前記電子線が前記試料に照射する
角度を設定する照射角度設定手段と、前記照射領域設定
手段および照射角度設定手段の出力により所望の照射角
度および照射領域を保つよう前記対物レンズの電流、前
記収束レンズの電流を制御する操作部とを備え、前記操
作部は、前記照射領域設定手段により前記電子線の照射
領域が変更されると、前記電子線の設定された照射角度
を保つ前記収束レンズの電流値、前記対物レンズの電流
値、および前記試料に前記電子線が収束する試料位置を
制御するための指令を出すよう設定されていることを特
徴とする収束電子線回折装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1268647A JP2948242B2 (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | 収束電子線回析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1268647A JP2948242B2 (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | 収束電子線回析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03133043A JPH03133043A (ja) | 1991-06-06 |
| JP2948242B2 true JP2948242B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=17461456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1268647A Expired - Fee Related JP2948242B2 (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | 収束電子線回析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2948242B2 (ja) |
-
1989
- 1989-10-16 JP JP1268647A patent/JP2948242B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03133043A (ja) | 1991-06-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |