JPH0562628A - 電子顕微鏡のオートチユーニング方法及びその方法を実施するのに適した電子顕微鏡 - Google Patents
電子顕微鏡のオートチユーニング方法及びその方法を実施するのに適した電子顕微鏡Info
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- JPH0562628A JPH0562628A JP4024521A JP2452192A JPH0562628A JP H0562628 A JPH0562628 A JP H0562628A JP 4024521 A JP4024521 A JP 4024521A JP 2452192 A JP2452192 A JP 2452192A JP H0562628 A JPH0562628 A JP H0562628A
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- 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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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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- H01J2237/22—Treatment of data
- H01J2237/221—Image processing
- H01J2237/223—Fourier techniques
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- Analytical Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 厚い及び／又は結晶性の試料に関し高い電子
顕微鏡倍率でオートチューニングを可能にする方法及び
その方法に適した電子顕微鏡を提供する事。 【構成】 電子顕微鏡のオートチューニング方法におい
て、物体の複数の像が記録される。これらの像に対し
て、その方向が各像毎に異なる、選択されたビームの傾
きを発生させる。発生したビームの傾きによって種々の
像は互いに変移する。意図しないビームの傾き、非点収
差及びデフォーカスの様な電子顕微鏡のパラメータは、
線形像部分の複数の相対変移の測定と結合から決定する
ことが出来る。この目的のために、像は線形像部分と非
線形像部分に分解され、その後、線形像部分がフーリエ
フィルタリングによって、次の処理のために選択され
る。
顕微鏡倍率でオートチューニングを可能にする方法及び
その方法に適した電子顕微鏡を提供する事。 【構成】 電子顕微鏡のオートチューニング方法におい
て、物体の複数の像が記録される。これらの像に対し
て、その方向が各像毎に異なる、選択されたビームの傾
きを発生させる。発生したビームの傾きによって種々の
像は互いに変移する。意図しないビームの傾き、非点収
差及びデフォーカスの様な電子顕微鏡のパラメータは、
線形像部分の複数の相対変移の測定と結合から決定する
ことが出来る。この目的のために、像は線形像部分と非
線形像部分に分解され、その後、線形像部分がフーリエ
フィルタリングによって、次の処理のために選択され
る。
Description
【０００１】本発明は、各像毎に異なる方向に当該像に
対して規定されたビーム傾きを発生させて物体の複数の
像を記録し、互いの前記像の複数の相対変移を測定しか
つ結合させる電子顕微鏡のオートチューニング方法に関
する。
対して規定されたビーム傾きを発生させて物体の複数の
像を記録し、互いの前記像の複数の相対変移を測定しか
つ結合させる電子顕微鏡のオートチューニング方法に関
する。
【０００２】本発明は、本発明の方法を実行するのに適
した電子顕微鏡にも関する。
した電子顕微鏡にも関する。
【０００３】この種の方法は、Ultramicroscopy 27巻
(1989), 251〜272頁, A.J. Koster外による論文「電子
ドーズを最小にしたTEMのオートチューニング」により
公知である。ビーム傾き、非点収差及びデフォーカスの
ようなオートチューニングの制御に使用されるパラメー
タは、像の相互の変移の測定によって決定される。この
文献に開示されている方法の欠点は、それが 1) 電子顕微鏡の倍率が低い場合 2) その伝達函数が「弱位相物体」Weak Phase-Object
(WPO)近似法によって記述できる試料で倍率が高い場合
にしか有効でないと言う点である。このWPO近似法は試
料が厚い場合には有効に機能しないので大部分の結晶性
のTEM試料には適用されない。
(1989), 251〜272頁, A.J. Koster外による論文「電子
ドーズを最小にしたTEMのオートチューニング」により
公知である。ビーム傾き、非点収差及びデフォーカスの
ようなオートチューニングの制御に使用されるパラメー
タは、像の相互の変移の測定によって決定される。この
文献に開示されている方法の欠点は、それが 1) 電子顕微鏡の倍率が低い場合 2) その伝達函数が「弱位相物体」Weak Phase-Object
(WPO)近似法によって記述できる試料で倍率が高い場合
にしか有効でないと言う点である。このWPO近似法は試
料が厚い場合には有効に機能しないので大部分の結晶性
のTEM試料には適用されない。
【０００４】本発明の目的は、厚い及び／又は結晶性の
試料に関し高い電子顕微鏡倍率でオートチューニングを
可能にする方法を提供することである。
試料に関し高い電子顕微鏡倍率でオートチューニングを
可能にする方法を提供することである。
【０００５】これを実現するために本発明が特徴とする
点は、各像が線形及び非線形の像に分解され、前記線形
像部分が次の処理のために選択される点である。WPO近
似法に適していない物体の像は、線形及び非線形像情報
を有している（線形像情報とは物体の射出面内の波動函
数に比例する像のコントラストの部分を意味するものと
する）。Kosterの方法は線形信号のみに適用可能である
と言う理由により、像は線形像部分と非線形像部分とに
分解され、線形像部分がKoster法に類似した方法の使用
が次いで可能となるように選択される。
点は、各像が線形及び非線形の像に分解され、前記線形
像部分が次の処理のために選択される点である。WPO近
似法に適していない物体の像は、線形及び非線形像情報
を有している（線形像情報とは物体の射出面内の波動函
数に比例する像のコントラストの部分を意味するものと
する）。Kosterの方法は線形信号のみに適用可能である
と言う理由により、像は線形像部分と非線形像部分とに
分解され、線形像部分がKoster法に類似した方法の使用
が次いで可能となるように選択される。
【０００６】本発明による方法の特別な方法が特徴とす
る点は、線形像部分がフーリエフィルタリングによって
選択される点である。像部分を選択する一方法はフーリ
エ空間内でのフィルター処理である。
る点は、線形像部分がフーリエフィルタリングによって
選択される点である。像部分を選択する一方法はフーリ
エ空間内でのフィルター処理である。
【０００７】本発明の更に別の方法が特徴とする点は、
複数の像が第一像と少なくとも2個の別の像から形成さ
れ、意図しないビームの傾き（電子顕微鏡のアラインメ
ントが適切でない場合の電子ビームの傾き）の程度が前
記第一像の前記線形像部分の参照部からの変移により決
定される点である。デフォーカスと非点収差を決定する
ためには、必ずしも常に必要ではないが、意図しないビ
ームの傾きを知ることが望ましい。
複数の像が第一像と少なくとも2個の別の像から形成さ
れ、意図しないビームの傾き（電子顕微鏡のアラインメ
ントが適切でない場合の電子ビームの傾き）の程度が前
記第一像の前記線形像部分の参照部からの変移により決
定される点である。デフォーカスと非点収差を決定する
ためには、必ずしも常に必要ではないが、意図しないビ
ームの傾きを知ることが望ましい。
【０００８】本発明の更に別の方法が特徴とする点は、
前記参照部が更に別の像によって形成される点である。
意図しないビームの傾きを決定する一方法は、第一像と
更に別の像の線形像部分の互いの変移を測定して結合さ
せることである。更に別の像とはビーム傾きが発生した
像を意味するものと理解されるべきである。
前記参照部が更に別の像によって形成される点である。
意図しないビームの傾きを決定する一方法は、第一像と
更に別の像の線形像部分の互いの変移を測定して結合さ
せることである。更に別の像とはビーム傾きが発生した
像を意味するものと理解されるべきである。
【０００９】本発明の更に別の方法が特徴とする点は、
各像が、デフォーカスが異なる値を有する複数の基本像
を有するシリーズから得られ、前記線形像部分が三次元
フーリエ空間内の前記非線形像部分から分離される事に
より選択される点である。複数の基本像をデフォーカス
の異なった値によって記録することにより準三次元像領
域が記録される。線形像情報を選択する一方法は、三次
元フーリエ空間内での分離である。
各像が、デフォーカスが異なる値を有する複数の基本像
を有するシリーズから得られ、前記線形像部分が三次元
フーリエ空間内の前記非線形像部分から分離される事に
より選択される点である。複数の基本像をデフォーカス
の異なった値によって記録することにより準三次元像領
域が記録される。線形像情報を選択する一方法は、三次
元フーリエ空間内での分離である。
【００１０】本発明の更に別の方法が特徴とする点は、
分離が、各基本像を二次元フーリエ変換を行うことによ
って実行され、これにより基本像の数に対応する複数の
スペクトルが形成され、当該スペクトルに複数の複合重
み係数が乗算され、その後合計される点である。これは
分離と選択を実現する実際的でかつ早い方法である。
分離が、各基本像を二次元フーリエ変換を行うことによ
って実行され、これにより基本像の数に対応する複数の
スペクトルが形成され、当該スペクトルに複数の複合重
み係数が乗算され、その後合計される点である。これは
分離と選択を実現する実際的でかつ早い方法である。
【００１１】本発明の別の方法が特徴とする点は、前記
関連するビーム傾きが前記重み係数内に含まれている点
である。意図しないビームの傾きが決定されていた場合
にはそれは発生したビーム傾きと共に考慮することが出
来る。
関連するビーム傾きが前記重み係数内に含まれている点
である。意図しないビームの傾きが決定されていた場合
にはそれは発生したビーム傾きと共に考慮することが出
来る。
【００１２】本発明の別の方法が特徴とする点は、前記
参照部が、前記意図しないビームの傾きが存在しない場
合に前記線形像部分が集中するフーリエ空間内の軌跡に
より形成される点である。線形像部分はフーリエ空間内
の軌跡に集中する。この軌跡は、van Dyck法によって波
動函数とその波動函数の複素共役を示す2個の放物面に
より非常に良く近似される2個の球により形成される。
そのような放物面は、意図しないビームの傾きによって
傾き角の値に比例する距離かつそのビーム傾きと同じ方
向に変移される。放物面自身の変移を測定する変わりに
その放物面の断面により得られる円の変移を測定するこ
とも可能である。
参照部が、前記意図しないビームの傾きが存在しない場
合に前記線形像部分が集中するフーリエ空間内の軌跡に
より形成される点である。線形像部分はフーリエ空間内
の軌跡に集中する。この軌跡は、van Dyck法によって波
動函数とその波動函数の複素共役を示す2個の放物面に
より非常に良く近似される2個の球により形成される。
そのような放物面は、意図しないビームの傾きによって
傾き角の値に比例する距離かつそのビーム傾きと同じ方
向に変移される。放物面自身の変移を測定する変わりに
その放物面の断面により得られる円の変移を測定するこ
とも可能である。
【００１３】本発明の別の方法が特徴とする点は、規定
されたビームの傾きが前記第一像に対して発生させる点
である。意図しないビームの傾きが非常に小さい場合に
は、規定されるビームの傾きを更に発生させることが出
来るので、意図しないビームの傾きを意図しないビーム
の傾きと発生したビーム傾きとの合計の測定からより正
確に決定することが出来る。
されたビームの傾きが前記第一像に対して発生させる点
である。意図しないビームの傾きが非常に小さい場合に
は、規定されるビームの傾きを更に発生させることが出
来るので、意図しないビームの傾きを意図しないビーム
の傾きと発生したビーム傾きとの合計の測定からより正
確に決定することが出来る。
【００１４】本発明の別の方法が特徴とする点は、前記
像が、参照電子波を有する前記物体によって散乱された
電子波の干渉により形成される電子ホログラムから得ら
れる点である。フーリエフィルタリングは、ホログラム
のスペクトル内の参照電子波の空間周波数の周りにフィ
ルターを配置することによって実行することが出来る。
これにより線形像部分が直接選択される。
像が、参照電子波を有する前記物体によって散乱された
電子波の干渉により形成される電子ホログラムから得ら
れる点である。フーリエフィルタリングは、ホログラム
のスペクトル内の参照電子波の空間周波数の周りにフィ
ルターを配置することによって実行することが出来る。
これにより線形像部分が直接選択される。
【００１５】本発明の特別な方法が特徴とする点は、厚
さtを有する前記物体の射出面内のデフォーカス値fを、
前記方法により決定されかつビーム傾きに対し補正され
ているデフォーカスの値f'から得るために、前記補正さ
れたデフォーカス値f'を厚みtの半分減少させる点であ
る。試料内の電子散乱に対するビーム傾きの効果は二次
まで考慮されるので、測定されるデフォーカスの値は補
正される。
さtを有する前記物体の射出面内のデフォーカス値fを、
前記方法により決定されかつビーム傾きに対し補正され
ているデフォーカスの値f'から得るために、前記補正さ
れたデフォーカス値f'を厚みtの半分減少させる点であ
る。試料内の電子散乱に対するビーム傾きの効果は二次
まで考慮されるので、測定されるデフォーカスの値は補
正される。
【００１６】本発明の別の特別な方法が特徴とする点
は、球面収差定数が少なくとも2個の線形像部分のクロ
ススペクトルから計算される点である。このようにして
球面収差係数を正確に決定することが出来る。これは、
基本的には定数であるこのパラメータが対物レンズに対
する試料の位置に強く依存するからである。
は、球面収差定数が少なくとも2個の線形像部分のクロ
ススペクトルから計算される点である。このようにして
球面収差係数を正確に決定することが出来る。これは、
基本的には定数であるこのパラメータが対物レンズに対
する試料の位置に強く依存するからである。
【００１７】
【実施例】本発明を図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】オートチューニングとは、ここでは測定
と、意図しないビームの傾き、デフォーカス、非点収差
及び球面収差係数のようなパラメータを必要に応じ使用
者の操作によらずに補正する事とを意味するものと解さ
れるべきである。この事は、例えばコンピュータ制御透
過型電子顕微鏡(TEM)と検知システムとからなる像処理
システムに結合されている閉回路内に於て実現させる事
が出来る。
と、意図しないビームの傾き、デフォーカス、非点収差
及び球面収差係数のようなパラメータを必要に応じ使用
者の操作によらずに補正する事とを意味するものと解さ
れるべきである。この事は、例えばコンピュータ制御透
過型電子顕微鏡(TEM)と検知システムとからなる像処理
システムに結合されている閉回路内に於て実現させる事
が出来る。
【００１９】Koster等による論文に記載されている方法
は線形信号にしか使用することが出来ない。この事は、
原理的にはKoster法は弱位相物体(WPO)近似法が成立す
る場合又は倍率が低い場合の試料に対してのみ実施する
ことが可能である事を意味する。この点での決定要因は
試料の厚みに渡って積分される散乱能である。この事は
結晶性の試料に対しては最大可能厚みが非常に小さくな
ることを意味し、例えば金(Au)に対しては、tmax=1原子
層で、炭素(C)のような非晶質材料に対してはtmaxは5nm
となる。従ってオートチューニングは原理的には厚い及
び／又は結晶性の試料の場合には不可能である。何故な
らば現実のWPO近似法は結晶性TEM試料については殆ど使
用出来ないからである。
は線形信号にしか使用することが出来ない。この事は、
原理的にはKoster法は弱位相物体(WPO)近似法が成立す
る場合又は倍率が低い場合の試料に対してのみ実施する
ことが可能である事を意味する。この点での決定要因は
試料の厚みに渡って積分される散乱能である。この事は
結晶性の試料に対しては最大可能厚みが非常に小さくな
ることを意味し、例えば金(Au)に対しては、tmax=1原子
層で、炭素(C)のような非晶質材料に対してはtmaxは5nm
となる。従ってオートチューニングは原理的には厚い及
び／又は結晶性の試料の場合には不可能である。何故な
らば現実のWPO近似法は結晶性TEM試料については殆ど使
用出来ないからである。
【００２０】本発明に到った基本的認識は次の二点であ
る： 1) 物体の出射面内の波動函数Ψobjは一般的にはビー
ムの傾きに依存する。それ故物体による効果とビームの
傾きによる効果は分離されるべきである。この場合物体
構造を事前に知っておく事はもはや必要無い。 2) 散乱ビームの強度が透過ビームのそれに匹敵し、か
つ互いに干渉させることが可能であるので、特に結晶性
試料の場合に於てイメージングはもはや線形とはならな
い。
る： 1) 物体の出射面内の波動函数Ψobjは一般的にはビー
ムの傾きに依存する。それ故物体による効果とビームの
傾きによる効果は分離されるべきである。この場合物体
構造を事前に知っておく事はもはや必要無い。 2) 散乱ビームの強度が透過ビームのそれに匹敵し、か
つ互いに干渉させることが可能であるので、特に結晶性
試料の場合に於てイメージングはもはや線形とはならな
い。
【００２１】ここに記述したオートチューニング法によ
り線形及び非線形情報を含む像から線形像部分を分離し
かつ選択することが可能となるので、次いでKoster法に
似た方法を使用することが可能となる。
り線形及び非線形情報を含む像から線形像部分を分離し
かつ選択することが可能となるので、次いでKoster法に
似た方法を使用することが可能となる。
【００２２】WPO近似法が適用されない物体の像は線形
及び非線形情報を含む。線形像情報とは、波動函数Ψ
objに比例しかつこれ以降線形像部分と称する像コント
ラストの部分である。線形像部分は、フーリエ空間内で
フーリエフィルタリングにより各像から選択される。フ
ーリエフィルタリングの方法は処理される像の形成方法
に依存する。
及び非線形情報を含む。線形像情報とは、波動函数Ψ
objに比例しかつこれ以降線形像部分と称する像コント
ラストの部分である。線形像部分は、フーリエ空間内で
フーリエフィルタリングにより各像から選択される。フ
ーリエフィルタリングの方法は処理される像の形成方法
に依存する。
【００２３】その様な像を形成する第一の方法は、Lich
te in Ultramicroscopy 20(1986)、第239頁の論文「原
子分解能に近い電子ホログラフィ」("Electron Hologra
phy Approaching Atomic Resolution")によりそれ自身
公知である電子ビーム手段によるホログラフィによる。
電子顕微鏡によって放出される電子ビームは、その内の
一本が物体により散乱される、例えば2本のサブビーム
とみなしても良い。もう一方のサブビームは物体に「出
会う」事なく参照電子波として記録媒体に到達し、そし
て物体により散乱される電子波と参照電子波とは互いに
干渉してホログラムを発生させる。線形像部分を選択す
るために、次いでホログラムのスペクトルに対する二次
元フーリエフィルタリングが参照電子波の空間周波数の
周りにフィルタを配置することによって行われる。
te in Ultramicroscopy 20(1986)、第239頁の論文「原
子分解能に近い電子ホログラフィ」("Electron Hologra
phy Approaching Atomic Resolution")によりそれ自身
公知である電子ビーム手段によるホログラフィによる。
電子顕微鏡によって放出される電子ビームは、その内の
一本が物体により散乱される、例えば2本のサブビーム
とみなしても良い。もう一方のサブビームは物体に「出
会う」事なく参照電子波として記録媒体に到達し、そし
て物体により散乱される電子波と参照電子波とは互いに
干渉してホログラムを発生させる。線形像部分を選択す
るために、次いでホログラムのスペクトルに対する二次
元フーリエフィルタリングが参照電子波の空間周波数の
周りにフィルタを配置することによって行われる。
【００２４】複合像を形成する他の方法は、Proceeding
of the XIIth International Congress for Electron
Microscopy, Seattle, 1990年8月, Vol. I, 第26〜27頁
のvan Dyck外の論文に記載されている。この像再生方法
は、原理的には、基本像のシリーズが、参照値に対する
差が知られている異なったデフォーカスの値により記録
される方法である。この様にして準三次元像領域が記録
される。オートチューニングに対してはパラメータの数
のみを測定すれば良く、この事は、原理的には集束シリ
ーズ内の基本像の数を完全波動函数Ψobjが決定されな
ければならないvan Dyck外による像再生方法よりも少な
くすることが可能である事を意味する。この点で重要な
パラメータは、ビームの傾き、デフォーカス、非点収差
及び球面収差である。
of the XIIth International Congress for Electron
Microscopy, Seattle, 1990年8月, Vol. I, 第26〜27頁
のvan Dyck外の論文に記載されている。この像再生方法
は、原理的には、基本像のシリーズが、参照値に対する
差が知られている異なったデフォーカスの値により記録
される方法である。この様にして準三次元像領域が記録
される。オートチューニングに対してはパラメータの数
のみを測定すれば良く、この事は、原理的には集束シリ
ーズ内の基本像の数を完全波動函数Ψobjが決定されな
ければならないvan Dyck外による像再生方法よりも少な
くすることが可能である事を意味する。この点で重要な
パラメータは、ビームの傾き、デフォーカス、非点収差
及び球面収差である。
【００２５】本発明の方法によると線形像部分の分離と
選択のためのフーリエフィルタリングは、基本像の二次
元フーリエ変換により実現され、その後このようにして
得られたスペクトルには三次元のフーリエ空間内でフィ
ルタを共に構成する複数の複合重みファクタが乗算され
る。この複合重みファクタは、意図しないビームの傾き
と発生したビームの傾きとが含まれる当該ビームの傾き
を含む。更に重みファクタは使用される空間周波数とフ
ォーカスの増分に依存する。意図しないビームの傾きを
決定することについては、より多くの可能性が存在す
る。
選択のためのフーリエフィルタリングは、基本像の二次
元フーリエ変換により実現され、その後このようにして
得られたスペクトルには三次元のフーリエ空間内でフィ
ルタを共に構成する複数の複合重みファクタが乗算され
る。この複合重みファクタは、意図しないビームの傾き
と発生したビームの傾きとが含まれる当該ビームの傾き
を含む。更に重みファクタは使用される空間周波数とフ
ォーカスの増分に依存する。意図しないビームの傾きを
決定することについては、より多くの可能性が存在す
る。
【００２６】像がホログラフィによって形成される場
合、第1図に示されるように、発生したビーム傾きを有
する第一像5と、2本の異なった方向t1及びt2のビーム傾
きを有する、対(1, 3)及び(2, 4)毎に対向するビームの
傾き(t1, -t1)及び(t2, -t2)を含む2対の像(1, 3)及び
(2, 4)との5枚の像が記録される。この場合のパラメー
タも、所定の相対変移の測定と結合により決定すること
が出来る。
合、第1図に示されるように、発生したビーム傾きを有
する第一像5と、2本の異なった方向t1及びt2のビーム傾
きを有する、対(1, 3)及び(2, 4)毎に対向するビームの
傾き(t1, -t1)及び(t2, -t2)を含む2対の像(1, 3)及び
(2, 4)との5枚の像が記録される。この場合のパラメー
タも、所定の相対変移の測定と結合により決定すること
が出来る。
【００２７】van Dyck外による像再生法が像の形成に使
用される場合、意図していないビーム傾きの決定に対し
それはビームの傾きを発生させずに1個のフォーカスシ
リーズを記録することを可能とする。この方法により分
離された線形像情報は、フーリエ空間でvan Dyck法にお
いて2個の放物面となる2個の球面上に存在する。意図し
ないビームを決定するための手段として放物面それ自身
及び放物面の断面として得られる円を使用することが出
来る。意図しないビームに傾きが存在する場合、放物面
の極点又は円の中心は、意図しないビームの傾きが存在
しない状態で放物面又は円である参照部に対し変移して
いるであろう。この変移は傾き角度の値に比例しかつビ
ームの傾きと同じ方向に発生する。
用される場合、意図していないビーム傾きの決定に対し
それはビームの傾きを発生させずに1個のフォーカスシ
リーズを記録することを可能とする。この方法により分
離された線形像情報は、フーリエ空間でvan Dyck法にお
いて2個の放物面となる2個の球面上に存在する。意図し
ないビームを決定するための手段として放物面それ自身
及び放物面の断面として得られる円を使用することが出
来る。意図しないビームに傾きが存在する場合、放物面
の極点又は円の中心は、意図しないビームの傾きが存在
しない状態で放物面又は円である参照部に対し変移して
いるであろう。この変移は傾き角度の値に比例しかつビ
ームの傾きと同じ方向に発生する。
【００２８】意図しないビームの傾きが小さい場合に
は、規定された付加的なビームの傾きを、意図されない
ビームの傾きが意図しないビームの傾きと発生したビー
ムの傾きとの合計を測定することにより、より正確に決
定することが出来るように発生させることが出来る。
は、規定された付加的なビームの傾きを、意図されない
ビームの傾きが意図しないビームの傾きと発生したビー
ムの傾きとの合計を測定することにより、より正確に決
定することが出来るように発生させることが出来る。
【００２９】像がホログラフィにより形成される場合に
は、デフォーカスと非点収差パラメータを同様に測定さ
れた変移の別の結合から決定することが出来る。
は、デフォーカスと非点収差パラメータを同様に測定さ
れた変移の別の結合から決定することが出来る。
【００３０】意図しないビームの傾きが前もって知られ
ている及び／又は補正されている場合には、van Dyck法
により像が形成される場合3個の像で充分である。この
可能性は図２に提案されている。この目的のために第一
像5はビームの傾きを発生させずに記録され、そして少
なくとも2個の更に別の像6, 7は各々の像に対して異な
る方向に規定したビームの傾きを発生させて記録され
る。デフォーカスと非点収差パラメータは少なくとも3
個の像の線形像部分の互いの変移の測定及び結合により
決定される。
ている及び／又は補正されている場合には、van Dyck法
により像が形成される場合3個の像で充分である。この
可能性は図２に提案されている。この目的のために第一
像5はビームの傾きを発生させずに記録され、そして少
なくとも2個の更に別の像6, 7は各々の像に対して異な
る方向に規定したビームの傾きを発生させて記録され
る。デフォーカスと非点収差パラメータは少なくとも3
個の像の線形像部分の互いの変移の測定及び結合により
決定される。
【００３１】場合によってはデフォーカスと非点収差パ
ラメータは、意図しないビームの傾きを別に決定せず
に、Lichte法によって決めることが出来る。意図しない
ビームの傾きが決定されていない場合には、2個のパラ
メータが2個の異なる方向t1及びt2内に発生されたビー
ムの傾きにより像の2個の対(1, 3), (2, 4)を形成する4
個の像(1, 2, 3, 4)の線形像部分の相対変移を測定しか
つ結合させることによって決定することが出来る。一対
の2個の像のビームの傾きは図３に示されるように(t1,
-t1)及び(t2, -t2)のように対向している。ビームの傾
きが発生していない像5は、破線で示されているように
この場合には必要ではない。この図に於て2対の像(1,
3), (2, 4)のビームの傾きは相互に垂直であるように示
されている。
ラメータは、意図しないビームの傾きを別に決定せず
に、Lichte法によって決めることが出来る。意図しない
ビームの傾きが決定されていない場合には、2個のパラ
メータが2個の異なる方向t1及びt2内に発生されたビー
ムの傾きにより像の2個の対(1, 3), (2, 4)を形成する4
個の像(1, 2, 3, 4)の線形像部分の相対変移を測定しか
つ結合させることによって決定することが出来る。一対
の2個の像のビームの傾きは図３に示されるように(t1,
-t1)及び(t2, -t2)のように対向している。ビームの傾
きが発生していない像5は、破線で示されているように
この場合には必要ではない。この図に於て2対の像(1,
3), (2, 4)のビームの傾きは相互に垂直であるように示
されている。
【００３２】その手順は次のように示すことが出来る。
波動函数は
波動函数は
【数１】 と書くことが出来、ここでψは物体の情報を含む部分で
かつψ0は透過ビームである。単純化のためにこれ以降
ψ0＝１とする。
かつψ0は透過ビームである。単純化のためにこれ以降
ψ0＝１とする。
【００３３】この像は
【数２】 と表すことが出来る。線形部分ψ及びψ*はフーリエ空
間で2個の放物面上に位置している。所望のパラメータ
は毎回線形像部分の相対変移の測定と結合から決定され
る。
間で2個の放物面上に位置している。所望のパラメータ
は毎回線形像部分の相対変移の測定と結合から決定され
る。
【００３４】この事は、2個の線形像部分の相互相関
【数３】 により容易に実現することが出来る（ここでI1及びI2は
2個の線形像部分であり、θ1及びθ2は調整可能な顕微
鏡パラメータ（デフォーカス、非点収差及びビームの傾
き）を表す）。これは参照位置から変移したピークを発
生させる。
2個の線形像部分であり、θ1及びθ2は調整可能な顕微
鏡パラメータ（デフォーカス、非点収差及びビームの傾
き）を表す）。これは参照位置から変移したピークを発
生させる。
【００３５】第二の方法はフーリエ空間内の像部分の位
相スペクトルのスロープを決定することである。位相ス
ペクトルは
相スペクトルのスロープを決定することである。位相ス
ペクトルは
【数４】 と規定され、
【数５】 はクロススペクトルである。この際の変移は
【数６】 により決定され、ここでI1及びI2は線形像部分のフーリ
エ変換でありかつ
エ変換でありかつ
【外１】 は空間周波数である。
【００３６】ここに記載した方法による、物体の出射面
内のデフォーカスの値を得るために物体の厚さtの半分
まで減少される補正されたデフォーカス値f'が得られる
ことは位相スペクトルから得られている。このことはデ
フォーカスの値が物体の中心に対して決定されることを
意味する。更にクロススペクトルそれ自身から2個の収
束シリーズの線形像部分の球面収差係数を計算すること
が出来る。この係数は原理的には定数項である。しかし
ながら現実にはその様にはならない。何故ならば球面収
差は対物レンズに対する試料の位置に強く依存するから
である。
内のデフォーカスの値を得るために物体の厚さtの半分
まで減少される補正されたデフォーカス値f'が得られる
ことは位相スペクトルから得られている。このことはデ
フォーカスの値が物体の中心に対して決定されることを
意味する。更にクロススペクトルそれ自身から2個の収
束シリーズの線形像部分の球面収差係数を計算すること
が出来る。この係数は原理的には定数項である。しかし
ながら現実にはその様にはならない。何故ならば球面収
差は対物レンズに対する試料の位置に強く依存するから
である。
【図１】 意図しないビームの傾き、デフォーカス及び
非点収差を決定するために必要とされる関連するビーム
の傾きを有する複数の像の一例を示す。
非点収差を決定するために必要とされる関連するビーム
の傾きを有する複数の像の一例を示す。
【図２】 既知の意図しないビームの傾きによりデフォ
ーカスと非点収差を決定するために必要となる関連する
ビームの傾きを有する複数の像の一例を示す。
ーカスと非点収差を決定するために必要となる関連する
ビームの傾きを有する複数の像の一例を示す。
【図３】 意図しないビームの傾きの従前の知識無しに
デフォーカスと非点収差を決定するために必要となる関
連するビームの傾きを有する複数の像の一例を示す。
デフォーカスと非点収差を決定するために必要となる関
連するビームの傾きを有する複数の像の一例を示す。
１、２、３、４：像
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイルク・エルネスト・マリア・フアン・ ダイツク ベルギー国 2630 アールトシラー クラ イネ グリツペ 37
Claims (13)
- 【請求項１】 各像毎に異なる方向に当該像に対して規
定されたビーム傾きを発生させて物体の複数の像を記録
し、互いの前記像の複数の相対変移を測定しかつ結合さ
せる電子顕微鏡のオートチューニング方法に於て、各像
が線形及び非線形の像に分解され、前記線形像部分が次
の処理のために選択される事を特徴とする電子顕微鏡の
オートチューニング方法。 - 【請求項２】 前記線形像部分が、フーリエフィルタリ
ングにより選択される事を特徴とする請求項１に記載の
方法。 - 【請求項３】 複数の像が第一像と少なくとも2個の別
の像から形成され、意図しないビームの傾きの程度が参
照部に対する前記第一像の線形像部分の変移から決定さ
れる事を特徴とする請求項１又は２に記載の方法。 - 【請求項４】 前記参照部が更に別の像により形成され
ている事を特徴とする請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 各像が、デフォーカスが異なる値を有す
る複数の基本像を有するシリーズから得られ、前記線形
像部分が三次元フーリエ空間内の前記非線形像部分から
分離される事により選択される事を特徴とする請求項１
〜４の何れかに記載の方法。 - 【請求項６】 分離が各基本像を二次元フーリエ変換を
行うことによって実行され、これにより基本像の数に対
応する複数のスペクトルが形成され、当該スペクトルに
複数の複合重み係数が乗算され、その後合計される事を
特徴とする請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 前記関連するビーム傾きが前記重み係数
内に含まれている事を特徴とする請求項６に記載の方
法。 - 【請求項８】 前記参照部が、前記意図しないビームの
傾きが存在しない場合に前記線形像部分が集中するフー
リエ空間内の軌跡により形成される事を特徴とする請求
項３に記載の方法。 - 【請求項９】 規定されたビームの傾きを前記第一像に
対し発生させる事を特徴とする請求項３に記載の方法。 - 【請求項１０】 前記像が、参照電子波を有する前記物
体によって散乱された電子波の干渉により形成される電
子ホログラムから得られ、前記線形像部分が二次元フー
リエ空間内の前記非線形像部分から線形部分を分離する
事により選択されている事を特徴とする請求項１、２又
は３に記載の方法。 - 【請求項１１】 厚さtを有する前記物体の射出面内の
デフォーカス値fを、前記方法により決定されかつビー
ム傾きに対し補正されているデフォーカスの値f'から得
るために、前記補正されたデフォーカス値f'が厚みtの
半分減少される事を特徴とする前記請求項の何れかに記
載の方法。 - 【請求項１２】球面収差定数が少なくとも2個の線形像
部分のクロススペクトルから計算される事を特徴とする
請求項１〜１１の何れかに記載の方法。 - 【請求項１３】前記請求項の何れかに記載の方法を実施
するのに適した電子顕微鏡。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9100076A NL9100076A (nl) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | Methode voor automatische uitlijning van een elektronenmicroscoop en een elektronenmicroscoop geschikt voor uitvoering van een dergelijke methode. |
| NL9100076 | 1991-01-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0562628A true JPH0562628A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=19858738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4024521A Withdrawn JPH0562628A (ja) | 1991-01-17 | 1992-01-14 | 電子顕微鏡のオートチユーニング方法及びその方法を実施するのに適した電子顕微鏡 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5233192A (ja) |
| EP (1) | EP0495542A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0562628A (ja) |
| NL (1) | NL9100076A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009283158A (ja) * | 2008-05-20 | 2009-12-03 | Hitachi High-Technologies Corp | 電子顕微鏡、及び非点収差評価方法 |
| JP2013016370A (ja) * | 2011-07-05 | 2013-01-24 | Jeol Ltd | 透過型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡のデフォーカス量調整方法、プログラム及び情報記憶媒体 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5432347A (en) * | 1992-11-12 | 1995-07-11 | U.S. Philips Corporation | Method for image reconstruction in a high-resolution electron microscope, and electron microscope suitable for use of such a method |
| DE69606517T2 (de) * | 1995-10-03 | 2000-09-14 | Koninklijke Philips Electronics N.V., Eindhoven | Verfahren zum wiederaufbau eines bildes in einem korpuskularoptischen gerät |
| JP4069545B2 (ja) * | 1999-05-19 | 2008-04-02 | 株式会社日立製作所 | 電子顕微方法及びそれを用いた電子顕微鏡並び生体試料検査方法及び生体検査装置 |
| JP4822925B2 (ja) * | 2006-04-28 | 2011-11-24 | 日本電子株式会社 | 透過型電子顕微鏡 |
| CN106645219B (zh) * | 2016-09-12 | 2019-03-26 | 湖南大学 | 一种测量透射电子显微镜照明电子束偏离光轴的大小和方向的方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3829691A (en) * | 1969-09-22 | 1974-08-13 | Perkin Elmer Corp | Image signal enhancement system for a scanning electron microscope |
| DE2441288C2 (de) * | 1974-08-27 | 1976-10-28 | Max Planck Gesellschaft | Korpuskularstrahlmikroskop, insbesondere elektronenmikroskop, mit verstelleinrichtungen zur aenderung der lage des abzubildenen objekts oder des objektbildes |
| US4514629A (en) * | 1982-07-07 | 1985-04-30 | National Research Development Corporation | Scanning transmission electron microscopes |
| DE3587871T2 (de) * | 1984-12-10 | 1994-10-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | Verfahren zur Feststellung eines Fokussierungsfehlers eines elektronen-mikroskopischen Bildes. |
| JP2651154B2 (ja) * | 1987-09-04 | 1997-09-10 | 株式会社日立製作所 | 電子線ホログラフィ装置 |
| JPH01102841A (ja) * | 1987-10-14 | 1989-04-20 | Toshiba Corp | 画像形成方法 |
| JP2602287B2 (ja) * | 1988-07-01 | 1997-04-23 | 株式会社日立製作所 | Ｘ線マスクの欠陥検査方法及びその装置 |
| JPH03194839A (ja) * | 1989-12-25 | 1991-08-26 | Hitachi Ltd | 電子顕微鏡における焦点調整方法及び非点収差補正方法 |
| NL9001800A (nl) * | 1990-08-10 | 1992-03-02 | Philips Nv | Methode voor het direct verkrijgen van amplitude- en fase-informatie van een object met behulp van beelden van een hoge-resolutie elektronenmicroscoop. |
-
1991
- 1991-01-17 NL NL9100076A patent/NL9100076A/nl not_active Application Discontinuation
-
1992
- 1992-01-07 EP EP92200025A patent/EP0495542A1/en not_active Withdrawn
- 1992-01-14 JP JP4024521A patent/JPH0562628A/ja not_active Withdrawn
- 1992-01-15 US US07/821,503 patent/US5233192A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009283158A (ja) * | 2008-05-20 | 2009-12-03 | Hitachi High-Technologies Corp | 電子顕微鏡、及び非点収差評価方法 |
| JP2013016370A (ja) * | 2011-07-05 | 2013-01-24 | Jeol Ltd | 透過型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡のデフォーカス量調整方法、プログラム及び情報記憶媒体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0495542A1 (en) | 1992-07-22 |
| NL9100076A (nl) | 1992-08-17 |
| US5233192A (en) | 1993-08-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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