JPS6147047A - 試料結晶性組織の分析方法 - Google Patents

試料結晶性組織の分析方法

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JPS6147047A
JPS6147047A JP16911684A JP16911684A JPS6147047A JP S6147047 A JPS6147047 A JP S6147047A JP 16911684 A JP16911684 A JP 16911684A JP 16911684 A JP16911684 A JP 16911684A JP S6147047 A JPS6147047 A JP S6147047A
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JP
Japan
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sample
electron beam
electron
amount
scanning
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Pending
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JP16911684A
Other languages
English (en)
Inventor
Shojiro Tagata
田形 昭次郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/295Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/2955Electron or ion diffraction tubes using scanning ray

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一定の電子線入射角ををしたまま試料の表面
上を電子ビームにより面走査する試料結晶性組織の分析
方法に関するものである。
〔従来の技術〕
結晶構造を有する物質は種々存在するが、その結晶構造
を分析するには、xlIA回折法や電子線回折法が採用
されている。
(発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、例えばX線回折法による場合には、試料
上の分析場所はX線照射領域が広く微小部の回折が困難
であり、さらに、分析場所は目視、光学顕!鏡等での観
察によるため結晶粒の透過形電子顕微鏡像や走査形電子
顕微鏡像のような分析と合わせた観察ができないという
問題がある。また、電子線回折法による場合には、結晶
粒の透過形電子顕微鏡像や走査形電子顕微鏡像のような
分析と合わせた観察を行うことは可能であるが、透過形
電子顕微鏡像等から逆に試料上の各場所(各結晶粒)が
どのような結晶構造であるかを、叉どの場所とどの場所
が同性格の結晶能であるかをデータ・ディスプレイ処理
することができないという問題がある0本発明は、上記
問題点の解決を図るものであり、試料の結晶構造を容易
に分析することが可能な試料結晶性組線の分析方法を提
供することを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕 そのために本発明の試料結晶性組織の分析方法け、電子
銃からの電子線を収束レンズにより対物レンズの上方焦
点位置に収束させ、対物レンズにより試料面に平行ビー
ムとして照射する電子顕微鏡を使って試料の結晶性組織
を分析する試料結晶性組織の分析方法であって、収束レ
ンズと対物レンズとの中間に位置する偏向コイルに一定
の電子線入射角を有したまま試料の表面上を電子ビーム
走査するための追加偏向コイルを設け、試料上を一定の
電子線入射角を育したまま多数の画素にわけ電子ビーム
により面走査して反射電子量を検出し、該反射電子量を
数値化して試料の結晶組織を分析することを特徴とする
ものである。
〔作用〕
本発明の試料結晶性組織の分析方法では、追加偏向コイ
ルにより一定の電子線入射角を有したまま試料の表面上
を電子ビーム走査して反射電子量を検出し、さらに数値
化してレベル分けするため、結晶粒の格子間隔の違いや
、結晶粒の結晶方向の違い等に対応した反射電子信号を
得ることができる。従って、これを色分は疑似カラー表
示することにより、結晶粒を認識することができ、また
、これと試料上の照射点を移動せず入射角のみを変化し
て電子線を照射して得られるエレクトロン・チャンネリ
ング・パターン情報を合わせて表示することによって、
結晶粒の認識と結晶構造の分析を行うことができる。
〔実施例〕
以下、実施例を図面を参照しつつ説明する。
第1図は本発明の1実施例システム構成を示す図、第2
図は各観察モードを説明する図である。
図において、1は電子銃、2は収束レンズ、3は偏向コ
イル、4は追加偏向コイル、5は対物レンズ、6は反射
電子検出器、7は試料−8は偏向切換調整器、9は映像
信号増幅器、10は観察用CRT、11はcpu (中
央処理装置)、12はディジタル走査電源、13はA/
D変換器、14はフロッピィ・ディスク、15はハード
・ディスク、16はコンソール、17はカラー・ディス
プレイ、・18はフレーム・メモリをそれぞれ示してい
る。
第1図において、電子銃1からの電子線は、収束レンズ
2により対物レンズ5の上方焦点位置に収束され、対物
レンズ5により試料7面に平行ビームとして照射される
。その照射による反射電子量は、反射電子検出器6によ
り検出され、増幅器9で増幅された後観察用CRTIO
に送られ表示されると共に、A/D変換器13にも送ら
れる。A/D変換器13に送られた反射電子信号は、こ
こで数値化(ディジタル化)された後、CP Ullに
より処理されてCPυ11内蔵のメモリやフロッピィ・
ディスク14、ハード・ディスク15等に画像情報とし
て収納され、さらにはカラー・ディスプレイ17に擬似
カラー表示される。
本発明は、電子Igi徽鏡において収束レンズ2と対物
レンズ5との中間に位置する偏向コイル3に、第1図図
示の如く、追加偏向コイル4を設け、この追加偏向コイ
ル4により一定の電子線入射角を有したまま試料の表面
上を電子ビーム走査して得た画像情報と従来より行って
いるECP情報とをもとに試料の結晶組織の分析を行う
ようにしたものである。即ち、追加偏向コイル4を設け
ることにより、第2図1m1図示の如きエレクトロン・
チャンネリング・パターン・モード<ECPモード)、
第2図Ib1V!J示の如き入射一定角面走査モード、
及び第2図(C1図示の如き走査電子顕微鏡像モード(
38Mモード)による電子ビームの偏向モードが実現で
きる。
入射一定角面走査モードでは、第2図(b1図示の如く
、一定の電子線入射角θを冑したまま試料7の表面上を
電子ビーム走査する。この電子ビーム走査では、デジタ
ル走査電源12により、試料7上を多数の画素(一般的
に1000 x 1000画素)に分け、て面走査し、
その面走査による反射電子量を反射電子検出器6により
検出する。そ0検出した反射電子信号は、映像信号増幅
器9で増幅された後、A/D変換器13(約8ビット;
256諧lIi〜10ピツ) i 102411調)で
信号量の数値化が行われる。この数値化された値は、C
PLIIIの制御のもと、デジタル走査電源12の画素
の番地移動(面走査)と同期して、CPUII内蔵のメ
モリやフロッピィ・ディスク14、ハード・ディスク1
5等に画像情報として収納される0M像情報では、試料
T上の同一結晶粒ごと、はぼ同一の数値が得られるが、
電子線入射角θを一定で面走査しているので、結晶粒の
格子間隔2dが異なっていたり、結晶粒の結晶方向が試
料7上で異なっていれば、それぞれに対応した反射電子
信号としてデータが収録される。
照射ビームと試料結晶との関係は、 λ−2dsinθ λ:照射電子線の波長 (加速電圧により決まる) 2d:試料結晶の格子間隔 θ:電子線入射角 で表される。
CPυ11内蔵のメモリやフロッピィ・ディスク14、
ハード・ディスク15等に収納されたデータは、CPυ
11により表示プログラムに従ってその数値が数段階に
分類されカラー・ディスプレイ17上に、。
色分けされて画素ごと結晶粒情報となって面分析表示さ
れる。
なお、反射電子信号の数値化された値をメモリに画像情
報として収納する場合、上記CPUII内蔵のメモリや
フロッピィ・ディスク14、ハード・ディスク15等の
メモリ類の他、フレーム・メモリー18を用いることに
より、直接面情報の取り込みと、カラー・ディスプレイ
17への表示を高速で行うこともできる。
A/D変換してレベル分けするメリットは、色分は疑似
カラー表示することにより、よりはうきり結晶粒を認識
できることにある0例えば、試料7表面のわずかな部分
的汚れにより、同一結晶粒であっても反射電子量が異な
ったり、ビーム走査領域が大きい時、ビーム照射位置と
検出器の位置関係により走査面の中心と輸とでぽ、検出
器で受は取る信号量がわずかに異なったり、叉、試料7
面の傾き等により信号量が左右(上下)画面で傾斜をも
った値となったりする現象が見られるが、上述の処理を
施すことによって、ある値からある値までは同一数値幅
の中にレベル分けして一つのf(色指定)に変換出来る
ので、試料7の条件等を補正することが可能である。
一方、A/D変換器13を通さない信号は、観察用CR
TIOにより通常の反射電子走査像として観察できる。
ここでは、信号値の換算処理がなされないので、結晶粒
の格子間隔2dのわずかな変化を強調して観察すること
は困難である。しかし試料7上の結晶粒分布状態、位置
硼化には便利である。
反射電子信号をA/D変換してレベル分けすることによ
り上述の如く結晶粒を認識することはできるが、その結
晶粒がどのような結晶構造であるかを調べ、画像と対応
させるには、偏向コイルの偏向モードをECPモードに
変え、一つの結晶粒上で電子線入射角θを変えてパター
ンを観察すればよい、ECPモードでは、先に述べた如
く、試料7上の照射点を移動せず入射角のみを変化して
電子線を照射するため、試料7の結晶構造により試料7
からの反射電子信号量は照射ビーム入射角に依存して異
なる。すなわち、上記の式が満足する電子線入射角θの
とき反射電子量が大きくなる。
従つて電子線入射角θを変化させれば、照射電子線の波
長λ、試料結晶の格子間隔2dが一定であるので、反射
電子強度変化が得られる。その信号は、反射電子検出器
6(ビーム通過孔を有する)で、検出、映像信号増幅H
9を経゛由して観察用CRTIOに入力される。観察用
CRTIOでは、一般の面走査をさせると、XY定走査
照射ビームの試料7面における入射角偏向と同期するの
で、反射電子信号によるニレトロン・チャンネリング・
パターン(E CP ;Electron Chano
elling Pattar++)が描画観察される0
以上が反射電子igi微鏡等における通常のニレトロン
・チャンネリング・パターンを得る方法である。なお、
このときの信号を面走査と同様にA/D変換して取り込
′み、ECPの解析をCPUIIにより行うこともでき
る。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、入射
一定角面走査観察情報とECP情報とをA/D変換し、
CPUにより任意にレベル分けして観察することができ
るので、結晶粒像が装置条件、試料処理条件による影響
要素を除いてはっきり認識することができる。また、入
射一定角面走査観察情報とECP情報が直接CPUで取
り込めるので、CPUでそのまま演算解析することによ
り、結晶構造解析ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例システム構成を示す図、第2
図は各観察モードを説明する図である。 1・・・電子銃、2・・・収束レンズ、3・・・偏向コ
イル、4・・・追加偏向コイル、5・・・対物レンズ、
6・・・反射電子検出器、7・・・試料、8・・・偏向
切換調整器、9・・・映像信号増幅器、10・・・観察
用CRT、11・・・cpυ(中央処理装置)、12・
・・ディジタル走査電源、13・・A/DI[器、14
・・・フロッピィ・ディスク、15・・・ハード・ディ
スク、16・・・コンソール、17・・・カラー・ディ
スプレイ、18・・・フレーム・メモリ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電子銃からの電子線を収束レンズにより対物レン
    ズの上方焦点位置に収束させ、対物レンズにより試料面
    に平行ビームとして照射する電子顕微鏡を使って試料の
    結晶性組織を分析する試料結晶性組織の分析方法であっ
    て、収束レンズと対物レンズとの中間に位置する偏向コ
    イルに一定の電子線入射角を有したまま試料の表面上を
    電子ビーム走査するための追加偏向コイルを設け、試料
    上を一定の電子線入射角を有したまま多数の画素にわけ
    電子ビームにより面走査して反射電子量を検出し、該反
    射電子量を数値化して試料の結晶組織を分析することを
    特徴とする試料結晶性組織の分析方法。
  2. (2)数値化した反射電子量をレベル分けし色分けカラ
    ー表示するとともに、数値化前の反射電子量のデータを
    反射電子走査像として表示することを特徴とする特許請
    求の範囲第(1)項に記載の試料結晶性組織の分析方法
  3. (3)一定の電子線入射角を有したまま試料の表面上を
    電子ビームにより面走査して得られた反射電子走査像を
    もとに結晶粒を認識し、試料上の照射点を移動せず電子
    線入射角のみを変え電子ビームを照射して得られたエレ
    クトロン・チャンネリング・パターンをもとに結晶構造
    の認識を行うことを特徴とする特許請求の範囲第(1)
    項及び第(2)項に記載の試料結晶性組織の分析方法。
JP16911684A 1984-08-13 1984-08-13 試料結晶性組織の分析方法 Pending JPS6147047A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990036747A (ko) * 1997-10-02 1999-05-25 가나이 쓰도무 패턴결함 검사방법 및 검사장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5620663A (en) * 1979-05-09 1981-02-26 Brueckner Apparatebau Gmbh Moisturing treatment apparatus of twisted wire like fabric material

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