JP2002524818A - 電子顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電子源、エネルギ分散部材、加速管、前記エネルギ分散部材及び試料の間に装着され、選択スリットが前記分散部材の分散方向と垂直に設けられているプレート、前記選択スリットを含む前記プレートの平面に電子源の画像を得る電子源画像電子光学装置を備えた電子顕微鏡である。前記選択スリットに加え、前記プレートは、前記ビームの断面形状の測定に有利な複数の更なるアパーチャを含み、前記電子顕微鏡は、前記プレートを通って、及び／又は、プレートの上に透過される前記ビームの強度を測定する手段を含み、それに従って前記エネルギ分散部材及び前記電子源画像電子光学装置の設定パラメータを調整できるようになる。前記アパーチャの寸法は、ナノメートルの範囲であり、前記プレートは、電子の運動エネルギが前記薄膜により遮られるほど小さい位置に置かれた薄い膜を構成する。更に、前記プレートは、前記エネルギ分散部材及び前記電子源画像電子光学装置のまっすぐ後ろに置かれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） 本発明は、電子ビームを発生させる電子源と、異なる運動エネルギを持つ電子
の経路分散用のエネルギ分散部材と、電子顕微鏡の助けにより電子源から調査対
象の試料までの電子ビームを所定のビームエネルギまで加速する加速管と、目標
とするエネルギ間隔内の運動エネルギを持つ分散電子の選択用の選択スリットが
分散部材の分散方向と垂直に設けられたエネルギ分散部材及び試料の間に装着さ
れたプレートと、選択スリットを含むプレートの平面内に電子源の画像を得る電
子源画像電子光学装置と、を備える電子顕微鏡に関する。

【０００２】 （背景技術） そのような電子顕微鏡は、実務上知られている。一般に、電子顕微鏡があれば
、電子の波動特性を利用して試料の画像を生成し、電子の極端に短い波長を利用
して小さな構造の観察を可能にすることにより、光によるものに比べて、より小
さな構造を見ることができる。更に、電子顕微鏡は、試料を通る電子の透過を測
定することにより試料を解析することを可能にする。また、電子が試料を通過し
た後の電子のエネルギ損失を計測することにより試料の解析が可能である。一般
にこのエネルギ損失は、ビームにおける電子の運動エネルギの極端に小さな部分
である。エネルギ損失を測定するこの方法を使用すれば、試料の逐点解析手段に
より鋭く形成された電子ビームで試料を走査することが可能である。試料上のビ
ーム直径が小さいほど解像度が良くなる。上記要約は網羅的においてなく、電子
顕微鏡の可能性と大きな重要性の単なる印象を与えるものである。様々な可能性
に対して、例えば透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）や走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）な
ど、多様な種類の電子顕微鏡が開発された。

【０００３】 種々の電子顕微鏡の解析特性と特殊な解像度に対する要求は、連続的に増加し
ている。それらを改良する可能性として、電子源から試料までのビーム経路への
エネルギ分散部材の導入がある。これは、ビーム内における電子のエネルギ分散
の低減を可能にし、この場合、分散は、主に電子源を離れる電子が持つ速度の違
いに起因する。使用される電子光学装置の設定パラメータが電子の特定運動エネ
ルギに関してのみ最適であろうから、このエネルギ分散の減少は，測定されるエ
ネルギ損失スペクトルのエネルギ解像度を上げるだけにおいてなく、顕微鏡の空
間解像度を改善する。電子顕微鏡の適切な作動のためには、設定パラメータを最
適に調整しなければならない。

【０００４】 エネルギ分散部材を使用する際の１つの問題は、電子源の欠陥画像が発生し得
ることである。例えば、非点収差画像が形成されることであり、それは、分散部
材の分散及び非分散方向に関して異なる焦点平面あることを意味する。電子源の
画像は、電子ビームの適切なエネルギ間隔を選定するのに最終的に使用される選
択スリットを持つプレートの平面内にある必要がある。そのようなプレートは、
例えば、その間にスリットが形成されるプレートの２つの半分から成っていても
よい。画像を無非点収差にするために、電子源画像電子光学装置にいわゆるスチ
グマトールを追加することが可能である。そのようなスチグマトールは、エネル
ギ分散部材に一体化してもよい。画像を無非点収差にするため、及び、それを選
択スリットを持つプレートの平面に焦点合わせするために、スチグマトール及び
電子源画像電子光学装置の他の多くの部材の設定パラメータもまた、最適化され
る必要がある。

【０００５】 種々の部材が適用された特定の実施形態には、以下において立ち入らない。そ
れらの部材は、電子顕微鏡検査において既知であり、設定パラメータとして設定
電圧及び電流を使用する。 これら設定パラメータの最適化は、既知の電子顕微鏡に対して問題を生じる。
この顕微鏡を調整する時、電子源は、選定スリットの平面内にできるだけ良好に
結像され、引き続き、拡大された画像が電子顕微鏡の蛍光スクリーン上に投影さ
れる。しかし、この画像は、蛍光スクリーン上の更なる画像を通して観察される
ので、電子源が選択スリット平面に正しく結像されたかどうかを評価することは
不可能である。もう１つの不利な点は、蛍光スクリーン上に最初の画像を結像す
る電子顕微鏡の拡大光学装置は、別に調整しなければならず、それには、時間が
かかり、自動的には実行できないことである。

【０００６】 （発明の開示） 電子ビームの種々の光学部材に対する設定パラメータが十分に効率よく調整で
きる電子顕微鏡を提供することが本発明の目的である。このため本発明は、選択
スリットに加えてビームの断面形状の測定のために有利な複数の更なるアパーチ
ャをプレートが含み、電子顕微鏡がプレートを通って、及び／又は、プレートの
上に透過されるビーム強度を測定する手段を含み、それに従って、エネルギ分散
部材と電子源画像電子光学装置との設定パラメータが調整できることを特徴とす
る電子顕微鏡を提供する。

【０００７】 プレートのアパーチャは、ビームをビーム方向に対して特定の斜め方向に通過
させ、その場合、アパーチャの形状は、異なる斜め方向でビーム強度が測定可能
である必要がある。特定方向に関する前記の強度が知られるように、前記の透過
ビーム強度は、前述の手段により計測することができる。この方法により、選択
スリットを持つ平面内画像の寸法及び位置に関する情報が即座に得られる。これ
は、選択スリット平面内の電子源の最適画像を得るための設定パラメータを正確
に調整するために極めて重要である。

【０００８】 本発明は、特定のビーム強度に従って設定パラメータを制御するアルゴリズム
を持つ計算及び制御ユニットを中間におくことにより、設定パラメータの最適化
を自動的に行うことができるという利点を更に提供する。自動最適化処理は、更
に、種々の設定パラメータを最適かつ迅速に調整する助けになる。 エネルギ分散部材及び電子源画像電子光学装置のまっすぐ後ろに、膜を配置す
ることが好ましい。このように配置することにより、最適化の必要がない部材に
より影響されない膜上に画像を生成し、もっとも正確な調整をもたらす。

【０００９】 好ましい実施形態において、本発明の電子顕微鏡は、アパーチャ寸法がナノメ
ートルの範囲であり、プレートが電子の運動エネルギが薄い膜により遮ることが
できるほど低い位置において置かれた薄膜を構成することを特徴とする。そのよ
うな小さな構造は、選択スリット平面内の画像の位置に関する得られた情報が高
い解像度を持つことを確実にし、それは、極めて正確な最適化に更に寄与する。
そのように小さな構造を用いる場合、それらの構造が中に作られる膜は、アパー
チャ寸法程度の厚さを持つように薄くする必要がある。プレートが厚すぎると、
プレートを通る長く狭いチャネルをもたらす。そのようなチャネルは、それらの
壁上で電子が散乱する原因となり、画像問題を防ぐにはできるだけ避けなければ
ならない。

【００１０】 イー・エム・エー・ジー（ＥＭＡＧ）１９９７年会議（電子顕微鏡検査解析グ
ループ会議、１９９７年、連合王国のケンブリッジにて）における本発明者らの
論文から、狭いスリットを持つ膜をエネルギ分散部材のまっすぐ後ろに置くこと
は既に公知であることに留意されたい。しかし、ナノメートル範囲の寸法を持つ
アパーチャを適用し、それらを最適化すべき部材のまっすぐ後ろに配置する本発
明の主要な考えは、アパーチャの設定パラメータの調整の最適化に特定なもので
ある。 調整を容易にするため、好ましい実施形態は、プレートが恒久的に配置され、
また、電子源画像電子光学装置が電子経路を分散部材の分散方向とそれに垂直な
方向との両方に屈折させる少なくとも１つの屈折手段を持つという特徴がある。
そのような実施形態は、特に自動化に適している。

【００１１】 異なるアパーチャは、種々の形状を持ち得る。好ましい実施形態において、更
なるアパーチャは、選択スリットとある角度を成す少なくとも１つの追加スリッ
トを持ち、そのためビーム強度が例えば分散方向にも測定されることができ、非
分散方向の画像もまた、選択スリットの平面内に投影されることを可能にする。 ビームの形状を分散方向のみで測定できるようにするため、追加のアパーチャ
は、分散部材の分散方向に対して平行な少なくとも１つのスリットを持つ。 異なる形態のスリットを構成するために、追加のアパーチャは、選択スリット
に対して平行な少なくとも１つのスリットを持つ。いくつかのスリットは、星形
に配置されてもよく、最適化の間、ビームが前記星形形態の中心点の周りを移動
でき、また、少なくとも１つの矩形を持つパターンに配置されてもよい。

【００１２】 他のアパーチャは、電子ビームの断面寸法よりもかなり小さい少なくとも１つ
の開口部を持ち、そのためビームの正確な画像が得られ、また、そのため試料の
計測時に電子源の画像の小さな部分のみが利用でき、一方、電子源のエッジ効果
は阻止される。 同時に、ビーム全体を通過させるか、又は、ビームがプレートから開口部内に
移動する時にゆっくり集積する信号を得るために、他のアパーチャは、電子ビー
ムの断面寸法よりかなり大きな少なくとも１つの開口部を持ってもよい。 好ましい実施形態において、異なる寸法の類似のアパーチャが設けられ、その
ため、開口部を例えばスリットの幅などのその寸法を目標とするエネルギ間隔に
一致するように、又は、その寸法を電子源の画像の大きさに相当するように選択
することができ、最大の明るさの透過ビームを得ることができる。

【００１３】 本発明による電子顕微鏡の実行可能な実施形態において、アパーチャを備える
プレートを通過する、及び／又は、プレート上に透過されるビーム強度を測定す
る手段は、ビームの方向から見てプレートの後に配置され、そこにアパーチャを
通過する電子を計測する電流計が接続された電流検出器、及び／又は、ビームの
方向から見てプレートの前に配置され、そこにプレートから反射する電子を計測
する電流計が接続された電流検出器、及び／又は、プレートから反射される電子
ではなくプレート上に入射する電子を計測するためにプレートに接続された電流
検出器を含む。 本発明は、添付図面に基づいて更に詳細に説明されるが、図面において同一の
部品は同一の参照番号で表示されている。

【００１４】 （発明を実施するための最良の形態） 図１及び図２に示す電子顕微鏡は、電子源１０を持つ。これは、一般的に約５
０ナノメートルの非常に小さな有効電子源能力を持つショットキー磁界放射供給
装置により形成することができる。電子源から離れていく電子は、特定の範囲の
運動エネルギを保有し、その範囲は、ショットキー電子源については、通常０．
４から０．９電子ボルトである。

【００１５】 電子顕微鏡の空間解像度は、他にもある中で、特に色収差により制約され、即
ち顕微鏡の結像特性は電子ビーム中の電子の比エネルギに依存する。結像に際し
、電子ビームのエネルギ分散範囲内の全エネルギは、様々な場所に画像を形成し
、もし高い空間解像度が必要な場合にはそれを阻止しなければならない。更に、
解析を行う時、電子ビーム中のエネルギ分散はまた、欠点であるが、この場合、
試料（図示しない）を通過した電子によりエネルギ損失が測定される。そのよう
な解析で得ることができるエネルギの解像度はまた、ビーム中のエネルギ分散に
依存するであろう。

【００１６】 ビーム中の電子の運動エネルギのこの分散を制限するために、電子源１０と試
料との間にエネルギ分散部材２０が設けられる。エネルギ分散部材２０は、電子
の運動エネルギが小さい時に最も有効なので、この部材２０は、電子源１０の近
傍に配置されるが、それは、電子が最終的には約１キロ電子ボルト、又は、それ
よりかなり高い電圧（例えば、４００キロ電子ボルト）まで加速されるからであ
る。このために、試料は、比較的小さな絶対値を持つ電位上に、電子源は、高い
負の電位上に置かれ、電子は、挿入された加速管３０の中で加速される。従って
、エネルギ分散部材２０はまた、電子源１０と分散部材２０との間の電子を加速
しないように、又は、少ししか加速しないように、また、分散部材２０中の電子
の運動エネルギを低く保つように、この高い負の電位に置かれるであろう。目標
とするエネルギ間隔を最終的に選択するために、選択スリットを持つプレート４
０がエネルギ分散部材２０と試料との間に配置され、目標とする運動エネルギを
持った電子を透過させる。一般に、プレート４０は、絶対値が比較的低い電位で
加速管３０の末端に置かれ、そのため、例えば、その間に選択スリットが形成さ
れる２つの異なる半分から成るプレート４０の選択スリットの幅調整が容易にな
るようにプレートを操作できる。

【００１７】 更に、選択スリットを持つプレート４０の平面内に電子源１０を結像するため
、電子源１０の近くに電子光学装置５０が設けられた。理想的な場合、エネルギ
分散部材２０のために、別々の運動エネルギを持つ別々の電子経路は、異なる画
像を、しかし、プレート４０の平面内に形成するであろう。しかし、同時に、エ
ネルギ分散部材２０を使用すると、非点収差焦点を引き起こし、それは、エネル
ギ分散部材２０の分散及び非分散方向の画像が異なる連続する平面に形成される
ことを意味する。このため、電子顕微鏡の空間解像度が制限されることになる。
非点収差焦点合わせは、いわゆるスチグマトールを顕微鏡の電子光学装置に追加
する手段により取り消すことできる。そのようなスチグマトールは、単独には図
示されていないが、図１及び図２の実施形態において、電子光学装置５０に組み
込まれている。スチグマトールを持つ電子光学装置５０はまた、エネルギ分散部
材２０と共に全体としてまとめることができるが、その場合、ウィーンフィルタ
として組み入れられるエネルギ分散部材２０は、焦点部材として同時に役立つよ
うに異なる電気及び磁気多重電極を備えていてもよい。

【００１８】 前述した電子光学装置５０の光学部材及びエネルギ分散部材２０は、既知のも
のであり、それら自体は、本発明の一部ではないので、以下においては更に説明
されない。しかし重要なことは、それらのために、及び、結果的に電子顕微鏡の
ために最適設定を得ることができるように、これらの光学部材が調整される必要
があることである。このため、設定電圧及び電流により形成される前記光学部材
の設定パラメータには、最適化された調整が必要である。

【００１９】 図１による従来技術の電子顕微鏡は、拡大光学装置８５の助けにより上記を達
成でき、それにより、選択スリットを持つプレート４０上の電子源１０の拡大さ
れた画像が蛍光スクリーン７５上に投影される。すなわち、プレート４０上の画
像は直接ではなく間接的に観察される。このため、電子源１０がプレート４０の
平面に正確に結像されたかどうかを判断するのは極めて難しくなる。同様に、画
像を単に蛍光スクリーン７５上で見ることをもとにして電子顕微鏡に対する最適
設定を得ることは殆ど不可能であり、非常に骨の折れる処理である。

【００２０】 図２に示す本発明による電子顕微鏡は、選択スリットと、電子ビームの断面形
状に関する情報を備える複数の追加アパーチャとを含むプレート４０の手段によ
りこの問題を解決する。図示された好ましい実施形態において、プレート４０は
、高い空間解像度を持つ情報を提供するためにナノメートルの範囲（ナノ構造）
の寸法を持つアパーチャを含む膜４０’である。更に、最適化の時、設定パラメ
ータを調整する必要がある光学部材のまっすぐ後ろに膜４０’が配置される。こ
うして前記パラメータを顕微鏡の残りの部分とは独立して最適化することが可能
である。

【００２１】 既知の石版印刷技術を使用して、ナノ構造は、１００ミリメートルの厚さのシ
リコン窒化物（Ｓｉ₃Ｎ₄）膜にエッチングできる。この膜層は、シリコンウェー
ハ上に配置され、その中に０．１×０．１ミリメートルの開口部がエッチングさ
れ、この区画の膜が完全に露出した状態となる。シリコンウェーハの両側面は、
プラチナで薄く被覆され、シリコンウェーハ及び膜上に落下する電子ビームから
の電子の伝導を助ける。種々の操作の後、シリコンウェーハは、２．５×２．５
ミリメートルの小片に分割され、その小片は、続いて電子顕微鏡内に取り付けら
れる。図３は、膜４０’の好ましい実施形態においてエッティングされた種々の
構造を示す。後でこれらの構造は、図４に関連して更に明確にされるであろう。

【００２２】 ナノ構造を通って膜上に透過されるビーム強度は、図２に示す電流検出器６０
及び電流計６１の助けにより測定できる。この場合に関与するのは、特にナノ構
造を通って透過される電子用の電流検出器６０及び電流計６１である。図示され
た実施形態において、ビーム強度は、空間解像度的に測定されていない。これは
、２次元検出器を使用することにより可能になる。加えて、膜４０’上の反射さ
れない入射電子を測定する電流計６１が示され、膜４０’上の反射された入射電
子を測定する電流検出器６０及び電流計６１が示されている。

【００２３】 コンピュータの助けにより、異なる電流計６１を使って測定された電流が同時
に読み出され、すなわち、相関される。ナノ構造に亘るビームの走査はまた、コ
ンピュータ制御により行うことができる。適切なコンピュータプログラム実行ア
ルゴリズム及び標準制御手段を使うことにより、全体の最適化処理が自動化でき
る。そのような制御手段及びコンピュータは、図に示されていないが、当業者は
、これらについて精通しているであろう。 ナノ構造に亘ってビームを走査するために、ビーム方向に対して概略直角の方
向に電子ビームを偏向させなければならない。これは、電子光学装置５０内にデ
フレクタを組み込むことを通して達成できる。そのようなデフレクタは、それ自
体既知である。分散部材２０は、デフレクタとして働くように使うことができ、
その分散方向におけるビームを走査する。

【００２４】 例えば分散部材２０をスイッチ切りした時、又は、電子源をスイッチ入りした
時、図３に示されるナノ構造は、電子ビームの妨害されない透過に対して大きな
開口部であり、ナノ構造は、まだ適切に焦点合わせされてなく、大きなアパーチ
ャのみが検出可能になるべきビームに対して十分な電子を透過する。大きな矩形
又は正方形の開口部は、いわゆる「シャープエッジ」計測に更に使用することが
可能で、ビームは、開口部の縁部に亘って走査される。ビームを膜から開口部の
中に走査すると、集積ビーム強度は、徐々に増加する。そのような計測を区別し
た後、これは、ビームの走査方向におけるビーム強度という結果になる。そのよ
うな「シャープエッジ」計測が図４ａに概略的に示されているが、左側の透視図
に大きな開口部を使用する膜上のビームを示しており、また、走査方向を表して
いる。図４ａの右側には、強度勾配Ｉが走査方向ｘの関数として与えられている
。

【００２５】 透過されるビームの目標とするエネルギ間隔選択のために、エネルギ分散部材
２０の分散方向に対して垂直に配置される選択スリットもあることはいうまでも
ない。前記スリットの助けにより、分散方向に対して垂直な透過ビーム強度を測
定することが可能である。また、分散方向におけるビーム強度を測定するため、
分散方向に対して平行なスリットもある。スリットに亘るｘ方向のビーム走査は
、図４ｂの左側の透視図に概略示され、図４ｄの右側には、相当する測定された
強度勾配Ｉを見ることができる。 様々なアパーチャの長さは、スリットが互いに直角になっている種々の矩形か
ら成るパターンに配置された図に示す構造の助けにより簡単に較正することがで
きる。これらの直角構造により、画像の特定方向の直接計測が可能となる。

【００２６】 ビームが星形構造の中心の周りで移動すると、前記星形構造により画像の大き
さと品質とが異なる方向において計測できる。ここに示す８点星形の手段により
、ビームを通る断面は、３つの４５度方向において得ることができる。勿論、よ
り多い方向を持つ星形も適用され得る。８点星形に亘るビーム走査と、走査角度
φの関数としての各強度勾配Ｉとが、図４ｃの左側及び右側に各々示されている
。 更に、ビームの正確な画像を得るために、ビームの断面寸法よりはるかに小さ
い寸法の開口部がある。各強度勾配を使用したそのような計測は、図４ｄに示さ
れている。強度は、ここでは互いに直角な２つの走査方向ｘ及びｙの関数として
灰色の影で示されている。しかし、この種の計測は、比較的時間を消費する。

【００２７】 「清浄な」濾過されたビームを得るために、小さな開口部の使用もまた可能で
ある。電子源は、しばしば放出区域の縁部において弱い放出を示し、これが感度
のよい計測を損なうことがある。小さな開口部により、そのような放出縁部を非
分散方向にもまた取り除くことができる。 種々のアパーチャのいくつかは、異なる寸法を持つ。最適の明るさを得るため
に、このように電子源の寸法に一致する寸法と、分散方向の幅に依存するエネル
ギ間隔との両方を選択することが可能である。

【００２８】 前述の実施形態は、本発明を限定するものと見なすべきではない。本発明の範
囲及び添付請求項のもとで、該電子顕微鏡は、様々な実施形態において実現され
てよく、それらは全て本発明の保護範囲に入るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 電子源の選択スリット及び蛍光スクリーン上への結像が順に概略的に示されて
いる従来技術による電子顕微鏡を示す図である。

【図２】 電子源のアパーチャを持つ膜上への結像が概略的に示されている本発明による
電子顕微鏡を示す図である。

【図３】 本発明による電子顕微鏡の好ましい実施形態に使用される、ナノメートル単位
の寸法のアパーチャを持つ膜の電子顕微鏡画像を示す図である。

【図４ａ】 図の左側に示すような、図３に示す膜の異なるアパーチャに亘る電子ビームの
走査中に計測された、図の右側に示すような異なる強度のグラフを示す図である
。

【図４ｂ】 図の左側に示すような、図３に示す膜の異なるアパーチャに亘る電子ビームの
走査中に計測された、図の右側に示すような異なる強度のグラフを示す図である
。

【図４ｃ】 図の左側に示すような、図３に示す膜の異なるアパーチャに亘る電子ビームの
走査中に計測された、図の右側に示すような異なる強度のグラフを示す図である
。

【図４ｄ】 図の左側に示すような、図３に示す膜の異なるアパーチャに亘る電子ビームの
走査中に計測された、図の右側に示すような異なる強度のグラフを示す図である
。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子ビームを発生させる電子源と、 異なる運動エネルギを持つ電子経路を分散させるエネルギ分散部材と、 電子顕微鏡の助けにより前記電子源から調査される試料に至る前記電子ビーム
   を所定のビームエネルギに加速する加速管と、 前記エネルギ分散部材と前記試料との間に装着され、選択スリットが目標とす
   るエネルギ間隔範囲内の運動エネルギを持つ分散電子を選定するために前記分散
   部材の分散方向と直角に設けられているプレートと、 前記選択スリットを含む前記プレートの平面に電子源の画像を得る電子源画像
   電子光学装置と、 を備えた電子顕微鏡であって、 前記プレート（４０）は、前記選択スリットに加えて、前記ビームの断面形状
   を測定するのに有利な複数の更なるアパーチャを含み、 前記電子顕微鏡は、前記プレート（４０）を通って、及び／又は、プレートの
   上に透過される前記ビームの強度を測定する手段（６０，６１）を含み、それに
   従って前記エネルギ分散部材（２０）及び前記電子源画像電子光学装置（５０）
   の設定パラメータを調整できるようになる、 ことを特徴とする電子顕微鏡。
2. 【請求項２】 特定のビーム強度に従って前記設定パラメータを制御するア
   ルゴリズムを持つ計算及び制御ユニットが間に挿入されることを特徴とする請求
   項１に記載の顕微鏡。
3. 【請求項３】 前記プレート（４０）は、前記エネルギ分散部材（２０）及
   び前記電子源画像電子光学装置（５０）のまっすぐ後ろに配置されることを特徴
   とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の顕微鏡。
4. 【請求項４】 前記アパーチャの寸法は、ナノメートルの範囲であり、前記
   プレート（４０）は、電子の運動エネルギが薄い膜（４０’）により遮られるほ
   ど小さい位置に置かれた薄い膜（４０’）を構成することを特徴とする請求項１
   から請求項３のいずれか１項に記載の顕微鏡。
5. 【請求項５】 前記プレート（４０、４０’）は、恒久的に配置され、前記
   電子源画像電子光学装置（５０）は、前記電子経路を、前記分散部材の分散方向
   及びそれに垂直な方向の両方に偏向させる少なくとも１つの偏向手段を含むこと
   を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の顕微鏡。
6. 【請求項６】 前記更なるアパーチャは、前記選択スリットとある角度を成
   す少なくとも１つの追加スリットを含むことを特徴とする請求項１から請求項５
   のいずれか１項に記載の顕微鏡。
7. 【請求項７】 前記追加のアパーチャは、前記分散部材の前記分散方向に平
   行な少なくとも１つのスリットを含むことを特徴とする請求項６に記載の顕微鏡
   。
8. 【請求項８】 前記追加のアパーチャは、前記選択スリットに平行な少なく
   とも１つのスリットを含むことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１
   項に記載の顕微鏡。
9. 【請求項９】 いくつかのスリットは、星の形に配置されることを特徴とす
   る請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の顕微鏡。
10. 【請求項１０】 いくつかのスリットは、少なくとも１つの矩形を含むパタ
    ーンに配置されることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載
    の顕微鏡。
11. 【請求項１１】 他のアパーチャは、前記電子ビームの断面寸法よりもはる
    かに小さい少なくとも１つの開口部を更に含むことを特徴とする請求項１から請
    求項１０のいずれか１項に記載の顕微鏡。
12. 【請求項１２】 前記他のアパーチャは、前記電子ビームの前記断面寸法よ
    りもはるかに大きい少なくとも１つの開口部を更に含むことを特徴とする請求項
    １から請求項１１のいずれか１項に記載の顕微鏡。
13. 【請求項１３】 異なる寸法を持つ類似のアパーチャが設けられることを特
    徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の顕微鏡。
14. 【請求項１４】 前記プレート（４０、４０’）を通って、及び／又は、そ
    の上に透過されるビーム強度を測定する前記手段は、前記ビームの方向から見て
    前記プレート（４０、４０’）の後に置かれた電流検出器（６０）と、前記電流
    検出器に接続され、前記アパーチャを通過する電子を計測する電流計（６１）と
    を含む前記アパーチャを備えることを特徴とする請求項１から請求項１３のいず
    れか１項に記載の顕微鏡。
15. 【請求項１５】 前記プレート（４０、４０’）を通って、及び／又は、そ
    の上に透過されるビーム強度を測定する前記手段は、前記ビームの方向から見て
    前記プレート（４０、４０’）の前に置かれた電流検出器（６０）と、前記電流
    検出器に接続され、前記プレート（４０、４０’）により反射された電子を計測
    する電流計（６１）とを含む前記アパーチャを備えることを特徴とする請求項１
    から請求項１４のいずれか１項に記載の顕微鏡。
16. 【請求項１６】 前記プレート（４０、４０’）を通って、及び／又は、そ
    の上に透過されるビーム強度を測定する前記手段は、前記プレートから反射され
    たものではなく前記プレート上に入射する電子を計測するために前記プレートに
    接続された電流計（６１）を含む前記アパーチャを備えることを特徴とする請求
    項１から請求項１５のいずれか１項に記載の顕微鏡。