JP2004031126A - エネルギーフィルタを備えた電子顕微鏡の走査透過電子像観察装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】試料に電子線を照射して走査し、試料を透過した電子線をエネルギー分光するエネルギーフィルタを備えた電子顕微鏡の走査透過電子像観察装置において、スペクトラムを観察するための二次元検出手段1と、走査透過電子像を観察するための電子像検出手段2と、二次元検出手段1と電子像検出手段2にそれぞれ選択的に電子線を振り分ける偏向手段3とを備え、偏向手段3により電子像検出手段2より画像取得を行う各ライン間の振戻走査毎に、電子線を二次元検出手段1に振り分けたり、二次元検出手段1よりスペクトラム取得する1ライン毎に、電子線を電子像検出手段2に振り分けたりする。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、試料に電子線を照射して走査し、試料を透過した電子線をエネルギー分光するエネルギーフィルタを備えた電子顕微鏡の走査透過電子像観察装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図10はエネルギーフィルタを備えた走査透過型電子顕微鏡の構成例を示す図である。図中、21は電子銃、22は集束レンズ、23は走査コイル、24は試料、25は対物レンズ、26は中間レンズ、27は入射絞り、28はエネルギーフィルタ、29はスリット、30は投影レンズ、31は蛍光板を示す。
【0003】
電子光学系にオメガフィルタやキャスターンヘンリー型フィルタ等のインコラム型と呼ばれるエネルギーフィルタを備えた走査透過型電子顕微鏡では、図10に示すように電子銃21で発生した電子ビームを集束レンズ22を通して試料24に照射し、対物レンズ25、中間レンズ26、入射絞り27、エネルギーフィルタ28、スリット29、投影レンズ30を通して蛍光板31に試料の観察像を投影している。
【0004】
ここで、エネルギーフィルタ28は、電子源のエネルギーを制限して単色性の高いビームを作りだすためのモノクロメータとしての利用と、試料によって作られたエネルギーロスを測定するEELS(Electron Energy Loss Spectroscopy :エネルギー損失分光法)、エネルギーロスした電子を除いてゼロロス電子だけで像を作ったり、あるいはロス電子だけで像を作ったりするEFーTEM(Energy−Filtering Transmission Electron Microscope:エネルギーフィルタ電子顕微鏡)としての利用、試料に照射される電子線を走査コイル23で走査し試料を透過した電子線を検出することにより試料の内部構造を観察するSTEM(Scanning Transmission Electron Microscope :走査透過電子顕微鏡)でEELSを行うSTEM+EELSとしての利用などがある(例えば特開2000−133195号公報、特開2001−52644号公報等を参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来、上記エネルギーフィルタを備えた走査透過型電子顕微鏡では、画像とスペクトラムを取得する場合、それぞれを個別に取得している。例えば画像を取得した後にスペクトラムを取得する等して、それぞれのデータ採取を完全に終了した後に双方を比較しながら、視野対応等をチェックしてその後の分析、検証等を行っている。
【0006】
しかし、このように画像取得後にスペクトル・データを採るというようにそれぞれのデータを個別に取得する場合、一方のデータ取得に長時間を要するため、その間に試料変化やドリフト等が発生し、視野対応上で問題となるケースが頻繁に起きている。また、装置によっては、高分解能のスペクトラムを作る結像条件で、検出器面上に走査透過電子像が同時に得られない場合もある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するものであって、試料変化やドリフト等の影響を受けることなく視野を確認しながらスペクトラムの観察ができ、スペクトラムのマッピングの途中でも、走査透過電子像が得られるようにするものである。
【0008】
そのために本発明は、試料に電子線を照射して走査し、試料を透過した電子線をエネルギー分光するエネルギーフィルタを備えた電子顕微鏡の走査透過電子像観察装置において、スペクトラムを観察するための二次元検出手段と、走査透過電子像を観察するための電子像検出手段と、前記二次元検出手段と電子像検出手段にそれぞれ選択的に電子線を振り分ける偏向手段とを備えたことを特徴とするものである。
【0009】
また、走査像観察モードで前記電子像検出手段より画像取得を行う各ライン間の振戻走査毎に、前記偏向手段により電子線を前記二次元検出手段に振り分け、前記二次元検出手段よりスペクトラムを取得し、スペクトラムマッピングモードで前記二次元検出手段よりスペクトラム取得する1ライン毎に、前記偏向手段により電子線を前記電子像検出手段に振り分け、前記電子像検出手段より1走査画面を取得することを特徴とするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図1は本発明に係るエネルギーフィルタを備えた電子顕微鏡の走査透過電子像観察装置の実施の形態を示す図であり、1は二次元検出器、2は走査透過電子像検出器、3は偏向コイル、4は装置制御部、5はスペクトラム観察用モニタ、6は走査像観察用モニタ、7はスペクトラム観察時のビーム、8は走査像観察時のビーム、9は透過電子ビーム、10は偏向コイル制御部、11はフレームメモリ、12はスキャンジェネレータを示す。
【0011】
図1において、二次元検出器1は、TVカメラなどスペクトラムを観察するためのものであり、スペクトラム観察モードでビーム7を検出する位置に配置される。走査透過電子像検出器2は、走査透過電子像を観察するためのものであり、走査像観察モードでビーム8を検出する位置に配置される。偏向コイル3は、透過電子線のビーム9を各検出器1、2面に移動させるためのものであり、その偏向量は予め装置制御部4に記憶され、偏向コイル制御部10より制御される。透過電子線9は、試料に電子線を照射して走査し、試料を透過した電子線をエネルギー分光するエネルギーフィルタを備えた電子顕微鏡の走査透過電子像観察装置において、投影レンズを通して検出器面上で不動のスペクトラムが形成されるような結像を行っている。
【0012】
装置制御部4には、スキャンジェネレータ12やフレームメモリ11が組み込まれており、ビームの走査と同期してフレームメモリ11へ像の取り込みが行われる。走査透過電子像検出器2で検出した信号は、装置制御部4に送られて、フレームメモリ11に取り込まれ、走査像観察用モニタ6上に走査像が形成される。フレームメモリ11上の像は、デジタルデータであるため、PCに表示させたり、画像データとして記録することが可能である。
【0013】
TVカメラなどの二次元検出器1で検出した像は、スペクトラム観察用モニタ5に表示される。なお、スペクトラムは、ビデオキャプチャボードなどを用い、PCに表示させたり、画像データとして記録させるようにしてもよい。
【0014】
通常の走査像の観察を行う時には、透過電子線9を偏向コイル3により振り分けて走査像観察時のビーム8を走査透過電子像検出器2面におき、水平方向に1ライン走査した後、次のライン走査に移る間だけ、透過電子線9を偏向コイル3により振り分けてスペクトラム観察時のビーム7を二次元検出器1面に移動させる。
【0015】
面分析によりEELSスペクトラムマッピングを行う時には、透過電子線9を偏向コイル3により振り分けてスペクトラム観察時のビーム7を二次元検出器1面におき、1点毎の分析(スペクトラムの取り込み)が終了した時点で、透過電子線9を偏向コイル3により振り分けて走査像観察時のビーム8を走査透過電子像検出器2面に一旦移動し、1回だけ面走査することで走査像を得る。また、1ラインの分析が終了した時点で、透過電子線9を偏向コイル3により振り分けて走査像観察時のビーム8を走査透過電子像検出器2面に一旦移動し、1回だけ面走査することで走査像を得るようにしてもよい。
【0016】
また、点分析によりEELSスペクトラムの観察を行う時には、走査が停止しているため、直前まで表示していた走査像を静止させ、透過電子線9を偏向コイル3により振り分けてスペクトラム観察時のビーム7を二次元検出器1面に移動させる。
【0017】
次に、動作を説明する。図2は電子ビームの照射系を示す図、図3はエネルギースペクトラムの取得時の光路を示す図、図4は走査透過電子像の取得時の光路を示す図、図5は走査像観察時の試料上のビーム移動パターンを示す図、図6はスペクトラムマッピング時の試料上のビーム移動パターンを示す図である。
【0018】
電子ビームの照射系では、図2に示すように電子源13から発生した電子線は、集束レンズ群14によって適宜集束され、最終段の集束レンズによって光軸に対してほぼ平行な電子ビームに整えられる。その電子ビームは、走査コイル15と対物レンズ前方磁界16により、試料17特有のエネルギーロスを受け、対物レンズ及び中間レンズを介してエネルギーフィルタの入射像面に回折像を形成するように入射される。
【0019】
したがって、図3に示すようにエネルギーフィルタを通過して電子ビームは、その出射像面18に回折像を形成する。また、エネルギーフィルタを通過した電子ビームは、EF出射クロスオーバー位置(エキルギー分散面)19にエネルギーロススペクトル(←印)を形成する。
【0020】
そこで、図3に示すように投影レンズのフォーカスをEF出射クロスオーバー位置(エキルギー分散面)19に合わせ、且つ投影レンズ20の下段に設けた偏向コイル3により電子ビームを2次元検出器1に当てるように偏向すれば、走査に伴ってエネルギースペクトル(→印)を得ることができる。
【0021】
また、図4に示すように投影レンズ20のフォーカスを出射像面18に合わせ、且つ投影レンズ20の下段に設けた偏向コイル3により電子ビームを走査透過像電子像検出器2に当てるように偏向すれば、走査に伴って走査像を得ることができる。
【0022】
走査像観察では、図4に示す操作を図5に示すAの走査時に行い、図3に示す操作を図5に示すBの振戻走査時に行えるように、投影レンズ20及び偏向コイル3の動作を制御する。これを繰り返すことにより、走査像観察用モニタ6上に走査像が形成され、同時にスペクトラム観察用モニタ5上にエネルギースペクトラムがそれぞれ走査に伴って形成される。
【0023】
このような本発明によれば、走査像とエネルギースペクトラムを同時に観察でき、例えばスペクトラムをモニターしながら、適切なエネルギーロス値をスリットを用いて選択でき、且つその時点以降そのエネルギーロス像を取得することができる。
【0024】
また、面分析では、図6に示すAの繰り返しでスペクトラムマッピング像を形成し、Aの1ライン終了後、Bの位置で1僧ら画面を形成する。これらの走査を繰り返すことにより、1ライン毎にマッピング像の視野対応が可能になる。さらに、点分析では、試料上1点に電子線を停止させ、その照射点を透過した電子線をスペクトラム観察用の2次元検出器に移動させ、スペクトラムを観察する。
【0025】
図7は走査の繰り返しで走査画像が形成されてゆく過程を示す図、図8は振戻走査でモニタ上に形成されるスペクトラムを示す図である。
【0026】
走査像観察時に図5に示す走査Aの繰り返しで図7に示すような走査画像が走査像観察用モニタ6に形成され、他方、振戻走査Bの繰り返しで図8に示すようなスペクトラムがスペクトラム観察用モニタ5上に形成される状態において、その中に現れるエネルギー分布(スペクトラム中のコントラストの相違)をスペクトラム観察用モニタ5で見ながら、目的とするコントラスト(エネルギー値)にスリットを合わせ選択する(図8)。そうすると、スリットにより選択された後の走査像は、図7に示すA−A′以降の像のように選択されたエネルギー値による像が形成される。
【0027】
図9は振戻走査で得られるスペクトラム分散方向中の電子線の強度をグラフで示す図であり、横軸にエネルギー値を示し、縦軸に2次元検出器から得られる電子線スペクトラム分散方向の強度分布を2次元のグラフで示している。
【0028】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、透過電子線を偏向コイル3により二次元検出器1から走査透過電子像検出器2に移動させるようにしたが、逆に走査透過電子像検出器2から二次元検出器1に移動させるようにしてもよいし、二次元検出器1と走査透過電子像検出器2を並べて配置し、透過電子線を偏向コイル3により左右に移動させるようにしてもよい。
【0029】
【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、試料に電子線を照射して走査し、試料を透過した電子線をエネルギー分光するエネルギーフィルタを備えた電子顕微鏡の走査透過電子像観察装置において、スペクトラムを観察するための二次元検出手段と、走査透過電子像を観察するための電子像検出手段と、二次元検出手段と電子像検出手段にそれぞれ選択的に電子線を振り分ける偏向手段とを備え、また、走査像観察モードで電子像検出手段より画像取得を行う各ライン間の振戻走査毎に、偏向手段により電子線を二次元検出手段に振り分け、二次元検出手段よりスペクトラムを取得し、スペクトラムマッピングモードで二次元検出手段よりスペクトラム取得する1ライン毎に、偏向手段により電子線を電子像検出手段に振り分け、電子像検出手段より1走査画面を取得するので、スペクトラムと同時に走査透過電子像が得られ、走査透過電子像が観察できるため、視野を確認しながらスペクトラムの観察が可能となる。また、スペクトラムのマッピングの途中でも、走査透過電子像が得られるため、ステージのドリフトに伴う視野位置の補正が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るエネルギーフィルタを備えた電子顕微鏡の走査透過電子像観察装置の実施の形態を示す図である。
【図2】電子ビームの照射系を示す図である。
【図3】エネルギースペクトラムの取得時の光路を示す図である。
【図4】走査透過電子像の取得時の光路を示す図である。
【図5】走査像観察時の試料上のビーム移動パターンを示す図である。
【図6】スペクトラムマッピング時の試料上のビーム移動パターンを示す図である。
【図7】走査の繰り返しで走査画像が形成されてゆく過程を示す図である。
【図8】振戻走査でモニタ上に形成されるスペクトラムを示す図である。
【図9】振戻走査で得られるスペクトラム分散方向中の電子線の強度をグラフで示す図である。
【図10】エネルギーフィルタを備えた走査透過型電子顕微鏡の構成例を示す図である。
【符号の説明】
1…二次元検出器、2…走査透過電子像検出器、3…偏向コイル、4…装置制御部、5…スペクトラム観察用モニタ、6…走査像観察用モニタ、7…スペクトラム観察時のビーム、8…走査像観察時のビーム、9…透過電子ビーム、10…偏向コイル制御部、11…フレームメモリ、12…スキャンジェネレータ
Claims (3)
- 試料に電子線を照射して走査し、試料を透過した電子線をエネルギー分光するエネルギーフィルタを備えた電子顕微鏡の走査透過電子像観察装置において、スペクトラムを観察するための二次元検出手段と、走査透過電子像を観察するための電子像検出手段と、前記二次元検出手段と電子像検出手段にそれぞれ選択的に電子線を振り分ける偏向手段とを備えたことを特徴とするエネルギーフィルタを備えた電子顕微鏡の走査透過電子像観察装置。
- 走査像観察モードで前記電子像検出手段より画像を取得する各ライン間の振戻走査毎に、前記偏向手段により電子線を前記二次元検出手段に振り分け、前記二次元検出手段よりスペクトラムを取得することを特徴とする請求項1記載のエネルギーフィルタを備えた電子顕微鏡の走査透過電子像観察装置。
- スペクトラムマッピングモードで前記二次元検出手段よりスペクトラム取得する1ライン毎に、前記偏向手段により電子線を前記電子像検出手段に振り分け、前記電子像検出手段より1走査画面を取得することを特徴とする請求項1記載のエネルギーフィルタを備えた電子顕微鏡の走査透過電子像観察装置。
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US7235784B2 (en) | 2004-10-12 | 2007-06-26 | Hitachi High-Technologies Corporation | Transmission electron microscope and image observation method using it |
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DE102005048677B8 (de) * | 2004-10-12 | 2008-06-26 | Hitachi High-Technologies Corp. | Transmissionselektronenmikroskop und Bildbetrachtungsverfahren unter Verwendung desselben |
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