JP2021176143A - 走査透過電子顕微鏡および光学系の調整方法 - Google Patents
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Abstract
Description
電子プローブで試料を走査して像を取得する走査透過電子顕微鏡であって、
集束レンズおよび対物レンズを含む光学系と、
前記対物レンズの後焦点面または前記後焦点面に共役な面に配置され、ロンキグラムを撮影可能な撮像装置と、
前記光学系の調整を行う制御部と、
を含み、
前記制御部は、
前記試料と電子プローブの相対的な位置関係の変化によるロンキグラムの変化の画像を取得する処理と、
前記ロンキグラムの変化の画像に基づいて、ロンキグラムの中心を決定する処理と、
を行う。
集束レンズおよび対物レンズを含む光学系と、前記対物レンズの後焦点面または前記後焦点面に共役な面に配置され、ロンキグラムを撮影可能な撮像装置と、を含み、電子プローブで試料を走査して像を取得する走査透過電子顕微鏡の調整方法であって、
前記試料と電子プローブの相対的な位置関係の変化によるロンキグラムの変化の画像を取得する工程と、
前記ロンキグラムの変化の画像に基づいて、ロンキグラムの中心を決定する工程と、
を含む。
まず、本発明の一実施形態に係る走査透過電子顕微鏡について図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る走査透過電子顕微鏡100の構成を示す図である。
次に、走査透過電子顕微鏡100における光学系10の調整方法について説明する。走査透過電子顕微鏡100では、制御部30が光学系10の調整を行う。以下では、走査透過電子顕微鏡100において高分解能観察を行うための光学系10の調整方法について説明する。
図3〜図5は、ロンキグラム画像の一例を示す図である。なお、図3は、ほとんど収差がない状態のロンキグラム画像である。図4は、三回非点収差とデフォーカスが存在する状態のロンキグラム画像である。図5は、コマ収差、二回非点収差、およびデフォーカスが存在する状態のロンキグラム画像である。なお、図3〜図5には、ロンキグラムの中心を丸で示している。
走査透過電子顕微鏡100では、制御部30は、試料Sと電子プローブの相対的な位置関係の変化によるロンキグラムの変化の画像を取得する処理と、当該ロンキグラムの変化の画像に基づいて、ロンキグラムの中心を決定する処理と、を行う。走査透過電子顕微鏡100では、ロンキグラムの変化の画像は、試料Sと電子プローブの相対的な位置を変化させながら撮像装置20で撮影されたロンキグラムの画像である。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
例えば、上述した実施形態では、対物レンズ16の励磁を変化させることによって、試料Sと電子プローブの相対的な位置を変化させたが、電子線を加速させる加速電圧を変化させることによって、試料Sと電子プローブの相対的な位置を変化させてもよい。この場合でも、上述した実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
また、例えば、試料Sの高さを変化させることによって、試料Sと電子プローブの相対的な位置を変化させてもよい。例えば、試料ステージを動作させることによって、試料Sの高さを変えることができる。この場合でも、上述した実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
また、例えば、上述した実施形態では、対物レンズ16の励磁を変化させながら、ロンキグラムを撮影することでロンキグラムの変化の画像を取得したが、例えば、試料と電子プローブの相対的な位置関係が異なる条件で取得された複数のロンキグラムの画像からロンキグラムの変化の画像を取得してもよい。
。
Claims (12)
- 電子プローブで試料を走査して像を取得する走査透過電子顕微鏡であって、
集束レンズおよび対物レンズを含む光学系と、
前記対物レンズの後焦点面または前記後焦点面に共役な面に配置され、ロンキグラムを撮影可能な撮像装置と、
前記光学系の調整を行う制御部と、
を含み、
前記制御部は、
前記試料と電子プローブの相対的な位置関係の変化によるロンキグラムの変化の画像を取得する処理と、
前記ロンキグラムの変化の画像に基づいて、ロンキグラムの中心を決定する処理と、
を行う、走査透過電子顕微鏡。 - 請求項1において、
前記ロンキグラムの変化の画像は、前記試料と電子プローブの相対的な位置を変化させながら前記撮像装置で撮影されたロンキグラムの画像である、走査透過電子顕微鏡。 - 請求項1において、
前記ロンキグラムの変化の画像は、前記試料と電子プローブの相対的な位置関係が異なる条件で取得された複数のロンキグラムの画像から得られた画像である、走査透過電子顕微鏡。 - 請求項1ないし3のいずれか1項において、
ロンキグラムの中心を決定する処理では、
前記ロンキグラムの変化の画像から直線成分が交わる交点を複数求め、求められた複数の前記交点に基づいてロンキグラムの中心を決定する、走査透過電子顕微鏡。 - 請求項4において、
ロンキグラムの中心を決定する処理では、複数の前記交点の重心をロンキグラムの中心とする、走査透過電子顕微鏡。 - 請求項1ないし5のいずれか1項において、
前記撮像装置に入射する電子線を偏向させる結像系偏向素子を含み、
前記制御部は、前記結像系偏向素子に電子線を偏向させて、ロンキグラムの中心を前記撮像装置の検出面の中心に位置させる処理を行う、走査透過電子顕微鏡。 - 請求項1ないし6のいずれか1項において、
前記光学系は、集束絞りと、
前記集束絞りを通過した電子線を偏向させる照射系偏向素子と、
を含み、
前記制御部は、前記照射系偏向素子に電子線を偏向させて、前記集束絞りの中心をロンキグラムの中心に合わせる処理を行う、走査透過電子顕微鏡。 - 請求項1ないし7のいずれか1項において、
前記対物レンズの励磁を変化させることによって、前記試料と前記電子プローブの相対的な位置を変化させる、走査透過電子顕微鏡。 - 請求項1ないし7のいずれか1項において、
電子線を加速させる加速電圧を変化させることによって、前記試料と前記電子プローブ
の相対的な位置を変化させる、走査透過電子顕微鏡。 - 請求項1ないし7のいずれか1項において、
前記試料の高さを変化させることによって、前記試料と前記電子プローブの相対的な位置を変化させる、走査透過電子顕微鏡。 - 請求項1ないし10のいずれか1項において、
前記試料と電子プローブの相対的な位置関係は、前記光学系の光軸に沿った方向における前記試料と電子プローブの相対的な位置関係である、走査透過電子顕微鏡。 - 集束レンズおよび対物レンズを含む光学系と、前記対物レンズの後焦点面または前記後焦点面に共役な面に配置され、ロンキグラムを撮影可能な撮像装置と、を含み、電子プローブで試料を走査して像を取得する走査透過電子顕微鏡における光学系の調整方法であって、
前記試料と電子プローブの相対的な位置関係の変化によるロンキグラムの変化の画像を取得する工程と、
前記ロンキグラムの変化の画像に基づいて、ロンキグラムの中心を決定する工程と、
を含む、光学系の調整方法。
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TAKUMI SANNOMIYA ET AL.: ""Determination of Aberration Center of STEM Ronchigram for Fully Automated Aberration Correctors"", MICROSCOPY AND MICROANALYSIS, vol. 19, no. 2, JPN7023001674, August 2013 (2013-08-01), pages 308 - 309, ISSN: 0005049556 * |
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