JP2673900B2 - 電子顕微鏡 - Google Patents

電子顕微鏡

Info

Publication number
JP2673900B2
JP2673900B2 JP63307278A JP30727888A JP2673900B2 JP 2673900 B2 JP2673900 B2 JP 2673900B2 JP 63307278 A JP63307278 A JP 63307278A JP 30727888 A JP30727888 A JP 30727888A JP 2673900 B2 JP2673900 B2 JP 2673900B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
moving means
moving
magnification
electron microscope
visual field
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP63307278A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02152151A (ja
Inventor
成人 砂子沢
隆仁 橋本
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP63307278A priority Critical patent/JP2673900B2/ja
Priority to US07/446,283 priority patent/US5008536A/en
Publication of JPH02152151A publication Critical patent/JPH02152151A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2673900B2 publication Critical patent/JP2673900B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01J37/261Details
    • H01J37/265Controlling the tube; circuit arrangements adapted to a particular application not otherwise provided, e.g. bright-field-dark-field illumination
    • 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
    • H01J37/02Details
    • H01J37/04Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
    • H01J37/147Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は電子顕微鏡に係り、特に、試料の観察位置を
移動する手段として、試料の位置を機械的に移動する手
段と、試料を透過した電子線を偏向する手段との両方を
具備した電子顕微鏡において、両方の移動手段を共通の
操作手段によって選択的に制御することを可能にした電
子顕微鏡に関する。
(従来の技術) 電子顕微鏡における試料観察位置の移動手段には、
(1)試料台(試料)を移動する機械的観察像移動手段
と(2)試料を透過した電子線を偏向する電気的観察像
移動手段とがあり、従来技術においては、これらの移動
手段を別々の操作手段で操作することによって試料の観
察位置を移動していた。
(1)機械的試料移動手段とは、モータ、歯車等を組み
合わせた移動装置であり、モータのオン/オフ操作によ
って歯車を回転運動させ、その回転運動を直線運動に変
換することによって試料が載置される試料台をXY方向に
移動するものである。
機械的試料移動装置では、試料の最大移動範囲を大き
くすることができ、通常は±1mm程度に設計されてい
る。また、最小移動ピッチは、モータ、歯車等の精度上
の制約から、100Å程度となっている。
(2)電気的試料移動装置とは、対物レンズの下方に設
けられたイメージシフト(偏向)コイルであり、試料を
透過した電子線を偏向し、これによって蛍光板に照射さ
れる電子線を移動して観察像を移動するものである。
電気的試料移動装置では、最大移動範囲を大きくする
と、電子光学的な収差が大きくなってしまうため、偏向
部分での電子線の最大移動範囲は±5μm程度に設計さ
れている。また、最小移動ピッチは、イメージシフトコ
イルに供給する電流の安定度を向上させることによって
1Å以下にすることも容易である。
このように、機械的試料移動装置と電気的試料移動装
置とでは、それぞれの特性が異なるため、比較的低倍率
での観察時には機械的観察像移動手段が用いられ、高倍
率での観察時、あるいは機械的観察像移動手段を用いて
移動した後の微調整時には電気的観察像移動手段が用い
られていた。
(発明が解決しようとする課題) 上記した従来技術は、機械的観察像移動手段と電気的
観察像移動手段との操作手段が別々であったために、特
に、倍率が機械的観察像移動手段での移動に適した低倍
率と電気的観察移動手段での移動に適した高倍率との間
の中間的な倍率にある場合などでは、倍率を変更・調整
する場合に両者の操作手段を使い分けなければならず、
操作が複雑になるばかりか、正確な試料移動も困難であ
った。
また、対物レンズの磁場を電子線が通過すると、電子
線は磁場の強さに応じた角度だけ光軸の回りにも偏向さ
れてしまうために、蛍光板上での観察像が回転してしま
う。その結果、操作手段での操作に基づく機械的観察像
移動手段による観察像の移動方向と、電気的観察像移動
手段による観察像の移動方向とが一致しなくなって操作
性が悪いという問題があった。
(課題が解決するための手段) 上記した問題点を解決するために、本発明は、試料台
をXY方向に移動することによって試料の観察位置を移動
する機械的観察像移動手段と、対物レンズで拡大された
電子線をXY方向に偏向することによって試料の観察位置
を移動する電気的観察像移動手段とのいずれか一方を選
択的に制御する観察像移動制御手段を具備することによ
って、前記2つの移動手段を見かけ上同一のものとして
取り扱うようにした点に特徴がある。
また、機械的および電気的観察像移動手段のXY座標系
同士を、予定の角度だけ回転方向にずらして設置した
り、あるいは、電気的観察像移動手段による電子線の偏
向方向を、予定の角度だけ回転方向にずらすように制御
したりするようにした点に特徴がある。
(作用) 機械的および電気的観察像移動手段のいずれか一方を
選択的に制御する観察像移動制御手段を具備し、それぞ
れの移動手段を共通の操作手段で制御するようにしたの
で、拡大倍率に拘らず同一の操作手段によって観察像移
動を行えるようになり、その結果、前記2つの移動手段
を見かけ上同一の移動手段として扱えるようになるの
で、観察像移動時の操作性が向上し、正確な試料移動が
可能になる。
また、機械的および電気的観察像移動手段のXY座標系
同士を、予定の角度だけ回転方向にずらして設置した
り、あるいは、電気的観察像移動手段による電子線の偏
向方向を、予定の角度だけ回転方向にずらしたりするこ
とによって、観察像移動制御手段によって制御される観
察像の蛍光板上での移動方向が、機械的および電気的観
察像移動手段の両者において一致するようにしたので、
観察像移動時の操作性が向上し、正確な試料移動が可能
になる。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を第1図を用いて説明する。
同図において、ドーナツ状の試料ステージ2の内側に
は試料13がセットされており、該試料ステージ2は、機
械的観察像移動手段である直進モータ3X,3Yによって、
それぞれX方向およびY方向に移動させられる。
前記直進モータ3X,3Yには、それぞれ電源6−1,6−2
が接続されており、該直進モータ3X,3Yの前進・後退・
距離、すなわち試料ステージ2の移動距離は、電源6−
1,6−2に接続されたD/Aコンバータ9−1,9−2の出力
電圧によって決定される。
試料13を透過した電子線は、対物レンズ4によって拡
大され、拡大像8を蛍光板(図示せず)上に結像する。
対物レンズ4と蛍光板との間には、電子線をXY方向に偏
向するためのイメージシフトコイル5X,5Yが設置されて
いる。
イメージシフトコイル5X,5Yの励磁電圧、すなわち蛍
光板上での拡大像の移動距離は、電源7−1,7−2に接
続されたD/Aコンバータ9−3、9−4の出力電圧によ
って決定される。
計算処理装置10には、前記D/Aコンバータ9−1〜9
−4、拡大倍率を指定する倍率変換器12、および観察位
置を調整する操作卓11が接続されている。なお、操作卓
11はロータリーエンコーダ等によって構成されたX方向
調整つまみ11XとY方向調整つまみ11Yとを具備してい
る。
このような構成を有する電子顕微鏡においては、初め
に拡大倍率を倍率変換器12によって指定する。
ここで、オペレータが操作卓11のX方向調整つまみ11
XとY方向調整つまみ11Yとを操作すると、計算処理装置
10は倍率変換器12から現在の指定倍率を読み込み、指定
倍率が、たとえば10万倍以下であれば、観察像移動手段
として機械的観察像移動手段を選択する。
そして、D/Aコンバータ9−1,9−2に、倍率および移
動距離に応じた移動信号を出力して直進モータ3X,3Yを
前進・後退させ、試料をXY方向へ移動する。
一方、指定倍率が10万倍以上であれば、観察像移動手
段として電気的観察像移動手段を選択し、D/Aコンバー
タ9−3、9−4に、前記と同様の移動信号を出力する
ことによってイメージシフトコイル5X,5Yを励磁して観
察像の蛍光板上での位置を移動する。
なお、計算処理装置10は常に倍率変換器12から現在の
指定倍率を読み込んでいるので、その指定倍率が変更さ
れた場合でも、直ちに該指定倍率に対応した移動手段を
自動的に選択することができる。
なお、本実施例においては、機械的観察像移動手段と
電気的観察像移動手段との選択が、計算処理装置10によ
って倍率に応じて自動的に行われるものとして説明した
が、両者を任意に切り替えるためのスイッチ手段を別に
設け、オペレータが適宜切り替えるようにしても良い。
上記したように、本実施例によれば、機械的観察像移
動手段と電気的観察像移動手段とを同一の操作つまみに
よって操作することができるので、観察像移動の操作性
が向上する。
また、本実施例では、特に観察像移動手段の選択が倍
率に応じて自動的に行われるようにしたので、オペレー
タは倍率を意識することなく最適の観察像移動手段を選
択することができるようになるので、さらに操作性が向
上する。
ところで、イメージシフトコイルで電子線を偏向させ
ることによって視野を移動させると、対物レンズの磁場
によって電子線が、その光軸の回りにも偏向されてしま
うため、蛍光板上に表れる観察像が、前記磁場の大きさ
に応じた角度θだけ回転してしまう。
この結果、機械的観察像移動手段と電気的観察像移動
手段とのXY座標系が前記角度θだけ回転方向にずれてし
まうために、両者を同一の操作つまみによって操作して
も観察像の移動方向に差が生じてしまい、操作性が悪化
してしまうという問題がある。
一般的に、対物レンズの磁場B(Z)を電子線が通過
すると、θ=K∫B(Z)dt(kは定数)だけ観察像は
回転する。なお、該磁場B(Z)の大きさはフォーカス
合せ時に多少変化するものの、ほぼ一定の値と考えるこ
とができる。
したがって、機械的観察像移動手段であるモータ3X,3
Yと電気的観察像移動手段であるイメージシフトコイル5
X,5Yとの相対位置を、あらかじめ角度θだけずらして設
置することによって両者のXY座標系が一致するようにす
れば、上記した問題を解決することができる。
また、移動手段の相対位置をずらさなくても、イメー
ジシフトコイルに流す電流IX,IYを、既知の関数計算に
基づいて以下のように調整することによっても観察像を
一致させることができるようになる。
IX=Ix×cosθ−IY×sinθ IY=Ix×sinθ+IY×cosθ ただし、Ix、IYは前記回転が無い場合にイメージシフ
トコイルに流す電流を示している。
このように、イメージシフトコイルに流す電流を制御
することによっても両移動手段の座標系を一致させて、
観察像移動時の操作性を向上させることができる。
なお、上記した実施例においては、それぞれの観察像
移動手段を構成する一組の直進モータあるいはイメージ
シフトコイルが、互いに直交するように設置されている
もとして説明したが、所望する観察位置を蛍光板上に写
し出すことができるのであれば、任意の角度で交差させ
るようにしても良い。
(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、次
のような効果が達成される。
(1)機械的および電気的観察像移動手段のいずれか一
方を共通の制御手段で選択的に制御するようにしたの
で、拡大倍率に拘らず同一の操作つまみによって観察像
移動を行えるようになり、観察像移動時の操作性が向上
し、正確な観察像移動が可能になる。
(2)観察像移動手段の選択が倍率に応じて自動的に行
われるようにすれば、オペレータは倍率を意識すること
なく最適の観察像移動手段を選択することができるよう
になるので、さらに操作性が向上する。
(3)機械的および電気的観察像移動手段を、両者のXY
座標系同士が予定の角度だけ回転方向にずれるように設
置する、あるいは、電気的観察像移動手段による電子線
の偏向方向を、予定の角度だけ回転方向にずらすように
調整することによって、共通の操作つまみによる蛍光板
上での観察像の移動方向が一致するようにしたので、観
察像移動時の操作性が向上し、正確な観察像移動が可能
になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である電子顕微鏡の構成図で
ある。 1……電子線、2……試料ステージ、3X,3Y……直進モ
ータ、4……対物レンズ、5X,5Y……イメージシフトコ
イル、6−1,6−2、7−1,7−2……電源、9−1〜9
−4……D/Aコンバータ、10……計算処理装置、11……
操作卓、12……倍率変換器、13……試料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−90042(JP,A) 特開 昭54−114171(JP,A) 特開 昭59−201354(JP,A) 特開 昭59−16256(JP,A)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】試料を載置する試料台と、 拡大倍率を設定する手段と、 試料を透過した電子線を拡大する対物レンズと、 観察位置の移動方向および距離に関する操作者の指示を
    入力する手段と、 試料台を移動する第1の移動手段と、 電子線を偏向する第2の移動手段と、 拡大倍率に応じて、前記第1および第2の移動手段のい
    ずれか一方を選択する手段と、 選択された第1の移動手段を、指示された方向へ試料台
    が移動されるように制御する第1の移動制御手段と、 選択された第2の移動手段を、指示された方向から予定
    の角度だけ異なる方向へ電子線が偏向されるように制御
    する第2の移動制御手段とを具備し、 前記予定の角度は、対物レンズ磁場による電子線回転が
    キャンセルされ、観察位置の選択時に同一の移動方向が
    指示された場合、第1および第2の移動手段によって移
    動される観察位置の移動方向が拡大倍率にかかわらず一
    致するように定められたことを特徴とする電子顕微鏡。
  2. 【請求項2】前記選択手段は、拡大倍率が予定の倍率よ
    り小さい場合は第1の視野移動手段を選択し、該倍率が
    予定の倍率より大きい場合は第2の視野移動手段を選択
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電子
    顕微鏡。
  3. 【請求項3】前記第1の視野移動手段は、互いの移動方
    向が交差するように設置された一組の直進モータであ
    り、前記第2の視野移動手段は、それぞれが励磁される
    ことによる電子線の偏向方向が互いに交差するように設
    置された一組の偏向コイルであることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項または第2項のいずれかに記載の電子
    顕微鏡。
  4. 【請求項4】前記直進モータによる視野移動または偏向
    コイルによる視野移動を選択する手動切り替えスイッチ
    を、さらに具備したことを特徴とする特許請求の範囲第
    3項記載の電子顕微鏡。
  5. 【請求項5】前記第2の視野移動手段は、そのXY座標系
    が前記第1の視野移動手段のXY座標系に対して前記予定
    の角度だけ回転方向へずれるように設置されたことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれか
    に記載の電子顕微鏡。
  6. 【請求項6】前記第2の視野移動手段は、そのXY座標系
    が前記第1の視野移動手段のXY座標系と一致するように
    設置され、その電子線の偏向方向は、指示された方向に
    対して前記予定の角度だけ回転方向にずれるように制御
    されることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第
    4項のいずれかに記載の電子顕微鏡。
JP63307278A 1988-12-05 1988-12-05 電子顕微鏡 Expired - Fee Related JP2673900B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63307278A JP2673900B2 (ja) 1988-12-05 1988-12-05 電子顕微鏡
US07/446,283 US5008536A (en) 1988-12-05 1989-12-05 Electron microscope having electrical and mechanical position controls for specimen and positioning method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63307278A JP2673900B2 (ja) 1988-12-05 1988-12-05 電子顕微鏡

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02152151A JPH02152151A (ja) 1990-06-12
JP2673900B2 true JP2673900B2 (ja) 1997-11-05

Family

ID=17967203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63307278A Expired - Fee Related JP2673900B2 (ja) 1988-12-05 1988-12-05 電子顕微鏡

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5008536A (ja)
JP (1) JP2673900B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5412180A (en) * 1993-12-02 1995-05-02 The Regents Of The University Of California Ultra high vacuum heating and rotating specimen stage
JPH07335165A (ja) * 1994-06-10 1995-12-22 Hitachi Ltd 格子欠陥観察用電子顕微鏡
US6396059B1 (en) * 2000-07-10 2002-05-28 Advanced Micro Devices, Inc. Using a crystallographic etched silicon sample to measure and control the electron beam width of a SEM
JP2012018812A (ja) * 2010-07-08 2012-01-26 Keyence Corp 拡大観察装置及び拡大観察方法、拡大観察用プログラム並びにコンピュータで読み取り可能な記録媒体

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4833903B1 (ja) * 1969-04-08 1973-10-17
DE2149108C3 (de) * 1971-09-28 1975-05-15 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Einrichtung zur VergröBerungseinstellung eines Elektronenmikroskops
DE2538521C2 (de) * 1975-08-28 1977-09-08 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Korpuskularstrahl-Transmissionsmikroskop mit einem hinter dem Präparat liegenden Ablenksystem
JPS5858779B2 (ja) * 1978-12-28 1983-12-27 日本電子株式会社 電子顕微鏡等用視野移動装置
JPS5916256A (ja) * 1982-07-20 1984-01-27 Jeol Ltd 電子顕微鏡における視野設定装置
JPS6123255U (ja) * 1984-07-17 1986-02-12 日本電子株式会社 電子線装置
JPS61253756A (ja) * 1985-05-07 1986-11-11 Hitachi Ltd 走査形電子顕微鏡

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02152151A (ja) 1990-06-12
US5008536A (en) 1991-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5192867A (en) Electron optical measurement apparatus
JP2673900B2 (ja) 電子顕微鏡
US4788425A (en) Optical axis adjusting apparatus for electron microscope
EP0456219B1 (en) Electron optical measurement apparatus
JPH02174046A (ja) 電子顕微鏡およびこれに用いる試料微動装置の制御方法
US4775790A (en) Transmission electron microscope
JPH08129985A (ja) 走査型電子顕微鏡
JPH057817B2 (ja)
JPS5858779B2 (ja) 電子顕微鏡等用視野移動装置
JPH04366539A (ja) 電子顕微鏡の対物絞り駆動装置
JP3117783B2 (ja) 電子顕微鏡等における偏向器の駆動装置
JPH0234421B2 (ja)
JP2561739B2 (ja) 電子顕微鏡のレンズ装置
JPH05144399A (ja) 走査電子顕微鏡
JPH09259807A (ja) 走査電子顕微鏡
JP2000077018A (ja) 走査電子顕微鏡の焦点合わせ装置
JPS6314810B2 (ja)
JPH0343742B2 (ja)
JPH0227492Y2 (ja)
JPS6324618Y2 (ja)
JPS59123149A (ja) 電子線装置における試料移動装置
JPH08180826A (ja) 走査型電子顕微鏡
JPH03233846A (ja) 電子顕微鏡
JPH08180825A (ja) 走査型電子顕微鏡
JPH0232741B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees