JP5394763B2 - 冷陰極電子銃の自動入射軸合わせ方法 - Google Patents
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I s ≧I ts =C1・I Smax かつI A2 <I tA2 =C2・I A2max が満たされる時、第1スポットが最適な位置(X opt ,Y opt )にあると判定することを特徴とする。
Is≧Its=C1・ISmaxかつIA2<ItA2=C2・IA2maxが満たされる時、第1スポットが最適な位置(Xopt,Yopt)にあると判定するすることを特徴とする。
(実施例1)
焼き出し治具上で電子ビームのアノード電極A2に対する入射軸合わせを行なう時の構成について説明する。図1は焼き出し治具上に冷陰極電子銃が搭載された場合における電子ビームのアノード電極A2に対する入射軸合わせの模式図である。図8と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、85は電子銃を水平方向に移動させるモータ、81は観察窓16からエミッションパターン17を撮影するCCDカメラ、82はアノード電極A2に印加する高圧を発生するHTタンク、80は本発明を制御するための制御ソフトウェァを具備するパソコン(PC)、83はエミッションパターンを表示するモニタ、84は蛍光板71に流れる電流を測定するpAメータである。
図4は透過型電子顕微鏡本体上に冷陰極電子銃が搭載された場合で、蛍光板を利用した電子ビームのアノード電極A2に対する入射軸合わせの模式図である。以下、この模式図と図3のフローチャートを参照しつつ、実施例1を説明する。
[準備:電子銃アライメントによる電子ビーム投下]
1)アノード電極A1及びA2に電界を印加することで、エミッタ11より電子ビーム13を放出させる。
3)エミッタ11の先端から最も電子ビームの放出が行なわれるような条件を利用してエミッタ11のビルドアップを行なう。
[電子銃の走査による電子ビームのアノード電極A2に対する自動入射軸合わせ]
この自動入射軸合わせ方法を適用するにあたり、エミッションパターンの第1スポットの強度即ち電流量が第2スポットのそれよりも大きいエミッション条件をエミッタのビルドアップにより達成していることが前提となる。即ち、第1スポットの電流量I1と第2スポット1個の電流量I2との間にI1>I2の関係が成り立つ場合を前提とする。
ItA2=C2・IA2maxで定義されるアノード電極A2で検出した電流の閾値に対して、
IS≧Its=C1・IsmaxかつIA2<ItA2=C2・IA2maxが満たされる時、第1スポットが最適な位置(Xopt,Yopt)に存在することを意味する(S7)。
(実施例2)
透過型電子顕微鏡本体上に冷陰極電子銃が搭載されている場合に、電子ビームのアノード電極A2に対する入射軸合わせを行なう場合について説明する。図4に示すように、モータ85に取り付けられた機械軸調整用ビス18によって、エミッタ11とアノード電極A1から構成される電子銃12がアノード電極A2や加速管14や電子銃アライメント15に対して水平方向に移動できるようになっている。
(Xopt,Yopt)と定義する。基本となる手順を図3のフローチャートに示した。
[準備:電子銃アライメントによる電子ビーム投下]
1)アノード電極A1及びA2に電界を印加することで、エミッタ11より電子ビーム13を放出させる。エミッションパターン観察窓に接続されたCCDカメラ81を利用して図2に示すようなエミッションパターンが観察されることを確認する。
3)電子ビーム13から試料1を外し、蛍光板3に電子ビームが集束されるような集束レンズ20のの励磁にする。全ての絞り、スリットをオープンにする。対物レンズ30,中間レンズ40,投影レンズ50の励磁は固定しておく。
[電子銃の走査による電子ビームのアノード電極A2に対する自動入射軸合わせ]
この自動入射軸合わせ方法を適用するにあたり、エミッションパターンの第1スポットの強度即ち電流量が第2スポットのそれよりも大きいエミッション条件をエミッタのビルドアップにより達成していることが前提となる。即ち、第1スポットの電流量I1と第2スポット1個の電流量I2との間にI1>I2の関係が成り立つ場合を前提とする。
ItA2=C2・IA2maxで定義されるアノード電極A2で検出した電流の閾値に対して、
IS≧Its=C1・IsmaxかつIA2<ItA2=C2・IA2maxが満たされる時、第1スポットが最適な位置(Xopt,Yopt)に存在することを意味する(S7)。
(実施例3)
透過型電子顕微鏡本体上に冷陰極電子銃が搭載されている場合に、電子ビームのアノード電極A2に対する入射軸合わせを行なう時の構成について説明する。図6は透過型電子顕微鏡本体上に冷陰極電子銃が搭載された場合で、集束絞りを利用した電子ビームのアノード電極A2に対する入射軸合わせの模式図である。図4と同一のものは、同一の符号を付して示す。
(Xopt,Yopt)と定義する。基本となる手順を図3のフローチャートに示した。
[準備:電子銃アライメントによる電子ビーム投下]
1)アノード電極A1及びA2に電界を印加することで、エミッタ11より電子ビーム13を放出させる。エミッションパターン観察窓に接続されたCCDカメラ81を利用して図2に示すようなエミッションパターンが観察されることを確認する。
3)集束絞り21に電子ビーム13が集束されるような集束レンズ20の励磁及び集束絞りの位置にする。
[電子銃の走査による電子ビームのアノード電極A2に対する自動入射軸合わせ]
この自動入射軸合わせ方法を適用するにあたり、エミッションパターンの第1スポットの強度即ち電流量が第2スポットのそれよりも大きいエミッション条件をエミッタのビルドアップにより達成していることが前提となる。即ち、第1スポットの電流量I1と第2スポット1個の電流量I2との間にI1>I2の関係が成り立つ場合を前提とする。
ItA2=C2・IA2maxで定義されるアノード電極A2で検出した電流の閾値に対して、
IS≧Its=C1・IsmaxかつIA2<ItA2=C2・IA2maxが満たされる時、第1スポットが最適な位置(Xopt,Yopt)に存在することを意味する(S7)。
2 Ω型エネルギーフィルタ
3 蛍光板
4 入射絞り
5 スリット
10 冷陰極電子銃
11 エミッタ
12 電子銃
13 電子ビーム
14 加速管
15 電子銃アライメント
16 観察用窓
17 エミッションパターン
18 機械軸調整用ビス
20 集束レンズ
21 集束絞り
30 対物レンズ
31 対物絞り
40 中間レンズ
41 制限視野絞り
50 投影レンズ
61 テレビカメラ
62 DFI検出器
63 BFI検出器
64 テレビカメラ
65 ドライバ
66 ドライバ
67 ドライバ
68 ドライバ
80 パソコン
81 CCDカメラ
82 HTタンク
83 モニタ
84 pAメータ
Claims (2)
- 1個以上のレンズで構成される集束レンズ群と、1個以上のレンズで構成される対物レンズ群と、1個以上のレンズで構成される中間レンズ群と、1個以上のレンズで構成される投影レンズ群と、1個以上の対物絞りを備え、電子銃の第1のアノード電極A1及び第2のアノード電極A2に電界を印加することによってエミッタから電子ビームを発生させる冷陰極電子銃を備え、該電子銃のアノード電極A2に対する機械的位置を調整するためのモータを備えた透過型電子顕微鏡において、
電子銃のエミッタ先端から放射された電子が前記第2のアノード電極A2に照射された時のスポットを第1スポット、エミッタの先端以外の部分から放射された電子が前記第2のアノード電極A2に照射された時のスポットを第2スポットとし、電子銃をモータ駆動により走査させながら、それぞれの第1スポットの座標(Xn,Yn)毎に、第2のアノード電極A2に流れる電流I A2 (Xn,Yn)を測定してメモリに記憶し、(Xn,Yn)毎に電子銃アライメントを走査させて電子銃アライメントコイルのデータ毎に蛍光板で検出される電流I S (Xn,Yn)を測定してメモリに記憶し、
一通り電子銃を走査させた後、アノード電極A2で検出した電流I A2 (Xn,Yn)の最大値I A2max と、蛍光板で検出した電流I S (Xn,Yn)の最大値I Smax を取得し、I ts =C1・I Smax で定義される蛍光板で検出した電流の閾値と、I tA2 =C2・I A2max で定義されるアノード電極A2で検出した電流の閾値に対して、
I s ≧I ts =C1・I Smax かつI A2 <I tA2 =C2・I A2max が満たされる時、第1スポットが最適な位置(X opt ,Y opt )にあると判定することを特徴とする冷陰極電子銃の自動入射軸合わせ方法。 - 1個以上のレンズで構成される集束レンズ群と、1個以上のレンズで構成される対物レンズ群と、1個以上のレンズで構成される中間レンズ群と、1個以上のレンズで構成される投影レンズ群と、1個以上の対物絞りを備え、電子銃の第1のアノード電極A1及び第2のアノード電極A2に電界を印加することによってエミッタから電子ビームを発生させる冷陰極電子銃を備え、該電子銃のアノード電極A2に対する機械的位置を調整するためのモータを備えた透過型電子顕微鏡において、
電子銃のエミッタ先端から放射された電子が前記第2のアノード電極A2に照射された時のスポットを第1スポット、エミッタの先端以外の部分から放射された電子が前記第2のアノード電極A2に照射された時のスポットを第2スポットとし、電子銃をモータ駆動により走査させながら、それぞれの第1スポットの座標(Xn,Yn)毎に、第2のアノード電極A2に流れる電流IA2(Xn,Yn)を測定してメモリに記憶し、(Xn,Yn)毎に電子銃アライメントを走査させて電子銃アライメントコイルのデータ毎に集束絞りで検出される電流IS(Xn,Yn)を測定してメモリに記憶し、
一通り電子銃を走査させた後、アノード電極A2で検出した電流IA2(Xn,Yn)の最大値IA2maxと、集束絞りで検出した電流IS(Xn,Yn)の最大値ISmaxを取得し、Its=C1・ISmaxで定義される集束絞りで検出した電流の閾値と、ItA2=C2・IA2maxで定義されるアノード電極A2で検出した電流の閾値に対して、
Is≧Its=C1・ISmaxかつIA2<ItA2=C2・IA2maxが満たされる時、第1スポットが最適な位置(Xopt,Yopt)にあると判定することを特徴とする冷陰極電子銃の自動入射軸合わせ方法。
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