JP6425096B2 - 電子顕微鏡および測定方法 - Google Patents
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Description
効である。
電子線が試料を透過する際の偏向量を測定するための電子顕微鏡であって、
前記電子線を発生させる電子線源と、
前記電子線を集束して前記試料に照射する照射レンズ系と、
前記試料に入射する前記電子線の中央部と外周部との間を遮蔽する電子線遮蔽部を有する絞りと、
前記試料を透過した電子線を検出する検出面が複数の検出領域に分割された分割型検出器と、
を含む。
前記絞りは、
前記中央部を通過させる第1絞り孔と、
前記外周部を通過させる円環状の第2絞り孔と、
を有してもよい。
前記絞りは、第1絞り部と、第2絞り部と、を有し、
前記第1絞り部は、前記電子線を通過させる第1絞り孔を有し、
前記第2絞り部は、
前記第1絞り孔を通過した前記電子線の中央部を通過させる第2絞り孔と、
前記第1絞り孔を通過した前記電子線の外周部を通過させる第3絞り孔と、
を有してもよい。
前記中央部が前記試料に入射して前記試料から放出された透過電子線の外周縁が、前記分割型検出器の前記検出面内に位置するように、カメラ長を制御するカメラ長制御レンズ系を含んでいてもよい。
前記試料と前記分割型検出器との間に配置され、前記試料を透過した電子のうち、散乱・回折した電子を検出する暗視野像検出器を含んでいてもよい。
前記カメラ長制御レンズ系は、前記暗視野像検出器と前記分割型検出器との間に設けられていてもよい。
検出面が複数の検出領域に分割された分割型検出器を備えた電子顕微鏡において、電子線が試料を透過する際の偏向量を測定する測定方法であって、
前記試料に入射する前記電子線の中央部と外周部との間を遮蔽する電子線遮蔽部を有する絞りを配置する工程と、
前記中央部が前記試料に入射することにより前記試料から放出された透過電子線の外周縁が、前記検出面内に位置するようにカメラ長を調整する工程と、
前記検出領域ごとに、電子顕微鏡像を取得する工程と、
を含む。
1.1. 電子顕微鏡
まず、第1実施形態に係る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、第1実施形態に係る電子顕微鏡100の構成を模式的に示す図である。
を行う。操作部60は、例えば、ボタン、キー、タッチパネル型ディスプレイ、マイクなどである。操作部60は、例えば、ユーザーからの観察倍率や観察領域などの入力値を受け付ける。
て、中央部と外周部との間が遮蔽されて、光軸A近傍の中央部と、光軸Aから離れた外周部と、に分離される。そして、分離された電子線EBは、試料S上に照射される。なお、光軸Aは、電子顕微鏡100の光学系を構成している各レンズ11,13,15,16の中心を通る軸である。
次に、第1実施形態に係る電子顕微鏡100を用いた、電子線EBが試料Sを透過する際の偏向量を測定する方法(DPC法)について説明する。図4は、第1実施形態に係る測定方法の一例を示すフローチャートである。図5および図6は、第1実施形態に係る電子顕微鏡100の動作を説明するための図である。
照射レンズ系11により収束し、コンデンサー絞り30により中央部EB1と外周部EB2とに分離し、対物レンズ13で試料S上に収束する。この収束された電子線EBを、偏向器12によって試料S上で走査しながら、処理部50が分割型検出器20の各検出領域D1,D2,D3,D4の検出信号を取り込む。そして、画像処理部54が試料S上の各点の検出信号の強度を画像上のピクセル強度として、検出領域D1,D2,D3,D4ごとにSTEM像(明視野STEM像)を生成する。生成された各検出領域D1,D2,D3,D4ごとのSTEM像は、記憶部64に記憶され、表示部62に表示される。
せる第1絞り孔34と、電子線EBの外周部EB2を通過させる円環状の第2絞り孔36と、を有している。そのため、電子顕微鏡100では、第2絞り孔36の外径を大きくして高い位置分解能を得られる状態でも、第1絞り孔34の径を小さくしてカメラ長を大きくすることができる。したがって、電子顕微鏡100によれば、電子線EBが試料Sを透過する際の偏向量を高い感度で、かつ高い位置分解能で測定することができる。
2.1. 電子顕微鏡
次に、第2実施形態に係る電子顕微鏡について、図面を参照しながら説明する。図7は、第2実施形態に係る電子顕微鏡200の構成を模式的に示す図である。以下、第2実施形態に係る電子顕微鏡200において、第1実施形態に係る電子顕微鏡100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
次に、第2実施形態に係る電子顕微鏡200を用いた、電子線EBが試料Sを透過する際の偏向量を測定する方法(DPC法)について説明する。図8は、第2実施形態に係る電子顕微鏡200の動作を説明するための図である。なお、第2実施形態に係る測定方法の一例を示すフローチャートは、図4に示すフローチャートと同様であり、図示を省略する。また、第1実施形態に係る測定方法と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
3.1. 電子顕微鏡
次に、第3実施形態に係る電子顕微鏡について、図面を参照しながら説明する。図9は、第3実施形態に係る電子顕微鏡300の構成を模式的に示す図である。以下、第3実施形態に係る電子顕微鏡300において、第1実施形態に係る電子顕微鏡100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
第3実施形態に係る測定方法は、上述した図4に示す第1実施形態に係る測定方法と、コンデンサー絞り30を配置する工程(ステップS10)で2段の絞り部310,320
を配置する点を除いて同様であり、その説明を省略する。
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。
Claims (7)
- 電子線が試料を透過する際の偏向量を測定するための電子顕微鏡であって、
前記電子線を発生させる電子線源と、
前記電子線を集束して前記試料に照射する照射レンズ系と、
前記試料に入射する前記電子線の中央部と外周部との間を遮蔽する電子線遮蔽部を有する絞りと、
前記試料を透過した電子を検出する検出面が複数の検出領域に分割された分割型検出器と、
を含む、電子顕微鏡。 - 請求項1において、
前記絞りは、
前記中央部を通過させる第1絞り孔と、
前記外周部を通過させる円環状の第2絞り孔と、
を有する、電子顕微鏡。 - 請求項1において、
前記絞りは、第1絞り部と、第2絞り部と、を有し、
前記第1絞り部は、前記電子線を通過させる第1絞り孔を有し、
前記第2絞り部は、
前記第1絞り孔を通過した前記電子線の中央部を通過させる第2絞り孔と、
前記第1絞り孔を通過した前記電子線の外周部を通過させる第3絞り孔と、
を有する、電子顕微鏡。 - 請求項1ないし3のいずれか1項において、
前記中央部が前記試料に入射して前記試料から放出された透過電子線の外周縁が、前記分割型検出器の前記検出面内に位置するように、カメラ長を制御するカメラ長制御レンズ系を含む、電子顕微鏡。 - 請求項4において、
前記試料と前記分割型検出器との間に配置され、前記試料を透過した電子のうち、散乱・回折した電子を検出する暗視野像検出器を含む、電子顕微鏡。 - 請求項5において、
前記カメラ長制御レンズ系は、前記暗視野像検出器と前記分割型検出器との間に設けられている、電子顕微鏡。 - 検出面が複数の検出領域に分割された分割型検出器を備えた電子顕微鏡において、電子線が試料を透過する際の偏向量を測定する測定方法であって、
前記試料に入射する前記電子線の中央部と外周部との間を遮蔽する電子線遮蔽部を有する絞りを配置する工程と、
前記中央部が前記試料に入射することにより前記試料から放出された透過電子線の外周縁が、前記検出面内に位置するようにカメラ長を調整する工程と、
前記検出領域ごとに、電子顕微鏡像を取得する工程と、
を含む、測定方法。
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