JP6796516B2 - 電子顕微鏡および試料高さの調整方法 - Google Patents
電子顕微鏡および試料高さの調整方法 Download PDFInfo
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異なる。そのため、図8に示す係数Dを用いた試料のZ位置の調整方法では、Z位置Zsを正確に求めることができない場合がある。
電子線源と、
前記電子線源から放出された電子線を試料に照射する照射レンズと、
前記試料を透過した電子線で電子顕微鏡像を結像する対物レンズと、
前記試料を光軸に沿ったZ方向に移動させるZ移動機構を備えている試料ステージと、
前記対物レンズのレンズ電流が基準電流のときにジャストフォーカスとなるように前記試料ステージを制御して前記試料のZ位置の調整を行うZ位置調整部と、
を含み、
前記Z位置調整部は、
前記試料のZ位置が第1位置のときにジャストフォーカスとなる前記対物レンズのレンズ電流である第1フォーカス電流を求める第1処理と、
前記第1フォーカス電流と前記基準電流との差から、当該差に対応するZ位置の変化量を求める第2処理と、
前記試料のZ位置が、前記第1位置から前記第2処理で求めた変化量だけ移動した第2位置となるように前記試料ステージを制御する第3処理と、
前記試料のZ位置が前記第2位置のときにジャストフォーカスとなる前記対物レンズのレンズ電流である第2フォーカス電流を求める第4処理と、
前記第1フォーカス電流および前記第2フォーカス電流に基づいて、前記基準電流のときにジャストフォーカスとなる前記試料のZ位置を求める第5処理と、
前記第5処理で求めたZ位置に前記試料が位置するように前記試料ステージを制御する第6処理と、
を行う。
前記Z位置調整部は、前記第1処理において、
前記対物レンズのレンズ電流を求めた前記第1フォーカス電流に設定する処理と、
前記対物レンズのレンズ電流が求めた前記第1フォーカス電流に設定された状態で、再び、前記第1フォーカス電流を求める処理と、
を、n回目に求めた前記第1フォーカス電流とn+1回目に求めた前記第1フォーカス電流との差が所定値以下となるまで、繰り返し行ってもよい。
前記Z位置調整部は、前記第4処理において、
前記対物レンズのレンズ電流を求めた前記第2フォーカス電流に設定する処理と、
前記対物レンズのレンズ電流が求めた前記第2フォーカス電流に設定された状態で、再び、前記第2フォーカス電流を求める処理と、
を、n回目に求めた前記第2フォーカス電流とn+1回目に求めた前記第2フォーカス電流との差が所定値以下となるまで、繰り返し行ってもよい。
前記電子線源から放出された電子線を偏向して、前記試料に対する電子線の入射角度を変えるための偏向部を含み、
前記Z位置調整部は、前記第1処理において、
前記試料に対する電子線の入射角度を所定角度だけ変化させる前後での像のシフトを表す像シフトベクトルを、前記対物レンズのレンズ電流を変化させて、複数取得する処理と、
複数の前記像シフトベクトルに基づいて、前記試料に対する電子線の入射角度を前記所定角度だけ変化させる前後での像のシフト量が最も小さくなる最小像シフトベクトルを算出する処理と、
前記最小像シフトベクトルに基づいて、前記第1フォーカス電流を求める処理と、
を行ってもよい。
透過電子顕微鏡において、対物レンズのレンズ電流が基準電流のときにジャストフォーカスとなるように、試料の光軸に沿ったZ方向の位置であるZ位置を調整する試料高さの調整方法であって、
前記試料のZ位置が第1位置のときにジャストフォーカスとなる前記対物レンズのレンズ電流である第1フォーカス電流を求める第1工程と、
前記第1フォーカス電流と前記基準電流との差から、当該差に対応するZ位置の変化量を求める第2工程と、
前記試料のZ位置を、前記第1位置から前記第2工程で求めた変化量だけ移動した第2位置に移動させる第3工程と、
前記試料のZ位置が前記第2位置のときにジャストフォーカスとなる前記対物レンズのレンズ電流である第2フォーカス電流を求める第4工程と、
前記第1フォーカス電流および前記第2フォーカス電流に基づいて、前記基準電流のときにジャストフォーカスとなる前記試料のZ位置を求める第5工程と、
前記第5工程で求めたZ位置に前記試料を移動させる第6工程と、
を含む。
まず、本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、本実施形態に係る電子顕微鏡100を模式的に示す図である。なお、図1には、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸、Z軸を図示している。なお、Z軸は、電子顕微鏡100の光学系(例えば対物レンズ16)の光軸に沿った軸(平行な軸)である。
2.1. Z位置の調整方法
次に、本実施形態に係る電子顕微鏡100の動作について説明する。ここでは、電子顕微鏡100の制御処理部32における試料SのZ位置(試料Sの高さ)を調整する処理について説明する。試料SのZ位置の調整とは、対物レンズ16のレンズ電流を基準電流Isとしたときにジャストフォーカスとなるように、試料SのZ位置を調整することをいう。
テップS12)。
の関係を表す式を求めて、当該式からZ位置Zsを求める。
」と「f」とを求める。「e」および「f」は、それぞれ次式で求めることができる。
次に、フォーカス電流Ifの算出方法について説明する。上述した図2に示す試料SのZ位置を調整する処理では、ステップS10の処理およびステップS14の処理でフォーカス電流Ifを算出する。
して、偏向コイル14のコイル電流をITILT+ΔITILTに設定して(ステップS106)、第1傾斜像を撮影する(ステップS108)。次に、制御処理部32は、偏向コイル14のコイル電流をITILT−ΔITILTに設定して(ステップS110)、第2傾斜像を撮影する(ステップS112)。撮影された第1傾斜像および第2傾斜像は、記憶装置(図示せず)に記憶される。
る試料SのZ位置Zsを求める第5処理(ステップS26)と、第5処理(ステップS26)で求めたZ位置Zsに試料Sが位置するように試料ステージ18を制御する第6処理(ステップS28)と、を行う。
ができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
Claims (5)
- 電子線源と、
前記電子線源から放出された電子線を試料に照射する照射レンズと、
前記試料を透過した電子線で電子顕微鏡像を結像する対物レンズと、
前記試料を光軸に沿ったZ方向に移動させるZ移動機構を備えている試料ステージと、
前記対物レンズのレンズ電流が基準電流のときにジャストフォーカスとなるように前記試料ステージを制御して前記試料のZ位置の調整を行うZ位置調整部と、
を含み、
前記Z位置調整部は、
前記試料のZ位置が第1位置のときにジャストフォーカスとなる前記対物レンズのレンズ電流である第1フォーカス電流を求める第1処理と、
前記第1フォーカス電流と前記基準電流との差から、当該差に対応するZ位置の変化量を求める第2処理と、
前記試料のZ位置が、前記第1位置から前記第2処理で求めた変化量だけ移動した第2位置となるように前記試料ステージを制御する第3処理と、
前記試料のZ位置が前記第2位置のときにジャストフォーカスとなる前記対物レンズのレンズ電流である第2フォーカス電流を求める第4処理と、
前記第1フォーカス電流および前記第2フォーカス電流に基づいて、前記基準電流のときにジャストフォーカスとなる前記試料のZ位置を求める第5処理と、
前記第5処理で求めたZ位置に前記試料が位置するように前記試料ステージを制御する第6処理と、
を行う、電子顕微鏡。 - 請求項1において、
前記Z位置調整部は、前記第1処理において、
前記対物レンズのレンズ電流を求めた前記第1フォーカス電流に設定する処理と、
前記対物レンズのレンズ電流が求めた前記第1フォーカス電流に設定された状態で、再び、前記第1フォーカス電流を求める処理と、
を、n回目に求めた前記第1フォーカス電流とn+1回目に求めた前記第1フォーカス電流との差が所定値以下となるまで、繰り返し行う、電子顕微鏡。 - 請求項1または2において、
前記Z位置調整部は、前記第4処理において、
前記対物レンズのレンズ電流を求めた前記第2フォーカス電流に設定する処理と、
前記対物レンズのレンズ電流が求めた前記第2フォーカス電流に設定された状態で、再び、前記第2フォーカス電流を求める処理と、
を、n回目に求めた前記第2フォーカス電流とn+1回目に求めた前記第2フォーカス電流との差が所定値以下となるまで、繰り返し行う、電子顕微鏡。 - 請求項1ないし3のいずれか1項において、
前記電子線源から放出された電子線を偏向して、前記試料に対する電子線の入射角度を変えるための偏向部を含み、
前記Z位置調整部は、前記第1処理において、
前記試料に対する電子線の入射角度を所定角度だけ変化させる前後での像のシフトを表す像シフトベクトルを、前記対物レンズのレンズ電流を変化させて、複数取得する処理と、
複数の前記像シフトベクトルに基づいて、前記試料に対する電子線の入射角度を前記所定角度だけ変化させる前後での像のシフト量が最も小さくなる最小像シフトベクトルを算出する処理と、
前記最小像シフトベクトルに基づいて、前記第1フォーカス電流を求める処理と、
を行う、電子顕微鏡。 - 透過電子顕微鏡において、対物レンズのレンズ電流が基準電流のときにジャストフォーカスとなるように、試料の光軸に沿ったZ方向の位置であるZ位置を調整する試料高さの調整方法であって、
前記試料のZ位置が第1位置のときにジャストフォーカスとなる前記対物レンズのレンズ電流である第1フォーカス電流を求める第1工程と、
前記第1フォーカス電流と前記基準電流との差から、当該差に対応するZ位置の変化量を求める第2工程と、
前記試料のZ位置を、前記第1位置から前記第2工程で求めた変化量だけ移動した第2位置に移動させる第3工程と、
前記試料のZ位置が前記第2位置のときにジャストフォーカスとなる前記対物レンズのレンズ電流である第2フォーカス電流を求める第4工程と、
前記第1フォーカス電流および前記第2フォーカス電流に基づいて、前記基準電流のときにジャストフォーカスとなる前記試料のZ位置を求める第5工程と、
前記第5工程で求めたZ位置に前記試料を移動させる第6工程と、
を含む、試料高さの調整方法。
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JP2017036765A JP6796516B2 (ja) | 2017-02-28 | 2017-02-28 | 電子顕微鏡および試料高さの調整方法 |
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JP2018142481A JP2018142481A (ja) | 2018-09-13 |
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