JP7498212B2 - 電子顕微鏡および収差測定方法 - Google Patents
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Description
電子線を集束し、集束した電子線で試料を走査する照射光学系と、
前記試料を透過した電子線を偏向させる偏向器と、
前記試料を透過した電子線を検出する検出器と、
前記照射光学系および前記偏向器を制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、
前記照射光学系に、電子線で前記試料を走査させ、
前記偏向器に、電子線の照射位置ごとに前記試料を透過した電子線を複数回偏向させることによって、電子線の照射位置ごとに前記試料を透過した電子線のうち、前記試料に対する入射角度範囲が互いに異なる電子線を前記検出器に入射させて、一回の走査で互いに入射角度範囲が異なる条件で得られた複数の走査像を取得する。
電子顕微鏡における収差測定方法であって、
電子線で試料を走査し、電子線の照射位置ごとに前記試料を透過した電子線を複数回偏向させることによって、電子線の照射位置ごとに前記試料を透過した電子線のうち、前記試料に対する入射角度範囲が互いに異なる電子線を検出器に入射させて、一回の走査で互いに入射角度範囲が異なる条件で得られた複数の走査像を取得する工程と、
互いに異なる入射角度範囲の条件で得られた複数の走査像に基づいて、収差を計算する工程と、
を含む。
まず、本発明の一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、本発明の一実施形態に係る電子顕微鏡100の構成を示す図である。
。コンデンサー絞り14には複数の絞り孔が設けられており、絞り孔を切り替えることで電子線EBの収束角を調整できる。
2.1. 原理
次に、収差測定方法について説明する。図2は、STEM像を取得する際の、試料Sと収差の関係を示す図である。
いる。図2では、電子線EBが対物レンズ18の前方焦点面18aを通過し、対物レンズ18の収束作用によって試料Sに向かって収束する様子を示している。
+軸上コマ+3回非点
+球面収差+スター収差+4回非点
+4次のコマ+Threelobe収差+5回非点
+5次の球面収差+6回非点・・・
すなわち、収差関数χ(α,θ)は、次式(1)で表される。
次に、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で収差を測定するときの動作について説明する。
偏向器20で電子線EBを偏向させたときに、絞り30を通過する電子線EBにハッチングを施している。
範囲が異なる条件で得られた21枚のSTEM像を取得できる。
電子顕微鏡100では、制御部50は、照射光学系10に電子線EBで試料Sを走査させ、偏向器20に電子線EBの照射位置ごとに試料Sを透過した電子線EBを偏向させることによって、電子線EBの照射位置ごとに試料Sを透過した電子線EBのうち、試料Sに対する入射角度範囲が互いに異なる電子線EBを検出器40に入射させる。そのため、電子顕微鏡100では、互いに入射角度範囲が異なる条件で得られた複数のSTEM像を取得できる。
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。
上述した実施形態では、偏向器20と検出器40との間の絞り30として、明視野絞りを用いた場合について説明したが、検出器40で検出される電子線EBの入射角度範囲を制限できれば絞り30として、明視野絞り以外の絞りを用いてもよい。
図10は、第2変形例に係る電子顕微鏡100の構成を示す図である。
上述した実施形態では、試料Sを透過した電子線EBを検出する検出器40が、明視野STEM検出器である場合について説明したが、試料Sを透過した電子線EBを検出する検出器40は、円環状の検出領域を有する暗視野STEM検出器であってもよい。
図11は、入射角度範囲が互いに異なる条件で得られた複数のSTEM像を生成する手法を説明するための図である。図11に示すa~uは、絞り30で抽出した入射角度範囲を表している。
複数のSTEM像を生成できる。
Claims (5)
- 電子線を集束し、集束した電子線で試料を走査する照射光学系と、
前記試料を透過した電子線を偏向させる偏向器と、
前記試料を透過した電子線を検出する検出器と、
前記照射光学系および前記偏向器を制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、
前記照射光学系に、電子線で前記試料を走査させ、
前記偏向器に、電子線の照射位置ごとに前記試料を透過した電子線を複数回偏向させることによって、電子線の照射位置ごとに前記試料を透過した電子線のうち、前記試料に対する入射角度範囲が互いに異なる電子線を前記検出器に入射させて、一回の走査で互いに入射角度範囲が異なる条件で得られた複数の走査像を取得する、電子顕微鏡。 - 請求項1において、
前記偏向器と前記検出器との間に配置され、前記検出器で検出される電子線の前記入射角度範囲を制限する絞りを含む、電子顕微鏡。 - 請求項1または2において、
互いに異なる前記入射角度範囲の条件で得られた複数の画像に基づいて、収差を計算する、演算部を含む、電子顕微鏡。 - 請求項1ないし3のいずれか1項において、
前記偏向器は、静電偏向器である、電子顕微鏡。 - 電子顕微鏡における収差測定方法であって、
電子線で試料を走査し、電子線の照射位置ごとに前記試料を透過した電子線を複数回偏向させることによって、電子線の照射位置ごとに前記試料を透過した電子線のうち、前記試料に対する入射角度範囲が互いに異なる電子線を検出器に入射させて、一回の走査で互いに入射角度範囲が異なる条件で得られた複数の走査像を取得する工程と、
互いに異なる入射角度範囲の条件で得られた複数の走査像に基づいて、収差を計算する工程と、
を含む、収差測定方法。
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