JPH01319237A - 電子顕微鏡 - Google Patents

電子顕微鏡

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JPH01319237A
JPH01319237A JP63149655A JP14965588A JPH01319237A JP H01319237 A JPH01319237 A JP H01319237A JP 63149655 A JP63149655 A JP 63149655A JP 14965588 A JP14965588 A JP 14965588A JP H01319237 A JPH01319237 A JP H01319237A
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condenser lens
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    • 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, ion-optical arrangement
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    • H01J37/14Lenses magnetic
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    • HELECTRICITY
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    • H01J37/261Details
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、電子顕微鏡に係り、特に、対物レンズによる
クロスオーバーの位置を常に対物絞りの位置にあるよう
にした電子顕微鏡に関するものである。
[従来の技術] 電子顕微鏡においては、試料により回折され透過した電
子ビームのうちの所定のスポットだけを観察するために
、対物絞りが用いられる。その構成を第5図に示す。1
は試料、2はブライトネスレンズ、3は対物前方レンズ
、4は対物結像レンズ、5は対物絞りである。ブライト
ネスレンズ2は試料1に対する電子ビームの照射範囲を
決める作用を行うものであり、対物前方レンズ3は、対
物レンズの試料1より電子銃側にある磁界で形成される
レンズである。
第5図の構成において、図示しない電子銃から放射され
た電子ビームは、ブライトネスレンズ2により試料1の
所定の範囲に電子ビームが照射されるように絞られてA
点でクロスオーバーを作り、対物前方レンズ3で略平行
ビームとなされ試料1に照射される。試料1を透過した
電子ビームは、対物結像レンズ4によって絞られて後焦
点面(Back focal Plane)でクロスオ
ーバー(B点)を作リ、対物絞り5を通り、図示しない
中間レンズ、投影レンズ等により最終的にはスクリーン
に結像される。
[発明が解決しようとする課題] さて、対物絞り5は、観察しようとする所望のスポット
を形成するビームだけを通過させようとするものである
から、第6図に示すようにクロスオーバーBの位置に正
しく配置され、しかも絞りの開口はできれば直径10μ
m程度の小さいものであることが望ましい。
ところで、電子顕微鏡において倍率を変える場合には、
倍率によらず像をスクリーン−杯の大きさで写すように
するために、倍率に応じて試料に対する電子ビームの照
射領域も変えることが行われる。即ち、倍率によらず像
をスクリーン−杯の大きさに写すためには、倍率が大き
い場合には照射領域は狭くてもよく、倍率が小さい場合
には照射領域を広くする必要があるのである。当該照射
領域の調整はブライトネスレンズ2の[を変えることで
行われるが、対物レンズはほぼ固定のレンズであるため
に、ブライトネスレンズ2をI整して照射領域を変える
とクロスオーバーBの位置が2軸(光軸)上を移動して
しまう。その様子を第6図、第7図に示す。第6図は倍
率が大きい場合、第7図は倍率が小さい場合である。な
お、第8図、第7図において破線は回折電子線を示す。
しかし、このようにクロスオーバーBの位置が移動して
しまうと、第6図の場合には余分な電子ビームも対物絞
り5を通過することとなり、また、第7図の場合には対
物絞り5によって所望の視野が不必要に制限されてしま
う、という事態が生じ、十分な観測ができないものであ
った。
これに対する解決策として、対物絞り5の機械的位置を
倍率に応じて調整する、あるいは絞りの開口を直径50
〜100μm程度の大きさとするという手段も考えられ
るが、前者については、調整機構が複雑でかつ調整に手
間が掛かり、更に物理的に当該調整機構を設けることが
できない場合もあり、後者については、対応も容易で実
際的ではあるが、開口の直径が50〜100μm程度も
あるのでは精度よい像は望むべくもないものであった。
以上の議論は、倍率は変えずに単に照射領域だけを変え
た場合にも同様である。
本発明は、上記の課題を解決するものであって、クロス
オーバーBの位置を常に対物絞り5の位置にあるように
した電子顕微鏡を提供することを目的とするものである
[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するために、本発明の電子顕微鏡は、
対物レンズと、該対物レンズより電子銃側に配置される
ブライトネスレンズとの間にコンデンサーレンズを設け
、該コンデンサーレンズの励磁を倍率または試料に対す
る電子ビームの照射領域の調整に連動して可変すること
により対物レンズによるクロスオーバーの位置が常に対
物絞りの位置にあるようにすることを特徴とする。
[作用] 本発明に係る電子顕微鏡においては、ブライトネスレン
ズと対物レンズの間にコンデンサーレンズを設け、該コ
ンデンサーレンズの励磁を、倍率または照射領域の調整
に対応して、クロスオーバーの位置は固定のまま対物前
方レンズに対する電子ビームの開き角を変えるように調
整することによって、対物レンズによるクロスオーバー
の位置を倍率によらず固定となるようにしたので、対物
絞りの開口を10μm程度の小さなものとすることがで
きるものである。
[実施例] 実施例を説明する前に、クロスオーバーBの位置を一定
とするにはどのようにすればよいかを考えてみる。上述
したように対物レンズは固定のレンズと考えてよいから
、第5図において、クロスオーバーBの位置はクロスオ
ーバーAの位置が決まれば一義的に決定されることにな
る。つまり、り(コスオーバーBの位置を常に対物絞り
5の位置にあるようにするには、クロスオーバーAの位
置が常に一定であるようにすればよいことがわかる。
そして、クロスオーバーAが固定された場合には試料1
に対する電子ビームの照射領域はA点における電子ビー
ムの開き角αによって一義的に決うてしまうから、結局
、クロスオーバーA点を固定し、A点での電子ビームの
開き角αを調整できるようにすれば、クロスオーバー8
点の位置を固定したまま試料1に対する電子ビームの照
射領域を任意に変えることができることになる。
以上の考察により、本発明に係る電子顕微鏡においては
、ブライトネスレンズ2と対物前方レンズ3の間にコン
デンサーレンズを設けることとしたのである。
第1図に1実施例の構成を示す。図中、8はコンデンサ
ーレンズ、7は制御装置、8は記憶装置、9は入力装置
を示し、第3図と同じものについては同一の番号を付す
第1図において、入力装置9から倍率が入力されると制
御装置7は、記憶装置8に格納されているテーブルから
、中間レンズ、投影レンズ等の投影系レンズ(図示せず
)の励磁電流を求め、投影系の各レンズに当該倍率に対
応した励磁電流を供給すると共に、ブライトネスレンズ
2には、後述するクロスオーバーC点が所定の位置にく
るような励磁電流を供給する。この処理は、倍率に対す
る励磁電流値をテーブルとして記憶装置8に格納してお
き、入力された倍率値によって該テーブルを参照するこ
とによって行うことができる。更に、制御装置7はコン
デンサーレンズ6に対して、入力された倍率値に対応し
た励磁電流を供給する。
コンデンサーレンズ6に対する励磁電流の供給は、上述
したように、クロスオーバーA点の位置を変えずに電子
ビームの開き角αの大きさを変えるように行われるが、
第6図、第7図を参照すれば容易に理解できるように、
倍率が大きい程りロスオーバーA点での開き角αが大き
くなるようになされなければならない。つまり、倍率と
コンデンサーレンズ6の励磁の関係は第2図に示すよう
な関数とする必要がある。例えば、スクリーンの直径を
160 m−とすると倍率5000倍では試料上では直
径32μmの範囲を照射すればよいので、この照射範囲
に対応するA点での電子ビームの開き角αを得るような
条件にコンデンサーレンズ6の励磁を決めるのである。
他の倍率においても同様である。コンデンサーレンズ6
の励磁を以上のように行うには、記憶装置8に第2図に
示す曲線を数式として格納しておき、入力された倍率を
代入することによって励磁電流を求めるか、または第2
図に示す関数を予めテーブルとして記憶装置8に格納し
ておき、入力された倍率から該テーブルを参照して励磁
電流を求めることによって所定の励磁電流を供給するこ
とができる。
第3図、第4図に異なる倍率におけるクロスオーバーの
様子を示す。なお、図中の10は絞りであり、電子顕微
鏡には通常設けられているものである。第3図は倍率が
大きい場合を示す。この場合、ブライトネスレンズ2は
クロスオーバーC点が図の位置、即ち、ブライトネスレ
ンズ2の下にできるクロスオーバーC点はコンデンサー
レンズ6に近いとこ°ろにあるように励磁され、従って
クロスオーバーC点での開き角は小さくなっている。
そしてコンデンサーレンズ6は第2図から分かるように
強励磁になされるので、その結果クロスオーバーA点は
所定の位置に生じ、かつその開き角αは小さくなり、試
料1に対する電子ビームの照射範囲は狭くなる。
第4図は倍率が小さい場合であり、この場合にはブライ
トネスレンズ2によるクロスオーバーC点の位置は第3
図の場合よりコンデンサーレンズ6から離れた位置にあ
って、0点での開き角は大きいものとなる。そしてこの
場合、コンデンサーレンズ6は弱励磁になされるので、
クロスオーバーA点における開き角αも大きくなり照射
範囲は広くなる。なお、このときのクロスオーバーA点
の位置は第3図におけるクロスオーバーA点の位置と同
じ位置にあることは当然である。
なお、以上の説明ではコンデンサーレンズ6の励磁を倍
率に応じて変化させる例をとりあげたが、倍率は変えず
に照射範囲だけを変える場合にも同様に行うことができ
る。つまり、記憶装置8にブライトネスレンズ2の励磁
電流に対するコンデンサーレンズ6の励磁電流をテーブ
ルとして格納しておき、ブライトネスレンズ2の励磁電
流により該テーブルを参照することによってコンデンサ
ーレンズ6の励磁電流を制御するようにすればよい。
[発明の効果コ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、対物
レンズによるクロスオーバーの位置が倍率によらず常に
対物絞りの位置にあるようにできるので、対物絞りの径
を10μm程度の小さいものとすることができ、しかも
このような小さな絞りを用いた場合にも視野がカットさ
れることは全くないものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る電子顕微鏡の1実施例の構成を示
す図、第2図は倍率とコンデンサーレンズの励磁との関
係を示す図、第3図は倍率が大きい場合のクロスオーバ
ーの位置を示す図、第4図は倍率が小さい場合のクロス
オーバーの位置を示す図、第5図は従来の構成を示す図
、第6図、第7図は第5図に示す従来例におけるクロス
オーバーの位置を示す図であり、第6図は倍率が大きい
場合の図、第7図は倍率が小さい場合の図である。 1・・・試料、2・・・ブライトネスレンズ、3・・・
対物前方レンズ、4・・・対物結像レンズ、5・・・対
物絞り、6・・・コンデンサーレンズ、7・・・制御装
置、8・・・記憶装置、9・・・入力装置。 出  願  人 日本電子株式会社 代理人 弁理士 菅 井 英 雄(外4名)第1図 第2図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)対物レンズと、該対物レンズより電子銃側に配置
    されるブライトネスレンズとの間にコンデンサーレンズ
    を設け、該コンデンサーレンズの励磁を倍率または試料
    に対する電子ビームの照射領域の調整に連動して可変す
    ることにより対物レンズによるクロスオーバーの位置が
    常に対物絞りの位置にあるようにすることを特徴とする
    電子顕微鏡。
  2. (2)上記コンデンサーレンズは上記対物レンズの対物
    前方レンズに対する開き角を制御することを特徴とする
    請求項1記載の電子顕微鏡。
JP63149655A 1988-06-17 1988-06-17 電子顕微鏡 Expired - Fee Related JPH0793119B2 (ja)

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