JPH0235419B2 - - Google Patents
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- JPH0235419B2 JPH0235419B2 JP59123398A JP12339884A JPH0235419B2 JP H0235419 B2 JPH0235419 B2 JP H0235419B2 JP 59123398 A JP59123398 A JP 59123398A JP 12339884 A JP12339884 A JP 12339884A JP H0235419 B2 JPH0235419 B2 JP H0235419B2
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- electron beam
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
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- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002524 electron diffraction data Methods 0.000 description 3
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/295—Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/2955—Electron or ion diffraction tubes using scanning ray
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、試料の微小領域の回折パターンを得
ることのできる電子顕微鏡による回折パターン表
示方法に関する。
ることのできる電子顕微鏡による回折パターン表
示方法に関する。
［従来技術］
収束電子回折法の一方法として、大角度収束電
子回折法がある。この方法によつて得られる回折
パターンは、試料に対する電子ビームの入射角を
変えたときの試料で散乱されずに透過した電子ビ
ームの強度変化を示すものであり、この回折パタ
ーンを解析することによつて、結晶の対称性およ
び点群、空間群の決定を有効に行うことができ
る。第２図は、このような回折パターンを表示す
るための電子顕微鏡の一例を示しており、図中１
は収束レンズの絞り板、２，３は２段の偏向コイ
ル、４は対物レンズ内に配置された試料であり、
５は対物レンズの前方磁場、６は対物レンズの後
方磁場である。該絞り板１の開口を通過した電子
ビームは、偏向コイル２，３によつて偏向され、
光軸に平行にされて対物レンズの前方磁場５に入
射する。該電子ビームは該前方磁場５によつて略
平行なビームとされ、更に、偏向作用を受けて試
料４の特定領域に照射される。この状態で該偏向
コイル２，３によつて該前方磁場への電子ビーム
の入射位置を走査すれば、それに伴つて該試料４
に照射される電子ビームは、試料への入射位置が
固定された状態で、入射角度のみが走査される。
該後方磁場６の後段には、視野制限絞り板７、投
影レンズ磁場８、投影レンズアライメントコイル
９、蛍光板１０が配置されている。
子回折法がある。この方法によつて得られる回折
パターンは、試料に対する電子ビームの入射角を
変えたときの試料で散乱されずに透過した電子ビ
ームの強度変化を示すものであり、この回折パタ
ーンを解析することによつて、結晶の対称性およ
び点群、空間群の決定を有効に行うことができ
る。第２図は、このような回折パターンを表示す
るための電子顕微鏡の一例を示しており、図中１
は収束レンズの絞り板、２，３は２段の偏向コイ
ル、４は対物レンズ内に配置された試料であり、
５は対物レンズの前方磁場、６は対物レンズの後
方磁場である。該絞り板１の開口を通過した電子
ビームは、偏向コイル２，３によつて偏向され、
光軸に平行にされて対物レンズの前方磁場５に入
射する。該電子ビームは該前方磁場５によつて略
平行なビームとされ、更に、偏向作用を受けて試
料４の特定領域に照射される。この状態で該偏向
コイル２，３によつて該前方磁場への電子ビーム
の入射位置を走査すれば、それに伴つて該試料４
に照射される電子ビームは、試料への入射位置が
固定された状態で、入射角度のみが走査される。
該後方磁場６の後段には、視野制限絞り板７、投
影レンズ磁場８、投影レンズアライメントコイル
９、蛍光板１０が配置されている。
このような構成において、該試料４に照射され
た電子ビームの内、該試料を透過した、および試
料によつて回折された電子ビームは対物レンズの
後方磁場６によつて結像され、その結果、該磁場
６の後段の視野制限絞り板７上に、試料６の像が
結像される。該絞り板７によつて試料像の一部が
選択的に光軸に沿つて取り出され、該絞り板７を
通過した電子ビームに基づき、蛍光板１０上に投
影レンズ磁場８によつて回折パターンが投影され
る。この投影された回折パターンは、該試料４へ
の電子ビームの角度走査によつて移動しており、
まず、この回折パターンが電子ビームの角度走査
によつても移動しないように投影レンズアライメ
ントコイル９が調整される。尚、このアライメン
トコイル９には偏向コイル２，３に供給されてい
る走査信号と同期した信号が供給されており、こ
のアライメントコイル９に供給される信号の強
度、Ｘ走査信号とＹ走査信号との強度比等を調整
することによつて、該回折パターンの移動は停止
される。該パターンの移動が停止された後、蛍光
板１０上の回折パターンの内、例えば、試料４を
透過した電子ビームのみを該蛍光板１０の開口１
１から取り出し、検出器１２によつて検出する。
該検出した信号を偏向コイル２，３に供給される
走査信号に同期した陰極線管に輝度変調信号とし
て供給すれば、該陰極線管上に大角度収束電子回
折パターンが表示されることになる。
た電子ビームの内、該試料を透過した、および試
料によつて回折された電子ビームは対物レンズの
後方磁場６によつて結像され、その結果、該磁場
６の後段の視野制限絞り板７上に、試料６の像が
結像される。該絞り板７によつて試料像の一部が
選択的に光軸に沿つて取り出され、該絞り板７を
通過した電子ビームに基づき、蛍光板１０上に投
影レンズ磁場８によつて回折パターンが投影され
る。この投影された回折パターンは、該試料４へ
の電子ビームの角度走査によつて移動しており、
まず、この回折パターンが電子ビームの角度走査
によつても移動しないように投影レンズアライメ
ントコイル９が調整される。尚、このアライメン
トコイル９には偏向コイル２，３に供給されてい
る走査信号と同期した信号が供給されており、こ
のアライメントコイル９に供給される信号の強
度、Ｘ走査信号とＹ走査信号との強度比等を調整
することによつて、該回折パターンの移動は停止
される。該パターンの移動が停止された後、蛍光
板１０上の回折パターンの内、例えば、試料４を
透過した電子ビームのみを該蛍光板１０の開口１
１から取り出し、検出器１２によつて検出する。
該検出した信号を偏向コイル２，３に供給される
走査信号に同期した陰極線管に輝度変調信号とし
て供給すれば、該陰極線管上に大角度収束電子回
折パターンが表示されることになる。
［発明が解決しようとする問題点］
上述した方法によつて得られる回折パターン
は、視野制限絞り板７によつて制限された試料領
域に基づくものであり、該絞り板７上に結像され
る試料像の倍率は数十倍であるため、この制限さ
れた試料領域は比較的広い範囲となり、例えば、
数μｍの直径の微小開口を有した絞り板７を使用
したとしても、得られる回折パターンは直径0.5μ
ｍ以上の比較的広い試料領域に基づくものとな
る。
は、視野制限絞り板７によつて制限された試料領
域に基づくものであり、該絞り板７上に結像され
る試料像の倍率は数十倍であるため、この制限さ
れた試料領域は比較的広い範囲となり、例えば、
数μｍの直径の微小開口を有した絞り板７を使用
したとしても、得られる回折パターンは直径0.5μ
ｍ以上の比較的広い試料領域に基づくものとな
る。
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、
極めて微小な試料領域に基づく大角度収束電子回
折パターンを表示することのできる方法を提供す
ることを目的としている。
極めて微小な試料領域に基づく大角度収束電子回
折パターンを表示することのできる方法を提供す
ることを目的としている。
［問題点を解決するための方法］
本発明に基づく電子顕微鏡による回折パターン
表示方法は、つぎの(A)〜(G)の各段階より成る。
表示方法は、つぎの(A)〜(G)の各段階より成る。
(A) 試料に照射される電子ビームの照射点を固定
した状態で該電子ビームを角度走査すること、 (B) 対物レンズの後方焦点面に形成される回折パ
ターンを補助レンズによつて所定平面上に結像
すること、 (C) 該所定平面に結像された回折パターンを拡大
投影すること、 (D) 該試料上での電子ビームの角度走査に伴う該
回折パターンの移動を止めること、 (E) 該所定面上に結像された回折パターンの一部
を選択的に取り出すこと、 (F) 該選択的に取り出され、拡大投影された回折
パターンの一部を構成する電子ビームを検出す
ること、 (G) 該検出信号を該試料上での電子ビームの角度
走査に対応して表示すること。
した状態で該電子ビームを角度走査すること、 (B) 対物レンズの後方焦点面に形成される回折パ
ターンを補助レンズによつて所定平面上に結像
すること、 (C) 該所定平面に結像された回折パターンを拡大
投影すること、 (D) 該試料上での電子ビームの角度走査に伴う該
回折パターンの移動を止めること、 (E) 該所定面上に結像された回折パターンの一部
を選択的に取り出すこと、 (F) 該選択的に取り出され、拡大投影された回折
パターンの一部を構成する電子ビームを検出す
ること、 (G) 該検出信号を該試料上での電子ビームの角度
走査に対応して表示すること。
［実施例］
以下、本発明の実施例を添附図面に基づいて詳
述する。
述する。
第１図は、本発明に基づく方法を実施するため
の電子顕微鏡を示しており、図中第２図と同一構
成要素は、同一番号を付してその詳細な説明は省
略する。本発明に基づく方法を実施するため、こ
の第１図に示した電子顕微鏡においては、対物レ
ンズ磁場６と視野制限絞り板７との間に、補助レ
ンズ磁場２０とイメージシフト用偏向コイル２
１，２２が配置されている。該偏向コイル２１，
２２には、走査信号発生回路２４からの走査信号
が、調整回路２５を介して供給される。該走査信
号発生回路２４からの走査信号は、調整回路２６
を介して対物レンズ前段の偏向コイル２，３にも
供給されており、その結果、偏向コイル２，３と
イメージシフト用偏向コイル２１，２２には同期
した走査信号が供給されることになる。該走査信
号発生回路２４からの走査信号は、更に、検出器
１２からの検出信号が増幅器２７を介して供給さ
れている陰極線管２８の走査信号としても用いら
れている。
の電子顕微鏡を示しており、図中第２図と同一構
成要素は、同一番号を付してその詳細な説明は省
略する。本発明に基づく方法を実施するため、こ
の第１図に示した電子顕微鏡においては、対物レ
ンズ磁場６と視野制限絞り板７との間に、補助レ
ンズ磁場２０とイメージシフト用偏向コイル２
１，２２が配置されている。該偏向コイル２１，
２２には、走査信号発生回路２４からの走査信号
が、調整回路２５を介して供給される。該走査信
号発生回路２４からの走査信号は、調整回路２６
を介して対物レンズ前段の偏向コイル２，３にも
供給されており、その結果、偏向コイル２，３と
イメージシフト用偏向コイル２１，２２には同期
した走査信号が供給されることになる。該走査信
号発生回路２４からの走査信号は、更に、検出器
１２からの検出信号が増幅器２７を介して供給さ
れている陰極線管２８の走査信号としても用いら
れている。
上述した構成において、第２図を用いて説明し
た従来方法同様に、収束レンズ絞り板１を透過し
た電子ビームは、偏向コイル２，３によつて対物
レンズの前方磁場５に光軸に対して平行に照射さ
れ、その結果、該電子ビームは該前方磁場４によ
つて平行電子ビームとされ、試料４の光軸上の所
望部分に照射される。該２段の偏向コイル２，３
には走査信号発生回路２４から走査信号が供給さ
れており、該走査信号により、該前方磁場５への
電子ビームの入射点が走査される。この時、該電
子ビームは磁場５への入射点が相異しても、常に
光軸に平行な状態で該磁場５に入射することか
ら、該試料４に入射する電子ビームの入射領域は
一定で入射角度のみが走査されることになる。該
試料を透過、回折した電子ビームは、対物レンズ
の後方磁場６によつて結像され、該後方磁場６の
後方焦点面Ｆには、回折パターンが形成される。
該磁場６によつて収束された電子ビームは、更
に、補助レンズ磁場２０によつて収束されるが、
該補助レンズ磁場２０の強度は、絞り板７が配置
される平面に、該後方磁場の後方焦点面Ｆに形成
された回折パターンが結像されるように選ばれて
いる。該絞り板７が配置される平面に形成された
回折パターンは、投影レンズ磁場８によつて通常
の試料像として蛍光板１０上に拡大投影される。
ここで、最初の段階では、該絞り板７は電子ビー
ムの光路路上から除かれており、該絞り板７が配
置される平面に形成される回折パターンは全てて
蛍光板１０上に投影される。この段階で、該蛍光
板１０上に投影された回折パターンは、電子ビー
ムの試料４に対する角度走査に伴つて移動してお
り、このパターンの移動が該角度走査によつても
生じないように、該電子ビームは、イメージシフ
ト用偏向コイル２１，２２によつて偏向される。
そして更に、該偏向コイル２１，２２による電子
ビームの偏向により、試料４の透過ビームが光軸
に沿つて平行に該平面に入射するようにされる。
該偏向コイル２１，２２に供給される偏向電流
は、走査信号発生回路２４からの走査信号に基づ
かれており、該走査信号の強度、Ｘ、Ｙ両方向の
走査信号の間の強度比等が調整回路２５によつて
調整されている。この時、第１図に示した構成で
は、２つの偏向コイル２１，２２の間に補助レン
ズ磁場が形成されているために、該磁場２０によ
る像の回転作用が問題となり、該調整回路２５
は、電子ビームの角度走査に基づく像の移動と該
像の回転作用を同時に打消すような偏向信号を該
偏向コイル２１，２２に供給する必要がある。
尚、該補助レンズ磁場２０を該２段の偏向コイル
の前方、あるいは、後方に配置すれば、像の回転
作用は問題とならず、偏向コイル２１，２２に供
給する偏向電流の調整は、パターンの移動の補正
と透過ビームの位置調整だけで良い。
た従来方法同様に、収束レンズ絞り板１を透過し
た電子ビームは、偏向コイル２，３によつて対物
レンズの前方磁場５に光軸に対して平行に照射さ
れ、その結果、該電子ビームは該前方磁場４によ
つて平行電子ビームとされ、試料４の光軸上の所
望部分に照射される。該２段の偏向コイル２，３
には走査信号発生回路２４から走査信号が供給さ
れており、該走査信号により、該前方磁場５への
電子ビームの入射点が走査される。この時、該電
子ビームは磁場５への入射点が相異しても、常に
光軸に平行な状態で該磁場５に入射することか
ら、該試料４に入射する電子ビームの入射領域は
一定で入射角度のみが走査されることになる。該
試料を透過、回折した電子ビームは、対物レンズ
の後方磁場６によつて結像され、該後方磁場６の
後方焦点面Ｆには、回折パターンが形成される。
該磁場６によつて収束された電子ビームは、更
に、補助レンズ磁場２０によつて収束されるが、
該補助レンズ磁場２０の強度は、絞り板７が配置
される平面に、該後方磁場の後方焦点面Ｆに形成
された回折パターンが結像されるように選ばれて
いる。該絞り板７が配置される平面に形成された
回折パターンは、投影レンズ磁場８によつて通常
の試料像として蛍光板１０上に拡大投影される。
ここで、最初の段階では、該絞り板７は電子ビー
ムの光路路上から除かれており、該絞り板７が配
置される平面に形成される回折パターンは全てて
蛍光板１０上に投影される。この段階で、該蛍光
板１０上に投影された回折パターンは、電子ビー
ムの試料４に対する角度走査に伴つて移動してお
り、このパターンの移動が該角度走査によつても
生じないように、該電子ビームは、イメージシフ
ト用偏向コイル２１，２２によつて偏向される。
そして更に、該偏向コイル２１，２２による電子
ビームの偏向により、試料４の透過ビームが光軸
に沿つて平行に該平面に入射するようにされる。
該偏向コイル２１，２２に供給される偏向電流
は、走査信号発生回路２４からの走査信号に基づ
かれており、該走査信号の強度、Ｘ、Ｙ両方向の
走査信号の間の強度比等が調整回路２５によつて
調整されている。この時、第１図に示した構成で
は、２つの偏向コイル２１，２２の間に補助レン
ズ磁場が形成されているために、該磁場２０によ
る像の回転作用が問題となり、該調整回路２５
は、電子ビームの角度走査に基づく像の移動と該
像の回転作用を同時に打消すような偏向信号を該
偏向コイル２１，２２に供給する必要がある。
尚、該補助レンズ磁場２０を該２段の偏向コイル
の前方、あるいは、後方に配置すれば、像の回転
作用は問題とならず、偏向コイル２１，２２に供
給する偏向電流の調整は、パターンの移動の補正
と透過ビームの位置調整だけで良い。
この偏向コイル２１，２２による、電子ビーム
の調整が終了した後、該絞り板７が光路を横切つ
て配置され、該絞り板７の開口によつて、該試料
を透過したビームのみが選択的に該絞り板７を通
過させられ、投影レンズ磁場８によつて蛍光板１
０上に拡大投影される。該拡大投影された透過ビ
ームの像の一部は、該蛍光板１０に設けられた開
口１１を通過し、更に、可動絞り板２９によつて
制限され、検出器１２によつて検出される。該検
出された信号は、増幅器２７によつて増幅された
後、試料への電子ビームの角度走査と同期した陰
極線管２４に輝度変調信号として供給される。そ
の結果、該陰極線管画面上には、試料４の微小な
領域からの大角度収束電子回折パターンが表示さ
れることになる。
の調整が終了した後、該絞り板７が光路を横切つ
て配置され、該絞り板７の開口によつて、該試料
を透過したビームのみが選択的に該絞り板７を通
過させられ、投影レンズ磁場８によつて蛍光板１
０上に拡大投影される。該拡大投影された透過ビ
ームの像の一部は、該蛍光板１０に設けられた開
口１１を通過し、更に、可動絞り板２９によつて
制限され、検出器１２によつて検出される。該検
出された信号は、増幅器２７によつて増幅された
後、試料への電子ビームの角度走査と同期した陰
極線管２４に輝度変調信号として供給される。そ
の結果、該陰極線管画面上には、試料４の微小な
領域からの大角度収束電子回折パターンが表示さ
れることになる。
尚、上述した実施例において、投影レンズアラ
イメントコイル９により、対物レンズの球面収差
による像の動きを補正することは有効である。そ
の場合、対物レンズの球面収差による像の蛍光板
上の移動量Ａは、該収差をCs、電子ビームの入
射角をα、試料の蛍光板上での倍率をＭとする
と、 Ａ＝Cs・α3・Ｍ となるため、該電子ビームの入射角と倍率に応じ
た補正量を該アライメントコイル９に与えれば良
い。
イメントコイル９により、対物レンズの球面収差
による像の動きを補正することは有効である。そ
の場合、対物レンズの球面収差による像の蛍光板
上の移動量Ａは、該収差をCs、電子ビームの入
射角をα、試料の蛍光板上での倍率をＭとする
と、 Ａ＝Cs・α3・Ｍ となるため、該電子ビームの入射角と倍率に応じ
た補正量を該アライメントコイル９に与えれば良
い。
又、上述した電子顕微鏡の構成は単なる例示で
あり、本発明に基づく方法を実施する電子顕微鏡
としては、幾多の変形が可能である。例えば、試
料に照射される電子ビームを角度走査する構成
は、２段の偏向コイルと対物レンズ磁場との組合
せに限られず、単に２段の偏向コイルだけであつ
ても良い。
あり、本発明に基づく方法を実施する電子顕微鏡
としては、幾多の変形が可能である。例えば、試
料に照射される電子ビームを角度走査する構成
は、２段の偏向コイルと対物レンズ磁場との組合
せに限られず、単に２段の偏向コイルだけであつ
ても良い。
［効果］
上述した説明から明らかなように、本発明にお
いては、視野制限絞り板上に試料の回折パターン
を結像し、該結像された像の一部を拡大投影し、
その一部を検出して試料の角度走査に同期した陰
極線管上に表示するようにしているため、拡大倍
率を数万倍に設定すれば、直径が0.02μｍ以下の
試料領域からの回折パターンをも表示することが
可能となる。
いては、視野制限絞り板上に試料の回折パターン
を結像し、該結像された像の一部を拡大投影し、
その一部を検出して試料の角度走査に同期した陰
極線管上に表示するようにしているため、拡大倍
率を数万倍に設定すれば、直径が0.02μｍ以下の
試料領域からの回折パターンをも表示することが
可能となる。
第１図は、本発明に基づく回折パターン表示方
法を実施するための電子顕微鏡の一例を示す図、
第２図は、従来の回折パターン表示方法を実施す
るための電子顕微鏡を示す図である。 １……収束レンズ絞り板、２，３……偏向コイ
ル、４……試料、５……対物レンズ前方磁場、６
……対物レンズ後方磁場、７……視野制限絞り
板、８……投影レンズ磁場、９……投影レンズア
ライメントコイル、１０……蛍光板、１２……検
出器、２０……補助レンズ磁場、２１，２２……
イメージシフト用偏向コイル、２４……走査信号
発生回路、２５，２６……調整回路、２７……増
幅器、２８……陰極線管、２９……可動絞り板。
法を実施するための電子顕微鏡の一例を示す図、
第２図は、従来の回折パターン表示方法を実施す
るための電子顕微鏡を示す図である。 １……収束レンズ絞り板、２，３……偏向コイ
ル、４……試料、５……対物レンズ前方磁場、６
……対物レンズ後方磁場、７……視野制限絞り
板、８……投影レンズ磁場、９……投影レンズア
ライメントコイル、１０……蛍光板、１２……検
出器、２０……補助レンズ磁場、２１，２２……
イメージシフト用偏向コイル、２４……走査信号
発生回路、２５，２６……調整回路、２７……増
幅器、２８……陰極線管、２９……可動絞り板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ つぎの各段階より成る電子顕微鏡による回折
パターン表示方法； (A) 試料に照射される電子ビームの照射点を固定
した状態で該電子ビームを角度走査すること、 (B) 対物レンズの後方焦点面に形成される回折パ
ターンを補助レンズによつて所定平面上に結像
すること、 (C) 該所定平面に結像された回折パターンを拡大
投影すること、 (D) 該試料上での電子ビームの角度走査に伴う該
回折パターンの移動を止めること、 (E) 該所定面上に結像された回折パターンの一部
を選択的に取り出すこと、 (F) 該選択的に取り出され、拡大投影された回折
パターンの一部を構成する電子ビームを検出す
ること、 (G) 該検出信号を該試料上での電子ビームの角度
走査に対応して表示すること。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59123398A JPS614144A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 電子顕微鏡による回折パタ−ン表示方法 |
| US06/743,015 US4623783A (en) | 1984-06-15 | 1985-06-10 | Method of displaying diffraction pattern by electron microscope |
| GB8515310A GB2162682B (en) | 1984-06-15 | 1985-06-17 | Method of displaying diffraction patterns of electron microscope and an electron microscope therefor. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59123398A JPS614144A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 電子顕微鏡による回折パタ−ン表示方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS614144A JPS614144A (ja) | 1986-01-10 |
| JPH0235419B2 true JPH0235419B2 (ja) | 1990-08-10 |
Family
ID=14859568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59123398A Granted JPS614144A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 電子顕微鏡による回折パタ−ン表示方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JPS614144A (ja) |
| GB (1) | GB2162682B (ja) |
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| Publication number | Publication date |
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