JPH0243089Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は走査型電子顕微鏡に関し、特に角度走
査（Angle Scanning）の可能な走査型電子顕微
鏡に関する。

角度走査と云うのは試料の同一点に電子ビーム
を入射角を変えながら入射させる走査形式で、そ
のとき試料から放射されるＸ線、２次電子、反射
電子（正確には背面散乱電子と云う方が適切）或
は試料に吸収された電子を検出することにより、
試料の電子線照射点における結晶の方位、格子定
数、結晶の完全さ等の情報が得られる分析手法が
ある。第１図ＡでＳを試料面Ｂを電子ビーム、Ｏ
を試料上の電子線照射点とする。試料面と平行に
xy平面を考え、電子ビームＢがこのxy平面を貫
通する点の座標を変えてxy平面を走査すると考
えると、試料面上のＯ点で電子ビームの入射角が
２次元的に変化する。これが角度走査であつて、
このとき試料面のＯ点から放射される２次電子、
Ｘ線等を検出し、xy平面を電子ビームが切る点
の座標を表示用CRTのxy偏向信号とし２次電子
等の検出信号を輝度変調信号とすると第１図Ｂの
ようなパターンが形成される。このパターンは
ECP（Electron Channeling Pattern）と呼ばれ、
多数の交又するバンドが見られる。このパターン
から結晶の方位、種類、バンド幅から格子定数、
バンドの縁の乱れとかぼけ具合から結晶の完全さ
が判定できる。

従来走査型電子顕微鏡で上述した角度走査を行
う場合対物レンズ絞りを取外して行う必要があ
り、再び走査型電子顕微鏡として使用できる状態
に復原するには、単に取外した絞りをもとの場所
に取付けると云うだけでなく非常に精密な光軸合
せの調整が必要であるため、BCP手法を実行す
ることは大へん面倒であつた。

第２図Ａは従来の走査型電子顕微鏡の一般的構
成を示し、Ｌは対物レンズ、Ｃ１，Ｃ２は走査コ
イル、Ｓは試料、Ｂは電子ビームでＦが対物絞り
である。通常の走査型電子顕微鏡の動作では電子
ビームＢは絞りＦの中心を通るように偏向され
る。第２図Ｂは同Ａにおける絞りＦを取外して角
度走査を行つている状態を示し、第２図Ｃは同Ｂ
よりも大きな角範囲の角度走査を行つている状態
で、この場合、対物レンズＬは電子ビームＢの走
査コイルＣ１による偏向点ｄの像を試料面上に形
成するように励磁されている。第２図によつて明
かなように従来の走査型電子顕微鏡では角度走査
を行う場合、絞りＦを取外す必要があつて、一つ
の試料について走査型電子顕微鏡による観察から
そのまゝ角度走査に切換えてECP手法を実行す
ると云うようなことが不可能なことは勿論、既述
のように角度走査を行つた後絞りＦを復原する作
業が大へん面倒であつた。

本考案は通常の走査型電子顕微鏡の走査モード
（面積走査モード）を角度走査モードとの切換え
が簡単にできる電子線走査型分析装置を得ること
を目的とする。

本考案は対物絞りを走査コイルより上方に設
け、走査コイルに面積走査信号と角度走査信号を
切換えて供給できるようにした電子線走査型分析
装置を提供するものである。

第３図は本考案の一実施例を示す。第３図にお
いて、Φは電子線束、Ｌは対物レンズ、Ｓは試料
面である。電子線束Φは上方図外のコンデンサレ
ンズによりO′に収束せしめられ、対物レンズＬ
はO′点の像を試料面Ｓ上のＯ点に形成する。
O′点に収束している電子線束は2θ′なる拡り角を
持つており、対物絞りによつてこの拡り角を2θに
絞る。そのため通常は対物レンズＬ内に絞りF′を
配置していた。このF′の絞り開口の半径をａとす
る。本考案はその絞りF′の代りに走査コイルＣ
１，Ｃ２の上方に絞りＦを配置した。この絞り開
口半径をｂとする。今絞りＦと従来の絞り位置
F′との距離をｌとすると ａ−ｂ＝ltanθ となるように絞りＦの開口半径ｂを決めれば電子
線束の拡り角を2θに絞ることができ、絞りＦの電
子光学的な効果はF′に絞りを置いたのと同じであ
る。第４図は第３図の構成における面積走査モー
ドと角度走査モードを示す。同図Ａは面積走査モ
ードであつて、走査コイルＣ１，Ｃ２は電子ビー
ムが対物レンズＬの中心を通るように電子ビーム
を偏向させている。同図Ｂは角度走査モードで走
査コイルＣ１だけを用い、対物レンズＬは電子ビ
ームのコイルＣ１による偏向点ｄの像を試料面Ｓ
上の一点Ｏに形成するように励磁してある。第３
図の構成で第２図Ｂに示すような角度走査モード
を実現することも勿論可能である。

本考案電子線走査型分析装置は上述したような
構成で面積走査と角度走査とは単に走査コイルに
供給する走査信号と対物レンズ電流の切換えだけ
で行われるから、切換えはワンタツチで可能であ
り、走査型電子顕微鏡による試料観察から直ちに
ECP手法による分析に切換えることができる特
徴を有し、絞りの着脱、光軸合せ等の煩雑な作業
が全く不要である。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは角度走査を説明する斜視図、第１図
Ｂは角度走査によつて得られるパターン、第２図
Ａは従来の走査型電子顕微鏡の要部側面図、第２
図Ｂ，Ｃは上記装置で角度走査を行つている状態
の要部側面図、第３図は本考案の一実施例の要部
側面図、第４図Ａは上記装置により面積走査を行
つている状態、同Ｂは角度走査を行つている状態
の要部側面図である。 Ｃ１，Ｃ２……走査コイル、Ｌ……対物レン
ズ、Ｆ……対物絞り、Ｓ……試料。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 対物レンズ上方に電子線を偏光させる走査コイ
   ルを有する構成で、上記走査コイルの上方に対物
   絞りを配置し、上記走査コイルに試料面の一定面
   積を走査する走査信号と試料面の一点において電
   子線の入射角を２次元的に変化させる走査信号と
   が切換え選択して供給できるようにしたことを特
   徴とする面積走査角度走査両用電子線走査型分析
   装置。