JPH03250773A - 透過電子顕微鏡の電子線補正装置 - Google Patents

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］ 本発明は、透過電子顕微鏡の電子線補正装置に関する。

［従来の技術］ 従来、第２図に示すような構成の透過電子顕微鏡が知ら
れている。第２図において、１は電子銃、２は電子銃か
ら放出された電子線を試料３上に集束するための集束レ
ンズ、４は夫々Ｘ及びＹ方向用の一対の偏向コイルより
成る偏向器、５は対物レンズ、６は偏向信号を発生する
アライメント信号発生器、７は対物レンズ制御回路、８
は対物レンズ制御回路において発生される対物レンズの
励磁電流値を設定するための操作端末である。

上述したような構成による透過電子顕微鏡は、その使用
に際して対物レンズ６の電流中心を整合するための電気
的な軸整合が必要不可欠とされている。この軸整合は第
３図（ａ）に示すように、対物レンズの後方磁界１０ａ
の電流中心Ａと試料の観察位置（視点）Ｐを通過するよ
うに電子線を該対物レンズの前方磁界９ａの電流中心Ｂ
を介して試料３に入射させるような軸整合を行なうもの
である。

しかし、実際の対物レンズ５では磁極片９，１０の加工
精度や配置の傾き等によって、該対物レンズによって形
成される磁場分布が理想的な状態から外れるため、第３
図（ｂ）に示すように前方磁界の電流中心と、後方磁界
の電流中心にずれ力（生じている。そのため、該対物レ
ンズの磁極片間隙に試料Ｓを挿入して該試料上の所望の
点Ｐを観察するために、試料の後方磁界の電流中心に電
子線が入射されていても、対物レンズの励磁を変化させ
ることにより、第３図（Ｃ）に示すように該前方磁界が
変化して入射電子線が大きく偏向されてしまうため、試
料上の注目する点Ｐから電子線が外れてしまう。即ち、
対物レンズの励磁電流を増減させると、その都度対物レ
ンズの前方磁界が変化するため、該前方磁界の影響を受
けて試料に入射する電子線が逃げる（不正偏向される）
という現象が発生する。

そのため、従来は、特公昭４０−４１６４号公報に示さ
れるような、電子線補正用の素子を対物レンズ全段の電
子線通路中に設け（図示せず）、この素子の相対位置を
機械的に補正することにより前方磁界の偏向作用の補正
を行ない、不正偏向された電子線を元に戻す調整操作が
行なわれていた。

［発明か解決しようとする課題］ しかしながら、上述したような電子線補正用の素子を対
物レンズ全段の電子線通路中に設けた電子顕微鏡におい
ては、該素子に高導磁率の磁性体を用いるために、電子
線の形状が楕円、あるいは三角になったりする現象が発
生する場合かある。

また、このような素子を電子線通路中に組み込むと共に
、該素子を鏡筒外部から機械的に調整するための機構を
設けるたことにより電子顕微鏡の構成を複雑化し、その
調整作業も非常に面倒である。

そこで本発明は、上述した問題点を考慮し、対物レンズ
の前段に配置される偏向器によって、対物レンズの励磁
が変化した場合でも該対物レンズ磁界内に配置される試
料に対する電流中心を自動的に整合することのできる電
子顕微鏡の電子線補正装置を提供することを目的として
いる。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、対物レンズの励磁電流変化に伴う入射電子線
の不正偏向を該対物レンズの前段に配置されたＸ方向用
及びＹ方向用の一対の偏向コイルより成る１段以上の偏
向器によって補正するようにした透過電子顕微鏡の電子
線偏向補正装置において、前記Ｘ方向偏向コイルの励磁
電流値と対物レンズの励磁電流値との連動関係と前記Ｙ
方向偏向コイルの励磁電流値と対物レンズの励磁電流値
との連動関係を独立に調整可能にしたことを特徴として
いる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明による電子顕微鏡の一実施例を説明するため
の装置構成図である。

第１図において、第２図と同一の構成要素には同一番号
を付すと共に説明を省略する。

第１図に示す実施例が従来例と異なるのは、Ｘ方向用偏
向器４ｘ及びＹ方向用偏向器４ｙと対物レンズ５の励磁
電流値との連動関係を夫々独立して制御するために、対
物レンズ制御回路８の出力信号に基づいて補正信号を発
生するための演算回路１１ｘ、１．１ｙと、前記演算回
路１１ｘ、１１ｙの出力をアライメント信号発生器６か
ら発生されたアライメント信号に重畳するための加算回
路１．２ｘ、１２ｙを設で、対物レンズの励磁値の変更
に伴ない演算回路１］、ｘ、］、］、ｙによって補正信
号を発生して、試料への電子線の入射位置に補正を加え
るようにした点である。

さて、電子銃から放出された電子線は集束レンズ系によ
って集束された後、試料３に入射される。

このとき、該電子線は偏向コイル４Ｘ及び４ｙによって
偏向されて試料３上の所望の点Ｐに入射されるが、該偏
向器４ｘ、４ｙにはアライメント信号発生回路７におい
て発生されたアライメント信号（Ｘｏ　、　Ｙｏ　）が
加算回路１２ｘ、１２ｙを介して供給される。

ここで、対物レンズ６の励磁電流値を変えることによる
電子線の不正偏向量は、対物レンズの励磁電流の変化量
を（ΔＡ　Ｔ　ＬＥＮＳ）とすると、その平方（ΔＡ　
Ｔ　ＬＥＮＳ）　２にほぼ略比例するので、演算回路１
１ｘ、ｌｌｙでは対物レンズ制御回路９の出力信号の変
化量（ΔＡ　Ｔ　ＬＥＮＳ）に基づき、比例定数（連動
比）をαとして次式によって補正信号（ΔＡＴＤＥＰ）
が演算される。

（ΔＡＴＤＥＦ）−α瞭　（ΔＡＴＬＥＮＳ）　２但し
、比例定数（連動比）αは個々の装置によって決定され
る装置定数である。

該演算回路１１ｘ及び１１ｙによって演算された補正信
号は加算回路１２ｘ、１２ｙに供給されて、アライメン
ト信号発生器７から発生されたアライメント信号Ｘ。及
びＹ。に重畳される。

そして、前記加算回路１２ｘ及び１２ｙから出力された
出力信号（Ｘ、＋ΔＡＴＤＩＥＰ）及び（Ｙ。十ΔＡＴ
ＤＥＦ）は偏向器４ｘ、４ｙに供給されて、試料３上へ
照射される電子線の入射位置はＸ方向及びＹ方向につい
て別々に補正される。そのため、対物レンズの励磁電流
値の変化による電子線の不正偏向を磁極片の加工精度や
配置状態にかかわらず自動的に補正される。

なお、上述した実施例は本発明の一実施例に過ぎず、本
発明は種々変形して実施することができる。例えば、上
述した実施例においては、対物レンズの前段に配置され
た１段の偏向器によって電子線の入射位置を変えるよう
にしたが、２段以上の偏向器を設けて不正偏向を補正す
るようにしても良い。

［発明の効果］ 上述した説明から明らかなように、対物レンズの励磁電
流変化に伴う入射電子線の不正偏向を該対物レンズの前
段に配置されたＸ方向用及びＹ方向用の一対の偏向コイ
ルより成る１段以上の偏向器によって補正するようにし
た透過電子顕微鏡の電子線偏向補正装置において、前記
Ｘ方向偏向コイルの励磁電流値と対物レンズの励磁電流
値との連動関係と前記Ｙ方向偏向コイルの励磁電流値と
対物レンズの励磁電流値との連動関係を独立に調整可能
にしたことにより、対物レンズの励磁電流値の変化によ
る電子線の不正偏向を、磁極片の加工精度や配置状態に
かかわらずに補正することができるため、対物レンズの
励磁電流値の変更の都度、試料に対する電流中心の合わ
せを行なう必要がなくなり操作性が向上する。また、電
子線通路中に特別な素子を組み込んだり、該素子を鏡筒
外部から機械的に調整するための機構を設けたりするた
めの機構を設ける必要がないため、電子顕微鏡の構成が
簡単化する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するための装置構成図
、第２図及び第３図は従来例を説明するための図である
。 １：電子銃 ２：集束レンズ ３：試料 ４ｘ：Ｘ方向偏向器 ４ｙ：Ｙ方向偏向器 ５：対物レンズ ６：アライメント信号発生器 ７：対物レンズ制御回路 ８：操作端末 １１ｘ、ｌｌｙ：演算回路 １２ｘ、１２ｙ：加算回路 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 対物レンズの励磁電流変化に伴う入射電子線の不正偏向
   を該対物レンズの前段に配置されたＸ方向用及びＹ方向
   用の一対の偏向コイルより成る１段以上の偏向器によっ
   て補正するようにした透過電子顕微鏡の電子線偏向補正
   装置において、前記Ｘ方向偏向コイルの励磁電流値と対
   物レンズの励磁電流値との連動関係と前記Ｙ方向偏向コ
   イルの励磁電流値と対物レンズの励磁電流値との連動関
   係を独立に調整可能にしたことを特徴とする透過電子顕
   微鏡の電子線補正装置。