JPH10199464A - 電子干渉計測装置 - Google Patents
電子干渉計測装置Info
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- JPH10199464A JPH10199464A JP611797A JP611797A JPH10199464A JP H10199464 A JPH10199464 A JP H10199464A JP 611797 A JP611797 A JP 611797A JP 611797 A JP611797 A JP 611797A JP H10199464 A JPH10199464 A JP H10199464A
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- electron beam
- electron
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- sample
- interference
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/15—Means for deflecting or directing discharge
- H01J2237/151—Electrostatic means
- H01J2237/1514—Prisms
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 従来法では計測が困難であった試料や条件の
下でも高い精度で計測ができる電子干渉計測装置を提供
する。 【解決手段】 電子顕微鏡または類似装置の被検試料２
５と照射レンズ２１の間に電子線バイプリズム２２を配
し、２本に分割された電子線１１および１２で被検試料
２５の同一部分を照射する。この試料像を観察面２９上
でいずれかの方向にデフォーカスするか被検試料と観察
面の間に配された第２の電子線バイプリズム２４を用い
て横ずれを生じせしめ、シアリング干渉図形を形成す
る。第１もしくは第２の電子線バイプリズムを干渉縞が
その間隔の１／Ｍずつシフトするようにステップ的に微
動させるとともに、そのステップごとに干渉図形を計算
装置３１に取り込み、計Ｍ枚の干渉図形から試料被検部
を透過した電子線の位相分布を計算する。
下でも高い精度で計測ができる電子干渉計測装置を提供
する。 【解決手段】 電子顕微鏡または類似装置の被検試料２
５と照射レンズ２１の間に電子線バイプリズム２２を配
し、２本に分割された電子線１１および１２で被検試料
２５の同一部分を照射する。この試料像を観察面２９上
でいずれかの方向にデフォーカスするか被検試料と観察
面の間に配された第２の電子線バイプリズム２４を用い
て横ずれを生じせしめ、シアリング干渉図形を形成す
る。第１もしくは第２の電子線バイプリズムを干渉縞が
その間隔の１／Ｍずつシフトするようにステップ的に微
動させるとともに、そのステップごとに干渉図形を計算
装置３１に取り込み、計Ｍ枚の干渉図形から試料被検部
を透過した電子線の位相分布を計算する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子顕微鏡もしく
はその類似装置を用いて被検試料を透過した電子線の位
相分布から被検試料の構造や電磁気的な性質を計測する
いわゆる電子干渉計測装置に係り、特に位相の変化が大
きい場合あるいは基準となる参照電子線の確保が困難な
場合に好適な電子干渉計測装置に関する。
はその類似装置を用いて被検試料を透過した電子線の位
相分布から被検試料の構造や電磁気的な性質を計測する
いわゆる電子干渉計測装置に係り、特に位相の変化が大
きい場合あるいは基準となる参照電子線の確保が困難な
場合に好適な電子干渉計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子干渉計測の最も基本的な方法は、ジ
ャーナル・オブ・エレクトロン・マイクロスコピー誌第
３３巻第２号（Journal of Electron Microscopy, Vol.
33, No.2）（１９８４）１０１ページ〜１１５ページの
論文の図５および図９に記載されている。まず図５のよ
うに、試料面の片側に試料を配置し、対物レンズの下方
に設置された電子ビームスプリッタ（ここでは電子線バ
イプリズム）を用いて、試料を透過して変化を受けた電
子線と変化を受けない電子線とを対物レンズの像面上で
重ね合わせて干渉図形を形成し、それをさらに拡大レン
ズで拡大して写真フィルムに記録する。これがホログラ
ムである。次に図９にあるように、ホログラムをレーザ
干渉計の中に設置し、ホログラムに記録された試料透過
電子線の位相分布を、レーザ光の干渉図形として観察す
る。
ャーナル・オブ・エレクトロン・マイクロスコピー誌第
３３巻第２号（Journal of Electron Microscopy, Vol.
33, No.2）（１９８４）１０１ページ〜１１５ページの
論文の図５および図９に記載されている。まず図５のよ
うに、試料面の片側に試料を配置し、対物レンズの下方
に設置された電子ビームスプリッタ（ここでは電子線バ
イプリズム）を用いて、試料を透過して変化を受けた電
子線と変化を受けない電子線とを対物レンズの像面上で
重ね合わせて干渉図形を形成し、それをさらに拡大レン
ズで拡大して写真フィルムに記録する。これがホログラ
ムである。次に図９にあるように、ホログラムをレーザ
干渉計の中に設置し、ホログラムに記録された試料透過
電子線の位相分布を、レーザ光の干渉図形として観察す
る。
【０００３】また、別の基本的なホログラフィ法の例
は、ウルトラマイクロスコピー誌第５３巻（１９９４）
１ページ〜７ページの論文に見られる。図１はホログラ
ム作成法を示したもので、電子波が結晶薄膜に入射する
と透過波の他に回折波が生じることを利用している。試
料の直上に結晶薄膜を置き、焦点を結晶薄膜付近に合わ
せると、結晶薄膜の１点から出た透過波と回折波のう
ち、一方（たとえば透過波）が試料を透過し他方（回折
波）は試料外を通って観察面で重なるため、ホログラム
が形成される。この場合、逆の組み合わせ、すなわち回
折波が試料を透過し、透過波が試料外を通る組み合わせ
も存在するため、ホログラムは一対になる。像再生は、
２つのホログラムのいずれかを選べばよい。
は、ウルトラマイクロスコピー誌第５３巻（１９９４）
１ページ〜７ページの論文に見られる。図１はホログラ
ム作成法を示したもので、電子波が結晶薄膜に入射する
と透過波の他に回折波が生じることを利用している。試
料の直上に結晶薄膜を置き、焦点を結晶薄膜付近に合わ
せると、結晶薄膜の１点から出た透過波と回折波のう
ち、一方（たとえば透過波）が試料を透過し他方（回折
波）は試料外を通って観察面で重なるため、ホログラム
が形成される。この場合、逆の組み合わせ、すなわち回
折波が試料を透過し、透過波が試料外を通る組み合わせ
も存在するため、ホログラムは一対になる。像再生は、
２つのホログラムのいずれかを選べばよい。
【０００４】本発明に最も近い従来の技術は、アプライ
ド・フィジックス・レターズ誌第５９巻第１９号（１９
９１）２３７２ページ〜２３７４ページ（Applied Phys
icsLetters, Vol.59, No.19(1991) 2372〜2374）記載の
ように、上述した基本的な方法に、レーザ光学分野で開
発された縞走査干渉法を組み入れたものである。すなわ
ち同論文図１に記載の様に、被検試料と観察面の間に電
子線バイプリズムを配置し、２３７３ページ１３行目〜
２５行目に記述されているごとく、被検試料に入射する
電子ビームの傾きを干渉縞が直交する方向にシフトする
方向にＮ段階ステップ的に変化させ、ステップごとの干
渉図形から被検試料を透過した電子線の位相分布および
振幅分布を計算により求めていた。
ド・フィジックス・レターズ誌第５９巻第１９号（１９
９１）２３７２ページ〜２３７４ページ（Applied Phys
icsLetters, Vol.59, No.19(1991) 2372〜2374）記載の
ように、上述した基本的な方法に、レーザ光学分野で開
発された縞走査干渉法を組み入れたものである。すなわ
ち同論文図１に記載の様に、被検試料と観察面の間に電
子線バイプリズムを配置し、２３７３ページ１３行目〜
２５行目に記述されているごとく、被検試料に入射する
電子ビームの傾きを干渉縞が直交する方向にシフトする
方向にＮ段階ステップ的に変化させ、ステップごとの干
渉図形から被検試料を透過した電子線の位相分布および
振幅分布を計算により求めていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した電子線ホログ
ラフィの基本的な方法に縞走査干渉法を組み合わせた従
来技術は、被検試料を透過した電子線の位相分布を高精
度に計測することができ、原理的には非常に優れた手法
である。ところが、実用面ではいくつかの問題がある。
その第１は、基準となる参照電子線（上記文献図１の試
料面で、電子光学軸の左側を通る電子線）が必要である
こと、第２に厳密に試料面を支点として入射角を変える
ことは実用上困難が伴い、被検試料や計測条件によって
は入射角の変化により回折条件がかわってしまうこと、
第３に被検試料による電子線の位相分布が大きすぎると
き対応できないこと、などである。
ラフィの基本的な方法に縞走査干渉法を組み合わせた従
来技術は、被検試料を透過した電子線の位相分布を高精
度に計測することができ、原理的には非常に優れた手法
である。ところが、実用面ではいくつかの問題がある。
その第１は、基準となる参照電子線（上記文献図１の試
料面で、電子光学軸の左側を通る電子線）が必要である
こと、第２に厳密に試料面を支点として入射角を変える
ことは実用上困難が伴い、被検試料や計測条件によって
は入射角の変化により回折条件がかわってしまうこと、
第３に被検試料による電子線の位相分布が大きすぎると
き対応できないこと、などである。
【０００６】本発明は、従来法では計測が困難であった
試料や条件の下でも高い精度で計測ができる電子干渉計
測装置を提供するものである。
試料や条件の下でも高い精度で計測ができる電子干渉計
測装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した従来技術の問題
点を解決するために、電子線の分野でいわゆるシアリン
グ干渉法を実現するのが本発明の主眼である。光学の分
野では既に周知のようにシアリング干渉法がレンズなど
の光学部品の検査に応用されている。これは、被検物体
に２本のビームを照射し、同じ位相変化を受けた２本の
ビームの間にわずかな横ずらしを加えることによって両
者の差を検出するという方法である。このため、位相変
化が大きくても、横ずらし量の調節によって対応するこ
とができる。
点を解決するために、電子線の分野でいわゆるシアリン
グ干渉法を実現するのが本発明の主眼である。光学の分
野では既に周知のようにシアリング干渉法がレンズなど
の光学部品の検査に応用されている。これは、被検物体
に２本のビームを照射し、同じ位相変化を受けた２本の
ビームの間にわずかな横ずらしを加えることによって両
者の差を検出するという方法である。このため、位相変
化が大きくても、横ずらし量の調節によって対応するこ
とができる。
【０００８】これを電子線で行うために、電子線源と試
料の間に電子ビームスプリッタを配置し、２本に分けた
電子ビームが被検試料の同一箇所を照射するように電子
ビームスプリッタと照射レンズ系を調整する。この電子
ビームスプリッタと試料の配置は、上述した第２の基本
的なホログラフィ法の例と類似しているが、考え方と干
渉方法が全く異なる。例では、試料透過波に参照平面波
を重ねることを目的としており、２つの干渉像が形成さ
れるのは副次的な結果である。これに対して本考案で
は、像（干渉像ではない）が２つあることが不可欠な要
因である。観察面では、同じ位相分布の２つの波面が互
いに傾きをもって重なって干渉図形を形成している。そ
こで、焦点をずらすか別の方法でこの両者に横ずらしを
加えると、シアリング干渉の条件が満たされる。ところ
が電子線の場合、これだけでは実用性に優れたシアリン
グ干渉法を実現することは難しい。物体による電子線の
位相変化は一般に極めて小さく１波長のオーダーである
ため、通常の方法では両者の位相の差が小さすぎて検出
できない、あるいは精度がでないという問題が生じるか
らである。そこで、位相変化が小さい場合には、縞走査
干渉法を併用する。これにより、位相変化が大きい場合
でも、また小さい場合でも、参照電子線を必要としない
干渉法を実現することができる。
料の間に電子ビームスプリッタを配置し、２本に分けた
電子ビームが被検試料の同一箇所を照射するように電子
ビームスプリッタと照射レンズ系を調整する。この電子
ビームスプリッタと試料の配置は、上述した第２の基本
的なホログラフィ法の例と類似しているが、考え方と干
渉方法が全く異なる。例では、試料透過波に参照平面波
を重ねることを目的としており、２つの干渉像が形成さ
れるのは副次的な結果である。これに対して本考案で
は、像（干渉像ではない）が２つあることが不可欠な要
因である。観察面では、同じ位相分布の２つの波面が互
いに傾きをもって重なって干渉図形を形成している。そ
こで、焦点をずらすか別の方法でこの両者に横ずらしを
加えると、シアリング干渉の条件が満たされる。ところ
が電子線の場合、これだけでは実用性に優れたシアリン
グ干渉法を実現することは難しい。物体による電子線の
位相変化は一般に極めて小さく１波長のオーダーである
ため、通常の方法では両者の位相の差が小さすぎて検出
できない、あるいは精度がでないという問題が生じるか
らである。そこで、位相変化が小さい場合には、縞走査
干渉法を併用する。これにより、位相変化が大きい場合
でも、また小さい場合でも、参照電子線を必要としない
干渉法を実現することができる。
【０００９】本発明は、この干渉法の基本的な構成、縞
走査法を組み合わせた構成、任意の横ずらしを与えるた
めの第２の電子ビームスプリッタを加えた構成、縞走査
法を行うときに電子ビームスプリッタを微動させて干渉
条件を変化させる構成を規定している。
走査法を組み合わせた構成、任意の横ずらしを与えるた
めの第２の電子ビームスプリッタを加えた構成、縞走査
法を行うときに電子ビームスプリッタを微動させて干渉
条件を変化させる構成を規定している。
【００１０】
【発明の実施の形態】図４に示したように、２本の電子
ビームが電子光学軸から左右に±θずつ傾いて被検試料
の同一部を照射し、ふたたび±θの角度をもって重な
り、強度分布Ｉ（ｘ，ｙ）の干渉縞が形成されたとす
る。簡単のために、いずれも振幅”１”の平面波である
とすれば、それぞれの電子ビームは
ビームが電子光学軸から左右に±θずつ傾いて被検試料
の同一部を照射し、ふたたび±θの角度をもって重な
り、強度分布Ｉ（ｘ，ｙ）の干渉縞が形成されたとす
る。簡単のために、いずれも振幅”１”の平面波である
とすれば、それぞれの電子ビームは
【００１１】
【数１】
【００１２】および
【００１３】
【数２】
【００１４】（ただし、k=sinθ/λ、λ：電子の波長）
で表される。この２本の電子ビームが試料を透過するこ
とによって、φ(x,y)の位相変化を受けたとすれば、試
料透過後の波面はそれぞれ、
で表される。この２本の電子ビームが試料を透過するこ
とによって、φ(x,y)の位相変化を受けたとすれば、試
料透過後の波面はそれぞれ、
【００１５】
【数３】
【００１６】および
【００１７】
【数４】
【００１８】となる。観察面で、この２本にデフォーカ
スあるいは電子ビームスプリッタなどでそれぞれに横ず
らし＋△xおよび−△xを加えて干渉させると、干渉縞の
強度分布は、
スあるいは電子ビームスプリッタなどでそれぞれに横ず
らし＋△xおよび−△xを加えて干渉させると、干渉縞の
強度分布は、
【００１９】
【数５】
【００２０】となる。もし、横ずらし量が十分小さけれ
ば、
ば、
【００２１】
【数６】
【００２２】であるから、
【００２３】
【数７】
【００２４】となる。従って、干渉図形を計測して
【００２５】
【数８】
【００２６】の部分を求めて積分すれば、位相分布φ
(x,y)を求めることができる。
(x,y)を求めることができる。
【００２７】次に、このシアリング干渉法に縞走査法を
応用した場合を説明する。縞走査の与え方によりやや取
り扱いが異なるが、ここでは代表例として、電子線バイ
プリズムを微動して２本の電子線の間に位相差を与える
縞走査法を取り上げて説明する。この方法では、一方の
電子ビームにΔψの位相ずれを与えると、他方の位相ず
れは−Δψである。従って干渉図形上で干渉縞を１間隔
分シフトさせるためには、それぞれの電子ビームに波長
の２分の１の位相ずれを与えればよい。そこで、電子線
１波長を２Ｍ等分した量ずつ電子線の位相がシフトする
ように、電子線バイプリズムを中心のワイヤ電極に直交
する方向にステップ的に微動させると、ｍ番目の干渉図
形の強度分布は、
応用した場合を説明する。縞走査の与え方によりやや取
り扱いが異なるが、ここでは代表例として、電子線バイ
プリズムを微動して２本の電子線の間に位相差を与える
縞走査法を取り上げて説明する。この方法では、一方の
電子ビームにΔψの位相ずれを与えると、他方の位相ず
れは−Δψである。従って干渉図形上で干渉縞を１間隔
分シフトさせるためには、それぞれの電子ビームに波長
の２分の１の位相ずれを与えればよい。そこで、電子線
１波長を２Ｍ等分した量ずつ電子線の位相がシフトする
ように、電子線バイプリズムを中心のワイヤ電極に直交
する方向にステップ的に微動させると、ｍ番目の干渉図
形の強度分布は、
【００２８】
【数９】
【００２９】で与えられる。この干渉縞の強度分布か
ら、今求めようとしている
ら、今求めようとしている
【００３０】
【数１０】
【００３１】を分離するために（数９）に離散的フーリ
エ変換を施すと、正の基本周波数成分は、
エ変換を施すと、正の基本周波数成分は、
【００３２】
【数１１】
【００３３】となる。（数１１）中の
【００３４】
【数１２】
【００３５】の項は、干渉する２本の電子線が傾いてい
ることによる、すなわちホログラムの基本干渉縞である
から容易に取り除くことができる。また同様にφ(x＋△
x,y)−φ(x＋△x,y)の項は、
ることによる、すなわちホログラムの基本干渉縞である
から容易に取り除くことができる。また同様にφ(x＋△
x,y)−φ(x＋△x,y)の項は、
【００３６】
【数１３】
【００３７】から求めることができる。すなわち、電子
線の波長の２Ｍ分の１ずつ電子線の位相が変わるように
（Ｍ−１）回電子線バイプリズムをシフトし、その都度
計算装置に取り込んだＭ枚の干渉図形を用いて、１画素
ずつ（数１３）で計算してφ(x＋△x,y)−φ(x＋△x,y)
の分布を求めれば、（数８）により被検試料を透過し
た電子線の位相分布を横ずらしした方向に微分した成分
が得られるので、これを積分すれば位相分布φ(x,y)が
得られる。
線の波長の２Ｍ分の１ずつ電子線の位相が変わるように
（Ｍ−１）回電子線バイプリズムをシフトし、その都度
計算装置に取り込んだＭ枚の干渉図形を用いて、１画素
ずつ（数１３）で計算してφ(x＋△x,y)−φ(x＋△x,y)
の分布を求めれば、（数８）により被検試料を透過し
た電子線の位相分布を横ずらしした方向に微分した成分
が得られるので、これを積分すれば位相分布φ(x,y)が
得られる。
【００３８】ここでは、２本の電子線の間に位相差を生
じせしめるために、電子線バイプリズムを微動させる方
法について説明した。他に電子線バイプリズムに印加す
る電圧を変える方法、試料を微動させる方法、試料に入
射する電子線の傾きを変化させる方法、いわゆるアハラ
ノフ・ボーム効果を利用する方法などがあるが、いずれ
もシアリング干渉法と組み合わせることができる。
じせしめるために、電子線バイプリズムを微動させる方
法について説明した。他に電子線バイプリズムに印加す
る電圧を変える方法、試料を微動させる方法、試料に入
射する電子線の傾きを変化させる方法、いわゆるアハラ
ノフ・ボーム効果を利用する方法などがあるが、いずれ
もシアリング干渉法と組み合わせることができる。
【００３９】以下、本発明の一実施例を図１により説明
する。これは、電子顕微鏡またはその類似装置に小改良
を加えた電子干渉計測装置の模式図で、特徴は照射レン
ズ２１と被検試料２５の間に電子ビームスプリッタとし
て電子線バイプリズム２２を備えていることである。簡
単のため、電子線源、電子レンズなどの電源類は図示し
ていない。電子線源２０から所定のエネルギーで放射さ
れた電子線１０は、照射レンズ２１によって、電子ビー
ムスプリッタ２２の上にスポットを形成する。電子ビー
ムスプリッタ２２の中心電極２３には、直流電圧電源２
７によって正の１００Ｖ程度の電圧が印加されているた
め、その両側を通る電子線１０はこの電界に引き寄せら
れて、電子線１１と電子線１２の２本に分割される。従
って、被検試料２５は電子線軸から左右に傾いた２本の
電子線１１と１２によって照射される。区別を明確にす
るため、電子線１１とその試料透過成分にハーフトーン
を施した。被検試料は、結像レンズ２６によって正焦点
面２８上に正焦点で結像される。ここでは、電子線１１
と電子線１２による像が重なるので、シアリング干渉に
はならない。観察面２９は正焦点面２８から離れている
ので、この面上では電子線１１と電子線１２による２つ
の像の間に横ずれが生じ、シアリング干渉が実現されて
いる。この図で、照射レンズ２１および結像レンズ２６
は複数であってもよく、また一般に観察面２９は図示し
ていない別の結像レンズ系でさらに拡大されることはい
うまでもない。また、正焦点面２８が観察面２９の下側
にくるような結像条件であっても全く同様である。
する。これは、電子顕微鏡またはその類似装置に小改良
を加えた電子干渉計測装置の模式図で、特徴は照射レン
ズ２１と被検試料２５の間に電子ビームスプリッタとし
て電子線バイプリズム２２を備えていることである。簡
単のため、電子線源、電子レンズなどの電源類は図示し
ていない。電子線源２０から所定のエネルギーで放射さ
れた電子線１０は、照射レンズ２１によって、電子ビー
ムスプリッタ２２の上にスポットを形成する。電子ビー
ムスプリッタ２２の中心電極２３には、直流電圧電源２
７によって正の１００Ｖ程度の電圧が印加されているた
め、その両側を通る電子線１０はこの電界に引き寄せら
れて、電子線１１と電子線１２の２本に分割される。従
って、被検試料２５は電子線軸から左右に傾いた２本の
電子線１１と１２によって照射される。区別を明確にす
るため、電子線１１とその試料透過成分にハーフトーン
を施した。被検試料は、結像レンズ２６によって正焦点
面２８上に正焦点で結像される。ここでは、電子線１１
と電子線１２による像が重なるので、シアリング干渉に
はならない。観察面２９は正焦点面２８から離れている
ので、この面上では電子線１１と電子線１２による２つ
の像の間に横ずれが生じ、シアリング干渉が実現されて
いる。この図で、照射レンズ２１および結像レンズ２６
は複数であってもよく、また一般に観察面２９は図示し
ていない別の結像レンズ系でさらに拡大されることはい
うまでもない。また、正焦点面２８が観察面２９の下側
にくるような結像条件であっても全く同様である。
【００４０】本発明の第２の実施例を図２に示す。この
実施例には、シアリング干渉法に、電子線バイプリズム
を動かすことによって縞走査干渉法を併用するための装
置構成を示した。第１の実施例との違いは、電子顕微鏡
に撮像装置３４、撮像装置からの画像を記憶する画像メ
モリ３２を有する計算装置３１および電子線バイプリズ
ムを中心電極と電子光学軸両者に直交する方向に微動す
る機構３３を設けたことである。第１の実施例と同様に
横ずれを与えた干渉図形を観察面上に形成し、撮像装置
３４を用いて干渉図形を画像メモリに記憶させる。次
に、干渉縞が１／Ｍ間隔分シフトするように電子線バイ
プリズムを予め決められた距離だけ微動させ、干渉図形
を画像メモリに記憶させる。こうして、干渉縞が１／Ｍ
間隔ずつシフトしたＭ枚の干渉図形を蓄積し、上述した
方法で試料透過電子線の位相分布を計算する。測定精度
は、位相変化させる精度、すなわち電子線バイプリズム
の微動精度に大きく依存するので、電子線バイプリズム
の微動量や、画像の取り込みのタイミングなどを計算装
置によって制御することが望ましい。
実施例には、シアリング干渉法に、電子線バイプリズム
を動かすことによって縞走査干渉法を併用するための装
置構成を示した。第１の実施例との違いは、電子顕微鏡
に撮像装置３４、撮像装置からの画像を記憶する画像メ
モリ３２を有する計算装置３１および電子線バイプリズ
ムを中心電極と電子光学軸両者に直交する方向に微動す
る機構３３を設けたことである。第１の実施例と同様に
横ずれを与えた干渉図形を観察面上に形成し、撮像装置
３４を用いて干渉図形を画像メモリに記憶させる。次
に、干渉縞が１／Ｍ間隔分シフトするように電子線バイ
プリズムを予め決められた距離だけ微動させ、干渉図形
を画像メモリに記憶させる。こうして、干渉縞が１／Ｍ
間隔ずつシフトしたＭ枚の干渉図形を蓄積し、上述した
方法で試料透過電子線の位相分布を計算する。測定精度
は、位相変化させる精度、すなわち電子線バイプリズム
の微動精度に大きく依存するので、電子線バイプリズム
の微動量や、画像の取り込みのタイミングなどを計算装
置によって制御することが望ましい。
【００４１】第３の実施例を図３に示す。本実施例は、
第２の実施例に、さらに電子線バイプリズム２４を被検
試料２５と観察面２９の間に追加したものである。この
ため、第１および第２の実施例では横ずれを加えるため
にフォーカスをずらす必要があったが、本実施例では電
子線バイプリズム２４に直流電圧電源（図示していな
い）を用いて正または負の電圧を加えることによって正
焦点のままで横ずらしさせることができる。従って、観
察面２０は正焦点面でもある。この場合にも、第２の実
施例で説明したと同様に縞走査干渉法を行うのである
が、電子線バイプリズム２２と２４のいずれを微動させ
ても原理的には全く同じである。
第２の実施例に、さらに電子線バイプリズム２４を被検
試料２５と観察面２９の間に追加したものである。この
ため、第１および第２の実施例では横ずれを加えるため
にフォーカスをずらす必要があったが、本実施例では電
子線バイプリズム２４に直流電圧電源（図示していな
い）を用いて正または負の電圧を加えることによって正
焦点のままで横ずらしさせることができる。従って、観
察面２０は正焦点面でもある。この場合にも、第２の実
施例で説明したと同様に縞走査干渉法を行うのである
が、電子線バイプリズム２２と２４のいずれを微動させ
ても原理的には全く同じである。
【００４２】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、（１）電子線の分野において参照平面波が不要でか
つ位相変化が大きいときにも対応が可能なシアリング干
渉法が実現でき、（２）さらにこれに縞走査干渉法を組
み合わせることによって微弱な位相変化にも対応できる
電子干渉計測装置が実現できる。特に、電子線バイプリ
ズムを中心電極と電子線軸の両者に直交する方向に微動
する形式の縞走査干渉法を用いることによって、より広
範囲な試料や計測条件に対応することが可能になる。
ば、（１）電子線の分野において参照平面波が不要でか
つ位相変化が大きいときにも対応が可能なシアリング干
渉法が実現でき、（２）さらにこれに縞走査干渉法を組
み合わせることによって微弱な位相変化にも対応できる
電子干渉計測装置が実現できる。特に、電子線バイプリ
ズムを中心電極と電子線軸の両者に直交する方向に微動
する形式の縞走査干渉法を用いることによって、より広
範囲な試料や計測条件に対応することが可能になる。
【図１】ビームスプリッタに電子線バイプリズムを用い
たシアリング干渉法の最も基本的な一実施例を示す図で
ある。
たシアリング干渉法の最も基本的な一実施例を示す図で
ある。
【図２】シアリング干渉法に縞走査干渉法を組み合わせ
た、本発明の第２の実施例を示す図である。
た、本発明の第２の実施例を示す図である。
【図３】縞走査シアリング干渉法の横ずらしに第２の電
子線バイプリズムを用いたもので、本発明の第３の実施
例を示す図である。
子線バイプリズムを用いたもので、本発明の第３の実施
例を示す図である。
【図４】シアリング干渉法の原理を説明するための模式
図である。
図である。
１０・・・・・電子線 １１・・・・・電子線 １２・・・・・電子線 ２０・・・・・電子線源 ２１・・・・・照射レンズ ２２・・・・・電子線バイプリズム ２３・・・・・電子線バイプリズム中心電極 ２４・・・・・電子線バイプリズム ２５・・・・・被検試料 ２６・・・・・結像レンズ ２７・・・・・直流電圧印加装置 ２８・・・・・正焦点面 ２９・・・・・観察面 ３１・・・・・計算装置 ３２・・・・・画像メモリ ３３・・・・・微動制御装置。
Claims (4)
- 【請求項１】電子線源と、１つ以上の照射レンズと、被
検試料と、電子線源と被検試料の間に設置された電子ビ
ームスプリッタと、１つ以上の結像レンズとからなり、
上記電子ビームスプリッタによって分割された２本の電
子線が被検試料の同一部を異なる方向から照射して一対
の被検試料像を形成し、観察面において該被検試料像対
をわずかな横ずらしをもって重ねることを特徴とする電
子干渉計測装置。 - 【請求項２】電子線源と、１つ以上の照射レンズと、被
検試料と、電子線源と被検試料の間に設置された電子ビ
ームスプリッタと、１つ以上の結像レンズと、観察面に
おかれた撮像装置と、該撮像装置からの画像を解析する
計算装置とからなり、上記電子ビームスプリッタによっ
て分割された２本の電子線が被検試料の同一部を異なる
方向から照射して一対の被検試料像を形成し、観察面に
おいて該被検試料像対をわずかな横ずらしをもって重
ね、かつ観察面において干渉図形の干渉縞がそれ自身と
直交する方向に微動するごとく上記２本の電子線を制御
する機構を有し、縞移動量の異なる複数枚の干渉図形を
用いて計算装置によって被検試料の干渉計測を行うこと
を特徴とする電子干渉計測装置。 - 【請求項３】被検試料と観察面との間に、第２の電子ビ
ームスプリッタを備えたことを特徴とする請求項１ある
いは請求項２に記載の電子干渉計測装置。 - 【請求項４】２本の電子線を制御する機構が、２本の電
子線によって決められる平面に平行かつ電子光学軸に直
交する方向に電子ビームスプリッタもしくはその一部を
微動させる機構であることを特徴とする請求項１から請
求項３のいずれかに記載の電子干渉計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP611797A JPH10199464A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 電子干渉計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP611797A JPH10199464A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 電子干渉計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10199464A true JPH10199464A (ja) | 1998-07-31 |
Family
ID=11629573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP611797A Pending JPH10199464A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 電子干渉計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10199464A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001075394A1 (fr) * | 2000-03-30 | 2001-10-11 | Japan Science And Technology Corporation | Dispositif de mesure des interferences |
| WO2005066998A1 (ja) * | 2004-01-09 | 2005-07-21 | Riken | 干渉装置 |
| JP2007263594A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Japan Fine Ceramics Center | 可干渉な波動による観察技術 |
| EP2091064A1 (en) * | 2008-02-15 | 2009-08-19 | Hitachi Ltd. | Electron beam device |
| US7816648B2 (en) | 2004-03-31 | 2010-10-19 | Riken | Electron interferometer or electron microscope |
| JP2011040217A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Hitachi Ltd | 透過型電子顕微鏡およびそれを用いた試料像の観察方法 |
| EP2662880A3 (en) * | 2012-04-26 | 2015-09-09 | Riken | Electron beam device |
| EP3923314A1 (en) * | 2020-06-12 | 2021-12-15 | FEI Company | Dual beam microscope system for imaging during sample processing |
-
1997
- 1997-01-17 JP JP611797A patent/JPH10199464A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6950195B2 (en) | 2000-03-30 | 2005-09-27 | Hitachi, Ltd. | Interference measuring device |
| WO2001075394A1 (fr) * | 2000-03-30 | 2001-10-11 | Japan Science And Technology Corporation | Dispositif de mesure des interferences |
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| US7538323B2 (en) | 2004-01-09 | 2009-05-26 | Riken | Interferometer |
| US7816648B2 (en) | 2004-03-31 | 2010-10-19 | Riken | Electron interferometer or electron microscope |
| JP2007263594A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Japan Fine Ceramics Center | 可干渉な波動による観察技術 |
| EP2091064A1 (en) * | 2008-02-15 | 2009-08-19 | Hitachi Ltd. | Electron beam device |
| JP2009193834A (ja) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Hitachi Ltd | 電子線装置 |
| US7923685B2 (en) | 2008-02-15 | 2011-04-12 | Hitachi, Ltd. | Electron beam device |
| JP2011040217A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Hitachi Ltd | 透過型電子顕微鏡およびそれを用いた試料像の観察方法 |
| EP2662880A3 (en) * | 2012-04-26 | 2015-09-09 | Riken | Electron beam device |
| EP3923314A1 (en) * | 2020-06-12 | 2021-12-15 | FEI Company | Dual beam microscope system for imaging during sample processing |
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