JPS5824900B2 - 電子顕微鏡 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子顕微鏡に関し、更に詳述すれば極微小領域
の回折パターンの各斑点に対応する顕微鏡像を自動的に
撮影することのできる装置を提供するものである。

近時、電子顕微鏡においては極微小領域の回折パターン
と該回折パターンの各斑点に対応する顕微鏡像とを同時
に観察することが可能である。

以下その観察方法の概略を第１図に基づき説明する。

第１図において１は電子顕微鏡の電子光学系における光
軸を表わし、その上方の電子銃（図示せず）から発生す
る電子線２は集束レンズ３と対物レンズ４ａにより薄膜
試料５上に集束される。

この装置では試料５が設置されている対物レンズ４の励
磁が強いため対物レンズは実質的に２段の電子レンズ４
ａ、４ｂから成っており、該２つのレンズの中心に試料
５が置かれる。

又前記集束レンズ３の焦点距離が試料前方レンズ４ａの
前方焦点面近傍に光源像を形成するように調整されてい
るため、試料前方レンズ４ａを通過した電子線は平行ビ
ームとなって試料５を照射する。

該電子線照射により試料を透過した電子は結像レンズと
して作用する試料後方レンズ４ｂにより中間レンズ６の
前方焦点位置に試料の拡大像を作る。

この拡大像は更に中間レンズと投影レンズ７により拡大
され、螢光板８上に試料の拡大像、即ち顕微鏡像が結像
される。

尚９は対物レンズ絞りである。

このようなレンズ条件において偏向コイル１０を用いて
電子線２を試料前方レンズ４ａの主面上で２次元的に走
査すると、このレンズを通過した電子線はＥＢｏ、ＥＢ
２で示すように平行状態のまま試料５上の一定領域に常
に振りもどされ、従って試料上の一定領域への電子線の
入射方向は偏向コイル１０の走査に同期して周期的に変
化する。

従って、螢光板８上に電子線の入射方向に応じた明視野
像或いは暗視野像が投影される。

このとき螢光板８上の顕微鏡像の一部をこの螢光板に設
けた絞り穴１１を通して検田器１２により検出し、その
検出信号により前記偏向コイルと同期した表示装置１３
の輝度変調を行えば、該表示装置上に微小領域の回折パ
ターンが表示される。

伺１４は偏向コイル１０と表示装置１３の偏向コイル１
５に走査信号を供給するための走査信号発生回路、１６
は増巾器である。

この場合表示装置１３に表示される微小領域の回折パタ
ーンにおける各斑点に対応する明視野偏成いは暗視野像
を撮影することはデータ解析に効果が大きい。

そこで従来斯様な各斑点に対する顕微鏡像の撮影を行う
場合には、走査信号発生回路１４により電気的に電子線
２を走査することにより残光性のある表示装置１３上に
回折パターンを表示した後、スポットモード切換回路１
７をオンにすることにより走査信号発生回路１４におけ
る走査を手動に切換える。

このときスポットモード切換回路１７の操作に関連して
切換スイッチ１８が点線で示す位置に切換えられ、表示
装置には電源１９から一定の電圧が供給されスポット（
輝点が表示される。

この状態においてスポットモード切換回路１７に設けら
れたＹ及びＹ方向用位置調整つまみ（図示せず）を操作
して表示装置１３上のスポットを移動して残光回折パタ
ーン像の所望とする斑点にスポットを一致させると、偏
向コイル１０により電子線２は例えばＥＢｌで示すよう
にある入射方向を一定に保った状態で試料５を照射する
ため、螢光板８上に所望とする視野像が投影される。

しかる後螢光板８を開放して写真撮影を行なっている。

しかし乍ら斯様な装置においては写真撮影するたびに、
表示装置上に回折パターンを表示させながら撮影位置を
指定しなければならないため、その取扱いが非常に厄介
であり、しかも撮影に時間がかかる欠点がある。

本発明は斯様な不都合を解決することを目的とするもの
で、以下第２図に基づき詳説する。

第２図は本発明の一実施例を示す構成略図であり、第１
図と同一番号のものは同一構成要素を示す。

図において２０はメモリ機構を備えた演算回路で、該演
算回路は走査信号発生回路１４からの走査信号に同期し
てライトペン２１により検出された表示装置の任意の座
標（位置）を記憶するためのものであるが、このときそ
の記憶にあたってはライトペンで検出された座標を中心
にしてＸ方向に士△ＸとＹ方向に士△Ｙだけ離れた領域
内における表示装置上での信号レベルが最高となる位置
を計算して求め、その位置を記憶する。

２２は該演算回路２０に記憶された位置信号と走査信号
発生回路１４からの走査信号とを比較するための比較回
路で、両者の信号が一致した場合、前記走査信号発生回
路１４に停止信号を供給して走査信号を停止すると同時
に露出制御回路２３にスタート信号を供給する。

該露出制御回路はスタート信号が導入されると螢光板駆
動回路２４に信号を送り、回転軸２５を回動させること
により螢光板８を開放する。

該螢光板の開放が完了すると螢光板駆動回路２４かも露
出制御回路２３に信号が送られるため、螢光板の下方に
おかれた撮影装置２６のシャッターが開放し、顕微鏡像
が撮影される。

又該露出制御回路には増巾器１６を介して検出器１２か
らの検出信号が導入されており、それによって露出時間
が自動的に設定される。

尚前記検出器１２は保持枠２７により螢光板８の下部に
取付けられている。

而して今、同図にその状態を示すように螢光板８を閉じ
た状態において、走査信号発生回路１４からの走査信号
を偏向コイル１０及び１５に供給することにより表示装
置１３上に試料５の所望位置における微小領域の回折パ
ターン像を表示させる。

この状態においてライトペン２１を操作することにより
回折パターン像における撮影すべき斑点位置を指定する
と演算回路２０に各指定された斑点位置が順次記憶され
る。

次に該演算回路２０に撮影指令信号Ｓを供給すると、最
初に記憶した斑点の位置信号が比較回路２２に送られて
走査信号発生回路１４かもの走査信号と比較される。

該比較により両者の信号が一致すると比較回路２２から
停止信号が走査信号発生回路１４に送られ、偏向コイル
１０及び１５への走査信号が停止され、試料照射用電子
線２が同図中例えばＥＢｌ で示すようにある入射方向
を一定に保った状態で試料５を照射する。

又同時に比較回路２２から信号が露出制御回路２３に送
られるため、螢光板８が開放された後、撮影装置２６の
シャッターが開放し、回折パターンの最初の斑点に対応
する顕微鏡像が撮影される。

該撮影が終了すると露出制御回路２３からリセット信号
が演算回路２０及び比較回路２２に送られる。

これにより比較回路２２からの走査信号発生回路１４へ
の停止信号は解除され、偏向コイル１０に走査信号が供
給されて試料照射用電子線２の入射方向が周期的に変化
する。

又演算回路２０からは第２番目に記憶した斑点の位置が
比較回路２２に送られて走査信号と比較され、前述と同
様な動作により撮影装置２６にて第２番目の斑点に対応
する顕微鏡像が撮影される。

以下同様な動作を操返すことにより第３番目、第４番目
・・・・・・に記憶された斑点の顕微鏡像が順次自動的
に撮影される。

尚、写真撮影を連続して行う場合、螢光板はすべての撮
影が完了するまで開放させておくように構成することも
できる。

以上の如（構成することにより本発明は表示装置上の回
折パターンの所望とする斑点を指定するだけで自動的に
その斑点に対応する顕微鏡像を撮影することができるた
め、取扱いが極めて容易になり、しかも撮影に費やす時
間を大巾に短縮することができる等、実用性大なる効果
を有する。

尚、前述の説明は本発明の例示であり、実施にあたって
は幾多の変形が考えられる。

例えば表示装置上におげろ回折パターンの斑点の指定に
あたってはライトペンを使用したが、他の既知の位置指
定手段を利用してもよい。

又、写真撮影する場合について述べたが、比較回路から
露出制御回路に送る信号を遮断するスイッチを設けてお
けば、螢光板上において各斑点の顕微鏡像を肉眼観察す
ることもできる。

更に演算回路に記憶した位置信号と走査信号発生回路か
らの走査信号とを比較し、両者の信号が一致したとき走
査信号発生回路の走査信号を停止するように述べたが、
これに限定されることなく、演算回路から読み出した位
置信号で直接走査信号発生回路を制御することによって
、照射電子線偏向コイルに所望の偏向信号を供給するよ
うに構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来列を説明するための構成略図、第２図は本
発明の一実施例を示す構成図である。 第２図において、１は光軸、２は電子線、３は集束レン
ズ、４は対物レンズ、５は試料、６及び７は中間及び投
影レンズ、８は螢光板、９は対物絞り、１０及び１５は
偏向コイル、１１は絞り穴、１２は検出器、１３は表示
装置、１４は走査信号発生回路、１６は増巾器、２０は
演算回路、２１はライトペン、２２は比較回路、２３は
露出制御回路、２４は螢光板１駆動回路、２５は回転軸
、２６は撮影装置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 試料に電子線を照射する手段、該試料を透過した電
   子線を拡大、結像するレンズ系、該レンズ系により結像
   された電子線像を撮影する撮影手段、前記試料上の電子
   線照射位置を変化することなく電子線の入射方向を周期
   的に可変する偏向手段、前記レンズ系を通過した電子線
   の一部を検出する検出手段、該検出手段からの出力を表
   示するための偏向手段を有する表示手段、該表示手段用
   偏向手段及び前記照射電子線用偏向手段に互いに同期し
   た走査信号を供給する走査信号発生回路、前記表示手段
   に表示された像の所望位置を指定する手段、該手段によ
   り指定された位置を記憶する手段及び該手段から位置信
   号を読み出して前記照射電子線用偏向手段を制御すると
   共に前記撮影手段に撮影開始用信号を供給する手段を備
   えた事を特徴とする電子顕微鏡。