JPS5825052A - 電子顕微鏡 - Google Patents
電子顕微鏡Info
- Publication number
- JPS5825052A JPS5825052A JP11621781A JP11621781A JPS5825052A JP S5825052 A JPS5825052 A JP S5825052A JP 11621781 A JP11621781 A JP 11621781A JP 11621781 A JP11621781 A JP 11621781A JP S5825052 A JPS5825052 A JP S5825052A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal representing
- electron
- sample
- circuit
- electron beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電子顕微鏡Ｃζ関し、特に顕微鏡写真撮影を行
う際の撮影条件を知ることのできる電子顕微鏡に関する
。
う際の撮影条件を知ることのできる電子顕微鏡に関する
。
電子顕微鏡を用いて写真撮影を行う際−ζ最良の僧質で
写真撮影を行うため電子顕微鏡の収束レンズ電源の調整
を行うが、従来においては操作者の経験と勘１こよって
備質の微妙な良し悪しを判断して１１整を行っていた。
写真撮影を行うため電子顕微鏡の収束レンズ電源の調整
を行うが、従来においては操作者の経験と勘１こよって
備質の微妙な良し悪しを判断して１１整を行っていた。
そのため調整１ζは熟練と手間を要した。本発明は従来
のこのような欠点を解決し、顕微鏡撮影を行う際の像質
の程度を表示することのできる電子顕微鏡を提供するも
のであり、以下本発明６ζおいて基本となって−る考え
を説明する。
のこのような欠点を解決し、顕微鏡撮影を行う際の像質
の程度を表示することのできる電子顕微鏡を提供するも
のであり、以下本発明６ζおいて基本となって−る考え
を説明する。
電子顕微鏡の分解能は球面収差０色収差、試料照射角等
によって決定される。即ち試料を位相物体と考えた場合
感こ、位相コントラスト伝達関数Ｂｐ（Ｋ、α、’）；
；＞は次式のよう基ζ表わされる。
によって決定される。即ち試料を位相物体と考えた場合
感こ、位相コントラスト伝達関数Ｂｐ（Ｋ、α、’）；
；＞は次式のよう基ζ表わされる。
９ｐ＝９０−（）、−Ｇ、 ・・・・
−ｔｔ）ここで８０．Ｇ（ｌＬ、Ｇ、はそれぞれコヒー
レントな伝達関数、パーシャルコヒーレントな照射によ
る包絡関数、色収差１ζよる包絡関数を表しており、次
式で与えられる。
−ｔｔ）ここで８０．Ｇ（ｌＬ、Ｇ、はそれぞれコヒー
レントな伝達関数、パーシャルコヒーレントな照射によ
る包絡関数、色収差１ζよる包絡関数を表しており、次
式で与えられる。
Ｂｃ＝００６（−Ｔ−−ｉ−ＸＣ８λに＋７ΔｆＡ Ｋ
） 甲。
） 甲。
・・・ （２）
Ｇａ＝ ｓｉｐ （−ｗ ” （７） （Ｃ，λ３ Ｋ
Ｎ−ΔｆλＫ）”ｉ・・・・ （８） １ ２ Δｖ４ Ｇ、＝ａｘｐ（−、ｙｒ”λ （Ｃａ２−）Ｋ ｌ−
−−−−（４）ここで、に１こ空間周波数、αは第１図
ｄζ示すよう番こ、収束レンズ２によって収束されて試
料１１こ入射する電子線１ｔＢの開き角、λは電子線の
波長、Ｃ，、Ｃ，、Δｆは各々対物レンズの球面収差係
数、色収差係数、ディフォーカス量、Ｖは加速電圧、Δ
Ｖは電子線のエネルギー−である。
Ｎ−ΔｆλＫ）”ｉ・・・・ （８） １ ２ Δｖ４ Ｇ、＝ａｘｐ（−、ｙｒ”λ （Ｃａ２−）Ｋ ｌ−
−−−−（４）ここで、に１こ空間周波数、αは第１図
ｄζ示すよう番こ、収束レンズ２によって収束されて試
料１１こ入射する電子線１ｔＢの開き角、λは電子線の
波長、Ｃ，、Ｃ，、Δｆは各々対物レンズの球面収差係
数、色収差係数、ディフォーカス量、Ｖは加速電圧、Δ
Ｖは電子線のエネルギー−である。
これらのパラメーターのうチ、対物レンズノ球面収差係
数Ｃｓ９色収差係数Ｃ０は装置の設計によって決ｔす、
又電子線のエネルギー幅ΔＶは使用する陰極材料等で決
まってしまい装置使用者が制御することはできず、装置
使用者が制御し得るパラメーターは試料に入射ンる電子
線の開き角αのみである。そこでαの値が変化すると、
前述した伝達関数ＢＰ（Ｋ 、α、ΔＶ／ｖ）がどのよ
う感ζ変化するがを電子計算機を用いて計算し調べると
第２図のような結果が得られた。第２図１ａｌはαが０
．００３ （ｒａ（１）ｆ）場合Ｆ） Ｂｐｌｉ、又＠
２図ｉｂＬハ（１カ０．０００番（ｒａｄ ） ｔｎ場
合のＢｐを表わしたものである１両図において実線がＢ
ｐ１表わしており、点線が８０を１又一点鎖線がＧａを
、二点鎖線がＧ、Ｉｉ−表わし値を有する場合のみを示
したものであるが１αが他の１をとる場合感こついても
検討したところ、αが小さくなるーこ従って伝達関数Ｂ
ｐの帯賊幅が広がり、且つ振幅も大きくなり、形成され
る儂の質が向上することが判り危。従ってαの値を知る
ことができれば、形成される電子顕微鏡儂の質の程度を
知ることができる。ところで、このαは輝度不変の法則
から電子銃の輝度Ｂと以下の関係式で結びつけられてい
る。
数Ｃｓ９色収差係数Ｃ０は装置の設計によって決ｔす、
又電子線のエネルギー幅ΔＶは使用する陰極材料等で決
まってしまい装置使用者が制御することはできず、装置
使用者が制御し得るパラメーターは試料に入射ンる電子
線の開き角αのみである。そこでαの値が変化すると、
前述した伝達関数ＢＰ（Ｋ 、α、ΔＶ／ｖ）がどのよ
う感ζ変化するがを電子計算機を用いて計算し調べると
第２図のような結果が得られた。第２図１ａｌはαが０
．００３ （ｒａ（１）ｆ）場合Ｆ） Ｂｐｌｉ、又＠
２図ｉｂＬハ（１カ０．０００番（ｒａｄ ） ｔｎ場
合のＢｐを表わしたものである１両図において実線がＢ
ｐ１表わしており、点線が８０を１又一点鎖線がＧａを
、二点鎖線がＧ、Ｉｉ−表わし値を有する場合のみを示
したものであるが１αが他の１をとる場合感こついても
検討したところ、αが小さくなるーこ従って伝達関数Ｂ
ｐの帯賊幅が広がり、且つ振幅も大きくなり、形成され
る儂の質が向上することが判り危。従ってαの値を知る
ことができれば、形成される電子顕微鏡儂の質の程度を
知ることができる。ところで、このαは輝度不変の法則
から電子銃の輝度Ｂと以下の関係式で結びつけられてい
る。
但し上式において、３ａは試料面に照射される電子線の
電流密度であり、ｘｐはプローブ電流、ρは第１図に示
すよう５こ試料１に照射される電子線プローブの半径で
ある。
電流密度であり、ｘｐはプローブ電流、ρは第１図に示
すよう５こ試料１に照射される電子線プローブの半径で
ある。
又、螢光板上において検出される電子線電流密度をコ、
その時の観察倍率ｔＭとすれば３．＝ｚ九２であるため
（５）式は以下のように書きかえられる。
その時の観察倍率ｔＭとすれば３．＝ｚ九２であるため
（５）式は以下のように書きかえられる。
Ｂ＝４ａｚＭ！・・・・・（６）
（６）式又は（６）式より８が測定１ζよって求められ
るとして知ることができればコを測定するＩ覧その時の
観察倍率Ｍを知ること１こより、或はコ、を直接的４ζ
測定することＩこよりαを算出することができ、従って
算出されたαを表示することもできる。本発明はこのよ
うな考え１こ基づいて成されたもので一撮影条件の糧度
の目安となる試料面上に照射される電子線の開き角αを
表示しようとするものであるへ。
るとして知ることができればコを測定するＩ覧その時の
観察倍率Ｍを知ること１こより、或はコ、を直接的４ζ
測定することＩこよりαを算出することができ、従って
算出されたαを表示することもできる。本発明はこのよ
うな考え１こ基づいて成されたもので一撮影条件の糧度
の目安となる試料面上に照射される電子線の開き角αを
表示しようとするものであるへ。
以下、第３図に基づき本発明の一実施例を詳述する。第
３図において３はフィラメント３ａとウェーネルト電極
６ｂ等より成る電子銃であり、該電子銃６よりの電子線
は第１．第２の収束レンズ４．５１ζよって収束された
後試料６Ｉこ入射する。
３図において３はフィラメント３ａとウェーネルト電極
６ｂ等より成る電子銃であり、該電子銃６よりの電子線
は第１．第２の収束レンズ４．５１ζよって収束された
後試料６Ｉこ入射する。
試料６を透過した電子線ＫＢは対物レンズ７、中間レン
ズ８．投影レンズ９から成る結像レンズ系基こよって螢
光板１０上に結像を結ぶ。Ｉｔ、１２はαを調節するた
めの収束レンズ４．５の電源であり、１５，１４．１５
は倍率を制御するための各々レンズ７．８．９の電源で
ある。１６はこれらレンズ電源１５，１４．１５ｔ−制
御すること１こより倍率を制御する倍率制御回路であり
、盤制御回路１６１とよって設定された倍率Ｍｔ−表わ
す信号はＡＤ変換器１７ｔ−介して演算回路１８６ζ供
給される。螢光板１０を介して流れる電子線電流は電流
密度検出回路１９番ζお−で検出され、更１ｃ該検出さ
れた電流は該回路ＩＣお−て電子線照射面積で割り算を
總こされた信号５こ変換され、ムＤ変換器２０を介して
演算回路１８に供給される。従って演算回路１８１こは
螢光板上１こ投射される電子線電流密度コ感こ対応した
信号が供給される。２１は輝度制御回路であり、輝度制
御回路は例えば第４図に示すようにウェーネルト電ａＥ
ｖｂｔ変化させｔ際の輝度を測定しておき、この実験結
果をもと−こ操作者がある輝度を設定すると自動的にこ
の輝度１ζ対応するウェーネルト電圧ｖｂが発生するよ
うにウェーネルト電源２２ｔ−制御する。２６はフィラ
メント電源である。又輝度制御回路２１より設定された
輝度ｔ−表わす信号がムＤ変換器２４を介して演算回１
路１８ｉζ供給される。２５は演算回路１８の出力信号
を表示するためのデジタルメータ−である。
ズ８．投影レンズ９から成る結像レンズ系基こよって螢
光板１０上に結像を結ぶ。Ｉｔ、１２はαを調節するた
めの収束レンズ４．５の電源であり、１５，１４．１５
は倍率を制御するための各々レンズ７．８．９の電源で
ある。１６はこれらレンズ電源１５，１４．１５ｔ−制
御すること１こより倍率を制御する倍率制御回路であり
、盤制御回路１６１とよって設定された倍率Ｍｔ−表わ
す信号はＡＤ変換器１７ｔ−介して演算回路１８６ζ供
給される。螢光板１０を介して流れる電子線電流は電流
密度検出回路１９番ζお−で検出され、更１ｃ該検出さ
れた電流は該回路ＩＣお−て電子線照射面積で割り算を
總こされた信号５こ変換され、ムＤ変換器２０を介して
演算回路１８に供給される。従って演算回路１８１こは
螢光板上１こ投射される電子線電流密度コ感こ対応した
信号が供給される。２１は輝度制御回路であり、輝度制
御回路は例えば第４図に示すようにウェーネルト電ａＥ
ｖｂｔ変化させｔ際の輝度を測定しておき、この実験結
果をもと−こ操作者がある輝度を設定すると自動的にこ
の輝度１ζ対応するウェーネルト電圧ｖｂが発生するよ
うにウェーネルト電源２２ｔ−制御する。２６はフィラ
メント電源である。又輝度制御回路２１より設定された
輝度ｔ−表わす信号がムＤ変換器２４を介して演算回１
路１８ｉζ供給される。２５は演算回路１８の出力信号
を表示するためのデジタルメータ−である。
仁のような構成−ζおいて操作者はＩｌ！察倍率をある
倍率Ｍ１こ倍率制御回路１６１こよって設定し、電子銃
の輝度をある輝度Ｂに輝度制御回路２１によって設定し
た後試料を最良の偉質で観察するためレンズ電源１２ｔ
ｌｌ整して試料１ζ入射される電子線の開き角を調節す
るが、この際演算回路１８には以下の３信号が供給され
る。第１の信号はムＤ変換器１７を介して倍率制御回路
１６より供給される倍率Ｍ１表わす信号であり、第２は
ＡＤ変換器２４ｔ−介して輝度制御回路２１よりゆ供給
される輝度８ｔ−表わす信号であ抄、第３１こはムＤ変
換器２０５ｅ介して電流密度検出回路１９より供給され
る螢光板１０上１こ投射された電子線の電流密度コを表
わす信号である。これら３信号が演算回路１８出する演
算が行なわれ、その結果この時の各輩。
倍率Ｍ１こ倍率制御回路１６１こよって設定し、電子銃
の輝度をある輝度Ｂに輝度制御回路２１によって設定し
た後試料を最良の偉質で観察するためレンズ電源１２ｔ
ｌｌ整して試料１ζ入射される電子線の開き角を調節す
るが、この際演算回路１８には以下の３信号が供給され
る。第１の信号はムＤ変換器１７を介して倍率制御回路
１６より供給される倍率Ｍ１表わす信号であり、第２は
ＡＤ変換器２４ｔ−介して輝度制御回路２１よりゆ供給
される輝度８ｔ−表わす信号であ抄、第３１こはムＤ変
換器２０５ｅ介して電流密度検出回路１９より供給され
る螢光板１０上１こ投射された電子線の電流密度コを表
わす信号である。これら３信号が演算回路１８出する演
算が行なわれ、その結果この時の各輩。
Ｂ、コ値に対してαが求められる。この求められたαを
表わす信号はデジタルメーター２５≦ζ供艙され該メー
ター２５１ζは該求められたαの値が表示される。装置
の操作者はレンズ電＄１２よりの供給電流を変化させる
毎１ζ表示されるこの表示値を見ながら、この表示値が
最小になるよう畠こ調整を行う。従って経験や動感ζよ
らずに偉質の微妙な良し悪しｔ判断してｔＳ＊を行える
ため簡単且つ短時間−ζ調整を行うことができる。
表わす信号はデジタルメーター２５≦ζ供艙され該メー
ター２５１ζは該求められたαの値が表示される。装置
の操作者はレンズ電＄１２よりの供給電流を変化させる
毎１ζ表示されるこの表示値を見ながら、この表示値が
最小になるよう畠こ調整を行う。従って経験や動感ζよ
らずに偉質の微妙な良し悪しｔ判断してｔＳ＊を行える
ため簡単且つ短時間−ζ調整を行うことができる。
尚、上述した実施例は本発明の一実施例に過ぎず実権に
あ九つては他の態様もとり得る。
あ九つては他の態様もとり得る。
例えば上述した実施例１ζおいては、試料面番こ入射す
る電子線の電流密度コ、ｆ：直接測定せずにコ。
る電子線の電流密度コ、ｆ：直接測定せずにコ。
に等しＶ＊ ／、＠ ｆ用いてαの計算を行うため、螢
光板に入射する電子線の電流密度コを表わす信号と績察
倍率Ｍを表わす信号を演算回路１８＋こ供給するように
構成したが、螢光板を利用せず試料６０代わりに電子線
の電流密度Ｊｌ検出する検出器を挿入できるようｄζ稿
成し、この検出器よりの信号を演算回路１８＋こ供給す
るよう−こしても良ｉ。
光板に入射する電子線の電流密度コを表わす信号と績察
倍率Ｍを表わす信号を演算回路１８＋こ供給するように
構成したが、螢光板を利用せず試料６０代わりに電子線
の電流密度Ｊｌ検出する検出器を挿入できるようｄζ稿
成し、この検出器よりの信号を演算回路１８＋こ供給す
るよう−こしても良ｉ。
又、上述した実施例−ζおいては輝度制御回路２１雄ζ
よか輝度を設定し、設定された輝度を表わす信号を輝度
制御回路２１より演算回路１８に供給するようＩこした
が、電子ｍを試料面上にフォーカスさせる等して輝Ｉｔ
を測定し、測定された輝度を表わす信号を演算回路１８
＋こ供給するようにしても良−１ 更−仁、演算回路１８としてはアナログ的−ζ演算を行
うものでも良Ｖ％。
よか輝度を設定し、設定された輝度を表わす信号を輝度
制御回路２１より演算回路１８に供給するようＩこした
が、電子ｍを試料面上にフォーカスさせる等して輝Ｉｔ
を測定し、測定された輝度を表わす信号を演算回路１８
＋こ供給するようにしても良−１ 更−仁、演算回路１８としてはアナログ的−ζ演算を行
うものでも良Ｖ％。
第１図は試料−ζ入射する電−７線のｆｉＲき角。を説
明するための図、第２図は電子線の開き角αΩ値と伝達
関数との関係を示すための２、第３図は本発明の一実施
例の概略を示すための図、第４図はウェーネルト電圧と
輝度との関係を示す図である。 １：６：試料、２：収束レンズ、６：電子銃、４：第１
の収束レンズ、５：第２の収束レンズ、ＢＩＢ：電子線
、７：対物レンズ、８：中間レンズ、９：投影レンズ、
１０：螢光板、１ｔ、１２，１ｊ１４．１５＝レンズ電
源、１６：倍率制御回路、１８：演算回路、１９：電流
密度検出回路、２１：輝度制御回路、２２：ウェーネル
ト電源、２５：デジタルメーター。 特許出願人 日本電子株式会社 代表者加勢忠雄
明するための図、第２図は電子線の開き角αΩ値と伝達
関数との関係を示すための２、第３図は本発明の一実施
例の概略を示すための図、第４図はウェーネルト電圧と
輝度との関係を示す図である。 １：６：試料、２：収束レンズ、６：電子銃、４：第１
の収束レンズ、５：第２の収束レンズ、ＢＩＢ：電子線
、７：対物レンズ、８：中間レンズ、９：投影レンズ、
１０：螢光板、１ｔ、１２，１ｊ１４．１５＝レンズ電
源、１６：倍率制御回路、１８：演算回路、１９：電流
密度検出回路、２１：輝度制御回路、２２：ウェーネル
ト電源、２５：デジタルメーター。 特許出願人 日本電子株式会社 代表者加勢忠雄
Claims (1)
- 電子銃からの電子線を収束して試料１こ照射し、試料を
透過した電子線を結像レンズ系により結像して試料ａｔ
−得る装置において、試料面に入射する電子線の電流密
度を表わす信号と電子銃の輝度を表わす信号−こ基づい
て試料面上に照射される電子線の開き角を算出する手段
と、該手段よ炒の前記開き角を表わす信号を表示するた
めの手段を具備することを特徴とする電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11621781A JPS5825052A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11621781A JPS5825052A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 電子顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5825052A true JPS5825052A (ja) | 1983-02-15 |
| JPS6351342B2 JPS6351342B2 (ja) | 1988-10-13 |
Family
ID=14681727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11621781A Granted JPS5825052A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5825052A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006318651A (ja) * | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Hitachi Ltd | 透過型電子顕微鏡 |
-
1981
- 1981-07-24 JP JP11621781A patent/JPS5825052A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006318651A (ja) * | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Hitachi Ltd | 透過型電子顕微鏡 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6351342B2 (ja) | 1988-10-13 |
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