JPS5832347A - 透過型電子顕微鏡 - Google Patents

透過型電子顕微鏡

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JPS5832347A
JPS5832347A JP13061781A JP13061781A JPS5832347A JP S5832347 A JPS5832347 A JP S5832347A JP 13061781 A JP13061781 A JP 13061781A JP 13061781 A JP13061781 A JP 13061781A JP S5832347 A JPS5832347 A JP S5832347A
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JP
Japan
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analyzer
electron beam
lens
electron
switch
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JP13061781A
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JPS6340019B2 (ja
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Tetsuo Oikawa
哲夫 及川
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Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
Nihon Denshi KK
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はオメガ型電子線エネルギーアナライザーを備え
た透過型電子顕微鏡に関する。
近時、電子線のエネルギー分散M路がΩ(オメガ)状を
して−るオメガ型電子纏エネルギーアナライず−が透過
型電子顕微鏡1ζ装着され、エネルギーフィルターされ
た透過電子縮重ζ基づく像を得るために使用されている
。このオメガ型電子線アナライザーは分散能が大きい長
所を有するが、アナライブ−の電子線入射方向と出射方
向とが一直線上に位置するような構造となっているため
、オメガ型電子線アナライf−を備えた従来の透過型電
子顕微鏡■ζおいては、得ようとする像をアナライブ−
によってエネルギーフィルターされた電子@+C基づく
透過像とアナライブ−を経ない電子線1ζ基づく通常の
透過像との間で切り換える一ζは、アナライザーを機械
的−ζ移動又は回転させ一光軸上−ζ配置したり、光軸
から外したりしていた。このような機械的な移動又は回
転は大気側からの機械的操作によって行なわれるため真
空シール上でトラブルを起こし易(、又、アナライザー
を光軸上に配電させる際の位置の再現性が不充分のため
、良質な透過像が得られ′Ik%/%場合があ塾、更に
は上記切換えを迅速dζ行うことができなかった。
本発明はこのような従来装置の欠点を解決し、真空トラ
ブルがなく、常に良質の儂が得られ、通常の透過像とエ
ネルギーフィルターされた電子線に基づく透過像との間
で得ようとする透過像を切静換える晶こ際して、その切
り換えt迅速に行い得る透過型電子顕微鏡を提供すると
とt目的とするもので、オメガ型電子線アナライブ−を
その電子線入射端と出射端が光軸上に位置するように固
定し、形成されろ透過像をオメガ型電子線アナライザー
によって選択されt電子!11ご基づくものと、該アナ
ライザーを介さ&い電子線に基づくものとの間で切艶損
えるにあたって該励磁電源のオンオフを行うと#ニ、該
アナライザーの入射側と出射側の各kにアライメント用
の電子線−向手段を配置し、前記励磁電源のオンオフに
伴ってこれらl向中段の各偏向量が切り換えられるよう
に構成したことを特徴として−る。
以下、図面IC基づき本発明の実施例を詳述する。
本発明の一実紬fIlt−示す$11E111Cおいて
、1は電子銃、2.6は各々ts1段及び6g段の収束
レンズ、4はこれら収束レンズ2.34ζよって収束さ
れた電子線が照射される試料、5は対物レンズ、6はオ
メガ型電子線アナライザ−7が動作しない際6【対物し
yズ54仁よって結像された電子線を収束して中間レン
ズ8臘【導くと興にオメガ型電子線アナライザー7が動
作する際−ζは対訓レンズ5を経た電子sitオメガ型
電予電子線アナライブの入射端に収束して入射せしめ5
役割をするレンズでhb、従ってレンズ6−ζは切り換
えスイッチ9の切り換えIC工って電源26より上記2
通りのレンズ状態に対応して予め設定された電流が供給
される。オメガ塁電子線了ナライf−7はその電子線入
射端と電子線出射端が光軸10上に位置するように固定
して取り付けられて―る。第2図は十メガ型電子線アラ
ナイザ−7を拡大して示したもので、このアナライザー
は銅等の非磁性材料で形成された管11m、11b′、
llaを有しテール。
これら両管は連通されている。11Cはこれら両管を真
空ポンプに接続するための管である。管111の上端は
Oリング12によって真空シールされて対物レンズ側の
ライナーチューブ(図示セス)に接続されており、管1
1−の下端はOリング15によって真空シールされ、中
間レンズ側のライナーチューブ(図示せず)−ζ接続さ
れて−る。略覇形の一対のa極14が紙面と平行i【管
11 bt挾むよう1ζして取り付けられτ−る。磁極
15は磁[i14と同機の一対の磁極である。ドーナツ
状の一部を成す如き一対の磁極16も管11m)を挾ん
で取りつけられて−る。(但し[有]面には対の一方の
みが示されている。)磁極14と151その励磁コイル
に励磁電流を供給して磁化すると、これら両磁極間H−
ζは第8図にか−で紙面の裏側から表側φζ向う紙面に
喬直な磁場Haが発生し、又−附のa極16易ζXD紙
面の表側から裏側5ζ向う磁場Hbが発生する。従って
アナライザ−7+c励磁電流が供給されていると光軸1
Gに沿って飛行して来た電子線は軌道を曲げられて管1
1k14Cf8って飛行し、その間dζ電子線はエネル
ギーに応じて1 分散される。上述し斥磁極14と16
.tsと16は非磁性材料で形成されたスペーサー17
.18を介して一体的6ζ接続されており、fllli
のわずか。
表位置ずれも生じないようになってい為、尚、19.2
0.21は各々磁極14.15.16のヨークを表わし
て−る。第1図iζ示すようI【丁ナライブ−7の電子
線入射側層ζはアライメント用の2段偏向コイル22.
25が配置されており、又アナライブ−7の出射側1仁
もアライメント用の2段偏向コイル24.25が備えら
n′c−る。これらフィル22.26+仁は各々電源2
7.28より切り換えスイッチ32,531介して励磁
電流が供給サレるm F’S In scコイル24に
は切9換えスイッチ54t−介して電源29よりの励磁
電流が供給される。又コイル25には加算回路68より
の励磁電流が供給される。加算回路38はスイッチ37
がオンの時感ζ走査信号発生回路69より供給される鋸
歯状の走査信号と励磁電源60よりのアライメント用励
磁電流を加算するもので、スイッチ、57がオフの時は
、コイル25にはアライメント用の励磁電流のみが供給
される。51は鋳紀アナライブ−の電源であり、スイッ
チ56が実線のような接続状ll−ζある場合のみ電源
61よりの励磁電流がアナライブ−7Iこ供給される。
電源27,28.29.50の各々は電源26と同様6
【2種の励磁電流を供給する。@1種の励磁電流はアナ
ライブ−7を励磁しない場合に電子線をアライメントす
る様各々コイル22.25,24.25+ζ供給する電
流であり、第2種の励磁電流はアナライブ−7を励磁し
た場合1ζ電子線tアライメントする様これらコイル曇
ζ供給する電流である。これら特定の電流値は予じめ上
記2つの場合における調整によって設定されて−る。切
り換えスイッチ62j5,54j5は仁れら2種の励磁
電流を選択するためのもので、これらスイッチはスイッ
チ9と同様アナライブ−電源+11のスイッチ66と連
動するよう一ζなって−る。40はアナライブ−74r
−よってエネルギー分散された電子線のうち特定のエネ
ルギーを有する電子線のみ選択通過させるためのスリッ
トであり、41は投影レンズ、42は螢光板である。4
3は電子線検出器、44は増幅器、45は走査信号発生
器59よりの走査信号が供給されゐ陰極線管である。
このような構成1こおいて、通常の透過電子顕微鏡像を
観察しようとする場合には、切り換えスイッチsbt点
線のようにオフ側−ζ接続し電源61からの励磁電流が
オメガ型電子線アナライブ−71乙供給されないように
する。その結果スイッチ561ζ連動してスイッチ9j
2,55j4.S5も第1図蟲ζおける点線のようI【
接続される。又スイッチ57はオフ(開状態)4こして
おき、更暴ζスリツ)40t#いておく。その結果、電
子銃1よりの電子線は試料4t−透過した後、対物レン
ズ5によって結像され、更−ご中間レンズ8Iこ適切な
開き角で入射するよう墨こレンズ6・【よって再収束さ
れる。中間レンズ8を経た電子縁は投影レンズ41によ
って螢光板42上に終結像される。この際−偏向コイル
22はI!3図−こ示すよう盛こアナライブ−7の残留
磁場の影響でその軸Cが光軸」0かもずれてし壕つ*電
子線t1その軸Cが偏向コイル23の位置で光軸10に
交じわるよう易ζ偏向し、更−ζ偏向コイル25は電子
線の軸Cが光軸−ζ沿うよう一ζ振り戻すような偏向を
行う、m向コイル24.25も同様の働きをするため、
電子縁はアナライザーの残*a場Cζよって軸外薯ζず
れてしまうことなく、螢光板42上には試料の透過像が
形成される。
次−【、オメガ型電子線アナライブ−71cよって1択
された特定のエネルギーを有する透過電子線に基づいて
試料の透過像を得ようとする場合−仁は、切艶換えスイ
ッチ&6f実線のような接続状態−ζなるよう一ζ切り
換える。この切り換えI【連動してXイ9f9.&’1
.S’S、64.55が実線テ示す接続状態に切り換え
らえる。更−こスリット40を第1図に示す位置−ζ配
電せしめる。又この時スイッチ67はオフの1重にして
おく。
七の結果、アナライザー7IC電源51からの励磁電流
が供給され、アナライf−7には第2図1【おいてHa
及びHbで示した磁場が発生する。従って電子銃1かも
の電子線は試料4を透過した後対物レンズ5Iζよって
収束され、更にレンズ61ζよってアナライブ−7の入
射端薯【収束される。この際偏向コイル22,25はア
ナライブ−7を励磁した際に電子線が正しくアナライブ
−7の入射端の中央−【入射するように電子線を偏向す
る。アナライブ−7昌こよってエネルギー分散された電
子線はアナライザー7の分散面I【そのエネルギーに応
じて異った位置−ζ結像するが、その際選択的6ζ取り
出そうとするエネルギーを有する電子線のみがスリット
4G管通過して後段のレンズ系−こ正しく導かれるよう
に電子線はコイル24,25jζよって偏向される。ス
リット40を通過した特定のエネルギーを有する電子線
は中間レンズ8.投影レンズ41を介して螢光板42上
に結像され、螢光@42上曇ζは特定のエネルギーを有
する透過電子線−【基づく試料偉が形成される。
上述した本発明にお清ては、アナライザー7の機械的移
動を伴わず一ζ、スイッチの切り換え1ζよって形成さ
れる透過像を通常の透過像とエネルギー選択された電子
線暴こ基づく像との間で真空シール上のトラブルなく且
つ迅速6ζ切り換えることができる。又、本発明の装置
1r−おいてはアナライザーが固定されてiるため位置
ずれが生ずることが無く安定した像が得られる。
更に又、上述した装置にお込てスイッチ9.62.5t
j4.A5.36が実線のよう6ζ接続されている伏暢
で、スリブ)40tlilb#き、中間レンズa、投影
レンズ41の倍率を試料像を得る場合より小さe値に設
定すれば、螢光板42上1cはアナライザー7の分散面
のスペクトル像が拡大して映し出される。そこで螢光板
42Ve除き、スイッチ57を閉じれば鋸歯状の走査信
号が加算回路68′に介してコイル2..9:1N:供
給され、―記スペクトル像は螢光板42の位置で走査信
号−ζ従って振動する。従って検出WSa A4ζはス
ペクトルt−を気信号1こ変換した検出信号が発生する
が、この信号は走査信号発生回路39よりの走査信号が
供給されている陰極線管45へ供給されるため、陰極線
管45には第4図に示すような透過電子線のスペクトル
強度を表わす信号が表示される。
従って本発明に基づく装置基ζおいては、アライメント
用の偏向コイルを電子線スペクトル信号を陰4ii線管
等に表示するための走査コイルとして使用することがで
−る。
上述した実施例は本発明の一実権例り過き゛ず、実#I
liにあたっては他の態様もとり得る。
例えば上述した実施例においてはアライメント用の偏向
コイルをオメガ型電子線アナライブ−の入射端側及び出
射端側においていずれも2段ずつ備えるようにしたが、
電子線のずれが小さい場合には、1段ずつの偏向コイル
でも良く、このような1向コイル1ζ代えて静電端向板
tJlt1いても良い。
図面の簡単な説明□1 第1図は本発明の一実總例を示すための図、第2図はオ
メガ型電子線アナライブ−を説明するための図、第3図
はアライメント用のコイル22゜230作用を説明する
ための図、第4図は陰l1ilII管−ζ表示された電
子線のエネルギースペクトル像を示すための図である。
1:電子銃、 2 j:収束レンズ、4:試料、5:対
物レンズ、6;レンズ、7:オメガ屋電子線了ナライ望
−18:中間レンズ、9.52.5&、54.&5,5
6,57:切り換えスイッチ、10:光軸、22,25
,24,25:II偏向コイル26〜61:電源、38
:加算回路、59=走査信号発生回路、40:スリブ)
% 41 :投影レンズ、42;螢光板、4S:電子線
検出器、45;陰極線管。
特許出願人 日本電子株式会社 代表者加勢忠雄 弘j

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 試料を透過した電子線をオメガ型電子線アナライザ−【
    導いて特定のエネルギーを有する電子線の4(取り出し
    、#取り出された電子線を中間レンズ及び投影レンズを
    介してスクリーン上−ζ投射する機構を有する透過型電
    子顕微!I!l−ζお−て、オメガ型電子線アナライブ
    −をその電子線入射端と出射端が光軸上−ζ位置するよ
    う1ζ国定し一形成される透過像をオメガ型電子線アナ
    ライブ−6とよって選択された電子線−ζ基づくものと
    該アナライず−を介さな一電子縮重ζ基づくものとの間
    で切り換える1ζあたって該アナライザーの励磁電源の
    オンオフを行うと共−ζ、鎗アナライ望−の入射端側と
    出射端側の各々昌ζアライメント用の電子線−向手段を
    配置し、Wl記励磁電源のオンオフ6ζ伴ってこれら偏
    向手段の各偏向量が切り換えられるよう暮ζ構成したこ
    とt−特徴とする透過型電子顕微鏡。
JP13061781A 1981-08-20 1981-08-20 透過型電子顕微鏡 Granted JPS5832347A (ja)

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JPS6340019B2 JPS6340019B2 (ja) 1988-08-09

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