JPS6020439A - 荷電粒子線装置における試料回転装置 - Google Patents

荷電粒子線装置における試料回転装置

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JPS6020439A
JPS6020439A JP12904183A JP12904183A JPS6020439A JP S6020439 A JPS6020439 A JP S6020439A JP 12904183 A JP12904183 A JP 12904183A JP 12904183 A JP12904183 A JP 12904183A JP S6020439 A JPS6020439 A JP S6020439A
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JP
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sample
rotation
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signal
circuit
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JP12904183A
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Kenji Obara
健二 小原
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Jeol Ltd
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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
    • H01J37/02Details
    • H01J37/20Means for supporting or positioning the objects or the material; Means for adjusting diaphragms or lenses associated with the support

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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、電子顕微鏡等の試料回転操作時に発生する視
野ずれを防止するための装置に関する。
電子顕微鏡等に組込まれる機械的な試料回転移動機構の
多くは、電子線による試料照射位置と試料回転させた時
の回転中心とが一致していないために種々の不都合が生
じる。例えば、走査電子顕微鏡は観察試料の表面におけ
る凹凸が激しくても鮮明な像が得られるという利点があ
るが、この利点を充分に活かすためには照射電子線に対
して試料表面を任意の方向を軸として傾斜できるように
して凹凸の影に相当する部分を観察可能にする必要があ
る。所が試料位置を変化させる試料装置は多くの場合、
試料傾斜の方向が一方向に固定されているので、そのま
までは所望の試料傾斜を行なうことができない。第1図
はこのような従来の試料装置の構成を示すもので、試料
室の側壁1に傾斜機構2が取付けられており、その傾斜
軸はX方向に固定されている。該傾斜機構2の上部には
XY移動機構3が、更にその上部には回転機構4が載置
されており、観察試料5は回転機構4にホルダーを介し
て取付けられる。このような試料装置を用いて試料照射
電子線6に対する試料表面を任意方向へ傾けるためには
回転機構4と傾斜機構2を組合せて操作すればよいが、
XY移動機構3の操作によって回転機構における回転中
心が光軸Zからずれている場合には、回転機構4の操作
によって観察中の走査像の視野が逃げてしまう欠点があ
った。
本発明は、このような欠点を解決して従来の試料装置を
利用したままで観察試料を回転させても視野ずれが生じ
ないようにすることを目的とするものであり、その装置
は互いに直交するXY二方向へ試料を移動させるXY移
動機構と、該XY移動機構に載置される回転機構と、試
料を照射する電子線□又は試料を透過する電子線を偏向
することによって電子顕微鏡像の視野を電気的に移動さ
せる電気的XY移動手段を備えた装置において、試料回
転操作の直前における前記XY移動機構と回転機構の状
態を初期信号として記憶しておき前記回転機構の初期状
態からの変化を示】変化信号と前記初期信号とに基づい
て前記電気的XY移動手段へ電子顕微鏡像の視野移動を
防止するための制御信号を供給する視野補正手段を設け
たことを特徴とするものである。
第2図は本発明の一実施例装置を示ず略図であり、図中
第1図と同一符号を付したものは同一構成要素を表わし
ている。第2図においx1試料5は細く集束された電子
線6にJ:つて照射され、その照射位置は偏向コイル7
X、7Yに供給される偏向信号によって変化層る。偏向
コイル7X、7Yへは走査回路8からの走査信号が倍率
回路9及び加篩回路10を介して供給されるため、試料
5の一定領域が電子線によって二次元的に走査さit、
その広さは可変増幅器からなるイ8率回路9の操作によ
って変えられる。走査回路8の出力1ま陰極線管11の
偏向コイル12X、12Yにも供給されており、陰極線
管11の輝度変調信号として試事斗5から放射される二
次電子の信号を検出する検出器13の出力が増幅器14
を介して供給されるlこめ陰極線管11の画面には輝度
変調走査像が表示される。又、図中15.16は夫々X
方向移動用とY方向移動用のくパルス)モータを示し、
17゜18は夫々回転機構4と傾斜機構2を駆動するl
こめのくパルス)モータを示している。これらのモータ
は中央制御回路19からの制御信号に基づ(為で制御さ
れるが、各モータに対する駆動制御は、中央制御回路1
9に接続されたX移動つまみ20゜Y移動つまみ21.
傾斜つまみ22及び回転つまみ23の操作によって行わ
れる。回転つまみ23に関しては中央制御回路19との
間に切換回路24が設けられており、該切換回路24は
回転つまみ23から与えられた視野回転制御に関する回
転信号をセット回路26からの入力信号に応じて輝線表
示回路25又は中央制御回路19へ印加するように構成
されている。前記輝線表示回路25は、走査回路8と回
転つまみ23からの信号に基づいて第3図に示すように
、陰極線管11の画面に回転つまみ23による視野回転
量と回転方向を表わす輝線27を表示させる信号を発生
するためのものである。このような構成において、回転
機構4によって試料5を回転させると陰極線管画面に表
示される視野が回転するが、その回転中心はXY移動機
構3を操作することによって移動する。そこで、この視
野回転の中心が陰極線管画面の中心と一致する状態にお
いてXY試料移動機構3が示すXY座標を座標原点(0
,0>と定義する。
第2図の装置を用いた視野回転操作は以下のような手順
で行われる。
(a )先ず始めに、回転機構4と傾斜機構2をす準の
状態、即ち回転角φ−0.傾斜角θ−0に保ち、この初
期状態から陰極線管画面に所望の視野が得られるように
XY移動機13を操作する。
このときの座標を(X+ 、Y+ )とすると原点から
の距離rは、r= 1;θ7下h Y’+−とケる。
(b)次に、回転っまみ23を操作して所望の視野回転
方向と回転量φ0を決める。このときゼット回路26は
未だ操作されCいないため、回転つまみ26からの回転
信号は輝線表示回路25にのみ印加され、実際の試料回
転は行われない。輝線表示回路25により陰極線管画面
内には、第3図に示(如く通常の試料像に重畳して視野
回転の量と方向を示1輝線27が画面の水平方向を基準
として表示され、この輝線27を回転っまみ23の操作
の目安として利用することができる。
(C)次に、セラb回路26を操作して保持回路24に
おける信号出力を切換えて、回転つまみ23からの回転
信号が輝度表示回路25でなく中央制御回路19に入ツ
ノされるようにJる。その結果、陰極線管11の画面か
ら輝線27が消え、それと同時に中央制御回路19にパ
ノjされIC回転信号に基づく制御信号がモータ17に
与えられ、回転機構4によって試料5がXY座標の原点
を中心に角麿φ0回転する。この回転により、試料5は
その座標位置も変化してしまうが、その状態を示したも
のが第4図である。第4図において、試料回転前の座標
位置をSo (X+ 、Y+ )とし、微小角度φ0回
転させたときの座標位置をS+ (X1+ΔX、Y++
ΔY)とすると、SoからSlへ移動する際のX方向変
化分△XとY方向変化分ΔYは次のように表わされる。
ΔX=−r−φ0−sinφ0 ΔY=r−φQ−CO3φ0 このような試料回転に基づく試料移動を補正するため、
中央制御回路19は上式の移動成分を演算して、その逆
方向の視野移動が行われるような補正偏向信号を加算回
路10に印加する。加算回路10はX、Y走査信号にこ
れらの補正幅1向信号を加粋して試料5を走査覆る電子
線の走査中心をX方向へ一ΔX、Y方向ヘー△Y移動さ
せる。その結果、陰極線管画面における視野ずれは防止
される。
所で、角度φ0が微小でない場合や試料5が傾斜機構2
によって傾いていて初期状態が上記動作例と異なる場合
には、第4図に代わる幾何学的な考察から視野ずれを防
止するための偏向成分を演nするためのプログラムを予
め中央制御回路19に記憶させておけばよい。
第5図は透過電子顕微鏡に本発明を適用した場合の実施
例を示1もので、第2図に用いた記号と同一記号を付し
たものは同一構成要素を表わしている。第5図において
、28は薄膜状試料5の下方に配置される結像レンズ系
(図示せず)の更に下方に配置された螢光板を示し、2
9.30は試料5の上下に配置された偏向コイルを示す
。コイル29’、30へは偏向電源31から互いに一定
比率の強度を有する偏向電流が供給されており、偏向電
源31の出力を調整して試料照射電子線の経路を例えば
図中破線で示すように変化させて螢光板上に結像する電
子顕微鏡像の視野を移動させることが可能である。又、
11の陰極線管は回転つまみ23からの回転信号を輝線
表示回路32に受けて螢光板上に結fX11る透過電子
顕微鏡像の視野回転の方向と量を表わす輝線を表示する
ためのものである。第5図の装置の動作は電気的視野移
動の方式が多少異なる点を除(プば、第2図の装置の動
作と略同じであるが、螢光板上に結像する電子顕微鏡像
の視野と陰極線管画面の対応が多少掴みにくくなるので
陰極線管11.切換回路24及びセット回路26を省略
しても差支えない。
以上のように本発明によれば、従来の試料装置を利用し
たまま視野ずれを伴わずに試料回転操作を行うことが可
能となるが、本発明の構成は第2図や第5図の実施例装
置に限定されるものではない。例えば、視野ずれ防止の
ための制御を偏向装置をのみによって行なうと次第に偏
向歪の影響が大きくなるので、適当な時に偏向装置によ
る補正をXY移動機構3による補正に置換えるように構
成しでもよい。又、本発明は電子顕微鏡以外でもX線マ
イクロアナライザーやイオンマイクロアナライザ等のよ
うに荷電粒子線によつ−C試料に関する像情報を表示す
る機能を有1−る装置であれば容易に適用りることか可
能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の試料装置の構造を示す略図、第2図は本
発明の一実施例装置を示す略図、第3図及び第4図は第
2図の装置の動作を説明りるlこめの略図、第5図は本
発明の他の実施例装置を示す略図である。 1:試料室側壁、2:傾斜機構、3:XY移動機構、4
:回転機構、5:試料、6:電子線、7X、7Y:偏向
コイル、8:走査回路、9:イ8率回路、10:加算回
路、11:陰極線管、12X。 12y:偏向コイル、13:検出器、14:増幅器、1
5,16,17,18:モータ、19:中央制御回路、
20:X移動つまみ、21:Y移動つまみ、22:傾斜
つまみ、23:回転つまみ、24:切換回路、25:輝
線表示回路、26−セット回路、27:1lli!i線
、28:螢光板、29.30:偏向コイル、31:偏向
電源、32:輝IIA表示回路。 特許出願人 日本電子株式会社 代表者 伊藤 −夫

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)互いに直交するXY二方向へ試料を移動させるX
    Y移動機構と、該XY移動機構に載置される回転機構と
    、試料を照射する電子線又は試料を透過する電子線を偏
    向することによって電子顕微鏡像の視野を電気的に移動
    させる電気的XY移動手段を備えた装置において、試料
    回転操作の直前における前記XY移動機構と回転機構の
    状態を初期信号として記憶しておき、前記回転機構の初
    期状態からの変化を示す変化信号と前記初期信号とに基
    づいて前記電気的XY移動手段へ電子顕微鏡像の視野移
    動を防止するための制御信号を供給する視野補正手段を
    備えたことを特徴とする荷電粒子線装置における試料回
    転装置。
  2. (2)互いに直交するXY二方向へ試料を移動させるX
    Y移動機構と、該XY移動機構に載置される回転機構と
    、試料を照射する電子線又は試料を透過する電子線を、
    偏向することによって電子顕微鏡像の視野を電気的に移
    動させる電気的XY移動手段を備えた装置において、試
    料回転操作の直前における前記XY移動機構と回転機構
    の状態を初期信号として記憶しておき、前記回転機構の
    初期状態からの変化を示す変化信号と前記初期信号とに
    基づいて前記電気的XY移動手段へ電子顕微鏡像の視野
    移動を防止するための制御信号を供給する視野補正手段
    と、前記回転機構に回転信号を供給する回転操作手段か
    らの出力によって陰極線管画面内に回転操作による視野
    の回転方向と回転量を表わすマークを表示する手段を設
    けたことを特徴とする荷電粒子線装置における試料回転
    装置。
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