JPS62133660A - 走査型反射電子回折顕微装置 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は試料表面の結晶性を分析する場合などに利用さ
れる走査型反射電子回折顕微装置の改良に係り、特に薄
膜形成機構を付加して試料面上での薄膜成長をその場で
観察する時に、一次電子ビームによる薄膜の損傷を低減
させることを図った顕微装置に関するものである６ 〔発明の背景〕 走査型反射電子回折顕微装置に、物質の蒸着機構とシャ
ッタからなる薄膜形成機構を付加した従来装置の基本的
な構成を第１図に示す。本装置において加速電源１を有
する電子銃２から放出された一次電子ビーム４は収束レ
ンズ３により真空容鼎６内にある試料７の表面に収束さ
れる。走査電源１６により一次電子ビーム用偏向コイル
群５を動作させて一次電子ビーム４を試料７の表面上で
走査させる。そのときに得られる試料７の吸収電流信号
、あるいは２次電子信号を陰極線管（以下ＣＲＴと略称
する）１５の輝度変調信号にかえてＣＲＴ１５上に試料
７の走査電子顕微像を得る。

この走査電子顕微像から試料７の分析すべき場所を選択
する。この分析点に一次電子ビーム４を固定照射するこ
とによって得られる反射回折線８は螢光板９上に反射回
折像としてのぞき窓１０を通して観測される。この回折
像を解析することによって試料７の表面上の任意の場所
の結晶状態（試料７表面部分を構成する元素の配列状態
）を分析することが可能となる。さらに螢光板９上の特
定の回折スポットによる発光を光学レンズ１１とアパー
チャ１２及び光ファイバ１３によって光電変換素子（例
えばホトマルチプライヤ）１４に導き電気信号に変換す
る。この電気信号を一次電子ビーム４の試料７の表面上
での走査に同期させてＣＲＴ１５の輝度変調信号にかえ
ることによってＣＲＴ１５上に回折顕微像が得られる。

この回折顕微像から試料７の表面の結晶分布が分かり、
試料７の表面の結晶解析の有力な手段となる。さらに蒸
着機構１７から放出される物質１８の試料７上への蒸着
をコントロールするシャッタ１９及びシャッタ開閉機構
２０を付加することにより、物質１８が試料７表面上で
結晶化して成長する（結晶成長）様子をその場でミクロ
観察ができるというすぐれた機能を持つようになる。こ
のように走査型反射電子回折顕微装置は、試料表面の結
晶状態をミクロに調べうるだけでなく、結晶成長をその
場で観察して調べることができるというすぐれた装置で
ある。

しかし、従来装置には次に述べるような問題点があった
。即ち、従来装置では、試料７の表面上への物質１８の
蒸着のオン・オフ（ＯＮ、０ＦＦ）を制御するシャッタ
１９及びシャッタ開閉機構２０と一次電子ビーム４の試
料７表面への取射との関連が考慮されていない為に、蒸
着物質１８の試料７上への蒸着と無関係に一次電子ビー
ム４が常に試料７表面に照射される。従って、一次電子
ビーム４の照射により、試料７は損傷を受けるので、ｍ
察していない時も試料７は損傷を受は続け、物質１８の
試料７上での正常な結晶成長を観察することが困難にな
るという問題点があった。なお、この種の装置に関連す
るものには、例えばジャパニーズ・ジャーナル・オフ・
アプライド・フィジックス（Ｊａｐａｎｅｓｅ　Ｊｏｕ
ｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ）Ｖ
　ｏ　１１　、２３　（１９８４）　ｐ　、　９１３が
挙げられる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、一次電子ビームによる試料及びこの表
面上に蒸着した物質への損傷を低減し。

物質の試料上での正常な結晶成長を観察可能とした走査
型反射電子回折顕微装置を提供することにある。

（発明の概要） 本発明は、上記目的を達成するために、一次電子ビーム
の試料表面への照射のオン・オフ（ＯＮ。

０ＦＦ）を行うブランキング用偏向板を設け、このブラ
ンキング用偏向板の動作を物質の試料表面上への蒸着を
制御するシャッタの開閉に連動せしめたことを特徴とす
るものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第２図により説明する。第２
図において、２１はシャッタ１９の開閉機構２０から出
る信号を切り換えるスイッチ、２２は信号極性反転回路
、２３はブランキング用偏向板を動作するブランキング
用動作電源、２４はブランキング用偏向板、２５はブラ
ンキング用アパーチャであり、その他は第１図の従来例
と同等である。

いま物質１８が試料７上で結晶成長しつつある状態をｍ
察したいとする。この観察法は、主に物質１８の試料７
上での蒸着量が少ない場合に使用される。シャッタ１９
をシャッタ開閉機構２０により閉の状態に保つとき、シ
ャッタ開閉機構２０から閉の状態を示す正の極性を持つ
信号が出され、スイッチ２１のＡの端子を通りブランキ
ング用偏向板動作電源２３を動作させる。これにより、
一次電子ビーム４の軌道を偏向しブランキング用アパー
チャ２５を通過させないようにして、試料７上への一次
電子ビーム４の照射を停止する。この状態においてシャ
ッタ１９を開の状態にして、物質１８の試料７上への蒸
着を開始する。このとき、シャッタ開閉機構２０より開
の状態を示す負の極性を持つ信号を出しブランキング用
動作電源２３をオフ（ＯＦ　Ｆ）の状態にする。これに
より、一次電子ビーム４はブランキング用アパーチャ２
５を通過し、試料７上に照射されるので、物質１８の結
晶成長しつつある状態をａｍできる。以上のように、観
察時にのみ、一次電子ビーム４が試料７上に照射される
。

一方、物質１８の蒸着量が多い場合には、物質１８をあ
る一定量試料７上に蒸着し、ａｍすることを繰り返す方
法が用いられる。このとき次のように動作させる。シャ
ッタ１９が閉の状態ではシャッタ開閉機構２０からは閉
の状態を示す正の極性を持つ信号が出ているが、スイッ
チ２１のＢの端子を選択して信号極性反転回路２２によ
り負の極性に変換する。これにより、ブランキング用動
作電源はオフ（ＯＦＦ）の状態になりｌＲ察が可能とな
る。この状態で、シャッタ１９を開の状態にするとブラ
ンキング用動作電源２３に正の極性を持つ信号がもたら
され、ブランキング用偏向板２４が動作し、一次電子ビ
ーム４の試料７上への照射が停止する。ある一定量の物
質１８が試料７上に蒸着された時点で、シャッタ１９を
閉の状態にすれば、再び一次電子ビーム４は試料７上に
照射され、観察ができるようになる。この場合も観察時
にのみ、一次電子ビーム４が試料７上に照射される。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明による装置は、一次電子ビー
ムの試料表面へのＯＮ、ＯＦＦを行うブランキング用偏
向板を設けてこのブランキング用偏向板の動作を物質の
試料表面上への蒸着を制御するシャッタの開閉に連動さ
せることにより、観察時のみに一次電子ビームが試料表
面に照射されるので、一次電子ビームによる蒸着物質へ
の損傷が低減され、蒸着物質の正常な結晶成長過程を観
察することを可能にするという極めて優れた利点を持つ
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の構成図、第２図は本発明の実施例を
示す構成図である。 １・・・加速電源、２・・・電子銃、３・・・収束レン
ズ、４・・・一次電子ビーム、５・・・一次電子ビーム
用偏向コイル群、６・・・真空容器、７・・・試料、８
・・・反射回折線、９・・・螢光板、１０・・・のぞき
窓、１１・・・光学レンズ、１２・・・アパーチャ、１
３・・・光ファイバ、１４・・・光電変換素子、１５・
・・陰極線管（ＣＲＴ）、１６・・・走査電源、１７・
・・蒸着機構、１８・・・物質、１９・・・シャッタ、
２０・・・シャッタ開閉機構、２１・・・スイッチ、２
２・・・信号極性反転回路、２３・・・ブランキング用
動作電源、２４・・・ブランキング用偏蔓　１　　図 ！

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 真空中で電子源から取りだした一次電子ビームを収束レ
   ンズ及び偏向系を介して試料表面上の所定領域に所定角
   度で照射し、試料表面で反射される反射回折線による回
   折像を螢光板上に形成し、この螢光板上の回折像の中の
   特定の回折スポットからの発光のみを真空外に取出して
   光電変換素子により電気信号に変換し走査電子顕微像を
   得る走査型反射電子回折顕微装置に物質の蒸着機構と、
   上記試料表面上への物質蒸着を制御するシャッタからな
   る薄膜形成機構を付加した装置において、上記シャッタ
   の開閉と上記一次電子ビームの上記試料表面への照射を
   連動させたことを特徴とする走査型反射電子回折顕微装
   置。