JPS63314747A - 走査型反射電子回折顕微装置 - Google Patents
走査型反射電子回折顕微装置Info
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- JPS63314747A JPS63314747A JP63008307A JP830788A JPS63314747A JP S63314747 A JPS63314747 A JP S63314747A JP 63008307 A JP63008307 A JP 63008307A JP 830788 A JP830788 A JP 830788A JP S63314747 A JPS63314747 A JP S63314747A
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 11
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 2
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- 238000001000 micrograph Methods 0.000 abstract 1
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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】
(産業上の利用分野〕
本発明は試料表面の結晶性を分析する走査型反射電子回
折顕微装置に関し、特に、結晶欠陥(転位、積層欠陥等
)を観察することを可能にする走査型反射電子回折顕微
装置の改良に関するものである。
折顕微装置に関し、特に、結晶欠陥(転位、積層欠陥等
)を観察することを可能にする走査型反射電子回折顕微
装置の改良に関するものである。
(従来の技術〕
従来の走査型反射電子回折装置(例えば実開昭55−1
0212号公報)の概要は以下の通りである。すなわち
、−次電子ビームを試料表面に照射し、試料表面から反
射される電子回折線を螢光スクリーンに当てて回折図形
を形成し、この回折図形を観察することにより試料表面
近傍の結晶性の評価をおこなうものである。照射する1
次電子ビームには、試料表面の極力小さな領域から明る
い反射電子回折像を得るため、第1図(a)に矢印で示
される条件が使用されている。回折図形は一搬にさまざ
まな回折斑点の複合からなっており、上記従来技術では
回折図形のうち特定の回折斑点を形成する反射電子回折
のみを任意に選択して観察するが、選択した回折線は全
てを信号として利用していた。
0212号公報)の概要は以下の通りである。すなわち
、−次電子ビームを試料表面に照射し、試料表面から反
射される電子回折線を螢光スクリーンに当てて回折図形
を形成し、この回折図形を観察することにより試料表面
近傍の結晶性の評価をおこなうものである。照射する1
次電子ビームには、試料表面の極力小さな領域から明る
い反射電子回折像を得るため、第1図(a)に矢印で示
される条件が使用されている。回折図形は一搬にさまざ
まな回折斑点の複合からなっており、上記従来技術では
回折図形のうち特定の回折斑点を形成する反射電子回折
のみを任意に選択して観察するが、選択した回折線は全
てを信号として利用していた。
従来の技術では、試料7に照射される一次電子ビーム1
の開き角2β(第1図(b)を参照のこと)は3X10
−3(rad)程度となる。このため反射電子回折線の
開き角2βも3X10−3(rad)程度となる。一方
、結晶欠陥が引起す格子歪みによる角度変化は0.1μ
m程度の領域で10−’ (rad)程度であるので、
1O−3rad程度の開き角2βを持つ電子ビーム1で
結晶欠陥(転位、積層欠陥)を観察することは難しい、
このためには、電子ビーム1の開き角2βを10−’r
ad程度にすれば良いが、ビーム電流の減少によって明
るい回折図形が得られない、面積分解能がかえって低下
する(第1図(a))という欠点がある。
の開き角2β(第1図(b)を参照のこと)は3X10
−3(rad)程度となる。このため反射電子回折線の
開き角2βも3X10−3(rad)程度となる。一方
、結晶欠陥が引起す格子歪みによる角度変化は0.1μ
m程度の領域で10−’ (rad)程度であるので、
1O−3rad程度の開き角2βを持つ電子ビーム1で
結晶欠陥(転位、積層欠陥)を観察することは難しい、
このためには、電子ビーム1の開き角2βを10−’r
ad程度にすれば良いが、ビーム電流の減少によって明
るい回折図形が得られない、面積分解能がかえって低下
する(第1図(a))という欠点がある。
本発明の目的は面積分解能を低下させず、かつ、反射電
子回折像の明るさも減少させることなく、実質的に、−
次電子ビームの開き角を減少させることが可能な走査型
反射電子回折顕微装置を提供することにある。
子回折像の明るさも減少させることなく、実質的に、−
次電子ビームの開き角を減少させることが可能な走査型
反射電子回折顕微装置を提供することにある。
上記目的は、少なくとも1つの可変孔径のアパーチャを
試料と螢光板との間、又は螢光板と光電変換素子との間
に設けて、反射電子回折線8のうちある角度幅内に存在
する反射電子回折線のみを信号として使用することによ
って達成される。
試料と螢光板との間、又は螢光板と光電変換素子との間
に設けて、反射電子回折線8のうちある角度幅内に存在
する反射電子回折線のみを信号として使用することによ
って達成される。
結晶格子の歪みから生ずる10−’rad程度の角度変
化によってコントラストが発生する結晶欠陥(転位、積
層欠陥)を観察するためには、−次電子ビーム1の開き
角2βを小さくすれば良いが、第1図(a)、(b)に
示すように一次電子ビーム1の電流値が減少して明るい
回折像が得られず、かえって、面積分解能が低下すると
いう結果をもたらす、そこで、第3図に示すように反射
電子回折線8のある一部の強度だけを信号として使用す
れば、相反原理より一次電子ビーム1のある角度幅内に
存在する一次電子ビーム1だけを使用することが可能に
なり、実質的に入射電子の開き角2βを減少させ、10
−’rad程度にすることも可能となる。この方法によ
り、−次電子ビーム1の電流値を減少させることなく、
かつ面積分解能を低下させることなく、結晶欠陥の観察
を容易にすることができる。
化によってコントラストが発生する結晶欠陥(転位、積
層欠陥)を観察するためには、−次電子ビーム1の開き
角2βを小さくすれば良いが、第1図(a)、(b)に
示すように一次電子ビーム1の電流値が減少して明るい
回折像が得られず、かえって、面積分解能が低下すると
いう結果をもたらす、そこで、第3図に示すように反射
電子回折線8のある一部の強度だけを信号として使用す
れば、相反原理より一次電子ビーム1のある角度幅内に
存在する一次電子ビーム1だけを使用することが可能に
なり、実質的に入射電子の開き角2βを減少させ、10
−’rad程度にすることも可能となる。この方法によ
り、−次電子ビーム1の電流値を減少させることなく、
かつ面積分解能を低下させることなく、結晶欠陥の観察
を容易にすることができる。
以下、本発明を図面を用いて説明する。
第2図は本発明による走査型反射電子回折顕微装置の基
本的な構成を示したものである。同図において、加速電
源4を有する電子銃2から放出された一次電子ビーム1
は収束レンズ3により真空容器6内にある試料7の表面
に収束される。走査電源15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を試料7の
表面上で走査させる。そのとき得られる試料7の吸収電
流信号を陰極線管(以下、CRTと略称する)14の輝
度変調信号にかえてCRT14上に試料7の吸収電流像
を得る。この吸収電流像から試料7上の分析すべき場所
を選択する。この分析点に一次電子線1を固定して照射
することによって得られる反射電子回折線8は螢光スク
リーン11上にのぞき窓12を通して反射電子回折像と
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(つまり、試料7
の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、アパーチャ9、偏向コイル群1
0を使用して、ある特定の回折スポットを選び、光電変
換素子(例えば、フォトマル)13から得られる電気信
号を一次電子ビーム1の走査に同期させてCRT14の
輝度変調信号にかえることによってCRT14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
結晶分布がわかり、試料7の表面の結晶解析の有力な手
段となる。
本的な構成を示したものである。同図において、加速電
源4を有する電子銃2から放出された一次電子ビーム1
は収束レンズ3により真空容器6内にある試料7の表面
に収束される。走査電源15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を試料7の
表面上で走査させる。そのとき得られる試料7の吸収電
流信号を陰極線管(以下、CRTと略称する)14の輝
度変調信号にかえてCRT14上に試料7の吸収電流像
を得る。この吸収電流像から試料7上の分析すべき場所
を選択する。この分析点に一次電子線1を固定して照射
することによって得られる反射電子回折線8は螢光スク
リーン11上にのぞき窓12を通して反射電子回折像と
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(つまり、試料7
の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、アパーチャ9、偏向コイル群1
0を使用して、ある特定の回折スポットを選び、光電変
換素子(例えば、フォトマル)13から得られる電気信
号を一次電子ビーム1の走査に同期させてCRT14の
輝度変調信号にかえることによってCRT14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
結晶分布がわかり、試料7の表面の結晶解析の有力な手
段となる。
さて、本発明の最も特徴とする部分は、上記走査型反射
電子回折顕微装置におけるアパーチャ9及び偏向コイル
群10にある。その実施例を第4゜5.6図に示す、第
4図においては、楕円形の孔を持つ二つのアパーチャ9
を並べ、この孔の重なる面積を可変にすることによって
、ある角度幅内に存在する反射電子回折線8のみを螢光
スクリーン11上に投射して信号とする機構を示す。こ
のとき、孔の重なる面積は、アパーチャ9を機械的に移
動する方法や、反射電子回折線8の軌道を偏向コイル群
10によって変化させることによっても変えることがで
きる。また、螢光スクリーン11に近い側に偏向コイル
群10を設置し、反射電子回折線8の軌道をアパーチャ
9を通過後に変更することによって、試料7を照射した
ときに螢光スクリーン11上に投射する光をさえぎり、
反射電子回折線8だけによる螢光強度を信号とすること
も可能である。第5図には1つのアパーチャ9に種々の
径を持つ孔を作製し、このアパーチャ9を移動すること
によって、ある角度幅内に存在する反射電子回折線8の
みを螢光スクリーン11−ヒに投射し信号とする機構を
示す、第6図には種々の径を持つ孔がおいているアパー
チャ9を螢光スクリーン11と光電変換素子13との間
に設置しくアパーチャ9は真空容器外にある)、ある角
度幅内に存在する反射電子回折線8のみによる螢光強度
を信号とする機構を示す。第4図に示した二つのアパー
チャ9を使用する方法も同様に考えることができる。
電子回折顕微装置におけるアパーチャ9及び偏向コイル
群10にある。その実施例を第4゜5.6図に示す、第
4図においては、楕円形の孔を持つ二つのアパーチャ9
を並べ、この孔の重なる面積を可変にすることによって
、ある角度幅内に存在する反射電子回折線8のみを螢光
スクリーン11上に投射して信号とする機構を示す。こ
のとき、孔の重なる面積は、アパーチャ9を機械的に移
動する方法や、反射電子回折線8の軌道を偏向コイル群
10によって変化させることによっても変えることがで
きる。また、螢光スクリーン11に近い側に偏向コイル
群10を設置し、反射電子回折線8の軌道をアパーチャ
9を通過後に変更することによって、試料7を照射した
ときに螢光スクリーン11上に投射する光をさえぎり、
反射電子回折線8だけによる螢光強度を信号とすること
も可能である。第5図には1つのアパーチャ9に種々の
径を持つ孔を作製し、このアパーチャ9を移動すること
によって、ある角度幅内に存在する反射電子回折線8の
みを螢光スクリーン11−ヒに投射し信号とする機構を
示す、第6図には種々の径を持つ孔がおいているアパー
チャ9を螢光スクリーン11と光電変換素子13との間
に設置しくアパーチャ9は真空容器外にある)、ある角
度幅内に存在する反射電子回折線8のみによる螢光強度
を信号とする機構を示す。第4図に示した二つのアパー
チャ9を使用する方法も同様に考えることができる。
以上述べた如く、本発明による走査型反射電子回折顕微
装置は、反射電子回折線8のある角度幅内に存在するも
のだけを自由に選択して信号強度 ”とすることがで
きるため、反射回折像の明るさを減少することなく、か
つ、面積分解能を低下させることなく、−次電子ビーム
1の開き角2βを実質的に減少させることができること
によって、結晶欠陥の観察を容易にするという極めて優
れた利点を持つ。
装置は、反射電子回折線8のある角度幅内に存在するも
のだけを自由に選択して信号強度 ”とすることがで
きるため、反射回折像の明るさを減少することなく、か
つ、面積分解能を低下させることなく、−次電子ビーム
1の開き角2βを実質的に減少させることができること
によって、結晶欠陥の観察を容易にするという極めて優
れた利点を持つ。
第1図(a)は、−次電子ビーム電流及び開き角と一次
電子ビーム径の関係を示すグラフ、同図(b)は−次電
子ビームの開き角の定義をするための図、第2図は本発
明による走査型反射電子回折顕微装置の全体構成図、第
3図は一次電子ビームと反射回線との間に成り立つ相反
原理を示す図、第4.5.6図は本発明による反射回折
線のうちある角度幅内に存在する反射回折線のみを信号
として使用することを可能にする機構の実施例を示す構
成図である。 1・・・−次電子ビーム、2・・・電子銃、3・・・収
束レンズ、4・・・加速電源、5・・・−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・・・アパーチャ、10・・・偏
向コイル群、11・・・螢光スクリーン、12・・・の
ぞき窓、13・・・光電変換素子、14・・・陰極線管
(CRT) 、15・・・走査電源。 一広 t8ヒ゛−4イ亜(/にtl) 宴 2 困 l lテ 14 fJ 3 図
電子ビーム径の関係を示すグラフ、同図(b)は−次電
子ビームの開き角の定義をするための図、第2図は本発
明による走査型反射電子回折顕微装置の全体構成図、第
3図は一次電子ビームと反射回線との間に成り立つ相反
原理を示す図、第4.5.6図は本発明による反射回折
線のうちある角度幅内に存在する反射回折線のみを信号
として使用することを可能にする機構の実施例を示す構
成図である。 1・・・−次電子ビーム、2・・・電子銃、3・・・収
束レンズ、4・・・加速電源、5・・・−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・・・アパーチャ、10・・・偏
向コイル群、11・・・螢光スクリーン、12・・・の
ぞき窓、13・・・光電変換素子、14・・・陰極線管
(CRT) 、15・・・走査電源。 一広 t8ヒ゛−4イ亜(/にtl) 宴 2 困 l lテ 14 fJ 3 図
Claims (1)
- 1、真空中で電子源から一次電子ビームを取出し、収束
レンズ及び偏向系を使用して試料表面上の所定領域に所
定角度で照射し、それによって上記試料の表面で反射さ
れる反射電子の回折像を螢光板上に形成し、上記螢光板
上の回折像の特定位置からの発光のみを光電変換素子に
よって選択的に取出して電気信号に変換する走査型反射
電子回折顕微装置において、上記試料と上記螢光板との
間、あるいは、上記螢光板と上記光電変換素子との間に
少なくとも1つのアパーチャを設け、上記アパーチャの
孔径を可変にすることによって、上記反射電子の回折線
のうち特定の角度幅内に存在する反射電子回折線のみを
電気信号に変換する如く構成してなることを特徴とする
走査型反射電子回折顕微装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63008307A JPS63314747A (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | 走査型反射電子回折顕微装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63008307A JPS63314747A (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | 走査型反射電子回折顕微装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63314747A true JPS63314747A (ja) | 1988-12-22 |
Family
ID=11689496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63008307A Pending JPS63314747A (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | 走査型反射電子回折顕微装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63314747A (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5510212B1 (ja) * | 1971-01-28 | 1980-03-14 | ||
JPS5613650A (en) * | 1979-07-13 | 1981-02-10 | Jeol Ltd | Scanning type focusing electron-ray diffractor |
-
1988
- 1988-01-20 JP JP63008307A patent/JPS63314747A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5510212B1 (ja) * | 1971-01-28 | 1980-03-14 | ||
JPS5613650A (en) * | 1979-07-13 | 1981-02-10 | Jeol Ltd | Scanning type focusing electron-ray diffractor |
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