KR20200021298A - Transmission electron microscope and method for controlling the same - Google Patents

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KR20200021298A
KR20200021298A KR1020180096882A KR20180096882A KR20200021298A KR 20200021298 A KR20200021298 A KR 20200021298A KR 1020180096882 A KR1020180096882 A KR 1020180096882A KR 20180096882 A KR20180096882 A KR 20180096882A KR 20200021298 A KR20200021298 A KR 20200021298A
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sample holder
pair
pole pieces
distance
electron microscope
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KR1020180096882A
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Inventor
한철수
정종만
김진규
이상철
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한국기초과학지원연구원
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Abstract

According to one embodiment of the present invention, a transmission electron microscope capable of adjusting the resolution may comprise: a sample holder; a drive unit supporting the sample holder and capable of moving the sample holder in a vertical direction; and one pair of pole pieces respectively positioned at the upper side and lower side of the sample holder, wherein a distance spaced apart from each other varies.

Description

투과전자현미경 및 이를 제어하는 방법{TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPE AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}Transmission electron microscope and method for controlling the same {TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPE AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}

아래의 설명은 투과전자현미경 및 이를 제어하는 방법에 관한 것이다.The following description relates to a transmission electron microscope and a method of controlling the same.

전자 현미경은 높은 전압을 이용하여 전자를 가속시킴으로써 광원의 파장을 광자에 비해 짧게 만들어 시료에 주사 또는 투과시켜, 시료와 상호작용함으로써 발생하는 다양한 신호를 검출기로 측정하여 시료의 표면 또는 내부를 분석 할 수 있다. 전자 현미경은 가속된 전자를 통해 시료의 다양한 물리 또는 화학적 특성을 영상 또는 그래프로 얻을 수 있다. 전자 현미경은 동작 원리에 따라 투과전자현미경 및 주사전자현미경으로 구분할 수 있다. 투과전자현미경은 약 100 nm 이하의 두께를 갖는 얇은 시료에 높은 전압으로 가속된 전자를 투과시켜 확대된 시료의 상을 얻는 장치이다. 투과전자현미경은 입사된 가속 전자와 시료에 의해서 반응된 투과 전자를 시료 하단에 위치한 전자기 렌즈로 구성된 중간렌즈, 확대렌즈 및 영상 검출기 등을 이용함으로써 시료의 종류에 따라 다른 내부 결정 구조를 시각화된 영상으로 제공한다. 반면, 주사전자현미경은 관찰할 물체 위에 가속된 전자를 시료 표면에 조사하여 시료와 반응하여 발생하는 여러 가지 신호 (이차전자, X-선 등)를 이용하여 상을 얻는 장치이다. 본 발명은 투과전자현미경에 관한 발명임을 밝혀 둔다.The electron microscope uses high voltage to accelerate the electrons, making the wavelength of the light source shorter than that of the photons, and scanning or transmitting it through the sample, and measuring various signals generated by interacting with the sample with a detector to analyze the surface or the inside of the sample. Can be. Electron microscopy can be used to obtain images or graphs of various physical or chemical properties of the sample through accelerated electrons. Electron microscopy can be divided into transmission electron microscope and scanning electron microscope according to the operating principle. A transmission electron microscope is a device for obtaining an enlarged sample image by transmitting electrons accelerated at high voltage to a thin sample having a thickness of about 100 nm or less. The transmission electron microscope visualizes the internal crystal structure according to the type of the sample by using the intermediate lens, the magnification lens, and the image detector composed of the incident acceleration electrons and the transmitted electrons reacted by the sample. To provide. On the other hand, a scanning electron microscope is a device that obtains an image by using various signals (secondary electrons, X-rays, etc.) generated by reacting the accelerated electrons on the object to be observed on the sample surface and react with the sample. The present invention is directed to a transmission electron microscope.

시료는 이를 지지하는 스테이지에 삽입 및 고정되어 관찰된다. 투과전자현미경은 시료를 여러 위치 또는 각도에 대한 상을 얻기 위해 시료를 틸팅하거나 병진 이동시킬 필요가 있다. 따라서, 투과전자현미경은 시료를 지지하는 시료 홀더를 구동하기 위한 구동 장치를 구비한다. 구동 장치는 시료의 틸팅 및 병진 이동을 위해서 다양한 자유도를 구현할 수 있도록 설계되어야 하는데, 이는 시료의 삽입 및 인출 시 이를 방해하지 않도록 출입 공간의 외부에 구현되는 것이 이상적이다.The sample is observed by being inserted and fixed to the stage supporting it. Transmission electron microscopy requires tilting or translating the sample to obtain images for various positions or angles. Therefore, the transmission electron microscope has a drive device for driving a sample holder for supporting a sample. The drive device should be designed to implement various degrees of freedom for tilting and translating the sample, ideally implemented outside of the entry and exit space so as not to interfere with the insertion and withdrawal of the sample.

등록번호 제1742920호는, 시료의 다양한 측면을 원활하게 관찰하기 위해 높은 자유도로 시료를 지지하는 홀더를 구동시킬 수 있는 구동부(스테이지)를 개시한다. 등록번호 제1742920호에 기재된 모든 내용은 본원에 참조로서 포함된다.Registration No.1742920 discloses a drive (stage) capable of driving a holder supporting a sample with high degrees of freedom in order to smoothly observe various aspects of the sample. All content set forth in US Pat. No. 173,520 is incorporated herein by reference.

투과전자현미경의 분해능을 조절하기 위한 다양한 연구가 개발되고 있는 실정이다. 투과전자현미경의 분해능은 전자총의 가속전압, 대물렌즈 등 각종 전자렌즈의 수차에 의해서 결정되며, 작은 수차의 대물렌즈를 설계하는 것은 투과전자현미경의 분해능을 높이기 위한 필수 과정이다. 전자빔 렌즈의 구면수차(spherical aberration) 계수(Cs)는 초점거리(f)의 3승 즉, f-3에 비례하고, 색수차(chromatic aberration) 계수(Cc)는 초점거리(f)에 비례하므로, 수차가 작은 렌즈를 설계하기 위해서는 우선 렌즈의 초점거리를 줄여야 한다. 투과전자현미경에서 렌즈라 불리는 연자성재료와 코일로 구성되는 기구 자체가 렌즈가 아니라, 이로 인해 발생하는 자기장이 렌즈 역할을 하기 때문에 폴피스에 시료를 가능한 가깝게 배치시키는 것이 고분해능 렌즈 설계의 핵심이 된다.Various researches are being developed to control the resolution of the transmission electron microscope. The resolution of the transmission electron microscope is determined by the aberration of various electron lenses such as the acceleration voltage of the electron gun and the objective lens, and the design of the objective lens with the small aberration is an essential process for enhancing the resolution of the transmission electron microscope. Since the spherical aberration coefficient Cs of the electron beam lens is proportional to the third power of the focal length f, i.e., f- 3 , and the chromatic aberration coefficient Cc is proportional to the focal length f, To design a lens with small aberrations, the focal length of the lens must first be reduced. In the transmission electron microscope, the mechanism itself composed of soft magnetic material and coils called lenses is not the lens, but the magnetic field generated by it acts as the lens, so placing the sample as close to the polepiece as possible is the key to the high resolution lens design. .

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.The background art described above is possessed or acquired by the inventors in the process of deriving the present invention, and is not necessarily a known technology disclosed to the public before the application of the present invention.

일 실시 예의 목적은 한 쌍의 폴피스 사이의 거리를 조정하여, 한 쌍의 폴피스 사이에 위치한 시료의 거동을 자유롭게 하는 공간을 제공하고, 분해능을 조절할 수 있는 투과전자현미경을 제공하는 것이다. An object of one embodiment is to provide a transmission electron microscope that can adjust the resolution between the pair of pole pieces, to provide a space to free the behavior of the sample located between the pair of pole pieces, the resolution can be adjusted.

일 실시 예에 따른 투과전자현미경은, 시료 홀더; 상기 시료 홀더를 지지하고, 상기 시료 홀더를 상하 방향으로 이동시킬 수 있는 구동부; 및 상기 시료 홀더의 상측 및 하측에 각각 위치하고, 서로 이격된 거리가 가변적인 한 쌍의 폴피스를 포함할 수 있다.Transmission electron microscope according to an embodiment, the sample holder; A driving unit which supports the sample holder and moves the sample holder in a vertical direction; And a pair of pole pieces respectively positioned on an upper side and a lower side of the sample holder, and having a variable distance from each other.

상기 투과전자현미경은, 상기 시료 홀더를 수용하고, 상기 한 쌍의 폴피스를 지지하는 챔버를 더 포함하고, 상기 한 쌍의 폴피스 중 적어도 하나의 폴피스는 상기 챔버에 대해 슬라이딩 가능하다.The transmission electron microscope further includes a chamber for receiving the sample holder and supporting the pair of pole pieces, at least one pole piece of the pair of pole pieces is slidable relative to the chamber.

상기 투과전자현미경은, 상기 한 쌍의 폴피스 사이의 거리에 기초하여, 상기 구동부를 제어하여 상기 시료 홀더를 이동시키는 제어부를 더 포함할 수 있다.The transmission electron microscope may further include a controller configured to move the sample holder by controlling the driving unit based on a distance between the pair of pole pieces.

상기 투과전자현미경은, 분해능이 서로 다른 복수 개의 모드 중 어느 하나의 모드로 작동 가능하고, 상기 복수 개의 모드는, 제 1 모드와, 상기 제 1 모드보다 상대적으로 분해능이 높은 제 2 모드를 포함하고, 상기 제어부는 상기 한 쌍의 폴피스 사이의 거리를 감소시킴으로써, 상기 투과전자현미경의 작동 모드를 상기 제 1 모드로부터 상기 제 2 모드로 전환시킬 수 있다.The transmission electron microscope may be operated in any one of a plurality of modes having different resolutions, and the plurality of modes include a first mode and a second mode having a relatively higher resolution than the first mode. The control unit may switch the operation mode of the transmission electron microscope from the first mode to the second mode by reducing the distance between the pair of pole pieces.

상기 투과전자현미경은, 상기 시료 홀더의 최대 틸팅 각도가 서로 다른 복수 개의 모드 중 어느 하나의 모드로 작동 가능하고, 상기 복수 개의 모드는, 제 3 모드와, 상기 제 1 모드보다 상대적으로 상기 시료 홀더의 최대 틸팅 각도가 큰 제 4 모드를 포함하고, 상기 제어부는 상기 한 쌍의 폴피스 사이의 거리를 증가시킴으로써, 상기 투과전자현미경의 작동 모드를 상기 제 3 모드로부터 상기 제 4 모드로 전환시킬 수 있다.The transmission electron microscope is operable in any one of a plurality of modes in which the maximum tilting angles of the sample holders are different from each other, and the plurality of modes include a third mode and the sample holder relative to the first mode. And a fourth mode in which the maximum tilt angle of the large is greater, and the controller can switch the operating mode of the transmission electron microscope from the third mode to the fourth mode by increasing the distance between the pair of pole pieces. have.

상기 투과전자현미경은, 상기 시료 홀더를 수용하고, 상기 한 쌍의 폴피스를 지지하는 챔버; 상기 챔버 내에 수용되고, 전자빔의 진행 경로를 둘러싸도록 배치되는 코일; 및 상기 한 쌍의 폴피스 사이의 거리에 기초하여, 상기 코일에 인가되는 전류의 세기를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The transmission electron microscope, the chamber for receiving the sample holder, and supports the pair of pole pieces; A coil housed in the chamber and disposed to surround the path of travel of the electron beam; And based on the distance between the pair of pole pieces, may further include a control unit for controlling the intensity of the current applied to the coil.

상기 제어부는 상기 한 쌍의 폴피스 사이의 거리가 증가할수록 상기 코일에 인가되는 전류의 세기를 증가시킬 수 있다.The controller may increase the strength of the current applied to the coil as the distance between the pair of pole pieces increases.

상기 한 쌍의 폴피스 중 적어도 하나의 폴피스는 상기 챔버에 대해 슬라이딩 가능할 수 있다.At least one pole piece of the pair of pole pieces may be slidable with respect to the chamber.

상기 시료 홀더를 기준으로, 상기 적어도 하나의 폴피스 및 코일은 서로 반대편에 배치될 수 있다.The at least one pole piece and the coil may be disposed opposite to each other based on the sample holder.

일 실시 예에 따른 투과전자현미경을 제어하는 방법은, 상기 한 쌍의 폴피스 사이의 거리를 조정하는 단계; 및 상기 한 쌍의 폴피스 사이의 거리에 기초하여, 상기 시료 홀더를 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.According to one or more exemplary embodiments, a method of controlling a transmission electron microscope includes adjusting a distance between the pair of pole pieces; And moving the sample holder based on the distance between the pair of pole pieces.

상기 방법은, 상기 한 쌍의 폴피스 사이의 거리에 기초하여, 상기 코일에 인가되는 전류의 세기를 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further comprise adjusting the strength of the current applied to the coil based on the distance between the pair of pole pieces.

일 실시 예에 따르면, 투과전자현미경은 한 쌍의 폴피스 사이의 거리를 조정함으로써 투과전자현미경의 분해능을 조절할 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 폴피스 사이의 거리가 감소하면 분해능이 높아질 수 있다.According to one embodiment, the transmission electron microscope may adjust the resolution of the transmission electron microscope by adjusting the distance between the pair of pole pieces. For example, if the distance between the pair of pole pieces is reduced, the resolution can be increased.

또한, 투과전자현미경은 한 쌍의 폴피스 사이의 거리를 조정함으로써 시료 홀더의 최대 틸팅 각도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 폴피스 사이의 거리가 증가하면 시료 홀더의 최대 틸팅 각도가 증가할 수 있다.In addition, the transmission electron microscope can adjust the maximum tilting angle of the sample holder by adjusting the distance between the pair of pole pieces. For example, increasing the distance between a pair of pole pieces may increase the maximum tilting angle of the sample holder.

일 실시예에 따른 기판 캐리어 및 그 제어방법의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the substrate carrier and the control method thereof according to an embodiment are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 투과전자현미경에서 대물렌즈부의 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 구동부의 사시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 투과전자현미경에서 대물렌즈부의 단면도이다.
도 4는 도 3의 어느 하나의 폴피스가 상방으로 슬라이딩한 모습을 도시하는 투과전자현미경에서 대물렌즈부의 단면도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 한 쌍의 폴피스 및 시료 홀더를 도시하는 단면도이다.
도 6은 도 5에서 한 쌍의 폴피스 사이의 거리가 증가한 모습을 도시하는 단면도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 한 쌍의 폴피스 및 시료 홀더를 도시하는 단면도이다.
도 8은 도 7에서 한 쌍의 폴피스 사이의 거리가 증가하여, 시료 홀더의 최대 틸팅 각도가 증가한 모습을 도시하는 단면도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 투과전자현미경을 제어하는 방법을 도시하는 순서도이다.The following drawings, which are attached to this specification, illustrate one preferred embodiment of the present invention, and together with the detailed description thereof, serve to further understand the technical idea of the present invention. It should not be construed as limited.
1 is a perspective view of an objective lens unit in a transmission electron microscope according to an exemplary embodiment.
2 is a perspective view of a driving unit according to an exemplary embodiment.
3 is a cross-sectional view of an objective lens unit in a transmission electron microscope according to an exemplary embodiment.
4 is a cross-sectional view of an objective lens unit in a transmission electron microscope showing a state in which any one of the pole pieces of FIG. 3 slides upward.
5 is a cross-sectional view showing a pair of pole pieces and a sample holder according to one embodiment.
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an increase in distance between a pair of pole pieces in FIG. 5.
7 is a cross-sectional view showing a pair of pole pieces and a sample holder according to one embodiment.
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a state in which the maximum tilting angle of the sample holder is increased by increasing the distance between the pair of pole pieces in FIG. 7.
9 is a flowchart illustrating a method of controlling a transmission electron microscope according to an exemplary embodiment.

이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used to refer to the same components as much as possible, even if displayed on different drawings. In addition, in describing the embodiments, when it is determined that a detailed description of a related well-known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In addition, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms. If a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but there is another component between each component. It will be understood that may be "connected", "coupled" or "connected".

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다. Components included in any one embodiment and components including common functions will be described using the same names in other embodiments. Unless stated to the contrary, the description in any one embodiment may be applied to other embodiments, and detailed descriptions thereof will be omitted in the overlapping range.

도 1은 일 실시 예에 따른 투과전자현미경에서 대물렌즈부의 사시도이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 구동부의 사시도이다.1 is a perspective view of an objective lens unit in a transmission electron microscope according to an embodiment, and FIG. 2 is a perspective view of a driving unit according to an embodiment.

구체적인 설명에 앞서, 본원은 등록번호 제1742920호에 개시된 구동부(스테이지)를 구비하는 투과전자현미경을 기준으로 도시 및 설명되어 있으나, 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다.Prior to the detailed description, the present application is shown and described with reference to the transmission electron microscope having a driving unit (stage) disclosed in No.1742920, but not limited to this.

투과전자현미경은, 전자총, 밸브, 전자총 정렬기, 복수 개의 집속렌즈, 집속렌즈 비점보정기, 집속렌즈 가변 조리개, 집속렌즈 정렬기, 대물렌즈, 한 쌍의 폴피스, 시료 홀더, 구동부, 코일, 제어부, 대물렌즈 비점보정기, 대물렌즈 이미지 정렬기, 중간렌즈, 확대렌즈 정렬기 및 확대렌즈 등을 포함할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 구성 요소들에 대한 설명은 생략하기로 한다.The transmission electron microscope includes an electron gun, a valve, an electron gun aligner, a plurality of focusing lenses, a focusing lens non-point corrector, a focusing lens variable aperture, a focusing lens aligner, an objective lens, a pair of pole pieces, a sample holder, a driving part, a coil, a control part And an objective lens non-point corrector, an objective lens image aligner, an intermediate lens, a magnifying lens aligner, and a magnifying lens. Hereinafter, for convenience of description, the description of the components that are not directly related to the present invention will be omitted.

도 1 및 도 2를 참조하면, 투과전자현미경에서 대물렌즈부(10)는 챔버(200) 내부에 위치한 시료 홀더(400)를 5 자유도(D.O.F)로 구동시킬 수 있다. 상기 5 자유도는 병진 운동 3 자유도 및 회전 운동 2 자유도를 포함한다. 투과전자현미경에서 대물렌즈부(10)는 시료의 관측 지점을 중심으로 시료 홀더(400)를 모든 방향의 틸팅시킬 수 있다. 투과전자현미경에서 대물렌즈부(10)는 좁은 공간에서도 시료 홀더(400)의 5 자유도 구동을 구현할 수 있다. 예를 들어, 통상 15mm 이내인 한 쌍의 폴피스 사이의 공간에 설치된 상태에서도, 사용자가 원하는 시료 상의 관찰지점을 중심으로 모든 방향의 기울임이 가능하므로, 기존의 싱글 틸트 로테이션(single tilt-rotation) 및 더블 틸트 홀더(double-tilt holder)와 달리 시료를 기울여 볼 때 관찰지점이 전자빔의 진행 경로에서 벗어나 버리는 문제를 해소할 수 있다. 1 and 2, in the transmission electron microscope, the objective lens unit 10 may drive the sample holder 400 positioned in the chamber 200 with five degrees of freedom (D.O.F). The five degrees of freedom include three degrees of freedom in translational motion and two degrees of freedom in rotational motion. In the transmission electron microscope, the objective lens unit 10 may tilt the sample holder 400 in all directions around the observation point of the sample. In the transmission electron microscope, the objective lens unit 10 may implement 5 degrees of freedom driving of the sample holder 400 even in a narrow space. For example, even when installed in a space between a pair of pole pieces within 15mm, it is possible to tilt in all directions about the observation point on the sample desired by the user, so that the conventional single tilt-rotation And unlike the double-tilt holder (double-tilt holder) it can solve the problem that the observation point deviates from the path of the electron beam when the sample is inclined.

챔버(200)는 내부에 시료 홀더(400)를 구비할 수 있다. 챔버(200)는 후술하는 코일(500)을 수용할 수 있다. 챔버(200)는 구동부(300)를 지지하기 위한 지지부를 구비할 수 있다. 예를 들어, 지지부는 챔버(200)의 중심축을 기준으로 반경 방향으로 돌출 형성되는 홀일 수 있다.The chamber 200 may have a sample holder 400 therein. The chamber 200 may accommodate a coil 500 to be described later. The chamber 200 may include a support for supporting the driver 300. For example, the support part may be a hole protruding radially with respect to the central axis of the chamber 200.

구동부(300)는 시료 홀더(400)를 지지하고, 시료 홀더(400)의 위치 및 자세를 제어하여, 시료 홀더(400)의 5 자유도 구동을 구현할 수 있다. 구동부(300)는, 3개의 연결 바(301, 302, 303)와, 6개의 링크 어셈블리(310, 320, 330, 340, 350, 360)를 포함할 수 있다. 링크 어셈블리의 한쪽 끝은 챔버(200)를 관통하여 연결 바를 통해 시료 홀더(400)와 연결되어 있으며, 다른 한쪽 끝은 링크를 왕복 운동시키기 위한 모터와 연결된다.The driving unit 300 may support the sample holder 400 and control the position and attitude of the sample holder 400 to implement five degrees of freedom driving of the sample holder 400. The driver 300 may include three connection bars 301, 302, and 303, and six link assemblies 310, 320, 330, 340, 350, and 360. One end of the link assembly is connected to the sample holder 400 through the connecting bar through the chamber 200, and the other end is connected to a motor for reciprocating the link.

연결 바(301, 302, 303) 각각의 일단은 시료 홀더(400)에 대하여 피봇될 수 있다. 연결 바(301, 302, 303) 각각의 일단은 예를 들어, 시료 홀더(400)에 볼 조인트 방식으로 연결되어, 시료 홀더(400)에 대하여 적어도 2가지 방향으로 틸팅될 수 있다. One end of each of the connecting bars 301, 302, 303 may be pivoted relative to the sample holder 400. One end of each of the connection bars 301, 302, and 303 may be connected to the sample holder 400 in a ball joint manner, for example, and may be tilted with respect to the sample holder 400 in at least two directions.

연결 바(301, 302, 303) 각각의 타단은 해당 연결 바의 상측 및 하측에 각각 연결된 2개의 링크 어셈블리에 대하여 좌우 방향으로 회동 가능하도록 힌지 방식으로 연결될 수 있다. 여기서, 각각의 연결 바의 상측 및 하측에 각각 연결되어 쌍을 이루는 쌍으로 구성된 링크 어셈블리 중 상측에 연결된 링크 어셈블리를 상측 링크 어셈블리(310, 330, 350)라고 하고, 하측에 연결된 링크 어셈블리를 하측 링크 어셈블리(320, 340, 360)라고 할 수도 있다. The other end of each of the connection bars 301, 302, and 303 may be connected in a hinged manner so as to be rotatable in left and right directions with respect to two link assemblies respectively connected to the upper and lower sides of the connection bar. Here, the link assembly connected to the upper side of the link assembly composed of pairs connected to the upper side and the lower side of each connection bar, respectively, is referred to as the upper link assembly 310, 330, 350, and the lower link assembly is referred to as the lower link. It may also be referred to as assembly (320, 340, 360).

링크 어셈블리(310, 320, 330, 340, 350, 360)에는 이들 움직임을 측정할 수 있는 위치센서가 구비될 수 있으며, 센서 및 링크, 모터 등은 챔버 내부의 시료 홀더의 밑부분 등이 아니라 외부에 장착되게 되므로 시료의 출입을 방해하지 않는다.The link assembly 310, 320, 330, 340, 350, 360 may be provided with a position sensor for measuring these movements, and the sensor, link, motor, etc. is not the bottom of the sample holder in the chamber, but the outside It does not interfere with the access of the sample because it is attached to the.

앞서 설명한대로 6개의 링크 어셈블리(310, 320, 330, 340, 350, 360)는 모터에 연결되어 링크 어셈블리의 병진 운동을 구현할 수 있다. 또한, 상하로 쌍을 이루고, 하나의 연결 바에 연결되는 한 쌍의 링크 어셈블리의 상대적인 움직임에 따라서 그와 연결된 연결 바는 상하 방향으로 회동될 수 있다. As described above, the six link assemblies 310, 320, 330, 340, 350, and 360 may be connected to a motor to implement translational movement of the link assembly. In addition, the connecting bar connected to the upper and lower pairs and connected to the connection bar according to the relative movement of the pair of link assemblies connected to one connection bar can be rotated in the vertical direction.

도 3은 일 실시 예에 따른 투과전자현미경에서 대물렌즈부의 단면도이고, 도 4는 도 3의 어느 하나의 폴피스가 상방으로 슬라이딩한 모습을 도시하는 투과전자현미경의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of an objective lens unit in a transmission electron microscope according to an embodiment, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a transmission electron microscope showing a state in which one pole piece of FIG. 3 slides upward.

도 3 및 도 4를 참조하면, 투과전자현미경에서 대물렌즈부(10)는 챔버(200), 구동부(300), 시료 홀더(400), 코일(500), 제어부(600) 및 한 쌍의 폴피스(700)를 포함할 수 있다.3 and 4, in the transmission electron microscope, the objective lens unit 10 includes the chamber 200, the driving unit 300, the sample holder 400, the coil 500, the control unit 600, and a pair of poles. It may include a piece 700.

챔버(200)는 시료 홀더(400)를 수용할 수 있다. 챔버(200)는 내부의 중공 공간을 구비할 수 있고, 시료 홀더(400)는 구동부(300)에 의해 지지되어, 상기 중공 공간에 배치될 수 있다. 투과전자현미경에서 대물렌즈부(10)의 전자총(미도시)에서 방출되는 전자빔은, 도 3을 기준으로 위에서 아래쪽으로 진행할 수 있다. 다시 말하면, 전자빔은 챔버(200)를 수직하게 통과할 수 있다. 챔버(200)는 한 쌍의 폴피스(700)를 지지할 수 있다. 한 쌍의 폴피스(700)는 전자빔의 경로를 따라 배치될 수 있다. 챔버(200)는 예를 들어, 상하 방향으로 관통 형성되는 홀을 구비할 수 있다. 챔버(200)는 상부 챔버(210) 및 하부 챔버(220)를 포함할 수 있다.The chamber 200 may accommodate the sample holder 400. The chamber 200 may have a hollow space therein, and the sample holder 400 may be supported by the driving unit 300 and disposed in the hollow space. The electron beam emitted from the electron gun (not shown) of the objective lens unit 10 in the transmission electron microscope may travel from top to bottom with reference to FIG. 3. In other words, the electron beam may pass vertically through the chamber 200. The chamber 200 may support a pair of pole pieces 700. The pair of pole pieces 700 may be disposed along the path of the electron beam. The chamber 200 may include, for example, a hole penetrating through the vertical direction. The chamber 200 may include an upper chamber 210 and a lower chamber 220.

상부 챔버(210)는 한 쌍의 폴피스(700) 중 상부 폴피스(710)를 장착시키기 위한 상부 홀(210b)을 구비할 수 있다. 상부 홀(210b)은 시료 홀더(400)의 위쪽에 위치될 수 있다.The upper chamber 210 may include an upper hole 210b for mounting the upper pole piece 710 of the pair of pole pieces 700. The upper hole 210b may be located above the sample holder 400.

하부 챔버(220)는 코일(500)을 수용하기 위한 코일 수용부(220a)와, 한 쌍의 폴피스(700) 중 하부 폴피스(720)를 장착시키기 위한 하부 홀(220b)을 구비할 수 있다. 하부 홀(220b)은 시료 홀더(400)의 아래쪽에 위치될 수 있다.The lower chamber 220 may include a coil accommodating portion 220a for accommodating the coil 500 and a lower hole 220b for mounting the lower pole piece 720 of the pair of pole pieces 700. have. The lower hole 220b may be located below the sample holder 400.

구동부(300)는 시료 홀더(400)를 지지할 수 있고, 시료 홀더(400)를 다자유도로 구동시킬 수 있다. 예를 들어, 구동부(300)는 시료 홀더(400)를 5 자유도로 구동시킬 수 있다. 구동부(300)는 전자빔의 진행 방향에 대해 수직한 방향으로 챔버(200)를 관통할 수 있다.The driving unit 300 may support the sample holder 400 and may drive the sample holder 400 with multiple degrees of freedom. For example, the driving unit 300 may drive the sample holder 400 in five degrees of freedom. The driving unit 300 may penetrate the chamber 200 in a direction perpendicular to the traveling direction of the electron beam.

시료 홀더(400)는 시료를 지지할 수 있다. 전자빔은 시료 홀더(400)를 통과할 수 있다. 시료 홀더(400)는 구동부(300)에 의해 지지될 수 있다. 예를 들어, 시료 홀더(400)는 3개의 연결바(301, 302, 303, 도 2 참조)에 의해 지지될 수 있다.The sample holder 400 may support a sample. The electron beam may pass through the sample holder 400. The sample holder 400 may be supported by the driver 300. For example, the sample holder 400 may be supported by three connecting bars 301, 302, 303 (see FIG. 2).

코일(500)은 챔버(200) 내에 수용될 수 있다. 코일(500)은 전자빔의 진행 경로를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 코일(500)의 중심 축은 전자빔의 진행 경로와 나란할 수 있다. 코일(500)은 시료 홀더(400)에 자기장을 인가할 수 있다. 코일(500)은 하부 챔버(220)에 수용되는 것으로 도시되나, 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 예를 들어, 코일(500)은 상부 챔버(210)에 수용될 수도 있고, 상부 챔버(210) 및 하부 챔버(220)에 모두 수용될 수도 있다.The coil 500 may be received in the chamber 200. The coil 500 may be disposed to surround the traveling path of the electron beam. For example, the central axis of the coil 500 may be parallel to the path of travel of the electron beam. The coil 500 may apply a magnetic field to the sample holder 400. The coil 500 is shown to be housed in the lower chamber 220, but is not limited thereto. For example, the coil 500 may be accommodated in the upper chamber 210 or may be accommodated in both the upper chamber 210 and the lower chamber 220.

한 쌍의 폴피스(700)는 시료 홀더(400)의 상측에 위치하는 상부 폴피스(710)와, 시료 홀더(400)의 하측에 위치하는 하부 폴피스(720)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 폴피스(700)는 서로 이격된 거리가 가변적일 수 있다. 다시 말하면, 상부 폴피스(710) 및 하부 폴피스(720)의 이격된 거리는 가변적일 수 있다. 예를 들어, 상부 폴피스(710) 및 하부 폴피스(720) 중 어느 하나의 폴피스는 챔버(200)에 고정되고, 다른 하나의 폴피스는 챔버(200)에 대해 이동 가능하게 장착될 수 있다. 다른 예로, 상부 폴피스(710) 및 하부 폴피스(720)는 모드 챔버(200)에 이동 가능하게 장착될 수 있다. 도면 상에는 상부 폴피스(710)가 챔버(20))에 슬라이딩 가능하게 장착되고, 하부 폴피스(720)는 고정된 것으로 도시되나, 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다.The pair of pole pieces 700 may include an upper pole piece 710 positioned above the sample holder 400, and a lower pole piece 720 positioned below the sample holder 400. The pair of pole pieces 700 may have a variable distance from each other. In other words, the spaced distance of the upper pole piece 710 and the lower pole piece 720 may vary. For example, one of the upper pole pieces 710 and the lower pole piece 720 may be fixed to the chamber 200, and the other pole piece may be movably mounted relative to the chamber 200. have. As another example, the upper pole piece 710 and the lower pole piece 720 may be movably mounted to the mode chamber 200. In the drawings, the upper pole piece 710 is slidably mounted to the chamber 20, and the lower pole piece 720 is shown as being fixed, but is not limited thereto.

상부 폴피스(710)는 전방 전자기 렌즈를 이용하여 조사계로부터 입사되는 전자빔을 평행빔으로 만들어 시료에 조사할 수 있다. 상부 폴피스(710)는 챔버(200)에 슬라이딩 가능하게 장착될 수 있다. 상부 폴피스(710)는 챔버(200)의 내벽에 접촉하는 폴피스 바디와, 상기 폴피스 바디의 상단부로부터 반경 방향으로 돌출 형성되는 폴피스 돌출부를 포함할 수 있다. 폴피스 바디는 챔버(200)의 내벽에 면접촉하여 흔들림 없이 챔버(200)를 따라 슬라이딩 가능하다. 폴피스 돌출부는 챔버(200)의 상면에 걸릴 수 있고, 상부 폴피스(710)가 중력에 의해 하방으로 낙하되는 것을 방지할 수 있다. 투과전자현미경은 상부 폴피스(710)를 슬라이딩 시키기 위한 구성, 예를 들어, 모터, 기어 트레인 및/또는 유압 실린더 등을 포함할 수 있다.The upper pole piece 710 may irradiate a sample by making an electron beam incident from the irradiation system into a parallel beam using a front electromagnetic lens. The upper pole piece 710 may be slidably mounted to the chamber 200. The upper pole piece 710 may include a pole piece body contacting an inner wall of the chamber 200, and a pole piece protrusion protruding radially from an upper end of the pole piece body. The pole piece body is in surface contact with the inner wall of the chamber 200 and slidable along the chamber 200 without shaking. The pole piece protrusion may be caught by the upper surface of the chamber 200, and the upper pole piece 710 may be prevented from falling downward by gravity. The transmission electron microscope may include a configuration for sliding the upper pole piece 710, for example, a motor, a gear train and / or a hydraulic cylinder.

예를 들어, 상부 폴피스(710) 및 코일(500)은 시료 홀더(400)를 기준으로 서로 반대편에 배치될 수 있다. 이 경우, 챔버(200) 내에 상부 폴피스(710)를 슬라이딩 시키기 위한 구성을 보다 용이하게 배치시킬 수 있고, 컴팩트한 투과전자현미경 구조를 구현할 수 있다.For example, the upper pole piece 710 and the coil 500 may be disposed opposite to each other based on the sample holder 400. In this case, a configuration for sliding the upper pole piece 710 in the chamber 200 may be more easily disposed, and a compact transmission electron microscope structure may be realized.

하부 폴피스(720)는 후방 전자기 렌즈를 이용하여 시료를 투과한 전자빔을 렌즈를 통해 결상계로 전송할 수 있다.The lower pole piece 720 may transmit the electron beam transmitted through the sample to the imaging system through the rear electromagnetic lens.

제어부(600)는 한 쌍의 폴피스(700) 사이의 거리에 기초하여, 구동부(300)를 제어하여, 시료 홀더(400)를 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(600)는 6개의 링크 어셈블리(310, 320, 330, 340, 350, 360)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제어부(600)는 6개의 링크 어셈블리(310, 320, 330, 340, 350, 360) 각각을 제어하여, 시료 홀더(400)의 위치 및 틸팅 각도를 제어할 수 있다.The controller 600 may move the sample holder 400 by controlling the driving unit 300 based on the distance between the pair of pole pieces 700. For example, the controller 600 may be electrically connected to six link assemblies 310, 320, 330, 340, 350, and 360. The controller 600 may control each of the six link assemblies 310, 320, 330, 340, 350, and 360 to control the position and the tilting angle of the sample holder 400.

제어부(600)는 한 쌍의 폴피스(700) 사이의 거리를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(600)는 한 쌍의 폴피스(700) 중 챔버(200)에 슬라이딩 가능하게 장착된 폴피스, 예를 들어, 상부 폴피스(710)를 슬라이딩 시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(600)는 상부 폴피스(710)를 슬라이딩 시키기 위한 구성과 전기적으로 연결될 수 있다.The controller 600 may control the distance between the pair of pole pieces 700. For example, the controller 600 may slide the pole piece, for example, the upper pole piece 710, which is slidably mounted in the chamber 200 of the pair of pole pieces 700. For example, the controller 600 may be electrically connected to a configuration for sliding the upper pole piece 710.

제어부(600)는 한 쌍의 폴피스(700) 사이의 거리에 기초하여, 코일(500)에 인가되는 전류의 세기를 제어할 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 폴피스(700) 사이의 거리가 증가하여, 시료 홀더(400)가 코일(500)로부터 좀 더 멀어지게 될 경우, 제어부(600)는 코일(500)에 인가되는 전류의 세기를 증가시켜, 시료 홀더(400)에 인가되는 자기장의 세기가 변동 없도록 제어할 수 있다. The controller 600 may control the strength of the current applied to the coil 500 based on the distance between the pair of pole pieces 700. For example, when the distance between the pair of pole pieces 700 increases so that the sample holder 400 is further away from the coil 500, the control unit 600 may apply a current to the coil 500. By increasing the intensity of, the intensity of the magnetic field applied to the sample holder 400 can be controlled so as not to fluctuate.

도 5는 일 실시 예에 따른 한 쌍의 폴피스 및 시료 홀더를 도시하는 단면도이고, 도 6은 도 5에서 한 쌍의 폴피스 사이의 거리가 증가한 모습을 도시하는 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a pair of pole pieces and a sample holder, and FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an increased distance between the pair of pole pieces in FIG. 5.

도 5 및 도 6을 참조하면, 상부 폴피스(710) 및 하부 폴피스(720) 사이의 거리는 가변적이다. 도 5는 상부 폴피스(710) 및 하부 폴피스(720) 사이의 거리(L1)가 상대적으로 작은 상태를 도시하고, 도 6은 상부 폴피스(710) 및 하부 폴피스(720) 사이의 거리(L2)가 상대적으로 큰 상태를 도시한다.5 and 6, the distance between the upper pole piece 710 and the lower pole piece 720 is variable. 5 shows a state in which the distance L1 between the upper pole piece 710 and the lower pole piece 720 is relatively small, and FIG. 6 shows the distance between the upper pole piece 710 and the lower pole piece 720. L2 shows a relatively large state.

투과전자현미경은, 분해능이 서로 다른 복수 개의 모드 중 어느 하나의 모드로 작동 가능하다. 제어부는 상기 복수 개의 모드 중 분해능이 낮은 모드가 선택되면, 상부 폴피스(710) 및 하부 폴피스(720) 사이의 거리를 증가시키고, 복수 개의 모드 중 분해능이 높은 모드가 선택되면, 한 쌍의 폴피스 사이의 거리를 감소시킬 수 있다.The transmission electron microscope can be operated in any one of a plurality of modes having different resolutions. The controller increases the distance between the upper pole piece 710 and the lower pole piece 720 when a low resolution mode is selected among the plurality of modes, and when a high resolution mode is selected among the plurality of modes, The distance between the pole pieces can be reduced.

예를 들어, 복수 개의 모드는, 제 1 모드와, 상기 제 1 모드보다 상대적으로 분해능이 높은 제 2 모드를 포함할 수 있다. 제어부는 상부 폴피스(710) 및 하부 폴피스(720) 사이의 거리를 감소시킴으로써, 투과전자현미경의 작동 모드를 상기 제 1 모드로부터 상기 제 2 모드로 전환시킬 수 있다. 사용자는 상부 폴피스(710) 및 하부 폴피스(720) 사이의 거리를 조절하여 원하는 분해능으로 시료를 관찰할 수 있다. 예를 들어, 시료가 하부 폴피스(720)와 가까워질수록 수차가 감소하여, 고분해능을 가질 수 있다.For example, the plurality of modes may include a first mode and a second mode having a relatively higher resolution than the first mode. The controller may switch the operation mode of the transmission electron microscope from the first mode to the second mode by reducing the distance between the upper pole piece 710 and the lower pole piece 720. The user may adjust the distance between the upper pole piece 710 and the lower pole piece 720 to observe the sample at a desired resolution. For example, aberration may decrease as the sample approaches the lower pole piece 720, and thus may have high resolution.

제어부는 상부 폴피스(710) 및 하부 폴피스(720) 사이의 거리에 기초하여, 구동부(300, 도 3 참조)를 제어하여 시료 홀더(400)를 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 상부 폴피스(710) 및 하부 폴피스(720) 사이의 거리가 거리(L1)으로부터 거리(L2)로 증가할 때, 제어부는 시료 홀더(400)를 상승시켜, 전자빔의 초점이 시료 홀더(400)에 정상적으로 형성될 수 있도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자빔의 초점은 상부 폴피스(710) 및 하부 폴피스(720)의 가운데, 즉 상부 폴피스(710) 및 하부 폴피스(720) 각각으로부터 동일한 거리만큼 이격된 부분에 형성될 수 있다. 하부 폴피스(720)에 대해 상부 폴피스(710)가 상승하여, 상부 폴피스(710) 및 하부 폴피스(720) 사이의 간격이 증가할 때, 제어부는 시료 홀더(400)를 일정 거리(d)만큼 상승시킬 수 있다. 상기 거리(d)는 예를 들어, 거리(L1) 및 거리(L2)의 차이의 절반일 수 있다.The controller may move the sample holder 400 by controlling the driving unit 300 (see FIG. 3) based on the distance between the upper pole piece 710 and the lower pole piece 720. For example, when the distance between the upper pole piece 710 and the lower pole piece 720 increases from the distance L1 to the distance L2, the controller raises the sample holder 400 so that the focus of the electron beam is increased. The sample holder 400 may be controlled to be normally formed. For example, the focal point of the electron beam may be formed at the center of the upper pole piece 710 and the lower pole piece 720, that is, a portion spaced apart from each of the upper pole piece 710 and the lower pole piece 720 by the same distance. have. When the upper pole piece 710 is raised relative to the lower pole piece 720 so that the distance between the upper pole piece 710 and the lower pole piece 720 increases, the control unit may move the sample holder 400 a certain distance ( can be increased by d). The distance d may be, for example, half of the difference between the distance L1 and the distance L2.

도 7은 일 실시 예에 따른 한 쌍의 폴피스 및 시료 홀더를 도시하는 단면도이고, 도 8은 도 7에서 한 쌍의 폴피스 사이의 거리가 증가하여, 시료 홀더의 최대 틸팅 각도가 증가한 모습을 도시하는 단면도이다.7 is a cross-sectional view illustrating a pair of pole pieces and a sample holder according to an embodiment, and FIG. 8 illustrates an increase in the distance between the pair of pole pieces in FIG. 7 and an increase in the maximum tilting angle of the sample holder. It is sectional drawing.

도 7 및 도 8을 참조하면, 투과전자현미경은, 시료 홀더(400)의 최대 틸팅 각도가 서로 다른 복수 개의 모드 중 어느 하나의 모드로 작동 가능하다. 여기서, 시료 홀더(400)의 최대 틸팅 각도란, 시료 홀더(400)가 상부 폴피스(710) 및 하부 폴피스(720) 사이에서, 상부 폴피스(710) 또는 하부 폴피스(720)와 간섭 없이 회전할 수 있는 최대 각도를 의미한다. 도 7은 시료 홀더(400)의 최대 틸팅 각도가 30도인 상태를 도시하고, 도 8은 시료 홀더(400)의 최대 틸팅 각도가 90도인 상태를 도시한다.7 and 8, the transmission electron microscope may operate in any one of a plurality of modes in which the maximum tilting angle of the sample holder 400 is different from each other. Here, the maximum tilting angle of the sample holder 400 means that the sample holder 400 interferes with the upper pole piece 710 or the lower pole piece 720 between the upper pole piece 710 and the lower pole piece 720. It means the maximum angle that can be rotated without. 7 illustrates a state in which the maximum tilt angle of the sample holder 400 is 30 degrees, and FIG. 8 illustrates a state in which the maximum tilt angle of the sample holder 400 is 90 degrees.

상부 폴피스(710) 및 하부 폴피스(720) 사이의 거리가 작으면 작을수록, 최대 틸팅 각도는 감소할 수 있다. 제어부는 상기 복수 개의 모드 중 시료 홀더(400)의 최대 틸팅 각도가 낮은 모드가 선택되면, 상부 폴피스(710) 및 하부 폴피스(720) 사이의 거리를 감소시키고, 복수 개의 모드 중 시료 홀더(400)의 최대 틸팅 각도가 높은 모드가 선택되면, 한 쌍의 폴피스 사이의 거리를 증가시킬 수 있다.The smaller the distance between the upper pole piece 710 and the lower pole piece 720, the smaller the maximum tilt angle can be. If a mode in which the maximum tilting angle of the sample holder 400 is low among the plurality of modes is selected, the controller decreases the distance between the upper pole piece 710 and the lower pole piece 720, and reduces the distance between the plurality of modes. If a mode with a high maximum tilt angle of 400 is selected, the distance between the pair of pole pieces can be increased.

예를 들어, 복수 개의 모드는, 제 3 모드와, 상기 제 1 모드보다 시료 홀더(400)의 최대 틸팅 각도가 큰 제 4 모드를 포함할 수 있다. 제어부는 상부 폴피스(710) 및 하부 폴피스(720) 사이의 거리를 증가시킴으로써, 투과전자현미경의 작동 모드를 상기 제 3 모드로부터 상기 제 4 모드로 전환시킬 수 있다. 사용자는 상부 폴피스(710) 및 하부 폴피스(720) 사이의 거리를 조절하여 원하는 시료 홀더(400)의 최대 틸팅 각도를 얻을 수 있다.For example, the plurality of modes may include a third mode and a fourth mode in which the maximum tilting angle of the sample holder 400 is greater than the first mode. The controller may change the operation mode of the transmission electron microscope from the third mode to the fourth mode by increasing the distance between the upper pole piece 710 and the lower pole piece 720. The user may adjust the distance between the upper pole piece 710 and the lower pole piece 720 to obtain a maximum tilting angle of the desired sample holder 400.

도 9는 일 실시 예에 따른 투과전자현미경을 제어하는 방법을 도시하는 순서도이다.9 is a flowchart illustrating a method of controlling a transmission electron microscope according to an exemplary embodiment.

도 9를 참조하면, 투과전자현미경을 제어하는 방법은, 한 쌍의 폴피스 사이의 거리를 조정하는 단계(S110)와, 한 쌍의 폴피스 사이의 거리에 기초하여, 시료 홀더를 이동시키는 단계(S120)와, 한 쌍의 폴피스 사이의 거리에 기초하여, 코일에 인가되는 전류의 세기를 조정하는 단계(S130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9, the method of controlling the transmission electron microscope may include adjusting the distance between the pair of pole pieces (S110) and moving the sample holder based on the distance between the pair of pole pieces. The method may include adjusting the intensity of the current applied to the coil based on the distance between the S120 and the pair of pole pieces (S130).

단계(S110)에서, 한 쌍의 폴피스 사이의 거리는 조정될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 원하는 분해능 및/또는 최대 틸팅 각도에 기초하여, 한 쌍의 폴피스 사이의 거리는 조정될 수 있다.In step S110, the distance between the pair of pole pieces may be adjusted. For example, based on the resolution desired by the user and / or the maximum tilt angle, the distance between the pair of pole pieces can be adjusted.

단계(S120)에서, 한 쌍의 폴피스 사이의 거리에 기초하여, 시료 홀더는 이동될 수 있다. 예를 들어, 시료 홀더는 전자빔 초점에 배치될 수 있도록, 한 쌍의 폴피스 사이의 거리 변화에 대응하여 이동할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 구동부를 적절하게 제어하여 시료 홀더를 전자빔 초점에 위치시킬 수 있다.In step S120, the sample holder may be moved based on the distance between the pair of pole pieces. For example, the sample holder can move in response to a change in distance between a pair of pole pieces so that it can be placed at the electron beam focus. For example, the controller can appropriately control the drive to position the sample holder at the electron beam focus.

단계(S130)에서, 한 쌍의 폴피스 사이의 거리에 기초하여, 코일에 인가되는 전류의 세기가 조정될 수 있다. 시료 홀더의 위치가 변경될 경우, 시료 홀더에 인가되는 자기장의 세기가 변경될 수 있다. 예를 들어, 시료 홀더가 코일에 근접할 경우, 시료 홀더에 인가되는 자기장의 세기가 증가할 수 있고, 반대로 시료 홀더가 코일로부터 멀어질 경우, 시료 홀더에 인가되는 자기장의 세기가 감소할 수 있다. 제어부는 시료 홀더의 위치 변화와 무관하게 시료 홀더에 일정한 세기의 자기장이 인가될 수 있도록, 코일에 인가되는 전류의 세기를 조정할 수 있다.In step S130, based on the distance between the pair of pole pieces, the strength of the current applied to the coil may be adjusted. When the position of the sample holder is changed, the strength of the magnetic field applied to the sample holder may be changed. For example, when the sample holder is close to the coil, the strength of the magnetic field applied to the sample holder may increase, and conversely, when the sample holder is away from the coil, the strength of the magnetic field applied to the sample holder may decrease. . The controller may adjust the intensity of the current applied to the coil so that a magnetic field of a constant intensity may be applied to the sample holder regardless of the positional change of the sample holder.

이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although embodiments have been described with reference to the accompanying drawings as described above, various modifications and variations are possible to those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques may be performed in a different order than the described method, and / or components of the described structure, apparatus, etc. may be combined or combined in a different form than the described method, or may be combined with other components or equivalents. Appropriate results can be achieved even if they are replaced or substituted.

Claims (11)

시료 홀더;
상기 시료 홀더를 지지하고, 상기 시료 홀더를 상하 방향으로 이동시킬 수 있는 구동부; 및
상기 시료 홀더의 상측 및 하측에 각각 위치하고, 서로 이격된 거리가 가변적인 한 쌍의 폴피스를 포함하는 투과전자현미경.
Sample holder;
A driving unit which supports the sample holder and moves the sample holder in a vertical direction; And
The transmission electron microscope of each of the upper and lower sides of the sample holder, and comprises a pair of pole pieces having a variable distance from each other.
제 1 항에 있어서,
상기 시료 홀더를 수용하고, 상기 한 쌍의 폴피스를 지지하는 챔버를 더 포함하고,
상기 한 쌍의 폴피스 중 적어도 하나의 폴피스는 상기 챔버에 대해 슬라이딩 가능한 투과전자현미경.
The method of claim 1,
A chamber for receiving the sample holder and supporting the pair of pole pieces;
At least one pole piece of the pair of pole pieces is slidable relative to the chamber.
제 1 항에 있어서,
상기 한 쌍의 폴피스 사이의 거리에 기초하여, 상기 구동부를 제어하여 상기 시료 홀더를 이동시키는 제어부를 더 포함하는 투과전자현미경.
The method of claim 1,
And a control unit for controlling the driving unit to move the sample holder based on the distance between the pair of pole pieces.
제 3 항에 있어서,
상기 투과전자현미경은, 분해능이 서로 다른 복수 개의 모드 중 어느 하나의 모드로 작동 가능하고,
상기 복수 개의 모드는, 제 1 모드와, 상기 제 1 모드보다 상대적으로 분해능이 높은 제 2 모드를 포함하고,
상기 제어부는 상기 한 쌍의 폴피스 사이의 거리를 감소시킴으로써, 상기 투과전자현미경의 작동 모드를 상기 제 1 모드로부터 상기 제 2 모드로 전환시키는 투과전자현미경.
The method of claim 3, wherein
The transmission electron microscope is operable in any one of a plurality of modes of different resolution,
The plurality of modes include a first mode and a second mode having a relatively higher resolution than the first mode,
And the control unit switches the operation mode of the transmission electron microscope from the first mode to the second mode by reducing the distance between the pair of pole pieces.
제 3 항에 있어서,
상기 투과전자현미경은, 상기 시료 홀더의 최대 틸팅 각도가 서로 다른 복수 개의 모드 중 어느 하나의 모드로 작동 가능하고,
상기 복수 개의 모드는, 제 3 모드와, 상기 제 1 모드보다 상대적으로 상기 시료 홀더의 최대 틸팅 각도가 큰 제 4 모드를 포함하고,
상기 제어부는 상기 한 쌍의 폴피스 사이의 거리를 증가시킴으로써, 상기 투과전자현미경의 작동 모드를 상기 제 3 모드로부터 상기 제 4 모드로 전환시키는 투과전자현미경.
The method of claim 3, wherein
The transmission electron microscope, the maximum tilt angle of the sample holder is operable in any one of a plurality of modes different from each other,
The plurality of modes include a third mode and a fourth mode in which the maximum tilting angle of the sample holder is larger than that of the first mode.
And the control unit switches the operation mode of the transmission electron microscope from the third mode to the fourth mode by increasing the distance between the pair of pole pieces.
제 1 항에 있어서,
상기 시료 홀더를 수용하고, 상기 한 쌍의 폴피스를 지지하는 챔버;
상기 챔버 내에 수용되고, 전자빔의 진행 경로를 둘러싸도록 배치되는 코일; 및
상기 한 쌍의 폴피스 사이의 거리에 기초하여, 상기 코일에 인가되는 전류의 세기를 제어하는 제어부를 더 포함하는 투과전자현미경.
The method of claim 1,
A chamber accommodating the sample holder and supporting the pair of pole pieces;
A coil housed in the chamber and disposed to surround the path of travel of the electron beam; And
The transmission electron microscope further comprises a control unit for controlling the strength of the current applied to the coil based on the distance between the pair of pole pieces.
제 6 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 한 쌍의 폴피스 사이의 거리가 증가할수록 상기 코일에 인가되는 전류의 세기를 증가시키는 투과전자현미경.
The method of claim 6,
The control unit is a transmission electron microscope to increase the strength of the current applied to the coil as the distance between the pair of pole pieces increases.
제 6 항에 있어서,
상기 한 쌍의 폴피스 중 적어도 하나의 폴피스는 상기 챔버에 대해 슬라이딩 가능한 투과전자현미경.
The method of claim 6,
At least one pole piece of the pair of pole pieces is slidable relative to the chamber.
제 8 항에 있어서,
상기 시료 홀더를 기준으로, 상기 적어도 하나의 폴피스 및 코일은 서로 반대편에 배치되는 투과전자현미경.
The method of claim 8,
Based on the sample holder, the at least one pole piece and the coil are disposed opposite to each other.
챔버와, 상기 챔버 내에 수용되는 시료 홀더와, 상기 시료 홀더를 지지하고 이동시킬 수 있는 구동부와, 상기 시료 홀더의 상측 및 하측에 각각 위치하는 한 쌍의 폴피스와, 상기 챔버 내에 수용되는 코일을 포함하는 투과전자현미경을 제어하는 방법에 있어서,
상기 한 쌍의 폴피스 사이의 거리를 조정하는 단계; 및
상기 한 쌍의 폴피스 사이의 거리에 기초하여, 상기 시료 홀더를 이동시키는 단계를 포함하는 투과전자현미경을 제어하는 방법.
A chamber, a sample holder accommodated in the chamber, a drive unit for supporting and moving the sample holder, a pair of pole pieces respectively positioned above and below the sample holder, and a coil housed in the chamber. In the method for controlling a transmission electron microscope comprising,
Adjusting the distance between the pair of pole pieces; And
Moving the sample holder based on the distance between the pair of pole pieces.
제 10 항에 있어서,
상기 한 쌍의 폴피스 사이의 거리에 기초하여, 상기 코일에 인가되는 전류의 세기를 조정하는 단계를 더 포함하는 투과전자현미경을 제어하는 방법.The method of claim 10,
And adjusting the intensity of the current applied to the coil based on the distance between the pair of pole pieces.
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