WO1996002935A1 - Filtre a energie electronique - Google Patents

Filtre a energie electronique Download PDF

Info

Publication number
WO1996002935A1
WO1996002935A1 PCT/JP1995/001401 JP9501401W WO9602935A1 WO 1996002935 A1 WO1996002935 A1 WO 1996002935A1 JP 9501401 W JP9501401 W JP 9501401W WO 9602935 A1 WO9602935 A1 WO 9602935A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnetic field
radius
deflection
angle
ami
Prior art date
Application number
PCT/JP1995/001401
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Shunroku Taya
Yoshifumi Taniguchi
Original Assignee
Hitachi, Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi, Ltd. filed Critical Hitachi, Ltd.
Priority to EP95925121A priority Critical patent/EP0772225B1/en
Priority to US08/765,914 priority patent/US6066852A/en
Priority to DE69529987T priority patent/DE69529987T2/de
Publication of WO1996002935A1 publication Critical patent/WO1996002935A1/ja

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/05—Electron or ion-optical arrangements for separating electrons or ions according to their energy or mass
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/44—Energy spectrometers, e.g. alpha-, beta-spectrometers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/44—Energy spectrometers, e.g. alpha-, beta-spectrometers
    • H01J49/46—Static spectrometers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/44—Energy spectrometers, e.g. alpha-, beta-spectrometers
    • H01J49/46—Static spectrometers
    • H01J49/48—Static spectrometers using electrostatic analysers, e.g. cylindrical sector, Wien filter
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/05—Arrangements for energy or mass analysis
    • H01J2237/055—Arrangements for energy or mass analysis magnetic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/05—Arrangements for energy or mass analysis
    • H01J2237/057—Energy or mass filtering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26—Electron or ion microscopes
    • H01J2237/28—Scanning microscopes
    • H01J2237/2802—Transmission microscopes

Definitions

  • the present invention relates to an electron energy filter for separating and imaging only electrons having a specific energy in an electron beam.
  • Omega-type energy filters (USP 4,740,704) and alpha-type energy filters (USP 4,760,266) are available as electron energy filters used for such purposes. It has been known.
  • the omega type energy filter is composed of three electromagnets as shown in FIG. 2, and by reversing the deflection direction of the first electromagnet 1 and the second and third electromagnets 2 and 3, ⁇
  • This is a filter that draws an electron trajectory in the shape, emits electrons in the same direction as the incident direction of the electrons, and selects only electrons with a specific energy loss.
  • 5 is a crossover point
  • 6 is an entrance image plane
  • 7 is an exit image plane
  • 8 is an energy dispersion plane.
  • the alpha-type energy filter, as shown in Fig. 3, consists of three electromagnets 11, 12, 13 with the same deflection direction.
  • the incident electron 4 follows the shape of the electron trajectory, and finally the emission direction becomes the same as the incident direction, and only the electrons that have received a specific energy loss are selected.
  • Another example of an alpha-type energy filter is shown in Fig. 4 [Perez, JP, Sirven, J., Sequela, A., and Lacaze, JC, Journal de Physique, (Paris), 45, Col l. C2, 171 -174 (1984)]. This narrows the two electromagnets 14 and 15 with deflection angles of 70 ° and 220 ° at different magnetic field strengths. It is separated by an intermediate space 16 and the energy analysis is performed by rotating the incident electron beam 4 once.
  • An electron energy filter is required to form an energy dispersion surface and an image surface with less aberration. That is, after the electrons 4 that have passed through the sample pass through the electron energy filter from the crossover point 5 where they are connected to one point by a lens, the electrons of different energy are dispersed, but the electrons of the same energy are directionally converged. In plane 8, aberrations must be removed so that the resolution through the slit does not decrease. Further, at the exit image plane point 7 where the image formed on the entrance image plane 6 before the electron energy filter is re-imaged at a symmetrical position after passing through the filter, aberrations are minimized so as to eliminate image distortion. Need to be removed.
  • the convergence condition of the electron optical system of the electron energy filter using the fan-shaped electromagnet can be calculated using the ion optical system calculation program used for the design of the mass spectrometer.
  • the convergence characteristics up to the third order considering the influence of the edge magnetic field can be accurately calculated by the calculation program TRI 0 completed by Matsuo and Matsuda (T. Matsuo, H. Matsuda, Y. Fujita and H. Wol nik; Mass Spectroscopy, Vol. 24, No. 1, arch 1976).
  • the convergence in the y direction is due to the effect of charged particles passing obliquely into the magnetic fields at the entrance and exit of the sector magnetic field. That is, when the angles formed by the edges of the electromagnets 31 and 32 with respect to the plane perpendicular to the electron beam 30 are EP 11 and EP 12 in the relationship shown in FIG. The signs of the angles EP 11 and EP 12 are positive), but the electron beam 30 converges in the y direction as shown in FIG. 5B.
  • the angles formed by the edges of the electromagnets 31.32 with respect to the plane perpendicular to the electron beam 30 correspond to EP21 and EP21, as shown in Figure 5C.
  • the electron beam 30 diverges in the y direction as shown in Fig. 5D.
  • the secondary aberration due to TR I 0 is expressed by the following equation.
  • X2 ⁇ , + ⁇ , + D 5, + XXx, 2 + XAx,, + ⁇ , 2
  • x is the beam width in the energy dispersion direction due to the sector magnetic field
  • ⁇ is the divergence angle in the X direction
  • y represents the beam width in the direction perpendicular to X
  • / 3 represents the divergence angle in the y direction
  • Subscript 1 represents the initial condition of the beam
  • Subscript 2 represents the beam width of the converged image X
  • a , D, ⁇ , and B represent the first-order aberration coefficients
  • XX, XA, AA, etc. represent the second-order aberration coefficients.
  • the alpha-type energy filter of Perez et al. Shown in Fig. 4 has a secondary aberration as strong as 5 ° at the image point, a first-order magnification y in the y direction of 28, and an aberration coefficient in the y direction. B does not converge to 3 and becomes an extremely distorted image.
  • An object of the present invention is to provide an electron energy filter having a better convergence characteristic while having a compact design using a small number of magnetic poles.
  • first and second The deflection angles WMl and WM2 of the magnetic field need to be in the following relationship.
  • FIG. 1A is a schematic diagram of an energy filter according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a sectional view of the same.
  • Figure 2 is a schematic diagram of a conventional omega-type energy filter.
  • Figure 3 is a schematic diagram of a conventional alpha-type energy filter.
  • Figure 4 is a schematic diagram of another alpha energy filter.
  • 5A-5D are diagrams illustrating the convergence of the electron beam in the y direction due to the oblique incidence / emission effect.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the incident angle EP11 of the first magnetic field and the secondary aberration.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a change in a secondary aberration according to a ratio of a free space distance to an orbital radius of a first magnetic field.
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the incident angle EP21 of the second magnetic field and the secondary aberration.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a change in a secondary aberration depending on a ratio of an orbital radius of a first magnetic field and a second magnetic field.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a change in secondary aberration due to a ratio of the orbital radius of the first magnetic field to the convex surface radius of the incident end surface.
  • FIG. 11 is a view for explaining a change in secondary aberration due to a ratio of a radius of an orbit of a first magnetic field to a radius of a concave surface of an emission end face.
  • FIG. 12 is a configuration diagram of an electron microscope provided with the energy filter according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a photograph of an energy filter image taken by an electron microscope equipped with an energy filter according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram of an energy dispersion spectrum by the energy filter according to the embodiment of the present invention.
  • FIGS. 15A to 15C are electron microscope photographs comparing the energy filter images obtained by the energy filters according to the examples of the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic view of an energy filter according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic view of a magnetic pole of an electron energy filter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a plan view, and FIG.
  • the electron beam 4 generates a first magnetic field generated between a pair of magnetic poles 21 and 2 by current flowing through the coils 25a and 25b, and a pair of magnetic poles generated by current flowing through the coils 26a and 26b. It is deflected by the second magnetic field generated between 22 and 22 '.
  • the electron beam 4 is deflected to approximately 90 ° by the first magnetic field generated by the first magnetic pole pair 2 1, 2 1 ′, and then proceeds straight on the first path in free space to form the second magnetic pole pair 2 2, 2.
  • the second magnetic field approximately 180 ° deflected in the same direction, again through the second path in free space, which is almost parallel to the first 3 ⁇ 4 ⁇ 1 ⁇ 2
  • it re-enters the first magnetic field and is deflected 90 ° with the same radius as the first, so it rotates a total of 360 ° and emits in the same direction as the first.
  • the orbital radius AM2 of the electron beam due to the second magnetic field is made approximately half of the orbital radius AMI due to the first magnetic field, and the area of the two magnetic poles 21 and 22 is reduced. In the filter constructed in this way, the electron beam follows an almost 7 (gamma) -shaped orbit.
  • the convergence effect in the y direction is obtained by the effect of oblique emission and re-incidence on the magnetic pole 2 K 2 ⁇ ⁇ that generates the first magnetic field.
  • the deflection angle WM1 and the center orbit radius AMI in the first magnetic field, the deflection angle WM2 and the center orbit radius A2 in the second magnetic field, and the distance DL2 from the exit point of the first magnetic field to the entrance point of the second magnetic field are given by the above equations. Select a value within the following range to satisfy (3) and equation (4).
  • a 1 ⁇ DL2 ⁇ 0.8 AMI preferably 0.5 AM1 DL2 ⁇ 0.7 AMI (9)
  • W 1 is preferably substantially 90 ° and WM2 is substantially 180 ° °
  • AMI / A 2 is substantially equal to 2
  • DL2 is substantially equal to AM2.
  • the initial incident angle EP11 and the exit angle EP12 of the electron beam in the first magnetic field and the entrance and exit angle EP21 of the electron beam in the second magnetic field are in the following numerical ranges in order to minimize the secondary aberration. Select the box.
  • EP11 ⁇ 0 ° (10) 30 °; EP12 ⁇ 40 ° (11) 1-3. EP21 ⁇ 1 ° (12)
  • EP11 is substantially 42 ° and EP12 is substantially 118.
  • EP21 is set to substantially 30 °.
  • the pole tips at the first incident point and the exit point of the electron beam in the first magnetic field are processed into convex and concave surfaces to minimize the secondary aberration, and the radii of curvature RM1 and RM2 are within the following numerical ranges. Select. However, the ten sign indicates that the curvature is convex, and the one sign indicates that the curvature is concave.
  • Incoming convex surface 0.5 ⁇ AM1 / RM1 ⁇ 0.9 (1 3)
  • Outgoing concave surface — 0.5 ⁇ AM1 / RM2 ⁇ 0.05 (1 4)
  • AM1 / RM1 is substantially 1.0 and AM1 / RM2 is effectively 0.7.
  • the parameters of the representative electron optical system of this embodiment are as follows.
  • Table 2 shows the second-order aberration coefficients of the electron energy filter with the above parameters. [Table 2]
  • the secondary aberration of the image point 7 is reduced to 1Z10 or less compared to the conventional omega type and alpha type.
  • the second-order aberration at the dispersion point 8 is also greatly reduced.
  • the optimum conditions of the electron optical system of the energy filter of the present embodiment were determined by changing each parameter.
  • the secondary aberration in the figure is expressed using the secondary aberration coefficients of Equations (1) and (2). Assuming the beam divergence when this filter is used for practical use, it is expressed in t / m. ing.
  • the bar at the top of the aberration display indicates the value at the dispersion point, and the bar without the bar indicates the value at the image point.
  • the optimal shape was determined based on the results of these shimmerines.
  • the degree to which the secondary aberration is tolerated depends on the purpose of use of the device, etc., and cannot be unconditionally determined.
  • the second-order aberration fluctuates gently with respect to the above-mentioned parameter, and if it is within the range of ⁇ 2 m, there is often no practical problem.
  • the secondary error when the incident angle EP11 of the first magnetic field is set in the range of 118 ° to 5 °, the secondary error can be reduced to within 2 m of soil, and the secondary error can be reduced to the range of 112 ° to 0 °. Then, it can be seen that it can be further reduced to within ⁇ 1 / m. From Fig. 7, the ratio (DL2 / AM1) between the intermediate free space distance and the orbital radius of the first magnetic field is set in the range of 0.4 to 0.8. Then, it can be seen that the secondary aberration can be suppressed within ⁇ 2 m. From FIG.
  • the secondary aberration can be suppressed to within ⁇ 2 by setting the entrance / exit angle EP21 to the second magnetic field in the range of ⁇ 3 ° to 1 °.
  • the ratio of the orbital radius of the first magnetic field to the orbital radius of the second magnetic field (AM1 / AM2) is set in the range of approximately 2-3, the secondary aberration can be suppressed within 2 m of soil.
  • the ratio (AM1 / RM1) of the orbital radius of the first magnetic field to the convex radius of the incident end face is set in the range of 0.5 to 0.9, the secondary aberration can be suppressed within ⁇ 2 / m. I understand. According to Fig.
  • the secondary aberration is ⁇ 2 / It can be seen that it can be suppressed within m.
  • Figure 12 shows the configuration.
  • the magnetic poles 2 1 and 2 2 of the electron energy filter are of a so-called one-column type installed between the intermediate lens system 53 and the projection lens system 55. After being emitted from the electron gun 59 and converged by the converging lens system 50, the electron beam 4 transmitted through the sample 51 is converged to the crossover point 5 by the intermediate lens system 53, and then is passed through the energy filter. It rotates and is reconverged at the energy dispersion point 8, but electrons of different energies are dispersed by the magnetic pole magnetic fields 21 and 22 and become a line spectrum.
  • a variable slit 54 is installed to select a specific energy range.
  • the incident image plane 6 formed by the intermediate lens system 53 is re-imaged on the exit image plane 7 by the energy filter.
  • This image is not blurred by the so-called achromatic effect because the dispersion is canceled by the energy filter even if the electrons have energy width.
  • the electron beam selected to have a specific energy by the variable slit 54 is formed by enlarging the exit image 7 on the fluorescent plate 56 by the projection lens 55. 5 7 can be obtained with a detector.
  • the electron energy filter has two independent magnetic poles 21 and 22. Each of the magnetic poles is wound with a coil, and generates a magnetic field in a specific orbit corresponding to the electron acceleration voltage.
  • FIG. 13 shows an example of a photograph of an energy filter image obtained by an electron microscope with an energy filter according to the embodiment. As a sample, a carbon grating film of 0.5 m square was used. Energy is choosing zero-loss electrons. As is evident from the figure, the shape of the square is reproduced despite the orbit making one revolution with the electron energy filter.
  • the electron energy filter can select only electrons of a specific energy.
  • Figure 1 5 A- 1 5 C, the c Figure 1 5 A electron photomicrographs unstained specimen having a thickness of about 7 0 only were doubly fixed with glutaraldehyde and tetroxide Osumi ⁇ beam mouse myocardium A normal transmission electron microscope image
  • Fig. 15B is an image of only zero-loss electrons selected using an electron energy filter
  • Fig. 15C is an aperture image of only electrons near -250 eV.
  • the use of the energy filter of the embodiment not only improves the contrast but also increases the mapping of specific elements by selecting core-loss electrons, compared to the conventional electron microscope. A clear image is obtained, and the function as an analytical electron microscope is improved.
  • the deflection angle WM1 and the center orbit radius AMI in the first magnetic field, the deflection angle WM2 and the center orbit radius AM2 in the second magnetic field, and the distance DL2 from the exit point of the first magnetic field to the entrance point of the second magnetic field are represented by the above formula ( Select a value within the following numerical range so as to satisfy 3) and equation (4).
  • the magnetic pole end surfaces at the first entrance and exit points of the electron beam in the first magnetic field are processed to be convex or concave to minimize the secondary aberration, and the respective radii of curvature RM1 and RM2 are Select within the numerical range.
  • the sign of + indicates that the curvature is convex
  • the sign of one indicates that the curvature is concave.
  • Incident surface 1 1 AM1 / RM1 ⁇ 1 (2 4)
  • Outgoing surface 1 1 A 1 / RM2 ⁇ 1 (2 5)
  • the electron beam emitted from one point of the crossover is L at the energy dispersive surface and again at one point Designed to focus on This means that if you focus on a line instead of on one point,
  • the energy spectrum and the energy selection slit must be strictly parallel.
  • a flat slit over a wide area is required to suppress the influence of dust from the slit.
  • the parameters of the representative electron optical system of this embodiment are as follows.
  • Table 3 shows the results of calculating the second-order aberration coefficient in the electron energy filter of the present embodiment using TRI0.
  • Each of the secondary aberration coefficients shows a sufficiently small value that does not cause distortion or blur in the energy spectrum and the image, and is within an allowable range.
  • the number of deflection magnetic fields for realizing the above-mentioned optical system is two, that is, the number of magnetic poles is as small as four, and it is a compact electron energy filter which is excellent in workability and workability and is compact.
  • the deflection angle WM1 and the center orbit radius AMI in the first magnetic field, the deflection angle WM2 and the center orbit radius AM2 in the second magnetic field, and the distance DL2 from the exit point of the first magnetic field to the entrance point of the second magnetic field are represented by the above formula ( Select a value in the following numerical range so as to satisfy 3) and equation (4).
  • the magnetic pole ends of the first incident point and the exit point of the electron beam in the first magnetic field are processed to be convex or concave in order to minimize the secondary aberration, and the radii of curvature RM11 and RM12 are within the range of the following numerical values. Select. However, the sign of + indicates that the curvature is convex, and the sign of-indicates that the curvature is concave.
  • Incident surface 0.5 ⁇ AM1 / RM11 ⁇ 1.5 (3 5)
  • Exit surface — 1.5 AM1 / RM12 -0.5 (3 6)
  • the radius of curvature of the pole tip surface at the entrance and exit points of the electron beam in the second magnetic field RM21 is selected in the following numerical range depending on the orbit radius AM2.
  • the energy spectrum and the energy selection slit must be strictly parallel.
  • a flat slit over a wide area is required to suppress the influence of dust from the slit.
  • the parameters of the representative electron optical system of this embodiment are as follows.
  • the primary aberration coefficients at the image point DLI4 and the energy dispersion point DLD4 in this case are as follows. Where DLI4 is the distance from the final pole tip to the image point, and DLD4 is the distance from the final pole tip to the energy dispersion point.
  • the second-order aberration coefficient in the electron energy filter of this embodiment is calculated using TRIO.
  • Table 4 shows the calculation results.
  • Each of the secondary aberration coefficients shows a sufficiently small value that does not cause distortion or blur in the energy spectrum and the image, and is within an allowable range.
  • the number of deflection magnetic fields for realizing the above-mentioned optical system is two, that is, the number of magnetic poles is as small as four, and it is a compact electron energy filter which is excellent in workability and workability and is compact.
  • the deflection angle WM1 and the center orbit radius AMI in the first magnetic field, the deflection angle WM2 and the center orbit radius AM2 in the second magnetic field, and the distance DL2 from the emission point of the first magnetic field to the incidence point of the second magnetic field are expressed by the above-mentioned formulas.
  • equation (4) select a value within the following range.
  • the magnetic pole end surfaces at the first incident point and the exit point of the electron beam in the first magnetic field are processed into concave or convex surfaces to minimize the secondary aberration.
  • the radii of curvature RM11 and RM12 are selected within the following numerical ranges. However, the sign of + means that the curvature is convex Where one sign means that the curvature is concave.
  • Input surface — 0.2 AM1 / RM11 ⁇ 0 (4 7) Output surface: 0 ⁇ A 1 / RM12 ⁇ 1 (4 8) Input / output surface: 0.5 ⁇ AM1 / RM21 ⁇ 1.5 (4 9) Emitted from the crossover point
  • the electron beam is designed to re-focus on the energy dispersive plane—a point. This means that if you focus on a line instead of on one point,
  • the energy spectrum and the energy selection slit must be strictly parallel.
  • a flat slit over a wide area is required to suppress the influence of dust from the slit.
  • the parameters of the representative electron optical system of this embodiment are as follows.
  • the primary aberration coefficients at the image point DLI4 and the energy dispersion point DLD4 in this case are as follows. Where DL14 is the distance from the final pole tip to the image point, and DLD4 is the distance from the final pole tip to the energy dispersion point.
  • Table 5 shows the calculation results of the second-order aberration coefficient in the electron energy filter of this embodiment using TRI0.
  • Each of the secondary aberration coefficients has a sufficiently small value and does not cause distortion or blurring in the energy spectrum and the image. It is within the range.
  • the number of deflection magnetic fields for realizing the above-mentioned optical system is two, that is, the number of magnetic poles is as small as four, and it is a compact electron energy filter which is excellent in workability and workability and is compact.

Description

明細書 電子エネルギーフィルタ 技術分野
本発明は、 電子ビーム中の特定のエネルギーを有する電子のみを分離して結像 させる電子エネルギーフィルタに関する。
背景技術
透過形電子顕微鏡において、 試料を透過した電子は試料の構成元素に特有のェ ネルギーロスを受ける。 そこで透過電子をエネルギーフィルタに通してエネルギ 一分析し、 特定のエネルギーロスを受けた電子だけを分離して結像させると、 試 料中の特定元素のマツビング像がとれる。 また特定のエネルギーの電子のみで結 像させると、 試料の厚さによる電子のエネルギーロスが一定の電子のみでコント ラス卜のよい像が得られる。
このような目的に使用される電子エネルギーフィルタとしては、 オメガ形エネ ルギーフィルタ （U S P 4， 7 4 0 , 7 0 4 ) と、 アルファ形エネルギーフィル タ （U S P 4 , 7 6 0 , 2 6 1 ) が知られている。
オメガ型エネルギーフィルタは、 図 2に示すように 3個の電磁石よりなり、 第 1の電磁石 1と第 2及び第 3の電磁石 2 , 3の偏向方向を逆にすることにより、 入射電子 4に Ω形の電子軌道を描かせ、 電子の入射方向と同じ方向に電子を出射 させ、 特定のエネルギーロスの電子のみを選択するフィルタである。 図中、 5は クロスオーバー点、 6は入口像面、 7は出口像面、 8はエネルギー分散面である。 またアルファ型エネルギーフィルタは、 図 3に示すように、 同じ偏向方向を有 する 3個の電磁石 1 1， 1 2， 1 3よりなる。 入射電子 4は 形状の電子軌道を 描き、 最終的に出射方向が入射方向と同じになり、 特定のエネルギーロスを受け た電子のみが選択される。 アルファ型エネルギーフィルタの他の例として、 図 4 に示すものがある [Perez, J. P. , S i rven, J. , Sequela, A. , and Lacaze, J. C. , Journal de Phys i que, (Par i s), 45, Col l. C2, 171 -174 ( 1984)] 。 これは、 異 なる磁場強度で 7 0 ° と 2 2 0 ° の偏向角を有する 2個の電磁石 1 4 , 1 5を狭 い中間空間 1 6によって分離して並べ、 入射電子ビーム 4を一回転させてェネル ギー分析するものである。
発明の開示
電子エネルギーフィルタには、 収差の少ないエネルギー分散面及び像面を形成 することが要求される。 すなわち、 試料を透過した電子 4がレンズで一点に結ば れたクロスオーバー点 5から電子エネルギーフィルタを通過したあと、 異なるェ ネルギ一の電子は分散されるが同一エネルギーの電子は方向収束するエネルギー 分散面 8では、 スリッ トを通過する分解能が低下しないように収差を除去しなけ ればならない。 さらに電子エネルギーフィルタの手前の入口像面 6に結像した像 を、 フィルタを通過後対称の位置に再結像させた出口像面点 7でも、 像の歪をな くすように収差は最小限にまで除去する必要がある。
扇形電磁石を用いた電子エネルギーフィルタの電子光学系の収束条件は、 質量 分析計の設計に用いるィォン光学系の計算プログラムを用いて算出することがで きる。 端縁磁場の影響を考慮した 3次までの収束特性は、 松尾、 松田等によって 完成された計算プログラム T R I 0によって正確に算出できる （T. Matsuo, H. Matsuda, Y. Fuj i ta and H. Wol l nik ; Mass Spectroscopy, Vol. 24， No. 1， arch 1976 ) 。
前記した従来の電子エネルギーフィルタの電子光学系は端縁磁場の影響が十分 に考慮されているとはいえない。 特に電子エネルギーフィルタを通過したあとに 結像する像点では、 エネルギー分散が消え、 像の 2方向の収束がなされ、 倍率が ともに 1でなければならないが、 以下に述べるようにこれらの条件を完全に満た してはいない。
エネルギー分散方向を Xとし、 それに垂直の方向 （磁束の方向） を yとすると、 y方向の収束性は扇形磁場の入口と出口の端緣磁場に荷電粒子が斜めに通過する 効果による。 すなわち、 電子ビーム 3 0に垂直な平面に対して電磁石 3 1 , 3 2 の端縁部がなす角度が図 5 Aに示すような関係の E P 1 1 , E P 1 2であるとき (このときの角度 E P 1 1 , E P 1 2の符号を正とする） 、 電子ビーム 3 0は図 5 Bのように y方向に収束する。 一方、 電子ビーム 3 0に垂直な平面に対して電 磁石 3 1 . 3 2の端縁部がなす角度が図 5 Cに示すような関係の E P 2 1， E P 2 2 (符号は負である） であるとき、 電子ビーム 3 0は図 5 Dのように y方向に 発散する。 そして、 この入出射角を最適に選ぶことにより像の歪みや収差を最小 にすることができる。
TR I 0による 2次の収差はつぎの式で表される。
X2 =Χχ , + Αα , +D 5 , +XXx ,2 + XAx, , + ΑΑα , 2
+ XDx , δ ,十 ADcr , <5 , + D D 5 , 2 + Υ Υ y .2 + Υ Β y , 、 + BB/S , 2 ( 1 ) y 2 =Yy , +Β /S , +YXy , x, +YAy , a！ +YDy , δ ,
-ΒΧ 3, χ , +ΒΑ ， な， +BD^S i <5 , (2) ここに xは扇形磁場によるエネルギー分散方向のビーム幅、 αは X方向の広が り角、 （ はエネルギーの広がりを表す。 また yは Xに垂直方向のビーム幅、 /3は y方向の広がり角を表す。 添字 1はビームの初期条件を表し、 添字 2は収束像の ビーム幅を表す。 X, A, D, Υ, Bはそれぞれの 1次収差係数を表し、 XX, XA, A A等は 2次の収差係数を表す。
エネルギーフィルタの場合、 像点では歪がなくピントが合うためには、 次の 1 次収束条件が必要である。
X = ± l , A= 0， D= 0, Y = ± l, Β= 0 (3) またエネルギー分散位置では次の 1次収束条件が必要である。
Χ =土 1， Α= 0， D≠ 0 (4) 以上の条件だけを満たすだけでは性能の良いエネルギーフィルタの設計とはい えない。 像の歪を最小限にとどめるには、 2次の収差を除去しておく必要がある。 このうち、 エネルギー幅 5に関する 2次収差係数 XD、 AD、 DD、 YD、 BD は電子のエネルギー幅 、 をスリツ 卜で 1 0_'以下に制限できるので無視でき る。 その他のビームの広がりは 1 0—3程度なので、 2次収差係数は十分小さくな るように電子光学系を設計する必要がある。
図 2で示したオメガ型のエネルギーフィルタと、 図 3及び図 4で示したアルフ ァ型エネルギーフィルタの電子光学系をもとにして、 収差係数を TR I 0を用い て算出すると表 1の値になる。 計算に必要な各エネルギーフィルタの形状パラメ —タは Optik 73, No.3(1986)99-107 によった。 【表 1】
Figure imgf000006_0001
これらの値は MK S単位で算出されているので、 ビームの広がりが 1 0— 3のォ ーダ一では収差は mの値になる。 像点で 1 0 0 mの収差があると、 電子顕微 鏡の投射レンズ系で 1 0 0倍に拡大すると 1 cmの歪になり、 良好なフィルタ像を 得ることができない。 特に、 図 4に示した Perez 等のアルファ型エネルギーフィ ルタは、 2次収差が像点で 5咖もあるばかり力、、 1次の y方向の倍率 Yは 2 8 も あり、 y方向収差係数 Bは 3と収束せず、 極端に歪んだ像になる。
従来技術の更なる課題は磁極の数を少なくすることと、 鏡体の途中に設置する 必要があるので、 コンパク 卜な設計にすることである。 像歪みの大きな Perez 等 のアルファ型エネルギーフィルタ以外の従来の方式では磁極が 4個必要であり、 それに伴い電子ビームが入出射する端縁磁場の数が 8個と多くなる。 端縁磁場は ビームの収束性を不確かにする可能性があるので、 少ない方が望ましい。
本発明は、 少ない数の磁極を用いてコンパクトな設計でありながら、 より優れ た収束特性を持つ電子エネルギーフィルタを提供することを目的とする。
電子ビームのフィルタへの入射方向と出射方向を同じにするには、 第 1と第 2 の磁場の偏向角 WMl 、 WM2 は次の関係にある必要がある。
WM 1 +WM 2 / 2 = 1 8 0 ° ( 5 ) 第 1の磁場の偏向角 WM1 を 9 0 ° から大きくずらすと、 磁極面積が大きくなり コンパク卜なフィルタにならない。
WM1 が実質的に 9 0 ° 、 WM2 が実質的に 1 8 0 ° のとき、 自由空間において電 子ビームは実質的に平行になる。
図面の簡単な説明
図 1 Aは本発明の一実施例のエネルギーフィルタの概略図。
図 1 Bは同断面図。
図 2は従来のオメガ型エネルギーフィルタの概略図。
図 3は従来アルファ型エネルギーフィルタの概略図。
図 4は他のアルファ型エネルギーフィルタの概略図。
図 5 A— 5 Dは斜め入出射効果による電子ビームの y方向の収束性を説明する 図。
図 6は第 1磁場の入射角 EP11と 2次収差の関係を表す図。
図 7は自由空間距離と第 1磁場の軌道半径の比による 2次収差の変化を表す図。 図 8は第 2磁場の入射角 EP21と 2次収差の関係を表す図。
図 9は第 1磁場と第 2磁場の軌道半径の比による 2次収差の変化を表す図。 図 1 0は第 1磁場の軌道半径と入射端面の凸面半径の比による 2次収差の変化 を説明する図。
図 1 1は第 1磁場の軌道半径と出射端面の凹面半径の比による 2次収差の変化 を説明する図。
図 1 2は本発明の実施例のエネルギーフィルタを備えた電子顕微鏡の構成図。 図 1 3は本発明の実施例のエネルギーフィルタを備えた電子顕微鏡によるエネ ルギーフィルタ像を撮影した写真。
図 1 4は本発明の実施例のエネルギーフィルタによるエネルギー分散スぺク 卜 ルの図。
図 1 5 A〜1 5 Cは本発明の実施例のエネルギーフィルタによるエネルギーフ ィルタ像を比較した電子顕微鏡写真。 図 1 6は本発明の他の実施例のエネルギーフィルタの概略図。
実施例
(第 1実施例）
図 1は、 本発明の一実施例の電子エネルギーフィルタ磁極の概略図であり、 図 1 Aは平面図、 図 1 Bはその中央断面図である。 電子ビーム 4は、 コイル 2 5 a、 2 5 bに流れる電流によって一対の磁極 2 1、 2 Γ 間に発生される第 1磁場と、 コイル 2 6 a, 2 6 bに流れる電流によって一対の磁極 2 2、 2 2' 間に発生さ れる第 2磁場によって偏向される。 電子ビーム 4は第 1の磁極対 2 1、 2 1 ' に よる第 1磁場でほぼ 9 0 ° に偏向されたのち、 自由空間の第 1の経路を直進して 第 2の磁極対 2 2、 2 2' による第 2磁場に入射し、 ほぼ 1 8 0 ° 同じ向きに偏 向され、 再び自由空間の第 2の経路、 この第 2の経路は第 1の ¾δ½とほぼ平行で ある、 を通過した後、 第 1磁場に再入射して最初と同じ半径で 9 0° 偏向するの で、 トータル 3 6 0 ° 回転して最初と同じ方向に出射する。 第 2の磁場による電 子ビームの軌道半径 AM2 は第 1磁場による軌道半径 AMI のほぼ半分にして、 2つ の磁極 2 1、 2 2の面積を小さくしている。 このように構成されたフィルタにお いて、 電子ビームはほぼ 7 (ガンマ） 字の軌道を描く。
y方向の収束作用は、 第 1磁場を発生する磁極 2 K 2 Γ に斜めの出射と再 入射の効果で得ている。 第 1磁場における偏向角 WM1 と中心軌道半径 AMI 、 第 2 磁場における偏向角 WM2 と中心軌道半径 A 2 、 及び第 1磁場の出射点から第 2磁 場の入射点までの距離 DL2 は、 前記式 （3) 及び式 （4) を満たすように、 次の 数値の範囲に選定する。
8 0。 1 ≤ 1 0 0 ° ( 6 )
2 ≤A 1/AM2 ≤ 3 (7)
1 6 0 ° ≤WM2 ≤ 2 0 0 ° ( 8 )
0. 4 A 1≤DL2 ≤ 0. 8 AMI 好ましくは 0. 5 AM1 DL2 ≤ 0. 7 AMI (9) なお、 更に好ましくは W 1 は実質的に 9 0 ° 、 WM2 は実質的に 1 8 0 ° 、 AMI /A 2 は実質的に 2、 DL2 は実質的に AM2 に等しくする。
第 1磁場における電子ビームの最初の入射角 EP11と出射角 EP12及び第 2磁場に おける電子ビームの入出射角 EP21は、 2次収差を最小にするために次の数値の範 囲に選定する。
一 1 2。 ； EP11≤ 0 ° ( 1 0 ) 3 0 ° ； EP12≤ 4 0 ° ( 1 1 ) 一 3。 ； EP21≤ 1 ° ( 1 2 ) 他の好ましい例では EP11を実質的に 4 2 ° 、 EP12を実質的に 1 1 8。 、 EP21 を実質的に 3 0 ° とする。
さらに第 1磁場における電子ビームの最初の入射点と出射点の磁極端面は、 2 次収差を最小にするため凸面と凹面に加工され、 それぞれの曲率半径 RM1 と RM2 は、 次の数値の範囲に選定する。 ただし、 十の符号は曲率が凸であることを表し、 一の符号は曲率が凹であることを意味する。
入射凸面： 0. 5≤AM1/RM1 ≤ 0. 9 ( 1 3 ) 出射凹面： — 0. 5 ≤AM1/RM2 ≤ 0. 0 5 ( 1 4 ) 他の好ましい例では、 AM1/RM1 を実質的に 1. 0とし、 AM1/RM2 を実質的に 0. 7とする。
本実施例の代表的な電子光学系のパラメータを次に示す。
ΕΡ11=-6° ， RM1=0.063m, AM1=0.05m , WM1=90° ， EP12=33.4 0 , RM2=-0.2m , DL2=0.03m, EP21=-1.5 。 ， AM2=0.022m， WM2=180 。 , EP22=EP21=-1.5° ( 1 5 ) この場の像点 DU4と分散点 DLD4での 1 次収差係数は次の通りである。
DLI4= 0.028m , Χ= 1.0 , Α=0.0, D=0.0, Υ=-1.0 , Β=0.0
DLD4=0.094m, Χ=-1.0 , A =0.0, D=0.1, Υ=- 1.6， Β=-0.17 ( 1 6 ) これらの 1次収差係数は式 （3 ) 及び （4 ) を満たしている。
上記パラメータの電子エネルギーフィルタにおける 2次の収差係数を、 表 2に 示した。 【表 2】
Figure imgf000010_0001
表 2から明らかなように、 従来のオメガ型やアルファ型に比べて、 像点 7の 2 次収差は 1 Z 1 0以下に除去されている。 また分散点 8における 2次収差も大幅 に低減されている。
本実施例のエネルギーフィルタの電子光学系の最適条件は、 それぞれのパラメ 一夕を変化させて決定されたが、 その一例として、 第 1磁場の入射角 EP11、 中間 の自由空間距離と第 1磁場の軌道半径の比 (DL2/AM1) 、 第 2磁場への入出射角（E P21=EP22) 、 第 1磁場の軌道半径と第 2磁場の軌道半径の比 (AM1/A 2) 、 第 1磁 場の軌道半径と入射端面の凸面半径の比 (AM1/RM1) 及び第 1磁場の軌道半径と出 射端面の凹面半径の比 (AM1/RM2) による 2次収差の変動を、 図 6〜図 1 1に示す。 図中の 2次収差の表示は式 （1 ) 及び式 （2 ) の 2次収差係数を用いているが、 このフィルタを実用に用いる場合のビームの広がりを仮定して； t/ mで表している。 収差表示の上にバーがあるのは分散点での値であり、 バーがないのは像点での値 である。
最適な形状は、 これらのシユミレーンヨンの結果に基づいて決定された。 2次 収差をどの程度まで許容するかは装置の使用目的等によって異なり、 一概に決め ることはできない。 図 6〜図 1 1を見ても分かるように、 2次収差は前記パラメ 一夕に関して緩やかに変動し、 ± 2 mの範囲内であれば実用上は問題を生じな い場合が多い。
図 6から、 第 1磁場の入射角 EP11を一 1 8 ° 〜 5 ° の範囲に設定すると 2次収 差を土 2 m以内に小さくすることができ、 一 1 2 ° 〜0 ° の範囲とすると更に ± 1 / m以内に小さく抑えることができることが分かる。 図 7から、 中間の自由 空間距離と第 1磁場の軌道半径の比 (DL2/AM1) を 0 . 4〜0 . 8の範囲に設定す ると 2次収差を ± 2 m以内に抑制できることが分かる。 図 8から、 第 2磁場へ の入出射角 EP21を— 3 ° 〜1 ° の範囲に設定すると 2次収差を ± 2 以内に抑 制できることが分かる。 図 9から、 第 1磁場の軌道半径と第 2磁場の軌道半径の 比 (AM1/AM2) をほぼ 2〜 3の範囲に設定すると 2次収差を土 2 m以内に抑制で きることが分かる。 図 1 0によると、 第 1磁場の軌道半径と入射端面の凸面半径 の比 (AM1/RM1) を 0 . 5〜0 . 9の範囲に設定すると 2次収差を ± 2 / m以内に 抑制できることが分かる。 また、 図 1 1によると、 第 1磁場の軌道半径と出射端 面の凹面半径の比 (AM1/RM2) を— 0 . 5〜0 . 0 5の範囲に設定すると 2次収差 を ± 2 / m以内に抑制できることが分かる。
本実施例の電子エネルギーフィルタを既成の電子顕微鏡 （ （株） 日立製作所製, 型式： H— 8 1 0 0 ) に取り付けてその機能を確認した。 その構成を図 1 2に示 す。 電子エネルギーフィルタの磁極 2 1 , 2 2は中間レンズ系 5 3と投射レンズ 系 5 5の間に設置されたいわゆるイン一コラム方式である。 電子銃 5 9から発射 され、 収束レンズ系 5 0で収束された後、 試料 5 1を透過した電子ビーム 4は、 中間レンズ系 5 3でクロスオーバ点 5に収束されたのち、 エネルギーフィルタで —回転して、 エネルギー分散点 8で再収束されるが、 異なるエネルギーの電子は 磁極磁場 2 1 , 2 2による分散を受けてラインスぺクトルとなる。 エネルギー分 散点 8には可変スリッ ト 5 4が設置されていて、 特定のエネルギー幅に選択され る。
—方、 中間レンズ系 5 3で結像さた入射像面 6は、 エネルギーフィルタにより 出口像面 7に再結像される。 この像は電子がエネルギー幅をもっていてもェネル ギーフィルタにより分散が相殺されて、 いわゆるァクロマチック （色消し） 作用 により、 ぼけることがない。
可変スリット 5 4で特定のエネルギーに選択された電子ビームは、 投影レンズ 5 5によって出口像 7を蛍光板 5 6上に拡大されて結像される。 5 7は検出器で める。
電子エネルギーフィルタは 2つの独立した磁極 2 1 , 2 2を備え、 それぞれの 磁極にコィルが巻かれ、 電子の加速電圧に相当して特定の軌道を描くように磁場 を発生させる。 実施例のエネルギーフィルタ付きの電子顕微鏡によるエネルギーフィルタ像の 写真の一例を図 1 3に示す。 試料としては、 0. 5 m角のカーボンのグレーチ ング膜を用いた。 エネルギーはゼロロスの電子を選んでいる。 図から明らなかよ うに、 電子エネルギーフィルタで 1回転する軌道を描いているにもかかわらず、 正方形の形状を再現している。
磁場を一定にして電子の加速電圧を増加して、 スリツ トを通過する電子ビーム を検出すると、 透過電子のエネルギースぺク トルを描くことができる。 それを図 1 4に示す。
従来の電子顕微鏡では、 このスぺクトルの全てのエネルギーの電子を結像して 拡大像をとつていた。
電子エネルギーフィルタでは特定のエネルギーの電子のみを選択することがで きる。 図 1 5 A— 1 5 Cは、 マウスの心筋をグルタルアルデヒドと四酸化ォスミ ゥムで 2重固定しただけの厚さ約 7 0 の無染色試料の電子顕微鏡写真である c 図 1 5 Aは通常の透過電子顕微鏡像、 図 1 5 Bは電子エネルギーフィルタを用い て選択したゼロロス電子のみの像、 図 1 5 Cは— 2 5 0 eV付近の電子のみの口 ス像である。
これらの像を比較して明らかなように従来の電子顕微鏡よりも、 実施例のエネ ルギーフィルタを用いた方が、 コントラストが向上するばかりでなく、 コアロス 電子を選択することにより、 特定元素のマッピング像が鮮明に得られ、 分析電子 顕微鏡としての機能が向上する。
このように、 少ない数の磁極を用いてコンパク 卜な設計であり、 収差が少なく 優れた収束特性を持つ電子エネルギーフィルタが得られた。
(第 2実施例）
第 1磁場における偏向角 WM1 と中心軌道半径 AMI 、 第 2磁場における偏向角 WM 2 と中心軌道半径 AM2 、 及び第 1磁場の出射点から第 2磁場の入射点までの距離 DL2 は、 前記式 （3) 及び式 （4 ) を満たすように、 次の数値の範囲に選定する。
8 0。 ≤W 1 ≤ 1 0 0。 ， 好ましくは実質的に 9 0° ( 1 7) 1. 5AM2 ≤AM1 ≤ 2. 5 A 2 , ( 1 8) 1 6 0 ° ≤WM2 ≤ 2 0 0 ° ， 好ましくは実質的に 1 8 0 ° ( 1 9) AM1≤DL2 ≤ 2AM1 (2 0) 第 1磁場における電子ビームの最初の入射角 EP11と出射角 EP12及び第 2磁場に おける電子ビームの入出射角 EP21は、 2次収差を最小にするために次の数値の範 囲に選定する。
2 0 ° 3 0 ° (2 1 )
2 0。 0 ° (2 2)
— 3° ≤EP21≤ 1。 （2 3) さらに第 1磁場における電子ビームの最初の入射点と出射点の磁極端面は、 2 次収差を最小にするため凸面あるいは凹面に加工され、 それぞれの曲率半径 RM1 と RM2 は、 次の数値の範囲に選定する。 ただし、 +の符号は曲率が凸であること を表し、 一の符号は曲率が凹であることを意味する。
入射面： 一 1 AM1/RM1 ≤ 1 (2 4) 出射面： 一 1 A 1/RM2 ≤ 1 (2 5) ク口スオーバ一点から出射した電子ビームは、 エネルギー分散面にお L、て再び 一点に集束するように設計されている。 これは、 一点に集束しないで線状に集束 する場合、
( 1 ) エネルギースぺクトルとエネルギー選択スリッ トを厳密に平行に設置しな ければならない。 また、 スリッ トに付着したごみの影の影響を抑えるため、 広い 範囲で平坦なスリッ 卜が必要になる。
(2) 軸調の不備により、 像面において X = Y= 1の条件からはずれやすい。
(3) 回折パターンを観察する場合像面がエネルギー分散面上に得られるが、 X 方向と y方向の焦点距離が異なるので像面の焦点を合わせるのが困難である。 などの問題点があるからである。
本実施例の代表的な電子光学系のパラメータを次に示す。
EP11=22.8 。 、 RM1=0圍 、 AMl=45mm、 WM1=90° 、 EP12=27.7 ° 、
RM2=0mm 、 DL2=70.4議、 EP21=0° 、 AM2=22mm, WM2=180 。 (2 6 ) この場合の像点 DL14とエネルギ一分散点 DLD4での 1 次収差係数は次の通りであ る。 ただし、 DLI4は最終磁極端面から像点までの距離、 DLD4は最終磁極端面から エネルギー分散点までの距離である。 DLI4= 30.4議、 X= 1.0 、 A =0.0, D=0.0、 Y=-1.0 、 B=0.0
DLD4=102.8mm, X=-1.0 、 A-0.0、 D=0.16 、 Y=1.0、 B=0.0 (2 7) これらの 1次収差係数は式 （3) 及び （4) を満たしている。
本実施例の電子エネルギーフィルタにおける 2次の収差係数を TR I 0を用い て計算した結果を、 表 3に示す。 いずれの 2次収差係数も、 エネルギースぺクト ル及び像に対し歪みやぼけを生じさせない程度の十分小さい値を示しており、 許 容範囲内に収まっている。 また、 前記した光学系を実現するための偏向磁場の数 は 2つ、 すなわち磁極の数は 4つと少なく、 加工性及び工作性に優れ、 かつコン パク卜な電子エネルギーフィルタである。 表 3 本発明の電子エネルギーフィルタの 2次収差係数 収差係数 XX XA AA YY YB BB YX YA BX BA 像点 -43.4 3.14 0.00 -37.9 2.74 0.00 41.1 -2.41 -1.48 0.00 分散点 -105.3 -12.1 -0.44 -138.3 -18.5 -0.67 287.5 18.1 17.9 1.24
(第 3実施例）
第 1磁場における偏向角 WM1 と中心軌道半径 AMI 、 第 2磁場における偏向角 WM 2 と中心軌道半径 AM2、 及び第 1磁場の出射点から第 2磁場の入射点までの距離 DL2 は、 前記式 （3) 及び式 （4) を満たすように、 次の数値の範囲に選定する。
7 5。 ≤WM1 5 ° ， 好ましくは実質的に 8 0 ° (2 8)
1. 5AM2 ≤ \ ≤2. 5AM2 (2 9)
1 9 0 ° ≤ M2 ≤ 2 1 0 ° , 好ましくは実質的に 2 0 0 ° (3 0) 0. 8 AMI ≤DL2 ≤ 2. 5 AMI (3 1 ) 第 1磁場における電子ビームの最初の入射角 EP11と出射角 EP12及び第 2磁場に おける電子ビームの入出射角 EP21は、 2次収差を最小にするために次の数値の範 囲に選定する。
— 1 5 ° ≤EP11≤ 1 5° (3 2)
3 0 ° ≤EP12≤ 4 5° (3 3)
— 7 ° ≤EP21≤ 3 ° (3 4) さらに第 1磁場における電子ビームの最初の入射点と出射点の磁極端面は、 2 次収差を最小にするため凸面あるいは凹面に加工され、 それぞれの曲率半径 RM11 と RM12は、 次の数値の範囲に選定する。 ただし、 +の符号は曲率が凸であること を表し、 —の符号は曲率が凹であることを意味する。
入射面： 0.5 ≤AM1/RM11≤1.5 (3 5) 出射面： — 1.5 AM1/RM12 -0.5 (3 6) 同様に、 第 2 磁場における電子ビームの入射点と出射点の磁極端面の極率半径 RM21は、 軌道半径 AM2 によって、 つぎの数値の範囲に選定する。
0.5 ≤AM2/RM21≤1.5 (3 7) クロスオーバー点から出射した電子ビームは、 エネルギー分散面において再び —点に集束するように設計されている。 これは、 一点に集束しないで線状に集束 する場合、
( 1 ) エネルギースぺク トルとエネルギー選択スリットを厳密に平行に設置しな ければならない。 また、 スリッ トに付着したごみの影の影響を抑えるため、 広い 範囲で平坦なスリッ 卜が必要になる。
(2) 轴調の不備により、 像面において X = Y= 1の条件からはずれやすい。
(3) 回折パターンを観察する場合像面がエネルギー分散面上に得られるが、 X 方向と y方向の焦点距離が異なるので像面の焦点を合わせるのが困難である。 などの問題点があるからである。
本実施例の代表的な電子光学系のパラメータを次に示す。
AM1=45讓、 WM1=80° 、 EP11=1.18 。 、 EP12=36.9 ° 、 RM11=47.01咖、 RM12=-47.52mm 、 DL2=73.65議 、 AM2=24mm、 W 2=200 。 、 EP21=0° 、 (3 8) この場合の像点 DLI4とエネルギー分散点 DLD4での 1 次収差係数は次の通りであ る。 ただし、 DLI4は最終磁極端面から像点までの距離、 DLD4は最終磁極端面から エネルギー分散点までの距離である。
DLI4= 9.83mm、 X= 1.0 、 A =0.0, D=0.0、 Y=- 1.0 、 B=0.0
DU)4=92.34咖、 X=- 1.0 、 A=0.0、 D=0.11 、 Y=l.0、 B=0.0 (3 9) これらの 1次収差係数は式 （3) 及び （4) を満たしている。
本実施例の電子エネルギーフィルタにおける 2次の収差係数を TR I Oを用い て計算した結果を、 表 4に示す。 いずれの 2次収差係数も、 エネルギースぺクト ル及び像に対し歪みやぼけを生じさせな 、程度の十分小さ 、値を示しており、 許 容範囲内に収まっている。 また、 前記した光学系を実現するための偏向磁場の数 は 2つ、 すなわち磁極の数は 4つと少なく、 加工性及び工作性に優れ、 かつコン パク卜な電子エネルギーフィルタである。 表 4 本発明の電子エネルギーフィルタの 2次収差係数 収差係数 XX XA AA YY YB BB YX YA BX BA 像点 -27.2 2.23 0.00 -39.4 3.23 0.00 -39.4 -0.90 4.37 0.01 分散点 -13.6 0.00 0.00 22.5 -0.06 0.00 -16.4 -3.98 -2.86 -0.48
(第 4実施例）
第 1磁場における偏向角 WM1 と中心軌道半径 AMI 、 第 2磁場における偏向角 WM2 と中心軌道半径 AM2 、 及び第 1磁場の出射点から第 2磁場の入射点までの距 離 DL2 は、 前記式 （3) 及び式 （4) を満たすように、 次の数値の範囲に選定す る。
8 0。 ≤WM1 ≤ 1 0 0 ° , 好ましくは実質的に 9 0。 （4 0) 1. 5AM2 ^AMl ≤ 2. 5AM2 (4 1 ) 1 6 0 ° ≤WM2 ≤ 2 0 0。 ， 好ましくは実質的に 1 8 0 ° (4 2) AM1≤DL2 ≤ 2AM1 (4 3) 第 1磁場における電子ビームの最初の入射角 EP11と出射角 EP12及び第 2磁場に おける電子ビームの入出射角 EP21は、 2次収差を最小にするために次の数値の範 囲に選定する。
3 8。 ≤EP11≤ 4 5 ° (4 4) 8 ° ≤EP12≤ 1 6 ° (4 5)
2 5° ≤EP21≤ 3 5 ° (4 6) さらに第 1磁場における電子ビームの最初の入射点と出射点の磁極端面は、 2 次収差を最小にするため凹面あるいは凸面に加工され、 それぞれの曲率半径 RM11 と RM12は、 次の数値の範囲に選定する。 ただし、 +の符号は曲率が凸であること を表し、 一の符号は曲率が凹であることを意味する。
入射面： — 0.2 AM1/RM11≤0 (4 7) 出射面： 0 ≤A 1/RM12≤ 1 (4 8) 入出射面： 0.5 ≤AM1/RM21≤1.5 (4 9) クロスオーバー点から出射した電子ビームは、 エネルギー分散面において再び —点に集束するように設計されている。 これは、 一点に集束しないで線状に集束 する場合、
( 1 ) エネルギースぺクトルとエネルギー選択スリッ 卜を厳密に平行に設置しな ければならない。 また、 スリッ トに付着したごみの影の影響を抑えるため、 広い 範囲で平坦なスリッ 卜が必要になる。
(2) 軸調の不備により、 像面において X = Y= 1の条件からはずれやすい。
(3) 回折パターンを観察する場合像面がエネルギー分散面上に得られるが、 X 方向と y方向の焦点距離が異なるので像面の焦点を合わせるのが困難である。 などの問題点があるからである。
本実施例の代表的な電子光学系のパラメータを次に示す。
EP11-42.1 ° 、 AMl=32mm、 A 1/RM11=- 0· 1455、 WM1=90° 、 BP12=11.77° 、 AM1/RM12-0.668、 DL2=50.92mm 、 EP21=30 ° 、 AM2=18咖、 WM2=180 ° 、 A 2/RM21=AM2/RM22=1.0 ( 5 0 ) 図 1 6はこのパラメータにより構成されたフィルタの概略構成を示し、 図 1 A と同一の部材には同一の参照番号を付してその説明を省略する。
この場合の像点 DLI4とエネルギー分散点 DLD4での 1 次収差係数は次の通りであ る。 ただし、 DL14は最終磁極端面から像点までの距離、 DLD4は最終磁極端面から エネルギー分散点までの距離である。
DLI4=42.1譲 、 Χ = 1·0、 A =0.0, D=0.0、 Y = l.0、 Β=0.0
DLD4=111.8mm, Χ=- 1.0 、 Α=0·0、 D=0.2、 Υ=-1.0 、 Β=0.0 (5 1 ) これらの 1次収差係数は式 （3) 及び （4) を満たしている。
本実施例の電子エネルギーフィルタにおける 2次の収差係数を TR I 0を用い て計算した結果を、 表 5に示す。 いずれの 2次収差係数も、 エネルギースぺク ト ル及び像に対し歪みやぼけを生じさせなし、程度の十分小さ 、値を示しており、 許 容範囲内に収まっている。 また、 前記した光学系を実現するための偏向磁場の数 は 2つ、 すなわち磁極の数は 4つと少なく、 加工性及び工作性に優れ、 かつコン パク卜な電子エネルギーフィルタである。 表 5 本発明の電子エネルギーフィルタの 2次収差係数 収差係数 XX XA AA YY YB BB YX YA BX BA 像点 -2.22 0.17 0.00 -73.2 5.2 0.00 61.8 1.19 2.45 0.08 分散点 -1.06 0.026 0.00 -47.9 0.19 0.00 253 17.7 19.9 1.02

Claims

請求の範囲
1 . 真空中において電子を磁界で偏向して特定のエネルギーの電子のみをフ ィルタリングして結像させる電子エネルギーフィルタであって，
第 1の偏向磁場を発生する第 1の磁極対と、 前記第 1の偏向磁場と同一方向の 第 2の偏向磁場を発生する第 2の磁極対とを備え、
前記第 1の磁極対へ入射された電子ビームは前記第 1の偏向磁場によって第 1 の軌道半径 AMI で第 1の偏向角 WM1 に偏向され、 距離 DL2 の磁場のない自由空間 を通過した後に前記第 2の偏向磁場に入射し、 第 2の軌道半径 AM2 で第 2の偏向 角 WM2 に偏向され、 距離 DL2 の磁場のない前記自由空間 DL2 を通過した後に、 再 び前記第 1の偏向磁場に入射して前記第 1の軌道半径 AMI で前記第 1の偏向角 WM 1 に偏向され、 前記第 1の偏向磁場への入射方向と実質的に同じ方向に出射し， 前記第 1の軌道半径 AMI , 前記第 2の軌道半径 A 2 , 前記第 1の偏向角 WM1 , 前記第 2の偏向角 WM2及び前記自由空間の距離 DL2 が下記関係を満足する電子ェ ネルギーフィルタ。
8 0。 ≤Μ1 ≤ 1 0 0 °
2 AM2 ≤AM1 ≤ 3 AM2
1 6 0 ° ≤WM2 ≤ 2 0 0 °
0 . 5 AMI ≤DL2 ≤ 0 . 7 AMI
2 . 前記第 1の偏向磁場に対する前記電子ビームの最初の入射角 EP11及び最 初の出射角 EP12、 前記第 2の偏向磁場に対する前記電子ビームの入出射角 EP21が 下記の関係を満たす請求項 1記載の電子エネルギーフィルタ。
一 12° ≤EP11≤0 °
30° EP12≤40°
-3 0 ≤EP21≤1 °
3 . 前記最初の入射角 EP11が略 4 2 ° , 最初の出射角 EP12が略 1 1 . 8 ° ， 前記第 2の偏向磁場に対する入出射角 EP21が略 3 0 ° である請求項 1記載の電子 ェネルギフイノレタ。
4 . 前記第 1の偏向磁場に対する前記電子ビームの最初の入射点における磁 極端面が曲率半径 RM1 であり、 最初の出射点における曲率半径が RM2であり、 前 記曲率半径 RM1 および RM2 が下記の関係を満たす請求項 2記載の電子エネルギー フィルタ。
0. 5 ≤A 1/RM1 ≤0. 9
— 0. 5 ≤AM1/RM2 ≤0. 05
5 . 前記第 1の偏向磁場に対する前記電子ビームの最初の入射点における磁 極端面が曲率半径 RM1 であり、 最初の出射点における曲率半径が RM2 であり、 前 記曲率半径 RM1 および RM2 が下記の関係を満たす請求項 3記載の電子エネルギー フィルタ。
AM1/RM1=1. 0
AMI細 =0. 7
6 . 前記第 1の偏向角 W 1 は略 9 0 ° であり， 前記第 2の偏向角 WM2 は略 1 8 0 ° であり， 前記自由空間の距離 DL2 は前記第 1の軌道半径 AMI の略半分より 長い請求項 1記載の電子エネルギフイルク。
7 . 前記第 1の偏向角 WM1 は略 9 0 ° であり， 前記第 2の偏向角删 2 は略 1 8 0 ° であり， 前記自由空間の距離 DL2 は前記第 1の軌道半径 AMI とほぼ等しい 請求項 1記載の電子エネルギフィルタ。
8 . 請求項 1に記載の電子エネルギフィルタを備える透過型電子顕微鏡。
9 . 真空中において電子を磁界で偏向して特定のエネルギーの電子のみでフ ィルタリングして結像させる電子エネルギーフィルタであって，
第 1の偏向磁場を発生する第 1の磁極対と、 前記第 1の偏向磁場と同一方向の 第 2の偏向磁場を発生する第 2の磁極対とを備え、
入射電子は前記第 1の偏向磁場によって第 1の軌道半径 AMI で第 1の偏向角 W 1 に偏向され、 距離 DL2 の磁場のない自由空間を通過した後に前記第 2の偏向磁 場に入射し、 第 2の軌道半径 AM2 で第 2の偏向角 WM2 に偏向され、 距離 DL2 の磁 場のない前記自由空間 DL2 を通過した後に、 再び前記第 1の偏向磁場に入射して 前記第 1の軌道半径 AMI で前記第 1の偏向角 WM1 に偏向され、 前記第 1の偏向磁 1 θ 場への入射方向と実質的に同じ方向に出射し，
前記第 1の軌道半径 AMI , 前記第 2の軌道半径 AM2 , 前記第 1の偏向角 W 1 . 前己第 2の偏向角 WM2及び前記自由空間の距離 DL2が下記関係を満足する電子ェ ネルギーフィルタ。
8 0 ° ≤蘭 ≤ 1 0 0 0
1 . 5 AM2 ≤A 1 ≤ 2 . 5 AM2
1 6 0 ° ≤WM2 ≤ 2 0 0 0
AM1≤DL2 ≤ 2 AM1 1 0 . 前記第 1の偏向磁場に対する電子ビームの最初の入射角 EP11及び最初の 出射角 EP12、 前記第 2の偏向磁場に対する電子ビームの入出射角 EP21が下記の関 係を満たす請求項 9記載の電子エネルギーフィルタ。
20° ≤EP11≤30°
20° ≤EP12≤30°
-3 ° ≤EP21≤1 °
1 1 . 前記第 1の偏向磁場に対する電子ビームの最初の入射点における磁極端 面が曲率半径 RM1 であり、 最初の出射点における曲率半径が RM2であり、 前記曲 率半径 RM1 および RM2が下記の関係を満たす請求項 1 0記載の電子エネルギーフ ィノレ夕。
- 1 ≤AM1/RM1 ≤1
一 1 ≤AM1/RM2 ≤1
1 2 . 前記第 1の偏向角 WM1 は略 9 0 ° であり， 前記第 2の偏向角 WM2 は略 1 8 0 ° であり， 前記自由空間の距離 DL2 は前記第 1の軌道半径 AMI より長い請求 項 9記載の電子エネルギフィルタ。
1 3 . 前記第 1の偏向磁場に対する電子ビームの最初の入射角 EP11及び最初の 出射角 EP12、 前記第 2の偏向磁場に対する電子ビームの入出射角 EP21が下記の関 係を満たす請求項 9記載の電子エネルギーフィルタ。
38° ≤EP11≤45°
8 。 ≤EP12≤16° 25° ≤EP21≤35。
1 4 . 前記第 1の偏向磁場に対する電子ビームの最初の入射点における磁極端 ®が曲率半径 RM11であり、 最初の出射点における曲率半径が RM12であり、 前記第 2の偏向磁場に対する電子ビームの入射点および出射点における磁極端面が曲率 半径 RM21であり、 前記曲率半径 RM11および RM12と、 RM21が下記の関係を満たす請 求項 1 3記載の電子エネルギーフィルタ。
-0. 2 ≤AM1/RM11≤0
0 ≤AM1/RM12≤1
0. 5 ≤AM1/RM21≤1. 5
1 5 . 請求項 9に記載の電子エネルギフィルタを備える透過型電子顕微鏡。
1 6 . 真空中において電子を磁界で偏向して特定のエネルギーの電子のみをフ ィルタリングして結像させる電子エネルギーフィルタであって，
第 1の偏向磁場を発生する第 1の磁極対と、 前記第 1の偏向磁場と同一方向の 第 2の偏向磁場を発生する第 2の磁極対とを備え、
前記第 1の磁極対へ入射された電子ビームは前記第 1の偏向磁場によって第 1 の軌道半径 AMI で第 1の偏向角 WM1 に偏向され、 距離 DL2 の磁場のない自由空間 を通過した後に前記第 2の偏向磁場に入射し、 第 2の軌道半径 AM2で第 2の偏向 角 WM2 に偏向され、 距離 DL2 の磁場のない前記自由空間 DL2 を通過した後に、 再 び前記第 1の偏向磁場に入射して前記第 1の軌道半径 AMI で前記第 1の偏向角 WM 1 に偏向され、 前記第 1の偏向磁場への入射方向と実質的に同じ方向に出射し， 前記第 1の軌道半径 AMI ， 前記第 2の軌道半径 AM2 , 前記第 1の偏向角 WM1 , 前記第 2の偏向角 WM2 及び前記自由空間の距離 DL2 で下記関係を満足する電子ェ ネルギーフィルタ。
7 5 ° ≤觀 ≤ 8 5 0
1 . 5 A 2 ≤AM1 ≤ 2 . 5 A 2
1 9 0 ° ≤WM2 ≤ 2 1 0 °
0 . 8 AMI ≤DL2 ≤ 2 . 5 AMI
1 7 . 前記第 1の偏向磁場に対する前記電子ビームの最初の入射角 EP11及び最 初の出射角 EP12、 前記第 2の偏向磁場に対する前記電子ビームの入出射角 EP21が 下記の関係を満たす請求項 1 6記載の電子エネルギーフィルタ。
一 15。 ≤EP11≤15°
30。 ≤BP12≤45°
- 7 。 ≤EP21≤3 °
5 1 8 . 前記第 1の偏向磁場に対する電子ビームの最初の入射点における磁極端 面が曲率半径 RM11であり、 最初の出射点における曲率半径が RM12であり、 前記第 2の偏向磁場に対する電子ビームの入射点および出射点における磁極端面が曲率 半径 RM21であり、 前記曲率半径 RM11および R 12と、 RM21が下記の関係を満たす請 求項 1 7記載の電子エネルギーフィルタ。
10 0. 5 ≤AM1/RM11≤1. 5
- 1. 5 ≤AMl/RM12≤- 0. 5
0. 5 ≤AM1/RM21≤1. 5
1 9 . 前記第 1の偏向角 WM1 は略 8 0 ° であり， 前記第 2の偏向角 WM2 は略 2 0 0 ° であり， 前記自由空間の距離 DL2 は前記第 1の軌道半径 AMI より長い請求 項 1 6記載の電子エネルギフイノレタ。
2 0 . 請求項 1 6に記載の電子ェネルギフィルタを備える透過型電子顕微鏡。
2 1 . 電子を偏向して特定のエネルギーの電子のみをフィルタリングする電子 エネルギーフィルタであって，
第 1の偏向磁場を発生する手段， 第 2の偏向磁場を発生する手段及び前記第 1 20 及び前記第 2の磁場の影響が実質的に及ばな 、自由空間とを備え、
入射電子は前記第 1の偏向磁場によって第 1の軌道半径 AMI で第 1の偏向角 WM 1 に偏向され、 前記自由空間の第 1の経路を通過した後に前記第 2の偏向磁場に 入射し、 第 2の軌道半径 AM2 で第 2の偏向角 WM2 に偏向され、 前記自由空間の第 2の経路， 該第 2の経路は前記第 1の経路と実質的に平行である， を通過した後 5 に、 再び前記第 1の偏向磁場に入射して前記第 1の軌道半径 AMI で前記第 1の偏 向角 WM1 に偏向され、 前記第 1の偏向磁場への入射方向と実質的に同じ方向に出 射する電子エネルギーフイノレ夕。
2 2 . 前記第 1の経路と第 2の経路の距離は実質的に等しく， 該距離 DL2 は前 記第 1の軌道半径 AMI の略半分よりも長い請求項 2 1記載の電子エネルギフィル タ。
2 3 . 前記第 1の経路と第 2の経路の距離は実質的に等しく， 該距離 DL2 は前 記第 1の軌道半径 AMI とは下記関係を満足する請求項 2 1記載の電子エネルギフ ィノレタ0
AMI ≤DL2 ≤2AM
2 4 . 請求項 2 1に記載の電子エネルギフィル夕を備える透過型電子顕微鏡。
2 5 . 入射電子を第 1の軌道半径 AMI で第 1の偏向角 M1 に偏向し， 実質的に 磁場のない自由空間の第 1の経路を通過させる手段，
該第 1の経路を通過した電子を， 第 2の軌道半径 AM2 で第 2の偏向角 WM2 に偏 向して前記自由空間において前記第 1の経路と実質的に平行な第 2の経路を通過 させる手段，
該第 2の経路を通過した電子を， 前記第 1の軌道半径 AMI で前記第 1の偏向角 WM1 に偏向し， 前記電子の人射方向と実質的に同じ方向に出射させる手段を含む 電子エネルギフィルタ。
2 6 . 電子ビームのエネルギをフィルタリングする方法であって，
入射電子を第 1の軌道半径 AMI で第 1の偏向角 WM1 に偏向し， 実質的に磁場の ない自由空間の第 1の経路を通過させ，
該第 1の経路を通過した電子を， 第 2の軌道半径 AM2 で第 2の偏向角 WM2 に偏 向して前記自由空間において前記第 1の経路と実質的に平行な第 2の経路を通過 させ，
該第 2の経路を通過した電子を， 前記第 1の軌道半径 AMI で前記第 1の偏向角 M1 に偏向し， 前記電子の入射方向と実質的に同じ方向に出射させる。
PCT/JP1995/001401 1994-07-15 1995-07-14 Filtre a energie electronique WO1996002935A1 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP95925121A EP0772225B1 (en) 1994-07-15 1995-07-14 Electronic energy filter
US08/765,914 US6066852A (en) 1994-07-15 1995-07-14 Electron energy filter
DE69529987T DE69529987T2 (de) 1994-07-15 1995-07-14 Elektronischer energiefilter

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18514094 1994-07-15
JP6/185140 1994-07-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1996002935A1 true WO1996002935A1 (fr) 1996-02-01

Family

ID=16165580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP1995/001401 WO1996002935A1 (fr) 1994-07-15 1995-07-14 Filtre a energie electronique

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6066852A (ja)
EP (1) EP0772225B1 (ja)
DE (1) DE69529987T2 (ja)
WO (1) WO1996002935A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6310341B1 (en) * 1998-02-23 2001-10-30 Hitachi, Ltd. Projecting type charged particle microscope and projecting type substrate inspection system
JP2003297271A (ja) * 2002-04-03 2003-10-17 Hitachi High-Technologies Corp モノクロメータ付走査形電子顕微鏡
US6855927B2 (en) 2002-05-13 2005-02-15 Hitachi High-Technologies Corporation Method and apparatus for observing element distribution

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19746785A1 (de) * 1997-10-23 1999-04-29 Leo Elektronenmikroskopie Gmbh Teilchenstrahlgerät mit Energiefilter
DE19855629A1 (de) * 1998-12-02 2000-06-08 Leo Elektronenmikroskopie Gmbh Teilchenoptische Anordnung und Verfahren zur teilchenoptischen Erzeugung von Mikrostrukturen
DE10005347A1 (de) * 2000-02-08 2001-08-09 Leo Elektronenmikroskopie Gmbh Elektronenenergiefilter mit magnetischen Umlenkbereichen
JP2002025485A (ja) * 2000-07-06 2002-01-25 Jeol Ltd エネルギーフィルタ
US6717141B1 (en) * 2001-11-27 2004-04-06 Schlumberger Technologies, Inc. Reduction of aberrations produced by Wien filter in a scanning electron microscope and the like
US20060063802A1 (en) 2004-03-29 2006-03-23 Matthieu Guitton Methods for the treatment of tinnitus induced by cochlear excitotoxicity
PL368785A1 (pl) * 2004-06-28 2006-01-09 Krzysztof Grzelakowski Obrazujący filtr energii dla elektronów i innych elektrycznie naładowanych cząstek oraz sposób filtrowania energii elektronów i innych elektrycznie naładowanych cząstek w urządzeniach elektrooptycznych za pomocą obrazującego filtru energii
EA017264B1 (ru) * 2005-09-28 2012-11-30 Аурис Медикаль Аг Применение композиции арилциклоалкиламида для получения лекарственного препарата для лечения нарушения внутреннего уха
CN109613597B (zh) * 2018-11-30 2021-04-06 上海联影医疗科技股份有限公司 一种确定电子束能谱的方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61277141A (ja) * 1985-05-31 1986-12-08 Jeol Ltd 磁界型エネルギ−フイルタ−
JPS6266553A (ja) * 1985-09-13 1987-03-26 カ−ル・ツアイス−スチフツング オメガ形電子エネルギフイルタ
JPS6269456A (ja) * 1985-09-13 1987-03-30 カ−ル・ツアイス−スチフツング アルフア形電子エネルギフイルタ
JPH06162977A (ja) * 1992-11-26 1994-06-10 Jeol Ltd オメガフィルタ

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2453492A1 (fr) * 1979-04-03 1980-10-31 Cgr Mev Dispositif de deviation magnetique achromatique d'un faisceau de particules chargees et appareil d'irradiation utilisant un tel dispositif
US4312218A (en) * 1979-09-04 1982-01-26 Li-Cor, Inc. Porometer and method for stomatal measurements
US4425506A (en) * 1981-11-19 1984-01-10 Varian Associates, Inc. Stepped gap achromatic bending magnet
DE3423149A1 (de) * 1984-06-22 1986-01-02 Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim Verfahren und anordnung zur elektronenenergiegefilterten abbildung eines objektes oder eines objektbeugungsdiagrammes mit einem transmissions-elektronenmikroskop
US5097126A (en) * 1990-09-25 1992-03-17 Gatan, Inc. High resolution electron energy loss spectrometer
DE4041495A1 (de) * 1990-12-22 1992-06-25 Zeiss Carl Fa Elektronenenergiefilter, vorzugsweise vom alpha- oder omega-typ
JP3139920B2 (ja) * 1994-07-25 2001-03-05 株式会社日立製作所 エネルギフィルタおよびこれを備えた透過電子顕微鏡

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61277141A (ja) * 1985-05-31 1986-12-08 Jeol Ltd 磁界型エネルギ−フイルタ−
JPS6266553A (ja) * 1985-09-13 1987-03-26 カ−ル・ツアイス−スチフツング オメガ形電子エネルギフイルタ
JPS6269456A (ja) * 1985-09-13 1987-03-30 カ−ル・ツアイス−スチフツング アルフア形電子エネルギフイルタ
JPH06162977A (ja) * 1992-11-26 1994-06-10 Jeol Ltd オメガフィルタ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP0772225A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6310341B1 (en) * 1998-02-23 2001-10-30 Hitachi, Ltd. Projecting type charged particle microscope and projecting type substrate inspection system
JP2003297271A (ja) * 2002-04-03 2003-10-17 Hitachi High-Technologies Corp モノクロメータ付走査形電子顕微鏡
US6855927B2 (en) 2002-05-13 2005-02-15 Hitachi High-Technologies Corporation Method and apparatus for observing element distribution

Also Published As

Publication number Publication date
DE69529987D1 (de) 2003-04-24
DE69529987T2 (de) 2004-01-15
US6066852A (en) 2000-05-23
EP0772225B1 (en) 2003-03-19
EP0772225A1 (en) 1997-05-07
EP0772225A4 (en) 1997-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3269575B2 (ja) 鏡補正器を有する、荷電素粒子ビーム用結像系
US6191423B1 (en) Correction device for correcting the spherical aberration in particle-optical apparatus
US6770887B2 (en) Aberration-corrected charged-particle optical apparatus
JP3732533B2 (ja) 結像用の電子エネルギーフィルタ
US8178850B2 (en) Chromatic aberration corrector for charged-particle beam system and correction method therefor
EP2020673B1 (en) Aberration correction system
JP2004519084A (ja) ミラー補正器を有する粒子ビームシステム
WO1996002935A1 (fr) Filtre a energie electronique
JP3471039B2 (ja) 電子ビーム装置
JP6843794B2 (ja) 収差補正装置および荷電粒子線装置
JP2004087460A (ja) 収差補正装置を備えた荷電粒子ビーム装置
US20080093563A1 (en) Aberration Corrector and Method of Aberration Correction
US6559445B2 (en) Electron energy filter with magnetic deflecting regions
US6307205B1 (en) Omega energy filter
JP2003502802A (ja) 粒子レンズの色収差を除去する静電修正器
US6441378B1 (en) Magnetic energy filter
JP2003132828A (ja) モノクロメータ付走査形電子顕微鏡
EP3731255B1 (en) Energy filter and charged particle beam apparatus
US5955732A (en) Omega-type energy filter
JP2004517456A (ja) 静電矯正器
JPS5835852A (ja) 荷電ビ−ム用レンズ
JP3692011B2 (ja) 磁界型エネルギーフィルタ
Alamir On the rotation-free and distortion-free systems
JP2005302438A (ja) 電子顕微鏡
JPH10302711A (ja) オメガ型エネルギーフィルタ

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1995925121

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 08765914

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1995925121

Country of ref document: EP

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1995925121

Country of ref document: EP