JPH03738B2 - - Google Patents
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- JPH03738B2 JPH03738B2 JP60109659A JP10965985A JPH03738B2 JP H03738 B2 JPH03738 B2 JP H03738B2 JP 60109659 A JP60109659 A JP 60109659A JP 10965985 A JP10965985 A JP 10965985A JP H03738 B2 JPH03738 B2 JP H03738B2
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 33
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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
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は試料のエネルギーフイルター像を得る
ことのできる電子顕微鏡に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an electron microscope capable of obtaining an energy filter image of a sample.
[従来の技術]
分析電子顕微鏡にエネルギーアナライザーを取
り付け、試料を透過した電子線のうちの特定のエ
ネルギーを有する電子のみを選択的に検出して、
試料のエネルギーフイルター像を得ることが行な
われている。[Prior art] An energy analyzer is attached to an analytical electron microscope, and only electrons having a specific energy are selectively detected from among the electron beams that have passed through the sample.
Obtaining an energy filter image of a sample is performed.
このようなエネルギーフイルター像を得るため
の装置のうち、第1の種類の装置は、細く集束さ
れた電子線により試料面上を二次元的に走査し、
この走査に伴つて試料を透過した電子線を結像系
の後段に配置されたエネルギーアナライザーに導
き、エネルギーアナライザーによつて選別された
特定のエネルギーを有する電子を検出し、その検
出信号を該電子線の走査と同期走査される陰極線
管に導入するものである。 Among the devices for obtaining such an energy filter image, the first type of device scans the sample surface two-dimensionally with a narrowly focused electron beam,
The electron beam that has passed through the sample during this scanning is guided to an energy analyzer placed after the imaging system, which detects electrons with a specific energy selected by the energy analyzer, and transmits the detection signal to the energy analyzer. It is introduced into a cathode ray tube that is scanned in synchronization with line scanning.
又、第2の種類の装置は、結像レンズ系内に例
えばオメガ型のアナライザーを設け、透過電子像
モードで特定のエネルギーの電子に基づいてエネ
ルギー損失像を得るものである。 The second type of device is one in which an omega-type analyzer, for example, is provided in the imaging lens system, and an energy loss image is obtained based on electrons of a specific energy in a transmission electron image mode.
[発明が解決しようとする問題点]
上述した第1の種類の装置は、電子線プローブ
を試料上で走査しなければならないため、試料汚
染が激しく、良質の像を観察することはできな
い。又、低倍率像のエネルギー損失像を得ようと
すると、電子線の試料入射角度が大きくなるた
め、走査に伴つてエネルギーアナライザーに入射
する電子線の角度が大きく変化し、そのためエネ
ルギーアナライザーの出射スリツト上で同一のエ
ネルギーを有する電子線が動くため、エネルギー
分解能が悪くなる。[Problems to be Solved by the Invention] In the first type of apparatus described above, since the electron beam probe must be scanned over the sample, the sample is heavily contaminated and a high-quality image cannot be observed. In addition, when trying to obtain an energy loss image at a low magnification, the angle of incidence of the electron beam on the sample increases, so the angle of the electron beam incident on the energy analyzer changes greatly with scanning, and as a result, the exit slit of the energy analyzer Since electron beams with the same energy move above the beam, the energy resolution becomes poor.
又、後者の型の装置においては、結像レンズ系
内にエネルギーフイルター場が挿入されているた
め、透過像に歪を生じてしまう。 Furthermore, in the latter type of device, an energy filter field is inserted into the imaging lens system, which causes distortion in the transmitted image.
本発明はこのような従来の欠点を解決し、エネ
ルギー分解能が高く歪のないエネルギーフイルタ
ー像を試料を汚染することなく得ることのできる
電子顕微鏡を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve these conventional drawbacks and provide an electron microscope that can obtain an energy filter image with high energy resolution and no distortion without contaminating the sample.
[問題点を解決するための手段]
このような目的を達成するため、本発明は集束
された電子線を試料に照射するための電子線照射
系と、該試料を透過した電子線に基づく該試料の
像を結像するための結像レンズ系と、該結像レン
ズ系の後段に配置され特定のエネルギーの電子線
のみを選別するためのエネルギーアナライザー
と、該エネルギーアナライザーによつて選別され
た電子を検出するための検出器とを備えた電子顕
微鏡において、該結像レンズ系の任意の位置に設
けられた二段偏向系と、該結像レンズ系によつて
形成される0次の回折点を偏向支点として電子線
を偏向することにより該試料像を二次元的に走査
するための走査信号を該二段偏向系に供給する手
段と、該検出器の出力信号に基づいて該試料のエ
ネルギーフイルター像を表示するための手段とを
備えたことを特徴としている。[Means for Solving the Problems] In order to achieve such objects, the present invention provides an electron beam irradiation system for irradiating a sample with a focused electron beam, and an electron beam irradiation system for irradiating a sample with a focused electron beam. An imaging lens system for forming an image of the sample; an energy analyzer disposed after the imaging lens system for selecting only electron beams with a specific energy; In an electron microscope equipped with a detector for detecting electrons, a two-stage deflection system provided at an arbitrary position of the imaging lens system, and zero-order diffraction formed by the imaging lens system. means for supplying a scanning signal to the two-stage deflection system for two-dimensionally scanning the sample image by deflecting an electron beam using a point as a deflection fulcrum; The present invention is characterized by comprising means for displaying an energy filter image.
[実施例]
以下、図面に基づき本発明の実施例を詳述す
る。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.
第1図は本発明を実施するための装置の一例を
示すもので、図中1は図示外の集束レンズ系によ
つて平行度良く集束された電子線であり、該電子
線1は試料2に照射される。試料2の各点を透過
した電子線1は対物レンズ3、中間レンズ4、投
影レンズ5に導かれ、表示スクリーン6上には試
料2の電子顕微鏡像が投影される。7,8は投影
レンズ5と表示スクリーン6との間に配置された
第1、第2の偏向コイルであり、これら第1、第
2の偏向コイルは各々X及びY偏向用偏向コイル
より成つている。これら偏向コイル7,8には走
査信号発生回路9より第2図a,bに示す如き鋸
歯状のX及びY方向走査信号がバランス回路10
を介して供給されている。バランス回路10は偏
向コイル7及び8によつて電子線が投影レンズの
下に形成される0次の電子線回折点Oを偏向支点
として偏向されるように偏向コイル7と偏向コイ
ル8に供給される走査信号の比率を調整するため
の回路である。11,12は増幅器である。13
はエネルギーアナライザーであり、14,15は
エネルギーアナライザー13の入射及び出射スリ
ツトである。16は検出器であり、検出器16の
出力信号は増幅器17を介して陰極線管18のグ
リツド18gに送られている。陰極線管18の偏
向コイル18dには前記走査信号発生回路9より
の走査信号が増幅器19を介して送られている。 FIG. 1 shows an example of an apparatus for carrying out the present invention. In the figure, 1 is an electron beam that is focused with good parallelism by a focusing lens system (not shown). is irradiated. The electron beam 1 transmitted through each point of the sample 2 is guided to an objective lens 3, an intermediate lens 4, and a projection lens 5, and an electron microscope image of the sample 2 is projected onto a display screen 6. Reference numerals 7 and 8 denote first and second deflection coils disposed between the projection lens 5 and the display screen 6, and these first and second deflection coils each consist of a deflection coil for X and Y deflection. There is. These deflection coils 7 and 8 receive sawtooth-shaped X and Y direction scanning signals from a scanning signal generating circuit 9 as shown in FIG.
Supplied via. The balance circuit 10 supplies the electron beam to the deflection coils 7 and 8 so that the electron beam is deflected by the deflection coils 7 and 8 using the zero-order electron beam diffraction point O formed below the projection lens as a deflection fulcrum. This is a circuit for adjusting the ratio of scanning signals. 11 and 12 are amplifiers. 13
is an energy analyzer, and 14 and 15 are input and output slits of the energy analyzer 13. 16 is a detector, and the output signal of the detector 16 is sent via an amplifier 17 to a grid 18g of a cathode ray tube 18. A scanning signal from the scanning signal generating circuit 9 is sent to the deflection coil 18d of the cathode ray tube 18 via an amplifier 19.
このような構成において、各レンズ3,4,5
を励磁すると、各レンズ3,4,5により各々電
子顕微鏡像A1,A2が形成され、像A2は投影
レンズによりスクリーン7上に終像A3として結
像される。又、各電子顕微鏡像の上に回折像D
1,D2,D3が形成される。そこで、第2図
a,bに示す如き鋸歯状のX及びY走査信号を発
生させれば、投影レンズ5を通過した電子線は同
図において一点鎖線で示すように、偏向コイル7
及び8により常に回折像D3の0次の回折点Oを
偏向支点として走査され、この走査に伴つて表示
スクリーン6上の電子顕微鏡像が二次元的に移動
することになる。尚、同図においてA3′は一点
鎖線で示される偏向された電子線に対応した電子
顕微鏡像を示している。そこで、表示スクリーン
6を光軸から外して透過電子を入射スリツト14
に導き得るようにすれば、上記走査に伴つて像A
3の各部に対応した電子がエネルギーアナライザ
ー13に入射する。エネルギーアナライザー13
に入射した電子は、エネルギーに応じて異なつた
軌跡をとるため、特定のエネルギーを有する電子
のみ出射スリツト15を通過して検出器16に検
出される。検出器16の出力信号は陰極線管12
のグリツド12gに送られるため、陰極線管12
には試料のエネルギーフイルター像が表示され
る。 In such a configuration, each lens 3, 4, 5
When energized, electron microscope images A1 and A2 are formed by the lenses 3, 4, and 5, respectively, and the image A2 is formed as a final image A3 on the screen 7 by the projection lens. Additionally, a diffraction image D is placed on top of each electron microscope image.
1, D2, and D3 are formed. Therefore, by generating sawtooth X and Y scanning signals as shown in FIG.
and 8, the electron microscope image on the display screen 6 is always scanned using the 0th order diffraction point O of the diffraction image D3 as a deflection fulcrum, and along with this scanning, the electron microscope image on the display screen 6 moves two-dimensionally. In the same figure, A3' indicates an electron microscope image corresponding to a deflected electron beam indicated by a chain line. Therefore, the display screen 6 is removed from the optical axis and the transmitted electrons are directed through the incident slit 14.
If it is possible to guide the image A along with the above scanning,
Electrons corresponding to each part of 3 enter the energy analyzer 13. Energy analyzer 13
Since the incident electrons take different trajectories depending on their energy, only electrons having a specific energy pass through the exit slit 15 and are detected by the detector 16. The output signal of the detector 16 is transmitted to the cathode ray tube 12.
The cathode ray tube 12 is sent to the grid 12g.
The energy filter image of the sample is displayed.
本発明は、上述した実施例に限定されることな
く幾多の変形が可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be modified in many ways.
例えば上述した実施例においては、投影レンズ
の下に二段の電子線偏向器を配置するようにした
が、例えば中間レンズと投影レンズとの間に二段
偏向系を配置し、中間レンズの直下に形成される
0次の電子線回折点を偏向支点として電子線を偏
向することにより、電子顕微鏡像が入射スリツト
上で二次元的に移動するようにしても良い。 For example, in the above embodiment, a two-stage electron beam deflector is arranged below the projection lens, but for example, a two-stage electron beam deflector is arranged between the intermediate lens and the projection lens, and a two-stage electron beam deflector is arranged directly below the intermediate lens. The electron microscope image may be moved two-dimensionally on the entrance slit by deflecting the electron beam using the zero-order electron beam diffraction point formed in the electron beam as a deflection fulcrum.
[発明の効果]
上述した説明から明らかなように、本発明に基
づく電子顕微鏡によれば、結像レンズ系内にエネ
ルギーアナライザーを挿入していないため、歪の
ない像を得ることができるが、本発明においては
集束された電子線により試料を走査することなく
エネルギーフイルター像を得るようにしているた
め、試料を汚染することが無いと共に、電子顕微
鏡像の走査に伴つて常に同一の入射角度で電子を
エネルギーアナライザーに導くことができるた
め、エネルギー分解能を高めることができる。[Effects of the Invention] As is clear from the above description, according to the electron microscope based on the present invention, an image without distortion can be obtained because an energy analyzer is not inserted into the imaging lens system. In the present invention, since an energy filter image is obtained without scanning the sample with a focused electron beam, the sample is not contaminated, and the incident angle is always the same as the electron microscope image is scanned. Since electrons can be guided to an energy analyzer, energy resolution can be improved.
第1図は本発明の一実施例を示すための図、第
2図はX及びY走査信号を例示するための図であ
る。
1:電子線、2:試料、3:対物レンズ、4:
中間レンズ、5:投影レンズ、6:表示スクリー
ン、7,8:偏向コイル、9:走査信号発生回
路、10:バランス回路、11,12,17,1
9:増幅器、13:エネルギーアナライザー、1
4:入射スリツト、15:出射スリツト、16:
検出器、18:陰極線管。
FIG. 1 is a diagram illustrating one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating X and Y scanning signals. 1: Electron beam, 2: Sample, 3: Objective lens, 4:
Intermediate lens, 5: Projection lens, 6: Display screen, 7, 8: Deflection coil, 9: Scanning signal generation circuit, 10: Balance circuit, 11, 12, 17, 1
9: Amplifier, 13: Energy analyzer, 1
4: Inlet slit, 15: Output slit, 16:
Detector, 18: Cathode ray tube.
Claims (1)
子線照射系と、該試料を透過した電子線に基づく
該試料の像を結像するための結像レンズ系と、該
結像レンズ系の後段に配置され特定のエネルギー
の電子線のみを選別するためのエネルギーアナラ
イザーと、該エネルギーアナライザーによつて選
別された電子を検出するための検出器とを備えた
電子顕微鏡において、該結像レンズ系の任意の位
置に設けられた二段偏向系と、該結像レンズ系に
よつて形成される0次の回折点を偏向支点として
電子線を偏向することにより該試料像を二次元的
に走査するための走査信号を該二段偏向系に供給
する手段と、該検出器の出力信号に基づいて該試
料のエネルギーフイルター像を表示するための手
段とを備えたことを特徴とする電子顕微鏡。1. An electron beam irradiation system for irradiating a sample with a focused electron beam, an imaging lens system for forming an image of the sample based on the electron beam transmitted through the sample, and an imaging lens system for forming an image of the sample based on the electron beam transmitted through the sample. In an electron microscope, the imaging lens system is provided with an energy analyzer disposed at a subsequent stage for selecting only electron beams of a specific energy, and a detector for detecting electrons selected by the energy analyzer. The sample image is scanned two-dimensionally by deflecting the electron beam using the zero-order diffraction point formed by the two-stage deflection system installed at an arbitrary position and the imaging lens system as a deflection fulcrum. An electron microscope comprising: means for supplying a scanning signal to the two-stage deflection system; and means for displaying an energy filter image of the sample based on the output signal of the detector.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60109659A JPS61269842A (en) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | Electron microscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60109659A JPS61269842A (en) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | Electron microscope |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61269842A JPS61269842A (en) | 1986-11-29 |
| JPH03738B2 true JPH03738B2 (en) | 1991-01-08 |
Family
ID=14515897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60109659A Granted JPS61269842A (en) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | Electron microscope |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61269842A (en) |
-
1985
- 1985-05-22 JP JP60109659A patent/JPS61269842A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61269842A (en) | 1986-11-29 |
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