JPH03738B2 - - Google Patents

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。

［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。

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。

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。

［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。

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。

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。

［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。

［実施例］ 以下、図面に基づき本発明の実施例を詳述す
る。

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。

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。

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。

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。

［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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 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する電子顕微鏡。