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JP3406182B2 - Transmission electron microscope and sample observation method using the same - Google Patents

Transmission electron microscope and sample observation method using the same

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Publication number
JP3406182B2
JP3406182B2 JP12184997A JP12184997A JP3406182B2 JP 3406182 B2 JP3406182 B2 JP 3406182B2 JP 12184997 A JP12184997 A JP 12184997A JP 12184997 A JP12184997 A JP 12184997A JP 3406182 B2 JP3406182 B2 JP 3406182B2
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JP
Japan
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sample
electron beam
electron microscope
transmission electron
focusing
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JP12184997A
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JPH10312767A (en
Inventor
英子 中澤
功 長沖
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、透過型電子顕微鏡
による試料観察方法に関し、特に撮影記録しようとする
視野の電子線による損傷防止に適した試料観察方法及び
透過型電子顕微鏡に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sample observing method using a transmission electron microscope, and more particularly to a sample observing method and a transmission electron microscope suitable for preventing damage of a visual field to be photographed and recorded by an electron beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】透過型電子顕微鏡における試料の観察に
おいて、電子線の照射によって損傷を受け易い試料に対
しては、試料に対する電子線の照射量を減らしたり、電
子線照射による熱的な試料損傷を軽減する目的で試料を
冷却したりするなどの手段がとられている。しかし、撮
影しようとする試料を探す過程での電子線照射による損
傷は、電子線照射量を極力減少させ、ほとんど観察でき
ない程度の照射量にまで制限しなければ、試料の損傷は
まぬがれない。特に、感光材料などを観察する場合に
は、試料の性質が本来、電子線に対して敏感であるため
に、撮影まで電子線の照射を行なわずに、やみくもに電
子線を照射して、焦点合わせもせずに撮影するといった
方法がとられているが、この場合ほとんどがピンぼけと
なり、使用に堪えない像しか撮影できない。
2. Description of the Related Art In observing a sample with a transmission electron microscope, if the sample is apt to be damaged by electron beam irradiation, the amount of electron beam irradiation to the sample is reduced or the sample is thermally damaged by electron beam irradiation. Measures such as cooling the sample have been taken for the purpose of reducing the temperature. However, damage due to electron beam irradiation in the process of searching for a sample to be photographed cannot be prevented unless the irradiation amount of the electron beam is reduced as much as possible and the irradiation amount is limited to a level at which almost no observation is possible. Especially when observing light-sensitive materials, the nature of the sample is inherently sensitive to the electron beam, so without irradiating the electron beam until shooting, blindly irradiating the electron beam The method is to shoot without adjusting them, but in this case most of them are out of focus, and only the images that cannot be used can be taken.

【0003】電子線照射による試料の損傷防止に関し、
特開昭59−103256号公報には、走査電子顕微鏡
の焦点合わせの際に焦点合わせのタイミングを指定し
て、電子線によるダメージの発生を少なくする方法が記
載されている。特開平1−151146号公報には、試
料位置制御装置を装備した走査電子顕微鏡において試料
に大きなダメージを与えることなく観察する方法が記載
されている。また、特開平4−269613号公報に
は、荷電ビームの焦点合わせ方法に関して、測定点での
対物レンズの焦点距離を記憶し、その近傍での測定点の
焦点合わせ精度を向上させる方法が記載されている。
Regarding prevention of damage to a sample due to electron beam irradiation,
Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-103256 discloses a method of reducing the damage caused by an electron beam by designating the focusing timing when focusing the scanning electron microscope. Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-151146 describes a method of observing a sample with a scanning electron microscope equipped with a sample position control device without causing a large damage to the sample. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 4-269613 discloses a method for focusing a charged beam, in which the focal length of an objective lens at a measurement point is stored and the focusing accuracy at a measurement point in the vicinity thereof is improved. ing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前記した特開昭59−
103256号公報や特開平1−151146号公報
は、いずれも予め電子線を照射することによって試料の
位置確認等を行なうものであるために、その間の電子線
損傷を防止する手段は講じられていない。また、特開平
4−269613号公報は、観察位置で焦点合わせを行
なうために、電子線照射による損傷を受け易い試料を観
察する手段や、記憶した情報による電子顕微鏡本体の制
御に関する手段は講じられていない。本発明は、撮影観
察しようとする視野が電子線照射によって損傷を受ける
のを防止することのできる透過型電子顕微鏡を提供する
ことを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
In Japanese Patent No. 103256 and Japanese Patent Laid-Open No. 1-151146, since the position of the sample is confirmed by irradiating the electron beam in advance, no means for preventing electron beam damage during that period is taken. . Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 4-269613, means for observing a sample that is easily damaged by electron beam irradiation and means for controlling the electron microscope main body by stored information are provided for focusing at an observation position. Not not. An object of the present invention is to provide a transmission electron microscope capable of preventing the field of view to be photographed and observed from being damaged by electron beam irradiation.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明においては、撮影
視野とは別に焦点合わせ用の視野を設け、その焦点合わ
せ用の視野を常に照射済みの視野であるように設定する
ことで、電子線による撮影視野の試料損傷を防止し、前
記目的を達成する。すなわち、常に照射済みの位置で焦
点合わせを行うことで、焦点合わせのために未照射の視
野を照射することを回避する。同時に、焦点合わせ用の
視野の焦点変化量や非点収差補正量を自動的に記録、保
存し、必要に応じて同じ条件を再現することによって、
透過型電子顕微鏡の条件を自動的に制御できるようにす
る。
In the present invention, a field of view for focusing is provided separately from the field of view for photographing, and the field of view for focusing is set so that it is always a field of view that has been irradiated. The above-mentioned object is achieved by preventing the damage of the sample in the field of view due to. That is, by always focusing at the irradiated position, it is possible to avoid irradiating an unirradiated visual field for focusing. At the same time, by automatically recording and saving the amount of focus change and astigmatism correction amount of the field of view for focusing, and reproducing the same conditions as necessary,
To enable automatic control of transmission electron microscope conditions.

【0006】すなわち、試料を装填した試料ステージを
移動して視野探しを行う第1のステップと、撮影視野決
定ののち電子線偏向手段により撮影視野とは別の位置に
電子線を偏向して焦点合わせを行う第2のステップとを
含む透過型電子顕微鏡による試料観察方法において、第
2のステップにおける電子線の偏向方向が常に試料上の
照射済みの方向であるように電子線偏向手段を制御する
ことを特徴とする。
That is, the first step of moving the sample stage loaded with the sample to search the field of view, and after determining the imaging field of view, the electron beam deflecting means deflects the electron beam to a position different from the imaging field of view to focus. In a sample observation method using a transmission electron microscope including a second step of performing alignment, the electron beam deflecting means is controlled so that the deflection direction of the electron beam in the second step is always the irradiated direction on the sample. It is characterized by

【0007】前記第2のステップにおいて電子線を偏向
した位置に焦点合わせのための適当な試料が無い場合に
は、偏向した位置を基準にして焦点合わせ用の試料を探
すために電子線を偏向する。そして、撮影視野の試料上
での座標位置とリンクして焦点合わせのための観察条件
を自動的に記録する。この記録された観察条件を、次の
撮影視野の焦点合わせのときに読み出し、記録時の座標
位置と現在の座標位置を用いて外挿するなどして得た観
察条件を電子顕微鏡本体の制御に使用することで、焦点
合わせのための操作数を減少し、焦点合わせに要する時
間を短縮することができる。試料像の焦点合わせのため
の観察条件は、具体的には加速電圧、バイアス電圧、各
レンズの励磁電流、露出量などである。
If there is no suitable sample for focusing at the position where the electron beam is deflected in the second step, the electron beam is deflected in order to find a sample for focusing with reference to the deflected position. To do. Then, the observation condition for focusing is automatically recorded by linking with the coordinate position on the sample of the imaging visual field. The recorded observation conditions are read at the time of focusing of the next photographing field of view, and the observation conditions obtained by extrapolating using the coordinate position at the time of recording and the current coordinate position are used to control the electron microscope body. By using it, the number of operations for focusing can be reduced, and the time required for focusing can be shortened. The observation conditions for focusing the sample image are specifically the acceleration voltage, the bias voltage, the exciting current of each lens, the exposure amount, and the like.

【0008】また、本発明は、電子線発生手段と、電子
線発生手段から発生された電子線を偏向する電子線偏向
手段と、試料を装填する試料ステージと、試料ステージ
を駆動する試料ステージ制御手段と、電子線偏向手段及
び試料ステージ制御手段を制御する制御装置とを含み、
視野探しを行うとき撮影視野とは別の位置に電子線を偏
向して焦点合わせを行う機能を有する透過型電子顕微鏡
において、制御装置は、焦点合わせの際に、試料ステー
ジ制御手段による試料ステージの移動情報をもとに、電
子線の偏向方向が試料上の照射済みの方向となるように
電子線偏向手段を制御することを特徴とする。
Further, according to the present invention, an electron beam generating means, an electron beam deflecting means for deflecting an electron beam generated from the electron beam generating means, a sample stage for loading a sample, and a sample stage control for driving the sample stage. And a control device for controlling the electron beam deflecting means and the sample stage control means,
In a transmission electron microscope having a function of deflecting an electron beam to a position different from a photographing visual field when performing a field-of-view search, in a transmission electron microscope, the control device controls the sample stage control means by the sample stage control means at the time of focusing. Based on the movement information, the electron beam deflecting means is controlled so that the electron beam deflecting direction is the irradiated direction on the sample.

【0009】制御装置は、偏向した位置を基準にして予
め定められたパターンで電子線が偏向されるように電子
線偏向手段を制御する機能を有し、撮影視野から電子線
を偏向した位置に焦点合わせのための適当な試料が無い
場合に、偏向した位置を基準にして再び電子線を偏向し
て焦点合わせ用の試料を探すようにすることができる。
The control device has a function of controlling the electron beam deflecting means so that the electron beam is deflected in a predetermined pattern on the basis of the deflected position, and the electron beam is deflected from the photographing field to a position where the electron beam is deflected. When there is no suitable sample for focusing, the electron beam can be deflected again based on the deflected position to search for the sample for focusing.

【0010】また、制御装置は、撮影視野の試料上での
座標位置とリンクして焦点合わせのための観察条件を記
録装置に自動的に記録する機能、及び記録された観察条
件を読み出して電子顕微鏡本体の制御を行う機能を有す
ることが好ましい。試料像の焦点合わせのための観察条
件は、具体的には加速電圧、バイアス電圧、各レンズの
励磁電流、露出量などである。
The control device also has a function of automatically recording the observation condition for focusing on the recording device by linking it with the coordinate position on the sample of the photographing field, and reading out the recorded observation condition to display the electronic condition. It is preferable to have a function of controlling the microscope body. The observation conditions for focusing the sample image are specifically the acceleration voltage, the bias voltage, the exciting current of each lens, the exposure amount, and the like.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1は、本発明による透過型電子
顕微鏡の一例を示す模式図である。電子顕微鏡鏡体1の
電子銃2より放出された電子線3は、照射レンズ4によ
り収束されて、試料ステージ9上の試料5に照射され
る。試料5を透過した電子線3は、対物レンズ6及び拡
大レンズ7によって拡大される。拡大レンズ7により拡
大された電子線3は、蛍光板8に投影される。バイアス
電圧やビーム電流、露出条件などの観察及び撮影時の諸
条件は、電圧制御装置11、照射レンズ制御装置12、
対物レンズ制御装置14、拡大レンズ制御装置16、露
光量検出装置17に接続した制御装置18に入力され
る。制御装置18には、入力装置19及び記録装置20
が接続されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a transmission electron microscope according to the present invention. The electron beam 3 emitted from the electron gun 2 of the electron microscope body 1 is converged by the irradiation lens 4 and irradiated on the sample 5 on the sample stage 9. The electron beam 3 transmitted through the sample 5 is magnified by the objective lens 6 and the magnifying lens 7. The electron beam 3 magnified by the magnifying lens 7 is projected on the fluorescent plate 8. The conditions such as bias voltage, beam current, and exposure conditions at the time of observation and imaging are set by the voltage control device 11, the irradiation lens control device 12,
It is input to the control device 18 connected to the objective lens control device 14, the magnifying lens control device 16, and the exposure amount detection device 17. The control device 18 includes an input device 19 and a recording device 20.
Are connected.

【0012】試料ステージ9は、試料ステージ制御装置
10によって位置制御される。試料ステージ制御装置1
0は制御装置18の制御下にあり、制御装置18に接続
された記憶装置20にはステージ制御装置10によって
移動された試料の座標、すなわち試料移動の履歴が記憶
される。また、鏡体1には電子線3を偏向するための上
部偏向コイル21及び下部偏向コイル22が設けられて
いる。これらの偏コイル21,22は、制御装置18の
制御下におかれた上部偏向コイル制御装置13及び下部
偏向コイル制御装置15によって制御される。
The position of the sample stage 9 is controlled by the sample stage controller 10. Sample stage controller 1
0 is under the control of the control device 18, and the storage device 20 connected to the control device 18 stores the coordinates of the sample moved by the stage control device 10, that is, the history of the sample movement. Further, the mirror body 1 is provided with an upper deflection coil 21 and a lower deflection coil 22 for deflecting the electron beam 3. These bias coils 21 and 22 are controlled by the upper deflection coil control device 13 and the lower deflection coil control device 15 under the control of the control device 18.

【0013】次に、試料ステージ9上の試料5を撮影す
る手順の一例を図2のフローチャートを用いて説明す
る。試料ステージ制御装置10によって試料ステージ9
を動かして、撮影視野を探す(ステップ1)。撮影視野
を探し出したならば、入力装置19で制御装置18に指
示する。すると、予め上部偏向コイル制御装置13に入
力しておいた偏向量に基づいて、上部偏向コイル21に
よって電子線3が焦点合わせ用の視野に偏向される(ス
テップ2)。
Next, an example of a procedure for photographing the sample 5 on the sample stage 9 will be described with reference to the flowchart of FIG. The sample stage 9 is controlled by the sample stage controller 10.
Move to find the field of view (step 1). When the photographing field of view is found, the input device 19 instructs the control device 18. Then, the electron beam 3 is deflected by the upper deflection coil 21 into the field of view for focusing based on the deflection amount which is input to the upper deflection coil control device 13 in advance (step 2).

【0014】焦点合わせ用の視野での電子線の試料への
照射面積、電子線の照射量などの観察条件は、前もって
各制御装置を介して制御装置18に入力されており、上
部偏向コイル制御装置13による電子線3の偏向と同期
して、それらの条件が電子顕微鏡上に再現される。ま
た、それまでの視野移動の方向の情報が試料ステージ制
御装置10を介して制御装置18に入力されており、制
御装置18は、その視野移動の情報に基づいて、電子線
3の偏向方向が既に電子線が照射された試料上の視野と
なるように上部偏向コイル制御装置13を制御する。
Observation conditions such as the irradiation area of the electron beam on the sample and the irradiation amount of the electron beam in the field of view for focusing are input to the control device 18 in advance via the respective control devices, and the upper deflection coil control is performed. These conditions are reproduced on the electron microscope in synchronization with the deflection of the electron beam 3 by the device 13. Further, the information on the direction of the visual field movement up to that time is input to the control device 18 via the sample stage control device 10, and the control device 18 determines the deflection direction of the electron beam 3 based on the information on the visual field movement. The upper deflection coil control device 13 is controlled so that the field of view on the sample already irradiated with the electron beam is obtained.

【0015】続いて、焦点合わせ用の視野で、焦点合わ
せと非点収差補正を行う(ステップ3)。この時の焦点
変化量と非点収差補正量は、焦点合わせ用視野のXY座
標の情報と同期して、対物レンズ制御装置14及び非点
収差補正装置を介して制御装置18に入力され、記憶装
置20に記憶される(ステップ4)。焦点合わせが完了
したら、下部偏向コイル22によって撮影視野に電子線
3が偏向されて(ステップ5)、露光が開始される(ス
テップ6)。露光条件は、予め露光検出装置17を介し
て制御装置18に接続された記憶装置20に記録されて
おり、露光開始と同期して、適正な露出条件が再現でき
るように調整されている。
Subsequently, focusing and astigmatism correction are performed in the field of view for focusing (step 3). The focus change amount and the astigmatism correction amount at this time are input to the control device 18 through the objective lens control device 14 and the astigmatism correction device in synchronization with the information of the XY coordinates of the focusing field, and stored. It is stored in the device 20 (step 4). When the focusing is completed, the lower deflection coil 22 deflects the electron beam 3 into the field of view for photographing (step 5), and the exposure is started (step 6). The exposure conditions are recorded in advance in the storage device 20 connected to the control device 18 via the exposure detection device 17, and are adjusted so that the proper exposure conditions can be reproduced in synchronization with the start of exposure.

【0016】以上のようにして第1番目の撮影視野の撮
影が終了したら、続いて第2番目の撮影視野を探して、
同様に撮影を行う。第2番目の視野を撮影する場合に
は、上述した第1番目の視野撮影時の焦点変化量や非点
収差補正量を基に、外挿法により、焦点合わせや非点収
差補正が行なえるようにする。すなわち、第1番目の視
野撮影時の焦点変化量や非点収差補正量から第2番目の
撮影視野に対して外挿された条件が制御装置18の指令
により対物レンズ制御装置14及び非点収差補正装置に
設定され、それを初期状態として、第2番目の撮影視野
の焦点合わせ用の視野で焦点合わせ及び非点収差補正を
行う。
When the photographing of the first photographing field of view is completed as described above, subsequently, the second photographing field of view is searched for,
The same is taken. When photographing the second field of view, focusing and astigmatism correction can be performed by extrapolation based on the amount of focus change and the amount of astigmatism correction at the time of photographing the first field of view described above. To do so. That is, the condition extrapolated from the focus change amount and the astigmatism correction amount during the first visual field imaging to the second imaging visual field is instructed by the control device 18 by the objective lens control device 14 and the astigmatism. The correction device is set, and with that as the initial state, focusing and astigmatism correction are performed in the field of view for focusing the second imaging field of view.

【0017】図3を用いて、偏向コイル21,22によ
る電子線3の偏向方法を説明する。試料ステージ制御装
置10により試料ステージ9を動かして試料ステージ9
上の試料5を観察中に、撮影希望の視野(位置A)を探
し出せたならば、外部に取り付けたキースイッチなどに
より電子線偏向を指示する。すると、電子線3は上部偏
向コイル21により偏向されて、焦点合わせ用の視野
(位置A′あるいは位置A″)に移動する。対物レンズ
制御装置14により対物レンズ6を制御して焦点合わせ
が完了すると、下部偏向コイル22により、撮影視野位
置Aに電子線3が偏向される。電子線3の偏向量は、上
部偏向コイル制御装置13及び下部偏向コイル制御装置
15で設定できるようになっている。
A method of deflecting the electron beam 3 by the deflection coils 21 and 22 will be described with reference to FIG. The sample stage 9 is moved by moving the sample stage 9 by the sample stage controller 10.
If the desired field of view (position A) can be found while observing the upper sample 5, electron beam deflection is instructed by a key switch or the like attached to the outside. Then, the electron beam 3 is deflected by the upper deflection coil 21 and moved to the field of view (position A ′ or position A ″) for focusing. The objective lens controller 14 controls the objective lens 6 to complete focusing. Then, the lower deflection coil 22 deflects the electron beam 3 to the photographing visual field position A. The deflection amount of the electron beam 3 can be set by the upper deflection coil control device 13 and the lower deflection coil control device 15. .

【0018】図4に、試料面上での電子線の移動のよう
すを示す。試料5が装着された試料ステージ9を、試料
ステージ制御装置10により、XY座標方向に移動する
と、蛍光板8上に試料5を保持するメッシュとともに観
察試料が投影される。図示した矢印のように、XY座標
に従って試料ステージ9を移動して観察中、撮影したい
視野(撮影視野位置A)が見つかった場合には、電子線
3は直ちに上部偏向コイル21によって焦点合わせのた
めの視野(位置A′)に偏向される。
FIG. 4 shows how the electron beam moves on the sample surface. When the sample stage 9 on which the sample 5 is mounted is moved in the XY coordinate directions by the sample stage control device 10, the observation sample is projected onto the fluorescent plate 8 together with the mesh holding the sample 5. As shown by the arrow in the drawing, when the sample stage 9 is moved in accordance with the XY coordinates and the observation is performed and the visual field to be photographed (photographing visual field position A) is found, the electron beam 3 is immediately focused by the upper deflection coil 21. Of the field of view (position A ').

【0019】制御装置18は、この位置A′が必ず電子
線3で照射済みの方向となるように、試料ステージ制御
装置10から入力された試料ステージ9の移動履歴の情
報をもとに上部偏向コイル制御装置13に指令して電子
線3の偏向方向を制御する。通常は、この偏向方向は撮
影視野位置Aに電子線照射を行う直前に電子線照射を行
った方向とするのが好ましい。これに同期して、各視野
位置は試料ステージ制御装置10を介して、制御装置1
8に自動的に入力される。焦点合わせのための視野(位
置A′)で焦点合わせが完了すると、外部に取り付けた
キースイッチなどにより撮影開始を指示する。すると、
下部偏向コイル制御装置15によって、撮影視野位置A
に電子線3が振り戻され、撮影が行われる。
The control unit 18 deflects the upper portion of the position based on the movement history information of the sample stage 9 input from the sample stage control unit 10 so that the position A'will always be in the direction in which the electron beam 3 has been irradiated. The coil controller 13 is instructed to control the deflection direction of the electron beam 3. Usually, it is preferable that the deflection direction is the direction in which the electron beam irradiation is performed immediately before the electron beam irradiation is performed on the photographing visual field position A. In synchronization with this, each visual field position is controlled by the controller 1 via the sample stage controller 10.
8 is automatically entered. When the focusing is completed in the field of view (position A ′) for focusing, the start of photographing is instructed by an externally attached key switch or the like. Then,
By the lower deflection coil controller 15, the photographing visual field position A
The electron beam 3 is swung back to and the image is taken.

【0020】撮影視野位置Aから偏向された焦点合わせ
のための視野(位置A′)に焦点合わせのための適当な
試料が見つからなかった場合には、外部に取り付けたキ
ースイッチ等を操作することにより、制御装置18は電
子線制御装置に指令して、位置A′を基準にして電子線
を予め定められたパターンに従って偏向して焦点合わせ
の視野を探す。
If no suitable sample for focusing is found in the field of view (position A ') deflected from the photographing visual field position A, an externally mounted key switch or the like is operated. Thus, the control device 18 commands the electron beam control device to deflect the electron beam in accordance with a predetermined pattern with reference to the position A ', and searches for a field of view for focusing.

【0021】図5は、位置A′を基準とする電子線偏向
パターンの一例を説明する図である。図中、破線は試料
ステージの移動による視野移動を示し、実線は電子線の
偏向パターンを示す。図5(a)は位置A′から試料ス
テージによる試料移動の方向に沿って更に逆に辿るパタ
ーン、図5(b)は位置A′を中心に電子線を螺旋状に
走査するパターン、図5(c)は位置A′を中心とする
一定半径の円上を走査するパターン、図5(d)は位置
A′から試料移動の方向と逆方向にジグザグ状に走査す
るパターンであるが、これ以外にも任意のパターンを設
定することができる。
FIG. 5 is a diagram for explaining an example of the electron beam deflection pattern with reference to the position A '. In the figure, the broken line shows the movement of the visual field due to the movement of the sample stage, and the solid line shows the deflection pattern of the electron beam. 5A is a pattern in which the position A ′ is traced in the opposite direction along the direction of movement of the sample by the sample stage, and FIG. 5B is a pattern in which the electron beam is spirally scanned around the position A ′. 5C shows a pattern for scanning on a circle having a constant radius centered on the position A ', and FIG. 5D shows a pattern for scanning in a zigzag pattern from the position A'in the direction opposite to the direction of sample movement. Besides, any pattern can be set.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明によると、試料像撮影のための焦
点合わせを常に照射済の視野で行うことができるので、
電子線による試料の損傷を防止することができる。ま
た、焦点合わせ用の視野での焦点変化量や非点収差補正
量を記録装置に記録、保存し、必要に応じて電子顕微鏡
本体上に再現することが可能になり、焦点合わせのため
の操作数及び時間を短縮することができる。
As described above, according to the present invention, focusing for photographing a sample image can be always performed in the irradiated visual field.
It is possible to prevent the sample from being damaged by the electron beam. In addition, it becomes possible to record and save the amount of focus change and astigmatism correction amount in the field of view for focusing on the recording device and reproduce it on the electron microscope main body as needed. The number and time can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による透過型電子顕微鏡の一例を示す概
略図。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a transmission electron microscope according to the present invention.

【図2】撮影までの動作手順の一例を示すフローチャー
ト図。
FIG. 2 is a flowchart showing an example of an operation procedure until shooting.

【図3】偏向コイルによる電子線の偏向方法の詳細を説
明する図。
FIG. 3 is a diagram illustrating details of a method of deflecting an electron beam by a deflection coil.

【図4】試料面上での電子線の移動状態を説明する図。FIG. 4 is a diagram for explaining a moving state of an electron beam on a sample surface.

【図5】焦点合わせ用の試料を探すための偏向パターン
を説明する図。
FIG. 5 is a diagram illustrating a deflection pattern for searching a sample for focusing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電子顕微鏡鏡体、2…電子銃、3…電子線、4…照
射レンズ、5…試料、6…対物レンズ、7…拡大レン
ズ、8…蛍光板、9…試料ステージ、10…試料ステー
ジ制御装置、11…電圧制御装置、12…照射レンズ制
御装置、13…上部偏向コイル制御装置、14…対物レ
ンズ制御装置、15…下部偏向コイル制御装置、16…
拡大レンズ制御装置、17…露光量検出装置、18…制
御装置、19…入力装置、20…記録装置、21…上部
偏向コイル、22…下部偏向コイル
1 ... Electron microscope mirror body, 2 ... Electron gun, 3 ... Electron beam, 4 ... Irradiation lens, 5 ... Sample, 6 ... Objective lens, 7 ... Magnifying lens, 8 ... Fluorescent plate, 9 ... Sample stage, 10 ... Sample stage control Device, 11 ... Voltage control device, 12 ... Irradiation lens control device, 13 ... Upper deflection coil control device, 14 ... Objective lens control device, 15 ... Lower deflection coil control device, 16 ...
Magnifying lens control device, 17 ... Exposure amount detection device, 18 ... Control device, 19 ... Input device, 20 ... Recording device, 21 ... Upper deflection coil, 22 ... Lower deflection coil

フロントページの続き (72)発明者 長沖 功 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株式会社 日立製作所 計測器事業部内 (56)参考文献 特開 昭55−43714(JP,A) 特開 昭56−130066(JP,A) 実開 平1−124654(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 37/21 H01J 37/147 H01J 37/26 H01J 37/153 Front page continued (72) Inventor Isao Nagaoki 882 Ichige, Ichige, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture, Hitachi Ltd., Measuring Instruments Division (56) References JP-A-55-43714 (JP, A) JP-A-56-130066 (JP, A) Actual Kaihei 1-124654 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01J 37/21 H01J 37/147 H01J 37/26 H01J 37/153

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 試料を装填した試料ステージを移動して
視野探しを行う第1のステップと、撮影視野決定ののち
電子線偏向手段により前記撮影視野とは別の位置に電子
線を偏向して焦点合わせを行う第2のステップとを含む
透過型電子顕微鏡による試料観察方法において、 前記第2のステップでは、試料ステージの移動履歴情報
をもとに電子線の偏向方向が試料上の照射済みの視野
向であるように前記電子線偏向手段を制御することを特
徴とする透過型電子顕微鏡による試料観察方法。
1. A first step in which a sample stage loaded with a sample is moved to search a field of view, and an electron beam deflecting means deflects an electron beam to a position different from the imaging field of view after determining an imaging field of view. A sample observation method using a transmission electron microscope, comprising: a second step of performing focusing; in the second step , movement history information of the sample stage.
Sample observation method using a transmission electron microscope, wherein a deflection direction of the electron beam for controlling the electron beam deflecting means such that the irradiated field of view direction <br/> direction on specimen based.
【請求項2】 請求項1記載の透過型電子顕微鏡による
試料観察方法において、 前記第2のステップにおいて電子線を偏向した位置に焦
点合わせのための適当な試料が無い場合には、前記偏向
した位置を基準にして焦点合わせ用の試料を探すために
電子線を偏向することを特徴とする透過型電子顕微鏡に
よる試料観察方法。
2. The method for observing a sample by a transmission electron microscope according to claim 1, wherein when there is no suitable sample for focusing at a position where the electron beam is deflected in the second step, the deflection is performed. A method for observing a sample by a transmission electron microscope, which comprises deflecting an electron beam to search for a sample for focusing based on a position.
【請求項3】 請求項1又は2記載の透過型電子顕微鏡
による試料観察方法において、 前記撮影視野の試料上での座標位置とリンクして前記第
2のステップで決定された焦点合わせのための観察条件
を自動的に記録することを特徴とする透過型電子顕微鏡
による試料観察方法。
3. The method for observing a sample with a transmission electron microscope according to claim 1, wherein the first position is linked to a coordinate position on the sample in the imaging field of view .
A method for observing a sample by a transmission electron microscope, which automatically records the observation condition for focusing determined in step 2 .
【請求項4】 請求項3記載の透過型電子顕微鏡による
試料観察方法において、 前記記録された観察条件を読み出し、前記記録時の座標
位置と現在の座標位置を用いて外挿して得た観察条件を
初期条件として電子顕微鏡本体の制御を行うことを特徴
とする透過型電子顕微鏡による試料観察方法。
4. The method for observing a sample with a transmission electron microscope according to claim 3, wherein the recorded observation conditions are read out, and the coordinates at the time of recording are read.
The observation conditions obtained by extrapolation using the position and the current coordinate position
A method for observing a sample by a transmission electron microscope, which comprises controlling an electron microscope main body as an initial condition .
【請求項5】 電子線発生手段と、前記電子線発生手段
から発生された電子線を偏向する電子線偏向手段と、試
料を装填する試料ステージと、試料ステージを駆動する
試料ステージ制御手段と、前記電子線偏向手段及び前記
試料ステージ制御手段を制御する制御装置とを含み、視
野探しを行うとき撮影視野とは別の位置に電子線を偏向
して焦点合わせを行う機能を有する透過型電子顕微鏡に
おいて、前記試料ステージの移動履歴を記憶する記憶手段を備
え、 前記制御装置は、前記焦点合わせの際に、前記記憶
手段に記憶された前記試料ステージの移動履歴情報をも
とに、前記電子線の偏向方向が試料上の照射済みの視野
方向となるように前記電子線偏向手段を制御することを
特徴とする透過型電子顕微鏡。
5. An electron beam generating means, an electron beam deflecting means for deflecting an electron beam generated from the electron beam generating means, a sample stage for loading a sample, and a sample stage control means for driving the sample stage, A transmission electron microscope including a control device for controlling the electron beam deflecting means and the sample stage control means, and having a function of deflecting an electron beam to a position different from a photographing visual field to perform focusing when performing a visual field search. In the above, a storage means for storing the movement history of the sample stage is provided.
At the time of the focusing, the control device stores the memory.
Based on the movement history information of the sample stage stored in the means, the electron beam deflecting means is controlled so that the deflection direction of the electron beam becomes the direction of the irradiated field on the sample. Characteristic transmission electron microscope.
【請求項6】 請求項5記載の透過型電子顕微鏡におい
て、 前記制御装置は、前記偏向した位置を基準にして予め定
められたパターンで電子線が偏向されるように前記電子
線偏向手段を制御する機能を有することを特徴とする透
過型電子顕微鏡。
6. The transmission electron microscope according to claim 5, wherein the control device controls the electron beam deflecting means so that the electron beam is deflected in a predetermined pattern with reference to the deflected position. A transmission electron microscope having a function of:
【請求項7】 請求項5又は6記載の透過型電子顕微鏡
において、 前記制御装置は、前記撮影視野の試料上での座標位置と
リンクして前記撮影視野とは別の位置で決定された焦点
合わせのための観察条件を自動的に記録する機能を有す
ることを特徴とする透過型電子顕微鏡。
7. The transmission electron microscope according to claim 5, wherein the control device links a coordinate position of the photographing field of view on a sample and determines a focus determined at a position different from the photographing field of view. A transmission electron microscope having a function of automatically recording observation conditions for alignment.
【請求項8】 請求項7記載の透過型電子顕微鏡におい
て、 前記制御装置は、前記記録された観察条件を読み出し、
前記観察条件記録時の座標位置と現在の座標位置を用い
て外挿して得た観察条件を初期条件として電子顕微鏡本
体の制御を行う機能を有することを特徴とする透過型電
子顕微鏡。
8. The transmission electron microscope according to claim 7, wherein the controller reads the recorded observation conditions,
Using the coordinate position at the time of recording the observation conditions and the current coordinate position
The observation conditions obtained by extrapolation to the initial condition Te a transmission electron microscope and having a function of controlling the electron microscope body.
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