特許 6962757 測定方法および電子顕微鏡

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6962757

(24)【登録日】2021年10月18日

(45)【発行日】2021年11月5日

(54)【発明の名称】測定方法および電子顕微鏡

(51)【国際特許分類】

   H01J 37/244 20060101AFI20211025BHJP

【ＦＩ】

   H01J37/244

【請求項の数】8

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2017-178196(P2017-178196)

(22)【出願日】2017年9月15日

(65)【公開番号】特開2019-53927(P2019-53927A)

(43)【公開日】2019年4月4日

【審査請求日】2020年3月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004271

【氏名又は名称】日本電子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090387

【弁理士】

【氏名又は名称】布施 行夫

(74)【代理人】

【識別番号】100090398

【弁理士】

【氏名又は名称】大渕 美千栄

(72)【発明者】

【氏名】河野 祐二

【審査官】 関口 英樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１６２５４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０３５１３７１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 実開昭６１−１０１９５４（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｊ３７／００−３７／０２

３７／０５

３７／０９−３７／１８

３７／２１

３７／２４−３７／２４４

３７／２５２−３７／２９５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

検出面が複数の検出領域に分割された分割型検出器を備えた電子顕微鏡において、走査透過電子顕微鏡像における前記検出領域の方向を測定する測定方法であって、
デフォーカス量を変化させることなく、結像レンズ系で前記検出面を回折面からずれた面と共役にした状態で試料に入射する電子線をシフトさせることで、前記検出面上における電子線をシフトさせて、前記検出面上における電子線のシフト方向を前記分割型検出器で測定する工程と、
前記シフト方向から、前記走査透過電子顕微鏡像における前記検出領域の方向を求める工程と、
を含む、測定方法。

【請求項2】

請求項１において、
前記シフト方向を前記分割型検出器で測定する工程では、
前記試料に入射する電子線のシフトを繰り返し行い、電子線のシフトを繰り返すごとに、電子線をシフトさせる方向を変える、測定方法。

【請求項3】

請求項１または２において、
前記シフト方向を前記分割型検出器で測定する工程では、
前記試料に入射する電子線のシフトを繰り返し行い、電子線のシフトを繰り返すごとに、前記検出面と共役となる面の位置を変化させる、測定方法。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれか１項において、
前記電子顕微鏡は、電子源から放出される電子線で前記試料上を走査する走査偏向器を含み、
前記走査偏向器によって、前記試料に入射する電子線をシフトさせる、測定方法。

【請求項5】

検出面が複数の検出領域に分割された分割型検出器を備えた電子顕微鏡において、走査透過電子顕微鏡像における前記検出領域の方向を測定する測定方法であって、
試料に入射する電子線の入射角度を走査することで、前記検出面上における電子線をシ
フトさせて、前記検出面上における電子線のシフト方向を前記分割型検出器で測定する工程と、
前記シフト方向から、前記走査透過電子顕微鏡像における前記検出領域の方向を求める工程と、
を含む、測定方法。

【請求項6】

請求項５において、
前記電子顕微鏡は、電子源から放出される電子線で前記試料上を走査する走査偏向器を含み、
前記走査偏向器によって、前記試料に入射する電子線の入射角度を走査する、測定方法。

【請求項7】

試料を透過した電子を検出して走査透過電子顕微鏡像を得るための電子顕微鏡であって、
前記試料を透過した電子線を検出する検出面が複数の検出領域に分割された分割型検出器と、
前記試料を透過した電子線で前記検出面上に結像する結像レンズ系と、
前記走査透過電子顕微鏡像における前記検出領域の方向を求める演算部と、
を含み、
前記演算部は、
デフォーカス量を変化させることなく、前記結像レンズ系で前記検出面を回折面からずれた面と共役にした状態で前記試料に入射する電子線をシフトさせることで、前記検出面上における電子線をシフトさせて、前記検出面上における電子線のシフト方向を前記分割型検出器で測定した結果を取得する処理と、
取得した前記シフト方向から、前記走査透過電子顕微鏡像における前記検出領域の方向を求める処理と、を行う、電子顕微鏡。

【請求項8】

試料を透過した電子を検出して走査透過電子顕微鏡像を得るための電子顕微鏡であって、
前記試料を透過した電子線を検出する検出面が複数の検出領域に分割された分割型検出器と、
前記走査透過電子顕微鏡像における前記検出領域の方向を求める演算部と、
を含み、
前記演算部は、
前記試料に入射する電子線の入射角度を走査することで、前記検出面上における電子線をシフトさせて、前記検出面上における電子線のシフト方向を前記分割型検出器で測定した結果を取得する処理と、
取得した前記シフト方向から、前記走査透過電子顕微鏡像における前記検出領域の方向を求める処理と、を行う、電子顕微鏡。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定方法および電子顕微鏡に関する。

【背景技術】

【0002】

走査透過電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＳＴＥＭ）は、収束させた電子線を試料上で走査し、この走査と同期させながら試料からの透過電子あるいは散乱電子による検出信号の強度をマッピングすることで走査透過電子顕微鏡像（ＳＴＥＭ像）を得る電子顕微鏡である。走査透過電子顕微鏡は、原子レベルの極めて高い空間分解能が得られる電子顕微鏡として、近年、注目を集めている。

【0003】

このような走査透過電子顕微鏡に搭載される電子検出器として、検出面が複数の検出領域に分割された分割型検出器が知られている。分割型検出器は、分割された複数の検出領域について独立した検出系を備え、各検出系は検出面上の特定の検出領域に入射した電子のみを検出する。走査透過電子顕微鏡では検出面と回折面を一致させる（共役な面とする）。すなわち、これは試料から特定の立体角領域に透過・散乱した電子を検出することに対応する。したがって、分割型検出器を用いることにより、試料による電子散乱の立体角依存性を同時に取得し、定量的に評価することができるという利点がある（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−２４３５１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

図１４は、従来の分割型検出器を備えた走査透過電子顕微鏡１０１の動作を説明するための図である。なお、図１４では、走査透過電子顕微鏡１０１の要部のみを図示している。

【0006】

走査透過電子顕微鏡１０１では、図１４に示すように、電子線ＥＢは、照射レンズ系１０２によって、試料Ｓの表面に収束される。そして、試料Ｓを透過した電子線ＥＢは結像レンズ系１０４によりカメラ長が調整された後に分割型検出器１０６で検出される。分割型検出器１０６の後方にはＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ１０８が配置されている。

【0007】

このような分割型検出器を備えた走査透過電子顕微鏡を用いて、試料の電磁場を可視化する手法として、微分位相コントラスト（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｈａｓｅ Ｃｏｎｔｒａｓｔ、ＤＰＣ）法が知られている。この手法は、電子線が試料を透過する際の偏向量を測定し、そこから電子線偏向の原因となる試料の電磁場を計算する手法である。

【0008】

ＤＰＣ法により測定を行う場合、ＳＴＥＭ像に対して分割型検出器の検出領域の方向をあわせる必要がある。ＳＴＥＭ像における分割型検出器の検出領域の方向がわからなければ、試料を透過する電子線に対してどの方向の電磁場が働いて電子線が偏向されたのかを特定することができない。

【0009】

図１５は、試料Ｓの結晶方位と、分割型検出器１０６の検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ
４の相対的な方位と、の関係の一例を示す図である。図１６は、検出領域Ｄ２で得られたＳＴＥＭ像と検出領域Ｄ４で得られたＳＴＥＭ像との差をとった画像Ｉ（Ｄ２−Ｄ４）を模式的に示す図、および検出領域Ｄ１で得られたＳＴＥＭ像と検出領域Ｄ３で得られたＳＴＥＭ像との差をとった画像Ｉ（Ｄ１−Ｄ３）を模式的に示す図である。

【0010】

例えば、図１５に示すように検出領域Ｄ２，Ｄ４が［１１０］方向に並び、検出領域Ｄ１，Ｄ３が［−１１０］方向に並ぶように検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を配置する。この状態で撮影を行い、各検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４ごとにＳＴＥＭ像を取得する。そして、図１６に示す画像Ｉ（Ｄ２−Ｄ４）および画像Ｉ（Ｄ１−Ｄ３）を生成する。なお、撮影されたＳＴＥＭ像のＸ方向が試料Ｓの［１１０］方向であり、ＳＴＥＭ像のＹ方向が試料Ｓの［−１１０］方向である。

【0011】

図１６に示す画像Ｉ（Ｄ２−Ｄ４）から、電子線が試料を透過する際の［１１０］方向における偏向の情報を得ることができ、画像Ｉ（Ｄ１−Ｄ３）から［−１１０］方向における偏向の情報を得ることができる。この結晶方位と偏向の関係から、試料における電磁場の分布を知ることができる。

【0012】

ここで、ＳＴＥＭ像における分割型検出器１０６の各検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向を測定する方法の一例について説明する。図１７〜図２３は、測定方法の一例を説明するための図である。

【0013】

ＳＴＥＭ像における分割型検出器１０６の各検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向を知るためには、まず、結像レンズ系１０４を調整し、図１７のように試料面と検出面１０５が共役になるように設定する。この状態でスキャンを行うと、図１８に示すように、検出面１０５形状の像Ｉ１が取得できる。さらに分割型検出器１０６をリトラクトするなどして、ＣＣＤカメラ１０８によってスキャンしているプローブの像Ｉ２（図１９参照）を取得すると、スキャン領域が確認できる。これらを合わせることにより、図２０に示すように検出面１０５の各検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４とＣＣＤカメラ１０８の方向の関係が分かる。

【0014】

次に、図１４に示すＳＴＥＭ像を取得する設定に戻す。この条件では、図２１に示すように、照射系の絞り（図示せず）の影の像Ｉ４が観察される。デフォーカスを加えて、検出面１０５を回折面からずらすと、絞りの影がスキャンに伴って動く。例えば、Ｘ方向のみにスキャンして、長い露光時間で撮影すると、図２２に示すような絞りの影の軌跡を示す像Ｉ５が得られる。この絞りの影の動きの方向Ａと、図２０に示す像Ｉ３の検出面１０５の各検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向から、図２３に示すように、ＳＴＥＭ像における分割型検出器１０６の検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向がわかる。図２３に示す方向ＡがＳＴＥＭ像のＸ方向である。

【0015】

このように、上述したＳＴＥＭ像における検出領域の方向を測定する方法では、分割型検出器に対するＣＣＤカメラの向き、スキャン方向とＣＣＤカメラの向きの２段階で、ＳＴＥＭ像（スキャン方向）に対する検出領域の方向を測定していた。そのため、このような測定方法では、測定に必要な画像Ｉ１〜Ｉ５を取得するだけでも時間がかかってしまう。ＳＴＥＭ像における分割型検出器の検出領域の方向は、スキャン方向を変えることでも変わるため、スキャン方向を変えるたびに、上記の測定を行うことはユーザーにとって大きな負担となる。また、このような測定方法では、ＣＣＤカメラが必要であった。

【0016】

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、容易に、走査透過電子顕微鏡像における分割型検出器の検出領域の方向を測定することができる測定方法を提供することにある。また、本発明のいくつかの
態様に係る目的の１つは、容易に、走査透過電子顕微鏡像における分割型検出器の検出領域の方向を測定することができる電子顕微鏡を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0017】

本発明に係る測定方法は、
検出面が複数の検出領域に分割された分割型検出器を備えた電子顕微鏡において、走査透過電子顕微鏡像における前記検出領域の方向を測定する測定方法であって、
デフォーカス量を変化させることなく、結像レンズ系で前記検出面を回折面からずれた面と共役にした状態で試料に入射する電子線をシフトさせることで、前記検出面上におけ
る電子線をシフトさせて、前記検出面上における電子線のシフト方向を前記分割型検出器で測定する工程と、
前記シフト方向から、前記走査透過電子顕微鏡像における前記検出領域の方向を求める工程と、
を含む。

【0018】

このような測定方法では、容易に、走査透過電子顕微鏡像における検出領域の方向を測定することができる。また、このような測定方法では、ＣＣＤカメラなどの機材を用いることなく、走査透過電子顕微鏡像における検出領域の方向を測定することができる。

【0019】

本発明に係る測定方法は、
検出面が複数の検出領域に分割された分割型検出器を備えた電子顕微鏡において、走査透過電子顕微鏡像における前記検出領域の方向を測定する測定方法であって、
前記試料に入射する電子線の入射角度を走査することで、前記検出面上における電子線をシフトさせて、前記検出面上における電子線のシフト方向を前記分割型検出器で測定する工程と、
前記シフト方向から、前記走査透過電子顕微鏡像における前記検出領域の方向を求める工程と、
を含む。

【0020】

このような測定方法では、容易に、走査透過電子顕微鏡像における検出領域の方向を測定することができる。また、このような測定方法では、ＣＣＤカメラなどの機材を用いることなく、走査透過電子顕微鏡像における検出領域の方向を測定することができる。

【0021】

本発明に係る電子顕微鏡は、
試料を透過した電子を検出して走査透過電子顕微鏡像を得るための電子顕微鏡であって、
前記試料を透過した電子線を検出する検出面が複数の検出領域に分割された分割型検出器と、
前記試料を透過した電子線で前記検出面上に結像する結像レンズ系と、
前記走査透過電子顕微鏡像における前記検出領域の方向を求める演算部と、
を含み、
前記演算部は、
デフォーカス量を変化させることなく、前記結像レンズ系で前記検出面を回折面からずれた面と共役にした状態で前記試料に入射する電子線をシフトさせることで、前記検出面上における電子線をシフトさせて、前記検出面上における電子線のシフト方向を前記分割型検出器で測定した結果を取得する処理と、
取得した前記シフト方向から、前記走査透過電子顕微鏡像における前記検出領域の方向を求める処理と、を行う。

【0022】

このような電子顕微鏡では、容易に、走査透過電子顕微鏡像における検出領域の方向を測定することができる。また、このような電子顕微鏡では、ＣＣＤカメラなどの機材を用いることなく、走査透過電子顕微鏡像における検出領域の方向を測定することができる。

【0023】

本発明に係る電子顕微鏡は、
試料を透過した電子を検出して走査透過電子顕微鏡像を得るための電子顕微鏡であって、
前記試料を透過した電子線を検出する検出面が複数の検出領域に分割された分割型検出器と、
前記走査透過電子顕微鏡像における前記検出領域の方向を求める演算部と、
を含み、
前記演算部は、
前記試料に入射する電子線の入射角度を走査することで、前記検出面上における電子線をシフトさせて、前記検出面上における電子線のシフト方向を前記分割型検出器で測定した結果を取得する処理と、
取得した前記シフト方向から、前記走査透過電子顕微鏡像における前記検出領域の方向を求める処理と、を行う。

【0024】

このような電子顕微鏡では、容易に、走査透過電子顕微鏡像における検出領域の方向を測定することができる。また、このような電子顕微鏡では、ＣＣＤカメラなどの機材を用いることなく、走査透過電子顕微鏡像における検出領域の方向を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本実施形態に係る電子顕微鏡の構成を示す図。

【図2】分割型検出器の構成を模式的に示す図。

【図3】分割型検出器の検出面を模式的に示す図。

【図4】本実施形態に係る測定方法の一例を示すフローチャート。

【図5】通常のＳＴＥＭ像を取得している様子を模式的に示す図。

【図6】通常のＳＴＥＭ像を取得している様子を模式的に示す図。

【図7】結像レンズ系のフォーカスを回折面からずらした状態を模式的に示す図。

【図8】結像レンズ系のフォーカスを回折面からずらした状態を模式的に示す図。

【図9】試料の電磁場によって電子線が偏向している様子を模式的に示す図。

【図10】検出面上での電子線のシフト方向の測定を、試料に入射する電子線のシフト方向を変えながら繰り返し行っている様子を模式的に示す図。

【図11】結像レンズ系を強励磁にした場合と結像レンズ系を弱励磁にした場合の、検出面上におけるシフト方向を比較するための図。

【図12】電子顕微鏡における処理部の処理の流れの一例を示すフローチャート。

【図13】試料に入射する電子線の入射角度を走査している様子を模式的に示す図。

【図14】従来の分割型検出器を備えた走査透過電子顕微鏡の動作を説明するための図。

【図15】試料の結晶方位と分割型検出器の検出領域の相対的な方位との関係の一例を示す図。

【図16】画像Ｉ（Ｄ２−Ｄ４）および画像Ｉ（Ｄ１−Ｄ３）を模式的に示す図。

【図17】測定方法の一例を説明するための図。

【図18】測定方法の一例を説明するための図。

【図19】測定方法の一例を説明するための図。

【図20】測定方法の一例を説明するための図。

【図21】測定方法の一例を説明するための図。

【図22】測定方法の一例を説明するための図。

【図23】測定方法の一例を説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものでは
ない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

【0027】

１． 電子顕微鏡
まず、本実施形態に係る電子顕微鏡について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る電子顕微鏡１００の構成を示す図である。

【0028】

電子顕微鏡１００は、図１に示すように、電子源１０と、照射レンズ系１１と、走査偏向器１２と、対物レンズ１３と、試料ステージ１４と、中間レンズ１５と、投影レンズ１６と、分割型検出器２０と、制御装置３０と、処理部４０と、操作部５０と、表示部５２と、記憶部５４と、を含む。

【0029】

電子源１０は、電子線ＥＢを発生させる。電子源１０は、例えば、陰極から放出された電子を陽極で加速し電子線ＥＢを放出する電子銃である。

【0030】

照射レンズ系１１は、電子源１０で発生した電子線ＥＢを収束させる。走査偏向器１２は、電子源１０から放出された電子線ＥＢを偏向させる。制御装置３０から供給される走査信号を走査偏向器１２に供給することにより、収束した電子線ＥＢで試料Ｓ上を走査することができる。これにより、電子顕微鏡１００を、走査透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）として機能させることができる。

【0031】

対物レンズ１３は、電子線ＥＢを試料Ｓ上に収束させる。また、対物レンズ１３は、試料Ｓを透過した電子を結像する。

【0032】

試料ステージ１４は、試料Ｓを保持する。また、試料ステージ１４は、試料Ｓを水平方向や鉛直方向に移動させたり試料Ｓを傾斜させたりすることができる。

【0033】

中間レンズ１５および投影レンズ１６は、対物レンズ１３で形成された像を分割型検出器２０の検出面２３に投影（結像）する。

【0034】

分割型検出器２０は、投影レンズ１６の後方（電子線ＥＢの下流側）に設けられている。分割型検出器２０は、試料Ｓを透過した電子を検出する。図２は、分割型検出器２０の構成を模式的に示す図である。図３は、分割型検出器２０の検出面２３を模式的に示す図である。

【0035】

分割型検出器２０は、図２および図３に示すように、電子線を光に変換する電子−光変換素子２２と、電子−光変換素子２２を４つの検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に分割するとともに各検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４からの光を伝送する光伝送路２４と、光伝送路２４から伝送された検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４ごとの光を電気信号に変換する４つの光検出器２８と、を備えている。

【0036】

電子−光変換素子２２は、例えば、シンチレーターや蛍光板であり、入射した電子を後段の光検出器２８で検出可能な強度を持つ光に変換する。

【0037】

光伝送路２４は、多数の光ファイバーが束ねられたバンドル光ファイバーであり、電子−光変換素子２２側の端部は電子-光変換素子２２全面からの光を受光するように一体に纏められ、その反対側の端部は受光した光をその受光位置に応じて各光検出器２８に伝送するように分岐している。すなわち、光伝送路２４は、電子−光変換素子２２の発光面を検出面２３とし、検出面２３が４つの検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に分割されるように構成されている。

【0038】

また、光伝送路２４は、光の伝送経路を変更することで、電子−光変換素子２２の電子線入射面内で４つの検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を回転させる回転部２６を有している。光伝送路２４は、真空側に配置される光伝送路２４ａと、大気側に配置される光伝送路２４ｂと、で構成され、光伝送路２４ａと光伝送路２４ｂとは、回転部２６によって相互に回転可能に接続されている。回転部２６は、光伝送路２４全体の中心軸を維持しつつ、当該中心軸周りで光伝送路２４ｂを回転させることができる。この回転によって検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を回転させることができる。

【0039】

駆動部２７は、回転部２６を動作させて、光伝送路２４ｂを回転させることができる。

【0040】

光検出器２８は、例えば光電子増倍管（ｐｈｏｔｏｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ ｔｕｂｅ、ＰＭＴ）と前置増幅器の複合装置であり、分岐した光伝送路２４から出射した光を電気信号に変換し、増幅する。この信号は、各検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に入射した電子線の検出信号として、処理部４０に入力される。

【0041】

なお、検出面２３の分割数、すなわち検出領域の数は特に限定されない。分割型検出器２０は、検出面２３がその動径方向および偏角方向（円周方向）に区画されることにより、複数の検出領域を有していてもよい。例えば、分割型検出器２０は、検出面２３が動径方向に４つ、偏角方向に４つに分割されることにより、１６個の検出領域を有してもよい。

【0042】

制御装置３０は、図１に示すように、電子源１０や、光学系１１，１２，１３，１５，１６、分割型検出器２０の駆動部２７（図２参照）を動作させる。制御装置３０は、制御部４２からの制御信号に基づいて、電子源１０や、光学系１１，１２，１３，１５，１６、駆動部２７を動作させる。

【0043】

操作部５０は、ユーザーによる操作に応じた操作信号を取得し、処理部４０に送る処理を行う。操作部５０は、例えば、ボタン、キー、タッチパネル型ディスプレイ、マイクなどである。

【0044】

表示部５２は、処理部４０によって生成された画像を表示するものであり、その機能は、ＬＣＤ、ＣＲＴなどにより実現できる。

【0045】

記憶部５４は、処理部４０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。また、記憶部５４は、処理部４０の作業領域として用いられ、処理部４０が各種プログラムに従って実行した算出結果等を一時的に記憶するためにも使用される。記憶部５４の機能は、ハードディスク、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリー（記憶装置）により実現できる。

【0046】

処理部４０は、記憶部５４に記憶されているプログラムに従って、各種の制御処理や計算処理を行う。処理部４０は、記憶部５４に記憶されているプログラムを実行することで、以下に説明する、制御部４２、画像処理部４４、演算部４６として機能する。処理部４０の機能は、各種プロセッサ（ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等）でプログラムを実行することにより実現することができる。なお、処理部４０の機能の少なくとも一部を、ＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）などの専用回路により実現してもよい。処理部４０は、制御部４２と、画像処理部４４と、演算部４６と、を含む。

【0047】

制御部４２は、電子源１０や、電子顕微鏡１００を構成する光学系１１，１２，１３，１５，１６、分割型検出器２０の駆動部２７の動作を制御するための制御信号を生成する処理を行う。制御部４２は、例えば、操作部５０を介したユーザーの指令に応じて制御信
号を生成し、制御装置３０に送る処理を行う。

【0048】

画像処理部４４は、分割型検出器２０の出力信号を用いてＳＴＥＭ像を生成する処理を行う。画像処理部４４は、例えば、分割型検出器２０の各検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４ごとに明視野ＳＴＥＭ像を生成する処理や、検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の検出信号を加減算等して画像（ＤＰＣ像）を生成する処理を行うことができる。ＤＰＣ像とは、ＤＰＣ法により得られた試料Ｓの電磁場の分布を示す画像である。画像処理部４４は、例えば、演算部４６で求められた、ＳＴＥＭ像における分割型検出器２０の検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向（後述する角度α）を用いて、ＤＰＣ像を生成する。

【0049】

演算部４６は、ＳＴＥＭ像における分割型検出器２０の検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向を求める処理を行う。演算部４６の処理の詳細については、後述する。

【0050】

２． 測定方法
次に、本実施形態に係る測定方法について説明する。以下では、本実施形態に係る測定方法として、電子顕微鏡１００において、ＳＴＥＭ像における分割型検出器２０の検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向を求める場合について説明する。

【0051】

ここで、分割型検出器２０の検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向は、例えば、図３に矢印で示すように、検出面２３の中心Ｏからみた各検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向である。ＳＴＥＭ像における分割型検出器２０の検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向は、試料Ｓに入射する電子線ＥＢのスキャン方向に対する分割型検出器２０の検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向と言い換えることもできる。

【0052】

本実施形態に係る測定方法によれば、分割型検出器２０で検出された電子線ＥＢのシフト方向（すなわち試料Ｓの電磁場による電子線ＥＢの偏向方向）が、ＳＴＥＭ像においてどの向きにあたるのかを知ることができる。

【0053】

図４は、本実施形態に係る測定方法の一例を示すフローチャートである。図４に示すように、本実施形態に係る測定方法は、結像レンズ系を用いて分割型検出器２０の検出面２３を回折面からずれた面と共役にした状態で試料Ｓに入射する電子線ＥＢをシフトさせることで、検出面２３上における電子線をシフトさせて、検出面２３上における電子線ＥＢのシフト方向を分割型検出器２０で測定する工程（Ｓ１０）と、測定された検出面２３上における電子線ＥＢのシフト方向から、ＳＴＥＭ像における検出領域Ｄ１、Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向を求める工程（Ｓ１２）と、を含む。

【0054】

以下、本実施形態に係る測定方法について詳細に説明する。

【0055】

分割型検出器２０を用いることで、複数の検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の各々からの信号を演算して、検出面２３上における電子線ＥＢのシフト量とシフト方向を測定することができる。

【0056】

図５および図６は、通常のＳＴＥＭ像（明視野ＳＴＥＭ像）を取得している様子を模式的に示す図である。図５では、結像レンズ２（対物レンズ１３）、結像レンズ系６（中間レンズ１５および投影レンズ１６）以外の光学系については、図示を省略している。なお、回折面４は、対物レンズ１３の後焦点面であり、電子回折図形が得られる面である。また、図６は、試料Ｓに入射する電子線ＥＢのシフト方向（スキャン方向、Ｓ１方向）と、検出面２３上における電子線ＥＢのシフト方向（Ｓ２方向）と、を示す図である。

【0057】

通常のＳＴＥＭ像を取得する場合の光学系の条件では、図５に示すように、回折面４と
検出面２３とが共役である。そのため、試料Ｓに入射する電子線ＥＢをシフトさせても（すなわち電子線ＥＢを走査しても）、検出面２３上でのビームの位置は変化しない。図示の例では、試料Ｓに入射する電子線ＥＢをＳ１方向にシフトさせているが、検出面２３上での電子線ＥＢは検出面２３の中心Ｏから移動しない。

【0058】

図７および図８は、結像レンズ系６のフォーカスを回折面４からずらした状態を模式的に示す図である。図９は、試料Ｓの電磁場によって電子線ＥＢが偏向している様子を模式的に示す図である。

【0059】

図７および図８に示すように、結像レンズ系６を弱励磁にすると、検出面２３は、回折面４よりも上側（試料Ｓ側）にずれた面８と共役になる。この状態で試料Ｓに照射される電子線ＥＢをシフトさせると、検出面２３上でも電子線ＥＢがシフトする。図示の例では、試料Ｓに入射する電子線ＥＢをＳ１方向にシフトさせると、検出面２３上において電子線ＥＢはＳ２方向にシフトしている。

【0060】

ここで、図９に示すように、試料Ｓの電磁場によって電子線ＥＢがＳ１方向と同じ方向であるＳ１ｓ方向にシフトした場合の、検出面２３上での電子線ＥＢのシフトの方向をＳ２ｓ方向とすると、Ｓ２ｓ方向とＳ２方向とは同じ方向となる。

【0061】

そのため、試料Ｓに入射する電子線ＥＢをＳ１方向にシフトさせたときの、検出面２３上での電子線ＥＢのシフトの方向（Ｓ２方向）は、試料Ｓの電磁場を測定する場合と同様に、各検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の信号から算出することができる。このようにして算出されたＳ２方向と、シフト方向Ｓ１と、からＳ１方向とＳ２方向とがなす角度α（＝Ｓ２−Ｓ１）を求めることができる。この角度αから、ＳＴＥＭ像における分割型検出器２０の検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向を求めることができる。

【0062】

例えば、分割型検出器２０を用いて測定された試料Ｓの電磁場による電子線ＥＢの偏向方向を角度αだけ回転させれば、図１６に示す画像Ｉ（Ｄ２−Ｄ４）から得られる試料Ｓによる電子線ＥＢの偏向の情報を、ＳＴＥＭ像のＸ方向と一致させることができ、図１６に示す画像Ｉ（Ｄ１−Ｄ３）から得られる試料Ｓによる電子線ＥＢの偏向の情報を、ＳＴＥＭ像のＹ方向と一致させることができる。

【0063】

また、例えば、４つの検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を回転させる回転部２６によって、検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を角度αだけ回転させることで、得られるＳＴＥＭ像における方向と、分割型検出器２０を用いて測定された試料Ｓによる電子線ＥＢの偏向の方向と、を一致させることができる。

【0064】

なお、試料Ｓに入射する電子線ＥＢをシフトさせたときの、検出面２３上での電子線ＥＢのシフト方向の測定を、試料Ｓに入射する電子線ＥＢのシフト方向を変えながら繰り返し行ってもよい。

【0065】

図１０は、検出面２３上での電子線ＥＢのシフト方向の測定を、試料Ｓに入射する電子線ＥＢのシフト方向を変えながら繰り返し行っている様子を模式的に示す図である。

【0066】

図１０に示すように、試料Ｓに入射する電子線ＥＢをＳ１−１方向にシフトさせて、検出面２３上における電子線ＥＢのシフト方向（Ｓ２−１方向）を測定した後に、試料Ｓに入射する電子線ＥＢをＳ１−１方向とは異なるＳ１−２方向にシフトさせて、検出面２３上における電子線ＥＢのシフト方向（Ｓ２−２方向）を測定する。次に、試料Ｓに入射する電子線ＥＢをＳ１−２方向とは異なるＳ１−３方向にシフトさせて、検出面２３上における電子線ＥＢのシフト方向（Ｓ２−３方向）を測定する。これをＮ回繰り返すことで、
Ｓ１−１方向とＳ２−１方向とがなす角度、Ｓ１−２方向とＳ２−２方向とがなす角度、Ｓ１−３方向とＳ２−３方向とがなす角度、・・・、Ｓ１−Ｎ方向とＳ２−Ｎ方向とがなす角度を求めることができる。得られたこれらの角度に対して所定の演算（例えば平均）を行うことで、角度αを求めることができる。

【0067】

このようして、試料Ｓに入射する電子線ＥＢをシフトさせたときの、検出面２３上での電子線ＥＢのシフト方向の測定を、試料Ｓに入射する電子線ＥＢのシフト方向を変えながら繰り返し行うことで、試料Ｓに入射する電子線ＥＢをシフトさせたときの、検出面２３上での電子線ＥＢのシフト方向の測定を一方向のみ行う場合と比べて、より正確にＳＴＥＭ像における分割型検出器２０の検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向を求めることができる。なお、本測定は、試料Ｓがない真空領域で行うことが望ましいが、試料Ｓがある領域で測定を行う場合でも、上記のように、試料Ｓに入射する電子線ＥＢのシフト方向を変えながら繰り返し測定を行うことで、試料Ｓの影響を低減できる。

【0068】

また、上記では、結像レンズ系６を弱励磁にした場合について説明したが、結像レンズ系６を強励磁にした場合には、図示はしないが、検出面２３は、回折面４よりも下側（検出面２３側）にずれた面と共役になる。そのため、図１１に示すように、結像レンズ系６を強励磁にした場合の検出面２３上におけるシフト方向（Ｓ３方向）と、結像レンズ系６を弱励磁にした場合の検出面２３上におけるシフト方向（Ｓ２方向）とは、互いに反対方向（１８０度回転した方向）となる。この点を考慮すれば、結像レンズ系６を強励磁にした場合にも、結像レンズ系６を弱励磁にした場合と同様に、ＳＴＥＭ像における分割型検出器２０の検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向を求めることができる。このように、本実施形態では、結像レンズ系６のフォーカスを回折面４からずらした状態で試料Ｓに入射する電子線ＥＢをシフト（走査）することで、角度αを求めることができる。

【0069】

ここで、結像レンズ系６の励磁を変化させると、像が回転し、検出面２３上におけるシフトの方向がずれる場合がある。このような場合には、例えば、結像レンズ系６を弱励磁にした場合と、結像レンズ系６を強励磁にした場合と、についてそれぞれ検出面２３上における電子線ＥＢのシフトの方向（Ｓ２方向とＳ３方向）を求める。このとき、回折面４と検出面２３とが共役の場合の結像レンズ系６の励磁量（基準励磁量）と結像レンズ系６を弱励磁にした場合の励磁量との差と、基準励磁量と結像レンズ系６を強励磁にした場合の励磁量との差とが等しくなるようにする。このようにして得られた、Ｓ２方向とＳ３方向とから、互いの方向が反対方向であることを考慮した上で（例えば一方のシフトの方向を−１８０度した上で）、これらの値の平均を計算し（例えば、（Ｓ２−１８０＋Ｓ３）／２）、この平均値を検出面２３におけるシフト方向として、角度αを求める。これにより、結像レンズ系６の励磁の変化による検出面２３上におけるシフトの方向のずれの影響を低減（好ましくはキャンセル）することができる。

【0070】

なお、結像レンズ系６の励磁の変化による検出面２３上における電子線ＥＢのシフト方向のずれの影響を低減する方法はこれに限定されない。例えば、結像レンズ系６の励磁を変えながら、検出面２３上における電子線ＥＢのシフト方向の測定を繰り返し行ってもよい。すなわち、結像レンズ系６の励磁を変化させること（フォーカスを変化させること）によって検出面２３と共役となる面８の位置を変化させながら、検出面２３上における電子線ＥＢのシフト方向の測定を繰り返し行ってもよい。このようにして測定された複数のシフト方向から線形近似等を用いて、検出面２３上におけるシフト方向を求めてもよい。これにより、結像レンズ系６の励磁の変化による検出面２３上における電子線ＥＢのシフト方向のずれの影響を低減することができる。

【0071】

試料Ｓに入射する電子線ＥＢをシフトさせたときの、検出面２３上での電子線ＥＢのシフト方向の測定では、試料Ｓに入射する電子線ＥＢをシフトさせる前の、検出面２３上に
おける電子線ＥＢの位置が、検出面２３の中心Ｏからずれていると、角度αに誤差が含まれてしまう。そのため、試料Ｓに入射する電子線ＥＢのシフトを零とした場合の検出面２３上での電子線ＥＢの位置（ベクトル）を基準として、当該位置（ベクトル）と測定された試料Ｓに入射する電子線ＥＢの所定量だけ偏向したときの検出面２３上における電子線ＥＢの位置（ベクトル）との差を計算することで、角度αをより正確に求めることができる。

【0072】

本実施形態に係る測定方法は、例えば、以下の特徴を有する。

【0073】

本実施形態に係る測定方法は、分割型検出器２０の検出面２３を回折面４からずれた面８と共役にした状態で試料Ｓに入射する電子線ＥＢをシフトさせることで、検出面２３上における電子線ＥＢをシフトさせて、検出面２３上における電子線ＥＢのシフト方向を分割型検出器２０で測定する工程と、検出面２３上における電子線ＥＢのシフト方向から、ＳＴＥＭ像における検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向を求める工程と、を含む。そのため、本実施形態に係る測定方法によれば、容易に、ＳＴＥＭ像における検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向を測定することができる。また、本実施形態に係る測定方法では、ＣＣＤカメラなどの機材を用いることなく、ＳＴＥＭ像における検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向を測定することができる。

【0074】

本実施形態に係る測定方法では、試料Ｓに入射する電子線ＥＢのシフトを繰り返し行い、電子線ＥＢのシフトを繰り返すごとに、電子線ＥＢをシフトさせる方向を変える。そのため、ＳＴＥＭ像における検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向をより正確に測定することができる。

【0075】

本実施形態に係る測定方法では、試料Ｓに入射する電子線ＥＢのシフトを繰り返し行い、電子線ＥＢのシフトを繰り返すごとに、結像レンズ系６によって検出面２３と共役となる面８の位置を変化させる。これにより、結像レンズ系６の励磁の変化による検出面２３上における電子線ＥＢのシフト方向のずれの影響を低減することができる。

【0076】

３． 電子顕微鏡の動作
次に、電子顕微鏡１００の動作について説明する。電子顕微鏡１００では、上述した測定方法による測定を自動で行うことができる。図１２は、電子顕微鏡１００における処理部４０（演算部４６）の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【0077】

まず、演算部４６は、ユーザーが測定を開始する指示（開始指示）を行ったか否かを判断し（Ｓ１００）、開始指示が行われるまで待機する（Ｓ１００のＮｏ）。演算部４６は、例えば、操作部５０を介して開始指示が入力された場合に、ユーザーが開始指示を行ったと判断する。

【0078】

演算部４６は、開始指示が行われたと判断した場合（Ｓ１００のＹｅｓ）、結像レンズ系６によって検出面２３を回折面４からずれた面８と共役にした状態で試料Ｓに入射する電子線ＥＢをシフトさせることで、検出面２３上における電子線ＥＢをシフトさせて、検出面２３上における電子線ＥＢのシフト方向を分割型検出器２０で測定した結果を取得する（Ｓ１０２）。

【0079】

具体的には、演算部４６は、制御部４２を介して、中間レンズ１５および投影レンズ１６（結像レンズ系６）を、検出面２３を回折面４からずれた面８と共役にする。そして、演算部４６は、制御部４２を介して、走査偏向器１２を動作させて、試料Ｓに入射する電子線ＥＢを所定方向（例えばＳ１方向）にシフト（走査）させる。これにより、検出面２３上において電子線ＥＢがシフトする。演算部４６は、このときの分割型検出器２０の検
出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の信号から検出面２３上における電子線ＥＢのシフト方向を求める。

【0080】

次に、演算部４６は、求めた、検出面２３上における電子線ＥＢのシフト方向から、角度αを求め、ＳＴＥＭ像における検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向を求める（Ｓ１０４）。

【0081】

演算部４６は、例えば、ＳＴＥＭ像における検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４（角度α）に基づいて、分割型検出器２０の回転部２６を回転させてもよい。これにより、例えば、検出領域Ｄ２と検出領域Ｄ４とを結ぶ方向と、ＳＴＥＭ像のＸ方向と、を一致させ、検出領域Ｄ１と検出領域Ｄ３とを結ぶ方向と、ＳＴＥＭ像のＹ方向と、を一致させることができる。

【0082】

また、画像処理部４４は、例えば、演算部４６で求められたＳＴＥＭ像における検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４（角度α）に基づいて、ＤＰＣ法により得られた試料Ｓの電磁場の分布を示す像（ＤＰＣ像）を生成してもよい。これにより、ＤＰＣ像と、ＳＴＥＭ像と、を容易に対応させることができる。

【0083】

なお、演算部４６は、試料Ｓに入射する電子線ＥＢのシフトを繰り返し行い、電子線ＥＢのシフトを繰り返すごとに、電子線ＥＢをシフトさせる方向を変えてもよい。

【0084】

また、演算部４６は、試料Ｓに入射する電子線ＥＢのシフトを繰り返し行い、電子線ＥＢのシフトを繰り返すごとに、検出面２３と共役となる面８の位置を変化させてもよい。

【0085】

電子顕微鏡１００は、例えば、以下の特徴を有する。

【0086】

電子顕微鏡１００では、演算部４６が、結像レンズ系６によって検出面２３を回折面４からずれた面８と共役にした状態で試料Ｓに入射する電子線ＥＢをシフトさせることで、検出面２３上における電子線ＥＢをシフトさせて、検出面２３上における電子線ＥＢのシフト方向を分割型検出器２０で測定した結果を取得する処理と、取得した検出面２３上における電子線ＥＢのシフト方向から、ＳＴＥＭ像における検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向を求める処理と、を行う。そのため、電子顕微鏡１００では、容易に、ＳＴＥＭ像における検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向を測定することができる。また、電子顕微鏡１００では、ＣＣＤカメラなどの機材を用いることなく、ＳＴＥＭ像における検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向を測定することができる。

【0087】

４． 変形例
本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

【0088】

上述した実施形態では、結像レンズ系６によって検出面２３を回折面４からずれた面８と共役にした状態で試料Ｓに入射する電子線ＥＢをシフトさせることで、検出面２３上における電子線ＥＢをシフトさせて、検出面２３上における電子線ＥＢのシフト方向を分割型検出器２０で測定した。

【0089】

これに対して、本変形例では、試料Ｓに入射する電子線の入射角度を走査することで、検出面２３上における電子線ＥＢをシフトさせて、検出面２３上における電子線ＥＢのシフト方向を分割型検出器２０で測定する。

【0090】

図１３は、試料Ｓに入射する電子線ＥＢの入射角度を走査している様子を模式的に示す
図である。なお、本変形例では、結像レンズ系６は、回折面４と検出面２３とを共役な面とする。また、図１３では、互いに異なる入射角度を持つ電子線ＥＢ０，ＥＢ１，ＥＢ２を図示している。

【0091】

試料Ｓに入射し、試料Ｓを透過した電子線ＥＢ０，ＥＢ１，ＥＢ２は、入射角度に応じて、回折面４の異なる位置に入射する。試料Ｓに入射する電子線ＥＢの入射角度の走査は、走査偏向器１２で行う。ここでは、試料Ｓに入射する電子線ＥＢの位置は変えずに、電子線ＥＢの位置を一点に止めたまま、入射角度を変える。

【0092】

結像レンズ系６は、回折面４と検出面２３とを共役な面とするため、検出面２３には電子線ＥＢ０，ＥＢ１，ＥＢ２は、入射角度に応じて、検出面２３上の異なる位置に入射する。図１３に示す例では、入射角度が大きい電子線ほど、検出面２３の中心Ｏから遠い位置に入射する。

【0093】

このように走査偏向器１２で試料Ｓに入射する電子線ＥＢの入射角度を走査することで、検出面２３を回折面４からずれた面８と共役にした状態で試料Ｓに入射する電子線ＥＢをシフトさせた場合と同様に、検出面２３上において電子線ＥＢのシフト方向を分割型検出器２０で測定することができる。そのため、本変形例においても、上述した実施形態と同様に、角度αを求めることができ、ＳＴＥＭ像における検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向を測定することができる。

【0094】

試料Ｓに入射する電子線ＥＢの試料Ｓに対する入射角度に加えて、方位角度も走査してもよい。

【0095】

なお、試料Ｓに入射する電子線ＥＢの入射角度の走査を、走査偏向器１２とは別の偏向器で行ってもよい。この場合、当該別の偏向器を用いて測定された結果を、走査偏向器１２に適用すればよい。

【0096】

本変形例によれば、上述した実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

【0097】

また、電子顕微鏡１００において、本変形例に係る測定方法を、自動で行うことが可能である。具体的には、上述した実施形態では、演算部４６が、検出面２３を回折面４からずれた面８と共役にした状態で試料Ｓに入射する電子線ＥＢをシフトさせることで、検出面２３上における電子線ＥＢをシフトさせて、検出面２３上における電子線ＥＢのシフト方向を分割型検出器２０で測定した結果を取得する処理（図１２のステップＳ１０２の処理）を行った。これに対して、本変形例では、ステップＳ１０２の処理に変えて、演算部４６が、試料Ｓに入射する電子線ＥＢの入射角度を走査することで、検出面２３上における電子線ＥＢをシフトさせて、検出面２３上における電子線ＥＢのシフト方向を分割型検出器２０で測定した結果を取得する処理を行う。これにより、上述した実施形態と同様に、容易に、ＳＴＥＭ像における検出領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の方向を測定することができる。

【0098】

なお、上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば各実施形態及び各変形例は、適宜組み合わせることが可能である。

【0099】

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した
構成を含む。

【符号の説明】

【0100】

２…結像レンズ、４…回折面、６…結像レンズ系、８…面、１０…電子源、１１…照射レンズ系、１２…走査偏向器、１３…対物レンズ、１４…試料ステージ、１５…中間レンズ、１６…投影レンズ、２０…分割型検出器、２２…光変換素子、２３…検出面、２４…光伝送路、２４ａ…光伝送路、２４ｂ…光伝送路、２６…回転部、２７…駆動部、２８…光検出器、３０…制御装置、４０…処理部、４２…制御部、４４…画像処理部、４６…演算部、５０…操作部、５２…表示部、５４…記憶部、１００…電子顕微鏡、１０１…走査透過電子顕微鏡、１０２…照射レンズ系、１０４…結像レンズ系、１０５…検出面、１０６…分割型検出器、１０８…ＣＣＤカメラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】