JP2000106116A - 走査電子顕微鏡 - Google Patents
走査電子顕微鏡Info
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- JP2000106116A JP2000106116A JP10276048A JP27604898A JP2000106116A JP 2000106116 A JP2000106116 A JP 2000106116A JP 10276048 A JP10276048 A JP 10276048A JP 27604898 A JP27604898 A JP 27604898A JP 2000106116 A JP2000106116 A JP 2000106116A
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Abstract
せた走査電子顕微鏡を実現する。 【解決手段】 加速電圧と対物レンズのレンズ強度に対
応してメモリー22のテーブルT1からアライメントコ
イル14に流す電流値のデータを読みだし、電源16か
らアライメントコイル14にデータに応じた電流を流
す。この動作によって最初の電子ビームの軸合わせが行
われるが、この軸合わせによっても像がぼけているよう
な場合、電源16が再調整される。この再調整によって
アライメントコイル14が正確に調整され、像の観察が
実行される。この再調整によるデータはインターフェー
ス18に一時的に記憶され、次に電子銃1の加速電圧電
源19を制御して加速電圧を変えたとき、メモリー22
のテーブルT1の該当部分のデータは、再調整したデー
タに書き換えられる。
Description
わせ操作を簡単に正確に行うことができる走査電子顕微
鏡に関する。
加速された電子ビームをコンデンサレンズと対物レンズ
によって集束し、試料上に照射すると共に、試料上で電
子ビームを2次元的に走査し、試料から発生した2次電
子や反射電子を検出し、検出信号を陰極線管に供給して
試料の走査像を得るようにしている。
サレンズや対物レンズ等のレンズやガンアライメントコ
イルや軸合わせ用アライメントコイルを調整して、電子
ビームを最適の条件で試料に照射する必要があるが、こ
の調整作業は厄介で熟練が要求される。
装置の製造工程の最終調整段階で、複数の加速電圧と対
物レンズのレンズ強度(試料と対物レンズとの間の距離
に相当)ごとに装置を調整した際、得られた軸合わせ用
データをメモリーに記憶させている。このようにする
と、実際の装置の使用時には、加速電圧と対物レンズの
レンズ強度を指定すると、それに応じてメモリーから所
定のデータが読み出せ、そのデータに基づいて各アライ
メントコイルを制御すれば、簡単に電子ビームの調整が
行える。
た方式では、データが得られている特定の加速電圧と対
物レンズのレンズ強度との組み合わせで使用する場合に
は正確に軸合わせを行うことができるものの、この特定
の加速電圧以外の加速電圧を用いた場合には、軸合わせ
の調整を行う必要がある。
となる加速電圧値と対物レンズのレンズ強度との組み合
わせごとに各電子アライメントコイルを調整してデータ
を得、他の加速電圧と対物レンズのレンズ強度との組み
合わせにおけるデータについては補間演算を施して算出
し、各加速電圧と対物レンズのレンズ強度との組み合わ
せごとのデータを得るようにしている。
る加速電圧ごとのアライメントコイルに流す電流値変化
を示している。この場合、特徴点となる加速電圧、例え
ば、5kV、10kV、20kV、30KVで装置を調
整してアライメントコイルに流す電流の最適値M1〜M
4を測定し、その値をメモリーに記憶する。そして、特
徴点以外の加速電圧における電流値については、直線近
似によりその値を算出し同様にメモリーに記憶する。
た後、実際の装置の使用時には、加速電圧と対物レンズ
のレンズ強度が決まると、その組み合わせに対応してメ
モリーからアライメントコイルに流す電流値のデータを
読みだし、アライメントコイルを制御する。しかしなが
ら、実際に測定した特徴点以外の加速電圧の対物レンズ
のレンズ強度の組み合わせ部分では、必ずしも直線近似
では正確な値となっておらず、アライメントコイルの再
調整が必要となっていた。
もので、その目的は、アライメントコイルの調整の操作
性を向上させた走査電子顕微鏡を実現するにある。
電子顕微鏡は、電子銃と、電子銃からの電子ビームを試
料上に細く集束するためのコンデンサレンズと対物レン
ズとを含むレンズ系と、試料上で電子ビームを2次元的
に走査するための走査手段と、電子銃における電子ビー
ムの加速電圧を決定する加速電圧電源と、電子ビームの
軸合わせを行うための軸合わせコイルと、電子ビームの
加速電圧値に応じた軸合わせコイルのデータを記憶した
記憶手段とを備え、電子ビームの加速電圧に基づき、記
憶手段から軸合わせコイルのデータを読みだし、このデ
ータに基づいて軸合わせコイルを制御するようにした走
査電子顕微鏡において、記憶手段から軸合わせコイルの
データを読みだし、このデータに基づいて軸合わせコイ
ルを制御し、更に再調整した場合、この再調整後の軸合
わせコイルのデータに基づき、記憶手段に記憶してある
軸合わせコイルのデータを書き換えるようにしたことを
特徴としている。
基づき、記憶手段から軸合わせコイルのデータを読みだ
し、このデータに基づいて軸合わせコイルを制御するよ
うにした走査電子顕微鏡において、記憶手段から軸合わ
せコイルのデータを読みだし、このデータに基づいて軸
合わせコイルを制御し、更に再調整した場合、この再調
整後の軸合わせコイルのデータに基づき、記憶手段に記
憶してある軸合わせコイルのデータを書き換える。
1の発明において、記憶手段に記憶してある軸合わせコ
イルのデータの書き換えは、電子ビームの加速電圧を変
更したときに行うようにしたことを特徴としている。
1の発明において、軸合わせコイルのデータは、加速電
圧値と対物レンズのレンズ強度とに応じて用意されてい
ることを特徴としている。
1の発明において、記憶手段に記憶してある軸合わせコ
イルのデータの書き換えは、軸合わせコイルを再調整し
た際の加速電圧値に対応するデータのみならず、その近
傍のデータについても行うようにしたことを特徴として
いる。
施の形態を詳細に説明する。図2は本発明に基づく走査
電子顕微鏡の一例を示しており、1は電子銃である。電
子銃1から発生し加速された電子ビームEBは、コンデ
ンサレンズ2、対物レンズ3によって試料4上に細く集
束される。更に電子ビームEBは走査コイル5によって
走査され、試料4上の所定領域は一次電子ビームEBに
よって走査される。
走査信号が供給されるが、この走査信号は、倍率制御器
7によって制御される。例えば、低い倍率が指示される
と、倍率制御器7は走査信号発生器6を制御し、比較的
振幅の大きな走査信号を走査コイルに供給する。逆に、
高い倍率が設定されると、倍率制御器7は走査信号発生
器6を制御し、比較的振幅の小さな走査信号を走査コイ
ル5に供給する。
って試料4から発生した、例えば2次電子は、2次電子
検出器8によって検出される。検出器8の出力信号は、
AD変換器9によってディシタル信号に変換された後、
画像メモリー10に供給されて記憶される。
読み出され、DA変換器11を介して陰極線管12に供
給されることから、陰極線管12には試料4への所定領
域の走査2次電子像が表示される。
ムの軸を調整するための各種のアライメントコイルやス
ティグマコイル等が配置されるが、図2ではガンアライ
メントコイル13とアライメントコイル14のみが図示
されている。ガンアライメントコイル13には電源15
から電子ビームの軸合わせ用電流が流され、また、アラ
イメテントコイル14には電源16から電子ビームの軸
合わせ用電流が流される。
ーフェース18に接続されており、CPU17によって
制御される。また、電子銃1の加速電圧電源19、コン
デンサレンズ2の電源20、対物レンズ3の電源21、
倍率制御器7もインターフェース18に接続されてい
る。CPU17には、メモリー22が接続されている。
このような構成の動作を次に説明する。
は、電子銃1からの一次電子ビームEBをコンデンサレ
ンズ2と対物レンズ3とによって試料4上に細く集束す
ると共に、試料4上の電子ビームの照射範囲を走査コイ
ル5によって2次元的に走査する。試料4への電子ビー
ムの照射によって発生した2次電子は、検出器8によっ
て検出される。
リー10に記憶される。画像メモリー10に記憶された
信号は読み出され、AD変換器11を介して陰極線管1
2に供給されることから、陰極線管12上には試料の走
査2次電子像が表示される。ここで、観察倍率を変える
場合には、倍率制御器7によって走査信号発生器6から
の走査信号を制御し、試料4上の一次電子ビームEBの
走査範囲を変える。
4の種類に応じて加速電圧が決定され、また、対物レン
ズ3と試料4との間の距離(ワーキングディスタンスと
いう)も調整される。その結果、加速電圧電源19が制
御され、電子銃1における電子ビームの加速電圧が所望
の値に設定され、また、ワーキングディスタンスに応じ
て対物レンズ3の電源21が調整され、電子ビームが試
料4にジャストフォーカスされるように対物レンズのレ
ンズ強度が制御される。
2には、各加速電圧値と対物レンズのレンズ強度に対応
した各アライメントコイルに流す電流のデータがテーブ
ルの形で記憶されている。このテーブルはアライメント
コイルやスティグマコイルの数に対応した数が設けられ
ている。
ブルT1には、装置の製造過程での調整段階で、特徴点
となる加速電圧と対物レンズのレンズ強度との組み合わ
せ、例えば、複数の対物レンズのレンズ強度に対して5
kV、10kV、20kV、30KVで装置を調整して
アライメントコイル14に流す電流の最適値を測定し、
その値をメモリー22のテーブルT1に記憶する。そし
て、特徴点以外の加速電圧における電流値については、
直線近似によりその値を算出し同様にメモリー22のテ
ーブルT1に記憶する。
た後、実際の装置の使用時には、加速電圧と対物レンズ
のレンズ強度が決まると、その組み合わせに対応してメ
モリー22のテーブルT1からアライメントコイル14
に流す電流値のデータを読みだし、電源16からアライ
メントコイル14にデータに応じた電流を流す。
めたデータの場合、時として、必ずしも正確なアライメ
ントデータではない場合が生じる。その場合、オペレー
タはアライメントコイル14の電源16を手動で調整
し、電子ビームの最適な軸合わせを行うことになる。
定した特徴点が図3に示すように加速電圧が5kVと1
0kVであり、その他の加速電圧におけるデータを直線
近似で算出した場合、加速電圧を7kVに制御すると、
アメイメントコイル14に流す電流のデータはAとな
る。このデータAに基づいて電源16が制御され、アラ
イメントコイル14に電流が流され、電子ビームの軸合
わせが行われる。
わせによっても像がぼけているような場合、電源16が
再調整される。この再調整によってA+A´のデータに
よりアライメントコイル14が正確に調整され、像の観
察が実行される。
に一時的に記憶され、次に電子銃1の加速電圧電源19
を制御して加速電圧を変えたとき、メモリー22のテー
ブルT1の該当部分のデータは、AからA+A´に書き
換えられる。このメモリーのテーブル内容の書き換え
は、オペレータの指示によって行うこともできるが、装
置の操作性を向上させるためには、加速電圧の切り換え
をトリガーとして行うことが望ましい。
った特定の対物レンズのレンズ強度における加速電圧
(上記の例では7kV)のみであっても良いが、その加
速電圧の近傍の加速電圧や対物レンズのレンズ強度に対
してもデータの書き換えを行うことは望ましい。例え
ば、加速電圧7kVで実際の観察を行い、書き換えデー
タを取得した場合、例えば、加速電圧6kVにおけるデ
ータBをB+B´に、加速電圧8kVにおけるデータC
をC+C´に、9kVにおけるデータDをD+D´に書
き換えると、その後のアライメントコイル14の調整の
正確さが増すことになる。
14だけではなく、ガンアライメントコイル13や図示
していない他のアライメントコイル、スティグマコイル
に対しても行われる。ただし、ガンアライメントコイル
13における電子ビームの軸調整は、対物レンズ3のレ
ンズ強度には影響されないため、軸調整用のデータは、
もっぱら加速電圧のみに依存することになる。
本発明はこの形態に限定されるものではない。例えば、
メモリー内のテーブルの書き換え動作を加速電圧を変え
た際に行うようにしたが、対物レンズのレンズ強度を変
えた際に行うようにしても良い。
に基づき、記憶手段から軸合わせコイルのデータを読み
だし、このデータに基づいて軸合わせコイルを制御する
ようにした走査電子顕微鏡において、記憶手段から軸合
わせコイルのデータを読みだし、このデータに基づいて
軸合わせコイルを制御し、更に再調整した場合、この再
調整後の軸合わせコイルのデータに基づき、記憶手段に
記憶してある軸合わせコイルのデータを書き換えるよう
に構成した。この結果、装置の使用にともなって、軸合
わせコイルの制御の正確性が増し、加速電圧を細かく変
えても軸合わせ操作を容易に短時間に行うことができ、
装置の操作性が向上する。
軸合わせコイルのデータの書き換えは、電子ビームの加
速電圧を変更したときに行うようにしたので、データの
書き換えを自動的に行うことができ、より操作性が向上
する。
は、加速電圧値と対物レンズのレンズ強度とに応じて用
意されているので、加速電圧のみならず対物レンズのレ
ンズ強度を細かく変えても、軸合わせ操作を容易に短時
間に行うことができ、装置の操作性が向上する。
軸合わせコイルのデータの書き換えは、軸合わせコイル
を再調整した際の加速電圧値に対応するデータのみなら
ず、その近傍のデータについても行うようにしたので、
加速電圧を細かく変えても軸合わせ操作を容易に短時間
に行うことができ、装置の操作性がより向上する。
を示す図である。
である。
書き換えられるデータを説明するための図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 電子銃と、電子銃からの電子ビームを試
料上に細く集束するためのコンデンサレンズと対物レン
ズとを含むレンズ系と、試料上で電子ビームを2次元的
に走査するための走査手段と、電子銃における電子ビー
ムの加速電圧を決定する加速電圧電源と、電子ビームの
軸合わせを行うための軸合わせコイルと、電子ビームの
加速電圧値に応じた軸合わせコイルのデータを記憶した
記憶手段とを備え、電子ビームの加速電圧に基づき、記
憶手段から軸合わせコイルのデータを読みだし、このデ
ータに基づいて軸合わせコイルを制御するようにした走
査電子顕微鏡において、記憶手段から軸合わせコイルの
データを読みだし、このデータに基づいて軸合わせコイ
ルを制御し、更に再調整した場合、この再調整後の軸合
わせコイルのデータに基づき、記憶手段に記憶してある
軸合わせコイルのデータを書き換えるようにした走査電
子顕微鏡。 - 【請求項2】 記憶手段に記憶してある軸合わせコイル
のデータの書き換えは、電子ビームの加速電圧を変更し
たときに行うようにした請求項1記載の走査電子顕微
鏡。 - 【請求項3】 軸合わせコイルのデータは、加速電圧値
と対物レンズのレンズ強度とに応じて用意されている請
求項1記載の走査電子顕微鏡。 - 【請求項4】 記憶手段に記憶してある軸合わせコイル
のデータの書き換えは、軸合わせコイルを再調整した際
の加速電圧値に対応するデータのみならず、その近傍の
データについても行うようにした請求項1記載の走査電
子顕微鏡。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP27604898A JP3524776B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | 走査電子顕微鏡 |
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---|---|---|---|
JP27604898A JP3524776B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | 走査電子顕微鏡 |
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Publication Number | Publication Date |
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---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-09-29 JP JP27604898A patent/JP3524776B2/ja not_active Expired - Fee Related
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