JP6764953B2 - 荷電粒子線装置 - Google Patents
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Description
制御部21は、ポンプ10、電子源3、コンデンサレンズ11、偏向コイル12、対物レンズ13、その他の各部分を制御する。制御部21は、検出器4の出力信号をプリアンプなどの増幅器5を経由して受信し、デジタル画像信号に変換して表示部20に画像を表示する。表示部20は、制御部21に接続され、SEMの操作画面(GUI)が表示されるモニタや操作画面への入力部(キーボードやマウス等)を備える。
L≧R+r・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)
次に、試料7の中心がSEMの光軸41上にある場合の試料位置を位置200、試料の端が観察可能な位置あるいは試料の端が筐体8の側面に最も接近する位置を位置201とする。カメラ43がSEMに具備されていない状態の筐体8のサイズをw、カメラ43を搭載した状態の筐体8のサイズをx、カメラの光軸44上に試料7の中心を配置した時の位置202まで試料7を配置する際の筐体8のサイズの増加分をΔxとすると、x、w、Δxの関係は、以下の式(2)で表される。
x=w+Δx・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2)
本実施例では、該Δxを小さくする手段を提供する。SEMで観察する試料7の中心をカメラ43で観察することを考えると、Δxはステージの移動距離aの増加分と等しいため、Δx、L、aの関係は、以下の式(3)で表される。
Δx=L−a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(3)
即ち、Δxを小さくするためにはLを小さくするかaを大きくすればよい。但し、SEMで試料全体を観察できるようにするためには、ステージの移動距離aの倍の長さが筐体8のサイズ(直径が2a)である必要がある。よって、筐体8のサイズwの条件は、以下の式(4)で表される。
w ≧ 4a ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4)
即ち、aを大きくするとwも大きくなる。しかし、本実施例では、筺体8のサイズを大型化しないことを目的としている。よって、筐体8のサイズを大型化せずにSEMとカメラで同一視野を観察する装置を提供するという目的を達成するためには、Lを小さくするしかない。以下、Lを小さくすることによりΔxを小さくする方法について説明する。
Δx=(L−q)−a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5)
即ち、式(3)と比較すると、LがL−qに置換した形となっており、Δxが小さくなっている。図3Aと図3Bの比較から示されるように、この軸ずらし分の距離qがあると、距離Lよりもステージの移動距離aが小さくてもカメラ43にて試料上の観察部位を観察できる。特に、
Δx=(L−q)−a=0・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5)’
とすれば、カメラ43を筐体8に導入しても筐体8のサイズが大きくならない。
Δx=L”−a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(6)
更に、以下の式(7)が成り立つ。
L≧R+r≧L”・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(7)
尚、ミラー42は、鏡筒2下部の形状や角度に合わせて配置するが、配置次第では、R> L”とすることもできる。即ち、ミラー42はカメラ43よりも鏡筒2の近傍に配置できるので、
L>L”・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(8)
となる。即ち、仮想カメラ43’の光軸45を「撮像部の仮想的な光軸」と称し、試料台の物理的な中心軸と撮像部の仮想的な中心軸との間の距離を第2の距離(L”)と定義すると、第2の距離は第1の距離よりも短くなっている(L>L”)。
Δx=(L”−q−q”)−a・・・・・・・・・・・・・・・・・(9)
図7は傾斜カメラを用いたSEMを示す図である。ここでは、カメラ43を、光軸44が鏡筒2に干渉しないように配置している。これにより、ステージ6を移動しなくても試料7をカメラ43で観察できる。このときLは0となるので、式(3)より、Δxは0を達成する。試料7が平らな場合、カメラ観察像は台形補正などの画像処理を行うことで、試料を真上から見た画像に変換することが可能である。しかし、試料7の表面に凹凸がある場合、試料厚みが大きい部分によって厚みが小さい部分が観察できないという不利点がある。そのため、試料全体を正しく観察する手段としては図6に示す軸ずらし試料台及びミラーを具備する装置構成の方が有利である。
従って、試料サイズYがステージ6のサイズ2aよりも小さい場合は、(b)カメラの視野範囲及び(c)SEM及びカメラで見える試料の範囲は式(8)より、Qだけ大きくなる。
q=L×1/2 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(11)
上記ローテーションを有するステージ6の場合、軸ずらし試料台30を使用した時、SEMの視野範囲210の中心と試料の中心は同一となった後、(b)カメラの視野範囲211中の試料の位置は、軸ずらし試料台よりもカメラの光軸側に移動できるため、SEMとカメラで見える試料の範囲は図8(2)の軸ずらし試料と同様に大きい。
Claims (5)
- 荷電粒子線を試料に照射する鏡筒と、
前記試料の光学像を撮像する撮像部と、
前記試料を載置する試料台と、
前記試料台を載置し、移動可能なステージと、を備え、
前記試料台は、前記ステージに載置される試料土台部と、前記試料の観察部位が中心に配置される配置台とを有し、
前記試料土台部の中心軸と前記配置台の中心軸との距離qは0より大きく、前記鏡筒の光軸と前記撮像部の光軸との距離がL、前記ステージの移動距離がaであるときに、q≧L−aである、荷電粒子線装置。 - q=L−aである、請求項1記載の荷電粒子線装置。
- 前記鏡筒を支持する筐体と、
前記鏡筒と前記撮像部との間に配置されるミラーを更に備え、
前記撮像部は前記筐体の側面に配置され、前記ミラーに対する撮像レンズを有し、前記撮像部の光軸は前記ミラーで反射した光軸である、請求項1記載の荷電粒子線装置。 - 前記試料台は角度を固定する回転防止ピンを有する、請求項1記載の荷電粒子線装置。
- 前記ステージは前記試料台の中心軸を回転軸として回転する、請求項1記載の荷電粒子線装置。
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