JPH02132741A - 電子線装置 - Google Patents
電子線装置Info
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- JPH02132741A JPH02132741A JP63285273A JP28527388A JPH02132741A JP H02132741 A JPH02132741 A JP H02132741A JP 63285273 A JP63285273 A JP 63285273A JP 28527388 A JP28527388 A JP 28527388A JP H02132741 A JPH02132741 A JP H02132741A
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- JP
- Japan
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- electron beam
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- electron
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 13
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract description 14
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は電子線装置に関し、特に電界放出型電子銃を備
えた電子線装置に関する。
えた電子線装置に関する。
［従来の技術］
従来、熱電子放射型電子銃を備えた走査電子顕微鏡では
熱電子放射型電子銃の光学特性により、試料照射電流の
減少に伴なって試料照射電子線径が縮小するということ
が知られている。そこで、熱電子放射型電子銃を備えた
走査電子顕微鏡においては、高分解能の走査電子顕微鏡
像を得るために、電子顕微鏡の操作者が試料照射電流を
所望の試料照射電流値まで減らすような操作が行なわれ
ている。
熱電子放射型電子銃の光学特性により、試料照射電流の
減少に伴なって試料照射電子線径が縮小するということ
が知られている。そこで、熱電子放射型電子銃を備えた
走査電子顕微鏡においては、高分解能の走査電子顕微鏡
像を得るために、電子顕微鏡の操作者が試料照射電流を
所望の試料照射電流値まで減らすような操作が行なわれ
ている。
［発明が解決しようとする課題］
さて、最近では高分解能の高画質の二次電子像を得るた
めに電界放出型電子銃を備えた走査電子顕微鏡が頻繁に
用いられている。しかし、電界放出型電子銃を備えた走
査電子顕微鏡では、試料照射電流を減少させても試料照
射電子線径が減少しない領域が実用上存在するため、前
述のような熱電子放射型電子銃を備えた走査電子顕微鏡
を操作する感覚で、単に試料照射電流を減らすことによ
っては高分解能で高画質の走査電子顕微鏡像を得ること
はできない。
めに電界放出型電子銃を備えた走査電子顕微鏡が頻繁に
用いられている。しかし、電界放出型電子銃を備えた走
査電子顕微鏡では、試料照射電流を減少させても試料照
射電子線径が減少しない領域が実用上存在するため、前
述のような熱電子放射型電子銃を備えた走査電子顕微鏡
を操作する感覚で、単に試料照射電流を減らすことによ
っては高分解能で高画質の走査電子顕微鏡像を得ること
はできない。
本発明は、上述した課題を考慮し、熟練しない操作者で
も試料照射電子線径を最小にした上で最大の試料照射電
子線電流値の電子線を簡単に試料に照射できる電子線装
置を提供することを目的としている。
も試料照射電子線径を最小にした上で最大の試料照射電
子線電流値の電子線を簡単に試料に照射できる電子線装
置を提供することを目的としている。
［課題を解決するための手段］
本発明は、陰極と、該陰極との間に引出電界を形成する
ための第１陽極と、陰極から放出され第１陽極を通過す
る電子線を加速するための第２陽極と、該第２陽極を通
過した電子線を集束して試料上に照射するための電子レ
ンズとを備えた電子線装置において、前記第１陽極へ印
加される電圧を表す信号と前記第２陽極へ印加される電
圧を表す信号に基づいて試料照射電子線径を最小且つそ
の最小径の状態で試料照射電子線電流値を最大とするの
に必要な前記電子レンズの励磁量を表す信号を発生する
ための手段と、該発生した信号に基づいて前記電子レン
ズの励磁を制御する手段とを設けたことを特徴とする。
ための第１陽極と、陰極から放出され第１陽極を通過す
る電子線を加速するための第２陽極と、該第２陽極を通
過した電子線を集束して試料上に照射するための電子レ
ンズとを備えた電子線装置において、前記第１陽極へ印
加される電圧を表す信号と前記第２陽極へ印加される電
圧を表す信号に基づいて試料照射電子線径を最小且つそ
の最小径の状態で試料照射電子線電流値を最大とするの
に必要な前記電子レンズの励磁量を表す信号を発生する
ための手段と、該発生した信号に基づいて前記電子レン
ズの励磁を制御する手段とを設けたことを特徴とする。
［作用コ
第１陽極へ印加される電圧を表す信号と前記第２陽極へ
印加される電圧を表す信号に基づいて試料照射電子線径
を最小且つ試料照射電子線電流値を最大とするのに必要
な前記電子レンズの励磁量を表す信号を発生するための
手段を設けると共に、該手段の発生した信号に基づいて
前記電子レンズの励磁を制御するようにして、高分解能
で高画質の走査電子顕微鏡像を得る。
印加される電圧を表す信号に基づいて試料照射電子線径
を最小且つ試料照射電子線電流値を最大とするのに必要
な前記電子レンズの励磁量を表す信号を発生するための
手段を設けると共に、該手段の発生した信号に基づいて
前記電子レンズの励磁を制御するようにして、高分解能
で高画質の走査電子顕微鏡像を得る。
［実施例］
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明の一実施例を説明するための装置構成図、第
２図は電界放出型電子銃を用いた走査電子顕微鏡におけ
る試料照射電流と試料照射電流径の関係を示す図、第３
図は最小試料照射電子線径と加速電圧の関係を示す図、
第４図は加速電圧と引出電圧に基づいて電子レンズの励
磁量を制御するためにメモリに記憶されているテーブル
を説明するための図である。
図は本発明の一実施例を説明するための装置構成図、第
２図は電界放出型電子銃を用いた走査電子顕微鏡におけ
る試料照射電流と試料照射電流径の関係を示す図、第３
図は最小試料照射電子線径と加速電圧の関係を示す図、
第４図は加速電圧と引出電圧に基づいて電子レンズの励
磁量を制御するためにメモリに記憶されているテーブル
を説明するための図である。
第１図において１は針状陰極、２は第１陽極、３は第２
陽極、４は引出電源、５は加速電源、９は試料、１０は
集束レンズ、１１は対物レンズ、１２はメモリ、１３は
電子レンズ制御部である。
陽極、４は引出電源、５は加速電源、９は試料、１０は
集束レンズ、１１は対物レンズ、１２はメモリ、１３は
電子レンズ制御部である。
レンズ制御部１３はメモリ１２からのデータに基づいて
集束レンズ１０の励磁電流値を制御し、指示された試料
照射電流を実現できるように構成されている。
集束レンズ１０の励磁電流値を制御し、指示された試料
照射電流を実現できるように構成されている。
先ず、電子顕微鏡の操作者により電源４から陰極１一第
１陽極２間に引出し電圧Ｖｅ，電源５から陰極１一第２
陽極３間に加速電圧Ｖａが印加される。ここで、該電圧
値の設定は数種類のＶａ値及びＶｅ値の組合わせによる
Ｖ ａ ／ Ｖ ｅ比で設定され、該設定された電圧値
は一定値に維持されるように安定化制御されている。
１陽極２間に引出し電圧Ｖｅ，電源５から陰極１一第２
陽極３間に加速電圧Ｖａが印加される。ここで、該電圧
値の設定は数種類のＶａ値及びＶｅ値の組合わせによる
Ｖ ａ ／ Ｖ ｅ比で設定され、該設定された電圧値
は一定値に維持されるように安定化制御されている。
前記引き出し電圧Ｖｅ，加速電圧Ｖａが設定されると、
前記引出し電圧Ｖｅによって陰、極１から電子線が放出
される。該陰極１から放出され第１陽極２を通過した電
子線は第２陽極３へ向けて加速されると共に、該２陽極
３の電子線通過孔を通過して集束レンズ１０に入射する
。そして、該電子線は該集束レンズ１０によって集束さ
れて対物レンズ１１に導入され、該対物レンズによって
試料９上に集束照射される。
前記引出し電圧Ｖｅによって陰、極１から電子線が放出
される。該陰極１から放出され第１陽極２を通過した電
子線は第２陽極３へ向けて加速されると共に、該２陽極
３の電子線通過孔を通過して集束レンズ１０に入射する
。そして、該電子線は該集束レンズ１０によって集束さ
れて対物レンズ１１に導入され、該対物レンズによって
試料９上に集束照射される。
さて、引出し電圧Ｖｅが一定値例えば、５ＫＶに設定さ
れた場合について、加速電圧Ｖａをパラメータとして試
料照射電流１ｐと試料照射電子線径Ｒの関係について測
定した結果、第２図に示すような関係があることが明ら
かとなった。第２図において縦軸は試料照射電子線径、
横軸は試料照射電子線電流を表しており、曲線ａはＶａ
−ＩＫＶの場合、曲線ｂはＶａ−５ＫＶの場合、曲線Ｃ
ハＶ ａ − ４ ０ Ｋ Ｖの場合を示している。図
がラ明らかなように、試料照射電子線電流を減少させて
も試料照射電子線径が減少しなくなる点が存在する。各
加速電圧における該領域の開始点Ｐ ａ − ＰＣはビ
ーム径が最も小さくなった場合に、照射電流が最大とな
る点である。これらの点で表された条件はＳＮ比の良い
高分解能な二次電子像が得られる最適な試料照射条件に
一致する。
れた場合について、加速電圧Ｖａをパラメータとして試
料照射電流１ｐと試料照射電子線径Ｒの関係について測
定した結果、第２図に示すような関係があることが明ら
かとなった。第２図において縦軸は試料照射電子線径、
横軸は試料照射電子線電流を表しており、曲線ａはＶａ
−ＩＫＶの場合、曲線ｂはＶａ−５ＫＶの場合、曲線Ｃ
ハＶ ａ − ４ ０ Ｋ Ｖの場合を示している。図
がラ明らかなように、試料照射電子線電流を減少させて
も試料照射電子線径が減少しなくなる点が存在する。各
加速電圧における該領域の開始点Ｐ ａ − ＰＣはビ
ーム径が最も小さくなった場合に、照射電流が最大とな
る点である。これらの点で表された条件はＳＮ比の良い
高分解能な二次電子像が得られる最適な試料照射条件に
一致する。
なお、これらの点Ｐを種々の加速電圧について求めるこ
とにより、同図に点線で示すような曲線が描かれる。そ
してこの曲線について、加速電圧を横軸にとり試料照射
電子線電流を縦軸にとって表わすと、第３図に示すよう
になる。
とにより、同図に点線で示すような曲線が描かれる。そ
してこの曲線について、加速電圧を横軸にとり試料照射
電子線電流を縦軸にとって表わすと、第３図に示すよう
になる。
メモリ１２にはこの引出電圧Ｖｅが５ＫＶの場合だけで
なく、Ｖｅを種々変えた夫々の場合に、加速電圧Ｖａの
種々の設定値に対して、試料照射電子線径を最小とし、
その最小径の状態で試料照射電子線電流値を最大にする
ために必要な集束レンズ１０の励磁電流値Ｄを表すテー
ブルが記憶されている。これら各データは以下のように
して求められる。即ち、引出電圧をＶｅｘ，加速電圧を
Ｖａｊで電界放出型電子銃を稼動させている最中に、試
料照射電流！ｐを変化させながら試料照射電流径Ｒを測
定し、該試料照射電子線径が変化しなくなる開始点にお
ける集束レンズ１０の励磁電流Ｄｌｊを測定して記録す
ることにより１データを得る。そして、加速電圧ｖａｊ
をＶａ１からＶａ２ ＋ ｖａ３ ＋ ・・・，Ｖａｎ
と変化させて上記測定を行ない夫々の場合の集束レンズ
１０の励磁電流Ｄ１１−Ｄｉｎを求めることにより、一
組のデータ（定電圧ＶｅＬ時のデータ）を得ることがで
きる。同様の作業を引出電圧Ｖｅ１をＶｅｌからＶｅ２
，Ｖ ｅ ３ ，・・・，Ｖｅ．ｌ１まで変化させて全
てのデータを得ることができる。このようにして得られ
たデータをテーブルとして格納したメモリ１２の内容を
例示すれば、第４図のようになる。そこで、前記電子レ
ンズ制御部１３は引出電源４及び加速電源５の出力信号
（電圧を表す信号）に基づいて、メモリ１２内データを
参照し、試料照射電子線径を最小且つ試料照射電子線電
流値を最大とするのに必要な前記集束レンズ１０の励磁
量を表す信号を制御部１３内に読出す。そして、該電子
レンズ制御部１３は読出されたデータに基づいて、集束
レンズ１０の励磁量を制御し、試料照射電子線径を最小
且つ試料照射電子線電流値を最大の条件で電子線を試料
に照射するようにしている。
なく、Ｖｅを種々変えた夫々の場合に、加速電圧Ｖａの
種々の設定値に対して、試料照射電子線径を最小とし、
その最小径の状態で試料照射電子線電流値を最大にする
ために必要な集束レンズ１０の励磁電流値Ｄを表すテー
ブルが記憶されている。これら各データは以下のように
して求められる。即ち、引出電圧をＶｅｘ，加速電圧を
Ｖａｊで電界放出型電子銃を稼動させている最中に、試
料照射電流！ｐを変化させながら試料照射電流径Ｒを測
定し、該試料照射電子線径が変化しなくなる開始点にお
ける集束レンズ１０の励磁電流Ｄｌｊを測定して記録す
ることにより１データを得る。そして、加速電圧ｖａｊ
をＶａ１からＶａ２ ＋ ｖａ３ ＋ ・・・，Ｖａｎ
と変化させて上記測定を行ない夫々の場合の集束レンズ
１０の励磁電流Ｄ１１−Ｄｉｎを求めることにより、一
組のデータ（定電圧ＶｅＬ時のデータ）を得ることがで
きる。同様の作業を引出電圧Ｖｅ１をＶｅｌからＶｅ２
，Ｖ ｅ ３ ，・・・，Ｖｅ．ｌ１まで変化させて全
てのデータを得ることができる。このようにして得られ
たデータをテーブルとして格納したメモリ１２の内容を
例示すれば、第４図のようになる。そこで、前記電子レ
ンズ制御部１３は引出電源４及び加速電源５の出力信号
（電圧を表す信号）に基づいて、メモリ１２内データを
参照し、試料照射電子線径を最小且つ試料照射電子線電
流値を最大とするのに必要な前記集束レンズ１０の励磁
量を表す信号を制御部１３内に読出す。そして、該電子
レンズ制御部１３は読出されたデータに基づいて、集束
レンズ１０の励磁量を制御し、試料照射電子線径を最小
且つ試料照射電子線電流値を最大の条件で電子線を試料
に照射するようにしている。
上述のような構成において、電子顕微鏡の操作者により
例えばＶｅ−Ｖｅ２ 、Ｖａ−Ｖａ３に設定され、電子
銃が稼動状態に入ったとする。制御部１３は引出電源４
及び加速電源５からの出力信号に基づいて第４図に示す
ようなメモリに記憶されているテーブル内の（Ｖｅ２
，Ｖａ３ ）に対応するアドレスを指定してデータＤ２
３を読み出す。
例えばＶｅ−Ｖｅ２ 、Ｖａ−Ｖａ３に設定され、電子
銃が稼動状態に入ったとする。制御部１３は引出電源４
及び加速電源５からの出力信号に基づいて第４図に示す
ようなメモリに記憶されているテーブル内の（Ｖｅ２
，Ｖａ３ ）に対応するアドレスを指定してデータＤ２
３を読み出す。
そして、前記制御部１３は該読出されたデータに基づい
て集束レンズ１１の励磁電流値を制御して試料照射電子
線径を最小とし、その最小径の状態で試料照射電子線電
流値を最大とする条件に設定する。従って、電子線は試
料照射電子線径を最小且つ試料照射電子線電流値を最大
の条件で試料に照射される。また、電子銃の加速電圧を
Ｖａｌに変化させた場合には、テーブル内の（Ｖｅ２，
Ｖａ１）に対応するアドレスが指定されてデータＤ２１
が読み出され、該データに基づいて集束レンズ１０の励
磁電流が変えられるため、試料には常に試料照射電子線
径を最小且つ試料照射電子線電流値を最大の条件で電子
線が照射される。そのため、常に高分解能な二次電子像
を得ることができる。
て集束レンズ１１の励磁電流値を制御して試料照射電子
線径を最小とし、その最小径の状態で試料照射電子線電
流値を最大とする条件に設定する。従って、電子線は試
料照射電子線径を最小且つ試料照射電子線電流値を最大
の条件で試料に照射される。また、電子銃の加速電圧を
Ｖａｌに変化させた場合には、テーブル内の（Ｖｅ２，
Ｖａ１）に対応するアドレスが指定されてデータＤ２１
が読み出され、該データに基づいて集束レンズ１０の励
磁電流が変えられるため、試料には常に試料照射電子線
径を最小且つ試料照射電子線電流値を最大の条件で電子
線が照射される。そのため、常に高分解能な二次電子像
を得ることができる。
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、第１
陽極へ印加される電圧を表す信号と第２陽極へ印加され
る電圧を表す信号に基づいて試料照射電子線径を最小且
つその最小径の状態で試料照射電子線電流値を最大とす
るのに必要な前記電子レンズの励磁量を表す信号を発生
するための手段と、該発生した信号に基づいて前記電子
レンズの励磁を制御する手段とを設けたことにより、熟
練しない操作者でも試料照射電子線径を最小にした上で
最大の試料照射電子線電流値の電子線を簡単に試料に照
射できる電子線装置を提供することができる。従って、
該装置を走査電子顕微鏡に適用した場合には、熟練しな
い操作者でも高分解能で高画質の走査電子顕微鏡像を得
ることができる。
陽極へ印加される電圧を表す信号と第２陽極へ印加され
る電圧を表す信号に基づいて試料照射電子線径を最小且
つその最小径の状態で試料照射電子線電流値を最大とす
るのに必要な前記電子レンズの励磁量を表す信号を発生
するための手段と、該発生した信号に基づいて前記電子
レンズの励磁を制御する手段とを設けたことにより、熟
練しない操作者でも試料照射電子線径を最小にした上で
最大の試料照射電子線電流値の電子線を簡単に試料に照
射できる電子線装置を提供することができる。従って、
該装置を走査電子顕微鏡に適用した場合には、熟練しな
い操作者でも高分解能で高画質の走査電子顕微鏡像を得
ることができる。
第１図は本発明の一実施例を説明するための装置構成図
、第２図は電界放出型電子銃を用いた走査電子顕微鏡に
おける試料照射電流と試料照射電流径の関係を示す図、
第３図は最小試料照射電子線径と加速電圧の関係を示す
図、第４図は加速電圧と引出電圧に基づいて電子レンズ
の励磁量を制御する際に用いられるテーブルを説明する
ための図である。 １：針状陰極 ２：第１陽極 ３：第２陽極 ４：引出電源 ５：加速電源 ９：試料 １０：集束レンズ １１：対物レンズ〕２：メモリ
１３：電子レンズ制御部カロ捌こ弓粘Ｌ日ヨ Ｖ
。−（ｋＶ） 第１図
、第２図は電界放出型電子銃を用いた走査電子顕微鏡に
おける試料照射電流と試料照射電流径の関係を示す図、
第３図は最小試料照射電子線径と加速電圧の関係を示す
図、第４図は加速電圧と引出電圧に基づいて電子レンズ
の励磁量を制御する際に用いられるテーブルを説明する
ための図である。 １：針状陰極 ２：第１陽極 ３：第２陽極 ４：引出電源 ５：加速電源 ９：試料 １０：集束レンズ １１：対物レンズ〕２：メモリ
１３：電子レンズ制御部カロ捌こ弓粘Ｌ日ヨ Ｖ
。−（ｋＶ） 第１図
Claims (1)
- 陰極と、該陰極との間に引出電界を形成するための第１
陽極と、陰極から放出され第１陽極を通過する電子線を
加速するための第２陽極と、該第２陽極を通過した電子
線を集束して試料上に照射するための電子レンズとを備
えた電子線装置において、前記第１陽極へ印加される電
圧を表す信号と前記第２陽極へ印加される電圧を表す信
号に基づいて試料照射電子線径を最小且つその最小径の
状態で試料照射電子線電流値を最大とするのに必要な前
記電子レンズの励磁量を表す信号を発生するための手段
と、該発生した信号に基づいて前記電子レンズの励磁を
制御する手段とを設けたことを特徴とする電子線装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63285273A JP2636381B2 (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | 電子線装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63285273A JP2636381B2 (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | 電子線装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02132741A true JPH02132741A (ja) | 1990-05-22 |
| JP2636381B2 JP2636381B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=17689372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63285273A Expired - Fee Related JP2636381B2 (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | 電子線装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2636381B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100309323B1 (ko) * | 1992-03-19 | 2001-12-15 | 가나이 쓰도무 | 주사전자현미경과주사전자현미경제어방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58188041A (ja) * | 1982-04-27 | 1983-11-02 | Shimadzu Corp | 荷電粒子線のプロ−ブ径設定方法 |
| JPS61114453A (ja) * | 1984-11-08 | 1986-06-02 | Jeol Ltd | 荷電粒子線装置 |
| JPS63166132A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-09 | Shimadzu Corp | 自動焦点装置 |
-
1988
- 1988-11-11 JP JP63285273A patent/JP2636381B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58188041A (ja) * | 1982-04-27 | 1983-11-02 | Shimadzu Corp | 荷電粒子線のプロ−ブ径設定方法 |
| JPS61114453A (ja) * | 1984-11-08 | 1986-06-02 | Jeol Ltd | 荷電粒子線装置 |
| JPS63166132A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-09 | Shimadzu Corp | 自動焦点装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100309323B1 (ko) * | 1992-03-19 | 2001-12-15 | 가나이 쓰도무 | 주사전자현미경과주사전자현미경제어방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2636381B2 (ja) | 1997-07-30 |
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