JPH05128989A - 立体像観察用走査電子顕微鏡 - Google Patents
立体像観察用走査電子顕微鏡Info
- Publication number
- JPH05128989A JPH05128989A JP3291346A JP29134691A JPH05128989A JP H05128989 A JPH05128989 A JP H05128989A JP 3291346 A JP3291346 A JP 3291346A JP 29134691 A JP29134691 A JP 29134691A JP H05128989 A JPH05128989 A JP H05128989A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- scanning
- sample
- stereoscopic image
- dimensional
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 74
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract description 22
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 18
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000003708 edge detection Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】
【目的】 立体像を得たい領域のサーチを短時間に行い
得る立体像観察用走査電子顕微鏡を実現する。 【構成】 コンピュータ１１は、偏向回路１２を介して
成形偏向器５を制御し、比較的径の大きな電子ビームを
第２成形アパーチャ６から取り出す。コンピュータ１１
は、励磁電源１３を制御し、多数段階に対物レンズ１１
の励磁を変化させる。コンピュータ１１は、偏向回路１
４を介して走査偏向器９を制御しており、電子ビーム
は、この走査偏向器９によって対物レンズ１１の各励磁
強度ごとに試料上の所定領域を走査する。励磁強度の変
化ステップと走査のステップは、観察位置のサーチ時と
実際の高分解能の立体像を得るときとでは、サーチ時の
方が粗くされている。検出器１６からの検出信号は、各
走査ごとにフレームメモリ１８に記憶される。フレーム
メモリ１８に記憶された検出信号に基づいて、立体像処
理装置１９は試料表面の立体像を構築する。
得る立体像観察用走査電子顕微鏡を実現する。 【構成】 コンピュータ１１は、偏向回路１２を介して
成形偏向器５を制御し、比較的径の大きな電子ビームを
第２成形アパーチャ６から取り出す。コンピュータ１１
は、励磁電源１３を制御し、多数段階に対物レンズ１１
の励磁を変化させる。コンピュータ１１は、偏向回路１
４を介して走査偏向器９を制御しており、電子ビーム
は、この走査偏向器９によって対物レンズ１１の各励磁
強度ごとに試料上の所定領域を走査する。励磁強度の変
化ステップと走査のステップは、観察位置のサーチ時と
実際の高分解能の立体像を得るときとでは、サーチ時の
方が粗くされている。検出器１６からの検出信号は、各
走査ごとにフレームメモリ１８に記憶される。フレーム
メモリ１８に記憶された検出信号に基づいて、立体像処
理装置１９は試料表面の立体像を構築する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子ビームのフォーカ
スを変えながら多数回試料の走査を行い、多数回の試料
走査に基づく、例えば、２次電子信号に基づいて試料表
面の立体像を表示するようにした立体像観察用走査電子
顕微鏡に関する。
スを変えながら多数回試料の走査を行い、多数回の試料
走査に基づく、例えば、２次電子信号に基づいて試料表
面の立体像を表示するようにした立体像観察用走査電子
顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】走査電子顕微鏡では、電子ビームを試料
上に細く集束すると共に、この電子ビームを試料上で２
次元的に走査し、試料への電子ビームの照射に基づいて
発生した反射電子や２次電子を検出している。そして、
この検出された信号は、電子ビームの走査と同期した陰
極線管に輝度変調信号として供給され、該陰極線管には
反射電子像や２次電子像が表示される。さて、このよう
な走査電子顕微鏡を用いて試料表面の立体像を観察する
ことが試みられている。この立体像を表示する方法は、
概略次のようなステップで行われる。電子ビームのフォ
ーカスを多数段階に変化させ、各フォーカス値ごとに電
子ビームの走査を行い、２次電子信号を検出する。各フ
ォーカス値ごとの映像信号からフォーカスのあっている
部分の輪郭を抽出し、陰面処理（レイトレース処理）を
施し、立体像を構築する。このような立体像の表示は、
半導体や生物分野での要望が高まっている。
上に細く集束すると共に、この電子ビームを試料上で２
次元的に走査し、試料への電子ビームの照射に基づいて
発生した反射電子や２次電子を検出している。そして、
この検出された信号は、電子ビームの走査と同期した陰
極線管に輝度変調信号として供給され、該陰極線管には
反射電子像や２次電子像が表示される。さて、このよう
な走査電子顕微鏡を用いて試料表面の立体像を観察する
ことが試みられている。この立体像を表示する方法は、
概略次のようなステップで行われる。電子ビームのフォ
ーカスを多数段階に変化させ、各フォーカス値ごとに電
子ビームの走査を行い、２次電子信号を検出する。各フ
ォーカス値ごとの映像信号からフォーカスのあっている
部分の輪郭を抽出し、陰面処理（レイトレース処理）を
施し、立体像を構築する。このような立体像の表示は、
半導体や生物分野での要望が高まっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】さて、上記した立体像
の表示において、一般的に高密度の画像を得るには非常
に処理時間がかかるものである。このため、高速で高価
格の計算ユニットが必要となり、これが走査電子顕微鏡
における立体像表示機能の導入を妨げている。特に、走
査電子顕微鏡の通常の観察のやり方では、試料の立体像
を得たい領域をまずサーチするわけであるが、このよう
なサーチの際にも時間のかかる処理を行わねばならず、
この点も立体像観察機能の導入の妨げとなっている。
の表示において、一般的に高密度の画像を得るには非常
に処理時間がかかるものである。このため、高速で高価
格の計算ユニットが必要となり、これが走査電子顕微鏡
における立体像表示機能の導入を妨げている。特に、走
査電子顕微鏡の通常の観察のやり方では、試料の立体像
を得たい領域をまずサーチするわけであるが、このよう
なサーチの際にも時間のかかる処理を行わねばならず、
この点も立体像観察機能の導入の妨げとなっている。
【０００４】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、立体像を得たい領域のサーチを短
時間に行い得る立体像観察用走査電子顕微鏡を実現する
にある。
もので、その目的は、立体像を得たい領域のサーチを短
時間に行い得る立体像観察用走査電子顕微鏡を実現する
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に基づく立体像観
察用走査電子顕微鏡は、試料に照射する電子ビームのフ
ォーカスを変化させるためのフォーカス可変手段と、試
料上の所定領域を電子ビームで走査するための走査手段
と、試料への電子ビームの照射によって発生した情報信
号を検出するための検出器と、走査手段による電子ビー
ムの走査を電子ビームのフォーカスを変化させながら多
数回行うように制御する制御手段と、多数回の電子ビー
ムの走査に基づく映像信号により試料表面の立体像を表
示するための手段と、試料に照射する電子ビームの径を
変化させるための手段とを備えており、電子ビームの径
に応じて電子ビームの走査ステップを変化させるように
構成したことを特徴としている。また、試料に照射する
電子ビームの開き角を変化させるための手段とを備えて
おり、電子ビームの開き角に応じて電子ビームの走査ス
テップを変化させるように構成したことを特徴としてい
る。
察用走査電子顕微鏡は、試料に照射する電子ビームのフ
ォーカスを変化させるためのフォーカス可変手段と、試
料上の所定領域を電子ビームで走査するための走査手段
と、試料への電子ビームの照射によって発生した情報信
号を検出するための検出器と、走査手段による電子ビー
ムの走査を電子ビームのフォーカスを変化させながら多
数回行うように制御する制御手段と、多数回の電子ビー
ムの走査に基づく映像信号により試料表面の立体像を表
示するための手段と、試料に照射する電子ビームの径を
変化させるための手段とを備えており、電子ビームの径
に応じて電子ビームの走査ステップを変化させるように
構成したことを特徴としている。また、試料に照射する
電子ビームの開き角を変化させるための手段とを備えて
おり、電子ビームの開き角に応じて電子ビームの走査ス
テップを変化させるように構成したことを特徴としてい
る。
【０００６】
【作用】本発明に基づく立体像観察用走査電子顕微鏡
は、電子ビームの走査を電子ビームのフォーカスを変化
させながら多数回行い、多数回の電子ビームの走査に基
づく映像信号により試料表面の立体像を表示することを
基本とし、立体像を得たい領域をサーチするときには、
電子ビームの径を大きくするか開き角を大きくする。
は、電子ビームの走査を電子ビームのフォーカスを変化
させながら多数回行い、多数回の電子ビームの走査に基
づく映像信号により試料表面の立体像を表示することを
基本とし、立体像を得たい領域をサーチするときには、
電子ビームの径を大きくするか開き角を大きくする。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は、本発明に基づく走査電子顕微鏡を
示しており、１は走査電子顕微鏡の電子銃で、電子銃１
から発生した電子ビームは、照明レンズ２を介して第１
成形アパーチャ３上に照射される。第１成形アパーチャ
３の開口像は、成形レンズ４により第２成形アパーチャ
６上に結像されるが、その結像の位置は、成形偏向器５
により変えることができる。第２成形アパーチャ６によ
り成形された像は、縮小レンズ７、対物レンズ８を経て
試料１０上に照射される。試料１０の電子ビームによる
走査は、走査偏向器９により行われる。１１はコンピュ
ータであり、成形偏向器５の偏向回路１２、対物レンズ
８の励磁電源１３および走査偏向器９の偏向回路１４を
制御する。１５は表示密度設定装置であり、摘みなどに
より、立体像の表示密度の設定ができるようになってい
る。１６は２次電子検出器であり、検出器１６の検出信
号は増幅器やＡＤ変換器などが含まれている検出回路１
７を介してフレームメモリ１８に供給されて記憶され
る。１９はフレームメモリ１８に記憶された信号のエッ
ジ検出や陰面処理などを行う立体像処理装置であり、立
体像処理装置１９によって構築された立体像は、陰極線
管などの表示装置２０に供給されて表示される。このよ
うな構成の動作は次の通りである。
に説明する。図１は、本発明に基づく走査電子顕微鏡を
示しており、１は走査電子顕微鏡の電子銃で、電子銃１
から発生した電子ビームは、照明レンズ２を介して第１
成形アパーチャ３上に照射される。第１成形アパーチャ
３の開口像は、成形レンズ４により第２成形アパーチャ
６上に結像されるが、その結像の位置は、成形偏向器５
により変えることができる。第２成形アパーチャ６によ
り成形された像は、縮小レンズ７、対物レンズ８を経て
試料１０上に照射される。試料１０の電子ビームによる
走査は、走査偏向器９により行われる。１１はコンピュ
ータであり、成形偏向器５の偏向回路１２、対物レンズ
８の励磁電源１３および走査偏向器９の偏向回路１４を
制御する。１５は表示密度設定装置であり、摘みなどに
より、立体像の表示密度の設定ができるようになってい
る。１６は２次電子検出器であり、検出器１６の検出信
号は増幅器やＡＤ変換器などが含まれている検出回路１
７を介してフレームメモリ１８に供給されて記憶され
る。１９はフレームメモリ１８に記憶された信号のエッ
ジ検出や陰面処理などを行う立体像処理装置であり、立
体像処理装置１９によって構築された立体像は、陰極線
管などの表示装置２０に供給されて表示される。このよ
うな構成の動作は次の通りである。
【０００８】まず、高分解能の立体像を観察したい試料
領域をサーチする場合、試料１０に照射される電子ビー
ムＥＢの径が大きくされる。この径を大きくするための
光学系としては、電子ビーム描画装置などに利用されて
いる２枚のアパーチャを用いた成形光学系が使用されて
いる。すなわち、表示密度設定装置１５によって粗い表
示密度を指定すると、コンピュータ１１は、偏向回路１
２を介して成形偏向器５を制御する。この結果、第１成
形アパーチャ３の開口像は、第２成形アパーチャ６上に
結像されるが、成形偏向器５により第１成形アパーチャ
３の開口像と第２成形アパーチャ６の開口との重なり具
合が大きくされ、比較的径の大きな電子ビームが第２成
形アパーチャ６から取り出される。第２成形アパーチャ
６からの電子ビームは、縮小レンズ７，対物レンズ８に
よって試料１０上に結像される。コンピュータ１１は、
励磁電源１３を制御し、多数段階に対物レンズ１１の励
磁を変化させる。すなわち、電子ビームのフォーカスを
多数段階に変化させる。この励磁強度の変化ステップ
は、観察位置のサーチ時と実際の高分解能の立体像を得
るときとでは、サーチ時の方が粗くされている。コンピ
ュータ１１は、偏向回路１４を介して走査偏向器９を制
御しており、電子ビームは、この走査偏向器９によって
対物レンズ１１の各励磁強度ごとに試料上の所定領域を
走査する。この走査のステップは、対物レンズの励磁強
度の変化ステップと同様に、観察位置のサーチ時と実際
の高分解能の立体像を得るときとでは、サーチ時の方が
粗くされている。検出器１６は、電子ビームの試料１０
への照射に基づいて発生した２次電子を検出している
が、この検出信号は、各走査ごとにフレームメモリ１８
に記憶される。フレームメモリ１８に記憶された検出信
号に基づいて、立体像処理装置１９は試料表面の立体像
を構築する。
領域をサーチする場合、試料１０に照射される電子ビー
ムＥＢの径が大きくされる。この径を大きくするための
光学系としては、電子ビーム描画装置などに利用されて
いる２枚のアパーチャを用いた成形光学系が使用されて
いる。すなわち、表示密度設定装置１５によって粗い表
示密度を指定すると、コンピュータ１１は、偏向回路１
２を介して成形偏向器５を制御する。この結果、第１成
形アパーチャ３の開口像は、第２成形アパーチャ６上に
結像されるが、成形偏向器５により第１成形アパーチャ
３の開口像と第２成形アパーチャ６の開口との重なり具
合が大きくされ、比較的径の大きな電子ビームが第２成
形アパーチャ６から取り出される。第２成形アパーチャ
６からの電子ビームは、縮小レンズ７，対物レンズ８に
よって試料１０上に結像される。コンピュータ１１は、
励磁電源１３を制御し、多数段階に対物レンズ１１の励
磁を変化させる。すなわち、電子ビームのフォーカスを
多数段階に変化させる。この励磁強度の変化ステップ
は、観察位置のサーチ時と実際の高分解能の立体像を得
るときとでは、サーチ時の方が粗くされている。コンピ
ュータ１１は、偏向回路１４を介して走査偏向器９を制
御しており、電子ビームは、この走査偏向器９によって
対物レンズ１１の各励磁強度ごとに試料上の所定領域を
走査する。この走査のステップは、対物レンズの励磁強
度の変化ステップと同様に、観察位置のサーチ時と実際
の高分解能の立体像を得るときとでは、サーチ時の方が
粗くされている。検出器１６は、電子ビームの試料１０
への照射に基づいて発生した２次電子を検出している
が、この検出信号は、各走査ごとにフレームメモリ１８
に記憶される。フレームメモリ１８に記憶された検出信
号に基づいて、立体像処理装置１９は試料表面の立体像
を構築する。
【０００９】この立体像構築のステップを図２を参照し
て説明する。図２（ａ）は、対物レンズ１１の励磁強度
を３段階に変化させたときの各走査に基づく２次電子像
Ｆ1，Ｆ2 ，Ｆ3 を示しており、各々フォーカスの合っ
ている面が異なっている。この走査像に基づいて図２
（ｂ）に示すように、フォーカスのあっている部分の輪
郭が抽出される。その後、多数の走査像に基づく輪郭か
ら、陰面処理などが施され、図２（ｃ）に示すように、
立体像が構築される。立体像処理装置１９において構築
された立体像は、陰極線管などの表示装置２０によって
表示される。オペレータは、表示装置２０によって表示
された粗い立体像を観察し、より詳細な分解能の高い像
を観察すべき試料部分をサーチする。このサーチによっ
て高分解能の試料像を得るべき試料部分を確定すると、
表示密度設定装置１５を操作し、高分解能の立体像が得
られるよう、表示密度を細かくする設定が行われる。こ
の設定に基づき、コンピュータ１１は成形偏向器５を制
御して微小面積の電子ビームが得られるように電子ビー
ムを偏向し、また、対物レンズ８の励磁強度の変化ステ
ップを細かくする。さらに、走査偏向器９を制御して試
料１０上の電子ビームの走査ステップを細かくする。こ
のような設定がなされた後、対物レンズ８の各励磁強度
ごとに電子ビームの走査が行われ、前記サーチ時と同じ
手順で立体像の構築が行われ、表示装置２０に目的とす
る試料部分の高分解能の立体像が表示される。
て説明する。図２（ａ）は、対物レンズ１１の励磁強度
を３段階に変化させたときの各走査に基づく２次電子像
Ｆ1，Ｆ2 ，Ｆ3 を示しており、各々フォーカスの合っ
ている面が異なっている。この走査像に基づいて図２
（ｂ）に示すように、フォーカスのあっている部分の輪
郭が抽出される。その後、多数の走査像に基づく輪郭か
ら、陰面処理などが施され、図２（ｃ）に示すように、
立体像が構築される。立体像処理装置１９において構築
された立体像は、陰極線管などの表示装置２０によって
表示される。オペレータは、表示装置２０によって表示
された粗い立体像を観察し、より詳細な分解能の高い像
を観察すべき試料部分をサーチする。このサーチによっ
て高分解能の試料像を得るべき試料部分を確定すると、
表示密度設定装置１５を操作し、高分解能の立体像が得
られるよう、表示密度を細かくする設定が行われる。こ
の設定に基づき、コンピュータ１１は成形偏向器５を制
御して微小面積の電子ビームが得られるように電子ビー
ムを偏向し、また、対物レンズ８の励磁強度の変化ステ
ップを細かくする。さらに、走査偏向器９を制御して試
料１０上の電子ビームの走査ステップを細かくする。こ
のような設定がなされた後、対物レンズ８の各励磁強度
ごとに電子ビームの走査が行われ、前記サーチ時と同じ
手順で立体像の構築が行われ、表示装置２０に目的とす
る試料部分の高分解能の立体像が表示される。
【００１０】上述した実施例では、試料２０の観察位置
の特定のためのサーチの時には電子ビームの径を大きく
し、走査ステップを粗くすると共に、対物レンズ８の励
磁強度の可変ステップも粗くしたので、立体像構築のた
めの全データ取得時間が短くなると共に、データの数が
著しく少なくなるため、立体像処理装置１９における立
体像構築のための処理時間も極端に短くすることができ
る。従って、観察部分のサーチから実際の高分解能の立
体像の表示までの時間を極めて短くすることができる。
なお、例えば、フレームメモリ１８の最高画素が１０２
４×１０２４の時、表示密度設定装置１５では、この画
素をＮ等分するような設定が行われる。
の特定のためのサーチの時には電子ビームの径を大きく
し、走査ステップを粗くすると共に、対物レンズ８の励
磁強度の可変ステップも粗くしたので、立体像構築のた
めの全データ取得時間が短くなると共に、データの数が
著しく少なくなるため、立体像処理装置１９における立
体像構築のための処理時間も極端に短くすることができ
る。従って、観察部分のサーチから実際の高分解能の立
体像の表示までの時間を極めて短くすることができる。
なお、例えば、フレームメモリ１８の最高画素が１０２
４×１０２４の時、表示密度設定装置１５では、この画
素をＮ等分するような設定が行われる。
【００１１】図３は本発明の他の実施例を示しており、
図１の実施例と同一部分には同一番号を付してその詳細
な説明は省略する。この実施例で、１は電子銃であり、
電子銃１からの電子ビームは集束レンズ２１，２２によ
って集束され、対物レンズ８によって試料１０上に細く
集束される。２３はコンデンサレンズ絞りであり、ま
た、２４は試料１０の高さ（Ｚ）方向の位置を制御する
制御装置である。
図１の実施例と同一部分には同一番号を付してその詳細
な説明は省略する。この実施例で、１は電子銃であり、
電子銃１からの電子ビームは集束レンズ２１，２２によ
って集束され、対物レンズ８によって試料１０上に細く
集束される。２３はコンデンサレンズ絞りであり、ま
た、２４は試料１０の高さ（Ｚ）方向の位置を制御する
制御装置である。
【００１２】このような構成で、通常の高分解能の立体
像を得る場合には、電子ビームが細く集束され、対物レ
ンズ８の励磁強度の変化ステップと走査偏向器９による
電子ビームの走査ステップとが細かくされる。一方、試
料観察位置のサーチの時には、表示密度設定装置１５に
よる設定に基づき、コンピュータ１１は対物レンズ８の
励磁電源１３の制御を行う。この結果、対物レンズ８の
励磁強度（アンペアターン）ＡＴが変えられ、これによ
り焦点距離ＦＩが変えられる。この関係は図４に示され
ており、この図で横軸がＡＴ、縦軸がＦＩである。そし
て、この結果として試料１０に照射される電子ビームの
開き角θが変えられる。図５はＡＴ（横軸）と、電子ビ
ームの開き角θに比例した１／ＦＩ（縦軸）との関係を
示したものである。この実施例では、試料１０の観察位
置のサーチの時には、ＡＴを大きくし、電子ビームの開
き角θを大きくするようにしている。このため、試料１
０から見た電子ビームは、実質的にビームの径が大きく
なったと同等となる。そして、大きくしたＡＴの近傍で
ΔＡＴごとに対物レンズ８の励磁強度を変化させ、その
都度、偏向回路１４を制御して比較的大きな走査ステッ
プで電子ビームの走査を行う。このようにして得られた
検出信号に基づき、図１の実施例と同様に、フレームメ
モリ１８，立体像処理装置１９，表示装置２０によって
試料１０の所望領域の粗い立体像が短時間に表示され
る。試料観察位置のサーチが終って高分解能の立体像を
得る場合には、表示密度設定装置１６を操作し、コンピ
ュータ１１から励磁電源１３を制御し、対物レンズ８の
ＡＴが弱くされて試料１０に照射される電子ビームの開
き角が小さくされ、そして、そのＡＴの近傍でΔＡＴご
とに励磁強度が変えられる。もちろん、励磁強度の変化
幅ΔＡＴは、前記したサーチ時の電子ビームの開き角が
大きいときほど粗くされ、高分解能像を得るときの開き
角が小さいときほど細かくされる。そして、偏向回路１
２から偏向器９への偏向信号により、各ＡＴにおける電
子ビームの走査ステップは細かくされる。なお、対物レ
ンズ８の励磁強度（ＡＴ）を変化させ、試料の高さ方向
の合焦点位置を変えながら試料の高さ方向の情報を得る
わけであるが、その場合、ＡＴの変化だけで所望の高さ
方向の情報が得られない場合は、制御装置２４によって
試料の高さ方向の位置を変化させれば良い。また、電子
ビームの開き角を大きく調整したい場合には、コンデン
サレンズ絞り２３の開口の大きさを調整すれば良い。
像を得る場合には、電子ビームが細く集束され、対物レ
ンズ８の励磁強度の変化ステップと走査偏向器９による
電子ビームの走査ステップとが細かくされる。一方、試
料観察位置のサーチの時には、表示密度設定装置１５に
よる設定に基づき、コンピュータ１１は対物レンズ８の
励磁電源１３の制御を行う。この結果、対物レンズ８の
励磁強度（アンペアターン）ＡＴが変えられ、これによ
り焦点距離ＦＩが変えられる。この関係は図４に示され
ており、この図で横軸がＡＴ、縦軸がＦＩである。そし
て、この結果として試料１０に照射される電子ビームの
開き角θが変えられる。図５はＡＴ（横軸）と、電子ビ
ームの開き角θに比例した１／ＦＩ（縦軸）との関係を
示したものである。この実施例では、試料１０の観察位
置のサーチの時には、ＡＴを大きくし、電子ビームの開
き角θを大きくするようにしている。このため、試料１
０から見た電子ビームは、実質的にビームの径が大きく
なったと同等となる。そして、大きくしたＡＴの近傍で
ΔＡＴごとに対物レンズ８の励磁強度を変化させ、その
都度、偏向回路１４を制御して比較的大きな走査ステッ
プで電子ビームの走査を行う。このようにして得られた
検出信号に基づき、図１の実施例と同様に、フレームメ
モリ１８，立体像処理装置１９，表示装置２０によって
試料１０の所望領域の粗い立体像が短時間に表示され
る。試料観察位置のサーチが終って高分解能の立体像を
得る場合には、表示密度設定装置１６を操作し、コンピ
ュータ１１から励磁電源１３を制御し、対物レンズ８の
ＡＴが弱くされて試料１０に照射される電子ビームの開
き角が小さくされ、そして、そのＡＴの近傍でΔＡＴご
とに励磁強度が変えられる。もちろん、励磁強度の変化
幅ΔＡＴは、前記したサーチ時の電子ビームの開き角が
大きいときほど粗くされ、高分解能像を得るときの開き
角が小さいときほど細かくされる。そして、偏向回路１
２から偏向器９への偏向信号により、各ＡＴにおける電
子ビームの走査ステップは細かくされる。なお、対物レ
ンズ８の励磁強度（ＡＴ）を変化させ、試料の高さ方向
の合焦点位置を変えながら試料の高さ方向の情報を得る
わけであるが、その場合、ＡＴの変化だけで所望の高さ
方向の情報が得られない場合は、制御装置２４によって
試料の高さ方向の位置を変化させれば良い。また、電子
ビームの開き角を大きく調整したい場合には、コンデン
サレンズ絞り２３の開口の大きさを調整すれば良い。
【００１３】以上本発明の実施例を詳述したが、本発明
はこの実施例に限定されない。例えば、２次電子を検出
するようにしたが、反射電子を検出するようにしても良
い。また、図１の実施例においては、２枚のアパーチャ
と成形偏向器とによって任意の径の電子ビームを成形で
きる光学系を用いたが、大きさの異なった複数のアパー
チャを用意し、サーチ時と高分解能像を得るときとで、
アパーチャを切り換えて用いるような方式であっても良
い。
はこの実施例に限定されない。例えば、２次電子を検出
するようにしたが、反射電子を検出するようにしても良
い。また、図１の実施例においては、２枚のアパーチャ
と成形偏向器とによって任意の径の電子ビームを成形で
きる光学系を用いたが、大きさの異なった複数のアパー
チャを用意し、サーチ時と高分解能像を得るときとで、
アパーチャを切り換えて用いるような方式であっても良
い。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に基づく立
体像観察用走査電子顕微鏡は、電子ビームの走査を電子
ビームのフォーカスを変化させながら多数回行い、多数
回の電子ビームの走査に基づく映像信号により試料表面
の立体像を表示することを基本とし、立体像を得たい領
域をサーチするときには、電子ビームの径を大きくする
か開き角を大きくするようにしたので、立体像を得たい
領域のサーチを短時間に行い得る。
体像観察用走査電子顕微鏡は、電子ビームの走査を電子
ビームのフォーカスを変化させながら多数回行い、多数
回の電子ビームの走査に基づく映像信号により試料表面
の立体像を表示することを基本とし、立体像を得たい領
域をサーチするときには、電子ビームの径を大きくする
か開き角を大きくするようにしたので、立体像を得たい
領域のサーチを短時間に行い得る。
【図１】本発明に基づく走査電子顕微鏡の一実施例を示
す図である。
す図である。
【図２】立体像構築のステップを説明するための図であ
る。
る。
【図３】本発明に基づく走査電子顕微鏡の他の実施例を
示す図である。
示す図である。
【図４】励磁強度（ＡＴ）と焦点距離（ＦＩ）の関係を
示す図である。
示す図である。
【図５】励磁強度（ＡＴ）と１／ＦＩの関係を示す図で
ある。
ある。
１…電子銃 ３，４…アパーチャ ５…成形偏向器 ８…対物レンズ ９…走査偏向器 １０…試料 １１…コンピュータ １２，１４…偏向回路 １３…励磁電源 １５…表示密度設定装置 １６…２次電子検出器 １７…検出回路 １８…フレームメモリ １９…立体像処理装置 ２０…表示装置
Claims (2)
- 【請求項１】 試料に照射する電子ビームのフォーカス
を変化させるためのフォーカス可変手段と、試料上の所
定領域を電子ビームで走査するための走査手段と、試料
への電子ビームの照射によって発生した情報信号を検出
するための検出器と、走査手段による電子ビームの走査
を電子ビームのフォーカスを変化させながら多数回行う
ように制御する制御手段と、多数回の電子ビームの走査
に基づく映像信号により試料表面の立体像を表示するた
めの手段と、試料に照射する電子ビームの径を変化させ
るための手段とを備えており、電子ビームの径に応じて
電子ビームの走査ステップを変化させるように構成した
立体像観察用走査電子顕微鏡。 - 【請求項２】 試料に照射する電子ビームのフォーカス
を変化させるためのフォーカス可変手段と、試料上の所
定領域を電子ビームで走査するための走査手段と、試料
への電子ビームの照射によって発生した情報信号を検出
するための検出器と、走査手段による電子ビームの走査
を電子ビームのフォーカスを変化させながら多数回行う
ように制御する制御手段と、多数回の電子ビームの走査
に基づく映像信号により試料表面の立体像を表示するた
めの手段と、試料に照射する電子ビームの開き角を変化
させるための手段とを備えており、電子ビームの開き角
に応じて電子ビームの走査ステップを変化させるように
構成した立体像観察用走査電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3291346A JPH05128989A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 立体像観察用走査電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3291346A JPH05128989A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 立体像観察用走査電子顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05128989A true JPH05128989A (ja) | 1993-05-25 |
Family
ID=17767738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3291346A Withdrawn JPH05128989A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 立体像観察用走査電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05128989A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6348690B1 (en) | 1997-08-07 | 2002-02-19 | Hitachi, Ltd. | Method and an apparatus of an inspection system using an electron beam |
| US6538249B1 (en) | 1999-07-09 | 2003-03-25 | Hitachi, Ltd. | Image-formation apparatus using charged particle beams under various focus conditions |
| KR100402064B1 (ko) * | 1995-04-10 | 2004-02-11 | 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 | 주사형전자현미경 |
-
1991
- 1991-11-07 JP JP3291346A patent/JPH05128989A/ja not_active Withdrawn
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100402064B1 (ko) * | 1995-04-10 | 2004-02-11 | 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 | 주사형전자현미경 |
| US7232996B2 (en) | 1997-08-07 | 2007-06-19 | Hitachi, Ltd. | Method and an apparatus of an inspection system using an electron beam |
| US6348690B1 (en) | 1997-08-07 | 2002-02-19 | Hitachi, Ltd. | Method and an apparatus of an inspection system using an electron beam |
| US8604430B2 (en) | 1997-08-07 | 2013-12-10 | Hitachi, Ltd. | Method and an apparatus of an inspection system using an electron beam |
| US6452178B2 (en) | 1997-08-07 | 2002-09-17 | Hitachi, Ltd. | Method and an apparatus of an inspection system using an electron beam |
| US8134125B2 (en) | 1997-08-07 | 2012-03-13 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus of an inspection system using an electron beam |
| US6987265B2 (en) | 1997-08-07 | 2006-01-17 | Hitachi, Ltd. | Method and an apparatus of an inspection system using an electron beam |
| US7012252B2 (en) | 1997-08-07 | 2006-03-14 | Hitachi, Ltd. | Method and an apparatus of an inspection system using an electron beam |
| US7439506B2 (en) | 1997-08-07 | 2008-10-21 | Hitachi, Ltd. | Method and an apparatus of an inspection system using an electron beam |
| US6936818B2 (en) | 1999-07-09 | 2005-08-30 | Hitachi, Ltd. | Charged particle beam apparatus |
| US7329868B2 (en) | 1999-07-09 | 2008-02-12 | Hitachi, Ltd. | Charged particle beam apparatus |
| US7109485B2 (en) | 1999-07-09 | 2006-09-19 | Hitachi, Ltd. | Charged particle beam apparatus |
| US7642514B2 (en) | 1999-07-09 | 2010-01-05 | Hitachi, Ltd. | Charged particle beam apparatus |
| US6538249B1 (en) | 1999-07-09 | 2003-03-25 | Hitachi, Ltd. | Image-formation apparatus using charged particle beams under various focus conditions |
| US6653633B2 (en) | 1999-07-09 | 2003-11-25 | Hitachi, Ltd. | Charged particle beam apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6555816B1 (en) | Scanning electron microscope and sample observation method using the same | |
| JP5698157B2 (ja) | 荷電粒子線装置および傾斜観察画像表示方法 | |
| JP2002025491A (ja) | 電子顕微鏡 | |
| US10923314B2 (en) | Method of image acquisition and electron microscope | |
| CN114113185A (zh) | 实现扫描电子显微镜变焦扫描的成像方法 | |
| JPH103875A (ja) | 走査電子顕微鏡 | |
| JP2005005055A (ja) | 試料の高さ情報取得方法 | |
| JPH05128989A (ja) | 立体像観察用走査電子顕微鏡 | |
| US6573502B2 (en) | Combined electron microscope | |
| JP4129088B2 (ja) | 走査透過電子顕微鏡 | |
| JP4163373B2 (ja) | 電子線装置 | |
| JP3571561B2 (ja) | 走査顕微鏡 | |
| JPH1050245A (ja) | 荷電粒子ビーム装置における焦点合わせ方法 | |
| JP2001006599A (ja) | 電子ビーム装置における電子ビーム制御方法 | |
| JP2002015691A (ja) | 走査電子顕微鏡 | |
| JP3037006B2 (ja) | 走査電子顕微鏡における自動画像調整方法 | |
| JPH01209647A (ja) | 走査電子顕微鏡 | |
| JP3114335B2 (ja) | 走査電子顕微鏡における焦点合わせ方法 | |
| JPH0765772A (ja) | イオンビーム加工装置 | |
| JPH06231716A (ja) | イオンマイクロビーム装置 | |
| JPH0636726A (ja) | 走査形顕微鏡 | |
| JPH06251741A (ja) | 走査電子顕微鏡における自動倍率設定方法 | |
| JPH0935673A (ja) | 集束イオンビーム装置 | |
| JP2006302523A (ja) | 走査像観察機能を有した透過電子顕微鏡 | |
| JPH0221549A (ja) | 走査電子顕微鏡 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990204 |