JPH0654638B2 - 荷電粒子線装置における軸合わせ装置 - Google Patents
荷電粒子線装置における軸合わせ装置Info
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- JPH0654638B2 JPH0654638B2 JP61174882A JP17488286A JPH0654638B2 JP H0654638 B2 JPH0654638 B2 JP H0654638B2 JP 61174882 A JP61174882 A JP 61174882A JP 17488286 A JP17488286 A JP 17488286A JP H0654638 B2 JPH0654638 B2 JP H0654638B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は電界放射電子銃等を備えた電子線装置等の荷電
粒子線装置における軸合わせ装置に関する。
粒子線装置における軸合わせ装置に関する。
[従来の技術] 電界放射電子銃を備えた電子線装置においては、電子銃
部には静電レンズが備えられており、この電子銃部と電
子銃アライメントコイルを含む下部銃筒とは、電子銃部
を高真空に保つため微小なアパーチャを有するアノード
で仕切られている。
部には静電レンズが備えられており、この電子銃部と電
子銃アライメントコイルを含む下部銃筒とは、電子銃部
を高真空に保つため微小なアパーチャを有するアノード
で仕切られている。
[発明が解決しようとする問題点] ところで、電界放射電子銃のエミッターチップから発生
した電子線を集束レンズの中心を通過させると共に対物
レンズの中心を通過させて良好な像を観察するため、軸
合わせを行なうが、上述した装置においては、アノード
のアパーチャが極めて小さいため、軸合わせを簡単に行
なうことはできなかった。
した電子線を集束レンズの中心を通過させると共に対物
レンズの中心を通過させて良好な像を観察するため、軸
合わせを行なうが、上述した装置においては、アノード
のアパーチャが極めて小さいため、軸合わせを簡単に行
なうことはできなかった。
本発明はこのような従来の問題を解決し、アノード等の
電極に設けられているアパーチャが微小な場合に、簡単
に軸合わせを行なうことのできる荷電粒子線装置におけ
る軸合わせ装置を提供することを目的としている。
電極に設けられているアパーチャが微小な場合に、簡単
に軸合わせを行なうことのできる荷電粒子線装置におけ
る軸合わせ装置を提供することを目的としている。
[問題点を解決するための手段] 本発明の荷電粒子線装置における軸合わせ装置は、微小
開口を通過した荷電粒子線源よりの荷電粒子を集束する
ための第1のレンズと、該第1のレンズにより集束され
た荷電粒子を集束するための第2のレンズと、偏向信号
を発生する第1,第2の偏向信号発生手段と、前記微小
開口と前記第1のレンズとの間に配置された軸合わせ用
の第1,第2の偏向手段と、前記荷電粒子線源と前記第
1の偏向手段との距離をa、前記第1,第2の偏向手段
間の距離をb、前記第2の偏向手段と前記第1のレンズ
との距離をc、前記第1,第2の偏向手段による偏向角
をθ1,θ2とするとき、前記第1の偏向信号発生手段
よりの信号をθ1/θ2=(a+b)/aなる関係に基
づいて2つの信号に変換するための第1の分配手段と、
前記第2の偏向信号発生手段よりの信号をθ1/θ2=
c/(b+c)なる関係に基づいて2つの信号に変換す
るための第2の分配手段と、前記第1の分配手段よりの
2つの信号の一方と前記第2の分配手段よりの2つの信
号の一方とを加算しその加算信号を前記第1の偏向手段
に供給するための手段と、前記第1の分配手段よりの他
方の信号と前記第2の分配手段よりの他方の信号とを加
算しその加算信号を前記第2の偏向手段に供給するため
の手段とを備えている。
開口を通過した荷電粒子線源よりの荷電粒子を集束する
ための第1のレンズと、該第1のレンズにより集束され
た荷電粒子を集束するための第2のレンズと、偏向信号
を発生する第1,第2の偏向信号発生手段と、前記微小
開口と前記第1のレンズとの間に配置された軸合わせ用
の第1,第2の偏向手段と、前記荷電粒子線源と前記第
1の偏向手段との距離をa、前記第1,第2の偏向手段
間の距離をb、前記第2の偏向手段と前記第1のレンズ
との距離をc、前記第1,第2の偏向手段による偏向角
をθ1,θ2とするとき、前記第1の偏向信号発生手段
よりの信号をθ1/θ2=(a+b)/aなる関係に基
づいて2つの信号に変換するための第1の分配手段と、
前記第2の偏向信号発生手段よりの信号をθ1/θ2=
c/(b+c)なる関係に基づいて2つの信号に変換す
るための第2の分配手段と、前記第1の分配手段よりの
2つの信号の一方と前記第2の分配手段よりの2つの信
号の一方とを加算しその加算信号を前記第1の偏向手段
に供給するための手段と、前記第1の分配手段よりの他
方の信号と前記第2の分配手段よりの他方の信号とを加
算しその加算信号を前記第2の偏向手段に供給するため
の手段とを備えている。
[実施例] 以下、図面に基づき本発明の実施例を詳述する。
第1図は本発明を電界放射電子銃を備えた走査電子顕微
鏡に適用した場合の実施例を示すためのもので、第1図
(a)は第1段階の軸合わせ動作を説明するための図で
あり、第1図(b)は第2段階の軸合わせ動作を説明す
るための図である。
鏡に適用した場合の実施例を示すためのもので、第1図
(a)は第1段階の軸合わせ動作を説明するための図で
あり、第1図(b)は第2段階の軸合わせ動作を説明す
るための図である。
第1図中1は電界放射電子銃のエミッターチップであ
り、2は引き出し電極である。3はアノードであり、ア
ノード3には微小なアパーチャ3aが設けられている。
4,5は軸合わせ用の第1,第2の偏向コイルである。
6は集束レンズ、7は対物レンズ、8は試料である。9
は走査コイルであり、走査コイル9には図示していない
が走査信号発生回路より鋸歯状の水平及び垂直走査信号
が送られる。10は二次電子検出器であり、二次電子検
出器10よりの検出信号は図示していないが、前記走査
信号に基づいて同期走査されるCRTに送られる。1
3,14は第1,第2の加算回路であり、これら加算回
路の出力信号は各々増幅器11,12を介して偏向コイ
ル4,5に送られる。第1の加算回路13には第1の分
配回路15の出力信号と、第2の分配回路16の出力信
号が供給される。又、第2の加算回路14にも、第1の
分配回路15と第2の分配回路16の出力信号が供給さ
れる。17は第1の分配回路15へ偏向信号を供給する
ための第1の偏向信号発生回路であり、18は第2の分
配回路16へ偏向信号を供給するための第2の偏向信号
発生回路である。ここで、前記第1の分配回路15は第
1の偏向信号発生回路17よりの信号を次の条件を維持
するように第1,第2の加算回路13,14に分配す
る。即ち、第1図(a)に示すように、偏向コイル4に
より偏向された後偏向コイル5において振り戻された電
子線の延長線Rが常にチップ1に交じわるように回路1
7よりの信号を回路13,14へ分配する。この条件は
又、次のようにも表現できる。即ち、第1図(a)にお
いて、チップ1と第1の偏向コイル4との距離をa,第
1,第2の偏向コイル4,5間の距離をb,電子線EB
1に示すように、第1の偏向コイル4による電子線EB
の偏向角をθ1,第2偏向コイルによる電子線EBの偏
向角をθ2,電子線EB1の延長線Rと電子線EBとが
成す角をθ,電子線EB1の延長線Rと電子線EBとの
偏向コイル4面における間隔をδとすると、実際には微
小であるθ2及びθに対して略 θ=δ/a θ2=δ/b を常に成立させることに相当する。
り、2は引き出し電極である。3はアノードであり、ア
ノード3には微小なアパーチャ3aが設けられている。
4,5は軸合わせ用の第1,第2の偏向コイルである。
6は集束レンズ、7は対物レンズ、8は試料である。9
は走査コイルであり、走査コイル9には図示していない
が走査信号発生回路より鋸歯状の水平及び垂直走査信号
が送られる。10は二次電子検出器であり、二次電子検
出器10よりの検出信号は図示していないが、前記走査
信号に基づいて同期走査されるCRTに送られる。1
3,14は第1,第2の加算回路であり、これら加算回
路の出力信号は各々増幅器11,12を介して偏向コイ
ル4,5に送られる。第1の加算回路13には第1の分
配回路15の出力信号と、第2の分配回路16の出力信
号が供給される。又、第2の加算回路14にも、第1の
分配回路15と第2の分配回路16の出力信号が供給さ
れる。17は第1の分配回路15へ偏向信号を供給する
ための第1の偏向信号発生回路であり、18は第2の分
配回路16へ偏向信号を供給するための第2の偏向信号
発生回路である。ここで、前記第1の分配回路15は第
1の偏向信号発生回路17よりの信号を次の条件を維持
するように第1,第2の加算回路13,14に分配す
る。即ち、第1図(a)に示すように、偏向コイル4に
より偏向された後偏向コイル5において振り戻された電
子線の延長線Rが常にチップ1に交じわるように回路1
7よりの信号を回路13,14へ分配する。この条件は
又、次のようにも表現できる。即ち、第1図(a)にお
いて、チップ1と第1の偏向コイル4との距離をa,第
1,第2の偏向コイル4,5間の距離をb,電子線EB
1に示すように、第1の偏向コイル4による電子線EB
の偏向角をθ1,第2偏向コイルによる電子線EBの偏
向角をθ2,電子線EB1の延長線Rと電子線EBとが
成す角をθ,電子線EB1の延長線Rと電子線EBとの
偏向コイル4面における間隔をδとすると、実際には微
小であるθ2及びθに対して略 θ=δ/a θ2=δ/b を常に成立させることに相当する。
ところで、 θ1=θ2+θ であるから、上記条件式を用いれば、以下の関係式が得
られる。
られる。
θ1/θ2=(θ2+θ)/θ2 =(δ/b+δ/a)/(δ/b) 従って、第1の分配回路15は常に略 θ1/θ2=(a+b)/a …(1) なる関係を維持させる働きを有する。
また、前記第2の分配回路16は第2の偏向信号発生回
路18よりの信号を次の条件を維持するように第1,第
2の加算回路13,14に分配する。即ち、第1の偏向
信号発生回路17を用いた軸合わせによって、第1図
(a)の電子線EB3 に示すように、集束レンズ6の中
心Oを通るように調整された電子線が、必ずこの中心O
を通過する条件を維持するように、分配回路16は信号
の分配を行なう。この条件は次のように表現することも
できる。
路18よりの信号を次の条件を維持するように第1,第
2の加算回路13,14に分配する。即ち、第1の偏向
信号発生回路17を用いた軸合わせによって、第1図
(a)の電子線EB3 に示すように、集束レンズ6の中
心Oを通るように調整された電子線が、必ずこの中心O
を通過する条件を維持するように、分配回路16は信号
の分配を行なう。この条件は次のように表現することも
できる。
第1図(a),(b)においては、軸ずれを分り易くす
るため、チップ1の位置をレンズ6,7の軸Zから大き
く離して描いたが、実際の軸ずれは微小であるので、い
ま、この軸ずれ角を無視した第2図の光線図に基づいて
上記条件について説明する。
るため、チップ1の位置をレンズ6,7の軸Zから大き
く離して描いたが、実際の軸ずれは微小であるので、い
ま、この軸ずれ角を無視した第2図の光線図に基づいて
上記条件について説明する。
第1図(b)と同一の構成要素に対しては同一の符号を
付した第2図において、偏向コイル5と集束レンズ6と
の距離をcとし、最初の場合と同様に偏向コイル4によ
る偏向角をθ1,偏向コイル5による偏向角をθ2,電
子線EBの延長線Qと電子線EB3 とが成す角をθ′,
偏向コイル5面における電子線EB3 と電子線EBの延
長線Qとの距離をδ′とすると、上記第2の分配回路1
6は実際には微小であるθ1及びθ′に対して略 θ′=δ′/c θ1=δ′/b が常に成立するように第2の加算回路18よりの偏向信
号を第1,第2の加算回路13,14に分配する。
付した第2図において、偏向コイル5と集束レンズ6と
の距離をcとし、最初の場合と同様に偏向コイル4によ
る偏向角をθ1,偏向コイル5による偏向角をθ2,電
子線EBの延長線Qと電子線EB3 とが成す角をθ′,
偏向コイル5面における電子線EB3 と電子線EBの延
長線Qとの距離をδ′とすると、上記第2の分配回路1
6は実際には微小であるθ1及びθ′に対して略 θ′=δ′/c θ1=δ′/b が常に成立するように第2の加算回路18よりの偏向信
号を第1,第2の加算回路13,14に分配する。
ところで、 θ2=θ1+θ′ であるから、上記条件式を用いれば、以下の関係式が得
られる。
られる。
θ1/θ2=θ1/(θ1+θ′) =(δ′/b)/(δ′/b+δ′/c) 従って、第2の分配回路16の働きは略 θ1/θ2=c/(b+c) …(2) なる関係を常に維持させることに相当する。
このような構成の装置を用いて、以下のようにして軸合
わせを行なう。
わせを行なう。
まず、走査用偏向コイル9に走査信号を供給し試料8上
を二次元的に走査し、この走査に伴って試料8より得ら
れる検出器10よりの信号をこの走査に同期走査される
CRT(図示せず)に送り、試料像を表示できるように
する。そこで、第2の偏向信号発生回路18よりの出力
信号を0とした状態において、第1の偏向信号発生回路
17より偏向信号を発生させ、偏向信号の大きさを調整
する。この偏向信号は第1の分配回路15において分配
された後、第1,第2の加算回路13,14を介して偏
向コイル4,5に供給されるため、電子線EBは第1図
(a)に示すように、その延長線Rが常にチップ1に交
差する関係を維持しながら、即ち前記第(1)式を略満
たしながら、第1,第2の偏向コイル4,5の偏向角θ
1,θ2を変化させる。このように調整において、電子
線EBが電子線EB2 のように集束レンズ6を通るよう
になると、前記CRTに表示される像は明るくなる。そ
こで、集束レンズ6の励磁電流を周期的に振動(ウオー
ブラ)させながらCRT像を観察しつつ、第1の偏向信
号発生回路17よりの出力信号を調整すると、CRTに
表示されている像が前記ウオーブラ中にもかかわらず動
かなくなる状態が出現する。この状態においては、電子
線EBは偏向コイル4,5によって偏向された後、第1
図(a)の電子線EB3 に示すように集束レンズ6の中
心Oを通過する。
を二次元的に走査し、この走査に伴って試料8より得ら
れる検出器10よりの信号をこの走査に同期走査される
CRT(図示せず)に送り、試料像を表示できるように
する。そこで、第2の偏向信号発生回路18よりの出力
信号を0とした状態において、第1の偏向信号発生回路
17より偏向信号を発生させ、偏向信号の大きさを調整
する。この偏向信号は第1の分配回路15において分配
された後、第1,第2の加算回路13,14を介して偏
向コイル4,5に供給されるため、電子線EBは第1図
(a)に示すように、その延長線Rが常にチップ1に交
差する関係を維持しながら、即ち前記第(1)式を略満
たしながら、第1,第2の偏向コイル4,5の偏向角θ
1,θ2を変化させる。このように調整において、電子
線EBが電子線EB2 のように集束レンズ6を通るよう
になると、前記CRTに表示される像は明るくなる。そ
こで、集束レンズ6の励磁電流を周期的に振動(ウオー
ブラ)させながらCRT像を観察しつつ、第1の偏向信
号発生回路17よりの出力信号を調整すると、CRTに
表示されている像が前記ウオーブラ中にもかかわらず動
かなくなる状態が出現する。この状態においては、電子
線EBは偏向コイル4,5によって偏向された後、第1
図(a)の電子線EB3 に示すように集束レンズ6の中
心Oを通過する。
そこで、この状態で第1の偏向信号発生回路17の出力
信号を固定し、次に第2の偏向信号発生回路18を用い
て第2段階の軸合わせを行なう。
信号を固定し、次に第2の偏向信号発生回路18を用い
て第2段階の軸合わせを行なう。
即ち、第1の集束レンズ6のウオーブラを停止させると
共に、対物レンズ7をウオーブラさせた状態でCRTを
観察しながら、第2の偏向信号発生回路18よりの出力
信号を調整する。その結果、第2の分配回路16の働き
により、電子線EBは第1図(b)を示すように、第1
の集束レンズ6の中心Oを通過する状態を維持しなが
ら、即ち前記(2)式の関係を略満たしながら、第1,
第2の偏向コイル4,5による偏向角θ1,θ2を変化
させる。このような調整を行ないながらCRTを観察し
ていると、対物レンズ7をウオーブラしているにもかか
わらず、像が動かなくなる状態が出現する。この状態に
おいては、電子線EBは第1図(b)の電子線EB5 に
示すように、集束レンズ6の中心Oのみならず、対物レ
ンズ7の中心Oをも通過し、完全に軸合わせを行なうこ
とができる。
共に、対物レンズ7をウオーブラさせた状態でCRTを
観察しながら、第2の偏向信号発生回路18よりの出力
信号を調整する。その結果、第2の分配回路16の働き
により、電子線EBは第1図(b)を示すように、第1
の集束レンズ6の中心Oを通過する状態を維持しなが
ら、即ち前記(2)式の関係を略満たしながら、第1,
第2の偏向コイル4,5による偏向角θ1,θ2を変化
させる。このような調整を行ないながらCRTを観察し
ていると、対物レンズ7をウオーブラしているにもかか
わらず、像が動かなくなる状態が出現する。この状態に
おいては、電子線EBは第1図(b)の電子線EB5 に
示すように、集束レンズ6の中心Oのみならず、対物レ
ンズ7の中心Oをも通過し、完全に軸合わせを行なうこ
とができる。
尚、上述した実施例は本発明の一実施例に過ぎず、変型
して実施することができる。
して実施することができる。
例えば、上述した実施例は本発明を電界放射電子銃を備
えた電子線装置に適用した例であったが、電界放射型の
イオン銃を備えたイオンビーム装置にも本発明は同様に
適用できる。
えた電子線装置に適用した例であったが、電界放射型の
イオン銃を備えたイオンビーム装置にも本発明は同様に
適用できる。
[発明の効果] 本願発明においては、微小開口を通過した荷電粒子線を
第1のレンズの中心を通過させることができ、さらに、
荷電粒子線が第1のレンズの中心を通過する状態を維持
したまま、荷電粒子線の第2のレンズへの入射位置を任
意に変えることができるため、軸合わせを簡単に行なう
ことができる。
第1のレンズの中心を通過させることができ、さらに、
荷電粒子線が第1のレンズの中心を通過する状態を維持
したまま、荷電粒子線の第2のレンズへの入射位置を任
意に変えることができるため、軸合わせを簡単に行なう
ことができる。
第1図(a)は本発明の一実施例装置における第1段階
の軸合わせ動作を説明するための図、第1図(b)は本
発明の一実施例装置における第2段階の軸合わせ動作を
説明するための図、第2図は第1図における第2の分配
回路16の働きを説明するための図である。 1:エミッターチップ 2:引き出し電極、3:アノード 3a:アパーチャ、4,5:偏向コイル 6:集束レンズ、7:対物レンズ 8:試料、9:走査コイル 10:二次電子検出器 11,12:増幅器、13,14:加算回路 15,16:分配回路 17,18:偏向信号発生回路 Z:光軸、EB,EB1 ,EB2 ,EB3 ,EB4 ,E
B5 :電子線 R,Q:電子線の延長線 O,O′:レンズ中心 θ1,θ2:電子線偏向角
の軸合わせ動作を説明するための図、第1図(b)は本
発明の一実施例装置における第2段階の軸合わせ動作を
説明するための図、第2図は第1図における第2の分配
回路16の働きを説明するための図である。 1:エミッターチップ 2:引き出し電極、3:アノード 3a:アパーチャ、4,5:偏向コイル 6:集束レンズ、7:対物レンズ 8:試料、9:走査コイル 10:二次電子検出器 11,12:増幅器、13,14:加算回路 15,16:分配回路 17,18:偏向信号発生回路 Z:光軸、EB,EB1 ,EB2 ,EB3 ,EB4 ,E
B5 :電子線 R,Q:電子線の延長線 O,O′:レンズ中心 θ1,θ2:電子線偏向角
Claims (1)
- 【請求項1】微小開口を通過した荷電粒子線源よりの荷
電粒子線を集束するための第1のレンズと、該第1のレ
ンズにより集束された荷電粒子線を集束するための第2
のレンズと、偏向信号を発生する第1,第2の偏向信号
発生手段と、前記微小開口と前記第1のレンズとの間に
配置された軸合わせ用の第1,第2の偏向手段と、前記
荷電粒子線源と前記第1の偏向手段との距離をa、前記
第1,第2の偏向手段間の距離をb、前記第2の偏向手
段と前記第1のレンズとの距離をc、前記第1,第2の
偏向手段による偏向角をθ1,θ2とするとき、前記第
1の偏向信号発生手段よりの信号をθ1/θ2=(a+
b)/aなる関係に基づいて2つの信号に変換するため
の第1の分配手段と、前記第2の偏向信号発生手段より
の信号をθ1/θ2=c/(b+c)なる関係に基づい
て2つの信号に変換するための第2の分配手段と、前記
第1の分配手段よりの2つの信号の一方と前記第2の分
配手段よりの2つの信号の一方とを加算しその加算信号
を前記第1の偏向手段に供給するための手段と、前記第
1の分配手段よりの他方の信号と前記第2の分配手段よ
りの他方の信号とを加算しその加算信号を前記第2の偏
向手段に供給するための手段とを備えた荷電粒子線装置
における軸合わせ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61174882A JPH0654638B2 (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | 荷電粒子線装置における軸合わせ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61174882A JPH0654638B2 (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | 荷電粒子線装置における軸合わせ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6332845A JPS6332845A (ja) | 1988-02-12 |
JPH0654638B2 true JPH0654638B2 (ja) | 1994-07-20 |
Family
ID=15986312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61174882A Expired - Fee Related JPH0654638B2 (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | 荷電粒子線装置における軸合わせ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0654638B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0766769B2 (ja) * | 1989-05-17 | 1995-07-19 | 株式会社日立製作所 | 電子線装置 |
JP5531515B2 (ja) * | 2009-09-02 | 2014-06-25 | 株式会社島津製作所 | 荷電粒子ビーム照射装置及び該装置の軸合わせ調整方法 |
-
1986
- 1986-07-25 JP JP61174882A patent/JPH0654638B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6332845A (ja) | 1988-02-12 |
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