JPS5986141A - 電子線照射系における絞りの軸ずれを検知する方法 - Google Patents

電子線照射系における絞りの軸ずれを検知する方法

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JPS5986141A
JPS5986141A JP19695282A JP19695282A JPS5986141A JP S5986141 A JPS5986141 A JP S5986141A JP 19695282 A JP19695282 A JP 19695282A JP 19695282 A JP19695282 A JP 19695282A JP S5986141 A JPS5986141 A JP S5986141A
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JP
Japan
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electron beam
ray tube
sample
line
terminal
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Pending
Application number
JP19695282A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Miyamori
宮森 明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
Nihon Denshi KK
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Publication date
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Publication of JPS5986141A publication Critical patent/JPS5986141A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/04Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/09Diaphragms; Shields associated with electron or ion-optical arrangements; Compensation of disturbing fields

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は走査電子顕微鏡、透過電子顕微鏡、オージェ電
子分光装置等における電子線照射系の絞りの軸ずれを検
知する方法に関する。
例えば、走査電子顕微鏡の電子線照射系は電子銃、複数
段の集束レンズ、電子線を試料上で走査づるための電子
線偏向系等から構成されるが、試料上における電子線の
スポット径を小さくするために電子線の開き角制限用の
絞りを最終段集束レンズ(対物レンズ)の中、又はその
近傍に設ける必要がある。この絞りの大きさは大変に小
さく、通常数十ミクロン乃至数百ミクロンの直径のもの
が使用されるため、光軸への軸合ゼが非常に厄介になる
従来の軸合せ方法は対物レンズの励磁強度、つまり焦点
距1llIIをアンダー側からオーバー側へ複数段に繰
返し変化させながら電子線を試料上で走査し、そのとき
試料から散乱リ−る電子、例えば2次電子を検出し、そ
の信号を陰極線管に輝度変調信号として導入して試料像
を形成せしめ、該陰極線管に映し出された像の動きを最
小にするように絞り位置を調整している。第1図及び第
2図はその絞りの軸合せを説明するもので、第1図は陰
極線管上の試1′+1像の動きを示し、第2図(zl)
は絞りが合っている場合の電子線の光学図、第2図(b
)は絞りが含っCいない場合の光学図Cある。第1図に
おいて、八は対物レンズをシトストフォーカスに励磁し
た場合の試料の特定領域の画像であり、A′及びA″は
前記対物レンズをアンダーフォーカス及びA−バーフォ
ーカスにした場合の同一試料領域の画像である。図から
解るように、絞りが光軸と合っていないど対物レンズの
励磁条件により画像はボケど共に位置の変化を生ずる。
第2図はぞのj1]!山を図力了するもので、(a )
のように絞りAPの軸が光軸と合っているときには対物
レンズOLの励磁を切換え電子線をジ1シストフl−力
ス[EB+からA−バーフォーカスEB2に変えてら試
i3I S上におりる該両型子線の中心ビームは光軸と
一致している。しかし、(b )図の如く、絞りが光軸
ど一致していないとジVス1〜フォーカスE[3+から
A−バーフォーカスEB2に切換えた場合、試料S上で
はスポット径の変化のみならず中心ビームの位置が変化
している。この試料上での電子線スポットの位置変化が
第1図の画像の位置変化を招来するわけである。
而して、第1図の画像の変化(変動)を観察し/、1が
らその変動がなくなるように絞りの位置を調11λすれ
ば良いわけであるが、実際には前述したように画像A′
及びA IIは位置変化ど共にボケ°を生り゛るため、
Bi「L’tを容易にすべく位置変化を大きくするとボ
ケが大きくなり、そのボケを小さくすると位置変化が小
さくなるという矛盾があり、軸ずれの確認は大変に困難
となり、その操作上並びに正確さの上で問題がある。
本発明は上記欠点を解消することを目的とするもので、
その構成は電子線照射系の電子線通路上に絞りを挿入し
た状態で電子レンズににり電子線を集束して試料上に照
射し、該電子線が試料上の特定領域をX方向又はY方向
に横切るようにライン走査し、その走査により試料から
散乱する電子やX線を検出してドλ極I!Il管に供給
し、該陰極線管上にラインプロファイルを描かせるよう
になし、前記電子レンズの集束条件を少なくとも二段階
に切換えて、その各々の場合にお【ノるラインプロファ
イルを陰極線管上で重ね合せて表示・相互比較りる電子
線照射系における絞りの軸ずれを検知Mる方法に特徴を
有づる。
以下本発明の一実施例を図面に基づき詳説する。
第3図は本発明の一実施例を示リブロック図であり、1
は電子銃を示す。該電子銃1より放射されIζ電子線2
は集束レンズ3及び対物レンズ4にJ:り細く集束され
て試料5上に投射される。5x。
6■は電子線の偏向コイルで、人々水平1杏信号発生器
7x及び垂直走査信8発!1器7yに接続され、前記電
子線を試料5上で2次几的LJj、: +% U−る働
きをする。該偏向コイル6X、6Vは目串の如く対物レ
ンズの後方に置いても良いし、対物レンズ4ど集束レン
ズ3との間に買い(t)Nい1.前記対物レンズ4の近
傍には絞り8か仲人され、駆動I幾横9に1、りその位
置が可変される。該駆!e11何t:k x及びY方向
の機構を有し、その移動方向は前記偏向−コイル(3x
 、 6yによる電子線の偏向方向と一致させると良い
。前記試1′31の近傍には例えば2次電子検出器10
が設置されており、電子線の照射により試料から散乱す
る2次電子を検出する。
その出力は増幅器11及びスイッチS1のa端子を介し
て陰極線管12の輝度変調グリッドに供給される。陰極
線管12の電子線偏向器13x、13yには前記走査信
号発生器7x、7Vより夫々スイッチS2及びS3のa
端子を介して照射電子線の走査に同期した信号が供給さ
れている。その結果、該陰極線管上には試料5の2次電
子走査像か表示されることになる。前記スイッチS1の
b端子は陰極線管のy偏向器13yに、又C端子はX偏
向器に接続されCいる。スイッチS2のa端子どC端子
は共通接続されて前記陰極線管の偏向器13yに接続さ
れ、b端子は解放端である。又、スイッチS3のa端子
とb端子は共通接続されて陰極線管の偏向器13xに接
続され、C°端子は解放端である。これらスイッチは連
動的に操作され、a端子が選択されているときは試料の
2次電子画像が陰極線管上に表示され、b端子が選択さ
れているときはy偏向器13yに映像信号が供給されC
陰Jii線管lにはX方向のラインプロノアイルが表示
される。更に、C端子が選択されているどきは前記検出
器からの映像信号がX偏向器13×に供給されC陰14
へ線管上にはX方向のラインプロフンフィルが表示され
る。尚、14は対物レンズの電源ぐあり、所望の直流電
流を供給Cさ、父型子線の走査と同期して励磁強度を複
数段、例えば2段階に切換え可能に構成しである。
1!11かる装買の動作を第4図を参照し゛(以トに説
明りる。
先ず、スイッチをa端子に接続しておさ、電子線を試料
−Lに照射するど試わl−5L;L (の一定領域か電
子線により2次元的に走査され、その走査により試わ1
の各部から放射された2次電子が検出器10により検出
される。該2次電子の信号は陰極線管の輝度変調グリッ
ドに供給され該陰極線管には試料画像が表示される。そ
こで、該画1(zを観察しながら極端な」ン1〜ラスト
のある試料領域B(第4図(a))を探す1、該試料領
域Bを陰極FA管動画面中央部に移して焦点合せを行な
い、適切なイ8率にセットする。次に、スイッチをaか
らb端子に切換え同時に対物レンズの電源14から1水
平走査毎に励磁強度が例えば2段階に切換えられる電流
を供給Jる。この状態において、前記試料の特定領域B
は(a )図にラインLで示す如くX方向にライン走査
され、そのとき得られる試料情報信号は陰極線管のyg
I向器13Vに送られるため陰極線管上には第4図(b
 )に示づようにラインLに治ったプロファイルP1が
表示される。(b)図は丁度正焦点(ジャストフォーカ
ス)の場合のラインプロフンフィルでB領域による信号
変化が極端であり、又この部分が画面の中央部に現われ
ている。而して、次のライン走査においては対物レンズ
の励磁電流が変えられ、回じラインし上を走査する電子
線のフォーカスが例えばアンダー側にり゛らされる。そ
のときのラインプロファイルP2が0IJ記ジャストフ
A−カスのときのラインプロフッ・イルP1に重ねて陰
極線管上に表示される(第4図(c)、(d))。該ラ
インプロファイルは前記電子線の走査がある程度早いと
陰極線管の残光により同114表示としU9A察できる
。ll’l i:dラインプロノアイルP2はPlに比
し、照射電子線がデフォーカス状態であるためブロード
な変化を示すラインとなっている。そして、絞りの軸が
合っていない場合には(C)図の如<P2はPlの中心
からずれた位置に現われ、PlとP2との交叉が対称的
に4【らない。これに対し、(C)図に示づJζうに絞
りの軸が合っている場合にはPlとP2共画面中央に現
われ、左右の裾が対称的に交叉する。この状態を観察す
るのみで絞りの軸が合っているかどうか確認eき、もし
第4図(C)のにうな状態であれば第3図の絞り駆動機
構9を操作してラインプロノアイルP1とP2とが第4
図(d )の状態になるように調整する。このにうにし
て、X方向の調整が終了ずれば、今度はスイッチをC端
子に切換えて前述と同様な観察を行なうと、陰極線管上
にはY方向のラインプロノアイルが表示され、同様な操
作・調整によりY lj向の絞りの軸合Vが行なえる。
以上説明したような構成となUば、1(:ζ447ね管
上のラインプロノアイルの交叉の状態によって絞りの軸
の整合具合が簡単に、しかも正確に検知でき、絞りの輔
合せを正確に行なえるようになる。
尚、上記は本発明の一例であり、実施に当っては種々の
変更が可能である。例えば、上記説明では対物レンズの
励磁条件をジャストフォーカスとA−バーフォーカスの
2段階に切換える場合を示したが、更にアンダーフォカ
スまでの3段階或いはそれ以上の段数に切換えてライン
プロファイルを表示するようにしても良い。又、第3図
の実施例ではX方向のプロファイルとY方向のプロファ
イルとを陰極線管上で直交する方向に表示する構成とし
たが、Y方向のプロフIイルも第4図のX方向のプロフ
ァイルと同一方向に表示するように構成することもでき
る。更に、画像表示用の陰極線管とラインプロファイル
表示用の陰極線管とを別に;、H)でb良い。更に又、
試料からの情報は2次電子線に限られず、反射電子線、
透過電子線或いはX線等も同様に利用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は従来の絞り軸合せの概略を説明する
ための図、第3図は本発明の方法を実施した装置のブD
ツク線図、第4図は第3図装置の動作説明図である。 1:電子銃     2:電子線 3:集束レンズ   4二対物レンズ 5:試料      5x 、 6y :偏向コイル8
:絞り      9二絞り駆動機構10:2次電子検
出器 12:陰極I!Jl管 13x、13y:電子線偏向器 14:対物レンズ電源 特許出願人 「1本電子株式会社 代表者 伊藤 −夫

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電子線照射系の電子線通路上に絞りを挿入した状態で電
    子レンズにより電子線を集束して試料上に照則し、該電
    子線が試料上の特定領域をX方向又はY方向に横切るよ
    うにライン走査し、その走査により試料から散乱する電
    子やX線を検出して陰極線管に供給し、該陰極線管、に
    にラインプロフ)lイルを描かけるようになし、前記電
    子1ノンズの集束条件を少なくとも二段階に切換え”(
    、その各々の場合におけるラインプロファイルを陰極線
    管上で重ね合せて表示・相互比較することを特徴とり゛
    る電子線照射系における絞りの幀fれを検知する方法。
JP19695282A 1982-11-10 1982-11-10 電子線照射系における絞りの軸ずれを検知する方法 Pending JPS5986141A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005276639A (ja) * 2004-03-25 2005-10-06 Jeol Ltd 走査型電子ビーム装置における対物レンズ絞りの位置調整方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005276639A (ja) * 2004-03-25 2005-10-06 Jeol Ltd 走査型電子ビーム装置における対物レンズ絞りの位置調整方法

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