CS251042B1

CS251042B1 - Connections for controlling the scanning circuit of the scanning electron microscope

Info

Publication number: CS251042B1
Application number: CS683485A
Authority: CS
Inventors: Michael Rychnovsky
Original assignee: Michael Rychnovsky
Priority date: 1985-09-25
Filing date: 1985-09-25
Publication date: 1987-06-11

Abstract

Podstatou zapojeni je, že obvod objektivu je výstupem spojen a prvními vetupy prvního, druhého až n-tého komparátoru, jejichž druhé vstupy jsou spojeny S převodníkem a jejich vystupy a dekodé rem, spojeným a korekčním obvodem. Zdroj urychlovacího napiti je opojen a převodníkem a β dekodérem. Zapojeni je určeno pro rastrovací elektronové mikroskopy.The essence of the connection is that the objective circuit is connected by its output to the first inputs of the first, second to nth comparators, whose second inputs are connected to the converter and their outputs to the decoder, connected to a correction circuit. The source of the accelerating voltage is connected to the converter and the β decoder. The connection is intended for scanning electron microscopes.

Description

Vynález se týká zapojeni pro řízení korekčního obvodu rastrovacího elektronového mikroskopu, která umožňuje automatizaci zadáváni jeho vstupních informaci.The present invention relates to a circuit for controlling a correction circuit of a scanning electron microscope that enables automation of inputting its input information.

Rastrovací elektronové mikroskopy umožňuji pozorováni a měřeni mikroskopických objektů při různých hodnotách urychlovacího napětí a v širokém rozsahu vzdálenosti pozorovaného vzorku od objektivu Tyto dvě základní veličiny značně ovlivňuji většinu funkci rastrovacího elektronového mikroskopu, například zvětšeni obrazu. Pro kompenzaci jejich vlivu se u dokonalejších přístrojů používají různé korekční obvody, které podle nároků na rozsah a přesnost korekce pracují buď spojitě, nebo nespojitě. Například v současné době používaný systém pro měření rozměrů mikroskopických objektů využívá nespojitě pracující korekční obvod, který umožňuje přesné měřeni při několika vybraných hodnotách urychlovacího napětí a při několika zadaných vzdálenostech pozorovaného vzorku od objektivu. Korekční obvod pracuje tak, že vhodně koriguje velikost měřeného signálu v závislosti na obou uvedených veličinách. Nevýhodou dosavadního stavu je, že vstupní informaci, to je hodnotu urychlovacího napětí a velikost vzdálenosti pozorovaného vzorku od objektivu je nutno zadávat ručně. Obvykle se k tomu účelu používají přepínače, které musi obsluha přístroje předem nastavit v souladu se skutečnými hodnotami obou veličin. Nutnost nastavováni zadaných hodnot zvyšuje počet ovládacích mlet při měřeni, což zatěžuje obsluhu přístroje a nevylučuje možnost nahodilých chyb.Scanning electron microscopes allow observation and measurement of microscopic objects at different values of acceleration voltage and a wide range of distance of the observed sample from the lens. These two basic variables considerably influence most of the function of the scanning electron microscope, eg image magnification. In order to compensate for their influence, different correction circuits are used in more sophisticated instruments which, depending on the extent and accuracy of the correction, operate either continuously or discontinuously. For example, the system currently used to measure the dimensions of microscopic objects utilizes a discontinuous correction circuit that allows accurate measurement at several selected acceleration voltage values and at several specified distances of the observed sample from the objective. The correction circuit works in such a way that it appropriately corrects the magnitude of the measured signal in dependence on both mentioned quantities. The disadvantage of the prior art is that the input information, i.e. the value of the acceleration voltage, and the amount of the distance of the observed sample from the lens must be entered manually. Usually, switches are used for this purpose, which must be set by the operator in accordance with the actual values of both quantities. The necessity of setting the entered values increases the number of control mills during the measurement, which burden the instrument operator and does not exclude the possibility of accidental errors.

Tyto dosavadní nevýhody odstraňuje zapojeni pro řízeni korekčního obvodu rastrovacího elektronového mikroskopu,jehož podstatou je, že obvod objektivu je výstupem spojen s prvními vetupy prvního, druhého až n-tóho komparátoru, jejichž druhéThese previous disadvantages are eliminated by the circuit for controlling the correction circuit of the scanning electron microscope, which is based on the fact that the periphery of the objective is connected to the first outputs of the first, second to n th comparator, the second

2S1 042 vstupy jeou spojeny 8 převodníkem a jejich výstupy 8 dekodérem, spojeným s korekčním obvodem, přičemž zdroj urychlovacího napětí je spojen s převodníkem a e dekodérem. Obvod možno doplnit tak, že mezi výstup obvodu objektivu a prvni vstupy komparétorů je zapojen dělič napětí.2S1 042 inputs are connected by an 8 converter and their outputs 8 by a decoder connected to the correction circuit, the source of the acceleration voltage being connected to the converter and the e decoder. The circuit can be completed so that a voltage divider is connected between the output of the lens circuit and the first comparator inputs.

Hlavni výhodou zapojeni podle vynálezu je, že umožňuje automatické zadávání vstupních informací korekčního obvodu, usnadňuje a zjednodušuje obsluhu přístroje, snižuje počet ovládaných prvků, zabraňuje možnosti vzniku chybného měřeni a odstraňuje nutnost ručního mechanického zadáváni.The main advantage of the circuitry according to the invention is that it enables automatic input of the correction circuit input information, facilitates and simplifies the operation of the device, reduces the number of actuated elements, avoids the possibility of erroneous measurement and eliminates the need for manual mechanical input.

Vynález objasni přiložený výkree, na kterém je uveden přiklad zapojení v blokovém uspořádání.The invention is illustrated by the accompanying drawing, which shows an example of a wiring in a block arrangement.

Zapojení na obr. sestává z obvodu ,1 objektivu, který je spojen bu3 přímo, nebo přes dělič 2 napětí, naznačený čárkovaně _f s prvními vstupy prvniho, druhého až n-tého komparátoru 3a, 3b až 3n, jejichž výstupy jsou spojeny s dekodérem 6, výstupem spojeným s korekčním obvodem 7. Výstup zdroje 5 urychlovacího napětí je spojen jednak s dekodérem 6 a jednak 8 převodníkem 4, jehož jeden, případně více výstupů je spojeno s druhými vstupy komparátorů 3a, 3b až 3n.The circuit in FIG. Consists of a circuit 1 of the lens which is connected either directly or via a voltage divider 2 indicated by dashed _f with the first inputs of the first, second to nth comparators 3a, 3b to 3n whose outputs are connected to the decoder 6. The output of the accelerating voltage source 5 is connected to the decoder 6 and to the converter 4, one or more of which is connected to the other inputs of comparators 3a, 3b to 3n.

Zapojeni pracuje za provozu takto: Na prvni vstupy komparátorů 3a. 3b až 3n je z obvodu 1_ objektivu přiváděno stejnosměrné napětí, které je přímo úměrné proudu objektivu. Toto stejnosměrné napětí je v komparátorsch 3a, 3b až 3n porovnáváno s odstupňovanou řadou referenčních napětí,přicházejícich z převodníku 4 druhými vstupy. Převodník 4 řídi tato referenční napětí v závislosti na logické informaci o velikosti urychlovacího napětí, která je přiváděna na jeho vstup ze zdroje 5 urychlov^jSfcího napětí. Na výstupech komparátorů ,3a, 3b až 3n je logická informace o velikosti vzdálenosti pozorovaného vzorku od objektivu. Tato informace přichází na vstupy dekodéru 6 a je vyhodnocena spolu s informaci o velikosti urychlovacího napětí, přicházející ze zdroje ,5 urychlovacího napětí a podle výsledné hodnoty je řízen korekční obvod 7.The circuit works in operation as follows: At the first inputs of comparators 3a. 3b to 3n, a direct voltage is applied from the lens circuit 7, which is proportional to the lens current. This DC voltage is compared in comparators 3a, 3b to 3n with a graduated series of reference voltages coming from the converter 4 through the second inputs. The converter 4 controls these reference voltages depending on the logic information about the magnitude of the acceleration voltage that is supplied to its input from the acceleration voltage source 5. The comparator outputs 3a, 3b to 3n provide logical information about the magnitude of the observed sample from the objective. This information arrives at the inputs of the decoder 6 and is evaluated along with the information about the magnitude of the acceleration voltage coming from the acceleration voltage source 5 and the correction circuit 7 is controlled according to the resulting value.

2S1 0422S1 042

Funkční podstata činnosti obvodu je následující:The functional principle of the circuit is as follows:

Velikost proudu objektivu, potřebná pro zaostřeni obrazu, závisí na vzdálenosti pozorovaného vzorku od objektivu a na velikosti urychlovacího napětí. Při známá velikosti urychlovacího napětí lze proto vzdálenost pozorovaného vzorku od objektivu jednoznačně určit z velikosti proudu objektivu v zaostřeném stavu. K tomuto účelu slouží komparátory 3a,The amount of lens current needed to focus the image depends on the distance of the observed sample from the lens and the magnitude of the acceleration voltage. Therefore, at a known magnitude of acceleration voltage, the distance of the observed sample from the objective can be unambiguously determined from the magnitude of the objective current in the focused state. For this purpose comparators 3a,

3b až 3n a řada referenčních napětí, odpovídající řadě prahových hodnot vzdálenosti pozorovaného vzorku od objektivu. Převodník 4 kompenzuje vliv velikosti urychlovacího napět! tak, že každému z komparátorů 3a, 3b až 3n je třVale přiřazena neměnná prahová hodnota vzdálenosti pozorovaného vzorku od objektivu.3b to 3n and a series of reference voltages corresponding to a series of threshold values of the distance of the observed sample from the objective. Converter 4 compensates the effect of the magnitude of the accelerating voltage! such that each of the comparators 3a, 3b to 3n is associated with a constant threshold value of the distance of the observed sample from the objective.

Stav komparátorů ,3a, 3b až 3n proto jednoznačně definuje velikost vzdálenosti pozorovaného vzorku od objektivu. Při nižších nárocích na přesnost lze použit jednoduchý převodník s pouze jedním výstupem, na který se připojí spojené druhé vstupy komparátorů 3a. 3b až 3 n. Současně je ale nutno zařadit mezi obvod .1 objektivu a komparátory 3a, 3b až 3n dělič 2 napětí, na jehož výstupy se připojí první vstupy komparátorů 3a, 3b až 3n.The state of the comparators 3a, 3b to 3n therefore clearly defines the magnitude of the distance of the observed sample from the objective. With lower accuracy requirements, a single transducer with only one output can be used to connect the connected second inputs of comparators 3a. At the same time, however, a voltage divider 2 must be connected between the objective circuit 1 and the comparators 3a, 3b to 3n, to whose outputs the first comparator inputs 3a, 3b to 3n are connected.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Scanning electron microscope correction circuit control circuit, characterized in that the objective circuit (1) is connected to the first inputs of the first, second to n th comparators (3a, 3ba * 3n), the second inputs of which are connected to the converter (4) ) and their outputs with a decoder (6) connected to a correction circuit (7), the accelerating voltage source (5) being connected by an 8 converter (4) φ to the decoder (6).

Connection according to claim 1, characterized in that a voltage divider (2) is connected between the output of the objective circuit (1) and the first comparator inputs (3a, 3be * 3n).