JP2000090869A - Optical microscope automatic focusing device of particle beam device - Google Patents
Optical microscope automatic focusing device of particle beam deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、粒子線を試料に
照射し、試料から発生する２次的な粒子を検出する、試
料位置合わせ用の光学顕微鏡を組み込んだ粒子線装置に
関し、特に試料表面の粗さに応じた投影パターンにより
フォーカス合わせを容易に行えるようにした粒子線装置
の光学顕微鏡オートフォーカス装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a particle beam apparatus incorporating an optical microscope for aligning a sample, which irradiates the sample with a particle beam and detects secondary particles generated from the sample. The present invention relates to an optical microscope auto-focusing device for a particle beam device that can easily perform focusing by a projection pattern corresponding to the roughness of the particle beam.
【０００２】[0002]
【従来の技術】粒子線を試料に照射し、試料から発生す
る２次的な粒子を検出する粒子線装置においては、試料
の上下位置（Ｚ位置）が正確にある特定の座標付近に位
置しなければならない場合がある。例えば、電子プロー
ブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡと略称されている）で
は、焦点深度の浅い光学顕微鏡を用いて試料表面の分析
位置（Ｘ線の発生点）をローランド円上に正確に、例え
ば±１μｍ以下の精度で位置させるようにしており、ま
た走査型電子顕微鏡でも像のフォーカスが常に合う位置
に試料が配置されていると操作性がよい。2. Description of the Related Art In a particle beam apparatus for irradiating a sample with a particle beam and detecting secondary particles generated from the sample, the vertical position (Z position) of the sample is accurately located near a specific coordinate. May need to be done. For example, in an electron probe microanalyzer (abbreviated as EPMA), an analysis position (an X-ray generation point) on a sample surface is accurately positioned on a Rowland circle using an optical microscope having a small depth of focus, for example, ± 1 μm or less. The operability is good if the sample is arranged at a position where the image is always in focus even with a scanning electron microscope.
【０００３】そこで、表面が平坦でない試料の水平面
（Ｘ−Ｙ平面）内の移動に対して、試料表面の形状に対
応させて自動的に試料のＺ方向を移動させる手法として
は、従来は、光学顕微鏡に公知の適当な自動焦点合わせ
装置（オートフォーカス装置）を組み込む方法が用いら
れている。次に、かかる粒子線装置に組み込んだ光学顕
微鏡のオートフォーカス装置の従来の構成例を図５に基
づいて説明する。図５において、１は投影パターン部材
で、図６に示すように等間隔の縦縞状のパターン部１ａ
で構成されており、図示されていない照明部によって照
明されるようになっている。この投影パターン部材１
は、試料表面にコントラストがない場合でも、既知の光
コントラストを試料表面に形成するもので、後述のセン
サを介してオートフォーカス・コントローラで、この既
知のコントラストが検出されるようになっており、した
がって、光路上のゴミ等を検出してフォーカス位置と誤
認する可能性はないようになっている。２はハーフミラ
ーで、照明側と観察側の光路を共有し、試料面で反射さ
れた光をオートフォーカス装置を構成するセンサや、Ｔ
Ｖカメラあるいは接眼レンズ等に導くために用いられて
いる。Therefore, as a method of automatically moving the sample in the Z direction in accordance with the shape of the sample surface in response to the movement of the sample having an uneven surface in the horizontal plane (XY plane), A method of incorporating a known suitable automatic focusing device (autofocus device) into an optical microscope is used. Next, an example of a conventional configuration of an autofocus device of an optical microscope incorporated in such a particle beam device will be described with reference to FIG. In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a projection pattern member, and as shown in FIG.
, And is illuminated by a lighting unit (not shown). This projection pattern member 1
Is to form a known optical contrast on the sample surface even when there is no contrast on the sample surface, and this known contrast is detected by an autofocus controller via a sensor described below. Therefore, there is no possibility that dust or the like on the optical path is detected and erroneously recognized as the focus position. Reference numeral 2 denotes a half mirror, which shares an optical path on the illumination side and the observation side, and uses a sensor constituting an autofocus device for reflecting light reflected on the sample surface,
It is used for guiding to a V camera or an eyepiece.
【０００４】３は光軸方向に固定された対物レンズで、
投影パターン部材１の投影パターンは対物レンズ３によ
って縮小されて試料面に投影されるようになっている。
投影パターン部材１の投影パターンに対する対物レンズ
３の投影倍率をＭO -1とすると、試料４の表面の物点
は、対物レンズ３の結像面の位置でＭO 倍に拡大され
る。５は試料４を水平（Ｘ，Ｙ）方向及び上下（Ｚ）方
向等に移動させる試料ステージであり、６はセンサで、
試料４の面上の物体の対物レンズ３による拡大像（ＭO
倍）を検出するものである。７はオートフォーカス・コ
ントローラで、センサ６の検出信号を受けて、前記試料
ステージ５を動かすべき方向を判断し、ステージ制御部
８に対して前記試料ステージ５を駆動する信号を送出す
るようになっている。[0004] Reference numeral 3 denotes an objective lens fixed in the optical axis direction.
The projection pattern of the projection pattern member 1 is reduced by the objective lens 3 and projected on the sample surface.
If the projection magnification of the objective lens 3 with respect to the projection pattern of the projection pattern member 1 and M O -1, object point of the surface of the sample 4 is magnified M O doubled in the position of the focal plane of the objective lens 3. Reference numeral 5 denotes a sample stage for moving the sample 4 in the horizontal (X, Y) direction and the vertical (Z) direction, etc., and 6 denotes a sensor.
An enlarged image of the object on the surface of the sample 4 by the objective lens 3 (M O
Times). Reference numeral 7 denotes an autofocus controller which receives a detection signal from the sensor 6, determines a direction in which the sample stage 5 should be moved, and sends a signal for driving the sample stage 5 to the stage control unit 8. ing.
【０００５】前記センサ６は、ハーフミラー９ａと全反
射ミラー９ｂとからなるミラー部９を備えており、この
ミラー部９によりハーフミラー２からの光路は２つに分
割され、その結果、試料面上に投影された投影パターン
の像は、Ａ，Ｂに示す位置に形成される。そして、この
投影パターンの像Ａ，Ｂを検出する受光素子10は、像
Ａ，Ｂの間に配置され、試料表面が合焦位置（Ｚ＝
Ｚ0 ）にあるとき、通常は受光素子10から像Ａ及び像Ｂ
までの距離は同程度になるように、光学系が設計されて
いる。そして、受光素子10の出力はアンプ11で増幅され
て、オートフォーカス・コントローラ７へ入力されるよ
うになっている。The sensor 6 has a mirror section 9 composed of a half mirror 9a and a total reflection mirror 9b. The mirror section 9 divides the optical path from the half mirror 2 into two parts. The image of the projection pattern projected above is formed at the positions indicated by A and B. The light receiving element 10 for detecting the images A and B of the projection pattern is disposed between the images A and B, and the sample surface is focused on the in-focus position (Z =
Z 0 ), the image A and the image B
The optical system is designed so that the distance to is the same. Then, the output of the light receiving element 10 is amplified by the amplifier 11 and input to the autofocus controller 7.
【０００６】次に、このように構成されている従来のオ
ートフォーカス装置の動作について説明する。試料面の
Ｚ方向の変化に対して、投影パターンの像Ａ，Ｂによる
センサ６からの出力信号は、図７に示すように変化す
る。ノイズ成分や像Ａ，Ｂによる信号の揺らぎの影響を
受けず、像Ａと像Ｂの出力信号の大小関係が認識できる
Ｚ方向の範囲ΔＺでは、試料面が合焦位置Ｚ0 からどの
方向にどれだけ離れているか認識でき、合焦位置Ｚ0 に
合わせられるため、この範囲は引き込み範囲と呼ばれ
る。ＥＰＭＡでは正確な位置合わせが必要なため、対物
レンズの焦点深度は浅く選ばれる。その結果、図８の
（Ａ），（Ｂ）に示すように、試料の表面粗さが例えば
10〜20μｍ程度に小さい場合や急激な凹凸の変化がない
場合には、引き込み範囲ΔＺは比較的小さな値でも余り
問題はなく、むしろ高い合焦精度が期待できる。また、
投影パターンについては、パターン間隔は狭い方が試料
表面の僅かなＺ方向の変化に対して敏感にフォーカスの
ずれを検出でき、対物レンズの浅い焦点深度を有効に生
かすことができる。また、検出したパターンの像信号が
ノイズから電気的フィルタ等で分離できるように、パタ
ーン間隔を一定にして投影パターンの像信号の周波数を
特定の値にしている。Next, the operation of the conventional auto-focusing device having the above-described configuration will be described. With respect to the change in the Z direction of the sample surface, the output signal from the sensor 6 based on the projected pattern images A and B changes as shown in FIG. Noise component and the image A, without being affected by fluctuation of the signal by the B, the Z-direction range ΔZ the magnitude relationship of the output signal of the image A and the image B can recognize in which direction from the position Z 0 sample surface is focused This range is called a pull-in range because it is possible to recognize how far away the camera is and to adjust to the focus position Z 0 . Since accurate alignment is required in EPMA, the depth of focus of the objective lens is selected to be shallow. As a result, as shown in FIGS. 8A and 8B, the surface roughness of the sample is, for example,
In the case where the distance is as small as about 10 to 20 μm or when there is no rapid change in the unevenness, even if the pull-in range ΔZ is a relatively small value, there is not much problem, and high focusing accuracy can be expected. Also,
Regarding the projection pattern, the narrower the pattern interval, the more sensitively the change in focus can be detected to a slight change in the Z direction of the sample surface, and the effective use of the shallow depth of focus of the objective lens can be achieved. Further, the frequency of the image signal of the projection pattern is set to a specific value with a constant pattern interval so that the detected image signal of the pattern can be separated from noise by an electric filter or the like.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、試料の表面
粗さが小さい場合や、急激な凹凸の変化がない場合に
は、上記のように投影パターンの間隔は狭い方がよい。
しかし、投影パターンの間隔が狭ければ、図９の
（Ａ），（Ｂ）に示すように、表面粗さが例えば50〜10
0μｍ程度に大きい場合や急激な凹凸の変化がある場合
には、センサの検出信号ではいずれの方へ移動させれば
フォーカスが合うか分からないほどに、投影パターンの
像がセンサ上でぼけてしまうため、試料面の移動に対す
る追随性が低下するという問題があった。また引き込み
範囲に関しても、表面粗さが大きい場合や急激な凹凸の
変化がある場合には、引き込み範囲ΔＺが狭ければ、セ
ンサではいずれの方に移動させればフォーカスが合うか
分からないほどに投影パターンの像がセンサ上でぼけて
しまうため、試料面の移動に対する追随性に問題があっ
た。However, when the surface roughness of the sample is small or when there is no sudden change in unevenness, it is preferable that the interval between the projection patterns is narrow as described above.
However, if the interval between the projection patterns is small, as shown in FIGS.
When it is large to about 0 μm or when there is a sudden change in the unevenness, the image of the projection pattern is blurred on the sensor so that it is difficult to know in which direction the focus should be moved by the detection signal of the sensor. Therefore, there is a problem that the ability to follow the movement of the sample surface is reduced. Also, regarding the pull-in range, when the surface roughness is large or there is a sudden change in unevenness, if the pull-in range ΔZ is narrow, the sensor will not know which direction to move to focus. Since the image of the projection pattern is blurred on the sensor, there is a problem in followability to the movement of the sample surface.
【０００８】本発明は、従来の粒子線装置の光学顕微鏡
オートフォーカス装置における上記問題点を解消するた
めになされたもので、請求項１に係る発明は、表面粗さ
が小さい試料に対してフォーカス位置を正確に合わせら
れると共に、表面粗さが大きい試料に対しても検出信号
を見失うことなくおおよそのフォーカス位置を合わせら
れるようにした粒子線装置の光学顕微鏡オートフォーカ
ス装置を提供することを目的とする。また請求項７に係
る発明は、表面粗さに関係なく光学顕微鏡のより一層正
確なフォーカス合わせが可能となり、常に最適な合焦精
度が得られるようにした粒子線装置の光学顕微鏡オート
フォーカス装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the conventional optical microscope autofocusing apparatus for a particle beam apparatus. The invention according to claim 1 focuses on a sample having a small surface roughness. It is an object of the present invention to provide an optical microscope autofocusing device of a particle beam device that can accurately adjust the position and adjust an approximate focus position without losing a detection signal even for a sample having a large surface roughness. I do. In addition, the invention according to claim 7 provides an optical microscope autofocusing device of a particle beam device that enables more accurate focusing of an optical microscope regardless of surface roughness and always obtains an optimum focusing accuracy. The purpose is to provide.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に係る発明は、試料位置合わせ用の光学
顕微鏡を備え、粒子線を試料に照射して試料から発生す
る２次的な粒子を検出する粒子線装置の光学顕微鏡オー
トフォーカス装置において、試料を載置する試料ステー
ジと、該試料ステージを駆動するためのステージ制御部
と、試料表面に対し光軸方向に固定して配置した光学顕
微鏡用の対物レンズと、該対物レンズを介して試料表面
にパターンを投影する投影パターン部材と、前記対物レ
ンズを介して形成された、前記試料表面に投影された投
影パターンの像を検出するセンサと、該センサの検出信
号に基づいて光学顕微鏡の焦点を自動的に合わせるた
め、前記ステージ制御部を制御するオートフォーカス・
コントローラとを備え、前記投影パターン部材をパター
ン間隔の異なる複数のパターン部で構成することを特徴
とするものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical microscope for aligning a sample, wherein a secondary beam generated from the sample by irradiating the sample with a particle beam is provided. In an optical microscope autofocusing device of a particle beam device for detecting a target particle, a sample stage on which a sample is mounted, a stage control unit for driving the sample stage, and fixed in the optical axis direction with respect to the sample surface. An objective lens for an optical microscope arranged, a projection pattern member for projecting a pattern onto the sample surface via the objective lens, and an image of the projection pattern projected on the sample surface formed through the objective lens A sensor to be detected, and an autofocus controller for controlling the stage controller to automatically focus the optical microscope based on a detection signal from the sensor.
And a controller, wherein the projection pattern member comprises a plurality of pattern portions having different pattern intervals.
【００１０】このように構成することにより、表面粗さ
が小さい試料に対しては、パターン間隔の狭いパターン
部を利用して敏感にフォーカスのずれを検出して、フォ
ーカス位置を正確に合わせることができ、一方、表面粗
さが大きい試料に対しては、パターン間隔の広いパター
ン部を利用して大きなフォーカスのずれでもパターンの
信号を見失うことなく、おおよそのフォーカス位置を合
わせることができる。また、表面粗さが複雑に変化して
いる試料に対しては、間隔が狭いパターン部の信号が検
出できる場合には、そのパターンの信号を利用してより
正確にフォーカスを追随できるので、表面粗さに応じた
フォーカス合わせを自動的に行うことが可能になる。[0010] With this configuration, for a sample having a small surface roughness, it is possible to detect a focus shift sensitively by using a pattern portion having a narrow pattern interval and accurately adjust a focus position. On the other hand, for a sample having a large surface roughness, the approximate focus position can be adjusted without losing the signal of the pattern even by a large focus shift using the pattern portion having a large pattern interval. In addition, for a sample whose surface roughness is changing in a complicated manner, if a signal of a pattern part with a narrow interval can be detected, the focus can be more accurately followed using the signal of the pattern. Focus adjustment according to roughness can be automatically performed.
【００１１】また請求項７に係る発明は、試料位置合わ
せ用の光学顕微鏡を備え、粒子線を試料に照射して試料
から発生する２次的な粒子を検出する粒子線装置の光学
顕微鏡オートフォーカス装置において、試料を載置する
試料ステージと、該試料ステージを駆動するためのステ
ージ制御部と、試料表面に対し光軸方向に固定して配置
した光学顕微鏡用の対物レンズと、該対物レンズを介し
て試料表面にパターンを投影する、それぞれパターン間
隔を異にする複数のパターン部からなる投影パターン部
材と、前記対物レンズを介して形成された、試料表面に
投影された投影パターンの像を検出するセンサと、該セ
ンサの検出信号に基づいて光学顕微鏡の焦点を自動的に
合わせるため、前記ステージ制御部を制御するオートフ
ォーカス・コントローラとを備え、前記センサは受光素
子と該受光素子の複数対個所に投影パターン像を結像さ
せるミラー部とを有していることを特徴とするものであ
る。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an optical microscope for a particle beam apparatus comprising an optical microscope for aligning a sample, and irradiating the sample with a particle beam to detect secondary particles generated from the sample. In the apparatus, a sample stage on which a sample is placed, a stage control unit for driving the sample stage, an objective lens for an optical microscope fixed and arranged in the optical axis direction with respect to the sample surface, and the objective lens A projection pattern member composed of a plurality of pattern portions each having a different pattern interval, and an image of a projection pattern projected on the sample surface formed through the objective lens. And an autofocus controller that controls the stage control unit to automatically focus the optical microscope based on the detection signal of the sensor. A chromatography La, the sensor is characterized in that it has a mirror portion for forming a projection pattern image pairs point of the light receiving element and the light receiving element.
【００１２】このように構成することにより、表面粗さ
が小さい試料に対しては、狭間隔のパターン部を用いミ
ラー部による投影パターンの結像間隔を短くし、より一
層敏感にフォーカスのずれを検出して、フォーカス位置
を正確に合わせることができる。一方、表面粗さが大き
い試料に対しては、広間隔のパターン部を用いミラー部
による投影パターンの結像間隔を広くして引き込み範囲
を大きくし、より一層大きなフォーカスのずれでもパタ
ーンの信号を見失うことなく、おおよそのフォーカス位
置を合わせることができる。表面粗さが複雑に変化して
いる試料に対しては、狭間隔のパターン部の信号が検出
できる場合には、そのパターンの信号を利用してより正
確にフォーカスを追随できるので、表面粗さに応じたフ
ォーカス合わせを自動的に行える。また様々な表面粗さ
に応じたフォーカス合わせが自動的に行えるので、位置
ずれ等の問題も発生しない粒子線装置を実現することが
できる。With this configuration, for a sample having a small surface roughness, the pattern interval at a narrow interval is used to shorten the image-forming interval of the projection pattern by the mirror portion, and the focus shift is more sensitively performed. By detecting, the focus position can be accurately adjusted. On the other hand, for a sample with a large surface roughness, the pattern area with a wide interval is used to widen the imaging interval of the projection pattern by the mirror section to increase the pull-in range. The approximate focus position can be adjusted without losing sight. For a sample whose surface roughness is changing in a complicated manner, if the signal of a pattern part at a narrow interval can be detected, the focus can be more accurately followed using the signal of the pattern. Focusing can be automatically performed according to. In addition, since focusing can be automatically performed according to various surface roughnesses, it is possible to realize a particle beam apparatus that does not cause a problem such as displacement.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】次に、実施の形態について説明す
る。本発明に係る粒子線装置の光学顕微鏡オートフォー
カス装置の第１の実施の形態の基本構成は、投影パター
ン部材を除いた部分は、図５に示した従来例と同一であ
るので、その図示説明は省略し、投影パターン部材の構
成についてのみ説明する。図１は本実施の形態に用いる
投影パターン部材を示す平面図である。本実施の形態に
おいては、従来の等間隔パターンのみからなる投影パタ
ーン部材の欠点を克服するために、互いにパターン間隔
の異なる複数のパターン部を備えている。すなわち、対
物レンズの分解能のよい光軸付近を通過して投影・結像
されるパターン部として、パターン間隔ｄを従来の等間
隔パターンの間隔より狭いｄN とした縦縞状パターン部
21Ａを中心部に形成し、分解能が低下しやすい対物レン
ズの周辺を通過し投影・結像されるパターン部として、
パターン間隔ｄを従来の等間隔パターンの間隔より広い
ｄW とした縦縞状パターン部21Ｂを周辺部、すなわち前
記狭間隔投影パターン部21Ａの縦縞方向と直交する方向
の両側に形成して、投影パターン部材21を構成してい
る。Next, an embodiment will be described. The basic configuration of the first embodiment of the optical microscope autofocusing device of the particle beam device according to the present invention is the same as that of the conventional example shown in FIG. Are omitted, and only the configuration of the projection pattern member will be described. FIG. 1 is a plan view showing a projection pattern member used in the present embodiment. In the present embodiment, in order to overcome the drawbacks of the conventional projection pattern member consisting only of the equally-spaced patterns, a plurality of pattern portions having different pattern intervals are provided. That is, a pattern portion which is to the projection-imaging passes near good optical axis resolution of the objective lens, vertical stripe pattern portion of the pattern interval d was smaller d N than the interval of a conventional equally spaced pattern
21A is formed in the center, and as the pattern part which passes through the periphery of the objective lens where the resolution tends to decrease and is projected and imaged,
Peripheral portion vertically striped pattern portion 21B of the pattern interval d was broader d W than the interval of a conventional equally spaced pattern, that is, formed on both sides in a direction orthogonal to the vertical stripes direction of the narrow pitch projection pattern portion 21A, the projection pattern The member 21 is configured.
【００１４】このように、投影パターン部材21の中央部
に間隔の狭い投影パターン部21Ａを形成していることに
より、僅かな試料表面のＺ位置の変化に対しても、従来
以上に敏感にフォーカスのずれを検出することができ
る。また、投影パターン部材21の周辺部に間隔の広い投
影パターン部21Ｂを形成しているので、試料表面が大き
くフォーカス位置から離れていても、センサで明暗の信
号を検出することができ、これにより、表面粗さが大き
な試料や急激な凹凸がある試料に対しても、両方のパタ
ーン部21Ａ，21Ｂの像検出信号を用いて、より正確なＺ
方向の位置合わせが可能となる。As described above, since the projection pattern portion 21A having a small interval is formed at the center of the projection pattern member 21, even a slight change in the Z position on the sample surface is more sensitive than before. Can be detected. Further, since the projection pattern portion 21B having a large interval is formed in the peripheral portion of the projection pattern member 21, even if the sample surface is largely away from the focus position, it is possible to detect a bright signal and a dark signal with the sensor. Even for a sample having a large surface roughness or a sample having sharp irregularities, a more accurate Z can be obtained by using the image detection signals of both pattern portions 21A and 21B.
Direction alignment is possible.
【００１５】次に、このような構成の投影パターン部材
21を用いて試料位置の調整を行う場合の動作について説
明する。まず、最初に試料の水平方向の位置が停止して
いる状態で、試料を上下方向に動かし、投影パターン部
材21の広間隔パターン部21Ｂでフォーカス点を見出す。
この状態におけるフォーカス精度は、狭間隔パターン部
21Ａによるフォーカス精度よりも低いが、もし狭間隔パ
ターン部21Ａの信号が十分大きい場合には、更に狭間隔
パターン部21Ａを用いてフォーカス点を正確に定める。
もし広間隔パターン部21Ｂの信号は十分でも狭間隔パタ
ーン部21Ａの信号が十分でない場合には、広間隔パター
ン部21Ｂによるフォーカス点をフォーカス点とする。Next, the projection pattern member having such a configuration is described.
The operation in the case where the sample position is adjusted using 21 will be described. First, in a state where the horizontal position of the sample is stopped, the sample is moved up and down, and a focus point is found in the wide interval pattern portion 21B of the projection pattern member 21.
In this state, the focus precision is
Although the focus accuracy is lower than the focus accuracy by 21A, if the signal of the narrow space pattern portion 21A is sufficiently large, the focus point is accurately determined using the narrow space pattern portion 21A.
If the signal of the wide space pattern portion 21B is sufficient but the signal of the narrow space pattern portion 21A is not sufficient, the focus point by the wide space pattern portion 21B is set as the focus point.
【００１６】次に、試料を水平方向に動かしている場合
には、単位時間中にある一定の、又は可変の回数でサン
プリングを行い、狭間隔パターン部21Ａの信号が十分大
きい場合にのみ、狭間隔パターン部21Ａの信号による追
随を行い、狭間隔パターン部21Ａの信号が十分でない場
合には、広間隔パターン部21Ｂの信号を用いて試料面の
Ｚ方向の変化に対する追随を行うようにする。Next, when the sample is being moved in the horizontal direction, sampling is performed at a fixed or variable number of times during a unit time, and only when the signal of the narrow interval pattern portion 21A is sufficiently large, the sampling is performed. The tracking by the signal of the interval pattern portion 21A is performed, and when the signal of the narrow interval pattern portion 21A is not sufficient, the signal of the wide interval pattern portion 21B is used to follow the change in the Z direction of the sample surface.
【００１７】なお、上記実施の形態においては、投影パ
ターン部材として間隔の広い投影パターン部21Ｂを間隔
の狭い投影パターン部21Ａの両側に形成したものを示し
たが、間隔の広い投影パターン部21Ｂは間隔の狭い投影
パターン部21Ａの両側ではなく片側にのみ形成して投影
パターン部材を構成しても、同等の作用効果が得られ
る。In the above-described embodiment, the projection pattern member 21B having a large interval is formed on both sides of the projection pattern portion 21A having a small interval as the projection pattern member. The same operation and effect can be obtained even if the projection pattern member is formed by forming only one side of the projection pattern portion 21A having a small interval, instead of both sides.
【００１８】また上記実施の形態では、上記のように投
影パターン部材として、中心部に狭間隔の縦縞状パター
ン部を、周辺部に広間隔の縦縞状パターン部を横方向に
一列に配列して構成したもの及びその変形例を示した
が、本発明における投影パターン部材としてはこれに限
定されるものではなく、他に様々な変形が可能である。
例えば、図２の（Ａ）に示すように、中心部に狭間隔の
縦縞状パターン部22Ａを配置し、該狭間隔の縦縞状パタ
ーン部22Ａの縦縞方向の上下に並べて広間隔の縦縞状パ
ターン部22Ｂを配置して構成した投影パターン部材22を
用いることができ、更に、この変形として図示していな
いが、広間隔の縦縞状パターン部を狭間隔の縦縞状パタ
ーン部の上又は下のいずれか一方に配置したり、あるい
は狭間隔の縦縞状パターン部を広間隔の縦縞状パターン
部で囲むように配置して、投影パターン部材を構成して
もよい。また、図２の（Ｂ）に示すように、狭間隔の縦
縞状パターン部23Ａと広間隔の縦縞状パターン部23Ｂと
を、縦縞方向と直交する方向に並列に配置して投影パタ
ーン部材23を構成してもよい。更に、図２の（Ｃ）に示
すように、狭間隔と広間隔とが交互に形成されるように
配置した縦縞状パターン部24Ａで投影パターン部材24で
構成してもよい。また、図示していないが、間隔の異な
る縦縞状パターンの代わりに、間隔の異なる同心円状の
パターンを用いたり、あるいは間隔の異なる長方形パタ
ーン部を同心状に配置して投影パターン部材を構成して
もよい。Further, in the above-described embodiment, as the projection pattern member, narrow vertical stripe pattern portions are arranged in the center portion and wide vertical stripe pattern portions are arranged in the peripheral portion in a row in the peripheral portion. Although the configuration and the modification are shown, the projection pattern member in the present invention is not limited to this, and various other modifications are possible.
For example, as shown in FIG. 2A, a vertically spaced pattern 22A having a narrow interval is disposed in the center, and a vertically spaced pattern having a wide interval is arranged vertically above and below the direction of the vertically spaced pattern 22A. The projection pattern member 22 constituted by arranging the portion 22B can be used.Furthermore, although not shown as a modification, any of the vertically-spaced pattern portions having a wide interval is located above or below the vertically-striped pattern portion having a narrow interval. Alternatively, the projection pattern member may be arranged on one side, or arranged so as to surround a vertically-striped pattern portion with a narrow interval by a vertically-striped pattern portion with a wide interval. Further, as shown in FIG. 2B, the projection pattern member 23 is formed by arranging the vertically-striped pattern portions 23A at narrow intervals and the vertically-striped pattern portions 23B at wide intervals in parallel in a direction orthogonal to the direction of the vertical stripes. You may comprise. Further, as shown in FIG. 2C, the projection pattern member 24 may be constituted by a vertical stripe pattern portion 24A arranged so that a narrow interval and a wide interval are alternately formed. Although not shown, instead of the vertical stripe pattern having different intervals, concentric patterns having different intervals are used, or rectangular pattern portions having different intervals are arranged concentrically to constitute a projection pattern member. Is also good.
【００１９】次に、第２の実施の形態について説明す
る。この実施の形態は、表面粗さの大きい試料に対し
て、引き込み範囲ΔＺを大きくして、試料面の移動に対
して安定に追随動作を行わせることができるようにした
もので、図５に示した従来例とは、投影パターン部材及
びセンサの構成を異にするだけで、他の構成は同一なの
で、投影パターン部材とセンサ部分の構成を示す図３に
基づいて、本実施の形態を説明する。図３において、31
は投影パターン部材で、個別の単一の投影パターン領域
にパターン間隔の狭い縦縞状パターン部Ｐとパターン間
隔の広い縦縞状パターン部Ｐ′とを備えており、図示し
ない選択切換機構で光路32に対して各パターン部Ｐ，
Ｐ′が選択的に入れ換え可能に構成されている。したが
って、選択切換機構により投影パターン部材31のうち選
択された方のパターン部が光路32上に挿入され、図示し
ない照明部によって試料面に投影されるようになってい
る。Next, a second embodiment will be described. In this embodiment, for a sample having a large surface roughness, the pull-in range ΔZ is made large so that the following operation can be stably performed with respect to the movement of the sample surface. The present embodiment will be described with reference to FIG. 3, which shows the configuration of the projection pattern member and the sensor portion, since the configuration of the projection pattern member and the sensor is different from that of the conventional example shown in FIG. I do. In FIG. 3, 31
Is a projection pattern member, which is provided with a vertical stripe pattern portion P having a narrow pattern interval and a vertical stripe pattern portion P 'having a wide pattern interval in an individual single projection pattern region, and is connected to the optical path 32 by a selection switching mechanism (not shown). On the other hand, each pattern part P,
P ′ is configured to be selectively interchangeable. Therefore, the pattern portion selected from the projection pattern members 31 by the selection switching mechanism is inserted into the optical path 32, and is projected on the sample surface by the illumination unit (not shown).
【００２０】図３において、33はハーフミラー、34はセ
ンサであり、該センサ34内に配置されているミラー部35
は、可動式の２枚のミラー36ａ，36ｂと、該ミラー36ａ
と連動して動く全反射ミラー37とで構成されており、ハ
ーフミラー33に光学的に近い方の可動ミラー36ａはハー
フミラーで構成されている。そして、全反射ミラー37は
ハーフミラー33からの光路38上に位置するようにミラー
36ａとの間隔が定められており、３枚の可動ミラー36
ａ，36ｂ，37は、全反射ミラー37によって直角に曲げら
れた光路39上において、それぞれＭＡ，ＭＢで示したミ
ラー間隔の短い位置とＭＡ′，ＭＢ′で示すミラー間隔
の広い位置の間を、図示しない機構により手動であるい
は自動的に移動するように構成されている。なお、ハー
フミラー状の可動ミラー36ａが位置ＭＡ′に位置したと
きは、全反射ミラー37は光路外に位置している状態とな
っている。なお、全反射ミラー37は位置ＭＡ′で固定プ
リズム又は固定のハーフミラーに置換することもでき
る。In FIG. 3, reference numeral 33 denotes a half mirror, reference numeral 34 denotes a sensor, and a mirror unit 35 disposed in the sensor 34.
Has two movable mirrors 36a and 36b, and the mirror 36a
The movable mirror 36a, which is optically closer to the half mirror 33, is constituted by a half mirror. The total reflection mirror 37 is positioned on the optical path 38 from the half mirror 33
The distance between the movable mirror 36a and the three movable mirrors 36
On the optical path 39 bent at a right angle by the total reflection mirror 37, a, 36b, and 37 are located between a short position of the mirror interval indicated by MA and MB and a wide position of the mirror interval indicated by MA 'and MB', respectively. It is configured to move manually or automatically by a mechanism (not shown). When the half mirror-shaped movable mirror 36a is located at the position MA ', the total reflection mirror 37 is located outside the optical path. The total reflection mirror 37 can be replaced with a fixed prism or a fixed half mirror at the position MA '.
【００２１】試料表面が合焦位置にある場合、２枚の可
動ミラー36ａ，36ｂが位置ＭＡ，ＭＢ及びＭＡ′，Ｍ
Ｂ′にあるとき、試料面上に投影されたパターン部Ｐ，
Ｐ′の像は、受光素子10付近において、それぞれＡ，Ｂ
及びＡ′，Ｂ′のように結像し、受光素子10から像Ａ，
Ｂまでの距離はほぼ等しく、また受光素子10から像
Ａ′，Ｂ′までの距離もほぼ等しくなっている。When the sample surface is at the in-focus position, the two movable mirrors 36a and 36b are moved to positions MA and MB and MA 'and M
B ′, the pattern portions P and P projected on the sample surface
The images of P ′ are A and B near the light receiving element 10, respectively.
, And A ', B', and images A, A
The distance to B is substantially equal, and the distance from the light receiving element 10 to the images A 'and B' is also substantially equal.
【００２２】次に、このように構成された第２の実施の
形態の動作について説明する。まず試料の表面状態に応
じて、投影パターン部材31とセンサ34のミラー部35を、
手動で又は自動的に次のように設定する。 （ａ）試料表面の粗さが小さい場合や試料表面に急激な
凹凸の変化がない場合には、投影パターン部材31の投影
パターンとして狭間隔パターン部Ｐを選択し、ミラー部
35の可動ミラー36ａ，36ｂの位置をＭＡ，ＭＢとする。 （ｂ）また、試料の表面粗さが大きい場合や試料表面に
急激な凹凸の変化がある場合には、投影パターン部材31
の投影パターンとして広間隔パターン部Ｐ′を選択し、
ミラー部35の可動ミラー36ａ，36ｂの位置をＭＡ′，Ｍ
Ｂ′とする。Next, the operation of the second embodiment configured as described above will be described. First, according to the surface state of the sample, the mirror part 35 of the projection pattern member 31 and the sensor 34,
Set manually or automatically as follows: (A) When the roughness of the sample surface is small or when there is no rapid change in the unevenness of the sample surface, the narrow interval pattern portion P is selected as the projection pattern of the projection pattern member 31, and the mirror portion is selected.
The positions of the movable mirrors 36a and 36b of 35 are MA and MB. (B) When the surface roughness of the sample is large or when the sample surface has a sudden change in irregularities, the projection pattern member 31
Is selected as the projection pattern of
The positions of the movable mirrors 36a and 36b of the mirror section 35 are denoted by MA 'and M
B ′.
【００２３】ここで、投影パターン部材31とセンサ34の
ミラー部35を自動設定する場合には、狭間隔パターン部
Ｐを用い可動ミラー位置をＭＡ，ＭＢとした状態（ａ）
で、センサ34の信号が十分でなく、試料表面が引き込み
範囲ΔＺ内にあると判定できないときに、自動的に広間
隔パターン部Ｐ′を用い可動ミラー位置をＭＡ′，Ｍ
Ｂ′とした状態（ｂ）に切り換え、図４に示すによう
に、引き込み範囲をΔＺ′に変えるようにしてもよい。
また、広間隔パターン部Ｐ′を用い可動ミラー位置をＭ
Ａ′，ＭＢ′とした状態（ｂ）においてセンサ34の信号
が十分であり、試料表面が合焦位置付近に引き込んでい
る場合には、更に合焦精度を上げるため、自動的に狭間
隔パターン部Ｐを用い可動ミラー位置をＭＡ，ＭＢとし
た状態（ａ）に切り換えるようにしてもよい。以上のよ
うな動作により、表面粗さに関係なく光学顕微鏡のフォ
ーカス合わせが可能となり、常に最適な合焦精度が得ら
れるようになる。When the projection pattern member 31 and the mirror portion 35 of the sensor 34 are automatically set, the movable mirror position is set to MA and MB using the narrow interval pattern portion P (a).
When the signal of the sensor 34 is not sufficient and it cannot be determined that the sample surface is within the pull-in range ΔZ, the movable mirror position is automatically set to MA ′ and M by using the wide interval pattern portion P ′.
The state may be switched to the state (b) of B ′, and the pull-in range may be changed to ΔZ ′ as shown in FIG.
Further, the position of the movable mirror is set to M
When the signal from the sensor 34 is sufficient in the state (b) where A 'and MB' are set and the sample surface is drawn near the focusing position, the narrow interval pattern is automatically set to further increase the focusing accuracy. The position P may be switched to the state (a) in which the movable mirror position is set to MA and MB using the portion P. With the above operation, focusing of the optical microscope can be performed regardless of the surface roughness, and optimum focusing accuracy can always be obtained.
【００２４】上記実施の形態においては、パターン間隔
の異なる２種類のパターン部を用い２枚の可動ミラーを
２つの位置に移動させるようにしたものについて説明を
行ったが、３種類以上のパターン部を用い可動ミラーを
３つ以上の位置に移動させるように構成した場合も、上
記と同様に動作させることができることは明らかであ
り、この場合には、引き込み範囲を更に広げることが可
能となる。また、上記実施の形態においては、パターン
間隔の異なる２種類のパターン部を切り換えて光路上に
配置して用いるようにしたものを示したが、１つの投影
パターン領域内に異なる間隔のパターンを混在させた第
１の実施の形態で示した投影パターン部材を用い、ミラ
ーのみを複数の位置に移動させるように構成することも
でき、この場合は必ずしもパターン部の切り換えを行う
必要はない。そして、異なる間隔のパターンを混在した
投影パターン部材による複数個の周波数の成分を検出す
ることにより、上記実施の形態と同様に動作させること
ができる。この場合には、パターン部の切換移動を必要
としないので、光学系をシンプルに構成することができ
る。In the above embodiment, the description has been given of the case where two movable mirrors are moved to two positions by using two types of pattern portions having different pattern intervals. However, three or more types of pattern portions are used. It is apparent that the same operation can be performed when the movable mirror is moved to three or more positions using the above method. In this case, it is possible to further widen the retracting range. In the above embodiment, two types of pattern portions having different pattern intervals are switched and arranged on the optical path for use. However, patterns of different intervals are mixed in one projection pattern region. Using the projection pattern member shown in the first embodiment, only the mirror can be moved to a plurality of positions. In this case, it is not always necessary to switch the pattern portion. Then, by detecting components of a plurality of frequencies by a projection pattern member in which patterns at different intervals are mixed, the operation can be performed in the same manner as in the above embodiment. In this case, since the switching movement of the pattern portion is not required, the optical system can be configured simply.
【００２５】また、上記実施の形態においては、ミラー
を２つの位置に切換移動させるようにしたものを示した
が、ミラーは必ずしも可動式にする必要はなく、４個の
ミラーを、２つの可動式ミラーの移動前後の位置に固定
的に配置するように構成してもよい。この場合は、３つ
のミラーをハーフミラータイプとする必要があるが、ミ
ラーを動かす必要がないので、光学系をシンプルにでき
る。また、上記変形例では、投影パターン部材又はミラ
ーのいずれか一方を切り換えるようにしたものを示した
が、例えば、間隔の異なるパターンを混在した投影パタ
ーン部材を用い４個の固定ミラーを用いて、投影パター
ン部材及びミラーの両方を、固定する構成としてもよ
い。この場合には、光学系がシンプルになるばかりでな
く、光学素子の機械的な移動がないので、信号は連続的
に応答性よく処理され、試料の表面粗さの変化に対する
信号切り換えが速やかに行えるようになる。In the above embodiment, the mirror is switched to two positions. However, the mirror is not always required to be movable, but the four mirrors are replaced by two movable mirrors. You may comprise so that it may be fixedly arrange | positioned in the position before and after the movement of a type | formula mirror. In this case, the three mirrors need to be of the half mirror type, but there is no need to move the mirrors, so that the optical system can be simplified. Further, in the above-described modified example, one in which one of the projection pattern member and the mirror is switched is shown, but, for example, using four fixed mirrors using a projection pattern member in which patterns with different intervals are mixed, Both the projection pattern member and the mirror may be fixed. In this case, not only the optical system becomes simple, but also because there is no mechanical movement of the optical element, the signal is continuously processed with good responsiveness, and the signal switching for the change in the surface roughness of the sample is quickly performed. Will be able to do it.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上実施の形態に基づいて説明したよう
に、請求項１に係る発明によれば、表面粗さが小さい試
料に対しては、パターン間隔の狭いパターン部を利用し
て敏感にフォーカスのずれを検出して、フォーカス位置
を正確に合わせることができ、一方、表面粗さが大きい
試料に対しては、パターン間隔の広いパターン部を利用
して大きなフォーカスのずれでもパターンの信号を見失
うことなく、おおよそのフォーカス位置を合わせること
ができる。また、表面粗さが複雑に変化している試料に
対しては、間隔が狭いパターン部の信号が検出できる場
合には、そのパターンの信号を利用してより正確にフォ
ーカスを追随できるので、表面粗さに応じたフォーカス
合わせを自動的に行うことができる。また、対物レンズ
の分解能の良い光軸付近を通過して投影・結像されるパ
ターン部の間隔を狭く構成することにより、高分解能の
特徴を利用して敏感にフォーカスのずれを検出すること
ができ、また、分解能が低下しやすい対物レンズの周辺
を通過して投影・結像されるパターン部の間隔を広く構
成することにより、分解能の低下の影響を受けないで、
試料表面が大きくフォーカス位置から離れてもセンサで
明暗の信号を検出することができる。As described above with reference to the embodiment, according to the first aspect of the present invention, a sample having a small surface roughness is made sensitive by using a pattern portion having a small pattern interval. Focus shift can be detected and the focus position can be accurately adjusted.On the other hand, for samples with large surface roughness, pattern signals with large The approximate focus position can be adjusted without losing sight. In addition, for a sample whose surface roughness is changing in a complicated manner, if a signal of a pattern part with a narrow interval can be detected, the focus can be more accurately followed using the signal of the pattern. Focusing according to roughness can be automatically performed. In addition, by narrowing the interval between the pattern parts that are projected and imaged by passing near the optical axis with good resolution of the objective lens, it is possible to detect the focus shift sensitively using the high resolution feature. Also, by configuring a wide interval between the pattern parts projected and imaged by passing around the objective lens where the resolution tends to decrease, without being affected by the decrease in resolution,
Even if the sample surface is far away from the focus position, the sensor can detect a bright and dark signal.
【００２７】また請求項７に係る発明によれば、表面粗
さが小さい試料に対しては、狭間隔のパターン部を用い
ミラー部による投影パターン像の結像間隔を短くして引
き込み範囲を小さくし、より一層敏感にフォーカスのず
れを検出して、フォーカス位置を正確に合わせることが
できる。一方、表面粗さが大きい試料に対しては、広間
隔のパターン部を用いミラー部による投影パターン像の
結像間隔を広くして引き込み範囲を大きくし、より一層
大きなフォーカスのずれでもパターンの信号を見失うこ
となく、おおよそのフォーカス位置を合わせることがで
きる。表面粗さが複雑に変化している試料に対しては、
狭間隔のパターン部の信号が検出できる場合には、その
パターンの信号を利用してより正確にフォーカスを追随
できるので、表面粗さに応じたフォーカス合わせを自動
的に行える。また様々な表面粗さに応じたフォーカス合
わせが自動的に行えるので、位置ずれ等の問題も発生し
ない粒子線装置を実現することができる等の効果が得ら
れる。According to the seventh aspect of the present invention, for a sample having a small surface roughness, a pattern portion having a narrow interval is used to shorten an image forming interval of a projection pattern image by a mirror portion to reduce a drawing range. In addition, it is possible to more accurately detect the focus shift and accurately adjust the focus position. On the other hand, for a sample with a large surface roughness, the pattern area with a wide interval is used to widen the imaging interval of the projected pattern image by the mirror section to increase the pull-in range. The approximate focus position can be adjusted without losing sight. For samples with complicated changes in surface roughness,
When a signal of a pattern portion at a narrow interval can be detected, the focus can be more accurately followed by using the signal of the pattern, so that focus adjustment according to the surface roughness can be automatically performed. In addition, since focusing can be automatically performed according to various surface roughnesses, effects such as realization of a particle beam apparatus that does not cause a problem such as displacement can be obtained.
【図１】本発明に係る粒子線装置の光学顕微鏡オートフ
ォーカス装置の第１の実施の形態に用いる投影パターン
部材の構成を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a projection pattern member used in a first embodiment of an optical microscope autofocus device for a particle beam device according to the present invention.
【図２】図１に示した投影パターン部材の変形例の構成
を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a configuration of a modification of the projection pattern member shown in FIG.
【図３】本発明の第２の実施の形態の主要部の構成を示
す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a main part of a second embodiment of the present invention.
【図４】図３に示した第２の実施の形態の動作を説明す
るための、試料の上下方向の位置とセンサの検出信号強
度との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the second embodiment shown in FIG. 3, showing the relationship between the vertical position of the sample and the detection signal intensity of the sensor.
【図５】従来の粒子線装置の光学顕微鏡オートフォーカ
ス装置の構成を示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a conventional optical microscope autofocus device of a particle beam device.
【図６】図５に示した従来例で用いる投影パターン部材
の構成を示す平面図である。6 is a plan view showing a configuration of a projection pattern member used in the conventional example shown in FIG.
【図７】図５に示した従来例の動作を説明するための、
試料の上下方向の位置とセンサの検出信号強度との関係
を示す図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the conventional example shown in FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a vertical position of a sample and a detection signal intensity of a sensor.
【図８】試料の表面粗さが小さい場合及び試料の表面に
急激な凹凸の変化がない場合の状態を模式的に示す図で
ある。FIG. 8 is a diagram schematically showing a state where the surface roughness of the sample is small and a case where there is no rapid change in the unevenness of the surface of the sample.
【図９】試料の表面粗さが大きい場合及び試料の表面に
急激な凹凸の変化がある場合の状態を模式的に示す図で
ある。FIG. 9 is a diagram schematically illustrating a state where the sample has a large surface roughness and a case where the surface of the sample has a sudden change in unevenness.
１ 投影パターン部材 １ａ 縦縞状パターン部 ２ ハーフミラー ３ 対物レンズ ４ 試料 ５ 試料ステージ ６ センサ ７ オートフォーカス・コントローラ ８ ステージ制御部 ９ ミラー部 ９ａ ハーフミラー ９ｂ 全反射ミラー 10 受光素子 11 アンプ 21 投影パターン部材 21Ａ 狭間隔縦縞状パターン部 21Ｂ 広間隔縦縞状パターン部 22 投影パターン部材 22Ａ 狭間隔縦縞状パターン部 22Ｂ 広間隔縦縞状パターン部 23 投影パターン部材 23Ａ 狭間隔縦縞状パターン部 23Ｂ 広間隔縦縞状パターン部 24 投影パターン部材 24Ａ 縦縞状パターン部 31 投影パターン部材 32 光路 33 ハーフミラー 34 センサ 35 ミラー部 36ａ，36ｂ 可動ミラー 37 全反射ミラー 38, 39 光路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Projection pattern member 1a Vertical stripe pattern part 2 Half mirror 3 Objective lens 4 Sample 5 Sample stage 6 Sensor 7 Autofocus controller 8 Stage control part 9 Mirror part 9a Half mirror 9b Total reflection mirror 10 Light receiving element 11 Amplifier 21 Projection pattern member 21A Narrow interval vertical stripe pattern section 21B Wide interval vertical stripe pattern section 22 Projection pattern member 22A Narrow interval vertical stripe pattern section 22B Wide interval vertical stripe pattern section 23 Projection pattern member 23A Narrow interval vertical stripe pattern section 23B Wide interval vertical stripe pattern section 24 Projection pattern member 24A Vertical stripe pattern part 31 Projection pattern member 32 Optical path 33 Half mirror 34 Sensor 35 Mirror part 36a, 36b Movable mirror 37 Total reflection mirror 38, 39 Optical path
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Claims (11)
粒子線を試料に照射して試料から発生する２次的な粒子
を検出する粒子線装置において、試料を載置する試料ス
テージと、該試料ステージを駆動するためのステージ制
御部と、試料表面に対し光軸方向に固定して配置した光
学顕微鏡用の対物レンズと、該対物レンズを介して試料
表面にパターンを投影する投影パターン部材と、前記対
物レンズを介して形成された、前記試料表面に投影され
た投影パターンの像を検出するセンサと、該センサの検
出信号に基づいて光学顕微鏡の焦点を自動的に合わせる
ため、前記ステージ制御部を制御するオートフォーカス
・コントローラとを備え、前記投影パターン部材はパタ
ーン間隔の異なる複数のパターン部で構成されているこ
とを特徴とする粒子線装置の光学顕微鏡オートフォーカ
ス装置。An optical microscope for aligning a sample is provided.
In a particle beam device that irradiates a sample with a particle beam and detects secondary particles generated from the sample, a sample stage for mounting the sample, a stage control unit for driving the sample stage, On the other hand, an objective lens for an optical microscope fixed and arranged in the optical axis direction, a projection pattern member for projecting a pattern on the sample surface via the objective lens, and a projection pattern member formed via the objective lens, on the sample surface A sensor for detecting an image of the projected projection pattern, and an autofocus controller for controlling the stage control unit for automatically focusing the optical microscope based on a detection signal of the sensor, the An optical microscope autofocus device for a particle beam device, wherein the member is constituted by a plurality of pattern portions having different pattern intervals.
ン間隔をもつ第１の縦縞状パターン部と、該第１の縦縞
状パターン部の縦縞方向と直交する方向の片側又は両側
に配設された第２のパターン間隔をもつ第２の縦縞状パ
ターン部とで構成されていることを特徴とする請求項１
に係る粒子線装置の光学顕微鏡オートフォーカス装置。2. The projection pattern member is provided on a first vertical stripe pattern portion having a first pattern interval, and on one side or both sides of the first vertical stripe pattern portion in a direction orthogonal to the vertical stripe direction. And a second vertical striped pattern portion having a second pattern interval.
An optical microscope autofocus device for a particle beam device according to claim 1.
ン間隔をもつ第１の縦縞状パターン部と、該第１の縦縞
状パターン部の縦縞方向の上及び又は下に配設された第
２のパターン間隔をもつ第２の縦縞状パターン部とで構
成されていることを特徴とする請求項１に係る粒子線装
置の光学顕微鏡オートフォーカス装置。3. The projection pattern member includes a first vertical stripe pattern portion having a first pattern interval, and a second vertical stripe pattern portion disposed above and / or below the vertical stripe direction of the first vertical stripe pattern portion. 2. The optical microscope autofocus device for a particle beam device according to claim 1, wherein the second vertical stripe-shaped pattern portion having a pattern interval of:
ン間隔をもつ第１の縦縞状パターン部と、縦縞方向と直
交する方向に前記第１の縦縞状パターン部と並列に配設
された第２のパターン間隔をもつ第２の縦縞状パターン
部とで構成されていることを特徴とする請求項１に係る
粒子線装置の光学顕微鏡オートフォーカス装置。4. The projection pattern member includes a first vertical stripe pattern portion having a first pattern interval, and a first vertical stripe pattern portion arranged in parallel with the first vertical stripe pattern portion in a direction orthogonal to the vertical stripe direction. 2. An optical microscope autofocus apparatus for a particle beam apparatus according to claim 1, comprising a second vertical stripe-shaped pattern portion having a pattern interval of 2.
ン幅をもつ第１の縦縞状パターン部と、第２のパターン
幅をもつ第２の縦縞状パターン部とを交互に配設して構
成されていることを特徴とする請求項１に係る粒子線装
置の光学顕微鏡オートフォーカス装置。5. The projection pattern member is configured by alternately arranging first vertical stripe pattern portions having a first pattern width and second vertical stripe pattern portions having a second pattern width. 2. An optical microscope autofocus apparatus for a particle beam apparatus according to claim 1, wherein:
ン間隔をもつ第１の円環状又は長方形パターン部と、該
第１の円環状又は長方形パターン部と同心状に配設され
た第２のパターン間隔をもつ第２の円環状又は長方形パ
ターン部とで構成されていることを特徴とする請求項１
に係る粒子線装置の光学顕微鏡オートフォーカス装置。6. The projection pattern member includes a first annular or rectangular pattern portion having a first pattern interval, and a second annular or rectangular pattern portion disposed concentrically with the first annular or rectangular pattern portion. 2. A structure comprising a second annular or rectangular pattern portion having a pattern interval.
An optical microscope autofocus device for a particle beam device according to claim 1.
粒子線を試料に照射して試料から発生する２次的な粒子
を検出する粒子線装置において、試料を載置する試料ス
テージと、該試料ステージを駆動するためのステージ制
御部と、試料表面に対し光軸方向に固定して配置した光
学顕微鏡用の対物レンズと、該対物レンズを介して試料
表面にパターンを投影する、それぞれパターン間隔を異
にする複数のパターン部からなる投影パターン部材と、
前記対物レンズを介して形成された、試料表面に投影さ
れた投影パターンの像を検出するセンサと、該センサの
検出信号に基づいて光学顕微鏡の焦点を自動的に合わせ
るため、前記ステージ制御部を制御するオートフォーカ
ス・コントローラとを備え、前記センサは受光素子と該
受光素子の複数対個所に投影パターン像を結像させるミ
ラー部とを有していることを特徴とする粒子線装置の光
学顕微鏡オートフォーカス装置。7. An optical microscope for aligning a sample, comprising:
In a particle beam device that irradiates a sample with a particle beam and detects secondary particles generated from the sample, a sample stage for mounting the sample, a stage control unit for driving the sample stage, On the other hand, an objective lens for an optical microscope fixed and arranged in the optical axis direction, and a pattern projecting a pattern on the sample surface via the objective lens, a projection pattern member including a plurality of pattern portions having different pattern intervals,
A sensor for detecting an image of a projection pattern projected on the surface of a sample formed through the objective lens, and the stage controller for automatically focusing an optical microscope based on a detection signal of the sensor. An optical microscope for a particle beam device, comprising: an autofocus controller for controlling the sensor; wherein the sensor has a light receiving element and a mirror unit for forming a projection pattern image on a plurality of pairs of the light receiving element. Autofocus device.
上に選択的に切り換え挿入されるように構成されている
と共に、該複数のパターン部を選択的に光路上に切り換
え配置する手段を備え、前記ミラー部は単一の固定ミラ
ーと複数の可動ミラーとで構成されていることを特徴と
する請求項７に係る粒子線装置の光学顕微鏡オートフォ
ーカス装置。8. The apparatus according to claim 1, wherein the plurality of pattern units are configured to be selectively switched and inserted on an optical path, and further include a unit configured to selectively switch and arrange the plurality of pattern units on the optical path. 8. The optical microscope autofocus device for a particle beam device according to claim 7, wherein the mirror unit includes a single fixed mirror and a plurality of movable mirrors.
域内に混在して配置されており、前記ミラー部は単一の
固定ミラーと複数の可動ミラーとで構成されていること
を特徴とする請求項７に係る粒子線装置の光学顕微鏡オ
ートフォーカス装置。9. The method according to claim 1, wherein the plurality of pattern units are arranged in a single projection area, and the mirror unit includes a single fixed mirror and a plurality of movable mirrors. An optical microscope autofocus device for a particle beam device according to claim 7.
上に選択的に切り換え挿入されるように構成されている
と共に、該複数のパターン部を選択的に光路上に切り換
え配置する手段を備え、前記ミラー部は複数の固定ミラ
ーで構成されていることを特徴とする請求項７に係る粒
子線装置の光学顕微鏡オートフォーカス装置。10. The plurality of pattern units are configured to be selectively switched and inserted on an optical path, respectively, and further include a unit configured to selectively switch and arrange the plurality of pattern units on the optical path. The optical microscope autofocus device for a particle beam device according to claim 7, wherein the mirror unit is configured by a plurality of fixed mirrors.
域内に混在して配置されており、前記ミラー部は複数の
固定ミラーで構成されていることを特徴とする請求項７
に係る粒子線装置の光学顕微鏡オートフォーカス装置。11. The method according to claim 7, wherein the plurality of pattern units are arranged in a single projection area, and the mirror unit includes a plurality of fixed mirrors.
An optical microscope autofocus device for a particle beam device according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10270481A JP2000090869A (en) | 1998-09-09 | 1998-09-09 | Optical microscope automatic focusing device of particle beam device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10270481A JP2000090869A (en) | 1998-09-09 | 1998-09-09 | Optical microscope automatic focusing device of particle beam device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000090869A true JP2000090869A (en) | 2000-03-31 |
Family
ID=17486906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10270481A Withdrawn JP2000090869A (en) | 1998-09-09 | 1998-09-09 | Optical microscope automatic focusing device of particle beam device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000090869A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012095915A1 (en) * | 2011-01-14 | 2012-07-19 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | Charged particle beam device |
-
1998
- 1998-09-09 JP JP10270481A patent/JP2000090869A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012095915A1 (en) * | 2011-01-14 | 2012-07-19 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | Charged particle beam device |
| JP2012146581A (en) * | 2011-01-14 | 2012-08-02 | Hitachi High-Technologies Corp | Charged particle beam device |
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