JP2000195457A - Scanning microscope - Google Patents

Scanning microscope

Info

Publication number
JP2000195457A
JP2000195457A JP10369784A JP36978498A JP2000195457A JP 2000195457 A JP2000195457 A JP 2000195457A JP 10369784 A JP10369784 A JP 10369784A JP 36978498 A JP36978498 A JP 36978498A JP 2000195457 A JP2000195457 A JP 2000195457A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
scanning
primary beam
image
primary
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.)
Granted
Application number
JP10369784A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3571561B2 (en
Inventor
Kazuhiro Honda
和広 本田
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jeol Ltd filed Critical Jeol Ltd
Priority to JP36978498A priority Critical patent/JP3571561B2/en
Publication of JP2000195457A publication Critical patent/JP2000195457A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3571561B2 publication Critical patent/JP3571561B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scan microscope capable of obtaining a uniformly vivid picture in a visual field even if sever projecting and recessed parts exist on a specimen. SOLUTION: A focusing position (focus point position) of a primary electron beam EB irradiated onto a specimen 2 can be changed by controlling lens power of a focus control lens 15 by a variable focus position controller 16. The lens power changes in synchronization with a scan controller 8, and is fixed to a constant value for every frame integrated on the frame buffer of a picture integrator 9. Since a detected signal obtained at each lens power is integrated for every picture element, if a picture is displayed on a cathode ray tube 10 based on the integrated signal, a focused picture can be observed within a visual field for observation even if projecting and recessed parts remarkably exist on the specimen.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、集束された電子ビ
ームやイオンビームを試料上で走査し、試料から得られ
た2次電子等の信号を検出して走査画像を得るようにし
た走査顕微鏡に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning microscope which scans a focused electron beam or ion beam on a sample and detects a signal of secondary electrons or the like obtained from the sample to obtain a scanned image. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】走査顕微鏡は、電子銃あるいはイオン銃
から放出された一次電子ビームあるいは一次イオンビー
ムを電子レンズを用いて試料面上に集束させ、集束させ
た一次電子ビームあるいは一次イオンビームを走査し、
試料面上から放出された2次電子を検出することで画像
信号を得るものである。以下、走査電子顕微鏡を例に説
明する。
2. Description of the Related Art A scanning microscope focuses a primary electron beam or a primary ion beam emitted from an electron gun or an ion gun on a sample surface using an electron lens, and scans the focused primary electron beam or the primary ion beam. And
An image signal is obtained by detecting secondary electrons emitted from the sample surface. Hereinafter, a scanning electron microscope will be described as an example.

【0003】図1は従来の走査電子顕微鏡のシステム構
成を示しており、1は対物レンズである。対物レンズ1
は図示していない電子銃から発生し加速された一次電子
ビームEBを試料2上に細く集束する。この対物レンズ
1の励磁コイルには、対物レンズ制御器3から励磁電流
が供給されており、この励磁電流量を調整することによ
り、対物レンズ1のレンズ強度は制御される。
FIG. 1 shows a system configuration of a conventional scanning electron microscope, and 1 is an objective lens. Objective lens 1
Focuses the primary electron beam EB generated from an electron gun (not shown) and accelerated on the sample 2 finely. The exciting coil of the objective lens 1 is supplied with an exciting current from the objective lens controller 3, and the lens strength of the objective lens 1 is controlled by adjusting the amount of the exciting current.

【0004】一次電子ビームEBの光軸に沿って、走査
コイル4,5が配置されており、この走査コイル4,5
には、走査制御器6から一次電子ビームEBを偏向する
信号が供給される。この走査コイル4,5で一次電子ビ
ームEBを偏向する強度は、各走査コイルに流される電
流量で決まり、この電流量は走査制御器6によってX,
Y方向に制御されている。
The scanning coils 4 and 5 are arranged along the optical axis of the primary electron beam EB.
Is supplied from the scanning controller 6 with a signal for deflecting the primary electron beam EB. The intensity of deflection of the primary electron beam EB by the scanning coils 4 and 5 is determined by the amount of current flowing through each scanning coil.
It is controlled in the Y direction.

【0005】この結果、試料2上の所定領域は一次電子
ビームによって2次元的に走査される。試料2への一次
電子ビームの照射によって発生した2次電子eは、対物
レンズ1の磁界に拘束されて上方に取り出され、一次電
子ビームEBの光軸から離れた位置に配置された2次電
子検出器7の前面に印加された電圧によって検出器7方
向に引きよせられ、検出器7によって検出される。
As a result, a predetermined area on the sample 2 is two-dimensionally scanned by the primary electron beam. Secondary electrons e generated by irradiating the sample 2 with the primary electron beam are taken out upward by being constrained by the magnetic field of the objective lens 1, and the secondary electrons e arranged at a position away from the optical axis of the primary electron beam EB. The voltage is applied to the front surface of the detector 7 and is drawn in the direction of the detector 7, and is detected by the detector 7.

【0006】検出器7の検出信号は、信号増幅器8によ
って増幅され、信号増幅器8内のAD変換器によってデ
ィジタル信号に変換された後、画像積算器9に供給され
る。画像積算器9に供給された信号は、フレームバッフ
ァ上で画像積算され、画像積算によってホワイトノイズ
が除去された像が陰極線管10上に表示される。
The detection signal from the detector 7 is amplified by a signal amplifier 8, converted into a digital signal by an AD converter in the signal amplifier 8, and then supplied to an image integrator 9. The signal supplied to the image integrator 9 is integrated on the frame buffer, and an image from which white noise has been removed by the image integration is displayed on the cathode ray tube 10.

【0007】上記した構成で、電子銃から発生し加速さ
れた一次電子ビームEBは、コンデンサレンズ(図示せ
ず)と対物レンズ1とによって試料2上に細く集束され
る。更に、一次電子ビームEBは、走査コイル4,5に
よって試料2上の所定領域で2次元的に走査される。
In the above-described configuration, the primary electron beam EB generated and accelerated from the electron gun is narrowly focused on the sample 2 by the condenser lens (not shown) and the objective lens 1. Further, the primary electron beam EB is two-dimensionally scanned in a predetermined area on the sample 2 by the scanning coils 4 and 5.

【0008】試料2への一次電子ビームの照射によって
発生した2次電子eは、2次電子検出器7によって検出
され、検出器7の検出信号は、信号増幅器8を介して画
像積算器9に供給される。画像積算器9では、各画素ご
とに積算処理が施されてノイズ成分が著しく低減され
る。このノイズ成分が低減された画像信号は、陰極線管
10に供給され、陰極線管10上にはSN比の向上した
走査2次電子像が表示される。
A secondary electron e generated by irradiating the sample 2 with a primary electron beam is detected by a secondary electron detector 7, and a detection signal of the detector 7 is sent to an image integrator 9 via a signal amplifier 8. Supplied. In the image integrator 9, the integration process is performed for each pixel, and the noise component is significantly reduced. The image signal in which the noise component has been reduced is supplied to the cathode ray tube 10, and a scanned secondary electron image with an improved SN ratio is displayed on the cathode ray tube 10.

【0009】ここで、対物レンズ1のレンズ強度を変え
ることにより、一次電子ビームEBの焦点位置の調整を
行うことができ、また、走査コイル4,5に供給する電
流量を調整することにより、一次電子ビームの試料上の
2次元走査領域を変えて陰極線管10上の像の表示倍率
を変えることができる。
Here, the focal position of the primary electron beam EB can be adjusted by changing the lens strength of the objective lens 1, and the amount of current supplied to the scanning coils 4 and 5 can be adjusted. The display magnification of the image on the cathode ray tube 10 can be changed by changing the two-dimensional scanning area of the primary electron beam on the sample.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】次に、上記した走査電
子顕微鏡において、図2,図3を用い、一次電子ビーム
EBの焦点位置による2次電子像の違いについて説明す
る。この説明は、試料2がウエハー基板上にパターンが
形成されている半導体試料を例として行う。
Next, the difference in the secondary electron image depending on the focal position of the primary electron beam EB in the above-mentioned scanning electron microscope will be described with reference to FIGS. In this description, a semiconductor sample in which a pattern is formed on a wafer substrate as the sample 2 will be described as an example.

【0011】図2は半導体試料2の断面を示す。基板1
1上にパターン12が形成されている。パターン12の
高さは、数μm程度あり、一次電子ビームEBをパター
ン12のどこで集束させるかによって2次電子像が変わ
ってしまうという問題点が生じる。
FIG. 2 shows a cross section of the semiconductor sample 2. Substrate 1
1, a pattern 12 is formed. The height of the pattern 12 is about several μm, and there is a problem that a secondary electron image changes depending on where the primary electron beam EB is focused on the pattern 12.

【0012】図2(a)は一次電子ビームEBをパター
ン12の底部13上に集束させた場合であり、パターン
12の頂部14では一次電子ビームは集束していない。
この場合に形成される2次電子像は、図3(a)に示す
ように、パターン12の底部13が鮮明に観察でき、パ
ターン12の頂部14はぼけてしまっている。
FIG. 2A shows a case where the primary electron beam EB is focused on the bottom portion 13 of the pattern 12, and the primary electron beam is not focused on the top portion 14 of the pattern 12.
In the secondary electron image formed in this case, as shown in FIG. 3A, the bottom 13 of the pattern 12 can be clearly observed, and the top 14 of the pattern 12 is blurred.

【0013】図2(b)は一次電子ビームEBをパター
ン頂部14上に集束させた場合であり、パターン底部1
3では、一次電子ビームは集束していない。この場合、
形成される2次電子像は、図3(b)に示すように、パ
ターン12の頂部14が鮮明に観察でき、パターン底部
13はぼけてしまっている。
FIG. 2B shows the case where the primary electron beam EB is focused on the pattern top 14 and the pattern bottom 1
In 3, the primary electron beam is not focused. in this case,
In the formed secondary electron image, as shown in FIG. 3B, the top 14 of the pattern 12 can be clearly observed, and the bottom 13 of the pattern is blurred.

【0014】このように、試料2上のパターンの高さが
高いときには、一次電子ビームEBをパターンのどこに
集束させるかによって2次電子像が変わってしまうとい
う問題点があった。すなわち、凹凸の激しい試料の場合
では、2次電子像の視野の中で、一次電子ビームの焦点
位置の差によって像の中で鮮明な箇所と不鮮明な箇所と
が生じてしまう。このような現象は、走査電子顕微鏡の
分解能が高くなり、一次電子ビームの開き角が大きくな
って焦点深度が浅くなってきたことに起因している。
As described above, when the height of the pattern on the sample 2 is high, there is a problem that the secondary electron image changes depending on where the primary electron beam EB is focused on the pattern. That is, in the case of a sample having severe irregularities, a clear portion and an unclear portion occur in the field of the secondary electron image due to the difference in the focal position of the primary electron beam. Such a phenomenon is caused by the fact that the resolution of the scanning electron microscope has increased, the opening angle of the primary electron beam has increased, and the depth of focus has decreased.

【0015】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、凹凸の激しい試料であっても、視
野の中で一様に鮮明な像を得ることができる走査顕微鏡
を実現するにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a scanning microscope capable of uniformly obtaining a clear image in a field of view even for a sample having severe irregularities. To be realized.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】第1の発明に基づく走査
顕微鏡は、一次ビームを試料上で2次元的に走査する走
査手段と、試料への一次ビームの照射によって得られた
信号を検出する検出器と、試料表面の凹凸に応じて一次
ビームの焦点位置を変化させる手段と、一次ビームの異
なった焦点位置に基づく検出信号を積算処理して記憶す
る画像積算器と、画像積算器に記憶された信号に基づい
て像を表示する表示手段とを備えたことを特徴としてい
る。
According to a first aspect of the present invention, a scanning microscope scans a primary beam two-dimensionally on a sample, and detects a signal obtained by irradiating the sample with the primary beam. A detector, means for changing the focal position of the primary beam in accordance with the unevenness of the sample surface, an image integrator for integrating and processing detection signals based on different focal positions of the primary beam, and storing in the image integrator Display means for displaying an image based on the received signal.

【0017】第1の発明では、試料上に照射する一次ビ
ームの焦点位置を試料面上に形成されたパターン等の高
さに応じて変化させ、一次ビームの異なった焦点位置に
基づく検出信号を積算し、積算された信号に基づいて像
の表示を行い、観察視野内のほぼ全域で焦点の合った像
を得る。
In the first invention, the focal position of the primary beam irradiated on the sample is changed in accordance with the height of a pattern or the like formed on the sample surface, and a detection signal based on the different focal positions of the primary beam is generated. The images are integrated, and an image is displayed based on the integrated signals, so that an image focused on almost the entire area within the observation visual field is obtained.

【0018】第2の発明に基づく走査顕微鏡は、第1の
発明において、一次ビームの焦点位置を変化させる手段
を対物レンズの近傍に配置された焦点位置制御レンズと
し、焦点位置制御レンズのレンズ強度が一次ビームの2
次元走査に同期して変化させられることを特徴としてい
る。
According to a second aspect of the present invention, in the scanning microscope according to the first aspect, the means for changing the focal position of the primary beam is a focal position control lens arranged near the objective lens, and the lens intensity of the focal position control lens is changed. Is the primary beam 2
It is characterized in that it can be changed in synchronization with dimensional scanning.

【0019】第3の発明に基づく走査顕微鏡は、第1の
発明において、一次ビームの焦点位置を変化させる手段
を対物レンズとし、対物レンズのレンズ強度が一次ビー
ムの2次元走査に同期して変化させられることを特徴と
している。
The scanning microscope according to the third invention is the scanning microscope according to the first invention, wherein the means for changing the focal position of the primary beam is an objective lens, and the lens intensity of the objective lens changes in synchronization with the two-dimensional scanning of the primary beam. It is characterized by being let.

【0020】第4の発明に基づく走査顕微鏡は、第1〜
3の発明において、一次ビームは電子ビームであること
を特徴としている。第5の発明に基づく走査顕微鏡は、
第1〜3の発明において、一次ビームはイオンビームで
あることを特徴としている。
The scanning microscope according to the fourth invention comprises
The invention according to the third aspect is characterized in that the primary beam is an electron beam. The scanning microscope according to the fifth invention is
In the first to third inventions, the primary beam is an ion beam.

【0021】第6の発明に基づく走査顕微鏡は、第1の
発明において、一次ビームの焦点位置を一次ビームの垂
直走査の期間一定値としたことを特徴としている。第7
の発明に基づく走査顕微鏡は、一次ビームを試料上で2
次元的に走査する走査手段と、試料への一次ビームの照
射によって得られた信号を検出する検出器と、試料表面
の凹凸構造物の高さに応じて一次ビームの焦点位置を変
化させる手段と、一次ビームの異なった焦点位置に基づ
く検出信号を積算処理して記憶する画像積算器と、画像
積算器に記憶された信号に基づいて像を表示する表示手
段と、一次ビームの異なった焦点位置に基づく検出信号
を1フレームごとに積算し、その積算結果に基づき試料
の凹凸に対応した焦点位置範囲を検出する検出手段とを
備えたことを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the scanning microscope according to the first aspect, the focal position of the primary beam is set to a constant value during the vertical scanning of the primary beam. Seventh
The scanning microscope according to the invention of the invention of
Scanning means for dimensional scanning, a detector for detecting a signal obtained by irradiating the sample with the primary beam, and means for changing the focal position of the primary beam according to the height of the uneven structure on the sample surface An image integrator for integrating and detecting detection signals based on different focal positions of the primary beam, display means for displaying an image based on the signal stored in the image integrator, and different focal positions of the primary beam And a detecting means for detecting a focus position range corresponding to the unevenness of the sample based on a result of the integration for each frame.

【0022】第7の発明では、一次ビームの異なった焦
点位置に基づく検出信号を1フレームごとに積算し、そ
の積算結果に基づき試料の凹凸に対応した焦点位置範囲
を検出し、試料上に照射する一次ビームの焦点位置を検
出した焦点位置範囲に応じて変化させ、一次ビームの異
なった焦点位置に基づく検出信号を積算し、積算された
信号に基づいて像の表示を行い、観察視野内のほぼ全域
で焦点の合った像を得る。
In the seventh invention, detection signals based on different focal positions of the primary beam are integrated for each frame, and a focal position range corresponding to the unevenness of the sample is detected based on the integrated result, and irradiated onto the sample. The focal position of the primary beam is changed according to the detected focal position range, the detection signals based on the different focal positions of the primary beam are integrated, an image is displayed based on the integrated signal, and the An in-focus image is obtained over almost the entire area.

【0023】第8の発明に基づく走査顕微鏡は、一次ビ
ームを試料上で2次元的に走査する走査手段と、試料へ
の一次ビームの照射によって得られた信号を検出する検
出器と、試料の傾斜角度と試料表面の凹凸構造物の高さ
に応じて一次ビームの焦点位置を変化させる手段と、試
料の2次元走査に基づく検出信号を積算処理して記憶す
る画像積算器と、画像積算器に記憶された信号に基づい
て像を表示する表示手段とを備えた走査顕微鏡。
A scanning microscope according to an eighth aspect of the present invention provides a scanning means for two-dimensionally scanning a primary beam on a sample, a detector for detecting a signal obtained by irradiating the sample with the primary beam, Means for changing the focal position of the primary beam according to the tilt angle and the height of the uneven structure on the sample surface; an image integrator for integrating and storing detection signals based on two-dimensional scanning of the sample; and an image integrator Display means for displaying an image based on the signal stored in the scanning microscope.

【0024】第8の発明では、試料上に照射する一次ビ
ームの焦点位置を試料の傾斜角度と試料面上に形成され
たパターン等の高さに応じて変化させ、試料上のビーム
の2次元走査に基づく検出信号を積算し、積算された信
号に基づいて像の表示を行い、観察視野内のほぼ全域で
焦点の合った像を得る。
In the eighth invention, the focal position of the primary beam irradiated on the sample is changed according to the inclination angle of the sample and the height of a pattern or the like formed on the sample surface, and the two-dimensional beam on the sample is changed. A detection signal based on the scanning is integrated, an image is displayed based on the integrated signal, and an in-focus image is obtained over almost the entire area within the observation visual field.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図4は本発明に基づく走査
電子顕微鏡のシステムの一例を示しており、図1の従来
システムと同一ないしは類似の構成要素には同一番号が
付されている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 4 shows an example of a scanning electron microscope system according to the present invention, and the same or similar components as those in the conventional system of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0026】図4において、1は対物レンズである。対
物レンズ1は図示していない電子銃から発生し加速され
た一次電子ビームEBを試料2上に細く集束する。この
対物レンズ1の励磁コイルには、対物レンズ制御器3か
ら励磁電流が供給されており、この励磁電流量を調整す
ることにより、対物レンズ1のレンズ強度は制御され
る。
In FIG. 4, reference numeral 1 denotes an objective lens. The objective lens 1 narrowly focuses the accelerated primary electron beam EB generated from an electron gun (not shown) on the sample 2. The exciting coil of the objective lens 1 is supplied with an exciting current from the objective lens controller 3, and the lens strength of the objective lens 1 is controlled by adjusting the amount of the exciting current.

【0027】一次電子ビームEBの光軸に沿って、走査
コイル4,5が配置されており、この走査コイル4,5
には、走査制御器6から一次電子ビームEBを偏向する
信号が供給される。この走査コイル4,5で一次電子ビ
ームEBを偏向する強度は、各走査コイルに流される電
流量で決まり、この電流量は走査制御器6によってX,
Y方向に制御されている。
The scanning coils 4 and 5 are arranged along the optical axis of the primary electron beam EB.
Is supplied from the scanning controller 6 with a signal for deflecting the primary electron beam EB. The intensity of deflection of the primary electron beam EB by the scanning coils 4 and 5 is determined by the amount of current flowing through each scanning coil.
It is controlled in the Y direction.

【0028】この結果、試料2上の所定領域は一次電子
ビームによって2次元的に走査される。試料2への一次
電子ビームの照射によって発生した2次電子eは、対物
レンズ1の磁界に拘束されて上方に取り出され、一次電
子ビームEBの光軸から離れた位置に配置された2次電
子検出器7の前面に印加された電圧によって検出器7方
向に引きよせられ、検出器7によって検出される。
As a result, a predetermined area on the sample 2 is two-dimensionally scanned by the primary electron beam. Secondary electrons e generated by irradiating the sample 2 with the primary electron beam are taken out upward by being constrained by the magnetic field of the objective lens 1, and the secondary electrons e arranged at a position away from the optical axis of the primary electron beam EB. The voltage is applied to the front surface of the detector 7 and is drawn in the direction of the detector 7, and is detected by the detector 7.

【0029】検出器7の検出信号は、信号増幅器8によ
って増幅され、信号増幅器8内のAD変換器によってデ
ィジタル信号に変換された後、画像積算器9に供給され
る。画像積算器9に供給された信号は、フレームバッフ
ァ上で画像積算され、画像積算によってホワイトノイズ
が除去された像が陰極線管10上に表示される。
The detection signal of the detector 7 is amplified by a signal amplifier 8, converted into a digital signal by an AD converter in the signal amplifier 8, and supplied to an image integrator 9. The signal supplied to the image integrator 9 is integrated on the frame buffer, and an image from which white noise has been removed by the image integration is displayed on the cathode ray tube 10.

【0030】対物レンズ2の近傍には、一次電子ビーム
EBの集束位置を微調節するための焦点制御レンズ15
が配置されている。この焦点制御レンズ15は、応答速
度を速くするために空芯コイルが使用されることが望ま
しい。この焦点制御レンズ15の強度は、可変焦点位置
制御器16によって制御される。
A focus control lens 15 for finely adjusting the focus position of the primary electron beam EB is provided near the objective lens 2.
Is arranged. It is desirable that an air-core coil be used for the focus control lens 15 in order to increase the response speed. The intensity of the focus control lens 15 is controlled by a variable focus position controller 16.

【0031】可変焦点位置制御器16から焦点制御レン
ズ15への励磁電流は、集束位置データ格納器17から
の信号により制御される。また、可変焦点位置制御器1
6からの励磁電流は、走査制御器8からの一次電子ビー
ムEBの走査信号に同期して変化するように構成されて
いる。
The exciting current from the variable focus position controller 16 to the focus control lens 15 is controlled by a signal from the focus position data storage 17. Also, the variable focus position controller 1
The excitation current from 6 is configured to change in synchronization with the scanning signal of the primary electron beam EB from the scanning controller 8.

【0032】18は焦点位置検出器であり、焦点位置検
出器18は走査制御器8と同期して画像積算器9からの
画像信号に基づき、例えば、試料2上に形成されたパタ
ーンの頂部と底部における一次電子ビームの焦点位置を
検出する。なお、この一次電子ビームEBの焦点位置と
は、パターンの頂部に焦点が合わされた時と、底部に焦
点が合わされた時の焦点制御レンズ15に供給される励
磁電流値に対応している。このような構成の動作を次に
説明する。
Reference numeral 18 denotes a focus position detector. The focus position detector 18 synchronizes with the scanning controller 8 based on an image signal from the image integrator 9 and, for example, detects the top of a pattern formed on the sample 2 and The focus position of the primary electron beam at the bottom is detected. The focus position of the primary electron beam EB corresponds to the value of the excitation current supplied to the focus control lens 15 when the top of the pattern is focused and when the bottom is focused. The operation of such a configuration will now be described.

【0033】上記した構成で、電子銃から発生し加速さ
れた一次電子ビームEBは、コンデンサレンズ(図示せ
ず)と対物レンズ1とによって試料2上に細く集束され
る。更に、一次電子ビームEBは、走査コイル4,5に
よって試料2上の所定領域で2次元的に走査される。
In the above configuration, the accelerated primary electron beam EB generated from the electron gun is narrowly focused on the sample 2 by the condenser lens (not shown) and the objective lens 1. Further, the primary electron beam EB is two-dimensionally scanned in a predetermined area on the sample 2 by the scanning coils 4 and 5.

【0034】試料2への一次電子ビームの照射によって
発生した2次電子eは、2次電子検出器7によって検出
され、検出器7の検出信号は、信号増幅器8を介して画
像積算器9に供給される。画像積算器9では、各画素ご
とに積算処理が施されてノイズ成分が著しく低減され
る。このノイズ成分が低減された画像信号は、陰極線管
10に供給され、陰極線管10上にはSN比の向上した
走査2次電子像が表示される。
Secondary electrons e generated by the irradiation of the sample 2 with the primary electron beam are detected by a secondary electron detector 7, and a detection signal of the detector 7 is sent to an image integrator 9 via a signal amplifier 8. Supplied. In the image integrator 9, the integration process is performed for each pixel, and the noise component is significantly reduced. The image signal in which the noise component has been reduced is supplied to the cathode ray tube 10, and a scanned secondary electron image with an improved SN ratio is displayed on the cathode ray tube 10.

【0035】ここで、試料2に照射される一次電子ビー
ムEBの集束位置(焦点位置)は、焦点制御レンズ15
のレンズ強度を可変焦点位置制御器16によって制御す
ることにより変えることができる。焦点制御レンズ15
の強度と、一次電子ビームの集束位置との関係は図5に
示すように予め判明している。
Here, the focus position (focal position) of the primary electron beam EB irradiated on the sample 2 is determined by the focus control lens 15.
Is controlled by the variable focus position controller 16 to change the lens intensity. Focus control lens 15
The relationship between the intensity of the primary electron beam and the focusing position of the primary electron beam is known in advance as shown in FIG.

【0036】図6(a)は、走査制御器8で制御される
垂直走査振幅波形Sを示しており、また、図6(b)
は、垂直走査の1フレームごとに同期して可変焦点位置
制御器16によって制御される焦点位置制御曲線Fを示
している。この焦点位置(集束位置)制御曲線Fは、デ
ータ化されて集束位置データ格納器17に格納されてい
る。なお、この格納されるデータ作成の手順については
後述する。図5や図6(b)における頂部、底部は、図
2に示したパターン12の頂部14、底部13に対応し
ている。
FIG. 6A shows a vertical scanning amplitude waveform S controlled by the scanning controller 8, and FIG.
Indicates a focus position control curve F controlled by the variable focus position controller 16 in synchronization with each frame of vertical scanning. The focus position (focus position) control curve F is converted into data and stored in the focus position data storage 17. The procedure for creating the stored data will be described later. The top and bottom in FIGS. 5 and 6B correspond to the top and bottom 13 of the pattern 12 shown in FIG.

【0037】この集束位置制御曲線Fは、前記したよう
に走査制御器8と同期して変化し、画像積算器9のフレ
ームバッファ上で画像積算される1フレームごとに焦点
位置(集束位置)が一定値に固定されている。画像積算
器9での画像積算数をNa回とした場合、図7に積算回
数に応じた集束位置すなわち焦点制御レンズ15のレン
ズ強度の変化曲線Mを示している。
The focusing position control curve F changes in synchronization with the scanning controller 8 as described above, and the focal position (focusing position) is changed for each frame in which the image is integrated on the frame buffer of the image integrator 9. It is fixed at a constant value. When the number of image integration in the image integrator 9 is Na times, FIG. 7 shows a change curve M of the focusing position, that is, the lens strength of the focus control lens 15 according to the number of integration.

【0038】この集束位置変化曲線Mは、集束位置デー
タ格納器17に格納されており、観察すべき試料2に応
じて凹凸に形成されたパターンのどこに集束させた画像
を形成するかを制御することができる。
The focus position change curve M is stored in the focus position data storage 17 and controls where the focused image is formed in the pattern formed on the irregularities according to the sample 2 to be observed. be able to.

【0039】前記した図6に示した集束位置変化曲線M
は、試料2上のパターン12の頂部14と底部13との
間の各位置に同時に一次電子ビームを集束させた状態の
画像が得られるようにすると共に、頂部14と底部13
の位置で、フォーカスされた状態のときの積算回数を多
めに設定した例である。
The focusing position change curve M shown in FIG.
Is to obtain an image in which the primary electron beam is simultaneously focused at each position between the top portion 14 and the bottom portion 13 of the pattern 12 on the sample 2, and to obtain an image in which the top portion 14 and the bottom portion 13 are focused.
This is an example in which the number of integrations in the focused state is set to be relatively large at the position of FIG.

【0040】この場合、数μmの高さを有する半導体試
料のパターン観察でも、図8に示すように、パターン1
2の頂部14と底部13とで一次電子ビームの集束位置
が異なっていても、画像上でのパターン12の全体に渡
ってフォーカスずれのない、一様にフォーカスされた状
態の画像を得ることができる。なお、集束位置データ格
納器17に格納されている集束位置制御曲線の形状を変
えることで、試料に応じて最終的に得られる像の画質を
任意に変えることができる。
In this case, even when observing a pattern of a semiconductor sample having a height of several μm, as shown in FIG.
Even if the focusing position of the primary electron beam is different between the top 14 and the bottom 13 of the second pattern 2, it is possible to obtain an image in a uniformly focused state without a focus shift over the entire pattern 12 on the image. it can. By changing the shape of the focusing position control curve stored in the focusing position data storage 17, the image quality of the image finally obtained according to the sample can be arbitrarily changed.

【0041】図9は集束位置制御曲線Mの各種の例を示
したもので、図9(a)はパターン12の中心にフォー
カスを合わせることに重きを置いたケース、図9(b)
はパターン12の底部13にフォーカスを合わせること
に重きを置いたケース、図9(c)はパターン12の頂
部14にフォーカスを合わせることに重きを置いたケー
スである。
FIGS. 9A and 9B show various examples of the focusing position control curve M. FIG. 9A shows a case where the focus is placed on the center of the pattern 12, and FIG.
9C shows a case where the focus is placed on the bottom 13 of the pattern 12, and FIG. 9C shows a case where the focus is placed on the top 14 of the pattern 12.

【0042】この図9(a)〜(c)の各ケースは、試
料の高さ方向のほぼ特定の位置に焦点を合わせた場合に
相当しており、このことは、本発明により、従来の特定
高さ位置に焦点を合わせた画像も同様に得ることができ
ることを示している。
Each of the cases shown in FIGS. 9A to 9C corresponds to a case where the focus is focused on a substantially specific position in the height direction of the sample. This shows that an image focused on a specific height position can be obtained similarly.

【0043】次に、焦点位置検出器18の動作について
説明する。焦点位置検出器18は、走査制御器8と同期
して画像積算器9から試料2上のパターン12の頂部1
4と底部13とにおける焦点位置を検出する。図10
(a)は焦点位置検出器18でパターン12の頂部14
と底部13との焦点位置を検出する場合の焦点制御レン
ズ15のレンズ強度変化を示している。
Next, the operation of the focus position detector 18 will be described. The focus position detector 18 synchronizes with the scanning controller 8 to output the top 1 of the pattern 12 on the sample 2 from the image integrator 9.
4 and the focus position at the bottom 13 are detected. FIG.
(A) is a focus position detector 18 which is the top 14 of the pattern 12.
5 shows a change in the lens strength of the focus control lens 15 when the focus position between the focus control lens 15 and the bottom 13 is detected.

【0044】1フレームの画像取り込みと同期して図1
0(a)に示すように、レンズ強度を探索下限から探索
上限まで変化させる。そして、その際に得られた1フレ
ームごとの信号を画像積算すると、図10(b)に示す
ように、2次電子の検出信号強度がレンズ強度の区間F
bとFtとで強くなる。これは、この区間で一次電子ビ
ームが試料上で集束していることを示しており、Fbの
時のレンズ強度による焦点位置がパターン12の底部1
3となっており、Ftの時のレンズ強度による焦点位置
がパターン12の頂部14の位置となっている。
Synchronous with the image capture of one frame, FIG.
As shown in FIG. 0 (a), the lens strength is changed from the lower search limit to the upper search limit. Then, when the signal of each frame obtained at that time is image-integrated, as shown in FIG.
It becomes stronger with b and Ft. This indicates that the primary electron beam is focused on the sample in this section, and the focal position due to the lens intensity at the time of Fb is shifted to the bottom 1 of the pattern 12.
3, and the focal position based on the lens strength at the time of Ft is the position of the top 14 of the pattern 12.

【0045】このようにして、可変焦点位置制御器16
を用いて画像積算する前に、焦点位置検出器18でパタ
ーン12の頂部14と底部13の焦点位置を検出し、図
5に示すレンズ強度と焦点位置との関係から、集束位置
制御曲線Mを決める頂部および底部のレンズ強度を設定
することができる。なお、集束位置データ格納器17に
格納されている集束位置制御曲線Mは、陰極線管10上
に表示させることができ、オペレータは陰極線管10の
画面上に表示された曲線を見ながらこの曲線Mの修正を
容易に行うことができる。
In this way, the variable focus position controller 16
Prior to the image integration using, the focal position detector 18 detects the focal positions of the top portion 14 and the bottom portion 13 of the pattern 12 and, based on the relationship between the lens intensity and the focal position shown in FIG. The determined top and bottom lens strengths can be set. The focus position control curve M stored in the focus position data storage 17 can be displayed on the cathode ray tube 10, and the operator looks at the curve M while watching the curve displayed on the screen of the cathode ray tube 10. Can be easily corrected.

【0046】前記した実施の形態は、試料が水平に位置
されている場合であったが、試料を傾斜させた状態で観
察する場合にも本発明を適用することができる。図11
は試料を大きな角度で傾斜させることができる走査電子
顕微鏡の要部を示している。図4の第1の実施の形態の
構成と同一ないしは類似の構成には、同一番号を付し、
その詳細な説明を省略する。
In the above-described embodiment, the sample is positioned horizontally, but the present invention can be applied to the case where the sample is observed in an inclined state. FIG.
Shows a main part of the scanning electron microscope which can tilt the sample at a large angle. The same or similar components as those of the first embodiment shown in FIG.
A detailed description thereof will be omitted.

【0047】図11において、試料2を大傾斜させた場
合、低倍率において焦点位置の差が試料2上に形成され
ているパターンの頂部と底部とで数10μmとなり、同
一視野内の全ての位置で焦点が合った画像を取得するこ
とができないという問題があった。
In FIG. 11, when the sample 2 is tilted at a large angle, the difference between the focal positions at the top and bottom of the pattern formed on the sample 2 at low magnification is several tens of μm, and all positions within the same visual field are observed. However, there is a problem that an in-focus image cannot be obtained.

【0048】このような試料を大傾斜させた場合でも、
焦点制御レンズ15と図11には省いているが、図4で
示したと同様な可変焦点位置制御器16と、集束位置デ
ータ格納器17と、焦点位置検出器18とを具備し、第
1の実施の形態で説明したと同一の動作をさせれば、同
一視野内の全ての位置で焦点が合った画像を取得するこ
とができる。
Even when such a sample is tilted greatly,
Although not shown in FIG. 11, the focus control lens 15 includes a variable focus position controller 16, a focus position data storage 17, and a focus position detector 18 similar to those shown in FIG. By performing the same operation as that described in the embodiment, it is possible to acquire images in focus at all positions in the same visual field.

【0049】図12(a)は走査制御器8から走査コイ
ル4,5に供給される垂直走査振幅波形Sを示してい
る。また、図12(b)は焦点制御レンズ15の強度を
制御する可変焦点位置制御器16の焦点位置制御曲線F
を示す。始点および終点は、試料の傾斜角度に基づく同
一視野内での焦点位置の最高と最低を示している。
FIG. 12A shows a vertical scanning amplitude waveform S supplied from the scanning controller 8 to the scanning coils 4 and 5. FIG. 12B shows a focus position control curve F of a variable focus position controller 16 for controlling the intensity of the focus control lens 15.
Is shown. The start point and the end point indicate the highest and lowest focus positions in the same field of view based on the tilt angle of the sample.

【0050】この集束位置制御曲線Fを図12(b)に
示すように、1フレームの画像積算と同期して変化させ
ることで、試料が傾斜していても、同一視野の全位置で
焦点のあった像が得られる。この動作はダイナミックフ
ォーカスと呼ばれ既知のものである。この集束位置制御
曲線Fは、集束位置データ格納器17に格納されてお
り、その内容は容易に修正することができる。
As shown in FIG. 12B, by changing the focusing position control curve F in synchronization with the image integration of one frame, even if the sample is inclined, the focal point can be adjusted at all positions in the same visual field. A perfect image is obtained. This operation is called dynamic focus and is known. The focusing position control curve F is stored in the focusing position data storage 17, and its contents can be easily modified.

【0051】図13は傾斜された試料2を示しており、
パターン12は基板11上にあり、パターンの頂部14
と底部13とで焦点位置が異なる。このような場合、集
束位置制御曲線Mを図14に示すように、パターン頂部
14とパターン底部13とで焦点が合うような曲線とす
ることで、試料に応じて、更には試料の傾斜の程度に応
じて視野内で焦点ずれのない像を得ることができる。
FIG. 13 shows the sample 2 tilted.
The pattern 12 is on the substrate 11 and the top 14 of the pattern
And the bottom 13 have different focal positions. In such a case, as shown in FIG. 14, the focusing position control curve M is a curve that focuses on the pattern top portion 14 and the pattern bottom portion 13, so that the degree of inclination of the sample depends on the sample. Accordingly, it is possible to obtain an image without defocus in the field of view according to the above.

【0052】以上本発明の実施の形態を説明したが、本
発明はこれらの実施の形態に限定されず幾多の変形が可
能である。例えば、走査電子顕微鏡を例にして実施の形
態を説明したが、イオンビームを試料上で2次元的に走
査する走査顕微鏡にも本発明を適用することができる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made. For example, although the embodiment has been described by taking a scanning electron microscope as an example, the present invention can be applied to a scanning microscope that scans a sample two-dimensionally with an ion beam.

【0053】また、2次電子を検出し、走査2次電子像
を取得するようにしたが、反射電子や反射イオン等を検
出し、走査像を表示する場合にも本発明を実施すること
ができる。更に、対物レンズの近傍に焦点位置制御レン
ズを配置し、この制御レンズによって一次ビームの焦点
位置を変化させるようにしたが、応答速度の面で問題が
あるものの、対物レンズ自体によって焦点位置を変化さ
せても良い。
Although a secondary electron image is obtained by detecting a secondary electron, the present invention can be applied to a case where a scanned image is displayed by detecting a reflected electron or a reflected ion. it can. Furthermore, a focal position control lens is arranged near the objective lens, and the focal position of the primary beam is changed by this control lens. However, although there is a problem in response speed, the focal position is changed by the objective lens itself. You may let it.

【0054】[0054]

【発明の効果】第1の発明では、試料上に照射する一次
ビームの焦点位置を試料面上に形成されたパターン等の
高さに応じて変化させ、一次ビームの異なった焦点位置
に基づく検出信号を積算し、積算された信号に基づいて
像の表示を行うようにしたので、試料表面上に凹凸が顕
著に存在していても、観察視野内のほぼ全域で焦点の合
った像を得ることができる。
According to the first aspect of the present invention, the focal position of the primary beam irradiated on the sample is changed in accordance with the height of a pattern or the like formed on the sample surface, and the primary beam is detected based on the different focal positions. Since the signal is integrated and the image is displayed based on the integrated signal, an in-focus image can be obtained over almost the entire visual field even if there are significant irregularities on the sample surface. be able to.

【0055】第2の発明に基づく走査顕微鏡は、第1の
発明において、一次ビームの焦点位置を変化させる手段
を対物レンズの近傍に配置された焦点位置制御レンズと
し、焦点位置制御レンズのレンズ強度が一次ビームの2
次元走査に同期して変化させられることを特徴としてお
り、応答速度を速くして一次ビームの焦点位置を変化さ
せることができると共に、観察視野内のほぼ全域で焦点
の合った像を得ることができる。
In the scanning microscope according to the second invention, in the first invention, the means for changing the focal position of the primary beam is a focal position control lens arranged near the objective lens, and the lens intensity of the focal position control lens is changed. Is the primary beam 2
It is characterized in that it can be changed in synchronization with dimensional scanning, so that the response speed can be increased and the focal position of the primary beam can be changed, and an in-focus image can be obtained almost in the entire observation field. it can.

【0056】第3の発明に基づく走査顕微鏡は、第1の
発明において、一次ビームの焦点位置を変化させる手段
を対物レンズとし、対物レンズのレンズ強度が一次ビー
ムの2次元走査に同期して変化させられることを特徴と
しており、第1の発明と同等の効果が得られる。
In the scanning microscope according to the third invention, in the first invention, the means for changing the focal position of the primary beam is an objective lens, and the lens intensity of the objective lens changes in synchronization with the two-dimensional scanning of the primary beam. And an effect equivalent to that of the first invention is obtained.

【0057】第4の発明に基づく走査顕微鏡は、第1〜
3の発明において、一次ビームは電子ビームであること
を特徴としており、第1の発明と同等の効果が得られ
る。第5の発明に基づく走査顕微鏡は、第1〜3の発明
において、一次ビームはイオンビームであることを特徴
としており、第1の発明と同等の効果が得られる。
The scanning microscope according to the fourth invention comprises
According to the third aspect, the primary beam is an electron beam, and the same effect as that of the first aspect can be obtained. The scanning microscope according to the fifth invention is characterized in that, in the first to third inventions, the primary beam is an ion beam, and an effect equivalent to that of the first invention is obtained.

【0058】第6の発明に基づく走査顕微鏡は、第1の
発明において、一次ビームの焦点位置を一次ビームの垂
直走査の期間一定値としたことを特徴としており、第1
の発明と同等の効果が得られる。
A scanning microscope according to a sixth aspect of the present invention is the scanning microscope according to the first aspect, wherein the focal position of the primary beam is set to a constant value during the vertical scanning of the primary beam.
The same effect as that of the invention is obtained.

【0059】第7の発明では、一次ビームの異なった焦
点位置に基づく検出信号を1フレームごとに積算し、そ
の積算結果に基づき試料の凹凸に対応した焦点位置範囲
を検出し、試料上に照射する一次ビームの焦点位置を検
出した焦点位置範囲に応じて変化させ、一次ビームの異
なった焦点位置に基づく検出信号を積算し、積算された
信号に基づいて像の表示を行うようにしたので、観察視
野内のほぼ全域で焦点の合った像を得ることができる。
In the seventh invention, detection signals based on different focal positions of the primary beam are integrated for each frame, and a focus position range corresponding to the unevenness of the sample is detected based on the integration result, and the sample is irradiated onto the sample. Since the focal position of the primary beam is changed according to the detected focal position range, the detection signals based on the different focal positions of the primary beam are integrated, and an image is displayed based on the integrated signal. An in-focus image can be obtained over almost the entire area within the observation field.

【0060】第8の発明では、試料上に照射する一次ビ
ームの焦点位置を試料の傾斜角度と試料面上に形成され
たパターン等の高さに応じて変化させ、試料上のビーム
の2次元走査に基づく検出信号を積算し、積算された信
号に基づいて像の表示を行うようにしたので、試料が傾
斜しており、試料表面上に凹凸が顕著に存在していて
も、観察視野内のほぼ全域で焦点の合った像を得ること
ができる。
In the eighth invention, the focal position of the primary beam irradiated on the sample is changed according to the inclination angle of the sample and the height of a pattern or the like formed on the sample surface, and the two-dimensional beam on the sample is changed. Since the detection signal based on the scanning is integrated and the image is displayed based on the integrated signal, even if the sample is inclined and there is a conspicuous unevenness on the surface of the sample, it can be viewed within the observation field of view. , A focused image can be obtained over almost the entire area of the image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来の走査電子顕微鏡のシステム構成を示す図
である。
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of a conventional scanning electron microscope.

【図2】表面上にパターンが形成された試料断面と電子
ビームの集束の様子を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a cross section of a sample in which a pattern is formed on a surface and a state of focusing of an electron beam.

【図3】表示されるパターン像を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a displayed pattern image.

【図4】本発明に基づく走査電子顕微鏡のシステム構成
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a system configuration of a scanning electron microscope according to the present invention.

【図5】レンズ強度と電子ビームの焦点位置との関係を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a lens intensity and a focal position of an electron beam.

【図6】電子ビームの垂直走査振幅波形とフレームごと
の電子ビームの焦点位置とを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a vertical scanning amplitude waveform of an electron beam and a focal position of the electron beam for each frame.

【図7】画像の積算回数と電子ビームの集束位置との関
係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between the number of times of integration of an image and a focus position of an electron beam.

【図8】本発明に基づいて表示される試料像の一例を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a sample image displayed based on the present invention.

【図9】各種の集束位置制御曲線を例示した図である。FIG. 9 is a diagram illustrating various focusing position control curves.

【図10】レンズ強度を変化させた場合の電子ビームの
焦点位置と検出信号強度の変化を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a change in a focal position of an electron beam and a change in detection signal strength when the lens strength is changed.

【図11】試料を傾斜させて観察する場合の実施の形態
を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an embodiment in a case where a sample is observed while being tilted.

【図12】垂直走査振幅波形と電子ビームの焦点位置の
変化曲線を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a vertical scanning amplitude waveform and a change curve of a focal position of an electron beam.

【図13】傾斜された試料の状態を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a state of a sample tilted.

【図14】垂直走査振幅波形と電子ビームの焦点位置の
変化曲線を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a vertical scanning amplitude waveform and a change curve of a focal position of an electron beam.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 対物レンズ 2 試料 3 対物レンズ制御器 4,5 走査コイル 6 走査制御器 7 2次電子検出器 8 信号増幅器 9 画像積算器 10 陰極線管 15 焦点制御レンズ 16 可変焦点位置制御器 17 データ格納器 18 焦点位置検出器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Objective lens 2 Sample 3 Objective lens controller 4,5 Scan coil 6 Scan controller 7 Secondary electron detector 8 Signal amplifier 9 Image integrator 10 Cathode ray tube 15 Focus control lens 16 Variable focus position controller 17 Data storage 18 Focus position detector

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一次ビームを試料上で2次元的に走査す
る走査手段と、試料への一次ビームの照射によって得ら
れた信号を検出する検出器と、試料表面の凹凸構造物の
高さに応じて一次ビームの焦点位置を変化させる手段
と、一次ビームの異なった焦点位置に基づく検出信号を
積算処理して記憶する画像積算器と、画像積算器に記憶
された信号に基づいて像を表示する表示手段とを備えた
走査顕微鏡。
A scanning means for two-dimensionally scanning a primary beam on a sample; a detector for detecting a signal obtained by irradiating the sample with the primary beam; Means for changing the focal position of the primary beam in accordance with the image, an image integrator for integrating and detecting detection signals based on different focal positions of the primary beam, and displaying an image based on the signal stored in the image integrator A scanning microscope provided with a display unit that performs the operation.
【請求項2】 一次ビームの焦点位置を変化させる手段
は対物レンズの近傍に配置された焦点位置制御レンズで
あり、焦点位置制御レンズのレンズ強度が一次ビームの
2次元走査に同期して変化させられる請求項1記載の走
査顕微鏡。
The means for changing the focal position of the primary beam is a focal position control lens disposed near the objective lens, and the lens intensity of the focal position control lens is changed in synchronization with the two-dimensional scanning of the primary beam. The scanning microscope according to claim 1,
【請求項3】 一次ビームの焦点位置を変化させる手段
は対物レンズであり、対物レンズのレンズ強度が一次ビ
ームの2次元走査に同期して変化させられる請求項1記
載の走査顕微鏡。
3. The scanning microscope according to claim 1, wherein the means for changing the focal position of the primary beam is an objective lens, and the lens strength of the objective lens is changed in synchronization with the two-dimensional scanning of the primary beam.
【請求項4】 一次ビームは電子ビームである請求項1
〜3記載の走査顕微鏡。
4. The method according to claim 1, wherein the primary beam is an electron beam.
Scanning microscope according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 一次ビームはイオンビームである請求項
1〜3記載の走査顕微鏡。
5. The scanning microscope according to claim 1, wherein the primary beam is an ion beam.
【請求項6】 一次ビームの焦点位置は、一次ビームの
垂直走査の期間一定値とされている請求項1記載の走査
顕微鏡。
6. The scanning microscope according to claim 1, wherein the focal position of the primary beam is a constant value during the vertical scanning of the primary beam.
【請求項7】 一次ビームを試料上で2次元的に走査す
る走査手段と、試料への一次ビームの照射によって得ら
れた信号を検出する検出器と、試料表面の凹凸構造物の
高さに応じて一次ビームの焦点位置を変化させる手段
と、一次ビームの異なった焦点位置に基づく検出信号を
積算処理して記憶する画像積算器と、画像積算器に記憶
された信号に基づいて像を表示する表示手段と、一次ビ
ームの異なった焦点位置に基づく検出信号を1フレーム
ごとに積算し、その積算結果に基づき試料の凹凸に対応
した焦点位置範囲を検出する検出手段とを備えた走査顕
微鏡。
7. A scanning means for two-dimensionally scanning a primary beam on a sample, a detector for detecting a signal obtained by irradiating the primary beam to the sample, and a detector for detecting a signal obtained by irradiating the sample with a primary structure. Means for changing the focal position of the primary beam in accordance with the image, an image integrator for integrating and detecting detection signals based on different focal positions of the primary beam, and displaying an image based on the signal stored in the image integrator A scanning microscope, comprising: display means for performing detection; and detection means for integrating detection signals based on different focal positions of the primary beam for each frame, and detecting a focal position range corresponding to unevenness of the sample based on the integration result.
【請求項8】 一次ビームを試料上で2次元的に走査す
る走査手段と、試料への一次ビームの照射によって得ら
れた信号を検出する検出器と、試料の傾斜角度と試料表
面の凹凸構造物の高さに応じて一次ビームの焦点位置を
変化させる手段と、試料の2次元走査に基づく検出信号
を積算処理して記憶する画像積算器と、画像積算器に記
憶された信号に基づいて像を表示する表示手段とを備え
た走査顕微鏡。
8. A scanning means for two-dimensionally scanning a primary beam on a sample, a detector for detecting a signal obtained by irradiating the sample with the primary beam, an inclination angle of the sample and an uneven structure on the surface of the sample. Means for changing the focal position of the primary beam according to the height of the object, an image integrator for accumulating and storing a detection signal based on the two-dimensional scanning of the sample, and a signal stored in the image integrator. A scanning microscope comprising a display unit for displaying an image.
JP36978498A 1998-12-25 1998-12-25 Scanning microscope Expired - Fee Related JP3571561B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP36978498A JP3571561B2 (en) 1998-12-25 1998-12-25 Scanning microscope

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP36978498A JP3571561B2 (en) 1998-12-25 1998-12-25 Scanning microscope

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000195457A true JP2000195457A (en) 2000-07-14
JP3571561B2 JP3571561B2 (en) 2004-09-29

Family

ID=18495313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP36978498A Expired - Fee Related JP3571561B2 (en) 1998-12-25 1998-12-25 Scanning microscope

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3571561B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001118537A (en) * 1999-10-19 2001-04-27 Hitachi Ltd Beam-scanning inspection apparatus
JP2006107919A (en) * 2004-10-05 2006-04-20 Hitachi High-Technologies Corp Charged particle beam device and dimension measuring method
JP2007165338A (en) * 2007-02-19 2007-06-28 Hitachi Ltd Electron beam device
JP2007227193A (en) * 2006-02-24 2007-09-06 Hitachi High-Technologies Corp Charged particle beam device
WO2013103090A1 (en) * 2012-01-06 2013-07-11 株式会社 日立ハイテクノロジーズ Charged particle beam device and inclined observation image display method

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001118537A (en) * 1999-10-19 2001-04-27 Hitachi Ltd Beam-scanning inspection apparatus
US7973282B2 (en) 2004-10-05 2011-07-05 Hitachi High-Technologies Corporation Charged particle beam apparatus and dimension measuring method
JP2006107919A (en) * 2004-10-05 2006-04-20 Hitachi High-Technologies Corp Charged particle beam device and dimension measuring method
JP4511303B2 (en) * 2004-10-05 2010-07-28 株式会社日立ハイテクノロジーズ Charged particle beam apparatus and dimension measuring method
US8263935B2 (en) 2006-02-24 2012-09-11 Hitachi High-Technologies Corporation Charged particle beam apparatus
JP2007227193A (en) * 2006-02-24 2007-09-06 Hitachi High-Technologies Corp Charged particle beam device
JP4538421B2 (en) * 2006-02-24 2010-09-08 株式会社日立ハイテクノロジーズ Charged particle beam equipment
JP4705057B2 (en) * 2007-02-19 2011-06-22 株式会社日立製作所 Electron beam equipment
JP2007165338A (en) * 2007-02-19 2007-06-28 Hitachi Ltd Electron beam device
WO2013103090A1 (en) * 2012-01-06 2013-07-11 株式会社 日立ハイテクノロジーズ Charged particle beam device and inclined observation image display method
JP2013143197A (en) * 2012-01-06 2013-07-22 Hitachi High-Technologies Corp Charged particle beam apparatus and method for displaying inclined observation image
CN104040676A (en) * 2012-01-06 2014-09-10 株式会社日立高新技术 Charged particle beam device and inclined observation image display method
CN104040676B (en) * 2012-01-06 2016-03-16 株式会社日立高新技术 Charged particle line apparatus and oblique view method for displaying image

Also Published As

Publication number Publication date
JP3571561B2 (en) 2004-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4445893B2 (en) Scanning electron microscope
JPH1173903A (en) Autofocusing method for scanning electron microscope
JPH05290787A (en) Scanning electron microscope
JP3571561B2 (en) Scanning microscope
JP2007109408A (en) Automatic regulation method of electron beam device and electron beam device
JP3293677B2 (en) Scanning electron microscope
JP4928971B2 (en) Scanning electron microscope
JP2003151484A (en) Scanning type charged particle beam device
JP2000251823A (en) Sample inclination observing method in scanning charged particle beam system
JPH07302564A (en) Scanning electron microscope
JP2001084938A (en) Transmission electron microscope and method for observing image thereof
JP4163373B2 (en) Electron beam equipment
JP2001006599A (en) Method for controlling electron beam in electron beam device
JP3236433B2 (en) Focusing method in charged particle beam device
JP2000156192A (en) Scanning electron microscope
JP3678910B2 (en) Scanning electron microscope
JP3114416B2 (en) Focusing method in charged particle beam device
JPH0636726A (en) Scanning microscope
JP3112541B2 (en) Astigmatism correction method for electron beam device
JPH05128989A (en) Scanning electron microscope for observing three-dimensional figure
JP3037006B2 (en) Automatic image adjustment method for scanning electron microscope
JPH10172489A (en) Adjusting method of electron beam in scan electron microscope
JPH05258700A (en) Scanning image observing method and scanning electron microscope
JP2002319361A (en) Method of setting different magnification for scanning electron microscope
JP2001216931A (en) Method for observing image and scanning electron microscope

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040330

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040531

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040622

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040624

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080702

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090702

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090702

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100702

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100702

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110702

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120702

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120702

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130702

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130702

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees