JP2002216685A - 軸調整装置および軸調整方法 - Google Patents
軸調整装置および軸調整方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、走査型粒子線装置の対物レンズの
軸調整方法に関し、焦点の合った画像および少しぼけた
画像の２つの像のみで対物レンズの軸調整を自動的に行
うことを目的としている。 【解決手段】 粒子線を発生する粒子線源と、発生され
た粒子線を細く絞って試料に照射する対物レンズと、細
く絞って試料に粒子線を照射した状態で、当該粒子線を
面走査する偏向器と、細く絞って試料に粒子線を照射し
たときに放出される粒子を検出あるいは試料に吸収され
る電流を検出して表示装置上に画像を表示する粒子線像
表示手段とを備えた観察装置において、対物レンズの強
度を調整して上記試料面から得られた画像がほぼ焦点合
わせされた状態にしたときの第１の粒子線画像と、当該
状態からわずかに強度を強めあるいは弱めた状態にした
ときの第２の粒子線画像とを生成する手段と、生成した
第１の粒子線画像および第２の粒子線画像の移動量を算
出する手段と、算出した移動量がほぼ零になるように上
記対物レンズの強度を補正する手段とを有する軸調整装
置である。
軸調整方法に関し、焦点の合った画像および少しぼけた
画像の２つの像のみで対物レンズの軸調整を自動的に行
うことを目的としている。 【解決手段】 粒子線を発生する粒子線源と、発生され
た粒子線を細く絞って試料に照射する対物レンズと、細
く絞って試料に粒子線を照射した状態で、当該粒子線を
面走査する偏向器と、細く絞って試料に粒子線を照射し
たときに放出される粒子を検出あるいは試料に吸収され
る電流を検出して表示装置上に画像を表示する粒子線像
表示手段とを備えた観察装置において、対物レンズの強
度を調整して上記試料面から得られた画像がほぼ焦点合
わせされた状態にしたときの第１の粒子線画像と、当該
状態からわずかに強度を強めあるいは弱めた状態にした
ときの第２の粒子線画像とを生成する手段と、生成した
第１の粒子線画像および第２の粒子線画像の移動量を算
出する手段と、算出した移動量がほぼ零になるように上
記対物レンズの強度を補正する手段とを有する軸調整装
置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走査型粒子線装置
の対物レンズの軸調整方法に関するものである。走査型
粒子線装置、例えば走査型電子顕微鏡や走査型イオン顕
微鏡などは、今日では研究や産業の多くの分野で使われ
ている。特に半導体産業では加工の微細化に伴い、各種
の検査工程に従来の光学顕微鏡に変わって専用の電子顕
微鏡が使用されるようになっているが、入射粒子線に対
する軸調整などが複雑であり、作業の簡素化が求められ
ている。
の対物レンズの軸調整方法に関するものである。走査型
粒子線装置、例えば走査型電子顕微鏡や走査型イオン顕
微鏡などは、今日では研究や産業の多くの分野で使われ
ている。特に半導体産業では加工の微細化に伴い、各種
の検査工程に従来の光学顕微鏡に変わって専用の電子顕
微鏡が使用されるようになっているが、入射粒子線に対
する軸調整などが複雑であり、作業の簡素化が求められ
ている。
【０００２】
【従来の技術】走査型粒子線装置の分解能を決める最も
重要な要素の１つに、対物レンズの軸調整がある。対物
レンズの軸がずれる、即ち電子銃などで発生された入射
粒子線が対物レンズの軸に対してずれて入射されるとい
わゆる非点収差などが発生して像が劣化（解像度が低
下）する。
重要な要素の１つに、対物レンズの軸調整がある。対物
レンズの軸がずれる、即ち電子銃などで発生された入射
粒子線が対物レンズの軸に対してずれて入射されるとい
わゆる非点収差などが発生して像が劣化（解像度が低
下）する。
【０００３】従来、対物レンズのコイルに流れる電流を
周期的に変化させたとき、像のずれが生じた場合に、オ
ペレータが手動で入射電子ビームの軸を対物レンズの軸
に合わせるための補正コイルの電流を変え、像のずれが
なくなるように調整していた。
周期的に変化させたとき、像のずれが生じた場合に、オ
ペレータが手動で入射電子ビームの軸を対物レンズの軸
に合わせるための補正コイルの電流を変え、像のずれが
なくなるように調整していた。
【０００４】従来の対物レンズの軸調整方法を図６から
図８を用いて詳細に説明する。図６は、対物レンズのコ
イルに流す矩形波電流を示す。ここでは、対物レンズは
磁場レンズが用いられており、このコイルに流す電流に
よりレンズの強度が変化し、焦点距離が変化する。図６
のＩは試料面に焦点が合った時のコイルの電流である。
ΔＩは、像の形がある程度認識できる範囲での変化量で
ある。
図８を用いて詳細に説明する。図６は、対物レンズのコ
イルに流す矩形波電流を示す。ここでは、対物レンズは
磁場レンズが用いられており、このコイルに流す電流に
よりレンズの強度が変化し、焦点距離が変化する。図６
のＩは試料面に焦点が合った時のコイルの電流である。
ΔＩは、像の形がある程度認識できる範囲での変化量で
ある。
【０００５】図７は、図６のコイル電流を対物レンズに
流した時の、（ａ）はビームが対物レンズの中心から外
れた場合と、（ｂ）はビームが対物レンズの中心を通っ
た場合のビーム軌道の変化と像の変化を示す。
流した時の、（ａ）はビームが対物レンズの中心から外
れた場合と、（ｂ）はビームが対物レンズの中心を通っ
た場合のビーム軌道の変化と像の変化を示す。
【０００６】試料面３は、細く絞った１次粒子ビームを
照射して放出される２次電子などを検出して粒子線像を
表示し観測する対象の試料面である。対物レンズ２は、
粒子ビーム１を細く絞って試料上に照射するものであ
る。
照射して放出される２次電子などを検出して粒子線像を
表示し観測する対象の試料面である。対物レンズ２は、
粒子ビーム１を細く絞って試料上に照射するものであ
る。
【０００７】粒子ビームは、図示外の粒子線源によって
発生され、放出された１次粒子ビームである。上記の構
成において、まず、粒子線源から発生された１次粒子ビ
ームを図示外のビーム偏向器によって２段偏向し、対物
レンズ２によって結像した試料面３に細く絞った１次粒
子ビームを照射し、面走査する。次に、試料面３から放
出された２次電子などを対物レンズ２の上側に設けた図
示外の２次電子検出器などによって検出する。この検出
器によって検出した信号を増幅して図示外の表示装置上
に画像表示する。
発生され、放出された１次粒子ビームである。上記の構
成において、まず、粒子線源から発生された１次粒子ビ
ームを図示外のビーム偏向器によって２段偏向し、対物
レンズ２によって結像した試料面３に細く絞った１次粒
子ビームを照射し、面走査する。次に、試料面３から放
出された２次電子などを対物レンズ２の上側に設けた図
示外の２次電子検出器などによって検出する。この検出
器によって検出した信号を増幅して図示外の表示装置上
に画像表示する。
【０００８】１次粒子ビーム１が対物レンズ２の中心か
ら外れた場合、図７の（ａ）で示されるように、試料面
３でビームがあたる中心位置はレンズの強度によって変
化する。このことが起因して走査型電子顕微鏡装置から
得られる図７の（ａ）のジャストフォーカス像４、オー
バフォーカス像５、アンダーフォ−カス像６のようなず
れが生じる。このずれがなくなるように図８の軸補正コ
イル８を用いて、手動で画像を見ながら調整する。
ら外れた場合、図７の（ａ）で示されるように、試料面
３でビームがあたる中心位置はレンズの強度によって変
化する。このことが起因して走査型電子顕微鏡装置から
得られる図７の（ａ）のジャストフォーカス像４、オー
バフォーカス像５、アンダーフォ−カス像６のようなず
れが生じる。このずれがなくなるように図８の軸補正コ
イル８を用いて、手動で画像を見ながら調整する。
【０００９】図８は、対物レンズの軸補正コイルを説明
するためのものである。対物絞り７は、粒子線源から放
出された１次粒子ビームを図示外のコンデンサレンズで
収束した時に所定の開き角を与えるためのものである。
するためのものである。対物絞り７は、粒子線源から放
出された１次粒子ビームを図示外のコンデンサレンズで
収束した時に所定の開き角を与えるためのものである。
【００１０】試料面１１は、細く絞った１次粒子ビーム
を照射して放出される２次電子などを検出して粒子像を
表示し観測する対象の試料面である。対物レンズ１０
は、粒子ビーム９を細く絞って試料上に照射するもので
ある。粒子ビーム９は、図示外の粒子線源によって発生
され、放出された１次粒子ビームである。
を照射して放出される２次電子などを検出して粒子像を
表示し観測する対象の試料面である。対物レンズ１０
は、粒子ビーム９を細く絞って試料上に照射するもので
ある。粒子ビーム９は、図示外の粒子線源によって発生
され、放出された１次粒子ビームである。
【００１１】軸補正コイル８は、１次粒子ビームの軸と
対物レンズの軸を補正するためのコイルであり、高透磁
率材料のリングコアにコイルを１８０°対称に巻いたも
のである。このコイルに電流を流すとリングコアの内側
に平行な磁場が生じる。実施のコイルでは１つのリング
コアにＸＹ用として２つの独立なコイルを９０°ずらし
て巻き、２方向の偏向を発生させる。このような補正コ
イル８を用いて照射ビームが対物レンズの中心を通るよ
うに調整する。
対物レンズの軸を補正するためのコイルであり、高透磁
率材料のリングコアにコイルを１８０°対称に巻いたも
のである。このコイルに電流を流すとリングコアの内側
に平行な磁場が生じる。実施のコイルでは１つのリング
コアにＸＹ用として２つの独立なコイルを９０°ずらし
て巻き、２方向の偏向を発生させる。このような補正コ
イル８を用いて照射ビームが対物レンズの中心を通るよ
うに調整する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従来の対物レンズの軸
調整方法は、対物レンズの強度を周期的に変化させ、そ
の時の画像の動きをて手動で、軸補正コイルを用いなが
ら行うものであった。このため、調整者による個人差が
現れ熟練している者でなければ、高分解能の画像を得る
ことが難しかった。
調整方法は、対物レンズの強度を周期的に変化させ、そ
の時の画像の動きをて手動で、軸補正コイルを用いなが
ら行うものであった。このため、調整者による個人差が
現れ熟練している者でなければ、高分解能の画像を得る
ことが難しかった。
【００１３】また、調整者が認識できるくらいの像のず
れを生じるように対物レンズの電流変化幅を定めると、
高倍率では像が動きすぎてしまい、ずれを調整するのが
難しかった。
れを生じるように対物レンズの電流変化幅を定めると、
高倍率では像が動きすぎてしまい、ずれを調整するのが
難しかった。
【００１４】更に、人間がずれたことを認識するには、
数ピクセル以上のずれがなければならず、軸調整するの
に限界があった。そして、数回にわたって対物レンズの
電流値を変化させて像のずれを調整しなければならず、
その繰り返し回数分時間がかかった。
数ピクセル以上のずれがなければならず、軸調整するの
に限界があった。そして、数回にわたって対物レンズの
電流値を変化させて像のずれを調整しなければならず、
その繰り返し回数分時間がかかった。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、図３のように
焦点のあった状態の像（ジャストフォーカス像１２）
と、それから対物レンズの強度を少し変化させた時の像
（アンダーフォーカス像１３）とのずれを検出し、軸補
正コイルで補正するものである。ここでは、焦点を試料
面より上に設定した、オーバフォーカス像を用いても良
い。
焦点のあった状態の像（ジャストフォーカス像１２）
と、それから対物レンズの強度を少し変化させた時の像
（アンダーフォーカス像１３）とのずれを検出し、軸補
正コイルで補正するものである。ここでは、焦点を試料
面より上に設定した、オーバフォーカス像を用いても良
い。
【００１６】図３は、焦点の合った像と、それから対物
レンズの強度を少し変化させた時の像を重ねて表したも
のである。軸調整は、２次元で行われるため、調整する
際、直交する２方向でずれを検出する。図３のＸとＹ方
向は軸補正コイルの方向を表している。この２方向でず
れを検出する。
レンズの強度を少し変化させた時の像を重ねて表したも
のである。軸調整は、２次元で行われるため、調整する
際、直交する２方向でずれを検出する。図３のＸとＹ方
向は軸補正コイルの方向を表している。この２方向でず
れを検出する。
【００１７】軸補正コイルの電流の値と、その方向の像
のずれとの関係は線形的である。あらかじめ使用する装
置の補正コイルの電流値に対するその方向の像のずれ量
を実験により求め、それらのデータから線形係数を求め
ておく。
のずれとの関係は線形的である。あらかじめ使用する装
置の補正コイルの電流値に対するその方向の像のずれ量
を実験により求め、それらのデータから線形係数を求め
ておく。
【００１８】実際調整する際は図３のように焦点の合っ
た像と、少しボケた像とのずれ量を求める。求める方法
としては、例えば２方向でのそれぞれの投影波形を求め
ることにより算出する。この他にずれを求めるにはパタ
ーンマッチングなども利用できる。
た像と、少しボケた像とのずれ量を求める。求める方法
としては、例えば２方向でのそれぞれの投影波形を求め
ることにより算出する。この他にずれを求めるにはパタ
ーンマッチングなども利用できる。
【００１９】検出された２つのずれ量から、先に求めた
線形係数を用いて軸補正コイルに与える電流値を計算す
る。そしてその電流値を２つの軸補正コイルに与え補正
する。
線形係数を用いて軸補正コイルに与える電流値を計算す
る。そしてその電流値を２つの軸補正コイルに与え補正
する。
【００２０】
【発明の実施の形態】次に、図１、図２、図４、および
図５を用いて本発明の実施例を説明する。図１は、本発
明の１実施例構成図を示す。これは、走査型電子顕微鏡
の１例を示したものである。
図５を用いて本発明の実施例を説明する。図１は、本発
明の１実施例構成図を示す。これは、走査型電子顕微鏡
の１例を示したものである。
【００２１】図１において、粒子線源１６は、粒子線ビ
ームを発生するものである。粒子ビーム１７は、粒子線
源１６によって発生され、放出された１次粒子ビームで
ある。
ームを発生するものである。粒子ビーム１７は、粒子線
源１６によって発生され、放出された１次粒子ビームで
ある。
【００２２】コンデンサレンズ１８は、粒子線源１６か
ら放出された粒子ビーム１７を収束するものである。対
物絞り１９は、粒子線源１６から放出された１次粒子ビ
ーム１７をコンデンサレンズ１８で収束した時に所定の
開き角を与えるためのものである。
ら放出された粒子ビーム１７を収束するものである。対
物絞り１９は、粒子線源１６から放出された１次粒子ビ
ーム１７をコンデンサレンズ１８で収束した時に所定の
開き角を与えるためのものである。
【００２３】軸補正コイル２０は、１次粒子ビーム１７
の軸と対物レンズ２３の軸を補正するためのコイルであ
る。出力粒子検出器２１は、粒子ビーム１７で試料２４
を照射したときに当該試料２４から放出された出力粒子
を検出する検出器である。
の軸と対物レンズ２３の軸を補正するためのコイルであ
る。出力粒子検出器２１は、粒子ビーム１７で試料２４
を照射したときに当該試料２４から放出された出力粒子
を検出する検出器である。
【００２４】出力粒子２２は、試料２４から上方に放出
された出力粒子の軌道である。対物レンズ２３は、粒子
ビーム１７を細く絞って試料２４上に照射するものであ
る。
された出力粒子の軌道である。対物レンズ２３は、粒子
ビーム１７を細く絞って試料２４上に照射するものであ
る。
【００２５】試料２４は、細く絞った１次粒子ビームを
照射して放出される２次電子などを検出して粒子線像を
観測する対象の試料である。図２は、図１の走査型粒子
線装置において検出された粒子により、当該装置の軸を
補正する際の処理の構成図である。
照射して放出される２次電子などを検出して粒子線像を
観測する対象の試料である。図２は、図１の走査型粒子
線装置において検出された粒子により、当該装置の軸を
補正する際の処理の構成図である。
【００２６】出力粒子検出器２５は、図１の出力粒子検
出器２１と同一であって、その検出信号を走査型粒子線
装置制御用コンピュータ２６に送るものである。走査型
粒子線装置制御用コンピュータ２６は、走査型電子線装
置を制御するコンピュータである。
出器２１と同一であって、その検出信号を走査型粒子線
装置制御用コンピュータ２６に送るものである。走査型
粒子線装置制御用コンピュータ２６は、走査型電子線装
置を制御するコンピュータである。
【００２７】画像表示装置２７は、走査型粒子線装置制
御用コンピュータ２６から送られてきた信号を画像化す
る装置である。補正コイル２８は、図１の補正コイル２
０と同一であって、走査型粒子線装置制御用コンピュー
タ２６から出力された数値をもとに電流が流れるもので
ある。
御用コンピュータ２６から送られてきた信号を画像化す
る装置である。補正コイル２８は、図１の補正コイル２
０と同一であって、走査型粒子線装置制御用コンピュー
タ２６から出力された数値をもとに電流が流れるもので
ある。
【００２８】図４は、本発明の１実施例説明図を示す。
これは、表示装置での画像２９で現れた焦点の合ったジ
ャストフォーカス像３０と焦点の少しずれたアンダーフ
ォーカス像３１からＸ方向およびＹ方向それぞれの像の
ずれ量を計測する方法を示している。
これは、表示装置での画像２９で現れた焦点の合ったジ
ャストフォーカス像３０と焦点の少しずれたアンダーフ
ォーカス像３１からＸ方向およびＹ方向それぞれの像の
ずれ量を計測する方法を示している。
【００２９】表示装置での画像２９は図１の走査型粒子
線装置から検出された２次電子などの信号を増幅した
後、送られてきた信号を画像化したものである。ジャス
トフォーカス像３０は、図１の走査型粒子線装置の対物
レンズの焦点を試料面に合うように調整した時の像であ
る。
線装置から検出された２次電子などの信号を増幅した
後、送られてきた信号を画像化したものである。ジャス
トフォーカス像３０は、図１の走査型粒子線装置の対物
レンズの焦点を試料面に合うように調整した時の像であ
る。
【００３０】アンダーフォーカス像３１は、図１の走査
型粒子線装置の対物レンズの焦点を試料面の少し下に合
うよう調整した時の像である。ジャストフォーカス像３
０のＸ方向投影波形３２は、ジャストフォーカス像３０
をＸ方向に投影した時の波形である。
型粒子線装置の対物レンズの焦点を試料面の少し下に合
うよう調整した時の像である。ジャストフォーカス像３
０のＸ方向投影波形３２は、ジャストフォーカス像３０
をＸ方向に投影した時の波形である。
【００３１】アンダーフォーカス像３１のＸ方向投影波
形３３は、アンダーフォーカス像３１をＸ方向に投影し
た時の波形である。２波形のピークの差３４は、ジャス
トフォーカス像３０のＸ方向投影波形３２と、アンダー
フォーカス像３１のＸ方向投影波形３３とのピークをそ
れぞれ検出し、その位置の差を表したものである。
形３３は、アンダーフォーカス像３１をＸ方向に投影し
た時の波形である。２波形のピークの差３４は、ジャス
トフォーカス像３０のＸ方向投影波形３２と、アンダー
フォーカス像３１のＸ方向投影波形３３とのピークをそ
れぞれ検出し、その位置の差を表したものである。
【００３２】ジャストフォーカス像３０のＹ方向投影波
形３５は、ジャストフォーカス像３０をＹ方向に投影し
た時の波形である。アンダーフォーカス像３１のＹ方向
投影波形３６は、アンダーフォーカス像３１をＹ方向に
投影した時の波形である。
形３５は、ジャストフォーカス像３０をＹ方向に投影し
た時の波形である。アンダーフォーカス像３１のＹ方向
投影波形３６は、アンダーフォーカス像３１をＹ方向に
投影した時の波形である。
【００３３】２波形のピークの差３７は、ジャストフォ
ーカス像３０のＹ方向投影波形３５と、アンダーフォー
カス像３１のＹ方向投影波形３６とのピークをそれぞれ
検出し、その位置の差を表したものである。
ーカス像３０のＹ方向投影波形３５と、アンダーフォー
カス像３１のＹ方向投影波形３６とのピークをそれぞれ
検出し、その位置の差を表したものである。
【００３４】次に、図１、図２および図４の動作を詳細
に説明する。図１の構成において、粒子線源１６から発
生され、放出された粒子線ビーム１７を図示外のビーム
偏向器によって２段偏向し、対物レンズ２３により結像
して試料２４に細く絞った粒子線ビームを照射し、面走
査する。次に、試料２４から放出された２次電子などを
対物レンズ２３の上側に設けた出力粒子検出器２１によ
って検出する。この検出器によって検出された信号は、
図２の走査型粒子線装置制御用コンピュータ２６に送ら
れ、走査型粒子線装置制御用コンピュータ２６で軸ずれ
計算、およびそれをもとに補正コイル２８に流す電流を
計算、画像信号変換などが行われる。画像表示装置２７
は、走査型粒子線装置制御用コンピュータ２６から送ら
れてきた画像信号により画像を表示し、補正コイル２８
は走査型粒子線装置制御用コンピュータ２６から送られ
てきた電流値の電流が流れ、軸補正を行う。
に説明する。図１の構成において、粒子線源１６から発
生され、放出された粒子線ビーム１７を図示外のビーム
偏向器によって２段偏向し、対物レンズ２３により結像
して試料２４に細く絞った粒子線ビームを照射し、面走
査する。次に、試料２４から放出された２次電子などを
対物レンズ２３の上側に設けた出力粒子検出器２１によ
って検出する。この検出器によって検出された信号は、
図２の走査型粒子線装置制御用コンピュータ２６に送ら
れ、走査型粒子線装置制御用コンピュータ２６で軸ずれ
計算、およびそれをもとに補正コイル２８に流す電流を
計算、画像信号変換などが行われる。画像表示装置２７
は、走査型粒子線装置制御用コンピュータ２６から送ら
れてきた画像信号により画像を表示し、補正コイル２８
は走査型粒子線装置制御用コンピュータ２６から送られ
てきた電流値の電流が流れ、軸補正を行う。
【００３５】図４は、走査型粒子線装置制御用コンピュ
ータ２６で行われる処理の１実施例を示す。図１の走査
型粒子線装置装置から得られたジャストフォーカス像３
０をＸ方向に投影し、ジャストフォーカス像３０のＸ方
向投影波形３２を得る。次に、先の走査型粒子線装置の
対物レンズ強度を少し弱めアンダーフォーカス像３１を
Ｘ方向に投影し、アンダーフォーカス像３１のＸ方向投
影波形３４を得る。そして、ジャストフォーカス像３０
のＸ方向投影波形のピーク位置と、アンダーフォーカス
像３１のＸ方向の投影波形のピーク位置を検出し、２波
形のピーク差３４を求める。
ータ２６で行われる処理の１実施例を示す。図１の走査
型粒子線装置装置から得られたジャストフォーカス像３
０をＸ方向に投影し、ジャストフォーカス像３０のＸ方
向投影波形３２を得る。次に、先の走査型粒子線装置の
対物レンズ強度を少し弱めアンダーフォーカス像３１を
Ｘ方向に投影し、アンダーフォーカス像３１のＸ方向投
影波形３４を得る。そして、ジャストフォーカス像３０
のＸ方向投影波形のピーク位置と、アンダーフォーカス
像３１のＸ方向の投影波形のピーク位置を検出し、２波
形のピーク差３４を求める。
【００３６】同様に、Ｙ方向でも行いジャストフォーカ
ス像３０のＹ方向投影波形３５と、アンダーフォーカス
像３１のＹ方向投影波形３６から２波形のピーク差３７
を求める。
ス像３０のＹ方向投影波形３５と、アンダーフォーカス
像３１のＹ方向投影波形３６から２波形のピーク差３７
を求める。
【００３７】検出された２つの差から、予め求めておい
た、軸補正コイルの電流値と画像のずれ量の関係を示す
線形係数を用いて軸補正コイルに与える電流値を計算す
る。そして、その電流値を図示外の２つの軸補正コイル
にそれぞれ与え補正する。
た、軸補正コイルの電流値と画像のずれ量の関係を示す
線形係数を用いて軸補正コイルに与える電流値を計算す
る。そして、その電流値を図示外の２つの軸補正コイル
にそれぞれ与え補正する。
【００３８】これらの動作は、人為的判断が不必要であ
り、自動化が可能である。図５は、本発明の他の実施例
説明図を示す。これは、表示装置での画像３８で現れた
焦点の合ったジャストフォーカス像３９と焦点の少しず
れたアンダーフォーカス像４２からＸ方向およびＹ方向
それぞれの像のずれ量を計測する方法を示している。
り、自動化が可能である。図５は、本発明の他の実施例
説明図を示す。これは、表示装置での画像３８で現れた
焦点の合ったジャストフォーカス像３９と焦点の少しず
れたアンダーフォーカス像４２からＸ方向およびＹ方向
それぞれの像のずれ量を計測する方法を示している。
【００３９】表示装置での画像３８は、図１の走査型粒
子線装置から検出された２次電子などの信号を増幅した
後、送られてきた信号を画像化したものである。ジャス
トフォーカス像３９は、図１の走査型粒子線装置の対物
レンズの焦点を試料面に合うよう調整した時の像であ
る。
子線装置から検出された２次電子などの信号を増幅した
後、送られてきた信号を画像化したものである。ジャス
トフォーカス像３９は、図１の走査型粒子線装置の対物
レンズの焦点を試料面に合うよう調整した時の像であ
る。
【００４０】アンダーフォーカス像４２は、図１の走査
型粒子線装置の対物レンズの焦点を試料面の少し下に合
うよう調整した時の像である。パターン検出用型設定領
域４０は、既存の画像処理ソフトウェアを用いてパター
ン検出をする際に基準となるパターン検出器と定められ
た領域である。
型粒子線装置の対物レンズの焦点を試料面の少し下に合
うよう調整した時の像である。パターン検出用型設定領
域４０は、既存の画像処理ソフトウェアを用いてパター
ン検出をする際に基準となるパターン検出器と定められ
た領域である。
【００４１】型中心４１は、パターン型の中心を示す。
パターン検出領域４３は、パターン検出用型設定領域で
定められた型のパターン検出を行った際、検出された領
域である。
パターン検出領域４３は、パターン検出用型設定領域で
定められた型のパターン検出を行った際、検出された領
域である。
【００４２】検出中心４４は、パターン検出領域４２の
中心である。次に、図５の動作を詳細に説明する。図５
は、図２の走査型粒子線装置制御用コンピュータ２６で
行われる処理の他の実施例を示す。
中心である。次に、図５の動作を詳細に説明する。図５
は、図２の走査型粒子線装置制御用コンピュータ２６で
行われる処理の他の実施例を示す。
【００４３】図１の走査型粒子線装置から得られたジャ
ストフォーカス像３９においてパターン検出用型設定領
域４０を指定し、パターン検出用型を作成する。次に、
先に走査型粒子線装置の対物レンズ強度を少し弱めアン
ダーフォーカス像４２より作成したパターン検出用型の
パターン検出を行う。そして、型の中心４１と検出中心
４４のＸおよびＹの座標の差を求める。
ストフォーカス像３９においてパターン検出用型設定領
域４０を指定し、パターン検出用型を作成する。次に、
先に走査型粒子線装置の対物レンズ強度を少し弱めアン
ダーフォーカス像４２より作成したパターン検出用型の
パターン検出を行う。そして、型の中心４１と検出中心
４４のＸおよびＹの座標の差を求める。
【００４４】検出された２つの差から、予め求めておい
た、軸補正コイルの電流値と画像のずれ量の関係を示す
線形係数を用いて軸補正コイルに与える電流値を計算す
る。そして、その電流値を図示外の２つの軸補正コイル
にそれぞれ与えて補正する。
た、軸補正コイルの電流値と画像のずれ量の関係を示す
線形係数を用いて軸補正コイルに与える電流値を計算す
る。そして、その電流値を図示外の２つの軸補正コイル
にそれぞれ与えて補正する。
【００４５】これらの動作は、人為的判断が不必要なた
め、自動化が可能である。
め、自動化が可能である。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
焦点の合った画像および少しぼけた画像の２つの像のみ
で対物レンズの軸調整が可能となる。また、この調整方
法は自動化も可能である。これにより、調整者による個
人差はなくなり、より精密な軸調整が高倍率で可能とな
った。また、従来では繰り返し対物レンズの強度を変え
て調整していたが、それを２つの画像のみで軸調整で
き、軸調整時間の短縮が可能となった。
焦点の合った画像および少しぼけた画像の２つの像のみ
で対物レンズの軸調整が可能となる。また、この調整方
法は自動化も可能である。これにより、調整者による個
人差はなくなり、より精密な軸調整が高倍率で可能とな
った。また、従来では繰り返し対物レンズの強度を変え
て調整していたが、それを２つの画像のみで軸調整で
き、軸調整時間の短縮が可能となった。
【図１】本発明の１実施例構成図である。
【図２】本発明の１実施例処理構成図である。
【図３】本発明の自動対物レンズ軸調整方法説明図であ
る。
る。
【図４】本発明の１実施例説明図である。
【図５】本発明の他の実施例説明図である。
【図６】対物レンズのコイルに流す矩形波電流波形図で
ある。
ある。
【図７】対物レンズの軸がずれた場合の現象説明図であ
る。
る。
【図８】対物レンズの軸補正コイル説明図である。
１６：粒子線源 １７：粒子線ビーム １８：コンデンサレンズ １９：対物絞り ２０：補正コイル ２１：出力粒子検出T器 ２２：出力粒子 ２３：対物レンズ ２４：試料 ２５：出力粒子検出器 ２６：走査型粒子線装置制御用コンピュータ ２７：画像表示装置 ２８：補正コイル
Claims (4)
- 【請求項１】粒子線を発生する粒子線源と、 上記発生された粒子線を細く絞って試料に照射する対物
レンズと、 上記細く絞って試料に粒子線を照射した状態で、当該粒
子線を面走査する偏向器と、 上記細く絞って試料に粒子線を照射したときに放出され
る粒子を検出あるいは試料に吸収される電流を検出して
表示装置上に画像を表示する粒子線像表示手段とを備え
た観察装置において、 上記対物レンズの強度を調整して上記試料面から得られ
た画像がほぼ焦点合わせされた状態にしたときの第１の
粒子線画像と、当該状態からわずかに強度を強めあるい
は弱めた状態にしたときの第２の粒子線画像とを生成す
る手段と、 上記生成した第１の粒子線画像および第２の粒子線画像
の移動量を算出する手段と、 上記算出した移動量がほぼ零になるように上記対物レン
ズの強度を補正する手段とを有する軸調整装置。 - 【請求項２】上記第１の粒子線画像および第２の粒子線
画像の移動量の算出として、両者の画像のＸ方向および
Ｙ方向のそれぞれの投影波形を求め、両者の投影波形の
Ｘ方向およびＹ方向の移動量をそれぞれ求めて算出する
ことを特徴とする請求項１記載の軸調整装置。 - 【請求項３】上記第１の粒子線画像および第２の粒子線
画像の移動量の算出として、当該第１の粒子線画像およ
び第２の粒子線画像をパターンマッチングしてその移動
量を算出することを特徴とする請求項１記載の軸調整装
置。 - 【請求項４】粒子線を発生する粒子線源と、 上記発生された粒子線を細く絞って試料に照射する対物
レンズと、 上記細く絞って試料に粒子線を照射した状態で、当該粒
子線を面走査する偏向器と、 上記細く絞って試料に粒子線を照射したときに放出され
る粒子を検出あるいは試料に吸収される電流を検出して
表示装置上に画像を表示する粒子線像表示手段とを備え
た観察装置において、 上記対物レンズの強度を調整して上記試料面から得られ
た画像がほぼ焦点合わせされた状態にしたときの第１の
粒子線画像と、当該状態からわずかに強度を強めあるい
は弱めた状態にしたときの第２の粒子線画像とを生成す
るステップと、 上記生成した第１の粒子線画像および第２の粒子線画像
の移動量を算出するステップと、 上記算出した移動量がほぼ零になるように上記対物レン
ズの強度を補正するステップとを有する軸調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001012486A JP2002216685A (ja) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | 軸調整装置および軸調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001012486A JP2002216685A (ja) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | 軸調整装置および軸調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002216685A true JP2002216685A (ja) | 2002-08-02 |
Family
ID=18879487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001012486A Pending JP2002216685A (ja) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | 軸調整装置および軸調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002216685A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007141632A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線装置 |
| JP2009087598A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Topcon Corp | 電子線装置の自動補正方法、コンピュータプログラム、記録媒体及び電子線装置 |
-
2001
- 2001-01-19 JP JP2001012486A patent/JP2002216685A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007141632A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線装置 |
| JP2009087598A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Topcon Corp | 電子線装置の自動補正方法、コンピュータプログラム、記録媒体及び電子線装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080115 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100630 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100928 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110208 |