JP2002334678A - 走査型荷電粒子ビーム装置におけるオートフォーカス方法および走査型荷電粒子ビーム装置 - Google Patents
走査型荷電粒子ビーム装置におけるオートフォーカス方法および走査型荷電粒子ビーム装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 任意の試料表面形状や観察倍率においても正
確な合焦点位置が得られる走査型荷電粒子ビーム装置に
おけるオートフォーカス方法および走査型荷電粒子ビー
ム装置を実現する。 【解決手段】 電子ビーム１を試料５上に集束すると共
に、試料上の所定領域でビームを２次元的に走査する。
この際、試料上のビームのフォーカスの状態を段階的に
変化させ、各フォーカスの段階において試料上の特定領
域をビームによって走査し、ビーム走査に基づいて得ら
れた検出信号を、複数の異なった周波数通過帯域の複数
のハイパスフィルタを通過させ、それぞれの周波数帯域
の信号を積分し、各フォーカスの段階における積分値を
記憶し、この積分値の数列に基づいてピーク確度を判定
し、判定された複数のピーク確度を比較していずれかの
ピーク位置を選択し、選択されたピーク位置に対応する
電子ビームのフォーカスの状態にビームのフォーカス状
態をセットする。
確な合焦点位置が得られる走査型荷電粒子ビーム装置に
おけるオートフォーカス方法および走査型荷電粒子ビー
ム装置を実現する。 【解決手段】 電子ビーム１を試料５上に集束すると共
に、試料上の所定領域でビームを２次元的に走査する。
この際、試料上のビームのフォーカスの状態を段階的に
変化させ、各フォーカスの段階において試料上の特定領
域をビームによって走査し、ビーム走査に基づいて得ら
れた検出信号を、複数の異なった周波数通過帯域の複数
のハイパスフィルタを通過させ、それぞれの周波数帯域
の信号を積分し、各フォーカスの段階における積分値を
記憶し、この積分値の数列に基づいてピーク確度を判定
し、判定された複数のピーク確度を比較していずれかの
ピーク位置を選択し、選択されたピーク位置に対応する
電子ビームのフォーカスの状態にビームのフォーカス状
態をセットする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一次荷電粒子ビー
ムのオートフォーカスを高い精度で行うことができる走
査電子顕微鏡等の走査型荷電粒子ビーム装置におけるオ
ートフォーカス方法および走査型荷電粒子ビーム装置に
関する。
ムのオートフォーカスを高い精度で行うことができる走
査電子顕微鏡等の走査型荷電粒子ビーム装置におけるオ
ートフォーカス方法および走査型荷電粒子ビーム装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】走査電子顕微鏡では、試料上に電子ビー
ムを細く集束すると共に、試料上の所定範囲を電子ビー
ムで走査するようにしている。試料に電子ビームを照射
することによって２次電子が発生するが、この２次電子
を検出し、この検出信号を一次電子ビームの走査と同期
した陰極線管に供給し、試料の走査像を表示するように
している。
ムを細く集束すると共に、試料上の所定範囲を電子ビー
ムで走査するようにしている。試料に電子ビームを照射
することによって２次電子が発生するが、この２次電子
を検出し、この検出信号を一次電子ビームの走査と同期
した陰極線管に供給し、試料の走査像を表示するように
している。
【０００３】このような走査電子顕微鏡には高い分解能
で像の観察を行うために、オートフォーカス機能が付属
している。図１は、オートフォーカス機能を有した従来
の走査電子顕微鏡の一例を示している。１は電子銃（図
示せず）から発生し加速された電子ビームである。２，
３は２段偏向コイルであり、２段偏向コイル２，３のそ
れぞれには、水平と垂直の偏向コイルが含まれている。
４は対物レンズであり、対物レンズ４によって細く集束
された電子ビームは、試料５に照射される。６は試料５
への電子ビームの照射によって発生した、例えば、２次
電子を検出するための検出器である。
で像の観察を行うために、オートフォーカス機能が付属
している。図１は、オートフォーカス機能を有した従来
の走査電子顕微鏡の一例を示している。１は電子銃（図
示せず）から発生し加速された電子ビームである。２，
３は２段偏向コイルであり、２段偏向コイル２，３のそ
れぞれには、水平と垂直の偏向コイルが含まれている。
４は対物レンズであり、対物レンズ４によって細く集束
された電子ビームは、試料５に照射される。６は試料５
への電子ビームの照射によって発生した、例えば、２次
電子を検出するための検出器である。
【０００４】２段偏向コイル２，３の水平方向の偏向コ
イルには、水平走査信号発生回路７から駆動回路８を介
して水平走査信号が供給され、垂直方向の偏向コイルに
は、垂直走査信号発生回路９から駆動回路１０を介して
垂直走査信号が供給される。水平走査信号発生回路７と
垂直走査信号発生回路９からの走査信号の速度（周期）
は、制御回路１１によって制御される。対物レンズ４に
は、焦点位置制御器１２からの任意の励磁電流が駆動回
路１３を介して供給される。試料５上の電子ビームのフ
ォーカスの状態は、焦点位置制御器１２からの電流値に
よって変えることができる。
イルには、水平走査信号発生回路７から駆動回路８を介
して水平走査信号が供給され、垂直方向の偏向コイルに
は、垂直走査信号発生回路９から駆動回路１０を介して
垂直走査信号が供給される。水平走査信号発生回路７と
垂直走査信号発生回路９からの走査信号の速度（周期）
は、制御回路１１によって制御される。対物レンズ４に
は、焦点位置制御器１２からの任意の励磁電流が駆動回
路１３を介して供給される。試料５上の電子ビームのフ
ォーカスの状態は、焦点位置制御器１２からの電流値に
よって変えることができる。
【０００５】前記検出器６によって検出された信号は、
増幅器１４を介して水平、垂直走査信号が供給されてい
る陰極線管１５とローパスフィルタ１６に供給される。
ローパスフィルタ１６を通過した所定の周波数以下の信
号は、ハイパスフィルタ１７に供給される。ハイパスフ
ィルタ１７を通過した所定の周波数以上の信号は、絶対
値演算器１８に供給される。
増幅器１４を介して水平、垂直走査信号が供給されてい
る陰極線管１５とローパスフィルタ１６に供給される。
ローパスフィルタ１６を通過した所定の周波数以下の信
号は、ハイパスフィルタ１７に供給される。ハイパスフ
ィルタ１７を通過した所定の周波数以上の信号は、絶対
値演算器１８に供給される。
【０００６】絶対値演算器１８においては、供給された
信号の絶対値が求められ、絶対値信号は積分器１９に供
給される。積分器１９は一次電子ビームによる試料上の
１回の２次元走査期間（例えば、垂直走査信号の１走査
期間）、絶対値信号の積分を行う。積分器１９によって
得られた積分値は、ピーク判定器２０に供給されて記憶
される。ピーク判定器２０によって判定されたピーク位
置に関する情報は制御回路１１に供給される。このよう
な構成の動作を次に説明する。
信号の絶対値が求められ、絶対値信号は積分器１９に供
給される。積分器１９は一次電子ビームによる試料上の
１回の２次元走査期間（例えば、垂直走査信号の１走査
期間）、絶対値信号の積分を行う。積分器１９によって
得られた積分値は、ピーク判定器２０に供給されて記憶
される。ピーク判定器２０によって判定されたピーク位
置に関する情報は制御回路１１に供給される。このよう
な構成の動作を次に説明する。
【０００７】通常の２次電子像を観察する場合、所望の
走査速度となるよう制御回路１１は水平走査信号発生回
路７と垂直走査信号発生回路９を制御し、その結果、所
望の偏向信号が偏向コイル２、３に供給され、電子ビー
ム１は、偏向コイル２，３により偏向を受け、試料５の
所望領域を走査する。
走査速度となるよう制御回路１１は水平走査信号発生回
路７と垂直走査信号発生回路９を制御し、その結果、所
望の偏向信号が偏向コイル２、３に供給され、電子ビー
ム１は、偏向コイル２，３により偏向を受け、試料５の
所望領域を走査する。
【０００８】電子ビームの試料５への照射に伴って発生
した２次電子は、検出器６によって検出され、その検出
信号は、増幅器１４によって増幅された後、走査信号が
供給されている陰極線管１５に供給されることから、陰
極線管１５には試料の２次電子像が表示される。
した２次電子は、検出器６によって検出され、その検出
信号は、増幅器１４によって増幅された後、走査信号が
供給されている陰極線管１５に供給されることから、陰
極線管１５には試料の２次電子像が表示される。
【０００９】次にオートフォーカス動作について説明す
る。まず、制御回路１１の制御に基づき、焦点位置制御
器１２により対物レンズ４の初期励磁電流値を設定し、
図２に示すようにステップ状に対物レンズ４の励磁電流
値を変化させる。この動作は試料５上の電子ビームのフ
ォーカス状態を段階的に変化させることに相当する。
る。まず、制御回路１１の制御に基づき、焦点位置制御
器１２により対物レンズ４の初期励磁電流値を設定し、
図２に示すようにステップ状に対物レンズ４の励磁電流
値を変化させる。この動作は試料５上の電子ビームのフ
ォーカス状態を段階的に変化させることに相当する。
【００１０】この電子ビームのフォーカス状態のステッ
プ状の変化の都度、偏向コイル２，３には試料５上の所
望領域を１回２次元走査するための走査信号が供給され
る。試料５への電子ビームの照射に基づいて発生した２
次電子は、検出器６によって検出される。検出信号は増
幅器１４によって増幅された後、ローパスフィルタ１６
とハイパスフィルタ１７によって特定の周波数成分をカ
ットした後、絶対値演算器１８において負信号が反転さ
れる。なお、この絶対値演算器１８としては、負信号を
反転させる回路のみならず、二乗演算や片波整流であっ
ても良い。
プ状の変化の都度、偏向コイル２，３には試料５上の所
望領域を１回２次元走査するための走査信号が供給され
る。試料５への電子ビームの照射に基づいて発生した２
次電子は、検出器６によって検出される。検出信号は増
幅器１４によって増幅された後、ローパスフィルタ１６
とハイパスフィルタ１７によって特定の周波数成分をカ
ットした後、絶対値演算器１８において負信号が反転さ
れる。なお、この絶対値演算器１８としては、負信号を
反転させる回路のみならず、二乗演算や片波整流であっ
ても良い。
【００１１】絶対値演算器１８の出力は積分器１９に供
給されて信号の積分が行われる。この積分は、試料５上
の所望領域の１回の２次元走査の期間実行され、その走
査が終了した後、積分値はピーク判定器２０にその時の
対物レンズ４の励磁電流値と対応させて記憶される。
給されて信号の積分が行われる。この積分は、試料５上
の所望領域の１回の２次元走査の期間実行され、その走
査が終了した後、積分値はピーク判定器２０にその時の
対物レンズ４の励磁電流値と対応させて記憶される。
【００１２】このような対物レンズの励磁のステップ状
の変化と各励磁状態における電子ビームの２次元走査に
基づく信号の積分とを一定の範囲実行すると、ピーク判
定器２０には、図３に示すような数列が得られる。図３
において横軸が対物レンズの励磁電流（電子ビームのフ
ォーカスの状態）、縦軸が積分値である。ピーク判定器
２０は、得られた数列からピーク位置Ｐを判定し、その
時の対物レンズの励磁強度Ｍ0情報を制御回路１１に供
給する。
の変化と各励磁状態における電子ビームの２次元走査に
基づく信号の積分とを一定の範囲実行すると、ピーク判
定器２０には、図３に示すような数列が得られる。図３
において横軸が対物レンズの励磁電流（電子ビームのフ
ォーカスの状態）、縦軸が積分値である。ピーク判定器
２０は、得られた数列からピーク位置Ｐを判定し、その
時の対物レンズの励磁強度Ｍ0情報を制御回路１１に供
給する。
【００１３】制御回路１１はピーク判定器２０から供給
された対物レンズの励磁強度情報に基づき焦点位置制御
器１２を制御する。その結果、焦点位置制御器１２から
駆動回路１３を介して対物レンズ４には、試料５上の電
子ビームが、最適なフォーカス状態となるような励磁電
流が供給されることになる。
された対物レンズの励磁強度情報に基づき焦点位置制御
器１２を制御する。その結果、焦点位置制御器１２から
駆動回路１３を介して対物レンズ４には、試料５上の電
子ビームが、最適なフォーカス状態となるような励磁電
流が供給されることになる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来のオート
フォーカス動作において、検出器１４で得られる信号の
周波数スペクトルのエネルギー分布は、試料の形状や観
察倍率によって異なるものとなる。例えば、試料がその
表面に大きな形状を有しているものの、細かい形状を有
していない場合は、信号のエネルギーは周波数の低い領
域に集中する。このような場合では、ハイパスフィルタ
１７の通過域は、低い周波数領域まで拡げないと十分な
積分値が得られないことになる。
フォーカス動作において、検出器１４で得られる信号の
周波数スペクトルのエネルギー分布は、試料の形状や観
察倍率によって異なるものとなる。例えば、試料がその
表面に大きな形状を有しているものの、細かい形状を有
していない場合は、信号のエネルギーは周波数の低い領
域に集中する。このような場合では、ハイパスフィルタ
１７の通過域は、低い周波数領域まで拡げないと十分な
積分値が得られないことになる。
【００１５】一方、試料がその表面に大きな形状と細か
い形状の両者を同時に有している場合には、信号のエネ
ルギーは周波数の低い領域から高い領域まで存在する。
この場合、周波数の高い信号が正確な合焦点位置を示す
ことになる。しかしながら、ハイパスフィルタ１７の通
過域が低い周波数であると、試料上の大きな形状に起因
する周波数の低い領域の信号が積分値に含まれて、合焦
点位置が不正確になってしまう。
い形状の両者を同時に有している場合には、信号のエネ
ルギーは周波数の低い領域から高い領域まで存在する。
この場合、周波数の高い信号が正確な合焦点位置を示す
ことになる。しかしながら、ハイパスフィルタ１７の通
過域が低い周波数であると、試料上の大きな形状に起因
する周波数の低い領域の信号が積分値に含まれて、合焦
点位置が不正確になってしまう。
【００１６】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、任意の試料表面形状や観察倍率に
おいても正確な合焦点位置が得られる走査型荷電粒子ビ
ーム装置におけるオートフォーカス方法および走査型荷
電粒子ビーム装置を実現するにある。
もので、その目的は、任意の試料表面形状や観察倍率に
おいても正確な合焦点位置が得られる走査型荷電粒子ビ
ーム装置におけるオートフォーカス方法および走査型荷
電粒子ビーム装置を実現するにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に基づく
走査型荷電粒子ビーム装置におけるオートフォーカス方
法は、一次荷電粒子ビームを試料上に集束すると共に、
試料上の所定領域でビームを２次元的に走査し、試料上
の走査によって得られた信号を検出し、ビームの走査に
同期して検出信号に基づき試料像を表示するようにした
走査型荷電粒子ビーム装置におけるオートフォーカス方
法において、試料上のビームのフォーカスの状態を段階
的に変化させ、各フォーカスの段階において試料上の特
定領域をビームによって走査し、ビーム走査に基づいて
得られた検出信号の内、複数の異なった周波数帯域の信
号を通過させ、それぞれの周波数帯域の信号を積分し、
各フォーカスの段階における積分値を記憶し、この積分
値の数列に基づいてピーク確度を判定するステップと、
このステップで得られた複数のピーク確度を判定し比較
していずれかのピーク位置を選択し、選択されたピーク
位置に対応する一次荷電粒子ビームのフォーカスの状態
にビームのフォーカス状態をセットするようにしたこと
を特徴としている。
走査型荷電粒子ビーム装置におけるオートフォーカス方
法は、一次荷電粒子ビームを試料上に集束すると共に、
試料上の所定領域でビームを２次元的に走査し、試料上
の走査によって得られた信号を検出し、ビームの走査に
同期して検出信号に基づき試料像を表示するようにした
走査型荷電粒子ビーム装置におけるオートフォーカス方
法において、試料上のビームのフォーカスの状態を段階
的に変化させ、各フォーカスの段階において試料上の特
定領域をビームによって走査し、ビーム走査に基づいて
得られた検出信号の内、複数の異なった周波数帯域の信
号を通過させ、それぞれの周波数帯域の信号を積分し、
各フォーカスの段階における積分値を記憶し、この積分
値の数列に基づいてピーク確度を判定するステップと、
このステップで得られた複数のピーク確度を判定し比較
していずれかのピーク位置を選択し、選択されたピーク
位置に対応する一次荷電粒子ビームのフォーカスの状態
にビームのフォーカス状態をセットするようにしたこと
を特徴としている。
【００１８】請求項１の発明では、異なった周波数帯域
の信号に基づいてピーク確度の判定を行い、優れたピー
ク確度のピーク位置に基づいてフォーカスの調整を行
う。請求項２に基づく走査型荷電粒子ビーム装置におけ
るオートフォーカス方法は、一次荷電粒子ビームを試料
上に集束すると共に、試料上の所定領域でビームを２次
元的に走査し、試料上の走査によって得られた信号を検
出し、ビームの走査に同期して検出信号に基づき試料像
を表示するようにした走査型荷電粒子ビーム装置におけ
るオートフォーカス方法において、試料上のビームのフ
ォーカスの状態を段階的に変化させ、各フォーカスの段
階において試料上の特定領域をビームによって走査し、
ビーム走査に基づいて得られた検出信号の内、特定の周
波数帯域の信号を通過させ、それぞれの周波数帯域の信
号を積分し、各フォーカスの段階における積分値を記憶
し、この積分値の数列に基づいてピーク確度を判定する
ステップと、このステップを各フォーカスの段階におい
て信号の通過周波数帯域を異ならせて複数回行い、得ら
れた複数のピーク確度を判定し比較していずれかのピー
ク位置を選択し、選択されたピーク位置に対応する一次
荷電粒子ビームのフォーカスの状態にビームのフォーカ
ス状態をセットするようにしたことを特徴としている。
の信号に基づいてピーク確度の判定を行い、優れたピー
ク確度のピーク位置に基づいてフォーカスの調整を行
う。請求項２に基づく走査型荷電粒子ビーム装置におけ
るオートフォーカス方法は、一次荷電粒子ビームを試料
上に集束すると共に、試料上の所定領域でビームを２次
元的に走査し、試料上の走査によって得られた信号を検
出し、ビームの走査に同期して検出信号に基づき試料像
を表示するようにした走査型荷電粒子ビーム装置におけ
るオートフォーカス方法において、試料上のビームのフ
ォーカスの状態を段階的に変化させ、各フォーカスの段
階において試料上の特定領域をビームによって走査し、
ビーム走査に基づいて得られた検出信号の内、特定の周
波数帯域の信号を通過させ、それぞれの周波数帯域の信
号を積分し、各フォーカスの段階における積分値を記憶
し、この積分値の数列に基づいてピーク確度を判定する
ステップと、このステップを各フォーカスの段階におい
て信号の通過周波数帯域を異ならせて複数回行い、得ら
れた複数のピーク確度を判定し比較していずれかのピー
ク位置を選択し、選択されたピーク位置に対応する一次
荷電粒子ビームのフォーカスの状態にビームのフォーカ
ス状態をセットするようにしたことを特徴としている。
【００１９】請求項２の発明でも、異なった周波数帯域
の信号に基づいてピーク確度の判定を行い、優れたピー
ク確度のピーク位置に基づいてフォーカスの調整を行
う。請求項３による走査型荷電粒子ビーム装置における
オートフォーカス方法では、請求項１〜２記載の発明に
おいて、ピーク確度の判定を、積分値の数列のピークを
示すフォーカス位置の算出と、そのピークの存在の確か
さにより行う。
の信号に基づいてピーク確度の判定を行い、優れたピー
ク確度のピーク位置に基づいてフォーカスの調整を行
う。請求項３による走査型荷電粒子ビーム装置における
オートフォーカス方法では、請求項１〜２記載の発明に
おいて、ピーク確度の判定を、積分値の数列のピークを
示すフォーカス位置の算出と、そのピークの存在の確か
さにより行う。
【００２０】請求項４による走査型荷電粒子ビーム装置
におけるオートフォーカス方法では、請求項１〜２記載
の発明において、ピーク確度の判定を、積分値の最大値
と最小値、積分値の数列の単調増加性、単調減少性に基
づいて行う。
におけるオートフォーカス方法では、請求項１〜２記載
の発明において、ピーク確度の判定を、積分値の最大値
と最小値、積分値の数列の単調増加性、単調減少性に基
づいて行う。
【００２１】請求項５に基づく走査型荷電粒子ビーム装
置は、一次荷電粒子ビームを試料上に集束すると共に、
試料上の所定領域でビームを２次元的に走査し、試料上
の走査によって得られた信号を検出し、ビームの走査に
同期して検出信号に基づき試料像を表示するようにした
走査型荷電粒子ビーム装置において、試料上のビームの
フォーカスの状態を段階的に変化させる手段と、各フォ
ーカスの段階において試料上の特定領域をビームによっ
て走査する手段と、ビーム走査に基づいて得られた検出
信号が供給され、所定の周波数帯域の信号を通過させる
複数の並列に設けられた帯域フィルタと、それぞれの帯
域フィルタの出力が供給される複数の絶対値回路と、そ
れぞれの絶対値回路の出力信号を積分する複数の積分器
と、それぞれの積分器の出力が供給されるピーク確度判
定器と、ピーク確度判定器からの信号に基づき複数のピ
ーク確度を比較し、ピーク位置を選択するピーク位置選
択器と、ピーク位置選択器によって選択されたピーク位
置に対応する一次荷電粒子ビームのフォーカスの状態に
ビームフォーカス手段をセットする手段とを備えたこと
を特徴としている。
置は、一次荷電粒子ビームを試料上に集束すると共に、
試料上の所定領域でビームを２次元的に走査し、試料上
の走査によって得られた信号を検出し、ビームの走査に
同期して検出信号に基づき試料像を表示するようにした
走査型荷電粒子ビーム装置において、試料上のビームの
フォーカスの状態を段階的に変化させる手段と、各フォ
ーカスの段階において試料上の特定領域をビームによっ
て走査する手段と、ビーム走査に基づいて得られた検出
信号が供給され、所定の周波数帯域の信号を通過させる
複数の並列に設けられた帯域フィルタと、それぞれの帯
域フィルタの出力が供給される複数の絶対値回路と、そ
れぞれの絶対値回路の出力信号を積分する複数の積分器
と、それぞれの積分器の出力が供給されるピーク確度判
定器と、ピーク確度判定器からの信号に基づき複数のピ
ーク確度を比較し、ピーク位置を選択するピーク位置選
択器と、ピーク位置選択器によって選択されたピーク位
置に対応する一次荷電粒子ビームのフォーカスの状態に
ビームフォーカス手段をセットする手段とを備えたこと
を特徴としている。
【００２２】請求項５の発明では、異なった周波数帯域
の信号に基づいてピーク確度の判定を行い、優れたピー
ク確度のピーク位置に基づいてフォーカスの調整を行
う。請求項６の発明は、一次荷電粒子ビームを試料上に
集束すると共に、試料上の所定領域でビームを２次元的
に走査し、試料上の走査によって得られた信号を検出
し、ビームの走査に同期して検出信号に基づき試料像を
表示するようにした走査型荷電粒子ビーム装置におい
て、試料上のビームのフォーカスの状態を段階的に変化
させる手段と、各フォーカスの段階において試料上の特
定領域をビームによって走査する手段と、ビーム走査に
基づいて得られた検出信号が供給され、所定の周波数帯
域の信号を通過させると共に、その通過帯域を変えるこ
とができる帯域フィルタと、帯域フィルタの出力が供給
される絶対値回路と、絶対値回路の出力信号を積分する
積分器と、積分器の出力が供給されるピーク確度判定器
と、ピーク確度判定器からの信号に基づき複数のピーク
確度を比較し、ピーク位置を選択するピーク位置選択器
と、ピーク位置選択器によって選択されたピーク位置に
対応する一次荷電粒子ビームのフォーカスの状態にビー
ムフォーカス手段をセットする手段とを備えており、各
フォーカスの段階において、帯域フィルタの通過帯域を
変えて複数回試料上の同一領域をビームによって走査
し、各フォーカスの段階で複数のピーク確度を得るよう
に構成したことを特徴としている。
の信号に基づいてピーク確度の判定を行い、優れたピー
ク確度のピーク位置に基づいてフォーカスの調整を行
う。請求項６の発明は、一次荷電粒子ビームを試料上に
集束すると共に、試料上の所定領域でビームを２次元的
に走査し、試料上の走査によって得られた信号を検出
し、ビームの走査に同期して検出信号に基づき試料像を
表示するようにした走査型荷電粒子ビーム装置におい
て、試料上のビームのフォーカスの状態を段階的に変化
させる手段と、各フォーカスの段階において試料上の特
定領域をビームによって走査する手段と、ビーム走査に
基づいて得られた検出信号が供給され、所定の周波数帯
域の信号を通過させると共に、その通過帯域を変えるこ
とができる帯域フィルタと、帯域フィルタの出力が供給
される絶対値回路と、絶対値回路の出力信号を積分する
積分器と、積分器の出力が供給されるピーク確度判定器
と、ピーク確度判定器からの信号に基づき複数のピーク
確度を比較し、ピーク位置を選択するピーク位置選択器
と、ピーク位置選択器によって選択されたピーク位置に
対応する一次荷電粒子ビームのフォーカスの状態にビー
ムフォーカス手段をセットする手段とを備えており、各
フォーカスの段階において、帯域フィルタの通過帯域を
変えて複数回試料上の同一領域をビームによって走査
し、各フォーカスの段階で複数のピーク確度を得るよう
に構成したことを特徴としている。
【００２３】請求項６の発明では、異なった周波数帯域
の信号に基づいてピーク確度の判定を行い、優れたピー
ク確度のピーク位置に基づいてフォーカスの調整を行
う。請求項３による走査型荷電粒子ビーム装置における
オートフォーカス方法では、請求項１〜２記載の発明に
おいて、ピーク確度の判定を、積分値の数列のピークを
示すフォーカス位置の算出と、そのピークの存在の確か
さにより行う。
の信号に基づいてピーク確度の判定を行い、優れたピー
ク確度のピーク位置に基づいてフォーカスの調整を行
う。請求項３による走査型荷電粒子ビーム装置における
オートフォーカス方法では、請求項１〜２記載の発明に
おいて、ピーク確度の判定を、積分値の数列のピークを
示すフォーカス位置の算出と、そのピークの存在の確か
さにより行う。
【００２４】請求項４による走査型荷電粒子ビーム装置
におけるオートフォーカス方法では、請求項１〜２記載
の発明において、ピーク確度の判定を、積分値の最大値
と最小値、積分値の数列の単調増加性、単調減少性に基
づいて行う。
におけるオートフォーカス方法では、請求項１〜２記載
の発明において、ピーク確度の判定を、積分値の最大値
と最小値、積分値の数列の単調増加性、単調減少性に基
づいて行う。
【００２５】請求項７による走査型荷電粒子ビーム装置
では、請求項５〜６記載の発明において、ピーク確度の
判定を、積分値の数列のピークを示すフォーカス位置の
算出と、そのピークの存在の確かさにより行う。
では、請求項５〜６記載の発明において、ピーク確度の
判定を、積分値の数列のピークを示すフォーカス位置の
算出と、そのピークの存在の確かさにより行う。
【００２６】請求項８による走査型荷電粒子ビーム装置
では、請求項５〜６記載の発明において、ピーク確度の
判定を、積分値の最大値と最小値、積分値の数列の単調
増加性、単調減少性に基づいて行う。
では、請求項５〜６記載の発明において、ピーク確度の
判定を、積分値の最大値と最小値、積分値の数列の単調
増加性、単調減少性に基づいて行う。
【００２７】
【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
査電子顕微鏡の一例を示したもので、図１に示した従来
装置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。図示していない電子銃から発生した電子ビー
ム１は、コンデンサレンズ（図示せず）と対物レンズ４
によって試料５上に細く集束される。
施の形態を詳細に説明する。図４は、本発明に基づく走
査電子顕微鏡の一例を示したもので、図１に示した従来
装置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。図示していない電子銃から発生した電子ビー
ム１は、コンデンサレンズ（図示せず）と対物レンズ４
によって試料５上に細く集束される。
【００２８】また、電子ビーム１は、２段偏向コイル
２，３により偏向されるが、２段偏向コイル２，３のそ
れぞれには、水平と垂直の偏向コイルが含まれている。
４は対物レンズであり、対物レンズ４によって細く集束
された電子ビーム１は、試料５に照射される。６は試料
５への電子ビームの照射によって発生した、例えば、２
次電子を検出するための検出器である。
２，３により偏向されるが、２段偏向コイル２，３のそ
れぞれには、水平と垂直の偏向コイルが含まれている。
４は対物レンズであり、対物レンズ４によって細く集束
された電子ビーム１は、試料５に照射される。６は試料
５への電子ビームの照射によって発生した、例えば、２
次電子を検出するための検出器である。
【００２９】２段偏向コイル２，３の水平方向の偏向コ
イルには、水平走査信号発生回路７から駆動回路８を介
して水平走査信号が供給され、垂直方向偏向コイルに
は、垂直走査信号発生回路９から駆動回路１０を介して
垂直走査信号が供給される。水平走査信号発生回路７と
垂直走査信号発生回路９からの走査信号の速度（周期）
は、制御回路１１によって制御される。対物レンズ４に
は、焦点位置制御器１２からの任意の励磁電流が駆動回
路１３を介して供給される。試料５上の電子ビームのフ
ォーカスの状態は、焦点位置制御器１２からの電流値に
よって変えることができる。
イルには、水平走査信号発生回路７から駆動回路８を介
して水平走査信号が供給され、垂直方向偏向コイルに
は、垂直走査信号発生回路９から駆動回路１０を介して
垂直走査信号が供給される。水平走査信号発生回路７と
垂直走査信号発生回路９からの走査信号の速度（周期）
は、制御回路１１によって制御される。対物レンズ４に
は、焦点位置制御器１２からの任意の励磁電流が駆動回
路１３を介して供給される。試料５上の電子ビームのフ
ォーカスの状態は、焦点位置制御器１２からの電流値に
よって変えることができる。
【００３０】前記検出器６によって検出された信号は、
増幅器１４を介して水平、垂直走査信号が供給されてい
る陰極線管１５とローパスフィルタ１６に供給される。
ローパスフィルタ１６を通過した所定の周波数以下の信
号は、第１のハイパスフィルタ１７aと第２のハイパス
フィルタ１７bに供給される。ハイパスフィルタ１７aを
通過した所定の周波数以上の信号は、絶対値演算器１８
aに供給される。
増幅器１４を介して水平、垂直走査信号が供給されてい
る陰極線管１５とローパスフィルタ１６に供給される。
ローパスフィルタ１６を通過した所定の周波数以下の信
号は、第１のハイパスフィルタ１７aと第２のハイパス
フィルタ１７bに供給される。ハイパスフィルタ１７aを
通過した所定の周波数以上の信号は、絶対値演算器１８
aに供給される。
【００３１】絶対値演算器１８aにおいては、供給され
た信号の絶対値が求められ、絶対値信号は積分器１９a
に供給される。積分器１９aは一次電子ビームによる試
料上の１回の２次元走査期間、絶対値信号の積分を行
う。積分器１９aによって得られた積分値は、ピーク確
度判定器２２aに供給されて記憶される。ピーク確度判
定器２２aによって判定されたピーク位置に関する情報
はピーク位置選択器２３に供給される。
た信号の絶対値が求められ、絶対値信号は積分器１９a
に供給される。積分器１９aは一次電子ビームによる試
料上の１回の２次元走査期間、絶対値信号の積分を行
う。積分器１９aによって得られた積分値は、ピーク確
度判定器２２aに供給されて記憶される。ピーク確度判
定器２２aによって判定されたピーク位置に関する情報
はピーク位置選択器２３に供給される。
【００３２】一方、ハイパスフィルタ１７bを通過した
所定の周波数以上の信号は、絶対値演算器１８bに供給
される。絶対値演算器１８bにおいては、供給された信
号の絶対値が求められ、絶対値信号は積分器１９bに供
給される。積分器１９bは一次電子ビームによる試料上
の１回の２次元走査期間、絶対値信号の積分を行う。積
分器１９bによって得られた積分値は、ピーク確度判定
器２２bに供給されて記憶される。ピーク確度判定器２
２bによって判定されたピーク位置に関する情報はピー
ク位置選択器２３に供給される。ピーク位置選択器２３
によって選択されたピーク位置情報は、制御回路１１に
供給される。このような構成の動作を次に説明する。
所定の周波数以上の信号は、絶対値演算器１８bに供給
される。絶対値演算器１８bにおいては、供給された信
号の絶対値が求められ、絶対値信号は積分器１９bに供
給される。積分器１９bは一次電子ビームによる試料上
の１回の２次元走査期間、絶対値信号の積分を行う。積
分器１９bによって得られた積分値は、ピーク確度判定
器２２bに供給されて記憶される。ピーク確度判定器２
２bによって判定されたピーク位置に関する情報はピー
ク位置選択器２３に供給される。ピーク位置選択器２３
によって選択されたピーク位置情報は、制御回路１１に
供給される。このような構成の動作を次に説明する。
【００３３】通常の２次電子像を観察する場合、所望の
走査速度となるよう制御回路１１は水平走査信号発生回
路７と垂直走査信号発生回路９を制御し、その結果、所
望の偏向信号が偏向コイル２、３に供給され、電子ビー
ム１は、偏向コイル２，３により偏向を受け、試料５の
所望領域を走査する。
走査速度となるよう制御回路１１は水平走査信号発生回
路７と垂直走査信号発生回路９を制御し、その結果、所
望の偏向信号が偏向コイル２、３に供給され、電子ビー
ム１は、偏向コイル２，３により偏向を受け、試料５の
所望領域を走査する。
【００３４】電子ビームの試料５への照射に伴って発生
した２次電子は、検出器６によって検出され、その検出
信号は、増幅器１４によって増幅された後、走査信号が
供給されている陰極線管１５に供給されることから、陰
極線管１５には試料の２次電子像が表示される。
した２次電子は、検出器６によって検出され、その検出
信号は、増幅器１４によって増幅された後、走査信号が
供給されている陰極線管１５に供給されることから、陰
極線管１５には試料の２次電子像が表示される。
【００３５】次にオートフォーカス動作について説明す
る。まず、制御回路１１の制御に基づき、焦点位置制御
器１２により対物レンズ４の初期励磁電流値を設定し、
図２に示すようにステップ状に対物レンズ４の励磁電流
値を変化させる。この動作は試料５上の電子ビームのフ
ォーカス状態を段階的に変化させることに相当する。
る。まず、制御回路１１の制御に基づき、焦点位置制御
器１２により対物レンズ４の初期励磁電流値を設定し、
図２に示すようにステップ状に対物レンズ４の励磁電流
値を変化させる。この動作は試料５上の電子ビームのフ
ォーカス状態を段階的に変化させることに相当する。
【００３６】この電子ビームのフォーカス状態のステッ
プ状の変化の都度、偏向コイル２，３には試料５上の所
望領域を１回２次元走査するための走査信号が供給され
る。試料５への電子ビームの照射に基づいて発生した２
次電子は、検出器６によって検出される。検出信号は増
幅器１４によって増幅された後、ローパスフィルタ１６
に供給され、所定の周波数以上の周波数成分がカットさ
れる。
プ状の変化の都度、偏向コイル２，３には試料５上の所
望領域を１回２次元走査するための走査信号が供給され
る。試料５への電子ビームの照射に基づいて発生した２
次電子は、検出器６によって検出される。検出信号は増
幅器１４によって増幅された後、ローパスフィルタ１６
に供給され、所定の周波数以上の周波数成分がカットさ
れる。
【００３７】ローパスフィルタ１６を通過した信号は、
第１と第２のハイパスフィルタ１７a、１７bに供給さ
れ、おのおの所定の周波数成分以下の信号がカットされ
る。なお、第１と第２のハイパスフィルタ１７a、１７b
のカット周波数は異ならせてある。第１と第２のハイパ
スフィルタ１７a、１７bによって特定の周波数成分をカ
ットした後、絶対値演算器１８a、１８bにおいて負信号
が反転される。なお、この絶対値演算器１８a、１８bと
しては、負信号を反転させる回路のみならず、二乗演算
や片波整流であっても良い。
第１と第２のハイパスフィルタ１７a、１７bに供給さ
れ、おのおの所定の周波数成分以下の信号がカットされ
る。なお、第１と第２のハイパスフィルタ１７a、１７b
のカット周波数は異ならせてある。第１と第２のハイパ
スフィルタ１７a、１７bによって特定の周波数成分をカ
ットした後、絶対値演算器１８a、１８bにおいて負信号
が反転される。なお、この絶対値演算器１８a、１８bと
しては、負信号を反転させる回路のみならず、二乗演算
や片波整流であっても良い。
【００３８】絶対値演算器１８a、１８bの出力は積分器
１９a、１９bに供給されて信号の積分が行われる。この
積分は、試料５上の所望領域の１回の２次元走査の期間
実行され、その走査が終了した後、積分値はピーク確度
判定器２２a、２２bにその時の対物レンズ４の励磁電流
値と対応させて記憶される。
１９a、１９bに供給されて信号の積分が行われる。この
積分は、試料５上の所望領域の１回の２次元走査の期間
実行され、その走査が終了した後、積分値はピーク確度
判定器２２a、２２bにその時の対物レンズ４の励磁電流
値と対応させて記憶される。
【００３９】このような対物レンズの励磁のステップ状
の変化と各励磁状態における電子ビームの２次元走査に
基づく信号の積分とを一定の範囲実行すると、ピーク確
度判定器２２a、２２bには、図５（ａ）〜（ｃ）に示す
ような数列が得られる。図５において横軸が対物レンズ
の励磁電流（電子ビームのフォーカスの状態）、縦軸が
積分値である。各ピーク確度判定器２２a、２２bは、得
られた数列からピークを示すフォーカス位置の算出と、
そのピークの存在の確かさをピーク確度判定値として出
力する。
の変化と各励磁状態における電子ビームの２次元走査に
基づく信号の積分とを一定の範囲実行すると、ピーク確
度判定器２２a、２２bには、図５（ａ）〜（ｃ）に示す
ような数列が得られる。図５において横軸が対物レンズ
の励磁電流（電子ビームのフォーカスの状態）、縦軸が
積分値である。各ピーク確度判定器２２a、２２bは、得
られた数列からピークを示すフォーカス位置の算出と、
そのピークの存在の確かさをピーク確度判定値として出
力する。
【００４０】より具体的には、積分値の最大値と最小
値、数列の単調増加性、単調減少性などから総合的にピ
ーク確度判定値を求める。図５（ａ）〜（ｃ）に示すよ
うな数列の場合、例えば、図５（ａ）の数列は単調増加
性と単調減少性が優れており、ピーク確度の判定値が大
と判定される。また、図５（ｂ）や（ｃ）に示される数
列は単調増加性と単調減少性が劣っており、ピーク確度
の判定値が小と判定される。
値、数列の単調増加性、単調減少性などから総合的にピ
ーク確度判定値を求める。図５（ａ）〜（ｃ）に示すよ
うな数列の場合、例えば、図５（ａ）の数列は単調増加
性と単調減少性が優れており、ピーク確度の判定値が大
と判定される。また、図５（ｂ）や（ｃ）に示される数
列は単調増加性と単調減少性が劣っており、ピーク確度
の判定値が小と判定される。
【００４１】ピーク確度の比較を行うピーク位置選択器
２３は、ピーク確度判定器２２a、２２bａからの複数の
ピーク確度判定値を比較し、より優れているピーク確度
判定結果と組になったフォーカス位置を正しい合焦点位
置と認定する。そして、その時の対物レンズの励磁強度
Ｍ0情報を制御回路１１に供給する。
２３は、ピーク確度判定器２２a、２２bａからの複数の
ピーク確度判定値を比較し、より優れているピーク確度
判定結果と組になったフォーカス位置を正しい合焦点位
置と認定する。そして、その時の対物レンズの励磁強度
Ｍ0情報を制御回路１１に供給する。
【００４２】制御回路１１はピーク位置選択器２３から
供給された対物レンズの励磁強度情報に基づき焦点位置
制御器１２を制御する。その結果、焦点位置制御器１２
から駆動回路１３を介して対物レンズ４には、試料５上
の電子ビームが、最適なフォーカス状態となるような励
磁電流が供給されることになる。
供給された対物レンズの励磁強度情報に基づき焦点位置
制御器１２を制御する。その結果、焦点位置制御器１２
から駆動回路１３を介して対物レンズ４には、試料５上
の電子ビームが、最適なフォーカス状態となるような励
磁電流が供給されることになる。
【００４３】図６は本発明の他の実施の形態を示したも
ので、図４の実施の形態に比較し、ハイパスフィルタを
一つにし、通過域が可変のハイパスフィルタ２５が設け
られている。この実施の形態においても、試料５上のビ
ームのフォーカスの状態を段階的に変化させ、各フォー
カスの段階において試料上の特定領域をビームによって
走査し、ビーム走査に基づいて得られた検出信号の内、
ローパスフィルタ１６とハイパスフィルタ２５によって
特定の周波数帯域の信号を通過させている。
ので、図４の実施の形態に比較し、ハイパスフィルタを
一つにし、通過域が可変のハイパスフィルタ２５が設け
られている。この実施の形態においても、試料５上のビ
ームのフォーカスの状態を段階的に変化させ、各フォー
カスの段階において試料上の特定領域をビームによって
走査し、ビーム走査に基づいて得られた検出信号の内、
ローパスフィルタ１６とハイパスフィルタ２５によって
特定の周波数帯域の信号を通過させている。
【００４４】ハイパスフィルタ２５の出力信号は、絶対
値演算された後、積分器１９で積分される。各フォーカ
スの段階における積分値はピーク確度判定器２２に供給
されて記憶される。
値演算された後、積分器１９で積分される。各フォーカ
スの段階における積分値はピーク確度判定器２２に供給
されて記憶される。
【００４５】次に、ハイパスフィルタ２５の通過域を変
化させ、この状態で試料５上のビームのフォーカスの状
態を段階的に変化させ、各フォーカスの段階において試
料上の特定領域をビームによって走査し、ビーム走査に
基づいて得られた検出信号の内、ローパスフィルタ１６
とハイパスフィルタ２５によって特定の周波数帯域の信
号を通過させている。
化させ、この状態で試料５上のビームのフォーカスの状
態を段階的に変化させ、各フォーカスの段階において試
料上の特定領域をビームによって走査し、ビーム走査に
基づいて得られた検出信号の内、ローパスフィルタ１６
とハイパスフィルタ２５によって特定の周波数帯域の信
号を通過させている。
【００４６】ハイパスフィルタ２５の出力信号は、絶対
値演算された後、積分器１９で積分される。各フォーカ
スの段階における積分値はピーク確度判定器２２に供給
されて記憶される。この結果、ピーク確度判定器２２に
は、異なった周波数帯域の信号の積分値の数列が記憶さ
れ、ピーク確度判定器２２は、得られた複数の数列それ
ぞれからピークを示すフォーカス位置の算出と、そのピ
ークの存在の確かさをピーク確度判定値として出力す
る。
値演算された後、積分器１９で積分される。各フォーカ
スの段階における積分値はピーク確度判定器２２に供給
されて記憶される。この結果、ピーク確度判定器２２に
は、異なった周波数帯域の信号の積分値の数列が記憶さ
れ、ピーク確度判定器２２は、得られた複数の数列それ
ぞれからピークを示すフォーカス位置の算出と、そのピ
ークの存在の確かさをピーク確度判定値として出力す
る。
【００４７】ピーク確度の比較を行うピーク位置選択器
２３は、ピーク確度判定器２２からの複数のピーク確度
判定値を比較し、より優れているピーク確度判定結果と
組になったフォーカス位置を正しい合焦点位置と認定す
る。そして、その時の対物レンズの励磁強度Ｍ0情報を
制御回路１１に供給する。
２３は、ピーク確度判定器２２からの複数のピーク確度
判定値を比較し、より優れているピーク確度判定結果と
組になったフォーカス位置を正しい合焦点位置と認定す
る。そして、その時の対物レンズの励磁強度Ｍ0情報を
制御回路１１に供給する。
【００４８】以上本発明の実施の形態を説明したが、本
発明はこ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、検出器の出力信号をディジタルに変換
し、それ以降の信号処理をディジタル演算処理しても良
い。また、ローパスフィルタとハイパスフィルタを設け
たが、両者の機能を有するバンドパスフィルタを用いて
も良い。更に、２次電子を検出するようにしたが反射電
子等他の信号を用いても良い。更にまた、走査電子顕微
鏡を例に説明したが、イオンビームを試料上で走査する
装置にも本発明を適用することができる。
発明はこ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、検出器の出力信号をディジタルに変換
し、それ以降の信号処理をディジタル演算処理しても良
い。また、ローパスフィルタとハイパスフィルタを設け
たが、両者の機能を有するバンドパスフィルタを用いて
も良い。更に、２次電子を検出するようにしたが反射電
子等他の信号を用いても良い。更にまた、走査電子顕微
鏡を例に説明したが、イオンビームを試料上で走査する
装置にも本発明を適用することができる。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、オー
トフォーカスを行う際に、異なった周波数帯域の信号に
基づいてピーク確度の判定を行い、優れたピーク確度の
ピーク位置に基づいてフォーカスの調整を行うようにし
たので、任意の試料表面の形状や観察倍率であっても正
確なフォーカス合わせを行うことができる。
トフォーカスを行う際に、異なった周波数帯域の信号に
基づいてピーク確度の判定を行い、優れたピーク確度の
ピーク位置に基づいてフォーカスの調整を行うようにし
たので、任意の試料表面の形状や観察倍率であっても正
確なフォーカス合わせを行うことができる。
【図１】従来のオートフォーカス機能を備えた走査電子
顕微鏡の一例を示す図である。
顕微鏡の一例を示す図である。
【図２】図１の走査電子顕微鏡によるオートフォーカス
動作を説明するために用いた信号波形図である。
動作を説明するために用いた信号波形図である。
【図３】図１の走査電子顕微鏡によるオートフォーカス
動作を説明するために用いた信号波形図である。
動作を説明するために用いた信号波形図である。
【図４】本発明に基づく走査電子顕微鏡の一例を示す図
である。
である。
【図５】積分値の数列の各種例を示す図である。
【図６】本発明に基づく走査電子顕微鏡の他の実施の形
態を示す図である。
態を示す図である。
２、３ 偏向コイル ４ 対物レンズ ５ 試料 ６ 検出器 ７ 水平走査信号発生回路 ８、１０，１３ 駆動回路 ９ 垂直走査信号発生回路 １１ 制御回路 １２ 焦点位置制御器 １６ ローパスフィルタ １７ ハイパスフィルタ １８ 絶対値演算器 １９ 積分器 ２２ ピーク確度判定器 ２３ ピーク位置選択器
Claims (8)
- 【請求項１】 一次荷電粒子ビームを試料上に集束する
と共に、試料上の所定領域でビームを２次元的に走査
し、試料上の走査によって得られた信号を検出し、ビー
ムの走査に同期して検出信号に基づき試料像を表示する
ようにした走査型荷電粒子ビーム装置におけるオートフ
ォーカス方法において、試料上のビームのフォーカスの
状態を段階的に変化させ、各フォーカスの段階において
試料上の特定領域をビームによって走査し、ビーム走査
に基づいて得られた検出信号の内、複数の異なった周波
数帯域の信号を通過させ、それぞれの周波数帯域の信号
を積分し、各フォーカスの段階における積分値を記憶
し、この積分値の数列に基づいてピーク確度を判定する
ステップと、このステップで得られた複数のピーク確度
を判定し比較していずれかのピーク位置を選択し、選択
されたピーク位置に対応する一次荷電粒子ビームのフォ
ーカスの状態にビームのフォーカス状態をセットするよ
うにした走査型荷電粒子ビーム装置におけるオートフォ
ーカス方法。 - 【請求項２】 一次荷電粒子ビームを試料上に集束する
と共に、試料上の所定領域でビームを２次元的に走査
し、試料上の走査によって得られた信号を検出し、ビー
ムの走査に同期して検出信号に基づき試料像を表示する
ようにした走査型荷電粒子ビーム装置におけるオートフ
ォーカス方法において、試料上のビームのフォーカスの
状態を段階的に変化させ、各フォーカスの段階において
試料上の特定領域をビームによって走査し、ビーム走査
に基づいて得られた検出信号の内、特定の周波数帯域の
信号を通過させ、それぞれの周波数帯域の信号を積分
し、各フォーカスの段階における積分値を記憶し、この
積分値の数列に基づいてピーク確度を判定するステップ
と、このステップを各フォーカスの段階において信号の
通過周波数帯域を異ならせて複数回行い、得られた複数
のピーク確度を判定し比較していずれかのピーク位置を
選択し、選択されたピーク位置に対応する一次荷電粒子
ビームのフォーカスの状態にビームのフォーカス状態を
セットするようにした走査型荷電粒子ビーム装置におけ
るオートフォーカス方法。 - 【請求項３】 ピーク確度の判定は、積分値の数列のピ
ークを示すフォーカス位置の算出と、そのピークの存在
の確かさである請求項１〜２記載の走査型荷電粒子ビー
ム装置におけるオートフォーカス方法。 - 【請求項４】 ピーク確度の判定は、積分値の最大値と
最小値、積分値の数列の単調増加性、単調減少性に基づ
いて行われる請求項１〜２記載の走査型荷電粒子ビーム
装置におけるオートフォーカス方法。 - 【請求項５】 一次荷電粒子ビームを試料上に集束する
と共に、試料上の所定領域でビームを２次元的に走査
し、試料上の走査によって得られた信号を検出し、ビー
ムの走査に同期して検出信号に基づき試料像を表示する
ようにした走査型荷電粒子ビーム装置において、試料上
のビームのフォーカスの状態を段階的に変化させる手段
と、各フォーカスの段階において試料上の特定領域をビ
ームによって走査する手段と、ビーム走査に基づいて得
られた検出信号が供給され、所定の周波数帯域の信号を
通過させる複数の並列に設けられた帯域フィルタと、そ
れぞれの帯域フィルタの出力が供給される複数の絶対値
回路と、それぞれの絶対値回路の出力信号を積分する複
数の積分器と、それぞれの積分器の出力が供給されるピ
ーク確度判定器と、ピーク確度判定器からの信号に基づ
き複数のピーク確度を比較し、ピーク位置を選択するピ
ーク位置選択器と、ピーク位置選択器によって選択され
たピーク位置に対応する一次荷電粒子ビームのフォーカ
スの状態にビームフォーカス手段をセットする手段とを
備えた走査型荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項６】 一次荷電粒子ビームを試料上に集束する
と共に、試料上の所定領域でビームを２次元的に走査
し、試料上の走査によって得られた信号を検出し、ビー
ムの走査に同期して検出信号に基づき試料像を表示する
ようにした走査型荷電粒子ビーム装置において、試料上
のビームのフォーカスの状態を段階的に変化させる手段
と、各フォーカスの段階において試料上の特定領域をビ
ームによって走査する手段と、ビーム走査に基づいて得
られた検出信号が供給され、所定の周波数帯域の信号を
通過させると共に、その通過帯域を変えることができる
帯域フィルタと、帯域フィルタの出力が供給される絶対
値回路と、絶対値回路の出力信号を積分する積分器と、
積分器の出力が供給されるピーク確度判定器と、ピーク
確度判定器からの信号に基づき複数のピーク確度を比較
し、ピーク位置を選択するピーク位置選択器と、ピーク
位置選択器によって選択されたピーク位置に対応する一
次荷電粒子ビームのフォーカスの状態にビームフォーカ
ス手段をセットする手段とを備えており、各フォーカス
の段階において、帯域フィルタの通過帯域を変えて複数
回試料上の同一領域をビームによって走査し、各フォー
カスの段階で複数のピーク確度を得るように構成した走
査型荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項７】 ピーク確度判定器は、ピーク確度を積分
値の数列のピークを示すフォーカス位置の算出と、その
ピークの存在の確かさにより求める請求項５〜６記載の
走査型荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項８】 ピーク確度判定器は、ピーク確度を積分
値の最大値と最小値、積分値の数列の単調増加性、単調
減少性に基づいて行う請求項５〜６記載の走査型荷電粒
子ビーム装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001138782A JP2002334678A (ja) | 2001-05-09 | 2001-05-09 | 走査型荷電粒子ビーム装置におけるオートフォーカス方法および走査型荷電粒子ビーム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001138782A JP2002334678A (ja) | 2001-05-09 | 2001-05-09 | 走査型荷電粒子ビーム装置におけるオートフォーカス方法および走査型荷電粒子ビーム装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002334678A true JP2002334678A (ja) | 2002-11-22 |
Family
ID=18985663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001138782A Withdrawn JP2002334678A (ja) | 2001-05-09 | 2001-05-09 | 走査型荷電粒子ビーム装置におけるオートフォーカス方法および走査型荷電粒子ビーム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002334678A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7361896B2 (en) | 2004-05-18 | 2008-04-22 | Hitachi High-Technologies Corporation | Scanning electron microscope and a method for adjusting a focal point of an electron beam of said scanning electron microscope |
| KR20190133095A (ko) | 2018-05-22 | 2019-12-02 | 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 | 주사형 전자 현미경 |
| CN113588798A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-11-02 | 之江实验室 | 一种超声扫描显微镜实时自动对焦方法 |
-
2001
- 2001-05-09 JP JP2001138782A patent/JP2002334678A/ja not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7361896B2 (en) | 2004-05-18 | 2008-04-22 | Hitachi High-Technologies Corporation | Scanning electron microscope and a method for adjusting a focal point of an electron beam of said scanning electron microscope |
| KR20190133095A (ko) | 2018-05-22 | 2019-12-02 | 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 | 주사형 전자 현미경 |
| KR102194152B1 (ko) | 2018-05-22 | 2020-12-22 | 주식회사 히타치하이테크 | 주사형 전자 현미경 |
| US11133148B2 (en) | 2018-05-22 | 2021-09-28 | Hitachi High-Tech Corporation | Scanning electron microscope |
| US11562882B2 (en) | 2018-05-22 | 2023-01-24 | Hitachi High-Tech Corporation | Scanning electron microscope |
| CN113588798A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-11-02 | 之江实验室 | 一种超声扫描显微镜实时自动对焦方法 |
| CN113588798B (zh) * | 2021-07-28 | 2024-02-09 | 之江实验室 | 一种超声扫描显微镜实时自动对焦方法 |
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