JP2004014229A - Charged particle beam device - Google Patents

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JP2004014229A
JP2004014229A JP2002164502A JP2002164502A JP2004014229A JP 2004014229 A JP2004014229 A JP 2004014229A JP 2002164502 A JP2002164502 A JP 2002164502A JP 2002164502 A JP2002164502 A JP 2002164502A JP 2004014229 A JP2004014229 A JP 2004014229A
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Japanese (ja)
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Takeshi Kogashiwa
小柏 剛
Mitsugi Sato
佐藤 貢
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Hitachi High Tech Corp
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Hitachi High Technologies Corp
Hitachi High Tech Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charged particle beam device capable of easy automatic setting of observation conditions suitable for obtaining an observation image having a required image quality. <P>SOLUTION: A plurality of observation images each corresponding to a predetermined observation condition one by one are displayed in display areas 202-205. When an image which represents a image quality required by the operator is selected, the selected image is displayed in a display area 201, and the observation condition with which the selected image is observed is automatically set in the charged particle beam device. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、試料像観察用の荷電粒子線装置に係り、特に観察条件を種々設定して試料を観察するのに好適な荷電粒子線装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
走査電子頼微鏡に代表される荷電粒子線装置では、加速電圧、電子銃のエミッション電流、収束レンズ条件、WD、試料観察像の信号検出系の条件など、各種の観察条件(制御条件ともいう)を制御パラメータとし、これを様々に変化させて試料を観察することができる。
【0003】
なお、WDとは対物レンズと試料の間の距離(Working Distance:ワーキングディスタンス)のことで、作動距離とも呼ばれているものである。
【0004】
ここで、任意の試料を観察する場合、必要となる試料の微細形態や組成などの情報を最大限に引き出した観察像を得るためには、試料毎に上記の観察条件をそれぞれに適した条件に設定する必要がある。
【0005】
例えば、ある加速電圧では不鮮明にしか見えなかった試料の観察像が、別の加速電圧にすると鮮明に観察される場合があり、この場合は後者の加速電圧に設定する必要がある。
【0006】
そのため、オペレータが試料を観察するときは、まず、当該試料について最適な観察条件を決定し、当該観察条件に対応した制御パラメータを荷電粒子線装置に設定してから観察を開始するのが通例であるが、この試料に対応したする観察条件の決定は、従来からオペレータの経験によって行われており、従って、オペレータには高い熟練が必要であった。
【0007】
そのため、普段、装置をあまり操作していないオペレータや初心者の場合は、図2に示すように、試料を観察する際、当該試料について観察条件を種々変化させては、その都度、像観察を行い、試行錯誤的な方法によって適切な観察条件を決定する必要があった。ここで、この図2は、初心者が観察条件を決定するまでの一般的な手順を示している。
【0008】
また、熟練したオペレータであっても、様々な試料に対しては、毎度、ひとつひとつ観察条件を設定し確認する必要があり、従って、このような場合には操作が繁雑になっていた。
【0009】
そこで、このような場合にも、迅速且つ容易に適切な試料観察条件の設定が得られるようにするための技術として、いくつかの従来技術が知られており、その一例に、オペレータが観察中の種々設定条件パラメータに、それぞれ名前を付けて保存し、再び必要なときには名前から読み出して装置に自動設定する技術がある。
【0010】
また、別の例としては、画像をフアイリングする機能を有する装置の場合、観察条件も同時に画像に付加し、画像の情報としてフアイリング画面に表示するという技術がある。
【0011】
更に、装置製造メーカー或いはオペレータが過去に観察した試料に対して、当該試料名、観察画像、観察条件をセットでライブラリ化して保存しておき、このサンプル名を呼び出すことにより、観察画像と共に観察条件を画面に表示させたり、当該観察条件を自動的に設定するようにした技術がある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
荷電粒子線装置において、適切な試料観察を迅速且つ容易に行なえるようにするための重要な要件は、オペレータが必要としている試料の微細形態や組成などの情報が、観察している試料の像の中から確実に得られるように観察条件を選択することである。
【0013】
そして、この適切な観察条件の選択が正しく行われているか否かは、選択された観察条件を装置に設定した後、実際に得られる観察像を目視して確認しなければ判らない。つまり、ある観察条件に対して、どのような像質(画質)の観察像が得られるかは、オペレータには大変に重要な情報となる。
【0014】
更に、様々な試料を観察する場合や、複数の観察条件パラメータの中の一つのパラメータを変化させた場合に、観察像の像質にどのような変化が現れるかを観察像なしに理解することは、初心者のみならず、熟練したオペレータにとっても困難な作業である。
【0015】
ここで、上記した従来技術による観察条件の自動設定機能では、観察画像が付加されていない場合と、1つの観察条件で観察したときの試料像1枚が付加されている場合がある。
【0016】
画像が付加されていない場合は、保存した各種条件パラメータの数値や状態の情報しかないため、オペレータは読み出した観察条件に自動設定されたとき、実際にはどうのような像質の観察像が得られるかが判らず、適切な観察条件の選択が困難であるという問題があった。
【0017】
また、1つの観察条件に対応した観察像が1枚付加されるようにした場合あっても、表示装置には読出そうとする条件の観察像しか表示されないため、条件パラメータの違いによる試料像の像質の変化をオペレータが的確に把握できないという問題があった。
【0018】
一方、観察画像を複数保存する画像フアイリング機能を持つようにした従来技術では、観察条件を自動的にで設定する機能がないため、オペレータは得たい像質を持った観察画像に付加された観察条件をひとつひとつ設定していかなければならないという問題があった。
【0019】
本発明は、このような従来技術による問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、必要とする像質を持った観察像を得るための適切な観察条件の自動設定が容易に得られるようにした荷電粒子線装置を提供することである。
【0020】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、荷電粒子源と、荷電粒子源から放出する一次荷電粒子線を試料上で収束するための収束レンズと、該一次荷電粒子線を試料上で走査するための偏向器と、該一次荷電粒子線の照射によって試料から発生した二次信号を検出する検出手殴と、該二次信号検出手段の信号を試料の拡大像として表示する像表示手段を有する荷電粒子線装置において、前記二次信号に影響を与える制御パラメータの条件を異にする夫々の組合せを観察条件とし、予め各観察条件毎に画像を取得して得た複数の画像を各観察条件と共に記憶した記憶手段と、前記記憶手段に記憶した複数の画像を表示する表示手段とが設けられていることにより達成される。
【0021】
同じく上記目的は、荷電粒子源と、荷電粒子源から放出する一次荷電粒子線を試料上で収束するための収束レンズと、該一次荷電粒子線を試料上で走査するための偏向器と、該一次荷電粒子線の照射によって試料から発生した二次信号を検出する検出手殴と、該二次信号検出手段の信号を試料の拡大像として表示する像表示手段を有する荷電粒子線装置において、前記二次信号に影響を与える制御パラメータの条件を異にする夫々の組合せを観察条件とし、予め各観察条件毎に画像を取得して得た複数の画像を各観察条件と共に記憶した記憶手段と、前記記憶手段に記憶した複数の画像を前記観察条件と共に表示する表示手段とを設け、前記表示手段の表示画面に表示された画像の中の1枚を当該画面上で選択することにより、当該画像の観察条件が自動的に装置に設定されるようにしても達成される。
【0022】
本発明によれば、任意の観察条件に対して一対一で対応させた観察画像を複数枚画面に表示し、その中からオペレータが必要とする像質を表している画像を一つ選択することで、この選択された画像が観察された条件を装置に自動設定することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による荷電粒子線装置について、図示の実施の形態により詳細に説明する。
【0024】
まず、図1は、電界放出形電子銃を搭載した走査電子顕微鏡に本発明を適用した場合の本発明の一実施の形態である。ただし、本発明は搭載された電子銃によって効果が限定されるものではない。
【0025】
この図1において、陰極1と第一陽極2には電圧Vlが印加され、これにより陰極1から一次電子ビーム3が放出される。そして、この一次電子ビーム3は第二陰極4に印加されている電圧Vaccにより加速され、後段の電磁レンズ系に進入する。このときの電圧V1と加速電圧Vaccは、高電圧制御回路21から供給される。
【0026】
後段の電磁レンズ系に進入した一次電子ビーム3は、まず第一収束レンズ5で収束され、対物レンズ絞り6でビームの照射角が制限され、第二収束レンズ7で再び収束された後、対物レンズ10によって細く絞られ、試料微動装置12上に載置されている試料11に照射される。
【0027】
このとき、第一収束レンズ5には第一収束レンズ制御回路22が接続され、第二収束レンズ7には第二収束レンズ制御回路23が接続される。また対物レンズ10には対物レンズ制御回路25が接続され、試料微動装置12は試料微動制御回路27に接続されている。
【0028】
一次電子ビーム3は、試料11に照射されるとき、二段偏向コイル8、9により偏向され、これにより試料11上では二次元的に走査される。そして、試料11の表面で、一次電子ビーム3で照射された点から反射電子13と二次電子14が発生される。このとき、二段偏向コイル8、9には倍率制御回路24が接続される。
【0029】
ここで反射電子13は高いエネルギーを持ち、比較的浅い角度で試料11の面から放出されるので、そのまま検出器16に入射し、反射電子信号(反射電子による信号)13Sとして検出され、増幅器17で増幅される。
【0030】
一方、二次電子14はエネルギーが低いので、対物レンズ10の磁場によって巻き上げられ、この後、対物レンズ10の上部に配置された直交電磁界(EXB)装置15により、一次電子ビーム3に軸ずれを起こすことなく検出器18に入射し、二次電子信号(二次電子による信号)14Sとして検出され、増幅器19で増幅される。
【0031】
増幅器17と増幅器19には信号制御回路26が接続されていて、これも含めた各種制御回路21〜27は、装置全体を制御するコンピュータ28によって制御される。
【0032】
そして、増幅器17と増幅器19から出力された反射電子信号13Sと二次電子信号14Sは信号制御回路26を介してコンピュータ28に取り込まれ、表示装置29の画面に試料の拡大像として表示される。
【0033】
このとき信号制御回路26は、反射電子信号13Sによる情報と、二次電子信号14Sによる情報を合成することができ、これにより二次電子情報と反射電子情報の合成像を形成して観察像とすることができ、更に両情報の合成比率を変化させることにより、二次電子情報の多い画像から反射電子情報の多い画像まで、様々な観察像を得ることができる。
【0034】
コンピュータ28には、表示装置29の他にも、この表示装置29の画面上に表示された複数枚の画像から1枚の画像を選択するための画像選択手段30と、観察条件及び観察画像をセットで記憶するための記憶手段31、この記憶された観察条件及び観察画像を保存するための内部メモリ33、同じく長期的に保存するための外部記憶装置32が接続されている。
【0035】
次に、この実施形態による観察条件の自動設定について説明する。ここでは、複数枚の画像の中から1枚の画像を選択することより、観察条件の自動設定が得られるようにしてあり、このときに必要となる複数画像からの画像選択は、例えば表示装置29上に、図3に示すGUI(グラフィック・ユーザ・インターフェース)ウィンドウを表示し、この上で行うようになっている。そして、この図3では、観察条件の一つとなる加速電圧(Vacc)とWDの設定を行うためのウィンドウが示されている。
【0036】
この図3に示したGUIウィンドウは、現在の観察画像を表示するエリア201と、このエリア201に表示された観察画像を観察しているときの加速電圧とWDを表示するエリア210、予め登録されている代表的な試料の中から一つを選択するための試料選択エリア211、試料選択エリア211で選択された試料を予め観察しておいたときの画像を表示するエリア202〜205、これらのエリア202〜205の画像を観察したときの観察条件を示すエリア206〜209、それに、このGUIウィンドウを閉じるためのボタン212によって構成される。
【0037】
ウィンドウ上の矢印カーソル213は、例えばマウスなどの画像選択手投30によって移動させることができ、GUIウィンドウ上での選択などを行うことができる。
【0038】
現在の観察画像を表示するエリア201には、表示装置29に表示した現在の試料の拡大像がコンピュータ28によって縮小して表示されており、そのときの加速電圧とWDとして、コンピュータ28が高圧制御回路21と試料微動制御回路27に設定してある値(データ)がエリア210に表示される。
【0039】
試料選択エリア211には、半導体試料や生物試料などの代表的な試料がリストになって表示され、オペレータはその中から一つを選択することができる。このとき試料選択エリア211にリストアップされている試料に対して、種々の加速電圧及びWDにより撮影された観察画像が、観察条件とセットになって記憶手段31に記憶され、内部メモリ33や外部記憶装置32に保存されている。
【0040】
従って、例えば加速電圧を10段階、WDを5段階で変化させることができるようにしてあったとすれば、1つの試料に対して10×5=50枚の画像が保存されていることになる。そして、これら複数の観察画像が夫々観察時の加速電圧とWDによる像質を表わしていることになる。
【0041】
次に、この図3に示したGUIウィンドウによる処理について、図4のフローチャートにより説明する。
【0042】
まず、オペレータが現在観察している試料に最も性質が近い試料を試料選択エリア211から選択すると(S1)、内部メモリ33や外部記憶装置32に保存されている画像がコンピュータ28を通して呼び出され、画像表示エリア202〜205に表示される(S2〜S4)。
【0043】
このとき、エリア202には、WDが現在値と同じか若しくは一番近く、加速電圧が現在より低いときの画像を呼び出して表示し、エリア203には、WDが現在値と同じか若しくは一番近く、加速電圧が現在より高いときの画像を呼び出して表示する。
【0044】
同じように、エリア204及びエリア205には、夫々、加速電圧が現在値と同じか若しくは一番近く、WDが現在より短いとき若しくは長いときの画像を呼び出して表示する。また、観察条件を示すエリア206〜209には、画像表示エリア202〜205に表示した画像を取得したときの加速電圧とWDを表示する。
【0045】
そこで、オペレータは、画像表示エリア202〜205に表示した画像の中から、オペレータが必要とする試料の微細形態や組成などの情報が最も良好に得られている画像を選択する(S5)。
【0046】
そして、いま、オペレータが、例えば画像エリア202に表示されている画像(加速電圧「低」)を選択したとする(S5)。そうすると、このとき条件表示エリア206に表示されている加速電圧がコンピュータ28により高圧制御回路21に指示され、自動的に装置に設定されることになる(S6)。
【0047】
この結果、画像エリア201には、いま新たに設定された観察条件により得られる観察画像が表示され、条件表示エリア210には新しく設定された観察条件が表示される。
【0048】
このとき、画像エリア202には、設定された加速電圧よりさらに低い加速電圧で観察された画像を内部メモリ33や外部記憶装置32から呼び出して表示させ、条件表示エリア206にはそのときの加速電圧を表示する。
【0049】
同じように、いま、オペレータが、例えば画像エリア205(WD「長」)に表示した画像を選択したとすると、条件表示エリア209に示したWDにフォーカスが合うような対物レンズ電流が、コンピュータ28により対物レンズ制御回路21に設定される。
【0050】
そこで、この後、オペレータはコンピュータ28に指令し、本来の動作である試料11の荷電粒子線による像観察に移行し、試料11の材質分析などを実行するのである(S7)。
【0051】
このとき、試料微動制御回路27により、試料徹動装置12が試料の高さ方向に制御されている場合は、条件表示エリア209に示されているWDになるように試料微動制御回路27に指示し、試料徹動装置12を移動させてもよい。
【0052】
従って、この実施形態によれば、オペレータは現在の試料に応じて、登録された試料リストから選択するだけで、或いは必要とする試料の情報が得られている画像を選択するだけで、加速電圧とWDの変化による観察像質の変化を一目で確認することができ、この結果、熟練してなくても容易に適切な条件による試料像観察を行うことができる。
【0053】
次に、本発明の他の実施形態について、図5により説明すると、これは、本発明をインレンズタイプの電界放出形走査電子顕微鏡に適用した場合の一実施形態で、この図5において、図1とほば同様の部分には、図1と同一の符号を付してあり、それらについての詳細な説明は省略する。
【0054】
ここで、このインレンズタイプ電界放出形走査電子顕微鏡とは、対物レンズとして、その磁極の間に試料が配置できるように、所定の形状のボールピースを備えたものを用いたものであり、これに対して図1の対物レンズ10はシュノーケル(Snorkel)レンズ形と呼ばれる。
【0055】
図5において、対物レンズ10はインレンズ形であり、従って、その中に試料徹動装置12が配置され、ここに試料11が載置される。そして、この対物レンズ10の上磁極の直上には電極52が配置され、これに印加される電圧が電極電圧制御回路57により、正負両極にわたって制御されるようになっている。
【0056】
そして、この試料11の一次電子ビーム照射点から発生した二次電子14は、対物レンズ10の磁場に巻き上げられて二次電子検出器18に入射され、ここで二次電子信号14Sが検出され、増幅器56で増幅されてから信号制御回路26で制御され、表示装置29の画面に試料11の拡大像として表示される。
【0057】
一方、同じく試料11の一次電子ビーム照射点から高角度で放出された反射電子52は、電子線路上に設けられている反射板50に衝突し、衝突した点から二次電子54を発生させる。そして、この二次電子54は検出器55に入射され、試料11の反射電子信号54Sとして検出され、増幅器56で増幅されてから信号制御回路26で制御され、画面に表示される。
【0058】
このとき、試料11から発生した二次電子14と、試料11から高角度で放出された反射電子53は、それぞれ別々の検出器18、55によって検出され、二次電子情報及び反射電子情報として信号制御回路26に供給される。
【0059】
そこで、この信号制御回路26では、二次電子情報と反射電子情報を合成することができ、これにより、図6に示すように、二次電子情報SEと反射電子情報BSEによる合成像を形成して観察像とすることができ、更に両情報の合成比率を変化させることにより、図示のように、二次電子情報SEの多い画像から反射電子情報BSEの多い画像まで、様々な観察像が得られることになる。
【0060】
従って、この図5の実施形態でも、図3で説明した図1の実施形態と同じく、図3に示したGUIウィンドウを用い、同じく図4で説明したように処理することができる。
【0061】
そして、これにより、この図5の実施形態でも、オペレータは現在の試料に応じて、登録された試料リストから選択するだけで、或いは必要とする試料の情報が得られている画像を選択するだけで、加速電圧とWDの変化による観察像質の変化を一目で確認することができ、この結果、熟練してなくても容易に適切な条件による試料像観察を行うことができる。
【0062】
ところで、この図5の実施形態では、上記したように、対物レンズ10の上磁極の直上に電極52が配置され、これに印加される電圧が電極電圧制御回路57により、正負両極にわたって制御されるようになっている。
【0063】
そこで、この電極52の電圧を制御することにより、図7に示すように、試料11で発生した二次電子14だけではなく、比較的浅い角度で放出された反射電子58も検出器18により検出できるようになる。
【0064】
そして、このとき、電極52に印加される電圧の大きさと極性に応じて二次電子14と反射電子58の検出比率と信号量が変化し、図示のように、二次電子情報SEによる観察像から反射電子情報BSEによる観察像に変化させることができる。
【0065】
この場合、電極52に印加される電圧を正にすれば、試料11の二次電子情報SEが多く検出され、電圧を負にすれば反射電子情報BSEが多く検出されることになり、従って、電極52の電圧を変化させることにより、様々な観察像が得られることになる。
【0066】
ここで、これら二次電子13と反射電子58から必要な情報を得るためには、電極電圧制御回路57と信号制御回路26の適切な制御が得られるように観察条件を設定する必要があるが、この実施形態では、このときの観察条件も自動的に設定できるようになっている。
【0067】
そして、この図5の実施形態では、この観察条件の自動設定も複数の画像からの画像選択で得られるようにしてあり、このため、例えば表示装置29上に、図8に示すGUIウィンドウを表示させ、このGUIウィンドウ上で行なうようになっている。
【0068】
ここで、この図8に示した例は、観察条件の一つとなる2個の検出器、つまり検出器18と検出器55から得られた信号の合成比率と電極52の電圧を設定するためのウィンドウであり、図示のように、電極電圧を変化させて得られた画像を表示するエリア801〜805と、合成比率を変化させて得られた画像を表示するエリア806〜810、現在の観察条件下で検出器の合成比率と電極電圧を変化させて画像を複数枚得るための自動スタートボタン811、それに、このGUIウィンドウを閉じるためのボタン812によって構成されている。
【0069】
そして、このウィンドウ上にある矢印カーソル813は、例えばマウスなどの画像選択手段30によって移動させることができ、GUI上での選択などを行うことができる。
【0070】
次に、このGUIウィンドウによる処理について説明する。このGUIウィンドウが開かれたら、この上でオペレータは、まずボタン811を押す。そうすると、これによりコンピュータ28は、電極52の電圧が、例えば+200V、+100、0V、−100V、−200Vに、予め決められた5段階の電圧値に逐次、順番に設定されて行くように、電極電圧制御回路57に対して指示する。
【0071】
そして、電極52の電圧が5段階の夫々に設定される毎に各電圧による観察画像を取込み、それらの各電圧を観察条件として、共に記憶手段31に記憶し、内部メモリ33に保存する。そして、このとき得られた計5枚の観察画像を順番に画像エリア801〜805に表示していく。
【0072】
一方、検出器18と検出器55の合成比率についても、例えば検出器18で得られた信号量が100%、75%、50%、25%、0%の5段階の値に変化するように、コンピュータ28が信号制御回路26に設定する。そして、信号比率が5段階の夫々に設定される毎に、各観察条件と各観察画像を記憶手投31に記憶し、内部メモリ33に保存する。
【0073】
ここで、電極52の電圧が5投階に変化したとき、それぞれに対して検出器の合成比率も5段階に変化させることができるので、画像エリア806〜810に表示するための画像としては5×5=25枚が保存される。
【0074】
実際に画像エリア806〜810に表示される画像は、オペレータが各画像エリア801〜805の画像から選んだ電極電圧の条件に対して、検出器の合成比率を5段階変化させたときの画像となる。
【0075】
こうして、上記の処理により得られた10枚の画像がこのGUIウィンドウ上の各画像エリア801〜805と画像エリア806〜810に表示されたら、オペレータはこれらの画像を直接見た上で比較し、この中から、必要とする試料の微細形態や組成などの情報が最も良く得られているものを選択する。
【0076】
このときの画像を選択する方法は2種類あり、矢印カーソル813をマウスで画像上に移動してクリックする方法と、ダブルクリックする方法がある。
【0077】
そして、画像を1回クリックすると、この選択された画像のまわりにマーカMが表示され、条件設定を行うための候補であることを示す。そして、オペレータが画像を選択する前のデフォルトの状態では、例えばエリア801と806の画像にマーカMが表示される。
【0078】
このマーカMは、エリア801〜805の画像に対して1個、エリア806〜810の画像に対しも1個だけ表示され、従って、この図8では、画像エリア801と画像エリア807が選択された場合が示されている。
【0079】
ここで、画像エリア806〜810には、既に説明したように、画像エリア801〜805から選択された(マーカMがついた)画像に対応して、2個の検出器18、55から得られた信号の合成比率を変化させたときの5枚の画像が表示される。
【0080】
このため、オペレータが画像エリア801〜805のうちの1つをダブルクリックすると、その画像を取得したときの電極52の電圧が、コンピュータ28によって内部メモリ33より呼び出され、電極電圧制御回路57に設定される。
【0081】
同時に、エリア806〜810の画像のうち、マーカMがついた画像を取得したときの信号の合成比率がコンピュータ28によって内部メモリ33から呼び出され、信号制御回路26に設定される。
【0082】
同じように、オペレータが画像エリア806〜810のうち1つをダブルクリックしたときは、その画像を取得したときの信号の合成比率が信号制御回路26に設定され、同時にエリア801〜805の画像のうちでマーカMがついた画像を取得したときの電極電圧が電極電圧制御回路57に設定される。
【0083】
従って、この実施形態によれば、オペレータは、現在の試料11に対して、電極電圧や信号比率が変化したとき像質にどのような変化が現れるかが一目で確認できる。そして、この結果、必要とする試料の二次電子情報や反射電子情報が一番良好に得られている画像を選択することで、適切な条件による試料像観察を容易に行うことができる。
【0084】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の観察画像のうち必要とする像質を持った観察像を選択するだけで、適切な観察条件が迅速且つ容易に自動設定できるので、オペレータの熟練のいかんを問わず、初心者でも優れた像質の観察画像を常に簡単に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による荷電粒子線装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図2】従来技術において初心者が観察条件を決定するまでの一般的な手順を示したフローチャートである。
【図3】本発明の一実施形態による表示画面の一例を示す説明図である。
【図4】本発明の一実施形態による処理を説明するためのフローチャートである。
【図5】本発明による荷電粒子線装置の他の一実施形態を示す概略構成図である。
【図6】本発明の一実施形態において信号比率を変えたときの動作説明図である。
【図7】本発明の一実施形態において電極電圧を変えたときの動作説明図である。
【図8】本発明の他の一実施形態による表示画面の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
1 陰極
2 第一陽極
3 一次電子ビーム
4 第二陰極
5 第一収束レンズ
6 対物レンズ絞り
7 第二収束レンズ
8 偏向コイル(上)
9 偏向コイル(上)
10 対物レンズ
11 試料
12 試料微動装置
13 反射電子
14 二次電子
15 直交電磁界(EXB)装置
16 検出器
17 増幅器
18 検出器
19 増幅器
21 高電圧制御回路
22 第一収束レンズ制御回路
23 第二収束レンズ制御回路
24 倍率制御回路
25 対物レンズ制御回路
26 信号制御回路
27 試料微動制御回路
28 コンピュータ
29 表示装置
30 画像選択手段
31 記憶手段
32 外部記憶装置
33 内部メモリ
51 反射板
52 電極
53 高角度放出反射電子
54 二次電子
55 検出器
56 増幅器
57 電極電圧制御回路
58 低角度放出反射電子
201 現在の画像を表示するエリア
202〜205 画像表示エリア
206〜209 観察条件表示エリア
210 現在の観察条件を表示するエリア
211 登録試料選択エリア
212 Closeボタン
212 矢印カーソル
801〜805 電極電圧を変化させて得られた画像
806〜810 信号の合成比率を変化させて得られた画像
811 自動スタートボタン
812 Closeボタン
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a charged particle beam apparatus for observing a sample image, and more particularly to a charged particle beam apparatus suitable for observing a sample by setting various observation conditions.
[0002]
[Prior art]
In a charged particle beam device represented by a scanning electron microscope, various observation conditions (also referred to as control conditions) such as an acceleration voltage, an emission current of an electron gun, a converging lens condition, a WD, and a condition of a signal detection system of a sample observation image are used. ) Is used as a control parameter, and the sample can be observed with various changes.
[0003]
Note that WD is a distance (Working Distance) between the objective lens and the sample, and is also called a working distance.
[0004]
Here, when observing an arbitrary sample, in order to obtain an observation image in which the necessary information such as the fine morphology and composition of the required sample is maximized, the above-described observation conditions for each sample are set to conditions suitable for each. Must be set to
[0005]
For example, an observation image of a sample that was only seen unclearly at a certain acceleration voltage may be clearly observed at another acceleration voltage. In this case, it is necessary to set the latter acceleration voltage.
[0006]
Therefore, when an operator observes a sample, it is customary to first determine the optimal observation conditions for the sample, set control parameters corresponding to the observation conditions in the charged particle beam apparatus, and then start observation. However, the determination of the observation conditions corresponding to this sample has been conventionally performed based on the experience of the operator, and therefore, the operator requires a high level of skill.
[0007]
Therefore, in the case of an operator or a beginner who does not usually operate the apparatus much, as shown in FIG. 2, when observing the sample, the observation conditions are changed variously for the sample, and the image observation is performed each time. It was necessary to determine appropriate observation conditions by a trial and error method. Here, FIG. 2 shows a general procedure until a beginner determines an observation condition.
[0008]
Even for a skilled operator, it is necessary to set and confirm the observation conditions one by one for various samples every time, so that the operation becomes complicated in such a case.
[0009]
Therefore, even in such a case, several conventional techniques are known as techniques for promptly and easily setting appropriate sample observation conditions. One example of such techniques is an operator's observation. There is a technique in which each of the various setting condition parameters is given a name and stored, and read out from the name when necessary again to automatically set the parameters in the apparatus.
[0010]
Further, as another example, in the case of an apparatus having a function of filling an image, there is a technique in which observation conditions are also added to the image at the same time, and the information is displayed on the filling screen as image information.
[0011]
Further, for a sample observed in the past by an apparatus manufacturer or an operator, the sample name, the observation image, and the observation conditions are stored in a library as a set, and the sample name is called, so that the observation condition is obtained together with the observation image. Are displayed on a screen or the observation conditions are automatically set.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
An important requirement for a charged particle beam system to enable appropriate and quick sample observation is that the information required by the operator, such as the fine morphology and composition of the sample, can be obtained from the image of the sample being observed. Is to select an observation condition so as to be surely obtained.
[0013]
Whether or not the selection of the appropriate observation condition has been correctly performed must be confirmed by setting the selected observation condition in the apparatus and visually confirming an actually obtained observation image. That is, what kind of image quality (image quality) can be obtained for a certain observation condition is very important information for the operator.
[0014]
Furthermore, when observing various specimens or when changing one of a plurality of observation condition parameters, understand how the image quality of the observed image will change without observing the image. Is a difficult task not only for beginners but also for skilled operators.
[0015]
Here, in the above-described automatic setting function of the observation condition according to the related art, there are a case where an observation image is not added and a case where one sample image obtained by observation under one observation condition is added.
[0016]
If no image is added, there is only information on the numerical values and status of the various condition parameters that have been saved, so when the observation conditions are automatically set to the read observation conditions, the operator can actually obtain an observation image of what image quality. There is a problem that it is difficult to select appropriate observation conditions because it is difficult to determine whether or not the observation can be obtained.
[0017]
Further, even when one observation image corresponding to one observation condition is added, only the observation image of the condition to be read out is displayed on the display device. There has been a problem that the operator cannot accurately grasp the change in image quality.
[0018]
On the other hand, in the conventional technology having an image filling function for storing a plurality of observation images, since there is no function for automatically setting observation conditions, an operator is required to add the observation conditions to the observation image having the desired image quality. There was a problem that the conditions had to be set one by one.
[0019]
The present invention has been made in view of such problems of the related art, and an object of the present invention is to easily obtain automatic setting of appropriate observation conditions for obtaining an observation image having a required image quality. It is an object of the present invention to provide a charged particle beam device.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
The object is to provide a charged particle source, a converging lens for converging a primary charged particle beam emitted from the charged particle source on a sample, a deflector for scanning the primary charged particle beam on the sample, and a primary deflector. A charged particle beam device, comprising: a detection hand beat for detecting a secondary signal generated from a sample by irradiation of a charged particle beam; and image display means for displaying a signal of the secondary signal detection means as an enlarged image of the sample. A storage means for storing a plurality of images obtained by acquiring images for each observation condition in advance together with each observation condition, as a combination of observation conditions each having a different control parameter condition affecting the next signal; and This is achieved by providing a display means for displaying a plurality of images stored in the storage means.
[0021]
Similarly, the object is to provide a charged particle source, a converging lens for converging a primary charged particle beam emitted from the charged particle source on a sample, a deflector for scanning the primary charged particle beam on the sample, and In a charged particle beam device having a detection hand beat detecting a secondary signal generated from a sample by irradiation of a primary charged particle beam and an image display unit displaying a signal of the secondary signal detection unit as an enlarged image of the sample, A storage unit that stores a plurality of images obtained by acquiring images for each observation condition in advance together with each observation condition, with each combination having a different control parameter condition affecting the secondary signal as an observation condition, Display means for displaying a plurality of images stored in the storage means together with the observation conditions, and selecting one of the images displayed on the display screen of the display means on the screen to display the image View of Conditions are achieved also be set to automatically device.
[0022]
According to the present invention, a plurality of observation images corresponding one-to-one to arbitrary observation conditions are displayed on the screen, and one image representing the image quality required by the operator is selected from the images. Thus, the conditions under which the selected image is observed can be automatically set in the apparatus.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a charged particle beam device according to the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
[0024]
First, FIG. 1 shows an embodiment of the present invention when the present invention is applied to a scanning electron microscope equipped with a field emission electron gun. However, the effects of the present invention are not limited by the mounted electron gun.
[0025]
In FIG. 1, a voltage Vl is applied to a cathode 1 and a first anode 2, whereby a primary electron beam 3 is emitted from the cathode 1. Then, the primary electron beam 3 is accelerated by the voltage Vacc applied to the second cathode 4, and enters the subsequent electromagnetic lens system. The voltage V1 and the acceleration voltage Vacc at this time are supplied from the high voltage control circuit 21.
[0026]
The primary electron beam 3 that has entered the subsequent electromagnetic lens system is first converged by the first converging lens 5, the irradiation angle of the beam is limited by the objective lens aperture 6, converged again by the second converging lens 7, The sample 11 is narrowed down by the lens 10 and is irradiated on the sample 11 mounted on the sample fine movement device 12.
[0027]
At this time, the first convergent lens 5 is connected to the first convergent lens control circuit 22, and the second convergent lens 7 is connected to the second convergent lens control circuit 23. An objective lens control circuit 25 is connected to the objective lens 10, and the sample fine movement device 12 is connected to a sample fine movement control circuit 27.
[0028]
When the primary electron beam 3 irradiates the sample 11, it is deflected by the two-stage deflection coils 8 and 9, whereby the sample 11 is scanned two-dimensionally. Then, reflected electrons 13 and secondary electrons 14 are generated from points irradiated with the primary electron beam 3 on the surface of the sample 11. At this time, a magnification control circuit 24 is connected to the two-stage deflection coils 8 and 9.
[0029]
Here, the backscattered electrons 13 have high energy and are emitted from the surface of the sample 11 at a relatively shallow angle. Therefore, the backscattered electrons 13 are directly incident on the detector 16 and detected as a backscattered electron signal (a signal based on backscattered electrons) 13S. Is amplified.
[0030]
On the other hand, since the secondary electrons 14 have low energy, they are wound up by the magnetic field of the objective lens 10, and thereafter, are shifted to the primary electron beam 3 by the orthogonal electromagnetic field (EXB) device 15 disposed above the objective lens 10. Is incident on the detector 18 without the occurrence of the secondary electron signal, is detected as a secondary electron signal (signal by secondary electron) 14S, and is amplified by the amplifier 19.
[0031]
A signal control circuit 26 is connected to the amplifiers 17 and 19, and various control circuits 21 to 27 including the signal control circuit 26 are controlled by a computer 28 which controls the entire apparatus.
[0032]
Then, the reflected electron signal 13S and the secondary electron signal 14S output from the amplifiers 17 and 19 are taken into the computer 28 via the signal control circuit 26 and displayed on the screen of the display device 29 as an enlarged image of the sample.
[0033]
At this time, the signal control circuit 26 can combine the information based on the reflected electron signal 13S and the information based on the secondary electron signal 14S, thereby forming a composite image of the secondary electron information and the reflected electron information, and By changing the combination ratio of the two pieces of information, various observation images can be obtained from an image having a large amount of secondary electronic information to an image having a large amount of reflected electronic information.
[0034]
The computer 28 includes, in addition to the display device 29, an image selection unit 30 for selecting one image from a plurality of images displayed on the screen of the display device 29, and an observation condition and an observation image. A storage unit 31 for storing the set as a set, an internal memory 33 for storing the stored observation conditions and observation images, and an external storage device 32 for long-term storage are also connected.
[0035]
Next, automatic setting of observation conditions according to this embodiment will be described. Here, automatic setting of observation conditions can be obtained by selecting one image from a plurality of images. Image selection from a plurality of images required at this time is performed by, for example, a display device. A GUI (Graphical User Interface) window shown in FIG. FIG. 3 shows a window for setting the acceleration voltage (Vacc) and the WD, which are one of the observation conditions.
[0036]
The GUI window shown in FIG. 3 includes an area 201 for displaying the current observation image, an area 210 for displaying the acceleration voltage and WD when observing the observation image displayed in this area 201, and is registered in advance. Sample selection area 211 for selecting one of the representative samples, areas 202 to 205 for displaying images when the sample selected in sample selection area 211 is observed in advance, It is composed of areas 206 to 209 indicating observation conditions when observing images in the areas 202 to 205, and a button 212 for closing this GUI window.
[0037]
The arrow cursor 213 on the window can be moved by, for example, the image selection hand 30 such as a mouse, and can be selected on the GUI window.
[0038]
In the area 201 for displaying the current observation image, an enlarged image of the current sample displayed on the display device 29 is reduced and displayed by the computer 28, and the computer 28 performs high-voltage control as the acceleration voltage and WD at that time. A value (data) set in the circuit 21 and the sample fine movement control circuit 27 is displayed in the area 210.
[0039]
In the sample selection area 211, representative samples such as semiconductor samples and biological samples are displayed in a list, and the operator can select one of them. At this time, observation images taken with various accelerating voltages and WDs for the samples listed in the sample selection area 211 are stored in the storage unit 31 together with the observation conditions, and are stored in the internal memory 33 or the external memory. It is stored in the storage device 32.
[0040]
Therefore, for example, if the acceleration voltage can be changed in 10 steps and the WD can be changed in 5 steps, 10 × 5 = 50 images are stored for one sample. Then, the plurality of observation images respectively represent the accelerating voltage and the image quality due to WD at the time of observation.
[0041]
Next, processing by the GUI window shown in FIG. 3 will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0042]
First, when the operator selects a sample whose properties are closest to the sample currently being observed from the sample selection area 211 (S1), an image stored in the internal memory 33 or the external storage device 32 is called through the computer 28, and the image is read. It is displayed on the display areas 202 to 205 (S2 to S4).
[0043]
At this time, an image when the WD is the same as or closest to the current value and the acceleration voltage is lower than the present value is called and displayed in the area 202, and the area 203 is displayed when the WD is the same as the current value or the closest. Close and call up and display an image when the acceleration voltage is higher than the current one.
[0044]
Similarly, in the area 204 and the area 205, the images when the acceleration voltage is the same as or closest to the current value and the WD is shorter or longer than the current value are called and displayed. In the areas 206 to 209 indicating the observation conditions, the acceleration voltage and the WD at the time of acquiring the images displayed in the image display areas 202 to 205 are displayed.
[0045]
Therefore, the operator selects, from the images displayed in the image display areas 202 to 205, an image from which information such as the fine form and composition of the sample required by the operator is best obtained (S5).
[0046]
Then, it is assumed that the operator has selected, for example, an image (acceleration voltage “low”) displayed in the image area 202 (S5). Then, the acceleration voltage displayed in the condition display area 206 at this time is instructed by the computer 28 to the high voltage control circuit 21 and automatically set in the apparatus (S6).
[0047]
As a result, in the image area 201, an observation image obtained under the newly set observation conditions is displayed, and in the condition display area 210, the newly set observation conditions are displayed.
[0048]
At this time, an image observed at an acceleration voltage lower than the set acceleration voltage is called from the internal memory 33 or the external storage device 32 and displayed in the image area 202, and the acceleration voltage at that time is displayed in the condition display area 206. Is displayed.
[0049]
Similarly, if the operator now selects, for example, an image displayed in the image area 205 (WD “long”), an objective lens current that is focused on the WD shown in the condition display area 209 is output from the computer 28. Is set in the objective lens control circuit 21.
[0050]
Then, after that, the operator instructs the computer 28 to shift to the original operation of observing the image of the sample 11 by the charged particle beam, and to execute the material analysis of the sample 11 (S7).
[0051]
At this time, when the sample moving device 12 is controlled by the sample fine movement control circuit 27 in the height direction of the sample, the sample fine movement control circuit 27 is instructed so that the WD shown in the condition display area 209 is obtained. Then, the sample perturbation device 12 may be moved.
[0052]
Therefore, according to this embodiment, depending on the current sample, the operator only needs to select the registered sample list or select the image in which the information of the required sample is obtained. And the change in the observed image quality due to the change in the WD can be confirmed at a glance. As a result, the sample image can be easily observed under appropriate conditions without any skill.
[0053]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5. This is an embodiment in which the present invention is applied to an in-lens type field emission scanning electron microscope. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and detailed description thereof will be omitted.
[0054]
Here, this in-lens type field emission scanning electron microscope uses an objective lens having a ball piece of a predetermined shape so that a sample can be arranged between its magnetic poles. On the other hand, the objective lens 10 of FIG. 1 is called a snorkel lens type.
[0055]
In FIG. 5, the objective lens 10 is an in-lens type, and therefore, the sample penetrating device 12 is disposed therein, and the sample 11 is placed thereon. An electrode 52 is disposed directly above the upper magnetic pole of the objective lens 10, and the voltage applied to the electrode 52 is controlled by the electrode voltage control circuit 57 over both positive and negative poles.
[0056]
The secondary electrons 14 generated from the primary electron beam irradiation point of the sample 11 are wound up by the magnetic field of the objective lens 10 and incident on the secondary electron detector 18, where the secondary electron signal 14S is detected. After being amplified by the amplifier 56, it is controlled by the signal control circuit 26, and is displayed on the screen of the display device 29 as an enlarged image of the sample 11.
[0057]
On the other hand, the reflected electrons 52 similarly emitted at a high angle from the primary electron beam irradiation point of the sample 11 collide with the reflector 50 provided on the electron line, and generate secondary electrons 54 from the collided point. Then, the secondary electrons 54 are incident on the detector 55, detected as the reflected electron signal 54S of the sample 11, amplified by the amplifier 56, controlled by the signal control circuit 26, and displayed on the screen.
[0058]
At this time, the secondary electrons 14 generated from the sample 11 and the backscattered electrons 53 emitted from the sample 11 at a high angle are detected by separate detectors 18 and 55, respectively, and are output as secondary electron information and backscattered electron information. It is supplied to the control circuit 26.
[0059]
Therefore, the signal control circuit 26 can combine the secondary electron information and the reflected electron information, thereby forming a combined image of the secondary electron information SE and the reflected electron information BSE as shown in FIG. By changing the combination ratio of both information, various observation images can be obtained from an image with a large amount of secondary electron information SE to an image with a large amount of reflected electron information BSE as shown in the figure. Will be done.
[0060]
Therefore, in the embodiment of FIG. 5, similarly to the embodiment of FIG. 1 described with reference to FIG. 3, processing can be performed using the GUI window illustrated in FIG. 3 and similarly as described with reference to FIG.
[0061]
Thus, in the embodiment of FIG. 5 as well, the operator can simply select from the registered sample list or select an image in which the information of the required sample is obtained, according to the current sample. Thus, the change in the observed image quality due to the change in the acceleration voltage and the WD can be confirmed at a glance, and as a result, the sample image can be easily observed under appropriate conditions without any skill.
[0062]
In the embodiment of FIG. 5, as described above, the electrode 52 is disposed immediately above the upper magnetic pole of the objective lens 10, and the voltage applied thereto is controlled by the electrode voltage control circuit 57 over both the positive and negative poles. It has become.
[0063]
By controlling the voltage of the electrode 52, the detector 18 detects not only the secondary electrons 14 generated in the sample 11 but also the reflected electrons 58 emitted at a relatively shallow angle as shown in FIG. become able to.
[0064]
At this time, the detection ratio and the signal amount of the secondary electrons 14 and the reflected electrons 58 change according to the magnitude and polarity of the voltage applied to the electrode 52, and as shown in FIG. From the reflected electron information BSE.
[0065]
In this case, if the voltage applied to the electrode 52 is made positive, more secondary electron information SE of the sample 11 is detected, and if the voltage is made negative, more reflected electron information BSE is detected. By changing the voltage of the electrode 52, various observation images can be obtained.
[0066]
Here, in order to obtain necessary information from the secondary electrons 13 and the reflected electrons 58, it is necessary to set observation conditions so that appropriate control of the electrode voltage control circuit 57 and the signal control circuit 26 can be obtained. In this embodiment, the observation conditions at this time can be automatically set.
[0067]
In the embodiment of FIG. 5, the automatic setting of the observation condition is also obtained by selecting an image from a plurality of images. Therefore, for example, the GUI window shown in FIG. In the GUI window.
[0068]
Here, the example shown in FIG. 8 is used for setting the combination ratio of the signals obtained from the two detectors which are one of the observation conditions, that is, the detector 18 and the detector 55, and the voltage of the electrode 52. Windows, areas 801 to 805 for displaying images obtained by changing the electrode voltage, areas 806 to 810 for displaying images obtained by changing the combination ratio, and current viewing conditions, as shown in the figure. An automatic start button 811 for obtaining a plurality of images by changing the combination ratio of the detector and the electrode voltage is provided below, and a button 812 for closing the GUI window.
[0069]
The arrow cursor 813 on this window can be moved by the image selecting means 30 such as a mouse, for example, and can be selected on the GUI.
[0070]
Next, the processing by the GUI window will be described. When this GUI window is opened, the operator first presses a button 811 on this GUI window. Then, the computer 28 controls the electrodes 52 so that the voltages of the electrodes 52 are sequentially set to, for example, +200 V, +100, 0 V, -100 V, and -200 V in five predetermined voltage values. An instruction is given to the voltage control circuit 57.
[0071]
Then, each time the voltage of the electrode 52 is set in each of the five stages, an observation image with each voltage is captured, and these voltages are stored together in the storage means 31 as the observation conditions and stored in the internal memory 33. Then, a total of five observation images obtained at this time are sequentially displayed in the image areas 801 to 805.
[0072]
On the other hand, the composition ratio of the detector 18 and the detector 55 is also set so that the signal amount obtained by the detector 18 changes to five values of 100%, 75%, 50%, 25%, and 0%. , The computer 28 sets the signal control circuit 26. Then, each time the signal ratio is set in each of the five stages, each observation condition and each observation image are stored in the memory 31 and stored in the internal memory 33.
[0073]
Here, when the voltage of the electrode 52 changes to five projections, the combination ratio of the detectors can be changed in five steps for each, so that the image to be displayed in the image areas 806 to 810 is 5 × 5 = 25 sheets are stored.
[0074]
The images actually displayed in the image areas 806 to 810 are the same as the images when the operator changes the combination ratio of the detector by five steps with respect to the electrode voltage conditions selected from the images in the image areas 801 to 805. Become.
[0075]
Thus, when the ten images obtained by the above processing are displayed in the image areas 801 to 805 and the image areas 806 to 810 on the GUI window, the operator directly looks at these images and compares them. From these, the one from which information such as the required fine morphology and composition of the sample is best obtained is selected.
[0076]
At this time, there are two methods for selecting an image, and there are a method of moving the arrow cursor 813 on the image with a mouse and clicking the image, and a method of double-clicking.
[0077]
When the image is clicked once, a marker M is displayed around the selected image, indicating that the image is a candidate for setting conditions. Then, in a default state before the operator selects an image, a marker M is displayed on the images of the areas 801 and 806, for example.
[0078]
One marker M is displayed for the images in the areas 801 to 805 and only one for the images in the areas 806 to 810. Therefore, in FIG. 8, the image area 801 and the image area 807 are selected. The case is shown.
[0079]
Here, as described above, the image areas 806 to 810 are obtained from the two detectors 18 and 55 corresponding to the image selected (marked with M) from the image areas 801 to 805. Five images are displayed when the synthesis ratio of the combined signals is changed.
[0080]
Therefore, when the operator double-clicks on one of the image areas 801 to 805, the voltage of the electrode 52 when the image is obtained is called from the internal memory 33 by the computer 28 and set in the electrode voltage control circuit 57. Is done.
[0081]
At the same time, of the images in the areas 806 to 810, the synthesis ratio of the signal when the image with the marker M is acquired is called from the internal memory 33 by the computer 28 and set in the signal control circuit 26.
[0082]
Similarly, when the operator double-clicks one of the image areas 806 to 810, the synthesis ratio of the signal when the image is obtained is set in the signal control circuit 26, and at the same time, the image of the areas 801 to 805 is displayed. The electrode voltage when the image with the marker M is acquired is set in the electrode voltage control circuit 57.
[0083]
Therefore, according to this embodiment, the operator can see at a glance what change appears in the image quality when the electrode voltage or the signal ratio changes with respect to the current sample 11. As a result, by selecting an image in which the required secondary electron information and reflected electron information of the sample are best obtained, the sample image can be easily observed under appropriate conditions.
[0084]
【The invention's effect】
According to the present invention, appropriate observation conditions can be automatically set quickly and easily automatically by simply selecting an observation image having a required image quality from a plurality of observation images, regardless of the skill of the operator. Even a beginner can always easily obtain an observation image with excellent image quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a charged particle beam device according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a general procedure until a beginner determines an observation condition in the related art.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of a display screen according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a process according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the charged particle beam device according to the present invention.
FIG. 6 is an operation explanatory diagram when a signal ratio is changed in one embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an operation explanatory diagram when an electrode voltage is changed in one embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a display screen according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 cathode
2 First anode
3 Primary electron beam
4 Second cathode
5 First convergent lens
6. Objective lens aperture
7 Second convergent lens
8 Deflection coil (top)
9 Deflection coil (top)
10 Objective lens
11 samples
12 Sample fine movement device
13 backscattered electrons
14 Secondary electrons
15 Orthogonal electromagnetic field (EXB) device
16 detector
17 Amplifier
18 Detector
19 Amplifier
21 High voltage control circuit
22 First Convergent Lens Control Circuit
23 Second Convergent Lens Control Circuit
24 Magnification control circuit
25 Objective lens control circuit
26 signal control circuit
27 Sample fine movement control circuit
28 Computer
29 Display device
30 Image selection means
31 storage means
32 External storage device
33 Internal memory
51 Reflector
52 electrodes
53 High-angle emission backscattered electrons
54 Secondary electron
55 detector
56 amplifier
57 Electrode voltage control circuit
58 Low-angle emission backscattered electrons
201 Area for displaying the current image
202-205 Image display area
206-209 Observation condition display area
210 Area for displaying current observation conditions
211 Registered sample selection area
212 Close button
212 arrow cursor
801 to 805 Images obtained by changing the electrode voltage
806 to 810 Images obtained by changing the synthesis ratio of signals
811 Automatic start button
812 Close button

Claims (5)

荷電粒子源と、荷電粒子源から放出する一次荷電粒子線を試料上で収束するための収束レンズと、該一次荷電粒子線を試料上で走査するための偏向器と、該一次荷電粒子線の照射によって試料から発生した二次信号を検出する検出手殴と、該二次信号検出手段の信号を試料の拡大像として表示する像表示手段を有する荷電粒子線装置において、
前記二次信号に影響を与える制御パラメータの条件を異にする夫々の組合せを観察条件とし、予め各観察条件毎に画像を取得して得た複数の画像を各観察条件と共に記憶した記憶手段と、
前記記憶手段に記憶した複数の画像を表示する表示手段とが設けられていることを特徴とする荷電粒子線装置。
A charged particle source, a converging lens for converging a primary charged particle beam emitted from the charged particle source on the sample, a deflector for scanning the primary charged particle beam on the sample, and a deflector for the primary charged particle beam. In a charged particle beam device having an image display means for detecting a secondary signal generated from a sample by irradiation and detecting the signal of the secondary signal detection means as an enlarged image of the sample,
A storage unit that stores a plurality of images obtained by acquiring images in advance for each observation condition together with each observation condition, with each combination having a different condition of the control parameter affecting the secondary signal as an observation condition; ,
Display means for displaying a plurality of images stored in the storage means.
荷電粒子源と、荷電粒子源から放出する一次荷電粒子線を試料上で収束するための収束レンズと、該一次荷電粒子線を試料上で走査するための偏向器と、該一次荷電粒子線の照射によって試料から発生した二次信号を検出する検出手殴と、該二次信号検出手段の信号を試料の拡大像として表示する像表示手段を有する荷電粒子線装置において、
前記二次信号に影響を与える制御パラメータの条件を異にする夫々の組合せを観察条件とし、予め各観察条件毎に画像を取得して得た複数の画像を各観察条件と共に記憶した記憶手段と、
前記記憶手段に記憶した複数の画像を前記観察条件と共に表示する表示手段とを設け、
前記表示手段の表示画面に表示された画像の中の1枚を当該画面上で選択することにより、当該画像の観察条件が自動的に装置に設定されるように構成したことを特徴とする荷電粒子線装置。
A charged particle source, a converging lens for converging a primary charged particle beam emitted from the charged particle source on the sample, a deflector for scanning the primary charged particle beam on the sample, and a deflector for the primary charged particle beam. In a charged particle beam device having an image display means for detecting a secondary signal generated from a sample by irradiation and detecting the signal of the secondary signal detection means as an enlarged image of the sample,
A storage unit that stores a plurality of images obtained by acquiring images in advance for each observation condition together with each observation condition, with each combination having a different condition of the control parameter affecting the secondary signal as an observation condition; ,
Display means for displaying a plurality of images stored in the storage means together with the observation conditions,
The apparatus is configured such that by selecting one of the images displayed on the display screen of the display means on the screen, the observation conditions of the image are automatically set in the apparatus. Particle beam device.
請求項1又は請求項2に記載の荷電粒子線装置において、
前記制御パラメータは、1個、若しくは2個以上の二次信号検出手段の特性又は信号の組み合わせを制御する機能を有するものであることを特徴とする荷電粒子線装置。
In the charged particle beam device according to claim 1 or 2,
The charged particle beam apparatus, wherein the control parameter has a function of controlling a characteristic or a combination of signals of one or two or more secondary signal detecting units.
請求項1又は請求項2に記載の荷電粒子線装置において、
前記制御パラメータは、加速電圧と電子銃のエミッション電流の少なくとも一方を含み、一次荷電粒子線の特性を制御する機能を有することを特徴とする荷電粒子線装置。
In the charged particle beam device according to claim 1 or 2,
The charged particle beam device, wherein the control parameter includes at least one of an acceleration voltage and an emission current of an electron gun, and has a function of controlling characteristics of a primary charged particle beam.
請求項1又は請求項2に記載の荷電粒子線装置において、
前記制御パラメータは、対物レンズと試料の間の距離であることを特徴とする荷電粒子線装置。
In the charged particle beam device according to claim 1 or 2,
The said control parameter is the distance between an objective lens and a sample, The charged particle beam apparatus characterized by the above-mentioned.
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