JP2007080667A - 電子線装置およびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 電子線装置101は、内部空間が超高真空に保たれ一次電子ビーム3を発生する電子銃部31と、内部空間が電子銃部31よりも低い真空度に保たれ、電子銃部31で発生した一次電子ビーム3を試料12上に集束させた電子プローブにより試料12の走査を行う鏡体部32と、電子銃部31と鏡体部32との内部空間を連通させるとともに、一次電子ビーム3を通過させる差動排気絞り33と、電子線装置101内の各部を制御するための制御部40とを具備している。さらに、第二陽極4と第一収束レンズ6の間には、相異なる複数の開口径の絞りを持った絞り機構34が配置され、この絞りによって、第一収束レンズ6方向へ進行する一次電子ビーム3のプローブ電流Ipの最大値が決定される。
【選択図】 図2
Description
まず、図1を参照し、比較例の電子線装置105において、プローブ電流Ipを変化させたとき発生する問題点について説明する。
(2)電子源51直下の絞り53に小さい開口径のものを使用し、差動排気絞り33の位置での一次電子ビーム3束の広がりを小さくする。
(3)差動排気絞り33の開口径を大きくして、一次電子ビーム3束が広がっても、差動排気絞り33に当たらないようにする。
電子線装置101がショットキー放出形電子銃を搭載した走査電子顕微鏡である場合について説明するが、電子線装置および電子銃の形式とも、他の形式であってもよい。例えば、電子線装置は、透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope: TEM)のほか、走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope: SEM)または走査型透過電子顕微鏡(Scanning Transmission Electron Microscope: STEM)などの形式とすることもできる。
ここで、第一収束レンズ6の主点からクロスオーバ点までの距離をクロスオーバ位置b1、プローブ電流をIp、差動排気絞り33上でのビームの広がりをdsとする。
絞り機構34は、開口径が0.5[mm]および0.1[mm]の絞りを備え、その他の条件は、次の通りとした。
a1 40[mm]
b1 10〜150[mm]
ra 0.025[mm]
L1 150[mm]
dca 0.5[mm]
Lca 20[mm]
Ls 100[mm]
電子線装置101は、操作者が入力装置30を操作し「観察モード」や「分析モード」などのモード選択をしたとき、コンピュータ28の制御により、図5に示すような、操作者に対して絞り機構34において適切な開口径の絞りの選択することを促す警告ウィンドウ(ダイアログボックス)61を、表示装置29に表示させるようにしてもよい。
この第2実施形態の電子線装置102は、絞り機構34に付設された開口径読取機構35を具備したほかは、第1実施形態の電子線装置101と同様の構成でよい。開口径読取機構35は、絞り機構34において選択されている絞りの開口径、または、選択した絞りを識別する設定番号などを表す絞り情報を読み取る機能を有する。開口径読取機構35は、読み取った絞り情報を、接続されているコンピュータ28へ転送する。そして、コンピュータ28は、絞り機構34において設定されている絞りの開口径または設定番号に応じて、適切なプローブ電流設定モードの選択を行う。こうして、第一収束レンズ6の電流が、差動排気絞り33に汚染を生じない範囲に、第一収束レンズ制御回路22によって設定される。
この第3実施形態の電子線装置103は、絞り機構34に機械的または電気的に接続された駆動機構36と、この駆動機構36に接続されコンピュータ28によって制御される駆動機構制御回路37とを具備したほかは、第1実施形態の電子線装置101と同様の構成でよい。
2 第一陽極
3 一次電子ビーム
4 第二陽極
5 サプレッサ電極
6 第一収束レンズ
7 対物絞り
8 第二収束レンズ
9 上段偏向コイル
10 下段偏向コイル
11 対物レンズ
12 試料
13 試料微動装置
14 反射電子信号
15 二次電子信号
16 直交電磁界(EXB)装置
17,19 検出器
18,20 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 入力装置
31 電子銃部
32 鏡体部
33 差動排気絞り
34 絞り機構
35 開口径読取機構
36 駆動機構
37 駆動機構制御回路
40 制御部
51 電子源
55 収束レンズ
56 クロスオーバ点
62 ポインタ
63 確認ボタン
101,102,103,105 電子線装置
Claims (5)
- 電子源を有し一次電子線を発生する電子銃と、
前記電子銃が収められた電子銃部と試料が収められた鏡体部とを連通させる差動排気絞りと、
前記一次電子線を前記差動排気絞りの開口面上またはその近傍で一旦収束させる収束レンズと、
を具備した電子線装置であって、
前記電子源から前記収束レンズへの光路中に配置され開口径を切替可能な絞り機構と、
前記収束レンズにより前記一次電子線が一旦収束したクロスオーバ点の位置に対応して前記絞り機構の前記開口径を切り替える切替機構と、
を具備したことを特徴とする電子線装置。 - 請求項1に記載の電子線装置において、
前記切替機構は、前記クロスオーバ点の位置が移動したとき移動後の当該クロスオーバ点に応じて前記絞りの前記開口径を再度切り替えることを特徴とする電子線装置。 - 請求項1または請求項2に記載の電子線装置において、
切り替え後の前記開口径に対応して前記収束レンズを制御し前記クロスオーバ点の位置を設定するクロスオーバ位置設定回路
を具備したことを特徴とする電子線装置。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の電子線装置において、
前記クロスオーバ点の位置に対応して適切な前記開口径への切り替えを促す警告を出力する警告出力装置
を具備したことを特徴とする電子線装置。 - 電子源を有し一次電子線を発生する電子銃と、
前記電子銃が収められた電子銃部と試料が収められた鏡体部とを連通させる差動排気絞りと、
前記一次電子線を前記差動排気絞りの開口面上またはその近傍で一旦収束させる収束レンズと、
を具備した電子線装置の制御方法であって、
前記電子線装置はさらに、前記電子源から前記収束レンズへの光路中に配置され開口径を切替可能な絞り機構を具備し、
前記収束レンズにより前記一次電子線が一旦収束したクロスオーバ点の位置に対応して前記絞り機構の前記開口径を切り替える切替ステップ、
を具備したことを特徴とする電子線装置の制御方法。
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