JP2008124001A - 荷電粒子線装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 第1の場所11での収差次数をN1、対称性をS1とし、第2の場所12での収差次数をN2、対称性をS2とすると、生まれるコンビネーションアベレーションは、以下に示す<条件1>となる。
次数N1+N2−1、対称性|S1+S2|あるいは|S2−S1| ・・・<条件1>
つまり、第1の場所11及び第2の場所12に相当する二つの補正子(収差導入素子)を用意して、コンビネーションアベレーションを利用し、<条件1>を持った収差を補正する。
【選択図】 図3
Description
電子線進行方向に配置されたレンズが持つ低次収差を補正する収差補正装置と、
電子線進行経路に沿って互いに離間して配設した少なくとも2つの収差補正素子とを備え、
前記レンズの持つ低次収差が前記収差補正装置によって補正された後、さらに前記レンズに残留する高次収差を、前記少なくとも2つの収差補正素子のそれぞれに発生する収差の組み合わせによって生み出されるコンビネーションアベレーションを用いて補正することを特徴とする。
電子線進行方向に配置されたレンズが持つ収差を補正するための収差補正装置を備え、
前記収差補正装置には少なくとも2つの収差補正素子が配設され、
前記収差補正装置に配設された各々の収差補正素子に制御電圧を印加する第1の制御装置と第2の制御装置とを備え、
前記第2の制御装置は、前記第1の制御装置とは独立して制御電圧を発生させ、且つ前記第1の制御装置が印加する制御電圧に重畳して前記収差補正装置に配設されたそれぞれの収差補正素子に制御電圧を印加できるように構成され、
前記レンズの持つ低次収差が前記第1の制御装置が印加する制御電圧によって補正された後、さらに前記レンズに残留する高次収差を、前記第2の制御装置によって印加される制御電圧により前記収差補正装置に配設される収差補正素子のそれぞれに発生する収差の組み合わせが生み出すコンビネーションアベレーションを用いて補正することを特徴とする。
前記レンズに残留している高次収差の補正したい収差の次数と対称性を把握する収差把握手段と、
電子線の進行方向に沿って前段に配置された第1の収差補正素子に発生する幾何収差の次数と対称性をそれぞれN1、S1とし、後段に配置された第2の収差補正素子に発生する幾何収差の次数と対称性をそれぞれN2、S2としたとき、前記第1の収差補正素子及び前記第2の収差補正素子の持つ幾何収差の次数と対称性の組み合わせにより、次数N1+N2−1、対称性|S1+S2|あるいは|S2−S1|の性質を持つコンビネーションアベレーションを発生させる収差発生手段とを備え、
前記収差把握手段によって把握された収差の次数と対称性が前記収差発生手段により発生するコンビネーションアベレーションの次数と対称性に合致するように、前記第1の収差補正素子及び前記第2の収差補正素子を制御するようにしたことを特徴とする。
前記収差補正素子は、多極子又は偏向器又は非点補正器又はレンズの何れかであることを特徴とする。
電子線進行方向に配置されたレンズが持つ低次収差を補正する収差補正装置と、
電子線進行方向に長さを持つ多極子とを備え、
前記レンズの持つ低次収差が前記収差補正装置によって補正された後、さらに前記レンズに残留する高次収差を、前記多極子場内で電子線が進行するに連れて電子線の光軸に対する傾きが変化することにより生み出される高次収差により補正することを特徴とし、
前記多極子の電子線方向の長さは、前記レンズの残留高次収差が補正される程度に設定されていることを特徴とする。
電子線進行方向に配置されたレンズが持つ収差を収差補正装置によって補正する荷電粒子線装置の収差補正方法において、
電子線進行経路に沿って複数の収差補正素子を互いに離間して配置し、
前記レンズの持つ低次収差が前記収差補正装置によって補正された後、さらに前記レンズに残留する高次収差を、前記複数の収差補正素子に発生するそれぞれの収差の組み合わせによって生じるコンビネーションアベレーションを用いて補正することを特徴とする。
電子線の進行方向の前段に配置された第1の収差補正素子に発生する幾何収差の次数と対称性をそれぞれN1、S1とし、後段に配置された第2の収差補正素子に発生する幾何収差の次数と対称性をそれぞれN2、S2としたとき、前記第1の収差補正素子及び前記第2の収差補正素子の持つ幾何収差の次数と対称性の組み合わせにより、次数N1+N2−1、対称性|S1+S2|あるいは|S2−S1|の性質を持つコンビネーションアベレーションを発生させ、
該コンビネーションアベレーションと前記レンズに残留する高次収差の次数と対称性とを合致させることにより、前記レンズに残留する高次収差を補正することを特徴とする。
前記レンズに残留している高次収差の補正したい収差の次数と対称性を把握するステップS1と、
互いに離間して電子線進行経路に沿って配置されている複数の収差補正素子の組み合わせのなかから、次数N1+N2−1、対称性|S1+S2|あるいは|S2−S1|の性質を持つコンビネーションアベレーションを生み出す収差補正子の組み合わせを選択するステップS2と、
前記複数の収差補正素子を用いて生み出されるコンビネーションアベレーションを用いて、前記レンズに残留する高次収差を補正するステップS3とを備えることを特徴とする。
それぞれの電子線の入射点は、r1, r2とする。それぞれの点での幾何収差Gは、式(9)から以下の式(10)、式(11)となる。
次数N1+N2−1、対称性|S1+S2|あるいは|S2−S1| ・・・<条件1>
上記のように、図3(a)に示した第1の場所11及び第2の場所12に相当する二つの収差発生素子によって生み出されるコンビネーションアベレーションを利用して、<条件1>を持った収差を補正する場合を例にとり、本発明の原理を説明した。
図3(b)に示すように、電子線が厚みを持つ多極子13に入射したとき、厚みを持つ多極子により発生した多極子場内を電子線が進行するにつれて該電子線の入射点は徐々に変化する。
すなわち、電子線進行方向に長さを持つ(厚みを持つ)多極子の単位長さあたりのコンビネーションアベレーションを式(22)のようにおくと、
ただし、zは、多極子の厚み(電子線進行方向の長さ)である。
収束された電子線は照射系収差補正器24にいたる。照射系収差補正器24は、電子線偏向素子や多極子を含む各種補正素子を備えてなる。
収束された電子線は対物レンズ及び試料ステージ34に至る。対物レンズは電子線を試料ステージ上の試料に照射する。試料ステージ上の試料を透過した電子線は、結像系収差補正器35に入射する。
結像系収差補正器35で補正された電子線は、中間・投影レンズ36により投影され、観察室37に至り、観察室37にて試料像が観察され、例えばカメラにより撮像される。
OL・・・対物レンズ
S・・・試料
11・・・第1の場所(第1収差発生素子)
12・・・第2の場所(第2収差発生素子)
13・・・電子線進行方向に長さを持った多極子
20・・・透過型電子顕微鏡
21・・・電子銃
23・・・収束レンズ
24・・・照射系収差補正器
25・・・収束レンズ
26・・・対物レンズ及び試料
27・・・中間・投影レンズ
41,51・・・収差補正装置
42,43・・・収差補正素子
45,55・・・第1制御装置
46,56・・・第2制御装置
47,57・・・レンズ制御装置
48,58・・・制御演算装置
Claims (8)
- 電子線進行方向に配置されたレンズが持つ低次収差を補正する収差補正装置と、
電子線進行経路に沿って互いに離間して配設した少なくとも2つの収差補正素子とを備え、
前記レンズの持つ低次収差が前記収差補正装置によって補正された後、さらに前記レンズに残留する高次収差を、前記少なくとも2つの収差補正素子のそれぞれに発生する収差の組み合わせによって生み出されるコンビネーションアベレーションを用いて補正することを特徴とする荷電粒子線装置。 - 電子線進行方向に配置されたレンズが持つ収差を補正するための収差補正装置を備え、
前記収差補正装置には少なくとも2つの収差補正素子が配設され、
前記収差補正装置に配設された各々の収差補正素子に制御電圧を印加する第1の制御装置と第2の制御装置とを備え、
前記第2の制御装置は、前記第1の制御装置とは独立して制御電圧を発生させ、且つ前記第1の制御装置が印加する制御電圧に重畳して前記収差補正装置に配設されたそれぞれの収差補正素子に制御電圧を印加できるように構成され、
前記レンズの持つ低次収差が前記第1の制御装置が印加する制御電圧によって補正された後、さらに前記レンズに残留する高次収差を、前記第2の制御装置によって印加される制御電圧により前記収差補正装置に配設される収差補正素子のそれぞれに発生する収差の組み合わせが生み出すコンビネーションアベレーションを用いて補正することを特徴とする荷電粒子線装置。 - 前記レンズに残留している高次収差の補正したい収差の次数と対称性を把握する収差把握手段と、
電子線の進行方向に沿って前段に配置された第1の収差補正素子に発生する幾何収差の次数と対称性をそれぞれN1、S1とし、後段に配置された第2の収差補正素子に発生する幾何収差の次数と対称性をそれぞれN2、S2としたとき、前記第1の収差補正素子及び前記第2の収差補正素子の持つ幾何収差の次数と対称性の組み合わせにより、次数N1+N2−1、対称性|S1+S2|あるいは|S2−S1|の性質を持つコンビネーションアベレーションを発生させる収差発生手段とを備え、
前記収差把握手段によって把握された収差の次数と対称性が前記収差発生手段により発生するコンビネーションアベレーションの次数と対称性に合致するように、前記第1の収差補正素子及び前記第2の収差補正素子を制御するようにしたことを特徴とする請求項1又は2の何れか1項に記載の荷電粒子線装置。 - 前記収差補正素子は、多極子又は偏向器又は非点補正器又はレンズの何れかであることを特徴とする請求項1又は2の何れか1項に記載の荷電粒子線装置。
- 電子線進行方向に配置されたレンズが持つ低次収差を補正する収差補正装置と、
電子線進行方向に長さを持つ多極子とを備え、
前記レンズの持つ低次収差が前記収差補正装置によって補正された後、さらに前記レンズに残留する高次収差を、前記多極子場内で電子線が進行するに連れて電子線の光軸に対する傾きが変化することにより生み出される高次収差により補正することを特徴とし、
前記多極子の電子線方向の長さは、前記レンズの残留高次収差が補正される程度に設定されていることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 電子線進行方向に配置されたレンズが持つ収差を収差補正装置によって補正する荷電粒子線装置の収差補正方法において、
電子線進行経路に沿って複数の収差補正素子を互いに離間して配置し、
前記レンズの持つ低次収差が前記収差補正装置によって補正された後、さらに前記レンズに残留する高次収差を、前記複数の収差補正素子に発生するそれぞれの収差の組み合わせによって生じるコンビネーションアベレーションを用いて補正することを特徴とする荷電粒子線装置の収差補正方法。 - 電子線の進行方向の前段に配置された第1の収差補正素子に発生する幾何収差の次数と対称性をそれぞれN1、S1とし、後段に配置された第2の収差補正素子に発生する幾何収差の次数と対称性をそれぞれN2、S2としたとき、前記第1の収差補正素子及び前記第2の収差補正素子の持つ幾何収差の次数と対称性の組み合わせにより、次数N1+N2−1、対称性|S1+S2|あるいは|S2−S1|の性質を持つコンビネーションアベレーションを発生させ、
該コンビネーションアベレーションと前記レンズに残留する高次収差の次数と対称性とを合致させることにより、前記レンズに残留する高次収差を補正することを特徴とする請求項6に記載の荷電粒子線装置の収差補正方法。 - 前記レンズに残留している高次収差の補正したい収差の次数と対称性を把握するステップS1と、
互いに離間して電子線進行経路に沿って配置されている複数の収差補正素子の組み合わせのなかから、次数N1+N2−1、対称性|S1+S2|あるいは|S2−S1|の性質を持つコンビネーションアベレーションを生み出す収差補正子の組み合わせを選択するステップS2と、
前記複数の収差補正素子を用いて生み出されるコンビネーションアベレーションを用いて、前記レンズに残留する高次収差を補正するステップS3とを備えることを特徴とする請求項7記載の収差補正方法。
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- 2007-09-21 JP JP2007244632A patent/JP4922883B2/ja active Active
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