JP2737220B2 - 走査型反射回折電子顕微鏡 - Google Patents
走査型反射回折電子顕微鏡Info
- Publication number
- JP2737220B2 JP2737220B2 JP1072078A JP7207889A JP2737220B2 JP 2737220 B2 JP2737220 B2 JP 2737220B2 JP 1072078 A JP1072078 A JP 1072078A JP 7207889 A JP7207889 A JP 7207889A JP 2737220 B2 JP2737220 B2 JP 2737220B2
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- Japan
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- sample
- scanning
- electron beam
- signal
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、走査型反射回折電子顕微鏡に関する。
（従来の技術） 走査型反射回折電子顕微鏡において、一次電子ビーム
に対してある傾斜角で置かれた試料を観察する場合、電
子ビームの走査量をX,Y方向とも同じにしておくと、試
料面の走査範囲はＹ方向に伸長したものとなるから、Ｙ
方向走査量をＸ方向走査量より小さくしておく必要があ
り、試料に照射する一次電子ビームを傾斜方向（Ｙ方
向）に走査すると、Ｙ方向の照射位置により、電子ビー
ムの焦点位置が試料表面から離れるため、一次電子ビー
ムの焦点距離を変更しなければ、試料に照射される電子
ビームの照射スポットの大きさが変わり、鮮明な画像が
得られないと云う問題がある。また、電子ビームの焦点
は理想的には点であるが、実際には収差および回折の影
響で或る大きさがあり、試料面に傾斜しているので、第
２図Ａに示すように、試料面に断面真円の一次電子ビー
ムを照射しても、試料面に照射される電子ビームの照射
スポットＰは長円形となり、測定映像に縦方向と横方向
でぼけの程度が異なることが生じる云う問題があり、試
料面に真円の一次電子ビーム照射スポットを投射しよう
とすれば、第２図Ｂに示すように、試料面の傾斜角度の
合わせて、断面が横長の長円形の照射ビームを試料に照
射するようにしなければならない。
に対してある傾斜角で置かれた試料を観察する場合、電
子ビームの走査量をX,Y方向とも同じにしておくと、試
料面の走査範囲はＹ方向に伸長したものとなるから、Ｙ
方向走査量をＸ方向走査量より小さくしておく必要があ
り、試料に照射する一次電子ビームを傾斜方向（Ｙ方
向）に走査すると、Ｙ方向の照射位置により、電子ビー
ムの焦点位置が試料表面から離れるため、一次電子ビー
ムの焦点距離を変更しなければ、試料に照射される電子
ビームの照射スポットの大きさが変わり、鮮明な画像が
得られないと云う問題がある。また、電子ビームの焦点
は理想的には点であるが、実際には収差および回折の影
響で或る大きさがあり、試料面に傾斜しているので、第
２図Ａに示すように、試料面に断面真円の一次電子ビー
ムを照射しても、試料面に照射される電子ビームの照射
スポットＰは長円形となり、測定映像に縦方向と横方向
でぼけの程度が異なることが生じる云う問題があり、試
料面に真円の一次電子ビーム照射スポットを投射しよう
とすれば、第２図Ｂに示すように、試料面の傾斜角度の
合わせて、断面が横長の長円形の照射ビームを試料に照
射するようにしなければならない。
そのような問題を解消する方法として、試料傾斜角に
よる像の歪やぼけを補正する方法として、特許公報昭63
-36110号において、一次電子ビームの走査範囲，焦点位
置を調整できるようにした提案がなされている。この方
法は、電子ビームのＹ方向の走査量をＸ方向の走査量に
比し小さくし、試料面においてCRT画面と相似な長方形
の範囲を走査させるようにし、試料の傾斜角度に対応し
てＹ方向の走査信号の増幅度を手動で調整すると共に、
調整したＹ方向の走査信号を、電子レンズの焦点調整コ
イルに重畳させることにより、電子ビームの焦点位置が
絶えず試料面に位置するようにして、傾斜した試料面を
走査する電子ビームの照射スポットの大きさを一定にし
ていた。しかし、この方法では、試料面の傾斜角度に対
応して、電子レンズの焦点調整コイルに重畳させるＹ方
向の走査信号を、手動で調整しなければならず、操作が
大変面倒である上、照射スポットが試料の傾斜方向に延
びた長円であるため、測定画像に縦方向と横方向とで分
解能の異なるぼけが生じ、且つそのぼけの程度が試料の
傾斜角によって変化すると云う問題が残っていた。
よる像の歪やぼけを補正する方法として、特許公報昭63
-36110号において、一次電子ビームの走査範囲，焦点位
置を調整できるようにした提案がなされている。この方
法は、電子ビームのＹ方向の走査量をＸ方向の走査量に
比し小さくし、試料面においてCRT画面と相似な長方形
の範囲を走査させるようにし、試料の傾斜角度に対応し
てＹ方向の走査信号の増幅度を手動で調整すると共に、
調整したＹ方向の走査信号を、電子レンズの焦点調整コ
イルに重畳させることにより、電子ビームの焦点位置が
絶えず試料面に位置するようにして、傾斜した試料面を
走査する電子ビームの照射スポットの大きさを一定にし
ていた。しかし、この方法では、試料面の傾斜角度に対
応して、電子レンズの焦点調整コイルに重畳させるＹ方
向の走査信号を、手動で調整しなければならず、操作が
大変面倒である上、照射スポットが試料の傾斜方向に延
びた長円であるため、測定画像に縦方向と横方向とで分
解能の異なるぼけが生じ、且つそのぼけの程度が試料の
傾斜角によって変化すると云う問題が残っていた。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は、試料の傾斜角度に対応して、電子ビームの
焦点距離及びビーム形状を調整し、試料面に常時同じ円
形の電子ビームが照射されるようにすることを目的とす
る。
焦点距離及びビーム形状を調整し、試料面に常時同じ円
形の電子ビームが照射されるようにすることを目的とす
る。
（課題を解決するための手段） 走査型反射回折電子顕微鏡装置において、試料面の傾
斜角度を検出する傾斜角度検出手段と、上記傾斜角度検
出手段からの試料傾斜信号に応じてＸ方向とＹ方向の走
査量の比を調整する調整手段と、Ｙ方向の走査信号に連
動し上記傾斜角度検出手段からの試料傾斜信号に応じて
電子レンズの収束強度を制御する手段と、上記試料傾斜
信号応じて非点補正コイルのＸ或はＹ方向又はX,Y方向
の収束強度を制御する非点補正手段とを設けた。
斜角度を検出する傾斜角度検出手段と、上記傾斜角度検
出手段からの試料傾斜信号に応じてＸ方向とＹ方向の走
査量の比を調整する調整手段と、Ｙ方向の走査信号に連
動し上記傾斜角度検出手段からの試料傾斜信号に応じて
電子レンズの収束強度を制御する手段と、上記試料傾斜
信号応じて非点補正コイルのＸ或はＹ方向又はX,Y方向
の収束強度を制御する非点補正手段とを設けた。
（作用） 走査型反射回折電子顕微鏡において、歪やぼけの無い
像を得るためには、試料表面上において、CRT画面と相
似な長方形の範囲を一定の大きさの円形の電子ビーム照
射スポットで走査しなければならない。更に、試料表面
が傾斜している場合には、傾斜方向（Ｙ方向）の走査に
連動して、電子ビームの焦点位置を調整しなければなら
ない。しかも、一次電子ビームに対する試料の傾斜角度
の変更に対応して、上記の調整を変更しなければならな
い。
像を得るためには、試料表面上において、CRT画面と相
似な長方形の範囲を一定の大きさの円形の電子ビーム照
射スポットで走査しなければならない。更に、試料表面
が傾斜している場合には、傾斜方向（Ｙ方向）の走査に
連動して、電子ビームの焦点位置を調整しなければなら
ない。しかも、一次電子ビームに対する試料の傾斜角度
の変更に対応して、上記の調整を変更しなければならな
い。
本発明は、試料面においてCRT画面と相似な長方形の
範囲を走査させる方法として、試料面の傾斜角度を検出
し、その試料傾斜信号に応じて、CRT画面の形状に合う
ように、電子ビームのＹ方向の走査量をＸ方向の走査量
に比し小さくし、傾斜した試料面を走査する電子ビーム
の照射スポットの大きさを一定にする方法として、上記
試料傾斜信号に応じて調整したＹ方向の走査信号を信号
を電子レンズの焦点制御信号に重畳させた。従って、Ｙ
方向の走査信号に連動して、試料の傾斜角度に応じて電
子レンズの焦点位置が移動することになり、電子レンズ
の焦点位置が試料表面に絶えず位置するようになった。
更に、試料面に照射される電子ビーム照射スポットを真
円形とする方法として、第２図Ｂに示すように、電子ビ
ームを非点収束ビームとし、同ビームのＸ方向収束線が
試料面上に照射されるようにし、かつ、上記試料傾斜信
号により、非点補正回路を駆動して、非点補正コイルの
Ｙ方向或はＸ方向又はX,Y方向の収束強度を制御し、試
料の傾斜に対応して電子ビームの断面形状における長径
と短径の比が変更され、試料表面に照射される電子ビー
ムの照射スポットが絶えず真円形になるようにしたの
で、試料面の傾斜にかかわらず測定画像において、Ｘ方
向,Y方向の分解能が常に同一になる。
範囲を走査させる方法として、試料面の傾斜角度を検出
し、その試料傾斜信号に応じて、CRT画面の形状に合う
ように、電子ビームのＹ方向の走査量をＸ方向の走査量
に比し小さくし、傾斜した試料面を走査する電子ビーム
の照射スポットの大きさを一定にする方法として、上記
試料傾斜信号に応じて調整したＹ方向の走査信号を信号
を電子レンズの焦点制御信号に重畳させた。従って、Ｙ
方向の走査信号に連動して、試料の傾斜角度に応じて電
子レンズの焦点位置が移動することになり、電子レンズ
の焦点位置が試料表面に絶えず位置するようになった。
更に、試料面に照射される電子ビーム照射スポットを真
円形とする方法として、第２図Ｂに示すように、電子ビ
ームを非点収束ビームとし、同ビームのＸ方向収束線が
試料面上に照射されるようにし、かつ、上記試料傾斜信
号により、非点補正回路を駆動して、非点補正コイルの
Ｙ方向或はＸ方向又はX,Y方向の収束強度を制御し、試
料の傾斜に対応して電子ビームの断面形状における長径
と短径の比が変更され、試料表面に照射される電子ビー
ムの照射スポットが絶えず真円形になるようにしたの
で、試料面の傾斜にかかわらず測定画像において、Ｘ方
向,Y方向の分解能が常に同一になる。
（実施例） 第１図に本発明の一実施例を示す。第１図において、
Ｓは試料で電子銃から照射される電子線を回折する。１
は回折電子検出器で試料Ｓからの回折電子を検出する。
２は２次電子検出器で試料Ｓから放射される２次電子を
検出する。３はCRTで回折電子検出器１或いは２次電子
検出器で検出された信号を映像表示する。４は傾斜角度
検出器で試料の傾斜角度調整機構と連動した機構によ
り、試料の傾斜角度を検出する。５は倍率調整回路で、
走査信号発生器10からの電子ビーム走査信号のＹ方向の
走査量とＸ方向の走査量の比を、上記傾斜角度検出器４
で検出された試料傾斜角度信号により調整し、電子ビー
ムが試料面上をCRT3の表面画面と相似な領域で走査する
ようにする。７は焦点調整回路で、試料Ｓ表面の測定中
心に電子ビームの焦点（詳しくは、非点収束ビームのＸ
方向収束線の近くの点で、照射スポットのＸ方向の幅が
走査ピッチと等しくなる点）が位置するように焦点制御
信号を発信して電子レンズ８を制御すると共に、上記傾
斜角度検出器４で検出された試料傾斜角度信号に応じて
増幅したＹ方向走査信号を上記焦点制御信号に重畳し、
Ｙ方向走査信号に連動して試料傾斜角度信号に応じて焦
点位置を移動させる。９は非点補正回路で、上記試料傾
斜信号に応じた収束強度調整信を、非点補正コイル11に
加え、Ｙ方向の収束強度を調整することで、上記試料傾
斜信号に応じて照射スポットのＹ方向の長さを変えて、
試料表面に照射される電子ビーム照射スポットＰを絶え
ず真円形になるようにする。
Ｓは試料で電子銃から照射される電子線を回折する。１
は回折電子検出器で試料Ｓからの回折電子を検出する。
２は２次電子検出器で試料Ｓから放射される２次電子を
検出する。３はCRTで回折電子検出器１或いは２次電子
検出器で検出された信号を映像表示する。４は傾斜角度
検出器で試料の傾斜角度調整機構と連動した機構によ
り、試料の傾斜角度を検出する。５は倍率調整回路で、
走査信号発生器10からの電子ビーム走査信号のＹ方向の
走査量とＸ方向の走査量の比を、上記傾斜角度検出器４
で検出された試料傾斜角度信号により調整し、電子ビー
ムが試料面上をCRT3の表面画面と相似な領域で走査する
ようにする。７は焦点調整回路で、試料Ｓ表面の測定中
心に電子ビームの焦点（詳しくは、非点収束ビームのＸ
方向収束線の近くの点で、照射スポットのＸ方向の幅が
走査ピッチと等しくなる点）が位置するように焦点制御
信号を発信して電子レンズ８を制御すると共に、上記傾
斜角度検出器４で検出された試料傾斜角度信号に応じて
増幅したＹ方向走査信号を上記焦点制御信号に重畳し、
Ｙ方向走査信号に連動して試料傾斜角度信号に応じて焦
点位置を移動させる。９は非点補正回路で、上記試料傾
斜信号に応じた収束強度調整信を、非点補正コイル11に
加え、Ｙ方向の収束強度を調整することで、上記試料傾
斜信号に応じて照射スポットのＹ方向の長さを変えて、
試料表面に照射される電子ビーム照射スポットＰを絶え
ず真円形になるようにする。
（発明の効果） 本発明によれば、試料の傾斜角度に対応して、電子ビ
ームの焦点距離及びビーム形状を調整し、試料面に常時
同じ円形の電子ビームを照射できるようになったことに
より、試料角度に対する電子ビームの走査制御の調整操
作が容易になると共に、表面画面の歪やぼけがなくな
り、分解能が一段と向上した。
ームの焦点距離及びビーム形状を調整し、試料面に常時
同じ円形の電子ビームを照射できるようになったことに
より、試料角度に対する電子ビームの走査制御の調整操
作が容易になると共に、表面画面の歪やぼけがなくな
り、分解能が一段と向上した。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は電子ビー
ムのｙ方向の操作説明図である。 Ｓ……試料、１……回折電子検出器、２……２次電子検
出器、３……CRT、４……傾斜角度検出器、５……倍率
調整回路、６……走査コイル、７……焦点調整回路、８
……電子レンズ、９……非点補正回路、10……走査信号
発生器、11……非点補正コイル。
ムのｙ方向の操作説明図である。 Ｓ……試料、１……回折電子検出器、２……２次電子検
出器、３……CRT、４……傾斜角度検出器、５……倍率
調整回路、６……走査コイル、７……焦点調整回路、８
……電子レンズ、９……非点補正回路、10……走査信号
発生器、11……非点補正コイル。
Claims (1)
- 【請求項１】試料面の傾斜角度を検出する傾斜角度検出
手段と、上記傾斜角度検出手段からの試料傾斜信号に応
じてＸ方向とＹ方向の走査量の比を調整する調整手段
と、Ｙ方向の走査信号に連動し上記傾斜角度検出手段か
らの試料傾斜信号に応じて電子レンズの収束強度を制御
する手段と、上記試料傾斜信号に応じて非点補正コイル
X,Y方向の収束強度を制御する非点補正手段とを設けた
ことを特徴とする走査型反射回折電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1072078A JP2737220B2 (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | 走査型反射回折電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1072078A JP2737220B2 (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | 走査型反射回折電子顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02250252A JPH02250252A (ja) | 1990-10-08 |
| JP2737220B2 true JP2737220B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=13479014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1072078A Expired - Lifetime JP2737220B2 (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | 走査型反射回折電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2737220B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3323021B2 (ja) * | 1994-12-28 | 2002-09-09 | 株式会社日立製作所 | 走査形電子顕微鏡及びそれを用いた試料像観察方法 |
| WO2000016372A1 (fr) * | 1998-09-11 | 2000-03-23 | Japan Science And Technology Corporation | Appareil de diffraction d'electrons a haute energie |
-
1989
- 1989-03-24 JP JP1072078A patent/JP2737220B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02250252A (ja) | 1990-10-08 |
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