JP2877624B2 - 走査電子顕微鏡の対物レンズアライメント制御装置及び制御方法 - Google Patents
走査電子顕微鏡の対物レンズアライメント制御装置及び制御方法Info
- Publication number
- JP2877624B2 JP2877624B2 JP4212014A JP21201492A JP2877624B2 JP 2877624 B2 JP2877624 B2 JP 2877624B2 JP 4212014 A JP4212014 A JP 4212014A JP 21201492 A JP21201492 A JP 21201492A JP 2877624 B2 JP2877624 B2 JP 2877624B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- objective lens
- histogram
- coordinate
- alignment
- electron microscope
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/261—Details
- H01J37/265—Controlling the tube; circuit arrangements adapted to a particular application not otherwise provided, e.g. bright-field-dark-field illumination
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/15—Means for deflecting or directing discharge
- H01J2237/1501—Beam alignment means or procedures
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、走査電子顕微鏡の対物
レンズアライメント制御装置及び制御方法に関し、より
詳しくは、走査電子顕微鏡における電子光学鏡筒（以
下、ＥＯＳと称する）のレンズアラインメント等の電子
ビームのアラインメントを行う走査電子顕微鏡の対物レ
ンズアライメント制御装置及び制御方法に関する。
レンズアライメント制御装置及び制御方法に関し、より
詳しくは、走査電子顕微鏡における電子光学鏡筒（以
下、ＥＯＳと称する）のレンズアラインメント等の電子
ビームのアラインメントを行う走査電子顕微鏡の対物レ
ンズアライメント制御装置及び制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＥＯＳのビームアラインメント
の自動設定方法としては、テーブルルックアップ法がよ
く用いられる。これは、一定の加速電圧におけるＥＯＳ
の最適パラメータの値を予め登録しておき、設定すべき
加速電圧の値に対応したＥＯＳパラメータを、登録した
データに基づいて、算出し補間して設定する方法であ
る。また、自動制御方法ではファラデーカップを用いた
アラインメント方法が用いられる。これは、ファラデー
カップにより照射電流を読み取り、照射電流値が最大に
なるようなアラインメントコイルの励磁電流を、クロー
ズドループで求める方法である。この場合、コイルの励
磁電流の初期値としては、先のテーブルルックアップ法
で求めた補間値を採用するのが一般的である。
の自動設定方法としては、テーブルルックアップ法がよ
く用いられる。これは、一定の加速電圧におけるＥＯＳ
の最適パラメータの値を予め登録しておき、設定すべき
加速電圧の値に対応したＥＯＳパラメータを、登録した
データに基づいて、算出し補間して設定する方法であ
る。また、自動制御方法ではファラデーカップを用いた
アラインメント方法が用いられる。これは、ファラデー
カップにより照射電流を読み取り、照射電流値が最大に
なるようなアラインメントコイルの励磁電流を、クロー
ズドループで求める方法である。この場合、コイルの励
磁電流の初期値としては、先のテーブルルックアップ法
で求めた補間値を採用するのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】さて、先に説明したテ
ーブルルックアップ法では、予め登録しておく最適パラ
メータのデータファイルを、常に、ＥＯＳの状態に応じ
て更新してゆく必要がある。例えば、電子銃の交換時お
よび鏡筒内の可動絞りの交換時には、データファイルの
更新が不可欠である。この他にも、経時変化に応じた更
新が必要になってくる。また、任意の加速電圧に応じて
アラインメントをする場合には、補間演算を行なう。こ
のため、最適パラメータのデータ数は、加速電圧の設定
範囲と共に増大する。例えば、０．５〜２．０ｋＶを１
０Ｖステップで補間する場合には、１００Ｖステップの
計１６通りの最適パラメータのデータファイルを作成し
ないと、マニュアルによるアラインメントとの誤差がで
てくる、という問題がある。
ーブルルックアップ法では、予め登録しておく最適パラ
メータのデータファイルを、常に、ＥＯＳの状態に応じ
て更新してゆく必要がある。例えば、電子銃の交換時お
よび鏡筒内の可動絞りの交換時には、データファイルの
更新が不可欠である。この他にも、経時変化に応じた更
新が必要になってくる。また、任意の加速電圧に応じて
アラインメントをする場合には、補間演算を行なう。こ
のため、最適パラメータのデータ数は、加速電圧の設定
範囲と共に増大する。例えば、０．５〜２．０ｋＶを１
０Ｖステップで補間する場合には、１００Ｖステップの
計１６通りの最適パラメータのデータファイルを作成し
ないと、マニュアルによるアラインメントとの誤差がで
てくる、という問題がある。
【０００４】一方、ファラデーカップを用いたアライン
メント法では、先ずガンアラインメントを行なう場合、
ティルト補正はビーム電流の最大値をとることによって
求められる。しかし、シフト補正は、ビーム電流だけで
なく、得られる２次電子画像の質、例えば画面上でのコ
ントラストの変化を観察しながら判断する必要がある。
一方、レンズアラインメントを行なう場合、ファラデー
カップの位置を試料の位置に設けて、ビーム電流最大の
条件を見つける必要がある。この際、レンズアラインメ
ントコイルの励磁の変化に対するビーム電流の変化は感
度が低い。このため、得られた励磁の値は最大ビーム電
流がとれるものの、最適なアラインメント条件に一致し
ない場合がある。
メント法では、先ずガンアラインメントを行なう場合、
ティルト補正はビーム電流の最大値をとることによって
求められる。しかし、シフト補正は、ビーム電流だけで
なく、得られる２次電子画像の質、例えば画面上でのコ
ントラストの変化を観察しながら判断する必要がある。
一方、レンズアラインメントを行なう場合、ファラデー
カップの位置を試料の位置に設けて、ビーム電流最大の
条件を見つける必要がある。この際、レンズアラインメ
ントコイルの励磁の変化に対するビーム電流の変化は感
度が低い。このため、得られた励磁の値は最大ビーム電
流がとれるものの、最適なアラインメント条件に一致し
ない場合がある。
【０００５】以上述べたように、従来の電子ビームアラ
インメント方法によれば、アラインメント誤差の低減を
自動的に行なうことが困難であった。
インメント方法によれば、アラインメント誤差の低減を
自動的に行なうことが困難であった。
【０００６】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的は、アラインメント誤差を低減することを可能
としたアラインメント装置及び方法を提供することにあ
る。
その目的は、アラインメント誤差を低減することを可能
としたアラインメント装置及び方法を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のアライメント制
御装置は、対物レンズを第１、第２の２つの条件に制御
設定する対物レンズ制御手段と、前記第１、第２の２つ
の条件において試料から得られる第１、第２の２つの２
次電子像を画像処理手段に入力する画像入力手段であ
り、前記画像処理手段は、前記第１、第２の２次電子像
をそれぞれ第１、第２の２値化画像とするものである、
画像入力手段と、前記第１、第２の２つの２値化画像に
対してそれぞれヒストグラム処理を施して、第１、第２
の２つのヒストグラムを得るヒストグラム処理手段と、
前記第１、第２のヒストグラムのそれぞれにおいて最大
値を示す、第１、第２の２つの座標を求める、座標検出
手段と、前記第１、第２の座標の距離が許容範囲内に有
するようにレンズアライメントコイルへの励磁電流を制
御する対物レンズアライメントコイル制御手段と、を備
えるものとして構成される。
御装置は、対物レンズを第１、第２の２つの条件に制御
設定する対物レンズ制御手段と、前記第１、第２の２つ
の条件において試料から得られる第１、第２の２つの２
次電子像を画像処理手段に入力する画像入力手段であ
り、前記画像処理手段は、前記第１、第２の２次電子像
をそれぞれ第１、第２の２値化画像とするものである、
画像入力手段と、前記第１、第２の２つの２値化画像に
対してそれぞれヒストグラム処理を施して、第１、第２
の２つのヒストグラムを得るヒストグラム処理手段と、
前記第１、第２のヒストグラムのそれぞれにおいて最大
値を示す、第１、第２の２つの座標を求める、座標検出
手段と、前記第１、第２の座標の距離が許容範囲内に有
するようにレンズアライメントコイルへの励磁電流を制
御する対物レンズアライメントコイル制御手段と、を備
えるものとして構成される。
【０００８】本発明のアライメント制御方法は、対物レ
ンズを第１、第２の２つの条件に制御設定するステップ
と、前記第１、第２の２つの条件において試料から得ら
れる第１、第２の２つの２次電子像を画像処理手段に入
力するステップと、前記第１、第２の２つの２次電子像
をそれぞれ第１、第２の２値化画像とするステップと、
前記第１、第２の２つの２値化画像に対してそれぞれヒ
ストグラム処理を施して、第１、第２の２つのヒストグ
ラムを得るステップと、座標検出手段により前記第１、
第２のヒストグラムのそれぞれにおいて最大値を示す、
第１、第２の２つの座標を求めるステップと、前記第
１、第２の座標の距離が許容範囲内に有するようにレン
ズアライメントコイルへの励磁電流を制御するステップ
を備えるものとして構成される。
ンズを第１、第２の２つの条件に制御設定するステップ
と、前記第１、第２の２つの条件において試料から得ら
れる第１、第２の２つの２次電子像を画像処理手段に入
力するステップと、前記第１、第２の２つの２次電子像
をそれぞれ第１、第２の２値化画像とするステップと、
前記第１、第２の２つの２値化画像に対してそれぞれヒ
ストグラム処理を施して、第１、第２の２つのヒストグ
ラムを得るステップと、座標検出手段により前記第１、
第２のヒストグラムのそれぞれにおいて最大値を示す、
第１、第２の２つの座標を求めるステップと、前記第
１、第２の座標の距離が許容範囲内に有するようにレン
ズアライメントコイルへの励磁電流を制御するステップ
を備えるものとして構成される。
【０００９】
【作用】走査電子顕微鏡の原画像が画像処理装置に入力
される。この原画像は２値化画像とされる。２値化画像
はヒストグラム処理される。ヒストグラムより度数の最
大となる２つの座標値が求められる。これらの２つの座
標の距離が許容範囲内となるようにレンズアライメント
コイルを励磁する。
される。この原画像は２値化画像とされる。２値化画像
はヒストグラム処理される。ヒストグラムより度数の最
大となる２つの座標値が求められる。これらの２つの座
標の距離が許容範囲内となるようにレンズアライメント
コイルを励磁する。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。
説明する。
【００１１】図１は本発明の一実施例に係る電子ビーム
アラインメント方法のフローチャートである。図２は図
１の電子ビームアラインメント方法を適用される走査電
子顕微鏡の概略構成図である。図２において示すよう
に、鏡筒１７には、ガンアラインメントティルト部９、
ガンアラインメントシフト部１０、第１コンデンサレン
ズ部１１、第２コンデンサレンズ部１２、レンズアライ
ンメント部１３、スキャンコイル部１４、対物レンズ部
１５が設けられている。これらの各部９〜１３、１５
は、レンズ系及びアラインメント系制御ユニット５によ
り制御される。また、スキャンコイル部１４は走査波形
発生器７によって制御される。得られた像は２次電子検
出器１６によって検出され、画像入出力ユニット８を通
じてホストコンピュータ１側に取り出される。レンズ系
及びアラインメント系の制御ユニット５、走査波形発生
器７は、ＳＥＭインターフェース６を通じて、ホストコ
ンピュータ１に接続される。ホストコンピュータ１は、
演算制御部２と画像処理部３と表示部４とから構成され
る。ちなみに、ガンアラインメントティルト部９、ガン
アラインメントシフト部１０、レンズアラインメント部
１３は、鏡筒１７内においてＸ、Ｙ方向のアラインメン
トの調整に供されるアラインメントコイルを含む。第１
コンデンサレンズ部１１、第２コンデンサレンズ部１
２、対物レンズ部１５は、縮小率、倍率、合焦点、非合
焦点の等の調整に供されるコイルを含む。
アラインメント方法のフローチャートである。図２は図
１の電子ビームアラインメント方法を適用される走査電
子顕微鏡の概略構成図である。図２において示すよう
に、鏡筒１７には、ガンアラインメントティルト部９、
ガンアラインメントシフト部１０、第１コンデンサレン
ズ部１１、第２コンデンサレンズ部１２、レンズアライ
ンメント部１３、スキャンコイル部１４、対物レンズ部
１５が設けられている。これらの各部９〜１３、１５
は、レンズ系及びアラインメント系制御ユニット５によ
り制御される。また、スキャンコイル部１４は走査波形
発生器７によって制御される。得られた像は２次電子検
出器１６によって検出され、画像入出力ユニット８を通
じてホストコンピュータ１側に取り出される。レンズ系
及びアラインメント系の制御ユニット５、走査波形発生
器７は、ＳＥＭインターフェース６を通じて、ホストコ
ンピュータ１に接続される。ホストコンピュータ１は、
演算制御部２と画像処理部３と表示部４とから構成され
る。ちなみに、ガンアラインメントティルト部９、ガン
アラインメントシフト部１０、レンズアラインメント部
１３は、鏡筒１７内においてＸ、Ｙ方向のアラインメン
トの調整に供されるアラインメントコイルを含む。第１
コンデンサレンズ部１１、第２コンデンサレンズ部１
２、対物レンズ部１５は、縮小率、倍率、合焦点、非合
焦点の等の調整に供されるコイルを含む。
【００１２】さて、図２を参照しながら図１のフローチ
ャートを説明する。
ャートを説明する。
【００１３】先ず、ホストコンピュータ１の演算制御部
２は、ステップ２０においてＳＥＭインターフェース６
及びレンズ系及びアラインメント系制御ユニット５を通
じて、制御すべきアラインメントコイルの励磁を初期設
定する。初期値は、 ｘＶ＝ｘ１．０×Ｖ１／２ より求めることになる。ここで、Ｖは加速電圧、ｘ１．
０は加速電圧が１．０ｋＶの時の励磁の値、ｘＶは初期
値をそれぞれ示す。また制御すべきアラインメントコイ
ルとは、図２のガンアラインメントティルト部９、ガン
アラインメントシフト部１０、レンズアラインメント部
１３に対応するものとなる。
２は、ステップ２０においてＳＥＭインターフェース６
及びレンズ系及びアラインメント系制御ユニット５を通
じて、制御すべきアラインメントコイルの励磁を初期設
定する。初期値は、 ｘＶ＝ｘ１．０×Ｖ１／２ より求めることになる。ここで、Ｖは加速電圧、ｘ１．
０は加速電圧が１．０ｋＶの時の励磁の値、ｘＶは初期
値をそれぞれ示す。また制御すべきアラインメントコイ
ルとは、図２のガンアラインメントティルト部９、ガン
アラインメントシフト部１０、レンズアラインメント部
１３に対応するものとなる。
【００１４】次のステップ２１では、制御すべき要素が
ガンアラインメントであればフィラメントイメージ（Ｆ
Ｉ）モードに設定し、レンズアラインメントコイルであ
れば２次電子像（ＳＥＩ）モードに設定する。
ガンアラインメントであればフィラメントイメージ（Ｆ
Ｉ）モードに設定し、レンズアラインメントコイルであ
れば２次電子像（ＳＥＩ）モードに設定する。
【００１５】続いて、ステップ２２で、変化させる対象
要素を２条件に設定する。ガンアラインメントティルト
部９であれば、対象要素とは、第１コンデンサレンズ部
１１、第２コンデンサレンズ部１２を示す。ガンアライ
ンメントシフト部１０であれば、対象要素とは、スキャ
ンコイル部１４を示す。そして、レンズアラインメント
部１３であれば、対象要素とは、対物レンズ部１５のこ
とを示す。これらの対象要素に対して２条件の値を出力
する。即ち、ガンアラインメントティルト部９であれば
縮小率を２条件に変化させ、ガンアラインメントシフト
部１０であれば倍率を２条件に変化させ、レンズアライ
ンメント部１３であれば合焦点と非合焦点の２条件に変
化させるような条件となる。
要素を２条件に設定する。ガンアラインメントティルト
部９であれば、対象要素とは、第１コンデンサレンズ部
１１、第２コンデンサレンズ部１２を示す。ガンアライ
ンメントシフト部１０であれば、対象要素とは、スキャ
ンコイル部１４を示す。そして、レンズアラインメント
部１３であれば、対象要素とは、対物レンズ部１５のこ
とを示す。これらの対象要素に対して２条件の値を出力
する。即ち、ガンアラインメントティルト部９であれば
縮小率を２条件に変化させ、ガンアラインメントシフト
部１０であれば倍率を２条件に変化させ、レンズアライ
ンメント部１３であれば合焦点と非合焦点の２条件に変
化させるような条件となる。
【００１６】そして、ステップ２３において各々の条件
での画像を、２次電子検出器１６から、画像入出力ユニ
ット８を経由して、ホストコンピュータ１の画像処理部
３に入力する。入力した画像データは例えば２５６階調
の多値画像データとして図示しないフレームメモリに格
納される。
での画像を、２次電子検出器１６から、画像入出力ユニ
ット８を経由して、ホストコンピュータ１の画像処理部
３に入力する。入力した画像データは例えば２５６階調
の多値画像データとして図示しないフレームメモリに格
納される。
【００１７】この後、ステップ２４において２値化処理
される。
される。
【００１８】そして、２値化された各画像に対して、ス
テップ２５において、Ｘ、Ｙの両方向のヒストグラム処
理を施す。更に、ヒストグラム上でＸ、Ｙ両方向の最大
値を持つ座標（Ｐｘ１，Ｐｙ１）と（Ｐｘ２，Ｐｙ２）
を両画像データに対して求める。続いて、これらの座標
間の距離ｄとして ｄ＝｛（Ｐｘ１−Ｐｘ２）２＋（Ｐｙ１−Ｐｙ２）２｝１／２ を求める。
テップ２５において、Ｘ、Ｙの両方向のヒストグラム処
理を施す。更に、ヒストグラム上でＸ、Ｙ両方向の最大
値を持つ座標（Ｐｘ１，Ｐｙ１）と（Ｐｘ２，Ｐｙ２）
を両画像データに対して求める。続いて、これらの座標
間の距離ｄとして ｄ＝｛（Ｐｘ１−Ｐｘ２）２＋（Ｐｙ１−Ｐｙ２）２｝１／２ を求める。
【００１９】ステップ２６で、これが許容範囲にあるか
どうかの判定を行なう。
どうかの判定を行なう。
【００２０】ここで、距離ｄが許容範囲内であれば、ス
テップ２７において、現在のアラインメントコイルの励
磁値を最終的な収束値として再設定する。
テップ２７において、現在のアラインメントコイルの励
磁値を最終的な収束値として再設定する。
【００２１】一方、ステップ２６の判定で距離ｄが許容
範囲外であれば、ステップ２８に移行して次の処理を行
なう。アラインメントコイルのＸ方向の励磁の現在値を
Ｘｃ（Ｖ）、１画素の寸法換算係数をＭ、アラインメン
トコイルの感度をＣｘ（Ｖ／μｍ）とすると、Ｘ方向の
励磁の補正量Ｘ’は Ｘ’＝Ｘｃ＋（Ｐｘ１−Ｐｘ２）×Ｍ×Ｃｘ から求められる。Ｙ方向の励磁の補正量Ｙ’についても
全く同様に求めることができる。
範囲外であれば、ステップ２８に移行して次の処理を行
なう。アラインメントコイルのＸ方向の励磁の現在値を
Ｘｃ（Ｖ）、１画素の寸法換算係数をＭ、アラインメン
トコイルの感度をＣｘ（Ｖ／μｍ）とすると、Ｘ方向の
励磁の補正量Ｘ’は Ｘ’＝Ｘｃ＋（Ｐｘ１−Ｐｘ２）×Ｍ×Ｃｘ から求められる。Ｙ方向の励磁の補正量Ｙ’についても
全く同様に求めることができる。
【００２２】この演算結果に基づいて、ステップ２９
で、制御すべきアラインメントコイルの励磁を補正し
て、次にステップ２２から先と同様の動作を繰り返す。
で、制御すべきアラインメントコイルの励磁を補正し
て、次にステップ２２から先と同様の動作を繰り返す。
【００２３】以上述べてきたように、ホストコンピュー
タ１の演算制御部２は、ＳＥＭインターフェース６を経
由して、レンズ系及びアラインメント系制御ユニット５
または走査波形発生器７をシーケンシャルに制御しなが
ら、ビームアラインメントを実行してゆく。同時に、ホ
ストコンピュータ１の画像処理部３は、画像入出力ユニ
ット８から画像データをビデオ入力し、２値化やヒスト
グラム等の画像処理を行なうことにより、ビームアライ
ンメントの定量的なすれ量を求め、演算制御部２にその
値をリアルタイムに転送することができる。従って、ビ
ームアラインメントだけでなく、焦点調整や非点補正等
の鏡筒１７の自動制御を、効果的に実施することができ
る。
タ１の演算制御部２は、ＳＥＭインターフェース６を経
由して、レンズ系及びアラインメント系制御ユニット５
または走査波形発生器７をシーケンシャルに制御しなが
ら、ビームアラインメントを実行してゆく。同時に、ホ
ストコンピュータ１の画像処理部３は、画像入出力ユニ
ット８から画像データをビデオ入力し、２値化やヒスト
グラム等の画像処理を行なうことにより、ビームアライ
ンメントの定量的なすれ量を求め、演算制御部２にその
値をリアルタイムに転送することができる。従って、ビ
ームアラインメントだけでなく、焦点調整や非点補正等
の鏡筒１７の自動制御を、効果的に実施することができ
る。
【００２４】次に、レンズアラインメント（ティルト）
の自動制御の例を図３に示す。図において、（ａ）と
（ｄ）は、それぞれ、合焦点（ジャストフォーカス又は
ベストフォーカス）の場合と非合焦点（デフォーカス）
の場合の２次電子像である。ちなみに、倍率は１５，０
００倍である。これらの画像に対し、これらの画像を２
値化処理し、ヒストグラム処理することにより得た最大
値としての座標位置を示したのが（ｂ），（ｅ）であ
る。これらの図から、焦点を過焦点方向に変化させるこ
とによって、ヒストグラムの最大値をもつ座標が、＋Ｘ
方向に移動しているのが分る。従って、レンズアライン
メントのＸ成分の過焦点に対して−Ｘ方向の補正をかけ
ればよいことが判り、補正後の結果は（ｃ）、（ｆ）に
示すようになる。即ちこれらの図からも明らかなよう
に、焦点を変化させても画像のシフトが発生せず、レン
ズアラインメント補正が正常におこなわれていることが
確認できる。
の自動制御の例を図３に示す。図において、（ａ）と
（ｄ）は、それぞれ、合焦点（ジャストフォーカス又は
ベストフォーカス）の場合と非合焦点（デフォーカス）
の場合の２次電子像である。ちなみに、倍率は１５，０
００倍である。これらの画像に対し、これらの画像を２
値化処理し、ヒストグラム処理することにより得た最大
値としての座標位置を示したのが（ｂ），（ｅ）であ
る。これらの図から、焦点を過焦点方向に変化させるこ
とによって、ヒストグラムの最大値をもつ座標が、＋Ｘ
方向に移動しているのが分る。従って、レンズアライン
メントのＸ成分の過焦点に対して−Ｘ方向の補正をかけ
ればよいことが判り、補正後の結果は（ｃ）、（ｆ）に
示すようになる。即ちこれらの図からも明らかなよう
に、焦点を変化させても画像のシフトが発生せず、レン
ズアラインメント補正が正常におこなわれていることが
確認できる。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、フィラメントイメージ
や２次電子像の像シフトを低減するように電子ビームを
自動制御できる。
や２次電子像の像シフトを低減するように電子ビームを
自動制御できる。
【図１】本発明の一実施例を説明するためのフローチャ
ートである。
ートである。
【図２】図１のフローチャートを実行する走査電子顕微
鏡の概略構成図である。
鏡の概略構成図である。
【図３】レンズアラインメントの自動制御の説明図であ
る。
る。
１ ホストコンピュータ ２ 演算制御部 ３ 画像処理部 ４ 表示部 ５ レンズ系及びアラインメント系制御ユニット ６ ＳＥＭインターフェース ７ 走査波形発生器 ８ 画像入出力ユニット ９ ガンアラインメントティルト部 １０ ガンアラインメントシフト部 １１ 第１コンデンサレンズ部 １２ 第２コンデンサレンズ部 １３ レンズアラインメント部 １４ スキャンコイル部 １５ 対物レンズ部 １６ ２次電子検出器 １７ 鏡筒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 37/04 H01J 37/22 H01J 37/28
Claims (10)
- 【請求項１】対物レンズを第１、第２の２つの条件に制
御設定する対物レンズ制御手段と、前記第１、第２の２
つの条件において試料から得られる第１、第２の２つの
２次電子像を画像処理手段に入力する画像入力手段であ
り、前記画像処理手段は前記第１、第２の２次電子像を
それぞれ第１、第２の２値化画像とするものである、画
像入力手段と、 前記第１、第２の２つの２値化画像に対してそれぞれヒ
ストグラム処理を施して、第１、第２の２つのヒストグ
ラムを得るヒストグラム処理手段と、 前記第１、第２のヒストグラムのそれぞれにおいて最大
値を示す、第１、第２の２つの座標を求める、座標検出
手段と、 前記第１、第２の座標の距離が許容範囲内に有するよう
にレンズアライメントコイルへの励磁電流を制御する対
物レンズアライメントコイル制御手段と、 を有する走査電子顕微鏡の対物レンズアライメント制御
装置。 - 【請求項２】前記ヒストグラム処理手段は、前記第１、
第２の２つの２値化画像のそれぞれに対して、ｘ方向お
よびｙ方向の２つの方向に対してヒストグラム処理を施
して、前記第１の２値化画像から得られるｘ方向第１ヒ
ストグラム及びｙ方向第１ヒストグラムと、前記第２の
２値化画像から得られるｘ方向第２ヒストグラム及びｙ
方向第２ヒストグラムを得るものであり、 前記座標検出手段は、前記ｘ，ｙ方向第１ヒストグラム
からそれぞれ最大値を示すｘ方向第１座標及びｙ方向第
１座標と、前記ｘ，ｙ方向第２ヒストグラムからそれぞ
れ最大値を示すｘ方向第２座標及びｙ方向第２座標を求
めるものである、 請求項１記載の走査電子顕微鏡の対物レンズアライメン
ト制御装置。 - 【請求項３】前記対物レンズ制御手段は、 前記２つの条件の設定を、対物レンズのフォーカス状態
をベストフォーカスとデフォーカスとに変化させること
により行う、 請求項１記載の走査電子顕微鏡の対物レンズアライメン
ト制御装置。 - 【請求項４】前記対物レンズアライメントコイル制御手
段は、前記第１、第２の座標の距離が予め定めたピクセ
ル数以下であるように対物レンズアライメントコイルへ
の励磁電流を制御する、 請求項１記載の走査電子顕微鏡の対物レンズアライメン
ト制御装置。 - 【請求項５】制御動作に先立って、動作モードを２次電
子像モードに設定する、動作モード設定手段をさらに備
える、 請求項４記載の走査電子顕微鏡の対物レンズアライメン
ト制御装置。 - 【請求項６】以下を有する走査電子顕微鏡の対物レンズ
アライメント制御方法： 対物レンズを第１、第２の２つの条件に制御設定するス
テップと、 前記第１、第２の２つの条件において試料から得られる
第１、第２の２つの２次電子像を画像処理手段に入力す
るステップと、 前記第１、第２の２つの２次電子像をそれぞれ第１、第
２の２値化画像とするステップと、 前記第１、第２の２つの２値化画像に対してそれぞれヒ
ストグラム処理を施して、第１、第２の２つのヒストグ
ラムを得るステップと、 座標検出手段により前記第１、第２のヒストグラムのそ
れぞれにおいて最大値を示す、第１、第２の２つの座標
を求めるステップと、 前記第１、第２の座標の距離が許容範囲内に有するよう
にレンズアライメントコイルへの励磁電流を制御するス
テップ。 - 【請求項７】前記第１、第２の２つの２値化画像のそれ
ぞれに対して、ｘ方向およびｙ方向の２つの方向に対し
てヒストグラム処理を施して、前記第１の２値化画像か
ら得られるｘ方向第１ヒストグラム及びｙ方向第１ヒス
トグラムと、前記第２の２値化画像から得られるｘ方向
第２ヒストグラム及びｙ方向第２ヒストグラムを得、前
記ｘ，ｙ方向第１ヒストグラムからそれぞれ最大値を示
すｘ方向第１座標及びｙ方向第１座標と、前記ｘ，ｙ方
向第２ヒストグラムからそれぞれ最大値を示すｘ方向第
２座標及びｙ方向第２座標を求める、 請求項６記載の走査電子顕微鏡の対物レンズアライメン
ト制御方法 - 【請求項８】前記２つの条件の設定を、対物レンズのフ
ォーカス状態をジャストフォーカスとデフォーカスとに
変化させることにより行う、 請求項７記載の走査電子顕微鏡の対物レンズアライメン
ト制御方法 - 【請求項９】前記第１、第２の座標の距離が予め定めた
ピクセル数以下であるように対物レンズアライメントコ
イルへの励磁電流を制御する、 請求項６記載の走査電子顕微鏡の対物レンズアライメン
ト制御方法 - 【請求項１０】制御動作に先立って、動作モード設定手
段により、動作モードを２次電子像モードに設定する、 請求項９記載の走査電子顕微鏡の対物レンズアライメン
ト制御方法
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4212014A JP2877624B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 走査電子顕微鏡の対物レンズアライメント制御装置及び制御方法 |
| US08/092,466 US5359197A (en) | 1992-07-16 | 1993-07-16 | Apparatus and method of aligning electron beam of scanning electron microscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4212014A JP2877624B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 走査電子顕微鏡の対物レンズアライメント制御装置及び制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06176721A JPH06176721A (ja) | 1994-06-24 |
| JP2877624B2 true JP2877624B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=16615457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4212014A Expired - Fee Related JP2877624B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 走査電子顕微鏡の対物レンズアライメント制御装置及び制御方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5359197A (ja) |
| JP (1) | JP2877624B2 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3201926B2 (ja) * | 1995-04-10 | 2001-08-27 | 株式会社日立製作所 | 走査電子顕微鏡 |
| US5747814A (en) * | 1996-12-06 | 1998-05-05 | International Business Machines Corporation | Method for centering a lens in a charged-particle system |
| DE10020382A1 (de) * | 2000-04-26 | 2001-10-31 | Ceos Gmbh | Strahlerzeugungssystem für Elektronen oder Ionenstrahlen hoher Monochromasie oder hoher Stromdichte |
| WO2002001597A1 (fr) * | 2000-06-27 | 2002-01-03 | Ebara Corporation | Appareil d'inspection a faisceau de particules chargees et procede de fabrication d'un dispositif utilisant cet appareil d'inspection |
| TWI294632B (en) | 2000-06-27 | 2008-03-11 | Ebara Corp | Inspecting device using an electron ebam and method for making semiconductor devices with such inspection device |
| WO2002013227A1 (fr) * | 2000-07-27 | 2002-02-14 | Ebara Corporation | Appareil d'analyse a faisceau plan |
| WO2002037527A1 (fr) * | 2000-11-02 | 2002-05-10 | Ebara Corporation | Appareil a faisceau electronique et procede de production de dispositif utilisant cet appareil |
| US6593152B2 (en) * | 2000-11-02 | 2003-07-15 | Ebara Corporation | Electron beam apparatus and method of manufacturing semiconductor device using the apparatus |
| US7109483B2 (en) | 2000-11-17 | 2006-09-19 | Ebara Corporation | Method for inspecting substrate, substrate inspecting system and electron beam apparatus |
| JP3943022B2 (ja) * | 2000-12-01 | 2007-07-11 | 株式会社荏原製作所 | 基板検査装置 |
| WO2002049065A1 (fr) | 2000-12-12 | 2002-06-20 | Ebara Corporation | Dispositif a faisceau d'electrons et procede de production de dispositifs a semi-conducteur utilisant ledit dispositif a faisceau d'electrons |
| EP1271604A4 (en) * | 2001-01-10 | 2005-05-25 | Ebara Corp | EXAMINATION DEVICE AND INVESTIGATION METHOD WITH ELECTRON BEAM AND COMPONENT MANUFACTURING METHODS WITH THE INVESTIGATION DEVICE |
| US6864493B2 (en) * | 2001-05-30 | 2005-03-08 | Hitachi, Ltd. | Charged particle beam alignment method and charged particle beam apparatus |
| JP4752138B2 (ja) * | 2001-05-30 | 2011-08-17 | 株式会社日立製作所 | 荷電粒子線調整方法及び荷電粒子線装置 |
| ATE453205T1 (de) * | 2001-10-10 | 2010-01-15 | Applied Materials Israel Ltd | Verfahren und vorrichtung zur automatischen bilderzeugung geeignet zur ausrichtung einer geladenen teilchen strahlsäule |
| JP4108604B2 (ja) * | 2001-10-10 | 2008-06-25 | アプライド マテリアルズ イスラエル リミテッド | 荷電粒子ビームカラムのアライメント方法および装置 |
| US6853143B2 (en) * | 2002-01-09 | 2005-02-08 | Ebara Corporation | Electron beam system and method of manufacturing devices using the system |
| GB2393571B (en) * | 2002-09-26 | 2007-03-21 | Leo Electron Microscopy Ltd | Improvements in and relating to the control of instruments |
| JP5798424B2 (ja) * | 2010-12-07 | 2015-10-21 | 日本電子株式会社 | 荷電粒子ビームの軸合わせ方法および荷電粒子ビーム装置 |
| JP5348152B2 (ja) * | 2011-02-14 | 2013-11-20 | 株式会社日立製作所 | 荷電粒子線調整方法及び荷電粒子線装置 |
| JP2013251225A (ja) | 2012-06-04 | 2013-12-12 | Jeol Ltd | 荷電粒子ビームの軸合わせ方法および荷電粒子ビーム装置 |
| CN111354614B (zh) * | 2016-01-29 | 2023-07-18 | 株式会社日立高新技术 | 带电粒子束装置及其光轴调整方法 |
| JP6959969B2 (ja) * | 2016-01-29 | 2021-11-05 | 株式会社日立ハイテク | 荷電粒子線装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8304217A (nl) * | 1983-12-07 | 1985-07-01 | Philips Nv | Automatisch instelbare electronenmicroscoop. |
| US4663525A (en) * | 1985-07-08 | 1987-05-05 | Nanometrics Incorporated | Method for electron gun alignment in electron microscopes |
| JPH03194839A (ja) * | 1989-12-25 | 1991-08-26 | Hitachi Ltd | 電子顕微鏡における焦点調整方法及び非点収差補正方法 |
-
1992
- 1992-07-16 JP JP4212014A patent/JP2877624B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-07-16 US US08/092,466 patent/US5359197A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06176721A (ja) | 1994-06-24 |
| US5359197A (en) | 1994-10-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2877624B2 (ja) | 走査電子顕微鏡の対物レンズアライメント制御装置及び制御方法 | |
| US7539340B2 (en) | Apparatus and method for three-dimensional coordinate measurement | |
| JP4261743B2 (ja) | 荷電粒子線装置 | |
| KR102336431B1 (ko) | 화상 처리 시스템, 및 화상 처리를 행하기 위한 컴퓨터 프로그램 | |
| JP2005108567A (ja) | 電子顕微鏡による試料観察方法 | |
| JP2005310602A (ja) | 荷電粒子線調整方法、及び荷電粒子線装置 | |
| JP2535695B2 (ja) | 走査型電子顕微鏡の自動焦点合わせ方法 | |
| JP2733710B2 (ja) | 電子顕微鏡 | |
| US4531057A (en) | Apparatus and method for adjusting optical axis of electron microscope | |
| JP2008226742A (ja) | 画像形成方法、及び電子顕微鏡 | |
| US20080224037A1 (en) | Charged Particle Beam Device | |
| JP4397730B2 (ja) | 電子顕微鏡の絞り補正方法及び装置 | |
| JP4871350B2 (ja) | パターン寸法測定方法、及びパターン寸法測定装置 | |
| JPH10106469A (ja) | 非点収差補正方法及び非点収差補正装置 | |
| JP4634324B2 (ja) | 透過電子顕微鏡 | |
| JPH10154479A (ja) | 合焦位置算出装置及びその方法 | |
| US10446365B2 (en) | Method of verifying operation parameter of scanning electron microscope | |
| KR101497105B1 (ko) | 전자 현미경 및 전자 현미경을 이용한 영상 처리 방법 | |
| JPH08148108A (ja) | 自動焦点調整方法 | |
| JP3037006B2 (ja) | 走査電子顕微鏡における自動画像調整方法 | |
| JP3112548B2 (ja) | 荷電粒子ビーム装置における像信号処理方法 | |
| JP2007178764A (ja) | オートフォーカス方法およびオートフォーカス装置 | |
| JP5373463B2 (ja) | 透過型電子顕微鏡の自動最適合焦点調整装置 | |
| WO2023248320A1 (ja) | 荷電粒子線装置 | |
| JP2006190693A (ja) | 荷電粒子線装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080122 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090122 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100122 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |