JP3143054U - Charged particle beam device and printed circuit board - Google Patents
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Abstract
【課題】費用を最小限に抑え現状のオートフォーカスを生かしつつより高精度な分解能(フォーカス)を備えた荷電粒子線装置を提供することを目的とする。
【解決手段】試料表面に荷電粒子線を照射する荷電粒子線照射手段と、前記試料を載置する試料台と、前記試料台を移動する移動手段と、前記荷電粒子線を偏向させる偏向手段と、増幅回路を備え、前記偏向手段を制御する制御手段と、および前記荷電粒子線を前記試料に照射することにより前記試料から発生した二次信号を検出する二次信号検出手段とを備え、前記制御手段に備えた増幅回路は、出力端子にエンベロープ機能を備えたオシロスコープ手段を有して、前記エンベロープ機能を一定の周期動作させノイズ幅を測定しながらノイズの幅が最小時に分解能を測定することを特徴とする。
【選択図】図1An object of the present invention is to provide a charged particle beam apparatus having a higher resolution (focus) while minimizing costs and taking advantage of current autofocus.
A charged particle beam irradiation means for irradiating a sample surface with a charged particle beam, a sample stage on which the sample is placed, a moving means for moving the sample stage, and a deflection means for deflecting the charged particle beam. A control means for controlling the deflecting means, and a secondary signal detecting means for detecting a secondary signal generated from the sample by irradiating the charged particle beam to the sample. The amplifier circuit provided in the control means has an oscilloscope means having an envelope function at the output terminal, and measures the resolution when the noise width is minimum while measuring the noise width by operating the envelope function for a fixed period. It is characterized by.
[Selection] Figure 1
Description
本考案は、増幅回路を搭載した荷電粒子線装置と、それに用いられるプリント基板に関する。 The present invention relates to a charged particle beam apparatus equipped with an amplifier circuit and a printed circuit board used therefor.
近年、荷電粒子線装置、例えば走査型電子顕微鏡(SEM)においてオペアンプ,D/A(ディジタル・トゥ・アナログ)コンバータ,抵抗等を備えた制御回路において、入力に対する出力の高精度化がますます要求されている。例えば、走査型電子顕微鏡のレンズの偏向制御基板においては、入力信号に対する出力信号の高精度化の要求は顕著である。この高精度な出力を実現するために、より高精度な抵抗,オペアンプ等の部品が選択され回路基板が設計されている。高精度な抵抗としては、組み合わせ抵抗が記載されている。市販抵抗を使用した標準交流抵抗器の例が提案されている(例えば、特許文献1,非特許文献1参照)。
In recent years, in the control circuit equipped with operational amplifier, D / A (digital-to-analog) converter, resistor, etc. in charged particle beam equipment such as scanning electron microscope (SEM), higher accuracy of output against input is increasingly required. Has been. For example, in a lens deflection control board of a scanning electron microscope, there is a significant demand for higher accuracy of an output signal with respect to an input signal. In order to realize this high-accuracy output, components with higher accuracy such as resistors and operational amplifiers are selected and a circuit board is designed. A combination resistor is described as a highly accurate resistor. Examples of standard AC resistors using commercially available resistors have been proposed (see, for example,
新たな候補の電気部品を採用検討する場合、回路基板のチェック端子出力をオシロスコープで確認するとともにエンベロープ機能を用いてノイズの確認をすることもある。このとき、プリント基板に自作プローブを挟んで電圧測定する技術も知られている。 When considering adopting new candidate electrical components, the check terminal output of the circuit board may be checked with an oscilloscope and noise may be checked using an envelope function. At this time, a technique for measuring a voltage by sandwiching a self-made probe between printed boards is also known.
オペアンプの場合、オシロスコープの通常の波形取り込みで検討するが、ノイズの最小の瞬間を明快に判断することは困難であり異常なノイズが時々発生した場合分解能測定時バラツキを持った測定の可能性がある。 In the case of an operational amplifier, the normal waveform acquisition of an oscilloscope is considered, but it is difficult to clearly determine the minimum noise instant, and if abnormal noise occurs occasionally, there is a possibility of measurement with variations in resolution measurement. is there.
又、汎用SEMにおいて分解能を測定するために各種アライメント,フォーカス合わせが時系列で行われるが目視ではディスプレー上でノイズが混在していても回路ノイズの大小の判定により技術的な裏付けをもって高分解能化(フォーカス合わせ)ができないため分解能の低下を招く。 In addition, various types of alignment and focusing are performed in chronological order to measure resolution in a general-purpose SEM. However, even if noise is mixed on the display, the resolution is improved with technical support by judging the size of circuit noise. Since (focus adjustment) cannot be performed, the resolution is degraded.
プリント基板の低ノイズ化に関して、プリントパターンの見直し設計が検討されるが、経験的な面もあり目標仕様に入らず作り直しの可能性がある。 In order to reduce the noise of the printed circuit board, a review of the printed pattern will be considered. However, there is an empirical aspect and there is a possibility of remaking without entering the target specification.
本考案は、費用を最小限に抑え現状のオートフォーカスを生かしつつより高精度な分解能(フォーカス)を備えた荷電粒子線装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a charged particle beam apparatus having a higher resolution (focus) while minimizing costs and taking advantage of the current autofocus.
あるいは、検出感度が重視される場合はフォーカスはそのままにして、検出回路にプローブと制御基板を追加しノイズが小さい時に検出器を動作することにより検出感度を向上した荷電粒子線装置を提供することを目的とする。 Alternatively, to provide a charged particle beam device with improved detection sensitivity by adding a probe and a control board to the detection circuit and operating the detector when noise is low, with focus remaining unchanged when detection sensitivity is important With the goal.
本考案は、試料表面に荷電粒子線を照射する荷電粒子線照射手段と、前記試料を載置する試料台と、前記試料台を移動する移動手段と、前記荷電粒子線を偏向させる偏向手段と、増幅回路を備え、前記偏向手段を制御する制御手段と、および前記荷電粒子線を前記試料に照射することにより前記試料から発生した二次信号を検出する二次信号検出手段とを備えた荷電粒子線装置において、
前記制御手段に備えた増幅回路は、出力端子にエンベロープ機能を備えたオシロスコープ手段を有して、前記エンベロープ機能を一定の周期動作させノイズ幅を測定しながらノイズの幅が最小となる時、あるいは、前記ノイズが最小となる兆しを予め学習しておき制御回路に制御信号を送りマニュアルでの分解能とは別に該分解能直後の最高分解能を測定することを特徴とする荷電粒子線装置を提供する。
The present invention includes charged particle beam irradiation means for irradiating a sample surface with a charged particle beam, a sample stage for placing the sample, a moving means for moving the sample stage, and a deflection means for deflecting the charged particle beam. A charging means comprising an amplifier circuit, a control means for controlling the deflection means, and a secondary signal detection means for detecting a secondary signal generated from the sample by irradiating the sample with the charged particle beam. In particle beam equipment,
The amplifier circuit provided in the control means has an oscilloscope means having an envelope function at an output terminal, and when the noise width is minimized while measuring the noise width by operating the envelope function for a certain period, or A charged particle beam apparatus is characterized in that a sign that the noise is minimized is learned in advance, a control signal is sent to a control circuit, and the highest resolution immediately after the resolution is measured separately from the manual resolution.
あるいは、複数のレンズ端子の出力をモニターしながら最小ノイズの瞬間を事前検出し、複数のレンズが共に最小ノイズ時に、制御回路に制御信号を送りマニュアルの分解能とは別に最高分解能を測定することを特徴とする。 Alternatively, the minimum noise moment can be detected in advance while monitoring the output of multiple lens terminals, and when multiple lenses are both at the minimum noise, a control signal is sent to the control circuit to measure the maximum resolution separately from the manual resolution. Features.
あるいは、最小ノイズの瞬間を時間制御するためのアナログスイッチ手段と、該スイッチの信号をうけてGND層のリターン電流の逃げ場を追加するためのプリント基板内に少なくとも一つ以上の小さなGND領域を追加した。 Alternatively, an analog switch means for time-controlling the moment of minimum noise and at least one small GND area in the printed circuit board for adding a return layer for the return current of the GND layer by receiving the signal of the switch did.
本考案によれば、最小限の構成でフォーカス(分解能)の精度を向上させることができる。 According to the present invention, the accuracy of focus (resolution) can be improved with a minimum configuration.
本考案の実施例である荷電粒子線装置は、試料表面に荷電粒子線を照射する荷電粒子線照射手段と、前記試料を載置する試料台と、前記試料台を移動する移動手段と、前記荷電粒子線を偏向させる偏向手段と、増幅回路を備え、前記偏向手段を制御する制御手段と、および前記荷電粒子線を前記試料に照射することにより前記試料から発生した二次信号を検出する二次信号検出手段とを備え、
前記制御手段に備えた増幅回路は、出力端子にエンベロープ機能を備えたオシロスコープ手段を有して、前記エンベロープ機能を一定の周期動作させノイズ幅を測定しながらノイズの幅が最小時に分解能を測定することを特徴とした荷電粒子線装置を提供する。
A charged particle beam apparatus according to an embodiment of the present invention includes a charged particle beam irradiation unit that irradiates a sample surface with a charged particle beam, a sample stage on which the sample is placed, a moving unit that moves the sample stage, A deflecting unit that deflects a charged particle beam, an amplifier circuit, a control unit that controls the deflecting unit, and a second signal that detects a secondary signal generated from the sample by irradiating the sample with the charged particle beam. A next signal detecting means,
The amplifier circuit provided in the control means has an oscilloscope means having an envelope function at an output terminal, and measures the resolution when the noise width is minimum while measuring the noise width by operating the envelope function for a certain period. Provided is a charged particle beam device characterized by the above.
前記検出器手段では、同様に該増幅器の発するノイズが最小の時に計測することにより検出器の測定感度を上げることを特徴とした荷電粒子線装置を提供する。 Similarly, the detector means provides a charged particle beam apparatus characterized in that the measurement sensitivity of the detector is increased by measuring when the noise generated by the amplifier is minimum.
以下、本考案の実施例を図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本考案が適用される荷電粒子線装置100の概略構成を示す。荷電粒子線装置100は、試料表面に荷電粒子線を照射する荷電粒子線照射手段と、前記試料を載置する試料台と、前記試料台を移動する移動手段と、前記荷電粒子線を偏向させる偏向手段と、増幅回路を備え、前記偏向手段を制御する制御手段と、および前記荷電粒子線を前記試料に照射することにより前記試料から発生した二次信号を検出する二次信号検出手段とを備える。以下、詳述する。 FIG. 1 shows a schematic configuration of a charged particle beam apparatus 100 to which the present invention is applied. The charged particle beam apparatus 100 deflects the charged particle beam by charged particle beam irradiation means for irradiating a sample surface with a charged particle beam, a sample stage for placing the sample, a moving means for moving the sample stage, and the charged particle beam. A deflecting unit, a control unit that includes an amplifier circuit, and controls the deflecting unit; and a secondary signal detecting unit that detects a secondary signal generated from the sample by irradiating the sample with the charged particle beam. Prepare. Details will be described below.
本実施例では、荷電粒子として電子を用い、電子の経路を真空に保つための容器は、図では省略している。図1において、陰極3と第一陽極4の間には、CPU21で制御される高電圧制御電源19により電圧が印加され、所定のエミッション電流が陰極3から引き出される。陰極3と第二陽極5の間にはCPU21で制御される高電圧制御電源19により加速電圧が印加されるため、陰極3から放出された一次電子線6は加速されて後段のレンズ系に進行する。一次電子線6は、集束レンズ制御電源22で制御された集束レンズ7で集束され、絞り板8に設けられた絞り穴で不要な領域が除去される。ここで、アクチュエータ18は絞り板8を駆動するために設けられている。この後、一次電子線6は、対物レンズ制御電源16で制御された対物レンズ9により試料台15に置かれた試料10上に微小スポットとして集束され、偏向コイル11で試料上を二次元的に走査される。偏向コイル11の走査信号は、観察倍率に応じて偏向コイル11により制御される。対物レンズ9より電子源側には二次電子14を検出するための検出器12が配置されている。検出器12により検出された信号は増幅器13により増幅され、一次電子線6の走査と同期してCPU21にて処理され、像表示装置20に試料像として表示される。ここで、偏向コイル制御電源17は偏向コイル11を動作するための信号を送る。オシロスコープ1と演算ユニット2は例えば対物レンズ9の電流を読み出すために設けられている。但し、演算ユニット2はなくても電流を読み出すことができる市販のオシロスコープ1もある。
In this embodiment, electrons are used as charged particles, and a container for keeping the electron path in a vacuum is not shown in the figure. In FIG. 1, a voltage is applied between the
ここで、オシロスコープ1で測定される電流値は重要な情報である場合は、外部(例えば、LANを通じて)から情報が読み取れないようCPU21を設けて制御送り信号のみCPU21に送る構成にしてもよい(図示せず)。
Here, when the current value measured by the
図2は対物レンズ電源内部のプリント基板の一例である。オペアンプ26とオペアンプ26の間にはプリントパターンで結線されており、プリント基板24を製造時に動作確認するための出力端子28(別の場所にオシロスコープのプローブのGNDのためのアナログGND端子29)が配置されている。分解能観察時に対物レンズ9に電流を可変しながら流すときに、上述の2端子間にオシロスコープ1を接続しエンベロープ機能(一周期の時間設定要する)で常時測定する。ここで、D/Aコンバータ25とオペアンプ26からなる複数段のD/Aコンバータ25の回路から出た信号は次段のプリント基板24のオペアンプ26で安定化し、トランジスタ27で増幅し対物レンズ9に電流を流す。ここで、プローブはコンデンサ(等価回路)とみなされオシロスコープ1から対地間に電流が流れ込まないような回路構成にすることが必要である。あるいは、電流検出はオシロスコープに電流が流れないようクランプテスタを使っても良い。あるいは、電圧測定において入力インピーダンスの大きなデジタルマルチメータにGPIBインターフェ−スとCPU21をつなげてエンベロープX機能をソフトウエアを事前作成して実現してもよい。
FIG. 2 is an example of a printed circuit board inside the objective lens power source. The
ここで、必要があれば最小ノイズを正確に測るために交流電源としてより高精度なものとして、周波数変換器をトランスの前かスイッチング電源の前に設けてもよい。(図示せず)あるいは、必要があればノイズ除去として、自動電圧調整器(AVR)をトランスの前かドロッパ方式電源の前に設けてもよい(図示せず)。 Here, if necessary, a frequency converter may be provided in front of the transformer or in front of the switching power source as a more accurate AC power source in order to accurately measure the minimum noise. (Not shown) Alternatively, if necessary, an automatic voltage regulator (AVR) may be provided in front of the transformer or in front of the dropper type power supply (not shown) as noise removal.
ここで、特許文献2で提案されている組み合わせ抵抗においてのみで1つの反転増幅回路を構成し出力ノイズを測定したところ、次のような手順において最小ノイズ化できることを考案者らは新たに見出した。(1)供給電源であるドロッパ方式電源をオフする。(2)ドロッパ方式電源をオンすると同時にオシロスコープのエンベロープX(Xは数字)をスタートしノイズを測定する。
Here, when one inverting amplifier circuit is configured only with the combinational resistor proposed in
この手順を行ったところ、ドロッパ方式電源オン直後1回目から3回目(連続約120秒間)の測定が最小ノイズとなった。従って、オペアンプ増幅回路,制御基板とレンズ基板の電源を一時的に数秒間オフする制御回路(CPU21で信号のやり取りをする)を追加してもよい。ここでは、周囲温度に対して上に凸の抵抗値変化率R2′と周囲温度に対して下に凸の抵抗値変化率R2″を持つ高精度抵抗において、通常は帰還抵抗(オペアンプ出力を起点として)をR2″とR2′の順と入力抵抗R2″(オペアンプ入力ピン)とR2′の順に設定している(ここでは、R2′=5キロオーム,R2″=5キロオームの抵抗値を選んだ)。但し、帰還抵抗(オペアンプ出力を起点として)をR2′とR2″の順と入力抵抗R2″(オペアンプ入力ピン)とR2′の順に設定していても再現性があった(ここでは、R2′=5キロオーム,R2″=5キロオームの抵抗値を選んだ)。 When this procedure was performed, the measurement from the first to the third time (continuous for about 120 seconds) immediately after power-on of the dropper system became the minimum noise. Accordingly, an operational amplifier (a circuit for exchanging signals with the CPU 21) for temporarily turning off the power supply of the operational amplifier amplifier circuit and the control board and the lens board for several seconds may be added. In this case, a high-precision resistor having a resistance value change rate R2 ′ that is convex upward with respect to the ambient temperature and a resistance value change rate R2 ″ that is convex downward with respect to the ambient temperature is usually a feedback resistor (starting from the operational amplifier output). Are set in the order of R2 ″ and R2 ′ and in the order of input resistance R2 ″ (op-amp input pin) and R2 ′ (in this case, R2 ′ = 5 kΩ and R2 ″ = 5 kΩ are selected) ). However, even if the feedback resistors (starting from the operational amplifier output) are set in the order of R2 ′ and R2 ″ and the input resistors R2 ″ (operational amplifier input pin) and R2 ′ in this order, there is reproducibility (here, R2 ′). We chose a resistance value of = 5 kOhm, R2 ″ = 5 kOhm).
図3はノイズ幅の遷移を示す実験結果の一例である。2端子(出力端子28とGND端子29)の電圧をオシロスコープ1で測定すると通常は(a)の波形となる。((a)の波形となるよう一定電圧制御する。)これに対し、考案者らはこの構成で分解能測定の実験中、オシロスコープ1のエンベロープXの一定周期設定で、直流一定電圧制御のノイズ幅が数ミリセカントから数秒以下の不定期に(b)通常,(c)最小ノイズ,(d)通常((c)から(b)の状態に戻った瞬間でその後(b)に戻る)に遷移することを見出した。(ここで、Y1はノイズの最小値の電圧である)この主な原因は(考案者らの実験により)、ドロッパ方式電源(荷電粒子線装置の偏向コイル基板近くに設けているが図示していない)の特性かチップ抵抗と金属薄膜抵抗の素子特性が基準電源の大規模集積回路38を通りオペアンプ26の内部を通り出力に表れたと考えることを見出した。この時、オシロスコープ1の画面でYと表示すればノイズ幅が正確に把握することを実験で見出した。この時、時間に対するYの折れ線グラフを像表示装置20に表示すれば、例えば大規模集積回路38の1つの交換により新しい回路のノイズ良し悪しの判定もわかりやすいものになる(図示せず)。
FIG. 3 is an example of an experimental result showing the transition of the noise width. When the voltage at the two terminals (the
考案者の実験によれば、要素実験としてドロッパ方式電源,リファレンスの大規模集積回路38,反転増幅回路のオペアンプ26を一連続に接続(反転増幅回路の各抵抗の出力への影響調査)した際にも(b)から(d)は再現性があった。さらにオペアンプ26の種類,チップ抵抗,金属薄膜抵抗,組み合わせ抵抗をすべての組み代えて実験したが(b)から(d)は再現性があった。ここで、オシロスコープ1のエンベロープ機能は内部はピークホールド回路が主になっていることが知られている。従って、一定ノイズと最小ノイズの検出は簡易回路で構成でき最小ノイズ時、あるいは、最小ノイズの兆し時(この時、オシロスコープ1のディスプレー上に同期して最高分解能像が表示されていると見なされる)にCPU21にフィードバック信号を送り最高分解能像を1回(あるいは、ビデオ等に数秒連続の分解能を録画する)得る。ここで、最小ノイズの兆しの検出は別図にて詳細を説明する。さらに、ノイズの閾値Y1(ノイズの最小値電圧)の検出ができるものは最小ノイズの兆しの検出は可能と見なしてよいが、以下本実施例ではフローチャートを適宜省略している。但し、実現は容易である。
According to the experiment of the inventor, when the dropper power supply, the reference large-scale integrated
ここで、考案者の実験によれば通常は結合DCで表示させているが結合ACでも最小ノイズの検出は可能である。さらに、結合DCでY1判断した直後、結合AC(ノイズの最大最小の周期が結合DCに比べて早い場合は)にCPU21で切り替え新たなY1を判断してもよい。ここで、検出器12の増幅器13内にはオペアンプ26が設置されているので(b)から(d)の現象はあると見なせる。ノイズの閾値Y1の瞬間にCPU21で処理すれば検出感度を向上させることができる。
Here, according to the experiment of the inventor, it is normally displayed by the coupled DC, but the minimum noise can be detected even by the coupled AC. Further, immediately after determining Y1 with the combined DC, the
図4は、図3(b)の状態でエンベロープの波形取り込みの予備実験として一周期取り込みの場合に時間がかかる時の別の実施例である。ここでは、一般に知られているオフセット機能を用いて電圧の表示を数100mV/divまで拡大し、トリガの位置を図示のごとく設定している。波形取込シングルシーケンスでエンベロープXでの一周期の時間を見積もる場合、出力端子の電圧波形によってはオシロスコープ1の測定限界レベルで読み取りできないこともある。そこで、考案者らはユーザーが意図して作成したノイズの周期性のあるノイズを一つ以上印加しオシロスコープ1の検出効率を上げることを見出した。(検出後の付加したノイズは不必要なら、ノイズフィルタ等で除去してもよい)周期性のあるノイズとしては高電圧パルス性電源23を考案者らは実験で見出した。ここで、周期性のあるノイズは必要があれば予備実験しCPU21内部の演算で閾値を決め除去するか、オシロスコープ1のゲート測定のスクリーンで水平カーソルを2本表示させてトリガのポジションの位置を測定範囲外にしてもよい。
FIG. 4 shows another embodiment in which it takes time to capture one cycle as a preliminary experiment for capturing the waveform of the envelope in the state of FIG. Here, a generally known offset function is used to expand the voltage display to several hundred mV / div, and the trigger position is set as shown in the figure. When estimating the time of one cycle in the envelope X by the waveform acquisition single sequence, it may not be possible to read at the measurement limit level of the
上に述べた工程、すなわち最高分解能像を1回の工程を、詳しくCPU21で実行する制御処理を図5にフローチャートで説明する。最初に初期設定を行う。すなわちステップS1にて、エンベロープXとノイズの閾値Y1(図3に示したY1)をCPU21に登録する。分解能測定時、S2にてユーザーがアライメントを合わせ、S3にてユーザーがフオーカス合わせを行い撮影キーを押す。その後、S4で対物レンズのノイズの閾値Y1かどうかの判定(図3)を行い、S5でノイズが最小時に最高最終分解能を撮影する。ここで、ノイズ最小値(塗りつぶし四角形)と通常時(2点鎖線)は、図6に示すように、像表示装置20に分解能像と共にはっきりとわかるようにしてもよい。
A control process in which the
さらに、オシロスコープ1を外して最高分解能を撮る別の実施例について説明する。ここでは上に述べたノイズの閾値Y1の判定よりも早い時間に最小ノイズのきざしを見つける手段として考案者は新たに見出した。最小ノイズの兆しの検出は通常のオシロスコープ1では搭載されていない。そこで、荷電粒子線装置100にオシロスコープ1を接続した状態で波形の遷移を予めハードディスクに保存しておき、ハードディスクから波形情報を読み出しながら出力端子の最小ノイズの傾向(例えば、アライメント、次にジャストフォーカスにユーザーが合わせた時フォーカスのためのD/Aコンバータ25(対物レンズのための)からオペアンプ26の出力端子に指定電圧(直流固定電圧)で何秒後に出力がセットされ、その後何秒後に最小ノイズ出力になるかを学習しておく)をパラメータとしてCPU21に予め記憶しておく。その後、ユーザーが分解能を撮るスイッチを押した瞬間とは別にパラメータ直後の最高分解能を撮る。
Furthermore, another embodiment in which the
ここで、外乱により回路によっては大きな電圧がオシロスコープ画面に計測され気になる場合には、ゲート測定のスクリーンで垂直カーソルを2本表示させてトリガのポジションの位置を測定範囲外にしてもよい。 Here, when a large voltage is measured on the oscilloscope screen depending on the circuit due to disturbance, two vertical cursors may be displayed on the gate measurement screen to make the position of the trigger position out of the measurement range.
ここでY1を用いる場合は、現測定していないので直前のノイズが最大から最小に遷移した瞬間電圧後ノイズが多くなる傾向のノイズ電圧としてもよい。 Here, when Y1 is used, since the current measurement is not performed, it may be a noise voltage that tends to increase the noise after the instantaneous voltage when the immediately preceding noise transitions from the maximum to the minimum.
図7は、既述のハードディスクに保存したデータを再度読み込んで荷電粒子線装置100の像表示装置(オシロスコープ1の表示をそのまま)に表示した例である。考案者の実験によれば、エンベロープXの状態で一定電圧設定で通常では2点鎖線の2本の電圧幅がノイズの閾値Y1に遷移する状況はA1,A2,A3,A4,A5(A1が最小ノイズの開始時間でA5が最終時間順次表示する)とB1,B2,B3,B4,B5(一度保存したものを再度読み出しているので、A1からA5が順次表示された後、B1が最小ノイズの開始時間でB5が最終時間順次表示する)の軌跡であった。従って角度θ1を予め定義し、この角度を越える場合は最小ノイズの兆しとCPU21で判断してもよい。もちろん、θ1とθ2、θ2をパラメータとして判断してもよい。さらに、θ1,θ2,θ3,θ4の少なくとも2つ以上を選択してパラメータとしてもよい。θ1,θ2,θ3,θ4が変化のきざしとして精度があがらない場合は、最小2乗法を用いて傾きを計算し2点鎖線となす角度をパラメータとしてもよい。この時、計算が複雑になる場合は、CPU21内演算のためのCPU1を新たに設置してもよい。あるいは、別のコンピューターにネットワークを介して高速演算してもよい(図示せず)。
FIG. 7 shows an example in which the data stored in the hard disk described above is read again and displayed on the image display device of the charged particle beam device 100 (the display on the
あるいは、回路の構成によってはフィルターにより波形からの該角度の判断が難しい場合はA1からA5と、B1からB5の囲む面積を計算して通常と最小ノイズの大小を判断をユーザーが実験により面積比の閾値を決めて判断してもよい。 Alternatively, depending on the circuit configuration, if it is difficult to determine the angle from the waveform using a filter, the area surrounding A1 to A5 and B1 to B5 is calculated to determine the normal and minimum noise size. The threshold value may be determined and determined.
この時、この図においてA1,A2,A3,A4,A5とB1,B2,B3,B4,B5は、X方向の表示後、Y方向の表示を順次に像表示装置20に表示する仕様とした。このため、A1,A2,A3,A4,A5からなるθ1あるいはθ2あるいはθ1とθ2で最小ノイズの判定を行うことで、最短で、最小ノイズの兆しを捕らえることができるので、処理効率がよい。この方式では、オシロスコープ1のプローブからの荷電粒子線装置100への影響はなく、CPU21のソフトウエアの変更だけで分解能を向上させることができる。あるいは、現状の荷電粒子線装置100の目標分解能が確実に取れる状況ではオシロスコープ1と演算ユニット2を接続したままで最小ノイズのきざしを捕え同様の手順で分解能を得てもよい。あるいは、像表示装置20(あるいは、オシロスコープ1)に表示されたノイズ幅の遷移(例えば、図3に示す)をハイブリッドカメラで撮像して画像処理しCPU21にフィードバック信号を送り同様の手順で最高分解能像を1回得てもよい。
At this time, in this figure, A1, A2, A3, A4, A5 and B1, B2, B3, B4, B5 are set to display the image in the Y direction sequentially on the
ここでは、一定電圧の最小ノイズ時で説明したが、偏向コイル11へのスキャン波形(一定電圧でないの意味)などの遷移波形においても通常時とノイズ最小時を切り分けることができる。ノイズの少ない時間にSEM像を像表示装置20上に表示させればSEM像の像質を実質向上できる。
Here, the description has been given for the case where the minimum noise is a constant voltage, but the normal time and the time when the noise is minimum can also be distinguished in a transition waveform such as a scan waveform (meaning not a constant voltage) to the
ここでは、出力端子が1つで説明したが2つ以上の端子(例えば、ステージ制御のモーター(例えば、DCモーター)の出力端子が最小ノイズと同期をかけ最高分機能を得てもよい。 Although one output terminal is described here, two or more terminals (for example, output terminals of a stage control motor (eg, DC motor)) may be synchronized with the minimum noise to obtain the maximum function.
図8は複数の検出信号から最適化したノイズの最小点を検出し最高分解能を撮る概念図である。上に述べた説明において、出力端子が1つで説明したが2つ以上の出力端子が最小ノイズで逐次同期をかけてもよい。(a)は対物レンズ9の出力端子28の出力をエンベロープ機能のエンベロープXで測定したオシロスコープ1の表示画面である。対物レンズの電圧は一定電圧制御なので2本の2点鎖線ボルトである。外乱によるノイズ(黒点)は予備実験で確認し閾値を決めオシロスコープ1内でデータ削除する。ここでは、ユーザーが分解能を撮るスイッチを押した時間からΔt0とΔtとΔt1足し合わせた時間秒遅れて分解能を測定する。以下順を追ってより詳しく説明する。(b),(c),(d)のサイン波は(a)の設定した電圧を含んだノイズ(通常)から最小ノイズ(図3(b))へ、最小ノイズからノイズ(通常)に戻る考案者の実験結果から遷移を説明しやすくするために概算表示した。対物レンズの最小ノイズ点検出後(b)、制御基板のGND電圧の予め設定したΔt秒後に最小ノイズ点を検出し(c)、制御基板の別の場所のGND電圧の予め設定したΔt1秒後に最小ノイズ点を検出する(d)。あるいは、(c)に換えてアライメント電圧の最小ノイズ点のパラメータを入れて分解能を得ても良い。この時、ΔtとΔt1は予備実験してパラメータ決めてよい。あるいは、Δt以内、Δt1以内にノイズの閾値Y1を予備実験で検出してもよい。
FIG. 8 is a conceptual diagram in which the minimum point of noise optimized from a plurality of detection signals is detected to obtain the highest resolution. In the above description, one output terminal is described, but two or more output terminals may be sequentially synchronized with minimum noise. (A) is the display screen of the
図9は、最小ノイズ検出時の初期設定の画面の一例である。(a)は初期設定のメニューの自動(ΔtとΔt1は予備実験してパラメータ決定)を選択した時の自動設定の時に新たに表示する。欄32は現在値を表し、スクロールボタン31aで新しいパラメータを設定する。その後、メニューバー33で登録値を確定する。最小ノイズ検出時のパラメータのための初期設定メニューのマニュアル(Δt以内、Δt1以内にノイズの閾値Y1検出)を選択した場合(b)を表示する。((b)の表示構成は(a)と同じものなので図示していない)欄32は現在値を表示し、スクロールボタン31aで新しいパラメータを設定する。その後、メニューバー33で登録値を確定する。この時、イメージ表示(分解能像)上にパラメータを表示することにより装置操作性がよくなり、すばやく次の分解能を撮れるメリットがある。
FIG. 9 is an example of an initial setting screen when detecting minimum noise. (A) is newly displayed at the time of automatic setting when automatic selection of the menu of the initial setting is selected (Δt and Δt1 are parameters determined by preliminary experiments). A
別の実施例としては、最小ノイズの瞬間が事前にユーザーが制御できれば好都合である。このため、図10に示すように、多層基板の高速配線37と第一GND層34の間に微小の第二GND層35(このまわりに絶縁層36で囲まれている)を新たに設定した。理想的には、抵抗等実装済プリント基板において、設計時ノイズは最小化できればよいが、分解能への重要な回路をよりノイズを最小化し、抵抗の抵抗温度係数等に代表される素子の特性のばらつきを基板組み立て調整時に吸収し、少なくとも1つ以上の第二GND層35の選択,非選択の最適化により性能向上をはかるメリットがある。
As another example, it would be advantageous if the minimum noise moment could be controlled by the user in advance. For this reason, as shown in FIG. 10, a small second GND layer 35 (surrounded by an insulating layer 36) is newly set between the high-
ここでは、高速配線37に電流が流れると、直下の第一GND層34に逆電流が発生することが知られている。従って、タイミングよく新たに追加した第二GND層35にアナログスイッチの大規模集積回路38を用いて結線し(片方は第一GND層34に結線、片方はアナログスイッチの大規模集積回路38のオフの状態で第二GND層35に結線する。最小ノイズにするために、スイッチをオンし信号線を結線の状態にする)グランド面積の拡大をはかる。(例えば、メモリモジュール(72ピンSIMM)のVcc層とGND層の配線レイアウトで配線幅が太い方が電流密度が小さくなることから、一時的にGND層が増えればGND層のリターン電流の流れが疎になり、信号層への間接的な影響を小さく出来、ノイズの最小値をずらせると考えるのは自然である)よって、GND面積の拡大時、EMC(エレクトロマグネティック コンパチビリティ)の抑制効果と最小ノイズの瞬間をずらし例えば対物レンズ電流とアライメント電流の最小ノイズの瞬間を同期させ分解能を得ることができる。ここで、低ノイズ化するために高速配線37と第一GND層34の間の微小の第二GND層35は材質を低伝送損失材料、あるいは、低伝送損失多層材料に変えてもよい。さらに、多層基板の絶縁層全てを低伝送損失材料、あるいは、低伝送損失多層材料に変えてもよい。
Here, it is known that when a current flows through the high-
この手順(最小ノイズの瞬間を同期させ分解能を得る)について、図11でより詳細に説明する。S11にてユーザーがエンベロープXとノイズの閾値Y1をCPU21に登録する。次に、S12にて一日の内の指定時間内に入っているかCPU21で確認する。ここで、測定している間は像表示装置20に最高分解能測定中の表示を出してもよい(図示せず)。
This procedure (synchronizing the moment of minimum noise to obtain resolution) will be described in more detail with reference to FIG. In S11, the user registers the envelope X and the noise threshold Y1 in the
ここでは、通常の走査型電子顕微鏡においてはノイズのレベルは問題ないが、通常時のものを越える最良分解能を撮るために設定した。この根拠となる要素実験について補足説明する。(考案者らの実験によれば、交流の100ボルトのコンセント(複数の分電盤の候補の中から実験により一番よいものを選んだ)から実験中外乱ノイズが入らない時間が少なくとも連続約2分40秒あることを見出した)ここで、反転増幅回路の出力のために、オペアンプ26は電子線の偏向のために最適なものを使用し組み合わせ抵抗を製造したものを2個(0.005%,10キロオーム,0.6w,温度係数0.02ppm/℃以下(−55度から125度))を使用した。ここでは、上に述べた(背景技術)の標準交流抵抗器の構成を参考にし市販抵抗を類似の金属薄膜抵抗(ニッケルクロームとセラミックを接着材で貼り合わせた抵抗体は同じと見積もった)を選択した。直前に同じ回路でチップ抵抗を用いてノイズ(オシロスコープ1のエンベロープXの機能を使用)の測定実験し、組み合わせ抵抗を用いたオペアンプ出力の最小ノイズは40.0ミリボルト以下(後日、デジタルボルチメーター80マイクロボルト同等)とチップ抵抗に比べて小さかった。あるいは別の要素実験において、偏向回路のための組み合わせ抵抗だけで構成した基準電源用の組み合わせ抵抗を用いたオペアンプ出力の最小ノイズは実験中36.0ミリボルト以下とチップ抵抗に比べて小さかった。理想的にはD/Aコンバータ回路では基準電源としてオペアンプと偏向のためのオペアンプを組み合わせ抵抗だけで構成すれば最高分解能になると見積もれるが連続約40秒(該36.0ミリボルト以下から換算すると)であることを考案者は見積もった。
Here, the level of noise is not a problem in a normal scanning electron microscope, but it is set to obtain the best resolution that exceeds that of a normal scanning electron microscope. A supplementary explanation will be given for the elemental experiment that provides the basis for this. (According to the experiments by the inventors, the AC 100-volt outlet (the best one was selected from a plurality of distribution panel candidates was chosen by experiment). Here, for the output of the inverting amplifier circuit, two
次に考案者らの実験によれば、クアドロタイプからシングルタイプのオペアンプ(プレシジョン オペレーショナル アンプリファー)と組み合わせ抵抗2個(10キロオーム,0.6W,0.02ppm/℃以下(−55℃から125℃))に換えて5分間連続のデジタルボルチメーターの測定(この測定において100V電圧からの高調波ノイズの混入は少なくなると考えるのは自然である)では基準電圧のための大規模集積回路38の実測値(40マイクロボルト変動)とオペアンプ26の出力の実測値(40マイクロボルト変動)は一致した。従って、チップ抵抗2個10キロオームでは(110マイクロボルト変動)に比べて変動幅が小さいので、例えば、オシロスコープ1のエンベロープXの機能を用いて最小ノイズの瞬間時を見つけ易くなると考えるのは自然である。さらに、クアドロタイプのオペアンプ(偏向アンプ,プレシジョン オペレーショナル アンプリファー)と組み合わせ抵抗2個(10キロオーム,0.6W,0.02ppm/℃以下(−55℃から125℃))に換えて5分間連続のデジタルボルチメーターの測定(この測定において100V電圧からの高調波ノイズの混入は少なくなると考えるのは自然である)では基準電圧のための大規模集積回路38の実測値(40マイクロボルト変動)とオペアンプ26の出力の実測値(40マイクロボルト変動)は一致した。従って、チップ抵抗2個10キロオームでは(110マイクロボルト変動)に比べて変動幅が小さいので、例えば、オシロスコープ1のエンベロープXの機能を用いて最小ノイズの瞬間時を見つけ易くなると考えるのは自然である。
Next, according to experiments by the inventors, a quadro-type to single-type operational amplifier (Precision Operational Amplifier) and two combination resistors (10 kilohms, 0.6 W, 0.02 ppm / ° C. or less (−55 ° C. to 125 ° C.) In place of measurement of a digital voltimeter for 5 minutes (naturally, it is natural to think that mixing of harmonic noise from 100V voltage is reduced in this measurement), the actual measurement of the large-scale integrated
又、クアドロタイプのオペアンプ(対物レンズ)と組み合わせ抵抗2個(10キロオーム,0.6W,0.02ppm/℃以下(−55℃から125℃))に換えて12分間連続のデジタルボルチメーターの測定(この測定において100V電圧からの高調波ノイズの混入は少なくなると考えるのは自然である)では基準電圧のための大規模集積回路38の実測値(30マイクロボルト変動)とオペアンプ26の出力の実測値(30マイクロボルト変動)は一致した。従って、チップ抵抗2個10キロオームでは(110マイクロボルト変動)に比べて変動幅が小さいので、例えば、オシロスコープ1のエンベロープXの機能を用いて最小ノイズの瞬間時を見つけ易くなると考えるのは自然である。
In addition, a quadrature operational amplifier (objective lens) and a combination of two resistors (10 kilohms, 0.6 W, 0.02 ppm / ° C. or less (−55 ° C. to 125 ° C.)) can be measured with a digital voltometer for 12 minutes. (It is natural to think that harmonic noise from 100V voltage is reduced in this measurement). Actual measurement value of large-scale integrated
又、シングルタイプのオペアンプ(プレシジョン オペレーショナル アンプリファー)と抵抗2個(相対値0.01ppm/℃以下(−55℃から125℃)、R2′特性,5キロオーム,0.005%,0.3W)、2つの抵抗はリードは切らず1つの市販ブレッドボードにてジャンパー線で結線に換えて5分間連続のデジタルボルチメーターの測定(この測定において100V電圧からの高調波ノイズの混入は少なくなると考えるのは自然である)ではオペアンプ26の出力の実測値(30マイクロボルト変動)と小さかった。従って、チップ抵抗2個10キロオームに比べて変動幅が小さいので、例えば、オシロスコープ1のエンベロープXの機能を用いて最小ノイズの瞬間時を見つけ易くなると考えるのは自然である。
Also, a single-type operational amplifier (Precision Operational Amplifier) and two resistors (relative value 0.01 ppm / ° C or less (-55 ° C to 125 ° C), R2 'characteristic, 5 kilohms, 0.005%, 0.3 W) The two resistors do not cut the lead and are connected with a jumper wire on one commercially available breadboard and measured with a digital voltimeter for 5 minutes in a continuous manner (in this measurement, mixing of harmonic noise from 100V voltage is considered to be less Is natural), the measured value of the output of the
ここでは組み合わせ抵抗を選択したがチップ抵抗(例えば、チップ抵抗だけを実装した図2に示すプリント基板)でも指定時間内かどうか時間設定を分けた方がよいと考えるのは自然である。ここで、通常使用法を選択する場合はキーボードよりCPU21へコマンドを送り、通常時のものを越える最良分解能測定の機能を生かしつつ(ユーザーが、必要があれば直ぐに該機能に戻れる)使用すればよい。続いてS13にてユーザーがアライメントを合わせる。S14にてユーザーがフオーカス合わせ、撮影キーを押す。S15にて対物レンズのノイズの閾値Y1を見つける。S16にてプリント基板のアライメント信号直下の微小の第二GND層35のオンの制御信号を送る。S17にて分解能をCPU21が自動測定する。
Although the combination resistance is selected here, it is natural to think that it is better to divide the time setting whether it is within the specified time even for the chip resistance (for example, the printed board shown in FIG. 2 in which only the chip resistance is mounted). Here, when selecting the normal use, a command is sent from the keyboard to the
この時、微小の第二GND層35はあらかじめ複数試し作成しておき製品を製造しつつアナログスイッチの大規模集積回路38のオン,オフを複数切り替え実験評価してよいので安価に設計が可能である。ここで、第一GND層34と第二GND層35と絶縁層36の電流の流れを見積もり新たな第二GND層35の設計仕様としての適切な効果をもたらす設置位置と大きさはプリント基板を何枚か試作し要素実験して見積もってもよい。
At this time, a plurality of minute second GND layers 35 may be prepared in advance, and a large-scale integrated
考案者の実験によれば、予備実験としてGND層のばらつき(例えば、上に述べたねじプローブを用いて測定する)が所望の出力端子に誤差として大きく影響する場合はその間はCPU21で測定できないよう設定してもよい。
According to the experiment of the inventor, when a variation in the GND layer (for example, measurement using the above-described screw probe) greatly affects the desired output terminal as an error as a preliminary experiment, it cannot be measured by the
さらに、考案者が行った要素実験の結果から作成した最小ノイズ定義して最高分解能を取る方法を説明する。ここではドロッパ方式電源と基準電圧発生のための大規模集積回路38と反転増幅のオペアンプ26で回路構成した。この構成において、先ずドロッパ方式電源の電源をオンする。この出力はオシロスコープ1のエンベロープXで測定するとt5に最小ノイズになる。ここでは、大規模集積回路38が一つ入っている。(遅延時間t6)オペアンプ26の出力(遅延時間t7)はt5とt6とt7を足し合わせた時間後最小ノイズになる。次に、大規模集積回路38が大規模集積回路38(遅延時間t8)とスイッチング電源の間に追加した構成ではオペンプの出力はt5とt6とt7とt8足しあわした時間後最小ノイズになる。このように、複数の大規模集積回路38が連なる場合、伝送遅延をあらかじめ見積り最小ノイズを定義してもよい。
Furthermore, a method for obtaining the highest resolution by defining the minimum noise created from the result of the element experiment conducted by the creator will be described. Here, a circuit configuration is made up of a dropper power supply, a large-scale integrated
この時、初段の大規模集積回路(あるいは、複数の連続したD/Aコンバータ回路の場合は基準電源大規模集積回路38は除いて初段のD/Aコンバータ回路と見なしてもよい)は最終段のオペアンプ26に大きくノイズの影響を与える。あらかじめ初段の大規模集積回路38のノイズの最小時(あるいは、ドロッパ方式電源のノイズの最小時)に着目しノイズ最小時(この時、エンベロープXで測定し、各素子の遅延時間も考慮してもよい)で複数の大規模集積回路が連なる最終段のオペアンプ26の出力が最小ノイズと見なし(仮にオシロスコープ1で測定限界であって判断できない場合があったとしても決め付ける)最高分解能を測定してもよい。ここで、偏向コイル11を駆動するためのスキャン波形では経験的に高周波帯域でのフィルタカットを見積もることができるのでエンベロープX測定時、オシロスコープ1の帯域制限をかけてノイズ最小値を見積もってよい。
At this time, the first stage large-scale integrated circuit (or in the case of a plurality of continuous D / A converter circuits may be regarded as the first stage D / A converter circuit except the reference power supply large-scale integrated circuit 38). The
図12は、対物レンズとアライメントの最小ノイズの遷移状態を像表示装置にわかりやすく表示した例である。荷電粒子線装置100において、通常分解能はユーザーがアライメントを合わしフォーカスを合わした上でマニュアルで決定する。この時、最終的なフォーカスを合わした直後撮影キーを押すまでの間に若干の時間があることもある。よって、対物レンズとアライメントの最小ノイズ時を像表示装置20上に表示し、マニュアル決定時のフォーカスガイド用のカーソル39を作成した。まず、対物レンズの最大ノイズ時と最小ノイズ時を一周期(一定間隔)でカーソル39が左から右へ水平方向へ繰り返し遷移する。同時に、アライメントの最大ノイズ時と最小ノイズ時を一周期(一定間隔)でカーソルが左から右へ水平方向へ繰り返し遷移する。この時、ユーザーが対物レンズのカーソルを目視して最小ノイズ点で分解能の撮影キーを押す。この時、アライメントの最小ノイズ点からのずれ時間Lをカーソルで表示してもよい。この時、対物レンズとアライメントの図3(b)から(d)に示す周期が大きく異なる場合は、ユーザーが最小ノイズ点を認識しやすいよう、図に示すように同じ周期に変えて表示してもよい。
FIG. 12 is an example in which the transition state between the objective lens and the minimum noise of alignment is displayed on the image display device in an easily understandable manner. In the charged particle beam apparatus 100, the normal resolution is manually determined after the user has aligned and focused. At this time, there may be some time between the final focusing and the pressing of the shooting key. Therefore, the objective lens and the minimum noise of alignment are displayed on the
ここで、対物レンズとアライメントがユーザーの要求操作(キーボードから入力)により最小ノイズに数秒程度制御してもよい。ここでは、大規模集積回路38の指定一定電圧に新たに制御してから最小ノイズまでは周期性があると見なせる。又、信号線に電流が流れる間は、対抗するGND層に電流は常に流れることが知られている。最小ノイズを連続的にする手段として少なくとも一つ以上の第二GND層35、すなわち、対物レンズ、あるいは、アライメント直下の第二GND層35をタイミングよく一回以上オンの制御信号を送る。この制御手順は予めユーザーが予備実験して決めてもよい。この方式を使用し、対物レンズの電圧をまず最小ノイズ化する。次に、アライメントの電圧を最小ノイズ化する。この情報は図10に最小ノイズ点で対物レンズとアライメントのカーソル39を最小ノイズ点で垂直に合わせた状態で数秒の状態で表示しユーザーの分解能測定の要求操作を待っても良い。さらに、ExBの電圧も最小ノイズに数秒程度制御してもよい。
Here, the objective lens and the alignment may be controlled to a minimum noise for about several seconds by a user's requested operation (input from the keyboard). Here, it can be considered that there is periodicity from the newly controlled constant voltage of the large scale integrated
図13は、最小ノイズを連続的にする手段として第二GND層35をユーザーが選択する場合の初期設定画面である。アライメント制御回路の信号線直下のGND1(第二GND層35を選択)をユーザーが像表示装置20で選択した場合、メニューバー33が白色から斜線に図示のごとくハイライトする。この時、上に述べた手順(対物レンズとアライメントがユーザーの要求操作により最小ノイズに数秒程度制御)に従ってユーザーが撮影キーを押した時に2回(ここでは、アライメント電圧のみで撮影キーを押した後t1にGNDをt2にGND1を各々一定の間隔t3で動作させる。但し、t1,t2,t3は可変可能な設定にしてもよい)第二GND層35をタイミングよく結線させ対物レンズとアライメントのノイズ最小時間を合わせて最高分解能を撮る。さらに、ExBの電圧のための一つ以上のGNDのメニューバー33を表示してもよい。
FIG. 13 shows an initial setting screen when the user selects the
あるいは、分解能像のエッジ付近に着目し最終分解能を撮ることから付近横(イメージ表示内)に最小ノイズの状態をわかり易くするためにカーソル39を移動させて表示し、最小ノイズの時に撮影キーを押してもよい。
Alternatively, focusing on the vicinity of the edge of the resolution image and taking the final resolution, the
ここで、荷電粒子線装置100より外で負荷変動が大きい場合には像表示装置20上で周波数変動につれてカーソル39の一周期長さが大きく切り替わることが見積もられ、ユーザーにその状況をノイズの大,小の時間帯としてCPU21で判断し像表示装置20上で知らしめてもよい。あるいは、ノイズY(図3に示すY)も(ノイズの大,小の時間帯で)大きく切り変わる場合は、ユーザーにその状況をノイズの大,小の時間としてCPU21で判断し像表示装置20上で知らしめてもよい。この時、ノイズの小の時間に操作すれば最高分解能を撮る確率は高くなる。
Here, when the load fluctuation is large outside the charged particle beam device 100, it is estimated that the one-cycle length of the
さらに、ノイズの大,小の時間に関する情報は日々HDDに蓄積してデータベース化し、像表示装置20に表示することにより、分解能測定の連続操作時の時間判断にとって有効な情報になる。
Further, the information regarding the time when the noise is large or small is accumulated in the HDD every day and stored in the database, and displayed on the
安定性および再現性のよい分解能を撮る別の方法として、図2に示す対物レンズ制御基板のリファレンス電源の大規模集積回路38とD/Aコンバータ25間に出力端子28を設けてオシロスコープのエンベロープ機能のエンベロープX(トリガの位置は図4参照)で測定する例を説明する。考案者らの実験によれば、スイッチング電源とドロッパ電源からなる結合回路において、図7に示す通常電圧中、まれに1.9倍以上の電圧が表示されることがあった。従って、この電圧値時は分解能が劣化すると考えられるのでユーザーが事前に前後の測定時間を決めておき、分解能を測定しないようCPU21で判断し制御処理してもよい。
As another method for obtaining a stable and reproducible resolution, an
もちろん、本考案は汎用の市販多層基板においても容易に実現できる。具体的には、上述の配線層のノイズ最小時間を制御するための高速配線37と第一GND層34の間の電気絶縁層内部に少なくとも1つ以上の第二GND層35を配置し、高速配線37から第二GND層35へと、第二GND層35から第一GND層34へと、高速配線37と第一GND層34へ結線選択できるようジャンパー線手段を作成する。
Of course, the present invention can be easily realized in a general-purpose commercially available multilayer substrate. Specifically, at least one or more second GND layers 35 are arranged inside the electrical insulating layer between the high-
ここで、低ノイズ化するために高速配線37と第一GND層34の間の微小の第二GND層35は材質を低伝送損失材料、あるいは、低伝送損失多層材料に変えてもよい。さらに、多層基板の絶縁層全てを低伝送損失材料、あるいは、低伝送損失多層材料に変えてもよい。
Here, in order to reduce noise, the minute
本実施例によれば、走査型電子顕微鏡に追加でオシロスコープ手段と簡易回路を追加するだけで、高分解能化技術を備えた荷電粒子線装置を提供できる。あるいは、事前にオシロスコープ手段と簡易回路を用いて複数のデータを得るだけで、高分解能化技術を備えた荷電粒子線装置を提供できる。 According to the present embodiment, it is possible to provide a charged particle beam apparatus equipped with a high resolution technology only by adding an oscilloscope means and a simple circuit to the scanning electron microscope. Alternatively, it is possible to provide a charged particle beam apparatus equipped with a high resolution technology simply by obtaining a plurality of data in advance using an oscilloscope means and a simple circuit.
1 オシロスコープ
2 演算ユニット
3 陰極
4 第一陽極
5 第二陽極
6 一次電子線
7 集束レンズ
8 絞り板
9 対物レンズ
10 試料
11 偏向コイル
12 検出器
13 増幅器
14 二次電子
15 試料台
16 対物レンズ制御電源
17 偏向コイル制御電源
18 アクチュエータ
19 高電圧制御電源
20 像表示装置
21 CPU
22 集束レンズ制御電源
23 高電圧パルス性電源
24 プリント基板
25 D/Aコンバータ
26 オペアンプ
27 トランジスタ
28 出力端子
29 GND端子
30 固定ねじ
31 スクロールボタン
32 欄
33 メニューバー
34 第一GND層
35 第二GND層
36 絶縁層
37 高速配線
38 大規模集積回路
39 カーソル
100 荷電粒子線装置
1
22 Focusing lens control power supply 23 High voltage
Claims (16)
前記制御手段に備えた増幅回路の少なくとも一つ以上の出力端子に一定の周期のエンベロープ機能を備えたオシロスコープ手段を有して、前記ノイズが最小となる時、あるいは、前記ノイズが最小となるきざし時に、マニュアルフォーカスの分解能とは別に前記分解能から最小時間の前記ノイズが最小の時に新たな分解能を測定する手段を有することを特徴とする荷電粒子線装置。 A charged particle beam irradiating means for irradiating the surface of the sample with a charged particle beam; a sample stage for placing the sample; a moving means for moving the sample stage; a deflecting means for deflecting the charged particle beam; and an amplification circuit. A charged particle beam apparatus comprising: control means for controlling the deflection means; and secondary signal detection means for detecting a secondary signal generated from the sample by irradiating the sample with the charged particle beam. ,
An oscilloscope means having an envelope function with a constant period at at least one output terminal of the amplifier circuit provided in the control means, and the noise is minimized or the noise is minimized. A charged particle beam apparatus characterized by comprising means for measuring a new resolution when the noise of the minimum time is minimum from the resolution, apart from the resolution of manual focus.
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