JP5663591B2 - 走査電子顕微鏡 - Google Patents
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Description
非点収差1=(0deg平行視差−90deg平行視差−225deg垂直視差+315deg垂直視差)/2/チルト仰角
非点収差2=(0deg垂直視差−90deg垂直視差+225deg平行視差−315deg平行視差)/2/チルト仰角の式を用いて2つの方向の非点収差を求めた。
この方法は非点収差計測に用いられる計測データと同じものを用いるために、非点と焦点の同時計測が可能であるといえる。計測した焦点ずれは電磁レンズ制御部により、電磁レンズ108にフィードバックすることで補正が可能となる。もし、焦点ずれ計測のみでよければ4方向である必要はない。例えば2方向のチルトのみで以下の式を用いることは可能である。
焦点ずれ=(0deg平行視差+180deg平行視差)/2/チルト仰角
この方法を用いれば焦点補正に限定されるが、方向数の少ない分、より高速な計測が可能となる。
Claims (12)
- 電子源から放出された電子ビームを試料上に照射し、前記試料から発生する2次電子や反射電子に基づいて試料像を得る走査電子顕微鏡において、
電子ビーム鏡体内に配置され、前記電子ビームをチルトするためのチルト偏向器と、
前記電子ビーム鏡体内に配置され、前記電子ビームの非点収差の補正が可能な非点収差補正器と、
前記電子ビームを収束して前記試料上に照射する対物レンズと、
前記チルト偏向器と前記非点収差補正器を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記電子ビーム鏡体内の前記電子源から前記試料までの前記電子ビームの非点収差を第1の非点収差計測方法で計測し、前記対物レンズから前記試料周辺で発生する前記電子ビームの非点収差を第2の非点収差計測方法で計測し、前記第1の非点収差計測方法より求めた非点収差と前記第2の非点収差計測方法より求めた非点収差を照合して、予め求めた換算式に基づいて、前記非点収差補正器の強度を変更することを特徴とする走査電子顕微鏡。 - 前記第1の非点収差計測方法は、前記制御部により前記非点収差補正器の強度を変化させながら得られる2次元画像の質から前記非点収差を求める方法であり、
前記第2の非点収差計測方法は、前記制御部により前記電子ビームをチルトさせたときに生じる前記非点収差を計測する方法であり、
前記制御部は、前記第1の非点収差計測方法により求めた前記非点収差と前記非点収差補正器の強度との関係と、前記第2の非点収差計測方法により求めた前記非点収差とに基づいて、前記非点収差補正器を制御することを特徴とする請求項1に記載の走査電子顕微鏡。 - 前記制御部により前記非点収差補正器の強度を変化させながら得られる2次元画像の質から前記非点収差を求める前記第1の非点収差計測方法は、像シャープネス法であり、
前記制御部により前記電子ビームをチルトさせたときに生じる前記非点収差を計測する前記第2の非点収差計測方法は、視差法であることを特徴とする請求項2に記載の走査電子顕微鏡。 - 前記非点収差補正器は、前記チルト偏向器よりも前記電子線の進行方向の上流側に位置することを特徴とする請求項2に記載の走査電子顕微鏡。
- 前記チルト偏向器は、チルト方位に平行方向の視差と、前記チルト方位とは別のチルト方位に垂直方向の視差とを組み合わせて異なる方向の非点収差を求めることを特徴とする請求項2に記載の走査電子顕微鏡。
- 前記非点収差と前記非点収差補正器の強度との関係を、高さあるいは深さの異なる複数の段差を備えた校正試料を用いて求めることを特徴とする請求項5に記載の走査電子顕微鏡。
- 前記校正試料は、中央部に第1の段差を有し、
前記第1の段差の周囲には前記第1の段差よりも小さな第2の段差を複数有することを特徴とする請求項6に記載の走査電子顕微鏡。 - 前記第1の段差の高さあるいは深さと幅のアスペクト比は、前記第2の段差の高さあるいは深さと幅のアスペクト比よりも小さいことを特徴とする請求項7に記載の走査電子顕微鏡。
- 電子源から放出された電子ビームを試料上に照射し、前記試料から発生する2次信号や反射電子に基づいて試料像を得る走査電子顕微鏡において、
電子ビーム鏡体内に配置され、前記電子ビームをチルトするためのチルト偏向器と、
前記試料上の前記電子ビームを2次元に走査する電磁レンズと、
前記チルト偏向器や前記電磁レンズを制御する制御部と、を備え、
前記電子ビーム鏡体内の前記電子源から前記試料までの前記電子ビームの焦点ずれを第1の焦点ずれ計測方法で計測し、前記電磁レンズから前記試料周辺で発生する前記電子ビームの焦点ずれを第2の焦点ずれ計測方法で計測し、前記第1の焦点ずれ計測方法より求めた焦点ずれと前記第2の焦点ずれ計測方法より求めた焦点ずれを照合して、予め求めた換算式に基づいて、前記電磁レンズの強度を変更することを特徴とする走査電子顕微鏡。 - 前記第1の焦点ずれ計測方法は、前記制御部により前記電磁レンズの強度を変化させながら得られる2次元画像の質から前記焦点ずれを求める方法であり、
前記第2の焦点ずれ計測方法は、前記制御部により前記電子ビームをチルトさせたときに生じる前記焦点ずれを計測する方法であり、
前記制御部は、前記第1の焦点ずれ計測方法により求めた前記焦点ずれと前記電磁レンズの強度の関係と、前記第2の焦点ずれ計測手段により求めた前記焦点ずれに基づいて電磁レンズを制御することを特徴とする請求項9に記載の走査電子顕微鏡。 - 前記制御部により前記電磁レンズの強度を変化させながら得られる2次元画像の質から前記焦点ずれを求める前記第1の焦点ずれ計測方法は、像シャープネス法であり、
前記制御部により前記電子ビームをチルトさせたときに生じる前記焦点ずれを計測する前記第2の焦点ずれ計測方法は、視差法であることを特徴とする請求項10に記載の走査電子顕微鏡。 - 前記チルト偏向器により4方向にチルトした際の視差の平均値を求めることで電子ビームの焦点ずれを計測することを特徴とする請求項9に記載の走査電子顕微鏡。
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