JPH02236937A - 電子線照射装置 - Google Patents

電子線照射装置

Info

Publication number
JPH02236937A
JPH02236937A JP1056476A JP5647689A JPH02236937A JP H02236937 A JPH02236937 A JP H02236937A JP 1056476 A JP1056476 A JP 1056476A JP 5647689 A JP5647689 A JP 5647689A JP H02236937 A JPH02236937 A JP H02236937A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
objective lens
current
sample
automatic focusing
magnification
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.)
Granted
Application number
JP1056476A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0766770B2 (ja
Inventor
Kimio Kanda
神田 公生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP1056476A priority Critical patent/JPH0766770B2/ja
Priority to DE69011908T priority patent/DE69011908T2/de
Priority to EP90301563A priority patent/EP0386894B1/en
Priority to US07/485,493 priority patent/US5032725A/en
Publication of JPH02236937A publication Critical patent/JPH02236937A/ja
Publication of JPH0766770B2 publication Critical patent/JPH0766770B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/21Means for adjusting the focus

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は走査電子顕微鏡或いはその類似装置に係り,特
に自動焦点合せに好適な走査電子顕微鏡或いはその類似
装置に関する. 【従来の技術〕 走査電子顕微鏡等においては、検鏡される試料が有する
表面形状の細かさによらず、現に像I!察をする為に操
作者が設定した倍率において自動焦点合せを行なってい
る. 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、従来は自動焦点合せの成功率に対する配慮がさ
れておらず,操作者が設定した倍率と検鏑される試料が
有する表面形状の細かさとの関連において自動焦点合せ
の成功率が極めて低くなってしまうという問題があった
. 本発明の目的は,従来技術のもつ欠点を克服し、検鏡さ
れる試料が有する表面形状の細かさと操作者が設定した
倍率とによらずに自動焦点合せの成功率を格段に高めた
走査電子顕微鏡或いはその類似装置を提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は,操作者が設定した像観察の倍率によらず,
自動焦点合せの機能がスタートされた時に、自動焦点合
せを行なう倍率を或る範囲で自動的に走査し、夫々の倍
率に於で自動的に自動焦点合せを実行して比較し、適切
に゛自動焦点合せが出来る倍率を自動的に探して此の倍
率で最終的な自動焦点合せを実行した後、自動的に操作
者が設定した像観察の倍率状態に戻る様にすることによ
り達成される。
〔作用〕
自動焦点合せの機能のスタートとしては、操作者による
自動焦点合せ機能スイッチでの手動スタート、或いは操
作者等による検鏡視野移動後での自動スタート等々があ
るが、いずれにしても予め設定された倍率範囲に含まれ
る予め設定された倍率ステップの夫々において自動焦点
合せが自動的に実行され,その信号量が自動的に比較さ
れて、最終的に適正なる倍率に於で自動焦点合せが自動
的に実行される。上述の倍率走査による自動焦点合せに
よって得られる信号量の比較の基本的アルゴリズムは、
従来の単純なる自動焦点合せ技術の場合のそれと類似で
あるが,対物レンズ電流と倍率との両方について二次元
的に最適値を探査することによって、自動焦点合せの成
功率が試料によらず格段に高められる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図を用いて説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す略線図である.第1図
に於で電子ビーム1は対物レンズ3により試料4の上に
焦点を結ばされる。一方、この電子ビーム1は偏向コイ
ル2により試料4の上を走査される。試料4より電子ビ
ーム1の照射により発生した信号(通常、二次電子信号
)5は、検出器6により捕捉されて電気信号に変換され
、映像増幅器7を通して陰極線管(図示せず)に表示さ
れる。表示される像の倍率は陰極線管の像表示の走査幅
と、試料4上の電子ビーム1の走査幅との比である。陰
極線管に表示される像が焦点の合った像となるのは、試
料4に照射される電子ビーム1の照射点での太さが一番
細くなった場合に対応する。自動焦点合せは、手動で対
物レンズ3の励磁電流を変化させて、つまり対物レンズ
3の焦点距離を変えて試料4に照射される電子ビーム1
の照射点での太さを一番細くするのではなく、装置自身
がこれを自動的に行なうものである。
自動焦点合せは、よく知られているように、映像信号の
高周波成分が最大となる様な対物レンズ3の励磁電流を
自動的に探すものである。この間の基本概念の事情を第
2図に示してある。つまり、対物レンズ電流I。を時間
しと共にその最小値工0旧Nから最大値工。HAXの方
向に向って(或いは逆に)階段的に掃引し、対物レンズ
電流I。の関数としての映像信号S(IO)の微分値の
絶対値d s (Io)/ d t l  が最大とな
る様な対物レンズ電流IoOP を自動的に探すもので
ある。但し、映像信号s(ro)の微分値の絶対値ld
s(I。)/dtlの瞬時値であるので,雑音やS/H
の良さを考慮すると極めて取扱いずらいので、第1図に
示す様にバンド・パス・フィルタ付の映像増幅器7の出
力を絶対値出力付の微分回路8を通して微分して絶対値
を採り、これを積分回路9を通して或る時間々隔にわた
り積分して、この値(判別値)を対物レンズ3の励磁電
流の関数としてとらえて、該判別値が最大となる様に対
物レンズ電流をD/Aコンバータ11及び電流増幅器1
2を用いて自動制御するものである。この自動制御には
CPUバス15に接続されている対物レンズ電流制御回
路10が用いられる。尚、自動焦点合せのスタートは自
動焦点合せスタートスイッチ回路14により行なわれ、
微分回路8及び積分回路9のスタート/エンドの制御は
、該対物レンズ電流制御回路10を通して行なわれる対
物レンズ電流の制御に連動して、CPUバス15からの
CPUの指令によって行なわれる。
ここで問題は、検鏡されている試料4の表面構造の細か
さである。というのは、従来の自動焦点合せは、操作者
が設定した像Ii11察倍率による電子ビーム1の試料
4上の走査による映像信号によってのみ行なわれる為、
試料4の有する表面構造の細かさと電子ビーム1の試料
4上の走査幅の相対関係によっては、うまくいかない事
が多がったのである。これは、映像信号S(Io)から
得られる最適対物レンズ電流の判別値f Ids( I
 o)/dtldtによる判別をS/N良くしかも短時
間で行なわせるために、割とバンド幅の小さなバンド・
パス・フィルタを映像増幅器7に組合せているからであ
る。例えば、シリコンウエハー上に構築された細いホト
レジスト・パターンの様なものに対して自動焦点合せを
起動させると、倍率が高い領域でのみ良く作動し、低い
倍率の領域では殆んどうまく作動しないという事が起り
得る。これは電子ビーlx 1の試料4上での走査時間
が一定である為に゛、その走査幅が大きい(つまり低倍
率)と実効的な試料上での走査速度が増して、最適の対
物レンズ電流に対応する映像信号の周波数成分が判別値
/ lds(Io) / dtldtの最大値として検
出されなくなってしまうからである。
本発明は、上述の様な欠点を除く自動焦点合せ機能を有
する走査電子顕微鏡或いは類似装置を提供するものであ
る。第1図に於で、偏向コイル2に対する倍率(つまり
試料4上の電子ビーム1の走査幅)を制御する偏向コイ
ル電流制御回路13の制御を自動焦点合せ機能のアルゴ
リズム中に組み入れた事により達成した.以下、第1図
の動作を第2図及び第3図を用いて説明する。まず、第
1図の如くする事によって得られる映像信号は対物レン
ズ電流工0と倍率Mとの両方の関数S(Io, M)と
なる。倍率を或る倍率に固定しておいて、従来の自動焦
点合せの如く、つまり上述の第2図の説明の如く判別値
/ I ds(To, M)/dtldtの最大を求め
る。対物レンズ電流I。を今求めた最大値に対OP(I
) 応する値(実際は仮の最適値Io  )に固定しておい
て、今度は倍率Mを変化させていきながら第3図の如く
判別値の最大を求める。この場合に、倍率の可変幅とそ
のステップは予め操作者が検鏡しようとしている試料に
対応して決めておくと、この判別値の最大の探査は短時
間に効率良く終了する。例えば、シリコンウエーハ上の
1μm幅のホトレジスト・パターンに対して此を実行す
る場合には、倍率の可変幅とステップは,電界放射電子
銃を用いた走査電子顕微鏡を例にとると2万倍,3万倍
,4万倍で十分である.いずれにしても、上述の倍率の
可変幅とステップは各種の選択が可能な様に装置側を構
成しておくと良い。そこで、次ぎには今求めた自動焦点
合せを実行する最適倍率に倍率を固定して、先に求めた
仮の対物レンズop(=) 電流の最適値工。  をプラ側とマイナス側に少し変化
させて判別値を夫々求め、対物レンズ電流■。の真の最
適値IoOPを求め、対物レンズ電流を此に固定する。
此で,自動焦点合せが終了した訳であるから、倍率のみ
を自動焦点合せスタートB/^FC 前の像観察倍率M   に自動的に戻してやれば、て自
動焦点合せが極めて良く実行された事になる。
本発明の一実施例に基づくフローチャートを第4図に示
す. 尚、自動焦点合せのスタートは,第1図の本発明の一実
施例の如く自動焦点合せスタートスイッチ回路14を手
動で起動させても良いが、或いは操作者等による検鏡視
野移動後における自動スタートでも良い.勿論、検鏡視
野移動は予めプログラムされた指令に基づいて行なわれ
るものでも何ら差しつかえない. 本発明の一実施例によれば,試料の表面構造の細かさと
、像観察設定倍率とによらず,自動焦点合せが的確に効
率良く出来るという効果がある。
〔発明の効果〕
本発明によれば、自動焦点合せが確実に行なえるという
効果がある.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す要部のブロック図、第
2図は対物レンズ電流と映像信号の微分絶対値との関係
を示すグラフ、第3図は倍率と映像信号の微分絶対値と
の関係を示すグラフ、第4図は本発明の一実施例に対応
する一例としてのフローチャートである。 2・・・偏向コイル、3・・・対物レンズ、8・・・微
分回路、9・・・積分回路、10・・・対物レンズ電流
制゛御回路、13・・・偏向コイル電流制御回路、14
・・・自動焦点第 図 第 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、自動焦点合せ機能を有する走査電子顕微鏡或いは類
    似装置において、対物レンズ電流の掃引を倍率の掃引と
    組合せる事によつて自動焦点合せの適切対物レンズ電流
    の探査をするようにしたことを特徴とする走査電子顕微
    鏡或いは類似装置。
JP1056476A 1989-03-10 1989-03-10 電子線照射装置 Expired - Fee Related JPH0766770B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1056476A JPH0766770B2 (ja) 1989-03-10 1989-03-10 電子線照射装置
DE69011908T DE69011908T2 (de) 1989-03-10 1990-02-14 Fokussierung eines Elektronenstrahls.
EP90301563A EP0386894B1 (en) 1989-03-10 1990-02-14 Focussing an electron beam
US07/485,493 US5032725A (en) 1989-03-10 1990-02-27 Focussing an electron beam

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1056476A JPH0766770B2 (ja) 1989-03-10 1989-03-10 電子線照射装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02236937A true JPH02236937A (ja) 1990-09-19
JPH0766770B2 JPH0766770B2 (ja) 1995-07-19

Family

ID=13028156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1056476A Expired - Fee Related JPH0766770B2 (ja) 1989-03-10 1989-03-10 電子線照射装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5032725A (ja)
EP (1) EP0386894B1 (ja)
JP (1) JPH0766770B2 (ja)
DE (1) DE69011908T2 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0689687A (ja) * 1990-12-27 1994-03-29 Jeol Ltd 走査電子顕微鏡における自動焦点合わせ装置
JPH0594798A (ja) * 1991-05-21 1993-04-16 Jeol Ltd 焦点深度切り換え可能な電子顕微鏡等の電子光学観察装置
EP0949653B1 (en) * 1991-11-27 2010-02-17 Hitachi, Ltd. Electron beam apparatus
JP2535695B2 (ja) * 1992-01-13 1996-09-18 株式会社東芝 走査型電子顕微鏡の自動焦点合わせ方法
JP3109785B2 (ja) * 1993-12-21 2000-11-20 株式会社日立製作所 走査電子顕微鏡の自動焦点合わせ装置
US6278114B1 (en) 1997-12-19 2001-08-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and apparatus for measuring dimensions of a feature of a specimen
JP2000048756A (ja) * 1998-07-27 2000-02-18 Seiko Instruments Inc 荷電粒子ビーム光学系の調整を行う方法およびその装置
US6521891B1 (en) * 1999-09-03 2003-02-18 Applied Materials, Inc. Focusing method and system
KR102268019B1 (ko) * 2019-04-30 2021-06-22 (주)코셈 인공 지능 학습 데이터를 활용한 전자 현미경

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5457949A (en) * 1977-10-18 1979-05-10 Jeol Ltd Automatic focusing unit for scanning electron microscope and so on

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5275261A (en) * 1975-12-19 1977-06-24 Jeol Ltd Test piece image dispaly unit
GB1585158A (en) * 1976-07-30 1981-02-25 Cambridge Scientific Instr Ltd Automatic focusing systems
JPS5569947A (en) * 1978-11-21 1980-05-27 Toshiba Corp Display unit
JPS5750756A (en) * 1980-09-12 1982-03-25 Jeol Ltd Objective lens current control method for scan type electron microscope
JPS585956A (ja) * 1981-07-01 1983-01-13 Hitachi Ltd 電子顕微鏡
JPS5825050A (ja) * 1981-07-03 1983-02-15 Jeol Ltd 電子線装置の焦点合わせ方法
JPS5814460A (ja) * 1981-07-17 1983-01-27 Internatl Precision Inc 電子顕微鏡の焦点合わせ方法及びこの方法を応用した像撮影方法及び装置
GB2118009B (en) * 1982-03-02 1985-09-04 Cambridge Instr Ltd Improvements in and relating to electron beam focussing

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5457949A (en) * 1977-10-18 1979-05-10 Jeol Ltd Automatic focusing unit for scanning electron microscope and so on

Also Published As

Publication number Publication date
EP0386894A3 (en) 1991-04-24
DE69011908T2 (de) 1995-03-23
JPH0766770B2 (ja) 1995-07-19
US5032725A (en) 1991-07-16
DE69011908D1 (de) 1994-10-06
EP0386894A2 (en) 1990-09-12
EP0386894B1 (en) 1994-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH02236937A (ja) 電子線照射装置
JP4581223B2 (ja) 集束イオンビーム装置
JPH08184747A (ja) 顕微鏡自動焦点位置検出装置
US5130540A (en) Method and apparatus for automatic focusing of scanning electron microscope
JP2001357811A (ja) 走査形荷電粒子顕微鏡、並びに走査形荷電粒子顕微鏡の焦点合わせ方法及び非点収差補正方法
JP3524776B2 (ja) 走査電子顕微鏡
JP4477170B2 (ja) 走査型顕微鏡装置
JPH06243812A (ja) 走査電子顕微鏡
JPH01231251A (ja) 電子顕微鏡の焦点合わせ装置
JP2001006599A (ja) 電子ビーム装置における電子ビーム制御方法
JP2705056B2 (ja) 自動焦点装置
JP3236433B2 (ja) 荷電粒子ビーム装置における焦点合わせ方法
JP4106707B2 (ja) 走査型電子顕微鏡のヒステリシス補正方法、及び走査型電子顕微鏡
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
JP3114416B2 (ja) 荷電粒子ビーム装置における焦点合わせ方法
JPS5919408B2 (ja) 電子顕微鏡
JPH10172489A (ja) 走査電子顕微鏡における電子ビームの調整方法
JP2002334678A (ja) 走査型荷電粒子ビーム装置におけるオートフォーカス方法および走査型荷電粒子ビーム装置
JPH08148108A (ja) 自動焦点調整方法
JP3364400B2 (ja) 走査電子顕微鏡における電子ビームの調整方法ならびに走査電子顕微鏡
JPH06150869A (ja) 走査電子顕微鏡
JP2000048749A (ja) 走査電子顕微鏡および電子ビームの軸合わせ方法
JPH0487246A (ja) 走査型電子顕微鏡のオートフォーカス方式
JPH04237939A (ja) オートフォーカス方法
JP2000340154A (ja) 走査電子顕微鏡

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees