JPH0251835A - Surface analyzer - Google Patents
Surface analyzerInfo
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- JPH0251835A JPH0251835A JP63202250A JP20225088A JPH0251835A JP H0251835 A JPH0251835 A JP H0251835A JP 63202250 A JP63202250 A JP 63202250A JP 20225088 A JP20225088 A JP 20225088A JP H0251835 A JPH0251835 A JP H0251835A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、試料ステージを走査しながら試料に電子ビー
ムを照射して試料表面の二次元情報を得る表面分析装置
に関ずろ。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to a surface analysis device that obtains two-dimensional information on the surface of a sample by irradiating the sample with an electron beam while scanning the sample stage.
（ロ）従来の技術
Ｅ Ｐ Ｍ Ａ等の表面分析装置において、試料表面の
二次元情報を１与るには、試料に電子ビームをＱＣ（射
しつつ、電子ビームを偏向して二次元走査する方法と、
電子ビームの照射位置は固定したまよで試料ステージを
走査する方法とがある。。(b) Conventional technology In order to obtain two-dimensional information on the surface of a sample in a surface analyzer such as the EPM A, the electron beam is QC (directed while irradiating the sample, and the electron beam is deflected to perform two-dimensional scanning. and how to
There is a method in which the electron beam irradiation position is fixed and the sample stage is scanned. .
面者の場合は、短時間のうちに試料表面の二次元情報を
検出できろ利点があるらのの、電子ビームの走査可能範
囲か限られるために広範囲の情報を得ろことができない
。これに対して、後者の場合には広範囲にわたって試料
表面の情報を採取できるｆり点がある。Although it has the advantage of being able to detect two-dimensional information on the sample surface in a short time, it is not possible to obtain a wide range of information because the scannable range of the electron beam is limited. On the other hand, in the latter case, there are points from which information on the sample surface can be collected over a wide range.
（ハ）発明が解決しようとする課題
ところが、試料ステージを走査するのは機械的な駆動と
なるので、所定の分析対象範囲にわたって情報を採取す
るのに時間がかかる。そのため、分析開始時と分析終了
時とではビーム電流が変化することがある。すなイつち
、電子銃のフィラメントのカロ熱による偏心、鏡筒全体
の温度ドリフト等の影響により、電子ビームの照射状態
か経時的に変化する。(c) Problems to be Solved by the Invention However, since the sample stage is mechanically driven to scan, it takes time to collect information over a predetermined analysis target range. Therefore, the beam current may change between the start of analysis and the end of analysis. In other words, the irradiation state of the electron beam changes over time due to the eccentricity of the filament of the electron gun due to Calo heat, the temperature drift of the entire lens barrel, etc.
従来技術では、このような電子ビームの照射状態の経時
変化に対処する手段が何等設けられていなかった。した
がって、電子ビームの照射状態が変化すると、これに伴
って、試料から得られる検出信号の強度ら変化し、その
結果、分析データの信頼性を損なう等の不具合を生じて
いた。In the prior art, no means was provided to deal with such changes over time in the irradiation state of the electron beam. Therefore, when the irradiation state of the electron beam changes, the intensity of the detection signal obtained from the sample changes accordingly, resulting in problems such as loss of reliability of analysis data.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、二次元情報の信号検出に同等支障を生じることなく
電子ビームの照射状態の経時変化をモニタしてこれを補
正することにより、常に信頼性の高い分析結果が得られ
るようにすることを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and by monitoring and correcting changes over time in the irradiation state of an electron beam without causing the same problem in signal detection of two-dimensional information, The purpose is to always obtain highly reliable analysis results.
（ニ）課題を解決するための手段
試料ステージの走査は機械的な駆動であるので、そのバ
ックラッシュを除去するために、通常、試料ステージは
分析対象範囲よりら余分にオーバランされる。このオー
バランの区間は試料からの信号を検出する必要がないの
で、その期間を利用してビーム電流をモニタすることか
可能である。(d) Means for Solving the Problems Since scanning of the sample stage is mechanically driven, the sample stage is usually overrun beyond the analysis target range in order to eliminate the backlash. Since there is no need to detect a signal from the sample during this overrun period, it is possible to monitor the beam current using this period.
本発明は、かかる点に着目してなされた乙ので、上記の
目的を達成するために次の構成を採る。The present invention has been made with attention to this point, and therefore, in order to achieve the above object, the following configuration is adopted.
すなわち、本発明の表面分析装置では、駆動部による試
料ステージのバソクラツンユ除去動作のタイミングに合
わＵで電子ビームを偏向する電子ビーム偏向手段と、こ
の電子ビーム偏向手段で偏向された電子ビームを検出す
るビーム電流検出部と、このビーム電流検出部で検出さ
れたビーム電流に基づいて前記電子銃と収束レンズを制
御して電子ビームの照射状態を補正゛４−るフィートノ
くツタ制御部とを備えている。That is, the surface analysis apparatus of the present invention includes an electron beam deflection means that deflects the electron beam at U in accordance with the timing of the sample stage removal operation by the drive unit, and detects the electron beam deflected by the electron beam deflection means. A beam current detection section; and a foot notch control section that controls the electron gun and the converging lens based on the beam current detected by the beam current detection section to correct the irradiation state of the electron beam. There is.
（ポ）作用
」二足構成において、電子ビーム偏向手段は、駆動部に
よる試料ステージのバブクラッシュ除去動作のタイミン
グに合わせて電子ビームを偏向する。In the two-leg configuration, the electron beam deflection means deflects the electron beam in accordance with the timing of the bub crush removal operation of the sample stage by the drive section.
そして、この偏向された電子ビームはビーム電流検出部
で検出される。二の検出出力に基づいてフィードバンク
制御部は、電子銃と収束レンズを制御して電子ビームの
照射状態を補正する。Then, this deflected electron beam is detected by a beam current detection section. Based on the second detection output, the feed bank control section controls the electron gun and the converging lens to correct the irradiation state of the electron beam.
これにより、電子ビームの照射状態の経時変化が常時補
正されるので、常に信頼性の高い分析結果が得られるよ
うになる。As a result, changes over time in the irradiation state of the electron beam are constantly corrected, so that highly reliable analysis results can always be obtained.
（へ）実施例
第１図は表面分析装置の構成図である。同図において、
１は表面分析装置の全体を示し、２は電子銃で、フィラ
メント４とアノード６とを備える。(F) Embodiment FIG. 1 is a block diagram of a surface analysis device. In the same figure,
1 shows the entire surface analysis device, and 2 is an electron gun, which is equipped with a filament 4 and an anode 6.
８は電子銃２からの電子ビームを収束する収束レンズ、
１０は偏向コイル、１２は試料、１４は試料ステージ、
１６は試料ステージ１４をＸ軸−Ｙ軸方向に走査駆動す
る駆動部、１８は偏向コイル１０で偏向された電子ビー
ムを検出するビーム電流検出部である。8 is a converging lens that converges the electron beam from the electron gun 2;
10 is a deflection coil, 12 is a sample, 14 is a sample stage,
Reference numeral 16 denotes a drive unit that scans and drives the sample stage 14 in the X-axis and Y-axis directions, and 18 denotes a beam current detection unit that detects the electron beam deflected by the deflection coil 10.
２０は偏向コイル１０に電流を流す偏向コイル用電源、
２２は偏向コイル用電源２０をオン・オフするスイッチ
、２４は駆動部１６の動作を制御するととらに、試料ス
テージ１４のバブクラッシュ除去動作のタイミングに合
わせてスイッチ２２を動作させる信号を出力するタイミ
ング制御部である。そして、」−１−己の偏向コイルＩ
Ｏ、スイッチ２２およびタイミング制御ＫＩ２４でバン
クラソンユ除去動作のタイミングを合イつせて電子ビー
ムを偏向ｌ°る電子ビーム偏向手段２６が構成される。20 is a power supply for the deflection coil that supplies current to the deflection coil 10;
22 is a switch that turns on and off the deflection coil power source 20; 24 is a timing that controls the operation of the drive section 16 and outputs a signal that operates the switch 22 in accordance with the timing of the bub crush removal operation of the sample stage 14; This is the control section. And ``-1- own deflection coil I
O, the switch 22, and the timing control KI24 constitute an electron beam deflecting means 26 that deflects the electron beam l° in synchronization with the timing of the Bankurasonyu removal operation.
２８はビーム層流検出部１８て検出され几ビーム′１■
流に基づいて電子銃２と収束レンズ８を制御して電子ビ
ームのｎ、６射状態を補正するフィードバック制御部で
ある。このフィード／＜ツク制御部２８は、ビーム電流
検出部１８て検出されたビーム電流の値を記憶−４゛る
記憶部３０と、ビーム電流検出部１８て検出されたビー
ム電流の値と記憶部３０に記憶されたビーム電流の値と
を比較して雨音の差に対応する比較信号を出力する比較
部と、比較部３２からの比較信号に基づいて電子銃２の
フィラメント２の位置を調整する補正信号を出力すると
ともに、収束レンズ８に流す電流値を制御するビームＭ
ｌｉ正部とからなる。28 is the beam detected by the beam laminar flow detector 18;
This is a feedback control section that controls the electron gun 2 and the converging lens 8 based on the flow of the electron beam to correct the n,6 shot state of the electron beam. This feed/<tsuk control section 28 includes a storage section 30 that stores the value of the beam current detected by the beam current detection section 18, and a storage section that stores the value of the beam current detected by the beam current detection section 18. The position of the filament 2 of the electron gun 2 is adjusted based on the comparison signal from the comparison section 32 and a comparison section that compares the value of the beam current stored in 30 and outputs a comparison signal corresponding to the difference in rain sound. The beam M outputs a correction signal to control the current value flowing through the converging lens 8.
It consists of li and main part.
次に、ビーム″ｒｉｌｌ流のフィードバック制御手順を
第２図に示すフローチャートに梧づいて説明する。Next, the feedback control procedure for the beam "rill flow" will be explained in detail with reference to the flowchart shown in FIG.
タイミング制御部２４からの制御信号に応じて駆動部１
６は、第３図に示すように、試料ステージ１４をＸ袖−
Ｙ軸方向に駆動走査する。この場合、試料ステージＩ
＝１が分析対象範囲（第３図中［Ｎｏで示す範囲）内を
走査されている間は（ステップ■）、試料表面から放出
される特性Ｘ線等の信号が図外の検出器で検出されて測
定データが収集される（ステップ■）。The drive unit 1 according to the control signal from the timing control unit 24
6, as shown in FIG.
Drive scanning in the Y-axis direction. In this case, sample stage I
While =1 is being scanned within the analysis target range (range indicated by No in Figure 3) (step ■), signals such as characteristic X-rays emitted from the sample surface are detected by a detector not shown. measurement data is collected (step ■).
試料ステージ１４は、Ｘ軸方向の走査の折り返し時点に
おいて、パックラッンユを除去するために分析対象範囲
Ｒ８よりも余分に同図中Ｒ１で示す区間だけオーバラン
される。このオーバランの区間Ｒ，は試料１２からの検
出信号を測定する必要がないので、タイミング制御部２
４からはこのバックラッシュ除去動作の期間中にスイッ
チ２２を動作させる信号が出力される。これにより、ス
イッチ２２がオノし、偏向コイル用電源２０から偏向コ
イル１０に電流が流れ、電子ビームがビーム電流検出部
１８に向けて偏向される。そして、偏向された電子ビー
ムがビーム電流検出部１８で検出される（ステップ■）
。この検出出力は比較部３２に送出される。この送出タ
イミングに合わせて記憶部３０に記憶されている前回の
ビーム電流の値が読み出されて比較部３２に与えられる
。At the turn of the scan in the X-axis direction, the sample stage 14 is overrun by an area indicated by R1 in the figure, beyond the analysis target range R8, in order to remove the pack run. During this overrun period R, there is no need to measure the detection signal from the sample 12, so the timing controller 2
4 outputs a signal for operating the switch 22 during this backlash removal operation. As a result, the switch 22 is turned on, current flows from the deflection coil power source 20 to the deflection coil 10, and the electron beam is deflected toward the beam current detection section 18. Then, the deflected electron beam is detected by the beam current detection unit 18 (step ■)
. This detection output is sent to the comparison section 32. The previous beam current value stored in the storage section 30 is read out in accordance with this sending timing and is provided to the comparison section 32.
比較部３２は、前回のビーム電流の値と今回のビーム電
流の値とを比較しくステップ■）、両者の差に対応する
比較信号を出力する。前回と今回のビーム電流の値が一
致している場合には比較部３２からの出力はなく、電子
ビームの照射状態は現状のまま維持される。そして、今
回検出されたビーム電流の値が記憶部３０に新たに記憶
される（ステップ■）。The comparison unit 32 compares the previous beam current value and the current beam current value (step ①), and outputs a comparison signal corresponding to the difference between the two. When the previous and current beam current values match, there is no output from the comparing section 32, and the electron beam irradiation state is maintained as it is. Then, the value of the beam current detected this time is newly stored in the storage unit 30 (step 2).
ステップ■において、今回のビーム電流の値と前回のビ
ーム電流の値とか不一致の場合には、両者の大小が比較
される（ステップ■）。今回のビーム電流の値が前回の
それよりも大きい場合には、比較部３２からは両者の差
に対応する正の比較信号が出力され、この正の比較信号
がビーム補正部３４に与えられる。ビーム補正部３４は
、この比較信号に基づいて電子銃２の位置を調整オろ補
正信号を出力するとともに、収束レンズ８に流す電流値
を減少させて収束度を若干低下させる（ステップ■）。In step (2), if the current beam current value and the previous beam current value do not match, the magnitudes of the two are compared (step (2)). If the current value of the beam current is larger than the previous value, the comparison section 32 outputs a positive comparison signal corresponding to the difference between the two, and this positive comparison signal is given to the beam correction section 34. The beam correction unit 34 adjusts the position of the electron gun 2 based on this comparison signal and outputs an error correction signal, and also reduces the current value flowing through the converging lens 8 to slightly lower the degree of convergence (step 2).
一方、ステップ■において、今回のビーム電流の値が前
回のそれよりも小さい場合には、比較部３２からは両者
の差に対応する負の比較信号が出力され、この負の比較
信号がビーム補正部３４に与えられる。ビーム補正部３
４は、この比較信号に梧づいて電子銃２の位置を調整す
る補正信号を出力するとともに、収束レンズ８に流す電
流値を増加させて収束度をさらに増加させる（ステップ
■）。On the other hand, in step (2), if the current value of the beam current is smaller than the previous value, the comparator 32 outputs a negative comparison signal corresponding to the difference between the two, and this negative comparison signal is used for beam correction. Section 34. Beam correction section 3
4 outputs a correction signal for adjusting the position of the electron gun 2 based on this comparison signal, and also increases the value of the current flowing through the converging lens 8 to further increase the degree of convergence (step 2).
このように、電子ビームの照射状態が経時変化した場合
には、バックラッシュ除去動作中にそれが補正されるた
め、電子ビームの照射状態が常に安定化されることにな
る。In this way, if the electron beam irradiation state changes over time, it is corrected during the backlash removal operation, so that the electron beam irradiation state is always stabilized.
（ト）効果
本発明によれば、試料ステージのバックラッシュ除去動
作の時間を利用して電子ビームの照射状態の経時変化を
モニタするので、二次元情報の信号検出には同等支障を
生じない。しかも、モニタ結果に基づいて電子ビームの
照射状態をフィードバブク制御するため、常に信頼性の
高い分析結果が得られるようになる等の優れた効果か発
揮される。(g) Effects According to the present invention, since the time of backlash removal operation of the sample stage is used to monitor the change over time in the irradiation state of the electron beam, there is no problem in signal detection of two-dimensional information. Moreover, since the irradiation state of the electron beam is feedback-controlled based on the monitoring results, excellent effects such as always obtaining highly reliable analysis results are exhibited.
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は表面分析
装置の構成図、第２図はビーム電流のフィードバック制
御手順を示すフローチャート、第３図は試料ステージの
走査駆動範囲とバックラソノコ除去との関係を示す説明
図である。
１・・・表面分析装置、２・・・電子銃、８・・収束レ
ンズ、ＩＯ・偏向コイル、１４・・・試料ステージ、１
６・・駆動部、Ｉ８・・ビーム電流検出部、２６・・電
子ビーム偏向手段、２８・・・フィードバック制御部。The drawings show an embodiment of the present invention. Fig. 1 is a configuration diagram of a surface analysis device, Fig. 2 is a flowchart showing the beam current feedback control procedure, and Fig. 3 is a scanning drive range of the sample stage and backlash removal. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Surface analyzer, 2...Electron gun, 8...Converging lens, IO/deflection coil, 14...Sample stage, 1
6. Drive section, I8.. Beam current detection section, 26.. Electron beam deflection means, 28.. Feedback control section.
Claims (1)
、試料ステージを走査駆動する駆動部とを備えた表面分
析装置において、 前記駆動部による試料ステージのバックラッシュ除去動
作のタイミングに合わせて前記電子ビームを偏向する電
子ビーム偏向手段と、 この電子ビーム偏向手段で偏向された電子ビームを検出
するビーム電流検出部と、 このビーム電流検出部で検出されたビーム電流に基づい
て前記電子銃と収束レンズを制御して電子ビームの照射
状態を補正するフィードバック制御部と、 を備えることを特徴とする表面分析装置。(1) In a surface analysis apparatus equipped with a converging lens that converges an electron beam from an electron gun and a drive section that scans and drives a sample stage, the above-mentioned an electron beam deflection means for deflecting the electron beam; a beam current detection section for detecting the electron beam deflected by the electron beam deflection means; and a beam current detection section for detecting the electron beam that is converged with the electron gun based on the beam current detected by the beam current detection section. A surface analysis device comprising: a feedback control section that controls a lens to correct an irradiation state of an electron beam.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63202250A JPH0251835A (en) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | Surface analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63202250A JPH0251835A (en) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | Surface analyzer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0251835A true JPH0251835A (en) | 1990-02-21 |
Family
ID=16454435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63202250A Pending JPH0251835A (en) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | Surface analyzer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0251835A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018147653A (en) * | 2017-03-03 | 2018-09-20 | 日本電子株式会社 | Charged particle beam apparatus |
-
1988
- 1988-08-12 JP JP63202250A patent/JPH0251835A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018147653A (en) * | 2017-03-03 | 2018-09-20 | 日本電子株式会社 | Charged particle beam apparatus |
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