JPH0313700B2 - - Google Patents
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- JPH0313700B2 JPH0313700B2 JP58212186A JP21218683A JPH0313700B2 JP H0313700 B2 JPH0313700 B2 JP H0313700B2 JP 58212186 A JP58212186 A JP 58212186A JP 21218683 A JP21218683 A JP 21218683A JP H0313700 B2 JPH0313700 B2 JP H0313700B2
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- electron beam
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Links
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 29
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 claims description 25
- 230000004075 alteration Effects 0.000 claims description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 4
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
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
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/153—Electron-optical or ion-optical arrangements for the correction of image defects, e.g. stigmators
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の分野］
本発明は所謂中空円錐（ホローコーン）状に電
子線を試料に照射して、試料を観察することので
きる電子線装置に関する。
子線を試料に照射して、試料を観察することので
きる電子線装置に関する。
［従来技術］
電子線装置を用いて、試料に光軸に対して傾斜
した電子線を照射し、試料を透過した散乱波のう
ち光軸方向に進行した散乱波を結像に用いて試料
の暗視野像を観察することが古くより行なわれて
いるが、この場合には結像に寄与する散乱波が一
部の散乱波に過ぎないため、強度が小さく方向性
を持つ。そこで、近時、同じ散乱角を有する全て
の散乱波を結像に用いるため、第１図に示すよう
なドーナツ状のアパーチヤＡを有する遮光板Ｍを
使用し、レンズＬによつて集束され、この遮光板
Ｍを通過した電子線EBを試料の一点Ｐに照射し
たり、又、この遮光板Ｍを使用する代りに、第２
図に示すように電子線を２段の偏向系１ａ，１ｂ
により偏向して、試料２への入射点及び傾斜角θ
を略固定したまま、方位角φを走査することによ
り、実質的に中空円錐状の電子線を試料の一点に
照射し、その結果試料を透過した散乱波を結像し
て透過電子顕微鏡像を観察することが行なわれて
いる。この第２図に示す型の装置においては、試
料に入射する電子線の傾斜角θを容易に変化させ
得るという長所がある反面、電子線EBの入射方
向が回転するため、対物レンズの非点収差方向が
夫々異なり、球面収差を充分補正することができ
ず、高分解能の像を観察することはできなかつ
た。
した電子線を照射し、試料を透過した散乱波のう
ち光軸方向に進行した散乱波を結像に用いて試料
の暗視野像を観察することが古くより行なわれて
いるが、この場合には結像に寄与する散乱波が一
部の散乱波に過ぎないため、強度が小さく方向性
を持つ。そこで、近時、同じ散乱角を有する全て
の散乱波を結像に用いるため、第１図に示すよう
なドーナツ状のアパーチヤＡを有する遮光板Ｍを
使用し、レンズＬによつて集束され、この遮光板
Ｍを通過した電子線EBを試料の一点Ｐに照射し
たり、又、この遮光板Ｍを使用する代りに、第２
図に示すように電子線を２段の偏向系１ａ，１ｂ
により偏向して、試料２への入射点及び傾斜角θ
を略固定したまま、方位角φを走査することによ
り、実質的に中空円錐状の電子線を試料の一点に
照射し、その結果試料を透過した散乱波を結像し
て透過電子顕微鏡像を観察することが行なわれて
いる。この第２図に示す型の装置においては、試
料に入射する電子線の傾斜角θを容易に変化させ
得るという長所がある反面、電子線EBの入射方
向が回転するため、対物レンズの非点収差方向が
夫々異なり、球面収差を充分補正することができ
ず、高分解能の像を観察することはできなかつ
た。
［発明の目的］
本発明は、このような従来の欠点を解決して、
電子線の入射方向の回転によつて変化する、球面
収差の影響を補正して、高分解能像を観察するこ
とのできる電子線装置を提供することを目的とし
ている。
電子線の入射方向の回転によつて変化する、球面
収差の影響を補正して、高分解能像を観察するこ
とのできる電子線装置を提供することを目的とし
ている。
［発明の構成］
本発明は対物レンズの前段に配置された偏向器
と、試料上の一点に任意の傾斜角を保ちつつ入射
の方位角を回転させながら電子線を入射させるた
めの偏向信号を該偏向器に供給するたための手段
と、該対物レンズの球面収差を補正するための非
点収差補正レンズと、前記傾斜角及び方位角を表
わす信号に基づい非点補正信号を作成し前記非点
収差補正レンズに供給するための手を具備したこ
とを特徴としている。
と、試料上の一点に任意の傾斜角を保ちつつ入射
の方位角を回転させながら電子線を入射させるた
めの偏向信号を該偏向器に供給するたための手段
と、該対物レンズの球面収差を補正するための非
点収差補正レンズと、前記傾斜角及び方位角を表
わす信号に基づい非点補正信号を作成し前記非点
収差補正レンズに供給するための手を具備したこ
とを特徴としている。
［実施例］
以下、図面に基づき本発明の実施例を詳述す
る。
る。
第３図は、本発明の一実施例を示すためのもの
で、図中３は電子銃であり、この電子銃３よりの
電子線は集束レンズ４により集束された後、試料
５に入射する。６は対物レンズであり、７は対物
レンズ絞りである。８は中間レンズであり、９は
投影レンズである。前記集束レンズ４と対物レン
ズ６との間には二段の偏向コイル１０ａ，１０ｂ
が配置されている。これら偏向コイルの各々はＸ
偏向コイルとＹ偏向コイルより成る。更に、対物
レンズ６の後段にはコイル１１ｘ，１１ｙより成
る非点収差補正レンズ１１が配置されている。こ
の非点収差補正レンズ１１の後段には蛍光板１２
が配置されている。１３はｔを時間、ωを定数と
するとき、任意の振幅成分Ｒを有する Rsinωt……（１−１） 及び Rcosωt……（１−２） なる信号を発生する走査回転回路であり、この走
査回転回路１３の出力信号は加算回路１４及び平
衡回路１５を介して前記２段の偏向コイル１０ａ
及び１０ｂに供給されている。この加算回路１４
にはアライメント用信号発生回路１６よりアライ
メント用の偏向信号が供給され、走査回転回路１
３よりの走査回転信号は、回路１４においてアラ
イメント用信号と加算されて前記偏向コイル１０
ａ，１０ｂに供給される。平衡回路１５は偏向コ
イル１０ａによつて偏向された電子線EBが偏向
コイル１０ｂによつて振り戻されて試料の同一点
Ｐに入射するように、両偏向コイル１０ａ，１０
ｂに供給される信号の強度比を調節するための回
路である。前記、走査回転回路１３よりの信号は
非点収差補正電源１７に供給されている。この非
点収差補正電源１７には補正信号発生回路１８よ
り生非点を補正するための信号も供給されてお
り、非点収差補正電源１７はこれら供給された信
号に基づいて Sx＝R1（Ｒ）cosωt ＋R2sinωt＋Cx ……（２−１） Sy＝R1sinnωt R2cosωt＋Cy ……（２−２） なる補正信号Sx，Syを作成して、各々前記非点
補正コイル１１ｘ，１１ｙに供給する。但し上式
において、R1（Ｒ）及びR2（Ｒ）は振幅成分R1，
R2がＲの関数として与えられることを表わして
いる。このR1（Ｒ）及びR2（Ｒ）の関数型につい
ては理論的に求めても良いが、この実施例におい
ては、実験的に予め求められたものを使用してい
る。この式で最初の２項は電子線の走査回転に基
づく非点収差を補するための補正信号を表わして
おり、最終項は生非点収差（電子線を軸上照射し
た場合に生じる非点収差）を補正するための補正
信号を表わしており、この生非点を補正するため
の信号は非点収差補正電源１８よりの信号に基づ
いて予め調節される。
で、図中３は電子銃であり、この電子銃３よりの
電子線は集束レンズ４により集束された後、試料
５に入射する。６は対物レンズであり、７は対物
レンズ絞りである。８は中間レンズであり、９は
投影レンズである。前記集束レンズ４と対物レン
ズ６との間には二段の偏向コイル１０ａ，１０ｂ
が配置されている。これら偏向コイルの各々はＸ
偏向コイルとＹ偏向コイルより成る。更に、対物
レンズ６の後段にはコイル１１ｘ，１１ｙより成
る非点収差補正レンズ１１が配置されている。こ
の非点収差補正レンズ１１の後段には蛍光板１２
が配置されている。１３はｔを時間、ωを定数と
するとき、任意の振幅成分Ｒを有する Rsinωt……（１−１） 及び Rcosωt……（１−２） なる信号を発生する走査回転回路であり、この走
査回転回路１３の出力信号は加算回路１４及び平
衡回路１５を介して前記２段の偏向コイル１０ａ
及び１０ｂに供給されている。この加算回路１４
にはアライメント用信号発生回路１６よりアライ
メント用の偏向信号が供給され、走査回転回路１
３よりの走査回転信号は、回路１４においてアラ
イメント用信号と加算されて前記偏向コイル１０
ａ，１０ｂに供給される。平衡回路１５は偏向コ
イル１０ａによつて偏向された電子線EBが偏向
コイル１０ｂによつて振り戻されて試料の同一点
Ｐに入射するように、両偏向コイル１０ａ，１０
ｂに供給される信号の強度比を調節するための回
路である。前記、走査回転回路１３よりの信号は
非点収差補正電源１７に供給されている。この非
点収差補正電源１７には補正信号発生回路１８よ
り生非点を補正するための信号も供給されてお
り、非点収差補正電源１７はこれら供給された信
号に基づいて Sx＝R1（Ｒ）cosωt ＋R2sinωt＋Cx ……（２−１） Sy＝R1sinnωt R2cosωt＋Cy ……（２−２） なる補正信号Sx，Syを作成して、各々前記非点
補正コイル１１ｘ，１１ｙに供給する。但し上式
において、R1（Ｒ）及びR2（Ｒ）は振幅成分R1，
R2がＲの関数として与えられることを表わして
いる。このR1（Ｒ）及びR2（Ｒ）の関数型につい
ては理論的に求めても良いが、この実施例におい
ては、実験的に予め求められたものを使用してい
る。この式で最初の２項は電子線の走査回転に基
づく非点収差を補するための補正信号を表わして
おり、最終項は生非点収差（電子線を軸上照射し
た場合に生じる非点収差）を補正するための補正
信号を表わしており、この生非点を補正するため
の信号は非点収差補正電源１８よりの信号に基づ
いて予め調節される。
このような構成において、まず、電子顕微鏡を
透過像観察モードにしておく。即ち、電子銃３よ
りの電子線EBが集束レンズ４により試料５に平
行度良く照射され、試料５を透過した電子線に基
づく試料３の像が蛍光板１０上に結像されるよう
にする。そこで、所望の傾斜角θに応じてＲを選
択して、走査回転回路１３より前記第(1)式に示し
た信号を出力させる。このような信号が加算回路
１４及び平衡回路１５を介して、偏向コイル１０
ａ，１０ｂに供給されるため、電子線EBは偏向
コイル１０ａにより光軸から離れる向きに偏向さ
れた後、偏向コイル１０ｂにより光軸に向かう向
きに振り戻されるため、試料５への入射点をＰに
固定した状態で且つ傾斜角θを固定したまま、入
射の方位角φを周期的に変化させる。このような
電子線EBの入射に伴つて、試料５によつて回折
された電子線のうち、光軸の向きに進行する電子
線は中間及び投影レンズ８，９によつて結像さ
れ、蛍光板１２上には、試料の透過電子顕微鏡像
が形成される。この時、非点収差補正コイル１１
ｘ，１１ｙには、前記（２−１）式及び（２−
２）式で表わされるような傾斜角θ及び方位角φ
を表わす信号に基づいて作成された補正信号が供
給されるため、電子線の走査回転にかかわらず、
常に電子線の入射方位角φおよび傾斜角θに応じ
た最適な補正信号が供給され、非点収差を補正す
ることができる。従つて、蛍光板１２上に球面収
差の影響の無い高分解能の像を表示することがで
きる。
透過像観察モードにしておく。即ち、電子銃３よ
りの電子線EBが集束レンズ４により試料５に平
行度良く照射され、試料５を透過した電子線に基
づく試料３の像が蛍光板１０上に結像されるよう
にする。そこで、所望の傾斜角θに応じてＲを選
択して、走査回転回路１３より前記第(1)式に示し
た信号を出力させる。このような信号が加算回路
１４及び平衡回路１５を介して、偏向コイル１０
ａ，１０ｂに供給されるため、電子線EBは偏向
コイル１０ａにより光軸から離れる向きに偏向さ
れた後、偏向コイル１０ｂにより光軸に向かう向
きに振り戻されるため、試料５への入射点をＰに
固定した状態で且つ傾斜角θを固定したまま、入
射の方位角φを周期的に変化させる。このような
電子線EBの入射に伴つて、試料５によつて回折
された電子線のうち、光軸の向きに進行する電子
線は中間及び投影レンズ８，９によつて結像さ
れ、蛍光板１２上には、試料の透過電子顕微鏡像
が形成される。この時、非点収差補正コイル１１
ｘ，１１ｙには、前記（２−１）式及び（２−
２）式で表わされるような傾斜角θ及び方位角φ
を表わす信号に基づいて作成された補正信号が供
給されるため、電子線の走査回転にかかわらず、
常に電子線の入射方位角φおよび傾斜角θに応じ
た最適な補正信号が供給され、非点収差を補正す
ることができる。従つて、蛍光板１２上に球面収
差の影響の無い高分解能の像を表示することがで
きる。
上述した実施例は本発明の一実施例に過ぎず、
幾多の変形が考えられる。
幾多の変形が考えられる。
例えば、上述した実施例においては、非点収差
補正コイル１１ｘ，１１ｙに供給する補正信号を
非点補正電源より発生するようにしたが、電子計
算機によりソフト的に非点補正信号を作成して非
点収差補正レンズに供給するようにしても良い。
補正コイル１１ｘ，１１ｙに供給する補正信号を
非点補正電源より発生するようにしたが、電子計
算機によりソフト的に非点補正信号を作成して非
点収差補正レンズに供給するようにしても良い。
［発明の効果］
上述した説明から明らかなように、本発明によ
り試料上における入射位置を一点に固定すると共
に、任意の傾斜角を保持した状態において、方位
角を周期的に変化させて電子線を試料に入射さ
せ、その透過電子線に基づいて蛍光板上に透過電
子顕微鏡像を形成させて観察する場合に、電子線
の入射方位角によつて変化する球面収差を完全に
補正して高分解能の像を観察することができる。
り試料上における入射位置を一点に固定すると共
に、任意の傾斜角を保持した状態において、方位
角を周期的に変化させて電子線を試料に入射さ
せ、その透過電子線に基づいて蛍光板上に透過電
子顕微鏡像を形成させて観察する場合に、電子線
の入射方位角によつて変化する球面収差を完全に
補正して高分解能の像を観察することができる。
第１図及び第２図は従来装置を説明するための
図、第３図は本発明の一実施例を示すための図で
ある。 EB：電子線、Ｃ：光軸、２，５：試料、３：
電子銃、４：集束レンズ、６：対物レンズ、７：
対物絞り、８：中間レンズ、９：投影レンズ、１
０ａ，１０ｂ：偏向コイル、１１：非点収差補正
レンズ、１２：蛍光板、１３：走査回転回路、１
４：加算回路、１５：平衡回路、１６：アライメ
ント用信号発生回路、１７：非点収差補正電源、
１８：補正信号発生回路。
図、第３図は本発明の一実施例を示すための図で
ある。 EB：電子線、Ｃ：光軸、２，５：試料、３：
電子銃、４：集束レンズ、６：対物レンズ、７：
対物絞り、８：中間レンズ、９：投影レンズ、１
０ａ，１０ｂ：偏向コイル、１１：非点収差補正
レンズ、１２：蛍光板、１３：走査回転回路、１
４：加算回路、１５：平衡回路、１６：アライメ
ント用信号発生回路、１７：非点収差補正電源、
１８：補正信号発生回路。
Claims (1)
- １ 対物レンズの前段に配置された偏向器と、試
料上の一点に任意の傾斜角を保ちつつ入射の方位
角を回転させながら電子線を入射させるための偏
向信号を該偏向器に供給するための手段と、該対
物レンズの球面収差を補正するための非点収差補
正レンズと、前記傾斜角及び方位角を表わす信号
に基づいて非点補正信号を作成し前記非点収差補
正レンズに供給するための手段を具備したことを
特徴とする電子線装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58212186A JPS60105149A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 電子線装置 |
| US06/668,096 US4608491A (en) | 1983-11-11 | 1984-11-05 | Electron beam instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58212186A JPS60105149A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 電子線装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60105149A JPS60105149A (ja) | 1985-06-10 |
| JPH0313700B2 true JPH0313700B2 (ja) | 1991-02-25 |
Family
ID=16618344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58212186A Granted JPS60105149A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 電子線装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4608491A (ja) |
| JP (1) | JPS60105149A (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0654639B2 (ja) * | 1987-02-06 | 1994-07-20 | 株式会社日立製作所 | 透過形電子顕微鏡における電子線制御装置 |
| JPH07105209B2 (ja) * | 1988-04-28 | 1995-11-13 | 株式会社日立製作所 | 電子顕微鏡 |
| JP2686492B2 (ja) * | 1988-12-12 | 1997-12-08 | 株式会社日立製作所 | 透過形電子顕微鏡の照射位置決め方法 |
| US5866905A (en) * | 1991-05-15 | 1999-02-02 | Hitachi, Ltd. | Electron microscope |
| US5576543A (en) * | 1995-08-21 | 1996-11-19 | Texsem Laboratories, Inc. | Method and apparatus for determining crystallographic characteristics |
| US6107637A (en) * | 1997-08-11 | 2000-08-22 | Hitachi, Ltd. | Electron beam exposure or system inspection or measurement apparatus and its method and height detection apparatus |
| JP3987276B2 (ja) * | 2000-10-12 | 2007-10-03 | 株式会社日立製作所 | 試料像形成方法 |
| EP1489641B1 (en) * | 2003-06-18 | 2019-08-14 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Charged particle deflecting system |
| US6894278B1 (en) * | 2003-07-30 | 2005-05-17 | The Regents Of The University Of California | Electron radiography |
| JP2006040777A (ja) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Jeol Ltd | 電子顕微鏡 |
| JP4822925B2 (ja) * | 2006-04-28 | 2011-11-24 | 日本電子株式会社 | 透過型電子顕微鏡 |
| US8642959B2 (en) * | 2007-10-29 | 2014-02-04 | Micron Technology, Inc. | Method and system of performing three-dimensional imaging using an electron microscope |
| JP5208910B2 (ja) | 2009-12-07 | 2013-06-12 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 透過型電子顕微鏡及び試料観察方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE563662A (ja) * | 1957-01-03 | |||
| GB1325540A (en) * | 1969-10-10 | 1973-08-01 | Texas Instruments Ltd | Electron beam apparatus |
| JPS50143462U (ja) * | 1974-05-13 | 1975-11-27 | ||
| NL7604553A (nl) * | 1975-08-28 | 1977-03-02 | Siemens Ag | Met corpusculaire stralen werkende doorstraal- rastermicroscoop met energie-analysator. |
| DE2541915A1 (de) * | 1975-09-19 | 1977-03-31 | Max Planck Gesellschaft | Korpuskularstrahlenmikroskop mit ringzonensegmentabbildung |
-
1983
- 1983-11-11 JP JP58212186A patent/JPS60105149A/ja active Granted
-
1984
- 1984-11-05 US US06/668,096 patent/US4608491A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60105149A (ja) | 1985-06-10 |
| US4608491A (en) | 1986-08-26 |
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