JPH0320942A - 走査電子顕微鏡 - Google Patents

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に関し、特に軸合わせを容易に
行い得る走査電子顕微鏡に関する。

［従来の技術］ 走査電子顕微鏡においては、軸合わせを従来以下のよう
にして行っている。

先ず、適当な目標を視野から捜し出し、それが略視野中
心に位置するようにする。

次に加速電圧や対物レンズの励磁電流を例えば鋸歯状波
信号に基づいて変化させる。この状態で、アライメント
コイルに供給するアライメント信号を調整し、上記変化
にもかかわらず目標の動きが最小になるようにする。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来においては、試料が略同
じ粒径の粒子の集まりのような場合、適当な目標を捜し
出すことが困難であり、簡単に軸合わせすることができ
ない。

本発明はこのような従来の欠点を解決し、像のシフトを
確認するための適当な目標の捜し出しが困難な場合に、
簡単に軸合わせを行うことのできる走査電子顕微鏡を提
供することを目的としている。

［課題を解決するための手段コ そのため本発明は、電子銃よりの電子線を偏向するため
のＭ１．第２の偏向器と、該第１，第２の偏向器によっ
て偏向された電子線が入射する対物レンズと、前記対物
レンズから出射する電子線の軸をティルトするためのア
ライメント用偏向器と、該アライメント用偏向器にアラ
イメント用の直流信号を供給するためのアライメント信
号発生回路を備え、前記第１，第２の偏向器によって偏
向される電子線が前記対物レンズの前方焦点面を偏向支
点として偏向されるように前記第１，第２の偏向器へ走
査信号を供給するための回路を備えた走査電子顕微鏡に
おいて、前記第１，第２の偏向器への走査信号の供給期
間中に前記アライメント用偏向器に前記走査信号を供給
するための手段を備え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。

第１は本発明の一実施例を示すためのものである。図中
１は電子銃、２は対物レンズ、３は集束レンズ、４は対
物レンズ２から出射する電子線の軸（出射電子線の中心
軸）の方向を調整するために電子線５の偏向を行うため
のアライメントコイル、６は第１の偏向器、７は第２の
偏向器、８は試料、９は二次電子検出器、１０は増幅器
、１１は陰極線管、１１Ｄはその偏向器である。１２は
走査信号発生器、１３はバランス回路、１４はスイッチ
回路、１５．１６は増幅器、１７は加算回路、１８はア
ライメント用の直流信号を発生するアライメント信号発
生回路である。前記バランス回路１３は走査信号発生器
１２よりの鋸歯状の走査信号を所定の比率で前記第１，
第２の偏向器６７へ供給するためのものであり、このバ
ランス回路１３は通常の試料観察時に電子線５の偏向支
点が対物レンズ２の前焦点面Ｆに位置するように設定さ
れている。この偏向支点の位置が前焦点面Ｆの位置にあ
るため、電子線５は同一の入射角で試料８に入射する。

前記アライメントコイル４は対物レンズ２の物面Ｏに配
置されている。従って、アライメントコイル４へ供給す
る電流を制御することにより、試料８への電子線の入射
領域の中心を一定に維持したまま、電子線の対物レンズ
２からの出射軸の方向を変えられるようになっている。

このような構成において、まず、スイッチ回路１４をオ
フにした状態において、走査信号発生器１２よりバラン
ス回路１３を介して第３図（ａ）に示すような鋸歯状の
走査信号を第１，第２の偏向器６，７に供給する。尚、
第３図（ａ）は水平走査信号のみ示しているが、垂直走
査信号もこれら偏向器に供給されている。これら走査信
号は陰極線管１１の偏向器１１Ｄにも供給されているた
め、電子線５の試料８上での走査に伴う検出器９よりの
検出信号は陰極線管１１に供給され、陰極線管１１には
試料像が表示される。

そこで、次に軸合わせを行うため、スイッチ１４をオン
にする。その結果、走査信号発生器１２よりの走査信号
は加算回路１７に送られる。加算回路１７にはアライメ
ント信号発生回路１８よりの直流アライメント信号が供
給されているため、加算回路１７より第３図（ｂ）に示
すアライメント信号に応じたレベルの走査信号がアライ
メントコイル４に送られる。その結果、電子線５は例え
ば、第４図（Ｃ）に示すように偏向される。尚、第４図
において、Ａｌ，Ａ２，Ａ３，Ａ４は夫々アライメント
コイル４，第１，第２の偏向器６，７の偏向主面及び対
物レンズ２の主面を表しており、Ｃは対物レンズ２の光
軸を表している。

この第４図（ｃ）から明らかなように、電子線５の偏向
に伴って、対物レンズ２を出射する電子線の前記光軸Ｃ
との平行度は、電子線５′のように走査領域の左端部に
おいて良好になり、そこからずれる程悪くなる。ところ
で、対物レンズの光軸Ｃとの平行度が良好な試料入射電
子線ほど、試料８の表面上におけるプローブ断面形状は
真円に近い。そのため、第４図（ｃ）で示す電子線の偏
向に対応した試料像は第５図＜ｃ＞に示すように、像の
左端では流れがなく、左端から離れるに伴い像の流れの
大きなものとなる。操作者はこのような像を観察して、
像の流れが生じない部分が画面の中央に位置するように
、アライメント信号発生回路１８の出力信号を調整する
。即ち、第５図（ｂ）に示すような像が得られるように
調整操作を行う。この状態においては、電子線の走査に
伴う進路の範囲は第４図（ｂ）に示すものとなり、電子
線５の出射軸は対物レンズ２の光軸Ｃに一致する。そこ
で、スイッチ１４をオフにすれば、アライメント信号の
みがコイル４に送られるため、第４図（ａ）のような電
子線の偏向に基づいて、第５図（ａ）に示すような軸合
わせされた状態での走査電子顕微鏡像を表示することが
できる。

このように、像の流れの無い部分を見つけ出すことによ
り、軸合わせを行うようにしているため、視野中に像の
シフトを確認するための目標物を捜しにくい場合にも、
簡単に軸合わせを行うことができる。

第２図は本発明の他の一実施例を示すためのもので、図
中第１図と同一の構成要素に対しては同一番号を付し、
説明を省略する。

第２図において、１つはカーソル表示信号発生回路、２
０はカーソル位置信号発生回路、２１は加算回路、２２
は信号変換回路、２３はスイッチ回路である。１９はカ
ーソル位置信号発生回路２０よりの信号に応じた陰極線
管画面上の位置に、第６図に示すようなカーソルＢを表
示するための回路である。信号変換回路２２は前記カー
ソル位置指示信号を変換して前記アライメント信号発生
回路１８に供給することにより、カーソル部分の走査電
子顕微鏡像を画面中心に位置させるために必要なアライ
メント信号を回路１８より発生させるための回路である
。

このような構成において、まず、スイッチ回路１４をオ
ンにすると共に、スイッチ回路２３をオフにする。その
結果、第４図（Ｃ）に示すような像が陰極線管１１に表
示されるので、カーソル位置信号発生回路２０を操作し
、カーソルＢを像の流れが最も少ない位置にシフトさせ
る。その結果、アライメント信号発生回路１８よりカー
ソルＢが位置している像部分を画面中心に位置させるの
に必要なアライメント信号が発生する。そこで、スイッ
チ回路１４をオフにすると共に、スイッチ回路２３をオ
ンにすると、電子線５のレンズ２からの出射軸は対物レ
ンズ２の光軸に一致することになり、陰極線管１１に第
５図（ａ）に示すような軸合わせされた状態での走査電
子顕＠鏡像を表示することができ、最初の実施例と同様
な効果を達成できる。

尚、上述した実施例は本発明の一実施例にすぎず変形し
て実施できる。

例えば、上述した実施例においては、アライメント用偏
向器を一段用いたが、ティルトとシフトを独立に調整で
きる二段偏向系のアライメント用偏向系を用いても良く
、その場合、アライメント用偏向系を対物レンズの物而
に配置する必要はなく、集束レンズ３と対物レンズ２の
間の任意位置に配置できる。

〔発明の効果コ 上述したように本発明においては、電子銃よりの電子線
を偏向するための第１，第２の偏向器と、該第１，ｍ２
の偏向器によって偏向された電子線が入射する対物レン
ズと、前記対物レンズから出射する電子線の軸をティル
トするためのアライメント用偏向器と、該アライメント
用偏向器にアライメント用の直流信号を供給するための
アライメント信号発生回路を備え、前記第１，第２の偏
向器によって偏向される電子線が前記対物レンズの前方
焦点面を偏向支点として偏向されるように前記第１，第
２の偏向器へ走査信号を供給するための回路を備えた走
査電子顕微鏡において、前記第ｌ，第２の偏向器への走
査信号の供給期間中に前記アライメント用偏向器に前記
走査信号を供給するための手段を備えるようにしたため
、像の流れの分布を観察して軸合わせを行うことができ
、従って、試料が略同じ粒径の粒子の集まりであるため
、像のシフトの確認が可能な対象物を容易に視野中に捜
し得ない場合にも、本発明により簡単に軸合わせが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すための図、第２図は本
発明の他の一実施例を示すための図、第３図は実施例装
置の各回路よりの出力信号を示すための図、第４図は実
施例装置の動作を説明するための光線図、第５図は実施
例装置の動作を説明するための陰極線管の表示例を示す
図、第６図は陰極線管の表示例とカーソルを示す図であ
る。 １：電子銃　　　　　　２：対物レンズ３：集束レンズ
　　　　４：アライメントコイル５：電子線　　　　　
　６：第１の偏向器７：第２の偏向器　　　８：試料 ９：二次電子検出器 １０．１５，１６二増幅器 １１：陰極線管　　　　１２：走査信号発生器１３：バ
ランス回路 １４．２３：スイッチ回路 １７，２１：加算回路 １８：アライメント信号発生回路 １９：カーソル表示信号発生回路 ２０：カーソル位置信号発生回路 ２２：信号変換回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電子銃よりの電子線を偏向するための第１、第２の偏向
   器と、該第１、第２の偏向器によって偏向された電子線
   が入射する対物レンズと、前記対物レンズから出射する
   電子線の軸をティルトするためのアライメント用偏向器
   と、該アライメント用偏向器にアライメント用の直流信
   号を供給するためのアライメント信号発生回路を備え、
   前記第１、第２の偏向器によって偏向される電子線が前
   記対物レンズの前方焦点面を偏向支点として偏向される
   ように前記第１、第２の偏向器へ走査信号を供給するた
   めの回路を備えた走査電子顕微鏡において、前記第１、
   第２の偏向器への走査信号の供給期間中に前記アライメ
   ント用偏向器に前記走査信号を供給するための手段を備
   えたことを特徴とする走査電子顕微鏡。