JPH052362U - ステレオ偏向システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、ビームを試料に対して異なる角度
に偏向するステレオ偏向システムに関し、ステレオ観察
用の偏向コイルを対物レンズの下面に１段設け、対物レ
ンズの下面に試料を近づけて配置可能とし、構造簡単か
つ高分解能のステレオ像を表示することを目的とする。 【構成】 対物レンズの上方に設けた１段の偏向コイル
と、対物レンズの下方に設けた１段の偏向コイル３とを
備え、偏向コイルに矩形電流を流して偏向したビームを
偏向コイル３に矩形電流を流して元の位置に偏向し、ビ
ームを傾斜した角度から試料に照射するように構成す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ビームを試料に対して異なる角度に偏向するステレオ偏向システム に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、走査型電子顕微鏡などを用いて試料をステレオ観察（立体観察）する場 合、図３に示すように、対物レンズ２３の下方に２段の偏向コイル２１、２２を 設け、上段の偏向コイル２１に図示のように例えば正方向の矩形電流を流して左 方向にビームを振り、下段の偏向コイル２２に図示のように例えば負方向の矩形 電流を流して元の位置に振り戻していた。そして、試料に対して傾斜した角度か らビームを照射し、この状態で対物レンズ２３の上部にある図示外の走査コイル で２次元的に走査し、試料からの２次電子などを検出器で検出し、ステレオ像を 構成する１つの画像を表示する。同様にして、上段の偏向コイル２１および下段 の偏向コイル２２に逆極性の電流を流し、ステレオ像を構成するもう１つの画像 を表示する。これら２つの画像を人がステレオ眼鏡で観察してステレオ像（立体 像）を観察するようにしていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来の図３の対物レンズ２３の下方に２段の偏向コイル２１、２２を設けると 、対物レンズ２３の下面に２段の偏向コイル分の厚さが必要となり、対物レンズ ２３の下面に試料を最も近づけたときの距離（ワーキングディスタンス）が大き くなってしまい、対物レンズ２３の焦点距離の長い状態で、ビームを試料上にフ ォーカスさせることとなり、ビームを微小に絞って高分解能で観察し得ないとい う問題があった。

【０００４】 本考案は、ステレオ観察用の偏向コイルを対物レンズの下面に１段設け、対物 レンズの下面に試料を近づけて配置可能とし、構造簡単かつ高分解能のステレオ 像を表示することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

図１は、本考案の原理構成図を示す。 図１において、走査コイル１は、対物レンズの上方に設けた走査用のコイルで あって、ここではこれを１段目の偏向コイルとして兼用あるいはコイルを独立に 設けたものである。

【０００６】 対物レンズ２は、ビームを試料上に細く絞るものである。 偏向コイル３は、対物レンズ２の下方に設けた１段の偏向コイルであって、元 の位置にビームを戻すように偏向するものである。

【０００７】

【作用】

本考案は、図１に示すように、対物レンズ２の上方に配置した１段の偏向コイ ル（ここでは走査用コイル１を兼用あるいはコイルのみ独立）に矩形電流を流し てビームを偏向し、この偏向したビームを対物レンズ２の下方に配置した１段の 偏向コイル３に矩形電流を流して元の位置に偏向し、ビームを傾斜した角度から 試料に照射するようにしている。

【０００８】 従って、対物レンズ３の下方に１段の偏向コイル３のみを設ければよく、試料 を対物レンズ２の下面に近づけて配置でき、高分解能のステレオ像を表示できる と共に構造を簡単にできる。

【０００９】

【実施例】

次に、図１および図２を用いて本考案の実施例の構成および動作を順次詳細に 説明する。 図１において、走査コイル１は、Ｖ用（Ｙ方向用、垂直方向用）の走査コイル およびＨ用（Ｘ方向用、水平方向用）の走査コイルであって、対物レンズ２によ って試料上にビームを絞った状態で、ビームを当該試料上でＸ方向およびＹ方向 に２次元走査するためのものであって、本考案ではこれにステレオ像を生成する ための矩形電流を重畳して流し、ビームを偏向するためのコイルである。尚、コ イルのみを独立に巻線し、これに矩形電流を流すようにしてもよい。

【００１０】 対物レンズ２は、ビームを細く絞り、試料を照射するためのものである。 偏向コイル３は、ビームを偏向して元の位置に振り戻すためのものである。 偏向信号発生回路４は、走査コイル１および偏向コイル３に矩形電流を流して 試料に対してビームを傾斜して照射させる矩形信号を発生する回路である。 走査信号発生器５は、走査コイル１に走査電流を流すための走査信号を発生す るものである。

【００１１】 駆動回路６は、走査コイル１に走査電流を供給し、ビームを試料上にＸ方向お よびＹ方向に走査すると共に、ビームを偏向するものである。 駆動回路７は、偏向信号発生回路４によって発生された偏向信号（矩形信号） をもとに、偏向コイル３に矩形電流を供給し、ビームを元の位置に振り戻すもの である。

【００１２】 次に、図１の構成の動作を説明する。 （１） 偏向信号発生回路４が矩形信号を加算器を介して駆動回路６、および 駆動回路７に供給する。これに対応して、駆動回路７が走査コイル１に矩形電流 を流してビームを偏向する。また、駆動回路６が偏向コイル３に矩形電流を流し 、走査コイル１によって偏向されたビームを元の試料上の位置に戻すように偏向 する。これにより、ビームが試料に対して傾斜した方向から照射することとなる 。

【００１３】 （２） （１）のビームが試料に対して傾斜した方向から照射した状態（例え ば実線の方向から照射した状態）のまま、走査信号発生器５からの走査信号を加 算器を介して駆動回路７に供給し、走査コイル（Ｖ、Ｈ）１に鋸歯状波の走査電 流を流し、試料上をＸ方向およびＹ方向に２次元的に走査し、試料から放射され た２次電子などを検出し、ステレオ像を構成する１つの画像をディスプレイ上に 表示する。

【００１４】 （３） 同様に、（１）、（２）で、例えば逆極性の矩形電流を走査コイル１ および偏向コイル３に流し、点線で示すように傾斜した方向からビームを試料に 照射した状態で、試料上を２次元的に走査し、ステレオ像を構成する他の１つの 画像をディスプレイ上に表示する。 （４） 以上を繰り返すことにより、走査コイル１で偏向および偏向コイル３ で偏向して元の位置に振り戻し、ビームを試料に傾斜した任意の２つの角度から 照射した状態で、試料上をビームで２次元的に走査して検出した信号をもとに画 像をそれぞれ表示し、ステレオ観察することが可能となる。

【００１５】 図２は、本考案の１実施例構成図を示す。 図２の（イ）は、構成例を示す。 図２に（イ）において、Ｖ偏向駆動回路６−１は、走査コイル１のＶ（垂直用 、Ｙ方向用）のコイルに駆動電流を供給する回路である。 Ｈ偏向駆動回路６−２は、走査コイル１のＨ（水平用、Ｘ方向用）のコイルに 駆動電流を供給する回路であって、ＨＶ走査発生器８からの信号およびステレオ 偏向振分回路９からの矩形信号の和の信号を、走査コイル（Ｈ）に供給するもの である（図２の（ロ）の電流を参照）。

【００１６】 偏向駆動回路７−１は、ステレオ偏向振分回路９からの矩形信号をもとに、偏 向コイル３に矩形電流を供給するものである。 ステレオ偏向振分回路９は、水平方向の走査信号毎に、極性を反転させた例え ば矩形信号を発生し、Ｈ偏向駆動回路６−２および偏向駆動回路７−１に供給す るものである。これにより、試料上を水平方向に走査する毎に、異なる極性の矩 形信号が走査コイル（Ｈ）１および偏向コイル３に供給し、図中の実線および点 線のように傾斜した角度からビームを試料を照射するように、交互に偏向される こととなる。尚、高速走査する場合には、垂直信号毎に交互に偏向するようにし てもよい。

【００１７】 図２の（ロ）は、図２の（イ）の走査コイル１に供給する電流および偏向コ イル３に供給する電流の例を示す。 電流は、走査コイル（Ｈ）１に流れる電流波形を示す。この電流のうちの 、図中に“偏向成分”と記載した部分がビームを偏向する電流成分であり、“走 査成分”と記載した部分がビームを試料上でＨ方向に走査する電流成分である。

【００１８】 電流は、偏向コイル３に流れる電流波形を示す。 これら電流の偏向成分でビームを偏向し、電流でこの偏向したビームを元 の試料上の位置に振り戻すことにより、図２の（イ）の実線および点線で記載し た傾斜した方向からビームを試料上に照射することが可能となる。これら傾斜し た方向からビームを試料上に照射した状態で、電流の走査成分によって、ビー ムを試料上で水平方向に走査し、発生した２次電子などを検出し、ステレオ画像 を構成する左画像および右画像を順次表示することができる。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、対物レンズ３の上方に設けた１段の偏 向コイルおよび対物レンズ３の下方に設けた１段の偏向コイル３を用いて試料に 傾斜したビームを照射してステレオ像を表示する構成を採用しているため、対物 レンズ３の下方に１段の偏向コイル１のみの厚さでよく、試料を対物レンズ２の 下面に近づけて配置でき、高分解能のステレオ像を表示できる。また、対物レン ズ３の上方の１段の偏向コイルとして、走査コイルを兼用あるいはこの走査コイ ル上にコイルのみを独立に巻線すればよく、構造を簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の原理構成図である。

【図２】本考案の１実施例構成図である。

【図３】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１：走査コイル ２：対物レンズ ３：偏向コイル ４：偏向信号発生回路 ５：走査信号発生器 ６、７：駆動回路 ６−１：Ｖ偏向駆動回路 ６−２：Ｈ偏向駆動回路 ７−１：偏向駆動回路 ８：ＨＶ走査発生器 ９：ステレオ偏向振分回路

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビームを試料に対して異なる角度に偏向
   するステレオ偏向システムにおいて、対物レンズの上方
   に設けた１段の偏向コイルと、対物レンズの下方に設け
   た１段の偏向コイル（３）とを備え、上記偏向コイルに
   矩形電流を流して偏向したビームを上記偏向コイル
   （３）に矩形電流を流して元の位置に偏向し、ビームを
   傾斜した角度から試料に照射するように構成したことを
   特徴とするステレオ偏向システム。
2. 【請求項２】 上記対物レンズの上方に設けた偏向コイ
   ルとして、試料上をＸ方向およびＹ方向にビームを走査
   する走査コイル（１）を兼用あるいはコイルのみを独立
   に設けるように構成したことを特徴とする請求項第１項
   記載のステレオ偏向システム。