JPH0537398Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0537398Y2 JPH0537398Y2 JP1984184641U JP18464184U JPH0537398Y2 JP H0537398 Y2 JPH0537398 Y2 JP H0537398Y2 JP 1984184641 U JP1984184641 U JP 1984184641U JP 18464184 U JP18464184 U JP 18464184U JP H0537398 Y2 JPH0537398 Y2 JP H0537398Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron
- electron beam
- deflection
- accelerating voltage
- optical axis
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 32
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 11
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Description
【考案の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本考案は二次電子収集電極の電界による電子ビ
ームの偏向を加速電圧に連動させて補正するよう
にした走査電子顕微鏡に関する。
ームの偏向を加速電圧に連動させて補正するよう
にした走査電子顕微鏡に関する。
［従来の技術］
近時、透過結像型電子顕微鏡に走査電子顕微鏡
像が観察できるような機能を備えた装置が広く使
用されている。このような装置では、観察試料に
よつて試料の損傷を防ぐために試料を照射する電
子ビームの加速電圧Ｖを例えば10KV以下にして
使用する場合がある。
像が観察できるような機能を備えた装置が広く使
用されている。このような装置では、観察試料に
よつて試料の損傷を防ぐために試料を照射する電
子ビームの加速電圧Ｖを例えば10KV以下にして
使用する場合がある。
［考案が解決しようとする問題点］
ところでこのような装置において、電子ビーム
を加速するための加速電圧Epは観察試料によつて
切り換えて使用されるが、該加速電圧Epが例えば
40KVと比較的高い場合には、二次電子検出器に
設けられている二次電子収集電極が形成する電場
による電子ビームの偏向は問題とならない。しか
し乍ら、加速電圧EOが10KV以下と低くなると電
子ビームの速度は遅くなり、該電場内に滞在する
時間が長くなり、電子ビームは電場によつて大き
く偏向されてしまう。このように、加速電圧EO
の切り換えによつて電子ビームの軌跡が変化する
ことは、加速電圧EOの切り換えの際に試料像の
視野が移動してしまうことを意味しており、特に
半導体等の試料の観察には大きな障害となつてい
た。本考案は以上の問題点を解決して、加速電圧
EOの切り換えに伴なう観察視野の移動を防止す
ることを目的としている。
を加速するための加速電圧Epは観察試料によつて
切り換えて使用されるが、該加速電圧Epが例えば
40KVと比較的高い場合には、二次電子検出器に
設けられている二次電子収集電極が形成する電場
による電子ビームの偏向は問題とならない。しか
し乍ら、加速電圧EOが10KV以下と低くなると電
子ビームの速度は遅くなり、該電場内に滞在する
時間が長くなり、電子ビームは電場によつて大き
く偏向されてしまう。このように、加速電圧EO
の切り換えによつて電子ビームの軌跡が変化する
ことは、加速電圧EOの切り換えの際に試料像の
視野が移動してしまうことを意味しており、特に
半導体等の試料の観察には大きな障害となつてい
た。本考案は以上の問題点を解決して、加速電圧
EOの切り換えに伴なう観察視野の移動を防止す
ることを目的としている。
［問題点を解決するための手段］
そのため本考案においては、電子銃から光軸に
沿つて取り出される電子ビームを加速電圧で加速
し、対物レンズより電子銃側に配置された二次電
子検出器の二次電子収集用電界中を該電子ビーム
を通過させて試料に照射する走査電子顕微鏡にお
いて、前記二次電子検出器より電子銃側に電子ビ
ーム照射位置補償用の２段偏向器を設け、前記二
次電子収集電界による前記電子ビームの偏向中心
をＰ，その偏向角をθjとするとき、加速電圧にか
からわず前記電子ビームが前記偏向器で２段偏向
されて光軸に対して前記θjを補償する角度だけ傾
斜して前記Ｐ点に入射するように、前記２段偏向
器へ供給する偏向信号を加速電圧に連動して制御
する手段を備えたことを特徴としている。
沿つて取り出される電子ビームを加速電圧で加速
し、対物レンズより電子銃側に配置された二次電
子検出器の二次電子収集用電界中を該電子ビーム
を通過させて試料に照射する走査電子顕微鏡にお
いて、前記二次電子検出器より電子銃側に電子ビ
ーム照射位置補償用の２段偏向器を設け、前記二
次電子収集電界による前記電子ビームの偏向中心
をＰ，その偏向角をθjとするとき、加速電圧にか
からわず前記電子ビームが前記偏向器で２段偏向
されて光軸に対して前記θjを補償する角度だけ傾
斜して前記Ｐ点に入射するように、前記２段偏向
器へ供給する偏向信号を加速電圧に連動して制御
する手段を備えたことを特徴としている。
［実施例］
以下本考案の実施例を図面に基づき詳述する。
第１図は本考案の一実施例の構成図である。図
中１は光軸２に沿つて図示外の電子銃から取り出
された電子ビームである。該電子ビーム１は図示
しない集束レンズにより集束されて対物レンズの
前方磁界レンズ３と後方磁界レンズ（図示せず）
の間に配置された試料４に照射される。５及び６
は電子ビーム１を偏向するための偏向コイルであ
る。該偏向コイル５及び６は増幅器７及び８を介
してＤ／Ａ変換器９及び１０よりビーム偏向電流
i1，i2が供給される。１１はＤ／Ａ変換器９及び
１０が接続された制御装置である。該制御装置１
１には、加速電圧EOを表わす信号Ｓが入力され
ており、該制御装置１１は加速電圧EOに対応し
て、それぞれのＤ／Ａ変換器にビーム偏向電流
i1，i2に対応した信号を出力する。１２は二次電
子を効率よく捕獲するための二次電子収集電極１
２Ａを有する二次電子検出器であり、該二次電子
検出器は前方磁界レンズ３の上方に設けられてい
る。
中１は光軸２に沿つて図示外の電子銃から取り出
された電子ビームである。該電子ビーム１は図示
しない集束レンズにより集束されて対物レンズの
前方磁界レンズ３と後方磁界レンズ（図示せず）
の間に配置された試料４に照射される。５及び６
は電子ビーム１を偏向するための偏向コイルであ
る。該偏向コイル５及び６は増幅器７及び８を介
してＤ／Ａ変換器９及び１０よりビーム偏向電流
i1，i2が供給される。１１はＤ／Ａ変換器９及び
１０が接続された制御装置である。該制御装置１
１には、加速電圧EOを表わす信号Ｓが入力され
ており、該制御装置１１は加速電圧EOに対応し
て、それぞれのＤ／Ａ変換器にビーム偏向電流
i1，i2に対応した信号を出力する。１２は二次電
子を効率よく捕獲するための二次電子収集電極１
２Ａを有する二次電子検出器であり、該二次電子
検出器は前方磁界レンズ３の上方に設けられてい
る。
以上の様に構成された装置において、偏向コイ
ル５及び６に励磁電流が供給されない状態では、
第２図イに示すように二次電子収集電極１２Ａに
よる電場の影響によつて電子ビーム１は光軸に対
して角度θJで偏向される。
ル５及び６に励磁電流が供給されない状態では、
第２図イに示すように二次電子収集電極１２Ａに
よる電場の影響によつて電子ビーム１は光軸に対
して角度θJで偏向される。
ところで、二次電子収集電極１２Ａが形成する
電場による電子ビームの偏向は、入射エネルギに
反比例し、以下のようになる。
電場による電子ビームの偏向は、入射エネルギに
反比例し、以下のようになる。
θJ＝KJ／EO *
ここで、KJは二次電子収集電極１２Ａに印加さ
れる電圧（例えば＋10KV）と該電極１２Ａの形
状及び取り付け位置で決まる定数、EO *は電子ビ
ームの加速電圧EOによつて下式にように表わさ
れる相対論補正された加速電圧である。
れる電圧（例えば＋10KV）と該電極１２Ａの形
状及び取り付け位置で決まる定数、EO *は電子ビ
ームの加速電圧EOによつて下式にように表わさ
れる相対論補正された加速電圧である。
EO *＝（１＋9.785×10-7×EO）×EO
そこで、制御装置１１は加速電圧EOを表わす
信号Ｓに基づいて偏向コイル５及び６により偏向
を制御し、第１図に示すように偏向コイル５によ
り、電子ビーム１を光軸に対して角度θ1で偏向
し、偏向コイル６により偏向コイル５により偏向
された電子ビーム１を光軸方向に角度θ2で偏向す
る。そして、二次電子検出器１２の中心軸と光軸
との交点Ｐに入射する電子ビームの傾斜をθ2＝θj
＋θ1の関係を満足するようにする。
信号Ｓに基づいて偏向コイル５及び６により偏向
を制御し、第１図に示すように偏向コイル５によ
り、電子ビーム１を光軸に対して角度θ1で偏向
し、偏向コイル６により偏向コイル５により偏向
された電子ビーム１を光軸方向に角度θ2で偏向す
る。そして、二次電子検出器１２の中心軸と光軸
との交点Ｐに入射する電子ビームの傾斜をθ2＝θj
＋θ1の関係を満足するようにする。
即ち、偏向コイル５及び６を例えばトロイダル
コイルによつて形成した場合には、トロイダルコ
イルによる偏向器の偏向角度は、 θ＝ki／√O *で表わされる。ここで、ｋはコイ
ルの形状、巻数などで決まる定数、ｉはコイルに
流れる電流である。
コイルによつて形成した場合には、トロイダルコ
イルによる偏向器の偏向角度は、 θ＝ki／√O *で表わされる。ここで、ｋはコイ
ルの形状、巻数などで決まる定数、ｉはコイルに
流れる電流である。
従つて、偏向コイル５による偏向角は、
θ1＝k1i1／√O *
また偏向コイル６による偏向角は
θ2＝k2i2／√O *となる。
一方、偏向コイル５と偏向コイル６の距離をl1と
し、交点Ｐと偏向コイル６の中心までの距離をl2
とすると、 θ1l1＝θJl2且つ、θ2＝θJ＋θ1でなければならな
い
から、 k1l1i1／√O *＝kJl2／EO * 且つ、 k2i2／√O *＝kJ／EO *＋k1i1／√O *でなければ
ならない。
し、交点Ｐと偏向コイル６の中心までの距離をl2
とすると、 θ1l1＝θJl2且つ、θ2＝θJ＋θ1でなければならな
い
から、 k1l1i1／√O *＝kJl2／EO * 且つ、 k2i2／√O *＝kJ／EO *＋k1i1／√O *でなければ
ならない。
従つて、偏向コイル５及び６を同一コイルを使
用し、k1＝k2＝ｋとすれば、 i1＝kJl2／kl1×１／√O * …… i2＝（l1／l2＋１）i1 ＝kJ（l1＋l2）／kl1×１／√O * …… となる。
用し、k1＝k2＝ｋとすれば、 i1＝kJl2／kl1×１／√O * …… i2＝（l1／l2＋１）i1 ＝kJ（l1＋l2）／kl1×１／√O * …… となる。
従つて、加速電圧EOを表わす信号Ｓに基づい
て上式を満足する偏向電流i1，i2に対応した信号
をＤ／Ａ変換器９及び１０に入力すれば、第２図
ロに示すように加速電圧EOに連動して電子ビー
ムを偏向して、常に電子線を光軸に沿つて進行さ
せて対物レンズの前方磁界によつて集束して試料
に照射することができる。
て上式を満足する偏向電流i1，i2に対応した信号
をＤ／Ａ変換器９及び１０に入力すれば、第２図
ロに示すように加速電圧EOに連動して電子ビー
ムを偏向して、常に電子線を光軸に沿つて進行さ
せて対物レンズの前方磁界によつて集束して試料
に照射することができる。
［考案の効果］
以上のように本考案によれば、加速電圧の切り
換えに伴なつて二段の偏向コイルに供給する電流
を切り換えるようにしているため、二次電子収集
電極が形成する電場による電子線の偏向を常に補
正でき、該補正された電子線が対物レンズの光軸
に入射されるため観察視野の移動を防止すること
ができる。また、このような補正を行うことによ
り、加速電圧の切り換えを行なう度に軸合わせを
行なう必要がなくなる。
換えに伴なつて二段の偏向コイルに供給する電流
を切り換えるようにしているため、二次電子収集
電極が形成する電場による電子線の偏向を常に補
正でき、該補正された電子線が対物レンズの光軸
に入射されるため観察視野の移動を防止すること
ができる。また、このような補正を行うことによ
り、加速電圧の切り換えを行なう度に軸合わせを
行なう必要がなくなる。
第１図は本考案の一実施例の構成図、第２図イ
及びロは本考案の電子ビームの偏向を説明するた
めの図である。 １……電子ビーム、２……光軸、３……前方磁
界レンズ、４……試料、５，６……偏向コイル、
７，８……増幅器、９，１０……Ｄ／Ａ変換器、
１１……制御装置、１２……二次電子検出器、１
２Ａ……二次電子収集電極。
及びロは本考案の電子ビームの偏向を説明するた
めの図である。 １……電子ビーム、２……光軸、３……前方磁
界レンズ、４……試料、５，６……偏向コイル、
７，８……増幅器、９，１０……Ｄ／Ａ変換器、
１１……制御装置、１２……二次電子検出器、１
２Ａ……二次電子収集電極。
Claims (1)
- 電子銃から光軸に沿つて取り出される電子ビー
ムを加速電圧で加速し、対物レンズより電子銃側
に配置された二次電子検出器の二次電子収集用電
界中を該電子ビームを通過させて試料に照射する
走査電子顕微鏡において、前記二次電子検出器よ
り電子銃側に電子ビーム照射位置補償用の２段偏
向器を設け、前記二次電子収集電界による前記電
子ビームの偏向中心をＰ，その偏向角をθjとする
とき、加速電圧にかからわず前記電子ビームが前
記偏向器で２段偏向されて光軸に対して前記θjを
補償する角度だけ傾斜して前記Ｐ点に入射するよ
うに、前記２段偏向器へ供給する偏向信号を加速
電圧に連動して制御する手段を備えたことを特徴
とする走査電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984184641U JPH0537398Y2 (ja) | 1984-12-05 | 1984-12-05 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984184641U JPH0537398Y2 (ja) | 1984-12-05 | 1984-12-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6199960U JPS6199960U (ja) | 1986-06-26 |
| JPH0537398Y2 true JPH0537398Y2 (ja) | 1993-09-21 |
Family
ID=30742126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1984184641U Expired - Lifetime JPH0537398Y2 (ja) | 1984-12-05 | 1984-12-05 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0537398Y2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5576560A (en) * | 1978-12-01 | 1980-06-09 | Hitachi Ltd | Observation field moving device for electron microscope |
| JPS5630659A (en) * | 1979-08-21 | 1981-03-27 | Tadashi Hirotsune | Dielectric strength test apparatus for method electric plug |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5888769U (ja) * | 1981-12-11 | 1983-06-16 | 日本電子株式会社 | 電子線偏向装置 |
-
1984
- 1984-12-05 JP JP1984184641U patent/JPH0537398Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5576560A (en) * | 1978-12-01 | 1980-06-09 | Hitachi Ltd | Observation field moving device for electron microscope |
| JPS5630659A (en) * | 1979-08-21 | 1981-03-27 | Tadashi Hirotsune | Dielectric strength test apparatus for method electric plug |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6199960U (ja) | 1986-06-26 |
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