JPH06223761A - 電子顕微鏡における非点補正方式 - Google Patents
電子顕微鏡における非点補正方式Info
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- JPH06223761A JPH06223761A JP859293A JP859293A JPH06223761A JP H06223761 A JPH06223761 A JP H06223761A JP 859293 A JP859293 A JP 859293A JP 859293 A JP859293 A JP 859293A JP H06223761 A JPH06223761 A JP H06223761A
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- beam spot
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電子顕微鏡において照射系レンズの非点補正
を自動化する。 【構成】 制御装置１０はＣＬ６の励磁を所定の励磁範
囲を所定のステップ幅で順次増加または減少させ、その
度に一次元電子線検出器１〜４から輝度信号を取り込ん
で４方向の電子ビームスポットの幅を検出し、一次元電
子線検出器１〜４の各方向毎の励磁電流と電子ビームス
ポット幅との関係を求める。そして、制御装置１０は、
４方向における励磁電流と電子ビームスポット幅との関
係から、どの方向にどのような非点が生じているかを判
断し、当該非点を補正するために非点補正コイル７に供
給すべき電流を決定し、その電流を非点補正コイル７に
供給する。
を自動化する。 【構成】 制御装置１０はＣＬ６の励磁を所定の励磁範
囲を所定のステップ幅で順次増加または減少させ、その
度に一次元電子線検出器１〜４から輝度信号を取り込ん
で４方向の電子ビームスポットの幅を検出し、一次元電
子線検出器１〜４の各方向毎の励磁電流と電子ビームス
ポット幅との関係を求める。そして、制御装置１０は、
４方向における励磁電流と電子ビームスポット幅との関
係から、どの方向にどのような非点が生じているかを判
断し、当該非点を補正するために非点補正コイル７に供
給すべき電流を決定し、その電流を非点補正コイル７に
供給する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子顕微鏡における照
射系レンズの非点補正に関する。
射系レンズの非点補正に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子顕微鏡においては、コンデンサレン
ズ（以下、ＣＬと記す）の励磁を変化させることによっ
て、電子ビームの収束の状態を種々に制御することが行
われるが、そのときＣＬの励磁がどのように変えられた
場合にも電子ビームスポットが円形であることが望まれ
る。これが非点補正であるが、この非点補正は、従来に
おいてはオペレータがＣＬの励磁を連続的に変化させな
がらスクリーン上での電子ビームスポットの形状を観察
し、ＣＬをどのように励磁しても電子ビームスポットが
円形になるように非点補正コイルの励磁を決定してい
た。
ズ（以下、ＣＬと記す）の励磁を変化させることによっ
て、電子ビームの収束の状態を種々に制御することが行
われるが、そのときＣＬの励磁がどのように変えられた
場合にも電子ビームスポットが円形であることが望まれ
る。これが非点補正であるが、この非点補正は、従来に
おいてはオペレータがＣＬの励磁を連続的に変化させな
がらスクリーン上での電子ビームスポットの形状を観察
し、ＣＬをどのように励磁しても電子ビームスポットが
円形になるように非点補正コイルの励磁を決定してい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来は
非点補正の操作は手作業で行わざるを得なかったので、
時間がかかるばかりでなく、その操作には熟練を要する
ものであった。
非点補正の操作は手作業で行わざるを得なかったので、
時間がかかるばかりでなく、その操作には熟練を要する
ものであった。
【０００４】本発明は、上記の課題を解決するものであ
って、非点補正を自動的に行うことができる電子顕微鏡
における非点補正方式を提供することを目的とするもの
である。
って、非点補正を自動的に行うことができる電子顕微鏡
における非点補正方式を提供することを目的とするもの
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の電子顕微鏡における非点補正方式は、所
定の位置に設定された原点を通り、π／ｎの角度をおい
て設定されたｎ方向について電子ビームスポットを検出
する電子線検出手段を備え、コンデンサレンズの励磁を
連続的またはステップ状に変化させたときの前記電子線
検出手段の出力信号に基づいて電子ビームの非点補正を
行うことを特徴とする。
めに、本発明の電子顕微鏡における非点補正方式は、所
定の位置に設定された原点を通り、π／ｎの角度をおい
て設定されたｎ方向について電子ビームスポットを検出
する電子線検出手段を備え、コンデンサレンズの励磁を
連続的またはステップ状に変化させたときの前記電子線
検出手段の出力信号に基づいて電子ビームの非点補正を
行うことを特徴とする。
【０００６】
【作用】電子線検出手段は、所定の位置に設定された原
点を通り、π／ｎの角度をおいて設定されたｎ方向につ
いて電子ビームスポットを検出する。そして、コンデン
サレンズの励磁を連続的に、またはステップ状に変化さ
せながら前記電子線検出手段の出力信号を取り込む。こ
れにより、ｎ個の各方向について、コンデンサレンズの
励磁と電子ビームスポットのサイズとの関係が得られ、
この関係に基づいて電子ビームの非点補正を行う。
点を通り、π／ｎの角度をおいて設定されたｎ方向につ
いて電子ビームスポットを検出する。そして、コンデン
サレンズの励磁を連続的に、またはステップ状に変化さ
せながら前記電子線検出手段の出力信号を取り込む。こ
れにより、ｎ個の各方向について、コンデンサレンズの
励磁と電子ビームスポットのサイズとの関係が得られ、
この関係に基づいて電子ビームの非点補正を行う。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
図１は本発明に係る電子顕微鏡における非点補正方式の
一実施例の構成を示す図であり、図中、１、２、３、４
は一次元電子線検出器、５は電子線検出部、６はＣＬ、
７は非点補正コイル、８は試料位置、９は結像系レン
ズ、１０は制御装置を示す。なお、ここでは照射系レン
ズの軸合わせ及び結像系レンズ９の軸合わせは完了して
いるものとする。
図１は本発明に係る電子顕微鏡における非点補正方式の
一実施例の構成を示す図であり、図中、１、２、３、４
は一次元電子線検出器、５は電子線検出部、６はＣＬ、
７は非点補正コイル、８は試料位置、９は結像系レン
ズ、１０は制御装置を示す。なお、ここでは照射系レン
ズの軸合わせ及び結像系レンズ９の軸合わせは完了して
いるものとする。
【０００８】まず、図１の構成の各部について概略説明
する。電子線検出部５は４個の一次元電子線検出器１、
２、３、４を備えている。図２はその詳細を示す図であ
り、一次元電子線検出器１、２、３、４はそれぞれ電子
線検出部５の原点Ｏを通り、45°の角度をおいて配置さ
れている。この一次元電子線検出器１〜４は、例えばリ
ニアダイオードアレイ等の一次元光検出器の表面に蛍光
体を塗布したもので構成することができる。
する。電子線検出部５は４個の一次元電子線検出器１、
２、３、４を備えている。図２はその詳細を示す図であ
り、一次元電子線検出器１、２、３、４はそれぞれ電子
線検出部５の原点Ｏを通り、45°の角度をおいて配置さ
れている。この一次元電子線検出器１〜４は、例えばリ
ニアダイオードアレイ等の一次元光検出器の表面に蛍光
体を塗布したもので構成することができる。
【０００９】電子線検出部５は、電子ビームのセンタリ
ングあるいは照射系レンズの軸合わせを行う場合に所定
の位置、例えばスクリーン（図示せず）の位置に配置さ
れるものである。その際には、電子線検出部５の原点Ｏ
はスクリーンの中心に一致されることは当然である。
ングあるいは照射系レンズの軸合わせを行う場合に所定
の位置、例えばスクリーン（図示せず）の位置に配置さ
れるものである。その際には、電子線検出部５の原点Ｏ
はスクリーンの中心に一致されることは当然である。
【００１０】そして、制御装置１０は、後述するように
一次元電子線検出器１〜４から出力される輝度信号を取
り込んで電子ビームスポットの幅を検出し、それに基づ
いて非点補正の処理を行うのであるが、その電子ビーム
スポットの幅の検出は次のように行う。
一次元電子線検出器１〜４から出力される輝度信号を取
り込んで電子ビームスポットの幅を検出し、それに基づ
いて非点補正の処理を行うのであるが、その電子ビーム
スポットの幅の検出は次のように行う。
【００１１】いま、一次元電子線検出器１，３で形成さ
れる直交座標系をｘ−ｙ座標系、一次元電子線検出器
２，４で形成される直交座標系をＸ−Ｙ座標系とし、図
３に示すように電子ビームのスポットＢＳが照射してい
るとする。このとき、一次元電子線検出器１，２，３，
４から出力される輝度信号は、それぞれ図４Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄのようになるが、所定レベル以上の輝度信号を有
する画素数を計数することによって、電子ビームスポッ
トＢＳの各方向の幅を検出することができることは明か
である。即ち、図４の場合、電子ビームスポットＢＳの
幅は、ｘ方向はｒ1、Ｘ方向はｒ2 、ｙ方向はｒ3 、Ｙ
方向はｒ4 である。そして、電子ビームスポットＢＳが
真円である場合には、ｒ1 ＝ｒ2 ＝ｒ3 ＝ｒ4 となる。
れる直交座標系をｘ−ｙ座標系、一次元電子線検出器
２，４で形成される直交座標系をＸ−Ｙ座標系とし、図
３に示すように電子ビームのスポットＢＳが照射してい
るとする。このとき、一次元電子線検出器１，２，３，
４から出力される輝度信号は、それぞれ図４Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄのようになるが、所定レベル以上の輝度信号を有
する画素数を計数することによって、電子ビームスポッ
トＢＳの各方向の幅を検出することができることは明か
である。即ち、図４の場合、電子ビームスポットＢＳの
幅は、ｘ方向はｒ1、Ｘ方向はｒ2 、ｙ方向はｒ3 、Ｙ
方向はｒ4 である。そして、電子ビームスポットＢＳが
真円である場合には、ｒ1 ＝ｒ2 ＝ｒ3 ＝ｒ4 となる。
【００１２】非点補正コイル７は、例えば図５に示すよ
うに、光軸Ｏを中心に８極のコイル２１〜２８が配置さ
れてなり、且つ一つおきに接続されて、Ｘコイル、Ｙコ
イルの２組のコイルが形成されているものである。図５
ではコイル２１、２３、２５、２７の４極のコイルが接
続されてＸコイルを構成し、コイル２２、２４、２６、
２８の４極のコイルが接続されてＹコイルを構成するも
のとする。従って、Ｘ軸とＹ軸とは45°の角度をなして
いるものである。そして、ここでは、Ｘコイルの励磁を
プラス側に強くすると図５のＸ軸方向に非点が強くな
り、マイナス方向に強くすると図５の直線Ｃで示す方
向、即ちＸ軸に直交する方向に非点が強くなるものと
し、Ｙコイルをプラス側に強くすると図５のＹ軸方向に
非点が強くなり、マイナス方向に強くすると図５の直線
Ｄで示す方向、即ちＹ軸に直交する方向に非点が強くな
るとする。
うに、光軸Ｏを中心に８極のコイル２１〜２８が配置さ
れてなり、且つ一つおきに接続されて、Ｘコイル、Ｙコ
イルの２組のコイルが形成されているものである。図５
ではコイル２１、２３、２５、２７の４極のコイルが接
続されてＸコイルを構成し、コイル２２、２４、２６、
２８の４極のコイルが接続されてＹコイルを構成するも
のとする。従って、Ｘ軸とＹ軸とは45°の角度をなして
いるものである。そして、ここでは、Ｘコイルの励磁を
プラス側に強くすると図５のＸ軸方向に非点が強くな
り、マイナス方向に強くすると図５の直線Ｃで示す方
向、即ちＸ軸に直交する方向に非点が強くなるものと
し、Ｙコイルをプラス側に強くすると図５のＹ軸方向に
非点が強くなり、マイナス方向に強くすると図５の直線
Ｄで示す方向、即ちＹ軸に直交する方向に非点が強くな
るとする。
【００１３】次に、制御装置１０の動作について説明す
る。図示しない入力装置から電流軸合わせモードの処理
が指示されると、制御装置１０はＣＬ６の励磁を所定の
励磁範囲を所定のステップ幅で順次増加または減少させ
ていき、ＣＬ６に一つの励磁電流を与える毎に一次元電
子線検出器１〜４から輝度信号を取り込んで４方向の電
子ビームスポットの幅を検出する。そして、ＣＬ６の励
磁電流値とそのときの４方向の幅の値とから、一次元電
子線検出器１〜４の各方向毎の励磁電流と電子ビームス
ポット幅との関係を求める。
る。図示しない入力装置から電流軸合わせモードの処理
が指示されると、制御装置１０はＣＬ６の励磁を所定の
励磁範囲を所定のステップ幅で順次増加または減少させ
ていき、ＣＬ６に一つの励磁電流を与える毎に一次元電
子線検出器１〜４から輝度信号を取り込んで４方向の電
子ビームスポットの幅を検出する。そして、ＣＬ６の励
磁電流値とそのときの４方向の幅の値とから、一次元電
子線検出器１〜４の各方向毎の励磁電流と電子ビームス
ポット幅との関係を求める。
【００１４】次に制御装置１０は、４方向における励磁
電流と電子ビームスポット幅との関係から、どの方向に
どのような非点が生じているかを判断し、当該非点を補
正するために非点補正コイル７に供給すべき電流を決定
し、その電流を非点補正コイル７に供給する。
電流と電子ビームスポット幅との関係から、どの方向に
どのような非点が生じているかを判断し、当該非点を補
正するために非点補正コイル７に供給すべき電流を決定
し、その電流を非点補正コイル７に供給する。
【００１５】具体的には、例えば、いまＣＬ６の励磁
を、所定の励磁範囲で弱励磁側から強励磁側に７ステッ
プに変化させたときに電子ビームスポットの形状が図６
Ａ〜Ｇに示すように変化したとし、このときＣＬ６の励
磁と電子ビームスポット幅の関係を求めると図７に示す
ようであったとする。なお、図７において、、、
、は、それぞれ一次元電子線検出器１、２、３、４
の方向におけるＣＬ６の励磁と電子ビームスポット幅の
関係を示すグラフである。
を、所定の励磁範囲で弱励磁側から強励磁側に７ステッ
プに変化させたときに電子ビームスポットの形状が図６
Ａ〜Ｇに示すように変化したとし、このときＣＬ６の励
磁と電子ビームスポット幅の関係を求めると図７に示す
ようであったとする。なお、図７において、、、
、は、それぞれ一次元電子線検出器１、２、３、４
の方向におけるＣＬ６の励磁と電子ビームスポット幅の
関係を示すグラフである。
【００１６】図７に示すグラフによれば、一次元電子線
検出器４の方向がＣＬ６の励磁が弱励磁側で最小の幅と
なり、一次元電子線検出器３の方向がＣＬ６の励磁が強
励磁側で最小になっているので、この場合には、おおよ
そ図５の直線Ａで示す方向に強く、図５の直線Ｂで示す
方向、即ち直線Ａと直交する方向に弱い非点が生じてい
ることが分かる。
検出器４の方向がＣＬ６の励磁が弱励磁側で最小の幅と
なり、一次元電子線検出器３の方向がＣＬ６の励磁が強
励磁側で最小になっているので、この場合には、おおよ
そ図５の直線Ａで示す方向に強く、図５の直線Ｂで示す
方向、即ち直線Ａと直交する方向に弱い非点が生じてい
ることが分かる。
【００１７】従って、この場合には、非点補正コイル７
の特性と、上述した非点の状態を比較すると、非点補正
コイル７のＹ方向をプラス側に励磁し、Ｘコイルを弱く
マイナス側に励磁することによって非点を補正すること
ができることが分かる。
の特性と、上述した非点の状態を比較すると、非点補正
コイル７のＹ方向をプラス側に励磁し、Ｘコイルを弱く
マイナス側に励磁することによって非点を補正すること
ができることが分かる。
【００１８】このように、制御装置１０は、一次元電子
線検出器１〜４の４方向におけるＣＬ６の励磁と電子ビ
ームスポット幅との関係から、どの方向にどのような非
点が生じているかを判断し、そして非点補正コイル７の
特性と非点の状態とを比較して非点を補正するための電
流を非点補正コイル７に供給するのである。
線検出器１〜４の４方向におけるＣＬ６の励磁と電子ビ
ームスポット幅との関係から、どの方向にどのような非
点が生じているかを判断し、そして非点補正コイル７の
特性と非点の状態とを比較して非点を補正するための電
流を非点補正コイル７に供給するのである。
【００１９】制御装置１０は一次元電子線検出器１〜４
の４方向の電子ビームスポット幅の差が所定の範囲に収
束するまで上記の処理を繰り返し実行する。これによっ
て、電子ビームスポットをＣＬ６の励磁に拘らず略円形
にすることができる。
の４方向の電子ビームスポット幅の差が所定の範囲に収
束するまで上記の処理を繰り返し実行する。これによっ
て、電子ビームスポットをＣＬ６の励磁に拘らず略円形
にすることができる。
【００２０】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく種々
の変形が可能である。例えば、上記実施例においてはＣ
Ｌ６の励磁をステップ状に変化させるものとしたが、連
続的に変化させてもよいものである。
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく種々
の変形が可能である。例えば、上記実施例においてはＣ
Ｌ６の励磁をステップ状に変化させるものとしたが、連
続的に変化させてもよいものである。
【００２１】また、上記実施例では４個の一次元電子線
検出器を45°の角度をおいて配置するとしたが、非点補
正をより高精度に行うために、６個の一次元電子線検出
器を30°の角度をおいて配置するようにしてもよいし、
８個の一次元電子線検出器を22.5°の角度をおいて配置
するようにしてもよい。
検出器を45°の角度をおいて配置するとしたが、非点補
正をより高精度に行うために、６個の一次元電子線検出
器を30°の角度をおいて配置するようにしてもよいし、
８個の一次元電子線検出器を22.5°の角度をおいて配置
するようにしてもよい。
【００２２】更に、上記実施例では一次元電子線検出器
を用いたが、スクリーン上の電子ビームスポットをＴＶ
カメラで撮像し、その画像データの中から図２に示すよ
うな一次元電子線検出器が配置される方向の画像データ
のみを抽出してもよいものである。
を用いたが、スクリーン上の電子ビームスポットをＴＶ
カメラで撮像し、その画像データの中から図２に示すよ
うな一次元電子線検出器が配置される方向の画像データ
のみを抽出してもよいものである。
【００２３】また更に、上記実施例では電子ビームスポ
ットのスポット幅は制御装置１０が検出するものとした
が、制御装置１０とは別個に電子線検出部５の各一次元
電子線検出器１〜４の出力信号に基づいて電子ビームス
ポット幅を検出する手段を設け、当該手段で検出した各
一次元電子線検出器１〜４の方向の電子ビームスポット
幅を制御装置１１に出力するようにしてもよいものであ
る。
ットのスポット幅は制御装置１０が検出するものとした
が、制御装置１０とは別個に電子線検出部５の各一次元
電子線検出器１〜４の出力信号に基づいて電子ビームス
ポット幅を検出する手段を設け、当該手段で検出した各
一次元電子線検出器１〜４の方向の電子ビームスポット
幅を制御装置１１に出力するようにしてもよいものであ
る。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、照射系レンズの非点補正の処理を自動化する
ことができるので、これらの処理を短時間で、且つ高精
度に行うことができる。
によれば、照射系レンズの非点補正の処理を自動化する
ことができるので、これらの処理を短時間で、且つ高精
度に行うことができる。
【図１】 本発明の一実施例の構成を示す図である。
【図２】 一次元電子線検出器の配置を説明するための
図である。
図である。
【図３】 電子ビームスポットの幅の検出を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図４】 電子ビームスポットの幅の検出を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図５】 非点補正コイルの構成例を示す図である。
【図６】 ＣＬ６を変化させたときの電子ビームスポッ
トの形状の変化の例を示す図である。
トの形状の変化の例を示す図である。
【図７】 ＣＬ６の励磁と電子ビームスポットとの関係
の例を示す図である。
の例を示す図である。
１、２、３、４…一次元電子線検出器、５…電子線検出
部、６…ＣＬ、７…非点補正コイル、８…試料位置、９
…結像系レンズ、１０…制御装置。
部、６…ＣＬ、７…非点補正コイル、８…試料位置、９
…結像系レンズ、１０…制御装置。
Claims (1)
- 【請求項１】 所定の位置に設定された原点を通り、π
／ｎの角度をおいて設定されたｎ方向について電子ビー
ムスポットを検出する電子線検出手段を備え、コンデン
サレンズの励磁を連続的またはステップ状に変化させた
ときの前記電子線検出手段の出力信号に基づいて電子ビ
ームの非点補正を行うことを特徴とする電子顕微鏡にお
ける非点補正方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP859293A JPH06223761A (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | 電子顕微鏡における非点補正方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP859293A JPH06223761A (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | 電子顕微鏡における非点補正方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06223761A true JPH06223761A (ja) | 1994-08-12 |
Family
ID=11697260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP859293A Withdrawn JPH06223761A (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | 電子顕微鏡における非点補正方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06223761A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003521801A (ja) * | 2000-01-26 | 2003-07-15 | ツェーエーオーエス コレクテッド エレクトロン オプチカル システムズ ゲーエムベーハー | 幾何光学収差を決定する方法 |
| JP2014053304A (ja) * | 2012-09-04 | 2014-03-20 | Fei Co | 荷電粒子レンズ系における収差を調査及び補正する方法 |
| CN112924477A (zh) * | 2021-01-23 | 2021-06-08 | 北京大学 | 电镜定量消除像散的方法 |
-
1993
- 1993-01-21 JP JP859293A patent/JPH06223761A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003521801A (ja) * | 2000-01-26 | 2003-07-15 | ツェーエーオーエス コレクテッド エレクトロン オプチカル システムズ ゲーエムベーハー | 幾何光学収差を決定する方法 |
| JP2014053304A (ja) * | 2012-09-04 | 2014-03-20 | Fei Co | 荷電粒子レンズ系における収差を調査及び補正する方法 |
| CN103681188A (zh) * | 2012-09-04 | 2014-03-26 | Fei公司 | 探查和校正带电粒子透镜系统中的像差的方法 |
| US9136087B2 (en) | 2012-09-04 | 2015-09-15 | Fei Company | Method of investigating and correcting aberrations in a charged-particle lens system |
| CN112924477A (zh) * | 2021-01-23 | 2021-06-08 | 北京大学 | 电镜定量消除像散的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000404 |