JPH07220668A - 走査型電子顕微鏡 - Google Patents
走査型電子顕微鏡Info
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- JPH07220668A JPH07220668A JP6012970A JP1297094A JPH07220668A JP H07220668 A JPH07220668 A JP H07220668A JP 6012970 A JP6012970 A JP 6012970A JP 1297094 A JP1297094 A JP 1297094A JP H07220668 A JPH07220668 A JP H07220668A
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- system control
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
る機構を持ち、電磁レンズにより細く絞られた一次電子
線aを試料3に走査して照射し、試料3から発生する2
次電子や反射電子b等の検出強度を信号として取り出す
走査型電子顕微鏡において、加速電圧に依存する各種光
学系制御値を設定する場合に、切り換え可能な全加速電
圧の数に比べ少ない数の加速電圧に対して各種光学系制
御値を実測し、この実測値から加速電圧と各種光学系制
御値との関係を表す近似式を求め、この近似式により各
加速電圧に対する各種光学系制御値を求める。 【効果】 本方式では、制御値の初期値設定や保守作業
の効率が著しく向上するだけでなく、制御値の実測設定
時のミスも減少させることができる。
Description
圧を上げれば高分解能の画像が得られるが、試料のダメ
ージが大きくなり、時には見たい形状を破壊するので、
ケースバイケースで加速電圧を変化する必要がある。加
速電圧を数十段階に切り換える走査型電子顕微鏡におい
ては、加速電圧に依存する数十から数百個の光学系制御
値(対物レンズの設定電流値等)を各加速電圧ごとにあ
らかじめ実測し記憶して用いていた。従って、全加速電
圧で操作可能にするには、あらかじめ全ての加速電圧ご
とに前述の制御値を実測しなければならなかった。
初期値設定のための実測、設定に時間がかかるだけでな
く、時系列的に変化する制御値の保守作業にも多くの時
間を必要とした。さらに制御値の実測、設定時の操作ミ
ス等を発見するためには、各加速電圧ごとに確認をする
必要があり、設定・保守作業が複雑であった。
ために、本願発明の走査型電子顕微鏡は、一次電子線の
加速電圧を多段階に切り換える機構を持ち電磁レンズに
より細く絞られた前記電子線を試料に走査して照射し、
前記試料から発生する2次電子や反射電子等の検出強度
を信号として取り出す走査型電子顕微鏡において、前記
加速電圧に依存する各種光学系制御値を設定する場合
に、前記各加速電圧ごとにあらかじめ実測し記憶された
前記各種光学系制御値のテーブル上の数値を用いて設定
するかわりに、前記切り換え可能な全加速電圧の数に比
べ少ない数の加速電圧に対して前記各種光学系制御値を
実測し、前記実測値から前記加速電圧と前記各種光学系
制御値との関係を表す近似式を求め、前記近似式により
前記各加速電圧に対する前記各種光学系制御値を求める
ことを特徴とする。
の光学系制御値は静電場型のものは加速電圧の1次式
で、静磁場型のものは加速電圧の1/2次式で変化する
ことが知られている。しかし実際の装置の場合は、理論
式からのズレがあり、単純に理論式を用いることができ
ない。そこで以下の手順で実験式を設定する。
定する。これらは各制御値ごとに決定する必要がある
が、同一設計であれば各装置間での差異を無視して同じ
関数形(ただし係数値は異なる)とみなしうる。実験式
が扱う量は、実測値、もしくは実測値と理論式から得ら
れる値との差分もしくは比のいずれかを用い、関数形は
1次の回帰直線、3次の平滑化スプライン関数等の近似
式を用いる。これらの決定は必要とされる精度と誤差の
自乗和等から経験的に行う。
のに適した実測すべき加速電圧値の組を決定する。基本
的な方針として関数形を安定的に再現するのに必要な最
小限の実測加速電圧の組を求める。この加速電圧値の数
は少ないほど実測、設定が容易であるが、関数形の安定
性は低下する。このトレートオフの関係のもとで経験的
に決定する。
測加速電圧の組が決定されたら、各装置ごとに上述の加
速電圧ごとに制御値を実測し、実験式を記録する。この
実験式を用いて、電子線を試料に走査して照射する場合
の各制御値をそのときの加速電圧から計算し、設定す
る。
る。図1は本発明の実施例を示したものである。電子銃
1から発生する一次電子線aは収束レンズ13により収
束される。収束された電子線aは偏向器2xによりx方
向に偏向され偏向器2yによりy方向に偏向される。偏
向量はCPU6からx方向のDA変換器4とy方向のD
A変換器5に与えられる。このDA変換器4、5の出力
は偏向器2xと2yに、接続されている。電子線aは対
物レンズ15によりビームが絞られ試料3に照射され
る。電子線の照射により試料3表面からは2次電子bが
発生する。
み動作をすると、試料3から発生する2次電子bが検出
器8に検出されて変換された電気信号cの量がデジタル
量に変換されてCPU6に取り込まれる。CPU6はA
D変換器7から読み込んだ量を画像メモリ9に書き込
む。画像メモリ9の内容は表示器10に表示される。
御装置11に与えられる。このステージ制御装置11の
出力はステージ駆動装置12に接続されている。実験式
が扱う量とその関数形の決定手順を図2、3を用いて説
明する。まず全加速電圧中の代表加速電圧に対する各制
御量を実測し記憶する。図2において、この制御量は静
磁場型レンズの制御量を表している。次に上記の実測値
およびそれに対応する静磁場型制御量の理論式から求め
た値を図2のようにグラフ化する。図2において、十字
は実測値、実線は実測値の近似式のグラフ、点線は理論
式のグラフを表す。図2において理論式のグラフはは加
速電圧の1/2次式のグラフとなっている。静電場型に
おいては理論式のグラフは加速電圧の1次式のグラフと
なる。また実測値とそれに対応する理論式から求めた値
との差および比も図3のようにグラフ化する。図3にお
いて、実線は実測値と理論式から得られる値との差分、
点線は比を示す。これらの実測値、差、比のグラフから
凹凸の少ないものを選択して、1次の回帰直線、3次の
平滑化スプライン関数等の近似式と誤差の自乗和および
誤差の絶対値の最大値等を得る。このときスプライン関
数の場合は節点の設定も考慮する。得られた関数形決定
に必要な係数値数、誤差の自乗和および誤差の絶対値の
最大値等から最適なものを選択する。この例では図3か
ら実測値と理論式から得られる値との差分を3次の平滑
化スプライン関数で近似する。
た実測すべき加速電圧値の組を決定する手順を図4を用
いて説明する。関数形を安定的に再現するためには、
全加速電圧の範囲を均一に網羅するようにする。変曲
点等の特徴のある場所を用いる。近似曲線と実測値と
の差が少ない場所を用いる。、実測データにばらつき
の少ない場所を用いる。等を基準に経験的に求める。図
4で太線の十字のデータがこれに対応する。次にこれら
のデータから各区間の3次式の係数値を求め実験式とし
て記憶する。
制御値を、この実験式にそのときの加速電圧を代入して
求めた値と理論式から求めた値との和から設定する。
守作業の効率が著しく向上するだけでなく、制御値の実
測設定時のミスも減少させることができる。また加速電
圧以外の制御量に依存する制御量の設定にも一般化され
ている。
す。
量との関係を表すグラフである。
の加速電圧との関係を表すグラフである。
き加速電圧値の組のグラフ表示を示す。 1 電子銃 2x x方向偏向器 2y y方向偏向器 3 試料 4、5 DA変換器 6 CPU 7 AD変換器 8 検出器 9 画像メモリ 10 表示器 11 ステージ制御装置 12 ステージ駆動装置 13 集束レンズ 15 対物レンズ a 電子線 b 2次電子 c 電気信号
Claims (4)
- 【請求項1】 一次電子線の加速電圧を多段階に切り換
える機構を持ち電磁レンズにより細く絞られた前記電子
線を試料に走査して照射し、前記試料から発生する2次
電子や反射電子等の検出強度を信号として取り出す走査
型電子顕微鏡において、前記加速電圧に依存する各種光
学系制御値を設定する場合に、前記各加速電圧ごとにあ
らかじめ実測し記憶された前記各種光学系制御値のテー
ブル上の数値を用いて設定するかわりに、前記切り換え
可能な全加速電圧の数に比べ少ない数の加速電圧に対し
て前記各種光学系制御値を実測し、前記実測値から前記
加速電圧と前記各種光学系制御値との関係を表す近似式
を求め、前記近似式により前記各加速電圧に対する前記
各種光学系制御値を求めることを特徴とする走査型電子
顕微鏡。 - 【請求項2】 前記近似式として1次の回帰直線を用い
たことを特徴とする請求項1記載の走査型電子顕微鏡。 - 【請求項3】 前記近似式として平滑化スプライン関数
を用いたことを特徴とする請求項1記載の走査型電子顕
微鏡。 - 【請求項4】 一次電子線の加速電圧を多段階に切り換
える機構を持ち電磁レンズにより細く絞られた前記電子
線を試料に走査して照射し、前記試料から発生する2次
電子や反射電子等の検出強度を信号として取り出す走査
型電子顕微鏡において、前記加速電圧に依存する各種光
学系制御値を設定する場合に、前記各加速電圧ごとにあ
らかじめ実測し記憶された前記各種光学系制御値のテー
ブル上の数値を用いて設定するかわりに、前記切り換え
可能な全加速電圧の数に比べ少ない数の加速電圧に対し
て前記各種光学系制御値を実測し、前記実測値と理論式
との差分と前記加速電圧との関係を表す近似式を求め、
前記各加速電圧における前記近似式より求めた前記差分
と前記理論式による前記各種光学系制御値との和から前
記各加速電圧に対する前記各種光学系制御値を求めるこ
とを特徴とする走査型電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01297094A JP3319854B2 (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 走査型電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01297094A JP3319854B2 (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 走査型電子顕微鏡 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07220668A true JPH07220668A (ja) | 1995-08-18 |
JP3319854B2 JP3319854B2 (ja) | 2002-09-03 |
Family
ID=11820094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01297094A Expired - Lifetime JP3319854B2 (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 走査型電子顕微鏡 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3319854B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1027563A (ja) * | 1996-07-10 | 1998-01-27 | Jeol Ltd | 走査電子顕微鏡 |
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-
1994
- 1994-02-04 JP JP01297094A patent/JP3319854B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3319854B2 (ja) | 2002-09-03 |
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