JPH08255589A - 走査電子顕微鏡 - Google Patents
走査電子顕微鏡Info
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- JPH08255589A JPH08255589A JP7057192A JP5719295A JPH08255589A JP H08255589 A JPH08255589 A JP H08255589A JP 7057192 A JP7057192 A JP 7057192A JP 5719295 A JP5719295 A JP 5719295A JP H08255589 A JPH08255589 A JP H08255589A
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 13
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型で安価な構成とすることができ、また、
開き角制御レンズの調整を行っても像点の再現性の良い
走査電子顕微鏡を実現する。 【構成】 開き角制御レンズ１４のレンズ１４の像点は
対物レンズ８の下方のＩ 1 となるように制御されてい
る。対物レンズ８はこの開き角制御レンズ１４によって
集束された電子ビームを試料９上に細く集束する。試料
９に照射される電子ビームの開き角αは、開き角制御レ
ンズ１４の励磁を変化させ、開き角制御レンズ１４の像
点を光軸上で移動させることによって最適な値としてい
る。また、開き角制御レンズ１４を弱励磁としているた
め、その構成要素を小型とすることができる。更に、ヨ
ーク材料としてパーマロイ等の低ヒステリシスの磁性材
料を用いることができるので、ヒステリシスの影響がほ
とんどなく、像点Ｉ1 の位置の再現性を著しく向上させ
ることができる。
開き角制御レンズの調整を行っても像点の再現性の良い
走査電子顕微鏡を実現する。 【構成】 開き角制御レンズ１４のレンズ１４の像点は
対物レンズ８の下方のＩ 1 となるように制御されてい
る。対物レンズ８はこの開き角制御レンズ１４によって
集束された電子ビームを試料９上に細く集束する。試料
９に照射される電子ビームの開き角αは、開き角制御レ
ンズ１４の励磁を変化させ、開き角制御レンズ１４の像
点を光軸上で移動させることによって最適な値としてい
る。また、開き角制御レンズ１４を弱励磁としているた
め、その構成要素を小型とすることができる。更に、ヨ
ーク材料としてパーマロイ等の低ヒステリシスの磁性材
料を用いることができるので、ヒステリシスの影響がほ
とんどなく、像点Ｉ1 の位置の再現性を著しく向上させ
ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、試料上に電子ビームを
細く集束し、更に試料上の特定領域で電子ビームの走査
を行うようにした走査電子顕微鏡に関する。
細く集束し、更に試料上の特定領域で電子ビームの走査
を行うようにした走査電子顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は従来の走査電子顕微鏡の光学系を
示している。１は電子銃であり、電子銃１は電子放射エ
ミッタ２、引出電極３、加速電極４より構成されてい
る。詳細に図示していないが、エミッタ２と加速電極４
との間に加速電源から加速電圧が印加され、また、エミ
ッタ２と引出電極３との間には引出電圧が印加される。
なお、加速電極４は接地電位とされている。
示している。１は電子銃であり、電子銃１は電子放射エ
ミッタ２、引出電極３、加速電極４より構成されてい
る。詳細に図示していないが、エミッタ２と加速電極４
との間に加速電源から加速電圧が印加され、また、エミ
ッタ２と引出電極３との間には引出電圧が印加される。
なお、加速電極４は接地電位とされている。
【０００３】電子銃１より発生し加速された電子ビーム
ＥＢは、コンデンサレンズ５によって集束される。コン
デンサレンズ５によって集束された電子ビームは、対物
レンズ絞り６を通過し、開き角制御レンズ７によって集
束される。開き角制御レンズ７によって集束された電子
ビームは、対物レンズ８によって試料９上に細く集束さ
れる。
ＥＢは、コンデンサレンズ５によって集束される。コン
デンサレンズ５によって集束された電子ビームは、対物
レンズ絞り６を通過し、開き角制御レンズ７によって集
束される。開き角制御レンズ７によって集束された電子
ビームは、対物レンズ８によって試料９上に細く集束さ
れる。
【０００４】図１には図示していないが、電子ビームの
光路に沿って電子ビームの偏向コイルが配置されてお
り、また、試料９の近傍又は対物レンズ８の中、あるい
は対物レンズ８の上方には例えば２次電子検出器が配置
されている。この偏向コイルにより電子ビームは試料９
上で２次元的に走査され、この走査に伴って試料９から
発生した２次電子は、検出器によって検出される。そし
て、検出信号を電子ビームの走査と同期した陰極線管に
供給すれば、陰極線管上には試料の走査像を表示するこ
とができる。
光路に沿って電子ビームの偏向コイルが配置されてお
り、また、試料９の近傍又は対物レンズ８の中、あるい
は対物レンズ８の上方には例えば２次電子検出器が配置
されている。この偏向コイルにより電子ビームは試料９
上で２次元的に走査され、この走査に伴って試料９から
発生した２次電子は、検出器によって検出される。そし
て、検出信号を電子ビームの走査と同期した陰極線管に
供給すれば、陰極線管上には試料の走査像を表示するこ
とができる。
【０００５】さて、試料９に照射される電子ビーム（プ
ローブ）の直径ｄは、試料９上に集束されるプローブの
開き角αの関数であり、次の関係式で表すことができ
る。 ｄ＝Ｐ／α2 ＋Ｑ・α2 ＋Ｃ・α6 上式で、Ｐは回折収差に関する係数、Ｑは色収差に関す
る係数、Ｃは球面収差に関する係数である。この内、Ｐ
は電子ビームの波長（加速電圧）に依存し、また、Ｑ，
Ｃは対物レンズ８の形状によって決まる。図２はプロー
ブ径ｄと開き角αとの関係を示したグラフであり、プロ
ーブ径ｄが開き角αによって変化することを示してい
る。なお、グラフ中に開き角に応じた回折収差、色収
差、球面収差の量変化も併せて表示してある。この図か
ら明らかなように、プローブ径ｄを最小にする開き角α
opt が存在しており、この最適開き角αopt は、次のよ
うに表すことができる。
ローブ）の直径ｄは、試料９上に集束されるプローブの
開き角αの関数であり、次の関係式で表すことができ
る。 ｄ＝Ｐ／α2 ＋Ｑ・α2 ＋Ｃ・α6 上式で、Ｐは回折収差に関する係数、Ｑは色収差に関す
る係数、Ｃは球面収差に関する係数である。この内、Ｐ
は電子ビームの波長（加速電圧）に依存し、また、Ｑ，
Ｃは対物レンズ８の形状によって決まる。図２はプロー
ブ径ｄと開き角αとの関係を示したグラフであり、プロ
ーブ径ｄが開き角αによって変化することを示してい
る。なお、グラフ中に開き角に応じた回折収差、色収
差、球面収差の量変化も併せて表示してある。この図か
ら明らかなように、プローブ径ｄを最小にする開き角α
opt が存在しており、この最適開き角αopt は、次のよ
うに表すことができる。
【０００６】
【数１】
【０００７】図１の光学系において、開き角制御レンズ
７は、この（１）式を満足するように動作する。
７は、この（１）式を満足するように動作する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図１の光学系では、開
き角制御レンズ７の像点Ｉは、開き角制御レンズ７と対
物レンズ８との間に位置するようにレンズ７は制御され
ている。このため、開き角制御レンズ７の焦点距離は短
くなり、レンズ７としては強励磁のレンズを用いる必要
がある。そのため、レンズ７のコイルを始めとして、各
構成部品が大型化し、また、電源も大きなものを使用す
る必要がある。もちろん、コスト的にも高いものとなら
ざるを得ない。
き角制御レンズ７の像点Ｉは、開き角制御レンズ７と対
物レンズ８との間に位置するようにレンズ７は制御され
ている。このため、開き角制御レンズ７の焦点距離は短
くなり、レンズ７としては強励磁のレンズを用いる必要
がある。そのため、レンズ７のコイルを始めとして、各
構成部品が大型化し、また、電源も大きなものを使用す
る必要がある。もちろん、コスト的にも高いものとなら
ざるを得ない。
【０００９】更に、開き角制御レンズ７のヨーク材料と
しては、強励磁とするために純鉄を使用しているが、こ
の純鉄を使用したヨーク材料は、磁気ヒステリシスが大
きく、レンズ７の強度を調整したり、制御したりした場
合、レンズ７の像点の位置再現性が悪くなる欠点を有し
ている。
しては、強励磁とするために純鉄を使用しているが、こ
の純鉄を使用したヨーク材料は、磁気ヒステリシスが大
きく、レンズ７の強度を調整したり、制御したりした場
合、レンズ７の像点の位置再現性が悪くなる欠点を有し
ている。
【００１０】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、小型で安価な構成とすることがで
き、また、開き角制御レンズの調整を行っても像点の再
現性の良い走査電子顕微鏡を実現するにある。
もので、その目的は、小型で安価な構成とすることがで
き、また、開き角制御レンズの調整を行っても像点の再
現性の良い走査電子顕微鏡を実現するにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に基づく
走査電子顕微鏡は、電子銃からの電子ビームをコンデン
サレンズで集束し、対物レンズ絞りを通過させ、開き角
制御レンズで集束し、対物レンズで試料上に細く集束す
るように構成した走査電子顕微鏡において、開き角制御
レンズの像点を、対物レンズの下方、または無限遠、ま
たは開き角制御レンズの上方に位置させることを特徴と
している。
走査電子顕微鏡は、電子銃からの電子ビームをコンデン
サレンズで集束し、対物レンズ絞りを通過させ、開き角
制御レンズで集束し、対物レンズで試料上に細く集束す
るように構成した走査電子顕微鏡において、開き角制御
レンズの像点を、対物レンズの下方、または無限遠、ま
たは開き角制御レンズの上方に位置させることを特徴と
している。
【００１２】請求項２の発明に基づく走査電子顕微鏡
は、電子銃からの電子ビームをコンデンサレンズで集束
し、対物レンズ絞りを通過させ、開き角制御レンズで集
束し、対物レンズで試料上に細く集束するように構成し
た走査電子顕微鏡において、開き角制御レンズの像点
を、比較的大きな径の対物レンズ絞りを電子ビーム通路
に配置した際には対物レンズの下方、または無限遠に位
置させ、比較的小さな径の対物レンズ絞りを電子ビーム
通路に配置した際には開き角制御レンズの上方に位置さ
せることを特徴としている。
は、電子銃からの電子ビームをコンデンサレンズで集束
し、対物レンズ絞りを通過させ、開き角制御レンズで集
束し、対物レンズで試料上に細く集束するように構成し
た走査電子顕微鏡において、開き角制御レンズの像点
を、比較的大きな径の対物レンズ絞りを電子ビーム通路
に配置した際には対物レンズの下方、または無限遠に位
置させ、比較的小さな径の対物レンズ絞りを電子ビーム
通路に配置した際には開き角制御レンズの上方に位置さ
せることを特徴としている。
【００１３】請求項３の発明に基づく走査電子顕微鏡
は、開き角制御レンズのヨーク材料として、低ヒステリ
シスの磁性材料を用いたことを特徴としている。請求項
４の発明に基づく走査電子顕微鏡は、開き角制御レンズ
のヨーク材料として、初期透磁率の高い磁性材料を用い
たことを特徴としている。
は、開き角制御レンズのヨーク材料として、低ヒステリ
シスの磁性材料を用いたことを特徴としている。請求項
４の発明に基づく走査電子顕微鏡は、開き角制御レンズ
のヨーク材料として、初期透磁率の高い磁性材料を用い
たことを特徴としている。
【００１４】
【作用】請求項１の発明は、開き角制御レンズの像点
を、対物レンズの下方、または無限遠、または開き角制
御レンズの上方に位置させる。
を、対物レンズの下方、または無限遠、または開き角制
御レンズの上方に位置させる。
【００１５】請求項２の発明は、開き角制御レンズの像
点を、比較的大きな径の対物レンズ絞りを電子ビーム通
路に配置した際には対物レンズの下方、または無限遠に
位置させ、比較的小さな径の対物レンズ絞りを電子ビー
ム通路に配置した際には開き角制御レンズの上方に位置
させる。
点を、比較的大きな径の対物レンズ絞りを電子ビーム通
路に配置した際には対物レンズの下方、または無限遠に
位置させ、比較的小さな径の対物レンズ絞りを電子ビー
ム通路に配置した際には開き角制御レンズの上方に位置
させる。
【００１６】請求項３の発明は、開き角制御レンズのヨ
ーク材料として、低ヒステリシスの磁性材料を用いた。
請求項４の発明は、開き角制御レンズのヨーク材料とし
て、初期透磁率の高い磁性材料を用いた。
ーク材料として、低ヒステリシスの磁性材料を用いた。
請求項４の発明は、開き角制御レンズのヨーク材料とし
て、初期透磁率の高い磁性材料を用いた。
【００１７】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図３は、本発明に基づく走査電子顕微鏡の
一実施例を示しており、図１の構成と同一ないしは類似
構成要素には同一番号を付してある。１は電子銃であ
り、電子銃１は電子放射エミッタ２、引出電極３、加速
電極４より構成されている。エミッタ２と加速電極４と
の間に加速電源１１から加速電圧が印加され、また、エ
ミッタ２と引出電極３との間には引出電源１２から引出
電圧が印加される。なお、加速電極４は接地電位とされ
ている。
に説明する。図３は、本発明に基づく走査電子顕微鏡の
一実施例を示しており、図１の構成と同一ないしは類似
構成要素には同一番号を付してある。１は電子銃であ
り、電子銃１は電子放射エミッタ２、引出電極３、加速
電極４より構成されている。エミッタ２と加速電極４と
の間に加速電源１１から加速電圧が印加され、また、エ
ミッタ２と引出電極３との間には引出電源１２から引出
電圧が印加される。なお、加速電極４は接地電位とされ
ている。
【００１８】電子銃１より発生し加速された電子ビーム
ＥＢは、制御電源１３から励磁電流が供給されるコンデ
ンサレンズ５によって集束される。コンデンサレンズ５
によって集束された電子ビームは、対物レンズ絞り６を
通過し、開き角制御レンズ１４によって集束される。開
き角制御レンズ１４は弱励磁のレンズが使用されてお
り、そのヨーク材料はパーマロイ等の低ヒステリシスの
磁性材料が用いられている。
ＥＢは、制御電源１３から励磁電流が供給されるコンデ
ンサレンズ５によって集束される。コンデンサレンズ５
によって集束された電子ビームは、対物レンズ絞り６を
通過し、開き角制御レンズ１４によって集束される。開
き角制御レンズ１４は弱励磁のレンズが使用されてお
り、そのヨーク材料はパーマロイ等の低ヒステリシスの
磁性材料が用いられている。
【００１９】弱励磁の開き角制御レンズ１４には制御電
源１５から励磁電流が供給されており、その像点は、試
料９の下方となるように制御されている。開き角制御レ
ンズ７によって集束された電子ビームは、制御電源１６
から励磁電流が供給される対物レンズ８によって試料９
上に細く集束される。
源１５から励磁電流が供給されており、その像点は、試
料９の下方となるように制御されている。開き角制御レ
ンズ７によって集束された電子ビームは、制御電源１６
から励磁電流が供給される対物レンズ８によって試料９
上に細く集束される。
【００２０】１７はコンピュータのごとき制御装置であ
り、制御装置１７は加速電源１１、引出電源１２、コン
デンサレンズ制御電源１３、開き角制御レンズの制御電
源１５、対物レンズ制御電源１６と接続されており、そ
れらを制御すると共に、各電源からのデータを入手す
る。制御装置１７内には、制御テーブル１８が設けられ
ている。このような構成の動作を次に説明する。
り、制御装置１７は加速電源１１、引出電源１２、コン
デンサレンズ制御電源１３、開き角制御レンズの制御電
源１５、対物レンズ制御電源１６と接続されており、そ
れらを制御すると共に、各電源からのデータを入手す
る。制御装置１７内には、制御テーブル１８が設けられ
ている。このような構成の動作を次に説明する。
【００２１】電子銃１より発生し加速された電子ビーム
ＥＢは、コンデンサレンズ５によって集束される。コン
デンサレンズ５によって集束された電子ビームは、対物
レンズ絞り６を通過し、開き角制御レンズ１４によって
集束される。開き角制御レンズ１４によって集束された
電子ビームは、対物レンズ８によって試料９上に細く集
束される。
ＥＢは、コンデンサレンズ５によって集束される。コン
デンサレンズ５によって集束された電子ビームは、対物
レンズ絞り６を通過し、開き角制御レンズ１４によって
集束される。開き角制御レンズ１４によって集束された
電子ビームは、対物レンズ８によって試料９上に細く集
束される。
【００２２】図３には図示していないが、電子ビームの
光路に沿って電子ビームの偏向コイルが配置されてお
り、また、試料９の近傍には又は対物レンズ８の中、あ
るいは対物レンズ８の上方例えば２次電子検出器が配置
されている。この偏向コイルにより電子ビームは試料９
上で２次元的に走査され、この走査に伴って試料９から
発生した２次電子は、検出器によって検出される。そし
て、検出信号を電子ビームの走査と同期した陰極線管に
供給すれば、陰極線管上には試料の走査像を表示するこ
とができる。
光路に沿って電子ビームの偏向コイルが配置されてお
り、また、試料９の近傍には又は対物レンズ８の中、あ
るいは対物レンズ８の上方例えば２次電子検出器が配置
されている。この偏向コイルにより電子ビームは試料９
上で２次元的に走査され、この走査に伴って試料９から
発生した２次電子は、検出器によって検出される。そし
て、検出信号を電子ビームの走査と同期した陰極線管に
供給すれば、陰極線管上には試料の走査像を表示するこ
とができる。
【００２３】さて、開き角制御レンズ１４は弱励磁とさ
れており、このレンズ１４の像点は対物レンズ８の下方
のＩ1 となるように制御されている。対物レンズ８はこ
の開き角制御レンズ１４によって集束された電子ビーム
を試料９上に細く集束する。試料９に照射される電子ビ
ームの開き角αは、開き角制御レンズ１４の励磁を変化
させ、開き角制御レンズ１４の像点を光軸上で移動させ
ることによって最適な値としている。また、対物レンズ
絞り６の大きさに応じても、開き角αは最適な値に制御
される。
れており、このレンズ１４の像点は対物レンズ８の下方
のＩ1 となるように制御されている。対物レンズ８はこ
の開き角制御レンズ１４によって集束された電子ビーム
を試料９上に細く集束する。試料９に照射される電子ビ
ームの開き角αは、開き角制御レンズ１４の励磁を変化
させ、開き角制御レンズ１４の像点を光軸上で移動させ
ることによって最適な値としている。また、対物レンズ
絞り６の大きさに応じても、開き角αは最適な値に制御
される。
【００２４】このように、開き角制御レンズ１４を弱励
磁としているため、そのヨーク，コイル等の構成要素を
小型とすることができる。また、弱励磁のレンズである
ため、ヨーク材料としてパーマロイ等の低ヒステリシス
の磁性材料を用いることができるので、開き角を制御す
るために制御電源１５からの励磁電流を変化させても、
ヒステリシスの影響がほとんどなく、像点Ｉ1 の位置の
再現性を著しく向上させることができる。
磁としているため、そのヨーク，コイル等の構成要素を
小型とすることができる。また、弱励磁のレンズである
ため、ヨーク材料としてパーマロイ等の低ヒステリシス
の磁性材料を用いることができるので、開き角を制御す
るために制御電源１５からの励磁電流を変化させても、
ヒステリシスの影響がほとんどなく、像点Ｉ1 の位置の
再現性を著しく向上させることができる。
【００２５】また、開き角制御レンズ１４として、パー
マロイ等の初期透磁率の高い磁性材料を用いたので、外
部磁場変動に対する走査像の乱れに対して影響が少なく
なる。
マロイ等の初期透磁率の高い磁性材料を用いたので、外
部磁場変動に対する走査像の乱れに対して影響が少なく
なる。
【００２６】次に、開き角制御レンズ１４の制御動作に
ついて説明する。開き角αは、プローブ径ｄが最小とな
るように制御されるが、このためには、前記した（１）
式を満足するように開き角制御レンズ１４を制御する必
要がある。このため、電子ビームの加速電圧に依存した
Ｐの値、対物レンズ８と試料９との間の距離（ワーキン
グディスタンス：ＷＤ）に依存したＱ，Ｃの値に基づい
て、最適開き角αoptとなる開き角制御レンズ１４の励
磁電流の値がテーブルの形で制御装置１７の制御テーブ
ル１８内に形成されている。
ついて説明する。開き角αは、プローブ径ｄが最小とな
るように制御されるが、このためには、前記した（１）
式を満足するように開き角制御レンズ１４を制御する必
要がある。このため、電子ビームの加速電圧に依存した
Ｐの値、対物レンズ８と試料９との間の距離（ワーキン
グディスタンス：ＷＤ）に依存したＱ，Ｃの値に基づい
て、最適開き角αoptとなる開き角制御レンズ１４の励
磁電流の値がテーブルの形で制御装置１７の制御テーブ
ル１８内に形成されている。
【００２７】このような状態で、加速電源１２、引き出
し電源１３を制御し所定の加速電圧と引出電圧を設定す
ると、加速電源１２と引出電源１３とから制御装置１７
には各電圧に対応した信号が供給される。この各電圧に
基づいて、制御装置１７はコンデンサレンズ制御電源１
３を制御し、各電圧に応じて電子ビームを適正に集束す
る。
し電源１３を制御し所定の加速電圧と引出電圧を設定す
ると、加速電源１２と引出電源１３とから制御装置１７
には各電圧に対応した信号が供給される。この各電圧に
基づいて、制御装置１７はコンデンサレンズ制御電源１
３を制御し、各電圧に応じて電子ビームを適正に集束す
る。
【００２８】また、対物レンズ８は良く知られた焦点合
わせ機構により、電子ビームが試料９上にジャストフォ
ーカスされるように励磁電流が調整される。このときの
励磁電流に応じた信号は、制御装置１７に供給される。
制御装置１７は、加速電圧に応じた信号、コンデンサレ
ンズの励磁電流に応じた信号、対物レンズの励磁電流に
応じた信号に基づき、制御テーブル１８から最適開き角
となる開き角制御レンズ１４の励磁電流を読みだし、こ
の値を制御電源１６に供給する。このようにして、試料
９に照射される電子ビームの開き角は、最適開き角α
opt とされる。
わせ機構により、電子ビームが試料９上にジャストフォ
ーカスされるように励磁電流が調整される。このときの
励磁電流に応じた信号は、制御装置１７に供給される。
制御装置１７は、加速電圧に応じた信号、コンデンサレ
ンズの励磁電流に応じた信号、対物レンズの励磁電流に
応じた信号に基づき、制御テーブル１８から最適開き角
となる開き角制御レンズ１４の励磁電流を読みだし、こ
の値を制御電源１６に供給する。このようにして、試料
９に照射される電子ビームの開き角は、最適開き角α
opt とされる。
【００２９】図４は本発明の他の実施例を示しており、
図３の実施例と同一部分には同一番号を付してある。こ
の実施例では、試料９に照射される電子ビームの最適開
き角に最も適した対物レンズ絞り６を配置した際、この
絞りの径が小さい場合の開き角制御レンズ１４の動作を
示している。対物レンズ絞り６の径が小さい場合、開き
角制御レンズ１４の励磁電流は制御され、レンズ１４の
像点がレンズ１４の上方のＩ2 に位置される。この結
果、絞り径を変えた場合にも、最適開き角の電子ビーム
を試料９上に照射でき、常に高い分解能で走査電子顕微
鏡観察を行なうことが可能となる。なお、対物レンズ絞
り６を交換し、絞り径を変えた場合には、その情報を制
御装置１７に伝え、制御装置１７により開き角制御レン
ズ１４の制御電源１５を制御するように構成している。
図３の実施例と同一部分には同一番号を付してある。こ
の実施例では、試料９に照射される電子ビームの最適開
き角に最も適した対物レンズ絞り６を配置した際、この
絞りの径が小さい場合の開き角制御レンズ１４の動作を
示している。対物レンズ絞り６の径が小さい場合、開き
角制御レンズ１４の励磁電流は制御され、レンズ１４の
像点がレンズ１４の上方のＩ2 に位置される。この結
果、絞り径を変えた場合にも、最適開き角の電子ビーム
を試料９上に照射でき、常に高い分解能で走査電子顕微
鏡観察を行なうことが可能となる。なお、対物レンズ絞
り６を交換し、絞り径を変えた場合には、その情報を制
御装置１７に伝え、制御装置１７により開き角制御レン
ズ１４の制御電源１５を制御するように構成している。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明
は、開き角制御レンズの像点を、対物レンズの下方、ま
たは無限遠、または開き角制御レンズの上方に位置させ
るように構成したので、開き角制御レンズを弱励磁のレ
ンズとすることができる。そのため、ヨーク，コイル等
の構成要素を小型とすることができる。
は、開き角制御レンズの像点を、対物レンズの下方、ま
たは無限遠、または開き角制御レンズの上方に位置させ
るように構成したので、開き角制御レンズを弱励磁のレ
ンズとすることができる。そのため、ヨーク，コイル等
の構成要素を小型とすることができる。
【００３１】請求項２の発明は、開き角制御レンズの像
点を、比較的大きな径の対物レンズ絞りを電子ビーム通
路に配置した際には対物レンズの下方、または無限遠に
位置させ、比較的小さな径の対物レンズ絞りを電子ビー
ム通路に配置した際には開き角制御レンズの上方に位置
させるように構成したので、開き角制御レンズを弱励磁
のレンズとすることができる。そのため、ヨーク，コイ
ル等の構成要素を小型とすることができる。また、対物
レンズ絞りの径に応じて開き角制御レンズの像点を変化
させたので、常に高い分解能での走査像を観察すること
ができる。。
点を、比較的大きな径の対物レンズ絞りを電子ビーム通
路に配置した際には対物レンズの下方、または無限遠に
位置させ、比較的小さな径の対物レンズ絞りを電子ビー
ム通路に配置した際には開き角制御レンズの上方に位置
させるように構成したので、開き角制御レンズを弱励磁
のレンズとすることができる。そのため、ヨーク，コイ
ル等の構成要素を小型とすることができる。また、対物
レンズ絞りの径に応じて開き角制御レンズの像点を変化
させたので、常に高い分解能での走査像を観察すること
ができる。。
【００３２】請求項３の発明は、開き角制御レンズのヨ
ーク材料として、低ヒステリシスの磁性材料を用いたの
で、開き角を制御するために制御電源からの励磁電流を
変化させても、ヒステリシスの影響がほとんどなく、像
点の位置の再現性を著しく向上させることができる。
ーク材料として、低ヒステリシスの磁性材料を用いたの
で、開き角を制御するために制御電源からの励磁電流を
変化させても、ヒステリシスの影響がほとんどなく、像
点の位置の再現性を著しく向上させることができる。
【００３３】請求項４の発明は、開き角制御レンズのヨ
ーク材料として、初期透磁率の高い磁性材料を用いたの
で、外部磁場変動に対する走査像の乱れに対して影響が
少なくなる効果がある。
ーク材料として、初期透磁率の高い磁性材料を用いたの
で、外部磁場変動に対する走査像の乱れに対して影響が
少なくなる効果がある。
【図１】従来の走査電子顕微鏡の光学系を示す図であ
る。
る。
【図２】プローブ径と電子ビームの開き角の関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図３】本発明の一実施例である走査電子顕微鏡を示す
図である。
図である。
【図４】本発明の一実施例である走査電子顕微鏡を示す
図である。
図である。
１ 電子銃 ５ コンデンサレンズ ６ 対物レンズ絞り ８ 対物レンズ ９ 試料 １４ 開き角制御レンズ １７ 制御装置
Claims (4)
- 【請求項１】 電子銃からの電子ビームをコンデンサレ
ンズで集束し、対物レンズ絞りを通過させ、開き角制御
レンズで集束し、対物レンズで試料上に細く集束するよ
うに構成した走査電子顕微鏡において、開き角制御レン
ズの像点を、対物レンズの下方、または無限遠、または
開き角制御レンズの上方に位置させることを特徴とする
走査電子顕微鏡。 - 【請求項２】 電子銃からの電子ビームをコンデンサレ
ンズで集束し、対物レンズ絞りを通過させ、開き角制御
レンズで集束し、対物レンズで試料上に細く集束するよ
うに構成した走査電子顕微鏡において、開き角制御レン
ズの像点を、比較的大きな径の対物レンズ絞りを電子ビ
ーム通路に配置した際には対物レンズの下方、または無
限遠に位置させ、比較的小さな径の対物レンズ絞りを電
子ビーム通路に配置した際には開き角制御レンズの上方
に位置させることを特徴とする走査電子顕微鏡。 - 【請求項３】 開き角制御レンズのヨーク材料として、
低ヒステリシスの磁性材料を用いた請求項１あるいは請
求項２記載の走査電子顕微鏡。 - 【請求項４】 開き角制御レンズのヨーク材料として、
初期透磁率の高い磁性材料を用いた請求項１あるいは請
求項２記載の走査電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05719295A JP3351647B2 (ja) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | 走査電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05719295A JP3351647B2 (ja) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | 走査電子顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08255589A true JPH08255589A (ja) | 1996-10-01 |
| JP3351647B2 JP3351647B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=13048630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05719295A Expired - Fee Related JP3351647B2 (ja) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | 走査電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3351647B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010086723A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Hitachi High-Technologies Corp | 電子線応用装置 |
| JP2011029185A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Carl Zeiss Nts Gmbh | 絞りユニットを有する粒子ビーム装置および粒子ビーム装置のビーム電流を調整する方法 |
| JP2017084537A (ja) * | 2015-10-26 | 2017-05-18 | 東方晶源微電子科技（北京）有限公司 | 電子ビーム検査・測長装置用の電子ビーム径制御方法及び電子ビーム径制御装置、並びに電子ビーム検査・測長装置 |
| JP2020017451A (ja) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置、及び荷電粒子線装置における撮像条件調整方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP4595778B2 (ja) * | 2005-10-11 | 2010-12-08 | 株式会社島津製作所 | 電子ビーム制御装置 |
| KR101304375B1 (ko) * | 2011-10-19 | 2013-09-11 | (주)코셈 | 다중 사용자를 위한 전자현미경의 제어방법 |
-
1995
- 1995-03-16 JP JP05719295A patent/JP3351647B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2011029185A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Carl Zeiss Nts Gmbh | 絞りユニットを有する粒子ビーム装置および粒子ビーム装置のビーム電流を調整する方法 |
| US11139140B2 (en) | 2009-07-24 | 2021-10-05 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Particle beam apparatus having an aperture unit and method for setting a beam current in a particle beam apparatus |
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| JP3351647B2 (ja) | 2002-12-03 |
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