JPH09245703A - 荷電粒子ビームの軸合わせ装置 - Google Patents

荷電粒子ビームの軸合わせ装置

Info

Publication number
JPH09245703A
JPH09245703A JP5567996A JP5567996A JPH09245703A JP H09245703 A JPH09245703 A JP H09245703A JP 5567996 A JP5567996 A JP 5567996A JP 5567996 A JP5567996 A JP 5567996A JP H09245703 A JPH09245703 A JP H09245703A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alignment
charged particle
particle beam
coil
focusing lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP5567996A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsushi Yamada
篤 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jeol Ltd filed Critical Jeol Ltd
Priority to JP5567996A priority Critical patent/JPH09245703A/ja
Publication of JPH09245703A publication Critical patent/JPH09245703A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 荷電粒子ビームの光路長を短くすることがで
きる荷電粒子ビームの軸合わせ装置を実現する。 【構成】 操作回路18を操作して各アライメント駆動
回路9,10,11,12を制御し、一次電子ビーム
(EB)の軸合わせを行う。次に、入力回路17により
集束レンズ2の励磁強度の変化を指示すると、集束レン
ズ制御ユニット14、駆動回路8を介して集束レンズ2
の励磁強度が任意に変えられる。集束レンズ制御ユニッ
ト14から上段アライメントコイル15には、集束レン
ズ2の励磁強度に応じた信号が供給される。上段アライ
メントコイル制御ユニット15は、励磁強度に応じた電
子ビームの回転角θの値と最初に軸合わせをしたときの
初期のコイル設定値とから、補正されたコイル設定値を
演算する。この演算結果はアライメント駆動回路9,1
0を介してアライメントコイル6に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、走査電子顕微鏡やイオ
ンビーム装置などの装置において、電子ビームやイオン
ビームの軸合わせを行う装置に関する。
【0002】
【従来の技術】走査電子顕微鏡では、電子銃から発生し
た一次電子ビームを集束レンズや対物レンズ等で試料上
に細く集束し、更に、試料上の電子ビームの照射位置を
2次元的に走査している。この場合、電子銃から発生し
加速された電子ビームの照射方向が、電子光学系の中心
軸に沿っていなければならない。
【0003】このため、電子ビームの軸合わせが必要と
なる。図1は電子ビームの軸合わせを行う構成を示して
おり、1が電子銃のエミッタであり、エミッタ1以外の
構成要素は除かれている。2はエミッタ1から発生し加
速された一次電子ビーム(EB)を集束する集束レンズ
である。電子銃と集束レンズ2との間には、一次電子ビ
ーム(EB)の軸補正をするための2段のアライメント
コイル3,4が配置されている。
【0004】このような構成でエミッタ1からの一次電
子ビーム(EB)は、エミッタが中心軸Oに一致しない
場合、電子光学系の中心軸Oからある角度で放射され
る。この斜めに放射された電子ビームは、電子光学系中
心軸Oに一致させるか、少なくとも中心軸Oと平行にし
なければならない。このため、第1のアライメントコイ
ル3により電子ビームを中心軸Oの方向に偏向し、更
に、第2のアライメントコイル4により電子ビームを中
心軸Oと一致させるように再度偏向する。すなわち、ア
ライメントコイル3,4により電子ビームのチルト・シ
フト動作を行って軸合わせを行う。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の構成では、第1
と第2のアライメントコイル3,4と集束レンズ2を電
子ビーム光軸に沿って配置することから、電子光学系の
長さが長くなり、走査電子顕微鏡の構造が大型化する。
アライメントコイルを集束レンズ2の磁場内に配置すれ
ば、電子ビームの光路長を短くできるが、良く知られて
いるように、電子ビームは磁場内で回転する。
【0006】従って、集束レンズ2の特定の励磁条件で
電子ビームの軸合わせを行っても、集束レンズの磁場の
強度を変えると、電子ビームの回転角が変化し、軸合わ
せの状態が変化してしまって、再び軸合わせ動作を行わ
ねばならず、結果的にアライメントコイルを集束レンズ
磁場内に配置できない。更に、アライメントコイルの設
置場所によっては、レンズ配置による特性(性能)や、
外部環境(外部磁場)等の影響による弊害が起こりやす
い。
【0007】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、荷電粒子ビームの光路長を短くす
ることができる荷電粒子ビームの軸合わせ装置を実現す
るにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に基づく
荷電粒子ビームの軸合わせ装置は、荷電粒子ビームを集
束するレンズ磁場の中に荷電粒子ビームの軸合わせを行
うための偏向手段を配置し、偏向手段による荷電粒子ビ
ームの偏向量を集束レンズ磁場の強度に応じて変化させ
るように構成したことを特徴としている。
【0009】請求項1の発明に基づく荷電粒子ビームの
軸合わせ装置は、レンズ磁場内に配置された荷電粒子ビ
ームの軸合わせを行う偏向手段による荷電粒子ビームの
偏向量をレンズの磁場強度に応じて変化させる。
【0010】請求項2の発明に基づく荷電粒子ビームの
軸合わせ装置は、荷電粒子ビームを集束するレンズ磁場
の中に第1の偏向手段を配置し、レンズ磁場の外側に第
2の偏向手段を配置して、第1と第2の偏向手段により
荷電粒子ビームの軸合わせを行うと共に、第1の偏向手
段による荷電粒子ビームの偏向量を集束レンズ磁場の強
度に応じて変化させるように構成したことを特徴として
いる。
【0011】請求項2の発明に基づく荷電粒子ビームの
軸合わせ装置は、荷電粒子ビームを集束するレンズ磁場
の中に配置された第1の偏向手段とレンズ磁場の外側に
配置された第2の偏向手段により荷電粒子ビームの軸合
わせを行うと共に、第1の偏向手段による荷電粒子ビー
ムの偏向量を集束レンズ磁場の強度に応じて変化させ
る。
【0012】
【実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施の形
態を詳細に説明する。図2,図3は本発明の基本的な考
え方を説明するための図であり、図1と同一構成要素に
は同一番号が付されている。この図2,図3の例では、
1段のアライメントコイル5が、集束レンズ2の磁場内
に配置されている。エミッタ1から斜めに放射された一
次電子ビーム(EB)は、集束レンズ2の磁場によって
集束されると共に、アライメントコイル5によって電子
光学系の中心軸Oと平行に軸合わせされる。
【0013】図2の下部の円は、集束レンズ2の磁場を
通過した電子ビームの位置を示すためのものであり、中
心軸Oから離れた位置Aを電子ビームは通過する。な
お、この時のアライメントコイル5による電子ビームの
軸合わせのための補正値を(x,y)とする。
【0014】図2の状態で集束レンズ2の励磁強度を変
えると、電子ビームの集束レンズ磁場内の回転角は変化
し、図3の状態となる。すなわち、集束レンズ2の磁場
を通過した電子ビームの位置は、アライメントコイル5
への設定値がx,yであると角度θ回転し、Bの位置を
通過する。
【0015】この際、Bの位置を通過する電子ビームを
初期状態と同じAの位置を通過させるためには、X方向
のアライメント設定値をx1 、Y方向のアライメント設
定値をy2 とする必要がある。この(x,y)と
(x1 ,y1 )との関係は、次式で定義することができ
る。
【0016】x1 =x・cosθ−y・sinθ y1 =y・cosθ+x・sinθ なお、上記関係式は、コイル5に流す電流の向きを逆に
すると、次の関係式となる。
【0017】x1 =x・cosθ+y・sinθ y1 =y・cosθ−x・sinθ ここで、回転角を収束レンズ2の励磁強度と関連させて
記憶しておき、各レンズ強度のときに上記式によって求
めたx1 ,y1 の値をアライメントコイル5に供給すれ
ば、どのような励磁強度での回転角であっても、常に、
電子ビームは初期に設定したAの位置を通過することに
なる。
【0018】このように、アライメントコイル5を集束
レンズ2の磁場内に配置しても、常に正確に軸合わせを
行うことができ、その結果、電子ビームの光路長を短く
することができると共に、レンズ配置の自由度を持たせ
ることが可能となる。また、アライメントコイルが集束
レンズ磁場内に配置されるので、外部環境(外部磁場
等)による影響を受けずらくなる。
【0019】図4は本発明の他の実施の形態を示してお
り、この形態では、2段のアライメントコイルの内、一
方が集束レンズ磁場内に配置されている。図において、
2段のアライメントコイル6,7の内、一方のコイル6
が集束レンズ2の磁場内に配置されている。集束レンズ
2には、駆動回路8から励磁電流が供給されている。
【0020】また、アライメントコイル6のXコイルに
はXアライメント駆動回路9からアライメント電流が供
給され、アライメントコイル6のYコイルにはYアライ
メント駆動回路10からアライメント電流が供給され
る。更に、アライメントコイル7のXコイルにはXアラ
イメント駆動回路11からアライメント電流が供給さ
れ、アライメントコイル7のYコイルにはYアライメン
ト駆動回路12からアライメント電流が供給される。
【0021】集束レンズ駆動回路8は、CPU(中央処
理装置)13内の集束レンズ制御ユニット14からの制
御信号により駆動され、駆動回路9,10は、CPU1
3内の上段アライメントコイル制御ユニット15からの
制御信号により駆動され、駆動回路11,12は、CP
U13内の下段アライメントコイル制御ユニット16か
らの制御信号により駆動される。
【0022】CPU13内の集束レンズ制御ユニット1
4には、入力回路17から集束レンズ2の励磁強度に応
じた信号が供給され、制御ユニット14は、入力信号に
応じて集束レンズ駆動回路8を制御する。また、上段ア
ライメントコイル制御ユニット15と下段アライメント
コイル制御ユニット16とは、操作回路18によって操
作され、各制御ユニット15,16は、操作回路18の
操作に応じて各アライメント駆動回路9,10,11,
12を制御する。なお、集束レンズの励磁強度に応じた
信号は、制御ユニット14から上段アライメントコイル
制御ユニット15に供給される。このような構成の動作
を次に説明する。
【0023】まず、特定の集束レンズの励磁強度のとき
に、操作回路18を操作して各アライメント駆動回路
9,10,11,12を制御し、一次電子ビームEBの
軸合わせを行う。次に、入力回路17により集束レンズ
2の励磁強度の変化を指示すると、集束レンズ制御ユニ
ット14、駆動回路8を介して集束レンズ2の励磁強度
が任意に変えられる。この時、一次電子ビーム(EB)
は、集束レンズ2の磁場の強度の変化に応じて回転する
ことは前に述べた。
【0024】集束レンズ制御ユニット14から上段アラ
イメントコイル15には、集束レンズ2の励磁強度(磁
場の強さ)に応じた信号が供給される。このユニット1
5には予め励磁強度に応じた電子ビームの回転角θの情
報が記憶されている。この回転角θの値は、磁場の強度
により演算で予め求めることができるし、あるいは、各
磁場強度のときの電子ビームの回転角を実際に測定し、
その測定値を記憶させるようにしても良い。
【0025】上段アライメントコイル制御ユニット15
では、この回転角θの値と最初に軸合わせをしたときの
初期のコイル設定値とから、前記した関係式により補正
されたコイル設定値を演算する。この演算結果はアライ
メント駆動回路9を介してアライメントコイル6のX方
向コイルに供給され、Yアライメント駆動回路10を介
してアライメントコイル6のY方向コイルに供給され
る。この結果、集束レンズ2の励磁条件が変化しても、
常にアライメントコイル6によって電子ビームは一定の
位置に偏向され、常にアライメントコイル6,7により
正確な軸合わせが行われる。
【0026】なお、上記したアライメントコイル6への
設定値を求める場合、関係式で常に演算を行わず、上段
アライメントコイル制御ユニット15中に、集束レンズ
の励磁強度(回転角)とコイル6への設定値とのテーブ
ルを用意し、このテーブルの値に基づいてコイル6への
設定値を取り出すようにしても良い。
【0027】以上本発明の一実施例を詳述したが、本発
明はこの実施例に限定されない。例えば、電子ビームの
軸合わせを例に説明したが、荷電粒子ビームの軸合わせ
にも本発明を適用することができる。また、軸合わせを
行うための偏向手段として、コイルを用いたが、静電偏
向手段を用いても良い。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に基づく
荷電粒子ビームの軸合わせ装置は、荷電粒子ビームを集
束するレンズ磁場の中に荷電粒子ビームの軸合わせを行
うための偏向手段を配置し、偏向手段による荷電粒子ビ
ームの偏向量を集束レンズ磁場の強度に応じて変化させ
るように構成したので、電子光路長を短くすることがで
き、走査電子顕微鏡などの荷電粒子ビーム装置全体をコ
ンパクト化することに効果を有する。また、集束レンズ
等の配置の自由度を増すことができる。更に、アライメ
ントコイルが集束レンズ磁場内に配置されるので、外部
環境(外部磁場等)による影響を受けずらくなる。
【0029】請求項2の発明に基づく荷電粒子ビームの
軸合わせ装置は、荷電粒子ビームを集束するレンズ磁場
の中に第1の偏向手段を配置し、レンズ磁場の外側に第
2の偏向手段を配置して、第1と第2の偏向手段により
荷電粒子ビームの軸合わせを行うと共に、第1の偏向手
段による荷電粒子ビームの偏向量を集束レンズ磁場の強
度に応じて変化させるように構成したので、請求項1の
発明と同様な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の電子ビームの軸合わせ装置を説明するた
めの図である。
【図2】本発明の原理を説明するための図である。
【図3】本発明の原理を説明するための図である。
【図4】本発明に基づく電子ビームの軸合わせ装置の一
例を示す図である。
【符号の説明】
2 集束レンズ 6,7 アライメントコイル 8 集束レンズ駆動回路 9,10,11,12 アライメントコイル駆動回路 13 CPU 14 集束レンズ制御ユニット 15,16 アライメントコイル制御ユニット 17 入力回路 18 操作回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 荷電粒子ビームを集束するレンズ磁場の
    中に荷電粒子ビームの軸合わせを行うための偏向手段を
    配置し、偏向手段による荷電粒子ビームの偏向量を集束
    レンズ磁場の強度に応じて変化させるように構成した荷
    電粒子ビームの軸合わせ装置。
  2. 【請求項2】 荷電粒子ビームを集束するレンズ磁場の
    中に第1の偏向手段を配置し、レンズ磁場の外側に第2
    の偏向手段を配置して、第1と第2の偏向手段により荷
    電粒子ビームの軸合わせを行うと共に、第1の偏向手段
    による荷電粒子ビームの偏向量を集束レンズ磁場の強度
    に応じて変化させるように構成した荷電粒子ビームの軸
    合わせ装置。
JP5567996A 1996-03-13 1996-03-13 荷電粒子ビームの軸合わせ装置 Withdrawn JPH09245703A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5567996A JPH09245703A (ja) 1996-03-13 1996-03-13 荷電粒子ビームの軸合わせ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5567996A JPH09245703A (ja) 1996-03-13 1996-03-13 荷電粒子ビームの軸合わせ装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09245703A true JPH09245703A (ja) 1997-09-19

Family

ID=13005590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5567996A Withdrawn JPH09245703A (ja) 1996-03-13 1996-03-13 荷電粒子ビームの軸合わせ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09245703A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011009127A (ja) * 2009-06-29 2011-01-13 Hitachi High-Technologies Corp 荷電粒子線調整方法、及び荷電粒子線装置
JP2013254736A (ja) * 2012-06-06 2013-12-19 Ict Integrated Circuit Testing Ges Fuer Halbleiterprueftechnik Mbh 可動コンデンサーレンズを備えた高輝度電子銃
WO2018122176A1 (en) * 2016-12-30 2018-07-05 Asml Netherlands B.V. An apparatus using multiple charged particle beams

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011009127A (ja) * 2009-06-29 2011-01-13 Hitachi High-Technologies Corp 荷電粒子線調整方法、及び荷電粒子線装置
JP2013254736A (ja) * 2012-06-06 2013-12-19 Ict Integrated Circuit Testing Ges Fuer Halbleiterprueftechnik Mbh 可動コンデンサーレンズを備えた高輝度電子銃
WO2018122176A1 (en) * 2016-12-30 2018-07-05 Asml Netherlands B.V. An apparatus using multiple charged particle beams
KR20190099316A (ko) * 2016-12-30 2019-08-26 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 다수의 하전 입자 빔을 사용하는 장치
CN110352469A (zh) * 2016-12-30 2019-10-18 Asml荷兰有限公司 使用多个带电粒子射束的装置
JP2020503644A (ja) * 2016-12-30 2020-01-30 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. 複数の荷電粒子ビームを使用する装置
US11062874B2 (en) 2016-12-30 2021-07-13 Asml Netherlands B.V. Apparatus using multiple charged particle beams
TWI748319B (zh) * 2016-12-30 2021-12-01 荷蘭商Asml荷蘭公司 用於觀測樣本之多射束裝置
TWI795054B (zh) * 2016-12-30 2023-03-01 荷蘭商Asml荷蘭公司 用於觀測樣本之多射束裝置
EP4250334A3 (en) * 2016-12-30 2023-12-06 ASML Netherlands B.V. An apparatus using multiple charged particle beams
TWI829519B (zh) * 2016-12-30 2024-01-11 荷蘭商Asml荷蘭公司 用於觀測樣本之多射束裝置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6855931B2 (en) Scanning electron microscope and sample observation method using the same
EP3428949B1 (en) Electron beam system for aberration correction
US4044254A (en) Scanning corpuscular-beam transmission type microscope including a beam energy analyzer
US8421028B2 (en) Device for deflecting or guiding in a particle beam
JP6987233B2 (ja) 荷電粒子線装置及びその軸調整方法
JPH09245703A (ja) 荷電粒子ビームの軸合わせ装置
US7772553B2 (en) Scanning electron microscope
JPH03134944A (ja) 電子線装置
JP3351647B2 (ja) 走査電子顕微鏡
JP4158419B2 (ja) X線管とその光軸合わせ方法
JPH08329870A (ja) 走査電子顕微鏡
JPS6340019B2 (ja)
JP5896870B2 (ja) 走査電子顕微鏡
JP2000156192A (ja) 走査電子顕微鏡
JPS63216256A (ja) 荷電粒子線装置
JP3678910B2 (ja) 走査電子顕微鏡
JP3112541B2 (ja) 電子ビーム装置における非点補正方法
JPH09283071A (ja) 電子線装置
JP2000048749A (ja) 走査電子顕微鏡および電子ビームの軸合わせ方法
JPH1012175A (ja) 荷電粒子ビーム装置
JPH04522Y2 (ja)
JPH06290726A (ja) 荷電粒子ビーム用集束装置
JP2000285845A (ja) 電子顕微鏡調整法
JPH10269975A (ja) 荷電粒子用軸合せ装置
JPH0619962B2 (ja) 荷電ビ−ム装置

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: 20030603