JPH0982256A - 電子ビーム装置 - Google Patents

電子ビーム装置

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Publication number
JPH0982256A
JPH0982256A JP7233774A JP23377495A JPH0982256A JP H0982256 A JPH0982256 A JP H0982256A JP 7233774 A JP7233774 A JP 7233774A JP 23377495 A JP23377495 A JP 23377495A JP H0982256 A JPH0982256 A JP H0982256A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
objective lens
electron beam
change
excitation
intensity
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7233774A
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English (en)
Inventor
Toshiji Kobayashi
利治 小林
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Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0982256A publication Critical patent/JPH0982256A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 対物レンズの強度のステップ状の変化に伴う
走査像を見やすく表示することができる電子ビーム装置
を実現する。 【解決手段】 試料4への電子ビームの照射によって発
生した2次電子は、検出器8によって検出される。検出
器8の検出信号は、メモリー11に供給されるが、メモ
リー11に記憶された信号は、読み出されて乗算器1
2,加算器13,減算器14,表示メモリー15から構
成される積算回路によって積算処理される。表示メモリ
ー15に記憶された信号は、読み出されて陰極線管16
に供給される。同期制御回路17は対物レンズ3の励磁
電源18、偏向コイル5に走査信号を供給する走査信号
発生回路19、メモリー11の制御を行い、それらを同
期して動作させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、走査電子顕微鏡等
における対物レンズの絞りの位置調整などに用いて好適
な電子ビーム装置に関する。
【0002】
【従来の技術】走査電子顕微鏡では、電子銃から発生し
加速された電子ビームを試料に照射すると共に、試料上
の電子ビームの位置を2次元的に走査している。この
時、対物レンズ絞りの位置を光軸に一致させる必要があ
り、そのため、絞りの位置調整が必須の操作となってい
る。
【0003】絞りの位置調整は、対物レンズの励磁強度
をステップ状に変化させ、その際に得られた走査像を観
察し、対物レンズの励磁強度を変化させても走査像が移
動しない位置に絞りの位置を設定する。なお、対物レン
ズの励磁強度のステップ状の変化は、例えば、アンダー
フォーカス、ジャストフォーカス、オーバーフォーカス
の3つの状態に変えられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記した対物レンズの
励磁強度のステップ状の変化により、絞りの位置が正確
に光軸に一致していないと、陰極線管に表示された走査
像は変化するが、この際、陰極線管上の走査像はだらだ
らと流れるようにして変化し、大変見にくい画面状態と
なる。これは、対物レンズの強度のステップ状の変化と
走査像の観察系とが非同期であることが原因と判明し
た。
【0005】また、対物レンズの強度のステップ状の変
化に伴う走査像の変化を陰極線管画面で確認するわけで
あるが、陰極線管の残像で像の変化量を確認しており、
必ずしも十分に像の変化量を確認することはできない。
【0006】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、対物レンズの強度のステップ状の
変化に伴う走査像を見やすく表示することができる電子
ビーム装置を実現するにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に基づく
電子ビーム装置は、電子ビームを試料上に集束するため
の対物レンズの強度をステップ状に変化させ、その変化
の都度、試料上の所定領域を電子ビームによって走査
し、この走査に伴って得られた信号に基づき、走査像を
表示する電子ビーム装置において、対物レンズの強度の
変化に同期して、走査像の表示を行うようにしたことを
特徴としている。
【0008】請求項1の発明では、対物レンズの励磁の
変化と同期して走査像の表示が行われる。この結果、対
物レンズの励磁のステップ状の変化による像が陰極線管
上で流れるように観察されることはなくなり、対物レン
ズの励磁に応じた像を明確に確認することができる。
【0009】請求項2の発明に基づく電子ビーム装置
は、電子ビームを試料上に集束するための対物レンズの
強度をステップ状に変化させ、その変化の都度、試料上
の所定領域を電子ビームによって走査し、この走査に伴
って得られた信号に基づき、走査像を表示する電子ビー
ム装置において、対物レンズの強度の変化に同期して、
走査像の表示を行うと共に、対物レンズの強度のステッ
プ状の変化に基づく複数の像を重ね合わせて表示するよ
うにしたことを特徴としている。
【0010】請求項2の発明では、対物レンズの励磁の
変化と同期して走査像の表示が行われると共に、対物レ
ンズの強度のステップ状の変化に基づく複数の像を重ね
合わせて表示する。この結果、対物レンズの励磁のステ
ップ状の変化による像が陰極線管上で流れるように観察
されることはなくなると共に、対物レンズの励磁のステ
ップ状の変化に伴う複数の画像を重ねて観察することが
できるので、対物レンズの励磁変化に伴う像の変化の状
態を明確に確認することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】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1は本発明に基づく走査
電子顕微鏡を示しており、1は電子銃である。電子銃1
から発生した電子ビームEBは、集束レンズ2と対物レ
ンズ3によって試料4上に細く集束される。また、電子
ビームEBは、偏向コイル5によって偏向され、試料4
上の電子ビームの照射位置は走査される。なお、対物レ
ンズ3の上部には対物レンズ絞り6が配置されている
が、この対物レンズ絞り6の光軸Oに対する位置は、駆
動機構7によって調整可能である。
【0012】試料4への電子ビームの照射によって発生
した2次電子は、2次電子検出器8によって検出され
る。検出器8の検出信号は、増幅器9によって増幅され
た後、AD変換器10によってディジタル信号に変換さ
れメモリー11に供給される。メモリー11に記憶され
た信号は読み出されて乗算器12に供給され、係数αと
乗算される。
【0013】乗算器12の出力信号は加算器13によっ
て、減算器14からの信号と加算され、加算信号は表示
メモリー15に供給されて記憶される。なお、減算器1
4は、表示メモリー15の信号に対して(1−α)の減
算を行っている。表示メモリー15に記憶された信号
は、読み出されて陰極線管16に供給される。
【0014】17は同期制御回路であり、同期制御回路
17は対物レンズ3の励磁電源18、偏向コイル5に走
査信号を供給する偏向制御回路19、メモリー11の制
御を行っている。このような構成の動作を次に説明す
る。
【0015】通常の2次電子像を観察する場合、事前に
対物レンズ3のフォーカス合わせが行われ、励磁電源1
8からジャストフォーカス時の励磁電流が対物レンズ3
に供給される。更に、偏向制御回路19から所定の走査
信号が偏向コイル5に供給され、試料4上の任意の2次
元領域が電子ビームEBによってラスター走査される。
試料4への電子ビームの照射によって発生した2次電子
は、検出器6によって検出される。
【0016】その検出信号は、増幅器9,AD変換器1
0を介してメモリー11に供給されて記憶される。メモ
リー11の信号は、乗算器12、加算器13、表示メモ
リー15、減算器14より成る積算回路により積算され
る。積算された信号は表示メリー15に記憶される。表
示メモリー15に記憶された信号は読み出されて陰極線
管16に供給され、陰極線管上には試料4の走査2次電
子像が表示される。
【0017】次に、対物レンズ絞り6の光軸Oに対する
位置合わせ動作について説明する。オペレータは駆動機
構7を操作し、対物レンズ絞り6を任意の位置に固定す
る。その後、同期制御回路17により絞り位置調整のた
めの対物レンズ3のウォーブリングを行う。このウォー
ブリングは、対物レンズ3の励磁強度を変化させるもの
で、例えば、ジャストフォーカス、アンダーフォーカ
ス、オーバーフォーカスの3つの状態に対物レンズの励
磁は変えられる。
【0018】この対物レンズ3の励磁の変化は、同期制
御回路17により励磁電源18をステップ状に3段階に
制御することにより実行される。この時、同期制御回路
17は、偏向制御回路19を制御し、対物レンズ3の励
磁が3段階に変えられた都度、試料4の所定領域を2次
元的に走査する走査信号を偏向コイル5に供給する。
【0019】試料4への電子ビームの照射によって発生
した2次電子は、2次電子検出器8によって検出され
る。検出信号は増幅器9によって増幅され、AD変換器
10を介してメモリー11に供給される。ここで、メモ
リー11の信号の書き込みは、同期制御回路17によっ
て制御されている。
【0020】すなわち、対物レンズ3の励磁強度のステ
ップ状の変化の都度、試料4の所定領域が電子ビームに
よって走査されるが、この走査に同期して1画面分の検
出信号がメモリー11に書き込まれる。この結果、対物
レンズ3がアンダーフォーカスの状態のときは、図2
(a)に示す映像信号がメモリー11に書き込まれ、ま
た、対物レンズ3がジャストフォーカスの状態のとき
は、図2(b)に示す映像信号がメモリー11に書き込
まれ、更に、対物レンズ3がオーバーフォーカスの状態
のときは、図2(c)に示す映像信号がメモリー11に
書き込まれる。
【0021】メモリー11に書き込まれた1画面分の信
号は読み出されて乗算器12に供給され、係数αと乗算
される。乗算信号は、加算器13によって減算器14の
信号と加算されて表示メモリー15に供給される。減算
器14は表示メモリー15に記憶された信号を読み出し
て(1−α)の減算処理を行う。このような積算処理に
より、多数回の対物レンズ3のウォーブリングにより、
図2(a)〜(c)の3つの映像信号は積算され、表示
メモリー15には図2(d)に示す3つの映像信号が重
なり合った映像信号が得られる。
【0022】表示メモリー15に記憶された映像信号
は、読み出されて陰極線管16に供給されることから、
陰極線管16には図2(d)の像が表示される。この
時、対物レンズ絞り6の開口の中心と電子ビーム光軸O
とが一致していないと、対物レンズ3の3つの励磁状態
に基づく像が分けられて表示される。オペレータは、陰
極線管16の像を観察し、3つの像が分かれて表示され
ている場合には、駆動機構7を操作して対物レンズ絞り
6の位置の調整を行う。
【0023】対物レンズ絞り6の中心位置が光軸Oと一
致する方向に調整するに従い、3つの像は接近する。対
物レンズ絞り6の中心位置が光軸Oと一致すると、図3
(a),(b),(c)に示すように、3つの像は対物
レンズ3の励磁を変化させても移動することがなくな
り、陰極線管16上には図3(d)に示す3つの像が完
全に重なり合った像が表示される。この陰極線管上の3
つの像が重なったことを確認し、対物レンズ絞り6の調
整が終了する。
【0024】このように、上記実施の形態では、対物レ
ンズ3の励磁をステップ状に変えた際、このステップ状
の変化に同期して電子ビームの走査と、画像の表示を行
うようにしたので、対物レンズ3の励磁の変化にともな
って画像が流れるようなことがなくなり、対物レンズ3
の励磁変化に対応した像を明確に確認することができ
る。
【0025】なお、上記実施の形態では、対物レンズ3
の励磁強度を変えた場合に得られる映像信号を積算処理
するように構成したが、対物レンズ3の励磁変化と電子
ビームの走査に同期してにメモリー11に記憶された信
号を読み出して陰極線管16に導くようにしても良い。
その場合でも、対物レンズの励磁変化に伴う像が陰極線
管画面上で流れることがなく、オペレータは、対物レン
ズの励磁変化に伴う像の移動状態を的確に判別すること
ができる。
【0026】以上本発明の実施の形態を詳述したが、本
発明はこの形態に限定されない。例えば、2次電子を検
出したが、反射電子を検出してもよい。また、積算の方
式は、図1に示した回路以外の別の方式も使用できるも
のである。更に、対物レンズ絞りの位置調整の場合を例
に説明したが、対物レンズ絞りの調整以外に対物レンズ
の励磁をステップ状に変化させるケースにも本発明は適
用できるものである。
【0027】
【発明の効果】請求項1の発明では、対物レンズの励磁
の変化と同期して走査像の表示が行われる。この結果、
対物レンズの励磁のステップ状の変化による像が陰極線
管上で流れるように観察されることはなくなり、対物レ
ンズの励磁に応じた像を明確に確認することができる。
【0028】請求項2の発明では、対物レンズの励磁の
変化と同期して走査像の表示が行われると共に、対物レ
ンズの強度のステップ状の変化に基づく複数の像を重ね
合わせて表示する。この結果、対物レンズの励磁のステ
ップ状の変化による像が陰極線管上で流れるように観察
されることはなくなると共に、対物レンズの励磁のステ
ップ状の変化に伴う複数の画像を重ねて観察することが
できるので、対物レンズの励磁変化に伴う像の変化の状
態を明確に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づく走査電子顕微鏡を示す図であ
る。
【図2】対物レンズの励磁変化に伴う像を示す図であ
る。
【図3】対物レンズの励磁変化に伴う像を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 電子銃 2 集束レンズ 3 対物レンズ 4 試料 5 偏向コイル 6 対物レンズ絞り 7 駆動機構 8 検出器 9 増幅器 10 AD変換器 11 メモリー 12 乗算器 13 加算器 14 減算器 15 表示メモリー 16 陰極線管 17 同期制御回路 18 励磁電源 19 偏向制御回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子ビームを試料上に集束するための対
    物レンズの強度をステップ状に変化させ、その変化の都
    度、試料上の所定領域を電子ビームによって走査し、こ
    の走査に伴って得られた信号に基づき、走査像を表示す
    る電子ビーム装置において、対物レンズの強度の変化に
    同期して、走査像の表示を行うようにした電子ビーム装
    置。
  2. 【請求項2】 電子ビームを試料上に集束するための対
    物レンズの強度をステップ状に変化させ、その変化の都
    度、試料上の所定領域を電子ビームによって走査し、こ
    の走査に伴って得られた信号に基づき、走査像を表示す
    る電子ビーム装置において、対物レンズの強度の変化に
    同期して、走査像の表示を行うと共に、対物レンズの強
    度のステップ状の変化に基づく複数の像を重ね合わせて
    表示するようにした電子ビーム装置。
JP7233774A 1995-09-12 1995-09-12 電子ビーム装置 Withdrawn JPH0982256A (ja)

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JP7233774A JPH0982256A (ja) 1995-09-12 1995-09-12 電子ビーム装置

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