JPH11213932A - Sample device in charged-particle beam device - Google Patents

Sample device in charged-particle beam device

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JPH11213932A
JPH11213932A JP10011305A JP1130598A JPH11213932A JP H11213932 A JPH11213932 A JP H11213932A JP 10011305 A JP10011305 A JP 10011305A JP 1130598 A JP1130598 A JP 1130598A JP H11213932 A JPH11213932 A JP H11213932A
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light
tilt
particle beam
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Sadao Matsumoto
貞夫 松本
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Jeol Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a sample device in a charged-particle beam device, capable of positioning a sample moving two-dimensionally on an inclining mechanism by the use of a laser length-measuring machine. SOLUTION: A moving mirror 23 is fixed on a sample table 1, and interferometers 22, 26 for causing measured light to interfere with referential light are disposed integrally with an inclining frame 15 inclining the moving table 1. An optical axis of laser is not displaced by inclination of the sample table 1, a moving distance of the sample table 1 can be accurately measured by using a laser length-measuring machine, and positioning of a sample can be accurately performed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、走査電子顕微鏡や
電子ビーム測長装置等に用いて好適な試料装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sample device suitable for use in a scanning electron microscope, an electron beam length measuring device, and the like.

【0002】[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コンデンサレンズと対物レンズ
によって細く集束し、試料に照射している。そして、試
料の任意の2次元領域を電子ビームで走査し、試料から
発生した2次電子や反射電子を検出し、検出信号を電子
ビームの走査に同期した陰極線管に供給して試料の走査
像を得るようにしている。
2. Description of the Related Art In a scanning electron microscope, an electron beam generated and accelerated from an electron gun is finely focused by a condenser lens and an objective lens and is irradiated on a sample. Then, an arbitrary two-dimensional area of the sample is scanned with an electron beam, secondary electrons and reflected electrons generated from the sample are detected, and a detection signal is supplied to a cathode ray tube synchronized with the scanning of the electron beam to scan the sample. I'm trying to get

【0003】このような走査電子顕微鏡において、試料
の観察時には、試料をX,Y方向に移動させたり、回転
させたり、更には傾斜させたりしている。そのため、試
料をX,Y方向の移動機構、回転機構、傾斜機構が備え
られた試料ステージ上に載せるようにしている。
In such a scanning electron microscope, when observing a sample, the sample is moved, rotated, or tilted in the X and Y directions. Therefore, the sample is placed on a sample stage provided with a moving mechanism in the X and Y directions, a rotating mechanism, and a tilting mechanism.

【0004】図1は試料装置の平面図であり、1は試料
が載せられる試料台である。試料台1はY方向レール2
の上にY方向に移動できるように配置されているが、Y
方向レール2はX方向レール3上にX方向に移動できる
ように配置されている。
FIG. 1 is a plan view of a sample apparatus, and 1 is a sample table on which a sample is placed. The sample stage 1 is a Y-direction rail 2
Is arranged so that it can move in the Y direction.
The direction rail 2 is arranged on the X direction rail 3 so as to be movable in the X direction.

【0005】Y方向レール2上には送りネジ4が設けら
れ、送りネジ4は試料室壁5の外部に配置されたモータ
6によって回転させられる。モータ6の回転は、ユニバ
ーサルジョイントを含む駆動軸7によって送りネジ4に
伝えられる。
[0005] A feed screw 4 is provided on the Y-direction rail 2, and the feed screw 4 is rotated by a motor 6 arranged outside the sample chamber wall 5. The rotation of the motor 6 is transmitted to the feed screw 4 by a drive shaft 7 including a universal joint.

【0006】送りネジ4は試料台1の底部に固定された
ナット(図示せず)に噛み合わされており、送りネジ4
を回転させることにより、ナットに固定された試料台1
はY方向に移動する。
The feed screw 4 is engaged with a nut (not shown) fixed to the bottom of the sample table 1.
By rotating the sample stage 1, the sample stage 1 fixed to the nut
Moves in the Y direction.

【0007】X方向レール3には送りネジ8が設けら
れ、送りネジ8は試料室壁5の外部に配置されたモータ
9によって回転させられる。モータ9の回転は、ユニバ
ーサルジョイントを含む駆動軸10によって送りネジ8
に伝えられる。
A feed screw 8 is provided on the X-direction rail 3, and the feed screw 8 is rotated by a motor 9 disposed outside the sample chamber wall 5. The rotation of the motor 9 is controlled by a drive shaft 10 including a universal joint.
Conveyed to.

【0008】送りネジ8はY方向レール2の底部に固定
されたナット(図示せず)に噛み合わされており、送り
ネジ8を回転させることにより、ナットに固定されたY
方向レール2はX方向に移動する。
The feed screw 8 is engaged with a nut (not shown) fixed to the bottom of the Y-direction rail 2, and by rotating the feed screw 8, the feed screw 8 is fixed to the nut.
The direction rail 2 moves in the X direction.

【0009】Y方向の送りネジ4およびX方向の送りネ
ジ8には、それぞれエンコーダ11,12が取り付けら
れており、それぞれの送りネジの回転数に応じた信号が
得られる。このエンコーダ11,12からの信号によ
り、試料台1のX方向、Y方向の移動距離が求められ、
この距離に応じて試料台1の位置決めが行われる。
[0009] Encoders 11 and 12 are attached to the feed screw 4 in the Y direction and the feed screw 8 in the X direction, respectively, and a signal corresponding to the rotation speed of each feed screw is obtained. Based on the signals from the encoders 11 and 12, the moving distances of the sample table 1 in the X and Y directions are obtained.
The positioning of the sample stage 1 is performed according to this distance.

【0010】なお、図示していないが、X方向レール3
は試料台1を傾斜させる傾斜枠上に載せられており、傾
斜枠を傾斜させる中空の傾斜軸が試料室壁5に設けられ
ている。そして、中空の傾斜軸の内部を貫通して、駆動
軸7と駆動軸10とが設けられている。
Although not shown, the X-direction rail 3
Is mounted on an inclined frame for inclining the sample table 1, and a hollow inclined shaft for inclining the inclined frame is provided on the sample chamber wall 5. The drive shaft 7 and the drive shaft 10 are provided so as to penetrate through the hollow inclined shaft.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記した構成で、試料
台1の位置決めをエンコーダ11と12の出力によって
行う場合、送りネジ4,8のリード誤差(ピッチむ
ら)、X,Y方向レール3,2の歪等により、5〜10
μmの位置決め誤差が発生してしまう。これらは各構成
部品の精度を厳しく製作したとしても、改善されないも
のである。
When the positioning of the sample stage 1 is performed by the outputs of the encoders 11 and 12 in the above configuration, the lead errors (pitch unevenness) of the feed screws 4 and 8, the X and Y direction rails 3 and 5 to 10 due to distortion of 2, etc.
A positioning error of μm occurs. These cannot be improved even if the precision of each component is strictly manufactured.

【0012】試料台1の精密な位置合わせのために、レ
ーザ測長器が広く使用されている。しかしながら、図1
の構成で傾斜枠上にレーザ測長器の必要な構成部品を配
置した場合、傾斜枠の中心に沿って干渉光を試料室壁外
部に取り出す必要があるが、傾斜中心には傾斜枠の傾斜
軸7,10が配置されているので、実際には干渉光を外
部に取り出すことができない。したがって、傾斜機構が
備えられたステージにおけるレーザ測長器を用いた試料
の位置合わせは困難である。
For precise positioning of the sample table 1, a laser length measuring device is widely used. However, FIG.
When the necessary components of the laser length measuring device are arranged on the inclined frame in the above configuration, it is necessary to take out the interference light to the outside of the sample chamber wall along the center of the inclined frame. Since the shafts 7 and 10 are arranged, interference light cannot be actually extracted to the outside. Therefore, it is difficult to position the sample on the stage provided with the tilting mechanism using the laser length measuring device.

【0013】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、傾斜機構を備えた試料装置におい
て試料の位置合わせをレーザ測長器を用いて行うことが
できる試料装置を実現するにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a sample apparatus having a tilting mechanism, in which a sample can be aligned using a laser length measuring device. To be realized.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】第1の発明に基づく荷電
粒子ビーム装置における試料装置は、荷電粒子ビームを
細く絞って試料上に照射すると共に、試料上で荷電粒子
ビームを2次元的に走査し、試料への荷電粒子ビームの
照射によって得られた信号を検出し、検出信号に基づい
て試料の走査像を表示すると共に、試料を傾斜機構上に
載置し、傾斜機構によって試料を傾斜させるようにした
荷電粒子ビーム装置において、試料が載せられる試料台
を傾斜枠の上に配置し、傾斜枠上で試料台をX方向とY
方向に移動できるように構成すると共に、試料台にX方
向とY方向の移動鏡を配置し、傾斜枠と一体的に移動す
るX方向の干渉計とY方向の干渉計を設け、X方向の干
渉計からの測定光をX方向移動鏡に照射し、Y方向の干
渉計からの測定光をY方向移動鏡に照射するように構成
したことを特徴としている。
A sample apparatus in a charged particle beam apparatus according to the first invention irradiates a charged particle beam onto a sample by narrowing the charged particle beam, and two-dimensionally scans the charged particle beam on the sample. Then, a signal obtained by irradiating the sample with the charged particle beam is detected, a scan image of the sample is displayed based on the detection signal, the sample is placed on the tilt mechanism, and the sample is tilted by the tilt mechanism. In the charged particle beam apparatus configured as above, the sample stage on which the sample is placed is arranged on the inclined frame, and the sample stage is moved in the X direction and the Y direction on the inclined frame.
And a movable mirror in the X and Y directions is arranged on the sample stage, and an X-direction interferometer and a Y-direction interferometer that move integrally with the inclined frame are provided. It is characterized in that the measuring light from the interferometer is applied to the X-direction moving mirror, and the measuring light from the Y-direction interferometer is applied to the Y-direction moving mirror.

【0015】第1の発明では、レーザー測長器を構成す
る移動鏡を試料台上に設け、X方向とY方向の干渉計を
試料台を傾斜させる傾斜枠上に配置し、試料台の傾斜に
よっても干渉計と移動鏡との位置関係が変化しないよう
にした。
In the first invention, a movable mirror constituting a laser length measuring device is provided on a sample stage, and interferometers in the X and Y directions are arranged on an inclined frame for tilting the sample stage. The positional relationship between the interferometer and the moving mirror was not changed.

【0016】第2の発明では、第1の発明において、傾
斜枠を傾斜させるための傾斜軸を試料台が配置される試
料室の壁部分を貫通して配置し、試料室の外側部分の傾
斜軸上にレーザー干渉計を構成するレーザー光源とX方
向干渉計とY方向の干渉計からの干渉光を検出する検出
器を配置し、中空とされた傾斜軸の中をレーザー光源か
らの光と干渉計からの光を通すように構成した。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, an inclination axis for inclining the inclined frame is disposed so as to penetrate a wall portion of the sample chamber in which the sample stage is arranged, and an inclination portion of an outer portion of the sample chamber is inclined. A laser light source that constitutes a laser interferometer, a detector that detects interference light from the X-direction interferometer, and a detector that detects interference light from the Y-direction interferometer are arranged on the axis, and light from the laser light source passes through the hollow inclined axis. It was configured to pass light from the interferometer.

【0017】第2の発明では、レーザー測長器を構成す
るレーザー光源、干渉計、移動鏡、検出器を傾斜枠と一
体的に傾斜するように構成し、試料台の傾斜によっても
各構成要素の位置関係が変化しないようにした。
In the second invention, the laser light source, the interferometer, the moving mirror, and the detector constituting the laser length measuring device are constituted so as to be integrally inclined with the inclined frame. The position relation of was not changed.

【0018】第3の発明では、第1の発明において、傾
斜枠を傾斜させるための傾斜軸を試料台が配置される試
料室の壁部分を貫通して配置し、試料室の外側部分にレ
ーザー干渉計を構成するレーザー光源とX方向干渉計と
Y方向の干渉計からの干渉光を検出する検出器を配置
し、中空とされた傾斜軸の中を干渉計からの光を検出器
に導く光ファイバーを通すように構成した。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, an inclination axis for inclining the inclined frame is arranged so as to penetrate a wall portion of the sample chamber where the sample stage is arranged, and a laser is provided on an outer portion of the sample chamber. A laser light source, an X-direction interferometer, and a detector that detects interference light from the Y-direction interferometer are arranged, and light from the interferometer is guided to the detector through a hollow inclined axis. It was configured to pass an optical fiber.

【0019】第3の発明では、干渉計と検出器との間を
光ファイバーで結び、検出器の設置位置の自由度を持た
せるようにした。第4の発明では、第1〜第3のいずれ
かの発明において、傾斜枠を傾斜させる傾斜軸を傾斜枠
の両端に設け、それぞれの傾斜軸が試料室の壁部分に支
持されるように構成した。
In the third aspect of the present invention, the interferometer and the detector are connected by an optical fiber so that the position of the detector can be freely set. According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, an inclination axis for inclining the inclination frame is provided at both ends of the inclination frame, and each inclination axis is supported by a wall portion of the sample chamber. did.

【0020】第5の発明では、第1〜第3のいずれかの
発明において、傾斜枠を傾斜させる傾斜軸を傾斜枠の一
方の端部に設け、その傾斜軸が試料室の壁部分に支持さ
れるように構成した。
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, a tilt axis for tilting the tilt frame is provided at one end of the tilt frame, and the tilt axis is supported by a wall portion of the sample chamber. It was configured to be.

【0021】[0021]

【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2は、本発明に基づく試
料装置の平面図、図3はその側面図を示しており、図1
に示した従来装置と同一ないしは類似の構成要素には同
一番号を付してある。図において1は試料が載せられる
試料台である。試料台1はY方向レール2の上にY方向
に移動できるように配置されているが、Y方向レール2
は傾斜枠15上のX方向レール3上にX方向に移動でき
るように配置されている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a plan view of the sample device according to the present invention, and FIG. 3 is a side view thereof.
The same or similar components as those of the conventional device shown in FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes a sample stage on which a sample is placed. The sample table 1 is disposed on the Y-direction rail 2 so as to be movable in the Y-direction.
Are arranged on the X-direction rail 3 on the inclined frame 15 so as to be movable in the X-direction.

【0022】Y方向レール2上にはY方向送りネジ4が
設けられ、送りネジ4は試料室壁5の外部に配置された
モータによって回転させられる。なお、図2において
は、このY方向送りネジ、モータ、モータの回転を伝達
するユニバーサルジョイントを含む駆動軸は図示されて
いない。
A Y-direction feed screw 4 is provided on the Y-direction rail 2, and the feed screw 4 is rotated by a motor arranged outside the sample chamber wall 5. In FIG. 2, the drive shaft including the Y-direction feed screw, the motor, and the universal joint for transmitting the rotation of the motor is not shown.

【0023】Y方向送りネジ4は試料台1の底部に固定
されたナット(図示せず)に噛み合わされており、Y方
向送りネジ4を回転させることにより、ナットに固定さ
れた試料台1はY方向に移動する。
The Y-direction feed screw 4 is meshed with a nut (not shown) fixed to the bottom of the sample table 1. By rotating the Y-direction feed screw 4, the sample table 1 fixed to the nut is moved. Move in the Y direction.

【0024】X方向レール3が設けられた傾斜枠15上
には送りネジ8が設けられ、送りネジ8は試料室壁5の
外部に配置されたモータ9によって回転させられる。モ
ータ9の回転は、ユニバーサルジョイントを含む駆動軸
10によって送りネジ8に伝えられる。
A feed screw 8 is provided on the inclined frame 15 provided with the X-direction rail 3, and the feed screw 8 is rotated by a motor 9 arranged outside the sample chamber wall 5. The rotation of the motor 9 is transmitted to the feed screw 8 by a drive shaft 10 including a universal joint.

【0025】送りネジ8はY方向レール2の底部に固定
されたナット16に噛み合わされており、送りネジ8を
回転させることにより、ナット16に固定されたY方向
レール2および試料台1はX方向に移動する。
The feed screw 8 is engaged with a nut 16 fixed to the bottom of the Y-direction rail 2, and by rotating the feed screw 8, the Y-direction rail 2 and the sample table 1 fixed to the nut 16 become X-shaped. Move in the direction.

【0026】傾斜枠15は、傾斜軸17に接続されてお
り、傾斜軸17を回転させることにより、試料台1上に
載置される試料18の表面を軸として傾斜できるように
構成されている。
The tilting frame 15 is connected to a tilting shaft 17. By rotating the tilting shaft 17, the tilting frame 15 can be tilted about the surface of a sample 18 placed on the sample table 1 as an axis. .

【0027】傾斜軸17は中空軸とされており、その内
部には、傾斜軸17と一体的に回転するレーザー光源1
9からのレーザー光L1が通される。なお、このレーザ
ー光源19からのレーザー光L1の軸は、傾斜枠15の
傾斜中心軸と一致されている。
The inclined shaft 17 is a hollow shaft, and the laser light source 1 which rotates integrally with the inclined shaft 17 is provided inside the hollow shaft.
9 passes through the laser beam L1. Note that the axis of the laser beam L1 from the laser light source 19 coincides with the tilt center axis of the tilt frame 15.

【0028】レーザー光源19からの光L1は、ガラス
窓20を透過して試料室内に入り、傾斜枠15に固定さ
れ傾斜枠15と一体的に移動する台15aの上に配置さ
れたビームスプリッター21によって2つの光に分割さ
れる。分割された一方の光L2(透過した光)は、台1
5a上に配置されたX方向干渉計22に入射する。干渉
計22を透過した光は試料台1上のL字状の移動鏡23
に入射して反射される。
The light L1 from the laser light source 19 passes through the glass window 20, enters the sample chamber, and is fixed to the inclined frame 15 and is disposed on a table 15a that moves integrally with the inclined frame 15. Is split into two lights. One of the split lights L2 (transmitted light) is
The light is incident on the X-direction interferometer 22 arranged on 5a. The light transmitted through the interferometer 22 is transferred to the L-shaped movable mirror 23 on the sample stage 1.
And is reflected.

【0029】干渉計22においては、ビームスプリッタ
21から入射した光L2を分割し、一方の透過した光を
移動鏡23に照射し、他方の反射された光を参照光と
し、それぞれの光を干渉させている。干渉した光は、ビ
ームスプリッタ21を透過し、試料室壁5の外側に配置
された検出器24に入射して検出される。
In the interferometer 22, the light L2 incident from the beam splitter 21 is split, one transmitted light is irradiated to the movable mirror 23, the other reflected light is used as reference light, and each light is used as an interference light. Let me. The interfered light passes through the beam splitter 21 and is incident on a detector 24 disposed outside the sample chamber wall 5 and detected.

【0030】レーザー光源19から発生しビームスプリ
ッタ21によって反射された他方の光L3は、台15a
上に固定された反射鏡25によって反射され、台15a
上のY方向干渉計26に入射する。干渉計26によって
反射された光は、試料台1上のL字状の移動鏡23に入
射して反射される。
The other light L3 generated from the laser light source 19 and reflected by the beam splitter 21 is transmitted to the table 15a.
It is reflected by the reflecting mirror 25 fixed on the
The light enters the upper Y-direction interferometer 26. The light reflected by the interferometer 26 enters the L-shaped movable mirror 23 on the sample stage 1 and is reflected.

【0031】干渉計26においては、ビームスプリッタ
21から入射した光L3を分割し、一方の反射した光を
移動鏡23に照射し、他方の透過した光を参照光とし、
それぞれの光を干渉させている。干渉した光は、反射鏡
25によって反射され、ビームスプリッタ21によって
反射され、試料室壁5の外側に配置された検出器27に
入射して検出される。
In the interferometer 26, the light L3 incident from the beam splitter 21 is split, one reflected light is irradiated to the movable mirror 23, and the other transmitted light is used as reference light.
Each light interferes. The interfering light is reflected by the reflecting mirror 25, reflected by the beam splitter 21, incident on a detector 27 arranged outside the sample chamber wall 5, and detected.

【0032】図4は、上記したレーザー光源19からの
レーザー光L1と、ビームスプリッタ21によって分割
された2種の光L2、L3、X方向干渉計22、移動鏡
23を示している。
FIG. 4 shows the laser light L1 from the laser light source 19 described above, the two types of light L2 and L3 split by the beam splitter 21, the X-direction interferometer 22, and the moving mirror 23.

【0033】上記した構成で、試料18のX方向の移動
は、モータ9を回転させ、送りネジ8を回転させること
により送りネジ8と噛み合わされたナットを駆動し、Y
レール2をX方向に移動させることによって行われる。
また、Y方向の移動は、送りネジ4を回転させ試料台1
をY方向に移動させることによって行われる。更に、試
料18の傾斜は、傾斜軸17を回転させ、傾斜枠15を
傾けることにより、傾斜枠15上に載せられた各構成要
素を傾斜させることによって行われる。
In the above configuration, the sample 18 is moved in the X direction by rotating the motor 9 and rotating the feed screw 8 to drive the nut meshed with the feed screw 8,
This is performed by moving the rail 2 in the X direction.
To move in the Y direction, the feed screw 4 is rotated to rotate the sample stage 1
Is moved in the Y direction. Further, the sample 18 is tilted by rotating the tilt shaft 17 and tilting the tilt frame 15 to tilt each component placed on the tilt frame 15.

【0034】ここで、送りネジ8を回転させ、試料18
(試料台1)をX方向に移動させた場合、X方向干渉計
22における測定光(移動鏡23によって反射された
光)の長さが変化し、干渉計22における参照光との干
渉光の強度が変化する。干渉計22における干渉光は、
検出器24によって検出される。検出信号は図示してい
ない測長演算器に供給され、試料台1のX方向の移動距
離が測定される。
Here, the feed screw 8 is rotated, and the sample 18 is rotated.
When the (sample stage 1) is moved in the X direction, the length of the measurement light (light reflected by the moving mirror 23) in the X-direction interferometer 22 changes, and the length of the interference light with the reference light in the interferometer 22 changes. The intensity changes. The interference light in the interferometer 22 is
Detected by detector 24. The detection signal is supplied to a length measuring unit (not shown), and the moving distance of the sample table 1 in the X direction is measured.

【0035】次に、送りネジ4を回転させ、試料18
(試料台1)をY方向に移動させた場合、Y方向干渉計
26における測定光(移動鏡23によって反射された
光)の長さが変化し、干渉計26における参照光との干
渉光の強度が変化する。干渉計26における干渉光は、
検出器27によって検出される。検出信号は図示してい
ない測長演算器に供給され、試料台1のY方向の移動距
離が測定される。
Next, the feed screw 4 is rotated, and the sample 18 is rotated.
When the (sample stage 1) is moved in the Y direction, the length of the measurement light (light reflected by the moving mirror 23) in the Y-direction interferometer 26 changes, and the interference light with the reference light in the interferometer 26 changes. The intensity changes. The interference light in the interferometer 26 is
Detected by detector 27. The detection signal is supplied to a length measuring unit (not shown), and the moving distance of the sample table 1 in the Y direction is measured.

【0036】このように、上記した構成では、試料台1
に移動鏡23を固定し、更に、移動台1を傾斜させる傾
斜枠15に測定光と参照光を干渉させる干渉計22,2
6を一体的に配置したので、試料台1の傾斜によっても
レーザー光軸がずれることがない。したがって、試料台
1の移動距離をレーザー測長器を用いて正確に測定する
ことが可能となり、試料の位置決めを正確に行うことが
できる。
As described above, in the above configuration, the sample stage 1
, A movable mirror 23 is fixed to the moving table 1, and further, interferometers 22 and 2 for causing the measuring light and the reference light to interfere with the inclined frame 15 for tilting the moving table 1.
6 are disposed integrally, so that the laser optical axis does not shift even when the sample table 1 is tilted. Therefore, it is possible to accurately measure the moving distance of the sample table 1 using the laser length measuring device, and it is possible to accurately position the sample.

【0037】図5は本発明の他の実施の形態を示してい
る。図5において、X方向干渉計22において干渉され
た光は、光ファイバー30を介して検出器24に供給さ
れ、Y方向干渉計26において干渉された光は、光ファ
イバー31を介して検出器27に供給される。なお、こ
の図5においてレーザー光源と、光源から各干渉計2
2,26に供給される光の光路については除かれてい
る。
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. In FIG. 5, light interfered by the X-direction interferometer 22 is supplied to the detector 24 via the optical fiber 30, and light interfered by the Y-direction interferometer 26 is supplied to the detector 27 via the optical fiber 31. Is done. In FIG. 5, a laser light source and each interferometer 2
The optical paths of the light supplied to the light sources 2 and 26 are omitted.

【0038】この図5の構成では、傾斜枠15の大気側
に配置する検出器24,27、レーザー光源等は、傾斜
枠と一体的に回転する台の上に載せる必要がなくなり、
それらを試料室の回りの自由な位置に配置することがで
きる。もちろん、傾斜枠と一体的に回転する台の上に載
せたとしても、それらの配置は自由にできる。
In the configuration shown in FIG. 5, the detectors 24 and 27, the laser light source, and the like disposed on the atmosphere side of the inclined frame 15 do not need to be mounted on a table that rotates integrally with the inclined frame.
They can be placed at any position around the sample chamber. Of course, even if they are placed on a table that rotates integrally with the inclined frame, their arrangement can be made freely.

【0039】図6は本発明の更に他の実施の形態を示し
ており、この形態では、傾斜枠15の両端を試料室壁5
で支持した図2,図3の両持ちの構成に代え、傾斜枠1
5の一方の端部のみを支持した片持ちの構成としてい
る。
FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, both ends of the inclined frame 15 are connected to the sample chamber wall 5.
Instead of the two-sided configuration of FIGS. 2 and 3 supported by
5 has a cantilever configuration in which only one end is supported.

【0040】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、本発明は走査
電子顕微鏡等の電子ビーム装置のみならず、試料上で細
く絞ったイオンビームを走査するようにしたに走査型イ
オンビーム装置にも適用することができる。また、試料
台を2次元的に移動させ、更に傾斜させる場合について
説明したが、傾斜枠上に試料台の回転機構を設けるよう
に構成しても良い。
Although the embodiment of the present invention has been described in detail, the present invention is not limited to this embodiment. For example, the present invention can be applied not only to an electron beam device such as a scanning electron microscope, but also to a scanning ion beam device configured to scan a finely focused ion beam on a sample. Further, the case where the sample table is moved two-dimensionally and further tilted has been described, but a configuration may be adopted in which a rotation mechanism of the sample table is provided on an inclined frame.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、第1の発明では、
試料が載せられる試料台を傾斜枠の上に配置し、傾斜枠
上で試料台をX方向とY方向に移動できるように構成す
ると共に、試料台にX方向とY方向の移動鏡を配置し、
傾斜枠と一体的に移動するX方向の干渉計とY方向の干
渉計を配置し、X方向の干渉計からの測定光をX方向移
動鏡に照射し、Y方向の干渉計からの測定光をY方向移
動鏡に照射するように構成した。この結果、試料台の傾
斜によっても干渉計と移動鏡との位置関係が変化しない
ので、傾斜機構を用いた試料装置であっても、レーザー
測長器によって試料の2次元的な位置合わせを正確に行
うことができる。
As described above, in the first invention,
A sample stage on which a sample is placed is arranged on an inclined frame, and the sample stage is configured to be movable in the X direction and the Y direction on the inclined frame, and a moving mirror in the X direction and the Y direction is arranged on the sample stage. ,
An X-direction interferometer and a Y-direction interferometer that move integrally with the inclined frame are arranged, and the measuring light from the X-direction interferometer is irradiated on the X-direction moving mirror, and the measuring light from the Y-direction interferometer is measured. Is irradiated on the Y-direction movable mirror. As a result, the positional relationship between the interferometer and the moving mirror does not change even when the sample table is tilted. Therefore, even with a sample device using a tilt mechanism, two-dimensional positioning of the sample can be accurately performed using a laser length measuring device. Can be done.

【0042】第2の発明では、第1の発明において、傾
斜枠を傾斜させるための傾斜軸を試料台が配置される試
料室の壁部分を貫通して配置し、試料室の外側部分の傾
斜軸上にレーザー干渉計を構成するレーザー光源とX方
向干渉計とY方向の干渉計からの干渉光を検出する検出
器を配置し、中空とされた傾斜軸の中をレーザー光源か
らの光と干渉計からの光を通すように構成した。この結
果、レーザー測長器を構成するレーザー光源、干渉計、
移動鏡、検出器が傾斜枠と一体的に傾斜するので、試料
台の傾斜によっても各構成要素の位置関係が変化せず、
レーザー測長器によって試料の2次元的な位置合わせを
正確に行うことができる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, an inclination axis for inclining the inclined frame is disposed so as to penetrate a wall portion of the sample chamber in which the sample stage is arranged, and an inclination portion of an outer portion of the sample chamber is inclined. A laser light source that constitutes a laser interferometer, a detector that detects interference light from the X-direction interferometer, and a detector that detects interference light from the Y-direction interferometer are arranged on the axis, and light from the laser light source passes through the hollow inclined axis. It was configured to pass light from the interferometer. As a result, the laser light source, interferometer,
Since the moving mirror and the detector are tilted integrally with the tilt frame, the positional relationship of each component does not change even with the tilt of the sample table,
The two-dimensional positioning of the sample can be accurately performed by the laser length measuring device.

【0043】第3の発明では、第1の発明において、傾
斜枠を傾斜させるための傾斜軸を試料台が配置される試
料室の壁部分を貫通して配置し、試料室の外側部分にレ
ーザー干渉計を構成するレーザー光源とX方向干渉計と
Y方向の干渉計からの干渉光を検出する検出器を配置
し、中空とされた傾斜軸の中を干渉計からの光を検出器
に導く光ファイバーを通すように構成した。この結果、
干渉計と検出器との間が柔軟性のある光ファイバーで結
ばれるので、検出器の設置位置の自由度を持たせること
ができる。
According to a third aspect, in the first aspect, a tilt axis for tilting the tilt frame is disposed so as to penetrate a wall portion of the sample chamber in which the sample stage is disposed, and a laser is provided on an outer portion of the sample chamber. A laser light source, an X-direction interferometer, and a detector that detects interference light from the Y-direction interferometer are arranged, and light from the interferometer is guided to the detector through a hollow inclined axis. It was configured to pass an optical fiber. As a result,
Since the interferometer and the detector are connected by a flexible optical fiber, the degree of freedom of the installation position of the detector can be increased.

【0044】第4の発明では、第1〜第3のいずれかの
発明において、傾斜枠を傾斜させる傾斜軸を傾斜枠の両
端に設け、それぞれの傾斜軸が試料室の壁部分に支持さ
れるように構成したので、第1の発明と同様な効果を有
する。
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, an inclined axis for inclining the inclined frame is provided at both ends of the inclined frame, and each inclined axis is supported by a wall portion of the sample chamber. With such a configuration, the same effects as those of the first invention are obtained.

【0045】第5の発明では、第1〜第3のいずれかの
発明において、傾斜枠を傾斜させる傾斜軸を傾斜枠の一
方の端部に設け、その傾斜軸が試料室の壁部分に支持さ
れるように構成したので、第1の発明と同様な効果を有
する。
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, a tilt axis for tilting the tilt frame is provided at one end of the tilt frame, and the tilt axis is supported by a wall portion of the sample chamber. Therefore, the present invention has the same effect as the first invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来の走査電子顕微鏡等の試料装置を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing a conventional sample device such as a scanning electron microscope.

【図2】本発明に基づく試料装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a sample device according to the present invention.

【図3】図2の試料装置の側面図である。FIG. 3 is a side view of the sample device of FIG. 2;

【図4】図2の構成におけるビームスプリッタ、干渉
計、移動鏡を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a beam splitter, an interferometer, and a movable mirror in the configuration of FIG. 2;

【図5】本発明の他の実施の形態を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the present invention.

【図6】本発明に基づく更に他の実施の形態を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing still another embodiment according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 試料台 2 Yレール 3 Xレール 4,8 送りネジ 5 試料室壁 6,9 モータ 7,10 駆動軸 15 傾斜枠 17 傾斜軸 18 試料 19 レーザー光源 20 ガラス窓 21 ビームスプリッタ 22,26 干渉計 23 移動鏡 24,27 検出器 Reference Signs List 1 sample table 2 Y rail 3 X rail 4,8 feed screw 5 sample chamber wall 6,9 motor 7,10 drive shaft 15 inclined frame 17 inclined axis 18 sample 19 laser light source 20 glass window 21 beam splitter 22,26 interferometer 23 Moving mirror 24, 27 Detector

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 荷電粒子ビームを細く絞って試料上に照
射すると共に、試料上で荷電粒子ビームを2次元的に走
査し、試料への荷電粒子ビームの照射によって得られた
信号を検出し、検出信号に基づいて試料の走査像を表示
すると共に、試料を傾斜機構上に載置し、傾斜機構によ
って試料を傾斜させるようにした荷電粒子ビーム装置に
おいて、試料が載せられる試料台を傾斜枠の上に配置
し、傾斜枠上で試料台をX方向とY方向に移動できるよ
うに構成すると共に、試料台にX方向とY方向の移動鏡
を配置し、傾斜枠と一体的に移動するX方向の干渉計と
Y方向の干渉計を設け、X方向の干渉計からの測定光を
X方向移動鏡に照射し、Y方向の干渉計からの測定光を
Y方向移動鏡に照射するように構成した荷電粒子ビーム
装置における試料装置。
1. A method for irradiating a charged particle beam on a sample by narrowing down the charged particle beam, scanning the charged particle beam two-dimensionally on the sample, and detecting a signal obtained by irradiating the charged particle beam on the sample. In a charged particle beam apparatus that displays a scan image of the sample based on the detection signal, mounts the sample on the tilting mechanism, and tilts the sample by the tilting mechanism, the sample stage on which the sample is mounted is positioned on the tilt frame. On the inclined frame, the sample stage can be moved in the X direction and the Y direction, and a movable mirror in the X direction and the Y direction is arranged on the sample stage to move integrally with the inclined frame. A direction interferometer and a Y direction interferometer are provided, and the measuring light from the X direction interferometer is irradiated on the X direction moving mirror, and the measuring light from the Y direction interferometer is irradiated on the Y direction moving mirror. Sample device in the configured charged particle beam device .
【請求項2】 傾斜枠を傾斜させるための傾斜軸を試料
台が配置される試料室の壁部分を貫通して配置し、試料
室の外側部分の傾斜軸上にレーザー干渉計を構成するレ
ーザー光源とX方向干渉計とY方向の干渉計からの干渉
光を検出する検出器を配置し、中空とされた傾斜軸の中
をレーザー光源からの光と干渉計からの光を通すように
構成した請求項1記載の荷電粒子ビーム装置における試
料装置。
2. A laser, wherein a tilt axis for tilting the tilt frame is arranged to penetrate a wall portion of the sample chamber in which the sample stage is arranged, and a laser interferometer is formed on the tilt axis of an outer portion of the sample chamber. A light source, a detector that detects interference light from the X-direction interferometer, and a detector that detects interference light from the Y-direction interferometer are arranged so that light from the laser light source and light from the interferometer pass through the hollow inclined axis. A sample device in the charged particle beam device according to claim 1.
【請求項3】 傾斜枠を傾斜させるための傾斜軸を試料
台が配置される試料室の壁部分を貫通して配置し、試料
室の外側部分にレーザー干渉計を構成するレーザー光源
とX方向干渉計とY方向の干渉計からの干渉光を検出す
る検出器を配置し、中空とされた傾斜軸の中を干渉計か
らの光を検出器に導く光ファイバーを通すように構成し
た請求項1記載の荷電粒子ビーム装置における試料装
置。
3. A laser light source which constitutes a laser interferometer on an outer portion of the sample chamber, wherein a tilt axis for tilting the tilt frame is penetrated through a wall portion of the sample chamber in which the sample stage is disposed, and an X direction. 2. An interferometer and a detector for detecting interference light from the Y-direction interferometer are arranged, and an optical fiber for guiding light from the interferometer to the detector is passed through a hollow inclined axis. A sample device in the charged particle beam device according to the above.
【請求項4】 傾斜枠を傾斜させる傾斜軸が傾斜枠の両
端に設けられ、それぞれの傾斜軸が試料室の壁部分に支
持される請求項1〜3のいずれかに記載の荷電粒子ビー
ム装置における試料装置。
4. The charged particle beam apparatus according to claim 1, wherein tilt axes for tilting the tilt frame are provided at both ends of the tilt frame, and each tilt axis is supported by a wall portion of the sample chamber. Sample device in.
【請求項5】 傾斜枠を傾斜させる傾斜軸が傾斜枠の一
方の端部に設けられ、その傾斜軸が試料室の壁部分に支
持される請求項1〜3のいずれかに記載の荷電粒子ビー
ム装置における試料装置。
5. The charged particle according to claim 1, wherein a tilt axis for tilting the tilt frame is provided at one end of the tilt frame, and the tilt axis is supported by a wall portion of the sample chamber. Sample equipment in beam equipment.
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