JPS5811073B2 - 粒子線による試料走査形試料像表示装置 - Google Patents
粒子線による試料走査形試料像表示装置Info
- Publication number
- JPS5811073B2 JPS5811073B2 JP9312675A JP9312675A JPS5811073B2 JP S5811073 B2 JPS5811073 B2 JP S5811073B2 JP 9312675 A JP9312675 A JP 9312675A JP 9312675 A JP9312675 A JP 9312675A JP S5811073 B2 JPS5811073 B2 JP S5811073B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- axis
- astigmatism
- particle beam
- astigmatism correction
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は粒子線による試料走査形試料像表示装置、特に
非点収差を補正するのに適した粒子線による試料走査形
試料像表示装置に関する。
非点収差を補正するのに適した粒子線による試料走査形
試料像表示装置に関する。
粒子線による試料走査形試料像表示装置としては走査形
電子顕微鏡、走査形X線マイクロアナライザー、イオン
マイクロアナライザー等がある。
電子顕微鏡、走査形X線マイクロアナライザー、イオン
マイクロアナライザー等がある。
これらの装置にあっては試料は粒子線でもって二次元的
に走査され、又これと同期して陰極線管のスクリーンは
陰極線でもって二次元的に走査される。
に走査され、又これと同期して陰極線管のスクリーンは
陰極線でもって二次元的に走査される。
一方、粒子線による試料の走査によって試料から発生さ
れる試料を特徴づける情報は電気信号に変換され、該電
気信号は陰極線管に輝度変調信号として導入される。
れる試料を特徴づける情報は電気信号に変換され、該電
気信号は陰極線管に輝度変調信号として導入される。
したがって、陰極線管のスクリーンには試料の走査領域
の像が表示される。
の像が表示される。
ここに、粒子線とは走査形電子顕微鏡、走査形X線マイ
クロアナライザーにあっては電子線であり、イオンマイ
クロアナライザーにあってはイオンビームである。
クロアナライザーにあっては電子線であり、イオンマイ
クロアナライザーにあってはイオンビームである。
又、試料から発生される試料を特徴づける情報とは二次
電子、反射電子、吸収電子、X線、オージェ電子、カソ
ードルミネッセンス、二次イオン等である。
電子、反射電子、吸収電子、X線、オージェ電子、カソ
ードルミネッセンス、二次イオン等である。
このような装置にあっては試料を衝撃すべき粒子線の非
点収差は分解能の低下に大きな影響を与えることから非
点収差補正装置が備えられることが多い。
点収差は分解能の低下に大きな影響を与えることから非
点収差補正装置が備えられることが多い。
この非点収差補正装置を用いて非点収差を補正するため
には、一般には操作者が試料像を観察しながらその像が
最も鮮鋭となり且つその像に歪がなくなるように非点収
差補正装置による非点収差補正場を調整することが行な
われる。
には、一般には操作者が試料像を観察しながらその像が
最も鮮鋭となり且つその像に歪がなくなるように非点収
差補正装置による非点収差補正場を調整することが行な
われる。
しかしこれは操作者の感覚に頼るところが大きく、した
がって正確な非点収差の補正のためには相当のしゆくれ
んが必要である。
がって正確な非点収差の補正のためには相当のしゆくれ
んが必要である。
じゆくれんを必要とすることなく簡単且つ正確に非点収
差を補正するのに適した装置としては対物レンズ場およ
び非点収差補正場の大きさを粒子線による試料の走査と
同期して周期的に変動させる装置が考えられる。
差を補正するのに適した装置としては対物レンズ場およ
び非点収差補正場の大きさを粒子線による試料の走査と
同期して周期的に変動させる装置が考えられる。
このような装置においては、対物レンズ場および非点収
差補正場の大きさを粒子線による試料の走査と同期して
周期的に変動させることは試料像中のどこかの部分にお
いて焦点が合うことを意味する。
差補正場の大きさを粒子線による試料の走査と同期して
周期的に変動させることは試料像中のどこかの部分にお
いて焦点が合うことを意味する。
したがってその後非点収差補正場の方向を調節してその
焦点が合っている部分の非点収差を補正し、更にその後
その補正された部分を対物レンズ場および非点収差補正
場の大きさを調節して試料像が表示されている画面の中
心位置に移動させ、この状態で対物レンズ場および非点
収差補正場の脈動を止めれば、試料像はその全体に亘っ
て非点収差による歪のない像となる。
焦点が合っている部分の非点収差を補正し、更にその後
その補正された部分を対物レンズ場および非点収差補正
場の大きさを調節して試料像が表示されている画面の中
心位置に移動させ、この状態で対物レンズ場および非点
収差補正場の脈動を止めれば、試料像はその全体に亘っ
て非点収差による歪のない像となる。
しかし、対物レンズ場をも試料走査と同期して周期的に
変動(脈動)させる上記装置においては、試料を商用テ
レビジョン走査のように高速で走査する必要がある場合
には、対物レンズの高インダクタンス性の故に対物レン
ズの電源容量が極度に大きくなるという難点がある。
変動(脈動)させる上記装置においては、試料を商用テ
レビジョン走査のように高速で走査する必要がある場合
には、対物レンズの高インダクタンス性の故に対物レン
ズの電源容量が極度に大きくなるという難点がある。
したがって、本発明の目的は対物レンズ場を脈動させる
必要なしに非点収差を簡単且つ正確に補正するのに適す
る粒子線による試料走査形試料像表示装置を提供するこ
とにあり、その特徴とするところは、粒子線の非点収差
を補正するための第1および第2の非点収差補正レンズ
場を形成する非点収差補正装置があって、第1の非点収
差補正レンズ場を試料のX軸方向の走査と同期して変動
させ、第2の非点収差補正レンズ場を試料のY軸方向の
走査と同期して変動させるようにした点にある。
必要なしに非点収差を簡単且つ正確に補正するのに適す
る粒子線による試料走査形試料像表示装置を提供するこ
とにあり、その特徴とするところは、粒子線の非点収差
を補正するための第1および第2の非点収差補正レンズ
場を形成する非点収差補正装置があって、第1の非点収
差補正レンズ場を試料のX軸方向の走査と同期して変動
させ、第2の非点収差補正レンズ場を試料のY軸方向の
走査と同期して変動させるようにした点にある。
第1図は本発明にもとづく一実施例を示すものである。
電子銃1から発生される電子線2は収束レンズ3および
対物レンズ4によって試料5上に収束される。
対物レンズ4によって試料5上に収束される。
X軸およびY軸偏向電源10Xおよび10Yからは鏡体
のX軸およびY軸側向コイル11Xおよび11Y並びに
陰極線管9のX軸およびY軸側向コイル12Xおよび1
2YにX軸およびY軸偏向電流がそれぞれ供給され、こ
れによって電子線2は二次元的に偏向され、したがって
試料5は電子線2によって二次元的に走査される。
のX軸およびY軸側向コイル11Xおよび11Y並びに
陰極線管9のX軸およびY軸側向コイル12Xおよび1
2YにX軸およびY軸偏向電流がそれぞれ供給され、こ
れによって電子線2は二次元的に偏向され、したがって
試料5は電子線2によって二次元的に走査される。
試料5から発生される二次電子6はシンチレータおよび
光電子増倍管を備えた検出器7によって検出され、映像
電気信号に変換される。
光電子増倍管を備えた検出器7によって検出され、映像
電気信号に変換される。
この電気信号は増幅器8によって増幅された上、陰極線
管9に輝度変調信号として供給される。
管9に輝度変調信号として供給される。
したがって、陰極線管9のスクリーンには試料5の走査
領域の二次電子による像が表示される。
領域の二次電子による像が表示される。
非点収差補正装置13は夫々円筒レンズを形成する2組
の4極電磁レンズ13Xおよび13Yを備えており、こ
れらのレンズにはそれぞれ非点収差補正電源14Xおよ
び14Yから非点収差を補正するためのX軸およびY軸
直流電流が加算回路15Xおよび15Yを介してそれぞ
れ供給されるようになっている。
の4極電磁レンズ13Xおよび13Yを備えており、こ
れらのレンズにはそれぞれ非点収差補正電源14Xおよ
び14Yから非点収差を補正するためのX軸およびY軸
直流電流が加算回路15Xおよび15Yを介してそれぞ
れ供給されるようになっている。
X軸およびY軸脈流電流発生回路17Xおよび17Yか
らはX軸およびY軸偏向電源10Xおよび10Yからの
X軸およびY軸偏向電流と同期して周期的に変動する脈
流電流が発生され、それらはスイッチ16を介して加算
回路15Xおよび15Yにおいて非点収差補正電源14
Xおよび14Yからの非点収差補正用のX軸およびY軸
直流電流にそれぞれ重畳される。
らはX軸およびY軸偏向電源10Xおよび10Yからの
X軸およびY軸偏向電流と同期して周期的に変動する脈
流電流が発生され、それらはスイッチ16を介して加算
回路15Xおよび15Yにおいて非点収差補正電源14
Xおよび14Yからの非点収差補正用のX軸およびY軸
直流電流にそれぞれ重畳される。
非点収差を補正するに当ってはまずスイッチ16が閉じ
られる。
られる。
これによって、X軸およびY軸偏向電源10Xおよび1
0YからのX軸およびY軸偏向電流と同期して変動する
X軸およびY軸脈動電流は非点収差補正電源14Xおよ
び14Yからの非点収差補正用のX軸およびY軸直流電
流に加算回路15においてそれぞれ重畳され、それぞれ
4極電磁レンズ13Xおよび13Yに供給される。
0YからのX軸およびY軸偏向電流と同期して変動する
X軸およびY軸脈動電流は非点収差補正電源14Xおよ
び14Yからの非点収差補正用のX軸およびY軸直流電
流に加算回路15においてそれぞれ重畳され、それぞれ
4極電磁レンズ13Xおよび13Yに供給される。
一例として、X軸およびY軸脈動電流として第2図aに
示されるような鋸歯状波形状の時間波形を用い、第2図
すに示されるような多数の円形粒子からなる試料を用い
る場合は、第2図cに示されるように非点収差によって
楕円形に歪んだ粒子像が観察される。
示されるような鋸歯状波形状の時間波形を用い、第2図
すに示されるような多数の円形粒子からなる試料を用い
る場合は、第2図cに示されるように非点収差によって
楕円形に歪んだ粒子像が観察される。
非点収差補正用のX軸およびY軸直流電流に第2図aに
示されるようなX軸およびY軸脈動電流を重畳させるこ
とは粒子像中の非点収差の程度が各点において異なって
いて、したがってどこかで必らず非点収差が補正される
ことを意味する。
示されるようなX軸およびY軸脈動電流を重畳させるこ
とは粒子像中の非点収差の程度が各点において異なって
いて、したがってどこかで必らず非点収差が補正される
ことを意味する。
第2図cではAで示される部分が非点収差が補正されて
いる部分であるものとする。
いる部分であるものとする。
このA領域に着目し、もしこのA領域部分の焦点が合っ
ていない場合は、対物レンズ4の励磁電流を調節するこ
とによりその焦点合せを行なうことができる。
ていない場合は、対物レンズ4の励磁電流を調節するこ
とによりその焦点合せを行なうことができる。
次に非点収差補正電源14Xおよび14YのX軸および
Y軸直流電流の大きさを調節して非点収差のないA領域
部分を粒子像が表示される画面の中心に移動させ、その
後スイッチ16を開くと、粒子像は非点収差による歪の
ないものとなる。
Y軸直流電流の大きさを調節して非点収差のないA領域
部分を粒子像が表示される画面の中心に移動させ、その
後スイッチ16を開くと、粒子像は非点収差による歪の
ないものとなる。
かくして、2組の円筒レンズからなる非点収差補正装置
の夫々の組の円筒レンズにより作られる非点収差補正場
の大きさを試料の粒子線によるX軸およびY軸走査と同
期してそれぞれ周期的に変動させる第1図の実施例は対
物レンズ電流を脈動させることなしに簡単且つ正確に非
点収差を補正するのに適していることが直ちに理解され
る。
の夫々の組の円筒レンズにより作られる非点収差補正場
の大きさを試料の粒子線によるX軸およびY軸走査と同
期してそれぞれ周期的に変動させる第1図の実施例は対
物レンズ電流を脈動させることなしに簡単且つ正確に非
点収差を補正するのに適していることが直ちに理解され
る。
尚、第2図aのような時間波形に代えて三角波や正弦波
等の時間波形が用いられても所期の目的は達成される。
等の時間波形が用いられても所期の目的は達成される。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、前述
した本発明の目的が達成されるので、その実用上の効果
は甚大である。
した本発明の目的が達成されるので、その実用上の効果
は甚大である。
第1図は本発明にもとづく一実施例を示す粒子線による
試料走査形試料像表示装置のブロックダイアグラム、第
2図は本発明の理解を助けるための説明図であって、第
2図aは非点収差補正場を脈動させるための電流波形図
、第2図すは試料を表わす図、第2図cは試料像を表わ
す図である。 符号の説明、5・・・・・・試料、13・・・・・・非
点収差補正装置、14X、14Y・・・・・・非点収差
補正電源、17X、17Y・・・・・・脈動電流発生回
路。
試料走査形試料像表示装置のブロックダイアグラム、第
2図は本発明の理解を助けるための説明図であって、第
2図aは非点収差補正場を脈動させるための電流波形図
、第2図すは試料を表わす図、第2図cは試料像を表わ
す図である。 符号の説明、5・・・・・・試料、13・・・・・・非
点収差補正装置、14X、14Y・・・・・・非点収差
補正電源、17X、17Y・・・・・・脈動電流発生回
路。
Claims (1)
- 1 試料を粒子線でもってX軸およびY軸方向に走査し
、それによって試料から発生される該試料を特徴づける
情報にもとづいて上記試料の像を表示する粒子線による
試料走査形試料像表示装置において、前記粒子線の非点
収差を補正するための第1および第2の非点収差補正レ
ンズ場を形成する非点収差補正装置を備え、前記第1の
非点収差補正レンズ場を前記試料のX軸方向の走査と同
期して変動させ、前記第2の非点収差補正レンズ場を前
記試料のY軸方向の走査と同期して変動させるように構
成したことを特徴とする粒子線による試料走査形試料像
表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9312675A JPS5811073B2 (ja) | 1975-08-01 | 1975-08-01 | 粒子線による試料走査形試料像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9312675A JPS5811073B2 (ja) | 1975-08-01 | 1975-08-01 | 粒子線による試料走査形試料像表示装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57127721A Division JPS5840758A (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 粒子線による試料走査形試料像表示装置における非点収差補正方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5218161A JPS5218161A (en) | 1977-02-10 |
JPS5811073B2 true JPS5811073B2 (ja) | 1983-03-01 |
Family
ID=14073816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9312675A Expired JPS5811073B2 (ja) | 1975-08-01 | 1975-08-01 | 粒子線による試料走査形試料像表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5811073B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS556784A (en) * | 1979-03-28 | 1980-01-18 | Jeol Ltd | Method and device for astrigmatism correction in scanning electron microscope |
JPS574533A (en) * | 1980-06-12 | 1982-01-11 | Nichidenshi Tekunikusu:Kk | Detecting method of astigmatism |
JPS6134840A (ja) * | 1985-03-11 | 1986-02-19 | Hitachi Ltd | 粒子線による試料走査形試料像表示装置における非点収差補正方法 |
-
1975
- 1975-08-01 JP JP9312675A patent/JPS5811073B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5218161A (en) | 1977-02-10 |
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