JPS59112556A - 走査形電子顕微鏡の電子線偏向装置 - Google Patents
走査形電子顕微鏡の電子線偏向装置Info
- Publication number
- JPS59112556A JPS59112556A JP22025282A JP22025282A JPS59112556A JP S59112556 A JPS59112556 A JP S59112556A JP 22025282 A JP22025282 A JP 22025282A JP 22025282 A JP22025282 A JP 22025282A JP S59112556 A JPS59112556 A JP S59112556A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- deflection
- amplifier
- focal point
- electron beam
- stage
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、走査形電子顕微鏡の電子線偏向装置に係り、
特に、２段電磁偏向方式の電子線偏向装置に関する。
特に、２段電磁偏向方式の電子線偏向装置に関する。
走査形電子顕微鏡は、電子線を細く収束して、試料表面
上を二次元的に走査し、その際試料から発生する二次電
子線などの信号により、陰極線管上に試料像を形成する
装置でるる。電子線を走査するための電子線偏向装置は
、一般に２段電磁偏向方式が用いられている。その例を
第１図に示す。
上を二次元的に走査し、その際試料から発生する二次電
子線などの信号により、陰極線管上に試料像を形成する
装置でるる。電子線を走査するための電子線偏向装置は
、一般に２段電磁偏向方式が用いられている。その例を
第１図に示す。
電子線は第１段偏向コイル１で電子光学系中心軸の外へ
偏向され、第２段偏向コイル２で逆方向に偏向されて、
再度電子光学系中心軸と菱わった後、試料に入射する。
偏向され、第２段偏向コイル２で逆方向に偏向されて、
再度電子光学系中心軸と菱わった後、試料に入射する。
電子線が成子光学系中心軸と交わる点を、偏向支点と呼
んであり、偏向支点位１４では、偏向にともなう電子線
の中心軸外方向への移動量は最少になる。電子線の収束
に用いる磁界形電子レンズは、中心軸の外では、諸収差
が非常に大きくなるので、一般には偏向支点が最終段収
束レンズ（対物レンズ）の中心（主面）に一致するよう
に２段の偏向コイルの巻数、位置等を決めている。また
、２段の偏向コイルで作られる磁界は、方向が逆で同一
波形でなければならないので、通常２段の偏向コイル全
直列に接続し、１台の偏向増巾器でこれを駆動している
。
んであり、偏向支点位１４では、偏向にともなう電子線
の中心軸外方向への移動量は最少になる。電子線の収束
に用いる磁界形電子レンズは、中心軸の外では、諸収差
が非常に大きくなるので、一般には偏向支点が最終段収
束レンズ（対物レンズ）の中心（主面）に一致するよう
に２段の偏向コイルの巻数、位置等を決めている。また
、２段の偏向コイルで作られる磁界は、方向が逆で同一
波形でなければならないので、通常２段の偏向コイル全
直列に接続し、１台の偏向増巾器でこれを駆動している
。
ところで、最終段収束レンズの主面の位置は、現在一般
に用いられている非対称形電磁レンズ（上下の穴径が異
なるレンズ）では、厳密には、励磁強度と共に変化する
。従来実用に供されていた焦点距離（約ｌＯ咽〜１００
ｒａｎ程度）では、主面の位置の変化は前述の諸収差の
点から特に問題にならなかったが、近年、従来とほぼ同
一形状の電磁レンズをより短焦点距離（４胴桟度）まで
使用することが研究されており、その場合には主面位置
と偏向支点の不一致による諸収差の影響が無視できなく
なる。
に用いられている非対称形電磁レンズ（上下の穴径が異
なるレンズ）では、厳密には、励磁強度と共に変化する
。従来実用に供されていた焦点距離（約ｌＯ咽〜１００
ｒａｎ程度）では、主面の位置の変化は前述の諸収差の
点から特に問題にならなかったが、近年、従来とほぼ同
一形状の電磁レンズをより短焦点距離（４胴桟度）まで
使用することが研究されており、その場合には主面位置
と偏向支点の不一致による諸収差の影響が無視できなく
なる。
本発明の目的は、広い焦点距離範囲において諸収差の最
も少ない条件で使用することのできる走査形電子顕微鏡
の電子線偏向装置を提供することにある。
も少ない条件で使用することのできる走査形電子顕微鏡
の電子線偏向装置を提供することにある。
本発明の要旨は次の如くである。すなわち、第１図にお
いて、第１段偏向コイルの巻数ｎ１ ＋電流値Ｉｔ ＋
偏向角θ１の間には、 ｔａｎθ＋ ＝ ｋｒ ｎｔ Ｌ ””””’ （υ
（ｋｌ ：比例定数） なる関係が成立する。同様に第２段偏向コイルについて
は、 ｔａｎθｔ ＝ ｋ２ ｎｔ Ｉ２ ””””・（２
）となる。一方、幾何学的条件から、偏向角が小さい場
合 （ｔ、十ｔ２）ｔａｎθ□中ｔ、ｔａｎθ２ ・・・・
・・・・・ （３）ｔｌ：偏向コイル間の距離 ｔ、：第２段偏向コイルから偏向支点までの距離 である。したがって、 一方、最終段収束レンズの主面位置は、計算、あるいは
実験により、励磁強度すなわち励磁電流の関数として求
めることができる。主面位置が変化した場合は、（４）
式のｔ２を増減する、すなわち二段の偏向コイルの偏向
量の比を変化させることで、常に偏向支点を主面位置に
一致させることができる。
いて、第１段偏向コイルの巻数ｎ１ ＋電流値Ｉｔ ＋
偏向角θ１の間には、 ｔａｎθ＋ ＝ ｋｒ ｎｔ Ｌ ””””’ （υ
（ｋｌ ：比例定数） なる関係が成立する。同様に第２段偏向コイルについて
は、 ｔａｎθｔ ＝ ｋ２ ｎｔ Ｉ２ ””””・（２
）となる。一方、幾何学的条件から、偏向角が小さい場
合 （ｔ、十ｔ２）ｔａｎθ□中ｔ、ｔａｎθ２ ・・・・
・・・・・ （３）ｔｌ：偏向コイル間の距離 ｔ、：第２段偏向コイルから偏向支点までの距離 である。したがって、 一方、最終段収束レンズの主面位置は、計算、あるいは
実験により、励磁強度すなわち励磁電流の関数として求
めることができる。主面位置が変化した場合は、（４）
式のｔ２を増減する、すなわち二段の偏向コイルの偏向
量の比を変化させることで、常に偏向支点を主面位置に
一致させることができる。
本発明は、最終段収束レンズの励磁強度に応じて二段の
偏向コイルの偏向量の比を変化させることにより偏向支
点位置を可変とし広い焦点距離範囲において諸収差の最
も少ない条件で使用することができるようにしようとい
うものである。
偏向コイルの偏向量の比を変化させることにより偏向支
点位置を可変とし広い焦点距離範囲において諸収差の最
も少ない条件で使用することができるようにしようとい
うものである。
以下、本発明の実施例について説明する。
第２図には本発明の一実施例が示されている。
本実施例は、前記（４）式第２項におけるＩ、／Ｉ。
の比を変化させるようにしたものである。すなわち、第
１段偏向コイル１と第１段偏向コイル２は、それぞれ別
々の偏向増巾器３および４により駆動される。偏向増巾
器３には、倍率切換回路６を経由して偏向信号が与えら
れ、偏向増巾器４と倍率切換回路６との間には、可変利
得増巾器路５が挿入されている。最終段収束レンズ１０
は、レンズ電源７によって励磁され、その励磁電流値は
、焦点粗調整スイッチ８および、焦点微調整ポテンショ
メータ９によシ可変である。可変利得増巾器５の利得は
、焦点粗調整スイッチ８と連動して切換えられるスイッ
チ８′により切換られ、偏向増巾器の出力電流比Ｉ ２
／ Ｉ 、 ’ｒ、最終段収束レンズの励磁電流値、す
なわち焦点距離と連動して、（４）式を満足するように
変化させる。
１段偏向コイル１と第１段偏向コイル２は、それぞれ別
々の偏向増巾器３および４により駆動される。偏向増巾
器３には、倍率切換回路６を経由して偏向信号が与えら
れ、偏向増巾器４と倍率切換回路６との間には、可変利
得増巾器路５が挿入されている。最終段収束レンズ１０
は、レンズ電源７によって励磁され、その励磁電流値は
、焦点粗調整スイッチ８および、焦点微調整ポテンショ
メータ９によシ可変である。可変利得増巾器５の利得は
、焦点粗調整スイッチ８と連動して切換えられるスイッ
チ８′により切換られ、偏向増巾器の出力電流比Ｉ ２
／ Ｉ 、 ’ｒ、最終段収束レンズの励磁電流値、す
なわち焦点距離と連動して、（４）式を満足するように
変化させる。
尚本実施例では、可変利得増巾器５の利得切換を、連動
スイッチによって行っているが、マイクロプロセッサ等
を用いて、レンズ電源７の出力゛電流を読みと９、必要
な演算を行って、可変利得増巾器５の利得を変化させる
ようにすれば、さらに正確な偏向支点位置の調整が可変
である。これについては、周知の技術の組合せで可能で
あるので、詳細は省略する。
スイッチによって行っているが、マイクロプロセッサ等
を用いて、レンズ電源７の出力゛電流を読みと９、必要
な演算を行って、可変利得増巾器５の利得を変化させる
ようにすれば、さらに正確な偏向支点位置の調整が可変
である。これについては、周知の技術の組合せで可能で
あるので、詳細は省略する。
第３図には、本発明の他の実施例が示されている。
図において、第１段偏向回路１と第２段偏向回路２は直
列に接続されて、ひとつの偏向増巾器３で駆動される。
列に接続されて、ひとつの偏向増巾器３で駆動される。
第２段偏向コイル２は、補助コイル１１が重ね巻きされ
ており、補助コイル１１は、別の偏向増巾器４で駆動で
れ、偏向増巾器４と倍率切換回路５の間には、可変利得
増巾器５が挿入されている。他の構成は、第２図と同じ
であり、最終段収束レンズ１０の励磁強度に応じて、補
強コイル１１の電流を変化させ、実質的に（４３式を満
足させるようにしている。本方法は、第２の偏向増巾器
４は、補助コイル１１に比較的小さな補正電流を供給す
るだけであり、小容量の増巾器で良いという利点がある
。
ており、補助コイル１１は、別の偏向増巾器４で駆動で
れ、偏向増巾器４と倍率切換回路５の間には、可変利得
増巾器５が挿入されている。他の構成は、第２図と同じ
であり、最終段収束レンズ１０の励磁強度に応じて、補
強コイル１１の電流を変化させ、実質的に（４３式を満
足させるようにしている。本方法は、第２の偏向増巾器
４は、補助コイル１１に比較的小さな補正電流を供給す
るだけであり、小容量の増巾器で良いという利点がある
。
第４図には、本発明の他の実施例が示されている。
本実施例は、前記（４）式のｎ、／ｎ□の比を変化させ
るようにしたものである。すなわち、第１段偏向コイル
１と第２段偏向コイル２は直列に接続され、ひとつの偏
向増巾器３で駆動される。第２段偏向コイルは、巻線途
中からタップが引出されておバ焦点粗調整スイッチ８と
連動して切換えられるスイッチ８′によって選択される
複数のリレー１２によｐタップの選択を行い、（４）式
を満足するように巻数比ｎ！／ｎ、ｉ変化させる。この
方法は、粗い連動しかできないが、他の実施例で必要と
なる第２の偏向増巾器４が不要であシ、構成が簡単であ
る。
るようにしたものである。すなわち、第１段偏向コイル
１と第２段偏向コイル２は直列に接続され、ひとつの偏
向増巾器３で駆動される。第２段偏向コイルは、巻線途
中からタップが引出されておバ焦点粗調整スイッチ８と
連動して切換えられるスイッチ８′によって選択される
複数のリレー１２によｐタップの選択を行い、（４）式
を満足するように巻数比ｎ！／ｎ、ｉ変化させる。この
方法は、粗い連動しかできないが、他の実施例で必要と
なる第２の偏向増巾器４が不要であシ、構成が簡単であ
る。
したがって、本実施例によれば、最終段収束レンズの焦
点距離範囲を従来よシ短焦点まで使用する走査形電子顕
微鏡において問題となる。最終段収束レンズの主面位置
と偏向支点位置との不一致による電子レンズの諸収差の
影響を解消することができる。
点距離範囲を従来よシ短焦点まで使用する走査形電子顕
微鏡において問題となる。最終段収束レンズの主面位置
と偏向支点位置との不一致による電子レンズの諸収差の
影響を解消することができる。
尚、上記諸収差の影響とは、球面収差による中心と周辺
の焦点変化、歪曲収差による像の歪などであるが、′”
電子レンズは相当に厚いレンズであるために、これらが
最少になる偏向支点位置は、レンズ主面とは必ずしも正
確に一致しない場合がある。このような場合には、本文
中で使用した「主面位置」は、上記の諸収差の影響が最
少になる位置と解釈してよい。
の焦点変化、歪曲収差による像の歪などであるが、′”
電子レンズは相当に厚いレンズであるために、これらが
最少になる偏向支点位置は、レンズ主面とは必ずしも正
確に一致しない場合がある。このような場合には、本文
中で使用した「主面位置」は、上記の諸収差の影響が最
少になる位置と解釈してよい。
以上説明したように、本発明によれば、広い焦点距離範
囲において諸収差の最も少ない条件で使用することがで
きる。
囲において諸収差の最も少ない条件で使用することがで
きる。
第１図は２段電磁偏向方式を示す図、第２図は本発明の
第１の実施例を示す図、第３図は本発明の第２の実施例
を示す図、第４図は本発明の第３の実施例を示す図であ
る。 １・・・第１段偏向コイル、２・・・第２段偏向コイル
、３．４・・・偏向増巾器、５・・・可変利得増巾器、
６・・・倍率切換回路、１０・・・最終段収束レンズ。
第１の実施例を示す図、第３図は本発明の第２の実施例
を示す図、第４図は本発明の第３の実施例を示す図であ
る。 １・・・第１段偏向コイル、２・・・第２段偏向コイル
、３．４・・・偏向増巾器、５・・・可変利得増巾器、
６・・・倍率切換回路、１０・・・最終段収束レンズ。
Claims (1)
- １、電子線通路に沿って設けられる２段の電子線偏向コ
イルを有する走査形電子顕微鏡の電子線偏向装置におい
て、上記電子線偏向コイルの各段の偏向量の比率を最終
段集束レンズの焦点距離の変化と連動して変化させる手
段を設け、偏向支点位置を最終段集束レンズの焦点距離
の変化と連動して変化させるようにしたことを特徴とす
る走査形電子顕微鏡の電子線偏向装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22025282A JPS59112556A (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | 走査形電子顕微鏡の電子線偏向装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22025282A JPS59112556A (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | 走査形電子顕微鏡の電子線偏向装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59112556A true JPS59112556A (ja) | 1984-06-29 |
Family
ID=16748267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22025282A Pending JPS59112556A (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | 走査形電子顕微鏡の電子線偏向装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59112556A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6677585B2 (en) | 2000-06-12 | 2004-01-13 | Hitachi, Ltd. | Scanning charged particle microscope, and focal distance adjusting method and astigmatism correction method thereof |
| KR20150122581A (ko) * | 2014-04-23 | 2015-11-02 | 스미도모쥬기가이 이온 테크놀로지 가부시키가이샤 | 이온주입장치 및 이온주입방법 |
-
1982
- 1982-12-17 JP JP22025282A patent/JPS59112556A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6677585B2 (en) | 2000-06-12 | 2004-01-13 | Hitachi, Ltd. | Scanning charged particle microscope, and focal distance adjusting method and astigmatism correction method thereof |
| KR20150122581A (ko) * | 2014-04-23 | 2015-11-02 | 스미도모쥬기가이 이온 테크놀로지 가부시키가이샤 | 이온주입장치 및 이온주입방법 |
| JP2015207536A (ja) * | 2014-04-23 | 2015-11-19 | 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 | イオン注入装置及びイオン注入方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4376249A (en) | Variable axis electron beam projection system | |
| US6605810B1 (en) | Device for correcting third-order spherical aberration in a lens, especially the objective lens of an electronic microscope | |
| EP1770752A2 (en) | Electron microscope | |
| JP3471039B2 (ja) | 電子ビーム装置 | |
| JP5307582B2 (ja) | 電子顕微鏡 | |
| US3952198A (en) | Electron lens | |
| US6140645A (en) | Transmission electron microscope having energy filter | |
| JPS59112556A (ja) | 走査形電子顕微鏡の電子線偏向装置 | |
| US3978338A (en) | Illumination system in a scanning electron microscope | |
| US6323485B1 (en) | Electron microscope equipped with energy filter | |
| JPS6029186B2 (ja) | 電子顕微鏡 | |
| US5530251A (en) | Inductively coupled dual-stage magnetic deflection yoke | |
| JP2001126652A (ja) | コンデンサ−対物−単一視野レンズを備えた粒子光学的照明・結像システム | |
| US4798953A (en) | Electronic beam device for projecting an image of an object on a sample | |
| JPH05160012A (ja) | 電子線縮小転写装置 | |
| JP3237013B2 (ja) | 電子線縮小転写装置 | |
| JPS6336108B2 (ja) | ||
| US3188465A (en) | Two stage electron beam magnification device comprising plural adjustable magnetic lens system | |
| US6586737B2 (en) | Transmission electron microscope equipped with energy filter | |
| GB2067348A (en) | A deflecting objective for corpuscular radiation apparatus | |
| SU1072139A1 (ru) | Фокусирующе-отклон ющее устройство | |
| US2284227A (en) | Magnetic electron lens | |
| JPH04155737A (ja) | 荷電粒子ビーム装置 | |
| JPS6241376B2 (ja) | ||
| JPS60225344A (ja) | 電子線収束偏向系 |