JPS59189546A - ビ−ム偏向方式 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はＴＶ左カメラ走査形電子顕微鏡などＫおける′
電子ビーム偏向方式に関するものである。

〔発明の背景〕

従来より゛１゛Ｖカメラ、走査形電子顕微鏡などにおけ
ろ電子ビームの偏向には、偏向コイルあるいは偏向板に
のこぎり波電流あるいはのこぎり波電圧をビーム偏向信
号として加えることにより行なっている。また、のこぎ
り波の高調波成分の影響を押えるため、のこぎり波を三
角波とした方式もある。しかし、ビーム偏向速度を上げ
ると牙１図、矛２図のように偏向コイ・ル、偏向板の応
答性により、偏向コイル電流あるいは偏向板電圧に過渡
現象が発生する。牙１図はのこぎり波の場合で、（ａ）
は印加するのこぎり波電流、（ｂｌは偏向コイル電流を
示し、第２図は三角波の場合で、（ａｌは印加する三角
波電流（ｂＪは偏向コイル電流を示す。ＴＶ左カメラ走
査形電子顕微鏡を映像人力θ）手段として用いるパター
ン検査装置では、この過渡現象の影響を小さくするため
、ビーム偏向速度を小さくしているか、これは映像入力
時間が長くなることを意味しており、結局は検査時間が
長くなるという欠点を有していた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は上記した従来技術の欠点をなくし、ビー
ム偏向速度なたかめることがでさる電子ビーム偏向力式
を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明は偏向コイル電流あるいは偏向板電圧の直線部（
場合によっては近似的に直線と見なせる部分）において
映像人力を行ない、かつ所定の範囲において映像入力を
行なうため、ビーム偏向信号に過渡現象に対応した偏向
信号を付加したことを特徴とする電子ビーム偏向方式で
ある。

〔発明の実施例〕

以下本発明を図に示″ｆ実施例に基いて具体的に説明す
る。、３１−３図は走査形電子顕微鏡の原理を示したも
のである。陰極１を出た電子は陽極２により加速され、
電子レンズ６．４を通って試料５に焦点を結ぶ。電子レ
ンズは５の表面における電子ビームの直径が小さくなる
ように配置されており、電子ビームの直径を小さくする
こ。

とにより走査形電子顕微鏡像を鮮明にする。３はコンデ
ンサレンズ、４は対物レンズと呼ばれろ。試料の商さが
バラツクとぎ、６の焦点合せには４のコイルに流れる電
流を変えて行なう。

６は偏向コイルであり、電子ビームを試料５の表面上で
走査するためにある。試料５に電子が照射されると、試
料５の表面からは試料の組成、。

形状等に依存する２次電子、反射電子が発生し、それら
を検出器７により検出する。検出器７の出力は増幅器８
を介し、ＣＲＴ９の輝度変調電極へ供給される。一方１
０は走査回路であり、出力は偏向コイル６およびＣＲＴ
の偏向コイル１１へ供給され走査形電子顕微鏡の電子ビ
ームの走査と同期し、検出器７で得られる検出信号がＣ
ＲＴ９へ表示される。一般に走査形電子顕微鏡は４・６
図に示すようにたろが、常時電子ビームを試料５に照射
するので、本発明では別の走査回路を用意する。そして
増幅器８で得られる検出信号をマイコン等の処理装置１
２で処理てろことにより、試料５上のパターンの検査、
寸法測定等を行うことができる。

ところで上記走査形電子顕微鏡における映像信号の処理
について説明する。即ちビーム偏向信号が三角波の場合
について以下に説明する。

矛４図に本発明の全体構成を示す。矛６図において２１
はクロック、２２．２’ＳはＡＮＤゲートであり、２１
は２２．２３を介し、可逆カウンタ２４へ入力されろ。

２４の内容はＤ／Ａコンバータ２５を介し、ビーム偏向
信号２６となり、走査形電子顕微鏡の偏向コイルへの信
号となる。

２４のキャリ信号Ｃ、ボロウ信号２ＢはＲ−８型フリツ
プフロツプ７へ入力され、２７の出力Ｑ、Ｑは各々２２
．２３へ入力され、２４にキャリ信号が発生するまで、
２４はカウントアツプされ、今ヤリ信号が発生するとボ
ロウ信号が発生するまでカウントダウンされる。このと
きの２６の信号波形を】１４図（ａ）に示している。ま
た、２４の出力は比較器２Ｂ、２９，３０．３１へ入力
され、各々設定値Ｎ、、　Ｎ２．　Ｎ、、　Ｎ、と比較
され−等しくなったとぎ、２８’、　　２９，３０゜３
１は出力を発生する。２８．２’９の出方はＡＮＤゲー
ト１２．１３を介しＲ−８型フリツプフロツプ６４へ入
力され、５０．３１の出方はＡ　Ｎ　Ｉ）　’ｉ’　−
ト３５．　３６　ヲ介シＲＳ型フリップフロップ６７へ
入力される。３２．５３のもう１つの入力は２７のＱ信
号であり、口５，６のもう１つの入力は２７のＱ信号で
ある。−ｆなわち、ろ４は２４がカウントアツプ中にの
み出力を発生し、３７は４がカウントダ、ラン中にのみ
出力を発生する。３４．３７の出力はＡＮＤゲート１８
．３９を介し、クロック２１とのＡＮＤをとり、ＯＲゲ
ート４ｏへ入力され、走査形電子顕微鏡の検査器７から
検出されて増幅器８で増幅された映像信号のサンプリン
グ信号４１となる。以上の動作を矛５図を用いて説明す
る。

矛５図において、ｆａ）は上述のようにビーム偏向信号
であり、（ｂｌはビーム偏向信号に対する映像サンプリ
ング信号を示している。矛５図からも明らかようにビー
ム偏向信号の立上りにおいては、可逆カウンタ４の内容
がＮ１〜Ｎ２の間において映像信号をサンプリングし、
立下りにおいては可逆カウンタ４の内容がＮ３〜Ｎ４の
間において映像信号をサンプリングする。２７２図に示
したように三角波をビーム偏向信号として用いると、過
渡現象は三角波の頂点直後にある。よって矛４図おいて
、可逆カウンタ４の内容がＯ，Ｎ　。

キャリ信号を発生し、Ｎ３になるまでの間に過渡現象が
発生するようにＮ１．札を設定てれば、映像サンプリン
グにおいて過渡現象の影響を無視−「ることができる。

Ｎ２はビーム偏向信号の立下りにおけろ過渡現象発生範
囲に対応する立上り部分で映像サンプリングを停止する
ために設け、凡は立上りにおける過渡現象発生範囲に対
応する立下り部分で映像サンプリングを停止するために
設けている。偏向コイルにはヒステリシスがないので、
Ｎ、＝　Ｎ４．’　Ｎ２＝　Ｎ８とすることができるが
、一般に偏向コイルにはヒステリシスが存在するのでへ
、４Ｎ、ｌ　Ｎ２今Ｎ３とし、ヒステリシスを考慮した
ものにする必要がある。

本実施例ではビーム偏向信号に三角波を用いているが、
のこぎり波を用いたとぎは、２１１図からも明らかなよ
うに本実施例においてＮ１だけを有効となるようにすれ
ばよい。′ｆなわち、ビーム偏向開始から過渡現象がな
（なるまでの間−映像サンプリングを停止すれはよい。

また、本実施例において可逆カウンタ２４の長さを可変
にすれば、映像サンプリング数を一定になるようにする
ことは容易である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、ビーム偏向信号に
対する偏向コイルあるいは偏向板における過渡現象の影
響を取り除いた映像サンプリングが可能となるのでビー
ム偏向速度を高めることができ、走査型電子顕微鏡を用
いてパターンを検査するのに検査速度を一段と向上させ
ることができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

矛１図及び第２図は各々従来技術の欠点な説明するため
の図、之１６図は本発明に係る走査型電子顕微鏡の概略
構成を示した図１，７４図は本発明の一実施例を示す図
、矛５図は本発明の実施例における偏向信号と映像サン
プリング信号を示した図である。 ６　・偏向コイル、７・・・検波器、８・・・増幅器、
１２・・・処理装置、２１・・・クロック、２２，２３
゜３−２．３３，３５，３６．３８．３９・・・ＡへＤ
ゲート、２４・・・可逆カウンタ、２５・・・Ｄ／Ａ変
換器、２６・・ビーム偏向信号、２７，３４．３７・・
・Ｒ−８型フリツプフロツプ、２８，２９，３０ろ１・
・・比較器、４０・・０１（、ゲート、４１・・・映像
サンプリング信号。 第１図 第　２１！２１ 第　３　図 第　４　図 第　５２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １Ｌ子ビームを偏向するためのビーム偏向信号に偏向コ
   イルあるいは偏向板で生じる過渡現象に対応する無駄な
   ビーム偏向信号を付加し、かつ無駄な偏向期間では映像
   信号を無効とでるビーム偏向方式。