JPS6114630B2 - - Google Patents
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- JPS6114630B2 JPS6114630B2 JP55050119A JP5011980A JPS6114630B2 JP S6114630 B2 JPS6114630 B2 JP S6114630B2 JP 55050119 A JP55050119 A JP 55050119A JP 5011980 A JP5011980 A JP 5011980A JP S6114630 B2 JPS6114630 B2 JP S6114630B2
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- JP
- Japan
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- quadrupole
- intensity
- astigmatism
- electron beam
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- Prior art date
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Links
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 claims description 27
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
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
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/153—Electron-optical or ion-optical arrangements for the correction of image defects, e.g. stigmators
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は走査電子顕微鏡における非点収差の補
正方法及びそれを実施せる装置に関するものであ
る。
正方法及びそれを実施せる装置に関するものであ
る。
走査電子顕微鏡において走査画像の分解能は一
義的に電子プローブの大きさにより決定されるた
め、高分解能観察にあたつては、プローブ径をで
きるだけ小さくすることが要求される。プローブ
径を決定する要素としては種々あるが、球面収差
や色収差等は装置に個有のものであるから、実際
には与えられた装置における最小のプローブ径を
得るには、最適な対物レンズのフオーカス合せ
と、非点収差補正が必要となる。このうち、フオ
ーカス合せについては従来から充分に研究され、
既に自動焦点合せ装置も実用化され、操作上特別
な問題は生じていない。しかし乍ら、非点収差に
ついては専ら、熟練したオペレータの勘に頼るし
かなく、素人には大変厄介な操作である。
義的に電子プローブの大きさにより決定されるた
め、高分解能観察にあたつては、プローブ径をで
きるだけ小さくすることが要求される。プローブ
径を決定する要素としては種々あるが、球面収差
や色収差等は装置に個有のものであるから、実際
には与えられた装置における最小のプローブ径を
得るには、最適な対物レンズのフオーカス合せ
と、非点収差補正が必要となる。このうち、フオ
ーカス合せについては従来から充分に研究され、
既に自動焦点合せ装置も実用化され、操作上特別
な問題は生じていない。しかし乍ら、非点収差に
ついては専ら、熟練したオペレータの勘に頼るし
かなく、素人には大変厄介な操作である。
最近一つのアイデアとして、例えば特開昭55―
19798号公開公報明細書に示されるような非点収
差補正方法が提案された。これは、二つの４極子
レンズからなるＸ，Ｙ型非点収差補正装置の夫々
の４極子レンズに水平走査信号及び垂直走査信号
を与えて電子線の試料面走査に同期して非点収差
補正装置を変調せしめ、これによつて得られた試
料からの情報信号を前記電子線走査と同期した陰
極線管に輝度変調信号として導入してマツプ状の
Ｘ―Ｙ像を表示せしめ、該像中の最もフオーカス
の合つたＸ及びＹの座標位置にＸ及びＹ方向の輝
線を合わせ、この輝線の位置に対応する直流電流
を前記両４極子レンズに供給するように構成した
ものである。
19798号公開公報明細書に示されるような非点収
差補正方法が提案された。これは、二つの４極子
レンズからなるＸ，Ｙ型非点収差補正装置の夫々
の４極子レンズに水平走査信号及び垂直走査信号
を与えて電子線の試料面走査に同期して非点収差
補正装置を変調せしめ、これによつて得られた試
料からの情報信号を前記電子線走査と同期した陰
極線管に輝度変調信号として導入してマツプ状の
Ｘ―Ｙ像を表示せしめ、該像中の最もフオーカス
の合つたＸ及びＹの座標位置にＸ及びＹ方向の輝
線を合わせ、この輝線の位置に対応する直流電流
を前記両４極子レンズに供給するように構成した
ものである。
この様な方法を用いれば、非点収差の程度を画
像上のＸ，Ｙ座標位置で表わすので、素人にも補
正操作が容易に行えそうである。所が、実際に
は、フオーカスの合つている座標位置、つまり殆
んど“点”を選択しなければならないので、大き
な模様の中に最適位置が重なつた場合には補正操
作ができなくなる。従つて、観察試料に制限があ
ると共に観察倍率が数千倍止りであり、高分解能
観察の行われる数万倍では全く使用不可能であ
る。
像上のＸ，Ｙ座標位置で表わすので、素人にも補
正操作が容易に行えそうである。所が、実際に
は、フオーカスの合つている座標位置、つまり殆
んど“点”を選択しなければならないので、大き
な模様の中に最適位置が重なつた場合には補正操
作ができなくなる。従つて、観察試料に制限があ
ると共に観察倍率が数千倍止りであり、高分解能
観察の行われる数万倍では全く使用不可能であ
る。
而して本発明は上記欠点を解決することを目的
とするもので、極めて普遍性に富んだ新規な非点
収差補正方法及びそれを実施した装置を提供する
ものである。
とするもので、極めて普遍性に富んだ新規な非点
収差補正方法及びそれを実施した装置を提供する
ものである。
第１図は本発明の一実施例装置を示すブロツク
線図で、１は走査電子顕微鏡カラムを示す。該カ
ラム内の上端には電子銃２が設けられ、この電子
銃より出た電子線（プローブ）は集束レンズ３及
び対物レンズ４により集束され、試料５上に投射
される。集束レンズ３と対物レンズ４との間に
は、一段又は二段のＸ，Ｙ偏向コイル６X及び６Y
が置かれ、水平走査電源７X及び垂直走査電源７Y
から倍率調整回路８を介して走査用鋸歯状波信号
が供給される。これにより電子線は試料５上の一
定領域を二次元的に走査することになる。この電
子線走査により試料各部から散乱する反射電子或
いは二次電子は検出器９により検出され、増幅器
１０，加算器１１を介して陰極線管１２に輝度変
調信号として供給される。該陰極線管の偏向コイ
ル１３X，１３Yには前記水平，垂直走査電源７X
及び７Yから走査信号が供給され、前記試料の電
子線走査と同期したラスター走査がなされている
ので、その画面上には、輝度変調された試料走査
画像が表示される。１４X，１４Yは非点収差補正
用４極子レンズで、実際には対物レンズ４の中に
組み込まれ、又、互いに各磁極（又は電極）が45
度ずつずれるように配置される。両４極子レンズ
の電源１５は、−E0の直流電圧が与えられる端子
１６ａと＋E0の直流電圧が与えられる端子１６
ｂと、両端子間に接続された可変抵抗器１７X及
び１７Yと、該可変抵抗器の摺動子に接続され、
前記４極子レンズ１４X，１４YにＩX1，ＩY1補正
電流を供給するための抵抗ＲX1，ＲY1とＲX1に共
通接続された抵抗ＲX2，ＲY1に共通接続された抵
抗ＲY2，ＲY3と、抵抗ＲX2と端子１６ａの間に設
けられたスイツチ素子ＳX1，ＲX3と端子１６ｂの
間に設けられたスイツチ素子ＳX2，ＲY2と端子１
６ａの間に設けられたスイツチ素子ＳY1，及びＲ
Y3と端子１６ｂの間に設けられたスイツチ素子Ｓ
Y2とから構成されている。これにより４極子レン
ズ１４XにはＩX＝ＩX1−ＩX2，ＩX1＋ＩX3，１４Y
にはＩY＝ＩY1−ＩY2，ＩY1，ＩY1＋ＩY3なる電流
が供給される。ＩX1及びＩY1は可変抵抗器１７
X，１７Yを夫々調整することにより任意に可変で
きる。前記スイツチＳX1，ＳX2，ＳY1及びＳY2は
スイツチ駆動回路１８からの信号により制御され
る。１９X1，１９X2，１９Y1及び１９Y2は比較回
路で、１９X1と１９X2にはスイツチ２０を介して
水平走査電源７Xからの水平走査鋸歯状波信号が
導入され、又、１９Y1と１９Y2にはスイツチ２１
を介して垂直走査電源７Yから垂直走査鋸歯状波
信号が導入される。又、各比較回路には基準電源
２２X1，２２X2，２２Y1及び２２Y2より所定の基
準電圧−E1，＋E1，−E2及び＋E2が供給され、前
記走査信号と比較される。そして、両信号が一致
したとき、出力信号に変化を与え、スイツチ駆動
回路１８に送る。第２図ａは水平走査電源７Xの
出力であり、−E1，＋E1は基準電源２２X1及び２
２X2の出力電圧である。ｂ図は比較回路１９X1の
出力信号を示し、基準電圧−E1より水平走査信
号が大きくなつたとき出力は“０”となる。又、
ｃ図は比較回路１９X2の出力信号で、基準電圧＋
E1より水平走査信号が大きくなつたとき出力は
“１”となる。同図ｄは駆動回路１８からのスイ
ツチＳX1の駆動信号でこの期間（−水平走査周期
の約１／３）ＳX1をONの状態にする。ｅはＳX2の駆動 信号でt3の期間ＳX2をONの状態にする。従つ
て、t1とt3の中間の期間t2はいずれのスイツチＳX
1，ＳX2もOFFの状態となる。その結果、４極子
レンズ１４Xには第２図ｆに示す如くt1の期間は
ＩX1−ＩX2の電源が、t2の期間はＩX1の電流がそ
してt3の期間はＩX1＋ＩX3の電流が流れることに
なり、４極子レンズ１４Xは水平走査に同期して
三段階に直流的に切換えられることになる。前記
スイツチ２０及び２１は夫々接点ａ，ｂ，ｃを有
しており、相互に連動して切換えられる。スイツ
チ２０のａ接点は水平走査電源７Xに接続されて
たいるが他のｂ，ｃは非接続である。又、スイツ
チ２１は接点ｂのみが垂直走査電源７Yに接続さ
れているのみでａとｃは非接続である。而して図
の如くスイツチ２０と２１がａ接点に接続されて
いるときは、水平走査電源７Xからの水平走査信
号のみが比較回路１９X1及び１９X2に供給されて
いるのみで１９Y1及び１９Y2には垂直走査信号は
供給されない。従つて、第１図の状態では４極子
レンズ１４Xのみに第２図ｆに示す階段波信号が
供給されることになる。第２図は水平走査に関連
した信号波形であるが、垂直走査に関連した信号
も同様な波形を示し、スイツチ２１をｂに接続し
たときｆに示すと同様なＩY1−ＩY2，ＩY1＋ＩY2
なる階段状電流が４極子レンズ１４Yに供給され
る。
線図で、１は走査電子顕微鏡カラムを示す。該カ
ラム内の上端には電子銃２が設けられ、この電子
銃より出た電子線（プローブ）は集束レンズ３及
び対物レンズ４により集束され、試料５上に投射
される。集束レンズ３と対物レンズ４との間に
は、一段又は二段のＸ，Ｙ偏向コイル６X及び６Y
が置かれ、水平走査電源７X及び垂直走査電源７Y
から倍率調整回路８を介して走査用鋸歯状波信号
が供給される。これにより電子線は試料５上の一
定領域を二次元的に走査することになる。この電
子線走査により試料各部から散乱する反射電子或
いは二次電子は検出器９により検出され、増幅器
１０，加算器１１を介して陰極線管１２に輝度変
調信号として供給される。該陰極線管の偏向コイ
ル１３X，１３Yには前記水平，垂直走査電源７X
及び７Yから走査信号が供給され、前記試料の電
子線走査と同期したラスター走査がなされている
ので、その画面上には、輝度変調された試料走査
画像が表示される。１４X，１４Yは非点収差補正
用４極子レンズで、実際には対物レンズ４の中に
組み込まれ、又、互いに各磁極（又は電極）が45
度ずつずれるように配置される。両４極子レンズ
の電源１５は、−E0の直流電圧が与えられる端子
１６ａと＋E0の直流電圧が与えられる端子１６
ｂと、両端子間に接続された可変抵抗器１７X及
び１７Yと、該可変抵抗器の摺動子に接続され、
前記４極子レンズ１４X，１４YにＩX1，ＩY1補正
電流を供給するための抵抗ＲX1，ＲY1とＲX1に共
通接続された抵抗ＲX2，ＲY1に共通接続された抵
抗ＲY2，ＲY3と、抵抗ＲX2と端子１６ａの間に設
けられたスイツチ素子ＳX1，ＲX3と端子１６ｂの
間に設けられたスイツチ素子ＳX2，ＲY2と端子１
６ａの間に設けられたスイツチ素子ＳY1，及びＲ
Y3と端子１６ｂの間に設けられたスイツチ素子Ｓ
Y2とから構成されている。これにより４極子レン
ズ１４XにはＩX＝ＩX1−ＩX2，ＩX1＋ＩX3，１４Y
にはＩY＝ＩY1−ＩY2，ＩY1，ＩY1＋ＩY3なる電流
が供給される。ＩX1及びＩY1は可変抵抗器１７
X，１７Yを夫々調整することにより任意に可変で
きる。前記スイツチＳX1，ＳX2，ＳY1及びＳY2は
スイツチ駆動回路１８からの信号により制御され
る。１９X1，１９X2，１９Y1及び１９Y2は比較回
路で、１９X1と１９X2にはスイツチ２０を介して
水平走査電源７Xからの水平走査鋸歯状波信号が
導入され、又、１９Y1と１９Y2にはスイツチ２１
を介して垂直走査電源７Yから垂直走査鋸歯状波
信号が導入される。又、各比較回路には基準電源
２２X1，２２X2，２２Y1及び２２Y2より所定の基
準電圧−E1，＋E1，−E2及び＋E2が供給され、前
記走査信号と比較される。そして、両信号が一致
したとき、出力信号に変化を与え、スイツチ駆動
回路１８に送る。第２図ａは水平走査電源７Xの
出力であり、−E1，＋E1は基準電源２２X1及び２
２X2の出力電圧である。ｂ図は比較回路１９X1の
出力信号を示し、基準電圧−E1より水平走査信
号が大きくなつたとき出力は“０”となる。又、
ｃ図は比較回路１９X2の出力信号で、基準電圧＋
E1より水平走査信号が大きくなつたとき出力は
“１”となる。同図ｄは駆動回路１８からのスイ
ツチＳX1の駆動信号でこの期間（−水平走査周期
の約１／３）ＳX1をONの状態にする。ｅはＳX2の駆動 信号でt3の期間ＳX2をONの状態にする。従つ
て、t1とt3の中間の期間t2はいずれのスイツチＳX
1，ＳX2もOFFの状態となる。その結果、４極子
レンズ１４Xには第２図ｆに示す如くt1の期間は
ＩX1−ＩX2の電源が、t2の期間はＩX1の電流がそ
してt3の期間はＩX1＋ＩX3の電流が流れることに
なり、４極子レンズ１４Xは水平走査に同期して
三段階に直流的に切換えられることになる。前記
スイツチ２０及び２１は夫々接点ａ，ｂ，ｃを有
しており、相互に連動して切換えられる。スイツ
チ２０のａ接点は水平走査電源７Xに接続されて
たいるが他のｂ，ｃは非接続である。又、スイツ
チ２１は接点ｂのみが垂直走査電源７Yに接続さ
れているのみでａとｃは非接続である。而して図
の如くスイツチ２０と２１がａ接点に接続されて
いるときは、水平走査電源７Xからの水平走査信
号のみが比較回路１９X1及び１９X2に供給されて
いるのみで１９Y1及び１９Y2には垂直走査信号は
供給されない。従つて、第１図の状態では４極子
レンズ１４Xのみに第２図ｆに示す階段波信号が
供給されることになる。第２図は水平走査に関連
した信号波形であるが、垂直走査に関連した信号
も同様な波形を示し、スイツチ２１をｂに接続し
たときｆに示すと同様なＩY1−ＩY2，ＩY1＋ＩY2
なる階段状電流が４極子レンズ１４Yに供給され
る。
比較回路１９X1，１９X2，１９Y1，１９Y2の出
力信号の一部は例えば微分回路からなるパルス発
生回路２３X1，２３X2，２３Y1，２３Y2に夫々送
り込まれる。回路２３X1では第２図ｇに示す如く
ｂに示す信号の立下り時に狭い巾のパルス信号を
発生し、又、２３X2ではｈに示す如くｃに示す信
号の立上り時に狭い巾のパルス信号を発生する。
この両パルス信号はOR回路２４を通してｉに示
す如く合成され、加算回路１１に導かれる。そし
て検出器９からの映像信号と加算され陰極線管１
２の輝度変調グリツドに供給されるため第３図ａ
〜ｃにラインX1，X2で示す如く、第２図の期間t1
及びt1＋t2に対応する位置に輝線が表示される。
第１の輝線X1が表示されるまでの領域Ａは４極
子レンズ１４XにＩX1−ＩX2の電流が供給された
場合、輝線X1とX2とで挾まれる領域ＢはＩX1の
電流が１４Xに供給された場合、輝線X2以降の領
域ＣはＩX1＋ＩX3の電流が１４Xに供給された場
合を示している。前記パルス発生回路２３Y1，２
３Y2も２３X1，２３X2と同様な機能をなし、そこ
で発生した垂直走査に同期した第２図、ｇ及びｈ
と同様なパルス信号がOR回路２４を通して合成
され、第２図ｉに似た信号となり、加算回路１１
を介して陰極線管１２に導入される。その結果第
３図ｅに示す如き横方向の輝線Y1及びY2が生
じ、画面が３つに分割される。この内Ｄの領域は
ＩY1−ＩY2の電流が４極子レンズ１４Yに供給さ
れた場合、Ｅの領域はＩY1の電流が１４Yに供給
された場合、そしてＦはＩY1＋ＩY2の電流が１４
Yに供給された場合を示している。
力信号の一部は例えば微分回路からなるパルス発
生回路２３X1，２３X2，２３Y1，２３Y2に夫々送
り込まれる。回路２３X1では第２図ｇに示す如く
ｂに示す信号の立下り時に狭い巾のパルス信号を
発生し、又、２３X2ではｈに示す如くｃに示す信
号の立上り時に狭い巾のパルス信号を発生する。
この両パルス信号はOR回路２４を通してｉに示
す如く合成され、加算回路１１に導かれる。そし
て検出器９からの映像信号と加算され陰極線管１
２の輝度変調グリツドに供給されるため第３図ａ
〜ｃにラインX1，X2で示す如く、第２図の期間t1
及びt1＋t2に対応する位置に輝線が表示される。
第１の輝線X1が表示されるまでの領域Ａは４極
子レンズ１４XにＩX1−ＩX2の電流が供給された
場合、輝線X1とX2とで挾まれる領域ＢはＩX1の
電流が１４Xに供給された場合、輝線X2以降の領
域ＣはＩX1＋ＩX3の電流が１４Xに供給された場
合を示している。前記パルス発生回路２３Y1，２
３Y2も２３X1，２３X2と同様な機能をなし、そこ
で発生した垂直走査に同期した第２図、ｇ及びｈ
と同様なパルス信号がOR回路２４を通して合成
され、第２図ｉに似た信号となり、加算回路１１
を介して陰極線管１２に導入される。その結果第
３図ｅに示す如き横方向の輝線Y1及びY2が生
じ、画面が３つに分割される。この内Ｄの領域は
ＩY1−ＩY2の電流が４極子レンズ１４Yに供給さ
れた場合、Ｅの領域はＩY1の電流が１４Yに供給
された場合、そしてＦはＩY1＋ＩY2の電流が１４
Yに供給された場合を示している。
斯る構成において、電子線を試料５上で走査
し、その時生ずる情報を検出器９で検出し、陰極
線管１２に導入して試料画像を表示し、対物レン
ズ４の強度を可変してフオーカスを合わせる。こ
の状態でスイツチ２０及び２１を接点ａに接続す
ると水平走査信号が比較回路１９X1，１９X2に送
られ前述した動作に従つてスイツチＳX1及びＳX2
がON，OFFされ、非点収差補正装置の４極子レ
ンズ１４Xに第２図ｆに示すようなＩX1−ＩX2，
ＩX1，ＩX1＋ＩX3の三段階に変化する電流が供給
される。同時にパルス発生回路２３X1，２３X2か
ら、第２図ｇ，ｈに示すパルス信号が得られ、こ
れが合成されて、更に映像信号と加算されて陰極
線管１２に加えられるため、第３図ａ，ｂ又はｃ
に示す如きラインX1，X2により３つに区画され
た画像が得られる。同図において各領域Ａ，Ｂ，
Ｃは４極子レンズ１４Xが異なつた強度に励磁さ
れているので、異つたフオーカス状態を示す。第
３図ａにおいては、Ａの領域が最もよく補正され
ており、フオーカスが一番合つた状態である。こ
れに対し、Ｂ領域及びＣ領域は最適補正よりずれ
てたいるため、像のぼけが大きくなつている。第
３図ｂはａと逆の状態を示し、Ｃ領域が最適な補
正状態となつている。而して、この様に端部領域
Ａ又はＣに最適フオーカスの画像が得られた場
合、第１図における可変抵抗器１７Xを調整し、
最適フオーカスの領域を第３図ｃに示す如く中央
部Ｂに移動せしめる。この状態でスイツチ２０，
２１をOFF、つまり、Ｃの接点に接続すると、
第３図ｄに示す如く、画面全体にｃのＢ領域と同
じフオーカス状態の画像が得られる。
し、その時生ずる情報を検出器９で検出し、陰極
線管１２に導入して試料画像を表示し、対物レン
ズ４の強度を可変してフオーカスを合わせる。こ
の状態でスイツチ２０及び２１を接点ａに接続す
ると水平走査信号が比較回路１９X1，１９X2に送
られ前述した動作に従つてスイツチＳX1及びＳX2
がON，OFFされ、非点収差補正装置の４極子レ
ンズ１４Xに第２図ｆに示すようなＩX1−ＩX2，
ＩX1，ＩX1＋ＩX3の三段階に変化する電流が供給
される。同時にパルス発生回路２３X1，２３X2か
ら、第２図ｇ，ｈに示すパルス信号が得られ、こ
れが合成されて、更に映像信号と加算されて陰極
線管１２に加えられるため、第３図ａ，ｂ又はｃ
に示す如きラインX1，X2により３つに区画され
た画像が得られる。同図において各領域Ａ，Ｂ，
Ｃは４極子レンズ１４Xが異なつた強度に励磁さ
れているので、異つたフオーカス状態を示す。第
３図ａにおいては、Ａの領域が最もよく補正され
ており、フオーカスが一番合つた状態である。こ
れに対し、Ｂ領域及びＣ領域は最適補正よりずれ
てたいるため、像のぼけが大きくなつている。第
３図ｂはａと逆の状態を示し、Ｃ領域が最適な補
正状態となつている。而して、この様に端部領域
Ａ又はＣに最適フオーカスの画像が得られた場
合、第１図における可変抵抗器１７Xを調整し、
最適フオーカスの領域を第３図ｃに示す如く中央
部Ｂに移動せしめる。この状態でスイツチ２０，
２１をOFF、つまり、Ｃの接点に接続すると、
第３図ｄに示す如く、画面全体にｃのＢ領域と同
じフオーカス状態の画像が得られる。
次にスイツチ２０，２１を接点ｂに接続せしめ
ると、今度は垂直方向の系が働き、第３図ｅに示
す如き画像が得られるので、前述の水平方向の場
合と同様可変抵抗器１７Yを調整して、中央の領
域Ｅに最適なフオーカスが得られるようにする。
この様な補正操作が終了したならばスイツチ２０
及び２１を接点Ｃに接続せしめ、比較回路１９X
１，１９X2，１９Y1，１９Y2への走査信号の供給
を停止すると、第３図ｆに示す如くＸ，Ｙ方向共
非点収差の補正された最適フオーカス状態を示す
画像が得られる。
ると、今度は垂直方向の系が働き、第３図ｅに示
す如き画像が得られるので、前述の水平方向の場
合と同様可変抵抗器１７Yを調整して、中央の領
域Ｅに最適なフオーカスが得られるようにする。
この様な補正操作が終了したならばスイツチ２０
及び２１を接点Ｃに接続せしめ、比較回路１９X
１，１９X2，１９Y1，１９Y2への走査信号の供給
を停止すると、第３図ｆに示す如くＸ，Ｙ方向共
非点収差の補正された最適フオーカス状態を示す
画像が得られる。
以上の様な方法及び装置により非点収差を補正
すると、区画された各領域Ａ，Ｂ，Ｃ又はＤ，
Ｅ，Ｆ内に生じている画像のフオーカス状態を比
較し、中心領域Ｂ又はＥの画像が最も良くフオー
カスされているように調整すれば良いので、非点
補正操作は素人にも極めて容易に行うことができ
る。しかも従来の如く、フオーカスの合つた
〓点″を探すのではなく広い面積をもつ領域内の
フオーカス状態を観るのであるから、画像の模様
が大きくても全く差し支えなく、従つて試料に制
限はなく、且つ、倍率も非常に高く５万倍以上で
も充分に利用できる方法が完成できた。
すると、区画された各領域Ａ，Ｂ，Ｃ又はＤ，
Ｅ，Ｆ内に生じている画像のフオーカス状態を比
較し、中心領域Ｂ又はＥの画像が最も良くフオー
カスされているように調整すれば良いので、非点
補正操作は素人にも極めて容易に行うことができ
る。しかも従来の如く、フオーカスの合つた
〓点″を探すのではなく広い面積をもつ領域内の
フオーカス状態を観るのであるから、画像の模様
が大きくても全く差し支えなく、従つて試料に制
限はなく、且つ、倍率も非常に高く５万倍以上で
も充分に利用できる方法が完成できた。
以上は本発明の一例であつて種々な変更が可能
である。例えば、前述の例では画面を３つに分画
したがこれに限らず、例えば５つであつても良
い。又、Ｘ方向の補正とＹ方向の補正を分離して
行つたが輝線X1，X2及びY1，Y2を同一画面上に
同時（一画面走査期間を同時とみて）に表示して
も良い。第４図は、その装置例の要部を示し、他
は第１図と同じ回路を用いる。同図中、スイツチ
駆動回路２５が設けられ、垂直走査電源７Yから
の垂直走査信号に同期してスイツチ２０及び２１
を自動的に切換える様に構成したものである。こ
の構成で、例えば垂直走査の中点まではスイツチ
２０及び２１が接点ａに接続され、水平走査信号
のみが比較回路１９X1，１９X2に送られる如くな
し、又、中点以降はスイツチ２０及び２１を接点
ｂに接続し、垂直走査信号のみが比較回路１９Y
１，１９Y2に送られるようにすると、第５図に示
す如く画面の上半分にＸ方向の非点収差補正量を
表わす画像が得られ、そして下半分にＹ方向の非
点収差補正量を表わす画像が得られる。従つて、
領域Ｂ及び領域Ｅに最適なフオーカス状態の画像
が得られるように可変抵抗器１７X及び１７Yは
別々に、又は同時に調整すれば、非点収差は完全
に補正される。
である。例えば、前述の例では画面を３つに分画
したがこれに限らず、例えば５つであつても良
い。又、Ｘ方向の補正とＹ方向の補正を分離して
行つたが輝線X1，X2及びY1，Y2を同一画面上に
同時（一画面走査期間を同時とみて）に表示して
も良い。第４図は、その装置例の要部を示し、他
は第１図と同じ回路を用いる。同図中、スイツチ
駆動回路２５が設けられ、垂直走査電源７Yから
の垂直走査信号に同期してスイツチ２０及び２１
を自動的に切換える様に構成したものである。こ
の構成で、例えば垂直走査の中点まではスイツチ
２０及び２１が接点ａに接続され、水平走査信号
のみが比較回路１９X1，１９X2に送られる如くな
し、又、中点以降はスイツチ２０及び２１を接点
ｂに接続し、垂直走査信号のみが比較回路１９Y
１，１９Y2に送られるようにすると、第５図に示
す如く画面の上半分にＸ方向の非点収差補正量を
表わす画像が得られ、そして下半分にＹ方向の非
点収差補正量を表わす画像が得られる。従つて、
領域Ｂ及び領域Ｅに最適なフオーカス状態の画像
が得られるように可変抵抗器１７X及び１７Yは
別々に、又は同時に調整すれば、非点収差は完全
に補正される。
第６図に示す例は、第１図において、スイツチ
２０及び２１を単なるON―OFFスイツチとな
し、ONの状態にしたとき、水平，垂直信号が同
時に比較回路１９X1，１９X2及び１９Y1，１９Y2
に送られるように構成した場合の画像を示してあ
る。図中X1，X2及びY1，Y2で区画された９個の
領域は夫々Ｘ，Ｙ両方向の非点収差補正程度に対
応するフオーカス状態を示しており、Ｘ，Ｙ方向
で最適な非点補正がなされている領域が、フオー
カスが合つて表われる。同図ａでは右上の領域が
正しくフオーカスされているので、可変抵抗器１
７X，１７Yを調整してｂ図の如く、中心部の領域
が正しくフオーカスされるようにすれば、非点収
差は補正される。
２０及び２１を単なるON―OFFスイツチとな
し、ONの状態にしたとき、水平，垂直信号が同
時に比較回路１９X1，１９X2及び１９Y1，１９Y2
に送られるように構成した場合の画像を示してあ
る。図中X1，X2及びY1，Y2で区画された９個の
領域は夫々Ｘ，Ｙ両方向の非点収差補正程度に対
応するフオーカス状態を示しており、Ｘ，Ｙ方向
で最適な非点補正がなされている領域が、フオー
カスが合つて表われる。同図ａでは右上の領域が
正しくフオーカスされているので、可変抵抗器１
７X，１７Yを調整してｂ図の如く、中心部の領域
が正しくフオーカスされるようにすれば、非点収
差は補正される。
尚、前述の非点収差補正用４極子レンズ１４
X，１４Yへ供給される階段状電流の可変巾、つま
り、−ＩX2，＋ＩX3，−ＩY2，＋ＩY3の値は可変でき
るようにすると良い。この場合、倍率，加速電
圧，ワーキングデイスタンス等の切換に連動して
も良い。
X，１４Yへ供給される階段状電流の可変巾、つま
り、−ＩX2，＋ＩX3，−ＩY2，＋ＩY3の値は可変でき
るようにすると良い。この場合、倍率，加速電
圧，ワーキングデイスタンス等の切換に連動して
も良い。
第１図は本発明の実施例装置を示すブロツク線
図、第２図及び第３図はその動作を説明する為の
図、第４図及び第５図は本発明の他の実施例を示
す図、第６図は本発明の更に他の例を示す図であ
る。 ２：電子銃、３：集束レンズ、４：対物レン
ズ、５：試料、６X及び６Y：偏向コイル、７X：
水平走査電源、７Y：垂直走査電源、９：検出
器、１１：加算回路、１２：陰極線管、１４X及
び１４Y：４極子レンズ、１５：非点補正電源、
１７X及び１７Y：可変抵抗器、１８：スイツチ駆
動回路、１９X1，１９X2，１９Y1及び１９Y2：比
較回路、２０及び２１：スイツチ、２２X1，２２
X2，２２Y1及び２２Y2：基準電源、２３X1，２３X
２，２３Y1及び２３Y2：パルス信号発生回路、２
４：OR回路。
図、第２図及び第３図はその動作を説明する為の
図、第４図及び第５図は本発明の他の実施例を示
す図、第６図は本発明の更に他の例を示す図であ
る。 ２：電子銃、３：集束レンズ、４：対物レン
ズ、５：試料、６X及び６Y：偏向コイル、７X：
水平走査電源、７Y：垂直走査電源、９：検出
器、１１：加算回路、１２：陰極線管、１４X及
び１４Y：４極子レンズ、１５：非点補正電源、
１７X及び１７Y：可変抵抗器、１８：スイツチ駆
動回路、１９X1，１９X2，１９Y1及び１９Y2：比
較回路、２０及び２１：スイツチ、２２X1，２２
X2，２２Y1及び２２Y2：基準電源、２３X1，２３X
２，２３Y1及び２３Y2：パルス信号発生回路、２
４：OR回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電子線を二次元的に走査する装置における該
電子線の非点収差を２組の４極子レンズの夫々を
独立に調整して補正する方法において、一方の組
（Ｘ方向）の４極子レンズの強度を電子線の水平
方向走査と同期して少くとも３段階に切換え、他
方の組（Ｙ方向）の４極子レンズの強度を電子線
の垂直方向走査と同期して少くとも３段階に切換
え、各４極子レンズ強度に対応する試料像を陰極
線管画面上に区画して表示し、各区画内の像のフ
オーカス状態をもとに両４極子レンズの強度を直
流的に調整することを特徴とする非点収差補正方
法。 ２ 前記一方の組（Ｘ方向）の４極子レンズの強
度切換操作と他方の組（Ｙ方向）の４極子レンズ
の強度切換操作とを時間的に分けて行う特許請求
の範囲第１項に記載の非点収差補正方法。 ３ 前記陰極線管画面の上部に一方の組の４極子
レンズの強度切換に対応して得られた像を、又下
部に他方の組の４極子レンズの強度切換に対応し
て得られた像を表示する特許請求の範囲第１項又
は第２項に記載の非点収差補正方法。 ４ 前記一方の組（Ｘ方向）の４極子レンズの強
度切換操作と他方の組（Ｙ方向）の４極子レンズ
の強度切換操作を同時に行い、該４極子レンズ強
度の相互に対応するフオーカス状態を示す少くと
も９個に区画された像を表示する特許請求の範囲
第１項に記載の非点収差補正方法。 ５ 前記陰極線管画面上の画像の中央区画領域の
画像のフオーカスが最良になる如く各４極子レン
ズの強度を調整する特許請求の範囲第１項乃至第
４項のいずれかに記載の非点収差補正方法。 ６ 電子線発生源と、この発生源からの電子線を
試料面上に集束した状態で照射するための集束レ
ンズ系と、前記電子線を試料面上で二次元的（水
平，垂直）に走査する偏向系と、該偏向系へ偏向
信号を供給するための水平，垂直走査信号発生回
路と、該水平，垂直走査信号発生回路の出力によ
つてその画面走査が行われる陰極線管と、前記試
料からの情報を検出する検出器と、前記集束レン
ズ系に発生する非点収差を補正するための２組の
４極子レンズからなる非点収差補正手段と、夫々
の４極子レンズに直流電圧又は電流を供給するた
めの個々に調整可能な電源とを備えた装置におい
て、水平走査信号及び垂直走査信号を夫々複数個
の比較回路に導き、該比較回路の出力により、前
記２組の４極子レンズに供給する直流電圧又は電
流を階段的に切換える手段を設けたことを特徴と
する走査電子顕微鏡。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5011980A JPS56147350A (en) | 1980-04-16 | 1980-04-16 | Correction method and performing device of astigmatism |
| US06/254,523 US4392054A (en) | 1980-04-16 | 1981-04-15 | Method and apparatus for compensating for astigmatism in electron beam devices |
| GB8112062A GB2074429B (en) | 1980-04-16 | 1981-04-16 | Method and apparatus for compensating for astigmatism in electron beam devices |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5011980A JPS56147350A (en) | 1980-04-16 | 1980-04-16 | Correction method and performing device of astigmatism |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56147350A JPS56147350A (en) | 1981-11-16 |
| JPS6114630B2 true JPS6114630B2 (ja) | 1986-04-19 |
Family
ID=12850222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5011980A Granted JPS56147350A (en) | 1980-04-16 | 1980-04-16 | Correction method and performing device of astigmatism |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4392054A (ja) |
| JP (1) | JPS56147350A (ja) |
| GB (1) | GB2074429B (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3330806A1 (de) * | 1983-08-26 | 1985-03-14 | Feinfocus Röntgensysteme GmbH, 3050 Wunstorf | Roentgenlithographiegeraet |
| EP0200893A1 (de) * | 1985-03-22 | 1986-11-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Hervorhebung eines Objektbereichs auf einer vom Primärstrahl eines Rastermikroskops abgetasteten Probenfläche und Anordnungen zur Durchführung desselben |
| JPH0646550B2 (ja) * | 1985-08-19 | 1994-06-15 | 株式会社東芝 | 電子ビ−ム定位置照射制御方法および電子ビ−ム定位置照射制御装置 |
| JPS63200444A (ja) * | 1987-02-16 | 1988-08-18 | Jeol Ltd | 走査型電子顕微鏡等の自動非点収差補正方法 |
| GB2213353A (en) * | 1987-12-04 | 1989-08-09 | Philips Electronic Associated | Stigmator lens current control circuit |
| JP2835097B2 (ja) * | 1989-09-21 | 1998-12-14 | 株式会社東芝 | 荷電ビームの非点収差補正方法 |
| US6067164A (en) * | 1996-09-12 | 2000-05-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method and apparatus for automatic adjustment of electron optics system and astigmatism correction in electron optics device |
| JP2000048756A (ja) * | 1998-07-27 | 2000-02-18 | Seiko Instruments Inc | 荷電粒子ビーム光学系の調整を行う方法およびその装置 |
| JP5401521B2 (ja) * | 2011-09-05 | 2014-01-29 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置 |
| US10001622B2 (en) * | 2011-10-25 | 2018-06-19 | Sanford Burnham Medical Research Institute | Multifunction autofocus system and method for automated microscopy |
| US9455115B2 (en) * | 2014-12-17 | 2016-09-27 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Method of adjusting a stigmator in a particle beam apparatus and a Particle beam system |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4180738A (en) * | 1977-07-30 | 1979-12-25 | National Research Development Corporation | Astigmatism in electron beam probe instruments |
| JPS5492050A (en) * | 1977-12-29 | 1979-07-20 | Jeol Ltd | Method and apparatus for astigmatic correction of scanning electronic microscope and others |
| US4162403A (en) * | 1978-07-26 | 1979-07-24 | Advanced Metals Research Corp. | Method and means for compensating for charge carrier beam astigmatism |
| JPS5613649A (en) * | 1979-07-12 | 1981-02-10 | Akashi Seisakusho Co Ltd | Correcting method and device for astigmatism in scanning type electron microscope and the like |
-
1980
- 1980-04-16 JP JP5011980A patent/JPS56147350A/ja active Granted
-
1981
- 1981-04-15 US US06/254,523 patent/US4392054A/en not_active Expired - Lifetime
- 1981-04-16 GB GB8112062A patent/GB2074429B/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2074429A (en) | 1981-10-28 |
| US4392054A (en) | 1983-07-05 |
| GB2074429B (en) | 1985-01-03 |
| JPS56147350A (en) | 1981-11-16 |
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