JPS6145549A - 荷電粒子線装置 - Google Patents
荷電粒子線装置Info
- Publication number
- JPS6145549A JPS6145549A JP15221885A JP15221885A JPS6145549A JP S6145549 A JPS6145549 A JP S6145549A JP 15221885 A JP15221885 A JP 15221885A JP 15221885 A JP15221885 A JP 15221885A JP S6145549 A JPS6145549 A JP S6145549A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- difference
- charged particle
- divergence
- held
- 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
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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〕
本発明は走査型電子顕ｖＩ鏡およびその類似装置等の荷
電粒子線装置に係り、特に試料の傾斜あるいは回転をし
ても、視野位置を正確に一定に保ち得る新規な装置に関
する。
電粒子線装置に係り、特に試料の傾斜あるいは回転をし
ても、視野位置を正確に一定に保ち得る新規な装置に関
する。
試料微動装置に望まれる条件１よ、理想的には視野中心
で試料が回転し、あるいは、傾斜することであるが、機
構的に実現困難である。従来、特開昭５１−１１７５６
９号公報に記載の如く１位置ずれの検出や補正をアナロ
グ的に、例えば、試料の傾斜前後の像における位相差を
検出し、その位相差を電圧に変換して、荷電粒子線の位
置を補正し・ているが、高精度な位置ずれの補正には限
度があった。
で試料が回転し、あるいは、傾斜することであるが、機
構的に実現困難である。従来、特開昭５１−１１７５６
９号公報に記載の如く１位置ずれの検出や補正をアナロ
グ的に、例えば、試料の傾斜前後の像における位相差を
検出し、その位相差を電圧に変換して、荷電粒子線の位
置を補正し・ているが、高精度な位置ずれの補正には限
度があった。
本発明の目的は、試料の傾斜あるいは、回転したことに
よる視野位置のずれを検出し、このずれが最小となるよ
うに、試料と荷電子線との相対的位置関係を高精度に補
正し得る荷電粒子線装置を提供することにある。
よる視野位置のずれを検出し、このずれが最小となるよ
うに、試料と荷電子線との相対的位置関係を高精度に補
正し得る荷電粒子線装置を提供することにある。
上記目的を達成するためには、先ず試料像を観良しなが
ら、その中の何処を固定しようとするのかを決めなけれ
ばならない。
ら、その中の何処を固定しようとするのかを決めなけれ
ばならない。
試料の観察装置の一例として走査型電子顕微鏡（以下、
ＳＥＭと記す）があり、その動作は周知なので詳細は省
略するが、以下、ＳＥＭを例にとって説明する。
ＳＥＭと記す）があり、その動作は周知なので詳細は省
略するが、以下、ＳＥＭを例にとって説明する。
第１図にはＳＥＭ像の一例を示している。すなわち、Ｃ
ＲＴ画面Ａには、試料を同期して電子ビーｌ、で二次元
走査することによって、例えば、試けることを仮定する
。したがって、この場合においては試料像■３をカバー
する範囲の限定された走査（第２図参照）が必要である
。この結果、目的の試Ａ′、１像が抽出された訳である
から、この試料像■３をそのまま記憶しても良いが、当
然予想されるように、試料を傾けると、その結果の試料
像は異なったものとなってしまうため、目的とする位置
ずれの検出が困難になる。
ＲＴ画面Ａには、試料を同期して電子ビーｌ、で二次元
走査することによって、例えば、試けることを仮定する
。したがって、この場合においては試料像■３をカバー
する範囲の限定された走査（第２図参照）が必要である
。この結果、目的の試Ａ′、１像が抽出された訳である
から、この試料像■３をそのまま記憶しても良いが、当
然予想されるように、試料を傾けると、その結果の試料
像は異なったものとなってしまうため、目的とする位置
ずれの検出が困難になる。
この欠点を無くするため、本発明においては少なくとも
１本以上の線走査をした時化じる、試料像の明るさの変
化する部分（エツジ部分）を検出対象とする。たとえば
、第３図に示しているように又軸方向についてＸ、で示
す線走査を実施すると、その結果生じる映像信号は波形
ｄとして出力される。この波形ｄをスライスレベル悲で
比較し。
１本以上の線走査をした時化じる、試料像の明るさの変
化する部分（エツジ部分）を検出対象とする。たとえば
、第３図に示しているように又軸方向についてＸ、で示
す線走査を実施すると、その結果生じる映像信号は波形
ｄとして出力される。この波形ｄをスライスレベル悲で
比較し。
２値化すると、波形Ｆが得られる６そして、波形Ｆのた
とえば、立上り迄の時間ｔＸを求めれば、走査の開始点
からの距離Ｑｘは、 ＱＸ＝□・ｔｘ（μｍ） として求めることができる（ここで、−はビームの走査
速度である。）。すなわち、試料機工。
とえば、立上り迄の時間ｔＸを求めれば、走査の開始点
からの距離Ｑｘは、 ＱＸ＝□・ｔｘ（μｍ） として求めることができる（ここで、−はビームの走査
速度である。）。すなわち、試料機工。
のＸ方向の座標が求められる。
次に走査をｙｌで示す方向に切り換え、同様にして１ｙ
を求める。これらの操作によって試料像■３の座標検出
が行なわれる。
を求める。これらの操作によって試料像■３の座標検出
が行なわれる。
以上によって座標検出をした後１例えば、試料をわずか
に傾けたらば、第４図の工、′で示しているように１３
に対して位置がずれたことを仮定する。 ここで、再度
、前述した如く、電子ビー１１を第３図に示しているよ
うにＸ軸方向についてＸ、で示す線走査をし、走査の開
始点からエツジ部名の時間ｔｘｎを求めると、試料を傾
ける前の座標からのずれ量へＸ１１はΔＸｎ＝Ｋ （ｔ
ｘ ｔｘｎ）どして求められる。したかって、ΔＸｎ
が最小になるような方向、量を試料微動台のＸ軸徹動機
講にンイードバソタすれば良い。しかし、実際的には（
ｔ”ｊａ ４’Ｊ部のガタにより、所望の精度が得られ
ない場合も有り得る。このような場合には、電子ビーム
をＸ軸にシフトしても同様が結果が得られる。
に傾けたらば、第４図の工、′で示しているように１３
に対して位置がずれたことを仮定する。 ここで、再度
、前述した如く、電子ビー１１を第３図に示しているよ
うにＸ軸方向についてＸ、で示す線走査をし、走査の開
始点からエツジ部名の時間ｔｘｎを求めると、試料を傾
ける前の座標からのずれ量へＸ１１はΔＸｎ＝Ｋ （ｔ
ｘ ｔｘｎ）どして求められる。したかって、ΔＸｎ
が最小になるような方向、量を試料微動台のＸ軸徹動機
講にンイードバソタすれば良い。しかし、実際的には（
ｔ”ｊａ ４’Ｊ部のガタにより、所望の精度が得られ
ない場合も有り得る。このような場合には、電子ビーム
をＸ軸にシフトしても同様が結果が得られる。
具体的には、電子ビームのＸ線偏向器にΔＸに相当する
偏向感度の直流バイアスを供給すれば良い。
偏向感度の直流バイアスを供給すれば良い。
以−ヒの操作の終了後、Ｙ軸方向についても同様のこと
を実施する。そして、Ｙ軸方向についても位置ずれの補
正が終了したらば、再び、目的の方向に試料をわずかに
傾け、さらに同様のことを行ないながら、これらを繰返
せば、ついには目的の傾斜迄、傾けたにも拘らず試料機
工、は視野から逃げていないことになり、すなわち１本
発明の目的である視野位置中心での試料傾斜が実現され
たことになる。
を実施する。そして、Ｙ軸方向についても位置ずれの補
正が終了したらば、再び、目的の方向に試料をわずかに
傾け、さらに同様のことを行ないながら、これらを繰返
せば、ついには目的の傾斜迄、傾けたにも拘らず試料機
工、は視野から逃げていないことになり、すなわち１本
発明の目的である視野位置中心での試料傾斜が実現され
たことになる。
以上詳述した操作は一見ＰＨＡｔで、めんどうなことの
ようであるが、これらは自動的に行なわれるものであり
、一連の動作が終了する迄の時間は僅かである。たとえ
ば、座標位置検出のために望ましい１回の傾斜による位
置のずれ量を０．５μｍと仮定し、目的の傾斜まで傾け
た時の全ずれ量を１０００μｍと仮定すると、現状での
ＳＥＭの最高走査速度の一例としては１ｍ ｓ ／ １
ライン程度であから概略所要時間は約４秒である。
ようであるが、これらは自動的に行なわれるものであり
、一連の動作が終了する迄の時間は僅かである。たとえ
ば、座標位置検出のために望ましい１回の傾斜による位
置のずれ量を０．５μｍと仮定し、目的の傾斜まで傾け
た時の全ずれ量を１０００μｍと仮定すると、現状での
ＳＥＭの最高走査速度の一例としては１ｍ ｓ ／ １
ライン程度であから概略所要時間は約４秒である。
以下、゛本発明をＳＥＭに適用した場合の一実施例を第
５図により説明する。同図にて、ブロック１が本発明の
一実施例を示している。
５図により説明する。同図にて、ブロック１が本発明の
一実施例を示している。
先ず偏向信号発生器２の出力が偏向器３を駆動すること
により、電子ビー１％ ４は試料５を照射しながら走査
、偏向する。この結果、試料５から発生する二次電子信
号６は検出器７にて検出され、増幅器８を経由してＣＲ
Ｔ ９の輝度変調信号となる。一方、偏向信号発生器２
はＣＲＴ 、９の偏向器ｊＯにλＪしても偏向信号を出
力するため、ＣＲＴ９には試料５の映像が映し出される
。例えば、第１図の例のような結果が得られる。
により、電子ビー１％ ４は試料５を照射しながら走査
、偏向する。この結果、試料５から発生する二次電子信
号６は検出器７にて検出され、増幅器８を経由してＣＲ
Ｔ ９の輝度変調信号となる。一方、偏向信号発生器２
はＣＲＴ 、９の偏向器ｊＯにλＪしても偏向信号を出
力するため、ＣＲＴ９には試料５の映像が映し出される
。例えば、第１図の例のような結果が得られる。
次いで、偏向制御部１１で、偏向信号発生器２のＬＭ幅
、直流レベルを制御すると、例えば、第２図が実現され
る。
、直流レベルを制御すると、例えば、第２図が実現され
る。
以」二の操作の後、偏向制御部１１を試料固定のモート
にすると、偏向制御部１１は約１ ｍ ｓの周期でＸ方
向、Ｙ方向に交互に線走査するように偏向信号発生器２
を制御する。先ず、第１回目のＸ方向の走査が開始され
ると、このタイミングでカウンタ１３はリセットされ、
同時に発振器１２が起動し、約１７ｚ ｓ周期のクロッ
クを発生し、カウンタ１３はこれを訓数する。走査が進
み、増幅器８の出力での試料像信号が第３図波形ｄの如
く生じると、その信号は２値化回路１４で２値化され、
波形Ｆが出力線１５に出現する。出力線１５の一部はＸ
レジスタに加えられ、この時のカウンタ１３の内容がＸ
レジスタに保持される。更に出力線１５は発振器１２の
発振を止める作用もある。
にすると、偏向制御部１１は約１ ｍ ｓの周期でＸ方
向、Ｙ方向に交互に線走査するように偏向信号発生器２
を制御する。先ず、第１回目のＸ方向の走査が開始され
ると、このタイミングでカウンタ１３はリセットされ、
同時に発振器１２が起動し、約１７ｚ ｓ周期のクロッ
クを発生し、カウンタ１３はこれを訓数する。走査が進
み、増幅器８の出力での試料像信号が第３図波形ｄの如
く生じると、その信号は２値化回路１４で２値化され、
波形Ｆが出力線１５に出現する。出力線１５の一部はＸ
レジスタに加えられ、この時のカウンタ１３の内容がＸ
レジスタに保持される。更に出力線１５は発振器１２の
発振を止める作用もある。
以上の動作によって１ラインの線走査が終了すると、偏
向制御部１１は、Ｙ軸方向１の線走査をするよう偏向信
号発生器２を制御する。この結果の作用はＸ軸の場合と
全く同じである。ただし。
向制御部１１は、Ｙ軸方向１の線走査をするよう偏向信
号発生器２を制御する。この結果の作用はＸ軸の場合と
全く同じである。ただし。
カウンタ１３の内容はＹレジスタに保持される。
これら動作は約２ ｍ ｓの間に行なわれる。
以上の動作によって、Ｘ、Ｙ各しジスタには、例えば第
３図の試料機工、のエツジ部の座標が、保持されること
になる。この後、試料微動台１６を手動またはモーター
等を使って傾けると、前記したと同様の過程を経て、試
料像のエツジ部の座標データが、ΔＸあるいはΔＹレジ
スタに保持される。（Ｘ、Ｙレジスタの内容は書き変ら
ない。
３図の試料機工、のエツジ部の座標が、保持されること
になる。この後、試料微動台１６を手動またはモーター
等を使って傾けると、前記したと同様の過程を経て、試
料像のエツジ部の座標データが、ΔＸあるいはΔＹレジ
スタに保持される。（Ｘ、Ｙレジスタの内容は書き変ら
ない。
一方、ΔＸ、ΔＹレジスタは、同一方向の線走査が行な
われる毎、内容が更新される。）このようにして、保持
されたＸとΔＸレジスタあるいは、ＹとΔＹレジスタの
内容に差が生じると、すなわち、位置ずれが検知される
と、その差分が減醇器１７．１８に綴って取り出され、
後続するティシタルーアナログコンバーター９．２０力
する。この結果、電子ビーム４の試料上における位置が
シフトし、 ４Ａ’ｉ果として、視野位置がずれない、
二とになる。
われる毎、内容が更新される。）このようにして、保持
されたＸとΔＸレジスタあるいは、ＹとΔＹレジスタの
内容に差が生じると、すなわち、位置ずれが検知される
と、その差分が減醇器１７．１８に綴って取り出され、
後続するティシタルーアナログコンバーター９．２０力
する。この結果、電子ビーム４の試料上における位置が
シフトし、 ４Ａ’ｉ果として、視野位置がずれない、
二とになる。
以−ヒ、詳述した如く１本発明によれば、位置すれの検
出や補正をディジタル的に行なっているため、試料と荷
電粒子線との相対的位置関係を常に正確に一定に保つこ
とができる。その結果、従来のアナログ的に位相差を求
め２位置を補正する場合に比べて、 ［、試料の（す１斜、回転機構をもった試料微動機構に
適用すれば、視野位置中心での高精度な微動が可能とな
り、 ２、長時間同一地点に荷電粒子線を止めておきたい場合
、たとえばＸＭＡ装置などに適用すれば、試料のドリフ
トや、電子ビームのドリフトが高精度に補正されるので
、分析精度が向上する。
出や補正をディジタル的に行なっているため、試料と荷
電粒子線との相対的位置関係を常に正確に一定に保つこ
とができる。その結果、従来のアナログ的に位相差を求
め２位置を補正する場合に比べて、 ［、試料の（す１斜、回転機構をもった試料微動機構に
適用すれば、視野位置中心での高精度な微動が可能とな
り、 ２、長時間同一地点に荷電粒子線を止めておきたい場合
、たとえばＸＭＡ装置などに適用すれば、試料のドリフ
トや、電子ビームのドリフトが高精度に補正されるので
、分析精度が向上する。
和
な〃１本発明は、走査、偏向機能をもった荷電粒子線装
置について説明したが、たとえば透過型電子顕微鏡の場
合、静止している試料像をテレビカメラなどで撮影すれ
ば実施可能である。
置について説明したが、たとえば透過型電子顕微鏡の場
合、静止している試料像をテレビカメラなどで撮影すれ
ば実施可能である。
第１図はＳＥＭ像の一例を示す図、第２図は視野制限し
た時、ＣＲＴで（１３１ｍされる試料像を示す図、第３
図は線走査をした結果の試料像信号波形の一例を示す図
、第４図は試料を傾けた場合に視野位置がずれることを
説明する図、第５図は本発明をＳＥＭに実施した場合の
一実施例を示す図である。 １・・・本発明の全体ブロック図、２・・・偏向信号発
生器、３，１０・・・偏向器、４・・・″こ子ビーｔ１
．５・・・試料、６・・・二次電子、７・・・検出器、
８・・・増Φば器、９・・・ＣＲＴ、１１・・・偏向制
御部、１２・・・発振器、・・・１３・・・カウンタ、
１４・・・２値化回路、１６・・・試料微動台、１７．
１８・・・ｌ成算器、１９．２０・・・ディジタル−ア
ナログコンバータ。 ｌど−１− 代理人弁理士 小 川 勝 男 、３．゛。 ■う゛ ｙＪＪｌｏ 第２図 ■。 工２ ％３ 図 一時Ｐ５
た時、ＣＲＴで（１３１ｍされる試料像を示す図、第３
図は線走査をした結果の試料像信号波形の一例を示す図
、第４図は試料を傾けた場合に視野位置がずれることを
説明する図、第５図は本発明をＳＥＭに実施した場合の
一実施例を示す図である。 １・・・本発明の全体ブロック図、２・・・偏向信号発
生器、３，１０・・・偏向器、４・・・″こ子ビーｔ１
．５・・・試料、６・・・二次電子、７・・・検出器、
８・・・増Φば器、９・・・ＣＲＴ、１１・・・偏向制
御部、１２・・・発振器、・・・１３・・・カウンタ、
１４・・・２値化回路、１６・・・試料微動台、１７．
１８・・・ｌ成算器、１９．２０・・・ディジタル−ア
ナログコンバータ。 ｌど−１− 代理人弁理士 小 川 勝 男 、３．゛。 ■う゛ ｙＪＪｌｏ 第２図 ■。 工２ ％３ 図 一時Ｐ５
Claims (1)
- １、試料に荷電粒子線を照射する手段、該粒子線を該試
料上で偏向する手段、上記照射の結果の試料情報信号を
検出する手段、該情報信号にもとづいて映像表示する表
示手段、および上記試料の微動装置からなる荷電粒子線
装置において、映像として表示されている試料像の中の
少なくとも明るさの変化が生じている部分が含まれる一
部分を選定し、選定された一部分までの走査の開始点か
らの荷電粒子線の移動量を検出し、保持する手段と、上
記保持した後において生じた走査の開始点からの上記一
部分迄の移動量を検出し、上記保持された移動量に対す
る差分を求める手段と、該差分に対応して荷電粒子線と
試料との相対的位置関係を補正する手段とを具備したこ
とを特徴とする荷電粒子線装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15221885A JPS6145549A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | 荷電粒子線装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15221885A JPS6145549A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | 荷電粒子線装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6145549A true JPS6145549A (ja) | 1986-03-05 |
Family
ID=15535658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15221885A Pending JPS6145549A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | 荷電粒子線装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6145549A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61284483A (ja) * | 1985-06-11 | 1986-12-15 | Dainippon Ink & Chem Inc | 感熱記録体 |
| WO2001069643A1 (fr) * | 2000-03-13 | 2001-09-20 | Hitachi, Ltd. | Dispositif de balayage a faisceau de particules chargees |
| KR20150088202A (ko) * | 2014-01-23 | 2015-07-31 | 가부시키가이샤 히다치 하이테크 사이언스 | 하전 입자빔 장치, 하전 입자빔 장치의 제어 방법 및 단면 가공 관찰 장치 |
-
1985
- 1985-07-12 JP JP15221885A patent/JPS6145549A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61284483A (ja) * | 1985-06-11 | 1986-12-15 | Dainippon Ink & Chem Inc | 感熱記録体 |
| WO2001069643A1 (fr) * | 2000-03-13 | 2001-09-20 | Hitachi, Ltd. | Dispositif de balayage a faisceau de particules chargees |
| KR20150088202A (ko) * | 2014-01-23 | 2015-07-31 | 가부시키가이샤 히다치 하이테크 사이언스 | 하전 입자빔 장치, 하전 입자빔 장치의 제어 방법 및 단면 가공 관찰 장치 |
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