JPS6388741A - 自動焦点装置 - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は、電子顕微鏡（ＳＥＭ）、電子線マイクロアナ
ライザ（ＥＰＭＡ）等電子ビームを試料に照射して、試
料から放出される放射線によって試料を分析する装置に
おける電子ビームの自動焦点装置に関する。

ロ、従来の技術 ＳＥＭ、ＥＰＭＡ等の電子ビームの自動焦点方式として
、大きく分けてプリセット方式とイメージのフィードバ
ック方式の２通りがある。フィードバック方式は検出信
号の評価分析を行い、例えば検出信号内の高周波成分の
検出強度の最大ピーク時が合焦であると云うような評価
判断を行い、このような評価分析即ちフォーカスサーチ
を数回行い、その検出信号の評価値が最大ピークを示し
た時点の対物レンズのコイル電流値を記憶し、その記憶
された電流値に対物レンズのコイル電流値を設定するこ
とにより合焦動作を行う方式である、一方、プリセット
方式は、分析目的によって電子ビームの加速電圧及びビ
ーム強度が決まるので、電子ビームの加速電圧及びコン
デンサレンズのコイル電流の種々の値に対して、予め測
定により設定された変換テーブルにより、対物レンズの
コイル電流をある特定の値に調整することにより電子ビ
ームの焦点を所定の位置に保つ方式である。

しかし１両方式の何れにおいてもこのような一義的な設
定方法だけでは、所望の焦点位置から実際の電子ビーム
焦点が微妙にずれることがある。これはレンズ鉄心のヒ
ステリシスにより、コイル電流の変化の方向、例えば、
対物レンズの収束力を上げる場合と下げる場合とでは、
コイルに同じ値の電流を流しても、対物レンズの収束力
が異なると云うのが主たる理由である。

ハ１発明が解決しようとする問題点 本発明は、上述した対物レンズの磁気ヒステリスによっ
て、焦点位置がずれると云う問題点を解消するこを目的
とする。

二２問題点解決のための手段 走査型電子Ｍ微鏡、を子線マイクロアナライザ等試料面
に電子ビームを照射して試料を分析する装置における自
動焦点装置において、電子ビームの焦点ｖ制御を行う対
物レンズのコイル電流の調整を電流の増加方向又は減少
方向の何れか一方の方向から調節する手段を設けた。

ホ１作用 電子レンズの焦点設定は、レンズコイルの電流を調節す
ることによって行われる。しかし、レンズ鉄心には磁気
ヒステリスが存在するために、残留磁気（ごよ）て鉄心
を磁化させる方向即ちコイル電流を増す時と減らす時と
では、同じ値の電流をコイルに流しても、磁化即ち収束
力が異なり、焦点位置が異なることになる。この問題を
解消するには、対物レンズのコイル電流の調節方法とし
て一定方向（例えば、最大電流から減少させる方向）か
ら調節するようにすることによって防止できる。つまり
、このようにすれば磁気ヒステリスの影響が常に一定に
なるからである０本発明は、このような原理を用いて対
物レンズのコイル電流の調節を必ず一定方向から行うよ
うにしたものである。

へ、実施例 第１図に本発明の一実施例を示す、第１図において、Ｓ
は試料、Ｂは電子ビーム、１はフィラメントから放出さ
れる電子を加速するビーム加速電源、３はコンデンサレ
ンズ、４はコンデンサレンズ電源、５は対物レンズ、６
は対物レンズ電源、７は試料Ｓから放出される放射線を
検出する検出器、８は検出器から出力される検出信号を
増幅積分・ＡＤ変換等する１３号処理装置、９は処理さ
れた検出信号と記憶し、演算処理し、各装置の制御を行
うＣＰＵ、１０は演算処理された上記検出信号を表示す
るＣＲＴ等の表示装置である。

上記の構成において、自動焦点動作を説明する、ＣＰＵ
７によって制御される自動焦点動作を第２（７１に示す
フローチャートによって説明する。第２図の実施例はフ
ィードバック方式とプリセット方式の２通りのオートフ
ォーカス方式の両方式が２択できるようになっており、
何れの方式においてら本発明は適用される。以下、フィ
ードバック方式とプリセット方式の２通りの方式につい
て説明する。先ずフィードバック方式では、フォーカス
サーチを行う前に、対物し゛ンズに最大許容電流を流す
（ア）、電流を減じる方向でフォーカスサーチを行う（
イ）、フォーカスした（合焦）時点の対物レンズ電流値
をメモリする（つ）、フォーカスサーチはコイル電流を
最大から最少まで変化させて、検出信号の評価信号のピ
ークを検出するので、フォーカスサーチが終わった時の
コイル電流は最少値となっている。そこで次のステップ
では先の（つ）のステップでメモリしたフォーカス時の
電流値を読取る（１）、ｊｔ大許容電流を対物レンズに
流す（り）、上記（１）で読取られた最適な電流値の所
で対物レンズにコイル電流を固定する（ケ）、一方ブリ
セット方式では、加速電圧値を検出しくオ）、収束レン
ズの電流値を検出する（力）、この検出した電圧値、電
流値に基づき予め設定されている変換テーブルで最適な
対物レンズのコイル電流値を読取る（キ）、最大許容電
流を対物レンズに流す（り）、上記（キ）で読取られた
ｉａな電流値で対物レンズにコイル電流を流す（ケ）。

このように上記両方式何れでも、読取られた最適値の電
流を対物レンズのコンデンサコイルに一定方向から調節
して流すことにより、コイル固有のヒステリシスの影響
を無くすことができる。

ト、効果 本発明によれば、対物レンズコイルのヒステリシスの影
響を無くずことができるので、自動焦点動作の精度が向
上し、対物レンズの品質のバラツキの影響が低減される
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図はＣＰＵの
フローチャートである。 Ｓ・・・試料、Ｂ・・・電子ビーム、１・・・加速電極
、２・・・ビーム加速電源、３・・・コンデンサレンズ
、４・・・コンデンサレンズ電源、５・・・対物レンズ
、６・・・対物レンズ電源、７・・・検出器、８・・・
信号処理装置、９・・・ＣＰＵ、１０・・・表示装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 試料面に電子ビームを照射して試料を分析する装置にお
   いて、電子ビームの焦点制御を行う対物レンズのコイル
   電流の調節を電流の増加方向又は減少方向の何れか一方
   の方向から調節する手段を設けたことを特徴とする自動
   焦点装置。