JP2000208084A - 走査型荷電粒子ビ―ム装置 - Google Patents
走査型荷電粒子ビ―ム装置Info
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- JP2000208084A JP2000208084A JP11005053A JP505399A JP2000208084A JP 2000208084 A JP2000208084 A JP 2000208084A JP 11005053 A JP11005053 A JP 11005053A JP 505399 A JP505399 A JP 505399A JP 2000208084 A JP2000208084 A JP 2000208084A
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- particle beam
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 試料表面上に帯電領域が存在していても、像
観察を明瞭に行うことができる走査型荷電粒子ビーム装
置を実現する。 【解決手段】 演算器１７によって、２次電子信号の強
度を吸収電流の強度に応じて小さくする。このような演
算は、例えば、演算器１７として加算器を用いることに
より達成することができる。この結果、帯電した領域を
一次電子ビームで走査しているときは、吸収電流が小さ
くなり、２次電子検出信号が異常に大きくなるが、この
吸収電流の小さな値に応じて２次電子検出信号の強度が
減少される。したがって、試料の帯電領域で輝度が異常
に高くなり、陰極線管１５上での全体の像の観察に支障
を来すことは防止される。
観察を明瞭に行うことができる走査型荷電粒子ビーム装
置を実現する。 【解決手段】 演算器１７によって、２次電子信号の強
度を吸収電流の強度に応じて小さくする。このような演
算は、例えば、演算器１７として加算器を用いることに
より達成することができる。この結果、帯電した領域を
一次電子ビームで走査しているときは、吸収電流が小さ
くなり、２次電子検出信号が異常に大きくなるが、この
吸収電流の小さな値に応じて２次電子検出信号の強度が
減少される。したがって、試料の帯電領域で輝度が異常
に高くなり、陰極線管１５上での全体の像の観察に支障
を来すことは防止される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試料上で電子ビー
ムを走査し、試料からの信号に基づいて像を表示するよ
うにした走査電子顕微鏡等の走査型荷電粒子ビーム装置
に関し、特に、帯電する試料の観察を行うに適した走査
型荷電粒子ビーム装置に関する。
ムを走査し、試料からの信号に基づいて像を表示するよ
うにした走査電子顕微鏡等の走査型荷電粒子ビーム装置
に関し、特に、帯電する試料の観察を行うに適した走査
型荷電粒子ビーム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は、走査型荷電粒子ビーム装置とし
ての走査電子顕微鏡の一例を示しており、図中１は電子
銃である。電子銃１から発生した電子ビームＥＢは、集
束レンズ２と対物レンズ３によって試料４上に細く集束
される。また、電子ビームＥＢは、走査コイル５によっ
て偏向され、試料４上の電子ビームの照射位置は走査さ
れる。
ての走査電子顕微鏡の一例を示しており、図中１は電子
銃である。電子銃１から発生した電子ビームＥＢは、集
束レンズ２と対物レンズ３によって試料４上に細く集束
される。また、電子ビームＥＢは、走査コイル５によっ
て偏向され、試料４上の電子ビームの照射位置は走査さ
れる。
【０００３】走査コイル５にはビーム走査制御器６から
２次元的な走査信号が供給される。また、試料４は試料
ステージ制御器７によって駆動されるモータ８により、
Ｘ，Ｙの２次元方向に移動させられる移動ステージ９上
に載せられている。
２次元的な走査信号が供給される。また、試料４は試料
ステージ制御器７によって駆動されるモータ８により、
Ｘ，Ｙの２次元方向に移動させられる移動ステージ９上
に載せられている。
【０００４】試料４への電子ビームＥＢの照射によって
発生した２次電子は、２次電子検出器１０によって検出
される。検出器１０の検出信号は、ＡＤ変換器１１によ
ってディジタル信号に変換された後、フレームメモリー
１２に供給される。
発生した２次電子は、２次電子検出器１０によって検出
される。検出器１０の検出信号は、ＡＤ変換器１１によ
ってディジタル信号に変換された後、フレームメモリー
１２に供給される。
【０００５】１３はフレームメリー１２の各画素に検出
信号を記憶させる際、記憶画素の座標の選択を行うため
のアドレス発生器であり、この発生器１３はビーム走査
制御器６から供給される電子ビームＥＢの走査信号に応
じた信号により、アドレス信号を作成する。フレームメ
モリー１２に記憶されている信号は読み出され、ＤＡ変
換器１４によってアナログ信号に変換された後、陰極線
管１５に供給される。このような構成の動作を次に説明
する。
信号を記憶させる際、記憶画素の座標の選択を行うため
のアドレス発生器であり、この発生器１３はビーム走査
制御器６から供給される電子ビームＥＢの走査信号に応
じた信号により、アドレス信号を作成する。フレームメ
モリー１２に記憶されている信号は読み出され、ＤＡ変
換器１４によってアナログ信号に変換された後、陰極線
管１５に供給される。このような構成の動作を次に説明
する。
【０００６】２次電子像を観察する場合、試料４上で電
子ビームＥＢの２次元走査が行われる。試料４への電子
ビームＥＢの照射に基づいて発生した２次電子は、検出
器１０によって検出される。検出信号はＡＤ変換器１１
を介してフレームメモリー１２内の電子ビームＥＢの走
査位置に応じたアドレスの画素対応記憶領域に記憶され
る。
子ビームＥＢの２次元走査が行われる。試料４への電子
ビームＥＢの照射に基づいて発生した２次電子は、検出
器１０によって検出される。検出信号はＡＤ変換器１１
を介してフレームメモリー１２内の電子ビームＥＢの走
査位置に応じたアドレスの画素対応記憶領域に記憶され
る。
【０００７】このようにしてフレームメモリー１２の各
画素には映像信号が記憶されるが、この記憶された映像
信号は読み出され、ＤＡ変換器１４を介して陰極線管１
５に供給されることから、陰極線管１５には試料の２次
電子像が表示される。
画素には映像信号が記憶されるが、この記憶された映像
信号は読み出され、ＤＡ変換器１４を介して陰極線管１
５に供給されることから、陰極線管１５には試料の２次
電子像が表示される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】さて、上記した走査電
子顕微鏡において、試料表面に非導電性の領域がある
と、その試料領域では一次電子ビームの電流によって帯
電現象が生じる。この帯電現象が生じた領域に一次電子
ビームを更に照射した場合、その領域からの２次電子発
生量が大きくなり、検出した像信号の輝度が異常に大き
くなってしまう。その結果、陰極線管上の像において
は、帯電領域が白く輝いて観察され、全体的に像が見ず
らくなってしまう。
子顕微鏡において、試料表面に非導電性の領域がある
と、その試料領域では一次電子ビームの電流によって帯
電現象が生じる。この帯電現象が生じた領域に一次電子
ビームを更に照射した場合、その領域からの２次電子発
生量が大きくなり、検出した像信号の輝度が異常に大き
くなってしまう。その結果、陰極線管上の像において
は、帯電領域が白く輝いて観察され、全体的に像が見ず
らくなってしまう。
【０００９】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、試料表面上に帯電領域が存在して
いても、像観察を明瞭に行うことができる走査型荷電粒
子ビーム装置を実現するにある。
もので、その目的は、試料表面上に帯電領域が存在して
いても、像観察を明瞭に行うことができる走査型荷電粒
子ビーム装置を実現するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の発明に基づく走査
電子顕微鏡は、荷電粒子ビームを試料上に集束するため
の集束レンズと、試料上の荷電粒子ビームの照射位置を
走査するための走査手段と、試料への荷電粒子ビームの
照射によって試料表面から放出された信号を検出する検
出器と、試料に吸収された電流を増幅する増幅器と、増
幅器からの試料の吸収電流信号の強度に応じて検出器か
らの検出信号の強度を調整する演算器とを備え、演算器
において演算された信号に基づいて像の表示を行うよう
にしたことを特徴としている。
電子顕微鏡は、荷電粒子ビームを試料上に集束するため
の集束レンズと、試料上の荷電粒子ビームの照射位置を
走査するための走査手段と、試料への荷電粒子ビームの
照射によって試料表面から放出された信号を検出する検
出器と、試料に吸収された電流を増幅する増幅器と、増
幅器からの試料の吸収電流信号の強度に応じて検出器か
らの検出信号の強度を調整する演算器とを備え、演算器
において演算された信号に基づいて像の表示を行うよう
にしたことを特徴としている。
【００１１】第１の発明では、試料の表面から得られる
２次電子や反射電子を検出すると共に、試料の吸収電流
信号を得、試料の吸収電流信号の強度に応じて２次電子
や反射電子検出信号の強度を調整し、調整された信号に
基づいて像の表示を行い、表示画面上の異常に輝度が高
くなる現象を防止する。
２次電子や反射電子を検出すると共に、試料の吸収電流
信号を得、試料の吸収電流信号の強度に応じて２次電子
や反射電子検出信号の強度を調整し、調整された信号に
基づいて像の表示を行い、表示画面上の異常に輝度が高
くなる現象を防止する。
【００１２】第２の発明に基づく走査型荷電粒子ビーム
装置は、請求項１の発明において、演算器として加算器
を用いた。第３の発明に基づく走査型荷電粒子ビーム装
置は、請求項１の発明において、吸収電流信号をローパ
スフィルターを介して演算器に供給するように構成し
た。
装置は、請求項１の発明において、演算器として加算器
を用いた。第３の発明に基づく走査型荷電粒子ビーム装
置は、請求項１の発明において、吸収電流信号をローパ
スフィルターを介して演算器に供給するように構成し
た。
【００１３】第４の発明に基づく走査型荷電粒子ビーム
装置は、請求項１の発明において、吸収電流の増幅器の
増幅度を可変とした。
装置は、請求項１の発明において、吸収電流の増幅器の
増幅度を可変とした。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図２は本発明に基づく走査
電子顕微鏡の一例を示しており、図１の従来装置と同一
ないしは類似部分には同一番号が付されている。
施の形態を詳細に説明する。図２は本発明に基づく走査
電子顕微鏡の一例を示しており、図１の従来装置と同一
ないしは類似部分には同一番号が付されている。
【００１５】図２において、１は電子銃である。電子銃
１から発生した電子ビームＥＢは、集束レンズ２と対物
レンズ３によって試料４上に細く集束される。また、電
子ビームＥＢは、走査コイル５によって偏向され、試料
４上の電子ビームの照射位置は走査される。
１から発生した電子ビームＥＢは、集束レンズ２と対物
レンズ３によって試料４上に細く集束される。また、電
子ビームＥＢは、走査コイル５によって偏向され、試料
４上の電子ビームの照射位置は走査される。
【００１６】走査コイル５にはビーム走査制御器６から
２次元的な走査信号が供給される。また、試料４は試料
ステージ制御器７によって駆動されるモータ８により、
Ｘ，Ｙの２次元方向に移動させられる移動ステージ９上
に載せられている。
２次元的な走査信号が供給される。また、試料４は試料
ステージ制御器７によって駆動されるモータ８により、
Ｘ，Ｙの２次元方向に移動させられる移動ステージ９上
に載せられている。
【００１７】試料４への電子ビームＥＢの照射によって
発生した２次電子は、２次電子検出器１０によって検出
される。検出器１０の検出信号は、増幅器１６によって
増幅された後、演算器１７に供給される。演算器１７の
演算出力信号は、ＡＤ変換器１１によってディジタル信
号に変換された後、フレームメモリー１２に供給され
る。
発生した２次電子は、２次電子検出器１０によって検出
される。検出器１０の検出信号は、増幅器１６によって
増幅された後、演算器１７に供給される。演算器１７の
演算出力信号は、ＡＤ変換器１１によってディジタル信
号に変換された後、フレームメモリー１２に供給され
る。
【００１８】１３はフレームメリー１２の各画素に検出
信号を記憶させる際、記憶画素の座標の選択を行うため
のアドレス発生器であり、この発生器１３はビーム走査
制御器６から供給される電子ビームＥＢの走査信号に応
じた信号により、アドレス信号を作成する。フレームメ
モリー１２に記憶されている信号は読み出され、ＤＡ変
換器１４によってアナログ信号に変換された後、陰極線
管１５に供給される。
信号を記憶させる際、記憶画素の座標の選択を行うため
のアドレス発生器であり、この発生器１３はビーム走査
制御器６から供給される電子ビームＥＢの走査信号に応
じた信号により、アドレス信号を作成する。フレームメ
モリー１２に記憶されている信号は読み出され、ＤＡ変
換器１４によってアナログ信号に変換された後、陰極線
管１５に供給される。
【００１９】試料ステージ９には試料４の吸収電流用増
幅器１８が接続されている。増幅器１８によって増幅さ
れた信号は、ローパスフィルタ１９に供給され、ローパ
スフィルタ１９を通過した信号が前記演算器１７に供給
されて２次電子検出信号と演算される。このような構成
の動作を次に説明する。
幅器１８が接続されている。増幅器１８によって増幅さ
れた信号は、ローパスフィルタ１９に供給され、ローパ
スフィルタ１９を通過した信号が前記演算器１７に供給
されて２次電子検出信号と演算される。このような構成
の動作を次に説明する。
【００２０】２次電子像を観察する場合、試料４上で電
子ビームＥＢの２次元走査が行われる。試料４への電子
ビームＥＢの照射に基づいて発生した２次電子は、検出
器１０によって検出される。検出信号は増幅器１６、演
算器１７を介してＡＤ変換器１１を介してフレームメモ
リー１２内の電子ビームＥＢの走査位置に応じたアドレ
スの画素対応記憶領域に記憶される。
子ビームＥＢの２次元走査が行われる。試料４への電子
ビームＥＢの照射に基づいて発生した２次電子は、検出
器１０によって検出される。検出信号は増幅器１６、演
算器１７を介してＡＤ変換器１１を介してフレームメモ
リー１２内の電子ビームＥＢの走査位置に応じたアドレ
スの画素対応記憶領域に記憶される。
【００２１】このようにしてフレームメモリー１２の各
画素には映像信号が記憶されるが、この記憶された映像
信号は読み出され、ＤＡ変換器１４を介して陰極線管１
５に供給されることから、陰極線管１５には試料の２次
電子像が表示される。
画素には映像信号が記憶されるが、この記憶された映像
信号は読み出され、ＤＡ変換器１４を介して陰極線管１
５に供給されることから、陰極線管１５には試料の２次
電子像が表示される。
【００２２】ところで、通常、試料上で帯電が生じてい
ない状態に比べて、帯電が生じると２次電子検出信号の
強度が大きくなる一方、試料４の吸収電流は相対的に小
さくなる。このため、図２の実施の形態では、演算器１
７によって、２次電子信号の強度を吸収電流の強度に応
じて小さくする。このような演算は、例えば、演算器１
７として加算器を用いることにより達成することができ
る。
ない状態に比べて、帯電が生じると２次電子検出信号の
強度が大きくなる一方、試料４の吸収電流は相対的に小
さくなる。このため、図２の実施の形態では、演算器１
７によって、２次電子信号の強度を吸収電流の強度に応
じて小さくする。このような演算は、例えば、演算器１
７として加算器を用いることにより達成することができ
る。
【００２３】この結果、帯電した領域を一次電子ビーム
で走査しているときは、吸収電流が小さくなり、２次電
子検出信号が異常に大きくなるが、この吸収電流の小さ
な値に応じて２次電子検出信号の強度が減少される。し
たがって、試料の帯電領域で輝度が異常に高くなり、陰
極線管１５上での全体の像の観察に支障を来すことは防
止される。
で走査しているときは、吸収電流が小さくなり、２次電
子検出信号が異常に大きくなるが、この吸収電流の小さ
な値に応じて２次電子検出信号の強度が減少される。し
たがって、試料の帯電領域で輝度が異常に高くなり、陰
極線管１５上での全体の像の観察に支障を来すことは防
止される。
【００２４】なお、試料の吸収電流は増幅器１８によっ
て増幅された後、ローパスフィルタ１９に供給される
が、ローパスフィルタ１９は、吸収電流の周波数帯域の
みの信号を通過させ、ノイズ成分となる高い周波数の信
号をカットする。
て増幅された後、ローパスフィルタ１９に供給される
が、ローパスフィルタ１９は、吸収電流の周波数帯域の
みの信号を通過させ、ノイズ成分となる高い周波数の信
号をカットする。
【００２５】この増幅器１８の増幅度とローパスフィル
タ１９の通過帯域を適当に調節することは有効である。
すなわち、この調節を最適に行えば、帯電のない領域で
演算器１７における演算により、２次電子検出信号に基
づく試料上の微細構造の信号成分がなくなったり、薄め
られたりすることを防ぐことができる。
タ１９の通過帯域を適当に調節することは有効である。
すなわち、この調節を最適に行えば、帯電のない領域で
演算器１７における演算により、２次電子検出信号に基
づく試料上の微細構造の信号成分がなくなったり、薄め
られたりすることを防ぐことができる。
【００２６】以上本発明の実施の形態を詳述したが、本
発明はこの形態に限定されない。例えば、２次電子を検
出したが、反射電子を検出してもよい。また、電子ビー
ムを試料に照射する走査電子顕微鏡を例に説明したが、
イオンビームを試料に照射するようにした装置などにも
本発明を適用することができる。
発明はこの形態に限定されない。例えば、２次電子を検
出したが、反射電子を検出してもよい。また、電子ビー
ムを試料に照射する走査電子顕微鏡を例に説明したが、
イオンビームを試料に照射するようにした装置などにも
本発明を適用することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、第１の発明では、
試料の表面から得られる２次電子や反射電子を検出する
と共に、試料の吸収電流信号を得、試料の吸収電流信号
の強度に応じて２次電子や反射電子検出信号の強度を調
整し、調整された信号に基づいて像の表示を行うように
したので、帯電した試料領域に対応した表示画面上で、
異常に輝度が高くなる現象を防止することができ、非導
電性領域が試料上に存在していても、常に見易い画像を
得ることができる。
試料の表面から得られる２次電子や反射電子を検出する
と共に、試料の吸収電流信号を得、試料の吸収電流信号
の強度に応じて２次電子や反射電子検出信号の強度を調
整し、調整された信号に基づいて像の表示を行うように
したので、帯電した試料領域に対応した表示画面上で、
異常に輝度が高くなる現象を防止することができ、非導
電性領域が試料上に存在していても、常に見易い画像を
得ることができる。
【００２８】第２の発明に基づく走査型荷電粒子ビーム
装置は、第１の発明において、演算器として加算器を用
いたので、第１の発明と同様な効果が達成される。第３
の発明に基づく走査型荷電粒子ビーム装置は、請求項１
の発明において、吸収電流信号をローパスフィルターを
介して演算器に供給するように構成したので、ノイズの
影響なく２次電子や反射電子信号の調整を行うことがで
きる。
装置は、第１の発明において、演算器として加算器を用
いたので、第１の発明と同様な効果が達成される。第３
の発明に基づく走査型荷電粒子ビーム装置は、請求項１
の発明において、吸収電流信号をローパスフィルターを
介して演算器に供給するように構成したので、ノイズの
影響なく２次電子や反射電子信号の調整を行うことがで
きる。
【００２９】第４の発明に基づく走査型荷電粒子ビーム
装置は、請求項１の発明において、吸収電流の増幅器の
増幅度を可変としたので、帯電していない領域の像信号
に悪影響を及ぼさないような調整が可能となる。
装置は、請求項１の発明において、吸収電流の増幅器の
増幅度を可変としたので、帯電していない領域の像信号
に悪影響を及ぼさないような調整が可能となる。
【図１】従来の走査電子顕微鏡の一例を示す図である。
【図２】本発明に基づく走査電子顕微鏡の一例を示す図
である。
である。
１ 電子銃 ２ 集束レンズ ３ 対物レンズ ４ 試料 ５ 走査コイル ６ ビーム走査制御器 ７ ステージ制御器 ８ モータ ９ 移動ステージ １０ 検出器 １１ ＡＤ変換器 １２ フレームメモリー １３ アドレス発生器 １４ ＤＡ変換器 １５ 陰極線管 １６，１８ 増幅器 １７ 演算器 １９ ローパスフィルタ
Claims (4)
- 【請求項１】 荷電粒子ビームを試料上に集束するため
の集束レンズと、試料上の荷電粒子ビームの照射位置を
走査するための走査手段と、試料への荷電粒子ビームの
照射によって試料表面から放出された信号を検出する検
出器と、試料に吸収された電流を増幅する増幅器と、増
幅器からの試料の吸収電流信号の強度に応じて検出器か
らの検出信号の強度を調整する演算器とを備え、演算器
において演算された信号に基づいて像の表示を行うよう
にした走査型荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項２】 演算器は加算器である請求項１記載の走
査型荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項３】 吸収電流信号はローパスフィルターを介
して演算器に供給されるように構成した請求項１記載の
走査型荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項４】 吸収電流を増幅する増幅器の増幅度が可
変である請求項１記載の走査電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11005053A JP2000208084A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 走査型荷電粒子ビ―ム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11005053A JP2000208084A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 走査型荷電粒子ビ―ム装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000208084A true JP2000208084A (ja) | 2000-07-28 |
Family
ID=11600669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11005053A Withdrawn JP2000208084A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 走査型荷電粒子ビ―ム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000208084A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009246012A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Hitachi High-Technologies Corp | 帯電電位測定方法、及び荷電粒子顕微鏡 |
-
1999
- 1999-01-12 JP JP11005053A patent/JP2000208084A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009246012A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Hitachi High-Technologies Corp | 帯電電位測定方法、及び荷電粒子顕微鏡 |
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