JPH0356878A - 電子ビーム装置 - 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】 〔概要〕 電子ビーム装置に関し、 試料の動作周波数の変化にかかわらず、測定結果の信頼
性を向上させることができる電子ビーム装置を目的とし
、 偏向器及び電子ビーム発生用パルスジエネレー夕を含み
、試料の測定個所に対して、該試料の動作信号に同期し
た電子ビームパルスを位相制御して照射し、該試料の測
定個所から得られる２次電子信号を測定する電子ビーム
装置において、前記電子ビーム発生用パルスジエネレー
夕の出力電圧の周波数特性の補正データを複数の周波数
について求める手段と、該補正データを記憶するメモリ
と、試料の動作信号の動作周波数を検出する検出器と、
該検出器からの動作周波数に対応する周波数特性の補正
データをメモリから求め、電子ビーム発生用パルスジエ
ネレー夕の出力電圧の周波数特性を補正する手段と、を
含むように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、電子ビーム装置に関するものである。

電子ビーム装置は、試料の測定個所に対して、該試料の
動作信号に同期した電子ビームパルスを位相制御して照
射し、該試料の測定個所から得られる２次電子信号を測
定するものであり、電子ビーム装置によれば、高速に動
作する試料信号の測定が可能である。この電子ビーム装
置においては、電子ビーム発生用パルスジエネレー夕が
使用されており、該パルスジエネレー夕の出力電圧の周
波数特性は一定である。このような場合に、試料の動作
信号の動作周波数が変化すると、電子ビームパルスの発
生頻度、発生タイミングが該動作周波数により変化する
ので、測定結果の信頼性が低下する。そこで、試ｔ１の
動作周波数に比、して、パルスジエネレー夕の出力電圧
の周波数特性を補正し、測定結果の信頼性を向上させる
ことが望まれている。

〔従来の技術〕

第４図には、電子ビームパルス発生装置の構成が示され
ている。

第４図において、符号１０、１２は、電子ビーム発生用
パルスジエネレー夕を示し、該パルスジェネレータ１０
、１２には、位相制御回路（第４図では図示せず）から
トリガ信号ｌ４が供給されている。パルスジェネレータ
１０、１２からの出力信号１６、１８は、それぞれ、静
電型偏向器ｌＯ、２２に供給され、該偏向器２０、２２
により、電子ビーム２４は、絞り器２６とて走査される
。そして、電子ビーム２４は、絞り器２６の絞り孔２８
を通過したときにのみ、試料３ｏの測定個所３２に到達
し、これにより、パルス状の電子ビーム２４ａが試料３
０の測定個所３２に照射されることとなる。

なお、第５図には、パルスジェネレータ出力の位相一電
圧特性が示され、第５図から、電子ビームパルス２４ａ
の発生タイミングが理解される。

〔発明が解決しようとする課題〕

電子ビーム装置において、パルスジエネレー夕の発生す
るパルスの電圧振幅電圧オフセット等がトリが周波数に
より変動するため、試料３０の動作信号の動作周波数が
変化すると、次のような問題がある。すなわち、試料３
０の動作周波数の変化によりトリが周波数が変化し、電
子ビームパルス２４の発生強度、発生タイミングが変化
し、電子ビーム２４が絞り孔２８を通過しない場合が生
じ、このため、測定結果の信頼性が低下する。

なお、上記問題に対し、２次電子信号をサンプリングし
ながら電子ビーム発生手段（これはパルスジエネレー夕
、偏向器等から構成される）を最適化することが提案さ
れているが、これは、高速性、信頼性に問題がある。

本発明の目的は、試料の動作周波数の変化にかかわらず
、測定結果の信頼性を向上させることができる電子ビー
ム装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、偏向器（５２、５４）及び電子ビーム発生用
パルスジェネレータ（６２、６４）を含み、試料（７０
）の測定個所（８８）に対して、該試料（７０）の動作
信号（７４）に同明した電子ビームパルス（８６）を位
相制御して照射し、該試料（７０）の測定個所（８８）
から得られる２次電子信号を測定する電子ビーム装置に
おいて、前記電子ビーム発生用パルスジェネレータ（６
２、６４）の出力電圧の周波数特性の補正データを複数
の周波数について求める手段（５６、９０）と、該補正
データを記憶するメモリ（９４）と、試料（７０）の動
作信号（７４）の動作周波数を検出する検出器（９６）
と、該検出器（９６）からの動作周波数に対応する周波
数特性の補正データをメモリ（９４）から求め、電子ビ
ーム発生用パルスンエネレータ（６２、６４）の出力電
圧の周波数特性を補正する手段（６５）と、を含むよう
構成する。

〔作用〕

本発明においては、電子ビーム発生用パルスンエネレー
タ（６２、６４）の出力電圧の周波数特性の補正データ
を複数の周波数について求め、この補正データをメモリ
（９４）に記憶する。測定時には、試料（７０）の動作
信号（７４）の動作周波数を検出し、該検出された動作
周波数に対応する周波数特性の補正データをメモリ（９
４）から求め、これにより、電子ビーム発生用パルスジ
ェネレータ（６２、６４）の出力電圧の周波数特性を補
正する。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
。

第１図には、本発明の実施例による電子ビーム装置の回
路が示されている。

第１図において、符号５０は、電子ビーム（Ｅ　Ｂ）鏡
筒を示し、該電子ビーム鏡筒５０は、その内部に偏向器
５２、５４を含む。また、符号５６は、計算機を示し、
該計算機５６は、パルス電圧制御回路５８に制御信号６
０を供給し、電子ビーム発生用パルスジェネレータ６２
、６４が所望の出力信号６６、６８を前記偏向器５２、
５４に出力するようにする。なお、出力信号６６、６８
の制御される要素としては、例えば、第２図に示される
ように、電圧振幅、電圧オフセット、及ヒパルス幅の３
つがある。

符号７０は、試料を示し、該試料７０には、試料駆動回
路７２から動作信号７４が供給される。

試料駆動回路７４からは、試料動作クロック信号７６が
位相制御回路７８に供給され、該位相制御回路７８には
、計算機５６からの制御信号７９及び発振器８０からの
クロック信号８２も供給されている。そして、位相制御
回路７８は、これらの試料動作クロツク信号７６及びク
ロック信号８２に基づいて、指定された信号に同期しク
ロツク源と指定位相だけずれたトリが信号８４を出力し
、該トリガ信号８６は、パルスジェネレータ６２、６４
に供給される。このトリが信号８４により、パルスジェ
ネレータ６　２　、６　４からの出力信号６６、６８は
、位相制御されることとなる。

以上のように、パルスジェネレータ６２、６４からの出
力信号６６、６８は、パルス電圧制御回路５８によりそ
の信号要素が制御されるとともに、位相制御回路７８に
よりその位相が制御され、偏向器５２、５４に供給され
る。これにより、電子ビーム鏡筒５０においては、電子
ビーム８６は、走査され、試料７０の測定個所８８に照
射される。

前記偏向器５２、５４には、サンプリングオシロ等の測
定器９０が接続されている。この測定器９０は、複数の
周波数について、パルスジェネレータ６２、６４の出力
電圧の周波数特性を測定し、該測定データ９２を計算機
５６に供給する。計算機５６は、測定データ９２に基づ
いて、パルスジェネレータ６２、６４の出力電圧の周波
数特性の補正データを複数の周波数について求め、該補
正データを格納メモリ９４に記憶する。

一方、周波数カウンタ９６には、試料駆動回路７２から
試料動作クロック信号７６が供給されており、この周波
数カウンタ９６は、測定時に、試料７０の動作信号７４
の動作周波数を検出し、該動作周波数データ９８を計算
機５６に供給する。

計算機５６は、この動作周波数に対応する周波数特性の
補正データを前記メモリ９４から求め、該補正データに
基づいて、パルス電圧制御回路５８への制御信号６０を
補正し、これにより、パルスジェネレータ６２、６４の
出力電圧の周波数特性を補正する。

以上のように、試料７０の動作周波数により、パルスジ
ェネレータ６２、６４の出力電圧の周波数特性を補正し
ているので、電子ビームパルスの発生強度、発生タイミ
ングが変化することがなく、この結果、測定結果の信頼
性を向上させることができる。

次に、第３図には、補正データの登録手順が示されてい
る。

第３図において、スタート１００で始まり、ステップ｛
０２で発振器の起動、及び、位相制御回路のトリガ入力
を行い、ステップ１０４でＥＢ（′：４子ビーム）パル
スの初期データをセットする。

ココテ、初期データとしては、Ａｌ１ｌｌ１一〇（振幅
）、０　　　　（オフセット）、及び、Ｗｉｄ−０（パ
ルスＩｆ＋−０ 幅）である。

ステップ１０６で１−０にセットされ、ステ・ソプ１０
８でｉ＞ｎ（ｒｈ：設定値）でないと、ステップ１１０
に進み、周波数ｆ＝ｆ　　にされ、ステップ１１２、１
１４、１１６に進む。ステップ　１１２では、電圧オフ
セットＯ　　調整変化ｉｔｓ 分がΔＯ　　にされ、ステップ１１４では、電圧Ｉｔｓ 振幅Ａ　　調整変化分がΔＡ　　にされ、ステツｍｐ　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｍｐプ１１
６では、パルス幅Ｗ　調整変化分がΔＷ１ｄｉｄ にされる。そして、ステップ１１８でΔＯｉｔｓ　≦ε
。［［＋”　Ａｍｐｌ　　　ａｍｐｌ’及びΔＷ１ｄ≦
εｖｉｄ≦　ε （ε０山”　ａｍｐｌ’　　ｗｉｄ　　設定値）でない
場合には、ステップ１１２に戻り、このループを収束す
るまで行う。ここで、ステップ１１２、↓１４、１１６
において３つの調整変化分Δ０　　１ΔＡ　　１及び、
ΔＷｉｄは、互いに相Ｉｔｓ　　　　　　　ｍｐｌ 関があり、これらを独立して操作できない場合があるの
で、少しずつ値を変化させ、収束するまで、すなわちΔ
Ｏ　　≦ε　　、ΔＡ　　≦εｌｉｔ　　　ｏｌｌ＋　
　　　ｍｐｌ　　　ａｉｐｌゝ及びΔＷ　≦ε　　にな
るまで、操作を繰り返す。

＋ｄ　　　ｖｉｄ ステップ１１８で、ループが収束すると、すなわち、Δ
Ｏ　　≦ε　　、ΔＡ　　≦ε　　、及１１＋　　　ｏ
ｆｆ＋　　　　ｍｐｌ　　　　２１ＱＰび、ΔＷ　≦ε
　　であると、ステップ１２０に＋ｄ　　　ｖｉｄ 進み、周波数ｆ　での補正データとして、α。１１，直 １Ｉｆ　　　ｌｆ＋−Ｏ　　　ａｍｐｌ　（ｆ”（ｆ．
）＝Δｏ−ｏ，α　　　　１ ｍｐｌ　　　ｍｐｌ−１）　　　ｗｉｄ　　（ｆ”　＝
ΔＷｉｄ＝ΔＡ−Ａ，α　　　　１ ”ｉｄ−Ｇがメモリに格納される。

その後、ステップ１１２に進み、ｉ＝ｉ＋１とされた後
、ステップ１０８に進み、ｉ＞ｎでない場合には、上記
と同様の手順を繰り返す。

ステップ１０８で、ｉ＞ｒｌである場合には、ステップ
１２４に進み、補正データの登録手順が終了する。

以上のようにして各周波数ｆ．（ｉ＝０−ｎ）について
補正データが格納されることになる。

なお、パルスジェネレータの出力電圧の周波数特性は、
連続的に変化するので、上記の補正データの登録手順は
、適当な間隔の周波数ごとに行うだけで充分である。す
なわち、周波数カウンタ（第１図の符号９６）で測定さ
れた試料動作クロック信号に対応する補正データがメモ
リ内になくとも、登録された補正データから補完計算に
より、所望の補正データを求めることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、試料の動作周波
数が変化したとしても、電子ビーム発生用パルスジエネ
レー夕の出力電圧の周波数特性が補正されるので、測定
結果の信頼性を向上させることができる。

なお、本発明において、補正動作は、計算を主としたも
のであり、補正のための測定動作を必要としないため、
高速にしかも安定に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による電子ビーム装置の回路図
、 第２図は制御されるパルスの要素を示す波形図、第３図
は補正データの登録手順のフローチャート図、 第４図は電子ビームパルス装置の構成説明図、第５図は
パルスジェネレータ出力の位相一電圧特性図である。 ５０・・・ＥＢ（電子ビーム）鏡筒 ５２、５４・・・偏向器 ５６・・・計算機 ５８・・・パルス電圧制御回路 ６２、６４・・・電子ビーム発生用パルスジェネレータ ７０・・・試料 ２・・・試料駆動回路 ８・・・位相制御回路 ０・・・発振器 ６・・・ＥＢ（電子ビーム） Ｏ・・・サンプリングオシロ等の測定器４・・・補正デ
ータ格納メモリ ６・・・周波数カウンタ ＯＯ〜１２４・・・ステップ 電圧 制御されるパルスの要素を示す波形図 第　　２　　図 ２４：ｔ子ビーム 電子ビームパルス装置の構戒説明図 第　　４　　図 出力 電圧 パルスジェネレータ出カの位相 第　　５　　図 電圧特性図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　偏向器（５２、５４）及び電子ビーム発生用パルスジ
   ェネレータ（６２、６４）を含み、試料（７０）の測定
   個所（８８）に対して、該試料（７０）の動作信号（７
   ４）に同期した電子ビームパルス（８６）を位相制御し
   て照射し、該試料（７０）の測定個所（８８）から得ら
   れる２次電子信号を測定する電子ビーム装置において、
   前記電子ビーム発生用パルスジェネレータ （６２、６４）の出力電圧の周波数特性の補正データを
   複数の周波数について求める手段（５６、９０）と、 該補正データを記憶するメモリ（９４）と、試料（７０
   ）の動作信号（７４）の動作周波数を検出する検出器（
   ９６）と、 周波数特性の補正データをメモリ（９４）から求め、電
   子ビーム発生用パルスジェネレータ（６２、６４）の出
   力電圧の周波数特性を補正する手段（５６）と、を含む
   ことを特徴とする電子ビーム装置。