JPH036616B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH036616B2 JPH036616B2 JP57174011A JP17401182A JPH036616B2 JP H036616 B2 JPH036616 B2 JP H036616B2 JP 57174011 A JP57174011 A JP 57174011A JP 17401182 A JP17401182 A JP 17401182A JP H036616 B2 JPH036616 B2 JP H036616B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample stage
- sample
- electron beam
- deflection
- moving
- 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.)
- Expired
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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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電子顕微鏡において試料移動時に観察
視野を固定したままで観察できるようにした電子
線の偏向制御装置に関する。
視野を固定したままで観察できるようにした電子
線の偏向制御装置に関する。
電子顕微鏡においては、排気された清浄な試料
室内の試料ステージ上に試料を載置し、試料に電
子線を投射したとき試料表面から出る電子または
試料を透過する電子あるいは試料に吸収される電
子を検出して試料の表面構造または内部構造を観
察している。
室内の試料ステージ上に試料を載置し、試料に電
子線を投射したとき試料表面から出る電子または
試料を透過する電子あるいは試料に吸収される電
子を検出して試料の表面構造または内部構造を観
察している。
ところで、走査型電子顕微鏡では試料面上を走
査する電子線の振れ角があまり大きくなると偏向
歪を生ずるという問題があるため振れ角を大きく
しないですむように、また透過型電子顕微鏡でも
試料の希望する部位を観察できるように、試料ス
テージは外部からの操作により縦、横方向および
垂直方向に移動することができることはもちろん
のこと、さらに傾斜あるいは回転させることもで
きるようになつている。試料ステージは手動操作
のほかに試料ステージ側面に取り付けられた２つ
のステツプモータにより横（Ｘ）方向および縦
（Ｙ）方向に定速移動できるようになつており、
モータ駆動の場合は外部に設けられたボタンの操
作でできるようになつている。
査する電子線の振れ角があまり大きくなると偏向
歪を生ずるという問題があるため振れ角を大きく
しないですむように、また透過型電子顕微鏡でも
試料の希望する部位を観察できるように、試料ス
テージは外部からの操作により縦、横方向および
垂直方向に移動することができることはもちろん
のこと、さらに傾斜あるいは回転させることもで
きるようになつている。試料ステージは手動操作
のほかに試料ステージ側面に取り付けられた２つ
のステツプモータにより横（Ｘ）方向および縦
（Ｙ）方向に定速移動できるようになつており、
モータ駆動の場合は外部に設けられたボタンの操
作でできるようになつている。
ところで電子顕微鏡像を観察する際試料ステー
ジを移動させながら試料を観察することがある
が、このような場合従来の電子顕微鏡でモータ駆
動により試料ステージを平面内で移動する場合、
初心者などは移動速度や操作ボタンを離すタイミ
ングなどにより試料ステージが思い通りの位置に
停止せず、位置決め操作を何回かやらなければ試
料の希望する部位が観察できず移動操作が煩わし
いとともに試料移動中の観察が思うようにできな
いという問題があつた。
ジを移動させながら試料を観察することがある
が、このような場合従来の電子顕微鏡でモータ駆
動により試料ステージを平面内で移動する場合、
初心者などは移動速度や操作ボタンを離すタイミ
ングなどにより試料ステージが思い通りの位置に
停止せず、位置決め操作を何回かやらなければ試
料の希望する部位が観察できず移動操作が煩わし
いとともに試料移動中の観察が思うようにできな
いという問題があつた。
本発明は上記の点にかんがみ、試料ステージ移
動中はその移動方向と移動速度に対応した偏向量
だけ電子線を偏向するようにしたものである。こ
のようにすることにより試料の停止操作のタイミ
ングと同時に観察視野の移動が停止するため観察
視野の選択が容易となる。
動中はその移動方向と移動速度に対応した偏向量
だけ電子線を偏向するようにしたものである。こ
のようにすることにより試料の停止操作のタイミ
ングと同時に観察視野の移動が停止するため観察
視野の選択が容易となる。
以下図面に基づいて本発明を説明する。
第１図は走査型電子顕微鏡における試料ステー
ジ移動時における電子線の偏向制御装置のブロツ
ク線図である。電子顕微鏡の鏡筒１の内部には、
電子銃を構成するフイラメント１１および陽極１
２と、コンデンサレンズ１３と、電子銃から発生
する電子線を偏向する偏向コイル１４と、対物レ
ンズ１５と、試料Ｓを載置する試料ステージ１６
とが順次配置されており、試料ステージ１６はモ
ータ駆動式で移動用ステツプモータ１６ａ，１６
ｂが取り付けられている。２は試料ステージ１６
を移動するための操作ボタンなどを含む入力回
路、３は入力回路２からの入力信号に基づいて試
料ステージ１６を移動するステツプモータ駆動信
号（Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向）を出力するととも
に試料ステージ１６の移動量に対応した偏向制御
信号を出力する制御部、４は制御部３から出力す
る駆動信号に基づいて試料ステージ１６のステツ
プモータ１６ａ，１６ｂを駆動するステツプモー
タ駆動回路、５は制御部３から出力する偏向制御
信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、６
は電子線を偏向して試料を走査する走査信号を発
生する走査信号発生回路、７は走査信号発生回路
６から発生する走査信号とＤ／Ａ変換器５から出
力する試料ステージ移動量に対応したアナログ信
号とを加算する加算器で、加算器７の出力は偏向
コイル１４に与えられる。
ジ移動時における電子線の偏向制御装置のブロツ
ク線図である。電子顕微鏡の鏡筒１の内部には、
電子銃を構成するフイラメント１１および陽極１
２と、コンデンサレンズ１３と、電子銃から発生
する電子線を偏向する偏向コイル１４と、対物レ
ンズ１５と、試料Ｓを載置する試料ステージ１６
とが順次配置されており、試料ステージ１６はモ
ータ駆動式で移動用ステツプモータ１６ａ，１６
ｂが取り付けられている。２は試料ステージ１６
を移動するための操作ボタンなどを含む入力回
路、３は入力回路２からの入力信号に基づいて試
料ステージ１６を移動するステツプモータ駆動信
号（Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向）を出力するととも
に試料ステージ１６の移動量に対応した偏向制御
信号を出力する制御部、４は制御部３から出力す
る駆動信号に基づいて試料ステージ１６のステツ
プモータ１６ａ，１６ｂを駆動するステツプモー
タ駆動回路、５は制御部３から出力する偏向制御
信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、６
は電子線を偏向して試料を走査する走査信号を発
生する走査信号発生回路、７は走査信号発生回路
６から発生する走査信号とＤ／Ａ変換器５から出
力する試料ステージ移動量に対応したアナログ信
号とを加算する加算器で、加算器７の出力は偏向
コイル１４に与えられる。
次に第２図に参照して本発明による電子線の偏
向制御装置の動作を説明する。
向制御装置の動作を説明する。
いま説明の便宜上外部からのボタン操作により
試料ステージ１６を一方向（たとえばＸ方向）に
移動させる場合を例にとつて説明する。
試料ステージ１６を一方向（たとえばＸ方向）に
移動させる場合を例にとつて説明する。
第２図イは試料ステージ１６の移動速度の時間
的な変化を示しており、時刻Ａで入力回路２（操
作ボタン）を操作して移動を開始すると、試料ス
テージ１６は制御部３からの指令により次第に加
速され、試料ステージ１６の位置は第２図ロに示
すように変化していく。一方、このとき制御部３
からは試料ステージ１６の加速度に対応した偏向
制御信号が出力され、Ｄ／Ａ変換器５でアナログ
信号に変換される。この偏向制御信号は加算器７
において走査信号発生回路６からの走査信号と加
算され偏向コイル１４に印加される。その結果、
電子線は徐々に試料ステージ１６の移動方向と反
対の方向に第２図ハに示す偏向速度で偏向され始
め、その偏向量は同図ニにａで示すように増加
し、観察視野は同図ホに示すように少しずつ移動
する。
的な変化を示しており、時刻Ａで入力回路２（操
作ボタン）を操作して移動を開始すると、試料ス
テージ１６は制御部３からの指令により次第に加
速され、試料ステージ１６の位置は第２図ロに示
すように変化していく。一方、このとき制御部３
からは試料ステージ１６の加速度に対応した偏向
制御信号が出力され、Ｄ／Ａ変換器５でアナログ
信号に変換される。この偏向制御信号は加算器７
において走査信号発生回路６からの走査信号と加
算され偏向コイル１４に印加される。その結果、
電子線は徐々に試料ステージ１６の移動方向と反
対の方向に第２図ハに示す偏向速度で偏向され始
め、その偏向量は同図ニにａで示すように増加
し、観察視野は同図ホに示すように少しずつ移動
する。
その後時刻Ｂにおいて試料ステージ１６の加速
が停止し定速移動に移ると、制御部３から出力さ
れる偏向制御信号に基づく偏向速度も第２図ハに
示すように零となり、偏向量も同図ニにｂで示す
ように一定となる。このとき観察視野も一定速度
で移動する。
が停止し定速移動に移ると、制御部３から出力さ
れる偏向制御信号に基づく偏向速度も第２図ハに
示すように零となり、偏向量も同図ニにｂで示す
ように一定となる。このとき観察視野も一定速度
で移動する。
その後、時刻Ｃにおいて停止ボタンを押して入
力回路２から停止信号が出力すると、第２図イに
示すように試料ステージ１６は減速運転に入り、
それに伴つて偏向速度も第２図ハに示すように
徐々に減少し電子線の偏向量も第２図ニにＣで示
すように次第に小さくなる。この間観察視野は移
動しない。
力回路２から停止信号が出力すると、第２図イに
示すように試料ステージ１６は減速運転に入り、
それに伴つて偏向速度も第２図ハに示すように
徐々に減少し電子線の偏向量も第２図ニにＣで示
すように次第に小さくなる。この間観察視野は移
動しない。
時刻Ｄにおいて試料ステージ１６の移動は停止
し、電子線の偏向量も零になる。
し、電子線の偏向量も零になる。
第２図ホは試料ステージ１６が移動する間にお
ける観察視野原点の移動距離を示す。
ける観察視野原点の移動距離を示す。
上記偏向制御において重要なことは、試料ステ
ージ１６の移動速度が第２図イに示したように加
速期間および減速期間が直線的に変化するときは
観察視野が移動しないようにするためにはその期
間中における偏向制御信号を２次関数的に変化さ
せる必要があるという点である。
ージ１６の移動速度が第２図イに示したように加
速期間および減速期間が直線的に変化するときは
観察視野が移動しないようにするためにはその期
間中における偏向制御信号を２次関数的に変化さ
せる必要があるという点である。
第３図は試料ステージの移動による観察視野の
状態変化を示すもので、イは停止ボタンを押した
時（第２図イにおける時刻Ｃ）における状態であ
る。ロはその後試料ステージ１６が停止した時
（第２図イにおける時刻Ｄ）における状態である。
図中、２１は電子線、２２は試料ステージの移動
方向、２３は試料、Ｎは走査領域（観察視野）の
中心、Ｍは電子レンズの軸と試料ステージとの交
点、M′は時刻Ｃにおける試料上の点Ｍの時刻Ｄ
における位置を示すものである。この図からわか
るように、試料ステージ１６が定速運転に入つた
以後はいつ停止ボタンを押してもその押した時点
での観察視野で観察することができるので、停止
ボタンを押すタイミングや試料ステージの移動速
度によつて観察視野が変つてしまうことがなく、
従つて初心者の観察にも好都合である。
状態変化を示すもので、イは停止ボタンを押した
時（第２図イにおける時刻Ｃ）における状態であ
る。ロはその後試料ステージ１６が停止した時
（第２図イにおける時刻Ｄ）における状態である。
図中、２１は電子線、２２は試料ステージの移動
方向、２３は試料、Ｎは走査領域（観察視野）の
中心、Ｍは電子レンズの軸と試料ステージとの交
点、M′は時刻Ｃにおける試料上の点Ｍの時刻Ｄ
における位置を示すものである。この図からわか
るように、試料ステージ１６が定速運転に入つた
以後はいつ停止ボタンを押してもその押した時点
での観察視野で観察することができるので、停止
ボタンを押すタイミングや試料ステージの移動速
度によつて観察視野が変つてしまうことがなく、
従つて初心者の観察にも好都合である。
上記実施例は説明の便宜上試料ステージがＸ方
向にのみ移動する場合を説明したが、試料ステー
ジがＹ方向に移動する場合もまたＸ，Ｙ方向にあ
る角度をなして移動する場合も全く同じである。
向にのみ移動する場合を説明したが、試料ステー
ジがＹ方向に移動する場合もまたＸ，Ｙ方向にあ
る角度をなして移動する場合も全く同じである。
第４図は本発明による電子線偏向制御装置を透
過型電子顕微鏡に適用した場合のブロツク線図で
あり、図中第１図と同じ参照番号は同じ構成部分
を示す。
過型電子顕微鏡に適用した場合のブロツク線図で
あり、図中第１図と同じ参照番号は同じ構成部分
を示す。
鏡筒１内には、電子銃を構成するフイラメント
１１および陽極１２、コンデンサレンズ１３、偏
向コイル１４のほかに、試料Ｓを載置する試料ス
テージ１７と、対物レンズ１８と、中間レンズ１
９と、投影レンズ２０と、螢光板２１とが配置さ
れており、試料ステージ１７はステツプモータ
（図示せず）により移動できるようになつている。
第１図に示した実施例と同様に、入力回路２から
試料ステージ１７の移動開始または移動停止の操
作をすると、制御部３から駆動信号が出力され、
試料ステージ１７はステツプモータ駆動回路４を
介して駆動される。試料ステージ１７の加速、定
速、減速移動にともない制御部３からは第２図ニ
に示すような偏向制御信号が出力され、偏向コイ
ル１４に印加される。その結果電子線は試料ステ
ージ１７の移動方向と反対の方向に移動され、入
力回路２から停止信号が入力されたとき偏向量を
徐々に減らし、試料ステージ１７が停止したとき
偏向量を零にする。
１１および陽極１２、コンデンサレンズ１３、偏
向コイル１４のほかに、試料Ｓを載置する試料ス
テージ１７と、対物レンズ１８と、中間レンズ１
９と、投影レンズ２０と、螢光板２１とが配置さ
れており、試料ステージ１７はステツプモータ
（図示せず）により移動できるようになつている。
第１図に示した実施例と同様に、入力回路２から
試料ステージ１７の移動開始または移動停止の操
作をすると、制御部３から駆動信号が出力され、
試料ステージ１７はステツプモータ駆動回路４を
介して駆動される。試料ステージ１７の加速、定
速、減速移動にともない制御部３からは第２図ニ
に示すような偏向制御信号が出力され、偏向コイ
ル１４に印加される。その結果電子線は試料ステ
ージ１７の移動方向と反対の方向に移動され、入
力回路２から停止信号が入力されたとき偏向量を
徐々に減らし、試料ステージ１７が停止したとき
偏向量を零にする。
このようにすれば、外部から停止ボタンを押し
たときの観察視野のまま停止後も観察できるの
で、一回の移動操作で確実に試料の希望部位が観
察できる状態になる。なお、本発明は上述した実
施例の装置に限定されるものではなく、たとえば
試料ステージの移動開始時においては電子線を偏
向せずに、移動停止時のみ移動方向へ移動速度に
応じた偏向量だけ電子線の偏向を行つて装置の構
成を簡略化することが可能である。ただしこの場
合には試料ステージの移動開始時において観察視
野の不規則な移動が生じることと、試料ステージ
の停止後の何時かは電子線の偏向を解除する操作
が必要となることなどの問題が生じる。
たときの観察視野のまま停止後も観察できるの
で、一回の移動操作で確実に試料の希望部位が観
察できる状態になる。なお、本発明は上述した実
施例の装置に限定されるものではなく、たとえば
試料ステージの移動開始時においては電子線を偏
向せずに、移動停止時のみ移動方向へ移動速度に
応じた偏向量だけ電子線の偏向を行つて装置の構
成を簡略化することが可能である。ただしこの場
合には試料ステージの移動開始時において観察視
野の不規則な移動が生じることと、試料ステージ
の停止後の何時かは電子線の偏向を解除する操作
が必要となることなどの問題が生じる。
以上説明したように、本発明は試料移動中はそ
の移動方向とは反対方向に電子線を偏向し、試料
が停止したときは電子線を軸上にもどすようにし
たので、試料の停止操作後は停止操作のタイミン
グや試料の移動速度によらず観察視野が固定し初
心者でも簡単な操作で試料移動の正確な停止が可
能になる。
の移動方向とは反対方向に電子線を偏向し、試料
が停止したときは電子線を軸上にもどすようにし
たので、試料の停止操作後は停止操作のタイミン
グや試料の移動速度によらず観察視野が固定し初
心者でも簡単な操作で試料移動の正確な停止が可
能になる。
第１図は本発明による電子線偏向制御装置を走
査型電子顕微鏡に適用した場合のブロツク線図、
第２図は電子線の偏向制御を説明する図で、イは
試料ステージの速度変化、ロは試料ステージの位
置、ハは電子線偏向速度の変化、ニは電子線の偏
向量の変化、ホは始動原点の視野から現在観察し
ている視野までの距離の変化をそれぞれ示す図、
第３図は試料ステージの移動による観察視野の移
動を説明する図、第４図は本発明による電子線偏
向制御装置を透過型電子顕微鏡に適用した場合の
ブロツク図である。 １…鏡筒、２…入力回路、３…制御部、４…ス
テツプモータ駆動回路、５…Ｄ／Ａ変換器、６…
走査信号発生回路、７…加算器。
査型電子顕微鏡に適用した場合のブロツク線図、
第２図は電子線の偏向制御を説明する図で、イは
試料ステージの速度変化、ロは試料ステージの位
置、ハは電子線偏向速度の変化、ニは電子線の偏
向量の変化、ホは始動原点の視野から現在観察し
ている視野までの距離の変化をそれぞれ示す図、
第３図は試料ステージの移動による観察視野の移
動を説明する図、第４図は本発明による電子線偏
向制御装置を透過型電子顕微鏡に適用した場合の
ブロツク図である。 １…鏡筒、２…入力回路、３…制御部、４…ス
テツプモータ駆動回路、５…Ｄ／Ａ変換器、６…
走査信号発生回路、７…加算器。
Claims (1)
- １ 試料ステージの移動停止を指示する停止信号
に基づいて、その後に移動する試料ステージの移
動量とほぼ同量だけ電子線を偏向し、前記停止信
号の発生時とステージ停止時における電子線の照
射領域をほぼ一致させるようにしたことを特徴と
する電子線の偏向制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57174011A JPS5963649A (ja) | 1982-10-05 | 1982-10-05 | 電子線の偏向制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57174011A JPS5963649A (ja) | 1982-10-05 | 1982-10-05 | 電子線の偏向制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5963649A JPS5963649A (ja) | 1984-04-11 |
| JPH036616B2 true JPH036616B2 (ja) | 1991-01-30 |
Family
ID=15971078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57174011A Granted JPS5963649A (ja) | 1982-10-05 | 1982-10-05 | 電子線の偏向制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5963649A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10586676B2 (en) * | 2016-06-27 | 2020-03-10 | Hitachi High-Technologies Corporation | Charged particle beam device |
-
1982
- 1982-10-05 JP JP57174011A patent/JPS5963649A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10586676B2 (en) * | 2016-06-27 | 2020-03-10 | Hitachi High-Technologies Corporation | Charged particle beam device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5963649A (ja) | 1984-04-11 |
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