JPH0580100B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0580100B2 JPH0580100B2 JP57071795A JP7179582A JPH0580100B2 JP H0580100 B2 JPH0580100 B2 JP H0580100B2 JP 57071795 A JP57071795 A JP 57071795A JP 7179582 A JP7179582 A JP 7179582A JP H0580100 B2 JPH0580100 B2 JP H0580100B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- objective lens
- probe diameter
- sample
- focal length
- charged particle
- 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 - Lifetime
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 38
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
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
- H01J37/02—Details
- H01J37/24—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the tube and not otherwise provided for
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＸ線マイクロアナライザのような試料
を電子線或はイオンビームで照射して試料の微小
部分を分析する装置において照射荷電粒子線のプ
ローブ径即ち試料面における照射荷電粒子ビーム
の断面径を設定する方法に関する。
を電子線或はイオンビームで照射して試料の微小
部分を分析する装置において照射荷電粒子線のプ
ローブ径即ち試料面における照射荷電粒子ビーム
の断面径を設定する方法に関する。
上述した分析装置では荷電粒子線で照射されて
いる領域の平均的な分析結果が得られるので、分
析目的によつて荷電粒子線プローブの径を適当に
設定することは重要なことである。従来はこのプ
ローブ径の設定に次のような方法を用いていた。
Ｘ線マイクロアナライザ等には試料面を目視観察
したり試料の位置決めをするために光学顕微鏡が
付設されているので、試料位置に螢光を発する試
料をセツトし、荷電粒子線で照射して螢光を発し
ているスポツトを光学顕微鏡で見ながらスポツト
径が所期の直径になるように対物レンズの励磁電
流を調節し、その後螢光試料と分析しようとする
試料とを交換する。このような方法は大へん煩雑
であり時間がかゝつて甚だ非能率である。
いる領域の平均的な分析結果が得られるので、分
析目的によつて荷電粒子線プローブの径を適当に
設定することは重要なことである。従来はこのプ
ローブ径の設定に次のような方法を用いていた。
Ｘ線マイクロアナライザ等には試料面を目視観察
したり試料の位置決めをするために光学顕微鏡が
付設されているので、試料位置に螢光を発する試
料をセツトし、荷電粒子線で照射して螢光を発し
ているスポツトを光学顕微鏡で見ながらスポツト
径が所期の直径になるように対物レンズの励磁電
流を調節し、その後螢光試料と分析しようとする
試料とを交換する。このような方法は大へん煩雑
であり時間がかゝつて甚だ非能率である。
本発明は所望のプローブ径を指定すれば自動的
にプローブ径がそのように調整されるようにした
方法を提供しようとするものである。以下図面に
よつて本発明を説明する。
にプローブ径がそのように調整されるようにした
方法を提供しようとするものである。以下図面に
よつて本発明を説明する。
第１図において、１は対物レンズの主面であ
る。２は上段レンズによる荷電粒子線の収束点で
あり、この点の像が対物レンズによつて試料空間
に形成される。３は分析試料である。上記収束点
２から対物レンズ主面１での距離をａ、同主面１
から試料３表面までの距離をloとし、対物レンズ
主面１から同レンズによる収束点２の像４までの
距離をｂとする。また対物レンズの主面１におけ
る有効絞り径を2Rとし、試料３表面における照
射領域の径即ちプローブ径を2rとすると、比例の
関係で ｒ／Ｒ＝ｂ−lo／ｂ故にｂ＝Ｒ・lo／Ｒ−ｒ…
…(1) (1)式でＲ及びloは装置によつて決まつている定
数であり、ｒは所望のプローブ半径でこれは分析
を行う人が自分で決めるものである。そこで(1)式
によつてｂを幾らにしたらよいかが求まる。この
ｂを与えるような対物レンズの焦点距離をｆとす
ると、 １／ｆ＝１／ａ＋１／ｂ故にｆ＝ab／ａ＋ｂ からｂに(1)式を代入して ｆ＝ａ（Rlo）／（Ｒ−ｒ）／ａ＋（Rlo）／（
Ｒ−ｒ）≡Ｐ(r) で焦点距離ｆはプローブ半径ｒだけの関数Ｐ(r)で
ある。こゝで焦点距離ｆは例えば電磁レンズの場
合、励磁コイルのアンペアターンNiとの間には
第２図に示すような関係があることが知られてい
る。こゝで fminはレンズポールピースの形状
によつて決まる最小焦点距離、Ni maxは電子線
加速電圧をＶとして13.5√なる値である。焦点
距離と励磁コイルのアンペアターンとの間にはア
ンペアターンの或る範囲で一価単調な関数関係が
あるので、焦点距離を決めると必要なアンペアタ
ーンが一つに決まり、従つて励磁電流ｉが一つに
決まる。即ち励磁電流ｉは ｉ／√Ｖ＝Ｑ(f)＝Ｑ（Ｐ(r)）≡Ｒ(r) 上式よりｉ＝√Ｒ(r)によつて粒子加速電圧と
プローブ径が決まると対物レンズの励磁電流が定
まる。上式に従つて実際に励磁電流ｉを決めるに
は関数Ｒ(r)の適当な近似式を作つておいて計算に
よつて決めてもよいが、Ｖを変えて何本かのｉと
ｒとの関係のカーブを画いておき図上で決めても
よい。
る。２は上段レンズによる荷電粒子線の収束点で
あり、この点の像が対物レンズによつて試料空間
に形成される。３は分析試料である。上記収束点
２から対物レンズ主面１での距離をａ、同主面１
から試料３表面までの距離をloとし、対物レンズ
主面１から同レンズによる収束点２の像４までの
距離をｂとする。また対物レンズの主面１におけ
る有効絞り径を2Rとし、試料３表面における照
射領域の径即ちプローブ径を2rとすると、比例の
関係で ｒ／Ｒ＝ｂ−lo／ｂ故にｂ＝Ｒ・lo／Ｒ−ｒ…
…(1) (1)式でＲ及びloは装置によつて決まつている定
数であり、ｒは所望のプローブ半径でこれは分析
を行う人が自分で決めるものである。そこで(1)式
によつてｂを幾らにしたらよいかが求まる。この
ｂを与えるような対物レンズの焦点距離をｆとす
ると、 １／ｆ＝１／ａ＋１／ｂ故にｆ＝ab／ａ＋ｂ からｂに(1)式を代入して ｆ＝ａ（Rlo）／（Ｒ−ｒ）／ａ＋（Rlo）／（
Ｒ−ｒ）≡Ｐ(r) で焦点距離ｆはプローブ半径ｒだけの関数Ｐ(r)で
ある。こゝで焦点距離ｆは例えば電磁レンズの場
合、励磁コイルのアンペアターンNiとの間には
第２図に示すような関係があることが知られてい
る。こゝで fminはレンズポールピースの形状
によつて決まる最小焦点距離、Ni maxは電子線
加速電圧をＶとして13.5√なる値である。焦点
距離と励磁コイルのアンペアターンとの間にはア
ンペアターンの或る範囲で一価単調な関数関係が
あるので、焦点距離を決めると必要なアンペアタ
ーンが一つに決まり、従つて励磁電流ｉが一つに
決まる。即ち励磁電流ｉは ｉ／√Ｖ＝Ｑ(f)＝Ｑ（Ｐ(r)）≡Ｒ(r) 上式よりｉ＝√Ｒ(r)によつて粒子加速電圧と
プローブ径が決まると対物レンズの励磁電流が定
まる。上式に従つて実際に励磁電流ｉを決めるに
は関数Ｒ(r)の適当な近似式を作つておいて計算に
よつて決めてもよいが、Ｖを変えて何本かのｉと
ｒとの関係のカーブを画いておき図上で決めても
よい。
第３図は上記式によりプローブ径を指定したと
き自動的に対物レンズの励磁電流ｉが所定値に設
定されるようにした本発明の一実施例を示す。５
は関数発生器でポテンシヨメータ６の摺動子の位
置をプローブ径の目盛によつて設定するとプロー
ブ径に比例した電圧信号が関数発生器に入力され
る。７は加速電圧検出器である。関数発生器５は
入力されたプローブ径に対しlogR(r)を出力する。
８は対数変換器で加速電圧検出器７の出力を対数
変換する。７，８の構成は加速電圧の設定と連動
してlog√を得るようにした可変抵抗を用いて
もよい。関数発生器５の出力と対数変換器８の出
力とが加算回路９で加算され、加算回路９の出力
を逆対数変換器１０で逆対数変換して対物レンズ
励磁電流制御回路１１に入力させる。この実施例
はアナログ方式によるものであるが、デイジタル
方式によつても可能であり、コンピユータを用い
ることもできる。また今までの説明は対物レンズ
による荷電粒子線の収束点を試料の下方に位置さ
せる場合についてのものであるが、試料の上方に
位置させる場合でも全く同じ考え方が適用できる
ことは云うまでもない。
き自動的に対物レンズの励磁電流ｉが所定値に設
定されるようにした本発明の一実施例を示す。５
は関数発生器でポテンシヨメータ６の摺動子の位
置をプローブ径の目盛によつて設定するとプロー
ブ径に比例した電圧信号が関数発生器に入力され
る。７は加速電圧検出器である。関数発生器５は
入力されたプローブ径に対しlogR(r)を出力する。
８は対数変換器で加速電圧検出器７の出力を対数
変換する。７，８の構成は加速電圧の設定と連動
してlog√を得るようにした可変抵抗を用いて
もよい。関数発生器５の出力と対数変換器８の出
力とが加算回路９で加算され、加算回路９の出力
を逆対数変換器１０で逆対数変換して対物レンズ
励磁電流制御回路１１に入力させる。この実施例
はアナログ方式によるものであるが、デイジタル
方式によつても可能であり、コンピユータを用い
ることもできる。また今までの説明は対物レンズ
による荷電粒子線の収束点を試料の下方に位置さ
せる場合についてのものであるが、試料の上方に
位置させる場合でも全く同じ考え方が適用できる
ことは云うまでもない。
本発明によれば荷電粒子線のプローブ径を指定
することにより対物レンズの焦点距離（電磁レン
ズの場合であれば励磁電流）を直接決定すること
ができ、一々測定試料と螢光試料とを交換すると
云つた手間が省けて分析操作の能率が向上し、更
に分析の自動化（例えばプローブ径を種々に決め
ておいてプログラムにより色々なプローブ径を採
択して分析を行つて行く等）が容易にできる利点
を有する。
することにより対物レンズの焦点距離（電磁レン
ズの場合であれば励磁電流）を直接決定すること
ができ、一々測定試料と螢光試料とを交換すると
云つた手間が省けて分析操作の能率が向上し、更
に分析の自動化（例えばプローブ径を種々に決め
ておいてプログラムにより色々なプローブ径を採
択して分析を行つて行く等）が容易にできる利点
を有する。
第１図は本発明方法の原理を説明する図、第２
図は電磁レンズの焦点距離とコイルのアンペアタ
ーンとの関係を示すグラフ、第３図は本発明方法
を実行する装置の一例のブロツク図である。 １……対物レンズ主面、２……上段レンズによ
る荷電粒子線ビームの収束点、３……試料、４…
…対物レンズによる２の点の像。
図は電磁レンズの焦点距離とコイルのアンペアタ
ーンとの関係を示すグラフ、第３図は本発明方法
を実行する装置の一例のブロツク図である。 １……対物レンズ主面、２……上段レンズによ
る荷電粒子線ビームの収束点、３……試料、４…
…対物レンズによる２の点の像。
Claims (1)
- １ プローブ径を試料位置に対し対物レンズ焦点
をずらせることにより任意設定する場合におい
て、指定プローブ径から対物レンズ焦点距離とプ
ローブ径との関数関係を用いて対物レンズ焦点距
離に対応する信号を発生する手段により出力され
る信号によつて対物レンズ励磁電流を制御するこ
とを特徴とする荷電粒子線のプローブ径設定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57071795A JPS58188041A (ja) | 1982-04-27 | 1982-04-27 | 荷電粒子線のプロ−ブ径設定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57071795A JPS58188041A (ja) | 1982-04-27 | 1982-04-27 | 荷電粒子線のプロ−ブ径設定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58188041A JPS58188041A (ja) | 1983-11-02 |
| JPH0580100B2 true JPH0580100B2 (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=13470850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57071795A Granted JPS58188041A (ja) | 1982-04-27 | 1982-04-27 | 荷電粒子線のプロ−ブ径設定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58188041A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2632828B2 (ja) * | 1987-02-17 | 1997-07-23 | 日本電信電話株式会社 | 荷電ビームの自動制御装置 |
| JP2636381B2 (ja) * | 1988-11-11 | 1997-07-30 | 日本電子株式会社 | 電子線装置 |
| JPH1027563A (ja) * | 1996-07-10 | 1998-01-27 | Jeol Ltd | 走査電子顕微鏡 |
-
1982
- 1982-04-27 JP JP57071795A patent/JPS58188041A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58188041A (ja) | 1983-11-02 |
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