JPH059808Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は陰影を強調した検出信号を得るための
第１の検出器と、対称性の良い検出信号を得るた
めの第２の検出器を備えた荷電粒子線装置に関す
る。

［従来の技術］ 第３図は従来の電子線測長装置を示すもので、
図中１は偏向コイル、２は対物レンズ、３は試
料、４は第１の二次電子検出器、５は対物レンズ
の上段に配置された第１の二次電子検出器、４
ps，５psは各々前記検出器４，５の電源、６，７
は増幅器、８は切換回路９は加算回路、１０は
CRT、１１は走査信号発生回路、１２は演算制
御回路、１３はカーソル位置入力器である。

このような構成において、まず、電源４psをオ
ンにすると共に、切換回路８を介して検出器５の
出力信号がCRT１０に導かれるようにしておく。
そこで、走査信号発生回路１１より走査信号を発
生させて電子線EBにより試料を二次元的に走査
する。その結果、試料３より発生した二次電子は
軌跡ｅ１，ｅ２で示すように、検出器４よりの光
軸に対して非対称な吸引電界により検出器４に向
けて飛行した後、検出器４により検出される。そ
のため、CRT１０には可視光での片側照明像に
相当する陰影の強調された像が表示される。操作
者は、この像を観察して測長すべき視野を選択す
る。高精度の測長を行なうため、試料傾斜を行な
わない電子線測長装置においては、第１の検出器
４に基づく像は、試料の陰影を強調できるため試
料を立体的に把握でき、視野選択においては便利
である。しかしながら、視野選択の後、第４図に
その断面を示す例えばマスクＭの幅を測長しよう
とすると、マスクＭの走査に伴う第１の検出器４
よりの出力信号は第５図ａ又は第５図ｂに示すよ
うに非対称な信号となつてしまい、このような信
号を処理しても高精度な測長を行なうことはでき
ない。そこで、選択した視野内の所望の測長の際
には、電源４psをオフにした後、電源５psをオン
にすると共に、切換回路８により検出器５の出力
信号が選択される状態で電子線EBを二次元的に
走査する。その結果、試料３より発生した二次電
子のうちのあるものは軌跡ｅ３，ｅ４に示すよう
に対物レンズ２よりの磁束によつて集束されてレ
ンズ２の上段まで導かれ検出器５に検出される。
レンズ２による集束場は光軸に対して対称である
から、前記マスクＭの走査に伴う検出信号は第５
図ｃに示すように対称になり、試料の凹凸は判別
しにくいが、測長に適した信号となる。そこで、
操作者はCRT１０に表示されているマスクＭの
像を観察しながら、カーソル位置入力器１３の操
作によつてカーソル（図示せず）をマスクＭの両
エツジ像位置に移動させる。そこで、測長を指令
すれば、演算制御装置１２が第２の検出器４より
の信号に基づいてカーソルで挟んだ部分の長さを
測長し、その測長値の表示信号を加算回路９を介
してCRT１０に送る。そのため、CRT１０には
測長値が表示される。

［考案が解決しようとする問題点］ このような従来の装置においては、第１の検出
器４を使用する際には電源５psをオフにしている
が、試料より発生した二次電子の一部は対物レン
ズ２の磁束によつてレンズ２側へ導かれてしまう
ため、第１の検出器４の検出効率が不充分であ
り、又、第２の検出器５を使用する際には、電源
４psをオフにするが、試料より発生し光軸から離
れる向きに飛行する二次電子をレンズ２の磁束だ
けでは有効に検出器５側に導くことができないた
め、この場合にも検出効率が不充分であり、いず
れの場合にもCRTに表示される像は不充分な信
号に基づいた像質の悪いものであつた。

本考案は、このような欠点を解決し、前記第
１，第２の検出器を切換えることにより、両検出
器に基づく像を切換えて表示するようにした荷電
粒子線装置において、いずれの検出器を使用する
場合にも信号量の増大した信号をCRTに送り得
るようにすることにより、CRTに表示される像
の像質を向上させることのできる荷電粒子線装置
を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ そのため本考案は、対物レンズと、該対物レン
ズによつて集束された電荷粒子線を試料上におい
て走査する手段と、陰影を強調した検出信号を得
るための第１の検出器と対称性の良い検出信号を
得るための第２の検出器を備え、該第１の検出器
は前記試料とレンズとの間に張り出した光軸に対
して非対称な吸引電界により二次電子を吸引して
検出するための検出器であり、前記第２の検出器
は前記レンズ磁場によつて集束されてレンズ上段
に導かれた二次電子を検出するための検出器か又
は前記レンズ下段に光軸に対称に配置された検出
器であり、前記第１，第２の検出器を切換えて使
用するようにした装置において、前記レンズの下
側ヨークによつて兼ねられるか又は該下側ヨーク
の近傍に取り付けられた電極と、該電極に正又は
負の電圧を切換えて印加するための手段とを備え
たことを特徴としている。

［実施例］ 以下、第１図に基づき本考案の一実施例を詳述
するが、第３図と同一の構成要素に対しては同一
番号を付してその説明を省略する。

第１図において、１４は電極であり、電極１４
は絶縁部材１５を介してレンズ２の下側ヨークＹ
に取り付けられている。電極１４は切換回路１６
を介して負の可変電源１７又は正の可変電源１８
に接続できるようになつている。更に又、前記切
換回路８と切換回路１６と前記電源４ps，５psは
以下のように連動するようになつている。即ち、
切換回路８を端子ａ側に切換えれば、切換回路１
６も端子ａ側に切換えられると共に、電源４psが
オン，電源５psがオフになり、逆に切換回路８を
端子ｂ側に切換えれば、切換回路１６も端子ｂ側
に切換えられると共に、電源５psがオンになり電
源４psがオフになる。

このような構成において、測長すべき視野を選
択するため、切換回路８を端子ａ側に切換えれ
ば、電源４psがオンになり、電源５psがオフにな
ると共に切換回路１６が端子ａ側に切換えられ
る。そのため、電極１４には負の電位が与えられ
る。そこで、電子線EBにより試料３を走査すれ
ば、試料３より発生した二次電子のうちレンズ２
の磁束により集束されてレンズ２側に向かう二次
電子の一部は電極１４により追い返されて検出器
４に向かうため、検出器４による検出効率を向上
させることができる。

次に測長を行なうため、切換回路８を端子ｂ側
に切換えれば、電源５psがオンになり、電源４ps
オフになると共に、切換回路１６が端子ｂ側に切
換えられるため、電極１４に正電位が与えられ
る。そこで、電子線EBにより試料３を走査すれ
ば、試料３より発生した二次電子はレンズ２の磁
束による集束作用と電極１４による吸引作用によ
つて従来よりも効率良く対物レンズ２の上段側に
導かれ、第２の検出器５により検出される。

このように、第１，第２の検出器を使用する際
に、両検出器の検出効率を切換回路の切換えだけ
で向上でき、それによりCRTに充分な信号を送
つて像質の良い像を表示することができる。

尚、対称な検出信号を得るための第２の検出器
として、上述した実施例においては対物レンズの
上段に配置された検出器５を用いたが、この第２
の検出器として第２図に示すようなドーナツ状の
チヤンネルプレート１９を用いる場合にも本考案
は同様に適用できる。

このような場合、前記電極１４に代えて電極２
０を取り付け、この電極２０へ印加する電圧を正
負切換えられるように構成すれば、前述した効果
と同様の効果を達成することができる。

本考案は、上述した実施例に限らず、更に変形
して実施することができる。

例えば、第１図に示した実施例においては、電
極１４をレンズ２の下側ヨークＹに取り付けるよ
うにしたが、下側ヨークＹそのものを電極として
兼用するようにしても良い。

又、上述した実施例は本考案を電子線測長装置
に適用した例であるが、本考案は前述した第１，
第２の検出器を備える他の種類の荷電粒子線装置
にも同様に適用できる。

［考案の効果］ 上述したように、本考案に基づく装置によれ
ば、陰影を強調した検出信号を得るための第１の
検出器と、対称性の良い検出信号を得るための第
２の検出器を備え、両検出器を切換えて使用する
ようにした装置において、検出器の切換えにかか
わらず、常に充分な検出信号を表示手段に送るこ
とができるため、両検出器に基づく表示像の像質
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すための図、第
２図は本考案の他の一実施例の要部を示すための
図、第３図は従来装置を示すための図、第４図は
測長対象を例示するための図、第５図は第１，第
２の二次電子検出器の出力信号を比較して示すた
めの図である。 １……偏向コイル、２……対物レンズ、３……
試料、４……第１の二次電子検出器、５……第２
の二次電子検出器、４ps，５ps……検出器電源、
８，１６……切換回路、９……加算回路、１０…
…CRT、１１……走査信号発生回路、１２……
演算制御回路、１３……カーソル位置入力器、１
４，２０……電極、１５……絶縁部材、１７，１
８……可変電源、１９……チヤンネルプレート型
の第２の検出器、EB……電子線、Ｙ……下側ヨ
ーク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 対物レンズと、該対物レンズによつて集束され
   た荷電粒子線を試料上において走査する手段と、
   陰影を強調した検出信号を得るための第１の検出
   器と対称性の良い検出信号を得るための第２の検
   出器を備え、該第１の検出器は前記試料とレンズ
   との間に張り出した光軸に対して非対称な吸引電
   界により二次電子を吸引して検出するための検出
   器であり、前記第２の検出器は前記レンズ磁場に
   よつて集束されてレンズ上段に導かれた二次電子
   を検出するための検出器か又は前記レンズ下段に
   光軸に対称に配置された検出器であり、前記第
   １，第２の検出器を切換えて使用するようにした
   装置において、前記レンズの下側ヨークによつて
   兼ねられるか又は該下側ヨークの近傍に取り付け
   られた電極と、該電極に正又は負の電圧を切換え
   て印加するための手段とを備えて成る荷電粒子線
   装置。