JPH0719553B2

JPH0719553B2 - 電子ビ−ム装置

Info

Publication number: JPH0719553B2
Application number: JP60107669A
Authority: JP
Inventors: 一幸尾崎; 昭夫伊藤; 俊弘石塚; 善朗後藤; 和生大窪
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1985-05-20
Filing date: 1985-05-20
Publication date: 1995-03-06
Anticipated expiration: 2010-03-06
Also published as: JPS61267244A

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕シフトコントロールとチルトコントロールとよりなる２
段軸合わせ手段を有する電子ビーム装置の軸合わせを半
自動的に簡易になすことを可能とする改良である。

上記のシフトコントロールまたはチルトコントロールの
いづれか一方に二次元走査信号を重畳させ、同時に、電
子レンズにこれとは周期を異にする鋸歯状波信号を重畳
させておき、これら二つの周期的に振動する調整要素を
動作させておきながら、上記の二次元走査信号が重畳さ
れていない調整要素を調整するものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は電子ビーム装置に関する。特に、その軸合わせ
装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

電子顕微鏡等の電子ビーム装置の軸合わせ手段として従
来使用されている手法には、（イ）電子レンズ等を軸に
直交する方向に移動する手法及び／または電子レンズ等
の軸に対する傾斜角を変更する手法と、（ロ）シフトコ
ントロールコイルとチルトコントロールコイルの２段軸
合わせコイルを利用する手法とがある。本発明は、後者
すなわち２段軸合わせコイルを利用して軸合わせをなす
電子ビーム装置の改良である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

２段軸合わせコイルを利用する軸合わせ法においては、
シフトコントロールコイルとチルトコントロールコイル
を併用してクロスオーバー像の光軸からのずれと電子ビ
ームの傾斜を補正するのであるが、電子レンズの励磁を
一定に保持して軸合わせ作業を行うと、正しい補正が行
われていないのに、一見、軸が整合しているように見え
る場合がある。

このような欠点が発生する理由は、上記の軸合わせ作業
が、（イ）軸が合っているか否かを電子ビーム装置の出
力信号を表示する画像表示装置を使用して間接的に確認
し、（ロ）また、電子レンズの励磁電流は一定に保持し
て（光学顕微鏡で言えば対物レンズと接眼レンズとの関
係距離を固定して）なされ、（ハ）シフトコントロール
とチルトコントロールを使用して、電子ビーム装置の出
力信号の画像（例えば絞りの影；以下これを用いて説明
する）を、電子ビーム装置の画像表示装置の特定の領域
（一般には中心；以下これを用いて説明する）に移動さ
せてなすので、、第２図に示すように、その励磁電流に
対しては絞りの影が画像表示装置の中心に結像しても、
真実には軸が整合していない場合があるからである。

そこで、２段軸合わせコイルを使用して軸合わせをなす
場合は、一旦、２段軸合わせコイルを使用して軸を整合
した後、電子レンズの励磁を変化させてみて、絞りの影
が画像表示装置の中心に結像しなくなった場合は、再三
２段軸合わせコイルを調整しなおす必要があり、軸合わ
せ工数が多いという欠点がある。

本発明の目的はこの欠点を解消することにあり、２段軸
合わせコイルを利用する電子ビーム装置の軸合わせ装置
の改良を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明が採った手段は、２
段軸合わせ手段３を備えた電子ビーム装置に、（イ）２
段軸合わせコイルのいづれか一方の励磁電流を、それが
他方に対して特定の割り合いになるように保ちながら変
化させる手段（シフトコントロールとチルトコントロー
ル）14、16と、（ロ）上記２つの手段のいづれか一方
（シフトコントロールまたはチルトコントロール）の
Ｘ、Y2つの直流制御信号に二次元走査信号を重畳させる
手段19と、（ハ）この二次元走査信号によって駆動さ
れ、軸合わせされる電子ビーム装置の出力信号を表示す
る画像表示装置21と、（ニ）電子レンズの励磁電流制御
信号に、上記の二次元走査信号の周期より長い周期の鋸
歯状波を重畳させる手段20とを付加するものである。

〔作用〕２段軸合わせコイルを使用してなす軸合わせ装置に上記
せる欠点がともなう理由は、上記せるとおり、軸合わせ
作業が、電子ビーム装置の出力信号が画像表示装置の所
定の領域（一般には中心）に出現するか否かをモニター
してなされる関係上、軸合わせをなす期間中固定されて
いた電子レンズの励磁電流に対しては、第２図に示すよ
うに、上記のモニター要件を満たして、一見、軸が整合
しているように見えるが、一旦、電子レンズの励磁電流
を変更すると、たちまち電子ビーム装置の出力信号は画
像表示装置の所定の領域からずれることによる。

そこで、２段軸合わせコイルを使用してなす軸合わせ作
業をなす期間に、電子レンズの励磁電流も変化させるこ
ととし、これらの二つの調整要素（シフトコントロール
またはチルトコントロールと電子レンズの励磁電流）を
同時に調整すれば、従来技術においては複数回の試行を
もってしか実現しえなかった軸合わせが一工程で実現し
うるという着想にもとづいたものであり、この着想を具
体化するために、２段軸合わせ手段を備えた電子ビーム
装置において使用しうる三つの調整要素（シフトコント
ロール、チルトコントロール、電子レンズの励磁電流）
のうち、二つを互いに大幅に異なる周期をもって周期的
に変化させながら、第３の調整要素を手動制御すること
としたものである。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつゝ、本発明の一実施例に係る電子
ビーム装置についてさらに説明する。

第１（ａ）図参照図において、１は電子銃であり、２はクロスオーバーで
あり、３は２段軸合わせ手段であり、Ｘ方向コイルとＹ
方向コイルとを有する。４は電子束集束用電子レンズ５
に付属する絞りである。６は走査用コイル群であり、７
は対物レンズ８用の絞りである。９は被検査体であり、
10は二次電子検出器である。

13はシフトコントローラであり、Ｘ方向シフトコントロ
ーラ131とＹ方向シフトコントローラ132とを有する。15
はチルトコントローラであり、Ｘ方向チルトコントロー
ラ151とＹ方向チルトコントローラ152とを有する。14は
シフトコントロール信号発生器でありＸ方向シフトコン
トロール信号発生器141とＹ方向シフトコントロール信
号発生器142とを有する。16はチルトコントロール信号
発生器でありＸ方向シフトコントロール信号発生器161
とＹ方向シフトコントロール信号発生器162とを有す
る。18は電子束集束用電子レンズ制御信号発生器であ
る。19が本発明の要旨に係る二次元走査信号重畳手段で
あり、20が本発明の要旨に係る長い周期の鋸歯状波重畳
手段である。21は画像表示装置（CTR）であり、22、2
3、24は切り替えスイッチである。

第１（ｂ）図、第１（ｃ）図参照二次元走査信号重畳手段19は第１（ｂ）図に示す波形の
鋸歯状波を発生して、この鋸歯状波がＸ方向及びＹ方向
チルトコントロール信号161及び162の発生するＸ及びＹ
方向方向チルトコントロール信号に重畳される。

長い周期の鋸歯状波重畳手段20は第１（ｃ）図に示す波
形の鋸歯状波（複数フレームを一周期とする鋸歯状波）
を発生してこれが電子束集束用電子レンズ制御信号発生
器18の出力信号に重畳される。

第１（ｄ）図参照以下、本実施例に係る電子ビーム装置を使用してなす軸
合わせ工程について説明するが、説明を簡明にするため
第１（ｄ）図に示すフローチャートを使用する。

（１）開始第１（ｅ）図参照電子ビーム装置を起動する。シフトコントロール信号と
チルトコントロール信号とは未だ調整されていない。電
子束の中心軸は、一般には第１（ｅ）図に示すように整
合していない。

（２）切り替えスイッチ24、22制御切り替えスイッチ24を切り替えて、二次元走査信号重畳
手段19と画像表示装置21とを接続して、SEMモードから
軸合わせモードに変更する。

切り替えスイッチ22を切り替えて、二次元走査信号重畳
手段19とチルトコントローラ５とを接続する。

（３）チルトコントロールの調整第１（ｆ）図参照チルトコントロールをなして軸合わせをする。この状態
においては、電子ビーム装置の出力信号は画像表示装置
21の中心に一致するが、電子束の中心軸は一般には第１
（ｆ）図に示すように整合してはいない。

（４）切り替えスイッチ23制御第１（ｇ）図、第１（ｈ）図参照切り替えスイッチ23を切り替えて、長い周期の鋸歯状波
重畳手段20と電子束集束用電子レンズ制御信号発生器18
とを接続して、複数フレーム周期分の周期を持つ鋸歯状
波を電子レンズ制御信号に重畳する。この状態において
は、もし、電子束の軸が整合していない場合は、電子ビ
ーム装置の出力信号は画像表示装置21上で中心点を通過
しながら、第１（ｇ）図、第１（ｆ）図、第１（ｈ）図
に示すように移動する。

（５）シフトコントロールの調整上記の状態（二次元走査信号と長い周期の鋸歯状波が重
畳されている状態）で、シフトコントロールをして、電
子ビーム装置の出力信号が画像表示装置21上で静止する
ように調整する。

（６）切り替えスイッチ23再制御長い周期の鋸歯状波の重畳を終了する。

（７）電子ビーム装置出力信号の再点検電子ビーム装置の出力信号が画像表示装置21の中心点上
にあるか否か再点検する。もし、ずれているようであれ
ば、上記の（３）〜（６）の工程を繰り返す。

（８）軸合わせ完了第１（ｉ）図参照この状態においては、電子ビーム装置の電子束は第１
（ｉ）図に示すように整合している。

〔発明の効果〕

以上説明せるとおり、本発明においては、２段軸合わせ
手段を有する電子ビーム装置に、（イ）シフトコントロ
ール信号またはチルトコントロール信号に重畳される二
次元走査信号を発生する手段と、（ロ）周期がそれより
長く、電子束集束用電子レンズの励磁電流に重畳される
鋸歯状波を発生する手段とが付加されているので、
（イ）まず、上記の付加された信号の一方を重畳するこ
となく、シフトコントロールかチルトコントロールかを
調整して一旦軸合わせをなし、（ロ）その後、二つの付
加信号を重畳して、先になしたコントロールと反対のコ
ントロール（先にシフトコントロールをなしたのであれ
ばチルトコントロール、先にチルトコントロールをなし
たのであればシフトコントロール）をなして再度軸合わ
せをなすという２つの工程を繰り返すことにより、短い
時間でもって簡易・正確に軸を整合させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１（ａ）図は、本発明の一実施例に係る電子ビーム装
置の構成図である。第１（ｂ）図は、二次元走査信号の波形図である。第１（ｃ）図は、二次元走査信号の周期より長い周期の
鋸歯状波の波形図である。第１（ｄ）図は、本発明の一実施例に係る電子ビーム装
置を使用してなす軸合わせ工程のフローチャートであ
る。第１（ｅ）〜第１（ｉ）図は、本発明の一実施例に係る
電子ビーム装置における電子束の状態と電子ビーム装置
の出力信号の表示装置画面上の位置を示す図である。第２図は、従来技術に係る電子ビーム装置の欠点を考察
する図である。１……電子銃、２……クロスオーバー、３……２段軸合
わせ手段、４……電子束集束用電子レンズ用絞り、５…
…電子束集束用電子レンズ、６……走査用コイル群、７
……対物レンズ用絞り、８……対物レンズ、９……被検
査体、10……二次電子検出器、13……シフトコントロー
ラ、131……Ｘ方向コントローラ、132……Ｙ方向コント
ローラ、15……チルトコントローラ、151……Ｘ方向チ
ルトコントローラ、152……Ｙ方向チルトコントロー
ラ、14……シフトコントロール信号発生器、141……Ｘ
方向シフトコントロール信号発生器、142……Ｙ方向シ
フトコントロール信号発生器、16……チルトコントロー
ル信号発生器、161……Ｘ方向チルトコントロール信号
発生器、162……Ｙ方向チルトコントロール信号発生
器、18……電子束集束用電子レンズ制御信号発生器、19
……二次元走査信号重畳手段、20……長い周期の鋸歯状
波重畳手段、21……画像表示装置（CTR）、22、23、24
……切り替えスイッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者後藤善朗神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者大窪和生神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (56)参考文献特開昭52−150959（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−152456（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２段軸合わせ手段（３）を備えた電子ビー
ム装置において、前記２段軸合わせ手段（３）の各コイルの励磁電流を特
定の比に保ちながら変化させる手段（14、16）と、該手段（14、16）のＸ・Ｙ二つの直流信号に二次元走査
信号を重畳させる手段（19）と、該二次元走査信号によって駆動され、前記電子ビーム装
置の出力信号を表示する画像表示装置（21）と、電子レンズ（４）の励磁制御信号に前記二次元走査信号
の周期より長い周期の鋸歯状波を重畳させる手段（21）
とを備えてなることを特徴とする電子ビーム装置。