JPH0973871A - 走査電子顕微鏡 - Google Patents
走査電子顕微鏡Info
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- JPH0973871A JPH0973871A JP7226324A JP22632495A JPH0973871A JP H0973871 A JPH0973871 A JP H0973871A JP 7226324 A JP7226324 A JP 7226324A JP 22632495 A JP22632495 A JP 22632495A JP H0973871 A JPH0973871 A JP H0973871A
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- detector
- electric field
- objective lens
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２次電子検出器の偏向場による一次電子ビー
ムの収差を少なくすることができる走査電子顕微鏡を実
現する。 【解決手段】 一次電子ビームＥＢは、２次電子検出器
３による電界内に入射する前に、第１の偏向器５によっ
て２次電子検出器３の電界による偏向の方向とは逆方向
に偏向される。このとき、第１の偏向器５による電子ビ
ームＥＢの偏向角θAは、前記した最適アライメント角
度ｘ0´ min に調整されている。角度θA偏向された電
子ビームＥＢは、２次電子検出器３による電界により角
度θD偏向を受ける。これによって、電子ビームＥＢの
２次電子検出器３の電界による偏向収差を極小とするこ
とができる。
ムの収差を少なくすることができる走査電子顕微鏡を実
現する。 【解決手段】 一次電子ビームＥＢは、２次電子検出器
３による電界内に入射する前に、第１の偏向器５によっ
て２次電子検出器３の電界による偏向の方向とは逆方向
に偏向される。このとき、第１の偏向器５による電子ビ
ームＥＢの偏向角θAは、前記した最適アライメント角
度ｘ0´ min に調整されている。角度θA偏向された電
子ビームＥＢは、２次電子検出器３による電界により角
度θD偏向を受ける。これによって、電子ビームＥＢの
２次電子検出器３の電界による偏向収差を極小とするこ
とができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試料上で電子ビー
ムを走査し、試料から発生した２次電子を検出し、２次
電子検出信号に基づいて走査像を表示するようにした走
査電子顕微鏡に関する。
ムを走査し、試料から発生した２次電子を検出し、２次
電子検出信号に基づいて走査像を表示するようにした走
査電子顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】走査電子顕微鏡においては、一次電子ビ
ームを試料に照射すると共に、試料上の所定範囲で電子
ビームの２次元走査を行っている。この電子ビームの走
査に基づいて試料から発生した２次電子は２次電子検出
器によって検出され、２次電子検出器の検出信号は一次
電子ビームの走査と同期した陰極線管に供給されて、陰
極線管上には走査２次電子像が表示される。
ームを試料に照射すると共に、試料上の所定範囲で電子
ビームの２次元走査を行っている。この電子ビームの走
査に基づいて試料から発生した２次電子は２次電子検出
器によって検出され、２次電子検出器の検出信号は一次
電子ビームの走査と同期した陰極線管に供給されて、陰
極線管上には走査２次電子像が表示される。
【０００３】最近、このような走査電子顕微鏡におい
て、試料を対物レンズの磁場内に配置するインレンズタ
イプやセミインレンズタイプのものが開発されている。
この種タイプの走査電子顕微鏡では、２次電子検出器を
対物レンズの上部の光軸から離れた位置に配置してい
る。試料から発生した２次電子は、対物レンズの磁場に
拘束されて対物レンズ内を光軸に沿って上部に取り出さ
れ、対物レンズ上部で２次電子検出器に印加されている
２次電子吸引電圧によって、２次電子は検出器に引き寄
せられて検出される。
て、試料を対物レンズの磁場内に配置するインレンズタ
イプやセミインレンズタイプのものが開発されている。
この種タイプの走査電子顕微鏡では、２次電子検出器を
対物レンズの上部の光軸から離れた位置に配置してい
る。試料から発生した２次電子は、対物レンズの磁場に
拘束されて対物レンズ内を光軸に沿って上部に取り出さ
れ、対物レンズ上部で２次電子検出器に印加されている
２次電子吸引電圧によって、２次電子は検出器に引き寄
せられて検出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記した２次電子検出
器に印加される吸引電圧による電界は、一次電子ビーム
に収差を生じさせ、特にこの収差は一時電子ビームの加
速電圧が低い場合に、得られた像の分解能に大きな影響
を及ぼす。すなわち、加速電圧が低くなると、一次電子
ビームの速度は遅くなり、前記電界内に滞在する時間が
長くなって、電子ビームは電界によって大きく偏向され
ることになる。
器に印加される吸引電圧による電界は、一次電子ビーム
に収差を生じさせ、特にこの収差は一時電子ビームの加
速電圧が低い場合に、得られた像の分解能に大きな影響
を及ぼす。すなわち、加速電圧が低くなると、一次電子
ビームの速度は遅くなり、前記電界内に滞在する時間が
長くなって、電子ビームは電界によって大きく偏向され
ることになる。
【０００５】そのため、実公平５−３７３９８号では、
２次電子検出器の電界による電子ビームの偏向を考慮
し、この電界による偏向を補償するように一次電子ビー
ムを傾斜して２次電子検出器の電界内に入射させるよう
にしている。
２次電子検出器の電界による電子ビームの偏向を考慮
し、この電界による偏向を補償するように一次電子ビー
ムを傾斜して２次電子検出器の電界内に入射させるよう
にしている。
【０００６】本発明は、この先願の考案以上に２次電子
検出器の偏向場による一次電子ビームの収差を小さくす
ることができる走査電子顕微鏡を実現するにある。
検出器の偏向場による一次電子ビームの収差を小さくす
ることができる走査電子顕微鏡を実現するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に基づく
走査電子顕微鏡は、電子ビームを試料上に集束するため
の対物レンズと、試料への電子ビームの照射によって発
生した２次電子を検出するため、対物レンズの上部に電
子ビームの光軸から離されて配置された検出器とを有
し、２次電子を検出器に導くための電界が形成されてい
る走査電子顕微鏡において、検出器の上部において電子
ビームを２次収差の式、 ｘ(1) ＝（ａｘ0´2＋ｂｙ0´2＋ｃＶｘ0´ ＋ｄＶ2 ）Ｖ ｙ(1) ＝（ｅｘ0´ ＋ｆ）ｙ0´ Ｖ 但し、 ｘ(1) ，ｙ(1) ；ｘ方向，ｙ方向の収差 ｘ0´ ，ｙ0´ ；光軸に対するｘ方向，ｙ方向の傾斜角 Ｖ；検出器の印加電圧 ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ；装置定数 に基づく収差の極小条件によって決まる所定角度偏向さ
せて該電界内に入射させるように構成したことを特徴と
しており、電子ビームの検出器の電界による収差を極め
て小さくする。
走査電子顕微鏡は、電子ビームを試料上に集束するため
の対物レンズと、試料への電子ビームの照射によって発
生した２次電子を検出するため、対物レンズの上部に電
子ビームの光軸から離されて配置された検出器とを有
し、２次電子を検出器に導くための電界が形成されてい
る走査電子顕微鏡において、検出器の上部において電子
ビームを２次収差の式、 ｘ(1) ＝（ａｘ0´2＋ｂｙ0´2＋ｃＶｘ0´ ＋ｄＶ2 ）Ｖ ｙ(1) ＝（ｅｘ0´ ＋ｆ）ｙ0´ Ｖ 但し、 ｘ(1) ，ｙ(1) ；ｘ方向，ｙ方向の収差 ｘ0´ ，ｙ0´ ；光軸に対するｘ方向，ｙ方向の傾斜角 Ｖ；検出器の印加電圧 ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ；装置定数 に基づく収差の極小条件によって決まる所定角度偏向さ
せて該電界内に入射させるように構成したことを特徴と
しており、電子ビームの検出器の電界による収差を極め
て小さくする。
【０００８】請求項２の発明に基づく走査電子顕微鏡
は、請求項１の手段に加えて、検出器の電界によって偏
向された電子ビームを元の光軸上に戻すための偏向器を
該電界の下部に設けたことを特徴としている。
は、請求項１の手段に加えて、検出器の電界によって偏
向された電子ビームを元の光軸上に戻すための偏向器を
該電界の下部に設けたことを特徴としている。
【０００９】請求項３の発明に基づく走査電子顕微鏡
は、請求項１の手段に加えて、検出器の電界によって偏
向された電子ビームが向かう方向に対物レンズを配置し
たことを特徴としている。
は、請求項１の手段に加えて、検出器の電界によって偏
向された電子ビームが向かう方向に対物レンズを配置し
たことを特徴としている。
【００１０】請求項４の発明に基づく走査電子顕微鏡
は、電子ビームを試料上に集束するための対物レンズ
と、試料への電子ビームの照射によって発生した２次電
子を検出するため、対物レンズの上部に電子ビームの光
軸から離されて配置された検出器とを有し、２次電子を
検出器に導くための電界が形成されている走査電子顕微
鏡において、検出器の電界によって偏向された電子ビー
ムが向かう方向に対物レンズを配置するように構成した
ことを特徴としている。
は、電子ビームを試料上に集束するための対物レンズ
と、試料への電子ビームの照射によって発生した２次電
子を検出するため、対物レンズの上部に電子ビームの光
軸から離されて配置された検出器とを有し、２次電子を
検出器に導くための電界が形成されている走査電子顕微
鏡において、検出器の電界によって偏向された電子ビー
ムが向かう方向に対物レンズを配置するように構成した
ことを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明するが、その前に電子ビームの収
差について考察する。２次電子検出器による電界は非対
称であるために種々の収差を生じる。特に、２次電子検
出器が光軸の片側にある方式では、偏向収差が顕著とな
る。その低次の収差としての２次の偏向収差は、前述し
た次式で表される。Ｘは光軸から検出器を見た方向であ
り、ＹはＸに直交する方向である。
施の形態を詳細に説明するが、その前に電子ビームの収
差について考察する。２次電子検出器による電界は非対
称であるために種々の収差を生じる。特に、２次電子検
出器が光軸の片側にある方式では、偏向収差が顕著とな
る。その低次の収差としての２次の偏向収差は、前述し
た次式で表される。Ｘは光軸から検出器を見た方向であ
り、ＹはＸに直交する方向である。
【００１２】 ｘ(1) ＝（ａｘ0´2＋ｂｙ0´2＋ｃＶｘ0´ ＋ｄＶ2 ）Ｖ …（１） ｙ(1) ＝（ｅｘ0´ ＋ｆ）ｙ0´ Ｖ …（２） 上式で、ｘ(1) ，ｙ(1) はそれぞれｘ方向，ｙ方向の収
差である。また、ｘ0´ ，ｙ0´ は光軸に対するｘ方
向，ｙ方向の傾斜角、Ｖは２次電子検出器の印加電圧、
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは装置定数である。
差である。また、ｘ0´ ，ｙ0´ は光軸に対するｘ方
向，ｙ方向の傾斜角、Ｖは２次電子検出器の印加電圧、
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは装置定数である。
【００１３】上記（１），（２）式の意味するところ
は、光軸に対する傾斜角であるｘ0´，ｙ0´ を＋方
向，−方向のどちらについても大きくすると収差が増大
するということである。通常の軸対称レンズ、また、４
極子や８極子などのレンズでは、光軸に沿って、すなわ
ち、ｘ0´ ＝ｙ0´ ＝０の近傍にて収差が最大である
が、（１）式から明らかなように、ｘ0´ に比例する項
があるため、係数ｃ，ｆは軌道の偏向に関係し、偏向場
があると、ｃとｆは０とならず、ｘ(1) ，ｙ(1) のｘ 0
´ に対する依存性は、図１のようになる。なお、図１
で横軸は光軸に対する傾斜角ｘ0´ ，ｙ0´ 、縦軸は収
差ｘ(1) ，ｙ(1) である。
は、光軸に対する傾斜角であるｘ0´，ｙ0´ を＋方
向，−方向のどちらについても大きくすると収差が増大
するということである。通常の軸対称レンズ、また、４
極子や８極子などのレンズでは、光軸に沿って、すなわ
ち、ｘ0´ ＝ｙ0´ ＝０の近傍にて収差が最大である
が、（１）式から明らかなように、ｘ0´ に比例する項
があるため、係数ｃ，ｆは軌道の偏向に関係し、偏向場
があると、ｃとｆは０とならず、ｘ(1) ，ｙ(1) のｘ 0
´ に対する依存性は、図１のようになる。なお、図１
で横軸は光軸に対する傾斜角ｘ0´ ，ｙ0´ 、縦軸は収
差ｘ(1) ，ｙ(1) である。
【００１４】すなわち、検出器による収差ｘ(1) が最小
となる電子ビームの方向は、通常の光軸方向とは違うこ
とになる。ここで、ｘ(1) とｙ(1) を比較すると、一般
に偏向方向（今の場合ｘ方向）の収差が支配的であるの
で、ｘ(1) ，ｙ(1) 全体の収差極小は、ｘ(1) が極小の
条件近傍にあると考えて良い。従来はこれらのことが良
く認識されていないため、最適な電子ビームの経路が設
定されておらず、検出器や対物レンズ全体に対してアラ
イメントしていた。
となる電子ビームの方向は、通常の光軸方向とは違うこ
とになる。ここで、ｘ(1) とｙ(1) を比較すると、一般
に偏向方向（今の場合ｘ方向）の収差が支配的であるの
で、ｘ(1) ，ｙ(1) 全体の収差極小は、ｘ(1) が極小の
条件近傍にあると考えて良い。従来はこれらのことが良
く認識されていないため、最適な電子ビームの経路が設
定されておらず、検出器や対物レンズ全体に対してアラ
イメントしていた。
【００１５】本発明においては、検出器の収差を最小に
するアライメントを前記（１），（２）式から定め、そ
のアライメントは対物レンズの光軸とは一致していない
から、検出器を通って偏向を受けた電子ビームを、電子
ビームの光軸に戻すことを基本としている。
するアライメントを前記（１），（２）式から定め、そ
のアライメントは対物レンズの光軸とは一致していない
から、検出器を通って偏向を受けた電子ビームを、電子
ビームの光軸に戻すことを基本としている。
【００１６】ここで、最適のｘ0´ （＝ｘ0´ min ）は
以下のようにして計算される。 ｘ(1) ＝［｛ａｘ0´ ＋（ｃＶ／２ａ）｝2 ＋｛ｂｙ0´2＋ｄＶ2 −（ｃ2 Ｖ2 ／４ａ2 ）｝］Ｖ …（３） ｘ0´ min ＝−ｃＶ／２ａ2 から、 ｘ(1) min ＝｛ｂｙ0´2＋ｄＶ2 −（ｃ2 Ｖ2 ／４ａ2 ）｝Ｖ …（４） これをｙ0´ について極小条件を考えると、ｙ0´ ＝０
において成立するから、結局次の式が導かれる。
以下のようにして計算される。 ｘ(1) ＝［｛ａｘ0´ ＋（ｃＶ／２ａ）｝2 ＋｛ｂｙ0´2＋ｄＶ2 −（ｃ2 Ｖ2 ／４ａ2 ）｝］Ｖ …（３） ｘ0´ min ＝−ｃＶ／２ａ2 から、 ｘ(1) min ＝｛ｂｙ0´2＋ｄＶ2 −（ｃ2 Ｖ2 ／４ａ2 ）｝Ｖ …（４） これをｙ0´ について極小条件を考えると、ｙ0´ ＝０
において成立するから、結局次の式が導かれる。
【００１７】 ｘ(1) min ＝｛ｄ−（ｃ2 ／４ａ2 ）｝Ｖ3 …（５） すなわち、２次電子検出器における最適アライメント角
度は、以下の通りとなる。
度は、以下の通りとなる。
【００１８】ｘ0´ min ＝−ｃＶ／２ａ2 ｙ0´ ＝０ 図２は、上記考察に基づいた本発明の第１の実施の形態
を示しており、ＥＢは図示していない電子銃から発生し
加速され、コンデンサレンズによって集束された一次電
子ビームである。一次電子ビームＥＢは、対物レンズ１
によって試料２上に細く集束される。この対物レンズ１
は例えばインレンズタイプのものであり、対物レンズ１
による磁場内に試料２が配置される。
を示しており、ＥＢは図示していない電子銃から発生し
加速され、コンデンサレンズによって集束された一次電
子ビームである。一次電子ビームＥＢは、対物レンズ１
によって試料２上に細く集束される。この対物レンズ１
は例えばインレンズタイプのものであり、対物レンズ１
による磁場内に試料２が配置される。
【００１９】対物レンズ１の上部には、電子ビームの光
軸Ｏから離れて２次電子検出器３が配置されている。２
次電子検出器３には２次電子収集電極４が設けられてお
り、この収集電極４には数ｋＶの正の電圧が印加されて
いる。また、詳細には図示していないが、２次電子検出
器３は２次電子の入射によって発光するシンチレータ
と、シンチレータからの光を電気信号に変換する光電子
増倍管より構成されている。
軸Ｏから離れて２次電子検出器３が配置されている。２
次電子検出器３には２次電子収集電極４が設けられてお
り、この収集電極４には数ｋＶの正の電圧が印加されて
いる。また、詳細には図示していないが、２次電子検出
器３は２次電子の入射によって発光するシンチレータ
と、シンチレータからの光を電気信号に変換する光電子
増倍管より構成されている。
【００２０】２次電子検出器３の上方には、第１の偏向
器５が設けられており、また、２次電子検出器３と対物
レンズ１との間には第２と第３の偏向器６，７が配置さ
れている。一次電子ビームＥＢは、第１の偏向器５によ
って偏向され、所定の角度傾斜して２次電子検出器３に
よる電界内に入射させられる。２次電子検出器３による
電界内を通過した一次電子ビームＥＢは、第２と第３の
偏向器６，７によって偏向され、光軸Ｏに戻される。こ
のような構成の動作を次に説明する。
器５が設けられており、また、２次電子検出器３と対物
レンズ１との間には第２と第３の偏向器６，７が配置さ
れている。一次電子ビームＥＢは、第１の偏向器５によ
って偏向され、所定の角度傾斜して２次電子検出器３に
よる電界内に入射させられる。２次電子検出器３による
電界内を通過した一次電子ビームＥＢは、第２と第３の
偏向器６，７によって偏向され、光軸Ｏに戻される。こ
のような構成の動作を次に説明する。
【００２１】一次電子ビームＥＢは、図示していないコ
ンデンサレンズと対物レンズ１とによって試料２上に細
く集束される。更に一次電子ビームＥＢは、図示してい
ない走査用の偏向手段により、試料２上で２次元的に走
査される。試料２への一次電子ビームＥＢの照射によっ
て発生した２次電子は、対物レンズ１の磁場に拘束され
て対物レンズ１上部に取り出される。
ンデンサレンズと対物レンズ１とによって試料２上に細
く集束される。更に一次電子ビームＥＢは、図示してい
ない走査用の偏向手段により、試料２上で２次元的に走
査される。試料２への一次電子ビームＥＢの照射によっ
て発生した２次電子は、対物レンズ１の磁場に拘束され
て対物レンズ１上部に取り出される。
【００２２】対物レンズ１上部に取り出された２次電子
は、２次電子検出器３の収集電極４に印加された電圧に
よる電界によって２次電子検出器３に引き込まれ、検出
される。２次電子検出器３の検出信号は、一次電子ビー
ムＥＢの２次元走査と同期した陰極線管に供給され、陰
極線管上に２次電子走査像が表示される。
は、２次電子検出器３の収集電極４に印加された電圧に
よる電界によって２次電子検出器３に引き込まれ、検出
される。２次電子検出器３の検出信号は、一次電子ビー
ムＥＢの２次元走査と同期した陰極線管に供給され、陰
極線管上に２次電子走査像が表示される。
【００２３】さて、一次電子ビームＥＢは、２次電子検
出器３による電界内に入射する前に、第１の偏向器５に
よって２次電子検出器３の電界による偏向の方向とは逆
方向に偏向される。このとき、第１の偏向器５による電
子ビームＥＢの偏向角θAは、前記した最適アライメン
ト角度ｘ0´ min に調整されている。
出器３による電界内に入射する前に、第１の偏向器５に
よって２次電子検出器３の電界による偏向の方向とは逆
方向に偏向される。このとき、第１の偏向器５による電
子ビームＥＢの偏向角θAは、前記した最適アライメン
ト角度ｘ0´ min に調整されている。
【００２４】角度θA偏向された電子ビームＥＢは、２
次電子検出器３による電界により角度θDの偏向を受け
る。これによって、電子ビームＥＢの２次電子検出器３
の電界による偏向収差を極小とすることができる。ただ
し、第１の偏向器５と２次電子検出器３の電界によって
偏向された電子ビームＥＢは、光軸Ｏから外れているの
で、２次電子検出器３の電界によって偏向された電子ビ
ームＥＢは、第２と第３の偏向器６，７によって２段偏
向を受け、光軸Ｏに戻される。光軸Ｏに戻された電子ビ
ームは、対物レンズ１によって試料２上に集束される。
次電子検出器３による電界により角度θDの偏向を受け
る。これによって、電子ビームＥＢの２次電子検出器３
の電界による偏向収差を極小とすることができる。ただ
し、第１の偏向器５と２次電子検出器３の電界によって
偏向された電子ビームＥＢは、光軸Ｏから外れているの
で、２次電子検出器３の電界によって偏向された電子ビ
ームＥＢは、第２と第３の偏向器６，７によって２段偏
向を受け、光軸Ｏに戻される。光軸Ｏに戻された電子ビ
ームは、対物レンズ１によって試料２上に集束される。
【００２５】図３は本発明の他の実施の形態を示してお
り、図２の実施の形態と同一ないしは類似の構成要素に
は同一番号が付されている。図３においても図２と同様
に、一次電子ビームＥＢは、２次電子検出器３による電
界内に入射する前に、第１の偏向器５によって２次電子
検出器３の電界による偏向の方向とは逆方向に偏向され
る。このとき、第１の偏向器５による電子ビームＥＢの
偏向角θAは、前記した最適アライメント角度ｘ0´ min
に調整されている。
り、図２の実施の形態と同一ないしは類似の構成要素に
は同一番号が付されている。図３においても図２と同様
に、一次電子ビームＥＢは、２次電子検出器３による電
界内に入射する前に、第１の偏向器５によって２次電子
検出器３の電界による偏向の方向とは逆方向に偏向され
る。このとき、第１の偏向器５による電子ビームＥＢの
偏向角θAは、前記した最適アライメント角度ｘ0´ min
に調整されている。
【００２６】角度θA偏向された電子ビームＥＢは、２
次電子検出器３による電界により角度θD偏向を受け
る。これによって、電子ビームＥＢの２次電子検出器３
の電界による偏向収差を極小とすることができる。図３
においては、２次電子検出器３の電界によって偏向され
た電子ビームの向かう方向に対物レンズ１が配置されて
いる。すなわち、第１の偏向器５に入射する一次電子ビ
ームＥＢの光軸Ｏと、対物レンズ１の光軸Ｏ´とは傾斜
されている。
次電子検出器３による電界により角度θD偏向を受け
る。これによって、電子ビームＥＢの２次電子検出器３
の電界による偏向収差を極小とすることができる。図３
においては、２次電子検出器３の電界によって偏向され
た電子ビームの向かう方向に対物レンズ１が配置されて
いる。すなわち、第１の偏向器５に入射する一次電子ビ
ームＥＢの光軸Ｏと、対物レンズ１の光軸Ｏ´とは傾斜
されている。
【００２７】なお、光軸Ｏと光軸Ｏ´との間の傾斜角θ
tは、θD−θAであり、また、対物レンズ１を光軸Ｏか
らずらす距離ｓは、２次電子検出器３の電界による偏向
主面と対物レンズ１との間の距離をＬとすると、図から
明らかなように、次のようになる。
tは、θD−θAであり、また、対物レンズ１を光軸Ｏか
らずらす距離ｓは、２次電子検出器３の電界による偏向
主面と対物レンズ１との間の距離をＬとすると、図から
明らかなように、次のようになる。
【００２８】ｓ＝Ｌ・（θD−θA） この図３の実施の形態では、２次電子検出器３の電界に
よって偏向された電子ビームＥＢをもとの光軸に戻すた
め、第２と第３の偏向器６，７によって電子ビームＥＢ
を大きく偏向する必要がないので、第２と第３の偏向器
による偏向収差の発生を防止することができる。なお、
図３において、２次電子検出器３と対物レンズ１との間
に補助の２段偏向器８，９を設け、電子ビームＥＢと対
物レンズ１の光軸Ｏ´とのアライメントのための微調整
を行うように構成することは望ましい。
よって偏向された電子ビームＥＢをもとの光軸に戻すた
め、第２と第３の偏向器６，７によって電子ビームＥＢ
を大きく偏向する必要がないので、第２と第３の偏向器
による偏向収差の発生を防止することができる。なお、
図３において、２次電子検出器３と対物レンズ１との間
に補助の２段偏向器８，９を設け、電子ビームＥＢと対
物レンズ１の光軸Ｏ´とのアライメントのための微調整
を行うように構成することは望ましい。
【００２９】上記した図２，図３の実施の形態におい
て、角度θD，θA，θt、距離ｓの値は、前記した式
（６）などの計算式を用いて各加速電圧ごとに計算して
おき、それに従って第１，第２，第３の偏向器５，６，
７を駆動すれば良い。また、計算によらず、図２や図３
の実験系を製作し、各加速電圧ごとにθDを求め、それ
に対する最適なθA，ｓ，θtを実験的に求め、求められ
た各値をテーブルの形で記憶しておいても良い。そし
て、実際の運転時には、テーブルの各値を引き出して各
偏向器を駆動すれば良い。
て、角度θD，θA，θt、距離ｓの値は、前記した式
（６）などの計算式を用いて各加速電圧ごとに計算して
おき、それに従って第１，第２，第３の偏向器５，６，
７を駆動すれば良い。また、計算によらず、図２や図３
の実験系を製作し、各加速電圧ごとにθDを求め、それ
に対する最適なθA，ｓ，θtを実験的に求め、求められ
た各値をテーブルの形で記憶しておいても良い。そし
て、実際の運転時には、テーブルの各値を引き出して各
偏向器を駆動すれば良い。
【００３０】図４は本発明の他の実施の形態を示してい
る。この実施の形態では、一次電子ビームＥＢを事前に
偏向させずに光軸に沿って２次電子検出器３による電界
内に入射させ、２次電子検出器３の電界によって偏向さ
れた電子ビームの向かう方向に対物レンズ１を配置して
いる。このような構成でも電子ビームの偏向収差を小さ
くすることができる。
る。この実施の形態では、一次電子ビームＥＢを事前に
偏向させずに光軸に沿って２次電子検出器３による電界
内に入射させ、２次電子検出器３の電界によって偏向さ
れた電子ビームの向かう方向に対物レンズ１を配置して
いる。このような構成でも電子ビームの偏向収差を小さ
くすることができる。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、２次電子検出器の偏向
場による一次電子ビームの収差が小さい走査電子顕微鏡
を実現できる。
場による一次電子ビームの収差が小さい走査電子顕微鏡
を実現できる。
【図１】光軸に対する傾斜角ｘ0´ ，ｙ0´ と収差ｘ
(1) ，ｙ(1) の関係を示す図である。
(1) ，ｙ(1) の関係を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を示す図である。
１ 対物レンズ ２ 試料 ３ ２次電子検出器 ４ 収集電極 ５，６，７ 偏向器
Claims (4)
- 【請求項１】 電子ビームを試料上に集束するための対
物レンズと、試料への電子ビームの照射によって発生し
た２次電子を検出するため、対物レンズの上部に電子ビ
ームの光軸から離されて配置された検出器とを有し、２
次電子を検出器に導くための電界が形成されている走査
電子顕微鏡において、検出器の上部において電子ビーム
を２次収差の式、 ｘ(1) ＝（ａｘ0´2＋ｂｙ0´2＋ｃＶｘ0´ ＋ｄＶ2 ）Ｖ ｙ(1) ＝（ｅｘ0´ ＋ｆ）ｙ0´ Ｖ 但し、 ｘ(1) ，ｙ(1) ；ｘ方向，ｙ方向の収差 ｘ0´ ，ｙ0´ ；光軸に対するｘ方向，ｙ方向の傾斜角 Ｖ；検出器の印加電圧 ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ；装置定数 に基づく収差の極小条件によって決まる所定角度偏向さ
せて該電界内に入射させるように構成した走査電子顕微
鏡。 - 【請求項２】 検出器の電界によって偏向された電子ビ
ームを元の光軸上に戻すための偏向器が該電界の下部に
設けられた請求項１記載の走査電子顕微鏡。 - 【請求項３】 検出器の電界によって偏向された電子ビ
ームが向かう方向に対物レンズを配置した請求項１記載
の走査電子顕微鏡。 - 【請求項４】 電子ビームを試料上に集束するための対
物レンズと、試料への電子ビームの照射によって発生し
た２次電子を検出するため、対物レンズの上部に電子ビ
ームの光軸から離されて配置された検出器とを有し、２
次電子を検出器に導くための電界が形成されている走査
電子顕微鏡において、検出器の電界によって偏向された
電子ビームが向かう方向に対物レンズを配置するように
構成した走査電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7226324A JPH0973871A (ja) | 1995-09-04 | 1995-09-04 | 走査電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7226324A JPH0973871A (ja) | 1995-09-04 | 1995-09-04 | 走査電子顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0973871A true JPH0973871A (ja) | 1997-03-18 |
Family
ID=16843409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7226324A Withdrawn JPH0973871A (ja) | 1995-09-04 | 1995-09-04 | 走査電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0973871A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007188937A (ja) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Jeol Ltd | 荷電粒子ビーム装置 |
| JP2011009127A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線調整方法、及び荷電粒子線装置 |
| WO2014085406A1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Kla-Tencor Corporation | Tilt-imaging scanning electron microscope |
-
1995
- 1995-09-04 JP JP7226324A patent/JPH0973871A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007188937A (ja) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Jeol Ltd | 荷電粒子ビーム装置 |
| US7521688B2 (en) | 2006-01-11 | 2009-04-21 | Jeol Ltd. | Charged-particle beam instrument |
| JP2011009127A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線調整方法、及び荷電粒子線装置 |
| WO2014085406A1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Kla-Tencor Corporation | Tilt-imaging scanning electron microscope |
| US8921782B2 (en) | 2012-11-30 | 2014-12-30 | Kla-Tencor Corporation | Tilt-imaging scanning electron microscope |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021105 |