JPH10149792A - 走査電子顕微鏡 - Google Patents
走査電子顕微鏡Info
- Publication number
- JPH10149792A JPH10149792A JP8307908A JP30790896A JPH10149792A JP H10149792 A JPH10149792 A JP H10149792A JP 8307908 A JP8307908 A JP 8307908A JP 30790896 A JP30790896 A JP 30790896A JP H10149792 A JPH10149792 A JP H10149792A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 単一の補助レンズを用いてオートフォーカス
とダイナミックフォーカスを行っても、フォーカスのず
れが生じない走査電子顕微鏡を実現する。 【解決手段】 ダイナミックフォーカス動作時には、ス
イッチ回路１５は切り換えられ、ＤＡ変換器１８からの
信号が補助レンズ１４に供給される。制御回路９は試料
上の電子ビームの走査位置に応じた補正信号をＤＡ変換
器１８に供給する。この補正信号は加算器１９におい
て、ＤＡ変換器１６からの信号、すなわち、オートフォ
ーカス動作によって設定されたフォーカス補正信号と加
算される。加算された信号は、スイッチ回路１５を介し
て補助レンズ１４に供給される。この結果、試料上の電
子ビームのフォーカスは、ダイナミックフォーカス動作
にされた時にも、オートフォーカス動作で設定されたフ
ォーカス状態が維持されているために、ずれが生じるこ
とはなくなる。
とダイナミックフォーカスを行っても、フォーカスのず
れが生じない走査電子顕微鏡を実現する。 【解決手段】 ダイナミックフォーカス動作時には、ス
イッチ回路１５は切り換えられ、ＤＡ変換器１８からの
信号が補助レンズ１４に供給される。制御回路９は試料
上の電子ビームの走査位置に応じた補正信号をＤＡ変換
器１８に供給する。この補正信号は加算器１９におい
て、ＤＡ変換器１６からの信号、すなわち、オートフォ
ーカス動作によって設定されたフォーカス補正信号と加
算される。加算された信号は、スイッチ回路１５を介し
て補助レンズ１４に供給される。この結果、試料上の電
子ビームのフォーカスは、ダイナミックフォーカス動作
にされた時にも、オートフォーカス動作で設定されたフ
ォーカス状態が維持されているために、ずれが生じるこ
とはなくなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、オートフォーカス
機能とダイナミックフォーカス機能とを有した走査電子
顕微鏡に関する。
機能とダイナミックフォーカス機能とを有した走査電子
顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】走査電子顕微鏡では、電子銃から発生し
加速された電子ビームをコンデンサレンズと対物レンズ
により試料上に細く集束する。そして、試料上で電子ビ
ームを２次元的に走査し、試料から発生した例えば、２
次電子を検出している。検出された２次電子信号は、電
子ビームの走査と同期した陰極線管に供給され、陰極線
管には走査２次電子像が表示される。
加速された電子ビームをコンデンサレンズと対物レンズ
により試料上に細く集束する。そして、試料上で電子ビ
ームを２次元的に走査し、試料から発生した例えば、２
次電子を検出している。検出された２次電子信号は、電
子ビームの走査と同期した陰極線管に供給され、陰極線
管には走査２次電子像が表示される。
【０００３】このような走査電子顕微鏡では、試料上の
電子ビームの焦点を自動的に合わせる、いわゆるオート
フォーカス機能が付随している。オートフォーカス機能
では、対物レンズに接近して空芯コイルより成る補助レ
ンズを設け、この補助レンズに段階的に変化する電流を
流し、各電流供給時に試料を走査し、走査にともなって
検出された信号を積算するようにしている。この各段階
的な電流変化ごとに積算された信号は比較され、最大の
積算値が得られたときの電流を選び、この電流をフォー
カス補正信号として、改めて補助レンズに設定すること
によってオートフォーカスは実行される。
電子ビームの焦点を自動的に合わせる、いわゆるオート
フォーカス機能が付随している。オートフォーカス機能
では、対物レンズに接近して空芯コイルより成る補助レ
ンズを設け、この補助レンズに段階的に変化する電流を
流し、各電流供給時に試料を走査し、走査にともなって
検出された信号を積算するようにしている。この各段階
的な電流変化ごとに積算された信号は比較され、最大の
積算値が得られたときの電流を選び、この電流をフォー
カス補正信号として、改めて補助レンズに設定すること
によってオートフォーカスは実行される。
【０００４】一方、走査電子顕微鏡では、ダイナミック
フォーカス機能が設けられている。このダイナミックフ
ォーカスとは、試料を傾斜させて観察する場合、電子ビ
ームの走査位置によって電子ビームの焦点がずれてしま
うことを解決するためのものであり、電子ビームの走査
位置に応じてダイナミックフォーカス用の補助レンズ
（空芯コイル）にフォーカス補正用の信号を供給するよ
うにしている。
フォーカス機能が設けられている。このダイナミックフ
ォーカスとは、試料を傾斜させて観察する場合、電子ビ
ームの走査位置によって電子ビームの焦点がずれてしま
うことを解決するためのものであり、電子ビームの走査
位置に応じてダイナミックフォーカス用の補助レンズ
（空芯コイル）にフォーカス補正用の信号を供給するよ
うにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した走査電子顕微
鏡では、オートフォーカス用の補助レンズとダイナミッ
クフォーカス用の補助レンズの２種のレンズが設けられ
ており、コストアップとなるばかりでなく、対物レンズ
の近くの構造が複雑となる。
鏡では、オートフォーカス用の補助レンズとダイナミッ
クフォーカス用の補助レンズの２種のレンズが設けられ
ており、コストアップとなるばかりでなく、対物レンズ
の近くの構造が複雑となる。
【０００６】このため、オートフォーカス用の補助レン
ズとダイナミックフォーカス用の補助レンズを共通化
し、オートフォーカス用の信号とダイナミックフォーカ
ス用の信号を切り換えて単一の補助レンズに供給するこ
とを考えた。そうすることにより、構造が簡単化し、ま
た、コストの面でも効果が生じる。
ズとダイナミックフォーカス用の補助レンズを共通化
し、オートフォーカス用の信号とダイナミックフォーカ
ス用の信号を切り換えて単一の補助レンズに供給するこ
とを考えた。そうすることにより、構造が簡単化し、ま
た、コストの面でも効果が生じる。
【０００７】しかしながら、補助レンズにオートフォー
カスによってフォーカス補正用の信号を供給した状態か
ら、ダイナミックフォーカスの状態に切り換えた際、フ
ォーカスのずれが生じることが明らかとなった。
カスによってフォーカス補正用の信号を供給した状態か
ら、ダイナミックフォーカスの状態に切り換えた際、フ
ォーカスのずれが生じることが明らかとなった。
【０００８】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、単一の補助レンズを用いてオート
フォーカスとダイナミックフォーカスを行っても、フォ
ーカスのずれが生じない走査電子顕微鏡を実現するにあ
る。
もので、その目的は、単一の補助レンズを用いてオート
フォーカスとダイナミックフォーカスを行っても、フォ
ーカスのずれが生じない走査電子顕微鏡を実現するにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に基づく走査電子
顕微鏡は、電子銃からの電子ビームを試料上に細く集束
すると共に、試料上で電子ビームを２次元的に走査し、
試料からの信号を検出するようにした走査電子顕微鏡に
おいて、対物レンズに接近して補助レンズを設け、補助
レンズにオートフォーカス機能により得られたフォーカ
ス補正信号と、ダイナミックフォーカス用信号とを切り
換えて供給するように構成し、補助レンズにダイナミッ
クフォーカス用信号を供給する際には、その信号にフォ
ーカス補正信号を加算するようにしたことを特徴として
いる。
顕微鏡は、電子銃からの電子ビームを試料上に細く集束
すると共に、試料上で電子ビームを２次元的に走査し、
試料からの信号を検出するようにした走査電子顕微鏡に
おいて、対物レンズに接近して補助レンズを設け、補助
レンズにオートフォーカス機能により得られたフォーカ
ス補正信号と、ダイナミックフォーカス用信号とを切り
換えて供給するように構成し、補助レンズにダイナミッ
クフォーカス用信号を供給する際には、その信号にフォ
ーカス補正信号を加算するようにしたことを特徴として
いる。
【００１０】本発明では、対物レンズに接近して設けら
れた補助レンズに、オートフォーカス機能により得られ
たフォーカス補正信号と、ダイナミックフォーカス用信
号とを切り換えて供給し、補助レンズにダイナミックフ
ォーカス用信号を供給する際には、その信号にフォーカ
ス補正信号を加算する。
れた補助レンズに、オートフォーカス機能により得られ
たフォーカス補正信号と、ダイナミックフォーカス用信
号とを切り換えて供給し、補助レンズにダイナミックフ
ォーカス用信号を供給する際には、その信号にフォーカ
ス補正信号を加算する。
【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。図１は本発明が適用された
走査電子顕微鏡を示している。図中１は電子銃であり、
電子銃１から発生し加速された電子ビームは、コンデン
サレンズ２と対物レンズ３によって試料４上に細く集束
されて照射される。
施の形態を詳細に説明する。図１は本発明が適用された
走査電子顕微鏡を示している。図中１は電子銃であり、
電子銃１から発生し加速された電子ビームは、コンデン
サレンズ２と対物レンズ３によって試料４上に細く集束
されて照射される。
【００１２】試料４上に照射される電子ビームは、走査
コイル５によって２次元的に走査される。走査コイル５
には、走査信号発生回路６からの走査信号が倍率可変回
路７と増幅器８を介して供給される。走査信号発生回路
６はコンピュータのごとき制御回路９によって制御され
る。
コイル５によって２次元的に走査される。走査コイル５
には、走査信号発生回路６からの走査信号が倍率可変回
路７と増幅器８を介して供給される。走査信号発生回路
６はコンピュータのごとき制御回路９によって制御され
る。
【００１３】試料４への電子ビームの照射によって２次
電子が発生するが、２次電子は２次電子検出器１０によ
って検出される。検出器１０の出力信号は、フィルター
回路１１によって所定の周波数領域の信号のみが通過さ
れ、ＡＤ変換器１２に供給される。ＡＤ変換器１２によ
って得られたディジタル信号は、積算器１３に供給され
て積算処理が施される。積算器１３の積算結果は制御回
路９に供給される。
電子が発生するが、２次電子は２次電子検出器１０によ
って検出される。検出器１０の出力信号は、フィルター
回路１１によって所定の周波数領域の信号のみが通過さ
れ、ＡＤ変換器１２に供給される。ＡＤ変換器１２によ
って得られたディジタル信号は、積算器１３に供給され
て積算処理が施される。積算器１３の積算結果は制御回
路９に供給される。
【００１４】対物レンズ３に接近して空芯コイルより成
る補助レンズ１４が配置されている。補助レンズ１４に
は、スイッチ回路１５によって切り換えられる異なった
２種の信号が供給される。スイッチ回路１５には、ＤＡ
変換器１６と増幅器１７を介してオートフォーカス用の
信号と、ＤＡ変換器１８、加算器１９、増幅器２０を介
してダイナミックフォーカス用の信号とが供給される。
このような構成の動作を次に説明する。
る補助レンズ１４が配置されている。補助レンズ１４に
は、スイッチ回路１５によって切り換えられる異なった
２種の信号が供給される。スイッチ回路１５には、ＤＡ
変換器１６と増幅器１７を介してオートフォーカス用の
信号と、ＤＡ変換器１８、加算器１９、増幅器２０を介
してダイナミックフォーカス用の信号とが供給される。
このような構成の動作を次に説明する。
【００１５】電子銃１から電子ビームを発生させ、この
電子ビームをコンデンサレンズ２と対物レンズ３により
試料４上に細く集束して照射する。更に、制御回路９か
ら走査信号発生回路６を制御し、試料４の所定の領域を
走査する走査信号を発生させる。走査信号は倍率可変回
路７によって設定した倍率に応じた振幅の走査信号とさ
れ、その後増幅器８によって増幅されて走査コイル５に
供給される。この結果、電子ビームは試料４上の所望領
域で２次元的に走査される。
電子ビームをコンデンサレンズ２と対物レンズ３により
試料４上に細く集束して照射する。更に、制御回路９か
ら走査信号発生回路６を制御し、試料４の所定の領域を
走査する走査信号を発生させる。走査信号は倍率可変回
路７によって設定した倍率に応じた振幅の走査信号とさ
れ、その後増幅器８によって増幅されて走査コイル５に
供給される。この結果、電子ビームは試料４上の所望領
域で２次元的に走査される。
【００１６】試料４への電子ビームの照射によって試料
４からは２次電子が発生する。この２次電子は、２次電
子検出器１０によって検出され、検出信号は、図示して
いないが、フレームメモリに供給されて記憶される。フ
レームメモリに記憶された信号は読み出され、陰極線管
に供給されることから、陰極線管には試料の走査２次電
子像が表示される。
４からは２次電子が発生する。この２次電子は、２次電
子検出器１０によって検出され、検出信号は、図示して
いないが、フレームメモリに供給されて記憶される。フ
レームメモリに記憶された信号は読み出され、陰極線管
に供給されることから、陰極線管には試料の走査２次電
子像が表示される。
【００１７】ここで、オートフォーカス動作について説
明する。制御回路９にオートフォーカス動作を指示する
と、制御回路９からＤＡ変換器１６にはステップ状に変
化する信号が供給されると共に、スイッチ回路１５は制
御されてＤＡ変換器１６からの信号が補助レンズ１４に
供給されるように設定される。なお、制御回路９からの
信号は、ＤＡ変換器１６によってアナログ信号に変換さ
れた後、増幅器１７に供給されて増幅される。
明する。制御回路９にオートフォーカス動作を指示する
と、制御回路９からＤＡ変換器１６にはステップ状に変
化する信号が供給されると共に、スイッチ回路１５は制
御されてＤＡ変換器１６からの信号が補助レンズ１４に
供給されるように設定される。なお、制御回路９からの
信号は、ＤＡ変換器１６によってアナログ信号に変換さ
れた後、増幅器１７に供給されて増幅される。
【００１８】制御回路９は更に走査信号発生回路６を制
御し、ＤＡ変換器１６への各ステップ状の信号の供給ご
とに、試料上の所定の領域を走査する信号を発生させ
る。この結果、試料４上の電子ビームのフォーカス状態
はステップ状に変えられ、各フォーカス状態ごとに電子
ビームの所定領域の走査が行われる。
御し、ＤＡ変換器１６への各ステップ状の信号の供給ご
とに、試料上の所定の領域を走査する信号を発生させ
る。この結果、試料４上の電子ビームのフォーカス状態
はステップ状に変えられ、各フォーカス状態ごとに電子
ビームの所定領域の走査が行われる。
【００１９】試料４への電子ビームの照射によって２次
電子が発生し、この２次電子は検出器１０によって検出
されるが、検出器１０の検出信号はフィルター回路１１
によって所定の周波数の信号のみがＡＤ変換器１２によ
ってディジタル信号に変換され、積算器１３に供給され
る。
電子が発生し、この２次電子は検出器１０によって検出
されるが、検出器１０の検出信号はフィルター回路１１
によって所定の周波数の信号のみがＡＤ変換器１２によ
ってディジタル信号に変換され、積算器１３に供給され
る。
【００２０】積算器１３は、各フォーカス状態ごとに検
出信号を積算し、積算結果を制御回路９に供給する。制
御回路９は各フォーカス状態ごとの積算値を比較し、最
大の積算値が得られたときのフォーカス状態、すなわ
ち、補助レンズ１４に供給されるフォーカス補正信号の
値を選択する。そして、この選択した信号を改めてＤＡ
変換器１６に供給し、その信号に基づく電流を補助レン
ズ１４に供給する。このようにして、電子ビームのオー
トフォーカスが実行される。
出信号を積算し、積算結果を制御回路９に供給する。制
御回路９は各フォーカス状態ごとの積算値を比較し、最
大の積算値が得られたときのフォーカス状態、すなわ
ち、補助レンズ１４に供給されるフォーカス補正信号の
値を選択する。そして、この選択した信号を改めてＤＡ
変換器１６に供給し、その信号に基づく電流を補助レン
ズ１４に供給する。このようにして、電子ビームのオー
トフォーカスが実行される。
【００２１】次に、試料４を傾斜させて像を観察する場
合のダイナミックフォーカス動作について説明する。こ
の動作時には、スイッチ回路１５は切り換えられ、ＤＡ
変換器１８からの信号が補助レンズ１４に供給される。
制御回路９は試料上の電子ビームの走査位置に応じた補
正信号をＤＡ変換器１８に供給する。この補正信号は加
算器１９において、ＤＡ変換器１６からの信号、すなわ
ち、オートフォーカス動作によって設定されたフォーカ
ス補正信号と加算される。
合のダイナミックフォーカス動作について説明する。こ
の動作時には、スイッチ回路１５は切り換えられ、ＤＡ
変換器１８からの信号が補助レンズ１４に供給される。
制御回路９は試料上の電子ビームの走査位置に応じた補
正信号をＤＡ変換器１８に供給する。この補正信号は加
算器１９において、ＤＡ変換器１６からの信号、すなわ
ち、オートフォーカス動作によって設定されたフォーカ
ス補正信号と加算される。
【００２２】この加算された信号は、増幅器２０によっ
て増幅された後、スイッチ回路１５を介して補助レンズ
１４に供給される。この結果、試料上の電子ビームのフ
ォーカスは、ダイナミックフォーカス動作にされた時に
も、オートフォーカス動作で設定されたフォーカス状態
が維持されているために、ずれが生じることはなくな
る。
て増幅された後、スイッチ回路１５を介して補助レンズ
１４に供給される。この結果、試料上の電子ビームのフ
ォーカスは、ダイナミックフォーカス動作にされた時に
も、オートフォーカス動作で設定されたフォーカス状態
が維持されているために、ずれが生じることはなくな
る。
【００２３】なお、上記構成で、ＤＡ変換器１８の基準
信号として、倍率可変回路７からの走査信号が供給され
ているため、補助レンズ１４には、倍率に応じたダイナ
ミックフォーカス信号を供給することができる。
信号として、倍率可変回路７からの走査信号が供給され
ているため、補助レンズ１４には、倍率に応じたダイナ
ミックフォーカス信号を供給することができる。
【００２４】以上本発明の一実施の形態を説明したが、
本発明はこの形態に限定されるものではない。例えば、
ＤＡ変換器１６の出力信号を加算器１９に供給するよう
に構成したが、制御装置９からフォーカス補正信号を直
接加算器１９に供給するように構成しても良い。
本発明はこの形態に限定されるものではない。例えば、
ＤＡ変換器１６の出力信号を加算器１９に供給するよう
に構成したが、制御装置９からフォーカス補正信号を直
接加算器１９に供給するように構成しても良い。
【００２５】
【発明の効果】本発明では、対物レンズに接近して設け
られた補助レンズに、オートフォーカス機能により得ら
れたフォーカス補正信号と、ダイナミックフォーカス用
信号とを切り換えて供給し、補助レンズにダイナミック
フォーカス用信号を供給する際には、その信号にフォー
カス補正信号を加算するように構成したので、単一の補
助レンズにより２つの機能を実施することができると共
に、オートフォーカスがされた状態から、ダイナミック
フォーカスを実行する際にも、フォーカスのずれは生じ
ない。
られた補助レンズに、オートフォーカス機能により得ら
れたフォーカス補正信号と、ダイナミックフォーカス用
信号とを切り換えて供給し、補助レンズにダイナミック
フォーカス用信号を供給する際には、その信号にフォー
カス補正信号を加算するように構成したので、単一の補
助レンズにより２つの機能を実施することができると共
に、オートフォーカスがされた状態から、ダイナミック
フォーカスを実行する際にも、フォーカスのずれは生じ
ない。
【図１】本発明に基づく走査電子顕微鏡の一例を示す図
である。
である。
１ 電子銃 ２ コンデンサレンズ ３ 対物レンズ ４ 試料 ５ 走査コイル ６ 走査信号発生回路 ７ 倍率可変回路 ８，１７，２０ 増幅器 ９ 制御回路 １０ ２次電子検出器 １１ フィルター回路 １２ ＡＤ変換器 １３ 積算器 １４ 補助レンズ １５ スイッチ回路 １６，１８ ＤＡ変換器 １９ 加算器
Claims (1)
- 【請求項１】 電子銃からの電子ビームを試料上に細く
集束すると共に、試料上で電子ビームを２次元的に走査
し、試料からの信号を検出するようにした走査電子顕微
鏡において、対物レンズに接近して補助レンズを設け、
補助レンズにオートフォーカス機能により得られたフォ
ーカス補正信号と、ダイナミックフォーカス用信号とを
切り換えて供給するように構成し、補助レンズにダイナ
ミックフォーカス用信号を供給する際には、その信号に
フォーカス補正信号を加算するようにした走査電子顕微
鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30790896A JP3414602B2 (ja) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | 走査電子顕微鏡およびその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30790896A JP3414602B2 (ja) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | 走査電子顕微鏡およびその制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10149792A true JPH10149792A (ja) | 1998-06-02 |
| JP3414602B2 JP3414602B2 (ja) | 2003-06-09 |
Family
ID=17974625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30790896A Expired - Fee Related JP3414602B2 (ja) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | 走査電子顕微鏡およびその制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3414602B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10515779B2 (en) | 2017-06-20 | 2019-12-24 | Ngr Inc. | Imaging system and imaging method |
-
1996
- 1996-11-19 JP JP30790896A patent/JP3414602B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10515779B2 (en) | 2017-06-20 | 2019-12-24 | Ngr Inc. | Imaging system and imaging method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3414602B2 (ja) | 2003-06-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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