JPS63166132A - 自動焦点装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明は、電子顕微鏡（ＳＥＭ）、電子線マイクロアナ
ライザ（ＥＰＭＡ）等電子ビームを試料に照射して、試
料から放出される放射線によって試料を分析する装置に
おける電子ビームの自動焦点装置に関する。

口、従来の技術 ＳＥＭ、ＥＰＭＡ等の電子ビームの自動焦点方式として
、大きく分けてプリセット方式とイメージのフィードバ
ック方式の２通りがある。フィードバック方式は検出信
号の評価分析を行い、例えば検出信号内の高周波成分の
検出強度の最大ピーク時が合焦であると云うような評価
判断を行い、その検出信号の評価値が最大ピークを示し
た時点の対物レンズのコイル電流値を記憶し、その記憶
された電流値に対物レンズのコイル電流値を設定するこ
とにより合焦動作を行う方式である。一方、プリセット
方式は、分析目的によって電子ビームの加速電圧及びビ
ーム強度が決められるので、電子ビームの加速電圧及び
コンデンサレンズのコイル電流の種々の値に対して、予
め測定により決定された変換テーブルにより、対物レン
ズのコイル電流をある特定の値に調整することにより電
子ビームの焦点を所定の位置に保つ方式である。

フィードバック方式は検出信号を分析して合焦位置を決
定する方式であるから、プリセット方式と比較してより
正確な合焦動作を行うことができるが、シリコンウェハ
のような表面が平滑で均一材質の場合には、検出信号が
変化しないなめに合焦決定をすることができないので、
何時までも焦点検出動作を繰返していることになる。こ
のような事態を避けるため、何回か焦点検出動作を繰返
して、なお合焦信号が得られない時は、焦点検出動作を
停止するようにした場合でも、その都度手動で焦点設定
をしなければならないと云う問題がある。

ハ０発明が解決しようとする問題点 フィードバック方式では合焦信号が得られない場合、手
動的に対応しなければならないと云う不便さがある０本
発明は、上述したようなフィードバック方式を用いて合
焦動作を行った場合に、合焦決定動作を行うことができ
ないと云う場合の、合理的な自動処理方法を提供するこ
とを目的とする。

二１問題点解決のための手段 走査型電子顕微鏡、電子線マイクロアナライザ等試料面
に電子ビームを照射して試料を分析する装置において、
電子ビームの焦点制御を行う対物レンズのコイル電流を
ある範囲において一方向に変化させる手段と、試料から
放出される２次電子を検出する手段と、検出した信号を
合焦評価信号に変換する手段と、評価信号のピーク値を
検出する手段とよりなるフォーカスサーチ手段と、評価
信号のピーク値のコイル電流値に対物レンズのコイル電
流値を設定する手段と、フォーカスサーチを複数回繰返
して、合焦信号が得られない場合、フォーカスサーチ回
数が一定数を越えた時に予め設定した値の電流を上記対
物レンズのコイルに流す制御手段を設けた。

ホ１作用 電子レンズの焦点設定を、基本的にはフィードバック方
式を用いて行う、しかし、数回のフォーカスサーチを行
っても合焦決定動作を行うことが出来ない場合に、プリ
セット方式によって予めに設定した合焦時の値の電流を
対物レンズのコイルに流すことによって、合焦動作を行
うようにして、フィードバック方式による焦点調整がで
きない場合の対応を自動化した。

へ、実施例 第１図に本発明の一実施例を示す、第１図において、Ｓ
は試料、Ｂは電子ビーム、１はフィラメントから放出さ
れる電子を加速するビーム加速電極、３はコンデンサレ
ンズ、４はコンデンサレンズ電源、５は対物レンズ、６
は対物レンズ電源、７は試料Ｓから放出される放射線を
検出する検出器、８は検出器から出力される検出信号を
増幅積分・ＡＤ変換等する信号処理装置、９は処理され
た検出信号を記憶し、演算処理し、各装置の制御を行う
ＣＰＵ、１０は演算処理された上記検出信号を表示する
ＣＲＴ等の表示装置である。

上記の構成において、自動焦点動作を説明する、ＣＰＵ
７によって制御される自動焦点動作を第２図に示すフロ
ーチャートによって説明する。先ずフィードバック方式
で、フォーカスサーチを行う（ア）、検出信号の評価信
号のピークを検出しくイ）、検出できた場合はそのピー
ク位置に焦点位置を設定することによりオートフォーカ
スが終了する。検出信号の評価信号のピークを検出でき
なかった場合は、上記（ア）、（イ）の動作をＮ回繰り
返す（つ）、フォーカスサーチ回数が設定したある回数
Ｎになった時に、フォーカスサーチを中止し、（１）の
ステップに進んでプリセット方式によるオートフォーカ
スを行い、予め設定された焦点位置に焦点を設定して、
オートフォーカス動作を終了する。

ト、効果 本発明によれば、　このようにフィードバック方式を基
本オートフォカス動作として設定し、フィードバック方
式では合焦動作が不可能の場合に、プリセット方式によ
る自動合焦動作を行うことにより、如何なる場合でも自
動でより正確で安定した合焦動作を行うことができ、フ
ィードバック方式を主体としているため、通常、精度よ
い自動焦点設定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図はＣＰＵの
フローチャートである。 Ｓ・・・試料、Ｂ・・・電子ビーム、１・・・加速電極
、２・・・ビーム加速電源、３・・・コンデンサレンズ
、４・・・コンデンサレンズ電源、５・・・対物レンズ
、６・・・対物レンズ電源、７・・・検出器、８・・・
信号処理装置、９・・・ＣＰＵ、１０・・・表示装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 試料面に電子ビームを照射して試料を分析する装置にお
   いて、電子ビームの焦点制御を行う対物レンズのコイル
   電流をある範囲において一方向に変化させる手段と、試
   料から放出される２次電子を検出する手段と、検出した
   信号を合焦評価信号に変換する手段と、評価信号のピー
   ク値を検出する手段等とよりなるフォーカスサーチ手段
   と、評価信号のピーク値のコイル電流値に対物レンズの
   コイル電流値を設定する手段と、フォーカスサーチを複
   数回繰返して、合焦信号が得られない場合、フォーカス
   サーチ回数が一定数を越えた時に予め設定した値の電流
   を上記対物レンズのコイルに流す制御手段を設けたこと
   を特徴とする自動焦点装置。