JPH02295042A - Dynamic focus circuit - Google Patents
Dynamic focus circuitInfo
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- JPH02295042A JPH02295042A JP1115663A JP11566389A JPH02295042A JP H02295042 A JPH02295042 A JP H02295042A JP 1115663 A JP1115663 A JP 1115663A JP 11566389 A JP11566389 A JP 11566389A JP H02295042 A JPH02295042 A JP H02295042A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、走査型電子顕微鏡(以下、SEMと称す)の
ダイナミックフォーカス回路に係り、特に、試料を傾斜
させたまま対物レンズのボールピースと試料間の距離(
以下、この距離をWD(WORKING DISTAN
NCE)と称す)を変化させても、試料の全面で焦点合
わせを行えるダイナミックフォーカス回路に関するもの
である。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a dynamic focus circuit for a scanning electron microscope (hereinafter referred to as SEM), and particularly relates to a dynamic focus circuit for a scanning electron microscope (hereinafter referred to as SEM). Distance between samples (
Hereinafter, this distance will be referred to as WD (WORKING DISTAN).
The present invention relates to a dynamic focus circuit that can perform focusing over the entire surface of a sample even when changing the NCE (referred to as NCE).
[従来の技術]
SEMにおいては、第2図に示すように、試料をある角
度θ(θ≠0)だけ傾斜させて観察することがある。第
2図において、試料26は、光軸に対して直角ではなく
、角度θで配置されている。[Prior Art] In SEM, as shown in FIG. 2, a sample is sometimes observed while being tilted at a certain angle θ (θ≠0). In FIG. 2, the sample 26 is placed at an angle θ rather than perpendicular to the optical axis.
電子ビーム21は、第1走査コイル22、第2走査コイ
ル23により、水平、垂直方向に走査され、ダイナミッ
クフォーカスコイル24、対物レンズコイル25により
試料26の全面でフォーカスされるようになされて、試
料26の表面の所定の範囲を二次元的に走査する。この
とき、ダイナミックフォーカスコイル24には、第1、
第2の走査コイル22、23に供給される走査信号を試
料26の傾斜角θに対応して振幅変調した信号が供給さ
れている。このことにより、試料26が傾斜していても
全面で焦点が合った画像を得ることができるものである
。The electron beam 21 is scanned in the horizontal and vertical directions by a first scanning coil 22 and a second scanning coil 23, and is focused on the entire surface of the sample 26 by a dynamic focus coil 24 and an objective lens coil 25. A predetermined range of the surface of 26 is two-dimensionally scanned. At this time, the dynamic focus coil 24 includes a first
A signal obtained by amplitude modulating the scanning signal supplied to the second scanning coils 22 and 23 in accordance with the tilt angle θ of the sample 26 is supplied. This makes it possible to obtain an image that is in focus over the entire surface even if the sample 26 is tilted.
[発明が解決しようとする課題コ
しかしながら、従来のダイナミックフォーカス回路が有
効に機能するためには、試料の傾斜方向と電子ビームの
走査方向が一致している必要があり、WDを変えた場合
には、その都度電子ビームの走査方向を試料の傾斜方向
に一致させる作業が不可欠であり、繰作が面倒であった
。つまり、SEMで試料を観察するときには、試料の大
きさ等種々の条件によりWD1 即ち対物レンズのポー
ルピースと試料間の距離を変更することがあるが、WD
を変更するとフォーカスを合わせるために対物レンズコ
イルに供給する励磁電流を変更しなければならない。と
ころが、対物レンズコイルの励磁電流を変更すると、電
子ビームの走査方向が変わり、電子ビームの走査方向が
試料の傾斜方向と一致しなくなる結果、ダイナミックフ
ォーカスが機能しなくなるのである。[Problems to be Solved by the Invention] However, in order for the conventional dynamic focus circuit to function effectively, the tilting direction of the sample and the scanning direction of the electron beam must match, and if the WD is changed, In this case, it was necessary to align the scanning direction of the electron beam with the tilt direction of the sample each time, and the operation was troublesome. In other words, when observing a sample with a SEM, the WD1, that is, the distance between the objective lens pole piece and the sample, may be changed depending on various conditions such as the size of the sample.
When changing the value, the excitation current supplied to the objective lens coil must be changed in order to focus. However, when the excitation current of the objective lens coil is changed, the scanning direction of the electron beam changes, and as a result, the scanning direction of the electron beam no longer matches the tilt direction of the sample, and as a result, dynamic focus no longer functions.
そのため、従来では、WDを変更する度に、いわゆるラ
スターローテーションを行い、電子ビームの走査方向を
試料の傾斜方向と一致させる操作が必要となり、操作性
が劣るものであった。Therefore, conventionally, each time the WD is changed, it is necessary to perform so-called raster rotation to match the scanning direction of the electron beam with the tilt direction of the sample, resulting in poor operability.
本発明は、上記の課題を解決するものであって、試料を
傾斜させたままWDを変更しても試料の全面でフォーカ
スの合ったSEM像を得ることができるダイナミックフ
ォーカス回路を提供することを目的とするものである。The present invention solves the above-mentioned problems, and aims to provide a dynamic focus circuit that can obtain a focused SEM image over the entire surface of a sample even if the WD is changed while the sample is tilted. This is the purpose.
[課題を解決するための手段]
上記の目的を達成するために、本発明のダイナミックフ
ォーカス回路は、水平走査信号の振幅をワーキングディ
スタンスに応じて変調する第1の回路と、垂直走査信号
の振幅をワーキングディスタンスに応じて変調する第2
の回路と、前記第1の回路の出力と前記第2の回路の出
力を合成する第3の回路と、前記第3の回路の出力の振
幅を試料の傾斜角に応じて変調する第4の回路と、前記
第4の回路の出力をダイナミックフォーカスコイルに供
給する第5の回路とを具備することを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the dynamic focus circuit of the present invention includes a first circuit that modulates the amplitude of the horizontal scanning signal according to the working distance, and a first circuit that modulates the amplitude of the horizontal scanning signal according to the working distance. The second modulates the working distance according to the working distance.
a third circuit that combines the output of the first circuit and the output of the second circuit, and a fourth circuit that modulates the amplitude of the output of the third circuit in accordance with the tilt angle of the sample. and a fifth circuit that supplies the output of the fourth circuit to a dynamic focus coil.
[作用および発明の効果コ
本発明によれば、WD値に対応して、水平、垂直の走査
信号の振幅を調整した信号を生成し、当該信号を合成し
てダイナミックフォーカスコイルに供給するので、自動
的に、試料の全面で焦点が合ったSEM像を得ることが
できるものである。[Operations and Effects of the Invention] According to the present invention, a signal is generated in which the amplitude of the horizontal and vertical scanning signals is adjusted in accordance with the WD value, and the signals are synthesized and supplied to the dynamic focus coil. It is possible to automatically obtain a SEM image that is in focus on the entire surface of the sample.
また、ダイナミックフォーカスコイルに供給する電流を
倍率に応じて変化させることも可能になされているので
、倍率を変更しても最適なSEM像を得ることができる
ものである。Furthermore, since it is possible to change the current supplied to the dynamic focus coil according to the magnification, an optimal SEM image can be obtained even if the magnification is changed.
[実施例] 以下、図面を参照しつつ実施例を,説明する。[Example] Examples will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明に係るダイナミックフォーカス回路の1
実施例の構成を示す図であり、図中、1,2はROM1
3.4は乗算器、5は加算器、6は乗算器、7は駆動
回路、8はダイナミックフォーカスコイル、9は可変抵
抗器、10は本発明に係るダイナミックフォーカス回路
の動作の全てを統括する制御装置である。FIG. 1 shows one of the dynamic focus circuits according to the present invention.
1 is a diagram showing the configuration of an embodiment, and in the diagram, 1 and 2 are ROM1
3.4 is a multiplier, 5 is an adder, 6 is a multiplier, 7 is a drive circuit, 8 is a dynamic focus coil, 9 is a variable resistor, and 10 controls all the operations of the dynamic focus circuit according to the present invention. It is a control device.
第1図の構成において、ROM1、2にはWD値が入力
され、ROM1からは当該WD値に対応した余弦値が、
ROM2からは当該WD値に対応した正弦値がそれぞれ
出力される。このようにWD値を正弦値、余弦値に対応
させるためには、例えば、WDレンジの中間点を基準と
してO″とし、WDの最大値を+180゜ 最小値を−
180゜とすればよい。また、WD値は対物レンズに供
給する励磁電流の値から求めることができる。即ち、W
Dを変更した場合にオートフォーカスを行うようにする
と、自動的に当該WDに対する対物レンズコイルの励磁
電流が決定されるが、当該励磁電流はWD値に対応する
ものであるから、制御装置10はWD値を知ることがで
きるのであり、得られたWD値をA/D変換してROM
1、2に入力するのである。このようにして得られた
COSα、S1nαは、それぞれ乗算器3、4に入力さ
れる。乗算器3ではcosαと水平走査信号Hの乗算が
行われ、乗算器4ではsinαと垂直走査信号Vの乗算
が行われる。なお、これらの乗算器3、4は乗算型のD
/A変換器で構成することができる。乗算器3、4の出
力は加算器5に入力され、(Vslnα−Hcosα)
が出力される。当該出力は乗算器6に入力され、試料の
傾斜角θに応じて振幅が制御され、A (Vslnα−
H cosα)が出力される。当該出力は、駆動回路7
に入力され、電圧一電流変換が行われてダイナミックフ
ォーカスコイル8に供給される。可変抵抗器9は倍率に
よってその値が可変されるものであり、当該抵抗値をR
とすると、ダイナミックフォーカスコイル8に供給され
る励磁電流の値は、
A ( Vslnα− H cosa ) / Rとな
る。これは、倍率が変わるとフォーカスの状態も変化す
るのに対応して行う処理である。なお、可変抵抗値9の
抵抗値の調整はオペレータがSEM像を観察しながら手
動で行うようにしてもよく、制御装置10は倍率を知る
ことができるので、制御装置10が自動的に行ってもよ
いものである。In the configuration shown in FIG. 1, the WD value is input to ROM1 and ROM2, and the cosine value corresponding to the WD value is output from ROM1.
The ROM 2 outputs each sine value corresponding to the WD value. In order to make the WD value correspond to the sine value and cosine value in this way, for example, the midpoint of the WD range is set as O'', and the maximum value of WD is +180° and the minimum value is -
It should be 180°. Furthermore, the WD value can be determined from the value of the excitation current supplied to the objective lens. That is, W
If autofocus is performed when D is changed, the excitation current of the objective lens coil for the relevant WD is automatically determined, but since the excitation current corresponds to the WD value, the control device 10 The WD value can be known, and the obtained WD value is A/D converted and stored in the ROM.
1 and 2. COSα and S1nα thus obtained are input to multipliers 3 and 4, respectively. Multiplier 3 multiplies cos α by horizontal scanning signal H, and multiplier 4 multiplies sin α by vertical scanning signal V. Note that these multipliers 3 and 4 are multiplication type D
/A converter. The outputs of multipliers 3 and 4 are input to adder 5, and (Vslnα−Hcosα)
is output. The output is input to the multiplier 6, and the amplitude is controlled according to the inclination angle θ of the sample, and A (Vslnα−
H cos α) is output. The output is the drive circuit 7
The signal is input to the dynamic focus coil 8, undergoes voltage-to-current conversion, and is supplied to the dynamic focus coil 8. The value of the variable resistor 9 is changed depending on the magnification, and the resistance value is set to R.
Then, the value of the excitation current supplied to the dynamic focus coil 8 is A(Vslnα-Hcosa)/R. This is a process performed in response to the fact that when the magnification changes, the focus state also changes. Note that the resistance value of the variable resistance value 9 may be adjusted manually by the operator while observing the SEM image, and since the control device 10 can know the magnification, the control device 10 may adjust the resistance value automatically. It's also good.
また、試料の傾斜角θに応じた振幅の調整についても、
オペレータがSEM像を観察しながら手動で行ってもよ
いし、周知の方法で傾斜角を測定し、その結果に基づい
て制御装置10が自動的に行うようにしてもよいもので
ある。Also, regarding the adjustment of the amplitude according to the inclination angle θ of the sample,
This may be done manually by an operator while observing the SEM image, or the inclination angle may be measured using a known method and the control device 10 may automatically perform this based on the result.
なお、乗算器3、4に入力される水平走査信号、垂直走
査信号の振幅は、電子ビームの加速電圧、WD値、倍率
値に基づいて最適な動作を行うような値となされている
ことは言うまでもない。Note that the amplitudes of the horizontal scanning signal and vertical scanning signal input to the multipliers 3 and 4 are set to values that allow optimum operation based on the acceleration voltage, WD value, and magnification value of the electron beam. Needless to say.
以上の説明から明らかなように、本発明においては、S
EM像の回転は行っていないので、WD値の変更に伴っ
て得られるSEM像は回転するが、試料の全面でフォー
カスが合ったSEM像を得ることができるものである。As is clear from the above description, in the present invention, S
Since the EM image is not rotated, the SEM image obtained is rotated as the WD value is changed, but it is possible to obtain a SEM image in which the entire surface of the sample is in focus.
以上、本発明の1実施例について説明したが、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形が可
能である。Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible.
例えば、WD値を検出する方法としては、試料を光軸方
向に移動させる機構にポテンショメー夕を連動させ、制
御装置が当該ボテンショメータの値を取り込んで検出す
ることも可能であり、また同様に、試料を光軸方向に移
動させる機構にロータリーエンコーダを連動させ、制御
装置が当該ロータリーエンコーダから出力されるパルス
数をカウントすることで検出することも可能である。特
に、これらの方法によれば、検出したWD値より対物レ
ンズコイルに供給する励磁電流を求めることができる。For example, as a method for detecting the WD value, it is also possible to link a potentiometer to a mechanism that moves the sample in the optical axis direction, and have the control device take in and detect the value of the potentiometer. Alternatively, it is also possible to detect by interlocking a rotary encoder with a mechanism that moves the sample in the optical axis direction, and by having the control device count the number of pulses output from the rotary encoder. In particular, according to these methods, the excitation current to be supplied to the objective lens coil can be determined from the detected WD value.
なぜなら、上述したように、対物レンズコイルに供給さ
れる励磁電流はWD値に対応したものだからである。This is because, as described above, the excitation current supplied to the objective lens coil corresponds to the WD value.
また、上記の実施例では、WD値を余弦値、正弦値に変
換したが、要するに、水平走査信号および垂直走査信号
の振幅をWD値に対応した値とすればよいものである。Further, in the above embodiment, the WD value is converted into a cosine value and a sine value, but in short, the amplitudes of the horizontal scanning signal and the vertical scanning signal may be set to values corresponding to the WD value.
第1図は本発明に係るダイナミックフォーカス回路の1
実施例の構成を示す図、第2図はSEMの光学系の概要
を示す図である。
1,2・・・ROM1 3.4・・・乗算器、5・・・
加算器、6・・・乗算器、7・・・駆動回路、8・・・
ダイナミックフォーカスコイル、9・・・可変抵抗器、
10・・・制御装置。
出 願 人 日本電子株式会社FIG. 1 shows one of the dynamic focus circuits according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the embodiment. FIG. 2 is a diagram showing an outline of the optical system of the SEM. 1, 2... ROM1 3.4... Multiplier, 5...
Adder, 6... Multiplier, 7... Drive circuit, 8...
Dynamic focus coil, 9...variable resistor,
10...Control device. Applicant: JEOL Ltd.
Claims (1)
応じて変調する第1の回路と、垂直走査信号の振幅をワ
ーキングディスタンスに応じて変調する第2の回路と、
前記第1の回路の出力と前記第2の回路の出力を合成す
る第3の回路と、前記第3の回路の出力の振幅を試料の
傾斜角に応じて変調する第4の回路と、前記第4の回路
の出力をダイナミックフォーカスコイルに供給する第5
の回路とを具備することを特徴とするダイナミックフォ
ーカス回路。(1) a first circuit that modulates the amplitude of the horizontal scanning signal according to the working distance; a second circuit that modulates the amplitude of the vertical scanning signal according to the working distance;
a third circuit that combines the output of the first circuit and the output of the second circuit; a fourth circuit that modulates the amplitude of the output of the third circuit according to the tilt angle of the sample; A fifth circuit that supplies the output of the fourth circuit to the dynamic focus coil.
A dynamic focus circuit characterized by comprising a circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1115663A JPH0658795B2 (en) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | Dynamic focus circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1115663A JPH0658795B2 (en) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | Dynamic focus circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH02295042A true JPH02295042A (en) | 1990-12-05 |
JPH0658795B2 JPH0658795B2 (en) | 1994-08-03 |
Family
ID=14668224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1115663A Expired - Fee Related JPH0658795B2 (en) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | Dynamic focus circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0658795B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001118537A (en) * | 1999-10-19 | 2001-04-27 | Hitachi Ltd | Beam-scanning inspection apparatus |
EP1865354A1 (en) * | 2005-03-17 | 2007-12-12 | Hamamatsu Photonics K.K. | Microscopic image capturing device |
JP2008300358A (en) * | 2001-10-10 | 2008-12-11 | Applied Materials Israel Ltd | System and method for rapidly changing focal length |
-
1989
- 1989-05-09 JP JP1115663A patent/JPH0658795B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1865354A4 (en) * | 2005-03-17 | 2011-01-26 | Hamamatsu Photonics Kk | Microscopic image capturing device |
US8422127B2 (en) | 2005-03-17 | 2013-04-16 | Hamamatsu Photonics K.K. | Microscopic image capturing device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0658795B2 (en) | 1994-08-03 |
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |