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DE2461202B2 - Verfahren zum automatischen Fokussieren des Elektronenstrahls auf die Probe eines Rasterelektronenmikroskops und Rasterelektronenmikroskop zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum automatischen Fokussieren des Elektronenstrahls auf die Probe eines Rasterelektronenmikroskops und Rasterelektronenmikroskop zur Durchführung des Verfahrens

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DE2461202B2
DE2461202B2 DE2461202A DE2461202A DE2461202B2 DE 2461202 B2 DE2461202 B2 DE 2461202B2 DE 2461202 A DE2461202 A DE 2461202A DE 2461202 A DE2461202 A DE 2461202A DE 2461202 B2 DE2461202 B2 DE 2461202B2
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DE
Germany
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signal
electron beam
output
scanning
electron microscope
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DE2461202A
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DE2461202C3 (de
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Takao Akishima Tokio Namae (Japan)
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Jeol Ltd
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Nihon Denshi KK
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Publication date
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Publication of DE2461202B2 publication Critical patent/DE2461202B2/de
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    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
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    • H01J37/02Details
    • H01J37/21Means for adjusting the focus

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  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Rasterelektronenmikroskop nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3.
Ein Rasterelektronenmikroskop verwendet man zur Erzielung von Bildern hoher Auflösung. Hierzu ist es erwünscht, die Probe mit einem Elektronenstrahl zu bestrahlen, der einen Auftreffpunkt mit äußerst geringem Durchmesser aufweist.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 22 13 611 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt. Dabei wird die Größe und Richtung der Änderung der Brennweite des Kondensorlinsensystems durch den Anteil der höchsten Frequenzen im Ausgangssignal der Detektoren gesteuert, welche die von der Probe ausgehenden Signale erfassen.
Bei diesem bekannten Verfahren können sich aufgrund des Signalrauschens des Detektorausgangs Fokussierungsfehler ergeben, da, obgleich die Intensität des gewöhnlichen Rauschens niedrig ist, der Anteil an hohen Frequenzkomponenten im Signal groß ist.
Ferner ist aus der US-Patentschrift 34 09 799 ein Verfahren zum automatischen Fokussieren des Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlrastergerätes bekannt, bei dem das Ausgangssignal eines Detektors dem Durchmesser des die Probe abtastenden Elektronenstrahls entspricht. Die Brennweite des Kondensorlinsensystems wird mittels einer zusätzlichen Hilfslinse synchron mit den Abtastmitteln periodisch zwischen zwei Werten geändert, die einer Über- und Unterfokussierung entsprechen. Die einer Über- und Unterfokussierung entsprechenden gemessenen Durchmesser des Elektronenstrahls liefern ein Differenzsignal, durch das die Brennweite des Kondensorlinsensystems mittels der
Hilfslinse nach Große und Richtung so geändert wird, daß die der Über- und Unterfokussierung entsprechenden Durchmesser des Elektronenstrahls gleich groß sind. Um die beiden Werte, die der Über- und Unterfokussierung entsprechen, zu gewinnen, verwendet man ein als Gitter ausgebildetes Target, das für den Elektronenstrahl durchlässige und undurchlässige Bereiche aufweist. Es ist daher bei dem bekannten Fokussierungsverfahren notwendig, den normalen Betrieb des Elektronenstrahlrastergeräts periodisch zu to unterbrechen, um die Fokussierung des Elektronenstrahls durchführen zu können. Nach dem bekannten Verfahren kann man daher eine automatische Fokussierung während der Bestrahlung der Probe durch den Elektronenstrahl nicht durchführen, da an Stelle der Probe das Target in den Elektronenstrahl eingesetzt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum automatischen Fokussieren eines auf eine Probe gerichteten Elektronenstrahls eines Rasterelektronenmikroskops zu zeigen, bei dem Fokussierfehler aufgrund von Rauschsignalen im Ausgang des Detektors, der das von der Probe ausgehende Signal erfaßt, vermieden werden, sowie ein Rasterelektronenmikroskop zur Durchführung des Verfahrens anzugeben. 2r>
Diese Aufgabe wird durch das im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Verfahren und durch das im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 3 angegebene Rasterelektronenmikroskop gelöst.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Jo Ansprüchen angegeben.
In den Figuren sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und es sollen anhand dieser Figuren die Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen r>
Fig. 1,2 und 3 schematische Darstellungen, in denen die Beziehung zwischen dem Elektronenstrahldurchmesser und den Wellenformen des Video-Signals des Detektors erläutert ist;
Fig.4 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 5 in schematischer Darstellung einen wesentlichen Teil des Ausführungsbeispiels, das in F i g. 4 gezeigt ist;
F i g. 6 ein Schaltbild eines Speicherzählers, der in 4r> Fig. 5 zur Anwendung kommt und der einen Teil der automatischen Steuerschaltung in F i g. 4 bildet;
F i g. 7 und 8 schematische Darstellungen, welche die Wirkungsweise des in Fig.4 dargestellten Ausführungsbeispiels erläutern; w
Fig. 9 einen wesentlichen Teil eines weiteren Ausführungsbeispiels in schematischer Darstellung;
Fig. 10 in schematischer Darstellung den Betrieb des in F i g. 9 dargestellten Ausführungsbeispiels und
Fig. 11 und 12 schematische Darstellungen wesentli- r>s eher Teile anderer Ausführungsbeispiele.
In Fig. 1 bezeichnet »a«den linienförmigen Bereich, wo die Größe des erzeugten Signals »1« ist. Es wird angenommen, daß sonst die Größe des erzeugten Signals »0« ist. Die F i g. 2 zeigt drei Strahlfleckdurch- bo messer und die entsprechenden Detektorsignale, wenn der Elektronenstrahl ein Objekt, ausgehend vom Punkt blum Punkt chin in Fig. 1 abtastet. Aus Fig. 2a, b und c ist ersichtlich, daß der Elektronenstrahlfleck mit dem geringsten Durchmesser das schärfste Signal mit der b5 größten Amplitude erzeugt und daß bei Anwachsen des Strahlfleckdurchmessers das Signal das Bestreben hat, flacher zu werden. Wenn man demgemäß zwei oder mehr Signale hat und deren Amplkudenänderungen speichert, ergeben sich Speicherwerte Vl, V2 und V3, wie sie in den Fig.3a, b und c dargestellt sind. Wenn man diese gespeicherten Werte rr.jteinander vergleicht, so ergibt sich die Beziehung Vt>V2>V3. Da der Speicherwert dann ein Maximum hat, wenn der Elektronenstrahl im Brennpunkt liegt bzw. fokussiert ist, bedeutet dies, daß man eine automatische Fokussierung erreichen kann, indem man den Speicherwert bei einer bestimmten Brennweite der Kondensorlinse mit dem Speicherwert bei einer sich gering unterscheidenden Brennweite vergleicht und den Erregerstrom für die Linse so steuert, daß der Speicherwert auf einem maximalen Wert gehalten wird.
In. Fig.4 ist ein Ausführungsbeispiel eines Rasterelektronenmikroskops gemäß der Erfindung dargestellt. In Fig.4 ist mit 1 eine Mikroskopsäule bezeichnet, welche das elektronenoptische System enthält. Dieses besteht im wesentlichen aus einer Elektronenstrahlquel-Ie 2 zur Erzeugung eines Elektronenstrahls 3, der eine Probe 4 bestrahlt. Ferner sind eine erste Kondensorlinse 5 und eine zweite Kondensorlinse (Objektivlinse) 6 usw. vorgesehen. Mit 7Xund 7 Ysind Abtastsignalgeneratoren bezeichnet, welche gegenseitig synchronisiert sind und in horizontaler A"-Richtung und K-Richtung abtasten. Jeder dieser Generatoren liefert Abtastsignale an die Abtastspulen SX und 8 Y, so daß der ■Elektronenstrahl 3 die Oberfläche der Probe 4 zweidimensional abtastet. Andererseits wird ein Teil der entsprechenden Signale, welche von den Abtastsignalgeneratoren erzeugt werden, an Abtastspulen 9Λ" und
9 Ygelegt, welche einen Teil einer Kathodenstrahlröhre
10 bilden, so daß deren Elektronenstrahl 11 den Bildschirm abtastet. Die Intensität des Elektronenstrahls wird durch Änderung des Potentials von Steuergittern 12 und 13 moduliert und das Probenbild wird auf dem Bildschirm in Abhängigkeil von Sekundärelektronen, Röntgenstrahlen u.dgl., welche von der Probe aufgrund der Elektronenstrahlbestrahlung ausgesendet werden, wiedergegeben. Die Sekundärelektronen, Röntgenstrahlen u. dgl. werden von einem Detektor 14 empfangen und von einem Verstärker 15 verstärkt, bevor sie als elektrisches Signal an das Steuergitter 13 gelegt werden. Das Signal, das an das Steuergitter 12 gelegt wird, wird von einem Austastsignalgenerator 16 geliefert, der synchron mit dem X-Richtung-Abtastsignalgenerator 7X arbeitet. Der Zweck dieses Signals besteht darin, daß die Kathodenstrahlhelligkeit während der sogenannten Austastzeit, d. h. der Umschaltzeit der Vielfachabtastung in X-Richtung (direkte Linie) zu Null wird. Bei dem soeben beschriebenen Gerät wird das Probenbild dadurch fokussiert, daß der Erregerstrom einer Erregerstromquelle 17 der Objektivlinse 6 entsprechend eingestellt wird. Durch Hinzufügen einer weiteren kleinen Hilfslinse 18, welche von einer Erregerstromquelle 19 versorgt wird, kann jedoch durch Anordnung dieser Hilfslinse nahe der Objektivlinse 6, das Probenbild sowohl automatisch als auch präzise fokussiert werden. Die automatische und präzise Fokussierungssteuerung wird mittels einer automatischen Steuerschaltung 20 erreicht. Diese liefert ein Steuersignal an die Erregerstromquelle 19, das auf dem vom Detektor 14 kommende Signal und auf dem Austastsignal für den abtastenden Elektronenstrahl basiert.
Bei dieser automatischen Fokussierung ändert sich die Brennweite der Ko..Jensorlinse bei ieder horizonta-
len Abtastung und die während jeweils zwei horizontalen Abtastungen erhaltenen Video-Signale werden in Gleichspannungen umgewandelt, die dem Strahldurchmesser des bestrahlenden Elektronenstrahls entsprechen, wie das im folgenden noch näher beschrieben r> werden soll. Auf diese Weise ist es möglich festzustellen, ob die Brennweite der Kondensorlinse sich einem Optimum nähert oder nicht, indem die Gleichspannungen eines jeden Paares von horizontalen Abtastungen miteinander verglichen werden. Hieraus folgt, daß dann, κι wenn die Änderung der Brennweite kleiner gemacht wird, die Brennweite der Kondensorlinse sich allmählich der optimalen Brennweite nähert.
In Fig. 5 ist im einzelnen die Zusammensetzung der automatischen Steuerschaltung 20 der Fig.4 darge- stellt. Das vom Verstärker 15 erhaltene Video-Signal und das Ausgangssignal aus dem Austastsignalgenerator 16, welches synchron mit dem Abtastsignal ist, werden an zwei Eingangsklemmen 5 und B gelegt. Ein Teil des Video-Ausgangssignals aus dem Verstärker 15 wird in einen Speicherzähler 21 über die Klemme T weitergeleitet. Hier wird die Amplitudenänderung des Signals in ein Gleichspannungssignal umgewandelt, so daß man ein Signal erhält, das dem Strahldurchmesser entspricht. Der Speicherzähler 21 wird durch jedes 2> Austastsignal zurückgesetzt. Ein geeigneter Speicherzähler enthält einen Operationsverstärker A, zwei Dioden Di und D 2 und zwei Kondensatoren Cl und C2. wie das in Fig.6 dargestellt ist. Das Video-Signal vor und nach der Speicherung ist in den F i g. 7a und 7b,
in welchen ^Tj-ist. Das gespeicherte Ausgangssignal des
Speicherzählers 21 wird in zwei Torschaltungen 22a und 226 geliefert. Diese Torschaltungen werden abwechselnd von einem von einer Zeitgeberschaltung 23 ι=, gelieferten Steuersignal, das mit dem Austastsignal synchronisiert ist, während einer horizontalen Abtastzeit eingeschaltet und ausgeschaltet. Mit anderen Worten, wenn die Torschaltung 22a eingeschaltet ist. ist die Torschaltung 226 ausgeschaltet und umgekehrt. 4« Demgemäß gelangt der Spcichcrwcrt eines Signals in Abhängigkeit von einer horizontalen Abtastung des Elektronenstrahls auf der Probe 4 durch die Torschaltungen in abwechselnder Reihenfolge. Die abwechselnden Ausgänge der Torschaltungen 22a und 22i> erreichen Speicherkreise 24a und 24b, bevor sie in einer Vergleicherschaltung 25 miteinander verglichen werden.
Die Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung, die zur Erläuterung des Betriebes des Ausführungsbeispiels der Fig. 5 dienen soll. Die Fig. 8a und 8b zeigen die Wellenform des horizontalen Abtastsignals und das gepulste Austastsignal. Die F i g. 8c zeigt das Video-Signal, das an den Speicherzähler 21 gelegt wird und die F i g. 8d und 8e zeigen das Ausgangssignal der Speicherkreise 24a und 24b. Die Amplituden dieser beiden Ausgangssignale, welche in den F i g. 8d und 8e gezeigt sind, werden durch die Vergleicherschaltung 25 im Ausführungsbeispie! der F i g. 5 miteinander verglichen. Der Ausgang der Vergleicherschaliung 25 hat bo Anstiegs- und Abfallzeiten, wie das durch die Rechteckwellenform in Fig.8f dargestellt ist Dieses Rechteckwellensignal wird dann an einen Impulsgenerator 23 geliefert, der ein gepulstes Ausgangssignal erzeugt, dessen Wellenform in der F i g. 8g dargestellt ist Mit 27 ist ein Steuersignalgenerator bezeichnet, der Signale zur Steuerung der Erregerstromquelle 19 für die Hilfslinse 18 liefert. Dieser Steuersignalgenerator enthält einen Impulsverteiler 28, welcher in bestimmten, festgelegter Abständen einen Strom an Konverter El, £2... En ii Abhängigkeit von einem Verteilereingangssignal liefert Ferner ist eine Addierschaltung 29 vorgesehen, welch< die Ausgänge der Konverter El, E2...En addiert nachdem sie durch Dämpfungsglieder F2, F3...F) hindurchgelangt sind. Mit 30 ist eine UND-Schaltung bezeichnet, deren Ausgang an den Impulsverteiler 28 al: Steuersignal gelegt ist. Dieses Steuersignal wird nui dann erzeugt, wenn das Abtastsignal b und da; Impulssignal g miteinander übereinstimmen, wie es ir Fig.8h dargestellt ist. Genau genommen dient diese: Signal als Schiebesignal bzw. Schiebeimpuls zui Lieferung eines Gleichstroms an einen der beider Konverter El, E2...En. Die Ausgangsimpulse eine zweiten UND-Schaltung 31 werden ebenfalls an der Impulsverteiler 28 als weiteres Steuersignal zu Änderung des Gleichstroms, der an die Konverter El E2... bzw. En geliefert wird, gelegt. Diese Änderung erfolgt schrittweise jedesmal dann, wenn ein horizonta les Abtastsignal erzeugt wird. Ein Austastsignal wird ar eine der Eingangsklemmen der UND-Schaltung 31 gelegt. Die Fi g. 8i zeigt die Wellenform des Ausgangs signals an einer Klemme Odes Steuersignalsgenerator: 27. Ji, 72, /3 und /4 zeigen den Zustand bzw. di< Bedingung, bei der das Steuersignal schrittweise jedesmal bei der Erzeugung eines horizontalen Abtast signals mittels des Konverters El geändert wird. Wenr der Hilfslinsenstrom den korrekten Strom /0 überschrei tet, werden Impulse h von der UND-Schaltung 3( erzeugt, so daß die Richtung des Steuerstroms (siehe Ji und _/6) umgeändert wird, indem der Ausgang de: Konverters El aufrechterhalten wird und gleichzeitig der nächstfolgende Konverter E2 eingeschaltet wird Gleichzeitig wird die Stromschrittbreite auf einer geringeren Betrag eingestellt, als dies bei J 1, /2, /3 unc /4 der Fall ist. Hierzu dient das Dämpfungsglied F2 Wenn die 76-Bedingung erreicht wird, wird dei Konverter E2 im eingeschalteten Zustand gehalten unc der Konverter E3 beginnt zu arbeiten und es wire allmählich der optimale Wert I0 erreicht. Die irr vorstehenden beschriebene Folge läuft so lange ab, bi: der letzte Konverter En zu arbeiten beginnt. Zu diesen Zeitpunkt erzeugt ein Stoppimpulsgenerator 32 eir Stoppsignal mit Hilfe eines vom Impulsverteiler kommenden Signals. Ferner liefert ein Startsignalgene rator 33 ein Startsignal an eine Zeitschaltung 26, so da[ mit der Ansteuerung der Torschaltungen 22a und 22/ sowie der Speicherkreise 24a und 24i> begonnen wird Ferner wird das Startsignal an den Steuersignalgenera tor 27 geliefert, so daß die Konverter El, E2...E; zurückgesetzt werden. Auf diese Weise kann das Bile genau und automatisch fokussiert werden, wobei ein« nur äußerst geringe Zeitdauer, während der dei Startsignalgenerator 33 in Betrieb ist, notwendig ist.
Die F i g. 9 zeigt den wesentlichen Teil eines anderer Ausführungsbeispiels der Erfindung. In dieser Figui bedeutet 18a eine Hilfslinse, wie sie in F i g. 4 dargestell ist. Mit 20a ist eine Steuerschaltung bezeichnet, welch« mehr oder weniger der Steuerschaltung in F i g. i gleicht. Das dargestellte Ausführungsbeispiel unter scheidet sich jedoch von dem vorbeschriebener Ausführungsbeispiel darin, daß eine Schaltung 34 zui Steuerung der Polarität des Stroms, der an die Hilfsspule 18a von der Steuerschaltung 20a geliefer wird, und ein Verstärker 35 zwischen dem Ausgang dei Steuerschaltung 20a und der Hilfsspule 18a vorgeseher sind. Darüber hinaus ist dieses Ausführungsbeispiel se
ausgestaltet, daß die Steuerschaltung 20a so lange nicht in Betrieb gesetzt ist, bis die Polaritätsidentifizierungsschaltung 38 ausgeschaltet ist (d. h. bis der Betrieb der Schaltung 34 vollständig ist). Der Ausgangsstrom / (siehe F i g. 10b), welcher von einer Kippschaltung 36 an die Hilfsspule 18a geliefert wird, bleibt Null, ausgenommen während der Einstellung der Polarität, d. h. wenn der Startsignalgenerator 37 ein Signal erzeugt, erzeugt die Kippschaltung 36 ein Kippsignal, wie es durch d\ und d2 in Fig. 10b dargestellt ist. Dieses ist mit dem Austastsignal in Fig. 10a synchronisiert. Ferner wird vom Startsignalgenerator 37 ein Signai an die Polaritätsidentifizierungsschaltung 38 geliefert, das mit einem über die Klemme B gelieferten Austastsignal synchronisiert ist Auf diese Weise empfängt die Polaritätsidentifizierungsschaltung 38 die entsprechenden Video-Signale und wandelt diese in Spannungen um, deren Werte denen der Durchmesser des Strahles, der die Probe bestrahlt, entspricht, wie sie in Fig. 10c dargestellt sind. Die Größen der beiden empfangenen Werte werden miteinander verglichen. Der höhere Wert wird identifiziert und es wird dann ein ausgewähltes Signal an einen Flipf-Flop 39 geliefert, der einen Teil der Polaritätssteuerungsschaltung 34 bildet Beispielsweise sei angenommen, daß der richtige Fokussierungsstromwert Ic ist, wie es in F i g. 1 Ob dargestellt ist. Da ein hoher Wert empfangen wird, wenn der Kippstrom c/2 ist, ergibt sich ein Signal, welches in negativer Richtung sich bewegt Die Polaritätssteuerungsschaltung 34 bestimmt ob das von der Steuerschaltung 20a kommende Ausgangssignal an den -1-- oder — -Eingang des Verstärkers 35 gelegt wird. Zur Vervollständigung des Betriebes wird die Steuerschaltung 20a durch ein von der Polaritätsidentifizierungsschaltung 38 geliefertes Startsignal in Betrieb
gesetzt Auf diese Weise ändert sich der an die Hilfsspule bzw. Korrekturspule gelieferte Strom, wie es durch JV, 72', /3'... usw. in Fig. 10b dargestellt ist. Hierdurch nähert man sich schrittweise dem richtigen Fokussierstromwert Ic. Der Unterschied zwischen dem Ausführungsbeispiel in F i g. 9 und dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht darin, daß die Verschiebung von JV nach /2' im Normalfall in der richtigen Polaritätsrichtung erfolgt, während das in den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen nicht der Fall ist (JV nach /2").
Bei den vorbeschriebeneri Ausführungsbeispielen wird während des automatischen Fokussierungsbetriebes jede Elektronenstrahlabtaststellung auf der Probe leicht geändert. Man kann jedoch die Lageänderung in einfacher Weise dadurch vermeiden, daß man Mittel zusätzlich vorsieht, welche den Ausgang des Abtastsignalgenerators 7Y für die K-Richtung in Fig.4 während des automatischen Fokussierungsbetriebs konstant hält.
Die Fig. 11 zeigt den wesentlichen Teil eines weiteren Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Hilfsspule bzw. Hilfslinse 40 um das Joch der Objektivlinse 4t gewickelt während die Hilfslinse 18 vollständig unabhängig von der Objektivlinse 6 ist. Ferner ist es möglich, die Erregerstromquelle 19 direkt zu steuern.
Die Fig. 12 zeigt den wesentlichen Teil eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel enthält ein Hochfrequenzfilter 42, Integrierschaltungen 43a und 43b anstelle des Speicherzählers 21 und der Speicherkreise 24a und 24b, welche beim Ausführungsbeispiel in den Fig. 4 und 5 verwendet werden.
Hierzu 7 Blatt Zcichnuimcn

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum automatischen Fokussieren des Elektronenstrahls auf die Probe eines Rasterelektronenmikroskops mit einer Elektronenstrahlquelle, einem Kondensorlinsensystem zum Fokussieren des Elektronenstrahls auf die Probe, Abtastmitteln, Detektoren zum Erfassen des von der Probe ausgehenden Signals und einer synchron mit den Abtastmitteln gesteuerten Kathodenstrahlröhre für die Wiedergabe des Probenbildes unter Verwendung des von den Detektoren abgegebenen Ausgangssignals, bei dem die Brennweite des Kondensorlinsensystems geändert wird, wobei Größe und Richtung der Änderung durch ein aus dem Ausgangssignal der Detektoren erzeugtes Signal gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet,
a) daß die Brennweite des Kondensorlinsensystems synchron mit den Abtastmitteln schrittweise geändert wird,
b) daß das Ausgangssignal der Detektoren in ein Signal umgewandelt wird, das dem Durchmesser des Elektronenstrahls entspricht,
c) daß zwei bei Verfahrensschritt b) erhaltene und umgewandelte Signale, die zwei aufeinanderfolgenden Schritten der Änderung der Brennweite des Kondensorlinsensystems entsprechen, mit-
j einander verglichen werden und
d) daß die Größe und die Richtung der schrittwei- jo sen Änderung beim Verfahrensschritt a) in Abhängigkeit vom Ergebnis des Verfahrensschrittes c) so gesteuert wird, daß der Durchmesser des Elektronenstrahls minimal wird. J5
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umwandlung des Ausgangssignals der Detektoren die Intensitf.tsänderungen dieser Ausgangssignale integriert werden.
3. Rasterelektronenmikroskop mit einer Elektronenstrahlquelle, einem Kondensorlinsensystem zum Fokussieren eines Elektronenstrahls auf eine Probe, Abtastmitteln zum Abtasten der Probe durch den Elektronenstrahl, Detektoren zum Erfassen des von der Probe ausgehenden Signals bei der Elektronenbestrahlung und einer synchron mit den Abtastmitteln gesteuerten Kathodenstrahlröhre für die Wiedergabe des Probenbildes unter Verwendung des von den Detektoren abgegebenen Ausgangssignals zur Durchführung eines Verfahrens nach so Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Linsenwicklung (18, 18a, 40) mit einer Erregerstromquelle (19) zur schrittweisen Änderung der Brennweite synchron mit den Abtastmitteln (8X, Y), Umformern (21 und 24a, b; 42 und 43a, b) zum Umwandeln des « Ausgangs des Detektors (14) in ein dem Elektronenstrahlfleckdurchmesser entsprechenden Signal während eines Zeitintervalls bei jeder Brennweite, eine Vergleichereinrichtung (25) zum Vergleichen von zwei aufeinanderfolgenden Ausgangswerten aus den bo Umformern und eine Steuerschaltung (27 bzw. 34) zum Steuern der Größe und der Richtung der schrittweisen Änderung des Ausgangs der Steuereinrichtung in Abhängigkeit vom Ausgang der Vergleichereinrichtung (25). b5
4. Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umformer ein Hochfrequenzfilter (42) und Integrierschaltungen
(43a, b) enthalten (F i g. 12).
5. Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenwicklung (18, 18a, 40) zur schrittweisen Änderung der Brennweite in der Endstufe der Kondensorlinse angeordnet ist
6. Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenwicklung (40) zur schrittweisen Änderung der Brennweile um das Joch der Endstufenkondensorlinse gewickelt ist (Fig. 11).
7. Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenwicklung (18) zur schrittweisen Änderung der Brennweite in einer unabhängigen Hilfslinse mit eigenem Linsenjoch angeordnet ist (F i g. 4).
8. Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 3 zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umformer einen Speicherzähler (21) enthalten, der die fntensitätsänderungen des Ausgangs des Detektors (14) integriert.
9. Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vergleichseinrichtung (25) zwei aufeinanderfolgende Ausgangssignale des Speicherzählers (21) miteinander verglichen werden und daß die Steuerschaltung (27) die Brennweite des Kondensorlinsensystems schrittweise und synchron mit den Abtastmitteln (SX, Y) in Abhängigkeit vom Ausgang der Vergleichereinrichtung (25) ändert.
DE2461202A 1973-12-24 1974-12-23 Verfahren zum automatischen Fokussieren des Elektronenstrahls auf die Probe eines Rasterelektronenmikroskops und Rasterelektronenmikroskop zur Durchführung des Verfahrens Expired DE2461202C3 (de)

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DE2461202A Expired DE2461202C3 (de) 1973-12-24 1974-12-23 Verfahren zum automatischen Fokussieren des Elektronenstrahls auf die Probe eines Rasterelektronenmikroskops und Rasterelektronenmikroskop zur Durchführung des Verfahrens

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