Способ настройки электронно-оптической системы растрового микрозондового прибора

ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ 7 ЕНИА ВТОРИЧНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ уГитут электронного.Н.Тихонов8.8)тельство СССР37/24, 1980.187,ублик, 1974,Л е Иззондо мационног мирования сигнала, устройство фор идеосигнала и схемы его визуализацииспособа закл в бретение о м прибора вано при н онно-оптич ер растров тносится к микром и может быть исастройке и наладке еских систем (ЭОС), х электронных микобработки ьз Сущнос дующем элек о ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГННТ СССР(54) СПОСОБ НАСТРОЙКИ ЭЛЕКТРОННООПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ РАСТРОВОГО МИКРЗОНДОВОГО ПРИБОРА роскопов,Целью изобретения является повы"шение точности настройки аа счетопределенной последовательности операций фокусирования и юстировки ивыбора более точных критериев оценкикачества настройки.Объектом настройки является растровый микрозондовый прибор, содержащий в общем случае электронную пушку для генерирования электронноголуча, блок конденсорных линз, объективную линзу, отклоняющую системусканирования луча по поверхностиобъектодержателя и юстирующие эле менты. Информационная система прибора включает преобразователь инфор(57) Изобретение относится к областимикрозондовой техники и может бытьиспользовано в ионно- и электронно"лучевых приборах, например растровыхмикроскопах. Цель изобретения - повышение точности настройки электроннооптической системы растрового микрозондового прибора. Повышение точности настройки достигается за счет оп-.ти;ц,зации положения зонда в системепо токопрохожденио, последующегоподавления постоянной составляющейвидеосигнала и настройки параметровсистемы по максимуму суммарного градиента видеосигнала. Вначале после включения электронной пушки проводят предварительную настройку ЭОС. Для этого юстируют угол входа электронного луча в ЭОГ и осуществляют параллельный относительно оси ЭОС перенос электронного луча, добиваясь максимального значения амплитуды информационного сигнала, В этих условиях дальнейшая настройка будет проводиться при максимальном отношении сигнал/шум информационного сигнала, Предварительно осуществляют также приблизительную фокусировку луча объективной лин" зой исходя из размеров объекта и и - ложения объектодержателя в камере образцов,7 а 5922,Малан )3 КЛ 10 ЧатОТ Э1 ЦттЮ)УЮ 713",Я"Мтс(атткртватия ЭТРС ц,) 1 СТО Л ус)3 тОбтетс 3 етттттва 1)т фОрООЧч,:. е )3;)гегси "цала ф,к т,трут,т .га"га.а 3 тй урОВЯтХат)а(".Е)3 ИС) 1(т ".3.ацг ОС,: 133 а Б т: аЧЯСТВР 1(ОТОРОй иПОЦЬЭтЮТ 3 Я)1)ГТ(Етего ста.аг)ного градиент 3. Эта харс.к-.гЕт 3 Ст)-.,;а ;. гВ ЯЗ;:гтНВЯ С ЦОТОЯ; 1. СйСОСГЗТЯатттейт ВИДЕО(ИГатча (3 ТРаж" Я 1не только тОчнэсть цастрОйкк цо .Влта 1 це Ос 1 с 3 РОних састОРО)3 Об"сЛОВЛИНВЮЩИЗС КВ"гЕСтВО ЦастРОйКИ В1 РтгтэЕ 1, ;,тташцшй ГСтапЦЕЦт; ВИЦЯг) Стццала. ОрЯДЯЛяетгся Ка( С.т тСМЯ ПО тта" НМт(. -тр Р 1.тг т, З т гз)С С)Р)Сту " 1 ,1 ттТУЦ ВГДЕОСИта0)т ЗС(11 ау Е( -" ГОминимальной амплитуде, и измеряетсяВ ОтнОситяльных единицах,СуммерОваниР Бялитпцы Г)адиентОБпозволяет осредцить ег 0 флуктуации,Затем пр О из:30 дя т пс) )31 Ор ну 0 истиРОВКУ УГЛВ ВХОДа Втек РОННОГС 3 ЛУтав ЭОС до получения векчины суммарНОГО ГРаДИЕНта ВИДЕОСП) ЦаЛаПт)Я)3:,11шающей начальный уровень, Эта. Операция ЕОЗВОЛяттет СКО 3 рекГярО)3 а 1 Ут ра 3фокуСт.ро)31(",т Э,ЛЕктрОЕС 0кс)си )сне(аОДЯр 7(а 1 ел, Об стгцвлсттЦУЮ эЯ:Е)1 Я 1 ООЩЯИ С)ЧЗСКОтт 13 МЕТР 31"-ЯСК 3 т ЦЕСОО НОС. 33 тек Г 3 С. ГтОТКЛС)ц Я т"ттт гТ ОПТ 31 ет " Ой ОСКи ТЯМ Сат,)3 увелтЧ 13:3 ас 1 ГЗГТИЧЕСКтЮдлину путя,Далее Осуцествлятт )оследОВатясс -НОЯ ВКГОтЯКАЯ СС)ц)3 Етт.,".Нт Птц 3 С)ЦОСтте У) (тттгттгЕтттт ЕСтггтОтт тт ) ттг 11)10 тОдя тт цгт)г;ку- ет")т)13)(у эл(еср 013101 ОтУа ОЬЬРКТЯВ 110 й ЛИЦ:)ОЙ 1,)ГОПОЛЦКТЯЛЬ)УЮ Ю(3 гКРОВ (У Угла ВОДа ЛтчаЭОС Д(и э 30 мт, тктсе -тОбн т)а 131 ся ПОлт. - .ЧЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ СУММВРПОГО тОЗДИРЦТВВИДЯОСЕ.Гца.Па, ПРЯВЫШстЮ ЦЯЙ ПРЕДЫСтУ)1 кйуровень.Такое сочетание Операций такжепозволяет скорректировать расфокуСИРОБКУ ЗЛЯКТРОННСГО ЛУ" а ВЫЗЬП 3 а"МУО ВЫКГ)ЮЧЯЦКЕМ КВХСДОГО ИЗ КОНДЗЦСОРНЫХ ЛИНЗ, Б ТО 11 ЧИС;.1 Р РасфОКС.тВОкур ОбуслОвленную смеш.",г)3 с.циРм пл 00 -кости конечного изобрасжения 1 стсат)(е- Ка ЭЛЕКтРОЦОВ ОПТИЧЯСКИ СОПтэвж НЦ"с плоскостью его проме)17 ТОчцОго изображения:В заключение осущестцляют допол-,нительный параллельный относительноОск ЭОС перенос электронного луча,цо дс)стяжения максимального значения постояц):ой сОставляющей ВидеОсигнала.Б ре;.ультате этого обеспечивается совмещение ОитическОй силы сфокусиРОВ атЦО Г 0 ЗЛС)к)3 т 3 ЧР СК От 0 Л-,7 а С УЧа С- тком сечения фиктивного источника электронной пушки, имеющим максимальную плотессть токаВ результате че" рез вырезающие апертурцые диафрагмы линз прОхОдят максимальный ток элек- тРОЦОВ г ДОСтИГаЕтСЯ МаКСИМаЛЬНаЯ яркость при сохранении оптималъцьх условий фокусировки луча В плОскости ОбъектОдзржа 1 еля,Таким Образом, товышенцая точность настройки ЭОС в предложенном способе достигается за счет Взаим 0;опслняющих факторов, Исключается анализ соб.= СТВЕК)гО эстбрттцятил., ЕТО СцяжаЕт псгрешцости пэлучас.мых статистическис с)3=.д )етй, р)", этОм испОльзуютсч "а 1(т(я 1(р т-"ттг а СТ р ГК 11 )ОС, 3138 Чя ция которьх легко МО-ут быть измере= цы с высо(0.-.:. Тэчцлстью, . ПсследоВатя.:т Нсаст: оператцсй цастроики ОбеспячВает ЛОследОВсгтРЛЬНОя сОВмещяеие 01 тктЯСК.Х ОСЕЙ ЮСТКРУЯ 1 ЫХ Э)ТЕМЯТО)3 ЭОС и рс 117 Л с 3 гтуглы ца(лона,-уча к Осям э их элРтентОБ беэ х Дшения т 3 аЦЯЕ ЕастГРОЯЕЦЬ)Х ЭЯЕЦТОВИ р и м з р,. Способ реализованпрО)3 ЯДееи настрОЙки ЭО серий" ного рястрсвсго электронного микрО- скопа РЭ).1-)00 У. Настрой(у ОсущестВляют след;к)тцкм ОбразОмВключают накал катсда злектрОнной пушки и пода)от рабочее значение тскоряюще"о 1 ЗПРЯжЕ)з-;т 3, НЯГРИМЕт 3 15 КБ, ДаЛЕЯ подают питающее напряжение ца детектор,например блок регистрации пог-. лсщенногО тока, и з;)пктывают отклоняющую с.ясте;у юстировку угла входа луча В ЭОС. Изменяют уровень тока в отклоця".3 яй системе юсткровки до величины, при которой амплитуда информационного сигнала с детектора достягает максимальнОгО сигнала7 Гтт с) кс.,.осле этОгО с помощью системы параллельцэго пярецОса луча смещаютЛОследний параллельнО геометрическойГоси ЭОС да достижения информационнымсигналсм детектора своего максимального знатйПкя Т = Я 10 А Э1 ча,с атемпоцают ток Возбуждения на объективную (игпи фОрмирующую) линзу и с ее ПОМОЩЬК) фОКУСИРУЮт ЭЛЕКтРОННЫй ЛУЧплОскОсти ОбъектОДЯржателя ПОслеэтого включают отклоняющую системусканирования, подав на нее так отклонения 15 мА, обеспечивающий масштабувеличения Формируемого видеосигналаМ=300. Формируют с помощью детекторавидеосигнал, заносят его в запоми".нающее устройство (ЗУ) вычислительного устройства, например микроЭВМ"Электроника", и вычисляют суммарный градиент видеосигнала. Приразложении однострочного растра начальное значение суммарного градиента обычно не превосходит Сц =800, Этозначение также заносят в ЭУ, После 15этого изменяют уровни. токов отклоняющей системы юстиравки угла входалуча в ЭОС до величины, при которойсуммарный градиент видеосигнала достигает максимального значения С=920, 20превосходящего начальное С . Послеэтого включают линзу канденсорногоблока, подфокусируют луч в плоскости объектадержателя с помощью объективной линзы и даполнтельна юстируют угол входа луча в ЭОС. Предель,ное значение суммарного градиентадостигает С=1500-1600. В конценастройки измеряют амплитуду постоянной составляющей видеосигнала. Для 30этой цели видеосигнал с выхода детектора пропускают через низкочастотный фильтр с частотной границей,.лежащей в диапазоне 5-20 Гц. Измеряя амплитуду на выходе Фильтра,т.е, значение постоянной составляющей видеосигнала, регулируют токисистемы параллельного переноса электронного луча до тех пор, пока амплитуда постоянной составляющей не 40достигнет своего максимального значения. Для прибора РЭМУ, настроенного на предельное разрешение,постоянная составляющая лежит вдиапазоне (1-5) 10 А.формула изобретения Способ настройки электронно-оптической системы растрового микро" зондового прибора, включающий операции подачи напряжения питания на элементы электронной пушки для генерирования электронного луча, вклю. чение элементов электронно-оптической системы, содержащей блок конденсорных линз и объективную линзу,и включение отклоняющей системы сканиравания электронного луча па поверхности абъектадержателя, а также преобразование инфармацианнага сиг-нала, формирование видеосигнала и регулирование токов возбуждения объективной линзы и юстирующих элементов электранна-оптической системы при последовательном включении канденсорных линз до достижения максимального уровня характеристик видеосигнала, а т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения точности настройки после подачи напряжений на элементы электронной пушки и генерирования электронного луча осуществляют предварительную настройку электраннааптическай системы путем юстиравки угла входа злектраннога луча в электронно-аптическую систему и последую. щего параллельного относительна ееоси переноса электронного луча да получения максимального значения амплитуды инфармацианнога сигнала, а также последующей юстиравки электронного луча в плоскости абъектадержателя. после включения отклоняющей системы сканирования и Формирования видеосигнала Фиксируют начальный уровень ега характеристики, в качестве которой используют величину суммарного градиента, и осуществляют повторную юстиравку угла входа электронного луча в электронно-оптическую систему да получения величины суммарного градиента видеосигнала, превышающей начальный уровень, при регулировании токов возбуждения объективной линзы и юстирующих элементов после включения каждой из канденсорных линз осуществляют подфакусиравку электронного луча объективной лин-. зой и дополнительную юстировку угла входа электронного луча в электронно- оптическую систему да величины суммарного градиента видеосигнала, превышающей предыдущий уровень, а после регулирования производят дополнительный параллельный относительна оси электронно-.оптической системы перенос электронного луча да достижения максимального значения постоянной составляющей видеосигнала.,