JP2006210171A - Scanning width calibration method of charged particle beam, microscopic device using charged particle beam, and sample for charged particle beam calibration - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、荷電粒子ビームの走査幅校正方法及び荷電粒子ビームを用いた顕微装置並びに荷電粒子ビーム校正用試料に関する。 The present invention relates to a charged particle beam scanning width calibration method, a microscope using a charged particle beam, and a charged particle beam calibration sample.
荷電粒子ビームを用いた顕微装置として、走査電子顕微鏡(SEM)と走査トンネル顕微鏡(STM)とを組み合わせて構成される複合形顕微鏡装置(顕微装置)が開発されている。この複合形顕微鏡装置は、SEMにSTMの機能を搭載した構成となっている。 As a microscope apparatus using a charged particle beam, a composite microscope apparatus (microscope apparatus) configured by combining a scanning electron microscope (SEM) and a scanning tunnel microscope (STM) has been developed. This composite microscope apparatus has a configuration in which an STM function is mounted on an SEM.
この複合形顕微鏡装置においては、STMを用いて試料上の対象部を極めて微細な原子レベルで測定する際に、事前に当該対象部を含む試料上の領域をSEMによって観察することが可能である。これにより、STMによる測定精度を向上することができる。このような複合形顕微鏡装置の例としては、例えば特許文献1に示された装置がある。
In this composite microscope apparatus, when the target portion on the sample is measured at an extremely fine atomic level using STM, the region on the sample including the target portion can be observed with the SEM in advance. . Thereby, the measurement accuracy by STM can be improved. As an example of such a composite microscope apparatus, there is an apparatus disclosed in
上記の複合型顕微鏡装置において、試料上の領域をSEMにより観察する際には、予め電子ビーム(荷電粒子ビーム)の試料上での走査幅の校正を正確に行っておく必要がある。このように電子ビームの走査幅の校正を正確に行っておくことにより、設定された倍率に対応した電子ビームの試料上での走査を精度良く行うことができる。この結果、SEMにおける倍率校正が正確に実施される。 In the above composite microscope apparatus, when the region on the sample is observed with the SEM, it is necessary to accurately calibrate the scanning width of the electron beam (charged particle beam) on the sample in advance. By accurately calibrating the scanning width of the electron beam in this way, scanning of the electron beam on the sample corresponding to the set magnification can be performed with high accuracy. As a result, the magnification calibration in the SEM is accurately performed.
特に、STMによる原子レベルでの測定が行われる対象部を含む試料上の微少領域(例えば、100nmオーダーの領域)を、SEM観察のために電子ビームで走査する際には、当該微少領域に対応して電子ビームの走査幅の校正を正確に行っておく必要がある。 In particular, when scanning a minute region (for example, a region of the order of 100 nm) on a sample including a target portion to be measured at an atomic level by STM with an electron beam for SEM observation, the minute region is supported. Therefore, it is necessary to accurately calibrate the scanning width of the electron beam.
しかしながら、従来、SEMにおいて電子ビームの走査幅の校正用に用いられていた校正用試料は、数百nm〜数百μmのピッチを有するグレーティングもしくはメッシュから構成されている。従って、このような比較的広いピッチに基づく電子ビームの走査幅の校正では、100nmオーダーの微少領域を電子ビームで走査する場合において、その走査幅を正確に設定することが困難であった。 However, a calibration sample conventionally used for calibration of the scanning width of an electron beam in an SEM is composed of a grating or mesh having a pitch of several hundred nm to several hundred μm. Therefore, in the calibration of the scanning width of the electron beam based on such a relatively wide pitch, it is difficult to accurately set the scanning width when scanning a minute region of the order of 100 nm with the electron beam.
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、試料上での微少領域を荷電粒子ビームで走査する際に、荷電粒子ビームの走査幅の校正を正確に行うことのできる荷電粒子ビームの走査幅校正方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such points, and charged particles that can accurately calibrate the scanning width of a charged particle beam when scanning a minute region on a sample with a charged particle beam. An object of the present invention is to provide a beam scanning width calibration method.
また、本発明は、当該走査幅校正方法を実行することのできる荷電粒子ビームを用いた顕微装置を提供することを目的とする。 It is another object of the present invention to provide a microscope using a charged particle beam capable of executing the scanning width calibration method.
さらに、本発明は、当該顕微装置において使用される荷電粒子ビーム校正用試料を提供することを目的とする。 Furthermore, an object of the present invention is to provide a charged particle beam calibration sample used in the microscope.
本発明に基づく荷電粒子ビームの走査幅校正方法は、試料室内に配置された試料上に荷電粒子ビームを走査し、これにより試料表面のビーム走査像を取得するとともに、試料室内に設けられたプロービング機構のプローブを試料上で走査し、これにより試料表面のプローブ走査像を取得する顕微装置における荷電粒子ビームの走査幅校正方法であって、プローブの走査移動量をビーム走査像に基づいて検出する第1の検出工程と、当該プローブの走査移動量をプローブ走査像に基づいて検出する第2の検出工程と、第1の検出工程により求められたプローブの走査移動量S1と第2の検出工程により求められたプローブの走査移動量S2とを比較する比較工程と、比較工程の比較結果に基づいて荷電粒子ビームの走査幅の校正を行うビーム走査幅校正工程とを有することを特徴とする。 The charged particle beam scanning width calibration method according to the present invention scans a charged particle beam on a sample arranged in a sample chamber, thereby obtaining a beam scan image of the sample surface, and probing provided in the sample chamber. A scanning width calibration method for a charged particle beam in a microscope that scans a probe of a mechanism on a sample and thereby obtains a probe scan image of the sample surface, and detects the scanning movement amount of the probe based on the beam scan image A first detection step; a second detection step of detecting the scanning movement amount of the probe based on the probe scanning image; and a scanning movement amount S1 of the probe determined by the first detection step and a second detection step. A comparison step for comparing the scanning movement amount S2 of the probe obtained by the above and a beam running for calibrating the scanning width of the charged particle beam based on the comparison result of the comparison step And having a width correction process.
また、本発明に基づく荷電粒子ビームを用いた顕微装置は、試料室内に配置された試料上に荷電粒子ビームを走査し、これにより試料表面のビーム走査像を取得するとともに、試料室内に設けられたプロービング機構のプローブを試料上で走査し、これにより試料表面のプローブ走査像を取得する顕微装置であって、プローブの走査移動量をビーム走査像に基づいて検出する第1の検出手段と、当該プローブの走査移動量をプローブ走査像に基づいて検出する第2の検出手段と、第1の検出手段により求められたプローブの走査移動量S1と第2の検出手段により求められたプローブの走査移動量S2とを比較する比較手段と、比較手段の比較結果に基づいて荷電粒子ビームの走査幅の校正を行うビーム走査幅校正手段とを有することを特徴とする。 In addition, a microscope using a charged particle beam according to the present invention scans a charged particle beam on a sample arranged in the sample chamber, thereby acquiring a beam scan image of the sample surface, and is provided in the sample chamber. A microscopic device that scans the probe of the probing mechanism on the sample and thereby acquires a probe scan image of the sample surface, the first detection means for detecting the scanning movement amount of the probe based on the beam scan image; Second detection means for detecting the scanning movement amount of the probe based on the probe scanning image, scanning movement amount S1 of the probe obtained by the first detection means, and scanning of the probe obtained by the second detection means Comparing means for comparing the movement amount S2, and beam scanning width calibration means for calibrating the scanning width of the charged particle beam based on the comparison result of the comparing means. To.
さらに、本発明に基づく荷電粒子ビーム校正用試料は、当該顕微装置において使用される校正用試料であって、ビーム走査校正用のプローブ走査像を取得するためのプローブ走査用試料部が設けられていることを特徴とする。 Furthermore, the charged particle beam calibration sample according to the present invention is a calibration sample used in the microscope, and is provided with a probe scanning sample unit for acquiring a probe scanning image for beam scanning calibration. It is characterized by being.
本発明においては、ビーム走査像に基づいて検出されたプローブの走査移動量S1と、プローブ走査像に基づいて検出されたプローブの走査移動量S2とを比較し、この比較結果に基づいて荷電粒子ビームの走査幅の校正を行う。 In the present invention, the scanning movement amount S1 of the probe detected based on the beam scanning image is compared with the scanning movement amount S2 of the probe detected based on the probe scanning image. Based on the comparison result, charged particles are compared. Calibrate the beam scan width.
ここで、プローブ走査像に基づいて検出された第2の走査移動量S2は高精度に求められることとなる。よって、ビーム走査像に基づいて検出された第1の走査移動量S1と、高精度に求められた第2の走査移動量S2との比較に基づいて荷電粒子ビームの走査幅の校正が行われることとなる。 Here, the second scanning movement amount S2 detected based on the probe scanning image is obtained with high accuracy. Therefore, the scanning width of the charged particle beam is calibrated based on the comparison between the first scanning movement amount S1 detected based on the beam scanning image and the second scanning movement amount S2 obtained with high accuracy. It will be.
これにより、荷電粒子ビームの走査幅は高精度で測定された第2の走査移動量S2を基に校正されることとなり、荷電粒子ビームの走査幅の校正が正確に行われることとなる。 Thus, the scanning width of the charged particle beam is calibrated based on the second scanning movement amount S2 measured with high accuracy, and the scanning width of the charged particle beam is accurately calibrated.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明における荷電粒子ビームを用いた顕微装置を示す概略構成図である。この顕微装置は、走査電子顕微鏡(SEM)と走査トンネル顕微鏡(STM)とを組み合わせて構成される複合形顕微鏡装置からなる。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a microscope using a charged particle beam in the present invention. This microscope apparatus is composed of a composite microscope apparatus configured by combining a scanning electron microscope (SEM) and a scanning tunneling microscope (STM).
同図において、電子銃1から試料15に向けて放出された電子ビーム(荷電粒子ビーム)10は、集束レンズ2及び対物レンズ4により試料15上に細く集束された状態で照射される。このとき、走査コイル3により電子ビーム10は適宜偏向される。この結果、電子ビーム10は、試料15上を走査することとなる。なお、集束レンズ2、走査コイル3、及び対物レンズ4により電子光学系24が構成されている。そして、この電子光学系24と電子銃1は、図示しない鏡筒に配置されている。
In the figure, an electron beam (charged particle beam) 10 emitted from the
ここで、図中の試料15は、ビーム校正用試料(荷電粒子ビーム校正用試料)であり、その中央にプローブ走査用試料部15aが配置されている。なお、試料15は図示しない試料室内に配置されており、試料15の構造についての詳細は後述する。
Here, the
電子ビーム10が走査された試料15上では、二次電子等の被検出電子11が発生する。この発生した被検出電子11は、電子検出器12により検出される。
On the
電子検出器12は、被検出電子11の検出結果に基づいて検出信号を出力する。この検出信号は、増幅された後にA/D変換され、SEM像データ形成部13に送られる。SEM像データ形成部13は、電子検出器12からの検出信号に基づいてSEM像(ビーム走査像)データを形成し、このSEM像データはバスライン16に送られる。
The
また、試料室内には、プロービング機構23が設けられている。このプロービング機構23は、スキャナ5と、スキャナ5の先端に取り付けられたプローブ7と、スキャナ5の側面に配置された位置決めセンサ8とから構成される。プロービング機構23は、プローブ7の先端部を試料15の表面上でX−Y方向に走査して、このときプローブ7を介してトンネル電流を検出し、これによりSTM像からなるプローブ走査像を取得するためのものである。なお、プローブ7における先端部の輪郭は円弧状に形成されており、その曲率半径は10nm程度となっている。このようなプローブ7は、タングステン線を電解エッチングすることにより形成される。
A
ここで、プローブ7を試料15の表面上でX−Y方向に走査する際には、位置決めセンサ8によりプローブ7の位置が検出され、当該検出結果はA/D変換されてバスライン16に送られる。
Here, when the
プロービング機構23のプローブ7を介して検出されたトンネル電流は増幅されて比較部9に送られる。比較部9は、予め設定された参照用電流と検出されたトンネル電流との比較を行い、その比較結果に基づいて得られるプローブ7のZ方向に関するフィードバック量をフィードバック信号として駆動部5aに出力する。
The tunnel current detected through the
これにより、検出されるトンネル電流が参照用電流と等しい状態でプローブ7を試料表面上でX−Y方向に走査し、このときのプローブ7のZ方向に関するフィードバック量を比較部9において得ることができる。
Thereby, the
このようにして比較部9において得られた当該フィードバック量に基づくフィードバック信号は、STM像データ形成部14に送られる。STM像データ形成部14は、比較部9からのフィードバック信号に基づいてSTM像(プローブ走査像)データを形成し、このSTM像データはバスライン16に送られる。
A feedback signal based on the feedback amount obtained in the comparison unit 9 in this way is sent to the STM image
試料15は、試料室内に配置された試料ステージ機構6に載置されている。試料ステージ機構6は、試料15を図中のX方向、Y方向、及びZ方向に移動したり、試料15の傾斜や回転を行うためのものである。
The
ここで、鏡筒に配置された電子銃1、集束レンズ2、走査コイル3、及び対物レンズ4(駆動対象1〜4)は、それぞれ対応する駆動部1a〜4aにより駆動される。また、試料室内に配置されたプロービング機構23のスキャナ5(駆動対象5)及び試料ステージ機構6(駆動対象6)は、それぞれ対応する駆動部5a,6aにより駆動される。
Here, the
各駆動部1a〜6aは、バスライン16に接続されている。そして、バスライン16には制御部22が接続されている。これにより、上記各駆動対象1〜6は、それぞれ対応する駆動部1a〜6aを介して制御部22により駆動制御される。
Each drive unit 1 a to 6 a is connected to a
また、バスライン16には、第1の検出手段17、第2の検出手段18、比較手段19、ビーム走査幅校正手段20、及び表示部22が接続されている。
The
第1の検出手段17は、プローブ7の走査移動量をSEM像に基づいて検出するためのものである。第2の検出手段18は、プローブ7の走査移動量をSTM像に基づいて検出するためのものである。比較手段19は、第1の検出手段により求められたプローブ7の走査移動量(第1の走査移動量)と第2の検出手段により求められたプローブ7の走査移動量(第2の走査移動量)とを比較するためのものである。ビーム走査幅校正手段20は、比較手段19の比較結果に基づいて電子ビーム10の走査幅の校正を行うためのものである。表示部22は、取得されたSEM像もしくはSTM像を表示するためのものである。なお、上述した制御部21は、上記各構成要素の制御を行う。
The first detection means 17 is for detecting the scanning movement amount of the
ここで、ビーム校正用試料である試料15の構造について、図2を参照して説明する。同図に示すごとく、この試料15は、その中央にプローブ走査用試料部15aが設けられている。このプローブ走査用試料部15aは、プロービング機構23のプローブ7がその表面上で走査する試料部であり、STM用の試料材料から構成される。具体的には、グラファイトから構成される。このグラファイトの原子配列ピッチは、約0.246nmである。
Here, the structure of the
そして、試料15において、プローブ走査用試料部15aが設けられた中央の周囲部には、数百nm〜数百μmのピッチを有するメッシュ部15bが設けられている。なお、この周囲部には、同ピッチを有するグレーティング部が設けられていてもよい。この周囲部は、従来技術において行われていた電子ビームの走査幅の校正方法と同様の校正方法を実行する際に使用される。
In the
以上の構成からなる顕微装置における電子ビーム(荷電粒子ビーム)の走査幅校正方法について、以下に説明する。 A method for calibrating the scanning width of the electron beam (charged particle beam) in the microscope having the above configuration will be described below.
まず、制御部21は駆動部5aを介してプロービング機構23のスキャナ5を駆動制御し、プローブ7の先端部を試料15のプローブ走査用試料部15aの表面に接近させる。そして、プローブ7を介してトンネル電流を検出し、検出されるトンネル電流が所定の参照用電流と等しくなる状態まで、プローブ7の先端部をプローブ走査用試料部15aの表面に接近させる。プローブ7を介して当該参照用電流と等しいトンネル電流が検出された状態で、制御部21はプローブ7の移動を一旦停止する。
First, the
そして、この状態で制御部21は、電子銃1及び電子光学系24を駆動制御し、電子銃1から放出される電子ビーム10を試料15のプローブ走査用試料部15a上で走査する。このときの走査幅は100nm程度とし、走査領域にプローブ7の先端部が含まれるようにする。
In this state, the
この電子ビーム10の走査により発生した被検出電子11は、電子検出器12により検出される。電子検出器12は、被検出電子11の検出結果に基づいて検出信号を出力する。この検出信号は、増幅された後にA/D変換され、SEM像データ形成部13に送られる。SEM像データ形成部13は、電子検出器12からの検出信号に基づいてSEM像(ビーム走査像)データを形成し、このSEM像データはバスライン16に出力される。
The detected electrons 11 generated by the scanning of the
そして、当該SEM像データは、バスライン16を介して第1の検出手段17に送られる。第1の検出手段17は、このSEM像データを第1の像データとして、内部に備える図示しない記憶部に格納する。このときのSEM像におけるプローブ7の像(プローブ像)を、図3に実線で示す。
Then, the SEM image data is sent to the first detection means 17 via the
次いで、制御部21は駆動部5aを介してプロービング機構23のスキャナ5を駆動制御し、プローブ7の先端部をプローブ走査用試料部15aの表面上において、X方向に走査移動する。このとき、制御部21は、位置決めセンサ8の検出結果に基づいて、プローブ7のX方向の走査移動を正確に行う。
Next, the
このプローブ7のX方向での走査において、プローブ7を介してトンネル電流の検出を行う。プローブ7を介して検出されたトンネル電流は、増幅されて比較部9に送られる。比較部9は、参照用電流と検出されたトンネル電流との比較を行い、その比較結果に基づいて得られるプローブ7のZ方向に関するフィードバック量をフィードバック信号として駆動部5aに出力する。
In the scanning of the
これにより、検出されるトンネル電流が参照用電流と等しい状態でプローブ7をプローブ走査用試料部15aの表面上でX方向に走査し、このときのプローブ7のZ方向に関するフィードバック量を比較部9において得ることができる。
Thus, the
比較部9において得られた当該フィードバック量に基づくフィードバック信号は、STM像データ形成部14に送られる。STM像データ形成部14は、比較部9からのフィードバック信号に基づいてSTM像(プローブ走査像)データを形成し、このSTM像データはバスライン16を介して第2の検出手段18に送られる。このようにして形成されたSTM像データに基づくSTM像の例を図4に示す。なお、同図に示す例は、X−Y平面に対応したSTM像である。
A feedback signal based on the feedback amount obtained in the comparison unit 9 is sent to the STM image
第2の検出手段18は、STM像データに基づいて、プローブ7のX方向走査における走査移動量を検出する。ここで、第2の検出手段は、図示しない記憶部を備えており、この記憶部には予め設定された設定移動量が格納されている。本実施の形態においては、当該設定移動量は、例えば、プローブ走査用試料部15aを構成するグラファイトの原子配列ピッチの50ピッチ分(0.246nm×50)に相当する12.3nmとしておく。
The second detection means 18 detects the scanning movement amount in the X direction scanning of the
第2の検出手段18は、プローブ7がX方向に走査する際における走査移動量を検出しながら、当該走査移動量が設定移動量に達するか否かを判断する。そして、当該走査移動量が設定移動量に達した時点で、その旨の検出信号を制御部21に送る。制御部21は、当該検出信号に基づいて、プローブ7の走査駆動を停止する。この結果、プローブ7は、プローブ走査用試料部15a上をX方向に12.3nmの走査移動量で走査した後に停止したこととなる。
The second detection means 18 determines whether or not the scanning movement amount reaches the set movement amount while detecting the scanning movement amount when the
また、これと同時に、第2の検出手段18は、プローブ7の走査移動量である12.3nmのデータを、第2の走査移動量データとして比較手段19に送る。比較手段19は、図示しない記憶部を備えており、この第2の走査移動量データを当該記憶部に格納する。
At the same time, the second detection means 18 sends 12.3 nm data that is the scanning movement amount of the
上記の状態で、前述した電子ビーム10の走査条件と同じ電子ビーム10の走査を行う。このときの電子ビーム10のプローブ走査用試料部15a上における走査幅及び走査領域は、前述の電子ビーム10の走査時と同じである。
In the above state, scanning with the
当該電子ビーム10の走査に基づいて発生した被検出電子11は、電子検出器12により検出される。電子検出器12は、上述と同様に、被検出電子11の検出結果に基づいて検出信号をSEM像データ形成部13に送る。SEM像データ形成部13は、電子検出器12からの検出信号に基づいて、この時点におけるSEM像データを形成し、バスライン16を介してSEM像データを第1の検出手段17に送る。ここで、このときのSEM像データを第2の像データとする。
The detected electrons 11 generated based on the scanning of the
第1の検出手段17は、その記憶部に格納した第1の像データと、この第2の像データとの合成像データを作成する。この合成像データに基づく像では、図3に示すように、実線で示された第1の像データにおけるプローブ像7aと、一点鎖線で示された第2の像データにおけるプローブ像7bとが同一走査領域内に含まれている。 The first detection means 17 creates composite image data of the first image data stored in the storage unit and the second image data. In the image based on the composite image data, as shown in FIG. 3, the probe image 7a in the first image data indicated by the solid line and the probe image 7b in the second image data indicated by the alternate long and short dash line are the same. It is included in the scanning area.
そして、第1の検出手段17は、当該合成像データに基づいて、プローブ7の走査移動量(図3中の距離S)を、所定の画像処理を施すことにより検出する。例えば、画像中でのプローブ像7a,7bの各先端部7c,7dの座標を求め、各座標の差異を算出することによりプローブ7の走査移動量を検出する。その後、第1の検出手段17は、これにより検出されたプローブ7の走査移動量のデータを、第1の走査移動量データとして比較手段9に送る。
Then, the first detection means 17 detects the scanning movement amount (distance S in FIG. 3) of the
比較手段9は、その記憶部に格納した第2の走査移動量データと、第1の走査移動量データとの比較を行う。具体的には、このとき送られた第1の走査移動量データにおける走査移動量を「S1」、格納していた第2の走査移動量データにおける走査移動量を「S2」とすると、「a=S1/S2」なる演算を実行する。すなわち、第1の走査移動量を第2の走査移動量によって除算する演算を行う。ここで、本実施の形態においては、「S2=12.3nm」であるので、「a=S1/12.3」となる。この演算結果により得られる「a」は、電子ビーム10の走査幅の補正係数となる。
The comparison unit 9 compares the second scanning movement amount data stored in the storage unit with the first scanning movement amount data. Specifically, if the scanning movement amount in the first scanning movement amount data sent at this time is “S1” and the scanning movement amount in the stored second scanning movement amount data is “S2”, “a = S1 / S2 "is executed. That is, a calculation is performed to divide the first scanning movement amount by the second scanning movement amount. Here, in this embodiment, since “S2 = 12.3 nm”, “a = S1 / 12.3”. “A” obtained from this calculation result is a correction coefficient for the scanning width of the
この比較手段19の演算結果により得られた補正係数aのデータは、ビーム幅校正手段20に送られる。ビーム幅校正手段20は、図示しない記憶部を備えており、当該記憶部に補正係数aのデータを格納する。そして、ビーム幅校正手段20は、その記憶部に格納された補正係数aのデータを読み出し、読み出した補正係数aに基づいて電子ビーム10の走査幅の校正を行う。
Data of the correction coefficient a obtained from the calculation result of the comparison means 19 is sent to the beam width calibration means 20. The beam width calibration unit 20 includes a storage unit (not shown), and stores data of the correction coefficient a in the storage unit. Then, the beam width calibration unit 20 reads the data of the correction coefficient a stored in the storage unit, and calibrates the scanning width of the
すなわち、補正係数aが1以上場合には、SEM像データにより求められた走査移動量S1は、STM像データにより求められた走査移動量S2よりも大きくなっている。この場合には、電子ビーム10の走査幅が小さく設定されていることとなるので、当該補正係数倍に走査幅を設定することにより電子ビーム10の走査幅の校正を行う。
That is, when the correction coefficient a is 1 or more, the scanning movement amount S1 obtained from the SEM image data is larger than the scanning movement amount S2 obtained from the STM image data. In this case, since the scanning width of the
また、補正係数aが1未満の場合には、SEM像データにより求められた走査移動量S1は、STM像データに求められた走査移動量S2よりも小さくなっている。この場合には、電子ビーム10の走査幅が大きく設定されていることとなるので、当該補正係数倍に走査幅を設定することにより電子ビーム10の走査幅の校正を行う。
When the correction coefficient a is less than 1, the scanning movement amount S1 obtained from the SEM image data is smaller than the scanning movement amount S2 obtained from the STM image data. In this case, since the scanning width of the
このように、本発明においては、ビーム走査像に基づいて検出されたプローブの走査移動量(第1走査移動量)S1と、プローブ走査像に基づいて検出されたプローブの走査移動量(第2の走査移動量)S2とを比較し、この比較結果に基づいて荷電粒子ビームの走査幅の校正を行う。 As described above, in the present invention, the scanning movement amount (first scanning movement amount) S1 of the probe detected based on the beam scanning image, and the scanning movement amount of the probe (second scanning amount) detected based on the probe scanning image. And the scanning width of the charged particle beam is calibrated based on the comparison result.
ここで、プローブ走査像に基づいて検出された第2の走査移動量S2は高精度測定により求められることとなる。よって、ビーム走査像に基づいて検出された第1の走査移動量S1と、高精度で求められた第2の走査移動量S2との比較に基づいて荷電粒子ビームの走査幅の校正が行われることとなる。 Here, the second scanning movement amount S2 detected based on the probe scanning image is obtained by high-accuracy measurement. Therefore, the scanning width of the charged particle beam is calibrated based on the comparison between the first scanning movement amount S1 detected based on the beam scanning image and the second scanning movement amount S2 obtained with high accuracy. It will be.
これにより、荷電粒子ビームの走査幅は高精度で測定された第2の走査移動量S2を基に校正されることとなり、荷電粒子ビームの走査幅の校正が正確に行われることとなる。 Thus, the scanning width of the charged particle beam is calibrated based on the second scanning movement amount S2 measured with high accuracy, and the scanning width of the charged particle beam is accurately calibrated.
なお、上述の例においては、プローブ走査像としてSTM像を適用した例に基づいて説明したが、プローブ走査像としては他の走査形プローブ顕微鏡(SPM)を用いて得られる走査像を適用してもよい。 In the above example, the STM image is applied as the probe scanning image. However, as the probe scanning image, a scanning image obtained using another scanning probe microscope (SPM) is applied. Also good.
1…電子銃、2…集束レンズ、3…走査コイル、4…対物レンズ、5…スキャナ、6…試料ステージ機構、7…プローブ、8…位置決めセンサ、9…比較部、10…電子ビーム(荷電粒子ビーム)、11…被検出電子、12…電子検出器、13…SEM像データ形成部、14…STM像データ形成部、15…試料(ビーム校正用試料)、16…バスライン、17…第1の検出手段、18…第2の検出手段、19…比較手段、20…ビーム走査幅校正手段、21…制御部、22表示部、23…プロービング機構
DESCRIPTION OF
Claims (12)
The charged particle beam calibration sample according to claim 11, wherein the probe scanning sample portion is arranged in the center, and a grating portion or a mesh portion is provided around the probe scanning sample portion.
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