JP2014191862A - 荷電粒子ビーム装置および観察像形成方法 - Google Patents
荷電粒子ビーム装置および観察像形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014191862A JP2014191862A JP2013063218A JP2013063218A JP2014191862A JP 2014191862 A JP2014191862 A JP 2014191862A JP 2013063218 A JP2013063218 A JP 2013063218A JP 2013063218 A JP2013063218 A JP 2013063218A JP 2014191862 A JP2014191862 A JP 2014191862A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charged particle
- observation image
- particle beam
- irradiation
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
- G01N23/225—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion
- G01N23/2251—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion using incident electron beams, e.g. scanning electron microscopy [SEM]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/261—Details
- H01J37/265—Controlling the tube; circuit arrangements adapted to a particular application not otherwise provided, e.g. bright-field-dark-field illumination
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
【解決手段】イオンビーム鏡筒10と試料2との相対位置を検出するレーザ干渉計50を備え、像形成部31は、検出されたイオンビーム鏡筒10と試料2との相対位置に基づいてイオンビームの照射位置を特定する照射位置特定部と、特定したイオンビームの照射位置と検出された二次粒子量とに基づいて観察像の画素の輝度を設定する輝度設定部と、を有する。
【選択図】図1
Description
(6)前記像形成工程は、前記観察像の単位領域に割り当てられた前記二次粒子量の平均値に基づいて、前記観察像の単位領域の輝度を設定することが望ましい。
図1は、集束イオンビーム装置100の構成図である。集束イオンビーム装置100は、イオンビーム(荷電粒子ビーム)を照射するイオンビーム鏡筒(荷電粒子ビーム鏡筒)10と、試料2が配置される試料室20と、各部を制御する制御部30とを備えている。
引出電極49は、エミッタ41との間に電圧を印加して、イオン源ガスをイオン化するとともに、イオン源室40からイオンビーム1を引き出すものである。
冷却装置42は、接続部43を介して壁部44に接続されている。冷却装置42の内部には、液体窒素や液体ヘリウム等の冷媒が収容されている。なお冷却装置42として、GM型やパルスチューブ型等のクローズドサイクル式冷凍機や、ガスフロー型の冷凍機などを用いてもよい。
イオン源ガス供給部46からイオン源室40内にイオン源ガスを導入し、冷却装置42によりイオン源ガスを冷却する。これにより、エミッタ41の周囲に高密度のイオン源ガスを配置する。次に、引出電極49によりエミッタ41との間に電圧を印加する。エミッタ41の先端は原子レベルで先鋭化されているので、エミッタ41の先端で非常に大きな電界が形成され、イオン源ガスがイオン化される。また、引出電極49によりエミッタ41との間に電圧を印加することで、イオン源室40からイオンビーム1を引き出す。原子レベルで先鋭化されたエミッタ41の先端からイオンビーム1を引き出すことで、微小なビーム径のイオンビーム1が放出される。そして、イオン源室40から放出されたイオンビーム1を試料表面2aに照射する。
検出器4は、二次粒子量として二次電子量を検出するが、二次イオン量を検出してもよい。検出器4は、単位時間ごとに検出した二次電子量を制御部30に出力する。
ガス供給部5は、イオンビーム1を照射中の試料表面2aにガスを吹き付ける。吹き付けるガスの種類により、試料表面2aのエッチングや試料表面2aへのデポジションを行うことができる。
像形成部31には、偏向器13に入力される走査信号(イオンビームを試料表面2a上で走査させる信号)と同じ信号が入力される。また像形成部31には、検出器4から二次電子量の検出信号が入力される。そして像形成部31は、走査信号および検出信号に基づいて、試料表面2aの観察像を形成する。
図6はイオンビーム鏡筒10と試料2との相対位置が変動する場合の像形成作用の説明図であり、図6(a)はイオンビームの照射位置であり、図6(b)は観察像のイメージ図(輝度を数字で表したもの)である。前述した観察像の形成は、イオンビーム鏡筒10と試料2との相対位置が変動しない場合を前提にしている。しかしながら、イオンビーム鏡筒10と試料2との相対位置は、集束イオンビーム装置100の振動など外乱の影響等により変動する。この場合のイオンビームの照射軌跡は、図6(a)に示すように不規則になる。そのため、走査信号に従って画素X2に対応する試料表面2aに対してイオンビームP2を照射しようとしても、実際は画素X2とは異なる位置にイオンビームP2が照射される。同様に、画素X3〜X5とは異なる位置にイオンビームP3〜P5が照射される。
そこで本実施形態では、イオンビーム鏡筒10と試料2との相対位置が変動した場合でも、実際のイオンビームの照射位置を特定して、正確な観察像を形成する。
図1に示すように、試料室20には、イオンビーム鏡筒10と試料2との相対位置検出手段として、レーザ干渉計50が配置されている。レーザ干渉計50は、水平面内のX方向およびY方向にそれぞれ配置されている。レーザ干渉計50は、レーザ照射装置50aと、イオンビーム鏡筒10に固定された鏡筒側反射面51と、試料ステージ3に固定された試料側反射面52とを備えている。レーザ干渉計50は、レーザ照射装置50aから鏡筒側反射面51および試料側反射面52にレーザを照射して、イオンビーム鏡筒10および試料ステージ3の変位を計測し、計測結果を像形成部31に出力する。
このように、レーザ照射装置50aを基準にしてイオンビーム鏡筒10の変位および試料2の変位を検知することで、イオンビーム鏡筒10と試料2との相対位置を検出することができる。
図2は、像形成部31の構成図である。像形成部31は、検出されたイオンビーム鏡筒10と試料2との相対位置に基づいてイオンビームの照射位置を特定する照射位置特定部62を備えている。
図6(a)の例では、特定時間T1において画素X1に対応する試料表面2aに照射しようとしたイオンビームP1が、画素X1とは異なる位置に照射されている。そこで像形成部31は、画素X1に対応する試料表面2aの位置情報に、特定時間T1におけるイオンビーム鏡筒10と試料2との相対位置情報を加算することにより、実際のイオンビームの照射位置を特定する。
図2に示すように、輝度設定部64は、照射割合算出部66と、二次電子量割当部(二次粒子量割当部)68とを備えている。照射割合算出部66は、特定されたイオンビームの照射位置から各画素への照射割合を算出する。二次電子量割当部68は、算出された照射割合と検出された二次電子量とに基づいて各画素に二次電子量を割り当てる。そして輝度設定部64は、各画素に割り当てられた二次電子量の平均値に基づいて各画素の輝度を設定する。
まず、時間T1のイオンビームP1の照射位置から、イオンビームP1の画素X1への照射割合を100%と算出する。また図3の検出信号において、時間T1に検出された二次電子量は70ポイントである。そこで、二次電子量の70ポイントに、画素X1への照射割合の100/100を乗算して、70ポイントの二次電子量を画素X1に割り当てる。画素X1に割り当てられた二次電子量は、時間T1の70ポイントだけであるから、画素X1に割り当てられた二次電子量の平均値は70ポイントである。そこで図6(b)に示すように、70ポイントに対応する輝度を画素X1に設定する。
一方、時間T4のイオンビームP4の照射位置から、イオンビームP4の画素X4への照射割合を30%と算出する。時間T4に検出された二次電子量の10ポイントに、画素X4への照射割合の30/100を乗算して、3ポイントの二次電子量を画素X3に割り当てる。
このように画素X4には、時間T3の7.5ポイントおよび時間T4の3ポイントの二次電子量が割り当てられるから、画素X4に割り当てられた二次電子量の平均値は約5ポイントである。そこで、5ポイントに対応する輝度を画素X4に設定する。
一方、時間T5のイオンビームP5の照射位置から、イオンビームP5の画素X5への照射割合は0%であるから、時間T5の画素X5への二次電子量の割り当てはない。
したがって、画素X5に割り当てられた二次電子量の平均値は7ポイントであるから、7ポイントに対応する輝度を画素X5に設定する。
この構成によれば、画素に割り当てられた二次電子量の平均値に基づいて輝度を設定するので、複数回のイオンビームの照射による二次電子量が前記画素に割り当てられた場合でも、1回のイオンビームの照射により前記画素から放出される二次電子量を正確に把握することができる。したがって、観察像の画素の輝度を正確に設定し、正確な観察像を形成することができる。
Claims (6)
- 荷電粒子ビームを試料表面に照射する荷電粒子ビーム鏡筒と、
前記荷電粒子ビームの照射により前記試料表面から放出される二次粒子量を検出する検出器と、
検出された前記二次粒子量に基づいて、前記試料表面の観察像を形成する像形成部と、を有し、
前記荷電粒子ビーム鏡筒は、前記観察像の単位領域に対応する前記試料表面に向かって前記荷電粒子ビームを照射する荷電粒子ビーム装置であって、
前記荷電粒子ビーム鏡筒と前記試料との相対位置を検出する相対位置検出手段を備え、
前記像形成部は、
検出された前記荷電粒子ビーム鏡筒と前記試料との相対位置に基づいて、前記荷電粒子ビームの照射位置を特定し、
特定された前記荷電粒子ビームの照射位置と検出された前記二次粒子量とに基づいて、前記観察像の単位領域の輝度を設定する、
ことを特徴とする荷電粒子ビーム装置。 - 請求項1に記載の荷電粒子ビーム装置において、
前記像形成部は、
特定された前記荷電粒子ビームの照射位置から、前記観察像の単位領域への照射割合を算出し、
算出された前記照射割合と検出された前記二次粒子量とに基づいて、前記観察像の単位領域に前記二次粒子量を割り当て、
前記観察像の単位領域に割り当てられた前記二次粒子量に基づいて、前記観察像の単位領域の輝度を設定する、
ことを特徴とする荷電粒子ビーム装置。 - 請求項2に記載の荷電粒子ビーム装置において、
前記像形成部は、前記観察像の単位領域に割り当てられた前記二次粒子量の平均値に基づいて、前記観察像の単位領域の輝度を設定することを特徴とする荷電粒子ビーム装置。 - 荷電粒子ビームを試料表面に照射する荷電粒子ビーム照射工程と、
前記荷電粒子ビームの照射により前記試料表面から放出される二次粒子量を検出する二次粒子量検出工程と、
検出された前記二次粒子量に基づいて、前記試料表面の観察像を形成する像形成工程と、を有し、
前記荷電粒子ビーム照射工程では、前記観察像の単位領域に対応する前記試料表面に向かって前記荷電粒子ビームを照射する観察像形成方法であって、
前記像形成工程は、
前記荷電粒子ビームと前記試料との相対位置を検出し、
検出された相対位置に基づいて、前記荷電粒子ビームの照射位置を特定し、
特定された前記荷電粒子ビームの照射位置と検出された前記二次粒子量とに基づいて、前記観察像の単位領域の輝度を設定する、
ことを特徴とする観察像形成方法。 - 請求項4に記載の観察像形成方法において、
前記像形成工程は、
特定された前記荷電粒子ビームの照射位置から、前記観察像の単位領域への照射割合を算出し、
算出された前記照射割合と検出された前記二次粒子量とに基づいて、前記観察像の単位領域に前記二次粒子量を割り当て、
前記観察像の単位領域に割り当てられた前記二次粒子量に基づいて、前記観察像の単位領域の輝度を設定する、
ことを特徴とする観察像形成方法。 - 請求項5に記載の観察像形成方法において、
前記像形成工程は、前記観察像の単位領域に割り当てられた前記二次粒子量の平均値に基づいて、前記観察像の単位領域の輝度を設定することを特徴とする観察像形成方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013063218A JP6222805B2 (ja) | 2013-03-26 | 2013-03-26 | 荷電粒子ビーム装置および観察像形成方法 |
DE102014103697.2A DE102014103697B4 (de) | 2013-03-26 | 2014-03-18 | Ladungspartikelstrahl-einrichtung und verfahren zum erzeugen eines beobachtungsbildes |
US14/217,990 US8890093B2 (en) | 2013-03-26 | 2014-03-18 | Charged particle beam apparatus and method for forming observation image |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013063218A JP6222805B2 (ja) | 2013-03-26 | 2013-03-26 | 荷電粒子ビーム装置および観察像形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014191862A true JP2014191862A (ja) | 2014-10-06 |
JP6222805B2 JP6222805B2 (ja) | 2017-11-01 |
Family
ID=51519928
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013063218A Active JP6222805B2 (ja) | 2013-03-26 | 2013-03-26 | 荷電粒子ビーム装置および観察像形成方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8890093B2 (ja) |
JP (1) | JP6222805B2 (ja) |
DE (1) | DE102014103697B4 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015218056A1 (de) | 2014-09-19 | 2016-03-24 | Koito Manufacturing Co., Ltd. | Fahrzeugleuchte |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102476186B1 (ko) * | 2018-12-06 | 2022-12-12 | 주식회사 히타치하이테크 | 하전 입자선 장치 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006252800A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Jeol Ltd | 走査型電子顕微鏡 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7138629B2 (en) * | 2003-04-22 | 2006-11-21 | Ebara Corporation | Testing apparatus using charged particles and device manufacturing method using the testing apparatus |
JP4671223B2 (ja) * | 2005-04-22 | 2011-04-13 | エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 | 集束イオンビームによる加工方法及び集束イオンビーム加工装置 |
JP5403852B2 (ja) * | 2005-08-12 | 2014-01-29 | 株式会社荏原製作所 | 検出装置及び検査装置 |
JP4748714B2 (ja) * | 2005-10-28 | 2011-08-17 | エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 | 荷電粒子ビーム走査照射方法、荷電粒子ビーム装置、試料観察方法、及び、試料加工方法 |
WO2007067296A2 (en) | 2005-12-02 | 2007-06-14 | Alis Corporation | Ion sources, systems and methods |
-
2013
- 2013-03-26 JP JP2013063218A patent/JP6222805B2/ja active Active
-
2014
- 2014-03-18 DE DE102014103697.2A patent/DE102014103697B4/de active Active
- 2014-03-18 US US14/217,990 patent/US8890093B2/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006252800A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Jeol Ltd | 走査型電子顕微鏡 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015218056A1 (de) | 2014-09-19 | 2016-03-24 | Koito Manufacturing Co., Ltd. | Fahrzeugleuchte |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20140291509A1 (en) | 2014-10-02 |
JP6222805B2 (ja) | 2017-11-01 |
US8890093B2 (en) | 2014-11-18 |
DE102014103697A1 (de) | 2014-10-02 |
DE102014103697B4 (de) | 2022-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6191778B2 (ja) | 質量分析装置 | |
US9336979B2 (en) | Focused ion beam apparatus with precious metal emitter surface | |
JP6222805B2 (ja) | 荷電粒子ビーム装置および観察像形成方法 | |
JP6294182B2 (ja) | イオンガン及びイオンミリング装置、イオンミリング方法 | |
US20110215256A1 (en) | Focused ion beam apparatus | |
US8558192B2 (en) | Gas delivery system with voltage gradient for an ion microscope | |
US8389953B2 (en) | Focused ion beam apparatus | |
JP6433515B2 (ja) | ミラーイオン顕微鏡およびイオンビーム制御方法 | |
US9773637B2 (en) | Plasma ion source and charged particle beam apparatus | |
JP5432028B2 (ja) | 集束イオンビーム装置、チップ先端構造検査方法及びチップ先端構造再生方法 | |
JP6129982B2 (ja) | 電子顕微鏡 | |
JP2015088316A (ja) | 荷電粒子ビーム装置 | |
JP6121767B2 (ja) | 集束イオンビーム装置、及び集束イオンビームの照射方法 | |
JPH07272653A (ja) | 電界電離型ガスフェーズイオン源の調整方法およびイオンビーム装置 | |
JPH10241588A (ja) | 集束イオンビーム加工方法およびその装置 | |
JP6662470B2 (ja) | イオン化方法及びイオン化装置、並びにイメージング分析方法及びイメージング分析装置 | |
JP5592136B2 (ja) | チップ先端構造検査方法 | |
US20240194443A1 (en) | Ion milling device | |
JP7253647B2 (ja) | 電子ビーム・イオン発生装置および電子ビーム・イオン発生方法 | |
JP2018049842A (ja) | イオンガン及びイオンミリング装置、イオンミリング方法 | |
JP7313499B2 (ja) | 走査型電子顕微鏡および走査型電子顕微鏡の2次電子検出方法 | |
US20220301812A1 (en) | Ion beam device | |
JPH0822787A (ja) | 電界放射型電子銃 | |
JP2005172611A (ja) | 荷電粒子線装置および荷電粒子線装置の圧力測定方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151110 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160817 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160906 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161101 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170228 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170905 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171002 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6222805 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |