JP2789399B2 - 走査型電子顕微鏡およびその観察方法 - Google Patents
走査型電子顕微鏡およびその観察方法Info
- Publication number
- JP2789399B2 JP2789399B2 JP3335986A JP33598691A JP2789399B2 JP 2789399 B2 JP2789399 B2 JP 2789399B2 JP 3335986 A JP3335986 A JP 3335986A JP 33598691 A JP33598691 A JP 33598691A JP 2789399 B2 JP2789399 B2 JP 2789399B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- observation
- magnification
- electron beam
- sample
- image
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、走査型電子顕微鏡およ
びその観察方法に係り、特に、半導体製造プロセスを評
価するために、半導体デバイス用の試料に電子線を照射
してコンタクトホールやラインパターンを観察あるいは
測長するのに好適な走査型電子顕微鏡およびその観察方
法に関する。
びその観察方法に係り、特に、半導体製造プロセスを評
価するために、半導体デバイス用の試料に電子線を照射
してコンタクトホールやラインパターンを観察あるいは
測長するのに好適な走査型電子顕微鏡およびその観察方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体デバイス用試料におけ
るサブミクロンオーダー（１μｍ以下）のコンタクトホ
ールやラインパターンの観察用あるいは測長用として、
走査型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；以下、ＳＥＭと表現する）
が用いられている。
るサブミクロンオーダー（１μｍ以下）のコンタクトホ
ールやラインパターンの観察用あるいは測長用として、
走査型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；以下、ＳＥＭと表現する）
が用いられている。
【０００３】半導体デバイス用試料は、一般にＡｌやＳ
ｉなどの導体部の上にＳｉＯ2 やＳｉＮなどの電気絶縁
物を積層して構成される。このような半導体デバイス用
試料に電子線を照射すると、電気絶縁物表面が正または
負に帯電する。
ｉなどの導体部の上にＳｉＯ2 やＳｉＮなどの電気絶縁
物を積層して構成される。このような半導体デバイス用
試料に電子線を照射すると、電気絶縁物表面が正または
負に帯電する。
【０００４】絶縁物表面が正または負のいずれに帯電す
るかは、照射された電子線のエネルギすなわち電子線量
に依存し、電子線量が小さければ正に帯電し、電子線量
が大きければ負に帯電することが確認されている。
るかは、照射された電子線のエネルギすなわち電子線量
に依存し、電子線量が小さければ正に帯電し、電子線量
が大きければ負に帯電することが確認されている。
【０００５】絶縁物表面が正に帯電している場合は問題
ないが、負に帯電（以下、単にチャージアップと表現す
る場合もある）していると、コンタクトホールの底部か
ら発生した２次電子の上昇が試料表面の負に帯電した電
荷によって妨げられ、２次電子検出器に検出されなくな
ってしまう。この結果、ＳＥＭ像に異常コントラストや
ひどい歪像を生ずることがある。このため、従来では試
料に照射される一次電子線のエネルギーが１ｋｅＶ以下
である、いわゆる低加速ＳＥＭが用いられていた。
ないが、負に帯電（以下、単にチャージアップと表現す
る場合もある）していると、コンタクトホールの底部か
ら発生した２次電子の上昇が試料表面の負に帯電した電
荷によって妨げられ、２次電子検出器に検出されなくな
ってしまう。この結果、ＳＥＭ像に異常コントラストや
ひどい歪像を生ずることがある。このため、従来では試
料に照射される一次電子線のエネルギーが１ｋｅＶ以下
である、いわゆる低加速ＳＥＭが用いられていた。
【０００６】ところが、このような低加速電圧にして
も、試料の単位面積当たりに照射される電子線の量（電
子線密度）が増加すると、やはりチャージアップが生じ
て像障害を生ずることがある。特に、超微細加工の半導
体素子では、チャージアップによって生ずる像障害は、
コンタクトホールの観察やラインアンドスペースの測長
に重大な支障をきたす。その結果、半導体製造プロセス
の評価が難しくなるばかりか、半導体デバイスそのもの
の品質を確保する上で大きな障害となる。このため従来
技術では、チャージアップを防止するために、できるだ
け加速電圧を低くし、プローブ電流を少なくするように
していた。
も、試料の単位面積当たりに照射される電子線の量（電
子線密度）が増加すると、やはりチャージアップが生じ
て像障害を生ずることがある。特に、超微細加工の半導
体素子では、チャージアップによって生ずる像障害は、
コンタクトホールの観察やラインアンドスペースの測長
に重大な支障をきたす。その結果、半導体製造プロセス
の評価が難しくなるばかりか、半導体デバイスそのもの
の品質を確保する上で大きな障害となる。このため従来
技術では、チャージアップを防止するために、できるだ
け加速電圧を低くし、プローブ電流を少なくするように
していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来技術では次のような問題点があった。すなわち、加速
電圧が低くなると、色収差などの関係で分解能が著しく
低下し、高倍率での観察が難しくなる。また、プローブ
電流が少なくなると、２次電子信号とノイズとの比（Ｓ
／Ｎ）が著しく低下し、ＳＥＭ像としてのコントラスト
が悪くなり、高倍率、高分解能での観察が困難となる。
特に、超微細加工技術で作られた半導体デバイスなどで
は、コンタクトホールやラインパターンの、凹部からの
信号が微弱となり、精細な観察や測長を行ううえで大き
な障害となっていた。
来技術では次のような問題点があった。すなわち、加速
電圧が低くなると、色収差などの関係で分解能が著しく
低下し、高倍率での観察が難しくなる。また、プローブ
電流が少なくなると、２次電子信号とノイズとの比（Ｓ
／Ｎ）が著しく低下し、ＳＥＭ像としてのコントラスト
が悪くなり、高倍率、高分解能での観察が困難となる。
特に、超微細加工技術で作られた半導体デバイスなどで
は、コンタクトホールやラインパターンの、凹部からの
信号が微弱となり、精細な観察や測長を行ううえで大き
な障害となっていた。
【０００８】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を解決して、試料表面がチャージアップすることに起
因した像障害を取り除いて、ＳＮ比の高い像観察を得ら
れるようにすることにある。
点を解決して、試料表面がチャージアップすることに起
因した像障害を取り除いて、ＳＮ比の高い像観察を得ら
れるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明では、以下のような手段を講じた点に特
徴がある。 (1) 観察を始める前に、所望の観察倍率よりも低い倍率
または高い倍率で一定時間、試料面上に電子線を照射
し、その後、前記所望の観察倍率に戻して電子線を照射
し、このときに試料から２次的に発生する信号を取り込
んで観察像を得るようにした。 (2) 試料表面に対して電界を印加するための電極を設け
た。 (3) 試料表面がチャージアップしにくいプローブ電流と
倍率との相対関係を求め、所望の観察倍率に応じたプロ
ーブ電流、あるいは所望のプローブ電流に応じた観察倍
率が容易に得られるようにした。
ために、本発明では、以下のような手段を講じた点に特
徴がある。 (1) 観察を始める前に、所望の観察倍率よりも低い倍率
または高い倍率で一定時間、試料面上に電子線を照射
し、その後、前記所望の観察倍率に戻して電子線を照射
し、このときに試料から２次的に発生する信号を取り込
んで観察像を得るようにした。 (2) 試料表面に対して電界を印加するための電極を設け
た。 (3) 試料表面がチャージアップしにくいプローブ電流と
倍率との相対関係を求め、所望の観察倍率に応じたプロ
ーブ電流、あるいは所望のプローブ電流に応じた観察倍
率が容易に得られるようにした。
【００１０】
【作用】上記した構成(1) によれば、観察領域の帯電状
態を一時的にバランス（チャージバランス）させること
ができるので、このチャージバランスがとれた期間を利
用して像観察を行えば、ＳＮ比の高い明瞭な観察像が得
られる。
態を一時的にバランス（チャージバランス）させること
ができるので、このチャージバランスがとれた期間を利
用して像観察を行えば、ＳＮ比の高い明瞭な観察像が得
られる。
【００１１】上記した構成(2) によれば、コンタクトホ
ールの底から発生した２次電子が電界によって引き上げ
られるので、２次電子検出器による検出が可能になる。
ールの底から発生した２次電子が電界によって引き上げ
られるので、２次電子検出器による検出が可能になる。
【００１２】上記した構成(3) によれば、試料、倍率、
およびプローブ電流に応じた最適な観察条件が容易に得
られるようになる。
およびプローブ電流に応じた最適な観察条件が容易に得
られるようになる。
【００１３】
【実施例】初めに、本発明の基本概念について説明す
る。
る。
【００１４】前記したように、試料をチャージアップの
無い安定した状態で観察するためには、単位面積当たり
の電子線照射量が重要な要因になる。
無い安定した状態で観察するためには、単位面積当たり
の電子線照射量が重要な要因になる。
【００１５】この電子線照射量ＩQ は次式(1) で与えら
れる。
れる。
【００１６】ＩQ ＝（Ｍ2 ×Ｉp ×ｔ）／Ｓ…(1) ただし、Ｍ ：観察倍率 Ｉp ：プローブ電流 ｔ ：撮影時間（＝照射時間） Ｓ ：ＣＲＴ走査面積 ここで、ＣＲＴの走査面積はＣＲＴの大きさによって決
まるから分母は定数となる。したがって、プローブ電流
Ｉp および撮影時間（＝照射時間）ｔを一定にすると、
電子線照射量ＩQ は倍率Ｍの２乗に比例することにな
る。
まるから分母は定数となる。したがって、プローブ電流
Ｉp および撮影時間（＝照射時間）ｔを一定にすると、
電子線照射量ＩQ は倍率Ｍの２乗に比例することにな
る。
【００１７】導体と電気絶縁物とがどのような組成であ
るかにより、試料表面でのチャージアップの状況は異な
ってくるが、発明者等の実験によれば、観察したい倍率
Ｍ0ではチャージアップして良く観察できない場合で
も、より低い倍率ＭL にまで倍率を一旦下げて電子線を
照射し、その後、再び観察したい倍率Ｍ0 に戻して電子
線を照射するようにすると、暫くの間はチャージアップ
せずにＳＮ比の優れた明瞭な観察像を得られることが確
認された。
るかにより、試料表面でのチャージアップの状況は異な
ってくるが、発明者等の実験によれば、観察したい倍率
Ｍ0ではチャージアップして良く観察できない場合で
も、より低い倍率ＭL にまで倍率を一旦下げて電子線を
照射し、その後、再び観察したい倍率Ｍ0 に戻して電子
線を照射するようにすると、暫くの間はチャージアップ
せずにＳＮ比の優れた明瞭な観察像を得られることが確
認された。
【００１８】これは、プローブ電流Ｉp が一定であって
も、低い倍率ＭL では電子線の照射面積が広がって単位
面積当たりの電子線照射量が実質上減り、試料表面が正
に帯電するため、その後、倍率Ｍ0 に戻して負に帯電さ
れ易い状態にしても、予め試料表面が正に帯電している
ので、正に帯電した状態から負に帯電されるまでの間で
一時的にチャージバランスがとれるためと解釈できる。
も、低い倍率ＭL では電子線の照射面積が広がって単位
面積当たりの電子線照射量が実質上減り、試料表面が正
に帯電するため、その後、倍率Ｍ0 に戻して負に帯電さ
れ易い状態にしても、予め試料表面が正に帯電している
ので、正に帯電した状態から負に帯電されるまでの間で
一時的にチャージバランスがとれるためと解釈できる。
【００１９】したがって、このチャージアップのない期
間の観察像を画像メモリーに記憶させるか、写真撮影し
て記録に残せば、ＳＮ比の優れた明瞭な観察像が得られ
るようになる。
間の観察像を画像メモリーに記憶させるか、写真撮影し
て記録に残せば、ＳＮ比の優れた明瞭な観察像が得られ
るようになる。
【００２０】さらに、発明者等の実験によれば、上記と
は逆に、観察したい倍率Ｍ0 ではチャージアップして良
く観察できない場合でも、より高い倍率ＭH にまで倍率
を一旦上げて予定の観察領域の一部に電子線を照射し、
その後、再び倍率Ｍ0 に戻して観察を行うと、前記同
様、暫くの間はチャージアップせずにＳＮ比の優れた明
瞭な観察像が得られることも確認された。
は逆に、観察したい倍率Ｍ0 ではチャージアップして良
く観察できない場合でも、より高い倍率ＭH にまで倍率
を一旦上げて予定の観察領域の一部に電子線を照射し、
その後、再び倍率Ｍ0 に戻して観察を行うと、前記同
様、暫くの間はチャージアップせずにＳＮ比の優れた明
瞭な観察像が得られることも確認された。
【００２１】このような現象は、上記した解釈では説明
が付かないが、例えば、高い倍率ＭH による照射中に発
生したコンタミネーションが試料表面に付着して試料表
面の絶縁性が低下するので、その後に倍率Ｍ0 に戻して
負に帯電され易い状態に戻しても帯電されにくくなるの
ではないかと推測される。
が付かないが、例えば、高い倍率ＭH による照射中に発
生したコンタミネーションが試料表面に付着して試料表
面の絶縁性が低下するので、その後に倍率Ｍ0 に戻して
負に帯電され易い状態に戻しても帯電されにくくなるの
ではないかと推測される。
【００２２】本発明は、上記したような、本来観察した
い倍率Ｍ0 よりも低い倍率ＭL または高い倍率ＭH で試
料面上に予め電子線を一定時間照射し、その後、本来観
察したい倍率Ｍ0 に戻すと優れた観察像が得られるとい
う経験に基づいてなされたものである。
い倍率Ｍ0 よりも低い倍率ＭL または高い倍率ＭH で試
料面上に予め電子線を一定時間照射し、その後、本来観
察したい倍率Ｍ0 に戻すと優れた観察像が得られるとい
う経験に基づいてなされたものである。
【００２３】以下、図面を参照しながら本発明の実施例
を詳細に説明する。
を詳細に説明する。
【００２４】図１は、本発明の一実施例であるＳＥＭの
概略図であり、ここでは、試料３から発生して対物レン
ズ磁極孔１３を通過した２次電子４を、対物レンズ２の
上方に配置された２次電子検出器１で検出するＴＴＬ
（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｔｈｅ Ｌｅｎｓ）方式のＳＥＭの
構成を示している。
概略図であり、ここでは、試料３から発生して対物レン
ズ磁極孔１３を通過した２次電子４を、対物レンズ２の
上方に配置された２次電子検出器１で検出するＴＴＬ
（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｔｈｅ Ｌｅｎｓ）方式のＳＥＭの
構成を示している。
【００２５】同図において、電界放出陰極６ａと静電レ
ンズ６ｂとから成る電界放出形電子銃６から放出された
電子ビーム７は、コンデンサレンズ８および対物レンズ
２により、試料ステージ９上の試料３の面上で極めて細
い電子プローブ１０に収束される。電子プローブ１０
は、走査電源１２により付勢される偏向コイル１１で電
子ビーム７を偏向することにより試料面上で走査され
る。
ンズ６ｂとから成る電界放出形電子銃６から放出された
電子ビーム７は、コンデンサレンズ８および対物レンズ
２により、試料ステージ９上の試料３の面上で極めて細
い電子プローブ１０に収束される。電子プローブ１０
は、走査電源１２により付勢される偏向コイル１１で電
子ビーム７を偏向することにより試料面上で走査され
る。
【００２６】電子プローブ１０の走査により試料面から
発生した２次電子４は、対物レンズ磁場に捕らえられて
磁極孔１３を通り、２次電子検出器１に導かれる。２次
電子検出器１により検出された信号は、増幅回路１４に
より増幅され、映像信号として陰極線管（Ｃａｔｈｏｄ
ｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ；以下、ＣＲＴと略す）１５に送
られる。
発生した２次電子４は、対物レンズ磁場に捕らえられて
磁極孔１３を通り、２次電子検出器１に導かれる。２次
電子検出器１により検出された信号は、増幅回路１４に
より増幅され、映像信号として陰極線管（Ｃａｔｈｏｄ
ｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ；以下、ＣＲＴと略す）１５に送
られる。
【００２７】観察像の倍率調整は、倍率可変回路１６に
よって電子プローブ１０の試料面上での走査幅を可変
し、この走査幅とＣＲＴ上のスクリーン幅との比を調整
することにより行われる。倍率制御手段５は、前記倍率
可変回路１６および走査電源１２を制御して、観察した
い倍率 (Ｍ0)よりも低い倍率(ＭL)又は高い倍率 (ＭH)
で、一定時間試料面上に電子線を照射した後、通常観察
したい倍率 (Ｍ0)に戻す制御を行う。
よって電子プローブ１０の試料面上での走査幅を可変
し、この走査幅とＣＲＴ上のスクリーン幅との比を調整
することにより行われる。倍率制御手段５は、前記倍率
可変回路１６および走査電源１２を制御して、観察した
い倍率 (Ｍ0)よりも低い倍率(ＭL)又は高い倍率 (ＭH)
で、一定時間試料面上に電子線を照射した後、通常観察
したい倍率 (Ｍ0)に戻す制御を行う。
【００２８】倍率制御手段５による制御方法は、操作者
が、チャージアップしやすい試料に対して手動で倍率と
照射時間( タイマー) を設定するようにしても良いし、
あるいはソフトウェアプログラムで予め組まれたメニュ
ーを選んで設定できるようにしても良い。
が、チャージアップしやすい試料に対して手動で倍率と
照射時間( タイマー) を設定するようにしても良いし、
あるいはソフトウェアプログラムで予め組まれたメニュ
ーを選んで設定できるようにしても良い。
【００２９】図８は、上記した構成のＳＥＭによる観察
方法を説明するためのフローチャートである。
方法を説明するためのフローチャートである。
【００３０】ステップＳ１０では、所望の観察倍率Ｍ0
を設定する。ステップＳ１１では、低倍率ＭL での照射
時間ｔ1 を設定する。ステップＳ１２では、倍率可変回
路１６が電子プローブ１０の試料面上での走査幅を可変
することにより、倍率が観察倍率Ｍ0 から低倍率ＭL に
切り換えられる。
を設定する。ステップＳ１１では、低倍率ＭL での照射
時間ｔ1 を設定する。ステップＳ１２では、倍率可変回
路１６が電子プローブ１０の試料面上での走査幅を可変
することにより、倍率が観察倍率Ｍ0 から低倍率ＭL に
切り換えられる。
【００３１】ステップＳ１３では、倍率ＭL において前
記照射時間ｔ1だけ電子線が照射され、その後、ステッ
プＳ１４では，倍率制御手段５によって倍率が低倍率Ｍ
L から観察倍率Ｍ0 に切り換えられる。ステップＳ１５
では、試料上に電子線が照射される。
記照射時間ｔ1だけ電子線が照射され、その後、ステッ
プＳ１４では，倍率制御手段５によって倍率が低倍率Ｍ
L から観察倍率Ｍ0 に切り換えられる。ステップＳ１５
では、試料上に電子線が照射される。
【００３２】ステップＳ１６では、オペレータがＣＲＴ
を参照して観察像を確認し、観察あるいは測長が可能で
あればステップＳ１７へ進んで観察あるいは測長を行
い、観察あるいは測長が困難であればステップＳ１１へ
戻って前記処理を繰り返す。
を参照して観察像を確認し、観察あるいは測長が可能で
あればステップＳ１７へ進んで観察あるいは測長を行
い、観察あるいは測長が困難であればステップＳ１１へ
戻って前記処理を繰り返す。
【００３３】図９は、他の観察方法を示したフローチャ
ートであり、前記と同一の符号を付したステップでは同
等の処理が実行されるので、その説明は省略する。
ートであり、前記と同一の符号を付したステップでは同
等の処理が実行されるので、その説明は省略する。
【００３４】ステップＳ１１ａでは、高倍率ＭH での照
射時間ｔ2 を設定する。ステップＳ１２ａでは、倍率可
変回路１６が電子プローブ１０の試料面上での走査幅を
可変することにより、倍率が観察倍率Ｍ0 から高倍率Ｍ
H に切り換えられる。
射時間ｔ2 を設定する。ステップＳ１２ａでは、倍率可
変回路１６が電子プローブ１０の試料面上での走査幅を
可変することにより、倍率が観察倍率Ｍ0 から高倍率Ｍ
H に切り換えられる。
【００３５】ステップＳ１３ａでは、倍率ＭＨにおいて
前記照射時間ｔ２だけ電子線が照射され、その後、ステ
ップＳ１４ａでは倍率が高倍率ＭＨから観察倍率ＭＯに
切り換えられる。
前記照射時間ｔ２だけ電子線が照射され、その後、ステ
ップＳ１４ａでは倍率が高倍率ＭＨから観察倍率ＭＯに
切り換えられる。
【００３６】図１０は、さらに他の観察方法を示したフ
ローチャートであり、前記と同一の符号を付したステッ
プでは同等の処理が実行されるので、その説明は省略す
る。
ローチャートであり、前記と同一の符号を付したステッ
プでは同等の処理が実行されるので、その説明は省略す
る。
【００３７】本実施例では、初めに高倍率ＭH で時間ｔ
3 だけ電子線を照射し、その後、低倍率ＭL に切り換え
て時間ｔ4 だけ電子線を照射し、その後、観察倍率Ｍ0
に戻して観察あるいは測長を行うようにしている。
3 だけ電子線を照射し、その後、低倍率ＭL に切り換え
て時間ｔ4 だけ電子線を照射し、その後、観察倍率Ｍ0
に戻して観察あるいは測長を行うようにしている。
【００３８】なお、上記した各観察モードでは、低倍率
ＭL および高倍率ＭH での照射時間中に走査像を観察で
きるようになっていても、なっていなくても構わない。
また、実用的な倍率としては、低倍率ＭL ＝Ｍ0 ／５０
〜Ｍ0 ／１００、高倍率ＭH≧３Ｍ0 とすることが望ま
しい。
ＭL および高倍率ＭH での照射時間中に走査像を観察で
きるようになっていても、なっていなくても構わない。
また、実用的な倍率としては、低倍率ＭL ＝Ｍ0 ／５０
〜Ｍ0 ／１００、高倍率ＭH≧３Ｍ0 とすることが望ま
しい。
【００３９】図２は、本発明の他の実施例であるＳＥＭ
の概略図であり、前記と同一の符号は同一または同等部
分を表している。
の概略図であり、前記と同一の符号は同一または同等部
分を表している。
【００４０】本実施例では、試料面に対して電界を印加
し、コンタクトホールなどの深溝から発生した２次電子
４を引き出し、これを２次電子検出器１へ効率よく導く
ための電界制御電極１８、エネルギー制御電極２１、お
よびこれらを制御する電界制御手段１７をさらに設けた
点に特徴がある。
し、コンタクトホールなどの深溝から発生した２次電子
４を引き出し、これを２次電子検出器１へ効率よく導く
ための電界制御電極１８、エネルギー制御電極２１、お
よびこれらを制御する電界制御手段１７をさらに設けた
点に特徴がある。
【００４１】図３は、電界制御電極１８およびエネルギ
ー制御電極２１の構成を詳しく説明するための断面図で
ある。
ー制御電極２１の構成を詳しく説明するための断面図で
ある。
【００４２】電界制御電極１８は、試料３に対向して対
物レンズ２の磁極孔１３に同心軸状に取り付けられてい
る。電界制御電極１８の上方部には、電子線通過孔を有
する平板状のメッシュ１９が取り付けられている。
物レンズ２の磁極孔１３に同心軸状に取り付けられてい
る。電界制御電極１８の上方部には、電子線通過孔を有
する平板状のメッシュ１９が取り付けられている。
【００４３】メッシュ１９は必ずしも必要ではないが、
中心軸に対して斜め方向の角度で引き上げられた２次電
子の運動エネルギーを平均化する作用を有する。なお、
メッシュ１９は半球状であってもよい。
中心軸に対して斜め方向の角度で引き上げられた２次電
子の運動エネルギーを平均化する作用を有する。なお、
メッシュ１９は半球状であってもよい。
【００４４】電界制御電極１８には、真空外部より電界
制御電圧（ＶB1）２０が印加される。制御電圧ＶB1の値
は、一次電子ビーム７の加速電圧よりも低く、試料３に
対して正の電位となる値に設定される。実用的な値とし
ては１００〜３５０Ｖあたりが適切である。
制御電圧（ＶB1）２０が印加される。制御電圧ＶB1の値
は、一次電子ビーム７の加速電圧よりも低く、試料３に
対して正の電位となる値に設定される。実用的な値とし
ては１００〜３５０Ｖあたりが適切である。
【００４５】更に、この電界制御電極１８の上方には、
第２の制御電極（エネルギー制御電極）２１が設けられ
ている。これは、前記電界制御電極１８を通り抜けた電
子（２次電子及び反射電子）を運動エネルギーにより選
別して、２次電子検出器１に効率良く導く役割をもって
いる。
第２の制御電極（エネルギー制御電極）２１が設けられ
ている。これは、前記電界制御電極１８を通り抜けた電
子（２次電子及び反射電子）を運動エネルギーにより選
別して、２次電子検出器１に効率良く導く役割をもって
いる。
【００４６】このエネルギー制御電極２１も、対物レン
ズと光軸（中心軸）を共有する電子線通過孔と平板状
（又は半球状）のメッシュ２２を有している。また、エ
ネルギー制御電極２１には、真空外部よりエネルギー制
御電圧（ＶB2）２３が印加される。制御電圧ＶB2の値
は、２次電子と反射電子のエネルギーを選別できるよう
にするため、−２０〜＋４０Ｖの範囲で可変できるよう
になっている。なお、両制御電極１８、２１は、絶縁体
２４によってアース２５から電気的に絶縁されている。
ズと光軸（中心軸）を共有する電子線通過孔と平板状
（又は半球状）のメッシュ２２を有している。また、エ
ネルギー制御電極２１には、真空外部よりエネルギー制
御電圧（ＶB2）２３が印加される。制御電圧ＶB2の値
は、２次電子と反射電子のエネルギーを選別できるよう
にするため、−２０〜＋４０Ｖの範囲で可変できるよう
になっている。なお、両制御電極１８、２１は、絶縁体
２４によってアース２５から電気的に絶縁されている。
【００４７】本実施例によれば、試料３から発生した２
次電子は、制御電圧ＶB1による電界で積極的に引き上げ
られ、対物レンズ磁場の影響で螺旋軌道を描きながら電
界制御電極１８を通り抜け、エネルギー制御電極２１で
エネルギー選別されて２次電子検出器１に効率良く導か
れる。
次電子は、制御電圧ＶB1による電界で積極的に引き上げ
られ、対物レンズ磁場の影響で螺旋軌道を描きながら電
界制御電極１８を通り抜け、エネルギー制御電極２１で
エネルギー選別されて２次電子検出器１に効率良く導か
れる。
【００４８】図４は、試料３が対物レンズ２のポールピ
ースギャップ内に配置される、いわゆるインレンズ方式
の走査型電子顕微鏡に、前記２つの制御電極１８、２１
を配設した場合の実施例である。本実施例によっても、
前記と同様の効果が達成される。
ースギャップ内に配置される、いわゆるインレンズ方式
の走査型電子顕微鏡に、前記２つの制御電極１８、２１
を配設した場合の実施例である。本実施例によっても、
前記と同様の効果が達成される。
【００４９】図７は、前記図３に関して説明した構成に
おいて、制御電圧ＶB1、ＶB2と、２次電子検出器出力と
の関係を、半導体素子試料のフォトレジスト表面に関し
て測定した例である。なお、このときの加速電圧は７０
０Ｖ、プローブ電流Ｉp は４ｐＡである。
おいて、制御電圧ＶB1、ＶB2と、２次電子検出器出力と
の関係を、半導体素子試料のフォトレジスト表面に関し
て測定した例である。なお、このときの加速電圧は７０
０Ｖ、プローブ電流Ｉp は４ｐＡである。
【００５０】倍率１，０００倍で制御電圧ＶB1を高くす
ると、２次電子検出器出力のピークが制御電圧ＶB2の＋
側へシフトしており、制御電圧ＶB1を印加した方が、し
ない場合よりも試料の表面電位を制御しやすくなり、チ
ャージバランスさせやすいことがわかる。
ると、２次電子検出器出力のピークが制御電圧ＶB2の＋
側へシフトしており、制御電圧ＶB1を印加した方が、し
ない場合よりも試料の表面電位を制御しやすくなり、チ
ャージバランスさせやすいことがわかる。
【００５１】また、発明者等が行った実験結果によれ
ば、Ｓｉ基板上にＳｉＯ2 とフォトレジストからなる半
導体素子のコンタクトホール面について、図２に関して
説明したＳＥＭを用い、倍率Ｍ0 ＝５０，０００倍、倍
率ＭL ＝１，０００倍、倍率ＭH ＝１５０，０００倍、
プローブ電流Ｉp ＝３ｐＡの条件で、アスペクト比３以
上の深穴を観察したところ、底穴の形状と寸法を明瞭に
観測できた。
ば、Ｓｉ基板上にＳｉＯ2 とフォトレジストからなる半
導体素子のコンタクトホール面について、図２に関して
説明したＳＥＭを用い、倍率Ｍ0 ＝５０，０００倍、倍
率ＭL ＝１，０００倍、倍率ＭH ＝１５０，０００倍、
プローブ電流Ｉp ＝３ｐＡの条件で、アスペクト比３以
上の深穴を観察したところ、底穴の形状と寸法を明瞭に
観測できた。
【００５２】この試料は、例えば図５に示したような断
面形状を有する。従来技術であれば、フォトレジストの
トレンチ部分（ロ）が負に帯電し、この部分の強い負の
電界に遮られて下方のＳｉＯ2 やＳｉから発生した２次
電子が上方に飛び出すことができないので、ＳｉＯ2 や
Ｓｉの輪郭（ニ）、（ハ）が観察できなくなってしま
う。すなわち、穴底寸法の測定や穴底の残渣の確認が不
可能となる。
面形状を有する。従来技術であれば、フォトレジストの
トレンチ部分（ロ）が負に帯電し、この部分の強い負の
電界に遮られて下方のＳｉＯ2 やＳｉから発生した２次
電子が上方に飛び出すことができないので、ＳｉＯ2 や
Ｓｉの輪郭（ニ）、（ハ）が観察できなくなってしま
う。すなわち、穴底寸法の測定や穴底の残渣の確認が不
可能となる。
【００５３】ところが、本実施例のように、前記図８な
いし図１０のフローチャートを用いて説明した観察方法
を採用すると共に、制御電圧ＶB1、ＶB2を印加してやる
と、トレンチ部分（イ）のようにチャージバランスが生
じ、ＳｉＯ2 やＳｉから発生した２次電子が効率良く検
出されてコントラストの高い観察像が得られるようにな
る。
いし図１０のフローチャートを用いて説明した観察方法
を採用すると共に、制御電圧ＶB1、ＶB2を印加してやる
と、トレンチ部分（イ）のようにチャージバランスが生
じ、ＳｉＯ2 やＳｉから発生した２次電子が効率良く検
出されてコントラストの高い観察像が得られるようにな
る。
【００５４】本発明の観察方法を採用しないと、通常観
察したい倍率 (Ｍ0)で単位面積当たりの照射電流（電子
線照射量ＩQ ）が大きくなるのでチャージバランスがく
ずれ、穴底からの２次電子が得られなくなってコントラ
ストが失われてしまう。
察したい倍率 (Ｍ0)で単位面積当たりの照射電流（電子
線照射量ＩQ ）が大きくなるのでチャージバランスがく
ずれ、穴底からの２次電子が得られなくなってコントラ
ストが失われてしまう。
【００５５】また、高いコントラストを得るために観察
倍率 (Ｍ0)を下げると、ＣＲＴ上で観察できるホール径
が小さくなってしまう。例えば、ホール径が０．５μｍ
であると、倍率２５，０００倍では、たかだか１２．５
ｍｍ程度にしかならず、穴底の精細な観察は難しい。
倍率 (Ｍ0)を下げると、ＣＲＴ上で観察できるホール径
が小さくなってしまう。例えば、ホール径が０．５μｍ
であると、倍率２５，０００倍では、たかだか１２．５
ｍｍ程度にしかならず、穴底の精細な観察は難しい。
【００５６】ところが、本発明を適用すれば、図６に示
したように、ＳｉＯ2やＳｉの境界部分（ニ）、（ハ）
のコントラストが、一定時間得られるようになる。発明
者らの実験によれば、この観察方法を採用することによ
り、通常観察したい倍率 (Ｍ0)を２倍以上改善できた。
したように、ＳｉＯ2やＳｉの境界部分（ニ）、（ハ）
のコントラストが、一定時間得られるようになる。発明
者らの実験によれば、この観察方法を採用することによ
り、通常観察したい倍率 (Ｍ0)を２倍以上改善できた。
【００５７】図１１は、本発明の第３実施例であるＳＥ
Ｍの概略図であり、前記と同一の符号は同一または同等
部分を表している。
Ｍの概略図であり、前記と同一の符号は同一または同等
部分を表している。
【００５８】本実施例では、プローブ電流を検出するプ
ローブ電流検出回路２６と、検出されたプローブ電流の
値に基づいて、チャージアップの生じにくい倍率範囲を
表示する最適倍率表示回路２７と、指定の倍率に対して
チャージアップの生じにくいようにプローブ電流値を制
御するプローブ電流制御回路２８とを具備した点に特徴
がある。
ローブ電流検出回路２６と、検出されたプローブ電流の
値に基づいて、チャージアップの生じにくい倍率範囲を
表示する最適倍率表示回路２７と、指定の倍率に対して
チャージアップの生じにくいようにプローブ電流値を制
御するプローブ電流制御回路２８とを具備した点に特徴
がある。
【００５９】本実施例は、試料面でのチャージアップが
電子線照射量ＩQ に依存することに着目したものであ
り、プローブ電流検出回路２６は、例えば、試料ステー
ジ９の一部にファラデーカップ状のものを設けて、真空
外部より１μＡ〜０．５ｐＡオーダーで電流値が測定で
きるようになっていればよい。
電子線照射量ＩQ に依存することに着目したものであ
り、プローブ電流検出回路２６は、例えば、試料ステー
ジ９の一部にファラデーカップ状のものを設けて、真空
外部より１μＡ〜０．５ｐＡオーダーで電流値が測定で
きるようになっていればよい。
【００６０】また、最適倍率表示回路２７は、検出され
たプローブ電流値に最適な拡大倍率の範囲を操作卓（図
示せず）やＣＲＴ１５上にアナログ表示又はデジタル表
示する。あるいは、予めプログラムされたメニューによ
り、各種の試料に対して最適なプローブ電流および倍率
が表示されるようになっていてもよい。
たプローブ電流値に最適な拡大倍率の範囲を操作卓（図
示せず）やＣＲＴ１５上にアナログ表示又はデジタル表
示する。あるいは、予めプログラムされたメニューによ
り、各種の試料に対して最適なプローブ電流および倍率
が表示されるようになっていてもよい。
【００６１】プローブ電流制御回路２８は、実際に観察
したい倍率Ｍ0 に合せてプローブ電流を可変する場合に
使用するもので、操作ボタン（図示せず）により、電子
銃６の高圧電源制御回路２９を動作させて電子ビーム７
の量を変化させ、所定のプローブ電流が得られるように
制御する。
したい倍率Ｍ0 に合せてプローブ電流を可変する場合に
使用するもので、操作ボタン（図示せず）により、電子
銃６の高圧電源制御回路２９を動作させて電子ビーム７
の量を変化させ、所定のプローブ電流が得られるように
制御する。
【００６２】本実施例によれば、チャージアップの生じ
にくいプローブ電流を確実に把握できるので、明瞭な観
察像が得られると共に、試料ダメージや電子光学系の条
件判断にも利用できる利点がある。
にくいプローブ電流を確実に把握できるので、明瞭な観
察像が得られると共に、試料ダメージや電子光学系の条
件判断にも利用できる利点がある。
【００６３】図１２は、本発明の第４実施例であるＳＥ
Ｍの概略図であり、前記と同一の符号は同一または同等
部分を表している。
Ｍの概略図であり、前記と同一の符号は同一または同等
部分を表している。
【００６４】本実施例では、異なる倍率の像を同一ＣＲ
Ｔ１５上に同時に表示するための異種倍率像同時表示制
御回路３０を設けた点に特徴がある。なお、同一のＣＲ
Ｔ上に表示するのではなく、複数のＣＲＴ上に異なった
倍率の像を同時に表示するようにしてもよい。
Ｔ１５上に同時に表示するための異種倍率像同時表示制
御回路３０を設けた点に特徴がある。なお、同一のＣＲ
Ｔ上に表示するのではなく、複数のＣＲＴ上に異なった
倍率の像を同時に表示するようにしてもよい。
【００６５】この異種倍率像同時表示制御回路３０の原
理は、例えば特公昭４６−２４４５９号公報、特公昭５
２−２０８１９号公報、あるいは特公昭５１−３６１５
０号公報に記載されている。
理は、例えば特公昭４６−２４４５９号公報、特公昭５
２−２０８１９号公報、あるいは特公昭５１−３６１５
０号公報に記載されている。
【００６６】前記した本発明の基本概念から明らかなよ
うに、本実施例によれば、低倍率観察のための走査によ
って試料表面が正に帯電し、高倍率観察のための走査に
よって試料表面が負に帯電するので、常にチャージバラ
ンスがとれた状態での観察が可能になる。
うに、本実施例によれば、低倍率観察のための走査によ
って試料表面が正に帯電し、高倍率観察のための走査に
よって試料表面が負に帯電するので、常にチャージバラ
ンスがとれた状態での観察が可能になる。
【００６７】図１３は、本発明の第５実施例であるＳＥ
Ｍの概略図であり、前記と同一の符号は同一または同等
部分を表している。
Ｍの概略図であり、前記と同一の符号は同一または同等
部分を表している。
【００６８】本実施例では、２次電子検出器１が対物レ
ンズ２の下方に配置された、いわゆるアウトレンズ方式
のＳＥＭに、前記図２、３に関して説明した御御電極１
８、２１を設けた点に特徴がある。
ンズ２の下方に配置された、いわゆるアウトレンズ方式
のＳＥＭに、前記図２、３に関して説明した御御電極１
８、２１を設けた点に特徴がある。
【００６９】電界御御電極１８とエネルギー制御電極２
１は、絶縁体２４を介して試料ステージ９に取り付けら
れている。本実施例では、ワーキングディスタンスや試
料ステージの傾斜角を変えても、試料面に対する印加電
界の強さは変わらない利点がある。
１は、絶縁体２４を介して試料ステージ９に取り付けら
れている。本実施例では、ワーキングディスタンスや試
料ステージの傾斜角を変えても、試料面に対する印加電
界の強さは変わらない利点がある。
【００７０】なお、本発明は上述した実施例に限定され
ないことはもちろんであり、例えば、電子検出器が、試
料あるいは対物レンズの真上の光軸中心的に配置される
ようなアニュラータイプや、チャンネルプレートなどで
構成された走査型電子顕微鏡に適用しても同様の効果を
奏することができる。
ないことはもちろんであり、例えば、電子検出器が、試
料あるいは対物レンズの真上の光軸中心的に配置される
ようなアニュラータイプや、チャンネルプレートなどで
構成された走査型電子顕微鏡に適用しても同様の効果を
奏することができる。
【００７１】
【発明の効果】上記したように、本発明によれば以下の
ような効果が達成される。 (1) 観察を始める前に、所望の観察倍率よりも低い倍率
又は高い倍率で一定時間、試料面上に電子線を照射し、
その後、前記所望の観察倍率に戻して電子線を照射すれ
ば、一時的にチャージバランスがとれるので、その間を
利用して像観察を行えば、高倍率で高分解能の観察像を
得ることができる。 (2) 試料表面に対して電界を印加することにより、電子
線照射によって試料面から発生した２次電子を効率良く
２次電子検出器に導くことができるので、ＳＮ比の良い
走査像を得ることができる。 (3) 試料表面がチャージアップしにくいプローブ電流と
倍率との相対関係を求め、所望の観察倍率に応じたプロ
ーブ電流、あるいは所望のプローブ電流に応じた観察倍
率が容易に得られるようにしたので、試料、倍率、およ
びプローブ電流に応じた最適な観察条件が容易に得られ
るようになる。 (4) 低倍率のための走査と高倍率のためと走査とを同時
に行えば、常にチャージバランスがとれた状態での観察
が可能になる。
ような効果が達成される。 (1) 観察を始める前に、所望の観察倍率よりも低い倍率
又は高い倍率で一定時間、試料面上に電子線を照射し、
その後、前記所望の観察倍率に戻して電子線を照射すれ
ば、一時的にチャージバランスがとれるので、その間を
利用して像観察を行えば、高倍率で高分解能の観察像を
得ることができる。 (2) 試料表面に対して電界を印加することにより、電子
線照射によって試料面から発生した２次電子を効率良く
２次電子検出器に導くことができるので、ＳＮ比の良い
走査像を得ることができる。 (3) 試料表面がチャージアップしにくいプローブ電流と
倍率との相対関係を求め、所望の観察倍率に応じたプロ
ーブ電流、あるいは所望のプローブ電流に応じた観察倍
率が容易に得られるようにしたので、試料、倍率、およ
びプローブ電流に応じた最適な観察条件が容易に得られ
るようになる。 (4) 低倍率のための走査と高倍率のためと走査とを同時
に行えば、常にチャージバランスがとれた状態での観察
が可能になる。
【図１】 本発明の一実施例である走査型電子顕微鏡の
概略図である。
概略図である。
【図２】 本発明の第２実施例である走査型電子顕微鏡
の概略図である。
の概略図である。
【図３】 図２の部分拡大図である。
【図４】 本発明の第２実施例の変形例である。
【図５】 本発明の動作を説明するための図である。
【図６】 本発明の動作を説明するための図である。
【図７】 本発明の動作を説明するための図である。
【図８】 本発明の動作を説明するためのフローチャー
トである。
トである。
【図９】 本発明の動作を説明するためのフローチャー
トである。
トである。
【図１０】 本発明の動作を説明するためのフローチャ
ートである。
ートである。
【図１１】 本発明の第３実施例である走査型電子顕微
鏡の概略図である。
鏡の概略図である。
【図１２】 本発明の第４実施例である走査型電子顕微
鏡の概略図である。
鏡の概略図である。
【図１３】 本発明の第５実施例である走査型電子顕微
鏡の概略図である。
鏡の概略図である。
１…２次電子検出器、２…対物レンズ、３…試料、４…
２次電子、５…倍率制御手段、６…電子銃、７…電子ビ
ーム、９…試料ステージ、１０…電子プローブ１２…走
査電源、１３…磁極孔、１４…信号増幅回路、１５…陰
極線管、１６…倍率可変回路、１７…電界御御手段、１
８…電界制御電極、１９…メッシュ、２０…電界制御電
圧（ＶB1）、２１…エネルギー制御電極、２２…メッシ
ュ、２３…エネルギー制御電圧（ＶB2）、２６…プロー
ブ電流検出回路、２７…最適倍率表示回路、２８…プロ
ーブ電流制御回路、３０…異種倍率像同時表示制御回路
２次電子、５…倍率制御手段、６…電子銃、７…電子ビ
ーム、９…試料ステージ、１０…電子プローブ１２…走
査電源、１３…磁極孔、１４…信号増幅回路、１５…陰
極線管、１６…倍率可変回路、１７…電界御御手段、１
８…電界制御電極、１９…メッシュ、２０…電界制御電
圧（ＶB1）、２１…エネルギー制御電極、２２…メッシ
ュ、２３…エネルギー制御電圧（ＶB2）、２６…プロー
ブ電流検出回路、２７…最適倍率表示回路、２８…プロ
ーブ電流制御回路、３０…異種倍率像同時表示制御回路
フロントページの続き (72)発明者 岩本 寛 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社 日立製作所那珂工場内 (72)発明者 大高 正 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社 日立製作所那珂工場内 (72)発明者 戸所 秀男 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社 日立製作所那珂工場内 (72)発明者 菰田 孜 茨城県勝田市堀口字長久保832番地２ 日立計測エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 飛田 一政 茨城県勝田市市毛1040番地 株式会社 日立サイエンスシステムズ内 (56)参考文献 特開 昭62−56807（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−106268（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 37/28 H01J 37/22
Claims (13)
- 【請求項１】 試料上の観察領域で電子線スポットを走
査し、当該観察領域から２次的に発生する信号を取り込
んで観察像を得る走査型電子顕微鏡において、 所望の
観察倍率（ＭＯ）に設定する第１の倍率設定手段と、 観察倍率（ＭＯ）より低い倍率（ＭＬ）および高い倍率
（ＭＨ）の少なくとも一方を設定する第２の倍率設定手
段と、 前記低い倍率（ＭＬ）で電子線を予定時間照射した後に
観察倍率（ＭＯ）で像観察を行う第１の観察モード、前
記高い倍率（ＭＨ）で電子線を予定時間照射した後に観
察倍率（ＭＯ）で観察を行う第２の観察モード、ならび
に前記低い倍率（ＭＬ）および高い倍率（ＭＨ）のいず
れか一方で電子線を予定時間照射した後、さらに前記い
ずれか他方の倍率で電子線を予定時間照射し、その後、
観察倍率（ＭＯ）で観察を行う第３の観察モードのいず
れかを選択する選択手段と、 前記選択手段により選択された観察モードで像観察を行
う観察手段と を具備したことを特徴とする走査型電子顕
微鏡。 - 【請求項２】 試料に対して正の電位を有し、試料面に
対して電界を与える電極を設けたことを特徴とする請求
項１記載の走査型電子顕微鏡。 - 【請求項３】 試料に照射される電子線量を検出する手
段と、 前記検出された電子線量に応じて観察倍率の適値範囲を
表示する手段とを具備したことを特徴とする請求項１ま
たは請求項２記載の走査型電子顕微鏡。 - 【請求項４】 試料に照射される電子線量を検出する手
段と、 観察倍率に応じて前記電子線量を制御する制御手段とを
さらに具備したことを特徴とする請求項１または請求項
２記載の走査型電子顕微鏡。 - 【請求項５】 電子線の走査範囲を交互に異ならせ、低
倍率像および高倍率像を同時に表示する手段をさらに具
備したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の
走査型電子顕微鏡。 - 【請求項６】 試料上の観察領域で電子線を走査し、当
該観察領域から２次的に発生する信号を取り込んで観察
像を得る走査型電子顕微鏡において、 像観察時における電子線の照射時間を設定する照射時間
設定手段を具備し、 前記像観察時の前に前記観察領域に電子線を予備走査す
る時間を、前記照射時 間設定手段により設定された照射
時間に基づいて決定することを特徴とする走査型電子顕
微鏡。 - 【請求項７】 試料上の観察領域に電子線を走査し、当
該観察領域から２次的に発生する信号を取り込んで観察
像を得る走査型電子顕微鏡において、 前記試料上での電子線の照射範囲を設定する倍率可変手
段を具備し、 前記像観察の前に前記観察領域に電子線を予備走査する
時間を、前記倍率可変手段によって設定された照射範囲
に基づいて決定することを特徴とする走査型電子顕微
鏡。 - 【請求項８】 試料上の観察領域に電子線を走査し、当
該観察領域から２次的に発生する信号を取り込んで観察
豫を得る走査型電子顕微鏡において 前記試料上の電子線
の照射範囲を設定する倍率可変手段と、 像観察時における電子線の照射時間を設定する照射時間
設定手段と、 前記倍率可変手段により設定された照射範囲および前記
照射時間設定手段により設定された照射時間を記憶する
手段とを具備し、 前記記憶された各設定値に基づいて、像観察前の試料表
面に対する電子線の予備走査を実施することを特徴とす
る走査型電子顕微鏡。 - 【請求項９】 試料上の観察領域で電子線スポットを走
査し、前記観察領域から２次的に発生する信号を取り込
んで観察像を得る走査型電子顕微鏡の観察方法であっ
て、 少なくとも予定の観察領域を含む領域に弱い電子線を一
定時間照射した後、当該予定の観察領域に強い電子線を
照射して像観察を行うことを特徴とする走査型電子顕微
鏡の観察方法。 - 【請求項１０】 試料上の観察領域で電子線スポットを
走査し、前記観察領域から２次的に発生する信号を取り
込んで観察像を得る走査型電子顕微鏡の観察方法であっ
て、 予定の観察領域の少なくとも一部の領域に強い電子線を
一定時間照射した後、当該予定の観察領域に弱い電子線
を照射して像観察を行うことを特徴とする走査型電子顕
微鏡の観察方法。 - 【請求項１１】 試料上の観察領域で電子線スポットを
走査し、前記観察領域から２次的に発生する信号を取り
込んで観察像を得る走査型電子顕微鏡の観察方法であっ
て、 所望の観察倍率（ＭＯ）より高い倍率（ＭＨ）で、予定
の観察領域の一部に一定時間電子線照射し、その後、前
記所望の観察倍率（ＭＯ）により所望の観察領域を観察
することを特徴とする走査型電子顕微鏡の観察方法。 - 【請求項１２】 試料上の観察領域で電子線スポットを
走査し、前記観察領域から２次的に発生する信号を取り
込んで観察像を得る走査型電子顕微鏡の観察方法であっ
て、 所望の観察倍率（ＭＯ）より低い倍率（ＭＬ）で、予定
の観察領域を含む領域に一定時間電子線照射した後、所
望の観察倍率（ＭＯ）より高い倍率（ＭＨ）で、予定の
観察領域の一部に一定時間電子線照射し、その後、前記
所望の観察倍率（ＭＯ）により所望の観察領域を観察す
ることを特徴とする走査型電子顕微鏡の観察方法。 - 【請求項１３】 試料上の観察領域で電子線スポットを
走査し、前記観察領域から２次的に発生する信号を取り
込んで観察像を得る走査型電子顕微鏡の観察方法であっ
て、 所望の観察倍率（ＭＯ）より高い倍率（ＭＨ）で、予定
の観察領域の一部に一定時間電子線照射した後、所望の
観察倍率（ＭＯ）より低い倍率（ＭＬ）で、予定の観察
領域を含む領域に一定時間電子線照射し、その後、前記
所望の観察倍率（ＭＯ）により所望の観察領域を観察す
ることを特徴とする走査型電子顕微鏡の観察方法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3335986A JP2789399B2 (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 走査型電子顕微鏡およびその観察方法 |
| DE69233781T DE69233781D1 (de) | 1991-11-27 | 1992-11-25 | Elektronenstrahlgerät |
| EP99111213A EP0949653B1 (en) | 1991-11-27 | 1992-11-25 | Electron beam apparatus |
| DE69224506T DE69224506T2 (de) | 1991-11-27 | 1992-11-25 | Elektronenstrahlgerät |
| EP92120110A EP0548573B1 (en) | 1991-11-27 | 1992-11-25 | Electron beam apparatus |
| DE69231213T DE69231213T2 (de) | 1991-11-27 | 1992-11-25 | Elektronenstrahlgerät |
| EP97112851A EP0810629B1 (en) | 1991-11-27 | 1992-11-25 | Electron beam apparatus |
| US07/982,768 US5412209A (en) | 1991-11-27 | 1992-11-27 | Electron beam apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3335986A JP2789399B2 (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 走査型電子顕微鏡およびその観察方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05151927A JPH05151927A (ja) | 1993-06-18 |
| JP2789399B2 true JP2789399B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=18294518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3335986A Expired - Lifetime JP2789399B2 (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 走査型電子顕微鏡およびその観察方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2789399B2 (ja) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6172363B1 (en) | 1996-03-05 | 2001-01-09 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for inspecting integrated circuit pattern |
| US6066849A (en) * | 1997-01-16 | 2000-05-23 | Kla Tencor | Scanning electron beam microscope |
| US6232787B1 (en) * | 1999-01-08 | 2001-05-15 | Schlumberger Technologies, Inc. | Microstructure defect detection |
| US6586736B1 (en) * | 1999-09-10 | 2003-07-01 | Kla-Tencor, Corporation | Scanning electron beam microscope having an electrode for controlling charge build up during scanning of a sample |
| JP4506588B2 (ja) * | 2001-07-12 | 2010-07-21 | 株式会社日立製作所 | 荷電粒子線照射方法、及び荷電粒子線装置 |
| US6946656B2 (en) | 2001-07-12 | 2005-09-20 | Hitachi, Ltd. | Sample electrification measurement method and charged particle beam apparatus |
| JP2004193017A (ja) * | 2002-12-12 | 2004-07-08 | Seiko Instruments Inc | 走査型電子線装置 |
| JP4901196B2 (ja) | 2005-07-29 | 2012-03-21 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 画像形成方法、及び荷電粒子線装置 |
| JP4914180B2 (ja) | 2006-11-08 | 2012-04-11 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 時定数測定機能を搭載した走査型電子顕微鏡 |
| JP5117080B2 (ja) | 2007-03-07 | 2013-01-09 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 試料観察条件設定方法及び装置、並びに試料観察方法及び装置 |
| JP5241168B2 (ja) * | 2007-08-09 | 2013-07-17 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 電子顕微鏡 |
| JP2009099540A (ja) | 2007-09-27 | 2009-05-07 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料の検査，測定方法、及び走査電子顕微鏡 |
| JP5372445B2 (ja) * | 2008-09-19 | 2013-12-18 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 走査型電子顕微鏡装置およびその焦点あわせ方法 |
| WO2010095392A1 (ja) | 2009-02-20 | 2010-08-26 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 試料観察方法および走査電子顕微鏡 |
| JP5150574B2 (ja) * | 2009-07-16 | 2013-02-20 | 株式会社東芝 | パターン観察方法 |
| JP5188529B2 (ja) * | 2010-03-30 | 2013-04-24 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 電子ビーム照射方法、及び走査電子顕微鏡 |
| JP5372856B2 (ja) * | 2010-07-15 | 2013-12-18 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置 |
| JP5341924B2 (ja) * | 2011-01-28 | 2013-11-13 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 走査電子顕微鏡 |
| JP5712073B2 (ja) * | 2011-07-19 | 2015-05-07 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 試料の検査条件・測定条件の自動判定方法及び走査型顕微鏡 |
| JP5764444B2 (ja) * | 2011-09-16 | 2015-08-19 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 走査電子顕微鏡 |
| JP5838138B2 (ja) * | 2012-08-30 | 2015-12-24 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 欠陥観察システムおよび欠陥観察方法 |
| JP5619118B2 (ja) * | 2012-11-30 | 2014-11-05 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置 |
| JP7395466B2 (ja) * | 2017-09-29 | 2023-12-11 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | サンプル検査における画像コントラスト強調 |
| JP2021005497A (ja) | 2019-06-26 | 2021-01-14 | キオクシア株式会社 | 電子顕微鏡およびビーム照射方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52106268A (en) * | 1976-03-03 | 1977-09-06 | Hitachi Ltd | Scanning type electronic microscope and its method |
| JPS6256807A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-12 | Hitachi Ltd | 電子ビ−ム測長装置 |
-
1991
- 1991-11-27 JP JP3335986A patent/JP2789399B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05151927A (ja) | 1993-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2789399B2 (ja) | 走査型電子顕微鏡およびその観察方法 | |
| EP0810629B1 (en) | Electron beam apparatus | |
| JP3291880B2 (ja) | 走査形電子顕微鏡 | |
| US7098455B2 (en) | Method of inspecting a circuit pattern and inspecting instrument | |
| US6667476B2 (en) | Scanning electron microscope | |
| JP2919170B2 (ja) | 走査電子顕微鏡 | |
| US6259094B1 (en) | Electron beam inspection method and apparatus | |
| JP2000200579A (ja) | 走査形電子顕微鏡 | |
| JPH0714537A (ja) | 走査型電子顕微鏡による計測方法 | |
| US7335879B2 (en) | System and method for sample charge control | |
| US20030116709A1 (en) | Scanning-type instrument utilizing charged-particle beam and method of controlling same | |
| JP3376793B2 (ja) | 走査形電子顕微鏡 | |
| JP2000133183A (ja) | 荷電粒子線装置 | |
| JPH07105888A (ja) | 走査電子顕微鏡 | |
| JPH11242941A (ja) | 走査電子顕微鏡 | |
| JPS6256807A (ja) | 電子ビ−ム測長装置 | |
| JP2000208089A (ja) | 電子顕微鏡装置 | |
| JP6920539B2 (ja) | 走査電子顕微鏡及びその撮像方法 | |
| JP3494208B2 (ja) | 走査電子顕微鏡 | |
| US20220384140A1 (en) | Method for operating a particle beam device, computer program product and particle beam device for carrying out the method | |
| JPS6324617Y2 (ja) | ||
| JPH10208683A (ja) | 走査形電子顕微鏡 | |
| JP3110727B2 (ja) | 電子線装置の観察方法 | |
| JPH06150869A (ja) | 走査電子顕微鏡 | |
| JP2817072B2 (ja) | 走査電子顕微鏡 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080612 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080612 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090612 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100612 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100612 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110612 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110612 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120612 Year of fee payment: 14 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120612 Year of fee payment: 14 |