JP3174307B2 - Secondary charged particle analyzer and sample analysis method using the same - Google Patents

Secondary charged particle analyzer and sample analysis method using the same

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JP3174307B2
JP3174307B2 JP06101590A JP6101590A JP3174307B2 JP 3174307 B2 JP3174307 B2 JP 3174307B2 JP 06101590 A JP06101590 A JP 06101590A JP 6101590 A JP6101590 A JP 6101590A JP 3174307 B2 JP3174307 B2 JP 3174307B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一次荷電粒子(一次イオンや一次電子)を
被検査対象に照射して被検査対象から発生させた二次荷
電粒子(二次イオンや二次電子)を結像させ、二次荷電
粒子を解析する二次荷電粒子解析装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to secondary charged particles (secondary charged particles (secondary ions or primary electrons) generated from an inspected object by irradiating the inspected object with primary charged particles (primary ions or primary electrons)). The present invention relates to a secondary charged particle analyzer that forms an image of ions and secondary electrons) and analyzes secondary charged particles.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

二次荷電粒子解析装置としては、二次イオン質量分析
装置や走査型電子顕微鏡がある。
The secondary charged particle analyzer includes a secondary ion mass spectrometer and a scanning electron microscope.

例えばLSI等の半導体デバイスの構成元素を二次イオ
ン質量分析装置を用いて分析する場合、被検査対象に一
次イオンビームを照射して照射領域の構成元素を二次イ
オンとして叩き出し、この二次イオンの質量を分析する
ことになる。しかるに、近年のLSI技術の超高密度化に
より、LSIの構成要素の大きさや配線幅等は、1ミクロ
ン以下のものが実現されてきている。しかも、半導体テ
バイス中に注入された不純物元素濃度は場所によつて6
桁以上も変化する。このような微細な領域の分析を精度
よくするためには一次イオンビームの照射領域を狭くす
る必要がある。しかし、一次イオンビームを細く絞るこ
とは空間電荷効果により困難であり、直径数ミクロン程
度に絞るのがやつとである。従つて、この点を解消する
ために、従来技術では、このような超微細領域の元素分
析をする場合は、直径数ミクロンの範囲を一次イオンビ
ームで照射し、この範囲から射出される二次イオンビー
ムをレンズ系(以下、二次荷電粒子引出部という)を通
して結像させ、得られた像のうち、検査しようとする超
微細領域の像のみをスリツト等を通して取り出し、質量
分析系に入射させる制限視野法を採用することになる。
しかし、従来の単なる制御視野法では例えば、31Pと30S
i1Hのように質量差が4000分の1と小さいと、質量分析
自体が難しく、質量分析系に入射させるビームの性質を
向上させることが必要となつている。
For example, when a constituent element of a semiconductor device such as an LSI is analyzed using a secondary ion mass spectrometer, the object to be inspected is irradiated with a primary ion beam, and the constituent element in an irradiation area is struck out as a secondary ion, and this secondary The mass of the ions will be analyzed. However, due to the recent ultra-high density of the LSI technology, the size of the components of the LSI, the wiring width, and the like have been realized to be 1 micron or less. In addition, the concentration of the impurity element implanted into the semiconductor device may vary depending on the location.
It changes by more than an order of magnitude. In order to analyze such a fine region with high accuracy, it is necessary to narrow the irradiation region of the primary ion beam. However, it is difficult to narrow the primary ion beam finely due to the space charge effect, and it is necessary to narrow the diameter to about several microns. Therefore, in order to solve this point, in the prior art, when performing elemental analysis of such an ultrafine region, a range of several microns in diameter is irradiated with a primary ion beam, and a secondary ion beam emitted from this range is irradiated. The ion beam is imaged through a lens system (hereinafter referred to as a secondary charged particle extraction unit), and of the obtained images, only the image of the hyperfine region to be inspected is extracted through a slit or the like and is incident on the mass analysis system. The selected area method will be adopted.
However, in the conventional simple control visual field method, for example, 31 P and 30 S
When the mass difference is as small as 1/4000, such as i 1 H, mass analysis itself is difficult, and it is necessary to improve the properties of a beam incident on the mass analysis system.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、従来の二次荷電粒子解析装置では、二
次荷電粒子引出部から引出される二次荷電粒子ビームの
出射角度及び位置の分散が大きくなり、解析度あるいは
感度が高くとれない。また、このため、特に二次イオン
質量分析装置では、超微細領域の元素分析ができない。
However, in the conventional secondary charged particle analysis device, the dispersion of the emission angle and position of the secondary charged particle beam extracted from the secondary charged particle extraction unit becomes large, and the analysis degree or sensitivity cannot be increased. For this reason, especially in the secondary ion mass spectrometer, elemental analysis in an ultrafine region cannot be performed.

本発明の第1の目的は、高解像度・高感度の二次荷電
粒子,解析装置を提供することにある。
A first object of the present invention is to provide a high-resolution and high-sensitivity secondary charged particle and an analyzer.

本発明の第2の目的は、二次荷電粒子ビームの出射角
度及び位置の分散の少ない二次荷電粒子引出部を提供す
ることにある。
A second object of the present invention is to provide a secondary charged particle extraction unit having a small dispersion of the emission angle and position of the secondary charged particle beam.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の上記各目的は、二次荷電粒子引出部で形成さ
れる加速レンズで二次荷電粒子の軌道を修正することで
達成される。
The above objects of the present invention are attained by correcting the trajectory of the secondary charged particles by an acceleration lens formed at the secondary charged particle extraction unit.

〔作用〕[Action]

本発明の二次荷電粒子引出部の一実施例を第2図に、
その作用を等価的な光学レンズ構成で示した模式図を第
3図に示す。
FIG. 2 shows an embodiment of the secondary charged particle extracting section of the present invention,
FIG. 3 is a schematic diagram showing the operation in an equivalent optical lens configuration.

なお静電レンズは、2枚の電位差のある電極間に生成
される電界であり、荷電粒子が常に電界方向に力を受け
るため、通常凸レンズの性質をもつ。試料6からある角
度分布をもつてスパツタリングされた二次荷電粒子30a,
30b,30cは、試料6と引出電力8との間にできる静電レ
ンズ31(以下、引出レンズと呼ぶ)により引き出され、
次に静電レンズ(引出電極8と電極9aとの間にできる静
電レンズで、以下加速レンズと呼ぶ)32にて所定のエネ
ルギにまで加速される。従来の装置は、この加速エネル
ギを固定しているので、引出レンズ31の強さと加速レン
ズ32の強さは従属的であり、独立に調節することはでき
ないようになつている。そして、電極9a,9b及び電極9c
とで構成される集束レンズ33に入射する荷電粒子の入射
角度は、引出レンズ31の強さを変更する度に(引出電極
8の電位を変更する度に)変化してしまい、集束レンズ
の能力を充分いかすことができない。特に、第3図の破
線に示すようにクロス点35bが出来ると集束レンズ33に
入射する荷電粒子の入射角度は大きくなる。二次荷電粒
子分析系への出射角度及び分散が大きくなる。従つて、
形成された加速レンズで二次荷電粒子の軌道を修正する
ことにより第3図の実線で示すように集束レンズ33に入
射する荷電粒子の入射角度を小さくすることができる。
この結果、集束レンズの能力を活かすことができ、二次
荷電粒子分析系への出射角度及び分散が小さくなるの
で、高解像度・高感度な二次荷電粒子解析装置を提供で
きる。
An electrostatic lens is an electric field generated between two electrodes having a potential difference, and charged particles always receive a force in the direction of the electric field. Secondary charged particles 30a sputtered with a certain angular distribution from sample 6
30b and 30c are extracted by an electrostatic lens 31 (hereinafter, referred to as an extraction lens) formed between the sample 6 and the extraction power 8,
Next, the lens is accelerated to a predetermined energy by an electrostatic lens (an electrostatic lens formed between the extraction electrode 8 and the electrode 9a, hereinafter referred to as an acceleration lens) 32. In the conventional apparatus, since the acceleration energy is fixed, the strength of the extraction lens 31 and the strength of the acceleration lens 32 are dependent and cannot be adjusted independently. Then, the electrodes 9a and 9b and the electrode 9c
The angle of incidence of the charged particles incident on the focusing lens 33 composed of the following changes each time the strength of the extraction lens 31 is changed (every time the potential of the extraction electrode 8 is changed), and the capability of the focusing lens is changed. Can't make good use of it. In particular, when the cross point 35b is formed as shown by the broken line in FIG. 3, the incident angle of the charged particles incident on the focusing lens 33 increases. The emission angle and dispersion to the secondary charged particle analysis system increase. Therefore,
By correcting the trajectory of the secondary charged particles by the formed acceleration lens, the incident angle of the charged particles incident on the focusing lens 33 can be reduced as shown by the solid line in FIG.
As a result, the ability of the focusing lens can be utilized and the emission angle and dispersion to the secondary charged particle analysis system can be reduced, so that a high-resolution and high-sensitivity secondary charged particle analyzer can be provided.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の好適な一実施例を、二次イオン質量分析装置
の場合を例にとつて第1図から第7図を用いて説明す
る。
A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7 taking a secondary ion mass spectrometer as an example.

第1図は、本発明の二次イオン質量分析装置の構成を
示す。この二次イオン質量分析装置では、一次イオン源
1から出射したイオンビーム2aのうち不要なイオン成分
が電極3aで除去され、このイオンビームは、一次イオン
照射系静電レンズ4a,4b及びスリツト5aにより数ミクロ
ン径に絞られ、偏向レンズ3bにより試料6上を数百ミク
ロン角の範囲を、走査しながら照射される。この一次イ
オンによりスパッタリングされた二次イオンは、二次荷
電粒子引出部50により以下の質量分析系への引出口であ
るスリツト5b上に結像される。そして、このスリツト5b
の径を変えて、所望の範囲の二次イオンを選択し、スリ
ツト5bを通過した二次イオンのみが、セクタ電場10から
セクタ磁場11及びスリツト5c,5dを通つて、検出器12内
に入り、質量分析される。試料駆動部8は、試料を左右
前後、あるいは傾斜させたりするもので、分析する位置
の位置決めあるいは照射条件を変更するものである。
FIG. 1 shows a configuration of a secondary ion mass spectrometer of the present invention. In this secondary ion mass spectrometer, unnecessary ion components of the ion beam 2a emitted from the primary ion source 1 are removed by the electrode 3a, and this ion beam is separated by the primary ion irradiation system electrostatic lenses 4a, 4b and the slit 5a. The beam is irradiated onto the sample 6 by the deflection lens 3b while scanning over a range of several hundred microns square. The secondary ions sputtered by the primary ions are imaged by the secondary charged particle extracting unit 50 on a slit 5b which is an outlet to the following mass spectrometry system. And this slit 5b
The secondary ions in the desired range are selected by changing the diameter of only the secondary ions, and only the secondary ions that have passed through the slit 5b enter the detector 12 from the sector electric field 10 through the sector magnetic field 11 and the slits 5c and 5d. , Mass spectrometry. The sample driving section 8 is for moving the sample right and left, front and back, or tilting, and is for positioning the position to be analyzed or changing the irradiation condition.

第2図は、第1図における二次荷電粒子引出部50の構
成を示したものである。第3図は、前述したように第2
図の作用を光学レンズ構成で示した模式図である。本実
施例に係る二次荷電粒子引出部50は、可変電極21aに接
続された引出電極8と、3つの電極9a,9b,9cを備える、
集束レンズの役目を果たすアインツエルレンズ9と、引
出電極8直後に配置される電極9aに接続される可変電極
21cと、中央の電極9bに接続される可変電極21bと、これ
らの可変電極21a,21b,21cを制御する制御手段22とで構
成される。尚、電極9cは本実施例ではアースに接続され
ている。
FIG. 2 shows the configuration of the secondary charged particle extracting section 50 in FIG. FIG. 3 shows the second
FIG. 4 is a schematic diagram showing the operation of the figure by an optical lens configuration. The secondary charged particle extraction unit 50 according to the present embodiment includes the extraction electrode 8 connected to the variable electrode 21a, and three electrodes 9a, 9b, 9c.
An einzel lens 9 serving as a focusing lens and a variable electrode connected to an electrode 9a disposed immediately after the extraction electrode 8
21c, a variable electrode 21b connected to the central electrode 9b, and control means 22 for controlling these variable electrodes 21a, 21b, 21c. In this embodiment, the electrode 9c is connected to the ground.

一次照射系によつて数ミクロン径まで集束された一次
イオンビーム2aが試料6に照射されるとき、この試料6
からスパツタリングされた二次イオンは引出電極8と試
料6との間にできる引出レンズにより引出電極8側に引
き出される。この引出電極8により引き出された二次イ
オンは、電極8,9a間に形成される静電レンズにより加速
され、電極9a,9b間に形成される静電レンズと電極9b,9c
間に形成される静電レンズとで構成される集束レンズに
よりスリツト5b上に結像される。試料6には、二次イオ
ンビーム2bの加速エネルギに相当する電圧が電源20によ
り印加されている。制御手段22は、各電極8,9a,9bの電
位を調整して、スリツト5b上に二次イオンビーム2bが結
像するように調整する。
When the sample 6 is irradiated with the primary ion beam 2a focused to a diameter of several microns by the primary irradiation system, the sample 6
The secondary ions sputtered from are extracted toward the extraction electrode 8 by an extraction lens formed between the extraction electrode 8 and the sample 6. The secondary ions extracted by the extraction electrode 8 are accelerated by an electrostatic lens formed between the electrodes 8, 9a, and the electrostatic lens formed between the electrodes 9a, 9b and the electrodes 9b, 9c.
An image is formed on the slit 5b by a converging lens constituted by an electrostatic lens formed therebetween. A voltage corresponding to the acceleration energy of the secondary ion beam 2b is applied to the sample 6 by the power supply 20. The control means 22 adjusts the potential of each of the electrodes 8, 9a, 9b so that the secondary ion beam 2b forms an image on the slit 5b.

第4図は、本実施例における数値シミユレーシヨン結
果を示す図である。第5図は、試料6から法線方向±1
度以内にスパツタリングされた二次イオンの軌跡を縦方
向に100倍したシミユレーシヨンの結果である。この図
は、超微細領域Aから発生した二次イオンが辿る軌跡の
縦方向拡大図であり、第2図の二次イオンビームを示す
線のうち、線2本分を拡大したものに相当する。試料6
には電極20により3.0kVが印加されており、引出電極8
には2.48kVが可変電極21aにより印加され、電極9aには
1.5kVが可変電源21cにより印加され、電極9bには2.0kV
が可変電源21bにより印加されている。
FIG. 4 is a diagram showing a numerical simulation result in the present embodiment. FIG. 5 shows that ± 6
This is a simulation result in which the trajectory of the secondary ions sputtered within a degree is multiplied by 100 in the vertical direction. This figure is a longitudinally enlarged view of a trajectory traced by secondary ions generated from the hyperfine region A, and corresponds to an enlarged line of two lines among the lines showing the secondary ion beam in FIG. . Sample 6
Is applied with 3.0 kV by the electrode 20, and the extraction electrode 8
2.48 kV is applied by the variable electrode 21a to the electrode 9a.
1.5 kV is applied by the variable power supply 21 c, and 2.0 kV is applied to the electrode 9 b.
Is applied by the variable power supply 21b.

一方、第6図,第7図は、第1図の集束レンズを構成
する電極9aを、アースに接続した従来例における第4
図,第5図に各々対応する図であり、この時の二次イオ
ン加速電圧(電源20の電圧)を3.0kV、引出電極8の電
圧を2.48kVとし、二次イオンビームと2bを結像させるア
インツエルレンズ9の中央の電極9bの電圧を2.65kVとし
てある。この場合試料6と引出電極8との間の電位差は
0.52kVと小さく、逆に、引出電極8と電極9aとの間の電
位差は2.48kVと大きい。従つて、第5図にその軌跡を示
す様に、二次イオンビームは電極9aの内部にすなわち加
速レンズ32と集束レンズ33との間にクロスオーバ(収束
点)Xが形成されてしまう。このため、電極9a,9b間及
び電極9b,9c間に形成される集束レンズへの入射角度が
大きくなり、この二次イオンビームを集束させるために
中央の電極9bに印加する電圧を大きくしなければならな
くなる。また、第7図で明瞭となるように、中心軸より
上側から出た二次イオンビーム2bは、一旦、中心軸より
下側で焦点を結び、再び拡散して集束レンズで集束さ
れ、中心軸の上側で結像するようになつている。つま
り、スリツト5bで正立像を形成する条件では、スリツト
5bへの二次イオンビームの入射角度が大きくなつてしま
い、スリツト5bに後置される質量分析系での効率が悪く
なる。つまり、従来の二次荷電粒子引出部は、集束作用
の強い集束レンズを使用しなくてはならないので第5図
に示すように質量分析系への二次荷電粒子の出射角度及
び位置の分散が大きくなる。
On the other hand, FIGS. 6 and 7 show a fourth embodiment of the prior art in which the electrode 9a constituting the focusing lens of FIG.
5 and 5 correspond to FIGS. 5 and 5, respectively, in which the secondary ion acceleration voltage (voltage of the power supply 20) is 3.0 kV, the voltage of the extraction electrode 8 is 2.48 kV, and the secondary ion beam and 2b are imaged. The voltage of the center electrode 9b of the Einzel lens 9 to be made is 2.65 kV. In this case, the potential difference between the sample 6 and the extraction electrode 8 is
On the contrary, the potential difference between the extraction electrode 8 and the electrode 9a is as large as 2.48 kV. Therefore, as shown by the locus in FIG. 5, the secondary ion beam forms a crossover (convergence point) X inside the electrode 9a, that is, between the acceleration lens 32 and the focusing lens 33. For this reason, the angle of incidence on the focusing lens formed between the electrodes 9a and 9b and between the electrodes 9b and 9c increases, and the voltage applied to the central electrode 9b for focusing this secondary ion beam must be increased. Have to be. As is clear from FIG. 7, the secondary ion beam 2b emitted from above the central axis is once focused below the central axis, diffuses again, is focused by the focusing lens, and is focused. The image is formed on the upper side of. That is, under the condition that an erect image is formed by the slit 5b, the slit
The angle of incidence of the secondary ion beam on 5b becomes large, and the efficiency in the mass spectrometry system provided after the slit 5b becomes poor. In other words, the conventional secondary charged particle extraction unit must use a focusing lens having a strong focusing action, so that the dispersion of the emission angle and position of the secondary charged particles to the mass spectrometry system as shown in FIG. growing.

この問題は、中央の電極9bの電圧を幾つ調節しても解
決することができない。
This problem cannot be solved by adjusting the voltage of the center electrode 9b.

一方、本実施例では、試料6と引出電極には従来例同
様、各々3.0kV,2.48kV印加されているが、電極9a,電極9
bには、各々可変電源21c,21bを調節することによつて1.
5kV,2.0kVが印加されている。本実施例では、電極9aの
電位を1.5kVとし、引出電極8の電位との電位差を小さ
くすなわち、加速レンズの焦点距離を長くしているの
で、加速レンズ32と集束レンズ33との間に収束点Xが形
成されず、しかも電極9a内を通る隣接する二次イオンビ
ームは互いに略平行ビームとなる。従つて、すべて二次
イオンビームの集束レンズへの入射角度が小さくなり、
弱い集束レンズ(電極9bの印加電圧が小さい。)でも充
分にスリツト5bに結像させることが可能となり、収差が
小さくなる。従つて、第5図に示す様に、中心軸より上
側の超微細領域Aで発生した二次イオンビーム2bは、加
速レンズ32により略平行ビームとなり、集束レンズによ
り中心軸の下側に結像する。超微細領域Aからの二次イ
オンを捕捉するためにこの位置に置いたスリツト5bへの
二次イオンビームの入射角度は垂直に近くなり、軌道も
垂直である。従つて、二次イオンビーム2b全体の入射角
度も垂直近くなり、軌道もほぼ垂直になる。この結果、
この結像した部分の二次イオンを質量分析系に取り込み
分析することで、高解像度・高感度の分析結果を得るこ
とができる。
On the other hand, in the present embodiment, 3.0 kV and 2.48 kV are applied to the sample 6 and the extraction electrode as in the conventional example, respectively.
b, by adjusting the variable power supplies 21c and 21b, respectively.
5 kV and 2.0 kV are applied. In this embodiment, the potential of the electrode 9a is 1.5 kV and the potential difference between the potential of the extraction electrode 8 and the potential of the extraction electrode 8 is small, that is, the focal length of the acceleration lens is long. The point X is not formed, and the adjacent secondary ion beams passing through the electrode 9a are substantially parallel to each other. Therefore, the angle of incidence of the secondary ion beam on the focusing lens becomes smaller,
Even with a weak focusing lens (the applied voltage to the electrode 9b is small), it is possible to sufficiently form an image on the slit 5b, and the aberration is reduced. Therefore, as shown in FIG. 5, the secondary ion beam 2b generated in the hyperfine region A above the central axis is converted into a substantially parallel beam by the acceleration lens 32, and is imaged below the central axis by the focusing lens. I do. The angle of incidence of the secondary ion beam on the slit 5b placed at this position in order to capture the secondary ions from the hyperfine region A is almost vertical, and the trajectory is also vertical. Accordingly, the incident angle of the entire secondary ion beam 2b becomes almost vertical, and the trajectory becomes almost vertical. As a result,
By taking the secondary ions in the imaged portion into a mass spectrometry system and analyzing the mass, a high-resolution and high-sensitivity analysis result can be obtained.

上述した様な電界分布つまり二次イオンビームの軌跡
を描かせるために、各可変電源21a〜21cを制御手段22で
設定する。制御手段22は先ず、電源21aに制御信号22bを
送出して二次イオンの引出条件を設定する。そして次
に、この制御信号22aをパラメータとして電源21cと電源
21bに夫々制御信号22c,22bを送出して、各電極9a,9bの
電位を定める。次に電極9aの電位を微調整するために制
御信号22cを電源21cに送り、最後に電源21bを微調整し
て電源9aの電位を定める。この電源21cを制御すること
で、二次イオンビームの出射角度が調節される。つま
り、集束レンズへの入射角度が調節される。そして、電
源21bで焦点距離が調節される。引出条件を定めた後、
可変電源21b,21cを両方微調整しながら各電源電圧を定
めるのであるが、実際には、試料6の位置にテストパタ
ーンを置き、その二次イオンビームの像をスリツト5b位
置においた検出器あるいはモニタを見ながら電源電圧を
調整する。尚、モニタにオートフオーカス装置を設け、
この装置からのフイードバツク信号で制御手段22を調整
させるようにすることも可能である。
In order to draw the electric field distribution as described above, that is, the locus of the secondary ion beam, each of the variable power supplies 21a to 21c is set by the control means 22. First, the control means 22 sends a control signal 22b to the power supply 21a to set conditions for extracting secondary ions. Next, the power supply 21c and the power supply
Control signals 22c and 22b are sent to 21b, respectively, to determine the potentials of the electrodes 9a and 9b. Next, a control signal 22c is sent to the power supply 21c to finely adjust the potential of the electrode 9a, and finally, the potential of the power supply 9a is determined by finely adjusting the power supply 21b. By controlling the power supply 21c, the emission angle of the secondary ion beam is adjusted. That is, the angle of incidence on the focusing lens is adjusted. Then, the focal length is adjusted by the power supply 21b. After defining the withdrawal conditions,
Each power supply voltage is determined while finely adjusting both the variable power supplies 21b and 21c. In practice, however, a test pattern is placed at the position of the sample 6 and a detector of the secondary ion beam image at the slit 5b is provided. Adjust the power supply voltage while watching the monitor. The monitor is equipped with an auto focus device,
It is also possible to adjust the control means 22 with a feedback signal from this device.

第8図は、本発明の二次荷電粒子引出部の第2の実施
例を示す構成図である。本実施例に係る二次荷電粒子引
出部51は、第1実施例の二次荷電粒子引出部50に比べ、
電極9b及びその可変電源21bを省略してある点のみ異な
る。引出電極8の電圧の制御範囲をある範囲に限定した
場合に、本実施例は好適である。この場合には、電極9a
の電圧を調整するだけで、スリツト5b上に二次荷電粒子
を結像させることが可能となる。特に、電極9aの電圧を
調整することで、引出電極8−電極9a間で形成される加
速レンズ,電極9a−電源9c間に形成される2つの集束レ
ンズの強さを調整でき、第1実施例に比べて感度良く且
つ簡単に調整できるという利点がある。
FIG. 8 is a configuration diagram showing a second embodiment of the secondary charged particle extracting section of the present invention. The secondary charged particle extracting section 51 according to the present embodiment is different from the secondary charged particle extracting section 50 of the first embodiment.
The only difference is that the electrode 9b and its variable power supply 21b are omitted. This embodiment is suitable when the control range of the voltage of the extraction electrode 8 is limited to a certain range. In this case, the electrode 9a
It is possible to form the secondary charged particles on the slit 5b simply by adjusting the voltage of the secondary charged particles. In particular, by adjusting the voltage of the electrode 9a, it is possible to adjust the strength of the acceleration lens formed between the extraction electrode 8 and the electrode 9a and the two focusing lenses formed between the electrode 9a and the power supply 9c. There is an advantage that the adjustment can be performed easily and with high sensitivity as compared with the example.

第9図は、本発明の二次荷電粒子引出部50の第3実施
例の構成図である。本実施例に係る二次荷電粒子引出部
は、第1実施例に電圧自動調整制御手段40を付加した点
のみ異なる。本実施例では、最適電圧条件を求めるため
の電圧調整時に、数ミクロン径のα線やβ線を含む粒子
ビームを発生させる微小駆動可能な線源41を試料位置に
配置し、この線源41からの粒子ビームを引出電極8から
入射させ、スリツト位置に設けたワイヤ検出器(ワイヤ
間隔調整可能になつている。)42にこの粒子ビームを結
造あせるようになつている。
FIG. 9 is a configuration diagram of a second embodiment of the secondary charged particle extracting section 50 of the present invention. The secondary charged particle extracting unit according to the present embodiment is different from the first embodiment only in that a voltage automatic adjustment control unit 40 is added. In the present embodiment, at the time of voltage adjustment for obtaining the optimum voltage condition, a finely drivable line source 41 for generating a particle beam including an α-ray or a β-ray having a diameter of several microns is arranged at a sample position. From the extraction electrode 8, and the particle beam is formed on a wire detector (adjustable wire spacing) 42 provided at the slit position.

先ず、引出電極8の電圧を決めることで、ある予め定
めた関数に従つて電源21b,21cの電圧が一意的に定まる
ように制御手段22内にパラメータを設定しておく。そし
て、線源41を試料位置に置いて粒子ビームを引出電極8
にて引き出し、ワイヤ検出器42に結像させる。ワイヤ検
出器42では、電流またはパルス数を計測する。この計測
に当つては、粒子ビームに対し直角に張つた2本のワイ
ヤ位置を調整し、電流またはパルス計数が最大となる位
置を求める。次にワイヤをこの位置に固定して電極9a,9
bに印加する電圧を微調整し、電流またはパルス計数が
最大となる条件を調べる。このようにして求めた条件が
最適条件であり、この最適条件を電圧自動調整制御手段
40内のメモリに格納しておく。
First, by determining the voltage of the extraction electrode 8, parameters are set in the control means 22 so that the voltages of the power supplies 21b and 21c are uniquely determined according to a certain predetermined function. Then, the source 41 is placed at the sample position and the particle beam is extracted from the extraction electrode 8.
To form an image on the wire detector 42. The wire detector 42 measures the current or the number of pulses. In this measurement, the position of two wires stretched at right angles to the particle beam is adjusted, and the position where the current or pulse count is maximized is determined. Next, fix the wire in this position and fix the electrodes 9a, 9
Fine-tune the voltage applied to b and examine the conditions that maximize the current or pulse count. The conditions obtained in this way are the optimum conditions, and these optimum conditions are referred to as automatic voltage adjustment control means.
It is stored in the memory of 40.

そして、実際の試料を線源41の位置に置き、スリツト
をワイヤ検出器42の位置において測定する場合には、こ
の電圧自動調整制御手段40内のメモリの格納情報で制御
手段22の設定パラメータを修正することで、可変電源21
b,21cの調整を行い、高精度の電圧制御を行う。
When the actual sample is placed at the position of the source 41 and the slit is measured at the position of the wire detector 42, the setting parameters of the control means 22 are stored in the memory in the automatic voltage adjustment control means 40. By modifying, the variable power supply 21
b, 21c are adjusted to perform high-accuracy voltage control.

本実施例によれば、自動的に質量分析系に入射する二
次イオンビームの入射角度及び位置の分散が小さくなる
ように、各電極の電圧を調整できる。
According to this embodiment, the voltage of each electrode can be adjusted so that the dispersion of the incident angle and position of the secondary ion beam automatically entering the mass spectrometry system is reduced.

上述した各実施例では、引出電極8の直後に配置した
電極9aの印加電圧を可変にして二次イオンビームの出射
角度を調整しているが、電極9aの引出電極8に対する位
置(両電極8,9a間の距離)を機械的に調整する機構を設
け、出射角度を調整することも可能である。第10図は、
この視点に基づく、本発明の第4の実施例である二次荷
電粒子引出部の構成図を示したものである。本実施例の
第3の実施例(第9図)との違いは、電極9aのうち、引
出電極8に対向する部分を切離して移動可能な電極9dと
することにより、両電極8,9d間の距離を機械的に調整す
る駆動手段24を設け、出射角度を調整する。すなわち、
引出電極8と電極9aとの距離を変化させるより、両電極
の電位分布が変わり、加速レンズの焦点距離を可変にで
きる。この焦点距離を第2の実施例のように調整すれ
ば、前記各実施と同様な効果をもつことができる。尚、
本実施例では電極9a側を移動したが、同様な手段によ
り、電極8側のみ、または、両電極8,9を移動すること
も可能である。
In each of the above-described embodiments, the emission angle of the secondary ion beam is adjusted by changing the voltage applied to the electrode 9a disposed immediately after the extraction electrode 8, but the position of the electrode 9a relative to the extraction electrode 8 (both electrodes 8a). , 9a) can be adjusted mechanically to adjust the emission angle. FIG.
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a secondary charged particle extracting unit according to a fourth embodiment of the present invention based on this viewpoint. The difference between the third embodiment (FIG. 9) and the third embodiment (FIG. 9) is that the portion of the electrode 9a facing the extraction electrode 8 is cut off to form a movable electrode 9d, so that the space between the electrodes 8 and 9d is reduced. The driving means 24 for mechanically adjusting the distance is provided to adjust the emission angle. That is,
By changing the distance between the extraction electrode 8 and the electrode 9a, the potential distribution of both electrodes changes, and the focal length of the acceleration lens can be made variable. If the focal length is adjusted as in the second embodiment, the same effects as in the above embodiments can be obtained. still,
In this embodiment, the electrode 9a is moved, but it is also possible to move only the electrode 8 or both electrodes 8, 9 by the same means.

第11図は、本発明の第5の実施例である二次荷電粒子
引出部の構成図を示したものである。本実施例は、2つ
のアインツエルレンズ8,9で構成された二次荷電粒子引
出部への適用例を示すものである。前段のアインツエル
レンズ8は、引出電極を構成する。引出電極のうち試料
6に対面する電極8aは接地することによつて、二次イオ
ンビームを引出し、加速する。電極8b,8cには可変電源2
1a,21cが接続され、集束レンズ9へ入射する二次イオン
ビームの入射角度を調整する。集束レンズ9では、電極
9bの電圧を制御して、スリツト5b上に二次イオンビーム
を集束させる。特に電極8cと9aを同電圧にすることによ
り、電極8cを出射する二次イオンビームを減速し、すな
わち集点距離を長くすることができ、この電圧受を調整
することにより集束レンズ9の入射角度をほぼ平行ビー
ムに調整できる。このため、集束レンズ9を通過後、二
次イオンビームはスリツト5b上にほぼ垂直に入射させる
ことができる。このような本実施例では、3台の可変電
源21a,21b,21cを用いたが、電極8bと8cを同電位にする
か、あるいは、電極9aと9bを同電位してもほぼ同等の集
束性能が得られるので、可変電源を2台に削減できる。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a secondary charged particle extracting unit according to a fifth embodiment of the present invention. The present embodiment shows an example of application to a secondary charged particle extracting portion composed of two Einzel lenses 8 and 9. The front Einzel lens 8 constitutes an extraction electrode. The electrode 8a of the extraction electrode facing the sample 6 extracts and accelerates the secondary ion beam by being grounded. Variable power supply 2 for electrodes 8b and 8c
1a and 21c are connected to adjust the incident angle of the secondary ion beam incident on the focusing lens 9. The focusing lens 9 has electrodes
The secondary ion beam is focused on the slit 5b by controlling the voltage of 9b. In particular, by setting the electrodes 8c and 9a to the same voltage, the secondary ion beam emitted from the electrode 8c can be decelerated, that is, the focal point distance can be lengthened. The angle can be adjusted to a nearly parallel beam. For this reason, after passing through the focusing lens 9, the secondary ion beam can be made to enter the slit 5b almost perpendicularly. In this embodiment, three variable power supplies 21a, 21b, and 21c are used. However, even if the electrodes 8b and 8c are set to the same potential or the electrodes 9a and 9b are set to the same potential, almost the same focusing is performed. Since high performance can be obtained, the number of variable power supplies can be reduced to two.

第12図は、本発明の第6実施例の二次荷電粒子引出部
の構成図である。本実施例における二次荷電粒子引出部
は、引出電極8と電極9aとの間に、電磁レンズ23を設
け、この電磁レンズ23への通電電流を可変にし焦点距離
を可変にする可変電源21dを設けた点が上記実施例と異
なる。すなわち、第1実施例〜第5実施例までは、引出
電極8と電極9aとの間に焦点距離可変の加速レンズが形
成されるようにしたが、この焦点距離可変の加速レンズ
に代えて焦点距離可変の電磁レンズ23を設けて、本実施
例は同様の効果が得られるよう尚、電磁レンズを設ける
場合、磁界が他の計測系に悪影響を与えないように、例
えば超電導体等でこの電磁レンズ23を磁気遮蔽しておく
必要がある。また、この実施例では、引出電極8と電極
9aとが同電位となるように共通の可変電源21aに接続し
てあるが、別々の可変電源に接続し、夫々別電位にする
こともできることはいうまでもない。
FIG. 12 is a configuration diagram of a secondary charged particle extracting section according to a sixth embodiment of the present invention. In the present embodiment, the secondary charged particle extraction unit includes an electromagnetic lens 23 provided between the extraction electrode 8 and the electrode 9a, and a variable power supply 21d for varying the current supplied to the electromagnetic lens 23 and varying the focal length. The point provided is different from the above embodiment. That is, in the first to fifth embodiments, the variable focal length acceleration lens is formed between the extraction electrode 8 and the electrode 9a. In this embodiment, the same effect can be obtained by providing the variable distance electromagnetic lens 23.When the electromagnetic lens is provided, the electromagnetic field is not changed by, for example, a superconductor so that the magnetic field does not adversely affect other measurement systems. The lens 23 needs to be magnetically shielded. In this embodiment, the extraction electrode 8 and the electrode
Although 9a and 9a are connected to a common variable power supply 21a so as to have the same potential, it goes without saying that they can be connected to different variable power supplies and set to different potentials.

以上の実施例では、スリツト5b上に二次イオンビーム
をほとんど垂直に入射させることを主眼に述べた。以下
の実施例では、結像の大きさ、すなわち倍率を変えるこ
とにより高解像度,高感度化を果す実施例を述べる。
In the above embodiment, the description has been made mainly on the fact that the secondary ion beam is almost perpendicularly incident on the slit 5b. In the following embodiment, an embodiment that achieves high resolution and high sensitivity by changing the size of an image, that is, the magnification will be described.

第13図は、この観点から見た本発明の第7の実施例の
二次荷電粒子引出部の構成図を示したものである。本実
施例では、第4の実施例と以ている。第4の実施例では
可動集束電極9dを引出電極8の端部81に近づけるか離す
かすることによつて、加速レンズ32の位置をほとんど変
えずに主に焦点距離を変えるものである。すなわち、電
位分布の密なところは、引出電極の端部81と可変集束電
極の間であるから、可変集束電極9dの位置を制御するこ
とによつて、密なる範囲すなちレンズの幅を変えて集点
距離を変えるものである。一方、本実施例では、可動集
束電極9dを筒状の引出電極8に挿入することにより加速
レンズ32を変えるものである。第13図のように引出電極
8と可動集束電極9dが2重の円筒になつていれば、電位
分布の密なところは可動集束電極9dの先端となるので、
可動集中電極9dの位置を変えることによつて加速レンズ
32の位置を可変するものである。
FIG. 13 is a view showing the configuration of the secondary charged particle extracting portion of the seventh embodiment of the present invention viewed from this viewpoint. This embodiment is the same as the fourth embodiment. In the fourth embodiment, by moving the movable focusing electrode 9d closer to or away from the end 81 of the extraction electrode 8, the focal length is changed mainly without changing the position of the acceleration lens 32. That is, since the place where the potential distribution is dense is between the end portion 81 of the extraction electrode and the variable focusing electrode, controlling the position of the variable focusing electrode 9d reduces the dense range, that is, the width of the lens. It changes the focusing distance. On the other hand, in this embodiment, the acceleration lens 32 is changed by inserting the movable focusing electrode 9d into the cylindrical extraction electrode 8. If the extraction electrode 8 and the movable focusing electrode 9d are formed as a double cylinder as shown in FIG. 13, since the dense potential distribution becomes the tip of the movable focusing electrode 9d,
By changing the position of the movable focusing electrode 9d, the acceleration lens
32 positions can be changed.

第14図には、上記実施例の動作原理を模式的に示して
いる。試料6上から出射し、引出レンズ31に引出された
二次イオンビームは、加速レンズ32によつて偏向される
が、加速レンズ32の位置によつて偏向角度が変わる。例
えば加速レンズを33Zのように試料6に近づければ、偏
向角度が破線のように大きくなり、集束レンズ33への入
射位置も中心軸からより離れるため、スリツト5b上の結
像も大きくなり、レンズ倍率が大きくなる。倍率が大き
ければ、スリツト5bの幅を変えることによつて位置分解
能の向上、すなわち高解像度化が図れる。高解像度化が
図れれば、不純物元素濃度が大きく変つてもその境界を
弁別できるので他の元素によるノイズが消え高感度化が
実現できる。
FIG. 14 schematically shows the operation principle of the above embodiment. The secondary ion beam emitted from the sample 6 and extracted to the extraction lens 31 is deflected by the acceleration lens 32, but the deflection angle changes depending on the position of the acceleration lens 32. For example, if the accelerating lens is brought closer to the sample 6 like 33Z, the deflection angle becomes larger as shown by the broken line, and the position of incidence on the focusing lens 33 is further away from the central axis, so that the image formed on the slit 5b also becomes larger. The lens magnification increases. If the magnification is large, the position resolution can be improved, that is, the resolution can be increased by changing the width of the slit 5b. If a higher resolution can be achieved, the boundary can be discriminated even if the impurity element concentration changes greatly, so that noise due to other elements disappears and high sensitivity can be realized.

上記実施例では、集束電極9dのみ可動したが、引出電
極8と、集束電極9dの全体を可動にしても同様な効果が
生まれる。但し、この場合は、試料6と引出電極8との
引出レンズ31の強さも変わるので、可動部の動きに連動
して、試料の印加電圧を制御する必要がある。
In the above embodiment, only the focusing electrode 9d is movable, but a similar effect can be obtained even if the extraction electrode 8 and the entire focusing electrode 9d are movable. However, in this case, since the strength of the extraction lens 31 between the sample 6 and the extraction electrode 8 also changes, it is necessary to control the voltage applied to the sample in conjunction with the movement of the movable part.

第15図は、前記第7の実施例が加速レンズ32を移動さ
せることによつて倍率を変えたが、集束レンズ9の位置
を変えることによつて倍率を変える第8の実施例を示す
ものである。本実施例では、集束レンズを2組、9,9Z設
けている。従つて、スイツチ21Zを用いて稼働する集束
レンズを9、又は9Zへと切替えることにより、スリツト
5b上での二次イオンビームの結像の大きさを可変にでき
る。
FIG. 15 shows an eighth embodiment in which the magnification is changed by moving the accelerating lens 32 in the seventh embodiment, but the magnification is changed by changing the position of the focusing lens 9. It is. In this embodiment, two sets of focusing lenses, 9,9Z are provided. Therefore, by switching the focusing lens operated by using the switch 21Z to 9 or 9Z, the slit
The size of the image of the secondary ion beam on 5b can be varied.

第16図には、上記実施例の動作原理を模式的に示して
いる。試料上6から出射像の大きさαで引出された二次
イオンは、引出レンズ31と加速レンズ32を通過後ほぼ平
行(すなわち、焦点がスリツト5bより右側にある条件)
にして集束レンズ33へ入射させる。集束レンズ33でスリ
ツト5b上にほぼ垂直入射するように二次イオンビーム30
を集束させる。結像の大きさはβであり、レンズの総合
的な倍率はβ/αである。このように試料上一点から出
射した二次イオンビーム30をほぼ平行に集束レンズ33へ
入射させることにより、集束レンズ位置を破線で示した
集束レンズ33Zへ移動させると結像の大きさβ′とな
り、レンズの倍率はβ′/αとなり倍率を可変にするこ
とができる。この場合、集束レンズを切り替えたが、集
束レンズ9の位置を可動にすることにより、連続的に倍
率を変えることができる。
FIG. 16 schematically shows the operation principle of the above embodiment. The secondary ions extracted from the sample 6 at the size α of the output image are almost parallel after passing through the extraction lens 31 and the acceleration lens 32 (that is, the condition that the focal point is on the right side of the slit 5b).
Then, the light is made incident on the focusing lens 33. The secondary ion beam 30 is focused by the focusing lens 33 so as to be almost perpendicularly incident on the slit 5b.
Focus. The size of the image is β, and the overall magnification of the lens is β / α. By causing the secondary ion beam 30 emitted from one point on the sample to enter the converging lens 33 almost in parallel, when the converging lens position is moved to the converging lens 33Z shown by a broken line, the image size becomes β '. , The magnification of the lens becomes β ′ / α, and the magnification can be made variable. In this case, the focusing lens is switched, but the magnification can be continuously changed by making the position of the focusing lens 9 movable.

第7,第8の実施例では、倍率を可変にするととともに
集束レンズに入射する二次荷電粒子ビームの入射角度
を、ほぼ平行にしていたが、勿論、倍率も可変にする手
段にのみでも、少なくとも本発明の第1,第2の目的は達
成することができる。
In the seventh and eighth embodiments, the magnification is made variable and the angle of incidence of the secondary charged particle beam incident on the focusing lens is made substantially parallel. Of course, only the means for making the magnification variable can be used. At least the first and second objects of the present invention can be achieved.

今までの実施例では、二次イオン質量分析装置につい
て述べたが、上記各二次荷電粒子引出部を走査型電子顕
微鏡に備えることで、高解像度,高感度の走査型電子顕
微鏡を提供できる。
In the embodiments described so far, the secondary ion mass spectrometer has been described. However, by providing each of the secondary charged particle extraction sections in a scanning electron microscope, a scanning electron microscope with high resolution and high sensitivity can be provided.

第17図は、この走査型電子顕微鏡構成図である。電子
銃55から射出された電子ビームは、照射系レンズ4a,4b
とスリツト5aとにより絞られて、試料6に照射される。
このとき、電子ビームは、走査電源56からの走査信号を
受けた偏向電極3bにより試料6上を走査される。試料6
から出る二次電子は、二次電子引出装置50により検出器
62の検出面上に結像する。モニタ装置63は、検出器62の
検出信号を走査電源56からの走査信号で走査して画像と
して表示することで、高解像度・高感度の映像を表示で
きる。
FIG. 17 is a configuration diagram of this scanning electron microscope. The electron beam emitted from the electron gun 55 is applied to the irradiation lenses 4a and 4b.
The sample 6 is squeezed by the light and the slit 5a.
At this time, the electron beam is scanned on the sample 6 by the deflection electrode 3b which has received the scanning signal from the scanning power supply 56. Sample 6
Secondary electrons exiting the detector are detected by the secondary electron extraction device 50
An image is formed on the 62 detection surface. The monitor device 63 can display a high-resolution and high-sensitivity image by scanning the detection signal of the detector 62 with the scanning signal from the scanning power supply 56 and displaying the image as an image.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上、説明したように本発明によれば、高解像度,高
感度の二次荷電粒子分析装置を提供できる。また、二次
荷電粒子ビームの出射角度及び位置の分散の少ない二次
荷電粒子引出部を提供できる。さらに、集束レンズの焦
束度をそれほど高める必要がないので、高電圧を電極に
印加する必要が無くなり、放電事故の予防を図ることも
可能になる。
As described above, according to the present invention, a high-resolution, high-sensitivity secondary charged particle analyzer can be provided. In addition, it is possible to provide a secondary charged particle extraction unit with small dispersion of the emission angle and position of the secondary charged particle beam. Furthermore, since it is not necessary to increase the degree of focusing of the focusing lens so much, it is not necessary to apply a high voltage to the electrodes, and it is possible to prevent a discharge accident.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例に係る二次イオン質量分析装
置の構成図、第2図は本発明の第1実施例に係る二次荷
電粒子引出部の構成図、第3図は第2図に示す二次荷電
粒子引出部を光学レンズで表わした模式図、第4図及び
第5図は第2図に示す実施例の電界分布と二次イオンビ
ーム軌跡の数値シミユレーシヨン図、第6図と第7図は
従来の二次荷電引出部における電界分布と二次イオンビ
ーム軌跡の数値シミユレーシヨン図、第8図は第2の実
施例に係る二次荷電粒子引出部の構成図、第9図は第3
の実施例に係る二次荷電粒子引出部の構成図、第10図は
第4の実施例に係る二次荷電粒子引出部の構成図、第11
図は第5の実施例に係る二次荷電粒子引出部の構成図、
第12図は電磁レンズを用いた第6の実施例に係る二次荷
電粒子引出部の構成図、第13図は加速レンズの位置を変
える第7の実施例に係る二次荷電粒子引出部の構成図、
第14図は、第7の実施例の動作原理模式図、第15図は集
束レンズの位置を変え、倍率を変更する第8の実施例の
二次荷電粒子引出部の構成図、第16図は第8の実施例の
動作原理模式図、第17図は、走査型電子顕微鏡における
本発明の実施例を示す図である。 1……一次イオン源、2……イオンビーム、3……偏向
電極、4……静電レンズ、5……スリツト、6……試
料、8……引出電極、9……集束電極、10……セクタ電
場、11……セクタ磁場、12……検出器、21……可変電
源、50……二次荷電粒子引出部。
FIG. 1 is a configuration diagram of a secondary ion mass spectrometer according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of a secondary charged particle extracting section according to the first embodiment of the present invention, and FIG. FIGS. 4 and 5 are schematic diagrams showing the secondary charged particle extracting portion shown in FIG. 2 with an optical lens, and FIGS. 4 and 5 are numerical simulation diagrams of the electric field distribution and the secondary ion beam trajectory of the embodiment shown in FIG. FIGS. 7 and 8 are numerical simulation diagrams of the electric field distribution and the secondary ion beam trajectory in the conventional secondary charged extraction unit, FIG. 8 is a configuration diagram of the secondary charged particle extraction unit according to the second embodiment, and FIG. Figure 3
FIG. 10 is a configuration diagram of a secondary charged particle extraction unit according to the fourth embodiment. FIG. 10 is a configuration diagram of a secondary charged particle extraction unit according to the fourth embodiment.
The figure is a configuration diagram of a secondary charged particle extraction unit according to the fifth embodiment,
FIG. 12 is a configuration diagram of a secondary charged particle extracting unit according to a sixth embodiment using an electromagnetic lens, and FIG. 13 is a diagram of a secondary charged particle extracting unit according to a seventh embodiment that changes the position of an acceleration lens. Diagram,
FIG. 14 is a schematic view of the operation principle of the seventh embodiment, and FIG. 15 is a configuration diagram of the secondary charged particle extracting portion of the eighth embodiment in which the position of the focusing lens is changed and the magnification is changed. FIG. 17 is a schematic view of the operation principle of the eighth embodiment, and FIG. 17 is a diagram showing an embodiment of the present invention in a scanning electron microscope. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Primary ion source, 2 ... Ion beam, 3 ... Deflection electrode, 4 ... Electrostatic lens, 5 ... Slit, 6 ... Sample, 8 ... Extraction electrode, 9 ... Focusing electrode, 10 ... ... Sector electric field, 11 ... Sector magnetic field, 12 ... Detector, 21 ... Variable power supply, 50 ... Secondary charged particle extraction unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−35844(JP,A) 特開 昭58−142285(JP,A) 実開 昭59−180361(JP,U) 実開 昭56−138463(JP,U) 実開 昭51−127791(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 37/244 H01J 37/26 H01J 49/26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-64-35844 (JP, A) JP-A-58-142285 (JP, A) Fully open 1984-180361 (JP, U) Really open Showa 56- 138463 (JP, U) Japanese Utility Model Showa 51-217791 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01J 37/244 H01J 37/26 H01J 49/26

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】一次荷電粒子発生源と、前記一次荷電粒子
発生源からの一次荷電粒子を被検査対象に照射する手段
と、前記被検査対象から放出された二次荷電粒子を引き
出すための引出電界を前記被検査対象との間で形成する
第1の電極、当該第1の電極との間で加速電界を形成す
る第2の電極、当該第2の電極との間で結像レンズ形成
する第3の電極を含む二次電荷粒子引出部と、前記結像
レンズによって結像される二次荷電粒子の中から特定の
二次荷電粒子を通過させるスリットと、当該スリットを
通過した二次荷電粒子を解析する解析部を有する二次荷
電粒子解析装置を用いた試料解析方法において、前記第
1の電極に印加する電圧を調製し前記二次荷電粒子の引
出条件を設定する第1のステップと、当該第1のステッ
プで調整された前記第1の電極への印加電圧に応じて、
当該第1と前記第2の電極間の電位差が小さくなるよう
に前記第2の電極への印加電圧を調整する第2のステッ
プを有することを特徴とする二次荷電粒子解析装置を用
いた試料解析方法。
1. A primary charged particle generation source, means for irradiating an object to be inspected with primary charged particles from the primary charged particle generation source, and a drawer for extracting secondary charged particles emitted from the object to be inspected A first electrode that forms an electric field with the object to be inspected, a second electrode that forms an accelerating electric field with the first electrode, and an imaging lens with the second electrode A secondary charge particle extraction portion including a third electrode, a slit for passing a specific secondary charged particle from the secondary charged particles imaged by the imaging lens, and a secondary charge passing through the slit In a sample analysis method using a secondary charged particle analyzer having an analysis unit for analyzing particles, a first step of adjusting a voltage to be applied to the first electrode and setting extraction conditions of the secondary charged particles , Before adjusted in the first step Depending on the voltage applied to the first electrode,
A sample using a secondary charged particle analyzer, comprising a second step of adjusting a voltage applied to the second electrode so that a potential difference between the first and second electrodes is reduced. analysis method.
【請求項2】請求項1において、 前記第1のステップと第2のステップで調整された前記
第1と第2の電極への印加電圧に応じて、前記第3の電
極への印加電圧を調整することを特徴とする二次荷電粒
子解析装置を用いた試料解析方法。
2. The method according to claim 1, wherein the voltage applied to the third electrode is changed according to the voltage applied to the first and second electrodes adjusted in the first step and the second step. A sample analysis method using a secondary charged particle analyzer, which comprises adjusting.
【請求項3】一次荷電粒子発生源と、前記一次荷電粒子
発生源からの一次荷電粒子を被検査対象に照射する手段
と、前記被検査対象から放出された二次荷電粒子を引き
出すための引出電界を前記被検査対象との間で形成する
第1の電極、当該第1の電極との間で加速電界を形成す
る第2の電極、当該第2の電極との間で結像レンズ形成
する第3の電極を含む二次荷電粒子引出部と、前記結像
レンズによって結像される二次荷電粒子の中から特定の
二次荷電粒子を通過させるスリットと、当該スリットを
通過した二次荷電粒子を解析する解析部を有する二次荷
電粒子解析装置において、前記第1の電極に印加する電
圧を調整し前記二次荷電粒子の引出条件を設定した後、
当該調整された前記第1の電極への印加電圧に応じて、
当該第1と前記第2の電極間の電位差が小さくなるよう
に前記第2の電極への印加電圧を調整する制御手段を備
えたことを特徴とする二次荷電粒子解析装置。
3. A primary charged particle generation source, means for irradiating the inspection target with primary charged particles from the primary charged particle generation source, and a drawer for extracting secondary charged particles emitted from the inspection target A first electrode that forms an electric field with the object to be inspected, a second electrode that forms an accelerating electric field with the first electrode, and an imaging lens with the second electrode A secondary charged particle extraction portion including a third electrode, a slit for passing a specific secondary charged particle from the secondary charged particles imaged by the imaging lens, and a secondary charged particle passing through the slit In the secondary charged particle analyzer having an analysis unit for analyzing particles, after adjusting the voltage applied to the first electrode and setting the extraction conditions of the secondary charged particles,
According to the adjusted applied voltage to the first electrode,
A secondary charged particle analyzer, comprising: a control unit that adjusts a voltage applied to the second electrode so that a potential difference between the first and second electrodes is reduced.
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