JP3418133B2 - Scanning electron microscope - Google Patents

Scanning electron microscope

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JP3418133B2
JP3418133B2 JP923399A JP923399A JP3418133B2 JP 3418133 B2 JP3418133 B2 JP 3418133B2 JP 923399 A JP923399 A JP 923399A JP 923399 A JP923399 A JP 923399A JP 3418133 B2 JP3418133 B2 JP 3418133B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は走査電子顕微鏡に係
り、特に、試料表面のパターンなどを測長する機能を備
えた走査電子顕微鏡に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning electron microscope, and more particularly to a scanning electron microscope having a function of measuring a pattern on a sample surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】走査電子顕微鏡を測長装置として用いる
場合、振動が試料あるいは電子銃へ伝達されないように
する工夫が必要となる。試料等を振動させる要因は、装
置自身が発生する振動と装置外部に発生する振動とに大
別される。
2. Description of the Related Art When a scanning electron microscope is used as a length measuring device, it is necessary to devise a method for preventing vibration from being transmitted to a sample or an electron gun. The factors that vibrate the sample and the like are roughly classified into vibrations generated by the apparatus itself and vibrations generated outside the apparatus.

【0003】このうち、装置自身が発生する振動として
は、例えば試料搬送、試料供給に伴う振動や、試料室を
排気するための真空ポンプの振動などがあり、一方、装
置外部に発生する振動としては、例えば装置周辺を人が
歩行することによる床振動に伴う振動や、装置に人が接
触することによって発生する振動などがある。
Of these, the vibrations generated by the apparatus itself include, for example, vibrations associated with sample transport and sample supply, vibrations of a vacuum pump for exhausting the sample chamber, and vibrations generated outside the apparatus. Is, for example, vibration associated with floor vibration caused by a person walking around the device, or vibration caused by a person touching the device.

【0004】このうち、装置外部に発生する振動を緩和
する方法としては、例えば実開昭62−168556号
公報に記載されるように、架台上に、防振マウントを介
して荷重板を載置し、該荷重板上にこれと固定的に電子
顕微鏡を設置する方法があった。
Among them, as a method for reducing the vibration generated outside the apparatus, for example, as described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 168556/1987, a load plate is placed on a mount via a vibration-proof mount. Then, there was a method of installing an electron microscope fixedly on the load plate.

【0005】一方、装置自身が発生する振動に関して
は、従来技術における測長が、 (1) 測長対象試料を試料室へ搬送した後に真空排気を行
い、その後に測長を行なう。 (2) 予定の測長が終了すると該試料を試料室から排出し
た後、新たな試料を試料室へ搬送し、真空排気後に次の
測長を行なう。 というステップで行われるため、必然的に測長は試料搬
送や真空排気が行われていないときに行われる構成とな
っており、装置自身が発生する振動を緩和する必要がな
かった。
Regarding the vibration generated by the apparatus itself, on the other hand, in the length measurement in the prior art, (1) the sample to be measured is conveyed to the sample chamber, vacuum exhaust is performed, and then the length measurement is performed. (2) When the planned length measurement is completed, the sample is discharged from the sample chamber, a new sample is transferred to the sample chamber, and the next length measurement is performed after evacuation. Since it is performed in this step, the length measurement is inevitably performed when the sample is not transported or vacuum exhaust is not performed, and it is not necessary to mitigate the vibration generated by the apparatus itself.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】試料が半導体ウエハ等
の量産品である場合には、短時間で多くの測長を行うこ
とが要求され、測長を効率良く短時間で行うためには、
ゲートバルブを介して試料室と接続されるローダ室を設
け、一つの試料に関して試料室で測長を行っている間に
次の試料をローダ室に搬送し、さらに該ローダ室を真空
にするための排気をも行うといった並列的な制御が必要
となる。
When the sample is a mass-produced product such as a semiconductor wafer, it is required to measure many lengths in a short time, and in order to perform the length measurement efficiently and in a short time,
To provide a loader chamber connected to the sample chamber via a gate valve, to convey the next sample to the loader chamber while measuring the length of one sample in the sample chamber, and to make the loader chamber vacuum It is necessary to perform parallel control such as exhausting air.

【0007】このとき、ローダ室や搬送装置は試料台や
電子銃等と一体化されているために、これらから発生す
る振動に対しては前記外部振動を遮断するための除振部
材等は役に立たず、この振動が測長値に悪影響を及ぼし
てしまう場合がある。
At this time, since the loader chamber and the transfer device are integrated with the sample table, the electron gun, etc., the vibration isolating member or the like for blocking the external vibration against the vibration generated from them is useful. However, this vibration may adversely affect the length measurement value.

【0008】また、測長値に悪影響を及ぼす環境上の問
題は振動だけに限らず、鏡筒周辺の磁場の変化によって
も電子ビ−ムが偏向され、これが測長値に悪影響を及ぼ
す。
Further, the environmental problem that adversely affects the length measurement value is not limited to vibration, and the electron beam is deflected by a change in the magnetic field around the lens barrel, which adversely affects the length measurement value.

【0009】本発明の目的は、上記した問題点を解決
し、測長を効率良く行うことができ、かつ振動や磁場の
変化によって悪影響を受けない測長機能を備えた走査電
子顕微鏡を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to provide a scanning electron microscope capable of performing length measurement efficiently and having a length measuring function which is not adversely affected by vibration or change in magnetic field. Especially.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記した問題点を解決す
るために、本発明は、試料表面を測長する機能を備えた
走査電子顕微鏡において、以下のような手段を具備した
点に特徴がある。 (1) 走査電子顕微鏡の試料搬送機構が稼働中であること
を検出して測長を中断する手段を具備した。
In order to solve the above problems, the present invention is characterized in that a scanning electron microscope having a function of measuring the surface of a sample is provided with the following means. is there. (1) A means for interrupting the length measurement by detecting that the sample transport mechanism of the scanning electron microscope is in operation is provided.

【0011】上記(1) の構成によれば、走査電子顕微鏡
が振動していない時だけ測長が行われるので、常に正確
な測長結果が得られる。
According to the above configuration (1), since the length measurement is performed only when the scanning electron microscope is not vibrating, an accurate length measurement result can always be obtained.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を第1図
により説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0013】電子銃1から放射された電子ビ−ム2は、
収束レンズ4、対物レンズ5によって収束され、試料ス
テージ43上に載置された試料3の表面に照射される。
該電子ビ−ム2は対物レンズ5内に組み込まれた偏向レ
ンズ(図示せず)によって試料3の表面を走査させられ
る。
The electron beam 2 emitted from the electron gun 1 is
It is converged by the converging lens 4 and the objective lens 5, and is irradiated onto the surface of the sample 3 placed on the sample stage 43.
The electron beam 2 scans the surface of the sample 3 by a deflection lens (not shown) incorporated in the objective lens 5.

【0014】電子ビ−ム2の照射によって試料3表面か
ら発生した二次電子、反射電子等の二次信号6は検出器
7で検出され、該検出信号は増幅器8で増幅された後に
演算手段44に入力され、演算結果が CRT9に出力
される。CRT9上には、観察像と共に演算結果である
測長値が表示される。
A secondary signal 6 such as secondary electrons and reflected electrons generated from the surface of the sample 3 by the irradiation of the electron beam 2 is detected by a detector 7, and the detected signal is amplified by an amplifier 8 and then arithmetic means. It is input to 44, and the calculation result is output to CRT 9. On the CRT 9, the measurement value, which is the calculation result, is displayed together with the observation image.

【0015】前記、収束レンズ4と対物レンズ5との間
には、ビームブランキング電源11に接続されたビーム
ブランキング用の偏向コイル10が設けられ、後述する
コンパレータ26からの信号に基づいて電源11が付勢
されると、電子ビ−ム2は偏向コイル10によって偏向
され、電子ビ−ム2は試料上に照射されなくなる(ブラ
ンキングされる)。
A beam blanking deflection coil 10 connected to a beam blanking power source 11 is provided between the converging lens 4 and the objective lens 5, and the power source is supplied based on a signal from a comparator 26 described later. When the electron beam 11 is energized, the electron beam 2 is deflected by the deflection coil 10, and the electron beam 2 is no longer irradiated on the sample (blanking).

【0016】電子銃1、収束レンズ4、対物レンズ5、
およびビームブランキング用の偏向コイル10は鏡筒3
3内に設置され、該鏡筒33の下部には試料室12が設
けられいる。試料室12とローダ室15とはゲートバル
ブ14で仕切られ、試料室12内は真空ポンプ13によ
って排気され、ローダ室 15内は真空ポンプ16によ
って排気される。
The electron gun 1, the converging lens 4, the objective lens 5,
The deflection coil 10 for beam blanking is the lens barrel 3
The sample chamber 12 is provided inside the lens barrel 3 and is provided below the lens barrel 33. The sample chamber 12 and the loader chamber 15 are partitioned by a gate valve 14, the sample chamber 12 is evacuated by a vacuum pump 13, and the loader chamber 15 is evacuated by a vacuum pump 16.

【0017】ローダ室15の、前記ゲートバルブ14と
対向する部分にはゲートバルブ21が設けられ、該ゲー
トバルブ21からは、ローダ機構23によって昇降され
る試料ケース22から1枚づつ取り出される試料3が導
入される。
A gate valve 21 is provided in a portion of the loader chamber 15 facing the gate valve 14, and from the gate valve 21, samples 3 taken out one by one from a sample case 22 that is lifted and lowered by a loader mechanism 23. Will be introduced.

【0018】ローダ室15内には、後に第5図を用いて
詳述するロードロック機構20が設けられており、ロー
ダ室15内には試料3を2枚収納することができる。
A load lock mechanism 20, which will be described later in detail with reference to FIG. 5, is provided in the loader chamber 15, and two sample 3 can be stored in the loader chamber 15.

【0019】前記鏡筒33、試料室12、およびローダ
室 15は荷重板17によって支持され、該荷重板 1
7は、防振マウント18を介して架台19上に載置さ
れ、前記ローダ機構23は架台19上に直接載置され
る。
The lens barrel 33, the sample chamber 12, and the loader chamber 15 are supported by a load plate 17, and the load plate 1
7 is mounted on a pedestal 19 via a vibration proof mount 18, and the loader mechanism 23 is directly mounted on the pedestal 19.

【0020】一方、前記荷重板17上には加速度計24
a、24b(図示せず)、24c(図示せず)が、それ
ぞれX方向、Y方向、Z方向の振動測定が可能なように
取り付けられ、各加速度計24a、24b、24cの出
力信号はコンパレータ26の一方の入力端子に入力され
る。また、該コンパレータ26の他方の入力端子にはデ
ータベース25が接続されている。
On the other hand, an accelerometer 24 is provided on the load plate 17.
a, 24b (not shown), and 24c (not shown) are attached so that vibration measurement in the X direction, Y direction, and Z direction can be performed, and the output signals of the accelerometers 24a, 24b, and 24c are comparators. It is input to one of the input terminals of 26. The database 25 is connected to the other input terminal of the comparator 26.

【0021】なお、加速度計24の設置場所は荷重板1
7上に限定されるものではなく、試料3および電子銃1
の少なくとも一方の振動を検出できるような場所であれ
ば、鏡筒33の上面あるいは側面等であっても良い。
The accelerometer 24 is installed at the load plate 1
The sample 3 and the electron gun 1 are not limited to the above.
The location may be the upper surface or the side surface of the lens barrel 33 as long as the vibration of at least one of the above can be detected.

【0022】データベース25には、観察像の振れが走
査電子顕微鏡の測長分解能を越えてしまう振動に応じた
基準信号が記憶されており、コンパレータ26は、前記
各加速度計24a、24b、24cの出力信号と前記デ
ータベース25からの基準信号とを比較し、比較結果に
応じてビームブランキング電源11を付勢する。
The database 25 stores a reference signal corresponding to the vibration in which the shake of the observed image exceeds the length measurement resolution of the scanning electron microscope, and the comparator 26 stores the reference signal in each of the accelerometers 24a, 24b and 24c. The output signal is compared with the reference signal from the database 25, and the beam blanking power supply 11 is energized according to the comparison result.

【0023】ここで、試料の導入、排出を行うロードロ
ック機構20の動作について、第5図を参照しながら説
明する。なお、同図では説明を簡略化するためにローダ
室15と試料室12との間に設けられたゲートバルブ1
4は省略してある。
The operation of the load lock mechanism 20 for introducing and discharging the sample will be described with reference to FIG. In the figure, for simplification of description, a gate valve 1 provided between the loader chamber 15 and the sample chamber 12 is provided.
4 is omitted.

【0024】同図(a) に示したように、ローダ室15内
のロードロック機構は主に2つの試料載置台40a、4
0bと、該載置台40a、40bを結合する結合部材4
1とによって構成され、該試料載置台 40a、40b
は中心軸42を中心にして回動する。試料3は試料室1
2内の試料ステージ43上に載置されて測長される。
As shown in FIG. 3A, the load lock mechanism in the loader chamber 15 is mainly composed of two sample mounting tables 40a, 4a.
0b and the mounting table 40a, 40b coupling member 4
And the sample mounting table 40a, 40b
Rotates about the central axis 42. Sample 3 is sample chamber 1
The sample is placed on the sample stage 43 in 2 and measured.

【0025】なお、同図(a) 〜(h) において、“未”を
付した試料3は未測長の試料、“済”を付した試料3は
測長済みの試料、“中”を付した試料3は測長中の試料
を示している。
In FIGS. 5A to 5H, the sample 3 marked with "not" is the unmeasured sample, the sample 3 marked with "done" is the sample that has been measured, and "medium" The attached sample 3 shows the sample being measured.

【0026】試料が一枚も導入されていない状態 [同図
(a)]から、初めに試料3を載置台40aに導入した後、
結合部材41を中心軸42を中心に180°回転した
後、さらに試料3を載置台40b上に導入し [同図
(b)]、ここで試料室12とローダ室15を排気する。
A state in which no sample is introduced [FIG.
From (a)], after the sample 3 is first introduced into the mounting table 40a,
After rotating the coupling member 41 by 180 ° about the central axis 42, the sample 3 is further introduced onto the mounting table 40b [FIG.
(b)], where the sample chamber 12 and the loader chamber 15 are evacuated.

【0027】次いで、載置台40a上の試料3を試料ス
テージ43上に載置し、測長を開始する [同図(c)]。測
長が終了すると、測長済み試料がローダ室15内の載置
台40a上に再び載置される [同図(d)]。
Next, the sample 3 on the mounting table 40a is mounted on the sample stage 43, and the length measurement is started [(c) in the figure]. When the length measurement is completed, the length-measured sample is placed on the placing table 40a in the loader chamber 15 again [(d) in the figure].

【0028】次いで、結合部材41を180°回転した
後 [同図(e)],今度は載置台40b上の試料3を試料
室12内の試料ステージ43上に載置して測長を開始
し、載置台40a上の測長済み試料3をローダ室15か
ら排出する [同図(f)]。
Then, after rotating the coupling member 41 by 180 ° [(e) in the figure], this time, the sample 3 on the mounting table 40b is mounted on the sample stage 43 in the sample chamber 12 and the length measurement is started. Then, the length-measured sample 3 on the mounting table 40a is discharged from the loader chamber 15 [(f) of the same figure].

【0029】次いで、載置台40a上に新たな試料を導
入 [同図(g)]して排気し、さらに、測長済み試料を載
置台40b上に載置する [同図(h)]。
Next, a new sample is introduced on the mounting table 40a [(g) in the figure] and evacuated, and a sample whose length has been measured is further mounted on the mounting table 40b [(h) in the figure].

【0030】以後、前記と同様にして、(e) から(h) の
工程を繰り返して測長を行う。
Thereafter, similarly to the above, the steps (e) to (h) are repeated to measure the length.

【0031】このような構成の走査電子顕微鏡によれ
ば、試料交換を効率良く行えるようになり、短時間で多
くの試料の測長が可能になる。
According to the scanning electron microscope having such a structure, it becomes possible to efficiently exchange samples, and it is possible to measure many samples in a short time.

【0032】なお、本発明に適用されるロードロック機
構はこのような構成に限定されるものではなく、3枚の
試料、あるいはそれ以上の試料を同時に載置できるロー
ドロック機構であっても良い。
The load lock mechanism applied to the present invention is not limited to such a structure, and may be a load lock mechanism capable of simultaneously mounting three samples or more samples. .

【0033】本実施例では、特に前記(f) 、(g) で示し
た測長中には、試料のローダ室15への導入、排出、お
よび真空ポンプによる排気が行われるため振動が発生す
る。該振動は前記加速度計24a、24b、24cで検
出され、検出信号がコンパレータ26に出力される。
In this embodiment, vibration is generated during the length measurement shown in (f) and (g) above, because the sample is introduced into the loader chamber 15, discharged, and evacuated by the vacuum pump. . The vibration is detected by the accelerometers 24a, 24b, 24c, and a detection signal is output to the comparator 26.

【0034】コンパレータ26は、データベース25に
記憶された基準信号レベルと各加速度計24a、24
b、24cの出力信号レベルとを比較し、いずれかの加
速度計の出力信号レベルが基準信号レベルを越えるとビ
ームブランキング電源11を付勢し、電子ビ−ム2の試
料3への照射を禁止して測長を中断する。
The comparator 26 includes a reference signal level stored in the database 25 and the accelerometers 24a, 24a.
The output signal levels of b and 24c are compared, and when the output signal level of either accelerometer exceeds the reference signal level, the beam blanking power supply 11 is activated to irradiate the sample 3 with the electron beam 2. Prohibit and interrupt measurement.

【0035】振動が収まって各加速度計24a、24
b、 24cの出力信号レベルのいずれもが基準信号レ
ベルを下回ると、コンパレータ26はビームブランキン
グ電源11の付勢を中止し、再び測長が開始される。
When the vibration is stopped, each accelerometer 24a, 24a
When both the output signal levels of b and 24c fall below the reference signal level, the comparator 26 stops energizing the beam blanking power supply 11 and restarts the length measurement.

【0036】本実施例によれば、測長に影響を及ぼす程
度の振動が検出されると測長が行われないので、排気、
試料搬送等の振動を伴う作業と測長とを平行して行なう
ことによって効率の良い測長を可能にした測長システム
において、常に正確な測長が可能になる。
According to the present embodiment, since the length measurement is not performed when the vibration that affects the length measurement is detected, the exhaust,
In a length measuring system that enables efficient length measurement by performing work involving vibration such as sample transportation and the length measurement in parallel, accurate length measurement is always possible.

【0037】しかも、測長が行われない間は電子ビ−ム
が試料に照射されないので、試料のダメージを防ぐこと
ができる。
Moreover, since the electron beam is not irradiated on the sample while the length measurement is not performed, the sample can be prevented from being damaged.

【0038】なお、本実施例ではブランキングコイルと
して偏向コイルを用いるものとして説明したが、静電型
のブランキングコイルを用いても同等の効果が達成され
る。
Although the deflection coil is used as the blanking coil in this embodiment, the same effect can be achieved by using the electrostatic blanking coil.

【0039】また、本実施例では加速度計を荷重板17
上に設けたが、試料室12上あるいは鏡筒33表面に設
けるようにしても良い。
Further, in this embodiment, the accelerometer is used as the load plate 17
Although it is provided above, it may be provided above the sample chamber 12 or on the surface of the lens barrel 33.

【0040】第2図は本発明の第2の実施例である走査
電子顕微鏡の概略構成図であり、第1図と同一の符号は
同一または同等部分を表している。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a scanning electron microscope which is a second embodiment of the present invention, and the same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same or equivalent portions.

【0041】本実施例は、試料室12上に磁場測定器2
7を設け、その出力信号をコンパレータ26の一方の入
力端子に入力するようにしている。
In this embodiment, the magnetic field measuring device 2 is placed on the sample chamber 12.
7 is provided, and the output signal thereof is input to one input terminal of the comparator 26.

【0042】この場合のデータベース25には、観察像
の振れが走査電子顕微鏡の測長分解能を越えてしまう外
部磁場に応じた基準信号が記憶されている。コンパレー
タ26は、前記磁場測定器27の出力信号レベルと前記
データベース25からの基準信号レベルとを比較し、出
力信号レベルが基準信号レベルを上回るとビームブラン
キング電源11を付勢し、電子ビ−ム2が試料3に照射
されないようにブランキングする。
The database 25 in this case stores a reference signal corresponding to an external magnetic field in which the shake of the observed image exceeds the length measurement resolution of the scanning electron microscope. The comparator 26 compares the output signal level of the magnetic field measuring device 27 with the reference signal level from the database 25. When the output signal level exceeds the reference signal level, the beam blanking power supply 11 is energized and the electronic beam is emitted. Blanking is performed so that the sample 2 is not irradiated with the sample 2.

【0043】本実施例によれば、鏡筒近傍の磁場の変化
量が小さく、正確な測長が可能なときだけ測長が行われ
るので、常に正確な測長結果が得られる。
According to this embodiment, since the amount of change in the magnetic field in the vicinity of the lens barrel is small and the length measurement is performed only when accurate length measurement is possible, an accurate length measurement result can always be obtained.

【0044】ところで、観察像のぶれの許容範囲は、当
然のことながら測長レンジによって異なる。すなわち、
測定の単位がnmオーダの場合とμmオーダの場合とで
は、その許容範囲が異なってくる。
By the way, the permissible range of blurring of the observed image naturally depends on the length measurement range. That is,
The permissible range differs depending on whether the unit of measurement is the nm order or the μm order.

【0045】そこで、観察倍率あるいは測長レンジ等に
よって上記データベースから出力される基準信号レベル
が変化するようにすれば、振動あるいは磁場の変化に対
して必要以上のレベルが要求されることがない。
Therefore, if the reference signal level output from the database is changed according to the observation magnification or the measurement range, etc., an unnecessarily high level is not required for vibration or change in magnetic field.

【0046】なお、以上の説明では、加速度計24また
は磁場測定器27の一方のみが設置された場合を例にし
て説明したが、両者を共に設置するようにしても良い。
In the above description, the case where only one of the accelerometer 24 and the magnetic field measuring device 27 is installed has been described as an example, but both may be installed together.

【0047】第3図は本発明の第3の実施例である走査
電子顕微鏡の概略構成図であり、前記第1図又は第2図
と同一の符号は同一または同等部分を表している。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a scanning electron microscope which is a third embodiment of the present invention, and the same reference numerals as those in FIG. 1 or 2 represent the same or equivalent portions.

【0048】同図において、ゲートバルブ14、21、
真空ポンプ13、16、ロードロック機構20といった
ように、その動作によって振動が発生し、測長値に悪影
響を及ぼす装置からは、各部分が動作中であるか否かを
示す制御信号が制御装置32に出力される。
In the figure, the gate valves 14, 21,
From devices such as the vacuum pumps 13 and 16 and the load lock mechanism 20 that generate vibrations that adversely affect the length measurement value, a control signal indicating whether or not each part is operating is provided by the control device. Is output to 32.

【0049】該制御装置32は、入力される制御信号を
チェックし、前記各装置のいずれかが動作中であるとビ
ームブランキング電源11を付勢し、電子ビ−ムをブラ
ンキングする。
The control device 32 checks the input control signal, and if any of the above devices is in operation, energizes the beam blanking power source 11 to blank the electronic beam.

【0050】本実施例によれば、大きな振動が発生する
可能性がある期間は測長が行われないので、常に正確な
測長が可能になる。
According to the present embodiment, since the length measurement is not performed during the period when a large vibration is likely to occur, accurate length measurement can always be performed.

【0051】第4図は本発明の第4の実施例の概略構成
図であり、第3図と同一の符号は同一または同等部分を
表している。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the fourth embodiment of the present invention, and the same reference numerals as those in FIG. 3 represent the same or equivalent portions.

【0052】本実施例では、第3図に示した構成の他
に、主にハンド29、アーム30、本体31によって構
成されるロボット28をさらに設置し、該ロボット28
が試料ケース22を搬送し、該試料ケース22をローダ
機構23に収納する。
In this embodiment, in addition to the structure shown in FIG. 3, a robot 28 mainly composed of a hand 29, an arm 30, and a main body 31 is further installed, and the robot 28 is installed.
Conveys the sample case 22, and stores the sample case 22 in the loader mechanism 23.

【0053】このような構成の走査電子顕微鏡では、ロ
ボット28が試料ケース22をローダ機構23に収納す
る際に、それによる振動が架台19、防振マウント18
を介して荷重板17に伝達されてしまう。
In the scanning electron microscope having such a configuration, when the robot 28 stores the sample case 22 in the loader mechanism 23, the vibration caused thereby causes the pedestal 19 and the vibration proof mount 18.
Will be transmitted to the load plate 17 via.

【0054】そこで、本実施例では、ロボット28が試
料ケース22をローダ機構23に収納する時、すなわち
ハンド29が開く時に信号を出力するようにし、該信号
も制御装置32に入力するようにした。
Therefore, in this embodiment, a signal is output when the robot 28 stores the sample case 22 in the loader mechanism 23, that is, when the hand 29 is opened, and the signal is also input to the control device 32. .

【0055】本実施例によれば、前記同様、大きな振動
が発生する可能性がある期間は測長が行われないので、
常に正確な測長が可能になる。
According to the present embodiment, similarly to the above, since the length measurement is not performed during the period when a large vibration may occur,
Accurate measurement is always possible.

【0056】なお、以上の説明では具体的に示さなかっ
たが、第1図に関して説明したような、振動検出手段を
具備した走査電子顕微鏡に、第2図に関して説明した磁
場の変化に対処するための手段を適用したり、あるいは
これらの手段の一方または両方を、第3、4図に関して
説明した各実施例に適用したりすることも可能である。
Although not specifically shown in the above description, in order to cope with the change in the magnetic field described with reference to FIG. 2, the scanning electron microscope equipped with the vibration detecting means as described with reference to FIG. It is also possible to apply the above-mentioned means, or one or both of these means to each of the embodiments described with reference to FIGS.

【0057】また、上記した各実施例では、振動量が多
い場合などの測定中断時には電子ビ−ムをブランキング
することによって試料のダメージを最小限に押えるもの
として説明したが、対物レンズや収束レンズを制御して
電子ビ−ムの収束を緩和し、試料上での電子ビ−ムのス
ポット径が大きくなるようにすると共に、そのときは測
長値を求めるための演算を行なわないようにすれば、上
記と同様の効果が得られる。
Further, in each of the above-described embodiments, it is described that the electron beam is blanked to suppress the damage of the sample to the minimum when the measurement is interrupted when the vibration amount is large. The lens is controlled to reduce the convergence of the electron beam so that the spot diameter of the electron beam on the sample becomes large, and at that time, the calculation for obtaining the length measurement value is not performed. If so, the same effect as described above can be obtained.

【0058】さらに、試料のダメージを考慮しなくても
良いのであれば、電子ビ−ムは測長時と同様に試料上に
照射し、測長値を求めるための演算だけを行なわないよ
うにしても良い。
Further, if it is not necessary to consider the damage of the sample, the electron beam is irradiated onto the sample in the same manner as during the length measurement, and only the calculation for obtaining the length measurement value is not performed. May be.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、測長値に影響を及ぼすような振動、磁場の変
化が発生していない時だけ測長を行なうので、常に正確
な測長が可能になる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, since the length measurement is performed only when there is no vibration or change in the magnetic field that influences the length measurement value, accurate measurement is always performed. Enables length measurement.

【0060】また、測定中断時には電子ビ−ムをブラン
キングしたり、あるいは電子ビ−ムの収束を緩和してス
ポット径を大きくしたりすれば、試料が受けるダメージ
を最小限にすることができる。
Further, when the measurement is interrupted, the electron beam is blanked, or the convergence of the electron beam is relaxed to increase the spot diameter, whereby the damage to the sample can be minimized. .

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

【図1】 本発明の一実施例である走査電子顕微鏡の概
略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a scanning electron microscope which is an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第2の実施例である走査電子顕微鏡
の概略構成図。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a scanning electron microscope that is a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第3の実施例である走査電子顕微鏡
の概略構成図。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a scanning electron microscope which is a third embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の第4の実施例である走査電子顕微鏡
の概略構成図。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a scanning electron microscope which is a fourth embodiment of the present invention.

【図5】 ロードロック機構を説明するための図。FIG. 5 is a diagram for explaining a load lock mechanism.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3…試料、10…偏向コイル、11…ビームブランキン
グ電源、12…試料室、13、16…真空ポンプ、1
4、21…ゲートバルブ、15…ローダ室、17…荷重
板、18…防振マウント、19…架台、20…ロードロ
ック機構、24…加速度計、25…データベース、26
…コンパレータ、33…鏡筒、43…試料ステージ、4
4…演算手段
3 ... Sample, 10 ... Deflection coil, 11 ... Beam blanking power supply, 12 ... Sample chamber, 13, 16 ... Vacuum pump, 1
4, 21 ... Gate valve, 15 ... Loader chamber, 17 ... Load plate, 18 ... Anti-vibration mount, 19 ... Frame, 20 ... Load lock mechanism, 24 ... Accelerometer, 25 ... Database, 26
... Comparator, 33 ... Lens barrel, 43 ... Sample stage, 4
4 ... Calculation means

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 電子銃から放射された電子ビ−ムを収束
して試料上で走査したときに得られる電子を検出し、前
記試料に形成されたパターンなどを測長する機能を備え
た走査電子顕微鏡において、 電子ビームが照射される試料を配置する試料ステージが
内在する試料室と、 前記試料室の真空を破ることなく当該試料室との間で試
料交換を行うローダ室と、 前記ローダ室へ試料を外部から導入するためのゲートバ
ルブと、 少なくとも前記ゲートバルブが動作しているときに前記
測長を中断する手段とを含むことを特徴とする走査電子
顕微鏡。
1. A scanning having a function of detecting an electron obtained when an electron beam emitted from an electron gun is converged and scanned on a sample, and measuring a pattern formed on the sample. In an electron microscope, a sample chamber in which a sample stage for arranging a sample to be irradiated with an electron beam is provided, a loader chamber for exchanging a sample with the sample chamber without breaking the vacuum of the sample chamber, and the loader chamber a gate valve for introducing a sample from the outside to the scanning electron microscope, characterized in that it comprises a means for interrupting the measurement at least when the gate valve is operating.
【請求項2】 電子銃から放射された電子ビ−ムを収束
して試料上で走査したときに得られる電子を検出し、前
記試料に形成されたパターンなどを測長する機能を備え
た走査電子顕微鏡において、 電子ビームが照射される試料を配置する試料ステージが
内在する試料室と、 前記試料室の真空を破ることなく当該試料室との間で試
料交換を行うローダ室と、 前記ローダ室を真空排気する真空ポンプと、 少なくとも前記真空ポンプが動作しているときに前記測
長を中断する手段とを含むことを特徴とする走査電子顕
微鏡。
2. A scanning having a function of detecting an electron obtained when an electron beam emitted from an electron gun is converged and scanned on a sample, and measuring a pattern formed on the sample. In an electron microscope, a sample chamber in which a sample stage for arranging a sample to be irradiated with an electron beam is provided, a loader chamber for exchanging a sample with the sample chamber without breaking the vacuum of the sample chamber, and the loader chamber A scanning electron microscope comprising: a vacuum pump for evacuating the vacuum pump; and a means for interrupting the length measurement at least when the vacuum pump is operating.
【請求項3】 電子銃から放射された電子ビ−ムを収束
して試料上で走査したときに得られる電子を検出し、前
記試料に形成されたパターンなどを測長する機能を備え
た走査電子顕微鏡において、 電子ビームが照射される試料を配置する試料ステージが
内在する試料室と、 前記試料室の真空を破ることなく当該試料室との間で試
料交換を行うローダ室と、 前記試料室へ搬入あるいは試料室から搬出される試料の
複数を載置可能な試料台を移動させる移動機構を含むロ
ードロック機構と、 少なくとも前記ロードロック機構が動作しているときに
前記測長を中断する手段とを含むことを特徴とする走査
電子顕微鏡。
3. A scan having a function of detecting an electron obtained when an electron beam emitted from an electron gun is converged and scanned on a sample, and measuring a pattern or the like formed on the sample. In an electron microscope, a sample chamber in which a sample stage for arranging a sample to be irradiated with an electron beam is provided, a loader chamber for exchanging a sample with the sample chamber without breaking the vacuum of the sample chamber, and the sample chamber A load lock mechanism including a moving mechanism that moves a sample table on which a plurality of samples to be carried in or out of the sample chamber can be moved, and means for interrupting the length measurement at least when the load lock mechanism is operating And a scanning electron microscope.
【請求項4】 電子ビ−ムが試料表面に照射されないよ
うに、該電子ビ−ムを偏向するビームブランキング手段
をさらに具備し、 前記測長が中断されると前記ビームブランキング手段に
より電子ビームがブランキングされることを特徴とする
請求項1ないしのいずれかに載の走査電子顕微鏡。
4. A beam blanking means for deflecting the electron beam so as not to irradiate the surface of the sample with the electron beam is provided, and when the length measurement is interrupted, the electron beam is emitted by the beam blanking means. beam claims 1 to scanning electron microscopy of the mounting serial to any one of 3, characterized in that it is blanking.
【請求項5】 電子ビ−ムの収束を緩める収束緩和手段
をさらに具備し、 前記測長が中断されると前記収束緩和手段により電子ビ
ームの収束が緩められることを特徴とする請求項1ない
のいずれかに記載の走査電子顕微鏡。
5. The method according to claim 1, further comprising convergence relaxation means for relaxing convergence of the electron beam, wherein the convergence relaxation means relaxes the convergence of the electron beam when the length measurement is interrupted. < 3 > The scanning electron microscope according to any one of < 3 >.
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