JP3456999B2 - 高アスペクト比測定用検出システム - Google Patents
高アスペクト比測定用検出システムInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/244—Detection characterized by the detecting means
- H01J2237/2444—Electron Multiplier
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- H—ELECTRICITY
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/244—Detection characterized by the detecting means
- H01J2237/24495—Signal processing, e.g. mixing of two or more signals
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- H01J2237/245—Detection characterised by the variable being measured
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Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
発明の技術分野
走査型電子顕微鏡の様な粒子ビーム装置が、集積回路
ウェーハの如き物体の臨界的な寸法を検査し且つ測定を
行なうために使用される、粒子ビーム計測法に本発明は
関係する。
ウェーハの如き物体の臨界的な寸法を検査し且つ測定を
行なうために使用される、粒子ビーム計測法に本発明は
関係する。
技術状況
走査型電子顕微鏡（SEM）の様な顕微鏡において、検
査及び測定の目的のために、電磁的システムを使用する
ことが知られている。走査型電子顕微鏡は、半導体製造
における微小電子部品の検査及び計測の応用のために従
来の光学顕微鏡の代わりにしばしば使用されている。こ
の計測ツールは、例えば、半導体ウェーハ上に形成され
たパターン（即ち、臨界的な寸法）を製造工程中に測定
するためにしばしば使用されている。
査及び測定の目的のために、電磁的システムを使用する
ことが知られている。走査型電子顕微鏡は、半導体製造
における微小電子部品の検査及び計測の応用のために従
来の光学顕微鏡の代わりにしばしば使用されている。こ
の計測ツールは、例えば、半導体ウェーハ上に形成され
たパターン（即ち、臨界的な寸法）を製造工程中に測定
するためにしばしば使用されている。
走査型電子顕微鏡の短い波長は、従来使用されている
光学顕微鏡に対して数々の利点を有している。例えば、
走査型電子顕微鏡は約100Å乃至200Åの解像度を達成す
ることが出来るが、光学顕微鏡の解像度の限界は典型的
には約2500Åである。更に、走査型電子顕微鏡は光学顕
微鏡よりもより大きい被写界深度を与える。現在の走査
型電子顕微鏡の精度にも関わらず、検査されるべきパラ
メータ（即ち、臨界寸法）がサブミクロン領域に至って
いることにより、より高い機器特性及び能力が要求され
ている。
光学顕微鏡に対して数々の利点を有している。例えば、
走査型電子顕微鏡は約100Å乃至200Åの解像度を達成す
ることが出来るが、光学顕微鏡の解像度の限界は典型的
には約2500Åである。更に、走査型電子顕微鏡は光学顕
微鏡よりもより大きい被写界深度を与える。現在の走査
型電子顕微鏡の精度にも関わらず、検査されるべきパラ
メータ（即ち、臨界寸法）がサブミクロン領域に至って
いることにより、より高い機器特性及び能力が要求され
ている。
Solid State Technology Part I及びII（1986年11
月）のMichael T.Postek et al.著による「Microelectr
onics Dimensional Metrology in the Scanning Electr
on Microscope」と題される論文は、典型的なSEMウェー
ハ検査システムを記述している。そこに記述される様
に、集束電子ビームが、矩形ラスタパターンで、標本の
表面上の地点から地点へ走査される。加速電圧、ビーム
電流及びスポット寸法が、特定の応用及び試料の組成に
対して最適化される。
月）のMichael T.Postek et al.著による「Microelectr
onics Dimensional Metrology in the Scanning Electr
on Microscope」と題される論文は、典型的なSEMウェー
ハ検査システムを記述している。そこに記述される様
に、集束電子ビームが、矩形ラスタパターンで、標本の
表面上の地点から地点へ走査される。加速電圧、ビーム
電流及びスポット寸法が、特定の応用及び試料の組成に
対して最適化される。
走査電子ビームが標本の表面に接触する時、後方散乱
された及び／又は二次電子が試料表面から放出される。
半導体検査、解析及び計測は、後方散乱された及び/3又
は二次電子を検出することによって達成される。電子ビ
ームが制御されて標本を走査すると、標本の地点毎の表
現がCRTスクリーン上に得られる。
された及び／又は二次電子が試料表面から放出される。
半導体検査、解析及び計測は、後方散乱された及び/3又
は二次電子を検出することによって達成される。電子ビ
ームが制御されて標本を走査すると、標本の地点毎の表
現がCRTスクリーン上に得られる。
従来、図１に示される様に、走査型電子顕微鏡７の様
な粒子ビーム装置は、電圧源11を含んでいる。電圧源11
は電子源13に接続されている。の電子源13は、複数の電
子レンズL1、L2及びL3を介して、標本ステージ18方向
に、より大きく加速された電子の細いビームを向ける。
この電子ビームは、破線14によって示される。電子ビー
ムは、自動焦点技術を使用して、走査型電子顕微鏡のウ
ェーハステージ上に焦点を結ぶことが出来る。
な粒子ビーム装置は、電圧源11を含んでいる。電圧源11
は電子源13に接続されている。の電子源13は、複数の電
子レンズL1、L2及びL3を介して、標本ステージ18方向
に、より大きく加速された電子の細いビームを向ける。
この電子ビームは、破線14によって示される。電子ビー
ムは、自動焦点技術を使用して、走査型電子顕微鏡のウ
ェーハステージ上に焦点を結ぶことが出来る。
図１に更に示される様に、円筒コラム17は、電子源13
及びレンズL1、L2及びL3を収容する。コラム17は、通常
は、電子光学コラムと呼ばれており、図面に17Aと示さ
れる標本ステージ18を囲み且つ支持するチャンバを含ん
でいる。光学コラム17及びチャンバ17Aが一緒になっ
て、走査型電子顕微鏡のボディーを表している。
及びレンズL1、L2及びL3を収容する。コラム17は、通常
は、電子光学コラムと呼ばれており、図面に17Aと示さ
れる標本ステージ18を囲み且つ支持するチャンバを含ん
でいる。光学コラム17及びチャンバ17Aが一緒になっ
て、走査型電子顕微鏡のボディーを表している。
図１の走査型電子顕微鏡７は、標本ステージ18を横切
る電子ビームを選択的に走査するための電磁的又は静電
的偏向システムを更に含む。図示される様に、偏向シス
テムは、D1乃至D4と示される電子ビーム走査コイルの４
つの対を含む。ステージ18上に保持される標本の表面上
に電子ビームの焦点を合わせるために、走査コイルが光
学コラム17内に位置している。一対の偏向コイルD1及び
D2が鋸歯状波電圧発生器19に接続されている。一対の偏
向コイルD3及びD4は鋸歯状電圧発生器20に接続されてい
る。
る電子ビームを選択的に走査するための電磁的又は静電
的偏向システムを更に含む。図示される様に、偏向シス
テムは、D1乃至D4と示される電子ビーム走査コイルの４
つの対を含む。ステージ18上に保持される標本の表面上
に電子ビームの焦点を合わせるために、走査コイルが光
学コラム17内に位置している。一対の偏向コイルD1及び
D2が鋸歯状波電圧発生器19に接続されている。一対の偏
向コイルD3及びD4は鋸歯状電圧発生器20に接続されてい
る。
電子ビーム装置コイルD1乃至D4は２つの略直交する方
向に電子ビームを偏向する。図面では、偏向方向はｘ方
向及びｙ方向として示されている。ｘ方向及びｙ方向は
典型的にはビーム14の方向に垂直な平面内にあるが、厳
密な直交性は必要とされない。当面の目的のために、コ
イルD1及びD3は走査ビームをｘ方向に偏向し、コイルD2
及びD4は走査ビームをｙ方向に偏向すると仮定すること
が出来る。
向に電子ビームを偏向する。図面では、偏向方向はｘ方
向及びｙ方向として示されている。ｘ方向及びｙ方向は
典型的にはビーム14の方向に垂直な平面内にあるが、厳
密な直交性は必要とされない。当面の目的のために、コ
イルD1及びD3は走査ビームをｘ方向に偏向し、コイルD2
及びD4は走査ビームをｙ方向に偏向すると仮定すること
が出来る。
電子コレクタ22が、ビーム14に照射されるステージ18
の表面近くに配置されている。この電子コレクタは増幅
器23に接続されており、この増幅器23は、信号をアナロ
グ−デジタル変換器43に与え、収集された電子電流をデ
ジタル信号に変換する。このデジタル信号は、次いで、
ビデオ表示装置49に表示することが出来る。
の表面近くに配置されている。この電子コレクタは増幅
器23に接続されており、この増幅器23は、信号をアナロ
グ−デジタル変換器43に与え、収集された電子電流をデ
ジタル信号に変換する。このデジタル信号は、次いで、
ビデオ表示装置49に表示することが出来る。
作動において、鋸歯状波発生器19及び20は、時間変化
電圧信号を電子ビーム走査コイルD1及びD4に与え、ビー
ム14が所定の走査パターンで標本ステージ18を横切って
偏向される様にする。鋸歯状波発生器19及び20は典型的
には同期して作動して、電子ビームをｘ方向に一定速度
で横切る様に駆動する。各走査ビームはｙ方向に偏向さ
れて、略平行な走査ラインの列を形成する。
電圧信号を電子ビーム走査コイルD1及びD4に与え、ビー
ム14が所定の走査パターンで標本ステージ18を横切って
偏向される様にする。鋸歯状波発生器19及び20は典型的
には同期して作動して、電子ビームをｘ方向に一定速度
で横切る様に駆動する。各走査ビームはｙ方向に偏向さ
れて、略平行な走査ラインの列を形成する。
図１の走査型電子顕微鏡の走査中、コレクタ22はステ
ージ18で電子電流の変化を検出する。従って、電子ビー
ムがステージ18上で標本を走査すると、標本の組成、組
織及び幾何的形状の変化が、コレクタ22によって検出さ
れる電子電流の振幅変化を引き起こす。各完全な走査シ
ークエンスと共に、標本の特性に対応する像が生成され
る。
ージ18で電子電流の変化を検出する。従って、電子ビー
ムがステージ18上で標本を走査すると、標本の組成、組
織及び幾何的形状の変化が、コレクタ22によって検出さ
れる電子電流の振幅変化を引き起こす。各完全な走査シ
ークエンスと共に、標本の特性に対応する像が生成され
る。
電子像形成の伝統的な方法は、二次電子放出に基づい
ており、結果として、サブミクロン径のコンタクトホー
ル及び他の高アスペクト比の構造を有する基板から情報
を抽出する能力には限りがあった。この様な高アスペク
ト比のコンタクトホールは半導体ウェーハに共通する特
徴であり、図２に示されている。レジスタ31の層が、ウ
ェーハ35の表面上に被覆された酸化物33の層にサブミク
ロン径のコンタクトホールをパターンニングするのに使
用される。コンタクトホールの高さｈはコンタクトホー
ルの幅ｗよりもかなり大きいh/w＞＞１。ｈ及びｗの典
型的な値を、それぞれ2.0μｍ及び0.5μｍとし、アスペ
クト比4:1を与えることが出来る。
ており、結果として、サブミクロン径のコンタクトホー
ル及び他の高アスペクト比の構造を有する基板から情報
を抽出する能力には限りがあった。この様な高アスペク
ト比のコンタクトホールは半導体ウェーハに共通する特
徴であり、図２に示されている。レジスタ31の層が、ウ
ェーハ35の表面上に被覆された酸化物33の層にサブミク
ロン径のコンタクトホールをパターンニングするのに使
用される。コンタクトホールの高さｈはコンタクトホー
ルの幅ｗよりもかなり大きいh/w＞＞１。ｈ及びｗの典
型的な値を、それぞれ2.0μｍ及び0.5μｍとし、アスペ
クト比4:1を与えることが出来る。
二次電子像形成の伝統的な方法を使用して高アスペク
ト比の構造の像を形成する際の困難は、略垂直な断面を
有する構造に対して特に言えることである。酸化物及び
ホトレジストが絶縁性である特徴のために、一次電子ビ
ームをウェーハ上に向けると、図３に示される様に、負
の表面電荷がホトレジスト層の表面に累積する。数ボル
トの表面電位が二次電子像を著しく妨害する。これは二
次電子（SE）が典型的には10エレクトロンボルトよりも
小さいエネルギーを有して放出されるからである。ひど
く帯電される場合においては、コンタクトホールの像形
成を行なう時に通常遭遇することであるが、基板からの
二次電子放出は後方散乱電子（BSE）からの信号のみを
残して、完全に遮断される。表面電界を制御する試みは
部分的のみに有効であり、一次電子ビームの着地エネル
ギーが変調されることによってアーチファクト（偽の
像）が導入される場合がある。
ト比の構造の像を形成する際の困難は、略垂直な断面を
有する構造に対して特に言えることである。酸化物及び
ホトレジストが絶縁性である特徴のために、一次電子ビ
ームをウェーハ上に向けると、図３に示される様に、負
の表面電荷がホトレジスト層の表面に累積する。数ボル
トの表面電位が二次電子像を著しく妨害する。これは二
次電子（SE）が典型的には10エレクトロンボルトよりも
小さいエネルギーを有して放出されるからである。ひど
く帯電される場合においては、コンタクトホールの像形
成を行なう時に通常遭遇することであるが、基板からの
二次電子放出は後方散乱電子（BSE）からの信号のみを
残して、完全に遮断される。表面電界を制御する試みは
部分的のみに有効であり、一次電子ビームの着地エネル
ギーが変調されることによってアーチファクト（偽の
像）が導入される場合がある。
高アスペクト比の構造を有効に像形成するための従来
の二次及び後方散乱（BSC）電子像形成技術の上述の無
能力さは、図４に図示された様な状況によって更に増大
される。現在の技術は、最大コレクタ効率を得るため
に、電子検出器37は、視野円錐、或いは受入角がコンタ
クトホール内に僅かに進入する様に、設置される必要が
あることを教示している。酸化物の貫通が生じたことを
確認するために最も重要であるコンタクトホールの底は
像形成されることが出来ない。この結果が図５に明瞭に
示されている。この図は、ホトレジストと酸化物とから
成る2.0μｍ層内の0.5μｍのコンタクトホールに伝統的
な方法を使用した走査型電子顕微鏡写真を示している。
コンタクトの開口の付近の領域には、暗い円が現れる。
しかしながら、この暗い円は、コンタクトホールの底に
関する情報を伝播しているのではなく、その情報を欠い
ている。
の二次及び後方散乱（BSC）電子像形成技術の上述の無
能力さは、図４に図示された様な状況によって更に増大
される。現在の技術は、最大コレクタ効率を得るため
に、電子検出器37は、視野円錐、或いは受入角がコンタ
クトホール内に僅かに進入する様に、設置される必要が
あることを教示している。酸化物の貫通が生じたことを
確認するために最も重要であるコンタクトホールの底は
像形成されることが出来ない。この結果が図５に明瞭に
示されている。この図は、ホトレジストと酸化物とから
成る2.0μｍ層内の0.5μｍのコンタクトホールに伝統的
な方法を使用した走査型電子顕微鏡写真を示している。
コンタクトの開口の付近の領域には、暗い円が現れる。
しかしながら、この暗い円は、コンタクトホールの底に
関する情報を伝播しているのではなく、その情報を欠い
ている。
従って、サブミクロンコンタクトホールの底及び他の
高アスペクト比の構造からの情報を抽出するための改良
された像形成技術の必要性が存在する。
高アスペクト比の構造からの情報を抽出するための改良
された像形成技術の必要性が存在する。
発明の要約
本発明は、一般的に、コンタクトホールの様な高アス
ペクト比の構造の像を形成するための改良された像形成
技術を提供する。この技術は、像形成のこの種の問題に
対する従来のアプローチからの決別を表している。新た
なアプローチは、一方がサブミクロン構造の頂部の像を
形成するのに最適化され、他方がサブミクロン構造の底
の像を形成するために最適化された、２つの信号検出サ
ブシステムを利用する。これらの検出システムは、共焦
型光学顕微鏡で得られる「拡張焦点」に似ている像を形
成するために実時間で組み合わせることが出来る信号を
発生する。しかしながら、共焦型像とは異なって、得ら
れる像は、電子ビーム技術の固有の線形性及び解像特性
を有する。
ペクト比の構造の像を形成するための改良された像形成
技術を提供する。この技術は、像形成のこの種の問題に
対する従来のアプローチからの決別を表している。新た
なアプローチは、一方がサブミクロン構造の頂部の像を
形成するのに最適化され、他方がサブミクロン構造の底
の像を形成するために最適化された、２つの信号検出サ
ブシステムを利用する。これらの検出システムは、共焦
型光学顕微鏡で得られる「拡張焦点」に似ている像を形
成するために実時間で組み合わせることが出来る信号を
発生する。しかしながら、共焦型像とは異なって、得ら
れる像は、電子ビーム技術の固有の線形性及び解像特性
を有する。
この新たなアプローチは、半導体プロセスを監視する
場合において、数多くの困難な問題を解決するために成
功裏に用いることが出来る。例えば、コンタクトホール
の測定は構造の底で最小又はゼロ信号を有して通常達成
されていて、何れの得られる測定値も、低い精度である
か、又は外挿の結果である。この新たなアプローチを使
用すると、信号は構造の底で最大値を表し、外挿を必要
としない高い精度の測定が可能となる。図６は、底に偏
った像の例を示している。図５と同様に、構造はシリコ
ンに至る公称0.5μｍのコンタクトであり、このコンタ
クトは、酸化物上のレジストから成る2.0μｍ厚の層内
に、現像され且つエッチングされるされたものである。
図５と対比すると、コンタクトホールの底が明瞭に白い
円として見ることが出来る。
場合において、数多くの困難な問題を解決するために成
功裏に用いることが出来る。例えば、コンタクトホール
の測定は構造の底で最小又はゼロ信号を有して通常達成
されていて、何れの得られる測定値も、低い精度である
か、又は外挿の結果である。この新たなアプローチを使
用すると、信号は構造の底で最大値を表し、外挿を必要
としない高い精度の測定が可能となる。図６は、底に偏
った像の例を示している。図５と同様に、構造はシリコ
ンに至る公称0.5μｍのコンタクトであり、このコンタ
クトは、酸化物上のレジストから成る2.0μｍ厚の層内
に、現像され且つエッチングされるされたものである。
図５と対比すると、コンタクトホールの底が明瞭に白い
円として見ることが出来る。
本発明の一つの実施の形態に従うと、微小な高アスペ
クト比の構造の底の近くの特徴に対応する像情報が、一
次電子ビームを構造上に向け且つ一次電子ビームが構造
に向けられる結果として構造から放出される高いエネル
ギーの後方散乱電子と低いエネルギーの後方散乱電子と
を区別することにより、抽出される。検出器を使用し
て、高いエネルギーの後方散乱電子が検出され、検出信
号が発生される。この検出信号は構造の底の近くの特徴
に対応する像を発生するために使用される。
クト比の構造の底の近くの特徴に対応する像情報が、一
次電子ビームを構造上に向け且つ一次電子ビームが構造
に向けられる結果として構造から放出される高いエネル
ギーの後方散乱電子と低いエネルギーの後方散乱電子と
を区別することにより、抽出される。検出器を使用し
て、高いエネルギーの後方散乱電子が検出され、検出信
号が発生される。この検出信号は構造の底の近くの特徴
に対応する像を発生するために使用される。
本発明の別の実施の形態に従うと、像形成装置は、微
小な構造がパターンニングされたウェーハを支持するた
めのステージ、一次電子ビームを微小な構造に向ける機
構、一次電子が前記構造に向けられる結果前記構造から
放出される高いエネルギーの後方散乱電子と低いエネル
ギーの後方散乱電子とを区別する機構、高いエネルギー
の後方散乱電子を検出して、検出信号を発生する検出
器、及び前記信号に応答して前記構造の像を発生するた
めの像形成装置を含む。
小な構造がパターンニングされたウェーハを支持するた
めのステージ、一次電子ビームを微小な構造に向ける機
構、一次電子が前記構造に向けられる結果前記構造から
放出される高いエネルギーの後方散乱電子と低いエネル
ギーの後方散乱電子とを区別する機構、高いエネルギー
の後方散乱電子を検出して、検出信号を発生する検出
器、及び前記信号に応答して前記構造の像を発生するた
めの像形成装置を含む。
図面の簡単な説明
本発明は添付された図面と関連して以下の記載から更
に理解することが出来る。図面において、 図１は従来の走査型電子顕微鏡の簡略図、 図２は半導体ウェーハ構造のコンタクトホール部分の
断面図、 図３は表面電荷累積の結果を示す図２のと同様な断面
図、 図４は電子検出器の視野円錐の高アスペクト比の構造
への限られた進入を示す断面図、 図５は高アスペクト比のコンタクトホールの伝統的な
技術を使用しての走査型電子顕微鏡写真、 図６は本発明の技術を使用する対応する走査型電子顕
微鏡写真、 図７は本発明に従う２つの信号検出サブシステムの作
動を表す図面、 図８は負にバイアスされた電子区別技術を説明する対
応図面、 図９は高アスペクト比のコンタクトホールが走査され
る時の上方及び下方の検出器信号の反対の結果を示す図
面、 図10は本発明と関連して使用される負の電子光学作動
距離を示す図面、 図11は本発明の一実施の形態に従う光学コラムの断面
図、 図12は本発明の一実施の形態の電子光学のより詳細な
特徴を示す断面図、 図13上方及び下方の検出器からの信号を組み合わせる
ための回路のブロック図、そして 図14は本発明の別の実施の形態に従う上方の検出器に
おける二次電子の検出を表す図面。
に理解することが出来る。図面において、 図１は従来の走査型電子顕微鏡の簡略図、 図２は半導体ウェーハ構造のコンタクトホール部分の
断面図、 図３は表面電荷累積の結果を示す図２のと同様な断面
図、 図４は電子検出器の視野円錐の高アスペクト比の構造
への限られた進入を示す断面図、 図５は高アスペクト比のコンタクトホールの伝統的な
技術を使用しての走査型電子顕微鏡写真、 図６は本発明の技術を使用する対応する走査型電子顕
微鏡写真、 図７は本発明に従う２つの信号検出サブシステムの作
動を表す図面、 図８は負にバイアスされた電子区別技術を説明する対
応図面、 図９は高アスペクト比のコンタクトホールが走査され
る時の上方及び下方の検出器信号の反対の結果を示す図
面、 図10は本発明と関連して使用される負の電子光学作動
距離を示す図面、 図11は本発明の一実施の形態に従う光学コラムの断面
図、 図12は本発明の一実施の形態の電子光学のより詳細な
特徴を示す断面図、 図13上方及び下方の検出器からの信号を組み合わせる
ための回路のブロック図、そして 図14は本発明の別の実施の形態に従う上方の検出器に
おける二次電子の検出を表す図面。
好適な実施の形態の詳細な記述
高アスペクト比構造を像形成するための問題に対する
従来試みられていた解法は、二次電子収集効率を改良す
ることによって、検出された信号の信号対ノイズ比を改
良することを試みることにあった。しかしながら、二次
電子の収率は既に高く、１に近づいており、従って、改
良の余地は殆ど無くなっていた。ここに記載される技術
は、二次電子よりも少ない収率の後方散乱電子（BSE）
に注目することによる対照的なアプローチを取る。後方
散乱の収率は典型的には10％のオーダーである。しかし
ながら、より低い放射効率にも関わらず、後方散乱電子
は、二次電子（10eVよりも低い）よりもかなり高いエネ
ルギー（一次走査電子ビームのエネルギーに略等しい、
約1000eV）を示す。高いエネルギーの後方散乱電子は、
図３に示される様に、試料の表面上の電荷に対して著し
い耐性を有し、穴の領域内のより良い像を生じ、放射効
率がより低くくても掘り起こす。
従来試みられていた解法は、二次電子収集効率を改良す
ることによって、検出された信号の信号対ノイズ比を改
良することを試みることにあった。しかしながら、二次
電子の収率は既に高く、１に近づいており、従って、改
良の余地は殆ど無くなっていた。ここに記載される技術
は、二次電子よりも少ない収率の後方散乱電子（BSE）
に注目することによる対照的なアプローチを取る。後方
散乱の収率は典型的には10％のオーダーである。しかし
ながら、より低い放射効率にも関わらず、後方散乱電子
は、二次電子（10eVよりも低い）よりもかなり高いエネ
ルギー（一次走査電子ビームのエネルギーに略等しい、
約1000eV）を示す。高いエネルギーの後方散乱電子は、
図３に示される様に、試料の表面上の電荷に対して著し
い耐性を有し、穴の領域内のより良い像を生じ、放射効
率がより低くくても掘り起こす。
図７を参照すると、微小コンタクホールの様な高アス
ペクト比の構造の像を、一方が頂部に像を形成するよう
に最適化され、他方がサブミクロン構造の底の像を形成
するように最適化された２つの信号検出サブシステムを
使用して、形成することが出来る。好適な実施の形態に
おいて、両方の検出器は、当分野で良く知られている形
態のマイクロチャンネルプレート検出器である。以下の
記述において、像形成される対象から最も遠く隔たった
検出器が上方の検出器（UD）と呼ばれ、像に最も近い検
出器が下方の検出器（LD）と呼ばれる。図７に示される
様に、下方の検出器と関係する像形成の幾何学的構成
は、対象の頂部表面の像を形成するのに最も適してお
り、上方の検出器と関係する像形成の幾何学的構成は、
溝及び穴の底の像を形成するのに最も適している。特
に、下方の検出器はθ１、θ２によって決まる立体角で
電子の後方散乱を受ける。θ１は、試料の垂線から約90
゜であり、θ２はこの垂線から約45゜である。従って、
得られる信号は、頂部表面からの電子に支配される。上
方の検出器は、θ３、θ４によって記述される立体角内
の後方散乱電子を受け、θ３は45゜であり、θ４は約０
゜である。従って、得られる信号は、穴又は溝からの電
子に支配される。以下に記述される様に、磁場浸漬対物
レンズをθ１、θ２、θ３、θ４の調整を行なうために
使用することが出来る。図７の幾何学的構成は特別のフ
ィルタリングを達成し、これによって、後方散乱電子及
び二次放射電子が互いに区別され、それぞれ、上方及び
下方の検出器に像を形成を行なう。好適な実施の形態に
おいては、下方の検出器は、浸漬電磁レンズの内部に位
置され、上方の検出器は、浸漬電磁レンズの上方に位置
される。
ペクト比の構造の像を、一方が頂部に像を形成するよう
に最適化され、他方がサブミクロン構造の底の像を形成
するように最適化された２つの信号検出サブシステムを
使用して、形成することが出来る。好適な実施の形態に
おいて、両方の検出器は、当分野で良く知られている形
態のマイクロチャンネルプレート検出器である。以下の
記述において、像形成される対象から最も遠く隔たった
検出器が上方の検出器（UD）と呼ばれ、像に最も近い検
出器が下方の検出器（LD）と呼ばれる。図７に示される
様に、下方の検出器と関係する像形成の幾何学的構成
は、対象の頂部表面の像を形成するのに最も適してお
り、上方の検出器と関係する像形成の幾何学的構成は、
溝及び穴の底の像を形成するのに最も適している。特
に、下方の検出器はθ１、θ２によって決まる立体角で
電子の後方散乱を受ける。θ１は、試料の垂線から約90
゜であり、θ２はこの垂線から約45゜である。従って、
得られる信号は、頂部表面からの電子に支配される。上
方の検出器は、θ３、θ４によって記述される立体角内
の後方散乱電子を受け、θ３は45゜であり、θ４は約０
゜である。従って、得られる信号は、穴又は溝からの電
子に支配される。以下に記述される様に、磁場浸漬対物
レンズをθ１、θ２、θ３、θ４の調整を行なうために
使用することが出来る。図７の幾何学的構成は特別のフ
ィルタリングを達成し、これによって、後方散乱電子及
び二次放射電子が互いに区別され、それぞれ、上方及び
下方の検出器に像を形成を行なう。好適な実施の形態に
おいては、下方の検出器は、浸漬電磁レンズの内部に位
置され、上方の検出器は、浸漬電磁レンズの上方に位置
される。
図８を参照する。図７に示される幾何学的構成の特別
のフィルタリング効果を、二次電子を上方の検出器上に
像形成行なうことを妨げる様に、エネルギーフィルタリ
ングによって、増強することが出来る。好適な実施の形
態においては、上方の検出器の面が、より低いエネルギ
ーの二次電子を跳ね返す様に負にバイアスさる（例え
ば、約300ボルト迄）。他方、後方散乱電子は、この負
のバイアスによっては、ほとんど影響されずに残ってい
る様な十分に高いエネルギーを有している。
のフィルタリング効果を、二次電子を上方の検出器上に
像形成行なうことを妨げる様に、エネルギーフィルタリ
ングによって、増強することが出来る。好適な実施の形
態においては、上方の検出器の面が、より低いエネルギ
ーの二次電子を跳ね返す様に負にバイアスさる（例え
ば、約300ボルト迄）。他方、後方散乱電子は、この負
のバイアスによっては、ほとんど影響されずに残ってい
る様な十分に高いエネルギーを有している。
図７及び８に示される空間フィルタリング及びエネル
ギーフィルタリング手段の結果、下方の検出器からの信
号は、構造の底が走査された時略ゼロの最小値にある。
上方の検出器からの信号は、構造の底で最大値を示し、
外挿無しの高精度測定を可能にする。一次電子ビームが
図９に示される断面を左から右に横切って走査されると
仮定する。構造の頂部面が走査される時、多量の電子が
放出され、これが下方の検出器に当たり、そして高いレ
ベルの信号を発生する様になる。表面電荷効果は、信号
に重大には影響しない。しかしながら、一次電子ビーム
がコンタクトホールに到達すると、表面電荷効果の影響
は増大する。その際、下方の検出器の像形成幾何学的構
成の結果、より少なく電子が下方の検出器に到達する。
従って、穴の底において、下方の検出器からの信号はゼ
ロに近い最小値となる。コンタクトホールが通り過ぎ、
一次電子ビームが構造の上部表面上に着地すると、下方
の検出器からの信号は再び高いレベルに上昇する。
ギーフィルタリング手段の結果、下方の検出器からの信
号は、構造の底が走査された時略ゼロの最小値にある。
上方の検出器からの信号は、構造の底で最大値を示し、
外挿無しの高精度測定を可能にする。一次電子ビームが
図９に示される断面を左から右に横切って走査されると
仮定する。構造の頂部面が走査される時、多量の電子が
放出され、これが下方の検出器に当たり、そして高いレ
ベルの信号を発生する様になる。表面電荷効果は、信号
に重大には影響しない。しかしながら、一次電子ビーム
がコンタクトホールに到達すると、表面電荷効果の影響
は増大する。その際、下方の検出器の像形成幾何学的構
成の結果、より少なく電子が下方の検出器に到達する。
従って、穴の底において、下方の検出器からの信号はゼ
ロに近い最小値となる。コンタクトホールが通り過ぎ、
一次電子ビームが構造の上部表面上に着地すると、下方
の検出器からの信号は再び高いレベルに上昇する。
上方の検出器からの信号は正確に反対の振る舞いを示
す。後方散乱電子の収率は、一次電子ビームが着地する
材料の原子数と共に増大する。ホトレジストの組成は一
般に比較的低い原子数を有しており、シリコンは比較的
高い原子数を有している。構造の表面が走査されている
時、比較的少ない後方散乱電子が発生される。一次電子
ビームが、コンタクトホールの底を走査する時、シリコ
ンは高い原子数を有するので、大量の後方散乱電子が発
生される。一次電子ビームがコンタクトホールを横切
り、再び、構造の上部表面上に着地する時、生成される
後方散乱電子の数は再び減少する。（下方の検出器の信
号と関係する）この反転像コントラストは、上方の検出
器の小さい受入角によって更に助けられ、構造の頂部表
面で散乱された横方向に散乱される電子からの不所望の
信号が除去される。構造の頂部表面において、電子は全
ての方向に放射される。しかしながら、コンタクトホー
ル又は他の高アスペクト比の構造内では、電子は、この
構造によって生じるられるコリメート効果を受ける。上
方の検出器の小さな受入角のために、後者の「コリメー
トされた」電子は、前者の「方向制を有さない」表面電
子よりもより多く上方の検出器で受入される。
す。後方散乱電子の収率は、一次電子ビームが着地する
材料の原子数と共に増大する。ホトレジストの組成は一
般に比較的低い原子数を有しており、シリコンは比較的
高い原子数を有している。構造の表面が走査されている
時、比較的少ない後方散乱電子が発生される。一次電子
ビームが、コンタクトホールの底を走査する時、シリコ
ンは高い原子数を有するので、大量の後方散乱電子が発
生される。一次電子ビームがコンタクトホールを横切
り、再び、構造の上部表面上に着地する時、生成される
後方散乱電子の数は再び減少する。（下方の検出器の信
号と関係する）この反転像コントラストは、上方の検出
器の小さい受入角によって更に助けられ、構造の頂部表
面で散乱された横方向に散乱される電子からの不所望の
信号が除去される。構造の頂部表面において、電子は全
ての方向に放射される。しかしながら、コンタクトホー
ル又は他の高アスペクト比の構造内では、電子は、この
構造によって生じるられるコリメート効果を受ける。上
方の検出器の小さな受入角のために、後者の「コリメー
トされた」電子は、前者の「方向制を有さない」表面電
子よりもより多く上方の検出器で受入される。
BSE信号が材料の原子番号と共に増大すると事実は、S
E信号と比較すると顕著に異なる。SE信号は表面の地形
と共に変化し、入射ビームエネルギー及び電流に極めて
強く依存し、表面に電荷に敏感である。
E信号と比較すると顕著に異なる。SE信号は表面の地形
と共に変化し、入射ビームエネルギー及び電流に極めて
強く依存し、表面に電荷に敏感である。
下方及び上方の検出器によって発生される走査信号、
及び図５（下方の検出器）及び図６（上方の検出器）に
示される対応する像間の対応を容易に理解出来る。図５
に関連して、下方の検出器からの信号はコンタクトホー
ルの内部で略ゼロに落ち、コンタクトホールのサイズ及
び形状に関して、他の場合には抽出されていた何らかの
情報が覆い隠される。図６と関係して、上方の検出器か
らの信号は、一次電子ビームがコンタクトホール内部に
ある時、ピークレベルに到達する。従って、コンタクト
ホールのサイズ及び形状が明瞭に示される。
及び図５（下方の検出器）及び図６（上方の検出器）に
示される対応する像間の対応を容易に理解出来る。図５
に関連して、下方の検出器からの信号はコンタクトホー
ルの内部で略ゼロに落ち、コンタクトホールのサイズ及
び形状に関して、他の場合には抽出されていた何らかの
情報が覆い隠される。図６と関係して、上方の検出器か
らの信号は、一次電子ビームがコンタクトホール内部に
ある時、ピークレベルに到達する。従って、コンタクト
ホールのサイズ及び形状が明瞭に示される。
後方散乱電子の収集効率は、走査型電子顕微鏡に対し
て負の電子光学作動距離（ワーキンググディスタンス
を）与えることにより更に増大することが出来る。図10
を参照すると、走査型電子顕微鏡の電磁浸漬対物レンズ
は、基本的に、トロイダルで溝型の磁極片39及び極片の
溝の内部に巻かれた電気捲線41から構成される。電磁浸
漬レンズは図示される様な磁束パターンを発生する。従
来通り、磁束パターンは収差を補償する様に精密に制御
される。しかしながら、従来の走査型電子顕微鏡におい
て、電子光学作動距離は通常正である。電子光学作動距
離とは、ウェーハ（43）の表面と最大の磁束密度（45）
の領域に対応する平面との間の距離を意味する。好適な
実施の形態においては、この距離は、若干負（略−1m
m）である。換言すると、ウェーハ表面（43）の平面
は、最大の磁束密度の領域に対応する平面（45）上に位
置する。この若干負の電子光学作動距離の効果は、後方
散乱電子が上方及び下方の検出器のチャネルプレート上
を走査することにある。特に、負の電子光学作動距離だ
と、電子が垂線に対して大きな角度で放出される時でさ
え、後方散乱電子が検出器に衝突する。後方散乱電子が
低い収率であるので、収集効率における得られる増大
は、かなり意味のあるものである。
て負の電子光学作動距離（ワーキンググディスタンス
を）与えることにより更に増大することが出来る。図10
を参照すると、走査型電子顕微鏡の電磁浸漬対物レンズ
は、基本的に、トロイダルで溝型の磁極片39及び極片の
溝の内部に巻かれた電気捲線41から構成される。電磁浸
漬レンズは図示される様な磁束パターンを発生する。従
来通り、磁束パターンは収差を補償する様に精密に制御
される。しかしながら、従来の走査型電子顕微鏡におい
て、電子光学作動距離は通常正である。電子光学作動距
離とは、ウェーハ（43）の表面と最大の磁束密度（45）
の領域に対応する平面との間の距離を意味する。好適な
実施の形態においては、この距離は、若干負（略−1m
m）である。換言すると、ウェーハ表面（43）の平面
は、最大の磁束密度の領域に対応する平面（45）上に位
置する。この若干負の電子光学作動距離の効果は、後方
散乱電子が上方及び下方の検出器のチャネルプレート上
を走査することにある。特に、負の電子光学作動距離だ
と、電子が垂線に対して大きな角度で放出される時でさ
え、後方散乱電子が検出器に衝突する。後方散乱電子が
低い収率であるので、収集効率における得られる増大
は、かなり意味のあるものである。
図11は、本発明の好適な実施の形態に従う走査型電子
顕微鏡の電子コラムを詳細に示している。電子ビームの
通路は垂直の破線47によって表され、ウェーハ面43まで
延びている。上方の８重極アッセンブリ49は、電子ビー
ムを位置決めする様に機能する。上方の検出器アッセン
ブリ51は上方の検出器、好ましくはマイクロチャンネル
プレート検出器を収容する。磁気レンズライナー55は、
テルル銅シールドであり、これは、これが無い場合に８
重極を制御する様に使用される８本のテフロン被覆ワイ
ヤによって作り出される擾乱からビームを保護する。ま
た、このライナーは８重極を所定の位置に保持する。下
方の８重極アッセンブリ57はウェーハの表面を前後に横
切って電子ビームを走査する。下方の検出器はウェーハ
表面に対面し、好ましくはマイクロチャンネルプレート
検出器である。
顕微鏡の電子コラムを詳細に示している。電子ビームの
通路は垂直の破線47によって表され、ウェーハ面43まで
延びている。上方の８重極アッセンブリ49は、電子ビー
ムを位置決めする様に機能する。上方の検出器アッセン
ブリ51は上方の検出器、好ましくはマイクロチャンネル
プレート検出器を収容する。磁気レンズライナー55は、
テルル銅シールドであり、これは、これが無い場合に８
重極を制御する様に使用される８本のテフロン被覆ワイ
ヤによって作り出される擾乱からビームを保護する。ま
た、このライナーは８重極を所定の位置に保持する。下
方の８重極アッセンブリ57はウェーハの表面を前後に横
切って電子ビームを走査する。下方の検出器はウェーハ
表面に対面し、好ましくはマイクロチャンネルプレート
検出器である。
図12は、本発明の好適な実施例に従う走査型電子顕微
鏡の完全な電子光学を示している。上方のコラムアッセ
ンブリ60は上方の８重極、スプレー開口アッセンブリ50
及上方の検出器アッセンブリ51を収容し、且つ電子銃イ
ンタフェース46を含む。磁気レンズアッセンブリ70は、
磁気レンズ極片39及び電気捲線41を含む。レンズキャッ
プ71が極片に付けられている。磁気レンズライナーが磁
気レンズアッセンブリ70の内部に延びている。磁気レン
ズアッセンブリ70の内部には、また、下方の８重極アッ
センブリ57及び下方の検出器が収容されている。
鏡の完全な電子光学を示している。上方のコラムアッセ
ンブリ60は上方の８重極、スプレー開口アッセンブリ50
及上方の検出器アッセンブリ51を収容し、且つ電子銃イ
ンタフェース46を含む。磁気レンズアッセンブリ70は、
磁気レンズ極片39及び電気捲線41を含む。レンズキャッ
プ71が極片に付けられている。磁気レンズライナーが磁
気レンズアッセンブリ70の内部に延びている。磁気レン
ズアッセンブリ70の内部には、また、下方の８重極アッ
センブリ57及び下方の検出器が収容されている。
上方及び下方の検出器からの信号は、一方を排除して
使用される必要は無い。図13を参照すると、好ましく
は、上方及び下方の検出器からの信号は、「拡張焦点」
像に似ている像を発生するように、制御構成に従って変
化する比で組み合わされる。信号は、電子ビーム技術特
有の線形及び解像特性を有する混合信号を発生するよう
に、実時間で組み合わせることが出来る。特に、上方及
び下方の検出器からの信号は、それぞれゲイン可変の増
幅器81及び83に入力される。増幅器のゲインは制御ユニ
ット85からの制御信号に従って設定される。増幅器から
の出力信号は次に加算器87で加算される。加算器の出力
はCRT表示装置に送られる。
使用される必要は無い。図13を参照すると、好ましく
は、上方及び下方の検出器からの信号は、「拡張焦点」
像に似ている像を発生するように、制御構成に従って変
化する比で組み合わされる。信号は、電子ビーム技術特
有の線形及び解像特性を有する混合信号を発生するよう
に、実時間で組み合わせることが出来る。特に、上方及
び下方の検出器からの信号は、それぞれゲイン可変の増
幅器81及び83に入力される。増幅器のゲインは制御ユニ
ット85からの制御信号に従って設定される。増幅器から
の出力信号は次に加算器87で加算される。加算器の出力
はCRT表示装置に送られる。
より広く使用されている二次電子の代わりに、後方散
乱電子を高アスペクト比の構造に対する一次像形成機構
として使用するために、高いビーム電流が要求される
（後方散乱電子の低い収率のため）。絶縁性の高い材料
を検査又は測定する時に、ビーム電流が高すぎると、試
料を入射ビームエネルギーと同程度の電位迄帯電し、実
効的な電子の着地エネルギーに影響する場合がある。試
料の帯電は、下方の導電体に電子が散逸するの時間が十
分で無いことから結果される。
乱電子を高アスペクト比の構造に対する一次像形成機構
として使用するために、高いビーム電流が要求される
（後方散乱電子の低い収率のため）。絶縁性の高い材料
を検査又は測定する時に、ビーム電流が高すぎると、試
料を入射ビームエネルギーと同程度の電位迄帯電し、実
効的な電子の着地エネルギーに影響する場合がある。試
料の帯電は、下方の導電体に電子が散逸するの時間が十
分で無いことから結果される。
これらの条件の基で、ビーム電流は下げることが出
来、そして上方の検出器を、上述した様な後方散乱電子
の代わりに二次電子を検出するために有利に使用するこ
とが出来る。ビーム電流を下げると、表面電荷が減少
し、絶縁性が高い材料の場合の解像度及び測定精度が改
善される。上方の検出器で二次電子を検出することによ
って、（溝の様な）高アスペクト比の構造の底を観測す
る能力が、図14に示される条件の基で保たれる。図面か
ら観察出来る様に、上方の検出器の二次電子の収集が、
約−160Vのバイアス電圧をウェーハに加えることにより
容易になる。上方の検出器の面を、上述の様に負バイア
スする代わりに、今回はバイアスしない。二次電子は加
速されて、コラムを上方の検出器まで押し上がり、後方
散乱電子とかなり類似する軌道を示す。
来、そして上方の検出器を、上述した様な後方散乱電子
の代わりに二次電子を検出するために有利に使用するこ
とが出来る。ビーム電流を下げると、表面電荷が減少
し、絶縁性が高い材料の場合の解像度及び測定精度が改
善される。上方の検出器で二次電子を検出することによ
って、（溝の様な）高アスペクト比の構造の底を観測す
る能力が、図14に示される条件の基で保たれる。図面か
ら観察出来る様に、上方の検出器の二次電子の収集が、
約−160Vのバイアス電圧をウェーハに加えることにより
容易になる。上方の検出器の面を、上述の様に負バイア
スする代わりに、今回はバイアスしない。二次電子は加
速されて、コラムを上方の検出器まで押し上がり、後方
散乱電子とかなり類似する軌道を示す。
以上の記述は、本発明の原理、好適な実施の形態、及
び操作モードを記述している。しかしながら、本発明
は、記述された特定の実施の形態に限定されて構成され
るべきでは無い。そうでは無くて、上述の実施の形態は
制限的というよりも説明的と認められるべきであり、以
下の請求の範囲に定義された本発明の範囲から離れるこ
と無しに当業者が実施の形態に変更を行なうことざ出来
ることは理解されるべきである。
び操作モードを記述している。しかしながら、本発明
は、記述された特定の実施の形態に限定されて構成され
るべきでは無い。そうでは無くて、上述の実施の形態は
制限的というよりも説明的と認められるべきであり、以
下の請求の範囲に定義された本発明の範囲から離れるこ
と無しに当業者が実施の形態に変更を行なうことざ出来
ることは理解されるべきである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 アキリーズ アレン エイチ
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
95128 サン ホセ サウス ジェナヴ
ィーヴ レーン 898
(72)発明者 フレデリック ノーラン ヴィー
アメリカ合衆国 コロラド州 80303
ボールダー マーティン ドライヴ
340
(72)発明者 モナハン ケヴィン エム
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
95014 クーパーティノ フォールクリ
ーク スプリング コート 11556
(72)発明者 リーグ フィリップ アール
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
95070 サラトガ メリンダ サークル
12187
(56)参考文献 特開 平２−260362（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−81075（ＪＰ，Ａ)
特開 昭51−10761（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−258703（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−251317（ＪＰ，Ａ)
特表 平４−504325（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01J 37/244
G01B 15/00
H01L 21/66
Claims (4)
- 【請求項１】微小な高アスペクト比の構造の底付近の特
徴に対応する像情報を抽出する方法であり、 一次電子ビームを前記構造に向け、 前記一次電子ビームが前記構造上に向けられる結果前記
構造から放出された高いエネルギーの後方散乱電子と低
いエネルギーの後方散乱電子とを区別し、 検出器を使用して、前記低いエネルギーの後方散乱電子
を検出して、検出信号を発生し、 前記検出信号を使用して、前記構造の底付近の特徴に対
応する像を発生する工程から成り、 この場合、前記高いエネルギーの後方散乱電子を検出し
て他の検出信号を発生する他の検出手段を備え、前記検
出手段及び前記他の検出手段が、中央一次電子ビーム照
射開口を各々有する第１及び第２のマイクロチャンネル
プレート検出器とされ、前記第１のマイクロチャンネル
プレート検出器が前記第２のマイクロチャンネルプレー
ト検出器上に設置されており、前記第１及び第２のマイ
クロチャンネルプレート検出器のビーム照射開口が垂直
方向に整列され、前記第２のマイクロチャンネルプレー
ト検出器の前記ビーム照射開口を、前記第１のマイクロ
チャンネルプレート検出器の開口として機能させ、 前記区別する工程が、前記検出器が前記構造の上部表面
の水準に頂点を有する或る角度を張り、前記角度が、前
記構造の前記上方表面の垂線の何れの側にも45゜以下で
あるように、前記検出器が検出開口及び前記構造の上部
表面に関係して位置することから成る方法。 - 【請求項２】ウェーハの構造を検査又は測定するための
装置が、 微小な構造がパターンニングされたウェーハを支持する
ためのステージ手段、 一次電子ビームを前記微小な構造上に向ける手段、 前記一次電子ビームが前記構造上に向けられる結果前記
構造から放出される高いエネルギーの後方散乱電子と低
いエネルギーの後方散乱電子とを区別する手段、 前記低いエネルギーの後方散乱電子を検出して第１の検
出信号を発生する第１の検出手段、 前記第１の検出信号に少なくとも部分的に応答して、前
記構造の像を発生する像形成手段から成り、 前記高いエネルギーの後方散乱電子を検出して第２の検
出信号を発生する第２の検出手段、及び 前記第１の及び第２の検出信号を種々の比率で混合して
混合検出信号を発生する混合手段、から成り、 前記像形成手段が、前記混合検出信号に応答して、前記
構造の像を発生し、 前記第１及び第２の検出手段が、中央一次電子ビーム照
射開口を各々有する第１及び第２のマイクロチャンネル
プレート検出器とされ、 前記第１のマイクロチャンネルプレート検出器が前記第
２のマイクロチャンネルプレート検出器上に設置されて
おり、前記第１及び第２のマイクロチャンネルプレート
検出器のビーム照射開口が垂直方向に整列され、 前記第２のマイクロチャンネルプレート検出器の前記ビ
ーム照射開口が、前記第１のマイクロチャンネルプレー
ト検出器の開口として機能し、 前記第１のマイクロチャンネルプレート検出器が前記構
造の前記上部表面の水準において頂点を有する角度を張
り、前記角度が前記構造の前記上部表面の垂線の何れの
側でも45゜以下であるように、前記ステージ、前記第２
のマイクロチャンネルプレート検出器、及び前記第１の
マイクロチャンネルプレート検出器が、互いに関係して
位置する装置。 - 【請求項３】前記電子を前記検出器上に焦点合わせする
磁気レンズ手段を更に含む請求項２記載の装置。 - 【請求項４】前記ウェーハが負の電子光学作動距離に位
置されるように、前記ステージ手段及び前記磁気レンズ
手段が、互いに関係して位置され、前記高いエネルギー
の後方散乱電子が垂線から大きな角度で前記第１のマイ
クロチャンネルプレート検出器に入射するようにされ
る、請求項３記載の装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/141,669 | 1993-10-26 | ||
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