JP5216371B2 - 走査電子顕微鏡 - Google Patents
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Description
Xo,Yo:物面上での偏向量 Xo=C1 XDEF , Yo=C1 YDEF
XDEF,YDEF:偏向器の偏向量
であり、1段目構造物の影の長さL1の逆数は、試料電位と試料高さ及びその他の光学パラメータに依存して変動する倍率Mobjに比例する。次に2段目構造物の影の長さL2は対物レンズの倍率と偏向器の偏向量に依存して変動する。
2 一次電子ビーム
3 反射された一次電子ビーム
4 試料
5 試料ホルダ
6 上段走査偏向器
7 下段走査偏向器
8 ブースタ電極
11 コンデンサレンズ
12 対物レンズ
13 1段目構造物
14 2段目構造物
21 下段検出器
22 上段検出器
23 電界制御電極
110 光学条件制御装置
111 光学条件計算部
112 光学条件設定部
120 試料情報計算装置
121 特徴量抽出部
122 参照データ記録部
123 試料電位・高さ計算部
Claims (14)
- 電子を検出する検出器と、
電子ビームが照射される試料を支持する試料台と、
前記試料、或いは試料台に印加する負電圧を制御する制御装置を備えた走査電子顕微鏡において、当該制御装置は、前記負電圧を制御して前記電子ビームが試料に到達する前に反射する状態とし、前記検出器によって検出された電子に基づいて得られる電子の検出位置、当該電子に基づいて形成される画像内における前記走査電子顕微鏡内の構造物の大きさ、当該構造物の位置、当該構造物のエッジのだれ、当該構造物の回転量、及び当該構造物の輝度に関する情報の少なくとも1つを示す特徴量と、当該特徴量と前記試料の前記電子ビームが反射される領域の下部に位置する試料表面の高さの関係に基づいて、前記試料の高さを求めることを特徴とする走査電子顕微鏡。 - 請求項1において、
前記検出器と、前記試料の間には、前記反射した電子の一部が衝突する構造物が配置され、前記検出器には、当該構造物が投影されることを特徴とする走査電子顕微鏡。 - 請求項2において、
前記構造物は、前記電子ビームを走査する走査偏向器の上段と下段の両方に配置されることを特徴とする走査電子顕微鏡。 - 請求項3において、
前記制御装置は、前記上段と下段に配置された構造物の投影像の前記特徴量の比に基づいて、前記試料表面の高さを求めることを特徴とする走査電子顕微鏡。 - 試料に電位を与えるステージを備えた走査電子顕微鏡において、試料に電子ビームが到達できないような電位を与え、当該電子ビームを試料直上で反射させる、ミラーモードに設定可能な制御装置を備え、当該制御装置は、試料直上で反射したミラー電子に基づいて得られる電子の検出位置、当該電子に基づいて形成される画像内における前記走査電子顕微鏡内の構造物の大きさ、当該構造物の位置、当該構造物のエッジのだれ、当該構造物の回転量、及び当該構造物の輝度に関する情報を示す少なくとも2つの特徴量に基づいて、試料電位と、前記電子ビームが反射される領域の下部に位置する試料表面高さを導出し、導出した試料電位と前記電子ビームが反射される領域の下部に位置する試料表面高さを基に、前記電子ビームを集束する対物レンズの励磁量、表示倍率、及び/又は前記電子ビームを走査する偏向器の走査範囲を調整することを特徴とする走査電子顕微鏡。
- 請求項5において、
ミラー電子の軌道上に構造物を設置し、ミラー電子に基づいて形成される画像に写りこむ構造物の影から抽出される前記特徴量を基に前記試料電位と、前記電子ビームが反射される領域の下部に位置する試料表面高さを測定することを特徴とする走査電子顕微鏡。 - 請求項6において、
前記構造物は、前記電子ビームを走査する上段の偏向器と下段の偏向器であって、当該上段及び下段に設置された構造物の影から抽出される前記特徴量の比を基に前記試料電位と、前記電子ビームが反射される領域の下部に位置する試料表面高さを測定することを特徴とする走査電子顕微鏡。 - 請求項5において、
複数のミラーモードの光学条件下で取得した前記特徴量から前記試料電位と、前記電子ビームが反射される領域の下部に位置する試料表面高さを測定することを特徴とする走査電子顕微鏡。 - 請求項5において、
前記1つのミラーモードに設定した状態にて、2つ以上の前記特徴量を抽出し、前記試料電位と、前記電子ビームが反射される領域の下部に位置する試料表面高さを測定することを特徴とする走査電子顕微鏡。 - 請求項5において、
電位の絶対値を補償するための電位・試料高さ校正用試料が、試料ホルダ若しくは前記走査電子顕微鏡内部に保持されていることを特徴とする走査電子顕微鏡。 - 請求項10において、
複数又は単数の前記ミラーモードの光学条件を記録し、設定したミラーモードにおいて得られる前記試料電位と、前記電子ビームが反射される領域の下部に位置する試料表面高さとの関係を示す関数、或いはテーブルを用いて、前記試料電位と、前記電子ビームが反射される領域の下部に位置する試料表面高さを導出することを特徴とする走査電子顕微鏡。 - 請求項10において、
自動又は手動で校正用試料上に移動し、前記ミラー電子に基づいて得られる前記特徴量と、前記試料電位と前記電子ビームが反射される領域の下部に位置する試料表面高さとの関係を表す関数、或いはテーブルを取得することで、測定結果の校正を行うことを特徴とする走査電子顕微鏡。 - 請求項10において、
校正用試料が複数の試料高さを持つことを特徴とする走査電子顕微鏡。 - 請求項10において、
校正用試料の高さを変動させる機構を持つことを特徴とする走査電子顕微鏡。
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