JP5253800B2 - 試料保持体及び観察・検査方法並びに観察・検査装置 - Google Patents
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Description
法。
従来、厚い膜しか作れなかったので、二次電子像は不可能で後方散乱電子像を用いており、分解能は低かった。本発明では二次電子を利用できるために、高分解能で観察・検査することができる。また、MEMS工程を用いて形成するため、大量に保持体を形成できる。
本工程により、窒化シリコン膜212を有する試料保持体を形成することができる。
試料観察・検査の際に、このような長さ標準の画像を取得し、試料中の構造物の画像と比較・参照することにより、試料中の構造物の正確な寸法がわかる。
本実施例では電子線を用いた構成を示したが、イオンを用いて観察をすることもできる。特に、ヘリウムイオンを用いることにより、前記試料保持膜の劣化が少ない観察を行うことができる。この場合、軸上電子線検出器504、軸外電子線検出器506のかわりに、それぞれ軸上イオン検出器と軸外イオン検出器を用いる。
本実施例では電子線を用いた構成を示したが、イオンを用いて観察をすることもできる。特に、ヘリウムイオンを用いることにより、前記試料保持膜の劣化が少ない観察を行うことができる。この場合、高感度電子線カメラ331のかわりに、高感度イオンカメラを用いる。
102…試料保持体
102a…枠状部材
102b…開口
103、104…Oリング
105、106…ケース
107、108…空間
110…周囲
111…格子
111b…開口部
112…周囲
130…シャーレ
150…試料保持体(単純)
150a…枠状部材
150b…開口
150c…試料保持膜
151…試料保持体(流路付,格子付も含む)
152…試料保持体(複数流路)
153…試料保持体(引出路付)
154…試料保持体(引出路付,樹脂)
155…試料保持体(フィルター)
156…試料保持体(ダブルフィルター)
157…試料保持体(寸法標準付)
160…試料保持体(TEM用樹脂)
161…試料保持体(TEM用樹脂 引出路)
162…試料保持体(TEM用Si系 引出路)
180…長さの標準パターン
201…シリコン基板
202…SOI(シリコンオンインシュレーター)ウェハ
203、204…シリコン
211、212…窒化シリコン膜
221、222、223…レジストパターン
231、232…酸化シリコン膜
301…電子源
302…コンデンサーレンズ
303…対物レンズ
304…走査ユニット
305…電子線鏡筒
306…反射電子検出器
307…2次電子検出器
308…真空チャンバー
309…試料移動機構
310、311…Oリング
313…ステージ
315…試料
320…電子線
325…蛍光検出器
330…結像レンズ
331…高感度電子線カメラ
401…保持体ベース
402…保持体キャップ
403…保持体ベース(PDMS製)
408a…入口
408b…出口
408c…流路
408d…試料保持空間
408e…引出口
408f…引出路(流路)
411…膜
413a…開口
414…試料
415…突起物(円柱)
422、422a、422b…パイプ
430、431…分岐路(流路)
455…観察部
462a,462b,462c,462d…フィルター
463a,463b,463c,463d…フィルター
491、492…樹脂
493,494…接着剤
495,496…膜
497…接着剤
498、499…メタルマスク
500…イオンビーム
501…流路のキャップになる部分
502…接着剤
503…上部電子線検出器
504…軸上電子線検出器
506…軸外電子線検出器
507…ステージ
Claims (23)
- 枠状部材の開口が膜により覆われており、該膜の第1の面に試料を保持するための試料保持体であって、該膜の厚みが1nm以上10nm未満であり、該膜の厚みDと、該膜において該枠状部材の開口を覆っている部分の周囲長Lとの関係が、L/D<200000であることを特徴とする試料保持体。
- 枠状部材の開口に格子が形成され、少なくとも該格子の開口部が膜により覆われており、該膜の第1の面に試料を保持するための試料保持体であって、該膜の厚みが1nm以上10nm未満であり、該膜の厚みDと、該膜において該格子の開口部を覆っている部分の周囲長Lとの関係が、L/D<200000であることを特徴とする試料保持体。
- 前記膜は、窒化シリコンで形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の試料保持体。
- 前記膜の第1の面が、外部からアクセス可能に開放されていることを特徴とする請求項1項乃至3何れか一項に記載の試料保持体。
- 請求項1乃至3何れか一項に記載の試料保持体を2つ配置して互いに対向させ、その間に試料を保持することができる試料保持体。
- 請求項1乃至3何れか一項に記載の試料保持体と、該試料保持体に対向して配置されたベースとを備え、該試料保持体と該ベースとの間に試料保持空間が形成されており、該試料保持空間に試料を供給する為の流路が設けられ、該流路を介して外部から試料を該試料保持空間に供給することが可能であることを特徴とする試料保持体。
- 前記流路及び前記試料保持空間のうちの少なくとも一方に、試料中の構成物を分別するフィルター構造が備えられていることを特徴とする請求項6記載の試料保持体。
- 請求項1乃至3何れか一項に記載の試料保持体を2つ配置して互いに対向させ、その間に試料保持空間が形成されており、該試料保持空間に試料を供給する為の流路が設けられ、該流路を介して外部から試料を該試料保持空間に供給することが可能であることを特徴とする試料保持体。
- 前記流路及び前記試料保持空間のうちの少なくとも一方に、試料中の構成物を分別するフィルター構造が備えられていることを特徴とする請求項8記載の試料保持体。
- 前記フィルター構造は、試料中の構成物の大きさを分別する機能を備えることを特徴とする請求項7又は9記載の試料保持体。
- 前記フィルター構造は、段差部、傾斜部、幅の長さが特定された部分、柱部、試料中の特定構成物を吸着するための吸着機能を有する部分のうちの少なくとも一つを具備することを特徴とする請求項7又は9又は10記載の試料保持体。
- 前記試料保持空間に、試料の少なくとも一部分を引き出すための引出路が接続されていることを特徴とする請求項6乃至11何れか一項に記載の試料保持体。
- 互いに対向配置されている前記膜の間隔、若しくは前記膜と前記ベースとの間隔が、0.01μm以上1μm以下であることを特徴とする請求項6乃至12何れか一項に記載の試料保持体。
- 請求項1−4及び6−7の何れか一項に記載の試料保持体における前記膜の第1の面に保持された試料に、該膜の第2の面を介して一次線を照射し、これにより試料の観察又は検査を行うことを特徴とする観察・検査方法。
- 前記膜の第2の面に接する雰囲気を減圧した状態で、前記一次線を照射することを特徴とする請求項14記載の観察・検査方法。
- 前記膜の第1の面が開放されており、前記試料保持体の外部から試料に対してアクセス可能となっていることを特徴とする請求項14又は15記載の観察・検査方法。
- 請求項5、8−9の何れか一項に記載の試料保持体の外側を減圧した状態で、該試料保持体に保持されている試料に一次線を照射し、これにより試料の観察又は検査を行うことを特徴とする観察・検査方法。
- 請求項1−4及び6−7の何れか一項に記載の試料保持体を支持するための支持手段と、該試料保持体の前記膜を介して試料に一次線を照射する一次線照射手段と、該一次線の照射に応じて該試料から発生する二次的信号を検出する信号検出手段とを有することを特徴とする観察・検査装置。
- 請求項1−4及び6−7の何れか一項に記載の試料保持体を支持するための支持手段と、該試料保持体の前記膜の第2の面に接する雰囲気を減圧する真空室と、該真空室に接続され、該膜の第1の面に保持された試料に該膜を介して一次線を照射する一次線照射手段と、該一次線の照射に応じて該試料から発生する二次的信号を検出する信号検出手段とを有することを特徴とする観察・検査装置。
- 前記一次線は電子線もしくはイオン線であり、前記二次的信号は、二次電子、反射電子又は蛍光のうちの少なくとも一つであることを特徴とする請求項18又は19記載の観察・検査装置。
- 請求項5、8−9の何れか一項に記載の試料保持体を支持するための支持手段と、該試料保持体の前記膜を介して試料に一次線を照射する一次線照射手段と、該一次線の照射により該試料から発生する二次的信号又は該試料を透過した透過信号を検出して試料の情報を得ることを特徴とする観察・検査装置。
- 請求項5、8−9の何れか一項に記載の試料保持体を支持するための支持手段と、該試料保持体の前記膜の試料に対面していない側に接する雰囲気を減圧する真空室と、該真空室に接続され該膜を介して試料に一次線を照射する一次線照射手段と、該照射により該試料から発生する二次的信号又は該試料を透過した透過信号を検出して試料の情報を得ることを特徴とする観察・検査装置。
- 前記一次線は電子線、もしくはイオン線であり、前記二次的信号は二次電子、反射電子、もしくは蛍光であることを特徴とする請求項21又は22記載の観察・検査装置。
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