JP5324270B2 - Electron beam equipment - Google Patents
Electron beam equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP5324270B2 JP5324270B2 JP2009062202A JP2009062202A JP5324270B2 JP 5324270 B2 JP5324270 B2 JP 5324270B2 JP 2009062202 A JP2009062202 A JP 2009062202A JP 2009062202 A JP2009062202 A JP 2009062202A JP 5324270 B2 JP5324270 B2 JP 5324270B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- light
- electron
- detected electrons
- mesh
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、走査電子顕微鏡等の電子線装置に関する。 The present invention relates to an electron beam apparatus such as a scanning electron microscope.
走査電子顕微鏡において、電子銃等の電子線源から加速されて放出された一次電子線は、対物レンズによるレンズ作用によって、プローブ径が試料面上で小さくなるようにその焦点が合わされる。この状態で、電子線は、試料面上で二次元的に走査され、これにより試料から発生する二次電子や反射電子等の被検出電子が信号として検出される。 In a scanning electron microscope, a primary electron beam accelerated and emitted from an electron beam source such as an electron gun is focused so that the probe diameter is reduced on the sample surface by the lens action of the objective lens. In this state, the electron beam is scanned two-dimensionally on the sample surface, whereby detected electrons such as secondary electrons and reflected electrons generated from the sample are detected as signals.
このような被検出電子を検出するための電子検出器は、対物レンズの下方、又は対物レンズの上方に設置される。 An electron detector for detecting such detected electrons is installed below the objective lens or above the objective lens.
電子検出器により検出された被検出電子に基づく検出信号は、画像信号として増幅され、画像処理手段に送られる。画像処理手段は、この検出信号に基づいて、画像データを作成する。 A detection signal based on the detected electrons detected by the electron detector is amplified as an image signal and sent to the image processing means. The image processing means creates image data based on this detection signal.
画像データは、ディスプレイを備える表示手段に送られる。表示手段は、画像データに基づく画像(走査像)を表示する。 The image data is sent to display means having a display. The display means displays an image (scanned image) based on the image data.
ここで、電子検出器が対物レンズの上方に設置された装置において、該電子検出器が一次電子線の軸上に配置される例は少ない。通常の場合では、電子検出器は、一次電子線の軸上から外れた位置に設置されることが多い(例えば、特許文献1参照)。 Here, in an apparatus in which the electron detector is installed above the objective lens, there are few examples in which the electron detector is arranged on the axis of the primary electron beam. In a normal case, the electron detector is often installed at a position off the axis of the primary electron beam (see, for example, Patent Document 1).
この場合、試料から発生して上昇した被検出電子を電子検出器側に偏向させて該電子検出器により検出する。 In this case, the detected electrons generated from the sample and raised are deflected toward the electron detector and detected by the electron detector.
また、試料から発生して上昇した被検出電子を反射板に入射させ、これにより反射板から発生する二次電子を電子検出器により検出することも行われている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, the detected electrons generated from the sample and rising are made incident on the reflecting plate, whereby secondary electrons generated from the reflecting plate are detected by an electron detector (see, for example, Patent Document 2). .
一方、電子検出器を一次電子線の軸上に配置する場合には、半導体素子からなる電子検出器、又はシンチレータを備える電子検出器を配置するようにしている。 On the other hand, when the electron detector is arranged on the axis of the primary electron beam, an electron detector made of a semiconductor element or an electron detector equipped with a scintillator is arranged.
上記のような各走査電子顕微鏡において、被検出電子をそのエネルギー帯ごとに分けて抽出して検出することが検討されている。 In each of the scanning electron microscopes as described above, it has been studied to extract and detect detected electrons separately for each energy band.
しかしながら、対物レンズの上方に電子検出器を設置し、エネルギー帯ごとに分けて被検出電子を検出する場合において、電子線鏡筒内部での対物レンズの上方における空間的制限により、検出対象のエネルギー帯の異なる二種以上の電子検出器を配置することは困難である。 However, when an electron detector is installed above the objective lens and the detected electrons are detected separately for each energy band, the energy to be detected is limited due to the spatial restriction above the objective lens inside the electron beam column. It is difficult to arrange two or more types of electron detectors with different bands.
従来技術における走査電子顕微鏡では、エネルギー帯ごとに分けて被検出電子を検出するために、対物レンズの上方に二種以上の電子検出器を設置することは困難であった。 In the conventional scanning electron microscope, it is difficult to install two or more types of electron detectors above the objective lens in order to detect the detected electrons separately for each energy band.
従って、エネルギー帯の異なる被検出電子を同時に検出し、これによる複数種類の画像取得をすることができなかった。 Therefore, it is impossible to simultaneously detect electrons to be detected in different energy bands and acquire a plurality of types of images.
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、対物レンズの上方に電子検出器が配置された構成からなる電子線装置において、被検出電子をそのエネルギー帯ごとに分けて検出することのできる電子線装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and in an electron beam apparatus having a configuration in which an electron detector is disposed above an objective lens, electrons to be detected are detected separately for each energy band. It is an object of the present invention to provide an electron beam apparatus that can handle the above.
本発明に基づく電子線装置は、所定の加速電圧により加速された電子線を放出する電子線源と、電子線源から放出された電子線を集束して試料に照射するための対物レンズと、集束された電子線を試料上で走査するための走査コイルと、電子線の走査に応じて試料から発生し、対物レンズを通過した被検出電子を検出するための電子検出手段とを具備した電子線装置であって、電子検出手段は、電子線の軌道に沿って配列され、それぞれ異なる電圧が印加される複数のメッシュ電極と、相対向するメッシュ電極の各間隙から抽出される被検出電子を該間隙ごとに検出する電子検出器と、各メッシュ電極の周囲を囲うとともに、各メッシュ電極と電子検出器との間に位置する部分に複数の孔が形成された接地電極とを備えることを特徴とする。
An electron beam apparatus according to the present invention includes an electron beam source that emits an electron beam accelerated by a predetermined acceleration voltage, an objective lens that focuses the electron beam emitted from the electron beam source and irradiates the sample, An electron comprising a scanning coil for scanning the focused electron beam on the sample, and an electron detecting means for detecting the detected electron generated from the sample in response to the scanning of the electron beam and passing through the objective lens An electron detection means is an electron detection means arranged along a trajectory of an electron beam, and detects detected electrons extracted from each gap between a plurality of mesh electrodes to which different voltages are applied and mesh electrodes facing each other. An electron detector that detects each gap, and a ground electrode that surrounds each mesh electrode and has a plurality of holes formed in a portion located between each mesh electrode and the electron detector. And
本発明においては、対物レンズを通過した被検出電子を検出するための電子検出手段が、電子線の軌道に沿って配列されてそれぞれ異なる電圧が印加される複数のメッシュ電極と、当該複数のメッシュ電極の配列において相対向するメッシュ電極の各間隙から抽出される被検出電子を該間隙ごとに検出する電子検出器とを備えている。 In the present invention, the electron detecting means for detecting the detected electrons that have passed through the objective lens are arranged along the trajectory of the electron beam and applied with different voltages, and the plurality of meshes. And an electron detector that detects the detected electrons extracted from the gaps of the mesh electrodes facing each other in the electrode arrangement.
ここで、各メッシュ電極には異なる電圧が印加されるので、相対向するメッシュ電極の各間隙から抽出される被検出電子は、それぞれ各印加電圧に応じたエネルギー帯に対応することとなる。 Here, since different voltages are applied to the mesh electrodes, the detected electrons extracted from the gaps between the mesh electrodes facing each other correspond to energy bands corresponding to the applied voltages, respectively.
従って、該間隙ごとに被検出電子を電子検出器によって検出することにより、被検出電子をそのエネルギー帯ごとに分けて検出することができる。 Therefore, by detecting the detected electrons for each gap by the electron detector, the detected electrons can be detected separately for each energy band.
これにより、エネルギー帯の異なる被検出電子を同時に検出して、これに基づく複数種類の画像(走査像)の取得を同時に行うことが可能となる。 Thereby, it becomes possible to simultaneously detect electrons to be detected having different energy bands and simultaneously acquire a plurality of types of images (scanned images) based on the detected electrons.
以下、図面を参照して、本発明における実施の形態について説明する。図1は、本発明に基づく電子線装置を示す概略構成図である。この電子線装置は、走査電子顕微鏡の構成を備えている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an electron beam apparatus according to the present invention. This electron beam apparatus has a configuration of a scanning electron microscope.
同図において、電子線源となる電子銃1からは、所定の加速電圧により加速された電子線20が、一次線として試料11に向けて放出される。電子銃1から放出された電子線20は、まず集束レンズ2により、絞り10の位置において集束される。
In the figure, an
このようにして集束された電子線20において、絞り10に設けられた開口10aを通過した電子線20は、電子検出手段41を構成する各メッシュ電極3〜7を通過し、その後段側にある走査コイル8及び対物レンズ9を介して試料11に照射される。ここで、各メッシュ電極3〜7のそれぞれの中央部には、電子線20が通過できる開口部(図示せず)が設けられている。なお、各メッシュ電極3〜7に元々備えられているメッシュ構造の開口を電子線20が通過可能であれば、当該開口部を設ける必要はない。
In the
対物レンズ9は、対物レンズ9を通過した電子線20を試料11上で集束する。これにより、試料面上で、集束された電子線20からなる電子プローブが形成される。この結果、集束された電子線20が試料11に照射される。このとき、走査コイル8は、試料面上で電子線20(電子プローブ)を走査する。
The objective lens 9 focuses the
なお、電子銃1、集束レンズ2、絞り10、電子検出手段41、走査コイル8及び対物レンズ9は、電子線鏡筒42に備えられている。ここで、集束レンズ2、走査コイル8及び対物レンズ9の外側面は接地電位となっており、絞り10も接地電位となっている。また、対物レンズ9は、セミインレンズ型の対物レンズとなっている。
The
電子線鏡筒42内において、絞り10と走査コイル8との間に配置されたメッシュ電極3〜7は、電子線20の軌道に沿って所定ピッチにて配列されている。これにより、メッシュ電極3〜7は、複数段(図1においては、5段)の構成として設置されている。各メッシュ電極3〜7は、メッシュを構成する多数の開口が設けられた板状の部材からなる。メッシュ電極3〜7には、それぞれ異なる電圧が印加されることにより、後述する試料11からの被検出電子30をエネルギー帯ごとに分別する作用を備える。このように多段構成とされたメッシュ電極3〜7により、メッシュ電極群が構成される。
In the
これらメッシュ電極3〜7の周囲には、筒状の接地電極19が配置されている。この接地電極19の一部には、複数の孔が形成された網状部19aが設けられている。そして、この網状部19aと対向するように、電子検出器22が配置されている。これらメッシュ電極3〜7、接地電極19及び電子検出器22により、電子検出手段41が構成される。
A cylindrical ground electrode 19 is disposed around the mesh electrodes 3 to 7. A part of the ground electrode 19 is provided with a mesh portion 19a in which a plurality of holes are formed. And the
電子検出器22は、複数段(図1においては、5段)のライトガイド(導光部)23〜27を備えている。各ライトガイド23〜27において、接地電極19の網状部19aに対面する側(一端側)には、シンチレータ(発光部)21が設けられている。シンチレータ21は、ライトガイド23〜27の各一端側に蛍光体を含む液体シンチレータを塗布して固化することにより設けられる。また、液体シンチレータの他に、単結晶シンチレータ若しくはプラスチックシンチレータを用いることもできる。
The
ライトガイド23〜27は、メッシュ電極3〜7の配列ピッチに合わせて配列されており、隣接するメッシュ電極の間隙の位置及び最上段に位置するメッシュ電極3の上面の位置にそれぞれ対応するように配置されている。すなわち、隣接するメッシュ電極6,7の間隙に対応する位置にライトガイド27が配置されており、隣接するメッシュ電極5,6の間隙に対応する位置にライトガイド26が配置されている。
The
同様に、隣接するメッシュ電極4,5の間隙に対応する位置にライトガイド25が配置されており、隣接するメッシュ電極3,4の間隙に対応する位置にライトガイド24が配置されている。そして、最上段のメッシュ電極3の上面に対応する位置にライトガイド23が配置されている。
Similarly, the
ここで、シンチレータ21の周囲部には、リング状の吸引電極29が配置されている。この吸引電極29には、10kV程度の所定の正電圧が印加され、接地電極19内で各メッシュ電極3〜7によってエネルギー帯ごとに分別された被検出電子33〜37を網状部19aを介してシンチレータ21に引き寄せる作用を備える。
Here, a ring-
電子検出器22において、各ライトガイド23〜27の他端側には光電子増倍管(光電変換部)28が設けられている。ここで、各ライトガイド23〜27には反射層がそれぞれ設けられている。この反射層は、各ライトガイド23〜27の一端側から他端側に至る各側面を覆う反射面を構成する。これにより、シンチレータ21からの光(シンチレーション光)を、各ライトガイド23〜27ごとに別々の経路で光電子増倍管28に導くことができる。
In the
このような構成により、エネルギー帯ごとに分別された被検出電子33〜37に基づいてシンチレータ21が発光した各光(光信号)は、各ライトガイド23〜27によってそれぞれ個別に光電子増倍管28に導光される。この結果、試料から発生した被検出電子30をエネルギー帯ごとに分別して検出することが可能となる。
With such a configuration, each light (optical signal) emitted by the
そして、光電子増倍管28は、光電面が分割・多チャンネル化されており、各ライトガイド23〜27ごとに受けた光信号を、それぞれ別々に光電変換及び増幅することができる。このようにして得られた光電変換及び増幅後の電気信号(検出信号)は、各信号ごとに、画像処理を行うための画像データ作成部18に送られる。
The
画像データ作成部18は、バスライン12に接続されており、各検出信号に基づいて得られるそれぞれの画像(走査像)の画像データを作成し、当該各画像データをバスライン12に出力する。このようにして画像データ作成部18から出力された各画像データは、バスライン12を介して、画像データ記憶部17に送られる。画像データ記憶部17は、送られた各画像データを記憶する。なお、バスライン12にはCPU13が接続されており、CPU13は、バスライン12を介して画像データ作成部18及び画像データ記憶部17の制御を行う。
The image data creation unit 18 is connected to the
ここで、上述した電子銃1、集束コイル2、各メッシュ電極3〜7、走査コイル8及び対物レンズ9には、図示するように、それぞれ対応する各電源1a〜9aが接続されている。各電源1a〜9aは、バスライン12に接続されており、バスライン12を介してCPU13により制御される。
Here, to the
すなわち、電子銃1には、所定の加速電圧とされた電子線20が放出されるように、電源1aから所定の駆動用電力が供給される。集束レンズ2には、電子線20を絞り10の位置で集束させるための所定の励磁を起こさせるように、電源2aから所定の駆動用電流が供給される。電源1a及び電源2aには、バスライン12を介して、それぞれの駆動信号がCPU13より供給される。
That is, a predetermined driving power is supplied to the
また、対物レンズ9には、対物レンズ9を通過する電子線20を試料11上で集束させるための所定の励磁を起こさせるように、電源9aから所定の駆動用電流が供給される。走査コイル8には、試料11上で集束された電子線20を所定領域で走査するための所定の走査用電流が電源8aから供給される。電源8a及び電源9aには、バスライン12を介して、それぞれの駆動信号がCPU13より供給される。
The objective lens 9 is supplied with a predetermined driving current from a power source 9a so as to cause a predetermined excitation for focusing the
そして、各メッシュ電極3〜7には、上段側(すなわち、最下段のメッシュ電極7から最上段のメッシュ電極3に向かう側)に位置するのに応じて、高い負電位に順次近づくように、対応する電源3a〜7aからそれぞれ所定の電圧が印加される。電源3a〜7aには、バスライン12を介して、それぞれの駆動信号がCPU13から供給される。
And each mesh electrode 3-7, as it is located on the upper stage side (that is, the side from the lowermost mesh electrode 7 toward the uppermost mesh electrode 3), so as to gradually approach a higher negative potential, A predetermined voltage is applied from each of the corresponding power supplies 3a to 7a. Respective drive signals are supplied from the
例えば、最下段のメッシュ電極7には、電源7aにより−50Vの電圧を印加し、その上段のメッシュ電極6には、電源6aにより−100Vの電圧を印加する。さらに、中段のメッシュ電極5には、電源5aにより−200Vの電圧を印加し、その上段のメッシュ電極4には、電源4aにより−300Vの電圧を印加する。そして、最上段のメッシュ電極3には、電源3aにより−400Vの電圧を印加する。この場合には、上段側に向かう程、メッシュ電極3〜7に印加される電圧は、負の高い電位(マイナス方向での高い電位)に設定される。
For example, a voltage of −50 V is applied to the lowermost mesh electrode 7 by the power supply 7a, and a voltage of −100V is applied to the upper mesh electrode 6 by the power supply 6a. Furthermore, a voltage of −200 V is applied to the
また、別の例としては、最下段のメッシュ電極7には、電源7aにより+100Vの電圧を印加し、その上段のメッシュ電極6には、電源6aにより+50Vの電圧を印加する。さらに、中段のメッシュ電極5には、電源5aにより接地電位(±0V)を印加し、その上段のメッシュ電極4には、電源4aにより−50Vの電圧を印加する。そして、最上段のメッシュ電極3には、電源3aにより−100Vの電圧を印加する。この場合には、下段側では正の電位が印加されているが、下段側から上段側に向かうにつれて、零電位を経てマイナス方向での高い電位となるように設定される。
As another example, a voltage of +100 V is applied to the lowermost mesh electrode 7 by the power source 7a, and a voltage of + 50V is applied to the upper mesh electrode 6 by the power source 6a. Further, a ground potential (± 0V) is applied to the
ここで、CPU13にはメモリ14が接続されており、メッシュ電極3〜7への各設定電圧のデータが格納されている。また、電子銃1、集束レンズ2、走査コイル8及び対物レンズ9の各駆動条件のデータもメモリ14に格納されている。CPU13は、装置の動作時に対応する各データをメモリ14から読み出して、各電源1a〜9aの制御を行う。
Here, a memory 14 is connected to the
さらに、バスライン12には、表示部15が接続されている。表示部15には、CPU13の制御によって、画像データ記憶部17内から読み出された画像データが送られる。表示部15は、当該画像データに基づく画像の表示を行う。
Further, a
また、バスライン12には、入力部16が接続されている。入力部16は、マウス等のポインティング手段及びキーボード等のキー入力手段を備えている。本装置のオペレータは、入力部16の操作を行うことにより、データの入力や動作の指定等を行うことができる。
An
以上が、本発明における電子線装置の構成である。次に、動作について説明する。 The above is the configuration of the electron beam apparatus according to the present invention. Next, the operation will be described.
電子銃1から放出された電子線20は、集束レンズ2により集束されて絞り10の開口10aを通過する。絞り10の開口10aを通過した電子線20は、多段構成とされたメッシュ電極3〜7(メッシュ電極群)を通過し、走査コイル8及び対物レンズ9を介して試料11に照射される。
The
対物レンズ9は、電子線20を試料11上で細く集束させる。これにより、集束された電子線20が試料11に照射される。このとき、走査コイル8は、集束された電子線20を試料面上で走査する。
The objective lens 9 focuses the
このようにして電子線20が照射された試料11からは、二次電子及び反射電子等を含む被検出電子30が発生する。被検出電子30は、セミインレンズ型の対物レンズ9から発生される磁界若しくはそれに付随する電界により捕獲されて、対物レンズ9の内部を上昇する。
Thus, the detected
対物レンズ9の内部を上昇した被検出電子30は、走査コイル8を通過した後、電子検出手段41を構成するメッシュ電極3〜7からなるメッシュ電極群に到達する。被検出電子30は、メッシュ電極群において、エネルギー帯ごとに分別される。
The to-
すなわち、最下段のメッシュ電極7を通過した後その上段のメッシュ電極6を通過しない被検出電子37は、当該メッシュ電極6,7の間隙から、接地電極19の網状部19aを介してシンチレータ21側に抽出される。また、メッシュ電極6を通過した後その上段のメッシュ電極7を通過しない被検出電子36は、当該メッシュ電極5,6の間隙から網状部19aを介して抽出される。
That is, the detected electrons 37 that have passed through the lowermost mesh electrode 7 and do not pass through the upper mesh electrode 6 pass through the mesh portion 19a of the ground electrode 19 from the gap between the mesh electrodes 6 and 7 on the
同様に、メッシュ電極5を通過した後その上段のメッシュ電極4を通過しない被検出電子35は、当該メッシュ電極4,5の間隙から網状部19aを介して抽出される。さらに、メッシュ電極4を通過した後その上段(最上段)のメッシュ電極3を通過しない被検出電子34は、当該メッシュ電極3,4の間隙から網状部19aを介して抽出される。そして、最上段のメッシュ電極3を通過した被検出電子33は、当該メッシュ電極3の上面から網状部19aを介して抽出される。
Similarly, detected electrons 35 that have passed through the
このようにして抽出された各被検出電子33〜37は、エネルギー帯ごとに分別された状態となっている。すなわち、メッシュ電極6,7の間隙から抽出された被検出電子37は、メッシュ電極群に入射した被検出電子30の中で、最も低いエネルギー帯(以下、エネルギー帯Eという)の範囲に含まれる。また、メッシュ電極5,6の間隙から抽出された被検出電子36は、上記エネルギー帯Eに対して、その次に高いエネルギー帯(以下、エネルギー帯Dという)の範囲に含まれることとなる。
The detected
同様に、メッシュ電極4,5の間隙から抽出された被検出電子35は、上記エネルギー帯Dに対して、その次に高いエネルギー帯(以下、エネルギー帯Cという)の範囲に含まれる。さらに、メッシュ電極3,4の間隙から抽出された被検出電子34は、上記エネルギー帯Cに対して、その次に高いエネルギー帯(以下、エネルギー帯Bという)の範囲に含まれる。そして、メッシュ電極3の上面から抽出された被検出電子33は、上記エネルギー帯Bに対して、その次に高いエネルギー帯(以下、エネルギー帯Aという)の範囲に含まれることとなる。すなわち、上記各エネルギー帯A〜Eは、エネルギー帯Eからエネルギー帯Aに向かうに従って、順次高いエネルギー帯となっている。
Similarly, the detected electrons 35 extracted from the gap between the
このように各エネルギー帯A〜Eのそれぞれに分別された各被検出電子33〜37は、電子検出器22の吸引電極29が形成する電界により、接地電極19の網状部19aを介して、シンチレータ21に到達する。
In this way, the detected
シンチレータ21は、これら被検出電子33〜37の各入射量に応じたシンチレーション光を発生する。各被検出電子33〜37の入射量に応じた各シンチレーション光は、各ライトガイド23〜27によって、光信号として別々の経路にて光電子増倍管28に導かれる。
The
光電子増倍管28は、各ライトガイド23〜27ごとに受けた光信号(シンチレーション光)を、それぞれ個別に光電変換及び増幅する。光電変換及び増幅後の各電気信号は、検出信号として各信号ごとに画像データ作成部18に送られる。
The
ここで、画像データ作成部18には、CPU13より、走査コイル8を駆動するための駆動信号(走査信号に対応する信号)が供給されている。画像データ作成部18は、当該駆動信号と上記各検出信号とを同期させることによって、各被検出電子33〜37ごとに得られる各走査像の画像データを作成する。当該各画像データは、バスライン12を介して、画像データ記憶部17に一旦記憶される。
Here, a drive signal (a signal corresponding to the scan signal) for driving the scan coil 8 is supplied from the
続いて、CPU13は、画像データ記憶部17に記憶された各画像データの読み出しを行い、表示部15に各画像データを送る。表示部15は、各画像データに基づく画像の表示を行う。
Subsequently, the
このようにして表示される各画像は、上記各エネルギー帯A〜Eに対応する各被検出電子33〜37ごとに検出される走査像となっている。従って、オペレータは、エネルギー帯ごとに分別された被検出電子33〜37に基づく各走査像の観察を行うことができる。これにより、試料11から発生した被検出電子30のエネルギーの違いに起因して得られることなる試料情報を取得することができる。
Each image displayed in this manner is a scanned image detected for each detected
このとき、被検出電子30のうちで最下段のメッシュ電極7に到達しない被検出電子37aを検出する場合には、図示するごとく、メッシュ電極7の下側に対応する位置にライトガイド27aを配置することができる。このライトガイド27aで検出される被検出電子37aは、上記エネルギー帯Eよりも低いエネルギー帯に属する。
At this time, when detecting the detected electrons 37a that do not reach the lowermost mesh electrode 7 among the detected
このような構成により、例えば、比較的エネルギーの低い二次電子に対応するエネルギー帯の範囲に属する被検出電子に基づく走査像においては、試料の表面凹凸情報を良好に取得することができる。また、二次電子のエネルギーよりも高い反射電子に対応するエネルギー帯の範囲に属する被検出電子に基づく走査像においては、試料の組成情報を良好に取得することができる。 With such a configuration, for example, in the scanned image based on the detected electrons belonging to the range of the energy band corresponding to the secondary electrons having relatively low energy, the surface unevenness information of the sample can be acquired well. Further, in the scanned image based on the detected electrons belonging to the range of the energy band corresponding to the reflected electrons higher than the energy of the secondary electrons, the composition information of the sample can be acquired well.
また、CPU13の制御により、画像データ作成部18内で、複数の画像データの加減算を行うことによって、試料11に関する新しい情報を含む走査像の取得及び表示を行うこともできる。
In addition, a scan image including new information about the sample 11 can be acquired and displayed by performing addition / subtraction of a plurality of image data in the image data creation unit 18 under the control of the
なお、上記実施の形態においては、メッシュ電極3〜7において、上段側に位置するのに応じて負電位の度合が高くなるように印加電圧を設定していたが、任意の電圧を印加するようにすることも可能である。例えば、所望とするエネルギー帯の範囲に属する被検出電子のみを検出するようにすることもできる。 In the above-described embodiment, the applied voltage is set so that the degree of the negative potential increases in accordance with the mesh electrodes 3 to 7 being positioned on the upper side, but an arbitrary voltage is applied. It is also possible to make it. For example, only detected electrons belonging to a desired energy band range can be detected.
さらに、電子線鏡筒42の設計時においてその長さに余裕があれば、所定のメッシュ電極を間に挟んで、上下別々に多段に配置された複数の電子検出器によって被検出電子の検出を行うこともできる。
Further, if the
また、光電子増倍管28の各チャネルごとの出力において、増幅率の相違が生じる場合には、光電子増倍管28と画像データ作成部18との間に、当該各チャネル出力を個別に増幅調整可能な増幅器(図示せず)を配置することも可能である。これにより、画像データ作成部18において、当該各チャネル出力ごとの画像データを最適に作成することができる。
Further, in the case where there is a difference in amplification factor between the outputs of the
このように、本発明における電子線装置は、所定の加速電圧により加速された電子線20を放出する電子線源1と、電子線源1から放出された電子線20を集束して試料11に照射するための対物レンズ9と、集束された電子線20を試料11上で走査するための走査コイル8と、電子線20の走査に応じて試料11から発生し、対物レンズ9を通過した被検出電子30を検出するための電子検出手段41とを具備し、電子検出手段41は、電子線20の軌道に沿って配列され、それぞれ異なる電圧が印加される複数のメッシュ電極3〜7と、相対向するメッシュ電極3〜7の各間隙から抽出される被検出電子34〜37を該間隙ごとに検出する電子検出器22とを備えている。
As described above, the electron beam apparatus according to the present invention focuses the
さらに、電子検出器22は、最上段に位置するメッシュ電極3を通過して抽出される被検出電子33を検出することができる。
Furthermore, the
ここで、電子検出器22は、該間隙ごとに抽出される被検出電子34〜37及び最上段に位置するメッシュ電極3を通過して抽出される被検出電子33に応じた光を発光する発光部21と、発光部21に接続され、該間隙ごとに抽出される被検出電子34〜37及び最上段に位置するメッシュ電極3を通過して抽出される被検出電子33に応じた各光を個別に導光する導光部23〜27と、導光部23〜27に接続され、導光部23〜27により導光された各光を個別に電気信号に変換する光電変換部28とを備えている。
Here, the
導光部23〜27には、導光する各光に対応した反射層が個別に設けられており、反射層が相対向するそれぞれの間隙において光が進むことにより、個別に光が光電変換部28に導光される。 Each of the light guides 23 to 27 is provided with a reflective layer corresponding to each light to be guided, and light travels in each gap where the reflective layers face each other, so that the light is individually converted into a photoelectric conversion unit. 28 is guided.
また、各メッシュ電極3〜7の周囲には、これらを囲うとともに、各メッシュ電極3〜7と電子検出器22との間に位置する部分に複数の孔が形成された網状部19aを備える接地電極が配置されている。
Further, surrounding each mesh electrode 3 to 7, a ground portion 19 a surrounding the mesh electrodes 3 to 7 and having a plurality of holes formed in a portion located between each mesh electrode 3 to 7 and the
本発明においては、このようにメッシュ電極3〜7を多段に配置することにより、被検出電子30のエネルギー幅を選択して検出することができる。すなわち、各メッシュ電極3〜7へ供給される各印加電圧をCPU13によって制御することにより、抽出される被検出電子のエネルギー帯を選択することができる。
In the present invention, by arranging the mesh electrodes 3 to 7 in multiple stages as described above, the energy width of the detected
また、導光部23〜27の内部に反射層を設けることにより、全体として一本の導光体によって、各エネルギー帯ごとに光信号を別々に光電子増倍管28に送ることができる。これにより、被検出電子30の検出系を小型化することができる。
In addition, by providing a reflective layer inside the light guides 23 to 27, an optical signal can be separately sent to the
さらに、吸引電極29へ印加される高電圧は、各被検出電子33〜37が入射する発光部21の検出面において同電位で良いので、当該高電圧を共通として一度に印加することができる。
Further, since the high voltage applied to the
そして、光電子増倍管28の光電面が多チャンネルに分割されているので、エネルギー帯の異なる被検出電子に基づく画像を同時に取得するとともに、これらの画像を同時に表示することができる。
Since the photocathode of the
ここで、各画像の加減算を行う場合には、画像データ作成部18により同時に行うことができる。 Here, the addition and subtraction of each image can be performed simultaneously by the image data creation unit 18.
さらに、各導光部23〜27には反射層が設けられているので、導光部23〜27の軸がずれた場合でも、各被検出電子33〜37に基づく各光信号を、別々の経路にて良好に光電子増倍管28へ導光することができる。
Furthermore, since each light guide 23-27 is provided with a reflective layer, each optical signal based on each detected electron 33-37 can be separated even when the axes of the light guides 23-27 are shifted. The light can be guided to the
また、筒状の接地電極19における網状部19aを複数箇所設け、各箇所に対応してそれぞれ電子検出器22を設置するように構成すれば、検出方向に起因する影響を受けない画像を取得することもできる。
Further, if a plurality of mesh portions 19a in the cylindrical ground electrode 19 are provided and the
1…電子銃(電子線源)、2…集束レンズ、3〜7…メッシュ電極、8…走査コイル、9…対物レンズ、10…絞り、11…試料、12…バスライン、13…CPU、14…メモリ、15…表示部、16…入力部、17…画像データ記憶部、18…画像データ作成部、19…接地電極、20…電子線、21…シンチレータ(発光部)、22…電子検出器、23〜27,27a…ライトガイド(導光部)、28…光電子増倍管(光電変換部)、29…吸引電極、30,33〜37,37a…被検出電子、41…電子検出手段、42…電子線鏡筒、1a〜9a電源、10a…開口、19a…網状部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009062202A JP5324270B2 (en) | 2009-03-16 | 2009-03-16 | Electron beam equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009062202A JP5324270B2 (en) | 2009-03-16 | 2009-03-16 | Electron beam equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010218781A JP2010218781A (en) | 2010-09-30 |
JP5324270B2 true JP5324270B2 (en) | 2013-10-23 |
Family
ID=42977398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009062202A Active JP5324270B2 (en) | 2009-03-16 | 2009-03-16 | Electron beam equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5324270B2 (en) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05266854A (en) * | 1992-03-19 | 1993-10-15 | Hitachi Ltd | Scanning electronic microscope and operation method therefor |
JP4236742B2 (en) * | 1998-10-29 | 2009-03-11 | 株式会社日立製作所 | Scanning electron microscope |
JP4045058B2 (en) * | 1999-11-22 | 2008-02-13 | 株式会社日立製作所 | Multiple charged particle detector and scanning transmission electron microscope using the same |
JP4305241B2 (en) * | 2004-03-26 | 2009-07-29 | 株式会社島津製作所 | Radiation detector |
JP4500646B2 (en) * | 2004-10-18 | 2010-07-14 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Sample observation method and electron microscope |
-
2009
- 2009-03-16 JP JP2009062202A patent/JP5324270B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010218781A (en) | 2010-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20150083911A1 (en) | Method of Detecting Electrons, an Electron-Detector and an Inspection System | |
JP2008507690A (en) | Method, apparatus for inspecting sample surface, and use of fluorescent material | |
JP6826218B2 (en) | How to operate the electronic shock detector | |
JP2010182679A (en) | Particle beam system | |
JP2014238962A (en) | Electron beam apparatus | |
US20080277584A1 (en) | Method for Changing Energy of Electron Beam in Electron Column | |
US7645988B2 (en) | Substrate inspection method, method of manufacturing semiconductor device, and substrate inspection apparatus | |
JP2013026152A (en) | Electron microscope | |
JP5324270B2 (en) | Electron beam equipment | |
JP5280174B2 (en) | Electron beam apparatus and method of operating electron beam apparatus | |
JP5280238B2 (en) | Charged particle beam equipment | |
US11251018B2 (en) | Scanning electron microscope | |
JP2004259469A (en) | Scanning electron microscope | |
CN110709960B (en) | Charged particle beam device | |
JP5341025B2 (en) | Scanning electron microscope | |
WO2013175972A1 (en) | Electron microscope and electron detector | |
RU2452052C1 (en) | Nano-resolution x-ray microscope | |
JP2005149733A (en) | Scanning electron microscope | |
JP4790393B2 (en) | Electron detector and beam device provided with the same | |
US20230050424A1 (en) | Charged particle detector, charged particle ray device, radiation detector, and radiation detection device | |
JP4792074B2 (en) | Substrate inspection method and substrate inspection apparatus | |
CN112106168B (en) | Charged particle beam device and detector position adjustment method for charged particle beam device | |
JP2005005056A (en) | Scanning electron microscope | |
JP2001110350A (en) | Charged particle beam apparatus | |
JP5502612B2 (en) | Charged particle beam equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111216 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130409 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130530 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130709 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130718 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5324270 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |