JPH01106431A - 表面状態観察装置 - Google Patents
表面状態観察装置Info
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- JPH01106431A JPH01106431A JP62262663A JP26266387A JPH01106431A JP H01106431 A JPH01106431 A JP H01106431A JP 62262663 A JP62262663 A JP 62262663A JP 26266387 A JP26266387 A JP 26266387A JP H01106431 A JPH01106431 A JP H01106431A
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 12
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 3
- 238000002128 reflection high energy electron diffraction Methods 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
低真空中で被膜成長或いはエツチングを行う場合に於け
る表面状態を観察するのに好適な装置に関し、 低真空中或いはプラズマ雰囲気中でも超高真空中に於け
る場合と同様に表面状態を観察することができる装置を
提供することを目的とし、電子銃が配設され独立の差動
排気系に接続された電子銃チャンバと、該電子銃チャン
バに隣接して一体化されプラズマ生成装置或いはエツチ
ング装置など外部機器との結合機構を備えると共に独立
の排気系に接続された試料チャンバと、該試料チャンバ
と前記電子銃チャンバとの間を仕切り且つ前記電子銃か
ら該試料チャンバ内の試料に向かう電子線が通過するオ
リフィスを備えるオリフィス板と、前記試料チャンバに
隣接して一体化され且つ前記試料チャンバ内の試料で反
射される前記電子線を受けるスクリーンを収容したスク
リーン・チャンバと、該スクリーンと前記試料との間に
配置され低エネルギの正負荷電粒子が該スクリーンに到
達することを阻止する減速電位機構とを有してなるよう
構成する。
る表面状態を観察するのに好適な装置に関し、 低真空中或いはプラズマ雰囲気中でも超高真空中に於け
る場合と同様に表面状態を観察することができる装置を
提供することを目的とし、電子銃が配設され独立の差動
排気系に接続された電子銃チャンバと、該電子銃チャン
バに隣接して一体化されプラズマ生成装置或いはエツチ
ング装置など外部機器との結合機構を備えると共に独立
の排気系に接続された試料チャンバと、該試料チャンバ
と前記電子銃チャンバとの間を仕切り且つ前記電子銃か
ら該試料チャンバ内の試料に向かう電子線が通過するオ
リフィスを備えるオリフィス板と、前記試料チャンバに
隣接して一体化され且つ前記試料チャンバ内の試料で反
射される前記電子線を受けるスクリーンを収容したスク
リーン・チャンバと、該スクリーンと前記試料との間に
配置され低エネルギの正負荷電粒子が該スクリーンに到
達することを阻止する減速電位機構とを有してなるよう
構成する。
本発明は、低真空中で被膜成長或いはエツチングを行う
場合に於ける表面状態を観察するのに好適な装置に関す
る。
場合に於ける表面状態を観察するのに好適な装置に関す
る。
従来、超高真空中で半導体ウェハなと試料の表面状態を
観察する為の装置としてＲＨＥＥＤ （ｒｅｆｌｅｃｔ
ｉｖｅ ｈｉｇｈ ｅｎｅｒｇｙｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）が知られている。
観察する為の装置としてＲＨＥＥＤ （ｒｅｆｌｅｃｔ
ｉｖｅ ｈｉｇｈ ｅｎｅｒｇｙｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）が知られている。
第３図は一般的なＲＨＥＥＤを解説する為の要部説明図
を表している。
を表している。
図に於いて、１は超高真空チャンバ、ＩＡは排気管、２
は電子銃、３はスクリーン、４は試料、５は電子線をそ
れぞれ示している。
は電子銃、３はスクリーン、４は試料、５は電子線をそ
れぞれ示している。
このようなＲＨＥＥＤでは、電子銃２からの高速の電子
を試料４に照射し、その反射電子をスクリーン３に投射
し、それを観察するものであり、表面状態の観察を行う
には大変有効なものとされている。
を試料４に照射し、その反射電子をスクリーン３に投射
し、それを観察するものであり、表面状態の観察を行う
には大変有効なものとされている。
前記したように、ＲＨＥＥＤには、電子銃２が用いられ
ていることから、それを動作させ得るのは超高真空中に
於いてのみであり、低真空中では不可能である。また、
プラズマ中に於いては、ＲＨＥＥＤのスクリーン３に低
エネルギの電子が入射してくる為、Ｓ／、Ｎが劣化し、
良好なＲＨＥＥＤ像を観察することができない。
ていることから、それを動作させ得るのは超高真空中に
於いてのみであり、低真空中では不可能である。また、
プラズマ中に於いては、ＲＨＥＥＤのスクリーン３に低
エネルギの電子が入射してくる為、Ｓ／、Ｎが劣化し、
良好なＲＨＥＥＤ像を観察することができない。
一般に、半導体装置を製造する際、表面に於ける被膜の
成長或いはエツチングは、超高真空中のみで実現される
加工ではなく、例えば、光ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ
ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、減圧ＭＯＣ
ＶＤ （ｍｅ ｔ ａ １ ｏ ｒ ｇａｎｉｃ ｃ
ｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）、光エッチング、プラズマ・エツチングなどは低真
空中或いはプラズマ雰囲気中で行われるものである。
成長或いはエツチングは、超高真空中のみで実現される
加工ではなく、例えば、光ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ
ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、減圧ＭＯＣ
ＶＤ （ｍｅ ｔ ａ １ ｏ ｒ ｇａｎｉｃ ｃ
ｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）、光エッチング、プラズマ・エツチングなどは低真
空中或いはプラズマ雰囲気中で行われるものである。
このような場合に超高真空中でＲＨＥＥＤを用いるのと
同様にして表面状態を観察することが可能であれば、そ
の被膜の成長機構やエツチング機構を実見し、前記諸技
術の進歩に計り知れない恩恵をもたらすことができる。
同様にして表面状態を観察することが可能であれば、そ
の被膜の成長機構やエツチング機構を実見し、前記諸技
術の進歩に計り知れない恩恵をもたらすことができる。
本発明は、低真空中或いはプラズマ雰囲気中でも超高真
空中に於ける場合と同様に表面状態を観察することがで
きる装置を提供しようとする。
空中に於ける場合と同様に表面状態を観察することがで
きる装置を提供しようとする。
前記したように、ＲＩ（ＥＥＤが超高真空中でのみ動作
可能であるのは、フィラメントを有する電子銃を用いて
いることに由来するのであるから、その問題に対処する
には、電子銃が存在する近傍が超高真空に近い状態であ
れば良く、それには、電子銃チャンバと試料チャンバと
を分離し、しかも、排気系を別にする、即ち、電子銃チ
ャンバは差動排気系に接続する。また、プラズマ雰囲気
中の低エネルギ荷電粒子や低真空に依る散乱で生ずる荷
電粒子をスクリーンに到達させない為には、スクリーン
の手前に減速電位機構、即ち、正電位を与えたグリッド
及び負電位を与えたグリッドを設置しておけば良い。尚
、減速電位機構を設置した場合、その近傍の真空度の如
何及び該減速電位機構に於ける電位の如何に依って放電
が発生するから、それを回避する為には、スクリーン及
び減速電位機構の近傍を超高真空に近い状態にすると良
く、それには、その領域を電子銃チャンバと同様に差動
排気系に接続する。
可能であるのは、フィラメントを有する電子銃を用いて
いることに由来するのであるから、その問題に対処する
には、電子銃が存在する近傍が超高真空に近い状態であ
れば良く、それには、電子銃チャンバと試料チャンバと
を分離し、しかも、排気系を別にする、即ち、電子銃チ
ャンバは差動排気系に接続する。また、プラズマ雰囲気
中の低エネルギ荷電粒子や低真空に依る散乱で生ずる荷
電粒子をスクリーンに到達させない為には、スクリーン
の手前に減速電位機構、即ち、正電位を与えたグリッド
及び負電位を与えたグリッドを設置しておけば良い。尚
、減速電位機構を設置した場合、その近傍の真空度の如
何及び該減速電位機構に於ける電位の如何に依って放電
が発生するから、それを回避する為には、スクリーン及
び減速電位機構の近傍を超高真空に近い状態にすると良
く、それには、その領域を電子銃チャンバと同様に差動
排気系に接続する。
第１図は本発明の詳細な説明する為の要部説明図を表し
ている。
ている。
図に於いて、１１は電子銃チャンバ、ＩＩＡは排気管、
１２は試料チャンバ、１２Ａは排気管、１３はスクリー
ン・チャンバ、１３Ａは排気管、１４は電子銃、１５は
オリフィス板、１５Ａはオリフィス、１６は減速電位機
構、１６Ａ及び１６Ｂはグリッド、１７はスクリーン、
１８は試料、１９は電子線をそれぞれ示している。尚、
排気管１２Ａは差動排気系に、排気管１３Ａは通常の徘
気系に、排気管１４Ａは差動排気系にそれぞれ接続され
るものとする。
１２は試料チャンバ、１２Ａは排気管、１３はスクリー
ン・チャンバ、１３Ａは排気管、１４は電子銃、１５は
オリフィス板、１５Ａはオリフィス、１６は減速電位機
構、１６Ａ及び１６Ｂはグリッド、１７はスクリーン、
１８は試料、１９は電子線をそれぞれ示している。尚、
排気管１２Ａは差動排気系に、排気管１３Ａは通常の徘
気系に、排気管１４Ａは差動排気系にそれぞれ接続され
るものとする。
この表面状態観察装置に於いては、電子銃チャンバ１１
は差動排気系に接続され、且つ、試料チャンバ１２とは
オリフィス板１５で仕切られている為、電子銃１４を動
作させるのに好適な超高真空を維持することができる。
は差動排気系に接続され、且つ、試料チャンバ１２とは
オリフィス板１５で仕切られている為、電子銃１４を動
作させるのに好適な超高真空を維持することができる。
また、試料チャンバ１２は通常の排気系に接続され、試
料を加工するのに適切な真空を維持することができるよ
うになっている。更にまた、スクリーン・チャンバ１３
も差動排気系に接続され、オリフィス板１５の如き仕切
りは存在しないので電子銃チャンバト１はどの超高真空
は望めないが、試料チャンバ１２とは別個の高真空を維
持することができるようになっているから、減速電位機
構１６に於ける電位の如何或いは雰囲気など起因する放
電の発生は抑止される。尚、減速電位機構１６に於いて
はグリッド１６Ａに例えば５０（Ｖ）の正電位を、そし
て、グリッド１６Ｂに例えば１０（１（Ｖ）の負電位を
印加し、正或いは負の低エネルギ荷電粒子等を試料チャ
ンバ１２に追い返し、スクリーン１７には入射させない
ようにする。
料を加工するのに適切な真空を維持することができるよ
うになっている。更にまた、スクリーン・チャンバ１３
も差動排気系に接続され、オリフィス板１５の如き仕切
りは存在しないので電子銃チャンバト１はどの超高真空
は望めないが、試料チャンバ１２とは別個の高真空を維
持することができるようになっているから、減速電位機
構１６に於ける電位の如何或いは雰囲気など起因する放
電の発生は抑止される。尚、減速電位機構１６に於いて
はグリッド１６Ａに例えば５０（Ｖ）の正電位を、そし
て、グリッド１６Ｂに例えば１０（１（Ｖ）の負電位を
印加し、正或いは負の低エネルギ荷電粒子等を試料チャ
ンバ１２に追い返し、スクリーン１７には入射させない
ようにする。
このようなことから、本発明の表面状態観察装置に於い
ては、電子銃（例えば電子銃１４）が配設され独立の差
動排気系に接続された電子銃チャンバ（例えば電子銃チ
ャンバ１１）と、該電子銃チャンバに隣接して一体化さ
れプラズマ生成装置或いはエツチング装置など機器（例
えばプラズマ生成室２０）との結合機構（例えばプラズ
マ流供給管２０Ｂ）を備えると共に独立の排気系に接続
された試料チャンバ（例えば試料チャンバ１２）と、該
試料チャンバと前記電子銃チャンバとの間を仕切り且つ
前記電子銃から該試料チャンバ内の試料に向かう電子線
（例えば電子線１９）が通過するオリフィス（例えばオ
リフィス１５Ａ）を備えるオリフィス板（例えばオリフ
ィス板１５）と、前記試料チャンバに隣接して一体化さ
れ且つ前記試料チャンバ内の試料（例えば試料１８）で
反射される前記電子線を受けるスクリーン（例えばスク
リーン１７）を収容したスクリーン・チャンバ（例えば
スクリーン・チャンバ１３）と、該スクリーンと前記試
料との間に配置され低エネルギの正負荷電粒子が該スク
リーンに到達することを阻止する減速電位機構（例えば
減速電位機構１６）とを有してなるよう構成する。
ては、電子銃（例えば電子銃１４）が配設され独立の差
動排気系に接続された電子銃チャンバ（例えば電子銃チ
ャンバ１１）と、該電子銃チャンバに隣接して一体化さ
れプラズマ生成装置或いはエツチング装置など機器（例
えばプラズマ生成室２０）との結合機構（例えばプラズ
マ流供給管２０Ｂ）を備えると共に独立の排気系に接続
された試料チャンバ（例えば試料チャンバ１２）と、該
試料チャンバと前記電子銃チャンバとの間を仕切り且つ
前記電子銃から該試料チャンバ内の試料に向かう電子線
（例えば電子線１９）が通過するオリフィス（例えばオ
リフィス１５Ａ）を備えるオリフィス板（例えばオリフ
ィス板１５）と、前記試料チャンバに隣接して一体化さ
れ且つ前記試料チャンバ内の試料（例えば試料１８）で
反射される前記電子線を受けるスクリーン（例えばスク
リーン１７）を収容したスクリーン・チャンバ（例えば
スクリーン・チャンバ１３）と、該スクリーンと前記試
料との間に配置され低エネルギの正負荷電粒子が該スク
リーンに到達することを阻止する減速電位機構（例えば
減速電位機構１６）とを有してなるよう構成する。
前記手段を採ることに依り、電子銃が存在するチャンバ
内は超高真空に維持され、そして、試料が存在するチャ
ンバ内は例えば任意の低真空となし、そこで成長やエツ
チングを実施することを可能とし、その状態をＲＨＥＥ
Ｄと全く同様に、しかも、動的に観察することができ、
従って、成長条件やエツチング条件を最適化したり、或
いは、それ等の初期過程などを観察し、良好な成長やエ
ツチングを実施できるように貢献することができる。
内は超高真空に維持され、そして、試料が存在するチャ
ンバ内は例えば任意の低真空となし、そこで成長やエツ
チングを実施することを可能とし、その状態をＲＨＥＥ
Ｄと全く同様に、しかも、動的に観察することができ、
従って、成長条件やエツチング条件を最適化したり、或
いは、それ等の初期過程などを観察し、良好な成長やエ
ツチングを実施できるように貢献することができる。
第２図は本発明一実施例の要部説明図を表し、第１図に
於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ
意味を持つものとする。
於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ
意味を持つものとする。
図に於いて、２０はプラズマ生成室、２ＯＡはガス導入
管、２０Ｂはプラズマ流供給管、２１はビューイング・
ポートをそれぞれ示している。
管、２０Ｂはプラズマ流供給管、２１はビューイング・
ポートをそれぞれ示している。
本実施例が第１図に見られる装置と相違する点は、プラ
ズマ生成室２０が付加されていること、スクリーン・チ
ャンバ１３には独立した差動排気系が接続されていない
こと、スクリーン１７を観察するビューイング・ポート
２１が明示されていることである。
ズマ生成室２０が付加されていること、スクリーン・チ
ャンバ１３には独立した差動排気系が接続されていない
こと、スクリーン１７を観察するビューイング・ポート
２１が明示されていることである。
本実施例では、プラズマ生成室２０からプラズマ流を試
料チャンバ１２に供給し、そこにプラズマ放電状態を現
出させ、プラズマ・エツチングやプラズマ・スパッタリ
ングなどを実施しつつ試料１８の表面状態を観察するこ
とが可能であり、プラズマ放電中に於ける試料チャンバ
１２中の真空度は１０−”１０−’ （Ｔｏ ｒ ｒ）
程度、また、電子銃チャンバ１１中のそれｉよ１０−５
〜１０−’ （Ｔｏｒｒ）程度であって、試料チャンバ
１２内では通常のプラズマ処理装置と変わりないプラズ
マ状態を現出させることができ、しかも、スクリーン１
７には通常のＲＨＥＥＤと変わりない像を観察すること
ができた。
料チャンバ１２に供給し、そこにプラズマ放電状態を現
出させ、プラズマ・エツチングやプラズマ・スパッタリ
ングなどを実施しつつ試料１８の表面状態を観察するこ
とが可能であり、プラズマ放電中に於ける試料チャンバ
１２中の真空度は１０−”１０−’ （Ｔｏ ｒ ｒ）
程度、また、電子銃チャンバ１１中のそれｉよ１０−５
〜１０−’ （Ｔｏｒｒ）程度であって、試料チャンバ
１２内では通常のプラズマ処理装置と変わりないプラズ
マ状態を現出させることができ、しかも、スクリーン１
７には通常のＲＨＥＥＤと変わりない像を観察すること
ができた。
本発明に依る表面状態観察装置に於いては、電子銃チャ
ンバと試料チャンバとがオリフィス板で仕切られ、電子
銃からの電子線はオリフィス板を通過して試料チャンバ
内の試料を照射し、その反射電子線が試料チャンバに隣
接するスクリーン・チャンバ内のスクリーンに投射され
るようになっていて、電子銃チャンバと試料チャンバと
はそれぞれ独立に排気されるように、また、試料チャン
バにはプラズマ生成装置などを付加し得るようになって
いる。
ンバと試料チャンバとがオリフィス板で仕切られ、電子
銃からの電子線はオリフィス板を通過して試料チャンバ
内の試料を照射し、その反射電子線が試料チャンバに隣
接するスクリーン・チャンバ内のスクリーンに投射され
るようになっていて、電子銃チャンバと試料チャンバと
はそれぞれ独立に排気されるように、また、試料チャン
バにはプラズマ生成装置などを付加し得るようになって
いる。
前記構成を採ることに依り、電子銃が存在するチャンバ
内は超高真空に維持され、そして、試料が存在するチャ
ンバ内は例えば任意の低真空となし、そこで成長やエツ
チングを実施することを可能とし、その状態をＲＨＥＥ
Ｄと全く同様に、しかも、動的に観察することができ、
従って、成長条件やエツチング条件を最適化したり、或
いは、それ等の初期過程などを観察し、良好な成長やエ
ツチングを実施できるように貢献することができる。
内は超高真空に維持され、そして、試料が存在するチャ
ンバ内は例えば任意の低真空となし、そこで成長やエツ
チングを実施することを可能とし、その状態をＲＨＥＥ
Ｄと全く同様に、しかも、動的に観察することができ、
従って、成長条件やエツチング条件を最適化したり、或
いは、それ等の初期過程などを観察し、良好な成長やエ
ツチングを実施できるように貢献することができる。
第１図は本発明の原理を解説する為の装置の要部説明図
、第２図は本発明一実施例を解説する為の要部説明図、
第３図はＲＨＥＥＤを解説する為の要部説明図をそれぞ
れ表している。 図に於いて、１１は電子銃チャンバ、ＩＩＡは排気管、
１２は試料チャンバ、１２Ａは排気管、１３はスクリー
ン・チャンバ、１３Ａは排気管、１４は電子銃、１５は
オリフィス板、１５Ａはオリフィス、１６は減速電位機
構、１６Ａ＆び１６Ｂはグリッド、１７はスクリーン、
１８は試料、１９は電子線をそれぞれ示している。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − ＲＨＥＥＤを説明する為の要部説明図 第３図
、第２図は本発明一実施例を解説する為の要部説明図、
第３図はＲＨＥＥＤを解説する為の要部説明図をそれぞ
れ表している。 図に於いて、１１は電子銃チャンバ、ＩＩＡは排気管、
１２は試料チャンバ、１２Ａは排気管、１３はスクリー
ン・チャンバ、１３Ａは排気管、１４は電子銃、１５は
オリフィス板、１５Ａはオリフィス、１６は減速電位機
構、１６Ａ＆び１６Ｂはグリッド、１７はスクリーン、
１８は試料、１９は電子線をそれぞれ示している。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − ＲＨＥＥＤを説明する為の要部説明図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 電子銃が配設され独立の差動排気系に接続された電子
銃チャンバと、 該電子銃チャンバに隣接して一体化されプラズマ生成装
置或いはエッチング装置などの機器との結合機構を備え
ると共に独立の排気系に接続された試料チャンバと、 該試料チャンバと前記電子銃チャンバとの間を仕切り且
つ前記電子銃から該試料チャンバ内の試料に向かう電子
線が通過するオリフィスを備えるオリフィス板と、 前記試料チャンバに隣接して一体化され且つ前記試料チ
ャンバ内の試料で反射される前記電子線を受けるスクリ
ーンを収容したスクリーン・チャンバと、 該スクリーンと前記試料との間に配置され低エネルギの
正負荷電粒子が該スクリーンに到達することを阻止する
減速電位機構と を有してなることを特徴とする表面状態観察装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62262663A JPH01106431A (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 表面状態観察装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62262663A JPH01106431A (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 表面状態観察装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01106431A true JPH01106431A (ja) | 1989-04-24 |
Family
ID=17378890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62262663A Pending JPH01106431A (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 表面状態観察装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01106431A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09304040A (ja) * | 1996-05-13 | 1997-11-28 | Hitachi Ltd | 電子ビームによるパターン検査方法とその装置 |
-
1987
- 1987-10-20 JP JP62262663A patent/JPH01106431A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09304040A (ja) * | 1996-05-13 | 1997-11-28 | Hitachi Ltd | 電子ビームによるパターン検査方法とその装置 |
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