JPH02210749A - 荷電二次粒子の検出装置 - Google Patents
荷電二次粒子の検出装置Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
偏向する偏向ユニットとを備えた荷電二次粒子の検出装
置は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第359014f
i号公報から知られている。
用に基づき二次粒子が放出され、この二次粒子のエネル
ギー分布と角度分布とはとりわけ相互作用領域の中に存
在する化学・物理的組成と表面構造と試料上に存在する
電位分布とに関係する0表面近くの層中に遊離した二次
電子は走査形電子顕微鏡における像形成と電位測定とに
対して特に重要であり、二次電子は通常試料の上側側方
に配置された検出器で検出される。検出器は特に著しく
非対称の吸引電界を発生させるので、定量的な電位測定
は非常に小さい走査望域の内部でしか実施できない。
るために、−次放射線軸線に対し対称に配置された複数
の検出器が用いられる0例えば特開昭第58−3585
4号明細書から知られたこの複数検出器装置は特に、単
一検出器に比べて多重化された検出面に基づき後方散乱
電子により発生した干渉信号が二次電子信号に重畳され
るという欠点を有する。この検出器装置においても定量
的測定に利用可能な走査領域は数m m 2に制限され
る。
検出確率が大面積の走査領域の内部の測定個所の位置に
無関係であるような、前記の種類の装置を提供すること
にある。特にこのような装置をプリント配線板の電子線
検査に適したものにしようとするものである。
ニットの下方に配置されifの電位に置かれた筒形電極
を備え、この筒形電極の長手軸線が偏向ユニットの対称
軸線に平行に向けられている検出装置により解決される
。
により引き起こされ位置に関係する干渉が、発生電位又
は図形又は材料のコントラスト信号に重畳されないとい
ういことにある。更に後方散乱させられた一次電子の信
号に対する影響が著しく低減される。
例を示す図面により、この発明の詳細な説明する。
定器に用いることができる。この31一定装置は従来の
検出器装置の代わりとなるもので、検査しようとするプ
リント配線板LPの上方に一次数射線軸線OAに関して
調整可能な台T上の真空引きされた室にの中に配置され
る。導体回路網を帯電させ回路網の形状寸法に応じて生
じる電位分布を走査する電子線は通常のように走査形電
子顕微鏡で発生させられる。この顕微鏡の鏡筒は電子銃
と一つ又は複数の集束レンズと対物レンズと20X20
cm2以下の大きさの走査領域内に一次電子線を位置決
めする偏向装置FAとを備える。それぞれの測定個所で
遊離した二次電子は、−・次放射線軸線OAに関して回
転対称な電界の中で筒形電極REの上方に配置された偏
向ユニットSAの方向へ加速され、はぼ半球形の二つの
電極に1とに2との間に形成された逆向き電界の中で減
速され、約10kVの高い正の電位に置かれたシンチレ
ータ、先導波路及び光電子増倍管から成る検出器DTの
方向へ吸引される。
対し対称に配置された筒形電極REは円形断面を有する
のが有利であり、その筒型径はプリント配線板の対角線
より幾分大きく選ばれている。基準電位又は例えばIJ
*t=−5V〜−50vの低い負電位UIIEに置かれ
たこの筒形電極REは、複数のスタッドにより結合され
た二つのアルミニウム製支持リングR1、R2と案内レ
ールに保持された合金鋼線の網DN(練直径d中0.2
5mm、網目幅W中1mm)とから成る。筒形電極RE
と偏向ユニッ)SAとを室壁Wにねじ止めされたアルミ
ニウム板TPに固定するためにスタッドG1ないしG4
が用いられ、これらのスタッドはそれぞれ架橋ポリスチ
ロールから成るブー、シュと座金とにより絶縁されて支
持リングR2又はR3に結合されている。
置された電気式八極子が用いられる。この八極子の二つ
のアルミニウムリングR3、R4から成る枠は、アルミ
ニウム板TPと同様に例えばUA=1〜31cVの吸引
電位U^に置かれている。八極子の偏向板APのそれぞ
れの短辺には架橋ポリスチロールから成る帯ISが取り
付けられ、この帯が支持りングR3、R4にそれぞれ設
けられた案内溝に正確に係合する0機械的な安定性を高
めるために、支持リングR3、R4はここでもスタッド
により相互に結合されている。
SAの上側側方に配置された検出器DTの方向へ偏向さ
せるために、望ましくは金網から成る偏向板APが第2
図に示された電位を加えられる。その際偏向電位U、又
はU、には更に正の吸引電位UAが重畳される。
向が矢印により示されている)、二次電子はほぼ半球形
の二つの電極に1とに2どの間に形成された逆向き電界
を通過する。上側の支持リングR4上に配置されたこれ
らの電極に1、R2はそれぞれ硬ろう付けされた線材リ
ングと線材織物から成り、線材織物は約1.6mmの網
目幅と約0.22mmの線材径とを有する。支持リング
R4に導電結合された電極に1は吸引電位U^に置かれ
るが、網電極に2はUii中−15V〜+15Vの電位
UGを加えられるので、電位U6により設定可能なしき
い値を超えるエネルギーを有する二次電子だけが検出器
に到達する(電位コントラスト信号の改善)。
布を示す、その際筒形電極REはUR[=−18Vの電
位に置かれ、また偏向ユニッ)SAはUA =3kVの
電位に置かれている(UX =Uy =UG= OV)
と仮定した。検査しようとする試料のすぐ上方の吸引電
界の均一性が図から明瞭に分かる。
効果を第4図及び第5図により説明する。それぞれ二次
電子SEがプリント配線板の中央又は中央から約10c
mはずれた対角線上で20eVのエネルギーとプリント
配線板の面に対して40°ないし180°の角度とを持
たせて放出される、という場合に対して測定された軌跡
が示されている。遊離個所に無関係に二次電子SEはほ
ぼ垂直に電極に1とに2との間に形成された逆向き電界
の中に入る。更に一次数射線軸線OAに対しほぼ垂直に
放出された二次電子SEも捕そくされ、偏向ユニットS
Aの方向へ加速されることが分かる。
気式八極子SAMを二次電子の偏向のために用いること
も容易に可能である。第6図に示すようにこの八極子S
AMは電位Uaに置かれた8個の内側磁極片PIから成
り、これらの磁極片は絶縁リングIRにより基準電位又
は大J1!!電位に置かれ、それぞれ励磁巻線Sを備え
る外側磁極片から分離されている。矢印により示された
方向への二次電子の偏向のために、それぞれ図示された
電流を励磁巻線Sの中に流さなければならない。
走査する場合に、前記の*aを自明のようにイオン又は
光電子の検出のために用いることもできる。
。その場合には特に、走査領域の内部の電界が引き続き
一次数射線軸線OAに関して回転対称性を有するように
、筒直径を選ばなければならない。
図、第2図は第1図に示す静電式八極子の平面図、第3
図は第1図に示す装置内部の電位分布図、第4図及び第
5図はそれぞれ第1図に示す装置内部の二次電子の軌跡
を示す図、第6図は磁気式八極子の平面図である。 AP・・・偏向板 DT・・・検出器 K1.に2・・・電極 LP・・・試料(プリント配線板) OA・・・対称軸線 PI・・・磁極 R1、R2、R3,R4・・・支持リングRE・・・筒
形電極 SA・・・偏向ユニット(多極子) SAM・・・磁気式多極子 SE・・・二次粒子 IG2 IG 6 IG3
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)検出器(DT)と一次放射線により試料(LP)上
に遊離した二次粒子(SE)を偏向する偏向ユニット(
SA)とを備えた荷電二次粒子の検出装置において、一
次放射線方向に偏向ユニット(SA)の下方に配置さ れ第1の電位(U_R_E)に置かれた筒形電極(RE
)を備え、この筒形電極の長手軸線が偏向ユニット(S
A)の対称軸線(OA)に平行に向けられていることを
特徴とする荷電二次粒子の検出装置。 2)静電式又は磁気式多極子(R3、R4、AP)が偏
向ユニット(SA)として用いられることを特徴とする
請求項1記載の装置。 3)静電式又は磁気式八極子(R3、R4、AP)が偏
向ユニット(SA)として用いられることを特徴とする
請求項2記載の装置。 4)偏向ユニット(SA)がそれぞれ正の第2の電位(
U_A)に置かれた上側及び下側の支持要素(R3、R
4)を有し、第2の電位 (U_A)を加えられた第2の電極(K1)が上側の支
持要素(R4)上に配置されていることを特徴とする請
求項1ないし3の一つに記載の装置。 5)第2の電極(K1)の上方に第3の電極(K2)が
配置され、第3の電極(K2) が第3の電位(U_G)を加えられること により、第2の電極(K1)と第3の電極 (K2)との間の空間領域の中に二次粒子 (SE)を減速する電界が形成されることを特徴とする
請求項4記載の装置。 6)第2及び第3の電極(K1、K2)がほぼ球面対称
の形状を有することを特徴とする請求項5記載の装置。 7)静電式多極子(SA)の電極(AP)が第2の電位
(U_A)に置かれ、第2の電位(U_A)にそれぞれ
偏向電位(U_x、U_y)が重畳されることを特徴と
する請求項2ないし6の一つに記載の装置。 8)磁気式多極子(SAM)の磁極(PI)が第2の電
位(U_A)に置かれることを特徴とする請求項2ない
し6の一つに記載の装置。
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