JPH0261952A - 電子線走査型顕微鏡 - Google Patents
電子線走査型顕微鏡Info
- Publication number
- JPH0261952A JPH0261952A JP63212754A JP21275488A JPH0261952A JP H0261952 A JPH0261952 A JP H0261952A JP 63212754 A JP63212754 A JP 63212754A JP 21275488 A JP21275488 A JP 21275488A JP H0261952 A JPH0261952 A JP H0261952A
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- Japan
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- electron beam
- wafer
- dimensional pattern
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は電子線走査型顕微鏡の改良に関する。
〈従来の技術〉
ＳｔあるいはＧａＡｓ等の化合物半導体ウェハの表面に
回路パターンが形成された半導体集積回路は、素子設計
技術や製造プロセス技術の進歩により、パターン線幅が
従来の３〜５ミクロンに対して最近では０．６〜０．８
ミクロンといったサブミクロンの領域に移りつつある。
回路パターンが形成された半導体集積回路は、素子設計
技術や製造プロセス技術の進歩により、パターン線幅が
従来の３〜５ミクロンに対して最近では０．６〜０．８
ミクロンといったサブミクロンの領域に移りつつある。
しかも、パターンが微細化した結果、従来ではほぼ２次
元的なパターン配置であったものが、電荷蓄積容量を高
めるため、三次元方向にまで延びるようになり、基板ウ
ェハの厚さ方向のパターン形状をコントロールする必要
性が生じてきた。
元的なパターン配置であったものが、電荷蓄積容量を高
めるため、三次元方向にまで延びるようになり、基板ウ
ェハの厚さ方向のパターン形状をコントロールする必要
性が生じてきた。
上記のような半導体集積回路の製造において、三次元の
微細パターンを観察するために、高解像度の電子線走査
型顕微鏡が用いられる。第２図はこの電子線走査型顕微
鏡の構成を示しており、電子線コラム１０１の内部でフ
ィラメント１０２から発射された電子流が図示しないレ
ンズ及び偏向電極を通過し、形成された電子線１０３は
垂直下向きにウェハ１０４に照射される。そして、ウェ
ハ１０４から放出される反射及び２次電子が光電子倍増
管１０６に捕らえられ、そのエネルギー強度が輝度信号
に変調され、ＣＲＴ（図示せず）にウェハ１０４を垂直
上方から見た像として表示される。
微細パターンを観察するために、高解像度の電子線走査
型顕微鏡が用いられる。第２図はこの電子線走査型顕微
鏡の構成を示しており、電子線コラム１０１の内部でフ
ィラメント１０２から発射された電子流が図示しないレ
ンズ及び偏向電極を通過し、形成された電子線１０３は
垂直下向きにウェハ１０４に照射される。そして、ウェ
ハ１０４から放出される反射及び２次電子が光電子倍増
管１０６に捕らえられ、そのエネルギー強度が輝度信号
に変調され、ＣＲＴ（図示せず）にウェハ１０４を垂直
上方から見た像として表示される。
〈発明が解決しようとする課題〉
電子線走査型顕微鏡によりウェハ１０４の表面の三次元
パターンを観察するためには、第２図に示すように、ウ
ェハ１０４を電子線１０３の方向に対して傾斜して配置
するという方法がとられていた。あるいは、第３図に示
すように、垂直と斜めの２方向にそれぞれ電子線コラム
１０６．１０７を備えた電子顕微鏡も用い、斜め方向の
電子線コラム１０７においてウェハ１０４に斜め方向か
ら電子線を照射するという方法がとられていた。
パターンを観察するためには、第２図に示すように、ウ
ェハ１０４を電子線１０３の方向に対して傾斜して配置
するという方法がとられていた。あるいは、第３図に示
すように、垂直と斜めの２方向にそれぞれ電子線コラム
１０６．１０７を備えた電子顕微鏡も用い、斜め方向の
電子線コラム１０７においてウェハ１０４に斜め方向か
ら電子線を照射するという方法がとられていた。
上記方法のうち、ウェハを傾斜させる方法は、手作業で
これを行なうため、煩雑であり能率が悪いという欠点が
あった。また、斜め方向の電子線コラムを独立して備え
た電子顕微鏡を用いる方法は、電子顕微鏡が大型化し且
つ高価であるという欠点があった。
これを行なうため、煩雑であり能率が悪いという欠点が
あった。また、斜め方向の電子線コラムを独立して備え
た電子顕微鏡を用いる方法は、電子顕微鏡が大型化し且
つ高価であるという欠点があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、単一の電子線コラムで垂直方向と斜め方向の両方
向から電子線の照射を可能にした電子線走査型顕微鏡を
提供することである。
的は、単一の電子線コラムで垂直方向と斜め方向の両方
向から電子線の照射を可能にした電子線走査型顕微鏡を
提供することである。
〈課題を解決するだめの手段〉
上記目的を達成するために、本発明による電子線走査型
顕微鏡においては、電子線を試料に垂直方向と斜め方向
から照射するように電子線を偏向する偏向手段を単一の
コラムに備える。
顕微鏡においては、電子線を試料に垂直方向と斜め方向
から照射するように電子線を偏向する偏向手段を単一の
コラムに備える。
〈作用〉
本発明による電子線走査型顕微鏡においては、偏向手段
により電子線を偏向し、試料に対して垂直方向と斜め方
向からの電子線の照射を可能とする。したがって、試料
を水平位置に保持した状態で、三次元パターンの観察が
可能になる。
により電子線を偏向し、試料に対して垂直方向と斜め方
向からの電子線の照射を可能とする。したがって、試料
を水平位置に保持した状態で、三次元パターンの観察が
可能になる。
〈実施例〉
第１図は本実施例の電子線走査型顕微鏡の構成を模式的
に示しており、図中、１は電子線コラム、２はフィラメ
ント、３は電子線、４はコンデンサーレンズ、５は収束
レンズ、６．７は対物レンズ、８は試料ウェハ、９は光
電子倍増管、ｉｏ、ｉｉは偏向電極である。
に示しており、図中、１は電子線コラム、２はフィラメ
ント、３は電子線、４はコンデンサーレンズ、５は収束
レンズ、６．７は対物レンズ、８は試料ウェハ、９は光
電子倍増管、ｉｏ、ｉｉは偏向電極である。
単一の電子線コラム１の内部に、フィラメント２、コン
デンサーレンズ４、収束レンズ５並びに２個の偏向電極
１０．１１が配設されている。フィラメント２は、熱電
子放出により電子流を発生する。
デンサーレンズ４、収束レンズ５並びに２個の偏向電極
１０．１１が配設されている。フィラメント２は、熱電
子放出により電子流を発生する。
コンデンサーレンズ４と収束レンズ５は、電子流を集合
及び収束して１本の電子線３を形成する。
及び収束して１本の電子線３を形成する。
偏向電極１０は、電子線３の方向を調整し、対物レンズ
６と偏向電極１１の２方向へ調整が可能である。対物レ
ンズ６ば、電子線３を試料ウェハ８に垂直方向に照射す
る。光電子倍増管９は、試料ウェハ８から発生した２次
電子及び反射による１次電子を捕らえ、そのエネルギー
強度を輝度信号に変調して出力する。偏向電極１１は、
偏向電極１０により方向が調整された電子線３を試料ウ
ェハ８に対して斜め方向から照射するようにその方向を
調整する。対物レンズ７は、偏向電極１１により方向が
調整された電子線３を試料ウェハ８に斜め方向に照射す
る。
６と偏向電極１１の２方向へ調整が可能である。対物レ
ンズ６ば、電子線３を試料ウェハ８に垂直方向に照射す
る。光電子倍増管９は、試料ウェハ８から発生した２次
電子及び反射による１次電子を捕らえ、そのエネルギー
強度を輝度信号に変調して出力する。偏向電極１１は、
偏向電極１０により方向が調整された電子線３を試料ウ
ェハ８に対して斜め方向から照射するようにその方向を
調整する。対物レンズ７は、偏向電極１１により方向が
調整された電子線３を試料ウェハ８に斜め方向に照射す
る。
以下、動作について説明する。
試料ウェハ８の２次元パターンを観察する場合、フィラ
メント２から発射された電子流は、コンデンサーレンズ
４、収束レンズ５並びに偏向電極１０を通過し、対物レ
ンズ６を通って試料ウェハ８に垂直方向に照射される。
メント２から発射された電子流は、コンデンサーレンズ
４、収束レンズ５並びに偏向電極１０を通過し、対物レ
ンズ６を通って試料ウェハ８に垂直方向に照射される。
このとき、試料ウェハ８から発生した２次電子及び電子
線３の反射による１次電子が光電子倍増管９に捕らえら
れ、光電子倍増管９から輝度信号が出力され、この信号
はＣＲＴ（図示せず）に試料ウェハ８を垂直上方向から
見た像として表示される。
線３の反射による１次電子が光電子倍増管９に捕らえら
れ、光電子倍増管９から輝度信号が出力され、この信号
はＣＲＴ（図示せず）に試料ウェハ８を垂直上方向から
見た像として表示される。
一方、試料ウェハ８の表面の三次元パターンを観察する
場合には、偏向電極１０によって電子線３の向きを偏向
電極１１の方向へ向け、さらに偏向電極１１によって試
料ウェハ８に斜め方向から照射するように電子線３の方
向を調整する。この結果、電子線３は試料ウェハ８に斜
め方向から照射され、このときに光電子倍増管９から出
力される輝度信号がＣＲＴに送られ、ＣＲＴには試料ウ
ェハ８を斜め方向から見た像すなわち試料ウェハ８の三
次元パターンの像が表示される。この場合、試料ウェハ
８は前述の垂直方向から電子線３を照射する場合と同様
に水平に保持したままでよく、試料ウェハ８を傾斜させ
る必要はない。
場合には、偏向電極１０によって電子線３の向きを偏向
電極１１の方向へ向け、さらに偏向電極１１によって試
料ウェハ８に斜め方向から照射するように電子線３の方
向を調整する。この結果、電子線３は試料ウェハ８に斜
め方向から照射され、このときに光電子倍増管９から出
力される輝度信号がＣＲＴに送られ、ＣＲＴには試料ウ
ェハ８を斜め方向から見た像すなわち試料ウェハ８の三
次元パターンの像が表示される。この場合、試料ウェハ
８は前述の垂直方向から電子線３を照射する場合と同様
に水平に保持したままでよく、試料ウェハ８を傾斜させ
る必要はない。
この電子線走査型顕微鏡においては、試料ウェハ８への
電子線３の照射方向を逐次切り換えることにより、垂直
及び斜めの各方向から見た試料ウェハ８の画像を容易に
観察することができる。また、この垂直及び斜めの各方
向の画像から、試料ウェハ８の表面凹凸の高さまたは深
さを測定し、そのプロファイルを画面に表示するととも
に、高さまたは深さを数値情報として表示することがで
きる。
電子線３の照射方向を逐次切り換えることにより、垂直
及び斜めの各方向から見た試料ウェハ８の画像を容易に
観察することができる。また、この垂直及び斜めの各方
向の画像から、試料ウェハ８の表面凹凸の高さまたは深
さを測定し、そのプロファイルを画面に表示するととも
に、高さまたは深さを数値情報として表示することがで
きる。
なお、本実施例では、斜めに入射する電子線を一方向の
みとしているが、更に正確な情報を得るために、複数の
方向（角度）から入射できるようにすることも可能であ
る。
みとしているが、更に正確な情報を得るために、複数の
方向（角度）から入射できるようにすることも可能であ
る。
〈発明の効果〉
以上説明したように本発明においては、単一のコラムに
垂直方向と斜め方向に電子線を照射するための偏向手段
を設けたことにより、試料の姿勢を傾斜させるといった
煩雑な操作を必要とせずに三次元パターンの観察が可能
となる。また、電子線コラムが垂直、斜めの各方向につ
いて共通であるので、電子顕微鏡が大型化せず且つ低価
格である。
垂直方向と斜め方向に電子線を照射するための偏向手段
を設けたことにより、試料の姿勢を傾斜させるといった
煩雑な操作を必要とせずに三次元パターンの観察が可能
となる。また、電子線コラムが垂直、斜めの各方向につ
いて共通であるので、電子顕微鏡が大型化せず且つ低価
格である。
第１図は本発明実施例の模式的な構成を示す図、第２図
と第３図は従来例の構成を示す図である。
と第３図は従来例の構成を示す図である。
Claims (1)
- 試料に電子線を垂直方向と斜め方向から照射するように
電子線を偏向する偏向手段を単一のコラムに備えたこと
を特徴とする電子線走査型顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63212754A JPH0261952A (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | 電子線走査型顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63212754A JPH0261952A (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | 電子線走査型顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0261952A true JPH0261952A (ja) | 1990-03-01 |
Family
ID=16627861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63212754A Pending JPH0261952A (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | 電子線走査型顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0261952A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1679734A2 (en) | 2004-12-30 | 2006-07-12 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Multiple lens assembly and charged particle beam device comprising the same |
| JP2008047523A (ja) * | 2006-07-24 | 2008-02-28 | Ict Integrated Circuit Testing Ges Fuer Halbleiterprueftechnik Mbh | 試料を検査するための荷電粒子ビーム装置および方法 |
| JP2010187024A (ja) * | 2010-05-18 | 2010-08-26 | Hitachi High-Technologies Corp | 欠陥レビュー装置および電子顕微鏡 |
| JP2013070083A (ja) * | 2012-11-28 | 2013-04-18 | Hitachi High-Technologies Corp | 欠陥レビュー装置 |
| JP2013084967A (ja) * | 2012-11-28 | 2013-05-09 | Hitachi High-Technologies Corp | 欠陥レビュー装置 |
-
1988
- 1988-08-26 JP JP63212754A patent/JPH0261952A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1679734A2 (en) | 2004-12-30 | 2006-07-12 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Multiple lens assembly and charged particle beam device comprising the same |
| EP1679734A3 (en) * | 2004-12-30 | 2006-07-26 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Multiple lens assembly and charged particle beam device comprising the same |
| US7928403B2 (en) | 2004-12-30 | 2011-04-19 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Multiple lens assembly and charged particle beam device comprising the same |
| JP2008047523A (ja) * | 2006-07-24 | 2008-02-28 | Ict Integrated Circuit Testing Ges Fuer Halbleiterprueftechnik Mbh | 試料を検査するための荷電粒子ビーム装置および方法 |
| US8008629B2 (en) | 2006-07-24 | 2011-08-30 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Charged particle beam device and method for inspecting specimen |
| JP2010187024A (ja) * | 2010-05-18 | 2010-08-26 | Hitachi High-Technologies Corp | 欠陥レビュー装置および電子顕微鏡 |
| JP2013070083A (ja) * | 2012-11-28 | 2013-04-18 | Hitachi High-Technologies Corp | 欠陥レビュー装置 |
| JP2013084967A (ja) * | 2012-11-28 | 2013-05-09 | Hitachi High-Technologies Corp | 欠陥レビュー装置 |
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