JPH0460487A - 電子ビーム径測定方法及び電子ビーム径測定装置 - Google Patents
電子ビーム径測定方法及び電子ビーム径測定装置Info
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- JPH0460487A JPH0460487A JP2170967A JP17096790A JPH0460487A JP H0460487 A JPH0460487 A JP H0460487A JP 2170967 A JP2170967 A JP 2170967A JP 17096790 A JP17096790 A JP 17096790A JP H0460487 A JPH0460487 A JP H0460487A
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Landscapes
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- Electron Beam Exposure (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
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］
本発明は電子ビームの電子ビーム径測定方法及び電子ビ
ーム径測定装置に関する。
ーム径測定装置に関する。
従来の電子ビーム径測定装置は第４図に示すように、絞
り４１とファラデーカップ４２とを有しており、絞り４
１には数十μｍ径の開口を有する金属板を用いている。
り４１とファラデーカップ４２とを有しており、絞り４
１には数十μｍ径の開口を有する金属板を用いている。
絞り４１上に電子ビーム４３を照射し、絞り４１を通過
した電子ビーム４３の電流をファラデーカップ４２によ
り測定する。絞り４１を機械的に電子ビーム４３と垂直
な面内で走査すると、絞り開口部のエツジでは、絞り走
査位置によるファラデーカップ４２の測定電流値の変化
は第５図のようになる。電子ビーム４３が絞り開口部の
外側に照射されているときは、電子ビーム４３はファラ
デーカップ４２に入射せず、電流は流れないが、電子ビ
ーム４３が開口部に達すると、電子ビームスポットと開
口部とが重なった範囲のみ電子がファラデーカップ４２
に達する。重なり領域が広くなるに従い、ファラデーカ
ップ４２の電流は増加し、電子ビームスポットがすべて
開口部内に入ると、電子ビームの全電流がファラデーカ
ップ４２に入射する。これから第５図の電流値増加開始
点から終了点までの走査距離が、電子ビーム直径ｄに等
しくなる。
した電子ビーム４３の電流をファラデーカップ４２によ
り測定する。絞り４１を機械的に電子ビーム４３と垂直
な面内で走査すると、絞り開口部のエツジでは、絞り走
査位置によるファラデーカップ４２の測定電流値の変化
は第５図のようになる。電子ビーム４３が絞り開口部の
外側に照射されているときは、電子ビーム４３はファラ
デーカップ４２に入射せず、電流は流れないが、電子ビ
ーム４３が開口部に達すると、電子ビームスポットと開
口部とが重なった範囲のみ電子がファラデーカップ４２
に達する。重なり領域が広くなるに従い、ファラデーカ
ップ４２の電流は増加し、電子ビームスポットがすべて
開口部内に入ると、電子ビームの全電流がファラデーカ
ップ４２に入射する。これから第５図の電流値増加開始
点から終了点までの走査距離が、電子ビーム直径ｄに等
しくなる。
従来のビーム径測定方法では、測定装置が大型になると
いう欠点がある。また、絞り開口部の加工精度が悪いこ
と、及び絞り厚さが厚いため、電子ビームの散乱、フォ
ーカスずれ等の影響を及ぼすことにより、正確な電子ビ
ーム径の測定が困難であるという問題点がある。
いう欠点がある。また、絞り開口部の加工精度が悪いこ
と、及び絞り厚さが厚いため、電子ビームの散乱、フォ
ーカスずれ等の影響を及ぼすことにより、正確な電子ビ
ーム径の測定が困難であるという問題点がある。
本発明の目的は電子ビームの散乱、フォーカスずれ等の
影響をなくすことにより、正確な電子ビーム径の測定を
容易にする電子ビーム径測定方法及び電子ビーム径測定
装置を提供することにある。
影響をなくすことにより、正確な電子ビーム径の測定を
容易にする電子ビーム径測定方法及び電子ビーム径測定
装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
前記目的を達成するため、本発明に係る電子ビーム径測
定方法においては、半導体基板上の開口を有する薄膜に
電子ビームを集中照射して走査させ、走査と同期して二
次電子量を測定し、走査位置と薄膜の二次電子量の変化
により電子ビーム径を測定するものであり、また前記薄
膜を絶縁体とし、前記半導体基板に流れ込む電流値を測
定し、電子ビーム径を測定するものである。
定方法においては、半導体基板上の開口を有する薄膜に
電子ビームを集中照射して走査させ、走査と同期して二
次電子量を測定し、走査位置と薄膜の二次電子量の変化
により電子ビーム径を測定するものであり、また前記薄
膜を絶縁体とし、前記半導体基板に流れ込む電流値を測
定し、電子ビーム径を測定するものである。
また、本発明に係る電子ビーム径測定装置においては、
半導体基板と、薄膜とを有する電子ビーム径測定装置で
あって、 半導体基板は、その表面に薄膜を形成させたものであり
、 該薄膜は、半導体基板に達する開口を有するもので、電
子ビームを集中照射させるものであり、さらに、前記半
導体基板は、前記薄膜の開口の真下位置に、該開口より
大径の穴を有するものである。
半導体基板と、薄膜とを有する電子ビーム径測定装置で
あって、 半導体基板は、その表面に薄膜を形成させたものであり
、 該薄膜は、半導体基板に達する開口を有するもので、電
子ビームを集中照射させるものであり、さらに、前記半
導体基板は、前記薄膜の開口の真下位置に、該開口より
大径の穴を有するものである。
［作用］
本発明は、電子ビーム照射された薄膜の二次電子量又は
半導体基板に流れ込む電流値を測定することにより、電
子ビーム径を測定するものである。
半導体基板に流れ込む電流値を測定することにより、電
子ビーム径を測定するものである。
［実施例〕
次に本発明について図面を参照して説明する。
（実施例１）
第１図は本発明の実施例１に係る電子ビーム径測定装置
を示す模式断面図である。
を示す模式断面図である。
半導体基板１２はリン等の不純物を拡散して抵抗率を下
げたＳｉ基板を用い、その上面に薄膜１１を有する。薄
膜ＩＩは０．５μｍ厚のＡＩ２膜とし、開口径が１１の
開口１１ａを有する。Ａ０膜１１の下部の半導体基板１
２には、開口径２μｍ、深さ５ｐｍの穴１３を形成する
。この電子ビーム径測定装置上に加速電圧１ｋＶの電子
ビーム１４を集束、走査する。
げたＳｉ基板を用い、その上面に薄膜１１を有する。薄
膜ＩＩは０．５μｍ厚のＡＩ２膜とし、開口径が１１の
開口１１ａを有する。Ａ０膜１１の下部の半導体基板１
２には、開口径２μｍ、深さ５ｐｍの穴１３を形成する
。この電子ビーム径測定装置上に加速電圧１ｋＶの電子
ビーム１４を集束、走査する。
薄膜ｌＩ上に電子ビーム】４が照射されているときは、
電子はへ〇膜内０．０３μｍ程度の深さまで拡散する。
電子はへ〇膜内０．０３μｍ程度の深さまで拡散する。
この拡散領域１７内で電７子は、弾性、非弾性散乱を繰
り返し、拡散領域１７内から二次電子１６、反射電子を
ｌ膜外部に放出する。薄膜１１の開口１１ａに電子ビー
ム１４が照射されているときは、電子ビーム１４は穴１
３の底に入射し、Ｓｉ基板内に拡散する。
り返し、拡散領域１７内から二次電子１６、反射電子を
ｌ膜外部に放出する。薄膜１１の開口１１ａに電子ビー
ム１４が照射されているときは、電子ビーム１４は穴１
３の底に入射し、Ｓｉ基板内に拡散する。
この拡散領域からも、穴Ｉ３内に再度二次電子９反射電
子が放出されるが、穴１３のアスペクト比が高く、また
薄膜＋１の開口１１ａの口径が小さいため、大部分は、
穴１３の側壁及び薄膜１１内に再度吸収される。従って
、放出される二次電子９反射電子は非常に少ない。
子が放出されるが、穴１３のアスペクト比が高く、また
薄膜＋１の開口１１ａの口径が小さいため、大部分は、
穴１３の側壁及び薄膜１１内に再度吸収される。従って
、放出される二次電子９反射電子は非常に少ない。
電子ビーム位置又は電子ビーム径測定装置の位置を電子
ビームの照射方向と垂直方向に走査し、電子ビーム径測
定装置から放出される二次電子１６をシンチレータ１５
により計測し、走査位置と、二次電子強度との関係を得
ると、第２図のようになる。薄膜ｌｌ上のエツジ近くに
電子ビーム１４が照射されているとき、薄膜１１内の電
子拡散領域内１７に開口１１ａのエツジが達すると、エ
ツジ効果により、二次電子量が増加する。また、ビーム
スポット内に開口１１ａのエツジが達すると、薄膜１１
に照射されるビーム電流が減少し、二次電子Ｉ６が減少
する。
ビームの照射方向と垂直方向に走査し、電子ビーム径測
定装置から放出される二次電子１６をシンチレータ１５
により計測し、走査位置と、二次電子強度との関係を得
ると、第２図のようになる。薄膜ｌｌ上のエツジ近くに
電子ビーム１４が照射されているとき、薄膜１１内の電
子拡散領域内１７に開口１１ａのエツジが達すると、エ
ツジ効果により、二次電子量が増加する。また、ビーム
スポット内に開口１１ａのエツジが達すると、薄膜１１
に照射されるビーム電流が減少し、二次電子Ｉ６が減少
する。
これより、二次電子強度の減少開始点から終了点までの
幅を求めれば、ビーム半径ｄ／２が測定できる。
幅を求めれば、ビーム半径ｄ／２が測定できる。
（実施例２）
また、第２の実施例として、第１図の薄膜１１に３１０
１膜０．５μｍ厚を用い、半導体基板１２に電流測定計
１８の端子を接線し、半導体基板１２に流れ込む電流を
測定してもよい。この場合は、Ｓ１０．膜上に電子ビー
ムが照射されているときは、５ｉｎｓが絶縁体であるの
で、半導体基板１２には電流が流れ込まない。薄膜１１
の開口１１ａに電子ビームが照射されているときは、電
子ビーム１４は穴Ｉ３の底に入射し、半導体基板１２に
電流が流れ込む。半導体基板１２から二次電子や反射電
子が放呂されるが、大部分は穴１３の側壁に再度捕らえ
られるため、半導体基板Ｉ２の流入電流は、はぼ入射し
た電子ビーム電流量に等しくなる。このときの走査位置
と電流値との関係は、第３図のようになり、これは、従
来の電子ビーム径測定時の関係、第５図と等しい。
１膜０．５μｍ厚を用い、半導体基板１２に電流測定計
１８の端子を接線し、半導体基板１２に流れ込む電流を
測定してもよい。この場合は、Ｓ１０．膜上に電子ビー
ムが照射されているときは、５ｉｎｓが絶縁体であるの
で、半導体基板１２には電流が流れ込まない。薄膜１１
の開口１１ａに電子ビームが照射されているときは、電
子ビーム１４は穴Ｉ３の底に入射し、半導体基板１２に
電流が流れ込む。半導体基板１２から二次電子や反射電
子が放呂されるが、大部分は穴１３の側壁に再度捕らえ
られるため、半導体基板Ｉ２の流入電流は、はぼ入射し
た電子ビーム電流量に等しくなる。このときの走査位置
と電流値との関係は、第３図のようになり、これは、従
来の電子ビーム径測定時の関係、第５図と等しい。
［発明の効果］
以上説明したように本発明は、半導体基板の開口径２μ
ｍ程度の穴上に、０．５ｐ ｍ厚程度の薄膜の開口径１
ｐｍ程度の開口を重ねた構造により電子ビーム径を測定
するため、測定装置が数ｐｍ程度と非常に小型にできる
という効果がある。これより、ＳＥＸ装置の試料ステー
ジ上等簡単に取り付けることが可能となり、ＳＥＭ装置
のビーム径が随時測定可能となり、常時ＳＥＭ装置等の
性能モニターが可能となる。
ｍ程度の穴上に、０．５ｐ ｍ厚程度の薄膜の開口径１
ｐｍ程度の開口を重ねた構造により電子ビーム径を測定
するため、測定装置が数ｐｍ程度と非常に小型にできる
という効果がある。これより、ＳＥＸ装置の試料ステー
ジ上等簡単に取り付けることが可能となり、ＳＥＭ装置
のビーム径が随時測定可能となり、常時ＳＥＭ装置等の
性能モニターが可能となる。
また、半導体基板加工工程により製造することにより１
μｍ以下の微細な開口も精度良く形成可能であり、また
、薄膜の厚さも、電子ビームが透過しない必要最小限の
厚さ０．０５ｐｍ程度でも精度良く形成でき、電子ビー
ムの散乱を最小限に抑え、電子ビーム径が高精度に測定
可能になる。
μｍ以下の微細な開口も精度良く形成可能であり、また
、薄膜の厚さも、電子ビームが透過しない必要最小限の
厚さ０．０５ｐｍ程度でも精度良く形成でき、電子ビー
ムの散乱を最小限に抑え、電子ビーム径が高精度に測定
可能になる。
また、半導体基板加工工程で製造することにより、半導
体基板上に微細な構造を多数形成することが可能であり
、例えば１０１１ｍピッチで形成すれば、１ｍｍ″面内
に１０４個形成できる。これより、ビーム径測定を繰り
返し行ったときに、コンタミネーション等で性能が劣化
しても、同一基板内の他点を使用することにより、半永
久的に使用可能となるという効果を有する。
体基板上に微細な構造を多数形成することが可能であり
、例えば１０１１ｍピッチで形成すれば、１ｍｍ″面内
に１０４個形成できる。これより、ビーム径測定を繰り
返し行ったときに、コンタミネーション等で性能が劣化
しても、同一基板内の他点を使用することにより、半永
久的に使用可能となるという効果を有する。
なお、ここでは−例として、薄膜の膜厚を０．５μｍ、
開口の径をｌｐｍ、半導体基板の穴の径を２μｍ。
開口の径をｌｐｍ、半導体基板の穴の径を２μｍ。
深さを５μｍとしたが、各値はこれに限定されるもので
はなく、あくまでもビーム径が正確に測定されるように
設定されるべきである。また、材質に関しても本実施例
ではＳｉ基板及び薄膜としてアルミ、 Ｓｉ帆を用いた
が、これについても限定されるものでなく、作成が容易
あるいはビーム径が正確に測定されるものであれば良い
。
はなく、あくまでもビーム径が正確に測定されるように
設定されるべきである。また、材質に関しても本実施例
ではＳｉ基板及び薄膜としてアルミ、 Ｓｉ帆を用いた
が、これについても限定されるものでなく、作成が容易
あるいはビーム径が正確に測定されるものであれば良い
。
第１図は本発明による電子ビーム径測定装置の断面図、
第２図は本発明の実施例１による走査位置による二次電
子電流値の変化を示す図、第３図は本発明の実施例２及
び、従来例による走査位置による電流値の変化を示す図
、第４図は従来の電子ビーム径測定装置を示す断面図、
第５図は従来の走査位置による二次電子電流値の変化を
示す図である。 １１・・・薄膜 １２・・・半導体基板１
３・・・穴 １４・・・電子ビーム１５
・・・シンチレータ １７・・・拡散領域 １６・・・二次電子 １８・・・電流計
第２図は本発明の実施例１による走査位置による二次電
子電流値の変化を示す図、第３図は本発明の実施例２及
び、従来例による走査位置による電流値の変化を示す図
、第４図は従来の電子ビーム径測定装置を示す断面図、
第５図は従来の走査位置による二次電子電流値の変化を
示す図である。 １１・・・薄膜 １２・・・半導体基板１
３・・・穴 １４・・・電子ビーム１５
・・・シンチレータ １７・・・拡散領域 １６・・・二次電子 １８・・・電流計
Claims (3)
- （１）半導体基板上の開口を有する薄膜に電子ビームを
集中照射して走査させ、走査と同期して二次電子量を測
定し、走査位置と薄膜の二次電子量の変化により電子ビ
ーム径を測定することを特徴とする電子ビーム径測定方
法。 - （２）前記薄膜を絶縁体とし、前記半導体基板に流れ込
む電流値を測定し、電子ビーム径を測定することを特徴
とする請求項第（１）項記載の電子ビーム径測定方法。 - （３）半導体基板と、薄膜とを有する電子ビーム径測定
装置であって、 半導体基板は、その表面に薄膜を形成させたものであり
、 該薄膜は、半導体基板に達する開口を有するもので、電
子ビームを集中照射させるものであり、さらに、前記半
導体基板は、前記薄膜の開口の真下位置に、該開口より
大径の穴を有するものであることを特徴とする電子ビー
ム径測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2170967A JPH0460487A (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | 電子ビーム径測定方法及び電子ビーム径測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2170967A JPH0460487A (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | 電子ビーム径測定方法及び電子ビーム径測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0460487A true JPH0460487A (ja) | 1992-02-26 |
Family
ID=15914687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2170967A Pending JPH0460487A (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | 電子ビーム径測定方法及び電子ビーム径測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0460487A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002237444A (ja) * | 2001-02-09 | 2002-08-23 | Nikon Corp | 荷電粒子線露光装置の結像性能の評価方法及び荷電粒子線露光装置 |
| CN103389507A (zh) * | 2012-05-09 | 2013-11-13 | 上海精密计量测试研究所 | 一种用于电子加速器束流强度实时监测的探头 |
| WO2022144143A1 (en) * | 2020-12-30 | 2022-07-07 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Primary charged particle beam current measurement |
-
1990
- 1990-06-28 JP JP2170967A patent/JPH0460487A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002237444A (ja) * | 2001-02-09 | 2002-08-23 | Nikon Corp | 荷電粒子線露光装置の結像性能の評価方法及び荷電粒子線露光装置 |
| CN103389507A (zh) * | 2012-05-09 | 2013-11-13 | 上海精密计量测试研究所 | 一种用于电子加速器束流强度实时监测的探头 |
| WO2022144143A1 (en) * | 2020-12-30 | 2022-07-07 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Primary charged particle beam current measurement |
| TWI811902B (zh) * | 2020-12-30 | 2023-08-11 | 德商Ｉｃｔ積體電路測試股份有限公司 | 用於量測初級帶電粒子束的電流的電流量測模組、帶電粒子束裝置及方法 |
| KR20230119030A (ko) * | 2020-12-30 | 2023-08-14 | 아이씨티 인티그레이티드 써킷 테스팅 게젤샤프트 퓌어 할프라이터프뤼프테크닉 엠베하 | 1차 하전 입자 빔 전류 측정 |
| CN116686062A (zh) * | 2020-12-30 | 2023-09-01 | Ict半导体集成电路测试有限公司 | 初级带电粒子束电流测量 |
| US11817292B2 (en) | 2020-12-30 | 2023-11-14 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Primary charged particle beam current measurement |
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