JPH0528466B2 - - Google Patents
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- JPH0528466B2 JPH0528466B2 JP61235743A JP23574386A JPH0528466B2 JP H0528466 B2 JPH0528466 B2 JP H0528466B2 JP 61235743 A JP61235743 A JP 61235743A JP 23574386 A JP23574386 A JP 23574386A JP H0528466 B2 JPH0528466 B2 JP H0528466B2
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Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はX線マイクロアナライザーに関し、特
に試料面に付着する微粒子等のX線分析を可能に
した装置に関する。
に試料面に付着する微粒子等のX線分析を可能に
した装置に関する。
[従来技術]
近時、半導体等の製造分野ではシリコンウエハ
ーや金属等(以下試料と略する)の表面を鏡面状
に研磨等したり、精密加工したりする処理が行な
われており、このような試料等はクリーンルーム
等で加工、処理、保管される。
ーや金属等(以下試料と略する)の表面を鏡面状
に研磨等したり、精密加工したりする処理が行な
われており、このような試料等はクリーンルーム
等で加工、処理、保管される。
しかしながら、該材料がクリーンルーム等で厳
重に管理されて加工、処理、保管されたとして
も、材料の製造過程や取り扱いの過程で材料表面
に僅かではあるが微細な傷がついたり、ゴミ等の
浮遊微粒子(0.3μm以下)等が付着してしまう。
このように材料表面に分布する少数の微細な傷や
ゴミ等の微粒子は半導体等の分野では性能等に直
接影響を与えるため、これらを分析してその発生
原因や発生源を究明する必要がある。
重に管理されて加工、処理、保管されたとして
も、材料の製造過程や取り扱いの過程で材料表面
に僅かではあるが微細な傷がついたり、ゴミ等の
浮遊微粒子(0.3μm以下)等が付着してしまう。
このように材料表面に分布する少数の微細な傷や
ゴミ等の微粒子は半導体等の分野では性能等に直
接影響を与えるため、これらを分析してその発生
原因や発生源を究明する必要がある。
[発明が解決しようとする問題点]
ところで、これらを分析してその発生原因や発
生源を究明する手段としては、光学顕微鏡が内臓
されたX線マイクロアナライザーが考えられる
が、従来のX線マイクロアナライザーでは、該装
置に組み込まれている落射照明型の光学顕微鏡の
分解能はせいぜい1μmであるため、光学顕微鏡
の分解能の限界である1μm以下の微細な傷やゴ
ミ等の微粒子を識別しその存在位置を確認するこ
とは極めて困難であり、従つて、1μm以下の微
細な傷やゴミ等の微粒子を分析してその発生原因
や発生源を究明することができない。
生源を究明する手段としては、光学顕微鏡が内臓
されたX線マイクロアナライザーが考えられる
が、従来のX線マイクロアナライザーでは、該装
置に組み込まれている落射照明型の光学顕微鏡の
分解能はせいぜい1μmであるため、光学顕微鏡
の分解能の限界である1μm以下の微細な傷やゴ
ミ等の微粒子を識別しその存在位置を確認するこ
とは極めて困難であり、従つて、1μm以下の微
細な傷やゴミ等の微粒子を分析してその発生原因
や発生源を究明することができない。
又、例えばシリコンウエハー等の大型試料(6
〜8インチ)では、該試料表面に比較的広範囲に
わたつて分布する僅かな微細な傷や微粒子を分析
するために、試料表面の全域に電子線を照射して
分析することは非常に時間がかかり実用的でな
い。
〜8インチ)では、該試料表面に比較的広範囲に
わたつて分布する僅かな微細な傷や微粒子を分析
するために、試料表面の全域に電子線を照射して
分析することは非常に時間がかかり実用的でな
い。
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、例え
ばシリコンウエハー等の比較的大型な試料の試料
面の微細な傷や、その面に付着する微粒子等の位
置を確認してX線分析を可能にした装置を提供す
ることを目的としている。
ばシリコンウエハー等の比較的大型な試料の試料
面の微細な傷や、その面に付着する微粒子等の位
置を確認してX線分析を可能にした装置を提供す
ることを目的としている。
[問題点を解決するための手段]
本目的を達成するための本発明は、試料に電子
線を照射するための電子光学系と、前記電子線の
照射により試料から発生する2次電子を検出する
2次電子検出手段と、該2次電子検出手段からの
信号に基づいて2次電子像を表示する手段と、前
記電子線の照射により試料から発生するX線を分
析する手段と、前記試料を移動させる試料移動手
段と、前記電子光学系に組込まれた光学顕微鏡
と、該光学顕微鏡の結像面に該光学顕微鏡による
試料の光学像を撮像する撮像装置とを備えたX線
マイクロアナライザーにおいて、前記試料に前記
2次電子検出手段内の光電子増倍管の不感域の波
長を持つレーザー光を照射するためのレーザー照
射手段を備えたことを特徴としている。
線を照射するための電子光学系と、前記電子線の
照射により試料から発生する2次電子を検出する
2次電子検出手段と、該2次電子検出手段からの
信号に基づいて2次電子像を表示する手段と、前
記電子線の照射により試料から発生するX線を分
析する手段と、前記試料を移動させる試料移動手
段と、前記電子光学系に組込まれた光学顕微鏡
と、該光学顕微鏡の結像面に該光学顕微鏡による
試料の光学像を撮像する撮像装置とを備えたX線
マイクロアナライザーにおいて、前記試料に前記
2次電子検出手段内の光電子増倍管の不感域の波
長を持つレーザー光を照射するためのレーザー照
射手段を備えたことを特徴としている。
[実施例]
以下図面に基づき本発明の実施例を詳述する。
第1図は本発明の一実施例を説明するための図
で、1は図示しない電子線発生源よりの電子線、
2は集束レンズ、3は対物レンズ、4は走査コイ
ルである。5は電子線1が照射される試料、6は
試料移動装置、7はX線検出装置である。8はラ
ンプ等が内臓された光照射部、9は光照射部8の
光路内に配置された焦点合せのためのクロスマー
ク、10はハーフミラー、11は反射鏡、12は
光学反射対物レンズ、13は接眼レンズであり、
これらによつて光学顕微鏡が形成されている。1
4は光路内に配置された撮像管用ハーフミラー、
15は撮像装置である。16は試料面上を照射す
るための例えばヘリウム−ネオン(He−Ne)レ
ーザー発振器、17は2次電子検出器、18は陰
極線管である。
で、1は図示しない電子線発生源よりの電子線、
2は集束レンズ、3は対物レンズ、4は走査コイ
ルである。5は電子線1が照射される試料、6は
試料移動装置、7はX線検出装置である。8はラ
ンプ等が内臓された光照射部、9は光照射部8の
光路内に配置された焦点合せのためのクロスマー
ク、10はハーフミラー、11は反射鏡、12は
光学反射対物レンズ、13は接眼レンズであり、
これらによつて光学顕微鏡が形成されている。1
4は光路内に配置された撮像管用ハーフミラー、
15は撮像装置である。16は試料面上を照射す
るための例えばヘリウム−ネオン(He−Ne)レ
ーザー発振器、17は2次電子検出器、18は陰
極線管である。
以上のように構成された装置において、例えば
シリコンウエハーである試料5の表面に存在する
微粒子aの位置を確認しX線分析を行なう場合に
ついて説明する。
シリコンウエハーである試料5の表面に存在する
微粒子aの位置を確認しX線分析を行なう場合に
ついて説明する。
先ず、光照射部8内のランプを点灯すると、該
光照射部8よりの光はクロスマーク9、ハーフミ
ラー10を経て反射鏡11により電子線1と同軸
となり、光学反射対物レンズ12の前方焦点面に
光源の像が結ばれる。又、該光学反射対物レンズ
12はクロスマーク9の像を試料5の表面近傍に
結ぶ。従つて、光照射部8よりの光の照射に伴う
試料5の像は光学反射対物レンズ12によつて接
眼レンズ13の前方の結像位置Aにできるため、
該試料5の物点の像を接眼レンズ13によつて拡
大して肉眼で観察することができる。この観察
で、試料移動装置6を操作し、クロスマーク9の
像が試料5の表面に正確に結像されるように、試
料5を光軸方向に移動させる。この場合に試料5
の表面が研磨され凹凸が無く、光学顕微鏡では焦
点が合せられないような場合には、光路内の結像
位置Aの近傍には撮像管用ミラー14が移動可能
に配置されているため、該ミラー14の位置を調
整して、撮像装置15の受光面にクロスマーク9
の像を結像させて観察することにより、凹凸の少
ない鏡面状の試料においても焦点合せを確実に行
なうことができる。
光照射部8よりの光はクロスマーク9、ハーフミ
ラー10を経て反射鏡11により電子線1と同軸
となり、光学反射対物レンズ12の前方焦点面に
光源の像が結ばれる。又、該光学反射対物レンズ
12はクロスマーク9の像を試料5の表面近傍に
結ぶ。従つて、光照射部8よりの光の照射に伴う
試料5の像は光学反射対物レンズ12によつて接
眼レンズ13の前方の結像位置Aにできるため、
該試料5の物点の像を接眼レンズ13によつて拡
大して肉眼で観察することができる。この観察
で、試料移動装置6を操作し、クロスマーク9の
像が試料5の表面に正確に結像されるように、試
料5を光軸方向に移動させる。この場合に試料5
の表面が研磨され凹凸が無く、光学顕微鏡では焦
点が合せられないような場合には、光路内の結像
位置Aの近傍には撮像管用ミラー14が移動可能
に配置されているため、該ミラー14の位置を調
整して、撮像装置15の受光面にクロスマーク9
の像を結像させて観察することにより、凹凸の少
ない鏡面状の試料においても焦点合せを確実に行
なうことができる。
次に、光照射部6内のランプを消灯して、He
−Neレーザー発振器16からの例えば波長6328
Å、光径600μmのレーザ光Lを試料面に照射す
る。ここで、該レーザ発振器16は、光学顕微鏡
の焦点位置に照射されるように配置されており、
又、レーザ発振器16よりのレーザ光Lは拡散す
ることなく照射されるため、第2図に示すように
光学顕微鏡の観察範囲A(400μm)はレーザ照射
範囲B(600μm)によつてその全域に亘つて照射
される。このレーザ光Lの照射によつて、試料3
の表面のレーザー照射範囲Bの範囲内に例えば微
粒子aが存在する場合は、該微粒子aからは散乱
光が発生する。該散乱光は、光のコヒーレンス性
によつて干渉及び回折を起し易く、従つて、低倍
率でも実際の大きさよりもはるかに拡がりを持つ
て散乱光が観察されるため、従来光学顕微鏡では
観察されなかつた微粒子aの存在を撮像装置15
によつて暗視野像として観察することができる。
又、He−Neレーザー光Lとしては、その波長
が、2次電子検出器17内の光電子増倍管の不感
域の波長となる短いもの、即ち、He−Neレーザ
ー光が選択されている。
−Neレーザー発振器16からの例えば波長6328
Å、光径600μmのレーザ光Lを試料面に照射す
る。ここで、該レーザ発振器16は、光学顕微鏡
の焦点位置に照射されるように配置されており、
又、レーザ発振器16よりのレーザ光Lは拡散す
ることなく照射されるため、第2図に示すように
光学顕微鏡の観察範囲A(400μm)はレーザ照射
範囲B(600μm)によつてその全域に亘つて照射
される。このレーザ光Lの照射によつて、試料3
の表面のレーザー照射範囲Bの範囲内に例えば微
粒子aが存在する場合は、該微粒子aからは散乱
光が発生する。該散乱光は、光のコヒーレンス性
によつて干渉及び回折を起し易く、従つて、低倍
率でも実際の大きさよりもはるかに拡がりを持つ
て散乱光が観察されるため、従来光学顕微鏡では
観察されなかつた微粒子aの存在を撮像装置15
によつて暗視野像として観察することができる。
又、He−Neレーザー光Lとしては、その波長
が、2次電子検出器17内の光電子増倍管の不感
域の波長となる短いもの、即ち、He−Neレーザ
ー光が選択されている。
従つて、このように構成された装置では、レー
ザー発振器16からレーザ光Lを試料面に照射し
て試料5を水平方向に移動させ、この移動によつ
て、撮像装置15に輝点Pが観察されたならば、
この輝点Pを第3図に示すように撮像装置15の
クロスマークMの交点の位置(通常は表示画面の
中央)に移動する。これによつて微粒子aの位置
を確実に確認することができる。又、微粒子aの
暗視野像を観察しながら電子線1を試料5に照射
して、試料5より発生する2次電子eを2次電子
検出器17によつて検出して陰極線管18に表示
すれば、該微粒子aは2次電子像のほぼ中央に位
置するので、かなりの高倍率でも該微粒子aが走
査像内に観察される。従つて、鏡面性の試料でも
高倍率での走査像観察に基づく焦点合せや、非点
補正を簡単に視野設定して行なうことができる。
これによつて、該微粒子aの形状も暗視野像と共
に同時に観察することができる。この状態で、電
子線1のビーム電流をX線分析に適した値に設定
し、該電子線1を微粒子aに照射して、該微粒子
aから発生するX線をX線検出装置7によつてX
線分析することができる。従つて、試料全域を分
析しなくても試料5の表面に広い範囲にわたつて
点在する微粒子aを短時間で発見し、その位置及
び形状を確実に確認してX線分析を短時間で行な
うことができる。
ザー発振器16からレーザ光Lを試料面に照射し
て試料5を水平方向に移動させ、この移動によつ
て、撮像装置15に輝点Pが観察されたならば、
この輝点Pを第3図に示すように撮像装置15の
クロスマークMの交点の位置(通常は表示画面の
中央)に移動する。これによつて微粒子aの位置
を確実に確認することができる。又、微粒子aの
暗視野像を観察しながら電子線1を試料5に照射
して、試料5より発生する2次電子eを2次電子
検出器17によつて検出して陰極線管18に表示
すれば、該微粒子aは2次電子像のほぼ中央に位
置するので、かなりの高倍率でも該微粒子aが走
査像内に観察される。従つて、鏡面性の試料でも
高倍率での走査像観察に基づく焦点合せや、非点
補正を簡単に視野設定して行なうことができる。
これによつて、該微粒子aの形状も暗視野像と共
に同時に観察することができる。この状態で、電
子線1のビーム電流をX線分析に適した値に設定
し、該電子線1を微粒子aに照射して、該微粒子
aから発生するX線をX線検出装置7によつてX
線分析することができる。従つて、試料全域を分
析しなくても試料5の表面に広い範囲にわたつて
点在する微粒子aを短時間で発見し、その位置及
び形状を確実に確認してX線分析を短時間で行な
うことができる。
上記は例示であり変型が可能である。上記実施
例では、He−Neレーザー発振器を使用したが、
これに限定されるものでなく、分析対象、2次電
子検出器の特性を考慮して他の発振器を選択すれ
ば良い。
例では、He−Neレーザー発振器を使用したが、
これに限定されるものでなく、分析対象、2次電
子検出器の特性を考慮して他の発振器を選択すれ
ば良い。
又、撮像装置15の使用目的を微粒子等の存在
を確認するだけでなく、その位置信号を検出し、
該位置信号によつて試料移動装置を制御して電子
線1を微粒子に照射するように構成して自動X線
分析システムとしても良い。
を確認するだけでなく、その位置信号を検出し、
該位置信号によつて試料移動装置を制御して電子
線1を微粒子に照射するように構成して自動X線
分析システムとしても良い。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば、試料に
2次電子検出手段内の光電子増倍管の不感域の波
長を持つレーザー光を照射して試料上に存在する
微粒子等よりの散乱光によつて撮像装置に暗視野
像として表示するようにしたため、微粒子等の存
在を短時間で確認する事ができる。そして、暗視
野像を撮像装置に表示しながら電子線を試料に照
射するので、微粒子等の存在する位置を記憶手段
に一度記憶し、その位置情報を読み出し、読み出
した情報に基づいて微粒子を電子光軸上に設定す
る必要はなく、短時間にして2次電子像を得るこ
とができ、またX線分析を行なうことができる。
更に、試料に照射するレーザー光として、2次電
子検出手段内の光電子増倍管の不感域の波長を持
つものを使用しているので、レーザ光を試料に照
射した状態で電子線で試料を走査し、試料から発
生する2次電子をレーザ光の影響なく検出できる
ので、レーザ光の照射中に微粒子を電子線走査像
として正確に観察することができ、検査効率を向
上させることができる。また、微粒子の2次電子
像に対応して、微粒子のX線分析を行うことがで
き、その発生原因や発生源の究明に役立てること
ができる。
2次電子検出手段内の光電子増倍管の不感域の波
長を持つレーザー光を照射して試料上に存在する
微粒子等よりの散乱光によつて撮像装置に暗視野
像として表示するようにしたため、微粒子等の存
在を短時間で確認する事ができる。そして、暗視
野像を撮像装置に表示しながら電子線を試料に照
射するので、微粒子等の存在する位置を記憶手段
に一度記憶し、その位置情報を読み出し、読み出
した情報に基づいて微粒子を電子光軸上に設定す
る必要はなく、短時間にして2次電子像を得るこ
とができ、またX線分析を行なうことができる。
更に、試料に照射するレーザー光として、2次電
子検出手段内の光電子増倍管の不感域の波長を持
つものを使用しているので、レーザ光を試料に照
射した状態で電子線で試料を走査し、試料から発
生する2次電子をレーザ光の影響なく検出できる
ので、レーザ光の照射中に微粒子を電子線走査像
として正確に観察することができ、検査効率を向
上させることができる。また、微粒子の2次電子
像に対応して、微粒子のX線分析を行うことがで
き、その発生原因や発生源の究明に役立てること
ができる。
第1図は本発明の一実施例の構成図、第2図及
び第3図は本発明を説明するための図である。 1:電子線、2は集束レンズ、3:対物レン
ズ、4:走査コイル、5:試料、6:試料移動装
置、7:X線検出装置、8:光照射部、9:クロ
スマーク、10:ハーフミラー、11:反射鏡、
12:光学反射対物レンズ、13:接眼レンズ:
14:撮像管用ミラー、15:撮像装置、16:
ヘリウム−ネオン(He−Ne)レーザー発振器、
17:2次電子検出器、18:陰極線管。
び第3図は本発明を説明するための図である。 1:電子線、2は集束レンズ、3:対物レン
ズ、4:走査コイル、5:試料、6:試料移動装
置、7:X線検出装置、8:光照射部、9:クロ
スマーク、10:ハーフミラー、11:反射鏡、
12:光学反射対物レンズ、13:接眼レンズ:
14:撮像管用ミラー、15:撮像装置、16:
ヘリウム−ネオン(He−Ne)レーザー発振器、
17:2次電子検出器、18:陰極線管。
Claims (1)
- 1 試料に電子線を照射するための電子光学系
と、前記電子線の照射により試料から発生する2
次電子を検出する2次電子検出手段と、該2次電
子検出手段からの信号に基づいて2次電子像を表
示する手段と、前記電子線の照射により試料から
発生するX線を分析する手段と、前記試料を移動
させる試料移動手段と、前記電子光学系に組込ま
れた光学顕微鏡と、該光学顕微鏡の結像面に該光
学顕微鏡による試料の光学像を撮像する撮像装置
とを備えたX線マイクロアナライザーにおいて、
前記試料に前記2次電子検出手段内の光電子増倍
管の不感域の波長を持つレーザー光を照射するた
めのレーザ照射手段を備えたことを特徴とするX
線マイクロアナライザー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61235743A JPS6391947A (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | X線マイクロアナライザ− |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61235743A JPS6391947A (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | X線マイクロアナライザ− |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6391947A JPS6391947A (ja) | 1988-04-22 |
JPH0528466B2 true JPH0528466B2 (ja) | 1993-04-26 |
Family
ID=16990563
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61235743A Granted JPS6391947A (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | X線マイクロアナライザ− |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6391947A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4734148B2 (ja) * | 2006-03-14 | 2011-07-27 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 試料観察方法,画像処理装置、及び荷電粒子線装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5833154A (ja) * | 1981-08-24 | 1983-02-26 | Hitachi Ltd | 検査装置 |
JPS60189856A (ja) * | 1984-03-10 | 1985-09-27 | Jeol Ltd | X線マイクロアナライザー |
-
1986
- 1986-10-03 JP JP61235743A patent/JPS6391947A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5833154A (ja) * | 1981-08-24 | 1983-02-26 | Hitachi Ltd | 検査装置 |
JPS60189856A (ja) * | 1984-03-10 | 1985-09-27 | Jeol Ltd | X線マイクロアナライザー |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6391947A (ja) | 1988-04-22 |
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