JPH0541195A - 走査型電子顕微鏡装置 - Google Patents
走査型電子顕微鏡装置Info
- Publication number
- JPH0541195A JPH0541195A JP3198069A JP19806991A JPH0541195A JP H0541195 A JPH0541195 A JP H0541195A JP 3198069 A JP3198069 A JP 3198069A JP 19806991 A JP19806991 A JP 19806991A JP H0541195 A JPH0541195 A JP H0541195A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron
- scanning
- electron beam
- signal
- power supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 12
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000002950 deficient Effects 0.000 abstract description 3
- 206010040844 Skin exfoliation Diseases 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光学顕微鏡に比べて、焦点深度が深く焦点前
後の差異が認められないため試料の微小なはくり、浮
き、段差等の欠陥を探し出すことが不利な場合にも、試
料を傾斜、回転させず、迅速に欠陥部位を発見できる走
査型電子顕微鏡装置を得る。 【構成】 従来の走査型電子顕微鏡と同様の電子銃２と
電磁レンズ９と走査用コイル１０からなる顕微鏡本体１
２組を傾けて組合わせ、その電子ビームが試料面で同一
焦点となるよう配置させる。各々の電子銃２と電磁レン
ズ９の間にゲート電極２１を施け、ゲート電極２１にパ
ルス電源２０を接続する。パルス電源２０に眼鏡２２を
接続する。
後の差異が認められないため試料の微小なはくり、浮
き、段差等の欠陥を探し出すことが不利な場合にも、試
料を傾斜、回転させず、迅速に欠陥部位を発見できる走
査型電子顕微鏡装置を得る。 【構成】 従来の走査型電子顕微鏡と同様の電子銃２と
電磁レンズ９と走査用コイル１０からなる顕微鏡本体１
２組を傾けて組合わせ、その電子ビームが試料面で同一
焦点となるよう配置させる。各々の電子銃２と電磁レン
ズ９の間にゲート電極２１を施け、ゲート電極２１にパ
ルス電源２０を接続する。パルス電源２０に眼鏡２２を
接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば半導体集積回
路のような微細な立体構造を有する回路素子中にあっ
て、欠陥を有する回路部位を拡大し観察する走査型電子
顕微鏡に関するものである。
路のような微細な立体構造を有する回路素子中にあっ
て、欠陥を有する回路部位を拡大し観察する走査型電子
顕微鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の走査型電子顕微鏡を示す図
であり、図にいおて、１は顕微鏡本体、２は電子銃、３
は電子線束、４は加速電源、５はレンズ電源、６は走査
用電源、７は信号増幅器、８は陰極線管（以下ＣＲＴと
いう）、９は電磁レンズ、１０は走査用コイル、１１は
試料、１２は２次電子線、１３は２次電子線検出器（以
下検出器という）、１４は排気ポンプである。また、図
５は試料１１の詳細な構造模型と２次電子像であり、図
５（ａ）は欠陥を含むトランジスタの開封したところの
図であり、１５はトランジスタヘッダ、１６はトランジ
スタ素子（以下素子という）、図５（ｂ）は素子１６部
分を拡大して斜めから観察したＣＲＴ画面であり、１７
は２次電子像、図５（ｃ）は同じく真上から観察したＣ
ＲＴ画面であり、１８は２次電子像、１９は素子からは
ずれたボンディングワイヤである。
であり、図にいおて、１は顕微鏡本体、２は電子銃、３
は電子線束、４は加速電源、５はレンズ電源、６は走査
用電源、７は信号増幅器、８は陰極線管（以下ＣＲＴと
いう）、９は電磁レンズ、１０は走査用コイル、１１は
試料、１２は２次電子線、１３は２次電子線検出器（以
下検出器という）、１４は排気ポンプである。また、図
５は試料１１の詳細な構造模型と２次電子像であり、図
５（ａ）は欠陥を含むトランジスタの開封したところの
図であり、１５はトランジスタヘッダ、１６はトランジ
スタ素子（以下素子という）、図５（ｂ）は素子１６部
分を拡大して斜めから観察したＣＲＴ画面であり、１７
は２次電子像、図５（ｃ）は同じく真上から観察したＣ
ＲＴ画面であり、１８は２次電子像、１９は素子からは
ずれたボンディングワイヤである。
【０００３】従来の走査型電子顕微鏡は上記のように構
成され、例えば試料１１を顕微鏡本体１の内部に収納
し、排気ポンプ１４により本体内を真空状態にする。次
いでフィラメントからなる電子銃２より発生させた電子
を加速電源４により試料１１の方向に加速する。さら
に、レンズ電源５により励磁された電磁レンズ９により
収束し、電子線束３を形成させ、試料１１に照射する。
同時に、電子線束３は走査用電源６と走査用コイル１０
により、試料１１の表面を２次元走査する。この時試料
１１に電子線束が照射された箇所（以下、照射点とい
う）からは２次電子１２が試料１１の表面状態に応じて
放出される。試料１１から放出された２次電子１２は検
出器１３によって電気信号に変換され、さらに信号増幅
器７により増幅され、観察系であるＣＲＴ８へ送り込ま
れる。これと同時に、走査用電源６から走査信号がＣＲ
Ｔ８に与えられており、検出器１３からの信号と同期し
て走査するＣＲＴ８には試料１１の表面状態が画像とし
て表示される。この顕微鏡の表示倍率は試料１１の走査
幅とＣＲＴ８上の表示幅との比によって定まり、通常１
０倍程度から１０万倍程度の範囲を可変することができ
る。したがって、試料１１を光学顕微鏡より微細な部分
を観察することが可能な装置である。また、光学顕微鏡
のように倍率を上げていくと、焦点深度が浅くなりピン
トの合っている点以外の部分が見えなくなるという事が
なく、非常に広範囲にピントが合う特長を有している。
成され、例えば試料１１を顕微鏡本体１の内部に収納
し、排気ポンプ１４により本体内を真空状態にする。次
いでフィラメントからなる電子銃２より発生させた電子
を加速電源４により試料１１の方向に加速する。さら
に、レンズ電源５により励磁された電磁レンズ９により
収束し、電子線束３を形成させ、試料１１に照射する。
同時に、電子線束３は走査用電源６と走査用コイル１０
により、試料１１の表面を２次元走査する。この時試料
１１に電子線束が照射された箇所（以下、照射点とい
う）からは２次電子１２が試料１１の表面状態に応じて
放出される。試料１１から放出された２次電子１２は検
出器１３によって電気信号に変換され、さらに信号増幅
器７により増幅され、観察系であるＣＲＴ８へ送り込ま
れる。これと同時に、走査用電源６から走査信号がＣＲ
Ｔ８に与えられており、検出器１３からの信号と同期し
て走査するＣＲＴ８には試料１１の表面状態が画像とし
て表示される。この顕微鏡の表示倍率は試料１１の走査
幅とＣＲＴ８上の表示幅との比によって定まり、通常１
０倍程度から１０万倍程度の範囲を可変することができ
る。したがって、試料１１を光学顕微鏡より微細な部分
を観察することが可能な装置である。また、光学顕微鏡
のように倍率を上げていくと、焦点深度が浅くなりピン
トの合っている点以外の部分が見えなくなるという事が
なく、非常に広範囲にピントが合う特長を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の走
査型電子顕微鏡では、図５のような欠陥を有する試料を
観察する場合、２次電子像１７のような平面観察が多く
用いられる。また、２次電子像１８のような観察方法を
用いてもボンディングワイヤ１９のわずかな浮きの場合
極端な試料の傾斜が必要である。さらに、電子顕微鏡は
焦点深度が深いため、光学顕微鏡のような焦点前後の差
異を認められないため、試料１１の位置を外部から傾斜
あるいは回転させる必要があり、欠陥部位の発見に多大
な時間を費してしまう問題点があった。
査型電子顕微鏡では、図５のような欠陥を有する試料を
観察する場合、２次電子像１７のような平面観察が多く
用いられる。また、２次電子像１８のような観察方法を
用いてもボンディングワイヤ１９のわずかな浮きの場合
極端な試料の傾斜が必要である。さらに、電子顕微鏡は
焦点深度が深いため、光学顕微鏡のような焦点前後の差
異を認められないため、試料１１の位置を外部から傾斜
あるいは回転させる必要があり、欠陥部位の発見に多大
な時間を費してしまう問題点があった。
【０００５】この発明はかかる課題を解消するためにな
されたもので、試料１１の位置を外部から必要以上に変
化させることなく、かつ立体的に観察することの出来る
走査型電子顕微鏡を得ることを目的とする。
されたもので、試料１１の位置を外部から必要以上に変
化させることなく、かつ立体的に観察することの出来る
走査型電子顕微鏡を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る走査型電
子顕微鏡は電子銃を２個有し、この電子銃からの電子線
束をゲート電極によって、左右交互に試料に照射すると
ともに、この２次電子像をＣＲＴに映し出すと同時に、
ゲートの開閉に同期して左右の視野が交互に開閉する眼
鏡を通してＣＲＴを観察するものである。
子顕微鏡は電子銃を２個有し、この電子銃からの電子線
束をゲート電極によって、左右交互に試料に照射すると
ともに、この２次電子像をＣＲＴに映し出すと同時に、
ゲートの開閉に同期して左右の視野が交互に開閉する眼
鏡を通してＣＲＴを観察するものである。
【０００７】
【作用】この発明においては、適度に接近させた２つの
電子銃から試料に電子電束を左右交互に照射させること
により、外部から試料を傾斜あるいは回転することな
く、即座に試料中にある欠陥部位を検出することができ
る。かつ従来出来なかった２次電子像の立体視も可能で
ある。
電子銃から試料に電子電束を左右交互に照射させること
により、外部から試料を傾斜あるいは回転することな
く、即座に試料中にある欠陥部位を検出することができ
る。かつ従来出来なかった２次電子像の立体視も可能で
ある。
【０００８】
【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１において、１〜１４は上記従来装
置と全く同一のものであり、２０はパルス電源、２１は
ゲート電極、２２はゲート電極２１と同期して左右の視
野が交互に遮られる眼鏡である。また、図２は試料に照
射される電子線束の入射角と眼鏡の動作時の関係を示す
図である。また、図３（ａ）は図２（ｂ）の動作時にお
ける眼鏡２２の状態を示し、同様に図３（ｂ）は図２
（ｂ）の動作に対応する事を示す図である。尚、図１の
電子線束は試料面で、同一の焦点を有するよう配置され
ている。
ついて説明する。図１において、１〜１４は上記従来装
置と全く同一のものであり、２０はパルス電源、２１は
ゲート電極、２２はゲート電極２１と同期して左右の視
野が交互に遮られる眼鏡である。また、図２は試料に照
射される電子線束の入射角と眼鏡の動作時の関係を示す
図である。また、図３（ａ）は図２（ｂ）の動作時にお
ける眼鏡２２の状態を示し、同様に図３（ｂ）は図２
（ｂ）の動作に対応する事を示す図である。尚、図１の
電子線束は試料面で、同一の焦点を有するよう配置され
ている。
【０００９】以下、動作について説明する、フィラメン
トからなる電子銃２より発生した電子は、従来の装置と
同様加速電源４により加速され、レンズ電源５と電磁レ
ンズ９により収束され、電子線束３を形成するが、この
時にパルス電源２０から発生するパルス信号電圧を交互
にゲート電極２１に印加される。ゲート電極に電圧が印
加されると、従来ゲート電極中央を直進していた電子は
大きくコースを外れてしまうため、試料１１への電子線
束３は遮断する。すなわち、パルス電源により電子線束
３ａと３ｂが交互に試料１１に照射されることになる。
一方、パルス電源２０からのパルス信号は眼鏡２２に送
られる、眼鏡２２は観察者２３の眼にかけられ、図２
（ａ）のようにパルス電源２０のパルス信号に従って観
察者２３の右側の視野を遮る。この時、観察者２３は従
来のように試料１１に対して、垂直下で見ていた２次電
子像１７より若干試料１１を傾けた画像を左眼で見てい
る事になる。次にパルス信号が図２（ｂ）のように観察
者２３の左側の視野を遮る。ここで同様に観察者２３は
試料１１をもう一方の方向から傾けた画像を右眼で見る
ことになる。上記の動作は比較的短時間に繰り返され
る。この時、観察者２３には各々の２次電子画像が両眼
で同時に観察しているように見えるためステレオ写真に
よる立体視と同等の効果が生じて２次電子像は立体像と
して観察される。上記のように構成された走査型電子顕
微鏡は２次電子画像を遠近感のある画像として観察でき
るため、トランジスタのボディングワイヤのはがれのわ
ずかな浮きやわずかな段差の発見あるいはその位置の検
出を即座に行うことが可能となる。
トからなる電子銃２より発生した電子は、従来の装置と
同様加速電源４により加速され、レンズ電源５と電磁レ
ンズ９により収束され、電子線束３を形成するが、この
時にパルス電源２０から発生するパルス信号電圧を交互
にゲート電極２１に印加される。ゲート電極に電圧が印
加されると、従来ゲート電極中央を直進していた電子は
大きくコースを外れてしまうため、試料１１への電子線
束３は遮断する。すなわち、パルス電源により電子線束
３ａと３ｂが交互に試料１１に照射されることになる。
一方、パルス電源２０からのパルス信号は眼鏡２２に送
られる、眼鏡２２は観察者２３の眼にかけられ、図２
（ａ）のようにパルス電源２０のパルス信号に従って観
察者２３の右側の視野を遮る。この時、観察者２３は従
来のように試料１１に対して、垂直下で見ていた２次電
子像１７より若干試料１１を傾けた画像を左眼で見てい
る事になる。次にパルス信号が図２（ｂ）のように観察
者２３の左側の視野を遮る。ここで同様に観察者２３は
試料１１をもう一方の方向から傾けた画像を右眼で見る
ことになる。上記の動作は比較的短時間に繰り返され
る。この時、観察者２３には各々の２次電子画像が両眼
で同時に観察しているように見えるためステレオ写真に
よる立体視と同等の効果が生じて２次電子像は立体像と
して観察される。上記のように構成された走査型電子顕
微鏡は２次電子画像を遠近感のある画像として観察でき
るため、トランジスタのボディングワイヤのはがれのわ
ずかな浮きやわずかな段差の発見あるいはその位置の検
出を即座に行うことが可能となる。
【００１０】なお、上記実施例では、顕微鏡本体と電子
銃をそれぞれ２組としたが、試料への電子線束を交互に
切り換えるものであれば１組でもよい。
銃をそれぞれ２組としたが、試料への電子線束を交互に
切り換えるものであれば１組でもよい。
【００１１】また、電子線束の遮断のために電極を用い
たが、電磁コイルによるものでもよい。
たが、電磁コイルによるものでもよい。
【００１２】また、パルス電源は、試料への電子線束を
交互に切り換えるものであれば、正弦波信号源であって
もよい。
交互に切り換えるものであれば、正弦波信号源であって
もよい。
【００１３】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば適度に傾
斜した電子線束を試料に交互に照射し、かつＣＲＴに映
し出された２次電子像をパルス電源のパルス信号に同期
させ左右交互に視野を開閉する眼鏡を通して観察するよ
うに構成したので、観察者はその２次電子画像を立体的
に見ることができ、即座に試料内の欠陥を発見し、その
位置を正確に把握できる効果がある。
斜した電子線束を試料に交互に照射し、かつＣＲＴに映
し出された２次電子像をパルス電源のパルス信号に同期
させ左右交互に視野を開閉する眼鏡を通して観察するよ
うに構成したので、観察者はその２次電子画像を立体的
に見ることができ、即座に試料内の欠陥を発見し、その
位置を正確に把握できる効果がある。
【図１】この発明の一実施例による走査型電子顕微鏡装
置を示す図である。
置を示す図である。
【図２】電子線束の入射角と眼鏡の動作時の関係を示す
図である。
図である。
【図３】図２の動作に対応するＣＲＴと眼鏡と観察者の
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図４】従来の走査型電子顕微鏡装置を示す図である。
【図５】試料の詳細構造とその２次電子画像を示す図で
ある。
ある。
１ 顕微鏡本体 ２ 電子銃 ４ 加速電源 ５ レンズ電源 ６ 走査用電源 ７ 信号増幅器 ８ ＣＲＴ ９ 電磁レンズ １０ 走査用コイル １３ 検出器 １４ 排気ポンプ ２０ パルス電源 ２１ ゲート電極 ２２ 眼鏡
Claims (1)
- 【請求項１】 微細な構造を有する電子部品を電子線を
用い拡大し検査する装置において、上記電子部品を収納
する顕微鏡本体と、この本体内を真空状態にする排気ポ
ンプと、電子を発生する２組の電子銃と、この電子を加
速する加速電源と、この加速された電子を収束し電子部
品に照射する電子線束を形成する２組の電磁レンズと、
この電磁レンズを励磁するレンズ電源と、電子線束を電
子部品上で走査する２組の走査用コイルと、この走査用
コイルを励磁する走査用電源と、電子銃を電磁レンズの
間にあって２本の電子銃からの電子を交互に遮る２組の
ゲート電極と、この電極に電圧を印加するパルス電源
と、電子線束を照射された電子部品から発生する２次電
子線を検出し電気信号に変換する検出器と、この検出器
からの信号を増幅する信号増幅器と、この信号増幅器か
らの信号と走査用電源からの走査信号により２次電子像
を映し出す陰極線管と、この陰極線管を見る観察者の眼
の前にあってパルス電源からの信号によって観察者の左
右の視野を交互に遮る眼鏡とを備えた走査型電子顕微鏡
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198069A JPH0541195A (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | 走査型電子顕微鏡装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198069A JPH0541195A (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | 走査型電子顕微鏡装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0541195A true JPH0541195A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=16385009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3198069A Pending JPH0541195A (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | 走査型電子顕微鏡装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0541195A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6872943B2 (en) | 2001-07-12 | 2005-03-29 | Hitachi, Ltd. | Method for determining depression/protrusion of sample and charged particle beam apparatus therefor |
| DE10351276A1 (de) * | 2003-10-31 | 2005-06-16 | Leo Elektronenmikroskopie Gmbh | Teilchenstrahlgerät |
| US7652249B2 (en) | 2006-02-24 | 2010-01-26 | Hitachi High-Technologies Corporation | Charged particle beam apparatus |
| US8816277B2 (en) | 2009-07-27 | 2014-08-26 | Hitachi High-Technologies Corporation | Pattern evaluation method, device therefor, and electron beam device |
| US9000365B2 (en) | 2009-04-14 | 2015-04-07 | Hitachi High-Technologies Corporation | Pattern measuring apparatus and computer program |
| US9024272B2 (en) | 2009-12-25 | 2015-05-05 | Hitachi High-Technologies Corporation | Pattern measuring apparatus |
| US9329034B2 (en) | 2010-10-27 | 2016-05-03 | Hitachi High-Technologies Corporation | Pattern determination device and computer program |
-
1991
- 1991-08-07 JP JP3198069A patent/JPH0541195A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6872943B2 (en) | 2001-07-12 | 2005-03-29 | Hitachi, Ltd. | Method for determining depression/protrusion of sample and charged particle beam apparatus therefor |
| US7166840B2 (en) | 2001-07-12 | 2007-01-23 | Hitachi, Ltd. | Method for determining depression/protrusion of sample and charged particle beam apparatus therefor |
| DE10351276A1 (de) * | 2003-10-31 | 2005-06-16 | Leo Elektronenmikroskopie Gmbh | Teilchenstrahlgerät |
| US7652249B2 (en) | 2006-02-24 | 2010-01-26 | Hitachi High-Technologies Corporation | Charged particle beam apparatus |
| US8263935B2 (en) | 2006-02-24 | 2012-09-11 | Hitachi High-Technologies Corporation | Charged particle beam apparatus |
| US9000365B2 (en) | 2009-04-14 | 2015-04-07 | Hitachi High-Technologies Corporation | Pattern measuring apparatus and computer program |
| US8816277B2 (en) | 2009-07-27 | 2014-08-26 | Hitachi High-Technologies Corporation | Pattern evaluation method, device therefor, and electron beam device |
| US9024272B2 (en) | 2009-12-25 | 2015-05-05 | Hitachi High-Technologies Corporation | Pattern measuring apparatus |
| US9329034B2 (en) | 2010-10-27 | 2016-05-03 | Hitachi High-Technologies Corporation | Pattern determination device and computer program |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3786875B2 (ja) | 帯電粒子ビームデバイスのための対物レンズ | |
| JP3403036B2 (ja) | 電子ビーム検査方法及びその装置 | |
| JP5183318B2 (ja) | 荷電粒子線装置 | |
| EP1453077A2 (en) | Scanning electron microscope and sample observing method | |
| US6714289B2 (en) | Semiconductor device inspecting apparatus | |
| US3585382A (en) | Stereo-scanning electron microscope | |
| JPH0541195A (ja) | 走査型電子顕微鏡装置 | |
| JP3101114B2 (ja) | 走査電子顕微鏡 | |
| JPS60220541A (ja) | 透過電子顕微鏡 | |
| US6800853B2 (en) | Electron microscope and method of photographing TEM images | |
| JPH11345585A (ja) | 電子ビームによる検査装置および検査方法 | |
| US2485754A (en) | Electron microscope | |
| JPS5854784Y2 (ja) | 立体走査電子顕微鏡 | |
| JP4129088B2 (ja) | 走査透過電子顕微鏡 | |
| JPH04229939A (ja) | 電子ビーム装置 | |
| JP3707129B2 (ja) | 投影型荷電粒子ビーム装置およびその方法 | |
| JP4334159B2 (ja) | 基板検査システムおよび基板検査方法 | |
| CN111081515A (zh) | 带电粒子束装置和试样加工观察方法 | |
| JP2001006605A (ja) | 集束イオンビーム加工装置及び集束イオンビームを用いる試料の加工方法 | |
| US20230178329A1 (en) | Sample Display Method | |
| JPS62252055A (ja) | 立体視電子顕微鏡 | |
| TW200304161A (en) | Lens arrangement comprising a laterally displaceable optical axis for particle beams | |
| JPH0756788B2 (ja) | 電子顕微鏡 | |
| JP3705760B2 (ja) | 最適電子光学設計による高性能ｘ線像観察装置 | |
| JPH06150869A (ja) | 走査電子顕微鏡 |