JPH0547335A - Scanning electron microscope - Google Patents
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- JPH0547335A JPH0547335A JP3321879A JP32187991A JPH0547335A JP H0547335 A JPH0547335 A JP H0547335A JP 3321879 A JP3321879 A JP 3321879A JP 32187991 A JP32187991 A JP 32187991A JP H0547335 A JPH0547335 A JP H0547335A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、走査形電子顕微鏡に関
し、特に電子ビ−ムを探針としてＬＳＩの機能検査と高
分解能での形態検査とを両立させる走査形電子顕微鏡に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning electron microscope, and more particularly to a scanning electron microscope which uses an electron beam as a probe to achieve both functional inspection of an LSI and morphological inspection at high resolution.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、集束レンズの磁場を通して、レン
ズ上方で試料からの２次電子を検出することにより、試
料の形態を観察する走査形電子顕微鏡（例えば、特公昭
４７−３３５３９号公報参照）および、２次電子のエネ
ルギを分析して試料上の電位を測定する走査形電子顕微
鏡（例えば、特公昭４７−５１０２４号公報参照）が知
られている。前者では、図４（ａ）に示すように、入射
された１次電子ビ−ム１６を集束レンズ５で試料１５上
に集束、走査すると、試料１５の表面より放射される２
次電子１３は補助ソレノイド２８，２８′が作る磁場に
より上方に導かれ、２次電子偏向用電極２９で偏向する
ことにより２次電子１３はシンチレ−タ６を衝撃して光
出力として取り出される。この場合、試料１５の上方に
は、２次電子引出電極（グリッド）１３が試料１５の表
面と平行に配置されている。図４（ａ）に示すように、
シンチレ−タ６からの光は光電子増倍器８で増幅され、
陰極線管（ＣＲＴ）２５に入力されてビ−ムを変調する
ための信号となる。１次電子ビ−ム１６の試料１５上の
走査と同期して、発振器２６で鋸歯状波を発生しＣＲＴ
２５の偏向板２７に印加することにより、ＣＲＴ２５の
画面は、試料１５の形態が表示される。後者では、試料
１５上には３つのグリッドＧ1，Ｇ2，Ｇ3が配置され、
第１のグリッドＧ1は２次電子を引き込む役目、第２グ
リッドＧ2は異なった電位をもつ試料１５の表面からの
２次電子を区別するための電位障壁を形成する役目、第
３グリッドＧ3は正電位によりグリッドＧ2を貫通した２
次電子を引き付ける役目をそれぞれ持っている。2. Description of the Related Art Conventionally, a scanning electron microscope for observing the morphology of a sample by detecting secondary electrons from the sample above the lens through a magnetic field of a focusing lens (see, for example, Japanese Patent Publication No. 47-33539). Further, a scanning electron microscope (for example, see Japanese Patent Publication No. 47-51024) is known, which analyzes the energy of secondary electrons and measures the potential on the sample. In the former case, as shown in FIG. 4A, when the incident primary electron beam 16 is focused on the sample 15 by the focusing lens 5 and scanned, it is emitted from the surface of the sample 15.
The secondary electrons 13 are guided upward by the magnetic field created by the auxiliary solenoids 28 and 28 ', and deflected by the secondary electron deflection electrode 29, the secondary electrons 13 strike the scintillator 6 and are extracted as a light output. In this case, the secondary electron extraction electrode (grid) 13 is arranged above the sample 15 in parallel with the surface of the sample 15. As shown in FIG.
The light from the scintillator 6 is amplified by the photomultiplier 8 and
The signal is input to a cathode ray tube (CRT) 25 and becomes a signal for modulating a beam. In synchronism with the scanning of the primary electron beam 16 on the sample 15, a sawtooth wave is generated by an oscillator 26 to generate a CRT.
By applying to the deflection plate 27 of No. 25, the form of the sample 15 is displayed on the screen of the CRT 25. In the latter case, three grids G 1 , G 2 and G 3 are arranged on the sample 15,
The first grid G 1 has a role of drawing in secondary electrons, the second grid G 2 has a role of forming a potential barrier for distinguishing secondary electrons from the surface of the sample 15 having different potentials, and the third grid G 3 is a positive potential that penetrates the grid G 2 2
Each has a role to attract the next electron.
【０００３】図４（ｃ）は、この電位障壁の動作を説明
する図である。試料１５上にグリッドが配置されない場
合には、試料１５上の２次電子のエネルギ分布は０ｅＶ
〜１０ｅＶ（電子ボルト）の範囲になるが、電位障壁を
形成するグリッド（−５Ｖ）が配置された場合には、５
ｅＶ以上のエネルギの電子のみが抽出され、それ以下の
エネルギの電子はグリッドを貫通できない。また、２次
電子を続き付けるグリッド（＋５Ｖ）が配置された場合
には、０ｅＶの電子が５ｅＶとなるため、５ｅＶ〜１５
ｅＶの範囲のエネルギ分布となる。このようにして、試
料１５の表面の電位差の２次元分布像を表示することが
できる。この方法は、微細なパタ−ンを持つＬＳＩの動
作機能を検査する方法として走査形電子顕微鏡が注目さ
れている。前者、後者の機能は、ＬＳＩの検査に重要な
ものである。ところが、半導体デバイスの微細化傾向は
著しく、その線幅は１μｍを切るところまでに至ってお
り、それに伴って走査形電子顕微鏡での高分解能形態検
査と高い電位感度での観察が要求される。FIG. 4C is a diagram for explaining the operation of this potential barrier. When the grid is not arranged on the sample 15, the energy distribution of secondary electrons on the sample 15 is 0 eV.
It is in the range of 10 to 10 eV (electron volt), but 5 when the grid (-5 V) forming the potential barrier is arranged.
Only electrons with energies above eV are extracted and electrons below energies cannot penetrate the grid. Further, when a grid (+ 5V) for continuing secondary electrons is arranged, the electron of 0eV becomes 5eV, and therefore 5eV to 15eV.
The energy distribution is in the range of eV. In this way, a two-dimensional distribution image of the potential difference on the surface of the sample 15 can be displayed. As for this method, a scanning electron microscope has been attracting attention as a method for inspecting the operation function of an LSI having a fine pattern. The former and latter functions are important for LSI inspection. However, the tendency toward miniaturization of semiconductor devices is remarkable, and the line width thereof is as small as less than 1 μm, and accordingly, high resolution morphological inspection with a scanning electron microscope and observation with high potential sensitivity are required.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、走査形電子
顕微鏡の分解能は、主として集束レンズの収差で決定さ
れ、この収差は集束レンズを短焦点で用いるほど小さく
することができる。しかし、前述のように、ＬＳＩの機
能検査を行うためには、試料と２次電子検出器との間に
２次電子のエネルギ・フィルタ（グリッドＧ1，Ｇ2，Ｇ
3等）を取り付けなければならないため、集束レンズを
短焦点にすることは困難となる。したがって、従来、機
能検査用と形態検査用との走査形電子顕微鏡は別個に研
究されていた。しかし、機能検査の結果によっては、同
時に高分解能で形態を観察したり、線幅等の寸法を測定
することが必要となるため、動作機能検査と微細な形態
検査の両機能を併せ持った装置が要求されている。ま
た、図４（ａ）では、電子偏向電極２９により２次電子
を偏向しているが、偏向器が検出器の下方にあると、試
料からの２次電子を偏向してしまうため、正しい信号の
検出が困難となる。本発明の目的は、このような従来の
課題を解決するため、電子ビ−ム探針によるＬＳＩの機
能検査と、高分解能形態検査の両方の機能を併せ持ち、
かつ試料からの２次電子が偏向されることなく、正しい
信号の検出が可能で、ワ−クディスタンスを小さくで
き、高倍率の像を得ることが可能な走査形電子顕微鏡を
提供することにある。The resolution of the scanning electron microscope is mainly determined by the aberration of the focusing lens, and this aberration can be made smaller as the focusing lens is used in a short focus. However, as described above, in order to perform a functional test of the LSI, an energy filter (grids G 1 , G 2 , G 2) of secondary electrons is provided between the sample and the secondary electron detector.
For 3 etc.) must be attached to, it becomes difficult to the focusing lens in a short focal point. Therefore, conventionally, scanning electron microscopes for functional inspection and morphological inspection have been separately studied. However, depending on the result of the functional inspection, it is necessary to simultaneously observe the morphology with high resolution and measure the dimensions such as the line width. Therefore, there is an apparatus that has both functions of the operation functional inspection and the fine morphological inspection. Is required. Further, in FIG. 4A, the secondary electron is deflected by the electron deflection electrode 29, but when the deflector is below the detector, the secondary electron from the sample is deflected, so that a correct signal is obtained. Is difficult to detect. In order to solve such a conventional problem, an object of the present invention is to have both the function inspection of the LSI by the electron beam probe and the function of the high resolution morphology inspection,
Another object of the present invention is to provide a scanning electron microscope which can detect a correct signal without deflecting secondary electrons from a sample, can reduce the work distance, and can obtain a high-magnification image. ..
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の走査形電子顕微鏡は、（イ）電子ビ−ムを
集束する第１の集束レンズ、第１の集束レンズの下方で
かつ試料に隣接して配置された第２の集束レンズ、およ
び試料より放射される２次電子を取り出すため、第１、
第２の集束レンズの間に配置され、かつ電子ビ−ムを偏
向する偏向器の下方に配置された２次電子検出器を具備
することに特徴がある。（ロ）また、第１の集束レンズ
および第２の集束レンズは、低分解能の機能検査のため
に、第１の集束レンズを動作させ、上記第２の集束レン
ズを不動作にする手段と、高分解能の形態検査のため
に、第１と第２の集束レンズを動作させる手段を有し、
機能検査と形態検査の両方を行うことにも特徴がある。
さらに、（ハ）第２の集束レンズは、永久磁石で形成さ
れ、かつ真空外部の操作により着脱自在に構成されてい
ることにも特徴がある。In order to achieve the above object, the scanning electron microscope of the present invention comprises: (a) a first focusing lens for focusing an electron beam, below the first focusing lens, and A second focusing lens disposed adjacent to the sample, and a first focusing lens for extracting secondary electrons emitted from the sample,
It is characterized in that it has a secondary electron detector arranged between the second focusing lens and below the deflector for deflecting the electron beam. (B) Further, the first focusing lens and the second focusing lens operate the first focusing lens and make the second focusing lens inoperative for a low-resolution functional test. A means for operating the first and second focusing lenses for high resolution morphological inspection,
Another feature is that both functional and morphological tests are performed.
Further, (c) the second focusing lens is characterized in that it is formed of a permanent magnet and is detachable by an operation outside the vacuum.
【０００６】[0006]
【作用】本発明においては、図４（ａ）に示す第１の集
束レンズ５の下方に別個に第２の集束レンズを設ける。
そして、試料１５から放射される２次電子を取り出すた
めに、第１と第２の集束レンズの間で、かつ電子ビ−ム
を偏向する偏向器の下方に２次電子検出器を設ける。通
常の走査形電子顕微鏡では、例えば、『電子・イオンビ
−ムハンドブック』昭和４８、１２、２０初版発行、p
p.617の図21.1の‘走査型電子顕微鏡の原理図’でも、
検出器および偏向コイル（走査コイル）は対物レンズの
下方に記載されている。ところが、検出器がレンズの下
方にあると、ワ−クディスタンスが小さくできないた
め、高倍率の像を得ることができないことが問題とな
る。さらに、偏向器が検出器の下方にあると、試料から
の２次電子をも偏向してしまい、信号の検出が困難とな
る。本発明では、この点を考慮し、検出器と偏向コイル
のさらに下方に集束レンズを設けると共に上記検出器を
偏向器の下方に設け、試料からの２次電子を編向せず、
高倍率で正しい信号を得ることができる。In the present invention, the second focusing lens is separately provided below the first focusing lens 5 shown in FIG.
Then, in order to extract the secondary electrons emitted from the sample 15, a secondary electron detector is provided between the first and second focusing lenses and below the deflector for deflecting the electron beam. In a normal scanning electron microscope, for example, "Electron / Ion Beam Handbook", Showa 48, 12, 20 first edition, p.
Even the'Principle diagram of the scanning electron microscope 'in Figure 21.1 on p.617
The detector and the deflection coil (scanning coil) are described below the objective lens. However, if the detector is located below the lens, the working distance cannot be made small, so that it becomes a problem that a high-magnification image cannot be obtained. Further, if the deflector is below the detector, it also deflects the secondary electrons from the sample, making it difficult to detect the signal. In consideration of this point, in the present invention, a focusing lens is provided below the detector and the deflection coil, and the detector is provided below the deflector, so that the secondary electrons from the sample are not knitted.
The correct signal can be obtained at high magnification.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。図１、図２は、それぞれ本発明の実施例を示
す走査形電子顕微鏡の断面構造図であり、図１が機能検
査の場合、図２が形態検査の場合を示している。本発明
においては、第１の集束レンズ５の他に、試料１５に直
接隣接された第２の集束レンズ３を設け、動作機能検査
を行う場合には、図１に示すように、第１の集束レンズ
５のみでビ−ムを試料１５上に集束し、高分解能形態検
査を行う場合には、図２に示すように、第１と第２の集
束レンズを両方とも動作させ、短焦点動作を実現するも
のである。図２では、第２集束レンズ３の磁場を通過し
た２次電子を検出する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. 1 and 2 are cross-sectional structural views of a scanning electron microscope showing an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a case of functional inspection and FIG. 2 shows a case of morphological inspection. In the present invention, in addition to the first focusing lens 5, the second focusing lens 3 directly adjacent to the sample 15 is provided, and when performing the operation function inspection, as shown in FIG. When the beam is focused on the sample 15 only by the focusing lens 5 and high resolution morphological inspection is performed, both the first and second focusing lenses are operated to perform the short focus operation as shown in FIG. Is realized. In FIG. 2, secondary electrons that have passed through the magnetic field of the second focusing lens 3 are detected.
【０００８】以下、図１により、さらに詳細に説明す
る。ＬＳＩ等の試料１５の直上に、第２集束レンズ３を
配置する。この第２集束レンズ３は、励磁コイル１とギ
ャップを持った磁路２からなる。第２集束レンズ３の上
部に、半球状の第１グリッド１３と第２グリッド１４と
が取り付けられている。第１グリッド１３と第２グリッ
ド１４には、それぞれ直流電源１１と１２が接続されて
いる。これらのグリッド１３，１４の両側上方に２次電
子１７のコレクタ（検出器）が取り付けられる。この検
出器は、シンチレ−タ６，６′と光電子増倍管８，８′
の組み合わせである。ここで、２４は試料１５を照射す
る電子線を走査するための偏向コイル（走査コイル）で
あって、本実施例では、検出器（シンチレ−タ６，
６′,光電子増倍管８,８′)を第１集束レンス５と第２
の集束レンス３の間で、かつ偏向器（走査コイル２４）
の下方に配置している。これにより、試料からの２次電
子が偏向されることなく、正しい信号を検出することが
できるとともに、ワ−クディスタンスを小さくできるの
で、高倍率の像を得ることが可能である。A more detailed description will be given below with reference to FIG. The second focusing lens 3 is arranged immediately above the sample 15 such as an LSI. This second focusing lens 3 comprises an exciting coil 1 and a magnetic path 2 having a gap. A hemispherical first grid 13 and a second grid 14 are attached to the upper part of the second focusing lens 3. DC power supplies 11 and 12 are connected to the first grid 13 and the second grid 14, respectively. The collectors (detectors) of the secondary electrons 17 are attached above both sides of these grids 13, 14. This detector consists of a scintillator 6, 6'and a photomultiplier tube 8, 8 '.
Is a combination of. Here, 24 is a deflection coil (scanning coil) for scanning the electron beam irradiating the sample 15, and in this embodiment, a detector (scintillator 6, 6).
6 ', the photomultiplier tube 8, 8') to the first focusing lens 5 and the second
Between the focusing lens 3 and the deflector (scanning coil 24)
It is located below. As a result, a correct signal can be detected without the secondary electrons from the sample being deflected, and the working distance can be reduced, so that a high-magnification image can be obtained.
【０００９】シンチレ−タ６，６′には、２次電子１７
を吸引、加速し、シンチレ−タを発光させるための正の
高圧電源１０，１０′が接続されている。また、シンチ
レ−タ６，６′の光は、ライト・ガイド７，７′を通し
て光電子増倍管８，８′で増幅され、電気信号に変換さ
れる。２次電子１７の検出器より上方には、第１集束レ
ンス５が設けられている。この第１集束レンズ５も、励
磁コイル３′とギャップを持った磁路４とからなる。第
１集束レンズ５の励磁コイル３の内側には、前述のよう
に、走査コイル（偏向コイル）２４が設けられ、この走
査コイル２４が動作することによりビ−ム１６が試料１
５上を走査する。Secondary electrons 17 are contained in the scintillators 6 and 6 '.
Are connected to positive high-voltage power sources 10 and 10 'for sucking and accelerating the light and causing the scintillator to emit light. The light from the scintillators 6, 6'is amplified by the photomultiplier tubes 8, 8'through the light guides 7, 7'and converted into electric signals. The first focusing lens 5 is provided above the detector of the secondary electrons 17. This first focusing lens 5 also comprises an exciting coil 3'and a magnetic path 4 having a gap. As described above, the scanning coil (deflection coil) 24 is provided inside the excitation coil 3 of the first focusing lens 5, and the beam 16 is moved to the sample 1 by the operation of the scanning coil 24.
5 scan over.
【００１０】図１の１次電子ビ−ム１６の軌道は、ＬＳ
Ｉの機能検査時のものであり、第１集束レンズ５のみで
ビ−ム１６を試料１５に集束させる。このとき、第２集
束レンズ３の励磁電流は遮断されている。試料１５から
１次電子１６の励起で放射された２次電子１７は、第１
グリッド１３に印加された正の電圧（例えば１０〜３０
０Ｖ）で上方に引き出される。第２グリッド１４には、
２次電子に対して電位障壁を作る負電位（例えば−５
Ｖ）が印加されているので、この障壁を越えることがで
きる２次電子１７のみが第２グリッド１４を通過し、検
出器（シンチレ−タ６，６′）に検出される。The orbit of the primary electron beam 16 in FIG.
This is during the functional inspection of I, and the beam 16 is focused on the sample 15 only by the first focusing lens 5. At this time, the exciting current of the second focusing lens 3 is cut off. The secondary electrons 17 emitted by the excitation of the primary electrons 16 from the sample 15 are
Positive voltage applied to the grid 13 (eg 10-30
It is pulled out at 0V). In the second grid 14,
Negative potential that creates a potential barrier against secondary electrons (eg -5
Since V) is applied, only the secondary electrons 17 that can cross this barrier pass through the second grid 14 and are detected by the detectors (scintillators 6, 6 ').
【００１１】試料１５の表面では、より負電位の部分か
ら放出される２次電子１７ほど高いエネルギ−を持つの
で、検出される２次電子１７の量は増加し、ＣＲＴの映
像信号は試料の電位分布を反映する。ＬＳＩ試料の電位
分布の計測や機能検査は、この方法で実行される。機能
検査時の空間分解能は、電子照射によるＬＳＩの損傷を
少なくするために、集束レンズの電圧が１０００Ｖに設
定されるので、電界放射形の電子源を採用しても、０．
１μｍ程度である。この分解能は、機能検査には十分な
値であるが、形態検査には不十分な値である。On the surface of the sample 15, the higher the secondary electron 17 emitted from the portion having the more negative potential has the higher energy, the amount of the detected secondary electron 17 increases, and the image signal of the CRT shows the sample image signal. Reflect the potential distribution. The measurement of the potential distribution and the functional inspection of the LSI sample are executed by this method. The spatial resolution at the time of function inspection is 0. 0 even if the field emission type electron source is adopted because the voltage of the focusing lens is set to 1000 V in order to reduce damage to the LSI due to electron irradiation.
It is about 1 μm. This resolution is a sufficient value for the functional inspection, but is an insufficient value for the morphological inspection.
【００１２】高分解能で形態検査が必要になった場合に
は、図２に示すような電子ビ−ム１６を形成する。すな
わち、第１集束レンズ５をさらに強励磁とし、かつ第２
集束レンズ３を動作させて、電子ビ−ム１６を試料１５
上に集束させる。第２集束レンズ３は、試料１５上に集
束させる。第２集束レンズ３は、試料１５と密着して配
置されているため、短焦点で動作させることができる。
試料１５から放出された２次電子１７は、第２集束レン
ズ３の磁場に捕獲され、上方に導かれる。磁場のない上
方では、第１グリッド１３、第２グリッド１４に正電圧
を与えて、２次電子１７を引き出し、これを加速して検
出器（シンチレ−タ６，６′）で検出する。機能検査時
に、第２グリッド１４に印加されていた負電圧は、形態
検査時には正電圧に切り替えられる。図２では、第２集
束レンズ３でビ−ム１６を集束しているため、短焦点と
なり、したがって空間分解能は約１００Åになって、形
態検査に十分な値となる。When a morphological inspection with high resolution is required, an electronic beam 16 as shown in FIG. 2 is formed. That is, the first focusing lens 5 is further strongly excited, and the second focusing lens 5 is
The focusing lens 3 is operated to move the electron beam 16 to the sample 15
Focus on top. The second focusing lens 3 focuses on the sample 15. Since the second focusing lens 3 is arranged in close contact with the sample 15, it can be operated in a short focus.
The secondary electrons 17 emitted from the sample 15 are captured by the magnetic field of the second focusing lens 3 and guided upward. In the upper part where there is no magnetic field, a positive voltage is applied to the first grid 13 and the second grid 14 to extract secondary electrons 17, which are accelerated and detected by detectors (scintillators 6, 6 '). The negative voltage applied to the second grid 14 during the functional inspection is switched to the positive voltage during the form inspection. In FIG. 2, since the beam 16 is focused by the second focusing lens 3, the focal point is short, and therefore the spatial resolution is about 100Å, which is a sufficient value for morphological inspection.
【００１３】図３は、本発明の他の実施例を示す走査形
電子顕微鏡の断面構造図である。図３においては、第２
集束レンズ２１を永久磁石で形成し、真空外部の操作で
この第２集束レンズ２１を着脱自在にしている。配列
は、図１、図２と同じように、第１集束レンズ５と試料
１５に隣接された第２集束レンズ２１の間で、かつ偏向
器２４より下方にに検出器（シンチレ−タ６，６′、光
電子増倍管８，８′）を設け、この検出器と第２集束レ
ンズ２１の間に第１グリッド１３、第２グリッド１４を
設けている。第２集束レンズ２１は、フェライト磁石１
８，２０、コア１９から構成され、ツマミ２２を持って
移動操作することにより、試料１５の上方から横方向の
外れた位置に移動される。移動させる空間を設けるた
め、真空内部と外部の間の金属壁２３に突起を設ける。
以上の実施例では、第２集束レンズを動作させたときに
は、検態検査を行ったが、この状態で、第２グリッドを
動作（負電位）とし、機能検査を行わせることも可能で
ある。ただし、この場合には、微細部の機能検査ができ
る代りに、視野が狭くなり、電位の分解能が低下する。FIG. 3 is a sectional structural view of a scanning electron microscope showing another embodiment of the present invention. In FIG. 3, the second
The focusing lens 21 is formed of a permanent magnet, and the second focusing lens 21 is detachable by an operation outside the vacuum. The arrangement is similar to that in FIGS. 1 and 2, between the first focusing lens 5 and the second focusing lens 21 adjacent to the sample 15, and below the deflector 24, a detector (scintillator 6, 6. 6 ', a photomultiplier tube 8, 8') is provided, and a first grid 13 and a second grid 14 are provided between the detector and the second focusing lens 21. The second focusing lens 21 is the ferrite magnet 1
It is composed of 8, 20 and a core 19, and is moved to a position deviated from the upper side of the sample 15 in the lateral direction by carrying out a moving operation while holding the knob 22. In order to provide a moving space, a protrusion is provided on the metal wall 23 between the inside and the outside of the vacuum.
In the above-described embodiment, the state inspection is performed when the second focusing lens is operated, but in this state, the second grid may be operated (negative potential) to perform the function inspection. However, in this case, the field of view becomes narrower and the resolution of the potential decreases, instead of performing the function inspection of the fine portion.
【００１４】[0014]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１集束レンズと試料に隣接された第２集束レンズの間
に、偏向器と検出器を設け、かつ偏向器の下方に検出器
を設けたので、試料からの２次電子が偏向されることが
なく、信号を検出することができる。また、検出器が偏
向器の下方にあるので、ワ−クディスタンスを小さくす
ることができ、高倍率の像を得ることができる。また、
第１集束レンズと試料に隣接された第２の集束レンズを
設け、２次電子に対する電位障壁形成用のグリッドを設
けたので、同一の走査形電子顕微鏡をＬＳＩ機能検査用
と高分解形態検査用の両方に使用することができ、ＬＳ
Ｉ検査の高能率化と経済化を図ることができる。As described above, according to the present invention,
Since the deflector and the detector are provided between the first focusing lens and the second focusing lens adjacent to the sample, and the detector is provided below the deflector, secondary electrons from the sample are deflected. Signal can be detected without. Further, since the detector is below the deflector, the working distance can be reduced and a high-magnification image can be obtained. Also,
Since the first focusing lens and the second focusing lens adjacent to the sample are provided and the grid for forming the potential barrier against secondary electrons is provided, the same scanning electron microscope is used for the LSI functional inspection and the high-resolution morphological inspection. Can be used for both LS
It is possible to improve the efficiency and economy of the I inspection.
【００１５】[0015]
【図１】本発明の一実施例を示す走査形電子顕微鏡の機
能検査時の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a scanning electron microscope showing an embodiment of the present invention at the time of function inspection.
【図２】本発明の一実施例を示す走査形電子顕微鏡の形
態検査時の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view at the time of morphological inspection of a scanning electron microscope showing an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の他の実施例を示す走査形電子顕微鏡の
断面構造図である。FIG. 3 is a sectional structural view of a scanning electron microscope showing another embodiment of the present invention.
【図４】従来の走査形電子顕微鏡の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a conventional scanning electron microscope.
５ 第１集束レンズ ３，２１ 第２集束レンズ １３ 第１グリッド １４ 第２グリッド １５ 試料 ６，６′ シンチレ−タ ８，８′ 光電子増倍管 １０，１０′ 高圧電源 ２４ 走査コイル（偏向コイル） １６ ビ−ム １８，２０ フェライト磁石 １９ コア １１，１２ 直流電源 5 First focusing lens 3,21 Second focusing lens 13 First grid 14 Second grid 15 Sample 6,6 'Scintillator 8,8' Photomultiplier tube 10,10 'High voltage power supply 24 Scanning coil (deflection coil) 16 beams 18 and 20 ferrite magnets 19 cores 11 and 12 DC power supply
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｊ 37/28 Ａ 9069−5Ｅ Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｃ 7013−4Ｍ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI Technical indication location H01J 37/28 A 9069-5E H01L 21/66 C 7013-4M
Claims (3)
ズ、該第１の集束レンズの下方でかつ試料に隣接して配
置された第２の集束レンズ、および上記試料より放射さ
れる２次電子を取り出すため、上記第１、第２の集束レ
ンズの間に配置され、かつ上記電子ビ−ムを偏向する偏
向器の下方に配置された２次電子検出器を具備すること
を特徴とする走査形電子顕微鏡。1. A first focusing lens for focusing an electron beam, a second focusing lens disposed below the first focusing lens and adjacent to the sample, and 2 emitted from the sample. A secondary electron detector is provided between the first and second focusing lenses to extract the secondary electrons, and the secondary electron detector is disposed below the deflector for deflecting the electron beam. Scanning electron microscope.
レンズは、低分解能の機能検査のために、上記第１の集
束レンズを動作させ、上記第２の集束レンズを不動作に
する手段と、高分解能の形態検査のために、上記第１と
第２の集束レンズを動作させる手段を有し、機能検査と
形態検査の両方を行うことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の走査形電子顕微鏡。2. The first focusing lens and the second focusing lens are means for operating the first focusing lens and disabling the second focusing lens for a low-resolution functional test. And a means for operating the first and second focusing lenses for high-resolution morphological inspection, wherein both the functional inspection and the morphological inspection are performed. Scanning electron microscope.
成され、かつ真空外部の操作により着脱自在に構成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
２項記載の走査形電子顕微鏡。3. The second focusing lens according to claim 1 or 2, wherein the second focusing lens is formed of a permanent magnet and is detachably configured by an operation outside a vacuum. Scanning electron microscope.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3321879A JP2560271B2 (en) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | Scanning electron microscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3321879A JP2560271B2 (en) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | Scanning electron microscope |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57195814A Division JPS5986145A (en) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | Scanning type electronic microscope |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0547335A true JPH0547335A (en) | 1993-02-26 |
| JP2560271B2 JP2560271B2 (en) | 1996-12-04 |
Family
ID=18137427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3321879A Expired - Lifetime JP2560271B2 (en) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | Scanning electron microscope |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2560271B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0911070A (en) * | 1995-06-28 | 1997-01-14 | Natl House Ind Co Ltd | Manufacture of large wall panel and panel raising machine used in the manufacture |
| WO2008058491A2 (en) | 2006-11-16 | 2008-05-22 | Tescan, S.R.O. | Scanning electron microscope |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52162853U (en) * | 1976-06-04 | 1977-12-09 |
-
1991
- 1991-12-05 JP JP3321879A patent/JP2560271B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52162853U (en) * | 1976-06-04 | 1977-12-09 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0911070A (en) * | 1995-06-28 | 1997-01-14 | Natl House Ind Co Ltd | Manufacture of large wall panel and panel raising machine used in the manufacture |
| WO2008058491A2 (en) | 2006-11-16 | 2008-05-22 | Tescan, S.R.O. | Scanning electron microscope |
| WO2008058491A3 (en) * | 2006-11-16 | 2008-07-10 | Tescan S R O | Scanning electron microscope |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2560271B2 (en) | 1996-12-04 |
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