JPH0773833A - Charged particle beam device - Google Patents

Charged particle beam device

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Publication number
JPH0773833A
JPH0773833A JP21758793A JP21758793A JPH0773833A JP H0773833 A JPH0773833 A JP H0773833A JP 21758793 A JP21758793 A JP 21758793A JP 21758793 A JP21758793 A JP 21758793A JP H0773833 A JPH0773833 A JP H0773833A
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JP
Japan
Prior art keywords
sample
current
signal
electron beam
comparator
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP21758793A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazumichi Ogura
小倉一道
Takashi Sueyoshi
孝 末吉
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Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Jeol Ltd filed Critical Jeol Ltd
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Publication of JPH0773833A publication Critical patent/JPH0773833A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a charged particle beam device which can observe and analyze a specimen of insulated substance in good performance. CONSTITUTION:The current I1 of a primary electron beam emitted by an electron gun 1 is sensed by a Faraday cup 5, and a signal I1 representing the primary electron beam current I1 is stored in a primary electron beam current holding part 6. The secondary electrons and/or reflection electrons from a specimen are sensed by sensors 7, 8. The signals generated by the sensors are fed to a secondary bean current calculator 8, which determines the secondary beam current I2, and a signal I2 representing it is sent to a comparator 10, which conducts a processing of subtracting signal I2 from I1. The output signal therefrom (I2-I2) is sent to another comparator 11. A specimen current sensor 12 measures the specimen current Ia and feeds a signal Ia representing it, Ia, to the latter named comparator 11, which conducts a processing of subtracting Ia from the signal (I1-I2) to generate ((I1-I2)-Ia). A power supply for heating 13 controls a heater 14 so that the output of the comparator 11 nullifies.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、走査電子顕微鏡やオー
ジェ電子顕微鏡などの荷電粒子線装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charged particle beam device such as a scanning electron microscope or Auger electron microscope.

【0002】[0002]

【従来の技術】走査電子顕微鏡は、電子線を試料上で2
次元的に走査し、その走査により試料から発生する2次
電子などの信号に基づいて試料像を得る装置である。こ
のような走査電子顕微鏡を用いて絶縁物試料を観察した
場合、絶縁物試料は真空中で電子線照射を受けるため帯
電してしまう。その結果、絶縁物試料の観察が良好に行
なえない。このような問題を解決するため、主として次
の〜の手法がとられている。 試料表面を導電性物質で被服する。 低加速電圧(低エネルギー)の電子線を絶縁物試料に
照射する。 1次電子線量を減らす。 試料周辺の真空度を低下させる。
2. Description of the Related Art A scanning electron microscope uses an electron beam on a sample to measure
It is a device that scans dimensionally and obtains a sample image based on signals such as secondary electrons generated from the sample by the scanning. When observing an insulator sample using such a scanning electron microscope, the insulator sample is charged by being irradiated with an electron beam in a vacuum. As a result, the observation of the insulator sample cannot be performed well. In order to solve such problems, the following methods (1) to (3) are mainly adopted. The sample surface is coated with a conductive substance. An insulator sample is irradiated with an electron beam having a low acceleration voltage (low energy). Reduce the primary electron dose. Reduce the degree of vacuum around the sample.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
〜を行なうと、次のような問題が発生する。を行な
うと、試料の表面の微細構造(凹凸)が埋没する。を
行なうと分解能が低下し、を行なうと試料から放出さ
れる信号量が減少する。また、を行なうと、試料を照
射する電子線および試料から放出される信号が残留気体
分子に妨害され、分解能、信号検出量が低下する。
However, if the above items 1 to 3 are performed, the following problems occur. Then, the microstructure (concavities and convexities) on the surface of the sample is buried. The resolution is reduced by performing, and the amount of signal emitted from the sample is reduced by performing. Further, if the above is performed, the electron beam irradiating the sample and the signal emitted from the sample are interfered by the residual gas molecules, and the resolution and the signal detection amount are lowered.

【0004】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、上記〜を行なわないで絶縁物試
料を良好に観察・分析できる荷電粒子線装置を提供する
ことにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a charged particle beam apparatus capable of satisfactorily observing and analyzing an insulator sample without performing the above steps.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】第1の本発明は、試料に
1次電子線を照射し、試料から放出される2次線を検出
して試料の分析を行なう荷電粒子線装置において、前記
試料に照射される1次電子線の電流量を検出する手段
と、前記2次線の電流量を検出する手段と、前記試料を
加熱する手段と、試料から放出される熱電子の電流量と
前記2次線の電流量の和が前記1次電子線の電流量にな
るように前記加熱手段を制御する手段とを備えている。
第2の本発明は、試料上で電子線を2次元的に走査し、
試料から放出される信号に基づいて試料像を表示する荷
電粒子線装置において、前記電子線の試料上での1フレ
ーム走査分の輝度ヒストグラムを作成する手段と、該輝
度ヒストグラムから求められる最大ピークPと閾値P0
とを比較する手段と、前記ピークPが前記閾値P0 より
も小さくなるように前記試料を加熱する手段と、試料か
ら放出される熱電子を検出する手段とを備えている。第
3の本発明は、試料に1次電子線を照射し、試料から放
出される2次線を検出して試料の分析を行なう荷電粒子
線装置において、前記試料を加熱する手段と、前記2次
線の信号の変化に基づいて前記加熱手段を制御する手段
とを備えている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a charged particle beam apparatus for analyzing a sample by irradiating the sample with a primary electron beam and detecting a secondary beam emitted from the sample. Means for detecting the amount of current of the primary electron beam with which the sample is irradiated, means for detecting the amount of current of the secondary beam, means for heating the sample, and amount of the thermoelectrons emitted from the sample The heating means is controlled so that the sum of the current amounts of the secondary rays becomes the current amount of the primary electron beam.
A second aspect of the present invention is to two-dimensionally scan an electron beam on a sample,
In a charged particle beam device that displays a sample image based on a signal emitted from a sample, a means for creating a brightness histogram for one frame scan of the electron beam on the sample, and a maximum peak P obtained from the brightness histogram. And threshold P 0
And a means for heating the sample so that the peak P becomes smaller than the threshold value P 0, and a means for detecting thermoelectrons emitted from the sample. A third aspect of the present invention is a charged particle beam apparatus for irradiating a sample with a primary electron beam and detecting a secondary beam emitted from the sample to analyze the sample; And means for controlling the heating means based on the change in the signal of the next line.

【0006】[0006]

【実施例】以下、本発明を図面を参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.

【0007】図1は本発明の第1の実施例として示した
走査電子顕微鏡の概略図である。図1において、1は電
子銃、2は集束レンズで、集束レンズ2により電子線は
試料3上に集束される。4は偏向器で、偏向器4により
電子線は試料3上で2次元的に走査され、またファラデ
ーカップ5方向に偏向される。6は1次電子線電流保持
部で、保持部6はファラデーカップ5で測定された1次
電子線電流I1 を記憶する。7は2次電子検出器、8は
反射電子検出器で、各々の検出器で検出された信号は画
像処理装置16および2次線電流演算器9に送られる。
2次線電流演算器9は、各々の検出器で検出された信号
を加算して2次線電流I2 を求める。10および11は
比較器、12は試料電流検出器、13は加熱電源、14
はヒータ、15は熱電子収集電極、17は熱電子電流検
出器である。
FIG. 1 is a schematic view of a scanning electron microscope shown as a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is an electron gun, 2 is a focusing lens, and the focusing lens 2 focuses an electron beam on a sample 3. Reference numeral 4 is a deflector. The deflector 4 two-dimensionally scans the electron beam on the sample 3 and deflects it in the direction of the Faraday cup 5. Reference numeral 6 denotes a primary electron beam current holding unit, and the holding unit 6 stores the primary electron beam current I 1 measured by the Faraday cup 5. Reference numeral 7 is a secondary electron detector, 8 is a backscattered electron detector, and the signals detected by the respective detectors are sent to the image processing device 16 and the secondary line current calculator 9.
The secondary line current calculator 9 adds the signals detected by the respective detectors to obtain the secondary line current I 2 . 10 and 11 are comparators, 12 is a sample current detector, 13 is a heating power source, 14
Is a heater, 15 is a thermoelectron collecting electrode, and 17 is a thermoelectron current detector.

【0008】このような構成の装置の動作は以下の通り
である。
The operation of the device having such a configuration is as follows.

【0009】電子銃1からの1次電子線は、偏向器4に
よりファラデーカップ5方向に偏向され、1次電子線電
流I1 がファラデーカップ5により測定される。測定さ
れた1次電子線電流I1 を表わす信号I1 は1次電子線
電流保持部6に記憶される。1次電子線電流I1 の測定
が終了すると、1次電子線が試料3上で二次元的に走査
される。この1次電子線の走査により、2次電子や反射
電子などの2次線が試料3から発生し、それらの2次線
は検出器7,8に検出される。2次線電流演算器9は、
各々の検出器で検出された信号を加算して2次線電流I
2 を求め、2次線電流I2 を表わす信号I2 は比較器1
0に送られる。また、1次電子線電流保持部6に記憶さ
れた信号I1 は比較器10に供給され、比較器10は信
号I1 からI2 を引く処理(I1 −I2 )を行なう。比
較器10の出力信号(I1 −I2)は比較器11に送ら
れる。試料電流検出器12は試料を経由してアース側に
流れる試料電流Ia を測定し、試料電流Ia を表わす信
号Ia を比較器11に送る。比較器11は信号(I1
2 )からIa を引く処理((I1 −I2 )−Ia)を
行なう。
The primary electron beam from the electron gun 1 is deflected by the deflector 4 toward the Faraday cup 5, and the primary electron beam current I 1 is measured by the Faraday cup 5. The signal I 1 representing the measured primary electron beam current I 1 is stored in the primary electron beam current holding unit 6. When the measurement of the primary electron beam current I 1 is completed, the primary electron beam is two-dimensionally scanned on the sample 3. By this scanning with the primary electron beam, secondary rays such as secondary electrons and reflected electrons are generated from the sample 3, and the secondary rays are detected by the detectors 7 and 8. The secondary line current calculator 9 is
The signals detected by the respective detectors are added to add the secondary line current I
2 calculated, the signal I 2 which represents the secondary line current I 2 comparators 1
Sent to 0. Further, the signal I 1 stored in the primary electron beam current holding unit 6 is supplied to the comparator 10, and the comparator 10 performs a process (I 1 -I 2 ) of subtracting I 2 from the signal I 1 . The output signal (I 1 −I 2 ) of the comparator 10 is sent to the comparator 11. Specimen current detector 12 measures the specimen current I a that flows to the ground side via the sample is sent to the comparator 11 a signal I a representative sample current I a. The comparator 11 outputs the signal (I 1
I 2) subtract I a from the processing performing ((I 1 -I 2) -I a).

【0010】さて、試料3が絶縁物試料である場合、試
料電流Ia は零である。試料が導電性試料である場合、
1次電子線電流I1 は、2次線電流I2 と試料電流Ia
を足した電流と等しいが、試料が絶縁物試料である場合
この関係は成り立たない。このため、比較器11の出力
信号は正となる。比較器11の出力信号は加熱電源13
に送られる。この正の信号を受けた加熱電源13は、ヒ
ータ14の温度を序々に上げる。ヒータ14により絶縁
物試料3が加熱されると、試料3から熱電子が放出され
る。この熱電子は、電圧源(図示せず)より電圧が印加
される熱電子収集電極15に捕獲される。熱電子電流検
出器17は、熱電子収集電極15から送られてくる信号
より熱電子電流Ib を求める。熱電子電流Ib を表わす
信号Ibは前記比較器11に送られる。比較器11は、
信号((I1 −I2 )−Ia )から信号Ib を引く処理
を行なう。ヒータ14の温度を上げていくと、試料3か
ら放出される熱電子の量は増加する。この結果、ヒータ
14の温度を上げていくと、比較器11の出力は零に近
づいていく。比較器11の出力が零になった時、試料に
入射する電子線の量と、試料から放出する電子線の量は
等しくなるので試料は帯電しなくなる。比較器11の出
力が零になると、加熱電源13はヒータ14の温度をそ
の時点の温度に固定する。この結果、画像処理装置16
から画像信号が供給される表示装置(図示せず)には帯
電していない良好な試料像が表示される。
If the sample 3 is an insulator sample, the sample current I a is zero. If the sample is a conductive sample,
The primary electron beam current I 1 is the secondary beam current I 2 and the sample current I a.
Is equal to the sum of the currents, but this relationship does not hold when the sample is an insulator sample. Therefore, the output signal of the comparator 11 becomes positive. The output signal of the comparator 11 is the heating power supply 13
Sent to. The heating power supply 13 receiving this positive signal gradually raises the temperature of the heater 14. When the insulator sample 3 is heated by the heater 14, thermoelectrons are emitted from the sample 3. The thermoelectrons are captured by the thermoelectron collecting electrode 15 to which a voltage is applied from a voltage source (not shown). The thermoelectron current detector 17 obtains the thermoelectron current I b from the signal sent from the thermoelectron collecting electrode 15. The signal I b representing the thermoelectron current I b is sent to the comparator 11. The comparator 11 is
Signal ((I 1 -I 2) -I a) performing a process running signal I b from. As the temperature of the heater 14 is increased, the amount of thermoelectrons emitted from the sample 3 increases. As a result, as the temperature of the heater 14 is increased, the output of the comparator 11 approaches zero. When the output of the comparator 11 becomes zero, the amount of electron beams incident on the sample becomes equal to the amount of electron beams emitted from the sample, so that the sample is no longer charged. When the output of the comparator 11 becomes zero, the heating power supply 13 fixes the temperature of the heater 14 to the temperature at that time. As a result, the image processing device 16
A good non-charged sample image is displayed on a display device (not shown) to which an image signal is supplied from.

【0011】図2は本発明の第2の実施例として示した
走査電子顕微鏡の概略図である。図2において前記図1
と同一番号を付したものは同一構成要素である。図2に
おいて、18はオートコントラスト・ブライトネス回路
(ACB)で、ACB18はコントラストの補正および
輝度の補正を自動的に行なう回路である。19は表示装
置、20は積算器、21は比較器、22は閾値設定回
路、23は加熱電源である。
FIG. 2 is a schematic view of the scanning electron microscope shown as the second embodiment of the present invention. In FIG.
Those denoted by the same reference numerals as are the same components. In FIG. 2, reference numeral 18 denotes an auto contrast / brightness circuit (ACB), and ACB 18 is a circuit for automatically performing contrast correction and brightness correction. Reference numeral 19 is a display device, 20 is an integrator, 21 is a comparator, 22 is a threshold value setting circuit, and 23 is a heating power source.

【0012】このような構成の装置の動作は以下の通り
である。
The operation of the apparatus having such a configuration is as follows.

【0013】電子銃1から発生し集束レンズ2で集束さ
れた電子線は試料3上で2次元的に走査される。この走
査により試料3から2次電子が発生し、この2次電子は
2次電子検出器7に検出される。2次電子検出器7より
の信号はACB18を介して表示装置19に供給され
る。また、ACB18の出力信号は積算器20に送られ
る。積算器20は、1次電子線の1フレームの走査によ
り試料から発生する2次電子の信号からヒストグラムを
作成する。図3中Aは、試料3が絶縁物試料であって試
料表面に帯電が発生している場合のヒストグラムを示し
ている。試料表面が負に帯電すると、試料から放出され
る信号のエネルギーは試料面にたまった電子の作用を受
けて高くなるので、図3Aに示すように、輝度が高いと
ころにピークが発生する。積算器20はピーク値Pを比
較器21に送る。図3中Bは、試料3が導電性試料であ
って試料表面が帯電していない場合のヒストグラムを示
している。試料表面が帯電しないと、輝度が高いところ
にピークが発生することはなく、ピークP1 はピークP
よりもかなり低く、表示装置19の最適な輝度範囲内
(ピークがP0 よりも低い範囲)におさまっている。閾
値設定回路22は比較器21に閾値P0 を供給する。比
較器21は、ピーク値Pと閾値P0 を比較し、P≧P0
ならば加熱電源23に加熱信号を供給する。この加熱信
号を受けた加熱電源23はヒータ14の温度を序々に上
げる。ヒータ14により絶縁物試料3が加熱されると、
試料3から熱電子が放出される。この熱電子は、熱電子
収集電極15に捕獲される。試料3から熱電子が放出さ
れると、試料表面にたまる電子は減少するので、2次線
は試料表面にたまった電子の作用を受けにくくなる。こ
のため、前記積算器20で求められるヒストグラムのピ
ークは低くなり、ピーク値Pは閾値P0 よりも低くな
る。ピーク値Pが閾値P0 よりも低くなると、比較器2
1は加熱電源23への加熱信号の供給を停止し、ヒータ
の温度はその時点の温度に固定される。この結果、表示
装置19には帯電していない良好な試料像が表示され
る。
The electron beam generated by the electron gun 1 and focused by the focusing lens 2 is two-dimensionally scanned on the sample 3. Secondary electrons are generated from the sample 3 by this scanning, and the secondary electrons are detected by the secondary electron detector 7. The signal from the secondary electron detector 7 is supplied to the display device 19 via the ACB 18. The output signal of the ACB 18 is sent to the integrator 20. The integrator 20 creates a histogram from the secondary electron signals generated from the sample by scanning one frame of the primary electron beam. A in FIG. 3 shows a histogram when the sample 3 is an insulator sample and the surface of the sample is charged. When the sample surface is negatively charged, the energy of the signal emitted from the sample is increased by the action of the electrons accumulated on the sample surface, so that a peak occurs at a high brightness as shown in FIG. 3A. The integrator 20 sends the peak value P to the comparator 21. B in FIG. 3 shows a histogram when the sample 3 is a conductive sample and the sample surface is not charged. If the surface of the sample is not charged, no peak will occur at a high brightness, and the peak P 1 will be
It is much lower than that, and is within the optimum brightness range of the display device 19 (the range where the peak is lower than P 0 ). The threshold setting circuit 22 supplies the threshold P 0 to the comparator 21. The comparator 21 compares the peak value P with the threshold value P 0 , and P ≧ P 0
If so, a heating signal is supplied to the heating power supply 23. The heating power supply 23 receiving this heating signal gradually raises the temperature of the heater 14. When the insulator sample 3 is heated by the heater 14,
Thermoelectrons are emitted from the sample 3. The thermoelectrons are captured by the thermoelectron collecting electrode 15. When the thermoelectrons are emitted from the sample 3, the number of electrons accumulated on the surface of the sample decreases, so that the secondary rays are less likely to be affected by the electrons accumulated on the surface of the sample. Therefore, the peak of the histogram obtained by the integrator 20 becomes low, and the peak value P becomes lower than the threshold value P 0 . When the peak value P becomes lower than the threshold value P 0 , the comparator 2
1 stops supplying the heating signal to the heating power source 23, and the temperature of the heater is fixed to the temperature at that time. As a result, a good non-charged sample image is displayed on the display device 19.

【0014】図4は本発明の第3の実施例として示した
走査電子顕微鏡の概略図であり、前記図1と同一番号を
付したものは同一構成要素である。図4において、24
は2次線電流変動検出器、25は変動幅発生部、26は
加熱電源である。
FIG. 4 is a schematic view of a scanning electron microscope shown as a third embodiment of the present invention, and the components denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same components. In FIG. 4, 24
Is a secondary line current fluctuation detector, 25 is a fluctuation width generating section, and 26 is a heating power supply.

【0015】このような構成の装置の動作は次の通りで
ある。
The operation of the apparatus having such a configuration is as follows.

【0016】電子銃1から発生し集束レンズ2で集束さ
れた電子線は試料3上で2次元的に走査される。この走
査により試料3から2次電子が発生し、この2次電子は
2次電子検出器7に検出される。2次線電流演算器9
は、2次電子検出器7で検出された信号から2次線電流
2 を求める。そして、2次線電流I2 を表わす信号I
2 は2次線電流変動検出器24に送られる。2次線電流
変動検出器24は、1次電子線の1フレームの走査分の
2次線電流[I2 ]を求める。
An electron beam generated from the electron gun 1 and focused by the focusing lens 2 is two-dimensionally scanned on the sample 3. Secondary electrons are generated from the sample 3 by this scanning, and the secondary electrons are detected by the secondary electron detector 7. Secondary line current calculator 9
Calculates the secondary line current I 2 from the signal detected by the secondary electron detector 7. Then, a signal I representing the secondary line current I 2
2 is sent to the secondary line current fluctuation detector 24. The secondary line current fluctuation detector 24 obtains the secondary line current [I 2 ] for one frame scanning of the primary electron beam.

【0017】試料が絶縁物試料である場合、試料表面に
は1次電子の一部がたまり、試料表面は負に帯電する。
この電子の影響を受け、試料から発生する2次電子のエ
ネルギーは変動する。このため、試料が帯電すると、2
次線電流変動検出器24で求められる2次線電流
[I2 ]は図5に示すように変動する。2次線電流変動
検出器24は、2次線電流[I2 ]の変動幅wが、変動
幅発生部25より供給される変動幅w0 よりも大きい場
合、加熱電源26に加熱信号を送る。加熱電源26はヒ
ータ14の加熱温度を序々に上げる。この加熱により試
料3から熱電子が放出される。この熱電子の放出によ
り、試料表面にたまっていた電子は減少し、試料から発
生する2次電子のエネルギーの変動は小さくなる。この
結果、2次線電流変動検出器24で検出される2次線電
流[I2 ]は安定していくる。そして、その変動幅が前
記w0 よりも小さくなった時、すなわち、試料が帯電し
なくなった時、2次線電流変動検出器24は加熱電源2
6への加熱信号の供給を停止する。加熱電源26は加熱
信号が供給されなくなった時点で、ヒータ14の温度を
その時点の温度に固定する。この結果、画像処理装置1
6から画像信号が供給される表示装置(図示せず)には
帯電していない良好な試料像が表示される。
When the sample is an insulator sample, some of the primary electrons accumulate on the sample surface, and the sample surface is negatively charged.
Under the influence of this electron, the energy of the secondary electron generated from the sample fluctuates. Therefore, if the sample is charged,
The secondary line current [I 2 ] obtained by the secondary line current fluctuation detector 24 fluctuates as shown in FIG. The secondary line current fluctuation detector 24 sends a heating signal to the heating power supply 26 when the fluctuation width w of the secondary line current [I 2 ] is larger than the fluctuation width w 0 supplied from the fluctuation width generating unit 25. . The heating power source 26 gradually raises the heating temperature of the heater 14. Due to this heating, thermoelectrons are emitted from the sample 3. Due to the emission of these thermoelectrons, the electrons accumulated on the surface of the sample are reduced, and the fluctuation of the energy of secondary electrons generated from the sample is reduced. As a result, the secondary line current [I 2 ] detected by the secondary line current fluctuation detector 24 becomes stable. Then, when the fluctuation width becomes smaller than w 0 , that is, when the sample is no longer charged, the secondary line current fluctuation detector 24 uses the heating power source 2
The supply of the heating signal to 6 is stopped. The heating power supply 26 fixes the temperature of the heater 14 to the temperature at that time when the heating signal is not supplied. As a result, the image processing device 1
An uncharged good sample image is displayed on a display device (not shown) to which the image signal is supplied from 6.

【0018】以上、本発明を走査電子顕微鏡を例にとっ
て説明したが、本発明は走査電子顕微鏡に限定されるも
のでなく、オージェ電子顕微鏡のように試料に電子線を
照射する装置にも適用できる。
Although the present invention has been described above by taking the scanning electron microscope as an example, the present invention is not limited to the scanning electron microscope and can be applied to an apparatus for irradiating a sample with an electron beam such as an Auger electron microscope. .

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明においては、試料が帯電している
程度を測定し、試料が帯電しなくなるように試料を加熱
しているので、従来のような、試料表面を導電性物質
で被服する、低加速電圧(低エネルギー)の電子線を
絶縁物試料に照射する、31次電子線量を減らす、試
料周辺の真空度を低下させることを行なわなくてすむ。
このため、絶縁物試料を高分解能で観察することがで
き、また、絶縁物試料の十分な分析が行なえる。
According to the present invention, the degree to which the sample is charged is measured, and the sample is heated so that the sample is not charged. Therefore, the surface of the sample is coated with a conductive substance as in the conventional case. It is not necessary to irradiate the insulator sample with an electron beam having a low acceleration voltage (low energy), reduce the 31st electron dose, and reduce the degree of vacuum around the sample.
Therefore, the insulator sample can be observed with high resolution, and the insulator sample can be sufficiently analyzed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例として示した走査電子顕
微鏡の概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a scanning electron microscope shown as a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例として示した走査電子顕
微鏡の概略図である。
FIG. 2 is a schematic view of a scanning electron microscope shown as a second embodiment of the present invention.

【図3】輝度ヒストグラムを示したものである。FIG. 3 shows a luminance histogram.

【図4】本発明の第3の実施例として示した走査電子顕
微鏡の概略図である。
FIG. 4 is a schematic view of a scanning electron microscope shown as a third embodiment of the present invention.

【図4】2次線電流[I2 ]の変化を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a change in secondary line current [I 2 ].

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電子銃 2 集束レンズ 3 試料 4 偏向器 5 ファラデーカップ 6 1次電子線電流保持部 7 2次電子検出器 8 反射電子検出器 9 2次線電流演算器 10,11,21 比較器 12 試料電流検出器 13,23 加熱電源 14 ヒータ 15 熱電子収集電極 16 画像処理装置 17 熱電子電流検出器 18 AGC 19 表示装置 20 積算器 22 閾値設定回路 24 2次線電流変動検出器 25 変動幅発生部 26 加熱電源 1 Electron Gun 2 Focusing Lens 3 Sample 4 Deflector 5 Faraday Cup 6 Primary Electron Beam Current Holding Section 7 Secondary Electron Detector 8 Backscattered Electron Detector 9 Secondary Line Current Calculator 10, 11, 21 Comparator 12 Sample Current Detector 13, 23 Heating power source 14 Heater 15 Thermoelectron collection electrode 16 Image processing device 17 Thermoelectron current detector 18 AGC 19 Display device 20 Integrator 22 Threshold setting circuit 24 Secondary line current fluctuation detector 25 Fluctuation width generation unit 26 Heating power supply

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成6年4月25日[Submission date] April 25, 1994

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例として示した走査電子顕
微鏡の概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a scanning electron microscope shown as a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例として示した走査電子顕
微鏡の概略図である。
FIG. 2 is a schematic view of a scanning electron microscope shown as a second embodiment of the present invention.

【図3】輝度ヒストグラムを示したものである。FIG. 3 shows a luminance histogram.

【図4】本発明の第3の実施例として示した走査電子顕
微鏡の概略図である。
FIG. 4 is a schematic view of a scanning electron microscope shown as a third embodiment of the present invention.

【図5】2次線電流[I2 ]の変化を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a change in secondary line current [I 2 ].

【符号の説明】 1 電子銃 2 集束レンズ 3 試料 4 偏向器 5 ファラデーカップ 6 1次電子線電流保持部 7 2次電子検出器 8 反射電子検出器 9 2次線電流演算器 10,11,21 比較器 12 試料電流検出器 13,23 加熱電源 14 ヒータ 15 熱電子収集電極 16 画像処理装置 17 熱電子電流検出器 18 AGC 19 表示装置 20 積算器 22 閾値設定回路 24 2次線電流変動検出器 25 変動幅発生部 26 加熱電源[Explanation of Codes] 1 electron gun 2 focusing lens 3 sample 4 deflector 5 Faraday cup 6 primary electron beam current holder 7 secondary electron detector 8 backscattered electron detector 9 secondary line current calculator 10, 11, 21 Comparator 12 Sample current detector 13, 23 Heating power supply 14 Heater 15 Thermoelectron collection electrode 16 Image processing device 17 Thermoelectron current detector 18 AGC 19 Display device 20 Accumulator 22 Threshold setting circuit 24 Secondary line current fluctuation detector 25 Fluctuation range generator 26 Heating power supply

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図5[Name of item to be corrected] Figure 5

【補正方法】追加[Correction method] Added

【補正内容】[Correction content]

【図5】 [Figure 5]

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】試料に1次電子線を照射し、試料から放出
される2次線を検出して試料の分析を行なう荷電粒子線
装置において、前記試料に照射される1次電子線の電流
量を検出する手段と、前記2次線の電流量を検出する手
段と、前記試料を加熱する手段と、試料から放出される
熱電子の電流量と前記2次線の電流量の和が前記1次電
子線の電流量になるように前記加熱手段を制御する手段
とを備えた荷電粒子線装置。
1. A charged particle beam apparatus for irradiating a sample with a primary electron beam, detecting a secondary beam emitted from the sample to analyze the sample, and a current of a primary electron beam with which the sample is irradiated. Amount detecting means, means for detecting the current amount of the secondary line, means for heating the sample, and the sum of the current amount of thermoelectrons emitted from the sample and the current amount of the secondary line is A charged particle beam apparatus comprising: a means for controlling the heating means so that the current amount of the primary electron beam is reached.
【請求項2】試料上で電子線を2次元的に走査し、試料
から放出される信号に基づいて試料像を表示する荷電粒
子線装置において、前記電子線の試料上での1フレーム
走査分の輝度ヒストグラムを作成する手段と、該輝度ヒ
ストグラムから求められる最大ピークPと閾値P0 とを
比較する手段と、前記ピークPが前記閾値P0 よりも小
さくなるように前記試料を加熱する手段と、試料から放
出される熱電子を検出する手段とを備えた荷電粒子線装
置。
2. A charged particle beam apparatus for two-dimensionally scanning an electron beam on a sample and displaying a sample image on the basis of a signal emitted from the sample, wherein one electron beam scans one frame on the sample. And a means for comparing the maximum peak P obtained from the brightness histogram with a threshold value P 0 , and a means for heating the sample so that the peak P becomes smaller than the threshold value P 0. , A charged particle beam device comprising means for detecting thermoelectrons emitted from a sample.
【請求項3】試料に1次電子線を照射し、試料から放出
される2次線を検出して試料の分析を行なう荷電粒子線
装置において、前記試料を加熱する手段と、前記2次線
の信号の変化に基づいて前記加熱手段を制御する手段と
を備えた荷電粒子線装置。
3. A charged particle beam apparatus for irradiating a sample with a primary electron beam and detecting a secondary beam emitted from the sample to analyze the sample, and means for heating the sample, and the secondary beam. Charged particle beam device comprising means for controlling the heating means on the basis of the change in the signal.
JP21758793A 1993-09-01 1993-09-01 Charged particle beam device Withdrawn JPH0773833A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015216120A (en) * 2009-09-24 2015-12-03 プロトチップス,インコーポレイテッド Method for using temperature control device in electron microscope

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015216120A (en) * 2009-09-24 2015-12-03 プロトチップス,インコーポレイテッド Method for using temperature control device in electron microscope

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