JPH077654B2 - 走査型電子顕微鏡 - Google Patents
走査型電子顕微鏡Info
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- JPH077654B2 JPH077654B2 JP63078149A JP7814988A JPH077654B2 JP H077654 B2 JPH077654 B2 JP H077654B2 JP 63078149 A JP63078149 A JP 63078149A JP 7814988 A JP7814988 A JP 7814988A JP H077654 B2 JPH077654 B2 JP H077654B2
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- sample
- detectors
- secondary electron
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば半導体プロセス等の試料の微細パター
ンの観察及び測長に適した走査型電子顕微鏡に関する。
ンの観察及び測長に適した走査型電子顕微鏡に関する。
従来のこの種装置は、特開昭61−97509号公報に開示さ
れるように、試料は傾斜させずに、電子ビーム源（電子
源，電子ビーム収束用の電子レンズを含む）を２つ用意
し、そのうち一方の電子ビーム源を試料に対し垂直に配
置し、もう一方の電子ビーム源を試料に対して傾斜配置
し、前者の電子ビーム源を半導体ウエハ等の試料の表面
に形成した微細パターンの測長に使用し、後者の電子ビ
ーム源は凹凸のあるパターンの凹凸等の立体的な形状観
察に使用していた。
れるように、試料は傾斜させずに、電子ビーム源（電子
源，電子ビーム収束用の電子レンズを含む）を２つ用意
し、そのうち一方の電子ビーム源を試料に対し垂直に配
置し、もう一方の電子ビーム源を試料に対して傾斜配置
し、前者の電子ビーム源を半導体ウエハ等の試料の表面
に形成した微細パターンの測長に使用し、後者の電子ビ
ーム源は凹凸のあるパターンの凹凸等の立体的な形状観
察に使用していた。
しかし、このようなタイプの走査型電子顕微鏡によれ
ば、２つの電子ビーム源を使用しなければならず、しか
も各電子ビーム源に対応して試料から生じる２次電子を
検出するため計２対の２次電子検出器（２次電子検出器
は、検出効率を高めるため１つの電子ビーム源あたり１
対配置のものが使用される）を用意しなければならず、
コスト高になると共に、また２対の２次電子検出器の信
号を処理しなければならない煩雑さがあった。さらに、
形状観察の場合には、試料に対する電子ビーム源の傾斜
角でしか観察できなかった。
ば、２つの電子ビーム源を使用しなければならず、しか
も各電子ビーム源に対応して試料から生じる２次電子を
検出するため計２対の２次電子検出器（２次電子検出器
は、検出効率を高めるため１つの電子ビーム源あたり１
対配置のものが使用される）を用意しなければならず、
コスト高になると共に、また２対の２次電子検出器の信
号を処理しなければならない煩雑さがあった。さらに、
形状観察の場合には、試料に対する電子ビーム源の傾斜
角でしか観察できなかった。
上記のような諸々の問題は、１つの電子ビーム源に対し
て試料を任意の角度に自在に傾斜させる方式を採用する
ことで解消されるが、この方式においても、試料の傾斜
させてパターン形状を観察する場合の２次電子検出効率
の低下防止の配慮や、パターン測長の対称性のよい２次
電子信号を検出する配慮等が充分になされていなかっ
た。
て試料を任意の角度に自在に傾斜させる方式を採用する
ことで解消されるが、この方式においても、試料の傾斜
させてパターン形状を観察する場合の２次電子検出効率
の低下防止の配慮や、パターン測長の対称性のよい２次
電子信号を検出する配慮等が充分になされていなかっ
た。
本発明は以上の点に鑑みてなされ、その目的は、試料を
自在に傾斜させて試料の観察，測長を行なう方式の走査
型電子顕微鏡の２次電子検出効率を高めること、及び、
試料を傾斜させてパターン測長を行なう場合であっても
対称性のよい２次電子信号を検出して高測定精度を保て
る走査型電子顕微鏡を提供することにある。
自在に傾斜させて試料の観察，測長を行なう方式の走査
型電子顕微鏡の２次電子検出効率を高めること、及び、
試料を傾斜させてパターン測長を行なう場合であっても
対称性のよい２次電子信号を検出して高測定精度を保て
る走査型電子顕微鏡を提供することにある。
本発明の特徴を第６図の立体図を参照して説明する。
本発明は、電子源から試料２に向けて照射される電子ビ
ーム４を電子レンズ１により収束し、この電子ビーム４
を試料２上で走査し該試料から生じる２次電子を検出し
て試料２に形成された微細パターンを観察あるいは測長
する走査型電子顕微鏡において、 前記電子レンズ１の電子光学軸Ｅと直交する軸線を傾斜
軸ｘとし、この傾斜軸ｘの回りに前記試料２を水平面Ｃ
から任意角度αだけ傾斜させる試料傾斜手段と、 前記電子ビーム４の照射により前記試料２から生じる２
次電子を検出する２つの２次電子検出器（3a,3b）とを
備え、 前記２つの２次電子検出器3a,3bは、前記電子レンズ１
の電子光学軸Ｅと前記傾斜軸ｘとを含む基準の平面Ａに
対して直交する面のうち前記電子光学軸Ｅを含む平面Ｂ
を介して面対称に配置され、 これらの２次電子検出器3a,3bを前記電子レンズ１の真
上から前記水平面Ｃに投影させて前記基準平面Ａに対す
る位置関係を定義すると（第６図の符号3a′,3b′は、
２次電子検出器3a,3bの水平面Ｃにおける投影像を示
す）、前記各２次電子検出器3a,3bは、前記電子光学軸
Ｅを中心に前記基準平面Ａからそれぞれ同じ角度θだけ
前記面対称を成立し得る方向に回転させた位置にあるこ
とを特徴とする。
ーム４を電子レンズ１により収束し、この電子ビーム４
を試料２上で走査し該試料から生じる２次電子を検出し
て試料２に形成された微細パターンを観察あるいは測長
する走査型電子顕微鏡において、 前記電子レンズ１の電子光学軸Ｅと直交する軸線を傾斜
軸ｘとし、この傾斜軸ｘの回りに前記試料２を水平面Ｃ
から任意角度αだけ傾斜させる試料傾斜手段と、 前記電子ビーム４の照射により前記試料２から生じる２
次電子を検出する２つの２次電子検出器（3a,3b）とを
備え、 前記２つの２次電子検出器3a,3bは、前記電子レンズ１
の電子光学軸Ｅと前記傾斜軸ｘとを含む基準の平面Ａに
対して直交する面のうち前記電子光学軸Ｅを含む平面Ｂ
を介して面対称に配置され、 これらの２次電子検出器3a,3bを前記電子レンズ１の真
上から前記水平面Ｃに投影させて前記基準平面Ａに対す
る位置関係を定義すると（第６図の符号3a′,3b′は、
２次電子検出器3a,3bの水平面Ｃにおける投影像を示
す）、前記各２次電子検出器3a,3bは、前記電子光学軸
Ｅを中心に前記基準平面Ａからそれぞれ同じ角度θだけ
前記面対称を成立し得る方向に回転させた位置にあるこ
とを特徴とする。
走査型電子顕微鏡において、１対（２個）の２次電子検
出器3a,3bを前記した基準平面Ａに対して直交する平面
Ｂを介して面対称に配置し、且つ試料２の傾斜角度αを
変化させて試料の観察，測長を行なったところ、前記角
度θをθ＝０°とした場合とθを有角とした場合（すな
わち２次電子検出器3a,3bが前記電子光学軸Ｅを中心に
前記基準平面Ａからそれぞれ同じ角度θだけ前記面対称
を成立し得る方向に回転させた位置に配置した場合）と
では、前者の場合には、試料の傾斜角度αが大きくなる
につれて２次検出効率が著しく低下するのに対して、後
者の場合には、試料の傾斜角度αが大きくなってもさほ
ど２次検出効率が低下せず高い２次検出効率を維持でき
ることが実験結果より明らかにされた（この実験結果に
ついては、一例として第４図に示してあるが、これにつ
いては、実施例の項で説明する。） すなわち、試料２を傾斜させた場合には２次電子検出器
3a,3bにより形成される２次電子検出用の電界（正の電
界）の形成状態が変化し、これが２次検出効率低下原因
になるが、上記の如き角度θを与えた場合には、その分
だけ２次電子検出器3a,3bの電界が試料の傾斜方向に向
って形成されるので、２つの２次電子検出器3a,3bの電
界の相乗的な２次電子検出のための電子引き込み力も増
し（この２次電子検出器3a,3bの引き込み力の増加分
は、第７図に示すようにそれぞれの電界の合成ベクトル
として表すことができる）、その結果、試料２が傾斜し
てもこれを補う２次電子引き込み力により２次電子検出
効率を高いレベルに保持するものと推考される。
出器3a,3bを前記した基準平面Ａに対して直交する平面
Ｂを介して面対称に配置し、且つ試料２の傾斜角度αを
変化させて試料の観察，測長を行なったところ、前記角
度θをθ＝０°とした場合とθを有角とした場合（すな
わち２次電子検出器3a,3bが前記電子光学軸Ｅを中心に
前記基準平面Ａからそれぞれ同じ角度θだけ前記面対称
を成立し得る方向に回転させた位置に配置した場合）と
では、前者の場合には、試料の傾斜角度αが大きくなる
につれて２次検出効率が著しく低下するのに対して、後
者の場合には、試料の傾斜角度αが大きくなってもさほ
ど２次検出効率が低下せず高い２次検出効率を維持でき
ることが実験結果より明らかにされた（この実験結果に
ついては、一例として第４図に示してあるが、これにつ
いては、実施例の項で説明する。） すなわち、試料２を傾斜させた場合には２次電子検出器
3a,3bにより形成される２次電子検出用の電界（正の電
界）の形成状態が変化し、これが２次検出効率低下原因
になるが、上記の如き角度θを与えた場合には、その分
だけ２次電子検出器3a,3bの電界が試料の傾斜方向に向
って形成されるので、２つの２次電子検出器3a,3bの電
界の相乗的な２次電子検出のための電子引き込み力も増
し（この２次電子検出器3a,3bの引き込み力の増加分
は、第７図に示すようにそれぞれの電界の合成ベクトル
として表すことができる）、その結果、試料２が傾斜し
てもこれを補う２次電子引き込み力により２次電子検出
効率を高いレベルに保持するものと推考される。
また、試料２を傾斜させて試料上の微細パターンを電子
ビーム走査により測長した場合でも、その測長に用いら
れる２次電子検出信号の波形の対称性（例えば、試料の
微細パターンの幅を測長する場合には、両幅端のパター
ンエッジでの２次電子検出信号の信号強度が波形として
顕著にあらわれ、この両幅端の波形対称性がよいほど測
長精度を高くする）もθ＝５°〜30°の範囲では、前記
した高効率の２次検出効率を保持しつつ、良好である結
果が得られた。すなわち、有角θを与えると、２次電子
検出効率が向上する反面、傾斜した試料の測長を行なう
場合には、２次電子検知出信号の波長の対称性が低下す
る傾向が生じるが、それでも、θ＝５°〜30°の範囲で
は、測長精度に必要な波形の対称性を保持できることが
実験結果より明らかにされた（この実験結果の一例につ
いては、第５図を用いて実施例の項で説明してある）。
ビーム走査により測長した場合でも、その測長に用いら
れる２次電子検出信号の波形の対称性（例えば、試料の
微細パターンの幅を測長する場合には、両幅端のパター
ンエッジでの２次電子検出信号の信号強度が波形として
顕著にあらわれ、この両幅端の波形対称性がよいほど測
長精度を高くする）もθ＝５°〜30°の範囲では、前記
した高効率の２次検出効率を保持しつつ、良好である結
果が得られた。すなわち、有角θを与えると、２次電子
検出効率が向上する反面、傾斜した試料の測長を行なう
場合には、２次電子検知出信号の波長の対称性が低下す
る傾向が生じるが、それでも、θ＝５°〜30°の範囲で
は、測長精度に必要な波形の対称性を保持できることが
実験結果より明らかにされた（この実験結果の一例につ
いては、第５図を用いて実施例の項で説明してある）。
なお、第６図では、２次電子検出器3a,3bは、電子光学
軸Ｅを中心に基準平面Ａからそれぞれ同じ角度θだけ回
転させた位置にあるほかに、電子光学軸Ｅに対しても傾
きを与えているが、この傾きの角度は任意であり本発明
の要旨とするものではない。
軸Ｅを中心に基準平面Ａからそれぞれ同じ角度θだけ回
転させた位置にあるほかに、電子光学軸Ｅに対しても傾
きを与えているが、この傾きの角度は任意であり本発明
の要旨とするものではない。
本発明の実施例を第１図〜第７図により説明する。
第１図は本発明の一実施例に係る走査型電子顕微鏡の側
面図、第２図は第１図の平面図、第３図は第２図のＰ方
向矢視断面図、第６図は上記実施例に用いる２次電子検
出器の立体配置図、第７図は上記２次電子検出器に平面
角度θを与えた時の角度θ分の電界の合成ベクトルを示
す説明図である。
面図、第２図は第１図の平面図、第３図は第２図のＰ方
向矢視断面図、第６図は上記実施例に用いる２次電子検
出器の立体配置図、第７図は上記２次電子検出器に平面
角度θを与えた時の角度θ分の電界の合成ベクトルを示
す説明図である。
これらの図において、１は電子源から試料２に向けて照
射される電子ビーム４を収束するための対物レンズ（電
子レンズ）である。収束電子ビーム４は試料２上で走査
される。
射される電子ビーム４を収束するための対物レンズ（電
子レンズ）である。収束電子ビーム４は試料２上で走査
される。
ここで、試料２は、一例としてシリコンウエハが用いら
れ、ウエハ２上には、レジストパターンや半導体プロセ
ス工程で作られた各種の微細パターンが形成されてお
り、収束電子ビーム４は、ウエハ２上のパターンを蒸着
せずに直接観察するために低い加速度電圧（１〜1.5K
V）が用いられる。
れ、ウエハ２上には、レジストパターンや半導体プロセ
ス工程で作られた各種の微細パターンが形成されてお
り、収束電子ビーム４は、ウエハ２上のパターンを蒸着
せずに直接観察するために低い加速度電圧（１〜1.5K
V）が用いられる。
対物レンズ１の電子光学軸Ｅと直交する軸線を傾斜軸ｘ
とした場合、試料２は、図示されない試料傾斜手段を介
して第６図に示すように、この傾斜軸ｘの回りに水平面
Ｃから任意角度αだけ傾斜可能にしてある。第１図、第
６図においては、試料２は高角度に傾斜された状態で、
収束電子ビーム４が走査する状態を示してある。
とした場合、試料２は、図示されない試料傾斜手段を介
して第６図に示すように、この傾斜軸ｘの回りに水平面
Ｃから任意角度αだけ傾斜可能にしてある。第１図、第
６図においては、試料２は高角度に傾斜された状態で、
収束電子ビーム４が走査する状態を示してある。
対物レンズ１の周囲には、収束電子ビーム４の照射によ
り試料２から生じる２次電子5a,5b（第３図）を検出す
るための１対（２つ）の２次電子検出器3a,3bが配置し
てある。また、第３図において、10はアース電極、11は
シンチレータ、12はライトガイド、13はポスト電極であ
る。
り試料２から生じる２次電子5a,5b（第３図）を検出す
るための１対（２つ）の２次電子検出器3a,3bが配置し
てある。また、第３図において、10はアース電極、11は
シンチレータ、12はライトガイド、13はポスト電極であ
る。
２次電子検出器3a,3bは、第６図に示す如く対物レンズ
１の電子光学軸Ｅと傾斜軸ｘとを含む基準の平面Ａに対
して直交する面のうち電子光学軸Ｅを含む平面Ｂを介し
て面対称に配置され、また第３図に示すように対物レン
ズ１の電子光学軸Ｅに対して任意角度に傾斜して配置さ
れるほかに、次のような配置構成としてある。すなわ
ち、２次電子検出器3a,3bを対物レンズ１の真上から水
平面Ｃに投影させて基準平面Ａに対する位置関係を定義
すると（第６図の符号3a′,3b′は、２次電子検出器3a,
3bの水平面Ｃにおける投影像を示す）、２次電子検出器
3a,3bは、電子光学軸Ｅを中心に基準平面Ａからそれぞ
れ同じ角度θだけ前記面対称を成立し得る方向に回転さ
せた位置にある。
１の電子光学軸Ｅと傾斜軸ｘとを含む基準の平面Ａに対
して直交する面のうち電子光学軸Ｅを含む平面Ｂを介し
て面対称に配置され、また第３図に示すように対物レン
ズ１の電子光学軸Ｅに対して任意角度に傾斜して配置さ
れるほかに、次のような配置構成としてある。すなわ
ち、２次電子検出器3a,3bを対物レンズ１の真上から水
平面Ｃに投影させて基準平面Ａに対する位置関係を定義
すると（第６図の符号3a′,3b′は、２次電子検出器3a,
3bの水平面Ｃにおける投影像を示す）、２次電子検出器
3a,3bは、電子光学軸Ｅを中心に基準平面Ａからそれぞ
れ同じ角度θだけ前記面対称を成立し得る方向に回転さ
せた位置にある。
このように２次電子検出器3a,3bを配置して、試料２の
傾斜角度αに変化を与えて試料の観察，測長を行なった
ところ、前記角度θをθ＝０°とした場合とθを直角と
した場合（すなわち２次電子検出器3a,3bが電子光学軸
Ｅを中心に基準平面Ａからそれぞれ同じ角度θだけ前記
面対称を成立し得る方向に回転させた位置に配置した場
合）とでは、前者の場合には、試料の傾斜角度αが大き
くなるにつれて２次検出効率が著しく低下するのに対し
て、後者の場合には、試料の傾斜角度αが大きくなって
もさほど２次検出効率が低下せず高い２次検出効率を維
持できることが実験結果より明らかにされた。
傾斜角度αに変化を与えて試料の観察，測長を行なった
ところ、前記角度θをθ＝０°とした場合とθを直角と
した場合（すなわち２次電子検出器3a,3bが電子光学軸
Ｅを中心に基準平面Ａからそれぞれ同じ角度θだけ前記
面対称を成立し得る方向に回転させた位置に配置した場
合）とでは、前者の場合には、試料の傾斜角度αが大き
くなるにつれて２次検出効率が著しく低下するのに対し
て、後者の場合には、試料の傾斜角度αが大きくなって
もさほど２次検出効率が低下せず高い２次検出効率を維
持できることが実験結果より明らかにされた。
第４図は試料の傾斜角度αと２次電子検出器3a,3bの方
向（角度）θを変化させたときの２次検出効率との関係
を示す線図である。この実験結果により、θ＝５°以上
であれば、試料２を水平状態より傾斜軸を中心として傾
斜させても90％以上という良好な２次電子検出効率を得
ることができた。
向（角度）θを変化させたときの２次検出効率との関係
を示す線図である。この実験結果により、θ＝５°以上
であれば、試料２を水平状態より傾斜軸を中心として傾
斜させても90％以上という良好な２次電子検出効率を得
ることができた。
一方、このθを大きくしていくと、試料２のウエハ上に
あるレジストパターンの２次電子検出信号の強度の左右
の対称性が変化してくる。第５図は、シリコンウエハ上
のレジストパターンの幅を測長した場合に得られた２次
電子検出信号の左右対称性を示す線図で、２次電子検出
器3a,3bの方向θを変えてレジストパターンに対して直
交する方向に電子ビームをスキャンさせたときに得られ
る２次電子検出信号の左右の両幅端のパターンエッジで
生じる信号の比の変化を示した線図である。パターンの
左側幅端（検出器3a,3b側）の信号強度をA,パターンの
右側幅端（検出器3a,3bの反対側）の信号強度をＢと
し、その比を縦軸に示した。
あるレジストパターンの２次電子検出信号の強度の左右
の対称性が変化してくる。第５図は、シリコンウエハ上
のレジストパターンの幅を測長した場合に得られた２次
電子検出信号の左右対称性を示す線図で、２次電子検出
器3a,3bの方向θを変えてレジストパターンに対して直
交する方向に電子ビームをスキャンさせたときに得られ
る２次電子検出信号の左右の両幅端のパターンエッジで
生じる信号の比の変化を示した線図である。パターンの
左側幅端（検出器3a,3b側）の信号強度をA,パターンの
右側幅端（検出器3a,3bの反対側）の信号強度をＢと
し、その比を縦軸に示した。
パターンの測長を精度よく実施するためには、この信号
強度の対応性がよいことが必要であり、B/Aで経験的に8
0％以上が必要とされる。このことを考慮すれば、２次
電子検出器3a,3bの位置はθ＝30°までと制限される。
すなわち、試料２の傾斜角αが０°〜60°までの範囲で
実験し、この範囲に対してθは５°から30°の範囲で良
好な２次電子検出効率が得られるとともに、試料２の中
に存在する微細パターンの凹凸に対しどの方向に対して
も双方の検出器3a,3bの対称性のよい２次電子検出がで
きることがわかった。
強度の対応性がよいことが必要であり、B/Aで経験的に8
0％以上が必要とされる。このことを考慮すれば、２次
電子検出器3a,3bの位置はθ＝30°までと制限される。
すなわち、試料２の傾斜角αが０°〜60°までの範囲で
実験し、この範囲に対してθは５°から30°の範囲で良
好な２次電子検出効率が得られるとともに、試料２の中
に存在する微細パターンの凹凸に対しどの方向に対して
も双方の検出器3a,3bの対称性のよい２次電子検出がで
きることがわかった。
半導体ウエハ上に形成されるパターンは、主としてお互
いに直交するパターンで形成されており、その双方に対
して検出効率の対称性が重要になるが、本実施例によれ
ばそれを達成することができる。
いに直交するパターンで形成されており、その双方に対
して検出効率の対称性が重要になるが、本実施例によれ
ばそれを達成することができる。
本実施例によれば、試料２を傾斜させた場合でも、水平
に置いた場合でも、２次電子検出効率を低下させること
なく形状観察，測長を可能にし、しかも、試料２上のパ
ターン測長については、試料２を傾斜させた場合でも測
定精度に必要な２次電子検出信号の対称性を確保するこ
とができる。
に置いた場合でも、２次電子検出効率を低下させること
なく形状観察，測長を可能にし、しかも、試料２上のパ
ターン測長については、試料２を傾斜させた場合でも測
定精度に必要な２次電子検出信号の対称性を確保するこ
とができる。
また、２つの２次電子検出器3a,3bのうち、どちらか一
方を動作させるようにすれば、陰影のついた像となり、
パターンの凹凸をより強調して観察することができる。
方を動作させるようにすれば、陰影のついた像となり、
パターンの凹凸をより強調して観察することができる。
以上説明したように本発明によれば、試料を自在に傾斜
させて試料の観察，測長を行なう方式の走査型電子顕微
鏡においても、２つの２次電子検出器を電子光学軸を中
心に同じ角度θだけそれぞれ所定方向に回転させた位置
に配置することで２次電子検出効率を高めることができ
る。
させて試料の観察，測長を行なう方式の走査型電子顕微
鏡においても、２つの２次電子検出器を電子光学軸を中
心に同じ角度θだけそれぞれ所定方向に回転させた位置
に配置することで２次電子検出効率を高めることができ
る。
さらに、角度θを０°〜30°の範囲に設定した場合に
は、試料を傾斜させて試料上のパターン測長を行なう場
合であっても対称性のよい２次電子信号を検出して高測
定精度を保てる走査型電子顕微鏡を提供することができ
る。
は、試料を傾斜させて試料上のパターン測長を行なう場
合であっても対称性のよい２次電子信号を検出して高測
定精度を保てる走査型電子顕微鏡を提供することができ
る。
第１図は本発明の一実施例に係る走査型電子顕微鏡の側
面図、第２図は第１図の平面図、第３図は第２図のＰ方
向矢視断面図、第４図は試料の傾斜角度αと２次電子検
出器の方向θを変化させたときの２次電子検出効率との
関係を示す線図、第５図はシリコンウエハ上のレジスト
パターンに対して得られた２次電子検出器の方向θとこ
のパターンに対して直交する方向に電子ビームをスキャ
ンさせたときに得られる信号の比の変化を示した線図、
第６図は上記実施例に用いる２次電子検出器の立体配置
図、第７図は上記２次電子検出器に平面角度θを与えた
時の角度θ分の電界の合成ベクトルを示す説明図であ
る。 １…対物レンズ（電子レンズ）、２…試料、3a,3b…２
次電子検出器、４…収束電子ビーム、5a,5b…２次電
子。
面図、第２図は第１図の平面図、第３図は第２図のＰ方
向矢視断面図、第４図は試料の傾斜角度αと２次電子検
出器の方向θを変化させたときの２次電子検出効率との
関係を示す線図、第５図はシリコンウエハ上のレジスト
パターンに対して得られた２次電子検出器の方向θとこ
のパターンに対して直交する方向に電子ビームをスキャ
ンさせたときに得られる信号の比の変化を示した線図、
第６図は上記実施例に用いる２次電子検出器の立体配置
図、第７図は上記２次電子検出器に平面角度θを与えた
時の角度θ分の電界の合成ベクトルを示す説明図であ
る。 １…対物レンズ（電子レンズ）、２…試料、3a,3b…２
次電子検出器、４…収束電子ビーム、5a,5b…２次電
子。
Claims (3)
- 【請求項１】電子源から試料（２）に向けて照射される
電子ビーム（４）を電子レンズ（１）により収束し、こ
の電子ビーム（４）を試料（２）上で走査し該試料から
生じる２次電子を検出して試料（２）に形成された微細
パターンを観察あるいは測長する走査型電子顕微鏡にお
いて、 前記電子レンズ（１）の電子光学軸Ｅと直交する軸線を
傾斜軸ｘとし、この傾斜軸ｘの回りに前記試料（２）を
水平面Ｃから任意角度αだけ傾斜させる試料傾斜手段
と、 前記電子ビーム（４）の照射により前記試料（２）から
生じる２次電子を検出する２つの２次電子検出器（3a,3
b）とを備え、 前記２つの２次電子検出器（3a,3b）は、前記電子レン
ズ（１）の電子光学軸Ｅと前記傾斜軸ｘとを含む基準の
平面Ａに対して直交する面のうち前記電子光学軸Ｅを含
む平面Ｂを介して面対称に配置され、 これらの２次電子検出器（3a,3b）を前記電子レンズ
（１）の真上から前記水平面Ｃに投影させて前記基準平
面Ａに対する位置関係を定義すると、前記各２次電子検
出器（3a,3b）は、前記電子光学軸Ｅを中心に前記基準
平面Ａからそれぞれ同じ角度θだけ前記面対称を成立し
得る方向に回転させた位置にあることを特徴とする走査
型電子顕微鏡。 - 【請求項２】前記角度θは５°〜30°の範囲にある特許
請求の範囲第１項記載の走査型電子顕微鏡。 - 【請求項３】前記角度αは０°〜60°の範囲にある特許
請求の範囲第１項又は第２項記載の走査型電子顕微鏡。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63078149A JPH077654B2 (ja) | 1988-04-01 | 1988-04-01 | 走査型電子顕微鏡 |
| US07/330,766 US4916315A (en) | 1988-04-01 | 1989-03-30 | Scanning electron microscope for observing and measuring minute pattern of sample |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63078149A JPH077654B2 (ja) | 1988-04-01 | 1988-04-01 | 走査型電子顕微鏡 |
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| JPH077654B2 true JPH077654B2 (ja) | 1995-01-30 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| JP (1) | JPH077654B2 (ja) |
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