JPH11144666A - Electron beam detecting device and sample detecting method using electron beam - Google Patents

Electron beam detecting device and sample detecting method using electron beam

Info

Publication number
JPH11144666A
JPH11144666A JP9302336A JP30233697A JPH11144666A JP H11144666 A JPH11144666 A JP H11144666A JP 9302336 A JP9302336 A JP 9302336A JP 30233697 A JP30233697 A JP 30233697A JP H11144666 A JPH11144666 A JP H11144666A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electron beam
sample
image
electron
electrons
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
Application number
JP9302336A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Nishimura
宏 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP9302336A priority Critical patent/JPH11144666A/en
Publication of JPH11144666A publication Critical patent/JPH11144666A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure that energy distribution of irradiation beams on a sample surface is substantially uniform and to reduce an energy loss in the irradiation beams from an electron gun. SOLUTION: A crossover of electron beams is formed by an electron gun 21 having a cathode face, a crossover image is formed at an aperture diaphragm (AS) disposed inside of electron beam irradiating means for introducing the electron beam to a sample 11, an image of the cathode face is formed at a visual field diaphragm disposed inside the electron beam irradiation means, the electron beams are irradiated to the sample 11, a generated electron including at least one of a secondary electron and a reflected electron generated based on the electron beams irradiated to the sample 11 is guided onto a detector 42 via an aperture diaphragm, and an image of the sample 11 formed on the detector 42 is detected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、試料上へ電子ビー
ムを照射して、この試料の表面の形状、試料の材質や電
位の変化に応じて発生する二次電子や反射電子などの発
生電子を検出する電子ビーム検出装置並びに検出方法に
関する。さらに詳しくは、検出された発生電子により得
られる試料の像を観察する観察装置並びに方法、検出さ
れた発生電子により得られた試料の像に基づいて該試料
を検査する検査装置並びに方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of irradiating a sample with an electron beam and generating electrons such as secondary electrons and reflected electrons generated in accordance with changes in the surface shape of the sample, the material of the sample, and the potential. TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electron beam detection device and a detection method for detecting an image. More specifically, the present invention relates to an observation apparatus and method for observing an image of a sample obtained by detected generated electrons, and an inspection apparatus and method for inspecting the sample based on an image of the sample obtained by detected generated electrons.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来からの走査型電子顕微鏡(SEM)
とは異なり、電子ビームのビーム断面を一次光学系で線
状あるいは矩形状にして試料に照射し、試料から発生す
る反射電子、二次電子等の発生電子を、二次光学系を介
して電子検出器で検出し、試料の表面画像を取得するシ
ステムがある。
2. Description of the Related Art Conventional scanning electron microscope (SEM)
Unlike the electron beam, the beam cross section of the electron beam is made linear or rectangular by the primary optical system and irradiated to the sample, and the generated electrons such as reflected electrons and secondary electrons generated from the sample are transmitted through the secondary optical system. There is a system for detecting a surface image of a sample by detecting with a detector.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このようなシステムに
おいては、試料の鮮明かつ均質な表面画像を得るため
に、試料表面での照射ビームのエネルギー分布をほぼ均
一にし、かつ電子銃からの照射ビームのエネルギーロス
を極めて少なくすることが要求される。
In such a system, in order to obtain a clear and uniform surface image of the sample, the energy distribution of the irradiation beam on the sample surface is made substantially uniform, and the irradiation beam from the electron gun is emitted. Energy loss is required to be extremely reduced.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上述の要求を満たすため
に、本発明にかかる電子ビーム検出装置は、例えば図
1、図4に示す如く、電子銃(21)を備え、電子ビー
ム(50)を試料(11)に照射するための電子ビーム
照射手段(21,22,AS,CL)と;前記電子ビー
ム照射手段による電子ビームにより、前記試料から発生
する二次電子及び反射電子の少なくとも一方を含む発生
電子(60)の位置情報を検出するための電子ビーム検
出手段(42)と;開口絞り(AS)を備え、かつ前記
発生電子の像を前記電子ビーム検出手段中の検出部(4
2)上に結像させるための写像投影光学手段(CL,A
S,32)と;前記検出部からの出力信号に基づいて、
前記試料の像を表示するための画像表示手段(48)
と;を備えるものである。そして、この構成に基づい
て、前記電子ビーム照射手段は、前記電子銃が形成する
クロスオーバー(51)を前記写像投影光学手段中の開
口絞り上にほぼ結像させ、かつ前記電子銃の陰極面(2
12a)を前記試料表面にほぼ結像させるものである。
In order to satisfy the above-mentioned requirements, an electron beam detecting apparatus according to the present invention comprises an electron gun (21) as shown in FIGS. 1 and 4, for example, and an electron beam (50). Electron beam irradiation means (21, 22, AS, CL) for irradiating the sample (11) with at least one of secondary electrons and reflected electrons generated from the sample by the electron beam from the electron beam irradiation means. An electron beam detecting means (42) for detecting position information of generated electrons (60), including: an aperture stop (AS), and detecting an image of the generated electrons in a detecting section (4) in the electron beam detecting means.
2) Mapping projection optical means (CL, A
S, 32); based on an output signal from the detection unit,
Image display means (48) for displaying an image of the sample
And; Then, based on this configuration, the electron beam irradiation means substantially forms an image of the crossover (51) formed by the electron gun on an aperture stop in the mapping projection optical means, and the cathode surface of the electron gun. (2
12a) is formed substantially on the sample surface.

【0005】また、上述の要求を満たすために、本発明
にかかる検出方法は、例えば図1、図4に示す如く、陰
極面(212a)を持つ電子銃(21)によって電子ビ
ーム(50)のクロスオーバー(51)を形成し、該電
子ビームを試料へ導くための電子ビーム照射手段(2
1,22,AS,CL)の内部に配置される開口絞り
(AS)に該クロスオーバーの像を形成すると共に、前
記電子ビーム照射手段の内部に配置される視野絞り(F
S1)に前記陰極面の像を形成して、前記試料へ前記電
子ビームを照射し、前記試料に照射される電子ビームに
基づいて発生する二次電子および反射電子の少なくとも
一方を含む発生電子(60)を前記開口絞り(AS)を
経由させて検出器(42)上へ導き、該検出器上に形成
される前記試料の像を検出するものである。
In order to satisfy the above-mentioned requirements, a detection method according to the present invention uses an electron gun (21) having a cathode surface (212a) as shown in FIGS. An electron beam irradiation means (2) for forming a crossover (51) and guiding the electron beam to a sample.
1,22, AS, CL), an image of the crossover is formed on an aperture stop (AS) disposed inside, and a field stop (F) disposed inside the electron beam irradiation means.
Forming an image of the cathode surface in S1), irradiating the sample with the electron beam, and generating electrons (at least one of secondary electrons and reflected electrons generated based on the electron beam irradiated on the sample); 60) is guided to a detector (42) via the aperture stop (AS), and an image of the sample formed on the detector is detected.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を説明する。図1は、本発明を電子ビーム検査装置
に適用した例を示す全体構成図である。また、図2は、
電子銃21近傍のビーム軌道を示す図であり、図3は、
一次ビームの軌道を表す図であり、図4は、一次ビーム
と二次ビームとを分離するための電磁プリズムの作用を
説明するための図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an example in which the present invention is applied to an electron beam inspection device. Also, FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a beam trajectory near the electron gun 21. FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a trajectory of a primary beam, and FIG. 4 is a diagram illustrating an operation of an electromagnetic prism for separating a primary beam and a secondary beam.

【0007】図1において、検査装置は、一次コラム2
0、二次コラム30およびチャンバー40を有してい
る。一次コラム20の内部には、電子銃21が設けられ
ており、電子銃21から照射される電子ビーム(一次ビ
ーム50)の経路に沿って、複数の電子レンズを有する
一次光学系22が配置される。また、チャンバー40の
内部には、XY方向に沿って移動可能なステージ41が
設置され、ステージ41上には試料11が載置される。
In FIG. 1, the inspection device is a primary column 2
0, a secondary column 30 and a chamber 40. An electron gun 21 is provided inside the primary column 20, and a primary optical system 22 having a plurality of electron lenses is arranged along a path of an electron beam (primary beam 50) emitted from the electron gun 21. You. A stage 41 that can move in the X and Y directions is installed inside the chamber 40, and the sample 11 is mounted on the stage 41.

【0008】一方、二次コラム30の内部には、試料1
1から発生する二次ビーム60の経路に沿って、カソー
ドレンズCL、開口絞りAS、電磁プリズムとしてのE
×B(イー・クロス・ビー)31、複数のレンズ32、
視野絞りFS2、および検出器42が配置される。この
とき、カソードレンズCLから検出器42までの間に配
置される要素が二次光学系33を構成している。
On the other hand, the sample 1
1 along the path of the secondary beam 60 generated from the cathode lens CL, the aperture stop AS, and the E as an electromagnetic prism.
× B (E-cross B) 31, a plurality of lenses 32,
The field stop FS2 and the detector 42 are arranged. At this time, elements disposed between the cathode lens CL and the detector 42 constitute the secondary optical system 33.

【0009】一方、検出器42の出力は、コントロール
ユニット43に入力され、コントロールユニット43の
出力は、CPU45に入力される。CPU37の制御信
号は、一次光学系22のレンズ電圧制御を行う一次コラ
ム制御ユニット46、二次光学系33中の各レンズのレ
ンズ電圧制御を行うと共に、E×Bに印加する電磁界制
御を行う二次コラム制御ユニット39およびステージ駆
動機構40に入力される。
On the other hand, the output of the detector 42 is input to a control unit 43, and the output of the control unit 43 is input to a CPU 45. The control signal of the CPU 37 controls the primary column control unit 46 for controlling the lens voltage of the primary optical system 22, the lens voltage of each lens in the secondary optical system 33, and the electromagnetic field applied to ExB. It is input to the secondary column control unit 39 and the stage drive mechanism 40.

【0010】また、ステージ駆動機構44は、ステージ
の位置情報をCPU45に伝達する。さらに、一次コラ
ム20、二次コラム30、チャンバー40は、真空排気
系(不図示)につながれている。これより、一次コラム
20、二次コラム30、チャンバー40の内部は、真空
排気系のターボポンプにより排気されて、真空状態が維
持される。
The stage driving mechanism 44 transmits the position information of the stage to the CPU 45. Further, the primary column 20, the secondary column 30, and the chamber 40 are connected to a vacuum exhaust system (not shown). Thus, the interiors of the primary column 20, the secondary column 30, and the chamber 40 are evacuated by the vacuum pump of the vacuum exhaust system, and the vacuum state is maintained.

【0011】さて、電子銃21は、図2に示す如く、陰
極211、ウェネルト212およびアノード(陽極)2
13を有している。陰極211からの電子ビーム50
は、ウェネルト212で収束されてクロスオーバー51
を形成する。そして、このビーム50は、アノード21
3によって加速されて、一次光学系22の複数の電子レ
ンズへ向かう。
As shown in FIG. 2, the electron gun 21 includes a cathode 211, a Wehnelt 212, and an anode (anode) 2.
13. Electron beam 50 from cathode 211
Is converged by Wehnelt 212 and crossover 51
To form Then, this beam 50 is
3 to a plurality of electron lenses of the primary optical system 22.

【0012】一次光学系22は、図3に示す如く、複数
の電子レンズおよび視野絞りFS1を有している。以下
の説明においては、一次光学系22中の視野絞りFS1
よりも電子銃21側に配置される電子レンズを前群22
Fとし、一次光学系22中の視野絞りFS1よりも試料
11側に配置される電子レンズを後群22Rとする。な
お、これらの電子レンズとしては、円形の電子レンズで
も四重極、八重極でも良い。
As shown in FIG. 3, the primary optical system 22 has a plurality of electron lenses and a field stop FS1. In the following description, the field stop FS1 in the primary optical system 22
The electron lens disposed closer to the electron gun 21 than the front group 22
F, and an electron lens disposed on the sample 11 side of the field stop FS1 in the primary optical system 22 is a rear group 22R. These electron lenses may be circular electron lenses, quadrupoles, or octupoles.

【0013】電子銃21からの電子ビーム(一次ビーム
50)は、一次光学系22中の前群22Fによるレンズ
作用を受けて収束し、一次光学系22中の視野絞りFS
1上に、陰極面211aの像を形成する。その後、一次
光学系22中の後群22Rによるレンズ作用を受けてE
×B31へ向かう。一次光学系22を通過した一次ビー
ム50は、E×B31の偏向作用によりその軌道が曲げ
られる。E×B31は、磁界と電界とを直交させ、電界
をE、磁界をB、荷電粒子の速度をvとした場合、E=
vBのウィーン条件を満たす方向に移動する荷電粒子の
みを直進させ、逆方向へ移動する荷電粒子の軌道を曲げ
るものである。図4に示すように、一次ビームに対して
は、磁界による力FBと電界による力FEとが発生し、
ビーム軌道は曲げられる。一方、二次ビームに対して
は、力FBと力FEとが逆方向に働くため、互いに相殺
されるので二次ビームはそのまま直進する。この構成自
体は電子ビームをその加速電圧により偏向させるウィー
ンフィルタと同じであるが、本実施形態では電磁プリズ
ム(ビームスプリッタ)として機能させている。なお、
上述の図3では、このE×B31による偏向作用を無視
して一次ビームの軌道を描いている。
The electron beam (primary beam 50) from the electron gun 21 is converged by the lens action of the front lens group 22F in the primary optical system 22, and is converged by the field stop FS in the primary optical system 22.
An image of the cathode surface 211a is formed on the first surface. Thereafter, the lens group E is subjected to a lens action by the rear lens group 22R in the primary optical system 22 and E
X Head to B31. The trajectory of the primary beam 50 that has passed through the primary optical system 22 is bent by the deflection effect of ExB31. E × B31 is such that when the magnetic field and the electric field are orthogonal to each other and the electric field is E, the magnetic field is B, and the velocity of the charged particles is v,
Only charged particles moving in a direction satisfying the Wien condition of vB are made to go straight, and the trajectory of the charged particles moving in the opposite direction is bent. As shown in FIG. 4, a force FB due to a magnetic field and a force FE due to an electric field are generated for the primary beam,
The beam trajectory is bent. On the other hand, the force FB and the force FE act on the secondary beam in opposite directions, and thus cancel each other, so that the secondary beam proceeds straight. Although this configuration itself is the same as a Wien filter that deflects an electron beam by its acceleration voltage, in the present embodiment, it functions as an electromagnetic prism (beam splitter). In addition,
In FIG. 3 described above, the trajectory of the primary beam is drawn ignoring the deflection effect of the E × B 31.

【0014】図3に戻って、E×B31を通過した一次
ビームは開口絞りASに達し、この開口絞りASの位置
で、クロスオーバー51の像を形成する。開口絞りAS
を通過した一次ビームは、カソードレンズCLによるレ
ンズ作用を受けて、試料11上に達する。このとき、試
料11は電子銃21の陰極面211aと共役となる。こ
のように、本実施形態では、電子銃によるクロスオーバ
ー51の像を開口絞りAS上に結像させている点から照
明光学系でいうケーラー照明であり、かつ電子銃の陰極
面211aの像を試料11に結像させている点から照明
光学系でいうクリティカル照明である。
Returning to FIG. 3, the primary beam that has passed through the E × B 31 reaches the aperture stop AS, and forms an image of the crossover 51 at the position of the aperture stop AS. Aperture stop AS
The primary beam having passed through reaches the sample 11 under the lens action of the cathode lens CL. At this time, the sample 11 is conjugate with the cathode surface 211a of the electron gun 21. As described above, in the present embodiment, since the image of the crossover 51 formed by the electron gun is formed on the aperture stop AS, Koehler illumination is used in the illumination optical system, and the image of the cathode surface 211a of the electron gun is formed. This is a critical illumination referred to by the illumination optical system from the point where an image is formed on the sample 11.

【0015】本実施形態では、一次光学系22を用いて
クロスオーバー51の像を開口絞りASの開口に結像さ
せる際に、このクロスオーバー51の像が開口絞りAS
の開口よりも小さくなるように一次光学系22の倍率を
適切に設定している。また、電子銃21の陰極211の
斜面211bからの電子ビームの照射を遮断するため
に、視野絞りFS1の開口に形成される陰極面211a
の像の大きさは、この斜面211bからの電子ビームを
遮断できる大きさ(陰極面211aからの電子ビームの
みを通過させることができる大きさ)に設定される。こ
れにより、試料11の表面では、陰極面211aのエネ
ルギー分布に対応した分布のもとで一次ビームが照射さ
れることになる。陰極面211aでのエネルギー分布
は、実質的に均一とみなすことができるので、この陰極
面211aの像が形成される試料11の表面ではほぼ均
一なエネルギー分布のもとで一次ビームの照射が行われ
る。このとき、陰極211の斜面211bからの電子ビ
ームの照射は不要であるので、視野絞りFS1での必要
な電子ビームのエネルギーロスは極めて小さくなる。
In the present embodiment, when the image of the crossover 51 is formed on the opening of the aperture stop AS using the primary optical system 22, the image of the crossover 51 is used as the aperture stop AS.
The magnification of the primary optical system 22 is appropriately set so as to be smaller than the aperture of the first optical system. Further, in order to cut off the irradiation of the electron beam from the inclined surface 211b of the cathode 211 of the electron gun 21, a cathode surface 211a formed at the opening of the field stop FS1 is formed.
Is set to a size that can block the electron beam from the inclined surface 211b (a size that allows only the electron beam from the cathode surface 211a to pass). As a result, the primary beam is irradiated on the surface of the sample 11 under a distribution corresponding to the energy distribution of the cathode surface 211a. Since the energy distribution on the cathode surface 211a can be regarded as substantially uniform, the primary beam is irradiated on the surface of the sample 11 on which the image of the cathode surface 211a is formed under a substantially uniform energy distribution. Will be At this time, since it is unnecessary to irradiate the electron beam from the inclined surface 211b of the cathode 211, the energy loss of the electron beam required at the field stop FS1 is extremely small.

【0016】ここで、陰極21としては、面状の部分を
有していれば良く、その陰極面の面形状としては、円形
でも正方形でも長方形でも線でも良い。前述の通り一次
光学系22中の電子レンズとして、円形の電子レンズで
も四重極、八重極でも良いことから、試料11の表面に
照射される電子ビームの断面形状は、円形、正方形、長
方形、線状、楕円など、どのような形をも取りうる。
Here, it is sufficient that the cathode 21 has a planar portion, and the surface shape of the cathode surface may be a circle, a square, a rectangle, or a line. As described above, since the electron lens in the primary optical system 22 may be a circular electron lens or a quadrupole or an octupole, the cross-sectional shape of the electron beam applied to the surface of the sample 11 is circular, square, rectangular, It can take any shape, such as linear or elliptical.

【0017】この構成により、試料11の表面に照射さ
れる一次ビームのエネルギー分布をほぼ均一にし、かつ
電子銃11からの電子ビームのエネルギーロスを極めて
少なくすることができる。さて、上述のごとき構成にお
いて、電子銃21の陰極面211aの像が視野絞りFS
1の位置に形成されない場合には、視野絞りFS1の位
置での電子ビームのエネルギー分布のすそが広がり、こ
のすその部分が視野絞りFS1でけられてしまうのでエ
ネルギーロスを招くため好ましくない。また、電子銃2
1が形成するクロスオーバー51の像が開口絞りASの
位置に形成されない場合には、試料11上へ照射される
一次ビームが開口絞りASでけられるため好ましくな
い。
With this configuration, the energy distribution of the primary beam applied to the surface of the sample 11 can be made substantially uniform, and the energy loss of the electron beam from the electron gun 11 can be extremely reduced. Now, in the above configuration, the image of the cathode surface 211a of the electron gun 21 is displayed on the field stop FS.
If it is not formed at the position 1, the energy distribution of the electron beam at the position of the field stop FS1 widens, and this tail is shaken by the field stop FS1, which is not preferable because energy loss is caused. In addition, electron gun 2
If the image of the crossover 51 formed by 1 is not formed at the position of the aperture stop AS, the primary beam irradiated onto the sample 11 is undesirably blurred by the aperture stop AS.

【0018】次に図1に戻って二次光学系33について
説明する。図1において、一次ビームが照射された試料
11からは、二次ビーム60として、試料11の表面形
状、試料11の材質分布、電位の変化などに応じた分布
の二次電子および反射電子が発生する。この二次ビーム
は、カソードレンズCLによるレンズ作用を受けて、カ
ソードレンズの焦点位置に配置される開口絞りASを通
過し、E×B31に達する。前述したように、E×B3
1によって形成される互いに直交した磁界Bと電界Eと
は、試料11からの二次ビームがウィーン条件を満たす
ように設定される。これにより、開口絞りASを通過し
た二次ビームは、このE×B31により偏向されずに複
数の電子レンズ32へ向かう。なお、本実施形態では、
一次ビームの軌道を曲げて、二次ビームを直進させるも
のを用いたが、それに限定されず、一次ビームの軌道を
直進させ、二次ビームの軌道を曲げる電磁プリズムを用
いても良い。
Next, returning to FIG. 1, the secondary optical system 33 will be described. In FIG. 1, secondary electrons and reflected electrons having a distribution corresponding to the surface shape of the sample 11, the material distribution of the sample 11, a change in potential, and the like are generated as a secondary beam 60 from the sample 11 irradiated with the primary beam. I do. The secondary beam receives the lens action of the cathode lens CL, passes through the aperture stop AS arranged at the focal position of the cathode lens, and reaches ExB31. As described above, ExB3
The magnetic field B and the electric field E orthogonal to each other formed by 1 are set so that the secondary beam from the sample 11 satisfies the Wien condition. As a result, the secondary beam that has passed through the aperture stop AS goes to the plurality of electron lenses 32 without being deflected by the E × B 31. In the present embodiment,
Although the one that bends the trajectory of the primary beam and makes the secondary beam go straight is used, the present invention is not limited to this, and an electromagnetic prism that makes the trajectory of the primary beam go straight and bends the trajectory of the secondary beam may be used.

【0019】二次光学系33の中には、視野絞りFS2
が設けられており、この視野絞りFS2は、カソードレ
ンズCL及び電子レンズ32の一部に関して試料11と
共役となっている。この視野絞りFS2を介した二次ビ
ーム60は、さらに複数の電子レンズ32を経て検出器
42へ到達する。このとき、検出器42の検出面には、
二次光学系により拡大された試料11の像が形成され
る。なお、二次光学系中の電子レンズとしては、円形の
電子レンズや四重極や八重極など種々のものを用いるこ
とができる。
The secondary optical system 33 includes a field stop FS2.
The field stop FS2 is conjugated to the sample 11 with respect to the cathode lens CL and a part of the electron lens 32. The secondary beam 60 that has passed through the field stop FS2 further reaches the detector 42 via the plurality of electron lenses 32. At this time, on the detection surface of the detector 42,
An image of the sample 11 enlarged by the secondary optical system is formed. As the electron lens in the secondary optical system, various types such as a circular electron lens, a quadrupole and an octupole can be used.

【0020】検出器42は、電子を増幅するMCPと、
電子を光に変換する蛍光板と、真空系と外部との中継お
よび光学像を伝達させるためのレンズやその他の光学素
子と、撮像素子(CCD等)とから構成される。二次ビ
ームは、MCP検出面で結像し、増幅され、蛍光板によ
って電子は光信号に変換され、撮像素子によって光電信
号に変換される。
The detector 42 includes an MCP for amplifying electrons,
It is composed of a fluorescent plate for converting electrons into light, a lens and other optical elements for relaying a vacuum system to the outside and transmitting an optical image, and an image pickup device (CCD or the like). The secondary beam forms an image on the MCP detection surface, is amplified, the electrons are converted into optical signals by the fluorescent plate, and the photoelectric signals are converted by the imaging device.

【0021】コントロールユニット43は、検出器42
から試料の画像信号を読み出し、CPU45に伝達す
る。CPU45は、画像信号からテンプレートマッチン
グ等によってパターンの欠陥検査を実施する。また、ス
テージ駆動機構44によりXY方向に移動可能となって
いるステージ41の位置は、CPU45により読み取ら
れる。そして、CPU45は、ステージ駆動機構44に
駆動制御信号を出力し、ステージ41を駆動させ、順次
画像の検出、検査を行う。
The control unit 43 includes a detector 42
The image signal of the sample is read from the CPU and transmitted to the CPU 45. The CPU 45 performs pattern defect inspection on the image signal by template matching or the like. The position of the stage 41 that can be moved in the X and Y directions by the stage driving mechanism 44 is read by the CPU 45. Then, the CPU 45 outputs a drive control signal to the stage drive mechanism 44, drives the stage 41, and sequentially performs image detection and inspection.

【0022】なお、コントロールユニット43が読み出
した試料11の画像信号をそのままディスプレイ48に
表示すれば、電子ビームに基づいて試料を観察するため
の観察装置となる。
If the image signal of the sample 11 read by the control unit 43 is displayed on the display 48 as it is, an observation device for observing the sample based on the electron beam is obtained.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上の通り、本発明においては、試料表
面での照射ビームのエネルギー分布をほぼ均一にでき、
かつ電子銃からの照射ビームのエネルギーロスを極めて
少なくすることができるので、試料の鮮明かつ均質な表
面画像を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the energy distribution of the irradiation beam on the sample surface can be made substantially uniform.
In addition, since the energy loss of the irradiation beam from the electron gun can be extremely reduced, a clear and uniform surface image of the sample can be obtained.

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

【図1】本発明にかかる実施形態の全体的な構成を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an embodiment according to the present invention.

【図2】電子銃の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an electron gun.

【図3】一次光学系内の電子ビームの軌道を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating a trajectory of an electron beam in a primary optical system.

【図4】電磁プリズム(E×B)の作用を説明するため
の図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of an electromagnetic prism (E × B).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11:試料 21:電子銃 22:一次光学系 FS1:一次光学系中の視野絞り 31:E×B(電磁プリズム) CL:カソードレンズ AS:開口絞り 33:二次光学系 42:検出器 48:ディスプレイ 11: Sample 21: Electron gun 22: Primary optical system FS1: Field stop in primary optical system 31: E × B (electromagnetic prism) CL: Cathode lens AS: Aperture stop 33: Secondary optical system 42: Detector 48: display

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電子銃を備え、電子ビームを試料に照射す
るための電子ビーム照射手段と;前記電子ビーム照射手
段による電子ビームにより、前記試料から発生する二次
電子及び反射電子の少なくとも一方を含む発生電子の位
置情報を検出するための電子ビーム検出手段と;開口絞
りを備え、かつ前記発生電子の像を前記電子ビーム検出
手段中の検出部上に結像させるための写像投影光学手段
と;前記検出部からの出力信号に基づいて、前記試料の
像を表示するための画像表示手段と;を備え、前記電子
ビーム照射手段は、前記電子銃が形成するクロスオーバ
ーを前記写像投影光学手段中の開口絞り上にほぼ結像さ
せ、かつ前記電子銃の陰極面を前記試料表面にほぼ結像
させることを特徴とする電子ビーム検出装置。
An electron beam irradiation means for irradiating a sample with an electron beam; and at least one of secondary electrons and reflected electrons generated from the sample by the electron beam from the electron beam irradiation means. An electron beam detecting means for detecting positional information of generated electrons including: an aperture stop, and a projection optical means for forming an image of the generated electrons on a detecting section in the electron beam detecting means; An image display unit for displaying an image of the sample based on an output signal from the detection unit; wherein the electron beam irradiation unit performs a crossover formed by the electron gun with the projection optical unit. An electron beam detection apparatus, wherein an image is formed substantially on a middle aperture stop, and a cathode surface of the electron gun is formed substantially on the surface of the sample.
【請求項2】前記試料の表面上に達する前記電子ビーム
の断面形状は、円形、正方形、長方形、楕円のうちの一
つであることを特徴とする請求項1記載の電子ビーム検
出装置。
2. The electron beam detecting device according to claim 1, wherein a cross-sectional shape of the electron beam reaching the surface of the sample is one of a circle, a square, a rectangle, and an ellipse.
【請求項3】陰極面を持つ電子銃によって電子ビームの
クロスオーバーを形成し、該電子ビームを試料へ導くた
めの電子ビーム照射手段の内部に配置される開口絞りに
該クロスオーバーの像を形成すると共に、前記電子ビー
ム照射手段の内部に配置される視野絞りに前記陰極面の
像を形成して、前記試料へ前記電子ビームを照射し、前
記試料に照射される電子ビームに基づいて発生する二次
電子および反射電子の少なくとも一方を含む発生電子を
前記開口絞りを経由させて検出器上へ導き、該検出器上
に形成される前記試料の像を検出することを特徴とする
検出方法。
3. A crossover of an electron beam is formed by an electron gun having a cathode surface, and an image of the crossover is formed on an aperture stop arranged inside an electron beam irradiation means for guiding the electron beam to a sample. And forming an image of the cathode surface on a field stop arranged inside the electron beam irradiation means, irradiating the sample with the electron beam, and generating the electron beam based on the electron beam irradiated on the sample. A detection method comprising: guiding generated electrons including at least one of secondary electrons and reflected electrons to a detector via the aperture stop, and detecting an image of the sample formed on the detector.
【請求項4】観察のために、前記試料の像を表示手段に
表示することを特徴とする請求項3記載の検出方法。
4. The detection method according to claim 3, wherein an image of the sample is displayed on a display for observation.
【請求項5】前記試料の像に基づいて、前記試料の欠陥
を検査することを特徴とする請求項3記載の検出方法。
5. The detection method according to claim 3, wherein a defect of the sample is inspected based on the image of the sample.
JP9302336A 1997-11-05 1997-11-05 Electron beam detecting device and sample detecting method using electron beam Pending JPH11144666A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9302336A JPH11144666A (en) 1997-11-05 1997-11-05 Electron beam detecting device and sample detecting method using electron beam

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9302336A JPH11144666A (en) 1997-11-05 1997-11-05 Electron beam detecting device and sample detecting method using electron beam

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11144666A true JPH11144666A (en) 1999-05-28

Family

ID=17907718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9302336A Pending JPH11144666A (en) 1997-11-05 1997-11-05 Electron beam detecting device and sample detecting method using electron beam

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11144666A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007335125A (en) * 2006-06-13 2007-12-27 Ebara Corp Electron beam device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007335125A (en) * 2006-06-13 2007-12-27 Ebara Corp Electron beam device
KR101405901B1 (en) * 2006-06-13 2014-06-12 가부시끼가이샤 도시바 An electron beam apparatus and an aberration correction optical apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100309323B1 (en) Scanning electron microscopy and scanning electron microscopy
US4211924A (en) Transmission-type scanning charged-particle beam microscope
KR100280164B1 (en) Inspection Method Using Electron Beam and Its Apparatus
US6365897B1 (en) Electron beam type inspection device and method of making same
US6642520B2 (en) Scanning electron microscope
WO1999009582A1 (en) Object observation device and object observation method
JP2000173520A (en) Particle beam device
JPH11345585A (en) Device and method using electron beam
US20020158198A1 (en) Charged particle beam apparatus
JP2002367552A (en) Charged-particle beam device
JPH10214586A (en) Scanning electron microscope
JP2000299078A (en) Scanning electron microscope
JPH11144666A (en) Electron beam detecting device and sample detecting method using electron beam
JP4256300B2 (en) Substrate inspection method and substrate inspection apparatus
JPH1167134A (en) Inspection device
JP4192290B2 (en) Charged particle beam projection optical system and adjustment method thereof
JP4334159B2 (en) Substrate inspection system and substrate inspection method
JP2000208089A (en) Electron microscope device
JP2009272232A (en) Scanning electron microscope
JPH03295141A (en) Detector
JP4146103B2 (en) Electron beam apparatus equipped with a field emission electron gun
JP2001076659A (en) Manufacture of charged-particle beam microscope, defect- inspecting device, and semiconductor device
JP2006308460A (en) Apparatus and method for inspecting substrate and method for manufacturing semiconductor device
JP2001006605A (en) Focusing ion beam processing device and processing method for specimen using focusing ion beam
JP4792074B2 (en) Substrate inspection method and substrate inspection apparatus