JPS585671A - 電圧測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子ビームを用いて被測定物の電位を測定する
装置に係り、特に被測定物より電子ビーム照射によって
放出された２次電子を測定する電圧測定装置に関する。

従来、集積回路（ＩＣ）等よりなる被測定物に電子ビー
ムを照射し、骸被欄定物の電子ビーム照射点より放出さ
れる２次電子のエネルギーを分析することで電位測定を
行う電圧測定装置に於て。

ＩＣ表面の凹凸や材料の差異に基づく２次電子数変動（
材料形状効果）の電圧測定誤差を補正する方法は種々提
案されている。

その１つとしてエネルギー分析電圧の最大値又は最小値
をとった時の２次電子数から２次電子検出糸に於ける増
幅器の利得を制御することでエネルギー分析曲線の振幅
を正規化するものが知られ【いる・しかし、このような
電子ビームを用いた電圧測定装置によるときは、調整の
ための処理プロセスを必要とするばかりでなく電圧測定
時間が長くなる欠点を有する。

このような欠点を除くための他の電圧測定装置として分
析器の第１グリツドに流れ込む２次電子数を用いてエネ
ルギー分析を行う装置が知られている。この装置を第１
図を用い【説明する。

第１図において、１は電子ビームで、ＩＣ等の被測定物
２に第１及び第２の半円球状メツシュグリッド３，４を
通じて照射される。ＩＣ郷の被測定物２には電圧が印加
され、核被測定物２に印加される電圧によって、皺被測
定物より放出される２次電子１０のエネルギー分布は異
ったものとなる。更に咳被測定物２の表面の凹凸や材質
によって電子ビーム照射による２次電子１０の放出数が
異なる材料形状効果を生ずる。

このような弊害を除くために、第１のグリッド３に被測
定物２より放出する２次電子１０を引赦出すために直流
の２ｋＶ程度の正の直流高電圧源５より電圧を印加する
。第１のグリッド３に流入した２次電子は２次電子増幅
器７で増幅されて２次電子信号増幅器９の利得調整に負
帰還をかける信号となる。

第１のグリッド３を通過した２次電子１０に対して分析
用の第２のグリッド４に分析用スイッチング電圧（ＫＨ
ｚオー〆）６を印加し、エネルギー分析を行ない、第２
のグリッド４を通過した２次電子１０を２次電子検出器
８でとらえて２次電子信号増幅器９に加えて、上記した
利得調整を行ってエネルギー分析曲線の正規化を行って
いた。

この場合、第１のグリッド３に流れ込む２次電子を用い
ているために被測定物２の電圧測定時間が長くなる欠点
はさけられなかった。

本発明は上述の従来の欠点に鑑みて、材料形状効果によ
るエネルギー分析曲線の正規化を高速に行うことのでき
る電圧測定装置を提供することを目的とする。

本発明の％徴とするところは、被測定物に電子ビームを
照射し、該被測定物より放出される２次電子を引き出し
用の第１の電極及び分析用の第２の電極を通じて２次電
子検出器で検出する電圧測定装置に於て、上記第１電極
に２次電子−光変換手段を配し、該２次電子−光変換手
段より発する光を光電変換器で検出した出力を上記２次
電子検出器出力にフィードバックしてなる電圧測定装置
を提供することである。

以下本発明の！実施例を第２図及び第３図囚の）につい
て詳記する。

第２図に於て第１図と同一部分には同一符号を付して示
すが、第１のグリッド１４は第１図に示す　メツシュ状
の半円球グリッドではなく、後述する如く一部を金属メ
ツシュとし他をガラス状の半円球グリッドとし、正の直
流高電圧源５より直流電圧を加えて、被測定物２より放
出する２次電子を引き出すように構成される。

第２のグリッド１５も第１図の場合と異なり一部金属メ
ツシュと透明体で構成され、スイッチング電圧６が加え
られている。本発明の場合は第１図のように第１のグリ
ッド３に流入する２次電子流を検出するための２次電子
検出器７を有さず。

光電変換器１１が第２のグリッド１５の外側に設けられ
、該光！変換器に当った光量を電気変換して増幅器１２
に加えたのち２次電子信号増幅器９の利得調整にフィー
ドバックをかけている。

本発明に用いられる第１及び、第２のグリッドの１４．
１５の構造は第３図囚、＠の如く有機樹脂或は二酸化シ
リコン（Ｓｉ０４）等の透明体１６からなり、該透明体
１６を半円球状となす。

第２のグリッド１５の構造は第３園内の如く透明体１６
の内周及び外周面にネサ電極の如き、透明導電蒸着膜１
７．１７を蒸着させ、電子ビーム１を被測定物２に照射
させる通路並びに２次電子検出器８へ２次電子１０が通
過する通路部分には。

透孔２０ａ　、２０ｂを穿ｔ１該透孔２０ａ　、２０ｂ
の上部又は外部の透明体１６の内周又は外周に沿って金
属メツシュ２１を覆うようにする。

第１のグリッド１４は第３図（Ｂ）に示す如く透明体１
６の外周面に透明導電蒸着膜１７を蒸着させ。

内周面にシンチレータ１８を設けると共に該シンチレー
タの内面ＫｘｏｏｏＡ厚程度のアルミニウム蒸着膜１９
を蒸着する。尚透孔２０ａ　、２０ｂと金属メツシュ２
１の構成は第３区内と同一である。

このような第１及び第２のグリッド構造に於て。

アルミニウム蒸着膜１９と透明導電蒸着膜１７に直流電
圧を、同じく透明導電蒸着膜１７．１７にスイッチング
電圧６を加える。

上記構造に於て、電子ビーム１は第１及び第２のグリッ
ドの透孔２０ａを通じて被測定物２のＩＣ尋に照射され
ると被測定物２より放出される２次電子１０は第１のグ
リッド１４のアルミニウム蒸着膜１９を透過してシンチ
レータ１８を励起して光１３を発生する。この時の発生
光量はシンチレータ１８に衝突した２次電子数に比例す
る。この光１３は第１のグリッドの透明体１６及び第２
のグリッドの透明体１６を通過して、光電変換器１１に
到達して光は電気に変換され増幅器１２で増幅したのち
、２次電子信号増幅器９に加えられて。

該２次電子信号増幅器９の利得調整にフィードバックす
る。

一方、第１及び第２のグリッドの金属メツシュ２１で構
成された部分を通過した２次電子１０は２次電子検出器
８で検出されて、２次電子信号増幅器９に加えられて増
幅され、上述の増幅器１２よりの信号によって被測定物
２の材料形状効果によるエネルギー分析曲線の正規化が
行なわれる。

本発明では第１のグリッド１４のシンチレータ１９と光
電変換器１１によって得られる２次電子検出速度は７秒
オーダの高速であるために、第１のグリッド３に流入す
る２次電子流に比べ【、格段に測定速度を速めることが
出来る特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電圧測定装置の系統図、第２図は本発明
の電圧測定装置の系統図、第３図（Ａ）　、　（Ｂ）は
第２図の第１及び第２のグリッドの一部を切断した拡大
側断面図である。 １・・・電子ビーム　　　２・・・被測定物３．１４・
・・第１のグリッド ４．１５・・・第２のグリッド ５・・・直流電圧源　　　　６・・・スイッチング電圧
７・・・２次電子増幅器　　８・・・２次電子検出器９
・・・２次電子信号増幅器 １０・・・２次電子　　　　１１・・・光電変換器１３
・・・光　　　　　　　１６・・・透明体１８・・・シ
ンチレータ ′７′２図　　　、２ （

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　被測定物に電子ビームを照射し、核被測定物
   より放出される２次電子を引き出し用の第１の電極及び
   分析用の第２の電極を通じて、２次電子検出器で検出す
   る電圧測定装置に於て、上記第１電極に２次電子−光変
   換手段を配し、該２次電子−光変換手段より発する光を
   光電変換器で検出した出力を上記２次電子検出器出力に
   フィードバックしてなることを特徴とする電圧測定装置
   。
2. （２）第１のグリッドは略々半円球状の透明体く電子ビ
   ーム通過用透孔と金属メツシュ並びに２次電子通過用透
   孔と金属メツシュを有し、咳半円球透明体外表面に透明
   導電膜を蒸着すると共に。 透明体内表面にシンチレータを塗布しその表面にアルミ
   ニウム蒸着膜を設けてなる特許請求の範囲第１項記載の
   電圧測定装置。
3. （３）第２のグリッドは略々半円球状の透明体よりなり
   電子ビーム通過用透孔と金属メツシュ並びに２次電子通
   過用透孔と金属メツシュを有し。 誼牛円球状透明体内外表面に透明導電膜を蒸着してなる
   特許請求の範囲第１項記載の電圧測定装置。