JPS5940451A - 電子ビ−ム装置 - 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】 ＜ａ＞発明の技術分野 本発明は、２次電子のエネルギー分析あるいは電子回路
素子の試験等に用いられる電子ビーム装置に関する。

（ｂ）技術の背景 近時、電子回路素子の動作状態における各部分の電位を
測定する方法として電子ビームプロービングが注目され
ている。

これば、電子回路素子の各部分における２次電子放出特
性が電圧印加にもとづいて該各部分がとる電位状態によ
って変化することに着目したもので、その代表的な手法
として印加電圧による２次電子像の変化を観察しく電圧
コントラスｌ−法）あるいは特定範囲のエネルギーの２
次電子のみを取り出して結像させ該各部分の電位を知る
（エネルギー分析法）ものがある。（詳細は日経エレク
トロニクス　１９８２年３月１５日号ｐ、ｐ、　１７２
−２０１参照）これらに用いる装置は通常の走査型電子
顕微鏡とほとんど同じであるが、この場合は試料に電圧
を供給するための端子装置が必要であり、さらにエネル
ギー分析法においては取り出す２次電子のエネルギー範
囲を制限するための電極が必要となる。

（Ｃ）従来技術と問題点 通常、２次電子のエネルギーを測定する場合には、第１
図に示すような半球状の格子電極１を設け、この格子電
極１に減速電位を印加し、１次電子ビーム２の照射によ
って試料３から放出される２次電子のうち前記減速電位
より大きなエネルギーを有するもののみを検知器４に入
射させる。

試料３に電圧（電子回路素子の場合該素子の駆動電圧）
が印加されている場合、該試料３からの放出２次電子エ
ネルギーは該電圧が印加されていない時のそれと比べて
該印加電圧分だけシフトするが、前記減速電位を変化さ
せて実際の電性シフト量を測定することにより試料３も
しくはその各部分が正規の電位状態にあるかどうかある
いは正規の電位との偏差量についての知見を得ることが
できる。

通常、前記１次電子ビーム２は試料３の表面を走査させ
られるので上記走査に同期して検知器４の出力分布を図
形表示すれば試料３の電位分布像（任意の一定電位以上
にあるか否かの識別像）−を観察することができる。

なお、エネルギーアナライザーと称する場合には、前記
格子電極１　（減速電極）の他に設けられている格子電
極５（バッファー電極）と６　（引出し電極）およびコ
ントロール電極７を含めたもののを指すこととする。

一方、前記電圧コントラスト法あるいはその他のモード
の場合には前記２次電子のエネルギー分布を問題にしな
いので、上記エネルギーアナライザーの各電極は不要で
あり、通常これらを取り除いて測定が行われる。

従来、上記のようなエネルギー分析とその他のモードで
の測定との切換え時においては、一度装置内の真空を破
壊し、エネルギーアナライザーおよびこれに電圧を印加
するための配線等の着脱を行った後、改めて真空排気を
行っていた。

このために、測定準備に長時間を要し、かつ各測定間に
おいて試料を大気に曝らすことによりその状態に変化を
来し、厳密な比較が困難になる場合がある等の問題があ
った。

（ｄ）発明の目的 本発明は、真空内に設けられているエネルギーアナライ
ザーの移動および外部電圧供給端子との着脱１榮作を真
空外から可能とする機構を備えた電子ビーム装置を提供
することを目的とする。

（ｅ）発明の構成 本発明は、２次電子のエネルギーを分析するだめのエネ
ルギーアナライザーを備えた電子ビーム装置において、
該エネルギーアナライザーをエネルギー分析モードにお
いてのみ電子ビームの行程上に位置させ、それ以外のモ
ードにおいては電子ビームの行程外に移動可能なように
して保持し、かつ該エネルギーアナライザーに電圧を印
加するための外部電圧供給端子と着脱可能な端子装置が
取り付けられ、かつまたすべてのモードにおいてそれ１
芽が電子ビームの行程を妨げないような構造を有する保
持構体を設けたことを特徴とする。

（ｆ）発明の実施例 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

以下の図面において第１図と同じものには同一符号を付
しである。

第２図において、１次電子ビーム２ば半球状のエネルギ
ーアナライザー８の頂点に設＆Ｊられた開口９を通過し
て試料３上を走査される。前記エネルギーアナライザー
８は移動棒１０によって真空内を矢印の方向に移動可能
な印刷配線基板がら成る保持構体１１に取り付けられて
おり、該エネルギーアナライザー８に電圧を印加するた
めの配線１２およびその端子部１３が該保持構体１１の
面に設ＬＪられている。

前記移動棒１０は、装置壁１４に取り付けられているガ
スケット１５により気密封じされており、つまみ１６に
よって前記矢印方向の移動操作が行われる。

いま、つまみ１６を図上を左方向へ引張ると前記保持構
体１１が同じく左方へ移動され、前記エネルギーアナラ
イザー８は１次電子ビーム２の行程上から外され、これ
に代って保持構体１１を貫通している開口１７が１次電
子ビーム２の行程上に位置し、また端子部１３は外部電
圧供給端子１８から離れる。

このような状態において、試料３から放出される２次電
子が検知器４に入射し、前記電圧コントラスト法等のモ
ードにおける測定が行われる。

再びエネルギー分析モ゛−ドでの測定を行う場合には、
前記つまみ１６を図上を右方向へ押すことによりエネル
ギーアナライザー８が１次電子ビーム２の行程上に位置
すると共に前記保持構体１１の端子部１３が外部電圧供
給端子１８に嵌合し、所要の給電が行われる。

（ｇ）発明の効果 本発明によれば、エネルギー分析法とその他のモードの
電子ビームプロービングおよび走査型電子顕微鏡観察を
真空を破壊することなく連続して実施可能であり、これ
により測定・試験の効率化を可能とし、さらにまた大気
導入による試料表面の特性変化を避けることができ、測
定・試験データの信頼性を向上可能とする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子ビームプロービングにおりる２次電子エネ
ルギー分析法の概要を説明するための図、第２図は本発
明に係る電子ビーム装置の構成を示す模式図である。 図において、■は格子電極、２ば１次電子ビーム、３は
試料、４は検知器、５と６および７は電極、８はエネル
ギーアナライザー、９は開口、１０は移動棒、１１は保
持構体、１２は配線、１３は端子部、１４は装置壁、１
５はガスケット、１６ばつまみ、１７ば開口、１８は外
部電圧供給端子である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）２次電子のエネルギーを分析するためのエネルギー
   アナライザーを備えた電子ビーム装置において、該エネ
   ルギーアナライザーをエネルギー分析モードにおいての
   み電子ビームの行程上に位置させ、それ以外のモードに
   おいては電子ビームの行程外に移動可能なよ−うにして
   保持し、かつ該エネルギーアナライザーに電圧を印加す
   るための外部電圧供給端子と着脱可能な端子装置が取り
   付けられ、かつまたすべてのモードにおいてそれ自身が
   電子ビームの行程を妨げないような構造を有する保持構
   体を設けたことを特徴とする電子ビーム装置 ２）保持構体は板状であり、エネルギー分析時以外のモ
   ードにおいて電子ビームを通過させるための開口が設け
   られ、かつ端辺に外部電圧供給端子と着脱可能な端子部
   が形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の電子ビーム装置