JPS60100349A - ２次電子検出器 - Google Patents
２次電子検出器Info
- Publication number
- JPS60100349A JPS60100349A JP20742183A JP20742183A JPS60100349A JP S60100349 A JPS60100349 A JP S60100349A JP 20742183 A JP20742183 A JP 20742183A JP 20742183 A JP20742183 A JP 20742183A JP S60100349 A JPS60100349 A JP S60100349A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- secondary electrons
- sample
- detector
- deflection
- secondary electron
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- H01J37/02—Details
- H01J37/244—Detectors; Associated components or circuits therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は走査型電子顕微鏡およびその類似装置の２次電
子検出器に係り、特に特定のエネルギーをもつ２次電子
のみを検出するのに好適な検出器に関する。
子検出器に係り、特に特定のエネルギーをもつ２次電子
のみを検出するのに好適な検出器に関する。
従来の２次電子検出器は、試料から出７１ｃ２次電子を
すべて検出するか、もしくは特定のエネルギーよシ高い
エネルギーを有する２次電子を検出する方式しかなかっ
た。一方、超高分解能な試料像の観察には、２次電子エ
ネルギーのバンドパスフィルターが有効であることが分
った。（詳細は後述する。）ところが、走査型電子顕微
鏡の試料と２次電子検出器間に入るような小型のバンド
パスフィルター付き２次電子検出器はなかった。そのた
めに、超高分解能像観察に支障をきたしていた。
すべて検出するか、もしくは特定のエネルギーよシ高い
エネルギーを有する２次電子を検出する方式しかなかっ
た。一方、超高分解能な試料像の観察には、２次電子エ
ネルギーのバンドパスフィルターが有効であることが分
った。（詳細は後述する。）ところが、走査型電子顕微
鏡の試料と２次電子検出器間に入るような小型のバンド
パスフィルター付き２次電子検出器はなかった。そのた
めに、超高分解能像観察に支障をきたしていた。
２次電子エネルギーのバンドパスフィルターが超高分解
能像観察に有効な理由を第１図を用いて以下に説明する
。
能像観察に有効な理由を第１図を用いて以下に説明する
。
試料１０１に電子線１０２が入射したとき、入射電子線
は試料内で散乱されて境界１０３程度にまで広がる。こ
のとき、この電子線は吸収されたり、２次電子１０４を
放出する。この２次電子１０４をすべて検出して像観察
を行なうと、入射電子線１０２が理想的に一点入射で・
あっても、境界１０３が〜２０人程度あるために像分解
能は〜２０人が限界となる。ところが、放出された２次
電子のエネルギーとその量の分布を考えると、第２図の
ようになっている。第２図は第１図の試料の深さａ＋
ｂ ＨＣの各領域から出た２次電子の各分布ａ、ｂ、ｃ
Ｊ−全２次電子の分布１０５とについて示しである。こ
の第２図より、ある特定のエネルギー１０Ｇをもつ２次
電子のみで試料像の観測を行なえば、試料の浅い領域か
ら出た２次電子の割合が最も多くなることが分かり、入
射′電子線径と同程度の像分解能が得られることが分っ
た。
は試料内で散乱されて境界１０３程度にまで広がる。こ
のとき、この電子線は吸収されたり、２次電子１０４を
放出する。この２次電子１０４をすべて検出して像観察
を行なうと、入射電子線１０２が理想的に一点入射で・
あっても、境界１０３が〜２０人程度あるために像分解
能は〜２０人が限界となる。ところが、放出された２次
電子のエネルギーとその量の分布を考えると、第２図の
ようになっている。第２図は第１図の試料の深さａ＋
ｂ ＨＣの各領域から出た２次電子の各分布ａ、ｂ、ｃ
Ｊ−全２次電子の分布１０５とについて示しである。こ
の第２図より、ある特定のエネルギー１０Ｇをもつ２次
電子のみで試料像の観測を行なえば、試料の浅い領域か
ら出た２次電子の割合が最も多くなることが分かり、入
射′電子線径と同程度の像分解能が得られることが分っ
た。
すなわち、２０Å以下の超高分解能像観察に２次電子エ
ネルギーのバンドパスフィルターは極めて有効であるこ
とが分った。
ネルギーのバンドパスフィルターは極めて有効であるこ
とが分った。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、試料から出てきた２次電子線の特定エ
ネルギーを有する電子のみを検出する２次電子検出器を
提供することにある。いわゆるバンドパスフィルター付
き２次電子検出器を提供することにある。
ネルギーを有する電子のみを検出する２次電子検出器を
提供することにある。いわゆるバンドパスフィルター付
き２次電子検出器を提供することにある。
従来検出していた２次電子検出器にエネルギーフィルタ
ーを附加すればよい。ただ、実装面より小型である必要
がある。そこで、エネルギーフィルターとして使用され
ているウィーンフィルター（偏向電界と偏向磁界とを直
交して印加し、特定のエネルギーを有する電子のみを直
進させる。）を用いて行なうようにした。
ーを附加すればよい。ただ、実装面より小型である必要
がある。そこで、エネルギーフィルターとして使用され
ているウィーンフィルター（偏向電界と偏向磁界とを直
交して印加し、特定のエネルギーを有する電子のみを直
進させる。）を用いて行なうようにした。
以下、本発明の一実施例を第３．４図により説明する。
１次電子線１はレンズ２により細く絞られて試料３を照
射する。このとき出てきた２次電子５は、検出器６で検
出される。２次電子のエネルギーは数ｅＶで、一般に１
次電子よシ２〜４桁程低いために、検出器６にわずかな
電圧を印加することにより、２次電子のみを検出し、１
次電子には無影響にできる。
射する。このとき出てきた２次電子５は、検出器６で検
出される。２次電子のエネルギーは数ｅＶで、一般に１
次電子よシ２〜４桁程低いために、検出器６にわずかな
電圧を印加することにより、２次電子のみを検出し、１
次電子には無影響にできる。
従来は、この２次電子をすべて検出していたが、本発明
では第４図に示すようにエネルギーフィルターを介して
％定のエネルギーの２次電子のみを検１ｉｊ−ｊるよう
にした。以下第４図をもって説明する。
では第４図に示すようにエネルギーフィルターを介して
％定のエネルギーの２次電子のみを検１ｉｊ−ｊるよう
にした。以下第４図をもって説明する。
試料より出た２次電子５１〜５３は、メツシュ１１に印
加された電圧Ｖ！により引きよせられる。
加された電圧Ｖ！により引きよせられる。
さらにＶ ２ ＞ Ｖ ｔなる電圧Ｖ２ｆ：筒１２に印
加しておけば、メツシュ１１を２次電子は通温する。
加しておけば、メツシュ１１を２次電子は通温する。
ここで′電昇１シと磁界Ｂが第４図のようになるように
偏向板１３と偏向コイル１４とを直交して構成しておく
。すなわちウィーンフィルターを形成しておく。このと
き、入射してきた２次電子５１〜５３において、 ｅ／ Ｉｌｌ ：電子の電荷と質鰍の比Ｆｏ ：２次電
子のエネルギー を満たすエネルギーの２次電子のみ偏向作用を受けす、
直進する。い１この２次電子を第４図の５２とする）−
と−れより低いエネルギー（Ｆｌ ）０２２次電子５や
高いエネルギー（Ｆｚ）（７）２次電子５３は、図のよ
うに偏向される。したがって、絞り１５によりＦｏなる
エネルギーの２次電子５２のみを検出器１６により検出
できることになる。磁界Ｂ、胤界Ｅを調整することによ
り、検出器１６により検出せしめる２次′醒子のエネル
ギーＦ０の値は任意に選べることは言うまでもない。
偏向板１３と偏向コイル１４とを直交して構成しておく
。すなわちウィーンフィルターを形成しておく。このと
き、入射してきた２次電子５１〜５３において、 ｅ／ Ｉｌｌ ：電子の電荷と質鰍の比Ｆｏ ：２次電
子のエネルギー を満たすエネルギーの２次電子のみ偏向作用を受けす、
直進する。い１この２次電子を第４図の５２とする）−
と−れより低いエネルギー（Ｆｌ ）０２２次電子５や
高いエネルギー（Ｆｚ）（７）２次電子５３は、図のよ
うに偏向される。したがって、絞り１５によりＦｏなる
エネルギーの２次電子５２のみを検出器１６により検出
できることになる。磁界Ｂ、胤界Ｅを調整することによ
り、検出器１６により検出せしめる２次′醒子のエネル
ギーＦ０の値は任意に選べることは言うまでもない。
本実施例において、−例として以下の条件で２次電子の
検出を行なったところ、エネルギーの検出感度は約１ｅ
Ｖを得た。すなわち、Ｖ ＋””５０ Ｖ。
検出を行なったところ、エネルギーの検出感度は約１ｅ
Ｖを得た。すなわち、Ｖ ＋””５０ Ｖ。
Ｖ２＝１００Ｖ、Ｂ＝１００Ｇａｕｔａ、Ｅ ＝ ５８
７ ｗ（偏向電極板間１０ｗｎとし、Ｖ３＝２９０Ｖと
した。）、電極長（４３０ｍｍ、電極中心と絞り間（ｚ
）１００關とした。このような条件では、Ｆｏより１ｅ
Ｖ異なる２次電子の絞り上での偏向量は４．３胡となる
。実験では絞り１５を３咽のスリットとして行なった。
７ ｗ（偏向電極板間１０ｗｎとし、Ｖ３＝２９０Ｖと
した。）、電極長（４３０ｍｍ、電極中心と絞り間（ｚ
）１００關とした。このような条件では、Ｆｏより１ｅ
Ｖ異なる２次電子の絞り上での偏向量は４．３胡となる
。実験では絞り１５を３咽のスリットとして行なった。
その結果、約１ｅＶの検出感度を得た。以上は、ごく−
例であり、これに限るものでないことは言うまでもない
。また、偏向コイル１４の代りに永久磁石を用いてもよ
い。
例であり、これに限るものでないことは言うまでもない
。また、偏向コイル１４の代りに永久磁石を用いてもよ
い。
本発明において、偏向電界と磁界を直焚させて用いたが
、これは静電偏向板や偏向コイルの中心軸と検出器の中
心軸を一致させるようにするために行なったもので、一
方のみでもエネルギーフィルターとしての効果は生じさ
せることができる。
、これは静電偏向板や偏向コイルの中心軸と検出器の中
心軸を一致させるようにするために行なったもので、一
方のみでもエネルギーフィルターとしての効果は生じさ
せることができる。
ただし、絞り１５や検出器１６の中心軸は偏向板や偏向
コイルの軸よシずらせる必要がある。
コイルの軸よシずらせる必要がある。
本発明の第３図に、示した例では検出器６を偏向器４と
レンズ２との間に配置したが、本図に限るものではない
。要は、従来の検出器の前にエネルギーフィルターを配
置したものであればよいっ〔発明の効果〕 本発明によれは、２次電子の検出の際に特定エネルギー
をも″）２次電子のみを検出できる。その結果、２次電
子発生機構より試料の深さ方向の断面像が得られたり、
２次電子像の分解能が向上する効果がある。
レンズ２との間に配置したが、本図に限るものではない
。要は、従来の検出器の前にエネルギーフィルターを配
置したものであればよいっ〔発明の効果〕 本発明によれは、２次電子の検出の際に特定エネルギー
をも″）２次電子のみを検出できる。その結果、２次電
子発生機構より試料の深さ方向の断面像が得られたり、
２次電子像の分解能が向上する効果がある。
第１図は、試料に電子線が入射した際の試料内散乱と２
次電子放出の様子を示した模式図である。 第２図は、２次電子エネルギーとその量の分布を示した
関係曲線図である。第３図は、本発明の一実施態隊を示
す走査ｍ、電子顕微の要Ｓ断面図である。第４図は、本
発明の一実施例になるエネルギーフィルター付２次電子
検出器の断面図である。 １・・・１次′電子線、２・・・レンズ、３・・・試料
、４・・・偏向器、５・・・２次電子、６・・・検出器
、１１・・・メツシュ、１２・・・筒、１３・・・静電
偏向板、１４・・・偏向コイル、１５・・・絞り、１６
・・・検出器、５１〜５３・・・■ １ 図 冨 Ｚ 図 埜１ユ ｆＪ ３ 図 第 ４ 図
次電子放出の様子を示した模式図である。 第２図は、２次電子エネルギーとその量の分布を示した
関係曲線図である。第３図は、本発明の一実施態隊を示
す走査ｍ、電子顕微の要Ｓ断面図である。第４図は、本
発明の一実施例になるエネルギーフィルター付２次電子
検出器の断面図である。 １・・・１次′電子線、２・・・レンズ、３・・・試料
、４・・・偏向器、５・・・２次電子、６・・・検出器
、１１・・・メツシュ、１２・・・筒、１３・・・静電
偏向板、１４・・・偏向コイル、１５・・・絞り、１６
・・・検出器、５１〜５３・・・■ １ 図 冨 Ｚ 図 埜１ユ ｆＪ ３ 図 第 ４ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、荷電粒子線を細く絞って試料に照射し、試料から出
てきた２次電子を検出する検出器を具備した装置におい
で、検出器の直前に特定のエネルギーを有する２次電子
のみを通過せしめるようにした手段を配設せしめたこと
を特徴とする２次電子検出器。 ２、偏向磁界もしくは偏向電界と絞りとにより特定のエ
ネルギーを有する２次電子のみを通過せしめるようにし
た第１項記載の２次電子検出器。 ３、偏向磁界と偏向電界を直交するように印加せしめ、
特定のエネルギーを有する２次電子のみが絞りを通過す
るようにせしめた第１項記載の２次電子検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20742183A JPS60100349A (ja) | 1983-11-07 | 1983-11-07 | ２次電子検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20742183A JPS60100349A (ja) | 1983-11-07 | 1983-11-07 | ２次電子検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60100349A true JPS60100349A (ja) | 1985-06-04 |
Family
ID=16539471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20742183A Pending JPS60100349A (ja) | 1983-11-07 | 1983-11-07 | ２次電子検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60100349A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4779046A (en) * | 1985-06-28 | 1988-10-18 | Cameca | Electron beam integrated circuit tester |
| EP0379865A2 (de) * | 1989-01-25 | 1990-08-01 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für HalbleiterprÀ¼ftechnik mbH | Verfahren zur Untersuchung einer Probe in einem Korpuskularstrahlgerät |
| US6043491A (en) * | 1997-08-25 | 2000-03-28 | Hitachi, Ltd. | Scanning electron microscope |
| EP1259974A1 (en) * | 2000-02-09 | 2002-11-27 | Fei Company | Through-the-lens collection of secondary particles for a focused ion beam system |
-
1983
- 1983-11-07 JP JP20742183A patent/JPS60100349A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4779046A (en) * | 1985-06-28 | 1988-10-18 | Cameca | Electron beam integrated circuit tester |
| EP0379865A2 (de) * | 1989-01-25 | 1990-08-01 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für HalbleiterprÀ¼ftechnik mbH | Verfahren zur Untersuchung einer Probe in einem Korpuskularstrahlgerät |
| US6043491A (en) * | 1997-08-25 | 2000-03-28 | Hitachi, Ltd. | Scanning electron microscope |
| EP1259974A1 (en) * | 2000-02-09 | 2002-11-27 | Fei Company | Through-the-lens collection of secondary particles for a focused ion beam system |
| EP1259974A4 (en) * | 2000-02-09 | 2003-08-06 | Fei Co | DETECTION OF THE SECONDARY PARTICLES BY THE LENS FOR FOCUSED ION RAY DEVICE |
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