JPS60240043A - エネルギ−分析器 - Google Patents
エネルギ−分析器Info
- Publication number
- JPS60240043A JPS60240043A JP59094702A JP9470284A JPS60240043A JP S60240043 A JPS60240043 A JP S60240043A JP 59094702 A JP59094702 A JP 59094702A JP 9470284 A JP9470284 A JP 9470284A JP S60240043 A JPS60240043 A JP S60240043A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- grid
- extraction
- analysis
- secondary electron
- incident
- 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
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/05—Electron or ion-optical arrangements for separating electrons or ions according to their energy or mass
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (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】
発明の技術分野
（１）
本発明はエネルギー分析器の改良に関するものである。
従来技術と問題点
従来より、高速で動作しているＬＳＩの内部配線上の電
圧を測定するために第１図に示す如きエネルギー分析器
が用いられている。これを簡単に説明すると、１は測定
試料、２は入射型、子ビーム、３は２次電子、４は２次
電子検出器、Ｇ１は引出しグリッド、Ｇ２はバッファグ
リッド、Ｇ３は分析グリッドをそれぞれ示しており、引
出しグリッドＧ１は平面及び半球状の金網で１００Ｖ〜
３ＫＶ程度の電圧Ｖｅが印加され、バッファグリッドＧ
２及び分析グリッドＧ３は共に半球状の金網でバッファ
グリッドＧ２には２００ｖ以下の電圧ＶＢが、分析グリ
ッドＧ３には一２０〜＋ＩＯＶ程度の電圧ＶＲがそれぞ
れ印加され、また試料１には０〜５ｖ程度の電圧Ｖｓが
印加されている。そして電子ビーム２により試料１の測
定点を照射したときに出る２次電子３を分析グリッドＧ
３を通して２次電子検出器４で検出し測定点の電圧を測
定することかで（２） きるようになっている。
圧を測定するために第１図に示す如きエネルギー分析器
が用いられている。これを簡単に説明すると、１は測定
試料、２は入射型、子ビーム、３は２次電子、４は２次
電子検出器、Ｇ１は引出しグリッド、Ｇ２はバッファグ
リッド、Ｇ３は分析グリッドをそれぞれ示しており、引
出しグリッドＧ１は平面及び半球状の金網で１００Ｖ〜
３ＫＶ程度の電圧Ｖｅが印加され、バッファグリッドＧ
２及び分析グリッドＧ３は共に半球状の金網でバッファ
グリッドＧ２には２００ｖ以下の電圧ＶＢが、分析グリ
ッドＧ３には一２０〜＋ＩＯＶ程度の電圧ＶＲがそれぞ
れ印加され、また試料１には０〜５ｖ程度の電圧Ｖｓが
印加されている。そして電子ビーム２により試料１の測
定点を照射したときに出る２次電子３を分析グリッドＧ
３を通して２次電子検出器４で検出し測定点の電圧を測
定することかで（２） きるようになっている。
このようなエネルギー分析器においては電位の測定精度
を低下させるローカルフィールド効果が存在する。この
ローカルフィールド効果の影響を分析カーブを例にとり
第２図に示す。図においてローカルフィールド効果が存
在しない場合、Ｖｓ−５Ｖの分析カーブ（曲線Ａで示す
）はＶｓ＝ＯＶの場合の分析カーブ（曲線Ｂで示す）を
正確に５Ｖ分右側に平行移動した形になる。しかし実際
にはローカルフィールド効果により試料面近傍に電位障
壁が生成される為に、低エネルギー２次電子の捕獲効率
の低下が見られ、分析カーブは曲線Ｃの如くになる。こ
の２次電子捕獲効率の低下は、２次電子の引出し電圧Ｖ
ｅを増すことにより改善する事が可能であり、試料電圧
Ｖｓを変えた場合においても、分析カーブの飽和レベル
をＶｓに依らず一定に保つことが可能である。しかしこ
の場合も分析カーブのシフトが完全にはＶｓＯ差と一致
せず、異なるＶｓに対応する分析カーブの形が相似にな
らないという問題が残る。また一様引出（３） し電界により２次電子を引出す場合、第３図の如く虚光
源５の位置のＶｓに対する依存性は弱く、はぼ一定の深
さにあるが、その出射角度は隣接配線との電位の関係に
より変化することが知られている。従って、従来の分析
器ではローカルフィールド効果を押えることができる程
度に引出し電圧Ｖｅを太き（した場合、試料面より放出
された２次電子力月次電子ビーム入射孔近傍の軌道を通
ることになり、このため２次電子の大部分が入射ビーム
通過孔近傍の半球状の等電位面の乱れている場所を通過
するためＶｓの差による分析カーブの不一致を生ずると
いう欠点があった。
を低下させるローカルフィールド効果が存在する。この
ローカルフィールド効果の影響を分析カーブを例にとり
第２図に示す。図においてローカルフィールド効果が存
在しない場合、Ｖｓ−５Ｖの分析カーブ（曲線Ａで示す
）はＶｓ＝ＯＶの場合の分析カーブ（曲線Ｂで示す）を
正確に５Ｖ分右側に平行移動した形になる。しかし実際
にはローカルフィールド効果により試料面近傍に電位障
壁が生成される為に、低エネルギー２次電子の捕獲効率
の低下が見られ、分析カーブは曲線Ｃの如くになる。こ
の２次電子捕獲効率の低下は、２次電子の引出し電圧Ｖ
ｅを増すことにより改善する事が可能であり、試料電圧
Ｖｓを変えた場合においても、分析カーブの飽和レベル
をＶｓに依らず一定に保つことが可能である。しかしこ
の場合も分析カーブのシフトが完全にはＶｓＯ差と一致
せず、異なるＶｓに対応する分析カーブの形が相似にな
らないという問題が残る。また一様引出（３） し電界により２次電子を引出す場合、第３図の如く虚光
源５の位置のＶｓに対する依存性は弱く、はぼ一定の深
さにあるが、その出射角度は隣接配線との電位の関係に
より変化することが知られている。従って、従来の分析
器ではローカルフィールド効果を押えることができる程
度に引出し電圧Ｖｅを太き（した場合、試料面より放出
された２次電子力月次電子ビーム入射孔近傍の軌道を通
ることになり、このため２次電子の大部分が入射ビーム
通過孔近傍の半球状の等電位面の乱れている場所を通過
するためＶｓの差による分析カーブの不一致を生ずると
いう欠点があった。
発明の目的
本発明は上記従来の欠点に鑑み、ローカルフィールド効
果を低減せしめるようにしたエネルギー分析器を提供す
ることを目的とするものである。
果を低減せしめるようにしたエネルギー分析器を提供す
ることを目的とするものである。
発明の構成
そしてこの目的は本発明によれば、少なくとも分析グリ
ッド、引出しグリッドを含む複数の半球状グリッドと平
面状引出しグリッドを具備した工（４） ネルギー分析器において、該グリッドに偏心した入射ビ
ーム通過孔を設けると共に、平面状引出しグリッド近傍
に２次電子偏向用の偏向器を設けたことを特徴とするエ
ネルギー分析器を提供することによって達成される。
ッド、引出しグリッドを含む複数の半球状グリッドと平
面状引出しグリッドを具備した工（４） ネルギー分析器において、該グリッドに偏心した入射ビ
ーム通過孔を設けると共に、平面状引出しグリッド近傍
に２次電子偏向用の偏向器を設けたことを特徴とするエ
ネルギー分析器を提供することによって達成される。
また、少な（とも分析グリッド、引出しグリッドを含む
複数の半球状グリッドと平面状引出しグリッドを具備し
たエネルギー分析器において、該グリッドの軸対称の中
心軸に対して適当な角度を持ち、且つ被測定試料面で中
心軸と交わる入射ビーム通過孔を該グリッドに設けたこ
とを特徴とするエネルギー分析器を提供することによっ
て達成される。
複数の半球状グリッドと平面状引出しグリッドを具備し
たエネルギー分析器において、該グリッドの軸対称の中
心軸に対して適当な角度を持ち、且つ被測定試料面で中
心軸と交わる入射ビーム通過孔を該グリッドに設けたこ
とを特徴とするエネルギー分析器を提供することによっ
て達成される。
発明の実施例
以下、本発明実施例を図面によって詳述する。
第４図は本発明によるエネルギー分析器の第１の実施例
を説明するための図である。同図において、１０は測定
試料、Ｇ１は引出しグリッド、Ｇ２はバッファグリッド
、Ｇ３は分析グリッド、１１は入射ビーム通過孔、１２
，１３は偏向器の偏向板、（５） １４は入射ビーム、１５は２次電子、１６は２次電子信
号引出し範囲をそれぞれ示している。
を説明するための図である。同図において、１０は測定
試料、Ｇ１は引出しグリッド、Ｇ２はバッファグリッド
、Ｇ３は分析グリッド、１１は入射ビーム通過孔、１２
，１３は偏向器の偏向板、（５） １４は入射ビーム、１５は２次電子、１６は２次電子信
号引出し範囲をそれぞれ示している。
本実施例は第４図に示す如く、金属メソシュを用い、点
０を共通の中心として持つ半球状の引出しグリッドＧ１
、バッファグリッドＧ２、分析グリッドＧ３及び引出し
グリッドＧ１に付属した平面状の引出し電極Ｇ′１を具
備し、各グリッドＧｉ ｐ Ｇ２ 、Ｇ３ ｐ Ｇ’
Ｉにはその軸対称の中心軸１７からδだけ偏心した位置
に入射ビーム通過孔１１がそれぞれ設けられている。ま
た引出しグリッド０１内部には偏向板１２及び１３から
なる平行平板型の偏向器が設けられている。この偏向器
の偏向板１２ 、１３は引出しグリッドＧ１に対しαＶ
だけそれぞれ負及び正電位に保たれており、α。
０を共通の中心として持つ半球状の引出しグリッドＧ１
、バッファグリッドＧ２、分析グリッドＧ３及び引出し
グリッドＧ１に付属した平面状の引出し電極Ｇ′１を具
備し、各グリッドＧｉ ｐ Ｇ２ 、Ｇ３ ｐ Ｇ’
Ｉにはその軸対称の中心軸１７からδだけ偏心した位置
に入射ビーム通過孔１１がそれぞれ設けられている。ま
た引出しグリッド０１内部には偏向板１２及び１３から
なる平行平板型の偏向器が設けられている。この偏向器
の偏向板１２ 、１３は引出しグリッドＧ１に対しαＶ
だけそれぞれ負及び正電位に保たれており、α。
δは２次電子１５の虚光源の位置が最も０点に近くなる
ように設定されている。このα、δの値は例えばＶｅ＝
２ＫＶの系で、偏向板１２ 、１３の長さを１０１１、
偏向板１２ 、１３の間隔を５籠、試料面と平面引出し
グリッドＧ′１との距離を１１■と仮定するとαは６０
Ｖ、δは３．２ ＊＊となる。
ように設定されている。このα、δの値は例えばＶｅ＝
２ＫＶの系で、偏向板１２ 、１３の長さを１０１１、
偏向板１２ 、１３の間隔を５籠、試料面と平面引出し
グリッドＧ′１との距離を１１■と仮定するとαは６０
Ｖ、δは３．２ ＊＊となる。
（６）
このように構成された本実施例は２次電子信号引出し範
囲１６を入射ビーム通過孔１１を避ける様に取り、且つ
虚光源の位置と半球状グリッドの中心を一致させること
により、分析グリッド６３面への２次電子の垂直入射を
実現しているため、強い引出電界において、ローカルフ
ィールド効果による２次電子の出射角の変化の影響を小
さくすることが可能となり、電圧測定精度の向上が得ら
れる。
囲１６を入射ビーム通過孔１１を避ける様に取り、且つ
虚光源の位置と半球状グリッドの中心を一致させること
により、分析グリッド６３面への２次電子の垂直入射を
実現しているため、強い引出電界において、ローカルフ
ィールド効果による２次電子の出射角の変化の影響を小
さくすることが可能となり、電圧測定精度の向上が得ら
れる。
次に第２の実施例を第５図により説明する。同図におい
て、２０は測定試料、Ｇ１は引出しグリッド、Ｇ２はへ
ソファグリッド、Ｇ３は分析グリッド、２１は入射ビー
ム通過孔、２２は入射ビーム、２３は２次電子、２４は
２次電子検出器をそれぞれ示している。
て、２０は測定試料、Ｇ１は引出しグリッド、Ｇ２はへ
ソファグリッド、Ｇ３は分析グリッド、２１は入射ビー
ム通過孔、２２は入射ビーム、２３は２次電子、２４は
２次電子検出器をそれぞれ示している。
本実施例は第５図に示す如く、金属メツシュを用い、共
通の中心点を持つ半球状の引出しグリ・ノドＧ１、バッ
ファグリッドＧ２、分析グリ・ノドＧ３及び引出しグリ
ッドＧ１に付属した平面状の引出し電極Ｇ′１を具備し
ており、各グリッドＧｌ 。
通の中心点を持つ半球状の引出しグリ・ノドＧ１、バッ
ファグリッドＧ２、分析グリ・ノドＧ３及び引出しグリ
ッドＧ１に付属した平面状の引出し電極Ｇ′１を具備し
ており、各グリッドＧｌ 。
（７）
Ｇ２．Ｇ３にはその対称軸と４５°の角度を持ち、且つ
試料面で対称軸と交差する入射ビーム通過孔２１がそれ
ぞれ設けられている。そして各グリッドＧ、、Ｇ２．Ｇ
３に印加される電圧は従来の半球状エネルギー分析器と
ほぼ同様であり、Ｖｅ ＝５００Ｖ 〜２ＫＶ、 Ｖｌ
ｌ ＝１００Ｖ 〜４００Ｖ、 ＶＲ−−１０〜＋１０
ｖ程度である。
試料面で対称軸と交差する入射ビーム通過孔２１がそれ
ぞれ設けられている。そして各グリッドＧ、、Ｇ２．Ｇ
３に印加される電圧は従来の半球状エネルギー分析器と
ほぼ同様であり、Ｖｅ ＝５００Ｖ 〜２ＫＶ、 Ｖｌ
ｌ ＝１００Ｖ 〜４００Ｖ、 ＶＲ−−１０〜＋１０
ｖ程度である。
本実施例のエネルギー分析器としての動作は従来と同様
であるが、入射ビーム通過孔２１を２次電子のエネルギ
ー分析に影響しない場所に設けたことにより、分析特性
を損うこと無く、エネルギー分析可能な試料上の面積を
従来法に比較して拡大可能であると共にローカルフィー
ルド効果の影響を低減せしめ電圧測定精度の向上が可能
となる。
であるが、入射ビーム通過孔２１を２次電子のエネルギ
ー分析に影響しない場所に設けたことにより、分析特性
を損うこと無く、エネルギー分析可能な試料上の面積を
従来法に比較して拡大可能であると共にローカルフィー
ルド効果の影響を低減せしめ電圧測定精度の向上が可能
となる。
なお入射ビーム通過孔２１と対称軸のなす角度は必ずし
も４５°である必要はなく、入射ビーム通過孔２１が測
定に必要な十分な孔径を持ち、かつ２次電子のエネルギ
ー分析に影響を及ぼさない範囲であればよい。また本実
施例では分析器、試料。
も４５°である必要はなく、入射ビーム通過孔２１が測
定に必要な十分な孔径を持ち、かつ２次電子のエネルギ
ー分析に影響を及ぼさない範囲であればよい。また本実
施例では分析器、試料。
試料台を傾斜させた例について述べたが、反対に（８）
入射電子ビームを２回偏向して斜入射するようにしても
かまわない。
かまわない。
発明の効果
以上、詳細に説明したように本発明のエネルギー分析器
は電子ビーム入射孔の位置を工夫すること、及び２次電
子偏向用の偏向器を設け、２次電子が主として引出され
る中心軸に沿った領域での入射ビーム通過孔による電界
の乱れを低減させることにより、電圧測定精度の向上が
得られるといった効果大なるものである。
は電子ビーム入射孔の位置を工夫すること、及び２次電
子偏向用の偏向器を設け、２次電子が主として引出され
る中心軸に沿った領域での入射ビーム通過孔による電界
の乱れを低減させることにより、電圧測定精度の向上が
得られるといった効果大なるものである。
第１図は従来のエネルギー分析器を説明するための図、
第２図はその分析カーブの１例を示した図、第３図は２
次電子の虚光源を説明するための図、第４図は本発明に
よるエネルギー分析器の第１の実施例を説明するための
図、第５図は第２の実施例を説明するための図である。 図面において、１０，２０は測定試料、Ｇ１は引出しグ
リッド、Ｇ２はバッファグリッド、Ｇ３は分析グリッド
、１１ 、２１は入射ビーム通過孔、１２ 、１３（９
） は偏向板、１４ 、２２は入射ビーム、１５．２３は２
次電子をそれぞれ示す。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理士内田幸男 弁理士 山 口 昭 之 （１０） 第１図 第２図 第３図 第４図 Ｆ７＋７−ｖｂ
第２図はその分析カーブの１例を示した図、第３図は２
次電子の虚光源を説明するための図、第４図は本発明に
よるエネルギー分析器の第１の実施例を説明するための
図、第５図は第２の実施例を説明するための図である。 図面において、１０，２０は測定試料、Ｇ１は引出しグ
リッド、Ｇ２はバッファグリッド、Ｇ３は分析グリッド
、１１ 、２１は入射ビーム通過孔、１２ 、１３（９
） は偏向板、１４ 、２２は入射ビーム、１５．２３は２
次電子をそれぞれ示す。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理士内田幸男 弁理士 山 口 昭 之 （１０） 第１図 第２図 第３図 第４図 Ｆ７＋７−ｖｂ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、少なくとも分析グリッド、引出しグリッドを含む複
数の半球状グリッドと平面状引出しグリッドを具備した
エネルギー分析器において、該グリッドに偏心した入射
ビーム通過孔を設けると共に、平面状引出しグリッド近
傍に２次電子偏向用の偏向器を設けたことを特徴とする
エネルギー分析器。 ２、少なくとも分析グリッド、引出しグリッドを含む複
数の半球状グリッドと平面状引出しグリッドを具備した
エネルギー分析器において、該グリッドの軸対称の中心
軸に対して適当な角度を持ち、且つ被測定試料面で中心
軸と交わる入射ビーム通過孔を該グリッドに設けたこと
を特徴とするエネルギー分析器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59094702A JPS60240043A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | エネルギ−分析器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59094702A JPS60240043A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | エネルギ−分析器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60240043A true JPS60240043A (ja) | 1985-11-28 |
Family
ID=14117500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59094702A Pending JPS60240043A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | エネルギ−分析器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60240043A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002260569A (ja) * | 2001-02-27 | 2002-09-13 | Shimadzu Corp | Ｅｚフィルタ分光方法及びその装置 |
-
1984
- 1984-05-14 JP JP59094702A patent/JPS60240043A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002260569A (ja) * | 2001-02-27 | 2002-09-13 | Shimadzu Corp | Ｅｚフィルタ分光方法及びその装置 |
| JP4491977B2 (ja) * | 2001-02-27 | 2010-06-30 | 株式会社島津製作所 | Ｅｚフィルタ分光方法及びその装置 |
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