JPS6095843A - 電子ビ−ム装置 - Google Patents
電子ビ−ム装置Info
- Publication number
- JPS6095843A JPS6095843A JP20220483A JP20220483A JPS6095843A JP S6095843 A JPS6095843 A JP S6095843A JP 20220483 A JP20220483 A JP 20220483A JP 20220483 A JP20220483 A JP 20220483A JP S6095843 A JPS6095843 A JP S6095843A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- sample
- secondary electrons
- objective lens
- electron beam
- 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.)
- Granted
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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】
し発明の利用分野〕 □
本発明は電子ビーム装置に係り、特に高い検出効率で２
次電子を検出し、高分解能条件下で、さらに２次電子検
出の指向性を持たないエネルギアナライザを有する電子
ビーム装置に関する。
次電子を検出し、高分解能条件下で、さらに２次電子検
出の指向性を持たないエネルギアナライザを有する電子
ビーム装置に関する。
〔発明の背景〕 □
従来の電子ビーム装置において、そのエネルギアナライ
ザの部分は、第１図に示すように、収束電子線を照射す
る対物レンズｌと、その下方に位置づけられる試料４と
の間に半球状のメツシュ２・３が配置され、さらにこの
メツシュ２，３の側方には２次電子検出器９が配置され
ている。前記半球状のメツシュ２．３は二重構造となっ
ておシ、このうち、試料４に近い側に′電源１０によっ
て正の電圧を印加して前記試料４から発生する２次電子
６を引き出し、外側のメツシュ３には電源１１によって
負の電圧を印加して引き出された２次電子７を減速させ
て前ｄ己２次゛電子検出器９に入るのを制御するように
構成されている。
ザの部分は、第１図に示すように、収束電子線を照射す
る対物レンズｌと、その下方に位置づけられる試料４と
の間に半球状のメツシュ２・３が配置され、さらにこの
メツシュ２，３の側方には２次電子検出器９が配置され
ている。前記半球状のメツシュ２．３は二重構造となっ
ておシ、このうち、試料４に近い側に′電源１０によっ
て正の電圧を印加して前記試料４から発生する２次電子
６を引き出し、外側のメツシュ３には電源１１によって
負の電圧を印加して引き出された２次電子７を減速させ
て前ｄ己２次゛電子検出器９に入るのを制御するように
構成されている。
従来のこのような構成においては次の様な欠点があった
。
。
＠１に、試料４と対物レンズｌとの間に半球状メツシュ
２，３が配置されているために対物レンズ１と試料４と
の距離（Ｗｏｒｋｉｎｇ １）ｉｓｔａｎｃｅ、以下Ｗ
ｌ）と略す）が長くなり、これにより対物レンズｌの収
差が大きくなり＾分解能観察ができなくなっていた。
２，３が配置されているために対物レンズ１と試料４と
の距離（Ｗｏｒｋｉｎｇ １）ｉｓｔａｎｃｅ、以下Ｗ
ｌ）と略す）が長くなり、これにより対物レンズｌの収
差が大きくなり＾分解能観察ができなくなっていた。
第２には、２次竜子検出儀９によって検出される２次電
子８は試料４上で前方的に発生する２次電子のうち一部
しか検出器に向かわないために２次′電子８の検出効率
が低下するとともに、試料４衣向の凹凸（ＶＶ／すえば
半環体上のパターンなどによる凹凸）によって、２次電
子検出器９に対向している側と七の反ズ」側とで２次電
子８の検出効率が異’ｘ Ｃ、試料４の全面にわたって
一様な画１象が得られなかった。
子８は試料４上で前方的に発生する２次電子のうち一部
しか検出器に向かわないために２次′電子８の検出効率
が低下するとともに、試料４衣向の凹凸（ＶＶ／すえば
半環体上のパターンなどによる凹凸）によって、２次電
子検出器９に対向している側と七の反ズ」側とで２次電
子８の検出効率が異’ｘ Ｃ、試料４の全面にわたって
一様な画１象が得られなかった。
第３図には、図示していないが、試料４上に入射した収
束電子源５の反射による反射′電子が半球状メツシュ２
，３．６るいは対物レンズ１下面、あるいは試料室の側
面前に衝突して発生ずる２次電子、あるいは反射電子が
直接２次電子検出器９に入シ、試料４から発生して渡出
すべき２久電子に混入する結果となりＳ／Ｎが悪かつ７
と。
束電子源５の反射による反射′電子が半球状メツシュ２
，３．６るいは対物レンズ１下面、あるいは試料室の側
面前に衝突して発生ずる２次電子、あるいは反射電子が
直接２次電子検出器９に入シ、試料４から発生して渡出
すべき２久電子に混入する結果となりＳ／Ｎが悪かつ７
と。
本発明の目的は、ＷＤの短かい重分解能条件のＦ”で、
試料から照射される２次電子を極めて効率良＜、シかも
試料全面にわたって試料の凹凸の影智を受けない、電子
ビーム装置を提供するにある。
試料から照射される２次電子を極めて効率良＜、シかも
試料全面にわたって試料の凹凸の影智を受けない、電子
ビーム装置を提供するにある。
このような目的を達成するために、本発明は、対物レン
ズの磁極間隙に生ずる電子線を収束させる磁場が２久電
子に対して収束作用を及はす範囲に、電子線に対して軸
対称な回目を有する電極をＥｃｌｌｉｉｉＬ、対物レン
ズの上方で２次電子を筏出する２次電子検出器をｌ＃ｉ
ｉえ、２次電子のエネルギを弁別するようにしたもので
ある。
ズの磁極間隙に生ずる電子線を収束させる磁場が２久電
子に対して収束作用を及はす範囲に、電子線に対して軸
対称な回目を有する電極をＥｃｌｌｉｉｉＬ、対物レン
ズの上方で２次電子を筏出する２次電子検出器をｌ＃ｉ
ｉえ、２次電子のエネルギを弁別するようにしたもので
ある。
第２図は、本発明による電子ビーム装置＜ｊの一実施例
′ｆｆニア」クシたり「面図で、特にエネルギアナライ
ザの部分をボした図である。同図において、物吻レンズ
ｌがあｐｌこの対物レンズ１は収束血士線５の廻りに形
成されるコイル１ａおよびその外囲器１ｂで構）戊され
ている。１だ、このタＪメ１勿レンズｌにおける前記試
料４の対向面には電画ＩＡがυ１６えられ、この電極Ｉ
Ａは１１Ｊ記収束電子線５を囲み、かつその外側面が前
記対物レンズ１に固定されている。さらにとの電極ＩＡ
には前記収束蒐子腺５を囲み、かつその外側面が絶縁筒
１５を介して前記電極ＩＡに固定された電極１２が配置
されている。この電極１２は電圧導入線１４が引き出さ
れ負の電圧が印加されるよう・になっている。さらに、
前記対物レンズ１上には検出端を水平方向に指向させて
２次電子検出器９が配置されている。
′ｆｆニア」クシたり「面図で、特にエネルギアナライ
ザの部分をボした図である。同図において、物吻レンズ
ｌがあｐｌこの対物レンズ１は収束血士線５の廻りに形
成されるコイル１ａおよびその外囲器１ｂで構）戊され
ている。１だ、このタＪメ１勿レンズｌにおける前記試
料４の対向面には電画ＩＡがυ１６えられ、この電極Ｉ
Ａは１１Ｊ記収束電子線５を囲み、かつその外側面が前
記対物レンズ１に固定されている。さらにとの電極ＩＡ
には前記収束蒐子腺５を囲み、かつその外側面が絶縁筒
１５を介して前記電極ＩＡに固定された電極１２が配置
されている。この電極１２は電圧導入線１４が引き出さ
れ負の電圧が印加されるよう・になっている。さらに、
前記対物レンズ１上には検出端を水平方向に指向させて
２次電子検出器９が配置されている。
このように構成した電子ビーム装置の作用を、第３１に
示す模式図によって説明する。
示す模式図によって説明する。
試料４に対し収束電子線５：が入射されると試料４囲か
ら２久電子６が放出される。電極１２に負の電圧を印加
すると２次電子６のうち低いエネルギの２久電子は前記
′電極１２によって戻され、＾い・エネルギの２次電子
のみがこの一部１２の孔を通ｐ抜けて上ｆｉｌｓへ進む
。し／ζがって電極１２に司−叢□の負の′電圧を印加
していくと該電極１２を辿ｐ払け□られる２次′電子の
エネルギを選別することが出来る。
ら２久電子６が放出される。電極１２に負の電圧を印加
すると２次電子６のうち低いエネルギの２久電子は前記
′電極１２によって戻され、＾い・エネルギの２次電子
のみがこの一部１２の孔を通ｐ抜けて上ｆｉｌｓへ進む
。し／ζがって電極１２に司−叢□の負の′電圧を印加
していくと該電極１２を辿ｐ払け□られる２次′電子の
エネルギを選別することが出来る。
第′４図は、第２図における構成で２次−子６の工尊ノ
□レギを選別する状態の概略図である。電源Ａｌｌによ
り負の電圧Ｅｔ ｋ電極１２に印加するとＥｌよシ高い
エネルギの２次′電子を検出することができる（第３図
（ａ））。
□レギを選別する状態の概略図である。電源Ａｌｌによ
り負の電圧Ｅｔ ｋ電極１２に印加するとＥｌよシ高い
エネルギの２次′電子を検出することができる（第３図
（ａ））。
さらにＥｌよシも負の電圧Ｅ２を印加するとさらに茜い
エネルギの２．次寞子６を検出することができる（′＠
３図（ｂ））。
エネルギの２．次寞子６を検出することができる（′＠
３図（ｂ））。
試料４から発生した２へ電子６は対物レンズ１の磁極部
に生じる磁場によって光軸上に収束されながら対物レン
ズ１の上部に向かうので中央に孔が形成されだ電＋＝１
ｚの軸対称のレンズ磁場によって収束され、試料４上ア
発生した２次電子６のすべてを有効に取シ出すことがで
き、極めて検出効率が高くなる。また電極１２によって
決ボされるフィルターされるフィルクーされた２久電子
８も軸対称でかたよりｆ：もたず、上部に２ ？Ｘ電子
を等き出すことができる。。
に生じる磁場によって光軸上に収束されながら対物レン
ズ１の上部に向かうので中央に孔が形成されだ電＋＝１
ｚの軸対称のレンズ磁場によって収束され、試料４上ア
発生した２次電子６のすべてを有効に取シ出すことがで
き、極めて検出効率が高くなる。また電極１２によって
決ボされるフィルターされるフィルクーされた２久電子
８も軸対称でかたよりｆ：もたず、上部に２ ？Ｘ電子
を等き出すことができる。。
このように構成した電子ビーム製鎖１−は以Ｆに述べる
効果を有するものである。
効果を有するものである。
（１）、試料４は対物−ンズ１に近接して設定できるの
で対物レンズ１の収差の小さい采件で使用出来これによ
υ高分解１１ヒが得られる。
で対物レンズ１の収差の小さい采件で使用出来これによ
υ高分解１１ヒが得られる。
（２）、対物レンズ１の磁場によって、試料４から発生
した２次電子６は軸中心に向ｙｊｈって収束されつつ２
次′電子６の初速夏で上部に向かって進むので２次′電
子のすべてを検出でき、゛電極１２に印加される負電圧
によって制限されるＳｆ定以上のエネルギの２次電子も
すべて２次電子検出器９に纒くことができ、したがって
、検出器の方向による２次電子検出９の非対称性がなく
なる。
した２次電子６は軸中心に向ｙｊｈって収束されつつ２
次′電子６の初速夏で上部に向かって進むので２次′電
子のすべてを検出でき、゛電極１２に印加される負電圧
によって制限されるＳｆ定以上のエネルギの２次電子も
すべて２次電子検出器９に纒くことができ、したがって
、検出器の方向による２次電子検出９の非対称性がなく
なる。
（３）、対物レンズ１の下面、あるいは試料屋号で散乱
する反射電子、あるいは反射電子によって発生する２次
電子が２次′電子検出器９に入らないので極めてＳ／Ｎ
の良い２次電子検出が可能となる。
する反射電子、あるいは反射電子によって発生する２次
電子が２次′電子検出器９に入らないので極めてＳ／Ｎ
の良い２次電子検出が可能となる。
第５図は本発明による電子ヒーム装置の他の実施例を示
すＴｆ’）成因で必る。第３図と異なる構成は、磁極間
隙部において試料に近い側に正の電圧が印加出来る引出
しｋｍｘａを追加したところにある。
すＴｆ’）成因で必る。第３図と異なる構成は、磁極間
隙部において試料に近い側に正の電圧が印加出来る引出
しｋｍｘａを追加したところにある。
例えは半導体の如き試料４を動作させ４がら観察しよう
とすると、試料４に正または負の′電圧が印加された状
態で２次電子を検出することになるがこの様な場合にお
いて正の゛電圧が試料の一部に印加されている時には、
その近傍で正の電圧による電界の影響を受けて２次電子
が実際に放出された量よシ減少してしまう不都合が生じ
る。したがって引出しｔｍ１３に正の電圧を印加して、
試料上に正の電界を及ぼし、２次電子が試料上で放出さ
れたまま、検出し、＠極１２で負電圧を印加してθ［望
の２次電子を検出するようにしたものである。
とすると、試料４に正または負の′電圧が印加された状
態で２次電子を検出することになるがこの様な場合にお
いて正の゛電圧が試料の一部に印加されている時には、
その近傍で正の電圧による電界の影響を受けて２次電子
が実際に放出された量よシ減少してしまう不都合が生じ
る。したがって引出しｔｍ１３に正の電圧を印加して、
試料上に正の電界を及ぼし、２次電子が試料上で放出さ
れたまま、検出し、＠極１２で負電圧を印加してθ［望
の２次電子を検出するようにしたものである。
したがってこの実施例においては、試料４に電圧が印加
されている場合においても、また、試料の一部に電圧が
Ｉ：ｌ］加芒れた場合においても均一にかつ効率良く２
次電子を検出することができるという効果がある。
されている場合においても、また、試料の一部に電圧が
Ｉ：ｌ］加芒れた場合においても均一にかつ効率良く２
次電子を検出することができるという効果がある。
以上述べたことがらす］らかなように、本ノ自明による
Ｖ１子ビーム装置によれば、次のような効果を突する。
Ｖ１子ビーム装置によれば、次のような効果を突する。
（１）、試料を対物レンズに近接しＷＪＪを短かくして
設疋して２次電子を高分解能乗件「で効率良く検出でき
る。
設疋して２次電子を高分解能乗件「で効率良く検出でき
る。
（２）、全２次電子賃のうち、フィルターされて検出さ
れる２次電子も軸対称に導かれるので、２次電子検出器
の方向にかかわりなく、試料の凹凸による影の生じない
一様な検出が出来る。
れる２次電子も軸対称に導かれるので、２次電子検出器
の方向にかかわりなく、試料の凹凸による影の生じない
一様な検出が出来る。
（３）、反射電子および反射゛電子による２次電子の検
出器への混入が著しく減少し８７Ｈの良い２次電子が検
出できる。
出器への混入が著しく減少し８７Ｈの良い２次電子が検
出できる。
第１図は従来の電子ビーム装置の一例を示す説明図、第
２図は本発明による電子ビーム装置の一実施例を示す断
面図、第３図は本発明による電子ビーム装置の作用を示
す説明図、第４図はエネルギフィルタによって検出され
る２仄魁子エネルギと伯号斌との関係図、第５図は本発
明による他の実施例を示す説明図である。 １・・・対物レンズ、４・・・試料、５・・・収束′ら
子線、６・・・２次゛電子、７・・・炭される２次゛也
子、８・・・フィルターされた２次”電子、９・・・２
次電子検出器、１０゜１１・・パ亀諒、１２・・・電極
、１３・・・引き出し電極。 代理人 弁理士 鵜沼辰之 第 ｌ 図 第 ２ 図 ９ 第 ３ 口 第 ４ 帽 （α） （ト）
２図は本発明による電子ビーム装置の一実施例を示す断
面図、第３図は本発明による電子ビーム装置の作用を示
す説明図、第４図はエネルギフィルタによって検出され
る２仄魁子エネルギと伯号斌との関係図、第５図は本発
明による他の実施例を示す説明図である。 １・・・対物レンズ、４・・・試料、５・・・収束′ら
子線、６・・・２次゛電子、７・・・炭される２次゛也
子、８・・・フィルターされた２次”電子、９・・・２
次電子検出器、１０゜１１・・パ亀諒、１２・・・電極
、１３・・・引き出し電極。 代理人 弁理士 鵜沼辰之 第 ｌ 図 第 ２ 図 ９ 第 ３ 口 第 ４ 帽 （α） （ト）
Claims (1)
- １、対物レンズの磁極間隙を通して二次゛電子を検出す
る電子ビーム装置において、前記対物レンズの上部に二
人篭手を検出する手段を有する２次篭子検出装置ヲ具備
すると共に、前記対物レジズの殊極部に生ずる磁場が二
次電子に対して収束作用を及はす範囲内に中心部に軸対
称め開口を有する電極と、この電極に固定または可変の
負電圧を印加する手段とを為することｆ：％徴とする′
電子ビーム装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20220483A JPS6095843A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 電子ビ−ム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20220483A JPS6095843A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 電子ビ−ム装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6095843A true JPS6095843A (ja) | 1985-05-29 |
| JPH0572054B2 JPH0572054B2 (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=16453684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20220483A Granted JPS6095843A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 電子ビ−ム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6095843A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0949653A2 (en) * | 1991-11-27 | 1999-10-13 | Hitachi, Ltd. | Electron beam apparatus |
| EP2019414A1 (en) * | 2007-07-27 | 2009-01-28 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Magnetic lens assembly |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5714438U (ja) * | 1980-06-27 | 1982-01-25 | ||
| JPS58197644A (ja) * | 1982-05-13 | 1983-11-17 | Akashi Seisakusho Co Ltd | 電子顕微鏡およびその類似装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53144839A (en) * | 1977-05-25 | 1978-12-16 | Nippon Steel Corp | Pretreting method in composite plating line |
-
1983
- 1983-10-28 JP JP20220483A patent/JPS6095843A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5714438U (ja) * | 1980-06-27 | 1982-01-25 | ||
| JPS58197644A (ja) * | 1982-05-13 | 1983-11-17 | Akashi Seisakusho Co Ltd | 電子顕微鏡およびその類似装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0949653A2 (en) * | 1991-11-27 | 1999-10-13 | Hitachi, Ltd. | Electron beam apparatus |
| EP0949653B1 (en) * | 1991-11-27 | 2010-02-17 | Hitachi, Ltd. | Electron beam apparatus |
| EP2019414A1 (en) * | 2007-07-27 | 2009-01-28 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Magnetic lens assembly |
| US7928405B2 (en) | 2007-07-27 | 2011-04-19 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Magnetic lens assembly |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0572054B2 (ja) | 1993-10-08 |
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