JPS61240550A - 絶縁物の２次電子像観察方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、シリコンウェハや電子線感光材料等の絶縁物
の２次電子像を観察するに最適な絶縁物の２次電子像観
察方法に関する。

［従来の技術］ 電子線を用いて試料に形成されたパターンの幅や長さ等
の測長を行う場合には、シリコンウェハや電子線感光材
料等の絶縁物の２次電子像を得るようにしている。この
ような絶縁物の電子線による観察では、試料表面の帯電
に留意しなければならない。すなわち、該絶縁物試料の
表面が帯電すると、２次電子の発生が抑制され、像を得
ることが不可能となる。第３図はある種の絶縁物試料に
照射する電子線の加速電圧とこの絶縁物試料から発生す
る２次電子の発生率との関係を示している。

ここで、２次電子発生率Ｒとは、 Ｒ−（２次電子量）／（１次人躬電子量）である。この
図から明らかなように、加速電圧が１ｋＶと３ｋＶ付近
において２次電子の発生率が１となり、この加速電圧で
あれば理論的には絶縁物試料表面の帯電は生じないこと
になる。従って、従来は、加速電圧をおおむね１ｋＶか
３ｋＶとして絶縁物試料の２次電子観察を行うようにし
ている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、電子線の加速電圧と電子発生率との関係
は、試料表面の状態や試石渇度ににつても相異すること
から、２次電子発生率が１となる１ｋＶや３ｋＶの加速
電圧であっても、必ずしも、試料表面の帯電が生じない
とは限らない。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、その目
的は、長時間に亙って絶縁物の２次電子像を観察するこ
とができる２次電子像観察方法を提供することである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に基づく絶縁物の２次電子像観察方法は、電子線
を絶縁物試料に細く集束して照射すると共に、該電子線
を試料の所定領域上で走査し、該試料への電子線の照射
に基づいて発生した２次電子を検出し、該検出信号に基
づいて試料の２次電子像を得るようにした方法において
、該絶縁物試料を加熱した状態で電子線を照射するよう
にしたことを特徴としている。

「作用］ 絶縁物の被観察試料は試料室内、あるいは、試料室に導
入される前に適宜加熱される。第２図は絶縁物の温度と
絶縁抵抗との関係を示しており、曲線Ａはポリエチレン
（Ｐ　０１　Ｙ　Ｅ　Ｔ　ＨＹ　Ｌ　Ｅ　Ｎ［）、曲線
Ｂはエチレンポリプレンゴム（ＥＰＡ）、曲線Ｃはブチ
ルゴム（Ｂ　Ｕ　Ｔ　Ｙ　Ｌ　）である。この図から明
らかなように、絶縁物は、温度の上昇と共に抵抗値は減
少する。絶縁物表面の電位の変化は、この抵抗値が小さ
いと低くなることから、絶縁物試料は加熱されることに
よって、電子線の照射による表面電位の変化が小さくな
り、従来と比較して長時間試料に電子線を照射しても、
帯電によって像の観察が不可能となることはない。

「実施例］ 以下本発明の一実施例を添附図面に基づいて詳述する。

第１図は本発明を実施するための走査電子顕微鏡の一例
を示しており、１は熱電子放射陰極２゜ウェーネルト電
極３．加速電極４より成る電子銃である。該電子銃１か
ら発生し加速された電子線は、収束レンズ５によって絶
縁物試￥４６に細く収束されて照射されると共に、走査
信号発生回路７からの走査信号が供給される偏向コイル
８によって偏向され、該試料６上の電子線照射位ｎは変
えられる。該試料６への電子線の照射により該試料から
発生しｔｃ　２次電子は、環状のマイクロチャンネルプ
レート９に導かれ、検出される。該マイクロチャンネル
プレート９によって検出された信号は、増幅器１０を介
して、該走査信号発生回路７から走査信号が供給されて
いる映像装置１１に供給される。１２は赤外線ランプで
あり、該ランプ１２からの光は試料６に照射されている
。

上述した如き梠成において、試料６には赤外線ランプ１
２からの赤外線が照射され、例えば、試料６の表面部分
は約８０℃にまで加熱されている。

該加熱された試お１６の所望領域は、走査信号発生回路
１０からの走査信号に基づいて電子線によって走査され
る。該試１４６への電子線の照射により発生した２次電
子はマイクロチャンネルプレート９によって検出され、
その検出信号は走査信号が供給されている映像装置１１
に供給されることから、該映像装置には、試料の走査像
が表示されることになる。ここで、絶縁物の試料６に照
射される電子線の加速電圧は、この絶縁物試料より発生
する２次電子の発生率が１となる加速電圧ととされてお
り、又、試料表面は加熱されていることから、該試料６
への電子線の照射による単位時間当りの帯電の量は極め
て僅かとなり、比較的長い時間電子線を試料に照射して
観察を継続させても、帯電によって像の観察が不可能と
なることはない。

なお、この実施例では、検出器としてマイクロチャンネ
ルプレートを用いているため、赤外光が検出器に入射し
たとしても、゛検出信号にノイズが混入する恐れはない
。

以上本発明の一実施例を詳述したが、本発明はこの実施
例に限定されることなく幾多の変形が可能である。例え
ば、試料の加熱の手段は赤外線によるもの以外にも用い
ることができ、又、試料加熱の位置も試料室内ではなく
、試別子備室において試料の加熱を行い、加熱された試
料を試料室に導いて２次電子像の観察を行うにうにして
も良い。

［効果］ 以上詳述した如く、本発明では、試料を加熱して電子線
を照射するようにしているため、絶縁物試料表面の帯電
を防止することができ、長時間に亙る絶縁物試料の２次
電子像の観察が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく方法を実施するための走査電子
顕微鏡の一例を示す図、第２図は絶縁物の温度と絶縁抵
抗の関係を示す図、第３図は電子線の加速電圧と絶縁物
試料からの電子発生率との関係を示す図である。 １・・・電子銃　　　　　５・・・収束レンズ６・・・
試料　　　　　　７・・・走査信号発生回路８・・・偏
向コイル　　１０・・・増幅器９・・・マイクロチャン
ネルプレート １１・・・映像装置　　　１２・・・赤外線ランプ第１
図 区 へ 舖　　　−０，１仝　　１２　　　旭　　兄気

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子線を絶縁物試料に細く集束して照射すると共
   に、該電子線を試料の所定領域上で走査し、該試料への
   電子線の照射に基づいて発生した２次電子を検出し、該
   検出信号に基づいて試料の２次電子像を得るようにした
   方法において、該絶縁物試料を加熱した状態で電子線を
   照射するようにしたことを特徴とする絶縁物の２次電子
   像観察方法。
2. （２）該電子線の加速電圧は、絶縁物試料の２次電子発
   生率が１近傍となる電圧に設定されている特許請求の範
   囲第１項記載の絶縁物の２次電子像観察方法。