JPS6250672A - 電位測定装置 - Google Patents
電位測定装置Info
- Publication number
- JPS6250672A JPS6250672A JP60191396A JP19139685A JPS6250672A JP S6250672 A JPS6250672 A JP S6250672A JP 60191396 A JP60191396 A JP 60191396A JP 19139685 A JP19139685 A JP 19139685A JP S6250672 A JPS6250672 A JP S6250672A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- grid
- sample
- analizing
- potential
- 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.)
- Pending
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Tests Of Electronic Circuits (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】
（産業上の利用分野）
本発明は、試料に電子ビームを照射することにより発生
する２次電子に基づいて試料の任意の点の電圧を測定す
ることができる電位測定装置に関する。
する２次電子に基づいて試料の任意の点の電圧を測定す
ることができる電位測定装置に関する。
（従来の、技術）
半導体デバイス上の任意の点の電圧を測定する装置の一
種に、半導体デバイスに電子ビームを照ｆＪ４すること
により発生する２次電子のエネルギーを分析して測定す
るように構成されたりターディングフィールド型エネル
ギー分析器がある。
種に、半導体デバイスに電子ビームを照ｆＪ４すること
により発生する２次電子のエネルギーを分析して測定す
るように構成されたりターディングフィールド型エネル
ギー分析器がある。
第２図はこのような従来の装置の要部の構成例を示す構
成図である。第２図において、１は走査型電子顕微鏡を
構成する対物レンズ、２は測定対象である試料、３は試
料２から２次ｉ１子を引出すための引出電極、４は分析
グリッド、５は分析グリッド４を通過した２次電子を収
集検出する検出器である。第２図では、引出電極３及び
分析グリッド４は略半球形に形成されていて、検出器５
としては走査型電子顕微鏡で標準的に用いられているも
のが、そのまま用いられている。
成図である。第２図において、１は走査型電子顕微鏡を
構成する対物レンズ、２は測定対象である試料、３は試
料２から２次ｉ１子を引出すための引出電極、４は分析
グリッド、５は分析グリッド４を通過した２次電子を収
集検出する検出器である。第２図では、引出電極３及び
分析グリッド４は略半球形に形成されていて、検出器５
としては走査型電子顕微鏡で標準的に用いられているも
のが、そのまま用いられている。
第３図は従来の他の装置の要部構成例を示す構成図であ
り、第２図と同一部分には同一符号を付けている。第３
図において、６は２次電子を検出器５の方向に導くため
に設けられた偏向電極である。第３図では、引出電極３
と分析グリッド４は略平行に配置されている。
り、第２図と同一部分には同一符号を付けている。第３
図において、６は２次電子を検出器５の方向に導くため
に設けられた偏向電極である。第３図では、引出電極３
と分析グリッド４は略平行に配置されている。
第４図は従来の他の装置の要部構成例を示−ず構成図で
あり、第３図と周一部分には同一符号を付けている。第
４図において、７はマイクロチャンネルプレート、８は
コレクタ、９は反射電極である。マイクロチャンネルプ
レート７は分析グリッド４を通過した２次電子を検出増
幅するものであり、コレクタ８はマイクロチャンネルプ
レート７から射出される電子を集めるものであり、反射
電極９は金属パイプ１０に入射しようとする２次電子を
反射させて最終的にはマイクロチャンネルプレート７に
入射させるためのものである。反射電極９の中心部分に
は試料２に１次電子ビームを導くための金属パイプ１０
が嵌め合わされていて、該金属パイプ１０にはマイクロ
チャンネルプレート７及びコレクタ８が同軸的に配置さ
れている。
あり、第３図と周一部分には同一符号を付けている。第
４図において、７はマイクロチャンネルプレート、８は
コレクタ、９は反射電極である。マイクロチャンネルプ
レート７は分析グリッド４を通過した２次電子を検出増
幅するものであり、コレクタ８はマイクロチャンネルプ
レート７から射出される電子を集めるものであり、反射
電極９は金属パイプ１０に入射しようとする２次電子を
反射させて最終的にはマイクロチャンネルプレート７に
入射させるためのものである。反射電極９の中心部分に
は試料２に１次電子ビームを導くための金属パイプ１０
が嵌め合わされていて、該金属パイプ１０にはマイクロ
チャンネルプレート７及びコレクタ８が同軸的に配置さ
れている。
尚、これら反射電極９及び金属パイプ１０は、内部の電
界が試料室に広がるのを防ぐ、或いは逆に試料室の電界
が分光器内部に及ばないようにするだめのシールド体と
しても機能している。
界が試料室に広がるのを防ぐ、或いは逆に試料室の電界
が分光器内部に及ばないようにするだめのシールド体と
しても機能している。
〈発明が解決しようとする問題点）
しかし、これら従来の装置によれば、分析グリッド４と
検出器５或いは分析グリッド４とマイクロチャンネルプ
レート７とが物理的に離れて配置されていることから、
分析グリッド４と検出器５或いは分析グリッド４とマイ
クロチャンネルプレート７との間で２次電子の損失が発
生することになる。そして、該損失は分析グリッド４を
通過する２次電子のエネルギーと方向に依存することか
ら、スペクトルが装置の構造による変形を受けることに
なる。
検出器５或いは分析グリッド４とマイクロチャンネルプ
レート７とが物理的に離れて配置されていることから、
分析グリッド４と検出器５或いは分析グリッド４とマイ
クロチャンネルプレート７との間で２次電子の損失が発
生することになる。そして、該損失は分析グリッド４を
通過する２次電子のエネルギーと方向に依存することか
ら、スペクトルが装置の構造による変形を受けることに
なる。
又、これらの構成によれば、分析グリッド４のメツシュ
の中を１次電子ビームが通過することから、分析できる
視野が制限されて極めて小さくなってしまう。
の中を１次電子ビームが通過することから、分析できる
視野が制限されて極めて小さくなってしまう。
又、メツシュの間隔を広げるとエネルギー分解能が悪化
する。更に、前述のように分析グリッド４のメツシュの
中を１次電子ビームが通過していることから、分析グリ
ッド４に印加する電圧を変化させると１次電子ビームが
偏向されて分析点がずれてしまう。
する。更に、前述のように分析グリッド４のメツシュの
中を１次電子ビームが通過していることから、分析グリ
ッド４に印加する電圧を変化させると１次電子ビームが
偏向されて分析点がずれてしまう。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は
、高い分析精度が得られ、分析グリッドを１次電子ビー
ムが通過することによる不都合を改善した電位測定装置
を実現することにある。
、高い分析精度が得られ、分析グリッドを１次電子ビー
ムが通過することによる不都合を改善した電位測定装置
を実現することにある。
（問題点を解決するための手段）
前記した問題点を解決する本発明は、試料に電子ビーム
を照射することにより発生する２次電子に基づいて試料
の任意の点の電圧を測定する電位測定装置において、１
次電子ビームを試料に導くための金属パイプとマイクロ
チャンネルプレートと分析グリッドを同軸的に配置した
ことを特徴とするものである。
を照射することにより発生する２次電子に基づいて試料
の任意の点の電圧を測定する電位測定装置において、１
次電子ビームを試料に導くための金属パイプとマイクロ
チャンネルプレートと分析グリッドを同軸的に配置した
ことを特徴とするものである。
（実施例）
以下、図面を参照し本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例の要部を示す構成図であり、
第４図と同一部分には同一符号を付けている。第１図に
おいて、１１は２次電子引出機構であり、高抵抗部材よ
りなる円筒で構成されている。該２次電子引出機構１１
は、局所電界効果を抑制すると共に２次電子が分析系に
垂直に入射されるように、２次電子の軌道を抑制する機
能を有している。１２は分析グリッドであり、マイクロ
チャンネルプレート７に極めて接近（≦１ｍｍ）するよ
うにして金属パイプ１０の端部に嵌め合わされている。
第４図と同一部分には同一符号を付けている。第１図に
おいて、１１は２次電子引出機構であり、高抵抗部材よ
りなる円筒で構成されている。該２次電子引出機構１１
は、局所電界効果を抑制すると共に２次電子が分析系に
垂直に入射されるように、２次電子の軌道を抑制する機
能を有している。１２は分析グリッドであり、マイクロ
チャンネルプレート７に極めて接近（≦１ｍｍ）するよ
うにして金属パイプ１０の端部に嵌め合わされている。
１３はコレクタ８の検出電流を増幅する電流増幅器であ
る。！１ｉ電流増幅器１３の入力端子にはコレクタ８が
接続されると共に、直列接続された抵抗Ｒ１〜Ｒ３より
なる分圧回路と直流電源Ｖとの並列回路を介して分析グ
リッド１２が接続されている。尚、抵抗Ｒ１とＲ２の接
続点はマイクロチャンネルプレート７の電子射出面が接
続され、抵抗Ｒ２とＲ３の接続点はマイクロチャンネル
プレート７の電子入射面が接続されている。
る。！１ｉ電流増幅器１３の入力端子にはコレクタ８が
接続されると共に、直列接続された抵抗Ｒ１〜Ｒ３より
なる分圧回路と直流電源Ｖとの並列回路を介して分析グ
リッド１２が接続されている。尚、抵抗Ｒ１とＲ２の接
続点はマイクロチャンネルプレート７の電子射出面が接
続され、抵抗Ｒ２とＲ３の接続点はマイクロチャンネル
プレート７の電子入射面が接続されている。
ここで、マイクロチャンネルプレート７の電子検出面は
分析グリッド１２の電位ＶＧ に対して＋１００ｖ程
度高い電位に設定され、マイクロチャンネルプレート７
の電子射出面は電子検出面に対して＋１ＫＶ程度高い電
位に設定され、コレクタ８は電子射出面に対して＋１０
０Ｖ程度高い電位に設定されている。即ち、これら各部
の電位は一分析グリッド１２の電位ＶＧ を基準にして
設定されている。そして、マイクロチャンネルプレート
７の電子射出面の電位の調整に応じてマイクロチャンネ
ルプレート７における２次電子増幅率が調整されること
になる。又、２次電子引出機構１１の試料２側の端部の
電位Ｖε×は約＋ＩＫＶに設定され、他端の電位は分析
グリッド１２の電位ＶＧ （約−５Ｖ＋Ｖｓ ）に設
定されていて、内部には均一減速電界が形成さ、れてい
る。ここで、Ｖｓは試料２の電位である。試料２が配置
されるベースの電位はＶｓ （略ＯＶ）に設定されて
いる。
分析グリッド１２の電位ＶＧ に対して＋１００ｖ程
度高い電位に設定され、マイクロチャンネルプレート７
の電子射出面は電子検出面に対して＋１ＫＶ程度高い電
位に設定され、コレクタ８は電子射出面に対して＋１０
０Ｖ程度高い電位に設定されている。即ち、これら各部
の電位は一分析グリッド１２の電位ＶＧ を基準にして
設定されている。そして、マイクロチャンネルプレート
７の電子射出面の電位の調整に応じてマイクロチャンネ
ルプレート７における２次電子増幅率が調整されること
になる。又、２次電子引出機構１１の試料２側の端部の
電位Ｖε×は約＋ＩＫＶに設定され、他端の電位は分析
グリッド１２の電位ＶＧ （約−５Ｖ＋Ｖｓ ）に設
定されていて、内部には均一減速電界が形成さ、れてい
る。ここで、Ｖｓは試料２の電位である。試料２が配置
されるベースの電位はＶｓ （略ＯＶ）に設定されて
いる。
このように構成された装置の動作について説明する。
１次電子ビームは対物レンズ１から金属パイプ１０及び
２次電子引出機構１１を通って試料２に照射される。試
料２から発生する２次電子は２次電子引出機構１１によ
って上方に引出され、次いで分析グリッド１２の電位Ｖ
Ｇ （通常負電圧）まで減速される。これによりｅ−
ＶＧ よりも大ぎい初速を有する２次電子が、マイクロ
チ１Ｐンネルプレート７の電子検出面に入射されること
になる。
２次電子引出機構１１を通って試料２に照射される。試
料２から発生する２次電子は２次電子引出機構１１によ
って上方に引出され、次いで分析グリッド１２の電位Ｖ
Ｇ （通常負電圧）まで減速される。これによりｅ−
ＶＧ よりも大ぎい初速を有する２次電子が、マイクロ
チ１Ｐンネルプレート７の電子検出面に入射されること
になる。
金属パイプ１０の下端面は分析グリッド１２に接続され
ていて、マイクロチャンネルプレート７の高電界が分析
空間及び１次電子ビーム通過空間に漏れるのを防いでい
る。
ていて、マイクロチャンネルプレート７の高電界が分析
空間及び１次電子ビーム通過空間に漏れるのを防いでい
る。
ここで、分析グリッド１２とマイクロチャンネルプレー
ト７は前述のように極めて接近するように平行に配置さ
れているので、分析グリッド１２を通過した２次電子は
そのエネルギーや方向に依存することなく一定の効率（
マイクロチャンネルプレートの有効開孔５７％）で検出
されて増幅されることになり、高い分析精度が得られる
。
ト７は前述のように極めて接近するように平行に配置さ
れているので、分析グリッド１２を通過した２次電子は
そのエネルギーや方向に依存することなく一定の効率（
マイクロチャンネルプレートの有効開孔５７％）で検出
されて増幅されることになり、高い分析精度が得られる
。
又、従来のように分析グリッド１２のメツシュを１次電
子ビームが通らないので、分析グリッド１２のメツシュ
間隔を必要に応じて小さくすることができ、分析電界を
平坦にしてエネルギー分解能を高くできる。
子ビームが通らないので、分析グリッド１２のメツシュ
間隔を必要に応じて小さくすることができ、分析電界を
平坦にしてエネルギー分解能を高くできる。
更に、分析グリッド１２のメツシュを１次電子ビームが
通らないことから分析グリッド１２の電圧を変化させて
も分析点の変動はほとんど生じない。
通らないことから分析グリッド１２の電圧を変化させて
も分析点の変動はほとんど生じない。
尚、上記実施例では、試料が半導体デバイスの例につい
て説明したが、その他の試料の電位測定にも応用できる
ものである。
て説明したが、その他の試料の電位測定にも応用できる
ものである。
（発明の効果）
以上説明しｌ〔ように、本発明によれば、１次電子をパ
イプの穴を通過させるようにすることにより、高い分析
精度が得られ、分析グリッドを１次電子ビームが通過す
ることによる不都合を改善した電位測定装置が実現でき
る。
イプの穴を通過させるようにすることにより、高い分析
精度が得られ、分析グリッドを１次電子ビームが通過す
ることによる不都合を改善した電位測定装置が実現でき
る。
第１図は本発明の一実施例の要部の構成図、第２図は従
来の装置の要部の構成図、第３図及び第４図は従来の装
置の要部の構成図である。 １・・・対物レンズ ２・・・試料７・・・マイク
ロチャンネルプレート ８・・・コレクタ ９・・・反射電極１ｏ・・・
金属パイプ １１・・・２次電子引出機構１２・・・
分析グリッド １３・・・電流増幅器■・・・直流電圧
源 Ｒ１−Ｒ３・・・抵抗特許出願人 日本電子
株式会社 代 理 人 弁理士 坪島藤冶 外１名
来の装置の要部の構成図、第３図及び第４図は従来の装
置の要部の構成図である。 １・・・対物レンズ ２・・・試料７・・・マイク
ロチャンネルプレート ８・・・コレクタ ９・・・反射電極１ｏ・・・
金属パイプ １１・・・２次電子引出機構１２・・・
分析グリッド １３・・・電流増幅器■・・・直流電圧
源 Ｒ１−Ｒ３・・・抵抗特許出願人 日本電子
株式会社 代 理 人 弁理士 坪島藤冶 外１名
Claims (2)
- （１）試料に電子ビームを照射することにより発生する
２次電子に基づいて試料の任意の点の電圧を測定する電
位測定装置において、１次電子ビームを試料に導くため
の金属パイプとマイクロチャンネルプレートと分析グリ
ッドを同軸的に配置したことを特徴とする電位測定装置
。 - （２）金属パイプと分析グリッドとを同電位にしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電位測定装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60191396A JPS6250672A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 電位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60191396A JPS6250672A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 電位測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6250672A true JPS6250672A (ja) | 1987-03-05 |
Family
ID=16273906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60191396A Pending JPS6250672A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 電位測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6250672A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63274049A (ja) * | 1987-05-06 | 1988-11-11 | Horon:Kk | 走査型電子顕微鏡 |
| WO1998020518A1 (fr) * | 1996-11-06 | 1998-05-14 | Hamamatsu Photonics K.K. | Multiplicateur d'electrons |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5772072A (en) * | 1980-10-24 | 1982-05-06 | Fujitsu Ltd | Voltage measuring device |
-
1985
- 1985-08-30 JP JP60191396A patent/JPS6250672A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5772072A (en) * | 1980-10-24 | 1982-05-06 | Fujitsu Ltd | Voltage measuring device |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63274049A (ja) * | 1987-05-06 | 1988-11-11 | Horon:Kk | 走査型電子顕微鏡 |
| WO1998020518A1 (fr) * | 1996-11-06 | 1998-05-14 | Hamamatsu Photonics K.K. | Multiplicateur d'electrons |
| US6265812B1 (en) | 1996-11-06 | 2001-07-24 | Hamamatsu Photonics K.K. | Electron multiplier |
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