JPS6327641B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6327641B2 JPS6327641B2 JP54137248A JP13724879A JPS6327641B2 JP S6327641 B2 JPS6327641 B2 JP S6327641B2 JP 54137248 A JP54137248 A JP 54137248A JP 13724879 A JP13724879 A JP 13724879A JP S6327641 B2 JPS6327641 B2 JP S6327641B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- deflection
- electron beam
- objective lens
- sample
- sample surface
- 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.)
- Expired
Links
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 24
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 claims description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電子ビームを用いた精度の高い寸法測
定装置に関する。
定装置に関する。
電子ビームにより走査した試料面からの反射電
子や２次電子を検出して上記試料面のSEM像を
得、このSEM像を表示したCRT画面から測定さ
れる寸法と上記SEM像の倍率とから前記試料面
上のパターン寸法を測定することが行われてい
る。ところが従来装置にあつては対物レンズにテ
レセントリツクレンズを用いたものでも偏向走査
される電子ビームの光軸が装置本体の光学的中心
軸と必ずしも平行となつていないが故に、同装置
によつて得られるSEM像の周辺部に歪を生じて
いたり、また試料面と対物レンズとの距離のずれ
に起因してSEM像の倍率精度が低い等の問題が
あつた。この為、電子ビームの偏向角度の制御が
高精度化してきた最近にあつても、高精度な寸法
測定ができないのが実情であつた。
子や２次電子を検出して上記試料面のSEM像を
得、このSEM像を表示したCRT画面から測定さ
れる寸法と上記SEM像の倍率とから前記試料面
上のパターン寸法を測定することが行われてい
る。ところが従来装置にあつては対物レンズにテ
レセントリツクレンズを用いたものでも偏向走査
される電子ビームの光軸が装置本体の光学的中心
軸と必ずしも平行となつていないが故に、同装置
によつて得られるSEM像の周辺部に歪を生じて
いたり、また試料面と対物レンズとの距離のずれ
に起因してSEM像の倍率精度が低い等の問題が
あつた。この為、電子ビームの偏向角度の制御が
高精度化してきた最近にあつても、高精度な寸法
測定ができないのが実情であつた。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、
その目的とするところは、簡易にして高精度な寸
法測定を行い得る簡単な構成の寸法測定装置を提
供せんことにある。
その目的とするところは、簡易にして高精度な寸
法測定を行い得る簡単な構成の寸法測定装置を提
供せんことにある。
以下、図面を参照して本発明装置の一実施例を
説明する。
説明する。
図は概略構成を示す模式図である。電子銃１か
ら放出された電子ビームはコンデンサレンズ２か
ら対物レンズ３を介して寸法測定に供せられる試
料４上に照射される。上記対物レンズ３と電子銃
１との間には、つまりコンデンサレンズ２との間
には２段構成された第１の偏向系５が設けられ、
また対物レンズ３と試料４との間には第２の偏向
系６が設けられている。第１の偏向系５は、１段
目の偏向器を構成する第１静電偏向板５ａ、およ
び２段目の偏向器を構成する第２の静電偏向板５
ｂとからなり、また第２の偏向系６は静電偏向板
６ａにより構成されている。これらの静電偏向板
５ａ，５ｂ，６ａは以下に示す偏向回路により相
互に関連して駆動されるもので、これにより電子
ビームが偏向制御される。また試料４の上方位置
に設けられた検出器７は、電子ビーム照射による
試料４からの反射電子や２次電子を検出して上記
試料４のSEM像を得るものである。
ら放出された電子ビームはコンデンサレンズ２か
ら対物レンズ３を介して寸法測定に供せられる試
料４上に照射される。上記対物レンズ３と電子銃
１との間には、つまりコンデンサレンズ２との間
には２段構成された第１の偏向系５が設けられ、
また対物レンズ３と試料４との間には第２の偏向
系６が設けられている。第１の偏向系５は、１段
目の偏向器を構成する第１静電偏向板５ａ、およ
び２段目の偏向器を構成する第２の静電偏向板５
ｂとからなり、また第２の偏向系６は静電偏向板
６ａにより構成されている。これらの静電偏向板
５ａ，５ｂ，６ａは以下に示す偏向回路により相
互に関連して駆動されるもので、これにより電子
ビームが偏向制御される。また試料４の上方位置
に設けられた検出器７は、電子ビーム照射による
試料４からの反射電子や２次電子を検出して上記
試料４のSEM像を得るものである。
しかして偏向回路は、所定の偏向制御電圧を発
生する電圧発生器８と、上記偏向電圧を所定の抵
抗比で分圧して前記各静電偏向板５ａ，５ｂ，６
ａにそれぞれ印加する直列接続された抵抗R1，
R2，R3，R4，R5とからなる。即ち、静電偏向板
５ａには上記抵抗R1〜R5からなる直列回路の両
端電圧が印加され、静電偏向板５ｂには両端抵抗
R1，R5を介した抵抗R2，R3，R4の直列回路端電
圧が上記静電偏向板５ａとは逆極性に印加されて
いる。そして静電偏向板６ａには中央配置された
抵抗R3の両端電圧が前記静電偏向板５ａと同極
性に印加されている。これらの抵抗R1〜R5の抵
抗比は、静電偏向板５ａ，５ｂ，６ａの各偏向感
度や電子光学鏡筒内での相互位置関係により定め
られるものである。これにより電子ビームは静電
偏向板５ａによつて所定角度偏向されたのち、そ
の偏向角度に関連して静電偏向板５ｂにより逆向
きに偏向されて前記対物レンズ３の中心位置を常
に通るように制御される。そして静電偏向板６ａ
は上記各偏向に関連して対物レンズ３を介した電
子ビームを更に逆向きに偏向し、試料４上に照射
される電子ビームが常に装置本体の光学的中心軸
（図中破線で示す）に平行となるべく制御してい
る。
生する電圧発生器８と、上記偏向電圧を所定の抵
抗比で分圧して前記各静電偏向板５ａ，５ｂ，６
ａにそれぞれ印加する直列接続された抵抗R1，
R2，R3，R4，R5とからなる。即ち、静電偏向板
５ａには上記抵抗R1〜R5からなる直列回路の両
端電圧が印加され、静電偏向板５ｂには両端抵抗
R1，R5を介した抵抗R2，R3，R4の直列回路端電
圧が上記静電偏向板５ａとは逆極性に印加されて
いる。そして静電偏向板６ａには中央配置された
抵抗R3の両端電圧が前記静電偏向板５ａと同極
性に印加されている。これらの抵抗R1〜R5の抵
抗比は、静電偏向板５ａ，５ｂ，６ａの各偏向感
度や電子光学鏡筒内での相互位置関係により定め
られるものである。これにより電子ビームは静電
偏向板５ａによつて所定角度偏向されたのち、そ
の偏向角度に関連して静電偏向板５ｂにより逆向
きに偏向されて前記対物レンズ３の中心位置を常
に通るように制御される。そして静電偏向板６ａ
は上記各偏向に関連して対物レンズ３を介した電
子ビームを更に逆向きに偏向し、試料４上に照射
される電子ビームが常に装置本体の光学的中心軸
（図中破線で示す）に平行となるべく制御してい
る。
この光学的中心軸に平行な、つまり試料４面に
対して常に垂直に照射される電子ビームの走査に
より、前記センサ７は試料４のSEM像を検出し、
モニタ９に導いている。モニタ９は前記電圧発生
器８からの偏向制御情報を入力して、そのCRT
上に上記SEM像を表示している。
対して常に垂直に照射される電子ビームの走査に
より、前記センサ７は試料４のSEM像を検出し、
モニタ９に導いている。モニタ９は前記電圧発生
器８からの偏向制御情報を入力して、そのCRT
上に上記SEM像を表示している。
また電圧発生器８の発生する偏向制御電圧は電
圧計１０にて検出されており、その検出値はアナ
ログ・デジタル変換器（ADC）等からなる換算
回路１１を介して表示器１２に供給され、表示さ
れている。上記換算回路１１は偏向制御電圧に対
する電子ビームの偏向振り幅（寸法）の変換テー
ブルとして機能するものであり、これにより上記
偏向制御電圧から電子ビーム照射位置、ひいては
寸法測定が行われることになる。
圧計１０にて検出されており、その検出値はアナ
ログ・デジタル変換器（ADC）等からなる換算
回路１１を介して表示器１２に供給され、表示さ
れている。上記換算回路１１は偏向制御電圧に対
する電子ビームの偏向振り幅（寸法）の変換テー
ブルとして機能するものであり、これにより上記
偏向制御電圧から電子ビーム照射位置、ひいては
寸法測定が行われることになる。
このように構成された装置によれば、試料４上
に照射される電子ビームの光軸が装置本体の光学
的中心軸と一致しているが故に、その偏向振り幅
が偏向制御電圧と常に定まつた関係にあるので、
たとえ対物レンズ３と試料４面との距離が図中破
線４ａの如く変化しても上記関係が乱されること
がない。従つて試料４の多少の上下変位に拘るこ
となく常に精度の高い寸法測定を可能とする。即
ちCRTに表示されるSEM像の倍率が正確に規定
される為に、CRT表示画像の寸法から換算して
寸法測定を行い得、また偏向制御電圧そのものか
ら寸法測定も可能である。また上述したように電
子ビームは対物レンズ３の中心位置を通るので、
対物レンズ３の収差等の影響を受け難く、その結
果精度の高い偏向制御を容易に行い得ると云う利
点がある。更に、対物レンズ３と試料４との距離
がさほど長くならないので、電子ビームの電流密
度を十分高く設定することができるので、高輝度
なSEM像を得やすく、測定が簡単である等の効
果を奏する。かくしてここに、分解能が高く、且
つ測定精度の高い寸法測定を容易に行い得る寸法
測定装置であることが明らかとなる。
に照射される電子ビームの光軸が装置本体の光学
的中心軸と一致しているが故に、その偏向振り幅
が偏向制御電圧と常に定まつた関係にあるので、
たとえ対物レンズ３と試料４面との距離が図中破
線４ａの如く変化しても上記関係が乱されること
がない。従つて試料４の多少の上下変位に拘るこ
となく常に精度の高い寸法測定を可能とする。即
ちCRTに表示されるSEM像の倍率が正確に規定
される為に、CRT表示画像の寸法から換算して
寸法測定を行い得、また偏向制御電圧そのものか
ら寸法測定も可能である。また上述したように電
子ビームは対物レンズ３の中心位置を通るので、
対物レンズ３の収差等の影響を受け難く、その結
果精度の高い偏向制御を容易に行い得ると云う利
点がある。更に、対物レンズ３と試料４との距離
がさほど長くならないので、電子ビームの電流密
度を十分高く設定することができるので、高輝度
なSEM像を得やすく、測定が簡単である等の効
果を奏する。かくしてここに、分解能が高く、且
つ測定精度の高い寸法測定を容易に行い得る寸法
測定装置であることが明らかとなる。
また従来のテレセントリツクレンズを用いたも
のに比しても、その構成が非常に簡単であり、形
状も大幅に小型化できる利点を奏する。ましてテ
レセントリツクレンズは対物レンズとして作用す
るものであり、その周縁部での収差を無視できな
いので、本装置による測定精度が非常によいこと
が逆に裏付けられる。従つて従来問題となつた欠
点を極めて効果的に解消することができる。
のに比しても、その構成が非常に簡単であり、形
状も大幅に小型化できる利点を奏する。ましてテ
レセントリツクレンズは対物レンズとして作用す
るものであり、その周縁部での収差を無視できな
いので、本装置による測定精度が非常によいこと
が逆に裏付けられる。従つて従来問題となつた欠
点を極めて効果的に解消することができる。
しかも上述したように電圧発生器８から発生さ
れる偏向制御電圧を直列接続された抵抗R1，R2，
〜R5にて所定の抵抗比で分圧し、その分圧され
た電圧にて第１および第２の偏向系（静電偏向
板）５，６を相互に連動させて偏向駆動している
ので、上記偏向制御電圧にドリフトが生じても試
料４に照射される電子ビームの照射角度にずれが
生じることがない。従つて電圧計１０にて偏向制
御電圧を計測して寸法測定を行えば、偏向制御電
圧のドリフトに左右されることなく高精度な寸法
測定を行い得る。
れる偏向制御電圧を直列接続された抵抗R1，R2，
〜R5にて所定の抵抗比で分圧し、その分圧され
た電圧にて第１および第２の偏向系（静電偏向
板）５，６を相互に連動させて偏向駆動している
ので、上記偏向制御電圧にドリフトが生じても試
料４に照射される電子ビームの照射角度にずれが
生じることがない。従つて電圧計１０にて偏向制
御電圧を計測して寸法測定を行えば、偏向制御電
圧のドリフトに左右されることなく高精度な寸法
測定を行い得る。
尚、本発明は上記実施例にのみ限定されるもの
ではない。実施例では一方向の偏向制御について
述べたが電子ビームを複数方向に偏向する場合で
も同様に実施できる。また多少構成が複雑化する
が、対物レンズ３の後段に第１の偏向器とこの偏
向による光軸の傾きを補正する第２の偏向器を設
けてもよい。更には電磁偏向コイルを用いて偏向
制御する構成であつてもよい。そして偏向倍率等
は仕様に応じて定めればよいものである。要する
に本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施することができる。
ではない。実施例では一方向の偏向制御について
述べたが電子ビームを複数方向に偏向する場合で
も同様に実施できる。また多少構成が複雑化する
が、対物レンズ３の後段に第１の偏向器とこの偏
向による光軸の傾きを補正する第２の偏向器を設
けてもよい。更には電磁偏向コイルを用いて偏向
制御する構成であつてもよい。そして偏向倍率等
は仕様に応じて定めればよいものである。要する
に本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施することができる。
図は本発明の一実施例を示す概略構成図であ
る。 １……電子銃、２……コンデンサレンズ、３…
…対物レンズ、４……試料、５……第１の偏向
系、６……第２の偏向系、７……センサ、８……
電圧発生器、９……モニタ、１０……電圧計、１
１……換算回路、１２……表示器、R1，R2，R3，
R4，R5……抵抗。
る。 １……電子銃、２……コンデンサレンズ、３…
…対物レンズ、４……試料、５……第１の偏向
系、６……第２の偏向系、７……センサ、８……
電圧発生器、９……モニタ、１０……電圧計、１
１……換算回路、１２……表示器、R1，R2，R3，
R4，R5……抵抗。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電子ビームを集束して試料面に照射する対物
レンズと、この対物レンズと電子銃との間に設け
られて電子ビームに所定の偏向角を与えて前記対
物レンズの中心を通過させる第１の偏向系と、前
記対物レンズと試料面との間に介在されて前記電
子ビームの光軸を装置本体の光学的中心軸に平行
に偏向する第２の偏向系と、偏向制御値に応じた
偏向制御電圧を所定の抵抗比で分圧して前記第１
の偏向系および第２の偏向系にそれぞれ印加し、
前記第１および第２の偏向系を相互に連動させて
偏向駆動する偏向回路と、前記電子ビームによる
試料面のSEM像あるいは上記偏向制御値から寸
法値を得る手段とを具備したことを特徴とする寸
法測定装置。 ２ 第１の偏向系は、相互に連動して電子ビーム
を互いに逆向きに偏向する２段構成の偏向器を備
えたものである特許請求の範囲第１項記載の寸法
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13724879A JPS5661603A (en) | 1979-10-24 | 1979-10-24 | Dimension measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13724879A JPS5661603A (en) | 1979-10-24 | 1979-10-24 | Dimension measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5661603A JPS5661603A (en) | 1981-05-27 |
| JPS6327641B2 true JPS6327641B2 (ja) | 1988-06-03 |
Family
ID=15194223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13724879A Granted JPS5661603A (en) | 1979-10-24 | 1979-10-24 | Dimension measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5661603A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5609579B2 (ja) * | 2010-11-17 | 2014-10-22 | 株式会社リコー | 表面電荷分布測定方法および表面電荷分布測定装置 |
| US10297418B2 (en) * | 2015-07-14 | 2019-05-21 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Method of reducing coma and chromatic aberration in a charged particle beam device, and charged particle beam device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5424262A (en) * | 1977-07-26 | 1979-02-23 | Minoru Nakamura | Method of making metal granules |
-
1979
- 1979-10-24 JP JP13724879A patent/JPS5661603A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5424262A (en) * | 1977-07-26 | 1979-02-23 | Minoru Nakamura | Method of making metal granules |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5661603A (en) | 1981-05-27 |
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