KR101348581B1 - 주사전자현미경 및 이를 이용한 1차전자의 전류량 측정 방법 - Google Patents

주사전자현미경 및 이를 이용한 1차전자의 전류량 측정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주사전자현미경 및 이를 이용한 1차전자 및 2차전자의 전류량 측정 방법관한 것으로서, 주사전자현미경에 있어서, 내부에 수용공간이 형성된 경통;과, 상기 경통 내부에 설치되며 상기 경통 외부의 시편을 향하여 하전된 1차전자를 발생시키는 소스;와, 상기 경통 내부에서 상기 소스의 하부에 설치되며, 상기 1차전자 및 상기 1차전자가 상기 시편에 충돌한 후 방출되는 2차전자의 이동 경로를 바꾸는 필터;와, 상기 필터와 상기 시편 사이의 상기 경통 내부에 설치되고, 상기 필터에서 발생되는 전자기장에 의하여 이동 경로가 변경된 상기 1차전자에 의한 전류량을 검출하는 제1검출기;와, 상기 소스와 상기 필터 사이의 상기 경통 내부에 설치되고, 상기 필터에 의하여 이동 경로가 변경된 상기 2차전자를 검출하는 제2검출기;와, 상기 1차전자 및 상기 2차전자의 이동 경로를 선택적으로 변경하도록 상기 필터를 제어하는 필터제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여 검사 작업의 효율성이 확보되며, 장치가 전체 크기가 소형화된 주사전자현미경 및 이를 이용한 1차전자의 전류량 측정 방법이 제공된다.

Description

주사전자현미경 및 이를 이용한 1차전자의 전류량 측정 방법{Scanning electron microscope and current measurement method using the same}
본 발명은 주사전자현미경 및 이를 이용한 1차전자의 전류량 측정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 1차전자 및 2차전자에 전자기장을 인가하는 필터와 제1검출기를 경통 내부에 일체로 형성함으로써, 별도의 검출장치를 외부에 설치하지 않아 장치가 소형화되고, 2차전자를 검출하면서 연속적으로 1차전자의 전류량을 용이하게 측정할 수 있어 검사 작업의 효율성이 확보된 주사전자현미경 및 이를 이용한 1차전자의 전류량 측정 방법에 관한 것이다.
반도체 장치 제조 공정 등 극히 미세하고 정밀한 측정과 가공이 필요한 공정에서 사용되는 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)은 소스에서 발생된 전자를 시편으로 유도하고 충돌시켜 그 결과 발생되는 여러 현상을 검출기로 측정하여 시편의 상태를 파악하는 장비로서, 10-3Pa이상의 진공중에 놓여진 시편의 표면을 1 내지 100nm 정도의 미세한 전자선으로 x-y의 이차원 방향으로 주사하여 시편의 표면에서 발생하는 2차전자의 신호를 검출하여 음극선관 화면상에 확대화상을 표시하거나 기록하여 시편의 형태, 미세구조 등을 분석하는 장치이다.
도 1은 주사전자 현미경의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다. 주사전자현미경에서는 음극(1)에서 발생된 1차전자를 전자기 렌즈를 이루는 전극(2)를 통해 가속시키고 집약시켜 전자빔의 형태로 시편으로 유도하여 방출되는 2차전자를 검출기(3)를 통하여 시편의 일정 영역을 분석한다.
주사전자현미경의 전자빔이 시편쪽으로 주사되면서 이루어지는 전자의 흐름은 당연히 전류를 이루는 것이며 이를 주사전류라 한다.
그런데 일반적으로 주사전류는 주사전자현미경 설비를 일정하게 세팅하여 운영할지라도 설비의 특성상 어느 정도 시간에 따른 변이가 있으며, 이에 따라 작업자가 새로이 세팅하여 사용해야 하며, 주사전류가 변하여도 감지하기 어려워 변화된 상태로 장비를 운영함으로써 잘못된 측정값을 가지게 되는 문제점이 있다.
상술한 바와 같이 종래 주사전자현미경은 1차전자 전류량과 시편에서 방출되는 2차전자의 신호에 차이가 발생하게 되고, 이에 따라 시편이 대전됨으로써 획득되는 시편의 화상 이미지 또는 데이터 등에 왜곡이 발생하는 문제가 있었다.
이에 따라, 입사 에너지인 1차전자 전류량을 측정하기 위하여 종래에는 도 1(a)에서 보는 바와 같이 시편 분석 전 경통 하부의 시편 위치에 별도의 검출기(4)를 설치하여 입사되는 1차전자의 전류량을 측정하거나, 도 1(b)와 같이 시편의 옆에 별도의 검출기(4)를 설치하고 입사되는 1차전자를 굴절시켜 검출기(4)로 입사시켜 1차전자의 전류량을 측정하였다.
상기와 같이 시편의 일정 영역을 분석 중에 1차전자의 전류량을 측정하기 위해서는 스캐닝을 중지하고 1차전자의 전류량을 측정하였다.
따라서, 분석시마다 검출기(4)를 따로 설치해야 하고, 분석 중에는 1차전자의 전류량을 측정하기 어려운 단점이 있어 작업 효율이 떨어지게 되며, 경통 외부에 검출기(4)가 설치되어 장치의 전체 크기가 커지는 단점이 있다.
대한민국 공개특허공보 1998-081497(1998.11.25) "주사 전자 현미경"
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 1차전자 및 2차전자에 전자기장을 인가하는 필터와 제1검출기를 경통 내부에 일체로 형성함으로써, 2차전자를 검출하면서 연속적으로 1차전자의 전류량을 용이하게 측정할 수 있어 검사 작업의 효율성이 확보되며, 장치가 소형화된 주사전자현미경 및 이를 이용한 1차전자의 전류량 측정 방법을 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 주사전자현미경에 있어서, 내부에 수용공간이 형성된 경통;과, 상기 경통 내부에 설치되며 상기 경통 외부의 시편을 향하여 하전된 1차전자를 발생시키는 소스;와, 상기 경통 내부에서 상기 소스의 하부에 설치되며, 상기 1차전자 및 상기 1차전자가 상기 시편에 충돌한 후 방출되는 2차전자의 이동 경로를 바꾸는 필터;와, 상기 필터와 상기 시편 사이의 상기 경통 내부에 설치되고, 상기 필터에서 발생되는 전자기장에 의하여 이동 경로가 변경된 상기 1차전자에 의한 전류량을 검출하는 제1검출기;와, 상기 소스와 상기 필터 사이의 상기 경통 내부에 설치되고, 상기 필터에 의하여 이동 경로가 변경된 상기 2차전자를 검출하는 제2검출기;와, 상기 1차전자 및 상기 2차전자의 이동 경로를 선택적으로 변경하도록 상기 필터를 제어하는 필터제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사전자현미경에 의해 달성된다.
또한, 상기 주사전자현미경은 상기 시편의 주사 영역을 행에 대하여 순차적으로 스캔하는 래스터 주사 방식인 것이 바람직하다.
또한, 상기 필터제어부는 상기 시편의 주사 영역 중 하나의 행에 대하여 1차전자가 주사되는 동안에는 상기 2차전자가 상기 제2검출기로 유입되도록 상기 필터를 제어하고, 상기 시편의 다음 행에 1차전자를 주사하기 위하여 1차전자의 입사 위치를 이동하는 중에는 상기 1차전자가 상기 제1검출기로 유입되도록 상기 필터를 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1검출기 및 상기 제2검출기로부터 검출된 전류량을 분석하는 검사부;와, 상기 검사부로부터 전달된 결과값에 따라 소스로부터 주사되는 상기 1차전자의 전류량을 제어하는 소스제어부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 주사전자현미경을 이용한 1차전자의 전류량 측정 방법에 있어서, 시편의 검사 영역 중 하나의 행에 대하여 하전된 상기 1차전자를 주사함과 동시에 상기 2차전자가 제2검출기로 유도되도록 상기 필터를 제어하는 단계;와, 상기 1차전자의 주사 위치를 다음 행으로 이동함과 동시에 상기 1차전자가 상기 제1검출기로 유도되도록 상기 필터를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사전자현미경의 1차전자 전류량 측정 방법에 의해 달성된다.
또한, 상기 제1검출기와 상기 제2검출기로부터 측정된 결과값을 비교 분석하여 상기 소스의 상기 1차전자 발생량을 조절하는 검사 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 2차전자를 검출하면서 연속적으로 1차전자의 전류량을 용이하게 측정할 수 있어 검사 작업의 효율성이 확보되며, 경통 내부에 일체형으로 설치되어 장치가 소형화된 주사전자현미경 및 이를 이용한 1차전자의 전류량 측정 방법이 제공된다.
도 1은 종래의 주사전자현미경의 개략적인 구성을 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명 주사전자현미경의 개략적인 구성과 본 발명에 따른 사용 방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 본 발명 주사전자현미경의 개략적인 구성과 본 발명에 따른 사용 방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 본 발명 주사전자현미경의 패러데이 컵의 또 다른 형태를 나타내는 도면이고,
도 5는 본 발명 주사전자현미경의 주사 방식을 설명하기 위한 도면이고,
도 6은 본 발명 주사전자현미경을 이용한 1차전자의 전류량 측정 방법의 흐름도이다.
설명에 앞서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 일실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 일실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 주사전자현미경 에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명 주사전자현미경의 개략적인 구성과 본 발명에 따른 사용 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명 주사전자현미경의 개략적인 구성과 본 발명에 따른 사용 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명 주사전자현미경의 패러데이 컵의 또 다른 형태를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명 주사전자현미경의 주사 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 주사전자현미경은 내부에 수용공간이 형성된 원통형상의 경통(10)과, 1차전자를 발생하여 공급하는 소스(20)와, 시편이 설치되는 스캔부(30)와, 1차전자 및 2차전자의 이동 경로를 변경하는 필터(40)와, 필터(40)를 제어하는 필터제어부(50)와, 1차전자의 전류량 및 2차전자 신호를 검출하는 검출부(60)와, 검출부(60)의 신호를 분석하는 검사부(70)와, 소스(20)의 1차전자 발생량을 조절하는 소스제어부(80)와, 2차전자를 통하여 이미지화 하는 디스플레이부(90)를 포함한다.
소스(20)는 음극을 가열하여 발생되는 1차전자를 후술하는 스캔부(30)로 주사하는 부재로써 경통(10)의 상단부에 설치되며, 발생된 1차전자를 가속하고 집약시켜 시편로 유도하는 전극(21)과 정공이 형성된 정공판(22)을 더 포함한다.
스캔부(30)는 소스(20)와 대향되게 경통(10)의 하방에 마련되어 상면에는 시편이 놓여진다. 소스(20)에서 주사되는 1차전자는 스캔부(30)의 상면에 마련되는 시편에 입사되고, 시편에서는 2차전자를 포함한 다양한 신호를 방출한다. 이때 방출되는 2차전지는 소스(20) 측으로 방출된다.
필터(40)는 1차전자와 2차전자가 지나가는 경로상에 위치함으로써, 2차전자의 경로를 변경시키는 부재로서, 경통(10) 내부의 정공판(22)의 하방에 설치되며, 전기장발생부와 자기장 발생부를 포함하며 본 실시예에서는 일반적인 빈(Wien)필터가 사용된다.
필터(40)에 의하여 1차전자 및 2차전자가 지나가는 전기장 및 자기장의 방향을 변화시킴으로써 이동경로를 변화시킬 수 있다.
도 2를 참조하면, 필터(40)는 전기장과 자기장의 힘이 평형을 이루어 1차전자의 경로에 변화가 없으나 2차전자가 상측으로 이동하는 경우에는 전기장과 자기장이 동일한 방향으로 작용하여 2차전자의 이동경로에 변화가 발생하게 하게 되며, 또한, 전기장과 자기장을 이용하여 시편에 입사되는 1차전자의 이동경로를 직접적으로 변경할 수 있다.
한편, 필터제어부(50)는 필터(40)의 전기장과 자기장을 제어하여 1차전자 및 2차전자의 이동 경로를 제어하는 장치이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 검출부(60)는 1차전자에 의한 전류값을 측정하는 제1검출기(61)와, 2차전자를 측정하는 제2검출기(62)를 포함하여 구성되고 일반적인 패러데이 컵이 사용되며, 그 형상은 컵 형상 또는 중심에 구멍이 형성된 원판 형상이며, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1검출기(61)는 상기 경통(10)의 내부에서 상기 필터(40)의 하방에 마련되고, 필터(40)의 전기장과 자기장에 의하여 이동 경로가 변경된 1차전자가 유입되어 제1전자의 전류량을 측정하는 장치이다.
제2검출기(62)는 상기 경통의 내부에서 상기 정공판(22)과 필터(40)의 사이에 배치되며, 시편에 입사된 1차전자가 충돌한 후 생성되는 2차전자를 검출하는 장치이다.
상술한 바와 같이 1차전자 및 2차전자를 검출하는 제1검출기(61) 및 제2검출기(62)가 경통 내부에 일체형으로 설치되어 장치의 전체 크기가 소형화되는 장점이 있다.
검사부(70)는 제1검출기(61)로부터 측정된 1차전자의 전류량과 2차전자로부터 검출되어 디스플레이되는 디스플레이값 또는 사용자가 임의로 정한 1차전자의 전류량 값의 범위와 비교하여 소스(20)의 1차전자 발생량을 조절하는 장치이다.
소스제어부(80)는 검사부(70)로부터 전달된 결과값에 따라 소스(20)로부터 발생되는 1차전자의 주사량을 제어하는 장치이다.
디스플레이부(90)는 시편으로부터 발생되는 2차전자를 제2검출기(62)로 검출하여 시편을 이미지화하는 장치이다.
한편, 디스플레이부(90)는 상술한 검사부(70) 후에만 2차전자의 이미지를 표시하는것 뿐만 아니라, 주사전자현미경의 시편 분석을 하면서 동시에 표시된다.
따라서, 상술한 검사부(70) 대신 사용자가 주사전자현미경을 조작하여 디스플레이부(90)에 이미지되는 화상을 조절할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 주사전자현미경은 디플렉터(미도시) 또는 이송부(미도시)를 더 포함하여 시편의 측정하고자 하는 영역에 1차전자의 입사 위치를 변경할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시예에 따른 주사전자현미경은 시편에 대하여 래스터 방식으로 스캔을하며, 도 5에 도시된 바와 같이, 첫번째 행에 대하여 시작점(A)에서 x 방향으로 종점(B)까지 스캔을 한 후 다시 시작점(A)으로 돌아오고, 다음 열로 이동하기 위하여 y 방향으로 이동을 한다. 그 후, 다시 위의 과정을 반복하여 시편의 일정 영역을 스캔하게 된다. 여기서, 시작점(A)를 기준으로 종점(B)을 향하는 방향을 제1 방향으로 설정하나 이에 제한되는 것은 아니다.
그러나, 스캔 방식은 위의 예에 제한되는 것은 아니며, 다양한 방식으로 스캔할 수 있다.
지금부터는 상술한 주사전자현미경의 작동에 대하여 설명한다.
도 5를 참조하면 시편의 분석하고자 하는 영역의 첫번째 열의 시작 위치에서 소스(20)로부터 1차전자를 하방으로 시편에 주사하면서 시편의 첫번째 행에 대하여 시작점(A)에서 x 방향으로 이동을 하면, 스캔부(30) 상에 놓여지는 시편은 1차전자와 충돌하여 2차전자를 방출한다. 2차전자는 1차전자 이동경로의 반대방향, 즉, 소스(20) 방향으로 이동하고 필터(40)를 지난다.
이때, 필터제어부(50)는 도 2에 도시된 바와 같이, 필터(40)의 전자기장을 제어하여 2차전자의 이동경로를 원하는 방향으로 제어할 수 있으며, 2차전자의 이동경로를 제2검출기(62) 측으로 변경한다.
2차전자가 변경된 이동경로에 의하여 제2검출기(62)에 입사되면, 제2검출기(62)가 2차전자에 의한 다양한 신호가 검출되며, 제2검출기(62)와 연결된 디스플레이부(90)는 제2검출기(62)로부터 입력되는 신호에 의하여 시편의 형상을 이미지화한다.
상술한 바와 같이 시편의 분석 영역 첫 번째 열의 스캔이 끝나게 되면 1차전자의 주사 위치는 다시 첫번째열의 시작위치로 돌아간 후에 y 방향으로 이동하여 두 번째 열의 시작점(A)에서 종점(B)로 이동한다.
이와 동시에 필터제어부(50)는 도 3에 도시된 바와 같이 필터(40)를 제어하여 소스(20)로부터 발생되는 1차전자의 경로를 제1검출기(61) 측으로 변경한다.
따라서, 제1검출기(61)로 입사된 1차전자에 의하여 1차전자의 전류량을 검출할 수 있게 된다. 이어 검사부(70)는 측정된 1차전자의 전류량과 2차전자로부터 검출되어 디스플레이되는 디스플레이값 또는 사용자가 임의로 정한 1차전자의 전류량 값의 범위와 비교하여 소스(20)로부터 방출되는 1차전자의 전류량을 제어한다.
상술한 방법을 반복함으로써 시편의 분석하고자 하는 영역을 순차적으로 이동하면서 스캔하여 2차전자에 따른 이미지를 디스플레이부(90)가 표시한다.
따라서, 경통(10) 내부에 일체형으로 설치된 제1검출기(61) 및 제2검출기(62)에 의해 별도의 검출장치가 필요 없으므로 장치의 전체 크기가 소형화되고, 1차전자의 입사 위치를 다음 행으로 이동시키기 위해 y축으로 이동하는 동안 1차전류의 전류량을 측정하게 되므로 스캐닝을 중지할 필요가 없어 작업의 효율성이 증대된다.
지금부터는 상술한 주사전자현미경을 이용한 1차전자의 전류량 측정 방법에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명 주사전자현미경의 주사 방식을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명 주사전자현미경을 이용한 1차전자의 전류량 측정 방법의 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 1차전자의 전류량 측정 방법은 2차전자 검출 단계(S10)와, 1차전자 검출 단계(S20)와, 검사 단계(S30)와, 1차전자 주사량 제어 단계(S31)와, 디스플레이 단계(S40)를 포함하여 구성된다.
2차전자 검출 단계(S10)는 소스(20)로부터 발생되는 1차전자를 시편에 주사하여 1차전자가 시편에 충돌하면서 발생되는 2차전자를 검출하는 단계로서, x 방향 이동 단계(S11)와, 필터 제어 단계(S12)와, 검출 단계(S13)를 포함하여 구성된다.
도 5를 참조하면 x 방향 이동 단계(S11)는 분석하고자 하는 시편의 일정 영역의 첫번째 행의 시작점(A)을 기준으로 종점(B)까지 디플렉터(미도시) 또는 이송부(미도시)에 의하여 시편에 입사되는 1차전자의 입사 위치를 이동시키며 1차전자를 시편에 입사하여 2차전자를 발생시키는 단계이다. 여기서, 상술한 것처럼 x방향을 제1방향으로 설정하나 이에 제한되는 것은 아니다.
필터 제어 단계(S12)는 x 방향 이동 단계(S11)와 동시에 수행되는 단계로서, 2차전자가 제2검출기(62)로 입사되도록 필터제어부(50)가 필터(40)의 전자기장을 제어하는 단계이다.
검출 단계(S13)는 시편에 입사되는 1차전자에 의하여 발생된 2차전자가 필터(40)에 의해 발생된 전자기장에 의하여 제2검출기(62)로 입사되어 2차전자의 신호를 측정하는 단계이다.
1차전자 검출 단계(S20)는 소스(20)로부터 발생되는 1차전자의 전류량을 제1검출기(61)가 측정하는 단계로서, y 방향 이동 단계(S21)와, 필터 제어 단계(S22)와, 검출 단계(S23)를 포함하여 구성된다.
y 방향 이동 단계(S21)는 시편의 다음 열을 분석하기 위하여 종점(B)까지 이동한 1차전자의 입사 위치를 변경하는 단계로써, 종점(B)에서 다시 시작점(A)까지 이동한 후, 행 이동 방향인 y 방향으로 이동하여 시편에 입사되는 1차전자의 입사 위치를 이동시키는 단계이다. 여기서, y 방향을 제2방향으로 설정하나 이에 제한되는 것은 아니다.
필터 제어 단계(S22)는 y 방향 이동 단계(S21)와 동시에 수행되는 단계로서, 필터제어부(50)가 필터(40)의 전자기장을 제어하여 1차전자가 제1검출기(61)로 입사되도록 하는 단계이다.
검출 단계(S23)는 시편에 입사되는 1차전자가 필터(40)에 의해 발생된 전자기장에 의하여 제1검출기(61)로 입사되어 1차전자의 전류량을 측정하는 단계이다.
상술한 바와 같이 2차전자 검출 단계(S10)는 시작점(A)에서 종점(B)로 1차전자의 입사위치가 이동되는 중에 수행되고, 1차전자 검출 단계(S20)는 종점(B)에서 다음 행의 시작점(A)로 1차전자의 입사위치가 이동되는 중에 수행된다. 따라서, 상술한 두 단계는 연속적으로 수행되므로 1차전자를 검출하기 위하여 검사 작업의 효율이 증대된다.
검사 단계(S30)는 검사부(70)에 의하여 측정된 1차전자의 전류량과 2차전자로부터 검출되어 디스플레이되는 디스플레이값 또는 사용자가 임의로 정한 1차전자의 전류량 값의 범위와 비교하는 단계로서, 결과에 따라 후술하는 1차 전자 주사량 제어 단계(S40) 또는 디스플레이 단계(S50)가 수행된다.
한편, 2차전자는 시편의 종류, 형상, 1차전자 전류량 등에 종속적으로 변하는바, 1차전자 전류량을 변화시키면서 2차전자 신호 검사를 반복하면 동일 시편에 대하여 2차전자 효율 최적이 되는 1차전자 전류량를 구할 수 있다.
상술한 바와 같이 1차 전자 주사량 제어 단계(S40)는 검사 단계(S30)에서 검사된 1차전자와 2차전자의 결과값 비교 결과가 사용자가 정한 결과값이 아닐 경우 소스(20)의 1차전자 주사량을 제어하는 단계이며, 결과 값이 사용자가 원하는 결과 값일 경우에는 디스플레이 단계(S50)가 수행된다.
디스플레이 단계(S50)는 제2검출부(62)에서 검출한 2차전자의 데이터를 토대로 하여 디스플레이 상에 시편을 이미지화하는 단계이다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
10: 경통 20: 소스 21: 전극 22: 정공판
30: 스캔부 40: 필터 50: 필터제어부 60: 검출부
61: 제1검출기 62: 제2검출기 70: 검사부 80: 소스제어부
90: 디스플레이부

Claims (6)

  1. 주사전자현미경에 있어서,
    시편을 향하여 하전된 1차전자를 발생시키는 소스;
    상기 소스의 하부에 설치되며, 상기 1차전자 및 상기 1차전자가 상기 시편에 충돌한 후 방출되는 2차전자 중 적어도 어느 하나의 이동 경로를 변경하는 필터;
    상기 필터와 상기 시편 사이에 설치되고, 상기 필터에서 발생되는 전자기장에 의하여 이동 경로가 변경된 상기 1차전자에 의한 전류량을 검출하는 제1검출기;
    상기 소스와 상기 필터 사이에 설치되고, 상기 필터에 의하여 이동 경로가 변경된 상기 2차전자를 검출하는 제2검출기;
    상기 소스, 필터, 제1검출기 및 제2검출기를 내부에 수용하는 경통;
    제1방향을 따라 상기 1차전자가 주사되는 구간에는 상기 2차전자가 상기 제2검출기로 유입되도록 상기 필터를 제어하고, 상기 제1방향과 수직인 제2방향을 따라 상기 1차전자가 주사되는 구간에는 상기 1차전자가 상기 제1검출기로 유입되도록 상기 필터를 제어하는 필터제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사전자현미경.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주사전자현미경은 상기 시편의 주사 영역을 행에 대하여 순차적으로 스캔하는 래스터 주사 방식인 것을 특징으로 하는 주사전자현미경.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 필터제어부는 상기 시편의 주사 영역중 하나의 행에 대하여 1차전자가 주사되는 동안에는 상기 2차전자가 상기 제2검출기로 유입되도록 상기 필터를 제어하고, 상기 시편의 다음 행에 1차전자를 주사하기 위하여 1차전자의 입사 위치를 이동하는 중에는 상기 1차전자가 상기 제1검출기로 유입되도록 상기 필터를 제어하는 것을 특징으로 하는 주사 전자 현미경.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1검출기 및 상기 제2검출기로부터 검출된 전류량을 분석하는 검사부;와, 상기 검사부로부터 전달된 결과값에 따라 소스로부터 주사되는 상기 1차전자의 전류량을 제어하는 소스제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주사전자현미경.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 주사전자현미경을 이용한 1차전자의 전류량 측정 방법에 있어서,
    시편의 검사 영역 중 하나의 행에 대하여 하전된 상기 1차전자를 주사함과 동시에 상기 2차전자가 제2검출기로 유도되도록 상기 필터를 제어하는 단계;
    상기 1차전자의 주사 위치를 다음 행으로 이동함과 동시에 상기 1차전자가 상기 제1검출기로 유도되도록 상기 필터를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사전자현미경의 1차전자 전류량 측정 방법.

  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1검출기와 상기 제2검출기로부터 측정된 결과값을 비교 분석하여 상기 소스의 상기 1차전자 발생량을 조절하는 검사 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주사전자현미경의 1차전자 전류량 측정 방법.
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