KR930000960Y1 - 전자 현미경의 2 차 전자 검출기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전자 현미경의 2 차 전자 검출기

제1도는 일반적인 전자현미경의 기본 구조도.

제2도는 종래 전자현미경의 2차 전자 검출기의 구조도.

제3도는 본 고안에 의한 전자현미경의 2차 전자 검출기의 구조도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전자총 2,2' : 렌즈

3 : 주사코일 4 : 주사선 발생기

5 : 화면 6 : 시료

7 : 2차 전자 검출기 8 : 증폭기

71 : 금속그리드 72 : 신틸레이터

73 : 광 파이프 74 : 수집전극

본 고안은 전자현미경의 2차 전자 검출기에 관한 것으로, 특히 기존의 검출기에서 기인되는 패턴의 좌, 우신호의 차이에 의한 상(像)의 상이함을 보정할 수 있도록 한 전자현미경의 2차 전자 검출기에 관한 것이다.

종래 전자현미경의 기본 구조는 제1도에 도시한 바와 같이, 전자총(1)으로 부터 전자가 방출되면 렌즈(2,2')를 거쳐 시료(6)에 인가되고 이를 2차 전자 검출기(7)를 거쳐 검출한 전류를 증폭기(8)을 통하여 증폭시켜 화면(5)에 디스플레이시키고 주사코일(3)을 통한 주사선 발생기(4)에 의하여 화면(5)에 비쳐지게 된다.

제2도는 종래 2차 전자 검출기의 구조를 보인 것으로, 원통형 튜브로 되어 있고 시료의 한쪽방향에서만 검출하게 되어 있다.

그 구조를 보면 금속그리드(71) 내부에 알루미늄으로 코팅된 플라스틱신틸레이터(Scintillator)(72)가 달린 광파이프(73)에 접착되어 그 구조를 보면 금속그리드(71)내부에 알루미늄으로 코팅된 플라스틱신틸레이터(Scintillator)(72)가 달린 광파이프(73)에 접착되어 있다.

이 광파이프(73)는 증폭기(8)에 접속되어 있다.

시료(6)에 주사된 전자빔에 의하여 생성죈 2차 전자를 원통형 2차 전자 검출기(7)를 통해 검출하게 되는데 2차 전자는 금속그리드(71)에 의하여 가속되고 알루미늄으로 코팅된 플라스틱 신틸레이터(72)를 때리게 되면 형광이 발생하여 광파이프(73)를 통해 증폭기(8)로 보내지고, 이 증폭기(8)에 의하여 증폭되는 것이다.

시료(6)에 주사된 전자빔에 의하여 생성된 2차 전자는 모든 방향으로 방출되나 2차 전자 검출기(7)가 한쪽방향에서만 2차 전자를 검출하게 설계되어 있으므로 패턴의 좌측에서 나오는 2차 전자의 양과 우측에서 나오는 2차 전자 검출기(7)가 한쪽 방향에서만 2차 전자를 검출하게 설계되어 있으므로 패턴의 좌측에서 나오는 2차전자의 양과 우측에서 나오는 2차 전자의 검출양이 상이하여 검출된 패턴의 상(像)이 서로 상이하게 되는 문제점이 있었다.

또한 종래에는 일본국 공제특허공보 특개소 61-131352호와 같이, 수집전극을 시료를 둘러쌀 수 있는 최소의 형상으로 하여 이 전극을 전기적으로 적어도 2분할하는 것에 의하여 2차전자의 검출 효율을 높인 것이 안출되어 있다.

그러나 이러한 구조에서는 시료의 크기에 대응한 반경을 가지는 원통으로서, 그 전상부에 시료에 대한 전극빔의 입사공을 가지는 것으로서 이료를 둘러싸고, 이를 절연체로서 좌우로 2분할하여 수집전극으로 한 것으로서, 시료를 측정하기 위하여는 반드시 원통형으로 된 수집전극 내에 삽입하여야 하므로 측정할 수 있는 시료의 크기에 제한을 받게 되며, 비파괴측정이 곤란하게 되는 문제점이 있었다.

즉, 예컨대 반도체 웨이퍼를 측정하는 경우, 웨이퍼를 원형 그대로 측정하기가 곤란하여 부분적으로 절취하여 측정하여야 하는 문제점이 있었다.

도 수집전극이 시료를 둘러쌀 수 있는 최소의 형상으로 구성되어야 하므로 시료의 크기에 따라 수집전극을 각각 별도로 준비해야 하므로 설치비용이 상승되며, 시료가 바뀔 따마다 수집전극을 교체하여야 하므로 작업이 번거롭게 되는 문제점이 있었다.

또한 시료를 원통형으로 된 수집전극은 내부에 삽입함에 있어서 그 시료의 위치가 정상부의 전자빔 입사공의 직하방에 위치시켜야 하는바, 시료가 원통형의 수집전극 내에 있으므로 육안으로 확인할 수가 없어 정확한위치로 삽입하는 것이 곤란하게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 이를 첨부도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 고안에 의한 전자현미경의 2차 전자 검출기를 도시하는 것으로, 주사코일(3)과 시료(6)사이에 2차전자 검출기(7)를 설치한 것이다.

이 2차 전자 검출기(7)는 시료에 주사되는 전자빔의 중심축선상에 그 중심이 위치하도록 설치한다. 또 2차 전자 검출기(7)는 내부에 형광물질이 도포된 신틸레이터 센서로 된 수집전극(74)를 구비한다. 상기 수집전극(74)은 역 원추대형, 즉 깔데기형으로 형성된다.

이와같이 구성된 본 고안의 2차 전자 검출기가 적용된 전자 현미경은 상술한 종래의 전자현미경에서와 같이 동작하는 것인바, 이러한 동작에 있어서, 상기 2차 전자 검출기(7)는 시료(6)에 주사된 전자빔에 의하여 생성된 2차 전자를 검출하게 되는 것이다.

여기서 시료(6)에 주사된 전자빔에 의하여 생성된 2차 전자는 모든 방향으로 방출되는 바, 2차 전자 검출기(7)는 주사되는 전자빔의 중심축선상에 설치되어 있으므로 시료(6)에서 모든 방향으로 방출되는 2차 전자를 방향에 관계없이 모두 검출할 수 있게 되는 것이다.

따라서 패턴의 좌측에서 나오는 2차 전자의 양과, 우측에서 나오는 2차 전자의 양을 균등하게 검출할 수있어 균일한 화상을 얻을 수 있게 된다.

이상과 같이 본 고안에 의하면 모든 방향으로 방출되는 2차 전자를 방향에 관계없이 모든 방향의 2차 전자를 균등하게 검출할 수 있어 패턴의 모양을 관계없이 2차 전자를 균일하게 검출하게 되므로 검출한 본래의 상과같은 형태를 얻을 수 있어 패턴 폭의 크기의 측정시 보다 더 정확하게 얻을 수 있게 되는 것이다.

또한 본 고안에서는 시료를 수집전극의 내부에 삽입하는 것이아니고 수집전극이 시료의 상부에 위치한 상태에서 측정하는 것으로서 시료의 크기에 제한을 받는 일이 없이 편리하게 사용할 수 있으며, 시료의 크게에 관계없이 하나의 규격의 수집전극만을 준비하면 되므로 설치비용이 절감되고 시료의 크기가 변경되더라도 수집전극을 교체할 필요가 없으므로 작업이 간편하게 되는 것이다.

Claims (1)

1. 주사코일(3)과 시료(6)사이에서 시료(6)에 주사되는 전자빔의 중심축선상에 설치되며 깔데기형으로 형성된 수집전극(74)를 구비하여서 됨을 특징으로 하는 전자현미경의 2차 전자 검출기.