JP2008004329A - 荷電粒子ビーム装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】試料1と概ね同電位の基準静電電極4およびこの基準静電電極4を挟む一対の円筒形フィルター電極5および5′を、電子銃30および加速場電極14の間に設け、円筒形フィルター電極5および5′に正の電位を印加し、さらに制御部9によりこの電位を調整することにより、試料1で発生された2次電子の発生の際のエネルギーの大きさにより、2次電子51を分離検出することとしているので、低エネルギー帯の2次電子を除去することができ、ひいてはSEM画像に含まれる、像全体を明るくする成分を除去し、安定して良好な画像情報の取得を行うことを実現させる。
【選択図】図1
Description
この発明は、上述した背景技術による課題を解決するためになされたものであり、試料1の状態及び観察条件に依存せず、安定して良好な画像情報を取得することができる荷電粒子ビーム装置を提供することを目的とする。
また、請求項3に記載の発明にかかる荷電粒子ビーム装置は、請求項1または2に記載の荷電粒子ビーム装置において、前記円筒形フィルター電極が、前記試料電位よりも高電位にされることを特徴とする。
また、請求項4に記載の発明にかかる荷電粒子ビーム装置は、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の荷電粒子ビーム装置において、前記静電界形成手段が、前記基準静電電極の電位を変化させる可変電源を備えることを特徴とする。
また、請求項5に記載の発明にかかる荷電粒子ビーム装置は、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の荷電粒子ビーム装置において、前記信号検出部が、前記面内の異なる複数の方向に配設されることを特徴とする。
また、請求項6に記載の発明にかかる荷電粒子ビーム装置は、請求項1ないし5のいずれか1つに記載の荷電粒子ビーム装置において、前記静電界形成手段が、前記試料に荷電粒子ビームを射出する側に減速場電界を生成する際に、前記減速場電極および前記試料の間に、前記通過を行う方向を向く軸に対して非回転対称の形状を有する偏向電極を備えることを特徴とする。
また、請求項7に記載の発明にかかる荷電粒子ビーム装置は、請求項6に記載の荷電粒子ビーム装置において、前記偏向電極が、扇形の湾曲形状を有し、前記荷電粒子ビームを互いに異なる方向から囲む3つの偏向電極板を備えることを特徴とする。
また、請求項8に記載の発明にかかる荷電粒子ビーム装置は、請求項7に記載の荷電粒子ビーム装置において、前記偏向電極が、前記偏向電極板により、前記荷電粒子ビームを中心として前記荷電粒子ビームの走行方向と直交する周囲360度方向の内の4分の3以上の領域を占有することを特徴とする。
また、請求項9に記載の発明にかかる荷電粒子ビーム装置は、請求項7または8に記載の荷電粒子ビーム装置において、前記荷電粒子ビーム装置が、3つの前記偏向電極板に接続され、前記偏向電極板ごとに電位を変化させる3つの第3の可変電源を備えることを特徴とする。
また、請求項10に記載の発明にかかる荷電粒子ビーム装置は、請求項9に記載の荷電粒子ビーム装置において、前記可変電源が、前記偏向電極板の電位を、前記2次電子の飛行軌道が前記荷電粒子ビームの飛行軌道に近づく方向に変化させることを特徴とする。
また、請求項11に記載の発明にかかる荷電粒子ビーム装置は、請求項1ないし10のいずれか1つに記載の荷電粒子ビーム装置において、前記荷電粒子ビームが、前記基準静電電極と加速レンズ間で集束されることを特徴とする。
また、請求項12に記載の発明にかかる荷電粒子ビーム装置は、請求項11に記載の荷電粒子ビーム装置において、前記荷電粒子ビーム装置が、前記基準静電電極の前記荷電粒子ビームが通過する方向に配設される加速レンズを備えることを特徴とする。
また、請求項13に記載の発明にかかる荷電粒子ビーム装置は、請求項1ないし12のいずれか1つに記載の荷電粒子ビーム装置において、前記荷電粒子ビーム装置が、前記荷電粒子ビームが集束する位置で、前記2次電子を集束させる回転対称型レンズを備えることを特徴とする。
また、請求項14に記載の発明にかかる荷電粒子ビーム装置は、請求項13に記載の荷電粒子ビーム装置において、前記回転対称型レンズが、前記位置に磁界を形成する磁界コイルを備えることを特徴とする。
また、請求項15に記載の発明にかかる荷電粒子ビーム装置は、請求項13に記載の荷電粒子ビーム装置において、前記回転対称型レンズが、前記位置に電界を形成する静電電極板を有し、前記静電電極板は、前記基準静電電極および前記加速レンズの電位の中間電位を有することを特徴とする。
また、請求項16に記載の発明にかかる荷電粒子ビーム装置は、請求項13ないし15のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置において、前記回転対称型レンズは、前記位置が前記基準静電電極の空孔である際に、前記空孔近傍に前記2次電子を集束させることを特徴とする。
また、請求項17に記載の発明にかかる荷電粒子ビーム装置は、請求項1ないし16のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置において、前記基準静電電極は少なくとも4個以上の電極に分割され、分割されたそれぞれの電極に電圧を印加し、試料から放射された2次電子の飛行方向を調整することを特徴とする。
また、請求項18に記載の発明にかかる荷電粒子ビーム装置は、請求項1ないし17のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置において、前記試料から放射される2次電子のうち、帯電情報のみを持つ低エネルギーの2次電子を検出する信号検出部を加速レンズの下方に配設することを特徴とする。
また、請求項19に記載の発明にかかる荷電粒子ビーム装置は、前記荷電粒子ビーム装置は、前記荷電粒子ビームの荷電粒子が電子であることを特徴とする。
(実施の形態1)
まず、本実施の形態1にかかる荷電粒子ビーム装置である走査型電子顕微鏡10の全体構成について説明する。図1は、走査型電子顕微鏡10の鏡筒部分の断面およびその他の制御部分を含む構成図である。走査型電子顕微鏡10は、試料1、電子銃30、制限絞り2、開き角制御レンズ3、基準静電電極4および4′、円筒形フィルター電極5および5′、加速レンズ6、走査コイル13、加速場電極14、磁界レンズ15、減速場電極16、電子銃制御部8、信号検出部40および40′、走査制御部22、磁界レンズ制御部7、制御部9、表示部21、可変電源18〜20、32、33および電源34を含む。
制御部9は、電子銃制御部8、走査制御部22、磁界レンズ制御部7および可変電源18〜20、32、33を制御し、1次電子ビーム31の試料1への照射および走査を行い、さらに試料1から発生される2次電子を信号検出部40及び40´で検出し、試料1の画像情報を取得する。なお、この画像情報は、表示部21に表示される。
ここで、円筒形フィルター電極5′の電位は、基準静電電極4の電位と同一にされているので、2次電子50は、加速レンズ6を通過し、円筒形フィルター電極5′に入力する際に、強く減速され進行方向を反転する。この進行方向が反転した2次電子50は、水平方向の速度成分を有する際には、場合によっては加速レンズ6に衝突し、また、場合によっては、加速レンズ6との衝突を免れ、加速場電極14により形成される加速電界の影響で、加速場電極14の方向へ向かう。これにより、2次電子50が、信号検出部40および40′に到達することが防止される。
上述の実施の形態では、信号検出部を基準静電電極4の上下にそれぞれ1つずつ合計2つを設けた場合を示したが、信号検出部は基準静電電極4の上方向又は下方向に1つ設けるようにしてもよい。
(実施の形態2)
ところで、上記実施の形態1では、試料1の表面が1次電子ビーム31の照射方向に対して直交する場合を示したが、荷電粒子ビームである1次電子ビーム31の照射方向に対して、試料1を直交する方向から大きく傾いた斜め方向に傾かせ、試料1の表面を観察する場合が存在する。図16は、図15の走査型顕微鏡100と同様の構成を有する際に、水平方向に対して傾けられた試料1から発生される2次電子110の飛行軌道を例示している。2次電子110は、試料1の傾きに応じて、その飛行軌道が、1次電子ビーム31の存在する中心軸からずれた歪んだものとなる。これは、図16に破線で示す減速場電極16の試料1側に形成される漏洩電界111の分布が、傾いた試料1の影響で1次電子ビーム11の中心軸に対して非軸対称の分布となることによる。
(実施の形態3)
図13は本発明の第3の実施の形態を示す構成図である。図1,図2と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、31は1次電子ビーム、2は制限絞り、3は開き角制御レンズ、4´は第2の基準静電電極、4は第1の基準静電電極である。5は第1の円筒形フィルター電極、5´は第2の円筒形フィルター電極である。基準静電電極4は円筒形フィルター電極5と5´の間に設けられている。32は円筒形フィルター5に印加する電圧を与える可変電源、33は円筒形フィルター5´に印加する電圧を与える可変電源である。50は試料1から放出される2次電子である。
3 開き角制御レンズ
4、4′ 基準静電電極
5、5′ 円筒形フィルター電極
6 加速レンズ
7 磁界レンズ制御部
8 電子銃制御部
9 制御部
10、60、100 走査型電子顕微鏡
11、31、31′ 1次電子ビーム
12 2次電子
13 走査コイル
14 加速場電極
15、71 磁界レンズ
16 減速場電極
17 信号検出器
18〜20 可変電源
21 表示部
22 走査制御部
24 電子検出部
30 電子銃
32〜34 可変電源
40、40′、40´´ 信号検出部
41 クロスオーバーポイント
44 磁界レンズ制御部
50、51、53、54 2次電子
81〜83 偏向電極板
86〜88 可変電源
110、120 2次電子
111、112 漏洩電界
Claims (19)
- 荷電粒子ビームが照射される試料と、
前記試料の試料電位を基準として、前記荷電粒子ビームの加減速を行なう静電界形成手段と、
前記試料から、前記荷電粒子ビームの照射方向に発生される2次電子を検出する信号検出部と、
を備える荷電粒子ビーム装置であって、
前記静電界形成手段は、中央に前記荷電粒子ビームを通過させる空孔を有する円板状の基準静電電極、中央に前記荷電粒子ビームを通過させる空洞を有し、前記基準静電電極を前記通過の前後方向から挟む位置に配設される一対の円筒形フィルター電極及び前記円筒形フィルター電極の電位を変化させる可変電源を有し、
前記信号検出部は、前記基準静電電極の上方向及び下方向のうち、少なくとも1つの方向に配設されることを特徴とする荷電粒子ビーム装置。 - 前記円筒形フィルター電極は、円筒形の側面がメッシュ状の金網からなることを特徴とする請求項1記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記円筒形フィルター電極は、前記試料電位よりも高電位にされることを特徴とする請求項1又は2記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記静電界形成手段は、前記基準静電電極の電位を変化させる可変電源を備えることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記信号検出部は、前記面内の異なる複数の方向に配設されることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記静電界形成手段は、前記試料に荷電粒子ビームを射出する側に減速場電界を生成する際に、前記減速場電極及び前記試料の間に、前記通過を行なう方向を向く軸に対して非回転対称の形状を有する偏向電極を備えることを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記偏向電極は、扇形の湾曲形状を有し、前記荷電粒子ビームを互いに異なる方向から囲む3つの偏向電極を備えることを特徴とする請求項6記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記偏向電極は、前記偏向電極板により、前記荷電粒子ビームを中心として前記荷電粒子ビームの走行方向と直交する周囲360度方向の内の4分の3の領域を占有することを特徴とする請求項7記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記荷電粒子ビーム装置は、3つの前記偏向電極に接続され、前記偏向電極板毎に電位を変化させる3つの可変電源を備えることを特徴とする請求項7又は8記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記可変電源は、前記偏向電極板の電位を、前記2次電子の飛行軌道が前記荷電粒子ビームの飛行軌道に近づく方向に変化させることを特徴とする請求項9記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記荷電粒子ビームは、前記基準静電電極と加速レンズ間で集束されることを特徴とする請求項1乃至10の何れかに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記荷電粒子ビーム装置は、前記基準静電電極の前記荷電粒子ビームが通過する方向に配設される加速レンズを備えることを特徴とする請求項11記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記荷電粒子ビーム装置は、前記荷電粒子ビームが集束する位置で、前記2次電子を集束させる回転対称型レンズを備えることを特徴とする請求項1乃至12の何れかに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記回転対称型レンズは、前記位置に磁界を形成する磁界コイルを備えることを特徴とする請求項13記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記回転対称型レンズは、前記位置に電界を形成する静電電極板を有し、前記静電電極板は、前記基準静電電極及び前記加速レンズの電位の中間電位を有することを特徴とする請求項13記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記回転対称型レンズは、前記位置が前記基準静電電極の空孔である際に、前記空孔近傍に前記2次電子を集束させることを特徴とする請求項13乃至15の何れかに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記基準静電電極は回転対称方向に少なくとも4個以上の電極に分割され、分割されたそれぞれの電極に電圧を印加し、試料から放射された2次電子の飛行方向を調整することを特徴とする請求項1乃至16の何れかに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記試料から放射される2次電子のうち、帯電情報のみを持つ低エネルギーの2次電子を検出する信号検出部を加速レンズの下方に配設することを特徴とする請求項1乃至17の何れかに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記荷電粒子ビーム装置は、前記荷電粒子ビームの荷電粒子が電子であることを特徴とする請求項1乃至18の何れかに記載の荷電粒子ビーム装置。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8759761B2 (en) | 2008-08-26 | 2014-06-24 | Hitachi High-Technologies Corporation | Charged corpuscular particle beam irradiating method, and charged corpuscular particle beam apparatus |
JP2012230919A (ja) * | 2012-08-27 | 2012-11-22 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線の照射方法及び荷電粒子線装置 |
WO2016121224A1 (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | 松定プレシジョン株式会社 | 荷電粒子線装置及び走査電子顕微鏡 |
JPWO2016121224A1 (ja) * | 2015-01-30 | 2017-12-07 | 松定プレシジョン株式会社 | 荷電粒子線装置及び走査電子顕微鏡 |
JP2021528833A (ja) * | 2017-11-21 | 2021-10-21 | フォーカス−イービーム テクノロジー (ベイジン) カンパニー, リミテッド | 低エネルギー走査型電子顕微鏡システム、走査型電子顕微鏡システム及び試料検知方法 |
WO2020081183A1 (en) * | 2018-10-15 | 2020-04-23 | Applied Materials Israel Ltd. | Objective lens arrangement |
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