JPH09171100A - Ｘ線分析顕微鏡 - Google Patents
Ｘ線分析顕微鏡Info
- Publication number
- JPH09171100A JPH09171100A JP33148095A JP33148095A JPH09171100A JP H09171100 A JPH09171100 A JP H09171100A JP 33148095 A JP33148095 A JP 33148095A JP 33148095 A JP33148095 A JP 33148095A JP H09171100 A JPH09171100 A JP H09171100A
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- JP
- Japan
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- sample
- optical system
- rays
- ray
- electron optical
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- Pending
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- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】平面分解能のより高いＸ線分析顕微鏡を提供す
る。 【解決手段】電子光学系７の試料４に近い部分の電極１
５を、Ｘ線の集光ミラーを兼ねる形状とし、試料に照射
するＸ線３の強度を高めると共に電子光学系７の作動距
離を短くする。 【効果】半導体素子等の微細な構造の分析が可能とな
る。
る。 【解決手段】電子光学系７の試料４に近い部分の電極１
５を、Ｘ線の集光ミラーを兼ねる形状とし、試料に照射
するＸ線３の強度を高めると共に電子光学系７の作動距
離を短くする。 【効果】半導体素子等の微細な構造の分析が可能とな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＸ線を用いた微小領
域分析装置に関する。
域分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線分析顕微鏡の原理は、分光した軟Ｘ
線を試料に照射して、試料から発生する電子線を電子光
学系で結像して、試料の材質分布を観察することであ
る。この電子光学系において特定のエネルギーの電子の
みを選択して結像すると、試料の元素分布や化学結合状
態の分布の詳細な情報が得られる。
線を試料に照射して、試料から発生する電子線を電子光
学系で結像して、試料の材質分布を観察することであ
る。この電子光学系において特定のエネルギーの電子の
みを選択して結像すると、試料の元素分布や化学結合状
態の分布の詳細な情報が得られる。
【０００３】このようなＸ線分析顕微鏡の従来例とし
て、例えば特開平3−155030 号が知られている。この従
来例では、試料に必要なＸ線を照射するためにＸ線の照
射系を試料に近付ける必要があり、電子光学系が試料か
ら離されている。電子光学系の性能は、試料から電子光
学系の入口までの距離、すなわち作動距離に依存し、こ
れが長くなるほど性能が劣化する。このため、上記従来
のＸ線分析顕微鏡による試料像の平面分解能は１０ミク
ロン程度に留まっており、半導体素子等の微細な構造の
分析に適用するには不十分であった。
て、例えば特開平3−155030 号が知られている。この従
来例では、試料に必要なＸ線を照射するためにＸ線の照
射系を試料に近付ける必要があり、電子光学系が試料か
ら離されている。電子光学系の性能は、試料から電子光
学系の入口までの距離、すなわち作動距離に依存し、こ
れが長くなるほど性能が劣化する。このため、上記従来
のＸ線分析顕微鏡による試料像の平面分解能は１０ミク
ロン程度に留まっており、半導体素子等の微細な構造の
分析に適用するには不十分であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、平面
分解能の高いＸ線分析顕微鏡を提供することにある。
分解能の高いＸ線分析顕微鏡を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】電子光学系の試料に近い
部分の電極を、Ｘ線の集光ミラーを兼ねる構造として、
試料に照射するＸ線を集光するとともに、電子光学系の
作動距離を短くする。
部分の電極を、Ｘ線の集光ミラーを兼ねる構造として、
試料に照射するＸ線を集光するとともに、電子光学系の
作動距離を短くする。
【０００６】
実施例１ 本発明のＸ線分析顕微鏡の第１の実施例を図１を用いて
説明する。このＸ線分析顕微鏡は、Ｘ線源１からアパチ
ャー２で制限してＸ線３を取り出し、試料４に照射する
Ｘ線照射系と、試料４から発生する電子線６を拡大結像
して試料４の電子像を形成する電子光学系７と、この像
を検出して表示する電子像検出系８とで基本的に構成さ
れる。なお、図１では装置を格納する真空容器，制御
系，Ｘ線源１の分光器は図示を省略してある。
説明する。このＸ線分析顕微鏡は、Ｘ線源１からアパチ
ャー２で制限してＸ線３を取り出し、試料４に照射する
Ｘ線照射系と、試料４から発生する電子線６を拡大結像
して試料４の電子像を形成する電子光学系７と、この像
を検出して表示する電子像検出系８とで基本的に構成さ
れる。なお、図１では装置を格納する真空容器，制御
系，Ｘ線源１の分光器は図示を省略してある。
【０００７】ここで、試料４は試料ステージ５に可動に
保持されている。また、電子像検出系８はマイクロチャ
ネルプレート９と、これで増倍された電子像を光の像に
変える蛍光板１０と、この像を電気信号に変えて表示装
置１２に表示させるＣＣＤカメラ１１で構成される。電
子光学系７は、静電レンズ１３と、電磁偏向器１７とア
パチャー１８と、拡大レンズ系１９で構成される。
保持されている。また、電子像検出系８はマイクロチャ
ネルプレート９と、これで増倍された電子像を光の像に
変える蛍光板１０と、この像を電気信号に変えて表示装
置１２に表示させるＣＣＤカメラ１１で構成される。電
子光学系７は、静電レンズ１３と、電磁偏向器１７とア
パチャー１８と、拡大レンズ系１９で構成される。
【０００８】静電レンズ１３は、試料４から発生する電
子４を約１０ｋＶまで加速して、電磁偏向器１７のほぼ
中心に収束するように制御される。電磁偏向器１７を適
当に制御するとアパチャー１８で特定のエネルギーの電
子６だけを拡大レンズ系１９に導くことができる。
子４を約１０ｋＶまで加速して、電磁偏向器１７のほぼ
中心に収束するように制御される。電磁偏向器１７を適
当に制御するとアパチャー１８で特定のエネルギーの電
子６だけを拡大レンズ系１９に導くことができる。
【０００９】本発明で特徴的なことは、電子光学系７の
内、試料４に最も近い静電レンズ１３の電極１５をＸ線
３の集光ミラーを兼ねる形状としたことにある。これに
よって、試料４に照射されるＸ線３を収束して強度を高
めるとともに、電子光学系７の作動距離を実質的になく
して、その結像性能を高めることが可能となった。具体
的には、電子光学系７の作動距離は１mmであり、拡大率
は５００である。
内、試料４に最も近い静電レンズ１３の電極１５をＸ線
３の集光ミラーを兼ねる形状としたことにある。これに
よって、試料４に照射されるＸ線３を収束して強度を高
めるとともに、電子光学系７の作動距離を実質的になく
して、その結像性能を高めることが可能となった。具体
的には、電子光学系７の作動距離は１mmであり、拡大率
は５００である。
【００１０】電極１５の内面形状は放物面と楕円面とで
構成される縮小率１／１０のウオルターミラー形状とし
た。この電極１５は成型したガラスの表面に金をコート
して作成した。マイクロチャネルプレート９の分解能は
５０ミクロンである。これらの構成によって、試料４上
の１００μｍの領域を平面分解能０.１μｍ で観察する
ことが可能であった。
構成される縮小率１／１０のウオルターミラー形状とし
た。この電極１５は成型したガラスの表面に金をコート
して作成した。マイクロチャネルプレート９の分解能は
５０ミクロンである。これらの構成によって、試料４上
の１００μｍの領域を平面分解能０.１μｍ で観察する
ことが可能であった。
【００１１】本実施例のＸ線分析顕微鏡により、製造途
中の半導体装置（ウエハ）を真空中で搬送し、検査した
ところ、エッチング工程後のサブミクロンの大きさの残
さを分析することが可能で、得られた元素組成と化学結
合状態の情報からエッチング工程の改善が可能となる効
果があった。
中の半導体装置（ウエハ）を真空中で搬送し、検査した
ところ、エッチング工程後のサブミクロンの大きさの残
さを分析することが可能で、得られた元素組成と化学結
合状態の情報からエッチング工程の改善が可能となる効
果があった。
【００１２】実施例２ 本発明のＸ線分析顕微鏡の第２の実施例を図２を用いて
説明する。Ｘ線分析顕微鏡の基本的な構成は、実施例１
と同様である。異なるところは、電子線６のエネルギー
を積極的に選択する手段を電子光学系７から省いて、電
子光学系７′を完全に同軸としたことである。これに伴
って、Ｘ線３はミラー２０を介して、斜方向から導入す
る。ミラー２０は電子線６が透過するように穴があけて
ある。
説明する。Ｘ線分析顕微鏡の基本的な構成は、実施例１
と同様である。異なるところは、電子線６のエネルギー
を積極的に選択する手段を電子光学系７から省いて、電
子光学系７′を完全に同軸としたことである。これに伴
って、Ｘ線３はミラー２０を介して、斜方向から導入す
る。ミラー２０は電子線６が透過するように穴があけて
ある。
【００１３】本発明で特徴的なことは、実施例１の場合
と同様に電子光学系７′の内、試料４に最も近い静電レ
ンズ１３の電極１５をＸ線３の集光ミラーを兼ねる形状
としたことにある。これによって、試料４に照射される
Ｘ線３の強度を高めるとともに電子光学系７′の作動距
離を実質的になくして、その結像性能を高めることが可
能となった。さらに、本実施例では、電子光学系７′を
同軸に構成したため、軸合わせなどが容易に行える効果
がある。なお、試料４を詳細に分析する場合は、電子像
検出系８の代わりに視野制限アパチャーと電子エネルギ
ーアナライザーを設ければ良い。
と同様に電子光学系７′の内、試料４に最も近い静電レ
ンズ１３の電極１５をＸ線３の集光ミラーを兼ねる形状
としたことにある。これによって、試料４に照射される
Ｘ線３の強度を高めるとともに電子光学系７′の作動距
離を実質的になくして、その結像性能を高めることが可
能となった。さらに、本実施例では、電子光学系７′を
同軸に構成したため、軸合わせなどが容易に行える効果
がある。なお、試料４を詳細に分析する場合は、電子像
検出系８の代わりに視野制限アパチャーと電子エネルギ
ーアナライザーを設ければ良い。
【００１４】
【発明の効果】本発明のＸ線分析顕微鏡によれば、高い
平面分解能が得られるので、半導体素子等の微細な構造
の分析が可能となる効果がある。
平面分解能が得られるので、半導体素子等の微細な構造
の分析が可能となる効果がある。
【図１】本発明のＸ線分析顕微鏡の第１の実施例の概略
図。
図。
【図２】本発明のＸ線分析顕微鏡の第２の実施例の概略
図。
図。
１…Ｘ線源、２…アパチャー、３…Ｘ線、４…試料、５
…試料ステージ、６…電子線、７，７′…電子光学系、
８…電子像検出系、９…マイクロチャネルプレート、１
０…蛍光板、１１…ＣＣＤカメラ、１２…表示装置、１
３…静電レンズ、１４…電極、１５…電極兼集光ミラ
ー、１６…電極、１７…電磁偏向器、１８，１８′…ア
パチャー、１９…拡大レンズ系、２０…ミラー。
…試料ステージ、６…電子線、７，７′…電子光学系、
８…電子像検出系、９…マイクロチャネルプレート、１
０…蛍光板、１１…ＣＣＤカメラ、１２…表示装置、１
３…静電レンズ、１４…電極、１５…電極兼集光ミラ
ー、１６…電極、１７…電磁偏向器、１８，１８′…ア
パチャー、１９…拡大レンズ系、２０…ミラー。
Claims (2)
- 【請求項１】試料にＸ線を照射する手段と、該試料から
発生する電子を結像する電子光学系とを備えたＸ線分析
顕微鏡において、前記電子光学系の一部が、Ｘ線の集光
ミラーであることを特徴とするＸ線分析顕微鏡。 - 【請求項２】請求項１に記載のＸ線分析顕微鏡を用い
て、半導体装置の製造プロセスの不良をモニタすること
を特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33148095A JPH09171100A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | Ｘ線分析顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33148095A JPH09171100A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | Ｘ線分析顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09171100A true JPH09171100A (ja) | 1997-06-30 |
Family
ID=18244123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33148095A Pending JPH09171100A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | Ｘ線分析顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09171100A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6979823B2 (en) | 1997-10-02 | 2005-12-27 | Hitachi, Ltd. | Patterned wafer inspection method and apparatus therefor |
-
1995
- 1995-12-20 JP JP33148095A patent/JPH09171100A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6979823B2 (en) | 1997-10-02 | 2005-12-27 | Hitachi, Ltd. | Patterned wafer inspection method and apparatus therefor |
| US7242015B2 (en) | 1997-10-02 | 2007-07-10 | Hitachi, Ltd. | Patterned wafer inspection method and apparatus therefor |
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