JPH10208683A - Scanning electron microscope - Google Patents
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- JPH10208683A JPH10208683A JP10061897A JP6189798A JPH10208683A JP H10208683 A JPH10208683 A JP H10208683A JP 10061897 A JP10061897 A JP 10061897A JP 6189798 A JP6189798 A JP 6189798A JP H10208683 A JPH10208683 A JP H10208683A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は電子線装置に係り、特に
試料から発生した反射電子を検出し、高分解能像を得る
のに好適な走査電子顕微鏡に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam apparatus, and more particularly to a scanning electron microscope suitable for detecting reflected electrons generated from a sample and obtaining a high-resolution image.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、走査形電子顕微鏡では反射電子を
検出するために二次電子検出器とは別の検出器（半導体
やシンチレータ）を試料の上部（電子源側）に配置して
検出していた。反射電子検出器を備えた電子線装置が特
開平4−162337 号公報に開示されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in a scanning electron microscope, a detector (semiconductor or scintillator) different from a secondary electron detector is arranged above a sample (electron source side) to detect reflected electrons. I was An electron beam apparatus provided with a backscattered electron detector is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-162337.
【０００３】これによれば試料に電子線を照射した結果
得られる反射電子を対物レンズの下に配置された反射電
子検出器によって検出する電子線装置が開示されてい
る。According to this, there is disclosed an electron beam apparatus in which reflected electrons obtained as a result of irradiating a sample with an electron beam are detected by a backscattered electron detector arranged below an objective lens.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】対物レンズ下面と試料
との間の距離はワーキングディスタンスと呼ばれ、この
距離が短い程、収差を低減できることが知られている。
しかしながら特開平4−162337号公報によれば、対物レ
ンズと試料の間に反射電子検出器を配置する如き構成と
なっているので、上述のワーキングディスタンスの短縮
という点については問題があった。The distance between the lower surface of the objective lens and the sample is called a working distance, and it is known that the shorter the distance, the more the aberration can be reduced.
However, according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-162337, since the configuration is such that the backscattered electron detector is arranged between the objective lens and the sample, there is a problem in shortening the working distance described above.
【０００５】一方、特開昭64−52370 号公報には、対物
レンズより上に配置された検出器で２次電子を検出する
技術についての開示があるが、エネルギーの高い反射電
子を検出することについては何等配慮がされていなかっ
た。On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-52370 discloses a technique for detecting secondary electrons with a detector arranged above an objective lens. No consideration was given to
【０００６】本発明の目的は、２次電子と反射電子を共
に検出するのに好適な走査形電子顕微鏡の提供にある。An object of the present invention is to provide a scanning electron microscope suitable for detecting both secondary electrons and reflected electrons.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、電子源と、該
電子源から放出された一次電子線を対物レンズで収束し
て試料に照射し、該照射に基づいて得られる電子を検出
する走査形電子顕微鏡において、前記一次電子線を挟ん
で対向し、その間で電界を形成する電極と、前記電界の
一次電子線に対する偏向作用に対向する偏向作用を生じ
させる磁界を形成する磁極と、前記一次電子線の照射に
起因して発生し、前記電界及び磁界によって偏向される
２次電子及び反射電子の軌道上に配置される検出器とを
備え、該検出器は前記対物レンズより電子源側に備えら
れていることを特徴とする。According to the present invention, an electron source and a primary electron beam emitted from the electron source are converged by an objective lens to irradiate a sample, and electrons obtained based on the irradiation are detected. In a scanning electron microscope, electrodes facing each other with the primary electron beam interposed therebetween and forming an electric field therebetween, a magnetic pole forming a magnetic field for generating a deflecting action opposite to the deflecting action on the primary electron beam of the electric field, A detector which is generated by irradiation of the primary electron beam and is arranged on the trajectory of secondary electrons and reflected electrons which are deflected by the electric and magnetic fields, wherein the detector is closer to the electron source than the objective lens. It is characterized by being provided in.
【０００８】[0008]
【作用】上記構成によれば、同じ偏向に対して異なる偏
向軌道を描く反射電子と２次電子の軌道をカバーするよ
うに検出器が配置されているので、２次電子と反射電子
を共に検出することが可能になる。また一次電子線に対
する影響を緩和しつつ、反射電子と２次電子の検出効率
を高めることが可能になる。According to the above construction, since the detector is arranged so as to cover the trajectories of the reflected electrons and the secondary electrons which draw different deflection trajectories for the same deflection, both the secondary electrons and the reflected electrons are detected. It becomes possible to do. Further, it is possible to improve the detection efficiency of the reflected electrons and the secondary electrons while reducing the influence on the primary electron beam.
【０００９】また直進性に優れた反射電子は半導体試料
上のコンタクトホールを観察するのに好適である。即ち
コンタクトホールに対する反射電子による観察能力と、
コンタクトホール以外の領域に対する２次電子による観
察能力を併せ持つ走査形電子顕微鏡の提供が可能にな
る。A reflected electron having excellent straightness is suitable for observing a contact hole on a semiconductor sample. That is, the observation capability of the contact hole by the reflected electrons,
It is possible to provide a scanning electron microscope having an ability to observe a region other than the contact hole with secondary electrons.
【００１０】[0010]
【実施例】図１は本発明の走査形電子顕微鏡の一実施例
を示す図面である。FIG. 1 is a drawing showing an embodiment of the scanning electron microscope of the present invention.
【００１１】陰極１０１と第一陽極１０２に印加される
電圧Ｖ１により陰極１０１から放射された一次電子線１
０４は、第二陽極１０３に印加される電圧Ｖａｃｃに加
速されて後段のレンズ系に進行する。この一次電子線１
０４は、集束レンズ制御回路１７０で制御された集束レ
ンズ１０５と対物レンズ制御回路１７４で制御された対
物レンズ１０６により試料１０７に微小スポットとして
集束され、二段の偏向コイル１０８で試料上を二次元的
に走査される。偏向コイル１０８の走査信号は、入力装
置１５４により指定された観察倍率に応じて、CPU150に
よって偏向制御回路１７６を介し制御される。The primary electron beam 1 emitted from the cathode 101 by the voltage V1 applied to the cathode 101 and the first anode 102
04 accelerates to the voltage Vacc applied to the second anode 103 and proceeds to the subsequent lens system. This primary electron beam 1
Numeral 04 is focused as a minute spot on the sample 107 by the focusing lens 105 controlled by the focusing lens control circuit 170 and the objective lens 106 controlled by the objective lens control circuit 174, and is two-dimensionally scanned on the sample by the two-stage deflection coil 108. Is scanned. The scanning signal of the deflection coil 108 is controlled by the CPU 150 via the deflection control circuit 176 in accordance with the observation magnification specified by the input device 154.
【００１２】そして、本発明の一実施例では光軸上に二
次電子１０９を透過できる多孔電極１１２と対向電極１
１１および該電極で発生する電界Ｅとほぼ直交する磁界
Ｂを発生させる図２で示した磁界発生用コイル２１３，
２１４を配置して二次電子１０９と反射電子１１０の軌
道を分離し、分離されて多孔電極１１２を透過した二次
電子１０９の軌道を見込む位置に二次電子検出器１２０
と、二次電子と分離された反射電子軌道を見込む位置に
反射電子検出器１２１を配置して両電子を分離して検出
する構成となっている。In one embodiment of the present invention, the porous electrode 112 capable of transmitting the secondary electrons 109 on the optical axis and the counter electrode 1 are provided.
And a magnetic field generating coil 213 shown in FIG. 2 for generating a magnetic field B substantially orthogonal to an electric field E generated at the electrode.
The secondary electron detector 120 is disposed at a position where the trajectory of the secondary electron 109 and the reflected electron 110 is separated by disposing the secondary electron 109 and the trajectory of the secondary electron 109 transmitted through the porous electrode 112 is separated.
Then, the reflected electron detector 121 is arranged at a position where the reflected electron trajectory separated from the secondary electrons can be seen, and the two electrons are separated and detected.
【００１３】この構成により、一次電子線１０４は多孔
電極１１２と対向電極１１１で発生する電界Ｅと同一方
向に偏向する力を受ける。一方、磁界発生用コイル２１
３，２１４により電界Ｅと直交する磁界Ｂが生成される
ので、一次電子線１０４はローレンツ力を受けて磁界Ｂ
と光軸（一次電子線の進行方向）とにそれぞれ直交する
方向、すなわち電界Ｅの向きと同一直線上の力を受け
る。従って、磁界Ｂの極性および強さを適切に選べば電
界Ｅによる一次電子線の軌道の曲がりを磁界Ｂで完全に
打ち消すことができる。また、光軸近傍では電界Ｅと磁
界Ｂがほぼ均一なため、不均一な電磁界分布に起因する
非点収差等は生じず最終的には何の作用も受けずに対物
レンズ１０６に入射する。With this configuration, the primary electron beam 104 receives a force deflected in the same direction as the electric field E generated between the porous electrode 112 and the counter electrode 111. On the other hand, the magnetic field generating coil 21
3, 214, a magnetic field B orthogonal to the electric field E is generated.
And the optical axis (the traveling direction of the primary electron beam). Therefore, if the polarity and strength of the magnetic field B are properly selected, the bending of the trajectory of the primary electron beam caused by the electric field E can be completely canceled by the magnetic field B. Further, since the electric field E and the magnetic field B are almost uniform near the optical axis, astigmatism or the like due to the non-uniform electromagnetic field distribution does not occur and finally enters the objective lens 106 without any action. .
【００１４】この試料１０７の一次電子線照射点からは
二次電子１０９と反射電子１１０が放出される。二次電
子１０９は、対物レンズ１０６による磁界の影響で螺旋
運動をしながら上部へ進行し、多孔電極１１２と対向電
極１１１で生成する電界Ｅおよび直交磁界発生コイル２
１３，２１４で生成する磁界Ｂの作用で強く偏向される
ため、多孔電極１１２を透過して二次電子検出器１２０
に捕捉される。また、反射電子１１０は、エネルギーが
高いため、直交電磁界の作用を受けても多孔電極を透過
する程度までには偏向されず、その軌道を少し曲げてさ
らに上部に進行する。しかし、この反射電子軌道を見込
む位置に検出器１２１が配置されているため、反射電子
１１０は反射電子検出器１２１に捕捉される。Secondary electrons 109 and reflected electrons 110 are emitted from the primary electron beam irradiation point of the sample 107. The secondary electrons 109 travel upward while making a helical movement under the influence of the magnetic field of the objective lens 106, and generate an electric field E generated by the porous electrode 112 and the counter electrode 111 and the orthogonal magnetic field generating coil 2.
13, 214 are strongly deflected by the action of the magnetic field B generated by the secondary electron detector 120 through the porous electrode 112.
Is captured by In addition, since the reflected electrons 110 have high energy, they are not deflected to the extent that they pass through the porous electrode even when subjected to the action of the orthogonal electromagnetic field, and their trajectories are slightly bent to travel further upward. However, the reflected electrons 110 are captured by the backscattered electron detector 121 because the detector 121 is arranged at a position where the backscattered electron trajectory is expected.
【００１５】反射電子検出器１２１からの信号は可変増
幅器１６０に入力され、又、二次電子検出器１２０から
の信号も可変増幅器１６２に入力され、それぞれの信号
はおのおのゼロを含む任意の利得で増幅された後Ａ／Ｄ
変換器１７８，１８０によりディジタル信号に変換され
て、データバス１５８に入力される。そしてこれらの信
号はCPU150により信号処理され、その後、又は信号処理
される前にもメモリ等による記憶装置１５２にデータ信
号を記憶させている。そして、記憶装置１５２に記憶さ
れた反射電子，二次電子の信号、又は処理された信号を
用いてCPU150はインターフェース１５６を介して、ＣＲ
Ｔ等の表示装置１２５に試料の反射電子像，二次電子
像、そして処理された信号による拡大された試料像を表
示している。また、記憶手段を介さなくても、試料１０
７を走査している時に、それらの試料像をリアルタイム
で表示する機能を持つ。The signal from the backscattered electron detector 121 is input to the variable amplifier 160, and the signal from the secondary electron detector 120 is also input to the variable amplifier 162, and each signal has an arbitrary gain including zero. A / D after amplification
The signals are converted into digital signals by converters 178 and 180 and input to data bus 158. These signals are subjected to signal processing by the CPU 150, and the data signals are stored in the storage device 152 such as a memory after or before the signal processing. Then, the CPU 150 uses the signals of the reflected electrons and the secondary electrons stored in the storage device 152 or the processed signals to send the CR through the interface 156.
A reflected electron image, a secondary electron image of the sample, and an enlarged sample image based on the processed signal are displayed on a display device 125 such as T. Further, the sample 10 can be used without using the storage means.
7 has a function of displaying those sample images in real time while scanning.
【００１６】また、上記実施例では固定状態で示した
が、入力装置１５４からの指示によりCPU150は電子線の
加速電圧Ｖａｃｃの値、そして、反射，二次電子検出器
の捕捉電界の強さ、さらには、集束，対物レンズの電流
値を可変する機能を持つ。In the above-described embodiment, the fixed state is shown. However, in response to an instruction from the input device 154, the CPU 150 determines the value of the accelerating voltage Vacc of the electron beam, and the intensity of the reflection and the electric field captured by the secondary electron detector. Further, it has a function of changing the current value of the focusing and objective lenses.
【００１７】図２，図３は本発明の走査電子顕微鏡の電
界、及び磁界の一実施例を詳細に示したものである。FIGS. 2 and 3 show one embodiment of the electric field and the magnetic field of the scanning electron microscope of the present invention in detail.
【００１８】多孔電極１１２と対向電極１１１との間に
±Ｖｅ（Ｖ）の電位差を与えて電界Ｅを発生させると、
加速電圧Ｖａｃｃの一次電子線１０４は、Ｖｅ／Ｖａｃ
ｃに比例した角度θｅ＝Ｋｅ・Ｖｅ／Ｖａｃｃだけ偏向
される。ここで、Ｋｅは多孔電極１２および対向電極１
１の形状や配置で決まる定数である。When a potential difference of ± Ve (V) is applied between the porous electrode 112 and the counter electrode 111 to generate an electric field E,
The primary electron beam 104 of the acceleration voltage Vacc is Ve / Vac
It is deflected by an angle θe = Ke · Ve / Vacc proportional to c. Here, Ke represents the porous electrode 12 and the counter electrode 1.
It is a constant determined by the shape and arrangement of 1.
【００１９】一方、直交磁界発生コイル２１３，２１４
に励磁電流１ｂ（Ａ）を流すと電界Ｅと直交する磁界Ｂ
が発生し、一次電子線１０４は１ｂ／√Ｖａｃｃに比例
した角度θｂ＝Ｋｂ・Ｉｂ／√Ｖａｃｃだけ電界による
偏向とは逆向きに偏向される。ここで、Ｋｂは、直交磁
界発生コイル２１３，２１４の形状や配置で決まる定数
である。互いに直交する電界Ｅと磁界Ｂが同時に存在す
る場合には、電界Ｅと磁界Ｂによる力の合成で一次電子
線の軌道が決まるため、θｅ＝θｂに選べば一次電子線
は偏向作用を受けずに直進する。On the other hand, the orthogonal magnetic field generating coils 213 and 214
When an exciting current 1b (A) is passed through the
Is generated, and the primary electron beam 104 is deflected by an angle θb = Kb · Ib / √Vacc proportional to 1b / √Vacc in a direction opposite to the deflection by the electric field. Here, Kb is a constant determined by the shape and arrangement of the orthogonal magnetic field generating coils 213 and 214. When an electric field E and a magnetic field B orthogonal to each other are present at the same time, the trajectory of the primary electron beam is determined by the combination of the forces by the electric field E and the magnetic field B. Therefore, if θe = θb, the primary electron beam is not subjected to a deflection action. Go straight to.
【００２０】一方、試料１０７から発生した二次電子１
０９と反射電子１１０は、一次電子線１０４と進行方向
が逆向きであるため、電界と磁界とで同一方向、即ち、
多孔電極側に偏向される。したがって、θｅとθｂを一
定に保てば、一次電子とほぼ同エネルギーを持つ反射電
子は、常に一定の角度で多孔電極側に偏向される。On the other hand, secondary electrons 1 generated from sample 107
09 and the backscattered electron 110 have the same traveling direction as the primary electron beam 104, and therefore have the same direction in the electric field and the magnetic field, that is,
It is deflected to the porous electrode side. Therefore, if θe and θb are kept constant, the reflected electrons having substantially the same energy as the primary electrons are always deflected toward the porous electrode at a fixed angle.
【００２１】この時、試料から発生する反射電子は一次
電子とほぼ同じエネルギーをもっているので、図３に示
された直交する電界と磁界で反射電子が偏向される角度
θBSE は、θBSE ＝θｅ＋θｂで与えられる。At this time, since the reflected electrons generated from the sample have substantially the same energy as the primary electrons, the angle θ BSE at which the reflected electrons are deflected by the orthogonal electric field and magnetic field shown in FIG. 3 is θ BSE = θe + θb Given by
【００２２】よって、一次電子が偏向されない条件： θｅ＝θｂ および反射電子の偏向角θBSE が一定となる条件： θBSE ＝θｅ＋θｂ＝一定 の両方を満たすように、電極に印加する電圧Ｖｅとコイ
ルに流す励磁電流Ｉｂ（Ａ）とを設定することで目的を
達成できる。以上のことより、電圧Ｖｅと電流Ｉｂとの
関係を Ｖｅ＝Ｋ・Ｖａｃｃ Ｉｂ＝Ｋ・(Ｋｅ／Ｋｂ)・√Ｖａｃｃ すればよい。ここで、Ｋは、反射電子の偏向角度θBSE
を決める定数である。Therefore, the condition that the primary electrons are not deflected: θe = θb and the condition that the deflection angle θ BSE of the reflected electrons is constant: θ BSE = θe + θb = constant Both the voltage Ve applied to the electrodes and the coil are satisfied. The purpose can be achieved by setting the exciting current Ib (A) to be supplied to the first motor. From the above, the relationship between the voltage Ve and the current Ib may be set as follows: Ve = K · Vacc Ib = K · (Ke / Kb) · √Vacc Here, K is the deflection angle θ BSE of the reflected electrons.
Is a constant that determines
【００２３】また、二次電子に関しては、そのエネルギ
ーがきわめて小さいため、直交電磁界で強く偏向されて
多孔電極１１２を透過してしまう。したがって、反射電
子の軌道を見込む位置と多孔電極を見込む位置におのお
の電子検出器を配置すると、反射電子と二次電子とが分
離して検出される。Also, the energy of the secondary electrons is extremely small, so that the secondary electrons are strongly deflected by the orthogonal electromagnetic field and pass through the porous electrode 112. Therefore, if the electron detector is arranged at a position where the trajectory of the reflected electrons and a position where the porous electrode are viewed, the reflected electrons and the secondary electrons are separately detected.
【００２４】図４は、二次電子と反射電子を分離して検
出するための他の実施例を示している。FIG. 4 shows another embodiment for separating and detecting secondary electrons and reflected electrons.
【００２５】図３に示した本発明の一実施例では、二次
電子と分離された反射電子軌道上に反射電子を二次電子
に変換する二次電子変換電極４４０を配置してこの電極
にアースまたは負の電圧を印加すると反射電子は電極に
衝突して、電極表面からエネルギーの小さい二次電子を
発生する。直交電磁界の強さは、一次電子線１０４に対
して偏向作用を及ぼさないように設定されているが、一
次電子に比較してエネルギーの小さい二次電子４５０
は、磁界よりも電界によって強く曲げられる。その結
果、多孔電極側に強く偏向されて多孔電極１１２を透過
し、多孔電極を見込む位置に配置された検出器で検出さ
れる。また、多孔電極１１２の下部に軸対称電極４４１
を配置してこの電極に適当な負の電圧を印加すると、試
料から発生した二次電子はこの軸対称電極を進行できず
に試料側にはね返され、エネルギーの高い反射電子のみ
が多孔電極上部に配置した変換電極４４０で二次電子４
５０に変換される。この変換された二次電子４５０は、
試料からの反射電子情報を反映しているため、この信号
で像形成することは、試料からの反射電子信号で像形成
することと等価となる。In one embodiment of the present invention shown in FIG. 3, a secondary electron conversion electrode 440 for converting reflected electrons into secondary electrons is arranged on a reflected electron trajectory separated from secondary electrons, and is provided on this electrode. When ground or a negative voltage is applied, the reflected electrons collide with the electrode, generating secondary electrons with low energy from the electrode surface. Although the intensity of the orthogonal electromagnetic field is set so as not to exert a deflecting action on the primary electron beam 104, the secondary electrons 450 having smaller energy than the primary electrons
Are more strongly bent by an electric field than a magnetic field. As a result, the light is strongly deflected to the porous electrode side, passes through the porous electrode 112, and is detected by a detector arranged at a position where the porous electrode is expected. An axisymmetric electrode 441 is provided below the porous electrode 112.
When an appropriate negative voltage is applied to this electrode, secondary electrons generated from the sample cannot bounce through this axisymmetric electrode and rebound to the sample side, and only high-energy reflected electrons are deposited on the top of the porous electrode. The secondary electrons 4 are generated by the arranged conversion electrodes 440.
Converted to 50. The converted secondary electrons 450 are
Since the reflected electron information from the sample is reflected, forming an image with this signal is equivalent to forming an image with a reflected electron signal from the sample.
【００２６】図３から明らかなように、二次電子変換電
極４４０と多孔電極下部の軸対称電極４４１の印加電圧
の極性の組み合わせで、二次電子と反射電子を選択して
検出したり、合成して検出することができる。As is apparent from FIG. 3, secondary electrons and reflected electrons are selected and detected by combining the polarities of the voltages applied to the secondary electron conversion electrode 440 and the axially symmetric electrode 441 below the porous electrode, or are synthesized. And can be detected.
【００２７】例えば、二次電子変換電極４４０に対し、
切換スイッチ４４２で正または負の電圧が印加できるよ
うにし、また、多孔電極１１２の下部(試料側)には軸対
称電極４４１が配置され、切換スイッチ４４３で正また
は負の電圧が印加できるようになっている。電極４４０
に適当な負の電圧を印加すれば、電極４４０に衝突した
反射電子１１０は電極表面で二次電子４５０を放出す
る。また、電極４４０に適当な正の電圧を印加すれば電
極に反射電子が衝突しても二次電子は電極４４０の電位
に抑制されるため電極４４０から放出されない。一方、
電極４４１に適当な正の電圧を印加すれば試料から発生
した二次電子１０９は多孔電極部に進行できるが、適当
な負の電圧を印加すれば電極４４１を透過できずに試料
側にはね返されてしまう。したがって、電極４４０およ
び電極４４１に印加する電圧の極性を切り換えること
で、検出器１２０で二次電子１０９と反射電子１１０を
選択的に検出したり、二次電子１０９と反射電子１１０
の両方を同時に検出したりでき、またそれらの検出した
信号は上記図１の実施例で示した場合と同様に、ＣＲＴ
を備えた表示装置１２５に画像として示すことが可能に
なる。For example, with respect to the secondary electron conversion electrode 440,
A changeover switch 442 allows a positive or negative voltage to be applied, and an axisymmetric electrode 441 is disposed below the porous electrode 112 (on the sample side) so that a changeover switch 443 can apply a positive or negative voltage. Has become. Electrode 440
When an appropriate negative voltage is applied to the electrodes, the reflected electrons 110 that have collided with the electrode 440 emit secondary electrons 450 on the electrode surface. In addition, if an appropriate positive voltage is applied to the electrode 440, even if reflected electrons collide with the electrode, secondary electrons are suppressed to the potential of the electrode 440 and are not emitted from the electrode 440. on the other hand,
If an appropriate positive voltage is applied to the electrode 441, the secondary electrons 109 generated from the sample can proceed to the porous electrode portion, but if an appropriate negative voltage is applied, the secondary electrons 109 cannot pass through the electrode 441 and rebound to the sample side. Would. Therefore, by switching the polarity of the voltage applied to the electrode 440 and the electrode 441, the detector 120 can selectively detect the secondary electrons 109 and the reflected electrons 110, or can selectively detect the secondary electrons 109 and the reflected electrons 110.
Can be detected at the same time, and the detected signals can be detected by the CRT as in the embodiment shown in FIG.
Can be shown as an image on the display device 125 provided with.
【００２８】図５，図６は本発明の走査形電子顕微鏡で
一例の試料を測定した場合の表示画面を示している。FIGS. 5 and 6 show display screens when an example of a sample is measured by the scanning electron microscope of the present invention.
【００２９】図５は半導体基板（シリコンオキサイド）
に設けられたフォトレジスト５１２のコンタクトホール
５１０を測定した実施例である。FIG. 5 shows a semiconductor substrate (silicon oxide).
This is an example in which the contact hole 510 of the photoresist 512 provided in the sample was measured.
【００３０】図５（ａ）は測定対象の概略形状を示し、
コンタクトホール開口部近辺に起伏５１４があり、その
開口部近辺の試料表面が負に帯電している状態を表して
いる。FIG. 5A shows a schematic shape of the object to be measured.
The undulation 514 is present near the opening of the contact hole, and the sample surface near the opening is negatively charged.
【００３１】図５（ｂ）はこのンタクトホールを開口部
方向から二次電子で走査した像を示しており、コンタク
トホールの帯電していない壁面、底の部分の正確な像情
報が得られているが、帯電している試料開口部近辺の正
確な像状態は得られていないことを示している。FIG. 5B shows an image obtained by scanning the contact hole with secondary electrons from the direction of the opening. Accurate image information of the uncharged wall surface and the bottom portion of the contact hole can be obtained. However, it indicates that an accurate image state near the charged sample opening is not obtained.
【００３２】図５（ｃ）は一次電子で試料を走査し反射
電子信号による試料表面像を現しており、コンタクトホ
ールの底の部分の像は得られていないが、試料開口部近
辺の正確な起伏状態が得られていることを示している。FIG. 5 (c) shows the sample surface image by scanning the sample with primary electrons and the reflected electron signal. Although the image of the bottom of the contact hole is not obtained, an accurate image near the sample opening is obtained. This shows that an undulating state has been obtained.
【００３３】通常、一次電子で試料を走査したことによ
り発生する二次電子信号は、試料の表面から放出される
エネルギーの低い（数エレクトロンボルト程度）電子で
あるため、試料の表面から放出され試料の凹凸状態を忠
実に反映するため電子線の試料内散乱の影響を受けず、
高い空間分解能の情報を備える特徴を持っている。Normally, a secondary electron signal generated by scanning a sample with primary electrons is an electron having a low energy (about several electron volts) emitted from the surface of the sample. Is not affected by electron beam scattering inside the sample to accurately reflect the unevenness of
It has the feature of having high spatial resolution information.
【００３４】しかし、従来の二次電子信号による分析方
法においては、試料表面が負に帯電（以下、チャージア
ップと表現する）していると、二次電子の上昇がチャー
ジアップによって妨げられてしまい、このため、コンタ
クトホール開口部近辺の起伏、即ち試料表面の凹凸状態
を忠実に反映することが出来なくなってしまう現象があ
り、この現象により帯電している試料開口部近辺の正確
な像情報が得られていないことを図５（ｂ）の試料像は
示している。However, in the conventional analysis method using a secondary electron signal, if the sample surface is negatively charged (hereinafter referred to as charge-up), the rise of secondary electrons is hindered by the charge-up. For this reason, there is a phenomenon that it is impossible to faithfully reflect the undulation near the contact hole opening, that is, the unevenness state of the sample surface, and accurate image information near the charged sample opening is caused by this phenomenon. The sample image in FIG. 5B shows that the sample is not obtained.
【００３５】これに対し図５（ｃ）に示した試料像は反
射電子によるものであるが、二次電子では得られていな
い、試料開口部近辺の正確な起伏状態が判明しているこ
とを示している。On the other hand, although the sample image shown in FIG. 5 (c) is based on reflected electrons, it cannot be obtained with secondary electrons, and the accurate undulation near the sample opening is known. Is shown.
【００３６】以下、本発明の走査形電子顕微鏡におい
て、反射電子により正確な試料像を検出することができ
る理由を述べる。The reason why an accurate sample image can be detected by reflected electrons in the scanning electron microscope of the present invention will be described below.
【００３７】従来の反射電子検出方法においては、エネ
ルギーが高い高加速電圧の一次電子で試料を走査してい
るので試料の深部に入り込み、これに対応して試料の深
部からエネルギーが高い反射電子（ほぼ加速電圧と同じ
エネルギー）を発生させるものである。このため一次電
子線の試料内部散乱の影響で反射電子の発生領域が広が
り空間分解能は低下するが、その信号は試料表面の凹凸
状態の他に組成情報を多く含む特徴を持っているため、
従来方法においては主に試料内の組成情報を得るために
エネルギーが高い反射電子を検出していた。In the conventional backscattered electron detection method, since the sample is scanned with primary electrons having high energy and high accelerating voltage, the sample enters the deep portion of the sample, and correspondingly, the reflected electrons (high energy) from the deep portion of the sample. (Almost the same energy as the acceleration voltage). For this reason, the area where reflected electrons are generated expands due to the effect of scattering of the primary electron beam inside the sample, and the spatial resolution decreases, but the signal has a feature that includes a lot of composition information in addition to the unevenness of the sample surface.
In the conventional method, reflected electrons having high energy are mainly detected in order to obtain composition information in the sample.
【００３８】また、従来の反射電子検出方法として、低
加速の一次電子で試料を走査し、試料の表面近くで反射
電子を発生させ、なるべく空間分解能を低下させずに反
射電子を検出する方法も存在するが、従来例の方法では
試料に一次電子を照射することにより発生する二次電子
と、反射電子を正確に分別して検出する手段がなく、反
射電子信号として取られた信号には二次電子が混入して
しまっていたため、結果的に高い分解能を持つ反射電子
検出方法は存在しなかった。Another conventional method for detecting backscattered electrons is to scan the sample with primary electrons at low acceleration, generate backscattered electrons near the surface of the sample, and detect backscattered electrons without lowering spatial resolution as much as possible. Although there is a conventional method, there is no means for accurately separating and detecting the secondary electrons generated by irradiating the sample with primary electrons and the reflected electrons. Since electrons were mixed in, there was no reflected electron detection method with high resolution as a result.
【００３９】これに対し、本発明の装置においては、電
子源から試料までの光学系上に、試料から生じた反射電
子および二次電子の軌道を分離する電磁界を設け、そし
て生じた反射電子の軌道上にこの反射電子を検出する反
射電子検出器を設置し、また二次電子の軌道上にこの二
次電子を検出する二次電子検出器を設置しているので、
反射電子と二次電子を個別に検出することが出来るの
で、反射電子のみによる試料像を形成することを可能に
している。On the other hand, in the apparatus of the present invention, an electromagnetic field for separating orbits of reflected electrons and secondary electrons generated from the sample is provided on the optical system from the electron source to the sample, and the generated reflected electrons are generated. Since a backscattered electron detector that detects this backscattered electron is installed on the orbit of, and a secondary electron detector that detects this secondary electron on the orbit of the secondary electron,
Since the reflected electrons and the secondary electrons can be individually detected, it is possible to form a sample image using only the reflected electrons.
【００４０】そして、本発明の一次電子照射，反射電子
検出方法においては、従来の反射電子の発生方法と異な
り加速電圧を低く、即ちエネルギー状態を低くした場合
においても、反射電子と二次電子を正確に分別して、低
いエネルギー状態の反射電子のみで試料像を形成するこ
とを可能にしている。In the method of irradiating primary electrons and detecting backscattered electrons according to the present invention, unlike the conventional method of generating backscattered electrons, even when the acceleration voltage is low, that is, when the energy state is low, the backscattered electrons and the backscattered electrons are separated. By accurately separating the sample, it is possible to form a sample image using only backscattered electrons in a low energy state.
【００４１】このため、加速電圧が低い一次電子は試料
表面の浅い部分にしか入り込まず、試料からの反射電子
は浅い部分から放出されるようになるため、この反射電
子の信号には試料の組成情報に対して、試料の凹凸状態
の情報が多く含まれるので、この状態の反射電子の信号
を検出することによって、従来の二次電子走査と同等の
試料像を形成することを可能にしている。For this reason, primary electrons having a low accelerating voltage enter only a shallow part of the sample surface, and reflected electrons from the sample are emitted from the shallow part. Since a large amount of information on the unevenness state of the sample is included with respect to the information, it is possible to form a sample image equivalent to the conventional secondary electron scanning by detecting the signal of the reflected electrons in this state. .
【００４２】また、絶縁物等の観察において試料が負に
帯電(チャージアップ)している場合においても、上述し
たようにエネルギーの低い二次電子はその発生過程で試
料表面の帯電の影響を受けるため、二次電子信号には試
料の凹凸情報が忠実に反映されなくなるが、二次電子に
比較してエネルギーレベルの高い反射電子では、帯電の
影響を受けないため、試料の帯電があっても試料の凹凸
情報を安定して得られるようになる。これから、本発明
の一次電子照射，反射電子検出方法により、試料表面の
情報を、その表面が帯電していても正確に検出できるこ
とを、図５(ｃ)の開口部近辺の試料像は示している。Further, even when the sample is negatively charged (charged up) in the observation of an insulator or the like, as described above, secondary electrons having low energy are affected by the charging of the sample surface during the generation process. Therefore, the unevenness information of the sample is not faithfully reflected in the secondary electron signal.However, the reflected electrons having a higher energy level than the secondary electrons are not affected by the charging, so that even if the sample is charged, Asperity information of the sample can be obtained stably. From FIG. 5C, it can be seen that the primary electron irradiation and backscattered electron detection method of the present invention can accurately detect information on the sample surface even when the surface is charged. I have.
【００４３】また本発明の装置によれば基本的に反射電
子のエネルギー状態に係らず検出できるようになるの
で、エネルギーが高い状態の反射電子を検出し、試料の
組成を調べる場合にも、反射電子と二次電子とを明確に
分別して検出し、正確な組成分析を行うことが可能にな
る。According to the apparatus of the present invention, detection can be performed basically regardless of the energy state of the reflected electrons. Therefore, even when detecting the reflected electrons in a high energy state and examining the composition of the sample, the reflected electrons can be detected. Electrons and secondary electrons can be clearly separated and detected, and accurate composition analysis can be performed.
【００４４】そして、本発明の走査型電子顕微鏡によれ
ば、一次電子照射に同期して、反射電子信号，二次電子
信号それぞれのみを個別に検出し、また同時に検出でき
るので、試料が帯電しない状態で凹凸情報のみを高分解
能に観察する場合には、二次電子のみを検出し、一方、
組成情報のみを主に観察したい場合、また帯電している
試料の凹凸観察には、反射電子のみを検出し、凹凸情報
と組成情報の両方を観察するには、二次電子と反射電子
の両方を検出することを可能にしている。このため、目
的や試料の状態に応じて二次電子信号と反射電子信号を
選択的に検出あるいは合成することができるので、あら
ゆるアプリケーションに対応することができる。According to the scanning electron microscope of the present invention, only the reflected electron signal and the secondary electron signal can be individually detected and simultaneously detected in synchronization with the irradiation of the primary electron, so that the sample is not charged. When observing only the unevenness information with high resolution in the state, only secondary electrons are detected, while
If you want to mainly observe only composition information, or if you want to observe unevenness of a charged sample, detect only reflected electrons.To observe both unevenness information and composition information, use both secondary electrons and reflected electrons. It is possible to detect. For this reason, the secondary electron signal and the reflected electron signal can be selectively detected or synthesized according to the purpose and the state of the sample, so that it can be applied to various applications.
【００４５】さらに、本発明の走査型電子顕微鏡によれ
ば、反射電子信号による対象試料の像と、二次電子信号
による対象試料の像を重ねあわせて試料像の情報を構築
することを可能にしている。Further, according to the scanning electron microscope of the present invention, it is possible to construct the information of the sample image by superimposing the image of the target sample by the reflected electron signal and the image of the target sample by the secondary electron signal. ing.
【００４６】例えば、図５（ｂ）の二次電子信号による
対象試料の像は、コンタクトホールの開口部が帯電して
いるためその側面，底部しか正確な試料凹凸情報を得ら
れていないが、図５（ｃ）の反射電子信号によれば、開
口部の正確な凹凸情報が得られているため、これら２つ
の試料像を重ねあわせること、即ち、コンタクトホール
の内部を二次電子信号による試料像で、その外部を反射
電子による試料像を用いることにより、コンタクトホー
ル全体の対象試料の情報を得ることが可能になる。For example, in the image of the target sample based on the secondary electron signal shown in FIG. 5B, although the opening of the contact hole is charged, accurate sample unevenness information is obtained only on the side and bottom of the contact hole. According to the reflected electron signal of FIG. 5 (c), since accurate information on the unevenness of the opening is obtained, these two sample images are superposed, that is, the inside of the contact hole is sampled by the secondary electron signal. By using the image of the sample by the reflected electrons outside the image, it is possible to obtain information on the target sample in the entire contact hole.
【００４７】また、反射電子は直進性に優れているの
で、コンタクトホール底部の観察に優れた効果を発揮す
るということも言える。コンタクトホール底部で発生し
た２次電子はコンタクトホールの側面に激突して試料表
面に上ってこないことがあるが、反射電子は２次電子に
比べてコンタクトホールの側壁にぶつかる確率が低く、
試料表面に上ってくる確率が２次電子より高い。この原
理を利用して反射電子によるコンタクトホール底部観察
能力と、その他の領域に対する２次電子による観察能力
を併せ持つ走査形電子顕微鏡の提供が可能になる。Also, since the reflected electrons are excellent in straightness, it can be said that they exhibit an excellent effect in observing the bottom of the contact hole. The secondary electrons generated at the bottom of the contact hole may collide with the side surface of the contact hole and may not reach the sample surface. However, the probability of the reflected electrons hitting the side wall of the contact hole is lower than that of the secondary electrons.
The probability of coming to the sample surface is higher than that of secondary electrons. Using this principle, it is possible to provide a scanning electron microscope having both the ability to observe the bottom of the contact hole using reflected electrons and the ability to observe other areas using secondary electrons.
【００４８】なお、コンタクトホールのアスペクト比や
試料表面上の帯電の状態等で、適当な観察条件が異なる
ことがあるが、本発明では両者を同時に検出することが
できるようになっているので、両電子が持つ情報に基づ
いた試料像を得ることが可能になる。Incidentally, appropriate observation conditions may differ depending on the aspect ratio of the contact hole, the state of charging on the sample surface, and the like. In the present invention, both can be detected at the same time. It is possible to obtain a sample image based on information held by both electrons.
【００４９】図６は半導体基板（シリコンオキサイド）
に設けられたフォトレジスト５１２のコンタクトホール
５１０の断面を測定した実施例である。FIG. 6 shows a semiconductor substrate (silicon oxide).
This is an example of measuring the cross section of the contact hole 510 of the photoresist 512 provided in the first embodiment.
【００５０】図６(ａ）は測定対象の概略形状を示し、
半導体基板(シリコンオキサイド）上に形成されたフォ
トレジスト中に、レジスト形成中に発生した定在波５２
０がいくつかの層状に存在していることを表している。
尚、このフォトレジスト５１２は帯電していない状態に
ある。FIG. 6A shows a schematic shape of the object to be measured.
In a photoresist formed on a semiconductor substrate (silicon oxide), a standing wave 52 generated during the formation of the resist is formed.
0 indicates that it exists in several layers.
The photoresist 512 is not charged.
【００５１】図５（ｂ）はこのコンタクトホール５１０
の断面を断面方向から一般的な一次電子走査，二次電子
検出方法で構成した試料像を示しており、断面形状の凹
凸状態を忠実に反映し、かつ、高い空間分解能を持つ試
料像が得られていることが示している。FIG. 5B shows this contact hole 510.
This shows a sample image in which the cross section of the sample is constructed by the general primary electron scanning and secondary electron detection methods from the cross section direction, and a sample image with high spatial resolution that faithfully reflects the unevenness of the cross-sectional shape is obtained. It is shown that it is.
【００５２】図５（ｃ）は一次電子走査，反射電子検出
方法による試料像を示しているが、試料からの反射電子
には対象試料中の組成情報が多く含まれるので、これを
検出することによってこのフォトレジスト中にレジスト
形成時に発生した定在波が、いくつかの層を形成して存
在していることが示されている。FIG. 5C shows a sample image obtained by the primary electron scanning and backscattered electron detection method. Since the backscattered electrons from the sample contain a lot of information on the composition of the target sample, it is necessary to detect this. This indicates that standing waves generated during the formation of the resist exist in the photoresist in the form of several layers.
【００５３】これは、反射電子が二次電子と比較して試
料の深部から発生し、この反射電子信号にはその組成の
相違が現れるようになるためである。This is because the reflected electrons are generated from a deeper part of the sample as compared with the secondary electrons, and a difference in the composition appears in the reflected electron signal.
【００５４】そして、本発明の走査型電子顕微鏡によれ
ば、一次電子照射に同期して、反射電子信号，二次電子
信号それぞれを明確に分離して同時に検出できるので、
試料の凹凸情報と組成情報の両方を精密に対比して観察
することを可能にしている。これにより、例えば試料が
こわれやすく、電子線を余りあてないで試料の表面情報
および組成情報を検出したい場合でも、一回の試料への
一次電子線照射によって、凹凸情報と組成情報の両方を
精密に得ることができるので、従来の複数回一次電子線
を照射しなければ試料の表面情報と組成情報が得られな
い方法と比較して、試料へのダメージを最小限に抑える
ことができるので、広い範囲の試料測定アプリケーショ
ンに対応することができる。According to the scanning electron microscope of the present invention, the reflected electron signal and the secondary electron signal can be clearly separated and simultaneously detected in synchronization with the primary electron irradiation.
This makes it possible to precisely compare and observe both the unevenness information and the composition information of the sample. Thus, for example, even if the sample is easily broken and it is desired to detect the surface information and composition information of the sample without applying too much electron beam, one irradiation of the sample with the primary electron beam can accurately analyze both the unevenness information and the composition information. Since it is possible to minimize the damage to the sample as compared with the conventional method in which the surface information and the composition information of the sample cannot be obtained without irradiating the primary electron beam a plurality of times, It can support a wide range of sample measurement applications.
【００５５】さらに、本発明の走査型電子顕微鏡によれ
ば、反射電子信号による対象試料の像と、二次電子信号
による対象試料の像を重ねあわせて試料像の情報を構築
することが可能になる。Further, according to the scanning electron microscope of the present invention, it is possible to construct the information of the sample image by superimposing the image of the target sample by the reflected electron signal and the image of the target sample by the secondary electron signal. Become.
【００５６】本実施例の図６（ｂ）の二次電子信号によ
れば、正確な試料表面情報が得られ、図６（ｃ）の反射
電子信号によれば、レジストの組成状態の情報が得られ
ているため、これら２つの試料像を重ねあわせること、
例えば、実施例においての一方の輝度信号を反転するよ
うに信号処理して互いに重ねあわせることにより、試料
の表面状態と組成状態を容易に比較して表示できる。According to the secondary electron signal shown in FIG. 6B of this embodiment, accurate sample surface information can be obtained. According to the reflected electron signal shown in FIG. 6C, information on the composition state of the resist can be obtained. Since these two sample images have been obtained,
For example, by subjecting one of the luminance signals in the embodiment to signal processing so as to be inverted and overlapping each other, the surface state and the composition state of the sample can be easily compared and displayed.
【００５７】また、表示するための信号処理方法として
は、単にそれぞれの画像の輝度調整のみでなく、それぞ
れの画像状態に応じて所定の色情報を付加することによ
っても、試料の表面状態と組成状態を容易に比較して表
示することも可能である。As a signal processing method for displaying, not only the brightness adjustment of each image but also the addition of predetermined color information according to the state of each image, the surface state and composition of the sample can be obtained. It is also possible to easily compare and display the states.
【００５８】図７に本発明の一実施例の走査形電子顕微
鏡における、反射電子，二次電子の信号表示処理手順を
示すフローチャートを示す。FIG. 7 is a flowchart showing a signal display processing procedure of reflected electrons and secondary electrons in the scanning electron microscope according to one embodiment of the present invention.
【００５９】試料像の処理を開始し（ステップ７０
２）、入力装置１５４から反射電子，二次電子の検出方
法が入力される（ステップ７０４）。この時の検出方法
としては、一回の一次電子線による照射によって、反射
電子，二次電子を同時に検出する方法、また反射電子，
二次電子の一方のみを検出する方法、更には一回の一次
電子線走査により反射電子，二次電子の一方を検出し、
この走査を複数回くり返すことによって試料像を得る操
作を指定する。The processing of the sample image is started (step 70).
2) A method of detecting reflected electrons and secondary electrons is input from the input device 154 (step 704). As a detection method at this time, a method of detecting reflected electrons and secondary electrons simultaneously by one irradiation with a primary electron beam, a method of detecting reflected electrons,
A method of detecting only one of the secondary electrons, and further detecting one of the reflected electrons and the secondary electrons by one primary electron beam scanning,
An operation for obtaining a sample image by repeating this scanning a plurality of times is designated.
【００６０】そして、反射電子，二次電子を検出する
（ステップ７０６）。これらの検出方法としては、上記
ステップ７０４での指定に従い、反射電子，二次電子を
同時に、また個別に検出する。Then, reflected electrons and secondary electrons are detected (step 706). As for these detection methods, reflected electrons and secondary electrons are simultaneously and individually detected in accordance with the designation in step 704.
【００６１】検出された反射電子，二次電子信号は記憶
装置１５２のメモリへ記憶される（ステップ７０８）。The detected reflected electron and secondary electron signals are stored in the memory of the storage device 152 (step 708).
【００６２】記憶された反射電子，二次電子信号はＣＰ
Ｕ１５０の制御により、表示装置１２５に反射電子，二
次電子信号による試料像が個別に表示される（ステップ
７１０）。The stored reflected electron and secondary electron signals are CP
Under the control of U150, the sample images based on the reflected electron and secondary electron signals are individually displayed on the display device 125 (step 710).
【００６３】操作者はこれらの画像を見て、入力装置１
５４からいろいろな画像信号処理の指定をＣＰＵ１５０
に対し入力する（ステップ７１２）。The operator looks at these images and checks the input device 1
The CPU 150 specifies various image signal processing from
Is input (step 712).
【００６４】処理ａでは反射電子，二次電子信号の一方
の検出信号レベルを反転(リバース)する（ステップ７１
４）。これにより、分析確認したい部分のそれぞれの信
号レベルが高く、画像信号を合成した場合に表示がつぶ
れてしまう時でも、反射電子，二次電子信号による試料
画像の違いを表示装置１２５に表示できる。In the process a, the detection signal level of one of the reflected electron signal and the secondary electron signal is inverted (reverse) (step 71).
4). Thus, even when the signal level of each part to be analyzed and confirmed is high and the display is destroyed when the image signals are combined, the difference in the sample image due to the reflected electron and secondary electron signals can be displayed on the display device 125.
【００６５】処理ｂでは反射電子，二次電子信号の一
方、又は互いの検出信号レベルを表示装置１２５への表
示する色信号に変換し合成する（ステップ７１６）。こ
れにより、同一の試料に対し、反射電子，二次電子信号
により微妙に異なる部分を色の差として明確に区別して
表示することが可能になる。In the process b, one of the reflected electron signal and the secondary electron signal, or the detection signal level of each of them is converted into a color signal to be displayed on the display device 125 and synthesized (step 716). This makes it possible to clearly distinguish and display a slightly different portion of the same sample as a color difference due to reflected electron and secondary electron signals.
【００６６】処理ｃでは反射電子，二次電子信号の一
方、又は互いの検出信号レベルを変換し合成する（ステ
ップ７１８）。これにより、同一の試料に対し、反射電
子，二次電子信号により異なる部分を強調した輝度信号
として、明確に区別して表示することが可能になる。In the processing c, one of the reflected electron signal and the secondary electron signal or the detection signal level of each other is converted and combined (step 718). This makes it possible to clearly distinguish and display the same sample as a luminance signal in which different portions are emphasized by reflected electron and secondary electron signals.
【００６７】これらの信号処理を行った反射電子，二次
電子信号を用いて、CPU150は合成した反射電子，二次電
子信号による試料像を表示装置１２５、例えばＣＲＴに
表示する（ステップ７２０）。Using the reflected electron and secondary electron signals that have undergone these signal processing, the CPU 150 displays a sample image based on the combined reflected electron and secondary electron signals on the display device 125, for example, a CRT (step 720).
【００６８】また、上記信号処理では画像処理を行っ
て、反射電子，二次電子による合成した試料像を表示す
る処理を示しているが、合成しなくても、例えば反射電
子，二次電子による試料像を表示装置１２５の表示画面
に信号処理せずに個別に表示し、また信号処理した後で
の反射電子，二次電子による試料像を個別に表示するこ
とによっても試料状態を操作者に知らせることができ
る。In the above signal processing, image processing is performed to display a sample image synthesized by reflected electrons and secondary electrons. However, even if synthesis is not performed, for example, reflected electrons and secondary electrons are used. The image of the sample is individually displayed on the display screen of the display device 125 without signal processing, and the image of the sample by the reflected electrons and the secondary electrons after the signal processing is individually displayed. I can let you know.
【００６９】[0069]
【発明の効果】本発明によれば、数ｋＶの低加速電圧で
も一次電子線の軌道への影響を緩和しつつ、二次電子と
反射電子に基づく試料像を得ることが可能になる。According to the present invention, it is possible to obtain a sample image based on secondary electrons and reflected electrons while reducing the influence on the trajectory of the primary electron beam even at a low accelerating voltage of several kV.
【図１】本発明の一実施例。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
【図２】直交電磁界発生部の平面構成図。FIG. 2 is a plan view of the orthogonal electromagnetic field generator.
【図３】反射電子線の説明図。FIG. 3 is an explanatory view of a reflected electron beam.
【図４】本発明の他の実施例。FIG. 4 shows another embodiment of the present invention.
【図５】試料分析説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of sample analysis.
【図６】試料分析説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of sample analysis.
【図７】本発明の分析信号の信号処理フローチャート。FIG. 7 is a signal processing flowchart of an analysis signal according to the present invention.
１０１…陰極、１０２…第一陽極、１０３…第二陽極、
１０４…一次電子線、１０５…集束レンズ、１０６…対
物レンズ、１０７…試料、１０８…偏向コイル、１０
９，４５０…二次電子、１１０…反射電子、１１１…対
向電極、１１２…多孔電極、１１５…絞り装置、１２０
…二次電子検出器、１２１…二次電子検出器（反射電子
検出用）、１２５…表示装置（ＣＲＴ）、１５２…記憶
装置（メモリ）、１５６…表示装置Ｉ／Ｆ、１６０，１
６２…可変増幅器、１７８，１８０…Ａ／Ｄ変換器、２
１３，２１４…磁界発生用コイル、４４０…二次電子変
換電極、４４１…軸対称電極、４４２，４４３…切換ス
イッチ。101: cathode, 102: first anode, 103: second anode,
104: primary electron beam, 105: focusing lens, 106: objective lens, 107: sample, 108: deflection coil, 10
9,450: secondary electrons, 110: reflected electrons, 111: counter electrode, 112: porous electrode, 115: diaphragm device, 120
... Secondary electron detector, 121 ... Secondary electron detector (for detecting backscattered electrons), 125 ... Display device (CRT), 152 ... Storage device (memory), 156 ... Display device I / F, 160,1
62 variable amplifier, 178, 180 A / D converter, 2
13, 214: magnetic field generating coil, 440: secondary electron conversion electrode, 441: axially symmetric electrode, 442, 443: changeover switch.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸所 秀男 茨城県勝田市大字市毛882番地 株式会社 日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 江角 真 茨城県勝田市大字市毛882番地 株式会社 日立製作所計測器事業部内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Hideo Todori 882-Chair, Oji-shi, Katsuta-shi, Ibaraki Pref.Hitachi Measuring Instruments Division (72) Inventor Makoto Esumi 882-Chair, Ota-City, Katsuta-shi, Ibaraki Co., Ltd. Hitachi Measuring Instruments Division
Claims (3)
子線を対物レンズで収束して試料に照射し、該照射によ
って得られる電子に基づいて試料像を形成する走査形電
子顕微鏡において、 前記一次電子線を挟んで対向し、その間で電界を形成す
る電極と、 前記電界の一次電子線に対する偏向作用に対向する偏向
作用を生じさせる磁界を形成する磁極と、 前記一次電子線の照射に起因して発生し、前記電界及び
磁界によって偏向される２次電子及び反射電子の軌道上
に配置される検出器とを備え、該検出器は前記対物レン
ズより電子源側に備えられていることを特徴とする走査
形電子顕微鏡。An electron source and a primary electron beam emitted from the electron source are converged by an objective lens to irradiate a sample, and a scanning electron microscope for forming a sample image based on electrons obtained by the irradiation is provided. An electrode that faces the primary electron beam and forms an electric field therebetween; a magnetic pole that forms a magnetic field that generates a deflecting action that is opposite to the deflecting action of the electric field on the primary electron beam; irradiation of the primary electron beam And a detector disposed on the trajectory of secondary electrons and reflected electrons deflected by the electric and magnetic fields, the detector being provided closer to the electron source than the objective lens. A scanning electron microscope characterized by the above-mentioned.
特徴とする走査形電子顕微鏡。2. The scanning electron microscope according to claim 1, wherein the detector is provided at a position outside the trajectory of the primary electron beam.
子線を対物レンズで収束して試料に照射し、該照射によ
って得られる電子に基づいて試料像を形成する走査形電
子顕微鏡において、 前記試料に対する一次電子線の照射に起因して発生する
反射電子の軌道上に反射電子検出器を備え、該反射電子
検出器は前記対物レンズと前記電子源の間に配置されて
なることを特徴とする走査形電子顕微鏡。3. A scanning electron microscope in which an electron source and a primary electron beam emitted from the electron source are converged by an objective lens to irradiate a sample, and a sample image is formed based on electrons obtained by the irradiation. A backscattered electron detector provided on a trajectory of backscattered electrons generated by irradiation of the sample with a primary electron beam, wherein the backscattered electron detector is disposed between the objective lens and the electron source. Scanning electron microscope characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10061897A JPH10208683A (en) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | Scanning electron microscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10061897A JPH10208683A (en) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | Scanning electron microscope |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33489493A Division JP3291880B2 (en) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Scanning electron microscope |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10208683A true JPH10208683A (en) | 1998-08-07 |
Family
ID=13184405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10061897A Pending JPH10208683A (en) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | Scanning electron microscope |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10208683A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009092673A (en) * | 2008-12-26 | 2009-04-30 | Hitachi Ltd | Review sem |
| US8455823B2 (en) | 2008-12-02 | 2013-06-04 | Hitachi High-Technologies Corporation | Charged particle beam device |
| KR20230171664A (en) | 2022-06-14 | 2023-12-21 | 의림환경에너텍 주식회사 | Salt water recycling system for kimchi pickling process |
-
1998
- 1998-02-27 JP JP10061897A patent/JPH10208683A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8455823B2 (en) | 2008-12-02 | 2013-06-04 | Hitachi High-Technologies Corporation | Charged particle beam device |
| JP2009092673A (en) * | 2008-12-26 | 2009-04-30 | Hitachi Ltd | Review sem |
| KR20230171664A (en) | 2022-06-14 | 2023-12-21 | 의림환경에너텍 주식회사 | Salt water recycling system for kimchi pickling process |
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