JPH1064464A - 検出器対物レンズ装置 - Google Patents
検出器対物レンズ装置Info
- Publication number
- JPH1064464A JPH1064464A JP9173615A JP17361597A JPH1064464A JP H1064464 A JPH1064464 A JP H1064464A JP 9173615 A JP9173615 A JP 9173615A JP 17361597 A JP17361597 A JP 17361597A JP H1064464 A JPH1064464 A JP H1064464A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- detector
- objective lens
- additional
- detector objective
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/10—Lenses
- H01J37/145—Combinations of electrostatic and magnetic lenses
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/25—Tubes for localised analysis using electron or ion beams
- H01J2237/2505—Tubes for localised analysis using electron or ion beams characterised by their application
- H01J2237/2594—Measuring electric fields or potentials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 試験片にて放出された荷電粒子の質的評価を
改良し、解像特性を犠牲にすることなく検出の質を改善
することを目的とする。 【解決手段】 荷電粒子線装置(1) のための検出器対物
レンズ装置(6,6')は、磁気レンズ(60)及び電界レンズ(6
1)からなる主レンズと試験片にて放出された荷電粒子を
検出するための検出器(62)とを有し、更に、試験片にて
放出された荷電粒子に対して影響を与えるために静電場
及び/ 又は磁場を生成するための付加レンズ(64)が主レ
ンズと検出器の間に設けられる。主レンズと付加レンズ
の場(9,10)は実質的に互いに分離されている。
改良し、解像特性を犠牲にすることなく検出の質を改善
することを目的とする。 【解決手段】 荷電粒子線装置(1) のための検出器対物
レンズ装置(6,6')は、磁気レンズ(60)及び電界レンズ(6
1)からなる主レンズと試験片にて放出された荷電粒子を
検出するための検出器(62)とを有し、更に、試験片にて
放出された荷電粒子に対して影響を与えるために静電場
及び/ 又は磁場を生成するための付加レンズ(64)が主レ
ンズと検出器の間に設けられる。主レンズと付加レンズ
の場(9,10)は実質的に互いに分離されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気レンズ(60)と
電界レンズ(61)からなり荷電粒子を試験片上に焦点合わ
せするための主レンズと、試験片にて放出された荷電粒
子を検出するために荷電粒子線(2) 方向に磁気レンズ(6
0)の前方に配置された検出器(62)と、を有する荷電粒子
線装置(1) のための検出器対物レンズ装置(6,6')に関す
る。
電界レンズ(61)からなり荷電粒子を試験片上に焦点合わ
せするための主レンズと、試験片にて放出された荷電粒
子を検出するために荷電粒子線(2) 方向に磁気レンズ(6
0)の前方に配置された検出器(62)と、を有する荷電粒子
線装置(1) のための検出器対物レンズ装置(6,6')に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】低電圧領域における使用、特に微細プロ
ーブを発生させる場合のように、例えば５ｋｅｖ以下の
エネルギ範囲、好ましくは、５００ｅＶから２．５ｋｅ
ｖまでのエネルギ範囲における使用にて、高解像度が要
求される。低電圧領域にて使用可能な対物レンズは欧州
特許ＥＰ−Ｂ−０３３３０１８により既知である。検出
器は、この対物レンズ内のレンズの上側に配置される。
１次の高エネルギを有する１次荷電粒子はこの対物レン
ズ内にて最終の低エネルギまで、例えば５００ｅＶ〜
２．５ｋｅｖまで減速される。そのために必要な減速場
は磁気レンズ内に配置された電界レンズによって生成さ
れる。
ーブを発生させる場合のように、例えば５ｋｅｖ以下の
エネルギ範囲、好ましくは、５００ｅＶから２．５ｋｅ
ｖまでのエネルギ範囲における使用にて、高解像度が要
求される。低電圧領域にて使用可能な対物レンズは欧州
特許ＥＰ−Ｂ−０３３３０１８により既知である。検出
器は、この対物レンズ内のレンズの上側に配置される。
１次の高エネルギを有する１次荷電粒子はこの対物レン
ズ内にて最終の低エネルギまで、例えば５００ｅＶ〜
２．５ｋｅｖまで減速される。そのために必要な減速場
は磁気レンズ内に配置された電界レンズによって生成さ
れる。
【０００３】対物レンズと試験片の間に配置された制御
電極によって、試験片の領域の電場の強さが調節される
が、しかしながら、放出された荷電粒子が影響を受ける
可能性は無いのは確かである。対物レンズの磁場及び静
電場は、良好な解像特性を得るために１次荷電粒子に関
して最適化されるだけである。その結果、検出器に到る
途中の放出された荷電粒子への影響は自動的に決定され
る。しかしながら、これらの条件は多くの使用例にて十
分である。
電極によって、試験片の領域の電場の強さが調節される
が、しかしながら、放出された荷電粒子が影響を受ける
可能性は無いのは確かである。対物レンズの磁場及び静
電場は、良好な解像特性を得るために１次荷電粒子に関
して最適化されるだけである。その結果、検出器に到る
途中の放出された荷電粒子への影響は自動的に決定され
る。しかしながら、これらの条件は多くの使用例にて十
分である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特許
請求の範囲第１項の前提部に記載された検出器対物レン
ズと特許請求の範囲第２６項の前提部に記載された荷電
粒子線装置を更に発展させることであり、それによって
試験片にて放出された荷電粒子の質的評価が改良され
る。
請求の範囲第１項の前提部に記載された検出器対物レン
ズと特許請求の範囲第２６項の前提部に記載された荷電
粒子線装置を更に発展させることであり、それによって
試験片にて放出された荷電粒子の質的評価が改良され
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的は特許請求の範
囲第１項及び第２６項の特徴部分によって達成される。
本発明の更なる発展例は特許請求の範囲の従属項の内容
にある。
囲第１項及び第２６項の特徴部分によって達成される。
本発明の更なる発展例は特許請求の範囲の従属項の内容
にある。
【０００６】本発明によると、放出された荷電粒子に対
して影響を与えるために静電場及び／又は磁場を生成す
る付加レンズが設けられる。この付加レンズは、主レン
ズと検出器の間に配置される。主レンズと付加レンズの
場は基本的に互いに他に対して分離されている。このよ
うに設計すると、主レンズを１次荷電粒子線に対して作
用させることができ、それとは実質的に別個に、場発生
装置を試験片にて放出された荷電粒子に対して作用させ
ることができる。こうして、検出の質が、解像特性を犠
牲にすることなく明瞭に改善される。
して影響を与えるために静電場及び／又は磁場を生成す
る付加レンズが設けられる。この付加レンズは、主レン
ズと検出器の間に配置される。主レンズと付加レンズの
場は基本的に互いに他に対して分離されている。このよ
うに設計すると、主レンズを１次荷電粒子線に対して作
用させることができ、それとは実質的に別個に、場発生
装置を試験片にて放出された荷電粒子に対して作用させ
ることができる。こうして、検出の質が、解像特性を犠
牲にすることなく明瞭に改善される。
【０００７】本発明の利点及び発展例は以下に図面を参
照して詳細に説明されよう。
照して詳細に説明されよう。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は荷電粒子線装置を示し、こ
の荷電粒子線装置によると焦点合わせ（フォーカシン
グ）された荷電粒子線２、例えば電子線が光学コラム３
内に生成される。このコラム３は、ビームを形成するた
めの複数の磁気レンズ及び／又は電界レンズ及びダイヤ
フラム（図示なし）に加えて、実質的に、荷電粒子線２
を生成するためのソース４と検出器対物レンズを有す
る。図示の例では、この検出器対物レンズ内に、ブラン
キング装置５と偏向装置７が配置されている。ソース４
にて生成された荷電粒子線２は検出器対物レンズ６を通
って試験片８にて焦点を結ぶ。
の荷電粒子線装置によると焦点合わせ（フォーカシン
グ）された荷電粒子線２、例えば電子線が光学コラム３
内に生成される。このコラム３は、ビームを形成するた
めの複数の磁気レンズ及び／又は電界レンズ及びダイヤ
フラム（図示なし）に加えて、実質的に、荷電粒子線２
を生成するためのソース４と検出器対物レンズを有す
る。図示の例では、この検出器対物レンズ内に、ブラン
キング装置５と偏向装置７が配置されている。ソース４
にて生成された荷電粒子線２は検出器対物レンズ６を通
って試験片８にて焦点を結ぶ。
【０００９】光軸を有する検出器対物レンズ６は主レン
ズと検出器６２からなる。主レンズは荷電粒子線２を試
験片８上に焦点合わせするための磁気レンズ６０と電界
レンズ６１からなる。検出器６２は試験片８にて放出さ
れた荷電粒子を受け入れるように荷電粒子線２の方向に
て磁気レンズの前に配置されている。
ズと検出器６２からなる。主レンズは荷電粒子線２を試
験片８上に焦点合わせするための磁気レンズ６０と電界
レンズ６１からなる。検出器６２は試験片８にて放出さ
れた荷電粒子を受け入れるように荷電粒子線２の方向に
て磁気レンズの前に配置されている。
【００１０】電界レンズ６１は減速レンズとして設計さ
れ、少なくとも２つの電極６１ａ、６０ｂを有する。こ
れらの電極には互いに異なる電圧が印加され、それによ
って荷電粒子線の荷電粒子は電界レンズの場にて第１の
エネルギからより低い第２のエネルギに減速される。図
示の例では、電界レンズの２つの電極の一方はビーム管
６１ａとして設計されている。これは、好ましくは、非
導電性材料よりなり、その内側には薄い導電性層が設け
られている。２つの電極の他方は、例えば接地された内
側のポールピース６０ｂの下端によって形成されてい
る。しかしながら、これは別個の電極として設けられて
よい。しかしながら、この電極は接地されないで、異な
る電圧が印加されてよい。
れ、少なくとも２つの電極６１ａ、６０ｂを有する。こ
れらの電極には互いに異なる電圧が印加され、それによ
って荷電粒子線の荷電粒子は電界レンズの場にて第１の
エネルギからより低い第２のエネルギに減速される。図
示の例では、電界レンズの２つの電極の一方はビーム管
６１ａとして設計されている。これは、好ましくは、非
導電性材料よりなり、その内側には薄い導電性層が設け
られている。２つの電極の他方は、例えば接地された内
側のポールピース６０ｂの下端によって形成されてい
る。しかしながら、これは別個の電極として設けられて
よい。しかしながら、この電極は接地されないで、異な
る電圧が印加されてよい。
【００１１】磁気レンズはここでは単極レンズとして設
計され、外側のポールピース６０ａの少なくとも一部は
円錐状に形成されている。磁気レンズを励磁するための
界磁コイル６０ｃが設けられている。電界レンズ６１と
試験片８の間の光路に付加的な制御電極６３が設けら
れ、この制御電極は詳細には説明されない可変電圧源に
接続され、それによって試験片８の領域における電場の
強さが調節される。制御電極６３の電圧は例えば−１０
０Ｖと＋１００Ｖの間に制御される。
計され、外側のポールピース６０ａの少なくとも一部は
円錐状に形成されている。磁気レンズを励磁するための
界磁コイル６０ｃが設けられている。電界レンズ６１と
試験片８の間の光路に付加的な制御電極６３が設けら
れ、この制御電極は詳細には説明されない可変電圧源に
接続され、それによって試験片８の領域における電場の
強さが調節される。制御電極６３の電圧は例えば−１０
０Ｖと＋１００Ｖの間に制御される。
【００１２】偏向装置７は磁気レンズ６０の内孔の壁と
ビーム管６１ａの間に配置されている。
ビーム管６１ａの間に配置されている。
【００１３】本発明によると主レンズ６０、６１と検出
器６２の間に付加レンズ６４が設けられ、それによって
試験片にて放出された荷電粒子に対して影響を与えるた
めの静電場及び／又は磁場が生成される。主レンズ６
０、６１と付加レンズ６４の場は互いに他に対して実質
的に分離されている。付加レンズ６４は、例えば電界レ
ンズ及び／又は磁気レンズによって形成される。他の可
能性として、少なくとも６つの場を発生する手段を供え
た多極要素によってこの付加レンズを実施してもよい。
器６２の間に付加レンズ６４が設けられ、それによって
試験片にて放出された荷電粒子に対して影響を与えるた
めの静電場及び／又は磁場が生成される。主レンズ６
０、６１と付加レンズ６４の場は互いに他に対して実質
的に分離されている。付加レンズ６４は、例えば電界レ
ンズ及び／又は磁気レンズによって形成される。他の可
能性として、少なくとも６つの場を発生する手段を供え
た多極要素によってこの付加レンズを実施してもよい。
【００１４】検出器６２の形式及び位置に依存するが、
付加レンズ６４は、試験片８にて放出された荷電粒子に
対して、発散化、平行化及び収束化させる能力を有する
ように設計される。
付加レンズ６４は、試験片８にて放出された荷電粒子に
対して、発散化、平行化及び収束化させる能力を有する
ように設計される。
【００１５】図示の例では、検出器は検出器レンズの光
軸の横側に配置され、その両側に配置された検出器要素
６２ａ、６２ｂを含む。それとは別に、検出器はそれ自
身既知の態様にてシンチレータを有するように又は２次
荷電粒子スペクトロメータとして設計されてよい。
軸の横側に配置され、その両側に配置された検出器要素
６２ａ、６２ｂを含む。それとは別に、検出器はそれ自
身既知の態様にてシンチレータを有するように又は２次
荷電粒子スペクトロメータとして設計されてよい。
【００１６】図２には、主レンズ６０、６１及び付加レ
ンズ６４の場が、Ｚ軸方向に、即ち、荷電粒子線２の方
向に描かれている。付加レンズ６４の場の分布には参照
符号９が付され、主レンズの場の分布には参照符号１０
が付されている。２つの場の分布は本例では同一の高さ
を有する。設計及び使用例によって異なるが、この高さ
は異なるように選択されてよい。
ンズ６４の場が、Ｚ軸方向に、即ち、荷電粒子線２の方
向に描かれている。付加レンズ６４の場の分布には参照
符号９が付され、主レンズの場の分布には参照符号１０
が付されている。２つの場の分布は本例では同一の高さ
を有する。設計及び使用例によって異なるが、この高さ
は異なるように選択されてよい。
【００１７】主レンズを付加レンズより分離するため
に、また、それによって１次荷電粒子線と放出された荷
電粒子が互いに独立的に影響を受けることができるよう
に、本発明によると２つの場は、実質的に互いに他に対
して分離されなければならない。本発明の意味する範囲
では、２つの場の分布９、１０の半価幅値によって形成
され図示のように斜線が付された領域は、重なり合わな
い。
に、また、それによって１次荷電粒子線と放出された荷
電粒子が互いに独立的に影響を受けることができるよう
に、本発明によると２つの場は、実質的に互いに他に対
して分離されなければならない。本発明の意味する範囲
では、２つの場の分布９、１０の半価幅値によって形成
され図示のように斜線が付された領域は、重なり合わな
い。
【００１８】図３には本発明の第２の例による検出器対
物レンズ６’が描かれている。ここでも同様に、主レン
ズは磁気レンズ６０’と電界レンズ６１’よりなる。磁
気レンズ６０’は、ここでは双極レンズとして設計され
ており、その内側には電界レンズ６１’が配置され、こ
の電界レンズ６１’は第１の電極６１’ａと第２の電極
６１’ｂを含む。両電極はビーム管として設計され、第
１の電極６１’ａは上部にて検出器６２’方向に円錐状
に拡大している。
物レンズ６’が描かれている。ここでも同様に、主レン
ズは磁気レンズ６０’と電界レンズ６１’よりなる。磁
気レンズ６０’は、ここでは双極レンズとして設計され
ており、その内側には電界レンズ６１’が配置され、こ
の電界レンズ６１’は第１の電極６１’ａと第２の電極
６１’ｂを含む。両電極はビーム管として設計され、第
１の電極６１’ａは上部にて検出器６２’方向に円錐状
に拡大している。
【００１９】更に、試験片の領域にて場の強さを調節す
るための制御電極６３が設けられている。
るための制御電極６３が設けられている。
【００２０】更に、試験片にて放出された荷電粒子に対
して影響を与えるための付加電極６４が主レンズと検出
器の間に配置されている。
して影響を与えるための付加電極６４が主レンズと検出
器の間に配置されている。
【００２１】この例では、検出器６２’は検出器対物レ
ンズ６’の光軸と同軸的に配置されている。使用例によ
って異なるが、検出器はセグメントに分割された検出面
を有してよく、セグメントの出力信号は互いに別個に処
理される。
ンズ６’の光軸と同軸的に配置されている。使用例によ
って異なるが、検出器はセグメントに分割された検出面
を有してよく、セグメントの出力信号は互いに別個に処
理される。
【００２２】以下に、図４〜図９を参照して、付加レン
ズ６４の様々な例について詳細に説明する。
ズ６４の様々な例について詳細に説明する。
【００２３】図４の例では付加レンズは、磁気レンズ６
４ａによって形成されている。この磁気レンズは主レン
ズのビーム管６１ａの外側に配置されている。
４ａによって形成されている。この磁気レンズは主レン
ズのビーム管６１ａの外側に配置されている。
【００２４】図５には、ビーム管６４ｂ、６４ｃとして
設計された２つの電極を有する電界レンズとして構成さ
れた付加レンズが示されている。最も簡単な場合、主レ
ンズの電界レンズのビーム管６１ａは、付加レンズ６４
に領域にて、更に小さく分割され、それによって付加レ
ンズを形成している。電極６４ｂ、６４ｃ間の隙間及び
主レンズの電極６１’ａ、６１’ｂ間の隙間は、しかし
ながら、互いに他に対して空間的にある程度別個であ
り、それによって主レンズの場と付加レンズの場が実質
的に互いに他に対して分離される。
設計された２つの電極を有する電界レンズとして構成さ
れた付加レンズが示されている。最も簡単な場合、主レ
ンズの電界レンズのビーム管６１ａは、付加レンズ６４
に領域にて、更に小さく分割され、それによって付加レ
ンズを形成している。電極６４ｂ、６４ｃ間の隙間及び
主レンズの電極６１’ａ、６１’ｂ間の隙間は、しかし
ながら、互いに他に対して空間的にある程度別個であ
り、それによって主レンズの場と付加レンズの場が実質
的に互いに他に対して分離される。
【００２５】図６には付加レンズとして３つの電極６４
ｄ、６４ｅ、６４ｆを有する電界レンズが示されてい
る。外側の２つに電極はビーム管６４ｄ、６４ｆとして
設計され、中央の電極６４ｅはプレート電極として設計
されている。
ｄ、６４ｅ、６４ｆを有する電界レンズが示されてい
る。外側の２つに電極はビーム管６４ｄ、６４ｆとして
設計され、中央の電極６４ｅはプレート電極として設計
されている。
【００２６】勿論、付加電極６４は、試験片８にて放出
された荷電粒子ばかりでなく１次荷電粒子線に対して影
響を与える。付加レンズは検出器対物レンズ内に配置さ
れているから、１次荷電粒子の最終エネルギは、主レン
ズ内に配置された電界レンズ６１及び／又は６１’に印
加された電圧によって排他的に決定される。その結果、
放出された荷電粒子に対して影響を与えるために付加レ
ンズ６４には選択的に任意の電圧が印加されることがで
きる。これは検出器の形式及び位置に関して最適なこと
である。
された荷電粒子ばかりでなく１次荷電粒子線に対して影
響を与える。付加レンズは検出器対物レンズ内に配置さ
れているから、１次荷電粒子の最終エネルギは、主レン
ズ内に配置された電界レンズ６１及び／又は６１’に印
加された電圧によって排他的に決定される。その結果、
放出された荷電粒子に対して影響を与えるために付加レ
ンズ６４には選択的に任意の電圧が印加されることがで
きる。これは検出器の形式及び位置に関して最適なこと
である。
【００２７】１次荷電粒子線に対する付加レンズ６４の
効果について考慮すると、図５に示された例の電極６４
ｂ、６４ｃには、それが減速効果又は加速効果を有する
ように、電圧が印加される。図６に示された例では、１
次荷電粒子に対する減速効果は電極６４ｄ、６４ｅ間に
て調節され、１次荷電粒子に対する加速効果は電極６４
ｅ、６４ｆ間にて調節される。しかしながら、全ての組
み合わせ、特に、２重減速又は２重加速の効果が考慮に
入れられる。
効果について考慮すると、図５に示された例の電極６４
ｂ、６４ｃには、それが減速効果又は加速効果を有する
ように、電圧が印加される。図６に示された例では、１
次荷電粒子に対する減速効果は電極６４ｄ、６４ｅ間に
て調節され、１次荷電粒子に対する加速効果は電極６４
ｅ、６４ｆ間にて調節される。しかしながら、全ての組
み合わせ、特に、２重減速又は２重加速の効果が考慮に
入れられる。
【００２８】図７には図４の例と図５の例を組み合わせ
た付加レンズの例が示されている。ここでは、磁気レン
ズ６４ｇは２つの電極６４ｈ、６４ｉよりなる電界レン
ズによって重畳されている。
た付加レンズの例が示されている。ここでは、磁気レン
ズ６４ｇは２つの電極６４ｈ、６４ｉよりなる電界レン
ズによって重畳されている。
【００２９】しかしながら、試験片８にて放出された荷
電粒子に対する影響は、少なくとも６つの場発生要素を
有する１又は数個の多極要素によって実行されてよい。
図８ａ及び図８ｂに示されている例では、磁気的な多極
要素が設けられ、これらはビーム管６１ａの周りに均一
な距離にて配置された８つの場発生要素６４ｋを有す
る。
電粒子に対する影響は、少なくとも６つの場発生要素を
有する１又は数個の多極要素によって実行されてよい。
図８ａ及び図８ｂに示されている例では、磁気的な多極
要素が設けられ、これらはビーム管６１ａの周りに均一
な距離にて配置された８つの場発生要素６４ｋを有す
る。
【００３０】図９ａ及び図９ｂには電気的な多極要素が
示されている。この例では、８個の場発生要素が電極６
４ｌによって形成されている。電極６４ｌは主レンズの
ビーム管６１ａの間隙に好適に収容されている。電極６
４ｌに対するビーム管６１ａの上側の部分にはビーム管
６１ａの下側の部分の電圧とは異なる電圧が印加される
と考えられる。この場合、付加レンズ６４はビーム管６
１ａ、電極６４ｌ及びビーム管６１ａよりなる電界レン
ズと電極６４ｌよりなる電気的な多極要素の重畳によっ
て形成される。
示されている。この例では、８個の場発生要素が電極６
４ｌによって形成されている。電極６４ｌは主レンズの
ビーム管６１ａの間隙に好適に収容されている。電極６
４ｌに対するビーム管６１ａの上側の部分にはビーム管
６１ａの下側の部分の電圧とは異なる電圧が印加される
と考えられる。この場合、付加レンズ６４はビーム管６
１ａ、電極６４ｌ及びビーム管６１ａよりなる電界レン
ズと電極６４ｌよりなる電気的な多極要素の重畳によっ
て形成される。
【００３１】放出された荷電粒子は束の検出器対物レン
ズを通過している。この束は検出器対物レンズの光軸と
同一の束軸を有する。付加レンズによって、放出された
荷電粒子は影響を受けるが、この束軸は影響されない。
ズを通過している。この束は検出器対物レンズの光軸と
同一の束軸を有する。付加レンズによって、放出された
荷電粒子は影響を受けるが、この束軸は影響されない。
【００３２】本発明による荷電粒子線装置は、低電圧領
域にて、例えば、荷電粒子の最終エネルギが５ｋｅＶ以
下、好ましくは０．５ｋｅＶと２．５ｋｅＶの間に領域
にて良好な解像特性を提供する特徴を有する。主レンズ
の下側の物理的な限界、ここでは制御電極６３と試験片
８の間の自由作動距離は、図１による単極レンズを使用
する場合、３ｍｍ以上、好ましくは５ｍｍ以上である。
付加レンズ６４によって、試験片にて放出された荷電粒
子に対して、荷電粒子の方向及びそのエネルギにおける
所定の影響が許されるから、使用される検出器の位置及
び形式に対する最適な適用が達成される。
域にて、例えば、荷電粒子の最終エネルギが５ｋｅＶ以
下、好ましくは０．５ｋｅＶと２．５ｋｅＶの間に領域
にて良好な解像特性を提供する特徴を有する。主レンズ
の下側の物理的な限界、ここでは制御電極６３と試験片
８の間の自由作動距離は、図１による単極レンズを使用
する場合、３ｍｍ以上、好ましくは５ｍｍ以上である。
付加レンズ６４によって、試験片にて放出された荷電粒
子に対して、荷電粒子の方向及びそのエネルギにおける
所定の影響が許されるから、使用される検出器の位置及
び形式に対する最適な適用が達成される。
【００３３】
【発明の効果】本発明によると、試験片にて放出された
荷電粒子の質的評価が改良され、検出の質が、解像特性
を犠牲にすることなく明瞭に改善される利点を有する。
荷電粒子の質的評価が改良され、検出の質が、解像特性
を犠牲にすることなく明瞭に改善される利点を有する。
【図１】本発明による荷電粒子線装置の概略図である。
【図２】主レンズと付加レンズの場の分布の概略図であ
る。
る。
【図３】本発明の第２の例による検出器対物レンズの概
略図である。
略図である。
【図４】本発明の第１の例による付加レンズの概略図で
ある。
ある。
【図５】本発明の第２の例による付加レンズの概略図で
ある。
ある。
【図６】本発明の第３の例による付加レンズの概略図で
ある。
ある。
【図７】本発明の第４の例による付加レンズの概略図で
ある。
ある。
【図８】本発明の第５の例による付加レンズの概略図で
ある。
ある。
【図９】本発明の第６の例による付加レンズの概略図で
ある。
ある。
１ 荷電粒子線装置 ２ 粒子線 ３ 光学コラム ４ ソース ５ ブランキング装置 ６、６’ 検出器対物レンズ ７ 偏向装置 ８ 試験片 ９、１０ 場の分布 ６０、６０’ 磁気レンズ（主レンズ） ６０ａ ポールピース ６０ｂ 電極、ポールピース ６０ｃ 界磁コイル ６１、６１’ 電界レンズ（主レンズ） ６１ａ、６１’ａ 電極、ビーム管 ６１’ｂ 電極 ６２、６２’ 検出器 ６２ａ、６２ｂ 検出器要素 ６３ 制御電極 ６４ 付加レンズ ６４ａ 磁気レンズ ６４ｂ ビーム管、電極 ６４ｃ、６４ｄ 電極、ビーム管 ６４ｅ 電極、プレート電極 ６４ｆ 電極、ビーム管 ６４ｇ 磁気レンズ ６４ｈ、６４ｉ 電極 ６４ｋ 場発生要素 ６４ｌ 電極
フロントページの続き (72)発明者 コウシ ウエダ ドイツ連邦共和国、81825 ミュンヘン、 アウフ デム ヴァーセン 12 (72)発明者 トシミチ イワイ ドイツ連邦共和国、81825 ミュンヘン、 アイガー シュトラーセ 37 (72)発明者 ゲラルド シェーネッカー ドイツ連邦共和国、81549 ミュンヘン、 バート・ベルネック・シュトラーセ １ (72)発明者 ユルゲン フロジエン ドイツ連邦共和国、85521 リーマーリン グ、クフシュタイナーシュトラーセ 16 アー
Claims (26)
- 【請求項１】 磁気レンズ(60)と電界レンズ(61)からな
り荷電粒子線を試験片上に焦点合わせするための主レン
ズと、上記試験片にて放出された荷電粒子を検出するた
めに荷電粒子線(2) 方向に上記磁気レンズ(60)の前方に
配置された検出器(62)と、を有する荷電粒子線装置(1)
のための検出器対物レンズ装置(6,6')において、 上記荷電粒子に対して影響を与えるために静電場及び/
又は磁場を生成するための付加レンズ(64)が上記主レン
ズと上記検出器の間に設けられ、上記主レンズと上記付
加レンズの場(9,10)は実質的に互いに分離されているこ
とを特徴とする検出器対物レンズ装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の検出器対物レンズ装置に
おいて、上記付加レンズは電界レンズ(64b-64f) として
構成されていることを特徴とする検出器対物レンズ装
置。 - 【請求項３】 請求項１記載の検出器対物レンズ装置に
おいて、上記付加レンズは磁気レンズ(64a) として構成
されていることを特徴とする検出器対物レンズ装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の検出器対物レンズ装置に
おいて、上記付加レンズは電界磁気レンズ(64h,64g) と
して構成されていることを特徴とする検出器対物レンズ
装置。 - 【請求項５】 請求項１記載の検出器対物レンズ装置に
おいて、上記付加レンズは少なくとも６つの場発生要素
(64k;64l) を有する多極要素によって形成されているこ
とを特徴とする検出器対物レンズ装置。 - 【請求項６】 請求項１記載の検出器対物レンズ装置に
おいて、上記付加レンズ(64)は上記放出された荷電粒子
に対して発散化させる能力を有する場を生成することを
特徴とする検出器対物レンズ装置。 - 【請求項７】 請求項１記載の検出器対物レンズ装置に
おいて、上記付加レンズ(64)は上記放出された荷電粒子
に対して平行化させる能力を有する場を生成することを
特徴とする検出器対物レンズ装置。 - 【請求項８】 請求項１記載の検出器対物レンズ装置に
おいて、上記付加レンズ(64)は上記放出された荷電粒子
に対して収束化させる能力を有する場を生成することを
特徴とする検出器対物レンズ装置。 - 【請求項９】 請求項１記載の検出器対物レンズ装置に
おいて、上記主レンズの電界レンズ(61)は減速レンズと
して構成されていることを特徴とする検出器対物レンズ
装置。 - 【請求項１０】 請求項１記載の検出器対物レンズ装置
において、上記電界レンズ(61;61')は異なる電圧が印加
された少なくとも２つの電極(61a,60b;61'a,61'b) を有
し、上記荷電粒子線(2) の荷電粒子は上記電界レンズの
場にて第１のエネルギからより低い第２のエネルギに減
速されることを特徴とする検出器対物レンズ装置。 - 【請求項１１】 請求項１０記載の検出器対物レンズ装
置において、上記電界レンズ(61;61')と上記試験片(8)
の間の光路に付加的な制御電極(63)が配置され、該制御
電極には、上記試験片の領域の電場が調節されるように
可変電圧が印加されていることを特徴とする検出器対物
レンズ装置。 - 【請求項１２】 請求項１記載の検出器対物レンズ装置
において、上記磁気レンズは単極レンズ(60)として構成
されていることを特徴とする検出器対物レンズ装置。 - 【請求項１３】 請求項１２記載の検出器対物レンズ装
置において、上記主レンズと上記試験片の間に３ｍｍ以
上、好ましくは５ｍｍ以上の自由作動距離が設けられ、
上記荷電粒子の最終エネルギが５ｋｅＶ以下、好ましく
は０．５ｋｅＶと２．５ｋｅＶの間であることを特徴と
する検出器対物レンズ装置。 - 【請求項１４】 請求項１０記載の検出器対物レンズ装
置において、上記電界レンズの２つの電極の１つはビー
ム管(61a,61'a)として構成されていることを特徴とする
検出器対物レンズ装置。 - 【請求項１５】 請求項１４記載の検出器対物レンズ装
置において、上記ビーム管(61a,61'a)は非導電性材料よ
りなり、薄い導電層が設けられていることを特徴とする
検出器対物レンズ装置。 - 【請求項１６】 請求項１４記載の検出器対物レンズ装
置において、上記ビーム管(61'a)は少なくとも部分的に
円錐状に形成されていることを特徴とする検出器対物レ
ンズ装置。 - 【請求項１７】 請求項１記載の検出器対物レンズ装置
において、上記主レンズの磁気レンズ(60)は円錐状に形
成されていることを特徴とする検出器対物レンズ装置。 - 【請求項１８】 請求項１記載の検出器対物レンズ装置
において、上記検出器(62') は検出器対物レンズ装置の
光軸と同軸的に配置されていることを特徴とする検出器
対物レンズ装置。 - 【請求項１９】 請求項１記載の検出器対物レンズ装置
において、上記検出器(62)は検出器対物レンズ装置の光
軸を実質的に横断するように配置されていることを特徴
とする検出器対物レンズ装置。 - 【請求項２０】 請求項１記載の検出器対物レンズ装置
において、上記検出器(62,62')はセグメント化された検
出面を有し、該検出面の出力信号は互いに別個に処理さ
れることを特徴とする検出器対物レンズ装置。 - 【請求項２１】 請求項１記載の検出器対物レンズ装置
において、上記付加レンズは少なくとも２つの電極によ
って形成され、該電極の少なくとも１つはビーム管(64
b,64c,64d,64f) として構成されていることを特徴とす
る検出器対物レンズ装置。 - 【請求項２２】 請求項１記載の検出器対物レンズ装置
において、上記付加レンズ(64)は異なる電圧が印加され
た少なくとも２つの電極(64b,64c,64d,64e,64f)によっ
て形成されていることを特徴とする検出器対物レンズ装
置。 - 【請求項２３】 請求項２２記載の検出器対物レンズ装
置において、上記荷電粒子線の方向より見て最初の電極
(64b,64d) には次の電極より高い電圧が印加されている
ことを特徴とする検出器対物レンズ装置。 - 【請求項２４】 請求項２２記載の検出器対物レンズ装
置において、上記荷電粒子線の方向より見て最初の電極
(64b,64d) には次の電極より低い電圧が印加されている
ことを特徴とする検出器対物レンズ装置。 - 【請求項２５】 請求項１記載の検出器対物レンズ装置
において、検出器対物レンズ内に上記荷電粒子線(2) の
ための偏向装置(7) が設けられていることを特徴とする
検出器対物レンズ装置。 - 【請求項２６】 荷電粒子線を生成するためのソース
(4) と、磁気レンズ(60)と電界レンズ(61)からなり荷電
粒子線(2) を試験片上に焦点合わせするための主レンズ
と試験片にて放出された荷電粒子を検出するために荷電
粒子線(2) 方向に上記磁気レンズ(60)の前方に配置され
た検出器(62)とを有する検出器対物レンズ装置(6,6')
と、を有する荷電粒子線装置(1) において、 上記荷電粒子に対して影響を与えるために静電場及び／
又は磁場を生成するための付加レンズ(64)が上記主レン
ズと上記検出器の間に設けられ、上記主レンズと上記付
加レンズの場(9,10)は実質的に互いに分離されているこ
とを特徴とする荷電粒子線装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE96112017:7 | 1996-07-25 | ||
| EP96112017A EP0821393B1 (en) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | Detector objective lens |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1064464A true JPH1064464A (ja) | 1998-03-06 |
Family
ID=8223041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9173615A Pending JPH1064464A (ja) | 1996-07-25 | 1997-06-30 | 検出器対物レンズ装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5895917A (ja) |
| EP (1) | EP0821393B1 (ja) |
| JP (1) | JPH1064464A (ja) |
| DE (1) | DE69602936T2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000030654A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-01-28 | Leo Elektronenmikroskopie Gmbh | 粒子ビ―ム装置 |
| JP2003521096A (ja) * | 2000-01-27 | 2003-07-08 | アイシーティー インテグレーテッド サーキット テスティング ゲゼルシャフト フィーア ハルプライタープリーフテヒニック エム ベー ハー | 帯電粒子ビームデバイスのための対物レンズ |
| JP2005521215A (ja) * | 2002-03-21 | 2005-07-14 | エルメス−マイクロビジョン・（タイワン）・インコーポレーテッド | スインギング対物減速浸漬レンズの電子光学的集束、偏向、信号収集システムと方法 |
| JP2006004953A (ja) * | 2005-08-24 | 2006-01-05 | Ebara Corp | 電子線装置及び該装置を用いたデバイス製造方法 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0910108B1 (de) * | 1997-09-29 | 2004-11-24 | Advantest Corporation | Elektronenstrahl-Linse |
| EP0910109B1 (de) * | 1997-09-29 | 2004-09-15 | Advantest Corporation | Objektivlinse |
| JP4236742B2 (ja) * | 1998-10-29 | 2009-03-11 | 株式会社日立製作所 | 走査形電子顕微鏡 |
| GB2348048A (en) * | 1999-03-19 | 2000-09-20 | Shimadzu Research Lab | Magnetic immersion lenses |
| DE10317894B9 (de) | 2003-04-17 | 2007-03-22 | Leo Elektronenmikroskopie Gmbh | Fokussiersystem für geladene Teilchen, Elektronenmikroskopiesystem und Elektronenmikroskopieverfahren |
| US6897442B2 (en) * | 2003-04-25 | 2005-05-24 | Applied Materials Israel, Ltd. | Objective lens arrangement for use in a charged particle beam column |
| WO2005017511A1 (en) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Applied Materials Israel, Ltd. | Scanning electron microscope having multiple detectors and a method for multiple detector based imaging |
| US7842933B2 (en) * | 2003-10-22 | 2010-11-30 | Applied Materials Israel, Ltd. | System and method for measuring overlay errors |
| DE102004037781A1 (de) * | 2004-08-03 | 2006-02-23 | Carl Zeiss Nts Gmbh | Elektronenstrahlgerät |
| US9046475B2 (en) | 2011-05-19 | 2015-06-02 | Applied Materials Israel, Ltd. | High electron energy based overlay error measurement methods and systems |
| EP2629317B1 (en) * | 2012-02-20 | 2015-01-28 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Charged particle beam device with dynamic focus and method of operating thereof |
| US10096447B1 (en) * | 2017-08-02 | 2018-10-09 | Kla-Tencor Corporation | Electron beam apparatus with high resolutions |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0236807A3 (de) * | 1986-03-07 | 1990-05-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Spektrometerobjektiv für die Korpuskularstrahl-Messtechnik |
| NL8602177A (nl) * | 1986-08-27 | 1988-03-16 | Philips Nv | Electronen detectie met energie discriminatie. |
| DE3638682A1 (de) * | 1986-11-13 | 1988-05-19 | Siemens Ag | Spektrometerobjektiv fuer korpuskularstrahlmesstechnik |
| JPH0636346B2 (ja) * | 1988-03-09 | 1994-05-11 | セイコー電子工業株式会社 | 荷電粒子線装置及びこれによる試料観察方法 |
| US4926054A (en) * | 1988-03-17 | 1990-05-15 | Ict Integrated Circuit Testing Gesellschaft Fur Halbleiterpruftechnik Mbh | Objective lens for focusing charged particles in an electron microscope |
| DE4236273A1 (en) * | 1992-10-27 | 1993-07-01 | Siemens Ag | Lens for focussing electrons for specimen inspection - has field generated by coils and cone-shaped electrode set into entry section |
-
1996
- 1996-07-25 EP EP96112017A patent/EP0821393B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-25 DE DE69602936T patent/DE69602936T2/de not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-06-18 US US08/877,601 patent/US5895917A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-30 JP JP9173615A patent/JPH1064464A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000030654A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-01-28 | Leo Elektronenmikroskopie Gmbh | 粒子ビ―ム装置 |
| JP2003521096A (ja) * | 2000-01-27 | 2003-07-08 | アイシーティー インテグレーテッド サーキット テスティング ゲゼルシャフト フィーア ハルプライタープリーフテヒニック エム ベー ハー | 帯電粒子ビームデバイスのための対物レンズ |
| JP2005521215A (ja) * | 2002-03-21 | 2005-07-14 | エルメス−マイクロビジョン・（タイワン）・インコーポレーテッド | スインギング対物減速浸漬レンズの電子光学的集束、偏向、信号収集システムと方法 |
| KR100813210B1 (ko) | 2002-03-21 | 2008-03-13 | 헤르메스-마이크로비전 인코포레이티드 | 진동 지연 침지 대물 렌즈의 전자 광 포커싱, 검출 및신호 수집 시스템 및 방법 |
| JP2006004953A (ja) * | 2005-08-24 | 2006-01-05 | Ebara Corp | 電子線装置及び該装置を用いたデバイス製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69602936T2 (de) | 1999-11-04 |
| EP0821393A1 (en) | 1998-01-28 |
| DE69602936D1 (de) | 1999-07-22 |
| US5895917A (en) | 1999-04-20 |
| EP0821393B1 (en) | 1999-06-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3291880B2 (ja) | 走査形電子顕微鏡 | |
| EP1668662B1 (en) | Particle-optical systems and arrangements and particle-optical components for such systems and arrangements | |
| US6043491A (en) | Scanning electron microscope | |
| US6452175B1 (en) | Column for charged particle beam device | |
| US8378299B2 (en) | Twin beam charged particle column and method of operating thereof | |
| EP1045425B1 (en) | Charged particle beam column with chromatic aberration compensation | |
| US6218664B1 (en) | SEM provided with an electrostatic objective and an electrical scanning device | |
| JPH1064464A (ja) | 検出器対物レンズ装置 | |
| WO2008010777A1 (en) | A multi-beam ion/electron spectra-microscope | |
| JP4527289B2 (ja) | オージェ電子の検出を含む粒子光学装置 | |
| CN210136840U (zh) | 用于带电粒子束装置的带电粒子束转储器和多束带电粒子束装置 | |
| CN210743909U (zh) | 多束带电粒子束装置 | |
| JPH0536371A (ja) | 粒子線装置 | |
| JPS61288357A (ja) | 定量的電位測定用スペクトロメ−タ−対物レンズ装置 | |
| US6570163B1 (en) | Electron detectors | |
| JP3787091B2 (ja) | 荷電粒子ビーム装置のためのカラム | |
| JP3170680B2 (ja) | 電界磁気レンズ装置及び荷電粒子線装置 | |
| US6617579B2 (en) | Scanning electronic beam apparatus | |
| JP4156744B2 (ja) | 荷電粒子線装置及び試験片の検査方法 | |
| JP3069849B2 (ja) | 光学装置 | |
| JPH11126571A (ja) | 対物レンズ装置 | |
| JPH08138611A (ja) | 荷電粒子線装置 | |
| JPH08510596A (ja) | 二次電子の偏向ユニットを有する粒子光学機器 | |
| US5089699A (en) | Secondary charged particle analyzing apparatus and secondary charged particle extracting section | |
| US6407388B1 (en) | Corpuscular beam device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031203 |