JPH02121252A - 荷電粒子ビーム複合装置 - Google Patents
荷電粒子ビーム複合装置Info
- Publication number
- JPH02121252A JPH02121252A JP63274228A JP27422888A JPH02121252A JP H02121252 A JPH02121252 A JP H02121252A JP 63274228 A JP63274228 A JP 63274228A JP 27422888 A JP27422888 A JP 27422888A JP H02121252 A JPH02121252 A JP H02121252A
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- JP
- Japan
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- electron beam
- ion beam
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- electron
- ion
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、イオンビームと電子ビームとを同時にターゲ
ットに照射するようにし、イオンビームによるターゲッ
トのエツチングやデボジンヨン等と電子ビームによるタ
ーゲットの表面観察とを同時に行うようにした荷電粒子
ビーム複合装置に関する。
ットに照射するようにし、イオンビームによるターゲッ
トのエツチングやデボジンヨン等と電子ビームによるタ
ーゲットの表面観察とを同時に行うようにした荷電粒子
ビーム複合装置に関する。
（従来の技術）
オージェ電子分析装置では、電子ビーム照射により試料
等のターゲットから発生したオージェ電子を分光し、試
料の分析を行っている。この装置では、深さ方向の分析
を行うために、電子ビームコラム側面部にデュオプラズ
マトロン等のイオン源を取り付け、このイオン源からの
イオンビームを試料に照射し、試料のエツチングを行い
ながら電子ビームを照射し、分析や観察を行っている。
等のターゲットから発生したオージェ電子を分光し、試
料の分析を行っている。この装置では、深さ方向の分析
を行うために、電子ビームコラム側面部にデュオプラズ
マトロン等のイオン源を取り付け、このイオン源からの
イオンビームを試料に照射し、試料のエツチングを行い
ながら電子ビームを照射し、分析や観察を行っている。
この方法では、電子ビームとイオンビームの軸を合せた
りする作業が面倒であると共に、デュオプラズマトロン
イオン源からの比較的大きなイオンビームを試料に照射
する関係上、微小領域のエツチングを行うことが困難で
ある。
りする作業が面倒であると共に、デュオプラズマトロン
イオン源からの比較的大きなイオンビームを試料に照射
する関係上、微小領域のエツチングを行うことが困難で
ある。
（発明が解決しようとする課題）
これを解決するため、第３図の電子ビーム・イオンビー
ム複合装置が考えられる。この装置では、電子銃１とイ
オン銃２とが同一コラム上に取り付けられている。電子
銃１からの電子ビームＥＢは、集束レンズ３によって集
束され、イオン銃２からのイオンビームＩＢは、集束レ
ンズ４によって集束され、両方のビーム共に電磁偏向器
５の中心にクロスオーバーを形成する。電子ビームとイ
オンビームは電磁偏向器５によって同−光軸Ｏに合され
、対物レンズ６によってターゲット７上に細く集束され
る。
ム複合装置が考えられる。この装置では、電子銃１とイ
オン銃２とが同一コラム上に取り付けられている。電子
銃１からの電子ビームＥＢは、集束レンズ３によって集
束され、イオン銃２からのイオンビームＩＢは、集束レ
ンズ４によって集束され、両方のビーム共に電磁偏向器
５の中心にクロスオーバーを形成する。電子ビームとイ
オンビームは電磁偏向器５によって同−光軸Ｏに合され
、対物レンズ６によってターゲット７上に細く集束され
る。
このような光学系により、電子ビームとイオンビームを
同時にターゲット７に照射することがてきるが、ターゲ
ット７上で両方のビームを走査するため、静電偏向器を
用いると、電子はマイナスの電荷を持ち、イオンはプラ
スの電荷を持っていることから、電子ビームとイオンビ
ームの走査方向が逆となり、同一の走査領域で同時に２
種のビムを走査することができない。
同時にターゲット７に照射することがてきるが、ターゲ
ット７上で両方のビームを走査するため、静電偏向器を
用いると、電子はマイナスの電荷を持ち、イオンはプラ
スの電荷を持っていることから、電子ビームとイオンビ
ームの走査方向が逆となり、同一の走査領域で同時に２
種のビムを走査することができない。
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、その目
的は、電子ビームとイオンビームを同時に同一領域で走
査することができる荷電粒子ビーム複合装置を実現する
ことにある。
的は、電子ビームとイオンビームを同時に同一領域で走
査することができる荷電粒子ビーム複合装置を実現する
ことにある。
（課題を解決するための手段）
本発明の請求項１に基づ＜ｍｉ’Ｎ粒子ビーム複合装置
は、イオンビーム発生源と、電子ビーム発生源と、イオ
ンビームと電子ビームとを同一光軸上に導くための手段
と、イオンビームと電子ビームとをターゲット上に集束
するためのレンズと、イオンビームと電子ビームとをタ
ーゲット上で２次元的に走査するための偏向手段とを備
え、前記偏向手段を電磁偏向コイルと静電偏向板とによ
って構成したことを特徴としている。
は、イオンビーム発生源と、電子ビーム発生源と、イオ
ンビームと電子ビームとを同一光軸上に導くための手段
と、イオンビームと電子ビームとをターゲット上に集束
するためのレンズと、イオンビームと電子ビームとをタ
ーゲット上で２次元的に走査するための偏向手段とを備
え、前記偏向手段を電磁偏向コイルと静電偏向板とによ
って構成したことを特徴としている。
本発明の請求項２に基づく荷電粒子ビーム複合装置は、
イオンビーム発生源と、電子ビーム発生源と、イオンビ
ームと電子ビームとを同一光軸上に導くための手段と、
イオンビームと電子ビームとをターゲット上に集束する
ためのレンズと、イオンビームと電子ビームとをターゲ
ット上で２次元的に走査するための偏向手段と、２次電
子検出器とを備え、前記偏向手段を電磁偏向コイルと静
電偏向板とによって構成し、ターゲットと２次電子検出
器との間にエネルギーフィルタを設けたことを特徴とし
ている。
イオンビーム発生源と、電子ビーム発生源と、イオンビ
ームと電子ビームとを同一光軸上に導くための手段と、
イオンビームと電子ビームとをターゲット上に集束する
ためのレンズと、イオンビームと電子ビームとをターゲ
ット上で２次元的に走査するための偏向手段と、２次電
子検出器とを備え、前記偏向手段を電磁偏向コイルと静
電偏向板とによって構成し、ターゲットと２次電子検出
器との間にエネルギーフィルタを設けたことを特徴とし
ている。
（作用）
請求項１の発明では、電子ビームとイオンビームを走査
するため静電偏向板と電磁偏向コイルとより成る偏向器
を用いる。イオンビームは静電偏向板によって偏向され
、電子ビームは静電偏向板と電磁偏向コイルによって偏
向される。静電偏向板と電磁偏向コイルの両者に印加す
る偏向信号強度を調整し、イオンビームの走査領域と電
子ビームの走査領域とを一致させる。
するため静電偏向板と電磁偏向コイルとより成る偏向器
を用いる。イオンビームは静電偏向板によって偏向され
、電子ビームは静電偏向板と電磁偏向コイルによって偏
向される。静電偏向板と電磁偏向コイルの両者に印加す
る偏向信号強度を調整し、イオンビームの走査領域と電
子ビームの走査領域とを一致させる。
請求項２の発明では、電子ビーム照射に基づく２次電子
のみを検出するために、ターゲットと２次電子検出器と
の間にエネルギーフィルターを設ける。
のみを検出するために、ターゲットと２次電子検出器と
の間にエネルギーフィルターを設ける。
（実施例）
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。第１図は本発明に基づく荷電粒子ビーム複合装置の要
部を示しており、電子ビームとイオンビームとの複合ビ
ームＣＢは、対物レンズ６によって試料であるターゲッ
ト７上に細く集束される。対物レンズ６は静電レンズ１
１と電磁レンズ１２によって構成されており、イオンビ
ームＩＢは質量が大きいので図中実線で示すようにほと
んど静電レンズ１１によってのみ集束される。又、電子
ビームＥＢは、図中点線で示すように、静電レンズ１１
と電磁レンズ１２の両方によって集束作用を受ける。こ
の静電レンズ１１と電磁レンズ１２の両者のレンズ強度
を適宜調整することにより、イオンビームと電子ビーム
を同時にターゲット７上に細く集束〆るご′とができる
。
。第１図は本発明に基づく荷電粒子ビーム複合装置の要
部を示しており、電子ビームとイオンビームとの複合ビ
ームＣＢは、対物レンズ６によって試料であるターゲッ
ト７上に細く集束される。対物レンズ６は静電レンズ１
１と電磁レンズ１２によって構成されており、イオンビ
ームＩＢは質量が大きいので図中実線で示すようにほと
んど静電レンズ１１によってのみ集束される。又、電子
ビームＥＢは、図中点線で示すように、静電レンズ１１
と電磁レンズ１２の両方によって集束作用を受ける。こ
の静電レンズ１１と電磁レンズ１２の両者のレンズ強度
を適宜調整することにより、イオンビームと電子ビーム
を同時にターゲット７上に細く集束〆るご′とができる
。
電子ビームとイオンビームのターゲット７上の照射位置
は、偏向器１３によって変えられるが、偏向器１３は、
静電偏向板１４と偏向コイル１５から構成されている。
は、偏向器１３によって変えられるが、偏向器１３は、
静電偏向板１４と偏向コイル１５から構成されている。
ターゲット７へのビームの照射によって発生した２次電
子は、マイクロチャンネルプレート等の２次電子検出器
１６によって検出される。ターゲット７と２次電子検出
器１６との間には、メツシュ電極１７が配置されており
、このメツシュ電極１７には電源１８からＩＯＶ程度の
電圧が印加されている。
子は、マイクロチャンネルプレート等の２次電子検出器
１６によって検出される。ターゲット７と２次電子検出
器１６との間には、メツシュ電極１７が配置されており
、このメツシュ電極１７には電源１８からＩＯＶ程度の
電圧が印加されている。
上述した構成の動作は次の通りである。ターゲット７の
表面をイオンビームによってエツチングし、このエツチ
ングされた部分を電子ビーム照射による２次電子像によ
って観察する場合、対物レンズ６によってイオンビーム
と電子ビームは同時に細く集束されてターゲット７上に
照射される。
表面をイオンビームによってエツチングし、このエツチ
ングされた部分を電子ビーム照射による２次電子像によ
って観察する場合、対物レンズ６によってイオンビーム
と電子ビームは同時に細く集束されてターゲット７上に
照射される。
ターゲット７上のイオンビームと電子ビームの照射位置
を移動するため、偏向器１３に偏向信号が供給される。
を移動するため、偏向器１３に偏向信号が供給される。
第２図は、静電偏向板１４と偏向コイル１５に偏向信号
を供給した場合の電子ビームＥＢとイオンビームＩＢの
偏向の状態を示す概念図である。
を供給した場合の電子ビームＥＢとイオンビームＩＢの
偏向の状態を示す概念図である。
今、偏向コイル１５に信号を供給せず、静電偏向板１４
にのみ偏向信号を供給すれば、電界Ｅによってのみ電子
ビームＥＢとイオンビームＩＢは偏向される。電子ビー
ムとイオンビームは先に述べたように、電荷が逆極性で
あるので、第２図＜ａ）に示すように、両者は反対の向
きに偏向される。
にのみ偏向信号を供給すれば、電界Ｅによってのみ電子
ビームＥＢとイオンビームＩＢは偏向される。電子ビー
ムとイオンビームは先に述べたように、電荷が逆極性で
あるので、第２図＜ａ）に示すように、両者は反対の向
きに偏向される。
次に、電磁偏向コイル１５にも偏向信号を供給すれば、
偏向磁界が発生するが、イオンは質量が大きいためにこ
の磁界によってはほとんど影響されない。しかしながら
、電子は磁界Ｂによって大きな作用を受け、例えば、静
電界Ｅによって受ける力よりも磁界Ｂによって受ける力
がはるかに大きい場合には、第２図（ｂ）に示すように
７１’−ビームＥＢはイオンビームＩＢより同し方向に
大きく偏向される。
偏向磁界が発生するが、イオンは質量が大きいためにこ
の磁界によってはほとんど影響されない。しかしながら
、電子は磁界Ｂによって大きな作用を受け、例えば、静
電界Ｅによって受ける力よりも磁界Ｂによって受ける力
がはるかに大きい場合には、第２図（ｂ）に示すように
７１’−ビームＥＢはイオンビームＩＢより同し方向に
大きく偏向される。
この静電界Ｅと磁界Ｂが電子に与える力が等しい場合は
、電子は結果的に偏向を受けず、第２図（ｃ）に示すよ
うに直進する。
、電子は結果的に偏向を受けず、第２図（ｃ）に示すよ
うに直進する。
この概念図を用いて説明したことから明らかなように、
電界と磁界の強さを適宜１週整することにより、ターゲ
ット７上の所定領域を電子ビームとイオンビームとによ
って同時に走査することが可能となる。もちろん、この
走査領域は、電子ビームを広くし、イオンビームの走査
領域を電子ビームの走査領域の中心部分に限定すること
も任意に行うことができ、又その逆も容易に行うことが
できる。
電界と磁界の強さを適宜１週整することにより、ターゲ
ット７上の所定領域を電子ビームとイオンビームとによ
って同時に走査することが可能となる。もちろん、この
走査領域は、電子ビームを広くし、イオンビームの走査
領域を電子ビームの走査領域の中心部分に限定すること
も任意に行うことができ、又その逆も容易に行うことが
できる。
電子ビームとイオンビームのターゲット７への照射に伴
って、２次電子が発生するが、電子ビームによる２次電
子のエネルギーは、イオンビームによる２次電子のエネ
ルギーに比べて高いことから、電子ビームによる２次電
子像を得る場合には、メツシュ電極１７に電源１８から
１．０ Ｖ程度の電圧を印加してエネルギーフィルター
を構成し、電子ビームに基づく２次電子のみメツシュ電
極１７を透過させて２次電子検出器１６によって検出す
れば良い。もちろん、電子ビームによるターゲットの表
面像を観察する場合には、電子ビームの照射によっての
み発生ずる反射電子を検出するようにしても良い。
って、２次電子が発生するが、電子ビームによる２次電
子のエネルギーは、イオンビームによる２次電子のエネ
ルギーに比べて高いことから、電子ビームによる２次電
子像を得る場合には、メツシュ電極１７に電源１８から
１．０ Ｖ程度の電圧を印加してエネルギーフィルター
を構成し、電子ビームに基づく２次電子のみメツシュ電
極１７を透過させて２次電子検出器１６によって検出す
れば良い。もちろん、電子ビームによるターゲットの表
面像を観察する場合には、電子ビームの照射によっての
み発生ずる反射電子を検出するようにしても良い。
このように、イオンビームによるターゲット７の所定領
域のエツチングを行いながら、電子ビームによるエツチ
ング部分の２次電子像の観察を行うことができる。なお
、この実施例では、イオンビームによるエツチングを例
に説明したが、イオンビームによるデポジションに本発
明を適用することも可能であり、又、オージェ電子分光
における深さ方向の分析にも適用することができる。
域のエツチングを行いながら、電子ビームによるエツチ
ング部分の２次電子像の観察を行うことができる。なお
、この実施例では、イオンビームによるエツチングを例
に説明したが、イオンビームによるデポジションに本発
明を適用することも可能であり、又、オージェ電子分光
における深さ方向の分析にも適用することができる。
（発明の効果）
以上説明したように、請求項１の発明では、偏向器とし
て静電偏向板と電磁偏向コイルとを組合せて用いるため
、ターゲットの同一領域を同時に電子ビームとイオンビ
ームとで走査することができる。
て静電偏向板と電磁偏向コイルとを組合せて用いるため
、ターゲットの同一領域を同時に電子ビームとイオンビ
ームとで走査することができる。
請求項２の発明では、２次電子検出器とターゲットとの
間にエネルギーフィルタを設け、電子ビーム照射に基づ
く２次電子のみ検出できるようにしたため、電子ビーム
による２次電子像を観察することかできる。
間にエネルギーフィルタを設け、電子ビーム照射に基づ
く２次電子のみ検出できるようにしたため、電子ビーム
による２次電子像を観察することかできる。
第１図は、本発明の一実施例である荷電粒子ビーム複合
装置の要部を示す図、ＭＳ２図は、電子ビームとイオン
ビームの偏向の状態を示す概念図、第３図は、電子ビー
ム・イオンビーム複合装置の従来例を示す図である。
装置の要部を示す図、ＭＳ２図は、電子ビームとイオン
ビームの偏向の状態を示す概念図、第３図は、電子ビー
ム・イオンビーム複合装置の従来例を示す図である。
Claims (2)
- （１）イオンビーム発生源と、電子ビーム発生源と、イ
オンビームと電子ビームとを同一光軸上に導くための手
段と、イオンビームと電子ビームとをターゲット上に集
束するためのレンズと、イオンビームと電子ビームとを
ターゲット上で２次元的に走査するための偏向手段とを
備え、前記偏向手段を電磁偏向コイルと静電偏向板とに
よって構成したことを特徴とする荷電粒子ビーム複合装
置。 - （２）イオンビーム発生源と、電子ビーム発生源と、イ
オンビームと電子ビームとを同一光軸上に導くための手
段と、イオンビームと電子ビームとをターゲット上に集
束するためのレンズと、イオンビームと電子ビームとを
ターゲット上で２次元的に走査するための偏向手段と、
２次電子検出器とを備え、前記偏向手段を電磁偏向コイ
ルと静電偏向板とによって構成し、ターゲットと２次電
子検出器との間にエネルギーフィルタを設けたことを特
徴とする荷電粒子ビーム複合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274228A JPH02121252A (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | 荷電粒子ビーム複合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274228A JPH02121252A (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | 荷電粒子ビーム複合装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02121252A true JPH02121252A (ja) | 1990-05-09 |
Family
ID=17538803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63274228A Pending JPH02121252A (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | 荷電粒子ビーム複合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02121252A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6348690B1 (en) | 1997-08-07 | 2002-02-19 | Hitachi, Ltd. | Method and an apparatus of an inspection system using an electron beam |
| JP2004071573A (ja) * | 2002-08-07 | 2004-03-04 | Fei Co | 集束イオンビームと走査型電子顕微鏡との同軸鏡筒を備えた装置並びに像形成及び処理方法 |
| JP2005243368A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Sii Nanotechnology Inc | Ｆｉｂ／ｓｅｍ複合装置の画像ノイズ除去 |
-
1988
- 1988-10-28 JP JP63274228A patent/JPH02121252A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6348690B1 (en) | 1997-08-07 | 2002-02-19 | Hitachi, Ltd. | Method and an apparatus of an inspection system using an electron beam |
| US6452178B2 (en) | 1997-08-07 | 2002-09-17 | Hitachi, Ltd. | Method and an apparatus of an inspection system using an electron beam |
| US6987265B2 (en) | 1997-08-07 | 2006-01-17 | Hitachi, Ltd. | Method and an apparatus of an inspection system using an electron beam |
| US7012252B2 (en) | 1997-08-07 | 2006-03-14 | Hitachi, Ltd. | Method and an apparatus of an inspection system using an electron beam |
| US7232996B2 (en) | 1997-08-07 | 2007-06-19 | Hitachi, Ltd. | Method and an apparatus of an inspection system using an electron beam |
| US7439506B2 (en) | 1997-08-07 | 2008-10-21 | Hitachi, Ltd. | Method and an apparatus of an inspection system using an electron beam |
| US8134125B2 (en) | 1997-08-07 | 2012-03-13 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus of an inspection system using an electron beam |
| US8604430B2 (en) | 1997-08-07 | 2013-12-10 | Hitachi, Ltd. | Method and an apparatus of an inspection system using an electron beam |
| JP2004071573A (ja) * | 2002-08-07 | 2004-03-04 | Fei Co | 集束イオンビームと走査型電子顕微鏡との同軸鏡筒を備えた装置並びに像形成及び処理方法 |
| JP2005243368A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Sii Nanotechnology Inc | Ｆｉｂ／ｓｅｍ複合装置の画像ノイズ除去 |
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