JPH04171643A - 走査電子顕微鏡 - Google Patents
走査電子顕微鏡Info
- Publication number
- JPH04171643A JPH04171643A JP2299625A JP29962590A JPH04171643A JP H04171643 A JPH04171643 A JP H04171643A JP 2299625 A JP2299625 A JP 2299625A JP 29962590 A JP29962590 A JP 29962590A JP H04171643 A JPH04171643 A JP H04171643A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detector
- sample
- electron beam
- electron
- secondary electrons
- 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
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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、試料に電子ビームを照射し、試料から発生し
た２次電子を検出し、２次電子像を得るようにした走査
電子顕微鏡に関する。
た２次電子を検出し、２次電子像を得るようにした走査
電子顕微鏡に関する。
（従来の技術）
電子ビーム測長機や走査電子顕微鏡なとにおいては、電
子ビームを試料に照射し、そこから得られる２次電子を
検出し、この検出信号に基ついて試料表面の像を得るよ
うにしている。このような装置における２次電子の検出
器として、２次電子を集めるコレクタ電極と２次電子の
衝突によって光を発生するようにしたシンチレータ（光
電面）とを有した検出器か多く用いられている。
子ビームを試料に照射し、そこから得られる２次電子を
検出し、この検出信号に基ついて試料表面の像を得るよ
うにしている。このような装置における２次電子の検出
器として、２次電子を集めるコレクタ電極と２次電子の
衝突によって光を発生するようにしたシンチレータ（光
電面）とを有した検出器か多く用いられている。
このような２次電子検出器を用いた場合、２次電子は、
試料表面に段差があるところ（エツジ）でより多く発生
するため、得られた像においては、このエツジ部分が強
調されたようなコントラスＩ・がつく。
試料表面に段差があるところ（エツジ）でより多く発生
するため、得られた像においては、このエツジ部分が強
調されたようなコントラスＩ・がつく。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、２次電子検出器の配置により、試料から
放出された２次電子がシンチレータにあたる場合とあた
らない場合とか生じる。２次電子があたらない場合とは
、試料のエツジ部分が検出器から見て影になった場合で
ある。検出器に対向するように位置するエツジ部分から
発生した２次電子は、多くシンチレータに入射するため
、このエツジ部分の像は明るく表示される。それに反し
て、検出器から見て影となっているエツジ部分からの２
次電子のかなりの部分はシンチレータに入射しないので
、このエツジ部分の像は暗くなる。
放出された２次電子がシンチレータにあたる場合とあた
らない場合とか生じる。２次電子があたらない場合とは
、試料のエツジ部分が検出器から見て影になった場合で
ある。検出器に対向するように位置するエツジ部分から
発生した２次電子は、多くシンチレータに入射するため
、このエツジ部分の像は明るく表示される。それに反し
て、検出器から見て影となっているエツジ部分からの２
次電子のかなりの部分はシンチレータに入射しないので
、このエツジ部分の像は暗くなる。
このような現象を照明効果と称している。この２次電子
の情報を用いて試料の段差間の距離や段差の深さなとを
測定する場合、照明効果のない、対称性の良い２次電子
情報（２次？■子の検出波形）が必要となる。このため
、検出器を複数光軸に対称的に配置することも考えられ
ているが、その場合には、装置が高価となる。
の情報を用いて試料の段差間の距離や段差の深さなとを
測定する場合、照明効果のない、対称性の良い２次電子
情報（２次？■子の検出波形）が必要となる。このため
、検出器を複数光軸に対称的に配置することも考えられ
ているが、その場合には、装置が高価となる。
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、単一の２次電子検出器を用いても、エツジ部分
のコントラストを均一にすることができる走査電子顕微
鏡を実現するにある。
目的は、単一の２次電子検出器を用いても、エツジ部分
のコントラストを均一にすることができる走査電子顕微
鏡を実現するにある。
（課題を解決するための手段）
本発明に基づく走査電子顕微鏡は、電子ビームを試料上
に集束する対物レンズと、試料上で電子ビームを２次元
的に走査するための走査手段と、試料への電子ビームの
照射に基ついて発生した２次電子を検出するために対物
レンズ上部に設けられ、２次電子を集めるコレクタ電極
とシンチレータとを備えた２次電子検ｄ器と、光軸に沿
って設けられ、該２次電子検出器の前面にまで配置され
た筒状の遮蔽電極とを有し、該筒状の遮蔽電極」二部の
２次電子検出器と面していない部分に、該検出器から見
て対称的な位置に複数の２次電子取り出し用の凹部を設
けたことを特徴としている。
に集束する対物レンズと、試料上で電子ビームを２次元
的に走査するための走査手段と、試料への電子ビームの
照射に基ついて発生した２次電子を検出するために対物
レンズ上部に設けられ、２次電子を集めるコレクタ電極
とシンチレータとを備えた２次電子検ｄ器と、光軸に沿
って設けられ、該２次電子検出器の前面にまで配置され
た筒状の遮蔽電極とを有し、該筒状の遮蔽電極」二部の
２次電子検出器と面していない部分に、該検出器から見
て対称的な位置に複数の２次電子取り出し用の凹部を設
けたことを特徴としている。
（作用）
本発明に基づく走査電子顕微鏡においては、筒状の遮蔽
電極上部の２次電子検出器と面していない部分に、該検
出器から見て対称的な位置に複数の２次電子取り出し用
の凹部を設け、単一の２次電子検出器であっても、エツ
ジ部分のコントラスト（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図は本発明の一実施例を示したもので、電子銃（
図示せず）から発生した電子ビームは、対物レンズ］に
よって試料２上に細く集束される。該試料２上の電子ビ
ーム照射位置は、偏向コイル３に供給される信号に応じ
て変化させられる。該偏向コイル３には、走査信号発生
回路（図示せず）から走査信号が供給される。該試料２
への電子ビームの照射によって発生した２次電子は、２
次電子検出器４によって検出される。該検出器４は、電
子の入射によって発光するシンチレータ５，シンチレー
タ５で発光した光を図示していないフォトマルチプライ
ヤ−に導く光ガイド６、２次電子をシンチレータ５に導
くためのコレクタ電極７とより構成されており、コレク
タ電極７には５００Ｖ程度の電圧が印加される。
電極上部の２次電子検出器と面していない部分に、該検
出器から見て対称的な位置に複数の２次電子取り出し用
の凹部を設け、単一の２次電子検出器であっても、エツ
ジ部分のコントラスト（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図は本発明の一実施例を示したもので、電子銃（
図示せず）から発生した電子ビームは、対物レンズ］に
よって試料２上に細く集束される。該試料２上の電子ビ
ーム照射位置は、偏向コイル３に供給される信号に応じ
て変化させられる。該偏向コイル３には、走査信号発生
回路（図示せず）から走査信号が供給される。該試料２
への電子ビームの照射によって発生した２次電子は、２
次電子検出器４によって検出される。該検出器４は、電
子の入射によって発光するシンチレータ５，シンチレー
タ５で発光した光を図示していないフォトマルチプライ
ヤ−に導く光ガイド６、２次電子をシンチレータ５に導
くためのコレクタ電極７とより構成されており、コレク
タ電極７には５００Ｖ程度の電圧が印加される。
該対物レンズコの内側には、遮蔽電極８が配置されてい
るが、該遮蔽電極８の上部は、検出器４の位置まで延ば
されて配置されている。また、遮蔽電極８の」二部には
、凹部Ｐか設けられているが、この凹部Ｐは、電子ビー
ム光軸Ｏから検出器５を− ベ ー 結ぶ線に対しほぼ垂直な方向に２か所設けられており、
その結果、検出器４から、遮蔽電極８によって電子ビー
ム通路が遮蔽されることになる。なお、この２か所の凹
部Ｐは、検出器４から見てほぼ対称的に設けられている
。
るが、該遮蔽電極８の上部は、検出器４の位置まで延ば
されて配置されている。また、遮蔽電極８の」二部には
、凹部Ｐか設けられているが、この凹部Ｐは、電子ビー
ム光軸Ｏから検出器５を− ベ ー 結ぶ線に対しほぼ垂直な方向に２か所設けられており、
その結果、検出器４から、遮蔽電極８によって電子ビー
ム通路が遮蔽されることになる。なお、この２か所の凹
部Ｐは、検出器４から見てほぼ対称的に設けられている
。
上述した構成において、電子ビームは対物レンズ１によ
って試料２上に細く集束される。また、試料２上の電子
ビームの照射位置は、偏向コイル３に走査信号を供給す
ることにより走査されることになる。この際、検出器４
の全面には、遮蔽電極８が設けられ、コレクタ電極７に
よる電場が直接電子ビームの通路に影響しないようにな
っているので、電子ビームの不正な偏向が生じることは
ない。試料２への電子ビームの照射によって発生した２
次電子は、遮蔽電極８に数１． Ｏ Ｖの電圧か印加さ
れていることから、この電極８内に拘束され、更に、対
物レンズ１による磁場によって螺旋状に回転しながら上
方に導かれる。
って試料２上に細く集束される。また、試料２上の電子
ビームの照射位置は、偏向コイル３に走査信号を供給す
ることにより走査されることになる。この際、検出器４
の全面には、遮蔽電極８が設けられ、コレクタ電極７に
よる電場が直接電子ビームの通路に影響しないようにな
っているので、電子ビームの不正な偏向が生じることは
ない。試料２への電子ビームの照射によって発生した２
次電子は、遮蔽電極８に数１． Ｏ Ｖの電圧か印加さ
れていることから、この電極８内に拘束され、更に、対
物レンズ１による磁場によって螺旋状に回転しながら上
方に導かれる。
第２図は、遮蔽電極８の上部の断面と、検出器４、およ
び、遮蔽電極８と検出器４のコレクタ電極７に印加され
る電圧によって生じる等電位線を示している。遮蔽電極
８内の２次電子は、この検出器４のコレクタ電極７によ
る電場によって上方゛ に引っ張られ、凹部Ｐから遮
蔽電極８の外側に導かれ、コレクタ電極７と遮蔽電極８
が形成する電場によって検出器４方向に導かれ、シンチ
レータ５に入射する。シンチレータ５に入射した電子は
、光に変換され、該光は、光ガイド６によってフォトマ
ルチプライヤ−（図示せず）に導かれ、電気信号に変換
される。
び、遮蔽電極８と検出器４のコレクタ電極７に印加され
る電圧によって生じる等電位線を示している。遮蔽電極
８内の２次電子は、この検出器４のコレクタ電極７によ
る電場によって上方゛ に引っ張られ、凹部Ｐから遮
蔽電極８の外側に導かれ、コレクタ電極７と遮蔽電極８
が形成する電場によって検出器４方向に導かれ、シンチ
レータ５に入射する。シンチレータ５に入射した電子は
、光に変換され、該光は、光ガイド６によってフォトマ
ルチプライヤ−（図示せず）に導かれ、電気信号に変換
される。
この検出された信号は、偏向コイル３に供給される走査
信号に同期した陰極線管（図示せず）に供給されること
から、陰極線管には、試料の２次電子像が表示される。
信号に同期した陰極線管（図示せず）に供給されること
から、陰極線管には、試料の２次電子像が表示される。
また、この検出信号をコンピュータの如き演算手段に供
給することにより、この検出信号の波形に基づいて試料
の特定部分の長さなとか測定される。
給することにより、この検出信号の波形に基づいて試料
の特定部分の長さなとか測定される。
このように、試料２への電子ビームの照射によって発生
した２次電子は、全て遮蔽電極８内に拘束され、その後
電極８上部の凹部Ｐから検出器４の方向に導かれる。そ
のため、例えば、第３図（ａ）に示すように、試料２上
の凸部９を横切って電子ビームを走査すると、従来、凸
部９に対し、右側に検出器を配置すると、第２図（ｂ）
に示すように、凸部の左側のエツジに基づいて発生し、
検出される２次電子の強度は著しく小さくなる。
した２次電子は、全て遮蔽電極８内に拘束され、その後
電極８上部の凹部Ｐから検出器４の方向に導かれる。そ
のため、例えば、第３図（ａ）に示すように、試料２上
の凸部９を横切って電子ビームを走査すると、従来、凸
部９に対し、右側に検出器を配置すると、第２図（ｂ）
に示すように、凸部の左側のエツジに基づいて発生し、
検出される２次電子の強度は著しく小さくなる。
従って、この検出信号に基つく像は、右側のエツジが強
調されたものとなると共に、この検出信号に基ついて測
長なとの処理を行う場合には、信号処理の上で問題が多
い。上述した実施例では、試料２から発生した２次電子
のほとんどが遮蔽電極８内に入り、電極８の上方に導か
れ、更に、電極８の２か所の凹部Ｐから検出器４に導か
れるので、はとんどの２次電子が試料表面の形状に関係
なく検出器４に入射して検出されるため、第３図（Ｃ）
に示すように、凸部９の両端部のエツジが同等の検出信
号レベルとなり、該両エツジが共に強調された像が得ら
れる。また、この検出信号を用いることにより、パター
ンなどの測長のための信号処理を正確に行うことができ
る。
調されたものとなると共に、この検出信号に基ついて測
長なとの処理を行う場合には、信号処理の上で問題が多
い。上述した実施例では、試料２から発生した２次電子
のほとんどが遮蔽電極８内に入り、電極８の上方に導か
れ、更に、電極８の２か所の凹部Ｐから検出器４に導か
れるので、はとんどの２次電子が試料表面の形状に関係
なく検出器４に入射して検出されるため、第３図（Ｃ）
に示すように、凸部９の両端部のエツジが同等の検出信
号レベルとなり、該両エツジが共に強調された像が得ら
れる。また、この検出信号を用いることにより、パター
ンなどの測長のための信号処理を正確に行うことができ
る。
なお、遮蔽電極８の上部の２か所の凹部Ｐは、電子ビー
ム光軸Ｏと検出器４を結ぶ線に対し、正確に垂直な方向
（電子ビーム光軸に対して軸対称）に設けず、凹部の位
置を検出器４から離れた方向にずらして、軸対称でない
形状としたが、このように構成することにより、試料表
面の凹凸のエツジに基づく検出信号か、より均一な信号
レベルとなることが実験的に確認された。
ム光軸Ｏと検出器４を結ぶ線に対し、正確に垂直な方向
（電子ビーム光軸に対して軸対称）に設けず、凹部の位
置を検出器４から離れた方向にずらして、軸対称でない
形状としたが、このように構成することにより、試料表
面の凹凸のエツジに基づく検出信号か、より均一な信号
レベルとなることが実験的に確認された。
以上本発明の詳細な説明したが、本発明はこの実施例に
限定されない。例えば、遮蔽電極上部の凹部は２か所と
したか、４か所以上であっても良い。
限定されない。例えば、遮蔽電極上部の凹部は２か所と
したか、４か所以上であっても良い。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明に基づく走査電子顕微鏡に
おいては、筒状の遮蔽電極上部の２次電子検出器と面し
ていない部分に、該検出器から見て対称的な位置に複数
の２次電子取り出し用の凹部を設けるようにしているの
で、弔−の２次電子検出器であっても、エツジ部分のコ
ントラスト均一にすることができる。また、ａｌｌｌ長
されるバター 〇 − − ８ ＝ 一ンに基づく検出信号を対称的な信号とすることがてき
るので、正確な測長処理を行うことができる。
おいては、筒状の遮蔽電極上部の２次電子検出器と面し
ていない部分に、該検出器から見て対称的な位置に複数
の２次電子取り出し用の凹部を設けるようにしているの
で、弔−の２次電子検出器であっても、エツジ部分のコ
ントラスト均一にすることができる。また、ａｌｌｌ長
されるバター 〇 − − ８ ＝ 一ンに基づく検出信号を対称的な信号とすることがてき
るので、正確な測長処理を行うことができる。
第１図は、本発明に基づく走査電子顕微鏡の構成図、第
２図は、第１図の装置における遮蔽電極の断面と２次電
子検出器を示す図、第３図は、本発明の詳細な説明する
ための信号波形図である。 １・・・対物レンズ ２・・・試料３・偏向コイル
４・・・二次電子検出器５・・シンチレータ
６・・光ガイド７・・・コレクタ電極 ８・・遮蔽電
極９・・・凸部 特許出願人日本電子株式会社 ′
２図は、第１図の装置における遮蔽電極の断面と２次電
子検出器を示す図、第３図は、本発明の詳細な説明する
ための信号波形図である。 １・・・対物レンズ ２・・・試料３・偏向コイル
４・・・二次電子検出器５・・シンチレータ
６・・光ガイド７・・・コレクタ電極 ８・・遮蔽電
極９・・・凸部 特許出願人日本電子株式会社 ′
Claims (1)
- 電子ビームを試料上に集束する対物レンズと、試料上で
電子ビームを２次元的に走査するための走査手段と、試
料への電子ビームの照射に基づいて発生した２次電子を
検出するために対物レンズ上部に設けられ、２次電子を
集めるコレクタ電極とシンチレータとを備えた２次電子
検出器と、光軸に沿って設けられ、該２次電子検出器の
前面にまで配置された筒状の遮蔽電極とを有し、該筒状
の遮蔽電極上部の２次電子検出器と面していない部分に
、該検出器から見て対称的な位置に複数の２次電子取り
出し用の凹部を設けたことを特徴とする走査電子顕微鏡
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2299625A JPH04171643A (ja) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | 走査電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2299625A JPH04171643A (ja) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | 走査電子顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04171643A true JPH04171643A (ja) | 1992-06-18 |
Family
ID=17875027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2299625A Pending JPH04171643A (ja) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | 走査電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04171643A (ja) |
-
1990
- 1990-11-05 JP JP2299625A patent/JPH04171643A/ja active Pending
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