JPH04192245A - 電子ビーム装置 - Google Patents
電子ビーム装置Info
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- JPH04192245A JPH04192245A JP2321962A JP32196290A JPH04192245A JP H04192245 A JPH04192245 A JP H04192245A JP 2321962 A JP2321962 A JP 2321962A JP 32196290 A JP32196290 A JP 32196290A JP H04192245 A JPH04192245 A JP H04192245A
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- Japan
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- sample chamber
- sample
- magnetic fields
- electron beam
- upper wall
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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、超ＬＳＩ回路の製造過程の検査に使用して好
適な走査電子顕微鏡などの電子ビーム装置に関する。
適な走査電子顕微鏡などの電子ビーム装置に関する。
（従来の技術）
電子ビーム測長機や走査電子顕微鏡などにおいては、電
子ビームを試料に照射し、そこから得られる２次電子や
反射電子を検出し、この検出信号に基づいて試料表面の
像を得るようにしている。
子ビームを試料に照射し、そこから得られる２次電子や
反射電子を検出し、この検出信号に基づいて試料表面の
像を得るようにしている。
この様な装置では、試料を無蒸着の状態で観察する必要
から、照射ビームによって試料がチャージアップするこ
とを防がねばならなず、そのため、電子ビームは低加速
電圧（０６〜Ｘ、２ＫＶ）とされている。一方、検査や
観察しようとする対象の線やパターンの幅は、１μｍ以
下となってきており、観察倍率は５万〜１０万倍の高倍
率か必要となる。
から、照射ビームによって試料がチャージアップするこ
とを防がねばならなず、そのため、電子ビームは低加速
電圧（０６〜Ｘ、２ＫＶ）とされている。一方、検査や
観察しようとする対象の線やパターンの幅は、１μｍ以
下となってきており、観察倍率は５万〜１０万倍の高倍
率か必要となる。
（発明か解決しようとする課題）
このような装置で、加速電圧か低（なれば低くなるほど
、外部の磁場に対する電子ビームの影響か増してくる。
、外部の磁場に対する電子ビームの影響か増してくる。
磁場の影響は、加速電圧を変えた場合、加速電圧の比の
平方根に反比例して大きくなることが知られている。例
えば、加速電圧が２５ＫＶとＩＫＶとを比較した場合、
磁場の影響は、ｆ）５７ゴとなり、ＩＫＶの加速電圧の
時は、２５ＫＶの加速電圧の時に比べ、５倍磁場の影響
を受けることになる。すなわち、同一条件で、２５ＫＶ
と同じ磁場の影響力とするためには、ＩＫＶの時には、
外部磁場を１１５にする必要かある。
平方根に反比例して大きくなることが知られている。例
えば、加速電圧が２５ＫＶとＩＫＶとを比較した場合、
磁場の影響は、ｆ）５７ゴとなり、ＩＫＶの加速電圧の
時は、２５ＫＶの加速電圧の時に比べ、５倍磁場の影響
を受けることになる。すなわち、同一条件で、２５ＫＶ
と同じ磁場の影響力とするためには、ＩＫＶの時には、
外部磁場を１１５にする必要かある。
言い換えれば、外部要因である外部磁場を変えられない
場合には、５倍の磁場遮蔽能力を持つ必要がある。
場合には、５倍の磁場遮蔽能力を持つ必要がある。
ところで、超ＬＳＩ回路の検査対象であるウェハのサイ
ズは、６′から８′へと大口径化している。８″ウ工ハ
全面を水平ないし高角度傾斜して観察するためには、約
５０ｃｍ立方の試料室か必要となる。この場合、試料室
の上面、底面、四側面が大気から受ける力は、ＩＣ−当
り１ｋｇであるから、５０（７）角では、約２５００ｋ
ｇとなる。従って、試料室の各面の機械的歪（反り）を
できるだけ少なくするために、各面の材質として、機械
的強度の大きいものを選ぶ必要がある。また、この試料
室壁の材料として、この機械的強度のほかに、磁気シー
ルド効果が大きいこと、安価であることが要求される。
ズは、６′から８′へと大口径化している。８″ウ工ハ
全面を水平ないし高角度傾斜して観察するためには、約
５０ｃｍ立方の試料室か必要となる。この場合、試料室
の上面、底面、四側面が大気から受ける力は、ＩＣ−当
り１ｋｇであるから、５０（７）角では、約２５００ｋ
ｇとなる。従って、試料室の各面の機械的歪（反り）を
できるだけ少なくするために、各面の材質として、機械
的強度の大きいものを選ぶ必要がある。また、この試料
室壁の材料として、この機械的強度のほかに、磁気シー
ルド効果が大きいこと、安価であることが要求される。
以上の観点から、試料室には、圧延鋼材、あるいは、鍛
造鋼などが選ばれて用いられている。このような鋼材を
用いた場合でも、真空対大気の機械的強度を確保するた
めには、板厚約５ｃｍとしなければならない。すなわち
、壁材の大きさは、５０ｃｍＸ５０ｃｍＸ５ｃｍとなる
。この大きさに加工されたままの鋼材は、加工による応
力歪みや電磁チャッキングによる着磁なとを伴っている
ため、磁気シールド効果が十分てない。不正な着磁を除
去したり、磁気シールド効果を高めるために、鋼材をキ
ューリー点以上の高温に加熱する磁気的熱処理を施すこ
とも考えられる。しかし、この大きくて厚い鋼材を熱処
理すると、加工寸法が狂ってしまい、カラムの取り付け
かできなくなることもある。更に、鋼材の加熱には、大
型の加熱炉設篩が必要誤なり、このようなことから、壁
材の熱処理を行うことはできす、必然的に試料室壁によ
る磁気シールド効果を期待することはできない。
造鋼などが選ばれて用いられている。このような鋼材を
用いた場合でも、真空対大気の機械的強度を確保するた
めには、板厚約５ｃｍとしなければならない。すなわち
、壁材の大きさは、５０ｃｍＸ５０ｃｍＸ５ｃｍとなる
。この大きさに加工されたままの鋼材は、加工による応
力歪みや電磁チャッキングによる着磁なとを伴っている
ため、磁気シールド効果が十分てない。不正な着磁を除
去したり、磁気シールド効果を高めるために、鋼材をキ
ューリー点以上の高温に加熱する磁気的熱処理を施すこ
とも考えられる。しかし、この大きくて厚い鋼材を熱処
理すると、加工寸法が狂ってしまい、カラムの取り付け
かできなくなることもある。更に、鋼材の加熱には、大
型の加熱炉設篩が必要誤なり、このようなことから、壁
材の熱処理を行うことはできす、必然的に試料室壁によ
る磁気シールド効果を期待することはできない。
第２図は、上述したような鋼材を用いた試料室１の断面
を示している。この試料室１に外部磁場Ｂが加えられる
と、磁場は、透磁率の高い試料室１の壁内を通り抜ける
。試料室の天井中心付近には、カラムＣ部分が入るため
の円形の穴Ｈが開いている。このような状態で各部の磁
場を測定すると、図中丸で囲ったエツジ部分での磁場か
多いことか分かった。すなわち、試料室壁内を通った磁
場かエツジの部分から外部に漏洩している。この漏洩磁
場が対物レンズと試料間の電子ビームに大きな影響を与
えることになる。
を示している。この試料室１に外部磁場Ｂが加えられる
と、磁場は、透磁率の高い試料室１の壁内を通り抜ける
。試料室の天井中心付近には、カラムＣ部分が入るため
の円形の穴Ｈが開いている。このような状態で各部の磁
場を測定すると、図中丸で囲ったエツジ部分での磁場か
多いことか分かった。すなわち、試料室壁内を通った磁
場かエツジの部分から外部に漏洩している。この漏洩磁
場が対物レンズと試料間の電子ビームに大きな影響を与
えることになる。
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、試料室内への磁場の漏洩を防止し、試料に照射
される電子ビームの不正な偏向をなくすことができる電
子ビーム装置を実現するにある。
目的は、試料室内への磁場の漏洩を防止し、試料に照射
される電子ビームの不正な偏向をなくすことができる電
子ビーム装置を実現するにある。
（課題を解決するための手段）
本発明に基づく電子ビーム装置は、電子ビームカラム中
に配置され、電子ビームを試料上に集束する集束手段と
、試料室内の試料上で電子ビームを２次元的に走査する
ための走査手段とを備えた電子ビーム装置において、試
料室の上部とカラムとを低透磁率部材で接続すると共に
、該接続部分の試料室上壁の上下に、リング状の高透磁
率部材を密着させたことを特徴としている。
に配置され、電子ビームを試料上に集束する集束手段と
、試料室内の試料上で電子ビームを２次元的に走査する
ための走査手段とを備えた電子ビーム装置において、試
料室の上部とカラムとを低透磁率部材で接続すると共に
、該接続部分の試料室上壁の上下に、リング状の高透磁
率部材を密着させたことを特徴としている。
（作用）
本発明に基づく電子ビーム装置においては、試料室の上
部とカラムとを低透磁率部材で接続すると共に、該接続
部分の試料室上壁の上下に、リング状の高透磁率部材を
密着させ、試料室の土壁を通る磁場をこのリング状の高
透磁率部材を通過させ、試料室内への磁場の漏洩を防止
する。
部とカラムとを低透磁率部材で接続すると共に、該接続
部分の試料室上壁の上下に、リング状の高透磁率部材を
密着させ、試料室の土壁を通る磁場をこのリング状の高
透磁率部材を通過させ、試料室内への磁場の漏洩を防止
する。
（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図は本発明の一実施例を示したしので、２は試料
室１に取り付けられた電子ビームカラムである。該カラ
ム２の上部には、電子銃３か設けられ、該電子銃３から
発生した電子ビームは、集束レンズ４．対物レンズ５に
よって試料室１内の試料６上に細く集束される。該試料
６土の電子ビーム照射位置は、偏向コイル７に供給され
る信号に応して変化させられる。該偏向コイル７には、
図示しないの走査信号発生回路から走査信号が供給され
る。該試料６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（図示せず）によって検出さ
れる。該検出器によって検出された信号は、走査信号か
供給されている陰極線管なとに供給される。
。第１図は本発明の一実施例を示したしので、２は試料
室１に取り付けられた電子ビームカラムである。該カラ
ム２の上部には、電子銃３か設けられ、該電子銃３から
発生した電子ビームは、集束レンズ４．対物レンズ５に
よって試料室１内の試料６上に細く集束される。該試料
６土の電子ビーム照射位置は、偏向コイル７に供給され
る信号に応して変化させられる。該偏向コイル７には、
図示しないの走査信号発生回路から走査信号が供給され
る。該試料６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（図示せず）によって検出さ
れる。該検出器によって検出された信号は、走査信号か
供給されている陰極線管なとに供給される。
該試料室１のカラム２との接続部分には、真鍮などの低
透磁率部材８が設けられており、カラム２を磁場経路か
ら遮蔽するようにしている。該試料室１の上部壁１ａの
カラム２に近い部分の上下には、それぞれ、パーマロイ
、μメタルなどの高透磁率材料で形成されたリング状の
円板９，１０が試料室の壁部分に密着して取り付けられ
ている。
透磁率部材８が設けられており、カラム２を磁場経路か
ら遮蔽するようにしている。該試料室１の上部壁１ａの
カラム２に近い部分の上下には、それぞれ、パーマロイ
、μメタルなどの高透磁率材料で形成されたリング状の
円板９，１０が試料室の壁部分に密着して取り付けられ
ている。
また、対物レンズ５の下部には、パーマロイなとの高透
磁率材料で形成されたシールド板１１が設けられている
。このような構成の電子ビーム装置の動作は次の通りで
ある。
磁率材料で形成されたシールド板１１が設けられている
。このような構成の電子ビーム装置の動作は次の通りで
ある。
上記したように、試料６には電子ビームが細く集束して
照射され、この電子ビームは、偏向コイル７への走査信
号に応じて走査される。この走査に応じて試料６から発
生した、例えば、２次電子は検出され、この検出信号を
走査と同期した陰極線管に供給することにより、試料の
２次電子像が得られる。さて、試料室１に外部磁場が加
えられると、磁場は試料室１の壁内を通り抜ける。試料
室１の上壁１ａを通る磁場は、カラム２に近い位置で上
壁１ａの上下に張り付けられたリンク状の円板９．１０
内に導かれてこの円板内を通過し、再び土壁１ａ内に入
り、試料室のエツジ部分から試料室外部へと漏洩する。
照射され、この電子ビームは、偏向コイル７への走査信
号に応じて走査される。この走査に応じて試料６から発
生した、例えば、２次電子は検出され、この検出信号を
走査と同期した陰極線管に供給することにより、試料の
２次電子像が得られる。さて、試料室１に外部磁場が加
えられると、磁場は試料室１の壁内を通り抜ける。試料
室１の上壁１ａを通る磁場は、カラム２に近い位置で上
壁１ａの上下に張り付けられたリンク状の円板９．１０
内に導かれてこの円板内を通過し、再び土壁１ａ内に入
り、試料室のエツジ部分から試料室外部へと漏洩する。
従って、試料室の上壁１ａのカラムの接続部分て漏洩す
る磁場は極端に少なくなり、電子ビームかこの漏洩磁場
によって不正に偏向されるのは防止される。なお、試料
室のカラム２との接続部分で仮に僅かに磁場が漏洩して
も、この漏洩磁場は、対物レンズ５の下部に設けられた
シールド板１１内に入り込み、電子ビームの通路には影
響を及はさないので、より完全に電子ビームへの漏洩磁
場の影響を防ぐことができる。
る磁場は極端に少なくなり、電子ビームかこの漏洩磁場
によって不正に偏向されるのは防止される。なお、試料
室のカラム２との接続部分で仮に僅かに磁場が漏洩して
も、この漏洩磁場は、対物レンズ５の下部に設けられた
シールド板１１内に入り込み、電子ビームの通路には影
響を及はさないので、より完全に電子ビームへの漏洩磁
場の影響を防ぐことができる。
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、シールド板１１はなくても良い
。また、走査電子顕微鏡などの装置のみならず、電子ビ
ーム描画装置などにも本発明を適用することかできる。
限定されない。例えば、シールド板１１はなくても良い
。また、走査電子顕微鏡などの装置のみならず、電子ビ
ーム描画装置などにも本発明を適用することかできる。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明に基づく電子ビーム装置に
おいては、試料室の上部とカラムとを低透磁率部材で接
続すると共に、該接続部分の試料室上壁の上下に、リン
グ状の高透磁率部材を密着させ、試料室の土壁を通る磁
場をこのリンク状の高透磁率部材を通過させ、試料室内
への磁場の漏洩を防止するようにしているので、電子ビ
ームか漏洩磁場によって不正に偏向されるのを防止する
ことができる。
おいては、試料室の上部とカラムとを低透磁率部材で接
続すると共に、該接続部分の試料室上壁の上下に、リン
グ状の高透磁率部材を密着させ、試料室の土壁を通る磁
場をこのリンク状の高透磁率部材を通過させ、試料室内
への磁場の漏洩を防止するようにしているので、電子ビ
ームか漏洩磁場によって不正に偏向されるのを防止する
ことができる。
第１図は、本発明に基づく電子ビーム装置の構成図、第
２図は、試料室からの漏洩磁場の様子を示す図である。 １・・・試料室 ２・・・カラム３・電子銃
４・・・集束レンズ５・・対物レンズ ６
・・・試料
２図は、試料室からの漏洩磁場の様子を示す図である。 １・・・試料室 ２・・・カラム３・電子銃
４・・・集束レンズ５・・対物レンズ ６
・・・試料
Claims (1)
- 電子ビームカラム中に配置され、電子ビームを試料上に
集束する集束手段と、試料室内の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を備えた電子ビー
ム装置において、試料室の上部とカラムとを低透磁率部
材で接続すると共に、該接続部分の試料室上壁の上下に
、リング状の高透磁率部材を密着させたことを特徴とす
る電子ビーム装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2321962A JP2856544B2 (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | 電子ビーム装置 |
| US07/786,264 US5185530A (en) | 1990-11-05 | 1991-11-01 | Electron beam instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2321962A JP2856544B2 (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | 電子ビーム装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04192245A true JPH04192245A (ja) | 1992-07-10 |
| JP2856544B2 JP2856544B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=18138374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2321962A Expired - Fee Related JP2856544B2 (ja) | 1990-11-05 | 1990-11-26 | 電子ビーム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2856544B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1577929A2 (en) | 2004-03-16 | 2005-09-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron beam exposure apparatus |
| WO2012117998A1 (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-07 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 電子顕微鏡 |
| JP2013026045A (ja) * | 2011-07-21 | 2013-02-04 | Hitachi High-Technologies Corp | 電子顕微鏡 |
| JP2014216207A (ja) * | 2013-04-25 | 2014-11-17 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置 |
-
1990
- 1990-11-26 JP JP2321962A patent/JP2856544B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1577929A2 (en) | 2004-03-16 | 2005-09-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron beam exposure apparatus |
| EP1577929A3 (en) * | 2004-03-16 | 2006-10-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron beam exposure apparatus |
| US7230257B2 (en) | 2004-03-16 | 2007-06-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron beam exposure apparatus |
| WO2012117998A1 (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-07 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 電子顕微鏡 |
| US9006653B2 (en) | 2011-02-28 | 2015-04-14 | Hitachi High-Technologies Corporation | Electron microscope |
| JP2013026045A (ja) * | 2011-07-21 | 2013-02-04 | Hitachi High-Technologies Corp | 電子顕微鏡 |
| JP2014216207A (ja) * | 2013-04-25 | 2014-11-17 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2856544B2 (ja) | 1999-02-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091127 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |