JPH04229541A - 荷電粒子線装置におけるチャージアップ防止装置 - Google Patents
荷電粒子線装置におけるチャージアップ防止装置Info
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- JPH04229541A JPH04229541A JP2414369A JP41436990A JPH04229541A JP H04229541 A JPH04229541 A JP H04229541A JP 2414369 A JP2414369 A JP 2414369A JP 41436990 A JP41436990 A JP 41436990A JP H04229541 A JPH04229541 A JP H04229541A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明は、自動的及び効果的
に絶縁性ターゲットのチャージアップを防止出来る荷電
粒子線装置におけるチャージアップ防止装置に関す
に絶縁性ターゲットのチャージアップを防止出来る荷電
粒子線装置におけるチャージアップ防止装置に関す
【０
００２】る。
００２】る。
【従来の技術】 例えば、走査電子顕微鏡で、例えば
、半導体デバイスを観察する場合、半導体デバイスに見
られるレジストを、導電性物質、例えば金、白金−パラ
ジウム、炭素等を蒸着せずに直接観察し、試料最表面を
忠実に再現したい要求が、最近、高まっている。しかし
、電子線を前記レジストの如き絶縁性ターゲットに照射
すると、該絶縁性ターゲット表面に負の電荷が蓄積され
、表面電位が変化する事によって、二次電子の発生や入
射電子の侵入に大きな影響を与える。この様なチャージ
アップが発生すると、情報を大きく損なうばかりか、二
次電子や反射電子像観察に支障を来す。そこで、次に説
明する様な対策が提案されている。
、半導体デバイスを観察する場合、半導体デバイスに見
られるレジストを、導電性物質、例えば金、白金−パラ
ジウム、炭素等を蒸着せずに直接観察し、試料最表面を
忠実に再現したい要求が、最近、高まっている。しかし
、電子線を前記レジストの如き絶縁性ターゲットに照射
すると、該絶縁性ターゲット表面に負の電荷が蓄積され
、表面電位が変化する事によって、二次電子の発生や入
射電子の侵入に大きな影響を与える。この様なチャージ
アップが発生すると、情報を大きく損なうばかりか、二
次電子や反射電子像観察に支障を来す。そこで、次に説
明する様な対策が提案されている。
【０００３】絶縁性ターゲットに電子線を照射した時、
ターゲット表面電位のチャージアップ電位Ｖは、Ｚをタ
ーゲットの等価インピーダンス、Ｉｐ を照射電流、Ｉ
ａｂをターゲット吸収電流、Ｉｂｓｅ をターゲット反
射電子による電流、Ｉｓｅを二次電子による電流、Ｉｂ
ｓｅ ´を対物レンズで反射してターゲットに入る反射
電子による電流、Ｃを比例定数とすれば、 Ｖ＝Ｃ・Ｚ・｛Ｉｐ ＋Ｉｂｓｅ ´−（Ｉａｂ＋Ｉｂ
ｓｅ ＋Ｉｓｅ）｝ （１） の関係が成り立つ。この時、Ｉｐ ＋Ｉｂｓｅ ´＝Ｉ
ａｂ＋Ｉｂｓｅ ＋Ｉｓｅの時に、チャージアップ電位
Ｖが０になり、アースポテンシャルとなる。この様にチ
ャージアップ電位が０となれば、該ターゲット最表面を
忠実に再現した像が得られる。しかし、Ｉｐ ＋Ｉｂｓ
ｅ ´＜Ｉａｂ＋Ｉｂｓｅ ＋Ｉｓｅの時はチャジアッ
プ電位Ｖがプラス電位となり、Ｉｐ ＋Ｉｂｓｅ ´＞
Ｉａｂ＋Ｉｂｓｅ ＋Ｉｓｅの時はチャジアップ電位Ｖ
がマイナス電位となり、何れの場合も、ターゲット最表
面と可成異なった像が得られてしまう。そこで、ターゲ
ットに電圧を印加して、オペレータがターゲット表面像
の状態（コントラスト等）を見ながら、ターゲットに印
加する電圧を調整し、チャージアップ電位が０の時に見
られる像状態にする事にり、チャージアップを防止して
いる。
ターゲット表面電位のチャージアップ電位Ｖは、Ｚをタ
ーゲットの等価インピーダンス、Ｉｐ を照射電流、Ｉ
ａｂをターゲット吸収電流、Ｉｂｓｅ をターゲット反
射電子による電流、Ｉｓｅを二次電子による電流、Ｉｂ
ｓｅ ´を対物レンズで反射してターゲットに入る反射
電子による電流、Ｃを比例定数とすれば、 Ｖ＝Ｃ・Ｚ・｛Ｉｐ ＋Ｉｂｓｅ ´−（Ｉａｂ＋Ｉｂ
ｓｅ ＋Ｉｓｅ）｝ （１） の関係が成り立つ。この時、Ｉｐ ＋Ｉｂｓｅ ´＝Ｉ
ａｂ＋Ｉｂｓｅ ＋Ｉｓｅの時に、チャージアップ電位
Ｖが０になり、アースポテンシャルとなる。この様にチ
ャージアップ電位が０となれば、該ターゲット最表面を
忠実に再現した像が得られる。しかし、Ｉｐ ＋Ｉｂｓ
ｅ ´＜Ｉａｂ＋Ｉｂｓｅ ＋Ｉｓｅの時はチャジアッ
プ電位Ｖがプラス電位となり、Ｉｐ ＋Ｉｂｓｅ ´＞
Ｉａｂ＋Ｉｂｓｅ ＋Ｉｓｅの時はチャジアップ電位Ｖ
がマイナス電位となり、何れの場合も、ターゲット最表
面と可成異なった像が得られてしまう。そこで、ターゲ
ットに電圧を印加して、オペレータがターゲット表面像
の状態（コントラスト等）を見ながら、ターゲットに印
加する電圧を調整し、チャージアップ電位が０の時に見
られる像状態にする事にり、チャージアップを防止して
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】 しかし乍、前記の
操作は、オペレータにとって極めて厄介な操作であり、
正確にチャージアップ電位が０の像状態に調整する事は
極めて困難である。
操作は、オペレータにとって極めて厄介な操作であり、
正確にチャージアップ電位が０の像状態に調整する事は
極めて困難である。
【０００５】本発明はこの様な問題を解決する事を目的
とする。
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】 本発明の荷電粒子線
装置におけるチャージアップ防止装置は、絶縁性ターゲ
ットに電圧を印加する手段、該絶縁性ターゲット上を荷
電粒子線で走査する手段、該ターゲットから発生した荷
電粒子を検出する手段、該検出された荷電粒子に基づく
信号を微分する手段、及び、該微分信号強度が最大とな
る様に前記電圧印加手段の印加電圧を調整する手段を備
えている。
装置におけるチャージアップ防止装置は、絶縁性ターゲ
ットに電圧を印加する手段、該絶縁性ターゲット上を荷
電粒子線で走査する手段、該ターゲットから発生した荷
電粒子を検出する手段、該検出された荷電粒子に基づく
信号を微分する手段、及び、該微分信号強度が最大とな
る様に前記電圧印加手段の印加電圧を調整する手段を備
えている。
【０００７】
【作用】 絶縁性ターゲットを一旦チャージアップし
た状態にする。そして、該ターゲットに印加する電圧を
変えて行き、その都度、電子線で絶縁性ターゲット上に
存在する直線部を有する箇所を走査し、該走査により発
生した二次電子信号を微分した信号のピークを順次検出
する。この場合、チャージアップが取れた時に直線部を
有する箇所を走査した時、該走査により得られる二次電
子信号のエッジがもっともシャープに成る事から、得ら
れる微分信号のピーク値の内、最も大きいピーク値が発
生した時の印加電圧値を前記絶縁性ターゲットに印加す
れば、絶縁性ターゲットのチャージアップを無くす事が
出来る。
た状態にする。そして、該ターゲットに印加する電圧を
変えて行き、その都度、電子線で絶縁性ターゲット上に
存在する直線部を有する箇所を走査し、該走査により発
生した二次電子信号を微分した信号のピークを順次検出
する。この場合、チャージアップが取れた時に直線部を
有する箇所を走査した時、該走査により得られる二次電
子信号のエッジがもっともシャープに成る事から、得ら
れる微分信号のピーク値の内、最も大きいピーク値が発
生した時の印加電圧値を前記絶縁性ターゲットに印加す
れば、絶縁性ターゲットのチャージアップを無くす事が
出来る。
【０００８】
【実施例】 図１は本発明を、例えば、走査電子顕微
鏡に応用した時の一実施例を示したものである。
鏡に応用した時の一実施例を示したものである。
【０００９】図中１は電子銃、２は集束レンズ、３Ｘ，
３Ｙは偏向レンズ、４は対物レンズ、５は絶縁性ターゲ
ット、６は二次電子検出器、７は走査信号発生器、８，
９，１０はアンプ、１１は陰極線管の如き表示装置、１
２は微分回路、１３は最大値検出回路、１４は電圧制御
回路、１５は電圧発生器である。
３Ｙは偏向レンズ、４は対物レンズ、５は絶縁性ターゲ
ット、６は二次電子検出器、７は走査信号発生器、８，
９，１０はアンプ、１１は陰極線管の如き表示装置、１
２は微分回路、１３は最大値検出回路、１４は電圧制御
回路、１５は電圧発生器である。
【００１０】斯くの如き装置において、通常、電子銃１
からの電子を集束レンズ２と対物レンズ４によりターゲ
ット５上に集束させると同時に、走査信号発生器７から
の走査信号を受けた偏向レンズ３Ｘ，３Ｙによりターゲ
ット上の適宜な範囲を走査する。該走査によりターゲッ
トから発生した二次電子は二次電子検出器６で検出され
、アンプ１０を介して表示装置１１に送られる。該表示
装置には、前記走査信号発生器７から走査信号が同期し
て送られているので、該表示装置の表示画面上にはター
ゲット表面状態を表す像が表示される。
からの電子を集束レンズ２と対物レンズ４によりターゲ
ット５上に集束させると同時に、走査信号発生器７から
の走査信号を受けた偏向レンズ３Ｘ，３Ｙによりターゲ
ット上の適宜な範囲を走査する。該走査によりターゲッ
トから発生した二次電子は二次電子検出器６で検出され
、アンプ１０を介して表示装置１１に送られる。該表示
装置には、前記走査信号発生器７から走査信号が同期し
て送られているので、該表示装置の表示画面上にはター
ゲット表面状態を表す像が表示される。
【００１１】さて、半導体デバイスの如き表面に絶縁性
物質を有する物を観察する場合、前記電子銃１からの電
子を集束レンズ２と対物レンズ４により絶縁性ターゲッ
ト５上に集束させると同時に走査信号発生器７からの走
査信号を受けた偏向レンズ３Ｘ，３Ｙにより該ターゲッ
ト上の、直線部分を有する部分、例えば、マークが形成
されている範囲を、例えば、１度走査してチャージアッ
プさせる。即ち、絶縁性ターゲットの一部分を観察して
いる時と同一の状態にする。次に、電圧発生器１５を作
動させ、所定の範囲で漸次変化する電圧を絶縁性ターゲ
ット５に印加する。そして、この際、印加電圧が変化す
る度に、走査信号発生器７からの走査信号を受けた偏向
レンズ３Ｘ，３Ｙにより電子線で前記マーク上を、該マ
ークの直線分に対し垂直に横切る様にＸ方向若しくはＹ
方向にライン走査する。この時、該ターゲット５から発
生した二次電子は二次電子検出器６で検出される。今、
図２に示す様なマークＭの上を走査したとすれば、この
時の二次電子検出器の出力信号波形は、図３に示す様な
波形となる。該二次電子検出器の出力信号はアンプ１０
を介して、微分回路１２に送られ、ここで微分される。 図４は微分された信号波形を示している。最大値検出回
路１３は順次送られてくる該微分回路の出力信号のピー
ク値を順次検出して内蔵されたメモリに記憶すると同時
に、各ピーク値が得られた時の電圧値も記憶する。そし
て、前記電圧発生器１５からの電圧の変化が一応終了す
ると、該最大値検出回路１３はそれまでにメモリに記憶
した各ピーク値の内、最も大きいピークが得られた電圧
値をピックアップする。電圧制御回路１４は、該最大ピ
ークが得られた電圧値が前記絶縁性ターゲット５に印加
される様に前記電圧発生器１５をコントロールする。こ
の状態で、前記した様に、通常の走査像が得られる様に
操作すれば、チャージアップの無い走査像が表示装置１
１の画面上に得られる。
物質を有する物を観察する場合、前記電子銃１からの電
子を集束レンズ２と対物レンズ４により絶縁性ターゲッ
ト５上に集束させると同時に走査信号発生器７からの走
査信号を受けた偏向レンズ３Ｘ，３Ｙにより該ターゲッ
ト上の、直線部分を有する部分、例えば、マークが形成
されている範囲を、例えば、１度走査してチャージアッ
プさせる。即ち、絶縁性ターゲットの一部分を観察して
いる時と同一の状態にする。次に、電圧発生器１５を作
動させ、所定の範囲で漸次変化する電圧を絶縁性ターゲ
ット５に印加する。そして、この際、印加電圧が変化す
る度に、走査信号発生器７からの走査信号を受けた偏向
レンズ３Ｘ，３Ｙにより電子線で前記マーク上を、該マ
ークの直線分に対し垂直に横切る様にＸ方向若しくはＹ
方向にライン走査する。この時、該ターゲット５から発
生した二次電子は二次電子検出器６で検出される。今、
図２に示す様なマークＭの上を走査したとすれば、この
時の二次電子検出器の出力信号波形は、図３に示す様な
波形となる。該二次電子検出器の出力信号はアンプ１０
を介して、微分回路１２に送られ、ここで微分される。 図４は微分された信号波形を示している。最大値検出回
路１３は順次送られてくる該微分回路の出力信号のピー
ク値を順次検出して内蔵されたメモリに記憶すると同時
に、各ピーク値が得られた時の電圧値も記憶する。そし
て、前記電圧発生器１５からの電圧の変化が一応終了す
ると、該最大値検出回路１３はそれまでにメモリに記憶
した各ピーク値の内、最も大きいピークが得られた電圧
値をピックアップする。電圧制御回路１４は、該最大ピ
ークが得られた電圧値が前記絶縁性ターゲット５に印加
される様に前記電圧発生器１５をコントロールする。こ
の状態で、前記した様に、通常の走査像が得られる様に
操作すれば、チャージアップの無い走査像が表示装置１
１の画面上に得られる。
【００１２】尚、前記実施例では印加電圧を所定の範囲
で漸次変化させ、各変化の都度、微分信号のピーク値を
記憶する様にし、該変化後、記憶したピーク値の中から
最大のピーク値をピックアップしたが、そうはせずに、
印加電圧を変化させる度に検出される微分信号のピーク
値を比較し、最大値が得られたら、そこで、印加電圧を
変えるのを停止し、ターゲットに印加される電圧を該最
大値が得られた電圧値にコントロールする様にしても良
い。
で漸次変化させ、各変化の都度、微分信号のピーク値を
記憶する様にし、該変化後、記憶したピーク値の中から
最大のピーク値をピックアップしたが、そうはせずに、
印加電圧を変化させる度に検出される微分信号のピーク
値を比較し、最大値が得られたら、そこで、印加電圧を
変えるのを停止し、ターゲットに印加される電圧を該最
大値が得られた電圧値にコントロールする様にしても良
い。
【００１３】又、本発明は、前記の様に走査電子顕微鏡
で絶縁性ターゲットを観察する場合丈ではなく、ＥＰＭ
ＡやＡｕｇｅｒ分析装置等で絶縁性ターゲットを分析す
る場合、荷電粒子線描画装置でレジスト上にパターンを
描く場合、荷電粒子線測長装置でパターンを測長する場
合等にも応用可能である。
で絶縁性ターゲットを観察する場合丈ではなく、ＥＰＭ
ＡやＡｕｇｅｒ分析装置等で絶縁性ターゲットを分析す
る場合、荷電粒子線描画装置でレジスト上にパターンを
描く場合、荷電粒子線測長装置でパターンを測長する場
合等にも応用可能である。
【００１４】
【発明の効果】 本発明の荷電粒子線装置におけるチ
ャージアップ防止装置は、絶縁性ターゲットに電圧を印
加する手段、該絶縁性ターゲット上を荷電粒子線で走査
する手段、該ターゲットから発生した荷電粒子を検出す
る手段、該検出された荷電粒子に基づく信号を微分する
手段、及び、該微分信号強度が最大となる様に前記電圧
印加手段の印加電圧を調整する手段を備えたので、操作
が極めて簡単化され、且つ正確にチャージアップ電位が
０の像状態に調整する事が可能となる。
ャージアップ防止装置は、絶縁性ターゲットに電圧を印
加する手段、該絶縁性ターゲット上を荷電粒子線で走査
する手段、該ターゲットから発生した荷電粒子を検出す
る手段、該検出された荷電粒子に基づく信号を微分する
手段、及び、該微分信号強度が最大となる様に前記電圧
印加手段の印加電圧を調整する手段を備えたので、操作
が極めて簡単化され、且つ正確にチャージアップ電位が
０の像状態に調整する事が可能となる。
【図１】 本発明を、例えば、走査電子顕微鏡に応用
した時の一実施例を示したものである。
した時の一実施例を示したものである。
【図２】 本発明の動作の説明を補足する為のもので
ある。
ある。
【図３】 本発明の動作の説明を補足する為のもので
ある。
ある。
【図４】 本発明の動作の説明を補足する為のもので
ある。
ある。
１：電子銃 ２：集束レンズ ３Ｘ，３Ｙ
：偏向レンズ４：対物レンズ ５：絶縁性ターゲ
ット ６：二次電子検出器 ７：走査信号
発生器 ８，９，１０：アンプ １１：表
示装置 １２：微分回路１３：最大値検出回路
１４：電圧制御回路 １５：電圧発生器
：偏向レンズ４：対物レンズ ５：絶縁性ターゲ
ット ６：二次電子検出器 ７：走査信号
発生器 ８，９，１０：アンプ １１：表
示装置 １２：微分回路１３：最大値検出回路
１４：電圧制御回路 １５：電圧発生器
Claims (1)
- 【請求項１】 絶縁性ターゲットに電圧を印加する手
段、該絶縁性ターゲット上を荷電粒子線で走査する手段
、該ターゲットから発生した荷電粒子を検出する手段、
該検出された荷電粒子に基づく信号を微分する手段、及
び、該微分信号強度が最大となる様に前記電圧印加手段
の印加電圧を調整する手段を備えた荷電粒子線装置にお
けるチャージアップ防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2414369A JPH04229541A (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 荷電粒子線装置におけるチャージアップ防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2414369A JPH04229541A (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 荷電粒子線装置におけるチャージアップ防止装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04229541A true JPH04229541A (ja) | 1992-08-19 |
Family
ID=18522857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2414369A Withdrawn JPH04229541A (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 荷電粒子線装置におけるチャージアップ防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04229541A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7745782B2 (en) | 2007-02-28 | 2010-06-29 | Hitachi High-Technologies Corporation | Electrostatic charge measurement method, focus adjustment method, and scanning electron microscope |
| JP2010211973A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線装置 |
| US7851754B2 (en) | 2006-03-23 | 2010-12-14 | Hitachi High-Technologies Corporation | Charged particle beam system |
| US8263934B2 (en) | 2006-12-19 | 2012-09-11 | Hitachi High-Technologies Corporation | Method for detecting information of an electric potential on a sample and charged particle beam apparatus |
| US8692197B2 (en) | 2010-02-26 | 2014-04-08 | Hitachi High-Technologies Corporation | Scanning electron microscope optical condition setting method and scanning electron microscope |
| US9502212B2 (en) | 2013-01-23 | 2016-11-22 | Hitachi High-Technologies Corporation | Charged particle beam apparatus |
-
1990
- 1990-12-26 JP JP2414369A patent/JPH04229541A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7851754B2 (en) | 2006-03-23 | 2010-12-14 | Hitachi High-Technologies Corporation | Charged particle beam system |
| US8304725B2 (en) | 2006-03-23 | 2012-11-06 | Hitachi High Technologies Corporation | Charged particle beam system |
| US8263934B2 (en) | 2006-12-19 | 2012-09-11 | Hitachi High-Technologies Corporation | Method for detecting information of an electric potential on a sample and charged particle beam apparatus |
| US8487250B2 (en) | 2006-12-19 | 2013-07-16 | Hitachi High-Technologies Corporation | Method for detecting information of an electronic potential on a sample and charged particle beam apparatus |
| US8766182B2 (en) | 2006-12-19 | 2014-07-01 | Hitachi High-Technologies Corporation | Method for detecting information of an electric potential on a sample and charged particle beam apparatus |
| US7745782B2 (en) | 2007-02-28 | 2010-06-29 | Hitachi High-Technologies Corporation | Electrostatic charge measurement method, focus adjustment method, and scanning electron microscope |
| US8178836B2 (en) | 2007-02-28 | 2012-05-15 | Hitachi High-Technologies Corporation | Electrostatic charge measurement method, focus adjustment method, and scanning electron microscope |
| JP2010211973A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線装置 |
| US8692197B2 (en) | 2010-02-26 | 2014-04-08 | Hitachi High-Technologies Corporation | Scanning electron microscope optical condition setting method and scanning electron microscope |
| US9502212B2 (en) | 2013-01-23 | 2016-11-22 | Hitachi High-Technologies Corporation | Charged particle beam apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980312 |