JPS58192255A - 電子顕微鏡装置 - Google Patents
電子顕微鏡装置Info
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- JPS58192255A JPS58192255A JP57074354A JP7435482A JPS58192255A JP S58192255 A JPS58192255 A JP S58192255A JP 57074354 A JP57074354 A JP 57074354A JP 7435482 A JP7435482 A JP 7435482A JP S58192255 A JPS58192255 A JP S58192255A
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- electrode
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-
- 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
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
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】
本発明は半導体装ｆを動作状態で観察する場合に用いて
好適な電子顕微鏡装置に関する。 従来、ＩＣ％ＬＳＩ等のよう１こ集積化された半導体装
置の動作チェックを行う場合、半導体装置を＊源及びク
ロックパルスを加えて動作状態に成すと共に、この半導
体装置の表面に探針を立ててその点の電位を測定するよ
うにしている。しかしながら近年のようにＬＳＩの高集
積化、尚連動作化が進むと、上記の方法では探針を立て
ることが困難となシ、オた探針の持つ静電容量によシ高
連凧子の動作チェックを正確ｌこ行うことかできなくな
る等の問題が生じてきておシ、このため上記の方法は既
ｊ（限界ｔｃ運しつつある。そこで近年になって電子ｍ
倣−を用いる方法か提案され、各方面でその実用化への
開発が試みられている。第１図は半導体装置を動作状態
で観察するだめの従来のストロボ走査式電子顕微鏡装置
の縦路的な構成を示すものである。電子顕微ｊｌ（Ｉｔ
内には、電子銃（２）、Ｘ方向偏向電極（Ｘ引、Ｙ方向
偏向１を惨（４；、集束レンズ（５）、走査コイル（６
１，対物レンズ＋７１ ｌＩｔび２次電子偏向電極（８
）（以下２次１１ｔ他＋８１と釘するン等が配され、２
次電極（８）の下方には例えばＬＳＩ等の試料（９）が
置かれている。尚、続体（１ａ）は一度の真空に保たれ
ている。電子銃（２１から発射された電子ビームＢ、は
上記電子レンズ糸によりビーム径を絞られ２次゛亀−Ｆ
１１２次電極ｆ８１で偏１句されて構出ｈａ幼ｌこ力Ｕ
えられる。緘科（９１はクロック宛１１Ｄよシクロツク
パルスが加えらｔｌで動作状態に置かれる。このクロッ
クパルスはまた可変遅延回路ｕｚを通じてパルスジェネ
レータ峙に加えられ、これによシ、第２図に示すような
Ｘ１Ｙ方向の偏向電圧ｖｘｖＹが得られる。この偏向電
圧■工■１はりシックパルスと、遅延回路ａ２の遅延量
に応じた位相関係で同期されている。この偏向電圧■ｘ
ＶＹによシミ子ビームＢ、は第３図に示すように±Ｘ１
土Ｙ方向に偏向される。この場合、上記電子レンズ系Ｊ
こは、第６図及び第１図の点線で示すように、イメージ
アパーチャ０４１が実質的に形成されておシ、このアパ
ーチャ（１４１を＋Ｘ方向にビームＢ１が横切る瞬間に
、このビーム０υ）がアパーチャ０４１から下方に洛と
されて試料（９１に達する。即ち、ビームＢ、はクロッ
クツ＜パルスと同期されながら間欠的に試料（９１をス
トロボ照射することになる。今、走査コイル（６）が動
作していないものとすると、ビームａＵ＋は試料（９）
の一点を間欠的に照射する。この照射点の電位■８は試
料（９）の動作によって、例えｔｉｔ第４第４図法うに
クロックパルスに応じて周期的に変化している。この状
態において第４図Ｂに示すタイミングでビームが照射さ
れると、その−間の電位Ｙ１．がサンプリングされ、こ
の電位■１に応じた２次電子Ｂ２の発生ｔを検出器Ｑ＆
で検出することかできる。オた、遅嬌回路０２の遅延量
を変化させれば、第４図Ｂの点線で示すように、サンプ
リングのタイミングが移動するため、電位Ｖ１２を検出
することができる。 次に、偏向回路Ｏｈ＋によ多走査コイル（６）及び陰極
Ｍ＊ａ（へ）の水平及び垂直コイルＱ７ｉを駆動する。 これによって試料（９１の所定面積がビームＢ１で間欠
的に照射されながら走査される。この場合、試料（９１
上の走査位置と陰極線管０（＋１の＋１！＋１（３）上
の走査位置とが常に対応するように成される。試料（９
１のビーＡ ０＋１１によ多走査される面に形成された
素子パターン及び信号伝送パターンの電位はクロックパ
ルスに応じて一足周期で変化しておシ、この面をビーム
Ｂ１がりｐツクパルスで周期されて間欠的に一定周Ｍ
′で走査する０従って、ビームＢ、が走査することに
【よ少フンプリングされる各走査位置における電位
は夫々冨に略等しくなる。上Ｂピサンプリングによシ得
られた２次電子Ｂ２は検出器（ハ）で検出され、この検
出信号はビデオアンプ餞で増巾された恢、フィルタａ１
でノイズを除去され、さらにフィードバックアンプ咋で
増巾された後、１点から陰極線管０６）に加えられる。 尚、アンプ翰の出力の一部は１点から２次電極（８）に
帰還されるがこれについては後述する。上記１点の出力
が陰極線管ＯｈＩに加えられることにより、その画面に
試料（９１の上記走査面の電位パターンが徐々に映し出
される。従って、この画面に写真フィルムを密着させて
感光させることによシ、このフィルム上にクロックパル
スのある位相に対する上記電位パターンの画像を写すこ
とができる。０の場合、電位の高い部分は例えば黒く写
）、電位の低い部分は白く写る。また、りｐツクパルス
の遅延量を変えることによ）、第４図Ｂについて述べた
ようにサンプリングの位相を変えれば、りｐツクパルス
の異る位相に対する電位パターンを祷ることができる。 この電位パターンを観察することによシ、試料（９）の
内部の遅れをもたらす素子等の欠陥素子を容易に見付け
ることができる。 次に、第５図は２次電極（８）の構造を示すもので、こ
の２次電極＋８１はビーム通過孔し１１を有する外側電
極−、内四電に鉢り、グリッド３４）及びリターディン
ググリッド（ハ）等で構成されている。またこの２次電
極（８）の下方にはアノード１［極Ｃ１ｆｊとウェネル
ト電極（５）とが設けられている。外側電極（ハ）と内
側電極３、脅とにユリ２次電子通路（ハ）が図示のよう
に彎曲して形成されている。アノード１２ｔｉｌ及びウ
ェネルト電極（ハ）は、試料ｔ９１の測定点又は測定面
付近の電位の影響を除去すると共に、２次電子Ｂ２を加
速するために設けられている。リターディンググリッド
７５＋には、第１図のａ点におけるアンブレ」・の出力
の一部が帰還されて加えられる０この帰還電圧によって
検出器む２）１で検出される２次電子Ｂ２の童が一定と
なるようにグリッド（ハ）の電位が制御される。これに
よって試料（９）のｍ１足点の嵐位笈化を、ａ点におい
て足産化することができ、２次−子発生ｔをリニアに検
出】〜ることがで寝る。 而して、上述した一子靭＆説装置においては、ビームＢ
、を高速素子の動作に合わせて間欠的に照射するように
しているため、この照射時間としては、ナノ秒単位の極
めて短い時間を要求される。 この蛤い時間に２次電子Ｂ２を検出し得る充分な量を以
って発生させるためには、通常の連続照射式の電子顕微
鏡に比して３ケタ程大きなビーム電流を必要とする。一
方、電子顕微鏡において分解症を上けるためにはビーム
径をできるだけ細くするに、、に２．ｋ ：定数、Ｖａ
＝カソード電圧）なる関係があるため、ビーム径ｒＢを
細くしながらビーム電流を充分大きくすることが困難と
なっていた。 上記の問題を解決するために、本出願人は先に特願昭５
ｂ−４５９９１号による発明を提案した。 以下、上記出願による発明について続開する〇前述した
第１図の電子顕微鏡装置において、一般にＭ＝ａ−９な
るビーム動小率か用いられ、このα８ Ｍは通常Ｍ＜＜１である。またビーム径ｒ８に圓する前
記の式においては、ビーム電流工、を大きくとるとビー
ム径ｒａも大となるが、この場合、そのビーム径を発射
点から後のレンズ糸でできるだけ絞ってＭをより小さく
すれば、ビーム電流を大としながらビーム径を細くする
ことかできる。Ｍをよシ小さくするためには、第１図に
おいてαＢを大とすればよいが、１１ｇ１図の構成では
、２次４ｄＬ極（８１が試料（９〕のすぐ上Ｉこあるた
めａ８を大とするこ♂ができない。 上記出動による発明は上記の点に層目して成されなもの
で、以下、上記用ＩＩＪｉｊこよる発明の実施例を菓６
図と共に説明する。尚、第６図においては、第１図と四
一部分には同一符号を付しである。 本実施例においては、対物レンズｆ７Ｆをアノード鉋の
真上に配すると共に、２次’１１１億（８（をこの対物
レンズ（７）の上方に配している。上記構成によれば、
２次ＩＥ極（８１が対物レンズ（７）の上方に配されて
いるので、対物レンズ（７１と試料（９１との距離であ
るワー □キングディスタンスを小さくすることか
でき、従 「つてα−を大きくとることができる。 促って、第１図の場合よ多ビームに比を大さくしながら
ビーム径を細くすることかできる。また対物レンズ（７
）が試料（９）のすぐ上に配されるので、この対物レン
ズ（７）によって２次電子Ｂ２の集束が行われるように
なり、非常に効率がよくなる＠ 而して上述した第６図の電子顕微鏡」こおいては、２次
電子検出器（至）が鏡体（１ｍ）の−側の片をった位置
に設けられているため、この検出器（至）に加えられる
２次電子引き込み電圧の影響を１次電子ビームＢ１が受
ける。これによ多ビームＢ１が曲げらむたシ、あるいは
断面形状が楕円形にゆがめられ、このため観察される画
像の像質を悪くすることかあった。 本発明はＪ：記の間Ｍを解決するもので、以下本発明の
実施例を図面と共に説明する。 第７図は本発明の実ｍ例を示すもので、第６図と対応す
る部分ｌこは同一符号を付しである。 本実施例においては、一対の２次電子検出器（１０ａ）
（１（Ｊｂ）を図示のように疵体（１ｍ）の中心軸に対
して対称位置に設けている。また８６図の２次電惨１８
ノに代えて第８図１こ示すような円筒状の２次電子減速
電極（以下２次１１極と云う） ０９１を用い、この２
次１１Ｅ極し績を対物レンズ（７Ｊの内側に配している
。上記一対の検出ｍ（１０ａ）（１０ｂ）はこの２次電
極（ハ）及び対物レンズ（７１の上方に配され、２次電
極い秀で偏向減速された２次電子Ｂ２を検出して、共通
のビデオアンプ賭に加えるようにしている。 第８図において２次電極（ハ）は、半絶縁体物質から成
る円筒体秒１１ｃｔｌ＋を同軸的に配すると共に、第５
図と対応するグリッド°ｃ！４１ 、リターテインググ
リッド（ハ）及びアノード電極い））を図示のように配
した構造を有している。 ＃ｇ７図及び第８図の構成によれば、１紀ワーキングデ
ィスタンスを小さくすることができてα１を大きくとる
ことができ、従って、ビーム電流を大きくしながらビー
ム径を細くすることができる。 また検出器（１［Ｊａ）（１０ｂ）を対称的ＩＣ配して
いるため、この検出器（１０ａＸ１０ｂ）に加えられる
２次電子引き込み電圧によって、ビームＢ１か曲けられ
た）ゆかめられたシすることがなく、第６図のものに比
べてｇｓ′ｊｌｔを改善することかできる。これと共に
２次電子捕集率が高くなＪ）％Ｓ／Ｎ比を改善すること
ができる。 次に電子顕微説の他の構造の実施ガについて説明する。 斯種ストロボ走査電子顕微鏡は一般に二つのモードで使
用される。前述した第７図のモードは試料＋９１の各部
の電位を測定するモードであるが、この他に′＃Ｘ、料
（９）の電位が変化する様子を画像として観察する像モ
ードと呼ばれるモードがある。第７図においては電子ａ
微鏡を像モードで使用する場合は２次電極（ハ）は堆夛
除かれる。従って２次電極（ハ）は一体（１ａ）に着脱
自在に設けられている。この２次側１■の着脱を行うさ
、一体（１ａ）内に空気かｔｉｌｔ人するため、着脱終
了後、真空ポンプを動かせて鏡体（１ａ）内の空気を抜
いて真空にする作業を必要とする。この場合、鏡体（１
ａ）内の全体の空気を抜くために大型のポンプを用い、
長時間にわたって作業を行わなければならない。 また試料（９１はコンデンサ、抵抗等の回路部品が組み
込まれたプリント基板に装着された状態で鏡体（１ｍ）
内に置かれる。このため鏡体（１ａ）が高度の真空状態
になると、上記回路部品をモールドする樹脂等の有機物
からガスが発生して真空凝を低下させることになる。 ＠９図は上記の問題を解決するための実施例を示すもの
で、第７図と同一部分には同一符号を付しである〇 第９図において、一体（１ａ）の下部は開口１＋Ｉｌを
設けた仕切板Ｃ３１ノとこの翻口該υを開閉自在に禰う
シャツタ板６乃とにより仕切られて室ＱＺが形成されて
いる。この室□□□には対物レンズ（７）が設けられる
さ共に、２次電極凶が着脱自在にｍｌけられている。室
（至）の底部には開口（ロ）が設けられる♂共に、この
底部の下向には試料（９１を収納する一体は１）が着脱
自在に設けられている。このｉ体帆の上面には上記開口
（ロ）と一致する開口段１が設けられると共に、下面か
ら多数の端子ビンｏｎが導出されている。試料（９）は
第１０図に示すように端子ビン−か設けられて 【
おシ、この試料ｆ９＋を鰍体改ｊに収納して、その端子
ビン關を一子ビン団１と対応する孔に挿し込むことによ
って装着される。一方、回路部品（至）が組み装着ｔ７
たプリント基板０（都が筐体（ハ）の下方から装着され
て、端子ビン６わがプリント基板−のソケットに挿し込
まれるように成されている。 上記構成において、２次電極（ハ）を着脱するには、シ
ャツタ板■を閉じた状態で着脱操作を行えば、室關及び
筺体（３５１で形成される小さな空間のみに空気が流入
するので、着脱終了後は小型のポンプを用いて短時間で
空気を抜くことができる。また、室Ｃ情；の空気を抜く
と、筐体（ハ）が室（ハ）の底部に押し付けられるので
、両者を完全に密着させることができる。さらにプリン
ト基板０１すは、外部に配されるのでガスが発生するこ
とがない。またプリント基板０（ｌｌは端子ビン０７）
が挿し込まれることによ多試料（９１と接続されるので
、両者の間に配線を引き回す必要がなく、配給を引き回
すことによる浮遊容ｊｔ等が発生しない。 以上述べたように本発明は、試料の電子＠四の測方に２
次電子引き出し電極（ハ）（５）を配すと共にこの２次
゛−子引き出し１を極の上記電子銃−の側力に対物レン
ズ１７＋と２次電子減速ｉｗ：＊ｃｌｓとを配し、こる
電子＃＃礎装置に係るものである。 従って本発明によれば、ビーム縮小率を上げることがで
きるので、ビーム＊ｍを大きくとシなからビーム径を細
くすることができると共にビームの曲がシやゆがみをな
くすことかできる。このため、分解能の優れた且つ感度
及び梢度の高い且つ＊質の優れたａ橿電子顧微椰装瞳を
得ることかできる。本発明は特に半導体装置の動作チェ
ックを行う場合に優れた効果を侍ることができる。
好適な電子顕微鏡装置に関する。 従来、ＩＣ％ＬＳＩ等のよう１こ集積化された半導体装
置の動作チェックを行う場合、半導体装置を＊源及びク
ロックパルスを加えて動作状態に成すと共に、この半導
体装置の表面に探針を立ててその点の電位を測定するよ
うにしている。しかしながら近年のようにＬＳＩの高集
積化、尚連動作化が進むと、上記の方法では探針を立て
ることが困難となシ、オた探針の持つ静電容量によシ高
連凧子の動作チェックを正確ｌこ行うことかできなくな
る等の問題が生じてきておシ、このため上記の方法は既
ｊ（限界ｔｃ運しつつある。そこで近年になって電子ｍ
倣−を用いる方法か提案され、各方面でその実用化への
開発が試みられている。第１図は半導体装置を動作状態
で観察するだめの従来のストロボ走査式電子顕微鏡装置
の縦路的な構成を示すものである。電子顕微ｊｌ（Ｉｔ
内には、電子銃（２）、Ｘ方向偏向電極（Ｘ引、Ｙ方向
偏向１を惨（４；、集束レンズ（５）、走査コイル（６
１，対物レンズ＋７１ ｌＩｔび２次電子偏向電極（８
）（以下２次１１ｔ他＋８１と釘するン等が配され、２
次電極（８）の下方には例えばＬＳＩ等の試料（９）が
置かれている。尚、続体（１ａ）は一度の真空に保たれ
ている。電子銃（２１から発射された電子ビームＢ、は
上記電子レンズ糸によりビーム径を絞られ２次゛亀−Ｆ
１１２次電極ｆ８１で偏１句されて構出ｈａ幼ｌこ力Ｕ
えられる。緘科（９１はクロック宛１１Ｄよシクロツク
パルスが加えらｔｌで動作状態に置かれる。このクロッ
クパルスはまた可変遅延回路ｕｚを通じてパルスジェネ
レータ峙に加えられ、これによシ、第２図に示すような
Ｘ１Ｙ方向の偏向電圧ｖｘｖＹが得られる。この偏向電
圧■工■１はりシックパルスと、遅延回路ａ２の遅延量
に応じた位相関係で同期されている。この偏向電圧■ｘ
ＶＹによシミ子ビームＢ、は第３図に示すように±Ｘ１
土Ｙ方向に偏向される。この場合、上記電子レンズ系Ｊ
こは、第６図及び第１図の点線で示すように、イメージ
アパーチャ０４１が実質的に形成されておシ、このアパ
ーチャ（１４１を＋Ｘ方向にビームＢ１が横切る瞬間に
、このビーム０υ）がアパーチャ０４１から下方に洛と
されて試料（９１に達する。即ち、ビームＢ、はクロッ
クツ＜パルスと同期されながら間欠的に試料（９１をス
トロボ照射することになる。今、走査コイル（６）が動
作していないものとすると、ビームａＵ＋は試料（９）
の一点を間欠的に照射する。この照射点の電位■８は試
料（９）の動作によって、例えｔｉｔ第４第４図法うに
クロックパルスに応じて周期的に変化している。この状
態において第４図Ｂに示すタイミングでビームが照射さ
れると、その−間の電位Ｙ１．がサンプリングされ、こ
の電位■１に応じた２次電子Ｂ２の発生ｔを検出器Ｑ＆
で検出することかできる。オた、遅嬌回路０２の遅延量
を変化させれば、第４図Ｂの点線で示すように、サンプ
リングのタイミングが移動するため、電位Ｖ１２を検出
することができる。 次に、偏向回路Ｏｈ＋によ多走査コイル（６）及び陰極
Ｍ＊ａ（へ）の水平及び垂直コイルＱ７ｉを駆動する。 これによって試料（９１の所定面積がビームＢ１で間欠
的に照射されながら走査される。この場合、試料（９１
上の走査位置と陰極線管０（＋１の＋１！＋１（３）上
の走査位置とが常に対応するように成される。試料（９
１のビーＡ ０＋１１によ多走査される面に形成された
素子パターン及び信号伝送パターンの電位はクロックパ
ルスに応じて一足周期で変化しておシ、この面をビーム
Ｂ１がりｐツクパルスで周期されて間欠的に一定周Ｍ
′で走査する０従って、ビームＢ、が走査することに
【よ少フンプリングされる各走査位置における電位
は夫々冨に略等しくなる。上Ｂピサンプリングによシ得
られた２次電子Ｂ２は検出器（ハ）で検出され、この検
出信号はビデオアンプ餞で増巾された恢、フィルタａ１
でノイズを除去され、さらにフィードバックアンプ咋で
増巾された後、１点から陰極線管０６）に加えられる。 尚、アンプ翰の出力の一部は１点から２次電極（８）に
帰還されるがこれについては後述する。上記１点の出力
が陰極線管ＯｈＩに加えられることにより、その画面に
試料（９１の上記走査面の電位パターンが徐々に映し出
される。従って、この画面に写真フィルムを密着させて
感光させることによシ、このフィルム上にクロックパル
スのある位相に対する上記電位パターンの画像を写すこ
とができる。０の場合、電位の高い部分は例えば黒く写
）、電位の低い部分は白く写る。また、りｐツクパルス
の遅延量を変えることによ）、第４図Ｂについて述べた
ようにサンプリングの位相を変えれば、りｐツクパルス
の異る位相に対する電位パターンを祷ることができる。 この電位パターンを観察することによシ、試料（９）の
内部の遅れをもたらす素子等の欠陥素子を容易に見付け
ることができる。 次に、第５図は２次電極（８）の構造を示すもので、こ
の２次電極＋８１はビーム通過孔し１１を有する外側電
極−、内四電に鉢り、グリッド３４）及びリターディン
ググリッド（ハ）等で構成されている。またこの２次電
極（８）の下方にはアノード１［極Ｃ１ｆｊとウェネル
ト電極（５）とが設けられている。外側電極（ハ）と内
側電極３、脅とにユリ２次電子通路（ハ）が図示のよう
に彎曲して形成されている。アノード１２ｔｉｌ及びウ
ェネルト電極（ハ）は、試料ｔ９１の測定点又は測定面
付近の電位の影響を除去すると共に、２次電子Ｂ２を加
速するために設けられている。リターディンググリッド
７５＋には、第１図のａ点におけるアンブレ」・の出力
の一部が帰還されて加えられる０この帰還電圧によって
検出器む２）１で検出される２次電子Ｂ２の童が一定と
なるようにグリッド（ハ）の電位が制御される。これに
よって試料（９）のｍ１足点の嵐位笈化を、ａ点におい
て足産化することができ、２次−子発生ｔをリニアに検
出】〜ることがで寝る。 而して、上述した一子靭＆説装置においては、ビームＢ
、を高速素子の動作に合わせて間欠的に照射するように
しているため、この照射時間としては、ナノ秒単位の極
めて短い時間を要求される。 この蛤い時間に２次電子Ｂ２を検出し得る充分な量を以
って発生させるためには、通常の連続照射式の電子顕微
鏡に比して３ケタ程大きなビーム電流を必要とする。一
方、電子顕微鏡において分解症を上けるためにはビーム
径をできるだけ細くするに、、に２．ｋ ：定数、Ｖａ
＝カソード電圧）なる関係があるため、ビーム径ｒＢを
細くしながらビーム電流を充分大きくすることが困難と
なっていた。 上記の問題を解決するために、本出願人は先に特願昭５
ｂ−４５９９１号による発明を提案した。 以下、上記出願による発明について続開する〇前述した
第１図の電子顕微鏡装置において、一般にＭ＝ａ−９な
るビーム動小率か用いられ、このα８ Ｍは通常Ｍ＜＜１である。またビーム径ｒ８に圓する前
記の式においては、ビーム電流工、を大きくとるとビー
ム径ｒａも大となるが、この場合、そのビーム径を発射
点から後のレンズ糸でできるだけ絞ってＭをより小さく
すれば、ビーム電流を大としながらビーム径を細くする
ことかできる。Ｍをよシ小さくするためには、第１図に
おいてαＢを大とすればよいが、１１ｇ１図の構成では
、２次４ｄＬ極（８１が試料（９〕のすぐ上Ｉこあるた
めａ８を大とするこ♂ができない。 上記出動による発明は上記の点に層目して成されなもの
で、以下、上記用ＩＩＪｉｊこよる発明の実施例を菓６
図と共に説明する。尚、第６図においては、第１図と四
一部分には同一符号を付しである。 本実施例においては、対物レンズｆ７Ｆをアノード鉋の
真上に配すると共に、２次’１１１億（８（をこの対物
レンズ（７）の上方に配している。上記構成によれば、
２次ＩＥ極（８１が対物レンズ（７）の上方に配されて
いるので、対物レンズ（７１と試料（９１との距離であ
るワー □キングディスタンスを小さくすることか
でき、従 「つてα−を大きくとることができる。 促って、第１図の場合よ多ビームに比を大さくしながら
ビーム径を細くすることかできる。また対物レンズ（７
）が試料（９）のすぐ上に配されるので、この対物レン
ズ（７）によって２次電子Ｂ２の集束が行われるように
なり、非常に効率がよくなる＠ 而して上述した第６図の電子顕微鏡」こおいては、２次
電子検出器（至）が鏡体（１ｍ）の−側の片をった位置
に設けられているため、この検出器（至）に加えられる
２次電子引き込み電圧の影響を１次電子ビームＢ１が受
ける。これによ多ビームＢ１が曲げらむたシ、あるいは
断面形状が楕円形にゆがめられ、このため観察される画
像の像質を悪くすることかあった。 本発明はＪ：記の間Ｍを解決するもので、以下本発明の
実施例を図面と共に説明する。 第７図は本発明の実ｍ例を示すもので、第６図と対応す
る部分ｌこは同一符号を付しである。 本実施例においては、一対の２次電子検出器（１０ａ）
（１（Ｊｂ）を図示のように疵体（１ｍ）の中心軸に対
して対称位置に設けている。また８６図の２次電惨１８
ノに代えて第８図１こ示すような円筒状の２次電子減速
電極（以下２次１１極と云う） ０９１を用い、この２
次１１Ｅ極し績を対物レンズ（７Ｊの内側に配している
。上記一対の検出ｍ（１０ａ）（１０ｂ）はこの２次電
極（ハ）及び対物レンズ（７１の上方に配され、２次電
極い秀で偏向減速された２次電子Ｂ２を検出して、共通
のビデオアンプ賭に加えるようにしている。 第８図において２次電極（ハ）は、半絶縁体物質から成
る円筒体秒１１ｃｔｌ＋を同軸的に配すると共に、第５
図と対応するグリッド°ｃ！４１ 、リターテインググ
リッド（ハ）及びアノード電極い））を図示のように配
した構造を有している。 ＃ｇ７図及び第８図の構成によれば、１紀ワーキングデ
ィスタンスを小さくすることができてα１を大きくとる
ことができ、従って、ビーム電流を大きくしながらビー
ム径を細くすることができる。 また検出器（１［Ｊａ）（１０ｂ）を対称的ＩＣ配して
いるため、この検出器（１０ａＸ１０ｂ）に加えられる
２次電子引き込み電圧によって、ビームＢ１か曲けられ
た）ゆかめられたシすることがなく、第６図のものに比
べてｇｓ′ｊｌｔを改善することかできる。これと共に
２次電子捕集率が高くなＪ）％Ｓ／Ｎ比を改善すること
ができる。 次に電子顕微説の他の構造の実施ガについて説明する。 斯種ストロボ走査電子顕微鏡は一般に二つのモードで使
用される。前述した第７図のモードは試料＋９１の各部
の電位を測定するモードであるが、この他に′＃Ｘ、料
（９）の電位が変化する様子を画像として観察する像モ
ードと呼ばれるモードがある。第７図においては電子ａ
微鏡を像モードで使用する場合は２次電極（ハ）は堆夛
除かれる。従って２次電極（ハ）は一体（１ａ）に着脱
自在に設けられている。この２次側１■の着脱を行うさ
、一体（１ａ）内に空気かｔｉｌｔ人するため、着脱終
了後、真空ポンプを動かせて鏡体（１ａ）内の空気を抜
いて真空にする作業を必要とする。この場合、鏡体（１
ａ）内の全体の空気を抜くために大型のポンプを用い、
長時間にわたって作業を行わなければならない。 また試料（９１はコンデンサ、抵抗等の回路部品が組み
込まれたプリント基板に装着された状態で鏡体（１ｍ）
内に置かれる。このため鏡体（１ａ）が高度の真空状態
になると、上記回路部品をモールドする樹脂等の有機物
からガスが発生して真空凝を低下させることになる。 ＠９図は上記の問題を解決するための実施例を示すもの
で、第７図と同一部分には同一符号を付しである〇 第９図において、一体（１ａ）の下部は開口１＋Ｉｌを
設けた仕切板Ｃ３１ノとこの翻口該υを開閉自在に禰う
シャツタ板６乃とにより仕切られて室ＱＺが形成されて
いる。この室□□□には対物レンズ（７）が設けられる
さ共に、２次電極凶が着脱自在にｍｌけられている。室
（至）の底部には開口（ロ）が設けられる♂共に、この
底部の下向には試料（９１を収納する一体は１）が着脱
自在に設けられている。このｉ体帆の上面には上記開口
（ロ）と一致する開口段１が設けられると共に、下面か
ら多数の端子ビンｏｎが導出されている。試料（９）は
第１０図に示すように端子ビン−か設けられて 【
おシ、この試料ｆ９＋を鰍体改ｊに収納して、その端子
ビン關を一子ビン団１と対応する孔に挿し込むことによ
って装着される。一方、回路部品（至）が組み装着ｔ７
たプリント基板０（都が筐体（ハ）の下方から装着され
て、端子ビン６わがプリント基板−のソケットに挿し込
まれるように成されている。 上記構成において、２次電極（ハ）を着脱するには、シ
ャツタ板■を閉じた状態で着脱操作を行えば、室關及び
筺体（３５１で形成される小さな空間のみに空気が流入
するので、着脱終了後は小型のポンプを用いて短時間で
空気を抜くことができる。また、室Ｃ情；の空気を抜く
と、筐体（ハ）が室（ハ）の底部に押し付けられるので
、両者を完全に密着させることができる。さらにプリン
ト基板０１すは、外部に配されるのでガスが発生するこ
とがない。またプリント基板０（ｌｌは端子ビン０７）
が挿し込まれることによ多試料（９１と接続されるので
、両者の間に配線を引き回す必要がなく、配給を引き回
すことによる浮遊容ｊｔ等が発生しない。 以上述べたように本発明は、試料の電子＠四の測方に２
次電子引き出し電極（ハ）（５）を配すと共にこの２次
゛−子引き出し１を極の上記電子銃−の側力に対物レン
ズ１７＋と２次電子減速ｉｗ：＊ｃｌｓとを配し、こる
電子＃＃礎装置に係るものである。 従って本発明によれば、ビーム縮小率を上げることがで
きるので、ビーム＊ｍを大きくとシなからビーム径を細
くすることができると共にビームの曲がシやゆがみをな
くすことかできる。このため、分解能の優れた且つ感度
及び梢度の高い且つ＊質の優れたａ橿電子顧微椰装瞳を
得ることかできる。本発明は特に半導体装置の動作チェ
ックを行う場合に優れた効果を侍ることができる。
ｔＡ１図は従来の電子順倣続装置の構成及び回路糸枕図
、ｉｇ２図はＸ％Ｙ方向偏向電圧波形図、第６図はｘ、
ｙ方向偏向部の＋聞図、第４１８ＩＡ、 Ｂは半尋体装
＆表面の電位とビーム照射との囲体を示す波形図、第５
図は２次′−子偏向４億及びその付近のｍ成を示す質向
図、第６凶は本発明を通用し得る先績兄明の夾り例を示
す岨子顕微純装置のａＸ及び回路糸杭図、第７図は本発
明の実施例そ示す電子顕微鏡装置の構成及び回路系統図
、第８図は第７図の２次電子減速電極の側面図、第９図
は本発明の他の実施例を示す構成図、第１０図は試料の
斜視図である。 なお図面に用いられている符号において、（１）・・・
・・・・・・・・・・−・電子ｗ４做鏡（２）・・・・
・・・・・・・・・・・電子銃（７）・・・・・・・・
・・・・・・・対物レンズ（ＩＱａＸｌｏｂ）・・・・
・・２次電子検出器（ハ）・・・・・・・・・・・・・
・・２次電子減速電極（９１・−・・・・・・・・・・
・・試料弼・・・・・・・・・・・・・・・アノード啼
・・・・・・・・・・・・・・・ウェネルト電極である
。 代理人 上屋 勝 ｌ １ｇ包芳男 ！ 杉蒲俊責 第２図 第３図 第５図 第８図 第１０図 第９図
、ｉｇ２図はＸ％Ｙ方向偏向電圧波形図、第６図はｘ、
ｙ方向偏向部の＋聞図、第４１８ＩＡ、 Ｂは半尋体装
＆表面の電位とビーム照射との囲体を示す波形図、第５
図は２次′−子偏向４億及びその付近のｍ成を示す質向
図、第６凶は本発明を通用し得る先績兄明の夾り例を示
す岨子顕微純装置のａＸ及び回路糸杭図、第７図は本発
明の実施例そ示す電子顕微鏡装置の構成及び回路系統図
、第８図は第７図の２次電子減速電極の側面図、第９図
は本発明の他の実施例を示す構成図、第１０図は試料の
斜視図である。 なお図面に用いられている符号において、（１）・・・
・・・・・・・・・・−・電子ｗ４做鏡（２）・・・・
・・・・・・・・・・・電子銃（７）・・・・・・・・
・・・・・・・対物レンズ（ＩＱａＸｌｏｂ）・・・・
・・２次電子検出器（ハ）・・・・・・・・・・・・・
・・２次電子減速電極（９１・−・・・・・・・・・・
・・試料弼・・・・・・・・・・・・・・・アノード啼
・・・・・・・・・・・・・・・ウェネルト電極である
。 代理人 上屋 勝 ｌ １ｇ包芳男 ！ 杉蒲俊責 第２図 第３図 第５図 第８図 第１０図 第９図
Claims (1)
- 試料の電子銃四の側方に２次電子引き出し篭惨を配する
と共にこの２次電子引き出し電極の上記電子銃側の側方
に対物レンズと２次電子減速電極とを配し、この２次電
子減速電極の上記電子銃−ｊの側方の対称位置Ｉこ一対
の２次電子検出益を配したことを！黴とする電子顕微鏡
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57074354A JPS58192255A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 電子顕微鏡装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57074354A JPS58192255A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 電子顕微鏡装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58192255A true JPS58192255A (ja) | 1983-11-09 |
| JPH0136668B2 JPH0136668B2 (ja) | 1989-08-01 |
Family
ID=13544699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57074354A Granted JPS58192255A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 電子顕微鏡装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58192255A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4779046A (en) * | 1985-06-28 | 1988-10-18 | Cameca | Electron beam integrated circuit tester |
| US7770732B2 (en) | 2002-10-04 | 2010-08-10 | Alpex Pharma Sa | Blister packaging |
-
1982
- 1982-04-30 JP JP57074354A patent/JPS58192255A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4779046A (en) * | 1985-06-28 | 1988-10-18 | Cameca | Electron beam integrated circuit tester |
| US7770732B2 (en) | 2002-10-04 | 2010-08-10 | Alpex Pharma Sa | Blister packaging |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0136668B2 (ja) | 1989-08-01 |
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