JPS6273545A - 荷電粒子線装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はパッケージＩＣやＳＥＭ用試料交換の迅速化に
係り、特に電子ビームＬＳＩテスタ等の荷電粒子線装置
に適用する試料室に好適な試料室の開閉に関する。

〔発明の背景〕

従来の走査型電子顕微鏡における試料の交換方法には（
１）鏡体部と鏡体の真空排気系を固定した状態で一諸に
持ち上げるか回転等を行い試料交換や保守点検を容易に
するための空間を作り行う方式、（２）試料交換の準備
室等を別に設けて試料は何らかの方法で準備室まで搬送
し、その場所で新たに試料交換を行う方法等が知られて
いる。

しかし、これらの方法を荷電粒子線装置の試料交換にお
ける試料室の開閉に用いるには次に列挙する問題がある
。（１）試料はパッケージ丁Ｃ等を稼働状態で観察する
ために、電源線や信号線が多数必要でこれらの電線を付
けた状態で試料を搬送するには十分な移動距離が確保で
きない。（２）真空排気系と鏡体を一諸に移動させるこ
とは移動機構が複雑となりかつ、機構の負担も多い。（
３）試料交換の際に専用の試料搬送機構が必要で装置の
原価が上がりまた、試料交換の時間も多くなる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、試料室にパッケージに組込んだＬＳＩ
を稼働状態で使え、かつ、試料温度の管理を可能とする
ためにヒートシンクを具備し試料と結合ならしめ、試料
をＸ、Ｙの２方向に移動可能とし、さらには迅速な試料
交換が行える電子ビームＬＳＩテスタ用試料室を提供す
ることにある。

〔発明の概要〕

本発明では、電子ビームＬＳＩテスタの機能上試料には
多数の電線や試料冷却パイプが取付いて試料単体を扱う
場合とは大きく異なる。このため、操作性と装置を製作
する難易度を考慮し、試料室を上下２分割にした。上部
は電子銃および電子レンズで構成する鏡体部の支えと試
料室の真空排気系の継ぎ部として架台に空走した。下部
は試料台。

試料駆動ステージ等移動可能な部分で構成した。

上部と下部の試料室の連結は等長の４本リンクにより行
いパンタグラフ構造とし、試料の姿勢が変化しないよう
にするもので、かつ、下部試料室は架台からオペレータ
側にせり出して操作に必要な空間を作り迅速な試料交換
を可能とならしめたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図、および、第２図によ
り説明する。

電子ビームＬＳＩテスタの本体は電子銃１、電子レンズ
２．二次電子測定部゛３からなる鏡体部、試料４を固定
する試料室５、試料室開閉機構６、差動排気して真空に
する２系統の真空排気系７およびこれらを保持する除振
構造の架台８で構成される。さらに、試料室５は試料４
を電子ビーム軸に直角に固定する試料プリセット機構９
、試料４をＸ、Ｙの２方向の位置決めを行う２軸の試料
ステージ】−０、パッケージＩＣ等の試料４を稼働状態
で使用するための多数の電源線と信号線１１および、そ
の導入部１２、試料４の温度コントロールに用いるヒー
トシンク１３、試料室５開閉の駆動機構６、と試料室を
再現性良く開閉するための案内１４．真空排気系連結部
１５により構成され架台８に固定した。試料交換の操作
性を向上させる目的で試料４はｘＹの試料駆動ステージ
１０にオーバーハング状態で固定し、試料室５の端部に
近いオペレータ側に配置し、かつ、Ｗｉ電源線信号線１
１の長さが最短となる様にした。試料室開閉機＃￥６は
動力として容易に利用可能な圧縮空気によるニアシリン
ダ１６駆動方式とした。エアシリンダ１６は試料室５の
中心線上で後部の位置に取付けた。またエアシリンダ１
６の中に非圧縮性の液体（ここでは油）を入れて試料室
５の移動にスティックスリップが起らないスムーズな動
きを可能とした。さらに案内１４は４本のリンク１７に
よるパンタグラフ構造とし、試料４は平行移動を行う。

また４本のリンク１７の取付位置は試料室５の中央部よ
り後方に配置し、試料室５が前方にせり出した時に操作
の邪魔にならないよう考慮した。

なお、２分割した試料室を再現性良く開閉する方法はこ
の他に第３図、第４図に示す案が考えられる。

第３図に示すように移動する試料室５は移動台１９に固
定し、移動台１９を動かすことにより試料室５を開閉す
るもの。

また、第４図には２個の案内溝２０を持った案内板２１
を試料室５の両側に設け、腕２２は試料室５の左右に２
個ずつ案内溝２ｏにはまるように配置する。

腕２２が付いた試料室５の動きは案内溝２０によって規
制される。

このとき試料室５の動く軌跡は案内溝２０の形状によっ
て任意に選定できる。

次に電子ビームＬＳＩテスタを例にとってその試料交換
方法について説明する。試料開閉用のエアシリンダ１６
を電磁弁（図示せず）によって駆動すると試料室５は下
方が４本の案内リンク１７に従って円弧運動し前方へせ
り出す。試料４はプリセット機構９の最上部に挿入し、
ヒートシンク１３と電源信号線１１が接続される。次に
、挿入した試料４はプリセット機構９により傾き１回転
および高さをネジ１８によって微調整する。試料室５は
試料４の調整後再度試料室開閉機構６によって閉じ、内
部を真空排気系７により真空にして試料の交換は終了す
る。

本実施例によれば試料室が前方へせり出す量は２５４ｍ
が得られ、操作のための空間が十分確保できた。また、
試料を稼働状態で使用するための電源線と信号線の長さ
は２５０ｍｍ以下に設一定できるので試料は実機（ＬＳ
Ｉ使用装置）とほぼ同条件で稼働できる。さらに、試料
室の開閉は４本リンクのパンタグラフ構造を採用したこ
とにより動作が規制され再現性±０．１ｍｓ＋　を得た
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、試料は稼働状態で使用するため、高速
で信号処理を行う時、リード線の長さが短かく、かつ、
憂さを同じにでき時間的な遅れがないので電子ビームＬ
ＳＩテスタとしての機能が十分発揮できる様になった。

また試料温度の管理は一２５〜＋２００℃の範囲でコン
トロールが可能となるので試料は環境テストを行うこと
ができ、試料開発における信頼性が向上する。

さらに、試料交換は大気中で行うことができるので、試
料は専用のマニピュレータが不要となる。

従って、試料の交換やｖＩｌ、調整等の操作は試料室が
オペレータ側にせり出し、上に邪魔物がなく操作性が大
幅に向上する。また、本発明の試料開閉機構は走査型電
子顕微鏡等、他の多くの装置へ適用できるので汎用性が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、電子ビームＬＳＩテスタ本体部の鳥撤図であ
る。第２図は、試料室を一部断面し側面から見た試料開
閉機構の図である。第３図、および第４図は他方式の試
料開閉機構の正面図である。 １・・・電子銃、２・・・電子レンズ、３・・・二次電
子測定部、４・・・試料、５・・・試料室、６・・・試
料室開閉機端、７・・・真空排気系、８・・・架台、９
・・・試料プリセット機端、１０・・・試料ステージ、
１１・・・４４号線、１−２・・・導入部、１３・・・
ヒートシンク、１４・・・案内、１５・・・真空排気系
連結部、１６・・・エアシリンダ、１７・・・リンク、
１８・・・ネジ、１９・・・移り！台、２０一 ・・・案内溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電子ビーム等の荷電粒子線を試料に照射し、これよ
   り得られる２次電子、反射電子等を検出して作像、分析
   、加工等の荷電粒子線を用いた荷電粒子線装置において
   、試料室を上下に２分割して、下部を上部に揺動リンク
   棒または、移動を規制する案内溝を持つた支持板で連結
   し、揺動移動可能な構造で迅速な試料交換の機能を設け
   たことを特徴とする荷電粒子線装置。