JPS6352428B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6352428B2 JPS6352428B2 JP57168239A JP16823982A JPS6352428B2 JP S6352428 B2 JPS6352428 B2 JP S6352428B2 JP 57168239 A JP57168239 A JP 57168239A JP 16823982 A JP16823982 A JP 16823982A JP S6352428 B2 JPS6352428 B2 JP S6352428B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- secondary electrons
- electric field
- potential
- sample
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/08—Electron sources, e.g. for generating photo-electrons, secondary electrons or Auger electrons
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/44—Energy spectrometers, e.g. alpha-, beta-spectrometers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は二次電子スペクトロメータに関する。
電子ゾンデを用いた試料の電位測定は二次電子エ
ネルギーの測定のために使用されるスペクトロメ
ータを必要とする。
電子ゾンデを用いた試料の電位測定は二次電子エ
ネルギーの測定のために使用されるスペクトロメ
ータを必要とする。
従来使用されていたスペクトロメータ装置は文
献、H.P.Feuerbaum著“VLST Testing Using
The Electron Probe”，SEM／1979，SEM Inc.
AMF O′HARE IL 60666、第285ないし296ペー
ジに述べられている。このスペクトロメータ装置
においては、試料から放出された二次電子は吸引
電界を通過し、その後均一な逆電界内で減速され
る。この公知の逆電界型スペクトロメータは積分
型エネルギー分布を提供する。しかしながら、そ
の際に、二次電子の角度分布が考慮されていな
い。この角度分布は試料表面の静電的な微小電界
によつて変えられる、すなわち、測定点の電位が
変化すると、試料表面の局部的な微小電界も、従
つて二次電子の角度分布も変化する。二次電子ス
ペクトロメータは二次電子の角度分布の変化を感
知しないので、この公知のスペクトロメータ装置
においては約５〜10％の測定誤差が生じる。
献、H.P.Feuerbaum著“VLST Testing Using
The Electron Probe”，SEM／1979，SEM Inc.
AMF O′HARE IL 60666、第285ないし296ペー
ジに述べられている。このスペクトロメータ装置
においては、試料から放出された二次電子は吸引
電界を通過し、その後均一な逆電界内で減速され
る。この公知の逆電界型スペクトロメータは積分
型エネルギー分布を提供する。しかしながら、そ
の際に、二次電子の角度分布が考慮されていな
い。この角度分布は試料表面の静電的な微小電界
によつて変えられる、すなわち、測定点の電位が
変化すると、試料表面の局部的な微小電界も、従
つて二次電子の角度分布も変化する。二次電子ス
ペクトロメータは二次電子の角度分布の変化を感
知しないので、この公知のスペクトロメータ装置
においては約５〜10％の測定誤差が生じる。
本発明は、冒頭で述べた種類の二次電子スペク
トロメータを測定精度に関して改良することを目
的とする。
トロメータを測定精度に関して改良することを目
的とする。
この目的は本発明によれば、第一の電位に置か
れ、試料から放出される二次電子を加速するため
の第一の電極と、第二の電位に置かれ、二次電子
を減速する電界を形成するための第二の電極とを
備えた二次電子スペクトロメータにおいて、平面
状の第一の電極と球面状の第二の電極との間に第
三の電極が設けられ、平面状の第三の電極には、
第一の電極と第三の電極との間の空間領域に二次
電子を減速する電界、第二の電極と第三の電極と
の間の空間領域にほぼ球対称の逆電界をそれぞれ
形成するような電位が加えられるようになつてい
ることによつて達成される。
れ、試料から放出される二次電子を加速するため
の第一の電極と、第二の電位に置かれ、二次電子
を減速する電界を形成するための第二の電極とを
備えた二次電子スペクトロメータにおいて、平面
状の第一の電極と球面状の第二の電極との間に第
三の電極が設けられ、平面状の第三の電極には、
第一の電極と第三の電極との間の空間領域に二次
電子を減速する電界、第二の電極と第三の電極と
の間の空間領域にほぼ球対称の逆電界をそれぞれ
形成するような電位が加えられるようになつてい
ることによつて達成される。
本発明による二次電子スペクトロメータによれ
ば、測定精度が高められるとともに、測定感度も
改善される。
ば、測定精度が高められるとともに、測定感度も
改善される。
本発明による二次電子スペクトロメータの有利
な実施態様によれば、検出器に向かつて二次電子
を加速するための第四の電極が第二の電極の外側
に設けられる。
な実施態様によれば、検出器に向かつて二次電子
を加速するための第四の電極が第二の電極の外側
に設けられる。
次に本発明を図面に示した一実施例に基づいて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
図面に示した本発明による二次電子スペクトロ
メータは二次電子の角度分布を考慮に入れてい
る。本発明は、上述のH.P.Feuerbaumによる出
版物に述べられているような電子線測定装置の二
次電子スペクトロメータの改良に適用することが
できる。二次電子は本発明による二次電子スペク
トロメータにおいては、高電界強度の吸引電界Ａ
１によつて試料PRから吸引される。この吸引電
界Ａ１は試料の上方に吸引電極として配置された
第一の電極Ｇ１と試料PRとの間に存在している。
試料PR上の測定点は非動作状態では通常零電位
にあり、一方、同様に上記文献から公知であるよ
うに、第一の電極Ｇ１は高電位たとえば600Vに
ある。吸引電界Ａ１を通過後、第一の電極Ｇ１と
その上方に配置された第三の電極Ｇ２との間の、
二次電子を減速させる逆電界BFを通る。第三の
電極Ｇ２は、同様に上記文献から公知であるよう
に、非動作状態の試料PR上の測定点とほぼ同じ
電位にある。電極Ｇ１とＧ２との間の減速逆電界
BFは、吸引電界Ａ１の前述の加速度を若干減速
させるように作用する。すべての二次電子SEは
したがつて電極Ｇ２を通過し、その後、試料表面
における二次電子SEの角度分布と等しい角度分
布を有する。二次電子SEのエネルギー分布は上
方に配置された球対称形（等方性）の第二の電極
Ｇ３によつて誤差なく、つまり角度分布を考慮し
て、測定することができる。球対称形の第二の電
極Ｇ３は図面に示した本発明の実施例においては
約−7Vにある。第二の電極Ｇ３の外側に配置さ
れたさらに第四の電極Ｇ４を介して、電極Ｇ３と
Ｇ４との間に形成されたＡ２の二次電子SEはそ
の後検出器へ向つて加速される。この電極Ｇ４は
上記の文献において述べられている二次電子スペ
クトロメータとほぼ同じ電圧で駆動される。この
二次電子スペクトロメータにはさらに遮蔽体AB
が設けられている。一次電子線PEは試料PRに突
き当たり、そして、試料表面上の測定点の電位に
依存して決まる角度分布を有する二次電子SEを
発生させる。二次電子スペクトロメータ装置の内
部の等電位線ALは点線で示されている。
メータは二次電子の角度分布を考慮に入れてい
る。本発明は、上述のH.P.Feuerbaumによる出
版物に述べられているような電子線測定装置の二
次電子スペクトロメータの改良に適用することが
できる。二次電子は本発明による二次電子スペク
トロメータにおいては、高電界強度の吸引電界Ａ
１によつて試料PRから吸引される。この吸引電
界Ａ１は試料の上方に吸引電極として配置された
第一の電極Ｇ１と試料PRとの間に存在している。
試料PR上の測定点は非動作状態では通常零電位
にあり、一方、同様に上記文献から公知であるよ
うに、第一の電極Ｇ１は高電位たとえば600Vに
ある。吸引電界Ａ１を通過後、第一の電極Ｇ１と
その上方に配置された第三の電極Ｇ２との間の、
二次電子を減速させる逆電界BFを通る。第三の
電極Ｇ２は、同様に上記文献から公知であるよう
に、非動作状態の試料PR上の測定点とほぼ同じ
電位にある。電極Ｇ１とＧ２との間の減速逆電界
BFは、吸引電界Ａ１の前述の加速度を若干減速
させるように作用する。すべての二次電子SEは
したがつて電極Ｇ２を通過し、その後、試料表面
における二次電子SEの角度分布と等しい角度分
布を有する。二次電子SEのエネルギー分布は上
方に配置された球対称形（等方性）の第二の電極
Ｇ３によつて誤差なく、つまり角度分布を考慮し
て、測定することができる。球対称形の第二の電
極Ｇ３は図面に示した本発明の実施例においては
約−7Vにある。第二の電極Ｇ３の外側に配置さ
れたさらに第四の電極Ｇ４を介して、電極Ｇ３と
Ｇ４との間に形成されたＡ２の二次電子SEはそ
の後検出器へ向つて加速される。この電極Ｇ４は
上記の文献において述べられている二次電子スペ
クトロメータとほぼ同じ電圧で駆動される。この
二次電子スペクトロメータにはさらに遮蔽体AB
が設けられている。一次電子線PEは試料PRに突
き当たり、そして、試料表面上の測定点の電位に
依存して決まる角度分布を有する二次電子SEを
発生させる。二次電子スペクトロメータ装置の内
部の等電位線ALは点線で示されている。
本発明は電子ゾンデを用いて集積回路の電位を
定量的に測定するのに特に適している。
定量的に測定するのに特に適している。
図面に示す二次電子スペクトロメータにとつて
重要なことは、二次電子を吸引電界Ａ１における
加速および逆電界BFにおける減速により制御し、
電極Ｇ２の平面における二次電子の角度分布を二
次電子の放出の時点に対する測定点における二次
電子の角度分布に相応させることである。本発明
にとつて同様に重要なことは、この三次元のイン
パルス分布を有する二次電子SEは電極Ｇ２を通
過後に加速されるので、試料表面における測定点
の電位変化により角度分布が変化しても検出器に
おいて二次電子SEのエネルギー分布の測定に誤
りを生じないことである。格子装置Ｇ２と球対称
形等方性電極Ｇ３との間の逆電界GFにおいて、
二次電子SEはその速度方向に依存せずにそのエ
ネルギーのみに依存して減速される。球対称形、
等方性電極Ｇ３の約−7Vの電圧は、試料PR上に
存在する測定点（導体路）の電圧VPが動作状態
において約8Vの場合（測定点は非動作状態にお
いては電位零）、このような動作中の測定点から
到来する二次電子SEがその速度方向には関係せ
ずに真直ぐに吸引電界Ａ２に達し、その後別の電
極Ｇ４を経て最後に検出器に達することができる
ように選定されている。
重要なことは、二次電子を吸引電界Ａ１における
加速および逆電界BFにおける減速により制御し、
電極Ｇ２の平面における二次電子の角度分布を二
次電子の放出の時点に対する測定点における二次
電子の角度分布に相応させることである。本発明
にとつて同様に重要なことは、この三次元のイン
パルス分布を有する二次電子SEは電極Ｇ２を通
過後に加速されるので、試料表面における測定点
の電位変化により角度分布が変化しても検出器に
おいて二次電子SEのエネルギー分布の測定に誤
りを生じないことである。格子装置Ｇ２と球対称
形等方性電極Ｇ３との間の逆電界GFにおいて、
二次電子SEはその速度方向に依存せずにそのエ
ネルギーのみに依存して減速される。球対称形、
等方性電極Ｇ３の約−7Vの電圧は、試料PR上に
存在する測定点（導体路）の電圧VPが動作状態
において約8Vの場合（測定点は非動作状態にお
いては電位零）、このような動作中の測定点から
到来する二次電子SEがその速度方向には関係せ
ずに真直ぐに吸引電界Ａ２に達し、その後別の電
極Ｇ４を経て最後に検出器に達することができる
ように選定されている。
本発明は勿論図面に示した実施例に限定される
ものではない。二次電子SEのエネルギー分布を
試料表面におけるこの二次電子SEの角度分布に
依存せずに測定するあらゆる二次電子スペクトロ
メータは本発明に含まれる。たとえば、電極Ｇ
１，Ｇ２，Ｇ３の作用は特定の様式で形成された
２つの電極によつても得ることができ、その場合
には、第１の電極は吸引電極として形成され、第
２の電極は抑制格子として形成される。
ものではない。二次電子SEのエネルギー分布を
試料表面におけるこの二次電子SEの角度分布に
依存せずに測定するあらゆる二次電子スペクトロ
メータは本発明に含まれる。たとえば、電極Ｇ
１，Ｇ２，Ｇ３の作用は特定の様式で形成された
２つの電極によつても得ることができ、その場合
には、第１の電極は吸引電極として形成され、第
２の電極は抑制格子として形成される。
図は本発明の一実施例の概略構成図である。
Ｇ１……第一の電極、Ｇ２……第三の電極、Ｇ
３……第二の電極、Ｇ４……第四の電極、PR…
…試料、PE……一次電子、SE……二次電子。
３……第二の電極、Ｇ４……第四の電極、PR…
…試料、PE……一次電子、SE……二次電子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第一の電位に置かれ、試料PRから放出され
る二次電子SEを加速するための第一の電極Ｇ１
と、第二の電位に置かれ、二次電子SEを減速す
る電界GFを形成するための第二の電極Ｇ３とを
備えた二次電子スペクトロメータにおいて、平面
状の第一の電極Ｇ１と球面状の第二の電極Ｇ３と
の間に第三の電極Ｇ２が設けられ、平面状の第三
の電極Ｇ２には、第一の電極Ｇ１と第三の電極Ｇ
２との間の空間領域に二次電子SEを減速する電
界BF、第二の電極Ｇ３と第三の電極Ｇ２との間
の空間領域にほぼ球対称の逆電界GFをそれぞれ
形成するような電位が加えられるようになつてい
ることを特徴とする二次電子スペクトロメータ。 ２ 第二の電極Ｇ３は、二次電子SEを検出器の
方向に加速するための第四の電極Ｇ４を第二の電
極Ｇ３の外側に有することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の二次電子スペクトロメータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3138929.5 | 1981-09-30 | ||
| DE19813138929 DE3138929A1 (de) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | Verbessertes sekundaerelektronen-spektrometer fuer die potentialmessung an einer probe mit einer elektronensonde |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5871542A JPS5871542A (ja) | 1983-04-28 |
| JPS6352428B2 true JPS6352428B2 (ja) | 1988-10-19 |
Family
ID=6143065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57168239A Granted JPS5871542A (ja) | 1981-09-30 | 1982-09-27 | 二次電子スペクトロメ−タ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4514682A (ja) |
| EP (1) | EP0075709B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5871542A (ja) |
| DE (2) | DE3138929A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59211953A (ja) * | 1983-05-17 | 1984-11-30 | Univ Osaka | ２次電子分光装置 |
| GB8327737D0 (en) * | 1983-10-17 | 1983-11-16 | Texas Instruments Ltd | Electron detector |
| DE3638682A1 (de) * | 1986-11-13 | 1988-05-19 | Siemens Ag | Spektrometerobjektiv fuer korpuskularstrahlmesstechnik |
| JPS63126148A (ja) * | 1986-11-14 | 1988-05-30 | Hiroshi Daimon | 荷電粒子アナライザ− |
| JP2696216B2 (ja) * | 1988-01-11 | 1998-01-14 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | イオンビーム加工装置 |
| JPH03101041A (ja) * | 1989-09-14 | 1991-04-25 | Hitachi Ltd | 電子ビームによる電圧測定装置 |
| US6359451B1 (en) | 2000-02-11 | 2002-03-19 | Image Graphics Incorporated | System for contactless testing of printed circuit boards |
| WO2001058558A2 (en) | 2000-02-14 | 2001-08-16 | Eco 3 Max Inc. | Process for removing volatile organic compounds from an air stream and apparatus therefor |
| RU2171467C1 (ru) * | 2000-06-30 | 2001-07-27 | Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет | Микрореактор для химического и генетического тестирования |
| EP3203494B1 (en) * | 2014-09-24 | 2019-12-18 | National Institute for Materials Science | Energy-discrimination electron detector and scanning electron microscope in which same is used |
| EP3330998B1 (en) * | 2016-01-21 | 2021-10-13 | Japan Synchrotron Radiation Research Institute | Retarding potential type energy analyzer |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2946002A (en) * | 1958-02-17 | 1960-07-19 | Kingston Electronic Corp | Signal-pickup test probe |
| US3445708A (en) * | 1967-02-06 | 1969-05-20 | Gen Electric | Electron diffraction unit |
| US3531716A (en) * | 1967-06-16 | 1970-09-29 | Agency Ind Science Techn | Method of testing an electronic device by use of an electron beam |
| US3448377A (en) * | 1967-10-12 | 1969-06-03 | Atomic Energy Commission | Method utilizing an electron beam for nondestructively measuring the dielectric properties of a sample |
| US3549999A (en) * | 1968-06-05 | 1970-12-22 | Gen Electric | Method and apparatus for testing circuits by measuring secondary emission electrons generated by electron beam bombardment of the pulsed circuit |
| DE1946931A1 (de) * | 1969-09-17 | 1971-03-18 | Gen Electric | Verfahren zum Pruefen von Schaltungen und Vorrichtung zur Ausfuehrung des Verfahrens |
| JPS4823385A (ja) * | 1971-07-28 | 1973-03-26 | ||
| DE2151167C3 (de) * | 1971-10-14 | 1974-05-09 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Elektronenstrahl-Mikroanalysator mit Auger-Elektronen-Nachweis |
| US3796947A (en) * | 1973-02-27 | 1974-03-12 | Bell Telephone Labor Inc | Electron beam testing of film integrated circuits |
| US4169244A (en) * | 1978-02-03 | 1979-09-25 | Plows Graham S | Electron probe testing, analysis and fault diagnosis in electronic circuits |
| DE2814049A1 (de) * | 1978-03-31 | 1979-10-18 | Siemens Ag | Verfahren zur beruehrungslosen messung des potentialverlaufs in einem elektronischen bauelement und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens |
| DE2823642A1 (de) * | 1978-05-30 | 1980-01-03 | Siemens Ag | Verfahren zur beruehrungslosen potentialmessung an einem elektronischen bauelement |
| US4179604A (en) * | 1978-09-29 | 1979-12-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Electron collector for forming low-loss electron images |
| JPS55156867A (en) * | 1979-05-28 | 1980-12-06 | Hitachi Ltd | Potential measuring device |
| US4417203A (en) * | 1981-05-26 | 1983-11-22 | International Business Machines Corporation | System for contactless electrical property testing of multi-layer ceramics |
-
1981
- 1981-09-30 DE DE19813138929 patent/DE3138929A1/de not_active Withdrawn
-
1982
- 1982-07-15 US US06/398,542 patent/US4514682A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-08-17 EP EP82107490A patent/EP0075709B1/de not_active Expired
- 1982-08-17 DE DE8282107490T patent/DE3276035D1/de not_active Expired
- 1982-09-27 JP JP57168239A patent/JPS5871542A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0075709B1 (de) | 1987-04-08 |
| EP0075709A3 (en) | 1983-06-29 |
| DE3276035D1 (en) | 1987-05-14 |
| JPS5871542A (ja) | 1983-04-28 |
| US4514682A (en) | 1985-04-30 |
| DE3138929A1 (de) | 1983-04-14 |
| EP0075709A2 (de) | 1983-04-06 |
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