JPH04229939A - 電子ビーム装置 - Google Patents
電子ビーム装置Info
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- JPH04229939A JPH04229939A JP3185831A JP18583191A JPH04229939A JP H04229939 A JPH04229939 A JP H04229939A JP 3185831 A JP3185831 A JP 3185831A JP 18583191 A JP18583191 A JP 18583191A JP H04229939 A JPH04229939 A JP H04229939A
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- Japan
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Classifications
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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
- H01J37/02—Details
- H01J37/244—Detectors; Associated components or circuits therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/244—Detection characterized by the detecting means
- H01J2237/2443—Scintillation detectors
-
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
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- H01J2237/2445—Photon detectors for X-rays, light, e.g. photomultipliers
-
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- H01J2237/24475—Scattered electron detectors
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- H01J2237/2449—Detector devices with moving charges in electric or magnetic fields
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被検体室内に収納した
被検体ホルダと、一次電子ビームを発生する電子源と、
一次電子ビームと被検体との相互作用により発生した二
次電子（ＳＥ）及び後方散乱電子（ＢＳＥ）を検出し二
次電子信号及び散乱電子信号を処理して地形像を形成す
る検出システムとを具える電子ビーム装置に関するもの
である。本発明は二次電子（ＳＥ）信号及び後方散乱電
子（ＢＳＥ）信号を検出し処理して被検体の地形情報を
得る方法にも関するものである。本発明は二次電子（Ｓ
Ｅ）信号及び後方散乱電子（ＢＳＥ）信号を検出し処理
して被検体の地形情報を得る方法にも関するものである
。このような電子ビーム装置は例えば電子ビーム書込装
置又は電子顕微鏡とすることができ、これら装置に地形
検出システムを組み込んでＳＥ及びＢＳＥ信号から地形
像を形成することができる。
被検体ホルダと、一次電子ビームを発生する電子源と、
一次電子ビームと被検体との相互作用により発生した二
次電子（ＳＥ）及び後方散乱電子（ＢＳＥ）を検出し二
次電子信号及び散乱電子信号を処理して地形像を形成す
る検出システムとを具える電子ビーム装置に関するもの
である。本発明は二次電子（ＳＥ）信号及び後方散乱電
子（ＢＳＥ）信号を検出し処理して被検体の地形情報を
得る方法にも関するものである。本発明は二次電子（Ｓ
Ｅ）信号及び後方散乱電子（ＢＳＥ）信号を検出し処理
して被検体の地形情報を得る方法にも関するものである
。このような電子ビーム装置は例えば電子ビーム書込装
置又は電子顕微鏡とすることができ、これら装置に地形
検出システムを組み込んでＳＥ及びＢＳＥ信号から地形
像を形成することができる。
【０００２】
【従来の技術】このような電子顕微鏡は「Ｐｈｉｌｉｐ
ｓ ＥｌｅｃｔｒｏｎＯｐｔｉｃｓ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ
１２１ （１９８０） 」ｐｐ．２９ − ３５に開
示されている（この場合には走査形電子顕微鏡である）
。 この電子顕微鏡ではＢＳＥ中間像を発生するマルチファ
ンクション検出器により検出されたＢＳＥ信号の一部分
を側方に配置されたＳＥ中間像を発生するエバーハート
−ソーンレイ検出器により検出されたＳＥ信号から差し
引く。この差信号ＳＥ−ａ・ＢＳＥは良好なコントラス
トの地形像を提供する。
ｓ ＥｌｅｃｔｒｏｎＯｐｔｉｃｓ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ
１２１ （１９８０） 」ｐｐ．２９ − ３５に開
示されている（この場合には走査形電子顕微鏡である）
。 この電子顕微鏡ではＢＳＥ中間像を発生するマルチファ
ンクション検出器により検出されたＢＳＥ信号の一部分
を側方に配置されたＳＥ中間像を発生するエバーハート
−ソーンレイ検出器により検出されたＳＥ信号から差し
引く。この差信号ＳＥ−ａ・ＢＳＥは良好なコントラス
トの地形像を提供する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法はＳ
Ｅ中間像とＢＳＥ中間像の双方を一時的に記憶する必要
がある欠点を有する。更に、その後で地形像の向上に有
効に寄与するＢＳＥ信号の部分を決定する必要がある。 即ち、ＢＳＥ信号は地形像を妨害する多量の深さ情報を
含んでおり、全ＢＳＥ信号をＳＥ信号から差し引くと、
不所望な陰影効果が生ずる。従ってこの方法は複雑且つ
時間のかかる方法である。更に、信号処理中に２つの検
出器の相対位置の誤差により像の歪みが発生し得る。
Ｅ中間像とＢＳＥ中間像の双方を一時的に記憶する必要
がある欠点を有する。更に、その後で地形像の向上に有
効に寄与するＢＳＥ信号の部分を決定する必要がある。 即ち、ＢＳＥ信号は地形像を妨害する多量の深さ情報を
含んでおり、全ＢＳＥ信号をＳＥ信号から差し引くと、
不所望な陰影効果が生ずる。従ってこの方法は複雑且つ
時間のかかる方法である。更に、信号処理中に２つの検
出器の相対位置の誤差により像の歪みが発生し得る。
【０００４】本発明の目的は、少くとも質的に等価な地
形像が得られるもっと簡単な信号の検出及び処理システ
ムを提供することにある。
形像が得られるもっと簡単な信号の検出及び処理システ
ムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、この目的のた
めに、検出システムを同一の検出器を用いてＳＥ信号と
ＢＳＥ信号を同時に検出するよう構成する。この場合に
は全ての情報が１つの検出器から供給されるので、２つ
の検出器の相対位置による像歪みは除去される。
めに、検出システムを同一の検出器を用いてＳＥ信号と
ＢＳＥ信号を同時に検出するよう構成する。この場合に
は全ての情報が１つの検出器から供給されるので、２つ
の検出器の相対位置による像歪みは除去される。
【０００６】本発明電子ビーム装置の好適実施例では、
検出システムをＳＥ信号とＢＳＥ信号とを実時間処理す
るよう構成する。従って、像記憶手段の必要がなく、２
つの信号を直接処理して最小の時間損失で最終像を得る
ことができる。
検出システムをＳＥ信号とＢＳＥ信号とを実時間処理す
るよう構成する。従って、像記憶手段の必要がなく、２
つの信号を直接処理して最小の時間損失で最終像を得る
ことができる。
【０００７】本発明電子ビーム装置の他の好適実施例で
は、ＳＥ信号及びＢＳＥ信号の両信号を検出する検出器
をＢＳＥ検出位置に位置させる。ＳＥはＢＳＥよりも一
層容易に検出のために制御し得る。他方、ＢＳＥのエネ
ルギーは一次電子のエネルギーと同程度であり、従って
自動的に検出される。
は、ＳＥ信号及びＢＳＥ信号の両信号を検出する検出器
をＢＳＥ検出位置に位置させる。ＳＥはＢＳＥよりも一
層容易に検出のために制御し得る。他方、ＢＳＥのエネ
ルギーは一次電子のエネルギーと同程度であり、従って
自動的に検出される。
【０００８】本発明電子ビーム装置の更に他の好適例で
は、検出器をＳＥの検出のために高電位に調整すること
ができる。通常、ＳＥは側方に配置された検出器に偏向
してＢＳＥから分離している。ＳＥは低いエネルギーを
有するため、これら電子は被検体から出た後に容易に偏
向し得る。本発明では検出器を高電位電圧に増大させる
ことによりＳＥを検出器の方向に加速させる。これに対
し、高速ＢＳＥはこれにより僅かに影響されるだけであ
る。
は、検出器をＳＥの検出のために高電位に調整すること
ができる。通常、ＳＥは側方に配置された検出器に偏向
してＢＳＥから分離している。ＳＥは低いエネルギーを
有するため、これら電子は被検体から出た後に容易に偏
向し得る。本発明では検出器を高電位電圧に増大させる
ことによりＳＥを検出器の方向に加速させる。これに対
し、高速ＢＳＥはこれにより僅かに影響されるだけであ
る。
【０００９】本発明電子ビーム装置の好適実施例では、
検出器の被検体に対向する第１の側に２つのけい光層を
設け、その第１けい光層は第１波長の光を発生し、その
第２けい光層は第２波長の光を発生するものとする。検
出器の電圧を、ＳＥが被検体から離れる方向において第
１けい光層に衝突してこの層を励起するに十分であるが
第２けい光層内に侵入してこの層を励起するには不十分
なエネルギーを有するように制御する。ＢＳＥは本質的
に高いエネルギーを有するために被検体から遠い側にあ
る第２けい光層内に侵入し、この層も励起する。従って
２つの異なる波長の光が発生する。異なるエネルギーを
有する電子の検出のために２つのけい光層を用いること
自体は米国特許明細書第３５１７２４３号から既知であ
る。
検出器の被検体に対向する第１の側に２つのけい光層を
設け、その第１けい光層は第１波長の光を発生し、その
第２けい光層は第２波長の光を発生するものとする。検
出器の電圧を、ＳＥが被検体から離れる方向において第
１けい光層に衝突してこの層を励起するに十分であるが
第２けい光層内に侵入してこの層を励起するには不十分
なエネルギーを有するように制御する。ＢＳＥは本質的
に高いエネルギーを有するために被検体から遠い側にあ
る第２けい光層内に侵入し、この層も励起する。従って
２つの異なる波長の光が発生する。異なるエネルギーを
有する電子の検出のために２つのけい光層を用いること
自体は米国特許明細書第３５１７２４３号から既知であ
る。
【００１０】本発明電子ビーム装置の他の好適例では、
検出器の被検体と反対側の第２の側に検出すべき異なる
波長（色）の光を分離する光分離素子を設け、異なる色
の光を異なる光感応素子に入射させるようにする。両け
い光層からの光は例えばフレキシブル光導体により光分
離素子に伝送して異なる波長を空間的に分離させること
ができる。この場合には各波長の光量を検出し得るよう
に光感応素子を光分離素子の異なる射出方向に配置すれ
ば十分である。このタイプの検出器に対しフレキシブル
光導体を用いること自体は欧州特許第００１８０３１号
から既知である。
検出器の被検体と反対側の第２の側に検出すべき異なる
波長（色）の光を分離する光分離素子を設け、異なる色
の光を異なる光感応素子に入射させるようにする。両け
い光層からの光は例えばフレキシブル光導体により光分
離素子に伝送して異なる波長を空間的に分離させること
ができる。この場合には各波長の光量を検出し得るよう
に光感応素子を光分離素子の異なる射出方向に配置すれ
ば十分である。このタイプの検出器に対しフレキシブル
光導体を用いること自体は欧州特許第００１８０３１号
から既知である。
【００１１】本発明電子ビーム装置の更に他の好適例で
は、検出システムは光軸に対し対称に配置した複数個の
検出器を具えるものとする。原理的にはＳＥ及びＢＳＥ
の両信号を検出する１つの検出器で十分である。検出器
の電圧をＳＥを検出し得るように高い電圧に増大させる
と、被検体と検出器との間の電界が不均一になって検出
すべき電子ビーム及び一次電子ビームに悪影響を与え得
る。複数の検出器を光軸に対し対称に配置することによ
ってこの悪影響が阻止され、良好な質の信号を得ること
ができる。本発明の方法では両信号を１つの同一の検出
器で同時に検出し、互に分離し、実時間で処理する。両
信号の検出には１つの検出器で十分であるため、各信号
を別々の検出器で検出する際に発生し得る検出器の位置
誤差を考慮する必要がない。更に、両信号を実時間で処
理し得るため、中間像の記憶が不要になり、従って殆ん
ど記憶容量を必要とせず動作速度が速くなる。
は、検出システムは光軸に対し対称に配置した複数個の
検出器を具えるものとする。原理的にはＳＥ及びＢＳＥ
の両信号を検出する１つの検出器で十分である。検出器
の電圧をＳＥを検出し得るように高い電圧に増大させる
と、被検体と検出器との間の電界が不均一になって検出
すべき電子ビーム及び一次電子ビームに悪影響を与え得
る。複数の検出器を光軸に対し対称に配置することによ
ってこの悪影響が阻止され、良好な質の信号を得ること
ができる。本発明の方法では両信号を１つの同一の検出
器で同時に検出し、互に分離し、実時間で処理する。両
信号の検出には１つの検出器で十分であるため、各信号
を別々の検出器で検出する際に発生し得る検出器の位置
誤差を考慮する必要がない。更に、両信号を実時間で処
理し得るため、中間像の記憶が不要になり、従って殆ん
ど記憶容量を必要とせず動作速度が速くなる。
【００１２】以下、図面を参照して本発明を実施例につ
き詳細に説明する。図１は本発明電子ビーム装置の一実
施例の概略図である。本例電子ビーム装置１は被検体室
３内に組み込まれた被検体ホルダ５を含み、このホルダ
は例えばアーム７により被検体室３の外側から操作する
ことができる。被検体ホルダ５は電気的に制御すること
もできる。被検体９は被検体ホルダ５内に位置させる。 更に、電子ビーム装置１は一次電子ビーム１３を発生す
る電子源１１を含んでいる。一次電子ビーム１３はレン
ズ系１５により被検体９上に集束される。一次電子ビー
ム１３と被検体９との相互作用中に二次電子（ＳＥ）と
後方散乱電子（ＢＳＥ）が発生し、これら電子を矢印１
９で示してある。電子ビーム装置１は、更に、各々ＳＥ
信号とＢＳＥ信号の両方を同時に検出し得る複数の検出
器２１を含んでいる。
き詳細に説明する。図１は本発明電子ビーム装置の一実
施例の概略図である。本例電子ビーム装置１は被検体室
３内に組み込まれた被検体ホルダ５を含み、このホルダ
は例えばアーム７により被検体室３の外側から操作する
ことができる。被検体ホルダ５は電気的に制御すること
もできる。被検体９は被検体ホルダ５内に位置させる。 更に、電子ビーム装置１は一次電子ビーム１３を発生す
る電子源１１を含んでいる。一次電子ビーム１３はレン
ズ系１５により被検体９上に集束される。一次電子ビー
ム１３と被検体９との相互作用中に二次電子（ＳＥ）と
後方散乱電子（ＢＳＥ）が発生し、これら電子を矢印１
９で示してある。電子ビーム装置１は、更に、各々ＳＥ
信号とＢＳＥ信号の両方を同時に検出し得る複数の検出
器２１を含んでいる。
【００１３】被検体９に対向する各検出器２１の第１の
側にそれぞれ異なるエネルギーを有する電子で励起され
る２つのけい光層２５，２７を設ける。検出器２１を高
電圧レベルに附勢すると、ＳＥが加速されて第１けい光
層２５に衝突してこの層を励起し第１の波長の光を発生
する。これに対し、ＢＳＥは本質的に高いエネルギーを
有しているため、これら電子は第２けい光層２７まで侵
入してこの層２７も励起する。これにより第２の波長の
光が発生する。ＢＳＥ及びＳＥ検出用２つの異なるけい
光層から成る検出媒体を選択する代りに、外皮が第１け
い光体から成り、心が第２けい光体から成る粒子層を用
いることもできる。このように発生された光をフレキシ
ブル光導体２９により光分離素子３１に伝送し、これに
より異なる波長の光を空間的分離する。本例では光分離
素子３１は被検体室３の外部に配置したプリズムである
。検出システム２０の全体を被検体室３内に組み込むこ
ともできる。このように分離した２つの異なる色の光は
別々の光電子増倍管３３により検出することができ、こ
れによりＢＳＥにより決まる電気信号とＢＳＥとＳＥに
より決まる電気信号を得ることができる。斯る後に、信
号処理システム３５において各検出器２１の２つの信号
を互に引き算して地形情報を得る。複数の検出器からの
情報を互に加え合わせることによって、検出器２１の電
圧増大により同時に生ずる電界の不均一性の影響を阻止
して改善された画質を得ることができるため、数個の検
出器２１からの信号を最后に画像処理システム３７内で
合成し処理して地形像を発生させる。必要に応じ、他の
タイプの処理をこれら信号に実施することもできる。 検出器２１は例えばレンズ系１５のホルダ内に組み込む
こともできる。
側にそれぞれ異なるエネルギーを有する電子で励起され
る２つのけい光層２５，２７を設ける。検出器２１を高
電圧レベルに附勢すると、ＳＥが加速されて第１けい光
層２５に衝突してこの層を励起し第１の波長の光を発生
する。これに対し、ＢＳＥは本質的に高いエネルギーを
有しているため、これら電子は第２けい光層２７まで侵
入してこの層２７も励起する。これにより第２の波長の
光が発生する。ＢＳＥ及びＳＥ検出用２つの異なるけい
光層から成る検出媒体を選択する代りに、外皮が第１け
い光体から成り、心が第２けい光体から成る粒子層を用
いることもできる。このように発生された光をフレキシ
ブル光導体２９により光分離素子３１に伝送し、これに
より異なる波長の光を空間的分離する。本例では光分離
素子３１は被検体室３の外部に配置したプリズムである
。検出システム２０の全体を被検体室３内に組み込むこ
ともできる。このように分離した２つの異なる色の光は
別々の光電子増倍管３３により検出することができ、こ
れによりＢＳＥにより決まる電気信号とＢＳＥとＳＥに
より決まる電気信号を得ることができる。斯る後に、信
号処理システム３５において各検出器２１の２つの信号
を互に引き算して地形情報を得る。複数の検出器からの
情報を互に加え合わせることによって、検出器２１の電
圧増大により同時に生ずる電界の不均一性の影響を阻止
して改善された画質を得ることができるため、数個の検
出器２１からの信号を最后に画像処理システム３７内で
合成し処理して地形像を発生させる。必要に応じ、他の
タイプの処理をこれら信号に実施することもできる。 検出器２１は例えばレンズ系１５のホルダ内に組み込む
こともできる。
【図１】本発明電子ビーム装置の一実施例の概略構成図
である。
である。
１ 電子ビーム装置
３ 被検体室
５ 被検体ホルダ
７ アーム
９ 被検体
１１ 電子源
１３ 一次電子ビーム
１５ レンズ系
１９ 二次電子及び後方散乱電子
２０ 検出システム
２１ 検出器
２５， ２７ けい光層
２９ フレキシブル光導体
３１ 光分離素子
３３ 光電子増倍管
３５ 信号処理システム
３７ 画像処理システム
Claims (8)
- 【請求項１】 被検体室内に収納した被検体ホルダと
、一次電子ビームを発生する電子源と、一次電子ビーム
と被検体との相互作用により発生した二次電子（ＳＥ）
及び後方散乱電子（ＢＳＥ）を検出し二次電子信号及び
散乱電子信号を処理して地形像を形成する検出システム
とを具える電子ビーム装置において、前記検出システム
は同一の検出器を用いてＳＥ信号とＢＳＥ信号とを同時
に検出するよう構成してあることを特徴とする電子ビー
ム装置。 - 【請求項２】 前記検出システムはＳＥ信号及びＢＳ
Ｅ信号を実時間処理するよう構成してあることを特徴と
する請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 ＳＥ信号及びＢＳＥ信号の両方を検出
する検出器をＢＳＥ検出位置に位置させてあることを特
徴とする請求項１又は２記載の装置。 - 【請求項４】 前記検出器はＳＥの検出のために高電
位に調整し得るようにしてあることを特徴とする請求項
１〜３の何れかに記載の装置。 - 【請求項５】 前記検出器の、被検体に対向する第１
の側に２つのけい光層を設け、その第１けい光層が第１
波長の光を発生し、その第２けい光層が第２波長の光を
発生するようにしてあることを特徴とする請求項１〜４
の何れかに記載の装置。 - 【請求項６】 前記検出器の、被検体と反対側の第２
の側に検出すべき異なる波長を分離する光分離素子を設
け、分離した異なる波長の光ビームが異なる光感応素子
に入射するようにしてあることを特徴とする請求項５記
載の装置。 - 【請求項７】 前記検出システムは光軸に対し対称に
配置した複数個の検出器を含んでいることを特徴とする
請求項１〜６の何れかに記載の装置。 - 【請求項８】 ＳＥ信号及びＢＳＥ信号を検出し処理
して被検体の地形情報を得る方法において、前記両信号
を１つの同一の検出器で同時に検出し、互に光学的に分
離し、実時間で処理することを特徴とする被検体の地形
情報を得る方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9001512A NL9001512A (nl) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | Elektronenbundelapparaat voor topografische detectie. |
| NL9001512 | 1990-07-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04229939A true JPH04229939A (ja) | 1992-08-19 |
Family
ID=19857352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3185831A Pending JPH04229939A (ja) | 1990-07-03 | 1991-07-01 | 電子ビーム装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0464917A1 (ja) |
| JP (1) | JPH04229939A (ja) |
| NL (1) | NL9001512A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014119350A1 (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-07 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 複合荷電粒子線検出器および荷電粒子線装置ならびに荷電粒子線検出器 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2285169A (en) * | 1993-12-21 | 1995-06-28 | Secretary Trade Ind Brit | Scanning electron microscope grain imaging |
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