Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH0326901B2 - - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH0326901B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0326901B2
JPH0326901B2 JP59256958A JP25695884A JPH0326901B2 JP H0326901 B2 JPH0326901 B2 JP H0326901B2 JP 59256958 A JP59256958 A JP 59256958A JP 25695884 A JP25695884 A JP 25695884A JP H0326901 B2 JPH0326901 B2 JP H0326901B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter
grid
surface potential
scintillator
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
Application number
JP59256958A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61135035A (en
Inventor
Motosuke Myoshi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP59256958A priority Critical patent/JPS61135035A/en
Publication of JPS61135035A publication Critical patent/JPS61135035A/en
Publication of JPH0326901B2 publication Critical patent/JPH0326901B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/244Detectors; Associated components or circuits therefor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Description

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る電子ビームテスタ用表面
電位測定装置の一実施例を示す構成説明図、第2
図は同じく他の実施例を示す構成説明図、第3図
a,bは各対応して第1図、第2図におけるエネ
ルギフイルタの特性を示す特性図、第4図は表面
電位測定装置の測定原理を説明するために示す二
次電子エネルギ分布を示す図、第5図は従来の表
面電位測定装置を示す構成説明図である。 10……リング状シンチレータ、11……高電
圧面、20……バツフアグリツド、50……試
料、51……半球状阻止電場型エネルギフイル
タ、53……フイルタグリツド。
FIG. 1 is a configuration explanatory diagram showing one embodiment of a surface potential measuring device for an electron beam tester according to the present invention, and FIG.
The figure is a configuration explanatory diagram showing another embodiment, FIGS. 3a and 3b are characteristic diagrams showing the characteristics of the energy filters in FIGS. 1 and 2, respectively, and FIG. 4 is a diagram showing the characteristics of the energy filter in FIGS. FIG. 5 is a diagram showing a secondary electron energy distribution for explaining the measurement principle, and is a configuration explanatory diagram showing a conventional surface potential measuring device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Ring-shaped scintillator, 11... High voltage surface, 20... Buffer grid, 50... Sample, 51... Hemispherical blocking electric field type energy filter, 53... Filter grid.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 電子ビームが照射される試料の位置をほぼ中
心として設置される半球状阻止電場型エネルギフ
イルタと、このエネルギフイルタの周囲に設置さ
れたリング状のシンチレータを有する二次電子検
出器とを具備してなることを特徴とする電子ビー
ムテスタ用表面電位測定装置。 2 前記エネルギフイルタのフイルタグリツドと
前記シンチレータとの間にバツフアグリツドを配
置し、かつこのバツフアグリツドに正電位をバイ
アスしてなることを特徴とする前記特許請求の範
囲第1項記載の電子ビームテスタ用表面電位測定
装置。※※説〔発明の技術分野〕 本発明は電子ビームテスタに用いられる表面電
位測定装置に係り、二次電子検出部に関する。 〔発明の技術的背景〕 電子ビームテスタは、電子ビームを使つて超
LSI等の半導体ウエハ回路の表面電位を非接触方
式により測定する装置である。この場合、電子ビ
ームにより試料の表面電位を測定するためにはエ
ネルギフイルタ(エネルギ分析器)を使うのが一
般的であり、表面電位測定の原理は阻止電場型エ
ネルギフイルタと二次電子検出器とを組み合わせ
て使用し、エネルギフイルタにより弁別されたあ
る閾値以上のエネルギをもつた二次電子を検出す
るものである。ここで、電子ビームを試料表面に
照射したときに試料表面から放出する二次電子の
エネルギ分布を第4図に示す。このエネルギ分布
は、試料の表面電位が変化するとシフトするの
で、このシフト量を測定することによつて表面電
位の変化を知ることができる。 第5図は従来の表面電位測定装置を示してお
り、半球状阻止電場型エネルギフイルタ51は試
料50の前方を半球状に覆うように設けられた二
重のグリツド(内側が引き出し電圧発生用グリツ
ド52であり、外側がフイルタグリツド53であ
る)により構成されており、その外側の1箇所に
二次電子検出器54(シンチレータ55と光電子
増倍菅56とにより構成されている)が配設され
ている。上記引き出し電圧発生用グリツド52
は、試料50に電子ビーム57を照射したときに
試料表面から放出される二次電子58を効率よく
フイルタグリツド53に入射させるためのもので
あり、100〜1000V程度の電圧を発生させるもの
である。フイルタグリツド53は適当な電圧が印
加されるものであり、二次電子58に対する電位
障壁を形成する。二次電子検出器54は、上記電
位障壁を越えて到達する二次電子の総量を検出す
るものであり、この検出電流Isの変化を測定する
ことによつて試料50の表面電位Vsの変化を知
ることができる。上記二次電子検出器54のシン
チレータ55は、一種の螢光体で表面に金属膜
(通常はアルミニウムの薄膜)が蒸着されていて、
高電圧(8〜10kV)が印加されるものであり、
入射してくる二次電子を加速して螢光体に当てて
発光させる。そして、この発光出力が光電子増倍
菅56で検出されて電気信号に変換される。 上記表面電位測定装置において、測定感度を上
げるためにはフイルタグリツド53に近接して二
次電子検出器54を設置し、二次電子検出効率を
上げることが有効である。 〔背景技術の問題点〕 しかし、上述した従来の表面電位測定装置にお
いては、二次電子検出器54の設置位置によつて
測定結果にばらつきが生じるので測定精度が悪い
という欠点がある。その理由は、半球型エネルギ
フイルタ51は半球のほぼ中心に位置した二次電
子の放出源(試料50)から前方の全方向へ放出
された二次電子を全方向で均一に効率良くフイル
タグリツド53に入射させることができるので、
優れた特性を有しているにも拘らず、上記全方向
のうちの一方向にのみ二次電子検出器54を設置
したので、この一方向に放出された二次電子しか
検出できないからである。即ち、全方向で二次電
子を捕捉できるという半球型エネルギフイルタ5
1の長所を十分に活かしておらず、二次電子検出
器54を設置した方向に依存して測定結果がばら
つくことになる。 〔発明の目的〕 本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、
測定感度および測定精度を向上し得る電子ビーム
テスタ用表面電位測定装置を提供するものであ
る。 〔発明の概要〕 即ち、本発明の電子ビームテスタ用表面電位測
定装置は、電子ビームが照射される試料の位置を
ほぼ中心として半球状阻止電場型エネルギフイル
タを設置し、このエネルギフイルタの周囲に設置
されたリング状のシンチレータを有する二次電子
検出器を設けてなることを特徴とするものであ
る。 これによつて、試料から放出された二次電子は
全方向で二次電子検出器により検出されるように
なり、測定感度および測定精度が向上する。 〔発明の実施例〕 以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細
に説明する。 第1図に示す表面電位測定装置は、第5図を参
照して前述した従来の表面電位測定装置に比べ
て、二次電子検出器の構成が異なり、その他は同
じなので第5図中と同一符号を付してその説明を
省略する。 上記二次電子検出器は、リング状のシンチレー
タ10と光電子増倍菅(図示せず)とからなり、
上記リング状のシンチレータ10の内側を高電圧
面11とし、この高電圧面11をフイルタグリツ
ド53側に向けてシンチレータ10をフイルタグ
リツド53の周囲に設置している。 上記構成によれば、試料50の表面から前方の
全方向に放出された二次電子58は、引き出し電
圧発生用グリツド52により全方向で均一に効率
よくフイルタグリツド53に入射し、このフイル
タグリツド53による電位障壁を越えた二次電子
は全てリング状のシンチレータ10により検出さ
れるようになる。このようにリング状のシンチレ
ータ10を用いることによつて、二次電子検出に
関して方向性を持たなくなるので、従来例に示し
たような一方向の二次電子検出を行なう場合に比
べて二次電子検出効率(測定感度)および測定精
度が向上する。 なお、二次電子を効率良く検出するためには、
シンチレータ10をできるだけフイルタグリツド
53に近接して設置する方がよい。この理由は、
シンチレータ10をフイルタグリツド53から離
すにつれて余分なスペースが必要となり、結果と
して電子ビームに対する対物レンズの焦点距離を
長くして使うことになり、空間分解能の低下や電
子ビームの安定性低下の大きな原因になると共に
当然乍ら検出効率も低下するからである。 一方、シンチレータ10をフイルタグリツド5
3に近接して設置すると、シンチレータ10の高
電圧がフイルタグリツド53の形成するフイルタ
電位面に影響を与えてエネルギフイルタの特性が
低下する。これを改善するには、第2図に示すよ
うにフイルタグリツド53とシンチレータ10と
の間に半球型のバツフアグリツド20を設け、こ
のバツフアグリツド20を正電位にバイアスして
おくことにより、シンチレータ10の高電位がフ
イルタ電位面に与える影響を取り除くようにすれ
ばよい。 なお、第2図において第1図中と同一部分には
同一符号を付している。 ここで、上述したバツフアグリツド20による
効果を説明するために、バツフアグリツドを有さ
ないエネルギフイルタ(第1図参照)の特性曲線
を第3図aに示し、たとえば30Vにバイアスされ
たバツフアグリツドを有するエネルギフイルタ
(第2図参照)の特性曲線を第3図bに示してい
る。これらのエネルギフイルタの特性曲線は、試
料表面電位Vsを固定してフイルタグリツド53
の電圧Vfを変化させたときの二次電子検出電流Is
の変化を表わすものであり、積分曲線(一般にS
字曲線という)により表わされる。このS字曲線
は試料表面電位Vsが変わるとシフトするもので
あり、このシフト量を検出すれば表面電位の変化
量が分る。理想的にはS字曲線は平行移動し、そ
の移動量ΔVfは表面電位の変化量ΔVsと一致し、
ΔVf=ΔVsとなる。この場合、バツフアグリツド
を有さない場合に得られる第3図aのS字曲線に
おいてはVs=0Vのときの特性AとVs=5Vのとき
の特性A′との形状が異つているが、バツフアグ
リツドを有する場合に得られる第3図bのS字曲
線においてはVs=0Vのときの特性BとVs=5Vの
ときの特性B′との形状がほぼ同一であり、バツ
フアグリツドによる特性改善効果が得られること
が分る。 〔発明の効果〕 上述したように本発明の電子ビームテスタ用表
面電位測定装置は、リング状シンチレータを有す
る二次電子検出器を用いることによつて、二次電
子放出方向の全方向で二次電子検出を行なうよう
にしたので、測定感度および測定精度が共に向上
し、超LSI回路パターン等の表面電位の精密測定
を実施することができる。
[Claims] 1. Secondary electrons having a hemispherical blocking electric field type energy filter installed approximately at the position of the sample to which the electron beam is irradiated, and a ring-shaped scintillator installed around this energy filter. 1. A surface potential measuring device for an electron beam tester, comprising: a detector. 2. A surface potential for an electron beam tester according to claim 1, characterized in that a buffer grid is disposed between the filter grid of the energy filter and the scintillator, and the buffer grid is biased with a positive potential. measuring device. ** Theory [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a surface potential measuring device used in an electron beam tester, and more particularly to a secondary electron detection unit. [Technical background of the invention] An electron beam tester uses an electron beam to
This is a device that measures the surface potential of semiconductor wafer circuits such as LSI using a non-contact method. In this case, an energy filter (energy analyzer) is generally used to measure the surface potential of the sample using an electron beam, and the principle of surface potential measurement is based on a blocking field type energy filter and a secondary electron detector. is used in combination to detect secondary electrons with energy above a certain threshold, which are discriminated by an energy filter. FIG. 4 shows the energy distribution of secondary electrons emitted from the sample surface when the sample surface is irradiated with an electron beam. This energy distribution shifts when the surface potential of the sample changes, so by measuring the amount of shift, it is possible to know the change in surface potential. FIG. 5 shows a conventional surface potential measuring device, in which a hemispherical blocking field type energy filter 51 has a double grid (the inner side is the extraction voltage generation grid) provided so as to cover the front of the sample 50 in a hemispherical manner. 52, with a filter grid 53 on the outside), and a secondary electron detector 54 (consisting of a scintillator 55 and a photomultiplier tube 56) is disposed at one location on the outside. There is. The above-mentioned extraction voltage generation grid 52
is for efficiently making secondary electrons 58 emitted from the sample surface when the sample 50 is irradiated with an electron beam 57 enter the filter grid 53, and generates a voltage of about 100 to 1000V. A suitable voltage is applied to the filter grid 53, which forms a potential barrier against the secondary electrons 58. The secondary electron detector 54 detects the total amount of secondary electrons reaching the potential barrier, and measures the change in the detection current Is to determine the surface potential Vs of the sample 50. You can notice changes. The scintillator 55 of the secondary electron detector 54 is a type of phosphor and has a metal film (usually a thin film of aluminum) deposited on its surface.
High voltage (8 to 10kV) is applied,
The incoming secondary electrons are accelerated and hit the phosphor, causing it to emit light. This light emission output is detected by a photomultiplier tube 56 and converted into an electrical signal. In the surface potential measuring device described above, in order to increase the measurement sensitivity, it is effective to install the secondary electron detector 54 close to the filter grid 53 to increase the secondary electron detection efficiency. [Problems with Background Art] However, the above-described conventional surface potential measuring device has a drawback in that measurement accuracy is poor because measurement results vary depending on the installation position of the secondary electron detector 54. The reason is that the hemispherical energy filter 51 uniformly and efficiently transfers secondary electrons emitted in all directions forward from the secondary electron emission source (sample 50) located at the approximate center of the hemisphere to the filter grid 53. Since it can be made incident,
This is because, although it has excellent characteristics, the secondary electron detector 54 is installed only in one of the above directions, so it can only detect secondary electrons emitted in this one direction. . In other words, the hemispherical energy filter 5 can capture secondary electrons in all directions.
The advantages of the method No. 1 are not fully utilized, and the measurement results will vary depending on the direction in which the secondary electron detector 54 is installed. [Object of the invention] The present invention has been made in view of the above circumstances, and
The present invention provides a surface potential measuring device for an electron beam tester that can improve measurement sensitivity and measurement accuracy. [Summary of the Invention] That is, in the surface potential measuring device for an electron beam tester of the present invention, a hemispherical blocking electric field type energy filter is installed approximately at the center of the sample irradiated with the electron beam, and a hemispherical blocking electric field type energy filter is installed around the energy filter. It is characterized by being provided with a secondary electron detector having a ring-shaped scintillator installed therein. As a result, secondary electrons emitted from the sample are detected by the secondary electron detector in all directions, improving measurement sensitivity and measurement accuracy. [Embodiment of the Invention] Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The surface potential measuring device shown in FIG. 1 is the same as the one in FIG. 5, except that the configuration of the secondary electron detector is different from the conventional surface potential measuring device described above with reference to FIG. 5. Reference numerals are given and explanations thereof are omitted. The secondary electron detector includes a ring-shaped scintillator 10 and a photomultiplier tube (not shown),
The inside of the ring-shaped scintillator 10 is a high voltage surface 11, and the scintillator 10 is installed around the filter grid 53 with this high voltage surface 11 facing the filter grid 53 side. According to the above configuration, the secondary electrons 58 emitted from the surface of the sample 50 in all forward directions are uniformly and efficiently incident on the filter grid 53 in all directions by the extraction voltage generating grid 52, and the potential caused by the filter grid 53 is All secondary electrons that have crossed the barrier are detected by the ring-shaped scintillator 10. By using the ring-shaped scintillator 10 in this way, there is no directionality regarding secondary electron detection, so compared to the case where secondary electron detection is performed in one direction as shown in the conventional example, the secondary electron Detection efficiency (measurement sensitivity) and measurement accuracy are improved. In addition, in order to efficiently detect secondary electrons,
It is better to install the scintillator 10 as close to the filter grid 53 as possible. The reason for this is
As the scintillator 10 is moved away from the filter grid 53, extra space is required, and as a result, the focal length of the objective lens for the electron beam must be increased, which is a major cause of a decrease in spatial resolution and stability of the electron beam. This is because, of course, the detection efficiency also decreases. On the other hand, the scintillator 10 is attached to the filter grid 5.
3, the high voltage of the scintillator 10 will affect the filter potential surface formed by the filter grid 53, deteriorating the characteristics of the energy filter. To improve this, a hemispherical buffer grid 20 is provided between the filter grid 53 and the scintillator 10 as shown in FIG. What is necessary is to remove the influence of the filter on the filter potential surface. In FIG. 2, the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals. Here, in order to explain the effect of the buffer grid 20 mentioned above, the characteristic curve of an energy filter without a buffer grid (see FIG. 1) is shown in FIG. The characteristic curve (see FIG. 2) is shown in FIG. 3b. The characteristic curves of these energy filters are determined when the sample surface potential V s is fixed and the filter grid 53 is
Secondary electron detection current I s when changing the voltage V f
It represents the change in the integral curve (generally S
(referred to as a curve). This S-shaped curve shifts when the sample surface potential V s changes, and by detecting this shift amount, the amount of change in the surface potential can be determined. Ideally, the S-shaped curve moves in parallel, and the amount of movement ΔV f matches the amount of change in surface potential ΔV s ,
ΔV f =ΔV s . In this case, in the S-curve shown in Figure 3a obtained without a buffer grid, the shape of characteristic A when V s = 0V and characteristic A' when V s = 5V are different. In the S-curve shown in Figure 3b obtained when a buffer grid is used, the shapes of characteristic B when V s = 0V and characteristic B' when V s = 5V are almost the same, and the characteristics due to the buffer grid are It can be seen that an improvement effect can be obtained. [Effects of the Invention] As described above, the surface potential measuring device for an electron beam tester of the present invention uses a secondary electron detector having a ring-shaped scintillator, so that secondary electrons can be detected in all directions including the secondary electron emission direction. Since electronic detection is performed, both measurement sensitivity and measurement accuracy are improved, and it is possible to precisely measure the surface potential of VLSI circuit patterns, etc.
JP59256958A 1984-12-05 1984-12-05 Surface potential measurement equipment for electron beam tester Granted JPS61135035A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59256958A JPS61135035A (en) 1984-12-05 1984-12-05 Surface potential measurement equipment for electron beam tester

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59256958A JPS61135035A (en) 1984-12-05 1984-12-05 Surface potential measurement equipment for electron beam tester

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61135035A JPS61135035A (en) 1986-06-23
JPH0326901B2 true JPH0326901B2 (en) 1991-04-12

Family

ID=17299728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59256958A Granted JPS61135035A (en) 1984-12-05 1984-12-05 Surface potential measurement equipment for electron beam tester

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61135035A (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1703538B1 (en) * 2005-03-17 2008-11-12 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Charged particle beam device for high spatial resolution and multiple perspective imaging
DE102006043895B9 (en) * 2006-09-19 2012-02-09 Carl Zeiss Nts Gmbh Electron microscope for inspecting and processing an object with miniaturized structures
EP2124245A1 (en) * 2008-05-21 2009-11-25 ICT, Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik Mbh Ultra high precision measurement tool

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61135035A (en) 1986-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3678384A (en) Electron beam apparatus
US20190355552A1 (en) Charged Particle Beam Apparatus
CA1220559A (en) Noncontact dynamic tester for integrated circuits
JP2009099468A (en) Charged particle beam application equipment
JP3431228B2 (en) Charged particle detection device and charged particle irradiation device
JPH0574180B2 (en)
US4101771A (en) Ion electron converter
JPS63221549A (en) charged particle detector
JPH0135304B2 (en)
JPH0326901B2 (en)
US3631238A (en) Method of measuring electric potential on an object surface using auger electron spectroscopy
Russell et al. Microchannel plate detector for low voltage scanning electron microscopes
JP3343421B2 (en) Charged particle beam equipment
JPH1187451A (en) Semiconductor device inspection method and semiconductor device inspection device
US4166218A (en) P-i-n diode detector of ionizing radiation with electric field straightening
JPS6089050A (en) Strobo scanning electron microscope
SU1058092A1 (en) Method of protection of high-voltage electronic devices
JPS63114037A (en) Spectrometer detector for quantitative potential measurement
JPS6233246Y2 (en)
JPS58115383A (en) backscattered electron detector
SU1052899A1 (en) Method of measuring vacuum
RU1835486C (en) Determination method for thin-film structuresъ thicknesses
WO2024028076A1 (en) Semiconductor charged particle detector and methods thereof
KR930000960Y1 (en) Second electron detector
SU332376A1 (en) SENSOR FOR MEASUREMENT OF PARAMETERS OF A MOLENEENERGY PLASMA

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term