本实施方式涉及可以进行高吞吐量下的试样的表面分析的SEM。该SEM具备电子枪、照射部和检测器。作为检测器的第一结构，包括MCP、阳极和倍增极。倍增极设定为比MCP输出面高的电位，阳极设定为比倍增极高的电位。阳极配置在比MCP输出面和倍增极的中间位置更靠近倍增极侧的位置。另外，阳极具有使来自MCP输出面的电子向倍增极通过的开口。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本实施方式涉及可以进行高吞吐量下的试样的表面分析的SEM。该SEM具备电子枪、照射部和检测器。作为检测器的第一结构，包括MCP、阳极和倍增极。倍增极设定为比MCP输出面高的电位，阳极设定为比倍增极高的电位。阳极配置在比MCP输出面和倍增极的中间位置更靠近倍增极侧的位置。另外，阳极具有使来自MCP输出面的电子向倍增极通过的开口。【专利说明】扫描型电子显微镜
本专利技术设及扫描型电子显微镜（Scanning Electron Microscope, W下记为 "沈]T)。
技术介绍
例如日本特开2007-42513号公报(专利文献1)中记载的沈M，将较细地集中的电子 束作为探针一边向试样照射一边扫描该电子束照射位置，通过检测器检测对应于电子束照 射而在试样的各位置产生的电子(二次电子或反射电子）。通过运种电子检测，SEM可W进行 试样的表面分析。SBl与光学显微镜相比，在放大率运方面具有特长，作为使半导体掩模图 形检查等的纳米级的微细结构可视化的装置是不可或缺的。 当向试样照射电子束时，自该试样产生二次电子或反射电子。二次电子是自试样 的表面附近产生的电子。检测二次电子所得到的像(二次电子像)反映试样的微细的凹凸。 反射电子是与构成试样的原子碰撞后回跳的电子。反射电子的数目依赖于试样的组成(平 均原子序数、结晶方位等），所W检测反射电子所得到的像(反射电子像)反映了试样的组成 分布。可W基于二次电子像或反射电子像进行试样的表面分析。 SEM中所使用的探针为电子束，因此向试样表面照射的电子束量的增减并不困难。 另一方面，在测定绝缘体试样等的情况下，产生带电现象，从而使画质降低。因此，SBl迄今 为止采用入射电子量的限制或防带电用的巧灭性气体(quenching gas)。
技术实现思路
专利技术人等对现有的SBl进行了详细的研究，结果发现了如下的课题。即，作为输入 电子的减少或噪音对策，作为获得高画质（高S/N)的手段，二次电子检测器的增益的增大是 重要的。近年来，通过半导体掩模图形的微细化或纳米压印技术，对沈M要求对微细图形测 量W高速进行处理的高吞吐量化。针对该要求，进行通过减小电子束径并使探针高速扫描 而提高测定速度的尝试。其结果，对二次电子检测器增加很大的负担，检测器性能正在成为 高吞吐量化的瓶颈。 SEM中，使用包含微通道板(Micro-Channel Plate, W下记为"MCP")的检测器。MCP 是小型、轻量、高增益的，具有几乎不受磁场的影响等的特性，因此被广泛用作测长用扫描 型电子显微镜(CD-SEM)等的二次电子检测器。另外，在本说明书中，为了区别在试样表面产 生并到达MCP的输入面的二次电子或反射电子、和在MCP内被倍增并从该MCP的输出面输出 的二次电子，将在试样表面产生的二次电子只记为"电子"。 作为SBl中所使用的检测器，除MCPW外，还有半导体或光电倍增管。但是，为了检 测能量低的二次电子，需要使检测器尽可能地接近试样表面，且不打乱SEM镜筒的电磁场的 设计。MCPW外的检测器因物理上的结构的制约而不得不设置在远离试样表面的位置，因 此，为了收集能量低的二次电子，需要附加加速电场等，使得电磁场设计复杂化。运种情况 成为使用MCP作为SEM的检测器的重要的理由之一。[000引另一方面，在使用MCP检测器的沈M中，吞吐量(throu曲put)也不充分，希望更加高 吞吐量化。 本专利技术是为了解决如上所述的课题而开发的，其目的在于，提供一种具备用于可 W进行高吞吐量下的试样的表面分析的结构的扫描型电子显微镜(SEM)。 本实施方式所设及的沈M(扫描型电子显微镜)具备电子枪、照射部和检测器。电子 枪产生电子束。照射部一边扫描试样上的电子束照射位置一边向该试样照射电子束。检测 器检测对应于对试样的电子束照射而在该试样产生的电子。特别是检测器具有由使对应于 在试样产生的电子的入射而产生的二次电子倍增的MCP(微通道板）、倍增极和阳极构成的 第一结构、或者由MCP、阳极和电极构成的第二结构。 在具有第一结构的检测器中，MCP具有设置于来自试样的电子所到达的位置的输 入面和与输入面相对的输出面。倍增了的二次电子从输出面输出。倍增极相对于MCP的输出 面而设置于MCP的输入面的相反侧，使从MCP的输出面输出的二次电子倍增。倍增极被设定 为比MCP的输出面的电位高的电位。阳极为了收集通过倍增极倍增的二次电子，设置于从倍 增极到MCP的输出面及该倍增极间的中间位置为止的空间内。阳极具有使从MCP的输出面输 出的二次电子向倍增极通过的开口。另外，阳极被设定为比倍增极的电位高的电位。 另一方面，在具有第二结构的检测器中，MCP具有设置于来自试样的电子所到达的 位置的输入面和与输入面相对的输出面。倍增了的二次电子从输出面输出。阳极为了收集 从MCP输出面输出的二次电子，相对于阳极MCP的输出面而设置于MCP的输入面的相反侧。阳 极被设定为比MCP的输出面的电位高的电位。电极设置于从阳极到MCP的输出面及该阳极间 的中间位置为止的空间内。该电极具有使从MCP的输出面输出的二次电子向阳极通过的开 口。另外，该电极被设定为比阳极的电位高的电位。 另外，本专利技术所设及的各实施方式可W通过W下的详细的说明及附图来充分地理 解。运些实施例仅仅是为了举例说明而表示的例子，不应认为是限定本专利技术的例子。 另外，本专利技术的进一步的应用范围从W下的详细的说明而可W 了解。但是，详细的 说明及特定的事例表示该专利技术的优选的实施方式，但只是为了举例说明而表示的，很显然， 关于本专利技术的范围中的各种变形及改良，对于本领域技术人员而言，是根据该详细的说明 而显而易见的。【附图说明】 图1是表示第1实施方式所设及的沈M(扫描型电子显微镜)的概略构成的图。 图2A是表示具有第一结构的检测器的截面结构的图，图2B是MCP层叠体的平面图， 图2C是阳极的平面图，图2D是倍增极的平面图。 图3A及3B是表示用于将图2A中所示的检测器(第一结构）中的电极分别设定为规 定电位的具体的结构及各电极中的电位设定状态的图。[001引图4是表示图2A中所示的检测器(第一结构）的增益特性的图表。 图5是表示图2A中所示的检测器(第一结构)的线性特性的图表。 图6A~6C是表示在图2A中所示的检测器(第1结构）中，一边改变阳极的开口率一 边测定的、倍增极电位和相对增益的关系的图表。 图7A是表示具有第二结构的检测器的截面结构的图，图7B是MCP层叠体的平面图， 图7C是电极的平面图，图7D是阳极的平面图。 图8A及8B是表示用于将图7中所示的检测器(第二结构）中的电极分别设定为规定 电位的具体的结构及各电极中的电位设定状态的图。 图9是表示图7中所示的检测器(第二结构)的线性特性的图表。【具体实施方式】 首先，分别单独列举本申请专利技术的实施方式的内容进行说明。 (1)本实施方式所设及的SEM(扫描型电子显微镜)具备电子枪、照射部和检测器。 电子枪产生电子束。照射部一边扫描试样上的电子束照射位置一边向该试样照射电子束。 检测器检测对应于向试样的电子束照射而在该试样产生的电子。特别是检测器具有由使对 应于试样中产生的电子的入射而产生的二次电子倍增本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种扫描型电子显微镜，其特征在于，具备：产生电子束的电子枪；一边扫描试样上的电子束照射位置一边向所述试样照射所述电子束的照射部；及检测对应于向所述试样的电子束照射而在所述试样产生的电子的检测器，所述检测器包括：微通道板，其为使对应于在所述试样产生的电子的入射而产生的二次电子倍增的微通道板，具有设置于来自所述试样的电子所到达的位置的输入面、和与所述输入面相对的、输出倍增了的所述二次电子的输出面；倍增极，其为相对于所述输出面而设置于所述输入面的相反侧的、使从所述输出面输出的二次电子倍增的倍增极，设定为比所述输出面的电位高的电位；阳极，其为设置于从所述倍增极到所述输出面及所述倍增极间的中间位置为止的空间内的、收集由所述倍增极倍增的二次电子的阳极，具有使从所述输出面输出的二次电子向所述倍增极通过的开口，并且设定为比所述倍增极的电位高的电位。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：林雅宏，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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