带电粒子束装置制造方法及图纸

带电粒子束装置，包含：带电粒子源，生成对样品照射的带电粒子束；带电粒子检测部，检测当对所述样品照射了所述带电粒子束时发生的带电粒子；强度数据生成部，生成由所述带电粒子检测部检测出的带电粒子的强度的数据；波高值数据生成部，生成由所述带电粒子检测部检测出的带电粒子的波高值的数据；以及输出部，输出基于所述强度的数据的所述样品的第1图像、和基于所述波高值的数据的所述样品的第2图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带电粒子束装置
本公开涉及带电粒子束装置。
技术介绍
近年来，扫描电子显微镜(SEM)在广泛的领域中被用于对象样品的表面、截面的观察。在SEM中，检测一次电子束、因样品的相互作用而发生的从0到50eV的比较低的能量的二次电子(SE)、以及具有从50eV直到一次电子束的能量的宽范围分布的后方散射电子(BSE)，并进行图像化。SE和BSE具有样品的不同信息。例如，SE大多具有样品表面的凸凹信息或电位信息。另一方面，BSE丰富地含有样品的组成信息或结晶信息。与样品的想要取得的信息相符合地，熟练地对信号电子进行辨别检测在SEM观察中是重要的。例如，在专利文献1中，设置以像素单位对向闪烁器入射的SE的强度(SE的能量总和)进行累计来进行检测的模拟检测器、以像素单位对BSE的个数进行计数的脉冲计数检测器这两个，并熟练地应用两个检测器的取得信号，由此，成功进行对样品的图案边缘的强调。从样品放出的信号电子的一个即BSE，是一次电子束即入射电子在样品中散射出去的过程中散射到后方而从样品表面再次放出的电子。散射概率对样品的组成是敏感的，构成样品的物质的原子序号越大，则BSE越多地放出。此外，由于具有比SE高的能量，因此，也能够从比SE深的部位放出。在统计上，从样品的深处散射来的电子从入射时起失去了大量的能量。作为利用其的示例，仅对能量损失少的成分(低损失BSE)进行高通检测来强调样品表面的信息的观察方法被广泛实施。对此，期待着如果能够对BSE的任意能带进行通频带检测，则能够观察样品的深度方向的构造、组成分布。例如，在专利文献2中，记载了一种能够进行BSE能量的通频带检测的波高辨别检测器。波高辨别检测器检测与向检测器入射来的各个BSE的能量成比例的脉冲波高值，并将其直方图化，由此，来取得BSE的能谱。针对取得的能谱，设定任意的能带，并使设定的能带内的频度值的和与亮度值对应，求取通频带像。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2016-170896号公报专利文献2：日本特开2013-33671号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题如果能够同时取得BSE的通频带像(亮度值与某指定的能量带的信号电子的个数成比例)、和BSE的强度像(亮度值与信号电子的个数与能量的积成比例)，则对于样品的分析来说是有效的。例如，考虑如下这样的使用方法：根据BSE的强度像来决定感兴趣的区域(ROI)，取得该ROI的通频带像。能够取得BSE的通频带像的波高辨别检测器对各个BSE的能量进行检测。波高辨别检测器具有检测出的BSE的个数、和各个BSE的能量的信息，因此，还能够输出强度像。然而，在波高辨别检测器中，取得高S(信号)/N(噪声)比的强度像是困难的。关于理由，是因为波高辨别检测器的放大电路响应速度的限制、或者由于能量分辨率的提高而每单位时间中能够检测的脉冲波高数(BSE的个数)存在上限。单一的波高辨别检测器能够检测的BSE的电流值大致为10pA以下。另一方面，为了在强度像中获得高S/N比，期望100pA以上的BSE的电流值。因此，期望一种能够取得基于来自样品的带电粒子的强度的高S/N比的图像、和基于波高值的高能量分辨率的图像的带电粒子束装置。用于解决课题的手段本公开的一个方式的带电粒子束装置包含：带电粒子源，生成对样品照射的带电粒子束；带电粒子检测部，检测当对所述样品照射了所述带电粒子束时发生的带电粒子；强度数据生成部，生成由所述带电粒子检测部检测出的带电粒子的强度的数据；波高值数据生成部，生成由所述带电粒子检测部检测出的带电粒子的波高值的数据；以及输出部，输出基于所述强度的数据的所述样品的第1图像、和基于所述波高值的数据的所述样品的第2图像。专利技术的效果根据本公开的一个方式，能够取得基于来自样品的带电粒子的强度的高S/N比的图像、和基于波高值的高能量分辨率的图像。附图说明图1是实施例1中的扫描电子显微镜(SEM)的概略图。图2是实施例1中的图像显示部的显示例。图3是实施例1中的图像显示部的显示例。图4是实施例1中的图像显示部的显示例。图5是实施例1中的图像显示部的显示例。图6是实施例1中的图像显示部的显示例。图7是实施例2中的扫描电子显微镜(SEM)的概略图。图8是实施例2中的电子检测部的闪烁器的概略图。图9A是实施例2中的电子检测部的划分型检测器的概略图。图9B是实施例2中的电子检测部的划分型检测器的概略图。图10是实施例3中的扫描电子显微镜(SEM)的概略图。图11是实施例3中的像素型电子检测器的概略图。图12是实施例3中的像素型电子检测器的划分方法例。图13是实施例3中的像素型电子检测器的划分方法例。图14是实施例3中的像素型电子检测器的划分方法例。具体实施方式以下，参照附图来说明实施方式。应当注意，实施方式只不过是用于实现本公开的一例，并不对本公开的技术范围进行限定。在各图中，针对共通的结构，标记了相同的参照符号。本公开涉及带电粒子束装置，特别地，涉及带电粒子束装置的二次带电粒子的检测。带电粒子装置包含：使带电粒子束发生的带电粒子源；对当照射带电粒子束时发生的带电粒子的强度进行检测的检测部；对当照射带电粒子束时发生的带电粒子的波高值进行检测的检测部。通过包含强度检测部和波高值检测部，能够兼顾高S/N比的强度像与高能量分辨率的能谱像的取得。在以下，作为带电粒子束扫描装置的示例，说明扫描电子显微镜(SEM)。本公开的特征能够适用于与SEM不同种类的带电粒子束扫描装置。实施例1以下，针对本专利技术所涉及的实施例1，使用附图来进行说明。图1中示出了实施例1中的SEM1的概略图。SEM1包含电子源(带电粒子源)即电子枪101、聚光透镜103、光圈104、偏转器105、对物透镜106、强度像检测器150、波高辨别检测器151、图像处理部115、以及图像显示部116。图像处理部115进行图像的处理、数值计算或SEM的控制。图像显示部116对图像进行输出(显示)，进而在图形用户界面(GUI)上接受来自用户的输入。对SEM1的动作概要进行说明。将被加速到所期望的加速电压的电子射线102从电子枪101引出。对样品107照射的电子射线102的电流值和收敛角能够通过变更聚光透镜103的励磁量或光圈104的孔径来进行设定。电子射线102在被偏转器105偏转，并被对物透镜106较小地收缩之后，对样品107的表面进行扫描。SEM1对通过电子射线102与样品107的相互作用而放出的信号电子即后方散射电子(BSE)108进行检测，并使其与扫描定时同步，由此来取得样品的图像。图像的亮度值依赖于检测信号的大小。作为本实施例的特征之一，SEM1包含BSE108的两种检测器，具体地，包含强度像检测器150和波高辨别检测器151。通过包含强度像检测器150和波高辨别检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带电粒子束装置，包含：/n带电粒子源，生成对样品进行照射的带电粒子束；/n带电粒子检测部，检测当对所述样品照射了所述带电粒子束时发生的带电粒子；/n强度数据生成部，生成由所述带电粒子检测部检测出的带电粒子的强度的数据；/n波高值数据生成部，生成由所述带电粒子检测部检测出的带电粒子的波高值的数据；以及/n输出部，输出基于所述强度的数据的所述样品的第1图像、和基于所述波高值的数据的所述样品的第2图像。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种带电粒子束装置，包含：
带电粒子源，生成对样品进行照射的带电粒子束；
带电粒子检测部，检测当对所述样品照射了所述带电粒子束时发生的带电粒子；
强度数据生成部，生成由所述带电粒子检测部检测出的带电粒子的强度的数据；
波高值数据生成部，生成由所述带电粒子检测部检测出的带电粒子的波高值的数据；以及
输出部，输出基于所述强度的数据的所述样品的第1图像、和基于所述波高值的数据的所述样品的第2图像。


2.根据权利要求1所述的带电粒子束装置，其中，
在所述带电粒子检测部中，用于生成所述强度的数据的带电粒子的敏感面从所述样品观察到的立体角大于用于生成所述波高值的数据的带电粒子的敏感面从所述样品观察到的立体角。


3.根据权利要求1所述的带电粒子束装置，其中，
在所述带电粒子检测部中，用于生成所述强度的数据的带电粒子的敏感面积大于用于生成所述波高值的数据的带电粒子的敏感面积。


4.根据权利要求1所述的带电粒子束装置，其中，
所述带电粒子检测部的敏感面的至少一部分在第1期间中，被使用于用于生成所述强度的数据的带电粒子的检测；在与所述第1期间不同的第2期间中，被使用于用于生成所述波高值的数据的带电粒子的检测。


5.根据权利要求1所述的带电粒子束装置，其中，
所述带电粒子检测部包含：
第1带电粒子检测部，检测用于生成所述强度的数据的带电粒子；以及
第2带电粒子检测部，配置在与所述第1带电粒子检测部不同的位置，并检测用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：大津贺一雄，今井悠太，野间口恒典，
申请(专利权)人：株式会社日立高新技术，
类型：发明
国别省市：日本;JP