JP2003282016A - 周辺装置を備えた荷電粒子顕微鏡における試料ステージ傾斜機構 - Google Patents
周辺装置を備えた荷電粒子顕微鏡における試料ステージ傾斜機構Info
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Abstract
を備えた荷電粒子顕微鏡において、併設される光学顕微
鏡等の他の周辺機器に対して試料ステージの傾斜駆動が
影響を及ぼさないような機構を提供することにある。 【解決手段】本発明の荷電粒子顕微鏡は、傾斜機構を有
する試料ステージにおいて、真空チャンバー側壁に傾斜
機構の回転支持部を有し、光学顕微鏡、レーザー散
乱顕微鏡、光学的高さ検出システム等併設される他の
周辺機器の少なくとも検出部をチャンバーの内部で前記
回転支持部に取り付け、傾斜機構の回転軸と共に移動で
きる様にし、真空内に配置できない部材はチャンバーの
外側に設置するようにした。
Description
ザー散乱顕微鏡或いは光学的高さ検出システムを備えた
電子顕微鏡等の荷電粒子顕微鏡に関する。
粒子顕微鏡では被検査体の特定部分を所望の角度から観
察したり加工を施したりするため、通常、試料は顕微鏡
との位置合わせのためXYZ三次元駆動をはじめ、回転
駆動そして傾斜駆動といったことを行わせるため多軸の
試料ステージの上に置かれ、自在に場所と姿勢を変え観
察できるようにされている。また、電子顕微鏡におい
て、試料表面の基準高さ出し、あるいは光学像での
表面観察、微小欠陥、異物の位置出し観察等の目的
で、光学顕微鏡やレーザー散乱顕微鏡等を設備し、荷電
粒子顕微鏡の作業とは別に試料表面を観察することがな
されている。前記の光学顕微鏡やレーザー散乱顕微鏡等
を併設した電子顕微鏡では使用する部品、素子等が真空
対応で無かったり、材質上の理由で真空に入れられない
ものもあり、これらを真空状態としなければならない試
料室中にすべて配置する事は出来ないため、チャンバー
側壁などの固定部分に取付け観察を行っていた。
を図3に示す。1は電子顕微鏡の鏡筒で、2は真空チャ
ンバー、3が試料ステージであり、4は回転機構、5は
Z軸駆動機構、6はY軸駆動機構そして7がX軸駆動機
構であり、8がチャンバー2の側壁部に取り付けられた
回転軸機構9の偏心位置に支持されている傾斜機構であ
る。そしてシステムには試料面の観察を電子顕微鏡とは
別途に実行する光学顕微鏡10が、チャンバー2の側壁部
に取り付けられている。また、図中の11は光学顕微鏡10
の像を電子画像情報に変換するCCDカメラである。ま
た、図4に示したものは試料表面の基準高さ出しのため
のレーザレベル計を電子顕微鏡に備えたシステム例であ
る。1は電子顕微鏡の鏡筒、2が真空チャンバー、3が
試料ステージであり、4が回転機構であること、以下図
示していないが5のZ軸駆動機構、6のY軸駆動機構そ
して7のX軸駆動機構、8の傾斜機構を備えたものであ
ることは先の図4の例と同様である。ただし、光学顕微
鏡ではなく、レーザレベル計としてのレーザ投光器12と
レーザ受光器13がチャンバー2に取り付けられている点
が相違している。
物付着欠陥検査に用いる場合、欠陥の分類化を行なう為
に試料を傾斜させて斜め上方から観察しようと、試料ス
テージ3を傾斜させて観察することがある。しかし、こ
の試料ステージ3の傾斜駆動を行う際にその作動によっ
て着目欠陥の位置がずれて顕微鏡視野から外れてしまっ
ては困る。顕微鏡による観察中心位置は顕微鏡光学軸が
試料面と交わる点であるから、この位置が前記傾斜駆動
によっても変わってしまわないように上記の例では傾斜
機構8が支持されている回転軸機構9の回転軸は試料面
とレベルが一致するように設置されている。この構成に
より、傾斜機構8によって試料面の傾斜が変えられても
電子光学系の光学軸と交わる点は移動しない。しかし、
図3の例では光学顕微鏡10がチャンバー2に固定されて
設置されているため、試料面はこの光学顕微鏡10に対し
ても傾斜してしまうことになる。このため、傾斜時には
観察する事が不可能になったり、観察場所が変わ
る、観察条件が変わる等の問題があった。図4の例で
はレーザレベル計の測定位置は変化しないが、試料面の
傾斜により高さ方向が変わってしまい、レベル測定に影
響してしまうといった問題が生じた。
機能をもつ試料ステージを備えた荷電粒子顕微鏡におい
て、併設される光学顕微鏡等の他の周辺機器に対して試
料ステージの傾斜駆動が影響を及ぼさないような機構を
提供することにある。
は、傾斜機構を有する試料ステージにおいて、真空チャ
ンバー側壁に傾斜機構の回転支持部を有し、光学顕微
鏡、レーザー散乱顕微鏡、光学的高さ検出システム
等併設される他の周辺機器の少なくとも検出部をチャン
バーの内部で前記回転支持部に取り付け、傾斜機構の回
転軸と共に移動できる様にし、真空内に配置できない部
材はチャンバーの外側に設置するようにした。
テージを備えた荷電粒子顕微鏡において、光学顕微鏡、
レーザー散乱顕微鏡或いは光学的高さ検出システム等併
設される他の周辺機器に対して、試料ステージの傾斜駆
動が影響を及ぼさないような機構を実現するため、試料
ステージを傾斜させるための回転支持部の軸周りの回転
を前記周辺機器についても連動させ、試料面との関係に
おいては相対変位が生じないようにすることに想到した
ものである。
する試料ステージにおいて、真空チャンバー側壁に傾斜
機構の回転支持部を有し、例えば光学顕微鏡や、レーザ
ー散乱顕微鏡或いは光学的高さ検出システムといった併
設される他の周辺機器の少なくとも検出部をチャンバー
の内部で前記回転支持部に取り付け配置して、傾斜機構
の回転軸と共に移動できる様にした。真空内に配置でき
ない例えばCCDカメラなど使用する部品、素子等が真
空対応で無かったり、材質上の理由で真空に入れられな
い部材はチャンバーの外側に設置するようにした。この
ような構成を採ることで少なくともチャンバーの内部に
配置された他の周辺機器の検出部が、試料ステージの傾
斜移動と共に連動して回転駆動するため、荷電粒子顕微
鏡の都合で試料ステージが傾斜駆動されても該他の周辺
機器の検出部と試料面との相対位置関係は変らないの
で、検出されるデータには影響が出ないこととなる。
電子顕微鏡の鏡筒で、2は真空チャンバー、3が試料ス
テージであり、4は回転機構、5はZ軸駆動機構、6は
Y軸駆動機構そして7がX軸駆動機構であり、8がチャ
ンバー2の側壁部に取り付けられた回転軸機構9の偏心
位置に支持されている傾斜機構である点は図3の従来例
と同様である。そして本システムには試料面の観察を電
子顕微鏡とは別途に実行する光学顕微鏡が二つ設置され
ており、その一方は明視野タイプの光学顕微鏡10、他方
が異物散乱光を検出する暗視野タイプの光学顕微鏡10’
である。ここで重要なことは二つの顕微鏡が設置されて
いることではなく、この明視野タイプの光学顕微鏡10
と、暗視野タイプの光学顕微鏡10’がチャンバー2の側
壁部の回転軸機構9に取り付けられている点である。こ
の構成を採用したことで試料ステージ3が紙面表裏方向
に傾斜駆動されても明視野タイプの光学顕微鏡10と、暗
視野タイプの光学顕微鏡10’の観察像は、試料面に対す
る角度が変らないので同じ画像を維持出来る。そしてこ
の実施例では11のCCDカメラはチャンバー2の外側に
配置されているが、これも前記回転軸機構9に取りつけ
られており、連動して一体的に回動する。受光部となる
CCD自体は検出部と一体的に連動する必要があるが、
それ以降の信号処理部は信号線で繋いで固定部に設置す
る構成でもよい。装置が大型化し回転軸機構9に過負荷
となるような場合にはそのような構成を採用するとよ
い。
は電子顕微鏡の鏡筒で、2は真空チャンバー、3が試料
ステージであり、4は回転機構、5はZ軸駆動機構、6
はY軸駆動機構そして7がX軸駆動機構であり、8がチ
ャンバー2の側壁部に取り付けられた回転軸機構9の偏
心位置に支持されている傾斜機構である点は図1の実施
例図4の従来例と同様である。そして本システムには試
料面の観察を電子顕微鏡とは別途に試料面位置を検出す
る光学的高さ検出システムが設置されており、その一方
はレーザ投光器12、他方がレーザ受光器13である。この
実施例が図4の従来装置と異なる点は二つの部材レーザ
投光器12と他方がーザ受光器13が共にチャンバー2の側
壁部の回転軸機構9に直接取り付けられている点であ
る。この構成を採用したことで試料ステージ3が傾斜駆
動されても光学的高さ検出システムは、試料面に対する
レーザビームの入射角度と反射角度が変らないので同じ
高さ成分の検出が維持出来る。
ジにおいて、真空チャンバー側壁に傾斜機構の回転支持
部を有し、併設される他の周辺機器を前記回転支持部に
取り付け、傾斜機構の回転軸と共に移動できる様にした
ので、前記他の周辺機器による試料検出が試料ステージ
の傾斜駆動に無関係とすることができ、電子顕微鏡の観
察時に試料ステージが傾斜状態に駆動されても、他の周
辺機器による検出は当初の状態を維持したまま行なうこ
とができる。
も検出部をチャンバーの内部で前記回転支持部に取り付
け、傾斜機構の回転軸と共に移動できる様にした上で、
真空内に配置できない部材はチャンバーの外側に設置す
るような構成を採用すれば、真空チャンバー内の光学系
と大気中にある構成部分とは機構上の連動性が保たれ
る。
辺機器の構成の内、検出に直接関係しない部材は検出部
と信号線接続すれば一体的に連動させる必要はないの
で、この部材部分を別体構造として固定部に設置する構
成を採用すれば、回転軸機構9に過負荷とならない様に
することができる。
る試料ステージ傾斜機構例を示す図である。
ステージ傾斜機構の他の従来例を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】傾斜機構を有する試料ステージにおいて、
真空チャンバー側壁に傾斜機構の回転支持部を有し、併
設される他の周辺機器を前記回転支持部に取り付け、傾
斜機構の回転軸と共に移動できる様にし、前記他の周辺
機器による試料検出が試料ステージの傾斜駆動に無関係
となるようにしたことを特徴とする荷電粒子顕微鏡にお
ける試料ステージ傾斜機構。 - 【請求項2】併設される他の周辺機器の少なくとも検出
部をチャンバーの内部で前記回転支持部に取り付け、傾
斜機構の回転軸と共に移動できる様にし、真空内に配置
できない部材はチャンバーの外側に設置するようにした
請求項1に記載の荷電粒子顕微鏡における試料ステージ
傾斜機構。 - 【請求項3】チャンバーの外側に設置する他の周辺機器
の構成の内、検出に直接関係しない部材は固定部に設置
することにより、回転軸機構に過負荷とならない様にす
ることを特徴とする請求項2に記載の荷電粒子顕微鏡に
おける試料ステージ傾斜機構。
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- 2002-03-26 JP JP2002086332A patent/JP2003282016A/ja active Pending
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