Коллектор вторичных электронов растрового электронного микроскопа

) ЛЬС ВИД ВТОРСНОМ но,74 (прототип).ТОРИЧНЫХГО ЭЛЕКТРОН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ПИСАНИЕ И(54) (57) КОЛЛЕКТОР ВЭЛЕКТРОНОВ РАСТРОВО РЕТЕНИЯ,/ НОГО МИКРОСКОПА, содержащий экранированный сцинтиллятор с плоским входнымокном, подключенный к блоку преобразования сигнала, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностирегистрации за счет увеличения отношения сигнал-шум, он содержит дополнительный экранированный сцинтиллятор, приэтом оба сиинтиллятора установлены симметрично относительно электронно-оптической оси, а плоскости их входных оконсовпадают с плоскостью, проходящей через .указанную ось.1 10563Изобретение относится к эпектроннооптяческому приборостроению, в частности к коплекторам вторичных электроновэлектронно-еондовых приборов, напримеррастровых электронных микроскопов (РЭМ)5Известен коллектор вторичных эпектеронов растрового электронного микроскопа, содержащий сцинтнлпятор с входным.окном, размещенный сбоку над исспедуемым объектом.и подключенный к бпоку 10преобразования сигнапа 1Недостатком кашектора является зависимость величины сигнала медпенныхвторичных электронов с объекта от попожения объекта и величины магнитного 15поля формирукяцей линзы РЭМ. Это приводит к снижению отношения сигнал-шумв сигнале медленных вторичных электронов с объекта и к снижению достоверности исспедований в РЭМ. Кроме того, боковое распопожение сцинтиплятора относительно объекта оказывает отклоняющеевоздействие на первичный пучок,Известен также коппектор вторичныхэлектронов, содержащий экранированный 25сцинтиллятор с плоским входным окном,размещенный сбоку от объекта и снабженный механизмом перемещения вдоль объек.та, н блок преобразования сигнала подключенный к выходу сцинтнлпятора. Коппектор обеспечивает некоторое уравнивание величины сигнала медпенных вторичных электронов с объекта, в зависимости от положения сцинтилпятора, засчет перемещения сцинтиллятора и уменьшения влияния паля сцинтнлпятора напервичный пучок путем экранированиясцинтидлятора 2 09 Однако при регистрации медпенных вторичных электронов, с объектов с развитым микрорепьефом, например, при индикации меток на интегральных схемах (ИС), при исспедовании их качества в РЭМ, коллектор также не обеспечивает необходимого (с точки зрения точности индикации) отношения сигнал-шум в сигнале медпенных вторичных электронов, Это обусловлено тем, что коллектор регистрирует преимущественно: ,медпенные вторичные электроны, вылетевшие из одной стороны от исследуемого элемента микрорельефа, а также быстрые вторич.ные электроны, поскопьку входное окно сцинтиппятора обрашено к объекту. Кроме того, имеет место впияние попя магнитной линзы на медленные вторичные электроны, что также приводит к уменьшению величины сигнала с объекта. Целью изобретения является повышение точности регистрации за счет увеличения отношения сигнал-шумУказанная цель достигается тем, что коппектор вторичных эпектронов РЭМ, содержащий экранированный сцинтиллятор с плоским входным окном, подключенный к блоку преобразования сигнапа содержит допопнитепьный экранированный сцинтилпятор, при этом оба сцинтвшятора установлены симметрично относитепьно электронно-оптической оси, а плоскости их входных окон совпадают. с плоскостью, проходящей через укаэанную ось.На фиг. 1,показано распопожение сцинтипляторов в направлении электронно-оптической оси, на фиг, 2 - пространственное .размещение элементов коллектораПервый сцинтиппятор 1 имеет входное окно 2 в экране 3, а допопнительд ный сцинткппятор 4 - окно 5 в экране 6. Оба сцинткплятора подключены к блоку 7 преорбразования. сигнала. На электронно-оптической оси размещен исследуемый объект 8. Входные окна сцинтилляторов распопожены в одной, проходящей через электронно-оптическую ось РЭМ, плоскости 9. Показаны (фиг,2) также траекто рии 10 и 11 медленных вторичных электронов, вышедших с разных сторон исспедуемой обпасти объекта, и траектория 12 быстрых вторичных электронов.Блок 7 преобразования сигнала представпяет собой электронное устройство (например, последовательно соединенные дифференцируюший и интегрируняций блок и сумматор), осуществляющие обработкусигнала с каждого иэ сцинтилпяторов ипоспедукяцее суммирование их значений по абсолютной величине в заданных соотг ношениях,Устройство работает спедукяцим образом,Под действием движущегося сфокуси рованного пучка электронов объект 8 эми тирует медленные и, ;быстрые вторичные электроны. Медленные вторичные электроны попадаю. в магнитное попе линзы и под действием этого поля и электрического попя, сформированного симметрично размещенными относительно электронно-оптической оси РЭМ сцинтилляторами с экранами, находящимися под нулевым лотенциалом, двигаются по спиральным траекториям 10 и 11,Медленные вторичные электроны, вылетевшие под утяом сбора входного окна 2 из микронеровности объекта 8 со сторо3 1056 ны площадки, наклоненной к сцинтиллятору 1, по спиральным траекториям 10 попадают на входное окно 2 сцинтиллятора 1. Медленные вторичные электроны, вылетевшие из этой же стороны площадки, но вне угла сбора входного окна 2, попадают на входное окно 5 сцинтиллятора 4. Медленные вторичные электроны, вылетевшие с другой стороны той же микронеровности, по спиральным траекториям под 1 О углом сбора входного окна 5 попадают на сцинтиллятор 4. Медленные вторичные электроны, угол вьщета которых оказывается вне угла сбора входного окна 5, попа. дают на входное окно 2 сцинтиллятора 1, 15Таким образом, на сцинтилляторы 1 и 4 попадают все медленные вторичныеэлектронь 1 вылетающие из микронеровности с разных ее сторон. В результате этого увеличивается величина сигнала от, рО медленных вторичных электронов иследовательно; отношение сигнал-шум в фор-:/мируемом видеосигнале, Сигналы с выходов сцинтилляторов 1 и 4 поступают на блок 7 преобразования сигнала,в котором 15 осуществляется формирование видеосигнала, подаваемого затем на видео- контрольное устройство РЭМ для фор,мирования изображения.Поскольку в предлагаемом коллекторе сцинтилляторы не обращены входным ок; ном к объекту., а размещены таким образом, что их входные окна 2 и 5 лежат в плоскости 9, проходящей через электронно-оптическую ось то быстрые вторичные электроны не попадают на входные окна сцинтилляторов 1 и 4, а только бомбардируют внешние стороны экранов 309 43 и 6 и не вносят искажений в сигналмедленных вторичных электронов с объекта 8.Таким образом, каплектор позволяетповысить отнсвнение снгнал-шум при регистрации медпенных вторичных электронов с объектов с развитым микрорельефом за счет регистрации медленных вторичных электронов, вылетакзцих со всехсторон исследуемого элемента микрорельефа, исключения попадания на коплекторотраженных, быстрых вторичных электронов и исключения влияния поля магнитнойлинзы на процесс их сбора с объекта,уменьшается также и влияние на отноше- .ние сигнал-шум третичных электронов,так как внутренние стороны защитныхэкранов не подвергаются бомбардировкеотраженными электронами,Коллектор может быть широко испопь зован в электронно-зондовых приборах, например, РЭМ или устройствах для электр ронопитографии и др., где он позволяет за счет повышения отношения сигналшум при регистрации электронов с объекта повысить качество и информативность исследований и точность совмещения при изготовлении ИС. При этом обеспечивается более высокая точность измерительных операций, в том числе и при наличии вблизи объекта магнитного поля линзы,Повышение эффективности сбора вторичных электронов позволяет работать при меньших токах первичного электронного пучка в РЭМ, что, в свою очередь, позволяет снизить воздействие пучка на иследуемый объект.НИИПИ Заказ 9319/4 ираж 703 Подписноефили ал ППП Патентг.Ужгород,ул. Проектная,4