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磁界重畳型電界放出電子銃の装備による超低加速電子線プローブ応用装置の超高性能化

Research Project

Project/Area Number 03402025
Research Category

Grant-in-Aid for General Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 物理計測・光学
Research InstitutionMeijo University (1992-1993)
Nagoya University (1991)

Principal Investigator

下山 宏  名城大学, 理工学部, 教授 (30023261)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大江 俊美  名城大学, 理工学部, 助教授 (30076632)
池田 晋  名城大学, 理工学部, 助教授 (20076623)
日比野 倫夫  名古屋大学, 工学部, 教授 (40023139)
花井 孝明  名古屋大学, 工学部, 講師 (00156366)
内川 嘉樹  名古屋大学, 工学部, 教授 (20023260)
Project Period (FY) 1991 – 1993
Project Status Completed (Fiscal Year 1993)
Budget Amount *help
¥24,900,000 (Direct Cost: ¥24,900,000)
Fiscal Year 1993: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 1992: ¥6,200,000 (Direct Cost: ¥6,200,000)
Fiscal Year 1991: ¥16,900,000 (Direct Cost: ¥16,900,000)
Keywords低加速SEM / 電子ビームテスティング / 電位コントラスト / STEM / 信号演算処理 / 元素分布像 / 低加速電子銃 / 電界放出電子銃 / 磁界放畳型電子銃 / 電子銃 / 静電レンズ / 加速レンズ / 減速レンズ / 電子レンズ / 磁界重畳型電子銃
Research Abstract

本年度は、低加速電子線応用装置の代表的な応用分野である低加速走査型電子顕微鏡法(SEM)を主として行なうと共に、分光法と組み合わせた走査透過電子顕微鏡法(STEM)の可能性についても実験を行なった。
1.2次電子検出器を前年度購入の走査像観察装置に取り付け、低加速SEMによるLSI等のマイクロ電子デバイスの非破壊検査法の実用性を確立させるための実験を行なった。LSI等の表面は、パッシベーション膜と呼ばれる電気的絶縁保護膜で覆われており、これを通常のSEMで直接観察するとチャージアップの影響を受け、正常な像観察ができない。しかし、加速電圧を1kV程度まで低くすることにより、チャージアップの障害なしに、表面の微細構造のみならず、膜下の電極に印加されている電位に対応したコントラスト像が得られること、このコントラストは観察中に徐々に消失してゆくが、消失に要する照射電子線量Dmは電極電位Vと比例関係にあることが判明した。このV-Dm特性はパッシベーション膜の膜厚、膜の材質に依存し、この関係を用いれば、試料上の任意の箇所の局所的電位の定量的測定が可能であることが明らかとなった。
2.STEMでは、エネルギーアナライザを用いて薄膜試料を通り抜けてくる透過電子の分光(エネルギー分析)を行なうことにより、弾性散乱、非弾性散乱、非散乱の3種類の信号電子の同時・分離検出が可能である。本実験では、これらの信号電子間の演算処理(例えば、引き算処理や割り算処理)を行なった結果、試料の局所領域における元素分布の観察が可能であること、試料の厚さに依存しない原子番号に依存したコントラストが得られることもわかった。

Report

(3 results)
  • 1993 Annual Research Report
  • 1992 Annual Research Report
  • 1991 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All Other

All Publications (21 results)

  • [Publications] 池田晋: "走査形電子顕微鏡による半導体素子の検査法" 名城大学理工学部研究報告. 33. 43-50 (1993)

    • Related Report
      1993 Annual Research Report
  • [Publications] H.Shimoyama: "Computer simulation of energetic Boersch effect in the diode region of the field emission gun" Proc.of SPIE′s 1993 Symposium on Charged-Particle Potics. 2014. 99-103 (1993)

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      1993 Annual Research Report
  • [Publications] T.Ohye: "Computer simulation of electron optical characteristics of accelerating tube for high-voltage electron microscope" Proc.of SPIE′s 1993 Symposium on Charged-Particle Optics. 2014. 36-44 (1993)

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      1993 Annual Research Report
  • [Publications] M.Hibino: "Spectrum-aquisition imaging system for STEM elemental mapping using a moderate-scale detector" Proc.of 7th Chinese-Japanese Electron Microscopy Seminar. (in print). (1993)

    • Related Report
      1993 Annual Research Report
  • [Publications] 下山宏: "電子間相互作用による電子線エネルギー幅の異常増大効果(Boersch Effect)--電界放出電子銃内における計算機シミュレーション--" 日本電子顕微鏡学会高性能電子顕微鏡技術研究部会講演予稿集. 45-49 (1994)

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      1993 Annual Research Report
  • [Publications] T.Ohye: "Improvement of brightness characteristics of field emission gun for HVEN" Proc.of 13th Intern.Conf.on Electron Microscopy(Paris). (to be published). (1994)

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      1993 Annual Research Report
  • [Publications] S.Ikeda: "The effect of passivation layers on LVSEM inspection of semiconductor devices" Proc.of 13th Intern.Conf.on Electron Microscopy(Paris). (to be published). (1994)

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      1993 Annual Research Report
  • [Publications] H.Shimoyama: "Development of field emission gun system for high voltage electron microscpy" Proc.of 13th Intern.Conf.on Electron Microscopy(Paris). (to be published). (1994)

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  • [Publications] C.Morita: "Electric power transmission from ground to high voltage for battery charging for field emission gun system for high voltage electron microscope" Proc.of 13th Intern.Conf.on Electron Microscopy(Paris). (to be published). (1994)

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  • [Publications] S.Arai: "Flashing of cathode tip of field emission gun for high voltage electron microscope" Proc.of 13th Intern.Conf.on Electron Microscopy(Paris). (to be published). (1994)

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      1993 Annual Research Report
  • [Publications] 下山 宏: "電子銃の性能標価" 荷電粒子光学シンポジウム日本学術振興会第132委員会研究会資料. 119. 7-12 (1992)

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      1992 Annual Research Report
  • [Publications] 日比野 倫夫: "The signal to noise ratio of low dose images observed by TEM and STEM" Proc.5th Asia-Pacific electrom microscopy conference. 1. 94-95 (1992)

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      1992 Annual Research Report
  • [Publications] 日比野 倫夫: "薄膜レンズによる球面収差補正--3次と5次の球面収差を考慮した位相コントラスト伝達関数と単原子像コントラストのシミュレーション" 日本電子顕微鏡学会 高性能電子顕微鏡技術研究部会予稿集. 7-11 (1999)

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      1992 Annual Research Report
  • [Publications] 日比野 倫夫: "Characteristics YAG single crystals for electron scintillator of STEM" Journal of Electron Microscopy. 41. 453-457 (1992)

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      1992 Annual Research Report
  • [Publications] 池田 晋: "走査型電子顕微鏡による半導体素子の検査法" 名城大学理工学部研究報告. 33. 43-50 (1993)

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      1992 Annual Research Report
  • [Publications] S.Yamada: "ElectronーCount Imaging in SEM" SCANNING. 13. 165-171 (1991)

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      1991 Annual Research Report
  • [Publications] M.Hibino: "Sideーentry Type Foil Lens for Correction of Spherical Aberration of Probeーforming Lens" Proc.6th ChineseーJapanese Electron Microscopy Seminar. (1991)

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  • [Publications] M.Hibino: "The Signal to Noise Ratio of Low Dose Images Observed by TEM and STEM" Proc.5th AsiaーPacific Electron Microscopy Conference. (1992)

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      1991 Annual Research Report
  • [Publications] S.Yamada: "Comparative Study of Electron Counting and Conventional Analogue Detection of Secondary Electrons in SEM" J.Electron Microsc.41. (1992)

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  • [Publications] T.Hanai: "Correction of Spherical Aberration of the Probeーforming Lens by Means of the Foil Lens" J.Electron Microsc.41. (1992)

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  • [Publications] H.Shimoyama: "Computer Simulation of the Energetic Boersch Effect in the Diode Region of the Field Emission Gun" J.Electron Microsc.41. (1992)

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      1991 Annual Research Report

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Published: 1991-04-01   Modified: 2016-04-21  

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