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公開番号2024134459
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-03
出願番号2023044775
出願日2023-03-20
発明の名称電子顕微鏡、及び、結晶評価方法
出願人キオクシア株式会社
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類H01J 37/22 20060101AFI20240926BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】効率的かつ精度よく結晶性を解析することができる、電子顕微鏡、及び、結晶評価方法を提供する。
【解決手段】電子顕微鏡100は、電子ビーム照射部11と、被検体設置面121aを有する被検体保持部121と、EBSD像を検出する第2検出部15を備える。また、被検体保持部121の動作を制御するSEM制御部161と、EBSD像に基づき被検体21の結晶構造を解析するEBSD解析部162と、を備える。被検体保持部121は、電子線の照射方向と平行な軸を中心として回転可能になされており、また、電子線の照射方向と垂直な面に対して、被検体設置面121aを傾斜可能になされている。EBSD解析部162は、EBSD像とリフレクタとの類似度合いを算出するMAD値計算部162Aを有し、SEM制御部161は、類似度合いに基づき被検体保持部121の回転動作や傾斜動作を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
被検体表面の照射領域に電子線を照射する電子線照射部と、
前記被検体を積置する被検体設置面を有する被検体保持部と、
前記電子線の照射により前記被検体から放出される二次電子を検出する第１検出部と、
前記電子線の照射により前記被検体から発生する電子後方散乱パターンを検出する第２検出部と、
前記被検体保持部の動作を制御する動作制御部と、前記電子後方散乱パターンに基づき前記被検体の結晶構造を解析する構造解析部と、を備える制御解析部と、
を備えた電子顕微鏡であって、
前記被検体保持部は、前記電子線の照射方向と平行な軸を中心として回転可能になされており、また、前記被検体保持部は、前記電子線の照射方向と垂直な面に対して、前記被検体設置面を傾斜可能になされており、
前記構造解析部は、前記電子後方散乱パターンと既知の結晶構造に基づく結晶方位との類似度合いを算出する結晶性評価部を有し、
前記動作制御部は、前記類似度合いに基づき前記被検体保持部の回転動作、および／または、傾斜動作を制御する、電子顕微鏡。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記類似度合いは、前記電子後方散乱パターンの菊池線と前記既知の結晶構造の菊池線との平均角度差であるＭＡＤ値である。請求項１に記載の電子顕微鏡。
【請求項３】
前記被検体は、複数の前記照射領域を有する小領域が設定されており、
前記結晶性評価部は、前記複数の照射領域のそれぞれから検出された前記電子後方散乱パターンのそれぞれについてＭＡＤ値を算出し、
前記動作制御部は、前記複数のＭＡＤ値の全てが設定された閾値より大きい場合に、前記被検体保持部の回転動作、および/または、傾斜動作を制御する、請求項２に記載の電子顕微鏡。
【請求項４】
前記被検体保持部における回転動作、および/または、傾斜動作が行われる前後において、略同一の前記照射領域に照射された前記電子後方散乱パターンを検出する、請求項３に記載の電子顕微鏡。
【請求項５】
被検体保持部の被検体設置面に載置された被検体表面の照射領域に電子線を照射することと、
前記電子線の照射により前記被検体から発生する電子後方散乱パターンを検出することと、
前記電子後方散乱パターンと既知の結晶構造に基づく結晶方位との類似度合いを算出することと、
前記被検体保持部は、前記電子線の照射方向と平行な軸を中心として回転可能になされており、また、前記被検体保持部は、前記電子線の照射方向と垂直な面に対して、前記被検体設置面を傾斜可能になされており、前記類似度合いに基づき、前記被検体保持部の回転動作、および／または、傾斜動作を制御することと、
を含む結晶評価方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、電子顕微鏡、及び、結晶評価方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの開発には、微小領域における結晶性の解析が重要である。微小領域における結晶性を解析する装置として、ＥＢＳＤ検出器を備えた電子顕微鏡が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１１０９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本実施形態は、効率的かつ精度よく結晶性を解析することができる、電子顕微鏡、及び、結晶評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態の電子顕微鏡は、被検体表面の照射領域に電子線を照射する電子線照射部と、被検体を積置する被検体設置面を有する被検体保持部と、を備える。また、本実施形態の電子顕微鏡は、前記電子線の照射により前記被検体から放出される二次電子を検出する第１検出部と、前記電子線の照射により前記被検体から発生する電子後方散乱パターンを検出する第２検出部と、を備える。さらに、本実施形態の電子顕微鏡は、制御解析部を備えており、前記制御解析部は、前記被検体保持部の動作を制御する動作制御部と、前記電子後方散乱パターンに基づき前記被検体の結晶構造を解析する構造解析部とを備える。
【０００６】
前記被検体保持部は、前記電子線の照射方向と平行な軸を中心として回転可能になされており、また、前記被検体保持部は、前記電子線の照射方向と垂直な面に対して、前記被検体設置面を傾斜可能になされている。前記構造解析部は、前記電子後方散乱パターンと既知の結晶構造に基づく結晶方位との類似度合いを算出する結晶性評価部を有する。前記動作制御部は、前記類似度合いに基づき前記被検体保持部の回転動作、および／または、傾斜動作を制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の実施形態にかかる電子顕微鏡の構成例を示すブロック図である。
ＥＢＳＤ像のイメージ図である。
ＥＢＳＤ像のイメージ図である。
３次元構造のＮＡＮＤメモリセルアレイの構成例を説明する平面図および断面図である。
被検体に設定される小領域とスポットを説明する図である。
実施形態の結晶評価方法の手順の一例を示す説明するフローチャートである。
ＭＡＤ値の推移の一例を示す図である。
ＭＡＤ値の推移の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
【０００９】
図１は、本発明の第１実施形態にかかる電子顕微鏡の構成例を示すブロック図である。本実施形態の電子顕微鏡１００は、走査電子顕微鏡（ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；ＳＥＭ）である。図１に示すように、走査電子顕微鏡１００は、電子ビーム照射部１１と、被検体ステージ１２と、第１検出部１４と、第２検出部１５と、制御解析部１６とを備える。
【００１０】
電子ビーム照射部１１は、電子線を発生させる。そして、発生させた電子を被検体２１に照射する。電子ビーム照射部１１は、例えば、電子源と、レンズユニットと、走査偏向器とを具備する。電子源は、電子を発生させる。電子源は、例えば、陰極から放出された電子を陽極で加速し電子線を放出する電子銃である。レンズユニットは、電子源から放出された電子線を細く絞り電子プローブ（収束された電子線）を形成する。レンズユニットは、電子プローブの径やプローブ電流（照射電流量）を制御することができる。走査偏向器は、レンズユニットによって形成された電子プローブを偏向させ、被検体２１における照射位置を移動させる。すなわち、走査偏向器は、電子プローブで、被検体２１上を走査するために用いられる。なお、図１において、電子プローブが被検体２１に照射される方向をＺ方向とする。また、Ｚ方向に垂直な平面において、直交する２方向をＸ方向、Ｙ方向とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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