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STANDARD SAMPLE FOR CALIBRATING OBSERVATION CONTRAST IN SCANNING ELECTRON MICROSCOPE, AND METHOD OF INSPECTING CRYSTALLINE SUBSTRATE USING SCANNING ELECTRON MICROSCOPE

Patent code P160012957
File No. KG0130-JP02
Posted date Apr 19, 2016
Application number P2015-036074
Publication number P2015-179082A
Patent number P6525189
Date of filing Feb 26, 2015
Date of publication of application Oct 8, 2015
Date of registration May 17, 2019
Priority data
  • P2014-039378 (Feb 28, 2014) JP
Inventor
  • (In Japanese)金子 忠昭
  • (In Japanese)芦田 晃嗣
  • (In Japanese)梶野 智規
  • (In Japanese)久津間 保徳
Applicant
  • (In Japanese)学校法人関西学院
Title STANDARD SAMPLE FOR CALIBRATING OBSERVATION CONTRAST IN SCANNING ELECTRON MICROSCOPE, AND METHOD OF INSPECTING CRYSTALLINE SUBSTRATE USING SCANNING ELECTRON MICROSCOPE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a standard sample for objectively evaluating the quality of a scanning electron microscope.
SOLUTION: A standard sample 41 has a step/terrace structure composed of single crystal SiC formed thereon, and the surface of each of the terraces is either one of a first lamination alignment or a second lamination alignment. When an angle formed by an electron beam radiated from a scanning electron microscope relative to the perpendicular line on the surface of the terrace is defined as an incident electron angle, in the standard sample 41, the contrast, which is the difference in light and shade between a video of the terrace of the first lamination alignment immediately below the surface and a video of the terrace of the second lamination alignment immediately below the surface, changes according to the incident electron angle.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

走査型電子顕微鏡の校正及び評価を行う技術として、例えば特許文献1及び2に示す技術が知られている。

特許文献1は、走査型電子顕微鏡のエネルギー分散型X線分光器に関する校正及び評価を行う技術を開示する。X線のエネルギー校正は、銅又はアルミニウム等の純金属を測定することで行う。特許文献1では、被検体を収集した濾紙を保持するための把持部材をこの純金属製にすることで、部品点数を減らすことができる技術である。

特許文献2は、走査型電子顕微鏡で得られた映像の寸法の校正及び評価を行う技術を開示する。特許文献2の標準試料は、微細な目盛りが形成された標準マイクロスケールの上に、互いに寸法が異なる複数の粒子を配置したものである。詳細な校正方法の説明は省略するが、上記の構成により、標準マイクロスケールだけでは寸法を校正できない場合にも容易に対応できる。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、主要には、走査型電子顕微鏡で得られる映像のコントラストを用いて走査型電子顕微鏡を評価するための標準試料に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
走査型電子顕微鏡の性能を評価するための走査型電子顕微鏡用標準試料において、
六方晶系SiC単結晶からなり、表面にハーフユニット高さのステップと原子レベルで
平坦なテラスからなるステップ/テラス構造が形成されており、
それぞれのテラスの表面は、第1積層配向又は第2積層配向の何れかであり、
テラスの表面の垂直線に対して、前記走査型電子顕微鏡から照射される電子線がなす角度を入射電子角度としたときに、
表面直下が第1積層配向のテラスの映像と、表面直下が第2積層配向のテラスの映像と、の明暗の差であるコントラストが前記入射電子角度に応じて変化することを特徴とする走査型電子顕微鏡用標準試料。

【請求項2】
 
請求項1に記載の走査型電子顕微鏡用標準試料であって、
前記入射電子角度が30°から40°の間において、前記コントラストが最も大きくなることを特徴とする走査型電子顕微鏡用標準試料。

【請求項3】
 
請求項1又は2に記載の走査型電子顕微鏡用標準試料であって、
テラスの表面の垂直線を回転軸として当該走査型電子顕微鏡用標準試料を回転させる角度を試料回転角度としたとしたときに、前記コントラストが前記試料回転角度に応じて変化することを特徴とする走査型電子顕微鏡用標準試料。

【請求項4】
 
請求項1から3までの何れか一項に記載の走査型電子顕微鏡用標準試料であって、
同心円状又は相似六角形状のステップ/テラス構造を有しており、中央から外側に向かって、ハーフユニットずつ高さが高くなることを特徴とする走査型電子顕微鏡用標準試料。

【請求項5】
 
請求項1から4までの何れか一項に記載の走査型電子顕微鏡用標準試料であって、
テラス幅が0.1μm以上20μm以下であることを特徴とする走査型電子顕微鏡用標準試料。

【請求項6】
 
請求項1から5までの何れか一項に記載の走査型電子顕微鏡用標準試料の製造方法であって、
ステップ/テラス構造は、4H-SiC又は6H-SiCの基板表面の(0001)Si面又は(000-1)C面に凹部を形成し、当該SiC基板をSi蒸気圧下で加熱することで形成されることを特徴とする走査型電子顕微鏡用標準試料の製造方法

【請求項7】
 
請求項1から5までの何れか一項に記載の走査型電子顕微鏡用標準試料に対して入射電子角度を変化させつつ電子線を照射することで得られた前記コントラストの変化と、予め求められたコントラストの変化と、を比較することで、走査型電子顕微鏡が照射する電子線の方向に関する性能を評価することを特徴とする走査型電子顕微鏡の評価方法。

【請求項8】
 
請求項7に記載の走査型電子顕微鏡の評価方法であって、
4H-SiCからなる前記走査型電子顕微鏡用標準試料に対して走査型電子顕微鏡から電子線を照射することで得られた映像と、6H-SiCからなる前記走査型電子顕微鏡用標準試料に対して走査型電子顕微鏡から電子線を照射することで得られた映像と、を比較することで、走査型電子顕微鏡が照射する電子線の深さに関する性能を評価することを特徴とする走査型電子顕微鏡の評価方法。

【請求項9】
 
請求項1から5までの何れか一項に記載の走査型電子顕微鏡用標準試料に対して走査型電子顕微鏡から電子線を照射することで得られたコントラストと、評価対象のSiC基板に電子線を照射することで得られたコントラストと、を比較することでSiC基板の品質を評価することを特徴とするSiC基板の評価方法。

【請求項10】
 
請求項9に記載のSiC基板の評価方法であって、
前記走査型電子顕微鏡用標準試料に対して所定の前記入射電子角度で走査型電子顕微鏡から電子線を照射することで得られた平均輝度と、評価対象のSiC基板に対して同じ前記入射電子角度で電子線を照射することで得られた平均輝度と、を比較することで、SiC基板の品質を評価することを特徴とするSiC基板の評価方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2015036074thum.jpg
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