CN110582833B - 试样检查装置及试样检查方法 - Google Patents

试样检查装置及试样检查方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110582833B
CN110582833B CN201880028185.3A CN201880028185A CN110582833B CN 110582833 B CN110582833 B CN 110582833B CN 201880028185 A CN201880028185 A CN 201880028185A CN 110582833 B CN110582833 B CN 110582833B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sample
electron beam
light
frequency
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880028185.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110582833A (zh
Inventor
西谷智博
小泉淳
鹿野悠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Photo Electron Soul Inc
Original Assignee
Photo Electron Soul Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Photo Electron Soul Inc filed Critical Photo Electron Soul Inc
Publication of CN110582833A publication Critical patent/CN110582833A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110582833B publication Critical patent/CN110582833B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/225—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion
    • G01N23/2251—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion using incident electron beams, e.g. scanning electron microscopy [SEM]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
    • G01N23/203—Measuring back scattering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/06—Electron sources; Electron guns
    • H01J37/073—Electron guns using field emission, photo emission, or secondary emission electron sources
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/244—Detectors; Associated components or circuits therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/252—Tubes for spot-analysing by electron or ion beams; Microanalysers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/03—Investigating materials by wave or particle radiation by transmission
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/05—Investigating materials by wave or particle radiation by diffraction, scatter or reflection
    • G01N2223/053—Investigating materials by wave or particle radiation by diffraction, scatter or reflection back scatter
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/10—Different kinds of radiation or particles
    • G01N2223/102—Different kinds of radiation or particles beta or electrons
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/30—Accessories, mechanical or electrical features
    • G01N2223/304—Accessories, mechanical or electrical features electric circuits, signal processing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/06—Sources
    • H01J2237/063—Electron sources
    • H01J2237/06325—Cold-cathode sources
    • H01J2237/06333—Photo emission
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/244—Detection characterized by the detecting means
    • H01J2237/24495—Signal processing, e.g. mixing of two or more signals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26—Electron or ion microscopes
    • H01J2237/28—Scanning microscopes
    • H01J2237/2813—Scanning microscopes characterised by the application
    • H01J2237/2817—Pattern inspection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/22—Optical or photographic arrangements associated with the tube
    • H01J37/222—Image processing arrangements associated with the tube

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

本发明提供一种从检测信号去除噪声且产生的电子束有效地用于检查的试样检查装置以及试样检查方法。试样检查装置包括用于发射频率调制光的光源、响应于频率调制光的受光而释放电子束的光电阴极、检测从电子束照射的试样释放的电子并产生检测信号的检测器以及从检测信号中提取具有与频率调制光的调制频率对应的频率的信号的信号提取器。

Description

试样检查装置及试样检查方法
技术领域
本发明涉及一种试样检查装置及试样检查方法，特别是涉及一种使用从光电阴极释放的电子束来检查试样的试样检查装置及试样检查方法。
背景技术
已知有使用光或电子射线(电子束)进行试样的检查的试样检查装置。
作为相关技术的专利文献1已公开了电子显微镜吸收电流像观察装置。专利文献1所记载的观察装置具备通过预定的频率调制电子射线的手段、将该经调制的电子射线照射到试样的手段、测定通过上述电子射线照射而在试样上激发的电流的调制频率分量的手段。
在专利文献1所记载的电子显微镜吸收电流像观察装置中，对消隐电极施加脉冲电压。一部分的电子射线被施加脉冲电压而弯曲。弯曲的电子射线无法通过消隐狭缝。其结果通过消隐狭缝的电子射线变成脉冲电子射线。
在使用专利文献1所记载的电子显微镜吸收电流像观察装置的情况下，被试样吸收的吸收电流信号成为以电子射线的消隐频率为中心的信号。并且，在专利文献1所记载的电子显微镜吸收电流像观察装置中，通过使用与消隐频率匹配的带通滤波器来实现噪声的降低。
另外，在专利文献2中公开了半导体器件检查装置。专利文献2所记载的半导体器件检查装置具备发射光的激光光源、用于检测该光在半导体器件上的反射光并输出检测信号的光传感器、对检测信号设定测定频带及参考频带的频带设定部、从测定频带及参考频带中的检测信号产生测定信号及参考信号的频谱分析仪、通过计算出测定信号与参考信号的差值而取得分析信号的信号取得部。此外，在专利文献2所记载的半导体器件检查装置中，使用了锁相法(通过取得与信号的脉冲序列同步的频率的S/N提高方法)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开第二005-71775号公报。
专利文献2：日本特开第二014-92514号公报。
发明内容
发明所要解决的问题
在专利文献1所记载的电子显微镜吸收电流像观察装置中，通过利用消隐电极积极地消除部分电子射线来形成脉冲电子射线。由此，会产生对试样的检查不具贡献的无用的电子射线，且需要用于产生该无用的电子射线的附加装置(消隐电极及消隐狭缝等)。
专利文献2所记载的半导体器件检查装置是将光照射到半导体器件来检查半导体器件的装置。使用光检查试样的情况与使用电子射线检查试样的情况相比，检查点直径(光的点直径)会变大。因此，不能充分检查便细微结构。
因此，本发明的目的是提供一种从检测信号去除噪声且产生的电子束有效地用于检查的试样检查装置及试样检查方法。本发明的其它任意附加的效果在用于实施发明的方式中予以清楚呈现。
解决问题的技术手段
本发明关于如以下所述的试样检查装置和试样检查方法。
技术方案1.一种试样检查装置，包括：
光源，用于发射频率调制光；
光电阴极，响应于接收所述频率调制光而释放电子束；
检测器，检测从照射所述电子束的试样释放的电子，并产生检测信号；以及
信号提取器，从所述检测信号中提取具有与所述频率调制光的调制频率对应的频率的信号。
技术方案2.如技术方案1所述的试样检查装置，其中：
所述信号提取器包括锁相放大器，
所述锁相放大器接收所述检测信号和参考信号，
所述锁相放大器从所述检测信号中提取具有与所述参考信号的频率对应的频率的信号。
技术方案3.如技术方案1或2所述的试样检查装置，还包括：
光源控制装置，根据控制参数值控制所述光源的动作；以及
存储装置，存储使所述试样的种类与所述控制参数值彼此相关联的第一关联数据，
所述控制参数值包括所述频率调制光的振幅控制参数值或脉冲振幅控制参数值、规定所述频率调制光的两个最大振幅之间的时间间隔的控制参数值或脉冲宽度控制参数值、规定所述频率调制光的单位波形的参数值或规定单位脉冲波形的参数值以及脉冲间隔控制参数值中的至少一个。
技术方案4.如技术方案1或2所述的试样检查装置，还包括：
光源控制装置，用于控制所述光源的动作，
所述光源控制装置可选择性地执行第一控制模式和第二控制模式，所述第一控制模式是使从所述光源发射出的所述频率调制光的每单位时间的光量产生变动，所述第二控制模式是使从所述光源发射出的所述频率调制光的每单位时间的光量保持一定。
技术方案5.一种试样检查方法，包括以下步骤：
光照射步骤，将频率调制光照射到光电阴极；
电子束照射步骤，将从所述光电阴极释放的电子束照射到试样；
检测步骤，由检测器检测从所述试样释放的电子；以及
信号提取步骤，从由所述检测器产生的检测信号中提取具有与所述频率调制光的调制频率对应的频率的信号。
技术方案6.如技术方案5所述的试样检查方法，还包括以下步骤：
根据所述试样的种类变更所述频率调制光的振幅或所述频率调制光的脉冲振幅、所述频率调制光的两个最大振幅之间的时间间隔或所述频率调制光的脉冲宽度、所述频率调制光的单位波形以及所述频率调制光的脉冲间隔中的至少一个。
技术方案7.如技术方案5所述的试样检查方法，包括以下步骤：
试样检查步骤，包括所述光照射步骤、所述电子束照射步骤、所述检测步骤和所述信号提取步骤；以及
耐久性检查步骤，在所述试样检查步骤之前执行，
所述耐久性检查步骤包括检查所述试样对所述电子束的耐久性，或者检查与所述试样同种类的试样对所述电子束的耐久性，
根据所述耐久性检查步骤的检查结果，决定在所述试样检查步骤中使用的光源的控制参数值。
技术方案8.如技术方案6所述的试样检查方法，包括以下步骤：
试样检查步骤，包括所述光照射步骤、所述电子束照射步骤、所述检测步骤和所述信号提取步骤；以及
耐久性检查步骤，在所述试样检查步骤之前执行，
所述耐久性检查步骤包括检查所述试样对所述电子束的耐久性，或者检查与所述试样同种类的试样对所述电子束的耐久性，
根据所述耐久性检查步骤的检查结果，决定在所述试样检查步骤中使用的光源的控制参数值。
技术方案9.如技术方案5至8中任一项所述的试样检查方法，包括以下步骤：
第一层检查步骤，检查所述试样的第一层；以及
第二层检查步骤，在所述第一层的上方层积第二层后检查所述试样的所述第二层，
所述第一层检查步骤和所述第二层检查步骤分别包括所述光照射步骤、所述电子束照射步骤、所述检测步骤和所述信号提取步骤，
在所述第二层检查步骤中，以所述电子束不到达所述第一层的方式将所述电子束照射到所述第二层。
发明的效果
根据本发明，可以提供一种从检测信号去除噪声且产生的电子束有效地用于检查的试样检查装置及试样检查方法。
附图说明
图1是示意性地示出第一实施方式中的试样检查装置。
图2是示意性地示出从检测信号中提取具有与参考信号的频率对应的频率的信号的状态的图。
图3是示意性地示出第二实施方式中的试样检查装置的一例的图。
图4A是用于说明脉冲振幅、脉冲宽度、脉冲间隔的图。
图4B是用于说明频率调制光的振幅、频率调制光的两个最大振幅之间的时间间隔的图。
图5是示意性地示出试样的种类与多个控制参数值彼此相关联地被存储的状态的图。
图6是示意性地示出光源控制装置可选择性地执行使从脉冲光源发射出的脉冲光的每单位时间的光量发生变动的第一控制模式和使从脉冲光源发射出的脉冲光的每单位时间的光量保持一定的第二控制模式的图。
图7是示意性地示出第二实施方式中的试样检查装置的一例的图。
图8是示出实施方式中的试样检查方法的一例的流程图。
图9是示意性地示出作为层积体的试样的检查方法的图。
具体实施方式
以下，参考附图详细说明实施方式中的试样检查装置1以及试样检查方法。另外，在本说明书中，对具有同种功能的部件赋予相同或类似的符号。而且，有时会对已被赋予相同或类似符号的部件省略重复说明。
(第一实施方式)
参考图1和图2，对第一实施方式中的试样检查装置1A进行说明。图1是示意性地示出第一实施方式中的试样检查装置1A的图。图2是示意性地示出从检测信号S1中提取具有与参考信号S2的频率对应的频率的信号的状态的图。
第一实施方式中的试样检查装置1A具备光源2、光电阴极3、检测器7以及信号提取器8。
光源2是发射出频率调制的频率调制光的光源。在下文中，对光源2为发射出频率调制光的一种的脉冲光的脉冲光源为例进行说明。取而代之，光源2也可以为发射出脉冲光以外的频率调制光的光源(例如发射出强度以正弦波状变化的频率调制光的光源)。在该情况下，在下文的说明中，脉冲光也可以改称为频率调制光。此外，在本说明书中，频率调制光是指光的强度周期性变化的光。另外，在本说明书中，脉冲光是指在频率调制光中周期性地存在光的强度实质上为零的期间的光。
在图1所示的例子中，光源2是发射脉冲光L的光源。以获得高强度的脉冲光的观点来看，优选光源2是发射脉冲光L的激光光源。光源2是发射例如高输出(瓦特级)、高频率(几百MHz)、短脉冲(几百飞秒)的激光脉冲的光源。取而代之，光源2也可以是较便宜的激光二极管、LED等。在图1所示的例子中，光源2配置在真空腔室CB外。取而代之，也可以将光源2配置在真空腔室CB内。
作为光源2可以采用任意的结构。作为光源2的第一例，可以采用使用了Q开关脉冲振荡的脉冲光源。在该情况下，例如通过对光源2内所包括的电光元件21施加电压，而使电光元件21的Q值变化。其结果，可以得到与施加电压的定时同步的脉冲光。作为脉冲光源2的第二例，可以使用利用机械光闸(包括所谓的截光器)对连续激光的光束输出进行接通/断开的光源2。也可以取代机械光闸而使用液晶光闸、电光调制器、声光调制器来从连续激光束产生脉冲光。作为光源2的第三例，可以使用半导体激光光源。在该情况下，通过接通/断开流动于半导体器件的电流，而得到脉冲光。作为光源2的第四例，可以使用利用了锁模法的脉冲光源。
在图1所示的例子中，光电阴极3配置在真空腔室CB内。光电阴极3(更具体而言为半导体光电阴极)响应于光源2发射出的脉冲光L的受光而释放电子束B(更具体而言为脉冲状的电子束)。更具体而言，光电阴极3中的电子通过脉冲光而激发，并且被激发的电子从光电阴极3释放出来。被释放出来的电子通过阳极4(包括光电阴极3)与阴极产生的电场被加速而形成电子束。在图1所示的例子中，脉冲光从光电阴极3的正面侧照射，取而代之，脉冲光也可以从光电阴极3的背面侧照射。另外，在图1所示的例子中，光电阴极3配置在具备电子束通过孔5h的光电阴极容纳容器5内。在光电阴极容纳容器5内也可以配置有用于对光电阴极3进行EA表面处理(换言之，降低电子亲和力的处理)的处理材料5m。
用于形成光电阴极3的光电阴极材料并不特别限制，可以列举如III-V族半导体材料、II-VI族半导体材料。具体而言，可以列举如AIN、Ce2Te、GaN、K2CsSb、AlAs、GaP、GaAs、GaSb、InAs等及其混晶等。作为其它示例可以列举如金属，具体而言，可以列举如Mg、Cu、Nb、LaB6、SeB6、Ag等。通过对上述半导体光电阴极材料进行EA表面处理而可制作光电阴极3，且该光电阴极3不仅可以在对应于半导体的隙能的近紫外-红外波长区域选择电子激发光，也可以通过选择半导体的材料或结构来实现响应于电子束的用途的电子束源性能(量子产率、耐久性、单色性、时间响应性、自旋极化度)。
从光电阴极3释放的电子束B入射至试样T。在图1所示的例子中，试样T由试样台6支撑。试样T是晶圆、集成电路、NAND型闪存、动态随机存取内存(DRAM)或者它们的中间产品(半成品)，或者也可以是任意的电子材料等。试样T可以为电池材料、LED、LD、生物样品、有机物等容易被电子射线照射而损坏的试样。在图1所示的例子中，试样T和试样台6配置在真空腔室CB内。
被电子束B所照射的试样T释放反射电子、二次电子、透射电子等电子。反射电子是指在电子束B中的电子中被试样T所反射的电子。此外，二次电子是指因电子束B照射试样T而从试样T内部释放的电子。此外，透射电子是指在电子束B中的电子中透射试样T的电子。
检测器7检测从试样T释放出来的反射电子、二次电子或者透射电子等电子e，并产生检测信号S1。检测器7包括例如闪烁器、微通道板等任意的电子检测器。在图1所示的例子中，检测器7配置在真空腔室CB内。也可以为，检测器7中的电子检测部配置在真空腔室CB内，而检测器7中的电子检测部以外的任意构成要素配置在真空腔室CB外。
信号提取器8从由检测器7产生的检测信号S1中提取具有与脉冲光L(从光源2发射出的脉冲光)的脉冲频率对应的频率的信号。例如信号提取器8接收来自检测器7的检测信号S1，并接收与来自光源2的脉冲光L的脉冲波形对应的信号(参考信号S2)。然后，信号提取器8从检测器7所接收的检测信号S1中，提取具有与上述参考信号S2的频率对应的频率的信号。此外，当从光源2发射出的光为脉冲光以外的光时，上述“脉冲频率”改称为“调制频率”(换言之，频率调制光的强度变化的频率)。脉冲频率也是调制频率的一种。
作为信号提取器8可以使用例如已知的锁相放大器。锁相放大器接收检测信号S1以及参考信号S2，并从检测信号S1提取具有与参考信号S2的频率对应的频率的信号。取而代之，作为信号提取器8也可以是使用从检测器7产生的检测信号中提取具有与参考信号的频率对应的频率的信号的任意电子电路(例如频率滤波器)。又取而代之，作为信号提取器8也可以使用计算机。在该情况下，计算机使用从包含噪声的信号提取特定的频率分量的任意的计算机程序来从检测信号中提取具有与参考信号的频率对应的频率的信号。例如，在计算机中输入与检测器7产生的检测信号对应的信号数据以及与参考信号的频率对应的频率数据，并且计算机利用上述计算机程序将上述信号数据变换为与参考信号的频率对应的频率分量被强化的数据而输出。
使光源2动作的控制信号(例如输入至光源的电光元件21的电压信号、驱动光源的机械光闸的驱动信号、输入至半导体激光的接通/断开信号等)具有与脉冲光的脉冲频率相同的频率。因此，作为输入至信号提取器8的参考信号可以使用使光源2动作的控制信号。此外，在以使用了被动Q开关的激光光源、使用了锁模法的激光光源等作为光源2的情况下，没有必要将用于调制频率的控制信号传送至光源2。在该情况下，从光源2放射出的脉冲光的一部分由光电二极管接收，并且由于该光接收产生的电信号作可以用作输入至信号提取器8的参考信号。
如图2的示例所示，从检测器7被传送至信号提取器8的检测信号S1包含各种噪声。相对于此，在检测信号S1中，具有与脉冲光L的脉冲频率对应的频率的信号有很可能是由于试样T接收脉冲状电子束B而产生的信号。换言之，在检测信号S1中，具有与脉冲光L的脉冲频率对应的频率的信号是表示被脉冲状电子束照射的区域(试样T中的区域)的状态(结构、形状、材质等)的信号，可以说是去除噪声的信号。
在第一实施方式中，没有必要在光电阴极3与试样T之间配置消隐电极和消隐狭缝。因此，由光电阴极3释放的电子束可有效地用于检查上。相对于此，当使用消隐狭缝时，存在在通过该消隐狭缝的前后电子量大幅减少的缺点。进一步，存在电子束的照射位置随着高速控制消隐电极而产生偏移的问题。
在除了上述效果之外，第一实施方式中的试样检查装置1A以以下3个相乘效果。
第一效果为，相较于用光照射试样以检查试样的情况，通过用电子束B照射试样T来检查试样，可使检查点的点直径更小。换言之，通过用电子束B照射试样T来检查试样，可以检查更细微的区域的状态(结构、形状、材质等)。
第二效果为，通过使用光电阴极3作为电子束源，可以产生强度大的电子束B。例如假设利用电子束扫描试样T的情况。在第一实施方式中，由于可产生强度大的电子束，因此即使在扫描速度增加的情况下，也可以检测出试样T的微小缺陷等。在为了检查细微区域而减小电子束的点直径时，使用该电子束扫描试样T的时间会变长。相较于使用其它电子束源的情况，在使用光电阴极3作为电子束源的情况下，电子束的强度增强数倍以上(例如10倍以上)。因此，即使电子束的点直径小也能够以更短的时间进行试样检查。此外，相较于金属光电阴极，半导体光电阴极具有较高的量子效率，因此即使是像半导体激光(或者LED)那样峰值功率较低的光也可以被充分激发。因此，当使用半导体光电阴极作为光电阴极3时，照射到光电阴极3的频率调制光的单位波形的选择自由度变高。例如相较于使用矩形波形的脉冲光的情况，当利用正弦波形的频率调制光作为频率调制光时，信号提取器8(例如锁相放大器)中的噪声去除的特性提高。此外，当使用半导体激光(或者LED)作为光源2时，可以自由地选择频率调制光的调制频率。因此，通过采用与已知的噪声频率不同的频率作为从光源2发射出的频率调制光的调制频率，可进一步提高信号提取器8(例如锁相放大器)中的噪声去除的特性。此外，在使用锁模激光、被动Q开关激光作为光源2的情况下，难以自由地选择频率调制光的调制频率。
第三效果为，通过从检测器7产生的检测信号中提取具有与脉冲光L的脉冲频率对应的频率的信号，可有效地去除检测信号所包含的噪声分量。在将检测信号直接作为试样的检查结果使用的情况下，为了提高检测信号的S/N比，不得不延长各检查点的检查时间(电子束的照射时间)。第一实施方式具备从检测信号S1中提取具有与脉冲光的脉冲频率对应的频率的信号的信号提取器8。因此，即使在表示试样的状态(结构、形状、材质等)的信号相较于噪声较弱的情况下，也可以从噪声中有效地提取表示该试样的状态的信号。因此，为了提高检测信号的S/N比，不需要延长各检查点的检查时间，也可以加快电子束的扫描速度。
在第一实施方式中，由于电子束的点直径小而引起的问题通过使用光电阴极3提高电子束强度和通过使用信号提取器8降低噪声的相乘效果来解决，因此可以实现试样检查的高速化这一点来说是前所未见的突破。
当检查容易被电子束B损坏的试样时，必须抑制电子束B的加速电压(在阳极4与(包括光电阴极3)阴极之间施加的电压)。在该情况下，由于从试样T释放的二次电子的产生效率降低等原因，S/N比降低。然而，在第一实施方式中，通过从S/N比低的检测信号中提取具有与脉冲光的频率对应的频率的信号，可以克服S/N比降低的问题。即，当使用第一实施方式中的试样检查装置1A时，也可以进行高精度的检查以往难以用电子束B检查的试样、即容易被电子束损坏的试样。
此外，从加快电子束B的扫描速度的观点来看，从光源2发射的脉冲光L的脉冲频率，优选为例如50MHz以上、100MHz以上或者150MHz以上。通过将脉冲频率设定为高频，在短时间内有多数的脉冲状电子束照射试样。其结果，信号提取器8可以从短时间内所获得的检测信号S1中提取具有与参考信号S2的频率对应的频率的信号。在调制频率的情况下，也优选为50MHz以上、100MHz以上或者150MHz以上。
第一实施方式中的试样检查装置1A可以是检测试样中缺陷的装置，也可以是使试样的细微结构可视化的显微镜。
(第二实施方式)
参考图3至图7，对第二实施方式中的试样检查装置1B进行说明。图3是示意性地示出第二实施方式中的试样检查装置1B的一例的图。图4A是用于说明脉冲振幅PA、脉冲宽度PW、脉冲间隔PI的图。图4B是用于说明频率调制光的振幅ZA、频率调制光的两个最大振幅之间的时间间隔ZW的图。图5是示意性地示出试样的种类与多个控制参数值彼此相关联地被存储的状态的图。图6是示意性地示出光源控制装置9可选择性地执行使从光源2发射出的脉冲光L的每单位时间的光量发生变动的第一控制模式和使从光源2发射出的脉冲光的每单位时间的光量保持一定的第二控制模式的图。图7是示意性地示出第二实施方式中的试样检查装置1B的一例的图。
第二实施方式中的试样检查装置1B具备光源2、光电阴极3、检测器7以及信号提取器8。第二实施方式中的试样检查装置1B也可以具备真空腔室CB、阳极4、光电阴极容纳容器5以及试样台6之中的至少一个。由于第二实施方式中的光源2、光电阴极3、阳极4、光电阴极容纳容器5、试样台6、检测器7、信号提取器8以及真空腔室CB与第一实施方式中的光源2、光电阴极3、阳极4、光电阴极容纳容器5、试样台6、检测器7、信号提取器8以及真空腔室CB相同，故省略对这些结构的重复说明。
在图3所示的例子中，试样检查装置1B具备控制光源2动作的光源控制装置9。
光源控制装置9根据控制参数值而控制光源2。控制参数值包括脉冲振幅控制参数值、脉冲宽度控制参数值、规定单位脉冲波形的参数值(例如规定矩形波、正弦波、锯齿波以及高斯波等的参数值)以及脉冲间隔控制参数值之中的至少一个。控制参数值也可以包括脉冲振幅控制参数值、脉冲宽度控制参数值、规定脉冲波形的参数值以及脉冲间隔控制参数值之中的至少二个、三个或是全部。如图4A所示，脉冲振幅PA(Pulse Amplitude)表示脉冲光强度的最大值，脉冲宽度PW(Pulse Width)表示脉冲的接通时间(换言之，脉冲光的发光状态的持续时间)，脉冲间隔PI(Pulse Interval)表示脉冲的断开时间(换言之，脉冲光的非发光状态的持续时间)。
此外，当从光源2发射的光为脉冲光以外的频率调制光时，上述的“脉冲振幅控制参数值”、“脉冲宽度控制参数值”、“规定单位脉冲波形的参数值”可分别改称为“频率调制光的振幅控制参数值”、“规定频率调制光的两个最大振幅之间的时间间隔的控制参数值”、“规定频率调制光的单位波形的参数值”。此外，在图4B中例示有“频率调制光的振幅(ZA)”和“频率调制光的两个最大振幅之间的时间间隔(ZW)”。
光源控制装置9通过根据脉冲振幅控制参数值控制光源2，使光源2发射具有所期望的脉冲振幅的脉冲光。此外，光源控制装置9通过根据脉冲宽度控制参数值控制光源2，使光源2发射具有所期望的脉冲宽度的脉冲光。此外，光源控制装置9通过根据脉冲间隔控制参数值控制光源2，使光源2发射具有所期望的脉冲间隔的脉冲光。
在第二实施方式中，当试样检查装置1B具备光源控制装置9时，可以根据试样T的种类而调整脉冲光L的波形(例如脉冲振幅、脉冲宽度、脉冲间隔、单位脉冲波形、脉冲频率)等。
(调整脉冲光波形的顺序的第一例)
对调整脉冲光的波形的顺序的第一例进行说明。在图3所示的例子中，试样检查装置1B具备存储试样T的种类与控制参数值彼此相关联的第一关联数据DA的存储装置M(只读存储器(ROM)、随机存取内存(RAM)、硬式磁盘驱动器等)。在图5所示的例子中，存储装置M使第一试样T1与多个控制参数值彼此相关联地存储。更具体而言，存储装置M使第一试样T1与脉冲振幅控制参数值VA1、脉冲宽度控制参数值VW1、脉冲间隔控制参数值VI1彼此相关联地存储。此外，在图5所示的例子中，存储装置M使第二试样T2与多个控制参数值彼此相关联地存储。更具体而言，存储装置M使第二试样T2与脉冲振幅控制参数值VA2、脉冲宽度控制参数值VW2、脉冲间隔控制参数值VI2彼此相关联地存储。
例如，假设第一试样T1是比第二试样T2更容易被电子束损坏的材料的情况。在该情况下，只要使存储在存储装置M中的脉冲振幅控制参数值VA1小于存储在存储装置M中的脉冲振幅控制参数值VA2即可。取而代之，也可以附加地，只要使存储在存储装置M中的脉冲宽度控制参数值VW1小于存储在存储装置M中的脉冲宽度控制参数值VW2即可。在该情况下，在检查第一试样T1时使用较弱的脉冲光(以及较弱的电子束)，而在检查第二试样T2时使用较强的脉冲光(以及较强的电子束)。
例如，假设第一试样T1是比第二试样T2容易受热损坏的材料的情况。在该情况下，只要使存储在存储装置M中的脉冲宽度控制参数值VW1小于存储在存储装置M中的脉冲宽度控制参数值VW2即可。取而代之，也可以附加地，只要使存储在存储装置M中的脉冲间隔控制参数值VI1大于存储在存储装置M中的脉冲间隔控制参数值VI2即可。在该情况下，相较于检查第二试样T2时，在检查第一试样T1时能抑制热累积在试样中。
此外，为了手动输入试样T的种类，优选试样检查装置1B具备输入设备91，该输入设备91接收试样种类的输入。当用户经由输入设备91输入试样种类时，光源控制装置9基于存储在存储装置M中的第一关联数据，提取与所输入的试样种类对应的控制参数值。然后，光源控制装置9利用该控制参数值来控制光源2的动作。
取而代之，也可以自动地确定试样T的种类。在该情况下，试样检查装置1B具备确定试样种类的摄影机等试样识别装置。光源控制装置9基于与试样识别装置所确定的试样种类相关的情报和存储在存储装置M中的第一关联数据，提取与所确定的试样种类对应的控制参数值。然后，光源控制装置9利用该控制参数值来控制光源2的动作。
(调整脉冲光波形的顺序的第二例)
对调整脉冲光波形的顺序的第二例进行说明。在图6所示的例子中，光源控制装置9可选择性地执行使从光源2发射出的脉冲光L的每单位时间的光量发生变动的第一控制模式和使从光源2发射出的脉冲光的每单位时间的光量保持一定的第二控制模式。
在第一控制模式中，可以检查试样T对于电子束B的耐久性。在该耐久性检查中，使用例如样品试样作为试样T。
假设在第一控制模式中逐渐增加脉冲光的每单位时间的光量的情况。第一控制模式中，脉冲光的每单位时间的光量增加，直到试样T被电子束B损坏为止。例如通过图像分析进行试样T有无损坏。
判定结果，当脉冲光的每单位时间的光量在第一阈值Th1以下时为试样T未被损坏，当大于第二阈值Th2时为试样T被损坏。
在上述的情况下，在使用试样检查装置1B检查实际产品(例如实际销售的产品)时，脉冲光的每单位时间的光量被设定为小于等于上述第一阈值Th1。此外，第一阈值Th1与第二阈值Th2可以为相同的数值，但是当存在不确定试样T有无损坏的范围时，第一阈值Th1与第二阈值Th2也可以为不同的数值。
在第二控制模式中，可以在不损坏试样T的情况下检查试样(例如实际产品)。
在第二控制模式中，脉冲光的每单位时间的光量保持一定。以抑制试样T的损坏的观点来看，在第二控制模式中，脉冲光的每单位时间的光量保持小于等于上述第一阈值Th1。
此外，在上述的示例的第一控制模式中，针对逐渐增加脉冲光的每单位时间的光量的示例进行了说明。取而代之，在第一控制模式中，也可以逐渐减少脉冲光的每单位时间的光量。另外，在变动脉冲光的每单位时间的光量时，脉冲光的脉冲振幅、脉冲光的脉冲宽度、脉冲光的脉冲间隔之中的至少一个会变化。
在第二实施方式中，当可以调整脉冲光的波形时，可以与试样的特性匹配地选择更适合的脉冲波形。例如，通过在试样不被损坏的范围内选择最大强度作为脉冲光的强度(换言之，电子束的强度)，可以加快试样T的检查速度。
(在阳极4与光电阴极3之间施加的电压)
在图3所示的例子中，试样检查装置1B具备在阳极4与光电阴极3(更具体而言包含光电阴极3的阴极)之间施加电压的电源40，以及控制在阳极4与光电阴极3之间所施加的电压的大小的电压控制装置42。
当在阳极4与光电阴极3之间所施加的电压大的情况下，电子束B可以到达比试样T更深的区域。换言之，可以检查至比试样T更深的区域。另一方面，当在阳极4与光电阴极3之间所施加的电压小的情况下，可以重点检查试样的表层部分。
(用电子束B扫描试样的机制)
参考图7对用电子束B扫描试样的机制的示例进行说明。
如图7所示，试样检查装置1B也可以具备使试样台6移动的驱动装置61。在该情况下，通过使试样台6移动而使电子束B扫描试样T。此外，通过驱动装置61移动的试样台6的移动方向例如与试样T的检查表面平行的方向。
取而代之，也可以附加地，试样检查装置1B也可以具备使光电阴极3移动的驱动装置31。在该情况下，通过使光电阴极3移动而使电子束B扫描试样T。此外，通过驱动装置31移动的光电阴极3的移动方向例如与试样T的检查表面平行的方向。
取而代之，也可以附加地，试样检查装置1B也可以具备使从光电阴极3释放的电子束弯曲的电子束偏转装置33。在该情况下，通过使从光电阴极3释放的电子束产生偏转而使电子束B扫描试样T。电子束偏转装置33包括例如产生与电子束B的行进方向相交的方向的电场的偏转用电极。
(检查结果的记录或显示)
如图3所示，试样检查装置1B也可以具备记录由信号提取器8提取的信号的存储装置11和/或视觉性地显示由信号提取器8提取的信号的显示装置12。存储装置11也可以使试样T中的电子束B的照射位置与由信号提取器8提取的信号彼此相关联地存储。在该情况下，通过参考照射位置与由信号提取器8提取的信号的强度的关系，可确定试样T中的缺陷位置。此外，显示装置12也可以使试样T中的电子束B的照射位置与由信号提取器8提取的信号彼此相关联地显示。
(试样检查方法)
参考图8对实施方式中的试样检查方法的一例进行说明。图8是示出实施方式中的试样检查方法的一例的流程图。
实施方式中的试样检查方法可以利用第一实施方式中的试样检查装置1A或者第二实施方式中的试样检查装置1B来执行，也可以利用其它的试样检查装置来执行。
在第一步骤ST1中，脉冲光L照射到光电阴极3。换言之，第一步骤ST1是脉冲光照射步骤。
在第一步骤ST1之前，可以根据要检查试样T的种类而变更脉冲光L的脉冲频率。也可以例如当试样T为第一试样T1时，脉冲光L的脉冲频率设定为第一频率F1，当试样T为第二试样T2时，脉冲光L的脉冲频率设定为与第一频率F1不同的第二频率F2。
另外，在第一步骤ST1之前，也可以根据要检查试样T的种类而变更用于控制光源2动作的控制参数值(例如脉冲振幅控制参数值、脉冲宽度控制参数值、规定单位脉冲波形的参数值、脉冲间隔控制参数值之中的至少一个控制参数值)。也可以例如当试样T为第一试样T1时，脉冲振幅控制参数值、脉冲宽度控制参数值、脉冲间隔控制参数值分别设定为值VA1、值VW1、值VI1，当试样T为第二试样T2时，脉冲振幅控制参数值、脉冲宽度控制参数值、脉冲间隔控制参数值分别设定为值VA2、值VW2、值VI2。
另外，在第一步骤ST1之前，也可以根据要检查试样T的种类而变更在阳极4与光电阴极3(更具体而言包括光电阴极3的阴极)之间所施加的电压。也可以例如当试样T为第一试样T1时，将阳极4与光电阴极3之间所施加的电压设定为电压V1，当试样T为第二试样T2时，将阳极4与光电阴极3之间所施加的电压设定为与电压V1不同的电压V2。
在第二步骤ST2中，从光电阴极3释放的电子束B照射到试样T。换言之，第二步骤ST2是电子束照射步骤。
第二步骤ST2中的从光电阴极3释放电子束B是由于脉冲光照射到光电阴极3而发生的现象。因此，当照射到光电阴极3的脉冲光的脉冲频率为第一频率F1时，电子束B是电子量的变动频率为第一频率F1的脉冲状电子束。
在第三步骤ST3中，由检测器7检测从试样T释放的反射电子、二次电子或者透射电子。换言之，第三步骤ST3是检测电子的检测步骤。当检测从试样T释放的反射电子或二次电子时，检测器7相对于试样T配置在光电阴极3的相同侧。此外，当检测从试样T释放的透射电子时，检测器7相对于试样T配置在光电阴极3的相反侧。
第三步骤ST3中的从试样T释放电子(反射电子、二次电子、或透射电子)是由于电子束B照射到试样T而发生的现象。因此，当照射到试样T的电子束B中的电子量的变动频率为第一频率F1时，由检测器7产生的检测信号中，具有第一频率F1的信号SA(参考图2)可以说是由于电子束B的照射产生的信号(非噪声信号)。
在第四步骤ST4中，从由检测器7产生的检测信号中提取具有与脉冲光L的脉冲频率对应的频率的信号。换言之，第四步骤ST4是信号提取步骤。
第四步骤ST4中的信号提取利用锁相放大器等信号提取器8来执行。更具体而言，例如当光源2发射的脉冲光的脉冲频率为第一频率F1时，从由检测器7产生的检测信号S1中提取具有第一频率F1的信号SA。
(耐久性检查步骤)
由上述的脉冲光照射步骤、电子束照射步骤、检测步骤以及信号提取步骤构成试样检查步骤。此外，也可以在试样检查步骤之前，执行检查试样T或与试样T同种类的试样的耐久性的耐久性检查步骤。在耐久性检查步骤中，检查试样T(或与试样T同种类的试样T’)对电子束的耐久性。
对耐久性检查步骤的一例更具体地进行说明。在耐久性检查步骤中，从光源2发射的脉冲光的每单位时间的光量产生变动。此外，在耐久性检查步骤中，决定从光源2发射的脉冲光L的每单位时间的光量与试样T(或与试样T同种类的试样T’)损坏的关系。该关系是如下关系，例如当脉冲光的每单位时间的光量在第一阈值Th1以下时，试样T(或与试样T同种类的试样T’)未被损坏，当大于第二阈值Th2时，试样T(或与试样T同种类的试样T’)被损坏等。
根据耐久性检查步骤的检查结果，决定试样检查步骤中所使用的光源2的控制参数值。例如以从光源2发射的脉冲光的每单位时间的光量达到第一阈值Th1以下的方式决定控制参数值(脉冲振幅控制参数值、脉冲宽度控制参数值、脉冲间隔控制参数值等)。此外，优选以从光源2发射的脉冲光的每单位时间的光量达到第一阈值Th1以下且接近第一阈值Th1的值的方式决定控制参数值。
当实施方式中的试样检查方法具有耐久性检查步骤时，可以根据试样的耐久性，优化照射到试样的电子束的强度。
(层积体的检查方法)
参考图9说明作为层积体的试样T的检查方法。在图9所示的例子中，检查试样T的第一层LA1，然后检查层积于第一层LA1上的第二层LA2。
检查试样T的第一层LA1的第一层检查步骤包括上述的脉冲光照射步骤、电子束照射步骤、检测步骤以及信号提取步骤。在第一层检查步骤中的电子束照射步骤中，电子束B照射到第一层LA1。
在第一层检查步骤之后，第二层LA2层积在第一层LA1的上方。因此，第一层LA1被第二层LA2覆盖。此外，在图9所示的例子中，第二层LA2直接层积在第一层LA1上，但是第二层LA2也可以经由其它层而层积在第一层LA1上。
检查试样T的第二层LA2的第二层检查步骤包括上述的脉冲光照射步骤、电子束照射步骤、检测步骤以及信号提取步骤。在第二层检查步骤中的电子束照射步骤中，以电子束B不到达第一层LA1的方式，换言之，以电子束B基本上不到达第一层LA1的方式，将电子束B照射到第二层LA2。更具体而言，以电子束B不到达第一层LA1的方式，例如设定施加在阳极4与光电阴极3(更具体而言包括光电阴极3的阴极)之间的电压。取而代之，也可以附加地，当试样检查装置为电子显微镜时，可以以电子束B不到达第一层LA1的方式设定电子透镜系统的对焦等。
当以电子束不到达第一层的方式将电子束照射到第二层时，在检查第二层LA2时，抑制从第一层LA1释放电子。因此，可以更准确地检查第二层LA2的状态。
本发明不限定于上述各实施方式，显然在本发明的技术思想的范围内，可对各实施方式进行适当地变形或变更。此外，能够将在各实施方式中使用的任意的构成要件与其他实施方式组合，且能够省略各实施方式中的任意的构成要件。
例如在上述的示例中已对利用一个光源2和一个光电阴极3来将电子束照射到试样的示例进行了说明。取而代之，也可以准备多个由光源2和光电阴极3所形成的组，并且使每一光源2的频率调制光的频率不同。例如将来自第一光源的具有第一频率的频率调制光照射到第一光电阴极，并且从第一光电阴极朝向试样的第一部分照射第一电子束。同时，将来自第二光源的具有第二频率的频率调制光照射到第二光电阴极，并且从第二光电阴极朝向试样的第二部分照射第二电子束。然后，由检测器7接收在第一部分反射(或者透射第一部分)的电子，同时由检测器7接收在第二部分反射(或者透射第二部分)的电子。其后，由信号提取器8提取与第一频率对应的检测信号以及与第二频率对应的检测信号。如此一来，可以同时检查第一部分和第二部分。通过同时检查第一部分和第二部分，可以缩短检查试样的时间。此外，不使每一光源2的频率调制光的频率不同，也可以使例如从第一和第二光源2照射的频率调制光的频率相同。在该情况下，由于单个检测器7无法区分并提取对应于相同频率的检测信号，因此只要设置与光源2相同数目的检测器7即可。
再者，取代上述准备多个由光源2和光电阴极3形成的组的示例，也可以由一个光电阴极3和多个光源2形成组。当光电阴极3接受从光源2照射的频率调制光时，能够发射电子束B。因此，通过使接受从多个光源2照射的频率调制光的光电阴极3的区域不同，即使只有一个光电阴极3，也能够获得与上述准备多个由上述光源2和光电阴极3形成的组的示例相同的效果。此外，也可以准备多个由一个光电阴极3和多个光源2形成的组。
工业可利用性
若使用本发明的试样检查装置以及试样检查方法，则可去除检测信号的噪声，并且产生的电子束可有效地用于检查。因此，对于制造试样检查装置的人员、使用试样检查装置以及试样检查方法来进行试样检查的人员来说是有用的。
符号说明
1、1A、1B试样检查装置
2光源
3光电阴极
4阳极
5光电阴极容纳容器
5h电子束通过孔
5m处理材料
6试样台
7检测器
8信号提取器
9光源控制装置
11存储装置
12显示装置
21电光元件
31驱动装置
33电子束偏转装置
40电源
42电压控制装置
61驱动装置
91输入装置
B电子束
CB真空腔室
DA第一关联数据
L脉冲光
LA1第一层
LA2第二层
M存储装置
PA脉冲振幅
PI脉冲间隔
PW脉冲宽度
S1检测信号
S2参考信号
SA信号
T、T’试样
T1第一试样
T2第二试样
VA1、VA2脉冲振幅控制参数值
VI1、VI2脉冲间隔控制参数值
VW1、VW2脉冲宽度控制参数值
ZA频率调制光的振幅
ZW频率调制光的两个最大振幅之间的时间间隔
e电子

Claims (9)

1.一种试样检查装置，包括：
光源，用于发射频率调制光；
光电阴极，响应于接收所述频率调制光而释放电子束；
检测器，检测从照射所述电子束的试样释放的电子，并产生检测信号；以及
信号提取器，通过从所述检测信号中提取具有与所述频率调制光的调制频率对应的频率的信号，来去除噪声信号，所述噪声信号不是从试样释放出而得信号。
2.如权利要求1所述的试样检查装置，其中：
所述信号提取器包括锁相放大器，
所述锁相放大器接收所述检测信号和参考信号，
所述锁相放大器从所述检测信号中提取具有与所述参考信号的频率对应的频率的信号。
3.如权利要求1或2所述的试样检查装置，还包括：
光源控制装置，根据控制参数值控制所述光源的动作；以及
存储装置，存储使所述试样的种类与所述控制参数值彼此相关联的第一关联数据，
所述控制参数值包括所述频率调制光的振幅控制参数值或脉冲振幅控制参数值、规定所述频率调制光的两个最大振幅之间的时间间隔的控制参数值或脉冲宽度控制参数值、规定所述频率调制光的单位波形的参数值或规定单位脉冲波形的参数值以及脉冲间隔控制参数值中的至少一个。
4.如权利要求1或2所述的试样检查装置，还包括：
光源控制装置，用于控制所述光源的动作，
所述光源控制装置可选择性地执行第一控制模式和第二控制模式，所述第一控制模式是使从所述光源发射出的所述频率调制光的每单位时间的光量产生变动，所述第二控制模式是使从所述光源发射出的所述频率调制光的每单位时间的光量保持一定。
5.一种试样检查方法，包括以下步骤：
光照射步骤，将频率调制光照射到光电阴极；
电子束照射步骤，将从所述光电阴极释放的电子束照射到试样；
检测步骤，由检测器检测从所述试样释放的电子；以及
信号提取步骤，通过从由所述检测器产生的检测信号中提取具有与所述频率调制光的调制频率对应的频率的信号，来去除噪声信号，所述噪声信号不是从试样释放出而得信号。
6.如权利要求5所述的试样检查方法，还包括以下步骤：
根据所述试样的种类变更所述频率调制光的振幅或所述频率调制光的脉冲振幅、所述频率调制光的两个最大振幅之间的时间间隔或所述频率调制光的脉冲宽度、所述频率调制光的单位波形以及所述频率调制光的脉冲间隔中的至少一个。
7.如权利要求5所述的试样检查方法，包括以下步骤：
试样检查步骤，包括所述光照射步骤、所述电子束照射步骤、所述检测步骤和所述信号提取步骤；以及
耐久性检查步骤，在所述试样检查步骤之前执行，
所述耐久性检查步骤包括检查所述试样对所述电子束的耐久性，或者检查与所述试样同种类的试样对所述电子束的耐久性，
根据所述耐久性检查步骤的检查结果，决定在所述试样检查步骤中使用的光源的控制参数值。
8.如权利要求6所述的试样检查方法，包括以下步骤：
试样检查步骤，包括所述光照射步骤、所述电子束照射步骤、所述检测步骤和所述信号提取步骤；以及
耐久性检查步骤，在所述试样检查步骤之前执行，
所述耐久性检查步骤包括检查所述试样对所述电子束的耐久性，或者检查与所述试样同种类的试样对所述电子束的耐久性，
根据所述耐久性检查步骤的检查结果，决定在所述试样检查步骤中使用的光源的控制参数值。
9.如权利要求5至8中任一项所述的试样检查方法，包括以下步骤：
第一层检查步骤，检查所述试样的第一层；以及
第二层检查步骤，在所述第一层的上方层积第二层后检查所述试样的所述第二层，
所述第一层检查步骤和所述第二层检查步骤分别包括所述光照射步骤、所述电子束照射步骤、所述检测步骤和所述信号提取步骤，
在所述第二层检查步骤中，以所述电子束不到达所述第一层的方式将所述电子束照射到所述第二层。
CN201880028185.3A 2017-12-27 2018-12-20 试样检查装置及试样检查方法 Active CN110582833B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017252709 2017-12-27
JP2017-252709 2017-12-27
PCT/JP2018/046926 WO2019131410A1 (ja) 2017-12-27 2018-12-20 試料検査装置、および、試料検査方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110582833A CN110582833A (zh) 2019-12-17
CN110582833B true CN110582833B (zh) 2022-07-01

Family

ID=67063623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880028185.3A Active CN110582833B (zh) 2017-12-27 2018-12-20 试样检查装置及试样检查方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11150204B2 (zh)
EP (1) EP3734641A4 (zh)
JP (1) JP6604649B1 (zh)
KR (1) KR102238479B1 (zh)
CN (1) CN110582833B (zh)
IL (1) IL270143B2 (zh)
TW (1) TWI794375B (zh)
WO (1) WO2019131410A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7291235B2 (ja) * 2019-10-31 2023-06-14 株式会社日立ハイテク 電子銃および電子線応用装置
JP6722958B1 (ja) * 2019-11-20 2020-07-15 株式会社Ｐｈｏｔｏ ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｏｕｌ 電子線適用装置および電子線適用装置における電子ビームの射出方法
CN110890256B (zh) * 2019-11-26 2021-07-27 华中科技大学 一种会聚角可调无磁飞秒电子源装置
US11933668B2 (en) * 2020-02-03 2024-03-19 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Sampling assembly and testing instrument
WO2022091234A1 (ja) * 2020-10-28 2022-05-05 株式会社日立ハイテク 荷電粒子ビーム装置および試料観察方法
JP6968473B1 (ja) 2021-05-26 2021-11-17 株式会社Photo electron Soul 電子銃、電子線適用装置、および、電子ビームの射出方法
JP6968481B1 (ja) 2021-09-07 2021-11-17 株式会社Photo electron Soul 電子線適用装置における検出データの作成方法および照射対象の画像合成方法、プログラム、記録媒体、並びに、電子線適用装置
JP7054281B1 (ja) * 2021-10-19 2022-04-13 株式会社Photo electron Soul 電子線適用装置および電子線適用装置における検出データの作成方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5041724A (en) * 1988-11-24 1991-08-20 Ict Integrated Circuit Testing Gesellschaft Fur, Halbleit Erpruftechnik Mbh Method of operating an electron beam measuring device
US5684360A (en) * 1995-07-10 1997-11-04 Intevac, Inc. Electron sources utilizing negative electron affinity photocathodes with ultra-small emission areas
JPH10334842A (ja) * 1997-05-28 1998-12-18 Shimadzu Corp 光走査型電子顕微鏡
JP2002313273A (ja) * 2001-04-17 2002-10-25 Hitachi Ltd 電子顕微鏡装置
CN103733045A (zh) * 2011-08-02 2014-04-16 独立行政法人科学技术振兴机构 泵浦探针测量装置
WO2017168554A1 (ja) * 2016-03-29 2017-10-05 株式会社日立ハイテクノロジーズ 電子顕微鏡

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3908193A (en) * 1972-11-27 1975-09-23 Albert Macovski Color television encoding and decoding system
JPS61184445A (ja) * 1985-02-12 1986-08-18 Shimadzu Corp Ｘ線光電子分光装置
JPH0754687B2 (ja) 1987-04-24 1995-06-07 株式会社日立製作所 パターン検査方法およびその装置
JPS6475928A (en) * 1987-09-17 1989-03-22 Hamamatsu Photonics Kk Optical heterodyne detector
DE3738453A1 (de) * 1987-11-12 1989-08-03 Brust Hans Detlef Verfahren und anordnung zur messung des signalverlaufs an einem messpunkt einer probe
JP2709135B2 (ja) * 1989-04-11 1998-02-04 浜松ホトニクス株式会社 光信号検出装置
DE3917411A1 (de) * 1989-05-29 1990-12-06 Brust Hans Detlef Verfahren und anordnung zur schnellen spektralanalyse eines signals an einem oder mehreren messpunkten
US5179565A (en) * 1990-06-07 1993-01-12 Hamamatsu Photonics, K.K. Low noise pulsed light source utilizing laser diode and voltage detector device utilizing same low noise pulsed light source
US5270780A (en) * 1991-09-13 1993-12-14 Science Applications International Corporation Dual detector lidar system and method
JPH09298032A (ja) * 1996-04-30 1997-11-18 Hamamatsu Photonics Kk 電子ビーム発生装置
US20030048427A1 (en) * 2001-01-31 2003-03-13 Applied Materials, Inc. Electron beam lithography system having improved electron gun
US6724002B2 (en) * 2001-01-31 2004-04-20 Applied Materials, Inc. Multiple electron beam lithography system with multiple beam modulated laser illumination
US6946655B2 (en) * 2001-11-07 2005-09-20 Applied Materials, Inc. Spot grid array electron imaging system
JP2003303565A (ja) * 2002-04-10 2003-10-24 Hitachi High-Technologies Corp 電子線検査装置
US7446474B2 (en) * 2002-10-10 2008-11-04 Applied Materials, Inc. Hetero-junction electron emitter with Group III nitride and activated alkali halide
US6812461B1 (en) * 2002-11-07 2004-11-02 Kla-Tencor Technologies Corporation Photocathode source for e-beam inspection or review
US7068363B2 (en) * 2003-06-06 2006-06-27 Kla-Tencor Technologies Corp. Systems for inspection of patterned or unpatterned wafers and other specimen
JP4443167B2 (ja) * 2003-08-25 2010-03-31 株式会社日立製作所 走査型電子顕微鏡
US7250618B2 (en) * 2005-02-02 2007-07-31 Nikon Corporation Radiantly heated cathode for an electron gun and heating assembly
JP5102580B2 (ja) 2007-10-18 2012-12-19 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線応用装置
JP6166032B2 (ja) * 2012-11-06 2017-07-19 浜松ホトニクス株式会社 半導体デバイス検査装置及び半導体デバイス検査方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5041724A (en) * 1988-11-24 1991-08-20 Ict Integrated Circuit Testing Gesellschaft Fur, Halbleit Erpruftechnik Mbh Method of operating an electron beam measuring device
US5684360A (en) * 1995-07-10 1997-11-04 Intevac, Inc. Electron sources utilizing negative electron affinity photocathodes with ultra-small emission areas
JPH10334842A (ja) * 1997-05-28 1998-12-18 Shimadzu Corp 光走査型電子顕微鏡
JP2002313273A (ja) * 2001-04-17 2002-10-25 Hitachi Ltd 電子顕微鏡装置
CN103733045A (zh) * 2011-08-02 2014-04-16 独立行政法人科学技术振兴机构 泵浦探针测量装置
WO2017168554A1 (ja) * 2016-03-29 2017-10-05 株式会社日立ハイテクノロジーズ 電子顕微鏡

Also Published As

Publication number Publication date
IL270143B2 (en) 2023-11-01
EP3734641A1 (en) 2020-11-04
KR20190133231A (ko) 2019-12-02
TW201933411A (zh) 2019-08-16
US11150204B2 (en) 2021-10-19
IL270143B1 (en) 2023-07-01
KR102238479B1 (ko) 2021-04-09
WO2019131410A1 (ja) 2019-07-04
US20200080949A1 (en) 2020-03-12
CN110582833A (zh) 2019-12-17
JPWO2019131410A1 (ja) 2020-01-16
IL270143A (zh) 2019-12-31
EP3734641A4 (en) 2021-04-07
JP6604649B1 (ja) 2019-11-13
TWI794375B (zh) 2023-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110582833B (zh) 试样检查装置及试样检查方法
CN111060516B (zh) 光学元件亚表面缺陷的多通道原位检测装置及检测方法
JPWO2006061947A1 (ja) 蛍光顕微鏡及び観察方法
TW200944821A (en) Method for testing a semiconductor device and a semiconductor device testing system
JP5983275B2 (ja) 検査装置および検査方法
JP4074136B2 (ja) 蛍光寿命分布画像測定装置およびその測定方法
CN102914525A (zh) 基于光学加法外差调制的新型荧光寿命显微成像装置及方法
CN108318459A (zh) 脉冲强激光诱导光致发光谱的测量装置及测量方法
JPH0670613B2 (ja) 光波形測定装置
CN107806933B (zh) 光学材料激光诱导冲击波波速的测量装置及其方法
JP6317321B2 (ja) 電界集中位置観察装置および電界集中位置観察方法
JP2680398B2 (ja) 光波形測定装置
JP4824527B2 (ja) 試料分析装置
JP2008170257A (ja) 蛍光寿命測定装置及び成膜装置
JP2656106B2 (ja) 光波形測定装置
JP2629594B2 (ja) Ｘ線光電子分光装置
JP5659902B2 (ja) カソードルミネッセンス特性の測定方法
RU2454657C2 (ru) Устройство для исследования люминесцентных свойств материала с пространственным микро- или наномасштабным разрешением (варианты)
JPWO2015190617A1 (ja) 分析方法及び分析装置
JPH01187435A (ja) 時間分解分光方法および装置
JP2014102233A (ja) 電磁波計測装置および電磁波計測方法
Grün et al. Optical Tweezer Arrays of Erbium Atoms
JP2004077175A (ja) 顕微鏡
JPH0670615B2 (ja) 光波形測定装置
JP2008116247A (ja) 試料分析装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant