CN111801765A - 用于光电阴极照明检验的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种高亮度电子束源。所述电子束源可包含经配置以产生宽带照明的宽带照明源。可调谐光谱滤波器可经配置以对所述宽带照明进行滤波以提供具有激发光谱的经滤波照明。所述电子束源可进一步包含经配置以响应于所述经滤波照明发射一或多个电子束的光电阴极，其中来自所述光电阴极的发射可基于来自所述可调谐光谱滤波器的所述经滤波照明的所述激发光谱而调整。

Description

用于光电阴极照明检验的系统及方法
相关申请案的交叉参考
本申请案根据35 U.S.C.§119(e)规定主张以希尔达多R.德尔加多(GildardoR.Delgado)、凯特琳娜·约凯伊米迪(Katerina Ioakeimidi)、弗朗西德A.希尔(FrancidA.Hill)、鲁迪·加西亚(Rudy Garcia)、迈克·梅罗(Mike Romero)、杰佛拉姆D.马克斯(Zefram D.Marks)及盖瑞V.洛佩兹(Gary V.Lopez)为发明者，在2018年3月20日申请的标题为“用于检验应用中的光电阴极照明的可调谐光源的宽带优点(ADVANTAGES OFBROADBAND AND TUNABLE LIGHT SOURCES FOR PHOTOCATHODE ILLUMINATION ININSPECTION APPLICATIONS)”的第62/645,415号美国临时申请案的权益，所述申请案的全文以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明大体上涉及光电阴极检验系统，且更特定来说，涉及用于光电阴极检验系统的可调谐宽带照明源。
背景技术
电子束源通常提供比用于成像及检验系统的光学照明源更高的分辨率。然而，扫描电子束检验系统的数据获取率可取决于电子源亮度。此外，当前电子束检验系统可受极低处理能力限制。例如，当前电子束检验系统可耗费一个多月来完全检验掩模，且耗费更长时间来完全检验300mm晶片。
为改进处理能力，已在晶片及光罩检验应用中所使用的多电子束检验系统中利用光电阴极。然而，归因于光电阴极发展主要由合适激光源的可用性驱动的事实，光电阴极在检验系统中的实用性受到限制。用于光电阴极检验系统中的材料先前是基于其与可通过当前可用激光源产生的波长的兼容性来选择。因此，已基于其与可用激光源的兼容性而非其检验性能能力来选择光电阴极材料。目前，很少有能够以较短波长提供照明的激光源。此外，可用且能够用于光电阴极检验系统中的所述光源遭受有限功率、可扩展性及稳定性的影响。
因此，期望提供一种解决上文所识别的先前方法的缺点中的一或多者的系统及方法。
发明内容
揭示一种根据本发明的一或多个实施例的高亮度电子束源。在一个实施例中，所述高亮度电子束源包含经配置以产生宽带照明的宽带照明源。在另一实施例中，所述高亮度电子束源包含经配置以对所述宽带照明进行滤波以提供具有激发光谱的经滤波照明的可调谐光谱滤波器。在另一实施例中，所述高亮度电子束源包含经配置以响应于所述经滤波照明而发射一或多个电子束的光电阴极，其中来自所述光电阴极的发射可基于来自所述可调谐光谱滤波器的所述经滤波照明的所述激发光谱而调整。
揭示一种根据本发明的一或多个实施例的检验系统。在一个实施例中，所述检验系统包含高亮度电子束源。在另一实施例中，所述高亮度电子束源可包含：宽带照明源，其经配置以产生宽带照明；可调谐光谱滤波器，其经配置以对所述宽带照明进行滤波以提供具有激发光谱的经滤波照明；及光电阴极，其经配置以响应于所述经滤波照明而发射一或多个电子束。在另一实施例中，来自所述光电阴极的发射可基于来自所述可调谐光谱滤波器的所述经滤波照明的所述激发光谱而调整。在另一实施例中，所述检验系统包含经配置以将所述一或多个电子束从所述高亮度电子源引导到样本的一或多个电子聚焦元件。在另一实施例中，所述检验系统包含用以检测从所述样本响应于所述一或多个电子束而产生的辐射的一或多个检测器。
揭示一种根据本发明的一或多个实施例的用于产生高亮度电子束的方法。在一个实施例中，所述方法包含使用宽带照明源产生宽带照明。在另一实施例中，所述方法包含使用可调谐光谱滤波器对所述宽带照明进行滤波以提供具有激发光谱的经滤波照明。在另一实施例中，所述方法包含使用光电阴极响应于所述经滤波照明发射一或多个电子束，其中来自所述光电阴极的发射可基于来自所述可调谐光谱滤波器的所述经滤波照明的所述激发光谱而调整。
应理解，前文一般描述及下文详细描述两者仅为示范性及说明性且并不一定限制如所主张的本发明。并入说明书且构成说明书的一部分的附图说明本发明的实施例且连同一般描述一起用于说明本发明的原理。
附图说明
所属领域的技术人员通过参考附图可更好地理解本发明的许多优点，其中：
图1说明根据本发明的一或多个实施例说明光电阴极的光电模式的能级图；
图2展示根据本发明的一或多个实施例说明不同材料的光电阴极的光谱响应的图表；
图3说明根据本发明的一或多个实施例说明一光电阴极的光电发射模式的能级图；
图4说明根据本发明的一或多个实施例说明光电阴极的多波长模式的能级图；
图5A说明根据本发明的一或多个实施例的高亮度电子束源；
图5B说明根据本发明的一或多个实施例的高亮度电子束源；
图6说明根据本发明的一或多个实施例的利用高亮度电子束源的光学特性化系统；及
图7说明根据本发明的一或多个实施例的用于产生高亮度电子束的方法的流程图。
具体实施方式
本发明已参考某些实施例及其特定特征而具体展示及描述。本文中所陈述的实施例应被视为说明性而非限制性。所属领域的一般技术人员应易于明白，可在不背离本发明的精神及范围的情况下作出形式及细节方面的各种改变及修改。
如本文中先前所提及，光电阴极已用于多电子束检验系统中以改进晶片及光罩检验应用中的处理能力。实现低发射率、高亮度光电阴极的关键参数的两者是激光激发的波长及光束轮廓。然而，归因于光电阴极发展主要由合适激光源的可用性驱动的事实，光电阴极在检验系统中的实用性受到限制。用于光电阴极检验系统中的材料先前是基于可通过当前可用激光源产生的波长来选择。因此，光电阴极材料已基于其与可用激光源的兼容性而非其检验性能能力来选择。
例如，在自旋极化负电子亲和力(NEA)光电阴极(例如包括铯化GaAs的光电阴极)的情况中，激发波长不仅可确定光电阴极的量子效率，而且可确定自旋极化效率。在此情况中，激发能量必须处于或恰好高于材料带隙以便最大化光电阴极的量子效率及自旋极化效率。在此实例中，具有大约800nm的小调谐性的Ti蓝宝石激光可提供具有正确激发波长及激发能量的照明。
虽然Ti蓝宝石激光可适于与铯化GaAs阴极一起使用，如上文实例中所描述，但此可不适用于广泛多种光电阴极材料。目前，很少有能够以较短波长提供照明的光源。因而，归因于缺乏适当光电阴极照明源，具有较宽带隙及较高价带自旋分裂能量的材料可能无法用于光电阴极检验系统中。
本文中预期能够经调谐及/或提供较短波长照明的光电阴极照明源可允许由广泛多种材料制成的光电阴极。此外，由不同材料建构光电阴极的能力可改进光电阴极检验系统及光电阴极自身两者的性能及操作使用年限(lifetime)。
在此方面，本发明的实施例涉及一种包含光电阴极及宽带照明源的高亮度电子束源。本发明的额外实施例涉及使用可调谐光谱滤波器以从宽带照明产生经滤波激发光谱。本发明的额外实施例涉及使用可调谐光谱滤波器以对提供到光电阴极的激发光谱进行滤波以便提供所述光电阴极的量子效率与从所述光电阴极发射的电子束的能量扩展之间的选定平衡。本发明的另外实施例涉及一种使用宽带照明源及光电阴极产生高亮度电子束的方法。
本文中预期本发明的宽带照明源可用于改进及优化所有光电发射机制(包含(但不限于)直接带隙、负电子亲和力、金属功函数、通过缺陷状态激活的光电发射及类似物)中的光电阴极性能。
如本文中先前所提及，许多光电阴极材料展现高效率及稳定性，且因此在检验应用中是非常理想的。然而，许多这些光电阴极材料具有需要市售激光难以实现的高激发能量的大带隙。在此方面，本发明的实施例涉及使用可用于提供可通过广泛多种光电阴极材料(包含具有大带隙的所述材料)使用的激发光谱的宽带照明源。因此，本文中预期使用宽带照明源可优化光电阴极发射能量、电子良率及光电阴极亮度。
现将详细参考附图中说明的所揭示标的物。
大体上参考图1到7，展示及描述根据本发明的一或多个实施例的利用宽带照明源及光电阴极进行检验的系统及方法。
出于本发明的目的，光电阴极可描述为在各种模式中操作，包含光电模式、光电发射模式、多波长操作模式及额外操作模式。将依序描述这些模式中的每一者。
图1说明根据本发明的一或多个实施例说明光电阴极的光电模式的能级图100。特定来说，图100说明光电材料内的电子的势能曲线102，其中能量(E)是相对于X轴上距核心的中心的径向距离(X)而在Y轴上测量。
按照定义，当材料(例如，半导体材料、金属材料、绝缘体材料)内部的光生电子经激发高于所述材料的功函数且直接发射到真空时，发生光电效应，如图1中所展示。材料的功函数可描述为将电子从固体材料移除到紧邻所述固体表面的外部的真空中的点所需的最小能量。在其施加到光电阴极时，光(例如，照明)可经引导到光电阴极材料内的电子且通过光电阴极材料内的电子吸收。来自照射光的能量可借此从照射光转移到电子，从而激发电子高于材料的功函数且引起电子从材料射出并发射到真空状态。
如应用于图1，电子101可通过具有大于光电阴极材料的功函数的激发能量的光(例如，照明)撞击。所述光的激发能量可从光转移到电子101，借此激发来自材料的传导带的电子高于材料的功函数，从而引起电子101发射到真空状态。
可优化光电阴极使得其以功函数或接近功函数操作，使得以最小能量发射电子。在此方面，当光电阴极暴露到具有处于或接近功函数的激发能量的照明时，可将所述光电阴极视为优化。
本文中应注意，例如碱金属卤化物(例如，CsBr、CsI、Cs2Te及类似物)的材料可在光电模式中操作，如图1中所展示。本文中应进一步注意，碱金属卤化物可展现广泛范围的光谱敏感性，以及在真空紫外线(VUV)波长到深紫外线(DUV)波长下的高量子效率。例如，碱金属卤化物可在暴露到200nm照明时展现高达若干百分比的量子效率，且在暴露到大约150nm的照明时展现高达约40％量子效率。归因于其在VUV波长及DUV波长的情况下的高量子效率，碱金属卤化物在利用宽带照明的光电阴极检验系统中可尤其兼容。
虽然高量子效率水平可为期望的，但本文中应进一步注意，用远高于光电材料的带隙的照明操作光电阴极可导致高级电子能量扩展。材料的带隙可定义为将电子从材料的价带移除到所述材料的传导带所需的能量(例如，所述价带与所述传导带之间的能量差)。在此方面，本文中预期宽带照明可经滤波及调谐以便通过平衡光电阴极的量子效率与通过所述光电阴极发射的电子的能量扩展而优化光电阴极性能。
图2展示根据本发明的一或多个实施例说明不同材料的光电阴极的光谱响应的图表200。特定来说，图表200说明光电阴极对紫外线(UV)、可见光及红外线(IR)波长范围中的激发波长的响应。本文中应注意，宽带照明可经滤波以包含激发波长(在图表200的X轴上说明)以便实现所要电子束参数。
图3说明根据本发明的一或多个实施例说明光电阴极的光电发射模式的能级图300。特定来说，图300说明光电材料内的电子的势能曲线302，其中能量(E)是相对于X轴上的距核心的中心的径向距离(X)而在Y轴上测量。
相较于先前定义为高于材料的功函数的操作的光电模式，光电发射模式可定义为低于所述材料的功函数的操作。在光电发射模式中，将光电阴极暴露到具有低于功函数的激发能量的光(例如，照明)。因而，从照射光吸收的能量不足以激发材料的电子到使得所述电子直接发射到真空状态的程度。而是，在光电发射模式中，电子可穿隧通过能量屏障使得电子穿隧到真空状态中。在光电发射模式中，电子可穿隧以根据肖特基(Schottky)模型操作，借此最小化电子能量扩展。
本文中应注意，使用宽带照明源以及光电阴极可允许对宽带照明进行滤波及调谐以便指示所述光电阴极可在什么模式中操作。例如，将宽带照明滤波到较长波长(例如，较低能量波长)可引起光电阴极在光电发射模式中操作。相反地，将宽带照明滤波到较短波长(例如，较高能量波长)可引起光电阴极在光电模式中操作。
图4说明根据本发明的一或多个实施例说明CsBr光电阴极的多波长模式的能级图400。
本文中应注意，一些光电阴极材料可必须在多波长模式中操作以便适用于检验系统内。在多波长模式中，使用具有第一波长(或第一窄波长带)的光以将光电阴极材料中的电子激发到经激发中间电子带(例如，谐振电子带)或能量陷阱。随后，使用具有第二波长(或第二窄波长带)的光以将电子从所述中间谐振电子带或能量陷阱激发到其中可发射电子的真空状态。在此方面，多波长模式利用步进式机制以实现来自光电阴极的电子束发射。
例如，图4中的图400说明CsBr光电阴极的多波长模式。在多波长模式中，用展现约4.6eV与约7.2eV之间的能级的光泵激CsBr光电阴极可引起CsBr光电阴极内的电子从价带激发到一或多个带内能量状态(例如，谐振电子带)。例如，用具有4.6eV到7.2eV之间的能量的第一波长的光泵激CsBr光电阴极可将电子从CsBr光电阴极的价带激发到具有大于价带的约4.7eV的能级的带内能量状态。继续相同实例，用展现大于2.4eV的能量的光泵激CsBr光电阴极可将一或多个带内能量状态中的电子激发到其中可发射电子的真空状态。例如，用具有约2.6eV的能量的第二波长的光泵激CsBr光电阴极可将电子从带内能量状态激发到其中可发射电子的真空状态。
在一个实施例中，本发明的宽带照明源可经滤波及调谐以用经设计以优化多波长操作模式的波长泵激光电阴极。例如，参考图4，来自宽带照明源的宽带照明可经滤波使得用展现约4.7eV的第一能级的光及展现约2.6eV的第二能级的光泵激CsBr光电阴极。本文中应注意，调谐宽带照明以便用各种波长或波长带泵激光电阴极的能力提供增加的灵活性，且允许本发明的系统及方法更高效及更有效地优化用各种材料产生的光电阴极。
另一替代操作模式可应用于用半导体及/或工程材料产生的光电阴极。在此替代操作模式中，可用照明泵激光电阴极以便将电子从光电阴极材料的价带激发到一或多个中间电子带(例如，谐振电子带)或能量陷阱。随后，可施加电场或电流到光电阴极以便使电子从中间陷阱状态穿隧到真空水平。本文中应注意，替代操作模式可需要非常特定波长及/或非常窄波长带以便优化光电阴极的操作。本文中应进一步注意，就替代操作模式使用步进式技术以便使用光电阴极材料产生一或多个电子束来说，替代操作模式可类似于多波长模式。
图5A说明根据本发明的一或多个实施例的高亮度电子束源500。高亮度电子束源500(在下文为“电子束源500”)可包含(但不限于)宽带照明源502、一或多个光学元件504及光电阴极506。
在一个实施例中，宽带照明源502经配置以产生宽带照明503。自宽带照明源502产生的宽带照明503可包含(但不限于)：真空紫外线(VUV)照明、紫外线(UV)照明、可见光照明、近红外线(NIR)照明及红外线(IR)照明。宽带照明源502可包含经配置以产生宽带照明的任何宽带照明源，包含(但不限于)：激光产生的等离子体源、激光维持等离子体(LSP)源、超连续激光、白光激光、光纤激光、可调谐光学参数源(例如，光学参数振荡器、光学参数放大器及类似物)及类似物。此外，宽带照明源502可包含连续波(CW)照明源或脉冲照明源。
例如，图5A中所说明的电子束源500包含包括激光维持等离子体(LSP)源的宽带照明源502。在此方面，宽带照明源502可包含(但不限于)：泵浦源508、反射器元件510、经配置以含有等离子体514的等离子体灯512及冷光镜516。
在一个实施例中，泵浦源508经配置以产生泵浦照明501且将所述泵浦照明引导到等离子体灯512。泵浦源508可包含所属领域中已知的经配置以泵激等离子体的任何照明源，包含(但不限于)一或多个连续波(CW)激光、一或多个脉冲激光、一或多个光纤激光及类似物。
在另一实施例中，泵浦照明501经引导到等离子体灯512内所含有的气体体积以便在所述气体体积内产生等离子体514。等离子体灯512可包含所属领域中已知的用于产生等离子体514的任何等离子体灯。类似地，等离子体灯512内所含有的所述气体体积可包含所属领域中已知的用于产生及维持等离子体的任何气体或气体混合物，包含(但不限于)氙(Xe)、氩(Ar)及类似物。
在另一实施例中，等离子体灯512内所产生及维持的等离子体514可产生宽带照明503。从宽带照明源502产生的宽带照明503可包含(但不限于)：真空紫外线(VUV)照明、紫外线(UV)照明、可见光照明、近红外线(NIR)照明及红外线(IR)照明。在另一实施例中，通过等离子体514产生的宽带照明503可通过反射器元件510引导到冷光镜516。反射器元件510可包含所属领域中已知的任何反射器元件。例如，如图5A中所展示，反射器元件510可包含椭圆反射器元件510。在另一实施例中，冷光镜516可经配置以将宽带照明503从反射器元件510引导到一或多个光学元件504。冷光镜516可包含所属领域中已知的任何光学元件，包含(但不限于)光束分离器、取样器、滤波器及类似物。
在一个实施例中，一或多个光学元件504经配置以接收宽带照明503且将具有激发光谱的经滤波照明505引导到光电阴极506。一或多个光学元件504可包含所属领域中已知的任何光学元件。例如，一或多个光学元件可包含一或多个光谱滤波器。通过另一实例，一或多个光学元件504可包含一或多个可调谐光谱滤波器。进一步通过实例，一或多个光学元件504可包含一或多个镜、一或多个透镜、一或多个棱镜、一或多个彩色滤波器、一或多个光束分离器、一或多个带通滤波器、一或多个单色仪及类似物。
本文中预期一或多个光学元件504可包含经配置以接收宽带照明503且产生具有激发光谱的经滤波照明505的一或多个光谱滤波器。然而，除非本文中另有提及，否则术语“经滤波照明505”不应被视为限制本发明。在此方面，一或多个光学元件504可包含一或多个镜及/或透镜使得“经滤波照明505”包括未经滤波的宽带照明503。
在另一实施例中，一或多个光学元件504经配置以对宽带照明503进行滤波(例如，调谐)以便产生具有特定特性及/或特定激发光谱的经滤波照明505。在此方面，本文中预期一或多个光学元件504可改变及/或修改宽带照明503的一或多个特性以便优化光电阴极506的操作。例如，一或多个光学元件504可包含经配置以对宽带照明503进行滤波以产生具有特定激发光谱(其经配置以优化光电阴极506的操作)的经滤波照明505的一或多个可调谐光谱滤波器。经滤波照明505的激发光谱可经配置以实现光电阴极506的特定操作模式。例如，一或多个光学元件504可经配置以产生具有经配置以引起光电阴极506在光电模式中操作的激发光谱的经滤波照明505。通过另一实例，一或多个光学元件504可经配置以产生具有经配置以引起光电阴极506在光电发射模式中操作的激发光谱的经滤波照明505。通过另一实例，一或多个光学元件504可经配置以产生具有经配置以引起光电阴极506在多波长模式或替代操作模式中操作的激发光谱的经滤波照明505。
如本文中先前所提及，提供到光电阴极506的激发光谱可确定光电阴极506的量子效率及从光电阴极506发射的一或多个电子束507的能量扩展两者。因此，在另一实施例中，一或多个光学元件504可经配置以产生具有经配置以提供光电阴极506的量子效率与从光电阴极506发射的一或多个电子束507的能量扩展之间的选定平衡的特定激发光谱的经滤波照明505。量子效率与能量扩展之间的选定平衡可基于任何数目个因素，包含(但不限于)所要量子效率水平、最小量子效率水平、所要能量扩展、最大能量扩展级、量子效率与能量扩展的所要比率及类似物。
本文中应注意，提供针对特定光电阴极506材料定制的经滤波照明505的能力可增加光电阴极506的效率。此外，针对特定光电阴极506材料定制的经滤波照明505可增加通过光电阴极506产生的一或多个电子束507的亮度。本文中应进一步注意，经定制的经滤波照明505可提供许多额外益处，包含(但不限于)增加多功能性、改进光电阴极506性能、增加光电阴极506使用年限、增加电子束507稳定性及减少电子束507噪声。特定来说，本文中应注意，使用宽带照明源502(例如，可调谐宽带照明503)可改进所产生的电子束507的稳定性使之优于可通过先前方法中所使用的激光提供的稳定性。此改进的稳定性导致较高电子束507性能及改进的检验系统性能及处理能力。
此外，本文中应注意，使用宽带照明源502(例如，可调谐宽带照明503)可导致光电阴极506上的最小功率及热耗散。此外，本文中预期使用宽带照明源502可在多电子束检验系统中提供大功率可扩展性(此在先前基于激光的方法中是不可行的)。最后，本文中预期使用本发明的宽带照明源502可允许更广范围的光电阴极506材料在商业上可行，因为用于泵激光电阴极的经滤波照明505可针对光电阴极506材料参数定制。
在另一实施例中，一或多个光学元件504经配置以将经滤波照明505引导到光电阴极506。在另一实施例中，光电阴极506经配置以接收经滤波照明505且响应于经滤波照明505产生一或多个电子束507。一或多个电子束507可包含单个电子束507、多个电子束507及类似物。在此方面，本文中预期电子束源500可实施于单电子束检验系统、多电子束检验系统及/或多柱电子束检验系统中。在另一实施例中，一或多个电子束507可包含连续电子束507或脉冲电子束507。例如，当泵浦源508包含脉冲泵浦源508时，一或多个电子束507可包含一或多个脉冲电子束507。通过另一实例，当泵浦源508包含连续波(CW)泵浦源508时，一或多个电子束507可包含一或多个连续电子束507。
可用所属领域中已知的用于产生一或多个电子束507的任何材料产生光电阴极506，所述材料包含(但不限于)：一或多个碱金属卤化物(例如，CsBr、CsI、Cs2Te及类似物)、GaN、GaAs、CsTe、CsK碲化物、铯锑化物(例如，Cs3Sb)及类似物。此外，光电阴极506可包含所属领域中已知的任何光电发射配置。例如，光电阴极506可包含平面光电阴极。通过另一实例，光电阴极506可包含具有周期性图案化结构的平面光电阴极。通过另一实例，光电阴极可包含单个发射结构(例如，单个发射尖端)。替代性地，光电阴极506可包含发射结构阵列(例如，发射尖端阵列)。
本文中应注意，光电阴极506的特性及性质可在光电阴极506的整个操作使用年限期间改变。在此方面，本文中预期可调整电子束源500的一或多个特性(例如，泵浦源508的特性、一或多个光学元件504的特性及类似物)以便优化在光电阴极506的整个使用年限期间光电阴极506的性能。
图5B说明根据本发明的一或多个实施例的高亮度电子束源500。高亮度电子束源500(在下文为“电子束源500”)可包含(但不限于)宽带照明源502、一或多个光学元件504及光电阴极506。本文中应注意，除非本文中另有提及，否则与图5A中所描绘的电子束源500相关联的任何描述可被视为适用于图5B中所描绘的电子束源500。相反地，除非本文中另有提及，否则与图5B中所描绘的电子束源500相关联的任何描述可被视为适用于图5A中所描绘的电子束源500。
在一个实施例中，宽带照明源502经配置以产生宽带照明503。在另一实施例中，一或多个光学元件504可包含聚光透镜518、单色仪520、光纤耦合透镜522、光纤光学器件(例如，光纤524)、准直器526及物镜528(例如，聚焦透镜)。在此方面，一或多个光学元件504可包含所属领域中已知的经配置以修改宽带照明503的一或多个特性且将宽带照明503引导到光电阴极506的任何光学元件。因此，一或多个光学元件504可包含如图5B中所描绘的较少、额外及/或替代光学元件。
在一个实施例中，聚光透镜518经配置以从宽带照明源502接收宽带照明503且将宽带照明503引导到单色仪520。在另一实施例中，单色仪520经配置以对宽带照明503进行滤波及/或调谐以产生具有激发光谱的经滤波照明505。如本文中先前所提及，单色仪520可经配置以产生具有特定激发光谱的经滤波照明505以便优化光电阴极506的性能。在此方面，单色仪520可经配置以产生具有针对光电阴极506的材料定制的特定激发光谱的经滤波照明505。例如，单色仪520可经配置以产生具有经配置以提供光电阴极506的量子效率与从光电阴极506发射的一或多个电子束507的能量扩展之间的选定平衡的特定激发光谱的经滤波照明505。
在另一实施例中，单色仪520经配置以将经滤波照明505引导到光纤耦合透镜522。光纤耦合透镜522可经配置以将经滤波照明505耦合及引导到光纤524。类似地，光纤524可经配置以将经滤波照明505引导到光电阴极506。在一个实施例中，准直器526经配置以从光纤524接收经滤波照明505且将经滤波照明505引导到光电阴极506。在另一实施例中，准直器526经配置以塑形经滤波照明505的光束轮廓。如图5A及图5B中可见，本文中预期本发明的电子束源500可包含各种操作模式，包含经由自由空间及光纤光学器件的光学传输。
在另一实施例中，物镜528经配置以从光纤524及/或准直器526接收经滤波照明505且将经滤波照明505引导到真空室530内所含有的光电阴极506。在一个实施例中，真空室530包含入射窗532及出射窗534。在另一实施例中，真空室530经配置以含有孔径538及安置于光电阴极载物台536上的光电阴极506。
在一个实施例中，物镜528经配置以将经滤波照明505引导到真空室530的入射窗532。入射窗532可包含经配置以使经滤波照明505通过到真空室530中的任何光学元件，包含(但不限于)一或多个端口、一或多个窗、一或多个透镜及类似物。在另一实施例中，经滤波照明505可经引导穿过入射窗532而到安置于光电阴极载物台536上的光电阴极506。在另一实施例中，光电阴极载物台536可经配置以促进光电阴极506的移动。在此方面，光电阴极载物台536可包含经配置以使光电阴极506沿着一或多个线性方向(例如，x方向、y方向及/或z方向)平移的可致动载物台。通过另一实例，光电阴极载物台536可包含(但不限于)适于使光电阴极506沿着旋转方向选择性地旋转的一或多个旋转载物台。通过另一实例，光电阴极载物台536可包含(但不限于)适于使光电阴极506沿着线性方向选择性地平移及/或使光电阴极506沿着旋转方向选择性地旋转的旋转载物台及平移载物台。
在另一实施例中，光电阴极506可经配置以响应于经滤波照明505发射一或多个电子束507。一或多个电子束507可包含单个电子束507、多个电子束507及类似物。在此方面，本文中预期电子束源500可实施于单电子束检验系统、多电子束检验系统及/或多柱电子束检验系统中。
在另一实施例中，一或多个电子束507经引导到孔径538。孔径538可经配置以改变一或多个电子束507的一或多个特性。例如，孔径538可经配置以修改一或多个电子束507的形状。在另一实施例中，一或多个电子束507是经由出射窗534引导离开真空室530。出射窗534可包含经配置以使一或多个电子束507通过到真空室530中的任何光学元件，包含(但不限于)一或多个端口、一或多个电子光学窗、一或多个电子光学透镜及类似物。
图6说明根据本发明的一或多个实施例的利用高亮度电子束源500的光学特性化系统600。光学特性化系统600可包含所属领域中已知的任何特性化系统，包含(但不限于)检验系统、重检系统、基于图像的计量系统及类似物。在此方面，系统600可经配置以对样本602执行检验、重检或基于图像的计量。
光学特性化系统600可包含(但不限于)电子束源500、一或多个光学元件606、安置于样本载物台604上的样本602、一或多个光学元件608、检测器组合件610及包含一或多个处理器616及存储器618的控制器614。
在一个实施例中，系统600的电子束源500经配置以将一或多个电子束507引导到样本602。电子束源500可形成电子光学柱。在另一实施例中，电子束源500包含经配置以将一或多个电子束507聚焦及/或引导到样本602的表面的一或多个额外及/或替代电子光学元件606。在另一实施例中，系统600包含经配置以收集响应于一或多个电子束507从样本602的表面发出的二次电子607的一或多个电子光学元件608。本文中应注意，一或多个电子光学元件606及一或多个电子光学元件608可包含经配置以引导、聚焦及/或收集电子的任何电子光学元件，包含(但不限于)一或多个偏转器、一或多个电子光学透镜、一或多个聚光透镜(例如，磁性聚光透镜)、一或多个物镜(例如，磁性聚光透镜)及类似物。
样本602可包含所属领域中已知的任何样本，包含(但不限于)晶片、光罩、光掩模及类似物。在一个实施例中，样本602经安置于载物台组合件604上以促进样本602的移动。在另一实施例中，载物台组合件604是可致动载物台。例如，载物台组合件604可包含(但不限于)适于使样本602沿着一或多个线性方向(例如，x方向、y方向及/或z方向)选择性地平移的一或多个平移载物台。通过另一实例，载物台组合件604可包含(但不限于)适于使样本602沿着旋转方向选择性地旋转的一或多个旋转载物台。通过另一实例，载物台组合件604可包含(但不限于)适于使样本602沿着线性方向选择性地平移及/或使样本602沿着旋转方向选择性地旋转的旋转载物台及平移载物台。本文中应注意，系统600可在所属领域中已知的任何扫描模式中操作。
应注意，电子束源500及/或系统600的电子光学组合件并不限于图6中所描绘的电子光学元件，其仅出于说明性目的提供。应进一步注意，系统600可包含将一或多个电子束507引导/聚焦到样本602上且据此响应而将经发出的二次电子607收集且成像到检测器组合件610上所需的任何数目及类型的电子光学元件。
例如，系统600可包含一或多个电子束扫描元件(未展示)。例如，所述一或多个电子束扫描元件可包含(但不限于)适于控制一或多个电子束507相对于样本602的表面的位置的一或多个电磁扫描线圈或静电偏转器。此外，一或多个扫描元件可用于跨样本602以选定图案扫描一或多个电子束507。
在另一实施例中，二次电子607经引导到检测器组合件614的一或多个传感器612。系统600的检测器组合件614可包含所属领域中已知的适于检测来自样本602的表面的多个二次电子607的任何检测器组合件。在一个实施例中，检测器组合件614包含电子检测器阵列。在此方面，检测器组合件614可包含电子检测部分阵列。此外，检测器组合件614的检测器阵列的每一电子检测部分可经定位以便从样本602检测与入射的一或多个电子束507中的一者相关联的电子信号。在此方面，检测器组合件614的每一通道可对应于一或多个电子束507的电子束507。检测器组合件614可包含所属领域中已知的任何类型的电子检测器。例如，检测器组合件614可包含微通道板(MCP)、PIN或p-n结检测器阵列(例如但不限于，二极管阵列或雪崩光电二极管(APD))。通过另一实例，检测器组合件614可包含高速闪烁器/PMT检测器。
虽然图6将系统600说明为包含仅包括一个二次电子检测器组合件的检测器组合件614，但此不应被视为限制本发明。在此方面，应注意，检测器组合件614可包含(但不限于)二次电子检测器、反向散射电子检测器及/或初级电子检测器(例如，柱内电子检测器)。在另一实施例中，系统100可包含多个检测器组合件614。例如，系统100可包含二次电子检测器组合件614、反向散射电子检测器组合件614及柱内电子检测器组合件614。
在另一实施例中，检测器组合件614通信地耦合到包含一或多个处理器616及存储器618的控制器614。例如，一或多个处理器616可通信地耦合到存储器618，其中一或多个处理器616经配置以执行存储于存储器618上的一组程序指令。在一个实施例中，一或多个处理器616经配置以分析检测器组合件614的输出。在一个实施例中，所述组程序指令集经配置以引起一或多个处理器616分析样本602的一或多个特性。在另一实施例中，所述组程序指令经配置以引起一或多个处理器616修改系统600的一或多个特性以便维持样本602及/或传感器612上的聚焦。例如，一或多个处理器616可经配置以调整电子束源500或一或多个光学元件606的一或多个特性以便将来自电子束源500的一或多个电子束507聚焦到样本602的表面上。通过另一实例，一或多个处理器616可经配置以调整一或多个光学元件608以便收集来自样本602的表面的照明且将所述经收集照明聚焦于传感器612上。通过另一实例，一或多个处理器616可经配置以调整施加到电子束源500的一或多个静电偏转器的一或多个聚焦电压以便独立地调整一或多个电子束507的位置或对准。
本文中应注意，系统600的一或多个组件可以所属领域中已知的任何方式通信地耦合到系统600的各种其它组件。例如，一或多个处理器616可经由有线(例如，铜线、光纤光缆及类似物)或无线连接(例如，RF耦合、IR耦合、数据网络通信(例如，WiFi、WiMax、蓝牙及类似物))彼此通信地耦合及与其它组件通信地耦合。通过另一实例，一或多个处理器可通信地耦合到电子束源500的一或多个组件，包含(但不限于)泵浦源502、一或多个光学元件504(例如，可调谐光谱滤波器、单色仪520、光电阴极载物台536及类似物)及类似物。
在一个实施例中，一或多个处理器616可包含所属领域中已知的任一或多个处理元件。在此意义上，一或多个处理器616可包含经配置以执行软件算法及/或指令的任何微处理器型装置。在一个实施例中，如贯穿本发明所描述，一或多个处理器616可由桌上型计算机、大型计算机系统、工作站、图像计算机、平行处理器或经配置以执行经配置以操作系统600的程序的其它计算机系统(例如，联网计算机)组成。应进一步认识到，贯穿本发明所描述的步骤可通过单个计算机系统或替代性地多个计算机系统执行。此外，应认识到，贯穿本发明所描述的步骤可在一或多个处理器616中的任一或多者上执行。一般来说，术语“处理器”可经广泛定义以涵盖具有一或多个处理元件的任何装置，所述一或多个处理元件执行来自存储器618的程序指令。此外，系统600的不同子系统(例如，电子束源500、检测器组合件610、控制器614及类似物)可包含适于执行贯穿本发明所描述的步骤的至少一部分的处理器或逻辑元件。因此，以上描述不应解释为限制本发明而仅解释为说明。
存储器618可包含所属领域中已知的适于存储可通过相关联的一或多个处理器616执行的程序指令的任何存储媒体。例如，存储器618可包含非暂时性存储器媒体。例如，存储器媒体618可包含(但不限于)只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁性或光学存储器装置(例如，磁盘)、磁带、固态驱动及类似物。应进一步注意，存储器618可与一或多个处理器616一起容置于共同控制器外壳中。在替代实施例中，存储器618可相对于处理器616、控制器614及类似物的物理位置而远程定位。在另一实施例中，存储器618维持用于引起一或多个处理器616执行贯穿本发明所描述的各种步骤的程序指令。
图7说明根据本发明的一或多个实施例的用于产生高亮度电子束的方法的流程图。本文中应注意，方法700的步骤可全部或部分通过电子束源500及/或系统600实施。然而应进一步认识到，方法700并不限于电子束源500及/或系统600，因为额外或替代系统级实施例可执行方法700的全部或部分步骤。
在步骤702中，使用宽带照明源产生宽带照明。例如，宽带照明源502可经配置以产生宽带照明503，如图5A到5B中所展示。从宽带照明源502产生的宽带照明503可包含(但不限于)真空紫外线(VUV)照明、紫外线(UV)照明、可见光照明、近红外线(NIR)照明及红外线(IR)照明。宽带照明源502可包含经配置以产生宽带照明的任何宽带照明源，包含(但不限于)激光产生的等离子体源、激光维持等离子体(LSP)源、超连续激光、白光激光、光纤激光、可调谐光学参数源(例如，光学参数振荡器、光学参数放大器及类似物)及类似物。此外，宽带照明源502可包含连续波(CW)照明源或脉冲照明源。
在步骤704中，使用可调谐光谱滤波器对宽带照明进行滤波以提供具有激发光谱的经滤波照明。例如，一或多个光学元件504可经配置以对宽带照明503进行滤波(例如，调谐)以便产生具有特定特性及/或特定激发光谱的经滤波照明505。例如，一或多个光学元件504可包含一或多个可调谐光谱滤波器，其经配置以对宽带照明503进行滤波以产生特定激发光谱(其经配置以优化光电阴极506的操作)的光电阴极泵浦照明505。
光电阴极泵浦照明505的激发光谱可经配置以实现光电阴极506的特定操作模式。例如，一或多个光学元件504可经配置以产生经配置以引起光电阴极506在光电模式中操作的激发光谱(例如，经滤波照明505的激发光谱)。通过另一实例，一或多个光学元件504可经配置以产生经配置以引起光电阴极506在光电发射模式中操作的激发光谱。通过另一实例，一或多个光学元件504可经配置以产生经配置以引起光电阴极506在多波长模式或替代操作模式中操作的激发光谱。
在步骤706中，通过光电阴极响应于经滤波照明发射一或多个电子束。可用所属领域中已知的用于产生一或多个电子束507的任何材料产生光电阴极506，所述材料包含(但不限于)：一或多个碱金属卤化物(例如，CsBr、CsI、Cs2Te及类似物)、GaN、GaAs、CsTe、CsK碲化物、铯锑化物(例如，Cs3Sb)及类似物。此外，光电阴极506可包含所属领域中已知的任何光电发射配置。例如，光电阴极506可包含平面光电阴极。通过另一实例，光电阴极506可包含具有周期性图案化结构的平面光电阴极。通过另一实例，光电阴极可包含单个发射结构(例如，单个发射尖端)。替代性地，光电阴极506可包含发射结构阵列(例如，发射尖端阵列)。
一或多个电子束507可包含单个电子束507、多个电子束507及类似物。在此方面，本文中预期电子束源500可实施于单电子束检验系统、多电子束检验系统及多柱电子束检验系统中。在另一实施例中，一或多个电子束507可包含连续电子束507或脉冲电子束507。例如，当泵浦源508包含脉冲泵浦源时，一或多个电子束507可包含一或多个脉冲电子束507。通过另一实例，当泵浦源508包含连续波(CW)泵浦源时，一或多个电子束507可包含一或多个连续电子束507。
本文中应注意，所揭示系统的一或多个组件可依所属领域中已知的任何方式通信地耦合到系统的各种其它组件。例如，[系统的元件]可经由有线(例如，铜线、光纤光缆及类似物)或无线连接(例如，RF耦合、IR耦合、数据网络通信(例如，WiFi、WiMax、蓝牙及类似物))彼此通信地耦合及与其它组件通信地耦合。
所属领域的技术人员将认识到，为概念上清楚起见，本文中所描述的组件(例如，操作)、装置、对象及其所附的论述是用作实例且预期各种配置修改。因此，如本文中所使用，所陈述的特定范例及所附论述希望表示其的更一般类别。一般来说，使用任何特定范例希望表示其类别，且不包含特定组件(例如，操作)、装置及对象不应视为限制性。
所属领域的技术人员将了解，存在可实现本文中所描述的过程及/或系统及/或其它技术的各种载体(例如，硬件、软件及/或固件)，且优选工具将随着其中部署所述过程及/或系统及/或其它技术的上下文而改变。例如，如果实施者确定速度及准确性是最重要的，那么所述实施者可选择主要硬件及/或固件载体；替代性地，如果灵活性是最重要的，那么实施者可选择主要软件实施方案；或又再次替代性地，实施者可选择硬件、软件及/或固件的某一组合。因此，存在可实现本文中所描述的过程及/或装置及/或其它技术的若干可能载体，所述载体中的任一者本质上并不优于另一者，因为待利用的任何载体是取决于其中将部署所述载体的上下文及实施者的特定考虑因素(例如，速度、灵活性或可预测性)的选择，所述上下文及考虑因素中的任一者可能改变。
呈现先前描述以使所属领域的一般技术人员能够制造并使用本发明，如在特定应用及其要求的上下文中提供那样。如本文中所使用，方向性术语(例如“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”、“上”、“向上”、“下”、“下面”及“向下”)希望出于描述目的提供相对位置，且并不希望指定绝对参考系。所属领域的技术人员将易于明白对所描述实施例的各种修改，且本文中所定义的一般原理可应用于其它实施例。因此，本发明并不希望限于所展示及描述的特定实施例，而应符合与本文中所揭示的原理及新颖特征一致的最广泛范围。
关于本文中所使用的基本上任何复数及/或单数术语，所属领域的技术人员可根据上下文及/或应用来将复数转化成单数及/或将单数转化成复数。为清楚起见，本文中未明确陈述各种单数/复数排列。
本文中所描述的全部方法可包含将方法实施例的一或多个步骤的结果存储于存储器中。所述结果可包含本文中所描述的结果中的任一者且可以所属领域中已知的任何方式存储。存储器可包含本文中所描述的任何存储器或所属领域中已知的任何其它合适存储媒体。在已存储结果之后，所述结果可在存储器中存取且通过本文中所描述的方法或系统实施例中的任一者使用；经格式化以向用户显示；通过另一软件模块、方法或系统使用及类似物。此外，结果可“永久地”、“半永久地”、“暂时地”存储或存储一段时间。例如，存储器可为随机存取存储器(RAM)，且结果可不一定无期限地留存于存储器中。
应进一步预期，上文所描述的方法的实施例中的每一者可包含本文中所描述的(若干)任何其它方法的(若干)任何其它步骤。另外，上文所描述的方法的实施例中的每一者可通过本文中所描述的系统中的任一者执行。
本文中所描述的标的物有时说明含于其它组件内或与其它组件连接的不同组件。应理解，此类描绘架构仅供示范，且事实上可实施实现相同功能性的许多其它架构。就概念来说，用于实现相同功能性的任何组件布置经有效“相关联”使得实现所要功能性。因此，本文中经组合以实现特定功能性的任两个组件可被视为彼此“相关联”使得实现所要功能性，不论架构或中间组件如何。同样地，如此相关联的任何两个组件也可被视为彼此“连接”或“耦合”以实现所要功能性，且能够如此相关联的任两个组件也可被视为彼此“可耦合”以实现所要功能性。可耦合的特定实例包含(但不限于)可物理配合及/或物理交互组件、及/或可无线交互及/或无线交互组件、及/或逻辑交互及/或可逻辑交互组件。
此外，应理解，本发明是通过所附权利要求书定义。所属领域者将理解，一般来说，本文中且尤其是所附权利要求书(例如，所附权利要求书的主体)中所使用的术语一般希望为“开放式”术语(例如，术语“包含(including)”应被解释为“包含(但不限于)”，术语“具有”应被解释为“至少具有”，术语“包含(includes)”应被解释为“包含(但不限于)”及类似物)。所属领域者应进一步理解，如果想要引入权利要求叙述的特定数目，则此意向将明确叙述于权利要求中，且如果缺乏此叙述，那么不存在此意向。例如，作为理解的辅助，以下所附权利要求书可含有使用引导性词组“至少一个”及“一或多个”来引入权利要求叙述。然而，此类词组的使用不应被解释为隐含：由不定冠词“一”或“一个”引入的权利要求叙述将含有此引入权利要求叙述的任何特定权利要求限制为仅含有此叙述的发明，即使相同权利要求包含引导性词组“一或多个”或“至少一个”及例如“一”或“一个”的不定冠词(例如，“一”及/或“一个”通常应被解释为意味着“至少一个”或“一或多个”)；上述内容对用于引入权利要求叙述的定冠词的使用同样适用。另外，即使明确叙述引入权利要求叙述的特定数目，但所属领域的技术人员也应认识到，此叙述通常应被解释为意味着至少所述叙述数目(例如，“两条叙述”的基本叙述(无其它修饰语)通常意味着至少两条叙述或两条或超过两条叙述)。此外，在其中使用类似于“A、B及C中的至少一者，及类似物”的惯用表述的例子中，此构造一般意味着所属领域的技术人员将理解的惯用表述意义(例如，“具有A、B及C中的至少一者的系统”将包含(但不限于)仅具有A、仅具有B、仅具有C、同时具有A及B、同时具有A及C、同时具有B及C及/或同时具有A、B及C的系统，及类似物)。在其中使用类似于“A、B或C中的至少一者，及类似物”的惯用表述的例子中，此构造一般意味着所属领域的技术人员将理解的惯用表述意义(例如，“具有A、B或C中的至少一者的系统”将包含(但不限于)仅具有A、仅具有B、仅具有C、同时具有A及B、同时具有A及C、同时具有B及C及/或同时具有A、B及C的系统，及类似物)。所属领域者应进一步理解，无论在实施方式、权利要求书或图式中，呈现两个或多于两个替代项的几乎任何转折连词及/或词组应被理解为涵盖以下可能性：包含所述项中的一者、所述项中的任一者或两项。例如，词组“A或B”将被理解为包含“A”或“B”或“A及B”的可能性。
据信，将通过以上描述来理解本发明及其许多伴随优点，且应明白，可在不背离所揭示目标或不牺牲其全部材料优点的情况下对组件的形式、构造及布置作出各种改变。所描述的形式仅供说明，且以下权利要求书希望涵盖及包含此类改变。此外，应理解，本发明是通过所附权利要求书定义。

Claims (34)

1.一种高亮度电子束源，其包括：
宽带照明源，其经配置以产生宽带照明；
可调谐光谱滤波器，其经配置以对所述宽带照明进行滤波以提供具有激发光谱的经滤波照明；及
光电阴极，其经配置以响应于所述经滤波照明而发射一或多个电子束，其中来自所述光电阴极的发射可基于来自所述可调谐光谱滤波器的所述经滤波照明的所述激发光谱而调整。
2.根据权利要求1所述的高亮度电子束源，其中所述光电阴极包括：
碱卤光电阴极。
3.根据权利要求1所述的高亮度电子束源，其中所述碱卤光电阴极包括：
CsBr、CsI及Cs2Te中的至少一者。
4.根据权利要求1所述的高亮度电子束源，其中所述可调谐光谱滤波器经配置以提供经选择以提供所述光电阴极的量子效率与所述一或多个电子束的能量扩展之间的选定平衡的激发光谱。
5.根据权利要求1所述的高亮度电子束源，其中所述可调谐光谱滤波器经配置以提供经选择以提供从所述光电阴极在光电模式中的发射的激发光谱。
6.根据权利要求1所述的高亮度电子束源，其中所述可调谐光谱滤波器经配置以提供经选择以提供从所述光电阴极在光电发射模式中的发射的激发光谱。
7.根据权利要求1所述的高亮度电子束源，其中所述可调谐光谱滤波器经配置以提供经选择以将所述光电阴极中的电子泵激到谐振电子带或陷阱中的至少一者的激发光谱，其中所述光电阴极包含用以产生电场以促进所述经泵激电子的穿隧以产生所述一或多个电子束的电压源。
8.根据权利要求1所述的高亮度电子束源，其中所述可调谐光谱滤波器经配置以提供包含两个或更多个波长带的激发光谱，其中所述两个或更多个波长带的至少一第一波长带将所述光电阴极中的电子泵激到至少一个带内能量状态，其中所述两个或更多个波长带的至少一第二波长带将所述电子从所述至少一个带内能量状态泵激到真空状态。
9.根据权利要求8所述的高亮度电子束源，其中所述光电阴极包括：
CsBr光电阴极。
10.根据权利要求9所述的高亮度电子束源，其中所述两个或更多个波长带包括：
与约4.6eV到约7.2eV的范围中的光子能量相关联的第一波长带；及
与大于约2.4eV的光子能量相关联的第二波长带。
11.根据权利要求1所述的高亮度电子束源，其中所述宽带照明源包括：
连续波照明源，其中响应于所述经滤波照明发射的所述一或多个电子束包括一或多个连续电子束。
12.根据权利要求1所述的高亮度电子束源，其中所述宽带照明源包括：
脉冲照明源，其中响应于所述经滤波照明发射的所述一或多个电子束包括一或多个脉冲电子束。
13.根据权利要求1所述的高亮度电子束源，其中所述宽带照明源包括：
激光产生的等离子体源或激光维持等离子体源中的至少一者。
14.根据权利要求1所述的高亮度电子束源，其中所述宽带照明源包括：
超连续激光及白光激光中的至少一者。
15.根据权利要求1所述的高亮度电子源，其中所述宽带照明源包括：
光学参数振荡器及光学参数放大器中的至少一者。
16.根据权利要求1所述的高亮度电子束源，其中所述一或多个电子束包括：
单个电子束。
17.根据权利要求16所述的高亮度电子束源，其中所述光电阴极包括：
平面光电阴极及包含单个发射尖端的光电阴极中的至少一者。
18.根据权利要求1所述的高亮度电子束源，其中所述一或多个电子束包括：
两个或更多个电子束。
19.根据权利要求18所述的高亮度电子束源，其中所述光电阴极包括：
包含两个或更多个发射尖端的光电阴极及提供两个或更多个发射结构的图案化光电阴极中的至少一者。
20.一种检验系统，其包括：
高亮度电子束源，其包括：
宽带照明源，其经配置以产生宽带照明；
可调谐光谱滤波器，其经配置以对所述宽带照明进行滤波以提供具有激发光谱的经滤波照明；及
光电阴极，其经配置以响应于所述经滤波照明而发射一或多个电子束，其中来自所述光电阴极的发射可基于来自所述可调谐光谱滤波器的所述经滤波照明的所述激发光谱而调整；及
一或多个电子聚焦元件，其经配置以将所述一或多个电子束从所述高亮度电子源引导到样本；及
一或多个检测器，其用以检测从所述样本响应于所述一或多个电子束而产生的辐射。
21.根据权利要求20所述的检验系统，其中所述一或多个检测器包括：
用以检测通过所述样本发射的二次电子或反向散射电子中的至少一者的一或多个电子检测器。
22.根据权利要求20所述的检验系统，其中所述一或多个检测器包括：
用以检测通过所述样本发射的光子的至少一个光电检测器检测器。
23.根据权利要求20所述的检验系统，其中所述光电阴极包括：
碱卤光电阴极。
24.根据权利要求20所述的检验系统，其中所述可调谐光谱滤波器经配置以提供经选择以提供所述光电阴极的量子效率与所述一或多个电子束的能量扩展之间的选定平衡的激发光谱。
25.根据权利要求20所述的检验系统，其中所述可调谐光谱滤波器经配置以提供经选择以提供从所述光电阴极在光电模式中的发射的激发光谱。
26.根据权利要求20所述的检验系统，其中所述可调谐光谱滤波器经配置以提供经选择以提供从所述光电阴极在光电发射模式中的发射的激发光谱。
27.根据权利要求20所述的检验系统，其中所述可调谐光谱滤波器经配置以提供经选择以将所述光电阴极中的电子泵激到谐振电子带或陷阱中的至少一者的激发光谱，其中所述光电阴极包含用以产生电场以促进所述经泵激电子的穿隧以产生所述一或多个电子束的电压源。
28.根据权利要求20所述的检验系统，其中所述可调谐光谱滤波器经配置以提供包含两个或更多个波长带的激发光谱，其中所述两个或更多个波长带的至少一第一波长带将所述光电阴极中的电子泵激到至少一个带内能量状态，其中所述两个或更多个波长带的至少一第二波长带将所述电子从所述至少一个带内能量状态泵激到真空状态。
29.根据权利要求20所述的检验系统，其中所述宽带照明源包括：
连续波照明源，其中响应于所述经滤波照明发射的所述一或多个电子束包括一或多个连续电子束。
30.根据权利要求20所述的检验系统，其中所述宽带照明源包括：
脉冲照明源，其中响应于所述经滤波照明发射的所述一或多个电子束包括一或多个脉冲电子束。
31.根据权利要求20所述的检验系统，其中所述宽带照明源包括：
激光产生的等离子体源、激光维持等离子体源、超连续激光、白光激光、光学参数振荡器及光学参数放大器中的至少一者。
32.根据权利要求20所述的检验系统，其中所述一或多个电子束包括：
单个电子束，其中所述光电阴极包括：
平面光电阴极及包含单个发射尖端的光电阴极中的至少一者。
33.根据权利要求20所述的检验系统，其中所述一或多个电子束包括：
两个或更多个电子束，其中所述光电阴极包括：
包含两个或更多个发射尖端的光电阴极及提供两个或更多个发射结构的图案化光电阴极中的至少一者。
34.一种用于产生高亮度电子束的方法：
使用宽带照明源产生宽带照明；
使用可调谐光谱滤波器对所述宽带照明进行滤波以提供具有激发光谱的经滤波照明；及
使用光电阴极响应于所述经滤波照明发射一或多个电子束，其中来自所述光电阴极的发射可基于来自所述可调谐光谱滤波器的所述经滤波照明的所述激发光谱而调整。
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