JP2008507690A - 試料表面を検査する方法、装置、及び蛍光材料の使用 - Google Patents
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Abstract
Description
・試料表面に向けて誘導される1つ又は複数の一次ビームを発生するステップと、
・1つ又は複数の一次ビームが入射するとすぐ、試料表面から発生する荷電粒子の、1つ又は複数の二次ビームを収集するステップと、
・収集された二次ビームの少なくとも1つを光学ビームに変換するステップと、
・光学ビームを検出器に誘導するステップと、
・光学ビームを検出するステップとを含む、試料表面を検査する方法が提供される。
・試料表面に向けて誘導される1つ又は複数の一次ビームを発するように配置された1つ又は複数のエミッタと、
・1つ又は複数の一次ビームが入射するとすぐ、試料表面から発生する荷電粒子の、1つ又は複数の二次ビームを収集する収集手段と、
・収集された二次ビームの少なくとも1つを光学ビームに変換する変換手段と、
・光学ビームを検出手段に向けて誘導する誘導手段と、
・光学ビームを検出する検出手段とを備える、試料表面を検査する装置が提供される。
2 電子エミッタ
3 表面
4 試料
5 一次電子ビーム
6 レンズ
7 位置
8 プレート
9 開口
10 二次ビーム
11 光学ビーム
12 光学レンズ系
13 光検出器
14 開口アレイ
15 透明層
16 電子レンズ
17 MEMS
18 ダイオード
19 検出領域
20 電極
22 キャビティ
24 孔
25 反射壁
26 開口
28 光学マイクロレンズ・アレイ
30 孔
32 開口角度
34、48 凹面鏡
36 開口
38 金属膜
40 ビーム発出角度
42 円錐形キャビティ
44 反射突出部
45 開口
46 ビーム発出円錐
49 開口
50 二次凸面鏡
52、54、56 鏡
60 マイクロ・チャネル・プレート
Claims (58)
- 試料表面に向けて誘導される複数の一次ビームを発生するステップと、
前記複数の一次ビームを、前記試料表面上のそれぞれの位置上に集束させるステップと、
前記一次ビームが入射するとすぐ、前記試料表面から発生する荷電粒子の、複数の二次ビームを収集するステップと、
収集された前記二次ビームの少なくとも1つを光学ビームに変換するステップと、
前記光学ビームを検出するステップとを含む、試料表面を検査する方法。 - 前記検出ステップが、光学検出器を用いて前記光学ビームを検出することを含み、前記変換ステップが、平面で収集された前記二次ビームの少なくとも1つを前記光学ビームに変換することを含み、前記光学ビームが、自由空間を介して結像され、前記光学ビームが、前記一次ビームの少なくとも1つを横切って、前記光学検出器が配置された平面上に達する、請求項1に記載の方法。
- 収集された前記二次ビームを前記光学ビームに変換する前記ステップが、蛍光材料によって実施される、請求項1又は請求項2のいずれかに記載の方法。
- 前記蛍光材料を、前記複数の一次ビームのエミッタと試料表面との間に配設することを含み、前記蛍光材料が、前記一次ビームが通過することを可能とするように配置される、請求項3に記載の方法。
- 前記光学ビームを検出する前記ステップが、前記複数の一次ビームによって横切られる前記空間を取り囲む容積の外部にある検出領域において実施される、請求項1乃至4のいずれかに記載の方法。
- 前記光学ビームを前記検出領域にある検出系に集束させるステップを含む、請求項1乃至5のいずれかに記載の方法。
- 前記光学ビームの初期のビーム直径が、前記検出系が配設された位置におけるビーム直径とは異なる、請求項6に記載の方法。
- 前記光学ビームを検出する前記ステップが、前記複数の一次ビームによって横切られる容積内の位置で実施される、請求項1乃至7のいずれかに記載の方法。
- 前記光学ビームを検出する前記ステップが、微小電気機械システムによって実施される、請求項8に記載の方法。
- 収集された前記二次ビームを前記光学ビームに変換する前記ステップが、エレクトロクロミック材料と、発光ダイオード(LED)及びレーザの少なくとも1つを駆動する1つ又は複数の電流検出器との、少なくとも1つによって実施される、請求項1乃至9のいずれかに記載の方法。
- 前記光学ビームを検出する前記ステップが、前記光学ビームを光学検出器に誘導するように配置された光導波路によって実施される、請求項1乃至10のいずれかに記載の方法。
- 前記一次ビームが、比較的広いビームであり、前記二次ビームが、前記比較的広い一次ビームによって衝突される前記表面の空間情報を含む、請求項1乃至11のいずれかに記載の方法。
- 試料表面に向けて誘導される複数の一次ビームを発するように配置された少なくとも1つのエミッタと、
前記複数の一次ビームを、前記試料表面上のそれぞれの位置上に集束させるように配置された集束手段と、
前記一次ビームが入射するとすぐ、前記試料表面から発生する荷電粒子の、複数の二次ビームを収集する収集手段と、
収集された前記二次ビームの少なくとも1つを光学ビームに変換する変換手段と、
前記光学ビームを検出する検出手段とを備える、試料表面を検査する装置。 - 前記検出手段が、前記光学ビームを検出する光学検出器を含み、前記変換手段が、平面で収集された前記二次ビームの少なくとも1つを前記光学ビームに変換するように配置され、前記光学ビームが、自由空間を介して結像され、前記光学ビームが、前記一次ビームの少なくとも1つを横切って、前記光学検出器が配置された平面上に達する、請求項13に記載の装置。
- 前記変換手段が、蛍光材料を含む、請求項13又は14に記載の装置。
- 前記蛍光材料が、スクリーン上に配設される、請求項15に記載の装置。
- 前記蛍光スクリーンが、前記少なくとも1つのエミッタと前記試料表面との間に配設され、且つ、前記一次ビームが通過することが可能となるように構築される、請求項16に記載の装置。
- 前記収集手段と前記変換手段とが一体化されている、請求項13乃至17のいずれかに記載の装置。
- 前記検出手段が、前記複数の一次ビームによって横切られる前記空間を取り囲む容積の外部に配置される、請求項13乃至18のいずれかに記載の装置。
- 前記光学ビームを前記検出手段に集束させる光学集束手段を更に備える、請求項13乃至19のいずれかに記載の装置。
- 前記光学ビームを、前記複数の一次ビームによって横切られる容積内の位置で検出するための微小電子機械システムを更に備える、請求項13乃至20のいずれかに記載の装置。
- 前記一次ビーム間で最小間隔が実現され、従って、前記二次ビーム間での実質的などのような重なりも回避される、請求項13乃至21のいずれかに記載の装置。
- 前記一次ビームが、比較的広いビームであり、前記二次ビームが、前記比較的広い一次ビームによって衝突される表面の前記空間情報を含む、請求項13乃至22のいずれかに記載の装置。
- 収集された前記二次粒子ビームを、前記光学ビームに変換する、請求項1に記載の試料表面を検査する方法における、蛍光材料の使用。
- 前記蛍光材料が、薄いシート状プレートで実施される、請求項24に記載の蛍光材料の使用。
- 前記蛍光スクリーンが、前記少なくとも1つのエミッタと前記試料表面との間に配設され、且つ、前記一次ビームが通過することが可能となるように構築される、請求項24乃至25のいずれかに記載の蛍光材料の使用。
- 試料表面に向けて誘導される複数の一次ビームを発生するステップと、
前記複数の一次ビームを、前記試料表面上のそれぞれの位置上に集束させるステップと、
前記一次ビームが入射するとすぐ、前記試料表面から発生する荷電粒子の、複数の二次ビームを収集するステップと、
収集された前記二次ビームの少なくとも1つを、電子信号に直接変換するステップとを含む、試料表面を検査する方法。 - 試料表面に向けて複数の一次ビームを発するように配置された少なくとも1つのエミッタと、
前記複数の一次ビームを、前記試料表面上のそれぞれの位置上に集束させるように配置された集束手段と、
前記一次ビームが入射するとすぐ、前記試料表面から発生する荷電粒子の、複数の二次ビームを収集する収集手段と、
収集された前記二次ビームの少なくとも1つを、電子信号に直接変換する変換手段とを備える、試料表面を検査する装置。 - 試料表面に向けて誘導される1つ又は複数の一次ビームを発生するステップと、
1つ又は複数の一次ビームが入射するとすぐ、前記試料表面から発生する複数の荷電粒子の、1つ又は複数の二次ビームを収集するステップと、
収集された前記二次ビームの少なくとも1つを光学ビームに変換するステップと、
前記光学ビームを検出器に誘導するステップと、
前記光学ビームを検出するステップとを含む、試料表面を検査する方法。 - 試料表面に向けて誘導される1つ又は複数の一次ビームを発するように配置された1つ又は複数のエミッタと、
前記1つ又は複数の一次ビームが入射するとすぐ、前記試料表面から発生する複数の荷電粒子の、1つ又は複数の二次ビームを収集する収集手段と、
収集された前記二次ビームの少なくとも1つを光学ビームに変換する変換手段と、
前記光学ビームを検出手段に向けて誘導する誘導手段と、
前記光学ビームを検出する前記検出手段とを備える、試料表面を検査する装置。 - 前記誘導手段が、前記変換手段から出力された前記光を、所定の方向に誘導する、請求項30に記載の装置。
- 前記誘導手段が、前記光学ビームが伝播する方向を、所定の対応で変えるように配置される、請求項30又は請求項31のいずれかに記載の装置。
- 前記変換手段が、プレート状構造体の形で配設された蛍光材料を含む、請求項30乃至32のいずれかに記載の装置。
- 前記誘導手段が、前記変換手段に組み込まれる、請求項30乃至33のいずれかに記載の装置。
- 前記誘導手段が、前記蛍光材料中に反射壁を有する1つ又は複数のキャビティを備える、請求項34に記載の装置。
- 前記キャビティが、前記光学ビームが開口を通って前記キャビティから発せられるように寸法設定された比較的小さい前記開口を備える、請求項35に記載の装置。
- 前記誘導手段が、前記蛍光材料上に配設された複数のマイクロレンズを備えたマイクロレンズ・アレイを備え、前記マイクロレンズが、同量の光を維持しながら、前記光学ビームの開口角度を縮小させるように配置される、請求項30乃至36のいずれかに記載の装置。
- 前記マイクロレンズが、前記キャビティに対してそれぞれほぼ位置が合わせられる、請求項37に記載の装置。
- 前記誘導手段が、前記1つ又は複数のキャビティの上にそれぞれ配設され、比較的小さい開口を備えた1つ又は複数の凹面鏡を更に備え、従って、前記光学ビームの前記開口角度が、前記鏡の前記開口によって決定される、請求項35乃至38のいずれかに記載の装置。
- 前記1つ又は複数の凹面鏡が球状である、請求項39に記載の装置。
- 前記誘導手段が、プラズモン結合シンチレーションを使用して、前記変換手段から出力された光を誘導する、請求項30に記載の装置。
- 前記誘導手段が、金属膜を備え、前記変換手段が、蛍光材料の層を備え、前記金属膜が、前記蛍光材料上に堆積される、請求項30又は請求項41のいずれかに記載の装置。
- 前記金属膜が厚さを有し、前記厚さが、前記光学ビームが前記変換手段から発せられる角度を決定する、請求項42に記載の装置。
- 前記光学ビームが発せられる前記角度が、前記金属層の前記厚さによるフォノン結合によって決定される、請求項43に記載の装置。
- 前記誘導手段が、前記光学ビームを環状の発出円錐内に誘導するように配置される、請求項30に記載の装置。
- 前記キャビティが円錐形である、請求項35乃至40、又は45のいずれかに記載の装置。
- 前記1つ又は複数のキャビティが、前記キャビティ内に延びる円錐台形の反射突出部を含む、請求項35乃至40、45、46のいずれかに記載の装置。
- 前記突出部に、一次ビームが通過することを可能とする開口が設けられている、請求項47に記載の装置。
- 前記誘導手段が、前記変換手段と前記検出手段との間の位置に配設される、請求項30に記載の装置。
- 前記誘導手段が、レンズ、ミラー、及びプリズムの少なくとも1つを備える、請求項49に記載の装置。
- 前記誘導手段が、前記変換手段の上方に配設された、湾曲した凹面鏡を備える、請求項50に記載の装置。
- 前記誘導手段が、シュワルツシルト光学系を備える、請求項51に記載の装置。
- 前記誘導手段に、前記1つ又は複数の一次ビームが、それぞれ通過することを可能とする1つ又は複数の開口が設けられる、請求項49乃至52のいずれかに記載の装置。
- 前記誘導手段が、前記1つ又は複数のエミッタの周辺に配設される、請求項30に記載の装置。
- 請求項33乃至54のいずれかに記載の検査装置に使用する蛍光プレート。
- 請求項33乃至54のいずれかに記載の検査装置に使用する蛍光プレート及び誘導手段。
- 前記試料と前記変換手段との間に配置されたマイクロ・チャネル・プレート(MCP)を更に備え、前記マイクロ・チャネル・プレートが、光学ビーム又は電子信号への変換前に、前記1つ(又は複数)の二次ビームの電流を増大させるように、前記1つ(又は複数)の一次ビームが通過することが可能となるように構築される、請求項13乃至23、28、30乃至54のいずれかに記載の装置。
- 試料表面と変換手段との間に配設され、一次ビームを、信号を有する変換済みビームに変換するマイクロ・チャネル・プレート(MCP)であって、前記一次ビームが、前記変換済みビームの前記信号を増大させるように、前記マイクロ・チャネル・プレートを通過することが可能となるように構築されたマイクロ・チャネル・プレート(MCP)の使用。
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