JP2022516668A - 走査電子顕微鏡およびオーバーレイ監視方法 - Google Patents

Abstract

走査電子顕微鏡およびサンプルを評価する方法であり、この方法は、（ａ）１次電子ビームをサンプルに照射することと、（ｂ）サンプルから放出され、第１のシンチレータの上を伝播する２次電子を、第１のシンチレータの上部の方へ誘導することであり、第１のシンチレータおよび第２のシンチレータが、サンプルとカラムのカラム電極との間に位置決めされ、第１のシンチレータが、第２のシンチレータの上に位置決めされる、誘導することと、（ｃ）第１のシンチレータによって２次電子を検出することと、（ｄ）サンプルから放出された後方散乱電子を第２のシンチレータの下部の方へ誘導することと、（ｅ）第２のシンチレータによって後方散乱電子を検出することとを含むことができる。

Description

本出願は、内容全体があらゆる目的で参照により本明細書に組み込まれている、２０１９年１月８日出願の米国仮特許出願第６２／７８９，６８８号の優先権を主張する。

半導体ウエハなどの様々なサンプルは、非常に複雑でコストのかかる製造プロセスによって製造されている。

オーバーレイ誤差は、製造プロセスの収率を大幅に減少させる可能性があり、多くのオブジェクトが欠陥と見なされることがある。

オーバーレイ画像を生成することが可能な費用効果が高いものであり得るシステムおよび方法を提供することがますます必要とされている。

１次電子ビームをサンプルに照射するように構成することができるカラムと、カラム電極と、第１のシンチレータと、第１のシンチレータの下に位置決めすることができる第２のシンチレータと、高電力供給システムとを含むことができ、第１のシンチレータおよび第２のシンチレータを、カラム電極とサンプルとの間に位置決めすることができ、高電力供給システムを、サンプル、カラム電極、第１のシンチレータ、および第２のシンチレータにバイアスをかけるように構成することができ、第１のシンチレータを、サンプルから放出され、第１のシンチレータの上を伝播して、第１のシンチレータの方へ戻された２次電子を検出するように構成することができ、第２のシンチレータを、サンプルから放出された後方散乱電子を検出するように構成することができる、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を提供することができる。

第１のシンチレータは、２次電子の検出に応答して、第１の色の光を放出するように構成することができ、第２のシンチレータは、後方散乱電子の検出に応答して、第１の色とは異なる第２の色の光を放出するように構成することができる。

走査電子顕微鏡は、単一の導光体を介して第１および第２のシンチレータに結合することができる光検出器を含むことができる。

走査電子顕微鏡は、第１の導光体を介して第１のシンチレータに結合することができる第１の光検出器と、第２の導光体を介して第２のシンチレータに結合することができる第２の光検出器とを含むことができる。

走査電子顕微鏡は、少なくとも１つの光検出器と、第１のシンチレータ、第２のシンチレータ、および少なくとも１つの光検出器の間に結合することができる少なくとも１つの導光体と、少なくとも１つの光検出器に結合することができる画像プロセッサとを含むことができる。

画像プロセッサは、少なくとも１つの光検出器によって生成された信号に基づいてオーバーレイ画像を生成するように構成することができる。

第１のシンチレータは、第１のアパーチャを含むことができ、第２のシンチレータは、第２のアパーチャを含むことができ、カラムは、第１のアパーチャおよび第２のアパーチャを通して１次電子ビームを誘導するように構成することができ、第１のシンチレータは、第１のアパーチャおよび第２のアパーチャを通過した２次電子を検出するように構成することができる。

高電力供給システムは、サンプルに正のバイアスをかけ、サンプルに対して第１のシンチレータおよび第２のシンチレータに正のバイアスをかけ、第１および第２のシンチレータに対してカラム電極に負のバイアスをかけるように構成することができる。

高電力供給システムは、５（または１０）キロボルトを超える電圧でサンプルに正のバイアスをかけ、１０（または１５）キロボルトを超える電圧で第１のシンチレータおよび第２のシンチレータにバイアスをかけるように構成することができる。

カラム電極と第１のシンチレータとの間の距離が、ミリメートル尺度（２分の１ミリメートル～２０ミリメートル、たとえば２～３ミリメートル）とすることができ、第２のシンチレータとサンプルとの間の距離が、ミリメートル尺度とすることができる。

サンプルを評価する方法を提供することができ、この方法は、走査電子顕微鏡のカラムによって生成される１次電子ビームをサンプルに照射することと、サンプルから放出され、第１のシンチレータの上を伝播する２次電子を、第１のシンチレータの上部の方へ誘導することであり、第１のシンチレータおよび第２のシンチレータをサンプルとカラムのカラム電極との間に位置決めすることができ、第１のシンチレータを第２のシンチレータの上に位置決めすることができる、誘導することと、第１のシンチレータによって２次電子を検出することと、サンプルから放出された後方散乱電子を第２のシンチレータの下部の方へ誘導することと、第２のシンチレータによって後方散乱電子を検出することとを含むことができる。

この方法は、２次電子の検出に応答して、第１のシンチレータによって第１の色の光を放出し、後方散乱電子の検出に応答して、第２のシンチレータによって第１の色とは異なる第２の色の光を放出することを含むことができる。

この方法は、単一の導光体を介して第１の色の光および第２の色の光を光検出器へ運搬することを含むことができる。

この方法は、第１の導光体を介して第１のシンチレータから放出された光を第１の光検出器へ運搬し、第２の導光体を介して第２のシンチレータから放出された光を第２の光検出器へ運搬することを含むことができる。

この方法は、検出信号を画像プロセッサへ運搬することを含むことができ、検出信号は、少なくとも１つの導光体によって第１のシンチレータおよび第２のシンチレータに結合することができる少なくとも１つの光検出器によって生成することができる。

この方法は、少なくとも１つの光検出器によって生成された信号に基づいて、画像プロセッサによってオーバーレイ画像を生成することを含むことができる。

照射は、第１のシンチレータ内に形成された第１のアパーチャおよび第２のシンチレータ内に形成された第２のアパーチャを通して１次電子ビームを誘導することを含むことができ、２次電子の誘導は、第１のアパーチャおよび第２のアパーチャを通して２次電子を誘導することを含むことができる。

この方法は、（ａ）高電力供給システムによって、サンプルに正のバイアスをかけることと、（ｂ）高電力供給システムによって、サンプルに対して第１のシンチレータおよび第２のシンチレータに正のバイアスをかけることと、（ｃ）高電力供給システムによって、第１および第２のシンチレータに対してカラム電極に負のバイアスをかけることとを含むことができる。

この方法は、（ａ）高電力供給システムによって、１０キロボルトを超える電圧でサンプルに正のバイアスをかけることと、（ｂ）高電力供給システムによって、１５キロボルトを超える電圧で第１のシンチレータおよび第２のシンチレータにバイアスをかけることとを含むことができる。

カラム電極と第１のシンチレータとの間の距離は、ミリメートル尺度とすることができ、第２のシンチレータとサンプルとの間の距離は、ミリメートル尺度とすることができる。

本発明に関する主題について、本明細書の結論部分で特に指摘し、明瞭に主張する。しかし本発明は、添付の図面とともに読むときに以下の詳細な説明を参照することによって、構成および動作方法の両方に関して、本発明の目的、特徴、および利点とともに、最もよく理解することができる。

走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）の一部およびサンプルの一例を示す図である。 走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）の一部およびサンプルの一例を示す図である。 走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）の一部およびサンプルの一例を示す図である。 電界および様々な電子のシミュレーションならびにサンプルの一例を示す図である。 方法の一例を示す図である。

以下の詳細な説明では、本発明の徹底的な理解を提供するために、多数の特有の詳細について述べる。しかし、これらの特有の詳細がなくても本発明を実施することができることが、当業者には理解されよう。他の例では、本発明を曖昧にしないために、よく知られている方法、手順、および構成要素について詳細には記載しない。

本発明に関する主題について、本明細書の結論部分で特に指摘し、明瞭に主張する。しかし本発明は、添付の図面とともに読むときに以下の詳細な説明を参照することによって、構成および動作方法の両方に関して、本発明の目的、特徴、および利点とともに、最もよく理解することができる。

説明を分かりやすくかつ見やすくするために、これらの図に示す要素は必ずしも原寸に比例して描かれていないことが理解されよう。たとえば、見やすくするために、いくつかの要素の寸法が他の要素に対して強調されていることがある。さらに、適当であると考えられる場合、対応するまたは類似した要素を示すために、これらの図の間で参照番号を繰り返すことができる。

本発明の図示の実施形態は、大部分において、当業者には知られている電子構成要素および回路を使用して実施することができるため、本発明の根本的な概念の理解および認識のために、本発明の教示を分かりにくくしたり本発明の教示からそれたりしないように、上述したように必要であると見なされる範囲以上に詳細について説明しない。

本明細書において、ある方法へのあらゆる参照は、その方法を実行することが可能なシステムにも、必要な変更を加えて適用されるべきであり、その方法を実行するための命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体にも、必要な変更を加えて適用されるべきである。

本明細書において、あるシステムへのあらゆる参照は、そのシステムによって実行することができる方法にも、必要な変更を加えて適用されるべきであり、そのシステムによって実行可能な命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体にも、必要な変更を加えて適用されるべきである。

上層および埋設層に関する情報を提供するオーバーレイ画像を生成することが、ますます必要とされている。オーバーレイ画像は、サンプルの一領域、特に領域の上層および領域の埋設層のオーバーレイ画像とすることができる。上層の厚さは、１ミリメートルを下回っても１ミリメートルを上回ってもよい。領域は、マイクロメートル尺度とすることができる。

良好な性能を実現するために、次の２つの基本要件がある。
ａ．入射エネルギーの高いビームを実現すること（上層の厚さを貫通して埋設層に到達するため）。
ｂ．正確な位置測定を可能にするために、２次電子情報（上層の影響を受ける）を後方散乱電子情報（埋設層の影響を受ける）から分離すること。

入射エネルギーの高いビームを実現するには、サンプルと比較して、非常に高い負電圧（たとえば、１０キロボルトを上回る）によって、エミッタにバイアスをかけることが必要とされることがある。これにより、高電圧アークの発生リスクが大幅に増大する。アークの発生を避けることは、設計および製造可能性の面から技術的に非常に難しい。そのようなＳＥＭは、非常に複雑かつ高価になる。

一方、サンプルに正電圧を印加することができ、これによりエミッタに対して必要とされる負電圧が低減される。それにもかかわらず、正電圧によってサンプルにバイアスをかけると、ＳＥＭカラムは２次電子（低いエネルギーを有する）に対するミラーとして挙動し、これによりインレンズ２次電子検出器によって２次電子を検出することが不可能になる。インレンズとは、検出器がカラム内に位置することを意味する。

図１は、サンプル１００および走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）１０の一例を示し、ＳＥＭ１０は、１次電子ビーム２１をサンプル１００に照射するように構成することができるカラム１８と、電子源１１と、カラム電極１２と、第１のシンチレータ１３と、第１のシンチレータの下に位置決めされた第２のシンチレータ１４と、高電力供給システム１９と、第１の導光体１５と、第１の光検出器１６と、画像プロセッサ１７とを含む。

第１のシンチレータ１３および第２のシンチレータ１４は、カラム電極１２とサンプル１００との間に位置決めされる。

高電力供給システム１９は、サンプル１００にバイアスをかけ、カラム電極１２にバイアスをかけ、第１のシンチレータ１３および第２のシンチレータ１４にバイアスをかけ、電子源にバイアスをかけるように構成することができる。

高電力供給システム１９は、（ａ）サンプルに正のバイアスをかけ（１または数キロボルト、たとえば１０キロボルト超の正バイアス電圧を提供する）、（ｂ）サンプルに対して第１のシンチレータおよび第２のシンチレータに正のバイアスをかけ（第１のシンチレータおよび第２のシンチレータをサンプルより正にする）、たとえば１つまたは複数のバイアス信号（たとえば１５キロボルト超）を第１および第２のシンチレータに供給し、（ｂ）第１および第２のシンチレータに対してカラム電極に負のバイアスをかけるように構成することができる。カラム電極は、第１のシンチレータより負であり、第１のシンチレータより負である。カラム電極は、負電圧によってバイアスをかけることができる。電子源１１は、さらにより負のバイアス電圧によってバイアスをかけることができる。

第１のシンチレータおよび第２のシンチレータは、同じ電圧のバイアスをかけることができる。別法として、高電力供給システムは、第１のシンチレータに第１のバイアス電圧のバイアスをかけることができ、第２のシンチレータに第１のバイアス電圧とは異なることができる第２のバイアス電圧のバイアスをかけることができる。

たとえば、第１のシンチレータは、第２のシンチレータに供給されるバイアス電圧と比較するとより正のバイアス電圧によってバイアスをかけることができる。これらのバイアス電圧の差は、たとえば、数キロボルトを超えることができる。たとえば、第２のシンチレータは、サンプルと比較すると約１キロボルトのバイアスをかけることができ、第１のシンチレータは、サンプルと比較すると約５キロボルトのバイアスをかけることができる。この方式により、第１のシンチレータの上で追加の水平速度が２次電子に与えられ、２次電子はさらに軸外へ分散し、その結果、両方のシンチレータが同じバイアス電圧でバイアスをかけられる状況と比較すると、第１のシンチレータに当たる角度部分がより大きくなる。

このバイアス方式ならびに第１のシンチレータおよび第２のシンチレータの位置および形状により、サンプルから放出された２次電子２３は、第２のシンチレータ内に形成された第２のアパーチャを通過し、第１のシンチレータ内に形成された第１のアパーチャを通過し、引き続きカラムの方へ伝播し、最終的に第１のシンチレータの上部の方へ戻り、第１のシンチレータによって検出される。

第１のシンチレータによる十分な信号生成を可能にする数ｋＶのエネルギーで２次電子が第１のシンチレータに当たるように、２次電子を十分に加速するには、数キロボルトの第１のシンチレータの正電圧が必要とされる。

このバイアス方式ならびに第１のシンチレータおよびシンチレータの位置および形状により、サンプルから放出された後方散乱電子２２は、第２のシンチレータの下部の方へ伝播し、第２のシンチレータによって検出される。

図１は、第１の光検出器１６と第１のシンチレータおよび第２のシンチレータとの間に光結合された第１の導光体１５を示す。

光検出器が第１のシンチレータから放出された光（２次電子の検出による）と第２のシンチレータから放出された光（後方散乱電子の検出による）とを区別することを可能にするために、第１のシンチレータから放出される光は、第２のシンチレータから放出される光とは異なる色である。

第１のシンチレータおよび第２のシンチレータから放出された光は、第１の光検出器１６によって検出され、第１の光検出器１６は、検出信号を画像プロセッサ１７へ送る。画像プロセッサ１７は、上層（第１のシンチレータによって検出された２次電子によって表される）および埋設層（第２のシンチレータによって検出された後方散乱電子によって表される）に関する情報を含むオーバーレイ画像を生成するように構成される。別法として、図３に示すように、第１のシンチレータから放出された光および第２のシンチレータから放出された光（異なる色）は、単一の導光体の後に互いから分離され、２つの異なる検出チャネル（２つの光検出器を含む）へ送出されて、別個の２次電子画像および別個の後方散乱電子画像を提供し、これらの画像をオーバーレイして、オーバーレイ画像を提供することができる。この分離は、スペクトルフィルタリングによって実施することができる。

図２は、ＳＥＭ１０およびサンプル１００の一例を示す。図２のＳＥＭは、第１の導光体１５を介して第１のシンチレータ１３に結合された第１の光検出器１６と、第２の導光体１５’を介して第２のシンチレータ１４に結合された第２の光検出器１６’とを有する（単一の導光体および単一の光検出器の代わり）ことによって、図１のＳＥＭとは異なる。

そのような構成下で、第１のシンチレータおよび第２のシンチレータは、同じ色の光を放出しても異なる色の光を放出してもよい。

図３は、ＳＥＭ１０およびサンプル１００の一例を示す。図３のＳＥＭは、以下の点によって、図１のＳＥＭとは異なる。
ａ．第１のシンチレータ１３および第２のシンチレータ１４に独立してバイアスをかけること。
ｂ．第１の導光体１５からの光を分割し、第１のシンチレータから放出された光（第１の色を有する）を第１の光検出器１６へ送り、第２のシンチレータから放出された光（第１の色とは異なる第２の色を有する）を第２の光検出器１６’へ送るスプリッタ３１を有すること。

図４は、２次電子２３および後方散乱電子２２がそれぞれ第１のシンチレータ１３および第２のシンチレータ１４の方へ放出されるときの１次電子ビーム２１のシミュレーションの一例を示す。図４はまた、カラムとサンプル１００との間の等電位線２４を示す。

図５は、方法２００の一例である。

方法２００は、サンプルを評価するために、特にサンプルの一領域のオーバーレイ画像を生成するために実行される。この領域は、上層および下層を含むことができる。

方法２００は、走査電子顕微鏡のカラムによって生成される１次電子ビームをサンプルに照射するステップ２１０を含むことができる。１次という用語は、この電子ビームがサンプルに照射するために使用されることを単に示す。

ステップ２１０に続いて、サンプルから放出され、第１のシンチレータの上を伝播する２次電子を、第１のシンチレータの上部の方へ誘導するステップ２２０を行うことができ、第１のシンチレータおよび第２のシンチレータは、サンプルとカラムのカラム電極との間に位置決めされ、第１のシンチレータは、第２のシンチレータの上に位置決めされる。

ステップ２２０に続いて、第１のシンチレータによって２次電子を検出するステップ２２５を行うことができる。検出は、第１のシンチレータから光を放出することを伴う。

またステップ２１０に続いて、サンプルから放出された後方散乱電子を第２のシンチレータの下部の方へ誘導するステップ２３０が行われる。

ステップ２３０に続いて、第２のシンチレータによって後方散乱電子を検出するステップ２３５を行うことができる。検出は、第２のシンチレータから光を放出することを伴う。

ステップ２２５および２３５に続いて、１つまたは複数の導光体を通って、第１のシンチレータおよび第２のシンチレータから１つまたは複数の光検出器の方へ光を放出するステップ２４０を行うことができる。ステップ２４０は、第１のシンチレータから放出された光と第２のシンチレータから放出された光とを区別することを可能にするように実行される。

ステップ２４０は、２次電子の検出に応答して、第１のシンチレータによって第１の色の光を放出し、後方散乱電子の検出に応答して、第２のシンチレータによって第１の色とは異なる第２の色の光を放出することを含むことができる。

ステップ２４０は、第１の導光体を介して第１のシンチレータから放出された光を第１の光検出器へ運搬し、第２の導光体を介して第２のシンチレータから放出された光を第２の光検出器へ運搬することを含むことができる。

ステップ２４０に続いて、１つまたは複数の光検出器によって検出信号を生成し、検出信号（通常は電子信号）を画像プロセッサへ送るステップ２５０を行うことができる。

ステップ２５０に続いて、画像プロセッサによって、１次電子ビームによって照射（たとえば、領域を走査することによる）された領域のオーバーレイ画像を生成するステップ２６０を行うことができる。この領域は、マイクロメートル尺度の長さおよび幅とすることができるが、他の尺度とすることもできる。

オーバーレイ画像は、その領域がＳＥＭによって走査された後に生成することができる。これには、ステップ２１０、２２０、２２５、２３０、２３５、２４０、および２５０の１回または複数回の繰返しが必要とされることもある。

上記の明細書では、本発明について、本発明の実施形態の特有の例を参照して説明した。しかし、添付の特許請求の範囲に記載の本発明のより広い精神および範囲から逸脱することなく、様々な修正および変更を本発明に加えることができることが明らかである。

さらに、本説明および特許請求の範囲における「前部」、「後部」、「頂部」、「底部」、「上」、「下」などの用語は、もしあれば、説明の目的で使用されており、必ずしも恒久的な相対位置を記載するためのものではない。そのように使用される用語は、適当な状況下で交換可能であり、したがって本明細書に記載する本発明の実施形態は、たとえば本明細書に図示または他の形で記載したもの以外の配向で動作することも可能であることが理解されよう。

本明細書に論じる接続は、それぞれのノード、ユニット、またはデバイス間で、たとえば中間デバイスを介して、信号を伝達するのに好適な任意のタイプの接続とすることができる。したがって、別途示唆または記載しない限り、これらの接続は、たとえば直接接続であっても間接接続であってもよい。これらの接続は、単一の接続、複数の接続、単方向接続、または双方向接続に関連して図示または記載することができる。しかし、異なる実施形態によって、接続の実装が変わることもある。たとえば、双方向接続ではなく別個の単方向接続を使用することもでき、逆も同様である。また、複数の接続を、複数の信号を連続的にまたは時間多重式に伝達する単一の接続に置き換えることもできる。同様に、複数の信号を搬送する単一の接続を、これらの信号の部分集合を搬送する様々な異なる接続に分離することもできる。したがって、信号を伝達するための多くの選択肢が存在する。

同じ機能を実現するための構成要素の任意の配置は、所望の機能が実現されるように実質上「関連」している。したがって、特定の機能を実現するように組み合わされた本明細書の任意の２つの構成要素は、構造または介在構成要素にかかわらず、所望の機能が実現されるように互いに「関連」していると見ることができる。同様に、そのように関連する任意の２つの構成要素はまた、所望の機能を実現するように互いに「動作可能に接続」または「動作可能に結合」されていると見ることもできる。

さらに、上述した動作間の境界は単なる例示であることが、当業者には認識されよう。複数の動作を組み合わせて単一の動作にすることができ、単一の動作を分散させて追加の動作にすることができ、少なくとも部分的に時間的に重複して複数の動作を実行することができる。さらに、代替実施形態は特定の動作の複数の例を含むことができ、様々な他の実施形態では動作の順序を変えることができる。

またたとえば一実施形態では、図示の例を、単一の集積回路上または同じデバイス内に位置する回路として実施することができる。別法として、これらの例は、互いに好適に相互接続された任意の数の別個の集積回路または別個のデバイスとして実施することができる。

しかし、他の修正形態、変形形態、および代替形態も可能である。したがって、本明細書および図面は、限定的ではなく例示的であると見なされるべきである。

特許請求の範囲では、括弧内に配置されたいずれの参照符号も、特許請求の範囲を限定すると解釈されるべきではない。「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という単語は、特許請求の範囲に挙げたもの以外の他の要素またはステップの存在を除外しない。さらに、本明細書の「ａ」または「ａｎ」という用語は、１つではなく１つまたは複数として定義される。また、特許請求の範囲における「少なくとも１つ」および「１つまたは複数」などの導入句の使用は、同じ請求項が「１つまたは複数」または「少なくとも１つ」という導入句および「ａ」または「ａｎ」などの不定冠詞を含むときでも、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による別の特許請求要素の導入が、そのように導入された特許請求要素を含む何らかの特定の請求項を、１つのそのような要素のみを含む発明に限定することを示唆すると解釈されるべきではない。同じことが、定冠詞の使用にも当てはまる。別途記載のない限り、「第１」および「第２」などの用語は、そのような用語が記載する要素を任意に区別するために使用される。したがって、これらの用語は、そのような要素の時間的または他の優先順位を示すことを必ずしも意図したものではない。相互に異なる請求項で特定の方策に言及したことだけで、これらの方策の組合せを有利に使用することができないことを示すものではない。

本発明の特定の特徴について本明細書に図示および記載したが、多くの修正、置換え、変更、および同等物が当業者には想到されよう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神の範囲内に入るすべてのそのような修正および変更を包含することを意図したものであることを理解されたい。

Claims (15)

1. １次電子ビームをサンプルに照射するように構成されたカラムと、
   カラム電極と、
   第１のシンチレータと、
   前記第１のシンチレータの下に位置決めされた第２のシンチレータと、
   高電力供給システムとを備え、
   前記第１のシンチレータおよび前記第２のシンチレータが、前記カラム電極と前記サンプルとの間に位置決めされ、
   前記高電力供給システムが、前記サンプル、前記カラム電極、前記第１のシンチレータ、および前記第２のシンチレータにバイアスをかけるように構成され、
   前記第１のシンチレータが、前記サンプルから放出され、前記第１のシンチレータの上を伝播して、前記第１のシンチレータの方へ戻された２次電子を検出するように構成され、
   前記第２のシンチレータが、前記サンプルから放出された後方散乱電子を検出するように構成される、
   走査電子顕微鏡。
2. 前記第１のシンチレータが、前記２次電子の前記検出に応答して、第１の色の光を放出するように構成され、前記第２のシンチレータが、前記後方散乱電子の前記検出に応答して、前記第１の色とは異なる第２の色の光を放出するように構成され、前記走査電子顕微鏡が、単一の導光体を介して前記第１および第２のシンチレータに結合された光検出器を備える、請求項１に記載の走査電子顕微鏡。
3. 第１の導光体を介して前記第１のシンチレータに結合された第１の光検出器と、第２の導光体を介して前記第２のシンチレータに結合された第２の光検出器とを備える、請求項１に記載の走査電子顕微鏡。
4. 少なくとも１つの光検出器と、前記第１のシンチレータ、前記第２のシンチレータ、および前記少なくとも１つの光検出器の間に結合された少なくとも１つの導光体と、前記少なくとも１つの光検出器に結合された画像プロセッサとを備え、前記画像プロセッサが、前記少なくとも１つの光検出器によって生成された信号に基づいてオーバーレイ画像を生成するように構成される、請求項１に記載の走査電子顕微鏡。
5. 前記第１のシンチレータが、第１のアパーチャを備え、前記第２のシンチレータが、第２のアパーチャを備え、前記カラムが、前記第１のアパーチャおよび前記第２のアパーチャを通して前記１次電子ビームを誘導するように構成され、前記第１のシンチレータが、前記第１のアパーチャおよび前記第２のアパーチャを通過した前記２次電子を検出するように構成される、請求項１に記載の走査電子顕微鏡。
6. 前記高電力供給システムが、前記サンプルに正のバイアスをかけ、前記サンプルに対して前記第１のシンチレータおよび前記第２のシンチレータに正のバイアスをかけ、前記第１および第２のシンチレータに対して前記カラム電極に負のバイアスをかけるように構成される、請求項１に記載の走査電子顕微鏡。
7. 前記高電力供給システムが、１０キロボルトを超える電圧で前記サンプルに正のバイアスをかけ、１５キロボルトを超える電圧で前記第１のシンチレータおよび前記第２のシンチレータにバイアスをかけるように構成される、請求項１に記載の走査電子顕微鏡。
8. 前記カラム電極と前記第１のシンチレータとの間の距離が、ミリメートル尺度であり、前記第２のシンチレータと前記サンプルとの間の距離が、ミリメートル尺度である、請求項１に記載の走査電子顕微鏡。
9. オーバーレイ監視方法であって、
   走査電子顕微鏡のカラムによって生成される１次電子ビームをサンプルに照射することと、
   前記サンプルから放出され、第１のシンチレータの上を伝播する２次電子を、前記第１のシンチレータの上部の方へ誘導することであり、前記第１のシンチレータおよび第２のシンチレータが、前記サンプルと前記カラムのカラム電極との間に位置決めされ、前記第１のシンチレータが、前記第２のシンチレータの上に位置決めされる、誘導することと、
   前記第１のシンチレータによって前記２次電子を検出することと、
   前記サンプルから放出された後方散乱電子を前記第２のシンチレータの下部の方へ誘導することと、
   前記第２のシンチレータによって前記後方散乱電子を検出することとを含む方法。
10. 前記２次電子の前記検出に応答して、前記第１のシンチレータによって第１の色の光を放出し、前記後方散乱電子の前記検出に応答して、前記第２のシンチレータによって前記第１の色とは異なる第２の色の光を放出することと、
    単一の導光体を介して前記第１の色の前記光および前記第２の色の前記光を光検出器へ運搬することとを含む、
    請求項１１に記載の方法。
11. 第１の導光体を介して前記第１のシンチレータから放出された光を第１の光検出器へ運搬し、第２の導光体を介して前記第２のシンチレータから放出された光を第２の光検出器へ運搬することを含む、請求項１１に記載の方法。
12. 検出信号を画像プロセッサへ運搬することであり、前記検出信号が、少なくとも１つの導光体によって前記第１のシンチレータおよび前記第２のシンチレータに結合された少なくとも１つの光検出器によって生成される、運搬することと、
    前記少なくとも１つの光検出器によって生成された前記信号に基づいて、前記画像プロセッサによってオーバーレイ画像を生成することとを含む、
    請求項１１に記載の方法。
13. 前記照射が、前記第１のシンチレータ内に形成された第１のアパーチャおよび前記第２のシンチレータ内に形成された第２のアパーチャを通して前記１次電子ビームを誘導することを含み、前記２次電子の前記誘導が、前記第１のアパーチャおよび前記第２のアパーチャを通して前記２次電子を誘導することを含む、請求項１１に記載の方法。
14. （ａ）高電力供給システムによって、前記サンプルに正のバイアスをかけることと、（ｂ）前記高電力供給システムによって、前記サンプルに対して前記第１のシンチレータおよび前記第２のシンチレータに正のバイアスをかけることと、（ｃ）前記高電力供給システムによって、前記第１および第２のシンチレータに対して前記カラム電極に負のバイアスをかけることとを含む、請求項１１に記載の方法。
15. （ａ）高電力供給システムによって、１０キロボルトを超える電圧で前記サンプルに正のバイアスをかけることと、（ｂ）前記高電力供給システムによって、１５キロボルトを超える電圧で前記第１のシンチレータおよび前記第２のシンチレータにバイアスをかけることとを含む、請求項１１に記載の方法。

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