JP7095083B2 - 半導体計測用の液体金属回転式アノードx線照明源、x線ベース計測システム、x線放射発生方法 - Google Patents
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Description
本特許出願は、2017年10月18日に出願された、「X-Ray Source with Liquid Metal Rotating Anode(LiMeRa) for Semiconductor Metrology」という名称の米国仮特許出願第62/573,958号の米国特許法119条の下での優先権を主張し、当該出願の主題が全体として参照により本明細書に組み込まれる。
Claims (22)
- 液体金属回転式アノードX線照明源であって、
電子ビーム源であって、前記電子ビーム源は、電子の流れを前記電子ビーム源のカソードから液体金属アノード材料に向かって放出するように構成され、前記電子の流れと前記液体金属アノード材料との相互作用がX線放射を生じさせる、電子ビーム源と、
回転式アノードアセンブリであって、
一定角速度で回転軸線の周りを回転するように構成された回転式アノード支持構造であって、前記回転式アノード支持構造は、前記回転式アノード支持構造が前記一定角速度で回転させられている間、前記回転式アノード支持構造に対する固定位置に前記液体金属アノード材料を支持する、回転式アノード支持構造、及び
前記回転式アノード支持構造に結合された回転作動装置であって、前記回転作動装置は、前記回転式アノード支持構造を前記一定角速度で回転させる、回転作動装置を備える、回転式アノードアセンブリと、
を備え、
前記回転式アノード支持構造は、前記液体金属アノード材料が前記回転式アノード支持構造の回転角速度に依存する形状を呈するように、前記液体金属アノード材料を支持する、
液体金属回転式アノードX線照明源。 - 前記液体金属アノード材料からある量の前記X線放射を収集するように構成された少なくとも1つのX線光学要素を更に備える、請求項1に記載の液体金属回転式アノードX線照明源。
- 前記収集されたある量のX線放射は、前記回転式アノードアセンブリの一部分を通して前記液体金属アノード材料から前記少なくとも1つのX線光学要素まで伝送される、請求項2に記載の液体金属回転式アノードX線照明源。
- 前記回転式アノードアセンブリは、前記回転式アノード支持構造に結合された出力窓を更に備え、
前記出力窓は、前記X線放射に対して透明であり、前記収集されたある量のX線放射は、前記出力窓を通して前記液体金属アノード材料から前記少なくとも1つのX線光学要素まで伝送される、請求項3に記載の液体金属回転式アノードX線照明源。 - 前記回転式アノードアセンブリは、前記回転式アノード支持構造に結合された封入窓を更に備え、
前記封入窓は、前記回転式アノード支持構造が前記一定角速度で回転させられている間、前記回転式アノード支持構造に対する固定位置に前記液体金属アノード材料を拘束し、前記封入窓は、前記電子の流れに対して透明であり、前記電子の流れは、前記封入窓を通して前記電子ビーム源から前記液体金属アノード材料まで伝送される、請求項1に記載の液体金属回転式アノードX線照明源。 - 前記回転式アノードアセンブリは、前記回転式アノード支持構造に結合された並進作動装置を更に備え、
前記並進作動装置は、前記回転式アノード支持構造を前記回転軸線に平行な方向に並進させる、請求項1に記載の液体金属回転式アノードX線照明源。 - 前記回転式アノード支持構造は、前記液体金属回転式アノードX線照明源の焦点軌道に沿ったいずれかの場所における前記液体金属アノード材料の断面が前記回転式アノード支持構造の回転角速度から独立した一定形状を呈するように、前記液体金属アノード材料を支持する、請求項1に記載の液体金属回転式アノードX線照明源。
- X線ベース計測システムであって、
入射X線ビームによって試料の検査領域を照明するように構成された液体金属回転式アノードX線照明源であって、前記液体金属回転式アノードX線照明源は、
電子の流れを電子ビーム源のカソードから液体金属アノード材料に向かって放出するように構成された電子ビーム源であって、前記電子の流れと前記液体金属アノード材料との相互作用がX線放射を生じさせる、電子ビーム源、並びに
回転式アノードアセンブリであって、
一定角速度で回転軸線の周りを回転するように構成された回転式アノード支持構造であって、前記回転式アノード支持構造は、前記回転式アノード支持構造が前記一定角速度で回転させられている間、前記回転式アノード支持構造に対する固定位置に前記液体金属アノード材料を支持する、回転式アノード支持構造、及び
前記回転式アノード支持構造に結合された回転作動装置であって、前記回転作動装置は、前記一定角速度で前記回転式アノード支持構造を回転させる、回転作動装置を備える、回転式アノードアセンブリを含む、液体金属回転式アノードX線照明源と、
前記液体金属アノード材料からある量の前記X線放射を収集するように構成された少なくとも1つのX線光学要素と、
前記入射X線ビームに応じて前記試料から放射を受け取り、前記試料の第1特性を示す信号を発生させるように構成されたX線検出器と、
を備え、
前記回転式アノード支持構造は、前記液体金属アノード材料が前記回転式アノード支持構造の回転角速度に依存する形状を呈するように、前記液体金属アノード材料を支持する、
X線ベース計測システム。 - 前記X線ベース計測システムは、透過又は反射モードで測定を実行するように構成された小角X線散乱計である、請求項8に記載のX線ベース計測システム。
- 前記測定は、限界寸法測定、オーバーレイ測定、又はその両方である、請求項9に記載のX線ベース計測システム。
- 前記X線ベース計測システムは、透過小角X線散乱計測システム、かすめ入射小角X線散乱計測システム、広角X線散乱計測システム、X線反射計測システム、かすめ入射X線反射計測システム、X線回折計測システム、かすめ入射X線回折計測システム、高分解能X線回折計測システム、X線光電子分光分析システム、X線蛍光計測システム、全反射X線蛍光計測システム、かすめ入射X線蛍光計測システム、X線断層撮影法システム、X線楕円偏光法システム、及び硬X線光電子放出分光測定法システムのうちのいずれかとして構成される、請求項8に記載のX線ベース計測システム。
- 前記収集されたある量のX線放射は、前記回転式アノードアセンブリの一部分を通して前記液体金属アノード材料から前記少なくとも1つのX線光学要素まで伝送される、請求項8に記載のX線ベース計測システム。
- 前記回転式アノードアセンブリは、前記回転式アノード支持構造に結合された出力窓を更に備え、
前記出力窓は、前記X線放射に対して透明であり、前記収集されたある量のX線放射は、前記出力窓を通して前記液体金属アノード材料から前記少なくとも1つのX線光学要素まで伝送される、請求項12に記載のX線ベース計測システム。 - 前記回転式アノードアセンブリは、前記回転式アノード支持構造に結合された封入窓を更に備え、
前記封入窓は、前記回転式アノード支持構造が前記一定角速度で回転させられている間、前記回転式アノード支持構造に対する固定位置に前記液体金属アノード材料を拘束し、前記封入窓は、前記電子の流れに対して透明であり、前記電子の流れは、前記封入窓を通して前記電子ビーム源から前記液体金属アノード材料まで伝送される、請求項8に記載のX線ベース計測システム。 - 前記回転式アノード支持構造は、前記液体金属回転式アノードX線照明源の焦点軌道に沿ったいずれかの場所における前記液体金属アノード材料の断面が、前記回転式アノード支持構造の回転角速度から独立した一定形状を呈するように、前記液体金属アノード材料を支持する、請求項8に記載のX線ベース計測システム。
- 電子の流れを電子ビーム源のカソードから液体金属アノード材料に向かって放出するステップであって、前記電子の流れと前記液体金属アノード材料との相互作用がX線放射を生じさせる、ステップと、
回転式アノード支持構造を一定角速度で回転軸線の周りで回転させるステップであって、前記回転式アノード支持構造は、前記回転式アノード支持構造が前記一定角速度で回転している間、前記回転式アノード支持構造に対する固定位置に前記液体金属アノード材料を支持する、ステップと、
ある量の前記X線放射を前記液体金属アノード材料から収集するステップと、を含み、
前記回転式アノード支持構造は、前記液体金属アノード材料が前記回転式アノード支持構造の回転角速度に依存する形状を呈するように、前記液体金属アノード材料を支持する、
方法。 - 前記液体金属アノード材料から収集された前記ある量の前記X線放射を含む入射X線ビームによって試料の検査領域を照明するステップと、
前記入射X線ビームに応じて前記試料からある量の放射を検出するステップと、
前記検出されたある量の放射に基づいて前記試料の第1特性を示す信号を発生させるステップと、を更に含む、請求項16に記載の方法。 - 前記収集されたある量のX線放射は、出力窓を通して前記液体金属アノード材料から少なくとも1つのX線光学要素まで伝送される、請求項16に記載の方法。
- 前記回転式アノード支持構造が前記一定角速度で回転させられている間、前記液体金属アノード材料を封入窓によって前記回転式アノード支持構造に対する固定位置に拘束するステップと、
前記電子の流れを、前記封入窓を通して前記電子ビーム源から前記液体金属アノード材料まで伝送するステップと、を更に含む、請求項16に記載の方法。 - 液体金属回転式アノードX線照明源であって、
電子ビーム源であって、前記電子ビーム源は、電子の流れを前記電子ビーム源のカソードから液体金属アノード材料に向かって放出するように構成され、前記電子の流れと前記液体金属アノード材料との相互作用がX線放射を生じさせる、電子ビーム源と、
回転式アノードアセンブリであって、
一定角速度で回転軸線の周りを回転するように構成された回転式アノード支持構造であって、前記回転式アノード支持構造は、前記回転式アノード支持構造が前記一定角速度で回転させられている間、前記回転式アノード支持構造に対する固定位置に前記液体金属アノード材料を支持する、回転式アノード支持構造、及び
前記回転式アノード支持構造に結合された回転作動装置であって、前記回転作動装置は、前記回転式アノード支持構造を前記一定角速度で回転させる、回転作動装置を備える、回転式アノードアセンブリと、
を備え、
前記回転式アノードアセンブリは、前記回転式アノード支持構造に結合された封入窓を更に備え、
前記封入窓は、前記回転式アノード支持構造が前記一定角速度で回転させられている間、前記回転式アノード支持構造に対する固定位置に前記液体金属アノード材料を拘束し、前記封入窓は、前記電子の流れに対して透明であり、前記電子の流れは、前記封入窓を通して前記電子ビーム源から前記液体金属アノード材料まで伝送される、液体金属回転式アノードX線照明源。 - 液体金属回転式アノードX線照明源であって、
電子ビーム源であって、前記電子ビーム源は、電子の流れを前記電子ビーム源のカソードから液体金属アノード材料に向かって放出するように構成され、前記電子の流れと前記液体金属アノード材料との相互作用がX線放射を生じさせる、電子ビーム源と、
回転式アノードアセンブリであって、
一定角速度で回転軸線の周りを回転するように構成された回転式アノード支持構造であって、前記回転式アノード支持構造は、前記回転式アノード支持構造が前記一定角速度で回転させられている間、前記回転式アノード支持構造に対する固定位置に前記液体金属アノード材料を支持する、回転式アノード支持構造、及び
前記回転式アノード支持構造に結合された回転作動装置であって、前記回転作動装置は、前記回転式アノード支持構造を前記一定角速度で回転させる、回転作動装置を備える、回転式アノードアセンブリと、
を備え、
前記回転式アノードアセンブリは、前記回転式アノード支持構造に結合された並進作動装置を更に備え、
前記並進作動装置は、前記回転式アノード支持構造を前記回転軸線に平行な方向に並進させる、液体金属回転式アノードX線照明源。 - 液体金属回転式アノードX線照明源であって、
電子ビーム源であって、前記電子ビーム源は、電子の流れを前記電子ビーム源のカソードから液体金属アノード材料に向かって放出するように構成され、前記電子の流れと前記液体金属アノード材料との相互作用がX線放射を生じさせる、電子ビーム源と、
回転式アノードアセンブリであって、
一定角速度で回転軸線の周りを回転するように構成された回転式アノード支持構造であって、前記回転式アノード支持構造は、前記回転式アノード支持構造が前記一定角速度で回転させられている間、前記回転式アノード支持構造に対する固定位置に前記液体金属アノード材料を支持する、回転式アノード支持構造、及び
前記回転式アノード支持構造に結合された回転作動装置であって、前記回転作動装置は、前記回転式アノード支持構造を前記一定角速度で回転させる、回転作動装置を備える、回転式アノードアセンブリと、
を備え、
前記回転式アノード支持構造は、前記液体金属回転式アノードX線照明源の焦点軌道に沿ったいずれかの場所における前記液体金属アノード材料の断面が前記回転式アノード支持構造の回転角速度から独立した一定形状を呈するように、前記液体金属アノード材料を支持する、液体金属回転式アノードX線照明源。
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