TW202329185A - 電子射線應用裝置及電子射線應用裝置中的檢測資料之作成方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題為提供一種利用光電陰極之特徵之新穎的電子射線應用裝置及電子射線應用裝置中的檢測資料之作成方法。本發明係藉由電子射線應用裝置來解決上述課題，該電子射線應用裝置係包括：光源；光電陰極，係因應從前述光源所照射之激發光的受光而產生可射出的電子；陽極，係可在與前述光電陰極之間形成電場，且藉由所形成的電場引出前述可射出的電子，以形成電子束；檢測器，係檢測從照射到前述電子束的照射對象所射出的射出物，且產生檢測信號；及控制部；前述光電陰極所接收的激發光係二個以上；前述二個以上的激發光係分別為脈衝狀，而且以前述光電陰極受光之際的時序不同之方式照射；前述控制部係在一次的檢測資料作成作業中，設定二個以上要將電子束照射於前述照射對象的照射區域；將藉由前述時序不同之二個以上之脈衝狀之激發光的受光所形成之二個以上脈衝狀的電子束，分別照射於從所設定之二個以上之照射區域之中所選擇之不同的照射區域；前述檢測器係透過以不同的時序檢測從前述照射對象之不同的照射區域所射出之脈衝狀的射出物來產生檢測信號；將所產生的檢測信號與前述不同之照射區域的位置資訊產生關聯且予以輸出，前述檢測器的數量比照射於前述照射對象之電子束的數量少。
Description
本案之揭示係有關電子射線應用裝置及電子射線應用裝置中的檢測資料之作成方法。
已知有一種使用電子束而從試料等之照射對象取得檢測資料的電子射線應用裝置。
作為關連的技術，於發明專利文獻1中已記載了一種多束（multibeam）檢查裝置，該多束檢查裝置係具有：照射系統，係將帶電粒子射線照射於試料上的複數個量測點；及複數個檢測器，係檢測來自試料的二次電子或反射帶電粒子。於發明專利文獻1中，已記載了由於帶電粒子射線並列地照射於複數個量測點，故具有可高產量（throughput）地進行試料之缺陷檢查等之優點的內容。
此外，於發明專利文獻2中已記載了在多束型的帶電粒子束裝置中，將對應多束的複數個檢測元件排列成二維狀的內容。
不過，作為電子槍來說，已知除了熱電子射出型、電場發射（FE）型、蕭特基（Schottky）型以外，還使用光電陰極（photocathode）。於發明專利文獻3中已記載了使用光電陰極的電子槍。發明專利文獻3所記載之使用光電陰極的電子槍係對於光電陰極照射激發光，從而可射出明亮且鮮明的電子束。
〔先前技術文獻〕 〔發明專利文獻〕
〔發明專利文獻1〕日本特開平10-134757號公報
〔發明專利文獻2〕日本國際公開第2021/024397號公報
〔發明專利文獻3〕日本發明專利第5808021號公報
〔發明所欲解決之課題〕
發明專利文獻1和發明專利文獻2所記載的發明，係使用對應多束的複數個檢測器（檢測元件），從而謀求產量的提升。然而，發明專利文獻1和發明專利文獻2所記載的發明，係有需要至少照射於照射對象之電子束之數量以上的檢測器（檢測元件）之問題。另一方面，發明專利文獻3所記載之使用光電陰極的電子槍正在開發中。在搭載有使用光電陰極之電子槍的電子射線應用裝置中，期望開發出對應多束之有效的檢測資料的作成方法。
本案係為了解決上述問題點而研創者，經過致力研究後，新創出（1）光電陰極係在接收照射時序不同的二個以上之脈衝狀的激發光時，可形成二個以上反映出激發光之照射時序之脈衝狀的電子束；（2）若將所形成之二個以上之脈衝狀的電子束照射於照射對象之不同的照射區域，則照射於各個照射區域之電子束的照射時序會不同；（3）由於電子束的照射時序不同，故從照射對象之不同的照射區域可獲得電子束之照射時序所對應之脈衝狀的射出物；（4）結果，可從自照射對象之不同之照射區域所獲得之二個以上的射出物，以相同的檢測器產生檢測信號，故可使檢測器的數量比所照射之電子束的數量更為減少。
本案中的揭示係提供利用光電陰極之特徵之新穎的電子射線應用裝置及電子射線應用裝置中的檢測資料之作成方法。
〔解決課題之技術手段〕
本案中的揭示係關於以下所示之電子射線應用裝置及電子射線應用裝置中的檢測資料之作成方法。
（1）一種電子射線應用裝置，係包括：
光源；
光電陰極，係因應從前述光源所照射之激發光的受光而產生可射出的電子；
陽極，係可在與前述光電陰極之間形成電場，且藉由所形成的電場引出前述可射出的電子，以形成電子束；
檢測器，係檢測從照射到前述電子束的照射對象所射出的射出物，且產生檢測信號；及
控制部；
前述光電陰極所接收的激發光係二個以上；
前述二個以上的激發光係分別為脈衝狀，而且以前述光電陰極受光之際的時序不同之方式照射；
前述控制部係在一次的檢測資料作成作業中，設定二個以上要將電子束照射於前述照射對象的照射區域；
將藉由前述時序不同之二個以上之脈衝狀之激發光的受光所形成之二個以上脈衝狀的電子束，分別照射於從所設定之二個以上之照射區域之中所選擇之不同的照射區域；
前述檢測器係透過以不同的時序檢測從前述照射對象之不同的照射區域所射出之脈衝狀的射出物來產生檢測信號；
將所產生的檢測信號與前述不同之照射區域的位置資訊產生關聯且予以輸出；
前述檢測器的數量比照射於前述照射對象之電子束的數量少。
（2）如上述（1）所記載之電子射線應用裝置，其中，前述檢測器的數量係一個。
（3）如上述（1）或（2）所記載之電子射線應用裝置，其中，前述光源係二個以上，從各個光源所照射的激發光係以前述光電陰極受光之際之時序不同之方式照射。
（4）如上述（1）或（2）所記載之電子射線應用裝置，其中，前述光源係一個，將從前述光源所照射的激發光分割為二個以上，所分割之二個以上的激發光係以前述光電陰極受光之際之時序不同之方式照射。
（5）如上述（1）或（2）所記載之電子射線應用裝置，其中，前述電子射線應用裝置係
掃描電子顯微鏡；
電子射線檢查裝置；
歐傑電子（Auger electron）光譜裝置；
陰極發光（cathodoluminescence；CL）裝置；
X光分析裝置；
穿透電子顯微鏡；或
掃描型穿透電子顯微鏡。
（6）如上述（3）所記載之電子射線應用裝置，其中，前述電子射線應用裝置係
掃描電子顯微鏡；
電子射線檢查裝置；
歐傑電子光譜裝置；
陰極發光裝置；
X光分析裝置；
穿透電子顯微鏡；或
掃描型穿透電子顯微鏡。
（7）如上述（4）所記載之電子射線應用裝置，其中，前述電子射線應用裝置係
掃描電子顯微鏡；
電子射線檢查裝置；
歐傑電子光譜裝置；
陰極發光裝置；
X光分析裝置；
穿透電子顯微鏡；或
掃描型穿透電子顯微鏡。
（8）一種電子射線應用裝置中的檢測資料之作成方法，
電子射線應用裝置係包括：
光源；
光電陰極，係因應從前述光源所照射之激發光的受光而產生可射出的電子；
陽極，係可在與前述光電陰極之間形成電場，且藉由所形成的電場引出前述可射出的電子，以形成電子束；
檢測器，係檢測從照射到前述電子束的照射對象所射出的射出物且產生檢測信號；及
控制部；
前述檢測資料之作成方法係包括：
在一次的檢測資料作成作業中，設定二個以上要將電子束照射於前述照射對象之照射區域的步驟；
從前述光源將脈衝狀而且前述光電陰極受光之際之時序不同之二個以上的激發光照射於前述光電陰極，且形成二個以上之脈衝狀之電子束的電子束形成步驟；
將前述二個以上之脈衝狀的電子束分別照射於從所設定之二個以上之照射區域之中所選擇之不同之照射區域的電子束照射步驟；
將透過照射前述二個以上之脈衝狀之電子束而從前述不同之照射區域所射出之脈衝狀的射出物以不同的時序藉由前述檢測器檢測，且產生檢測信號的檢測步驟；及
將所產生的檢測信號與前述不同之照射區域之位置資訊產生關聯且予以輸出的檢測資料輸出步驟；
前述檢測器的數量比照射於前述照射對象之電子束的數量少。
（9）如上述（8）所記載之電子射線應用裝置中的檢測資料之作成方法，其中，前述檢測器的數量係一個。
（10）如上述（8）或（9）所記載之電子射線應用裝置中的檢測資料之作成方法，其中，前述光源係二個以上，從各個光源所照射的激發光係以前述光電陰極受光之際之時序不同之方式照射。
（11）如上述（8）或（9）所記載之電子射線應用裝置中的檢測資料之作成方法，其中，前述光源係一個，將從前述光源所照射的激發光分割為二個以上，所分割之二個以上的激發光係以前述光電陰極受光之際之時序不同之方式照射。
（12）如上述（8）或（9）所記載之電子射線應用裝置中的檢測資料之作成方法，其中，前述電子射線應用裝置係
掃描電子顯微鏡；
電子射線檢查裝置；
歐傑電子光譜裝置；
陰極發光裝置；
X光分析裝置；
穿透電子顯微鏡；或
掃描型穿透電子顯微鏡。
（13）如上述（10）所記載之電子射線應用裝置中的檢測資料之作成方法，其中，前述電子射線應用裝置係
掃描電子顯微鏡；
電子射線檢查裝置；
歐傑電子光譜裝置；
陰極發光裝置；
X光分析裝置；
穿透電子顯微鏡；或
掃描型穿透電子顯微鏡。
（14）如上述（11）所記載之電子射線應用裝置中的檢測資料之作成方法，其中，前述電子射線應用裝置係
掃描電子顯微鏡；
電子射線檢查裝置；
歐傑電子光譜裝置；
陰極發光裝置；
X光分析裝置；
穿透電子顯微鏡；或
掃描型穿透電子顯微鏡。
〔發明之功效〕
本案中所揭示之電子射線應用裝置及電子射線應用裝置中的檢測資料之作成方法係可使檢測器的數量比所照射之電子束的數量更為減少。
以下一邊參照圖式，一邊詳細說明電子射線應用裝置及電子射線應用裝置中的檢測資料之作成方法（以下有記載為「檢測資料作成方法」的情形）。另外，在本說明書中，對於具有相同功能的構件係附上相同或類似的符號。再者，關於附有相同或類似之符號的構件，會有省略重複之說明的情形。
此外，圖式中所示之各構成的位置、大小、範圍等，為了易於理解，會有未表示實際之位置、大小、範圍等的情形。因此，本案中的揭示未必限定於圖式所揭示之位置、大小、範圍等。
（電子射線應用裝置及檢測資料作成方法的實施形態）
茲參照圖1至圖6來說明電子射線應用裝置及檢測資料作成方法的實施形態。圖1係示意性地顯示實施形態之電子射線應用裝置1的圖式。圖2及圖3係用以說明實施形態之電子射線應用裝置中之檢測資料作成方法（控制部6之控制內容）之概略的圖式。圖4及圖5係用以說明可從自照射對象之不同的二個以上的照射區域分別獲得的射出物，以相同的檢測器產生檢測信號的圖式。圖6係檢測資料作成方法的流程圖。
圖1所示之電子射線應用裝置1的實施形態係包括至少光源2、光電陰極3、陽極4、檢測器5、及控制部6。另外，圖1係顯示了電子射線應用裝置1區分為電子槍部分1a和合作夥伴裝置（partner device）1b（自電子射線應用裝置1卸下電子槍部分1a的部分）所形成之例。作為替代案，電子射線應用裝置1亦可一體地形成。此外，電子射線應用裝置1亦可任意附加地設置用以使光電陰極3與陽極4之間產生電場的電源7、及用以將電子束B朝向照射對象S聚束的物鏡（objective lens）8、及用以將電子束B在照射對象S上掃描的電子束偏向裝置9。再者，雖未圖示，但亦可包含對應電子射線應用裝置1之種類之已知的構成構件。另外，圖1所示之例，係顯示電子射線應用裝置1整體的概略，故從光電陰極3射出之電子束B的數量為一個。至於實施形態之電子射線應用裝置中的檢測資料作成方法（控制部6的控制內容）的概略，將參照圖2至圖5詳細地說明。
光源2只要是可藉由將激發光L照射於光電陰極3而射出電子束B者則不特別限制。光源2係可列舉例如高輸出（瓦特級）、高頻率（數百MHz）、超短脈衝雷射光源、價格相對低廉之雷射二極體、LED（light-emitting diode；發光二極體）等。激發光L係光電陰極3受光之際為脈衝光即可。因此，當光源2照射連續光時，在光源2與光電陰極3之間設置液晶光閥（shutter）等即可。另外，於圖1所示之例中，光源2係配置於真空腔CB外，激發光L係照射至光電陰極3的第一面31（陽極4側的面）側。作為替代案，亦可將光源2配置於真空腔CB內。此外，激發光L亦可照射於光電陰極3的第二面32（與陽極4為相反側的面）側。
光電陰極3係因應從光源2所照射之激發光L的受光而產生可射出的電子。光電陰極3因應激發光L的受光而產生可射出之電子的原理係已知（例如參照日本發明專利第5808021號公報等）。
光電陰極3係以石英玻璃或藍寶石玻璃等基板、及接著於基板之第一面31的光電陰極膜（未圖示）所形成。用以形成光電陰極膜的光電陰極材料，只要是可藉由照射激發光而產生可射出的電子則不特別限制，可列舉需要進行EA表面處理（電子親和力之降低處理）的材料、和不需要進行EA表面處理的材料等。作為需要進行EA表面處理的材料，可列舉例如III-V族半導體材料、II-VI族半導體材料。具體而言，可列舉AlN、Ce
2Te、GaN、一種以上的鹼金屬與Sb的化合物、AlAs、GaP、GaAs、GaSb、InAs等及該等之混晶等。作為其他例可列舉金屬，具體而言，可列舉Mg、Cu、Nb、LaB
6、SeB
6、Ag等。藉由將前述光電陰極材料進行EA表面處理即可製作光電陰極3，該光電陰極3不僅在半導體的隙能（gap energy）所對應的近紫外-紅外光波長區域變得可選擇激發光，亦藉由半導體之材料或結構的選擇而使電子束的用途所對應的電子束源（electron beam source）性能（量子產率、耐久性、單色性、時間反應性、旋轉偏極度）變得可能。
此外，作為不需要EA表面處理的材料，可列舉例如Cu、Mg、Sm、Tb、Y等單一金屬、或者合金、金屬化合物、或鑽石、WBaO、Cs
2Te等。不需要進行EA表面處理的光電陰極係利用已知的方法（例如參照日本發明專利第3537779號等）製作即可。日本發明專利第3537779號所記載的內容係藉由參照將其整體包含在本說明書中。
另外，本說明書中有關「光電陰極」與「陰極」的記載，雖然有在以射出電子束的意思來記載的情況下係記載為「光電陰極」，且在以與「陽極」之相對極的意思來記載的情況下係記載為「陰極」之情形，但有關於符號係不論在「光電陰極」還是「陰極」的情況皆使用3。
陽極4若為可與陰極3形成電場者則不特別限定，可使用在電子槍的領域中一般所使用的陽極4。透過在陰極3與陽極4之間形成電場，引出藉由激發光L的照射而在光電陰極3所產生之可射出的電子，以形成電子束B。
圖1雖顯示了為了在陰極3與陽極4之間形成電場，將電源7連接於陰極3之例，但若為可在陰極3與陽極4之間產生電位差則電源7的配置不特別限制。
檢測器5係檢測從照射到電子束B之照射對象S所射出之射出物SB。射出物SB係指透過照射電子束B而從照射對象S所發出的信號，例如可列舉二次電子、反射電子、特性X光、歐傑電子、陰極發光、穿透電子等。檢測器5若為可檢測出此等射出物SB者則不特別限制，使用已知的檢測器、檢測方法即可。
接著參照圖2至圖5詳細地說明實施形態之電子射線應用裝置1及檢測資料作成方法（更具體而言係控制部6的控制內容）的一例。
在實施形態的電子射線應用裝置1中，光電陰極3所接收的激發光L係二個以上。在圖2所示之例中，光電陰極3所接收的激發光L係四個（L1至L4）。若光電陰極3所接收之激發光L的數量為二個以上則不特別限制，可為三個以上、四個以上、五個以上、六個以上、七個以上、八個以上、九個以上等，適當選擇即可。光電陰極3所接收之激發光L的數量愈多，在一次的檢測資料作成作業中，照射於照射對象S之不同之照射區域R之電子束B的數量愈多。因此，在一次的檢測資料作成作業中，可作成檢測資料之照射區域R之設定的彈性提升。另一方面，光電陰極3所接收之激發光L之數量的上限雖未特別限定，但如後所述，當要增加光源2的數量時，製程成本將增高，並且裝置變得大型化。因此，從技術的觀點而言雖未特別有上限，但從製造成本等的觀點來說，適當地設定光電陰極3所接收之激發光L之數量的上限即可。
為了設定光電陰極3所接收之激發光L的數量為二個以上，例如，將要照射激發光L至光電陰極3之光源2的數量設為二個以上即可。作為替代案，如圖1所示，在單一的光源2與光電陰極3之間配置分束器（beam splitter）21，且藉由分束器21將從單一的光源2所照射的激發光L分割為所希望的數量即可。作為另一替代案，亦可將二個以上的光源2和分束器21予以組合。
在圖2所示之例中，光電陰極3係因應四個激發光L1至L4的受光而產生可射出的電子。接著，藉由在陰極3與陽極4之間所形成的電場，形成從光電陰極3引出電子的四個電子束B1至B4。再者，如圖3所示，所形成的四個電子束B1至B4係分別照射至照射對象S之不同的照射區域R1至R4。另外，從光電陰極3照射的電子束B雖具有比從其他電子槍射出的電子束不易擴散的特徵，但亦可視需要使用物鏡8（參照圖1），在將電子束B1至B4照射於照射對象S之前予以聚束。當使用物鏡8時，係針對二個以上的電子束B設置至少一個物鏡8即可。
當電子射線應用裝置1為掃描型時，控制部6係使用電子束偏向裝置9，使電子束B1至B4分別呈線狀地一邊掃描，一邊照射於照射對象S之不同的照射區域R1至R4。再者，從照射到電子束B1至B4的照射區域R1至R4，係分別射出二次電子等的射出物SB1至SB4。當設置電子束偏向裝置9時，亦可以一個電子束偏向裝置9使二個以上的電子束B偏向，亦可針對各個電子束B設置電子束偏向裝置9。當電子射線應用裝置1為非掃描型的TEM（穿透電子顯微鏡）等時，將照射於照射對象S之電子束B的大小增大即可，故亦可不設置電子束偏向裝置9。電子束偏向裝置9係使用例如產生與電子束B之行進方向交叉之方向之電場的偏向用電極等已知的裝置即可。
茲參照圖2至圖4詳細地說明激發光L和所形成的電子束B。在實施形態的電子射線應用裝置1中，光電陰極3所接收的激發光L1至L4係分別為脈衝狀，而且以光電陰極3受光之際之時序不同之方式設定。另外，在本說明書中所謂「光電陰極3受光之際之時序不同」，係指光電陰極3不會同時接收到二個以上不同的激發光（例如L1至L4。光電陰極3接收激發光L1至L4的場所不同）。換言之，係指在光電陰極3接收到二個以上不同的激發光（L1至L4）之時間軸的任意時間中，受光之場所不會重複地接收到不同的激發光（L1至L4）。
此外，在本說明書中，所謂「脈衝狀」係指激發光（L1至L4）之強度為0的時間與具有預定之強度的時間交替出現（另外，在以下有將交替出現的時序記載為「頻率」的情形。此外，有將具有預定之強度的時間之一記載為「脈衝」的情形）。脈衝的形狀若為藉由射出的電子束B，可從照射對象S獲得可產生檢測信號之射出物SB的範圍內則不特別限制。在圖4所示之例中，脈衝雖為大致矩形波狀，但亦可為正弦曲線（sine curve）狀。在圖4所示之例中，激發光L1至L4各者的頻率雖相同，但若可以光電陰極3受光之際的時序不同之方式設定，則激發光L1至L4的頻率亦可不同。此外，若可以光電陰極3受光之際之時序不同之方式設定，則亦可在一個激發光（L1至L4的任一者）中，依據時間軸變更頻率。
在圖4所示之例中，激發光L1至L4各者之脈衝的強度雖相同，但激發光L1至L4之脈衝的強度亦可不同。此外，亦可在一個激發光（L1至L4的任一者）中，依據時間軸而變更脈衝的強度。
綜上所述，激發光L1至L4係分別為脈衝狀，而且以光電陰極3受光之際之時序不同之方式照射。從光電陰極3係射出激發光L1至L4之受光所對應之電子束B1至B4，故所射出之電子束B1至B4亦成為時序不同之脈衝狀的電子束。因此，所射出之電子束B1至B4係分別以不同的時序照射於照射對象S之不同的照射區域R1至R4。
激發光（L1至L4）若係分別為脈衝狀，而且以光電陰極3受光之際之時序不同之方式照射，則照射方法不特別限制。例如，當設置二個以上光源2時（在圖2所示之例中係四個）時，控制光源2成為使從各個光源2照射之激發光（L1至L4）的脈衝成為時間軸上不同的時序即可。另外，光源2的控制亦可視需要由後述的控制部6來控制。此外，當以單一的光源2使用分束器21而形成二個以上的激發光時，例如，使用液晶光閥作為分束器21即可。透過由後述的控制部6開閉控制液晶光閥而將激發光分割為複數個激發光（L1至L4），並且依每一激發光（L1至L4）調整液晶光閥的開閉間隔，從而可控制為使光電陰極3受光之際的時序不同。
茲參照圖2至圖5詳細地說明控制部6之控制內容的一例。圖5係顯示了從照射區域R1及R2射出的射出物SB進入一個檢測器之例。如上所述，電子束B1至B4係分別以不同的時序照射於照射對象S之不同的照射區域R1至R4。因此，如圖5所示，從照射區域R1及R2射出的射出物SB，亦成為不同時序的脈衝狀。因此，從不同的照射區域R1及R2進入一個檢測器的射出物SB不會重複，故可用一個檢測器在不同的時序檢測從照射區域R1及R2所射出之脈衝狀的射出物SB且產生檢測信號。控制部6係控制電子束B1及B2要照射至照射區域R1及R2的哪一個位置。因此，透過將所產生的檢測信號與照射區域R1及R2之位置資訊產生關聯且予以輸出，從而可用比照射於照射對象S之電子束B之數量更少之檢測器5的數量作成檢測資料。在圖5所示之例中，係以一個檢測器產生了二個射出物SB的檢測信號。即使射出物SB為三個以上的情形下，亦與圖5所示之例同樣地以進入檢測器之射出物SB不會重複之方式控制要照射於照射區域R之電子束B的時序，從而可用一個檢測器從三個以上的射出物SB產生檢測信號。
在發明專利文獻1及2中，需要設置與要照射於照射對象S之電子束B之數量相同或超過其數量的檢測器（檢測元件）。相對於此，如上所述，在實施形態之電子射線應用裝置1中，檢測器5的數量係可比照射於照射對象S之電子束B的數量更少。在更佳的實施形態中，係可用一個檢測器5對應多個電子束B。
電子射線應用裝置1若為可檢測二次電子、反射電子、特性X光、歐傑電子、陰極發光、穿透電子等射出物者則不特別限制。作為電子射線應用裝置1之例來說，可列舉例如掃描電子顯微鏡、電子射線檢查裝置、歐傑電子光譜裝置、陰極發光裝置、X光分析裝置、穿透電子顯微鏡（TEM）、掃描型穿透電子顯微鏡（STEM）等。另外，當使用非掃描型的裝置作為電子射線應用裝置1時，係將不同時序的二個以上脈衝狀的電子束照射於不同的照射區域R即可。除非掃描之點以外，均與掃描型相同。
接著參照圖6說明檢測資料作成方法。檢測資料作成方法係包括電子束形成步驟（ST1）、電子束照射步驟（ST2）、檢測步驟（ST3）、及檢測資料輸出步驟（ST4）。電子束形成步驟（ST1）係從光源2將脈衝狀而且光電陰極3受光之際之時序不同之二個以上的激發光L照射於光電陰極3，且形成二個以上之脈衝狀的電子束B。如上所述，光電陰極3係可形成反映出激發光L之時序的電子束B。因此，在電子束形成步驟（ST1）中，係可形成時序分別不同的二個以上脈衝狀的電子束B。在電子束照射步驟（ST2）中，係將二個以上脈衝狀的電子束B分別照射於照射對象S之不同的照射區域R。在檢測步驟（ST3）中，係將從分別照射到二個以上脈衝狀之電子束B之不同的照射區域R所射出的射出物SB以檢測器5檢測且產生檢測信號。在檢測器5中，係有從不同的照射區域R射出的射出物SB以不同的時序進入。在檢測資料輸出步驟（ST4）中，係將所產生的檢測信號與不同之照射區域的位置資訊產生關聯且予以輸出。根據所輸出的資料，可作成涵蓋不同之照射區域R的檢測資料。此外，在檢測資料輸出步驟（ST4）之後，可根據檢測資料任意附加地追加形成影像的影像形成步驟。
另外，圖1至圖5僅只是電子射線應用裝置1的一例。若為本案中所揭示之技術思想的範圍內，亦可進行各種變更。例如，在圖1所示之例中，激發光L雖從光電陰極3的第一面31側照射，但亦可從第二面32側照射。此外，在圖1所示之例中，射出物SB雖顯示了從照射對象S反射的射出物SB，但亦可為穿透照射對象S後的射出物SB。
本案中所揭示之電子射線應用裝置和檢測資料作成方法（以下有將裝置和方法統稱為「電子射線應用裝置」的情形）係可達成如下的功效。
（1）習知的多電子束形式的電子射線應用裝置需有與照射於照射對象之電子束相同數量或較其更多數量的檢測器（檢測元件）。相對於此，實施形態之電子射線應用裝置1係可使檢測器5的數量比照射於照射對象S之電子束B的數量更少。透過使檢測器5更為減少，可使電子射線應用裝置1小型化，並且可謀求成本降低。
（2）習知的多電子束係從自電子槍引出之後的電子束B，使用機械性的光閥等而獲得脈衝狀的電子束。相對於此，實施形態的電子射線應用裝置1係使用了光電陰極3，故透過改變照射於光電陰極3之激發光L的時序，可從相同的光電陰極3形成時序不同的二個以上的電子束B。因此，電子束B的設計可多樣化。此外，實施形態的電子射線應用裝置1係透過使用光電陰極3才能夠實施，故亦可稱為依據使用了光電陰極3特有之性質的新穎之原理的電子射線應用裝置1（檢測資料作成方法）。
（3）已知光電陰極3會隨著激發光L的照射時間而劣化。當使用脈衝光作為激發光L時，不會發生被機械性的光閥切斷而變為不使用的電子束。因此，不需要使電子束B脈衝化的構成構件，而且光電陰極3的壽命增長。
（4）當檢測器5為複數個時，從檢測信號至檢測信號作成（影像處理）為止的過程，將需要相應於檢測器5的數量。相對於此，以本案中所揭示之電子射線應用裝置1的情形而言，檢測器5的數量係可比照射於照射對象S之電子束B的數量更為減少。因此，信號處理變得簡易，故可簡化（加速）檢測資料作成的整體作業。
（5）在使用了光電陰極3的電子射線應用裝置1中，係可用一個電子束B作成不同照射區域R的檢測資料。例如，當要作成圖3之照射區域R1及R3的檢測資料時，首先，作成照射區域R1的檢測資料，接著，作成照射區域R3的檢測資料即可。然而，在此情形下，因為要作成照射區域R1及R3的檢測資料，故會發生時間延遲。相對於此，在本案所揭示的電子射線應用裝置1中，由於將時序錯開為使照射於照射對象S之不同的照射區域R1和R3之脈衝狀的電子束B不會重複，故可從不同的照射區域R1和R3無時間延遲且實質地同時獲得檢測資料。因此，例如，在檢測將電壓施加於照射區域R1之際對於照射區域R3所造成的影響等時，本案中所揭示的電子射線應用裝置1係可達成亦可使用於在習知的一個電子束B中因為時間延遲的關係而難以進行檢測之用途等上之無法預期的功效。
（6）透過使用本案中所揭示的電子射線應用裝置1，即可從照射對象S之所希望的照射區域R無時間延遲地獲得檢測資料。由於除上述（5）所記載的用途以外，可以無時間延遲地獲得檢測資料，故對於各種用途均極為有用。
[產業上的可利用性]
本案中所揭示之電子射線應用裝置及檢測資料作成方法係可使檢測器的數量比所照射之電子束的數量更為減少。因此，對於要處理作成檢測資料之電子射線應用裝置的產業極為有用。
1:電子射線應用裝置
1a:電子槍部分
1b:合作夥伴裝置
2:光源
3:光電陰極（陰極）
4:陽極
5:檢測器
6:控制部
7:電源
8:物鏡
9:電子束偏向裝置
21:分束器
31:第一面
32:第二面
B,B1至B4:電子束
CB:真空腔
L,L1至L4:激發光
S:照射對象
SB,SB1至SB4:射出物
R,R1至R4:照射區域
圖1係示意性地顯示實施形態之電子射線應用裝置1的圖式。
圖2係用以說明實施形態之電子射線應用裝置中之檢測資料作成方法（控制部6之控制內容）之概略的圖式。
圖3係用以說明實施形態之電子射線應用裝置中之檢測資料作成方法（控制部6之控制內容）之概略的圖式。
圖4係用以說明可從自照射對象之不同的照射區域所獲得之二個以上的射出物，以相同的檢測器產生檢測信號的圖式。
圖5係用以說明可從自照射對象之不同的照射區域所獲得之二個以上的射出物，以相同的檢測器產生檢測信號的圖式。
圖6係檢測資料作成方法的流程圖。
1:電子射線應用裝置
1a:電子槍部分
1b:合作夥伴裝置
2:光源
3:光電陰極
4:陽極
5:檢測器
6:控制部
7:電源
8:物鏡
9:電子束偏向裝置
21:分束器
31:第一面
32:第二面
B:電子束
CB:真空腔
L:激發光
S:照射對象
SB:射出物
Claims (14)
- 一種電子射線應用裝置，係包括： 光源； 光電陰極，係因應從前述光源所照射之激發光的受光而產生可射出的電子； 陽極，係可在與前述光電陰極之間形成電場，且藉由所形成的電場引出前述可射出的電子，以形成電子束； 檢測器，係檢測從照射到前述電子束的照射對象所射出的射出物，且產生檢測信號；及 控制部； 前述光電陰極所接收的激發光係二個以上； 前述二個以上的激發光係分別為脈衝狀，而且以前述光電陰極受光之際的時序不同之方式照射； 前述控制部係在一次的檢測資料作成作業中，設定二個以上要將電子束照射於前述照射對象的照射區域； 將藉由前述時序不同之二個以上之脈衝狀之激發光的受光所形成之二個以上脈衝狀的電子束，分別照射於從所設定之二個以上之照射區域之中所選擇之不同的照射區域； 前述檢測器係透過以不同的時序檢測從前述照射對象之不同的照射區域所射出之脈衝狀的射出物來產生檢測信號； 將所產生的檢測信號與前述不同之照射區域的位置資訊產生關聯且予以輸出，前述檢測器的數量比照射於前述照射對象之電子束的數量少。
- 如請求項1所記載之電子射線應用裝置，其中，前述檢測器的數量係一個。
- 如請求項1或2所記載之電子射線應用裝置，其中，前述光源係二個以上，從各個光源所照射的激發光係以前述光電陰極受光之際之時序不同之方式照射。
- 如請求項1或2所記載之電子射線應用裝置，其中，前述光源係一個，將從前述光源所照射的激發光分割為二個以上，所分割之二個以上的激發光係以前述光電陰極受光之際之時序不同之方式照射。
- 如請求項1或2所記載之電子射線應用裝置，其中，前述電子射線應用裝置係 掃描電子顯微鏡； 電子射線檢查裝置； 歐傑電子（Auger electron）光譜裝置； 陰極發光（cathodoluminescence；CL）裝置； X光分析裝置； 穿透電子顯微鏡；或 掃描型穿透電子顯微鏡。
- 如請求項3所記載之電子射線應用裝置，其中，前述電子射線應用裝置係 掃描電子顯微鏡； 電子射線檢查裝置； 歐傑電子光譜裝置； 陰極發光裝置； X光分析裝置； 穿透電子顯微鏡；或 掃描型穿透電子顯微鏡。
- 如請求項4所記載之電子射線應用裝置，其中，前述電子射線應用裝置係 掃描電子顯微鏡； 電子射線檢查裝置； 歐傑電子光譜裝置； 陰極發光裝置； X光分析裝置； 穿透電子顯微鏡；或 掃描型穿透電子顯微鏡。
- 一種電子射線應用裝置中的檢測資料之作成方法， 電子射線應用裝置係包括： 光源； 光電陰極，係因應從前述光源所照射之激發光的受光而產生可射出的電子； 陽極，係可在與前述光電陰極之間形成電場，且藉由所形成的電場引出前述可射出的電子，以形成電子束； 檢測器，係檢測從照射到電子束的照射對象所射出的射出物且產生檢測信號；及 控制部； 前述檢測資料之作成方法係包括： 在一次的檢測資料作成作業中，設定二個以上要將電子束照射於前述照射對象之照射區域的步驟； 從前述光源將脈衝狀而且前述光電陰極受光之際之時序不同之二個以上的激發光照射於前述光電陰極，且形成二個以上之脈衝狀之電子束的電子束形成步驟； 將前述二個以上之脈衝狀的電子束分別照射於從所設定之二個以上之照射區域之中所選擇之不同之照射區域的電子束照射步驟； 將透過照射前述二個以上之脈衝狀之電子束而從前述不同之照射區域所射出之脈衝狀的射出物以不同的時序藉由前述檢測器檢測，且產生檢測信號的檢測步驟；及 將所產生的檢測信號與前述不同之照射區域之位置資訊產生關聯且予以輸出的檢測資料輸出步驟； 前述檢測器的數量比照射於前述照射對象之電子束的數量少。
- 如請求項8所記載之電子射線應用裝置中的檢測資料之作成方法，其中，前述檢測器的數量係一個。
- 如請求項8或9所記載之電子射線應用裝置中的檢測資料之作成方法，其中，前述光源係二個以上，從各個光源所照射的激發光係以前述光電陰極受光之際之時序不同之方式照射。
- 如請求項8或9所記載之電子射線應用裝置中的檢測資料之作成方法，其中，前述光源係一個，將從前述光源所照射的激發光分割為二個以上，所分割之二個以上的激發光係以前述光電陰極受光之際之時序不同之方式照射。
- 如請求項8或9所記載之電子射線應用裝置中的檢測資料之作成方法，其中，前述電子射線應用裝置係 掃描電子顯微鏡； 電子射線檢查裝置； 歐傑電子光譜裝置； 陰極發光裝置； X光分析裝置； 穿透電子顯微鏡；或 掃描型穿透電子顯微鏡。
- 如請求項10所記載之電子射線應用裝置中的檢測資料之作成方法，其中，前述電子射線應用裝置係 掃描電子顯微鏡； 電子射線檢查裝置； 歐傑電子光譜裝置； 陰極發光裝置； X光分析裝置； 穿透電子顯微鏡；或 掃描型穿透電子顯微鏡。
- 如請求項11所記載之電子射線應用裝置中的檢測資料之作成方法，其中，前述電子射線應用裝置係 掃描電子顯微鏡； 電子射線檢查裝置； 歐傑電子光譜裝置； 陰極發光裝置； X光分析裝置； 穿透電子顯微鏡；或 掃描型穿透電子顯微鏡。
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