(57)【要約】      （修正有）【課題】ヘリウム環境下での電子顕微鏡撮像を容易とするシステムを提供する。【解決手段】電子顕微鏡１００に於いて、真空チャンバー１０４の外側の光軸１０６付近にヘリウム高濃度化可能なボリューム部１１６を設け、ヘリウム供給アセンブリー１１０により撮像時にヘリウムを選択可能に供給する。試料１２２は真空チャンバー１０４の外部にあるステージ１２４に支持され、並進移動アセンブリー１２４により撮像時にヘリウム高濃度化可能なボリューム部１１６に出入りできる。【選択図】図１
2014060145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子顕微鏡撮像システムであって、当該システムは、
電子顕微鏡を有し、該電子顕微鏡は、電子カラムと真空チャンバーとを含み、かつ、光軸を持っており、
ヘリウム供給アセンブリーを有し、該ヘリウム供給アセンブリーは、前記真空チャンバーの外側の光軸の付近にあるヘリウム高濃度化可能なボリューム部にヘリウムを選択可能に供給するためのものであり、
試料支持ステージを有し、該試料支持ステージは、前記真空チャンバーの外側にあり、前記真空チャンバーの外側の前記電子顕微鏡によって撮像されるべき試料を支持するように構成され、かつ、該試料支持ステージは並進移動アセンブリーを含み、該並進移動アセンブリーは、前記試料が前記ヘリウム高濃度化可能なボリューム部に入りかつそこから出る該試料の相対的な並進移動を提供するように作動する、
前記電子顕微鏡撮像システム。
【請求項２】
前記ヘリウム供給アセンブリーが、前記試料が撮像されているときだけ、ヘリウムを前記ヘリウム高濃度化可能なボリューム部に供給するための制御装置を含んでいる、請求項１記載の電子顕微鏡撮像システム。
【請求項３】
前記並進移動アセンブリーが、前記試料支持ステージが静止している間に、前記試料支持ステージに対して前記電子顕微鏡を並進移動させるように作動する、請求項１記載の電子顕微鏡撮像システム。
【請求項４】
前記並進移動アセンブリーが、前記電子顕微鏡が静止している間に、前記電子顕微鏡に対して前記試料支持ステージを並進移動させるように作動する、請求項１記載の電子顕微鏡撮像システム。
【請求項５】
前記並進移動アセンブリーが、前記電子顕微鏡および前記試料支持ステージのうちの一方を、前記電子顕微鏡および前記試料支持ステージのうちの他方に対して並進移動させるように作動する、請求項１記載の電子顕微鏡撮像システム。
【請求項６】
前記並進移動アセンブリーが、前記電子顕微鏡および前記試料支持ステージの両方を、互いに対して並進移動させるよう作動する、請求項１記載の電子顕微鏡撮像システム。
【請求項７】
前記並進移動アセンブリーが、一対の被駆動ローラーを含み、該被駆動ローラーは、少なくとも１つの試料を、前記一対のローラーのうちの１つから、前記一対のローラーのうちのもう１つへと、前記光軸に対して並進移動させるように作動する、請求項１記載の電子顕微鏡撮像システム。
【請求項８】
フラットパネルディスプレイ製造システムであって、当該システムは、
少なくとも１つの第一のフラットパネルディスプレイ製造ステージを有し、
前記少なくとも１つの第一の製造ステージの下流に、少なくとも１つの検査ステージを有し、該検査ステージは、
電子顕微鏡を含み、該電子顕微鏡は、真空チャンバーを含みかつ光軸を持っており、
フラットパネル支持体を含み、該フラットパネル支持体は、前記真空チャンバーの外側にある場合に、前記電子顕微鏡によって撮像されるべきフラットパネルディスプレイを支持するように構成され、
並進移動アセンブリーを含み、該並進移動アセンブリーは、前記フラットパネルと前記光軸との間の相対的な並進移動を提供するように作動するものであり、かつ、
当該システムは、
前記少なくとも１つの検査ステージの下流に、少なくとも１つの第二のフラットパネル製造ステージを有する、
前記フラットパネルディスプレイ製造システム。
【請求項９】
半導体製造システムであって、当該システムは、
少なくとも１つの第一の半導体製造ステージを有し、
前記少なくとも１つの第一の半導体製造ステージの下流に、少なくとも１つの検査ステージを有し、該検査ステージは、
電子顕微鏡を含み、該電子顕微鏡は、真空チャンバーを含みかつ光軸を持っており、
ウエハー支持体を含み、該ウエハー支持体は、前記真空チャンバーの外側にある場合に、前記電子顕微鏡によって撮像されるべきウエハーを支持するように構成され、
並進移動アセンブリーを含み、該並進移動アセンブリーは、前記ウエハーと前記光軸との間の相対的な並進移動を提供するように作動するものであり、かつ、
当該システムは、
前記少なくとも１つの検査ステージの下流に、少なくとも１つの第二の半導体製造ステージを有する、
前記半導体製造システム。
【請求項１０】
電子顕微鏡撮像方法であって、当該方法は、
電子顕微鏡を提供することを有し、該電子顕微鏡は、電子カラムと真空チャンバーとを含みかつ光軸を持っており、
ヘリウムを、前記真空チャンバーの外側の光軸の付近にあるヘリウム高濃度化可能なボリューム部へと、選択可能に供給することを有し、それによって、ヘリウムが高濃度化されたボリューム部をつくり出すことを有し、
試料を、前記真空チャンバーの外側の試料支持ステージ上に支持することを有し、かつ、前記試料が前記ヘリウム高濃度化可能なボリューム部に入りかつそこから出る該試料の相対的な並進移動を提供することを有し、かつ、
前記試料が前記ヘリウムが高濃度化されたボリューム部内にある場合に、前記電子顕微鏡を用いて前記試料を撮像することを有する、
前記電子顕微鏡撮像方法。
【請求項１１】
前記ヘリウムを選択可能に供給することが、前記試料が撮像されているときだけ、ヘリウムを前記ヘリウム高濃度化可能なボリューム部に供給することを有する、請求項１０記載の電子顕微鏡撮像方法。
【請求項１２】
前記相対的な並進移動が、前記試料支持ステージが静止している間の、前記試料支持ステージに対する前記電子顕微鏡の並進移動を有する、請求項１０記載の電子顕微鏡撮像方法。
【請求項１３】
前記相対的な並進移動が、前記電子顕微鏡が静止している間の、前記電子顕微鏡に対する前記試料支持ステージの並進移動を有する、請求項１０記載の電子顕微鏡撮像方法。
【請求項１４】
前記相対的な並進移動が、前記電子顕微鏡および前記試料支持ステージのうち一方の、前記電子顕微鏡および前記試料支持ステージのうちの他方に対する並進移動を有する、請求項１０記載の電子顕微鏡撮像方法。
【請求項１５】
前記相対的な並進移動が、前記電子顕微鏡および前記試料支持ステージの両方の、互いに対する並進移動を有する、請求項１０記載の電子顕微鏡撮像方法。
【請求項１６】
フラットパネルディスプレイ製造方法であって、当該製造方法は、
少なくとも１つの第一のフラットパネルディスプレイ製造工程を実行することを有し、
前記少なくとも１つの第一の製造工程の下流に少なくとも１つの検査ステージがあり、該検査ステージは電子顕微鏡を含み、該電子顕微鏡は真空チャンバーを含みかつ光軸を持ち、かつ、該検査ステージはフラットパネル支持体を含み、該フラットパネル支持体は、フラットパネルが前記真空チャンバーの外側にある場合に、前記電子顕微鏡によって撮像されるべき該フラットパネルを支持するように構成されており、当該製造方法は、該検査ステージにおいて、前記フラットパネルを前記真空チャンバーの外側の前記フラットパネル支持体ステージ上で支持することを有し、かつ、前記光軸の方へ向かいかつ前記光軸から離れる前記フラットパネルの相対的な並進移動を提供することを有し、
前記光軸が前記フラットパネル上の少なくとも１つの検査位置において該フラットパネルと交差するときに、前記電子顕微鏡を用いて該フラットパネルを撮像することを有し、
少なくとも１つの第二のフラットパネルディスプレイ製造工程を実行することを有する、
前記フラットパネルディスプレイ製造方法。
【請求項１７】
半導体製造方法であって、当該製造方法は、
少なくとも１つの半導体第一製造工程を実行することを有し、
前記少なくとも１つの第一製造工程の下流に少なくとも１つの検査ステージがあり、該検査ステージは電子顕微鏡を含み、該電子顕微鏡は真空チャンバーを含みかつ光軸を持ち、かつ、該検査ステージはウエハー支持体を含み、該ウエハー支持体は、ウエハーが前記真空チャンバーの外側にある場合に、前記電子顕微鏡によって撮像されるべき該ウエハーを支持するように構成されており、当該製造方法は、該検査ステージにおいて、前記ウエハーを前記真空チャンバーの外側の前記ウエハー支持体ステージ上で支持することを有し、かつ、前記光軸の方へ向かいかつ前記光軸から離れる前記ウエハーの相対的な並進移動を提供することを有し、
前記光軸が前記ウエハー上の少なくとも１つの検査位置において該ウエハーと交差するときに、前記電子顕微鏡を用いて該ウエハーを撮像することを有し、
少なくとも１つの半導体第二製造工程を実行することを有する、
前記半導体製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、概しては、電子顕微鏡撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子顕微鏡撮像システムは、様々な業界において、撮像(imaging)および検査(inspecting)のために使用される。
【発明の概要】
【０００３】
本発明は、改良された電子顕微鏡撮像システムを提供しようとするものである。
【０００４】
よって、本発明の好ましい実施形態によれば、電子顕微鏡撮像システムが提供され、当該システムは、電子顕微鏡を有し、該電子顕微鏡は、電子カラムと真空チャンバーとを含みかつ光軸を持っており、当該システムは、ヘリウム供給アセンブリーを含み、該ヘリウム供給アセンブリーは、該真空チャンバーの外側の光軸の付近にあるヘリウム高濃度化可能なボリューム部にヘリウムを選択可能に供給するためのものであり、当該システムは、試料支持ステージを含み、該試料支持ステージは、真空チャンバーの外側にあり、該真空チャンバーの外側の電子顕微鏡によって撮像されるべき試料を支持するように構成され、かつ、該試料支持ステージは並進移動アセンブリーを含み、該並進移動アセンブリーは、試料がヘリウム高濃度化可能なボリューム部に入りかつそこから出る該試料の相対的な並進移動を提供するように作動する。
【０００５】
好ましくは、ヘリウム供給アセンブリーが、前記試料が撮像されているときだけ、ヘリウムをヘリウム高濃度化可能なボリューム部に供給するための制御装置を含んでいる。
【０００６】
本発明の好ましい実施形態によれば、並進移動アセンブリーは、試料支持ステージが静止している間に、該試料支持ステージに対して電子顕微鏡を並進移動させるよう作動する。代替的には、該並進移動アセンブリーは、電子顕微鏡が静止している間に、該電子顕微鏡に対して試料支持体を並進移動させるよう作動する。
【０００７】
好ましくは、並進移動アセンブリーは、電子顕微鏡および試料支持ステージのうちの一方を、電子顕微鏡および試料支持ステージのうちの他方に対して並進移動させるように作動する。本発明の好ましい実施形態によれば、並進移動アセンブリーは、電子顕微鏡および試料支持ステージの両方を、互いに対して並進移動させるように作動する。
【０００８】
好ましくは、並進移動アセンブリーは、一対の被駆動(driven)ローラーを含み、該被駆動ローラーは、少なくとも１つの試料を、該一対のローラーのうちの１つから、該一対のローラーのうちのもう１つへと、前記光軸に対して並進移動させるように作動する。
【０００９】
本発明の他の好ましい実施形態に従って、フラットパネルディスプレイ製造システムもまた提供され、当該システムは、少なくとも１つの第一のフラットパネルディスプレイ製造ステージを含み、前記少なくとも１つの第一の製造ステージの下流に、少なくとも１つの検査ステージを含み、該検査ステージは、電子顕微鏡を含み、該電子顕微鏡は、真空チャンバーを含みかつ光軸を持っており、該検査ステージは、フラットパネル支持体を含み、該フラットパネル支持体は、前記真空チャンバーの外側にある場合に、前記電子顕微鏡によって撮像されるべきフラットパネルディスプレイを支持するように構成され、該検査ステージは、並進移動アセンブリーを含み、該並進移動アセンブリーは、前記フラットパネルと前記光軸との間の相対的な並進移動を提供するように作動するものであり、かつ、当該システムは、前記少なくとも１つの検査ステージの下流に、少なくとも１つの第二のフラットパネル製造ステージを含む。
【００１０】
本発明のなおも他の好ましい実施形態に従って、半導体製造システムがさらに提供され、当該システムは、少なくとも１つの第一の半導体製造ステージを含み、前記少なくとも１つの第一の半導体製造ステージの下流に、少なくとも１つの検査ステージを含み、該検査ステージは、電子顕微鏡を含み、該電子顕微鏡は、真空チャンバーを含みかつ光軸を持っており、該検査ステージはウエハー支持体を含み、該ウエハー支持体は、前記真空チャンバーの外側にある場合に、前記電子顕微鏡によって撮像されるべきウエハーを支持するように構成され、該検査ステージは、並進移動アセンブリーを含み、該並進移動アセンブリーは、前記ウエハーと前記光軸との間の相対的な並進移動を提供するように作動するものであり、かつ、当該システムは、前記少なくとも１つの検査ステージの下流に、少なくとも１つの第二の半導体製造ステージを含む。
【００１１】
本発明のさらに他の好ましい実施形態に従って、電子顕微鏡撮像方法がなおもさらに提供され、当該方法は、電子顕微鏡を提供することを含み、該電子顕微鏡は、電子カラムと真空チャンバーとを含み、かつ、光軸を持っており、当該方法は、ヘリウムを、前記真空チャンバーの外側の光軸の付近にあるヘリウム高濃度化可能なボリューム部へと、選択可能に供給することを含み、それによって、ヘリウムが高濃度化されたボリューム部(helium enriched volume)をつくり出すことを有し、当該方法は、試料を、前記真空チャンバーの外側の試料支持ステージ上に支持することを含み、かつ、前記試料が前記ヘリウム高濃度化可能なボリューム部に入りかつそこから出る該試料の相対的な並進移動を提供することを含み、かつ、前記試料が前記ヘリウムが高濃度化されたボリューム部内にある場合に、前記電子顕微鏡を用いて前記試料を撮像することを含む。
【００１２】
好ましくは、ヘリウムを選択可能に供給することは、試料が撮像されているときだけ、ヘリウムをヘリウム高濃度化可能なボリューム部に供給することを含む。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態によれば、相対的な並進移動は、試料支持ステージが静止している間の、試料支持ステージに対する電子顕微鏡の並進移動を含む。代替的には、相対的な並進移動は、電子顕微鏡が静止している間の、電子顕微鏡に対する試料支持ステージの並進移動を含む。
【００１４】
好ましくは、相対的な並進移動は、電子顕微鏡および試料支持ステージのうちの一方の、電子顕微鏡および試料支持ステージのうちの他方に対する並進移動を含む。本発明の好ましい実施形態によれば、相対的な並進移動は、電子顕微鏡および試料支持ステージの両方の、互いに対する並進移動を含む。
【００１５】
本発明の他の好ましい実施形態に従って、フラットパネルディスプレイ製造方法がなおもさらに提供され、当該製造方法は、少なくとも１つの第一のフラットパネルディスプレイ製造工程を実行することを含み、該少なくとも１つの第一の製造工程の下流に少なくとも１つの検査ステージがあり、該検査ステージは電子顕微鏡を含み、該電子顕微鏡は真空チャンバーを含みかつ光軸を持ち、かつ、該検査ステージはフラットパネル支持体を含み、該フラットパネル支持体は、フラットパネルが前記真空チャンバーの外側にある場合に、前記電子顕微鏡によって撮像されるべき該フラットパネルを支持するように構成されており、当該製造方法は、該検査ステージにおいて、フラットパネルを真空チャンバーの外側のフラットパネル支持体ステージ上で支持することを含み、かつ、前記光軸の方へ向かいかつ前記光軸から離れる前記フラットパネルの相対的な並進移動を提供することを含み、前記光軸が前記フラットパネル上の少なくとも１つの検査位置において該フラットパネルと交差するときに、前記電子顕微鏡を用いて該フラットパネルを撮像することを有し、少なくとも１つの第二のフラットパネルディスプレイ製造工程を実行することを含む。
【００１６】
本発明のさらに他の好ましい実施形態に従って、半導体製造方法がなおもさらに提供され、当該製造方法は、少なくとも１つの半導体第一製造工程を実行することを有し、該少なくとも１つの第一製造工程の下流に少なくとも１つの検査ステージがあり、該検査ステージは電子顕微鏡を含み、該電子顕微鏡は真空チャンバーを含みかつ光軸を持ち、かつ、該検査ステージはウエハー支持体を含み、該ウエハー支持体は、ウエハーが前記真空チャンバーの外側にある場合に、前記電子顕微鏡によって撮像されるべき該ウエハーを支持するように構成されており、当該製造方法は、該検査ステージにおいて、前記ウエハーを前記真空チャンバーの外側の前記ウエハー支持体ステージ上で支持することを含み、かつ、前記光軸の方へ向かいかつ前記光軸から離れる前記ウエハーの相対的な並進移動を提供することを含み、前記光軸が前記ウエハー上の少なくとも１つの検査位置において該ウエハーと交差するときに、前記電子顕微鏡を用いて該ウエハーを撮像することを含み、少なくとも１つの半導体第二製造工程を実行することを含む。
【００１７】
本発明は、図面とあわせて、以下の詳細な記載から、より十分に理解され、把握されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１Ａ〜１Ｄは、本発明の好ましい実施形態に従って構築されかつ作動するする電子顕微鏡撮像システムの動作を簡略化した図である。
【図２】図２Ａ〜２Ｄは、本発明の他の好ましい実施形態に従って構築されかつ作動する電子顕微鏡撮像システムの動作を簡略化した図である。
【図３】図３Ａ〜３Ｄは、本発明のなおも他の好ましい実施形態に従って構築されかつ作動する電子顕微鏡撮像システムの簡略化した図である。
【図４】図４は、本発明のさらに他の好ましい実施形態に従って構築されかつ作動する電子顕微鏡撮像システムの簡略化した図である。
【図５】図５は、本発明のなおも他の好ましい実施形態に従って構築されかつ作動する電子顕微鏡撮像システムの簡略化した図である。
【図６】図６は、本発明の好ましい実施形態に従って構築されかつ作動するフラットパネルディスプレイ製造システムの簡略化した図である。
【図７】図７は、本発明の好ましい実施形態に従って構築されかつ作動する半導体ウエハー製造システムの簡略化された図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
詳細な説明
【００２０】
ここで、図１Ａ〜１Ｄを参照する。これらの図は、本発明の好ましい実施形態に従って構築されかつ作動する電子顕微鏡撮像システムの動作を簡略化した図である。図１Ａ〜１Ｄに示されるように、当該電子顕微鏡撮像システムは電子顕微鏡１００を含み、該電子顕微鏡１００は、電子カラム(electron column)１０２と真空チャンバー１０４とを含み、かつ、光軸１０６を持っている。
【００２１】
ヘリウム供給アセンブリー１１０が、典型的には、１つ以上のヘリウム供給パイプ１１２とヘリウム分配ノズル(helium dispensing nozzles)１１４とを含んでおり、該ヘリウム供給アセンブリーは、好ましくは、該電子顕微鏡１００にマウント（取り付け）され、かつ、好ましくは、該真空チャンバー１０４の外側にある光軸１０６の付近にあるヘリウム高濃度化可能なボリューム部(helium enrichable volume、ヘリウムをエンリッチにし得る体積部分)１１６に対してヘリウムを選択可能に供給する。
【００２２】
該電子顕微鏡１００とヘリウム供給アセンブリー１１０とは、概しては、出願人による米国特許第８，１６４，０５７号に記載されたものであってもよく、その記載内容は、参照したことによって本文に組み込まれる。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態によれば、真空チャンバー１０４の外側の試料支持ステージ(sample support stage)１２０は、該真空チャンバー１０４の外側の電子顕微鏡１００によって撮像される試料１２２を支持し、かつ、該試料支持ステージは並進移動アセンブリー(translation assembly)１２４を含んでおり、該並進移動アセンブリーは、試料がヘリウム高濃度化可能なボリューム部１１６に入りかつそこから出る該試料の相対的な並進移動(translation)を提供するように作動する。
【００２４】
図１Ａは、光軸１０６から遠くへ離れて位置している試料１２２を示しており、典型的には、Ｘ方向に１０ｃｍ離れ、かつ、ヘリウム高濃度化可能なボリューム部１１６の外側に位置している。図１Ｂは、試料１２２がＸ軸に沿って並進移動し、光軸１０６のそばに横たわっている状態を示しており、ただし、光軸からは、Ｙ軸に沿って７〜１０センチメートルだけ離れており、それは、ヘリウム高濃度化可能なボリューム部１１６内であってもよいし、または、そうでなくてもよい。図１Ｃは、試料１２２のさらなる並進移動を示しており、該試料は、真空チャンバー１０４から、典型的には、０．１〜１０ｃｍの距離をおいて、光軸１０６下に位置している。図１Ｃに示されるように、試料１２２は、典型的には、ヘリウム高濃度化可能なボリューム部１１６の内部に位置している。図１Ｄは、Ｚ軸移動モードとなっているステージ１２０の作動を示しており、試料を、典型的には、真空チャンバー１０４から０．１ｍｍ以内に移動させており、光軸１０６に対して電子ビーム入射位置合わせ状態(electron beam impingement alignment)となっている。
【００２５】
ここで、図２Ａ〜２Ｄを参照する。これらの図は、本発明の他の好ましい実施形態に従って構築されかつ作動する電子顕微鏡撮像システムの作動を簡略化した図である。図２Ａ〜２Ｄに示されるように、当該電子顕微鏡撮像システムは電子顕微鏡２００を含み、該電子顕微鏡２００は、電子カラム２０２と真空チャンバー２０４とを含み、かつ、光軸２０６を持っている。
【００２６】
ヘリウム供給アセンブリー２１０が、典型的には、１つ以上のヘリウム供給パイプ２１２とヘリウム分配ノズル２１４とを含んでおり、該ヘリウム供給アセンブリーは、好ましくは、該電子顕微鏡２００にマウントされ、かつ、好ましくは、該真空チャンバー２０４の外側の光軸２０６の付近にあるヘリウム高濃度化可能なボリューム部２１６に対してヘリウムを選択可能に供給する。
【００２７】
該電子顕微鏡２００とヘリウム供給アセンブリー２１０とは、概しては、出願人による米国特許第８，１６４，０５７号に記載されたものであってもよく、その記載内容は、参照することによって本文に組み込まれる。
【００２８】
本発明の好ましい実施形態によれば、真空チャンバー２０４の外側の試料支持ステージ２２０は、該真空チャンバー２０４の外側の電子顕微鏡２００によって撮像される大型の試料２２２を支持し、かつ、該試料支持ステージは並進移動アセンブリー２２４を含んでおり、該並進移動アセンブリーは、試料がヘリウム高濃度化可能なボリューム部２１６に入りかつそこから出る該試料の相対的な並進移動を提供するように作動する。好ましくは、該試料の少なくとも１つの寸法(dimension)が、該ヘリウム高濃度化可能なボリューム部の対応する寸法を実質的に超えており、かつ、電子顕微鏡２００全体の対応するフットプリント（占有面積）を実質的に超えていてもよい。典型的な試料サイズは、半導体ウエハーの場合では、３００ｍｍの直径を持っていてもよく、そして、フラットパネルディスプレイ基板の場合などでは、およそ５メートルのオーダーのまたはそれ以上の最大寸法を持っていてもよい。
【００２９】
図２Ａ〜２Ｄは、ステージ２２０上の試料２２２をＸおよびＹ方向に単純に変位(displacing)させることによって、該試料２２２の様々の異なる領域を撮像することを示している。Ｚ方向における試料２２２の変位もまた、適宜与えられてよいことが理解される。
【００３０】
ここで、図３Ａ〜３Ｄを参照する。これらの図は、本発明のなおも他の好ましい実施形態に従って構築されかつ作動する電子顕微鏡撮像システムの作動を簡略化した図である。図３Ａ〜３Ｄに示されるように、当該電子顕微鏡撮像システムは電子顕微鏡３００を含み、該電子顕微鏡３００は、電子カラム３０２と真空チャンバー３０４とを含み、かつ、光軸３０６を持っている。
【００３１】
ヘリウム供給アセンブリー３１０が、典型的には、１つ以上のヘリウム供給パイプ３１２とヘリウム分配ノズル３１４とを含んでおり、該ヘリウム供給アセンブリーは、好ましくは、該電子顕微鏡３００にマウントされ、かつ、好ましくは、該真空チャンバー３０４の外側の光軸３０６の付近にあるヘリウム高濃度化可能なボリューム部３１６に対してヘリウムを選択可能に供給する。
【００３２】
該電子顕微鏡３００とヘリウム供給アセンブリー３１０とは、概しては、出願人による米国特許第８，１６４，０５７号に記載されたものであってもよく、その記載内容は、参照することによって本文に組み込まれる。
【００３３】
本発明の好ましい実施形態によれば、真空チャンバー３０４の外側の試料支持ステージ３２０は、該真空チャンバー３０４の外側の電子顕微鏡３００によって撮像される大型の試料３２２を支持し、かつ、該試料支持ステージは並進移動アセンブリー２２４を含んでおり、該並進移動アセンブリーは、試料がヘリウム高濃度化可能なボリューム部３１６に入りかつそこから出る該試料の相対的な並進移動を提供するように作動する。好ましくは、該試料の少なくとも１つの寸法が、該ヘリウム高濃度化可能なボリューム部の対応する寸法を実質的に超えており、かつ、電子顕微鏡３００全体の対応するフットプリントを実質的に超えていてもよい。典型的な試料サイズは、半導体ウエハーの場合では、３００ｍｍの直径を持っていてもよく、そして、フラットパネルディスプレイ基板の場合などでは、およそ５メートルのオーダーのまたはそれ以上の最大寸法を持っていてもよい。
【００３４】
図３Ａ〜３Ｄの実施形態では、該電子顕微鏡３００は、１つの軸に沿って、ここではＸ軸に沿って、選択可能に移動することができ、ステージ３２０は、Ｙ軸およびＺ軸に沿った選択可能な変位を提供する。
【００３５】
図３Ａ〜３Ｄは、電子顕微鏡とステージ３２０上の試料３２２とを、ＸおよびＹ方向に相対的に変位させることによって、試料３２２の様々な異なる領域を撮像することを示している。Ｚ方向における試料３２２の変位もまた適宜与えられてよいことが理解される。
【００３６】
ここで、図４を参照する。該図は、本発明のなおも他の好ましい実施形態に従って構築されかつ作動する電子顕微鏡撮像システムの作動を簡略化した図である。図４に示されるように、当該電子顕微鏡撮像システムは電子顕微鏡４００を含み、該電子顕微鏡４００は、電子カラム４０２と真空チャンバー４０４とを含み、かつ、光軸４０６を持っている。
【００３７】
ヘリウム供給アセンブリー４１０が、典型的には、１つ以上のヘリウム供給パイプ４１２とヘリウム分配ノズル４１４とを含んでおり、該ヘリウム供給アセンブリーは、好ましくは、該電子顕微鏡４００にマウントされ、かつ、好ましくは、該真空チャンバー４０４の外側の光軸４０６の付近にあるヘリウム高濃度化可能なボリューム部４１６に対してヘリウムを選択可能に供給する。
【００３８】
該電子顕微鏡４００とヘリウム供給アセンブリー４１０とは、概しては、出願人による米国特許第８，１６４，０５７号に記載されたものであってもよく、その記載内容は、参照することによって本文に組み込まれる。
【００３９】
本発明の好ましい実施形態によれば、真空チャンバー４０４の外側の試料支持ステージ４２０は、コンベアーの形態にて、真空チャンバー４０４の外側の電子顕微鏡４００によって撮像される複数の試料４２２を支持し、かつ、該試料支持ステージはコンベアー駆動装置といったような並進移動アセンブリーを含んでおり、該並進移動アセンブリーは、試料４２２がヘリウム高濃度化可能なボリューム部４１６に入りかつそこから出る該試料の相対的な並進移動を提供するように作動する。
【００４０】
図４の実施形態では、該ステージ４２０は、Ｘ軸に沿った、試料４２２の選択可能な変位を提供する。該試料４２２と電子顕微鏡４００との相対的な変位が、顕微鏡４００のＹ軸変位によって供給され得る。Ｚ方向における試料４２２の変位もまた適宜与えられてよいことが理解される。
【００４１】
ここで、図５を参照する。該図は、本発明のさらなる好ましい実施形態に従って構築されかつ作動する電子顕微鏡撮像システムの作動を簡略化した図である。図５に示されるように、当該電子顕微鏡撮像システムは電子顕微鏡５００を含み、該電子顕微鏡５００は、電子カラム５０２と真空チャンバー５０４とを含み、かつ、光軸５０６を持っている。
【００４２】
ヘリウム供給アセンブリー５１０が、典型的には、１つ以上のヘリウム供給パイプ５１２とヘリウム分配ノズル５１４とを含んでおり、該ヘリウム供給アセンブリーは、好ましくは、該電子顕微鏡５００にマウントされ、かつ、好ましくは、該真空チャンバー５０４の外側の光軸５０６の付近にあるヘリウム高濃度化可能なボリューム部５１６に対してヘリウムを選択可能に供給する。
【００４３】
電子顕微鏡５００およびヘリウム供給アセンブリー５１０は、概して、出願人による米国特許第８，１６４，０５７号に記載される通りとなり得る。その開示内容は、参照することによって本文に組み込まれる。
【００４４】
本発明の好ましい実施形態によれば、真空チャンバー５０４の外側の試料支持ステージ５２０は、基板ロール(substrate roll)の形態となっており、その上に形成された複数の試料５２２を持っており、これら試料は、真空チャンバー５０４の外側の電子顕微鏡５００によって撮像されるべきものであり、かつ、該試料支持ステージは、ロール−ロール駆動装置(roll-roll drive)といったような、並進移動アセンブリーを含んでおり、該並進移動アセンブリーは、試料５２２がヘリウム高濃度化可能なボリューム部５１６に入りかつそこから出る該試料の相対的な並進移動を提供するように作動する。
【００４５】
図５の実施形態では、ステージ５２０は、Ｘ軸に沿った試料５２２の選択可能な変位を提供する。該試料５２２と該電子顕微鏡５００との相対的変位が、顕微鏡５００のＹ軸変位によって提供され得る。Ｚ方向における試料５２２の変位もまた適宜与えられてよいことが理解される。
【００４６】
ここで、図６を参照する。該図は、本発明の好ましい実施形態に従って構築されかつ作動するフラットパネルディスプレイ製造システムの簡略化した図である。本発明の実施形態の電子顕微鏡撮像システム、典型的には、図４に示されかつ上述した実施形態が、フラットパネルディスプレイ製造システムにおける製造ラインの一部を形成することが示されている。
【００４７】
ここで、図７を参照する。該図は、本発明の好ましい実施形態に従って構築されかつ作動する半導体ウエハー製造システムの簡略化した図である。本発明の実施形態の電子顕微鏡撮像システム、典型的には、図４に示されかつ上述した実施形態が、半導体ウエハー製造システムにおける製造ラインの一部を形成することが示されている。
【００４８】
本文上記に具体的に示され、説明されている内容によって、本発明は限定されないということが、当業者には理解されるであろう。むしろ、本発明は、請求項において説明される特徴の組み合わせおよび部分的組み合わせを含み、また、先行技術にはないが、当業者が上記の記載を読めば思いつくであろう本発明の変形形態をも含む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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