(57)【要約】【課題】  電子顕微鏡又は集束イオンビームシステムのような荷電粒子ビーム（ＣＰＢ）システムの試料チャンバ内で光ビームを観察しアライメントするために方法及びシステムが開示される。【解決手段】  方法は、試料チャンバ内で較正表面を有するイメージング・エイドを提供するステップを含み、較正表面は、光で照明されたときに、同時にＣＰＢで照明されると、ＣＰＢによって誘導される二次放射の強度が、光でも照明されている複数の領域で、より低い照明レベルを有する領域に関して、異なるように、構成されており、それによって較正表面上の光ビームのイメージを提供する。光ビームのイメージは、荷電粒子ビームに光ビームをアライメントするために用いてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
較正表面の領域を光ビームで照明するステップと、
前記光ビームによって照明される前記較正表面の前記領域上へ荷電粒子ビームを走査するステップと、
前記荷電粒子ビームの入射に応答して前記領域から放出される二次放射を検出するステップと、
前記光ビームによって照明され前記荷電粒子ビームによって衝突される領域と、前記光ビームによって照明されず前記荷電粒子ビームによって衝突される領域との間の前記二次放射の差異から、前記較正表面における前記光ビームの特性を特定するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
イメージング・エイドがナノ結晶性ダイヤモンドを備える、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記較正表面における前記光ビームの特性を特定するステップは、
前記較正表面における前記光ビームの位置を特定するステップを含む、
請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記荷電粒子ビームを走査するステップは、
前記荷電粒子ビームを前記較正表面上の点に荷電粒子ビーム参照フレームを用いて位置決めするステップを含み、
前記較正表面における前記光ビームの位置を特定するステップは、
前記荷電粒子ビーム参照フレーム内の前記光ビームの位置を特定するステップを含む、
請求項３記載の方法。
【請求項５】
さらに、
前記光ビームで照明される前記領域の位置を調整するステップ、
を含む、請求項３記載の方法。
【請求項６】
前記較正表面における前記光ビームの特性を特定するステップは、
前記較正表面における前記光ビームの形状を特定するステップを含む、
請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記光ビームの経路からイメージング・エイドを取り除き、前記光ビームの前記経路にワークピースを配置するステップと、
前記光ビーム及び前記荷電粒子ビームを用いて前記ワークピースを処理し又はイメージングするステップと、
をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
荷電粒子ビームシステムの試料チャンバ内で光ビームを観察する方法であって、
前記試料チャンバ内部に較正表面を有するイメージング・エイドを提供するステップであって、前記較正表面は、荷電粒子の第２ビームによる照射を受けている較正表面上の任意のエリアを光の第１ビームで照明することが、二次放射の強度を変化させるように構成されており、前記第２ビームは前記二次放射を較正表面から放出させる、ステップと、
前記較正表面の領域を前記第１ビームで照明するステップであって、その間に前記第２ビームが前記領域を照射して前記領域からの二次放射の放出を誘導し、前記二次放射は光、二次電子、後方散乱電子であることができる、ステップと、
前記二次放射を検出するステップと、
時間の関数として前記二次放射の強度に対応する電気信号を生成するステップと、
前記電気信号を分析することによって前記第１ビームのアライメント特性値を特定するステップと、
を含む、方法。
【請求項９】
前記較正表面にわたるパターンに従って第２ビームを走査することにより前記較正表面の二次放射イメージを取得するステップをさらに含み、
前記第２ビームが前記領域を照射する間に、前記領域を前記第１ビームで照明するステップは、
前記第２ビームが前記領域を走査する間に、前記領域を前記第１ビームで照明するステップを含む、
請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記較正表面の前記二次放射イメージは、前記領域上に重畳された前記第１ビームのビームスポットのイメージを含み、
前記アライメント特性値を特定するステップは、
前記二次放射イメージと前記ビームスポットの前記イメージとを分析するステップを含む、
請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記アライメント特性値は、前記光の第１ビームが前記領域を照明する間の前記光の第１ビームのアライメント特性の第１値であり、
前記光の第１ビームはレーザビームシステムによって生成されるレーザビームであり、
前記方法は、
前記第１ビームの前記アライメント特性値を予め選択された第２値に変化させることができる、前記レーザビームシステムに対する第１調整を計算するために前記アライメント特性の前記第１値を使用するステップと、
前記第１調整を実行するステップと、
前記荷電粒子ビームシステムによる後続の分析及び／又は処理のために選択された試料ロケーションが前記較正表面に隣接するように、前記試料チャンバ内の試料を位置決めするステップと、
をさらに有する、請求項８記載の方法。
【請求項１２】
前記方法は、
前記試料チャンバのユーセントリック高さに前記較正表面を位置決めするステップ、
をさらに含み、
前記アライメント特性の前記第１値は、前記第１ビームが前記領域を照明する間の、前記較正表面上の前記第１ビームのビームスポットの位置を含み、
前記アライメント特性の第２値は、前記ユーセントリック高さに配置された前記試料上の、前記較正表面に隣接する前記ビームスポットの位置を含み、
前記予め選択された値は、前記試料ロケーションの位置を含み、
前記第１調整を実行することで、前記ビームスポットが前記試料ロケーション上のほぼ中央に位置するように、前記第１ビームを移動させる、
請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記較正表面の前記領域を照明するステップは、
前記第１ビームが集束光学系を通過するステップであって、前記集束光学系は前記第１ビームを前記較正表面上へ方向づけ集束させる、ステップを含み、
前記方法は、
前記電気信号を分析することにより前記領域を照明する間の前記集束光学系の作動距離の値を特定するステップと、
荷電粒子ビームシステムの第２調整を計算するために前記作動距離の値を使用するステップであって、前記第２調整は、ほぼ前記ユーセントリック高さにおいて前記第１ビームを集束させる前記作動距離の調整を含む、ステップと、
前記第２調整を実行するステップと、
をさらに含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
イメージング・エイドを提供するステップは、
前記荷電粒子ビームシステムによる分析及び／又は処理のために選択された関心領域に隣接するロケーションにおいて、試料の表面上に配置された薄層として前記イメージング・エイドを提供するステップをさらに含む、
請求項８記載の方法。
【請求項１５】
前記第１ビームはレーザビームを含み、
前記二次放射の放出は、二次電子の放出、後方散乱電子の放出、及び／又は、前記領域のカソードルミネッセンスによる可視光の放出を含む、
請求項８記載の方法。
【請求項１６】
前記較正表面における前記イメージング・エイドの材料のレーザ照射閾値パワーは、
前記第２ビームによって前記領域を走査する間の第２ビームのパワー及び前記第１ビームのパワーより大きく、
前記第１ビームのパワー及び前記第２ビームのパワーの合計より小さい、
請求項８記載の方法。
【請求項１７】
荷電粒子ビームシステムであって、
試料チャンバと、
前記試料チャンバ内に配置され、較正表面を有するイメージング・エイドと、
光ビームを生成し、光ビームで前記較正表面を照明するように構成された第１サブシステムと、
荷電粒子ビームを生成し、荷電粒子ビームで前記較正表面を照射するように構成された第２サブシステムと、
前記較正表面から放射される二次放射の強度を計測し、時間の関数として強度値を伝達する電気信号を出力するように構成された検出器と、
前記電気信号を分析することによって前記第１ビームの１つ以上の特徴を特定するように構成されたコンピュータデバイスと、
を備え、
光の前記第１ビームと荷電粒子ビームとに前記較正表面のエリアを同時に露出させることに基づいて、前記露出されたエリアに、第１強度において前記露出されたエリアから二次放射を放出させ、
前記エリアを前記光ビームに露出しない間に前記エリアを荷電粒子ビームに吐出することに基づいて、前記露出されたエリアに、前記第１強度と異なる第２強度において第２放射を放出させる、
システム。
【請求項１８】
前記第２サブシステムは、集束イオンビームカラム、電子顕微鏡又はそれらの組み合わせを備え、
前記第１サブシステムは、レーザビーム装置と集束光学系とを備え、
前記レーザビーム装置は、レーザビームとして前記第１ビームを生成するように構成されており、
前記集束光学系は、前記試料チャンバの内側の位置から前記較正表面上に向けて前記レーザビームを集束し、方向づけるように構成されている、
請求項１７記載のシステム。
【請求項１９】
前記較正表面における前記イメージング・エイドは、ウルトラ・ナノ結晶性ダイヤモンドを備える、
請求項１７記載のシステム。
【請求項２０】
前記イメージング・エイドは、第１材料の層を備え、第２材料を含む基板上に配置され、
前記較正表面は、前記層の表面である、
請求項１７記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子ビームシステムに関し、より詳しくは荷電粒子ビームシステム内で荷電粒子ビームに光ビームをアライメントするためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
荷電粒子ビームシステムは、集積回路、磁気記録ヘッド、フォトリソグラフィマスク等の小型デバイスの製造、修理、検査を含む様々な用途に使用されている。荷電粒子ビームシステムの例には、集束イオンのビームを生成する集束イオンビーム（ＦＩＢ）システム、電子ビームを生成する電子顕微鏡（ＳＥＭ、ＳＴＥＭ、及びＴＥＭ）、及び、集束イオンビームと電子ビームの両方を生成するサブシステムを含むデュアル・ビームシステムを含む。
【０００３】
荷電粒子ビームシステムは、マイクロスケール及び／又はナノスケールの精度で材料をワークピースから除去することが要求される機械加工用途で頻繁に使用される。ＦＩＢシステムの場合、材料除去は、スパッタリングとして知られている機構によって行われることができる。その際、イオンビームの高エネルギーイオンがワークピースに激突し、ビームによって衝突されるワークピース上のロケーションから局部的に射出されるべき粒子を引き起こさす。
【０００４】
場合によっては、荷電粒子ビームシステムの試料チャンバ内部でワークピース（「試料」又は「サンプル」とも呼ばれる）を光ビームに追加的に露出することが望まれる。例えば、いくつかの機械加工用途では、レーザブレーションは、集束イオンビームを用いて達成することができるよりも高いレートで、ワークピースから材料を除去するために使用される。別の例として、いくつかの用途は、硬化、エッチング、及びで堆積操作のような、ワークピースの表面化学をトリガ又は変更するために、集束又はコリメートされた光のビームを単独又は荷電粒子ビームと組み合わせて使用する。米国特許公開第２０１４／０１３１１９５号公報は、レーザ及び荷電粒子ビームシステムを含むシステムの実施例を示しており、本出願人に譲渡され、全ての目的のために引用により本明細書に組み込まれる。
【０００５】
多くの用途において、ワークピースを真空条件化において露出することが要求される。従って、荷電粒子ビームシステムの試料チャンバは典型的にチャンバを排気するためのポンプを設けられた真空チャンバでもある。しかしながら、真空チャンバは、試料チャンバ内において試料が光ビームで照明されることが要求されるときにオペレータに問題を示す。なぜなら真空チャンバは、チャンバ内側の光ビームのオペレータの視野（ＦｏＶ）を妨げ、処理及び／又は分析のために選択された試料上の位置で、光ビームをアライメントすることを困難にするからである。オペレータが試料チャンバ内の光ビームの位置を視認することができないため、ビームスポットを試料位置に正確にアライメントすること、また、光ビームの実装の集束光学系の作動距離を正確に設定することが困難である。
【０００６】
従って、荷電粒子ビームシステムの真空チャンバ内部の試料上の予め選択された分析／処理位置に光ビームを正確にアライメントする方法を見出すことは、有益である。また、かかる方法を実行することができるシステム及び装置を提供することは、有益である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許公開第２０１４／０１３１１９５号公報
【発明の概要】
【０００８】
本発明の目的は、光ビームがワークピース上へ入射するロケーションを観察するために荷電粒子ビームを使用するための方法と装置を提供することであり、その観察は、荷電粒子ビームに又はワークピース上のフィーチャに光ビームをアライメントするために使用されることができる。
【０００９】
いくつかの実施態様において、電子顕微鏡又は集束イオンビームシステムのような荷電粒子ビーム（ＣＰＢ）システムの試料チャンバ内で、光ビームを観察しアライメントするための方法及びシステムが開示される。方法は、試料チャンバ内に較正表面を有するイメージング・エイド（an imaging aid）を提供するステップを含み、較正表面は、光で照明されるときに同時にＣＰＢで照明されると、ＣＰＢによって誘導される二次放射の強度が、光でも照明されている領域において、より低い照明レベルの領域と比較して、増加するように構成されており、それにより、較正表面上の光ビームの（ＣＰＢを使用して生成された）イメージを提供する、ステップを含む。光ビームのＣＰＢイメージは、例えば、ＣＰＢに又は試料上の位置に光ビームをアライメントするために使用されてもよい。典型的には、ＣＰＢへの光ビームのこのアライメントは、走査型電子顕微鏡として一般的であるように、イメージを形成するためにＣＰＢのＸＹ偏向によって形成された走査ラスタの中央に光ビームをセンタリングするステップを含む。この場合、ＣＰＢ走査ラスタの中心は、ＣＰＢコラムの光学軸にほぼ対応する。
【００１０】
いくつかの実施形態において、ＣＰＢシステムは、試料チャンバ内に配置された、較正表面有するイメージング・エイドを含む。第１サブシステムは、光ビームを生成し、光ビームで較正表面を照明するように構成されている。第２サブシステムは、荷電粒子ビームを生成し、荷電粒子ビームで較正表面を照射するように構成されている。検出器は、較正表面から放出される二次放射の強度を計測し、時間の関数として強度値を伝達する電気信号を出力するように構成されている。コンピュータデバイスは、電気信号を分析することによって第１ビームの１つ以上の特徴を特定するように構成されている。較正表面は、較正表面の１つのエリアを光ビーム及びＣＰＢに同時に露出することにより、そのエリアに、そのエリアからの二次放射を第１強度で放出させ、かつ、そのエリアを光ビームに露出しない間にそのエリアをＣＰＢに露出することにより、そのエリアに、第１強度と異なる第２強度で二次放射を放出させるように、構成されている。いくつかの実施態様のために、第１強度は、第２強度より高い。他の実施態様のために、第１強度は、第２強度より低くてもよい。両方の状況において、第１の強度と第２の強度との間の差は、（ＣＰＢイメージのサイズ及び位置を特定する）ＣＰＢ走査ラスタ内の光ビームの位置を観察することを可能にする。
【００１１】
いくつかの実施態様において、非一時的機械読取可能記憶媒体は、ＣＰＢシステムの作動のために実行可能な命令を含み、命令は、実行されるときに、１つ以上のプロセッサに、光ビームを生成して方向付けるように構成されたサブシステムに、ある間隔の間、あるロケーションを光ビームで照射するように、指示させ、ある時間間隔の間（for an interval of time）較正表面をそのロケーションにおいてＣＰＢで同時に照射することによって、試料チャンバ内に配置されたイメージング・エイドの較正表面上のロケーションからの二次放射の放出を誘導するように、ＣＰＢ装置に指示させ、二次放射の強度をその間隔の間計測し、時間の関数としてその間隔にわたる強度値を表す信号を生成するように、検出器に指示させ、その間隔の間の第１ビームのアライメントの状態を特徴づける特性値を特定する信号の分析を指示させる。
【００１２】
上記は、以下の本発明の詳細な説明をよりよく理解できるように、本発明の特徴及び技術的利点をむしろ広く概説したものである。本発明の付加的な特徴及び効果は、以下に記載される。開示された概念及び特定の実施形態は、本発明の同じ目的を実行するための他の構造を変更又は設計するための基礎として容易に利用され得ることは、当業者には理解されるべきである。また、当業者であれば、そのような等価な構成は、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱しないことを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本開示及びその利点のより完全な理解のために、添付の図面と併せて以下の説明を参照する。
【図１】図１は、ＣＰＢシステムの真空チャンバの内部で光ビームをアライメントし集束するための、本発明の実施形態による方法のフローチャートである。
【図２】図２は、一実施態様による光‐ＣＰＢコンビネーション・システムを示す図である。
【図３】図３は、一実施態様による光‐ＣＰＢコンビネーション・システムを示す図である。
【図４】図４は、一実施形態に基づく、レーザビームで照明されたウルトラ・ナノ結晶性ダイヤモンド（ＵＮＣＤ）を有するイメージング・エイドのＳＥＭイメージを示す図である。
【図５】図５は、ＣＰＢシステムの真空チャンバ内部で光ビームをアライメントし集束するための、一実施形態による方法のフローチャートである。
【図６】図６は、一実施形態による光‐ＣＰＢコンビネーション・システムを簡略化して模式的に示す図である。
【図７】図７は、一実施形態に基づく、レーザビームによって同時に照明されていると共に、電子ビームによって走査されているレーザダイオード表面から放出されるカソードルミネッセンス光から形成されたＳＥＭイメージを示す図である。
【図８】図８は、一実施形態による電子ビームとイメージング・エイドとの相互作用を示す図である。
【図９】図９は、レーザで照明されているときのレーザダイオードからの光放出の積分強度のグラフであって、積分強度を照明レーザのパワーの関数としてプロットしたものである。
【図１０】図１０は、積分強度を電子ビーム電流の関数としてプロットした、レーザビームが存在しない状態で電子ビームで照射されている間の、図９のレーザダイオードからの光放出の積分強度のグラフである。
【図１１】図１１は、図６のＣＰＢシステムからの光放出の積分強度を示す実験データのグラフである。
【図１２】図１２は、ＣＰＢシステムの真空チャンバ内部で光ビームをアライメントし集束するための、実施形態による方法のフローチャートである。
【図１３】図１３は、表面における光ビームの特性を特定する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
定義
【００１５】
以下の図面及び説明において、同様の要素は、一般的に、明細書及び図面全体にわたって同じ参照符号で示されている。さらに、類似の参照符号は、本明細書で開示される異なる実施形態における類似の構成要素を指すことができる。図面は、必ずしも一定の比率であるというわけではない。本発明の特定の特徴は、スケールを誇張して、又はやや概略的な形で示すことができ、従来の要素のいくつかの詳細は、明瞭さ及び簡潔さのために示されていないことがある。本発明は、異なる形の実施形態が可能である。特定の実施形態が詳細に説明され、図面に示されているが、本開示は本発明を本明細書に例示され説明される実施形態に限定することを意図していないことを理解されたい。本明細書で論じる実施形態の様々な教示は、所望の結果をもたらするために、別々に又は任意の適切な組み合わせで使用され得ることが十分に認識されるべきである。
【００１６】
以下の説明及び特許請求の範囲では、「含む」及び「有する又は備える」（”including” and ”comprising”）という用語は拡張的に使用されているため、「含むが、これに限定されない」ことを意味すると解釈されるべきである。本明細書において任意の用語が特に定義されていない限り、その用語がその平易な通常の意味を与えられることを意図する。さらに、本明細書における「及び／又は」という用語の使用は、「包括的な」又は、及び「排他的」ではない又は、として解釈されるべきである。例えば、本明細書において「Ａ及び／又はＢ」という語句は、「Ａ、Ｂ、又は、Ａ並びにＢ」を意味する。別の例として、本明細書で使用される語句「Ａ、Ｂ及び／又はＣ」は、「Ａ、Ｂ、Ｃ、又はそれらの任意の組み合わせ」を意味する。さらに、用語「自動的」、「自動化された」又は類似の用語が本明細書で使用されるときはいつでも、これらの用語は自動的又は自動化されたプロセス又はステップの手動の開始を含むと理解される。
【００１７】
「光ビームサブシステム」という用語は、本明細書では、ＣＰＢシステムの試料チャンバ内に配置された物体を照明することができる任意の装置及び／又は構成要素の実装を指すために使用される。光ビームは、集束されているか、非集束であるか、及び／又はコリメートされていることができる。光ビーム源は、例えば、レーザ、ＬＥＤ又は紫外線ランプであってもよい。用語「源」は、本明細書では、荷電粒子のソース及び／又は集束された又はコリメートされた光のソースを指すために使用される。「マルチビームシステム」、「ＣＰＢシステム」、「荷電粒子ビームシステム」（光ビームサブシステムの存在が示されている場合）、及び「レーザ及び荷電粒子コンビネーション・ビームシステム」又は「レーザ及びＣＰＢコンビネーション・システム」という用語は、試料チャンバ内において、少なくとも１つのタイプのＣＰＢ（例えば、集束イオンビーム及び／又は電子ビーム）と、少なくとも１つのタイプの光ビーム（例えば、コリメートレーザビーム又は集束レーザビーム）を提供するように構成されたシステムを指すために、同じ意味で使用される。
【００１８】
「試料」という用語は、光及びＣＰＢコンビネーション・システムによって照明され及び／又は照射される対象物を指す。「ターゲット」、「標本」、「基板」又は「ワークピース」がコンビネーションライト及びＣＰＢシステムの内部に配置されていると説明されている場合、ターゲット、標本、基板又はワークピースは光及びＣＰＢコンビネーション・システム内の試料である。
【００１９】
いくつかの用途では、ＣＰＢと光ビームの両方を試料上のほぼ同じロケーションに方向づけることが望ましい。いくつかのシステムでは、電子ビーム及びイオンビーム等の複数のＣＰＢは、両方とも試料に向けて、また試料上のほぼ同じロケーションに向けて方向づけられてもよい。かかるシステムは、ナノ構造の製造のための多重ビームシステムと、ラマン分光装置のような分析ツールとを含む。実施形態では、ＣＰＢをレーザビームとアライメントするための手段としてイメージング・エイド（ＩＡ）が使用される。レーザビームとＩＡとの交差部のロケーション、形状及びサイズは、荷電粒子システムで検出可能であり、これによりこの交差部をイメージングすることが可能になる。
【００２０】
本明細書で使用される「アライメント特性」は、試料チャンバ内の光ビームの部分の任意の特性であり、試料チャンバ内の光ビームのアライメントを所望の状態に調整する際に有用であり得る。適切なアライメント特性の例には、強度、配向、焦点、形状（例えば、断面プロファイル、軸プロファイル等）、寸法（例えば、直径、長さ等）、スポットサイズ、スポットプロファイル、及び／又はスポット位置を含むが、これらに限定されるものではない。また、「アライメント特性の特定」及び「アライメント特性値の特定」という表現は、以下に関連することができる：コンピュータによって実行される数値計算、ＩＡの同時照射領域から生成されるイメージデータを観察したときの人間のオペレータによる精神的ステップとしての数学的又は定性的評価、又は、それらの組み合わせ。
【００２１】
本明細書において使用されるように、表面における光ビームの「形状」は、表面における光ビームの焦点及び回折パターンの状態を含む。
【００２２】
実施形態のフローチャート
【００２３】
図１は、ＣＰＢシステムの真空チャンバ内部の試料位置に光ビームをアライメントし集束するための、本開示の実施形態による方法１００のフローチャートである。光ビームは、典型的にレーザ光学系の部分である管を通って真空チャンバに入る。いくつかの実施態様において、アライメントは、レーザビームのポインティングを変化させるステップであって、ビームは管に平行に、管を通って真空チャンバ内へ入る、ステップと、レーザビームが、ｅビーム及び／又はイオンビームと一致して、ユーセントリック高さにおいて集束されるように、管の位置を同時に設定するステップと、を含む。ビームを、管軸に平行に、管内でセンタリングして保つことは、ビームが光学系の中心を通過することを確実にし、収差を最小化する。ユーセントリック高さは、光位置とは無関係に特定され、作動距離及びステージ回転の中心を含む。アライメントは、通常、この位置に対して行われる。
【００２４】
方法１００は、ブロック１１０又はブロック１２０から始まることができる。ブロック１１０において、ウルトラ・ナノ結晶質ダイヤモンド（ＵＮＣＤ）試料を含むＩＡは、直接試料ホルダに取り付けられるが、関心試料（the sample of interest）はまだ試料ホルダにロードされていない。あるいは、ブロック１２０において、ＵＮＣＤ試料が、関心試料の側方に（on the side）セットされるか、関心領域に隣接する試料の領域に堆積され、従ってＵＮＣＤ試料及び関心試料が両方とも、同時に試料ホルダ上にロードされる。
【００２５】
ブロック１３０において、試料ステージ、例えば試料ステージ２１０（図２及び３参照）は、ＵＮＣＤ上のフィーチャをユーセントリック高さにセットするために、垂直に移動する。
【００２６】
次に、ブロック１４０で、ＵＮＣＤ試料上へ方向づけられているレーザビームと同時に、ＳＥＭを使用して、ＵＮＣＤ試料がイメージングされる（imaged）。ＳＥＭのｅビームは、ＵＮＣＤ試料を焦束された主電子ビームで照明する。主電子ビームの衝撃によって、例えば二次電子（ＳＥ）及び／又は後方散乱電子（ＢＳＥ）のような、二次放出が放出され、１つ以上の検出器で収集される。それと共に、一次ビームは、例えばラスターパターンで、試料にわたって走査される。ＵＮＣＤ試料を照明するレーザ光とＵＮＣＤ試料にわたる電子ビーム走査と間の相互作用により、ＵＮＣＤ試料のレーザビームスポットのイメージ（例えば図４参照）が、得られる。
【００２７】
ブロック１５０において、ＵＮＣＤ試料に対して光軸に沿って焦点を調整することによってベストフォーカスを生成するために、例えばレーザ光学系２１２（図２参照）のような、レーザ光学系が調整される。この手順は、レーザスポットのリアルタイム・イメージを利用して、最小の（最も明るい）中央スポット、例えば、ＵＮＣＤサンプル上のベストフォーカスであり得る中心スポット４０２（図４参照）を生成するように、レーザ光学系を調整することを可能にする。ブロック１５０において、ＵＮＣＤ試料（及び関心試料）は、ユーセントリック高さにまだないかもしれないことに留意すべきである。
【００２８】
ブロック１５５において、レーザ光学系は、ＳＥＭの走査フィールドの中心にレーザ焦点位置を配置するように調整される。レーザは、ＣＰＢへのレーザのアライメントを確実にするために、ＵＮＣＤ試料のＸＹ平面においてアライメントされる。ＵＮＣＤ試料が傾いているか、又はＣＰＢに対して非垂直な角度（a non-normal angle）の表面を有するため（例えば図２の試料２０８参照）、（光ビームの軸に対して略平行である）試料のＸＹ平面も、水平である試料ステージのＸＹ平面に対して傾いていることに留意されたい。このアライメント手順は、レーザビームが、レーザ光学系の光軸上のレーザ光学系を通って、光軸に平行に進み、ユーセントリック高さの試料において、ＣＰＢ（ｓ）と一致して集束されることを確実にする。
【００２９】
ブロック１６０においてアライメントは続き、ＵＮＣＤ試料（及び方法１００がブロック１２０において開始した場合には関心試料）はステージによってユーセントリック高さへと垂直に移動され、レーザ焦点はユーセントリック高さにおいてレーザ焦点を配置するようにレーザ光学系に従って調整される。
【００３０】
ブロック１７０又はブロック１８０は、既出のブロック１６０の後に開始される。方法１００がブロック１１０から開始した場合、ＵＮＣＤ試料のみが最初に試料ホルダにロードされており（即ち、関心試料は無く）、ブロック１８０はブロック１６０から開始される。従って、ブロック１８０で、ＵＮＣＤ試料は除去される、関心試料はその後試料ホルダにロードされる。方法１００がブロック１２０から始まる場合、ブロック１７０はブロック１６０から開始され、ＵＮＣＤ試料と関心試料の両方が最初に試料ホルダにロードされている。従って、この場合、（関心領域ＲＯＩを含む）関心試料をＳＥＭのＦｏＶ内に移動させるために、試料ステージ２１０を使用することだけが必要である。
【００３１】
次に、ブロック１８５で、（ＲＯＩを有する）関心試料をユーセントリック高さに配置するために、試料ステージ２１０は、垂直に移動する。
【００３２】
ブロック１９０で、レーザビームは、カラム２０４及び３０４のような（例えば図２又は３）関連するＣＰＢカラムからの電子ビーム及び／又はイオンビームと一致して、ユーセントリック高さにおける試料上にアライメントされ、集束され、方法１００は完了する。方法１００は、レーザを電子ビームと共に、ユーセントリック位置においてアライメントすることを説明しているが、方法１００は、ユーセントリック位置及びユーセントリック高さでアライメントすることに限定されず、方法は集束レーザにも限定されない。
【００３３】
いくつかの実施形態において、光ビームの位置を調整することは、第１ビームスポットの中心を、Ｘ，Ｙ及び／又はＺ方向において、１００ｎｍ以下、１μｍ以下、１０μｍ以下、１００μｍ以下、又は１ｍｍ以下の距離だけ移動させることを伴う。
【００３４】
実施形態のシステム図
【００３５】
図２は、本開示の一実施形態による光及びＣＰＢコンビネーション・システム２００を示す。方法１００は、例えばＩＡを使用して光ビームと１つ以上のＣＰＢｓをアライメントするためにシステム２００上で実施されることができる。光は、空気及び真空の両方を通過することができるが、荷電粒子は散乱のために空気を通過することができない。従って、真空チャンバ２０２は、試料２０８と、（ＣＰＢ２０６を生成する）ＣＰＢカラム２０４と、レーザ光学系（laser optics）２１２とを収容するように構成されている。真空チャンバ２０２は典型的に、チャンバ２０２内の主な空気を除去するための粗引きポンプ（図示せず）と、チャンバ２０２内部に少なくとも高真空をもたらすために、略全ての残留空気を除去するためのターボ分子ポンプ等の高真空ポンプ（図示せず）と、を有するように構成されている。ＵＮＣＤ等のＩＡ及び関心試料は、試料ステージ２１０上にマウントされる。試料ステージ２１０は、ＣＰＢ２０６及び光ビーム２４０の両方の下で、試料２０８（ＩＡ及び／又は関心試料）の配置を容易にするために、種々の直線軸に沿った及び／又は異なる回転軸周りの運動を可能にする。
【００３６】
レーザ光学系２１２は、典型的に可撓性気密ベローズ又は均等物を有する真空チャンバ２０２の壁を介して延在する。複数の線形及び角度軸における正確な位置決めは、ＸＹ移動ステージ２１４及びＺ移動ステージ２１６を有する取付構造によって可能になる。取付構造のための種々の構成は、本発明の範囲内になる。Ｚ移動ステージ２１６のＺ軸はレーザ光学系２１２の軸に沿って配向され、従って、Ｚ軸に沿った動作は、図示のように傾けられることができる試料２０８の表面上へレーザビームを集束することを可能にする。移動ステージ２１４のＸＹ軸に沿った動作は、レーザがＣＰＢカラム走査ラスタ（例えば、ＣＰＢ２０６によって画定される軸）に対して配置されることを可能にする。レーザ光学系の傾斜は、真空チャンバ２０２上のフランジの構造によって特定される。いくつかの実施形態において、傾斜ステージは、（ＸＹＺ移動ステージと連携して作動するように）使用されることができる。
【００３７】
レーザ２３２は、ダイクロイックミラー２２４を部分的に通過するレーザビーム２１８を生成する。本明細書に開示されたプロセスは、約５００ｎｍ〜約８００ｎｍの波長で作動することが示されているが、５００ｎｍ未満の可視波長及び／又はＵＶ波長でも作用する可能性が高い。一実施形態において、５３２ｎｍの波長を有するレーザビームが、使用された。ミラー２２４で反射した光は、図２において下方に方向づけられる（図示せず）。リレーミラー２２２は、レーザ光をアクチュエータ２２３に取り付けられた走査ミラー２２０へと反射させ、レーザ光がレーザ光学系２１２に入射する位置及び方向を変えることを可能にし、それによってＵＮＣＤ試料及び関心試料におけるレーザビームのロケーションを変化させる。試料２０８からの光は、レーザ光学系２１２を介して送り戻され、走査ミラー２２０で反射され、その後リレーミラー２２２で反射される。この光の一部は、ダイクロイックミラー２２４で反射され、光２３８を焦束するレンズ２２６を介して、光ファイバ２２８の入口へと上り、分光器２３０へと導かれる。分光器２３０は、様々なタイプの光学分光法を実行するために、光ファイバ２２８から入射する光を複数の周波数（波長）の成分に分ける。試料２０８上でのレーザビーム２４０のアライメントは、（移動ステージ２１４及び２１６を使用した）ミラー２２２、２２０及びレーザ光学系２１２の反復アライメントを必要とする。例えば、Ｓｔｒａｗ他の米国特許登録第８，７６６，２１３号公報”Automated Method for Coincident Alignment
of a Laser Beam and a Charged Particle Beam”には、ＣＰＢ真空チャンバ内でレーザビームを位置決めするためのシステムが示されており、これは、すべての目的のために本願明細書に引用したものとする。レーザ及び関連する光学素系が真空チャンバ２０２の外側に示される一方で、いくつかの実施形態においては、レーザは真空チャンバ２０２の中に配置されることができる。さらに、レーザが真空チャンバに対してどのようなロケーションにあっても、本開示の範囲内であり、本願明細書において考慮される。
【００３８】
検出器２０７は、試料２０８によって放出され得る、二次電子（ＳＥｓ）、後方散乱電子（ＢＳＥｓ）、又は、ＳＥｓ及びＢＳＥｓの両方を検出することができる。ＳＥｓ及び／又はＢＳＥｓの検出は、試料表面のような試料２０８のイメージングを可能にし、ＣＰＢ２０６に応答して生成されることができる。
【００３９】
一つ以上のプロセッサ２５０は、種々のシステムのコンポーネント２００又は３００、例えばカラム２０４、検出器２０７、レーザ２３２、アクチュエータ２２３、分光計２３０ならびに動力付きステージ等に接続される。非一時的機械読取可能記憶媒体２５２は、ＣＰＢシステム２００のための実行可能な命令を含むことができる。これらの実行可能な命令は、実行されるときに、１つ以上のプロセッサ２５０に、システムオペレーションの種々の態様、例えばＣＰＢ２０６の生成、レーザ２３２の操作、走査ミラー２２０の傾斜、分光器の制御等を制御させる。種々の実施形態において、非一時的機械読取可能記憶媒体２５２は、方法１００、５００及び／又は１２００のような、本明細書で開示された１つ以上の方法を実行するために実行可能な命令を含むことができる。かかる実施形態において、実行可能な命令は、１つ以上のプロセッサ２５０によって実行されるときに、方法のステップを実行するために、システム２００のコンポーネントを調整し、これらに指示する。
【００４０】
実施形態のシステム図
【００４１】
図３は、光システム及び荷電粒子ビームシステムのコンビネーションである、実施例システム３００を示す。システム３００はシステム２００（図２）と似ているが、第２のＣＰＢ３０６を生成する追加の荷電粒子光学カラム３０４を有する。図３の要素は、図２のそれらと同様に同じ参照符号によって参照される。典型的には、ＣＰＢ２０６が電子ビームである場合、ＣＰＢ３０６はイオンビーム３０６である。２つの異なる荷電粒子ビームを生成する２つのカラムを備えるシステムは、典型的に「デュアル・ビームシステム」と呼ばれている。
【００４２】
本願明細書において開示されるアライメント方法は、ＣＰＢ２０６とレーザビーム２４０、及び／又は、ＣＰＢ３０６とレーザビーム２４０をアライメントするために用いられることができる。典型的に、デュアル・ビームシステムにおいて、２つのＣＰＢ間のアライメントはＦＩＢミリング操作を実行することによって達成されることができ、その後、ＳＥＭでミリング操作の結果をイメージングする。しかしながら、ビーム２０６と２４０を相互にアライメントし、その後ビーム３０６と２４０を相互にアライメントすることで、結果として、ビーム２０６と３０６も相互にアライメントすることができる。この間接的なアライメント方法は、ＦＩＢミリングが不可能か又は好ましくない試料に、有用であり得る。
【００４３】
実施形態としてのＳＥＭイメージ
【００４４】
図４は、本願明細書において開示される実施態様による、レーザビーム及びＣＰＢによって同時に照明されているＵＮＣＤを有するＩＡのＳＥＭイメージ４００を示す。光中心領域４０２及び光第１リング４０６、並びにリング４０６を取り囲む他の同心状の光リングを生成するコントラストメカニズムは、ＣＰＢ２０６が到達するのと同じＵＮＣＤ表面へのレーザビームの光子の到達によって誘導されるＳＥ放出を強化する。ここで、「コントラスト」は、光子によって照明されているエリアからの信号の、光子によって照明されていない周辺エリアからの信号に対する比である。理論に縛られることを望むものではないが、ＳＥ放出のレーザ強化の効果は、ＵＮＣＤのチャージ特性を局所的に変更するレーザ照明のために生じると考えられる。このＳＥ放出増強効果を示す他の材料が、酸化アルミニウム及びアノード化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ニッケル又は酸化銅を含むか、あるいはＩＡが第１材料の層を含み、その層は較正表面を提供する。較正表面は、ＩＡの「活性層」を表す。その層は、光ビームの存在する中で、荷電粒子ビームの衝突に応じた二次放出を強化するという点で「活性」である。活性層は、例えば、ＵＮＣＤ、レーザダイオードが製造される半導体、又は照明光が存在する中での二次放出を強化する他の材料を含むことができる。これらの材料におけるＳＥ放出強化は、数秒の間持続する。ＵＮＣＤ材料は、ＳＥ放出及び検出を使用したＳＥＭイメージでの「遅延（lag）」を低減し除去するために好ましい、はるかに短い強化時間を有することで独特であるように見える。より長い時間は、例えば、レーザ位置、レーザ焦点、試料高さ又は位置、等の何れかパラメータが変更された場合に、イメージの「ぼけ（blurring）」を結果としてもたらすおそれがあり、アライメント補助としての動作が遅くなり得る。ＵＮＣＤ材料も、他の材料より非常に大きいＳＥ放出強化効果を示す。ＵＮＣＤ材料の使用のさらなる利点は、ＳＥ放出の強化がレーザビームの強度に依存して現れるということである−これは図４で見ることができるグレースケール・イメージである。ここで、エアリーディスク理論から、リング４０６がより低い強度を有することが知られており、中心スポット４０２はリング４０６より明るい。図４は、示されたエアリーディスクをもたらすように小円形アパーチャによって制限された、５３２ｎｍレーザ光を使用して生成された。イメージ中の縞は、ＵＮＣＤ試料の表面のひっかき傷による。ＳＥ放出強化効果は、ＳＥＭ及び集束イオンビームの両方を用いて実験的に観察された。ＵＮＣＤ試料は、典型的に、小薄膜であり、関心試料がない中で試料ホルダ上にロードされることができるか（例えばブロック１１０）、又は関心試料の隣にあることができる（例えば、ブロック１２０）。
【００４５】
実施形態のフローチャート
【００４６】
図５は、本開示の実施形態によるＣＰＢシステムの真空チャンバの内側でユーセントリック試料位置に光ビームをアライメントし集束するための方法５００のフローチャートである。方法５００は、例えば、システム２００及び／又は３００によって実行されることができる。
【００４７】
方法５００は、ブロック５１０又はブロック５２０から始まることができる。ブロック５１０において、レーザダイオード（ＬＤ）は直接試料ホルダに取り付けられる、そして、関心試料は試料ホルダ内にまだロードされていない。あるいは、ブロック５２０において、ＬＤは関心試料の側方にセットされ、その結果、ＬＤ及び関心試料は両方とも同時に試料ホルダ上にロードされる。
【００４８】
ブロック５３０において、試料ステージ、例えば試料ステージ６１０（図６参照）は、ＬＤをユーセントリック高さにセットするために、垂直に移動する。
【００４９】
ブロック５４０において、ＬＤ上へ方向づけられているレーザビームと同時に、ＳＥＭを使用してＬＤがイメージングされる。ＳＥＭは、焦束された一次電子ビームでＬＤを照明する。図６にて説明するように、一次電子ビームの衝撃によって、カソードルミネッセンス及び／又フォト光ルミネセンスがＬＤにおいて誘導されることができ、検出されるべき光放出を引き起こす。ＬＤを照明するレーザ光とＬＤにわたって走査する電子ビームとの間の相互作用により、ＬＤ上のレーザビームスポットのイメージが得られる（図７参照）。図９乃至１１は、イメージング・コントラストの開始点（the origin）を説明するグラフを示す。
【００５０】
次に、ブロック５５０において、ＬＤに関して垂直に焦点高さを調整することによってベストフォーカスを生成するように、レーザ光学系が調整される。この手順は、図７のようなレーザスポットのリアルタイム・イメージを利用して、レーザ光学系が最小の（最も明るい）中心スポット７０２を生成するように調整されることを可能にする。ブロック５５０において、ＬＤ（そして、関心試料）は、ユーセントリック高さにまだないかもしれないことに留意すべきである。
【００５１】
ブロック５５５において、レーザ光学系は、ＳＥＭの走査フィールドの中心にレーザ焦点位置を配置するように調整される。レーザは、ＣＰＢへのレーザのアライメントを確実にするために、試料の水平ＸＹ面においてアライメントされる。このアライメント手順は、レーザビームが、レーザ光学系の光軸上のレーザ光学系を通って、光軸に平行に進み、ユーセントリック高さの試料において、ＣＰＢと一致して集束されることを確実にする。
【００５２】
ＸＹアライメントは、ブロック５６０において続き、レーザ焦点をユーセントリック高さに配置するために、ＬＤはユーセントリック高さに垂直に移動し、従って焦点はレーザ光学系によって調整される。
【００５３】
ブロック５７０又はブロック５８０は、既出のブロック５６０の後に始められる。ブロック５８０は、方法５００がブロック５１０から開始した場合、ブロック５６０から開始され、試料ホルダ上には最初はＬＤだけがロードされている（即ち、関心試料は無い）。従って、ブロック５８０において、ＬＤは取り除かれ、関心試料は、その後試料ホルダ内にロードされる。ブロック５７０は、方法５００がブロック５２０から開始した場合、ブロック５６０から開始され、ＬＤ及び関心試料の両方が最初から試料ホルダ内にロードされている。従って、この場合、（関心領域ＲＯＩを含む）関心試料をＳＥＭのＦｏＶ内に移動させるために、試料ステージ６１０を使用することだけが必要である。
【００５４】
ブロック５８５が開始され、（ＲＯＩを有する）関心試料をユーセントリック高さに配置するために、試料ステージ６１０は垂直に移動する。
【００５５】
ブロック５９０で、レーザビームは、電子ビーム及び／又はＣＰＢカラム６０４からのイオンビーム６０６と一致して、ユーセントリック高さにおける関心試料上でアライメントされ集束され、方法５００は完了する。
【００５６】
実施形態のシステム図
【００５７】
図６は、本開示の実施形態による光ＣＰＢコンビネーション・システム６００を簡略化して模式的に示す図である。光は、空気及び真空の両方を通過することができるが、荷電粒子は散乱のために空気を通過することができない。従って、真空チャンバ６０２は試料６０８と、（ＣＰＢ６０６を生成する）ＣＰＢカラム６０４と、レーザ光学系６０７とを含むように構成されている。図２のチャンバ２０２に対してと同じポンピングに関する考察を適用できる。ＬＤ試料（図７参照）及び関心試料は、試料ステージ６１０にマウントされており、これは、ＣＰＢ６０６及びレーザビーム６３４の両方の下で試料６０８の位置決めを容易にするための、種々の直線軸に沿った運動、及び／又は、種々の回転の軸まわりの運動を可能にする。検出器６０９は、ＳＥｓ、ＢＳＥｓ又は両方とも検出することができる。
【００５８】
レーザ光学系６０７は、チャンバ６０２の壁から内側に延在するように示されており、そこで、レーザ６３０からのレーザビーム６３４の内側への通過を可能にし、ＬＤ又は関心試料からの光６１８の外側への通過を可能にするために、ビューポートが設けられることができる。図示のように、光６１８が、ダイクロイックミラー６２４を通過し、検出器６３２によって収集される一方で、レーザ６３０からの光６３４は、ダイクロイックミラー６２４で部分的に反射され、図６の左側に進み、チャンバ６０２に入る。レーザ光学系６０７は、カラム６０４と試料６０８の間に位置する放物面集束ミラーを含む。カラム６０４から試料６０８までＣＰＢ６０６が通過できるようにするために、小開口が光学系６０７内に位置する（図示せず）。放物面ミラーの焦点は、およそ、ＣＰＢ６０６及び試料６０８の表面が交差する所にある。レーザビーム６３４は、（ミラー６２４で反射した後に）右からチャンバ６０２に入り、放物面ミラーによって試料６０８の表面上へ集束する。放物面鏡に入射する、表面から放射された光は、チャンバ６０２の外側を通る平行光ビーム６１８として反射される。光ビーム６１８は、部分的にミラー６２４を通り抜けて伝搬し、検出器６３２によって検出される。
【００５９】
一つ以上のプロセッサ６５０は、カラム６０４、レーザ６３０、分光器６３２並びに動力付きステージ等のような、システム６００の種々のコンポーネントに接続されている。非一時的機械読取可能記憶媒体６５２は、ＣＰＢシステムのための実行可能な命令を含むことができる。これらの実行可能命令は、実行されるときに、ビーム６０６の生成、レーザ６３０及び分光計６３２の操作等のシステムオペレーションの種々の態様を一つ以上のプロセッサ６５０に制御させる。
【００６０】
レーザダイオードからの光・光学イメージ（Light Optical Image）
【００６１】
図７は、本開示の実施形態による、電子ビームで走査されると同時に光ビームで照明されたＬＤ試料から放出されるカソードルミネッセンス光から形成される光・光学イメージ７００を示す。イメージ７００を生成するメカニズムは、以下のとおりである。入射レーザビーム６１８のパワーは、ＬＤを励起するように、レーザ発振閾値（the lasing threshold）のちょうど下に調整され、超線形出力スケーリング（図９乃至１１参照）は、電子ビーム６０６からの小さい追加パワー入力に、レーザビームの位置に対応する、混合された電子ビーム及びレーザビームの励起を受けるエリアからのより明るい光学放出信号を生成することを可能にする。従って、光検出器６３２はレーザスポットのイメージを生成するために用いることができ、ＳＥＭのＦｏＶ内の励起エリアをおよそ中心に合わせるために、それらの光学アライメントをユーザが調整できるようにする。エリア７０４は、レーザビーム６１８の領域の外側にあり、超線形出力スケーリングの欠如のために、相応に暗い。
【００６２】
電子及びレーザビームの相互作用
【００６３】
図８は、励起体積８０４を有する電子ビーム８０３と、励起体積８０２を有するレーザビーム８０１とを示す説明図８００であり、両方とも量子井戸レーザに入射している。量子井戸レーザは、ＬＤであり、デバイスの活性領域は、（異なる材料の薄層によって積層体に形成されており）量子閉じ込めが発生するほど狭い。ＬＤは、（シリコンとは異なり）効率的に光を放出することができる、化合物半導体材料（例えばＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ等）を用いて形成されることができる。量子井戸ＬＤによって放出される光の波長は、それが構成される材料のバンドギャップだけよりもむしろ、活性領域の幅（厚さ）によって特定される。従って、特定の半導体材料を用いた従来のＬＤからより、はるかに長い波長を量子井戸ＬＤから得ることができる。量子井戸ＬＤの効率は、その状態密度関数の段階的形のため、従来のＬＤよりも大きい。
【００６４】
層８０６は、図示の量子井戸８１６の３つの層８０８乃至８１２を保護している表面層である。層８０８及び８１２はＧａＡｓから成ることができ、その一方で、中心層８１０はＡｌＧａＡｓから成ることができる。量子井戸を含む他の薄層構造も本発明の範囲に入るが、ＧａＡｓの層８０８と８１２との間に埋め込まれたＩｎＧａＡｓの薄層８１０（量子井戸）に限定されるものではない。他の量子井戸は、ＡｌＧａＡｓの層８０８と８１２との間に埋め込まれたＧａＡｓの薄層８１０から成ることができる。層８０６乃至８１２は、基板８１４上に堆積され、基板８１４によって支持される。電子ビーム励起体積８０４は入射電子ビーム８０３の直径より典型的にはるかに大きいことに留意されたい。しかしながら、レーザ励起法体積８０２のサイズは、電子ビーム励起体積８０４より典型的に大きい。一般に、イメージ７００の分解能は、レーザ相互作用体積８０２の直径によってではなく、電子ビーム相互作用体積８０４の直径によって支配され得る。
【００６５】
超線形出力スケーリング（Superlinear Output Scaling）
【００６６】
図９乃至１１は、図６のような実施形態の、超線形出力スケーリング・イメージング方法を示す３つのグラフを示す。入射レーザビーム６１８のパワーはＬＤを励起するように、レーザ発振閾値（the lasing threshold）のちょうど下に調整され、超線形出力スケーリングは、電子ビーム６０６からの小さい追加パワー入力に、レーザビームの位置に対応する、混合電子・レーザビーム励起を受けるエリアから明るい光放出信号を生成することを可能にする。従って、光検出器６３２はレーザスポットのイメージを生成するために用いることができ、ＳＥＭのＦｏＶ内の励起エリアを正確に局所化するために、それらの光学アライメントをユーザが調整できるようにする。エリア７０４は、レーザビーム６１８の領域の外側にあり、超線形出力スケーリングの欠如のために、相応に暗い。
【００６７】
図９は、図６のような実施形態による、レーザビームによってのみ試料が照明された場合の、レーザパワー９０４に対してプロットされた積分レーザダイオード強度（the integrated laser diode intensity）（カウント／ｓ）９０２のグラフ９００である。この例では、ＬＤは、横軸９０４に沿ってプロットされたパワーの、４４２ｎｍレーザ光によって照明されている。約４００μＷまで、ＬＤから観察可能な光放射は無いことに留意されたい。約７００μＷのレーザ発振閾値パワーにおいて（図１０及び１１参照）、光放出が、ＬＤからのレーザ発振開始に対応して、急速に立ち上がる。ライン９０８は、７００μＷのレーザ入力パワーに対するレーザ積分強度を表す。点９１０は、ライン９０６（７００μＷ）と９０８との交差点である。
【００６８】
図１０は、図６のような実施形態による、５ｋｅＶ電子ビームによってのみ試料が照明された場合の、電子ビーム電流１００４に対してプロットされた積分レーザダイオード強度（カウント／ｓ）１００２のグラフ１０００である。ｅビーム電流が２５ｎＡを上回るまで（ライン１００６）、基本的に、ＬＤからの光の放出は観察されない。線１００８は、２５ｎＡのｅビーム電流について観察される光強度のところで軸１００２と交差する。点１０１０は、ライン１００６と１００８（２５ｎＡビーム電流）との交差点であり、ＬＤが５ｋｅＶ電子の２５ｎＡによってのみ照明される場合の光強度を表す（１２５μＷ総ビームパワーであり、図８にみられるように、電子励起体積のいくらかの部分が３つのＬＤ層の外側に延在しており、ＬＤに完全には吸収されない）。
【００６９】
図１１は、図６のような実施形態による、４４２ｎｍレーザビームと５ｋｅＶ電子ビームの両方で試料が照明された場合の、電子ビーム電流１１０４に対してプロットされた積分レーザダイオード強度（カウント／ｓ）のグラフ１１００である。積分強度軸１１０２上の値は、グラフ９００又は１０００のいずれよりも、１０×高いことに留意されたい。従って、４４２ｎｍレーザ光及び５ｋｅＶの電子の二重励起は、超線形出力スケーリングを示す。カウント／ｓについて図１１に示される絶対値は、光を収集するために用いられる装置の光学部品を使用した特定のセットアップ装置の収集効率の関数であることに留意されたい。
【００７０】
実施態様のフローチャート
【００７１】
図１２は、本開示の実施形態によるＣＰＢシステムの真空チャンバの内部のユーセントリック試料位置に光ビームをアライメントし集束するための、本開示の実施形態による方法１２００のフローチャートである。
【００７２】
次に、方法１２００は、ブロック１２１０又はブロック１２２０から始まることができる。ブロック１２１０において、ＩＡは直接試料ホルダに取り付けられ、関心試料は試料ホルダ内にまだロードされていない。ＩＡｓの実施例は、以下を含むが、これに限定されるものではない：ＵＮＣＤ、ＬＤ、又は、アルミナ若しくはアノード化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ニッケル及び酸化銅を含むがこれらには限定されない（例えば数秒の）短期間チャージを保持することができる材料。あるいは、ブロック１２２０で、ＩＡは、関心領域の側方において試料上に堆積されることができる。ブロック１２１０及び１２２０の両方について、試料ホルダは、試料ステージ上にマウントされることができる。
【００７３】
ブロック１２３０において、試料ステージは、ＩＡをユーセントリック高さに配置するために、垂直に移動する。
【００７４】
ブロック１２４０において、ＩＡ上へ方向づけられているレーザビームと同時に、ＳＥＭを使用して、ＩＡがイメージングされる。ＳＥＭは、ＩＡを、焦束された一次電子ビームで照明する。主電子ビームの衝撃によって、例えば二次電子、後方散乱電子、又はカソードルミネッセンス若しくはフォトルミネッセンスによる光子のような、二次粒子が放出され、検出器で収集される。それと共に、一次ビームは、ラスターパターンで試料にわたって走査される。ＩＡを照明するレーザ光とＩＡにわたる電子ビーム走査と間の相互作用のために、ＩＡにおけるレーザビームスポットの（例えば４００又は７００のような）イメージが、得られる。
【００７５】
ブロック１２５０において、ＩＡに関して垂直に焦点高さを調整することによってベストフォーカスを生成するように、レーザ光学系が調整される。レーザは、ＣＰＢへのレーザのアライメントを確実にするために、試料のＸＹ平面においてアライメントされる。このＸＹアライメント手順は、レーザビームが、レーザ光学系の光軸上のレーザ光学系を通って、光軸に平行に進み、ユーセントリック高さの試料において、ＣＰＢ（ｓ）と一致して、集束されることを確実にする。図２について述べたように、レーザビームの傾斜は、レーザ光学系のマウンティングフランジの構造によって、及び／又は追加の傾斜ステージで制御されることができる。
【００７６】
ブロック１２５５において、レーザ焦点位置がＳＥＭの走査フィールドの中心に配置されるように、レーザ光学系が調整される。レーザは、レーザのＣＰＢへのアライメントを確実にするために、ＩＡの平面内にアライメントされる。
【００７７】
ブロック１２６０においてアライメントは続き、ＩＡ（及び方法１２００がブロック１２２０において開始した場合には関心試料）はユーセントリック高さへと垂直に移動され、レーザ焦点はユーセントリック高さにおいてレーザ焦点を配置するようにレーザ光学系に従って調整される。ブロック１２２５及び１２６０において、アライメント手順は、レーザビームが、レーザ光学系の光軸上のレーザ光学系を通って、光軸に平行に進み、ＣＰＢ（ｓ）と一致して、ユーセントリック高さにおける試料に集束されることを確実にする。
【００７８】
ブロック１２７０又はブロック１２８０は、既出のブロック１２６０の後に開始される。方法１２００がブロック１２１０から開始した場合、試料ホルダ上には最初はＩＡだけがロードされており（即ち、関心試料は無く）、ブロック１２８０はブロック１２６０から開始される。従って、ブロック１２８０において、ＩＡは取り除かれ、関心試料はその後試料ホルダ内にロードされる。ブロック１２７０は、方法１２００がブロック１２２０から開始した場合、ブロック１２６０から開始され、ＩＡと関心試料との両方が最初から試料ホルダ上にロードされている。従って、この場合、ＳＥＭのＦｏＶ内へ関心領域を移動するために、試料ステージ２１０を使用することが必要となるだけである。
【００７９】
次に、ブロック１２８５において、試料ステージは、（ＲＯＩを有する）関心試料をユーセントリック高さに配置するために、垂直に移動する。
【００８０】
ブロック１２９０で、レーザビームは、電子ビーム及び／又は荷電粒子カラムからのイオンビームと一致して、ユーセントリック高さにおける関心試料上にアライメントされ、集束され、方法１２００は完了する。方法１２００は、レーザを電子ビームとともにユーセントリック位置においてアライメントすることを説明しているが、方法１２００は、ユーセントリック位置及びユーセントリック高さでアライメントすることに限定されず、方法は集束レーザにも限定されない。
【００８１】
方法１００、５００及び１２００は、例えば、２００、３００及び６００のような実施形態を使用して実行されることができる。方法１００、５００及び１２００を実行するための他の実施形態も、本発明の範囲内になる。
【００８２】
上記の実施形態は、ワークピース上の光ビーム入射エリアを可視にするために、ＣＰＢを使用することを説明している。光ビーム及びＣＰＢをアライメントするために光ビームを可視化することができるが、ワークピース表面上のフィーチャとアライメントする等、他の目的のために光ビームを可視化することもできる。例えば、光ビームは、チャージコントロール（charge control）、試料処理又は光収率分光法のために用いられることができる。例えば、レーザ、ＬＥＤ又はＵＶランプ等の適切な光源は、用途によって異なるであろう。上述の実施形態は、光ビームの入射領域を荷電粒子ビームの入射領域と一致するように調整することを記載しているが、荷電粒子ビームの入射領域の位置を光ビームと一致させるように調整することができる。
【００８３】
以下は、本開示による追加の例示的実施形態である。
【００８４】
図１３は、較正表面における光ビーム特性を特定する方法１３００のフローチャートである。ステップ１３０２において、較正表面の領域が光ビームで照明される。光ビームは、例えばレーザ源、ＬＥＤ又はＵＶランプからの、例えば、レーザビーム、可視光ビーム、紫外光ビーム、又はその他の種類のビームであることができる。ステップ１３０４において、荷電粒子ビームは、光ビームによって照明される較正表面の前記領域上に走査される。好ましくは、荷電粒子ビームが走査する領域は、光ビームによって照明されている領域の一部又は全部を含み、さらに光ビームによって照明されていない領域までも含む領域にわたって走査される。照明領域と非照明領域との間の境界は、二次放射を用いて形成されるイメージ上で見える。即ち、１つの領域、典型的には照明領域は、イメージ内の他の領域より明るく、明るい領域とより暗い領域との間のラインは照明の境界の輪郭を描く。荷電粒子ビームは、例えば、電子ビーム又はイオンビームであることができる。
【００８５】
ステップ１３０６では、荷電粒子ビームの入射に応答して領域から放出される二次放射が収集される。二次放射は、例えば、二次電子、後方散乱電子又は光子でもよい。ステップ１３０８では、光ビームによって照明されて荷電粒子ビームによって衝突される領域と、光ビームによって照明されず荷電粒子ビームによって衝突される領域との間の二次放射の差異から、較正表面における光ビーム特性が特定される。特性は、例えば、ビームの位置又はビームの強度でもよい。較正表面はイメージング・エイドとして機能し、入射荷電粒子ビームに応答して放出される二次放射を変化させることによって、光ビームエリアによって照明される較正表面の領域が可視となることを可能にする。例えば、較正表面が、ＵＮＣＤ、酸化アルミニウム、陽極化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ニッケル又は酸化銅を含む場合、光ビームによって照明されているエリア及び光ビームによって照射されていないエリアからの、荷電粒子ビームの入射に応答して放出される二次電子の数は異り得るため、それにより、荷電粒子ビームイメージにおいて照明されているエリアを可視にすることができる。他の実施形態として、較正表面はレーザダイオードを含む場合、光ビームによって照明されているエリア及び光ビームによって照明されていないエリアからの、荷電粒子ビームに応答して放出される光の強度は異り得るため、それにより、荷電粒子ビームイメージにおいて照明されているエリアを可視にすることができる。照明光の強度が照明エリアにわたって変化する場合、荷電粒子ビームに応答して放出される二次放射は照明ビームの強度によって変化することができ、それにより、照明光の強度マップが提供される。
【００８６】
較正表面の異なるエリアの間の二次放射の差異を観察することによって、荷電粒子ビームに対する較正表面上の光ビームの位置を特定することができる。荷電粒子ビームの位置に対する光ビームの位置を特定することは２つのビームをアライメントし、光ビームを集束することを可能にする。ビームは、典型的にユーセントリック・ポイントにおいてアライメントされる。較正表面の異なるエリア間の二次放射の差異は、光ビームがいつ集束されているかを特定するために使用されることもでき、ビームは所望のポイントにおいてアライメントされ、集束されることができる。
【００８７】
第１実施形態は、ＣＰＢシステムの試料チャンバ内で光ビームを観察する方法であって、方法は、
試料チャンバ内部に較正表面を有するＩＡを提供するステップであって、荷電粒子の第２ビームによる照射を受けている較正表面上の任意のエリアを光の第１ビームで照明することが、二次放射の強度を変化させるように、較正表面が構成されており、第２ビームは前記二次放射を較正表面から放出させる、ステップと、
較正表面のある領域を第１ビームで照明するステップであって、その間に、第２ビームが較正表面のその領域を照射して、その領域からの二次放射の放出を誘導し、二次放射は、光、二次電子、後方散乱電子であることができる、ステップと、
検出器を用いて二次放射の強度の測定をするステップと、
測定に基づいて、時間の関数として二次放射の強度値を伝達する電気信号を生成するステップと、
電気信号を分析することによって第１ビームのアライメント特性値を特定するステップと、
を含む。
【００８８】
第２実施形態は、第１実施形態の方法であり、
較正表面にわたるパターンに従って第２ビームを走査することにより較正表面の二次放射イメージを取得するステップをさらに含み、
第２ビームがある領域を照射する間に、その領域を第１ビームで照明するステップは、第２ビームがその領域を走査する間に、その領域を第１ビームで照明するステップを含む。
【００８９】
第３実施形態は、第２実施形態の方法であって、
較正表面の二次放射イメージは、その領域上に重畳された第１ビームのビームスポットのイメージを含み、
アライメント特性値を特定するステップは、二次放射イメージとビームスポットのイメージとを分析するステップを含む。
【００９０】
第４実施形態は、第３実施形態の方法であって、二次放射イメージとビームスポットのイメージとを分析するステップは、イメージ認識ソフトウェアを用いて二次放射イメージとビームスポットのイメージとを分析するステップを含む。
【００９１】
第５の実施形態は、第３実施形態の方法であって、イメージ・コントラストは、光によって照明されていない周辺エリアからの信号に対する、光によって照明されているエリアからの信号の比率である。
【００９２】
第６実施形態は、第１実施形態の方法であって、
アライメント特性値は、第１ビームが領域を照明する間の第１ビームのアライメント特性の第１値であり、
第１ビームのアライメント特性値を予め選択された第２値に変化させることができる、レーザビームシステムに対する第１調整を計算するために、アライメント特性の第１値を使用するステップと、
第１調整を実行するステップと、
ＣＰＢシステムによる後続の分析及び／又は処理のために選択された試料ロケーションが較正表面に隣接するように、試料チャンバ内の試料を位置決めするステップと、を含む。
【００９３】
第７実施形態は、第６実施形態の方法であって、
試料チャンバのユーセントリック高さに較正表面を位置決めするステップ、を含み、
アライメント特性の第１値は、第１ビームが領域を照明する間の、較正表面上の第１ビームのビームスポットの位置を含み、
アライメント特性の第２値は、ユーセントリック高さに配置された試料上の、較正表面に隣接するビームスポットの位置を含み、
予め選択された値は、試料ロケーションの位置を含み、
第１調整を実行することで、ビームスポットが試料ロケーション上のほぼ中央に位置するように、第１ビームを移動させる。
【００９４】
第８実施形態は、第７実施形態の方法であって、
較正表面の領域を照明するステップは、第１ビームが集束光学系を通過するステップであって、集束光学系は第１ビームを較正表面上へ方向づけ集束させる、ステップと、
電気信号を分析することにより領域を照明する間の集束光学系の作動距離の値を特定するステップと、
ＣＰＢシステムの第２調整を計算するために作動距離値を使用するステップであって、第２調整は、ほぼユーセントリック高さにおいて第１ビームを集束させる作動距離の調整を含む、ステップと、
第２調整を実行するステップと、をさらに含む。
【００９５】
第９実施形態は、第１実施形態の方法であって、ＣＰＢシステムによる分析及び／又は処理のために選択された関心領域に隣接するロケーションにおいて、試料の表面上に配置された薄層としてＩＡを提供するステップを含む。
【００９６】
第１０実施形態は、第１実施形態の方法であって、二次放射の放出は、二次電子及び／又は後方散乱電子の放出を含む。
【００９７】
第１１の実施形態は、第１実施形態の方法であって、第１ビームは、レーザビーム、ＬＥＤ又はＵＶランプを含む。
【００９８】
第１２実施形態は、第１１実施形態の方法であって、レーザ光線の波長は、ＵＶから近ＩＲまでの範囲である。
【００９９】
第１３の実施形態は、第１実施形態の方法であって、第２ビームは、集束イオンビームを含む。
【０１００】
第１４実施形態は、第１実施形態の方法であって、二次放射の放出は、１０ｎｍより長い波長を有する電磁放射の放出を含む。
【０１０１】
第１５実施形態は、第１４実施形態の方法であって、二次放射の放出は、領域のカソードルミネッセンスによって生じる可視光の放出を含む。
【０１０２】
第１６実施形態は、第１実施形態の方法であって、較正表面におけるＩＡの材料のレーザ照射閾値パワーは、前記第２ビームによって前記領域を走査する間の第２ビームのパワー及び前記第１ビームのパワーより大きく、第１ビームの前記パワー及び第２ビームの前記パワーの合計より小さい。
【０１０３】
第１７実施形態は、第１実施形態の方法であって、試料チャンバは、走査型電子顕微鏡の真空チャンバであり、第２ビームは、走査型電子顕微鏡によって生成される電子ビームである。
【０１０４】
第１８の実施形態は、第１７実施形態の方法であって、走査型電子顕微鏡は、ラマン分光法を実施するように構成されており、二次放射は、非弾性的散乱光のラマン放出を含む。
【０１０５】
第１９実施態様は、ＣＰＢシステムであり、
試料チャンバと、
試料チャンバ内に配置され、較正表面を有するＩＡと、
光の第１ビームを生成し、光の第１ビームで較正表面を照明するように構成された第１サブシステムと、
荷電粒子の第２ビームを生成し、荷電粒子の第２ビームで較正表面を照射するように構成された第２サブシステムと、
較正表面から放射される二次放射の強度を計測し、時間の関数として強度値を伝達する電気信号を出力するように構成された検出器と、
電気信号を分析することによって第１ビームの１つ以上の特徴を特定するように構成されたコンピュータデバイスと、を備え、
第１ビームと第２ビームとに較正表面のあるエリアを同時に露出することにより、そのエリアから二次放射を第１強度で放出させ、第１ビームにそのエリアを露出しない間にそのエリアを第２ビームに露出することにより、そのエリアに第１強度異なる第２強度で二次放射を放出させる、ように較正表面が構成されている。
【０１０６】
第２０実施形態は、第１実施形態の方法であって、
第２サブシステムは、集束イオンビームカラム、電子顕微鏡又はそれらの組み合わせを備え、
第１サブシステムは、レーザビーム装置と集束光学系とを備え、
レーザビーム装置は、レーザビームとして第１ビームを生成するように構成されており、
集束光学系は、試料チャンバの内側の位置から較正表面上に向けてレーザビームを集束し、方向づけるように構成されている。
【０１０７】
第２１実施態様は、第２０実施態様の方法であって、
第２サブシステムは、走査型電子顕微鏡を備え、
試料チャンバは、真空チャンバを備え、
真空チャンバの壁は、壁を通過するレーザビーム伝搬のための透過経路を提供するレーザ透過性材料を含むウィンドウポートが設けられており、
レーザビーム装置は、真空チャンバの外部の位置においてレーザ光線を生成し、透過経路を経由して真空チャンバ内にレーザビームを方向づけるように構成されている。
【０１０８】
第２２実施態様は、第１９実施態様の方法であって、
第２サブシステムは、走査型電子顕微鏡を備え、
検出器は、光子検出器を備え、
ＩＡは、レーザダイオードを備え、
レーザダイオードは量子ウェルを備える。
【０１０９】
第２３実施形態は、第１９実施形態の方法であって、二次放射は、二次電子を含み、検出器は、エバーハート・ソーンリー検出器を備える。
【０１１０】
第２４実施形態は、第２３実施形態の方法であって、較正表面におけるＩＡの材料は、ＵＮＣＤを含む。
【０１１１】
第２５実施形態は、第２３実施形態の方法であって、ＩＡは、第１材料の層を備え、第２材料を含む基板上に配置され、較正表面は、その層の表面である。
【０１１２】
第２６実施態様は、第２５実施態様の方法であって、第１の材料は、酸化物を含み、その酸化物の化学組成は、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル及び銅からなる群から選択される少なくとも一つの元素を含む。
【０１１３】
第２７の実施態様は、ＣＰＢシステムの作動のために実行可能な命令を含む非一時的機械読取可能記憶媒体であって、
命令は、実行されるときに、１つ以上のプロセッサに、
光ビームを生成して方向付けるように構成されたサブシステムに、ある間隔の間、あるロケーションを第１光ビームで照射するように、指示させ、
ある時間間隔の間較正表面をそのロケーションにおいて荷電粒子の第２ビームで同時に照射することによって、試料チャンバ内部に配置されたＩＡの較正表面上のロケーションからの二次放射の放出を誘導するように、ＣＰＢ装置に指示させ、
二次放射の強度をその間隔の間計測し、時間の関数としてその間隔にわたる強度値を表す信号を生成するように、検出器に指示させ、
その間隔の間の第１ビームのアライメントの状態を特徴づける特性値を特定する信号の分析を指示させる。
【０１１４】
第２８の実施態様は、第２７の実施態様の非一時的機械読取可能記憶媒体であって、
アライメントの状態は、アライメントの第１状態であって、
実行可能な命令が実行されるときに、１つ以上のプロセッサに、
第１ビームをアライメントの第１状態から予め選択されたアライメントの第２状態へ変化させる調整を計算させ、
計算された調整を実行するように、光ビームを生成し方向づけるように構成されたサブシステムに指示させる。
【０１１５】
第２９の実施態様は、第２８の実施態様の非一時的機械読取可能記憶媒体であって、
特性は、較正表面上の第１ビームのビームスポットの位置を含み、
調整は、第１ビームによって分析され及び／又は処理される試料上の関心領域へ、ビームスポットを移動する調整である。
【０１１６】
第３０実施形態は、
較正表面を有するＩＡを使用することで排気されたチャンバ内で試料表面上に光ビームの入射エリアを観察する方法であり、
較正表面の一部をＣＰＢで照明するように、較正表面が構成されており、較正表面は、較正表面上へのＣＰＢの衝突によって放出される二次放射の強度の変化を引き起こす光ビームによっても照明されており、
方法は、
較正表面の領域を光ビームで照明するステップと、
光ビームで照明される較正表面の領域上にＣＰＢを走査するステップであって、ＣＰＢは、光ビームによって照明されている領域よりも小さいスポットサイズを較正表面上に有する、ステップと、
ＣＰＢが領域を走査するにつれてＣＰＢの入射に応答して領域から放出される二次放射の放出を検出するステップと、
光ビームによって照明されＣＰＢによって衝突される領域と、光ビームによって照明されないＣＰＢによって衝突される領域との間の二次放射の差異から、較正表面における光ビームの特性を特定するステップと、を含む。
【０１１７】
第３１実施形態は、第３０実施形態の方法であって、較正表面における光ビームの特性を特定するステップは、較正表面における光ビームの位置を特定するステップを含む。
【０１１８】
第３２実施形態は、第３１実施形態の方法であって、ＣＰＢを走査するステップは、ＣＰＢ参照フレームを用いて較正表面上にＣＰＢを位置決めするステップを含み、較正表面における光ビームの位置を特定するステップは、ＣＰＢ参照フレーム内の光ビームの位置を特定するステップを含む。
【０１１９】
第３３実施形態は、第３１実施形態の方法であり、光ビームで照明される領域の位置を調整するステップをさらに含む。
【０１２０】
第３４実施形態は、第３０実施形態の方法であって、較正表面における光ビームの特性を特定するステップは、較正表面における光ビームの形状を特定するステップを含む。
【０１２１】
第３５実施形態は、第３０実施形態の方法であって、光ビーム経路からのＩＡを取り除くステップと、光ビーム経路にワークピースを配置するステップと、光ビーム及びＣＰＢを用いてワークピースを処理し又はイメージングするステップと、をさらに含む。
【０１２２】
本発明及びその利点を詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載された実施形態に対して様々な変更、置換及び改変を行うことができることを理解されたい。さらに、本出願の範囲は、本明細書に記載されるプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法及びステップの特定の実施形態に限定されることを意図するものではない。当業者は、本発明の開示から容易に理解されるように、本明細書で説明される実施形態に対応するのと本質的に同じ機能を果たす又は同じ結果を実質的に達成する、現在存在する又は後に開発されるプロセス、機械、製造物、組成物、手段、方法又はステップは、本発明に従って利用されることができる。従って、添付の特許請求の範囲は、かかるプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法又はステップをその範囲内に含むことが意図されている。
【０１２３】
本明細書に開示された本発明の多くの変形及び改変が可能であり、本明細書に開示された実施形態の要素を組み合わせ、統合し及び／又は省略してもたらされる代替の実施形態も本発明の範囲内である。数値範囲又は限界が明示的に述べられている場合、かかる範囲又は限界は、明示的に記載された範囲又は限界内にある同様の大きさの反復範囲又は制限を含むと理解されるべきである（例えば、約１〜約１０は、２、３、４等を含み、０．１０より大きいは、０．１１、０．１２、０．１３等を含む。）。例えば、下限Ｒｌ及び上限Ｒｕを有する数値範囲が開示されるときは常に、範囲内の任意の数が具体的に開示されている。特に、この範囲内の以下の数字が具体的に開示される。：Ｒ＝Ｒｌ＋ｋ＊（Ｒｕ−Ｒｌ）において、ｋは、１％から１００％まで、１％刻みの範囲の変数である。即ち、ｋは、１％、２％、３％、４％、５％、５０％、５１％、５２％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％又は１００％であり得る。さらに、上記で定義した２つのＲ数によって定義される任意の数値範囲も具体的に開示されている。特許請求の範囲の任意の要素に関して「任意の」という用語の使用は、対象要素が必要とされるか、あるいは必要でないことを意味することを意図する。選択肢の両方が、請求項の範囲内にあることを意図されている。本開示の実施形態の要素を紹介するための「できる又は可能（may）」の用語の使用（例えば、「実施形態において、ウィジェットは歯車に連結されることができる」等）は、要素を引用する実施形態が、発明の範囲内にあるものとして考慮され、かかる実施形態は明細書によって明確に述べられていると解釈されることを意味することを意図するものである。しかしながら、実施形態の要素を紹介するための「可能」の用語の使用は、前記要素を述べていない実施形態が発明の範囲外であると考慮されることを示すものではない。さらに、実施形態の様々な要素が複数の形態（例えば、複数の付着表面、複数の局在化された誘引箇所等）で記載されていても、前記要素の単一の例（例えば、１つの付着面、１つの局在化された誘引箇所等）、又は、単一若しくは複数の例と組み合わせは、他に明示的に示されない限り、本発明の範囲内にあると考えられる。「備える」、「含む」、「有する」等（”comprises,” ”includes,” ”having,” etc.）のより広い用語の使用は、「からなる」、「から本質的になる」、「実質的に含まれる」等のような、より狭い用語のサポートを提供すると理解されるべきである。
【０１２４】
従って、保護の範囲は、上記の説明によって制限されず、以下の請求項によってのみ限定され、その範囲は、請求項の対象のすべての均等の範囲を含む。各請求項は、本発明の実施形態として明細書に組み込まれる。従って、特許請求の範囲は、さらなる説明であり、本発明の実施形態に追加されたものである。発明を実施するための形態において言及された考察は、それが本発明の先行技術であることを認めるものではなく、特に、本出願の優先日の後に公開日を有する可能性がある任意の言及である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2019016600.tif 000013
【図１２】
2019016600.tif 000014
【図１３】
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【外国語明細書】
2019016600000001.pdf