【手続補正書】
【提出日】平成31年3月20日(2019.3.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査型電子顕微鏡装置であって、
電子ビームを生成するよう構成されている電子ビーム源と、
その電子ビームの少なくとも一部分をサンプルの一部分上へと差し向ける一組の電子光学要素と、
エミッタンスアナライザアセンブリと、
サンプルの表面によって放出された二次電子及び後方散乱電子のうち少なくとも一方の少なくとも一部をエミッタンスアナライザアセンブリへと差し向けるよう構成されているスプリッタ要素と、
を備え、二次電子及び後方散乱電子のうち少なくとも一方を結像させるようエミッタンスアナライザアセンブリが構成されており、そのエミッタンスアナライザアセンブリが、
一組の偏向光学系と、
第１電子光学レンズと、
中央開口を有し、一部分の二次電子及び一部分の後方散乱電子のうち少なくとも一方を収集するよう構成されている第１電子検出器と、
第１電子検出器よりも下流に配置された第１メッシュ要素と、
第１メッシュ要素よりも下流に配置された第２メッシュ要素であり、第１電子検出器及び第１メッシュ要素により減速領域が形成され第１メッシュ要素及び第２メッシュ要素によりドリフト領域が形成される第２メッシュ要素と、
上記第２メッシュ要素よりも下流に配置されたエネルギフィルタと、
第２電子光学レンズと、
他部分の二次電子及び他部分の後方散乱電子のうち少なくとも一方を収集するよう構成されている第２電子検出器と、
を有する走査型電子顕微鏡装置。
【請求項２】
請求項１の走査型電子顕微鏡装置であって、エミッタンスアナライザアセンブリに備わる１個又は複数個の部材に対し像ビームを整列させるよう上記一組の偏向光学系が構成されている走査型電子顕微鏡装置。
【請求項３】
請求項１の走査型電子顕微鏡装置であって、上記一組の偏向光学系が一組の静電偏向器及び磁気偏向器のうち少なくとも一方を有する走査型電子顕微鏡装置。
【請求項４】
請求項１の走査型電子顕微鏡装置であって、上記一組の偏向光学系が加速ライナ内に配置されている走査型電子顕微鏡装置。
【請求項５】
請求項１の走査型電子顕微鏡装置であって、第１電子光学レンズが上記一組の偏向光学系よりも下流に配置されている走査型電子顕微鏡装置。
【請求項６】
請求項１の走査型電子顕微鏡装置であって、第１電子光学レンズが、
静電レンズ及び磁気レンズのうち少なくとも一方を備える走査型電子顕微鏡装置。
【請求項７】
請求項１の走査型電子顕微鏡装置であって、第１電子検出器が接地に保持される走査型電子顕微鏡装置。
【請求項８】
請求項１の走査型電子顕微鏡装置であって、第１メッシュ要素が、第１電子検出器よりも下流に配置され且つサンプルの表面電位に等しい電位に保持される走査型電子顕微鏡装置。
【請求項９】
請求項１の走査型電子顕微鏡装置であって、第２メッシュ要素が、第１メッシュ要素よりも下流に配置され且つサンプルの表面電位に等しい電位に保持される走査型電子顕微鏡装置。
【請求項１０】
請求項１の走査型電子顕微鏡装置であって、第１メッシュ要素が平坦ワイアメッシュを備える走査型電子顕微鏡装置。
【請求項１１】
請求項１の走査型電子顕微鏡装置であって、第２メッシュ要素が半球状ワイアメッシュを備える走査型電子顕微鏡装置。
【請求項１２】
請求項１の走査型電子顕微鏡装置であって、上記エネルギフィルタが半球状ワイアメッシュを備える走査型電子顕微鏡装置。
【請求項１３】
請求項１の走査型電子顕微鏡装置であって、第１電子検出器及び第２電子検出器のうち少なくとも一方が、
マルチチャネルプレート検出器、ソリッドステート検出器及びシンチレータ型検出器のうち少なくとも一つを備える走査型電子顕微鏡装置。
【請求項１４】
請求項１の走査型電子顕微鏡装置であって、第１電子検出器及び第２電子検出器のうち少なくとも一方が１個又は複数個のセグメントへとセグメント化されている走査型電子顕微鏡装置。
【請求項１５】
請求項１の走査型電子顕微鏡装置であって、二次電子及び後方散乱電子イメージングモードで動作するようエミッタンスアナライザアセンブリが構成されている走査型電子顕微鏡装置。
【請求項１６】
請求項１の走査型電子顕微鏡装置であって、後方散乱電子及び高アスペクト比電子イメージングモードで動作するようエミッタンスアナライザアセンブリが構成されている走査型電子顕微鏡装置。
【請求項１７】
請求項１の走査型電子顕微鏡装置であって、後方散乱電子単独イメージングモードで動作するようエミッタンスアナライザアセンブリが構成されている走査型電子顕微鏡装置。
【請求項１８】
請求項１の走査型電子顕微鏡装置であって、サンプルにインサイチューフラッドプレドーズを適用するよう上記電子ビーム源が構成されている走査型電子顕微鏡装置。
【請求項１９】
請求項１の走査型電子顕微鏡装置であって、更に、
サンプルにインサイチューフラッドプレドーズを適用するよう構成されたフラッドガンを備える走査型電子顕微鏡装置。
【請求項２０】
請求項１の走査型電子顕微鏡装置であって、更に、
ゲート式積分器を備える走査型電子顕微鏡装置。
【請求項２１】
請求項１の走査型電子顕微鏡装置であって、エミッタンスアナライザアセンブリに備わる１個又は複数個の部材をサンプルの表面電位にロックするよう上記ゲート式積分器が構成されている走査型電子顕微鏡装置。
【請求項２２】
一組の偏向光学系と、
第１電子光学レンズと、
中央開口を有し、一部分の二次電子及び一部分の後方散乱電子のうち少なくとも一方を収集するよう構成されている第１電子検出器と、
第１電子検出器よりも下流に配置された第１メッシュ要素と、
第１メッシュ要素よりも下流に配置された第２メッシュ要素であり、第１電子検出器及び第１メッシュ要素により減速領域が形成され第１メッシュ要素及び第２メッシュ要素によりドリフト領域が形成される第２メッシュ要素と、
上記第２メッシュ要素よりも下流に配置されたエネルギフィルタと、
第２電子光学レンズと、
他部分の二次電子及び他部分の後方散乱電子のうち少なくとも一方を収集するよう構成されている第２電子検出器と、
を備えるエミッタンスアナライザアセンブリ。
【請求項２３】
請求項２２のエミッタンスアナライザアセンブリであって、二次電子及び後方散乱電子イメージングモードで動作するようエミッタンスアナライザアセンブリが構成されているエミッタンスアナライザアセンブリ。
【請求項２４】
請求項２２のエミッタンスアナライザアセンブリであって、後方散乱電子及び高アスペクト比電子イメージングモードで動作するようエミッタンスアナライザアセンブリが構成されているエミッタンスアナライザアセンブリ。
【請求項２５】
請求項２２のエミッタンスアナライザアセンブリであって、後方散乱電子単独イメージングモードで動作するようエミッタンスアナライザアセンブリが構成されているエミッタンスアナライザアセンブリ。
【請求項２６】
請求項２２のエミッタンスアナライザアセンブリであって、二次電子及び後方散乱電子イメージングモード、後方散乱電子及び高アスペクト比電子イメージングモード、並びに後方散乱電子単独イメージングモードの間で切り替わるようエミッタンスアナライザアセンブリが構成されているエミッタンスアナライザアセンブリ。
【請求項２７】
第１エミッタンスアナライザアセンブリと、
第２エミッタンスアナライザアセンブリと、
を備え、第１エミッタンスアナライザアセンブリ及び第２エミッタンスアナライザのうち少なくとも一方が、
一組の偏向光学系と、
第１電子光学レンズと、
中央開口を有し、一部分の二次電子及び一部分の後方散乱電子のうち少なくとも一方を収集するよう構成されている第１電子検出器と、
第１電子検出器よりも下流に配置されている第１メッシュ要素と、
第１メッシュ要素よりも下流に配置されている第２メッシュ要素であり、第１電子検出器及び第１メッシュ要素により減速領域が形成され第１メッシュ要素及び第２メッシュ要素によりドリフト領域が形成される第２メッシュ要素と、
上記第２メッシュ要素よりも下流に配置されているエネルギフィルタと、
第２電子光学レンズと、
他部分の二次電子及び他部分の後方散乱電子のうち少なくとも一方を収集するよう構成されている第２電子検出器と、
を備えるシステム。
【請求項２８】
第１エミッタンスアナライザアセンブリと、
第２エミッタンスアナライザアセンブリと、
第３エミッタンスアナライザアセンブリと、
を備え、
第１エミッタンスアナライザアセンブリ、第２エミッタンスアナライザアセンブリ及び第３エミッタンスアナライザアセンブリのうち少なくとも一つが、
一組の偏向光学系と、
第１電子光学レンズと、
中央開口を有し、一部分の二次電子及び一部分の後方散乱電子のうち少なくとも一方を収集するよう構成されている第１電子検出器と、
第１電子検出器よりも下流に配置されている第１メッシュ要素と、
第１メッシュ要素よりも下流に配置されている第２メッシュ要素であり、第１電子検出器及び第１メッシュ要素により減速領域が形成され第１メッシュ要素及び第２メッシュ要素によりドリフト領域が形成される第２メッシュ要素と、
上記第２メッシュ要素よりも下流に配置されているエネルギフィルタと、
第２電子光学レンズと、
他部分の二次電子及び他部分の後方散乱電子のうち少なくとも一方を収集するよう構成されている第２電子検出器と、
を備えるシステム。
【請求項２９】
表面帯電により生じる誤差を弱めるための走査型電子顕微鏡装置であって、
一次電子ビーム源と、
一次電子ビームの少なくとも一部をサンプルの表面上に向けるための電子光学素子の組と、
エミッタンスアナライザアセンブリと、
１つ以上のプロセッサを含むコントローラであって、前記１つ以上のプロセッサは、プログラムの組を実行することで、
前記エミッタンスアナライザアセンブリからの試料の表面の１つ以上の表面電位測定値を受け取り、
前記１つ以上の表面電位測定値に基づいて前記試料の表面が選択された電位閾値を超えて帯電しているかを決定し、
前記試料の表面が前記選択された電位閾値を超えていることに基づき、前記一次電子ビーム源とフラッド源の少なくともいずれかを、前記試料の表面に電荷をドーズするために向ける、
コントローラと、
を備える走査型電子顕微鏡装置。
【請求項３０】
帯電により生じたアーチファクトを弱めるための走査型電子顕微鏡装置であって、
一次電子ビーム源と、
一次電子ビームの少なくとも一部をサンプルの表面上に向けるための電子光学素子の組と、
前記試料から放出された二次電子と後方散乱電子の少なくともいずれかを撮像するための撮像光学系の組と、
前記試料の表面と前記撮像光学系との間で規定される制御ループを閉じるように構成されたゲート式積分器と、
を備える走査型電子顕微鏡装置。
【請求項３１】
帯電により生じたアーチファクトを弱めるための走査型電子顕微鏡装置であって、
一次電子ビーム源と、
複数の電子ビームを生成するように構成された、マルチビーム開口と、
マルチビームフィルタを備えるマルチビームアナライザ光学系の組と、
試料の表面とマルチビームフィルタとの間で規定される制御ループを閉じるように構成されたゲート式積分器と、
を備える走査型電子顕微鏡装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
（関連出願への相互参照）
本願は、２０１５年３月２４日付米国暫定特許出願第６２／１３７２２９号、２０１５年５月２７日付米国暫定特許出願第６２／１６６６８２号、２０１５年９月４日付米国暫定特許出願第６２／２１４７３７号及び２０１６年１月１２日付米国暫定特許出願第６２／２７７６７０号に基づき米国特許法第１１９条（ｅ）の規定による利益を主張し且つそれらからなる通常の（非暫定的な）特許出願を構成する出願であるので、この参照を以てそれら暫定特許出願それぞれの全容を本願に繰り入れることにする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本件開示には、この参照を以てその全容がそれぞれ本願に繰り入れられるところの米国特許第５２１０４８７号、米国特許第６４８３１２０号、米国特許第６５７０１５４号、米国特許第６７８４４２５号、米国特許第６８４４５５０号、米国特許第６８９７４５８号、米国特許第７０４１９７６号、米国特許第７０７５０７８号、米国特許第７６８３３１７号、米国特許第７７０５３０１号、米国特許第７１４１７９１号、米国特許第７６５６１７１号、米国特許第７７１４２８７号、米国特許第８２０３１１９号、米国特許第８２６３９３４号、米国特許第８２７４０４８号、米国特許第８２８８７２４号、米国特許第８４２１０２７号、米国特許第８８８４２２４号、米国特許第８８９００６８号、米国特許第８９４６６４９号、米国特許第８９６３０８３号、米国特許第９０００３９５号、米国特許第９０４８０６２号、米国特許第９０４８０６３号、米国特許第９１６５７４２号にて少なくとも部分的に論じられている実施形態が含まれる。本件開示には、この参照を以てその全容がそれぞれ本願に繰り入れられるところの米国特許出願公開第２００７／００９０２８８号、米国特許出願公開第２０１２／０２７３６９０号、米国特許出願公開第２０１３／００３２７２９号、米国特許出願公開第２０１４／０２９９７６７号、米国特許出願公開第２０１４／０２９９６７号にて少なくとも部分的に論じられている実施形態が含まれる。本件開示には、この参照を以てその全容が本願に繰り入れられるところの米国特許出願第２０１４／６９６１２２号にて少なくとも部分的に論じられている実施形態が含まれる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
実施形態に係るエミッタンスアナライザアセンブリ１２０では減速領域１３４及びドリフト領域１３６が形成される。実施形態に係るエミッタンスアナライザアセンブリ１２０は、第１検出器１２８よりも下流に配置された１個又は複数個の第１メッシュ要素１３３を有している。実施形態に係る第１メッシュ要素１３３は平坦メッシュを有している。第１電子検出器１２８は接地電位に保持することができ、第１接地メッシュ要素１３３はサンプル１１０の表面（例．仮想接地）と（ほぼ）同電位に保持することができる。電子減速領域１３３はこうして検出器１２８・第１メッシュ要素１３３間に形成される。検出器開口を通過した後、二次電子１１６及び軸方向の後方散乱電子１１４はサンプル電位まで速やかに減速される。ここに、検出器１２８とドリフト領域１３６の入口（第１メッシュ要素１３３の位置により定まる）との間の距離を然るべく選定することにより、二次電子１１６の減速期間を制御（例．短縮）してその期間中に入り込む誤差を減らすのに役立てると共に、エミッタンスアナライザアセンブリ１２０のドリフト領域１３６に大半の後方散乱電子１１４が入ることを防ぐことができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
また、実施形態に係るエネルギフィルタ１２８を、後方散乱電子のうち最高エネルギのもののみを第２電子検出器１４２へと通すよう設定することにより、システム１００で以て収集される（１個又は複数個の）像の分解能を高めることができる。別の実施形態としては、第２電子光学レンズ１４０を用い電子の極角弁別比を選定するものがある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
実施形態によっては、エネルギフィルタ１２８が、二次電子１１６を拒絶するよう設定（例．コントローラ１２１により設定）される。その場合、第２電子検出器１４２を用い明視野及び暗視野の後方散乱電子像を同時に獲得することができる。或いは、実施形態に係るエネルギフィルタ１２８を、画像分解能を高めるべく高エネルギ後方散乱電子（即ち指定されたしきい値を上回る後方散乱電子）を第２電子検出器１４２へと通すよう設定（例．コントローラ１２１により設定）してもよい。また、実施形態に係る第２電子光学レンズ１４０を用い電子の極角弁別比を選定してもよい。エミッタンスアナライザアセンブリ１２０のドリフト領域１３６では、後方散乱電子の極角を、二次電子の極角の整列以上に効率的に整列させることができる。ただ、そうはいっても、サンプル１１０からアセンブリ１２０までの輸送の結果として、後方散乱電子が二次電子のそれより大きな初期極角誤差を呈することとなる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
実施形態に係るエミッタンスアナライザアセンブリ１２０ａでは、偏向を用い、照明走査光学系により像ビームに付与された横方向運動量ベクトルが除去される。実施形態によっては、第１エミッタンスアナライザアセンブリ１２０ａでの偏向光学系１２４ａを用い、光像経路に対し近軸となるよう二次電子円錐を集中させることができる。実施形態に係る第１エミッタンスアナライザアセンブリ１２０ａの第１電子光学レンズ１２６ａにより、サンプル（図示せず）上にある二次電子放出点に対し共役な点を二次電子ビームの経路に沿い減速領域の入口にある検出器１２８ａの平面内に形成することによって、後方散乱電子を阻止すること及び二次電子を通せる大きさのプレート上開口に合致させることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
実施形態によっては、第２エミッタンスアナライザアセンブリ１２０ｂの第２電子光学レンズ１２６ｂで、減速領域の入口にある開口プレートの平面内に、検出器１２８ｂの平面上に中心がある共役点を発生させる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
実施形態によっては、第２エミッタンスアナライザアセンブリ１２０ｂの第２電子光学レンズにより二次電子極角弁別しきい値が設定される。また、実施形態に係る加速ライナ管３０４，３０８は、第１エミッタンスアナライザ１２０ａ・第２エミッタンスアナライザ１２０ｂ間像経路沿いで用いられている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３５】
なお、ドリフト管／エネルギフィルタ並びにエミッタンスアナライザアセンブリでは、それらの制御電圧の基準をウェハ表面電位とする利益を得ている。とはいえ、それらのいずれでもドリフト領域が採用されているため、制御参照電圧の誤差により、検出器の平面内における二次電子の径方向分布に大きな変化が生じる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４５】
図６Ａに、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、本願にて先に言及したインサイチューフラッド、ゲート式積分器及びエミッタンスアナライザを装備しているシステム６００を示す。実施形態に係るシステム６００はエミッタンスアナライザアセンブリ１２０及びゲート式積分器５１２を有している。また、実施形態に係るシステム６００はインサイチューフラッドガン６０２及びフラッドガンコントローラ６０１を有している。実施形態によっては、本願中で先に既述した通り、電子源１０２を用いインサイチューフラッドがもたらされよう。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１Ａ】
2018509741.tif 000001
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１Ｃ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１Ｃ】
2018509741.tif 000002
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１Ｆ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１Ｆ】
2018509741.tif 000003
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１Ｇ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１Ｇ】
2018509741.tif 000004
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１Ｈ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１Ｈ】
2018509741.tif 000005
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2018509741.tif 000006
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４Ａ】
2018509741.tif 000007
【手続補正１９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４Ｂ】
2018509741.tif 000008
【手続補正２０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４Ｃ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４Ｃ】
2018509741.tif 000009
【手続補正２１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４Ｅ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４Ｅ】
2018509741.tif 000010
【手続補正２２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４Ｆ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４Ｆ】
2018509741.tif 000011
【手続補正２３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４Ｇ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４Ｇ】
2018509741.tif 000012
【手続補正２４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４Ｈ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４Ｈ】
2018509741.tif 000013
【手続補正２５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５Ｂ】
2018509741.tif 000014
【手続補正２６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５Ｇ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５Ｇ】
2018509741.tif 000015
【手続補正２７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５Ｈ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５Ｈ】
2018509741.tif 000016
【手続補正２８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５Ｉ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５Ｉ】
2018509741.tif 000017
【手続補正２９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６Ａ】
2018509741.tif 000018
【手続補正３０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６Ｂ】
2018509741.tif 000019
【手続補正３１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６Ｃ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６Ｃ】
2018509741.tif 000020