(57)【要約】半導体ウェーハ又はその他の基板（１２）上に存在しうる表面微粒子（２２）又はその他の小さな特徴の化学組成を測定する技術。微粒子は可変エネルギの集束入射電子ビーム（９２）で照射される。該微粒子からのＸ線又は電子放射線（９４）は、微粒子中の物質のイオン化しきい値を指示する出力の増大を検出するため監視されている。入射ビームエネルギは、微粒子中に存在する種を測定するため検出されたしきい値と相関関係にある。
2004500542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の特徴の化学組成を測定する方法であって、
ａ．　集束電子ビームを前記特徴に向けて指向し、それにより該特徴からＸ線を放出させること、
ｂ．　前記ビームのエネルギを変化させると共に前記ビームの焦点を前記特徴上に維持しながら、前記特徴から放出された前記Ｘ線を検出すること、及び
ｃ．　前記特徴の組成を決定すること、
を含む化学組成の測定方法。
【請求項２】
前記電子ビームは前記基板の表面上を走査される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記集束電子ビームを前記基板上の複数の特徴の各々に向けて順次指向させること、前記ビームのエネルギを変えながら前記特徴の各々から放出されるＸ線を順次検出すること、及び前記特徴の各々の組成を決定すること、を更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記特徴の前記組成は、前記ビームのエネルギを変えながら前記Ｘ線の相対強度を監視することにより決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記エネルギは前記Ｘ線を検出しながら徐々に増大される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記特徴の前記組成は、ビームエネルギに関する前記Ｘ線の強度の導関数に相当するロックイン信号又はその他の平均信号から決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記特徴は欠陥である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記欠陥は、前記基板上の所定位置にある、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ビームは複数の所定エネルギレベルを経て順次変更され、該所定エネルギレベルは、既知の物質からＸ線放出強度の増大を生じさせるように選択されている、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記基板を前記電子ビームに当てながら前記基板を実質的に一定の電圧に維持することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記基板は、該基板に指向されるガスジェットにより前記実質的に一定の電圧に維持される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記実質的に一定の電圧は、予め定義した基準電圧に関してほぼゼロボルトである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記ビームは、前記基板上の所定欠陥部位に実質的に対応する諸位置に、前記基板の表面上で移動される、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ビームのエネルギは、複数の所定エネルギレベルを経て段階的に変更される、請求項４に記載の方法。
【請求項１５】
特徴の化学組成を測定するための方法であって、
ａ．　元素にＸ線を放出せしめる値に対応する所定エネルギを有する集束電子ビームを前記特徴に向けて指向すること、
ｂ．　前記ビームのエネルギを前記所定エネルギあたりの範囲内で変化させると共に前記ビームの焦点を前記特徴上に維持しながら、前記特徴から放出されるＸ線を検出すること、及び
ｃ．　前記特徴の組成を決定すること、
を含む化学組成の測定方法。
【請求項１６】
基板上の特徴の化学組成を測定する方法であって、
ａ．　集束電子ビームを前記特徴に向けて指向し、それにより該特徴から電子を放出させること、
ｂ．　前記ビームのエネルギを変化させると共に前記ビームの焦点を前記特徴上に維持しながら、前記特徴から放出された前記電子を検出すること、及び
ｃ．　前記特徴の組成を決定すること、
を含む化学組成の測定方法。
【請求項１７】
前記電子ビームは前記基板の表面上で走査される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記集束電子ビームを前記基板上の複数の特徴の各々に向けて順次指向させること、前記ビームのエネルギを変えながら前記特徴の各々から放出される電子を順次検出すること、及び前記特徴の各々の組成を決定すること、を更に含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記特徴の前記組成は、前記ビームのエネルギを変えながら前記電子の相対強度を監視することにより決定される、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記エネルギは前記電子を検出しながら徐々に増大される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記特徴の前記組成は、前記電子の強度の導関数に相当するロックイン信号から決定される、請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
前記特徴は欠陥である、請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
前記欠陥は、前記基板上の所定位置にある、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記ビームは複数の所定エネルギレベルを経て順次変更され、該所定エネルギレベルは、既知の物質から電子放出強度の増大を生じさせるように選択されている、請求項１６に記載の方法。
【請求項２５】
前記基板を前記電子ビームに当てながら前記基板を実質的に一定の電圧に維持することを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２６】
前記基板は、該基板に指向されるガスジェットにより前記実質的に一定の電圧に維持される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記実質的に一定の電圧はほぼゼロボルトである、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記ビームは、前記基板上の所定欠陥部位に実質的に対応する諸位置に、前記基板の表面上で移動される、請求項１６に記載の方法。
【請求項２９】
前記ビームのエネルギは、複数の所定エネルギレベルを経て段階的に変更される、請求項１９に記載の方法。
【請求項３０】
特徴の化学組成を測定するための方法であって、
ａ．　元素に電子を放出せしめる値に対応する所定エネルギを有する集束電子ビームを前記特徴に向けて指向すること、
ｂ．　前記ビームのエネルギを前記所定エネルギあたりの範囲内で変化させると共に前記ビームの焦点を前記特徴上に維持しながら、前記特徴から放出される電子を検出すること、及び
ｃ．　前記特徴の組成を決定すること、
を含む化学組成の測定方法。
【請求項３１】
基板上の特徴の化学組成を測定するための装置であって、
ａ．　前記特徴にＸ線を放出させるのに十分なエネルギを有し前記特徴に向けて指向される集束電子ビームと、
ｂ．　前記ビームのエネルギを変化させると共に前記ビームの焦点を前記特徴上に維持しながら、前記特徴から放出された前記Ｘ線を検出するための検出器と、
ｃ．　前記特徴の組成を決定するためのプロセッサと、
を備える化学組成の測定装置。
【請求項３２】
前記基板を実質的に一定の電圧に維持するため前記基板に向けられているガス源を更に備える、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記電子ビームを発生させるための可変エネルギ電子ビーム源と、前記ビームのエネルギを制御するための制御装置とを更に備える、請求項３１に記載の装置。
【請求項３４】
基板上の特徴の化学組成を測定するための装置であって、
ａ．　前記特徴に電子を放出させるのに十分なエネルギを有し前記特徴に向けて指向される集束電子ビームと、
ｂ．　前記ビームのエネルギを変化させると共に前記ビームの焦点を前記特徴上に維持しながら、前記特徴から放出された前記電子を検出するための検出器と、
ｃ．　前記特徴の組成を決定するためのプロセッサと、
を備える化学組成の測定装置。
【請求項３５】
前記基板を実質的に一定の電圧に維持するため前記基板に向けられているガス源を更に備える、請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記電子ビームを発生させるための可変エネルギ電子ビーム源と、前記ビームのエネルギを制御するための制御装置とを更に備える、請求項３４に記載の装置。
【請求項３７】
前記サンプルを真空に保持するためのチャンバを更に備える、請求項３４に記載の装置。
【請求項３８】
前記検出器はロックイン検出器である、請求項３４に記載の装置。
【請求項３９】
前記特徴のイメージを見るためのＣＲＴスクリーンを更に備える、請求項３４に記載の装置。
【請求項４０】
前記検出器はシンチレータを含む、請求項３１に記載の装置。
【請求項４１】
前記検出器はチャネルトロンを含む、請求項３４に記載の装置。
【請求項４２】
基板上の特徴の化学組成を測定するための装置であって、
ａ．　前記特徴に向けて集束電子ビームを指向させ、それにより前記特徴にＸ線を放出させる指向手段と、
ｂ．　前記ビームのエネルギを変化させると共に前記ビームの焦点を前記特徴上に維持しながら、前記特徴から放出された前記Ｘ線を検出するための検出手段と、
ｃ．　前記特徴の組成を決定するための手段と、
を備える化学組成の測定装置。
【請求項４３】
基板上の特徴の化学組成を測定するための装置であって、
ａ．　前記特徴に向けて集束電子ビームを指向させ、それにより前記特徴に電子を放出させる指向手段と、
ｂ．　前記ビームのエネルギを変化させると共に前記ビームの焦点を前記特徴上に維持しながら、前記特徴から放出された前記電子を検出するための検出手段と、
ｃ．　前記特徴の組成を決定するための手段と、
を備える化学組成の測定装置。
【請求項４４】
表面の化学組成を測定するための方法であって、
ａ．　前記表面をビームになっている第１組の電子にさらし、該第１組の電子は、前記表面の分光分析を行うと共に前記化学組成を決定するため、前記表面を励起するように選択された第１範囲内のエネルギを有し、
ｂ．　前記表面をビームになっている第２組の電子にさらし、該第２組の電子は、前記第１範囲とは異なる第２範囲内のエネルギを有し、該エネルギの第２範囲は、前記表面の電荷を減少させるため前記表面にぶつかる電子を前記第２組から供給するように予め決められている、
化学組成の測定方法。
【請求項４５】
前記表面は前記第１組の電子及び前記第２組の電子に交互にさらされる、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記分光分析はオージェ電子分光法である、請求項４４に記載の方法。
【請求項４７】
前記第２組の電子は脱焦ビームの形で供給される、請求項４４に記載の方法。
【請求項４８】
前記脱焦ビームは、前記第１組のビームが入射する前記基板の領域よりも広い領域にわたり前記基板上に入射する、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記表面を不活性ガスにさらすことを更に含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項５０】
前記不活性ガスは陽イオンであり、該イオンが前記表面にぶつかって該表面から過剰の負電荷を消失させる、請求項４９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
本発明は、一般的に、半導体ウェーハ上の表面微粒子のような細かい特徴の化学組成を測定するための方法に関する。半導体ウェーハの製造試験中、小さな欠陥の位置は種々の方法を使用して検出しうる。欠陥の組成が製造プロセスについての重要な情報をもたらすことがしばしばある。このような情報は、例えば、製造プロセスにおける諸問題を割り出したり、或いは製造環境中の徘徊塵埃による汚染を発見したりするのに役立ちうる。
【０００２】
図１に関し記載されているように、「エネルギ分散分光法（ｅｎｅｒｇｙ−ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）」、即ちＥＤＳを用いて小さな欠陥の組成を測定する異なる方法が提案されてきた。ＥＤＳシステム１０において、入射電子ビーム２０は、一般に５〜２０ｋｅＶである一定エネルギで既知の欠陥位置に向けて送り出される。Ｘ線２４が欠陥微粒子から放出されＸ線検出器３０により検出される。欠陥の化学的識別は、照射の結果としてサンプルから放出されるＸ線のエネルギを分解することにより行われる。
【０００３】
ＥＤＳシステム１０における入射ビーム２０は一定エネルギ及び電流を有しており、サンプルにより放出される全Ｘ線は検出器３０により同時に検出され、また、それらのエネルギが分解される。Ｘ線の放出は、入射電子エネルギが電子を特定レベル外にたたくのに十分な最小しきい値エネルギレベルを超えるときにのみ、起こる。図２は、半導体デバイスの製造の際に通常全て用いられるアルミニウム（Ａｌ），シリコン（Ｓｉ），銅（Ｃｕ）及びタングステン（Ｗ）を含むサンプルについて、検出器３０によって検出されるＸ線の強度をＸ線エネルギを横にしてグラフ化した図を示している。ＡｌのＸ線エネルギレベルのあたりにあるピーク強度５０は、サンプル位置から放出されたＸ線のレベル増大を指示している。同様に、Ｃｕのエネルギレベルのあたりにピーク強度５４が示されている。
【０００４】
Ｓｉのエネルギレベル領域あたりにはもっと小さな強度ピーク５２が生成される。Ａｌ及びＳｉのＸ線エネルギレベル間の差は約２５０ｅＶに過ぎない。ＥＤＳにおいて用いられる検出器の分解能は決して５０ｅＶよりも良くはなく、しばしば１５０ｅＶよりも悪いので、このように接近した２つのピークを分解するためには多量のデータを集積しなければならない。
【０００５】
ＥＤＳシステムはまた別の問題を提示する。大抵の原子種については、ＥＤＳシステムの入射ビーム２０により供給される５〜２０ｋｅＶのエネルギは電子を励起するのに必要であるよりもずっと大きいので、調査される物質の深さは通常０．５〜５ミクロンである。しかし、小さな欠陥微粒子は深さが０．１ミクロンであるほど小さい。従って、小さな欠陥微粒子２２のため、図１に示すように、ビームは欠陥２２はもちろんのこと基板１２も調べる。ビーム２０が基板２０を貫通するときに、ビームの電子は、１〜１０ミクロンの幅でありうるボリューム２６全体に偏向され、このボリュームにおける他の電子を励起させる。Ｘ線２８は、調べられたボリュームの全域にわたり原子から放出される。微粒子から放出されたＸ線と基板から放出されたＸ線とを識別することは不可能であるから、検出された化学物質が徘徊微粒子に由来するのか、或いは基板に由来するのかを測定することはできない。何人かは、微粒子位置のところでテストし、２回目に微粒子領域近くでテストすることによってこの問題を解決したが、このようなプロセスは、追加の処理時間を必要とすると共に、テストされる隣接領域が欠陥領域とは異なる物質を有していれば他のエラーを持ち込むことになるかも知れない。
【０００６】
欠陥の化学組成を測定するために他の人により用いられていた別の技術は、図３にシステム７０で示されたオージェ電子分光法（Ａｕｇｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ＝ＡＥＳ）である。ＡＥＳプロセスにおいては、３〜５ｋｅＶの一定電子ビーム７２が基板１２上の微粒子２２に向けて発射される。オージェ電子７４が微粒子２２から放出され電子エネルギ分析器７６によって検出される。オージェ電子のエネルギは良く知られており、各原子種について一定である。
【０００７】
ビーム７２は微粒子２２及び基板１２を貫通しうるが、オージェ電子はＸ線とは違って、ビームにより衝撃された表面領域から放出されるだけである。ＡＥＳシステムは微粒子内に約０．００５〜０．０５ミクロンのみ効果的に調べる。これは、欠陥微粒子下方の基板を調べるＥＤＳの問題を解決するが、付加的な実施上の問題を生起する。表面のこのように浅い量を調べるので、表面は、他の物質の僅かな残滓によって汚染されないことが非常に重要である。例えば、空気中の凝縮水は化学測定（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）に影響を与える。この問題は、イオン衝撃８２により表面を洗浄すると共に、測定が行われる前に物質を超高真空チャンバにおいて１０−９トルに保持することにより、軽減された。
【０００８】
ＡＥＳシステムに必要な特殊設備である超高真空システム及び電子エネルギ分析器は非常に高価であり、高度に訓練されたオペレータを必要とする。また、オージェシステムは、超高真空の制御装置を必要とするので、既存の製造設備に容易に後付けすることはできない。従って、ＡＥＳは、半導体製品のウェーハのインライン分析には不適であり、代わりに半導体デバイスの不良解析に通常使用されている。
【０００９】
第３の方法は、物質を識別する問題に対して電子出現分光法の変形方式を用いている。例えば、パーク（Ｐａｒｋ）及びヒューストン（Ｈｏｕｓｔｏｎ）は、「厳しい予算の出現ポテンシャル分光法（ＡＰＰＥＡＲＡＮＣＥ ＰＯＴＥＮＴＩＡＬ ＳＰＥＣＴＲＯＳＣＯＰＹ ＯＮ ＡＮ ＡＵＳＴＥＲＥＢＵＤＧＥＴ）」，表面科学（ＳＵＲＦＡＣＥ ＳＣＩＥＮＣＥ），２６（１９７１）（６６４〜６６６頁），編集者への書状（Ｌｅｔｔｅｒｓ ｔｏ ｔｈｅ Ｅｄｉｔｏｒ）で、サンプルのポテンシャルの関数としての光電流の導関数がしきい値エネルギに対応するポテンシャルで鮮明なピークを示す単純出現分光法について記載している。チョプラ（Ｃｈｏｐｒａ）及びチョウラシア（Ｃｈｏｕｒａｓｉａ）は、「固体表面の出現ポテンシャル分光法（ＡＰＰＥＡＲＡＮＣＥＰＯＴＥＮＴＩＡＬ ＳＰＥＣＴＲＯＳＣＯＰＹ ＯＦ ＳＯＬＩＤ ＳＵＲＦＡＣＥＳ）」，走査顕微鏡法，２巻３号，１９８８年（６７７〜７０２頁）で、出現分光法について論評すると共に幾つかの適用例について概説している。
【００１０】
出現分光法におけるこれら及びその他の研究は、調べるべきサンプルに衝突する電子を発生するのにタングステンフィラメントを用いた単純分光計に基づいている。グリッドがフィラメントと検出器アセンブリとを電気的に分離しており、このグリッドを通り抜けるＸ線がチャンバの壁体に衝突する。その結果の光電子は正電極に集められる。結果として生じた信号は、位相固定増幅器により増幅されると共に同期して検出される。
【００１１】
しかし、出現分光法における先行の研究は、サンプル上の特定位置に向けて放射される集束電子ビームに対する考慮を欠いており、代わりに、大きな領域全体の物質の特性を求めていた。
【００１２】
【発明の概要】
本発明の目的によると、ここで実施され広く記載されているように、本発明は基板上の特徴の化学組成を測定するための方法及び装置であり、これは、集束電子ビームを前記特徴に向けて指向し、それにより該特徴からＸ線を放出させるステップと、前記ビームのエネルギを変化させると共に前記ビームの焦点を前記特徴上に維持しながら、前記特徴から放出された前記Ｘ線を検出するステップと、前記特徴の組成を決定するステップとを含んでいる。電子ビームは、基板の表面上を走査させても、基板上の所定欠陥部位に実質的に対応する諸位置へ基板の表面上で段階的に移動させてもよい。
【００１３】
この方法は、集束電子ビームを基板上の複数の特徴の各々に向けて順次指向させること、ビームのエネルギを変えながら諸特徴の各々から放出されるＸ線を順次検出すること、及び特徴の各々の組成を決定することを更に含んでいてよい。特徴の組成は、ビームのエネルギを変えながらＸ線の相対強度を監視することにより決定しうる。エネルギは、Ｘ線を検出しながら徐々に増大させてよい。特徴の組成は、Ｘ線の強度の導関数に対応するロックイン信号から決定することができる。上述したようなロックイン検出の使用には、１９８９年にアディソン・ウェズレー（Ａｄｄｉｓｏｎ Ｗｅｓｌｅｙ）により出版されたムーア（Ｍｏｏｒｅ）等の「建築科学装置（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ａｐｐａｒａｔｕｓ）」（第２版）４６０〜４６１頁に記載された諸方法が制限なしに含まれ、その記載は参照によりこの明細書に組み入れられる。他の平均的な検出の形態もまた使用しうる。
【００１４】
ビームは、既知物質からＸ線放出強度の増大を生じさせるように選択された複数の所定エネルギレベルを経て順次変更されうる。基板は、例えば該基板に発射されるガスジェットにより、電子ビームに当てながら前記基板を実質的に一定の電圧、好ましくは約ゼロボルトに保持してよい。或いは、基板を実質的に一定の電圧に保持するのに、電子ビームを使用してよく、これは非常に低い衝突エネルギを有する脱焦電子ビームであることが好ましい。
【００１５】
本発明のもう１つの局面によると、特徴の化学組成を測定するための方法は、元素に電子を放出せしめる値に対応する所定エネルギを有する集束電子ビームを前記特徴に向けて送ること、前記ビームのエネルギを前記所定エネルギあたりの範囲内で変化させると共に前記ビームの焦点を前記特徴上に維持しながら、前記特徴から放出される電子を検出すること、及び前記特徴の組成を決定することを含んでいる。
【００１６】
本発明の更なる局面は、基板上の特徴の化学組成を測定するための装置であり、これは、前記特徴に向けて集束電子ビームを指向させ、それにより前記特徴にＸ線を放出させる指向手段と、前記ビームのエネルギを変化させると共に前記ビームの焦点を前記特徴上に維持しながら、前記特徴から放出された前記Ｘ線を検出するための検出手段と、前記特徴の組成を決定するための手段とを備えている。集束電子ビームを指向させる指向手段は、電子を発生し合焦する電子ガンもしくはその他のシステムを含んでいてよく、同システムはビームのエネルギを変えながらその焦点を調節するのに使用されるソフトウエアもしくはハードウエアを含んでいてよい。Ｘ線を検出するための検出手段は、シンチレータ又はその他任意の固体半導体検出器のような適当なＸ線検出器としうる。特徴の組成を決定するための手段は、検出器からのデータを解析するため、プログラムによるプロセッサ（追加メモリ付き又は追加メモリ無し）もしくはハードワイヤードシステムのような、ソフトウエアもしくはハードウエアを含んでいてよい。
【００１７】
本発明の更に別の局面によると、基板上の特徴の化学組成を測定するための装置は、前記特徴に向けて集束電子ビームを指向させ、それにより前記特徴に電子を放出させる指向手段と、前記ビームのエネルギを変化させると共に前記ビームの焦点を前記特徴上に維持しながら、前記特徴から放出された前記電子を検出するための検出手段と、前記特徴の組成を決定するための手段とを備えている。集束電子ビームを指向させる指向手段は、電子を発生し合焦する電子ガンもしくはその他のシステムを含んでいてよく、同システムはビームのエネルギを変えながらその焦点を調節するのに使用されるソフトウエアもしくはハードウエアを含んでいてよい。放出された電子を検出するための検出手段は、チャネルトロン，アノード，或いはサンプルでの電流を測定するシステムを含んでいてよい。特徴の組成を決定するための手段は、検出器からのデータを解析するため、プログラムによるプロセッサ（追加メモリ付き又は追加メモリ無し）もしくはハードワイヤードシステムのような、ソフトウエアもしくはハードウエアを含んでいてよい。
【 ００１８】
本発明の目的及び利点は、ある程度以下の説明に記載されており、また、ある程度この説明から明らかであるか、或いは本発明を実施することにより知ることができよう。本発明の目的及び利点は、冒頭の特許請求の範囲に特に指摘した諸要素及び組合せによって実現され達成されよう。
【００１９】
この明細書に合体されその一部となっている添付図面は、本発明の幾つかの実施例を例証しており、その記載と共に、本発明の原理を説明するのに役立っている。
【００２０】
【詳細説明】
添付図面に実例が示されている本発明の好適な実施例についてこれから詳細に説明する。
【００２１】
本発明は、欠陥微粒子の化学組成を測定するために電子出現分光法（ＥｌｅｃｔｒｏｎＡｐｐｅａｒａｎｃｅ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ＝ＥＡＳ）を用いて、ＥＤＳ及びＡＥＳシステムに関連した諸問題の多くを解決する。図４に示したＥＡＳシステム９０においては、可変エネルギの集束電子ビーム９２が微粒子２２に向けて放射される。このステップ中、ビームの位置は微粒子上に固定されており、そしてビーム電流はほぼ一定値に保持される。ビームエネルギは連続的に変化しても、段階的方法で変化してもよい。Ｘ線９４は、その強度を測定する検出器９６によって検出される。
【００２２】
上述したように、原子種からの放射は入射電子ビームのエネルギに対して極端に感受性が高いので、Ｘ線放射は、入射電子ビームが電子を特定レベルの範囲外に励起するのに十分なエネルギレベルに達したときにのみ起こる。あるエネルギレベル、即ち、励起「しきい値」以下では、特定元素からのＸ線放射はない。しかし、しきい値を超えると、表面近くの小ボリュームからＸ線が放出される。とにかくエネルギレベルの差は各元素に固有であるから、このしきい値のエネルギレベルは各原子について特有である。電子ビームエネルギがあるエネルギ範囲（問題にしている元素についての既知しきい値エネルギに対応する）を超えて変化するときの特定サンプル領域からのＸ線放射を監視することによって、上述のエネルギ範囲にある励起しきい値を有しサンプル中に存在する元素を検出することができる。この技術は「出現分光法」として知られている。
【００２３】
図５に示すように、サンプルにより発生される総Ｘ線強度の出力は、入射電子ビームエネルギが特定種のしきい値エネルギに達する点で鮮明に増大する。原子種は、電子ビームのしきい値エネルギでの非常に鮮明な出力の増大を利用して検出される。図５に見られるように、出力信号は、入射ビームがしきい値エネルギ９９に達するときに飛躍的に増大し、検査中の微粒子にアルミニウムが存在することを指示する。入射電子ビームエネルギはコンマ何ボルトであることが知られていて、元素間の明瞭な分解能をもたらすことになる。従って、低エネルギであっても、しきい値エネルギでの信号増大をもたらすのに必要な入射ビームエネルギを検出することによって、Ｃｕ及びＷのような隣接元素を識別することが可能である。
【００２４】
しきい値電圧の分解能は、ＥＤＳにおける５０〜１５０ｅＶと比較して、ＥＡＳシステムにおいては約５ボルト以下と決定されてよい。信号は、エネルギ信号の導関数を実際に測定するロックイン検出機構を用いることにより、更に大きく増すことができる。図６に示すように、ロックイン信号は、サンプル中に存在する物質のしきい値エネルギで鮮明な信号変化をもたらす。ロックインは、高周波数で少量だけ入射エネルギをディザリング（ｄｉｔｈｅｒｉｎｇ）することにより行われる。同じ周波数での出力Ｘ線もしくは電子信号は同期して検出される。またこれは、Ｓ／Ｎ比を改善する利点を有する。
【００２５】
本発明においては、電子ビームは、そのエネルギを所定エネルギ範囲の端から端まで変化させる間、集束されているので、特定位置に存在する物質を測定しうる。本発明の一局面において、出現分光法は、可変の集束入射電子ビームで照射されたサンプルにより発生されるＸ線を用い、増大Ｘ線出力信号を発生するのに必要な入射ビームエネルギを検出することによって、特定位置に存在する原子種を測定する。集束入射ビーム電子出現分光法を用いる本発明の技術は、以前の物質同定システムに存在する大抵の諸問題を解決することが分かる。
【００２６】
従前のＥＤＳシステムにおいては、入射ビームエネルギは固定されており、化学的識別は放出されたＸ線のエネルギを分解もしくは分解することにより行われ、原子種の解明は検出器の分解能で解決しうるにすぎない。このような不満足なエネルギ分解能では、サンプル中の異なる化学種を識別することがしばしば難しくなる。本発明のＥＡＳシステムは、入射ビームがあるエネルギ範囲にわたり変化するときの出力しきい値エネルギを検出することにより、必ずしも出力エネルギ信号を測定することなく出力信号の強度増大を確認して、上述の問題を解決するものである。
【００２７】
本発明の技術による第２の利点は、調査されるサンプルのボリュームにある。ＥＤＳは、しきい値エネルギよりも高い固定エネルギを有するビームに依存しているので、通常、調査される深さは０．５〜５ミクロンである。この深さでビームが物質を貫通し、例えば、基板と徘徊するシリコン微粒子の異同を識別することが不可能になる。また、高エネルギのビームは、入射電子による他の電子の励起を生ぜしめて基板における広い横方向ボリュームからＸ線を発生させる。或いは、ＡＥＳシステムは、０．００５−０．０５ミクロンの深さの微粒子表面から放出されるオージェ電子のみを効果的に検出し、従って、微粒子表面が確実に汚染されないようにするため、測定前にサンプルの洗浄を必要とする。
【００２８】
しかし、本発明においては、しきい値エネルギをちょうど超える入射ビームの最小エネルギを用いて各種を検出する。微粒子からの結果のＸ線出力強度レベルが検出される。入射ビームは、物質とそのしきい値エネルギとに従って０．０１〜０．１ミクロンの深さに及ぶ微粒子の非常に小さいボリュームを調べる。更に、調査された横方向ボリュームは入射ビームのほぼ幅に限定される。
【００２９】
本発明の更なる利点は、提案した技術により可能な最小ビームエネルギを使用してサンプルに対する損傷を最小にすることである。電子ビームは、加熱により、またゲート領域における静電荷及び「ホット電子」の発生により、ウェーハに損傷を発生させることがありうる。これは、本発明を製品である半導体ウェーハのインライン検査や入射電子ビームによる損傷を受け易いその他の物質のインライン検査に適するようにすることに役立つ。
【００３０】
また、提案した技術は、サンプル中に多分存在すると考えられる種についてのしきい値にのみビームエネルギの変動を制限することが可能であるから、ＥＤＳ或いはＡＥＳシステムよりも相当に迅速であろう。例えば、Ｓｉサンプル中のＡｌ及びＷのみを検出する必要があるとすると、ビームエネルギは、Ａｌ及びＷのしきい値エネルギのみを超えて変動させればよい。ＥＤＳ及びＡＥＳシステムにおいては、入射ビームエネルギは固定されており、結果の出力信号は、密集した原子種を分解するのに十分なデータを収集するため広範囲の出力エネルギにわたり検出されねばならない。
【００３１】
図７は、図４に関して示し論じた本発明の技術を使用するシステム１１０のブロック図を示している。ビーム源１１２，焦点調節装置１１４及びビームエネルギ制御装置１１６は、可変エネルギの集束電子ビームをサンプルもしくは試料１２０上の特定位置１２２の方に向ける。Ｘ線検出手段１２６は、サンプル１２０から放出されるＸ線１２４を検出する。本発明のシステムにおいて、Ｘ線検出手段１２６は、Ｘ線のエネルギを分解する必要なしに任意の入射ビームエネルギでのＸ線放射強度の増大を感知する簡単な装置でよい。Ｘ線信号はプロセッサ１２８で処理される。プロセッサ１２８はロックイン検出機構を制御するために使用しうる。プロセッサ１２８はまた、感知された検出Ｘ線出力の増大に対応する電子ビームエネルギ値を参照用テーブルに保存された既知のエネルギ値と比較し、それにより既知のエネルギ値からサンプルの組成を同定するのにも使用することができる。このプロセッサは、プログラム可能の汎用マイクロプロセッサ，特定用途向けＩＣにおける配線接続ロジック，或いは十分な速度で所要データを処理するためのその他任意のシステムとすることができる。
【００３２】
電子ビーム１１８は、焦点調節装置１１４及びビームエネルギ制御装置１１６により欠陥位置１２２に投射される。欠陥の位置は、良く知られている多くの欠陥位置決め技術中の任意の技術により測定しうる。好適な実施例においては、欠陥は、別の装置で光学技術によって初めにその位置が突き止められる。これらの欠陥の位置はコンピュータファイルに保存され、そしてこの情報が本発明のシステムに転送され、同システムが欠陥を再配置しそれらの組成を決定する。欠陥は、ＣＲＴスクリーン等のサンプルのイメージを見るオペレータにより、少なくとも部分的に、再配置されうる。
【００３３】
電子ビーム源１１２は、制御装置１１６により広範囲のエネルギレベルにわたり制御されることができる可変源である。焦点調節装置１１４は、ビームのエネルギを変化させるときに同ビームを合焦しておくのに用いられる。焦点調節装置１１４は、電子ビーム１１８が１〜５ｋｅＶの範囲、特に好ましくは約１〜３ｋｅＶの範囲にわたり変化するときに、同電子ビームを合焦しておくためコンピュータ制御下に実行されうる。
【００３４】
Ｘ線検出器１２６は出力Ｘ線のレベルの増大を検出する。このＸ線検出器１２６が出力エネルギを分解する必要はない。検出器１２６は、ピンダイオード，シンチレータ，或いはその他任意の検出器でよい。入射ビームのエネルギは、Ｘ線検出器１２６からの出力信号とプロセッサ１２８により相互に関連付けられている。この情報は、入射ビームがしきい値エネルギレベルに何時達したかを決定するのに使用しうる。各しきい値のエネルギレベルを決定することにより、検査している微粒子の化学組成を測定することができる。
【００３５】
システム１１０は、更に、信号の導関数を効果的に取り扱うロックイン検出機構を提供することにより信号精度を高めるのにも使用しうる。上述したように、このロックイン検出はシステムのＳ／Ｎ比を向上させて、より高い精度を可能にする。ロックイン処理はプロセッサ１２８により実行されるのが好ましい。ビームエネルギをディザリングすると共に、ビームと同期して出力Ｘ線を検出することにより、このシステムの信号ノイズが大きく低減される。
【００３６】
図８は、図４に示した図について本発明の技術を用いる一般的なステップについて記載している。ステップ１４０は微粒子位置２２を測定する。このステップは任意の欠陥位置決めシステムを使用して実行することができ、その多くは現在利用しうる。ステップ１４２において、入射電子ビーム９２を微粒子位置２２に向けて発射する。ステップ１４４において入射電子ビーム９２のエネルギをあるエネルギ範囲にわたり変動する。大抵のシステムについて、入射ビームは１〜５ｋｅＶの範囲内で変動される。入射ビームは、ビームのエネルギをこの範囲全域にわたり変動させながら、微粒子２２に合焦されている。
【００３７】
出力信号９４はステップ１４６において検出器９６により検出される。ステップ１４８は出力信号の強度における有意な増大を検出して、しきい値ビームエネルギに達したことを指示する。システムは、ステップ１５０において、しきい値から微粒子に存在する原子種を決定する。
【００３８】
図９に示した種々のステップは、微粒子中に存在する問題にしている特定種を識別するために使用しうる。例えば、ある状況において、可能性のある汚染物質は知られており、必要なことはどの元素が存在するか割り出すことが全てである。システムは、本発明の技術を使用し、全可能範囲を横断して走査するというよりは、可能性のある種のしきい値レベルに対応する例えば１０〜５０ボルトの非常に狭い範囲間で変化することができる。
【００３９】
ステップ１６０において、入射電子ビームは既知の微粒子位置に向けて発射される。ステップ１６２は、問題にしている種のしきい値エネルギ回りの狭いエネルギ範囲を走査する。例えば、Ａｌが欠陥微粒子中に存在すると考えられれば、走査範囲は、Ａｌについて探索するため１．５６ｋｅＶあたりを中心として１０〜５０ボルト範囲に設定しうる。
【００４０】
ステップ１６４において、出力信号が検出される。出力信号は監視されており、ステップ１６６において有意な増大が出力信号に起きれば、種が微粒子中に存在するとステップ１６８において決定される。他の種の存在がステップ１７０において考えられれば、微粒子の組成を決定するために、追加のエネルギ範囲が走査される。
【００４１】
本発明においては、サンプルの表面は、分析が行われている間、電荷的に中性を保持していることが好ましい。図４に見られるようにサンプル１２に向けて入射電子ビームが発射される結果、基板の表面は、特に絶縁材料のサンプルについては、捕獲した即ち放出された電子もしくはイオンのため電荷を蓄積しうる。表面における電荷の変動は入射ビームの電子のエネルギレベルに影響を与えることができ、結果のしきい値を歪曲する。
【００４２】
電子ビームにより生ずるサンプル表面上の電荷を中性化するために、測定値をとるときに、ジェットとして供給されるのが好ましい少量のガス９８が発生される。このガスのジェットがサンプル表面上の電荷を中性化して、本発明に従って行われる測定の精度を阻害することのない一定電位にその表面を保持する。このようなガスの中性化システムは当該技術において既知である。このガスは、アルゴン或いは別の貴元素のような非反応性ガスが好適である。
【００４３】
本発明の技術は、電子放出を使用して微粒子の化学種を測定するのにも有用である。図１０は、電子検出を用いる代替システム２１０のブロック図を示している。ビーム源２１２，焦点調節装置２１４及び制御装置２１６は、可変エネルギの集束電子ビームをサンプルもしくは試料２２０上の特定位置２２２の方に向ける。電子検出手段２２６は、サンプル２２０からの放出電子を検出する。本発明のシステムにおいて、電子検出手段２２６は、任意の入射ビームエネルギでの電子放出強度の増大を感知するだけの簡単な装置でよい。放出電子信号はプロセッサ２２８で処理される。本発明のシステムは、全電子発生量を測定する必要があるだけなので、通常のＡＥＳシステムよりもはるかに簡単で経済的である。オージェ電子のエネルギを分解する必要がない。これらの電子のエネルギを分解することは、高価な設備を必要とすると共にシステムの作動を難しくする面倒な仕事である。
【００４４】
電子ビーム２１８は、焦点調節装置２１４及び走査制御装置２１６により欠陥位置１２２に向けて発射される。欠陥の位置は、良く知られている多くの欠陥位置決め技術のうち、任意のものにより決定しうる。電子ビーム源２１２は、広範囲のエネルギレベルにわたり制御することができる可変源である。焦点調節装置２１４は、ビームがエネルギレベル間を走査するときに同ビームを合焦しておかねばならない。焦点調節装置２１４は、電子ビーム２１８が０．５〜２０ｋｅＶの範囲か希望に応じてそれより大きい範囲にわたり変化するときに、同電子ビームを合焦しておくようにコンピュータ制御下に実行されうる。しかし、約０．５〜約５ｋｅＶの範囲が好ましい。
【００４５】
電子検出手段２２６は全電子発生量の増大を単に検出しなければならない。この電子検出手段２２６は出力エネルギを分解する必要はない。入射ビームのエネルギは、電子検出手段１２６からの出力電子信号とプロセッサ２２８により相互に関連付けられている。この情報は、入射ビームがしきい値エネルギレベルに何時達したかを決定するのに使用しうる。各しきい値のエネルギレベルを決定することにより、微粒子の化学組成を測定することができる。Ｓ／Ｎ比を向上させるためＸ線システムについて上述したのと類似する方法でロックイン処理を用いることができる。
【００４６】
本発明の別の実施例において、複数のピクセルを含む基板の領域が同時に分析される。この実施例において、基板の１つの領域が第１の既知エネルギを有する電子ビームにさらされている。次いで基板から放出された電子は、好ましくは検出器のアレイを使用することにより検出される。このアレイは、線形アレイ或いは２次元アレイとすることができる。検出された電子から得られるデータは、しかる後、第１の既知入射電子エネルギで、検出された電子の量或いは上記領域における各ピクセルからの電子放出率に対応する１組の記憶値を発生するのに使用できる。前の諸実施例におけるように、入射電子ビームエネルギはその後、第２の好ましくはもっと高いエネルギまで変化させることができる。基板から放出された電子は、前のステップにおけるように検出される。エネルギを変化させるステップ及び結果の放出電子を検出するステップは、問題にしているエネルギ範囲にわたって任意の所望回数繰り返すことができる。その後、記憶データ値は、入射電子ビームエネルギの関数として基板からの電子放出の変化を測定するため例えばピクセル単位の減算により処理することができる。前の諸実施例におけるように、所定ピクセルについて電子放出が有意に変化する入射エネルギを使用してそのピクセルでの基板組成を測定しうる。
【００４７】
検出器は、１９９７年１１月５日に出願され普通に所有されているアドラー（Ａｄｌｅｒ）等の係続中の出願第０８／９６４，５４４号やチャドウィック（Ｃｈａｄｗｉｃｋ）等に対する米国特許第４，８７７，３２６号に詳細に記載されているように、時間遅れ積分モードで使用することができる。時間遅れ積分モードにおいては、複数の検出器素子が２次元アレイに配列されている。第１列の検出器素子により受けられた電子は、転送が基板及び検出器間の相対運動に同期するような速度もしくは率で、第２列の検出器素子に転送される。従って、イメージからのピクセルが次の列の検出器に移動するときに、第１列の検出器がさらされることによる電子も第２列の検出器素子に移動される。その結果の電荷蓄積により、特に、電子が基板から放出される率が比較的に低いときに、検出信号の品質が向上する。
【００４８】
基板の組成は２次元イメージの形で表示しうる。イメージの色は基板に存在する諸元素に対応していてよい。イメージはグラフィカル・ユーザインタフェースの一部であってよく、ユーザはポインティングデバイスを使用して基板のイメージの一部を選択し、（例えばそのポイントのイメージを拡大することにより）ビューを変えるか、或いはそのポイントの組成を識別するのに使用された同ポイントでの生データについてのグラフのような、イメージに関するより多くの情報を得ることができる。
【００４９】
本発明の別の実施例において、入射電子ビームは、第１エネルギで基板の多重ピクセル領域上を走査することができる。ビームの位置はこの領域上でピクセル単位で変わるので、放出される電子の量もしくは電子放出の率は、各ピクセルで測定され、結果のデータはメモリに保存される。次いでビームは、第１エネルギとは異なり且つ第１エネルギよりも大きいことが好ましい第２エネルギで同じ領域の少なくとも一部上を再び走査する。放出された電子は再び検出され、その結果のデータは再び保存される。該領域を走査し、走査中に検出された電子に起因するデータを発生する過程は、適当な範囲の入射エネルギをカバーするのに適切であるたびに繰り返される。結果のデータは次いで、上記ピクセルの１つ以上についての基板の組成を決定するため処理される。
【００５０】
基板の電荷を減じるため、本発明の一実施例においては、荷電の蓄積を低減させる手段を付加することが好ましい。図１１に示すように、源５０１は制御可能の電圧を有する電子ガンとすることができる。源５０１は、電子を交互に高電圧及び低電圧で放出させる。高電圧は前の実施例に記載したレベル相当している。低電圧は高電圧よりも幾分（好ましくは０．１〜１．０ｋＶであり，より好ましくは約０．５ｋＶである）低い。従って、結果の電子ビーム５０２は、源が高電圧であるときに相対的に高いエネルギを有し、源が低電圧であるときに相対的に低いエネルギを有する。ビーム５０２のエネルギは、基板５０６及び源５０１間の電位差を制御することによって制御される。ビームを加速もしくは減速するために加減速レンズ５０３が用いられる。ビーム５０２の形状は集光／視野レンズ５０４を用いて制御される。ビームが基板５０６に接近するときに、その形状及びエネルギは対物レンズ５０５を用いて更に制御される。次いで検出器５０７が基板５０６から放出されるＸ線或いは電子を含む任意の周波数の光を検出する。例えば、電子出現分光法システムにおいては、検出器５０７はＸ線を検出する。オージェシステムにおいては、検出器５０７は電子を検出する。
【００５１】
このシステムは、基板５０６の表面上に蓄積した正電荷を低エネルギ電子によって相殺することができるので、基板５０６の電荷を制御することが可能である。これらの電子は、正電荷が２次電子の放出により生成されるので、基板上の正電荷を連続的に除去するのに使用することができる。低電圧に由来する電子のエネルギは、該電子を引き付けるのに十分に正である電荷を基板が有するときに該電子が基板５０６の表面のみに当たるように、制御することができる。基板５０６が中性もしくは負の電荷を有していれば、これらの電子は、表面上に当たらない。
【００５２】
図１２に示すように、ビーム３０６は、脱焦されており且つ低エネルギ電子を含むときに、基板の広い領域４０１をカバーする。ビーム３０６は、高エネルギ電子を含むときに、もっときちんと合焦され領域４０２に含まれた特徴のみに向けて指向される。
【００５３】
図１１の装置は、１９９７年１月１６日に出願され普通に譲渡された係続中の米国特許願第０８／７８４，７４９号に記載のシステムに類似する方法で作動するものでよく、同米国特許願の全開示内容は参照によりこの明細書に組み入れられる。上記係続中の出願に記載された他の方法及びシステムはまた（或いはもう１つの選択肢として）、蓄積電荷の低減もしくは排除のためにここで使用してもよい。
【００５４】
表面の電荷蓄積を防止する方法は、ここに記載した分光法に有用であるだけでなく、オージェ電子分光法のような通常の分光法においても有用である。オージェは表面状態に対して非常に敏感な技術であるから、オージェ分光法において電荷蓄積を防止することは重要であり、基板表面を去るオージェ電子のエネルギが表面電荷状態により影響を受けうる。
例１
複数の半導体デバイスを有するシリコン基板を真空にしたチャンバ内に置く。このチャンバの圧力をほぼ１０−８トルに維持する。基板はチャックにより台上に保持する。約１ｎＡの電流の合焦電子ビームを基板上の第１所定位置に向けて指向させる。このビームは直径がほぼ５ｎｍである。第１位置は、基板をチャンバ内に置く前に行った基板の光学検査により発見しておいた。
【００５５】
第１位置に存在しそうな問題としている元素にはＳｉ，Ｃ，Ａｌ及びＯがある。ビームエネルギは、１．８４ｋｅＶ，０．２８ｋｅＶ，１．５６ｋｅＶ，０．５３ｋｅＶのエネルギレベルを囲む５０ボルトの範囲全域にわたり逐次変更した。これらのエネルギレベルは、問題としている元素の特徴であるエネルギレベルに対応するように選択されている。Ｘ線強度の増大は、電子ビームエネルギが他のどのエネルギレベルでもなく１．８４ｋｅＶを経て変わるときに検出された。従って、第１所定位置に存在する問題としている唯一の元素はＳｉである。
【００５６】
次にビームを第２所定位置に向けて指向させ、この位置で上述した過程を繰り返した。
例２
例１に記載したものと同様のシリコン基板を真空にしたチャンバ内に置く。このチャンバの圧力をほぼ１０−８トルに維持する。約１ｎＡの電流でほぼ５ｎｍの直径を有する合焦電子ビームを基板上の第１所定位置に向けて指向させる。ビームのエネルギは、初めに約０．１ｋｅＶに設定しておき、ビームの焦点を第１位置に維持しながら約１秒の時間にわたり約５ｋｅＶまで徐々に高くしてゆく。
【００５７】
結果のＸ線放出強度はロックイン機構により検出する。既知元素に特有の電子ビームエネルギで発生されるロックイン信号の変化は、第１位置に存在する元素を決定するために用いられる。変化は、１．８４ｋｅＶ及び１．５６ｋｅＶの電子ビームエネルギでロックイン信号に検出され、Ａｌ及びＳｉが第１位置に存在することが測定された。
【００５８】
次にビームを第２所定位置に向けて指向させ、この位置で上述した過程を繰り返した。
例３
上側表面に非導電材料を含むシリコン基板真空にしたチャンバ内に置く。このチャンバの圧力をアルゴンガスでほぼ１０−４トルに維持し、非導電材料の表面での電荷を中性化する。約１ｎＡの電流でほぼ５ｎｍの直径を有する合焦電子ビームを基板上の第１所定位置に向けて指向させる。ビームのエネルギは、初めに約０．１ｋｅＶに設定しておき、ビームの焦点を第１位置に維持しながら約１秒の時間にわたり約５ｋｅＶまで徐々に高くしてゆく。
【００５９】
入射電子ビームにより第１位置から電子が放出される。これらの電子が放出される率はロックイン機構を用いて検出され処理される。既知元素に固有の電子ビームエネルギで発生されたロックイン信号の変化を使用して、第１位置に存在する元素を決定する。変化は、ロックイン信号に検出され、Ｃ及びＳｉが第１位置に存在することが測定された。
【００６０】
次にビームを第２所定位置に向けて指向させ、この位置で上述した過程を繰り返した。
【００６１】
本発明を種々の実施例に関し、その修正例，変形例及び拡張例と共に説明してきたが、他の実施例，修正例，変形例及び拡張例も本発明の範囲内にある。その他の実施例は、この明細書及びそこに開示された本発明を考慮することにより当業者には明らかとなろう。従って、本発明は、この明細書に含まれた記載或いは図面により限定されるのではなく、請求の範囲及びその均等物によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
先行技術の「エネルギ分散性分光法（ｅｎｅｒｇｙ−ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）」（ＥＤＳ）技術の利用法を説明している。
【図２】
入射ビームエネルギの全域にわたるＸ線の強度をグラフ化した図である。
【図３】
先行技術の「オージェ電子分光法（Ａｕｇｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）」（ＡＥＳ）技術の利用法を説明している。
【図４】
本発明の「電子出現分光法（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ａｐｐｅａｒａｎｃｅ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）」技術の利用法を説明している。
【図５】
入射電子ビームエネルギの結果として発生した全Ｘ線強度出力を示している。
【 図６】
図５に示した出力信号のロックイン信号処理の結果を示している。
【図７】
本発明の技術を用いるシステムのブロック図を示している。
【図８】
本発明のステップ全般を説明するフローチャートである。
【図９】
微粒子中の問題としている特定種を識別するための諸ステップを説明するフローチャートである。
【図１０】
電子検出を利用する、本発明の技術を用いたシステムの代替実施例に関するブロック図である。
【図１１】
電子ガンを用いて第１電子ビーム及び第２電子ビームの双方を同時に発生することもできるシステムの図である。
【図１２】
図１１のシステムにより発生しうる電子ビームのような２つの電子ビームにさらされる基板の一部を示している。
【符号の説明】
２２…微粒子（特徴），９０…システム（化学組成の測定装置），９２…電子ビーム，９４…Ｘ線，９６…検出器，１１０…システム（化学組成の測定装置），１１２…ビーム源（指向手段），１１４…焦点調節装置（指向手段），１１６…ビームエネルギの制御装置（指向手段），１１８…電子ビーム，１２０…サンプル（基板），１２２…特定位置（特徴），１２４…Ｘ線，１２６…Ｘ線検出手段（検出器），１２８…プロセッサ，２１０…（化学組成の測定装置），２１２…ビーム源，２１６…ビームエネルギの制御装置，２１８…電子ビーム，２２０…サンプル（基板），２２２…特定位置（特徴），２２６…電子検出手段（検出器），２２８…プロセッサ，３０６…ビーム，４０１…広い領域，４０２…基板の領域，５０１…源（ビーム源），５０２…電子ビーム，５０６…サンプル（基板），５０７…Ｘ線検出手段（検出器）。
【図１】
2004500542.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004500542.tif 000005
【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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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
2004500542.tif 000046