【手続補正書】
【提出日】平成25年5月24日(2013.5.24)
【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】
試料を照射する荷電粒子ビームカラムの動作により生成された荷電粒子を選択的に検出するための荷電粒子検出システムであって、
選択的に電気的にバイアス可能であって、前記荷電粒子に電気的に焦点を合わせることにより、前記荷電粒子から二次荷電粒子が選択されたときにその選択された二次荷電粒子を引き付けるように強いる一方で、選択されない二次荷電粒子を撥ね返すように、前記荷電粒子を制御可能に方向付けするように構成された近接グリッドと、
前記近接グリッドから間隔をあけられ、空隙によって隔てられており、選択的に電気的にバイアス可能であり、前記荷電粒子から二次荷電粒子及び／又は三次荷電粒子が選択されたときにその選択された二次荷電粒子及び／又は三次荷電粒子を引き付ける一方、選択されない三次荷電粒子を撥ね返すように構成された遠方グリッドと、
前記近接グリッド及び／又は前記遠方グリッドに引き付けられた選択された二次荷電粒子をその衝突により検出し、前記遠方グリッドに引き付けられた選択された三次荷電粒子をその衝突により検出するように構成された荷電粒子検出器と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子検出システム。
【請求項２】
前記荷電粒子は、少なくとも、前記選択及び非選択二次荷電粒子と、前記選択及び非選択三次荷電粒子とを含み、前記選択及び非選択二次荷電粒子は、二次電子及び二次イオンのうちの少なくとも一方を含み、前記選択及び非選択三次荷電粒子は、三次電子及び三次イオンのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記近接グリッドは、前記選択された二次荷電粒子を、その近接グリッド内に入り込ませて通過させるか、又は、その近接グリッド内に入ることなく近傍を伝搬させるかのいずれかであるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記遠方グリッドは、前記選択された二次荷電粒子及び／又は三次荷電粒子を、その遠方グリッド内に入り込ませて通過させるか、又は、その遠方グリッド内に入ることなく近傍を伝搬させるかのいずれかであるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記荷電粒子検出器は、マイクロチャネルプレート（ＭＣＰ）と、電子増倍管検出器と、固体検出器と、アバランシェフォトダイオードと、ＰＩＮダイオードと、ＰＮダイオードと、ＮＰダイオードと、シリコンドリフトダイオードと、シリコン光電子増倍管と、前記選択された二次荷電粒子及び／又は三次荷電粒子が衝突したときにシンチレーション光子を生成するように構成されたシンチレーション素子面とからなるグループから選択されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記近接グリッドは、
前記選択された二次荷電粒子を貫通させるための表面開口を有する近接グリッド周囲面と、
前記近接グリッドの近接端において、前記試料に最も近い開口により画定され、前記試料から発せられた前記選択された二次荷電粒子を近接グリッド内に入り込ませてその内部を伝搬させるように構成された近接グリッドアパーチャと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記近接グリッドは、
互いに電気的に接続され、前記荷電粒子検出システムの長手軸に沿って互いに間隔をあけて配置されて近接グリッド空隙を画定し、前記選択された二次荷電粒子を貫通させる近接グリッドリングの配列と、
前記近接グリッドの近接端において、前記試料に最も近いリングの開口により画定され、前記試料から発せられた前記選択された二次荷電粒子を近接グリッド内に入り込ませてその内部を伝搬させるように構成された近接グリッドアパーチャと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記周囲面の半径方向の寸法は、前記近接グリッドの近接端からその遠方端に向けて増加し、それにより前記近接グリッドのテーパー形状円錐周囲面が規定されることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記近接グリッドに電気的に接続され、前記選択された二次荷電粒子を前記近接グリッドの方へ向けて導くように構成されたガイド素子を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ガイド素子は、前記近接グリッドの近接端において、前記近接グリッドに接続され、前記選択された二次荷電粒子を引き付けるためのものであり、アパーチャを有して前記選択された二次荷電粒子が近接グリッド内に入り込んでその内部を伝搬できるようにする略平坦矩形形状フレームを備えることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記フレームは、前記試料が置かれる面に垂直な軸に沿って実質的に均一な電界を生成するように構成されていることを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記近接グリッドと前記遠方グリッドの間の空隙に配置された絶縁リングを更に備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記荷電粒子ビームカラムは、集束イオンビーム（ＦＩＢ）カラムと、電子ビームカラムと、ヘリウムビームカラムと、ＦＩＢカラム及び電子ビームカラムからなる複合ビームカラムと、からなるグループから選択された少なくとも一つの素子からなることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記遠方グリッドは、
前記選択された二次荷電粒子及び／又は三次荷電粒子を貫通させるための表面開口を有する遠方グリッド周囲面と、
前記近接グリッドに最も近い開口により画定された、前記遠方グリッドの近接端にあって、前記近接グリッドから出た前記選択された二次荷電粒子を遠方グリッド内に入り込ませ、及び／又は、前記選択された三次荷電粒子を遠方グリッド内部に伝搬させるように構成された遠方グリッドアパーチャと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記遠方グリッドは、
互いに電気的に接続され、前記荷電粒子検出システムの長手軸に沿って互いに間隔をあけて配置されて遠方グリッド空隙を画定し、前記選択された二次荷電粒子及び／又は前記選択された三次荷電粒子を貫通させる遠方グリッドリングの配列と、
前記近接グリッドに最も近いリングの開口により画定された、前記遠方グリッドの近接端にあって、前記近接グリッドから出た前記選択された二次荷電粒子を遠方グリッド内に入り込ませ、及び／又は、前記選択された三次荷電粒子を遠方グリッド内部に伝搬させるように構成された遠方グリッドアパーチャと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記遠方グリッド周囲面の半径方向の寸法は、前記遠方グリッドの近接端からその遠方端に向けて増加し、それにより前記遠方グリッドのテーパー形状円錐周囲面が規定されることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記遠方グリッドは、間に網孔を伴った格子として構成された周囲面を備え、前記選択された二次及び／又は三次荷電粒子がそこを貫通できるようになっていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記遠方グリッドは、複数のアパーチャを有する実質的固体表面で形成された周囲面を備え、前記選択された二次及び／又は三次荷電粒子がそこを貫通できるようになっていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記近接グリッドは、間に網孔を伴った格子として構成された周囲面を備え、前記選択された二次荷電粒子がそこを貫通できるようになっていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記遠方グリッドの内側に配置され、前記選択された二次及び／又は三次荷電粒子が遠方グリッドを容易に貫通できるように構成され、電気的バイアスのための切替え可能高電圧電源に電気的に接続されている内部遠方グリッドを更に備えていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２１】
前記近接グリッド、前記遠方グリッド、及び前記シンチレーション素子面は、それぞれ、選択的電気的バイアスのための切替え可能高電圧電源に接続されていることを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項２２】
前記試料の近傍に搭載され、イオンが衝突すると電子を放射するように構成されたイオン／電子変換器を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２３】
試料を照射する荷電粒子ビームカラムの動作により生成された荷電粒子を選択的に検出するための方法であって、
請求項１の荷電粒子検出システムを用意し、
前記荷電粒子検出システムの近接グリッド及び遠方グリッドを選択的に電気的にバイアスし、前記選択された二次荷電粒子及び／又は前記選択された三次荷電粒子を荷電粒子検出器に向けて加速させ、また、前記選択されない二次荷電粒子及び／又は前記選択されない三次荷電粒子を撥ね返してその選択されない二次荷電粒子及び／又は選択されない三次荷電粒子が前記荷電粒子検出器の方へ加速することを防ぐことを特徴とする方法。
【請求項２４】
前記荷電粒子検出器は、前記選択された二次荷電粒子及び／又は前記選択された三次荷電粒子が衝突するとシンチレーション光子を生成するように構成されたシンチレーション素子面を備え、前記方法は、更に、前記荷電粒子検出システムのシンチレーション素子面を選択的に電気的にバイアスすることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記選択的に電気的にバイアスするステップにおいては、前記近接グリッドを所定の第一正電圧に電気的にバイアスし、前記遠方グリッドを所定の負電圧に電気的にバイアスし、前記シンチレーション素子面を所定の第二正電圧に電気的にバイアスし、それにより前記選択された二次荷電粒子を前記近接グリッドに引き付け、検出のために前記選択された二次荷電粒子を前記シンチレーション素子面の方へ伝搬させる一方、前記選択されない三次荷電粒子を前記遠方グリッドから撥ね返すことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記遠方グリッドの内側に内部遠方グリッドを搭載し、前記内部遠方グリッドを所定の第三正電圧に電気的にバイアスし、それにより前記選択された二次荷電粒子が前記シンチレーション素子面の方へ伝搬し易くするステップを更に備えることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記選択的に電気的にバイアスするステップにおいては、前記近接グリッドを所定の負電圧に電気的にバイアスし、前記遠方グリッドを所定の第一正電圧に電気的にバイアスし、前記シンチレーション素子面を所定の第二正電圧に電気的にバイアスし、それにより前記選択されない二次荷電粒子を撥ね返す一方、検出のために前記シンチレーション素子面の方へ前記選択された三次荷電粒子を伝搬させるために、前記選択された三次荷電粒子を前記遠方グリッドの方へ引き付けることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記選択的に電気的にバイアスするステップにおいては、前記近接グリッドを所定の第一正電圧に電気的にバイアスし、前記遠方グリッドを所定の第二正電圧に電気的にバイアスし、前記シンチレーション素子面を所定の第三正電圧に電気的にバイアスし、それにより検出のために前記シンチレーション素子面の方へ前記選択された二次荷電粒子及び前記選択された三次荷電粒子を伝搬させるために、前記選択された二次荷電粒子及び前記選択された三次荷電粒子を前記近接グリッド及び／又は前記遠方グリッドの方へ引き付けることを特徴とする請求項２４に記載の方法。 
【請求項２９】
前記近接グリッドと前記遠方グリッドと前記荷電粒子検出器とは、前記システムの作動のための追加の電圧電源を必要とせずに、その選択的な電気的バイアスのために切り替え可能な電圧電源に、各々接続されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３０】
試料を照射する荷電粒子ビームカラムの動作により生成された荷電粒子を選択的に検出するための荷電粒子検出システムであって、
選択的に電気的にバイアス可能であって、前記荷電粒子に電気的に焦点を合わせることにより、前記荷電粒子から二次荷電粒子が選択されたときにその選択された二次荷電粒子を引き付けるように強いる一方で、選択されない二次荷電粒子を撥ね返すように、前記荷電粒子を制御可能に方向付けするように構成された近接グリッドと、
前記近接グリッドから間隔をあけられ、空隙によって隔てられており、選択的に電気的にバイアス可能であり、前記荷電粒子から二次荷電粒子及び／又は三次荷電粒子が選択されたときにその選択された二次荷電粒子及び／又は三次荷電粒子を引き付ける一方、選択されない三次荷電粒子を撥ね返すように構成された遠方グリッドと、
前記近接グリッド及び／又は前記遠方グリッドに引き付けられた選択された二次荷電粒子をその衝突により検出し、前記遠方グリッドに引き付けられた選択された三次荷電粒子をその衝突により検出するように構成された荷電粒子検出器と、
前記近接グリッドに電気的に接続され、少なくとも前記選択された二次荷電粒子を前記近接グリッドの方へ向けて導くように構成されたガイド素子と、
を備え、
前記ガイド素子は、前記近接グリッドの近接端において、前記近接グリッドに接続され、前記選択された二次荷電粒子を引き付けるためのものであり、アパーチャを有して少なくとも前記選択された二次荷電粒子が近接グリッド内に入り込んでその内部を伝搬できるようにする略平坦矩形形状フレームを備えたことを特徴とする荷電粒子検出システム。
【請求項３１】
前記フレームは、前記試料が置かれる面に垂直な軸に沿って実質的に均一な電界を生成するように構成されていることを特徴とする請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】
試料を照射する荷電粒子ビームカラムの動作により生成された荷電粒子を選択的に検出するための荷電粒子検出システムであって、
選択的に電気的にバイアス可能であって、前記荷電粒子に電気的に焦点を合わせることにより、前記荷電粒子から二次荷電粒子が選択されたときにその選択された二次荷電粒子を引き付けるように強いる一方で、選択されない二次荷電粒子を撥ね返すように、前記荷電粒子を制御可能に方向付けするように構成された近接グリッドと、
前記近接グリッドから間隔をあけられ、空隙によって隔てられており、選択的に電気的にバイアス可能であり、前記荷電粒子から二次荷電粒子及び／又は三次荷電粒子が選択されたときにその選択された二次荷電粒子及び／又は三次荷電粒子を引き付ける一方、選択されない三次荷電粒子を撥ね返すように構成された遠方グリッドと、
前記近接グリッド及び／又は前記遠方グリッドに引き付けられた選択された二次荷電粒子をその衝突により検出し、前記遠方グリッドに引き付けられた選択された三次荷電粒子をその衝突により検出するように構成された荷電粒子検出器と、
前記遠方グリッドの内側に配置され、前記選択された二次及び／又は三次荷電粒子が遠方グリッドを容易に貫通できるように構成され、電気的バイアスのための切替え可能高電圧電源に電気的に接続されている内部遠方グリッドと、
を備えたことを特徴とする荷電粒子検出システム。
【請求項３３】
試料を照射する荷電粒子ビームカラムの動作により生成された荷電粒子を選択的に検出するための方法であって、
試料を照射する荷電粒子ビームカラムの動作により生成された荷電粒子を選択的に検出するための荷電粒子検出システムを用意するステップであって、該荷電粒子検出システムは、
選択的に電気的にバイアス可能であって、前記荷電粒子に電気的に焦点を合わせることにより、前記荷電粒子から二次荷電粒子が選択されたときにその選択された二次荷電粒子を引き付けるように強いる一方で、選択されない二次荷電粒子を撥ね返すように、前記荷電粒子を制御可能に方向付けするように構成された近接グリッドと、
前記近接グリッドから間隔をあけられ、空隙によって隔てられており、選択的に電気的にバイアス可能であり、前記荷電粒子から二次荷電粒子及び／又は三次荷電粒子が選択されたときにその選択された二次荷電粒子及び／又は三次荷電粒子を引き付ける一方、選択されない三次荷電粒子を撥ね返すように構成された遠方グリッドと、
前記近接グリッド及び／又は前記遠方グリッドに引き付けられた選択された二次荷電粒子をその衝突により検出し、前記遠方グリッドに引き付けられた選択された三次荷電粒子をその衝突により検出するように構成された荷電粒子検出器と、
を備える、前記荷電粒子検出システムを用意するステップと、
前記荷電粒子検出システムの近接グリッド及び遠方グリッドを選択的に電気的にバイアスし、前記選択された二次荷電粒子及び／又は前記選択された三次荷電粒子を荷電粒子検出器に向けて加速させ、また、前記選択されない二次荷電粒子及び／又は前記選択されない三次荷電粒子を撥ね返してその選択されない二次荷電粒子及び／又は選択されない三次荷電粒子が前記荷電粒子検出器の方へ加速することを防ぐステップと、
前記荷電粒子検出器は、前記選択された二次荷電粒子及び／又は前記選択された三次荷電粒子が衝突するとシンチレーション光子を生成するように構成されたシンチレーション素子面を備え、前記荷電粒子検出システムのシンチレーション素子面を選択的に電気的にバイアスするステップであって、前記近接グリッドを所定の第一正電圧に電気的にバイアスし、前記遠方グリッドを所定の負電圧に電気的にバイアスし、前記シンチレーション素子面を所定の第二正電圧に電気的にバイアスし、それにより前記選択された二次荷電粒子を前記近接グリッドに引き付け、検出のために前記選択された二次荷電粒子を前記シンチレーション素子面の方へ伝搬させる一方、前記選択されない三次荷電粒子を前記遠方グリッドから撥ね返す、前記選択的に電気的にバイアスするステップと、
前記遠方グリッドの内側に内部遠方グリッドを搭載し、前記内部遠方グリッドを所定の第三正電圧に電気的にバイアスし、それにより前記選択された二次荷電粒子が前記シンチレーション素子面の方へ伝搬し易くするステップと、
を備える方法。