(57)【要約】  アルカリハライドを含むことができる光電陰極構造１０１が、光電陰極構造１０１の外部表面上に保護膜１０２を有する。保護膜１０２はルテニウムを含む。この保護膜１０２は、例えば、ルテニウム、または、ルテニウムおよび白金の合金でもよい。保護膜１０２は、１ｎｍから２０ｎｍまでの厚さを有することができる。光電陰極構造１０１は、走査電子顕微鏡のような電子ビームツールに使用することができる。
2020537295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子放出器であって、
光電陰極構造と、
前記光電陰極構造の外部表面上に配設された保護膜であって、ルテニウムを含む保護膜と
を備えることを特徴とする電子放出器。
【請求項２】
請求項１に記載の電子放出器であって、
前記光電陰極構造がアルカリハライドを含むことを特徴とする電子放出器。
【請求項３】
請求項２に記載の電子放出器であって、
前記アルカリハライドがＣｓＢｒまたはＣｓＩを含むことを特徴とする電子放出器。
【請求項４】
請求項１に記載の電子放出器であって、
前記光電陰極が、前記保護膜と反対の前記光電陰極構造の側にルテニウム層を含むことを特徴とする電子放出器。
【請求項５】
請求項１に記載の電子放出器であって、
前記光電陰極が、前記保護膜と反対の前記光電陰極構造の側に金属層を含むことを特徴とする電子放出器。
【請求項６】
請求項１に記載の電子放出器であって、
前記保護膜が、ルテニウムおよび白金の合金を含むことを特徴とする電子放出器。
【請求項７】
請求項１に記載の電子放出器であって、
前記保護膜が、１ｎｍから２０ｎｍまでの厚さを有することを特徴とする電子放出器。
【請求項８】
請求項１に記載の電子放出器であって、
前記保護膜が、少なくとも前記光電陰極構造の放出面積においてピンホールがないことを特徴とする電子放出器。
【請求項９】
請求項１に記載の電子放出器であって、
前記保護膜が、少なくとも前記光電陰極構造の放出面積において泡および異物がないことを特徴とする電子放出器。
【請求項１０】
請求項１に記載の電子放出器であって、
前記保護膜が、１ｎｍ未満の直径または長さ寸法を有するだけの欠陥部を有することを特徴とする電子放出器。
【請求項１１】
請求項１に記載の電子放出器であって、
前記保護膜が、前記光電陰極構造の放出面積に対して１０４より少ない不純物を有することを特徴とする電子放出器。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電子放出器であって、
前記不純物が、炭素、酸化物、溶存気体としての酸素、ナトリウム、またはカリウムを含むことを特徴とする電子放出器。
【請求項１３】
請求項１に記載の電子放出器であって、
前記保護膜が、２５％以下の空隙率を有することを特徴とする電子放出器。
【請求項１４】
請求項１に記載の電子放出器であって、
前記保護膜が、０．９２以上の充填密度を有することを特徴とする電子放出器。
【請求項１５】
請求項１に記載の電子放出器を含む電子ビームツールであって、前記電子放出器によって生成され、ウェーハの表面から反射する電子を受け取る検出器を含むことを特徴とする電子ビームツール。
【請求項１６】
方法であって、
光電陰極構造を用意するステップと、
保護膜を、前記光電陰極構造の外部表面上に堆積させるステップであって、前記保護膜がルテニウムを含む、堆積させるステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法であって、
堆積させる前記ステップが、イオンスパッタリング、マグネトロンスパッタリング、または原子層堆積を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の方法であって、
前記光電陰極構造がアルカリハライドを含むことを特徴とする方法。
【請求項１９】
方法であって、
光電陰極構造を提供するステップであって、前記光電陰極が、アルカリハライドと、前記光電陰極構造の外部表面上に配設された保護膜とを含み、前記保護膜がルテニウムを含む、提供するステップと、
電子ビームを、光子が前記光電陰極構造に向けられるときに前記光電陰極構造から生成するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法であって、
前記光電陰極構造のプラズマ洗浄を実施するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は電子放出器に対する保護膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、本願にその開示を引用して援用する、２０１７年１０月１０日に出願した仮特許出願および譲渡された米国特許出願第６２／５７０，４３８号の優先権を主張する。
【０００３】
半導体製造産業の発展は、歩留まり管理に、特に、計量および検査システムに対する要求をますます高めている。限界寸法は縮小し続け、しかも産業は高歩留まり、高価値生産を達成する時間を減少させることを必要としている。歩留まり問題を検出することからそれを解決することまでの全時間を最小限に抑えることにより、半導体製造業者の投資利益率が決まる。
【０００４】
論理およびメモリデバイスなどの半導体デバイスを製作することは、典型的には、半導体デバイスの様々な特徴および複数のレベルを形成する多数の製作工程を使用して半導体ウェーハを処理することを含む。例えば、リソグラフィは、パターンをレチクルから半導体ウェーハ上に配置されたフォトレジストに転写することが関与する半導体製作工程である。半導体製作工程の追加の例には、化学機械研磨（ＣＭＰ）、エッチング、堆積、およびイオン注入が含まれるが、それに限定されない。複数の半導体デバイスは、単一の半導体ウェーハ上への配置として製作し、次いで個別の半導体デバイスに分離することができる。
【０００５】
電子ビームは、半導体製造中のいくつかの異なる適用例に使用される。例えば、電子ビームは、電子パターンを加工物上に生成するために、半導体ウェーハ、マスク、または他の加工物上の電子感応レジスト上へと変調し、向けることができる。電子ビームは、例えば、ウェーハから現れる、または反射させられる電子を検出して、欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）、異常物、または望ましくない物体を検出することによって、ウェーハを検査するのに使用することもできる。
【０００６】
これらの検査工程は、製造工程におけるより高い歩留まり、したがって、より高い利益を促進するために半導体製造工程中に様々なステップにおいて使用される。検査は、常に、集積回路（ＩＣ）などの半導体デバイス製作の重要な部分であった。しかし、より小さな欠陥によりデバイスが故障することがあるので、半導体デバイスの寸法が縮小するにつれて、検査は、許容できる半導体デバイスを首尾よく製造するのにさらに一層重要となっている。例えば、半導体デバイスの寸法が縮小するにつれて、相対的に小さな欠陥であっても、半導体デバイスに望まれていない異常が生じる場合があるので、縮小するサイズの欠陥の検出は、必要となっている。
【０００７】
光電陰極も、電子ビームを生成するのに使用されてきた。光電陰極システム上に入射する単一の光ビームは、高い電子流密度をかなえる能力がある、高輝度を有する単一の電子ビームを生成することができる。しかし、単一の電子ビームシステムに関する問題は、高輝度システムを用いても、単一の電子ビームシステムは、依然として、検査に対する相対的な低いスループットを有するということである。低いスループットは、電子ビーム検査に対する弱点である。現在入手可能な電子ビーム源を用いると、数千ものビームが必要とされる。
【０００８】
アルカリハライド光電子放出器が、紫外線スペクトル範囲における光電陰極放出器として使用される。ＣｓＢｒおよびＣｓＩ光電陰極が、深紫外線（ＤＵＶ）範囲における光に関する高い量子効率のために使用される。そのような光電陰極は、真空環境、およびＤＵＶ光子にさらされることにより、性能を失うことは周知である。これがシステムの寿命にわたって発生することを防止するための明確な方法はない。
【０００９】
光電陰極電子放出器は、一般に、それらを真空環境からの酸化または炭素ビルドアップから保護するための保護被覆を有さない。光電陰極上の既存の保護キャップ層は、洗浄に対して頑強でない。したがって、これらのキャップ層は、動作中に光電陰極電子放出器を保護することができない。
【００１０】
性能を悪化させることに関する問題点の他に、使用されている単一波長は、光電陰極材料のエネルギーバンドに合わせられない。したがって、量子効率、エミッタンス、エネルギー拡散、および熱放散は最適化されない。
【００１１】
ＣｓＩおよびＣｓＢｒなどのアルカリハライド光電陰極は、それらのバンドギャップエネルギーよりはるかに長い波長によって照射されるとき、バンド内状態からの光電子放出をあらわにしてきた。今までのところ、これらの光電陰極をポンピングするための照射計画は、バンドギャップより大きなエネルギーを有する短い波長、または、価電子帯より約４．７ｅＶ上に位置する色中心を最初に活性化する、より長い波長のいずれかが関与する。これらの計画は、伝送において、および、反射モードにおいての両方で試みられてきた。反射モードに対して、２５７ｎｍおよび２６６ｎｍビームが、首尾よく色中心を活性化し、電子を真空において光生成した。４１０ｎｍビームは、欠陥を活性化し、同時に電子を真空に移送することにおいて首尾よくなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０１４０４３２号
【特許文献２】米国特許出願公開第２００７／０１６４２１４号
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５／０１１８８０７号
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１４／００２０７０９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
したがって、光電陰極電子放出器の改善が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
システムが第１の実施形態において提供される。電子放出器は、光電陰極構造と、光電陰極構造の外部表面上に配設された保護膜とを含む。保護膜はルテニウムを含む。
【００１５】
例において、光電陰極構造はアルカリハライドを含む。アルカリハライドはＣｓＢｒまたはＣｓＩを含むことができる。
【００１６】
光電陰極は、保護膜と反対の光電陰極構造の側にルテニウム層を含むことができる。
【００１７】
光電陰極は、保護膜と反対の光電陰極構造の側に金属層を含むことができる。
【００１８】
保護膜は、ルテニウムおよび白金の合金を含むことができる。保護膜は、１ｎｍから２０ｎｍまでの厚さを有することができる。保護膜は、少なくとも光電陰極構造の放出面積においてピンホールがないことがある。保護膜は、少なくとも光電陰極構造の放出面積において泡および異物（ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ）がないことがある。保護膜は、１ｎｍ未満の直径または長さ寸法を有するだけの欠陥部（ｉｍｐｅｒｆｅｃｔｉｏｎ）を有することができる。保護膜は、２５％以下の空隙率を有することができる。保護膜は、０．９２以上の充填密度を有することができる。
【００１９】
保護膜は、光電陰極構造の放出面積に対して１０４より少ない不純物を有することができる。不純物は、炭素、酸化物、溶存気体としての酸素、ナトリウム、またはカリウムを含むことができる。
【００２０】
電子ビームツールは、第１の実施形態の電子放出器を含むことができる。電子ビームツールは、電子放出器によって生成され、ウェーハの表面から反射させられる電子を受け取る検出器を含むことができる。
【００２１】
方法が第２の実施形態において提供される。光電陰極構造が用意される。保護膜が、光電陰極構造の外部表面上に堆積させられる。堆積させるステップは、イオンスパッタリング、マグネトロンスパッタリング、または原子層堆積を含むことができる。光電陰極構造はアルカリハライドを含むことができる。
【００２２】
方法が第３の実施形態において提供される。光電陰極構造が用意される。光電陰極は、アルカリハライドと、光電陰極構造の外部表面上に配設された保護膜とを含む。保護膜はルテニウムを含む。電子ビームが、光子が光電陰極構造に向けられるときに光電陰極構造から生成される。
【００２３】
光電陰極構造のプラズマ洗浄を実施することができる。
【００２４】
本開示の種類および目的をより完全に理解するために、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本開示による電子放出器の実施形態の断面図である。
【図２】ＣｓＩ光電陰極に対するバンドギャップ構造の図である。
【図３】ポンピング計画の表の図である。
【図４】本開示による方法実施形態の流れ図である。
【図５】本開示による別の方法実施形態の流れ図である。
【図６】本開示によるシステムの実施形態の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
特許請求される主題をある実施形態の観点から説明するが、本明細書に示す利点および特徴のすべては提供しない実施形態を含む、他の実施形態も、本開示の範囲内にある。様々な構造的、論理的、工程ステップの、および電子的変更は、本開示の範囲から逸脱することなく行うことができる。したがって、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲への参照だけによって明らかとなる。
【００２７】
ルテニウムまたはルテニウム合金は、光電陰極の１つ以上の表面を被包するのに使用することができる。光電陰極は、電界放出性能を悪化させることがある真空条件によって影響を受ける。高い電子流安定性および寿命を維持するために、光電陰極は、ルテニウム保護膜によって全体的または部分的に被包することができる。ルテニウム保護膜により、光電陰極は、酸化および炭素ビルドアップに対する抵抗性が高くなる。ルテニウム保護膜は、相対的な低いスパッタ収率も有し、イオンによる侵食に耐えることができる。さらに、ルテニウムは、金属であり、光電陰極をそれ単独で使用することに勝る利益を有することがある。例えば、ルテニウムの使用は、より高い電流安定性、および／または、より高い圧力における動作をもたらすことができる。
【００２８】
電子ビーム放出中の超高真空（ＵＨＶ）条件下で、炭素層成長が、光電陰極表面上で発生する。同じように、表面の酸化が、ＵＨＶ環境においてであっても、経時的に発生する。炭素または酸化は、陰極性能への終結すべき影響である。酸化および炭素ビルドアップから保護することができる保護膜は有益である。ルテニウムまたはルテニウム合金を有する保護膜は、これらの利点をもたらすことができる。
【００２９】
光電陰極放出器の輝度は、主として、量子効率とエミッタンスとの間の一般的な相反関係によって、光電陰極材料および励起波長に依存する。２波長励起または２重伝送／反射励起計画が、輝度最適化に使用することができる。
【００３０】
光電陰極は、光電陰極構造が伝送または反射のいずれかのモードにおいて光の源にさらされるとき電子を放出する電子源である。光電陰極構造は、基板上に堆積させられた塊状材料、膜、または一連の膜でもよい。光の波長（複数可）は、放出された電子の放出電流およびエネルギー拡散の量を最適化するように選択することができる。光電陰極によって作り出された電流は、冷電界放出器によって作り出された電流より安定であることがある。ケイ素、金属被覆を有するケイ素、またはアルカリハライドを含む多くの材料が、光電子放出に使用することができる。
【００３１】
図１は電子放出器１００の実施形態の断面図である。電子放出器１００は、光電陰極構造１０１を含む。光電陰極構造１０１は、ＣｓＢｒまたはＣｓＩなどのアルカリハライドを含むことができる。光電陰極構造１０１は、他の半導体光電陰極材料も含むことができる。光電陰極構造１０１は、平面特徴を含むことができる。
【００３２】
保護膜１０２が、光電陰極構造１０１の外部表面上に配設される。保護膜１０２はルテニウムを含む。例えば、保護膜１０２は、ルテニウム、または、ルテニウムおよび白金の合金などのルテニウム合金でもよい。
【００３３】
電子放出器１００は、保護膜１０２と反対の光電陰極構造１０１の側に層１０３を任意選択で含むことができる。層１０３は、ルテニウムを含んでもよく、または別の金属でもよい。
【００３４】
電圧を保護膜１０２および／または層１０３に導き入れることが、所望の表面への電子移動の制御をもたらすことができる。例えば、電子放出器１００の裏側の層１０３が正に帯電させられた場合、電子は、電子放出を高めるように出口表面に移動させることができる。
【００３５】
保護膜１０２は、０．１ｎｍまでのすべての値、および、中間の範囲を含めて、１ｎｍから２０ｎｍまで、または１ｎｍから１０ｎｍまでの厚さを有することができる。この厚さは、保護膜１０２が上に配設される光電陰極構造１０１または別の層の外方表面から測定することができる。保護膜１０２の最適な厚さは、最適な電子放出のために構成することができる。より大きな厚さは、実現可能であるが、効率に影響することがある。厚さは、電子放出器１００抽出器構成、および、光電子放出に使用される波長に依存することがある。厚さが大きすぎた場合、それは、仕事関数を増加させることによって、すべての光を吸収する、および／または、電子が容易に脱出することを可能にしない。保護膜１０２は、一般に保護機能を提供するので、それは、性能に影響することなく、光電陰極構造１０１を保護するのに十分に厚くなることができる。保護膜１０２は、電子を供給することもでき、そのため、厚さは、電子生成に使用される光の波長によって変動することがある。
【００３６】
保護膜１０２は、少なくとも光電陰極構造１０１の放出面積においてピンホールがないことがある。保護膜１０２は、２５％以下の空隙率を有することができる。保護は、空隙率が２５％より大であった場合、損なわれることがある。保護膜１０２は、０．９２以上の充填密度を有することができる。保護は、０．９２未満の充填密度によって損なわれることがある。
【００３７】
保護膜１０２は、イオンもしくはマグネトロンスパッタリング、原子層堆積（ＡＬＤ）によって、または、高密度の、ピンホールがない、均一な保護膜１０２をもたらす他の方法によって堆積させることができる。空隙率（Ｐ）は、以下の方程式によって、屈折率を使用して定義し、測定することができる。
【数１】
2020537295.tif 000003
【００３８】
前の方程式において、ｎｆは保護膜１０２の屈折率であり、ｎｂは材料の屈折率である。膜の充填密度（ＰＤ）は、以下の方程式を使用して、平均膜密度（ρｆ）および嵩密度（ρＢ）の比と定義される。
ＰＤ＝ρｆ／ρＢ
【００３９】
膜屈折率と、その充填密度との間の相互関係は、以下の方程式によって表現することができる。
【数２】
2020537295.tif 000004
【００４０】
保護膜１０２は、少なくとも放出面積において泡および異物がないことがある。例えば、保護膜１０２は、１ｎｍ未満の直径または長さ寸法を有するだけの欠陥部を含むことができる。
【００４１】
保護膜１０２は、放出面積に対して１０４より少ない不純物を有することができる。不純物は、炭素、酸化物、溶存気体としての酸素、ナトリウム、またはカリウムを含むことができる。
【００４２】
保護膜１０２は、電子電界放出に対して頑強であり、高電界の存在下で頑強であり、イオンスパッタリングに対して頑強であり、プラズマまたは他の洗浄方法に対して頑強であることがある。酸化および／または炭素は、保護膜１０２を損傷することなく保護膜１０２から除去することができる。例えば、保護膜１０２は、分子水素、水素プラズマ、または他のプラズマによって原子レベルまで洗浄することができる。
【００４３】
保護膜１０２を損傷することなく洗浄することを可能にすることの他に、保護膜１０２は、酸化および炭素汚染に対する抵抗性が高くもある。ルテニウムは、その表面上に落ちる気体分子をばらばらにする、または、その表面へのそのような気体分子の付着を防止する能力を有することができる。これらの分子は、電子放出器１００の表面上の抽出場を歪めること、および、ビーム内の雑音と解される高められた放出を生じさせることを、表面上の分子の移動性および滞留時間のために行う能力がある。したがって、保護膜１０２は、自己洗浄式であることがある。
【００４４】
光電陰極構造１０１上の保護膜１０２は、電圧の付与中などに、所望の表面への電気移動を制御することができる。電気移動は、光電陰極構造１０１の１つの表面上の保護膜１０２、および、光電陰極構造１０１の反対の表面上のルテニウムまたは別の金属によって制御することができる。保護膜１０２は、電子ビームの角度広がりの改善をもたらすこともできる。
【００４５】
保護膜１０２の使用により、より高い圧力における電子放出器１００の動作が可能になることができる。光電陰極は、一般にほぼ１０−１１トールにおいて動作することができる。保護膜１０２を用いると、電子放出器１００は、ほぼ１０−９トールにおいて動作することができることがある。
【００４６】
保護膜１０２は、ＵＶ波長に透過的である。これにより、伝送モードおよび反射モードの両方における電子放出器１００の動作が可能になることができる。
【００４７】
電子源１００の実施形態は、レチクルおよびウェーハ検査システムにおける電子源として使用することができる。例えば、電子源１００の実施形態は、単一または複数の電子源を使用する電子ビームウェーハまたはレチクル検査システム、単一または複数の電子源を使用する電子ビームウェーハまたはレチクル再検討システム、あるいは単一または複数の電子源を使用する電子ビームウェーハまたはレチクル計量システムにおける電子源として使用することができる。電子源１００の実施形態は、ウェーハまたはレチクルの計量、再検討、または検査において、単一または複数の電子源を使用してＸ線を生成するシステムに使用することもできる。
【００４８】
複数の波長が、ＣｓＢｒまたはＣｓＩなどのアルカリハライドを含む光電陰極構造１０１に付与することができる。複数の波長は、アルカリハライドのバンド内状態（例えば、色中心）を活性化しポンピングするために、反射および伝送の両方のモードにおいて付与することができる。複数の波長は、中心を活性化し、電子を真空に移送することができる。
【００４９】
複数の波長の使用は、量子効率を増加させること、および／または、より少ない熱を作り出しながら単一の波長を用いる際と同じ量子効率を達成することができる。単一の波長より複雑でないレーザシステムが、複数の波長を生成するために使用することができる。例えば、より長い波長は、より複雑でないレーザシステムまたは光学系を使用することができる。光生成電子のより少ないエネルギー拡散、およびより低いエミッタンスを達成することができる。
【００５０】
図２の波長割り当てに基づくと、提案されるポンピング計画は、色中心をλ１によって活性化し、陰極をλ２によってポンピングする；λ１によって活性化し、λ１およびλ２によってポンピングする；ならびに／または、λ１およびλ３によってポンピングする、である。図２は、伝導帯（ＣＢ）および価電子帯（ＶＢ）を示す。
【００５１】
２つの波長を使用する第３のポンピング計画は、電子が価電子帯から真空に直接ポンピングされることを可能にすることができるλ３を色中心が吸収することをλ１が阻止する、電磁誘導透過（ＥＩＴ：ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙ−ｉｎｄｕｃｅｄ  ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）に対する等価物であることがある。ＣｓＩに対する波長の潜在的な組合せを、図３の表に示す。
【００５２】
２波長ポンピング計画は、光生成電子ごとの必要とされる光学出力を最小限に抑えることができ、それは、より高い量子効率をもたらすことができる。光生成電子ごとの熱放散も、最小限に抑えることができる。２波長ポンピング計画は、誘導される電流の局所化の改善をもたらすこともできる。
【００５３】
２波長ポンピング計画は、伝送および反射モードにおいて同時的に実施することができ、それは、効率を最適化することができる。
【００５４】
より長い光電陰極および光学系寿命が、２波長ポンピング計画を使用するものなどの、より長い波長の照射によって達成することができる。より低いエミッタンスおよびエネルギー拡散も、２波長ポンピング計画を用いてなど、より長い波長を使用して達成することができる。
【００５５】
図４は方法２００の流れ図である。光電陰極構造が、２０１において用意される。光電陰極構造はアルカリハライドを含む。ルテニウムを含む保護膜が、２０２において、光電陰極構造の外部表面上に堆積させられる。堆積は、イオンスパッタリング、マグネトロンスパッタリング、またはＡＬＤを含むことができる。堆積は、所望の膜密度、共形性質、およびピンホール欠陥の量をもたらすことができる。
【００５６】
図５は方法２５０の流れ図である。光電陰極構造が、２５１において用意される。光電陰極構造は、アルカリハライドと、光電陰極構造の外部表面上に配設された保護膜とを含む。保護膜はルテニウムを含む。電子ビームが、２５２において、光子が光電陰極構造に向けられるときに光電陰極構造から生成される。電子生成は、ほぼ１０−５トール以下において発生することがある。プラズマ洗浄を、任意選択で、電子ビームが生成される後に光電陰極構造上で実施することができる。
【００５７】
保護膜を有する光電陰極構造を使用して作り出された電子ビームは、保護膜なしの光電陰極構造より高い量子効率を有することができる。
【００５８】
図６はシステム３００の実施形態の構成図である。システム３００は、ウェーハ３０４の画像を生成するように構成されたウェーハ検査ツール（それは電子柱３０１を含む）を含む。
【００５９】
ウェーハ検査ツールは、少なくともエネルギー源および検出器を含む出力取得サブシステムを含む。出力取得サブシステムは、電子ビームベースの出力取得サブシステムでもよい。例えば、一実施形態において、ウェーハ３０４に向けられたエネルギーは電子を含み、ウェーハ３０４から検出されたエネルギーは電子を含む。このようなやり方で、エネルギー源は電子ビーム源でもよい。図６に示す、そのような一実施形態において、出力取得サブシステムは、電子柱３０１を含み、電子柱３０１は、コンピュータサブシステム３０２に結合される。チャック（図示せず）がウェーハ３０４を保持することができる。
【００６０】
やはり図６に示すように、電子柱３０１は、１つ以上の素子３０５によってウェーハ３０４に集束される電子を生成するように構成された電子ビーム源３０３を含む。電子ビーム源３０３は、例えば、図１の電子源１００の実施形態を含むことができる。１つ以上の素子３０５は、例えば、ガンレンズと、陽極と、ビーム限定開口と、仕切弁と、ビーム電流選択開口と、対物レンズと、走査サブシステムとを含むことができ、そのすべては、当技術分野で周知のそのような任意の適切な素子を含むことができる。
【００６１】
ウェーハ３０４から返された電子（例えば、二次電子）は、１つ以上の素子３０６によって検出器３０７に集束させることができる。１つ以上の素子３０６は、例えば、走査サブシステムを含むことができ、走査サブシステムは、素子（複数可）３０５に含まれる同じ走査サブシステムでもよい。
【００６２】
電子柱は、当技術分野で周知の任意の他の適切な素子を含むこともできる。
【００６３】
電子が斜め入射角でウェーハ３０４に向けられ、別の斜角でウェーハ３０４から散乱されるように構成されるものとして電子柱３０１を図６に示すが、電子ビームは、任意の適切な角度でウェーハ３０４に向け、それから散乱させることができる。さらに、電子ビームベースの出力取得サブシステムは、複数のモードを使用して、ウェーハ３０４の画像を生成するように構成することができる（例えば、異なる照射角、集光角などを用いて）。電子ビームベースの出力取得サブシステムの複数のモードは、出力取得サブシステムの任意の画像生成パラメータが異なっていてもよい。
【００６４】
コンピュータサブシステム３０２は、コンピュータサブシステム３０２がウェーハ検査ツールの検出器３０７または他の構成部品と電子通信するように、検出器３０７に結合することができる。検出器３０７は、ウェーハ３０４の表面から返された電子を検出し、それによって、コンピュータサブシステム３０２を用いてウェーハ３０４の電子ビーム画像を形成することができる。電子ビーム画像は、任意の適切な電子ビーム画像を含むことができる。コンピュータサブシステム３０２は、プロセッサ３０８および電子データ記憶装置３０９を含む。プロセッサ３０８は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、または他のデバイスを含むことができる。
【００６５】
本明細書に説明する実施形態に使用することができる電子ビームベースの出力取得サブシステムの構成を全体的に示すために図６を本明細書に提供することに留意されたい。本明細書に説明する電子ビームベースの出力取得サブシステム構成は、商用出力取得システムを設計するときに通常実施されるように、出力取得サブシステムの性能を最適化するように改変することができる。さらに、本明細書に説明するシステムは、既存のシステムを使用して実装することができる（例えば、本明細書に説明する機能を既存のシステムに追加することによって）。いくつかのそのようなシステムでは、本明細書に説明する方法は、システムの任意選択機能として提供することができる（例えば、システムの他の機能に加えて）。代替案として、本明細書に説明するシステムは、まったく新たなシステムとして設計することができる。
【００６６】
コンピュータサブシステム３０２は、プロセッサ３０８が出力を受け取ることができるように、任意の適切なやり方でシステム３００の構成部品に結合することができる（例えば、有線および／または無線伝送媒体を含むことができる１つ以上の伝送媒体を介して）。プロセッサ３０８は、出力を使用していくつかの機能を実施するように構成することができる。ウェーハ検査ツールは、プロセッサ３０８から命令または他の情報を受け取ることができる。プロセッサ３０８および／または電子データ記憶装置３０９は、任意選択で、追加の情報を受け取り、または命令を送るために別のウェーハ検査ツール、ウェーハ計量ツール、またはウェーハ再検討ツール（図示せず）と電子通信してもよい。
【００６７】
本明細書に説明するコンピュータサブシステム３０２、他のシステム（複数可）、または他のサブシステム（複数可）は、個人用コンピュータシステム、画像コンピュータ、大型汎用コンピュータシステム、ワークステーション、ネットワークアプライアンス、インターネット家電、または他のデバイスを含む、様々なシステムの一部でもよい。サブシステム（複数可）またはシステム（複数可）は、並列プロセッサなどの、当技術分野で周知の任意の適切なプロセッサを含むこともできる。さらに、サブシステム（複数可）またはシステム（複数可）は、独立型またはネットワーク型ツールのいずれかとして高速処理およびソフトウェアを有するプラットフォームを含むことができる。
【００６８】
プロセッサ３０８および電子データ記憶装置３０９は、システム３００または別のデバイスに配設することができ、またはそうでない場合はその一部であることができる。例において、プロセッサ３０８および電子データ記憶装置３０９は、独立型制御装置の一部でもよく、または集中型品質管理装置内にあってもよい。複数のプロセッサ３０８または電子データ記憶装置３０９を使用することができる。
【００６９】
プロセッサ３０８は、実際にはハードウェア、ソフトウェア、およびファームウェアの任意の組合せによって実装することができる。また、本明細書に説明するその機能は、１つの装置によって実施し、または異なる構成部品の間で分配することができ、そのそれぞれは、ハードウェア、ソフトウェア、およびファームウェアの任意の組合せによって順番に実装することができる。様々な方法および機能を実装する、プロセッサ３０８のプログラムコードまたは命令は、電子データ記憶装置３０９または他のメモリにおけるメモリなどの可読記憶媒体に記憶することができる。
【００７０】
図６のシステム３００は、単に、電子源１００の実施形態、または方法２５０の実施形態を使用することができるシステムの一例にすぎない。電子源１００の実施形態は、欠陥再検討システム、検査システム、計量システム、またはシステムのいくつかの他の種類の一部であってもよい。したがって、本明細書に開示する実施形態では、多かれ少なかれ異なる適用例に適切である異なる機能を有するシステムに対していくつかのやり方で合わせることができるいくつかの構成を説明する。
【００７１】
方法のステップのそれぞれは、本明細書に説明するように実施することができる。方法は、本明細書に説明するプロセッサおよび／またはコンピュータサブシステム（複数可）またはシステム（複数可）によって実施することができる任意の他のステップ（複数可）を含むこともできる。ステップは、１つ以上のコンピュータシステムによって実施することができ、コンピュータシステムは、本明細書に説明する実施形態のいずれかに従って構成することができる。さらに、上記に説明した方法は、本明細書に説明するシステム実施形態のいずれかによって実施することができる。
【００７２】
本開示を１つ以上の特定の実施形態に関して説明してきたが、本開示の他の実施形態を本開示の範囲から逸脱することなく製作できることが理解されよう。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲およびその合理的な解釈だけによって限定されるとみなされる。
【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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【国際調査報告】
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