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特表2025-502605荷電粒子ビームシステムの電子源の汚れを落とすシステム及び方法

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2025-01-28

(54)【発明の名称】荷電粒子ビームシステムの電子源の汚れを落とすシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

H01J 37/073 20060101AFI20250121BHJP

【ＦＩ】

H01J37/073

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024529911

(86)(22)【出願日】2022-11-24

(85)【翻訳文提出日】2024-07-18

(86)【国際出願番号】 EP2022083068

(87)【国際公開番号】W WO2023117285

(87)【国際公開日】2023-06-29

(31)【優先権主張番号】63/293,615

(32)【優先日】2021-12-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．コンパクトフラッシュ

２．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

(71)【出願人】

【識別番号】504151804

【氏名又は名称】エーエスエムエルネザーランズビー．ブイ．

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤和彦

(72)【発明者】

【氏名】ドゥ，ジドン

(72)【発明者】

【氏名】リウ，シュエドン

【テーマコード（参考）】

5C101

【Ｆターム（参考）】

5C101AA03

5C101BB01

5C101BB03

5C101CC04

5C101DD06

5C101DD23

5C101EE03

5C101EE13

5C101EE14

5C101FF02

5C101FF31

5C101FF32

5C101GG04

5C101GG05

5C101HH11

(57)【要約】

電子ビーム装置において電子源のエミッタ先端から汚染物質を除去するシステム及び方法が開示される。電子ビーム装置は、電子を放出するように構成されたエミッタ先端を含む電子源と、エミッタ先端の一部分を照射する光ビームを生成して、光ビームの表面モードを励起するように構成された光源と、を含んでもよく、励起された表面モードは、エミッタ先端の照射された部分の表面からの汚染物質の除去を促進する。励起された表面モードは、伝播する表面波又は局所的な表面波を含んでもよい。エミッタ先端は格子構造を含んでもよく、格子構造の特性は、光ビームの波動ベクトルと適合する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子を放出するように構成されたエミッタ先端を含む電子源と、
前記エミッタ先端の一部分を照射する光ビームを生成して前記光ビームの表面モードを励起するように構成された光源であって、前記励起された表面モードは、前記エミッタ先端の前記照射された部分の表面からの汚染物質の除去を促進する、光源と、
を備える、電子ビーム装置。

【請求項2】

前記電子源を封入するチャンバを更に含み、
前記チャンバは、前記光ビームが通過できるように構成されたビューポートを含む、請求項１に記載の電子ビーム装置。

【請求項3】

前記光ビームによる前記エミッタ先端の前記照射は、前記汚染物質と前記エミッタ先端の前記表面との間の結合の破壊を引き起こす、請求項１に記載の電子ビーム装置。

【請求項4】

前記光ビームによる前記エミッタ先端の前記照射は、光子支援量子プロセスによって支援された前記結合の破壊を引き起こす、請求項３に記載の電子ビーム装置。

【請求項5】

前記光ビームによる前記エミッタ先端の前記照射は、前記エミッタ先端の局所的な加熱により支援された前記結合の破壊を引き起こす、請求項３に記載の電子ビーム装置。

【請求項6】

前記光ビームによる前記エミッタ先端の前記照射は、光子支援量子プロセスと前記エミッタ先端の局所的な加熱との組み合わせによって支援された前記結合の破壊を引き起こす、請求項３に記載の電子ビーム装置。

【請求項7】

前記エミッタ先端の前記一部分を照射する前記光ビームの波長は、除去されるべき前記汚染物質に基づいて調整される、請求項１の何れか一項に記載の電子ビーム装置。

【請求項8】

前記光ビームの前記波長は、前記汚染物質の結合エネルギーに基づいて更に調整される、請求項７に記載の電子ビーム装置。

【請求項9】

前記光ビームによる前記エミッタ先端の照射は、前記エミッタ先端の温度の上昇を引き起こし、
前記エミッタ先端の前記温度は、前記光ビームの前記波長により影響を受ける、請求項７に記載の電子ビーム装置。

【請求項10】

前記汚染物質は、原子、分子、又はガス分子を含む、請求項１の何れか一項に記載の電子ビーム装置。

【請求項11】

前記汚染物質は、前記エミッタ先端の前記表面に吸着されているか、又は、前記エミッタ先端の前記表面に結合されている、請求項１に記載の電子ビーム装置。

【請求項12】

前記エミッタ先端は、格子構造を含み、
前記格子構造の特性は、前記光ビームの波動ベクトルと適合する、請求項１に記載の電子ビーム装置。

【請求項13】

前記表面モードは、伝播表面波又は局所表面波を含む、請求項１に記載の電子ビーム装置。

【請求項14】

前記光ビームは、直線偏光されている、請求項１に記載の電子ビーム装置。

【請求項15】

電子源のエミッタ先端から汚染物質を除去する方法を電子ビーム装置に実施させるように、前記電子ビーム装置の１つ又は複数のプロセッサによって実行可能な一組の命令を格納する非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
前記方法は、
光源を作動させて光ビームを生成することと、
前記光ビームで前記エミッタ先端の一部分を照射して前記光ビームの表面モードを励起することであって、前記励起された表面モードは、前記エミッタ先端の前記照射された部分の表面に結合された前記汚染物質の除去を促進することと、
を含む、非一時的なコンピュータ可読媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、２０２１年１２月２３日に出願された米国特許出願第６３／２９３，６１５号の優先権を主張し、該出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

[0002] 本明細書で提供される実施形態は、荷電粒子ビームシステムの電子源に関し、より具体的には、光源を使用して電界放出型電子源の汚れを落とすシステム及び方法に関する。

【背景技術】

【0003】

[0003] 集積回路（ＩＣ）の製造工程では、未完成の又は完成した回路コンポーネントが、設計通りに製造されており欠陥がないことを保証するために、検査される。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）などの、荷電粒子（例えば、電子）ビーム顕微鏡又は光学顕微鏡を利用した検査システムが用いられることがある。ＩＣコンポーネントの物理的なサイズが縮小し続けるにつれ、欠陥検出の精度、画像化分解能、及び歩留まりがより重要になっている。検査スループットの要件に対処するために、複数の荷電ビームを利用することがあるが、複数の荷電ビームシステムの画像化分解能が損なわれることがあり、所望の目的に対してその検査ツールが不適当になることがある。画像化分解能は、電子源の安定性によっても影響を受け、電子源の安定性は、電子エミッタの先端を定期的に汚染除去することにより維持される。電子源の電子エミッタの先端の汚れを落とすための既存の手法は、検査ツールの部分的な又は完全なシャットダウンを必要とすることがあり、問題点の中でもとりわけ、全体的な検査スループットに影響を及ぼすことがある。

【0004】

[0004] 従って、関連技術のシステムでは、電子源の汚染に起因して、例えば、画像分解能及び電子源安定性に限界がある。電子源から汚染物質を除去する既存の方法では、汚れを落とした後に生成される電流に変動が生じたり、又は、電子源の寿命が短くなったりし、それにより、費用対効果が低くなるか、又は信頼性が低くなるか、又はその両方になることがある。従って、画像化分解能、放射源安定性、及び検査スループットを維持しながら、電子源の汚れを落とすシステム及び方法が望まれている。

【発明の概要】

【0005】

[0005] 本開示の一態様は、電子源及び光源を含む電子ビーム装置に関する。電子源は、電子を放出するように構成されたエミッタ先端を含んでもよく、光源は、エミッタ先端の一部分を照射する光ビームを生成して、光ビームの表面モードを励起するように構成されてもよく、励起された表面モードは、エミッタ先端の照射された部分の表面からの汚染物質の除去を促進する。

【0006】

[0006] 本開示の別の態様は、電子源及び光源を含む電子ビーム装置に関する。電子源は、電子を放出するように構成されたエミッタ先端を含んでもよく、光源は、エミッタ先端の一部分を照射する光ビームを生成して、エミッタ先端の照射された部分の表面から汚染物質を除去するように構成されてもよい。

【0007】

[0007] 本開示の別の態様は、電子源のエミッタ先端から汚染物質を除去する方法に関する。この方法は、光源を作動させて光ビームを生成することと、その光ビームでエミッタ先端の一部分を照射して光ビームの表面モードを励起することと、を含んでもよく、励起された表面モードは、エミッタ先端の照射された部分の表面からの汚染物質の除去を促進する。

【0008】

[0008] 本開示の別の態様は、電子源のエミッタ先端から汚染物質を除去する方法に関する。この方法は、光源を作動させて光ビームを生成することと、その光ビームでエミッタ先端の一部分を照射して、エミッタ先端の照射された部分の表面に結合された汚染物質を除去することと、を含んでもよい。

【0009】

[0009] 本開示の別の態様は、電子源のエミッタ先端から汚染物質を除去する方法を電子ビーム装置に実施させるように、電子ビーム装置の１つ又は複数のプロセッサによって実行可能な一組の命令、を格納する非一時的なコンピュータ可読媒体に関する。この方法は、光源を作動させて光ビームを生成することと、その光ビームでエミッタ先端の一部分を照射して光ビームの表面モードを励起することと、を含んでもよく、励起された表面モードは、エミッタ先端の照射された部分の表面からの汚染物質の除去を促進する。

【0010】

[0010] 本開示の実施形態の他の利点は、添付の図面と併せて取り入れられる以下の説明から明らかになるであろう。以下の説明では、例示及び例として、本発明の特定の実施形態を記載する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】[0011]本開示の実施形態と整合性のある、例示的な電子ビーム検査（ＥＢＩ）システムを示す概略図である。

【図2】[0012]本開示の実施形態と整合性のある、図１の例示的な電子ビーム検査システムの一部であり得る、例示的な電子ビームツールを示す概略図である。

【図3】[0013]本開示の実施形態と整合性のある、電子源の例示的な構成の概略図を示す。

【図4A】[0014]本開示の実施形態と整合性のある、光子－汚染物質共振メカニズムを使用して汚れが落とされる電子源のエミッタ先端の概略図を示す。

【図4B】[0014]本開示の実施形態と整合性のある、光子－汚染物質共振メカニズムを使用して汚れが落とされる電子源のエミッタ先端の概略図を示す。

【図5A】[0015]本開示の実施形態と整合性のある、局所的光放射加熱メカニズムを使用して汚れが落とされる電子源のエミッタ先端の概略図を示す。

【図5B】[0015]本開示の実施形態と整合性のある、局所的光放射加熱メカニズムを使用して汚れが落とされる電子源のエミッタ先端の概略図を示す。

【図6】[0016]本開示の実施形態と整合性のある、光源を使用して電子源のエミッタ先端から汚染物質を除去する例示的な方法６００を表すプロセスフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

[0017] ここで、例示的な実施形態を詳細に参照し、その例は、添付の図面に示されている。以下の説明は、添付の図面を参照し、別段の表現がない限り、異なる図面における同じ番号は、同じ又は同様の要素を表す。例示的な実施形態の以下の説明において記載される実装形態は、全ての実装形態を表すわけではない。代わりに、それらの実装形態は、添付の請求項において記述されるように、開示される実施形態に関連する態様と一致する装置及び方法の単なる例である。例えば、いくつかの実施形態は、電子ビームの利用に関連して説明されるが、本開示は、そのように限定されない。他のタイプの荷電粒子ビームを同様に適用することができる。その上、光学撮像、写真検出、Ｘ線検出など、他の撮像システムを使用することができる。

【0013】

[0018] 電子デバイスは、基板と呼ばれるシリコン片上に形成された回路で構築される。多くの回路は、同じシリコン片上にまとめて形成することができ、集積回路又はＩＣと呼ばれる。これらの回路のサイズは、劇的に減少しており、その結果、更に多くの回路を基板に適合させることができる。例えば、スマートフォンのＩＣチップは、親指の爪ほどの大きさであるが、それにもかかわらず、２０億を超えるトランジスタを含むことができ、各トランジスタのサイズは、人間の毛髪のサイズの１／１０００未満である。

【0014】

[0019] これらの極めて小さいＩＣの作成は、多大な時間を要する複雑及び高価なプロセスであり、数百もの個々のステップを伴う場合が多い。１つのステップにおける誤差でさえ、完成ＩＣに欠陥をもたらす可能性があり、それによって完成ＩＣが無用なものとなる。従って、製造プロセスの目標の１つは、プロセスで作成される機能可能なＩＣの数を最大化するため、すなわちプロセスの総歩留まりを向上させるために、そのような欠陥を回避することである。

【0015】

[0020] 歩留まりを向上させる要素の１つは、十分な数の機能可能な集積回路を生産することを保証するために、チップ作成プロセスをモニタすることである。プロセスをモニタする方法の１つは、それらの形成の様々な段階でチップ回路構造を検査することである。検査は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用して行うことができる。ＳＥＭは、これらの極めて小さい構造を撮像するために使用することができ、実際には構造の「ピクチャ」を撮影する。画像は、構造が正しく形成されたかどうか、また構造が正しい場所に形成されたかどうかを判断するために使用することができる。構造に欠陥がある場合、欠陥が再発する可能性が低くなるようにプロセスを調整することができる。

【0016】

[0021] ＳＥＭを用いて高い分解能の画像を得ることは、輝度が高く、エネルギーの広がりが小さく、実効寸法が小さい電子源を用いることから始まる。タングステンヘアピンフィラメントなどの熱電子放出源は、安価で使用し易いものの、とりわけ、寿命が短い、動作温度が高い、輝度が低い、ビームエネルギーの広がりが広い、などの幾つかの欠点があり、その結果、画像品質が低下することがある。対照的に、電界放出源は、放出面積が大幅により小さく、ビームエネルギーの広がりが小さく、寿命が長く、画像分解能が高いことに起因して、より高い輝度を提供し、それにより、ＳＥＭにおける高分解能画像化のための望ましい電子源になる。しかしながら、高いスループットを必要とするシステム及び用途において、電界放出源の有効性及び有用性を制限しかねない幾つかの問題点がある。これらの問題点のうちの幾つかとしては、高真空状態であっても電流減衰時間が短い（１００時間未満）こと、放出電流の変動が大きいこと、エミッタ先端における弧絡を防ぐための非常に高い（ultra-high）又は極端に高い（extremely high）真空要件、が挙げられる。

【0017】

[0022] 電界放出源の既存の問題点のうちの幾つかを緩和するために、電子源を定期的に抵抗加熱（オーム加熱）して放出表面の汚れを落とすことにより、又は、電子源の近傍に配置されたフィラメントの抵抗加熱からの放射を通じて電子放出源を間接的に加熱することなどにより、電子源の汚れが定期的に落とされる。「フラッシング」又は「フラッシュ加熱」としても知られる抵抗加熱では、フィラメント及びエミッタ先端に大きな電流を流し、全体的な温度を上昇させ、放出表面の汚染を除き、放出電流を回復させてもよい。フラッシングは、軽加熱又は強加熱を含むことがあり、７００℃～２０００℃の範囲内で、非放出表面を含め電子源の温度を上昇させる。強加熱手順が実施される場合、検査ツールをシャットダウンしなければならないことがあり、且つ電子光学コラムを再位置合わせ又は再較正しなければならないことがあり、それによって、スループットに大幅な影響がでる。軽加熱手順は、２回の強加熱手順の間の期間を延長するために、より頻繁に実施されてもよい。

【0018】

[0023] 何れのフラッシング技術でも、本開示の発明者らは、全体的な温度上昇に起因するガス放出が、電子源を封入するチャンバ内の真空状態、特に電子エミッタ先端の周囲の真空状態に悪影響を与えるほど有意であることを認識した。エミッタ先端の周囲の真空状態が不十分な場合の幾つかの問題点のうちの１つは、電子源の表面上での汚染物質の形成率がより高くなることに起因して、電子源の寿命がはっきり分かるほど低下することであり、これにより、より多くの且つより頻繁なフラッシングサイクルが必要になり、先端が鈍くなり、頻繁に先端を交換することになる。場合によっては、ガス放出は、真空ポンプ機構に「過大な負担」をかけ機械のダウンタイムがより長くなるほどはげしいことがあり、それによって、スループットにも悪影響を与える。従って、低いガス放出率及び高い検査スループットを維持しながら、電子源の放出表面から汚染物質を除去することが望ましいことがある。

【0019】

[0024] 本開示の幾つかの実施形態では、電子源及び光源を備えた電子ビーム装置が開示される。電子源は、電子を生成するように構成されたエミッタ先端を含んでもよく、光源は、光ビームを生成してエミッタ先端を照射し、エミッタ先端上に吸着した汚染物質を除去するために使用されてもよい。レーザビームなどの光ビームを用いる場合、ターゲットの汚染物質に基づいて波長を調整してもよく、エミッタ先端の頂点など、先端のより小さな部分にビームを集束させてもよい。赤外線レーザなどの、所望の波長のレーザビームが、エミッタ先端の加熱を引き起こしたとしても、生成される熱の量は相当に少なく、その結果、真空チャンバ内のガス放出は大幅に減少し、先端の鈍化も最小限に抑えられることがある。これは、既存の技術及び従来技術とは対照的である。従来技術では、汚染物質を除去するために、先端に電流を流すことにより、又は、先端の近くにあるフィラメントを加熱することにより、エミッタ先端全体を加熱する。更に、レーザビームは、レーザビームの電界成分が汚染物質の除去を支援し得るように、直線偏光されてもよく、それにより、生成される熱の量が更に減少する。

【0020】

[0025] 図面では、コンポーネントの相対寸法は、明確にするために拡大され得る。以下の図面の説明内では、同じ又は同様の参照番号は、同じ又は同様のコンポーネント又はエンティティを指し、個々の実施形態に対する違いのみを説明する。本明細書で使用される場合、別段の具体的な記述がない限り、「又は」という用語は、実行不可能な場合を除いて、考えられる全ての組み合わせを包含する。例えば、コンポーネントがＡ又はＢを含み得ることが記述される場合、別段の具体的な記述がない限り又は実行不可能でない限り、コンポーネントは、Ａ若しくはＢ又はＡ及びＢを含み得る。第２の例として、コンポーネントがＡ、Ｂ又はＣを含み得ることが記述される場合、別段の具体的な記述がない限り又は実行不可能でない限り、コンポーネントは、Ａ、又はＢ、又はＣ、又はＡ及びＢ、又はＡ及びＣ、又はＢ及びＣ、又はＡ、Ｂ及びＣを含み得る。

【0021】

[0026] ここで、図１を参照すると、図１は、本開示の実施形態と一致する、例示的な電子ビーム検査（ＥＢＩ）システム１００を図示する。図１に示されるように、荷電粒子ビーム検査システム１００は、メインチャンバ１０、装填・ロックチャンバ２０、電子ビームツール４０及び機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）３０を含む。電子ビームツール４０は、メインチャンバ１０内に位置する。説明及び図面は電子ビームを対象としているが、実施形態は、本開示を特定の荷電粒子及び荷電粒子ビーム装置に限定するために使用されるのではないことを理解されたい。例えば、荷電粒子とは、電子、イオン、又は任意の正に帯電した若しくは負に帯電した粒子を指してもよく、荷電粒子ビーム装置とは、電子ビーム装置、又はイオンビーム装置、又はＳＥＭなどの電子及びイオンを使用した、若しくはＳＥＭと組み合わせた集束イオンビーム（ＦＩＢ）を使用した任意の装置を指してもよい。

【0022】

[0027] ＥＦＥＭ３０は、第１の装填ポート３０ａ及び第２の装填ポート３０ｂを含む。ＥＦＥＭ３０は、追加の装填ポートを含み得る。第１の装填ポート３０ａ及び第２の装填ポート３０ｂは、検査予定のウェーハ（例えば、半導体ウェーハ若しくは他の材料で作られたウェーハ）又はサンプルを含むウェーハ前面開口式一体型ポッド（ＦＯＵＰ）を受け取る（以下では、ウェーハ及びサンプルは、集合的に「ウェーハ」と呼ばれる）。ＥＦＥＭ３０の１つ又は複数のロボットアーム（図示せず）は、装填・ロックチャンバ２０にウェーハを移送する。

【0023】

[0028] 装填・ロックチャンバ２０は、装填／ロック真空ポンプシステム（図示せず）に接続され、装填／ロック真空ポンプシステムは、大気圧を下回る第１の圧力に達するように装填・ロックチャンバ２０内の気体分子を取り除く。第１の圧力に達した後、１つ又は複数のロボットアーム（図示せず）は、装填・ロックチャンバ２０からメインチャンバ１０にウェーハを移送する。メインチャンバ１０は、メインチャンバ真空ポンプシステム（図示せず）に接続され、メインチャンバ真空ポンプシステムは、第１の圧力を下回る第２の圧力に達するようにメインチャンバ１０内の気体分子を取り除く。第２の圧力に達した後、ウェーハに対して、電子ビームツール４０による検査が行われる。いくつかの実施形態では、電子ビームツール４０は、シングルビーム検査ツールを含み得る。他の実施形態では、電子ビームツール４０は、マルチビーム検査ツールを含むことがある。

【0024】

[0029] コントローラ５０は、電子ビームツール４０に電子的に接続することができ、また他のコンポーネントにも電子的に接続することができる。コントローラ５０は、荷電粒子ビーム検査システム１００の様々な制御を実行するように構成されたコンピュータであり得る。コントローラ５０は、様々な信号及び画像処理機能を実行するように構成された処理回路も含み得る。図１では、コントローラ５０は、メインチャンバ１０、装填・ロックチャンバ２０及びＥＦＥＭ３０を含む構造の外部のものとして示されているが、コントローラ５０は、構造の一部でもあり得ることが理解される。

【0025】

[0030] 実施形態によっては、コントローラ５０は、１つ又は複数のプロセッサ（図示せず）を含んでもよい。プロセッサは、情報を操作又は処理できる汎用の又は専用の電子デバイスであってもよい。例えば、プロセッサは、中央処理装置（即ち「ＣＰＵ」）、グラフィックス処理装置（即ち「ＧＰＵ」）、光プロセッサ、プログラマブルロジックコントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、知的財産（ＩＰ）コア、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）、プログラマブルアレイロジック（ＰＡＬ）、汎用アレイロジック（ＧＡＬ）、複合プログラマブルロジックデバイス（ＣＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、システムオンチップ（ＳｏＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及びデータ処理が可能な任意のタイプの回路、の任意の数の任意の組み合わせを含んでもよい。プロセッサは、ネットワークを介して結合された複数の機械又はデバイスにまたがって分散した１つ又は複数のプロセッサを含む、仮想プロセッサであってもよい。

【0026】

[0031] 実施形態によっては、コントローラ５０は、１つ又は複数のメモリ（図示せず）を更に含んでもよい。メモリは、（例えば、バスを介して）プロセッサがアクセス可能なコード及びデータを保存できる汎用の又は専用の電子デバイスであってもよい。例えば、メモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、光ディスク、磁気ディスク、ハードドライブ、ソリッドステートドライブ、フラッシュドライブ、セキュリティデジタル（ＳＤ）カード、メモリスティック、コンパクトフラッシュ（ＣＦ）カード、又は任意のタイプのストレージデバイス、の任意の数の任意の組み合わせを含んでもよい。コードは、オペレーティングシステム（ＯＳ）、及び特定のタスクのための１つ又は複数のアプリケーションプログラム（即ち、「アプリ」）を含んでもよい。メモリは、ネットワークを介して結合された複数の機械又はデバイスにまたがって分散した１つ又は複数のメモリを含む、仮想メモリであってもよい。

【0027】

[0032] 本開示は、電子ビーム検査システムを収納するメインチャンバ１０の例を提供するが、本開示の態様は、広い意味において、電子ビーム検査システムを収納するチャンバに限定されないことに留意すべきである。むしろ、前述の原理は、他のチャンバにも適用できることが理解される。

【0028】

[0033] ここで、図２を参照すると、図２は、本開示の実施形態と一致する、図１の例示的な荷電粒子ビーム検査システム１００の一部とすることができる電子ビームツール４０の例示的な構成を図示する概略図を示す。電子ビームツール４０（本明細書では装置４０とも称される）は、カソード２０３と引出し電極２０５とガンアパーチャ２２０とアノード２２２を含み得る、電子エミッタを含み得る。電子ビームツール４０は、クーロンアパーチャアレイ２２４と、コンデンサレンズ２２６と、ビーム制限アパーチャアレイ２３５と、対物レンズアセンブリ２３２と、電子検出器２４４と、を更に含み得る。電子ビームツール４０は、検査対象のサンプル２５０を保持するために電動ステージ２３４によって支持されたサンプルホルダ２３６を更に含み得る。他の関連するコンポーネントが、必要に応じて、追加又は省略され得ることを理解されたい。

【0029】

[0034] いくつかの実施形態では、電子エミッタは、カソード２０３と、アノード２２２と、を含み得、一次電子は、カソードから放出され、抽出又は加速され、一次ビームクロスオーバー２０２を形成する一次電子ビーム２０４を形成することができる。一次電子ビーム２０４は、一次ビームクロスオーバー２０２から放出されたものとして視覚化することができる。

【0030】

[0035] いくつかの実施形態では、電子エミッタ、コンデンサレンズ２２６、対物レンズアセンブリ２３２、ビーム制限アパーチャアレイ２３５、及び電子検出器２４４は、装置４０の一次光軸２０１と位置合わせされ得る。いくつかの実施形態では、電子検出器２４４は、二次光軸（図示せず）に沿って、一次光軸２０１から外れて配置され得る。

【0031】

[0036] 実施形態によっては、対物レンズアセンブリ２３２は、改変されたswing objective retarding immersion lens（ＳＯＲＩＬ）を含むことがあり、これは、磁極片２３２ａと、制御電極２３２ｂと、偏向器２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｄ、及び２４０ｅを含むビームマニピュレータアセンブリと、励磁コイル２３２ｄと、を含む。一般的なイメージングプロセスでは、カソード２０３の先端から放射された一次電子ビーム２０４は、アノード２２２に印加された加速電圧によって加速される。一次電子ビーム２０４の一部は、ガンアパーチャ２２０とクーロンアパーチャアレイ２２４のアパーチャとを通過し、ビーム制限アパーチャアレイ２３５のアパーチャを完全に又は部分的に通過するように、コンデンサレンズ２２６によって集束される。ビーム制限アパーチャアレイ２３５のアパーチャを通過する電子は、改変されたＳＯＲＩＬレンズによって集束されてサンプル２５０の表面上にプローブスポットを形成し、ビームマニピュレータアセンブリの１つ又は複数の偏向器によって偏向されてサンプル２５０の表面を走査することがある。サンプル表面から放射された二次電子は、電子検出器２４４によって集められて、走査された関心エリアの画像が形成されることがある。

【0032】

[0037] 対物レンズアセンブリ２３２では、励磁コイル２３２ｄ及び磁極片２３２ａが、磁界を生成することがある。一次電子ビーム２０４によって走査されるサンプル２５０の一部は、この磁界の中に浸され、電気的に帯電することがあり、次いで、これにより、電界が生成される。この電界は、サンプル２５０の表面上の又は表面付近の、衝突する一次電子ビーム２０４のエネルギーを低減することがある。制御電極２３２ｂは、磁極片２３２ａから電気的に絶縁されており、例えば、サンプル２５０上の及びサンプル２５０の上方の電界を制御して、対物レンズアセンブリ２３２の収差を低減し、検出効率を高めるために信号電子ビームの集束状況を制御するか、又は、サンプルを保護するためにアーク放電を回避することがある。ビームマニピュレータアセンブリの１つ又は複数の偏向器は、一次電子ビーム２０４を偏向させて、サンプル２５０上でのビーム走査を容易にすることができる。例えば、走査プロセスでは、偏向器２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｄ、及び２４０ｅを制御して、一次電子ビーム２０４を、異なる時点でサンプル２５０の上部表面の異なる位置に偏向させて、サンプル２５０の異なる部分の画像を再構築するためのデータを提供することができる。なお、異なる実施形態では、２４０ａ～２４０ｅの順序は異なっていることがある。

【0033】

[0038] 後方散乱電子（ＢＳＥ）及び二次電子（ＳＥ）は、一次電子ビーム２０４を受け取ると、サンプル２５０の一部から放出されることがある。ビームセパレータ（図示せず）は、後方散乱電子及び二次電子を含む、二次の又は散乱した電子ビームを、電子検出器２４４のセンサ表面に向けることができる。検出された二次電子ビームは、対応するビームスポットを電子検出器２４４のセンサ表面上に形成することができる。電子検出器２４４は、受け取った二次電子ビームスポットの強度を表す信号（例えば、電圧、電流）を生成し、コントローラ５０などの、処理システムに信号を提供することができる。二次電子ビーム又は後方散乱電子ビーム及び結果として得られる二次電子ビームスポットの強度は、サンプル２５０の外部構造又は内部構造に応じて変化する可能性がある。また、上で論じたように、一次電子ビーム２０４は、異なる強度の二次又は散乱電子ビーム（及び結果として得られるビームスポット）を生成するために、サンプル２５０の上面の異なる位置へ偏向させることができる。それゆえ、二次電子ビームスポットの強度をサンプル２５０の位置にマッピングすることによって、処理システムは、ウェーハサンプル２５０の内部又は外部構造を反映する画像を再構築することができる。

【0034】

[0039] いくつかの実施形態では、コントローラ５０は、画像処理システムを含み得、画像処理システムは、画像取得器（図示せず）及びストレージ（図示せず）を含む。画像取得器は、１つ又は複数のプロセッサを含み得る。例えば、画像取得器は、コンピュータ、サーバ、メインフレームホスト、端末、パーソナルコンピュータ、任意の種類のモバイルコンピューティングデバイス及び同様のもの又はそれらの組み合わせを含み得る。画像取得器は、中でもとりわけ、導電体、光ファイバケーブル、ポータブル記憶媒体、ＩＲ、Bluetooth、インターネット、ワイヤレスネットワーク、ワイヤレス無線機又はそれらの組み合わせなどの媒体を通して装置４０の電子検出器２４４に通信可能に結合することができる。いくつかの実施形態では、画像取得器は、電子検出器２４４から信号を受信し、画像を構築することができる。従って、画像取得器は、サンプル２５０の領域の画像を取得することができる。画像取得器は、輪郭の生成、取得画像へのインジケータの重畳及び同様のものなどの様々な後処理機能を実行することもできる。画像取得器は、取得画像の明度及びコントラストなどの調整を実行するように構成することができる。いくつかの実施形態では、ストレージは、ハードディスク、フラッシュドライブ、クラウドストレージ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、他のタイプのコンピュータ可読メモリ及び同様のものなどの記憶媒体であり得る。ストレージは、画像取得器と結合し、走査された生の画像データをオリジナルの画像として保存し、及び後処理された画像を保存するために使用することができる。

【0035】

[0040] いくつかの実施形態では、コントローラ５０は、検出された二次電子と後方散乱電子の分布を得るために、測定回路（例えば、アナログ／デジタル変換器）を含み得る。検出時間窓中に収集された電子分布データは、サンプル（例えば、ウェーハ）表面に入射した一次ビーム２０４の対応する走査経路データと組み合わせて、検査中のウェーハ構造の画像を再構築するために使用することができる。再構築された画像は、サンプル２５０の内部又は外部の構造の様々な特徴を明らかにするために使用することができ、従ってウェーハに存在し得るいかなる欠陥も明らかにするために使用することができる。

【0036】

[0041] いくつかの実施形態では、コントローラ５０は、検査中にサンプル２５０を動かすように電動ステージ２３４を制御することができる。いくつかの実施形態では、コントローラ５０は、電動ステージ２３４が、ある方向に一定の速さで継続的にサンプル２５０を動かせるようにすることができる。他の実施形態では、コントローラ５０は、電動ステージ２３４が、走査プロセスのステップに応じて、サンプル２５０が動く速さを経時的に変更できるようにすることができる。

【0037】

[0042] 図３には、本開示の実施形態と整合性のある、電子ビーム検査ツール内の電子源の例示的な構成３００が示されている。構成３００では、装置４０は、ビューポート３５０を含むチャンバ３１０、真空ポンプ機構３２０、エミッタ先端３３５を有する電子源３３０、抽出器電極３３８、光源３４０、電源３６０、及びコントローラ５０を含んでもよい。

【0038】

[0043] 実施形態によっては、チャンバ３１０は、真空チャンバを含んでもよく、装置４０の電子光学コラム（図示せず）の一部分であってもよい。チャンバ３１０は、電子源３３０及び抽出器電極３３８を封入してもよい。チャンバ３１０は、これに限定するものではないが、ステンレス鋼などの高真空又はＵＨＶ適合材料から構築されてもよく、真空ポンプ機構３２０の１つ又は複数の真空ポンプを使用して、排気されてもよい。実施形態によっては、チャンバ３１０は、利点の中でもとりわけ、電子源の信頼性及び安定性を向上させ、電子源の動作寿命を延ばすために、超高真空（ＵＨＶ：ultra-high vacuum）又は極高真空（ＸＨＶ：extreme high vacuum）状態までポンプ汲み出しされて、電子光学コラム内を下流に進む電子に長い平均自由行程を提供してもよい。

【0039】

[0044] 実施形態によっては、チャンバ３１０は、光源３４０によって生成された光ビーム３４５が通過できるように構成されたビューポート３５０を含んでもよい。ビューポート３５０は、通過する光ビーム３４５が、妨害されることなくエミッタ先端３３５に入射できるように、チャンバ３１０の外側表面に取り付けられていてもよい。実施形態によっては、ビューポート３５０は、広範囲の波長の電磁放射に対して実質的に透明である材料からできていてもよい。例えば、ビューポート３５０は、３７５ｎｍ～１９００ｎｍの波長範囲にわたって９０％を超える光の透過率を有するホウケイ酸ガラスから作られていてもよい。適宜、望ましい特性を有する他の材料も使用してもよいことを理解されたい。実施形態によっては、実質的に透明であることに加えて、ビューポート３５０は、高真空又はＵＨＶ動作状態に適合した低ガス放出材料から作られていてもよい。

【0040】

[0045] 真空ポンプ機構３２０は、チャンバ３１０を効率的に排気できるように、チャンバ３１０と流体接続していてもよい。実施形態によっては、真空ポンプ機構３２０は、これらに限定するものではないが、真空ポンプの中でもとりわけ、ダイヤフラムポンプ、スクロールポンプ、吸着ポンプ、拡散ポンプ、ターボ分子ポンプ、低温ポンプ、イオンゲッターポンプ、チタンサブリメーションポンプ、を含む複数の真空ポンプを含んでもよい。動作においては、所望の真空レベルを達成するために、１つ又は複数のポンプを組み合わせて使用してもよい。実施形態によっては、真空ポンプの選択又は真空ポンプの組み合わせは、最終用途、排気されることなるガス、ガス放出に寄与する表面、又は所望の真空レベル、を含むがこれらに限定はされない要因に基づくことがある。

【0041】

[0046] 既存のＳＥＭでは、電子源は、熱電子放出源又は電界放出源を含むことがある。一般的に、熱電子放出源は、タングステンフィラメント、ＬａＢ_６、又はＣｅＢ_６結晶などのカソードから電子を生成するために、抵抗加熱に依拠する。大電流がフィラメント（カソード）を流れ、フィラメントの抵抗に基づいて熱が発生し、それによって、電子に固体表面から逃げるためのエネルギーが供給される。そのような電子源は、安価で維持するのが容易であるが、輝度が低く、エネルギー分散が広いという欠点があり、結果的に画像品質が不適切になる。一方、電界放出源は、静電場を使用して電子放出を誘起する。この静電場は、導電性ワイヤから作製されたエミッタ先端の頂点に印加され、その先端では、量子力学トンネル効果により、高エネルギーの電子が放出される。電界放出源の場合の放出面積は、熱電子源よりも相当に小さく、典型的にはナノメートル単位であり、その結果、より優れた輝度がもたらされ、次いで、空間分解能の向上及び信号対雑音比の増加を含め、画像品質が高まる。

【0042】

[0047] 実施形態によっては、装置４０は、電子源３３０を含んでもよく、この電子源３３０は、電界放出銃（ＦＥＧ）又は冷電界エミッタとも呼ばれる電界放出源を含む。電子源３３０は、フィラメントに取り付けられ端部が先細になるように成形された、エミッタ先端３３５を含んでもよい。エミッタ先端３３５の先細の端部の頂点３３６は、先端半径が０．５μｍ以下、０．４μｍ以下、０．３μｍ以下、０．２μｍ以下、又は０．１μｍ以下まで鋭くなっていてもよく、その結果、電界は、ほぼ１０^８Ｖ／ｃｍ程度と極めて高くなり、電子の「量子トンネル効果」が促進される。電界放出源内の放出電流は、純粋にトンネル効果に起因し、温度に依存しない。

【0043】

[0048] 電子源３３０などの電界エミッタの場合、実質的に汚染物質及び吸着物質のないクリーンなエミッタ先端表面を有することが望ましいことがある。クリーンなエミッタ先端表面を維持する幾つかの方法のうちの１つは、高い真空レベルを維持すること、場合によっては、電子源３３０の周囲に極端に高い真空を維持することを含む。一例として、１０^－６Ｔｏｒｒの負圧では、１～２秒毎にガスの単分子層が、露出した表面に吸着される。単分子層の形成率は、例えば、１０^－１０Ｔｏｒｒ以下の真空状態で動作させることにより、５～１０分まで延ばすことができるものの、単分子層の形成率は依然として許容できるものではなく、ツール及び検査プロセスが非効率的になることがある。

【0044】

[0049] エミッタ先端表面の汚れを落とす既存の技術のうちの幾つかは、「フラッシング」プロセスを含み、このプロセスは、エミッタ先端に電流を流すことにより、エミッタ先端とエミッタ先端が取り付けられている支持フィラメントとを短時間の間７００℃～２０００℃の範囲の温度まで抵抗加熱することを含む。軽度のフラッシングを、より高温で実施されツールのシャットダウンを必要とすることがある強度のフラッシングと比較してより低い温度でより頻繁に実施してもよいが、フラッシュ加熱技術には、幾つかの欠点及び課題がある。課題のうちの幾つかとしては、とりわけ、はっきり分かるほどのチャンバ全体の温度の上昇に起因するガス放出の増加、真空レベルの一時的な低下によるエミッタ先端上での汚染物質の再吸着、電子源の動作寿命の低下、放出電流の不安定性、又は電子源の電流減衰時間の短縮が挙げられるが、これらに限定はされない。他の技術としては、エミッタ先端の近傍に配置されたフィラメントの放射加熱を挙げてもよいが、放射加熱及び抵抗加熱は、ガス放出率、又は高電圧破壊の危険性、又はその両方が増加する加熱手法を含む。従って、画像化分解能及び検査スループットを維持しながら、既存の汚れ落とし技術に関連した１つ又は複数の問題点を緩和することができる技術を用いて、電界放出源のエミッタ先端の汚れを落とすことが望ましいことがある。

【0045】

[0050] 図３に示すように、電子源３３０のエミッタ先端３３５は、光源３４０によって生成された光ビーム３４５で照射されてもよい。実施形態によっては、光源３４０は、レーザ、高強度レーザ、又は単色光源を含むがこれらに限定はされない光子源を含んでもよい。実施形態によっては、光源３４０は、コントローラ５０によって制御されるように構成された調整可能レーザ源を含んでもよい。光源３４０を制御することは、レーザ源を作動させること、レーザ源を較正し安定化させること、光軸に沿って光子を向けること、光ビームの波長、周波数、デューティサイクル、又は強度を調整することなどを含んでもよいが、これらに限定はされない。調整可能レーザ源を使用して、例えば、除去されるべきターゲット汚染物質に基づいて、調整可能な波長を有する光ビーム３４５を生成してもよい。実施形態によっては、光ビーム３４５は、連続レーザビーム又はパルスレーザビームであってもよい。

【0046】

[0051] 実施形態によっては、光源３４０は、光源３４０から生成された光ビーム３４５がビューポート３５０を通過し、エミッタ先端３３５の先細の端部の一部分に入射することができるように、チャンバ３１０と固定して結合されてもよい。実施形態によっては、１つ又は複数の汚染物質が、照射されると、エミッタ先端３３５の露出表面から取り除かれ、表面が実質的に汚染物質又は吸着物質からきれいにされた状態になり得るように、光ビーム３４５は、エミッタ先端３３５の頂点３３６を照射するように位置合わせされてもよい。一旦位置合わせされると、光源３４０とチャンバ３１０との間の固定された結合により、エミッタ先端３３５の交換が認可されるまで、又は予定されたツールのメンテナンスを実施する必要が生じるまで、その位置合わせを確実に維持することができる。実施形態によっては、光源３４０は、ビーム偏光子（図示せず）を含んでもよい。ビーム偏光子は、光源３４０によって生成された光ビーム３４５を偏光させるように構成されてもよい。実施形態によっては、光ビーム３４５は、直線偏光、円偏光、楕円偏光、又はランダム偏光されていてもよい。本明細書で使用する場合、例えば光ビームなどのビームの偏光とは、光ビームの電界振動の方向を指す。例えば、直線偏光された光ビームでは、電界は、光ビームの伝播軸に垂直な直線方向に振動し、磁界は、光ビームの伝播軸に垂直で且つ電界方向に垂直な方向に振動する。

【0047】

[0052] 実施形態によっては、図示していないが、装置４０は、光ビーム３４５などの光ビームでエミッタ先端３３５を照射するように構成された複数の光源３４０を含んでもよい。複数の光源３４０は、複数の光ビームが、エミッタ先端３３５の軸の周りの異なる位置でエミッタ先端３３５の頂点３３６に入射できるように、位置決めされてもよい。複数の光源３４０を含む構成では、対応する光ビームが通過するための対応するビューポート３５０も含まれてもよいことを理解されたい。実施形態によっては、使用される光源の数は、チャンバ３１０の機械的な、構造的な、空間的な、又は機能的な設計上の考慮事項に基づいて決定されてもよい。

【0048】

[0053] 実施形態によっては、光ビーム３４５は、一次光軸３０１と実質的に一致することがあるエミッタ先端３３５の軸に対して０°～９０°の間の入射角で、エミッタ先端３３５の頂点３３６に又は頂点３３６の近傍の領域に入射してもよい。光ビーム３４５の入射角は、とりわけ、光源３４０の位置、光ビーム３４５の経路、ビューポート３５０の位置、チャンバ３１０内部のエミッタ先端３３５の位置、に基づいて決定されてもよい。

【0049】

[0054] 実施形態によっては、複数の光源３４０を含む構成では、２つ以上の光源３４０が、これらに限定するものではないが特性の中でもとりわけ、波長、周波数、強度、電力密度、入射角などの特性が似た又は似ていない光ビームで、エミッタ先端３３５を照射するように構成されてもよい。例えば、第１の光源が、エミッタ先端の第１の部分に４５°の入射角で入射する紫外波長範囲の第１の光ビームを生成してもよく、第２の光源が、エミッタ先端の第２の部分に３０°の入射角で入射する赤外波長範囲の第２の光ビームを生成してもよい。光ビーム３４５の特性は、とりわけ、汚染物質、汚染物質とエミッタ先端３３５の表面との間の結合の種類、エミッタ先端３３５の頂点３３６上の又はその周辺での汚染物質の位置、に基づいて決定されてもよい。対応する光源３４０からの１つ又は複数の光ビーム３４５は、同時に、又は実質的に同時に、エミッタ先端３３５に入射してもよい。実施形態によっては、複数の光ビームは、連続する入射の間に規則的な又は不規則なタイミング上のオフセットを伴って、順次エミッタ先端３３５を照射してもよい。複数の光源からの複数の光ビームで同時にエミッタ先端３３５を照射することの複数の利点のうちの１つとしては、エミッタ先端３３５の汚れを落とすのに必要な時間が短縮されることにより、汚れ落としの効率が上がり、スループットが向上することが挙げられる。

【0050】

[0055] 検査又は画像化のための装置４０の動作において、電源３６０は、静電場を生成してエミッタ先端３３５から電子を抽出するように、又は抽出された電子を集束させるように、又はその両方を行うように、構成されてもよい。抽出された電子は、一次光軸３０１に沿って進行する電子ビーム３０２を形成してもよい。実施形態によっては、電源３６０は、コントローラ５０によって制御されてもよい。電源３６０を制御することには、電源３６０によって生成される電圧、電流、又は電力を調整して、とりわけ、電子の数、電子ビームの分散、を含むがこれらに限定はされない電子ビームの特性を調整することが含まれてもよい。

【0051】

[0056] ここで図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、これらの図は、本開示の実施形態と整合性のある、光子－汚染物質共振メカニズムを使用して汚れを落としたエミッタ先端の例示的な頂点の概略図を示す。図４Ａ及び図４Ｂは、エミッタ先端４３５の頂点４３６と、エミッタ先端４３５の表面に結合された１つ又は複数の汚染物質４２０と、頂点４３６の一部分を照射する光ビーム４４５と、を示す。エミッタ先端４３５及び頂点４３６は、図３のエミッタ先端３３５及び頂点３３６と実質的に類似していてもよく、実質的に同様の機能を実施してもよいことを理解されたい。

【0052】

[0057] 図４Ａに示すように、レーザなどの光源（例えば、図３の光源３４０）から生成された光ビーム４４５は、頂点４３６の一部分を照射するように向けられてもよい。実施形態によっては、光ビーム４４５で頂点４３６の表面の一部分を照射すると、汚染物質４２０と頂点４３６の表面との間の結合が破壊されることがあり、エミッタ先端４３５の表面がクリーンになり、実質的に汚染物質がない状態になり得る。実施形態によっては、汚染物質４２０は、吸着物質、ガス分子、原子、分子、物理的に結合した原子若しくは分子、化学的に結合した原子若しくは分子、又はデブリ、又はそれらの任意の組み合わせ、を含んでもよい。実施形態によっては、複数の汚染物質４２０は、エミッタ先端４３５の表面の一部分上に形成された単分子層を含んでもよい。汚染物質４２０は、炭素原子、一酸化炭素、二酸化炭素、水分子、有機分子、又は無機分子を含んでもよい。本明細書で言及する場合、吸着物質とは、ファンデルワールス相互作用又は他の分子間力によって表面に物理的に吸着していることがある原子又は分子を含む。

【0053】

[0058] 実施形態によっては、光ビーム４４５は、頂点４３６の一部分を照射すると、１つ又は複数の汚染物質４２０とエミッタ先端４３５の表面との間の結合を破壊してもよい。結合を破壊することには、表面から除去する前の、吸着した分子の脱着、又は物理的若しくは化学的結合の開裂、又は分子の個々の原子への解離、が含まれてもよい。実施形態によっては、結合を破壊することには、表面から原子又は分子を除去するための、光子－汚染物質共振とも呼ばれる、光子支援量子プロセスが含まれてもよい。図４Ａに示す例では、エネルギーｈｖを有する光子を含む光ビーム４４５は、原子がエミッタ先端４３５の表面との結合を破壊するのに必要なエネルギーを付与してもよい。実施形態によっては、頂点４３６の照射されたエリア内の汚染物質４２０だけを除去することができるように、光ビーム４４５を小さなエリアに集束させてもよい。光ビーム４４５の焦点をぼかすことにより照射エリアを増加させると、頂点４３６のターゲットエリアが拡大して、より大きな表面エリアの汚れを落とすことができる。

【0054】

[0059] 実施形態によっては、エミッタ先端の汚れを落とすための光子－汚染物質共振メカニズムには、汚染物質４２０とエミッタ先端４３５又は頂点４３６の表面との間の結合を破壊するために、光子を含む光ビーム４４５の波長を調整することが含まれてもよい。波長は、汚染物質４２０とエミッタ先端４３５の表面との間に形成された結合と共振するように調整されてもよい。

【0055】

[0060] 実施形態によっては、光子－汚染物質共振メカニズムによって結合を破壊して頂点４３６の表面から汚染物質４２０を除去することは、要素の中でもとりわけ、光ビーム４４５の電力、波長、周波数、露光の持続時間、強度などの特性、ターゲット材料、ターゲット汚染物質、又は汚染物質とエミッタ先端の表面との間の結合のタイプ、に基づいて、熱を生成してもよい。しかしながら、生成される熱の量は、電子源のエミッタ先端の汚れを落とすための抵抗加熱又は放射加熱の既存の技術と比べると、大幅に少ないことがある。図４Ｂは、汚染結合と共振する波長を有する光ビーム４４５によって照射したときに、汚染物質４２０が実質的になくなった、エミッタ先端４３５の頂点４３６の表面を示す。１つ又は複数の汚染物質４２０は、チャンバ空間内に放出されると、ポンプ機構（例えば、図３の真空ポンプ機構３２０）によって排出されてもよい。光子支援量子汚れ落としプロセスによって放出される汚染物質の数は、抵抗加熱又は放射加熱汚れ落としプロセスと比べると、大幅に少なくなることがある。これは、光ビーム４４５は、過剰なガス放出ひいては真空レベルの低下を引き起こすフラッシュ加熱プロセスにおいてフィラメント及びエミッタ先端を全体的に加熱するのに比べると、局所的により小さなスポットをターゲットにして、電子を放出することができる頂点４３６を選択的に露光させることができるから、であり得る。

【0056】

[0061] 実施形態によっては、光学ビーム又は光ビームの伝播は、光波を電磁的な横波として認識することができる波動現象とみなしてもよい。電磁的横波では、電界及び磁界は互いに対して直交して、且つ、光波の伝播の方向に対して直交して振動する。光ビームは、直線偏光、円偏光、楕円偏光、又はランダム偏光されていてもよい。

【0057】

[0062] 図４Ａに戻ると、光ビーム４４５は、電界４４８が光ビーム４４５の伝播に垂直な方向に、且つ、エミッタ先端４３５の先細の縁部と実質的に平行な方向に振動するように、直線偏光された光ビームを含んでもよい。実施形態によっては、エミッタ先端４３５の先細の縁部の１つ又は複数の部分は、格子構造４５５を含んでもよい。格子構造４５５の特性は、光ビーム４４５の波動ベクトルと適合するように、又は波動ベクトルに基づいて、調整されてもよい。波動ベクトルは、とりわけ、波数、角波数、波長、波の伝播の方向、を含んでもよい。格子構造４５５の特性は、ピッチ、間隔、高さ、幅、格子の角度などを含んでもよいが、これらに限定はされない。

【0058】

[0063] 実施形態によっては、格子構造４５５を含むエミッタ先端４３５の表面を照射するとき、直線偏光された光ビーム４４５の表面モードが励起されてもよい。直線偏光された光ビーム４４５の表面モードは、エミッタ先端４４５の照射時に、光エネルギーの吸収を高めることがある伝播表面波４５２を含んでもよい。エミッタ先端４３５の先細の縁部上の格子構造４５５に沿って伝播する伝播表面波４５２は、エミッタ先端４３５の表面からの汚染物質４２０の剥離を可能にしてもよい。伝播表面波４５２は、直線偏光された光ビーム４４５が格子構造４５５に入射すると励起されてもよい。光ビーム４４５の伝播表面波の幾つかの利点のうちの１つとしては、エミッタ先端４３５からの反射光子又は散乱光子の低下、及びそれによるエミッタ先端４３５の近隣領域からのガス放出の低下、が挙げられる。図示していないが、格子構造４５５は、エミッタ先端４４５の１つ又は複数の表面上に形成されてもよいことを理解されたい。実施形態によっては、格子構造４５５は、頂点４４６上の又はその周辺の小さな領域に形成されてもよい。その代わりに又はこれに加えて、格子構造４５５は、エミッタ先端４３５の先細の縁部の大部分に形成されてもよい。

【0059】

[0064] ここで図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、これらの図は、本開示の実施形態と整合性のある、局所的な光放射加熱メカニズムを使用して汚れを落としたエミッタ先端の例示的な頂点の概略図を示す。図５Ａ及び図５Ｂは、エミッタ先端５３５の頂点５３６と、エミッタ先端５３５の表面に結合された１つ又は複数の汚染物質５２０と、頂点５３６の一部分を照射する光ビーム５４５と、を示す。エミッタ先端５３５及び頂点５３６は、図３のエミッタ先端３３５及び頂点３３６と実質的に類似していてもよく、実質的に同様の機能を実施してもよいことを理解されたい。

【0060】

[0065] 実施形態によっては、光ビーム５４５は、頂点５３６の一部分を照射すると、１つ又は複数の汚染物質５２０とエミッタ先端５３５の表面との間の結合を破壊してもよい。汚染物質５２０とエミッタ先端５３５の表面との間の結合を破壊してエミッタ先端５３５の汚れを落とすことは、局所的な光放射加熱メカニズムを含んでもよい。このメカニズムでは、光ビーム５４５は、エミッタ先端５３５の頂点５３６に集束されてもよく、それにより、１つ又は複数の汚染物質５２０を表面から脱着できるように、頂点５３６の温度の局所的な上昇が引き起こされる。実施形態によっては、光ビーム５４５は、近赤外レーザビーム又は中赤外レーザビームを含んでもよい。光ビーム５４５の波長は、汚染物質５２０のタイプ、又は汚染物質５２０と頂点５３６の表面との間に形成された結合の性質、に基づいて選択されてもよい。例えば、８００ｎｍの波長を有する赤外レーザビームを使用して、頂点５３６から水分子を脱着させてもよく、１５００ｎｍの波長を有する近赤外レーザビームを使用して、頂点５３６に結合した一酸化炭素分子を除去してもよい。これらの例示的な波長は、限定するものでも特定するものでもないことを理解されたい。適宜、他のレーザ波長及び強度を使用してもよい。エミッタ先端５３５の局所温度は、光ビーム５４５への露光により上昇することがあるが、温度の上昇は、抵抗加熱及び放射加熱技術に比べると、大幅に小さくなる。これは、加熱が局所的であり、エミッタ先端５３５の放出表面又は頂点５３６に限定されるからである。更に、エミッタ先端５３５の小さなターゲットエリア（例えば、頂点５３６）のみが汚れを落とされるので、解放される汚染物質の数は、真空ポンプ機構に負荷をかけず、エミッタ先端５３５の周囲の真空レベルの大幅な低下を引き起こすことはないことがある。図５Ｂは、光ビーム５４５によって照射したときに、汚染物質５２０が実質的になくなった、エミッタ先端５３５の頂点５３６の表面を示す。

【0061】

[0066] 図５Ａに戻ると、光ビーム５４５は、電界５４８が光ビーム５４５の伝播に垂直な方向に、且つ、エミッタ先端５３５の先細の縁部と実質的に平行な方向に振動するように、直線偏光された光ビームを含んでもよい。実施形態によっては、エミッタ先端５３５の表面が照射されると、直線偏光された光ビーム５４５の表面モードが励起されてもよい。直線偏光された光ビーム５４５の表面モードは、局所的表面波５５２を含んでもよい。実施形態によっては、局所的表面波５５２は、エミッタ先端５３５の頂点５３６の表面に結合された汚染物質４２０の除去を可能に又は除去を容易にしてもよい。

【0062】

[0067] レーザなどの光ビームを使用した電子エミッタ先端汚れ落とし技術は、本明細書で考察する以下の利点のうちの一部又は全部を有してもよい。
１．高い汚れ落とし効率－フィラメントとフィラメントによって支持されたエミッタ先端とを含む電子放出源の汚れを落とす従来のフラッシュ加熱技術とは異なり、レーザなどの光ビームを使用すると、エミッタ先端の小さな領域又はエリア、通常は頂点、のみをターゲットにして、エミッタ先端の有用な放出部分から汚染物質又は吸着物質を除去することが可能になり、それにより、汚れ落としのプロセスがより効率的になり得る。
２．少ないガス放出－光ビームがターゲットにされ、エミッタ先端の放出部分のみの汚れを落とすように局所化されていることがあるので、排出される汚染物質がより少なくなり、その結果、チャンバ空間へのガス放出が少なくなる。ガス放出が少ないと、チャンバ表面及びエミッタ先端表面をクリーンに保つのに役立つことがあり、従って、真空レベル要件が低くなる。
３．高い放出－電流安定性及び電流減衰時間－電界放出源は、電子を放出するために、エミッタ先端全体にわたる高い電界に依拠する。エミッタ上に汚染物質層が形成されると、放出電流が不安定になり、且つ電流減衰時間が短くなることがある。光ビームを使用した放出源汚れ落とし技術では、より頻繁に汚れを落とすことが可能になり、その結果、放出電流の安定性が維持され、電流減衰時間を延ばすことができる。
４．短い汚れ落とし期間－レーザなどの光ビームを用いた汚れ落としは、非常に迅速で効率的である。例えば、汚れ落としサイクルには、エミッタ先端表面をレーザビームに数ミリ秒間以下の間さらすことが含まれることがある、というのも、エミッタ先端の小さなエリアを一度にターゲットにして汚れを落とすことができるからである。
５．高い画像化分解能－頻繁で効率的な汚れ落としサイクルにより、放出電流の安定性を維持することができ、電流減衰時間を延長することができ、画像化分解能が向上する。
６．高い検査スループット－電子源のエミッタ先端は、メンテナンスのためにツールをシャットダウンすることなく、ウェーハ検査中に汚れを落とすことができるので、機械の起動時間及び全体的な検査スループットが向上する。
７．高い費用対効果－光ビーム汚れ落とし技術により、ユーザが、非常に短い時間の間、エミッタ先端を局所的に加熱して汚れを落とすことが可能になり、従って、先端が鈍化する危険性を低減することができる。その結果、エミッタ先端の動作寿命が長くなり、必要とされる先端の交換回数が少なくなり、検査スループットも向上する。

【0063】

[0068] ここで図６を参照すると、この図は、本開示の実施形態と整合性のある、電子源のエミッタ先端から汚染物質を除去する例示的な方法６００を表すプロセスフローチャートを示す。方法６００は、例えば図１に示すようなＥＢＩシステム１００のコントローラ５０によって実施されてもよい。コントローラ５０は、方法６００の１つ又は複数のステップを実施するようにプログラムされていてもよい。例えば、コントローラ５０は、光源を作動させて光ビームを生成したり、生成される光ビームの特性を調整したり、他の機能を実行したりしてもよい。

【0064】

[0069] ステップ６１０では、レーザなどの光源（例えば、図３の光源３４０）を作動させて、光ビーム（例えば、図３の光ビーム３４５）を生成してもよい。実施形態によっては、光ビームの特性は、光ビームを電子源に向ける前に調整されてもよい。光源は、ビューポート（例えば、図３のビューポート３５０）を備えたチャンバ（例えば、図３のチャンバ３１０）に固定して結合されてもよい。光源は、生成された光ビームがビューポートを通過できるように、チャンバと位置合わせされてもよい。

【0065】

[0070] ステップ６２０では、光ビームを導いてエミッタ先端（例えば、図３のエミッタ先端３３５）の一部分を照射し、それにより光ビームの表面モードを励起してもよい。光ビームの励起された表面モードは、エミッタ先端表面に結合又は吸着した１つ又は複数の汚染物質（例えば、図４の汚染物質４２０）の除去を容易にしてもよい。１つ又は複数の汚染物質を除去することは、汚染物質とエミッタ先端表面との間の結合を破壊することを含んでもよく、その結果、破壊すると、汚染物質が取り出されチャンバから排出され、エミッタ先端の表面から実質的に汚染物質がなくなる。実施形態によっては、励起された表面モードは、伝播する表面波（例えば、図４Ａの伝播する表面波４５２）又は局所的な表面波（例えば、図５Ａの局所的な表面波５５２）を含んでもよい。

【0066】

[0071] 実施形態によっては、結合を破壊することには、エミッタ先端の表面から原子又は分子を除去するための、光子－汚染物質共振とも呼ばれる、光子支援量子プロセスが含まれてもよい。エミッタ先端の汚れを落とすための光子－汚染物質共振メカニズムには、汚染物質とエミッタ先端又は頂点（例えば、図４の頂点４３６）の表面との間の結合を破壊するために、光子を含む光ビームの波長を調整することが含まれてもよい。波長は、汚染物質とエミッタ先端の表面との間に形成された結合と共振するように調整されてもよい。

【0067】

[0072] 実施形態によっては、汚染物質とエミッタ先端の表面との間の結合を破壊してエミッタ先端の汚れを落とすことは、局所的な光放射加熱メカニズムを含んでもよい。このメカニズムでは、光ビームは、エミッタ先端の頂点に集束されてもよく、それにより、１つ又は複数の汚染物質を表面から脱着できるように、頂点の温度の局所的な上昇が引き起こされる。実施形態によっては、光ビームは、近赤外レーザビーム又は中赤外レーザビームを含んでもよい。

【0068】

[0073] 画像検査を実行し、画像取得を実行し、光源を作動させ、ポンプ機構及びポンプを調節し、光ビームを電子源のエミッタ先端に入射するように方向づけ、光ビームの波長又は他のビーム特性を調整する、などするための、コントローラ（例えば、図１のコントローラ５０）のプロセッサ用の命令を記憶する非一時的なコンピュータ可読媒体が提供されてもよい。非一時的な媒体の一般的な形態としては、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、ソリッドステートドライブ、磁気テープ、又は任意の他の磁気データ記憶媒体、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、任意の他の光学データ記憶媒体、穴のパターンを有する任意の物理媒体、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＰＲＯＭ（Programmable Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＦＬＡＳＨ－ＥＰＲＯＭ、又は任意の他のフラッシュメモリ、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile Random Access Memory）、キャッシュ、レジスタ、任意の他のメモリチップ若しくはカートリッジ、及びそれらのネットワーク版、が挙げられる。

【0069】

[0074] 本開示の実施形態については、以下の条項を使用して、更に説明することができる。
１．電子を放出するように構成されたエミッタ先端を含む電子源と、
エミッタ先端の一部分を照射する光ビームを生成して光ビームの表面モードを励起するように構成された光源であって、励起された表面モードは、エミッタ先端の照射された部分の表面からの汚染物質の除去を促進する、光源と、
を含む、電子ビーム装置。
２．電子源を封入するチャンバを更に含み、チャンバは、光ビームが通過できるように構成されたビューポートを含む、条項１に記載の電子ビーム装置。
３．生成された光ビームがビューポートを通ってエミッタ先端に向けて進行するように、光源はチャンバに結合される、条項２に記載の電子ビーム装置。
４．光ビームによるエミッタ先端の照射は、汚染物質とエミッタ先端の表面との間の結合の破壊を引き起こす、条項１～３の何れか一項に記載の電子ビーム装置。
５．光ビームによるエミッタ先端の照射は、光子支援量子プロセスによって支援された結合の破壊を引き起こす、条項４に記載の電子ビーム装置。
６．光ビームによるエミッタ先端の照射は、エミッタ先端の局所的な加熱により支援された結合の破壊を引き起こす、条項４に記載の電子ビーム装置。
７．光ビームによるエミッタ先端の照射は、光子支援量子プロセスとエミッタ先端の局所的な加熱との組み合わせによって支援された結合の破壊を引き起こす、条項４に記載の電子ビーム装置。
８．エミッタ先端の一部分を照射する光ビームの波長は、除去されるべき汚染物質に基づいて調整される、条項１～７の何れか一項に記載の電子ビーム装置。
９．光ビームの波長は、汚染物質の結合エネルギーに基づいて更に調整される、条項８に記載の電子ビーム装置。
１０．光ビームによるエミッタ先端の照射は、エミッタ先端の温度の上昇を引き起こし、エミッタ先端の温度は、光ビームの波長により影響を受ける、条項８～９の何れか一項に記載の電子ビーム装置。
１１．汚染物質は、原子、分子、又はガス分子を含む、条項１～１０の何れか一項に記載の電子ビーム装置。
１２．汚染物質は、エミッタ先端の表面に吸着されているか、又はエミッタ先端の表面に結合されている、条項１～１１の何れか一項に記載の電子ビーム装置。
１３．光源はレーザ源を含む、条項１～１２の何れか一項に記載の電子ビーム装置。
１４．光ビームは、連続レーザビーム又はパルスレーザビームを含む、条項１～１３の何れか一項に記載の電子ビーム装置。
１５．電子源は、冷電界エミッタ又は電界放出源を含む、条項１～１４の何れか一項に記載の電子ビーム装置。
１６．真空ポンプ機構であって、チャンバと流体接続しており、除去された汚染物質をチャンバから排出するように構成された真空ポンプ機構を更に含み、このポンプ機構は複数の真空ポンプを含む、条項２～１５の何れか一項に記載の電子ビーム装置。
１７．エミッタ先端は、格子構造を含む、条項１～１６の何れか一項に記載の電子ビーム装置。
１８．格子構造の特性は、光ビームの波動ベクトルと適合する、条項１７に記載の電子ビーム装置。
１９．表面モードは、伝播表面波又は局所表面波を含む、条項１～１８の何れか一項に記載の電子ビーム装置。
２０．光ビームは直線偏光されている、条項１～１９の何れか一項に記載の電子ビーム装置。
２１．電子源のエミッタ先端から汚染物質を除去する方法であって、
光源を作動させて光ビームを生成することと、
その光ビームでエミッタ先端の一部分を照射して光ビームの表面モードを励起することであって、励起された表面モードは、エミッタ先端の照射された部分の表面に結合された汚染物質の除去を促進することと、
を含む、方法。
２２．エミッタ先端の一部分を照射することは、電子源を封入するチャンバのビューポートを通して光ビームを導くことを含む、条項２１に記載の方法。
２３．生成された光ビームがビューポートを通ってエミッタ先端に向けて進行するように、光源をチャンバに結合することを更に含む、条項２２に記載の方法。
２４．エミッタ先端の一部分を照射することは、汚染物質とエミッタ先端の表面との間の結合の破壊を引き起こす、条項２１～２３の何れか一項に記載の方法。
２５．結合の破壊は、光子支援量子プロセスによって支援される、条項２４に記載の方法。
２６．結合の破壊は、エミッタ先端の照射された部分を局所的に加熱することにより支援される、条項２４に記載の方法。
２７．結合の破壊は、光子支援量子プロセスとエミッタ先端の照射された部分の局所的加熱との組み合わせにより支援される、条項２４に記載の方法。
２８．除去されるべき汚染物質に基づいて、エミッタ先端の一部分を照射する光ビームの波長を調整することを更に含む、条項２１～２７の何れか一項に記載の方法。
２９．汚染物質の結合エネルギーに基づいて光ビームの波長を更に調整することを含む、条項２８に記載の方法。
３０．光ビームでエミッタ先端の一部分を照射することは、エミッタ先端の温度を上昇させ、エミッタ先端の温度は、光ビームの波長により影響を受ける、条項２８～２９の何れか一項に記載の方法。
３１．汚染物質は、原子、分子、又はガス分子を含む、条項２１～３０の何れか一項に記載の方法。
３２．汚染物質は、エミッタ先端の表面に吸着されているか、又はエミッタ先端の表面に結合されている、条項２１～３１の何れか一項に記載の方法。
３３．光源はレーザ源を含む、条項３１～３２の何れか一項に記載の方法。
３４．光ビームは、連続レーザビーム又はパルスレーザビームを含む、条項２１～３３の何れか一項に記載の方法。
３５．電子源は、冷電界エミッタ又は電界放出源を含む、条項２１～３４の何れか一項に記載の方法。
３６．真空ポンプ機構を使用して、除去された汚染物質をチャンバから排出することを更に含み、この真空ポンプ機構は複数の真空ポンプを含む、条項２２～３５の何れか一項に記載の方法。
３７．エミッタ先端は、格子構造を含む、条項２１～３６の何れか一項に記載の方法。
３８．格子構造の特性は、光ビームの波動ベクトルと適合する、条項３７に記載の方法。
３９．表面モードは、伝播表面波又は局所表面波を含む、条項２１～３８の何れか一項に記載の方法。
４０．光ビームを直線偏光させることを更に含む、条項２１～３９の何れか一項に記載の方法。
４１．電子源のエミッタ先端から汚染物質を除去する方法を電子ビーム装置に実施させるように、電子ビーム装置の１つ又は複数のプロセッサによって実行可能な一組の命令を格納する非一時的なコンピュータ可読媒体であって、この方法は、
光源を作動させて光ビームを生成することと、
その光ビームでエミッタ先端の一部分を照射して光ビームの表面モードを励起することであって、励起された表面モードは、エミッタ先端の照射された部分の表面に結合された汚染物質の除去を促進することと、
を含む、非一時的なコンピュータ可読媒体。
４２．エミッタ先端の一部分を照射することは、電子源を封入するチャンバのビューポートを通して光ビームを導くことを含む、条項４１に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
４３．電子ビーム装置の１つ又は複数のプロセッサによって実行可能な一組の命令は、生成された光ビームがビューポートを通ってエミッタ先端に向かって進行するように、電子ビーム装置に、光源とチャンバとの結合を更に行わせる、条項４２に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
４４．エミッタ先端の一部分を照射することは、汚染物質とエミッタ先端の表面との間の結合の破壊を引き起こす、条項４１～４３の何れか一項に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
４５．結合の破壊は、光子支援量子プロセスによって支援される、条項４４に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
４６．結合の破壊は、エミッタ先端の照射された部分を局所的に加熱することにより支援される、条項４４に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
４７．結合の破壊は、光子支援量子プロセスとエミッタ先端の照射された部分の局所的加熱との組み合わせにより支援される、条項４４に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
４８．電子ビーム装置の１つ又は複数のプロセッサによって実行可能な一組の命令は、除去されるべき汚染物質に基づいて、電子ビーム装置が、エミッタ先端の一部分を照射する光ビームの波長の調整を更に行うようにする、条項４１～４７の何れか一項に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
４９．汚染物質の結合エネルギーに基づいて光ビームの波長を更に調整することを含む、条項４８に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
５０．光ビームでエミッタ先端の一部分を照射することは、エミッタ先端の温度を上昇させ、エミッタ先端の温度は、光ビームの波長により影響を受ける、条項４８～４９の何れか一項に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
５１．汚染物質は、原子、分子、又はガス分子を含む、条項４１～５０の何れか一項に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
５２．汚染物質は、エミッタ先端の表面に吸着されているか、又はエミッタ先端の表面に結合されている、条項４１～５１の何れか一項に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
５３．光源はレーザ源を含む、条項４１～５２の何れか一項に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
５４．光ビームは、連続レーザビーム又はパルスレーザビームを含む、条項４１～５３の何れか一項に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
５５．電子源は、冷電界エミッタ又は電界放出源を含む、条項４１～５４の何れか一項に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
５６．電子ビーム装置の１つ又は複数のプロセッサによって実行可能な一組の命令は、電子ビーム装置が、真空ポンプ機構を使用して、除去された汚染物質のチャンバからの排出を更に行うようにし、真空ポンプ機構は複数の真空ポンプを含む、条項４２～５５の何れか一項に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
５７．エミッタ先端は、格子構造を含む、条項４１～５６の何れか一項に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
５８．格子構造の特性は、光ビームの波動ベクトルと適合する、条項５７に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
５９．表面モードは、伝播表面波又は局所表面波を含む、条項４１～５８の何れか一項に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
６０．電子ビーム装置の１つ又は複数のプロセッサによって実行可能な一組の命令は、電子ビーム装置が、光ビームを直線偏光させることを更に行うようにする、条項４２～５５の何れか一項に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
６１．電子を放出するように構成されたエミッタ先端を含む電子源と、
エミッタ先端の一部分を照射する光ビームを生成して、エミッタ先端の照射された部分の表面から汚染物質を除去するように構成された光源と、
を含む、電子ビーム装置。
６２．電子源を封入するチャンバを更に含み、チャンバは、光ビームが通過できるように構成されたビューポートを含む、条項６１に記載の電子ビーム装置。
６３．生成された光ビームがビューポートを通ってエミッタ先端に向けて進行するように、光源はチャンバに結合される、条項６２に記載の電子ビーム装置。
６４．光ビームによるエミッタ先端の照射は、汚染物質とエミッタ先端の表面との間の結合の破壊を引き起こす、条項６１～６３の何れか一項に記載の電子ビーム装置。
６５．光ビームによるエミッタ先端の照射は、光子支援量子プロセスによって支援された結合の破壊を引き起こす、条項６４に記載の電子ビーム装置。
６６．光ビームによるエミッタ先端の照射は、エミッタ先端の局所的な加熱により支援された結合の破壊を引き起こす、条項６４に記載の電子ビーム装置。
６７．光ビームによるエミッタ先端の照射は、光子支援量子プロセスと局所的加熱との組み合わせによって支援された結合の破壊を引き起こす、条項６４に記載の電子ビーム装置。
６８．エミッタ先端の一部分を照射する光ビームの波長は、除去されるべき汚染物質に基づいて調整される、条項６１～６７の何れか一項に記載の電子ビーム装置。
６９．光ビームの波長は、汚染物質の結合エネルギーに基づいて更に調整される、条項６８に記載の電子ビーム装置。
７０．光ビームによるエミッタ先端の照射は、エミッタ先端の温度の上昇を引き起こし、エミッタ先端の温度は、光ビームの波長により影響を受ける、条項６８～６９の何れか一項に記載の電子ビーム装置。
７１．汚染物質は、原子、分子、又はガス分子を含む、条項６１～７０の何れか一項に記載の電子ビーム装置。
７２．汚染物質は、エミッタ先端の表面に吸着されているか、又はエミッタ先端の表面に結合されている、条項６１～７１の何れか一項に記載の電子ビーム装置。
７３．光源はレーザ源を含む、条項６１～７２の何れか一項に記載の電子ビーム装置。
７４．光ビームは、連続レーザビーム又はパルスレーザビームを含む、条項６１～７３の何れか一項に記載の電子ビーム装置。
７５．電子源は、冷電界エミッタ又は電界放出源を含む、条項６１～７４の何れか一項に記載の電子ビーム装置。

【0070】

[0075] 本開示の実施形態は、上記で説明し、添付の図面で示した通りの構造に限定されないことと、その範囲から逸脱することなく、様々な修正形態及び変更形態がなされ得ることとが理解されるであろう。本開示は、様々な実施形態と関連付けて説明されており、本明細書で開示される本発明の仕様及び実践を考慮することから、本発明の他の実施形態が当業者に明らかになるであろう。仕様及び例は、単なる例示と見なされ、本発明の真の範囲及び趣旨は、以下の特許請求の範囲によって示されることが意図される。

【0071】

[0076] 上記の説明は、限定ではなく、例示を意図する。従って、以下に記載される特許請求の範囲から逸脱することなく、説明されるように修正形態がなされ得ることが当業者に明らかであろう。

【図1】