特許 6854278 ウェハエッジ検査及びレビュー方法及びシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6854278

(24)【登録日】2021年3月17日

(45)【発行日】2021年4月7日

(54)【発明の名称】ウェハエッジ検査及びレビュー方法及びシステム

(51)【国際特許分類】

   H01J 37/20 20060101AFI20210329BHJP

【ＦＩ】

   H01J37/20 A

【請求項の数】26

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2018-506963(P2018-506963)

(86)(22)【出願日】2016年8月10日

(65)【公表番号】特表2018-526778(P2018-526778A)

(43)【公表日】2018年9月13日

(86)【国際出願番号】US2016046287

(87)【国際公開番号】WO2017027558

(87)【国際公開日】20170216

【審査請求日】2019年8月9日

(31)【優先権主張番号】62/203,276

(32)【優先日】2015年8月10日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】15/231,728

(32)【優先日】2016年8月8日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500049141

【氏名又は名称】ケーエルエー コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】特許業務法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ジアン シンロン

(72)【発明者】

【氏名】シアーズ クリストファー

(72)【発明者】

【氏名】シンハ ハーシュ

(72)【発明者】

【氏名】トリース デイヴィッド

(72)【発明者】

【氏名】イエ ウェイ

(72)【発明者】

【氏名】カズ デイヴィッド

【審査官】 鳥居 祐樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２３５１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−３０２４１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３５７４８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０３０９０４３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−１７６６８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｊ ３７／２０

Ｈ０１Ｊ ３７／２８

Ｇ０１Ｎ ２３／２２

Ｈ０１Ｌ ２１／６６

Ｇ０１Ｂ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１本又は複数本の電子ビームを生成するよう構成された電子ビーム源と、
サンプルをしっかり保持するよう構成されたサンプルステージと、
上記１本又は複数本の電子ビームのうち少なくとも一部分をサンプルのエッジ部分上へと差し向けるよう構成された一組の電子光学素子を有する電子光学カラムと、
サンプル付近に位置するサンプル位置基準装置と、
一通り又は複数通りのフリンジ場を補償すべくサンプルのエッジとサンプル位置基準装置との間に配置されており、自ガードリング装置に備わる一通り又は複数通りの特性が可調なガードリング装置と、
サンプルの表面に発する電子を検出するよう構成された検出器アセンブリと、
を備え、ガードリング装置に備わる上記一通り又は複数通りの可調特性が、ガードリング装置の高さを含む電子光学システム。

【請求項2】

請求項１に記載のシステムであって、ガードリング装置が、
導電リング構造を備えるシステム。

【請求項3】

請求項１に記載のシステムであって、ガードリング装置が、
導電素材で以て被覆されたリング構造を備えるシステム。

【請求項4】

請求項１に記載のシステムであって、ガードリング装置に備わる上記一通り又は複数通りの可調特性が、
サンプルの表面に対し垂直な方向に沿ったガードリング装置の高さを含むシステム。

【請求項5】

請求項１に記載のシステムであって、更に、
ガードリング装置に機械結合されたアクチュエータと、
アクチュエータに可通信結合されており、そのアクチュエータに指令することでガードリング装置の高さを調節するよう構成されているコントローラと、
を備えるシステム。

【請求項6】

請求項５に記載のシステムであって、ガードリング装置の高さの調節により、本電子光学システム内の上記一通り又は複数通りのフリンジ場の分布変更及び弱化のうち少なくとも一方を引き起こすシステム。

【請求項7】

請求項６に記載のシステムであって、ガードリング装置の高さの調節により、サンプルにおける上記１本又は複数本の電子ビームの歪みの低減を引き起こすシステム。

【請求項8】

請求項６に記載のシステムであって、ガードリング装置の高さの調節により、上記１本又は複数本の電子ビームの軸上非点収差の低減を引き起こすシステム。

【請求項9】

請求項６に記載のシステムであって、ガードリング装置の高さの調節により、上記１本又は複数本の電子ビームの軸外ブラーの低減を引き起こすシステム。

【請求項10】

請求項１に記載のシステムであって、ガードリング装置に備わる上記一通り又は複数通りの可調特性が、
ガードリング装置の電圧を含むシステム。

【請求項11】

請求項１０に記載のシステムであって、更に、
ガードリング装置に電気的に結合された電圧制御回路と、
電圧制御回路に可通信結合されており、その電圧制御回路に指令することでガードリング装置の電圧を調節するよう構成されているコントローラと、
を備えるシステム。

【請求項12】

請求項１１に記載のシステムであって、ガードリング装置の電圧の調節により、本電子光学システム内の上記一通り又は複数通りのフリンジ場の分布変更及び弱化のうち少なくとも一方を引き起こすシステム。

【請求項13】

請求項１２に記載のシステムであって、ガードリング装置の電圧の調節により、上記１本又は複数本の電子ビームの軸外ブラーの低減を引き起こすシステム。

【請求項14】

請求項１２に記載のシステムであって、ガードリング装置の電圧の調節により、サンプルにおける上記１本又は複数本の電子ビームの歪みの低減を引き起こすシステム。

【請求項15】

請求項１２に記載のシステムであって、ガードリング装置の電圧の調節により、上記１本又は複数本の電子ビームの軸上非点収差の低減を引き起こすシステム。

【請求項16】

請求項１に記載のシステムであって、ガードリング装置の高さ及びガードリング装置の電圧が同時に調節されるシステム。

【請求項17】

請求項１に記載のシステムであって、サンプル位置基準装置が、
１枚又は複数枚のミラープレートを備えるシステム。

【請求項18】

請求項１に記載のシステムであって、電子ビーム源が、
１個又は複数個の電子銃を備えるシステム。

【請求項19】

請求項１に記載のシステムであって、上記一組の電子光学素子が、
１個又は複数個の対物レンズを含むシステム。

【請求項20】

請求項１９に記載のシステムであって、上記一組の電子光学素子が、
上記１個又は複数個の対物レンズに対し少なくとも近隣配置された１個又は複数個の接地装置を含むシステム。

【請求項21】

請求項１に記載のシステムであって、上記一組の電子光学素子が、
１個又は複数個のコンデンサレンズを含むシステム。

【請求項22】

請求項１に記載のシステムであって、上記一組の電子光学素子が、
１個又は複数個の走査素子を含むシステム。

【請求項23】

請求項１に記載のシステムであって、サンプルが、
ウェハを含むシステム。

【請求項24】

請求項１に記載のシステムであって、検出器アセンブリが、１個又は複数個の二次電子検出器及び１個又は複数個の後方散乱電子検出器のうち少なくとも１個を備えるシステム。

【請求項25】

請求項１に記載のシステムであって、
電子ビーム式検査システム及び電子ビーム式レビューシステムのうち少なくとも一方を備える電子光学システムであるシステム。

【請求項26】

電子光学システム内の一通り又は複数通りのフリンジ場を補償すべく、サンプルのエッジ部分とサンプル位置基準装置との間に配置されたガードリング装置と、
ガードリング装置に備わる一通り又は複数通りの特性を調節することで、電子光学システム内の上記一通り又は複数通りのフリンジ場をそのガードリング装置に補償させるよう、構成されているコントローラと、
を備え、ガードリング装置に備わる上記一通り又は複数通りの可調特性が、ガードリング装置の高さを含むフリンジ場補償装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は総じて電子光学的な検査及びレビューに関し、具体的には半導体ウェハのエッジ部分を検査及びレビューする電子光学装置に関する。

【背景技術】

【0002】

（関連出願への相互参照）
本願は、「電子光学装置におけるウェハエッジでのレビュー及び検査」(REVIEW AND INSPECTION AT EDGE OF WAFER IN AN ELECTRON OPTICAL APPARATUS)と題し、Ｘｉｎｒｏｎｇ Ｊｉａｎｇ、Ｃｈｒｉｓｔｏｐｈｅｒ Ｓｅａｒｓ、Ｈａｒｓｈ Ｓｉｎｈａ、Ｄａｖｉｄ Ｔｒｅａｓｅ、Ｄａｖｉｄ Ｋａｚ及びＷｅｉ Ｙｅを発明者とし、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２０１５年８月１０日付米国暫定特許出願第６２／２０３，２７６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する出願であると共に、当該暫定特許出願を基にした通常の（非暫定）特許出願を構成するものである。

【0003】

半導体デバイス例えば論理デバイス及び記憶デバイスを製造するに当たっては、通常、多数の半導体製造プロセスを使用し基板例えば半導体ウェハを処理することで、その半導体デバイスの諸特徴及び複数個の階層が形成される。半導体デバイスサイズの小型化が進むにつれ、先進的な半導体ウェハ検査及びレビュー装置及び手順を開発することが重要になってきている。そうした検査技術の例は電子ビーム式検査又はレビューシステム、例えばウェハエッジ電子検査又は欠陥レビューツールである。

【0004】

ウェハ例えば３００ｍｍウェハのエッジ領域は、デバイス形成に使用されるエリア全体のうち約１０％相当であろう。しかしながら、このエッジ領域における歩留まりは様々な理由で５０％前後低下しうる。ウェハのエッジにおける歩留まりを高めうる秀逸なウェハエッジ（ＥＯＷ）検査及びレビュー技術への関心は増大し続けている。フリンジ場が現れそのフリンジ場の影響を受けるので、所与ウェハのＥＯＷ領域は検査及びレビューすることが難しいのである。フリンジ場が現れていると電子ビーム位置誤差、焦点ぼけ、非点収差及び／又はブラーが発生しかねない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１０／００９６５５０号

【特許文献2】米国特許出願公開第２００４／０１４９９０６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

現状では、フリンジ双極子場やフリンジ四極子場がＥＯＷに現れるため、ウェハエッジから約５ｍｍのところで欠陥位置正確性（ＤＬＡ）及び画質（ＩＱ）が低下・劣化し始める。フリンジ場が電子ビームを偏向させビームの焦点及び無非点収差に影響を及ぼすのであり、ことに低ランディングエネルギ（ＬＥ）ビームではそうである。ＥＯＷにてビーム位置、焦点及び無非点収差がその校正値から逸脱するため、ウェハエッジまで１．９〜５ｍｍ等といった距離にて欠陥レビュー画像が使用に適さなくなる。こうしたことからすれば、ウェハのエッジ領域にて秀逸な電子撮像を行うことができ上掲の諸難点が軽減されているシステム及び方法を提供することが、有益であろう。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るフリンジ場補償装置が開示される。ある例証的実施形態に係る装置は、一通り又は複数通りの電子光学システム内フリンジ場を補償するガードリング装置を備える。また、ある例証的実施形態では、サンプルのエッジ部分とサンプル位置基準装置との間にそのガードリング装置が配置される。また、ある例証的実施形態に係る装置はコントローラを備える。また、ある例証的実施形態では、そのコントローラが、一通り又は複数通りのガードリング装置特性を調節することで一通り又は複数通りの電子光学システム内フリンジ場をそのガードリング装置に補償させるよう、構成される。

【0008】

本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る電子光学システムが開示される。ある例証的実施形態に係る電子光学システムは、１本又は複数本の電子ビームを生成するよう構成された電子ビーム源を備える。また、ある例証的実施形態に係る電子光学システムは、サンプルをしっかり保持するよう構成されたサンプルステージを備える。また、ある例証的実施形態に係る電子光学システムは、１本又は複数本の電子ビームのうち少なくとも一部分をサンプルのエッジ部分上へと差し向けるよう構成された一組の電子光学素子を有する電子光学カラムを備える。また、ある例証的実施形態に係る電子光学システムは、サンプル付近に位置するサンプル位置基準装置を備える。また、ある例証的実施形態に係る電子光学システムは、一通り又は複数通りのフリンジ場を補償すべくサンプルのエッジとサンプル位置基準装置との間に配置されたガードリング装置、特に一通り又は複数通りのガードリング装置特性が可調なガードリング装置を備える。また、ある例証的実施形態に係る電子光学システムは、サンプルの表面に発する電子を検出するよう構成された検出器アセンブリを備える。

【0009】

本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る電子光学システムが開示される。ある例証的実施形態に係る電子光学システムは、１本又は複数本の電子ビームを生成するよう構成された電子ビーム源を備える。また、ある例証的実施形態に係る電子光学システムは、サンプルをしっかり保持するよう構成されたサンプルステージを備える。また、ある例証的実施形態に係る電子光学システムは、１本又は複数本の電子ビームのうち少なくとも一部分をサンプルのエッジ部分上へと差し向けるよう構成された一組の電子光学素子を有する電子光学カラムを備える。また、ある例証的実施形態に係る電子光学システムは、サンプルの表面に発する電子を検出するよう構成された検出器アセンブリを備える。また、ある例証的実施形態に係る電子光学システムはコントローラを備える。また、ある例証的実施形態では、そのコントローラが、電子ビーム源、電子光学カラムに備わる一組の電子光学素子並びにステージのうち少なくとも１個の、一部分又は複数部分に可通信結合される。また、ある例証的実施形態では、そのコントローラが、１本又は複数本の電子ビームに備わりサンプルのエッジ部分に現る一通り又は複数通りの特性を代表する１個又は複数個のパラメタを受け取るよう、一通り又は複数通りの電子光学システム内フリンジ場を補償するためのルックアップテーブルを生成するよう、且つ生成したルックアップテーブルに基づき一通り又は複数通りの電子光学システム特性を調節するよう、構成される。

【0010】

ご理解頂けるように、上掲の概略既述及び後掲の詳細既述は専ら例示用及び説明用のものであり、特許請求の範囲記載の発明を必ずしも限定するものではない。添付図面は明細書に組み込まれその一部を形成するものであり、本発明の諸実施形態を示すと共に、概略既述と相俟ち本発明の諸原理を説明する働きを有している。

【0011】

本件技術分野に習熟した者（いわゆる当業者）には、以下の添付図面を参照することで本件開示の多様な長所をより良好にご理解頂けよう。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1A】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る電子光学システム及びサンプルに関わるフリンジ場の断面図である。

【図1B】本件開示の１個又は複数個の実施形態におけるフリンジ双極子場と光軸沿い位置との関係を、ウェハのエッジからの距離複数通りについて示す図である。

【図1C】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るサンプルエッジフリンジ場補償型電子光学システムの簡略模式図である。

【図1D】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るサンプルエッジフリンジ場補償型電子光学システムの簡略模式図である。

【図1E】本件開示の１個又は複数個の実施形態におけるガードリング装置の上面図である。

【図1F】本件開示の１個又は複数個の実施形態におけるガードリング装置の上面図である。

【図1G】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り高さ可調型ガードリング装置を用いるサンプルエッジフリンジ場補償型電子光学システムの簡略模式図である。

【図1H】本件開示の１個又は複数個の実施形態におけるフリンジ双極子場と光軸沿い位置との関係を諸使用状況について示すグラフである。

【図1I】本件開示の１個又は複数個の実施形態におけるフリンジ双極子場と光軸沿い位置との関係を諸使用状況について示すグラフである。

【図1J】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り電圧可調型ガードリング装置を用いるサンプルエッジフリンジ場補償型電子光学システムの簡略模式図である。

【図1K】本件開示の１個又は複数個の実施形態におけるビーム位置オフセットとガードリング装置電圧との関係を諸使用状況について示すグラフである。

【図1L】本件開示の１個又は複数個の実施形態における非点収差とガードリング装置電圧との関係を諸使用状況について示すグラフである。

【図2A】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係りルックアップテーブルを利用するサンプルエッジフリンジ場補償システムの簡略模式図である。

【図2B】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係りルックアップテーブルを利用するサンプルエッジフリンジ場補償方法の処理フロー図である。

【図2C】本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いルックアップテーブルを利用しサンプルエッジのフリンジ場を補償する際用いられる座標系の概念図である。

【図2D】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、フリンジ四極子場により引き起こされた軸上非点収差を補正するため補正電圧を印加する静電スティグメータの簡略模式図である。

【図3】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、フリンジ場により引き起こされサンプルのエッジに現れた不正確性及び無非点収差を補正するための径方向及び角度オフセットの概念図である。

【図4A】本件開示の１個又は複数個の実施形態におけるオフセットと複数個のツール及び複数枚のウェハから得られた径方向位置との関係を示すグラフである。

【図4B】本件開示の１個又は複数個の実施形態におけるオフセットと複数個のツール及び複数枚のウェハから得られた角度位置との関係を示すグラフである。

【図4C】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る電子光学システムにて一通り又は複数通りのフリンジ場により引き起こされた電子ビームの位置オフセットを補正する方法を示す処理フロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面に示す本願記載の主題について詳示することにする。

【0014】

図１Ａ〜図４Ｃを全般的に参照し、本件開示に係る電子光学システム内フリンジ場補償システム及び方法について記述する。本件開示の諸実施形態が指向している電子光学システムは、検査及び／又はレビュー中にウェハエッジに現るフリンジ場（例．双極子場、四極子場等々）を補償できるものである。ある種の実施形態では、可調ガードリング(guard ring)装置を利用しフリンジ場が弱化及び／又は分布変更される。ガードリング装置の高さ及び／又は電圧を調節することで、フリンジ場補償を適切な水準に到達させうるので、ウェハエッジでの秀逸な電子ビーム撮像が可能となる。他種実施形態では、ルックアップテーブルを利用しフリンジ場が弱化及び／又は分布変更されるため、ウェハエッジ又はその付近に現るフリンジ場の影響を軽減すべく、本電子光学システムに備わる１個又は複数個の構成部材を同システムで調節することが可能である。

【0015】

図１Ａに、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る電子光学システム及びサンプルの一部分１０に関わるフリンジ場の断面を示す。電子光学式検査及び／又はレビューシステムでは、高分解能化を達成するため図１Ａに示す如く浸漬減速型対物レンズ１４が利用される。サンプル２２（例．ウェハ）は、対物レンズ１４の磁場中にそのサンプル２２が深く浸るよう、対物レンズポールピース（極片）系のすぐそばに配置するとよい。浸漬型対物レンズ１４は軸上球面収差及び色収差が少ないので高分解能を実現できることに注意されたい。他方、放出源・対物レンズ間を進行している電子のエネルギは、電子間クーロン相互作用による分解能低下を軽減するため、通例に倣い高めに設定される（例．１０〜３０ｋＶの範囲内）。高エネルギ電子から衝撃を受け損傷しないようサンプル２２を保護するため、そのサンプル２２に対する電子のランディングエネルギ（ＬＥ）は低く設定される（例．１ｋＶ未満）。そのため、サンプル２２付近の静電場は急減速場となる。

【0016】

図１Ａに示す急減速電子ランディングシステムでは、接地電極１２・ポールピース１４間電位差又はポールピース１４・サンプル２２間電位差を十分に大きくすることで、低エネルギで所与抽出場(extraction field)を得るという条件を満たすことができる。サンプルのエッジ（例．ウェハのエッジ）には、図１Ａに示されている非対称な減速性造作が一因となり強いフリンジ場が形成される。このフリンジ場は、（電子）光学的には、（電子）光軸ｚの関数たる双極子場Ｅ（ｚ）、四極子場Ｑ（ｚ）、六極子場Ｈ（ｚ）及び八極子場Ｏ（ｚ）として認識することができる。

【0017】

図１Ｂに、本件開示の１個又は複数個の実施形態におけるフリンジ双極子場と光軸沿い位置との関係を、ウェハエッジからの距離複数通りについて示す。図１Ｂに示すフリンジ双極子場Ｅ（ｚ）は、光軸ｚ沿いに変化するだけでなくエッジ距離ａによっても変化している。グラフ３０はフリンジ双極子場強度を示すグラフであり、サンプル１１２のエッジからの（ＸＹ平面内）距離複数通りについて示されている。この例ではａ_１＜ａ_２＜…＜ａ_ｎであり、そのことはサンプルエッジに近いとフリンジ場が強いことを表している。注記すべきことに、フリンジ四極子場Ｑ（ｚ）はフリンジ双極子場が呈する図１Ｂ中のそれと同じ分布を呈する。

【0018】

フリンジ双極子場は電子ビームの偏向ブラー(deflection blur)及び位置誤差(position error)をもたらす場であり、偏向コマ(deflection coma)、像面湾曲(field curvature)、軸外非点収差(off-axis astigmatism)、伝達色収差(transfer chromatic aberration)及び歪み(distortion)に代表される軸外性能劣化(off-axis degradation of performance)を特徴としている。フリンジ四極子場は、軸外非点収差よりかなり大きいのが通例な軸上非点収差(axial astigmatism)を発生させる。更に、六極子場及び八極子場によりブラーも生じるが、双極子場及び四極子場に比べればかなり影響は小さい。

【0019】

電子的欠陥レビュー（ｅＤＲ）の場合、サンプルエッジに現る双極子／四極子場により引き起こされた軸外ブラー成分及び軸上非点収差の影響で、そのシステムにより得られる画質が不十分となり欠陥を識別しにくくなる。加えて、軸外歪みによりもたらされるビーム配置誤差により、そのシステムの欠陥位置特定精度が欠陥検出不能点まで劣化してしまう。

【0020】

図１Ｃ及び図１Ｄは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係りサンプルエッジに現るフリンジ場を補償する電子光学システムの簡略模式図である。実施形態に係るシステム１００は、１本又は複数本の電子ビーム１０３を生成する電子ビーム源１０１を備えている。実施形態に係るシステム１００は、サンプル１１２をしっかり保持するサンプルステージ１１０を備えている。実施形態に係るシステム１００は電子光学カラム１０９を備えている。実施形態に係るシステム１００は、サンプル１１２に発する電子を検出する検出器アセンブリ１１４を備えている。

【0021】

実施形態に係る電子光学カラム１０９には、１本又は複数本の電子ビームのうち少なくとも一部分をサンプル１１２のエッジ部分上へと差し向ける一組の電子光学素子を具備させることができる。当該一組の電子光学素子には、一次電子ビーム１０３を集束させ、差し向け及び／又は条件調整するのに適し、本件技術分野で既知な、あらゆる電子光学素子を含めることができる。簡略化のため、図１Ａには電子光学カラムを１個だけ示している。注記するなら、この構成を以て本件開示に対する限定事項と解釈すべきではない。例えば、本システム１００に複数個の電子光学カラムを具備させてもよい。電子光学カラム１０９を構成している一組の電子光学素子により、一次電子ビーム１０３のうち少なくとも一部分をサンプル１１２の指定部分上へと差し向けることができる。

【0022】

実施形態に係る電子光学カラム１０９は１個又は複数個の電子光学レンズ、例えば１個又は複数個の磁気レンズ或いは１個又は複数個の静電レンズを備えている。当該１個又は複数個の電子光学レンズには、例えば、電子ビーム源１０１から来る電子を集める１個又は複数個のコンデンサレンズ１０５を含めることができる。また例えば、それら電子光学レンズに、一次電子ビーム１０３をサンプル１１２の指定領域上へと集束させる１個又は複数個の対物レンズ１０４を含めることができる。当該１個又は複数個の対物レンズ１０４には、例えば対物レンズポールピースを具備させることができる。

【0023】

実施形態に係る電子光学カラム１０９はカラム接地装置１０２を有している。そのカラム接地装置１０２には、例えば、対物レンズ１０４のポールピースによって少なくとも部分的に囲まれた態で接地電極を具備させることができる。先に注記した通り、接地装置１０２・対物レンズポールピース間（並びにポールピース・サンプル１１２間）に大電位差を発現させうることにも注意されたい。

【0024】

他の実施形態に係り電子光学カラム１０９に備わる一組の電子光学素子には、１個又は複数個の電子ビーム走査素子１０７が含まれている。当該１個又は複数個の電子ビーム走査素子１０７には、例えば、１個又は複数個の電磁走査コイル又は静電偏向器であり、サンプル１１２の表面に対するビーム１０３の位置を制御するのに適するものを、含めることができる。この構成では、当該１個又は複数個の走査素子１０７を利用することで、指定パターンに従い電子ビーム１０３でサンプル１１２上を走査することができる。

【0025】

電子ビーム源１０１は、本件技術分野で既知ないずれの電子源を備えていてもよい。例えば、電子ビーム源１０１が１個又は複数個の電子銃等を備えていてもよい。一例としては、電子ビーム源１０１が１本の電子銃を備え、その電子銃で１本の電子ビーム１０３を発生させるようにするとよい。別例としては、電子ビーム源１０１が複数本の電子銃を備え、それらの電子銃で複数本の電子ビーム１０３を発生させるようにしてもよい。

【0026】

サンプルステージ１１０は、検査／レビューの分野で既知なサンプルをしっかりと保持するのに適し、本件技術分野で既知な、あらゆるタイプのサンプルステージで以て構成することができる。サンプル１１２は、例えば基板等、電子ビーム顕微鏡による検査／レビューに適していればどのようなサンプルでもよい。その基板の例としてはウェハ、例えばシリコンウェハがある。実施形態に係るサンプルステージ１１０はアクチュエータブルなステージである。一例としては、一通り又は複数通りの直線方向（例．ｘ方向、ｙ方向及び／又はｚ方向）沿いにサンプル１１２を選択的に並進させるのに適した１個又は複数個の並進ステージ等で以て、サンプルステージ１１０を構成することができる。別例としては、回動方向沿いにサンプル１１２を選択的に回動させるのに適した１個又は複数個の回動ステージ等で以て、サンプルステージ１１０を構成することができる。更に別の例としては、サンプルを直線方向沿いに選択的に並進させること及び／又は回動方向沿いに選択的に回動させることに適した並進ステージ及び回動ステージ等で以て、サンプルステージ１１０を構成することができる。なお、本システム１００は本件技術分野で既知なあらゆる走査モードで動作させることができる。一例としては、本システム１００をスワシングモードで動作させつつサンプル１１２の表面上を一次電子ビーム１０３で走査することができる。このときは、サンプルを動かしつつ本システム１００により一次電子ビーム１０３でサンプル１１２上を走査するに当たり、走査方向がサンプル運動方向に対し名目上直交することとなろう。別例としては、本システム１００をステップアンドスキャンモードで動作させつつサンプル１１２の表面上を一次電子ビーム１０３で走査することができる。このときは、本システム１００により一次電子ビーム１０３でサンプル１１２上を走査するに当たり、名目上サンプル１１２を静止させつつビーム１０３により走査されることとなろう。

【0027】

検出器アセンブリ１１４は、電子式検査及び／又はレビューの分野で既知な、あらゆる検出器アセンブリ又は検出器で以て構成することができる。例えば、サンプル１１２から来る二次電子及び／又は後方散乱電子を検出するのに適した、あらゆるカラム内又はカラム外検出器アセンブリで以て検出器アセンブリ１１４を構成することができる。図１Ａに示す実施形態のように、カラム外エバハートソーンリー検出器（又はその他の種類のシンチレータ式検出器）を用い二次電子を集め撮像するとよい。別の実施形態に従い、カラム内マイクロチャネルプレート型検出器（図示せず）を用い電子を集め撮像してもよい。更に別の実施形態に従い、ＰＩＮ又はｐ−ｎ接合型検出器例えばダイオード又はダイオードアレイを用い電子を集め撮像してもよい。別の実施形態に従い、１個又は複数個のアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）を用い電子を集め撮像してもよい。

【0028】

他の実施形態に係るシステム１００は、サンプル１１２付近に位置するサンプル位置基準装置１０８を備えている。例えば、図１Ｃ及び図１Ｄに示す如くサンプル１１２のエッジ部分の外側にミラープレートを配置することで、そのサンプル１１２の位置を計測するための基準面を提供することができる。一例に係る基準装置１０８は、サンプル１１２のエッジを囲むリング状のミラープレート１０８で以て構成されるものであり、そのリング状ミラープレートとサンプル１１２のエッジとの間の距離は、図１Ｄに示すように幾ばくかのサンプル・基準間距離ｄ_ｒｅｆによって与えられる。

【0029】

他の実施形態に係るシステム１００は、一通り又は複数通りのフリンジ場を補償すべくサンプル１１２のエッジとサンプル位置基準装置１０８との間に配置されたガードリング装置１０６を備えている。他の実施形態に係るガードリング装置１０６は、それに備わる一通り又は複数通りの特性が可調なものである。例えば、本願中で更に詳細に議論する通り、ガードリング装置１０６の高さ（例．光軸沿い位置）及び／又は電圧を調節することで、一通り又は複数通りのフリンジ場（例．図１Ａ中に示す力線）の影響を補償することができる。その際には、ガードリング装置１０６の高さ調節及び／又は電圧調節の作用で、当該一通り又は複数通りのフリンジ場が分布変更及び弱化されることとなろう。当該一通り又は複数通りのフリンジ場の弱化の作用で、さもなくば当該一通り又は複数通りのフリンジ場により引き起こされたであろう一通り又は複数通りの影響、例えばビーム位置オフセット誤差、焦点ぼけ(defocus)及び非点収差を補正することができる。

【0030】

実施形態に係るガードリング装置１０６は導電リング構造であり、サンプル１１２のエッジを囲んでいる。ガードリング装置１０６には、例えば、図１Ｄに示す段差付構造を具備させることができる。図１Ｄに示す構造は単に例証目的で提示されたものであり、本件開示の技術的範囲がこれに限定されるわけではない。ご認識頂けるように、システム１００の脈絡に従うのであればどのようなガード装置を構成してもよい。例えば、ガードリング装置１０６が段差を全く有していなくても、或いは３個以上の段差を有していてもよい。更に、ガードリング装置１０６が単一のリング構造を有していても、或いはその組合せにより所望の段差構造が形成される複数個のリング構造を有していてもよい。更に、ガードリング装置１０６は図１Ｄに示した平坦な段差付構造に限定されない。例えば、ガードリング装置１０６がどのような幾何形状のエッジを有していてもよく、例えば丸み付のエッジを有していてもよい。そうした丸み付の面は、一通り又は複数通りのフリンジ場の最適補償に役立ちうる。

【0031】

図１Ｅに示す実施形態では、ガードリング装置１０６が途切れのないリング構造を有していて、そのリング構造によってサンプル１１２が囲まれている。図１Ｆに示す別の実施形態では、ガードリング装置１０６が一組の下位構造１１７を有していて、それらの協働で形成される略円形の構造によりサンプル１１２が囲まれている。注記すべきことに、密配置された複数個の下位構造１１７を使用し、サンプル１１２のエッジとガードリング装置との間の間隙距離、即ち図１Ｄ中のｄ_ｒｉｎｇを調節することが可能である。図示しないが、別の実施形態に従い、グリッド又はメッシュ構造を呈するようガードリング装置１０６を形成してもよい。

【0032】

任意に選ばれた素材でガードリング装置１０６を形成できることに注意すべきである。ガードリング装置１０６を導電性にする場合は、本件技術分野で既知な導電素材又は素材群のうちいずれかでガードリング装置１０６を形成すればよい。一例としては、一種類又は複数種類の金属又は合金でガードリング装置１０６を形成することができる。例えば金、銅、銀、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮等からガードリング装置１０６を形成することができる。別例としては、一種類又は複数種類の非金属素材を一種類又は複数種類の金属又は合金で被覆したものでガードリング装置１０６を形成することができる。

【0033】

図１Ｇは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、サンプルエッジに現るフリンジ場を補償するため高さ可調型ガードリング装置１０６が装備されている電子光学システム１００の簡略模式図である。図１Ｇに示すガードリング装置１０６は、サンプル１１２のエッジに現るフリンジ場を、本システム１００の光軸に沿いガードリング装置１０６の高さを調節することで補償する。

【0034】

実施形態に係るシステム１００は、ガードリング装置１０６に機械結合された１個又は複数個のアクチュエータ装置１１０を備えている。更に、本システム１００には、アクチュエータ装置１１０に可通信結合されると共にアクチュエータ装置１１０に指令するよう構成されていて、その指令によりガードリング装置１０６の位置を制御するコントローラ１１２を、具備させることができる。例えば、コントローラ１１２がアクチュエータ装置１１０に指令することで、ガードリング装置１０６の光軸沿い位置を調節することができる。こうして、サンプル１１２を基準としたガードリング装置１０６の高さｄ_ｚを本システム１００により制御することができる。

【0035】

注記すべきことに、急減速型で非対称なシステム１００のサンプル１１２・サンプル基準１０８間領域内にガードリング装置１０６を配置することで、サンプル１１２のエッジ又はその付近に現る一通り又は複数通りのフリンジ場を、大きく弱化及び／又は分布変更させることができる。一通り又は複数通りのフリンジ場の弱化及び／又は分布変更の作用により、さもなくば当該一通り又は複数通りのフリンジ場によって引き起こされていたであろう一通り又は複数通りの影響、例えばビーム位置オフセット誤差、焦点ぼけ及び非点収差が補正される。

【0036】

注記すべきことに、フリンジ場により引き起こされた電子ビーム１０３の偏向の距離Ｄを補償することができ、また軸外ブラー成分及び歪みを補正することができる。注記すべきことに、それら様々なブラー成分及び歪みは偏向距離に対し別様の依存性を呈する。例えば、軸外コマブラー及び伝達色ブラー(transfer chromatic blur)はＤ、像面湾曲及び非点収差はＤ^２、歪みはＤ^３に対し、直線的な関係を呈する。

【0037】

図１Ｈ及び図１Ｉは、本件開示の１個又は複数個の実施形態におけるフリンジ双極子場と光軸（即ちｚ軸）沿い位置との関係を諸使用状況について示すグラフである。例えば、グラフ１２０にはガードリングがシステム１００内に存在しない制御状況が示されている。この状況では双極子場強度が最高になる。高さｄ_ｚに高さｄ_１のガードリング装置１０６を導入する、ということは、ガードリングがない状況に比べ、ガードリング装置１０６を配置することが優れている（但し最適でないかもしれない）、ということなのである。しかも高さを最適高さｄ_ｏｐｔにすることが可能である。最適高さとは、システム内の指定位置（例．ｚ軸沿い指定位置）に現る一通り又は複数通りのフリンジ場（例．フリンジ双極子場）が最弱になる高さのことである。フリンジ場補償中には、一通り又は複数通りのフリンジ場が分布変更され負から正へと転ずるので、サンプル１１２における偏向を解消（或いは少なくとも低減）することができる。双極子フリンジ場を負から正へと転ずる手法が、最適高さｄ_ｏｐｔに係る曲線の態で図１Ｉに示されている。加えて、その四極子場Ｑ（ｚ）の振幅が大きく低下するため、フリンジ四極子場に起因する軸上非点収差を（無視可能点まで）大きく低減することができる。

【0038】

注記すべきことに、ガードリング装置１０６の高さｄ_ｚを調節し最適高さｄ_ｏｐｔにすることが可能である。それには、一通り又は複数通りのフリンジ場が最弱になるまで、或いは所定の許容レベル未満に弱まるまで、ガードリング装置１０６の高さをコントローラ１１２により調節していけばよい。或いは、ガードリング装置１０６の最適高さをシステム１００の作動に先立ち算出又は計測しておき、その場所にガードリング装置１０６を配置してからそのシステム１００を作動させてもよい。

【0039】

図１Ｊは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、サンプルエッジに現るフリンジ場を補償するため電圧可調型ガードリング装置１０６が装備されている電子光学システム１００の簡略模式図である。図１Ｊに示すガードリング装置１０６では、サンプルエッジに現るフリンジ場が、そのガードリング装置１０６の電圧を調節することで補償される。

【0040】

実施形態に係るシステム１００は、ガードリング装置１０６に電気的に結合された電圧制御回路１４０を有している。更に、その電圧制御回路１４０にコントローラ１１２を可通信結合させることができ、また電圧制御回路１４０に指令し指定電圧Ｖ_ｒｉｎｇをガードリング装置１０６に印加させるようそのコントローラ１１２を構成することができる。注記すべきことに、ガードリング装置１０６に対するＶ_ｒｉｎｇの印加によってフリンジ場をｚ軸沿いで分布変更させることができる。

【0041】

ビームエネルギ、ビームランディングエネルギ、並びにサンプル表面上の抽出場により特徴付けられる動作手法下では、注記すべきことに、ガードリング電圧Ｖ_ｒｉｎｇを調節することで、フリンジ場を分布変更させること及び／又は所望レベルまで弱化させることができる。更に注記すべきことに、電圧を最適電圧Ｖ_{ｒｉｎｇ−ｏｐｔ}にすることで、既述のガードリング装置高さ調節に類する態で、フリンジ場の影響を最小化すること並びにフリンジ場を負から正へと変化させることができる。

【0042】

注記すべきことに、ガードリング装置１０６に作用する電圧Ｖ_ｒｉｎｇを調節し最適電圧Ｖ_{ｒｉｎｇ−ｏｐｔ}にすることができる。それには、一通り又は複数通りのフリンジ場が最弱になるまで、或いは所定の許容レベル未満に弱まるまで、ガードリング装置１０６に作用する電圧をコントローラ１１２により調節していけばよい。或いは、ガードリング装置１０６の最適電圧をシステム１００の作動に先立ち算出又は計測しておき、ガードリング装置１０６をその電圧まで励振してからそのシステム１００を作動させてもよい。

【0043】

図１Ｋ及び図１Ｌは、本件開示の１個又は複数個の実施形態におけるビーム位置オフセット１４０及び軸上非点収差１５０とガードリング装置電圧との関係を、複数通りの使用状況について示すグラフである。図１Ｋには、ガードリング電圧Ｖ_ｒｉｎｇと関連付けて計測されたビーム位置オフセットを示す曲線１４２、１４４、１４６及び１４８によって、四通りの使用状況が描かれている。ビーム位置オフセット計測値に関しては、使用状況別最適Ｖ_ｒｉｎｇ値がそれぞれ電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４で示されている。この場合、ビーム軸外ブラー、ビーム軸上非点収差及びビーム位置オフセットをそれら最適ガードリング電圧にて遍く最小化することができる。注記すべきことに、ビーム位置オフセット補正上の最適電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４は、図１Ｌ中に曲線１５２、１５４、１５６及び１５８で示す四通りの使用状況において軸上非点収差の補正／最小化上必要なそれと同じである。

【0044】

なお、図１Ｇ〜図１Ｌでは明瞭化のためガードリング装置の高さ調節と電圧調節とを切り分けて示したが、これは本件開示の技術的範囲に対する限定事項ではない。寧ろ、システム１００の働きでフリンジ場を（負から正へと）分布変更させうること、並びにガードリング装置１０６の高さ及びそのガードリング装置１０６に作用する電圧のいずれを調節することでもフリンジ場を補償しうることを認識されたい。その際、本システム１００では、まずガードリング装置１０６の高さを設定し、その後その高さにおける最適高さを見いだす、という要領で、フリンジ場を補償することが可能である。或いは、まずガードリング装置１０６に作用する電圧を設定し、その後その電圧における最適電圧を見いだす、という要領で、本システム１００によりフリンジ場を補償することもできる。こうすることで、一通り又は複数通りのフリンジ場の影響、例えばビーム位置オフセット、焦点ぼけ及び非点収差を補正（或いは少なくとも低減）することができる。更に、高さ及び電圧の同時調節により、ガードリング装置１０６の電圧不適正化及び／又は高さ不適正化のリスクを軽減し、本システム１００の様々な使用状況、とりわけそのパラメタ例えばビームエネルギ、ランディングエネルギ及び抽出場に大きな違いが現れうる諸状況全般に亘る柔軟性を、高めることができる。例えば、最適電圧Ｖ_{ｒｉｎｇ−ｏｐｔ}にするのに必要な電圧を下げアーク発生のリスクを排するためには、ガードリング装置を調節して指定高さにし、そこで小さめの近隣電極間電位差で以てガードリング装置電圧を印加すればよい。

【0045】

図２Ａは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、サンプルエッジに現るフリンジ場をルックアップテーブルを利用し補償するシステム１００の簡略模式図である。実施形態に係るシステム１００は、本電子光学システム１００内の一通り又は複数通りのフリンジ場を補償するためのルックアップテーブルを生成するコントローラ２０２を有している。この実施形態では、コントローラ２０２が本電子光学システム１００の一部分又は複数部分に対し指令することで、一通り又は複数通りのフリンジ場に起因する（電子）光学的効果を、コントローラ２０２により生成されたルックアップテーブルを用い補正することができる。

【0046】

そのルックアップテーブルは、例えば、電子ビーム１０３の位置的誤差、その電子ビームにおける焦点ぼけ、その電子ビームにおける非点収差、及び／又は、ウェハ全体（極角で言えばθ＝０〜３６０°の範囲内）に亘るフリンジ場の影響を補正しうるよう、構成することができる。実施形態に係るコントローラ２０２は、電子ビーム源１０１、電子光学カラム１０９の一部分又は複数部分、ステージ１１０及び／又は電圧制御回路２０６に可通信結合されている。一例としては、１個又は複数個の集束素子（例．レンズ）にコントローラ２０２を可通信結合し然るべく構成することで、その又はそれらの集束素子を制御し電子ビーム１０３の焦点ぼけを補正することができる。別例としては、サンプルと電気的に通信する電圧制御回路２０６にコントローラ２０２を可通信結合し然るべく構成することで、その電圧制御回路２０６を制御することができる。例えば、コントローラ２０２により電圧制御回路を制御し、サンプル１１２に作用するバイアスをそれにより調節することで、電子ビーム１０３における焦点ぼけを補償することができる。別例としては、電子光学カラム１０９に備わるスティグメータ２０４にコントローラ２０２を可通信結合し然るべく構成することで、そのスティグメータ２０４を制御し電子ビーム１０３における軸上非点収差を補償することができる。別例としては、サンプルステージ１１０にコントローラ２０２を可通信結合し座標又は動き補正を実行することで、一通り又は複数通りのフリンジ場により引き起こされた位置オフセットを補償することができる。別例としては、電子源にコントローラ２０２を可通信結合し然るべく構成することで、その電子源を制御すること、ひいては一通り又は複数通りのフリンジ場により引き起こされた位置オフセットを補償することができる。

【0047】

図２Ｂに、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、サンプルエッジに現るフリンジ場をルックアップテーブルを利用し補償する方法２１０を示す。ステップ２１２では、１本又は複数本の電子ビームに備わりサンプルのエッジ部分に現る一通り又は複数通りの特性を代表する、１個又は複数個のパラメタを受け取る。ステップ２１４では、一通り又は複数通りの電子光学システム内フリンジ場を補償するためのルックアップテーブルを生成する。ステップ２１６では、生成したルックアップテーブルに基づき一通り又は複数通りの電子光学システム特性を調節する。

【0048】

例えば、ユーザ又は他システムによって、特定の検査及び／又はレビュー計測プロセスに係り指定使用状況に関する情報が入力されることがある。この情報（例．サンプル及び電子光学システムの幾何学的構成、ビームパラメタ等）に基づき、コントローラ２０２によって、一通り又は複数通りの電子光学システム１００内フリンジ場を補償するためのルックアップテーブルを生成することができる。その上で、生成したルックアップテーブルに基づき、コントローラ２０２によって、本電子光学システム１００に備わる一通り又は複数通りの特性を調節することができる。ルックアップテーブルの生成並びに本電子光学システムの一部分又は複数部分の調節に関わる詳細事項について、以下、より詳細に説明する。

【0049】

ご認識頂けるように、一通り又は複数通りのフリンジ場例えば双極子場及び／又は四極子場の挙動は指数的であり、またそれらの場に関わる光学的効果（例．双極子場偏向による電子ビーム位置オフセット、像面湾曲による焦点ぼけ並びに四極子場による非点収差）の挙動も指数的である。

【0050】

一例を挙げると、フリンジ双極子場Ｅ（ｚ，ａ）（図１Ｂ参照）は、Ｐ及びＴを定数とし次式
∫Ｅ（ｚ，ａ）ｄｚ＝Ｐ＊ｅｘｐ（Ｔ＊ａ） （１）
に示す通り、サンプルエッジまでの距離ａに対し指数則に従う。Ｅ（ｚ，ａ）のｚ軸沿い積分値はそのエッジ距離ａにおける総偏向強度に相当する。同様に、フリンジ四極子場Ｑ（ｚ，ａ）も
∫Ｑ（ｚ，ａ）ｄｚ＝Ｐ＊ｅｘｐ（Ｔ＊ａ） （２）
なる指数的関係に従い、Ｑ（ｚ，ａ）のｚ軸沿い積分値はそのエッジ距離ａにおける総非点収差強度に相当する。

【0051】

フリンジ双極子場Ｅ（ｚ，ａ）は一通り又は複数通りの軸外ブラー成分（例．コマ、像面湾曲、非点収差、伝達色収差）及び歪み（例．ビーム位置オフセット誤差）を発生させる。更に、フリンジ四極子場Ｑ（ｚ，ａ）は軸上非点収差を発生させる。判明している通り、それらフリンジ効果全てがまた次式
［軸外ブラー，歪み，軸上非点収差］＝Ｐ＊ｅｘｐ（Ｔ＊ａ） （３）
の如く指数的挙動を呈する。

【0052】

判明している通り、サンプル１１２のエッジにて生じるフリンジ場効果のなかでは、双極子フリンジ場により引き起こされる歪み及び像面湾曲並びにフリンジ四極子場による軸上非点収差が最重要である。電子ビームによる欠陥レビューの場合、歪みによりビーム位置合わせ誤差が生じて欠陥位置特定の正確性が低下する一方、像面湾曲及び軸上非点収差により画質が損なわれる。

【0053】

図２Ｃは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、サンプルエッジに現るフリンジ場をルックアップテーブルを利用し補償する際に用いる座標系の概念図２２０である。

【0054】

ＸＹ座標系は理想基準座標系を表しており、電子光学システム１００の性能がフリンジ場の影響を受けない系である。ｘｙ座標系は実基準座標系を表しており、全電子光学システムが一通り又は複数通りのフリンジ場の影響を強く受ける系である。例えば電子ビーム１０３を移動させたい先たる理想位置が位置Ｐ（Ｘ，Ｙ）である場合、フリンジ双極子場による偏向が原因となり、実際の移動先たる実位置は位置Ｑ（ｘ，ｙ）となる。結局、偏向歪みによる電子ビーム位置オフセット（ｄｘ，ｄｙ）、像面湾曲効果による電子ビーム焦点ぼけ距離ｄｚ、並びにフリンジ四極子場による非点収差ブラーｄ_ｓｔｉｇが発生する。再度の注記となるが、これらフリンジ場効果はいずれも指数則
［（ｄｘ，ｄｙ），ｄｚ，ｄ_ｓｔｉｇ］＝Ｐ＊ｅｘｐ（−Ｔ＊ａ）＝Ｐ＊ｅｘｐ［−Ｔ＊（Ｗ−Ｒ）］ （４）
に従う。

【0055】

係数（Ｐ，Ｔ）は電子光学システム使用コンディション、例えばビームエネルギ（ＢＥ）、電子ビームランディングエネルギ（ＬＥ）及びサンプル表面上の抽出場（ＥＦ）の関数である。この関係を表すと次式
（Ｐ，Ｔ）＝ｆ（ＢＥ，ＬＥ，ｘＦ） （５）
となる。

【0056】

実施形態に係るコントローラ２０２は、（例．コンピュータシミュレーションを媒介にして）（Ｐ，Ｔ）値のルックアップテーブルを生成した後、既述の通り本電子光学システム１００の一部分又は複数部分の調節を指令することで、フリンジ場効果［（ｄｘ，ｄｙ），ｄｚ，ｄ_ｓｔｉｇ］を補正する。コントローラ２０２には、例えば、メモリ内に格納されている一組のプログラム命令を実行するよう構成された１個又は複数個のプロセッサを、具備させることができる。指定されたシミュレーションを実行することで（Ｐ，Ｔ）値のルックアップテーブルを生成するよう、当該一組のプログラム命令をプログラミングすればよい。その上で、本電子光学システムの一部分又は複数部分の調節であり、フリンジ場効果［（ｄｘ，ｄｙ），ｄｚ，ｄ_ｓｔｉｇ］を補正するのに適するそれを、当該一組のプログラム命令に従い１個又は複数個のプロセッサに決定させる。そして、それらの調節をコントローラ２０２が自動実行するか、或いはユーザインタフェースを介しユーザから確認を得た上でコントローラ２０２が実行すればよい。

【0057】

ビーム位置オフセット補正については、フリンジ場の影響を受けていない理想的な電子ビーム位置座標、即ち図２Ｃ中のＰ（Ｘ，Ｙ）が
Ｘ＝（Ｗ−ａ）ｃｏｓ（θ） （６−１）
Ｙ＝（Ｗ−ａ）ｓｉｎ（θ） （６−２）
によって与えられる。

【0058】

この実施形態では、フリンジ場の影響を受けた実際の電子ビーム位置座標、即ち図２Ｃ中のＱ（ｘ，ｙ）が
ｘ＝Ｘ＋ｄｘ （７−１）
ｙ＝Ｙ＋ｄｙ （７−２）
により与えられ、またこの式中のｄｘ及びｄｙが
ｄｘ＝ｄｘ_０ｃｏｓ（θ）−ｄｙ_０ｓｉｎ（θ） （８−１）
ｄｙ＝ｄｘ_０ｓｉｎ（θ）＋ｄｙ_０ｃｏｓ（θ） （８−２）
で以て表される。

【0059】

注記すべきことに、（ｄｘ_０，ｄｙ_０）は、ある指定された定数値極角θ例えばθ＝０°での実ビーム位置を表している。加えて、ｄｘ_０，ｄｙ_０はエッジ距離ａの指数関数
（ｄｘ_０，ｄｙ_０）＝Ｐ＊ｅｘｐ（−Ｔ＊ａ） （９）
である。

【0060】

更に注記すべきことに、係数Ｐ，Ｔは上掲の等式（５）に従いルックアップテーブルにて提供される。等式（８）中の電子ビーム位置オフセット（ｄｘ，ｄｙ）は様々な手法で補正することができる。例えば、サンプル１１２を搬送するステージ１１０の運動マッピング／補正を通じ電子ビームオフセットを補正することができる。

【0061】

ビーム焦点ぼけ補正については、注記すべきことに、フリンジ双極子場による像面湾曲に起因する電子ビーム焦点ぼけｄｚ（θ，ａ）が極角θから独立であるので、どういった所与極角でもｄｚ（θ，ａ）＝ｄｚ（ａ）となる。

【0062】

更に、焦点ぼけｄｚ（ａ）は等式（４）中の指数的関係に従う。注記すべきことに、ｄｚ（ａ）は様々な手法で補正することができる。一例としては、本電子光学システム１００の電子光学カラム１０９内の１個又は複数個の集束素子を調節することで、ｄｚ（ａ）を補正することができる。別例としては、電圧制御回路２０６を介しサンプルバイアス電圧を調節することで、ｄｚ（ａ）を
ｄｚ（ａ）→ｄＷＢ（ａ）＝Ｐ＊ｅｘｐ（−Ｔ＊ａ） （１０）
の如く補正することができる。

【0063】

ここでも、係数（Ｐ，Ｔ）は、コントローラ２０２により生成され（メモリ内に格納され）たルックアップテーブル内に格納することができる。

【0064】

軸上非点収差補正については、注記すべきことに、サンプルエッジに現るフリンジ四極子場により引き起こされた軸上非点収差を、スティグメータの働きで補正することができる。図２Ｄは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、フリンジ四極子場により引き起こされた軸上非点収差を補正するための補正電圧を印加する、静電スティグメータ２３０の簡略模式図である。

【0065】

スティグメータ２３０は様々な形態を採ることができ、それらでは静電場及び／又は磁場が利用され又は多極プレート（コイル）が構成に用いられる。図２Ｄに示す実施形態に係るスティグメータ２３０は、非点収差補正電圧ｓｔｉｇＶ_ａ及びｓｔｉｇＶ_ｂが印加されるプレートを８枚備えている。注記すべきことに、それら補正電圧ｓｔｉｇＶ_ａ及びｓｔｉｇＶ_ｂは次式
ｓｔｉｇＶ_ａ（ａ，θ）＝Ｖ_ａ（ａ）＊ｃｏｓ（２θ＋π／４） （１１−１）
ｓｔｉｇＶ_ｂ（ａ，θ）＝Ｖ_ｂ（ａ）＊ｓｉｎ（２θ＋π／４） （１１−２）
の如く極角θ並びにサンプルエッジまでの距離ａの関数とすることができ、その式中の電圧Ｖ_ａ（ａ）及びＶ_ｂ（ａ）については、極角から独立であるため、好き好きな極角例えば図２Ｃ中のθ＝０°にて定めることができる。更に注記すべきことに、電圧Ｖ_ａ（ａ）及びＶ_ｂ（ａ）についても
［Ｖ_ａ（ａ），Ｖ_ｂ（ａ）］＝Ｐ＊ｅｘｐ（−Ｔ＊ａ） （１２）
の如く指数的に挙動すること、またその係数（Ｐ，Ｔ）が上述の如く生成されたルックアップテーブルにて与えられることが判明している。

【0066】

翻って図２Ａのシステム１００では、本件開示の１個又は複数個の付加的実施形態に従い、サンプルエッジ座標の正確性及び無非点収差を補正すべく予測校正技術を実行することができる。実施形態に係るコントローラ２０２により、実験データを取得しそのサンプル位置情報（例．径方向位置及び角度位置）を座標誤差に関連付ければよい。その上で、コントローラ２０２がその関連付けを利用し座標補正用のルックアップテーブルを生成すればよい。

【0067】

図３は本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る概念図３００であり、径方向位置及び角度位置並びにそれに対応する径方向オフセット及び角度オフセットの間の関連付け、特にフリンジ場により引き起こされサンプルエッジに現れる位置不正確性及び無非点収差を補正するための関連付けを示している。再度の注記となるが、電子光学システム１００内フリンジ場は電子ビーム１０３の逸脱／屈曲を引き起こしかねず、ひいては座標の正確性及び／又は画像の無非点収差特にサンプル１１２のエッジでのそれが貧弱になりかねない。これらの効果もまた、ウェハエッジにおける座標正確性や画質を貧弱化させ、関連する電子光学ツールの感度に影響する。

【0068】

図４Ａは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、径方向オフセットと複数個のツール及び複数枚のウェハから得られた径方向位置との関係を示すグラフ４００である。図４Ｂは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、角度オフセットと複数個のツール及び複数枚のウェハから得られた角度位置との関係を示すグラフ４１０である。実施形態に係るコントローラ２０２によれば、これらの関係及びそれに類する関係を用いルックアップテーブルを生成すること、特に本電子光学システム１００の座標系に対し補正因数を提供することとなるそれを生成することができる。

【0069】

図４Ｃは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、電子光学システム内でサンプルエッジ又はその付近に一通り又は複数通りのフリンジ場により引き起こされた位置オフセットを補正する方法４２０を示す処理フロー図である。

【0070】

ステップ４２２では一組の計測座標位置が計測される。例えば、ある範囲内の径方向位置値に亘り電子ビーム１０３の径方向位置が一組計測される。また例えば、ある範囲内の角度位置値に亘り電子ビーム１０３の角度位置が一組計測される。

【0071】

ステップ４２４では一組の位置オフセット値が計測される。例えば、一組の径方向位置オフセット値が電子ビーム１０３に関し計測される。一例としては、ステップ４２２にて計測された電子ビーム１０３の径方向位置毎に径方向位置オフセット値が計測される。また例えば、一組の角度位置オフセット値がその電子ビーム１０３に関し計測される。一例としては、ステップ４２２にて計測された電子ビーム１０３の角度位置毎に角度位置オフセット値が計測される。

【0072】

ステップ４２６では座標位置及びオフセット値が関連付けされる。例えば、図４Ａに示すように、径方向座標位置と、それに対応する一組の径方向位置オフセット値と、の間の関係を特定することができる。また例えば、図４Ｂに示すように、角度座標位置と、それに対応する一組の角度位置オフセット値と、の間の関係を特定することができる。

【0073】

ステップ４２８では、電子ビーム１０３の位置に対する補正因数をもたらすルックアップテーブルを生成することができる。例えば、ステップ４２６にて特定された関係に基づき補正因数提供用のルックアップテーブル又は関係を確立し、ビーム位置に現るビームオフセットであり上述の如くビーム位置の関数たるそれを補償するのに役立てることができる。

【0074】

上掲の記述は本実施形態の実現形態のうち位置オフセット補正の文脈に沿うものに焦点を置いているが、ご認識頂けるように、この手法は画像の無非点収差に係る補正にも拡張することができる。

【0075】

コントローラ１１２及び／又はコントローラ２０２に１個又は複数個のプロセッサ（図示せず）を具備させることや、プログラム命令を実行するようそのプロセッサを構成することや、それらプログラム命令を、本願記載の１個又は複数個のステップを当該１個又は複数個のプロセッサに実行させるのに適した命令とすることができる。実施形態に係るコントローラ１１２及び／又は２０２に備わる１個又は複数個のプロセッサを記憶媒体（例．非一時的格納媒体）と通信させることや、その記憶媒体にプログラム命令を組み込むことや、それらプログラム命令を、コントローラ１１２及び／又はコントローラ２０２に備わる１個又は複数個のプロセッサに本願の随所に記載の諸ステップを実行させるよう構成することができる。ご認識頂くべきことに、本願の随所に記載されている様々な処理ステップは、単一の情報処理システムに実行させてもよいし複数個の情報処理システムに実行させてもよい。コントローラ１１２及び／又はコントローラ２０２は、例えば、パーソナルコンピュータシステム、メインフレームコンピュータシステム、ワークステーション、イメージコンピュータ、並列プロセッサその他、本件技術分野で既知なあらゆる装置で以て構成することができる。総じて、語“コンピュータシステム”は、１個又は複数個のプロセッサ又は処理素子を有する装置であり記憶媒体から得た命令を実行するもの全てが包括されるよう、広義に定義することができる。更に、本システム１００を構成する様々なサブシステムのなかには、コンピュータシステムや論理素子であり、上述したステップのうち少なくとも一部分を実行するのに適したものを、含めることができる。従って、上掲の記述は、本件開示に対する限定事項としてではなく単なる例証として解されるべきである。

【0076】

本願記載の方法は、皆、その方法実施形態を構成する１個又は複数個のステップの結果を格納媒体に格納するステップを、有するものとすることができる。それら結果が本願記載のどの実行結果を含んでいてもよいし、本件技術分野で既知ないずれの要領でその結果が格納されるのでもよい。格納媒体には、本件技術分野で既知なあらゆる格納媒体を、或いは本件技術分野で既知で適性のある他のあらゆる格納媒体を含めることができる。結果格納後は、その格納媒体内の結果にアクセスすること、並びにそれを本願記載の方法又はシステム実施形態のうちいずれかで用いること、ユーザへの表示向けにフォーマットすること、他のソフトウェアモジュール、方法又はシステムで用いること等々ができる。更に、それら結果の格納は、「恒久的」なもの、「半恒久的」なもの、一時的なもの、或いは一定期間に亘るもののいずれでもよい。例えば、格納媒体をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）としてもよく、結果がその格納媒体内で必ずしも永遠には保持されなくてもかまわない。

【0077】

いわゆる当業者にはご認識頂けるように、現在の技術水準は、諸態様のシステムのハードウェア的実現形態とソフトウェア的実現形態との間にほとんど違いが残らない点まで進歩しているし、ハードウェアを用いるのかそれともソフトウェアを用いるのかは、一般に（但しある種の状況下ではハードウェア・ソフトウェア間選択が重大になるので常にではない）コスト対効率のトレードオフを反映する設計的選択事項となっている。いわゆる当業者にはご認識頂けるように、本願記載のプロセス及び／又はシステム及び／又はその他の技術を実行可能な手段は種々あるし（例．ハードウェア、ソフトウェア及び／又はファームウェア）、どの手段が相応しいかは当該プロセス及び／又はシステム及び／又はその他の技術が利用される状況によって変わるであろう。例えば、速度及び正確性が肝要であると実施者が判断している場合、その実施者は主としてハードウェア的及び／又はファームウェア的な手段を選択するであろうし、そうではなく柔軟性が肝要である場合は、実施者は主としてソフトウェア的な実現形態を選択するであろうし、そのいずれでもない場合は、実施者はハードウェア、ソフトウェア及び／又はファームウェアの何らかの組合せを選択するであろう。このように、本願記載のプロセス及び／又は装置及び／又はその他の技術を実行・実現可能な潜在的手段が幾通りかあるなか、いずれかのものが他のものに比べ本質的に優れているわけではなく、どの手段を利用すべきかは、その手段が重用される状況や実施者の具体的懸念といった、変転しうる事項によって左右される選択的事項である。いわゆる当業者にはご認識頂けるように、諸実現形態の光学的諸態様では、通常、光学指向のハードウェア、ソフトウェア及び／又はファームウェアが採用されよう。

【0078】

いわゆる当業者にはご理解頂けるように、本願中で説明した形式で装置及び／又はプロセスを記述した上で、技術的手法を用いデータ処理システム内にそれら記述された装置及び／又はプロセスを統合することが、本件技術分野では常識である。即ち、本願記載の装置及び／又はプロセスの少なくとも一部分を、相応量の実験を通じデータ処理システム内に統合することができる。いわゆる当業者にはご理解頂けるように、通常のデータ処理システムは、一般に、システムユニットハウジング、動画表示装置、メモリ例えば揮発性メモリ及び不揮発性メモリ、プロセッサ例えばマイクロプロセッサ及びディジタル信号プロセッサ、情報処理エンティティ例えばオペレーティングシステム、ドライバ、グラフィカルユーザインタフェース及びアプリケーションプログラム、１個又は複数個のインタラクティブデバイス例えばタッチパッド又はスクリーン、及び／又は、フィードバックループ及び制御モータ（例．位置及び／又は速度感知用のフィードバックや諸構成要素及び／又は諸量を移動及び／又は調節するための用制御モータ）を有する制御システムのうち１個又は複数個を有している。通常のデータ処理システムは、データ処理／通信及び／又はネットワーク情報処理／通信システムによく見られるそれをはじめ、あらゆる適切な市販部材を利用し実現することができる。

【0079】

信ずるところによれば、本件開示及びそれに付随する利点の多くが上掲の記述によって理解されるであろうし、明らかな通り、開示されている主題から離隔することなく又はその主要な長所全てを犠牲にすることなく諸部材の形態、構成及び配置に様々な改変を施すことができる。記載されている形態は単なる説明用のそれであり、後掲の特許請求の範囲の意図は、それら改変を包括及び包含することにある。本件開示は、以下の態様を含む。
（１）１本又は複数本の電子ビームを生成するよう構成された電子ビーム源と、
サンプルをしっかり保持するよう構成されたサンプルステージと、
上記１本又は複数本の電子ビームのうち少なくとも一部分をサンプルのエッジ部分上へと差し向けるよう構成された一組の電子光学素子を有する電子光学カラムと、
サンプルの表面に発する電子を検出するよう構成された検出器アセンブリと、
電子ビーム源、電子光学カラムに備わる一組の電子光学素子並びにステージのうち少なくとも１個の一部分又は複数部分に可通信結合されたコントローラと、
を備え、コントローラが、
サンプルのエッジ部分における上記１本又は複数本の電子ビームの一通り又は複数通りの特性を代表する１個又は複数個のパラメタを受け取るよう、
本電子光学システム内の一通り又は複数通りのフリンジ場を補償するためのルックアップテーブルを生成するよう、且つ
生成したルックアップテーブルに基づき本電子光学システムの一通り又は複数通りの特性を調節するよう、
構成されている電子光学システム。
（２）前記（１）に記載のシステムであって、コントローラが電子光学カラムのスティグメータに可通信結合されており、上記一通り又は複数通りのフリンジ場により引き起こされた軸上非点収差を、そのスティグメータを制御することで補償するよう、そのコントローラが構成されているシステム。
（３）前記（１）に記載のシステムであって、コントローラが電子光学カラムに備わる１個又は複数個の集束素子に可通信結合されており、上記一通り又は複数通りのフリンジ場により引き起こされた上記１本又は複数本の電子ビームの焦点ぼけを、当該１個又は複数個の集束素子を制御することで補償するよう、そのコントローラが構成されているシステム。
（４）前記（１）に記載のシステムであって、コントローラが、サンプルと電気的に通信する電圧制御回路に可通信結合されており、上記一通り又は複数通りのフリンジ場により引き起こされた上記１本又は複数本の電子ビームの焦点ぼけを、その電圧制御回路を制御しサンプルに対するバイアスを調節することで補償するよう、そのコントローラが構成されているシステム。
（５）前記（１）に記載のシステムであって、上記一通り又は複数通りのフリンジ場により引き起こされた位置オフセットを、上記電子ビーム源を制御することで補償するよう、コントローラが構成されているシステム。
（６）前記（１）に記載のシステムであって、上記一通り又は複数通りのフリンジ場により引き起こされた位置オフセットを、ステージを制御することで補償するよう、コントローラが構成されているシステム。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図1E】

【図1F】

【図1G】

【図1H】

【図1I】

【図1J】

【図1K】

【図1L】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】