特許 7228052 複数のビームレットを有する荷電粒子装置および装置を動作させる方法

(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】

(24)【登録日】2023-02-14

(45)【発行日】2023-02-22

(54)【発明の名称】複数のビームレットを有する荷電粒子装置および装置を動作させる方法

(51)【国際特許分類】

   H01J 37/147 20060101AFI20230215BHJP

   H01J 37/28 20060101ALI20230215BHJP

   H01J 37/153 20060101ALI20230215BHJP

【ＦＩ】

H01J37/147 B

H01J37/28 B

H01J37/153 B

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2021546731

(86)(22)【出願日】2020-01-22

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-04-05

(86)【国際出願番号】 EP2020051493

(87)【国際公開番号】W WO2020164872

(87)【国際公開日】2020-08-20

【審査請求日】2021-08-10

(31)【優先権主張番号】16/273,961

(32)【優先日】2019-02-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】501493587

【氏名又は名称】アイシーティー インテグレーテッド サーキット テスティング ゲゼルシャフト フィーア ハルプライタープリーフテヒニック エム ベー ハー

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100086771

【弁理士】

【氏名又は名称】西島 孝喜

(74)【代理人】

【識別番号】100109335

【弁理士】

【氏名又は名称】上杉 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100120525

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100139712

【弁理士】

【氏名又は名称】那須 威夫

(74)【代理人】

【識別番号】100141553

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 信彦

(72)【発明者】

【氏名】クック ベンジャミン ジョン

(72)【発明者】

【氏名】ウィンクラー ディーター

(72)【発明者】

【氏名】シュミット ラルフ

【審査官】松平 佳巳

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１８－５２０４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５１３５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０２８７９１５５（ＥＰ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００１３１７６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｊ ３７／１４７

Ｈ０１Ｊ ３７／２８

Ｈ０１Ｊ ３７／１５３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷電粒子ビーム装置を動作させる方法であって、
複数のビームレットの各々をデフレクタおよびスキャナに通すことであり、前記ビームレットが、前記デフレクタを通過した後に前記スキャナを通過することと、
アレイを形成する複数の焦点を形成するように、対物レンズによって、前記複数のビームレットの各々をサンプル上に集束させることであり、第１のビームレットを第１のスポット上に集束させ、第２のビームレットを第２のスポット上に集束させることと、
前記装置の集中構成で、
前記デフレクタによって、前記複数のビームレットの各々を光軸に直交する仮想平面上のコマフリー点の方へ誘導することであり、
前記第１のスポットが、前記第１のビームレットによって形成された正常な第１の焦点であり、
前記第１のビームレットが正常な第１の視野を走査し、前記第２のビームレットが正常な第２の視野を走査することを含めて、前記ビームレットの各々が正常な視野を走査するように、前記スキャナを走査させることと、
前記装置のビームレット変位構成で、
前記第１のビームレットが前記仮想平面上の許容収差点を通過し、前記第１のビームレットが変位させられた第１の視野を走査するように、前記スキャナを走査することであり、
前記第１のスポットが、前記正常な第１の焦点から変位させられた第１の焦点へ変位させられることとを含む、荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。

【請求項2】

前記ビームレット変位構成で、
前記変位させられた第１の視野が、前記光軸に実質上直交する方向に、前記正常な第１の視野から変位させられ、
前記スキャナが、前記第２のビームレットが前記正常な第２の視野を走査するように走査させられる、
請求項１に記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。

【請求項3】

前記集中構成で、前記正常な第１の焦点が、前記第１のビームレットの正常な第１の視野の中心に位置し、
前記ビームレット変位構成で、前記変位させられた第１のスポットが、前記第１のビームレットの変位させられた視野の中心に位置する、
請求項１または２に記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。

【請求項4】

前記集中構成および前記ビームレット変位構成で、前記第２のスポットが、前記第２のビームレットの正常な第２の視野の中心に位置する、
請求項１～３のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。

【請求項5】

前記集中構成で、前記アレイが規則的に隔置される、
請求項１～４のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。

【請求項6】

前記集中構成が、前記アレイの各焦点が仮想リング上に配置されるようになっており、
前記ビームレット変位構成で、前記第１のスポットが前記仮想リングから変位させられる、
請求項１～５のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。

【請求項7】

前記デフレクタが、前記デフレクタの各デフレクタ要素に少なくとも電気双極子および電気四重極を生成するように構成されたＭＥＭを含み、各デフレクタ要素が、前記ビームレットのうちの１つを通すように構成される、
請求項１～６のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。

【請求項8】

前記許容収差点が、前記仮想平面上の前記コマフリー点から変位させられ、
前記コマフリー点が、
前記対物レンズの視野内に位置する、
請求項１～７のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。

【請求項9】

前記集中構成および前記ビームレット変位構成で、前記ビームレットの各々が、前記スキャナによって走査され、
前記ビームレット変位構成で、前記第１のビームレットが、前記デフレクタによって走査され、
前記第２のビームレットが、前記デフレクタによって前記コマフリー点の方へ静的に偏向させられる、
請求項１～８のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。

【請求項10】

前記第１のビームレットに、前記第１のビームレットの像面湾曲を補正するレンズレットを通過させること
をさらに含む、請求項１～９のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。

【請求項11】

前記第１のビームレットの像面湾曲の補正が、前記スキャナと前記デフレクタの少なくとも一方の前記走査と同期させられ、前記レンズレットが、前記スキャナとデフレクタの少なくとも一方と同期して走査される、
請求項１０に記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。

【請求項12】

前記デフレクタが、前記ビームレット変位構成で、
前記許容収差点が最小収差点になり、
前記第１のビームレットが、前記スキャナの走査および前記デフレクタの走査中に、前記最小収差点を連続的に通過するように、第１のＭＥＭおよび第２のＭＥＭを含む、
請求項１～１１のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。

【請求項13】

前記ビームレット変位構成で、前記デフレクタを走査させることが、
前記第１のビームレットを動的に偏向させながら、前記第２のビームレットを静的に偏向させるように、前記第１のビームレットを走査することを含む、
請求項１～１２のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。

【請求項14】

前記ビームレット変位構成で、前記スキャナおよびデフレクタが、前記第１のビームレットが前記許容収差点を連続的に通過するように、同期して走査させられる、
請求項１～１３のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。

【請求項15】

荷電粒子源および多開孔板であり、前記多開孔板が複数の開孔を含み、各開孔がビームレットを通し、前記多開孔板が荷電粒子の複数のビームレットを形成する、荷電粒子源および多開孔板と、
デフレクタと、
スキャナと、
前記複数のビームレットを複数の焦点上に集束させて、第１のスポット上に集束させられた第１のビームレットおよび第２のスポット上に集束させられた第２のビームレットを含むアレイを形成するように構成された対物レンズとを備える、
荷電粒子ビーム装置であって、
前記荷電粒子ビーム装置が、集中構成およびビームレット変位構成を有し、
前記集中構成で、
前記デフレクタが、前記複数のビームレットの各々を光軸に直交する仮想平面上のコマフリー点の方へ誘導するように構成され、
前記複数の焦点が、前記第１のビームレットによって形成された正常な第１の焦点である前記第１のスポットを含み、
前記ビームレット変位構成で、
前記スキャナおよびデフレクタが各々、
前記デフレクタが前記仮想平面上の許容収差点を通るように前記第１のビームレットを偏向させ、
前記第１のビームレットが、変位させられた第１の視野を走査するように、走査させられるように構成され、
前記第１のスポットが、前記正常な第１の焦点から、変位させられた第１の焦点へ変位させられる、
荷電粒子ビーム装置。

【請求項16】

前記荷電粒子ビーム装置が前記ビームレット変位構成にあるとき、前記第２のビームレットから独立して、前記第１のビームレットの像面湾曲収差を補正するように構成されたレンズレットアレイ
をさらに含む、請求項１５に記載の荷電粒子ビーム装置。

【請求項17】

前記スキャナが、前記複数のビームレットの各々を同期して同時に走査するように構成され、
前記ビームレット変位構成で、
前記デフレクタが、前記スキャナと同期して、前記第１のビームレットを動的に偏向させるように構成され、
前記デフレクタが、前記第２のビームレットを前記コマフリー点の方へ静的に偏向させるように構成される、
請求項１５または１６に記載の荷電粒子ビーム装置。

【請求項18】

前記デフレクタが、
前記ビームレット変位構成で、前記許容収差点が最小収差点になるように構成された第１のＭＥＭおよび第２のＭＥＭを含み、
前記デフレクタおよび前記スキャナが、前記第１のビームレットが前記最小収差点を連続的に通過するように、同期するように構成される、
請求項１５、１６、または１７に記載の荷電粒子ビーム装置。

【請求項19】

前記デフレクタが、第１のＭＥＭおよび第２のＭＥＭを含み、
前記第１のＭＥＭおよび前記第２のＭＥＭが、前記ビームレット変位構成で、前記スキャナの前記走査と同期して非点収差を動的に補正するように構成される、
請求項１５～１８のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム装置。

【請求項20】

前記荷電粒子ビーム装置の構成を制御するコントローラを含み、前記スキャナおよび前記デフレクタが、前記コントローラによって制御され、前記コントローラが、前記スキャナおよび前記デフレクタを同期させる、
請求項１５～１９のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に記載する実施形態は、検査、欠陥検出、および／または限界寸法設定の応用例で使用するための荷電粒子ビーム装置に関する。実施形態はまた、荷電粒子の２つ以上のビームレットを含む装置などの荷電粒子ビーム装置を動作させる方法に関する。撮像などの一般的な目的、および高スループットの電子ビーム検査（ＥＢＩ）で、多ビームシステムを使用することができる。実施形態はまた、走査荷電粒子ビーム装置、および走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）などの走査荷電粒子ビーム装置による検査方法に関する。

【背景技術】

【0002】

荷電粒子ビーム装置には、ナノメートル規模の特徴を有する半導体装置の検査など、多くの用途がある。現代の半導体技術は、集積回路の生産中に使用される様々なプロセスの正確な制御に大きく依存している。したがって、問題を検出するために、半導体ウエハが検査される。さらに、マスクまたはレチクルが所望のパターンを正確に画定することを確実にするために、マスクまたはレチクルも検査を受ける可能性がある。

【0003】

欠陥に関するウエハまたはマスクの検査は、ウエハまたはマスク区域全体の試験を含む可能性がある。したがって、大きい区域を高い分解能で検査するには難題がある。また、可能な場合、生産スループットが検査プロセスによって制限されないように、検査を迅速に実行することが望ましい。

【0004】

ウエハを検査するために、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）が使用されてきた。精巧に集束させられた電子ビームを使用して、ウエハの表面を走査することができる。電子ビームがウエハを照射するとき、２次電子および／または後方散乱電子、すなわち信号電子が生成され、そのような電子を検出することができる。たとえば、２次電子の強度信号と、パターン上の同じ場所に対応する基準信号とを比較することによって、ウエハ上のある場所の欠陥を検出することができる。

【0005】

半導体技術におけるウエハおよびマスクの欠陥検査は、高い分解能および高速検査ツールから利益を得ており、これらは完全なウエハ／マスクの適用範囲および／またはホットスポット検査を包含することができる。小さい欠陥を検出することが可能になるように、サンプルの高分解能検査を提供するために、電子ビームを使用することができる。特に、２０ｎｍのノードを超えると、多くの関心欠陥を検出するために、電子ビームに基づく撮像ツールの高分解能電位が要求される。

【0006】

しかし、特徴のサイズが減少するとともに、より高い分解能に対する要求が増大しているため、ウエハの表面全体を走査するには長い時間がかかる可能性がある。したがって、ウエハ検査に対して単一ビーム走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用することは、スループットの制限から、理想的ではないことがある。したがって、多ビームＳＥＭが望ましい。たとえば、複数のビームまたはビームレットは、サンプル上の複数の場所での同時検査を可能にし、スループットを増大させることができる。しかし、多ビームシステムを使用するときは、複数の荷電粒子ビームの生成、制御、および動作に伴う課題など、多くの技術的な課題に遭遇する可能性があり、それには発明の解決策が必要とされる。

【発明の概要】

【0007】

荷電粒子ビーム装置（１）を動作させる方法が本明細書に開示されており、この方法は、複数のビームレット（４Ａ、４Ｄ）の各々をデフレクタ（６）およびスキャナ（１２）に通すことを含む。ビームレットは、デフレクタを通過した後にスキャナを通過する。ビームレットの各々は、アレイを形成する複数の焦点を形成するように、対物レンズによってサンプル上に集束させられる。第１のビームレットは第１のスポット上に集束させられ、第２のビームレットは第２のスポット上に集束させられる。装置の集中構成で、複数のビームレットの各々は、デフレクタによって、光軸に直交する仮想平面上のコマフリー点の方へ誘導され、第１のスポット（４０Ａ）は、第１のビームレット（４Ａ）によって形成された正常な第１の焦点（４０Ａ）になり、スキャナが走査させられる。装置のビームレット変位構成（図４）で、スキャナは、第１のビームレット（４Ａ）が、仮想平面（２１０）上の許容収差点１０５を通過し、第１のビームレット４Ａが、変位させられた第１の視野４０５Ａを走査し、第１のスポット（４０Ａまたは４５Ａ）が、正常な第１の焦点（４０Ａ）から、変位させられた第１の焦点（４５Ａ）へ変位させられるように、任意選択でデフレクタと同期して走査させられる。

【0008】

荷電粒子源および多開孔板を含む荷電粒子ビーム装置が本明細書に開示されており、多開孔板は複数の開孔を含み、各開孔はビームレットを通し、多開孔板は、荷電粒子の複数のビームレットを形成する。装置はまた、デフレクタと、スキャナと、複数のビームレットを複数の焦点上に集束させてアレイを形成するように構成された対物レンズとを含み、複数のビームレットは、第１のスポット上に集束させられた第１のビームレットおよび第２のスポット上に集束させられた第２のビームレットを含む。荷電粒子ビーム装置は、集中構成およびビームレット変位構成を有する。集中構成で、デフレクタは、複数のビームレットの各々を光軸に直交する仮想平面上のコマフリー点の方へ誘導するように構成され、複数の焦点は、第１のビームレットによって形成された正常な第１の焦点である第１のスポットを含む。ビームレット変位構成で、スキャナおよびデフレクタは各々、デフレクタが、仮想平面上の許容収差点を通るように第１のビームレットを偏向させ、第１のビームレットが、変位させられた第１の視野を走査するように、走査させられるように構成され、第１のスポットは、正常な第１の焦点から、変位させられた第１の焦点へ変位させられる。

【0009】

実施形態はまた、開示する方法を実施する装置を対象とし、各々記載する方法の特徴を実行するための装置部分を含む。方法の特徴は、コンピュータおよび／またはコントローラなどのハードウェア構成要素によって実行することができる。コンピュータおよび／またはコントローラは、適当なソフトウェアなどによって、構成可能、プログラム可能、構成済み、および／またはプログラム済みとすることができる。さらに、実施形態はまた、記載する装置によって実施することができる方法を対象とする。実施形態は、装置のすべての機能を実施する方法の特徴を含む。

【0010】

上述した特徴を詳細に理解することができるように、実施形態を参照することによって、上記で簡単に要約したより具体的な説明を得ることができる。添付の図面は実施形態に関するものであり、それらの図面について以下に記載する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本明細書に記載する実施形態による荷電粒子ビーム装置の概略図である。

【図2】本明細書に記載する実施形態による集中構成にある荷電粒子装置の一部を示す図である。

【図3A】本明細書に記載する実施形態による集中構成にある荷電粒子装置の一部を示す図である。

【図3B】本明細書に記載する実施形態による集中構成にある荷電粒子装置の一部を示す図である。

【図4】本明細書に記載する実施形態によるビームレット変位構成にある荷電粒子装置の一部を示す図である。

【図5】本明細書に記載する実施形態によるビームレット変位構成にある荷電粒子装置の一部を示す図である。

【図6】本明細書に記載する実施形態によるビームレット変位構成にある荷電粒子装置の一部を示す図である。

【図7】本明細書に記載する実施形態による荷電走査装置を動作させる方法を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

これらの図に１つまたは複数の例が示されている様々な実施形態について、次に詳細に参照する。以下の図面の説明の範囲内で、同じ参照番号は同じ構成要素を指す。個々の実施形態に対する違いについて説明する。各例は、説明を目的として提供されており、限定を意味したものではない。さらに、一実施形態の一部として図示または説明する特徴を、他の実施形態でまたは他の実施形態とともに使用して、さらなる実施形態を生み出すこともできる。この説明は、修正形態および変形形態を含むことを意図したものである。

【0013】

以下では、本出願の保護範囲を限定することなく、荷電粒子ビーム装置またはその構成要素を荷電粒子ビーム装置または「装置」と呼ぶことができ、これは２次または後方散乱電子などの粒子の検出のための構成要素を含むことができる。実施形態は、試料画像を得るために使用することができる電子、イオン、光子、Ｘ線、および／または他の信号の形態の２次および／または後方散乱荷電粒子を検出することができる装置および構成要素を含むことができる。本明細書に記載するように、検出に関する議論および説明は、走査電子顕微鏡内の電子に関して例示的に説明されている。様々な異なる計器内の装置によって、他のタイプの荷電粒子、たとえば陽イオンを検出することもできる。

【0014】

本明細書では、粒子ビーム源によって１次荷電粒子ビームまたは１次荷電粒子ビームレットを生成することができ、検査および／または撮像すべき試料へ案内することができる。

【0015】

本明細書では、ビームは１次ビームとすることができ、ビームレットは１次ビームレットとすることができる。１次ビームまたはビームレットは、サンプルを照射するためのものである。１次ビームレットは、サンプルを照射するためのものとすることができる。

【0016】

他の実施形態と組み合わせることができる本明細書の実施形態によれば、荷電粒子の信号ビームは、２次粒子および／または後方散乱粒子のビームを指すことができる。典型的に、信号ビームまたは２次ビームは、１次ビームもしくは１次ビームレットが試料に衝突すること、および／または１次ビームが試料から後方散乱することによって生成される。

【0017】

本明細書で参照する「試料」または「サンプル」は、それだけに限定されるものではないが、半導体ウエハ、半導体加工物、フォトリソグラフィマスク、およびメモリディスクなどの他の加工物を含む。実施形態は、材料が堆積させられたまたは構築された任意の加工物に適用することができる。試料は、構築すべき表面または層が堆積させられた表面、縁部、および典型的にベベルを含むことができる。

【0018】

図１は、一実施形態によれば、複数の荷電粒子ビームレット４Ａ、４Ｄ、４Ｇを含む荷電粒子ビーム装置１を示す。装置は、サンプル検査のために使用することができる。荷電粒子ビーム装置１は、荷電粒子を生成することができる荷電粒子源２を含み、荷電粒子は、多開孔板５へ誘導される。多開孔板５の開孔５Ａ、５Ｄ、５Ｇは各々、ビームレット４Ａ、４Ｄ、４Ｇを通すことができる。ビームレットの各々は、デフレクタ６を通過した後、スキャナ１２を通過することができる。

【0019】

ビームレットは、対物レンズ１０によって、複数の焦点４０Ａ、４０Ｄを形成するように集束させることができる。第１のビームレット４Ａは、第１のスポット４０Ａ上に集束させられ、第２のビームレット４Ｄは、第２のスポット４０Ｄ上に集束させられる。

【0020】

荷電粒子ビーム装置１は、デフレクタ６を含み、デフレクタ６は、ビームレット４Ａ、４Ｄを対物レンズ１０の方へそれぞれ誘導することができるデフレクタ要素６Ａ、６Ｄを含むことができる。デフレクタ要素６Ａ、６Ｄは、コントローラ１１０によってアドレス指定可能とすることができる。デフレクタ要素６Ａ、６Ｄは、各々ビームレットのうちの１つを通すように構成することができる。デフレクタ要素６Ａ、６Ｄは、第１のデフレクタ要素６Ａおよび第２のデフレクタ要素６Ｄを含むことができる。第１のデフレクタ要素６Ａは、第１のビームレット４Ａを通すことができる。第２のデフレクタ要素６Ｄは、第２のビームレット４Ｄを通すことができる。ＭＥＭは、各デフレクタ要素を同時に励磁するように動作することができる。デフレクタ６は、ＭＥＭを含むことができる。ＭＥＭは、各デフレクタ要素６Ａ、６Ｄに、双極子、四重極、六重極、八重極、および／またはそれ以上の多重極などの電気多重極を生成するように構成することができる。

【0021】

コントローラ１１０は、各デフレクタ要素６Ａ、６Ｄをアドレス指定することができる。コントローラ１１０は、第１のデフレクタ要素６Ａへ第１の信号を送ることができ、第２のデフレクタ要素６Ｄへ第２の信号を送ることができる。第１の信号および第２の信号は、同一とすることができ、または異なることができる。第２の信号は、コントローラ１１０によってデフレクタ６の追加のデフレクタ要素へ送られる追加の信号と同一とすることができる。コントローラ１１０は、たとえば各デフレクタ要素６Ａ、６Ｄが固有の信号を受け取り、または同じ信号を受け取るように、各デフレクタ要素６Ａ、６Ｄを制御することができる。

【0022】

デフレクタ６は、ビームレットが空間的に別個の粒子源からきたように見せることができる。別法／追加として、荷電粒子ビーム装置１は、集束レンズ（図示せず）を含むことができ、集束レンズは、たとえば粒子源２と多開孔板５との間に配置することができる。集束レンズは、荷電粒子を多開孔板５へ直接案内することができる。別法／追加として、多開孔板５の直後など、多開孔板５の後に、集束レンズを配置することもできる。集束レンズは、荷電粒子を対物レンズ１０の方へ直接または間接的に視準および／または案内することができる。

【0023】

デフレクタ６およびスキャナ１２は、同期するように構成することができ、レンズレット３００またはレンズレットアレイもまた、デフレクタおよび／またはスキャナと同期させることができる。コントローラ１１０は、スキャナ１２の走査およびデフレクタ６の走査、ならびに任意選択のレンズレット３００またはレンズレットアレイを同期させることができる。コントローラ１１０は、集中構成とビームレット変位構成との間の切換えなど、荷電粒子装置１の構成を制御することができる。

【0024】

デフレクタ６および／またはスキャナ１２は、荷電粒子ビームレット４Ａ、４Ｄ、４Ｇをサンプル８の上で動かすことができる。サンプル８は、並進可能ステージなどのステージ７上に位置することができ、ステージ７はまた、サンプル８の撮像および／または検査を支援するようにサンプル８を動かすのを支援することができる。

【0025】

ビームレット４Ａ、４Ｄ、４Ｇは、サンプル８の表面に当たると、サンプルとの相互作用を受けることができる。これらの相互作用により、電子、Ｘ線、熱、および光などの様々な放出をもたらすことができる。これらの放出の多くは、サンプルの像の形成および／またはサンプル８からのデータの収集に使用することができる。試験または像形成のための関心放出は、比較的低いエネルギー（１～５０ｅＶ）によって様々な角度でサンプル８から逃げた信号電子からのものである。対物レンズ１０を介して、後方散乱および／または２次電子を含む信号電子を試料から収集することができる。２次電子は、ビーム分離器アセンブリにおいて、後方散乱電子および／またはビームレット４Ａ、４Ｄ、４Ｇから分離することができ、ビーム分離器アセンブリは、対物レンズ１０によって収集された信号電子を検出器アセンブリへ誘導することができるように、光路内に配置することができる。検出器アセンブリは、検出器要素を含むことができ、検出器要素は、測定信号、たとえば検出された信号電子に対応する電子信号を生成するように構成することができる。コンピュータおよび／またはコントローラが、装置によって生成されたデータを受け取ることができる。

【0026】

試料にビームレット４Ａ、４Ｄ、４Ｇを照射し、検出器アセンブリの出力を表示および／または記録することによって、サンプル８の表面の複数の画像を含めて、サンプルの検査／試験のためのデータを提供することができる。各画像は、サンプルの表面の異なる部分に関する情報を提供することができる。したがって、単一ビーム装置と比較して、複数のビームレットを使用することによって、データ取得速度を増大させることができる。ステージ７（またはサンプル支持体）は、すべての方向に水平に可動など、可動とすることができる。これにより、ビームレット４Ａ、４Ｄ、４Ｇが、試験すべきサンプル上のターゲット区域に到達することを可能にすることができる。

【0027】

図１はまた、コマフリー点１００を示しており、コマフリー点１００は、対物レンズ１０内に位置するものとして示されている。別法として、コマフリー点１００は、スキャナ１２内またはスキャナと対物レンズ１０との間に位置することもできる。ビームレット４Ａ、４Ｄ、４Ｇは、コマフリー点１００を通過するように見える。コマフリー点１００を通過することによって、収差を低減および／または最小化することができ、分解能の改善のために集束ビームレットのスポットサイズを低減および／または最小化することができる。スキャナ１２は、ビームレット４Ａ、４Ｄが走査中にコマフリー点１００を断続的および／または周期的に通過するように、ビームレット４Ａ、４Ｄを動的にシフトさせるように動作することができる。

【0028】

スキャナ１２は、非点収差、コマ、および像面湾曲収差などの収差を加える可能性がある。視野の寸法を判定することができる走査範囲は、収差および／または分解能損失の許容量に基づいて判定および／または選択することができる。範囲および／または視野が大きければ大きいほど、より大きい収差、より大きいビームレット焦点サイズ、および分解能の悪化をもたらすことがある。

【0029】

一例では、ビームレットの焦点のアレイは、半径約８０μｍの範囲まで延び、たとえばビームレットのアレイは、半径約８０μｍの仮想リング上に位置し、ビームレットのうちの１つの視野は、約±５μｍとすることができる。走査範囲がそれより大きい場合、５％以上のスポットサイズの増大など、空間分解能の著しい損失をもたらす可能性がある。スキャナ１２は、著しい収差を加える可能性がある。別法／追加として、スキャナの動作は、分解能を維持するように、または少なくとも許容分解能を維持するように、制限することができる。たとえば、ビームレット４Ａ、４Ｄがコマフリー点１００から比較的離れて断続的および／または周期的に走査される場合、コマフリー点１００から離れた位置でビームレットのスポットサイズが増大し、特に視野の外縁部近くの分解能が悪くなる可能性がある。比較的大きい走査範囲で、ビームレット収差は許容できないほど高いレベルに到達する可能性があり、したがってスポットサイズが許容できないほど大きくなり、分解能が許容できないほど不十分になる。許容できるものおよび許容できないものは、事前決定または選択することができる。

【0030】

一実施形態では、スキャナ１２による走査範囲は、スポットサイズが、ビームがコマフリー点１００を通過したときのスポットサイズから１％、２％、５％、または１０％未満だけ増大するように収差を制限するなど、収差が許容収差より大きくならないように制限することができる。光軸Ｏに直交する仮想平面２１０（図２参照）を画定した場合、許容収差点１０５は、コマフリー点１００を含む仮想平面２１０上の点として画定することができる。許容収差点１０５は、ビームレットが通過することができる仮想平面２１０上の点とすることができ、この点では、集束ビームレットのスポットサイズが、それを上回るとビームレットがコマフリー点１００を通過する所定の量未満だけ増大することができ、所定の量は、１０％、５％、２％、または１％とすることができる。

【0031】

スキャナ１２は、ビームレット４Ａ、４Ｄをコマフリー点１００から動的にシフトさせることができ、それにより無非点収差、コマ、および像面湾曲を加える可能性がある。特に半導体検査の応用例と同様に迅速なスループットが所望されるとき、優れた空間分解能力によって大きい視野で動作することができる荷電粒子装置を提供しながら、収差を最小化することができる光学系およびコントローラなどのハードウェアの動作方法および関連する配置を見出すことは、技術的に困難な可能性がある。

【0032】

図２は、本明細書に記載する実施形態による装置の集中構成を示す。装置の集中構成で、デフレクタ６は、複数のビームレット４Ａ、４Ｄの各々を仮想平面２１０上のコマフリー点１００の方へ誘導する。

【0033】

コマフリー点は、たとえば、対物レンズ１０（たとえば、図１に示す）などの対物レンズ１０の視野内に位置することができ、すなわち視野のない領域には位置しない。コマフリー点１００は、光軸Ｏ上に位置することができる。コマフリー点１００は、スキャナ１２の中心など、スキャナ１２内に位置することができる。コマフリー点１００は、対物レンズ１０とスキャナ１２との間に位置することができる。コマフリー点は、スキャナ１２、対物レンズ１０、およびビームがサンプルに当たる前に荷電粒子ビームを減速させるために使用される静電レンズのうちの少なくとも１つの視野内に位置することができ、またはスキャナ１２と、対物レンズ１０と、減速のための静電レンズとの視野の間の位置に配置することができる。

【0034】

図２は、ビームレット４Ａ、４Ｄが対物レンズ１０によって集束させられて複数の焦点４０Ａ、４０Ｄを形成することを示す。第１のビームレット４Ａは、第１のスポット４０Ａ上に集束させられ、第２のビームレット４Ｄは、第２のスポット４０Ｄ上に集束させられる。複数の焦点は、規則的に隔置されたアレイなどのアレイを形成することができる。図２に見られるように、焦点は、仮想リング２５上に位置することができ、仮想リング２５は、光軸Ｏに対して中心に位置することができる。焦点４０Ａ、４０Ｄは、光軸Ｏに直交するものなどの焦点面２０上に位置することができる。

【0035】

第１のスポット４０Ａは、装置が集中構成にあるとき、正常な第１の焦点４０Ａと呼ばれる。

【0036】

本明細書に記載する他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、スキャナ１２およびデフレクタ６の動作などによって、特にスキャナ１２およびデフレクタ６を同期して走査させることによって、ビームレットがコマフリー点１００を通過するようにビームレットを走査することができる。

【0037】

図３Ａは、本明細書に記載する実施形態による装置の集中構成を示す。図３Ａは、コマフリー点１００を含む仮想平面２１０、およびビームレット４Ａ、４Ｄの焦点４０Ａ、４０Ｄを示す。説明を簡略化するために、対物レンズ１０は図３Ａに示されていない。対物レンズ１０は、スキャナ１２の後に配置されることが理解されよう。集中構成で、正常な第１の焦点４０Ａは、第１の視野内の中心に位置することができ、第１の視野は、正常な第１の視野４００Ａであると考えることができる。第２のビームレット４Ｄは、第２の焦点４０Ｄを形成することができ、第２の焦点４０Ｄは、第２の視野４００Ｄ内の中心に位置することができる。デフレクタ６は、ビームレット４Ａ、４Ｄの各々をコマフリー点１００の方へ誘導することができる。スキャナ１２は、荷電粒子装置が集中構成にある間に、第１のビームレット４Ａおよび第２のビームレット４Ｄのそれぞれの視野４００Ａ、４００Ｄが、走査中にビームレット４Ａ、４Ｄによって照射されるように、ビームレット４Ａ、４Ｄを走査することができる。

【0038】

図３Ｂは、本明細書に記載する実施形態による装置の集中構成を示す。集中構成で、各ビームレット４Ａ、４Ｄなど、デフレクタ６によってコマフリー点１００の方へ誘導される少なくとも第１のビームレット４Ａは、走査中などに、スキャナ１２によってコマフリー点１００から離れる方へ動的にシフトさせることができる。デフレクタ６によってコマフリー点１００の方へ誘導されるものを含めて、ビームレット４Ａ、４Ｄの各々は、走査中にスキャナ１２によってシフトさせることができる。ビームレットに対するスキャナ１２の動作の結果、ビームレットは、コマフリー点１００から変位させられた点で、仮想平面２１０を通過することができる。各ビームレット４Ａ、４Ｄは、走査周波数と同期するなど、コマフリー点１００を断続的および／または周期的に通過することができる。

【0039】

スキャナ１２は、各ビームをほぼ等しく動的にシフトさせて、各ビームに対してほぼ同じ動的シフトを引き起こすように配置することができる。正常な第１の焦点４０Ａおよび第２の焦点４０Ｄは、第１のビームレット４Ａおよび第２のビームレット４Ｄが各々、走査中にコマフリー点１００を通過するように位置決めすることができる。図３Ａおよび図３Ｂに示すように、正常な第１の焦点４０Ａおよび第２の焦点４０Ｄは、それぞれ第１の視野４００Ａおよび第２の視野４００Ｄ内など、それぞれの視野内に位置することができる。正常な第１の焦点４０Ａおよび第２の焦点４０Ｄは、それぞれの視野、すなわち第１の視野４００Ａおよび第２の視野４００Ｄ内の中心に位置することができる。

【0040】

デフレクタ６が、第１のビームレット４Ａを許容収差点１０５の方へ静的に偏向（および／または誘導）し、スキャナ１２が、ビームレット４Ａ、４Ｄを動的にシフトさせる場合、第１のビームレット４Ａは、許容収差点１０５の周りで変動する点で、仮想平面２１０を通過することができる。変動が大きすぎる場合、スポットサイズの望ましくない増大および分解能の損失が生じることがある。

【0041】

図３Ｂで、第１のビームレット３Ａは、スキャナによって偏向されて、ビーム経路３３Ａおよび３３Ａ’を形成することを示す。ビーム経路３３Ａ、３３Ａ’は、コマフリー点１００から変位させられた点で仮想平面２１０を交差して、正常な視野４００Ａの縁部に到達することができる。走査の範囲および／または視野４００Ａ、４００Ｄは、所定の範囲に制限することができる。所定の範囲は、スポットサイズの許容できる増大に基づくことができ、スポットサイズは、視野の縁部における許容できる分解能損失に相関することができる。

【0042】

スポットサイズの増大および分解能の損失は、仮想平面２１０上のコマフリー点からのビームレットの変位の大きさとともに拡大する傾向がある。許容収差点１０５（図４参照）を参照することによって、視野４００Ａなど、走査パラメータの限度を判定することが有用である。たとえば、集中構成で、第１のビームレット４Ａの正常な第１の視野４００Ａは、第１のビームレット４Ａが正常な第１の視野４００Ａの縁部に到達したとき、集中構成の許容収差点１０４、１０４’を通過するように制限することができる。

【0043】

スキャナ１２は、スキャナ１２による最大偏向で、ビームレット４Ａ、４Ｄが許容収差点に到達するように、ビームレット４Ａ、４Ｄを偏向させることができる。ビームレット４Ａ、４Ｄの視野４００Ａ、４００Ｄの範囲は、最大偏向で仮想平面を通過するビームレットに対する許容収差点および／または関連する分解能損失によって判定することができる。

【0044】

スキャナ１２は、六重極、八重極またはそれ以上などの多重極とすることができる。荷電ビーム装置は、各ビームレット４Ａ、４Ｄに対応するデフレクタ要素６Ａ、６Ｄを調整することなどによって、各ビームに対して個々の無収差および多重極（六重極以上など）補正を適用することができるように構成される。

【0045】

ビームレットの正常な視野の外側にある関心領域で、著しい分解能損失なくビームレットを誘導することは、技術的に困難な可能性がある。荷電粒子装置のいくつかの構成では、ホットスポットまたは他の関心領域が比較的不十分に分解されることがある。

【0046】

図４は、本明細書に記載する実施形態による荷電粒子ビーム装置１のビームレット変位構成を示す。図３Ａおよび図３Ｂと同様に、説明を簡略化するために、対物レンズ１０は図４に示されていない。対物レンズ１０は、スキャナ１２の下に位置することが理解されよう。図４に見られるように、ビームレット変位構成で、デフレクタ６は、第１のビームレット４Ａを許容収差点１０５の方へ偏向させることができ、デフレクタ６は、第２のビームレット４Ｄをコマフリー点１００の方へ偏向させる。

【0047】

ビームレット変位構成で、許容収差点１０５をコマフリー点１００から変位させることができる。第１のビームレット４Ａの焦点は、正常な第１の焦点４０Ａ（図３参照）から、変位させられた第１の焦点４５Ａへ変位させることができる。集中構成などに対して、許容収差点１０５に関係する第１の焦点の最大のビームレットシフト、および／またはスポットサイズの所定の許容できる増大（たとえば、１、２、５、または１０％）が生じることができる。

【0048】

ビームレット変位構成で、第１のビームレット４Ａは、ホットスポットなどの関心領域を照射および／または撮像するために使用することができ、第２のビームレット４Ｄ、または複数のビームレットのうちの任意の数の他のビームレットが、集中構成と同様／同一に動作することができる。言い換えれば、ホットスポットなどの関心領域で、ビームレットのうちの１つ、たとえば第１のビームレット４Ａを誘導することが可能であり、アレイ４Ｄ、４Ｇの他のビームレットは、集中構成と同様に引き続き動作することができる。ビームレット４Ａ、４Ｄの各々に対するデフレクタ要素６Ａ、６Ｄの各々が、個々にアドレス指定可能である場合は有利である。デフレクタ６は、ビームレット４Ａ、４Ｄの各々を、他のビームレットから独立してなど、個々に偏向させるように構成することができる。

【0049】

ビームレット変位構成で、スキャナ１２およびデフレクタ６は、第１のビームレット４Ａが仮想平面２１０上の許容収差点１０５を通過するように走査することができる。走査は、走査中に第１のビームレット４Ａが許容収差点１００を連続的に通過するように行うことができる。別法として、走査は、デフレクタ６が第１のビームレット４Ａを許容収差点１０５の方へ静的に誘導する場合など、第１のビームレット４Ａが走査と同期して許容収差点１００の周りで変動するように実行することができ、第１のビームレット４Ａは、許容収差点を断続的または周期的に通過することができる。

【0050】

変位させられた第１の焦点４５Ａは、ホットスポットおよび／またはサンプル８の特定の関心位置に誘導することができる。関心スポットまたは「ホットスポット」を照射することが可能になるように、アレイの任意のビームレットなど、アレイの少なくとも１つのビームレットを調整することが可能であることが望ましい。ホットスポットなどは、ビームレット４Ａ、４Ｄの各々が、荷電粒子装置の通常の構成で、著しい収差による著しい分解能損失なしで到達することが可能でないはずの位置に存在することがある。サンプル上のいずれの場所にも存在し得るホットスポットを照射／撮像するときでも、分解能損失が最小化されるように、荷電粒子装置を動作させることが望ましい。

【0051】

図４に示すように、変位させられた第１のスポット４５Ａは、第１のビームレット４Ａの変位させられた視野４０５Ａ内の中心に位置することができる。第２のスポット４０Ｄは、第２のビームレット４Ｄによって形成された第２の視野４００Ｄ内の中心に位置することができる。第２のスポット４０Ｄおよび／または第２の視野４００Ｄは、荷電粒子ビーム装置１の集中構成およびビーム変位構成で、区別ができないものとすることができる。デフレクタ６は、第１のビームレット４Ａを許容収差点１０５の方へ誘導することができる。

【0052】

ビームレット変位構成で、第１のビームレット４Ａは、変位させられた第１の視野４０５Ａを照射することができる。変位させられた第１のスポット４５Ａは、正常な第１の焦点４０Ａからの第１のビームレットシフト４１５Ａによって変位させることができる。ビームレット変位構成で、デフレクタ６は、複数のビームレット４Ａ、４Ｄによって形成された正常なアレイ（または、たとえばリング）上にないホットスポットなどの方へ、第１のビームレット４Ａを動かすことができる。言い換えれば、ビームレット変位構成で、第１のビームレット４Ａの第１のスポットは、ビームレットによって形成された焦点のアレイから変位させることができ、または集中構成にある複数の焦点がリングを形成する場合、リングから変位させることができる。

【0053】

特にビームレットがホットスポットを照射／撮像するために使用されるとき、ビームレット経路を最適化して、ノイズの低減、許容分解能の維持、収差の最小化、および／または走査速度の増大などの可能な目的を満たすために、特にビームレット変位構成において、ビームレット（たとえば、第１のビームレット）の複数の偏向を利用する方法および装置が本明細書に開示される。

【0054】

図５は、本明細書に開示する実施形態によれば、荷電粒子装置のビームレット変位構成を示す。変位させられた視野４０５Ａは、第１のビームレット４Ａによって照射することができ、第１のビームレット４Ａは、仮想平面２１０上の許容収差点１０５を連続的に通過することができる。デフレクタ６は、スキャナ１２による偏向を考慮して、第１のビームレット４Ａを許容収差点１０５の方へ誘導することができる。図５は、第１のビームレット４Ａの２つの光路４４Ａ、４４Ａ’を示しており、光路４４Ａ、４４Ａ’は各々、第１のビームレットの変位させられた視野４０５Ａの縁部に到達する。デフレクタ要素６Ａは、変位させられた視野４０５Ａの縁部に到達するように、第１のビームレット４Ａを光路４４Ａ、４４Ａ’に沿って偏向させることができる。変位させられた第１の焦点４５Ａは、変位させられた視野４０５Ａの中心など、変位させられた視野４０５Ａ内に位置することができる。デフレクタ６の走査、またはより詳細には第１のデフレクタ要素６Ａの走査は、第１のビームレット４Ａが許容収差点１０５を連続的に通過するように、スキャナ１２の偏向を補償することができる。言い換えれば、デフレクタ６は、第１のビームレット４Ａが許容収差点１０５を連続的に通過し、他のビームレット４Ｄ、４Ｇがコマフリー点１００の方へ静的に誘導されるように、スキャナ１２と同期して走査させることができる。

【0055】

さらに別の実施形態でも、デフレクタ６は、第１のビームレットが許容収差点１０５を連続的に通過し、他のビームレット４Ｄ、４Ｇがコマフリー点１００の方へ静的に誘導されるように、スキャナ１２と同期して走査させられる。本明細書に開示する任意の他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、複数のビームレット４Ａ、４Ｄの各々は、スキャナ１２によって走査され、第１のビームレット４Ａは、デフレクタ６によって走査され、第２のビームレット４Ｄは、デフレクタ６によってコマフリー点１００の方へ静的に偏向させられる。

【0056】

図５はまた、第１のビームレット４Ａの像面湾曲収差を補正することができるレンズレット３００を示す。複数のビームレット４Ａ、４Ｄの各ビームレット４Ａ、４Ｄに対して、それぞれのビームレットの像面湾曲を補正するために、レンズレットのアレイが存在することができる。レンズレットアレイの各レンズレットは、コントローラ１１０によってアドレス指定可能とすることができ、スキャナ１２および／またはデフレクタ６と同期して走査することができる。第１のビームレット４Ａまたはこれらのビームレットのいずれかの像面湾曲の補正は、スキャナ１２および／またはデフレクタ６の走査と同期させることができる。第１のビームレット４Ａに対するレンズレット３００など、レンズレットの各々は、スキャナおよび／またはデフレクタと同期して走査することができる。

【0057】

図５に示すように、デフレクタ６によるビームレットの事前偏向は、集中構成で、ビームレットのいずれかの正常な視野の外側にあるホットスポットなどの関心領域を照射するとき、ビームレットを許容収差点１０５で維持することができる。動的な無収差および六重極補正は、複数のビームレットのうちのビームレットのそれぞれの視野をさらに拡大することができる。一例として、ビームレットがデフレクタによって事前偏向されるときに実現可能とすることができる視野は、約５～１０μｍの範囲を有する。

【0058】

コントローラは、デフレクタ６のデフレクタ要素６Ａ、６Ｄの各々をアドレス指定するように構成された電子機器を含むことができる。コントローラは、デフレクタ６のデフレクタ要素６Ａ、６Ｄの部分要素（極など）に対する電圧の迅速な切換えを提供することができる。コントローラは、スキャナ１２と同期して、デフレクタ要素６Ａ、６Ｄのうちの少なくとも１つによってビームレット４Ａ、４Ｄを偏向させるのに好適な信号および／または電力を提供することができる。同期させられた制御の相対位相および振幅、ならびに／またはデフレクタ６およびスキャナ１２（および任意選択で、レンズレットアレイ）への電力信号を、調整可能とすることができる。

【0059】

各デフレクタ要素６Ａ、６Ｄは、ビームレット４Ａ、４Ｄのうちの１つを通すように構成することができる。デフレクタは、デフレクタ６の各デフレクタ要素６Ａ、６Ｄで電気双極子以上を生成するように構成されたＭＥＭを含むことができる。ＭＥＭは、各デフレクタ要素６Ａ、６Ｄで双極子、四重極、および六重極を同時に生成するように構成することができる。たとえば、各デフレクタ要素６Ａ、６Ｄは、特に双極子、四重極、および六重極を同時に生成するために、８つ以上の極／電極を含む。たとえば最大２０個以上の極／電極からなるデフレクタ要素６Ａ、６Ｄを含むＭＥＭなど、より高次のＭＥＭも企図される。

【0060】

各デフレクタ要素６Ａ、６Ｄは、静的および／または動的に場（静的場および動的場の重畳を含む）を生成するように構成することができ、そのような場は、コントローラからの信号および／または電力によって判定することができる。各デフレクタ要素６Ａ、６Ｄは、コントローラなどによって、他のデフレクタ要素と一致して、または他のデフレクタ要素から独立して、動作させられるように構成することができる。

【0061】

半径８０μｍの仮想リング内に配置されたビームレットのアレイの場合、レンズレット３００（および／またはレンズレットのアレイ）による像面湾曲の動的補正、およびデフレクタ６による動的事前偏向が、正常な焦点から関心領域（またはホットスポット）の方へのビームレットの可能なシフトを最大約２０μｍ拡大することができ、各ビームレットの視野を約２０μｍにすることを可能にすることができる。許容できる分解能損失で、正常なアレイから可能な限り大きい逸脱、および可能な限り大きい視野を有することが有利である。

【0062】

図６は、本明細書に記載する実施形態によるビームレット変位構成を示す。見やすいように、対物レンズ１０は示されていないが、スキャナ１２の下に（光軸に沿ってスキャナ１２からより遠くに）位置することが理解されよう。図６もまた、複数のビームレットのうちの他のビームレット６Ｄ、６Ｇを示さない。他のビームレットは同様に存在し、上記と同様に光学要素を通過することが理解されよう。たとえば、第２のビームレット４Ｄ（および／または複数のビームレットのうちの任意の他のビームレット）は、デフレクタ６およびスキャナ１２をコマフリー点の方へ通過することができる。

【0063】

デフレクタ６は、第１のＭＥＭ６１および第２のＭＥＭ６２を含むことができる。第１のＭＥＭ６１および第２のＭＥＭ６２は、光軸Ｏに沿って配置することができる。各ビームレット４Ａ、４Ｄは、第１のＭＥＭ６１および第２のＭＥＭ６２を順次通過することができる。コントローラは、デフレクタ６を制御することによって、第１のＭＥＭ６１および第２のＭＥＭ６２の各々を制御することができる。コントローラ１１０は、各ＭＥＭの個々の要素６１Ａ、６１Ｄ、６２Ａ、６２Ｄをアドレス指定することができる。第１のビームレット４Ａは、第１のＭＥＭ６１の第１のデフレクタ要素６１Ａ、それに続いて第２のＭＥＭ６２の第１のデフレクタ要素６２Ａによって、順次偏向させることができる。第２のビームレット４Ｄは、第１のＭＥＭ６１の第２のデフレクタ要素６２Ａ、それに続いて第２のＭＥＭ６２の第２のデフレクタ要素６２Ｄによって、順次偏向させることができる。

【0064】

デフレクタは、第１のＭＥＭおよび第２のＭＥＭを含むことができ、したがってビームレット変位構成で、許容収差点は、コマフリー点１００を含む仮想平面２１０上の最小収差点１１１になり、第１のビームレット４Ａは、最小収差点１１１を連続的に通過する。コントローラおよびＭＥＭは、デフレクタ６およびスキャナ１２によって、ビームレットが最小収差点１１１を連続的に通過するように、複数のビームレットのうちのビームレット４Ａ、４Ｄのいずれかを偏向させることができるように構成することができる。

【0065】

第１のＭＥＭ６１および第２のＭＥＭ６２を使用してビームレットを最小収差点１１１上で維持することによって、第１のビームレット４Ａ（または、ビームレットのいずれか）を、関心区域またはホットスポットに位置合わせすることができる。六重極補正および無非点収差補正を最適化することができる。レンズレットによる像面湾曲の動的補正を、ＭＥＭデフレクタの動的事前偏向と同期して、スキャナ１２と同期して行うことで、収差の低減および／または最小収差点を通過するビームレットの維持を行うことができる。

【0066】

一実施形態では、最小収差点１１１は、コマフリー点１００を含む仮想平面２１０上の点であり、走査ビームレットは、最小収差点１１１を連続的に通過することができ、最小収差点１１１は、走査ビームレットが焦点面の連続部分上に集束させられている間に、ビームレットが妥当な最小のスポットサイズを維持するような点である。妥当な最小のスポットサイズは、集中構成でビームレットがコマフリー点を視野の中心へ通過するときのスポットサイズより１０％、５％、２％、または１％未満だけ大きくすることができる。焦点面の連続部分は、正常な視野とは異なることができる。

【0067】

最小収差点１１１は、集中構成のコマフリー点１００に対応することができる。

【0068】

半径８０μｍの仮想リング内に配置されたビームレットのアレイの場合、レンズレット３００（および／またはレンズレットのアレイ）による像面湾曲の動的補正、および２つのＭＥＭを直列で使用するデフレクタ６による動的事前偏向が、正常な焦点から関心領域（またはホットスポット）の方へのビームレットの可能なシフトを最大約４０μｍ拡大することができ、各ビームレットの視野を約４０μｍにすることを可能にすることができる。

【0069】

一実施形態では、ビームレット変位構成で、スキャナ１２およびデフレクタ６は、第１のビームレット４Ａが、変位させられた第１の焦点４５Ａなどの最小収差点１１１を連続的に通過するように同期して走査させられ、変位させられた第１の焦点４５Ａは、集中構成の正常な第１の焦点４０Ａから変位させられたものである。最小収差点１１１を通過する第１のビームレット４Ａが、変位させられた第１の視野４０５Ａを走査するため、第２のビームレット４Ｄはコマフリー点１００を通過し、正常な第２の視野４００Ｄを走査することが可能である。

【0070】

コントローラ１１０などによって、デフレクタ６、スキャナ１２、およびレンズレット３００またはレンズレットアレイを同期させることができる。レンズレットアレイは、特に荷電粒子ビーム装置１がビームレット変位構成にあるとき、第２のビームレット４Ｄから独立して、第１のビームレット４Ａの像面湾曲収差を補正するように構成することができる。レンズレットアレイは、デフレクタ６の真上または真下など、デフレクタ６に直接隣接して位置することができる。

【0071】

概して、スキャナ１２は、ビームレット４Ａ、４Ｄをすべて互いに同期して同時に走査するように構成することができる。ビームレット変位構成で、デフレクタ６は、スキャナと同期して、ビームレット（第１のビームレットなど）のうちの１つまたは複数を動的に偏向させることができ、デフレクタ６は、他のビームレット（たとえば、第２のビームレットを含む）をコマフリー点の方へ静的に偏向させる。デフレクタ６による動的偏向は、許容収差点１０５および／または最小収差点１１１を連続的に通過するように、１つのビームレット（第１のビームレット４Ａなど）を誘導することができる。

【0072】

実施形態は、ビームレット変位構成で、スキャナの走査と同期して非点収差を動的に補正するように構成された第１のＭＥＭおよび第２のＭＥＭを含むことができる。デフレクタは、デフレクタを通過する各ビームレットに対して、２つのデフレクタ要素（および／またはＭＥＭ要素）などの少なくとも１つのデフレクタ要素（および／またはＭＥＭ要素）を含むことができる。各ＭＥＭ要素は、双極子以上を生成することができる。

【0073】

ＭＥＭのうちの１つまたは各々は、デフレクタ６の各デフレクタ要素で電気双極子以上を生成するように構成することができる。ＭＥＭは各々、各デフレクタ要素で双極子、四重極、および六重極を同時に生成するように構成することができる。たとえば、各デフレクタ要素は、特に双極子、四重極、および六重極を同時に生成するために、８つ以上の極／電極を含む。たとえば最大２０個以上の極／電極からなるデフレクタ要素を含むＭＥＭなど、より高次のＭＥＭも企図される。

【0074】

ＭＥＭの各デフレクタ要素は、静的および／または動的に場（静的場および動的場の重畳を含む）を生成するように構成することができ、そのような場は、コントローラからの信号および／または電力によって判定することができる。各デフレクタ要素は、コントローラなどによって、他のデフレクタ要素と一致して、または他のデフレクタ要素から独立して、動作させられるように構成することができる。２つのＭＥＭが存在するとき、各ビームレットは、各ＭＥＭから１つずつ、固有の１対のデフレクタ要素を通過することができ、固有の各対のデフレクタ要素は、特にビームレット変位構成で収差を最小化するために、同期して動的に動作することができる。

【0075】

コントローラ１１０は、集中構成とビームレット変位構成との間の切換えなど、荷電粒子装置１の構成を制御するように構成することができる。コントローラ１１０は、複数のビームレットのうちのビームレットのどれが変位させられるかを選択することができる。コントローラ１１０は、スキャナ１２の走査およびデフレクタ６の走査（またはそのいずれか１つもしくは複数の要素）、ならびに任意選択でレンズレットアレイ（またはそのいずれか１つもしくは複数のレンズレット）の走査を制御、同期、および／または電力供給することができる。

【0076】

さらに、ＭＥＭおよび／またはレンズレットのための高速電子機器が、本明細書に企図および開示される。そのような高速電子機器は、複数のチャネルを含むことができる。たとえば、８つの極／電極を有するＭＥＭを制御する際、各ＭＥＭ要素は、コントローラ１１０によって、スキャナ１２と同期して高速で最大８つのチャネルを制御することができる。簡単にするために、４つの極を含むＭＥＭを有することが有利である。

【0077】

図７は、本明細書に記載する実施形態による荷電走査装置を動作させる方法５００を示す。複数のビームレットが、デフレクタおよびスキャナを通過させられる（５１０）。装置は、集中構成で動作させられ（５２０）、装置は、ビームレット変位構成で動作させられる（５３０）。ビームレットは、対物レンズによってサンプル上に集束させられる（５４０）。

【0078】

この開示は、以下に列挙する実施形態を含むことを意図しており、参照番号および図の参照は、理解を支援するために記載されており、参照または図の意図は、限定することではない。
１．荷電粒子ビーム装置（１）を動作させる方法であって、
複数のビームレット（４Ａ、４Ｄ）の各々をデフレクタ（６）およびスキャナ（１２）に通すことであり、ビームレットが、デフレクタを通過した後にスキャナを通過する、通すことと、
アレイを形成する複数の焦点（４０Ａ、４０Ｄ）を形成するように、対物レンズ（１０）によって、複数のビームレット（４Ａ、４Ｄ）の各々をサンプル上に集束させることであり、第１のビームレット（４Ａ）を第１のスポット（４０Ａ）上に集束させ、第２のビームレットを第２のスポット（４０Ｄ）上に集束させることを含む、集束させることと、
装置の集中構成で、
デフレクタ（６）によって、複数のビームレットの各々を光軸に直交する仮想平面（２１０）上のコマフリー点（１００）の方へ誘導することであり、
第１のスポット（４０Ａ）が、第１のビームレット（４Ａ）によって形成された正常な第１の焦点（４０Ａ）であり、
第１のビームレットが正常な第１の視野を走査し、第２のビームレットが正常な第２の視野を走査することを含めて、ビームレットの各々が正常な視野を走査するように、スキャナ１２を走査させる、誘導することと、
装置のビームレット変位構成（図４）で、
第１のビームレット（４Ａ）が、仮想平面（２１０）上の許容収差点１０５を通過し、第１のビームレット４Ａが、変位させられた第１の視野４０５Ａを走査するように、スキャナを走査することであり、
第１のスポット（４０Ａまたは４５Ａ）が、正常な第１の焦点（４０Ａ）から、変位させられた第１の焦点（４５Ａ）へ変位させられる、走査することとを含む、荷電粒子ビーム装置（１）を動作させる方法。
ビームレット変位構成で、第１のビームレットが許容収差点を通過するように、スキャナおよびデフレクタを走査させることができる（同期してなど）。
２．ビームレット変位構成で、
変位させられた第１の視野（４０５Ａ）が、光軸に実質上直交する方向に、正常な第１の視野（４００Ａ）から変位させられ、
スキャナが、第２のビームレットが正常な第２の視野を走査するように走査させられる、
実施形態１に記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。
スキャナは、ビームレットの各々を、たとえばそれぞれの各視野が各ビームレットから同時に走査されるように、同期して走査することができる。
３．集中構成で、正常な第１の焦点（４０Ａ）が、第１のビームレット（４Ａ）の正常な第１の視野（４００Ａ）内の中心に位置し、
ビームレット変位構成で、変位させられた第１のスポット（４５Ａ）が、第１のビームレットの変位させられた視野の中心に位置する、
上述した実施形態のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。
４．集中構成およびビームレット変位構成で、第２のスポット（４０Ｄ）が、第２のビームレットの正常な第２の視野（４００Ｄ）内の中心に位置する、
上述した実施形態のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。
５．集中構成で、アレイが規則的に隔置される、
上述した実施形態のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。
ビームレット変位構成で、第１のビームレットなど、ビームレットのうちの少なくとも１つを、その正常なスポットから変位させられた位置で集束させることができる。
６．集中構成が、アレイの各焦点が仮想リング上に配置されるようになっており、
ビームレット変位構成で、第１のスポットが仮想リングから変位させられる、
上述した実施形態のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。
７．デフレクタが、デフレクタ（６）の各デフレクタ要素（６Ａ、６Ｄ）に少なくとも電気双極子および電気四重極を生成するように構成されたＭＥＭを含み、各デフレクタ要素が、ビームレットのうちの１つを通すように構成される、
上述した実施形態のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。
ＭＥＭはまた、六重極を生成するように構成することができる。ＭＥＭは、８つの極／電極を有することができる。ＭＥＭは、最大２０個など、さらに多くの多重極を生成するように構成することができる。
８．許容収差点が、仮想平面上のコマフリー点から変位させられ、
コマフリー点が、対物レンズの視野内に位置する、
上述した実施形態のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。
９．集中構成およびビームレット変位構成で、ビームレットの各々が、スキャナによって走査され、
ビームレット変位構成で、第１のビームレットが、デフレクタによって走査され、
第２のビームレットが、デフレクタによってコマフリー点の方へ静的に偏向させられる、
上述した実施形態のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。
スキャナは、ビームレットの各々を同期して走査することができる。デフレクタは、第１のビームレットをスキャナと同期して走査することができる。
１０．第１のビームレットに、第１のビームレットの像面湾曲を補正するレンズレットを通過させること
をさらに含む、上述した実施形態のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。
レンズレットは、スキャナの走査と同期して調整することができる。
１１．第１のビームレットの像面湾曲の補正が、スキャナおよび／またはデフレクタの走査と同期させられ、レンズレットが、スキャナおよび／またはデフレクタと同期して走査される、
実施形態１０に記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。
１２．デフレクタが、ビームレット変位構成で、
許容収差点が最小収差点になり、
第１のビームレットが、スキャナの走査およびデフレクタの走査中に最小収差点を連続的に通過するように、第１のＭＥＭおよび第２のＭＥＭを含む、
上述した実施形態のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。
１３．ビームレット変位構成で、デフレクタを走査させることが、
第１のビームレットを動的に偏向させながら、第２のビームレットを静的に偏向させるように、第１のビームレットを走査することを含む、
上述した実施形態のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。
１４．ビームレット変位構成で、スキャナおよびデフレクタが、第１のビームレットが許容収差点を連続的に通過するように、同期して走査させられる、
上述した実施形態のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置を動作させる方法。
１５．荷電粒子源および多開孔板であり、多開孔板が複数の開孔を含み、各開孔がビームレットを通し、多開孔板が荷電粒子の複数のビームレットを形成する、荷電粒子源および多開孔板と、
デフレクタと、
スキャナと、
複数のビームレットを複数の焦点上に集束させて、第１のスポット上に集束させられた第１のビームレットおよび第２のスポット上に集束させられた第２のビームレットを含むアレイを形成するように構成された対物レンズとを備える、
荷電粒子ビーム装置であって、
荷電粒子ビーム装置が、集中構成およびビームレット変位構成を有し、
集中構成で、
デフレクタが、複数のビームレットの各々を光軸に直交する仮想平面上のコマフリー点の方へ誘導するように構成され、
複数の焦点が、第１のビームレットによって形成された正常な第１の焦点である第１のスポットを含み、
ビームレット変位構成で、
スキャナおよびデフレクタが各々、
デフレクタが、仮想平面上の許容収差点を通るように第１のビームレットを偏向させ、
第１のビームレットが、変位させられた第１の視野を走査するように、走査させられるように構成され、
第１のスポットが、正常な第１の焦点から、変位させられた第１の焦点へ変位させられる、
荷電粒子ビーム装置。
１６．荷電粒子ビーム装置がビームレット変位構成にあるとき、第２のビームレットから独立して、第１のビームレットの像面湾曲収差を補正するように構成されたレンズレットアレイ
をさらに含む、実施形態１５に記載の荷電粒子ビーム装置。
１７．スキャナが、複数のビームレットの各々を同期して同時に走査するように構成され、
ビームレット変位構成で、
デフレクタが、スキャナと同期して、第１のビームレットを動的に偏向させるように構成され、
デフレクタが、第２のビームレットをコマフリー点の方へ静的に偏向させるように構成される、
実施形態１５または１６に記載の荷電粒子ビーム装置。
１８．デフレクタが、
ビームレット変位構成で、許容収差点が最小収差点になるように構成された第１のＭＥＭおよび第２のＭＥＭを含み、
デフレクタおよびスキャナが、第１のビームレットが最小収差点を連続的に通過するように、同期するように構成される、
実施形態１５、１６、または１７に記載の荷電粒子ビーム装置。
１９．デフレクタが、第１のＭＥＭおよび第２のＭＥＭを含み、
第１のＭＥＭおよび第２のＭＥＭが、ビームレット変位構成で、スキャナの走査と同期して、非点収差を動的に補正するように構成される、
実施形態１５、１６、１７、または１８に記載の荷電粒子ビーム装置。
各ＭＥＭは、双極子、四重極、六重極、およびそれらの組合せを生成するように構成することができる。各ＭＥＭはまた、最大２０個など、より大きい多重極を生成することができる。
２０．荷電粒子ビーム装置の構成を制御するコントローラを含み、スキャナおよびデフレクタが、コントローラによって制御され、コントローラが、スキャナおよびデフレクタを同期させる、
実施形態１５～１９のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置。
２１．デフレクタが、電気双極子以上（双極子、四重極、および六重極など）を生成するように構成されたＭＥＭを含み、
デフレクタを走査することが、デフレクタによって、スキャナの走査と同期するなど、少なくとも１つのビームレットを動的に偏向させることである、
実施形態１５～２０のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置。

【0079】

上記は本開示の実施形態を対象とするが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他のさらなる実施形態を考案することができ、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】