特許 7250948 電流測定一体型アパーチャアレイ

(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】2023-03-24

(45)【発行日】2023-04-03

(54)【発明の名称】電流測定一体型アパーチャアレイ

(51)【国際特許分類】

   H01J 37/09 20060101AFI20230327BHJP

   H01J 37/244 20060101ALI20230327BHJP

   H01J 37/28 20060101ALI20230327BHJP

【ＦＩ】

H01J37/09 A

H01J37/244

H01J37/28 B

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021555021

(86)(22)【出願日】2020-03-11

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-05-10

(86)【国際出願番号】 EP2020056432

(87)【国際公開番号】W WO2020193130

(87)【国際公開日】2020-10-01

【審査請求日】2021-11-08

(31)【優先権主張番号】19166009.1

(32)【優先日】2019-03-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【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】マングナス，アルベルタス，ヴィクター，ゲラルドス

(72)【発明者】

【氏名】グーセン，マイケル，ロベルト

(72)【発明者】

【氏名】スマクマン，エルウィン，ポール

【審査官】鳥居 祐樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－１８６１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０７９９１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｊ ３７／０９

Ｈ０１Ｊ ３７／２４４

Ｈ０１Ｊ ３７／２８

Ｈ０１Ｊ ３７／３０５

Ｈ０１Ｌ ２１／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一次荷電粒子ビームを生成するように構成された荷電粒子源と、アパーチャアレイと、を備えるマルチビーム装置であって、
前記アパーチャアレイは、
前記一次荷電粒子ビームから複数のビームレットを形成するように構成された複数のアパーチャと、
回路構成に連結されると共に前記アパーチャアレイを照射する前記一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の電流を検出するように構成された検出器であって、前記一次荷電粒子ビームに関して前記アパーチャアレイのビーム入射側に配設された、検出器と、を有し、
前記検出器は、前記一次荷電粒子ビームの少なくとも前記一部の位置の変化又はサイズの変化のうち少なくとも一方を検出するための回路構成に連結されている、マルチビーム装置。

【請求項2】

前記検出器は、前記一次荷電粒子ビームの少なくとも前記一部の電荷を蓄積するため及び前記蓄積された電荷に基づいて前記電流を測定するための回路構成を含む、請求項１の装置。

【請求項3】

前記検出器は、前記一次荷電粒子ビームの少なくとも前記一部の前記電流を監視するための回路構成に連結されている、請求項１の装置。

【請求項4】

前記一次荷電粒子ビームの少なくとも前記一部の前記電流は、前記一次荷電粒子ビームの総電流を判定するために用いられる、請求項１の装置。

【請求項5】

前記検出器は、前記一次荷電粒子ビームの複数のパラメータのうち少なくとも１つの変化を検出するように構成された複数の電流検出器を備える、請求項１の装置。

【請求項6】

前記複数のパラメータは、ビーム位置、ビーム直径、ビーム電流、ビーム電流密度、又は前記ビーム電流密度の均一性のうち少なくとも１つを備える、請求項５の装置。

【請求項7】

前記複数の電流検出器の各々は、前記アパーチャアレイの少なくとも１つのアパーチャと関連付けられている、請求項５の装置。

【請求項8】

前記複数の電流検出器の各々は、前記アパーチャアレイ上に配設されている、請求項５の装置。

【請求項9】

前記検出器は、ファラデーカップ、ダイオード、ダイオードのアレイ、又はシンチレータを備える、請求項１の装置。

【請求項10】

マルチビーム装置においてビーム電流を測定する方法であって、
一次荷電粒子ビームをアパーチャアレイに照射することと、
前記アパーチャアレイのビーム入射側に位置決めされた検出器を用いて前記一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の電流を検出することと、
前記検出器を、前記一次荷電粒子ビームの少なくとも前記一部の位置の変化又はサイズの変化のうち少なくとも一方を検出するための回路構成に連結することと、
前記検出された電流に基づいて、複数のビームパラメータのうち少なくとも１つのビームパラメータを調節することと、
を備える、方法。

【請求項11】

前記一次荷電粒子ビームの少なくとも前記一部の電荷を蓄積することと、
前記蓄積された電荷に基づいて前記ビーム電流を測定することと、
を更に備える、請求項１０の方法。

【請求項12】

前記一次荷電粒子ビームの少なくとも前記一部の前記ビーム電流を監視することを更に備える、請求項１０の方法。

【請求項13】

前記一次荷電粒子ビームの前記一部の複数のパラメータのうち少なくとも１つの変化を検出することを更に備える、請求項１０の方法。

【請求項14】

前記検出器は、複数の電流検出器を備え、
前記複数の電流検出器の各々は、前記アパーチャアレイの少なくとも１つのアパーチャと関連付けられている、請求項１０の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
[0001] 本願は２０１９年３月２８日に提出された欧州出願第１９１６６００９．１号の優先権を主張するものであり、同出願は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

[0002] 本明細書に記載される実施形態はマルチビーム装置を開示し、より具体的には一体型ビーム電流測定能力を有するアパーチャアレイを含むマルチビーム電子顕微鏡を開示する。

【背景技術】

【0003】

[0003] 集積回路（ＩＣ）の製造プロセスにおいて、未完成の又は完成した回路部品は、設計に従って製造され且つ欠陥がないことを保証するために、検査される。光学顕微鏡又は走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）などの荷電粒子（例えば電子）ビーム顕微鏡を利用する検査システムが採用され得る。ＩＣ部品の物理的なサイズは縮小し続けているため、欠陥検出の精度及び歩留まりがより重要になる。スループット及び解像度を高めるためにより明るい電子源が用いられてもよいが、電子源の安定性が犠牲にされ、検査ツールをその所望の目的に対して不十分なものにするおそれがある。

【0004】

[0004] このように、関連技術のシステムは、例えば高ビーム電流での電子源の安定性の判定において、制約に直面している。本技術における更なる改善が望まれている。

【発明の概要】

【0005】

[0005] 本開示の実施形態は、マルチビーム装置においてビーム電流を測定するシステム及び方法を提供し得る。一態様においては、本開示はマルチビーム装置を対象とする。マルチビーム装置は、一次荷電粒子ビームを生成するように構成された荷電粒子源と、アパーチャアレイと、を含み得る。アパーチャアレイは、一次荷電粒子ビームから複数のビームレットを形成するように構成された複数のアパーチャと、アパーチャアレイを照射する一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の電流を検出するための回路構成を含む検出器と、を備え得る。

【0006】

[0006] 検出器は、一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の電荷を蓄積するため及び蓄積された電荷に基づいて電流を測定するための回路構成を含み得る。回路構成は、一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の電流を監視するように構成され得る。一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の電流は、一次荷電粒子ビームの総電流を判定するために用いられ得る。

【0007】

[0007] 検出器は、少なくとも一次荷電粒子ビームの一部の位置又はサイズの変化を更に検出するための回路構成を含み得る。検出器は、一次荷電粒子ビームの複数のパラメータのうち少なくとも１つの変化を検出するように構成された複数の電流検出器を備え得る。複数のパラメータは、ビーム位置、ビーム直径、ビーム電流、ビーム電流密度、又はビーム電流密度の均一性を備え得る。複数の電流検出器の各々は、アパーチャアレイの少なくとも１つのアパーチャと関連付けられ得ると共にアパーチャアレイ上に配設され得る。電流検出器は、ファラデーカップ、ダイオード、ダイオードのアレイ、シンチレータ、又は光電子増倍管を備え得る。

【0008】

[0008] 別の一態様においては、本開示は、一次荷電粒子ビームを生成するように構成された荷電粒子源を備えるマルチビーム装置を対象とする。装置は、第１の複数のアパーチャを備え一次荷電粒子ビームから複数のビームレットを形成するように構成された第１のアパーチャアレイと、第２のアパーチャアレイと、を含み得る。第２のアパーチャアレイは、第２の複数のアパーチャと、複数の電流検出器と、を備えていてもよく、複数の電流検出器の各々は、第２の複数のアパーチャの少なくとも１つのアパーチャと関連付けられると共に、第２のアパーチャアレイを照射する複数のビームレットのうち対応するビームレットの電流を検出するための回路構成を含む。

【0009】

[0009] 第１のアパーチャアレイは、荷電粒子源と第２のアパーチャアレイとの間に配設された電流制限アパーチャアレイを備え得る。複数の電流検出器の各々は、複数のビームレットのうち対応するビームレットの少なくとも一部の電荷を蓄積するため及び蓄積された電荷に基づいて電流を測定するための回路構成を含み得る。複数の電流検出器の各々は、対応するビームレットの電流を監視するため及び対応するビームレットの位置の変化又はサイズの変化のうち少なくとも一方を検出するための回路構成を含み得る。複数の電流検出器の各々は、対応するビームレットの複数のパラメータのうち少なくとも１つの変化を検出するための回路構成を含んでいてもよく、複数のパラメータは、ビームレット位置、ビームレット直径、ビームレット電流、ビームレット電流密度、又はビームレット電流密度の均一性のうち１つを備える。複数の電流検出器の各々は、ファラデーカップ、ダイオード、ダイオードのアレイ、シンチレータ、又は光電子増倍管であってもよい。

【0010】

[0010] 更に別の一態様においては、本開示は、一次荷電粒子ビームを生成するように構成された荷電粒子源と、一次荷電粒子ビームから複数のビームレットを形成するように構成された第１の複数のアパーチャを含む第１のアパーチャアレイと、第１のアパーチャアレイを照射する一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の電流を検出するための回路構成を含む第１の電流検出器と、を含むマルチビーム装置を対象とする。マルチビーム装置は、第２の複数のアパーチャを備える第２のアパーチャアレイを含んでいてもよく、第２の複数のアパーチャの各々は、複数のビームレットのうち対応するビームレットの少なくとも一部を受けるように構成されている。

【0011】

[0011] 第１の電流検出器は、一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の電荷を蓄積するため及び蓄積された電荷に基づいて電流を測定するための回路構成を含み得る。第２のアパーチャアレイは、第２の複数のアパーチャのうち少なくとも１つと関連付けられた第２の電流検出器を備え得る。

【0012】

[0012] 更に別の一態様においては、本開示は、マルチビーム装置においてビーム電流を測定する方法を対象とする。方法は、アパーチャアレイに一次荷電粒子ビームを照射すること及び一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の電流を検出することを含み得る。方法は、制御回路を用いて、複数のビームパラメータのうち少なくとも１つのビームパラメータを検出された電流に基づいて調節することを備え得る。方法は更に、一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の電荷を蓄積すること及び蓄積された電荷に基づいてビーム電流を測定することを備え得る。

【0013】

[0013] 方法は更に、一次荷電粒子ビームの少なくとも一部のビーム電流を監視することと、一次荷電粒子ビームの一部の複数のパラメータのうち少なくとも１つの変化を検出することと、を備え得る。複数のパラメータは、ビーム位置、ビーム直径、ビーム電流、ビーム電流密度、又はビーム電流密度の均一性のうち少なくとも１つを備える。方法は更に、一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の測定された電流に基づいて一次荷電粒子ビームの総電流を判定することを備え得る。検出器は複数の電流検出器を備えていてもよく、複数の電流検出器の各々がアパーチャアレイの少なくとも１つのアパーチャと関連付けられている。

【0014】

[0014] 更に別の一態様においては、本開示は、マルチビーム装置の１つ以上のプロセッサによって実行可能でありマルチビーム装置にマルチビーム装置においてビーム電流を測定するための方法を実施させる一組の命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体を対象とする。方法は、アパーチャアレイへの一次荷電粒子ビームの照射を制御すること及び検出器によって検出された一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の検出された電流に基づいて一次荷電粒子ビームの電流を判定することを備え得る。

【0015】

[0015] マルチビーム装置の１つ以上のプロセッサによって実行可能な一組の命令は、マルチビーム装置に、一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の電荷を蓄積するように検出器を作動させてもよく、蓄積された電荷に基づいて一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の電流を測定する。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】[0016] 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）システムを図示する概略図である。

【図2】[0017] 本開示の実施形態と一致する図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図示する概略図である。

【図3】[0018] 本開示の実施形態と一致するマルチビーム装置におけるアパーチャアレイの例示的な配列を図示する概略図である。

【図4】[0019] 本開示の実施形態と一致する図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マルチビーム装置を図示するブロック図である。

【図5A】[0020] 本開示の実施形態と一致する一体型ビーム電流検出器を含むマルチビーム装置のアパーチャアレイの例示的な構成を図示する概略図である。

【図5B】[0020] 本開示の実施形態と一致する一体型ビーム電流検出器を含むマルチビーム装置のアパーチャアレイの例示的な構成を図示する概略図である。

【図5C】[0020] 本開示の実施形態と一致する一体型ビーム電流検出器を含むマルチビーム装置のアパーチャアレイの例示的な構成を図示する概略図である。

【図5D】[0020] 本開示の実施形態と一致する一体型ビーム電流検出器を含むマルチビーム装置のアパーチャアレイの例示的な構成を図示する概略図である。

【図6】[0021] 本開示の実施形態と一致するマルチビーム装置においてビーム電流を測定する例示的な方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

[0022] 次に、例示的な実施形態を詳細に参照する。これらの実施形態の例は添付の図面に図示されている。以下の説明は添付の図面を参照する。添付の図面において、異なる図面で同じ番号は、別途表示されない限り、同一又は類似の要素を表す。以下の例示的な実施形態の説明に記載される実装形態は、全ての実装形態を代表するものではない。そうではなく、それらは、添付の特許請求の範囲に記載の開示される実施形態に関係する態様と一致する装置及び方法の例に過ぎない。例えば、いくつかの実施形態は電子ビームを利用するという文脈で記載されるが、本開示はそれに限定されない。他の種類の荷電粒子ビームが同様に適用されてもよい。また、光学撮像、光検出、Ｘ線検出など、他の撮像システムが用いられてもよい。

【0018】

[0023] デバイスの物理的なサイズを削減しながら電子機器の演算能力を高めることは、ＩＣチップ上のトランジスタ、キャパシタ、ダイオードなどの回路部品の実装密度を有意に高めることによって達成できる。例えば、スマートフォンにおいては、（親指の爪のサイズの）ＩＣチップが２０億個を超えるトランジスタを含むことがあり、各トランジスタのサイズは人間の髪の毛の１０００分の１未満である。当然のことながら、半導体ＩＣ製造は、数百もの個々のステップを備える複雑なプロセスである。たとえ１つのステップにおいてでもエラーがあれば、最終製品の機能性に劇的に影響を及ぼす可能性がある。たとえ１つの「キラー欠陥」でもデバイス不良を引き起こし得る。製造プロセスの目標は、プロセスの全体的な歩留まりを向上させることである。例えば、５０ステップからなるプロセスが７５％の歩留まりを得るには、個々のステップが９９．４％よりも高い歩留まりを有さなければならず、個々のステップの歩留まりが９５％であれば、全体的なプロセス歩留まりは７％まで落ちる。

【0019】

[0024] ジオメトリが縮小し、ＩＣチップ産業が（ＮＡＮＤゲート、フィン電界効果トランジスタ（ＦｉｎＦＥＴ）、及び先進動的ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）などの）３次元（３Ｄ）アーキテクチャに移行するにつれ、各下位ノードで欠陥を発見することはより困難且つ高価になっている。ＩＣチップ製造設備においては高いプロセス歩留まりが望ましいが、時間当たりに処理されるウェーハの数として定義されるウェーハスループットを高く維持することも不可欠である。高いプロセス歩留まり及び高いウェーハスループットは、特にオペレータの介入を伴うとき、欠陥の存在によって強い影響を受け得る。したがって、（ＳＥＭなどの）検査ツールによるマイクロサイズ及びナノサイズの欠陥の検出及び識別は、高歩留まり、高スループット、及び低コストを維持するのに不可欠であろう。

【0020】

[0025] 半導体チップは、非常に低いレベルの塵、浮遊粒子、エアロゾル粒子、及び化学蒸気などの汚染物質を有する極めて清浄で制御された環境において製作される。より具体的には、半導体クリーンルームには、立方フィート当たりの特定の粒子サイズの粒子の数によって規定される制御されたレベルの汚染を有することが要求される。典型的なチップ製造クリーンルームは空気の立方フィート当たり１～１０個の粒子を含有し、各粒子は直径が５μｍ未満である。比較のため、典型的な都市環境における戸外の大気は立方フィート当たりおよそ１２億５０００万個の粒子を含有し、各粒子は直径が２００μｍまでの平均サイズを有する。プロセス中のウェーハ上の１μｍほどの小さな一片の塵はそのチップ上に位置する数千のトランジスタに及ぶかもしれず、これは潜在的にチップ全体を使い物にならなくするおそれがある。場合によっては、レチクル上、又はウェーハ上に繰り返しパターンを創出するために用いられるフォトマスク上の一片の塵は、反復性の物理的又は電気的な欠陥を引き起こすかもしれない。例えば、単一のチップにおいてトランジスタを接続する１本以上の金属ワイヤは、重複したり塵粒子を通じて望ましくなく接続されたりして、チップ全体で回路に短絡を引き起こすかもしれない。

【0021】

[0026] （例えば時間当たりのウェーハプロセスの数として定義される）スループットを高く維持しながら高精度且つ高解像度でウェーハを観察し、検査し、撮像する能力を確保することは、ますます重要になっている。スループットを高めるべく、いくつかの検査ツールは、サンプル表面上に複数のプローブスポットを同時に形成するために、複数のビームを用い得る。一例として、ある検査ツールは、マルチビーム検査システム又はマルチ荷電粒子ビーム装置におけるように、一次ビームを生成し、その一次ビームが複数のビーム（例えば「ビームレット」）に分割され、その複数のビームがその後それぞれサンプル表面にわたってスキャンされてもよい。

【0022】

[0027] マルチビームＳＥＭのようなマルチ荷電粒子ビーム装置において高いスループットを維持しながら解像度を高めるためには、複数のビームレットが可能な限り多くの電子を有するように、一次ビームが高い電流密度又は高い輝度を有するのが望ましい。一次ビーム（例えば電子ビーム）の電流密度は、単位時間当たりのビームの単位面積当たりの電子（又は電荷）の数として定義され得る。電流密度は重要なビームパラメータであり得るが、電子顕微鏡の文脈においては、ビーム輝度の方が関連性が高いであろう。なぜなら、電子はある範囲の発散角をもって電子源を出て行くものであり、ビーム内の電子の角度分布は重要なパラメータであり得るからである。したがって、ビーム輝度は、一次源の単位立体角当たりの電流密度（ステラジアンで表される）として定義され得る。

【0023】

[0028] 高輝度電子ビームは、例えば、アノードと典型的には電子源であるカソードとの間の電圧を増加させることによって生成され得る。しかしながら、一次電子源を長期間にわたって高い電圧に曝すことは、電子源の耐久性及び安定性に影響を及ぼし得る。一次電子源の不安定性は、ソースの性能のみならず生成される一次電子ビームにも影響を及ぼすであろう。例えば、一次電子ビームは、経時的な放出電流のばらつき、検査システムの他のコンポーネントに対する一次ビームの位置のばらつき、ビームのサイズのばらつき、ビームの総電流のばらつき、ビームの電流密度の均一性のばらつきなどを呈して、潜在的に検査システムの全体的な効率及びスループットを低減させるかもしれない。

【0024】

[0029] マルチビームＳＥＭシステムにおいては、一次電子ビームが複数のビームレットに分割され、その複数のビームレットの各々がサンプル表面上にプローブスポットを作り出し得る。ビームレットの電子とサンプルとの相互作用は、サンプル上のプローブスポットに関連する情報を含む信号を生成する。生成された信号はその後、処理されてプロービングされたサンプル領域を表す画像を創出し、したがってユーザがサンプル及びサンプル上の欠陥を視覚的に分析することを可能にする。不安的な電子源からの不安定な一次電子ビームは、生成されるビームレット電流に不均一性を引き起こすおそれがあり、その結果、画質に強い影響を与える。ＩＣチップの製造設備においては、ウェーハの検査及び欠陥分析に関して、マルチビームＳＥＭなどの視覚検査ツールに依存することが多い。よって、画質に妥協することはウェーハを分析及び検査するユーザの能力を妨げるかもしれず、潜在的には全体的なスループットに影響を及ぼす。

【0025】

[0030] 画質は、不安定な一次電子ビーム、不安定な一次電子源、正しく較正されていない検出システム、ＳＥＭカラムの正しく整列されていない光学素子、サンプル汚染、機械的な振動、熱的干渉及び音響干渉などを含むがこれらに限定されない多くの要因によって影響され得るので、ウェーハ検査の最中に画質の劣化の理由を判定することは非常に困難である。これらの結像欠陥の原因（sources of imaging defects）のいずれか又は全てが潜在的に検査システムの全体的な解像度及びスループットに強い影響を与え得る。本開示のいくつかの態様は、アパーチャアレイでビーム電流（又はビームレット電流）を測定し、それによって、一次電子ビームがウェーハ検査のためにスキャンされている間に、一次電子源又は一次電子ビームの不安定性を検出及び監視することを提案する。測定情報は更に、不安定性の原因を判定するため及びそれに応じて一次電子源、一次電子ビーム、又は検査システムの関連するコンポーネントを調節するために利用されてもよい。

【0026】

[0031] 本開示の一態様においては、ビーム電流検出器を含むマルチビーム装置が一次ビーム又はビームレットの電流を測定するために用いられ得る。ビーム電流検出器は、一次電子ビーム又はビームレットによって照射されるアパーチャアレイ上に配設されてもよい。ビーム電流検出器は、一次電子ビームの少なくとも一部の電荷を蓄積すること及び一次電子ビームの一部の電流を測定することによって一次電子ビームの電流を測定するための回路構成を含んでいてもよい。

【0027】

[0032] 図面中のコンポーネントの相対的な寸法は、明瞭性のために誇張され得る。以下の図面の説明においては、同一又は類似の参照番号は同一又は類似のコンポーネント又は実体を参照し、個々の実施形態に関する相違のみが説明される。

【0028】

[0033] 本明細書において用いられるとき、具体的に別段の規定が無い限り、「又は」という用語は、実行不可能である場合を除き、可能なあらゆる組み合わせを含む。例えば、あるコンポーネントがＡ又はＢを含み得ると述べられている場合、具体的に別段の規定が無いか又は実行不可能でない限り、そのコンポーネントは、Ａ、又はＢ、又はＡ及びＢを含み得る。二つ目の例として、あるコンポーネントがＡ、Ｂ、又はＣを含み得ると述べられている場合、具体的に別段の規定が無いか又は実行不可能でない限り、そのコンポーネントは、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及びＢ及びＣを含み得る。

【0029】

[0034] 次に、図１を参照する。同図は、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を図示している。図１に示されるように、荷電粒子ビーム検査システム１は、メインチャンバ１０と、ロード／ロックチャンバ２０と、電子ビームツール１００と、機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）３０と、を含む。電子ビームツール１００はメインチャンバ１０内に位置している。

【0030】

[0035] ＥＦＥＭ３０は第１のロードポート３０ａ及び第２のロードポート３０ｂを含む。ＥＦＥＭ３０は追加的なロードポートを含んでいてもよい。第１のロードポート３０ａ及び第２のロードポート３０ｂは、検査対象のウェーハ（例えば、半導体ウェーハ又は他の材料で作製されたウェーハ）又はサンプルを含有するウェーハ前面開口一体化ポッド（ＦＯＵＰ）を受け取る（以下、ウェーハ及びサンプルは「ウェーハ」と総称する）。ＥＦＥＭ３０の１つ以上のロボットアーム（図示しない）がウェーハをロード／ロックチャンバ２０に輸送する。

【0031】

[0036] ロード／ロックチャンバ２０はロード／ロック真空ポンプシステム（図示しない）に接続されており、ロード／ロック真空ポンプシステムは大気圧を下回る第１の圧力に到達するようにロード／ロックチャンバ２０のガス分子を除去する。第１の圧力に到達した後、１つ以上のロボットアーム（図示しない）がウェーハをロード／ロックチャンバ２０からメインチャンバ１００に輸送する。メインチャンバ１００はメインチャンバ真空ポンプシステム（図示しない）に接続されており、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の圧力に到達するようにメインチャンバ１００のガス分子を除去する。第２の圧力に到達した後、ウェーハは電子ビームツール１００による検査を受ける。

【0032】

[0037] コントローラ４０が、電子ビームツール１００に電子的に接続されると共に、他のコンポーネントにも電子的に接続され得る。コントローラ４０は、ＥＢＩシステム１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ってもよい。コントローラ４０は、図１にはメインチャンバ１０、ロード／ロックチャンバ２０、及びＥＦＥＭ３０を含む構造の外部にあるものとして示されているが、コントローラ４０がその構造の一部であり得ることは理解される。

【0033】

[0038] 本開示は電子ビーム検査システムを収容するメインチャンバ１００の例を提供するが、この開示の態様はその最も広範な意味において電子ビーム検査システムを収容するチャンバに限定されないことに留意されたい。むしろ、前述の原理は他のチャンバにも適用され得ることが理解される。

【0034】

[0039] 次に、図２を参照する。同図は、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の一部であり得る例示的な電子ビームツールを図示する概略図を図示する。電子ビームツール１００（本明細書においては装置１００とも称される）は、電子源１０１と、ガンアパーチャ１０３を有するガンアパーチャプレート１７１と、集光レンズ１１０と、ソース変換ユニット１２０と、一次投影光学系１３０と、サンプルステージ（図２には図示しない）と、二次光学系１５０と、電子検出デバイス１４０と、を備えている。一次投影光学系１３０は対物レンズ１３１を備え得る。電子検出デバイス１４０は複数の検出素子１４０＿１，１４０＿２，及び１４０＿３を備え得る。ビーム分離器１６０及び偏向スキャンユニット１３２が一次投影光学系１３０の内部に設置され得る。装置１００の他の一般的に知られているコンポーネントが適宜追加／省略されてもよいことは理解されるであろう。

【0035】

[0040] 電子源１０１、ガンアパーチャ１７１、集光レンズ１１０、ソース変換ユニット１２０、ビーム分離器１６０、偏向スキャンユニット１３２、及び一次投影光学系１３０は、装置１００の一次光軸１００＿１と整列され得る。二次光学系１５０及び電子検出デバイス１４０は、装置１００の二次光軸１５０＿１と整列され得る。

【0036】

[0041] 電子源１０１は、カソード、抽出器又はアノードを備えることができ、一次電子がカソードから放出され得ると共に、抽出又は加速されて、クロスオーバ（仮想又は現実）１０１ｓを形成する一次電子ビーム１０２を形成し得る。一次電子ビーム１０２はクロスオーバ１０１ｓから放出されるものとして視覚化され得る。

【0037】

[0042] ソース変換ユニット１２０は画像形成素子アレイ（図２には図示しない）を備え得る。画像形成素子アレイは、一次電子ビーム１０２の複数のビームレットによってクロスオーバ１０１ｓの複数の並列画像（仮想又は現実）を形成するために、複数のマイクロ偏向器又はマイクロレンズを備え得る。図２は一例として３つのビームレット１０２＿１，１０２＿２，及び１０２＿３を示しており、ソース変換ユニット１２０は任意の数のビームレットに対応し得ることが理解される。

【0038】

[0043] 集光レンズ１１０は一次電子ビーム１０２を合焦させ得る。ソース変換ユニット１２０の下流のビームレット１０２＿１，１０２＿２，及び１０２＿３の電流は、集光レンズ１１０の合焦力を調節することによって又はビーム制限アパーチャアレイ内の対応するビーム制限アパーチャの径方向のサイズを変更することによって、可変にすることができる。対物レンズ１３１は、ビームレット１０２＿１，１０２＿２，及び１０２＿３を検査のためにサンプル１９０上に合焦させ得ると共にサンプル１９０の表面上に３つのプローブスポット１０２＿１ｓ，１０２＿２ｓ，及び１０２＿３ｓを形成し得る。ガンアパーチャプレート１７１は、クーロン相互作用効果を低減させるために、使用されていない一次電子ビーム１０２の最外殻電子を遮断し得る。クーロン相互作用効果は、プローブスポット１０２＿１ｓ，１０２＿２ｓ，及び１０２＿３ｓの各々のサイズを拡大させる恐れがあり、したがって検査解像度を劣化させ得る。

【0039】

[0044] ビーム分離器１６０は静電偏向器を備えるウィーンフィルタ型のビーム分離器であってもよく、静電双極子場Ｅ１及び磁気双極子場Ｂ１（いずれも図２には図示しない）を生成する。これらが印加される場合、静電双極子場Ｅ１によってビームレット１０２＿１，１０２＿２，及び１０２＿３の電子に及ぼされる力は、磁気双極子場Ｂ１によって電子に及ぼされる力と規模が等しく方向が逆である。したがって、ビームレット１０２＿１，１０２＿２，及び１０２＿３はゼロ偏向角度でビーム分離器１６０をまっすぐ通過し得る。

【0040】

[0045] 偏向スキャンユニット１３２は、サンプル１９０の表面の一区画の３つの小さなスキャン領域にわたってプローブスポット１０２＿１ｓ，１０２＿２ｓ，及び１０２＿３ｓをスキャンするために、ビームレット１０２＿１，１０２＿２，及び１０２＿３を偏向させ得る。プローブスポット１０２＿１ｓ，１０２＿２ｓ，及び１０２＿３ｓにおけるビームレット１０２＿１，１０２＿２，及び１０２＿３の入射に応じて、３つの二次電子ビーム１０２＿１ｓｅ，１０２＿２ｓｅ，及び１０２＿３ｓｅがサンプル１９０から放出され得る。二次電子ビーム１０２＿１ｓｅ，１０２＿２ｓｅ，及び１０２＿３ｓｅの各々は、二次電子（≦５０ｅＶのエネルギ）及び後方散乱電子（５０ｅＶとビームレット１０２＿１，１０２＿２，及び１０２＿３のランディングエネルギとの間のエネルギ）を含むエネルギの分布を有する電子を備え得る。ビーム分離器１６０は、二次電子ビーム１０２＿１ｓｅ，１０２＿２ｓｅ，及び１０２＿３ｓｅを二次光学系１５０に向け得る。二次光学系１５０は、二次電子ビーム１０２＿１ｓｅ，１０２＿２ｓｅ，及び１０２＿３ｓｅを電子検出デバイス１４０の検出素子１４０＿１，１４０＿２，及び１４０＿３上に合焦させ得る。検出素子１４０＿１，１４０＿２，及び１４０＿３は、対応する二次電子ビーム１０２＿１ｓｅ，１０２＿２ｓｅ，及び１０２＿３ｓｅを検出し得ると共に、サンプル１９０の対応するスキャン領域の画像を構築するために用いられる、対応する信号を生成し得る。

【0041】

[0046] 次に、図３を参照する。同図は、本開示の実施形態と一致するマルチビーム装置３００におけるアパーチャアレイの例示的な配列を図示している。マルチビーム装置３００は図２の電子ビームツール１００に実質的に類似していてもよいことが理解されるべきである。マルチビーム装置３００は、一次電子源３０１と、一次電子ビーム３０２と、電流制限アパーチャアレイ３０５と、集光レンズ３１０と、ビーム制限アパーチャアレイ３２０とを含んでいてもよい。マルチビーム装置３００のコンポーネントの各々は一次光軸３００＿１と整列されてもよい。

【0042】

[0047] マルチビーム装置３００の一次電子源３０１及び一次電子ビーム３０２は、図２に図示される電子ビームツール１００の電子源１０１及び一次電子ビーム１０２と実質的に類似している。いくつかの実施形態においては、一次電子源３０１は、例えば、タングステンフィラメント、六ホウ化ランタン（ＬａＢ_６）カソード、六ホウ化セリウム（ＣｅＢ_６）、タングステン／酸化ジルコニウム（Ｗ／ＺｒＯ_２）等を含んでいてもよい。電子源が、加熱されたソースからの熱電子放出を通じて、又はカソードからの電場誘起放出を通じて、電子を生成してもよい。電子放出又は電子生成の他の適当な方法が採用されてもよい。

【0043】

[0048] 一次電子ビーム３０２は、サンプル（図示しない）に向けて電子を駆動するための高加速電場に起因して高い運動エネルギを有する電子を備え得る。電子の運動エネルギは０．２～４０ｋｅＶの範囲内又はそれより高くてもよく、引出電圧、加速電圧、ビーム修正レンズ（beam-modification lens）、又は同様のものによって判定される。いくつかの実施形態においては、一次電子ビーム３０２は光軸（図示しない）を有していてもよく、一次電子ビーム３０２はその光軸に沿ってサンプルの方に進む。一次電子ビーム３０２の光軸は一次光軸３００＿１と整列していてもよい。

【0044】

[0049] マルチビーム装置３００は、複数のビームレットを形成するための複数のアパーチャ３０３を有する電流制限アパーチャアレイ３０５を備え得る。図３は一例として３つのビームレット３０２＿１，３０２＿２，及び３０２＿３を示しているが、電流制限アパーチャアレイ３０５が適宜任意の数のアパーチャ３０３を備えて任意の数のビームレットを形成してもよいことは理解される。電流制限アパーチャアレイ３０５のアパーチャ３０３の断面は、例えば、円形、長方形、楕円形、又はこれらの組み合わせであってもよい。電流制限アパーチャアレイ３０５は、一次光軸３００＿１に沿って一次電子源３０１と集光レンズ３１０との間に位置決めされ得る。電流制限アパーチャアレイ３０５は、一次電子源３０１から固定的な所定の距離離れて設置されてもよい。

【0045】

[0050] いくつかの実施形態においては、電流制限アパーチャアレイ３０５は均一なアパーチャのマトリクスを備えていてもよく、例えば、電流制限アパーチャアレイ３０５の各アパーチャ３０３は断面、形状、又はサイズが均一であり得る。いくつかの実施形態においては、電流制限アパーチャアレイ３０５は、不均一な断面、形状、又はサイズのアパーチャを含む不均一なアパーチャのマトリクスを備えていてもよい。いくつかの実施形態においては、アパーチャ３０３は、線形、円形、長方形、螺旋形、ジグザグ形、蛇行状、三角形パターン、又はこれらの組み合わせに配列されてもよい。電流制限アパーチャアレイ３０５のアパーチャはアレイを横断して無作為にレイアウトされてもよいことは理解される。アパーチャの他の適当なレイアウト及び構成も用いられ得る。

【0046】

[0051] いくつかの実施形態においては、電流制限アパーチャアレイ３０５は、金属、セラミック、プラスチック、合金、合成物、半導体、又は真空対応でアパーチャ３０３を形成するために加工され得る任意の適当な材料を備えていてもよい。電流制限アパーチャアレイ３０５のアパーチャ３０３は、フォトリソグラフィ、エンボス、超精密レーザ加工、射出成形、機械掘削、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ベースの技術など又は任意の他の適当な技術を用いて製造され得る。

【0047】

[0052] いくつかの実施形態においては、マルチビーム装置３００は、図２のガンアパーチャプレート１７１のようなアパーチャプレート（図示しない）を含んでいてもよい。アパーチャプレートは、クーロン相互作用効果を低減させるために、使用されていない一次電子ビーム１０２の最外殻電子を遮断するように構成され得る。クーロン相互作用効果は、サンプル表面上のプローブスポットのサイズを拡大させ得るので、とりわけ検査解像度を劣化させる。

【0048】

[0053] いくつかの実施形態においては、マルチビーム装置３００は、電流制限アパーチャアレイ３０５及びアパーチャプレートを含んでいてもよい。アパーチャプレートは一次電子源３０１と電流制限アパーチャアレイ３０５との間に設置され得る。アパーチャプレートは、アパーチャプレートの平面が一次光軸３００＿１に垂直になるように一次電子源３０１から所定の距離で設置され得る。アパーチャプレートの位置は固定されてもよいし、又はビーム電流要件に基づいて調節可能であってもよい。

【0049】

[0054] 電流制限アパーチャアレイ３０５は、一次電子ビーム３０２をビームレット３０２＿１，３０２＿２，及び３０２＿３に分割することによって一次ビーム電流を低減させるように構成されていてもよい。ビームレット３０２＿１，３０２＿２，及び３０２＿３の各々は、一次電子ビーム３０２の一次ビーム電流よりも低い、関連するビームレット電流を有し得る。関連するビームレット電流は、本明細書において用いられる場合、ビームレットを形成する電子の時間間隔当たりの数によって判定される電流として参照される。

【0050】

[0055] 戻って図３を参照すると、マルチビーム装置３００の集光レンズ３１０は、図２に図示される電子ビームツール１００の集光レンズ１１０と実質的に類似している。集光レンズ３１０はビームレット３０２＿１，３０２＿２，及び３０２＿３をコリメートするように構成されていてもよい。ソースから到来する電子ビームは本質的に発散性であり、コリメートされない電子ビームは、望ましくなく大きなプローブスポットを生成して、その結果、取得される画像の解像度が不良になり得る。例えば、図３において、３０２＿１など１つ以上のビームレットは、アパーチャプレート（図示しない）又は電流制限アパーチャアレイ３０５を通過した後、発散するかもしれず、集光レンズ３１０によってコリメートされて複数の相対的に平行なビームレットになることが必要であり得る。

【0051】

[0056] マルチビーム装置３００はビーム制限アパーチャアレイ３２０を備えていてもよい。ビームレット３０２＿１，３０２＿２，及び３０２＿３は、集光レンズ３１０を通過した後、ビーム制限アパーチャアレイ３２０に向けられ得る。ビーム制限アパーチャアレイ３２０は、ビームレットを受けるように及びビームレットの少なくとも一部を通過させるように構成された複数のアパーチャ３２３を備え得る。いくつかの実施形態においては、複数のアパーチャ３２３の各々は、集光レンズ３１０からコリメートされたビームレット（例えばビームレット３０２＿１）を受けるように整列されていてもよい。

【0052】

[0057] ビーム制限アパーチャアレイ３２０は、長方形、円形、三角形、正方形、蛇行状、又は螺旋形パターンに配列されたアパーチャ３２３のマトリクスを備えていてもよい。いくつかの実施形態においては、アパーチャ３２３は、ビーム制限アパーチャアレイ３２０を横断して無作為にレイアウトされ得る。ビーム制限アパーチャアレイ３２０のアパーチャ３２３は、均一な断面、形状、又はサイズを有し得る。

【0053】

[0058] 次に、図４を参照する。同図は、本開示の実施形態と一致する図１の例示的な電子ビーム検査システム１００の一部であり得る例示的なマルチビーム装置４００を図示している。マルチビーム装置４００は、一次電子源４０１と、一次電子ビーム４０２と、複数のアパーチャ４０３を有する電流制限アパーチャアレイ４０５と、電流検出器４０４と、集光レンズ４１０と、ビーム制限アパーチャアレイ４２０と、対物レンズ４３１と、ビーム制御回路４４０と、電流測定回路４５０と、レンズ制御回路４６０と、ステージ制御回路４７０と、コントローラ４８０と、ステージ４９５上に配設されたサンプル４９０と、を含み得る。いくつかの実施形態においては、ビーム制御回路４４０、電流測定回路４５０、レンズ制御回路４６０、ステージ制御回路４７０、及びコントローラ４８０のうち１つ以上は、図１のコントローラ４０の一部であってもよい。複数のアパーチャ４０３の各々は、ビームレット（例えば４０２＿１，４０２＿２，４０２＿３）及びサンプル４９０上の対応するプローブスポット（例えば４０２＿１Ｓ，４０２＿２Ｓ，４０２＿３Ｓ）を創出するように構成されている。

【0054】

[0059] 一次電子源４０１、一次電子ビーム４０２、及び集光レンズ４１０は、それぞれ一次電子源３０１、一次電子ビーム３０２、及び集光レンズ３１０に類似しているか又は実質的に類似していることは理解される。電流制限アパーチャアレイ４０５は、アパーチャ３０３又は電流制限アパーチャアレイ３０５に実質的に類似した複数のアパーチャ４０３を備えていてもよい。

【0055】

[0060] 電流制限アパーチャアレイ４０５は、一次電子ビーム４０２の電流を測定するように構成された電流検出器４０４を含んでいてもよい。いくつかの実施形態においては、電流検出器４０４は、ファラデーカップ、ダイオード、ダイオードのアレイ、又はシンチレータを備え得る。電流検出の他のデバイス及び技術も採用され得ることは理解される。

【0056】

[0061] いくつかの実施形態においては、マルチビーム装置４００は、電流制限アパーチャアレイ４０５上に配設された１つの電流検出器４０４を含み得る。電流検出器４０４は、入射する一次電子ビーム４０２の少なくとも一部が電流検出器４０４の全体をカバーするように電流制限アパーチャアレイ４０５上に設置されてもよい。電流検出器４０４に入射する一次電子ビーム４０２の一部の電荷（例えば電子）は、所定の時間にわたって蓄積され得る。電流検出器４０４に入射する一次電子ビーム４０２の一部の電流は、蓄積された電荷に基づき、電流測定回路４５０を用いて測定され得る。例えば、電子などの荷電粒子の連続ビームの場合、電子の電荷が１．６×１０^－１９クーロンであると仮定すると、１ｎＡ（１×１０^－９アンペア）の測定された電流は、１秒毎に電流検出器４０４に入射する、６０億２５００万個までの電子に相当する。

【0057】

[0062] いくつかの実施形態においては、電流測定回路４５０は、電流検出器４０４と、電流測定回路４５０を制御するように構成されたコントローラ４８０と、に電気的に接続されていてもよい。電流測定回路４５０は、タイミング制御ユニットと、測定回路と、サンプルアンドホールド回路と、アナログ・デジタル変換器回路と、信号処理及びマルチビーム装置４００の他のコンポーネントとの通信に用いられる他の関連のあるコンポーネントとを含み得る。コントローラ４８０は、コンピュータ、サーバ、マイクロプロセッサ、プロセッサ、又は集積回路を含む中央処理装置を備えていてもよい。いくつかの実施形態においては、コントローラ４８０は、図１のコントローラ４０の一部であってもよく、又はこれに実質的に類似していてもよい。

【0058】

[0063] 一次電子ビーム４０２の総電流又は電流密度は、ビームのうち電流検出器４０４に入射する部分の測定された電流又は電流密度に基づいて判定され得る。例えば、一次電子ビーム４０２の電流密度は、ビームのその部分の測定された電流と一次電子ビーム４０２に曝される電流検出器の面積とに基づいて判定され得る。

【0059】

[0064] いくつかの実施形態においては、電流検出器４０４は、ビーム電流又はビーム電流密度を長期間にわたって監視して、ビーム電流、ビーム電流密度、電流制限アパーチャアレイ４０５に対するビームの位置、ビームのサイズ、及び電流密度の均一性を含むがこれらに限定されないビームパラメータのばらつきを判定するように構成されていてもよい。例えば、電流検出器４０４が電流制限アパーチャアレイ４０５に入射する一次電子ビーム４０２の直径の縁部の付近に設置される場合、電流検出器４０４が全体を一次電子ビーム４０２でカバーされないようにビームの位置が小さくずれると、検出される電荷の量が減少して、測定される電流を小さくさせるかもしれない。

【0060】

[0065] マルチビーム装置４００のような従来のマルチビームＳＥＭにおいては、一次電子ビーム４０２は断面が円形の円錐形に発散するビームを備えていてもよく、電流制限アパーチャアレイ４０５はアパーチャ（例えば図７に示されるアパーチャ７０３）の正方形アレイを含んでいてもよい。そのような構成においては、１つよりも多くの電流検出器４０４を採用するのが望ましいであろう。例えば、アパーチャの正方形アレイの各辺に沿って及び電流制限アパーチャアレイ４０５に入射する一次電子ビーム４０２の周囲によって形成される境界内に電流検出器（例えば電流検出器４０４又は図７の電流検出器７０４）を設置することは、Ｘ方向及びＹ方向に沿ったビームドリフトの検出を可能にし得る。本開示の文脈において、ビームの「ドリフト」とは、ビームパラメータの、そのパラメータの意図された初期値に対する経時的な有限且つ連続的変動を指し得る。例えば、ドリフトは、一次光軸（例えば図３の一次光軸３００＿１）に対して測定されたビーム位置のＸ座標及びＹ座標の変化、又は一次光軸に垂直な平面に沿ったビームコーン直径のサイズの変化を指し得る。電流測定回路４５０からの情報に基づいてビームパラメータのドリフトを検出及び判定すると、コントローラ４８０は、ビーム制御回路４４０を通じてソース設定を、又はレンズ制御回路４６０を通じてレンズ設定を、又はステージ制御回路４７０を通じてビームターゲット位置決めを調節することによって、一次電子ビーム４０２の再位置決め又は再整形を促進し得る。他の制御機構も必要に応じて適宜採用され得ることは理解される。

【0061】

[0066] 図４に図示されるビーム制御回路４４０は、一次電子ビーム４０２を制御するように構成され得る。一次電子ビームを制御することは、引出電圧を制御すること、加速電圧を制御すること、ビーム偏向電圧を制御すること、などを含み得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態においては、ビーム制御回路４４０は、コントローラ４８０を通じた電流測定回路４５０からのフィードバックに基づいて一次電子ビーム４０２を制御してもよい。例えば、電流測定回路４８０は、アパーチャアレイ４０５に入射するビーム電流密度のばらつきを判定して信号を生成し得る。コントローラ４８０は、信号処理回路（図示しない）を用いて入力信号を処理すると共に入力信号に基づいて出力信号を生成し得る。出力信号は、信号に基づいて一次電子ビーム４０２のビーム電流密度を調節するべく、ビーム制御回路４４０に伝達され得る。

【0062】

[0067] 図４に図示される測定回路４５０は、一次電子ビーム４０２又はビームレット４０２＿１，４０２＿２，及び４０２＿４の電流を測定するように構成され得る。測定回路４５０は、電流制限アパーチャアレイ４０５上に配設された１つ以上の電流検出器４０４と電気的に接続され得る。いくつかの実施形態においては、測定回路４５０は、電流検出器４０４及びビーム制限アパーチャアレイ上に配設された電流検出器（図示しない）と電気的に接続されていてもよい。測定回路４５０は、電流検出器４０４（例えばファラデーカップ）、電流計などの電流測定機器、又は電圧計、又は電導リードから接地への抵抗器に生じた電圧を示すオシロスコープと接続された電気リード線を備えていてもよい。いくつかの実施形態においては、測定回路４５０はコントローラ４８０と情報交換をしてもよい。

【0063】

[0068] いくつかの実施形態においては、電流測定回路４５０は、電流検出器４０４を制御するように構成された切替デバイスを備えていてもよい。切替デバイスは、プログラムされた時間割に基づいて電荷を収集するように電流検出器４０４を制御してもよい。例えば、切替デバイスは、検出モードでは電流検出器４０４を５０％のデューティサイクルで動作させるように構成されていてもよい。しかし、監視モードでは、電流検出器４０４は１００％のデューティサイクルで動作されてもよい。デューティサイクルとは、ある期間のうち信号又はシステムが起動している部分を指し得る。ファラデーカップのような電流検出器は、電子を引き付ける又は跳ね返すための電圧信号を印加することによって作動又は停止され得る。

【0064】

[0069] 図４に図示されるレンズ制御回路４６０は、集光レンズ４１０又は対物レンズ４３１を制御するように構成され得る。レンズ制御回路４６０はコントローラ４８０と情報交換をしてもよい。いくつかの実施形態においては、集光レンズ４１０若しくは対物レンズ４３１、又は両方が、コントローラ４８０からの情報に基づいて調節されてもよい。例えば、レンズ制御回路４６０は、ビームレットがコリメートされることを保証するように集光レンズの焦点又は合焦強度を調節し得る。いくつかの実施形態においては、レンズ合焦回路４５０は、レンズ調節及びレンズ位置に関係する情報を記憶するためのローカルメモリのような記憶モジュールを備えていてもよい。コントローラ４８０は、ビーム制御回路４４０、測定回路４５０，レンズ制御回路４６０、又はステージ制御回路４７０からの情報を記憶するように構成されたグローバルメモリを備えていてもよい。

【0065】

[0070] 図４に図示されるステージ制御回路４７０は、サンプル４９０が固定設置されているステージ４９５の移動を制御するように構成され得る。ステージ制御回路４７０は、位置センサからステージ位置情報を受信するように及びステージ位置情報を処理して受信した位置情報に基づきステージ４９５を移動させるための信号を生成するように構成された信号処理ユニットを含み得る。いくつかの実施形態においては、ステージ４９５の位置は、プローブスポット４０２＿１Ｓ，４０２＿２Ｓ，又は４０２＿３Ｓの場所に基づいて調節されてもよい。ステージ制御回路４７０はコントローラ４８０と情報交換をしてもよい。いくつかの実施形態においては、ステージ４９５の位置は、ステージ制御回路４７０によって、ビームパラメータのばらつきを補償するように調節されてもよい。

【0066】

[0071] いくつかの実施形態においては、マルチビーム装置の一次光軸４００＿１は、電流制限アパーチャアレイ４０５の幾何中心と整列し得る。１つ以上の電流検出器４０４が、一次電子源４０１に関係する情報を得るために、電流制限アパーチャアレイ４０５の幾何中心又はその付近に設置されてもよい。いくつかの実施形態においては、電流制限アパーチャアレイ４０５の中心又はその付近に設置された電流検出器４０４から得られた情報は、ドリフトの原因を判定するために、電流制限アパーチャアレイ４０５の他の場所に設置された電流検出器４０４から得られた情報と組み合わせて利用されてもよい。例えば、平面（例えば、電流制限アパーチャアレイ４０５の、一次電子ビーム４０２が入射すると共に電流検出器４０４が配設された平面）を横断する一次電子ビーム４０２内の電子密度のマップが、Ｘ－Ｙ軸における電子密度勾配又は平面内の電子密度を判定するために生成されて、ウェーハが検査されている間にユーザがドリフトを補正することを可能にし得る。

【0067】

[0072] ビーム制限アパーチャアレイ４２０は、ビームレット４０２＿１，４０２＿２，及び４０２＿３を受けるように及び対物レンズ４３１へと通過してサンプル４９０上に対応するプローブスポット４０２＿１Ｓ，４０２＿２Ｓ，及び４０２＿３Ｓを形成する電子の数を制限するように構成された複数のアパーチャ４２３を含み得る。いくつかの実施形態においては、ビーム制限アパーチャアレイ４２０は、ビーム制限アパーチャアレイ上に配設された複数の電流検出器４０４（図示しない）を備えていてもよい。ビーム制限アパーチャアレイ４２０は、アパーチャ４２３の各々と関連付けられた電流検出器４０４を含んでいてもよい。代替的には、各電流検出器４０４が１つよりも多くのアパーチャ４２３と関連付けられていてもよい。例えば、ビーム制限アパーチャアレイ４２０がビーム制限アパーチャアレイ４２０の基板によって隔てられた２つのアパーチャ４２３を備えており、したがって単一のビームレット（例えばビームレット４０２＿３）が、ビーム制限アパーチャアレイ４２０のその２つのアパーチャを備える部分を、隔てている基板を含めて全体的に照射する場合、及び電流検出器４０４が基板のアパーチャ４２３を隔てている部分内に設置される場合である。

【0068】

[0073] いくつかの実施形態においては、マルチビーム装置４００は、電流制限アパーチャアレイ４０５に加え、アパーチャプレート（例えば図２のガンアパーチャプレート１７１）及びビーム制限アパーチャアレイ４２０を含み得る。１つ以上の電流検出器４０４が、アパーチャプレート、ビーム制限アパーチャアレイ４２０、及び電流制限アパーチャアレイ４０５上にも採用され得る。そのような構成においては、ビーム位置、ビーム電流密度、ビーム電流密度均一性などのビームパラメータが、ＳＥＭカラムの一次電子ビーム４０２又はビームレット４０２＿１，４０２＿２，及び４０２＿３の経路に沿った複数の場所で監視されて、ドリフトの原因を判定すると共にウェーハの検査中にユーザがドリフトを補正することを可能にし得る。

【0069】

[0074] いくつかの実施形態においては、電流検出器４０４は、ＭＥＭＳベースのデバイス製造技術を用いて製作された１つ以上の微細加工ファラデーカップを含んでいてもよい。ファラデーカップのような電流検出器は、接地された外殻内に同軸に封入された導電円筒電荷レシーバカップ（conducting cylindrical charge receiver cup）を含んでいてもよい。内カップと外殻との間の間隙は、誘電体又はポリマ、空気、セラミック等を含むがこれらに限定されない絶縁体で充填され得る。ファラデーカップは、迷走電子を跳ね返すために、及びカップ内に収集されたイオン又は電荷の後方散乱を阻止するためにも、前方に抑制格子を含み得る。金属ワイヤなどの同軸コネクタが内カップと電気的に接続されて測定回路を形成し得る。電荷又は電子検出にファラデーカップを用いることの利点のうちいくつかは、高い精度、分析されている電荷のエネルギ及び質量からの独立性、スケーラビリティ、製造性、操作の容易性、幅広い真空レベルとの互換性、及びデータ分析の容易性であり得るが、これらに限定されない。

【0070】

[0075] 次に、図５Ａを参照する。同図は、本開示の実施形態と一致する複数のアパーチャ５０３及び電流検出器５０４を含む電流制限アパーチャアレイ５０５の例示的な構成を図示している。図５Ａは４つの電流検出器５０４－１，５０４－２，５０４－３，及び５０４－４を図示しているが、それより多い又は少ない電流検出器が用いられてもよい。電流制限アパーチャアレイ５０５は、図４の電流制限アパーチャアレイ４０５に実質的に類似している。図示するように、図５Ａは、電流制限アパーチャアレイ５０５に入射する一次電子ビーム４０２の周囲を描く仮想境界５１５を示しており、アパーチャ５０３の正方形アレイと、仮想境界５１５の縁部に沿って、しかし仮想境界５１５によって表される限定された領域内に位置する、１つ以上の電流検出器５０４とを包含している。いくつかの実施形態においては、電流検出器５０４は、いずれの電流検出器もアパーチャ５０３のアレイを荷電粒子が通過するのを妨げないように、電流制限アパーチャアレイ５０５上の、仮想境界５１５によって表される限定された領域内のどこかに位置していてもよい。

【0071】

[0076] いくつかの実施形態においては、電流検出器（例えば図５Ａの５０４－１，５０４－２，５０４－３，又は５０４－４）は、電流制限アパーチャアレイ５０５の少なくとも１つのアパーチャと関連付けられていてもよい。例えば、電流制限アパーチャアレイ５０５がｎ個のアパーチャを備える場合、電流検出器の数はｎ－ｍであり得る。ただし、ｍは正の整数であり、ｍ＜ｎである。いくつかの実施形態においては、２つ以上の電流検出器が電流制限アパーチャアレイ５０５の１つのアパーチャと関連付けられていてもよい。例えば、電流制限アパーチャアレイ５０５がｎ個のアパーチャを備える場合、電流検出器の数はｎ＋ｍであり得る。ただし、ｍは正の整数である。いくつかの実施形態においては、電流制限アパーチャアレイ５０５の各アパーチャは１つの電流検出器５０４と関連付けられていてもよい。そのような構成においては、アパーチャの数は電流検出器の数に等しい。

【0072】

[0077] 次に、図５Ｂを参照する。同図は電流制限アパーチャアレイ５０５の例示的な構成を図示しており、電流制限アパーチャアレイ５０５の幾何中心が一次光軸５００＿１（図３の一次光軸３００＿１及び図４の一次光軸４００＿１に類似）と整列している。そのような構成においては、電流検出器５０４Ｃが中央のアパーチャ５０３の付近に位置していてもよい。また、１つ以上の周辺の電流検出器５０４も採用され得る。

【0073】

[0078] いくつかの実施形態においては、電流制限アパーチャアレイ５０５の各アパーチャ５０３は、そのアパーチャに隣接して配設された１つの関連する電流検出器５０４を有していてもよい。そのような構成においては、各電流検出器５０４が図４の入射一次電子ビーム４０２に関係する情報を生成し得る。生成された情報は、図４の電流測定回路４５０又はコントローラ４８０内のローカルメモリに記憶され得る。その情報は、例えばドリフトの原因を判定するべく、一次電子ビーム４０２内の電子密度のマッピングを生成するために利用され得る。

【0074】

[0079] いくつかの実施形態においては、総ビーム電流は、電流検出器（例えば５０４－１，５０４－２，５０４－３，及び５０４－４）によって収集される総ビーム電流又は検出される平均ビーム電流に基づいて判定され得る。電流制限アパーチャアレイ５０５の例示的な構成を図示する図５Ｃに示されるように、電流制限アパーチャアレイ５０５に入射する一次電子ビーム４０２の断面を表す仮想境界５１５Ｃはｘ軸に沿ってずらされ、したがって電流検出器５０４－２の一部は一次電子ビーム４０２に曝されない。検出器によって収集されるビーム電流の量は、ビームのうち電流検出器に入射する部分に基づいて変動し得る。例えば、電流検出器５０４－２によって収集される荷電粒子の数は、電流検出器５０４－１，５０４－３，５０４－４のうち１つによって収集される荷電粒子の数と比較して少ないであろう。したがって、収集される総ビーム電流はより少なくなり得、一次電子ビーム４０２のドリフトを示す。いくつかの実施形態においては、各電流検出器５０４は、収集される荷電粒子の数に関係する情報を生成するように構成されていてもよい。そのような構成においては、ビームドリフトの量及び方向は、各電流検出器から受信された情報に基づいて判定され得る。

【0075】

[0080] 次に、図５Ｄを参照する。同図は電流制限アパーチャアレイ５０５の例示的な構成を図示していて、仮想境界５１５Ｄによって表される一次電子ビーム４０２の直径は、図５Ａに示される仮想境界５１５によって表される一次電子ビーム４０２の直径と比較して小さく、したがって１つ以上の電流検出器５０４の一部は一次電子ビーム４０２の電子に曝されない。いくつかの実施形態においては、図５Ｄに図示されるように、仮想境界５１５Ｄによって表される一次電子ビーム４０２は、１つ以上のアパーチャ５０３の全体には入射せず、プローブスポットのサイズ及び形状のばらつきを引き起こし得る。電流検出器５０４によって収集されるビーム電流の量は、電流制限アパーチャアレイ５０５に入射するビームサイズの変化を示し得る。したがって、ビームサイズの変化は、各電流検出器５０４によって収集される荷電粒子の数に関係する情報に基づいて判定され得る。

【0076】

[0081] 図示はしないものの、いくつかの実施形態においては、仮想境界５１５Ｄによって表される電流制限アパーチャアレイ５０５に入射する一次電子ビーム４０２は、すべてのアパーチャ５０３を曝露するのに十分な大きさであってもよいが、１つ以上の電流検出器５０４のうち一部のみが曝露されてもよいことは理解される。

【0077】

[0082] 図６は、本開示の実施形態と一致するマルチビーム装置（例えば図３のマルチビーム装置３００）においてビーム電流を測定する例示的な方法のプロセスフローチャートを表す。ビーム電流を測定する方法は、一次荷電粒子源から電子ビームなどの一次荷電粒子ビームを生成することと、一次荷電粒子ビームをアパーチャアレイに照射することと、アパーチャアレイに入射する一次荷電粒子ビームの電流を検出することと、を含み得る。

【0078】

[0083] ステップ６１０において、一次荷電粒子ビーム（例えば図３の一次電子ビーム３０２）がアパーチャアレイ（例えば図３の電流制限アパーチャアレイ３０５）に照射され得る。一次荷電粒子ビームは一次荷電粒子源（例えば図３の一次電子源３０１）から生成され得る。いくつかの実施形態においては、マルチビーム装置は、一次荷電粒子源と電流制限アパーチャアレイとの間に配設されたガンアパーチャプレートを含んでいてもよい。ガンアパーチャプレートは、一次電子ビームの最外殻電子を遮断することによってビーム電流又はビーム電流密度を調節するように構成されていてもよく、それによって電流密度の均一性がより高い電子ビームを作り出す。

【0079】

[0084] 電流制限アパーチャアレイは、複数のビームレット（例えばビームレット３０２＿１，３０２＿２，及び３０２＿３）を生成するように構成された複数のアパーチャ（例えば図３のアパーチャ３０３）を備え得る。電流制限アパーチャアレイは、一次電子ビームの最外殻電子及び軸外ビーム電子を遮断してクーロン相互作用効果を低減させるように構成され得る。クーロン相互作用効果は、プローブスポットの各々のサイズを拡大させ、したがって検査解像度を劣化させるおそれがある。

【0080】

[0085] いくつかの実施形態においては、電流制限アパーチャアレイはアパーチャのマトリクスを備え得る。マトリクスの各アパーチャは、サイズ、形状、又は断面が均一であってもよい。アパーチャは、長方形、又は正方形、又は円形のマトリクスに配列されてもよい。アパーチャの他のレイアウトも可能である。

【0081】

[0086] ステップ６２０において、回路構成を含む検出器（例えば図４の電流検出器４０４）が、一次電子ビームの少なくとも一部の電流を検出するように構成され得る。一次電子ビームの総電流は、ビームのうち検出器に入射する部分の検出された電流に基づいて判定され得る。いくつかの実施形態においては、検出器は、電流制限アパーチャアレイ上に配設された１つの電流検出器を備えていてもよい。ビーム電流又はビーム電流密度に関係する情報が、１つの電流検出器によって検出される電流に基づいて得られ得る。

【0082】

[0087] いくつかの実施形態においては、図５Ａから図５Ｄに図示されるように、検出器は、電流制限アパーチャアレイ上に配設された複数の電流検出器（例えば図５Ａの電流検出器５０４）を備え得る。例えば、１つ以上の電流検出器５０４は、仮想境界５１５の縁部に沿って、しかし仮想境界５１５によって表される限定された領域内に位置していてもよい。いくつかの実施形態においては、電流検出器５０４は、いずれの電流検出器もアパーチャ５０３のアレイを荷電粒子が通過するのを妨げないように、電流制限アパーチャアレイ５０５上の、仮想境界５１５によって表される限定された領域内のどこかに位置していてもよい。そのような構成では、ビーム電流又はビーム電流密度に加え、ビーム位置及びビーム円錐直径も判定され得る。いくつかの実施形態においては、電流検出器が電流制限アパーチャアレイの各アパーチャに隣接して設置され得る。そのような構成では、各電流検出器から得られた情報に基づいてビーム電流密度の均一性を判定することが可能であろう。

【0083】

[0088] 電流検出器は電流測定回路（例えば図４の電流測定回路４５０）に電気的に接続されていてもよい。電流検出器の各々は、電流計、電圧計、オシロスコープなどであるがこれらに限定されない電気測定デバイスに接続された電気リード線を備え得る。電流検出器は、ファラデーカップ、ダイオード、ダイオードのアレイ、又はシンチレータを備え得る。電流検出の他の手段も採用され得る。

【0084】

[0089] ステップ６３０において、検出器は、一次電子ビームのうち検出器に入射する少なくとも一部の電荷を蓄積するように構成され得る。一次電子ビームの電子などの電荷は検出器において所定の期間にわたって収集され得る。電流検出器は電流測定回路の切替デバイスによって制御され得る。

【0085】

[0090] 検出モードでは、切替デバイスは、５０％のデューティサイクル又は７５％のデューティサイクルで動作するように電流検出器を作動し得る。しかし、監視モードでは、電流検出器は１００％のデューティサイクルで動作し得る。１００％のデューティサイクルとは、電流検出器の連続動作を指す。

【0086】

[0091] ステップ６４０において、ビーム電流又はビームレット電流が蓄積された電荷に基づいて測定され得る。電流検出器は一次電子ビームの一部に曝露され得るので、ビームのうち電流検出器に入射する部分の電荷のみを蓄積し得る。総電流又は電流密度は、電子ビームの一部を表す蓄積された電荷の測定された電流、電流検出器上に入射するビームの面積、一次荷電粒子ビームの曝露の時間及び電荷のタイプに基づいて判定され得る。

【0087】

[0092] ステップ６５０において、（例えば図４の電流測定回路４５０を用いて）ビーム電流を測定した後、ビームのパラメータを調節することができる。例えば、図４を参照すると、コントローラ４８０は、ビーム制御回路４４０に信号を送信して一次電子ビーム４０２を制御するように構成されていてもよい。一次電子ビーム４０２を制御することは、測定されたビーム電流に基づいて１つ以上のビームパラメータを調節することを含み得る。ビームパラメータは、例えば、引出電圧を制御すること、加速電圧を制御すること、ビーム偏向電圧を制御することなどによって調節され得る。例えば、ビームが電流制限アパーチャアレイ５０５のアパーチャの全てを十分にカバーするのに十分な大きさではないと判定すると、一次電子ビーム４０２のビーム電流はサイズを拡大するように増大され得るので、全てのアパーチャを入射する一次電子ビーム４０２でカバーし得る。いくつかの実施形態においては、一次電子ビーム４０２は、例えば、全てのアパーチャが十分な電流を受け得ると共に入射する一次ビームによってカバーされ得るように一次電子ビームを偏向させることによって、測定されたビーム電流に基づいて判定されたドリフトをオフセットするように調節され得る。

【0088】

[0093] いくつかの実施形態においては、電流検出器は、ビーム位置、ビーム直径、ビーム電流、ビーム電流密度、又は電流密度の均一性を含むがこれらに限定されない複数のビームパラメータを監視するように構成されていてもよい。図５Ａから図５Ｄに図示されるように、電流制限アパーチャアレイ上に１つ以上の電流検出器を設置することは、電流検出器によって収集されるビーム電流の量に基づいてビーム位置を判定することを可能にし得る。例えば、ビームがある方向にずらされる場合、電子の総数と、したがって収集される電流とが、ずれの量及びずれの方向に基づいて変動し得るので、ユーザがビーム位置、ビーム電流、及びビーム電流密度を判定することが可能になる。図５Ｄに図示されるように、ビーム位置は、周辺の電流検出器によって収集される電荷の量に基づいて判定され得る。

【0089】

[0094] 実施形態は更に、以下の条項を用いて記載することもできる。
１．一次荷電粒子ビームを生成するように構成された荷電粒子源と、
アパーチャアレイであって、
一次荷電粒子ビームから複数のビームレットを形成するように構成された複数のアパーチャと、
アパーチャアレイを照射する一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の電流を検出するための回路構成を含む検出器と、
を備える、アパーチャアレイと、
を備える、マルチビーム装置。
２．検出器は、一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の電荷を蓄積するため及び蓄積された電荷に基づいて電流を測定するための回路構成を含む、条項１の装置。
３．検出器は、一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の電流を監視するための回路構成を含む、条項１及び２のいずれか一項の装置。
４．検出器は、一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の位置の変化又はサイズの変化のうち少なくとも一方を検出するための回路構成を含む、条項３の装置。
５．一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の電流は、一次荷電粒子ビームの総電流を判定するために用いられる、条項１から４のいずれか一項の装置。
６．検出器は、一次荷電粒子ビームの複数のパラメータのうち少なくとも１つの変化を検出するように構成された複数の電流検出器を備える、条項１から５のいずれか一項の装置。
７．複数のパラメータは、ビーム位置、ビーム直径、ビーム電流、ビーム電流密度、又はビーム電流密度の均一性のうち少なくとも１つを備える、条項６の装置。
８．複数の電流検出器の各々は、アパーチャアレイの少なくとも１つのアパーチャと関連付けられている、条項６及び７のいずれか一項の装置。
９．複数の電流検出器の各々は、アパーチャアレイ上に配設されている、条項６から８のいずれか一項の装置。
１０．検出器は、ファラデーカップ、ダイオード、ダイオードのアレイ、又はシンチレータを備える、条項１から９のいずれか一項の装置。
１１．一次荷電粒子ビームを生成するように構成された荷電粒子源と、
第１の複数のアパーチャを備えると共に一次荷電粒子ビームから複数のビームレットを形成するように構成された第１のアパーチャアレイと、
第２のアパーチャアレイであって、
第２の複数のアパーチャと、
複数の電流検出器であって、複数の電流検出器の各々は第２の複数のアパーチャのうち少なくとも１つのアパーチャと関連付けられると共に、第２のアパーチャアレイを照射する複数のビームレットのうち対応するビームレットの電流を検出するための回路構成を含む、複数の電流検出器と、
を備える、第２のアパーチャアレイと、
を備える、マルチビーム装置。
１２．第１のアパーチャアレイは、荷電粒子源と第２のアパーチャアレイとの間に配設される、条項１１の装置。
１３．第１のアパーチャアレイは、電流制限アパーチャアレイを備える、条項１１及び１２のいずれか一項の装置。
１４．複数の電流検出器の各々は、複数のビームレットのうち対応するビームレットの少なくとも一部の電荷を蓄積するため及び蓄積された電荷に基づいて電流を測定するための回路構成を含む、条項１１から１３のいずれか一項の装置。
１５．複数の電流検出器の各々は、対応するビームレットの電流を監視するための回路構成を含む、条項１１から１４のいずれか一項の装置。
１６．複数の電流検出器の各々は、対応するビームレットの位置の変化又はサイズの変化のうち少なくとも一方を検出するための回路構成を含む、条項１５の装置。
１７．複数の電流検出器の各々は、対応するビームレットの複数のパラメータのうち少なくとも１つの変化を検出するための回路構成を含む、条項１１から１６のいずれか一項の装置。
１８．複数のパラメータは、ビームレット位置、ビームレット直径、ビームレット電流、ビームレット電流密度、又はビームレット電流密度の均一性のうち少なくとも１つを備える、条項１７の装置。
１９．複数の電流検出器の各々は、ファラデーカップ、ダイオード、ダイオードのアレイ、又はシンチレータを備える、条項１１から１８のいずれか一項の装置。
２０．一次荷電粒子ビームを生成するように構成された荷電粒子源と、
第１のアパーチャアレイであって、
一次荷電粒子ビームから複数のビームレットを形成するように構成された第１の複数のアパーチャと、
第１のアパーチャアレイを照射する一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の電流を検出するための回路構成を含む第１の電流検出器と、
を備える、第１のアパーチャアレイと、
第２の複数のアパーチャを備える第２のアパーチャアレイであって、第２の複数のアパーチャの各々は、複数のビームレットのうち対応するビームレットの少なくとも一部を受けるように構成されている、第２のアパーチャアレイと、
を備える、マルチビーム装置。
２１．第１の電流検出器は、一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の電荷を蓄積するため及び蓄積された電荷に基づいて電流を測定するための回路構成を含む、条項２０の装置。
２２．第２のアパーチャアレイは、第２の複数のアパーチャのうち少なくとも１つと関連付けられた第２の電流検出器を備える、条項２０及び２１のいずれか一項の装置。
２３．第２の電流検出器は、複数のビームレットのうち対応するビームレットの少なくとも一部の電荷を蓄積するため及び蓄積された電荷に基づいて電流を測定するための回路構成を含む、条項２２の装置。
２４．第１の電流検出器は、一次荷電粒子ビームの複数のパラメータのうち少なくとも１つの変化を検出するための回路構成を含む、条項２０から２３のいずれか一項の装置。
２５．第２の電流検出器は、対応するビームレットの複数のパラメータのうち少なくとも１つの変化を検出するための回路構成を含む、条項２２から２４のいずれか一項の装置。
２６．一次荷電粒子ビームの複数のパラメータは、ビーム位置、ビーム直径、ビーム電流、ビーム電流密度、又はビーム電流密度の均一性のうち少なくとも１つを備える、条項２４の装置。
２７．対応するビームレットの複数のパラメータは、ビームレット位置、ビームレット直径、ビームレット電流、ビームレット電流密度、又はビームレット電流密度の均一性のうち少なくとも１つを備える、条項２５の装置。
２８．第１の電流検出器は、ファラデーカップ、ダイオード、ダイオードのアレイ、又はシンチレータを備える、条項２０から２７のいずれか一項の装置。
２９．第２の電流検出器は、ファラデーカップ、ダイオード、ダイオードのアレイ、シンチレータを備える、条項２２から２８のいずれか一項の装置。
３０．第１のアパーチャアレイは、複数の電流検出器を備える、条項２０から２９のいずれか一項の装置。
３１．マルチビーム装置においてビーム電流を測定する方法であって、
一次荷電粒子ビームをアパーチャアレイに照射することと、
アパーチャアレイ上に位置決めされた検出器を用いて一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の電流を検出することと、
検出された電流に基づいて、複数のビームパラメータのうち少なくとも１つのビームパラメータを調節することと、
を備える、方法。
３２．一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の電荷を蓄積することと、
蓄積された電荷に基づいてビーム電流を測定することと、
を更に備える、条項３０の方法。
３３．一次荷電粒子ビームの少なくとも一部のビーム電流を監視することを更に備える、条項３０及び３１のいずれか一項の方法。
３４．一次荷電粒子ビームの一部の複数のパラメータのうち少なくとも１つの変化を検出することを更に備える、条項３０から３２のいずれか一項の方法。
３５．複数のパラメータは、ビーム位置、ビーム直径、ビーム電流、ビーム電流密度、又はビーム電流密度の均一性のうち少なくとも１つを備える、条項３３の方法。
３６．一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の測定された電流に基づいて一次荷電粒子ビームの総電流を判定することを更に備える、条項３０から３４のいずれか一項の方法。
３７．検出器は、複数の電流検出器を備え、
複数の電流検出器の各々は、アパーチャアレイの少なくとも１つのアパーチャと関連付けられている、条項３０から３５のいずれか一項の方法。
３８．マルチビーム装置の１つ以上のプロセッサによって実行可能でありマルチビーム装置にマルチビーム装置においてビーム電流を測定するための方法を実施させる一組の命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体であって、方法は、
アパーチャアレイへの一次荷電粒子ビームの照射を制御することと、
検出器によって検出された一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の電流に基づいて一次荷電粒子ビームの電流を判定することと、
を備える、非一時的コンピュータ可読媒体。
３９．マルチビーム装置の１つ以上のプロセッサによって実行可能な一組の命令は、マルチビーム装置に更に、
一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の電荷を蓄積するように検出器を作動させることと、
蓄積された電荷に基づいて一次荷電粒子ビームの少なくとも一部の電流を測定することと、
測定された電流に基づいて、複数のビームパラメータのうち少なくとも１つのビームパラメータを調節することと、
を実施させる、条項３７の非一時的コンピュータ可読媒体。

【0090】

[0095] 画像検査、画像取得、ステージの位置決め、ビーム合焦、電場調節、ビーム屈曲などを実行するべくコントローラ（例えば図１のコントローラ４０）のプロセッサのための命令を記憶する非一時的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録媒体、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、任意の他の光学データ記録媒体、穴のパターンを有する任意の物理的媒体、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、プログラム可能読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）、及び消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、ＦＬＡＳＨ－ＥＰＲＯＭ又は任意の他のフラッシュメモリ、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、キャッシュ、レジスタ、任意の他のメモリチップ又はカートリッジ、及び同じもののネットワーク化されたバージョンを含む。

【0091】

[0096] 本開示の実施形態が上記に記載され添付図面に図示されたそっくりそのままの構造に限定されないこと、及びその範囲を逸脱することなく様々な修正及び変更がなされ得ることは理解されるであろう。本開示を様々な実施形態との関連で説明してきたが、当業者には、本明細書の検討及び本明細書に開示される発明の実施から、本発明の他の実施形態が明らかになるであろう。本明細書及び実施例は例示的なものとしてのみ考えられることが意図されており、本発明の真の範囲及び精神は以下の特許請求の範囲によって示される。

【0092】

[0097] 上記の記載は、例示的であることを意図されたものであって、限定的であることは意図されていない。したがって、下記の特許請求の範囲を逸脱することなく記載されたように変更が行われ得ることは当業者には明らかであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6】