特許 7457820 荷電粒子検査ツール、検査方法

(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】2024-03-19

(45)【発行日】2024-03-28

(54)【発明の名称】荷電粒子検査ツール、検査方法

(51)【国際特許分類】

   H01J 37/12 20060101AFI20240321BHJP

   H01J 37/28 20060101ALI20240321BHJP

   H01L 21/66 20060101ALI20240321BHJP

【ＦＩ】

H01J37/12

H01J37/28 B

H01L21/66 J

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2022545974

(86)(22)【出願日】2021-02-11

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-04-05

(86)【国際出願番号】 EP2021053326

(87)【国際公開番号】W WO2021165136

(87)【国際公開日】2021-08-26

【審査請求日】2022-09-27

(31)【優先権主張番号】20158804.3

(32)【優先日】2020-02-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(31)【優先権主張番号】20206984.5

(32)【優先日】2020-11-11

(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】ウィーラント，マルコ，ジャン－ジャコ

【審査官】藤本 加代子

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２５９５７０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－１８３０４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２２０２４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２０３４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１６２５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２６４０６２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０８７８５８７９（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｊ ３７／００－３７／３６

Ｇ０１Ｎ ２３／００－２３／２２７６

Ｈ０１Ｌ ２１／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷電粒子評価ツールであって、
荷電粒子のビームを複数のサブビームに分割し、各サブビームをそれぞれの中間焦点に集束させるように構成された集光レンズアレイと、
各中間焦点にあるコリメータであって、それぞれのサブビームがサンプルに実質的に垂直に入射するように、前記それぞれのサブビームを偏向させるように構成されたコリメータと、
複数の対物レンズであって、そのそれぞれは前記複数のサブビームのうちの１つを前記サンプル上に投影するように構成され、
各対物レンズは、
第１の電極、及び
前記第１の電極と前記サンプルとの間にある第２の電極、を含み、前記第１の電極及び／又は前記第２の電極が前記複数のサブビームに共通のものである、複数の対物レンズと、
前記それぞれのサブビームが減速されて、所望の着地エネルギーで前記サンプルに入射するように、第１及び第２の電位をそれぞれ前記第１及び前記第２の電極に印加するように構成された電源と、
前記サンプルから放出された荷電粒子を検出するように構成された検出器であって、前記検出器は前記複数の対物レンズと前記サンプルとの間にある、検出器と、を含む、荷電粒子評価ツール。

【請求項2】

前記第１の電位は、前記第２の電位よりも正である、請求項１に記載のツール。

【請求項3】

前記第２の電位は、望ましくは前記サンプルを基準にして＋５０Ｖから＋２００Ｖまでの範囲内で、前記サンプルを基準にして正である、請求項１又は２に記載のツール。

【請求項4】

荷電粒子ビーム源をさらに含み、
各対物レンズは第３の電極を更に含み、前記第３の電極は前記第１の電極と前記荷電粒子ビーム源との間にあり、前記電源は、前記第３の電極に第３の電位を印加するように構成される、請求項１、２、又は３に記載のツール。

【請求項5】

前記電源は、前記第１及び前記第２の電極のうちの少なくとも幾つかに異なる電位を印加するように構成される、請求項４に記載のツール。

【請求項6】

前記電源は、全ての前記第１の電極に同じ第１の電位を印加し、全ての前記第２の電極に同じ第２の電位を印加するように構成される、請求項１～５の何れか一項に記載のツール。

【請求項7】

前記サブビーム中の１つ又は複数の収差を低減するように構成された１つ又は複数の収差補正器を更に含む、請求項１～６の何れか一項に記載のツール。

【請求項8】

前記収差補正器の少なくともサブセットのそれぞれは、前記中間焦点のうちのそれぞれ１つに配置されるか、又はそれと直接的に隣接する、請求項７に記載のツール。

【請求項9】

前記サンプルに渡って前記サブビームを走査するための１つ又は複数の走査偏向器を更に含む、請求項１～８の何れか一項に記載のツール。

【請求項10】

前記１つ又は複数の走査偏向器は、前記対物レンズのうちの１つ又は複数と一体化されるか、又はそれらと直接的に隣接する、請求項９に記載のツール。

【請求項11】

前記コリメータは、１つ又は複数のコリメータ偏向器である、請求項１～１０の何れか一項に記載のツール。

【請求項12】

前記１つ又は複数のコリメータ偏向器は、前記サブビームの主光線が前記サンプルに実質的に垂直に入射することを確実にするのに効果的な量だけ、それぞれのビームレットを曲げるように構成される、請求項１１に記載のツール。

【請求項13】

各中間焦点にある前記コリメータは、実質的に、前記サブビームの経路の対応するフォーカスポイントの位置で、前記サブビームの経路に配置された前記コリメータを含む、請求項１～１２の何れか一項に記載のツール。

【請求項14】

前記コリメータは、前記サブビームを互いに対して平行化するための前記コリメータのダウンビームであるように、前記それぞれの分散するサブビームに対して作用するように構成される、請求項１～１３の何れか一項に記載のツール。

【請求項15】

検査方法であって、
荷電粒子のビームを複数のサブビームに分割することと、
各サブビームを、それぞれの中間焦点に集束させることと、
各中間焦点にあるコリメータを使用して、それぞれのサブビームがサンプルに実質的に垂直に入射するように、前記それぞれのサブビームを偏向させることと、
複数の対物レンズを使用して、前記複数のサブビームを前記サンプル上に投影することであって、各対物レンズは、第１の電極、及び前記第１の電極と前記サンプルとの間にある第２の電極を含み、前記第１の電極及び／又は前記第２の電極が前記複数のサブビームに共通のものであることと、
前記それぞれのサブビームが減速されて所望の着地エネルギーで前記サンプルに入射するように、各対物レンズの前記第１及び前記第２の電極に印加される電位を制御することと、
前記複数の対物レンズと前記サンプルとの間にある検出器によって、前記サンプルから放出された荷電粒子を検出することと、を含む、検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、２０２０年２月２１日に出願された欧州特許出願第２０１５８８０４．３号、及び２０２０年１１月１１日に出願された欧州特許出願第２０２０６９８４．５号の優先権を主張するものであり、これらの特許出願はそれぞれ、全体として本明細書に援用される。

【0002】

[0002] 本明細書に提供される実施形態は、一般に、荷電粒子評価ツール及び検査方法に関し、特に、複数の荷電粒子サブビームを使用する荷電粒子評価ツール及び検査方法に関する。

【背景技術】

【0003】

[0003] 半導体集積回路（ＩＣ）チップを製造する際に、例えば、光学効果及び偶発的粒子の結果として、望ましくないパターン欠陥が、製作プロセス中に、基板（すなわち、ウェーハ）又はマスク上で不可避的に生じ、それによって歩留まりが低下する。したがって、望ましくないパターン欠陥の程度をモニタリングすることは、ＩＣチップの製造において重要なプロセスである。より一般的に、基板又は他の物体／材料の表面の検査及び／又は測定は、それの製造中及び／又は製造後において重要なプロセスである。

【0004】

[0004] 荷電粒子ビームを用いたパターン検査ツールは、物体を検査するために、例えば、パターン欠陥を検出するために使用されてきた。これらのツールは、一般的に、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）などの電子顕微鏡法技術を使用する。ＳＥＭでは、比較的高いエネルギーの電子の一次電子ビームが、比較的低い着地エネルギーでサンプル上に着地するために、最終減速ステップでターゲットにされる。電子ビームは、サンプル上にプロービングスポットとして集束される。プロービングスポットにおける材料構造と、電子ビームからの着地電子の相互作用により、二次電子、後方散乱電子、又はオージェ電子などの電子が表面から放出される。発生した二次電子は、サンプルの材料構造から放出され得る。サンプル表面に渡り、プロービングスポットとして一次電子ビームを走査することによって、サンプルの表面に渡り二次電子を放出させることができる。サンプル表面からのこれらの放出二次電子を収集することによって、パターン検査ツールは、サンプルの表面の材料構造の特徴を表す画像を取得し得る。

【0005】

[0005] 荷電粒子検査装置のスループット及び他の特性を向上させる一般的必要性が存在する。

【発明の概要】

【0006】

[0006] 本明細書で提供する実施形態は、荷電粒子ビーム検査装置を開示する。

【0007】

[0007] 本発明の第１の態様によれば、荷電粒子評価ツールが提供され、この荷電粒子評価ツールは、
荷電粒子のビームを複数のサブビームに分割し、各サブビームをそれぞれの中間焦点に集束させるように構成された集光レンズアレイと、

【0008】

[0008] 各中間焦点にあるコリメータであって、それぞれのサブビームがサンプルに実質的に垂直に入射するように、それぞれのサブビームを偏向させるように構成されたコリメータと、
複数の対物レンズであって、そのそれぞれは複数の荷電粒子ビームのうちの１つをサンプル上に投影するように構成され、
各対物レンズは、
第１の電極、及び
第１の電極とサンプルとの間にある第２の電極、を含む、複数の対物レンズと、
それぞれの荷電粒子ビームが減速されて、所望の着地エネルギーでサンプルに入射するように、第１及び第２の電位をそれぞれ第１及び第２の電極に印加するように構成された電源と、を含む。

【0009】

[0009] 本発明の第２の態様によれば、検査方法が提供され、この検査方法は、
荷電粒子のビームを複数のサブビームに分割することと、
各サブビームを、それぞれの中間焦点に集束させることと、
各中間焦点にあるコリメータを使用して、それぞれのサブビームがサンプルに実質的に垂直に入射するように、それぞれのサブビームを偏向させることと、
複数の対物レンズを使用して、複数の荷電粒子ビームをサンプル上に投影することであって、各対物レンズは、第１の電極、及び第１の電極とサンプルとの間にある第２の電極を含むことと、
それぞれの荷電粒子ビームが減速されて所望の着地エネルギーでサンプルに入射するように、各対物レンズの第１及び第２の電極に印加される電位を制御することと、を含む。

【0010】

[0010] 本発明の第３の態様によれば、マルチビーム荷電粒子光学系が提供され、このマルチビーム荷電粒子光学系は、
荷電粒子のビームを複数のサブビームに分割し、各サブビームをそれぞれの中間焦点に集束させるように構成された集光レンズアレイと、
各中間焦点にあるコリメータであって、それぞれのサブビームがサンプルに実質的に垂直に入射するように、それぞれのサブビームを偏向させるように構成されたコリメータと、
複数の対物レンズであって、そのそれぞれは複数の荷電粒子ビームのうちの１つをサンプル上に投影するように構成され、
各対物レンズは、
第１の電極、及び
第１の電極とサンプルとの間にある第２の電極、を含む、複数の対物レンズと、
それぞれの荷電粒子ビームが減速されて、所望の着地エネルギーでサンプルに入射するように、第１及び第２の電位をそれぞれ第１及び第２の電極に印加するように構成された電源と、を含む。

【0011】

[0011] 本発明の第４の態様によれば、複数の荷電粒子ビームをサンプル上に投影するように構成されたマルチビーム投影システム用の最終荷電粒子光学要素が提供され、この最終荷電粒子光学要素は、
複数の対物レンズであって、そのそれぞれは複数の荷電粒子ビームのうちの１つをサンプル上に投影するように構成され、
各対物レンズは、
第１の電極、及び
第１の電極とサンプルとの間にある第２の電極、を含む、複数の対物レンズと、
それぞれの荷電粒子ビームが減速されて、所望の着地エネルギーでサンプルに入射するように、第１及び第２の電位をそれぞれ第１及び第２の電極に印加するように構成された電源と、を含む。

【0012】

[0012] 本開示の上記及び他の態様は、添付の図面と併せた例示的実施形態の説明からより明白となるだろう。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】[0013]例示的な荷電粒子ビーム検査装置を示す概略図である。

【図2】[0014]図１の例示的な荷電粒子ビーム検査装置の一部である例示的なマルチビーム装置を示す概略図である。

【図3】[0015]一実施形態による、例示的なマルチビーム装置の概略図である。

【図4】[0016]一実施形態による、別の例示的なマルチビーム装置の概略図である。

【図5】[0017]着地エネルギー対スポットサイズのグラフである。

【図6】[0018]本発明の一実施形態の対物レンズの拡大図である。

【図7】[0019]一実施形態による、検査装置の対物レンズの概略断面図である。

【図8】[0020]図７の対物レンズの底面図である。

【図9】[0021]図７の対物レンズの変形の底面図である。

【図10】[0022]図７の対物レンズに組み込まれた検出器の拡大概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

[0023] これより、例示的な実施形態を詳細に参照し、その例を、添付の図面に示す。以下の説明は、添付の図面を参照し、別段の表示がない限り、異なる図面における同一の番号は、同一又は類似の要素を表す。例示的な実施形態の以下の説明に記載される実装形態は、本発明と一致する全ての実装形態を表すわけではない。代わりに、それらの実装形態は、添付の請求項において記述されるように、本発明に関連する態様と一致する装置及び方法の単なる例である。

【0015】

[0024] デバイスの物理的サイズを減少させる、電子デバイスの計算能力の向上は、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コンポーネントの実装密度を大幅に増加させることによって達成することができる。これは、更に小さい構造の作製を可能にする分解能の向上によって可能にされてきた。例えば、親指の爪の大きさであり、２０１９年以前に利用可能なスマートフォンのＩＣチップは、２０億を超えるトランジスタを含むことができ、各トランジスタのサイズは、人間の毛髪の１／１０００未満である。したがって、半導体ＩＣ製造が、数百の個々のステップを有する、複雑で時間のかかるプロセスであることは驚くに値しない。たとえ１つのステップのエラーであっても、最終製品の機能に劇的に影響を与える可能性がある。たった１つの「キラー欠陥」が、デバイスの故障を生じさせ得る。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のステップを有するプロセス（ここでは、ステップが、ウェーハ上に形成される層の数を示し得る）に関して７５％の歩留まりを得るためには、個々のステップは、９９．４％を超える歩留まりを有していなければならない。個々のそれぞれのステップが９５％の歩留まりを有した場合、全体的なプロセス歩留まりは、７％と低い。

【0016】

[0025] ＩＣチップ製造設備において、高いプロセス歩留まりが望ましい一方で、一時間当たりに処理される基板の数と定義される高い基板（すなわち、ウェーハ）スループットを維持することも必須である。高いプロセス歩留まり及び高い基板スループットは、欠陥の存在による影響を受け得る。これは、欠陥を調査するためにオペレータの介入が必要な場合に特に当てはまる。したがって、検査ツール（走査電子顕微鏡（「ＳＥＭ」）など）によるマイクロスケール及びナノスケール欠陥の高スループット検出及び識別は、高い歩留まり及び低いコストを維持するために必須である。

【0017】

[0026] ＳＥＭは、走査デバイス及び検出器装置を含む。走査デバイスは、一次電子を発生させるための電子源を含む照明装置と、一次電子の１つ又は複数の集束ビームで基板などのサンプルを走査するための投影装置とを含む。共に、少なくとも照明装置又は照明システム、及び投影装置又は投影システムは、合わせて電子－光学システム又は装置と呼ばれることがある。一次電子は、サンプルと相互作用し、二次電子を発生させる。検出装置は、ＳＥＭがサンプルの走査エリアの画像を生成できるように、サンプルが走査されるときに、サンプルからの二次電子を捕捉する。高スループットの検査のために、検査装置の一部は、一次電子の複数の集束ビーム、すなわち、マルチビームを使用する。マルチビームの成分ビームは、サブビーム又はビームレットと呼ばれることがある。マルチビームは、サンプルの異なる部分を同時に走査することができる。したがって、マルチビーム検査装置は、単一ビーム検査装置よりもはるかに高速でサンプルを検査することができる。

【0018】

[0027] 既知のマルチビーム検査装置の実装形態を以下に説明する。

【0019】

[0028] 図は、概略図である。したがって、図面では、コンポーネントの相対寸法は、明瞭にするために拡大される。以下の図面の説明では、同じ又は同様の参照番号は、同じ又は同様のコンポーネント又はエンティティを指し、個々の実施形態に対する違いのみを説明する。説明及び図面は電子光学装置を対象とするが、実施形態は、本開示を特定の荷電粒子に限定するためには使用されないことが理解される。したがって、本文書全体を通して、電子への言及は、より一般的に、荷電粒子への言及であるとみなすことができ、荷電粒子は、必ずしも電子ではない。

【0020】

[0029] ここで図１を参照すると、図１は、例示的な荷電粒子ビーム検査装置１００を示す概略図である。図１の荷電粒子ビーム検査装置１００は、メインチャンバ１０、装填ロックチャンバ２０、電子ビームツール４０、機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）３０、及びコントローラ５０を含む。電子ビームツール４０は、メインチャンバ１０内に位置する。

【0021】

[0030] ＥＦＥＭ３０は、第１の装填ポート３０ａ及び第２の装填ポート３０ｂを含む。ＥＦＥＭ３０は、追加の１つ又は複数の装填ポートを含むことがある。第１の装填ポート３０ａ及び第２の装填ポート３０ｂは、例えば、基板（例えば、半導体基板若しくは他の材料でできている基板）又は検査対象のサンプル（以降では、基板、ウェーハ、及びサンプルはまとめて「サンプル」と呼ばれる）を収容する、基板前面開口式一体型ポッド（ＦＯＵＰ（front opening unified pod））を受け取ることがある。ＥＦＥＭ３０内の１つ又は複数のロボットアーム（図示せず）は、サンプルを装填ロックチャンバ２０に運ぶ。

【0022】

[0031] 装填ロックチャンバ２０は、サンプルの周囲の気体を取り除くために使用される。これは、周囲環境の圧力より低い局所気体圧力である真空を生じさせる。装填ロックチャンバ２０は、装填ロック真空ポンプシステム（図示せず）に接続されてもよく、装填ロック真空ポンプシステムは、装填ロックチャンバ２０内の気体粒子を取り除く。装填ロック真空ポンプシステムの動作により、装填ロックチャンバが大気圧を下回る第１の圧力に達することが可能になる。第１の圧力に達した後、１つ又は複数のロボットアーム（図示せず）が、装填ロックチャンバ２０からメインチャンバ１０にサンプルを運ぶ。メインチャンバ１０は、メインチャンバ真空ポンプシステム（図示せず）に接続される。メインチャンバ真空ポンプシステムは、サンプルの周囲の圧力が第１の圧力を下回る第２の圧力に達するように、メインチャンバ１０内の気体粒子を取り除く。第２の圧力に達した後に、サンプルは、電子ビームツールに運ばれ、サンプルは、電子ビームツールによって検査され得る。電子ビームツール４０は、マルチビーム電子光学装置を含み得る。

【0023】

[0032] コントローラ５０は、電子ビームツール４０に電子的に接続される。コントローラ５０は、荷電粒子ビーム検査装置１００を制御するように構成されたプロセッサ（コンピュータなど）でもよい。コントローラ５０は、様々な信号及び画像処理機能を実行するように構成された処理回路も含み得る。図１では、コントローラ５０は、メインチャンバ１０、装填ロックチャンバ２０、及びＥＦＥＭ３０を含む構造の外部のものとして示されているが、コントローラ５０は、構造の一部でもよいことが理解される。コントローラ５０は、荷電粒子ビーム検査装置のコンポーネント要素の１つの内部に位置してもよく、又はコントローラ５０は、コンポーネント要素の少なくとも２つに分散されてもよい。本開示は、電子ビーム検査ツールを収納するメインチャンバ１０の例を提供しているが、本開示の態様は、広い意味で、電子ビーム検査ツールを収納するチャンバに限定されないことに留意すべきである。むしろ、前述の原理は、第２の圧力下で動作する装置の他のツール及び他の配置にも適用できることが理解される。

【0024】

[0033] ここで図２を参照すると、図２は、図１の例示的な荷電粒子ビーム検査装置１００の一部であるマルチビーム検査ツールを含む例示的な電子ビームツール４０を示す概略図である。マルチビーム電子ビームツール４０（本明細書では、装置４０とも呼ばれる）は、電子源２０１、投影装置２３０、電動ステージ２０９、及びサンプルホルダ２０７を含む。電子源２０１及び投影装置２３０は、まとめて、照明装置と呼ばれることがある。サンプルホルダ２０７は、検査のためにサンプル２０８（例えば、基板又はマスク）を保持するように、電動ステージ２０９によって支持される。マルチビーム電子ビームツール４０は、電子検出デバイス２４０を更に含む。

【0025】

[0034] 電子源２０１は、カソード（図示せず）、及び抽出器又はアノード（図示せず）を含み得る。動作中に、電子源２０１は、一次電子として電子をカソードから放出するように構成される。一次電子は、抽出器及び／又はアノードによって抽出又は加速されて、一次電子ビーム２０２を形成する。

【0026】

[0035] 投影装置２３０は、一次電子ビーム２０２を複数のサブビーム２１１、２１２、２１３に変換し、且つ各サブビームをサンプル２０８上に誘導するように構成される。簡潔にするために３つのサブビームが示されているが、何十、何百、又は何千ものサブビームが存在することがある。サブビームは、ビームレットと呼ばれることがある。

【0027】

[0036] コントローラ５０は、電子ソース２０１、電子検出デバイス２４０、投影装置２３０、及び電動ステージ２０９などの図１の荷電粒子ビーム検査装置１００の様々な部分に接続され得る。コントローラ５０は、様々な画像及び信号処理機能を行い得る。コントローラ５０は、荷電粒子マルチビーム装置を含む荷電粒子ビーム検査装置の動作を制御するための様々な制御信号を生成することもできる。

【0028】

[0037] 投影装置２３０は、検査のためにサブビーム２１１、２１２、及び２１３をサンプル２０８上に集束させるように構成されることがあり、サンプル２０８の表面に３つのプローブスポット２２１、２２２、及び２２３を形成することがある。投影装置２３０は、サンプル２０８の表面の一セクション内の個々の走査エリアに渡ってプローブスポット２２１、２２２、及び２２３を走査するために、一次サブビーム２１１、２１２、及び２１３を偏向させるように構成されることがある。サンプル２０８上のプローブスポット２２１、２２２、及び２２３への一次サブビーム２１１、２１２、及び２１３の入射に応答して、二次電子及び後方散乱電子を含む電子が、サンプル２０８から発生する。二次電子は、一般的に、５０ｅＶ以下の電子エネルギーを有し、後方散乱電子は、一般的に、５０ｅＶと一次サブビーム２１１、２１２、及び２１３の着地エネルギーとの間の電子エネルギーを有する。

【0029】

[0038] 電子検出デバイス２４０は、二次電子及び／又は後方散乱電子を検出し、対応する信号を生成するように構成され、これらの信号は、例えば、サンプル２０８の対応する走査エリアの画像を構築するために、コントローラ５０又は信号処理システム（図示せず）に送られる。電子検出デバイスは、投影装置に組み込まれているか、又は投影装置からは分離されていることがあり、二次光学コラムが、二次電子及び／又は後方散乱電子を電子検出デバイスに向けるように設けられる。

【0030】

[0039] コントローラ５０は、画像取得器（図示せず）及びストレージデバイス（図示せず）を含む画像処理システムを含み得る。例えば、コントローラは、プロセッサ、コンピュータ、サーバ、メインフレームホスト、端末、パーソナルコンピュータ、任意の種類のモバイルコンピューティングデバイスなど、又はそれらの組み合わせを含み得る。画像取得器は、コントローラの処理機能の少なくとも一部を含み得る。したがって、画像取得器は、少なくとも１つ又は複数のプロセッサを含み得る。画像取得器は、数ある中でも特に、導電体、光ファイバケーブル、ポータブル記憶媒体、ＩＲ、Bluetooth、インターネット、ワイヤレスネットワーク、ワイヤレス無線機、又はこれらの組み合わせなどの信号通信を可能にする装置４０の電子検出デバイス２４０に通信可能に結合され得る。画像取得器は、電子検出デバイス２４０から信号を受信し、信号に含まれるデータを処理し、そこから画像を構築することができる。したがって、画像取得器は、サンプル２０８の画像を取得することができる。画像取得器は、輪郭の生成、及び取得画像へのインジケータの重畳などの様々な後処理機能を行うこともできる。画像取得器は、取得画像の明度及びコントラストなどの調整を行うように構成され得る。ストレージは、ハードディスク、フラッシュドライブ、クラウドストレージ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、他のタイプのコンピュータ可読メモリなどの記憶媒体でもよい。ストレージは、画像取得器と結合されてもよく、走査された生の画像データをオリジナルの画像として保存したり、後処理された画像を保存したりするために使用することができる。

【0031】

[0040] 画像取得器は、電子検出デバイス２４０から受信された撮像信号に基づいてサンプルの１つ又は複数の画像を取得することができる。撮像信号は、荷電粒子撮像を実施するための走査動作に対応し得る。取得画像は、複数の撮像エリアを含む単一の画像であり得る。単一の画像は、ストレージに保存することができる。単一の画像は、複数の領域に分割され得るオリジナルの画像であり得る。各領域は、サンプル２０８の特徴を含む１つの撮像エリアを含み得る。取得画像は、ある期間に渡って複数回サンプリングされたサンプル２０８の単一の撮像エリアの複数の画像を含み得る。複数の画像は、ストレージに保存することができる。コントローラ５０は、サンプル２０８の同じ場所の複数の画像を用いて画像処理ステップを行うように構成され得る。

【0032】

[0041] コントローラ５０は、検出された二次電子の分布を得るために、測定回路（例えば、アナログ－デジタル変換器）を含み得る。検出時間窓の間に収集された電子分布データは、サンプル表面に入射した一次サブビーム２１１、２１２、及び２１３の各々の対応する走査パスデータと組み合わせて、検査中のサンプル構造の画像を再構築するために使用することができる。再構築された画像は、サンプル２０８の内部又は外部の構造の様々なフィーチャを明らかにするために使用することができる。したがって、再構築された画像は、サンプルに存在し得るいかなる欠陥も明らかにするために使用することができる。

【0033】

[0042] コントローラ５０は、サンプル２０８の検査中にサンプル２０８を移動させるように電動ステージ２０９を制御することができる。コントローラ５０は、電動ステージ２０９が、少なくともサンプルの検査中に、好ましくは継続的に、例えば、一定の速度で、ある方向にサンプル２０８を移動させることを可能にし得る。コントローラ５０は、電動ステージ２０９が、様々なパラメータに依存するサンプル２０８の移動の速度を変えるように、電動ステージ２０９の移動を制御することができる。例えば、コントローラは、走査プロセスの検査ステップの特性に応じて、ステージ速度（その方向を含む）を制御することができる。

【0034】

[0043] 図３は、評価ツールの概略図である。電子源２０１は、電極を、投影システム２３０の一部を形成する集光レンズ２３１のアレイに向ける。電子源は、明度と全放出電流との間の良好な妥協点を持つ高明度の熱電界放出器であることが望ましい。何十、何百、又は何千もの集光レンズ２３１が存在することがある。集光レンズ２３１は、多電極レンズを含むことがあり、欧州特許出願公開第１６０２１２１Ａ１号に基づく構成を有することがあり、この文書は、特に電子ビームを複数のサブビームに分割するためのレンズアレイ（このアレイは、サブビーム毎に１つのレンズを提供する）の開示を参照することにより本明細書に組み込まれる。レンズアレイは、少なくとも２つのプレートの形態を取ることがある。レンズアレイは、少なくとも２つのプレートのうちの一方であり得るビーム制限アパーチャアレイを含むことがある。この少なくとも２つのプレートは電極として機能し、各プレート内のアパーチャは互いに位置合わせされ、サブビームの位置に対応する。これらのプレートのうちの少なくとも２つは、所望のレンズ効果を達成するために、動作中に異なる電位に維持される。

【0035】

[0044] ある構成では、集光レンズアレイは、荷電粒子が各レンズに入るときと出るときで同じエネルギーを有する３つのプレートのアレイから形成され、この構成は、アインツェルレンズと呼ばれることがある。したがって、分散はアインツェルレンズ自体の内部（レンズの入口電極と出口電極との間）でのみ発生し、それによって、オフアクシス色収差が制限される。集光レンズの厚さが薄い場合、例えば、数ｍｍである場合、そのような収差の影響は小さいか又は無視できる。

【0036】

[0045] アレイ中の各集光レンズは、電子を、それぞれの中間焦点２３３で集束するそれぞれのサブビーム２１１、２１２、２１３に向ける。サブビームは、互いに対して発散している。中間焦点２３３のダウンビームは、複数の対物レンズ２３４であり、そのそれぞれは、それぞれのサブビーム２１１、２１２、２１３をサンプル２０８に向ける。対物レンズ２３４は、アインツェルレンズであり得る。集光レンズ及び対応するダウンビーム対物レンズによりビーム内で発生する、少なくとも色収差は、互いに打ち消されることがある。

【0037】

[0046] 電子検出デバイス２４０は、対物レンズ２３４とサンプル２０８との間に設けられ、サンプル２０８から放出された二次電子及び／又は後方散乱電子を検出する。電子検出システムの例示的な構成について、以下で説明する。

【0038】

[0047] 図３のシステムでは、ビームレット２１１、２１２、２１３は、集光レンズ２３１からサンプル２０８まで直線経路に沿って伝搬する。ビームレット経路は、集光レンズ２３１のダウンビームを発散させる。変形システムが図４に示されており、これは、偏向器２３５が中間焦点２３３に設けられている点を除いて、図３のシステムと同じである。偏向器２３５は、対応する中間焦点２３３又はフォーカスポイント（即ち、フォーカス地点）の位置で、又は少なくともその周りで、ビームレット経路中に配置される。偏向器は、関連付けられたビームレットの中間像面において、即ち、その焦点又はフォーカスポイントにおいて、ビームレット経路内に配置される。偏向器２３５は、それぞれのビームレット２１１、２１２、２１３に対して動作するように構成される。偏向器２３５は、主光線（ビーム軸と呼ばれることもある）がサンプル２０８に実質的に垂直に（即ち、サンプルの公称表面に実質的に９０°で）入射することを確実にするのに効果的な量だけ、それぞれのビームレット２１１、２１２、２１３を曲げるように構成される。偏向器２３５は、コリメータ又はコリメータ偏向器と呼ばれることもある。偏向器２３５は、事実上、偏向器に至る前で、ビームレット経路が互いに対して発散するように、ビームレットの経路を平行化する。偏向器のダウンビームでは、ビームレット経路は互いに対して実質的に平行である、即ち、実質的にコリメートされている。したがって、各ビームレット経路は、集光レンズ２３１のアレイと、コリメータ、例えば偏向器２３５のアレイ、との間で直線状になっていることがある。各ビームレット経路は、偏向器２３５のアレイと、対物レンズアレイ２３４との間、任意選択的にサンプル２０８との間で、直線状になっていることがある。適切なコリメータは、２０２０年２月７日に出願された欧州特許出願第２０１５６２５３．５号で開示される偏向器であり、この特許出願は、マルチビームアレイへの偏向器の適用に関して、参照により本明細書に組み込まれる。

【0039】

[0048] 図４のシステムは、サンプル上の電子の着地エネルギーを制御するように構成されることがある。着地エネルギーは、評価対象のサンプルの性質に応じて、二次電子の放出及び検出を増加させるように選択されることがある。対物レンズ２３４を制御するために設けられるコントローラは、着地エネルギーを、所定の範囲内の任意の所望の値、又は複数の所定の値のうちの所望の値に制御するように構成されることがある。一実施形態では、着地エネルギーは、１０００ｅＶから５０００ｅＶまでの範囲内の所望の値に制御されることがある。図４のシステムでは、電子の着地エネルギーが制御されることがある、というのも、ビームレット経路で発生するオフアクシス収差は、集光レンズ２３１において、又は少なくとも主として集光レンズ２３１において、発生するからである。図４に示したシステムの対物レンズ２３４は、アインツェルレンズである必要はない。これは、ビームが平行化されている場合、対物レンズ内でオフアクシス収差が発生しないから、である。オフアクシス収差は、対物レンズ２３４よりも集光レンズにおいてより良好に制御することができる。集光レンズ２３１を実質的により薄くすることにより、オフアクシス収差、特に色オフアクシス収差に対する集光レンズの寄与分が最小限に抑えられることがある。集光レンズ２３１の厚さを変化させて、色オフアクシス寄与分を調整し、それぞれのビームレット経路中の色収差の他の寄与分と釣り合わせることがある。したがって、対物レンズ２３４は、２つ以上の電極を有することがある。対物レンズに入ってくるビームエネルギーは、対物レンズを出てゆくエネルギーとは異なっていることがある。

【0040】

[0049] 図６は、対物レンズのアレイのうちの一つの対物レンズ３００の拡大概略図である。対物レンズ３００は、１０よりも大きな倍率、望ましくは５０から１００以上の範囲の倍率で、電子ビームを縮小するように構成されることがある。対物レンズは、中央の即ち第１の電極３０１、下側の即ち第２の電極３０２、及び上側の即ち第３の電極３０３を含む。電圧源Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３は、電位を、それぞれ第１、第２、及び第３の電極に印加するように構成される。更なる電圧源Ｖ４がサンプルに接続されて、グランドであり得る第４の電位を印加する。電位は、サンプル２０８を基準にして定義されることがある。第１、第２、及び第３の電極は、それぞれアパーチャを備えており、そのアパーチャを通って、それぞれのサブビームが伝搬する。第２の電位は、サンプルの電位に近い電位、例えば５０Ｖ～２００Ｖの範囲より正の電位であり得る。或いは、第２の電位は、約＋５００Ｖ～約＋１，５００Ｖの範囲内であり得る。検出器が、最下部の電極よりも光学コラム内でより高くにある場合、より高い電位が有用である。第１及び／又は第２の電位は、焦点補正を行うために、アパーチャ毎に、又はアパーチャのグループ毎に、変えることができる。

【0041】

[0050] 一実施形態では、第３の電極が省略されることが望ましい。２つの電極のみを有する対物レンズは、より多くの電極を有する対物レンズよりも、収差がより小さくなることがある。３電極対物レンズは、電極間により大きな電位差を有することができるので、より強力なレンズを実現できる。追加の電極（即ち、３つ以上の電極）は、例えば、入射ビームに加えて二次電極を集束させるために電子の軌道を制御する際に更なる自由度をもたらす。

【0042】

[0051] 着地エネルギーを決定することができるように、対物レンズ３００に減速機能を持たせるために、最も下側の電極とサンプルの電位を変化させることが望ましい。電子を減速させるために、下側の（第２の）電極は、中央の電極よりも負にされる。最も低い着地エネルギーが選択された場合に、最も高い静電場強度が発生する。第２の電極と中央の電極との距離、最も低い着地エネルギー、及び第２の電極と中央の電極との最大電位差は、結果として得られる電場強度が許容可能であるように、選択される。着地エネルギーがより高くなると、静電場はより低くなる（同じ長さに渡る減速度がより小さくなる）。

【0043】

[0052] 電子源とビーム制限アパーチャ（集光レンズのすぐ上）との間の電子光学系構成は同じままなので、ビーム電流は、着地エネルギーが変化しても変わらないままである。着地エネルギーが変化すると、解像度に影響が及び、解像度が向上するか又は低減することがある。図５は、２つの場合における、着地エネルギー対スポットサイズを示すグラフである。黒丸を備えた破線は、着地エネルギーだけを変化させた場合の効果を示す、即ち集光レンズの電圧は同じままである。白丸を備えた実線は、着地エネルギーが変更され、集光レンズの電圧（拡大率対開き角の最適化）が再最適化された場合の効果を示す。

【0044】

[0053] 集光レンズの電圧が変更された場合、コリメータは、全ての着地エネルギーに対して正確な中間像面にはなくなる。したがって、コリメータによって誘発される非点収差を補正することが望ましい。

【0045】

[0054] いくつかの実施形態では、荷電粒子評価ツールは、サブビーム中の１つ又は複数の収差を低減する１つ又は複数の収差補正器を更に含む。一実施形態では、収差補正器の少なくともサブセットのそれぞれが、中間焦点のうちのそれぞれ１つに配置されるか、又はそれと直接的に隣接する（例えば、中間像面に配置されるか、又はそれと隣接する）。サブビームは、中間平面などの焦点面で又はその近傍で、最小の断面積を有する。これは、他の場所で、すなわち、中間平面のアップビーム若しくはダウンビームで利用可能なスペースよりも（又は中間像面を持たない代替の配置で利用可能となるスペースよりも）多くのスペースを収差補正器に提供する。

【0046】

[0055] 一実施形態では、中間焦点（若しくは中間像面若しくはフォーカスポイント）に、又はそれらに直接隣接して配置された収差補正器は、異なるビームにとって異なる位置にあるように見えるソース２０１を補正するための偏向器を含む。補正器は、各サブビームと対応する対物レンズとの間の良好なアライメントを阻む、ソースに起因した巨視的収差を補正するために使用されることがある。

【0047】

[0056] 収差補正器は、適切なコラムアライメントを阻む収差を補正することができる。そのような収差は、サブビームと補正器との間のミスアライメントにつながることもある。この理由のため、これに加えて又はその代わりに、収差補正器を集光レンズ２３１に、又はその近くに配置することが望ましいことがある（例えば、そのような収差補正器のそれぞれは、集光レンズ２３１のうちの１つ又は複数と一体化されるか、又はそれらと直接隣接する）。これは、集光レンズ２３１がビームアパーチャと垂直方向に近いか、又はビームアパーチャと一致するので、集光レンズ２３１では、又はその近傍では、収差が、対応するサブビームのシフトをまだ引き起こしていないことから、望ましい。しかしながら、集光レンズ２３１に、又はその近傍に補正器を配置することの課題は、更に下流の場所と比べて、この場所では各サブビームの断面積が比較的大きくなり、ピッチが比較的小さくなる、という点である。

【0048】

[0057] いくつかの実施形態では、収差補正器の少なくともサブセットのそれぞれが、対物レンズ２３４のうちの１つ又は複数と一体化されるか、又はそれらと直接的に隣接する。一実施形態では、これらの収差補正器は、像面湾曲、フォーカスエラー、及び非点収差、のうちの１つ又は複数を低減する。これに加えて又はその代わりに、サンプル２０８に渡ってサブビーム２１１、２１２、２１４を走査するために、１つ又は複数の走査偏向器（図示せず）が、対物レンズ２３４のうちの１つ又は複数と一体化されるか、又はそれらと直接的に隣接することがある。一実施形態では、米国特許出願公開第２０１０／０２７６６０６号に記載の走査偏向器が使用されてもよく、この文書は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0049】

[0058] 収差補正器は、欧州特許出願公開第２７０２５９５Ａ１号に開示されるようなＣＭＯＳベースの個々のプログラマブル偏向器、又は欧州特許出願公開第２７１５７６８Ａ２号に開示されるような多極偏向器のアレイであることがあり、両文書におけるビームレットマニピュレータの説明は、参照により本明細書に組み込まれる。

【0050】

[0059] ある実施形態では、前述の実施形態で参照された対物レンズは、アレイ対物レンズである。アレイ内の各要素は、マルチビームにおける異なるビーム又は異なるビームの一群を操作するマイクロレンズである。静電アレイ対物レンズは、少なくとも２つのプレートを有し、各プレートは、複数の孔又はアパーチャを有する。一方のプレートにおける各孔の位置は、他方のプレートにおける対応する孔の位置に対応する。対応する孔は、使用時に、マルチビームにおける同じビーム又は同じビームの一群に対して作用する。アレイ内の各要素のレンズのタイプの適切な例は、２電極減速レンズである。対物レンズの底部電極は、検出器、例えばＣＭＯＳチップである。検出器は、対物レンズなどのマルチビームマニピュレータアレイと一体化されることがある。対物レンズに検出器アレイを統合すると、二次コラムが置き換えられる。検出器アレイ、例えばＣＭＯＳチップは、サンプルと向き合うように向けられることが好ましい（ウェーハと電子光学システムの底部との間の距離が短い（例えば、１００μｍ）ため）。一実施形態では、二次電子信号を捕捉する電極が、ＣＭＯＳデバイスの上部金属層内に形成される。電極は、他の層に形成されてもよい。ＣＭＯＳの電力及び制御信号は、スルーシリコンビアによってＣＭＯＳに接続され得る。ロバスト性のために、底部電極は、好ましくは２つの要素：ＣＭＯＳチップ、及び孔を有するパッシブＳｉプレートから成る。このプレートは、高電界からＣＭＯＳをシールドする。

【0051】

[0060] 検出効率を最大にするために、（アパーチャを除く）アレイ対物レンズの実質的に全てのエリアが電極によって占められるように、電極表面をできる限り大きくすることが望ましい。各電極は、アレイピッチに実質的に等しい直径を有する。ある実施形態では、電極の外形は、円形であるが、これは、検出エリアを最大にするために正方形にされてもよい。また、基板スルーホールの直径を最小にすることができる。電子ビームの一般的なサイズは、約５～１５ミクロンである。

【0052】

[0061] 一実施形態では、単一の電極が各アパーチャを取り囲む。別の実施形態では、複数の電極要素が、各アパーチャの周りに設けられる。１つのアパーチャを取り囲む電極要素によって捕捉される電子は、単一の信号に合成されるか、又は独立した信号を生成するために使用されることがある。電極要素は、半径方向に分割されるか（即ち、複数の同心の環を形成するか）、角度的に分割されるか（即ち、複数の扇状の部分を形成するか）、半径方向と角度的の両方で分割されるか、又は他の任意の便利な態様で分割されることがある。

【0053】

[0062] しかしながら、電極表面の拡大は、寄生容量の増大、したがって、帯域幅の低下をもたらす。このため、電極の外径を制限することが望ましい場合がある。特に、電極の拡大が、わずかな検出効率の向上を与えるにすぎず、しかしキャパシタンスの大幅な増加を与える場合。円形（環状）電極は、収集効率と寄生容量の良い妥協点を提供し得る。

【0054】

[0063] 電極の外径の増大は、クロストーク（隣接した孔の信号に対する感度）の増加ももたらし得る。これは、電極の外径をより小さくする理由にもなり得る。特に、電極の拡大が、わずかな検出効率の向上を与えるにすぎず、しかしクロストークの大幅な増加を与える場合。

【0055】

[0064] 電極によって収集された後方散乱電子及び／又は二次電子の電流は、トランスインピーダンスアンプによって増幅される。

【0056】

[0065] 対物レンズアレイと一体化された検出器の例示的な実施形態が図７に示されており、この図は、マルチビーム対物レンズ４０１を概略断面で示している。対物レンズ４０１の出力側（サンプル４０３に対向する側）には、検出器モジュール４０２が設けられる。図８は、検出器モジュール４０２の底面図であり、検出器モジュール４０２は、上に複数の捕捉電極４０５が設けられる基板４０４を含み、各捕捉電極４０５は、ビームアパーチャ４０６を取り囲む。ビームアパーチャ４０６は、基板４０４を貫通してエッチングすることによって形成することができる。図８に示される配置では、ビームアパーチャ４０６は、矩形アレイで示されている。ビームアパーチャ４０６は、異なるように（例えば、図９に示されるように、六方最密アレイで）配置されることも可能である。

【0057】

[0066] 図１０は、縮尺を大きくして、検出器モジュール４０２の一部を断面で示す。捕捉電極４０５は、検出器モジュール４０２の一番下の面、すなわちサンプルに最も近い面を形成する。捕捉電極４０５とシリコン基板４０４の本体との間には、論理層４０７が設けられる。論理層４０７は、増幅器、例えば、トランスインピーダンス増幅器、アナログ－デジタル変換器、及び読出し論理回路を含み得る。ある実施形態では、１つの捕捉電極４０５につき、１つの増幅器及び１つのアナログ－デジタル変換器が存在する。論理層４０７及び捕捉電極４０５は、捕捉電極４０５が最終メタライゼーション層を形成するＣＭＯＳプロセスを使用して製造することができる。

【0058】

[0067] 配線層４０８は、基板４０４の裏側に設けられ、スルーシリコンビア４０９によって論理層４０７に接続される。スルーシリコンビア４０９の数は、ビームアパーチャ４０６の数と同じである必要はない。具体的には、電極信号が論理層４０７においてデジタル化される場合、データバスを提供するために、少数のスルーシリコンビアのみが必要とされ得る。配線層４０８は、制御線、データ線、及び電力線を含み得る。ビームアパーチャ４０６にもかかわらず、全ての必要な接続に十分なスペースが存在することに気付くだろう。検出モジュール４０２は、バイポーラ又は他の製造技術を使用して製作することもできる。プリント回路基板及び／又は他の半導体チップが検出器モジュール４０２の裏側に設けられてもよい。

【0059】

[0068] 上述した統合された検出器アレイは、調整可能な着地エネルギーを有するツールと共に使用された場合に、特に有利である、というのも、二次電子の捕捉を、ある範囲の着地エネルギーに対して最適化することができるからである。検出器アレイは、最下部の電極アレイだけでなく、他の電極アレイとも一体化させることができる。

【0060】

[0069] 本発明の一実施形態による評価ツールは、サンプルの定性的評価（例えば、合格／不合格）を行うツール、又は、サンプルの定量的測定（例えば、フィーチャのサイズ）を行うツール、又はサンプルのマップの画像を生成するツールであり得る。評価ツールの例は、（例えば、欠陥を特定するための）検査ツール、（例えば、欠陥を分類するための）レビューツール、及び計測ツールである。

【0061】

[0070] 「サブビーム」及び「ビームレット」という用語は、本明細書では互換的に使用され、両方とも、親の放射ビームを分割又は分裂させることにより、親の放射ビームから導出された任意の放射ビームを包含するものと理解される。「マニピュレータ」という用語は、レンズ又は偏向器などの、サブビーム又はビームレットの経路に影響を与える任意の要素を包含するように使用される。本明細書に記載する実施形態は、１本のビーム又はマルチビームの経路に沿ってアレイ状に配置された一連のアパーチャアレイ又は電子光学要素の形態を取ることがある。そのような電子光学要素は、静電的であり得る。一実施形態では、例えば、サンプルより前のサブビーム経路内の、ビーム制限アパーチャアレイから最後の電子光学要素までの、全ての電子光学要素は、静電的であることがあり、及び／又はアパーチャアレイ若しくはプレートアレイの形態をしていることがある。構成では、電子光学要素のうちの１つ又は複数は、微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）として製造されることがある。

【0062】

[0071] 「隣接する」という用語は、「当接する」という意味を含むことがある。

【0063】

[0072] 本発明の実施形態は、以下の条項によって提供される。

【0064】

[0073] 条項１．荷電粒子評価ツールであって、荷電粒子のビームを複数のサブビームに分割し、各サブビームをそれぞれの中間焦点に集束させるように構成された集光レンズアレイと、各中間焦点にあるコリメータであって、それぞれのサブビームがサンプルに実質的に垂直に入射するように、それぞれのサブビームを偏向させるように構成された、コリメータと、複数の対物レンズであって、そのそれぞれは複数の荷電粒子ビームのうちの１つをサンプル上に投影するように構成され、各対物レンズは、第１の電極、及び第１の電極とサンプルとの間にある第２の電極を含む、複数の対物レンズと、それぞれの荷電粒子ビームが減速されて所望の着地エネルギーでサンプルに入射するように、第１及び第２の電位をそれぞれ第１及び第２の電極に印加するように構成された電源と、を含む、荷電粒子評価ツール。

【0065】

[0074] 条項２．第１の電位は第２の電位よりも正である、条項１に記載のツール。

【0066】

[0075] 条項３．第２の電位は、望ましくはサンプルを基準にして＋５０Ｖから＋２００Ｖまでの範囲内で、サンプルを基準にして正である、条項１又は２に記載のツール。

【0067】

[0076] 条項４．第２の電位は、望ましくはサンプルを基準にして＋５００から＋１，５００Ｖまでの範囲内で、サンプルを基準にして正である、条項１又は２に記載のツール。

【0068】

[0077] 条項５．各対物レンズは第３の電極を更に含み、第３の電極は第１の電極と荷電粒子ビーム源との間にあり、電源は、第３の電極に第３の電位を印加するように構成され、好ましくは、電源は、第１及び第２の電極のうちの少なくとも幾つかに異なる電位を印加するように構成される、条項１、２、３、又は４に記載のツール。

【0069】

[0078] 条項６．サンプルから放出された荷電粒子を検出するように構成された検出器を更に含み、検出器は複数の対物レンズとサンプルとの間にある、条項１～５の何れか一項に記載のツール。

【0070】

[0079] 条項７．電源は、全ての第１の電極に同じ第１の電位を印加し、全ての第２の電極に同じ第２の電位を印加するように構成される、条項１～６の何れか一項に記載のツール。

【0071】

[0080] 条項８．サブビーム中の１つ又は複数の収差を低減するように構成された１つ又は複数の収差補正器を更に含み、好ましくは、収差補正器の少なくともサブセットのそれぞれは、中間焦点のうちのそれぞれ１つに配置されるか、又はそれと直接的に隣接する、条項１～７の何れか一項に記載のツール。

【0072】

[0081] 条項９．サンプルに渡ってサブビームを走査するための１つ又は複数の走査偏向器を更に含む、条項１～８の何れか一項に記載のツール。

【0073】

[0082] 条項１０．１つ又は複数の走査偏向器は、対物レンズのうちの１つ又は複数と一体化されるか、又はそれらと直接的に隣接する、条項９に記載のツール。

【0074】

[0083] 条項１１．コリメータは、１つ又は複数のコリメータ偏向器である、条項１～１０の何れか一項に記載のツール。

【0075】

[0084] 条項１２．１つ又は複数のコリメータ偏向器は、サブビームの主光線がサンプルに実質的に垂直に入射することを確実にするのに効果的な量だけ、それぞれのビームレットを曲げるように構成される、条項１１に記載のツール。

【0076】

[0085] 条項１３．各中間焦点にあるコリメータは、実質的に、サブビーム経路の対応するフォーカスポイントの位置で、サブビームの分散経路に配置されたコリメータを含む、条項１～１２の何れか一項に記載のツール。

【0077】

[0086] 条項１４．コリメータは、サブビームを互いに対して平行化するためのコリメータのダウンビームであるように、それぞれの分散するサブビームに対して作用するように構成される、条項１～１３の何れか一項に記載のツール。

【0078】

[0087] 条項１５．検査方法であって、荷電粒子のビームを複数のサブビームに分割することと、各サブビームをそれぞれの中間焦点に集束させることと、各中間焦点にあるコリメータを使用して、それぞれのサブビームがサンプルに実質的に垂直に入射するように、それぞれのサブビームを偏向させることと、複数の対物レンズを使用して、複数の荷電粒子ビームをサンプル上に投影することであって、各対物レンズは、第１の電極、及び第１の電極とサンプルとの間にある第２の電極を含むことと、それぞれの荷電粒子ビームが減速されて所望の着地エネルギーでサンプルに入射するように、各対物レンズの第１及び第２の電極に印加される電位を制御することと、を含む、検査方法。

【0079】

[0088] 本発明について様々な実施形態と関連付けて説明してきたが、当業者には、本明細書で開示される発明の明細及び実施を考慮することから、他の実施形態が明らかであろう。この明細書及び例は、単なる例とみなされることが意図されており、本発明の真の範囲及び趣旨は、以降の特許請求の範囲によって示される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】