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(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】2024-11-25
(45)【発行日】2024-12-03
(54)【発明の名称】電子回折ホログラフィ
(51)【国際特許分類】
H01J 37/10 20060101AFI20241126BHJP
G03H 5/00 20060101ALI20241126BHJP
H01J 37/26 20060101ALI20241126BHJP
G01N 23/04 20180101ALI20241126BHJP
【ＦＩ】
H01J37/10
G03H5/00
H01J37/26
G01N23/04 330
【請求項の数】
20
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2021054628
(22)【出願日】2021-03-29
(65)【公開番号】P2021163755
(43)【公開日】2021-10-11
【審査請求日】2023-12-26
(31)【優先権主張番号】16/835,129
(32)【優先日】2020-03-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】501233536
【氏名又は名称】エフ イー アイ カンパニ
【氏名又は名称原語表記】ＦＥＩ ＣＯＭＰＡＮＹ
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100135079
【弁理士】
【氏名又は名称】宮崎 修
(72)【発明者】
【氏名】アレクサンダー ヘンストラ
(72)【発明者】
【氏名】ユチェン デン
(72)【発明者】
【氏名】ホルガー コール
【審査官】右▲高▼ 孝幸
(56)【参考文献】
【文献】特開平１－６５７６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１８１５０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０６７５５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００６／０８８１５９（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｊ ３７／１０
Ｇ０３Ｈ ５／００
Ｈ０１Ｊ ３７／２６
Ｇ０１Ｎ ２３／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子ホログラフィを使用してサンプルを調査するための方法であって、前記サンプルに向けて複数の電子を放出することと、
前記複数の電子を第１の電子ビームおよび第２の電子ビームに形成することと、
前記第１の電子ビーム及び前記第２の電子ビームが異なる焦点面を有するように、前記第１の電子ビームおよび前記第２の電子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性を修正することと、
前記第１の電子ビームが前記サンプルにまたは前記サンプルの近くに焦点面を有するように、前記第１の電子ビームを集束させることと、
前記第２の電子ビームが前記サンプルに入射し、かつ回折面内に焦点面を有するように、前記第２の電子ビームを集束させることと、
前記回折面内における、前記第１の電子ビームと回折された前記第２の電子ビームとの干渉パターンを検出することと、
前記第２の電子ビームが前記サンプルに入射することから結果として生じた出口波動の出口波動関数を判定することと、
前記出口波動関数に基づいて前記サンプルの構造を判定することと、を含む、方法。
【請求項2】
前記サンプルが、結晶であり、前記サンプルの前記構造を判定することが、前記出口波動関数に基づいて前記サンプルの結晶格子を判定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記出口波動関数を判定することが、前記第２の電子ビームが前記サンプルに入射することに応答して、前記サンプルを離れる前記電子の前記出口波動関数を判定することを含み、前記サンプルの前記構造が、前記出口波動関数に基づいて判定される、請求項１または２のいずれかに記載の方法。
【請求項4】
前記出口波動関数を判定することが、前記第２の電子ビームが前記サンプルに入射することに応答して、前記サンプルを離れる前記電子の前記出口波動関数の位相および振幅を判定することを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記第１の電子ビームおよび前記第２の電子ビームのうちの少なくとも一方の前記焦点特性を修正することが、前記第１の電子ビームおよび前記第２の電子ビームのうちの一方に少なくとも四重極レンズ作用を適用することを含む、請求項１～４のいずれかに記載の方法。
【請求項6】
前記回折面が、前記サンプルの下流の前記第２の電子ビームの第１の焦点面に対応する、請求項１～５のいずれかに記載の方法。
【請求項7】
電子ホログラフィを使用してサンプルを調査するための方法であって、前記サンプルに向けて複数の電子を放出することと、
前記複数の電子を第１の電子ビームおよび第２の電子ビームに形成することと、
前記第１の電子ビームおよび前記第２の電子ビームが異なる焦点面を有するように、前記第１の電子ビームおよび前記第２の電子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性を修正することと、
前記第１の電子ビームが前記サンプルにまたは前記サンプルの近くに焦点面を有するように、前記第１の電子ビームを集束させることと、
前記第２の電子ビームが前記サンプルに入射し、かつ回折面内に焦点面を有するように、前記第２の電子ビームを集束させることと、
前記回折面内における、前記第１の電子ビームと回折された前記第２の電子ビームとの干渉パターンを検出することと、を含む、方法。
【請求項8】
前記回折面内における、前記第１の電子ビームと回折された前記第２の電子ビームとの前記干渉パターンに基づいて、前記サンプルのホログラム像を生成することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項9】
前記回折面内における、前記第１の電子ビームと回折された前記第２の電子ビームとの前記干渉パターンに基づいて、前記サンプルによって回折された電子の相対位相を判定することをさらに含む、請求項７または８のいずれかに記載の方法。
【請求項10】
前記第２の電子ビームが前記サンプルに入射することに応答して、前記サンプルを離れる前記電子の出口波動関数を判定することをさらに含む、請求項７～９のいずれかに記載の方法。
【請求項11】
前記出口波動関数を判定することが、前記第２の電子ビームが前記サンプルに入射することに応答して、前記サンプルを離れる前記電子の前記出口波動関数の位相および振幅を判定することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記出口波動関数に基づいて、前記サンプルの構造を判定することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項13】
前記サンプルが、結晶であり、前記サンプルの前記構造を判定することが、前記出口波動関数に基づいて前記サンプルの結晶格子を判定することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
前記回折面が、前記サンプルの下流の前記第２の電子ビームの第１の焦点面に対応する、請求項７～１３のいずれかに記載の方法。
【請求項15】
前記第１の電子ビームおよび前記第２の電子ビームが、コヒーレントである、請求項７～１４のいずれかに記載の方法。
【請求項16】
第１の電子面が、前記サンプルの開口を通過する、請求項７～１５のいずれかに記載の方法。
【請求項17】
前記方法が、電子ビームおよびイオンビームのうちの一方で前記サンプルの前記開口を燃焼させることをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
前記第１の電子ビームに位相シフトを適用することと、前記回折面内における、位相シフトされた前記第１の電子ビームと回折された前記第２の電子ビームとの追加の干渉パターンを検出することと、
前記干渉パターンおよび前記追加の干渉パターンに少なくとも部分的に基づいて、前記回折面内におけるサンプル出口波動の波動関数の位相を判定することであって、前記サンプル出口波動が、前記第２の電子ビームが前記サンプルに入射することから結果として生じる、判定することと、をさらに含む、請求項７～１７のいずれかに記載の方法。
【請求項19】
前記第２の電子ビームの第２の直径が、前記第１の電子ビームの第１の直径よりも２０倍大きい、請求項７～１８のいずれかに記載の方法。
【請求項20】
前記第１の電子ビームおよび前記第２の電子ビームのうちの少なくとも一方の前記焦点特性を修正することが、前記第１の電子ビームおよび前記第２の電子ビームのうちの一方に少なくとも四重極レンズ作用を適用することを含む、請求項７～１９のいずれかに記載の方法。【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
透過型電子顕微鏡は、制限視野電子回折（ＳＡＥＤ）モードで操作でき、このモードでは、回折面がカメラ上に結像される。このモードは、結晶材料の研究に特に有用であり、この場合、結晶情報が取得できる。単（単結晶の）結晶が研究される場合、結晶を構成する原子の３Ｄポテンシャル分布を再構築するために、回折パターンを使用することさえできる。等方的な分解能のためには、結晶のすべての方位について、回折パターンが収集される必要がある。実際、データは通常、適切な範囲にわたって結晶を連続的に傾斜させながら収集される。この技術は、マイクロ電子回折、または３Ｄ電子結晶学と呼ばれている。回折ピーク強度は、構造因子の振幅を提供するのみであり、位相情報は、欠落しており、他の方法によって取得されなければならない。回折ピークが高分解能（１オングストロームオーダー）に及び、かつ単位胞内の原子数が制限されている場合、位相は、特定の制約（原子性、位相相関）を使用して計算により導出できる。より大きな分子およびより低い分解能の場合、同族体構造からの位相情報を位相の初期推定として使用する「分子置換」と呼ばれる方法が使用されることが多い。完全に未知の構造に対しては、これを行うことができない。Ｘ線結晶学で使用される他の一般的な位相決定法（ｐｈａｓｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ）（異常分散、同形置換）は、電子結晶学にうまく適用できない。
【0002】
さらには、電子回折モードで動作する現在の透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）システムは、完全な出口波動（試料の、すなわち、振幅情報と位相情報との両方を含む複素数の出口波動）を取得するのに苦慮する。代わりに、電子回折モードで動作するＴＥＭシステムは単に、回折面の拡大像に位置付けられた検出器の様々な位置での散乱電子および／または回折電子の強度を記録し、次いで、検出された強度値のみに基づいて（すなわち、位相情報なしに）試料の再構築を生成する。この、位相情報を判定することができないことにより、電子回折モードで動作するＴＥＭシステムによって効果的に結像できる物体のタイプが制限される。コヒーレント波と物体によって散乱および／または回折された電子との重ね合わせを介して取得される強度情報と位相情報との両方を与える現在の電子ホログラフィセットアップが存在するが、これらのシステムは、回折面で検出される散乱電子および／または回折電子から結果を生成することができない。例えば、オフアクシスホログラフィは、試料の完全な出口波動を取得するために開発された周知の技術であるが、現在、この技術は、試料がカメラ上に結像される場合にのみ適用できる。
【発明の概要】
【0003】
本開示による、電子回折ホログラフィを使用してサンプルを調査するための方法は、サンプルに向けて複数の電子を放出し、複数の電子を第１の電子ビームおよび第２の電子ビームに形成し、および、次いで、２つのビームが異なる焦点面を有するように、第１の電子ビームおよび第２の電子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性を修正する初期ステップを含む。２つのビームが異なる焦点面を有する場合、本発明による方法は、第１の電子ビームがサンプルにまたはサンプルの近くに焦点面を有するように、第１の電子ビームを集束させることと、第２の電子ビームが、サンプルに入射し、かつ回折面内に焦点面を有するように、第２の電子ビームを集束させることと、の追加のステップを含む。次いで、第１の電子ビームと回折された第２の電子ビームとの干渉パターンが、回折面内に検出され、次いで、回折ホログラフを生成するために使用される。
【0004】
本開示による、電子ホログラフィを使用してサンプルを調査するためのシステムは、サンプルを保持するように構成されたサンプルホルダと、サンプルに向けて電子を放出するように構成された電子エミッタと、電子エミッタとサンプルホルダとの間に位置付けられた二焦点ビームフォーマと、を含む。二焦点ビームフォーマは、複数の電子を第１の電子ビームおよび第２の電子ビームに形成し、かつ第１の電子ビームおよび電子粒子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性を修正するように構成されている。第１の電子ビームおよび第２の電子の修正された焦点特性により、システムの別のコンポーネント（例えば、スティグメータ）が、第１の電子ビームと第２の電子ビームとの対応する焦点面を異ならせることができるようになる。いくつかの実施形態では、第１の電子ビームがサンプルのまたはサンプルの近くの平面に集束され、かつ第２の電子ビームがサンプルのまたはサンプルの近くの平面に集束されないように、二焦点ビームフォーマは、ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性を修正する。
【図面の簡単な説明】
【0005】
詳細な説明は、添付の図を参照して説明される。図において、参照番号の最も左の桁（複数可）は、参照番号が最初に現れる図を識別する。異なる図の同じ参照番号は、類似または同一の項目を示している。
【0006】
【図1】本発明による、回折ホログラフィを使用してサンプルを調査するための例示的な二焦点マルチビームシステムを例示している。
【図2A】例示的な二焦点マルチビームシステムにおいて、第１の電子ビームおよび第２の電子ビームが電子回折ホログラフィ中にサンプルと相互作用することを例示している。
【図2B】例示的な二焦点マルチビームシステムにおいて、第１の電子ビームおよび第２の電子ビームが電子回折ホログラフィ中にサンプルと相互作用することを例示している。
【図3】本発明による二焦点マルチビームシステムを使用して回折電子ホログラフィでサンプルを調査するためのサンプルプロセスを例示している。
【図4】本発明による二焦点マルチビームシステムの光学性能の説明図である。
【図5】本発明による二焦点マルチビームシステムの光学性能の説明図である。
【図6】本発明による二焦点マルチビームシステムの光学性能の説明図である。
【図7】二焦点ビームフォーマがＭＥＭＳデバイスを含む、サンプルを調査するための例示的な二焦点マルチビームシステムを例示している。
【図8】本発明による例示的なＭＥＭＳデバイスを例示している。
【図9】４つの電極を含むＭＥＭＳデバイスの例示的な実施形態の概略上面図を例示している。
【図10】７つの電極を含むＭＥＭＳデバイスの例示的な実施形態の概略上面図を例示している。
【図11】例示的な実施形態の二焦点ビームフォーマが少なくとも四重極レンズ効果を第２の電子ビームに適用させるときに引き起こされる、第２の電子ビームの歪みを例示している。
【図12】二焦点ビームフォーマが開口レンズアレイを含む、サンプルを調査するための二焦点マルチビームシステムの例示的な実施形態を例示している。
【図13】例示的な開口レンズアレイの例示的な電極を例示している。
【図14】例示的な開口レンズアレイの例示的な開口画定構造を例示している。
【図15】１つの開口画定構造を有する例示的な開口レンズアレイの断面を例示している。
【図25】第１の電極、第２の電極、および開口画定構造を含む例示的な開口レンズアレイの断面を例示している。
【図26】二焦点ビームフォーマがビーム分割機構および１つ以上の集束デバイスを含む、サンプルを調査するための二焦点マルチビームシステムの例示的な実施形態を例示している。
【0007】
同様の参照番号は、図面のいくつかの図を通して対応する部分を指す。概して、図において、所与の例において含まれる可能性が高い要素は、実線で例示されているのに対し、所与の例に対して任意である要素は、破線で例示されている。しかしながら、実線で例示される要素は、本開示の全ての例に必須である訳ではなく、実線で示される要素は、本開示の範囲から逸脱することなく、特定の例から省略され得る。
【発明を実施するための形態】
【0008】
電子回折ホログラフィを実行するための方法およびシステムが、本明細書に含まれる。より具体的には、本明細書に開示される方法およびシステムは、回折面内に検出される、集束している電子ビームと広い参照電子ビームとの間の干渉パターンから、サンプルの回折ホログラムが生成できるようにすることを含み、および／または生成できるように構成されている。この方法およびシステムでは、電子源によって放出された複数の電子が、コヒーレントな第１の電子ビームおよび第２の電子ビームに分割され、第１の電子ビームと第２の電子ビームとの対応する焦点面が異なるように、第１の電子ビームおよび第２の電子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性が修正される。いくつかの実施形態では、第１の電子ビームがサンプルのまたはサンプルの近くの平面に集束されるように、かつ第２の電子ビームが、サンプルに入射したときに平行（またはほぼ平行）ビーム、収束ビーム、または発散ビームとなるように、第１の電子ビームおよび第２の電子ビームのうちの少なくとも一方の焦点面が修正される。様々な実施形態では、第１の電子ビームがサンプルによって実質的に影響を受けないように、第１の電子ビームは、サンプルの開口および／またはサンプルの薄い部分を通過し、第１の電子ビームが、参照ビームとして機能できるようになる。次いで、第１の電子ビームと回折された第２の電子ビームとの干渉パターンが、回折面内に検出され、次いで、回折ホログラムを生成するために使用される。回折ホログラムは、回折パターンの位相と振幅との両方を提供する。
【0009】
例えば、上記のプロセスがマイクロ電子回折で使用される場合、サンプル（例えば、結晶）の回折ホログラムが、サンプルの情報（例えば、回折ピークの位相および振幅）を判定するために、複数のサンプル傾斜で取得され得る。あるいは、上記のプロセスを使用して、サンプルの単一の回折ホログラム（例えば、結晶性、多結晶性、部分的に結晶性、非結晶性など）を生成することができ、この回折ホログラムから、ホログラフィック技術を使用して、試料（すなわち、位相と振幅との両方を含む含素出口波動）の完全な出口波動が取り出せると判定してもよい。このことを繰り返して、複数のサンプル傾斜で試料の完全な出口波動を取得する場合には、上記のプロセスを使用して３Ｄ情報（すなわち、トモグラフィ）を取得することができる。いくつかの実施形態では、複数の電子は、二焦点ビームフォーマによって少なくとも部分的に分割および／または修正される。本発明のいくつかの実施形態による二焦点ビームフォーマは、第１の電子ビームおよび第２の電子ビームのうちの少なくとも一方に少なくとも四重極レンズ効果を適用するように構成されている。いくつかの実施形態では、二焦点ビームフォーマは、２つの電子ビームの焦点面を異ならせる。あるいは、いくつかの実施形態では、二焦点ビーム形態が、電子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性の変化を引き起こすことにより、ビームが二焦点ビームフォーマの下流の多重極子（すなわち、少なくとも四重極レンズ効果を適用する多重極／補正器／スティグメータ）を通過すると、２つのビームの対応する焦点面が、異なるようになる。例えば、一方のビームを、サンプルに焦点計画を有するようにすることができ、他方のビームは、試料の上方および／または下方の対物レンズ焦点距離の少なくとも０．１％、１％、１０％、または１００％に、対応する焦点面を有することができる。サンプルにおける一方のビームの直径は、他方の電子ビームの直径（すなわち、幾何学的スポットサイズ）よりも５０倍大きいか、１００倍大きいか、５００倍大きいか、または１０００倍大きいかのうちの少なくとも１つであり得る。あるいは、または加えて、サンプルにおける一方のビームの直径は、他方の電子ビームが集束しているときの他方の電子ビームの直径よりも５０倍大きいか、１００倍大きいか、５００倍大きいか、または１０００倍大きいかのうちの少なくとも１つであってもよい。
【0010】
図１は、本発明による、回折ホログラフィを実施するようにセットアップされた二焦点マルチビームシステム（複数可）１００の説明図である。具体的には、図１は、回折ホログラフィを使用してサンプル１０４を調査するための例示的な二焦点マルチビームシステム（複数可）１０２を例示している。例示的な二焦点マルチビームシステム（複数可）１０２は、異なる対応する焦点面を有する少なくとも２つの電子ビームをサンプル１０４に照射および／または他の方法で衝突させるように構成された電子顕微鏡（ＥＭ）セットアップまたは電子リソグラフィセットアップを含むことができる。様々な実施形態では、二焦点マルチビームシステム（複数可）１０２は、限定されないが、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）、走査透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）、荷電粒子顕微鏡（ＣＰＭ）、デュアルビーム顕微鏡システムなどのような１つ以上の異なるタイプのＥＭおよび／または荷電粒子顕微鏡であり得るか、またはこれらを含むことができる。加えて、いくつかの実施形態では、二焦点マルチビームシステム（複数可）１０２は、ＳＴＥＭとしても動作することができるＴＥＭであってもよい。
【0011】
例示的な二焦点マルチビームシステム（複数可）１０２は、放出軸１１０に沿って、かつ二焦点ビームフォーマ１１２に向けて複数の電子１０８（すなわち、電子ビーム）を放出する電子源１０６（例えば、熱電子源、ショットキー放出源、電界放出源など）を含む。放出軸１１０は、電子源１０６から透過型電子顕微鏡システム１０２の長さに沿って、かつサンプル１０４を通って延びる中心軸である。
【0012】
二焦点ビームフォーマ１１２は、（ｉ）複数の電子１０８を少なくとも第１の電子１１４とビーム第２の電子ビーム１１６と、に分割し、かつ（ｉｉ）第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６のうちの少なくとも一方の焦点特性を修正する、ように構成された１つ以上の構造である。例えば、二焦点ビームフォーマ１１２は、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６が異なる対応する焦点面を有するように、焦点特性を修正することができる。図１は、二焦点ビームフォーマ１１２を、複数の電子１０８を放出軸１１０に沿って延びる第１の電子ビーム１１４と第２の電子ビーム１１６とに分割するものとして例示している。第１の電子ビーム１１４と第２の電子ビーム１１６との各々は、複数の電子１０８から形成されるため、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６は、相互にコヒーレントである。
【0013】
図１はまた、二焦点ビームフォーマ１１２を、第２の電子ビームの焦点特性を第１の電子ビーム１１４の焦点特性とは相違させる歪みを第２の電子ビーム１１６に適用するものとして示している。例えば、図１は、二焦点ビームフォーマ１１２を、２つのビームが異なる焦点特性を有するように第２の電子ビーム１１６に影響を与える四重極レンズ効果を適用する少なくとも四重極場（すなわち、双極場、四重極場、六重極場、八重極場など）を生成するように構成されているものとして例示している。少なくとも四重極レンズ効果は、ビームの対応する焦点特性を異ならせるように、ビームのうちの少なくとも一方を歪ませ、非点収差補正し、または他の方法で修正することができる。いくつかの実施形態では、四重極レンズ効果は、垂直メリジオナル平面（例えば、ｙｚ平面）以外の１つのメリジオナル平面（例えば、ｘｚ平面）内に異なるレンズ効果を適用し、２つのメリジオナル平面の各々における焦点特性の各々に異なる変化を引き起こすことができる。このような非点収差補正は、図４に示される例示的なシステムに例示されている。
【0014】
このような実施形態では、二焦点ビームフォーマの下流の多重極子（例えば、スティグメータ）は、第２の電子ビーム１１６の１つに相補的な四重極レンズ効果を適用して、二焦点ビームフォーマ１１２によって引き起こされる収差を補正し、および第２の電子ビーム１１６を再び円筒対称ビームにすることができる。このようにして、多重極子は、第２の電子ビーム１１６を、このような多重極子の下流で円筒対称円筒対称にすると同時に、第１の電子ビーム１１４とは異なる焦点面を有するようにする。様々なセットアップでは、相補的な四重極レンズ効果が第１の電子ビーム１１４に適用されないように、この多重極子は、第１の電子ビーム１１４の焦点面に配置され得る。
【0015】
いくつかの実施形態では、二焦点ビームフォーマ１１２は、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６のうちの少なくとも一方の焦点特性を修正して、第２の電子ビーム１１６が、サンプル１０４のまたはサンプル１０４の近くの試料平面に焦点面を有し、かつ第１の電子ビーム１１４が、サンプル１０４のまたはサンプル１０４の近くの試料平面にない対応する焦点面を有するようにするように、構成されている。様々な実施形態では、二焦点ビームフォーマ１１２は、第１の電子ビーム１１４の焦点面を修正して、第１の電子ビーム１１４がサンプル１０４の上方または下方の対物レンズ焦点距離の少なくとも０．１％、１％、１０％、または１００％に位置する平面に集束されるようにすることができる。あるいは、二焦点ビームフォーマ１１２は、電子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性を修正して、第１の電子ビーム１１４がサンプル１０４のまたはサンプル１０４の近くの試料平面に焦点面を有し、かつ第２の電子ビーム１１６がサンプル１０４のまたはサンプル１０４の近くの試料平面にない対応する焦点面を有するようにしてもよい。このような実施形態では、第２の電子ビーム１１６がサンプル１０４の上方および／または下方の対物レンズ焦点距離の少なくとも０．１％、１％、１０％、または１００％に位置する平面に集束されるように、焦点面（複数可）が修正され得る。
【0016】
図１は、ビームのうちの一方が試料平面内に集束される（すなわち、試料平面またはその近くに焦点面を有する）実施形態を例示しているが、当業者は、本発明による二焦点マルチビームシステム１００が、電子ビームのいずれかが試料平面内に集束されることを必要としないことを理解するであろう。さらには、二焦点ビームフォーマ１１２は、第２の電子ビーム１１６の焦点特性を修正するものとして示されているが、他の実施形態では、２つのビームが異なる対応する焦点面を有するように、二焦点ビームフォーマ１１２は、第１の電子ビーム１１４または両方のビームの焦点特性を変化させることができる。すなわち、当業者であれば、一方のビームに適用されるものとして説明される作用または効果が、異なる実施形態において他方のビームに適用されて、２つのビームが異なる対応する焦点面を有することを可能にし得ることを理解する。
【0017】
あるいは、または加えて、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６のうちの少なくとも一方の焦点特性を修正することにより、サンプル１０４のまたはサンプル１０４の近くの試料平面における第１の電子ビーム１１４の直径を、試料平面における第２の電子ビーム１１６の直径よりも２０倍大きいか、５０倍大きいか、１００倍大きいか、５００倍大きいか、または１０００倍大きいかのうちの少なくとも１つとするように、二焦点ビームフォーマ１１２が構成されてもよい。このような実施形態では、二焦点ビームフォーマ１１２は、第１の電子ビーム１１４の直径を、第２の電子ビーム１１６が集束している任意の平面における第２の電子ビーム１１６の直径よりも２０倍大きいか、５０倍大きいか、１００倍大きいか、５００倍大きいか、または１０００倍大きいかのうちの少なくとも１つとすることができる。いくつかの実施形態では、二焦点ビームフォーマ１１２は、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６のうちの一方または両方を、放出軸１１０から離れるようにさらに偏向させる。
【0018】
いくつかの実施形態では、二焦点ビームフォーマ１１２は、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６の形成と、２つのビームのうちの少なくとも一方の焦点特性の修正と、の両方を実行する単一のコンポーネントから構成され得る。例えば、二焦点ビームフォーマ１１２は、２つのビームを形成することと、ビームの対応する焦点特性を異ならせるように、ビームのうちの少なくとも一方を集束させ、非点収差補正し、および／または他の方法で修正する少なくとも四重極レンズ効果を適用する少なくとも四重極電磁場（すなわち、双極場、四重極場、六重極場、八重極場など）を生成することと、の両方を行う微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）に対応し得る。別の例では、二焦点ビームフォーマ１１２は、２つのビームを形成し、かつ２つのビームのうちの１つ以上に対する四重極レンズ効果を適用する少なくとも四重極電磁場を作り出す複数の開口および／または空洞を画定する構造を含む開口アレイに対応し得る。いくつかの実施形態では、四重極レンズ効果は、１つのメリジオナル平面（例えば、ｘｚ平面）における正のレンズ効果と、垂直メリジオナル平面（例えば、ｙｚ平面）における負のレンズ効果と、を適用し、２つのメリジオナル平面の各々における焦点特性の各々に異なる変化を引き起こすことができる。
【0019】
このようなシステムでは、多重極子１２４（例えば、補正器、スティグメータ、または、収差補正器、四重極／八重極タイプの補正器の一部である多重極子など）が、例示的な二焦点マルチビームシステム（複数可）１００にさらに下流で含まれて、相補的な四重極レンズ効果を適用して、ビームを再び円筒対称にすることができる。例えば、図１は、二焦点マルチビームシステム（複数可）１０２を、スティグメータを含むものとして例示している。あるいは、または加えて、二焦点ビームフォーマ１１２は、電子ビームの１つ以上の収差のうちの少なくとも１つを引き起こして、二焦点マルチビームシステム（複数可）１０２内の別の収差を補正するように、位置付けられ、および／または構成されてもよい。このようなシステムコンポーネントは、二焦点ビームフォーマ１１２が少なくとも四重極レンズ効果を適用しなかった電子ビームの焦点面内に位置付けられ得る。二焦点ビームフォーマが、第１の電子ビーム１１４に少なくとも第１の四重極レンズ効果を適用し、かつ第２の電子ビーム１１６に第２の四重極レンズ効果を適用する実施形態では、このような二焦点マルチビームシステム（複数可）１００は、第１の電子ビーム１１４の焦点面内に位置付けられ、かつ、第２の電子ビーム１１６に相補的な四重極レンズ効果を適用するように構成された第１の多重極子１２４と、第２の電子ビーム１１６の焦点面内に位置付けられ、かつ第１の電子ビーム１１４に相補的な四重極レンズ効果を適用するように構成された第２の多重極子１２４と、を含むことができる。
【0020】
あるいは、二焦点ビームフォーマ１１２は、複数のコンポーネント１１８から構成されてもよい。個々のコンポーネント１１８は、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６の形成と、２つのビームのうちの少なくとも一方の焦点特性の修正と、のうちの一方を実行することができ、または個々のコンポーネント１１８は、ビームを形成することと、他のコンポーネント１１８と協調して焦点特性を修正することと、のうちの一方または両方に寄与することができる。いくつかの実施形態では、個々のコンポーネント１１８は、複数の電子１０８の一部分を遮断する一方、他の部分を通過させる物理的構造、バイプリズム（例えば、帯電したワイヤ）、薄い結晶またはナノ加工格子で作られた振幅分割電子ビームスプリッタ、１つ以上のレーザパターンフリンジを使用して複数の電子１０８を第１の電子ビーム１１４と第２の電子ビーム１１６とに分割するように構成されたビーム分割レーザシステムなどを含むことができる。あるいは、または加えて、個々のコンポーネント１１８は、第１の電子ビーム１１４と第２の電子ビーム１１６とが異なる焦点面を有するようにするように位置付けられるか、または他の方法で構成された１つ以上のレンズ（例えば、アインツェルレンズ、四重極レンズなど）を含んでもよい。例えば、二焦点ビームフォーマ１１２は、２つの開口を画定する物理的構造と、第１の電子ビームおよび第２の電子ビームが異なる対応する焦点面を有するように、第１の電子ビームおよび第２の電子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性を調整するように位置付けられ、および／または構成されたレンズと、から構成され得る。様々な実施形態では、このようなレンズは、物理的構造の上方または下方に位置付けられ得る。
【0021】
図１は、二焦点ビームフォーマ１１２を、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６のうちの少なくとも一方を集束させるレンズ作用を適用するように構成された集束コンポーネント１２０の上流に位置付けられているものとして例示している。さらには、集束コンポーネント１２０は、多重極子１２４の上流に位置付けられている。図１に示される例示的な二焦点マルチビームシステム（複数可）１０２では、集束コンポーネントは、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６を集束カラム１２６に向けて加速／減速させ、集束させ、および／または導く加速器１２２に対応する。ただし、他の実施形態では、加速器１２２が、電子１０８を二焦点ビームフォーマ１１２に加速／減速させ、集束させ、および／または導き、かつ二焦点ビームフォーマ１１２が、最終的なエネルギー（例えば、３０ｋＶ）における電子１０８の焦点特性を分割および修正するように、加速器１２２は、電子源１０６と二焦点ビームフォーマ１１２との間に位置付けられてもよい。このような実施形態では、集束コンポーネント１２０は、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６のうちの少なくとも一方を集束させるレンズ作用を適用するように構成されたレンズまたは他の構造に対応し得る。
【0022】
集束カラム１２６は、電子ビーム１１４および１１６を集束させ、電子ビーム１１４および１１６がサンプル１０４に入射するようにする。具体的には、図１は、集束カラム１２６が、第２の電子ビーム１１６がサンプル１０４上で集束されるように、第２の電子ビーム１１６を集束させ、かつ第１の電子ビーム１１４がサンプル１０４上で集束されないように、第１の電子ビーム１１４を集束させることを例示している。いくつかの実施形態では、第１の電子ビーム１１４または第２の電子ビーム１１６のうちの一方は、この一方がサンプル１０４に入射するときに、平行であり得るか、実質的に平行であり得るか、収束し得るか、または発散し得る。さらには、他の実施形態では、集束カラム１２６は、第１の電子ビーム１１４をサンプル１０４上で集束させ、かつ第２の電子ビーム１１６をサンプル１０４上で集束させないようにすることができる。他の実施形態では、集束カラム１２６は、いずれのビームをもサンプルに集束させないことができる。図１には例示されていないが、当業者は、集束カラム１２６が、二焦点マルチビームシステム（複数可）１０２を用いたサンプル１０４の調査を可能にし、および／または強化するために必要な、１つ以上の補正器（例えば、ＣｓまたはＣｓ＋Ｃｃ収差補正器）、トランスファーレンズ、偏向器、走査コイル、ビームブランカなどを含み得ることを理解するであろう。
【0023】
図１はまた、二焦点マルチビームシステム（複数可）１０２を、対物レンズ１２８を含むものとして示している。対物レンズ１２８は、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６のうちの一方をサンプル１０４上の点に集束させる光学素子である。対物レンズ１２８は、単極子レンズ、磁気静電複合レンズ、静電検出器対物レンズ、または別のタイプの対物レンズを含んでもよい。例えば、対物レンズ１２８は、ＴＥＭ対物レンズに対応することができ、サンプルは、ＴＥＭ対物レンズ内に、および／またはＴＥＭ対物レンズの試料前コンポーネントと試料後コンポーネントとの間に浸漬される。図１は、二焦点マルチビームシステム（複数可）１０２を、サンプル１０４を保持するサンプルホルダ１３０を含むものとしてさらに例示している。図１は、第１の電子ビーム１１４を、サンプル１０４に入射するＴＥＭビームであるとして、および第２の電子ビーム１１６を、第２の電子ビーム１１６がサンプルによって実質的に影響を受けずに、第２の電子ビーム１１６が電子回折ホログラフィ中に参照ビームとして機能できるようにするような、サンプル１０４の開口および／またはサンプルの薄い部分を通過する参照ビームであるとして示している。
【0024】
図１は、二焦点マルチビームシステム（複数可）１０２を、サンプル１０４を通過する第２の電子ビーム１１６および回折電子１３４を、電子ビーム１１４がサンプル１０４に入射した結果として検出するように構成された、回折面内に位置付けられた検出器１３２を含むものとしてさらに示している。電子回折ホログラフィ中、検出器１３２は、回折面内に第２の電子ビームと回折された第１の電子ビームとの干渉パターンを生成するように構成され、次いで、サンプルの回折ホログラムおよび／またはホログラム像を生成するために使用される。このような実施形態は、サンプル１０４と検出器１３２との間に位置付けられた１つ以上の投影レンズ１３６をさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、回折ホログラムの生成中にゼロ損失フィルタリングが適用され得る。
【0025】
図１は、二焦点マルチビームシステム１０２を、任意でコンピューティングデバイス（複数可）１４２を含むものとしてさらに示している。様々な実施形態では、コンピューティングデバイス（複数可）１４２は、第２の電子ビーム１１６の既知の位相と、検出器１３２によって検出された干渉パターンと、に基づいて、サンプル１０４の回折ホログラムを判定するように構成され得る。第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６は、相互にコヒーレントであるため、コンピューティングデバイス１４２は、サンプルによって回折された電子の位相を判定することができる。このことは、コンピューティングデバイス１４２が回折パターンの位相と振幅との両方を判定することをさらに可能にする。例えば、マイクロ電子回折では、コンピューティングシステムは、結晶の複数の配向（すなわち、サンプル傾斜）で結晶の回折ホログラムを取得して、回折ピークの位相および振幅を判定することができる。このような位相および振幅情報は、結晶に関して事前情報が既知でない場合でも、結晶に関する構造および／または他の結晶学的情報を判定するために使用できる。さらには、いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイス１４２は、回折ホログラムを使用して、試料出口波動関数（例えば、振幅と位相との両方）を取り出し、および／または試料出口波動関数を使用して、サンプル１０４の結晶格子および／またはホログラム像を判定する、ようにさらに構成されている。
【0026】
当業者であれば、図１に描示するコンピューティングデバイス１４２は、単なる例示であり、本開示の範囲を限定することを意図するものではないことを理解するであろう。コンピューティングシステムおよびデバイスは、コンピュータ、ネットワークデバイス、インターネット家電製品、ＰＤＡ、無線電話、コントローラ、オシロスコープ、増幅器等を含む、指定された機能を実行することができるハードウェアまたはソフトウェアの任意の組み合わせを含んでもよい。コンピューティングデバイス１４２はまた、例示されていない他のデバイスに接続されてもよく、または代わりに、スタンドアロンシステムとして動作してもよい。
【0027】
【0028】
具体的には、図２Ａは、第１の電子ビーム１１４を、サンプル１０４でサンプル平面に実質的に垂直であるＴＥＭ照明ビームであるとして示し、第２の電子ビーム１１６は、参照ビームであるとして示されている。ただし、他の実施形態では、第２の電子ビーム１１６は、ＴＥＭ照明ビームとして作用することができ、第１の電子ビーム１１６は、参照ビームとして作用することができる。図２Ａは、参照ビームを、サンプル１０４の開口２０２を通過するものとして示している。開口２０２は、円形、多項式、卵形、スリットなどの任意の形状を有することができる。他の実施形態では、参照ビームがサンプルによって実質的に影響を受けないように、参照ビームは、サンプルの薄い部分を通過することができる。あるいは、参照ビームがサンプルを通過せずにサンプルのそばを通るように、参照ビームが導かれてもよい。図２Ａは、第１の電子ビーム１１４を、軸方向のビームであるとして示しているが、他の実施形態では、第１の電子ビーム１１４は、非軸方向のビームであるとして示されている。同様に、図２Ａは、第２の電子ビーム１１６を、非軸方向のビームであるとして示しているが、他の実施形態では、第２の電子ビーム１１６は、軸方向のビームであり得る。
【0029】
図２Ａは、第１の電子ビーム１１４を、対物レンズ１３０の上方に位置付けられた前焦点面２０４と、回折面２０８に対応する後焦点面２０６と、を有するものとしてさらに示している。図２Ａはまた、サンプル１０４によって散乱／回折される第１の電子ビーム１１４の部分２１０を例示している。検出器１３２は、サンプル１０４によって散乱／回折される第１の電子ビーム１１４の部分２１０と、回折面２０８内の第２の電子ビーム１１６と、の両方を検出するように位置付けられている。当業者によって理解されるように、部分２１０および第２の電子ビーム１１６は、サンプルの構造および／または特性に基づいて干渉パターンを形成する。例えば、サンプルが結晶である場合、干渉パターンは、複数のピーク（すなわち、エアリーディスク）に対応し得る。
【0030】
同様に、図２Ｂは、ＴＥＭ照明ビーム（図２Ｂに電子ビーム１１６として示されている）が試料における非平行ビームである、本発明の実施形態２５０を例示している。具体的には、図２Ｂは、サンプル面２１２の上方の仮想回折面２２２を示す。図２Ｂは、ＴＥＭ照明ビームを、サンプルにおいて発散ビームであるとして示しているが、他の実施形態では、ＴＥＭ照明ビームは、収束ビームであってもよい。
【0031】
回折面２０８内では、第１の電子ビーム１１４の回折部分２１０の波動関数は、サンプル出口波動関数のフーリエ変換である。このようにして、回折面２０８内に検出される干渉パターンのピクセル（すなわち、回折ホログラム）は、サンプル出口波動の空間周波数に対応する。２つの電子ビームが相互にコヒーレントであるため、サンプル面２１２内の複素出口波動は、回折面２０８内に検出される干渉パターンから数学的に抽出できる。
【0032】
図３は、ハードウェア、ソフトウェア、人間の操作、またはそれらの組み合わせで実装できる一連の操作を表す論理フローグラフのブロックの集まりとして例示された例示的なプロセスのフロー図である。ソフトウェアの文脈では、ブロックは、１つ以上のコンピュータ可読記憶媒体上に記憶されたコンピュータ実行可能命令を表し、コンピュータ実行可能命令は、１つ以上のプロセッサにより実行されると、列挙された操作の実行を引き起こす。一般に、コンピュータ実行可能命令は、特定の機能を実行する、または特定の抽象データタイプを実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含む。操作が記述される順序は、限定として解釈されるべきではなく、任意の数の記述ブロックは、任意の順序で組み合わせる、および／または同時に行われるように組み合わせてプロセスを実現することができる。
【0033】
図３は、本発明による二焦点マルチビームシステム（複数可）１００を使用して回折電子ホログラフィでサンプルを調査するためのサンプルプロセス３００の描示である。プロセス３００は、例示的な顕微鏡システム（複数可）１００、７００、１２００、および２４００のいずれかで実装され得る。
【0034】
３０２で、電子源によって複数の電子がサンプルに向けて放出される。電子源は、熱電子源、ショットキー放出源、電界放出源などを含むことができる。電子源は、複数の電子を放出軸に沿って放出する。
【0035】
３０４で、複数の電子は、第１の電子ビームおよび第２の電子ビームに形成される。本発明によれば、複数の電子は、二焦点ビームフォーマまたは二焦点ビームフォーマのコンポーネントによって２つのビームに形成される。いくつかの実施形態では、二焦点ビームフォーマのコンポーネントは、少なくとも、電子の第１の部分が二焦点ビームフォーマを通過できる（すなわち、第１の電子ビーム）ように構成された第１の開口と、電子の第２の部分が二焦点ビームフォーマを通過できる（すなわち、第２の電子ビーム）ように構成された第２の開口と、を画定する。あるいは、または加えて、二焦点ビームフォーマは、バイプリズム、薄い結晶またはナノ加工格子で作られた振幅分割電子ビームスプリッタ、ビーム分割レーザシステム、または電子ビームを分割するための、当業者に知られている別のタイプの機構を含んでもよい。
【0036】
３０６で、第１の電子ビームおよび第２の電子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性が、修正される。具体的には、本発明によれば、二焦点ビームフォーマまたは二焦点ビームフォーマのコンポーネントは、第１の電子ビームおよび第２の電子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性を修正して、２つのビームが異なる対応する焦点面を有するようにするようにさらに構成されている。いくつかの実施形態では、両方のビームの焦点特性および／または焦点面が、調整される。ただし、他の実施形態では、２つのビームのうちの一方のみの焦点特性および／または焦点面が、調整される。
【0037】
いくつかの実施形態では、二焦点ビームフォーマは、複数の電極を含むＭＥＭＳデバイスであって、複数の電極は、複数の電極に特定の電圧が印加されると、電子ビームのうちの一方に少なくとも四重極レンズ効果を適用する電磁場パターンを生成するように構成されている。二焦点ビームフォーマが複数の開口および／または空洞を含む別の例では、複数の開口および／または空洞は、二焦点ビームフォーマの使用中に電子ビームのうちの一方に少なくとも四重極レンズ効果を適用する電磁場を作り出すパターンを形成している。２つのビームの対応する焦点特性を異ならせるように、このようなレンズ効果は、少なくとも電子ビームを集束させ、非点収差補正し、または他の方法で修正する。いくつかの実施形態では、二焦点ビームフォーマによって適用される四重極レンズ効果は、ビームに、ビームが非円筒対称になるようにする非点収差を適用しながら、電子ビームのうちの一方の焦点特性を調整する（図４を参照）。このような実施形態では、二焦点ビームフォーマの下流の多重極子（例えば、スティグメータ）は、電子ビームのうちの一方に相補的な四重極レンズ効果を適用して、この電子ビームが再び円筒対称ビームになるようにする。したがって、このような補正器の下流では、各電子ビームは、異なる焦点面を有しながら、円筒対称であり得る。様々なセットアップでは、四重極レンズ効果が他方の電子ビームに適用されないように、この補正器は、他方の電子ビームの焦点面内に配置され得る。
【0038】
あるいは、または加えて、二焦点ビームフォーマは、第１の電子ビームまたは第２の電子ビームの焦点面を修正するように位置付けられるか、または他の方法で構成された１つ以上のレンズを含んでもよい。いくつかの実施形態では、二焦点ビームフォーマは、電子源によって放出された電子の異なる領域の焦点特性および／または焦点面を、これらの電子が第１の電子ビームと第２の電子ビームとに分割される前に調整して、電子が２つの電子ビームに分割されると２つのビームが異なる対応する焦点面を有するようにする。
【0039】
３０８で、電子ビームのうちの一方は、サンプル上の第１の平面上に集束され、３１０で、他方の電子ビームは、サンプルにないか、またはサンプルの近くにない第２の平面上で集束される。様々な実施形態では、電子ビームのうちの一方は、この電子ビームがサンプルによって実質的に影響を受けないほどに十分に薄いサンプルの開口および／またはサンプルの一部分をこの電子ビームが通過するように、集束される。これにより、電子ビームのうちの一方は、回折電子ホログラフィを可能にする参照ビームとして機能できるようになる。
【0040】
いくつかの実施形態では、他方の電子ビームは、サンプルの上方および／または下方の対物レンズ焦点距離の少なくとも０．１％、１％、１０％、または１００％に位置する平面上で集束される。加えて、２つの電子ビームは、サンプルにおける電子ビームのうちの一方の直径が、サンプルにおける他方の電子ビームの直径よりも５０倍大きいか、１００倍大きいか、５００倍大きいか、または１０００倍大きいかのうちの少なくとも１つとなるように、集束されてもよい。いくつかの実施形態では、電子ビームは、電子ビームを電子ビームのそれぞれの焦点面上に導く集束カラムを通過する。集束カラムは、サンプルの調査を可能にし、および／または強化するために必要な１つ以上の補正器、トランスファーレンズ、偏向器、走査コイル、ビームブランカなどを含むことができる。
【0041】
３１２で、電子ビームがサンプルと相互作用することから結果として生じた電子および／または放出が、検出される。例えば、回折面内に位置付けられた１つ以上の検出器は、サンプルを透過した電子ビームの部分、サンプルによって回折された電子、サンプルからの放出、またはそれらの組み合わせを検出することができる。具体的には、２つの電子ビームの干渉パターンが、検出される。いくつかの実施形態では、干渉パターンは、回折面内に検出される。
【0042】
３１４で、２つの電子ビームの干渉パターンに基づいて回折ホログラムが生成され生成される。２つのビームは、相互にコヒーレントであるため、電子ビームのうちの一方は、既知の位相を有し、および参照ビームとして機能して、サンプルによって回折された電子の位相を可能にし、回折パターンの位相と振幅との両方が判定できるようにする。上記で論じたように、このプロセスを使用して、干渉パターン／回折ホログラムの回折ピークの位相および振幅を判定することができ、結晶に関して事前の情報が既知でない場合でも、当該位相および振幅を使用して、結晶に関する構造および／または他の結晶情報を判定することができる。
【0043】
さらには、次いで、回折ホログラムを使用して、試料出口波動関数（例えば、振幅と位相との両方）を取り出すことができる。いくつかの実施形態では、次いで、この試料波動関数を使用して、サンプル構造の結晶格子（すなわち、結晶構造）および／またはホログラム像を判定することができる。
【0044】
代替または補足のプロセスステップで、試料出口波動関数の位相情報が、上記で論じたホログラフィ分析とは別に判定されてもよい。例えば、サンプルを通過するように集束されたビームに、異なる既知の相対位相シフトが複数回適用される場合（例えば、例えば二焦点ビームフォーミングＭＥＭＳデバイスなどを使用してシフトさせる、デフォーカスする、または２つのビームのうちの一方に他の種類の収差を引き起こすことによって）、結果として生じた強度パターンを記録し、次いで、この強度パターンを使用して、検出器における／回折面内における波動の相対位相を導出することができる。例えば、検出された干渉パターン／回折ホログラムと参照ビームとの間の位相差φは、
の関係に従うことができ、ここで、Ｉ１、Ｉ２、およびＩ３は、２つのビームの間の３つの異なる位相シフトについての測定された強度、αは、第１の測定値と第２の測定値との間の、ビームのうちの一方の位相シフト差であり、βは、第１の測定値と第３の測定値との間の、ビームのうちの一方の位相シフト差である。
【数1】
の関係に従うことができ、ここで、Ｉ１、Ｉ２、およびＩ３は、２つのビームの間の３つの異なる位相シフトについての測定された強度、αは、第１の測定値と第２の測定値との間の、ビームのうちの一方の位相シフト差であり、βは、第１の測定値と第３の測定値との間の、ビームのうちの一方の位相シフト差である。
【0045】
図４～図６は、本発明による二焦点マルチビームシステム（複数可）１００の光学性能の説明図である。図４は、電子回折ホログラフィを実施するためにセットアップされた例示的な二焦点マルチビームシステム４００の例示的なビーム経路を示す。具体的には、図４は、四重極レンズ効果が非軸方向の第１の電子ビーム４０２に適用され、かつ四重極レンズ効果が軸方向の第２の電子ビーム４０４に適用されない、例示的な二焦点マルチビームシステム４００のビーム経路を示す。図４は、ｙｚ平面４５０、およびｘｚ平面４７０における、軸方向の第１の電子ビーム４０２および非軸方向の第２の電子ビーム４０４の例示的なビーム経路を示す。
【0046】
図４は、二焦点ビームフォーマ１１２に向けて複数の電子１０８を放出する電子源１０６を描示している。二焦点ビームフォーマ１１２は、複数の電子１０８を、軸方向の第１の電子ビーム４０４と非軸方向の第２の電子ビーム４０２との両方に分割するものとして例示されている。図４は、二焦点ビームフォーマ１１２を、少なくとも四重極レンズ効果を非軸方向の第１の電子ビーム４０２に適用し、これにより、非軸方向の第１の電子ビーム４０２の焦点特性を変化させるものとしてさらに例示している。図４は、いくつかの実施形態において少なくとも四重極レンズ効果が非軸方向の第１の電子ビーム４０２に非点収差補正をどのように適用するかを示す。すなわち、図４は、四重極レンズ効果が、１つのメリジオナル平面における非軸方向の第１の電子ビーム４０２に第１のレンズ効果（すなわち、ｘｚ平面４５０における負のレンズ効果）を、および垂直メリジオナル平面における非軸方向の第１の電子ビーム４０２に第２の異なるレンズ効果（すなわち、ｙｚ平面４７０における正のレンズ効果）を、どのように適用し得るかを例示している。図４は、異なる平面におけるこれらの２つの異なるレンズ効果により、非軸方向の第１の電子ビーム４０２がどのように円筒対称ビームでなくなる（すなわち、ｘｚ平面におけるビームの半径が、ｙｚ平面におけるビームの半径と同じではない）かを示す。
【0047】
図４はまた、例示的な二焦点マルチビームシステム４００を、軸方向の第２の電子ビーム４０４の焦点面に位置付けられ、かつ非軸方向の第１の電子ビーム４０２に、第１の電子ビーム４０２が再び円筒対称ビームになる（すなわち、ｘｚ平面におけるビームの半径が、ｙｚ平面におけるビームの半径と同じである）ように、少なくとも四重極レンズ効果を適用するように構成された、多重極子１２４を含むものとして例示している。軸方向の第２の電子ビーム４０４が点に集束される平面内に補正器が位置付けられているため、軸方向の第２の電子ビーム４０４に対する多重極子１２４の影響は、最小限に抑えられる。様々な実施形態では、カラム偏向器および／またはサンプルホルダの傾斜を使用して、２つのビームの間の相互の傾斜角度を維持しながら、サンプルに対するビームの傾斜および／またはシフトを調和させることができる。図４は、多重極子１２４を、第１の電子ビーム４０２および第２の電子ビーム４０４の各々に偏向を適用する双極子電磁場を生成するものとして示している。図４は、この力を、第１の電子ビーム４０２を多重極子１２４の下流の軸方向のビームにし、かつ第２の電子ビーム４０４を多重極子１２４の下流の非軸方向のビームにするものとして例示している。
【0048】
図４は、第１の電子ビーム４０２を、サンプル１０４の開口を通過する参照ビームであるとして、かつ第２の電子ビーム４０４を、サンプル１０４に入射するＴＥＭビームであるとして示している。ＴＥＭビームは、サンプル１０４の上流に前焦点面４０６を有し、およびサンプル１０４の下流に後焦点面４０８を有する。後焦点面４０８は、回折面４０８に対応する。図４はまた、対物レンズ１２８を、試料前コンポーネントおよび試料後コンポーネントを含むＴＥＭ対物レンズであるとして示している。
【0049】
図５は、四重極レンズ効果が軸方向の第１の電子ビーム５０２に適用され、かつ四重極レンズ効果が非軸方向の第２の電子ビーム５０４に適用されない、例示的な二焦点マルチビームシステム５００の例示的なビーム経路を示す。具体的には、図５は、ｙｚ平面５５０、およびｘｚ平面５７０における、軸方向の第１の電子ビーム５０２および非軸方向の第２の電子ビーム５０４の例示的なビーム経路を示す。
【0050】
図５は、電子源１０６が二焦点ビームフォーマ１１２に向けて複数の電子１０８を放出することを描示している。二焦点ビームフォーマ１１２は、複数の電子１０８を、軸方向の第１の電子ビーム９０２と非軸方向の第２の電子ビーム９０４との両方に分割するものとして例示されている。図９は、二焦点ビームフォーマ１１２を、少なくとも四重極レンズ効果を軸方向の第１の電子ビーム９０２に適用し、これにより、軸方向の第１の電子ビーム９０２の焦点特性を変化させるものとしてさらに例示している。具体的には、図５は、いくつかの実施形態において、少なくとも四重極レンズ効果が、１つのメリジオナル平面において軸方向の第１の電子ビーム５０２に第１の効果（すなわち、ｘｚ平面における負のレンズ効果）を、および垂直メリジオナル平面において軸方向の第１の電子ビーム５０２に第２の異なる効果（すなわち、ｙｚ面における正のレンズ効果）を、どのように適用するかを示す。
【0051】
図５はまた、例示的な二焦点マルチビームシステム５００を、非軸方向の第２の電子ビーム５０４の焦点面に位置付けられ、かつ軸方向の第１の電子ビーム５０２に、第１の電子ビーム５０２が再び円筒対称ビームになるように、少なくとも四重極レンズ効果を適用するように構成された、多極要素１２４を含むものとして例示している。非軸方向の第２の電子ビーム５０４が点に集束される平面内に補正器が位置付けられているため、非軸方向の第２の電子ビーム５０４に対する補正器の影響は、最小限に抑えられる。様々な実施形態では、カラム偏向器および／またはサンプルホルダの傾斜を使用して、２つのビームの間の相互の傾斜角度を維持しながら、サンプルに対する電子ビームの傾斜を調和させることができる。様々な実施形態では、カラム偏向器および／またはサンプルホルダの傾斜を使用して、２つのビームの間の相互の傾斜角度を維持しながら、サンプルに対する電子ビームの傾斜を調和させることができる。
【0052】
図６は、少なくとも四重極レンズ効果が非軸方向の参照電子ビーム６０２および軸方向の電子ＴＥＭビーム６０４に適用される、二焦点マルチビームシステム６００の例示的なビーム経路を示す。図６は、電子源１０６が二焦点ビームフォーマ１１２に向けて複数の電子１０８を放出することを描示している。二焦点ビームフォーマ１１２は、複数の電子１０８を、非軸方向の参照電子ビーム６０２と軸方向の電子ＴＥＭビーム６０４との両方に分割するものとして例示されている。図６は、二焦点ビームフォーマ１１２を、少なくとも四重極レンズ効果を非軸方向の参照電子ビーム６０２に適用し、これにより、非軸方向の参照電子ビーム６０２の焦点特性を変化させるものとしてさらに例示している。
【0053】
いくつかの実施形態では、四重極レンズ効果の結果は、非軸方向の参照電子ビーム６０２が円筒対称ビームではなくなることである。１つ以上の非点収差を補正するため、および／または非軸方向の参照電子ビーム６０２を円筒対称にするための多重極子１２４（例えば、多重極、スティグメータなど）が、軸方向の電子ＴＥＭビーム６０４の焦点面に位置付けられているものとして、図１に示されている。例えば、参照電子ビーム６０２が再び円筒対称になるように、多重極子１２４は、非軸方向の参照電子ビーム６０２に、少なくとも四重極レンズ効果を適用することができる。軸方向の参照電子ビーム６０２が点に集束される平面内に補正器が位置付けられているため、ビームに対する補正器の影響は、最小限に抑えられる。
【0054】
集束カラム１２６は、六重極補正器６０６を含むものとして示されている。描示される実施形態では、六重極補正器６０６の六重極６０８は、軸方向の電子ＴＥＭビーム６０４の焦点面に位置付けられているものとして示されている。集束カラム１２６は、非軸方向の参照電子ビーム６０２を試料焦点面６１２上に集束させるものとして示されている。このことを例示するために、図６は、軸上の参照電子ビーム６０２の焦点面６１４を、試料焦点面６１２と一致するものとして示す挿入図６１０を描示している。挿入図６１０は、集束カラム１２６を、軸方向の電子ＴＥＭビーム６０４が試料焦点面６１２の上流の焦点面６１６と試料焦点面６１４の下流の焦点面６１８とを有するように軸方向の電子ＴＥＭビーム６０４を集束させるものとしてさらに示している。
【0055】
図７は、二焦点ビームフォーマがＭＥＭＳデバイス７０２を含む場合に、サンプル１０４を調査するための二焦点マルチビームシステム（複数可）１００の例示的な実施形態７００の説明図である。
【0056】
例示的な二焦点マルチビームシステム（複数可）７００は、複数の電子１０８を放出軸１１０に沿って、かつ加速器１２０に向けて放出する電子源１０６を含む。加速器１２０は、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６を二焦点ビームフォーマ１１２に向けて加速／減速させ、集束させ、および／または導く。図７は、加速器１２０を、上記で論じたように、二焦点ビームフォーマ１１２の上流に位置付けられているものとして例示しており、他の実施形態では、二焦点ビームフォーマ１１２は、電子源１０６と加速器１２０との間に位置付けられ得る。
【0057】
例示的な二焦点マルチビームシステム（複数可）７００では、二焦点ビームフォーマ１１２は、ＭＥＭＳデバイス７０２に対応する。ＭＥＭＳデバイス７０２は、複数の電子１０８の一部分がＭＥＭＳデバイス７０２を通過できるように各々構成された第１の開口および第２の開口を画定する。このようにして、第１の開口および第２の開口は、複数の電子１０８を、それぞれ第１の電子ビーム１１４と第２の電子ビーム１１６とに分割する。図７は、第１の電子ビーム１１４を、軸方向のビームであるとして例示している。
【0058】
ＭＥＭＳデバイス７０２は、複数の電極であって、複数の電極に特定の電圧が印加されると、電極が第２の電子ビーム１１６に少なくとも四重極レンズ効果を適用する四重極電磁場（すなわち、双極子場、四重極場、六重極場、八重極場など）を生成するように構成された、複数の電極をさらに含む。ビームの対応する焦点特性を異ならせるように、四重極レンズ効果は、少なくとも第２の電子ビーム１１６を集束させ、非点収差補正し、または他の方法で修正する。いくつかの実施形態では、電極は、電極によって生成される電磁場によって第１の電子ビーム１１４が影響を受けず、および／またはこのような効果が低減されるように、構成されている。あるいは、または加えて、電極の一部分は、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６に異なるレンズ効果を適用する電磁場を生成してもよい。
【0059】
図７は、ＭＥＭＳデバイス７０２を、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６のうちの少なくとも一方を集束させるレンズ作用を適用するように構成された集束コンポーネント１２０の上流に位置付けられているものとして例示している。図７に示される例示的な二焦点マルチビームシステム（複数可）７００では、集束コンポーネントは、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６を集束カラム１２６に向けて集束させ、および／または導くレンズ１２０に対応する。ただし、他の実施形態では、加速器１２２は、電子源１０６とＭＥＭＳデバイス７０２との間に位置付けられてもよく、加速器１２２は、（図１に例示されるように）レンズ７０４を置き換えるか、または増強してもよい。
【0060】
電子ビーム１１４および１１６がサンプル１０４に入射するように、集束カラム１２６および対物レンズ１２８は、電子ビーム１１４および１１６を集束させる。具体的には、図７は、集束カラム１２６が、第２の電子ビーム１１６がサンプル１０４上で集束されるように、第２の電子ビーム１１６を集束させ、かつ第１の電子ビーム１１４がサンプル１０４上で集束されないように、第１の電子ビーム１１４を集束させることを例示している。図７は、第２の電子ビーム１１６を、サンプル１０４の薄い部分を通過する参照ビームであるとして、かつ第１の電子ビーム１１４を、サンプル１０４に入射するＴＥＭビームであるとして示している。
【0061】
いくつかの実施形態では、焦点面第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６は、ビームのうちの一方がサンプル１０４のまたはサンプル１０４の近くの平面に集束され、かつ他方の電子ビームがサンプル１０４の上方および／または下方の対物レンズ焦点距離の少なくとも０．１％、１％、１０％、または１００％に位置する平面に集束されるように、修正される。あるいは、または加えて、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６の焦点面は、サンプル１０４における電子ビームのうちの一方の直径が、サンプルにおける他の電子ビームの直径よりも５倍大きいか、１０倍大きいか、２０倍大きいか、５０倍大きいか、１００倍大きいか、５００倍大きいか、または１０００倍大きいかのうちの少なくとも１つとなるように、修正されてもよい。
【0062】
図８は、本発明によるＭＥＭＳデバイス７００の例示的な実施形態８００の断面を示す。具体的には、図８は、複数の電子８０２を第１の電子ビーム８０４と第２の電子ビーム８０６とに分割し、かつ第２の電子ビーム８０６に少なくとも四重極レンズ効果を適用する電磁場パターンを生成する、ように構成されたＭＥＭＳデバイス７００の断面を例示している。少なくとも四重極レンズ効果により、第１の電子ビーム８０４および第２の電子ビーム８０６は、異なる焦点特性を有するようになる。例えば、四重極レンズ効果は、１つのメリジオナル平面（例えば、ｙｚ平面）における正のレンズ効果と、垂直メリジオナル平面（例えば、ｘｚ平面）における負のレンズ効果と、を適用し、２つのメリジオナル平面の各々における焦点特性に異なる変化を引き起こすことができる。このような実施形態では、別のシステムコンポーネント（例えば、補正器またはスティグメータ）を二焦点ビームフォーマ７００の下流に含めて、別の四重極レンズ効果を適用して、ビームを再び円筒対称にすることができる。
【0063】
図８は、ＭＥＭＳデバイス７００を、表面層８０８、電極層８１０、および任意でのシールド層８１２を含むものとして例示している。図８では、表面層８０８は、電子８０２が入射する薄い材料（例えば、箔）を含むものとして示されている。ただし、当業者であれば、他の実施形態において、表面層８０８が、別個のコンポーネント層に対応するのではなく、電子８０２が入射する、ＭＥＭＳデバイス７００の１つ以上のコンポーネントの上面に対応してもよいことを理解する。
【0064】
表面層８０８は、第１の開口８１６への第１の入口８１４と、第２の開口８２０への第２の入口８１８と、を画定する。いくつかの実施形態では、第１の開口８１４は、軸方向の開口（すなわち、電子８０２の放出軸上に位置付けられる）であり、第２の開口８１８は、非軸方向の開口である。このような実施形態では、第１の電子ビーム８０４は、軸方向のビームである。第１の入口８１４は、電子８０２の第１の部分（すなわち、第１の電子ビーム８０４）が第１の開口８１６に入ってＭＥＭＳデバイス７００を通過できるようにする。同様に、第２の入口８１８は、電子４０２の第２の部分（すなわち、第２の電子ビーム８０６）が第２の開口８２０に入ってＭＥＭＳデバイス７００を通過できるようにする。表面層８０８は、電子８０２の残りの部分がＭＥＭＳデバイス７００に入り、および／またはＭＥＭＳデバイス７００を通過する能力を阻害する。
【0065】
電極層８１０は、複数のマイクロ電極を含み、複数のマイクロ電極は、対応する電圧が１つ以上の電極に印加されると１つ以上の電極が第１の電子ビーム８０４および第２の電子ビーム８０６のうちの一方または両方にレンズ効果を適用する電磁場パターンを生成するように、成形されるか、位置付けられるか、または他の方法で構成されている。レンズ効果により、２つのビームが異なる対応する焦点特性を有するように２つのビームの焦点特性が修正されるようになっている。電極に印加される電圧の大きさ、電極の形状、および電極の厚さ（Ｌ）のうちの１つ以上を修正して、生成される電磁場パターンの強度を変化させることができる。本発明によれば、電極層８１０内の電極は、これらの電極が、第２の電子ビーム８０６に少なくとも四重極レンズ効果（すなわち、双極子場、四重極場、六重極場、八重極場など）を適用する少なくとも四重極電磁場パターンを生成するように、構成されている。いくつかの実施形態では、電磁場パターンはまた、第１の電子ビーム８０４および第２の電子ビーム８０６のうちの一方または両方に双極子場を適用することができる。このような双極子場は、電子ビームのうちの少なくとも一方を、放出軸に垂直な方向に偏向させることができる。
【0066】
図８はまた、ＭＥＭＳデバイス７００を、任意でのシールド層８１２を含むものとして例示しており、シールド層８１２は、表面層８０８の反対側にあり、および第２の電子ビーム８１６に適用される少なくとも四重極レンズ効果から第１の電子ビーム８１４を少なくとも部分的に絶縁するように構成されている。
【0067】
図９は、４つの電極を含むＭＥＭＳデバイス７００の例示的な実施形態９００の概略上面図を示す。図９および図１０は、表面層８０８によって実線で画定される第１の入口８１４および第２の入口８１８を実線で例示している。加えて、図９および図１０は、電極層８１０の構成要素を破線で例示している。当業者であれば、破線が、正確な形状を表すのではなく、電極層８１０内の電極の全体的な輪郭を示すことを認識する。
【0068】
図９は、第１の入口８１４の半径ＲＡ１を、電極９０２によって少なくとも部分的に画定される第１の開口の半径ＲＥ１よりも小さいものとして示している。例示的なＭＥＭＳデバイス９００の実施形態では、半径ＲＡ１は、１０μｍまたは１０μｍ付近であり得、半径ＲＥ１は、１４μｍ以上または１４μｍ付近以上であり得る。第２の入口８１８の半径ＲＡ２は、電極９０２、９０４、９０６、および９０８によって少なくとも部分的に画定される第２の開口の半径ＲＥ２よりも小さいものとして、図９に示されている。ただし、他の実施形態では、半径ＲＥ１および半径ＲＡ１ならびに／または半径ＲＥ２および半径ＲＡ２の一方または両方が、同じであってもよい。例示的な実施形態９００は、半径ＲＡ１と半径ＲＡ２とを等しいおよび／またはおよそ等しいものとして有するものとしてさらに示されているが、このことは、すべての実施形態に必要であるわけではない。第１の入口８１４と第２の入口８１８とは、距離Ｄだけ隔てられている。
【0069】
例示的なＭＥＭＳデバイス９００の使用中、電極９０２～９０８のうちの１つ以上に電圧を印加して、これらの電極が、第２の電子ビームに少なくとも四重極レンズ効果を適用する電磁場を生成するようにしてもよい。いくつかの実施形態では、電極のうちの１つ以上が、接地され得る。例えば、例示的なＭＥＭＳデバイス９００は、電極９０４に第１の電圧Ｖ１が印加され、かつ電極９０８に第２の電圧Ｖ２が印加され、かつ電極９０２および電極９０６が接地されると、第２の電子ビームに少なくとも四重極レンズ効果を適用する電磁場を生成することができる。様々な実施形態では、Ｖ１およびＶ２は各々、－２０Ｖよりも大きく、かつ２０Ｖ未満であり得るが、より大きな電圧を使用することもできる。
【0070】
図１０は、７つの電極を含むＭＥＭＳデバイス７００の例示的な実施形態１０００の概略上面図を示す。図１０は、第１の入口８１４の半径ＲＡ１を、電極１００２、１００４、１００６、および１００８によって少なくとも部分的に画定されるような第１の開口の半径ＲＥ１よりも小さいものとして示している。図１０は、第１の開口８１４を、複数の電子の放出軸１０１０が通過する軸方向の開口であるとして例示している。
【0071】
第２の入口８１８の半径ＲＡ２はまた、電極１００６、１０１２、１０１４、および１０１６によって少なくとも部分的に画定されるような第２の開口の半径ＲＥ２よりも小さいものとして、図１０に示されている。ただし、他の実施形態では、半径ＲＥ１と半径ＲＡ１、および／または半径ＲＥ２と半径ＲＡ２、の一方または両方が、同じであってもよい。
【0072】
例示的なＭＥＭＳデバイス１０００の使用中、電極１００２～１００８および１０１２～１０１６のうちの１つ以上に電圧を印加して、これらの電極が、第２の電子ビームに少なくとも四重極レンズ効果を適用する電磁場を生成するようにしてもよい。いくつかの実施形態では、電極のうちの１つ以上が、接地され得る。例えば、例示的なＭＥＭＳデバイス１０００は、電極１００４、１００８、１０１２、および１０１６に－２０Ｖ～２０Ｖの値の第１のセットの電圧が印加され、かつ電極１００２および１０１４に－５Ｖ～５Ｖの値の第２のセットの電圧が印加され、かつ電極１００６が接地されると、第２の電子ビームに少なくとも四重極レンズ効果を適用する電磁場を生成することができる。
【0073】
加えて、当業者であれば、図９および図１０の破線が電極の例示的な構成を表すことと、実験すれば、第２の電子ビームに少なくとも四重極レンズ効果を適用する電磁場を電極に生成させる複数の電極構成（例えば、電極サイズ、電極形状、電極の量、電極のレイアウト、電極に印加される電圧の組み合わせなど）が提供されることと、を理解する。さらには、図５および図６の各々は、少なくとも四重極レンズ効果が第２の電子ビームに適用される実施形態を例示しているが、他の実施形態では、電極層は、対応するセットの電圧が電極層に印加されると、第１の電子ビーム（または両方の電子ビーム）に少なくとも四重極レンズ効果を適用する電磁場を生成するように構成されてもよい。
【0074】
図１１は、第２の電子ビームに適用される少なくとも四重極レンズ効果を例示的な実施形態の二焦点ビームフォーマが引き起こすと引き起こされる、第２の電子ビームの焦点特性の変化の説明図１１００である。具体的には、図１１は、エミッタ１１０２が放出軸１１０６に沿って複数の電子１１０４を放出することを示す。複数の電子１１０４は、円形領域１１１０において二焦点ビームフォーマ１１０８に衝突する。二焦点ビームフォーマ１１０８は、（ｉ）電子ビーム１１０４を、それぞれ第１の電子ビーム１１１６および第２の電子ビーム１１１８に分割する第１の開口１１１２および第２の開口１１１４を画定し、かつ（ｉｉ）使用時に第２の電子ビーム１１１８に少なくとも四重極レンズ効果を適用する電磁場を生成する、ＭＥＭＳデバイスであるとして、図１１に示されている。
【0075】
図１１に例示されるように、いくつかの実施形態では、第２の電子ビーム１１１８が、（ｉ）第１の電子ビーム１１１６とは異なる焦点特性を有し、かつ（ｉｉ）円筒対称ビームではなくなるように、少なくとも四重極レンズ効果が第２の電子ビーム１１１８を歪ませる。具体的には、図１１は、二焦点ビームフォーマ１１０８の下流の平面１１２０における第１の電子ビーム１１１６および第２の電子ビーム１１１８の断面領域を示し、ここで、放出軸は、平面１１２０に直交している。第１の電子ビーム１１１６は、第１の電子ビーム１１１６が平面１１２０を横切るときに円形の（またはほぼ円形の）断面１１２２を有するものとして示され、第２の電子ビーム１１１８は、第２の電子ビーム１１１８が平面１１２０を横切るときに非円形の断面１１２４を有するものとして示されている。出願人は、これらの断面が、本発明による二焦点ビームフォーマのすべての実施形態の性能を例示しておらず、二焦点ビームフォーマ１１０８の特定の例示的な実施形態に限定されることを注記する。
【0076】
図１２は、サンプル１０４を調査するための二焦点マルチビームシステム（複数可）１００の例示的な実施形態１２００の説明図であり、二焦点ビームフォーマは、開口レンズアレイ１２０３を含む。
【0077】
例示的な二焦点マルチビームシステム（複数可）１２０２は、複数の電子１０８を放出軸１１０に沿って、かつ開口レンズアレイ１２０４に向けて放出する電子源１０６を含む。開口レンズアレイ１２０４は、少なくとも１つの開口画定構造１２０６を含み、開口画定構造１２０６は、（ｉ）第１の電子ビーム１１４が少なくとも１つの開口画定構造１２０６を通過できるようにする第１の開口、（ｉｉ）第２の電子ビーム１１６が少なくとも１つの開口画定構造１２０６を通過できるようにする第２の開口、および（ｉｉｉ）複数の他の開口を画定する。第１の開口、第２の開口、および複数の開口は全体として、開口画定構造１２０６および電極（複数可）１２０８に電圧（複数可）が印加されると、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６のうちの少なくとも一方にレンズ効果（例えば、少なくとも四重極レンズ効果）を適用する電磁場を作り出すパターンを形成している。第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６が異なる焦点特性を有するように、レンズ効果は、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６のうちの一方または両方を歪ませる。
【0078】
開口レンズアレイ１２０４は、１つ以上の電極（例えば、円盤電極）１２０８をさらに含む。１つ以上の電極１２０８の各々は、電極１２０８に電圧が供給されると、対応する電極と少なくとも１つの開口画定構造１２０６との間に電場を生成する。加えて、いくつかの実施形態では、電極１２０８のうちの１つ以上が、少なくとも１つの開口画定構造１０６に複数の電子１０８の一部分が到達するのを物理的に遮断してもよい。例えば、電極１２０８のうちの１つが、電子の第１の部分が電極を通過できる（すなわち、第１の電子ビーム）ようにする第１の開口と、電子の第２の部分が電極を通過できる（すなわち、すなわち、第２の電子ビーム）ようにする第２の開口と、を画定してもよい。
【0079】
図１２は、二焦点ビームフォーマ１１２を、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６のうちの少なくとも一方を集束させるレンズ作用を適用するように構成された集束コンポーネント１２０の上流に位置付けられているものとして例示している。図１２に示される例示的な二焦点マルチビームシステム（複数可）１２０２では、集束コンポーネントは、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６を集束カラム１２６に向けて加速／減速させ、集束させ、および／または導く加速器１２２に対応する。
【0080】
電子ビーム１１４および１１６がサンプル１０４に入射するように、集束カラム１２６および対物レンズ１２８は、電子ビーム１１４および１１６を集束させる。具体的には、図１２は、集束カラム１２６が、第２の電子ビーム１１６がサンプル１０４のまたはサンプル１０４の近くの平面上で集束されるように、第２の電子ビーム１１６を集束させ、および第１の電子ビーム１１４がサンプル１０４のまたはサンプル１０４の近くの平面に集束されないように、第１の電子ビーム１１４を集束させることを例示している。いくつかの実施形態では、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６の焦点特性が修正されることにより、ビームのうちの一方がサンプル１０４のまたはサンプル１０４の近くの平面に集束され、かつ他方の電子ビームがサンプル１０４の上方および／または下方の対物レンズ焦点距離の少なくとも０．１％、１％、１０％、または１００％に位置する平面に集束される。あるいは、または加えて、焦点特性第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６は、サンプル１０４における電子ビームのうちの一方の直径が、サンプルにおける他方の電子ビームの直径よりも５０倍大きいか、１００倍大きいか、５００倍大きいか、または１０００倍大きいかのうちの少なくとも１つとなるように、修正されてもよい。
【0081】
図１３は、例示的な開口レンズアレイ１２０４のための例示的な１３００電極１２０２を例示している。電極１２０８は、電子が円盤電極１３０２を通過できるようにする開口１３０４を画定する円盤電極１３０２であるとして、図１３に示されている。
【0082】
図１４は、例示的な開口レンズアレイ１２０４のための例示的な１４００開口画定構造１４０２を例示している。例示的な開口画定構造１４０２は、（ｉ）第１の電子ビームが少なくとも１つの開口画定構造１４０２を通過できるようにする第１の開口１４０４、（ｉｉ）第２の電子ビームが少なくとも１つの開口画定構造１４０２を通過できるようにする第２の開口１４０６、および（ｉｉｉ）複数の他の開口１４０８を画定する。図１４に示される例示的な実施形態では、第１の開口１４０４、第２の開口１４０６、および３つの開口１４０８の各々は、開口画定構造１４０２の正中線１４１０に沿って位置付けられている。
【0083】
図１４は、複数の他の開口１４０８の各々を、電子が開口画定構造１４０２を通過できるようにする穴であるとして例示している。ただし、他の実施形態では、開口１４０８のうちの１つ以上は、電子が入ることはできるが、電子が開口画定構造を通過することはできない空の空間を開口画定構造１４０２が画定する空洞であってもよい。第１の開口１４０４、第２の開口１４０６、および複数の開口１４０８は全体として、少なくとも第２の電子ビームにレンズ効果（例えば、少なくとも四重極レンズ効果）を適用する電磁場を誘起するパターンを形成している。
【0084】
図１５は、１つの開口画定構造を有する例示的な開口レンズアレイ１５００の断面を例示している。具体的には、図１５は、図１３の例示的な電極１３０２と、図１４の例示的な開口構造１４０２と、を含む例示的な開口レンズアレイ１５００の断面を示し、断面の切り口は、例示的な開口構造１４０２の正中線１４１０と位置整合している。
【0085】
図１５は、電子１５０２が電極１３０２に向けて放出軸に沿って放出されることを示している。電子１５０２の一部分が、開口１３０４と第１の開口１４０４との両方を通過し、第１の電子ビーム１５０６になる。電子１５０２の別の部分が、開口１３０４と第２の開口１４０６との両方を通過し、第２の電子ビーム１５０８になる。いくつかの実施形態では、開口レンズアレイ１５００は、少なくとも１つの開口画定構造１４０２が２つの電極の間にあるように位置付けられた第２の電極を含む。電極１３０２（Ａ）、電極１３０２（Ｂ）、両方の電極１３０２（Ａ）および１３０２（Ｂ）、および／または開口画定構造１４０２に電圧が印加されると、電極１３０２と開口画定構造１４０２とに間に電磁場が作り出される。図１５は、開口レンズアレイ１５００を、２つの電極を含むものとして例示しているが、いくつかの実施形態では、開口レンズアレイ１５００は、１つの電極（電極１３０２（Ａ）または１３０２（Ｂ）のいずれか）のみを含んでもよい。
【0086】
開口レンズアレイ１５００は、電極１３０２の構成（すなわち、一方の電極、両方の電極、このような電極の位置、このような電極の幾何形状など）と、電極１３０２の個々のものおよび開口画定構造１４０２に印加される電圧（または電圧の欠如）と、第１の開口１４０４、第２の開口１４０６、および複数の開口１４０８が全体として、第１の電子ビームに対する第１のレンズ効果と第２の電子ビームに対する第２のレンズ効果とを作り出す電磁石場を作り出すパターンであって、第１のレンズ効果と第２のレンズ効果とが異なる、パターンのように、構成されている。例えば、本発明の実施形態では、電磁場は、第１の電子ビーム１５０６と第２の電子ビーム１５０８とが異なる焦点特性を有するようにするレンズ効果（例えば、少なくとも四重極レンズ効果）を作り出すことができる。
【0087】
いくつかの実施形態では、電磁場はまた、第１の電子ビーム１５０６および第２の電子ビーム１５０８のうちの一方または両方を、放出軸１５０４から離れるように偏向する。また、図１５は、第１の電子ビーム１５０８を、複数の電子１５０２の放出軸１５０４に沿って移動する軸方向のビームとして例示しているが、このことは、すべての実施形態において必要であるわけではない。
【0088】
図１６～図２４は、図２５に例示されるマルチ開口アセンブリ２５００で使用できる例示的な中央構造を示す。具体的には、図１６は、穴と空洞との組み合わせを含む例示的な開口レンズアレイの例示的な開口画定構造１６００を例示している。例示的な開口画定構造１６０２は、（ｉ）第１の電子ビームが少なくとも１つの開口画定構造１６０２を通過できるようにする第１の開口１６０４、（ｉｉ）第２の電子ビームが少なくとも１つの開口画定構造１６０２を通過できるようにする第２の開口１６０６、および（ｉｉｉ）複数の他の開口１６０８を画定する。第１の開口１６０４、第２の開口１６０６、および複数の開口１６０８は全体として、マルチ開口アセンブリ２５００の使用中に、少なくとも開口画定構造１６００ならびに電極２５０４および２５１２に電圧が適用されると、少なくとも第２の電子ビームにレンズ効果（例えば、少なくとも四重極レンズ効果）を適用する電磁場を誘起するパターンを形成している。いくつかの実施形態では、開口レンズ構造１６０２は、第１の開口１６０４、第２の開口１６０６、および複数の開口１６０８の各々を画定する単一の物理的コンポーネントを含む。ただし、他の実施形態では、開口レンズ構造１６０２は、２つ以上のコンポーネント物理的構造を含んでもよい。
【0089】
図１６は、複数の他の開口１６０８のうちの５つが穴１６１０に対応し、かつ複数の他の開口１６０８のうちの４つが空洞１６１２に対応する、例示的な実施形態を例示している。ただし、他の実施形態では、複数の他の開口１６０８は、複数の他の開口１６０８のすべてが穴（例えば、図１４に例示される開口画定構造）または空洞のうちの１つに排他的に対応する実施形態を含む、穴および空洞の他の組み合わせおよび／またはパターンを含んでもよい。図１６に示される例示的な実施形態では、第１の開口１６０４、第２の開口１６０６、および２つの他の開口１６０８の各々は、開口画定構造１６０２の線１６１４に沿って位置付けられている。
【0090】
図１７は、単一の物理的構造１７０２を含む例示的な開口構造１６０２の断面１７００を例示している。具体的には、図１７は、図１６の例示的な開口構造１６０２の実施形態の断面を示しており、断面の切り口は、線１６１４と位置整合している。電子１７０４の第１の部分は、穴１７０６を介して物理的構造１７０２を通過することができる。図１７は、電子１７０４の第２の部分が、電子が物理的構造１７０２を通過するのを防止する空洞１７０８に入ることができることをさらに示している。
【0091】
図１８は、第１の物理的構造１８０２および第２の物理的構造１８０４を含む例示的な開口構造１６０２の断面１８００を例示している。具体的には、図１８は、例示的な開口構造１６０２の実施形態の断面を示しており、開口構造１６０２は、断面の切り口が線１６１４と位置整合している２つの構造（例えば、箔）からなる。図１８は、例示的な開口構造１６０２の穴１８０６を、共同で電子１８０８の第１の部分が開口構造１６０２を通過できるようにする、第１の物理的構造１８０２および第２の物理的構造１８０４の相補的な開口に対応するものとして例示している。図１８はまた、空洞１８１０を、第２の物理的構造１８０４に相補的な開口を有さない、第１の物理的構造１８０２の開口に対応するものとして例示している。言い換えれば、空洞１８１０は、電子１８０８の第２の部分が、第１の物理的構造１８０２と第２の物理的構造１８０４との間の空間１８１２に入ることはできるが、開口構造１６０２を通過することはできないように、構成されている。
【0092】
図１９および図２０は、図２５に例示される開口レンズアレイ２５００に開口画定構造２３０６を形成するために使用できる、コンポーネント物理的構造の対を例示している。具体的には、図１９は、２つの物理的構造を含む例示的な開口画定構造の例示的な第１のコンポーネント物理的構造１９００を例示している。例示的な開口画定構造１９００は、（ｉ）第１の電子ビームが第１のコンポーネント物理的構造１９００を通過できるようにする第１の開口１９０４、（ｉｉ）第２の電子ビームが第１のコンポーネント物理的構造１９００を通過できるようにする第２の開口１９０６、および（ｉｉｉ）複数の他の開口１９０８を画定する。これらの開口の各々は、矩形の幾何形状（例えば、長いスロット）を有するものとして例示されている。このような矩形の開口は、例示的な開口画定構造の使用中に矩形の開口を通過する電子に円筒形のレンズ効果を作り出すように構成されている。図１９に示される例示的な実施形態では、第１の開口１９０４、第２の開口１９０６、および２つの開口１９０８の各々は、第１のコンポーネント物理的構造１９００の正中線１９１０に沿って位置付けられている。
【0093】
図２０は、２つの物理的構造を含む例示的な開口画定構造の例示的な第２のコンポーネント物理的構造２０００を例示している。例示的な第２のコンポーネント物理的構造２０００は、（ｉ）第１の電子ビームが第２のコンポーネント物理的構造２０００を通過できるようにする第１の開口２００４、（ｉｉ）第２の電子ビームが第２のコンポーネント物理的構造２０００を通過できるようにする第２の開口２００６、および（ｉｉｉ）複数の他の開口２００８を画定する。開口２００４および２００８は、図１９に例示される第１のコンポーネント物理的構造１９００によって画定される開口と同様の、矩形の幾何形状を有するものとして示されている。第２の開口２００６は、矩形の幾何形状と円形の幾何形状との両方を組み合わせたものとして、図２０に例示されている。言い換えれば、第２の開口２００６は、中央に位置付けられ、かつ矩形の幾何形状を有する開口でオーバーレイされた、円形の開口として示されている。第２の開口１９０６および第２の開口２００６の幾何形状のこの組み合わせは、電子ビームＢが第２の開口１９０６および２００６を通過する際に、電子ビームＢに正味の四重極レンズ効果が適用されるようにする。同様に、第１の開口１９０４および第１の開口２００４の幾何形状は、電子ビームＡに正味のレンズ効果が適用されないようにする。図２０に示される例示的な実施形態では、第１の開口２００４、第２の開口２００６、および２つの開口２００８の各々は、正中線２０１０に沿って位置付けられている。
【0094】
図２１および図２０は、図２５に例示される開口レンズアレイ２５００に開口画定構造２３０６を形成するために使用できる、コンポーネント物理的構造の対を例示している。具体的には、図２１は、２つの物理的構造を含む例示的な開口画定構造の例示的な第１のコンポーネント物理的構造２１００を例示している。例示的な第１のコンポーネント物理的構造２１００は、（ｉ）第１の電子ビームが第１のコンポーネント物理的構造２１００を通過できるようにする第１の開口２１０４、（ｉｉ）第２の電子ビームが第１のコンポーネント物理的構造２１００を通過できるようにする第２の開口２１０６、および（ｉｉｉ）複数の他の開口２１０８を画定する。このような開口は、例示的な開口画定構造の使用中に、第２の開口２１０６を通過する電子に四重極レンズ効果を作り出すように構成されている。図２１に示される例示的な実施形態では、第１の開口２１０４、第２の開口２１０６、および他の開口２１０８の各々は、第１のコンポーネント物理的構造２１００の正中線２１１０に沿って位置付けられている。
【0095】
図２２は、２つの物理的構造を含む例示的な開口画定構造の例示的な第２のコンポーネント物理的構造２２００を例示している。例示的な第２のコンポーネント物理的構造２２００は、（ｉ）第１の電子ビームが第２のコンポーネント物理的構造２２００を通過できるようにする第１の開口２２０４、（ｉｉ）第２の電子ビームが第２のコンポーネント物理的構造２２００を通過できるようにする第２の開口２２０６、および（ｉｉｉ）複数の他の開口２２０８を画定する。開口２２０４および２２０８は、図２２に例示される第１のコンポーネント物理的構造２２００によって画定される開口と同様の幾何形状を有するものとして示されている。第２の開口２１０６および第２の開口２２０６の幾何形状の組み合わせは、電子ビームＡに正味のレンズ効果が適用されないようにする。同様に、第１の開口２１０４および第１の開口２２０４の幾何形状は、電子ビームＢが第２の開口２１０６および２２０６を通過する際に、電子ビームＢに正味の四重極レンズ効果が適用されるようにする。図２２に示される例示的な実施形態では、第１の開口２２０４、第２の開口２２０６、および２つの開口２０２８の各々は、正中線２２１０に沿って位置付けられている。
【0096】
図２３および図２４は、図２５に例示される開口レンズアレイ２５００に開口画定構造２５０６を形成するために使用できる、コンポーネント物理的構造の対を例示している。具体的には、図２３は、２つの物理的構造を含む例示的な開口画定構造の例示的な第１のコンポーネント物理的構造２３００を例示している。例示的な第１のコンポーネント物理的構造２３００は、（ｉ）第１の電子ビームが第１のコンポーネント物理的構造２３００を通過できるようにする第１の開口２３０４、（ｉｉ）第２の電子ビームが第１のコンポーネント物理的構造２３００を通過できるようにする第２の開口２３０６、および（ｉｉｉ）複数の他の開口２３０８を画定する。これらの開口の各々は、矩形の幾何形状（例えば、長いスロット）を有するものとして例示されている。このような矩形の開口は、例示的な開口画定構造の使用中に矩形の開口を通過する電子に円筒形のレンズ効果を作り出すように構成されている。図２３に示される例示的な実施形態では、第１の開口２３０４、第２の開口２３０６、および２つの開口２３０８の各々は、第１のコンポーネント物理的構造２３００の正中線２３１０に沿って位置付けられている。
【0097】
図２４は、２つの物理的構造を含む例示的な開口画定構造の例示的な第２のコンポーネント物理的構造２４００を例示している。例示的な第２のコンポーネント物理的構造２４００は、（ｉ）第１の電子ビームが第２のコンポーネント物理的構造２４００を通過できるようにする第１の開口２４０４、（ｉｉ）第２の電子ビームが第２のコンポーネント物理的構造２４００を通過できるようにする第２の開口２４０６、および（ｉｉｉ）複数の他の開口２４０８を画定する。開口２４０４および２４０８は、図２３に例示される第１のコンポーネント物理的構造２３００によって画定される開口と同様の矩形を有するものとして示されている。第２の開口２３０６および第２の開口２４０６の幾何形状のこの組み合わせは、電子ビームＡに正味のレンズ効果が適用されないようにする。同様に、第１の開口２３０４および第１の開口２４０４の幾何形状は、第２の開口２３０６および２４０６を通過する電子ビームＢに正味の四重極レンズ効果が適用されるようにする。図２４に示される例示的な実施形態では、第１の開口２４０４、第２の開口２４０６、および２つの開口２４０８の各々は、正中線２４１０に沿って位置付けられている。
【0098】
図２５は、第１の電極２５０２、第２の電極２５０４、および開口画定構造２５０６を含む、例示的な開口レンズアレイ２５００の断面を例示している。図２５は、電子２５０８が第１の電極２５０２に向けて放出されることを示している。第１の電極２５０２は、電子２５０８の一部分が第１の電極２５０２を通過できるようにする開口２５１２の対を画定するものとして示されている。いくつかの実施形態では、第１の電極２５０２は、２つの開口２５１２を画定する導電性箔に対応し得る。電子２５０８の第１の部分は、第１の開口の両方を通過し、第１の電子ビーム２５１４になる。電子２５０８の別の部分は、第２の開口の両方を通過し、第２の電子ビーム２５１６になる。
【0099】
すべての実施形態では、開口レンズアレイ２５００は、開口画定構造２５０６が２つの電極の間にあるように位置付けられた第２の電極２５０４を含む。第２の電極２５０４は、第１の電子ビーム２５１４および第２の電子ビーム２５１６が第２の電極２５０４を通過できるようにする開口２５１８を画定する円盤電極に対応し得る。
【0100】
電極２５０２および２５０４の両方、および／または開口画定構造２５０６に特定の電圧が印加されると、電極２５０２および２５０４の間に、電磁場が作り出される。電磁場と、開口画定構造２５０６によって画定される開口が全体として、第１の電子ビーム２５１４と第２の電子ビーム２５１６とが異なる焦点面を有するようにするレンズ効果を作り出すパターン。
【0101】
非限定的であるが、単純な代表的な計算を使用して、上流コンポーネントおよび下流コンポーネントに対して異なるアレイパターンを有する本発明のいくつかの実施形態（例えば、図１９および図２０に描示される実施形態、図２１および図２２に描示される実施形態、図２３および図２４に描示される実施形態）の性能を例示することができる。この単純な代表的な計算を可能にするために、以下の段落では、次のように仮定している。
（ａ）至るところで｜φ０（Ｚ）｜＜＜Ｕであり、
（ｂ）開口アレイプレートの近くの場成分
が、Ｅｕｐ（すなわち、開口画定構造２５０６の上方の非ゼロ電場）から、開口画定構造２３０６の上方での０に変化し、
（ｃ）開口アレイプレートの近くの場成分
が、０から、開口画定構造２５０６の下方のＥｌｏｗ（すなわち、開口画定構造２５０６の下方の非ゼロ電場）に変化し、および
（ｄ）アレイプレート間の場は、ゼロ場（例えば、図１９および図２０のプレート）である。
（ａ）至るところで｜φ０（Ｚ）｜＜＜Ｕであり、
（ｂ）開口アレイプレートの近くの場成分
【数2】
が、Ｅｕｐ（すなわち、開口画定構造２５０６の上方の非ゼロ電場）から、開口画定構造２３０６の上方での０に変化し、
（ｃ）開口アレイプレートの近くの場成分
【数3】
が、０から、開口画定構造２５０６の下方のＥｌｏｗ（すなわち、開口画定構造２５０６の下方の非ゼロ電場）に変化し、および
（ｄ）アレイプレート間の場は、ゼロ場（例えば、図１９および図２０のプレート）である。
【0102】
単純な代表的な計算では、ｘおよびｙ方向の２次までの静電ポテンシャルは、ｘｚ平面およびｙｚ平面内で鏡面対称である静電ポテンシャルについて、一般に、
と表せる。式（１）において、Ｕは、開口レンズアレイ２５００の上方の電子エネルギーを表し、その他の項は、電極２５０２および２５０４の両方、および／または開口画定構造２５０６に印加される電圧によって誘起される。この静電ポテンシャルについてのラプラス方程式（Δφ＝０）は、ｐ＋ｑ＝－１／２を示す。いくつかの例では、このことは、丸開口レンズについてのｐ＝ｑ＝－１／４に対応し、ｘｚ平面内に集束させるシリンドリカルレンズについてのｐ＝－１／２およびｑ＝０に対応する（図１９に描示される実施形態など）。
【数4】
と表せる。式（１）において、Ｕは、開口レンズアレイ２５００の上方の電子エネルギーを表し、その他の項は、電極２５０２および２５０４の両方、および／または開口画定構造２５０６に印加される電圧によって誘起される。この静電ポテンシャルについてのラプラス方程式（Δφ＝０）は、ｐ＋ｑ＝－１／２を示す。いくつかの例では、このことは、丸開口レンズについてのｐ＝ｑ＝－１／４に対応し、ｘｚ平面内に集束させるシリンドリカルレンズについてのｐ＝－１／２およびｑ＝０に対応する（図１９に描示される実施形態など）。
【0103】
単純な代表的な計算によれば、開口画定構造２５０６の上流成分は、レンズ強度
を生じさせる。
同様に、開口画定構造２５０６の下流コンポーネントは、レンズ強度
を生じさせる。
これらの式では、ｆｘおよびｆｙは、それぞれ、ｘｚ平面およびｙｚ平面における焦点距離であり、Ｕ－１ＱｕｐおよびＵ－１Ｑｌｏｗは、四重極ポテンシャルφ２（ｚ）（ｘ２－ｙ２）によって誘起される四重極レンズの強度である。
【数5】
を生じさせる。
同様に、開口画定構造２５０６の下流コンポーネントは、レンズ強度
【数6】
を生じさせる。
これらの式では、ｆｘおよびｆｙは、それぞれ、ｘｚ平面およびｙｚ平面における焦点距離であり、Ｕ－１ＱｕｐおよびＵ－１Ｑｌｏｗは、四重極ポテンシャルφ２（ｚ）（ｘ２－ｙ２）によって誘起される四重極レンズの強度である。
【0104】
いくつかの好ましい実施形態では、Ｅｕｐ＝Ｅｌｏｗ≡Ｅ。このような実施形態では、総レンズ強度は、以下に単純化される。
ｐｕｐ＋ｑｕｐ＝ｐｌｏｗ＋ｑｌｏｗ＝－１／２であるため、このような実施形態では、純粋な四重極レンズ作用のみがあることを意味する、κｙ＝－κｘとなる。
【数7】
ｐｕｐ＋ｑｕｐ＝ｐｌｏｗ＋ｑｌｏｗ＝－１／２であるため、このような実施形態では、純粋な四重極レンズ作用のみがあることを意味する、κｙ＝－κｘとなる。
【0105】
電磁場が物理的構造１９００および２０００の両側で同じである開口レンズアレイ２１００の実施形態では、第１の電子ビーム２１０８が第１の開口１９０４を通って移動することによって引き起こされるレンズ効果は、第１の電子ビーム２１０８が第１の開口２００４を通って移動することによって引き起こされるレンズ効果によって、打ち消され、および／または他の方法で無効にされる。加えて、このような実施形態では、第２の電子ビーム２１１０が第２の開口１９０６を通って移動することによって引き起こされるレンズ効果と、第２の電子ビーム２１１０が第２の開口２００６を通って移動することによって引き起こされるレンズ効果と、が組み合わさって、少なくとも四重極レンズ効果を形成する。
【0106】
図２６は、サンプル１０４を調査するための二焦点マルチビーム電子システム（複数可）１００の例示的な実施形態２６００の説明図であり、二焦点ビームフォーマ１１２は、ビーム分割機構２６０４および１つ以上の集束デバイス２６０６を含む。
【0107】
例示的な二焦点マルチビーム電子システム（複数可）２６０２は、放出軸１１０に沿って、かつ二焦点ビームフォーマ１１２に向けて、複数の電子１０８を放出する電子源１０６を含む。本発明の例示された実施形態では、二焦点ビームフォーマ１１２は、少なくとも（ｉ）複数の電子１０８を第１の電子ビーム１１４と第２の電子ビーム１１６とに分割するビーム分割機構２６０４、および（ｉｉ）２つのビームが同じ対応する焦点面を有さないように、電子ビームのうちの一方または両方の焦点特性を修正するように構成された１つ以上の集束デバイス２６０６、を含むものとして示されている。いくつかの実施形態では、１つ以上の集束デバイス２６０６は、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６のうちの一方または両方を、放出軸１１０から離れるように偏向させるようにさらに構成されている。
【0108】
図２６では、ビーム分割機構２６０４は、第１の電子ビーム１１４がビーム分割機構２６０４を通過できるようにする第１の開口と、第２の電子ビーム１１６がビーム分割機構２６０４を通過できるようにする第２の開口と、を画定する物理的構造に対応するものとして示されている。図２６は、１つ以上の集束デバイス２６０６を、任意で２つのレンズに対応するものとしてさらに例示している。ただし、他の実施形態では、集束デバイス２６０６は、３つ以上のレンズ、電子ビームのうちの一方のみを修正する単一のレンズ、２つの電子ビームがレンズを通過するような高次の収差を有する単一のレンズに対応してもよい。加えて、図２６は、ビーム分割機構２６０４を、１つ以上の集束デバイス２６０６の上流にあるとして例示しているが、例示的な二焦点マルチビーム電子システム２６０２の他の実施形態では、ビーム分割機構２６０４は、１つ以上の集束デバイス２６０６の下流にあってもよい。あるいは、いくつかの実施形態では、集束デバイス２６０６のうちのいくつかは、ビーム分割機構２６０４の上流にあってもよい一方、集束デバイス２６０６のうちの他のものは、ビーム分割機構２６０４の下流にあってもよい。
【0109】
図２６は、二焦点ビームフォーマ１１２を、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６のうちの少なくとも一方を集束させるレンズ作用を適用するように構成された集束コンポーネント１２０の上流に位置付けられているものとして例示している。図２６に示される例示的な二焦点マルチビーム電子システム（複数可）２６０２では、集束コンポーネントは、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６を集束カラム１２６に向けて加速／減速させ、集束させ、および／または導く加速器１２２に対応する。
【0110】
集束カラム１２６および対物レンズ１２８は、電子ビーム１１４および１１６がサンプル１０４に入射するように、電子ビーム１１４および１１６を集束させる。具体的には、図２６は、第２の電子ビーム１１６がサンプル１０４上で集束されるように、第２の電子ビーム１１６を集束させ、かつ第１の電子ビーム１１４がサンプル１０４上で集束されないように、第１の電子ビーム１１４を集束させる集束カラム１２６を例示している。いくつかの実施形態では、焦点特性第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６は、ビームのうちの一方がサンプル１０４のまたはサンプル１０４の近くの平面に集束され、かつ他方の電子ビームがサンプル１０４の上方および／または下方の対物レンズ焦点距離の少なくとも０．１％、１％、１０％、または１００％に位置する平面に集束されるように、修正される。あるいは、または加えて、第１の電子ビーム１１４および第２の電子ビーム１１６の焦点特性は、サンプル１０４における電子ビームのうちの一方の直径が、サンプルにおける他方の電子ビームの直径よりも５０倍大きいか、１００倍大きいか、５００倍大きいか、または１０００倍大きいかのうちの少なくとも１つとなるように、修正されてもよい。
【0111】
本開示による本発明の主題の例は、以下に列挙される段落で説明される。
【0112】
Ａ１．サンプルを調査するための方法であって、サンプルに向けて複数の荷電粒子を放出することと、複数の荷電粒子を第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームに形成することと、第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性を修正することと、を含む、方法。
【0113】
Ａ１．１．第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性を修正することが、第１の荷電粒子ビームが第１の焦点面を有し、かつ第２の荷電粒子ビームが第１の焦点面とは異なる第２の焦点面を有するように、第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの１つ以上を修正することを含む、段落Ａ１の方法。
【0114】
Ａ１．１．１．第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性を修正することが、第１の荷電粒子ビームがサンプルのまたはサンプルの近くの平面に第１の焦点面を有し、かつ第２の荷電粒子ビームがサンプルのまたはサンプルの近くの平面に焦点面を有さないように、第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの１つ以上を修正することを含む、段落Ａ１．１の方法。
【0115】
Ａ１．１．２．第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性を修正することが、第２の荷電粒子ビームがサンプルのまたはサンプルの近くの平面に焦点面を有し、かつ第１の荷電粒子ビームがサンプルのまたはサンプルの近くの平面に焦点面を有さないように、第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの１つ以上を修正することを含む、段落Ａ１．１の方法。
【0116】
Ａ１．２．第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性を修正することが、第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの一方に丸レンズ作用を適用することを含む、段落Ａ１～Ａ１．１．２のいずれかの方法。
【0117】
Ａ１．２．１．第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性を修正することが、第１の荷電粒子ビームと第２の荷電粒子ビームとの両方に丸レンズ作用を適用することを含む、段落Ａ１．２の方法。
【0118】
Ａ１．２．１．１．第１の荷電粒子ビームに適用される丸レンズ作用が、第２の荷電粒子ビームに適用される丸レンズ作用とは異なる、段落Ａ１．２．１の方法。
【0119】
Ａ１．３．第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性を修正することが、第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの一方に少なくとも四重極レンズ作用を適用することを含む、段落Ａ１～Ａ１．２．１．１のいずれかの方法。
【0120】
Ａ１．４．第１の荷電粒子ビームが、複数の荷電粒子の放出軸に沿って移動する軸方向のビームであり、第２の荷電粒子ビームが、非軸方向のビームである、段落Ａ１～Ａ１．３のいずれかの方法。
【0121】
Ａ１．５．第２の荷電粒子ビームが、複数の荷電粒子の放出軸に沿って移動する軸方向のビームであり、第１の荷電粒子ビームが、非軸方向のビームである、段落Ａ１～Ａ１．４のいずれかの方法。
【0122】
Ａ２．荷電粒子が、電子であり、荷電粒子ビームが、電子ビームである、段落Ａ１～Ａ１．５のいずれかの方法。
【0123】
Ａ３．サンプルにおける第２の荷電粒子ビームの第２のビーム直径が、サンプルにおける第１の荷電粒子ビームの第１のビーム直径よりも、５倍大きいか、１０倍大きいか、２０倍大きいか、５０倍大きいか、１００倍大きいか、５００倍大きいか、または１０００倍大きいかのうちの少なくとも１つである、段落Ａ１～Ａ２のいずれかの方法。
【0124】
Ａ３．１．第２のビーム直径が、第１の荷電粒子ビームの各クロスオーバ点のまたは各クロスオーバ点に近接した第１のビーム直径よりも、５倍大きいか、１０倍大きいか、２０倍大きいか、５０倍大きいか、１００倍大きいか、５００倍大きいか、または１０００倍大きいかのうちの少なくとも１つである、段落Ａ３の方法。
【0125】
Ａ４．第１の荷電粒子ビームが、サンプルにおいて第２の荷電粒子ビームに対して傾斜している、段落Ａ１～Ａ３．１のいずれかの方法。
【0126】
Ａ５．第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームが、コヒーレントなビームである、段落Ａ１～Ａ４のいずれかの方法。
【0127】
Ａ６．第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームの各々を加速器で最終エネルギーに加速することをさらに含む、段落Ａ１～Ａ５のいずれかの方法。
【0128】
Ａ７．複数の荷電粒子を加速器で最終エネルギーに加速することをさらに含む、段落Ａ１～Ａ５のいずれかの方法。
【0129】
Ａ８．複数の荷電粒子を形成することと、焦点特性の修正と、の各々が、二焦点ビームフォーマによって実行される、段落Ａ１～Ａ７のいずれかの方法。
【0130】
Ａ８．１．二焦点ビームフォーマが、加速器の上方に位置する、Ａ６に従属する場合の段落Ａ８の方法。
【0131】
Ａ８．２．二焦点ビームフォーマが、加速器の下方に位置する、Ａ７に従属する場合の段落Ａ８の方法。
【0132】
Ａ８．３．二焦点ビームフォーマが、第２の荷電粒子ビームを歪ませる、段落Ａ８～Ａ８．２のいずれかの方法。
【0133】
Ａ８．４．二焦点ビームフォーマが、第２の荷電粒子ビームの焦点面を変化させる、段落Ａ８～Ａ８．３のいずれかの方法。
【0134】
Ａ８．５．二焦点ビームフォーマが、第２の荷電粒子ビームを円筒対称ビームではないようにする、段落Ａ８～Ａ８．４のいずれかの方法。
【0135】
Ａ８．５．１．第２の荷電粒子ビームを、スティグメータを用いて円筒対称ビームにすることをさらに含む、段落Ａ８．５の方法。
【0136】
Ａ８．６．二焦点ビームフォーマが、第２の荷電粒子ビームが１つ以上の収差を有するようにする、Ａ８～Ａ８．５．１のいずれかの方法。
【0137】
Ａ８．６．１．１つ以上の収差のうちの少なくとも１つが、決定論的収差である、段落Ａ８．６の方法。
【0138】
Ａ８．６．２．二焦点ビームフォーマが、システム内の別の収差を補正するために１つ以上の収差のうちの少なくとも１つを引き起こすように位置付けられ、および／または構成されている、段落Ａ８．６～８．６．１のいずれかの方法。
【0139】
Ａ８．７．二焦点ビームフォーマが、第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの少なくとも一方を、複数の荷電粒子の放出軸から離れるように偏向するようにさらに構成されている、段落Ａ８～Ａ８．６．２のいずれかの方法。
【0140】
Ａ９．二焦点ビームフォーマが、第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性の修正を少なくとも部分的に引き起こす少なくとも四重極レンズ効果を生成するように構成されたＭＥＭＳデバイスを含む、段落Ａ８～Ａ８．７のいずれかの方法。
【0141】
Ａ９．１．ＭＥＭＳデバイスが、第１の開口および第２の開口を画定する構造を含み、第１の荷電粒子ビームが、第１の開口を通過し、第２の荷電粒子ビームが、第２の開口を通過する、段落Ａ９の方法。
【0142】
Ａ９．１．１．第１の開口が、第２の開口と同じ半径を有する、段落Ａ９．１の方法。
【0143】
Ａ９．１．２．第１の開口が、第２の開口よりも小さい半径を有する、段落Ａ９．１の方法。
【0144】
Ａ９．１．３．第１の開口が、第２の開口よりも大きい半径を有する、段落Ａ９．１の方法。
【0145】
Ａ９．１．４．ＭＥＭＳデバイスが、複数の荷電粒子に面する表面層を含み、第１の開口および第２の開口が、表面層によって画定される、段落Ａ９．１～Ａ９．１．３のいずれかの方法。
【0146】
Ａ９．１．４．１．表面層が、箔である、段落Ａ９．１．４の方法。
【0147】
Ａ９．１．５．第１の開口が、複数の荷電粒子の放出軸上に位置付けられた軸方向の開口であり、第２の開口が、非軸方向の開口である、段落Ａ９．１～Ａ９．１．４．１のいずれかの方法。
【0148】
Ａ９．１．６．第２の開口が、複数の荷電粒子の放出軸上に位置付けられた軸方向の開口であり、第１の開口が、非軸方向の開口である、段落Ａ９．１～Ａ９．１．４．１のいずれかの方法。
【0149】
Ａ９．２．ＭＥＭＳデバイスが、１つ以上の電極を含む、段落Ａ９～Ａ９．１．５のいずれかの方法。
【0150】
Ａ９．２．１．１つ以上の電極に、対応する電圧が印加されると、１つ以上の電極が、少なくとも四重極レンズ効果を少なくとも部分的に適用する電磁場を生成する、段落Ａ９．２の方法。
【0151】
Ａ９．２．１．１つ以上の電極のうちの少なくとも１つが、接地されている、段落Ａ９．２～Ａ９．２．１のいずれかの方法。
【0152】
Ａ９．２．２．ＭＥＭＳデバイスが、表面層の反対側にある絶縁層を含む、Ａ９．１．４に従属する場合の段落Ａ９．２～Ａ９．２．１のいずれかの方法。
【0153】
Ａ９．２．２．１．１つ以上の電極が、絶縁層と表面層との間に位置付けられた電極層に位置する、段落Ａ９．２．２の方法。
【0154】
Ａ９．２．３．１つ以上の電極が、４つの電極を含む、段落Ａ９．２～Ａ９．２．２．１のいずれかの方法。
【0155】
Ａ９．２．４．１つ以上の電極が、７つの電極を含む、段落Ａ９．２～Ａ９．２．２．１のいずれかの方法。
【0156】
Ａ９．３．少なくとも四重極レンズ効果が、双極レンズ効果、四重極レンズ効果、六重極レンズ効果、および八重極レンズ効果のうちの１つである、段落Ａ９～Ａ９．２．４のいずれかの方法。
【0157】
Ａ９．４．少なくとも四重極場が、第１の荷電粒子ビームの焦点面を変化させない、段落Ａ９～Ａ９．３のいずれかの方法。
【0158】
Ａ９．５．ＭＥＭＳデバイスが、１つ以上の双極子場を生成するようにさらに構成されている、段落Ａ９～Ａ９．４のいずれかの方法。
【0159】
Ａ９．５．１．１つ以上の双極子場が、荷電粒子ビームのうちの少なくとも一方を、放出軸に垂直な方向に偏向させる、段落Ａ９．５の方法。
【0160】
Ａ９．６．四重極レンズ効果が、第１の荷電粒子ビームの第１のメリジオナル平面における、第１の荷電粒子ビームに対する正のレンズ効果と、第１の荷電粒子ビームの第２のメリジオナル平面における、第１の荷電粒子ビームに対する負のレンズ効果と、を適用し、第１のメリジオナル平面が、第２のメリジオナル平面に垂直である、段落Ａ９～Ａ９．５．１のいずれかの方法。
【0161】
Ａ９．６．１．四重極場によって引き起こされる、第１のメリジオナル平面における第１の荷電粒子ビームの焦点面の第１の変化が、四重極場によって引き起こされる、第２のメリジオナル平面における第１の荷電粒子ビームの焦点面の第２の変化とは異なる、段落Ａ９．６の方法。
【0162】
Ａ９．７．四重極レンズ効果が、第２の荷電粒子ビームの第１のメリジオナル平面における、第２の荷電粒子ビームに対する正のレンズ効果と、第２の荷電粒子ビームの第２のメリジオナル平面における、第２の荷電粒子ビームに対する負のレンズ効果と、を適用し、第１のメリジオナル平面が、第２のメリジオナル平面に垂直である、段落Ａ９～Ａ９．５．１のいずれかの方法。
【0163】
Ａ９．７．１．四重極場によって引き起こされる、第１のメリジオナル平面における第２の荷電粒子ビームの焦点面の第１の変化が、四重極場によって引き起こされる、第２のメリジオナル平面における第２の荷電粒子ビームの焦点面の第２の変化とは異なる、段落Ａ９．７の方法。
【0164】
Ａ１０．二焦点ビームフォーマが、第１の開口および第２の開口を画定する物理的構造であって、第１の荷電粒子ビームが第１の開口を通過し、かつ第２の荷電粒子ビームが第２の開口を通過する、物理的構造と、第１の荷電粒子ビームと第２の荷電粒子ビームとが異なる焦点面を有するように、第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性を調整するように位置付けられ、および／または構成されたレンズと、を含む、段落Ａ８～Ａ８．６．２のいずれかの方法。
【0165】
Ａ１０．１．第１の荷電粒子ビームが、第１の開口を通過し、第２の荷電粒子ビームが、第２の開口を通過する、段落Ａ１０の方法。
【0166】
Ａ１０．２．レンズが、アインツェルレンズである、段落Ａ１０～Ａ１０．１のいずれかの方法。
【0167】
Ａ１０．３．レンズが、物理的構造の上方に位置付けられている、段落Ａ１０～Ａ１０．２のいずれかの方法。
【0168】
Ａ１０．４．レンズが、物理的構造の下方上方に位置付けられている、段落Ａ１０～Ａ１０．２のいずれかの方法。
【0169】
Ａ１０．５．レンズが、第２の荷電粒子ビームの焦点面を調整するように位置付けられ、および／または構成されている、段落Ａ１０～Ａ１０．４のいずれかの方法。
【0170】
Ａ１０．５．１．レンズが、第１の荷電粒子ビームの焦点面を調整するように位置付けられ、および／または構成されていない、段落Ａ１０．５の方法。
【0171】
Ａ１１．二焦点ビームフォーマが、第１の荷電粒子ビームが少なくとも１つの物理的構造を通過できるようにする第１の開口と、第２の荷電粒子ビームが少なくとも１つの物理的構造を通過できるようにする第２の開口と、複数の他の開口と、を画定する少なくとも１つの物理的構造を含む、段落Ａ６～Ａ６．５のいずれかの方法。
【0172】
Ａ１１．１．第１の開口、第２の開口、および複数の他の開口が、二焦点ビームフォーマの使用中に第２の荷電粒子ビームにレンズ効果を適用する電磁場を作り出すパターンを形成している、段落Ａ１１の方法。
【0173】
Ａ１１．１．１．第１の開口、第２の開口、および複数の他の開口が、二焦点ビームフォーマの使用中に第２の荷電粒子ビームに少なくとも四重極レンズ効果を適用する電磁場を作り出すパターンを形成している、段落Ａ１１．１の方法。
【0174】
Ａ１１．１．１．１．電磁場が、二焦点ビームフォーマの使用中に第１の荷電粒子ビームに四重極レンズ効果を適用しない、段落Ａ１１．１．１の方法。
【0175】
Ａ１１．１．２．第１の開口、第２の開口、および複数の他の開口が、二焦点ビームフォーマの使用中に第１の荷電粒子ビームに円形レンズ効果を適用する電磁場を作り出すパターンを形成している、段落Ａ１１．１～Ａ１１．１．１．１のいずれかの方法。
【0176】
Ａ１１．１．２．１．複数の他の開口が、二焦点ビームフォーマの使用中に第２の荷電粒子ビームに少なくとも円形レンズ効果を適用する電磁場を作り出すパターンを形成している、段落Ａ１１．１．２の方法。
【0177】
Ａ１１．１．３．電磁場によって適用されるレンズ効果が、第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性の修正を少なくとも部分的に引き起こす、段落Ａ１１．１～Ａ１１．２．１のいずれかの方法。
【0178】
Ａ１１．１．３．１．電磁場が、第１の荷電粒子ビームの焦点特性を変化させる、段落Ａ１１．１．３の方法。
【0179】
Ａ１１．３．複数の開口のうちの少なくとも１つの開口が、穴である、段落Ａ１１～Ａ１１．２．１のいずれかの方法。
【0180】
Ａ１１．３．１．穴が、
【0181】
少なくとも１つの物理的構造の第１の表面内に画定される入口であって、第１の表面が複数の荷電粒子に面する、入口と、第１の表面の反対側にある少なくとも１つの物理的構造の第２の表面内に画定される出口と、入口と出口とを接続する空の容積と、を含む、段落Ａ１１．３の方法。
【0182】
Ａ１１．３．１．１．第１の表面および第２の表面が各々、単一の物理的構造の表面である、段落Ａ１１．３．１の方法。
【0183】
Ａ１１．３．１．２．第１の表面および第２の表面が各々、異なる物理的構造の表面である、段落Ａ１１．３．１の方法。
【0184】
Ａ１１．４．複数の開口のうちの少なくとも１つの開口が、空洞である、段落Ａ１１～Ａ１１．３．１．２のいずれかの方法。
【0185】
Ａ１１．４．１．空洞が、少なくとも１つの物理的構造の第１の表面内に画定される入口であって、第１の表面が複数の荷電粒子に面する、入口と、入口と連通し、かつ少なくとも１つの物理的構造によって画定される空の容積と、を含み、入口を介して空の容積に入る、複数の荷電粒子のうちの荷電粒子が二焦点ビームフォーマを通過しないように、少なくとも１つの物理的構造が、空の容積を画定する、段落Ａ１１．４の方法。
【0186】
Ａ１１．４．１．１．空洞が、単一の物理的構造によって画定される、段落Ａ１１．４．１の方法。
【0187】
Ａ１１．４．１．２．空洞が、複数の物理的構造によって画定される、段落Ａ１１．４．１の方法。
【0188】
Ａ１１．５．複数の開口が、穴と空洞との組み合わせを含む、段落Ａ１１．３～Ａ１１．４．１．２のいずれかの方法。
【0189】
Ａ１１．６．第１の開口、第２の開口、または複数の開口のうちの開口、のうちの少なくとも１つの幾何形状が、円形である、段落Ａ１１～Ａ１１．５のいずれかの方法。
【0190】
Ａ１１．７．第１の開口、第２の開口、または複数の開口のうちの開口、のうちの少なくとも１つの幾何形状が、矩形である、段落Ａ１１～Ａ１１．５のいずれかの方法。
【0191】
Ａ１１．７．１．第１の開口、第２の開口、または複数の開口のうちの開口、のうちの少なくとも１つの幾何形状が、正方形である、段落Ａ１１～Ａ１１．５のいずれかの方法。
【0192】
Ａ１１．７．２．第１の開口、第２の開口、または複数の開口のうちの開口、のうちの少なくとも１つの幾何形状が、丸い角を有する、段落Ａ１１～Ａ１１．５のいずれかの方法。
【0193】
Ａ１１．８．第１の開口、第２の開口、および複数の開口の幾何形状が、均一ではない、段落Ａ１１～Ａ１１．７．２のいずれかの方法。
【0194】
Ａ１１．９．第１の開口、第２の開口、および複数の開口のサイズが、均一ではない、段落Ａ１１～Ａ１１．８のいずれかの方法。
【0195】
Ａ１１．１０．二焦点ビームフォーマが、第１の印加電圧を受け取るように構成された第１の電極をさらに含む、段落Ａ１１～Ａ１１．９のいずれかの方法。
【0196】
Ａ１１．１０．１．第１の電極が、複数の荷電粒子の少なくとも一部分が第１の電極を通過できるようにする電極入口開口を少なくとも部分的に画定する物理的構造を含む、段落Ａ１１．１０の方法。
【0197】
Ａ１１．１０．１．１．電極入口開口が、複数の荷電粒子の第１の部分が第１の電極を通過できるようにする第１の電極入口開口であり、第２の電極が、複数の荷電粒子の第２の部分が第１の電極を通過できるようにする第２の電極入口開口をさらに画定する、段落Ａ１１．１０．１の方法。
【0198】
Ａ１１．１０．２．第１の電極が、第１の開口、第２の開口、および複数の開口の上流にある、段落Ａ１１．１０～Ａ１１．１０．１．１のいずれかの方法。
【0199】
Ａ１１．１０．３．第１の電極が、円盤形状の電極である、段落Ａ１１．１０～Ａ１１．１０．２のいずれかの方法。
【0200】
Ａ１１．１０．４．二焦点ビームフォーマが、第２の印加電圧を受け取るように構成された第２の電極をさらに含む、段落Ａ１１．１０～Ａ１１．１０．２のいずれかの方法。
【0201】
Ａ１１．１０．４．１．第１の電圧が、第２の電圧とは異なる、段落Ａ１１．１０．４の方法。
【0202】
Ａ１１．１０．４．２．第１の電圧と第２の電圧とが、異なる、段落Ａ１１．１０．４の方法。
【0203】
Ａ１１．１０．４．３．第２の電極が、第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの少なくとも一方が第２の電極を通過する電極出口開口を少なくとも部分的に画定する物理的構造を含む、段落Ａ１１．１０．４～Ａ１１．１０．４．２のいずれかの方法。
【0204】
Ａ１１．１０．４．３．１．電極出口開口が、第１の荷電粒子ビームが第２の電極を通過できるようにする第１の電極出口開口であり、第２の電極が、第２の荷電粒子ビームが第２の電極を通過できるようにする第２の電極出口開口をさらに含む、段落Ａ１１．１０．４．３の方法。
【0205】
Ａ１１．１０．４．３．第２の電極が、第１の開口、第２の開口、および複数の開口の下流に位置付けられている、段落Ａ１１．１０．４～Ａ１１．１０．４．３．１のいずれかの方法。
【0206】
Ａ１２．二焦点ビームフォーマが、穴を画定し、かつ複数の荷電粒子を第１の荷電粒子ビームと第２の荷電粒子ビームとに分割するように位置付けられ、および／または構成されたバイプリズムを含む、段落Ａ８～Ａ８．６．２のいずれかの方法。
【0207】
Ａ１３．レーザパターンフリンジを使用して、複数の荷電粒子を第１の荷電粒子ビームと第２の荷電粒子ビームとに分割する、段落Ａ８～Ａ８．６．２のいずれかの方法。
【0208】
Ａ１４．第２の荷電粒子ビームが、サンプルの上方に位置する異なる平面に集束される、段落Ａ１～Ａ１３のいずれかの方法。
【0209】
Ａ１３．１．異なる平面が、サンプルの上方の対物レンズ焦点距離の少なくとも０．１％、１％、１０％、または１００％に位置する、段落Ａ１３の方法。
【0210】
Ａ１４．第２の荷電粒子ビームが、サンプルの下方に位置する異なる平面に集束される、段落Ａ１～Ａ１３のいずれかの方法。
【0211】
Ａ１４．１．異なる平面が、サンプルの下方の対物レンズ焦点距離の少なくとも０．１％、１％、１０％、または１００％に位置する、段落Ａ１４の方法。
【0212】
Ａ１５．サンプルのまたはサンプルの近くの平面と、異なる平面と、の間の距離が、対物レンズ焦点距離の少なくとも０．１％、１％、１０％、または１００％である、段落Ａ１３～Ａ１４．１のいずれかの方法。
【0213】
Ａ１６．第２の荷電粒子ビームが、サンプルにおいて平行ビームである、段落Ａ１～Ａ１５のいずれかの方法。
【0214】
Ａ１７．第２の荷電粒子ビームが、サンプルにおいて収束ビームである、段落Ａ１～Ａ１５のいずれかの方法。
【0215】
Ａ１８．第２の荷電粒子ビームが、サンプルにおいて発散ビームである、段落Ａ１～Ａ１５のいずれかの方法。
【0216】
Ｂ１．電子ホログラフィを使用してサンプルを調査するための方法であって、サンプルに向けて複数の電子を放出することと、複数の電子を第１の電子ビームおよび第２の電子ビームに形成することと、２つの電子ビームが異なる焦点面を有するように、第１の電子ビームおよび第２の電子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性を修正することと、第１の電子ビームがサンプルにまたはサンプルの近くに焦点面を有するように、第１の電子ビームを集束させることと、第２の電子ビームがサンプルに入射し、かつ回折面内に焦点面を有するように、第２の電子ビームを集束させることと、回折面における第１の電子ビームと回折された第２の電子ビームとの干渉パターンを検出することと、を含む、方法。
【0217】
Ｂ１．１．回折面内における、第１の電子ビームと回折された第２の電子ビームとの干渉パターンに基づいて、サンプルのホログラム像を生成することをさらに含む、段落Ｂ１の方法。
【0218】
Ｂ１．２．回折面内における、第１の電子ビームと回折された第２の電子ビームとの干渉パターンに基づいて、サンプルによって回折された電子の位相を判定することをさらに含む、段落Ｂ１～Ｂ１．１のいずれかの方法。
【0219】
Ｂ１．３．第２の電子ビームがサンプルに入射することに応答して、サンプルを離れる電子の出口波動関数を判定することをさらに含む、段落Ｂ１～Ｂ１．２のいずれかの方法。
【0220】
Ｂ１．３．１．出口波動関数を判定することが、第２の電子ビームがサンプルに入射することに応答して、サンプルを離れる電子の出口波動関数の位相および振幅を判定することを含む、段落Ｂ１．３の方法。
【0221】
Ｂ１．３．２．出口波動関数に基づいてサンプルの構造を判定することをさらに含む、段落Ｂ１．３～Ｂ１．３．１のいずれかの方法。
【0222】
Ｂ１．３．２．１．サンプルが結晶であり、サンプルの構造を判定することが、出口波動関数に基づいてサンプルの結晶格子を判定することを含む、段落Ｂ１．３．２の方法。
【0223】
Ｂ１．４．方法が、複数のサンプル傾斜で繰り返されて、複数の回折ホログラムを取得し、複数の回折ホログラムの各回折ホログラムが、複数のサンプル傾斜のうちのサンプル傾斜に対応する、段落Ｂ１～Ｂ１．３．２．１のいずれかの方法。
【0224】
Ｂ１．４．１．複数の回折ホログラムに基づいてサンプルの結晶構造を判定することをさらに含む、段落Ｂ１．４の方法。
【0225】
Ｂ１．５．干渉パターンの回折ピークの位相および振幅を判定することをさらに含む、段落Ｂ１～Ｂ１．４．１のいずれかの方法。
【0226】
Ｂ１．５．１．干渉パターンの回折ピークの位相および振幅に少なくとも部分的に基づいてサンプルの結晶構造を判定することをさらに含む、段落Ｂ１．５の方法。
【0227】
Ｂ１．６．第１の電子ビームに位相シフトを適用することと、回折面における、位相シフトされた第１の電子ビームと回折された第２の電子ビームとの追加の干渉パターンを検出することと、干渉パターンおよび追加の干渉パターンに少なくとも部分的に基づいて、回折面におけるサンプル出口波の波動関数の位相を判定することであって、サンプル出口波動が、第２の電子ビームがサンプルに入射することから結果として生じる、判定することと、をさらに含む、段落Ｂ１～Ｂ１．５．５１のいずれかの方法。
【0228】
Ｂ１．６．１．第１の電子ビームに第２の位相シフトを適用することと、回折面における、第２の位相シフトされた第１の電子ビームと回折された第２の電子ビームとの第２の追加の干渉パターンを検出することと、をさらに含み、回折面におけるサンプル出口波動の波動関数の位相の判定が、第２の追加の干渉パターンに少なくとも部分的に基づいている、段落Ｂ１．６の方法。
【0229】
Ｂ２．第１の電子ビームおよび第２の電子ビームのうちの一方が、複数の荷電粒子の放出軸に沿って移動する軸方向のビームである、段落Ｂ１～Ｂ１．５．１のいずれかの方法。
【0230】
Ｂ３．回折面が、サンプルの下流の第２の電子ビームの第１の焦点面に対応する、段落Ｂ１～Ｂ２のいずれかの方法。
【0231】
Ｂ４．第１の電子ビームおよび第２の電子ビームが、コヒーレントである、段落Ｂ１～Ｂ３のいずれかの方法。
【0232】
Ｂ４．第１の電子面（ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｐｌａｎｅ）が、サンプルの開口を通過する、段落Ｂ１～Ｂ３のいずれかの方法。
【0233】
Ｂ４．１．方法が、電子ビームおよびイオンビームのうちの一方でサンプルの開口を燃焼させることをさらに含む、段落Ｂ４の方法。
【0234】
Ｂ５．第１の電子ビームを妨害する十分な散乱がないように、第１の電子ビームは、サンプルの薄い領域を通過する、段落Ｂ１～Ｂ３のいずれかの方法。
【0235】
Ｂ６．第２の電子ビームが、サンプルにおいて平行ビームである、段落Ｂ１～Ｂ５のいずれかの方法。
【0236】
Ｂ６．１．第２の電子ビームが、サンプルにおいて収束ビームである、段落Ｂ１～Ｂ５のいずれかの方法。
【0237】
Ｂ６．２．第２の電子ビームが、サンプルにおいて発散ビームである、段落Ｂ１～Ｂ５のいずれかの方法。
【0238】
Ｂ７．第２の電子ビームの第２の直径が、第１の電子ビームの第１の直径よりも５倍、１０倍、２０倍、５０倍、および１００倍大きい、段落Ｂ１～Ｂ６のいずれかの方法。
【0239】
Ｂ８．第１の荷電粒子ビームが、複数の荷電粒子の放出軸に沿って移動する軸方向のビームであり、第２の荷電粒子ビームが、非軸方向のビームである、段落Ｂ１～Ｂ７のいずれかの方法。
【0240】
Ｂ９．第２の荷電粒子ビームが、複数の荷電粒子の放出軸上に沿って移動する軸方向のビームであり、第１の荷電粒子ビームが、非軸方向のビームである、段落Ｂ１～Ｂ７のいずれかの方法。
【0241】
Ｂ１０．第１の電子ビームおよび第２の電子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性を修正することが、第１の電子ビームおよび第２の電子ビームのうちの一方に丸レンズ作用を適用することを含む、段落Ｂ１～Ｂ９のいずれかの方法。
【0242】
Ｂ１０．１．第１の電子ビームおよび第２の電子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性を修正することが、第１の電子ビームと電子粒子ビームとの両方に丸レンズ作用を適用することを含む、段落Ｂ１０の方法。
【0243】
Ｂ１０．１．１．第１の電子ビームに適用される丸レンズ作用が、第２の電子ビームに適用される丸レンズ作用とは異なる、段落Ｂ１０．１の方法。
【0244】
Ｂ１１．第１の電子ビームおよび第２の電子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性を修正することが、第１の電子ビームおよび第２の電子ビームのうちの一方に少なくとも四重極レンズ作用を適用することを含む、段落Ｂ１～Ｂ１０．１．１のいずれかの方法。
【0245】
Ｂ１１．１．少なくとも四重極レンズ作用が、第１の電子ビームおよび第２の電子ビームのうちの一方に非点収差を適用して、この一方が円筒対称ビームではなくなるようにする、段落Ｂ１１の方法。
【0246】
Ｂ１１．２．第１の電子ビームおよび第２の電子ビームのうちの一方に追加の少なくとも四重極レンズ効果を適用することをさらに含む、段落Ｂ１１～Ｂ１１．１のいずれかの方法。
【0247】
Ｂ１１．２．１．追加の少なくとも四重極レンズ効果が、第１の電子ビームおよび第２の電子ビームのうちの一方を円筒対称ビームにする、段落Ｂ１１．２の方法。
【0248】
Ｂ１１．２．２．少なくとも四重極レンズ効果が、補正器によって適用される、段落Ｂ１１．２～Ｂ１１．２．１のいずれかの方法。
【0249】
Ｂ１１．２．２．１．補正器が、複数の電子の放出軸に垂直な偏向をさらに適用する、段落Ｂ１１．２．２の方法。
【0250】
Ｂ１１．２．２．１．１．第２の電子ビームが、軸方向のビームであり、偏向は、第２の電子ビームを補正器の下流の非軸方向のビームとする、段落Ｂ１１．２．２．１の方法。
【0251】
Ｂ１１．２．２．１．２．第２の電子ビームが、非軸方向のビームであり、偏向は、第２の電子ビームを補正器の下流の軸方向のビームにする、段落Ｂ１１．２．２．１の方法。
【0252】
Ｂ１１．２．２．１．３．第１の電子ビームが、軸方向のビームであり、偏向は、第１の電子ビームを補正器の下流の非軸方向のビームにする、段落Ｂ１１．２．２．１の方法。
【0253】
Ｂ１１．２．２．１．４．第１の電子ビームが、非軸方向のビームであり、偏向は、第１の電子ビームを補正器の下流の軸方向のビームにする、段落Ｂ１１．２．２．１の方法。
【0254】
Ｂ１１．２．２．２．補正器が、少なくとも四重極レンズ効果を受けなかった電子ビームの焦点面に位置付けられている、段落Ｂ１１．２．２．１～Ｂ１１．２．２．１．４のいずれかの方法。
【0255】
Ｂ１２．複数の電子が、分割され、第１の電子ビームおよび第２の電子ビームが、ＭＥＭＳデバイスによって修正される、段落Ｂ１～Ｂ１１．２．２．２のいずれかの方法。
【0256】
Ｂ１２．１．ＭＥＭＳデバイスが、段落Ｆ１～Ｆ１２．１のいずれかのＭＥＭＳデバイスを含む、段落Ｂ１２の方法。
【0257】
Ｂ１３．複数の電子が、分割され、第１の電子ビームおよび第２の電子ビームが、マルチ開口デバイスによって修正される、段落Ｂ１～Ｂ１２のいずれかの方法。
【0258】
Ｂ１３．１．ＭＥＭＳデバイスが、段落Ｆ１～Ｆ１２．１のいずれかのＭＥＭＳデバイスを含む、段落Ｂ１３の方法。
【0259】
Ｂ１４．サンプルが、結晶である、段落Ｂ１～Ｂ１３のいずれかの方法。
【0260】
Ｂ１４．１．回折像の回折ピークが、エアリーディスクである、段落Ｂ１４の方法。
【0261】
Ｂ１５．サンプルによって散乱された電子が、回折面内に焦点面を有する、段落Ｂ１～Ｂ１４．１のいずれかの方法。
【0262】
Ｃ１．サンプルを調査するためのシステムであって、サンプルを保持するように構成されたサンプルホルダと、サンプルに向けて荷電粒子を放出するように構成された荷電粒子エミッタと、荷電粒子エミッタとサンプルホルダとの間に位置付けられた二焦点ビームフォーマと、を含み、二焦点ビームフォーマが、複数の荷電粒子を第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームに形成することと、第１の荷電粒子ビームがサンプルのまたはサンプルの近くの平面に集束され、かつ第２の荷電粒子ビームがサンプルのまたはサンプルの近くの平面に集束されないように、第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性を修正することと、を行うように構成されている、システム。
【0263】
Ｃ２．荷電粒子エミッタが、サンプルに向けて電子を放出するように構成された電子エミッタであり、荷電粒子ビームが、電子ビームである、段落Ｃ１のシステム。
【0264】
Ｃ３．サンプルにおける第２の荷電粒子ビームの第２のビーム直径が、サンプルにおける第１の荷電粒子ビームの第１のビーム直径よりも、５倍大きいか、１０倍大きいか、２０倍大きいか、５０倍大きいか、１００倍大きいか、５００倍大きいか、または１０００倍大きいかのうちの少なくとも１つである、段落Ｃ１～Ｃ２のいずれかのシステム。
【0265】
Ｃ３．１．第２のビーム直径が、第１の荷電粒子ビームの各クロスオーバ点のまたは各クロスオーバ点に近接した第１のビーム直径よりも、５倍大きいか、１０倍大きいか、２０倍大きいか、５０倍大きいか、１００倍大きいか、５００倍大きいか、または１０００倍大きいかのうちの少なくとも１つである、段落Ｃ３のシステム。
【0266】
Ｃ４．第１の荷電粒子ビームが、サンプルにおいて第２の荷電粒子ビームに対して傾斜している、段落Ｃ１～Ｃ３．１のいずれかのシステム。
【0267】
Ｃ５．第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームが、コヒーレントなビームである、段落Ｃ１～Ｃ４のいずれかのシステム。
【0268】
Ｃ６．加速器をさらに含む、段落Ｃ１～Ｃ５のいずれかのシステム。
【0269】
Ｃ６．１．加速器が、二焦点ビームフォーマの下方に位置付けられており、ならびに第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームの各々を最終エネルギーまで加速するように構成されている、段落Ｃ６のシステム。
【0270】
Ｃ６．２．加速器が、二焦点ビームフォーマの上方に位置付けられており、および複数の荷電粒子を最終エネルギーまで加速するように構成されている、段落Ｃ６のシステム。
【0271】
Ｃ７．二焦点ビームフォーマが、第２の荷電粒子ビームを歪ませる、段落Ｃ１～Ｃ６．２のいずれかのシステム。
【0272】
Ｃ８．二焦点ビームフォーマが、第２の荷電粒子ビームの焦点面を変化させる、段落Ｃ１～Ｃ７のいずれかのシステム。
【0273】
Ｃ９．二焦点ビームフォーマが、第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの一方を円筒対称ビームではないようにする、段落Ｃ８～Ｃ８．４のいずれかのシステム。
【0274】
Ｃ９．１．第２の荷電粒子ビームを円筒対称ビームにするように構成された補正器をさらに含む、段落Ｃ９のシステム。
【0275】
Ｃ９．１．１．補正器が、スティグメータである、段落Ｃ９．１のシステム。
【0276】
Ｃ１０．二焦点ビームフォーマが、第２の荷電粒子ビームが１つ以上の収差を有するようにする、Ｃ１～Ｃ９．１．１のいずれかのシステム。
【0277】
Ｃ１０．１．１つ以上の収差のうちの少なくとも１つが、決定論的収差である、段落Ｃ１０のシステム。
【0278】
Ｃ１０．２．二焦点ビームフォーマが、システム内の別の収差を補正するために１つ以上の収差のうちの少なくとも１つを引き起こすように位置付けられ、および／または構成されている、段落Ｃ１０～Ｃ１０．１のいずれかのシステム。
【0279】
Ｃ１１．二焦点ビームフォーマが、第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームの少なくとも一方を、複数の荷電粒子の放出軸から離れるように偏向するようにさらに構成されている、段落Ｃ１～Ｃ１０．２のいずれかのシステム。
【0280】
Ｃ１２．二焦点ビームフォーマが、第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性の修正を少なくとも部分的に引き起こす少なくとも四重極場を生成するように構成されたＭＥＭＳデバイスを含む、段落Ｃ１～Ｃ１１のいずれかのシステム。
【0281】
Ｃ１２．１．ＭＥＭＳデバイスが、第１の開口および第２の開口を画定する構造を含み、第１の荷電粒子ビームが、第１の開口を通過し、第２の荷電粒子ビームが、第２の開口を通過する、段落Ｃ１２のシステム。
【0282】
Ｃ１２．１．１．第１の開口が、第２の開口と同じ半径を有する、段落Ｃ１２．１のシステム。
【0283】
Ｃ１２．１．２．第１の開口が、第２の開口よりも小さい半径を有する、段落Ｃ１２．１のシステム。
【0284】
Ｃ１２．１．３．第１の開口が、第２の開口よりも大きい半径を有する、段落Ｃ１２．１のシステム。
【0285】
Ｃ１２．１．４．ＭＥＭＳデバイスが、複数の荷電粒子に面する表面層を含み、第１の開口および第２の開口が、表面層によって画定される、段落Ｃ１２．１～Ｃ１２．１．３のいずれかのシステム。
【0286】
Ｃ１２．１．４．１．表面層が、箔である、段落Ｃ１２．１．４のシステム。
【0287】
Ｃ１２．１．５．第１の開口が、複数の荷電粒子の放出軸上に位置付けられた軸方向の開口であり、第２の開口が、非軸方向の開口である、段落Ｃ１２．１～Ｃ１２．１．４．１のいずれかのシステム。
【0288】
Ｃ１２．１．６．第２の開口が、複数の荷電粒子の放出軸上に位置付けられた軸方向の開口であり、第１の開口が、非軸方向の開口である、段落Ｃ１２．１～Ｃ１２．１．４．１のいずれかのシステム。
【0289】
Ｃ１２．２．ＭＥＭＳデバイスが、１つ以上の電極を含む、段落Ｃ１２．１～Ｃ１２．１．６のいずれかのシステム。
【0290】
Ｃ１２．２．１．１つ以上の電極に、対応する電圧が印加されると、１つ以上の電極が、少なくとも四重極場を生成する、段落Ｃ１２．２のシステム。
【0291】
Ｃ１２．２．１．１つ以上の電極のうちの少なくとも１つが、接地されている、段落Ｃ１２．２～１２．２．１のいずれかのシステム。
【0292】
Ｃ１２．２．２．ＭＥＭＳデバイスが、表面層の反対側にある絶縁層を含む、Ｃ１２．１．４に従属する場合の段落Ｃ１２．２～Ｃ１２．２．１のいずれかのシステム。
【0293】
Ｃ１２．２．２．１．１つ以上の電極が、絶縁層と表面層との間に位置付けられた電極層に位置する、段落Ｃ１２．２．２のシステム。
【0294】
Ｃ１２．２．３．１つ以上の電極が、４つの電極を含む、段落Ｃ１２．２～Ｃ１２．２．２．１のいずれかのシステム。
【0295】
Ｃ１２．２．４．１つ以上の電極が、７つの電極を含む、段落Ｃ１２．２～Ｃ１２．２．２．１のいずれかのシステム。
【0296】
Ｃ１２．３．少なくとも四重極場が、双極子場、四重極場、六重極場、または八重極場のうちの１つである、段落Ｃ１２．１～Ｃ１２．２．４のいずれかのシステム。
【0297】
Ｃ１２．４．少なくとも四重極場が、第１の荷電粒子ビームの焦点面を変化させない、段落Ｃ１２．１～Ｃ１２．３のいずれかのシステム。
【0298】
Ｃ１２．５．ＭＥＭＳデバイスが、１つ以上の双極子場を生成するようにさらに構成されている、段落Ｃ１２．１～Ｃ１２．４のいずれかのシステム。
【0299】
Ｃ１２．５．１．１つ以上の双極子場が、荷電粒子ビームのうちの少なくとも一方を、放出軸に垂直な方向に偏向させる、段落Ｃ１２．５のシステム。
【0300】
Ｃ１３．二焦点ビームフォーマが、第１の開口および第２の開口を画定する物理的構造であって、第１の荷電粒子ビームが第１の開口を通過し、かつ第２の荷電粒子ビームが第２の開口を通過する、物理的構造と、第１の荷電粒子ビームと第２の荷電粒子ビームとが異なる焦点面を有するように、第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性を調整するように位置付けられ、および／または構成されたレンズと、を含む、段落Ｃ１～Ｃ１１のいずれかのシステム。
【0301】
Ｃ１３．１．第１の荷電粒子ビームが、第１の開口を通過し、第２の荷電粒子ビームが、第２の開口を通過する、段落Ｃ１３のシステム。
【0302】
Ｃ１３．２．レンズが、アインツェルレンズである、段落Ｃ１３～Ｃ１３．１のいずれかのシステム。
【0303】
Ｃ１３．３．レンズが、物理的構造の上方に位置付けられている、段落Ｃ１３～Ｃ１３．２のいずれかのシステム。
【0304】
Ｃ１３．４．レンズが、物理的構造の下方上方に位置付けられている、段落Ｃ１３～Ｃ１３．２のいずれかのシステム。
【0305】
Ｃ１３．５．レンズが、第２の荷電粒子ビームの焦点特性を調整するように位置付けられ、および／または構成されている、段落Ｃ１３～Ｃ１３．４のいずれかのシステム。
【0306】
Ｃ１３．５．１．レンズが、第１の荷電粒子ビームの焦点面を調整するように位置付けられ、および／または構成されていない、段落Ｃ１３．５のシステム。
【0307】
Ｃ１４．二焦点ビームフォーマが、少なくとも１つの物理的構造であって、第１の荷電粒子ビームが少なくとも１つの物理的構造を通過できるようにする第１の開口と、第２の荷電粒子ビームが少なくとも１つの物理的構造を通過できるようにする第２の開口と、複数の他の開口と、を画定する、少なくとも１つの物理的構造を含む、段落Ｃ１４～Ｃ１４．５のいずれかのシステム。
【0308】
Ｃ１４．１．複数の他の開口が、二焦点ビームフォーマの使用中に第２の荷電粒子ビームにレンズ効果を適用する電磁場を作り出すパターンを形成している、段落Ｃ１４のシステム。
【0309】
Ｃ１４．１．１．複数の他の開口が、二焦点ビームフォーマの使用中に第２の荷電粒子ビームに少なくとも四重極レンズ効果を適用する電磁場を作り出すパターンを形成している、段落Ｃ１４．１のシステム。
【0310】
Ｃ１４．１．１．１．電磁場が、二焦点ビームフォーマの使用中に第１の荷電粒子ビームに四重極レンズ効果を適用しない、段落Ｃ１４．１．１のシステム。
【0311】
Ｃ１４．１．２．複数の他の開口が、二焦点ビームフォーマの使用中に第１の荷電粒子ビームに円形レンズ効果を適用する電磁場を作り出すパターンを形成している、段落Ｃ１４．１～Ｃ１４．１．１．１のいずれかのシステム。
【0312】
Ｃ１４．１．２．１．複数の他の開口が、二焦点ビームフォーマの使用中に第２の荷電粒子ビームに少なくとも円形レンズ効果を適用する電磁場を作り出すパターンを形成している、段落Ｃ１４．１．２のシステム。
【0313】
Ｃ１４．１．３．電磁場によって適用されるレンズ効果が、第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性の修正を少なくとも部分的に引き起こす、段落Ｃ１４．１～Ｃ１４．２．１のいずれかのシステム。
【0314】
Ｃ１４．１．３．１．電磁場が、第１の荷電粒子ビームの焦点面を変化させる、段落Ｃ１４．１．３のシステム。
【0315】
Ｃ１４．３．複数の開口のうちの少なくとも１つの開口が、穴である、段落Ｃ１４～Ｃ１４．２．１のいずれかのシステム。
【0316】
Ｃ１４．３．１．穴が、
【0317】
少なくとも１つの物理的構造の第１の表面内に画定される入口であって、第１の表面が複数の荷電粒子に面する、入口と、第１の表面の反対側にある少なくとも１つの物理的構造の第２の表面内に画定される出口と、入口と出口とを接続する空の容積と、を含む、段落Ｃ１４．３のシステム。
【0318】
Ｃ１４．３．１．１．第１の表面および第２の表面が各々、単一の物理的構造の表面である、段落Ｃ１４．３．１のシステム。
【0319】
Ｃ１４．３．１．２．第１の表面および第２の表面が各々、異なる物理的構造の表面である、段落Ｃ１４．３．１のシステム。
【0320】
Ｃ１４．４．複数の開口のうちの少なくとも１つの開口が、空洞である、段落Ｃ１４～Ｃ１４．３．１．２のいずれかのシステム。
【0321】
Ｃ１４．４．１．空洞が、
【0322】
少なくとも１つの物理的構造の第１の表面内に画定される入口であって、第１の表面が複数の荷電粒子に面する、入口と、入口と連通し、かつ少なくとも１つの物理的構造によって画定される空の容積と、を含み、入口を介して空の容積に入る、複数の荷電粒子のうちの荷電粒子が二焦点ビームフォーマを通過しないように、少なくとも１つの物理的構造が、空の容積を画定する、段落Ｃ１４．４のシステム。
【0323】
Ｃ１４．４．１．１．空洞が、単一の物理的構造によって画定される、段落Ｃ１４．４．１のシステム。
【0324】
Ｃ１４．４．１．２．空洞が、複数の物理的構造によって画定される、段落Ｃ１４．４．１のシステム。
【0325】
Ｃ１４．５．複数の開口が、穴と空洞との組み合わせを含む、段落Ｃ１４．３～Ｃ１４．４．１．２のいずれかのシステム。
【0326】
Ｃ１４．６．第１の開口、第２の開口、または複数の開口のうちの開口、のうちの少なくとも１つの幾何形状が、円形である、段落Ｃ１４～Ｃ１４．５のいずれかのシステム。
【0327】
Ｃ１４．７．第１の開口、第２の開口、または複数の開口のうちの開口、のうちの少なくとも１つの幾何形状が、矩形である、段落Ｃ１４～Ｃ１４．５のいずれかのシステム。
【0328】
Ｃ１４．７．１．第１の開口、第２の開口、または複数の開口のうちの開口、のうちの少なくとも１つの幾何形状が、正方形である、段落Ｃ１４～Ｃ１４．５のいずれかのシステム。
【0329】
Ｃ１４．７．２．第１の開口、第２の開口、または複数の開口のうちの開口、のうちの少なくとも１つの幾何形状が、丸い角を有する、段落Ｃ１４～Ｃ１４．５のいずれかのシステム。
【0330】
Ｃ１４．８．第１の開口、第２の開口、および複数の開口の幾何形状が、均一ではない、段落Ｃ１４～Ｃ１４．７．２のいずれかのシステム。
【0331】
Ｃ１４．９．第１の開口、第２の開口、および複数の開口のサイズが、均一ではない、段落Ｃ１４～Ｃ１４．８のいずれかのシステム。
【0332】
Ｃ１４．１０．二焦点ビームフォーマが、第１の印加電圧を受け取るように構成された第１の電極をさらに含む、段落Ｃ１４～Ｃ１４．９のいずれかのシステム。
【0333】
Ｃ１４．１０．１．第１の電極が、複数の荷電粒子の少なくとも一部分が第１の電極を通過できるようにする電極入口開口を少なくとも部分的に画定する物理的構造を含む、段落Ｃ１４．１０のシステム。
【0334】
Ｃ１４．１０．１．１．電極入口開口が、複数の荷電粒子の第１の部分が第１の電極を通過できるようにする第１の電極入口開口であり、第２の電極が、複数の荷電粒子の第２の部分が第１の電極を通過できるようにする第２の電極入口開口をさらに画定する、段落Ｃ１４．１０．１のシステム。
【0335】
Ｃ１４．１０．２．第１の電極が、第１の開口、第２の開口、および複数の開口の上流にある、段落Ｃ１４．１０～Ｃ１４．１０．１．１のいずれかのシステム。
【0336】
Ｃ１４．１０．３．第１の電極が、円盤形状の電極である、段落Ｃ１４．１０～Ｃ１４．１０．２のいずれかのシステム。
【0337】
Ｃ１４．１０．４．二焦点ビームフォーマが、第２の印加電圧を受け取るように構成された第２の電極をさらに含む、段落Ｃ１４．１０～Ｃ１４．１０．２のいずれかのシステム。
【0338】
Ｃ１４．１０．４．１．第１の電圧が、第２の電圧とは異なる、段落Ｃ１４．１０．４のシステム。
【0339】
Ｃ１４．１０．４．２．第１の電圧と第２の電圧とが、異なる、段落Ｃ１４．１０．４のシステム。
【0340】
Ｃ１４．１０．４．３．第２の電極が、第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの少なくとも一方が第２の電極を通過する電極出口開口を少なくとも部分的に画定する物理的構造を含む、段落Ｃ１４．１０．４～Ｃ１４．１０．４．２のいずれかのシステム。
【0341】
Ｃ１４．１０．４．３．１．電極出口開口が、第１の荷電粒子ビームが第２の電極を通過できるようにする第１の電極出口開口であり、第２の電極が、第２の荷電粒子ビームが第２の電極を通過できるようにする第２の電極出口開口をさらに含む、段落Ｃ１４．１０．４．３のシステム。
【0342】
Ｃ１４．１０．４．３．第２の電極が、第１の開口、第２の開口、および複数の開口の下流に位置付けられている、段落Ｃ１４．１０．４～Ｃ１４．１０．４．３．１のいずれかのシステム。
【0343】
Ｃ１５．二焦点ビームフォーマが、穴を画定し、かつ複数の荷電粒子を第１の荷電粒子ビームと第２の荷電粒子ビームとに分割するように位置付けられ、および／または構成されたバイプリズムを含む、段落Ｃ１～Ｃ１１のいずれかのシステム。
【0344】
Ｃ１６．レーザパターンフリンジを使用して、複数の荷電粒子を第１の荷電粒子ビームと第２の荷電粒子ビームとに分割する、段落Ｃ１～Ｃ１１のいずれかのシステム。
【0345】
Ｃ１７．第２の荷電粒子ビームが、サンプルの上方に位置する異なる平面に集束される、段落Ｃ１～Ｃ１６のいずれかのシステム。
【0346】
Ｃ１７．１．異なる平面が、サンプルの上方の対物レンズ焦点距離の少なくとも０．１％、１％、１０％、または１００％に位置する、段落Ｃ１７のシステム。
【0347】
Ｃ１８．第２の荷電粒子ビームが、サンプルの下方に位置する異なる平面に集束される、段落Ｃ１～Ｃ１６のいずれかのシステム。
【0348】
Ｃ１８．１．異なる平面が、試料サンプルの下方の対物レンズ焦点距離の少なくとも０．１％、１％、１０％、または１００％に位置する、段落Ｃ１８のシステム。
【0349】
Ｃ１９．サンプルのまたはサンプルの近くの平面と、異なる平面と、の間の距離が、対物レンズ焦点距離の少なくとも０．１％、１％、１０％、または１００％である、段落Ｃ１７～Ｃ１８．１のいずれかのシステム。
【0350】
Ｃ２０．第２の荷電粒子ビームが、サンプルにおいて平行ビームである、段落Ｃ１～Ｃ１９のいずれかのシステム。
【0351】
Ｃ２１．第２の荷電粒子ビームが、サンプルにおいて収束ビームである、段落Ｃ１～Ｃ１９のいずれかのシステム。
【0352】
Ｃ２２．第２の荷電粒子ビームが、サンプルにおいて発散ビームである、段落Ｃ１～Ｃ１９のいずれかのシステム。
【0353】
Ｄ１．段落Ａ１～Ａ１６、Ｂ１～Ｂ１５、Ｌ１～Ｌ１０．２、またはＭ９．１の方法のうちのいずれかを実行するための、段落Ｃ１～Ｃ２０のいずれかのシステムの使用。
【0354】
Ｅ１．１つ以上の処理ユニットによって実行されると、段落Ｃ１～Ｃ２０のいずれかのシステムに段落Ａ１～Ａ１６、Ｂ１～Ｂ１５、Ｌ１～Ｌ１０．２、またはＭ１～Ｍ９．１のいずれかの方法を実行させる命令を含む、非一過性コンピュータ可読媒体。
【0355】
Ｆ１．ＭＥＭＳデバイスであって、複数の荷電粒子の荷電粒子の第１の部分がＭＥＭＳデバイスを通過できるように構成された第１の開口と、複数の荷電粒子のうちの荷電粒子の第２の部分がＭＥＭＳデバイスを通過できるように構成された第２の開口と、１つ以上の電極であって、１つ以上の電極に、対応する電圧が印加されると、荷電粒子の第１の部分および荷電粒子の第２の部分のうちの少なくとも１つの焦点特性の修正を少なくとも部分的に引き起こす少なくとも四重極場を生成するように構成された１つ以上の電極と、を含む、ＭＥＭＳデバイス。
【0356】
Ｆ１．１．複数の荷電粒子が、ＭＥＭＳデバイスに入射するソースビームを形成する、段落Ｆ１のＭＥＭＳデバイス。
【0357】
Ｆ１．１．１．複数の荷電粒子が、複数の電子である、段落Ｆ１～Ｆ１．１のいずれかのＭＥＭＳデバイス。
【0358】
Ｆ２．第１の開口が、荷電粒子の第１の部分を第１の荷電粒子ビームに形成するように構成されており、第２の開口が、荷電粒子の第２の部分を第２の荷電粒子ビームに形成するように構成されている、段落Ｆ１～Ｆ１．１．１のいずれかのＭＥＭＳデバイス。
【0359】
Ｆ２．１．第１の開口が、第２の開口と同じ半径を有する、段落Ｆ２のＭＥＭＳデバイス。
【0360】
Ｆ２．２．第１の開口が、第２の開口よりも小さい半径を有する、段落Ｆ２のＭＥＭＳデバイス。
【0361】
Ｆ２．３．第１の開口が、第２の開口よりも大きい半径を有する、段落Ｆ２のＭＥＭＳデバイス。
【0362】
Ｆ３．物理的構造が、第１の開口および第２の開口を画定する表面層を含む、段落Ｆ１～Ｆ２．３のいずれかのＭＥＭＳデバイス。
【0363】
Ｆ３．１．表面層が、荷電粒子の第３の部分がＭＥＭＳデバイスを通過するのを防止する、段落Ｆ３のＭＥＭＳデバイス。
【0364】
Ｆ３．２．表面層が、箔である、段落Ｆ３～Ｆ３．１のいずれかのＭＥＭＳデバイス。
【0365】
Ｆ４．第１の開口が、複数の荷電粒子の放出軸上に位置付けられた軸方向の開口であり、第２の開口が、非軸方向の開口である、段落Ｆ１～Ｆ３．２のいずれかのＭＥＭＳデバイス。
【0366】
Ｆ５．第２の開口が、複数の荷電粒子の放出軸上に位置付けられた軸方向の開口であり、第１の開口が、非軸方向の開口である、段落Ｆ１～Ｆ３．２のいずれかのＭＥＭＳデバイス。
【0367】
Ｆ６．１つ以上の電極のうちの少なくとも１つが、接地されている、段落Ｆ１～Ｆ５のいずれかのＭＥＭＳデバイス。
【0368】
Ｆ７．ＭＥＭＳデバイスが、表面層の反対側にある絶縁層を含む、段落Ｆ３～Ｆ３．１のいずれかに従属する場合の段落Ｆ１～Ｆ６のいずれかのＭＥＭＳデバイス。
【0369】
Ｆ７．１．１つ以上の電極が、絶縁層と表面層との間に位置付けられた電極層に位置する、段落Ｆ７のＭＥＭＳデバイス。
【0370】
Ｆ８．１つ以上の電極が、４つの電極を含む、段落Ｆ１～Ｆ７．１のいずれかのＭＥＭＳデバイス。
【0371】
Ｆ９．１つ以上の電極が、７つの電極を含む、段落Ｆ１～Ｆ７．１のいずれかのＭＥＭＳデバイス。
【0372】
Ｆ１０．少なくとも四重極場が、双極子場、四重極場、六重極場、または八重極場のうちの１つである、段落Ｆ１～Ｆ９のいずれかのＭＥＭＳデバイス。
【0373】
Ｆ１１．少なくとも四重極場が、第１の荷電粒子ビームの焦点面を変化させない、段落Ｆ１～Ｆ１０のいずれかのＭＥＭＳデバイス。
【0374】
Ｆ１２．ＭＥＭＳデバイスが、１つ以上の双極子場を生成するようにさらに構成されている、段落Ｆ１～Ｆ１１のいずれかのＭＥＭＳデバイス。
【0375】
Ｆ１２．１．１つ以上の双極子場が、荷電粒子ビームのうちの少なくとも一方を、放出軸に垂直な方向に偏向させる、段落Ｆ１２のＭＥＭＳデバイス。
【0376】
Ｇ１．段落Ｆ１～Ｆ１２．１のいずれかのＭＥＭＳデバイスのうちのいずれかの使用。
【0377】
Ｇ２．段落Ａ１～Ａ１６、Ｂ１～Ｂ１５、Ｌ１～Ｌ１０．２、またはＭ１～Ｍ９．１の方法のうちのいずれかを実行するための、段落Ｆ１～Ｆ１２．１のＭＥＭＳデバイスのうちのいずれかの使用。
【0378】
Ｇ３．サンプルの調査のための、段落Ｆ１－Ｆ１２．１のＭＥＭＳデバイスのうちのいずれかの使用。
【0379】
Ｈ１．段落Ｃ１～Ｃ２０のいずれかのシステムにおける、段落Ｆ１～Ｆ１２．１のＭＥＭＳデバイスのうちのいずれかの使用。
【0380】
Ｉ１．開口レンズアレイデバイスであって、複数の荷電粒子のうちの荷電粒子の第１の部分が開口レンズアレイデバイスを通過できるように構成された第１の開口と、複数の荷電粒子のうちの荷電粒子の第２の部分が開口レンズアレイデバイスを通過できるように構成された第２の開口と、少なくとも１つの電極と、を含み、第１の開口、第２の開口、および複数の他の開口が、少なくとも１つの物理的構造および少なくとも１つの電極に、対応する電圧が印加されると、開口レンズアレイデバイスの使用中に荷電粒子の第２の部分にレンズ効果を適用する電磁場を生じるパターンを形成している、開口レンズアレイデバイス。
【0381】
Ｉ１．１．複数の荷電粒子が、開口レンズアレイデバイスに入射するソースビームを形成する、段落Ｉ１の開口レンズアレイデバイス。
【0382】
Ｉ１．１．１．複数の荷電粒子が、複数の電子である、段落Ｉ１～Ｉ１．１のいずれかの開口レンズアレイデバイス。
【0383】
Ｉ２．第１の開口が、荷電粒子の第１の部分を第１の荷電粒子ビームに形成するように構成されており、第２の開口が、荷電粒子の第２の部分を第２の荷電粒子ビームに形成するように構成されている、段落Ｉ．１～Ｉ１１．１のいずれかの開口レンズアレイデバイス。
【0384】
Ｉ２．１．電磁場が、開口レンズアレイデバイスの使用中に第２の荷電粒子ビームに少なくとも四重極レンズ効果を適用する、段落Ｉ２の開口レンズアレイデバイス。
【0385】
Ｉ２．１．１．電磁場が、開口レンズアレイデバイスの使用中に第１の荷電粒子ビームに四重極レンズ効果を適用しない、段落Ｉ２．１の開口レンズアレイデバイス。
【0386】
Ｉ２．１．２．電磁場が、開口レンズアレイデバイスの使用中に第１の荷電粒子ビームに円形レンズ効果を適用する、段落Ｉ２～Ｉ２．１．１のいずれかの開口レンズアレイデバイス。
【0387】
Ｉ２．１．３．電磁場が、開口レンズアレイデバイスの使用中に第２の荷電粒子ビームに少なくとも円形レンズ効果、段落Ｉ２～Ｉ２．１．２のいずれかの開口レンズアレイデバイス。
【0388】
Ｉ３．電磁場によって適用されるレンズ効果が、第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの少なくとも一方の焦点面の修正を少なくとも部分的に引き起こす、段落Ｉ１～Ｉ２．１．３のいずれかの開口レンズアレイデバイス。
【0389】
Ｉ３．１．レンズ効果によって引き起こされる焦点面の修正が、第１の荷電粒子ビームと第２の荷電粒子ビームとが異なる焦点面を有するようにする、段落Ｉ１の開口レンズアレイデバイス。
【0390】
Ｉ３．２．電磁場が、第１の荷電粒子ビームの焦点面を変化させる、段落Ｉ３～Ｉ３．１のいずれかの開口レンズアレイデバイス。
【0391】
Ｉ４．複数の開口のうちの少なくとも１つの開口が、穴である、段落Ｉ１～Ｉ３．２のいずれかの開口レンズアレイデバイス。
【0392】
Ｉ４．１．穴が、少なくとも１つの物理的構造の第１の表面内に画定される入口であって、第１の表面が複数の荷電粒子に面する、入口と、第１の表面の反対側にある少なくとも１つの物理的構造の第２の表面内に画定される出口と、入口と出口とを接続する空の容積と、を含む、段落Ｉ４の開口レンズアレイデバイス。
【0393】
Ｉ４．１．１．第１の表面および第２の表面が各々、単一の物理的構造の表面である、段落Ｉ４．１の開口レンズアレイデバイス。
【0394】
Ｉ４．１．２．第１の表面および第２の表面が各々、異なる物理的構造の表面である、段落Ｉ４．１の開口レンズアレイデバイス。
【0395】
Ｉ５．複数の開口のうちの少なくとも１つの開口が、空洞である、段落Ｉ１～Ｉ４．１．２のいずれかの開口レンズアレイデバイス。
【0396】
Ｉ５．１．空洞が、少なくとも１つの物理的構造の第１の表面内に画定される入口であって、第１の表面が複数の荷電粒子に面する、入口と、入口と連通し、かつ少なくとも１つの物理的構造によって画定される空の容積と、を含み、入口を介して空の容積に入る、複数の荷電粒子のうちの荷電粒子が二焦点ビームフォーマを通過しないように、少なくとも１つの物理的構造が、空の容積を画定する、段落Ｉ５の開口レンズアレイデバイス。
【0397】
Ｉ５．１．空洞が、単一の物理的構造によって画定される、段落Ｉ５．１の開口レンズアレイデバイス。
【0398】
Ｉ５．２．空洞が、複数の物理的構造によって画定される、段落Ｉ５．１の開口レンズアレイデバイス。
【0399】
Ｉ６．複数の開口が、穴と空洞との組み合わせを含む、段落Ｉ４～Ｉ５．２のいずれかの開口レンズアレイデバイス。
【0400】
Ｉ７．第１の開口、第２の開口、または複数の開口のうちの開口、のうちの少なくとも１つの幾何形状が、円形である、段落Ｉ１～Ｉ６のいずれかの開口レンズアレイデバイス。
【0401】
Ｉ８．第１の開口、第２の開口、または複数の開口のうちの開口、のうちの少なくとも１つの幾何形状が、矩形である、段落Ｉ１～Ｉ７のいずれかの開口レンズアレイデバイス。
【0402】
Ｉ９．第１の開口、第２の開口、または複数の開口のうちの開口、のうちの少なくとも１つの幾何形状が、正方形である、段落Ｉ１～Ｉ８のいずれかの開口レンズアレイデバイス。
【0403】
Ｉ１０．第１の開口、第２の開口、または複数の開口のうちの開口、のうちの少なくとも１つの幾何形状が、丸い角を有する、段落Ｉ１～Ｉ９のいずれかの開口レンズアレイデバイス。
【0404】
Ｉ１１．第１の開口、第２の開口、および複数の開口の幾何形状が、均一ではない、段落Ｉ１～Ｉ１０のいずれかの開口レンズアレイデバイス。
【0405】
Ｉ１２．第１の開口、第２の開口、および複数の開口のサイズが、均一ではない、段落Ｉ１～Ｉ１１のいずれかの開口レンズアレイデバイス。
【0406】
Ｉ１３．少なくとも１つの電極が、第１の印加電圧を受け取るように構成された第１の電極を含む、段落Ｉ１～Ｉ１２のいずれかの開口レンズアレイデバイス。
【0407】
Ｉ１３．１．第１の電極が、複数の荷電粒子の少なくとも一部分が第１の電極を通過できるようにする電極入口開口を少なくとも部分的に画定する物理的構造を含む、段落Ｉ１３の開口レンズアレイデバイス。
【0408】
Ｉ１３．１．１．電極入口開口が、複数の荷電粒子の第１の部分が第１の電極を通過できるようにする第１の電極入口開口であり、第２の電極が、複数の荷電粒子の第２の部分が第１の電極を通過できるようにする第２の電極入口開口をさらに画定する、段落Ｉ１３．１の開口レンズアレイデバイス。
【0409】
Ｉ１３．２．第１の電極が、第１の開口、第２の開口、および複数の開口の上流にある、段落Ｉ１３～Ｉ１３．１．１のいずれかの開口レンズアレイデバイス。
【0410】
Ｉ１３．３．第１の電極が、円盤形状の電極である、段落Ｉ１３～Ｉ１３．２のいずれかの開口レンズアレイデバイス。
【0411】
Ｉ１３．４．少なくとも１つの電極が、第２の印加電圧を受け取るように構成された第２の電極をさらに含む、段落Ｉ１３～Ｉ１３．３のいずれかの開口レンズアレイデバイス。
【0412】
Ｉ１３．４．１．第１の電圧が、第２の電圧とは異なる、段落Ｉ１３．４の開口レンズアレイデバイス。
【0413】
Ｉ１３．４．２．第１の電圧と第２の電圧とが、同じである、段落Ｉ１３．４の開口レンズアレイデバイス。
【0414】
Ｉ１３．４．３．第２の電極が、第１の荷電粒子ビームおよび第２の荷電粒子ビームのうちの少なくとも一方が第２の電極を通過する電極出口開口を少なくとも部分的に画定する物理的構造を含む、段落Ｉ１３．４～Ｉ１３．４．２のいずれかの開口レンズアレイデバイス。
【0415】
Ｉ１３．４．３．１．電極出口開口が、第１の荷電粒子ビームが第２の電極を通過できるようにする第１の電極出口開口であり、第２の電極が、第２の荷電粒子ビームが第２の電極を通過できるようにする第２の電極出口開口をさらに含む、段落Ｉ１３．４．３の開口レンズアレイデバイス。
【0416】
Ｉ１３．４．４．第２の電極が、第１の開口、第２の開口、および複数の開口の下流に位置付けられている、段落Ｉ１３．４～Ｉ１３．４．３．１のいずれかの開口レンズアレイデバイス。
【0417】
Ｊ１．段落Ｉ１～Ｉ１３．４．４のいずれかのマルチ開口デバイスの使用。
【0418】
Ｊ２．段落Ａ１～Ａ１６、Ｂ１～Ｂ１５、Ｌ１～Ｌ１０．２、またはＭ９．１の方法のうちのいずれかを実行するための、段落Ｉ１～Ｉ１３．４．４のいずれかのマルチ開口デバイスの使用。
【0419】
Ｊ３．サンプルの調査のための段落Ｉ１－Ｉ１３．４．４のいずれかのマルチ開口デバイスの使用。
【0420】
Ｋ１．段落Ｃ１～Ｃ２０のいずれかのシステムにおける段落Ｉ１～Ｉ１３．４．４のいずれかのマルチ開口デバイスの使用。
【0421】
Ｌ１．ＴＥＭおよびＳＥＭ技術を用いてサンプルを調査するための方法であって、サンプルに向けて複数の電子を放出することと、複数の電子粒子を第１の電子ビームおよび第２の電子ビームに形成することと、第１の電子ビームがサンプルのまたはサンプルの近くの平面に集束されるＳＥＭビームであり、かつ第２のビームがサンプルに入射したときに平行ビームであるＴＥＭビームであるように、第１の電子ビームおよび第２の電子ビームのうちの少なくとも一方の焦点特性を修正することと、ＳＥＭビームおよびＴＥＭビームがサンプルに入射することから結果として生じた放出を検出することと、を含む、方法。
【0422】
Ｌ２．ＳＥＭビームおよびＴＥＭビームがサンプルに入射することから結果として生じた検出された放出から、ＳＥＭ像およびＴＥＭ像のうちの一方または両方を生成することをさらに含む、段落Ｌ１の方法。
【0423】
Ｌ３．ＳＥＭビームおよびＴＥＭビームがサンプルに入射することから結果として生じた放出を検出することが、同じ検出器および／または検出器アレイを使用して、（１）ＳＥＭビームが入射することから結果として生じする放出、および（２）ＴＥＭビームがサンプルに入射することから結果として生じた放出を検出することを含む、段落Ｌ１～Ｌ２のいずれかの方法。
【0424】
Ｌ４．ＳＥＭビームおよびＴＥＭビームがサンプルに入射することから結果として生じた放出を検出することが、同時に、（１）ＳＥＭビームが入射することから結果として生じた放出、および（２）ＴＥＭビームがサンプルに入射することから結果として生じた放出を検出することを含む、段落Ｌ１～Ｌ３のいずれかの方法。
【0425】
Ｌ４．１．サンプルの表面領域を横切ってＳＥＭビームを走査することをさらに含む、段落Ｌ４の方法。
【0426】
Ｌ４．１．１．ＳＥＭビームが走査される間、ＴＥＭビームが、サンプルに入射したままである、段落Ｌ４．１の方法。
【0427】
Ｌ４．１．２．ＳＥＭビームが走査される間、ＴＥＭビームが、静的な箇所に入射したままである、段落Ｌ４．１～Ｌ４．１．１のいずれかの方法。
【0428】
Ｌ５．ＳＥＭ動作モード、ＴＥＭ動作モード、および同時ＳＥＭ／ＴＥＭ動作モードのうちの２つを切り替えることをさらに含む、段落Ｌ１～Ｌ４．１のいずれかの方法。
【0429】
Ｌ５．１．ＳＥＭ動作モードへの切り替えが、ＳＥＭビームのみがサンプルに入射するようにＴＥＭビームを遮断させることを含む、段落Ｌ５の方法。
【0430】
Ｌ５．１．１．ＴＥＭビームを遮断させることが、ＴＥＭビームがビームブロッカーによって遮断されるように、ＴＥＭビームを偏向することと、ビームブロッカーがＴＥＭビームの経路を遮るように、ビームブロッカーを動かすことと、ＴＥＭビームが開口を通過することができないように、開口を遮ることと、のうちの１つを含む、段落５．１の方法。
【0431】
Ｌ５．２．ＴＥＭ動作モードへの切り替えが、ＴＥＭビームのみがサンプルに入射するように、ＳＥＭビームを遮断させることを含む、段落Ｌ５～Ｌ５．１のいずれかの方法。
【0432】
Ｌ５．２．１．ＳＥＭビームを遮断させることが、ＳＥＭビームがビームブロッカーによって遮断されるように、ＳＥＭビームを偏向することと、ビームブロッカーがＳＥＭビームの経路を遮るように、ビームブロッカーを動かすことと、ＳＥＭビームが開口を通過することができないように、開口を遮ることと、のうちの１つを含む、段落５．２の方法。
【0433】
Ｌ６．ＴＥＭビームがサンプルに入射することに起因する、検出された放出の一部分を判定することをさらに含む、段落Ｌ１～Ｌ５．２．１．のいずれかの方法。
【0434】
Ｌ６．１．ＳＥＭビームがサンプルに入射することに起因する、検出された放出の一部分を判定することをさらに含む、段落Ｌ６の方法。
【0435】
Ｌ７．ＳＥＭビームおよびＴＥＭビームがサンプルに入射することから結果として生じた検出された放出に基づいてＳＥＭ像を生成することをさらに含む、段落Ｌ１～Ｌ６．１のいずれかの方法。
【0436】
Ｌ８．ＳＥＭビームおよびＴＥＭビームがサンプルに入射することから結果として生じた検出された放出に基づいてＴＥＭ像を生成することをさらに含む、段落Ｌ１～Ｌ７のいずれかの方法。
【0437】
Ｌ９．ＳＥＭビームおよびＴＥＭビームがサンプルに入射することから結果として生じた放出が、単一の検出器および／または検出器アレイで検出される、段落Ｌ１～Ｌ８のいずれかの方法。
【0438】
Ｌ１０．複数の電子粒子を第１の電子ビームおよび第２の電子ビームに形成することと、焦点特性の修正と、が二焦点ビームフォーマによって少なくとも部分的に実行される、段落Ｌ１～Ｌ９のいずれかの方法。
【0439】
Ｌ１０．１．二焦点ビームフォーマが、段落Ｆ１～Ｆ１２．１のいずれかのＭＥＭＳデバイスである、段落Ｌ１０の方法。
【0440】
Ｌ１０．２．二焦点ビームフォーマが、段落Ｉ１～Ｉ１３．４．４のいずれかのマルチ開口アレイである、段落Ｌ１０の方法。
【0441】
Ｌ１０．２．二焦点ビームフォーマが、第１の電子ビームおよび第２の電子ビームのうちの一方に少なくとも四重極レンズ効果を適用する、段落Ｌ１０～Ｌ１０．２のいずれかの方法。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
