特表 2023-553103 荷電粒子系、荷電粒子のマルチビームを使用してサンプルを処理する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-12-20

(54)【発明の名称】荷電粒子系、荷電粒子のマルチビームを使用してサンプルを処理する方法

(51)【国際特許分類】

   H01J 37/147 20060101AFI20231213BHJP

   H01J 37/20 20060101ALI20231213BHJP

   H01J 37/28 20060101ALI20231213BHJP

【ＦＩ】

H01J37/147 B

H01J37/20 D

H01J37/28 B

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023534900

(86)(22)【出願日】2021-11-25

(85)【翻訳文提出日】2023-07-25

(86)【国際出願番号】 EP2021083024

(87)【国際公開番号】W WO2022128392

(87)【国際公開日】2022-06-23

(31)【優先権主張番号】20213733.7

(32)【優先日】2020-12-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(31)【優先権主張番号】21171877.0

(32)【優先日】2021-05-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

(71)【出願人】

【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

【テーマコード（参考）】

5C101

【Ｆターム（参考）】

5C101AA03

5C101BB03

5C101EE03

5C101EE22

5C101EE48

5C101FF02

5C101FF52

5C101FF56

(57)【要約】

荷電粒子のマルチビームを使用してサンプルを処理するための荷電粒子系及び方法が開示される。１つの構成では、コラムは、荷電粒子のサブビームのマルチビームをサンプルのサンプル表面上に導く。サンプルが、第１の方向に平行な方向に移動される間、コラムが使用されて、第２の方向に平行な方向にマルチビームをサンプル表面にわたって繰り返し走査する。従って、サンプル表面上の細長い領域が各サブビームで処理される。サンプルは、第１の方向に対して斜め又は直角の方向に変位される。プロセスが繰り返されて、更なる細長い領域を各サブビームで処理する。結果として生じる複数の処理された細長い領域は、各サブビームのサブビーム処理エリアを画定する。
【選択図】 図１４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷電粒子のサブビームのマルチビームをサンプルのサンプル表面上に導くコラムによって提供される荷電粒子のマルチビームを使用して、サンプルを処理する方法であって、
（ａ）第１の方向に平行な方向において、前記マルチビームにおける前記サブビームの、前記サンプル表面での前記第１の方向のピッチに実質的に等しい距離だけ前記サンプルを移動させながら、前記コラムを使用して、第２の方向に平行な方向に前記マルチビームを前記サンプル表面にわたって繰り返し走査し、それにより前記サンプル表面上の細長い領域を各サブビームで処理するステップと、
（ｂ）前記サンプルを前記第１の方向に対して斜め又は直角の方向に変位させるステップと、
（ｃ）ステップ（ａ）及び（ｂ）を複数回繰り返して、更なる細長い領域を各サブビームで処理するステップであって、前記結果として生じる複数の処理された細長い領域は、各サブビームのサブビーム処理エリアを画定する、ステップと
を順番に実施することを含む方法。

【請求項2】

（ａ）での前記コラムによる前記マルチビームの走査の最大範囲は、前記サンプル表面での前記マルチビームにおける前記サブビームの最小ピッチよりも小さい、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

（ｂ）での前記サンプルの変位の距離は、各サブビーム処理エリアにおける前記複数の処理された細長い領域が部分的に重なり合うか又は隣接するようなものである、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

（ａ）～（ｃ）の実施は、互いに対して部分的に重なり合うか又は隣接するサブビーム処理エリアの少なくとも１つのグループを画定する、請求項１～３の何れか一項に記載の方法。

【請求項5】

（ｂ）での前記サンプルの前記変位は、前記第２の方向に平行である、請求項１～４の何れか一項に記載の方法。

【請求項6】

（ａ）での前記コラムによる前記サンプルにわたる前記マルチビームの前記走査は、全て同じ方向に実施される、請求項１～５の何れか一項に記載の方法。

【請求項7】

（ａ）での前記コラムによる前記サンプルにわたる前記マルチビームの前記走査は、全て交互の方向に実施される、請求項１～６の何れか一項に記載の方法。

【請求項8】

（ａ）及び（ｂ）の前記繰り返しの実施中の（ａ）における前記サンプルの前記移動は、全て同じ方向におけるものである、請求項１～７の何れか一項に記載の方法。

【請求項9】

ステップ（ａ）～（ｃ）後、
（ｄ）前記サンプル表面での前記マルチビームにおける前記サブビームのピッチの少なくとも２倍に等しい距離だけ前記サンプルを変位させるステップと、
（ｅ）（ａ）～（ｄ）を繰り返すステップと
を順番に実施することを更に含み、ステップ（ａ）～（ｃ）後は、各サブビームの前記サブビーム処理エリアが、望ましくは前記それぞれのサブビームによる前記複数の処理された細長い領域によって画定された後を含む、請求項１～８の何れか一項に記載の方法。

【請求項10】

前記サンプルは、独立に作動可能なロングストローク及びショートストロークステージを使用して移動され、前記ロングストロークステージの運動の最大範囲は、前記ショートストロークステージの運動の最大範囲よりも長い、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記サンプルは、ステップ（ａ）～（ｃ）において、好ましくは排他的に前記ショートストロークステージを使用して移動される、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記サンプルは、ステップ（ｄ）において、好ましくは排他的に前記ロングストロークステージを使用して移動される、請求項１０又は１１に記載の方法。

【請求項13】

（ｄ）での前記サンプルの前記変位は、前記サンプルが（ａ）～（ｃ）での前記サンプルの前記移動中よりも前記コラムから更に離れて配置された状態で実施される、請求項９～１２の何れか一項に記載の方法。

【請求項14】

前記コラムのフットプリントは、（ａ）～（ｃ）の実施からの前記サブビーム処理エリアの全てを取り囲む、前記サンプル表面上の最小の境界ボックスとして画定され、
（ｄ）での前記サンプルの変位の前記距離は、前記移動の前記方向に平行な前記フットプリントの寸法に実質的に等しいか又はそれよりも大きい、請求項９～１３の何れか一項に記載の方法。

【請求項15】

荷電粒子系であって、
サンプル表面を有するサンプルを支持するためのステージと、
荷電粒子のサブビームのマルチビームを前記サンプル表面上に導くコラムと
を含み、
（ａ）前記ステージを使用して、第１の方向に平行な方向において、前記マルチビームにおける前記サブビームの、前記サンプル表面での前記第１の方向のピッチに実質的に等しい距離だけ前記サンプルを移動させながら、前記コラムを使用して、第２の方向に平行な方向に前記マルチビームを前記サンプル表面にわたって繰り返し走査し、それにより前記サンプル表面上の細長い領域を各サブビームで処理することと、
（ｂ）前記ステージを使用して、前記サンプルを前記第１の方向に対して斜め又は直角の方向に変位させることと、
（ｃ）（ａ）及び（ｂ）を複数回繰り返して、更なる細長い領域を各サブビームで処理することであって、前記結果として生じる複数の処理された細長い領域は、各サブビームのサブビーム処理エリアを画定する、処理することと
を順番に実施するように前記ステージ及びコラムを制御する、荷電粒子系。

【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１２月１４日に出願された欧州特許出願公開第２０２１３７３３．７号及び２０２１年５月３日に出願された欧州特許出願公開第２１１７１８７７．０号の優先権を主張するものであり、これらの出願は、それぞれその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

[0002] 本明細書で提供される実施形態は、概して、荷電粒子の複数のサブビームを使用する荷電粒子系に関する。

【背景技術】

【0003】

[0003] 半導体集積回路（ＩＣ）チップを製造する際、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（即ちウェーハ）又はマスク上で不可避的に生じ、それにより歩留まりが低下する。従って、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。より一般的には、基板又は他の物体／材料の表面の検査及び／又は測定は、その製造中及び／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、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との相互作用により、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。サンプル表面にわたり、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り、サンプルの表面にわたって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り、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] 荷電粒子ツールのスループット及び他の特性を向上させる一般的な必要性が存在する。

【発明の概要】

【0006】

[0006] 本開示の目的は、荷電粒子ツールのスループット又は他の特性の向上を支援する実施形態を提供することである。

【0007】

[0007] 本発明の一態様によれば、荷電粒子のサブビームのマルチビームをサンプルのサンプル表面上に導くように構成されたコラムによって提供される荷電粒子のマルチビームを使用して、サンプルを処理する方法が提供され、本方法は、（ａ）第１の方向に平行な方向において、マルチビームにおけるサブビームの、サンプル表面での第１の方向のピッチに実質的に等しい距離だけサンプルを移動させながら、コラムを使用して、第２の方向に平行な方向にマルチビームをサンプル表面にわたって繰り返し走査し、それによりサンプル表面上の細長い領域を各サブビームで処理するステップと、（ｂ）サンプルを第１の方向に対して斜め又は直角の方向に変位させるステップと、（ｃ）ステップ（ａ）及び（ｂ）を複数回繰り返して、更なる細長い領域を各サブビームで処理するステップであって、結果として生じる複数の処理された細長い領域は、各サブビームのサブビーム処理エリアを画定する、ステップとを順番に実施することを含む。

【0008】

[0008] 本発明の一態様によれば、サンプル表面を有するサンプルを支持するためのステージと、荷電粒子のサブビームのマルチビームをサンプル表面上に導くように構成されたコラムとを含む荷電粒子系が提供され、系は、（ａ）ステージを使用して、第１の方向に平行な方向において、マルチビームにおけるサブビームの、サンプル表面での第１の方向のピッチに実質的に等しい距離だけサンプルを移動させながら、コラムを使用して、第２の方向に平行な方向にマルチビームをサンプル表面にわたって繰り返し走査し、それによりサンプル表面上の細長い領域を各サブビームで処理することと、（ｂ）ステージを使用して、サンプルを第１の方向に対して斜め又は直角の方向に変位させることと、（ｃ）（ａ）及び（ｂ）を複数回繰り返して、更なる細長い領域を各サブビームで処理することであって、結果として生じる複数の処理された細長い領域は、各サブビームのサブビーム処理エリアを画定する、処理することとを順番に実施するようにステージ及びコラムを制御するように構成される。

【0009】

[0009] 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になるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】[0010]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】[0011]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】[0012]マクロコリメータ及びマクロ走査偏向器を含む例示的な電子光学系の概略図である。

【図4】[0013]例示的な電子光学系アレイの概略図である。

【図5】[0014]対物レンズアレイアセンブリのアップビームに集光レンズアレイを含む例示的な電子光学系の概略図である。

【図6】[0015]制御レンズ及び対物レンズの拡大図である。

【図7】[0016]２電極対物レンズアレイと一体化された検出器モジュールの概略側面断面図である。

【図8】[0017]図７に示したタイプの検出器モジュールの底面図である。

【図9】[0018]ビームアパーチャが最密六角形アレイ状である、代替の検出器モジュールの底面図である。

【図10】[0019]図７の対物レンズアレイに組み込むための検出器モジュールの拡大概略断面図を示す。

【図11】[0020]サンプルにわたってサブビームを走査するためのリープ走査手法を概略的に示す。

【図12】[0021]サンプルにわたってサブビームを走査するための連続走査手法を概略的に示す。

【図13】[0022]荷電粒子のマルチビームを使用してサンプルを処理する方法のフレームワークを示す。

【図14】[0023]サブビーム処理エリアに対応するサンプル上の領域の処理を示す。

【図15】[0024]六角格子でのサブビームの配置を示す。

【図16】[0025]図１５に示すように構成されたサブビームに対応するサブビーム処理エリアを示す。

【図17】[0026]細長い領域内でのサブビームの交互走査を示す。

【図18】[0027]サブビーム処理エリアの処理中のサンプルの例示的なショートストローク移動を示す。

【図19】[0028]ロングストロークステージ及びショートストロークステージを含む例示的なステージを示す。

【図20】[0029]サブビーム処理エリアの異なるグループの形成間のサンプルの例示的なロングストローク移動を示す。

【図21】[0030]サブビーム処理エリアの３つのグループの例示的な場所を示す。

【図22】[0031]図２１のサブビーム処理エリアのグループに対してインターリーブするのに好適である、サブビーム処理エリアの３つのグループの例示的な場所を示す。

【図23】[0032]図２１及び図２２のグループに対応する全てのサブビーム処理エリアの場所を示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

[0033] ここで、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、異なる図面中の同一の番号は、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、添付の請求項で記述されるように、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。

【0012】

[0034] 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。従って、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、驚くべきことではない。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。１つのみの「致命的欠陥」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、ステップは、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、個々のステップは、９９．４％を超える歩留まりを有しなければならない。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。

【0013】

[0035] 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、１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（即ちウェーハ）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。従って、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。

【0014】

[0036] 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、合わせて電子光学系又は装置と呼ばれ得る。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、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、即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得る。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。従って、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。

【0015】

[0037] 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。

【0016】

[0038] 図は、概略図である。従って、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使用されないことが理解される。従って、本明細書全体を通して、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見なすことができ、荷電粒子は、必ずしも電子ではない。

【0017】

[0039] 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。

【0018】

[0040] 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み得る。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）を受け取り得る。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。

【0019】

[0041] 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）に接続され得、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、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。

【0020】

[0042] 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）であり得る。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、構造の一部であり得ることが理解される。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つの内部に位置し得るか、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つに分散され得る。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の例を提供するが、本開示の態様は、広い意味において、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。

【0021】

[0043] 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得る。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。

【0022】

[0044] 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、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。

【0023】

[0045] 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、及び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し得る。サブビームは、ビームレットと呼ばれ得る。

【0024】

[0046] コントローラ５０は、電子放射源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、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。

【0025】

[0047] 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得、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を形成し得る。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わた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得る。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。

【0026】

[0048] 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るか又は投影装置から分離され得、二次光学コラムは、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。

【0027】

[0049] 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。従って、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、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。従って、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あり得る。ストレージは、画像取得器と結合され得、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するか、又は後処理された画像を保存するために使用され得る。

【0028】

[0050] 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、ある期間にわた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。

【0029】

[0051] 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。検出時間窓中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。従って、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。

【0030】

[0052] 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、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。

【0031】

[0053] 本開示の実施形態は、対物レンズアレイアセンブリを提供する。対物レンズアレイアセンブリは、サブビームのマルチビームをサンプル上に集束させるように構成され得る。対物レンズアレイアセンブリは、荷電粒子評価ツールなどの荷電粒子ツールの電子光学系に組み込まれ得る。そのような電子光学系は、荷電粒子が電子である特別な場合における、荷電粒子のサブビームのマルチビームをサンプル表面上に導くコラムの例である。

【0032】

[0054] 図３は、対物レンズアレイアセンブリを有する例示的な電子光学系の概略図である。対物レンズアレイアセンブリは、マルチビームのサブビーム経路に沿って位置合わせされた複数のアパーチャを画定する平坦要素を含む。対物レンズアレイアセンブリは、対物レンズアレイ２４１を含む。対物レンズアレイアセンブリの平坦要素は、対物レンズアレイ２４１を含む。対物レンズアレイ２４１は、複数の平坦要素を含み得る。対物レンズアレイ２４１の平坦要素は、電極として機能するように構成され得る。平坦要素は、例えば、金属性であり得、及び／又は対応する電位源に接続されるように構成され得る。対物レンズアレイ２４１の平坦要素は、電極又はプレート電極アレイと呼ばれ得る。各サブビーム経路に沿って位置合わせされた複数のアパーチャは、対物レンズアレイ２４１の異なる対応する平坦要素（電極）に画定され得る。従って、対物レンズアレイ２４１の平坦要素の１つに画定されるアパーチャの位置は、対物レンズアレイ２４１の１つ以上の他の平坦要素における対応するアパーチャの位置に対応する。サブビーム経路に沿って位置合わせされたアパーチャの各グループは、対物レンズの１つを画定し、使用時にマルチビームにおける同じサブビームで動作する。各対物レンズは、マルチビームのそれぞれのサブビームをサンプル２０８上に投射する。対物レンズアレイ２４１は、複数の対物レンズを含む。

【0033】

[0055] 例示を容易にするために、本明細書では、レンズアレイは、楕円形のアレイによって概略的に示されている。各楕円形は、レンズアレイ内の複数のレンズの１つを表す。楕円形は、光学レンズで採用されることが多い両凸形状の類推から、レンズを表すために慣例的に使用される。しかしながら、本明細書で考察するような荷電粒子機構に関連して、レンズアレイは、通常、静電的に動作するため、両凸形状を採用した物理的素子を必要としない場合があることを理解されたい。上述のように、代わりに、レンズアレイは、アパーチャを画定する複数の平坦要素を含み得る。

【0034】

[0056] 幾つかの実施形態では、対物レンズアレイアセンブリの平坦要素は、制御レンズアレイ２５０を更に含む。制御レンズアレイ２５０は、複数の制御レンズを含む。各制御レンズは、電極として機能するように構成された少なくとも２つの平坦要素（例えば、電極として機能するように構成された２つ又は３つの平坦要素）を含む。制御レンズアレイ２５０の平坦要素は、対応する電位源に接続され得る。制御レンズアレイ２５０の平坦要素は、電極と呼ばれ得る。制御レンズアレイ２５０は、それぞれの電位源に接続された２つ以上（例えば、３つ）のプレート電極アレイを含み得る。各プレート電極アレイは、セラミック又はガラスを含み得るスペーサなどの分離素子により、隣接するプレート電極アレイに機械的に接続され、及び電気的に分離される。制御レンズアレイ２５０は、対物レンズアレイ２４１に関連付けられる（例えば、それらの２つのアレイは、互いの近くに配置され、及び／又は互いに機械的に接続され、及び／又はユニットとして一緒に制御される）。制御レンズアレイ２５０は、対物レンズアレイ２４１のアップビームに配置される。制御レンズは、サブビームをプリフォーカスする（例えば、サブビームが対物レンズアレイ２４１に到達する前にサブビームに集束作用を適用する）。プリフォーカスにより、サブビームの発散度が低減されるか、又はサブビームの収束率を高めることができる。一実施形態では、対物レンズアレイアセンブリを含む電子光学系は、制御レンズの焦点距離が制御レンズアレイ２５０と対物レンズアレイ２４１との間の離隔距離よりも大きくなるように、（例えば、制御レンズアレイ２５０の電極に印加される電位を制御することにより）対物レンズアレイアセンブリを制御するように構成される。従って、制御レンズアレイ２５０及び対物レンズアレイ２４１は、比較的互いの近くに配置され得、このとき、制御レンズアレイ２５０からの集束作用は、弱く、制御レンズアレイ２５０と対物レンズアレイ２４１との間に中間焦点を形成しない。制御レンズアレイ及び対物レンズアレイは、一緒に動作して、同じ表面への合成焦点距離を形成する。中間焦点のない合成動作により、収差の危険性が低減され得る。他の実施形態では、対物レンズアレイアセンブリは、制御レンズアレイ２５０と対物レンズアレイ２４１との間に中間焦点を形成するように構成され得る。

【0035】

[0057] 制御レンズアレイ２５０の制御レンズ及び対物レンズアレイ２４１の対物レンズの電極にそれぞれの電位を印加するために、電源が設けられ得る。

【0036】

[0058] 対物レンズアレイ２４１に加えて制御レンズアレイ２５０を設けることにより、サブビームの特性を制御する自由度が増す。例えば、制御レンズアレイ２５０と対物レンズアレイ２４１との間に中間焦点が形成されないように、制御レンズアレイ２５０及び対物レンズアレイ２４１が比較的互いの近くに設けられる場合でも、自由度の増加がもたらされる。制御レンズアレイ２５０を使用して、ビームの縮小率に関してビーム開き角を最適化し、及び／又は対物レンズアレイ２４１に送達されるビームエネルギーを制御することができる。制御レンズアレイ２５０は、２つ又は３つ以上の電極を含み得る。２つの電極がある場合、縮小率及び着地エネルギーは、一緒に制御される。３つ以上の電極がある場合、縮小率及び着地エネルギーを個別に制御することができる。従って、制御レンズは、（例えば、電源を使用して制御レンズ及び対物レンズの電極に適切なそれぞれの電位を印加して）それぞれのサブビームの縮小率、及び／又はビーム開き角、及び／又はサンプル上の着地エネルギーを調節するように構成され得る。この最適化は、対物レンズの数に過度の悪影響を与えることなく、及び対物レンズの収差を過度に悪化させることなく（例えば、対物レンズの強度を低下させることなく）達成することができる。制御レンズアレイを使用すると、対物レンズアレイを最適な電場強度で動作させることが可能になる。なお、縮小率及び開き角への言及は、同じパラメータの変形物を指すことを意図する。理想的な構成では、縮小率の範囲と対応する開き角との積は、一定である。しかしながら、開き角は、アパーチャの使用によって影響され得る。

【0037】

[0059] 一実施形態では、着地エネルギーは、所定の範囲、例えば１０００ｅＶ～５０００ｅＶの所望の値に制御され得る。ツールの分解能は、着地エネルギーが最小値ＬＥ＿ｍｉｎまで低下しても、実質的に一定を保つことができる。ＬＥ＿ｍｉｎより小さくなると分解能が低下し、なぜなら、対物レンズ及び／又は検出器とサンプルとの間に最小の間隔を維持するために、対物レンズのレンズ強度及び対物レンズ内部の電場を低減する必要があるからである。

【0038】

[0060] 着地エネルギーは、主に、制御レンズを出る電子のエネルギーを制御することによって変動させることが望ましい。対物レンズ内部の電場ができる限り高いままとなるように、対物レンズ内部の電位差は、この変動中に一定に保たれることが好ましい。更に、制御レンズに印加される電位を使用して、ビーム開き角及び縮小率を最適化することができる。制御レンズは、着地エネルギーの変化を考慮して縮小率を変化させるように機能することができる。２つの独立した制御変数を提供するように、各制御レンズが３つの電極を含むことが望ましい。例えば、それらの電極の１つを使用して拡大率を制御することができ、別の電極を使用して着地エネルギーを個別に制御することができる。代わりに、各制御レンズは、２つの電極のみを有し得る。電極が２つのみある場合、それらの電極の一方は、拡大率と着地エネルギーとの両方を制御する必要があり得る。

【0039】

[0061] 図３の実施形態では、電子光学系は、放射源２０１を含む。放射源２０１は、荷電粒子（例えば、電子）のビームを提供する。サンプル２０８上に集束するマルチビームは、放射源２０１によって提供されるビームから導出される。サブビームは、例えば、ビーム制限アパーチャのアレイを画定するビームリミッタを使用して、そのビームから導出され得る。放射源２０１は、輝度と全放出電流との間の良好な妥協点を有する高輝度の熱電界放出器であることが望ましい。図示した例では、コリメータは、対物レンズアレイアセンブリのアップビームに設けられる。コリメータは、マクロコリメータ２７０を含み得る。マクロコリメータ２７０は、ビームがマルチビームに分割される前に放射源２０１からのビームに対して作用する。マクロコリメータ２７０は、ビームから導出されたサブビームのそれぞれのビーム軸がサンプル２０８に実質的に垂直に（即ちサンプル２０８の公称表面に対して実質的に９０°で）入射することを確実にするのに効果的な量だけビームのそれぞれの部分を曲げる。マクロコリメータ２７０は、巨視的なコリメーションをビームに適用する。従って、マクロコリメータ２７０は、ビームの個々の異なる部分に対して作用するようにそれぞれが構成された複数のコリメータ素子のアレイを含むのではなく、ビーム全体に対して作用し得る。マクロコリメータ２７０は、磁気レンズ又は複数の磁気レンズサブユニット（例えば、多極構成を形成する複数の電磁石）を含む磁気レンズ構成を含み得る。代わりに又は加えて、マクロコリメータは、少なくとも部分的に静電的に実装され得る。マクロコリメータは、静電レンズ又は複数の静電レンズサブユニットを含む静電レンズ構成を含み得る。マクロコリメータ２７０は、磁気レンズと静電レンズとの組み合わせを使用し得る。

【0040】

[0062] 図３の実施形態では、マクロ走査偏向器２６５を設けて、サブビームをサンプル２０８にわたって走査する。マクロ走査偏向器２６５は、ビームのそれぞれの部分を偏向させて、サブビームをサンプル２０８にわたって走査する。一実施形態では、マクロ走査偏向器２５６は、例えば、８極以上を有する巨視的多極偏向器を含む。偏向は、ビームから導出されたサブビームを一方向（例えば、Ｘ軸などの単一の軸と平行に）又は二方向（例えば、Ｘ軸及びＹ軸など、平行ではない２つの軸を基準にして）にサンプル２０８全体にわたって走査するようなものである。マクロ走査偏向器２６５は、ビームの個々の異なる部分に対して作用するようにそれぞれが構成された複数の素子のアレイを含むのではなく、ビーム全体に対して巨視的に作用する。図示した実施形態では、マクロ走査偏向器２６５は、マクロコリメータ２７０と制御レンズアレイ２５０との間に設けられる。

【0041】

[0063] 本明細書で説明する対物レンズアレイアセンブリの何れも、（例えば、検出器モジュール４０２を含む）検出器を更に含み得る。検出器は、サンプル２０８から放出された荷電粒子を検出する。検出される荷電粒子には、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含め、ＳＥＭによって検出される荷電粒子の任意のものが含まれ得る。検出器の少なくとも一部は、対物レンズアレイ２４１に隣接し得、及び／又はそれと一体化され得る。検出器は、対物レンズアレイアセンブリのサンプル対向表面を提供することができる。検出器の例示的な構成について、図７～図１０を参照して以下で説明する。検出器及び対物レンズは、同じ構造の一部であり得る。検出器は、絶縁性素子によってレンズに接続され得るか、又は対物レンズの電極に直接接続され得る。

【0042】

[0064] 図３の実施形態に対する変形形態では、対物レンズアレイアセンブリは、走査偏向器アレイを含み得る。走査偏向器アレイは、複数の走査偏向器を含む。走査偏向器アレイ２６０は、ＭＥＭＳ製造技術を使用して形成され得る。各走査偏向器は、それぞれのサブビームをサンプル２０８にわたって走査する。従って、走査偏向器アレイ２６０は、サブビーム毎に走査偏向器を含み得る。各走査偏向器は、サブビームを一方向（例えば、Ｘ軸などの単一の軸と平行に）又は二方向（例えば、Ｘ軸及びＹ軸など、平行ではない２つの軸を基準にして）に偏向させ得る。偏向は、サブビームを一方向又は二方向（即ち１次元的又は２次元的）にサンプル２０８全体にわたって走査するようなものである。一実施形態では、欧州特許第２４２５４４４号に記載された走査偏向器を使用して走査偏向器アレイを実装することができ、この文献は、特に走査偏向器に関して、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。走査偏向器アレイは、対物レンズアレイ２４１と制御レンズアレイ２５０との間に配置される。マクロ走査偏向器２６５の代わりに、走査偏向器アレイが設けられ得る。（例えば、上述のようにＭＥＭＳ製造技術を使用して形成された）走査偏向器アレイは、マクロ走査偏向器２６５よりも空間的にコンパクトであり得る。

【0043】

[0065] 他の実施形態では、マクロ走査偏向器２６５と走査偏向器アレイとの両方が設けられ得る。そのような構成では、サンプル表面上でのサブビームの走査は、マクロ走査偏向器２６５と走査偏向器アレイとを一緒に好ましくは同期して制御することによって達成され得る。

【0044】

[0066] マクロ走査偏向器２６５の代わりに走査偏向器アレイを設けると、制御レンズからの収差を低減することができる。収差が低減し得るのは、マクロ走査偏向器２６５の走査動作により、制御レンズの少なくとも１つの電極のダウンビームにあるビーム制限アパーチャのアレイを画定するビーム成形リミッタ（下部ビームリミッタとも呼ばれる）上でビームの対応する移動が引き起こされ、これにより制御レンズからの収差への寄与が増加するからである。代わりに、走査偏向器アレイが使用される場合、ビームは、ビーム成形リミッタ上ではるかに小さい量だけ移動される。これは、走査偏向器アレイからビーム成形リミッタまでの距離がはるかに短くなるからである。これにより、走査偏向器アレイを対物レンズアレイ２４１のできる限り近くに（例えば、走査偏向器アレイが対物レンズアレイ２４１に直接的に隣接し、及び／又は制御レンズアレイ２５０よりも対物レンズアレイ２４１のより近くにあるように）配置することが好ましい。ビーム成形リミッタ上での移動量がより小さくなると、使用される各制御レンズの部分がより小さくなる。従って、制御レンズによる収差への寄与は、より小さくなる。制御レンズによってもたらされる収差を最小にするか又は少なくとも低減するために、ビーム成形リミッタを使用して、制御レンズの少なくとも１つの電極からダウンビームにあるビームを成形する。これは、従来のシステムと構造的に異なり、従来のシステムでは、ビーム成形リミッタは、ビーム経路内の第１のマニピュレータアレイの一部であるアパーチャアレイとして又は第１のマニピュレータアレイと関連付けられたアパーチャアレイとしてのみ設けられ、通常、放射源からの単一のビームからマルチビームを生成する。ビーム形成リミッタの機能にも関わらず、例えば上述したように、ビーム制限アパーチャのアレイを画定するビームリミッタを使用して、ビームからサブビームが導出され得る。

【0045】

[0067] 図３に例示したような幾つかの実施形態では、制御レンズアレイ２５０は、放射源２０１のダウンビームのビーム経路内の第１の偏向又はレンズ効果電子光学アレイ素子である。

【0046】

[0068] 図３の実施形態に対する変形形態又は走査偏向器アレイが提供される上述の変形形態に対する変形形態では、マクロコリメータ２７０の代わりに、コリメータ素子アレイが提供され得る。各コリメータ素子は、それぞれのサブビームをコリメートする。（例えば、ＭＥＭＳ製造技術を使用して形成された）コリメータ素子アレイは、マクロコリメータ２７０よりも空間的にコンパクトであり得る。従って、コリメータ素子アレイ及び走査偏向器アレイを一緒に設けると、空間の節約になり得る。この空間の節約は、図４を参照して以下で考察するように、対物レンズアレイアセンブリを含む複数の電子光学系が電子光学系アレイ５００内に設けられる場合に望ましい。そのような実施形態では、マクロ集光レンズ又は集光レンズアレイがなくてもよい。このシナリオでは、制御レンズは、着地エネルギーの変化に対して、ビーム開き角及び拡大率を最適化する可能性をもたらす。なお、ビーム成形リミッタは、制御レンズアレイのダウンビームにある。ビーム成形リミッタ内のアパーチャは、制御レンズによる拡大率の制御が開き角に対して様々に作用するように、ビーム経路に沿ってビーム電流を調節する。即ち、ビーム成形リミッタ内のアパーチャは、拡大率及び開き角の変化間の直接の対応関係を壊す。

【0047】

[0069] 幾つかの実施形態では、コリメータ素子アレイは、放射源２０１のダウンビームのビーム経路内の第１の偏向又は集束電子光学アレイ素子である。

【0048】

[0070] 制御レンズアレイ２５０のアップビーム又はコリメータ素子アレイのアップビームにある偏向又はレンズ効果電子光学アレイ素子（例えば、レンズアレイ若しくは偏向器アレイ）を省くことにより、対物レンズのアップビームにある電子光学系に対する要件及びそのような電子光学系の不備（即ちそのような光学系によってサブビームに生成される収差）を補正するための補正器に対する要件が緩和される。例えば、幾つかの代替構成では、（図５を参照して以下で考察するように）対物レンズアレイに加えて集光レンズアレイを設けることにより、放射源電流の利用を最大化することを求める。このように集光レンズアレイ及び対物レンズアレイを設けると、放射源開き角にわたる仮想放射源の位置の位置均一性に対する要件が厳しくなるか、又は各サブビームがダウンビームの対応する対物レンズの中心を通過することを確実にするために、サブビーム毎に補正光学系が必要になる。図３のもの及び上記のその変形形態などのアーキテクチャにより、第１の偏向又はレンズ効果電子光学アレイ素子からダウンビームのビーム成形リミッタまでのビーム経路を約１０ｍｍ未満、好ましくは約５ｍｍ未満、好ましくは約２ｍｍ未満まで短縮することができる。ビーム経路を短縮すると、放射源開き角にわたる仮想放射源位置に対する厳しい要件が緩和されるか又は取り除かれる。図３、図５及び図６を参照して図示し、説明するそのようなアーキテクチャの電子光学コラムは、上部ビームリミッタ２５２、コリメータ素子アレイ２７１、制御レンズアレイ２５０、走査偏向器アレイ２６０、対物レンズアレイ２４１、ビーム成形リミッタ２４２及び検出器アレイ２４０などのコンポーネントを含み得る。存在するこれらの素子の１つ又は複数は、セラミック又はガラスのスペーサなどの分離素子を用いて、もう１つの隣接する素子に接続され得る。

【0049】

[0071] 図４に例示するような一実施形態では、電子光学系アレイ５００が設けられる。アレイ５００は、本明細書で説明する電子光学系の何れかを複数含み得る。各電子光学系は、それぞれのマルチビームを同じサンプルの異なる領域に同時に集束させる。従って、これに関連して、各領域は、サンプルの表面の一部又は部分に対応し得る。各電子光学系は、異なるそれぞれの放射源２０１からの１つの荷電粒子ビームから複数のサブビームを形成し得る。それぞれの各放射源２０１は、複数の放射源２０１における１つの放射源であり得る。複数の放射源２０１の少なくともサブセットは、放射源アレイとして提供され得る。放射源アレイは、共通の基板上に設けられた複数の放射源２０１を含み得る。複数のマルチビームを同じサンプルの異なる領域に同時に集束させると、同時に処理（例えば、評価）されるサンプル２０８の面積を増加させることができる。アレイ５００内の電子光学系は、それぞれのマルチビームをサンプル２０８の隣接する領域に投射するように互いに隣接して配置され得る。任意の数の電子光学系をアレイ５００内で使用することができる。電子光学系の数は、９～２００の範囲内であることが好ましい。一実施形態では、電子光学系は、矩形のアレイ又は六角形のアレイに配置される。他の実施形態では、電子光学系は、不規則なアレイ状又は矩形若しくは六角形以外の形状を有する規則的なアレイ状で設けられる。アレイ５００内の各電子光学系は、単一の電子光学系に言及する場合、例えば、上述したような本明細書で説明する態様の何れでも構成され得る。そのような構成の詳細については、２０２０年７月６日に出願された欧州特許出願公開第Ａ２０１８４１６１．６号に記載されており、この出願は、対物レンズをマルチコラム構成で使用するように組み込み、適合させる方法に関して参照により本明細書に組み込まれる。図４の実施例では、電子光学系の各々は、走査偏向器アレイ２６０及びコリメータ素子アレイ２７１の両方を含む。上述したように、走査偏向器アレイ２６０及びコリメータ素子アレイ２７１は、それらが空間的にコンパクトであることにより、電子光学系を互いに近くに配置することが容易になるため、電子光学系アレイ５００への組み込みに特に適している。走査偏向器アレイ２６０及びコリメータ素子アレイ２７１の両方を有する構成は、図３に示す構成よりも好ましい場合があり、好ましい実装形態は、コリメータ２７０として磁気レンズを使用し得る。磁気レンズを、アレイ（マルチコラム構成）で使用するように意図される電子光学系に組み込むことは、困難な場合がある。

【0050】

[0072] 図５は、図３の実施形態の変形形態（及び上述の実施形態に対する変形形態）を示し、この変形形態では、放射源２０１と対物レンズアレイアセンブリとの間に集光レンズアレイ２３１が設けられる。従って、集光レンズアレイは、対物レンズアレイアセンブリのアップビームにある。そのような構成は、欧州特許出願公開第Ａ２０１５８８０４．３号に記載されており、この文献は、少なくとも図４に示されるアーキテクチャに関して参照により本明細書に組み込まれる。この構成は、図４を参照して上述したように、例えば２０２０年１１月１１日に出願された欧州特許出願公開第Ａ２０２０６９８７．８号のマルチコラムアレイに組み込まれ得る。集光レンズアレイ２３１は、複数の集光レンズを含む。何十、何百又は何千もの集光レンズが存在し得る。集光レンズは、多電極レンズを含み得、欧州特許出願公開第１６０２１２１Ａ１号に基づく構造を有し得、この文献は、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、サブビームごとに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。集光レンズアレイ２３１は、マルチビームを生成するように構成され得る。集光レンズアレイは、電極として機能する少なくとも２つの平坦要素（プレートと称され得る）の形態を取ることができ、各プレートのアパーチャは、互いに位置合わせされ、サブビームの位置に対応する。平坦要素の少なくとも２つは、所望のレンズ効果を実現するために、動作中に異なる電位に維持される。集光レンズアレイ２３１の平坦要素は、プレートアレイと呼ばれ得る。

【0051】

[0073] 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と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得る。従って、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、それにより軸外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。

【0052】

[0074] 集光レンズアレイ２３１は、２つ以上のプレート電極を有し得、各プレート電極は、整列された複数のアパーチャのアレイを含む。各プレート電極アレイは、セラミック又はガラスを含み得るスペーサなどの分離素子により、隣接するプレート電極アレイに機械的に接続され、及び電気的に分離される。集光レンズアレイは、本明細書の他の箇所で記載したようなスペーサなどの分離素子により、隣接する電子光学素子、好ましくは静電電子光学素子に接続され、及び／又は離され得る。

【0053】

[0075] 集光レンズは、（本明細書の他の箇所で考察されるような対物レンズアレイアセンブリなどの）対物レンズを含むモジュールから分離される。集光レンズの底面に印加される電位が、対物レンズを含むモジュールの上面に印加される電位と異なる場合、分離スペーサを使用して、集光レンズと、対物レンズを含むモジュールとの間隔をあける。電位が等しい場合、導電素子を使用して、集光レンズと、対物レンズを含むモジュールとの間隔をあけることができる。

【0054】

[0076] アレイ中の各集光レンズは、電子を、それぞれの中間焦点で集束するそれぞれのサブビーム２１１、２１２、２１３に向ける。各集光レンズは、集光レンズアレイ２３１と、対物レンズアレイアセンブリのそれぞれの対物レンズとの間にそれぞれの中間焦点を形成する。集光レンズアレイ２３１は、好ましくは、集光レンズアレイ２３１と中間焦点の平面との間でサブビーム経路が互いに発散するように構成される。図示する実施形態では、偏向器２３５は、中間焦点（即ち中間焦点の平面内）に設けられる。偏向器２３５は、（ビーム軸とも呼ばれ得る）主光線がサンプル２０８に実質的に垂直に（即ちサンプルの公称表面に対して実質的に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、コリメータとも呼ばれ得る。偏向器２３５は、事実上、ビームレットの経路をコリメートし、その結果、偏向器の手前では、ビームレットは、互いに対して発散する。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り、即ち実質的にコリメートされる。好適なコリメータは、２０２０年２月７日に出願された欧州特許出願公開第２０１５６２５３．５号に開示されている偏向器であり、この文献は、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。

【0055】

[0077] 図６は、対物レンズアレイ２４１の１つの対物レンズ３００及び制御レンズアレイ２５０の１つの制御レンズ６００の拡大概略図である。対物レンズ３００は、１０超の倍率、望ましくは５０～１００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得る。対物レンズ３００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得る。第１、第２及び第３の電極は、それぞれアパーチャを設けられ、そのアパーチャを通してそれぞれのサブビームが伝播する。第２の電位は、サンプルの電位に近い電位、例えばサンプルよりも５０Ｖ～２００Ｖだけ正である範囲内の電位であり得る。代わりに、第２の電位は、サンプルよりも約＋５００Ｖ～約＋１，５００Ｖだけ正である範囲内にあり得る。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、アパーチャ毎又はアパーチャのグループ毎に変えることができる。

【0056】

[0078] 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では、より多くの電極を有する対物レンズより収差が小さくてもよい。３電極対物レンズでは、電極間の電位差をより大きくすることができるため、より強力なレンズが可能になる。追加の電極（即ち３つ以上の電極）により、例えば入射ビームに加えて二次電子も集束させるために、電子の軌道を制御する際の更なる自由度がもたらされる。

【0057】

[0079] 上述したように、制御レンズを使用して着地エネルギーを決定することが望ましい。しかしながら、更に対物レンズ３００を使用して着地エネルギーを制御することが可能である。そのような場合、異なる着地エネルギーが選択されると、対物レンズにわたる電位差が変化する。対物レンズにわたる電位差を変化させることにより、着地エネルギーを部分的に変化させることが望ましい状況の一例は、サブビームの焦点が対物レンズに近くなりすぎることを防止することである。そのような状況では、対物レンズの電極を、製造できないほど薄くしなければならなくなる危険性がある。この場所での検出器についても、同じことが言える。この状況は、例えば、着地エネルギーが低減された場合に発生する可能性がある。これは、対物レンズの焦点距離が、概ね、使用される着地エネルギーにと共に拡縮するからである。対物レンズにわたる電位差を低減し、それにより対物レンズ内部の電場を低減することにより、対物レンズの焦点距離は、再び長くなり、焦点位置が対物レンズの更に下方になる。なお、対物レンズのみを使用すると、拡大率の制御が制限される。そのような構成では、縮小率及び／又は開き角を制御することができない。更に、対物レンズを使用して着地エネルギーを制御することは、対物レンズが、最適な電場強度から離れて動作することを意味し得る。これは、例えば、対物レンズを交換することなどにより、（電極間の間隔などの）対物レンズの機械的なパラメータを調節できない限り該当する。

【0058】

[0080] 図示した構成では、制御レンズ６００は、電位源Ｖ５～Ｖ７に接続された３つの電極６０１～６０３を含む。電極６０１～６０３は、数ミリメートル（例えば、３ｍｍ）間隔をあけられ得る。制御レンズと対物レンズとの間の間隔（即ち下側電極６０２と対物レンズの上側電極との間のギャップ）は、例えば、２ｍｍ～２００ｍｍ以上などの広い範囲から選択することができる。離隔距離が小さいと位置合わせが容易になる一方、離隔距離をより大きくすると、より弱いレンズを使用することができ、収差が低減される。制御レンズ６００の最上部電極６０３の電位Ｖ５は、制御レンズのアップビームにある次の電子光学素子（例えば、偏向器２３５）の電位と同じに維持されることが望ましい。下側電極６０２に印加される電位Ｖ７は、ビームエネルギーを決定するために変動させることができる。中間電極６０１に印加される電位Ｖ６は、制御レンズ６００のレンズ強度を決定し、従ってビームの開き角及び縮小率を制御するために変動させることができる。制御レンズの下側電極６０２及び対物レンズの最上部電極は、実質的に同じ電位であることが望ましい。サンプル及び対物レンズの最下部電極は、通常、制御レンズの最下部電極と大幅に異なる電位を有する。電子は、例えば、対物レンズ内で３０ｋＶから２．５ｋＶまで減速され得る。１つの設計では、対物レンズの上側電極Ｖ３が省略される。この場合、制御レンズの下側電極６０２及び対物レンズの電極３０１が実質的に同じ電位であることが望ましい。なお、着地エネルギーを変化させる必要がないか又は他の手段によって変化させる場合でも、制御レンズを使用してビーム開き角を制御することができる。サブビームの焦点の位置は、それぞれの制御レンズとそれぞれの対物レンズの作用の組み合わせによって決まる。

【0059】

[0081] 電子ビームの開き角／拡大率の補正のために、例えば、図５の実施形態の集光レンズではなく、制御レンズが使用される場合、コリメータは、中間焦点にとどまるため、コリメータの非点収差を補正する必要はない。（なお、そのような構成では、拡大率を調節すると、結果的に開き角が同様に調節され、なぜなら、ビーム電流は、ビーム経路に沿って一定のままであるからである。）更に、対物レンズ内に最適な電場強度を維持しながら、着地エネルギーを広範囲のエネルギーにわたって変動させることができる。これにより、対物レンズの収差を最小にすることができる。集光レンズ（使用される場合）の強度は、一定に維持され、コリメータが中間焦点面にないこと又は集光レンズを通る電子の経路が変化することに起因して、更なる収差が持ち込まれることが回避される。更に、（集光レンズがない）図３に示したような、ビーム成形リミッタを特徴として有する実施形態の制御レンズが使用される場合、更に開き角／拡大率が着地エネルギーに加えて制御され得る。

【0060】

[0082] 一部の実施形態では、荷電粒子ツールは、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は、図５に示される種類の実施形態における中間焦点のそれぞれ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（中間焦点の平面）などの焦点面又はその近傍で最小の断面積を有する。これは、他の場所、即ち中間平面のアップビーム又はダウンビームで利用可能なスペース（又は中間平面を有し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。

【0061】

[0083] 一実施形態では、中間焦点（若しくは中間平面）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放射源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、放射源に起因した巨視的収差を補正するために使用され得る。

【0062】

[0084] 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り得る。この理由のため、加えて又は代わりに、収差補正器を集光レンズアレイ２３１の集光レンズ又はその近くに配置することが望ましい場合がある（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ため、集光レンズ又はその近傍では、収差が、対応するサブビームのシフトを依然として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（又はダウンビーム）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ことである。集光レンズ及び補正器は、同じ構造の一部であり得る。例えば、それらは、例えば、電気絶縁性素子を用いて互いに接続され得る。

【0063】

[0085] 一部の実施形態では、収差補正器の少なくともサブセットのそれぞれは、対物レンズアレイアセンブリ内の対物レンズ又は制御レンズの１つ又は複数と一体化されるか、又はそれらに直接的に隣接する。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１つ又は複数を低減する。対物レンズ及び／又は集光レンズ並びに補正器は、同じ構造の一部であり得る。例えば、それらは、例えば、電気絶縁性素子を用いて互いに接続され得る。

【0064】

[0086] 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り得、両方の文献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。

【0065】

[0087] 幾つかの実施形態では、対物レンズアレイアセンブリの検出器は、対物レンズアレイ２４１の少なくとも１つの電極のダウンビームに検出器モジュールを含む。一実施形態では、検出器（例えば、検出器モジュール）の少なくとも一部は、対物レンズアレイ２４１に隣接し、及び／又はそれと一体化される。例えば、検出器モジュールは、ＣＭＯＳチップ検出器を対物レンズアレイ２４１の底部電極に一体化することによって実装され得る。対物レンズアレイアセンブリに検出器モジュールを一体化すると、二次コラムが置き換えられる。ＣＭＯＳチップは、好ましくは、サンプルに面するように向けられ（サンプルと電子光学系の底部との間の距離が短い（例えば、１００μｍ）ため）、それによりアセンブリのサンプル対向表面が提供される。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。電極を他の層内に形成することができる。ＣＭＯＳの電力及び制御信号は、シリコン貫通ビアによってＣＭＯＳに接続され得る。堅固にするために、底部電極は、２つの要素、即ちＣＭＯＳチップ及び穴のある受動Ｓｉプレートからなることが好ましい。プレートは、ＣＭＯＳを高電場から遮蔽する。

【0066】

[0088] 検出効率を最大にするために、（アパーチャを除く）対物レンズアレイ２４１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得る。基板スルーホールの直径を最小にすることもできる。電子ビームの一般的なサイズは、約５～１５ミクロンである。

【0067】

[0089] 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、複数の電極素子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素子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得る。電極素子は、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）、半径方向及び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得る。

【0068】

[0090] しかしながら、電極表面の拡大は、寄生容量の増大、従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である。円形（環状）電極は、収集効率と寄生容量との良い妥協点を提供し得る。

【0069】

[0091] 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である。

【0070】

[0092] 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得る。

【0071】

[0093] 対物レンズアレイに組み込まれた検出器の例示的な実施形態を図７に示す。図７は、対物レンズアレイの一部４０１の概略断面図を示す。この実施形態では、検出器は、複数の検出器素子４０５（例えば、捕捉用電極などのセンサ素子）を含む検出器モジュール４０２を含む。この実施形態では、検出器モジュール４０２は、対物レンズアレイの出力側に設けられる。出力側とは、サンプル２０８と向き合う側である。図８は、検出器モジュール４０２の底面図であり、この検出器モジュール４０２は、基板４０４を含み、基板４０４上に複数の捕捉用電極４０５があり、捕捉用電極４０５のそれぞれは、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をエッチングすることによって形成され得る。図８に示す構成では、ビームアパーチャ４０６は、矩形のアレイで示されている。ビームアパーチャ４０６は、これと異なり、例えば図９に示すような最密六角形アレイ状に配置することもできる。

【0072】

[0094] 図１０は、検出器モジュール４０２の一部の断面図をより大きい縮尺で示す。捕捉用電極４０５は、検出器モジュール４０２の最下部表面、即ちサンプルに最も近い表面を形成する。捕捉用電極４０５とシリコン基板４０４のメインボディとの間には、ロジック層４０７が設けられる。ロジック層４０７は、増幅器、例えばトランスインピーダンスアンプ、アナログ／デジタル変換器及び読み出しロジックを含み得る。一実施形態では、捕捉用電極４０５毎に１つの増幅器及び１つのアナログ／デジタル変換器がある。ロジック層４０７及び捕捉用電極４０５は、ＣＭＯＳプロセスを使用して製造することができ、捕捉用電極４０５が最終の金属被覆層を形成する。

【0073】

[0095] 配線層４０８は、基板４０４の背面又は内部に設けられ、シリコン貫通ビア４０９によってロジック層４０７に接続される。シリコン貫通ビア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。特に、電極信号がロジック層４０７内で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シリコン貫通ビアのみが必要になり得る。配線層４０８には、制御線、データ線及び電力線が含まれ得る。なお、ビームアパーチャ４０６があるにも関わらず、全ての必要な接続のための十分なスペースがある。検出器モジュール４０２は、バイポーラ又は他の製造技術を使用して製造することもできる。プリント回路基板及び／又は他の半導体チップは、検出器モジュール４０２の背面に設けられ得る。

【0074】

[0096] 検出器モジュール４０２は、対物レンズアレイの最下部の電極アレイだけでなく、他の電極アレイにも組み込まれ得る。対物レンズに組み込まれる検出器モジュールの更なる詳細及び代替の構成については、欧州特許出願公開第２０１８４１６０．８号に見出すことができ、この文献は、少なくとも検出器モジュール及び対物レンズ内へのそのようなモジュールの組み込みに関して参照により本明細書に組み込まれる。

【0075】

[0097] 図１１及び図１２は、サンプル２０８にわたってマルチビームを走査する例示的な方法を概略的に示す。

【0076】

[0098] 図１１は、リープ走査と呼ばれ得る方法を示す。格子位置７０２は、コラム（例えば、電子光学系）によってサンプル２０８上に導かれるマルチビームの例示的な幾何学的形状を示す。格子位置７０２は、例えば、例えば位置合わせ較正後、位置合わせされるときのマルチビームにおけるサブビームの位置を示す。格子位置７０２のピッチは、サンプル表面上でのマルチビームにおけるサブビームのピッチに等しい。各サブビームは、コラムにより、サブビームに対応するピッチエリア７０４にわたって異なる方向（例えば、Ｘ及びＹ方向）に静電的に走査される。２つの例示的なピッチエリア７０４がラベル付けされている。主走査エリアは、７０４Ａとラベル付けされている。加えて、境界領域７０４Ｂが設けられて、ビームピッチ不均一性を許容し得る。境界領域７０４Ｂは、さもなければビームピッチ不均一性に起因して生じ得るピッチエリア７０４間の望ましくない間隙を回避又は低減する。Ｘ方向に沿う走査ラインを概略的に表すために、最も左側の例示的なピッチエリア７０４に破線７０３が示される。代替的な構成では、ピッチエリアは、好ましくは、最小の間隙で離間され得る。走査ラインは、１つずつ順番に処理され、各走査ライン間にＹ方向のステップ移動があり得る。（これに関連して、サンプル表面の「処理」は、サンプル表面をビームに曝すことを意味することを意図する。例えば、動的系では、これは、サンプル表面にわたるビームの通過によって実現され、このとき、サンプルと、サンプル表面に入射する点におけるビームとは、サンプルの平面内で互いに移動する。この一例は、サンプル表面にわたるビームの走査である。従って、ビームによって処理されたサンプル表面は、ビームが走査された表面である）。Ｘ及びＹへの参照は、単に走査が互いに対して角度をなす２つの異なる方向で生じることを示すためのものであり、この方向は、互いに直交し得る。連続的な走査ラインは、１つのラインから次のラインに続き得、即ち蛇行し得るか、又は走査ラインは、ピッチエリアの一辺から始まり得る。プロセスは、各サブビームがそのピッチエリア７０４の全てを処理するまで継続する。ピッチエリア７０４は、それぞれのサブビームによって並列に処理される。即ち、サブビームは、それらの対応するピッチエリア７０４を同時に走査する。サブビームがピッチエリア７０４を処理し終えると、サンプルは、異なる位置に移動される（これは、比較的大きい距離を伴うため、リープと称され得る）。次いで、サンプルのこの新しい位置でピッチエリア７０４を処理するために、プロセス（例えば、走査）が繰り返される。サンプル表面の異なる部分がマルチビームのフットプリントに対応するように、リープによってサンプルが移動され得る。新しい位置は、大きい連続するエリアを走査するために、サンプルの以前の位置で走査された領域に隣接するサンプル上の領域又は一部分の走査を生じさせるようなものであり得る。即ち、その領域は、連続していてもよい。（サンプル表面のそのような隣接する領域は、走査されるエリアと呼ばれ得る。）代わりに、新しい位置は、サンプルの以前の位置で走査された領域から分離されたサンプル上の領域の走査を生じさせるようなものであり得る。２つの領域は、離間され得る。各ピッチエリアの走査（例えば、Ｘ方向のサブビームの走査及びＹ方向のサブビームのステップ移動）は、マルチビームにおけるサブビームのピッチに実質的に等しい距離にわたり、サブビームを静電的に偏向させること（例えば、Ｘ方向の走査及びＹ方向のステップ移動）を伴う。

【0077】

[0099] 図１２は、連続走査と呼ばれ得る代替方法を示す。図示するように、マルチビームのフットプリントの下でサンプル表面のエリアが移動される。この手法では、各サブビームがサブビームピッチのフラクションにわたって（例えば、図示する向きではＹ方向において、逐次的に上若しくは下に又は交互に上下に）走査される間、サンプル２０８は、例えば、サンプル支持体２０７により、この走査に対して直交する方向（図示する向きでは左右方向、例えばＸ方向）に移動される。フラクションは、サブビームのピッチをマルチビームにおけるサブビームの数の平方根で除算したものに等しくてもよい。（これは、アレイが正方形、例えばＮ×Ｎのサブビームのアレイである場合に適切である。より一般化すると、フラクションは、例えば、Ｎ×Ｍサブビームのアレイについて、ピッチを機械走査方向のサブビームの列数で除算したものである。）格子位置７０２を、サンプル２０８の移動に対して斜めに位置合わせされた軸を有する格子上に配置することにより、個々のサブビームを大きい距離にわたって静電的に走査する必要なく、サンプル２０８上の連続するエリアを処理することが可能である。連続するエリアを処理するために、一列に位置合わせされた異なるサブビームによってストライプが走査される。図１１の構成と同様に、走査エリアは、主走査エリア７０４Ａ及び境界領域７０４Ｂを含んで、ビームピッチの不均一性を許容することができる。

【0078】

[0100] リープ走査方法は、大きい距離にわたる静電的な走査が利用可能でない場合、使用することが容易ではない。これは、対物レンズ、特に例えば図３～図５を参照して説明され、それに示される対物レンズアレイがサンプルに近い、本開示の実施形態の場合であり得る。いくつかの実施形態では、サブビームにとって利用可能な静電偏向範囲は、サンプル表面でのサブビームのピッチよりも著しく小さい。例えば、サブビームピッチの典型的な範囲は、５０～５００マイクロメートル（例えば、７０～１５０マイクロメートル）であり得、静電偏向の典型的な範囲は、０．５～２．０マイクロメートルの範囲であり得る。

【0079】

[0101] 連続走査方法は、静電走査の利用可能な範囲が限定される場合に使用され得る。しかしながら、このタイプの走査に固有のスキャンイン／スキャンアウトがスループットを低下させ得る。スキャンイン／スキャンアウト効果は、１つの列におけるサブビームが、列と、それに隣接する列との間のエリアを一緒に処理するために生じる。従って、２つの列間のエリアを処理するために、列におけるサブビームの全てを使用する必要がある。これは、マルチビームのサイズに等しい長さ（スキャンイン長と称され得る）にわたってマルチビームが走査された後にのみ、連続走査が十分に効果的になり始めることを意味する。類似の効果が走査ラインの終わりに生じ、これは、スキャンアウト効果に対応する。サブビームの比較的小さいアレイが使用される場合、スキャンイン及びスキャンアウト効果は、許容可能であり得る。例えば、８μｍのピッチを有するサブビームの５×５アレイが使用される場合、マルチビームの全体的なサイズは、４０μｍになるであろう。これは、連続走査の最初の４０μｍが使用できないことを意味する。しかしながら、本開示の実施形態の多くの実用的な実装形態について、１ｍｍ～１５ｍｍの範囲のサイズ（例えば、約４ｍｍ又は１０．５ｍｍ）を有するマルチビームを含むはるかに大きいマルチビームが望ましい。そのような寸法について、１サンプル当たり１０ｍｍ×１０ｍｍの表面エリアが走査される場合、処理時間の無効な部分は、処理時間の有効部分の最大１００％に相当する可能性があり、それによりスループットが半分になる。他のスキャンイン及びスキャンアウト効果は、走査されたエリア（即ち隣接する走査されたエリアのうち）の最初及び最後の走査された領域内に存在し得る。これは、マルチビーム構成におけるいくつかの列が不完全な場合があるためであり、隣接するエリアの走査（即ち隣接するフットプリントの走査）を重ね合わせることにより、特定の列の完成に役立つ。従って、連続走査は、それに続く隣接エリアの走査によってのみ十分に効果的になり始める。

【0080】

[0102] 以下に記載する構成は、図１１及び図１２を参照して上述した課題又は他の課題の１つ以上に少なくとも部分的に対処する代替方法を提供する。

【0081】

[0103] 図１３は、荷電粒子のマルチビームを使用してサンプル２０８を処理する方法のフレームワークを示す。処理は、マルチビームをサンプル２０８にわたって走査し、サンプル２０８から荷電粒子を放出させることを含み得る。放出された荷電粒子は、検出されて、サンプル２０８に関する情報を決定するために使用され得る。本方法は、荷電粒子ツール（荷電粒子系と呼ばれ得る）を使用して実装され得る。荷電粒子ツールは、荷電粒子評価ツールを含み得るか又はそれからなり得る。荷電粒子ツールは、ステージ２０９を含む。ステージ２０９は、図１～図３を参照して上述した何れかの形態を取り得る。ステージ２０９は、例えば、サンプルホルダ２０７を使用してサンプル２０８を支持するように構成される。ステージ２０９は、サンプル２０８を異なる方向に移動及びステップ移動させるように構成され得る。サブビームの経路内でのステージの移動は、サブビーム及びサンプルを互いに対して走査することとして言及され得る。サンプル２０８は、サンプル表面を有する。荷電粒子ツールは、コラムを含む。コラムは、荷電粒子のサブビームのマルチビームをサンプル表面上に導く。コラムは、サンプルに向かって導き、偏向させる（即ちサブビームの経路の方向を調整する）ように構成され得る。サブビームのビームに対するコラムのそのような動作は、サブビーム及びサンプルを互いに対して走査することとして言及され得る。従って、サンプルに対するサブビームの走査は、サブビームの経路に関連する、サブビームに対するコラムの動作及び／又はサンプルの位置に対するステージの動作によって誘導することができる。従って、コラムは、サブビームのマルチビームを導き、走査するように構成され得る。サブビームのマルチビームは、サブビームのアレイと呼ばれ得る。コラムは、サブビームのマルチビームをサンプル表面の一部分上に導くことができる。その一部分の部分を各サブビームに割り当てることができる。ステージ２０９及びコラムは、その一部分がサブビームによって走査されるように制御される。コラムは、図１～図１０を参照して上述した電子光学系の何れかを含み得るか又はそれからなり得る。

【0082】

[0104] ツールは、ステップＳ１～Ｓ５を順番に実施するようにステージ２０９及びコラムを制御するように構成される（即ちＳ１、次いでＳ２、次いでＳ３、次いでＳ４、次いでＳ５）。ステージ２０９及びコラムは、例えば、図１を参照して上述したように、コントローラ５０によって制御され得る。コントローラ５０は、所望の機能を提供するために必要である、データ処理ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア及び／又はコンピュータ制御アクチュエータ、センサ等の任意の好適な組み合わせを含み得る。コントローラは、走査するようにコラムを制御し、移動及びステップ移動するようにステージ２０９を制御するように構成され得る。

【0083】

[0105] ステップＳ１では、マルチビームの単一の例示的なサブビームに関して図１４に例示されるように、ステージ２０９を使用して、サンプル２０８を第１の方向に平行な方向に（例えば、図１４に示す水平経路７２１の１つに沿って）移動させながら、コラムを使用して、第２の方向に平行な方向に（例えば、図１４に示す垂直経路７２２に沿って）マルチビームをサンプル表面にわたって繰り返し走査する。コラムは、例えば、ステップＳ１において、サンプルにわたるマルチビームの走査を実施するように構成された静電偏向器を含み得る。偏向器は、図３～図１０を参照して上述した何れかの形態を取り得る。偏向器は、図３に例示されるようなマクロ走査偏向器２６５又は走査偏向器アレイとして実装され得る。これにより、サンプル表面上の細長い領域７２４が各サブビームで処理される。従って、コントローラは、サンプル表面を、（例えばステージ２０９を使用して）サブビームのアレイに対してある方向に移動させながら、サブビームを（例えば、コラムにより）サンプル表面にわたって異なる方向に繰り返し走査するように構成され得る。これにより、それぞれのサブビーム処理エリア（以下を参照されたい）の細長い領域が処理される。例えば、図１４の構成では、この動作により、最も上の細長い領域７２４は、図１４に示す領域に対応するサブビームによって処理され得る。経路７２１及び７２２並びに細長い領域７２４は、図面で視認できるように概略的に示される。実際には、経路７２１及び７２２は、間隔がより近くになり、はるかに多くの細長い領域７２４が処理されることになる。静電偏向の利用可能な範囲によって画定され得る細長い領域７２４の幅は、例えば、典型的には０．５～２．０マイクロメートルの範囲であり得る。マルチビームにおけるサブビームのピッチによって画定され得る細長い領域７２４の長さは、例えば、典型的には５０～５００マイクロメートルの範囲であり得る。

【0084】

[0106] 図１４の例では、第１及び第２の方向は、（ページの平面内での）水平及び垂直である。従って、第１及び第２の方向は、この例では互いに直角をなす。従って、（例えば、経路７２１に沿った）連続移動であり得る、サブビームのアレイに対するサンプル表面の移動は、サブビームの走査に対して直交する方向であり得る。他の実施形態では、第１及び第２の方向は、互いに斜めの方向である。

【0085】

[0107] ステップＳ２では、ステージ２０９を使用して、サンプル２０８を第１の方向に対して斜め又は直角の方向に変位させる。図１４の実施例では、サンプル２０８は、第１の方向に対して直角をなす方向（例えば、ページの平面内で垂直下向き）に変位される。サンプル２０８のこの変位は、ステップ移動と呼ばれ得る。従って、ステージ２０９は、サンプル２０８をステップ移動させるように構成され得る。従って、経路７２１に沿ったサブビームのアレイに対するサンプル表面の移動は、ステージ２０９のステップ移動に対して直交する方向のものであり得る。例えば、ステップＳ１の１つの反復において、図１４の最も上の細長い領域７２４を処理した後、ステージ２０９は、サブビームを次の水平経路７２１に整列させて、ステップＳ１の次の反復のための準備をし得る（この移動は、ステップ移動と称され得る）。経路７２１間における、第１の方向に対して傾いた方向又は直角をなす方向のサブビームのステップ移動は、任意選択で、第１の方向に対して直角をなす細長い領域７２４の寸法に対応する。

【0086】

[0108] ステップＳ３では、ステップＳ１及びＳ２が複数回繰り返されて、細長い領域７２４が各サブビームで更に処理される。従って、ステップＳ１の次の反復は、上部から２番目の細長い領域７２４を処理することができ、それに続くステップＳ１の反復は、上部から３番目の細長い領域７２４を処理することができる。結果として生じる複数の処理された細長い領域７２４（代わりに「処理ストリップ」と称され得る）は、各サブビームに対するサブビーム処理エリア７４０（代わりに「処理エリア」と称され得る）を画定する。従って、複数の細長い領域７２４は、各サブビーム処理エリア７４０を一緒に画定する。各サブビーム処理エリアは、それぞれのサブビームに関連する。従って、（例えば、ステップＳ２での）ステージ２０９の各ステップ移動は、各サブビームに関連するサブビーム処理エリア７４０内での細長い領域７２４に対するステップ移動を含み得る。従って、各ステップは、十分に小さいため、各サブビームは、各ステップ移動後、そのサブビームに関連するサブビーム処理エリア７４０になるエリア内に残る。ステップＳ２は、任意選択で、サブビーム処理エリア７４０内で最後の細長い領域７２４が形成された後に省略され得る。図１４に示す構成では、１つの細長い領域７２４から次の領域へのステップ移動は、図１４の向きでは下向きに実施される。他の構成では、１つの細長い領域７２４から次の領域へのステップ移動は、反対方向（図１４の向きでは上向き）に実施され得る。従って、ステージ２０９は、サンプル２０８を、第１の方向に対して角度をなす方向（即ち斜め又は直角の方向）にステップ状に変位させる。ステージ２０９は、ステップ移動中、サンプルを変位させて、第１の方向に平行にサンプルを移動させる。コラムは、第１の方向に平行なサンプルの移動中、マルチビームをサンプル表面にわたって第１の方向と異なる方向に繰り返し走査する。この繰り返し走査は、ステップ移動ごとに、各サブビームが、サブビームに割り当てられたサンプル表面の一部分の部分の細長い領域を走査するようなものである。

【0087】

[0109] ステップＳ１の反復後のステップＳ２でのサンプルの変位の距離は、各サブビーム処理エリア７４０における複数の処理された細長い領域７２４が部分的に重なり合う（図１４に例示されるように）か又は隣接するようなものである。逐次的ステップ移動における、第１の方向に対して斜め又は直角の方向のステージ２０９によるサンプル２０８の変位の距離は、従って、第２の方向に平行なマルチビームの繰り返し走査中のマルチビームの走査の最大範囲よりも小さくてよい。いくつかの実施形態では、細長い領域７２４は、サブビームごとの偏向強度の変動などの不備を補償するのに効果的な量だけ重なり合うように構成される。いくつかの実施形態では、例えば、重なりは、細長い領域７２４の幅の５％～１０％の範囲である。典型的な偏向範囲である１．０マイクロメートルについて、これは、５０ｎｍ～１００ｎｍの範囲の重なりに対応する。

【0088】

[0110] 従って、荷電粒子のサブビームのマルチビームをサンプル表面上に導くように構成されたコラムを有する荷電粒子ツールが提供される。サンプル表面の一部分は、サンプル表面に面するコラムのマルチビーム出力領域（代わりに単に「出力領域」と呼ばれ得る）に対応する。マルチビーム出力領域は、マルチビームがサンプル２０８に向かって出力されるときに通過するコラムの一部分に対応し得る。マルチビーム出力領域のサイズ及び形状は、コラムにおける対物レンズアレイによって画定され得る。マルチビーム出力表面のサイズ及び形状は、サンプル２０８に最も近い対物レンズアレイの一部分のサイズ及び形状に実質的に等しくてもよい。従って、サンプル表面の一部分のサイズ及び形状は、対物レンズアレイ及び／又はサンプル２０８に最も近い対物レンズアレイの一部分によって画定され得る。ツールは、マルチビームのサブビームによってその一部分が走査されるように、ステージ２０９及びコラムを制御するように構成され、その一部分の部分は、各サブビームに割り当てられる。走査は、ステップＳ１～Ｓ３を参照して上述したように実施され得る。従って、ステージ２０９は、サンプル２０８を第１の方向に対して斜め又は直角の方向に逐次的ステップ移動で変位させ得、各ステップ移動において、各サブビームが、対応する部分にわたって第１の方向に平行な方向に走査するように、各ステップ移動でサンプル２０８を第１の方向に平行な方向に移動させ得る。コラムは、第１の方向に平行な方向のサンプル２０８の移動中、第２の方向に平行な方向にマルチビームをサンプル表面にわたって繰り返し走査し得る。

【0089】

[0111] ステップＳ１～Ｓ３のプロセスは、図１４では単一のサブビームに対してのみ示されるが、サブビームの全てに対して並列に実施される。即ち、ステップＳ１～Ｓ３のプロセスは、そのそれぞれのサブビーム処理エリア７４０と共に各サブビームによって同時に実施され得る。これは、ステップＳ１において、マルチビームが全体として走査されるためである。従って、サブビーム処理エリア７４０の数は、サブビームの数と同じになる。

【0090】

[0112] ステップＳ４では、ステージを使用して、サンプル表面でのマルチビームにおけるサブビームのピッチの少なくとも２倍に等しい距離だけサンプルを変位させる。この変位は、リープ変位と呼ばれ得る。変位の距離は、ピッチの２倍よりもはるかに大きくてもよく、任意選択でサンプル表面でのマルチビームの全体的なサイズほどの大きさであり得る（以下で更に詳細に論じるように）。変位の距離は、更にサンプル（例えば、ウェハー）におけるサイズと同程度であり得る。異なるマルチビームサイズエリアが隣接する必要はない。これは、いくつかの用途では、（例えば、大きい連続するエリアを走査するために）望ましい場合がある。他の用途では、サンプルの異なるエリアを走査することが望ましい場合がある。従って、サンプル表面の新しい領域がコラムのマルチビーム出力領域の下を移動するように、サンプルが移動する。典型的には、隣接する新しい領域に対する移動は、第１の方向又は第２の方向の何れかである。しかしながら、その移動は、サンプル表面の任意の領域への任意の方向の移動であり得る。

【0091】

[0113] ステップＳ５では、ステップＳ４の変位後、サンプルの新しい場所からステップＳ１～Ｓ４が繰り返される。従って、マルチビームを逐次的ステップ移動（例えば、ステップＳ１～Ｓ３）で走査することを複数回実施して、対応する複数のサブビーム処理エリアを各サブビームで形成し得、逐次的ステップ移動のそれぞれを実施した後、ステージ２０９がリープ変位（例えば、ステップＳ４）を実施し得る。

【0092】

[0114] いくつかの実施形態では、ステップＳ１でのコラムによるマルチビームの走査の（例えば、コラムによる第２の方向に平行な方向のマルチビームの繰り返し走査中の）最大範囲は、サンプル表面でのマルチビームにおけるサブビームの最小ピッチ未満であり、任意選択で５０％未満、任意選択で１０％未満、任意選択で５％未満、任意選択で２％未満、任意選択で１％未満、任意選択で０．５％未満である。図１１及び図１２を参照して上述したように、マルチビームにおけるサブビームは、格子位置７０２によって画定される格子で提供され得る。サブビームのピッチは、格子位置７０２のピッチを指し得る。格子の異なる原理軸に沿ったピッチは、異なり得る。最小ピッチは、最小ピッチを有する原則軸に沿ったピッチであり得る。（リープ走査方法と称される）図１１を参照して上述したような構成と異なり、本実施形態は、従って、走査の最大範囲がサブビームのピッチよりも小さい場合に適用され得る。従って、本手法は、図１～図１０を参照して上述したような対物レンズアレイアセンブリを有する実施形態に適用され得る。

【0093】

[0115] いくつかの実施形態では、ステップＳ１～Ｓ３の各実施は、互いに対して部分的に重なり合うか又は隣接するサブビーム処理エリア７４０の少なくとも１つのグループを画定し、それによりいかなる個々のサブビーム処理エリア７４０よりも大きい連続した領域が処理される。一実施形態では、これは、ステップＳ１でのサンプルの移動の距離を、マルチビームにおけるサブビームの、サンプル表面での第１の方向のピッチに実質的に等しくなるように構成することによって実現される。従って、各ステップ移動における、第１の方向に対して平行な方向のサンプル２０８の移動の距離は、マルチビームにおけるサブビームの、サンプル表面での第１の方向のピッチに実質的に等しくてもよい。従って、近接するサブビームによって同時に形成されるサブビーム処理エリア７４０は、互いに重なり合うか又は隣接する。

【0094】

[0116] 図１５及び図１６は、（サブビームの格子位置７０２によって画定される）マルチビームにおけるサブビームの格子の幾何学的形状と、図１３の方法の実施によって得られるサブビーム処理エリア７４０の幾何学的形状との間の例示的な関係を示す。この実施例は、サブビームの格子の対称性がサブビーム処理エリア７４０の対称性と同じである必要がないことを示す。図示する実施例では、サブビームは、六角格子（即ち六角形対称性を有する格子）上に設けられる一方、サブビーム処理エリア７４０は、矩形である。ステップＳ１でのサンプル２０８の移動の距離７１１を、サブビームの格子の第１の方向のピッチ７１１（即ち格子位置７０２を中心として敷き詰められている六角形の幅）に等しくなるように構成することにより、第１の方向に平行に（図示する向きでは水平に）サンプル表面の連続的なカバレージが実現される。従って、細長い領域の長さ及び／又は各サブビームに関連するサブビーム処理エリアの長さは、ピッチ７１１に等しくてもよい。ステップＳ２での変位の累積距離７１２（例えば、この実施例では第２の方向に平行な方向に実施される、サンプル表面の処理エリア上での経路７２４のステップ移動）を、サブビームの格子の第２の方向のピッチ７１２に等しくなるように構成することにより、第２の方向に平行に（図示する向きでは垂直に）サンプル表面の連続的なカバレージが実現される。即ち、第２の方向のサブビームの格子のピッチは、ステップＳ２での変位の方向、例えば第２の方向に平行な細長い領域の幅の累積距離に等しくてもよい。サブビームの格子のピッチは、例えば、例えば第２の方向の細長い領域の幅を考慮して、それぞれのサブビームについて処理されたエリア上の細長い領域の数によって決定され得る。サブビームの処理されたエリア上の細長い領域の数は、サンプル表面の処理されたエリア上の経路７２４のステップの数よりも１つ大きくてよい。

【0095】

[0117] サブビームが７０マイクロメートルのピッチを有する六角形アレイで提供される具体的な例では、各サブビームは、（サブビーム処理エリア７４０を画定する）７０μｍ×６０．６μｍの矩形エリアにわたって走査されて、連続するエリアが走査される（ここで、６０．６は、０．５×√３×７０＝６０．６であることから生じる）。対物レンズの視野が１マイクロメートルである例示的な事例では、７０μｍ×６０．６μｍの１つのエリアをカバーするために、幅が１．０１μｍ、長さが７０μｍの細長い領域７２４の６０回の走査が必要となる。従って、サブビームに関連する表面のサブビーム処理エリア、例えば矩形エリアは、例えば、ステップＳ２のステップ移動方向、例えば第２の方向におけるサブビームの処理エリア上の細長い領域の幅の累積距離に等しい第２の方向の寸法を有する。異なる構成では、サブビームは、異なる形状、例えば平行四辺形、菱形、矩形又は正方形の格子を有するアレイで提供され得ることに留意されたい。ビーム構成の各形状について、サブビーム処理エリア７４０は、矩形であり得る。

【0096】

[0118] いくつかの実施形態では、ステップＳ２でのサンプルの変位は、第２の方向に平行である（即ちステップＳ１でのサンプルにわたるマルチビームの走査の方向に平行である）。

【0097】

[0119] いくつかの実施形態では、ステップＳ１でのコラムによるサンプル２０８にわたるマルチビームの走査の経路７２２は、図１４に例示されるように、全て同じ方向のものである（即ち、第１の方向に平行な方向のサンプルの移動中の第２の方向に平行な方向におけるサンプル表面にわたるマルチビームの走査は、全て同じ方向に実施され得る）。そのような構成では、走査の経路７２２の方向は、ステップ状であると言うことができる。この手法は、１つの走査から次の走査までの走査プロセスの均一性を促進することができ、及び／又は誤差をより容易に補正することを可能にし得る。例えば、Ｓ１中のコラムによる走査が全て同じ方向に実施される（即ちステップ移動される）場合、偏向器と検出器との間の同期の不整合は、パターンのシフトをもたらし得る。そのようなシフトは、画像の下流処理で補正され得る。しかしながら、Ｓ１中のコラムによる走査が交互の方向に実施される場合、偏向器と検出器との間の同期の不整合は、パターンのぼやけをもたらし得る（画像の交互の画素列が上下にシフトするため）。このぼやけは、補正することがより困難である。他の実施形態では、図１７に例示されるように、ステップＳ１でのコラムによるサンプル２０９にわたるマルチビームの走査は、交互の方向に（例えば、図１７に示す向きでは上－下－上－下－上の順序で）実施される。そのような構成では、走査経路７２２の方向は、連続的であり、蛇行していると言うことができる。走査経路７２２が連続的になるように構成することにより、ステップ移動手法と比較してバンド幅の必要条件を減らすことができる。

【0098】

[0120] いくつかの実施形態では、図１４に例示されるように、ステップＳ１及びＳ２の繰り返しの実施中のステップＳ１におけるサンプル２０８の移動は、交互の方向に実施される（例えば、経路７２１が、図１４に示す向きでは右－左－右－左－右の順序に従うように）。そのような構成では、連続的な経路７２１の方向は、連続的であり、蛇行していると言うことができる。この手法は、サンプル２０８が移動する全体的な距離を最小限に抑える。他の実施形態では、図１８に例示されるように、ステップＳ１及びＳ２の繰り返しの実施中のステップＳ１におけるサンプル２０８の移動は、例えば、サブビームピッチ処理されたエリア７４０にわたって全て同一の方向のものである。そのような構成では、連続的な経路７２１の方向は、ステップ状であると言うことができる。

【0099】

[0121] いくつかの実施形態では、図１９に例示されるように、例えば、図２に図示するようなステージ２０９は、独立に作動可能なロングストロークステージ２０９Ａ及びショートストロークステージ２０９Ｂを含む。ロングストロークステージ２０９Ａの運動の最大範囲は、ショートストロークステージ２０９Ｂの運動の最大範囲よりも長い。いくつかの実施形態では、ショートストロークステージ２０９Ｂは、ロングストロークステージ２０９Ａによって支持される。ロングストロークステージ２０９Ａの移動により、ショートストロークステージ２０９Ｂのいかなる作動もなく、ショートストロークステージ２０９Ｂの対応する移動が生じる。ロングストロークステージ２０９Ａは、比較的長い距離にわたる比較的粗い位置制御を提供するように構成され得る。ショートストロークステージ２０９Ｂは、より短い距離にわたる微細な位置制御を提供するように構成され得る。一実施形態では、ショートストロークステージによって提供される運動の範囲は、１ｍｍ以下、即ちロングストロークステージの位置に対して大きさが０．５ｍｍ以下の変位であり得る。

【0100】

[0122] いくつかの実施形態では、（例えば、逐次的ステップ移動でのマルチビームの走査中の）ステップＳ１～Ｓ３でのサンプル２０８の移動は、ショートストロークステージ２０９Ｂを排他的に使用して実施される。従って、マルチビームのサブビーム処理エリア７４０を画定する細長い領域７２４の全てがステップＳ１～Ｓ３の単一の実行で形成されている間、ロングストロークステージ２０９Ａは、同じ位置に留まり得、及び／又は作動されなくてもよい。この手法は、走査中、移動のためにショートストロークを排他的に使用する際、正確で繰り返し可能なサンプルの動きを確実にし、それによりサブビーム処理エリア７４０が正確に確実に処理されることが保証される。

【0101】

[0123] いくつかの実施形態では、ステップＳ４での（例えば、各リープ変位中の）サンプル２０８の移動は、好ましくは排他的にロングストロークステージ２０９Ｂを使用して実施される。そのような移動は、ロングストロークに対するショートストロークの相対的な位置決めを妨げることなく、迅速に実現され得る。他の実施形態では、ロングストロークによるリープ変位中、ショートストロークもサンプルを移動させ、それによりサンプルの新しい部分上において、即ちリープ変位後、逐次的ステップ移動でのマルチビームの走査が再開され得る。有益には、サンプル表面をビーム経路に対して位置決めする際にショートストロークを関与させることなく、サンプルの新しい部分の処理を始めるために、新しい位置での移動を再開させることができる。

【0102】

[0124] いくつかの実施形態では、ステップＳ４での（例えば、各リープ変位中の）サンプルの変位は、サンプルに対向することが意図される電子光学コラムの対向面、例えば検出器に対する変位である。そのような対向面は、動作中にビームに曝されるようにステージ上で向けられ、構成されるステージの任意のフィーチャ、例えばサンプルから離れたステージの表面及び電子光学センサに対向し得る。コラムのそのような検出器は、使用時にサンプルの最も近くに配置される電子光学コラムの要素であり得る。コラム及びサンプルのサンプル対向面は、検出器の性能が最適化されるように、処理中に互いに近接して配置され得る。サンプルは、焦点などのサブビームのパラメータが最適化されるようにコラムに対して配置され得る。以下の説明では、サンプルの配置が使用されるが、これは、少なくともコラムの対向面の移動としても解釈されるべきであり、これは、検出器が作動可能であり得るためである。少なくとも作動可能な検出器に関する限り、参照により本明細書に組み込まれる２０１９Ｐ００４０７ＥＰ０２を参照されたい。

【0103】

[0125] いくつかの実施形態では、ステップＳ４での（例えば、各リープ変位中の）サンプルの変位は、サンプルがステップＳ１～Ｓ３での（例えば、逐次的ステップ移動でのマルチビームの走査中の）サンプルの移動中よりもコラムから更に離れて配置された状態で実施される。これは、例えば、ステージ２０９を使用して、サンプル２０８をコラムから離すように移動させることにより（例えば、サンプル２０８を下降させることにより）、及び／又はコラムを使用して、コラムの一部分、例えば検出器をサンプル２０８から離すように移動させることにより（例えば、検出器を上昇させることにより）実現され得る。換言すれば、サンプルとコラムとの間の隙間は、リープ変位中、例えばサンプルを上昇させることにより、少なくともコラムの要素、例えば検出器を下降させることによって低減され得る。従って、サンプル２０８とコラムとの間に相対的移動がもたらされて、それらの間の距離が増加する。相対的移動は、コラムの電子光学軸に対して垂直及び／又は平行であり得る。相対的移動は、ステップＳ４でのサンプルの変位前及び／又は後に実施され得る。従って、リープ変位のシーケンスを通したサンプル２０８の移動は、サンプルをビーム経路に沿って相対的に変位させることを含み得る。具体的には、ビーム経路に沿ったサンプルの相対的変位は、リープ変位でサンプルを移動させる前にサンプルとコラムとの間の距離を増加させることを含み得る。ビーム経路に沿ったサンプル２０８の相対的変位は、リープ変位でサンプルを移動させた後、サンプル２０８とコラムとの間の距離を減少させることを更に含み得る。

【0104】

[0126] ステップＳ４でのサンプルの変位を、サンプルがステップＳ１～Ｓ３でのサンプルの移動中よりもコラムから更に離れて配置された状態で実施することにより、サンプル２０８と、コラム、特にサンプルに近接するコラムの部分との間の衝突の危険性が低下する。この手法は、動作時にサンプルに近接し得るコラムの要素、例えばコラムの検出器との衝突の危険性を低下させることができる。検出器は、サンプル２０８から放出される荷電粒子を検出するように構成され得、サンプル表面にわたるサブビームの走査中、サンプル２０８に比較的近く、例えば表面に面して設けられる必要があり得る。検出器は、例えば、図７～図１０を参照して説明され、それに示されるようなものである。サンプルとコラムの対向面との間の距離は、３００マイクロメートル未満、２００マイクロメートル未満、１００マイクロメートル未満、５０～５マイクロメートル又は３０～１０マイクロメートルであり得る。ステップＳ４でのサンプルの変位中のサンプルとコラムの対向面との間の距離は、例えば、リープ変位中、１ｍｍ～１００マイクロメートルであり得る。衝突の危険性がそのように低減されることは、ステップＳ４で生じる比較的長い移動中、及び／又は例えばサンプルに隣接するコラムの部分に対するサンプルの相対的位置を検出するための高度なセンサシステムの必要性を減らすために、及び／又はサンプルのそのような長い移動中の衝突の危険性を低減させるための制御技術の必要性を減らすために有益であり得る。そのような移動は、１ｍｍ～３００ｍｍであり得る。

【0105】

[0127] 図２０に例示されるように、コラムのフットプリント７３２は、サブビーム処理エリアの全てを取り囲む、サンプル表面上の最小の境界ボックスとして画定され得る。従って、フットプリント７３２は、サブビーム処理エリアの全てを取り囲む、サンプル表面上の最小の境界ボックスの輪郭に対応する（例えば、同じである）輪郭又は境界を有する。最小の境界ボックスによって取り囲まれたサブビーム処理エリアは、リープ変位中、サンプルの単一位置（単一の名目処理位置と呼ばれ得る）で形成されたサブビーム処理エリアである。単一位置は、ロングストロークステージ２０９Ａの単一位置に対応し得る。単一位置は、逐次的ステップ移動での例えばステップＳ１～Ｓ３の単一の実施からの（例えば、ロングストロークステージ２０９Ａの１つの位置に対する）マルチビームの走査の単一の実施に対応し得る。従って、ステップＳ１～Ｓ３を含む構成では、コラムのフットプリント７３２は、ステップＳ１～Ｓ３の単一の実施からのサブビーム処理エリアの全てを取り囲む、サンプル表面上の最小の境界ボックスの輪郭に対応する輪郭を有するように画定され得る。コラムのフットプリントのサイズ及び形状は、コラムのマルチビーム出力表面（例えば、サンプル２０８に最も近い対物レンズアレイの一部分）のサイズ及び形状によって画定され得る。いくつかの実施形態では、（あるフットプリント７３２の中心７３０から別のフットプリント７３２の中心７３０まで矢印７３４によって概略的に示される）ステップＳ４でのサンプル２０８の変位の距離は、移動の方向に平行なフットプリントの寸法７３５に実質的に等しいか又はそれよりも大きい。ステップＳ４での移動の方向は、（ステップＳ１でのサンプル２０８の移動方向に対応する）第１の方向に平行であり得るか、又は（ステップＳ２でのサンプル２０８の予想される移動方向に対応する）第２の方向に平行であり得るか、又は図２０に例示されるように異なる方向であり得る。

【0106】

[0128] いくつかの実施形態では、図２１～図２３に例示されるように、ステップＳ１～Ｓ３での実施（例えば、逐次的ステップ移動でのマルチビームの走査の各実施）は、サブビーム処理エリアの複数のグループを画定する。サブビーム処理エリアの各グループは、フットプリント７３２の対応する部分に位置し得る。そのようなグループの場所２４１Ａ～Ｆ（以下では「グループ場所」２４１Ａ～Ｆと称する）は、図２１～図２３では、塗りつぶされた六角形として概略的に示される。

【0107】

[0129] 塗りつぶされた六角形の各々は、（六角格子上の）単一のサブビームに対応する領域を表す。六角形状は、マルチビームの対称性のために六角形である。各六角形は、単一のサブビームに割り当てられたサブビームのマルチビームの一部分（サブビームのアレイと呼ばれ得る）を表す。

【0108】

[0130] 異なる対称性を有するマルチビームについて、六角形以外の形状を敷き詰めることが適切であろう。図１５及び図１６を参照して上述したように、これらのグループ場所でのサブビーム処理エリアは、サブビームがサンプルにわたって走査される方法に起因して、典型的には正方形又は矩形となる。従って、サブビーム処理エリアの形状は、各サブビームに割り当てられたマルチビームの一部分の形状と異なり得る。各サブビームに関連するサブビーム処理エリアの面積は、サブビームに割り当てられたマルチビームの一部分の面積に等しくてもよい。

【0109】

[0131] 図２１及び図２２の塗りつぶされていない六角形は、サブビームが存在しない領域を表す。塗りつぶされていない六角形又はセルに対応するフットプリントのこのような領域は、未処理フットプリント部分と称され得る。このような未処理フットプリント部分は、ある方向において、例えばフットプリントの一方の側から反対の側までフットプリントにわたって延び得る。これは、例えば、コラムにおける構成又は他のフィーチャ（例えば、機械的剛性を向上させるスペーサ及び／又は検出器若しくは電子光学要素への又はそれらからのデータ信号ライン及び／又は電力供給ライン）を熱コンディショニング、例えば冷却するための空間を可能にするため、望ましい場合がある。熱コンディショニング構成を組み込んだアパーチャのアレイに関しては、参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年９月１８日に発行された欧州特許第２６３８５６０号を参照されたい。

【0110】

[0132] ステップＳ１～Ｓ３が実施されるとき、塗りつぶされた六角形に対応するサンプル表面上の各領域でサブビーム処理エリアが画定されることになる。従って、（サブビーム処理エリア自体が典型的には正方形又は矩形となるが）サブビーム処理エリアの各グループは、塗りつぶされた六角形の連続するグループによって表される。各グループ内のサブビーム処理エリアは、互いに対して部分的に重なり合うか又は隣接しており、他のグループのサブビーム処理エリアから分離されている。従って、各グループにおけるサブビーム処理エリアは、相互接続されており、相互接続されたサブビーム処理エリア又は隣接するサブビーム処理エリア（又は「相互接続されたエリア」）と称され得る。グループは、互いに分離されている。従って、各グループにおけるサブビーム処理エリアは、他の各グループのサブビーム処理エリアから分離されている（相互接続されていない）。図示する例では、ステップＳ１～Ｓ３の各実施に対して、３つのグループが３つの対応する領域に存在する（図２１の２４１Ａ～Ｃ及び図２２の２４１Ｄ～Ｆ）。

【0111】

[0133] ステップＳ４でのサンプルの変位（例えば、リープ変位）は、ステップＳ１～Ｓ３の１回の実施（例えば、逐次的ステップ移動でのマルチビームの走査）からのサブビーム処理エリアのグループがステップＳ１～Ｓ３の別の実施からのサブビーム処理エリアのグループに対して位置決めされて、サブビーム処理エリアの少なくとも１つの連続する拡大グループを形成するようなものである。拡大グループは、サブビーム処理エリアのグループの２つ以上を含む。これは、例えば、図２１～図２３に示すように、拡大グループが、ステップＳ１～Ｓ３の異なる実施から生成されるグループをインターリーブすることによって形成されるように、ステップＳ４でサンプル２０８の変位を構成することによって実現され得る。

【0112】

[0134] 図示する例では、ステップＳ１～Ｓ３の最初の実行において、サブビーム処理エリアの３つのグループが形成される。３つのグループは、図２１に示すように、グループ場所２４１Ａ～Ｃにある。次いで、サンプル２０８は、ステップＳ４で新しい位置に移動、例えばステップ移動する（例えば、更なるリープ変位）。この移動の結果、ステップＳ１～Ｓ３の２回目の実行が行われて、図２２に示すように、サンプル表面の異なるグループ場所２４１Ｄ～Ｆに更なるサブビーム処理エリアが画定される。従って、ステップＳ１～Ｓ３のそれぞれの実行は、異なる名目処理位置にステージが存在して実施される。これは、ステージが、名目処理位置（これは、単に処理位置と称され得るが、以下で説明するように、そのような処理位置の各々でステージのいくつかの小さい移動が生じ得る）の対応するシーケンスにより、一連のリープ変位を実施して、コラムに対してサンプル２０８を移動させることによって実現され得る。

【0113】

[0135] 名目処理位置の各々では、マルチビームがサンプル表面にわたって走査されて、各サブビームでサブビーム処理エリアが処理される。結果として生じるサブビーム処理エリアは、相互接続されたサブビーム処理エリアの複数のグループを含む（隣接するサブビーム処理エリアと呼ばれ得る）。グループは、互いに分離されている。ステージが名目処理位置にある間、ステージの小さい移動（例えば、ステップＳ１～Ｓ３を参照して上述した小さい移動）が生じ得る。

【0114】

[0136] 各リープ変位は、各名目処理位置で行われる小さい移動の何れよりも長く、典型的には何倍も長い。リープ変位は、サンプル表面でのマルチビームのピッチの２倍に等しいか又はそれよりも大きく、任意選択で何倍も長い。実際には、リープ変位が何倍も長い、例えばピッチの１０～１００倍である実施形態が存在する。相互接続されたサブビーム処理エリアの対応する隣接領域は、サブビーム処理エリアの対応する列数、例えば１０～１００列の幅であり得る。上述したように、いくつかの構成では、リープ変位は、１ｍｍ～３００ｍｍである。リープ変位は、典型的には、インターリーブが使用される構成での範囲の下限近くにあり得、例えば、ビームピッチの約１０倍であり得る。インターリーブが使用されない場合にも、リープ変位は、その範囲の下限近くにあり得るが、それより大きくてもよい。

【0115】

[0137] いくつかの構成では、名目処理位置は、名目処理位置の１つに形成された相互接続されたサブビーム処理エリアのグループの少なくとも１つが、名目処理位置の異なる１つに形成された相互接続されたサブビーム処理エリアのグループの少なくとも２つの間にインターリーブされるようなものである。これは、図２１～図２３に例示され、ステップＳ１～Ｓ３が名目処理位置の各々で実施される場合を参照して以下で更に詳細に説明される。他の構成では、ステップＳ１～Ｓ３以外のステップを使用して、相互接続されたサブビーム処理エリアのグループが名目処理位置の各々に生成され得る。

【0116】

[0138] 図２１～図２３の例では、図２１に示すグループ場所２４１Ａ～Ｃは、インターリーブを行うために、図２２に示すグループ場所２４１Ｄ～Ｆに対して変位されている。この例では、ステップＳ１～Ｓ３の２回の実施の累積効果の結果、サブビーム処理エリアのグループは、図２３に示すように画定される。（図２３では、最初の実行がより低いこと、例えば２回の実行間のサンプルの移動が格子の２セル分だけ直交方向に変位されていることに留意されたい。この詳細は、必要ではなく、各実行の異なるグループ場所が認識され得るように含まれているにすぎない。）従って、サブビーム処理エリアのグループがこのように結合されて、サブビーム処理エリアの拡大グループを形成する。拡大グループにおけるサブビーム処理エリアは、相互接続され、少なくとも１つのインターリーブされたグループを含む。（例えば、サブビーム処理エリアのより小さいグループをインターリーブすることによって形成される）サブビーム処理エリアの拡大グループにより、フィーチャ、例えば冷却構成が設けられ、それに対応して、マルチビームのサブビームによる処理エリアの完全なカバレージが妨げられる場所でもサンプル表面の大きい領域の連続的なカバレージが可能になる。インターリーブを可能にするために、サブビーム処理エリアのグループの幅は、グループ間の分離幅と同様であり得る。従って、サブビーム処理エリアのグループと、未処理フットプリント部分に対応するサンプルの表面とは、同様の幅、例えばサブビーム処理エリアの２倍以上の幅を有し得る。従って、サブビーム処理エリアのグループが、以前には未処理であったフットプリント部分上にマッピングされて、サブビーム処理エリアのグループをインターリーブさせ、サンプル表面の連続的なカバレージを可能にし得る。従って、未処理フットプリント部分の合計幅がフットプリント幅の最大５０パーセントを占め得る。そのようなインターリーブを伴う実施形態では、（例えば、ステップＳ４での）リープ変位でのサンプルの変位の距離は、移動方向に平行なフットプリントの寸法未満となる（フットプリントの寸法よりも小さくなる）（例えば、図２０を参照して上述した状況とは対照的に）。従って、そのようなフットプリントは、サブビーム処理エリアのピッチの６倍以上の幅を有し得る。このような構成により、未処理部分の両側に２つのグループがあることになる。異なる構成では、フットプリントは、所望の数のグループを有して、所望の数のサブビーム処理エリアのピッチとなるように寸法決めされ得る。未処理フットプリント部分の数は、グループの数又はそれよりも１つ少ない数に対応し得る。

【0117】

[0139] 従って、サブビームのアレイ、例えばマルチビームは、例えば、サブビームが構成される２つの次元を有し得る。アレイの次元の１つでは、アレイは、少なくとも３つ、好ましくは少なくとも４つのサブビームを含む。少なくとも４つのサブビームは、少なくとも２つのグループ及び少なくとも１つの未処理部分（又は未処理フットプリント部分）に含まれる。未処理部分は、それぞれグループの２つの間にあるか又はその間にインターリーブされる。グループ及び未処理の一部分は、アレイ全体にわたり、例えばサブビームのピッチの数倍の大きさ、例えば２倍、３倍、５倍、１０倍、５０倍、１００倍超又はそれよりも大きい寸法を有してアレイの他の次元に延びる。

【0118】

[0140] 本開示の実施形態は、以下の番号付けされた条項で定められる。
条項１．荷電粒子ツール（又は荷電粒子系）であって、サンプル表面を有するサンプルを支持するためのステージと、荷電粒子のサブビームのマルチビームをサンプル表面上に導くように構成されたコラムとを含み、（ａ）ステージを使用して、第１の方向に平行な方向にサンプルを移動させながら、コラムを使用して、第２の方向に平行な方向にマルチビームをサンプル表面にわたって繰り返し走査し、それによりサンプル表面上の細長い領域を各サブビームで処理することと、（ｂ）ステージを使用して、サンプルを第１の方向に対して斜め又は直角の方向に変位させることと、（ｃ）（ａ）及び（ｂ）を複数回繰り返して、更なる細長い領域を各サブビームで処理することであって、結果として生じる複数の処理された細長い領域は、各サブビームのサブビーム処理エリアを画定する、処理することとを順番に実施するようにステージ及びコラムを制御するように構成される、荷電粒子ツール（又は荷電粒子系）。

【0119】

条項２．（ａ）でのコラムによるマルチビームの走査の最大範囲は、サンプル表面でのマルチビームにおけるサブビームの最小ピッチよりも小さい、条項１に記載のツール（又は系）。

【0120】

条項３．（ｂ）でのサンプルの変位の距離は、各サブビーム処理エリアにおける複数の処理された細長い領域が部分的に重なり合うか又は隣接するようなものである、条項１又は２に記載のツール（又は系）。

【0121】

条項４．（ａ）でのサンプルの移動の距離は、マルチビームにおけるサブビームの、サンプル表面での第１の方向のピッチに実質的に等しい、条項１～３の何れか一項に記載のツール（又は系）。

【0122】

条項５．（ａ）～（ｃ）の実施は、互いに対して部分的に重なり合うか又は隣接するサブビーム処理エリアの少なくとも１つのグループを画定する、条項１～４の何れか一項に記載のツール（又は系）。

【0123】

条項６．（ｂ）でのサンプルの変位は、第２の方向に平行である、先行する条項の何れか一項に記載ツール（又は系）。

【0124】

条項７．（ａ）でのコラムによるサンプルにわたるマルチビームの走査が全て同じ方向に実施されるように構成される、先行する条項の何れか一項に記載のツール（又は系）。

【0125】

条項８．（ａ）でのコラムによるサンプルにわたるマルチビームの走査が交互の方向に実施され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。

【0126】

条項９．（ａ）及び（ｂ）の繰り返しの実施中の（ａ）におけるサンプルの移動が交互の方向におけるものであるように構成される、先行する条項の何れか一項に記載のツール（又は系）。

【0127】

条項１０．（ａ）及び（ｂ）の繰り返しの実施中の（ａ）におけるサンプルの移動が全て同じ方向におけるものであるように構成される、条項１～８の何れか一項に記載のツール（又は系）。

【0128】

条項１１．ステップ（ａ）～（ｃ）後、（ｄ）ステージを使用して、サンプル表面でのマルチビームにおけるサブビームのピッチの少なくとも２倍に等しい距離だけサンプルを変位させることと、（ｅ）（ａ）～（ｄ）を繰り返すこととを順番に実施するようにステージ及びコラムを制御するように更に構成される、先行する条項の何れか一項に記載のツール（又は系）。

【0129】

条項１２．ステージは、独立に作動可能なロングストロークステージ及びショートストロークステージを含み、ロングストロークステージの運動の最大範囲は、ショートストロークステージの運動の最大範囲よりも長い、条項１１に記載のツール（又は系）。

【0130】

条項１３．（ａ）～（ｃ）において、好ましくは排他的にショートストロークステージを使用してサンプルを移動させるように構成される、条項１２に記載のツール（又は系）。

【0131】

条項１４．（ｄ）において、好ましくは排他的にロングストロークステージを使用してサンプルを移動させるように構成される、条項１２又は１３に記載のツール（又は系）。

【0132】

条項１５．（ｄ）でのサンプルの変位が、サンプルが（ａ）～（ｃ）でのサンプルの移動中よりもコラムから更に離れて配置された状態で実施されるように構成される、条項１１～１４の何れか一項に記載のツール（又は系）。

【0133】

条項１６．コラムのフットプリントは、（ａ）～（ｃ）の実施からのサブビーム処理エリアの全てを取り囲む、サンプル表面上の最小の境界ボックスとして画定され、（ｄ）でのサンプルの変位の距離は、移動の方向に平行なフットプリントの寸法に実質的に等しいか又はそれよりも大きい、条項１１～１５の何れか一項に記載のツール（又は系）。

【0134】

条項１７．（ａ）～（ｃ）の実施は、サブビーム処理エリアの複数のグループを画定し、各グループ内のサブビーム処理エリアは、互いに対して部分的に重なり合うか又は隣接しており、他のグループのサブビーム処理エリアから分離されている、条項１１～１６の何れか一項に記載のツール（又は系）。

【0135】

条項１８．（ｄ）でのサンプルの変位は、（ａ）～（ｃ）の１つの実施からのサブビーム処理エリアのグループが（ａ）～（ｃ）の別の実施からのサブビーム処理エリアのグループに対して位置決めされて、サブビーム処理エリアの２つ以上のグループを含む、サブビーム処理エリアの少なくとも１つの拡大グループを形成するようなものである、条項１７に記載ツール（又は系）。

【0136】

条項１９．（ｄ）でのサンプルの変位は、（ａ）～（ｃ）の異なる実施からのグループをインターリーブすることによって拡大グループが形成されるように実施される、条項１８に記載のツール（又は系）。

【0137】

条項２０．コラムのフットプリントは、（ａ）～（ｃ）の実施からのサブビーム処理エリアの全てを取り囲む、サンプル表面上の最小の境界ボックスとして画定され、（ｄ）でのサンプルの変位の距離は、移動の方向に平行なフットプリントの寸法よりも小さい、条項１７～１９の何れか一項に記載のツール（又は系）。

【0138】

条項２１．（ａ）～（ｅ）を実施するようにステージ及びコラム並びに任意選択で静電偏向器を制御するように構成されたコントローラを含む、条項１１～２０の何れか一項に記載のツール（又は系）。

【0139】

条項２２．サンプルから放出される荷電粒子を検出するように構成された検出器を更に含む、先行する条項の何れか一項に記載のツール（又は系）。

【0140】

条項２３．コラムは、（ａ）でのサンプルにわたるマルチビームの走査を実施するように構成された静電偏向器を含む、先行する条項の何れか一項に記載のツール（又は系）。

【0141】

条項２４．荷電粒子ツール（又は荷電粒子系）であって、サンプル表面を有するサンプルを支持するためのステージと、荷電粒子のサブビームのマルチビームをサンプル表面上に導くように構成されたコラムとを含み、サンプル表面の一部分は、サンプル表面に面するコラムのマルチビーム出力領域に対応し、ツールは、マルチビームのサブビームによってその一部分が走査されるようにステージ及びコラムを制御するように構成され、その一部分の部分は、各サブビームに割り当てられ、ステージは、サンプルを第１の方向に対して斜め又は直角の方向に逐次的ステップ移動で変位させ、各ステップにおいて、各サブビームが、対応する部分にわたって第１の方向に平行な方向に走査するように、各ステップでサンプルを第１の方向に平行な方向に移動させるように構成され、コラムは、第１の方向に平行な方向のサンプルの移動中、第２の方向に平行な方向にマルチビームをサンプル表面にわたって繰り返し走査するように構成される、荷電粒子ツール（又は荷電粒子系）。

【0142】

[0141] 条項２５．荷電粒子系であって、サンプル表面を有するサンプルを支持し、異なる方向に移動及びステップ移動させるように構成されたステージと、荷電粒子のサブビームのアレイをサンプル表面上に導き、サンプル表面上で走査するように構成されたコラムであって、サンプル表面のサブビーム処理エリアは、サブビームのアレイのそれぞれのサブビームに関連する、コラムと、走査するようにコラムを制御し、移動及びステップ移動するようにステージを制御するように構成されたコントローラとを含み、サンプル表面をサブビームのアレイに対してある方向に移動させながら、サブビームをサンプル表面にわたって異なる方向に繰り返し走査し、それによりそれぞれのサブビームに関連するサブビーム処理エリアの細長い領域を処理し、サブビーム処理エリア内の細長い領域に対してステージをステップ移動させるように構成される、荷電粒子系。

【0143】

[0142] 条項２６．サブビーム処理エリアの細長い領域を更に処理するように更に構成される、条項２５に記載の系。

【0144】

[0143] 条項２７．それぞれのサブビームのサブビーム処理エリアを画定するために細長い領域を更に処理するように構成される、条項２６に記載の系。

【0145】

[0144] 条項２８．各サブビームに関連するサブビーム処理エリアの長さは、サンプル表面でのサブビームのアレイにおけるサブビームのピッチに等しい、条項２５～２７の何れか一項に記載の系。

【0146】

[0145] 条項２９．細長い領域の長さは、サンプル表面でのサブビームのアレイにおけるサブビームのピッチに等しい、条項２５～２８の何れか一項に記載の系。

【0147】

[0146] 条項３０．各サブビームに関連するサブビーム処理エリアの面積は、サブビームに割り当てられたアレイの一部分の面積に等しい、条項２５～２９の何れか一項に記載の系。

【0148】

[0147] 条項３１．サブビーム処理エリアの形状は、その一部分の形状と異なる、条項３０に記載の系。

【0149】

[0148] 条項３２．サブビームのアレイに対するサンプル表面の移動が連続移動であるように構成される、条項２５～３１の何れか一項に記載の系。

【0150】

[0149] 条項３３．サブビームのアレイに対するサンプル表面の移動が、サブビームの走査に対して直交する方向におけるものであるように構成される、条項２５～３２の何れか一項に記載の系。

【0151】

[0150] 条項３４．サブビームのアレイに対するサンプル表面の移動が、ステージのステップ移動に対して直交する方向におけるものであるように構成される、条項２５～３３の何れか一項に記載の系。

【0152】

[0151] 条項３５．荷電粒子系であって、サンプル表面を有するサンプルを支持するためのステージと、荷電粒子のサブビームのマルチビームをサンプル表面上に導くように構成されたコラムとを含み、サンプル表面の一部分は、サンプル表面に面するコラムのマルチビーム出力領域に対応し、系は、マルチビームのサブビームによってその一部分が走査されるようにステージ及びコラムを制御するように構成され、その一部分の部分は、各サブビームに割り当てられ、系は、サンプルを第１の方向に対して斜め又は直角の方向に逐次的ステップ移動で変位させ、各ステップにおいて、各サブビームが、対応する部分にわたって第１の方向に平行な方向に走査するように、各ステップでサンプルを第１の方向に平行な方向に移動させるようにステージを制御するように構成され、系は、第１の方向に平行な方向のサンプルの移動中、第２の方向に平行な方向にマルチビームをサンプル表面にわたって繰り返し走査するようにコラムを制御するように構成される、荷電粒子系。

【0153】

[0152] 条項３６．第２の方向に平行な方向のコラムによるマルチビーム繰り返し走査中のコラムによるマルチビームの走査の最大範囲は、サンプル表面でのマルチビームにおけるサブビームの最小ピッチよりも小さい、条項３５に記載の系。

【0154】

[0153] 条項３７．逐次的ステップ移動の各々での第１の方向に対して斜め又は直角の方向におけるステージによるサンプルの変位の距離が、第２の方向に平行な方向のコラムによるマルチビームの繰り返し走査中のコラムによるマルチビームの走査の最大範囲よりも小さいように構成される、条項３６に記載の系。

【0155】

[0154] 条項３８．ステップ移動の各々での第１の方向に平行な方向のサンプルの移動の距離が、マルチビームにおけるサブビームの、サンプル表面での第１の方向のピッチに実質的に等しいように構成される、条項３５～３７の何れか一項に記載の系。

【0156】

[0155] 条項３９．第１の方向に平行な方向でのサンプルの移動中の第２の方向に平行な方向におけるサンプル表面にわたるマルチビームの走査が全て同じ方向に実施されるように構成される、条項３５～３８の何れか一項に記載の系。

【0157】

[0156] 条項４０．逐次的ステップ移動でのマルチビームの走査により、サブビーム処理エリアが各サブビームで処理されるように構成される、条項３５～３９の何れか一項に記載の系。

【0158】

[0157] 条項４１．逐次的ステップ移動でマルチビームの走査を複数回実施して、対応する複数のサブビーム処理エリアを各サブビームで形成し、好ましくは逐次的ステップ移動でのマルチビームの走査の各実施後、リープ変位を実施するように構成され、リープ変位は、サンプル表面でのマルチビームにおけるサブビームのピッチの少なくとも２倍に等しい距離だけサンプルを変位させることを含む、条項４０に記載の系。

【0159】

[0158] 条項４２．ステージは、独立に作動可能なロングストロークステージ及びショートストロークステージを含み、ロングストロークステージの運動の最大範囲は、ショートストロークステージの運動の最大範囲よりも長く、系は、逐次的ステップ移動でのマルチビームの走査中、排他的にショートストロークステージを使用して、サンプルを移動させるように構成され、系は、各リープ変位中、好ましくは排他的にロングストロークステージを使用してサンプルを移動させるように構成される、条項４１に記載の系。

【0160】

[0159] 条項４３．リープ変位中のサンプルの移動が、サンプルが逐次的ステップ移動でのマルチビームの走査中よりもコラムから更に離れて配置された状態で実施されるように構成される、条項４２に記載の系。

【0161】

[0160] 条項４４．コラムのフットプリントは、逐次的ステップ移動でのマルチビームの走査の一回の実施からのサブビーム処理エリアの全てを取り囲む、サンプル表面上の最小の境界ボックスとして画定され、好ましくは、各リープ変位の距離は、変位の方向に平行なフットプリントの寸法に実質的に等しいか又はそれよりも大きい、条項４１～４３の何れか一項に記載の系。

【0162】

[0161] 条項４５．逐次的ステップ移動でのマルチビームの走査の各実施は、サブビーム処理エリアの複数のグループを画定し、各グループ内のサブビーム処理エリアは、互いに対して部分的に重なり合うか又は隣接しており、他のグループのサブビーム処理エリアから分離されている、条項４１～４３の何れか一項に記載の系。

【0163】

[0162] 条項４６．リープ変位の少なくとも１つは、逐次的ステップ移動でのマルチビームの走査の１回の実施からのサブビーム処理エリアのグループが逐次的ステップ移動でのマルチビームの走査の別の実施からのサブビーム処理エリアのグループに対して位置決めされて、サブビーム処理エリアの２つ以上のグループを含む、サブビーム処理エリアの少なくとも１つの拡大グループを形成するようなものである、条項４５に記載の系。

【0164】

[0163] 条項４７．リープ変位の少なくとも１つは、逐次的ステップ移動でのマルチビームの走査の異なる実施からのグループをインターリーブすることによって拡大グループが形成されるようなものである、条項４６に記載の系。

【0165】

[0164] 条項４８．荷電粒子系であって、サンプル表面を有するサンプルを支持し、移動させるように構成されたステージと、荷電粒子のサブビームのアレイをサンプル表面上に導き、サンプル表面上で走査するように構成されたコラムと、コントローラであって、（ａ）サンプル表面をサブビームのアレイに対してある方向に移動させながら、サブビームをサンプル表面にわたって異なる方向に繰り返し走査し、それによりサンプル表面上の細長い領域を各サブビームで処理することと、（ｂ）各サブビームに関連する、サンプル表面のサブビーム処理エリア内で細長い領域に対してステージを変位させることと、（ｃ）ステップ（ａ）及び（ｂ）を繰り返して、サブビームのサブビーム処理エリアを一緒に画定する複数の細長い領域を各サブビームで処理することとを行うようにステージ及びコラムを制御するように構成されるコントローラとを含む荷電粒子系。

【0166】

[0165] 条項４９．荷電粒子系であって、サンプル表面を有するサンプルを支持するように構成されたステージと、荷電粒子のサブビームのアレイをサンプル表面の一部分上に導くように構成されたコラムとを含み、その一部分の部分は、各サブビームに割り当てられ、ステージ及びコラムは、その一部分がサブビームによって走査されるように制御されるように構成され、ステージは、ステップ移動において及びステップ移動間において、第１の方向に対して角度をなす方向にサンプルを変位させて、第１の方向に平行にサンプルを移動させるように構成され、コラムは、第１の方向に平行なサンプルの移動中、サンプル表面にわたってマルチビームを第２の方向に繰り返し走査するように構成され、それにより、ステップ移動ごとに、サブビームのアレイの各サブビームは、サブビームに割り当てられた部分の細長い領域を走査する、荷電粒子系。

【0167】

[0166] 条項５０．細長い領域の部分の長さ及び／又は細長い領域の長さは、サンプル表面でのサブビーム間のピッチに等しい、条項４９に記載の系。

【0168】

[0167] 条項５１．荷電粒子系であって、サンプル表面を有するサンプルを支持するためのステージと、荷電粒子のサブビームのマルチビームをサンプル表面上に導くように構成されたコラムとを含み、名目処理位置の対応するシーケンスを通して、ステージに、コラムに対してサンプルを移動させるように構成されるか、又はステージがリープ変位のシーケンスを実施して、コラムに対してサンプルを移動させるように構成されるかの何れかであり、各リープ変位は、サンプル表面でのマルチビームのピッチの２倍に等しいか又はそれよりも大きく、系は、名目処理位置の各々でサンプル表面にわたってマルチビームを走査して、各サブビームでサブビーム処理エリアを処理するように構成され、結果として生じるサブビーム処理エリアは、相互接続されたサブビーム処理エリアの複数のグループを含み、このグループは、互いに分離され、名目処理位置は、名目処理位置の１つに形成された相互接続されたサブビーム処理エリアのグループの少なくとも１つが、名目処理位置の異なる１つに形成された相互接続されたサブビーム処理エリアのグループの少なくとも２つの間にインターリーブされるようなものである、荷電粒子系。

【0169】

[0168] 条項５２．リープ変位の少なくとも１つは、リープ変位の方向に平行なコラムのフットプリントの寸法よりも小さく、コラムのフットプリントは、名目処理位置の１つの位置に形成されたサブビーム処理エリアの全てを取り囲む、サンプル表面上の最小の境界ボックスとして画定される、条項５１に記載の系。

【0170】

[0169] 条項５３．インターリーブは、少なくとも１つのインターリーブされたグループを含む相互接続されたサブビーム処理エリアの拡大グループを形成する、条項５１又は５２に記載の系。

【0171】

[0170] 条項５４．荷電粒子のマルチビームを使用してサンプルを処理する方法であって、荷電粒子のサブビームのマルチビームをサンプルのサンプル表面上に導くように構成されたコラム提供することと、（ａ）第１の方向に平行な方向にサンプルを移動させながら、コラムを使用して、第２の方向に平行な方向にマルチビームをサンプル表面にわたって繰り返し走査し、それによりサンプル表面上の細長い領域を各サブビームで処理するステップと、（ｂ）サンプルを第１の方向に対して斜め又は直角の方向に変位させるステップと、（ｃ）ステップ（ａ）及び（ｂ）を複数回繰り返して、更なる細長い領域を各サブビームで処理するステップであって、結果として生じる複数の処理された細長い領域は、各サブビームのサブビーム処理エリアを画定する、ステップとを順番に実施することとを含む方法。

【0172】

[0171] 条項５５．荷電粒子のサブビームのマルチビームをサンプルのサンプル表面上に導くように構成されたコラムによって提供される荷電粒子のマルチビームを使用して、サンプルを処理する方法であって、（ａ）望ましくはマルチビームの経路に対する第１の方向に平行な方向において、マルチビームにおけるサブビームの、サンプル表面での第１の方向のピッチに実質的に等しい距離だけサンプルを移動させながら、コラムを使用して、第２の方向に平行な方向にマルチビームをサンプル表面、望ましくは第１の方向と異なるマルチビームの経路に対するサンプル表面にわたって繰り返し走査し、それにより望ましくはサブビームのサンプル表面のピッチの長さに対応する、サンプル表面上の細長い領域を各サブビームで処理するステップと、（ｂ）サンプルを、望ましくはステップ移動方向であり得るマルチビームの経路に対する第１の方向に対して斜め又は直角の方向に変位させるステップであって、望ましくはそれによりサンプルの変位の方向が第１の方向と異なり、好ましくは第２の方向に平行になる、ステップと、（ｃ）ステップ（ａ）及び（ｂ）を複数回繰り返して、細長い領域を各サブビームで更に処理するステップであって、結果として生じる複数の処理された細長い領域は、各サブビームのサブビーム処理エリアを画定し、望ましくは、各サブビームに対するサブビーム処理エリアは、実質的にステップ移動方向の変位の累積となるようにステップ移動で寸法決めされ、望ましくは、各サブビームに対するサブビーム処理エリアは、第２の方向のサブビーム処理エリアのピッチに対応するようにステップ移動方向に寸法決めされ、好ましくは、細長い領域は、各サブビームのサブビーム処理エリアに重なり、望ましくは、マルチビームは、少なくとも２つの次元を有するサブビームのアレイを含み、望ましくは、アレイは、アレイの２つの次元のうちの１つの次元に少なくとも４つのサブビームを含み、好ましくは、少なくとも４つのサブビームは、少なくとも２つのグループ及び未処理部分に含まれ、好ましくは、未処理部分は、２つのグループ間にあり、グループ及び未処理の一部分は、アレイ全体にわたってアレイの他の次元に延びる、ステップとを順番に実施することを含む方法。

【0173】

[0172] 条項５６．（ａ）でのコラムによるマルチビームの走査の最大範囲は、サンプル表面でのマルチビームにおけるサブビームの最小ピッチよりも小さい、条項５４又は５６に記載の方法。

【0174】

[0173] 条項５７．（ｂ）でのサンプルの変位の距離は、各サブビーム処理エリアにおける複数の処理された細長い領域が部分的に重なり合うか又は隣接するようなものである、条項５４又は５６に記載の方法。

【0175】

[0174] 条項５８．（ａ）でのサンプルの移動の距離は、マルチビームにおけるサブビームの、サンプル表面での第１の方向のピッチに実質的に等しい、条項５４～５７の何れか一項に記載の方法。

【0176】

[0175] 条項５９．（ａ）～（ｃ）の実施は、互いに対して部分的に重なり合うか又は隣接するサブビーム処理エリアの少なくとも１つのグループを画定する、条項５４～５８の何れか一項に記載の方法。

【0177】

[0176] 条項６０．（ｂ）でのサンプルの変位は、第２の方向に平行である、条項５４～５９の何れか一項に記載の方法。

【0178】

[0177] 条項６１．（ａ）でのコラムによるサンプルにわたるマルチビームの走査は、全て同じ方向に実施される、条項５４～６０の何れか一項に記載の方法。

【0179】

[0178] 条項６２．（ａ）でのコラムによるサンプルにわたるマルチビームの走査は、交互の方向に実施される、条項５４～６０の何れか一項に記載の方法。

【0180】

[0179] 条項６３．（ａ）及び（ｂ）の繰り返しの実施中の（ａ）におけるサンプルの移動は、交互の方向におけるものである、条項５４～６２の何れか一項に記載の方法。

【0181】

[0180] 条項６４．（ａ）及び（ｂ）の繰り返しの実施中の（ａ）におけるサンプルの移動は、全て同じ方向におけるものである、条項５４～６２の何れか一項に記載のツール（又は系）。

【0182】

[0181] 条項６５．ステップ（ａ）～（ｃ）後、少なくとも（ｄ）サンプル表面でのマルチビームにおけるサブビームのピッチの少なくとも２倍に等しい距離だけサンプルを変位させるステップと、（ｅ）（ａ）～（ｄ）を繰り返すステップとを順番に実施することを更に含み、望ましくは、ステップ（ａ）～（ｃ）後は、各サブビームに対するサブビーム処理エリアが、望ましくはそれぞれのサブビームによる複数の処理された細長い領域によって画定された後を含む、条項５４～６４の何れか一項に記載の方法。

【0183】

[0182] 条項６６．サンプルは、独立に作動可能なロングストロークステージ及びショートストロークステージを使用して移動され、ロングストロークステージの運動の最大範囲は、ショートストロークステージの運動の最大範囲よりも長い、条項６５に記載の方法。

【0184】

[0183] 条項６７．ステップ（ａ）～（ｃ）において、サンプルは、好ましくは排他的にショートストロークステージを使用して移動される、条項６６に記載の方法。

【0185】

[0184] 条項６８．サンプルは、ステップ（ｄ）において、好ましくは排他的にロングストロークステージを使用して移動される、条項６６又は６７に記載の方法。

【0186】

[0185] 条項６９．（ｄ）でのサンプルの変位は、サンプルが（ａ）～（ｃ）でのサンプルの移動中よりもコラムから更に離れて配置された状態で実施される、条項６５～６８の何れか一項に記載の方法。

【0187】

[0186] 条項７０．コラムのフットプリントは、（ａ）～（ｃ）の実施からのサブビーム処理エリアの全てを取り囲む、サンプル表面上の最小の境界ボックスとして画定され、（ｄ）でのサンプルの変位の距離は、移動の方向に平行なフットプリントの寸法に実質的に等しいか又はそれよりも大きい、条項６５～６９の何れか一項に記載の方法。

【0188】

[0187] 条項７１．（ａ）～（ｃ）の実施は、サブビーム処理エリアの複数のグループを画定し、各グループ内のサブビーム処理エリアは、互いに対して部分的に重なり合うか又は隣接しており、他のグループのサブビーム処理エリアから分離されている、条項６５～７０の何れか一項に記載の方法。

【0189】

[0188] 条項７２．（ｄ）でのサンプルの変位は、（ａ）～（ｃ）の１つの実施からのサブビーム処理エリアのグループが（ａ）～（ｃ）の別の実施からのサブビーム処理エリアのグループに対して位置決めされて、サブビーム処理エリアの２つ以上のグループを含む、サブビーム処理エリアの少なくとも１つの拡大グループを形成するようなものである、条項７１に記載の方法。

【0190】

[0189] 条項７３．（ｄ）でのサンプルの変位は、（ａ）～（ｃ）の異なる実施からのグループをインターリーブすることによって拡大グループが形成されるように実施される、条項７２に記載の方法。

【0191】

[0190] 条項７４．コラムのフットプリントは、（ａ）～（ｃ）の実施からのサブビーム処理エリアの全てを取り囲む、サンプル表面上の最小の境界ボックスとして画定され、（ｄ）でのサンプルの変位の距離は、移動の方向に平行なフットプリントの寸法よりも小さい、条項７１～７３の何れか一項に記載の方法。

【0192】

[0191] 条項７５．サンプルから放出された荷電粒子を検出することを更に含む、条項５４～７４の何れか一項に記載の方法。

【0193】

[0192] 条項７６．荷電粒子のサブビームのマルチビームをサンプルのサンプル表面上に導くように構成されたコラムを使用して、荷電粒子のマルチビームを使用してサンプルを処理する方法であって、名目処理位置の対応するシーケンスを通して、リープ変位のシーケンスによってサンプルを移動させることであって、各リープ変位は、サンプル表面でのマルチビームのピッチの２倍に等しいか又はそれよりも大きい、移動させることと、それぞれの名目処理位置でサンプル表面にわたってマルチビームを走査して、サブビーム処理エリアを各サブビームで処理することとを含み、結果として生じるサブビーム処理エリアは、相互接続されたサブビーム処理エリアの複数のグループを含み、このグループは、互いに分離され、名目処理位置は、名目処理位置の１つに形成された相互接続されたサブビーム処理エリアのグループの少なくとも１つが、名目処理位置の異なる１つに形成された相互接続されたサブビーム処理エリアのグループの少なくとも２つの間にインターリーブされるようなものである、方法。

【0194】

[0193] 条項７７．リープ変位の少なくとも１つは、リープ変位の方向に平行なコラムのフットプリントの寸法よりも小さく、コラムのフットプリントは、名目処理位置の１つの位置に形成されたサブビーム処理エリアの全てを取り囲む、サンプル表面上の最小の境界ボックスとして画定される、条項７６に記載の方法。

【0195】

[0194] 条項７８．インターリーブは、少なくとも１つのインターリーブされたグループを含む相互接続されたサブビーム処理エリアの拡大グループを形成する、条項７６又は７５に記載の方法。

【0196】

[0195] 条項７９．荷電粒子系であって、サンプル表面を有するサンプルを支持するためのステージと、荷電粒子のサブビームのマルチビームをサンプル表面上に導くように構成されたコラムとを含み、ステージに、リープ変位のシーケンスを通して、対応する処理位置間でサンプルを移動させるように構成され、各リープ変位は、サンプル表面でのマルチビームのピッチの２倍に等しいか又はそれよりも大きく、系は、それぞれの名目処理位置でサンプル表面にわたってマルチビームを走査して、各サブビームによってサブビーム処理エリアを処理するように構成され、結果として生じるサブビーム処理エリアは、隣接するサブビーム処理エリアの複数の分離されたグループを含み、処理位置は、処理位置の１つに形成されたグループの少なくとも１つが、異なる処理位置に形成された少なくとも２つのグループ間にインターリーブされるようなものである、荷電粒子系。

【0197】

[0196] 条項８０．荷電粒子のサブビームのマルチビームをサンプルの表面上に導くように構成されたコラムを使用して、荷電粒子のマルチビームを使用してサンプルを処理する方法であって、リープ変位のシーケンスを通して、対応する処理位置間でサンプルを移動させることを含み、各リープ変位は、サンプル表面でのマルチビームのピッチの２倍に等しいか又はそれよりも大きく、各処理位置でマルチビームが表面にわたって走査されて、各サブビームによってサブビーム処理エリアを処理し、結果として生じるサブビーム処理エリアは、隣接するサブビーム処理エリアの複数の分離されたグループを含み、処理位置は、処理位置の１つに形成されたグループの少なくとも１つが、異なる処理位置に形成された少なくとも２つのグループ間にインターリーブされるようなものである、方法。

【0198】

[0197] 条項８１．荷電粒子のサブビームのマルチビームをサンプルの表面上に導くように構成されたコラムを使用して、荷電粒子のマルチビームを使用してサンプルを処理する方法であって、リープ変位のシーケンスを通して、対応する処理位置間でサンプルを移動させることであって、各リープ変位は、サンプル表面でのマルチビームのピッチの２倍に等しいか又はそれよりも大きい、移動させることと、各処理位置において、隣接するサブビーム処理エリアのグループを含むサブビーム処理エリアを処理するようにマルチビームを表面にわたって相対的に走査して、各サブビームによってサブビーム処理エリアを処理することとを含み、リープ変位のシーケンスを通してサンプルを移動させることは、サンプルをビーム経路に沿って相対的に変位させることを含む、方法。

【0199】

[0198] 条項８２．ビーム経路に沿ったサンプルの相対的変位は、サンプルをリープ変位で移動させる前にサンプルとコラムとの間の距離を増加させることを含む、条項８１に記載の方法。

【0200】

[0199] 条項８３．ビーム経路に沿ったサンプルの相対的変位は、サンプルをリープ変位で移動させた後、サンプルとコラムとの間の距離を減少させることを含む、条項８２に記載の方法。

【0201】

[0200] 条項８４．マルチビームは、２つの異なる次元で構成されたサブビームのアレイを含み、好ましくは、次元の少なくとも１つは、３つ以上のサブビームを含む、請求項１～２４、３５～４７、４９～５３及び７９～８０の何れか一項に記載の荷電粒子ツール（又は荷電粒子系）。

【0202】

[0201] 条項８５．サブビームのアレイは、２つの次元で構成されたサブビームを含み、次元の少なくとも１つは、３つ以上のサブビームを含む、請求項２５～３４及び２９～５０の何れか一項に記載の荷電粒子ツール（又は荷電粒子系）。

【0203】

[0202] 条項８６．処理されたエリアは、サブビームに曝されたサンプルのエリアを含む、請求項１～２３、２５～３４、４０～４７、５１～５３、７９～８０及び８４又は８５の何れか一項に記載の荷電粒子ツール又は荷電粒子系。

【0204】

[0203] 条項８７．処理は、サンプル上で計量を評価すること、例えば検査すること又はサンプル上で計測を実施することを含む、請求項１～２３、２５～３４、４０～４７、５１～５３並びに７９～８０、８６及び８５又は８４の何れか一項に記載の荷電粒子ツール又は荷電粒子系。

【0205】

[0204] 条項８８．マルチビームは、２つの異なる次元で構成されたサブビームのアレイを含み、次元の少なくとも１つは、３つ以上のサブビームを含む、請求項５４～７８及び８１～８３の何れか一項に記載の方法。

【0206】

[0205] 条項８９．処理されたエリアは、サブビームに曝されたサンプルのエリアを含む、請求項５４～７８、８１～８３及び８８の何れか一項に記載の方法。

【0207】

[0206] 条項９０．サンプルを処理することは、サンプルを評価すること、例えば検査すること又はサンプル上で計測を実施することを含む、請求項５４～７８、８１～８３並びに８８及び８９の何れか一項に記載の方法。

【0208】

[0207] 本開示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又は検査ツール、レビューツール若しくは計測ツールに関連した評価機能の任意の組み合わせを実施することができるツール（例えば、計測検査ツール）である。電子光学コラム４０は、検査ツール若しくは計測検査ツール又は電子ビームリソグラフィツールの一部など、評価ツールの構成要素であり得る。本明細書でのツールへの言及は、デバイス、装置又はシステムを包含することを意図し、ツールは、様々な構成要素であって、同じ場所に置かれることも又は置かれないこともあり、特に例えばデータ処理部品について別々の部屋に配置されることさえあり得る様々な構成要素を含む。

【0209】

[0208] 「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離することによって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、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素子を包含するように使用される。

【0210】

[0209] 複数の素子がビーム経路又はサブビーム経路に沿って整列するという言及は、それぞれの素子がビーム経路又はサブビーム経路に沿って配置されることを意味するものと理解される。

【0211】

[0210] 光学系への言及は、電子光学系を意味するものと理解される。

【0212】

[0211] 本明細書中における制御レンズ及び対物レンズなどの電子光学素子の制御への言及は、機械的設計による制御と、所定の動作印加電圧又は電位差による制御との両方、即ち例えば電子光学コラム内部の自動制御又はユーザが選択することによる受動制御及び能動制御の両方を指すことが意図される。能動制御又は受動制御についての選択は、文脈によって決まるべきである。

【0213】

[0212] 構成要素又は構成要素若しくは要素のシステムが、荷電粒子ビームを特定の方法で操作するように制御可能であることへの言及は、コントローラ又は制御システム若しくは制御ユニットを、構成要素を制御して、説明される方法で荷電粒子ビームを操作するように構成することと、任意選択で他のコントローラ又はデバイス（例えば、電圧供給源及び／又は電流供給源）を使用して、この方法で荷電粒子ビームを操作するように構成要素を制御することとを含む。例えば、電圧源は、コントローラ又は制御システム若しくは制御ユニットの制御下において、限定はしないが、制御レンズアレイ２５０、対物レンズアレイ２４１、集光レンズ２３１、補正器、コリメータ素子アレイ２７１及び走査偏向器アレイ２６０などの構成要素に電位を印加するために、１つ又は複数の構成要素に電気的に接続され得る。ステージなどの作動可能な構成要素は、構成要素の作動を制御するための１つ以上のコントローラ、制御システム又は制御ユニットを使用して、作動し、従ってビーム経路などの別の構成要素に対して移動するように制御可能であり得る。

【0214】

[0213] 本発明は、コンピュータプログラムとして具体化され得る。例えば、コンピュータプログラムは、以下のステップを実施するようにコントローラ５０に指示する命令を含み得る。コントローラ５０は、電子ビーム装置を制御して、電子ビームをサンプル２０８に向かって投射させる。一実施形態では、コントローラ５０は、少なくとも１つの電子光学要素（例えば、多極偏向器又は走査偏向器２６０、２６５のアレイ）を制御して、電子ビーム経路における電子ビームに作用させる。加えて又は代わりに、一実施形態では、コントローラ５０は、少なくとも１つの電子光学要素（例えば、検出器２４０）を制御して、電子ビームに応答してサンプル２０８から放出された電子ビームに作用させる。加えて又は代わりに、コンピュータプログラムは、コラムの走査並びにステージ２０９の移動及びステップ移動を制御することを含む、特に図１３～図２３を参照して上述した機能性の何れかを提供するための、コントローラ５０に指示するための命令を含み得る。

【0215】

[0214] 上側及び下側、上及び下、上方及び下方への言及は、サンプル２０８に当たる電子ビーム又はマルチビームの（典型的には垂直な、しかし常にそうであるとは限らない）アップビーム方向及びダウンビーム方向に平行な方向を指すものと理解されるべきである。従って、アップビーム及びダウンビームへの言及は、存在する何らかの重力場とは無関係にビーム経路に関する方向を指すことが意図される。

【0216】

[0215] 本発明を様々な実施形態と関連付けて説明してきたが、本明細書で開示される本発明の仕様及び実施を考慮することで本発明の他の実施形態が当業者に明らかになるであろう。本明細書及び例は、単なる例示と見なされ、本発明の真の範囲及び趣旨は、以下の特許請求の範囲及び条項によって示されることが意図される。

【図1】

【図2】

【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】

【国際調査報告】