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特表2024-521822マルチビーム顕微鏡、および検査部位に応じて調整された設定を用いてマルチビーム顕微鏡を動作させるための方法
(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】2024-06-04
(54)【発明の名称】マルチビーム顕微鏡、および検査部位に応じて調整された設定を用いてマルチビーム顕微鏡を動作させるための方法
(51)【国際特許分類】
H01J 37/22 20060101AFI20240528BHJP
H01J 37/244 20060101ALI20240528BHJP
H01J 37/147 20060101ALI20240528BHJP
【ＦＩ】
H01J37/22 502H
H01J37/22 502B
H01J37/244
H01J37/147 B
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023573210
(86)(22)【出願日】2022-04-26
(85)【翻訳文提出日】2024-01-26
(86)【国際出願番号】 EP2022061042
(87)【国際公開番号】W WO2022248141
(87)【国際公開日】2022-12-01
(31)【優先権主張番号】102021205394.7
(32)【優先日】2021-05-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521126944
【氏名又は名称】カール ツァイス マルティセム ゲゼルシヤフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100067013
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 文昭
(74)【代理人】
【識別番号】100120525
【弁理士】
【氏名又は名称】近藤 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100139712
【弁理士】
【氏名又は名称】那須 威夫
(74)【代理人】
【識別番号】100141553
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 信彦
(74)【代理人】
【識別番号】100196612
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 慎也
(72)【発明者】
【氏名】シューベルト シュテファン
【テーマコード（参考）】
5C101
【Ｆターム（参考）】
5C101AA03
5C101BB03
5C101EE03
5C101EE08
5C101EE14
5C101EE19
5C101EE22
5C101EE33
5C101EE43
5C101EE44
5C101EE48
5C101EE49
5C101EE51
5C101EE59
5C101EE68
5C101EE69
5C101EE70
5C101FF02
5C101FF15
5C101FF25
5C101FF56
5C101FF57
5C101FF58
5C101FF59
5C101GG04
5C101GG05
5C101GG34
5C101GG37
5C101GG49
5C101HH35
(57)【要約】
改善されたマルチビームシステム、およびマルチビームシステムを用いる改善されたウェーハ検査方法を用いて、ウェーハ検査の精度または速度を低下させるマルチビーム効果が検査位置に応じて補正される。この目的を達成するために、改善されたマルチビームシステムは、検査位置に応じて、例えば、ウェーハ縁部からの距離に応じて、引き出し電界に影響を及ぼし、一様化するための手段を備える。
【選択図】図７
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の１次粒子ビーム（３）および複数の２次粒子ビーム（９）を有するマルチビームシステム（１）であって、－ 空間分解検出器（２０７）と、
－ ウェーハ（７）の構造化表面（２５）の部分の一括走査を目的として前記複数の１次および２次粒子ビーム（３、９）を偏向させるための少なくとも１つの偏向系（１１０、２２２）と、
－ 前記検出器（２０７）および前記偏向系（１１０、２２２）を駆動するための制御デバイス（８００）と、を備え、
前記制御デバイス（８００）および前記検出器（２０７）が、前記複数の２次粒子ビーム（９）のラスタ配列（４１）の時間平均化された検査像を取り込み、かつ／あるいは２ｎｍ、１ｎｍ、またはそれ未満の空間分解能をもって前記構造化表面（２５）の部分のデジタル像を取り込むように構成されている、
マルチビームシステム（１）。
【請求項2】
前記制御デバイス（８００）が、前記ラスタ配列（４１）の前記時間平均化された検査像を取り込むための第１の動作モードにおいて、前記偏向系（１１０）を用いて複数の前記１次粒子ビーム（３）を前記ウェーハ（７）の前記構造化表面（２５）の部分にわたって時間Ｔ１内に迅速に走査し、前記構造化表面（２５）の部分の前記デジタル像を記録するための第２の動作モードにおいて、前記偏向系（１１０）を用いて前記複数の１次粒子ビーム（３）を前記ウェーハ（７）の前記構造化表面（２５）の部分にわたって時間Ｔ２内に低速で走査するように構成されており、Ｔ１＜Ｔ２、好ましくは、Ｔ１＜Ｔ２／１０、例えば、Ｔ１＜Ｔ２／１００である、請求項１に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項3】
前記検出器（２０７）が第１の検出器（２０７ａ）および第２の検出器（２０７ｂ）を包含し、前記マルチビームシステム（１）が、前記制御ユニット（８００）によって駆動され、動作中に、前記複数の２次粒子ビームを前記第１の検出器（２０７ａ）上または前記第２の検出器（２０７ｂ）上のどちらかへ偏向させるように構成されたビーム偏向器（２２４）を有する検出ユニット（２００）を備える、請求項２に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項4】
前記ビーム偏向器（２２４）が、動作中に、前記複数の２次粒子ビームを前記第１の検出器（２０７ａ）上または前記第２の検出器（２０７ｂ）上のどちらかの定位置に維持するように構成されている、請求項３に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項5】
前記検出器（２０７）が、前記複数の２次粒子ビーム（９）の前記ラスタ配列（４１）の前記時間平均化された検査像、ならびに２ｎｍ、１ｎｍ、またはそれ未満のピクセル寸法を有する高空間分解能での前記構造化表面（２５）の部分の前記デジタル像の同時取り込みのために設計されている、請求項１に記載のマルチビームシステム。
【請求項6】
前記検出器（２０７）が、電子から光子を発生させる電子変換要素を包含し、光子が、前記ウェーハ表面（２５）の部分を取り込むための第１の高速光検出器、および前記ラスタ配列（４１）の前記検査像を取り込むための第２の低速光検出器を同時に用いて検出される、請求項６に記載のマルチビームシステム。
【請求項7】
前記制御デバイス（８００）が、前記ラスタ配列（４１）の前記検査像から、前記複数の粒子ビーム（３、９）の入射場所の変化、ならびに前記粒子ビーム（３、９）の焦点の形状またはサイズの変化に存する複合マルチビーム効果を決定し、前記複合マルチビーム効果に基づいて前記マルチビームシステム（１）の設定パラメータの変更を導出し、設定するようにさらに構成されている、請求項１～６のいずれか１項に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項8】
前記制御デバイス（８００）が、前記マルチビームシステム（１）の一様な引き出し電界（１１３）を設定するための構成要素を含む、照明経路（１３）および検出経路（１１）の複数の構成要素に接続されており、前記複合マルチビーム効果を低減することを目的とする、一様な引き出し電界（１１３）を設定するための構成要素を含む、前記照明経路（１３）および前記検出経路（１１）の前記構成要素の前記設定パラメータを駆動するように構成されている、請求項７に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項9】
前記マルチビームシステム（１）が、駆動を目的とする前記制御デバイス（８００）に接続された以下の構成要素：－ 前記複数の１次粒子ビーム（３）のための準静的偏向器（１０７）と、
－ 前記１次粒子ビーム（３）および２次粒子ビーム（９）の前記走査偏向のための動的偏向器（１１０）と、 － 前記２次粒子ビーム（９）の前記走査偏向のための動的偏向器（２２２、２２４）と、
－ 可変集束効果を有する静電または磁気レンズ（３０６．２、３０７、１０３．２、１０２）と、
－ 前記１次粒子ビーム（３）に影響を及ぼすための多極要素（３０６．２）のラスタ配列と、
－ 前記ウェーハ表面２５と前記マルチビームシステム１の対物レンズ系１０２の対電極１５１との間の一様な引き出し電界（１１３）を設定するための補正電極１５３と、
をさらに包含する、請求項８に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項10】
－ 動作中に第１の電圧差Ｖ１を供給するための、対物レンズ（１０２）、または前記対物レンズ（１０２）の部分の下方の対電極（１５１）の電気接触部と、－ ウェーハ（７）を受容し、前記対物レンズ（１０２）の下に位置決めするための受容区域（５０５）を有する変位台（５００）と、
－ 動作中に第２の電圧差Ｖ２をウェーハ（７）に印加するための前記受容区域（５０５）の電気接触部と、をさらに備え、
前記変位台（５００）が、動作中にウェーハ（７）の縁部領域内で一様である引き出し電界（１１３）を発生させることを目的として少なくとも１つの第３の電圧差Ｖ３を供給するための電気接触部を有する少なくとも１つの補正電極（１５３）を前記受容区域（５０５）の周辺部内にさらに含む、請求項１～９のいずれか１項に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項11】
前記制御ユニット（８００）が像評価のためのユニット（８１２）をさらに包含し、前記制御ユニット（８００）が、前記複合マルチビーム効果の少なくとも部分を補正することを目的とする補正信号を用いて像評価のための前記ユニット（８１２）を駆動するように構成されている、請求項１～１０のいずれか１項に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項12】
複数の１次粒子ビーム（３）および複数の２次粒子ビーム（９）を有するウェーハ検査マルチビームシステム（１）であって、－ ウェーハ（７）を受容するための変位台（５００）と、
－ 空間分解検出器（２０７）と、
－ 前記１次粒子ビーム（３）を前記ウェーハ（７）の構造化表面（２５）の部分にわたって一括走査することを目的として前記複数の１次粒子ビーム（３）を偏向させるための第１の偏向系（１１０）と、
－ 前記検出器（２０７）上の前記２次粒子ビーム（９）の焦点（１５）を一定に維持するために複数の２次粒子ビーム（９）を偏向させるための第２の偏向系（２２２）と、
－ 制御デバイス（８００）と、
－ 前記マルチビームシステム（１）の一様な引き出し電界（１１３）を設定するための構成要素（１５１、１５３、５０５）を含む、照明経路（１３）および検出経路（１１）の複数の構成要素と、を備え、
前記制御デバイス（８００）が、複数の検査位置（３３、３５）における検査タスクのリストを獲得し、前記リストを通して作業するように構成されており、
前記制御デバイス（８００）が、検査位置（３３、３５）における複合マルチビーム効果を低減することを目的として、前記一様な引き出し電界（１１３）を設定するための構成要素（１５１、１５３、５０５）を含む、前記照明経路（１３）および前記検出経路（１１）の前記構成要素の設定パラメータを設定するようにさらに構成されている、
ウェーハ検査マルチビームシステム（１）。
【請求項13】
前記制御ユニット（８００）が、ウェーハ（７）の縁部（４３）からの検査位置（３３、３５）の距離を検出し、ウェーハ縁部（４３）によって生じる複合マルチビーム効果を補償するようにさらに構成されている、請求項１２に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項14】
前記制御ユニット（８００）が、前記検査位置（３３、３５）における測定または検査前にＣＡＤデータから検査位置（３３、３５）におけるウェーハ（７）の前記組成を決定し、前記組成によって生じる複合マルチビーム効果を補償する（４１）ようにさらに構成されている、請求項１２または１３に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項15】
前記制御ユニット（８００）がメモリをさらに含み、同様の検査部位における記憶された検査タスクから、記憶されたパラメータを決定し、検査位置（３３、３５）における複合マルチビーム効果を低減することを目的として、前記記憶されたパラメータを設定するように構成されている、請求項１２～１４のいずれか１項に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項16】
前記制御ユニット（８００）が、隣接した検査部位における先行検査タスクからパラメータを決定し、検査位置（３３、３５）における複合マルチビーム効果を低減することを目的として前記パラメータを設定するようにさらに構成されている、請求項１２～１５のいずれか１項に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項17】
前記制御ユニット（８００）が、複合マルチビーム効果を少なくとも部分的に補償するために前記第１および第２の偏向系（１１０、２２２）を駆動するための走査プログラムを変更するようにさらに構成されている、請求項１２～１６のいずれか１項に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項18】
前記制御ユニット（８００）が、複合マルチビーム効果を少なくとも部分的に補償するために前記マルチビームシステム（１）の作動点を変更するようにさらに構成されている、請求項１２～１７のいずれか１項に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項19】
ウェーハ（７）を検査するためにマルチビームシステム（１）を設定する方法であって、以下のステップ：－ ウェーハ（７）上の基準位置を第１の時間Ｔ１内に迅速に走査することによって検出器カメラ（２０７）を用いて複数の粒子ビームのラスタ配列（４１）の時間平均化された第１の基準像の像を記録するステップと、
－ 検査位置（３３、３５）に標的を定めるステップと、
－ 前記検査位置（３３、３５）を前記第１の時間Ｔ１内に迅速に走査することによって前記検出器カメラ２０７を用いて検査位置（３３、３５）における前記複数の粒子ビームの前記ラスタ配列（４１）の時間平均化された第１の検査像の像を記録するステップと、
－ 前記ラスタ配列（４１）の前記第１の検査像および前記ラスタ配列（４１）の前記第１の基準像を分析し、前記検査部位（３３、３５）における最適な結像を目的として前記マルチビームシステム（１）を調整するための選択された設定パラメータを導出するステップと、
－ 前記選択された設定パラメータを用いて前記マルチビームシステム（１）を設定するステップと、
－ 第２の時間Ｔ２内の前記検査位置（３３、３５）の低速走査によって高空間分解能をもって前記ウェーハ（７）の前記表面（２５）の検査像を記録するステップであって、Ｔ１＜Ｔ２、好ましくは、Ｔ１＜Ｔ２／１０、例えば、Ｔ１＜Ｔ２／１００である、ステップと、
を含む、方法。
【請求項20】
前記選択された設定パラメータを用いて前記マルチビームシステム（１）を設定した後に前記基準位置を前記第１の時間Ｔ１内に迅速に走査することによって前記検出器カメラ（２０７）を用いて前記複数の１次ビームの前記ラスタ配列（４１）の時間平均化された第２の基準像の像を記録することをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項21】
前記検査位置（３３、３５）を前記第１の時間Ｔ１内に迅速に走査することによって前記検出器カメラ（２０７）を用いて前記複数の１次ビームの前記ラスタ配列（４１）の時間平均化された第２の検査像の像を記録し、前記選択された設定パラメータを用いた前記マルチビームシステム（１）の前記設定をチェックすることをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項22】
前記選択された設定パラメータが、以下のパラメータ：－ 変位台（５００）を用いた前記ウェーハ（７）の再位置合わせ、
－ 前記ウェーハ７の前記表面２５における引き出し電界１１３の電界プロファイルに影響を及ぼすために電極（１５１、１５３、５０５）を駆動すること、
－ 前記ラスタ配列（４１）のオフセットを補償するためにビーム偏向器（１０７、１１０、２２２）を駆動すること、
－ 前記ラスタ配列４１のスケールを調整することを目的として前記マルチビームシステムの作動点を変更すること、
－ デジタル像の評価を変更すること、
のうちの少なくとも１つを含む、請求項１９～２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項23】
前記選択された設定パラメータを前記検査位置（３３、３５）に付与することと、前記付与の記憶と、をさらに含む、請求項１９～２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項24】
前記検査位置（３３、３５）に付与された前記記憶された設定パラメータを用いた前記検査位置（３３、３５）における少なくとも第２のウェーハ（７）の繰り返し検査をさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項25】
前記基準位置が先行検査位置（３３、３５）に対応する、請求項１９～２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項26】
前記基準位置が基準物体上の位置に対応する、請求項１９～２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項27】
マルチビームシステム（１）を用いたウェーハ検査方法であって、以下のステップ：ａ． ウェーハ（７）上の検査位置に標的を定めるステップと、
ｂ． 前記検査位置に基づいて、前記検査位置における最適な結像のための、あらかじめ決定された、前記マルチビーム顕微鏡（１）の設定パラメータを決定するステップと、
ｃ． 前記決定された設定パラメータを設定するステップと、
ｄ． 前記検査位置における前記ウェーハ（７）の前記表面（２５）の部分の像を記録するステップと、
を含む、方法。
【請求項28】
－ 前記検査位置に付与された前記マルチビーム顕微鏡の既定の設定パラメータをロードすることと、－ ２つの隣接した検査位置に付与された少なくとも２つの設定パラメータから前記検査位置における最適な結像のための前記設定パラメータを補間することと、
をさらに含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項29】
－ 前記検査位置に関する先験的情報を決定することをさらに含み、前記先験的情報が、以下の情報項目：－ 前記ウェーハ（７）の縁部（４３）からの前記検査位置の距離、
－ 前記検査位置における前記ウェーハ（７）の前記表面（２５）における材料組成に関するＣＡＤ情報、
－ 先行検査位置における先行像記録からの前記検査位置の距離、
のうちの少なくとも１つを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項30】
前記設定パラメータが、前記検査位置における前記ウェーハ（７）の前記表面（２５）における一様な引き出し電界（１４３）を発生させるための電圧値を含み、前記電圧値が前記電極（１５１、１５３、５０５）に供給される、請求項２７～２９のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
半導体構成要素などの、より一層小さく、より一層複雑な微細構造の絶え間ない発展に伴って、小寸法の微細構造を生産し、検査するためのプレーナ生産技術および検査システムを開発し、最適化することが必要とされている。例として、半導体構成要素の開発および生産はウェーハの設計の監視を必要とし、プレーナ生産技術は、高スループットで信頼性の高い生産のためのプロセス監視およびプロセス最適化を必要とする。さらに、近年では、リバースエンジニアリングのため、および半導体構成要素の顧客固有の個別構成のための半導体ウェーハの分析が要請されている。したがって、ウェーハ上の微細構造を高精度で調査するために高スループットをもって用いることができる検査手段が必要とされている。
【0002】
半導体構成要素の生産において用いられる典型的なシリコンウェーハは最大３００ｍｍの直径を有する。各ウェーハは、最大８００ｍｍ2のサイズを有する３０～６０個以上の繰り返し領域（「ダイ」）に細分される。半導体装置は、プレーナ集積技法によってウェーハの表面上に層状に作製された複数の半導体構造を含む。半導体ウェーハは、通例、生産プロセスのゆえに平面表面を有する。この場合の集積半導体構造の構造サイズは、数マイクロメートル（μｍ）から、５ナノメートル（ｎｍ）の限界寸法（ＣＤ：ｃｒｉｔｉｃａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）に及び、構造寸法は、近い将来、より一層小さくなり、将来、構造サイズまたは限界寸法（ＣＤ）は、３ｎｍ未満、例えば、２ｎｍになる、または１ｎｍさえも下回ると予想される。小さい構造サイズの場合、限界寸法のサイズの欠陥が非常に大きい区域内で迅速に識別されなければならない。いくつかの適用物のためには、検査デバイスによって提供される測定の精度に対する仕様要件は、例えば、２桁または１桁倍、より一層高い。例として、半導体特徴の幅は、１ｎｍ未満、例えば、０．３ｎｍ、またはさらにそれ未満の精度をもって測定されなければならず、半導体構造の相対位置は、１ｎｍ未満、例えば、０．３ｎｍ、またはさらにそれ未満の重ね合わせ精度をもって決定されなければならない。
【0003】
したがって、本発明の一般的目的は、４ｎｍ未満、３ｎｍ未満、またはさらに、２ｎｍ未満の分解能による半導体特徴の高精密測定を容易にする、荷電粒子を用いて動作する多重粒子ビームシステム、および高スループットをもってそれを動作させるための関連方法を提供することである。
【0004】
ＭＳＥＭ、マルチビーム走査型電子顕微鏡（ｍｕｌｔｉ－ｂｅａｍ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）は、荷電粒子システム（荷電粒子顕微鏡（ｃｈａｒｇｅｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、ＣＰＭ）の技術分野における比較的新しい発展である。例として、米国特許第７２４４９４９（Ｂ２）号および米国特許出願公開第２０１９／０３５５５４４号に、マルチビーム走査型電子顕微鏡が開示されている。マルチビーム電子顕微鏡またはＭＳＥＭの場合には、サンプルに、フィールドまたはラスタ状に配置された、複数の個々の電子ビームが同時に照射される。例として、各個々の電子ビームが、隣接した個々の電子ビームから１～２００マイクロメートルのピッチによって隔てられた、４～１００００本の個々の電子ビームを１次放射として提供することができる。例として、ＭＳＥＭは、例えば、六角形ラスタ状に配置されており、個々の電子ビームがおよそ１０μｍのピッチによって隔てられた、およそＪ＝１００本の隔てられた個々の電子ビーム（「ビームレット」）を有する。複数のＪ本の個々の荷電粒子ビーム（１次ビーム）は共通対物レンズを通じて調査対象のサンプルの表面上に集束させられる。例として、サンプルは、可動台上に組み立てられたウェーハチャックを介して収容された半導体ウェーハであることができる。１次の個々の粒子ビームによるウェーハ表面の照明中に、相互作用生成物、例えば、２次電子または後方散乱電子がウェーハの表面から発する。それらの出発点は、いずれの場合も複数のＪ本の１次の個々の粒子ビームが集束させられるサンプル上の場所に対応する。相互作用生成物の量およびエネルギーはウェーハ表面の材料組成およびトポグラフィに依存する。相互作用生成物は、複数の２次の個々の粒子ビーム（２次ビーム）を形成し、粒子ビームは共通対物レンズによって収集され、マルチビーム検査システムの投影結像系によって、検出面内に配置された検出器に向けられる。検出器は、複数の検出ピクセルを各々含む、複数の検出領域を含み、検出器はＪ本の２次の個々の粒子ビームの各々のための強度分布を測定する。例えば、１００μｍ×１００μｍの像視野のデジタル像がプロセスにおいて取得される。
【0005】
従来技術のマルチビーム電子顕微鏡は一連の静電および磁気要素を備える。静電および磁気要素のうちの少なくとも一部は、複数の電荷を帯びた個々の粒子ビームの焦点位置および非点収差補正を適合させるために調整可能である。従来技術の荷電粒子を用いるマルチビームシステムは１次または個々の２次荷電粒子ビームの少なくとも１つのクロスオーバ面をさらに備える。さらに、従来技術のシステムは、設定をより容易にするための検出システムを備える。従来技術のマルチビーム粒子顕微鏡は、複数の１次ビームを用いてサンプル表面の像視野の上を完全に掃引するための複数の個々の１次粒子ビームを用いたサンプル表面の領域の一括走査のための少なくとも１つのビーム偏向器（「偏向走査器」）を備える。さらに、従来技術からのシステムは、１次ビーム束が１次ビーム束の発生デバイスから対物レンズへ案内され、２次ビーム束が対物レンズから検出システムへ案内されるように構成されたビームスプリッタ機構を備える。２０２１年４月２９日に出願された国際出願ＰＣＴ／ＥＰ２０２１／０６１２１６号に、マルチビーム電子顕微鏡、およびそれを動作させるための方法に関するさらなる詳細が記載されている。同出願の開示は全体が本明細書において参照により組み込まれる。
【0006】
ウェーハ検査のための走査型電子顕微鏡の場合には、結像が、高信頼性、高結像忠実度、および高繰り返し精度をもって実施され得るよう、結像条件を安定した状態に維持することが望まれる。スループットは、複数のパラメータ、例えば、変位台の、および新たな測定部位における再位置合わせの速度、ならびに取り込み時間の単位あたりに測定される面積に依存する。後者は、とりわけ、ピクセル上の滞留時間、ピクセルサイズ、および個々の粒子ビームの数によって決定される。加えて、マルチビーム電子顕微鏡のためには、時間のかかる像の後処理が必要となり得、例として、マルチビームシステムの検出システムによって荷電粒子から発生した信号は、複数の像部分視野または部分視野からの像視野が統合される前に（「スティッチング」）、デジタル的に補正されなければならない。
【0007】
概して、以前の方法は、特に、マルチビーム顕微鏡を用いて半導体を検査し、それに関連する測定精度に対して高い要求が課される場合には、もはや十分でないことが見出された。半導体が検査される際には、必要とされる高い測定精度を低下させる多数の特殊効果が発生する。複合効果は、複数の荷電粒子ビームのラスタ配列、ならびに複数の荷電粒子ビームからの個々の粒子ビームの異なる形状またはサイズに関連する。例として、これらの効果のうちの一部は生体サンプルの場合には発生しないか、またはそこでは観察され得ない。他の効果は非常に小さいため、それらは、２ｎｍよりも良好、または１ｎｍよりも良好な、高度化した測定精度による半導体検査の場合にのみ作用する。効果はウェーハ検査中の分解能または信号強度を低下させる。さらに、例えば、ウェーハ表面上の構造の寸法または距離の測定精度は、これらの効果が発生した際に悪影響を受ける。原理的に、これらの効果のうちの一部は、マルチビーム顕微鏡の設定の変更によって少なくとも部分的に補償され得る。しかし、不要な効果を回避することを目的としてマルチビーム顕微鏡の最善の設定を決定し、設定するための以前の方法は、高スループットでのウェーハ検査タスクのためには低速すぎるか、または複雑すぎる。例として、多数の１次ビームの最善の焦平面を決定し、設定するための以前の方法はスループットに悪影響を与える。例として、米国特許第１０，３８８，４８７号は、第１の設定パラメータを用いた第１の測定における物体特性の決定、およびその結果得られる第２の設定パラメータであって、第２の測定においてそれらを用いて物体を測定するための、第２の設定パラメータの導出(derivation)を記載している。例えば、焦点位置および非点収差補正などのビーム特性が物体特性から決定される。しかし、この方法は、第２の改善された測定に先立って、高分解能での第１の測定が行われなければならないため、スループットを低下させる。米国特許第１０，５３５，４９４号のさらなる例は、２次ビームのビーム形状を決定するために用いられるが、ビーム自体のラスタ配列を決定するためには用いられない検出システムを記載している。ＤＥ１０２０１８１２４０４４Ｂ３は、複数の２次電子ビームを検出器チャネルに割り当てることによって局所的サンプル帯電の比較的小さい効果を補正することのみ可能である検出システムを記載している。２ｎｍよりも良好、または１ｎｍよりも良好な測定精度に対する高度化した要求のためには、検出システムおよび２次粒子経路のみを考慮することも、もはや十分でない。
【0008】
マルチビームシステムは、まさに、より高いスループットという背景を前にして用いられるが、複数の荷電粒子ビーム、例えば、複数の荷電粒子ビームのラスタ配列、あるいは個々の粒子ビームの異なる形状またはサイズに関連する複合効果が発生する。従来技術からのマルチビームシステム、およびマルチビームシステムを動作させるための方法によれば、これらの複合効果はマルチビームシステムの複雑な分析および調整を必要とし、これはマルチビームシステムのスループットを大幅に低下させる。上述の背景、ならびにスループット／速度、およびより一層小さい構造の精密測定に対する高度化する要求を前にして、それゆえ、既存のマルチビームシステム、およびマルチビームシステムを動作させるための方法は改善を必要としている。これは、特に、ＨＶ構造を有する研磨ウェーハ表面の検査に当てはまる。それゆえ － システムドリフトおよび同様のものが無いという完全に現実的でない仮定の下でさえも － 従来技術からの方法を用いて関連作動距離を有する既定の作動点において多電子顕微鏡を設定することはもはや十分でない。
【0009】
複数の１次ビームの複合マルチビーム効果を労せず直接決定することはできない。１次ビームの複合マルチビーム効果、例えば、１次ビームのラスタ配列の歪み、１次ビームのラスタ配列の倍率差、あるいは１次ビームの焦点の形状およびサイズの偏差の発生は、欠陥のある結像、例えば、ウェーハの表面構造の像の不正確な位置決め、または表面構造の寸法もしくは面積の不正確な測定を生じさせる。１次ビームの複合マルチビーム効果の相当な発生がある場合には、これは、２次粒子の信号強度の完全な喪失にまで至る、２次粒子の信号強度の予想される減少をさらに生じさせ得る。特に、検出経路の高速調整のための既知の方法が適用され、かくして、２次粒子の信号強度を高く維持することを目的として１次ビームの複合マルチビーム効果を補償する場合には、物体の不正確な結像の効果が残存する。しかし、特に、ウェーハ検査の場合には、表面構造の位置および寸法が重要であり、２ｎｍ未満、理想的には、１ｎｍ未満、またはそれ未満の高精度で決定されなければならない。したがって、本発明は、特に、上述の複合効果が、ウェーハ検査のスループットがプロセスにおいて低下させられることなく、低減または補償される、改善されたマルチビームシステム、およびマルチビームシステムを動作させるための改善された方法を提供することを目的とする。
【発明の概要】
【0010】
本発明は、荷電粒子の複数のビームとウェーハ表面との相互作用の間に生じる複合マルチビーム効果(complex multi-beam effects)が補償される、改善されたマルチビームシステム、およびマルチビームシステムを動作させるための改善された方法を提供する。本発明の一実施形態によれば、複合マルチビーム効果は、複数の２次ビームの歪み、ならびに検出器上の焦点のサイズおよび形状の変化の組み合わせによって特徴付けられ得る。さらなる実施形態によれば、複合マルチビーム効果は、特に、ウェーハの縁部の近傍において、または先行検査位置の近傍において生じるか、あるいは１つの複合マルチビーム効果のサイズは、ウェーハの縁部、または先行検査位置からの検査部位の距離に直接依存する。補償のために、複合マルチビーム効果の特徴付けもしくは分類、ならびに方策(measures)の導出、例えば、１次もしくは照明経路の調整、および２次もしくは検出経路の調整が行われる。方策のこの導出によれば、複合効果を打ち消すために適した、１次および２次経路を設定または調整するためのパラメータが導出される(derived)。さらに、マルチビームシステムは、複合マルチビーム効果を最小限に抑えるか、または補償するために適した手段をウェーハまたはウェーハ表面の直近に備え得る。これらの手段を用いることで、ウェーハ表面とマルチビームシステムの対物レンズの最後の電極との間の電界が影響を受け、電界は１次粒子ビーム(primary particle beams)および２次粒子ビーム(secondary particle beams)に同時に作用する。
【0011】
本発明のマルチビームシステム、およびマルチビームシステムを動作させるための方法は、１次ビームおよび２次ビームの複合マルチビーム効果が検査部位において決定され、照明システムおよび検出システムの構成要素の両方のパラメータを変更することを通じて複合マルチビーム効果を補償するための方策が実施されることによって、高結像忠実度での高速ウェーハ検査の問題を解決する。特に、これは、原則的に常に同様であるウェーハのルーチン検査、および同様の原因を有する同様のマルチビーム効果が常に発生している際に促進される。
【0012】
一実施形態では、１次ビームの複合マルチビーム効果は、複数の２次ビームのラスタ配列(raster arrangement)、ならびに２次ビームの少なくとも１つの焦点(focal point)の形状またはサイズの時間平均化された測定によって決定される。この場合には、測定信号に対する半導体ウェーハの表面構造化の影響が時間平均化によって低減される。複数の２次ビームのラスタ配列、ならびに２次ビームの少なくとも１つの焦点の形状またはサイズの分析が、１次ビームの確度の高い複合マルチビーム効果を推測するために用いられ、照明経路のための補正方策が導入される。この場合、測定の方法は繰り返され得る。したがって、ウェーハ検査の枠内において、基準物体を用いることを必要とすることなく、純粋に、２次ビームの累積した複合マルチビーム効果を決定することから、構造化されたウェーハの表面上の検査位置における１次ビームの複合マルチビーム効果を決定することが可能である。測定の時間平均化の結果、例えば、複数の１次ビームを用いて検査位置において物体表面を非常に迅速に走査することを通じて、ここで測定を非常に迅速に実施することができる。
【0013】
さらなる実施形態では、１次ビームの複合マルチビーム効果は先験的情報から決定される。さらに、一部の複合マルチビーム効果は、ウェーハ表面上の検査位置に、特に、ウェーハの縁部、または先行検査位置からの検査位置の距離に依存することが見出された。ウェーハ上の検査位置はあらかじめ知られているため、本発明の一実施形態によれば、この依存性を用いて複合マルチビーム効果を補償することができる。例として、マルチビームシステムを駆動するためのパラメータは、あらかじめ知られた検査位置に依存し得る。例として、先行検査位置の効果を低減するために一連の検査タスクを変更することができる。さらなる実施形態では、非一様な引き出し電界(extraction field)によって生じる縁部効果がウェーハ受容区域の周辺部内の追加の電極によって低減される。検査中に、補正電圧が追加の電極に印加される。一例では、複合マルチビーム効果が低減されるよう、複数の異なって駆動可能な電極セグメントによって形成された対電極を通じて引き出し電界が設定される。
【0014】
原理的に、複合マルチビーム効果を決定する方法は検査タスク中に実施することもできる。それゆえ、１次ビームの可変の複合マルチビーム効果、または１次ビームの予想外の偏差を検出することも可能である。
【0015】
本発明の第１の実施形態によれば、改善されたマルチビームシステムは、検査位置におけるウェーハ表面の表面コントラストとは無関係に、検査タスク中に複数の２次ビームの焦点(focal points)を検出するように構成された空間分解検出デバイスを備える。さらに、改善されたマルチビームシステムは、メモリ、および複数の２次ビームの焦点から複数の１次ビームの焦点の現在のラスタ配列を決定し、この現在のラスタ配列を用いて既定のラスタ配列からの偏差を決定するように構成された計算ユニットを有する制御ユニットを備える。一実施形態によれば、制御ユニットは、複数の２次ビームの所定の焦点の少なくとも１つの現在の形状およびサイズを決定するようにさらに構成されている。例として、複数の２次ビームの少なくとも２つの焦点の異なる形状またはサイズが決定される。制御ユニットは、既定のラスタ配列からの現在のラスタ配列の偏差を分析し、これを用いて１次ビームの特定の複合マルチビーム効果の発生を推測するようにさらに構成されている。一実施形態によれば、制御ユニットは、焦点の所定の形状およびサイズからの少なくとも１つの所定の焦点の現在の形状およびサイズの偏差を決定する。さらに、制御ユニットは、１次ビームの複合マルチビーム効果の考えられる原因を決定するように構成されている。一例では、制御ユニットは、それらの発生確率に従ってソートされた、１次ビームの複合マルチビーム効果の複数の考えられる原因を決定する。一例では、複合マルチビーム効果の考えられる原因の決定の際に、機械学習アルゴリズムが適用される。機械学習アルゴリズムは、発生頻度の高い原因、例えば、以前の検査位置の近傍、またはウェーハの縁部への近接を伴う、発生頻度の高い複合マルチビーム効果の増大するセットによって訓練され得る。
【0016】
制御ユニットは、検査位置における複合マルチビーム効果の最も可能性が高い原因に応じてマルチビームシステムの照明経路(illumination path)および検出経路(detection path)を調整するための方策を決定するようにさらに構成されている。複数の制御パラメータがこの決定の枠内で決定され、該パラメータは、マルチビームシステムの照明経路内および検出経路内の構成要素(components)を駆動または設定するために用いられる。これらのパラメータはまた、マルチビームシステムの照明経路または検出経路の特定の構成要素におけるすでに設定されたパラメータ値に関連する変更であり得る。可能な構成要素は、荷電粒子の複数のビームのための準静的偏向器、荷電粒子の複数のビームの走査偏向のための動的偏向器、荷電粒子の複数のビームのための可変集束効果を有する静電または磁気レンズ、荷電粒子の複数のビームのための多極要素およびエネルギーフィルタ、あるいはさもなければ、荷電粒子の複数のビームの各個々のビームが影響を及ぼされ得る、アレイ構成要素を含む。一例では、調整手段は、特に、物体表面とマルチビームシステムの対物レンズ系との間の一様な引き出し電界を設定するためのパラメータを含む。
【0017】
一実施形態では、制御ユニットは像評価のためのユニットに接続されており、例えば、像処理によって、複合マルチビーム効果の少なくとも部分を補正することを目的とする補正信号を像評価のためのユニットに提供するように構成されている。像評価のためのユニットはマルチビームシステムの検出ユニットに接続されており、補正信号を用いて検出ユニットの像情報の補正を実施するように構成されている。例として、複数の１次ビームのラスタ配列の、高精度で知られた歪み、射影歪み、または倍率収差が下流の像評価におけるデジタル像処理によって補償され得る。例として、個々の像を統合する際に（「スティッチング」）、個々の１次ビームの位置偏差を考慮することができる。
【0018】
マルチビームシステムは、半導体ウェーハのための物体ホルダを有する変位台を備え、該物体ホルダは、ウェーハを受容し、マルチビームシステムの対物レンズの下方に位置決めするために適する。この目的を達成するために、物体ホルダは、厚さＴおよび外径Ｄを有する実質的に平面状のウェーハを受容する(receiving)ための受容区域(reception area)またはウェーハチャック(wafer chuck)を含む。ウェーハのための受容区域は、マルチビームシステムの電極系とウェーハとの間の電圧差を印加するために制御ユニットへの電気接点を含む。電極系は対物レンズの下方に設置されているか、または対物レンズの部分であり、制御ユニットへの電気接点を含む。制御ユニットは、ウェーハ表面と電極系との間に、動作中にウェーハ表面と平行な等電位線を有するウェーハ表面と垂直な引き出し電界の電界プロファイルを作り上げるために、動作中に好適な電圧を電極系およびウェーハ表面に供給するように構成されている。この電界は引き出し電界と称される。
【0019】
複合マルチビーム効果を伴わない検査タスクのためには、特に、引き出し電界が一様な形を有し、検査位置にわたってウェーハ表面上で一定の既定の電界強度を形成することが必要である。したがって、電圧差を通じて、できるだけ一様である引き出し電界を発生させる試みがなされる。しかし、特に、ウェーハの縁部の近傍において、引き出し電界の非一様性が発生する。この複合マルチビーム効果は縁部効果または境界効果とも称される。第２の実施形態では、物体ホルダは、受容区域の上方の高さＤＥを有するリング状補正電極をさらに含み、該補正電極は受容区域の周辺部内に配置されており、内径ＤＩ＞Ｄを有し、これにより、ウェーハが受容されたとき、ウェーハの縁部とリング状電極との間に各方向において一定の距離Ｇが形成される。リング状電極は受容区域に対して絶縁され、制御ユニットに電気接続されており、これにより、受容区域上に配置されたウェーハの電圧に対する電圧差が動作中にリング状電極に印加され得る。マルチビームシステムの制御ユニットは、動作中に、受容区域、およびその上に配置されたウェーハに第１の電圧を供給し、一様な引き出し電界を発生させることを目的として、縁部効果を低減するためのリング状電極に第２の電圧を供給するように構成されている。
【0020】
第３の実施形態では、上述の電極系は、互いに絶縁され、制御ユニットに各々電気接続されている、複数の、例えば、２つ、４つ、８つ、またはそれより多くの電極によって形成されている。制御ユニットは、動作中に検査位置において一様な引き出し電界を発生させるために、動作中に、異なる電圧を複数の電極に供給するように構成されている。測定はどの時点においても１つの検査位置において実施されるのみであるため、検査位置に応じてリング電極の少なくとも１つのセグメントの電圧を変更することが有利である。
【0021】
マルチビーム顕微鏡を用いた結像に関連する多くの効果はトポロジ条件に非常に強く結びついている。例として、ウェーハの縁部はウェーハ検査の最中に大きな影響を及ぼす。ウェーハの縁部に対する検査位置の相対位置は、特に、ウェーハ検査の状況においてあらかじめ知られるため、検査部位(inspection site)に標的を定める(homing in)際に、ウェーハの縁部からの検査位置の距離に応じた検出経路および照明経路の両方の改善された調整をあらかじめ実施することができる。第４の実施形態では、マルチビームシステム、およびマルチビームシステムを動作させるための方法であって、この枠内では、マルチビームシステムの照明経路および検出経路の構成要素のパラメータがウェーハの縁部または境界からの検査位置の距離に応じて設定される、マルチビームシステムおよび方法が提供される。この目的を達成するために、マルチビームシステムは、ウェーハの縁部または境界からの検査位置の距離を決定する制御ユニットを備える。制御ユニットは、距離、およびマルチビームシステムの現在の作動点から複合マルチビーム効果を決定する。さらに、制御ユニットは、検査位置におけるマルチビームシステムの動作中に、複合マルチビーム効果を低減するか、または完全に回避するために適したパラメータを用いてマルチビームシステムの照明経路および検出経路の構成要素を駆動するように構成されている。本方法の一実施形態は、ウェーハの縁部からの距離に応じた異なる検査部位のための検出経路および照明経路の改善された調整のパラメータの獲得および記憶を包含する。次に、ウェーハの検査中に、所定の、および記憶されたパラメータから、次の検査部位に応じて、検出経路および照明経路の両方の改善された調整の最適パラメータが決定され、設定される。
【0022】
多数のさらなる複合マルチビーム効果はウェーハの表面上の検査位置に依存し、したがって、原理的に、あらかじめ知られることが見出された。第５の実施形態では、マルチビームシステム、およびマルチビームシステムを動作させるための方法であって、この枠内では、先験的情報に応じて、マルチビームシステムの照明経路および検出経路の構成要素のパラメータが設定される、マルチビームシステム方法が提供される。一例では、マルチビームシステムは、この目的を達成するための制御ユニットを備え、制御ユニットは、少なくとも検査位置における、物体の組成を該検査位置における測定または検査前に決定する。この場合、物体の組成の決定は、例えば、検査位置においてウェーハ内に形成された半導体構造に関するＣＡＤ情報からの、物体の材料組成の決定を含む。組成に基づいて、予想される複合マルチビーム効果の決定、および複合マルチビーム効果を低減するか、もしくは完全に回避するために適したマルチビームシステムのパラメータの設定が行われる。代替例では、先験的情報は、例えば、他のウェーハ上の、同様の検査部位における以前の検査からの情報から成る。一例では、本方法は、複数のウェーハの連続した検査中に同一の検査位置に応じた動的補正を記憶することを包含する。
【0023】
多数のさらなる複合マルチビーム効果はウェーハの表面上の隣接した検査位置に依存し、したがって、原理的に、あらかじめ知られることが見出された。第６の実施形態では、マルチビームシステム、およびマルチビームシステムを動作させるための方法であって、この枠内では、隣接した検査位置に応じて、マルチビームシステムの照明経路および検出経路の構成要素のパラメータが設定される、マルチビームシステムおよび方法が提供される。一例では、マルチビームシステムは、この目的を達成するための制御ユニットを備え、制御ユニットは、例えば、同じ物体上の先行検査によって生じた検査位置における物体の現在の電荷分布を該検査位置における測定または検査前に決定する。現在の電荷分布に基づいて、予想される複合マルチビーム効果の決定、および複合マルチビーム効果を低減するか、もしくは完全に回避するために適したマルチビームシステムのパラメータの設定が行われる。同じウェーハ上の同じ検査位置に繰り返し標的を定める方法によって特別例が形成される。
【0024】
実施形態に係る、方法、および方法の適用のために設計されたマルチビーム顕微鏡は、物体の表面上の特定の検査位置のための検出経路および照明経路の両方の改善された調整を容易にする。第７の実施形態によれば、方法は、マルチビーム顕微鏡、および物体との相互作用に関する２つの根本的に異なる情報項目を獲得し、評価するという基礎に基づく。第１に、複数の２次ビームのラスタ配列が検出され、評価される。第２に、２次ビームの少なくとも１つの焦点の形状およびサイズが検出され、評価される。また、２次ビームの複数の焦点の、例えば、少なくとも３つの焦点の形状およびサイズを評価することも可能である。
【0025】
どちらの情報項目も、物体の表面の部分の結像を走査する間に獲得される。この場合、Ｊ本の１次ビームの複数のＪ個の焦点が物体の表面にわたって走査方式で移動させられ、物体表面上の複数のＪ個の走査位置が同時に照明される。この目的を達成するために、複数のＪ本の１次ビームの走査偏向のための第１の偏向ユニットが１次経路または照明経路内に設置されている。Ｊ本の１次ビームのＪ個の焦点の各入射場所は、Ｊ本の１次ビームを用いた走査照射の短い期間の間に、検出器上に収集され、結像される（ｉｍａｇｅｄ）、２次電子のための線源場所を形成する。２次電子の複数のＪ個の線源場所は、Ｊ本の１次ビームを用いた走査照射に従って物体表面にわたって同期的に移動する。したがって、検出器上のＪ本の２次ビームの焦点がＪ個の同じ検出場所にとどまるよう、Ｊ個の線源場所から発したＪ本の２次ビームの走査偏向のための第２の偏向ユニットが、検出経路または２次経路とも称される、２次電子の結像経路内に設置されている。この場合、２次経路内の第２の偏向ユニットは１次経路内の第１の偏向ユニットと同期させられる。
【0026】
複数のＪ本の１次ビームを用いた走査照明、および走査照明と同期した複数のＪ本の２次ビームの信号の獲得の結果として、複数のＪ個の２次元デジタル像情報項目に変換された複数のＪ個の時系列データストリームが獲得される。各像情報項目は、１次ビームの焦点による物体表面の空間分解された照明による２次電子の空間分解された発生率を表現する。この場合、２次電子の発生率は、局所的表面条件、例えば、構造化されたウェーハ表面の局所的材料組成に依存する。検出経路および照明経路の両方を調整するための焦点自体の形状およびサイズならびに焦点のラスタ配列に関する情報は、物体表面上の構造化の影響が、表面上の複数の走査位置を平均化することによって低減されるよう、時間平均化された方式で獲得される。しかし、測定は、完全に構造化されていないウェーハまたは構造化されていない試験物体に対しても実施され得る。それゆえ、本方法は複数の物体のために可能にされ、特別な測定または校正物体は必要とされない。特に、検出経路および照明経路の両方を調整する方法は物体表面上の検査位置における検査タスク中にも実施され得る。
【0027】
例として、したがって、これは、検出経路および照明経路の両方を調整する方法が高速自動焦点のために用いられることも可能にする。概して、これは、検出経路および照明経路の両方を調整する方法が動的補正のために用いられることを可能にする。動的補正に関しては、２０２１年４月２９日に出願された、ＰＣＴ特許出願国際出願ＰＣＴ／ＥＰ２０２１／０６１２１６号が参照される。その結果、同出願は全体が参照により本開示に含まれる。
【0028】
一例では、検査部位に応じた検出経路および照明経路の両方の改善された調整のパラメータを決定することが反復的に実施される。最初に、パラメータの補正または変更を行うことなく像が記録される。既定または期待ラスタ配列からの複数の２次ビームのラスタ配列の偏差が検出され、評価され、焦点の既定または期待形状およびサイズからの少なくとも１つの焦点の形状およびサイズの偏差が同時に検出され、評価される。上述されたように、偏差は、ウェーハの組成の影響を解消するための複数の１次ビームを用いた物体表面の走査中の時間平均化の枠内で検出される。偏差から、偏差の推定原因が決定され、照明経路および検出経路の調整のために適したパラメータが決定される。様々な偏差、特に、複数の２次ビームのラスタ配列の、ならびに焦点の形状およびサイズの偏差の検出は、原因に関するより的を絞った結論、例えば、照明経路の乱れまたは誤差が存在し、１次ビームの複数の焦点の偏差がウェーハ表面上にすでに存在するのかどうか、あるいはウェーハの縁部またはトポグラフィが偏差の原因であるのかどうか、全体的または局所的帯電効果が存在するのかどうか、あるいは検出経路の乱れが存在するのかどうかが導き出されることを可能にする。
【0029】
ラスタ配列および複合マルチビーム効果の分析に続いて、複合マルチビーム効果の補償がモデルに従って決定される。概して、例えば、基準サンプルの、サンプル部位において補償の成功を検証することができ、微補正を実施することができる。補償を算出するためのモデルは微補正によって改善され得る。
【0030】
偏差の最もあり得る原因の決定をより一層高い精度で実施するために、例えば、追加の検出器からの、さらなる情報、または先験的情報を用いることができる。さらなる検出器は、基準区域からのサンプル表面の距離を決定するための距離センサを含み得る。このような距離センサの使用は、例えば、物体の全体的帯電と純粋に機械的な焦点ずれとの間のより良好な区別が行われることを可能にする。さらなる例は、物体表面の近傍における電界または磁界強度を測定するためのフィールドセンサを含む。先験的情報は、検査位置に関するＣＡＤ情報、または同様の物体上、もしくは同様の検査部位における以前の測定からの記憶された情報を含み得る。例として、物体の可能な非一様または局所的帯電効果がＣＡＤ情報から決定され得る。例として、ウェーハの領域は導電接続され、帯電効果を、検査部位を越えて散乱させ得る。例として、ウェーハの領域は、比較的長い期間にわたって帯電効果を蓄えるキャパシタンスを含み得る。
【0031】
概して、サンプル縁部に対する検査部位の位置は、あらかじめ知られた情報でもある。それゆえ、縁部効果、および非一様な帯電の結果としての歪みを通じてラスタ配列の歪みを考慮することが可能である。先行測定はさらなる先験的情報を形成する。例として、電荷が先行測定に起因して生じ得、漏れ電流を通じてゆっくりと消散し得るのみである。すでに走査された、隣接した検査部位の帯電はラスタ配列内の歪みを生じさせ、この先験的情報は、偏差の原因を決定する際に考慮され得る。
【0032】
原理的に、例えば、検査位置に標的を定める際に、あらかじめ複合マルチビーム効果の補償をすでに補償し得る。偏差の推定原因が決定されると、検出経路および照明経路の補正方策または調整を実施することが可能である。その後、偏差の決定が繰り返される。偏差が所定の許容範囲内にある場合には、次のステップにおいて、検査部位における物体表面の部分が測定または結像される（ｉｍａｇｅｄ）。偏差が所定の許容限度を依然として超える場合には、原因を決定し、検出経路および照明経路を調整するための新たなパラメータを決定することが繰り返される。例として、微補正が第２のステップにおいて決定され、実施される。
【0033】
ラスタ配列の、ならびにビーム焦点の形状およびサイズの偏差の原因は動的変更を受け得る。例として、サンプルの全体的帯電は、複数の１次ビームによる照明が増大したときに増大し、結像の間にラスタ配列の偏差の増大を生じさせ得る。このような動的効果は本発明の第８の実施形態において決定され、例えば、ラスタ配列の、ならびにビーム焦点の形状およびサイズの変化または偏差の速度が考慮される。これは、ラスタ配列の、ならびにビーム焦点の形状およびサイズの偏差が動的に補正されることを可能にし、検出経路および照明経路を調整するためのパラメータが物体表面の像部分の取り込みの間に所定の仕方で動的に変更されることを可能にする。
【0034】
第９の実施形態では、ウェーハを検査するためのマルチビームシステムは、第１および第２の電子検出器と、２次電子ビームを第１の電子検出器から第２の電子検出器へ偏向させる(deflecting)ためのビーム偏向器(beam deflector)と、を包含する。第１の電子検出器は、検査タスク中の複数のＪ本の２次電子ビーム、ウェーハの物体コントラストを、高データ速度で、およびノイズをほとんど伴わずに検出することができる。第２の電子検出器は複数のＪ本の２次電子ビームの焦点のラスタ配列ならびに形状またはサイズを高空間分解能で検出することができ、物体コントラストを抑制するために、ウェーハの表面上の複数の走査点にわたる信号の時間平均化が同時に実施される。その結果、複合マルチビーム収差が検査タスク中に非常に迅速に決定され得、複雑なマルチビームシステムのための最適パラメータが設定され得る。２次電子の焦点のラスタ配列ならびに形状およびサイズの分析および評価から、照明システム、検出システム、またはウェーハ上の検査位置の特性を推測することが可能である。
【0035】
概して、本発明に係るマルチビームシステムは、それが、第１の設定においてウェーハの表面に関連する検査タスクを迅速に実施するように構成され、第２の設定において複合マルチビーム収差を検出するように構成されるという仕方で構成され得る。この場合、複合マルチビーム収差は、複数の粒子ビームのラスタ配列の偏差、ならびに粒子ビームの少なくとも１つの焦点の形状およびサイズの偏差によって与えられる。一例では、複合マルチビーム収差は、複数の粒子ビームのラスタ配列の偏差、ならびに検出器上の少なくとも３本の２次ビームの焦点の形状およびサイズの偏差によって与えられる。第２の設定では、複合マルチビーム収差は、ウェーハ表面上の複数のラスタ点にわたる時間平均化、その結果、物体コントラストが平均化されることを通じて検出される。それゆえ、検査タスクと複合マルチビーム収差の検出とを迅速に切り換えることが可能であり、高スループットが得られる。実施形態によっては、本発明に係るマルチビームシステムは、ウェーハの表面に関連する検査タスクが迅速に実施される間に複合マルチビーム収差が検出されるように構成されている。複合マルチビーム収差は、ウェーハ表面上の複数のラスタ点にわたる時間平均化、その結果、物体コントラストが平均化されることを通じて検出される。それゆえ、検査タスク、および複合マルチビーム収差の検出が同時に実施され得、高スループットが得られる。
【0036】
本発明に係るマルチビームシステムは、利用可能な複数の１次粒子ビームおよび複数の２次粒子ビームを有し、空間分解検出器と、ウェーハの構造化表面(structured surface)の部分の一括走査(collective scanning)を目的として複数の１次および２次粒子ビームを偏向させるための少なくとも１つの偏向系(deflection system)と、検出器および偏向系を駆動するための制御デバイスと、を備え、制御デバイスおよび検出器は、複数の２次粒子ビームのラスタ配列の時間平均化された検査像(time-averaged inspection image)を取り込み(capture)、かつ／または２ｎｍ、１ｎｍ、もしくはそれ未満の空間分解能をもって構造化表面の部分のデジタル像(digital image)を取り込むように設計されている。制御デバイスは、ラスタ配列の時間平均化された検査像を取り込むための第１の動作モードにおいて、偏向系を用いて複数の１次粒子ビームをウェーハの構造化表面の部分にわたって時間Ｔ１内に迅速に走査し、構造化表面の部分のデジタル像を記録するための第２の動作モードにおいて、偏向系を用いて複数の１次粒子ビームをウェーハの構造化表面の部分にわたって時間Ｔ２内に低速で走査するように構成されており、Ｔ１＜Ｔ２、好ましくは、Ｔ１＜Ｔ２／１０、例えば、Ｔ１＜Ｔ２／１００である。検出器は第１の検出器および第２の検出器を包含することができ、マルチビームシステムは、制御ユニットによって駆動され、動作中に、複数の２次粒子ビームを第１の検出器上または第２の検出器上のどちらかへ偏向させるように構成されたビーム偏向器を有する検出ユニットを備えることができる。ビーム偏向器は、動作中に複数の２次粒子ビームを第１の検出器上または第２の検出器上のどちらかの定位置に維持するように追加的に構成され得る。代替例では、検出器は、複数の２次粒子ビームのラスタ配列の時間平均化された検査像の、および２ｎｍ、１ｎｍ、もしくはそれ未満のピクセル寸法を有する高空間分解能による構造化表面の部分のデジタル像の同時取り込みのために設計され得る。この目的を達成するために、検出器は、電子から光子を発生させる電子変換要素を包含し得、光子が、ウェーハ表面の部分を取り込むための第１の高速光検出器、およびラスタ配列の検査像を取り込むための第２の低速光検出器を同時に用いて検出される。
【0037】
一例では、制御デバイスは、ラスタ配列の検査像から、複数の粒子ビームの入射場所の変化、ならびに粒子ビームの焦点の形状およびサイズの変化に存する複合マルチビーム効果を決定し、複合マルチビーム効果に基づいてマルチビームシステムの設定パラメータの変更を導出し、設定するようにさらに構成されている。一例では、制御デバイスは、一様な引き出し電界を設定するための構成要素を含む、照明経路および検出経路の複数の構成要素に接続されており、複合マルチビーム効果を低減することを目的として、一様な引き出し電界を設定するための構成要素を含む、照明経路および検出経路の構成要素のパラメータを適切に調整するように構成されている。
【0038】
一実施形態に係るマルチビームシステムは、駆動を目的とする制御デバイスに接続された以下の構成要素：
－ 複数の１次粒子ビームのための準静的偏向器と、
－ １次粒子ビームおよび２次粒子ビームの走査偏向のための動的偏向器と、
－ ２次粒子ビームの走査偏向のための動的偏向器と、
－ 可変集束効果を有する静電または磁気レンズと、
－ １次粒子ビームに影響を及ぼすための多極要素のラスタ配列と、
－ ウェーハ表面とマルチビームシステムの対物レンズ系の対電極との間の一様な引き出し電界を設定するための補正電極と、
を包含する。一例では、マルチビームシステムは、一様な引き出し電界をウェーハの縁部領域内に発生させるための手段をさらに備えることができ、手段は、動作中に第１の電圧差Ｖ１を供給することを目的とした、対物レンズの下方の、または対物レンズの部分の対電極の電気接触部を含む。さらに、手段は、ウェーハを受容し、対物レンズの下方に位置決めするための受容区域を含み、動作中に第２の電圧差Ｖ２をウェーハに印加することを目的とした受容区域の電気接触部を有する。さらに、手段は、受容区域の周辺部内に配置されており、動作中に電圧差Ｖ３の少なくとも３分の１を供給することを目的とした電気接点を有する少なくとも１つの補正電極を含む。
－ 複数の１次粒子ビームのための準静的偏向器と、
－ １次粒子ビームおよび２次粒子ビームの走査偏向のための動的偏向器と、
－ ２次粒子ビームの走査偏向のための動的偏向器と、
－ 可変集束効果を有する静電または磁気レンズと、
－ １次粒子ビームに影響を及ぼすための多極要素のラスタ配列と、
－ ウェーハ表面とマルチビームシステムの対物レンズ系の対電極との間の一様な引き出し電界を設定するための補正電極と、
を包含する。一例では、マルチビームシステムは、一様な引き出し電界をウェーハの縁部領域内に発生させるための手段をさらに備えることができ、手段は、動作中に第１の電圧差Ｖ１を供給することを目的とした、対物レンズの下方の、または対物レンズの部分の対電極の電気接触部を含む。さらに、手段は、ウェーハを受容し、対物レンズの下方に位置決めするための受容区域を含み、動作中に第２の電圧差Ｖ２をウェーハに印加することを目的とした受容区域の電気接触部を有する。さらに、手段は、受容区域の周辺部内に配置されており、動作中に電圧差Ｖ３の少なくとも３分の１を供給することを目的とした電気接点を有する少なくとも１つの補正電極を含む。
【0039】
一例では、マルチビームシステムの制御ユニットは像評価のためのユニットをさらに含む。このとき、制御ユニットは、複合マルチビーム効果の少なくとも１つの部分を補正することを目的とする補正信号を用いて像評価のためのユニットを駆動するように構成されている。
【0040】
一実施形態では、ウェーハ検査マルチビームシステム(wafer inspection multi-beam system)は、ウェーハを受容するための変位台と、空間分解検出器と、ウェーハの構造化表面の部分の一括走査を目的として複数の１次粒子ビームを偏向させるための第１の偏向系と、検出器上の２次粒子ビームの焦点を一定に維持するために複数の２次粒子ビームを偏向させるための第２の偏向系と、を備える。さらに、マルチビームシステムは制御デバイスを包含し、制御デバイスは、複数の検査位置における検査タスクのリストを獲得し(acquire)、該リストを通して作業するように構成されており、制御デバイスは、検査位置における複合マルチビーム効果を低減することを目的として、一様な引き出し電界を設定するための構成要素を含む、照明経路および検出経路の構成要素の設定パラメータを設定するようにさらに構成されている。この目的を達成するために、制御ユニットは、ウェーハの縁部からの検査位置の距離を検出し、ウェーハ縁部によって生じる複合マルチビーム効果を補償するように構成されている。制御ユニットは、検査位置における測定または検査前にＣＡＤデータから検査位置におけるウェーハの組成を決定し、組成によって生じる複合マルチビーム効果を補償するようにさらに構成され得る。この目的を達成するために、制御ユニットはメモリを含み、同様の検査部位における記憶された検査タスクから、記憶されたパラメータを決定することができ、検査位置における複合マルチビーム効果を低減することを目的としてこれらを設定することができる。制御ユニットは、隣接した検査部位における先行検査タスクからパラメータを決定することができ、実際の、または後続の検査位置における複合マルチビーム効果を低減することを目的としてこれらを設定することができる。制御ユニットは、複合マルチビーム効果を少なくとも部分的に補償するために第１および第２の偏向系を駆動するための走査プログラムを変更し得、制御ユニットは、複合マルチビーム効果を少なくとも部分的に補償するために第１および第２の偏向系を駆動するための走査プログラムを変更するようにさらに構成されている。
【0041】
マルチビームシステムを用いたウェーハ検査の方法は、ウェーハ上の検査位置に標的を定めることと、検査位置に基づいて、検査位置における最適な結像のための、あらかじめ決定された、マルチビーム顕微鏡の設定パラメータを決定することと、を含む。決定された設定パラメータが設定され、検査位置におけるウェーハの表面の部分の像が取得される。マルチビームシステムの設定パラメータは、検査位置に付与された既定の設定パラメータから決定され得るか、または検査位置における最適な結像のための設定パラメータは、２つの隣接した検査位置を割り当てられた少なくとも２つの設定パラメータから決定され得る。加えて、または代替的に、最適化された設定パラメータは検査位置に関する先験的情報から決定され得る。先験的情報は、ウェーハの縁部からの、または先行検査位置における先行像記録からの検査位置の距離、あるいは検査位置におけるウェーハの表面における材料組成に関するＣＡＤ情報を包含し得る。設定パラメータは、ウェーハの表面における一様な引き出し電界を発生させるための電圧値を含み、例えば、電圧値は電極に供給される。
【0042】
本発明は特定の実施形態に限定されず、実施形態の変形も可能である。原則的に、ウェーハが物体として参照されているが、本発明は、半導体製造において用いられるとおりの他の物体にも適用可能である。例として、物体は、半導体ウェーハではなく、マスク、例えば、ＥＵＶリソグラフィのためのマスクであることもできる。半導体ウェーハと対照的に、このようなマスクは概ね長方形であり、大幅により大きい厚さを有する。例として、この場合、物体受容区域の周りの電極はリング状の実施形態を有せず、長方形の実施形態を有する。さらに、本発明は、複数の１次電子ビームを有するマルチビームシステムに基づいて説明されているが、他の荷電粒子、例えば、ヘリウムイオンも用いられ得る。
【0043】
本発明の上述の実施形態は、結果として技術的矛盾が生じない限り、互いに完全に、または部分的に組み合わせることができる。当業者が、例示的な実施形態の明白な変形が可能であり、本記載において排除されないと考えることは自明である。
【0044】
本発明は添付の図面を参照してより一層深く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】第１の実施形態に係るマルチビームシステムを示す図である。
【図2】第１の実施形態に係るマルチビームシステムの機能図である。
【図3】マルチビームシステムを用いた検査タスクの図である。
【図4】マルチビームシステムの複数の１次ビームまたは２次ビームのラスタ配列の一例を示す図である。
【図5】既定のラスタ配列からの現在のラスタ配列の偏差の例、ならびにラスタ配列の粒子ビームの少なくとも１つの焦点のビーム形状または焦点スポットサイズの偏差の例の図である。
【図6】ウェーハ縁部の例を用いた物体の縁部における非一様な引き出し電界の図である。
【図7】第２の実施形態に係るリング状補正電極の断面図である。
【図8】第３の実施形態に係る、セグメント化された補正電極およびセグメント化された対電極の図である。
【図9】第４、第５、または第６の実施形態に係るパラメータ調整を用いてマルチビームシステムを動作させるための方法の図である。
【図10】第７の実施形態に係るパラメータ調整を用いてマルチビームシステムを動作させるための方法の図である。
【図11】サンプルの帯電、およびマルチビームシステムの調整パラメータの動的変更の例を用いた動的挙動の図である。
【図12】第９の実施形態に係るマルチビームシステムを示す図である。
【図13】第１の実施形態に係るマルチビームシステムを動作させるための方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0046】
以下において、たとえ、これらが本文で明示的に述べられていなくても、同じ参照符号は同じ特徴を指す。
【0047】
図１は、複数の粒子ビームを用いる、マルチビームシステム１の概略図である。粒子ビームシステム１は、物体７から発し、その後、検出される、相互作用生成物、例えば、２次電子を物体７において発生させるために調査対象の物体７に衝突する複数のＪ本の１次粒子ビーム３を発生させる。マルチビームシステム１は、複数の場所において物体７の表面に入射し、互いに空間的に隔てられた複数の電子ビームスポット、またはスポット５をそこで発生させる複数の１次粒子ビーム３を用いる、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）のタイプのものである。調査対象の物体７は、任意の所望の形態のもの、例えば、半導体ウェーハ、特に、ＨＶ構造を有する（すなわち、水平および／または鉛直構造を有する）半導体ウェーハ、あるいは半導体マスクであり、微細化要素または同様のものの配列を含むことができる。物体７の表面２５は照明システム１００の対物レンズ１０２の第１の平面１０１（物体面）内に配置されている。対物レンズ１０２の光軸１０５は物体７の表面２５と垂直に整列しており、対物レンズ１０２を通るビームの進路と平行に整列している。
【0048】
１次ビームの複数のビーム焦点５は、第１の平面１０１内に形成された、入射場所の規則的なラスタ配列を形成する。入射場所の数Ｊは、５、２５、またはそれより多数であり得る。実際に、ビームの数Ｊ、ひいては、入射場所５の数は、例えば、Ｊ＝１０×１０、Ｊ＝２０×３０、またはＪ＝１００×１００など、大幅により大きくなるように選定され得る。入射場所の間のピッチＰ１の例示的な値は、１マイクロメートル、１０マイクロメートル、および４０マイクロメートル、またはそれより大きいものである。
【0049】
第１の平面１０１内に形成される最小ビームスポットまたは焦点５の直径は小さいものであり得る。この直径の例示的な値は、４ナノメートル未満、例えば、３ｎｍ以下である。ビームスポット５を形成するための粒子ビーム３の集束は対物レンズ系１０２によって実施される。この場合、対物レンズ系１０２は、例えば、磁気界浸レンズを含むことができる。２０２０年９月３０日に出願された、独国特許出願公開第１０２０２０１２５５３４号に、集束手段のさらなる例が記載されている。同特許の内容全体は本開示において参照により組み込まれる。
【0050】
物体７に衝突した１次粒子３は、物体７の表面から発する相互作用生成物、例えば、２次電子、後方散乱電子、または他の理由のために運動の反転を経験した１次粒子を発生させる。物体７の表面２５から発した相互作用生成物は、２次粒子ビーム９を形成するよう対物レンズ１０２によって整形される。粒子ビームシステム１は、複数の２次粒子ビーム９を検出システム２００へ案内するための検出ビーム経路１１を提供する。検出器システム２００は、２次粒子ビーム９を空間分解粒子検出器２０７に向けて誘導するための少なくとも１つの投影対物レンズ２０５を有する粒子光学ユニットを含む。この場合、検出システムを用いた結像は強く拡大され、これにより、ウェーハ表面上の１次ビームのラスタピッチ、ならびに１次ビームの焦点のサイズおよび形状は両方とも大きく拡大された様態で結像される（ｉｍａｇｅｄ）。例として、倍率は１００×～３００×であり、これにより、ウェーハ表面上の１ｎｍは１００ｎｍ～３００ｎｍに拡大されて結像される（ｉｍａｇｅｄ）。プロセスにおいて、例えば、１００μｍの直径を有するマルチビームシステムの像視野はおよそ３０ｍｍに拡大される。十分な信号強度がある場合には、検出器２０７上の粒子ビームの焦点の重心の小さな変化を高精密度で決定することができる。例えば、１つの方向に沿ったＦ本のビームを有するマルチビームシステムの場合には、より大きな像視野に応じて、スケール誤差は、Ｆ倍にさらに拡大されて可視になる。それゆえ、粒子ビームの複合マルチビーム効果、特に、例えば、光軸１０５から最も遠く離れて位置する反対の焦点における、指定のラスタ配列からの偏差を高精度で決定することができる。
【0051】
１次粒子ビーム３は、少なくとも１つの粒子源３０１（例えば、電子源）、少なくとも１つのコリメーションレンズ３０３．１および３０３．２、マルチアパーチャ機構３０５、ならびにフィールドレンズ３０７、または複数のフィールドレンズで作られたフィールドレンズ系を備えるビーム発生装置３００内で発生する。粒子源３０１は、少なくとも１つのコリメーションレンズ３０３によってコリメートされるか、または少なくとも実質的にコリメートされ、マルチアパーチャ機構３０５を照明する、少なくとも１本の発散粒子ビーム３０９を発生させる。マルチアパーチャ機構３０５は、内部にラスタ配列状に形成された複数のＪ個の開口部を有する、最少の１つのマルチアパーチャプレート３０６．１を含む。照明粒子ビームの粒子はＪ個のアパーチャまたは開口部を通過し、複数のＪ本の１次ビーム３を形成する。プレート３０６．１に衝突した照明ビームの粒子はプレート３０６．１によって吸収され、１次ビーム３の形成に寄与しない。マルチアパーチャ機構は、通常、少なくとも、さらなるマルチアパーチャプレート３０６．２、例えば、レンズアレイ、非点収差補正器アレイ、または偏向要素のアレイを有する。
【0052】
フィールドレンズ３０７および第２のフィールドレンズ３０８と共に、マルチアパーチャ機構３０５は、ビーム焦点３１１が中間像面３２１内に形成される仕方で１次ビーム３の各々を集束させる。代替的に、ビーム焦点３１１は仮想的なものであることができる。ビーム焦点３１１の直径は、例えば、１０ナノメートル、１００ナノメートル、および１マイクロメートルであることができる。例えば、偏向器アレイの形態の、さらなるマルチアパーチャプレート３９０が中間像面３２１内に配置され得る。
【0053】
フィールドレンズ１０３．１および１０３．２ならびに対物レンズ１０２は、ビーム焦点３１１が形成された平面３２１を第１の平面１０１上に、入射場所または焦点５のラスタ配列がそこに生じるよう結像するための第１の結像粒子光学ユニットを提供する。物体７の表面２５が第１の平面１０１内に配置されていれば、焦点５は、対応して、物体表面２５上に形成される（図２も参照）。複数の１次ビームはクロスオーバ点１０８を形成し、その近傍に高速偏向器１１０が配置されており、後者は、複数の焦点５が物体表面２５の上を同時に移動させられるよう複数の１次ビーム３を一括して同期的に偏向させるために用いられる。偏向器１１０は、制御ユニット８００によって、物体７の表面２５が複数の焦点５を用いて走査され、表面２５の複数の２次元像データが獲得され得るように駆動される。加えて、さらなる準静的偏向器１０７が配置されており、後者は、複数の１次ビーム３を、光軸１０５の周りにセンタリングされる様態で整列させることができる。
【0054】
対物レンズ１０２、および投影システム２００の投影レンズ機構２０５は、第１の平面１０１を検出面上に結像するための第２の結像粒子光学ユニットを提供する。それゆえ、対物レンズ１０２は、第１および第２の粒子光学ユニットの両方の部分となるレンズまたはレンズ系であり、その一方で、フィールドレンズ１０３、３０７、および３０８は第１の粒子光学ユニット、または照明経路１３にのみ属し、投影レンズ２０５は第２の粒子光学ユニット、または検出経路１１にのみ属する。
【0055】
フィールドレンズ１０３と対物レンズ系１０２との間において第１の粒子光学ユニットのビーム経路内にビーム分割器４００が配置されている。ビーム分割器４００は対物レンズ系１０２と投影対物レンズ２０５との間のビーム経路内の第２の光学ユニットの部分でもある。ビーム分割器４００は、追加的に、少なくとも、照明ビーム経路１３内の、ビーム分割器４００の収差を補償することを目的として利用可能な補正要素４２０を有する。
【0056】
検出システム２００は、複数のさらなる構成要素、例えば、静電レンズ２０６、および複数のさらなる磁気レンズ２０８、２０９を備える。投影レンズ２１０と共に、レンズは、２次ビームを空間分解検出器上に集束させ、プロセスにおいて、検出器平面２０７上の複数の２次ビーム９の焦点１５のラスタ配列が一定のままになるよう、磁気レンズの結果として複数のビームの結像スケールおよびねじれを補償する役割を果たす。この場合、第１および第２の磁気レンズ２０８および２０９は互いに逆に設計され、反対方向の磁界を有する。磁気レンズ２０８および２０９を適切に駆動することによって、２次電子ビームのラーモア回転を補償することができる。加えて、開口絞り２１４が配置された、２次ビームのさらなるクロスオーバ点２１２が投影対物レンズ２０５内に配置されている。さらに、検出システム２００は、２次ビーム９のクロスオーバ点の近傍に配置され、第１のビーム偏向器１１０と同期して動作させられ、２次ビーム９の焦点１５が検出面２０７上の定位置にとどまるよう１次ビーム３のビーム偏向を補償する、利用可能な第２の一括ビーム偏向器２２２を有する。検出システム２００は、利用可能なさらなる補正要素、例えば、マルチアパーチャプレート２１６およびさらなる第３の偏向系２１８を有する。
【0057】
国際特許出願、国際公開第２００５／０２４８８１号、国際公開第２００７／０２８５９５号、国際公開第２００７／０２８５９６号、国際公開第２０１１／１２４３５２号、および国際公開第２００７／０６００１７号、ならびに公開番号、独国特許出願公開第１０２０１３０１６１１３号および独国特許出願公開第１０２０１３０１４９７６号を有する独国特許出願から、このようなマルチビーム粒子ビームシステム、ならびに例えば、粒子源、マルチアパーチャプレート、およびレンズなどの、その内部で用いられる構成要素に関連するさらなる情報を得ることができ、これらの出願の開示はその全範囲が参照により本出願に組み込まれる。
【0058】
多重粒子ビームシステムは、多重粒子ビームシステムの個々の粒子光学構成要素を制御すること、およびマルチ検出器２０７によって取得された信号を評価し、分析することの両方のために構成されたコンピュータシステムまたは制御システム８００をさらに備える。この場合には、制御またはコントローラシステム８００は複数の個々のコンピュータまたは構成要素から構築され得る。例として、制御ユニット８００は、検出システム２００のために利用可能な第１の制御モジュール８２０、および照明システム１００のための第２の制御ユニット８３０を有する。
【0059】
さらに、制御ユニット８００は、電圧をサンプル７に供給するために利用可能な制御モジュール５０３を有し、該電圧は以下においてサンプル電圧とも称される。使用時、対物レンズ１０２と、物体７の、例えば、ウェーハの表面２５との間に電界１１３が発生する。使用時、電界１１３は、サンプル表面２５に到達する前に１次ビーム３の１次粒子を減速し、複数の１次ビーム３に対するさらなる集束効果を発生させる。同時に、この電界１１３は、使用時、物体７の表面２５から出てくる２次粒子を加速する役割を果たす。したがって、電界１１３は引き出し電界１１３とも称されるが、この時点では、引き出し電界１１３は、２つの効果：第１に、１次ビーム３を減速し、集束させる効果、および、第２に、２次電子ビーム９を整列させ、加速する効果を有するという事実が明示的に言及される。したがって、引き出し電界１１３、あるいは引き出し電界１１３の強度および一様性は、１次粒子ビーム３のラスタ配列に、ならびに１次粒子ビーム３の焦点５の形状およびサイズに、ならびに加えて、また、２次粒子の収量および２次粒子９の形状および方向に大きな影響を及ぼす。理想的な場合には、２次粒子は、直角に、または物体表面２５と垂直に引き出される。非一様な引き出し電界１１３は、例えば、２次ビーム９の方向の偏差をもたらし得、これは、さらなる収差と共に、検出経路１３内の２次ビーム９のラスタ配列の偏差、あるいは検出器２０７上の２次ビーム９の焦点１５のサイズおよび形状の変化をもたらす。非一様な引き出し電界１１３は、より早い段階における１次粒子の偏向、ひいては、照明ビーム３のラスタ配列の偏差、ならびに物体表面２５上の１次ビーム３の焦点５の形状およびサイズの変化をすでにもたらす。したがって、引き出し電界１１３の非一様性は２重の様態で互いに重畳し、増幅する。引き出し電界１１３の全体的変動は、全体的効果、例えば、物体７の傾きもしくはｚオフセット、または物体７の均一な帯電のゆえに生じ得る。引き出し電界１１３の局所的変動は、局所的効果、例えば、物体縁部、もしくはウェーハの縁部、物体のトポグラフィによって引き起こされる物体７の一般的な高さの差、または局所的帯電のゆえに生じ得る。引き出し電界１１３の変動は静的であるか、または時間変動し得る。例として、静的変動は物体７の不変のトポグラフィまたは縁部から生じる。時間変動する変動は、時間変動する帯電効果から生じる。特に、ラスタ配列は、物体７における、または物体表面２５とマルチビーム顕微鏡１の対物レンズ１０２内の電極との間の引き出し電界１１３の変動に非常に敏感に反応する。
【0060】
図２は、本発明の第１の実施形態に係るマルチビームシステム１のさらなる機能的態様を断面で概略的に示す。照明システム１００は、粒子源３０１、マルチビーム発生デバイス３００の低速補償器３３０、およびマルチビーム発生デバイス３００の高速補償器３３２を有するマルチビーム発生デバイス３００を備える。例として、マルチアパーチャプレート３０５への入口におけるビーム強度が変更されることを可能にする磁気コンデンサレンズ３０３．１および３０３．２は低速補償器３３０である。例として、複数の１次ビームを迅速に偏向させることができる偏向器アレイ３０６．２は高速補償器３３２である。照明システム１００は、低速補償器１３０、例えば、磁気レンズ１０３．１および１０３．２、あるいはさらなる準静的ビーム偏向器１０７をさらに備える。低速補償器１３０は、対物レンズ系１０２の磁気レンズ、ビーム分割器４００、およびビーム分割器の補正要素４２０によってさらに形成される。照明システム１は、高速補償器１３２、例えば、偏向器アレイ３９０、または対物レンズ系１０２内の高速静電集束レンズをさらに備える。対物レンズ１０２は、追加的に、一様な引き出し電界を設定するための、本発明の第３の実施形態に係る、さらなる迅速に駆動可能な電極セグメントを含むことができる。照明システム１００の駆動可能構成要素（３０１、３３０、３３２、１３０、１３２）は照明デバイス８３０の制御ユニットに接続されており、動作中に後者によって駆動される。さらに、照明システム１００は、１次ビーム３の高速の一括ビーム偏向のための第１の高速ビーム偏向器１１０を備える。ビーム偏向器１１０は走査モジュール８６０によって駆動される。
【0061】
空間分解検出器２０７に加えて、マルチビームシステム１の検出システム２００は検出システム２００の低速補償器２３０および検出システム２００の高速補償器２３２をさらに備える。例として、磁気レンズ２０８および２０９ならびに磁気レンズ２１０は低速補償器２３０である。例として、ビーム偏向器２１４または静電レンズ２０６は高速補償器２３２である。さらに、検出システム２００は、２次ビーム９の高速の一括ビーム偏向のための第２の高速ビーム偏向器２２２を備える。第２のビーム偏向器２２２は走査モジュール８６０によって第１のビーム偏向器１１０と同期して駆動される。２次ビーム９は第１のビーム偏向器１１０および第２のビーム偏向器２２２の両方を通過する。第２のビーム偏向器２２２は、検出ユニット２０７への入射時にさもなければ生じる２次ビーム９の走査運動を補償する、いわゆる走査防止（ａｎｔｉ－ｓｃａｎ）を実施するように設計されている。検出システム２００は、例えば、開口絞り２１４の周辺部内に配置された利用可能なさらなるセンサ２３８をさらに有する。
【0062】
半導体ウェーハ７は変位台５００によって対物レンズ１０２の下方に位置決めされる。変位台５００は、サンプル７の表面２５を物体面または第１の平面１０１内に６自由度で位置決めすることができる６軸変位台であることができる。この場合、ｚ方向における位置精度は５０ｎｍ未満であり、例えば、３０ｎｍよりも良好である。変位台５００の位置は、この場合、制御ユニット８８０のセンサ５２０によって監視され、制御される。一様な引き出し電界のためのサンプル電圧は、検出モジュール２００の低速および高速補償器２３０、２３２と共に、検出ユニット８２０の制御モジュール８２０を介して制御される。加えて、第２の例示的な実施形態に従って、ウェーハ７の周辺部内に配置された、少なくとも１つのさらなる補正電極を駆動することが可能である。
【0063】
検出ユニット２０７は、２次電子を光に変換するための少なくとも１つのシンチレータ、および複数の光－光学検出器を含み得る。このような検出器はＣＭＯＳまたはＣＣＤセンサであるか、あるいはさもなければ、複数のフォトダイオード、例えば、アバランシェフォトダイオードによって形成され得る。センサはシンチレータの真後ろに配置され得るか、あるいは光学結像系またはライトガイドがシンチレータとセンサとの間に配置され得る。また、電子を直接検出し、これらを電気信号に変換するセンサを用いることも可能である。番号、独国特許出願公開第１０２０１８１２４０４４号を有する独国特許に、検出ユニットの特別な形態が記載されており、同特許の開示は全体が参照により本出願に組み込まれる。そこでは、検出ユニット２０７は、２次粒子ビームの複数の焦点１５が上に形成されるシンチレータから成る。発生した光は結像系を介してファイババンドル上に結像され（ｉｍａｇｅｄ）、各ファイバはフォトダイオードに結合されている。結像系は、発生した光のうちの一部をＣＭＯＳセンサ上へ向けるビーム分割器をさらに包含する。このセンサを用いることで、ラスタ配列、ならびに個々の焦点１５の形状およびサイズを監視することが可能である。ビーム分割器を用いて光のうちの一部をアウトカップリングする代わりに、代替的に、ＣＭＯＳカメラを通して、シンチレータによって逆方向に放射された光、すなわち、入射粒子ビームの方向に放射された光を取り込み、評価することも可能である。
【0064】
検出ユニット２０７は、アナログ電気信号、例えば、センサの電圧の時系列をデジタル信号の時系列に変換する像データ変換器２８０に接続されている。例として、複数のＪ本の２次ビームの像データ変換器２８０は利用可能な並列コンピュータアーキテクチャを有する。この場合には、像データ変換器２８０は、例えば、並列に接続されたＡＳＩＣとして設計され得る、並列に接続された複数のアナログ－デジタル変換器を包含する。２つの偏向系１１０および２２２の走査周波数ＦＳはサンプル表面２５上の焦点５上における１次ビーム３の滞留時間の逆数におおよそ対応する。この滞留時間は、通例、５０ｎｓである。しかし、１０ｎｓ、２０ｎｓ、または１００ｎｓの滞留時間も可能である。像が記録されている間、読み出し周波数、または像データ変換器２８０を用いたデータ変換の周波数ＦＣは走査周波数ＦＳに対応し、したがって、複数の像ピクセルのためのデジタル像データはＦＳ＝ＦＣをもって複数の焦点のために獲得される。偏向系、および像データ変換器２８０を用いたアナログ－デジタル変換の通常のクロックレートは、この場合には、ＦＳ＝ＦＣ＝１０ＭＨｚ～１００ＭＨｚであるが、１００ＭＨｚ超のより高いクロックレートも可能である。
【0065】
制御ユニット８００は、照明デバイス１００を制御するために利用可能な制御モジュール８３０、変位台５００を制御するための制御モジュール８８０、および検出ユニット２００を制御するための制御モジュール８２０を有する。データ獲得デバイス８１０が、第１に、像データ変換器２８０に、および第２に、像データメモリ８１４に接続されている。加えて、デジタル像処理ユニット８１２が像データメモリ８１４とデータ獲得デバイス８１０との間に配置されている。センサデータモジュール８１８は、例えば、検出モジュール２００のさらなるセンサ２３８から、または位置センサ５２０を有する変位台５００の制御モジュールから、２次ビーム９のラスタ配列および他のセンサ信号の時間平均化されたデータを受信する。制御ユニット８００は、センサデータモジュール８１８のセンサデータを評価し、対応する制御信号、例えば、照明システム１００および検出システム２００の構成要素を設定するためのパラメータを決定する、利用可能な制御プロセッサ８４０をさらに有する。
【0066】
図２のとおりのマルチビーム粒子ビームシステム１では、サンプル７は、第１に、１次粒子を減速し、第２に、サンプルから出てきた２次粒子を加速する上述の引き出し電界１１３を発生させるための電位にある。サンプル電位を設定するために、サンプルまたはウェーハ７のための受容台は物体電圧のための電圧供給５０３に接続される。
【0067】
図３を参照してウェーハ検査の方法が説明される。図３は、一連の第１の検査位置３３、第２の検査位置３４、および第３の検査位置３５を有するウェーハ７の表面２５を示す。第３の検査位置はウェーハ縁部４３から距離４７にある。その上面２５をもって、ウェーハはマルチビームシステム１の第１の平面または物体面１０１内に配置される。この場合、ウェーハは複数の１次ビーム３の最適な焦平面内に配置される。本例では、複数のＪ本の１次ビーム３は長方形のラスタ配列４１を有する。複数の１次ビーム３によって走査される第１の像視野１７．１の中心２１．１は、対物レンズ１０２の対称軸１０５とおおよそ整列している。像視野１７．１～１７．ｋは一連のウェーハ検査タスクの異なる検査位置に対応する。例として、既定の第１の検査位置３３および第２の検査位置３４は制御ファイルから読み出される。本例では、第１の検査部位３３は第２の検査位置に隣接しており、像視野１７．１および１７．２は第１の中心位置２１．１および第２の中心位置２１．２を有する。次に、第１の検査位置３３の第１の中心位置２１．１は最初に対物レンズ１０２の軸１０５の下に位置合わせされる。この場合、ウェーハの座標系を検出し、ウェーハを位置合わせするための方法は従来技術から知られている。
【0068】
次に、複数のＪ本の１次ビーム３は、偏向器１１０をいずれの場合にも小さい部分視野３１．１１～３１．ＭＮにわたって走査することによって、共に偏向させられ、プロセスにおいて、各ビームは、異なる部分視野、例えば、部分視野３１．ｍｍまたは部分視野３１．ｍ（ｎ＋１）を走査する。例示的な走査パターンまたは走査経路２７．１１および２７．ＭＮが、最初の部分視野３１．１１内、および最後の部分視野３１．ＭＮ内に概略的に示されている。さらに、例示的に、それぞれの異なる１次ビームの焦点５．１１、…、５．ＭＮは、いずれの場合にも、割り当てられた部分視野の左上隅に示されている。さらに、部分視野３１は中心を各々有し、部分視野３１．ｍｎの中心２９．ｍｎは例示的に十字形によってラベル付けされている。ここで、複数の部分視野３１．１１、…、３１．ＭＮは、いずれの場合にも、焦点５．１１～５．ＭＮを有する複数のＪ本の１次ビームによって並列に走査され、デジタル像データ記録がＪ本の部分視野３１．１１～３１．ＭＮの各々のために獲得され、各像データ記録は、例えば、８０００×８０００ピクセルを含むことができる。この場合、ピクセルサイズは規定することができ、例えば、２ｎｍ×２ｎｍであることができる。しかし、４０００×４０００～１００００×１００００ピクセル超の異なるピクセル数も可能であり、例えば、３ｎｍ、１ｎｍ、またはそれ未満の他のピクセルサイズが設定され得る。第１の像視野１７．１のデジタル像データが獲得されると、第１の像視野１７．１の個々の部分視野３１．１～３１．ＭＮの像データは組み合わせられ、像データ記録を形成する。その後、第２の検査位置３４が対物レンズ１０２の軸の下に位置決めされ、第２の像視野１７．２のデジタル像データが獲得される。手順は、例えば、像視野１７．ｋを有する第２の検査位置３５を用いて継続される。当然、１次ビーム３のラスタ配列４１は長方形のラスタ配列に限定されず、他のラスタ配列は、例えば、六角形ラスタ、または同心リングもしくは１つのリング上の１次ビームの配列を含む。この場合、デジタル像データの横方向分解能は物体表面２５上の１次ビーム３の焦点５の直径によって実質的に決定される。図４は、表面２５上の例えば１０μｍのピッチｐｓを有する六角形ラスタを有する複数のＪ＝９１本の１次ビーム３の配列を有する典型的なラスタ配列４１を示す。１つの方向に沿った一部のビームは５．１１、５．２１、５．３１、５．４１、および５．５１によって示されている。例示の目的のために、周辺部における外側の焦点は、追加的に、理想的なラスタ配列の縁部を示す線４５によって接続されている。
【0069】
検査タスクの最中、ラスタ配列４１は物体表面２５にわたって同期的に変位させられ、ウェーハ７の表面２５の像データが獲得される。偏向デバイス２２２を用いた走査防止は、２次ビーム９のラスタ配列４１が検出器２０７上で定位置に固定したままとどまること、または静止したままとどまることを確実にする。しかし、検査タスクの前または最中における検出器２０７の検出面内のラスタ配列４１の変化が存在し得、該変化は物体表面２５上の半導体構造の位置および再現忠実度を著しく阻害する。この場合、ラスタ配列４１の破壊的変化が１次ビーム１１内に生じ、１次ビーム３の焦点５のラスタ配列４１の変化をもたらす。１次ビームのラスタ配列４１の変化は２次ビーム９のラスタ配列４１の対応する変化をもたらし、後者は、無論、物体表面２５上の１次ビーム３の焦点５において生じる。２次ビーム９のラスタ配列４１の変化は２次経路内でなおも増幅され、最終的に、例えば、検出器２０７の平面内における２次ビーム９の焦点１５の変化したラスタ配列４１ａ～４１ｇを生じさせ得る。２次ビーム９の焦点１５の変化したラスタ配列は、焦点１５の変化した形状およびサイズと共に、複合マルチビーム効果とも称される。
【0070】
複数のＪ本の２次ビーム９のラスタ配列４１を獲得するために、本発明に係るマルチビームシステム１は、様々な方法を実施するように構成され得る。第１の方法では、像信号の時間積分による像データ変換器２８０による信号の時間平均化が行われる。この目的を達成するために、像データ変換器２８０は走査周波数ＦＳに対して大幅により低いデータ変換周波数ＦＣ＜ＦＳで動作させられ、これにより、像データの平均化は物体表面２５上の複数の焦点にわたって実施される。例として、データ変換周波数ＦＣは、走査周波数の１／１０、ＦＣ＜ＦＳ／１０、あるいはさらに、それよりも小さく、例えば、ＦＣ＜ＦＳ／１００、またはＦＣ＜ＦＳ／１０００、またはそれよりさらに大幅により小さいものであることができる。一例では、像データ獲得は２つの検出器を並列に用いて実施され、第１の検出器は、走査周波数に等しい第１のデータ変換周波数ＦＣ１＝ＦＳにおける第１の像データ変換器を用いた高分解能結像のために動作させられ、第２の検出器は、像評価周波数における第２の像データ変換器を用いて動作させられ、したがって、第１の検出器を用いた検査位置における像部分の高分解能結像の間に、ラスタ配列の数個の像のみまたは１つの像のみが決定される。一例では、高分解能像は８０００×８０００ピクセルを含み、５０ｎｓの滞留時間またはＦＳ＝２０ＭＨｚの走査周波数を有し、このとき、これはおよそ３．２ｓの像記録時間Ｔ２をもたらす。例として、第２の検出器カメラは、例えば、０．１ｓ～１０ｍｓの像記録時間Ｔ１、または１Ｈｚ～およそ０．１ｋＨｚの像周波数を有する、１０～１００フレーム／秒のフレームレートを有するＣＭＯＳセンサであることができる。それゆえ、高分解能像を記録する間に、ラスタ配列のおよそ３０～３００個の検査像を生成することができる。
【0071】
データ変換周波数ＦＣを低減することの代替として、走査周波数を増大させることも可能である。例として、ラスタ配列４１を測定するための走査周波数を、５０ＭＨｚから５００ＭＨｚへ、１０倍に増大させることができる。例として、走査周波数ＦＳをＦＳ＝１０×ＦＣまたはＦＳ＞１００×ＦＣに増大させることができる。第１の方法では、空間的に分解されたデジタル像データから２次ビームごとの平均値を評価し、ラスタ配列の変化を検出する、センサデータモジュール８１８による信号の時間平均化が行われる。第２の方法では、信号の時間平均化は、走査偏向器１１０および２２２を用いた高速走査によって実施される。
【0072】
図５は、理想的ラスタ配列４５に対するラスタ配列４１の変化の数個の例を示す。図５は、検出器２０７上の２次ビームの焦点１５のラスタ配列ならびに形状およびサイズの偏差を示す。図５ａは、ｐｒ＞ｐｓの間隔またはピッチを有するビームのピッチの変化を示す。上述されたように、理想的ピッチは、例えば、ｐｓ＝１０μｍである。結像スケールの変化は、例えば０．１％、またはさらに、それより小さい、例えば、２ｎｍの、間隔またはピッチの変化をもたらす。スケール誤差は、ラスタ配列４１ａ内の最大に離間したビーム焦点の間で、ピッチの変化にビームの数を乗算したものによって累積し、対角線に沿って最大９本のビームを有する図５ａの例では、１８ｎｍまで累積する。１００×～３００×の倍率による検出器２０７上への物体表面２５上のラスタ配列の結像の拡大を通じて、誤差は２μｍ～５μｍまで累積する。図５ａは、増大したピッチｐｒを有するラスタ配列４１ａの拡大を示しているが、ピッチｐｒは低減もし得る。例示の目的のために非常に大きな倍率変化が示されている。
【0073】
検出経路の倍率を通じて、複合マルチビーム効果は、拡大された様態で検出カメラ上に結像される（ｉｍａｇｅｄ）。加えて、複合マルチビーム効果の原因（ウェーハ上の帯電、縁部、傾き等）は２次電子にも影響を及ぼす。例として、この場合には、より低いエネルギーの２次電子は、より高いエネルギーの１次電子よりも引き出し電界の変動により敏感に反応し、例えば、サンプルの影響のせいで１次ビームの偏差に加えてさらなる歪みが追加される。
【0074】
図５ｂは、オフセットベクトルｄによって横方向にオフセットしたラスタ配列４１ｂを示す。ラスタ配列のオフセットもしくは変位、または移動はデジタル像データにおけるオフセットをもたらし、例えば、複数の像部分をスティッチする際に収差を生じさせ得る。図５ｃは、圧縮されたラスタ配列４１ｃを示す。ラスタ配列の圧縮は、１つの方向、例えば、ここでは、変更されたピッチｐｒｘによって指示されるとおりの、ｘ方向のみにおける間隔またはピッチの変化に対応する。加えて、局所的効果が発生し得、ラスタ配列４１ｄ内の個々のビームの局所的ビーム偏向のみを生じさせ得る。図５ｄにおいて、５本のビームの例を用いて、具体的には、ビームの目標位置１５．ｉｓ、および現実の位置１５．ｉｒ、ならびにスポット位置の局所的変位６１の例を用いて、これが示されている。図５ｅは、ラスタ配列４１ｆ内の少なくとも１本のビームの偏差したビーム形状の効果を示す。ビーム１５．ｊｒは理想的なビーム形状を有し、それから、例えば、ビーム１５．ｉｒはサイズに関して偏差しており、さらなるビーム１５．ｋａは形状に関して偏差している。図５ｅは、ラスタ配列にわたる焦点の形状またはサイズの秩序立った偏差の単純化された例を示している。本例では、少なくとも３つの焦点の少なくとも３つの形状またはサイズからプロファイルを推測することができ、それゆえ、局所的効果と傾きなどの全体的効果とを区別することが可能である。本例は、焦点１５．ｕａが焦点１５．ｑａよりも対物レンズに接近して配置された、ウェーハ表面２５に対する焦平面または最善の設定平面１０１の斜めの傾きの効果を明らかにしている。例えば、焦点１５．ｑａおよび１５．ｕａならびに中心焦点１５．００の形状およびサイズを検出することによって、秩序立った傾きをビーム焦点の形状およびサイズの偏差の他の原因と区別することが可能である。しかし、原理的には、全ての焦点の形状の偏差およびサイズの偏差を決定することも可能である。
【0075】
最後に、図５ｆは、理想的なラスタ配列４５に対して角度Ａでねじれた、ねじれたラスタ配列を示す。
【0076】
また、ラスタ配列の他の偏差、例えば、台形歪みも可能である。さらに、偏差は、通常、個々の偏差の組み合わせまたは重ね合わせとして発生する。
【0077】
マルチビームシステム１は検査タスクのための既定のパラメータを用いて設定される。制御プロセッサ８４０は、動作中に検査タスクのための様々な既定のパラメータを決定し、これを用いてマルチビームシステム１の構成要素を駆動するように構成されている。パラメータによって駆動される構成要素は、例えば、照明システム１００の低速および高速補償器１３０、１３２、マルチビーム発生デバイス３００の低速および高速補償器３３０、３３２、検出システム２００の低速および高速補償器２３０、２３２、あるいは変位台５００を含む。例として、ウェーハ７の表面２５上の個々のビーム焦点５の間隔またはピッチｐｓはこれらのパラメータを通じて設定され、焦点は平面１０１内の最適な焦平面内に設定される。さらなる可変パラメータは、例えば、コンデンサレンズ３０３を用いて設定され得る、ビーム強度を含む。ノイズ性能はビーム強度および滞留時間を通じて設定することができる。引き出し電界の強度を決定するパラメータは、分解能、および、２次電子の運動エネルギーにさらに影響を及ぼす。物体表面上のラスタ配列のいくらかのねじれが対物レンズ系１０２の磁気レンズの集束効果を通じて起こる。走査プログラムはさらなるパラメータを用いて設定される。検出システムのさらなる構成要素は、２次ビーム９の複数の焦点１５が既定の位置において検出器２０７に入射し、そこで一定に保持され、これにより、像データが時系列シーケンスで獲得され得るよう、パラメータによって駆動される。まとめると、パラメータのセットは作動点とも称される。第１の実施形態に係るマルチビームシステム１の制御プロセッサ８４０は、マルチビームシステム１を複数の異なる既定の作動点において動作させるように設計されている。
【0078】
例として、センサデータモジュール８１８（図２参照）は、動作中に像データの時間平均化を通じて物体コントラストを平均化し、２次ビーム９の現在のラスタ配列４１の焦点位置１５を測定するように設計されている。加えて、焦点１５の少なくとも１つの、例えば、焦点１５．ｉｒまたは焦点１５．ｋａの形状およびサイズを決定することができる。センサデータモジュール８１８は、現在のラスタ配列４１、ならびに少なくとも１つの焦点１５の形状およびサイズを制御プロセッサ８４０へ伝送するように構成されている。制御プロセッサ８４０は、それらから、事前設定された作動点における理想的ラスタ配列４５からの現在のラスタ配列４１の偏差、ならびに少なくとも１つの焦点１５の形状の偏差およびサイズの偏差を決定するように構成されている。制御プロセッサ８４０は、偏差からの破壊的影響を推測し、破壊的影響を低減するために適した対応するパラメータ変更を決定するように構成されている。破壊的影響に対応する、ラスタ配列４１の、ならびに２次ビーム９の少なくとも１つの焦点１５の形状およびサイズの偏差はあらかじめ決定することができる。同様に、破壊的影響を低減するために適した、作動点のパラメータの必要とされる変更をあらかじめ決定し、これらを記憶することが可能である。この目的を達成するために、制御プロセッサ８４０は、様々な作動点のためのパラメータに加えて、特定の破壊的影響を低減するために適したパラメータ変更も記憶される、記憶モジュールを含む。
【0079】
ラスタ配列の変化ならびに焦点の形状およびサイズの変化のための数種の破壊的影響または原因が以下に列挙される。
【0080】
例えば、ウェーハの偏差した厚さの結果としての、機械的焦点ずれは、ラスタ配列内の焦点の倍率またはピッチの変化をもたらし、ラスタ配列４１ａに係る増大したスポット径をもたらす。加えて、例えば、図５ｅにおける焦点５．ｉｒに基づいて示されるように、焦点の変化したサイズが存在し得る。機械的焦点ずれは台または変位台５００のｚ運動によって補償され得る。代替的に、または加えて、引き出し電界１１３の強度を変更することができ、照明経路および検出経路内のさらなる静電構成要素を、焦点のずれた物体表面上に集束するように設定することができる。引き出し電界は以下において説明される。磁気レンズ、例えば、対物レンズ１０２の励磁を変更することによって、機械的焦点ずれを補償するためのさらなる選択肢が提供される。
【0081】
例えば、ウェーハが撓んだときの、サンプル表面の局所的傾斜は、引き出し電界の一様な勾配、ラスタ配列４１ｂに係るラスタ配列のオフセットを生じさせる。加えて、典型的な非点収差、例えば、一定非点収差が複数のビームにわたって発生し得、図５ｅにおけるビーム５．ｋａのビーム形状のような一定の楕円形ビーム形状を生じさせ得る。補正方策として、ウェーハ７を傾けることが可能である。代替的に、物体表面２５の傾斜、または引き出し電界１１３の電界勾配の効果を打ち消す、引き出し電界１１３における狙いを定めた一様な電界勾配を発生させることが可能である。引き出し電界は以下において説明される。ウェーハ表面２５上の１次ビーム３のラスタ配列４１ｂのオフセットは、１次経路内の偏向器１０７によって補償され得る。代替的に、または加えて、非点収差の適切な補正は、例えば、利用可能な高速および低速補正要素１３０、１３２ならびに偏向系１１０、２２２を用いて実施され得る。
【0082】
ウェーハの縁部における非一様な引き出し電界１１３の効果は、一定非点収差と組み合わせて、ラスタ配列４１ｂの移動またはオフセットを生じさせる。以下において、縁部効果を補正するための手段が説明される。ウェーハ７の縁部における複合マルチビーム効果と、傾きの結果もたらされる効果とは非常に類似し得る。補償方策は類似し得る。しかし、ウェーハの縁部においては、像視野にわたってより大きく変化する収差が生じ、例えば、像視野にわたって一定のオフセットおよび均一な非点収差は存在せず、焦点の位置の若干の歪み、または非点収差のより複雑な電界依存性が存在する。
【0083】
サンプル表面２５の一様な帯電は、同様に、倍率の変化および拡大したスポット径を生じさせる。同時に、図５ｂに対応するラスタ配列４１ｂの横方向変位が生じる。この場合には、引き出し電界１１３を、例えば、帯電を打ち消すために、帯電と同期した様態で動的に増大させることができる。この目的を達成するために、サンプル電位は、例えば、引き出し電界を一定に維持し、サンプル帯電を打ち消すために、電圧Ｖ２を通じて動的に同期的に適合させられる。サンプル電位または電圧Ｖ２に依存する電位Ｖ１およびＶ３も、引き出し電界を一定に維持するために、同様に適合させられる（図６～図８および以下の説明を参照）。加えて、照明経路１３および検出経路１１内のさらなる静電構成要素が、帯電した物体表面２５への集束のために設定され得る。１次ビームのラスタ配列４１ｂのオフセットは照明システム内のビーム偏向器１０７によって補償され得る。物体表面２５の帯電はまた、引き出された２次電子９の運動エネルギーの変化を生じさせ、それゆえ、図５ｆに示されるように、２次ビーム９のラスタ配列の変化した回転を生じさせ得る。２次電子ビーム９のラスタ配列４１の回転は、磁気レンズ対を異なって駆動することによって補償され得る。
【0084】
１次ビーム３のラスタ配列４１の像視野１７に係る検査位置（３３、３５）におけるサンプル表面の部分の局所的帯電は、同様に、横方向オフセットと併せて倍率の変化を生じさせる。しかし、加えて、ラスタ配列４１の縁部ビームの焦点５の形状の変化が生じる。縁部ビームは、一方の方向において隣接したビームをもはや有しないそれらのビームである。焦点５の形状変化およびサイズ変化の効果はラスタ配列４１の角部において特に顕著である。
【0085】
検査位置３３および３５などの検査位置は、先行する、もしくは隣接した検査位置、または隣接した像視野の潜在した帯電によって影響を受ける。これは、特に、図３の例のように、検査位置３３が２つの像視野１７．１および１７．２から一体にスティッチされる場合に、発生し得る。これは、引き出し電界１１３の非一様な勾配、およびラスタ配列４１ｂに対応する、ラスタ配列のオフセットを生じさせる。加えて、ラスタ配列４１ｃに対応するラスタ配列の歪みが生じる。さらに、非点収差の線形的に増大するプロファイルが複数のビームにわたって発生し得、図５ｅにおけるビーム５．ｋａのビーム形状のような、楕円形ビーム形状を生じさせ得る。例として、これらの効果は、検査位置のシーケンスを変更することによって影響を受け得る。
【0086】
局所的帯電は、図５ｄに示されるように、個々のスポット位置またはスポット形状を歪ませるのみである。局所的帯電効果は、作動点を最適化すること、または走査方略の変更によって影響を受け得る。この場合、作動点を調整することは、ランディングエネルギーまたはビーム電流を調整することを含むことができる。この場合、走査方略を変更することは、短い滞留時間をもって生成された多くのフレームにわたる平均化と併せた高速走査を含み得る（これは「フレーム平均化」としても知られる）。この場合、ビーム電流をなおも低減することができ、平均化が行われる像の数を増大させることができる。さらなる走査方略は、連続して個々に走査され、その後、一体にスティッチされる、より小さい部分視野への部分視野３１の分解に存する。さらなる選択肢は、像生成中の放電プロセスの狙いを定めた導入を含み、このような放電プロセスは、結像中の一時的停止によって、または刺激放電によって、例えば、マルチビームシステムを、ミラーモードとして知られるもので動作させることによって発生され得る。さらなる例では、測定対象の検査位置は先行照射によって事前に帯電し得る。例として、検査位置における走査手順は、局所的帯電効果を低減または補償するために、より低い速度において、およびより小さい照射線量を用いて実施され得る。さらなる手段は、偏向走査器１１０を通じた部分視野サイズの調整、および例えば、図５ｄにおける１次ビーム１５．ｉｒのような、個々の１次ビームのビームオフセット６１に係る個々の部分視野の個々のデジタル像の横方向位置のデジタル補正である。
【0087】
制御プロセッサ８４０は、複合マルチビーム収差のための破壊的影響または原因の所定の関係を記憶するように構成されている。複合マルチビーム収差は、ラスタ配列４１の変化、ならびに少なくとも１つの焦点の、例えば、３つの焦点または全ての焦点の、形状およびサイズの変化を意味すると理解される。さらに、制御プロセッサ８４０は、破壊的影響を補正または補償するための既定のパラメータを記憶するように構成されている。制御プロセッサは、現在決定された複合マルチビーム収差から破壊的影響または原因を推測するようにさらに構成されている。この場合、制御プロセッサは、破壊的影響または原因、ならびに破壊的影響または原因を補正または補償するために適切に変更されたパラメータの記憶された関係に頼り、変更されたパラメータを用いてマルチビームシステム１を駆動する。
【0088】
それゆえ、マルチビームシステムの第１の実施形態は、物体７、好ましくは、半導体ウェーハを検査するためのマルチビームシステム１を動作させるための改善された方法を含む。本方法は図１３に示されており、以下のステップを含む：
【0089】
ステップ１：実質的に平面状の物体７を変位台５００の受容区域５０５上に配置し、変位台５００を用いて物体７の物体表面２５を物体面１０１内に配置する。
【0090】
ステップ２：既定のラスタ配列４１の複数のＪ本の１次ビーム３によって生成された複数のＪ個の焦点５を用いて物体表面２５を照明する。
【0091】
ステップ３：既定のラスタ配列４１の複数のＪ本の１次ビーム３を第１の複数の走査位置にわたって同期的に偏向させることによって、複数のＪ個の焦点５を有する物体表面２５を走査する。
【0092】
ステップ４：１次ビーム３の複数の焦点５において物体表面２５から複数の焦点５から発生した複数の２次粒子を収集し、複数の２次粒子を空間分解検出器２０７上に集束させる。
【0093】
ステップ５：空間分解検出器２０７を用いて２次粒子の信号を検出し、２次粒子の複数の焦点１５の像を生成する。一例では、信号の検出は、第２の複数の走査位置にわたる２次粒子の信号の時間平均化を包含する。
【0094】
ステップ６：２次粒子の複数の焦点１５の像から既定のラスタ配列４５に対する２次粒子の複数の焦点１５のラスタ配列４１の変化から成る複合マルチビーム効果を決定する。一例では、ラスタ配列４１の変化を決定することは、追加的に、２次粒子の複数の焦点１５の少なくとも１つの焦点１５のビーム形状の偏差の決定を含み、ビーム形状の偏差は楕円度または直径の偏差を含む。
【0095】
この場合、ラスタ配列４１の偏差は、以下の誤差：スケール誤差４１ａ、オフセット誤差４１ｂ、歪み４１ｃ、ねじれ４１ｇ、またはラスタ配列４１の個々のビームのみの局所的偏差４１ｄのうちの少なくとも１つを含む。
【0096】
焦点１５の形状およびサイズの変化は、以下の収差：一定非点収差、ラスタ配列４１内の位置に対する非点収差の線形依存性を有する線形非点収差、一定焦点収差、ラスタ配列４１内の位置に対する焦点収差の線形依存性を有する線形焦点収差のうちの少なくとも１つを含む。
【0097】
ステップ７：ラスタ配列４１の変化の少なくとも１つの原因を決定する。ここで、ラスタ配列４１の変化は、オフセット誤差、等方性のスケール差、２つの非平行方向の間の歪みまたは倍率差、回転、または台形歪みを包含する。
【0098】
さらなるステップでは、ラスタ配列の全体的変化および局所的変化に応じて、ラスタ配列４１の変化の分解が実施され得る。
【0099】
ステップ８：ラスタ配列の変化を補償するためのマルチビームシステムの構成要素を駆動するための最適化されたパラメータを決定し、最適化されたパラメータを用いてマルチビームシステムを駆動する。
【0100】
この場合、決定は、例えば、複合マルチビーム効果の個々の正規化された効果を補償するために適したパラメータ変更の記憶された表を用いて実施される。このとき、最適化されたパラメータは、例えば、ラスタ配列の変化の大きさに、関連する記憶されたパラメータ変更を乗算することによって算出される。第１の実施形態の具体例は、ラスタ配列４１のオフセット誤差と、楕円度の形態のビーム形状の偏差との組み合わせからの、平面状物体表面２５の局所的傾斜誤差の決定を含む。さらなる例では、第１の実施形態は、ラスタ配列４１のスケール差と、少なくとも１つの焦点の直径偏差の形態のビーム形状偏差との組み合わせから、平面状物体表面２５の間隔誤差を決定することを含む。さらなる例では、第１の実施形態は、事実上不変のビーム径の場合には、ラスタ配列４１のスケール誤差とラスタ配列４１のオフセットとの組み合わせから、平面状物体表面２５の全体的帯電効果を決定することを含む。さらなる例では、第１の実施形態は、ラスタ配列４１のオフセット、およびオフセットの方向における歪み、あるいは２つの非平行方向の間の倍率差から、トポグラフィ構造、例えば、物体４３の縁部からの距離を決定することを含む。さらなる例では、第１の実施形態は、既定のラスタ配列からの少なくとも２つの焦点の少なくとも２つの異なる位置偏差から成る、ラスタ配列の不規則な変化から、局所的帯電効果を決定することを含む。さらなる例では、第１の実施形態は、既定のラスタ配列からの少なくとも１つのビーム整形偏差および少なくとも１つの位置偏差を含む少なくとも２つの焦点の少なくとも２つの偏差から成る、ラスタ配列の不規則な変化から、局所的帯電効果を決定することを含む。
【0101】
ステップ９：照明システム内のマルチビーム顕微鏡の、および引き出し電界の、および必要とされる場合には、また、検出システムの、最適化されたパラメータを設定し、物体表面の高分解能像を取り込む。
【0102】
最適化された設定パラメータは、マルチビームシステム１の照明経路１３内および検出経路１１内の構成要素のパラメータを包含し、また、第１の検査位置（３３、３５）における変位台５００とのウェーハ７の再位置合わせも包含し得る。さらに、引き出し電界１１３が照明経路および検出経路内に配置されており、マルチビーム顕微鏡の最適化されたパラメータを設定することは、ウェーハ７の表面１５上の検査位置（３３、３５）における引き出し電界１１３に影響を及ぼすための補正電極を駆動することを包含する。補償器は、ウェーハ７の表面２５上のラスタ配列４１のオフセットを補償するための偏向装置１０７、ならびに例えば、ラスタ配列４１のスケールを設定するための、マルチビームシステム１の作動点の変更、ビーム偏向器１１０のための走査プログラムの変更、およびデジタル像評価の変更を含む。
【0103】
ステップ８および９の間に、任意選択的に、複合マルチビーム効果を獲得するための第２の動作方法から、ステップＳＴＵにおける物体表面の部分の迅速および高分解能の像取り込みのための第１の動作モードへの切り換えが存在し得る。
【0104】
それゆえ、複合マルチビーム効果４１を決定するための方法は、ウェーハ７の構造化表面２５の部分を走査し、ウェーハ７の表面構造の像コントラストを平均化することによって、検出器カメラ(detector camera)２０７を用いて多数の粒子ビーム９のラスタ配列４１の時間平均化された検査像の像を記録することと、既定の、または理想的ラスタ配列４５からの複数の粒子ビームの入射場所１５のラスタ配列４１の少なくとも１つの偏差、ならびに粒子ビームの焦点１５の形状およびサイズの変化を決定することを目的として検査像を分析することと、を含む。
【0105】
一例では、像コントラストを平均化することは、Ｔ１＜Ｔ２、好ましくは、Ｔ１＜Ｔ２／１０、例えば、Ｔ１＜Ｔ／１００未満の像記録時間をもってウェーハ７の表面２５の部分を迅速に走査することによって達成される。ここで、Ｔ２は、高空間分解能、および２ｎｍ、１ｎｍ、もしくはそれ未満のピクセル寸法をもって表面２５の部分の像を記録するための時間に対応する。Ｔ１は、通例、１００ｍｓ未満、好ましくは、１０ｍｓ未満である。一例では、ウェーハ７の表面構造の像コントラストの平均化は、検出信号を時間的に平均化することによって実施される。
【0106】
特に、物体の縁部において、非一様な引き出し電界の結果としてのマルチビーム効果が発生することが見出された。例として、電子はウェーハ縁部の方向に偏向させられる。図６は一例を示す。複数の１次ビーム３ａによってウェーハ７の縁部４３の近傍において像視野１７内に複数の焦点が形成される。対電極１５１が対物レンズユニット１０２の下方終端を形成し、電圧Ｖ１にある。例として、電圧Ｖ１は大地電位にあるか、またはＶ１＝３ｋＶにあることができる。ウェーハ表面２５と対電極１５１との間の電圧差は、通例、２０ｋＶ～３５ｋＶ、例えば、３０ｋＶである。例として、ウェーハは－２７ｋＶの電圧にある。
【0107】
対物レンズユニットは、１次ビームをウェーハ表面２５上に集束させることを目的とした集束磁界を形成するためのソレノイド１４９を含む。１ｋＶ～４ｋＶに及ぶ電圧Ｖ２、例えば、２ｋＶが、変位台５００内のウェーハ受容区域５０５を通じてウェーハ７またはウェーハ表面２５に供給される。電圧差Ｖ２－Ｖ１を通じて対電極１５１とウェーハ表面２５との間に引き出し電界１１３ａが生じる。引き出し電界１１３は、通例、ウェーハ表面２５において１～５ｋＶ／ｍｍの電界強度を有し、その結果、１次電子３は減速させられる。この場合、ウェーハ受容区域５０５はウェーハ台５００に対して絶縁されており、ウェーハ台５００は大地電位または０ｋＶにある。引き出し電界１１３ａは等電位面を通じて概略的に示されている。しかし、ウェーハ７の縁部４３では高さの差ＤＷが存在し、ウェーハの縁部４３の近傍では等電位面はもはやウェーハ７の表面２５と平行に延びず、１次ビーム３ａは偏向させられる。非一様な縁部電界の結果、したがって、１次ビームのラスタ配列は、図５ｃに示される歪みと同様の歪みを経験する。加えて、さらなる効果が発生し得る。本発明の第２の実施形態によれば、縁部領域内の効果はウェーハ７の周辺部内の追加の電極によって補償される。図７に、第２の実施形態が示されている。電圧Ｖ３を供給され、絶縁材１５５を介して受容区域５０５から絶縁された補正電極１５３がウェーハ７の周りの周辺部内に配置されている。補正電界が電圧Ｖ３を通じてウェーハ７の周りの周辺部内に発生し、引き出し電界１１３ｂの一様化が得られる。補正電極１５３は、ウェーハ７からの距離Ｇ、およびウェーハ受容区域５０５の上方の高さＤＥを有する。距離Ｇはウェーハの外周にわたって変化し得る。電圧Ｖ３の強度は、引き出し電界１１３ｂの非一様性が最小限に抑えられるよう、ウェーハ７の異なる厚さＤＷ、ウェーハ縁部と補正電極１５３との間の局所的距離Ｇ、および検査位置３５とウェーハ縁部４３との間の距離４７に基づいて設定される。この場合、ウェーハ７の厚さＤＷはおよそ０．７ｍｍであり、およそ５０μｍ～１００μｍの偏差を有する。例として、電極１５３の高さＤＥはウェーハ７の厚さＤＷ未満であり、電圧Ｖ１に対する補正電圧Ｖ３の差は、電圧Ｖ１に対する電圧Ｖ２の差よりも大きくなるように選定される。例として、厚さは、ＤＥ＜０．５ＤＷ、またはさらに、それ未満になるように選定される。例として、Ｖ３は－２ｋＶ～－４ｋＶに設定される。例として、ウェーハ７は、対電極１５１に対して｜Ｖ１－Ｖ２｜＝２８ｋＶの電圧差の絶対値にある。例として、補正電極１５３は、ウェーハ７に対して｜Ｖ２－Ｖ３｜＝３～６ｋＶの電圧差の絶対値にある。電圧差Ｖ２－Ｖ３は、それがウェーハ縁部４３と電極１５３との間に追加的な電界の寄与の形を形成するように設定され、該電界の寄与の効果は追加の等電位線１１３ｃによって示されている。この電界の寄与はウェーハ表面２５と対物レンズ１０２との間の引き出し電界１１３ｂの平滑化および一様化を確実にする。理想的には、距離Ｇは、できるだけ小さくなるように、例えば、０．５ｍｍ、または０．２ｍｍ、またはそれ未満になるように選定される。不変の引き出し電界１１３ｂのために、ウェーハ７は、きわめて正確にセンタリングされなければならず、外周に沿った厚さＤＷの変化を全く有してはならない。厚さＤＷの、補正電極の高さＤＥの局所的偏差、および距離Ｇの局所的偏差は、補正電圧Ｖ３の最適な調整された設定によって検査位置ごとに考慮され得る。概して、一様な引き出し電界のための補正電圧はウェーハ縁部からの検査位置の距離に基づいて設定され得る。一実施形態では、連続的な補正電極の補正電圧は、ラスタ配列の検査像の評価に基づいて、例えば、ウェーハ縁部の近傍における先行検査位置に基づいて、現在の検査位置に合わせて局所的に調整される。
【0108】
図８は本発明の第３の実施形態を示す。第３の実施形態では、補正電極１５３は、複数のセグメントの形で、例えば、８つのセグメント１５３．１～１５３．８の形で具現される。さらに、対電極１５１は、複数のセグメントの形で、例えば、８つのセグメント１５１．１～１５１．８の形で具現される。補正電極のセグメント１５３．１～１５３．８または対電極のセグメント１５１．１～１５１．８に、例えば、８つの異なる電圧を供給することを通じて、できるだけ一様である引き出し電界が得られる。補正電極１５３．２のための電圧Ｖ３．２は例示的な仕方で示されている。第２および第３の実施形態では、制御ユニット８００は、引き出し電界の一様化をもたらすために、電圧供給ユニット５０３を通じて、サンプル電圧Ｖ２、および少なくとも１つの補正電極１５３、１５３．２のための少なくとも１つの補正電圧Ｖ３、Ｖ３．２の両方を利用可能にするように構成されている。さらに、制御ユニット８００、特に、照明デバイス８３０の制御ユニットは、引き出し電界の一様化をもたらすために、少なくとも１つの対向電圧１５１を対物レンズ系１０２に供給するように構成されている。サンプル電圧Ｖ２、少なくとも１つの対向電圧Ｖ１、および少なくとも１つの補正電圧Ｖ３もしくはＶ３．２は、マルチビームシステム１を駆動するための迅速に可変のパラメータを形成する。
【0109】
したがって、本発明の一実施形態は、マルチビーム顕微鏡１のための変位台５００と、縁部４３および直径Ｄを有するウェーハ７を受容するための受容区域５０５を有する変位台５００を有するマルチビーム顕微鏡１であって、受容区域５０５によって動作中に電圧Ｖ２がウェーハ７に印加され得る、マルチビーム顕微鏡１と、を備える。さらに、リング状電極１５３が受容区域５０５の周辺部内において変位台５００上に配置されている。リング状電極１５３は内径ＤＩ＞Ｄを有し、これにより、ウェーハ７が受容されたとき、ウェーハ７の縁部４３とリング状電極１５３との間に距離が形成される。リング状電極１５３は、動作中に電圧Ｖ３がリング状電極１５３に印加され得るよう、受容区域５０５から絶縁されている。一例では、リング状電極１５３は、少なくとも１つの第１の電圧Ｖ３が印加され得る、複数の、例えば、２つ、４つ、８つ、またはそれより多くの相互に絶縁された電極セグメントから形成されている。
【0110】
マルチビーム顕微鏡を用いた結像に関連する多くの効果はトポロジ条件に非常に強く結びついている。図６に基づいて示されるように、ウェーハ７または物体の縁部４３は、概して、大きな影響を及ぼす。ウェーハ７の縁部４３に対する検査位置の相対位置は、特に、ウェーハ検査の状況であらかじめ知られるため、検査部位に標的を定める際に、ウェーハの縁部からの検査位置の距離に応じた、一様な引き出し電界１１３を含む、検出経路および照明経路の両方の改善された調整をあらかじめ実施することができる。第４の実施形態では、マルチビームシステム、およびマルチビームシステムを動作させるための方法であって、この枠内では、マルチビームシステムの照明経路および検出経路の構成要素のパラメータが物体の縁部または境界からの検査位置の距離に応じて設定される、マルチビームシステムおよび方法が提供される。マルチビームシステム１の制御ユニット８００は、物体の境界または縁部４３からの検査位置の距離を決定するように構成されている。制御ユニット８００は、距離、およびマルチビームシステム１の現在の作動点から複合マルチビーム効果を決定するようにさらに構成されている。さらに、制御ユニット８００は、マルチビームシステム１を検査部位において動作させるためのパラメータを決定するように構成されており、該パラメータは、複合マルチビーム効果を低減するか、または完全に補償するために適している。さらに、検査位置においてマルチビームシステム１を用いて検査タスクを実施している間に、制御ユニット８００は、パラメータを用いて、マルチビームシステム１の、引き出し電界１１３を含む、照明システム１００および検出システム２００の構成要素を駆動し、サンプル電圧Ｖ２および少なくとも１つの補正電圧Ｖ３を、相まって複合マルチビーム効果を低減するか、または完全に補償するために適した追加のパラメータとして変位台５００上の電極に供給するように構成されている。
【0111】
それゆえ、本発明の第２および第３の実施形態は、縁部４３、厚さＤＷ、および外径Ｄを有する実質的に平面状の物体７を受容するための受容区域５０５、ならびに受容区域５０５の上方の高さＤＥを有するリング状電極１５３を有する変位台５００を説明する。後者は受容区域５０５の周辺部内に配置されており、内径ＤＩ＞Ｄを有し、これにより、物体７が受容されたとき、縁部４３とリング状電極１５３との間に距離Ｇが形成される。この場合、電極１５３は、動作中に異なる電圧差がリング状電極１５３に印加され得るよう、受容区域５０５から絶縁されている。
【0112】
第２および第３の実施形態は、さらに、変位台５００と、縁部効果を決定するための測定デバイスと、動作中に、電圧差を発生させることを目的として、第１の電圧Ｖ２を、受容された物体に供給し、縁部効果を低減するために第２の電圧Ｖ３をリング状電極において供給するように構成された制御ユニットと、を備えるマルチビームシステムを説明する。
【0113】
第３の実施形態では、電極１５３は、複数の異なる電圧Ｖ３．１～Ｖ３．８が印加され得る、利用可能な複数のセグメント１５３．１～１５３．８を有する。さらなる実施形態では、第３の実施形態に係るマルチビームシステム１の対物レンズ系１０２は、複数の異なる電圧Ｖ１．１～Ｖ１．８が印加され得る、利用可能な複数の対電極１５１．１～１５１．８を有する。電極の電圧供給は、物体電圧と共に、対物レンズ系１０２と物体の表面２５との間に一様な引き出し電界１１３を発生させるためにこのように設計されている。
【0114】
多数の複合マルチビーム効果はウェーハの表面２５上の検査位置に依存し、したがって、原理的に、あらかじめ知られることが見出された。図９に、マルチビームシステム１を動作させるための、これに基づく改善された方法が示されている。本方法を用いることで、マルチビームシステム１を動作させるためのパラメータ、例えば、照明システムまたは照明経路１００の、検出システムまたは検出経路２００の、ならびに一様な引き出し電界１１３のためのサンプル電圧または補正電圧の構成要素のパラメータが最適に設定される。組み合わせて、マルチビームシステム１を動作させるためのパラメータは、検査位置における複合マルチビーム効果を低減するか、または完全に補償するために適する。第１のステップＳＩにおいて、ウェーハ７が変位台５００のウェーハ受容区域５０５上に受容され、ウェーハ７の座標系が登録される。検査タスクのリストが獲得され、例えば、第１の検査タスクが実施される。この目的を達成するために、ウェーハ７の第１の検査位置がマルチビームシステム１の光軸１０５に対してセンタリングされ、ウェーハ７の表面２５がマルチビームシステム１の設定平面または焦平面１０１内に整列させられる。マルチビームシステム１を動作させるための方法は、次に、第２の、または次の検査タスクのために例示的な様態で示される。しかし、これは、任意の検査タスク、特に、第１の検査タスクであることもできる。
【0115】
次のステップＳＥにおいて、次の検査タスクのために複合マルチビーム効果が予測される。複合マルチビーム効果の予測は複数の構成要素からまとめられ得、複合マルチビーム効果は複数の原因によって引き起こされ得る。複合マルチビーム効果は、既定のラスタ配列からの複数の１次ビームまたは２次ビームのラスタ配列の偏差、ならびに１次ビームまたは２次ビームの、例えば、３本または全ての１次ビームまたは２次ビームの焦点の少なくとも１つの形状またはサイズの偏差の両方を含む、図５の文脈で示される効果を指す。
【0116】
ステップＳＥＲにおいて、ウェーハ７の縁部４３からの検査位置の距離から複合マルチビーム効果ＶＫＲが予測される。概して、サンプル縁部４３に対する検査部位の位置は、あらかじめ知られた情報である。それゆえ、縁部効果、および非一様な帯電の結果としての歪みを通じてラスタ配列４１の歪みを考慮することが可能である。
【0117】
第４の実施形態に係る方法の一例は、検出経路および照明経路の改善された調整のためのパラメータの検出および記憶、ならびに物体の縁部からの距離に基づく異なる検査部位のための一様な引き出し電界のための電圧の設定を包含する。次に、ウェーハの検査中に、所定の、および記憶されたパラメータから、次の検査部位に応じて、一様な引き出し電界のための電圧の設定を含む、検出経路および照明経路の両方の改善された調整の最適パラメータが決定され、設定される。
【0118】
ステップＳＥＤにおいて、検査位置に関する先験的情報から、例えば、設計情報、ＣＡＤ情報、または先行測定から、複合マルチビーム効果ＶＫＡが予測される。
【0119】
第５の実施形態では、マルチビームシステム、およびマルチビームシステムを動作させるための方法であって、この枠内では、先験的情報に応じて、照明経路および検出経路の構成要素、ならびにマルチビームシステムの一様な引き出し電界のための電圧のパラメータが設定される、マルチビームシステムおよび方法が提供される。一例では、ステップＳＥＤにおいて、少なくとも次の検査位置における物体の組成の決定が実施される。この場合、物体の組成の決定は、例えば、検査位置においてウェーハ内に形成された半導体構造に関するＣＡＤ情報からの、物体の材料組成の決定を含む。例として、物体７の可能な非一様または局所的帯電効果がＣＡＤ情報から決定され得る。組成に基づいて、予想される複合マルチビーム効果の決定、および複合マルチビーム効果を低減するか、もしくは完全に回避するために適したマルチビームシステムのパラメータの設定が行われる。代替例では、先験的情報は、例えば、他のウェーハ上の、同様の検査部位における以前の検査からの情報から成る。
【0120】
先行測定はさらなる先験的情報を形成する。例として、電荷が先行測定に起因して生じ得、漏れ電流を通じてゆっくりと消散し得るのみである。すでに走査された、隣接した検査部位の帯電はラスタ配列内の歪みを生じさせ、この情報は、偏差の原因を決定する際に考慮され得る。ステップＳＥＨにおいて、先行検査タスク、例えば、マルチビームシステム１の現在の状態の検出からの情報から、または先行検査位置における先行測定から予想されるウェーハの帯電効果から、複合マルチビーム効果ＶＫＳが予測される。この場合には、例えば、先行検査位置に対する次の検査位置の位置および距離が決定され、評価され得る。加えて、先行するサンプル帯電からの放電効果を考慮するために、以前の検査タスクに対する時間差が評価され得る。
【0121】
多数のさらなる複合マルチビーム効果はウェーハの表面２５上の隣接した検査位置に依存し、したがって、原理的に、あらかじめ知られることが見出された。第６の実施形態では、マルチビームシステム、およびマルチビームシステムを動作させるための方法であって、この枠内では、隣接した検査位置または先行検査タスクに応じて、マルチビームシステムの一様な引き出し電界１１３のための電圧を含む照明経路および検出経路の構成要素のパラメータが設定される、マルチビームシステムおよび方法が提供される。一例では、マルチビームシステムは、この目的を達成するための制御ユニットを備え、制御ユニットは、例えば、同じ物体上の先行検査によって生じた検査位置における物体の現在の電荷分布を該検査位置における測定または検査前に決定する。一例では、ステップＳＥＨは、同じ物体上の先行検査によって生じた検査位置における物体表面の現在の電荷分布を決定することを含む。例として、ウェーハの領域は導電接続され、帯電効果を、検査部位を越えて散乱させ得る。例として、ウェーハの領域は、比較的長い期間にわたって帯電効果を蓄えるキャパシタンスを含み得る。現在の電荷分布に基づいて、予想される複合マルチビーム効果の決定、および複合マルチビーム効果を低減するか、もしくは完全に回避するために適したマルチビームシステムのパラメータの設定が行われる。同じウェーハ上の同じ検査位置に繰り返し標的を定める方法によって特別例が形成される。
【0122】
ステップＳＥＣにおいて、縁部からの検査位置の距離、先験的情報、または先行検査タスクからの情報からの予測ＶＫＲ、ＶＫＡ、またはＶＫＳが組み合わせられ、組み合わせた複合マルチビーム効果ＶＫＫが予測される。
【0123】
ステップＰＥにおいて、マルチビームシステム１を駆動するために最適化されたパラメータが決定される。マルチビームシステム１の作動点ＡＰから開始して、マルチビームシステムはパラメータの特定のセットを用いて動作させられる。作動点ＡＰのパラメータは、例えば、例として、ビーム電流、ビームピッチもしくは既定の倍率、走査プログラム、引き出し電界のサイズ、または焦点位置を設定するための、電磁または静電構成要素の電流または電圧を記述する。
【0124】
ステップＰＥＩにおいて、理想的な検査位置における次の検査タスクに応じて作動点ＡＰに係る標準パラメータを決定する。
【0125】
ステップＰＥＣにおいて、予測される複合マルチビーム効果ＶＫＫからパラメータの少なくとも１つのパラメータ値の変更を決定する。複合マルチビーム効果を最小限に抑えるために適したパラメータ変更の例が、本発明の第１の実施形態と併せて以上においてさらに列挙されている。例として、決定は、以前に決定され、記憶された最適パラメータ値に基づいて実施され、最適パラメータ値から、例えば、補間によって、パラメータ値の変更が決定される。
【0126】
ステップＰＣにおいて、次の検査位置における次の検査タスクに従って、作動点ＡＰに係る、およびステップＰＥＣにおけるパラメータ変更を含む現在のパラメータＰＡが伝送され、決定されたパラメータ値を用いてマルチビーム顕微鏡１が駆動される。
【0127】
ステップＩＮにおいて、次の検査位置における次の検査タスクが実施される。この目的を達成するために、ウェーハ７の次の検査位置はマルチビームシステム１の光軸１０５に対してセンタリングされ、ウェーハ７の表面２５はマルチビームシステム１の設定平面または焦平面１０１内に整列させられる。現在のパラメータ値ＰＡを用いてマルチビームシステム１が動作させられ、検査タスクが実施される。例として、検査位置におけるウェーハ表面の像部分は、５ｎｍよりも良好、２ｎｍよりも良好、またはさらに、１ｎｍよりも良好な高分解能および結像忠実度をもって取り込まれる。
【0128】
ステップＩＮと同時に、ステップＭにおいて、２次粒子ビームのラスタ配列、ならびに２次ビーム経路の少なくとも１つの焦点の形状またはサイズが監視される。監視は、マルチ粒子システム（ｍｕｌｔｉ－ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｙｓｔｅｍ）１の空間分解検出器２０７の時間平均化された信号を獲得することを通じて実施される。物体表面２５の走査中の時間平均化の結果、物体表面２５上の複数の物体構造にわたる２次粒子の信号の領域平均化が達成され、２次粒子ビームの現在のラスタ配列、ならびに２次粒子ビームの少なくとも１つの焦点の形状またはサイズが１ｎｍ未満の高精度をもって確実に検出され得る。２次粒子ビームの現在のラスタ配列、ならびに２次粒子ビームの少なくとも１つの焦点の形状またはサイズの取り込みは検査タスクの間に複数回、例えば、１０回または１００回、実施され得る。
【0129】
ステップＱにおいて、ステップＭの監視結果から現在の複合マルチビーム効果が決定される。検査タスク中の現在の複合マルチビーム効果が所定の閾値を超えた場合には、マルチビームシステム１の設定パラメータを継続的に変更または更新するようステップＰＥへ信号が発せられ、ステップＰＥはステップＩＮの検査タスク中に繰り返される。例として、したがって、これは、一様な引き出し電界のための電圧を含む、検出経路および照明経路の両方を駆動する方法が高速自動焦点のために用いられることも可能にする。概して、これは、検出経路および照明経路の両方を調整する方法が動的補正のために用いられることを可能にする。動的補正に関しては、国際特許出願国際公開第２０２１２３９３８０号が参照され、同出願は参照により本開示に組み込まれる。
【0130】
ステップＥＳにおいて、結果、例えば、検査位置におけるウェーハ表面の部分のデジタル像が最後に記憶される。本例では、デジタル像情報は監視ステップＭからの進行中の情報と共に記憶される。２次粒子ビームのラスタ配列、ならびに２次粒子ビームの少なくとも１つの焦点の形状またはサイズに関する進行中の情報はデジタル像処理およびデータ評価の後続のステップＤＶにおいて考慮される。
【0131】
第１の実施形態に係るマルチビームシステム１、および図９に係るマルチビームシステム１を用いるための方法を用いて、物体７の表面２５の特定の検査位置のために、一様な引き出し電界１１３のための電圧の設定を含む、検出経路１１および照明経路１３の両方の改善された調整が促進される。検査タスクを実施するための作動点ＡＰにおいてマルチビームシステム１を設定するための改善されたパラメータを決定するための方法が第７の実施形態において説明される。本方法は、マルチビーム顕微鏡、および物体との相互作用に関する２つの根本的に異なる情報項目を獲得し、評価するという基礎に基づく。第１に、複数の２次ビーム９のラスタ配列４１が検出され、評価される。第２に、２次ビーム９の少なくとも１つの焦点１５の形状およびサイズが検出され、評価される。また、２次ビーム９の複数の焦点１５の、例えば、少なくとも３つの焦点の形状およびサイズを評価することも可能である。合わせて、これらの偏差は複合マルチビーム効果と称される。
【0132】
どちらの情報項目も、物体７の表面２５の部分の結像を走査する間に獲得される。この場合、Ｊ本の１次ビーム３の複数のＪ個の焦点５が物体７の表面２５にわたって走査方式で移動させられ、物体表面２５上の複数のＪ個の走査位置が同時に照明される。この目的を達成するために、複数のＪ本の１次ビーム３の走査偏向のための第１の偏向ユニット１１０が１次経路または照明経路１３内に設置されている。Ｊ本の１次ビーム３のＪ個の焦点５の各入射場所は、Ｊ本の１次ビーム３を用いた走査照射の短い期間の間に、検出器２０７上に収集され、結像される（ｉｍａｇｅｄ）、２次電子のための線源場所を形成する。２次電子の複数のＪ個の線源場所は、Ｊ本の１次ビームを用いた走査照射に従って物体表面にわたって同期的に移動する。したがって、検出器上のＪ本の２次ビームの焦点１５がＪ個の同じ検出場所にとどまるよう、Ｊ個の線源場所から発したＪ本の２次ビーム９の走査偏向のための第２の偏向ユニット２２２が、検出経路または２次経路１１とも称される、２次電子の結像経路内に設置されている。この場合、２次経路内の第２の偏向ユニット２２２は１次経路内の第１の偏向ユニット１１０と同期させられる。
【0133】
複数のＪ本の１次ビーム３を用いた走査照明、および走査照明と同期した複数のＪ本の２次ビーム９の信号の獲得の結果として、複数のＪ個の２次元デジタル像情報項目に変換された複数のＪ個の時系列データストリームが獲得される。各像情報項目は、１次ビーム３の焦点５による物体表面２５の空間分解された照明による２次電子の空間分解された発生率を表現する。この場合、２次電子の発生率は、局所的表面条件、例えば、構造化されたウェーハ表面の局所的材料組成に依存する。検出経路および照明経路の両方を調整するための焦点自体の形状およびサイズならびに焦点のラスタ配列４１に関する情報は、物体表面の構造化の影響が、表面上の複数の走査位置を平均化することによって低減されるよう、時間平均化された方式で獲得される。それゆえ、本方法は複数の物体のために可能にされ、特別な測定または校正物体は必要とされない。特に、検出経路および照明経路の両方を調整する方法は物体表面上の検査位置における検査タスク中にも実施され得る。
【0134】
本方法の一例では、割り当てられた検査位置への選択された設定パラメータの付与、および付与の記憶が行われる。ウェーハ検査方法は、次に、ステップＳＩにおいて次の検査位置に標的を定めること、それに続き、ステップＳＥにおいて、次の検査位置に基づいて、検査位置における最適な結像のためのマルチビーム顕微鏡の設定パラメータを決定すること、およびステップＰＥにおける決定された設定パラメータの設定を含む。この場合、ステップＳＥは、少なくとも１つの検査位置に付与された、マルチビーム顕微鏡の既定の設定パラメータをロードすることをさらに含む。一例では、ステップＳＥは、次の検査位置におけるマルチビーム顕微鏡の既定の設定パラメータを決定することを含む。一例では、２つの隣接した検査位置に付与された少なくとも２つの設定パラメータから次の検査位置における最適な結像のための設定パラメータの補間が行われる。したがって、本方法は、好ましくは、繰り返される、または同様の検査位置における、物体、特に、ウェーハ７の表面２５の部分を繰り返し検査することに適する。
【0135】
さらなる実施形態では、検査位置に各々付与された、マルチビーム顕微鏡の既定の異なる設定パラメータに基づく検査位置の最適化が行われる。それゆえ、マルチビーム顕微鏡１の設定パラメータへの頻繁な変更を防止することが可能である。例として、多数の検査位置に各々付与された、マルチビーム顕微鏡の既定の異なる設定パラメータに基づく一連の検査位置の最適化が行われる。例として、局所的帯電効果に基づく一連の検査位置の最適化が行われる。１つの場合には、連続した検査位置は、既存の局所的電荷の長期的な補償を有するために、狙いを定めた仕方で隣接して配置され得る。別の場合には、連続した検査位置は、帯電効果の原因となる局所的電荷が漏れ電流を通じてできるだけ長く放電されることを可能にするために、狙いを定めた様態で最大間隔をもって配置され得るであろう。
【0136】
複数の１次および２次粒子ビーム（３、９）を有するマルチビームシステム１を用いたウェーハ検査方法は、以下のステップ：
－ 変位台５００を用いてウェーハ７を受容するステップと、
－ ウェーハ７の表面２５上の一連の検査位置（３３、３５）における一連の検査タスクを決定するステップと、
－ 検査タスクの検査位置（３３、３５）に基づいて、検査位置（３３、３５）における最適な結像を目的とするマルチビームシステム１の設定パラメータを決定するステップと、
－ マルチビームシステム１の設定パラメータを、検査タスクの決定された設定パラメータに変更するステップと、
－ 高分解能、および像記録時間Ｔ２＞１００ｍｓをもって検査位置（３３、３５）を走査することによって検査タスクを実施するステップと、
を含む。
－ 変位台５００を用いてウェーハ７を受容するステップと、
－ ウェーハ７の表面２５上の一連の検査位置（３３、３５）における一連の検査タスクを決定するステップと、
－ 検査タスクの検査位置（３３、３５）に基づいて、検査位置（３３、３５）における最適な結像を目的とするマルチビームシステム１の設定パラメータを決定するステップと、
－ マルチビームシステム１の設定パラメータを、検査タスクの決定された設定パラメータに変更するステップと、
－ 高分解能、および像記録時間Ｔ２＞１００ｍｓをもって検査位置（３３、３５）を走査することによって検査タスクを実施するステップと、
を含む。
【0137】
一例では、設定パラメータを決定するステップは、検査位置（３３、３５）に標的を定めること、ならびにＴ１＜Ｔ２、好ましくは、Ｔ１＜Ｔ２／１００、またはＴ１＜Ｔ２／１０００の像記録時間をもって検査位置を迅速に走査することによって検出器カメラ２０７を用いて複数の２次粒子ビーム９のラスタ配列４１の時間平均化された第１の検査像の像を記録すること、を含む。第１の検査像は、複合マルチビーム効果を決定するために分析され、それから、複合マルチビーム効果が少なくとも部分的に補償されるよう設定パラメータが決定される。
【0138】
一例では、設定パラメータを決定するステップは、基準位置に標的を定めること、およびＴ１の像記録時間をもって基準位置を迅速に走査することによって検出器カメラ２０７を用いて複数の２次粒子ビーム９のラスタ配列４１の時間平均化された第１の基準像(first reference image)の像を記録すること、をさらに含む。ラスタ配列４１の第１の検査像の分析はラスタ配列４１の基準像との比較を包含する。基準位置は、先行検査位置、または変位台５００上に追加的に配置された基準物体上の基準位置であり得る。
【0139】
一例では、本方法は、決定された設定パラメータを用いて検査位置（３３、３５）を迅速に走査することによってラスタ配列４１の時間平均化された第２の検査像のさらなる像を記録することを含み得る。第２の検査像の分析から補償の成功が決定され得る。残留複合マルチビーム効果が決定され得、残留複合マルチビーム効果が少なくとも部分的に補償されるよう、改善された設定パラメータの更新された決定が行われ得る。決定された設定パラメータは検査位置（３３、３５）に付与され得、検査位置（３３、３５）に付与された設定パラメータを用いた同じ検査位置（３３、３５）における、例えば、少なくとも１つの第２のウェーハの、繰り返し検査が行われ得るよう、記憶され得る。概して、マルチビーム顕微鏡１の、既定の、または記憶された設定パラメータがウェーハ検査タスクのために用いられ得る。一例では、設定パラメータは、少なくとも２つの隣接した基準位置における少なくとも２つの既定の、または記憶された設定パラメータを補間することによって決定され得る。さらに、あらかじめ知られた少なくとも１つの情報項目が、設定パラメータを決定する際に考慮され得、あらかじめ知られた情報は、検査位置（３３、３５）における、または隣接した検査位置（３３、３５）における先行測定からの情報に加えて、検査位置（３３、３５）におけるウェーハ７の組成に関するＣＡＤ情報を包含する。加えて、本方法は、ウェーハ７の縁部からの検査位置（３３、３５）の距離を決定することを含み得る。
【0140】
一連の検査タスクを最適化するという枠内で、一連の検査位置（３３、３５）の各々のための最適な結像のためのマルチビームシステム１の一連の設定パラメータの決定は、マルチビームシステム１の設定パラメータにおける変更数が最小限に抑えられるように変更され得る。
【0141】
一例では、検査部位に応じた、一様な引き出し電界のための電圧の設定を含む、検出経路および照明経路の両方の改善された調整のパラメータを決定することが反復的に実施される。図１０に、本方法が示されている。第１のステップＳＩは図９に係るステップＳＩと同一である。ステップＳＩに続いて、ステップＳＭにおいて、次の検査位置におけるパラメータの補正または変更を行うことなく、像が取得される（Ｍ１）。既定または期待ラスタ配列からの複数の２次ビーム９のラスタ配列４１の偏差が検出され、評価され、焦点１５の既定または期待形状およびサイズからの少なくとも１つの焦点１５の形状およびサイズの偏差が同時に検出され、評価される。典型的には、３つの焦点１５の既定または期待形状およびサイズからの少なくとも３つの焦点１５の形状およびサイズの偏差が検出される。上述されたように３、偏差は、物体７の組成の影響を解消するための複数の１次ビーム３を用いた物体表面２５の走査中の時間平均化の枠内で検出される。
【0142】
検査ステップＩＮの最中、ラスタ配列４１は物体表面２５にわたって同期的に変位させられ、物体表面２５の、例えば、ウェーハの像データが獲得される。偏向デバイス２２２を用いた走査防止は、ラスタ配列４１が検出器２０７上で定位置に固定したままとどまること、または静止したままとどまることを確実にする。複数のＪ個の像データ点のこの並行獲得は、例えば、１００ＭＨｚの走査周波数ＦＳにおいて実施される。従来の走査周波数のさらなる例が以上において指定されている。
【0143】
一例では、走査周波数はステップＭ１の最中に増大させられる。例として、走査周波数ＦＳは、１０倍に、例えば、５０ＭＨｚから５００ＭＨｚへ、または１００ＭＨｚから１ＧＨｚへ増大させられ得る。増大させられた走査周波数の結果、物体表面１５上のより大きい焦点領域にわたってデータ記録の平均化が実施される。
【0144】
偏差からステップＱ１において偏差の推定原因が決定される。ステップＰＥにおいて、一様な引き出し電界１１３のための電圧を含む、照明経路および検出経路を調整するために適したパラメータが決定される。様々な偏差、具体的には、複数の２次ビームのラスタ配列４１の、ならびに焦点１５の形状およびサイズの偏差の検出は、原因に関するより的を絞った結論、例えば、照明経路１３の乱れが存在し、１次ビーム３の複数の焦点１５の偏差が物体表面２５上にすでに存在するのかどうか、あるいは物体７の縁部４３またはトポグラフィが偏差の原因であるのかどうか、全体的または局所的帯電効果が存在するのかどうか、あるいは検出経路１１の乱れが存在するのかどうかが導き出されることを可能にする。
【0145】
ステップＺＳにおいて、例えば、追加の検出器からの、さらなる情報、または先験的情報を用いて、偏差の推定原因を決定することができる。さらなる検出器は、基準区域からのサンプル表面の距離を決定するための距離センサを含み得る。このような距離センサの使用は、例えば、物体７の全体的帯電と純粋に機械的な焦点ずれとの間のより良好な区別が行われることを可能にする。さらなる例は、物体表面２５の近傍における電界または磁界強度を測定するためのフィールドセンサを含む。先験的情報は以上において図９の文脈で説明されており、検査位置に関するＣＡＤ情報、または同様の物体もしくは同様の検査部位の以前の測定からの記憶された情報を含み得る。
【0146】
偏差の推定原因が決定された後に、ステップＰＥにおいて、一様な引き出し電界のための電圧を含む、検出経路および照明経路の補正方策または調整が決定される。ステップＳＭおよびＰＥはまた、反復的な仕方で複数回実施され得る。例として、微補正が第２のステップにおいて算出される。最後に、ステップＩＮにおいて、マルチビームシステムが、変更されたパラメータを用いて駆動され、同じ検査部位において検査が実施される。
【0147】
検査ステップＩＮと同時に、ステップＭにおいて、偏差の決定が再び繰り返され得る。偏差が所定の許容限度を超えた場合には、ステップＱにおける原因の決定、ならびに検出経路および照明経路を調整するための新たなパラメータの決定が繰り返される。これに続いて上述のステップＥＳおよびＤＶが行われる。
【0148】
第７の実施形態のさらなる例では、物体を検査するためのマルチビーム顕微鏡を設定するための方法は、以上において列挙されたステップの変形を含む。ステップＳＭにおいて、例えば、第２の期間の１０分の１または１００分の１、１０００分の１または１００００分の１の長さである、第１の期間Ｔ１内に物体の基準位置を迅速に走査することによって検出器カメラを用いて複数の１次ビームのラスタ配列の時間平均化された第１の基準像の像が最初に取得され、第２の期間は、物体の表面の部分の高分解能像を記録するための期間に対応する。例として、第１の期間Ｔ１は１ｍｓ～１００ｍｓであることができる。例として、第２の期間Ｔ２は、およそ０．８ｓ、１ｓ、またはそれより長期であることができる。
【0149】
例えば、１ｍｓ～１００ｍｓのＴ１内に検査位置を迅速に走査することによって検出器カメラを用いて複数の１次ビームのラスタ配列の時間平均化された第２の検査像の像が記録される。ラスタ配列の第２の検査像はラスタ配列の第１の、または基準像と比較され、ステップＱ１またはステップＱにおいて、基準像に対するラスタ配列の偏差または差が分析される。ステップＰＥにおいて、マルチビーム顕微鏡を検査部位に適合させるためのマルチビーム顕微鏡の選択された設定パラメータの変更の決定が行われる。選択された設定パラメータの変更が補正方策として実施される。補正方策の実施に続いて、本方法は、１ｍｓ～１００ｍｓ内に検査位置を迅速に走査することによる検出器カメラを用いた複数の１次ビームのラスタ配列の時間平均化された第２の基準像の像の更新された記録、ならびにマルチビームシステムの最適化された設定パラメータの更新された分析および決定を追加的に含み得る。ステップＩＮにおいて、例えば、１００ｍｓ～２０００ｍｓ内に検査位置を低速で走査することによって高空間分解能をもって物体７の表面２５の検査像が記録される。この場合には、選択された設定パラメータは、以下のパラメータ：
－ 変位台５００を用いたウェーハ７の再位置合わせ、
－ ウェーハ７の表面２５における引き出し電界１１３の電界プロファイルに影響を及ぼすために電極（１５１、１５３、５０５）を駆動すること、
－ ラスタ配列４１のオフセットを補償するためにビーム偏向器（１０７、１１０、２２２）を駆動すること、
－ ラスタ配列４１のスケールを調整することを目的としてマルチビームシステムの作動点を変更すること、
－ デジタル像の評価を変更すること、
のうちの少なくとも１つを含み得る。
－ 変位台５００を用いたウェーハ７の再位置合わせ、
－ ウェーハ７の表面２５における引き出し電界１１３の電界プロファイルに影響を及ぼすために電極（１５１、１５３、５０５）を駆動すること、
－ ラスタ配列４１のオフセットを補償するためにビーム偏向器（１０７、１１０、２２２）を駆動すること、
－ ラスタ配列４１のスケールを調整することを目的としてマルチビームシステムの作動点を変更すること、
－ デジタル像の評価を変更すること、
のうちの少なくとも１つを含み得る。
【0150】
それゆえ、ウェーハ７を検査するためにマルチビームシステム１を設定する方法は、以下のステップ：
－ ウェーハ７上の基準位置を第１の時間Ｔ１内に迅速に走査することによって検出器カメラ２０７を用いて複数の粒子ビームのラスタ配列４１の時間平均化された第１の基準像の像を記録するステップと、
－ 検査位置（３３、３５）に標的を定めるステップと、
－ 検査位置（３３、３５）を第１の時間Ｔ１内に迅速に走査することによって検出器カメラ２０７を用いて検査位置（３３、３５）における複数の粒子ビームのラスタ配列４１の時間平均化された第１の検査像の像を記録するステップと、
－ ラスタ配列４１の第１の検査像およびラスタ配列４１の第１の基準像を分析し、検査部位（３３、３５）における最適な結像を目的としてマルチビームシステム１を調整するための選択された設定パラメータを導出するステップと、
－ 選択された設定パラメータを用いてマルチビームシステム１を設定するステップと、
－ 第２の時間Ｔ２内の検査位置（３３、３５）の低速走査によって高空間分解能をもってウェーハ７の表面２５の検査像を記録するステップであって、Ｔ１＜Ｔ２、好ましくは、Ｔ１＜Ｔ２／１０、例えば、Ｔ１＜Ｔ２／１００である、ステップと、
を含む。
－ ウェーハ７上の基準位置を第１の時間Ｔ１内に迅速に走査することによって検出器カメラ２０７を用いて複数の粒子ビームのラスタ配列４１の時間平均化された第１の基準像の像を記録するステップと、
－ 検査位置（３３、３５）に標的を定めるステップと、
－ 検査位置（３３、３５）を第１の時間Ｔ１内に迅速に走査することによって検出器カメラ２０７を用いて検査位置（３３、３５）における複数の粒子ビームのラスタ配列４１の時間平均化された第１の検査像の像を記録するステップと、
－ ラスタ配列４１の第１の検査像およびラスタ配列４１の第１の基準像を分析し、検査部位（３３、３５）における最適な結像を目的としてマルチビームシステム１を調整するための選択された設定パラメータを導出するステップと、
－ 選択された設定パラメータを用いてマルチビームシステム１を設定するステップと、
－ 第２の時間Ｔ２内の検査位置（３３、３５）の低速走査によって高空間分解能をもってウェーハ７の表面２５の検査像を記録するステップであって、Ｔ１＜Ｔ２、好ましくは、Ｔ１＜Ｔ２／１０、例えば、Ｔ１＜Ｔ２／１００である、ステップと、
を含む。
【0151】
任意選択的に、変更された調整パラメータの成功を検証するために、選択された設定パラメータを用いてマルチビームシステム１を設定した後に基準位置を第１の時間Ｔ１内に迅速に走査することによって検出器カメラ２０７を用いて複数の１次ビームのラスタ配列４１の時間平均化された第２の基準像の像が再び記録され得る。基準位置の代わりに、更新された像は、ラスタ配列４１の時間平均化された第２の検査像のために、検査位置（３３、３５）においてさえも記録され得る。
【0152】
ラスタ配列の、ならびにビーム焦点の形状およびサイズの偏差の原因は動的変更を受け得る。例として、サンプルの全体的帯電は、複数の１次ビームによる照明が増大したときに増大し、結像の間にラスタ配列の偏差の増大を生じさせ得る。このような動的効果は本発明の第８の実施形態において決定され、例えば、ラスタ配列の、ならびにビーム焦点の形状およびサイズの変化または偏差の速度が考慮される。これは、ラスタ配列の、ならびにビーム焦点の形状およびサイズの偏差が動的に補正されることを可能にし、検出経路および照明経路を調整するためのパラメータが物体表面の像部分の取り込みの間に所定の仕方で動的に変更されることを可能にする。図１１に、一例が示されている。図１１ａは、例えば、ウェーハの縁部において、ラスタ配列の歪みおよびオフセットを生じさせる、時間変動する帯電効果を示す。検査タスクが実施される前に、先行検査タスクからの電荷９０３がすでに存在しており、電荷は、放電効果の結果、低速で減少している。時間ｔ０における像データ獲得の開始に伴い、複数の１次ビームによるウェーハ表面の照明および物体表面２５からの２次粒子の放出の結果として、物体表面２５の新たな帯電９０５が同時に開始する。帯電はまた、時間ｔ１における像データ取り込みの最後に向かって飽和へ移行して行き得る。複合マルチビーム効果が帯電と並行して増大する。複合マルチビーム効果は、例えば、準静的偏向器１０７の好適な同期駆動によって検査タスクの期間Ｔｓ中に少なくとも部分的に補償され得る。この目的を達成するために、準静的偏向器１０７のための可変パラメータとしての制御信号が電荷９０５の予想時間プロファイルから決定され、準静的偏向器１０７に供給される。図１１ｂに、同期制御信号９０７の一例が示されている。
【0153】
複数の２次ビームのラスタ配列、ならびに２次ビームの焦点の少なくとも１つの形状またはサイズを測定するために、本発明は、検査タスクの最中に獲得され得る時間平均化された測定信号を用いる。この場合には、測定は、高分解能結像のためにも用いられる同じ検出器によって実施され得、上述されたように実施される時間平均化は、アナログ－デジタル変換器のサンプリング速度、または走査周波数、あるいはその両方を通じて設定される。代替的に、最初にシンチレータを通じて２次電子の信号を光に変換する検出システムの場合には、ビーム分割器または偏向器が、変換器の下流に配設された光光学ユニット内に挿入され、発生した光の少なくとも一部をＣＭＯＳカメラ上へ向け得る。ＣＭＯＳカメラは、通例、例えば、１０～１００フレーム／秒のより低いリフレッシュ速度を有し、これにより、平均化は、低減されたリフレッシュ速度によって得られる。代替的に、電子－光学経路は、第９の実施形態では、投影光学ユニット２０５内で、例えば、変更された偏向系２２４を通じて、分割され得る。図１２は、ビーム偏向器２２４を包含する投影光学ユニット２０５を有するマルチビームシステム１の検出システムを示す。像の取り込みの最中には、ビーム偏向器２２４は、複数のＪ本の２次電子ビーム９が第１の検出器２０７ａの方向に向けられるように設定され、その検出区域上に焦点１５ａが形成される。例として、検出器２０７ａは、Ｊ本の２次ビームの各々のためにちょうど１つのフォトダイオードを有する非常に高感度のフォトダイオードアレイを含み得る。ラスタ配列ならびに焦点スポットの形状およびサイズを検出するために、複数のＪ本の２次ビームは、偏向器２２４を用いて第２の検出器２０７ｂの方向に向けられ、該第２の検出器は、例えば、シンチレータ層を有する高分解能ＣＭＯＳカメラによって形成され得る。そこで、ラスタ配列ならびに焦点１５ｂの形状およびサイズは高分解能をもって検出され得る。２本の検出アーム内の結像スケールは、例えば、第２の検出器２０７ｂの照明が第２の検出器２０７ｂの直径に一致させられるよう、レンズ２０１ａおよび２１０ｂを用いて、ならびに間隔を用いて、プロセス内で異なって設定され得る。この場合、投影システム２０５ａおよび２０５ｂの間の切り換えは静電偏向器２２４を通じて非常に迅速に実施され得る。
【0154】
本発明は以下の条項によって記述され得る。ただし、本発明は条項に限定されない。
条項１：
複数の粒子ビーム（３、９）を有するマルチビームシステム（１）を用いるウェーハ検査方法であって、方法が、以下のステップ：
－ 変位台５００を用いてウェーハ７を受容するステップと、
－ ウェーハ（７）の表面（２５）上の一連の検査位置（３３、３５）における一連の検査タスクを決定するステップと、
－ 検査タスクの検査位置（３３、３５）に基づいて、検査位置（３３、３５）における最適な結像を目的とするマルチビームシステム（１）の設定パラメータを決定するステップと、
－ マルチビームシステム（１）の設定パラメータを、検査位置における検査タスクの決定された設定パラメータに変更するステップと、
－ 高分解能および像記録時間Ｔ２＞１００ｍｓをもって検査位置（３３、３５）を走査することによって検査タスクを実施するステップと、
を含む方法。
条項２：
設定パラメータを決定するステップが、以下のステップ：
－ 第１の検査位置（３３、３５）に標的を定めるステップ、
－ Ｔ１＜Ｔ２、好ましくは、Ｔ１＜Ｔ２／１００、またはＴ１＜Ｔ２／１０００の像記録時間をもって検査位置を迅速に走査することによって検出器カメラ（２０７）を用いて複数の粒子ビーム（３、９）のラスタ配列（４１）の時間平均化された第１の検査像の像を記録するステップ、
－ 複合マルチビーム効果を決定することを目的として第１の検査像を分析するステップであって、複合マルチビーム効果が、複数の粒子ビーム（３、９）の入射場所（５、１５）の歪み、ならびに粒子ビーム（３）の焦点（５、１５）の形状およびサイズの変化を含む、ステップ、
－ 複合マルチビーム効果が第１の検査位置（３３、３５）において少なくとも部分的に補償されるよう設定パラメータを決定するステップ、
を含む、条項１に記載の方法。
条項３：
設定パラメータを決定するステップが、
－ 基準位置に標的を定めること、
－ Ｔ１の像記録時間をもって基準位置を迅速に走査することによって検出器カメラ（２０７）を用いて複数の粒子ビーム（３、９）のラスタ配列（４１）の時間平均化された基準像の像を記録することをさらに含み、ラスタ配列（４１）の第１の検査像を分析するステップがラスタ配列（４１）の基準像との比較を含む、条項２に記載の方法。
条項４：
－ 決定された設定パラメータを用いて第１の検査位置（３３、３５）を迅速に走査することによってラスタ配列（４１）の時間平均化された第２の検査像の像を記録することと、
－ 複合マルチビーム効果を決定することを目的として第２の検査像を分析することと、
－ 複合マルチビーム効果が少なくとも部分的に補償されるよう、改善された設定パラメータを再決定することと、
をさらに含む、条項２または３に記載の方法。
条項５：
－ 決定された設定パラメータを第１の検査位置（３３、３５）に付与し、設定パラメータの付与を記憶することをさらに含む、条項１～４のいずれか１項に記載の方法。
条項６：
第１の検査位置（３３、３５）に付与された設定パラメータを用いた第１の検査位置（３３、３５）における少なくとも１つの第２のウェーハの繰り返し検査をさらに含む、条項５に記載の方法。
条項７：
－ マルチビーム顕微鏡（１）の既定の設定パラメータをロードすることをさらに含み、既定の設定パラメータがウェーハ上のそれぞれの基準位置に付与され、検査位置（３３、３５）のための設定パラメータが既定の設定パラメータから決定される、条項１に記載の方法。
条項８：
設定パラメータが、少なくとも２つの隣接した基準位置における少なくとも２つの既定の設定パラメータを補間することによって決定される、条項７に記載の方法。
条項９：
一連の検査タスクの決定が、以下のステップ：
－ 検査位置（３３、３５）の各々における最適な結像を目的とするマルチビームシステム（１）の一連の設定パラメータを決定するステップ、
－ マルチビームシステム（１）の設定パラメータの変更の数が最小限に抑えられるようマルチビームシステム（１）の一連の設定パラメータに基づいて一連の検査タスクを最適化するステップ、
を含む、条項１に記載の方法。
条項１０：
設定パラメータを決定する際に、少なくとも１つの以前に知られた情報項目が考慮され、以前に知られた情報項目が、検査位置（３３、３５）におけるウェーハ（７）の組成に関するＣＡＤ情報、隣接した検査位置（３３、３５）における以前の検査タスク、または検査位置（３３、３５）における以前の測定もしくは検査のうちの少なくとも１つを含む、条項１に記載の方法。
条項１１：
設定パラメータの決定がウェーハ（７）の縁部からの検査位置（３３、３５）の距離の決定を含む、条項１に記載の方法。
条項１２：
選択された設定パラメータが、マルチビームシステム（１）の照明経路（１３）内および検出経路（１１）内の構成要素のパラメータを含み、以下のパラメータ：
－ 変位台（５００）を用いて第１の検査位置（３３、３５）においてウェーハ（７）を再位置合わせすること、
－ ウェーハ（７）の表面（１５）における第１の検査位置（３３、３５）における引き出し電界（１１３）に影響を及ぼすことを目的として補正電極を駆動すること、
－ ウェーハ（７）の表面（２５）上のラスタ配列（４１）のオフセットを補償することを目的として粒子ビーム（３）の照明経路内の偏向装置（１０７、１１０）を駆動すること、
－ ラスタ配列（４１）のスケールを調整することを目的としてマルチビームシステム（１）の作動点を変更すること、
－ デジタル像の評価を変更すること、
のうちの少なくとも１つを含む、条項１～１１のいずれか１項に記載の方法。
条項１３：
複合マルチビーム効果（４１）を決定するための方法であって、
－ ウェーハ（７）の構造化表面（２５）の部分を走査し、ウェーハ（７）の表面構造の像コントラストを平均化することによって検出器カメラ（２０７）を用いて多数の粒子ビーム（３、９）のラスタ配列（４１）の時間平均化された検査像の像を記録することと、
－ 既定のラスタ配列（４１）からの複数の粒子ビームの入射場所（５、１５）のラスタ配列（４１）の少なくとも１つの偏差、ならびに粒子ビームの焦点（５、１５）の形状またはサイズの変化を決定することを目的として検査像を分析することと、
を含む方法。
条項１４：
像コントラストが、Ｔ１＜Ｔ２、好ましくは、Ｔ１＜Ｔ２／１０、例えば、Ｔ１＜Ｔ／１００未満の像記録時間をもってウェーハ（７）の表面（２５）の部分を迅速に走査することによって平均化され、Ｔ２が、高空間分解能、および２ｎｍ、１ｎｍ、もしくはそれ未満のピクセル寸法をもって表面（２５）の部分の像を記録するための時間に対応する、条項１３に記載の方法。
条項１５：
Ｔ１が、１００ｍｓ未満、好ましくは、１０ｍｓ未満である、条項１４に記載の方法。
条項１６：
ウェーハ（７）の表面構造の像コントラストの平均化が、検出信号を時間的に平均化することによって実施される、条項１３に記載の方法。
条項１７：
ラスタ配列（４１）の偏差が、以下の誤差：ラスタ配列（４１）の個々のビームのスケール誤差（４１ａ）、オフセット誤差（４１ｂ）、歪み（４１ｃ）、ねじれ（４１ｇ）、局所的偏差（４１ｄ）のうちの少なくとも１つを含む、条項１３～１６のいずれか１項に記載の方法。
条項１８：
少なくとも３つの焦点（５、１５）の形状またはサイズの変化が、以下の収差：一定非点収差、ラスタ配列（４１）に対する非点収差の線形プロファイルを有する線形非点収差、一定焦点収差、ラスタ配列（４１）に対する焦点収差の線形プロファイルを有する線形焦点収差のうちの少なくとも１つを含む、条項１３～１７のいずれか１項に記載の方法。
条項１９：
複数の１次粒子ビーム（３）および複数の２次粒子ビーム（９）を有するマルチビームシステム（１）であって、
－ 空間分解検出器（２０７）と、
－ ウェーハ（７）の構造化表面（２５）の部分の一括走査を目的として複数の１次および２次粒子ビーム（３、９）を偏向させるための少なくとも１つの偏向系（１１０、２２２）と、
－ 検出器（２０７）および偏向系（１１０、２２２）を駆動するための制御デバイス（８００）と、を備え、
制御デバイス（８００）および検出器（２０７）が、複数の２次粒子ビーム（９）のラスタ配列（４１）の時間平均化された検査像を取り込み、および／または２ｎｍ、１ｎｍ、もしくはそれ未満の空間分解能をもって構造化表面（２５）の部分のデジタル像を取り込むように構成されている、マルチビームシステム（１）。
条項２０：
制御デバイス（８００）が、ラスタ配列（４１）の時間平均化された検査像を取り込むための第１の動作モードにおいて、偏向系（１１０）を用いて複数の１次粒子ビーム（３）をウェーハ（７）の構造化表面（２５）の部分にわたって時間Ｔ１内に迅速に走査し、構造化表面（２５）の部分のデジタル像を記録するための第２の動作モードにおいて、偏向系（１１０）を用いて複数の１次粒子ビーム（３）をウェーハ（７）の構造化表面（２５）の部分にわたって時間Ｔ２内に低速で走査するように構成されており、Ｔ１＜Ｔ２、好ましくは、Ｔ１＜Ｔ２／１０、例えば、Ｔ１＜Ｔ２／１００である、条項１９に記載のマルチビームシステム（１）。
条項２１：
検出器（２０７）が第１の検出器（２０７ａ）および第２の検出器（２０７ｂ）を包含し、マルチビームシステム（１）が、制御ユニット（８００）によって駆動され、動作中に、複数の２次粒子ビームを第１の検出器（２０７ａ）上または第２の検出器（２０７ｂ）上のどちらかへ偏向させるように構成されたビーム偏向器（２２４）を有する検出ユニット（２００）を備える、条項２０に記載のマルチビームシステム（１）。
条項２２：
ビーム偏向器（２２４）が、動作中に、複数の２次粒子ビームを第１の検出器（２０７ａ）上または第２の検出器（２０７ｂ）上のどちらかの定位置に維持するように構成されている、条項２１に記載のマルチビームシステム（１）。
条項２３：
検出器（２０７）が、複数の２次粒子ビーム（９）のラスタ配列（４１）の時間平均化された検査像の、および２ｎｍ、１ｎｍ、もしくはそれ未満のピクセル寸法を有する高空間分解能による構造化表面（２５）の部分のデジタル像の同時取り込みのために設計されている、条項１９に記載のマルチビームシステム。
条項２４：
検出器（２０７）が、電子から光子を発生させる電子変換要素を包含し、光子が、ウェーハ表面（２５）の部分を取り込むための第１の高速光検出器、およびラスタ配列（４１）の検査像を取り込むための第２の低速光検出器を同時に用いて検出される、条項２３に記載のマルチビームシステム。
条項２５：
制御デバイス（８００）が、ラスタ配列（４１）の検査像から、複数の粒子ビーム（３、９）の入射場所の変化、ならびに粒子ビーム（３、９）の焦点の形状またはサイズの変化に存する複合マルチビーム効果を決定し、複合マルチビーム効果に基づいてマルチビームシステム（１）の設定パラメータの変更を導出し、設定するようにさらに構成されている、条項１９～２４のいずれか１項に記載のマルチビームシステム（１）。
条項２６：
制御デバイス（８００）が、マルチビームシステム（１）の一様な引き出し電界（１１３）を設定するための構成要素を含む、照明経路（１３）および検出経路（１１）の複数の構成要素に接続されており、複合マルチビーム効果を低減することを目的として、一様な引き出し電界（１１３）を設定するための構成要素を含む、照明経路（１３）および検出経路（１１）の構成要素の設定パラメータを駆動するように構成されている、条項２５に記載のマルチビームシステム（１）。
条項２７：
マルチビームシステム（１）が、駆動を目的とする制御デバイス（８００）に接続された以下の構成要素：
－ 複数の１次粒子ビーム（３）のための準静的偏向器（１０７）と、
－ １次粒子ビーム（３）および２次粒子ビーム（９）の走査偏向のための動的偏向器（１１０）と、
－ ２次粒子ビーム（９）の走査偏向のための動的偏向器（２２２、２２４）と、
－ 可変集束効果を有する静電または磁気レンズ（３０６．２、３０７、１０３．２、１０２）と、
－ １次粒子ビーム（３）に影響を及ぼすための多極要素（３０６．２）のラスタ配列と、
－ ウェーハ表面２５とマルチビームシステム１の対物レンズ系１０２の対電極１５１との間の一様な引き出し電界（１１３）を設定するための補正電極１５３と、
をさらに包含する、条項２６に記載のマルチビームシステム（１）。
条項２８：
－ 動作中に第１の電圧差Ｖ１を供給するための、対物レンズ（１０２）、または対物レンズ（１０２）の部分の下方の対電極（１５１）の電気接触部と、
－ ウェーハ（７）を受容し、対物レンズ（１０２）の下に位置決めするための受容区域（５０５）を有する変位台（５００）と、
－ 動作中に第２の電圧差Ｖ２をウェーハ（７）に印加するための受容区域（５０５）の電気接触部と、
をさらに備え、
変位台（５００）が、動作中にウェーハ（７）の縁部領域内で一様である引き出し電界（１１３）を発生させることを目的として少なくとも１つの第３の電圧差Ｖ３を供給するための電気接触部を有する少なくとも１つの補正電極（１５３）を受容区域（５０５）の周辺部内にさらに含む、条項１９～２７のいずれか１項に記載のマルチビームシステム（１）。
条項２９：
制御ユニット（８００）が像評価のためのユニット（８１２）をさらに包含し、制御ユニット（８００）が、複合マルチビーム効果の少なくとも部分を補正することを目的とする補正信号を用いて像評価のためのユニット（８１２）を駆動するように構成されている、条項１９～２８のいずれか１項に記載のマルチビームシステム（１）。
条項３０：
複数の１次粒子ビーム（３）および複数の２次粒子ビーム（９）を有するウェーハ検査マルチビームシステム（１）であって、
－ ウェーハ（７）を受容するための変位台（５００）と、
－ 空間分解検出器（２０７）と、
－ １次粒子ビーム（３）をウェーハ（７）の構造化表面（２５）の部分にわたって一括走査することを目的として複数の１次粒子ビーム（３）を偏向させるための第１の偏向系（１１０）と、
－ 検出器（２０７）上の２次粒子ビーム（９）の焦点（１５）を一定に維持するために複数の２次粒子ビーム（９）を偏向させるための第２の偏向系（２２２）と、
－ 制御デバイス（８００）と、
－ マルチビームシステム（１）の一様な引き出し電界（１１３）を設定するための構成要素（１５１、１５３、５０５）を含む、照明経路（１３）および検出経路（１１）の複数の構成要素と、を備え、
制御デバイス（８００）が、複数の検査位置（３３、３５）における検査タスクのリストを獲得し、該リストを通して作業するように構成されており、
制御デバイス（８００）が、検査位置（３３、３５）における複合マルチビーム効果を低減することを目的として、一様な引き出し電界（１１３）を設定するための構成要素（１５１、１５３、５０５）を含む、照明経路（１３）および検出経路（１１）の構成要素の設定パラメータを設定するようにさらに構成されている、ウェーハ検査マルチビームシステム（１）。
条項３１：
制御ユニット（８００）が、ウェーハ（７）の縁部（４３）からの検査位置（３３、３５）の距離を検出し、ウェーハ縁部（４３）によって生じる複合マルチビーム効果を補償するようにさらに構成されている、条項３０に記載のマルチビームシステム（１）。
条項３２：
制御ユニット（８００）が、検査位置（３３、３５）における測定または検査前にＣＡＤデータから検査位置（３３、３５）におけるウェーハ（７）の組成を決定し、組成によって生じる複合マルチビーム効果を補償する（４１）ようにさらに構成されている、条項３０または３１に記載のマルチビームシステム（１）。
条項３３：
制御ユニット（８００）がメモリをさらに含み、同様の検査部位における記憶された検査タスクから、記憶されたパラメータを決定し、検査位置（３３、３５）における複合マルチビーム効果を低減することを目的として、該記憶されたパラメータを設定するように構成されている、条項３０～３２のいずれか１項に記載のマルチビームシステム（１）。
条項３４：
制御ユニット（８００）が、隣接した検査部位における先行検査タスクからパラメータを決定し、検査位置（３３、３５）における複合マルチビーム効果を低減することを目的として該パラメータを設定するようにさらに構成されている、条項３０～３３のいずれか１項に記載のマルチビームシステム（１）。
条項３５：
制御ユニット（８００）が、複合マルチビーム効果を少なくとも部分的に補償するために第１および第２の偏向系（１１０、２２２）を駆動するための走査プログラムを変更するようにさらに構成されている、条項３０～３４のいずれか１項に記載のマルチビームシステム（１）。
条項３６：
制御ユニット（８００）が、複合マルチビーム効果を少なくとも部分的に補償するためにマルチビームシステム（１）の作動点を変更するようにさらに構成されている、条項３０～３５のいずれか１項に記載のマルチビームシステム（１）。
条項３７：
マルチビーム顕微鏡（１）のための変位台（５００）であって、
－ 縁部（４３）および直径Ｄを有するウェーハ（７）を受容するための受容区域（５０５）であって、受容区域（５０５）を介して電圧Ｖ２が動作中にウェーハ（７）に印加され得る、受容区域（５０５）と、
－ 受容区域（５０５）の周辺部内に配置されたリング状電極（１５３）であって、リング状電極（１５３）が内径ＤＩ＞Ｄを有し、これにより、ウェーハ７が受容されたとき、ウェーハ（７）の縁部（４３）とリング状電極（１５３）との間に距離が形成される、リング状電極（１５３）と、を備え、
－ 電極（１５３）が、動作中に電圧Ｖ３がリング状電極（１５３）に印加され得るよう、受容区域（５０５）から絶縁されている、変位台（５００）。
条項３８：
リング状電極（１５３）が、少なくとも１つの第１の電圧Ｖ３が印加され得る、複数の、例えば、２つ、４つ、８つ、またはそれより多くの相互に絶縁された電極セグメントから形成されている、条項３７に記載の変位台（５００）。
条項３９：
条項３７または３８に記載の変位台（５００）を備えるマルチビームシステム（１）。
条項４０：
マルチビームシステム（１）が、動作中に一様な引き出し電界を発生させることを目的として電圧Ｖ２および少なくとも第１の電圧Ｖ３を設定するように構成された制御ユニット（５０３）をさらに備える、条項３９に記載のマルチビームシステム（１）。
条項４１：
ウェーハ（７）を検査するためにマルチビームシステム（１）を設定する方法であって、以下のステップ：
－ ウェーハ７上の基準位置を第１の時間Ｔ１内に迅速に走査することによって検出器カメラ２０７を用いて複数の粒子ビームのラスタ配列４１の時間平均化された第１の基準像の像を記録するステップと、
－ 検査位置（３３、３５）に標的を定めるステップと、
－ 検査位置（３３、３５）を第１の時間Ｔ１内に迅速に走査することによって検出器カメラ２０７を用いて検査位置（３３、３５）における複数の粒子ビームのラスタ配列４１の時間平均化された第１の検査像の像を記録するステップと、
－ ラスタ配列（４１）の第１の検査像およびラスタ配列（４１）の第１の基準像を分析し、検査部位（３３、３５）における最適な結像を目的としてマルチビームシステム（１）を調整するための選択された設定パラメータを導出するステップと、
－ 選択された設定パラメータを用いてマルチビームシステム（１）を設定するステップと、
－ 第２の時間Ｔ２内の検査位置（３３、３５）の低速走査によって高空間分解能をもってウェーハ（７）の表面（２５）の検査像を記録するステップであって、Ｔ１＜Ｔ２、好ましくは、Ｔ１＜Ｔ２／１０、例えば、Ｔ１＜Ｔ２／１００である、ステップと、
を含む方法。
条項４２：
選択された設定パラメータを用いてマルチビームシステム（１）を設定した後に基準位置を第１の時間Ｔ１内に迅速に走査することによって検出器カメラ（２０７）を用いて複数の１次ビームのラスタ配列（４１）の時間平均化された第２の基準像の像を記録することをさらに含む、条項４１に記載の方法。
条項４３：
検査位置（３３、３５）を第１の時間Ｔ１内に迅速に走査することによって検出器カメラ（２０７）を用いて複数の１次ビームのラスタ配列（４１）の時間平均化された第２の検査像の像を記録し、選択された設定パラメータを用いたマルチビームシステム（１）の設定をチェックすることをさらに含む、条項４１に記載の方法。
条項４４：
選択された設定パラメータが、以下のパラメータ：
－ 変位台（５００）を用いたウェーハ（７）の再位置合わせ、
－ ウェーハ７の表面２５における引き出し電界１１３の電界プロファイルに影響を及ぼすために電極（１５１、１５３、５０５）を駆動すること、
－ ラスタ配列（４１）のオフセットを補償するためにビーム偏向器（１０７、１１０、２２２）を駆動すること、
－ ラスタ配列４１のスケールを調整することを目的としてマルチビームシステムの作動点を変更すること、
－ デジタル像の評価を変更すること、
のうちの少なくとも１つを含む、条項４１～４３のいずれか１項に記載の方法。
条項４５：
選択された設定パラメータを検査位置（３３、３５）に付与することと、付与の記憶と、をさらに含む、条項４１～４４のいずれか１項に記載の方法。
条項４６：
検査位置（３３、３５）に付与された記憶された設定パラメータを用いた検査位置（３３、３５）における少なくとも第２のウェーハ（７）の繰り返し検査をさらに含む、条項４５に記載の方法。
条項４７：
基準位置が先行検査位置（３３、３５）に対応する、条項４１～４６のいずれか１項に記載の方法。
条項４８：
基準位置が基準物体上の位置に対応する、条項４１～４６のいずれか１項に記載の方法。
条項４９：
マルチビームシステム（１）を用いたウェーハ検査方法であって、以下のステップ：
ａ． ウェーハ（７）上の検査位置に標的を定めるステップと、
ｂ． 検査位置に基づいて、検査位置における最適な結像のための、あらかじめ決定された、マルチビーム顕微鏡（１）の設定パラメータを決定するステップと、
ｃ． 決定された設定パラメータを設定するステップと、
ｄ． 検査位置におけるウェーハ（７）の表面（２５）の部分の像を記録するステップと、
を含む方法。
条項５０：
－ 検査位置に付与されたマルチビーム顕微鏡の既定の設定パラメータをロードすることと、
－ ２つの隣接した検査位置に付与された少なくとも２つの設定パラメータから検査位置における最適な結像のための設定パラメータを補間することと、
をさらに含む、条項４９に記載の方法。
条項５１：
－ 検査位置に関する先験的情報を決定することをさらに含み、先験的情報が、以下の情報項目：
－ ウェーハ（７）の縁部（４３）からの検査位置の距離、
－ 検査位置におけるウェーハ（７）の表面（２５）における材料組成に関するＣＡＤ情報、
－ 先行検査位置における先行像記録からの検査位置の距離、
のうちの少なくとも１つを含む、条項４９に記載の方法。
条項５２：
設定パラメータが、検査位置におけるウェーハ（７）の表面（２５）における一様な引き出し電界（１４３）を発生させるための電圧値を含み、電圧値が電極（１５１、１５３、５０５）に供給される、条項４９～５１のいずれか１項に記載の方法。
条項１：
複数の粒子ビーム（３、９）を有するマルチビームシステム（１）を用いるウェーハ検査方法であって、方法が、以下のステップ：
－ 変位台５００を用いてウェーハ７を受容するステップと、
－ ウェーハ（７）の表面（２５）上の一連の検査位置（３３、３５）における一連の検査タスクを決定するステップと、
－ 検査タスクの検査位置（３３、３５）に基づいて、検査位置（３３、３５）における最適な結像を目的とするマルチビームシステム（１）の設定パラメータを決定するステップと、
－ マルチビームシステム（１）の設定パラメータを、検査位置における検査タスクの決定された設定パラメータに変更するステップと、
－ 高分解能および像記録時間Ｔ２＞１００ｍｓをもって検査位置（３３、３５）を走査することによって検査タスクを実施するステップと、
を含む方法。
条項２：
設定パラメータを決定するステップが、以下のステップ：
－ 第１の検査位置（３３、３５）に標的を定めるステップ、
－ Ｔ１＜Ｔ２、好ましくは、Ｔ１＜Ｔ２／１００、またはＴ１＜Ｔ２／１０００の像記録時間をもって検査位置を迅速に走査することによって検出器カメラ（２０７）を用いて複数の粒子ビーム（３、９）のラスタ配列（４１）の時間平均化された第１の検査像の像を記録するステップ、
－ 複合マルチビーム効果を決定することを目的として第１の検査像を分析するステップであって、複合マルチビーム効果が、複数の粒子ビーム（３、９）の入射場所（５、１５）の歪み、ならびに粒子ビーム（３）の焦点（５、１５）の形状およびサイズの変化を含む、ステップ、
－ 複合マルチビーム効果が第１の検査位置（３３、３５）において少なくとも部分的に補償されるよう設定パラメータを決定するステップ、
を含む、条項１に記載の方法。
条項３：
設定パラメータを決定するステップが、
－ 基準位置に標的を定めること、
－ Ｔ１の像記録時間をもって基準位置を迅速に走査することによって検出器カメラ（２０７）を用いて複数の粒子ビーム（３、９）のラスタ配列（４１）の時間平均化された基準像の像を記録することをさらに含み、ラスタ配列（４１）の第１の検査像を分析するステップがラスタ配列（４１）の基準像との比較を含む、条項２に記載の方法。
条項４：
－ 決定された設定パラメータを用いて第１の検査位置（３３、３５）を迅速に走査することによってラスタ配列（４１）の時間平均化された第２の検査像の像を記録することと、
－ 複合マルチビーム効果を決定することを目的として第２の検査像を分析することと、
－ 複合マルチビーム効果が少なくとも部分的に補償されるよう、改善された設定パラメータを再決定することと、
をさらに含む、条項２または３に記載の方法。
条項５：
－ 決定された設定パラメータを第１の検査位置（３３、３５）に付与し、設定パラメータの付与を記憶することをさらに含む、条項１～４のいずれか１項に記載の方法。
条項６：
第１の検査位置（３３、３５）に付与された設定パラメータを用いた第１の検査位置（３３、３５）における少なくとも１つの第２のウェーハの繰り返し検査をさらに含む、条項５に記載の方法。
条項７：
－ マルチビーム顕微鏡（１）の既定の設定パラメータをロードすることをさらに含み、既定の設定パラメータがウェーハ上のそれぞれの基準位置に付与され、検査位置（３３、３５）のための設定パラメータが既定の設定パラメータから決定される、条項１に記載の方法。
条項８：
設定パラメータが、少なくとも２つの隣接した基準位置における少なくとも２つの既定の設定パラメータを補間することによって決定される、条項７に記載の方法。
条項９：
一連の検査タスクの決定が、以下のステップ：
－ 検査位置（３３、３５）の各々における最適な結像を目的とするマルチビームシステム（１）の一連の設定パラメータを決定するステップ、
－ マルチビームシステム（１）の設定パラメータの変更の数が最小限に抑えられるようマルチビームシステム（１）の一連の設定パラメータに基づいて一連の検査タスクを最適化するステップ、
を含む、条項１に記載の方法。
条項１０：
設定パラメータを決定する際に、少なくとも１つの以前に知られた情報項目が考慮され、以前に知られた情報項目が、検査位置（３３、３５）におけるウェーハ（７）の組成に関するＣＡＤ情報、隣接した検査位置（３３、３５）における以前の検査タスク、または検査位置（３３、３５）における以前の測定もしくは検査のうちの少なくとも１つを含む、条項１に記載の方法。
条項１１：
設定パラメータの決定がウェーハ（７）の縁部からの検査位置（３３、３５）の距離の決定を含む、条項１に記載の方法。
条項１２：
選択された設定パラメータが、マルチビームシステム（１）の照明経路（１３）内および検出経路（１１）内の構成要素のパラメータを含み、以下のパラメータ：
－ 変位台（５００）を用いて第１の検査位置（３３、３５）においてウェーハ（７）を再位置合わせすること、
－ ウェーハ（７）の表面（１５）における第１の検査位置（３３、３５）における引き出し電界（１１３）に影響を及ぼすことを目的として補正電極を駆動すること、
－ ウェーハ（７）の表面（２５）上のラスタ配列（４１）のオフセットを補償することを目的として粒子ビーム（３）の照明経路内の偏向装置（１０７、１１０）を駆動すること、
－ ラスタ配列（４１）のスケールを調整することを目的としてマルチビームシステム（１）の作動点を変更すること、
－ デジタル像の評価を変更すること、
のうちの少なくとも１つを含む、条項１～１１のいずれか１項に記載の方法。
条項１３：
複合マルチビーム効果（４１）を決定するための方法であって、
－ ウェーハ（７）の構造化表面（２５）の部分を走査し、ウェーハ（７）の表面構造の像コントラストを平均化することによって検出器カメラ（２０７）を用いて多数の粒子ビーム（３、９）のラスタ配列（４１）の時間平均化された検査像の像を記録することと、
－ 既定のラスタ配列（４１）からの複数の粒子ビームの入射場所（５、１５）のラスタ配列（４１）の少なくとも１つの偏差、ならびに粒子ビームの焦点（５、１５）の形状またはサイズの変化を決定することを目的として検査像を分析することと、
を含む方法。
条項１４：
像コントラストが、Ｔ１＜Ｔ２、好ましくは、Ｔ１＜Ｔ２／１０、例えば、Ｔ１＜Ｔ／１００未満の像記録時間をもってウェーハ（７）の表面（２５）の部分を迅速に走査することによって平均化され、Ｔ２が、高空間分解能、および２ｎｍ、１ｎｍ、もしくはそれ未満のピクセル寸法をもって表面（２５）の部分の像を記録するための時間に対応する、条項１３に記載の方法。
条項１５：
Ｔ１が、１００ｍｓ未満、好ましくは、１０ｍｓ未満である、条項１４に記載の方法。
条項１６：
ウェーハ（７）の表面構造の像コントラストの平均化が、検出信号を時間的に平均化することによって実施される、条項１３に記載の方法。
条項１７：
ラスタ配列（４１）の偏差が、以下の誤差：ラスタ配列（４１）の個々のビームのスケール誤差（４１ａ）、オフセット誤差（４１ｂ）、歪み（４１ｃ）、ねじれ（４１ｇ）、局所的偏差（４１ｄ）のうちの少なくとも１つを含む、条項１３～１６のいずれか１項に記載の方法。
条項１８：
少なくとも３つの焦点（５、１５）の形状またはサイズの変化が、以下の収差：一定非点収差、ラスタ配列（４１）に対する非点収差の線形プロファイルを有する線形非点収差、一定焦点収差、ラスタ配列（４１）に対する焦点収差の線形プロファイルを有する線形焦点収差のうちの少なくとも１つを含む、条項１３～１７のいずれか１項に記載の方法。
条項１９：
複数の１次粒子ビーム（３）および複数の２次粒子ビーム（９）を有するマルチビームシステム（１）であって、
－ 空間分解検出器（２０７）と、
－ ウェーハ（７）の構造化表面（２５）の部分の一括走査を目的として複数の１次および２次粒子ビーム（３、９）を偏向させるための少なくとも１つの偏向系（１１０、２２２）と、
－ 検出器（２０７）および偏向系（１１０、２２２）を駆動するための制御デバイス（８００）と、を備え、
制御デバイス（８００）および検出器（２０７）が、複数の２次粒子ビーム（９）のラスタ配列（４１）の時間平均化された検査像を取り込み、および／または２ｎｍ、１ｎｍ、もしくはそれ未満の空間分解能をもって構造化表面（２５）の部分のデジタル像を取り込むように構成されている、マルチビームシステム（１）。
条項２０：
制御デバイス（８００）が、ラスタ配列（４１）の時間平均化された検査像を取り込むための第１の動作モードにおいて、偏向系（１１０）を用いて複数の１次粒子ビーム（３）をウェーハ（７）の構造化表面（２５）の部分にわたって時間Ｔ１内に迅速に走査し、構造化表面（２５）の部分のデジタル像を記録するための第２の動作モードにおいて、偏向系（１１０）を用いて複数の１次粒子ビーム（３）をウェーハ（７）の構造化表面（２５）の部分にわたって時間Ｔ２内に低速で走査するように構成されており、Ｔ１＜Ｔ２、好ましくは、Ｔ１＜Ｔ２／１０、例えば、Ｔ１＜Ｔ２／１００である、条項１９に記載のマルチビームシステム（１）。
条項２１：
検出器（２０７）が第１の検出器（２０７ａ）および第２の検出器（２０７ｂ）を包含し、マルチビームシステム（１）が、制御ユニット（８００）によって駆動され、動作中に、複数の２次粒子ビームを第１の検出器（２０７ａ）上または第２の検出器（２０７ｂ）上のどちらかへ偏向させるように構成されたビーム偏向器（２２４）を有する検出ユニット（２００）を備える、条項２０に記載のマルチビームシステム（１）。
条項２２：
ビーム偏向器（２２４）が、動作中に、複数の２次粒子ビームを第１の検出器（２０７ａ）上または第２の検出器（２０７ｂ）上のどちらかの定位置に維持するように構成されている、条項２１に記載のマルチビームシステム（１）。
条項２３：
検出器（２０７）が、複数の２次粒子ビーム（９）のラスタ配列（４１）の時間平均化された検査像の、および２ｎｍ、１ｎｍ、もしくはそれ未満のピクセル寸法を有する高空間分解能による構造化表面（２５）の部分のデジタル像の同時取り込みのために設計されている、条項１９に記載のマルチビームシステム。
条項２４：
検出器（２０７）が、電子から光子を発生させる電子変換要素を包含し、光子が、ウェーハ表面（２５）の部分を取り込むための第１の高速光検出器、およびラスタ配列（４１）の検査像を取り込むための第２の低速光検出器を同時に用いて検出される、条項２３に記載のマルチビームシステム。
条項２５：
制御デバイス（８００）が、ラスタ配列（４１）の検査像から、複数の粒子ビーム（３、９）の入射場所の変化、ならびに粒子ビーム（３、９）の焦点の形状またはサイズの変化に存する複合マルチビーム効果を決定し、複合マルチビーム効果に基づいてマルチビームシステム（１）の設定パラメータの変更を導出し、設定するようにさらに構成されている、条項１９～２４のいずれか１項に記載のマルチビームシステム（１）。
条項２６：
制御デバイス（８００）が、マルチビームシステム（１）の一様な引き出し電界（１１３）を設定するための構成要素を含む、照明経路（１３）および検出経路（１１）の複数の構成要素に接続されており、複合マルチビーム効果を低減することを目的として、一様な引き出し電界（１１３）を設定するための構成要素を含む、照明経路（１３）および検出経路（１１）の構成要素の設定パラメータを駆動するように構成されている、条項２５に記載のマルチビームシステム（１）。
条項２７：
マルチビームシステム（１）が、駆動を目的とする制御デバイス（８００）に接続された以下の構成要素：
－ 複数の１次粒子ビーム（３）のための準静的偏向器（１０７）と、
－ １次粒子ビーム（３）および２次粒子ビーム（９）の走査偏向のための動的偏向器（１１０）と、
－ ２次粒子ビーム（９）の走査偏向のための動的偏向器（２２２、２２４）と、
－ 可変集束効果を有する静電または磁気レンズ（３０６．２、３０７、１０３．２、１０２）と、
－ １次粒子ビーム（３）に影響を及ぼすための多極要素（３０６．２）のラスタ配列と、
－ ウェーハ表面２５とマルチビームシステム１の対物レンズ系１０２の対電極１５１との間の一様な引き出し電界（１１３）を設定するための補正電極１５３と、
をさらに包含する、条項２６に記載のマルチビームシステム（１）。
条項２８：
－ 動作中に第１の電圧差Ｖ１を供給するための、対物レンズ（１０２）、または対物レンズ（１０２）の部分の下方の対電極（１５１）の電気接触部と、
－ ウェーハ（７）を受容し、対物レンズ（１０２）の下に位置決めするための受容区域（５０５）を有する変位台（５００）と、
－ 動作中に第２の電圧差Ｖ２をウェーハ（７）に印加するための受容区域（５０５）の電気接触部と、
をさらに備え、
変位台（５００）が、動作中にウェーハ（７）の縁部領域内で一様である引き出し電界（１１３）を発生させることを目的として少なくとも１つの第３の電圧差Ｖ３を供給するための電気接触部を有する少なくとも１つの補正電極（１５３）を受容区域（５０５）の周辺部内にさらに含む、条項１９～２７のいずれか１項に記載のマルチビームシステム（１）。
条項２９：
制御ユニット（８００）が像評価のためのユニット（８１２）をさらに包含し、制御ユニット（８００）が、複合マルチビーム効果の少なくとも部分を補正することを目的とする補正信号を用いて像評価のためのユニット（８１２）を駆動するように構成されている、条項１９～２８のいずれか１項に記載のマルチビームシステム（１）。
条項３０：
複数の１次粒子ビーム（３）および複数の２次粒子ビーム（９）を有するウェーハ検査マルチビームシステム（１）であって、
－ ウェーハ（７）を受容するための変位台（５００）と、
－ 空間分解検出器（２０７）と、
－ １次粒子ビーム（３）をウェーハ（７）の構造化表面（２５）の部分にわたって一括走査することを目的として複数の１次粒子ビーム（３）を偏向させるための第１の偏向系（１１０）と、
－ 検出器（２０７）上の２次粒子ビーム（９）の焦点（１５）を一定に維持するために複数の２次粒子ビーム（９）を偏向させるための第２の偏向系（２２２）と、
－ 制御デバイス（８００）と、
－ マルチビームシステム（１）の一様な引き出し電界（１１３）を設定するための構成要素（１５１、１５３、５０５）を含む、照明経路（１３）および検出経路（１１）の複数の構成要素と、を備え、
制御デバイス（８００）が、複数の検査位置（３３、３５）における検査タスクのリストを獲得し、該リストを通して作業するように構成されており、
制御デバイス（８００）が、検査位置（３３、３５）における複合マルチビーム効果を低減することを目的として、一様な引き出し電界（１１３）を設定するための構成要素（１５１、１５３、５０５）を含む、照明経路（１３）および検出経路（１１）の構成要素の設定パラメータを設定するようにさらに構成されている、ウェーハ検査マルチビームシステム（１）。
条項３１：
制御ユニット（８００）が、ウェーハ（７）の縁部（４３）からの検査位置（３３、３５）の距離を検出し、ウェーハ縁部（４３）によって生じる複合マルチビーム効果を補償するようにさらに構成されている、条項３０に記載のマルチビームシステム（１）。
条項３２：
制御ユニット（８００）が、検査位置（３３、３５）における測定または検査前にＣＡＤデータから検査位置（３３、３５）におけるウェーハ（７）の組成を決定し、組成によって生じる複合マルチビーム効果を補償する（４１）ようにさらに構成されている、条項３０または３１に記載のマルチビームシステム（１）。
条項３３：
制御ユニット（８００）がメモリをさらに含み、同様の検査部位における記憶された検査タスクから、記憶されたパラメータを決定し、検査位置（３３、３５）における複合マルチビーム効果を低減することを目的として、該記憶されたパラメータを設定するように構成されている、条項３０～３２のいずれか１項に記載のマルチビームシステム（１）。
条項３４：
制御ユニット（８００）が、隣接した検査部位における先行検査タスクからパラメータを決定し、検査位置（３３、３５）における複合マルチビーム効果を低減することを目的として該パラメータを設定するようにさらに構成されている、条項３０～３３のいずれか１項に記載のマルチビームシステム（１）。
条項３５：
制御ユニット（８００）が、複合マルチビーム効果を少なくとも部分的に補償するために第１および第２の偏向系（１１０、２２２）を駆動するための走査プログラムを変更するようにさらに構成されている、条項３０～３４のいずれか１項に記載のマルチビームシステム（１）。
条項３６：
制御ユニット（８００）が、複合マルチビーム効果を少なくとも部分的に補償するためにマルチビームシステム（１）の作動点を変更するようにさらに構成されている、条項３０～３５のいずれか１項に記載のマルチビームシステム（１）。
条項３７：
マルチビーム顕微鏡（１）のための変位台（５００）であって、
－ 縁部（４３）および直径Ｄを有するウェーハ（７）を受容するための受容区域（５０５）であって、受容区域（５０５）を介して電圧Ｖ２が動作中にウェーハ（７）に印加され得る、受容区域（５０５）と、
－ 受容区域（５０５）の周辺部内に配置されたリング状電極（１５３）であって、リング状電極（１５３）が内径ＤＩ＞Ｄを有し、これにより、ウェーハ７が受容されたとき、ウェーハ（７）の縁部（４３）とリング状電極（１５３）との間に距離が形成される、リング状電極（１５３）と、を備え、
－ 電極（１５３）が、動作中に電圧Ｖ３がリング状電極（１５３）に印加され得るよう、受容区域（５０５）から絶縁されている、変位台（５００）。
条項３８：
リング状電極（１５３）が、少なくとも１つの第１の電圧Ｖ３が印加され得る、複数の、例えば、２つ、４つ、８つ、またはそれより多くの相互に絶縁された電極セグメントから形成されている、条項３７に記載の変位台（５００）。
条項３９：
条項３７または３８に記載の変位台（５００）を備えるマルチビームシステム（１）。
条項４０：
マルチビームシステム（１）が、動作中に一様な引き出し電界を発生させることを目的として電圧Ｖ２および少なくとも第１の電圧Ｖ３を設定するように構成された制御ユニット（５０３）をさらに備える、条項３９に記載のマルチビームシステム（１）。
条項４１：
ウェーハ（７）を検査するためにマルチビームシステム（１）を設定する方法であって、以下のステップ：
－ ウェーハ７上の基準位置を第１の時間Ｔ１内に迅速に走査することによって検出器カメラ２０７を用いて複数の粒子ビームのラスタ配列４１の時間平均化された第１の基準像の像を記録するステップと、
－ 検査位置（３３、３５）に標的を定めるステップと、
－ 検査位置（３３、３５）を第１の時間Ｔ１内に迅速に走査することによって検出器カメラ２０７を用いて検査位置（３３、３５）における複数の粒子ビームのラスタ配列４１の時間平均化された第１の検査像の像を記録するステップと、
－ ラスタ配列（４１）の第１の検査像およびラスタ配列（４１）の第１の基準像を分析し、検査部位（３３、３５）における最適な結像を目的としてマルチビームシステム（１）を調整するための選択された設定パラメータを導出するステップと、
－ 選択された設定パラメータを用いてマルチビームシステム（１）を設定するステップと、
－ 第２の時間Ｔ２内の検査位置（３３、３５）の低速走査によって高空間分解能をもってウェーハ（７）の表面（２５）の検査像を記録するステップであって、Ｔ１＜Ｔ２、好ましくは、Ｔ１＜Ｔ２／１０、例えば、Ｔ１＜Ｔ２／１００である、ステップと、
を含む方法。
条項４２：
選択された設定パラメータを用いてマルチビームシステム（１）を設定した後に基準位置を第１の時間Ｔ１内に迅速に走査することによって検出器カメラ（２０７）を用いて複数の１次ビームのラスタ配列（４１）の時間平均化された第２の基準像の像を記録することをさらに含む、条項４１に記載の方法。
条項４３：
検査位置（３３、３５）を第１の時間Ｔ１内に迅速に走査することによって検出器カメラ（２０７）を用いて複数の１次ビームのラスタ配列（４１）の時間平均化された第２の検査像の像を記録し、選択された設定パラメータを用いたマルチビームシステム（１）の設定をチェックすることをさらに含む、条項４１に記載の方法。
条項４４：
選択された設定パラメータが、以下のパラメータ：
－ 変位台（５００）を用いたウェーハ（７）の再位置合わせ、
－ ウェーハ７の表面２５における引き出し電界１１３の電界プロファイルに影響を及ぼすために電極（１５１、１５３、５０５）を駆動すること、
－ ラスタ配列（４１）のオフセットを補償するためにビーム偏向器（１０７、１１０、２２２）を駆動すること、
－ ラスタ配列４１のスケールを調整することを目的としてマルチビームシステムの作動点を変更すること、
－ デジタル像の評価を変更すること、
のうちの少なくとも１つを含む、条項４１～４３のいずれか１項に記載の方法。
条項４５：
選択された設定パラメータを検査位置（３３、３５）に付与することと、付与の記憶と、をさらに含む、条項４１～４４のいずれか１項に記載の方法。
条項４６：
検査位置（３３、３５）に付与された記憶された設定パラメータを用いた検査位置（３３、３５）における少なくとも第２のウェーハ（７）の繰り返し検査をさらに含む、条項４５に記載の方法。
条項４７：
基準位置が先行検査位置（３３、３５）に対応する、条項４１～４６のいずれか１項に記載の方法。
条項４８：
基準位置が基準物体上の位置に対応する、条項４１～４６のいずれか１項に記載の方法。
条項４９：
マルチビームシステム（１）を用いたウェーハ検査方法であって、以下のステップ：
ａ． ウェーハ（７）上の検査位置に標的を定めるステップと、
ｂ． 検査位置に基づいて、検査位置における最適な結像のための、あらかじめ決定された、マルチビーム顕微鏡（１）の設定パラメータを決定するステップと、
ｃ． 決定された設定パラメータを設定するステップと、
ｄ． 検査位置におけるウェーハ（７）の表面（２５）の部分の像を記録するステップと、
を含む方法。
条項５０：
－ 検査位置に付与されたマルチビーム顕微鏡の既定の設定パラメータをロードすることと、
－ ２つの隣接した検査位置に付与された少なくとも２つの設定パラメータから検査位置における最適な結像のための設定パラメータを補間することと、
をさらに含む、条項４９に記載の方法。
条項５１：
－ 検査位置に関する先験的情報を決定することをさらに含み、先験的情報が、以下の情報項目：
－ ウェーハ（７）の縁部（４３）からの検査位置の距離、
－ 検査位置におけるウェーハ（７）の表面（２５）における材料組成に関するＣＡＤ情報、
－ 先行検査位置における先行像記録からの検査位置の距離、
のうちの少なくとも１つを含む、条項４９に記載の方法。
条項５２：
設定パラメータが、検査位置におけるウェーハ（７）の表面（２５）における一様な引き出し電界（１４３）を発生させるための電圧値を含み、電圧値が電極（１５１、１５３、５０５）に供給される、条項４９～５１のいずれか１項に記載の方法。
【符号の説明】
【0155】
１ マルチビームシステム
３ １次ビームまたは複数の１次ビーム
５ １次ビームの焦点
７ ウェーハ
９ ２次ビーム
１１ 検出ビーム経路
１３ 照明経路
１５ ２次ビームの焦点
１７ 像視野
２１ 像視野の中心および検査位置の中心
２５ ウェーハ表面
２７ １次ビームの走査経路
２９ 部分視野の中心
３１ 部分視野
３３ 第１の検査位置
３４ 第２の検査位置
３５ 第３の検査位置
４１ ラスタ配列
４３ ウェーハの縁部
４７ ウェーハ縁部からの検査位置の距離
６１ スポット位置の局所的変位
１００ 照明システム
１０１ 物体面または第１の平面
１０２ 対物レンズ系
１０３ フィールドレンズ
１０５ 対物レンズの光軸
１０７ 準静的偏向器
１０８ クロスオーバ点
１１０ 走査偏向器
１１３ 引き出し電界
１３０ 照明システムの低速補償器
１３２ 照明システムの高速補償器
１４９ 磁気レンズのコイル
１５１ 対電極
１５３ リング状補正電極
１５５ 絶縁材
２００ ２次電子を結像するための検出経路を有する検出システム
２０５ 投影レンズ
２０６ 静電レンズ
２０７ 空間分解粒子検出器
２０８ 磁気レンズ
２０９ 磁気レンズ
２１０ 投影レンズ
２１２ ２次ビームのクロスオーバ点
２１４ 開口絞りまたはコントラスト絞り
２１６ マルチアパーチャプレート
２１８ 第３の偏向系
２２２ 第２の偏向系
２２４ 投影システム２０５ａおよび２０５ｂの間の切り換えを有する第２の偏向系
２３０ 検出システムの低速補償器
２３２ 検出システムの高速補償器
２３８ センサ
２８０ 像データ変換器
３００ ビーム発生デバイス
３０１ 電子源
３０３ コリメーションレンズ
３０５ マルチアパーチャ機構
３０６ マルチアパーチャプレート
３０７ フィールドレンズ
３０８ フィールドレンズ
３０９ 粒子ビーム
３１１ 中間像面内のビーム焦点
３２１ 中間像面
３３０ マルチビーム発生デバイスの低速補償器
３３２ マルチビーム発生デバイスの高速補償器
３９０ 偏向器アレイ
４００ ビーム分割器
４２０ ビーム分割器の補正要素
５００ 変位台
５０３ 物体電圧のための電圧供給
５０５ 物体受容区域
５２０ 変位台の位置センサ
８００ 制御ユニット
８１０ データ獲得デバイス
８１２ デジタル像処理ユニット
８１４ 像データメモリ
８１８ センサデータモジュール
８２０ 検出システムのための制御モジュール
８３０ 照明デバイスの制御ユニット
８４０ 制御プロセッサ
８６０ 走査モジュール
８８０ 変位台の制御モジュール
９０３ 先行検査タスクからの既存の電荷
９０５ 検査タスク中の増大する電荷
９０７ 検査タスク中にマルチビームシステムを駆動するための動的可変パラメータ
３ １次ビームまたは複数の１次ビーム
５ １次ビームの焦点
７ ウェーハ
９ ２次ビーム
１１ 検出ビーム経路
１３ 照明経路
１５ ２次ビームの焦点
１７ 像視野
２１ 像視野の中心および検査位置の中心
２５ ウェーハ表面
２７ １次ビームの走査経路
２９ 部分視野の中心
３１ 部分視野
３３ 第１の検査位置
３４ 第２の検査位置
３５ 第３の検査位置
４１ ラスタ配列
４３ ウェーハの縁部
４７ ウェーハ縁部からの検査位置の距離
６１ スポット位置の局所的変位
１００ 照明システム
１０１ 物体面または第１の平面
１０２ 対物レンズ系
１０３ フィールドレンズ
１０５ 対物レンズの光軸
１０７ 準静的偏向器
１０８ クロスオーバ点
１１０ 走査偏向器
１１３ 引き出し電界
１３０ 照明システムの低速補償器
１３２ 照明システムの高速補償器
１４９ 磁気レンズのコイル
１５１ 対電極
１５３ リング状補正電極
１５５ 絶縁材
２００ ２次電子を結像するための検出経路を有する検出システム
２０５ 投影レンズ
２０６ 静電レンズ
２０７ 空間分解粒子検出器
２０８ 磁気レンズ
２０９ 磁気レンズ
２１０ 投影レンズ
２１２ ２次ビームのクロスオーバ点
２１４ 開口絞りまたはコントラスト絞り
２１６ マルチアパーチャプレート
２１８ 第３の偏向系
２２２ 第２の偏向系
２２４ 投影システム２０５ａおよび２０５ｂの間の切り換えを有する第２の偏向系
２３０ 検出システムの低速補償器
２３２ 検出システムの高速補償器
２３８ センサ
２８０ 像データ変換器
３００ ビーム発生デバイス
３０１ 電子源
３０３ コリメーションレンズ
３０５ マルチアパーチャ機構
３０６ マルチアパーチャプレート
３０７ フィールドレンズ
３０８ フィールドレンズ
３０９ 粒子ビーム
３１１ 中間像面内のビーム焦点
３２１ 中間像面
３３０ マルチビーム発生デバイスの低速補償器
３３２ マルチビーム発生デバイスの高速補償器
３９０ 偏向器アレイ
４００ ビーム分割器
４２０ ビーム分割器の補正要素
５００ 変位台
５０３ 物体電圧のための電圧供給
５０５ 物体受容区域
５２０ 変位台の位置センサ
８００ 制御ユニット
８１０ データ獲得デバイス
８１２ デジタル像処理ユニット
８１４ 像データメモリ
８１８ センサデータモジュール
８２０ 検出システムのための制御モジュール
８３０ 照明デバイスの制御ユニット
８４０ 制御プロセッサ
８６０ 走査モジュール
８８０ 変位台の制御モジュール
９０３ 先行検査タスクからの既存の電荷
９０５ 検査タスク中の増大する電荷
９０７ 検査タスク中にマルチビームシステムを駆動するための動的可変パラメータ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5a)】
【図5b)】
【図5c)】
【図5d)】
【図5e)】
【図5f)】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11a)】
【図11b)】
【図12】
【図13】
【手続補正書】
【提出日】2024-01-26
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の１次粒子ビーム（３）および複数の２次粒子ビーム（９）を有するマルチビームシステム（１）であって、－ 空間分解検出器（２０７）と、
－ ウェーハ（７）の構造化表面（２５）の部分の一括走査を目的として前記複数の１次および２次粒子ビーム（３、９）を偏向させるための少なくとも１つの偏向系（１１０、２２２）と、
－ 前記検出器（２０７）および前記偏向系（１１０、２２２）を駆動するための制御デバイス（８００）と、を備え、
前記制御デバイス（８００）および前記検出器（２０７）が、前記複数の２次粒子ビーム（９）のラスタ配列（４１）の時間平均化された検査像を取り込み、かつ／あるいは２ｎｍ、１ｎｍ、またはそれ未満の空間分解能をもって前記構造化表面（２５）の部分のデジタル像を取り込むように構成されている、
マルチビームシステム（１）。
【請求項2】
前記制御デバイス（８００）が、前記ラスタ配列（４１）の前記時間平均化された検査像を取り込むための第１の動作モードにおいて、前記偏向系（１１０）を用いて複数の前記１次粒子ビーム（３）を前記ウェーハ（７）の前記構造化表面（２５）の部分にわたって時間Ｔ１内に迅速に走査し、前記構造化表面（２５）の部分の前記デジタル像を記録するための第２の動作モードにおいて、前記偏向系（１１０）を用いて前記複数の１次粒子ビーム（３）を前記ウェーハ（７）の前記構造化表面（２５）の部分にわたって時間Ｔ２内に低速で走査するように構成されており、Ｔ１＜Ｔ２、好ましくは、Ｔ１＜Ｔ２／１０、例えば、Ｔ１＜Ｔ２／１００である、請求項１に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項3】
前記検出器（２０７）が第１の検出器（２０７ａ）および第２の検出器（２０７ｂ）を包含し、前記マルチビームシステム（１）が、前記制御ユニット（８００）によって駆動され、動作中に、前記複数の２次粒子ビームを前記第１の検出器（２０７ａ）上または前記第２の検出器（２０７ｂ）上のどちらかへ偏向させるように構成されたビーム偏向器（２２４）を有する検出ユニット（２００）を備える、請求項２に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項4】
前記ビーム偏向器（２２４）が、動作中に、前記複数の２次粒子ビームを前記第１の検出器（２０７ａ）上または前記第２の検出器（２０７ｂ）上のどちらかの定位置に維持するように構成されている、請求項３に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項5】
前記検出器（２０７）が、前記複数の２次粒子ビーム（９）の前記ラスタ配列（４１）の前記時間平均化された検査像、ならびに２ｎｍ、１ｎｍ、またはそれ未満のピクセル寸法を有する高空間分解能での前記構造化表面（２５）の部分の前記デジタル像の同時取り込みのために設計されている、請求項１に記載のマルチビームシステム。
【請求項6】
前記検出器（２０７）が、電子から光子を発生させる電子変換要素を包含し、光子が、前記ウェーハ表面（２５）の部分を取り込むための第１の高速光検出器、および前記ラスタ配列（４１）の前記検査像を取り込むための第２の低速光検出器を同時に用いて検出される、請求項５に記載のマルチビームシステム。
【請求項7】
前記制御デバイス（８００）が、前記ラスタ配列（４１）の前記検査像から、前記複数の粒子ビーム（３、９）の入射場所の変化、ならびに前記粒子ビーム（３、９）の焦点の形状またはサイズの変化に存する複合マルチビーム効果を決定し、前記複合マルチビーム効果に基づいて前記マルチビームシステム（１）の設定パラメータの変更を導出し、設定するようにさらに構成されている、請求項１～６のいずれか１項に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項8】
前記制御デバイス（８００）が、前記マルチビームシステム（１）の一様な引き出し電界（１１３）を設定するための構成要素を含む、照明経路（１３）および検出経路（１１）の複数の構成要素に接続されており、前記複合マルチビーム効果を低減することを目的とする、一様な引き出し電界（１１３）を設定するための構成要素を含む、前記照明経路（１３）および前記検出経路（１１）の前記構成要素の前記設定パラメータを駆動するように構成されている、請求項７に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項9】
前記マルチビームシステム（１）が、駆動を目的とする前記制御デバイス（８００）に接続された以下の構成要素：－ 前記複数の１次粒子ビーム（３）のための準静的偏向器（１０７）と、
－ 前記１次粒子ビーム（３）および２次粒子ビーム（９）の前記走査偏向のための動的偏向器（１１０）と、 － 前記２次粒子ビーム（９）の前記走査偏向のための動的偏向器（２２２、２２４）と、
－ 可変集束効果を有する静電または磁気レンズ（３０６．２、３０７、１０３．２、１０２）と、
－ 前記１次粒子ビーム（３）に影響を及ぼすための多極要素（３０６．２）のラスタ配列と、
－ 前記ウェーハ表面２５と前記マルチビームシステム１の対物レンズ系１０２の対電極１５１との間の一様な引き出し電界（１１３）を設定するための補正電極１５３と、
をさらに包含する、請求項８に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項10】
－ 動作中に第１の電圧差Ｖ１を供給するための、対物レンズ（１０２）、または前記対物レンズ（１０２）の部分の下方の対電極（１５１）の電気接触部と、－ ウェーハ（７）を受容し、前記対物レンズ（１０２）の下に位置決めするための受容区域（５０５）を有する変位台（５００）と、
－ 動作中に第２の電圧差Ｖ２をウェーハ（７）に印加するための前記受容区域（５０５）の電気接触部と、をさらに備え、
前記変位台（５００）が、動作中にウェーハ（７）の縁部領域内で一様である引き出し電界（１１３）を発生させることを目的として少なくとも１つの第３の電圧差Ｖ３を供給するための電気接触部を有する少なくとも１つの補正電極（１５３）を前記受容区域（５０５）の周辺部内にさらに含む、請求項１～６のいずれか１項に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項11】
前記制御ユニット（８００）が像評価のためのユニット（８１２）をさらに包含し、前記制御ユニット（８００）が、前記複合マルチビーム効果の少なくとも部分を補正することを目的とする補正信号を用いて像評価のための前記ユニット（８１２）を駆動するように構成されている、請求項７に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項12】
複数の１次粒子ビーム（３）および複数の２次粒子ビーム（９）を有するウェーハ検査マルチビームシステム（１）であって、－ ウェーハ（７）を受容するための変位台（５００）と、
－ 空間分解検出器（２０７）と、
－ 前記１次粒子ビーム（３）を前記ウェーハ（７）の構造化表面（２５）の部分にわたって一括走査することを目的として前記複数の１次粒子ビーム（３）を偏向させるための第１の偏向系（１１０）と、
－ 前記検出器（２０７）上の前記２次粒子ビーム（９）の焦点（１５）を一定に維持するために複数の２次粒子ビーム（９）を偏向させるための第２の偏向系（２２２）と、
－ 制御デバイス（８００）と、
－ 前記マルチビームシステム（１）の一様な引き出し電界（１１３）を設定するための構成要素（１５１、１５３、５０５）を含む、照明経路（１３）および検出経路（１１）の複数の構成要素と、を備え、
前記制御デバイス（８００）が、複数の検査位置（３３、３５）における検査タスクのリストを獲得し、前記リストを通して作業するように構成されており、
前記制御デバイス（８００）が、検査位置（３３、３５）における複合マルチビーム効果を低減することを目的として、前記一様な引き出し電界（１１３）を設定するための構成要素（１５１、１５３、５０５）を含む、前記照明経路（１３）および前記検出経路（１１）の前記構成要素の設定パラメータを設定するようにさらに構成されている、
ウェーハ検査マルチビームシステム（１）。
【請求項13】
前記制御ユニット（８００）が、ウェーハ（７）の縁部（４３）からの検査位置（３３、３５）の距離を検出し、ウェーハ縁部（４３）によって生じる複合マルチビーム効果を補償するようにさらに構成されている、請求項１２に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項14】
前記制御ユニット（８００）が、前記検査位置（３３、３５）における測定または検査前にＣＡＤデータから検査位置（３３、３５）におけるウェーハ（７）の前記組成を決定し、前記組成によって生じる複合マルチビーム効果を補償する（４１）ようにさらに構成されている、請求項１２または１３に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項15】
前記制御ユニット（８００）がメモリをさらに含み、同様の検査部位における記憶された検査タスクから、記憶されたパラメータを決定し、検査位置（３３、３５）における複合マルチビーム効果を低減することを目的として、前記記憶されたパラメータを設定するように構成されている、請求項１２または１３に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項16】
前記制御ユニット（８００）が、隣接した検査部位における先行検査タスクからパラメータを決定し、検査位置（３３、３５）における複合マルチビーム効果を低減することを目的として前記パラメータを設定するようにさらに構成されている、請求項１２または１３に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項17】
前記制御ユニット（８００）が、複合マルチビーム効果を少なくとも部分的に補償するために前記第１および第２の偏向系（１１０、２２２）を駆動するための走査プログラムを変更するようにさらに構成されている、請求項１２または１３に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項18】
前記制御ユニット（８００）が、複合マルチビーム効果を少なくとも部分的に補償するために前記マルチビームシステム（１）の作動点を変更するようにさらに構成されている、請求項１２または１３に記載のマルチビームシステム（１）。
【請求項19】
ウェーハ（７）を検査するためにマルチビームシステム（１）を設定する方法であって、以下のステップ：－ ウェーハ（７）上の基準位置を第１の時間Ｔ１内に迅速に走査することによって検出器カメラ（２０７）を用いて複数の粒子ビームのラスタ配列（４１）の時間平均化された第１の基準像の像を記録するステップと、
－ 検査位置（３３、３５）に標的を定めるステップと、
－ 前記検査位置（３３、３５）を前記第１の時間Ｔ１内に迅速に走査することによって前記検出器カメラ２０７を用いて検査位置（３３、３５）における前記複数の粒子ビームの前記ラスタ配列（４１）の時間平均化された第１の検査像の像を記録するステップと、
－ 前記ラスタ配列（４１）の前記第１の検査像および前記ラスタ配列（４１）の前記第１の基準像を分析し、前記検査部位（３３、３５）における最適な結像を目的として前記マルチビームシステム（１）を調整するための選択された設定パラメータを導出するステップと、
－ 前記選択された設定パラメータを用いて前記マルチビームシステム（１）を設定するステップと、
－ 第２の時間Ｔ２内の前記検査位置（３３、３５）の低速走査によって高空間分解能をもって前記ウェーハ（７）の前記表面（２５）の検査像を記録するステップであって、Ｔ１＜Ｔ２、好ましくは、Ｔ１＜Ｔ２／１０、例えば、Ｔ１＜Ｔ２／１００である、ステップと、
を含む、方法。
【請求項20】
前記選択された設定パラメータを用いて前記マルチビームシステム（１）を設定した後に前記基準位置を前記第１の時間Ｔ１内に迅速に走査することによって前記検出器カメラ（２０７）を用いて前記複数の１次ビームの前記ラスタ配列（４１）の時間平均化された第２の基準像の像を記録することをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項21】
前記検査位置（３３、３５）を前記第１の時間Ｔ１内に迅速に走査することによって前記検出器カメラ（２０７）を用いて前記複数の１次ビームの前記ラスタ配列（４１）の時間平均化された第２の検査像の像を記録し、前記選択された設定パラメータを用いた前記マルチビームシステム（１）の前記設定をチェックすることをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項22】
前記選択された設定パラメータが、以下のパラメータ：－ 変位台（５００）を用いた前記ウェーハ（７）の再位置合わせ、
－ 前記ウェーハ７の前記表面２５における引き出し電界１１３の電界プロファイルに影響を及ぼすために電極（１５１、１５３、５０５）を駆動すること、
－ 前記ラスタ配列（４１）のオフセットを補償するためにビーム偏向器（１０７、１１０、２２２）を駆動すること、
－ 前記ラスタ配列４１のスケールを調整することを目的として前記マルチビームシステムの作動点を変更すること、
－ デジタル像の評価を変更すること、
のうちの少なくとも１つを含む、請求項１９～２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項23】
前記選択された設定パラメータを前記検査位置（３３、３５）に付与することと、前記付与の記憶と、をさらに含む、請求項１９～２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項24】
前記検査位置（３３、３５）に付与された前記記憶された設定パラメータを用いた前記検査位置（３３、３５）における少なくとも第２のウェーハ（７）の繰り返し検査をさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項25】
前記基準位置が先行検査位置（３３、３５）に対応する、請求項１９～２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項26】
前記基準位置が基準物体上の位置に対応する、請求項１９～２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項27】
マルチビームシステム（１）を用いたウェーハ検査方法であって、以下のステップ：ａ． ウェーハ（７）上の検査位置に標的を定めるステップと、
ｂ． 前記検査位置に基づいて、前記検査位置における最適な結像のための、あらかじめ決定された、前記マルチビーム顕微鏡（１）の設定パラメータを決定するステップと、
ｃ． 前記決定された設定パラメータを設定するステップと、
ｄ． 前記検査位置における前記ウェーハ（７）の前記表面（２５）の部分の像を記録するステップと、
を含む、方法。
【請求項28】
－ 前記検査位置に付与された前記マルチビーム顕微鏡の既定の設定パラメータをロードすることと、－ ２つの隣接した検査位置に付与された少なくとも２つの設定パラメータから前記検査位置における最適な結像のための前記設定パラメータを補間することと、
をさらに含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項29】
－ 前記検査位置に関する先験的情報を決定することをさらに含み、前記先験的情報が、以下の情報項目：－ 前記ウェーハ（７）の縁部（４３）からの前記検査位置の距離、
－ 前記検査位置における前記ウェーハ（７）の前記表面（２５）における材料組成に関するＣＡＤ情報、
－ 先行検査位置における先行像記録からの前記検査位置の距離、
のうちの少なくとも１つを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項30】
前記設定パラメータが、前記検査位置における前記ウェーハ（７）の前記表面（２５）における一様な引き出し電界（１４３）を発生させるための電圧値を含み、前記電圧値が前記電極（１５１、１５３、５０５）に供給される、請求項２７～２９のいずれか１項に記載の方法。
【国際調査報告】