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特表2025-503389荷電粒子評価システムでサンプルを処理する方法

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(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】2025-02-04

(54)【発明の名称】荷電粒子評価システムでサンプルを処理する方法

(51)【国際特許分類】

H01J 37/147 20060101AFI20250128BHJP

H01J 37/20 20060101ALI20250128BHJP

H01J 37/28 20060101ALI20250128BHJP

H01L 21/66 20060101ALI20250128BHJP

【ＦＩ】

H01J37/147 B

H01J37/20 D

H01J37/28 B

H01L21/66 J

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024533837

(86)(22)【出願日】2022-11-21

(85)【翻訳文提出日】2024-07-31

(86)【国際出願番号】 EP2022082625

(87)【国際公開番号】W WO2023117245

(87)【国際公開日】2023-06-29

(31)【優先権主張番号】21216074.1

(32)【優先日】2021-12-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

(71)【出願人】

【識別番号】504151804

【氏名又は名称】エーエスエムエルネザーランズビー．ブイ．

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤和彦

(72)【発明者】

【氏名】ヴァンゾースト，ユルゲン

(72)【発明者】

【氏名】ウィーラント，マルコ，ジャン－ジャコ

(72)【発明者】

【氏名】カイパー，ヴィンセント，シルヴェスター

【テーマコード（参考）】

4M106

5C101

【Ｆターム（参考）】

4M106AA01

4M106BA02

4M106CA39

4M106CA50

4M106DB05

4M106DJ17

5C101AA03

5C101EE03

5C101EE22

5C101EE48

5C101FF02

5C101FF27

5C101FF52

5C101HH23

5C101HH28

(57)【要約】

サンプルを処理する方法及び荷電粒子評価システムが開示される。一構成では、サンプルは、荷電粒子のサブビームのマルチビームを使用して処理される。サブビーム処理可能エリアの少なくとも一部は、各サブビームで処理される。サブビーム処理可能エリアは、セクションの行及びセクションの列を有するセクションのアレイを含む。セクションの各行は、実質的に、マルチビーム中のサブビームの、サンプル表面でのピッチ以下である細長い領域を画定する。複数のセクションが処理される。
【選択図】図１３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

マルチビームをサンプル表面上に投影するための荷電粒子デバイスを使用して、荷電粒子のサブビームの前記マルチビームを使用してサンプルを処理する方法であって、順に、
（ａ）前記荷電粒子デバイスを使用しながら、第１の方向に平行な方向に前記サンプルを移動させて、第２の方向に平行な方向において前記サンプル表面に対して前記マルチビームを繰り返し移動させ、それにより前記第１の方向に平行な前記方向において及び前記第２の方向に平行な前記方向において繰り返し各サブビームを走査して、前記サブビームで前記サンプル表面上の複数の細長い領域の１つのセクションを処理することであって、（ａ）における前記サンプルの移動の距離は、前記第１の方向における、前記マルチビーム中の前記サブビームの、前記サンプル表面でのピッチの２分の１以下である、ことと、
（ｂ）前記第１の方向に対して斜めの又は垂直な方向に前記サンプルを変位させることと、
（ｃ）ステップ（ａ）を繰り返して、各サブビームで前記複数の細長い領域のうちの更なる細長い領域のセクションを処理することと、
（ｄ）ステップ（ｂ）及び（ｃ）を複数回繰り返して、各サブビームで前記複数の細長い領域のうちの更なるそれぞれの細長い領域のセクションを処理することと、
（ｅ）各サブビームについて、前記細長い領域の一連の未処理セクションに対してステップ（ａ）～（ｄ）を繰り返すことであって、前記一連の未処理セクションは、ステップ（ａ）における前記移動と平行な方向において、前記サブビームによって先に処理されたそれぞれの細長い領域の対応する一連のセクションに隣接する、ことと
を含む方法。

【請求項2】

（ａ）における、前記荷電粒子デバイスによる前記サンプル表面に対する前記マルチビームの、前記第２の方向に平行な前記方向の前記移動の最大範囲は、前記マルチビーム中の前記サブビームの、前記サンプル表面での最小ピッチの実質的に半分以下である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

（ａ）における前記サンプルの移動の前記距離は、前記第１の方向における、前記マルチビーム中の前記サブビームの、前記サンプル表面での前記ピッチを整数で除したものに実質的に等しい、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

ステップ（ｅ）は、１回又は複数回実施され、及び前記結果として生じる複数の処理されたセクションは、前記複数の細長い領域を覆い、前記処理された複数の細長い領域は、各サブビームのサブビーム処理エリアを画定する、請求項１～３の何れか一項に記載の方法。

【請求項5】

（ｂ）における前記サンプルの変位の距離は、各サブビーム処理エリアにおける前記細長い領域が互いに部分的に重なるか、互いに連続するか、又は閾値間隙未満だけ互いに離間されるようなものである、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

各サブビームは、それぞれのサブビーム処理エリアを処理し、及び前記結果として生じる複数のサブビーム処理エリアは、互いに対して重なり及び／又は連続する、請求項４又は５に記載の方法。

【請求項7】

ステップ（ａ）～（ｅ）後、順に、
（ｆ）前記マルチビーム中の前記サブビームの、前記サンプル表面でのピッチの少なくとも２倍に等しい距離だけ前記サンプルを変位させるステップと、
（ｇ）（ａ）～（ｅ）を繰り返すステップと
を実施することを更に含む、請求項４～６の何れか一項に記載の方法。

【請求項8】

（ａ）～（ｅ）の１回の実施は、サブビーム処理エリアの第１のグループを画定し、及びステップ（ｇ）は、前記サブビーム処理エリアの第１のグループと重なり及び／又は連続するサブビーム処理エリアの第２のグループを形成する、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記荷電粒子デバイスのフットプリントは、（ａ）～（ｅ）の実施からの前記サブビーム処理エリアの全てを囲む、前記サンプル表面上の最小境界ボックスとして画定され、
（ｆ）における前記サンプルの変位の前記距離は、実質的に、前記移動の前記方向に平行な前記フットプリントの寸法以上である、請求項７又は８に記載の方法。

【請求項10】

ステップ（ｅ）は、１～９回繰り返される、請求項４～９の何れか一項に記載の方法。

【請求項11】

ステップ（ａ）は、前記サンプルの第１の処理領域が前記荷電粒子デバイスの出力部に面する位置から、更なる処理領域が前記荷電粒子デバイスの前記出力部に面する位置又はそれぞれの更なる処理領域が前記荷電粒子デバイスの前記出力部に面する複数の位置の各々に前記サンプルをステッピングすることと、前記荷電粒子デバイスを使用しながら、前記第１の方向に平行な方向における前記サンプルの前記移動を各位置で繰り返して、前記第２の方向に平行な前記方向において前記サンプル表面に対して前記マルチビームを繰り返し移動させ、それにより前記又はそれぞれの更なる処理領域において、各サブビームで前記サンプル表面上の複数の細長い領域の１つのセクションを処理することとを更に含み、及び
ステップ（ｂ）は、前記サンプルを変位させて、前記第１の処理領域が前記荷電粒子デバイスの前記出力部に面する前記位置に前記サンプルを戻して位置決めすることを含む、請求項１～１０の何れか一項に記載の方法。

【請求項12】

前記サンプル表面の異なるセクションの処理間にサンプルアライメント動作を実施することを更に含む、請求項４～１１の何れか一項に記載の方法。

【請求項13】

前記サンプルアライメント動作は、同じサブビーム処理エリアにおける異なるセクションの処理間に実施される、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記サンプルアライメント動作は、前記サンプル上の参照マーカ又は前記サンプル上の参照パターンを検出することと、前記サンプルをアライメントして、前記参照マーカ又は参照パターンを前記荷電粒子デバイスに対してアライメントすることとを含む、請求項１２又は１３に記載の方法。

【請求項15】

前記サンプルアライメント動作は、ステップ（ｄ）内のステップ（ｃ）の異なる実施間に実施される、請求項１２～１４の何れか一項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
[0001] 本願は、２０２１年１２月２０日に出願され、参照によりその全体が本明細書に援用される欧州特許出願公開第２１２１６０７４．１号の優先権を主張する。

【0002】

[0002] 本明細書に開示される実施形態は、特に、サンプルを検査して、例えば欠陥を識別することに関連して、荷電粒子のマルチビームを使用したサンプルの処理に関する。

【背景技術】

【0003】

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

【0004】

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

【0005】

[0005] 電子ビームへのサンプルの暴露により、熱負荷がサンプルに適用され得る。そのような熱負荷は、サンプルに歪みを生じさせ、位置誤差を生じさせる。そのような熱負荷を軽減し、荷電粒子ツール及び方法のスループット、位置正確性及び他の特性を改善しないまでも少なくとも維持する一般的な必要性が存在する。

【発明の概要】

【0006】

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

【0007】

[0007] 本発明の一態様によれば、マルチビームをサンプル表面上に投影するための荷電粒子デバイスを使用して、荷電粒子のサブビームのマルチビームを使用してサンプルを処理する方法が提供され、方法は、順に、（ａ）荷電粒子デバイスを使用しながら、第１の方向に平行な方向にサンプルを移動させて、第２の方向に平行な方向においてサンプル表面に対してマルチビームを繰り返し移動させ、それにより第１の方向に平行な方向において及び第２の方向に平行な方向において繰り返し各サブビームを走査して、サブビームでサンプル表面上の複数の細長い領域の１つのセクションを処理することであって、（ａ）におけるサンプルの移動の距離は、第１の方向における、マルチビーム中のサブビームの、サンプル表面でのピッチの２分の１以下である、処理することと、（ｂ）第１の方向に対して斜めの又は垂直な方向にサンプルを変位させることと、（ｃ）ステップ（ａ）を繰り返して、各サブビームで複数の細長い領域のうちの更なる細長い領域のセクションを処理することと、（ｄ）ステップ（ｂ）及び（ｃ）を複数回繰り返して、各サブビームで複数の細長い領域のうちの更なるそれぞれの細長い領域のセクションを処理することと、（ｅ）各サブビームについて、細長い領域の一連の未処理セクションに対してステップ（ａ）～（ｄ）を繰り返すことであって、一連の未処理セクションは、ステップ（ａ）における移動と平行な方向において、サブビームによって先に処理されたそれぞれの細長い領域の対応する一連のセクションに隣接する、繰り返すこととを含む。

【0008】

[0008] 本発明の一態様によれば、マルチビームをサンプル表面上に投影するための荷電粒子デバイスを使用して、荷電粒子のサブビームのマルチビームを使用してサンプルを処理する方法が提供され、方法は、各サブビームでサブビーム処理可能エリアの少なくとも一部を処理することを含み、サブビーム処理可能エリアは、セクションの行及びセクションの列を有するセクションのアレイを含み、セクションの各行は、実質的に、マルチビーム中のサブビームの、サンプル表面でのピッチ以下である細長い領域を画定し、処理することは、複数のセクションを処理することを含む。

【0009】

[0009] 本発明の一態様によれば、荷電粒子評価システムが提供され、本システムは、サンプルを支持するように構成されたサンプルサポートと、荷電粒子の複数のサブビームをマルチビーム構成でサンプル表面の一部に投影するように構成された荷電粒子デバイスと、以下のステップ：（ａ）荷電粒子デバイスを使用しながら、第１の方向に平行な方向にサンプルを移動させて、第２の方向に平行な方向においてサンプル表面に対してマルチビームを繰り返し移動させ、それにより第１の方向に平行な方向において及び第２の方向に平行な方向において繰り返し各サブビームを走査して、サブビームでサンプル表面上の複数の細長い領域の１つのセクションを処理するステップであって、（ａ）におけるサンプルの移動の距離は、第１の方向における、マルチビーム中のサブビームの、サンプル表面でのピッチの２分の１以下である、ステップ、（ｂ）第１の方向に対して斜めの又は垂直な方向にサンプルを変位させるステップ、（ｃ）ステップ（ａ）を繰り返して、各サブビームで複数の細長い領域のうちの更なる細長い領域のセクションを処理するステップ、（ｄ）ステップ（ｂ）及び（ｃ）を複数回繰り返して、各サブビームで複数の細長い領域のうちの更なるそれぞれの細長い領域のセクションを処理するステップ、及び（ｅ）各サブビームについて、細長い領域の一連の未処理セクションに対してステップ（ａ）～（ｄ）を繰り返すステップであって、一連の未処理セクションは、ステップ（ａ）における移動と平行な方向において、サブビームによって先に処理されたそれぞれの細長い領域の対応する一連のセクションに隣接する、ステップを順に実施するようにサンプルサポート及び荷電粒子デバイスを制御するように構成されたコントローラとを含む。

【0010】

[0010] 本発明の一態様によれば、荷電粒子評価システムが提供され、本システムは、サンプルを支持するように構成されたサンプルサポートと、荷電粒子の複数のサブビームをマルチビーム構成でサンプル表面の一部に投影するように構成された荷電粒子デバイスと、ａ）各サブビームでサブビーム処理可能エリアの少なくとも一部を処理することであって、サブビーム処理可能エリアは、セクションの行及びセクションの列を有するセクションのアレイを含み、セクションの各行は、実質的に、マルチビーム中のサブビームの、サンプル表面でのピッチ以下である細長い領域を画定し、処理することは、複数のセクションを処理することを含む、処理すること、ｂ）サブビーム走査可能エリアの少なくとも一部を各サブビームに露出することであって、サブビーム走査可能エリアは、セクションの行及びセクションの列を有するセクションのアレイを含み、セクションの各行は、実質的に、マルチビーム中のサブビームの、サンプル表面でのピッチ以下である細長い領域を画定し、サンプルサポート及び荷電粒子デバイスは、複数のセクションを露出するように制御されるように構成される、露出すること、及び／又はｃ）サブビーム走査可能エリアの少なくとも一部を各サブビームに露出することであって、サブビーム走査可能エリアは、セクションの行及びセクションの列を有するセクションのアレイを含み、セクションの各行は、実質的に、マルチビーム中のサブビームの、サンプル表面でのピッチ以下である細長い領域を画定する、露出することを行うようにサンプルサポート及び荷電粒子デバイスを制御し、セクションのアレイにおける異なるセクションの走査間にサンプルアライメント動作を実施するように構成されたコントローラとを含む。

【0011】

[0011] 本発明の一態様によれば、サンプルの走査から導出された画像のレンダリングが提供され、画像は、グリッドに配置された複数の処理エリアを含み、各処理エリアは、マルチビーム構成のサブビームによって走査されるサンプル表面の一部に対応し、グリッドは、マルチビーム構成のサブビームのピッチに対応する寸法を有し、各処理エリアは、セクションの行及びセクションの列に配置されたセクションのアレイを含み、処理エリアにおける処理されたセクションの行は、処理エリアの幅の長尺状寸法を有する細長い領域に対応し、望ましくは、各処理エリアは、同じグリッドに配置されたセクションを有し、望ましくは、細長い領域におけるセクションは、長尺状寸法において同様の寸法を有する。

【0012】

[0012] 本発明の一態様によれば、マルチビームをサンプル表面上に投影するための荷電粒子デバイスを使用して、荷電粒子のサブビームのマルチビームを使用してサンプルを処理する方法が提供され、方法は、荷電粒子デバイスを使用して、荷電粒子の複数のサブビームをマルチビーム構成でサンプル表面の一部に投影することであって、一部は、マルチビーム構成の視野に対応し、各サブビームは、一部の下位部分に対応し、各下位部分は、マルチビーム構成の対応するサブビームの視野に対応し、下位部分は、第１の方向において視野にわたって延び、下位部分のサンプル表面のエリアを含むエリアを一緒に有する複数の細長い領域を含み、各細長い領域は、細長い領域内に配置された複数のセクションを含み、細長い領域は、任意選択的に、第１の方向に対して斜めの又は垂直な方向において同様の寸法を有する、投影することと、マルチビーム構成のサブビームが各下位部分内のセクションを走査するようにサンプルサポート及び荷電粒子デバイスを制御することであって、セクションを走査することは、第１の方向に平行な方向にサンプルを移動させることと、好ましくは第１の方向に対して傾斜した、第２の方向に平行な方向において、サンプル表面に対してマルチビームを移動させてセクションを走査することとを含む、制御することと、同じ移動を使用して、先に走査されたセクションに隣接する次のセクションを走査することとを含む。

【0013】

[0013] 本発明の一態様によれば、荷電粒子評価システムが提供され、荷電粒子評価システムは、サンプルを支持するように構成されたサンプルサポートと、荷電粒子の複数のサブビームをマルチビーム構成でサンプル表面の一部に投影するように構成された荷電粒子デバイスであって、一部は、マルチビーム構成の視野に対応し、各サブビームは、一部の下位部分に割り当てられ、各下位部分は、マルチビーム構成の対応するサブビームの視野に対応し、下位部分は、第１の方向において視野にわたって延び、下位部分のサンプル表面のエリアを含むエリアを一緒に有する複数の細長い領域を含み、各細長い領域は、細長い領域内に配置された複数のセクションを含み、細長い領域は、任意選択的に、第１の方向に対して斜めの又は垂直な方向において同様の寸法を有する、荷電粒子デバイスと、サンプルが、第１の方向に平行な方向に移動し、マルチビームが、好ましくは第１の方向に対して傾斜する、第２の方向に平行な方向においてサンプル表面に対して移動し、各セクションが、走査された後、先に走査されたセクションになり、先に走査されたセクションに隣接する次のセクションが同じ移動を使用して走査されるように、各下位部分内のセクションを走査するようにマルチビームのサブビームが制御されるように、サンプルサポート及び荷電粒子デバイスを制御するように構成されたコントローラとを含む。

【0014】

[0014] 本発明の一態様によれば、荷電粒子評価システムが提供され、荷電粒子評価システムは、サンプル表面を有するサンプルを支持するサンプルサポートと、荷電粒子のサブビームのマルチビームをサンプル表面に向けるように構成された荷電粒子デバイスであって、荷電粒子デバイスのマルチビーム出力領域に対応するサンプル表面の一部は、サンプル表面に面する、荷電粒子デバイスとを含み、システムは、一部がマルチビームのサブビームによって走査されるようにサンプルサポート及び荷電粒子デバイスを制御するように構成され、一部の下位部分は、各サブビームに割り当てられ、システムは、第１の方向に対して斜めの又は垂直な方向においてサンプルを連続ステップで変位させ、各ステップにおいて、各サブビームが、第１の方向に平行な方向において対応する下位部分のセクションにわたって走査するように、第１の方向に平行な方向においてサンプルを各ステップで移動させるようにサンプルサポートを制御するように構成され、第１の方向に平行な方向における対応する下位部分は、複数のセクションを含み、システムは、第１の方向に平行な方向におけるサンプルの移動中、第２の方向に平行な方向においてサンプル表面にわたってマルチビームを繰り返し走査するように荷電粒子デバイスを制御するように構成され、システムは、第１の方向に平行な方向において下位部分に沿った複数のセクション又は続く連続ステップの何れかである更なるセクションを走査するように構成される。

【0015】

[0015] 本開示の上記及び他の態様は、添付の図面と併せた例示的な実施形態の説明からより明白になるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】[0016]例示的な荷電粒子ビーム検査システムを示す概略図である。

【図2】[0017]図１の例示的な荷電粒子ビーム検査システムの一部である例示的なマルチビーム荷電粒子評価装置を示す概略図である。

【図3】[0018]集光レンズアレイを含む例示的な電子光学コラムの概略図である。

【図4】[0019]マクロコリメータ及びマクロ走査偏向器を含む例示的な電子光学コラムの概略図である。

【図5】[0020]ビームセパレータを含む例示的な電子光学コラムの概略図である。

【図6】[0021]一実施形態による荷電粒子評価システムの対物レンズアレイの概略断面図である。

【図7】[0022]図７の対物レンズアレイの修正形態の下面図である。

【図8】[0023]一実施形態によるデータ処理デバイスを含むデータ経路の概略図である。

【図9】[0024]一実施形態による方法の流れ図である。

【図10】[0025]サブビーム処理エリアに対応するサンプル上の領域の処理を示す。

【図11】[0026]六角形グリッドにおけるサブビームのポジショニングを示す。

【図12】[0027]図１１に示されるように配置されたサブビームに対応するサブビーム処理エリアを示す。

【図13】[0028]セクションのアレイを示す。

【図14】[0029]図１３のアレイを走査する一連のステップを示す。

【図15】[0030]サブビーム処理エリアの異なるグループの形成間のサンプルの大きい変位移動の一例を示す。

【図16】[0031]細長い領域内のサブビームの交互走査を示す。

【図17】[0032]サブビーム処理エリアの処理中のサンプルのショートストローク移動例を示す。

【図18】[0033]ステップアンドスキャンシーケンスを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

[0034] これらの概略図は、以下で説明されるコンポーネントを示す。しかし、図に描写されるコンポーネントは、原寸に比例していない。

【0018】

[0035] ここで、例示的な実施形態を詳細に参照し、その例を添付の図面に示す。以下の説明は、添付の図面を参照し、別段の表示がない限り、異なる図面における同一の番号は、同一又は類似の要素を表す。例示的な実施形態の以下の説明に記載される実装形態は、本発明と一致する全ての実装形態を表すわけではない。代替的に、それらの実装形態は、添付の請求項において記述されるように、本発明に関連する態様と一致する装置及び方法の単なる例である。

【0019】

[0036] デバイスの物理的サイズを減少させる、電子デバイスの計算能力の向上は、ＩＣチップ上のトランジスタ、キャパシタ、ダイオードなどの回路コンポーネントの実装密度を大幅に増加させることによって達成することができる。これは、解像度の増大によって可能になった。例えば、親指のサイズであり得、２０億を超えるトランジスタを含み得るスマートフォンのＩＣチップでは、各トランジスタのサイズは、人間の毛髪の１／１０００未満である必要があり得る。解像度の増大を達成するために、半導体ＩＣの製造は、複雑で時間がかかるプロセスになり、数百もの個々の工程を有する。工程の１つにおけるエラーでも、最終製品の機能に影響する恐れがある。製造プロセスの目標は、プロセスの全体的な歩留まりを向上させることである。例えば、５０のステップを有するプロセス（ここで、ステップは、ウェーハ上に形成される層の数を示し得る）に関して７５％の歩留まりを得るために、個々のステップは、９９．４％を超える歩留まりを有しなければならない。個々のそれぞれのステップが９５％の歩留まりを有した場合、全体的なプロセス歩留まりは、７％と低い。

【0020】

[0037] ＩＣチップ製造設備において、高いプロセス歩留まりが望ましい一方、１時間当たりに処理される基板の数と定義される高い基板（即ちウェーハ）スループットを維持することも必須である。高いプロセス歩留まり及び高い基板スループットは、欠陥の存在による影響を受け得る。これは、欠陥を調査するためにオペレータの介入が必要な場合に特に当てはまる。従って、検査デバイス（走査電子顕微鏡（「ＳＥＭ」）など）によるマイクロスケール及びナノスケール欠陥の高スループット検出及び識別は、高い歩留まり及び低いコストを維持するために必須である。

【0021】

[0038] ＳＥＭは、走査デバイス及び検出器装置を含む。走査デバイスは、一次電子を発生させるための電子源を含む照明装置と、一次電子の１つ又は複数の集束ビームで基板などのサンプルを走査するための投影装置とを含む。共に、少なくとも照明装置又は照明システム及び投影装置又は投影システムは、合わせて電子光学システム又は装置と呼ばれ得る。一次電子は、サンプルと相互作用し、二次電子を発生させる。検出装置は、ＳＥＭがサンプルの走査エリアの画像を生成できるように、サンプルが走査されるとき、サンプルからの二次電子を捕捉する。高スループットの検査のために、検査装置の一部は、一次電子の複数の集束ビーム、即ちマルチビームを使用する。マルチビームの成分ビームは、サブビーム又はビームレットと呼ばれ得る。マルチビームは、サンプルの異なる部分を同時に走査することができる。従って、マルチビーム検査装置は、単一ビーム検査装置よりもはるかに高速でサンプルを検査することができる。

【0022】

[0039] 既知のマルチビーム検査装置の実装形態を以下に説明する。

【0023】

[0040] 説明及び図面は、電子光学システムを対象とするが、実施形態は、本開示を特定の荷電粒子に限定するために使用されないことが理解される。従って、本明細書全体を通して、電子への言及は、より一般的に荷電粒子への言及であると見なすことができ、荷電粒子は、必ずしも電子ではない。

【0024】

[0041] ここで、荷電粒子ビーム評価システム又は単に評価システムとも呼ばれ得る例示的な荷電粒子ビーム検査システム１００を示す概略図である図１を参照する。図１の荷電粒子ビーム検査システム１００は、メインチャンバ１０、装填ロックチャンバ２０、電子ビームシステム４０、機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）３０及びコントローラ５０を含む。電子ビームシステム４０は、メインチャンバ１０内に位置する。

【0025】

[0042] ＥＦＥＭ３０は、第１の装填ポート３０ａ及び第２の装填ポート３０ｂを含む。ＥＦＥＭ３０は、追加的な１つ又は複数の装填ポートを含み得る。第１の装填ポート３０ａ及び第２の装填ポート３０ｂは、例えば、基板（例えば、半導体基板若しくは他の材料でできている基板）又は検査対象のサンプル（以降では、基板、ウェーハ及びサンプルは、まとめて「サンプル」と呼ばれる）を収容する基板前面開口式一体型ポッド（ＦＯＵＰ）を受け取り得る。ＥＦＥＭ３０内の１つ又は複数のロボットアーム（図示せず）は、サンプルを装填ロックチャンバ２０に運ぶ。

【0026】

[0043] 装填ロックチャンバ２０は、サンプルの周囲の気体を取り除くために使用される。これは、周囲環境の圧力より低い局所気体圧力である真空を生じさせる。装填ロックチャンバ２０は、装填ロック真空ポンプシステム（図示せず）に接続され得、装填ロック真空ポンプシステムは、装填ロックチャンバ２０内の気体粒子を取り除く。装填ロック真空ポンプシステムの動作により、装填ロックチャンバが、大気圧を下回る第１の圧力に達することが可能になる。第１の圧力に達した後、１つ又は複数のロボットアーム（図示せず）が装填ロックチャンバ２０からメインチャンバ１０にサンプルを運ぶ。メインチャンバ１０は、メインチャンバ真空ポンプシステム（図示せず）に接続される。メインチャンバ真空ポンプシステムは、サンプルの周囲の圧力が、第１の圧力を下回る第２の圧力に達するように、メインチャンバ１０内の気体粒子を取り除く。第２の圧力に達した後、サンプルは、電子ビームシステム４０に運ばれ、サンプルは、電子ビームシステム４０によって検査され得る。電子ビームシステム４０は、マルチビーム電子光学装置を含み得る。

【0027】

[0044] コントローラ５０は、電子ビームシステム４０に電子的に接続される。コントローラ５０は、荷電粒子ビーム検査装置１００を制御するように構成されたプロセッサ（コンピュータなど）であり得る。コントローラ５０は、様々な信号及び画像処理機能を実行するように構成された処理回路も含み得る。図１では、コントローラ５０は、メインチャンバ１０、装填ロックチャンバ２０及びＥＦＥＭ３０を含む構造の外部のものとして示されているが、コントローラ５０は、構造の一部であり得ることが理解される。コントローラ５０は、荷電粒子ビーム検査装置のコンポーネント要素の１つの内部に位置し得るか、又はコントローラ５０は、コンポーネント要素の少なくとも２つに分散され得る。本開示は、電子ビームシステムを収納するメインチャンバ１０の例を提供するが、本開示の態様は、広い意味において、電子ビームシステムを収納するチャンバに限定されないことに留意されたい。むしろ、前述の原理は、第２の圧力下で動作する装置の他のデバイス及び他の配置にも適用できることが理解される。

【0028】

[0045] ここで、図１の例示的な荷電粒子ビーム検査システム１００の一部である、マルチビーム電子光学システム４１を含む例示的な電子ビームシステム４０を示す概略図である図２を参照する。電子ビームシステム４０は、電子源２０１及び投影装置２３０を含む。電子ビームシステム４０は、電動ステージ２０９及びサンプルホルダ２０７を更に含む。電子源２０１及び投影装置２３０は、併せて電子光学システム４１又は電子光学コラムと呼ばれる。サンプルホルダ２０７は、検査のためのサンプル２０８（例えば、基板又はマスク）を保持するように電動ステージ２０９によって支持される。マルチビーム電子光学システム４１は、検出器２４０（例えば、電子検出デバイス）を更に含む。

【0029】

[0046] 電子源２０１は、カソード（図示せず）及び抽出器又はアノード（図示せず）を含み得る。動作中、電子源２０１は、一次電子として電子をカソードから放出するように構成される。一次電子は、抽出器及び／又はアノードによって抽出又は加速されて、一次電子ビーム２０２を形成する。

【0030】

[0047] 投影装置２３０は、一次電子ビーム２０２を複数のサブビーム２１１、２１２、２１３に変換し、各サブビームをサンプル２０８上に導くように構成される。簡潔にするために３つのサブビームが示されているが、何十、何百、何千又は何十万ものサブビームが存在し得る。サブビームは、ビームレットと呼ばれ得る。

【0031】

[0048] コントローラ５０は、電子放射源２０１、検出器２４０、投影装置２３０及び電動ステージ２０９など、図１の荷電粒子ビーム検査装置１００の様々な部分に接続され得る。コントローラ５０は、様々な画像及び信号処理機能を行い得る。コントローラ５０は、荷電粒子マルチビーム装置を含む荷電粒子ビーム検査装置の動作を制御するための様々な制御信号を生成することもできる。

【0032】

[0049] 投影装置２３０は、検査のためにサブビーム２１１、２１２及び２１３をサンプル２０８上に集束するように構成され得、サンプル２０８の表面上に３つのプローブスポット２２１、２２２及び２２３を形成し得る。投影装置２３０は、サンプル２０８の表面のセクション内の個々の走査エリアにわたってプローブスポット２２１、２２２及び２２３を走査するために、一次サブビーム２１１、２１２及び２１３を偏向させるように構成され得る。サンプル２０８上のプローブスポット２２１、２２２及び２２３上への一次サブビーム２１１、２１２及び２１３の入射に応答して、信号粒子と呼ばれ得る二次電子及び後方散乱電子を含む電子がサンプル２０８から生成される。二次電子は、通常、５０ｅＶ以下の電子エネルギーを有する。実際の二次電子は、５ｅＶ未満のエネルギーを有し得るが、５０ｅＶ未満の任意のエネルギーは、通常、二次電子において取り扱われる。後方散乱電子は、通常、０ｅＶと一次サブビーム２１１、２１２、２１３の着地エネルギーとの間の電子エネルギーを有する。５０ｅＶ未満のエネルギーを有する検出された電子は、通常、二次電子として取り扱われるため、実際の後方散乱電子のある割合が二次電子として計数される。

【0033】

[0050] 検出器２４０は、二次電子及び／又は後方散乱電子などの信号粒子を検出し、対応する信号を生成するように構成され、これらの信号は、例えば、サンプル２０８の対応する走査エリアの画像を構築するために、信号処理システム２８０に送られる。検出器２４０は、投影装置２３０に組み込まれ得る。

【0034】

[0051] 信号処理システム２８０は、画像を形成するために検出器２４０からの信号を処理するように構成された回路（図示せず）を含み得る。信号処理システム２８０は、他に画像処理システムと呼ばれ得る。信号処理システムは、電子ビームシステム４０のコンポーネント、例えば検出器２４０内に組み込まれ得る（図２に示すように）。しかし、信号処理システム２８０は、検査装置１００又は電子ビームシステム４０の任意の数のコンポーネント内に例えば投影装置２３０又はコントローラ５０の一部として組み込まれ得る。信号処理システム２８０は、画像取得器（図示せず）及びストレージデバイス（図示せず）を含み得る。例えば、信号処理システムは、プロセッサ、コンピュータ、サーバ、メインフレームホスト、端末、パーソナルコンピュータ、任意の種類のモバイルコンピューティングデバイスなど、又はそれらの組み合わせを含み得る。画像取得器は、コントローラの処理機能の少なくとも一部を含み得る。従って、画像取得器は、少なくとも１つ又は複数のプロセッサを含み得る。画像取得器は、数ある中でも特に、導電体、光ファイバケーブル、ポータブル記憶媒体、ＩＲ、Bluetooth、インターネット、ワイヤレスネットワーク、ワイヤレス無線機又はこれらの組み合わせなど、信号通信を可能にする検出器２４０に通信可能に結合され得る。画像取得器は、検出器２４０から信号を受信し、信号に含まれるデータを処理し、そこから画像を構築することができる。従って、画像取得器は、サンプル２０８の画像を取得することができる。画像取得器は、輪郭の生成及び取得画像へのインジケータの重畳などの様々な後処理機能を行うこともできる。画像取得器は、取得画像の明度及びコントラストなどの調整を行うように構成され得る。ストレージは、ハードディスク、フラッシュドライブ、クラウドストレージ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、他のタイプのコンピュータ可読メモリなどの記憶媒体であり得る。ストレージは、画像取得器と結合され得、走査された生の画像データをオリジナルの画像として保存するか、又は後処理された画像を保存するために使用され得る。

【0035】

[0052] 信号処理システム２８０は、検出された二次電子の分布を得るために、測定回路（例えば、アナログ－デジタル変換器）を含み得る。検出時間窓中に収集された電子分布データは、サンプル表面に入射した一次サブビーム２１１、２１２及び２１３の各々の対応する走査パスデータと組み合わせて、検査中のサンプル構造の画像を再構築するために使用することができる。再構築された画像は、サンプル２０８の内部又は外部の構造の様々なフィーチャを明らかにするために使用することができる。従って、再構築された画像は、サンプルに存在し得るいかなる欠陥も明らかにするために使用することができる。信号処理システム２８０の上記の機能は、コントローラ５０内で実行されるか、又は都合に応じて信号処理システム２８０とコントローラ５０との間で共有され得る。

【0036】

[0053] コントローラ５０は、サンプル２０８の検査中、サンプル２０８を移動させるように電動ステージ２０９を制御し得る。コントローラ５０は、電動ステージ２０９が、１つ以上の選択された方向にサンプル２０８を連続的又は断続的に移動させるようにし得る。幾つかの構成では、移動は、一定の速度で実施され得る。サンプル２０８の移動は、走査と呼ぶことができる。従って、この走査は、連続的又は断続的であり得る。コントローラ５０は、電動ステージ２０９が、様々なパラメータに依存するサンプル２０８の移動の速度を変えるように、電動ステージ２０９の移動を制御することができる。例えば、コントローラ５０は、少なくともステージの組み合わされたステップ／スキャン戦略に関する限り、例えば本明細書に援用される２０２１年５月３日に出願された欧州特許出願公開第Ａ２１１７１８７７．０号で開示されるように、走査プロセスの検査ステップ及び／又は走査プロセスの走査の特徴に応じてステージ速度（及び／又は方向）を制御し得る。

【0037】

[0054] 上記で説明された電子ビームシステム４０及び荷電粒子ビーム検査装置１００などの既知のマルチビームシステムは、参照により本明細書に援用される米国特許出願公開第２０２０１１８７８４号、米国特許出願公開第２０２００２０３１１６号、米国特許出願公開第２０１９／０２５９５７０号及び米国特許出願公開第２０１９／０２５９５６４号に開示されている。

【0038】

[0055] 電子ビームシステム４０は、サンプル２０８を照射することにより、サンプル上の蓄積電荷を規制するための投影アセンブリを含み得る。

【0039】

[0056] 図３は、評価システムで使用される例示的な電子光学コラム４１の概略図である。図解を簡易にするために、レンズアレイは、本明細書では楕円形のアレイによって概略的に描写される。各楕円形状は、レンズアレイ内のレンズの１つを表す。楕円形状は、光学レンズで多くの場合に採用される両凸形状の類推により、レンズを表すために慣例的に使用される。しかし、本明細書で論述されるような荷電粒子配置に関連して、レンズアレイは、通常、静電的に動作するため、両凸形状を採用するいかなる物理的素子も必要としなくてよいことを理解されたい。以下に述べるように、レンズアレイは、代わりに、アパーチャを有する複数のプレートを含み得る。アパーチャを有する各プレートは、電極と呼ばれ得る。電極は、マルチビームのサブビームのサブビーム経路に沿って直列に設けられ得る。

【0040】

[0057] 電子源２０１は、電子を、集光レンズ２３１のアレイ（他に集光レンズアレイと呼ばれる）に向かって誘導する。電子源２０１は、望ましくは、輝度と全放出電流との間の良好な妥協点を有する高輝度の熱電界放出器である。何十、何百又は何千もの集光レンズ２３１が存在し得る。集光レンズ２３１は、多電極レンズを含み得、欧州特許出願公開第１６０２１２１Ａ１号に基づく構造を有し得、この文献は、特に電子ビームを複数のサブビームに分割するためのレンズアレイ（このアレイは、サブビーム毎に１つのレンズを提供する）の開示に関して参照により本明細書に組み込まれる。集光レンズ２３１のアレイは、電極として機能する少なくとも２つ、好ましくは３つのプレートの形態を取り得、各プレートのアパーチャは、互いに位置合わせされ、サブビームの位置に対応する。プレートの少なくとも２つは、所望のレンズ効果を実現するために、動作中に異なる電位に維持される。集光レンズアレイのプレート間には、例えばセラミック又はガラスなどの絶縁材で製作される電気的絶縁プレートがあり、サブビーム毎に１つ又は複数のアパーチャを有する。プレートの１つ又は複数の代替配置は、それぞれが自らの電極を有するアパーチャであって、それぞれその周囲の周りに電極のアレイを有するか又は共通の電極を有するアパーチャの群として配置されるアパーチャを特徴とし得る。

【0041】

[0058] ある構成では、集光レンズ２３１のアレイは、３つのプレートアレイから形成され、これらのプレートアレイでは、荷電粒子は、各レンズに入るときと、各レンズを出るときとで同じエネルギーを有し、この構成は、アインツェルレンズと呼ばれ得る。従って、分散は、アインツェルレンズ自体の内部（レンズの入口電極と出口電極との間）でのみ生じ、それによりオフアクシス色収差が制限される。集光レンズの厚さが薄い場合、例えば数ｍｍである場合、そのような収差の影響は、小さいか又は無視できる。

【0042】

[0059] アレイ内の各集光レンズは、電子を、それぞれの中間焦点２３３において集束されるそれぞれのサブビーム２１１、２１２、２１３内に導く。コリメータ又はコリメータのアレイは、それぞれの中間焦点２３３上で動作するように位置決めされ得る。コリメータは、中間焦点２３３に設けられる偏向器２３５の形態を取り得る。偏向器２３５は、主光線（ビーム軸とも呼ばれ得る）がサンプル２０８にほぼ垂直に（即ちサンプルの公称表面に対してほぼ９０°で）入射することを確実にするために、効果的な量だけそれぞれのビームレット２１１、２１２、２１３を曲げるように構成される。

【0043】

[0060] 偏向器２３５の下（即ち電子源２０１のダウンビーム側又は電子源２０１からより遠く）には、各サブビーム２１１、２１２、２１３の制御レンズ２５１を含む制御レンズアレイ２５０が存在する。制御レンズアレイ２５０は、例えば、好ましくは電極と接触する絶縁プレートを有する、電極間のそれぞれの電位源に接触する２つ以上、好ましくは少なくとも３つのプレート電極アレイを含み得る。プレート電極アレイの各々は、制御電極と呼ばれ得る。制御レンズアレイ２５０の機能は、ビームの縮小率に関してビーム開角度を最適化すること及び／又は対物レンズ２３４に送達されるビームエネルギーを制御することであり、対物レンズ２３４の各々は、それぞれのサブビーム２１１、２１２、２１３をサンプル２０８上に導く。

【0044】

[0061] 任意選択的に、走査偏向器２６０のアレイは、制御レンズアレイ２５０と、対物レンズ２３４のアレイ（対物レンズアレイ）との間に設けられる。走査偏向器２６０のアレイは、サブビーム２１１、２１２、２１３毎に１つの走査偏向器２６１を含む。各走査偏向器は、それぞれのサブビーム２１１、２１２、２１３をサンプル２０８全体にわたって一方向又は二方向に走査するように、サブビームを一方向又は二方向に偏向させるように構成される。

【0045】

[0062] 検出器の検出器モジュール２４０は、サンプル２０８から放射された信号電子／粒子を検出するために対物レンズ２３４とサンプル２０８との間に設けられる。このような検出器モジュール２４０の例示的な構成が以下に説明される。検出器は、対物レンズアレイ又は更に制御レンズアレイの一次ビーム経路に沿ったアップビーム側に検出器素子を追加的又は代替的に有し得ることに留意されたい。

【0046】

[0063] 図４は、代替の電子光学コラム４１’を有する例示的な電子ビームシステムの概略図である。電子光学コラム４１’は、対物レンズアレイ２４１を含む。対物レンズアレイ２４１は、複数の対物レンズを含む。対物レンズアレイ２４１は、交換可能モジュールであり得る。簡潔さのために、上記で既に説明された電子ビームシステムの特徴は、ここでは繰り返されない場合がある。

【0047】

[0064] 図４に示すように、電子光学コラム４１’は、電子源２０１を含む。電子源２０１は、荷電粒子（例えば、電子）のビームを提供する。サンプル２０８上に集束するマルチビームは、電子源２０１によって提供されるビームから導出される。サブビームは、例えば、ビーム制限アパーチャのアレイを画定するビーム制限器を使用することにより、ビームから導出され得る。ビームは、制御レンズアレイ２５０に当たると、サブビームに分離し得る。サブビームは、制御レンズアレイ２５０上の入射時にほぼ平行である。マルチビームのサブビームは、マルチビーム配置と呼ばれ得るパターンで配置され得る。パターンは、グリッドを形成し得る。グリッドは、六角形、直線、菱形又は正方形であり得る。示された例では、コリメータは、対物レンズアレイアセンブリのアップビーム側に設けられる。

【0048】

[0065] コリメータは、マクロコリメータ２７０を含み得る。マクロコリメータ２７０は、ビームがマルチビームに分割される前に電子源２０１からのビームに作用する。マクロコリメータ２７０は、ビームから導出されたサブビームの各サブビームのビーム軸がサンプル２０８にほぼ垂直に（即ちサンプル２０８の公称表面に対してほぼ９０°で）入射することを確実にするために、効果的な量だけビームのそれぞれの部分を曲げる。マクロコリメータ２７０は、磁気レンズ及び／又は静電レンズを含む。別の構成（図示せず）では、マクロコリメータは、上側ビーム制限器のダウンビーム側に設けられるコリメータ素子アレイによって部分的又は全体的に置換され得る。

【0049】

[0066] 図４の電子光学コラム４１’では、マクロ走査偏向器２６５は、サブビームにサンプル２０８全体にわたって走査させるために設けられる。マクロ走査偏向器２６５は、ビームのそれぞれの部分を偏向させて、サブビームにサンプル２０８全体にわたって走査させる。一実施形態では、マクロ走査偏向器２６５は、例えば、８極以上を有するマクロマルチ極偏向器を含む。偏向は、ビームから導出されたサブビームに一方向（例えば、Ｘ軸などの単一軸に平行な）又は二方向（例えば、Ｘ軸及びＹ軸などの２つの非平行軸に対して）でサンプル２０８全体にわたって走査させるような偏向である。マクロ走査偏向器２６５は、ビームの異なる個々の部分に作用するようにそれぞれ構成された偏向器素子のアレイを含むのではなく、ビームの全てに対してマクロ的に作用する。示された実施形態では、マクロ走査偏向器２６５は、マクロコリメータ２７０と制御レンズアレイ２５０との間に設けられる。別の構成（図示せず）では、マクロ走査偏向器２６５は、例えば、各サブビームの走査偏向器２６７として走査偏向器アレイによって部分的又は完全に置換され得る。他の実施形態では、マクロ走査偏向器２６５と走査偏向器アレイとの両方が設けられ得、同期して動作し得る。

【0050】

[0067] 幾つかの実施形態では、電子光学システム４１は、上側ビーム制限器２５２を更に含む。上側ビーム制限器２５２は、ビーム制限アパーチャのアレイを画定する。上側ビーム制限器２５２は、上側ビーム制限アパーチャアレイ又はアップビーム側ビーム制限アパーチャアレイと呼ばれ得る。上側ビーム制限器２５２は、複数のアパーチャを有するプレート（板状体であり得る）を含み得る。上側ビーム制限器２５２は、電子源２０１によって発射された荷電粒子のビームからサブビームを形成する。サブビームの形成に寄与するもの以外のビームの部分は、ダウンビーム側のサブビームと干渉しないように、上側ビーム制限器２５２によって阻止（例えば、吸収）され得る。上側ビーム制限器２５２は、サブビーム画定アパーチャアレイと呼ばれ得る。

【0051】

[0068] 幾つかの実施形態では、図４に例示するように、対物レンズアレイアセンブリ（対物レンズアレイ２４１を含むユニットである）は、ビーム整形制限器２６２を更に含む。ビーム整形制限器２６２は、ビーム制限アパーチャのアレイを画定する。ビーム整形制限器２６２は、下側ビーム制限器、下側ビーム制限アパーチャアレイ又は最終ビーム制限アパーチャアレイと呼ばれ得る。ビーム整形制限器２６２は、複数のアパーチャを有するプレート（板状体であり得る）を含み得る。ビーム整形制限器２６２は、制御レンズアレイ２５０の少なくとも１つの電極（任意選択的に全て電極）からダウンビーム側にあり得る。幾つかの実施形態では、ビーム整形制限器２６２は、対物レンズアレイ２４１の少なくとも１つの電極（任意選択的に全て電極）からダウンビーム側にある。一配置では、ビーム整形制限器２６２は、対物レンズアレイ２４１の電極と構造的に一体化され得る。望ましくは、ビーム整形制限器２６２は、低静電界強度の領域内に位置決めされる。ビーム制限アパーチャと対物レンズアレイとのアライメントは、対応する対物レンズからのサブビームの一部がビーム制限アパーチャを通過し、サンプル２０８に衝突し得るように行われ、その結果、ビーム整形制限器２６２に入射するサブビームの選択された部分のみがビーム制限アパーチャを通過する。

【0052】

[0069] 本明細書で説明される対物レンズアレイアセンブリの何れも検出器２４０を更に含み得る。検出器は、サンプル２０８から放射された電子を検出する。検出された電子は、サンプル２０８から放出される二次電子及び／又は後方散乱電子などの信号粒子を含む、ＳＥＭによって検出される電子の任意のものを含み得る。検出器２４０の例示的な構造は、図６及び図７を参照して以下でより詳細に説明される。

【0053】

[0070] 図５は、一実施形態による電子光学コラム４１’’を含む電子ビームシステム４０を概略的に描写する。上記で説明した特徴と同じ特徴は、同じ参照符号を付される。簡潔さのために、このような特徴は、図５を参照して詳細に説明されない。例えば、電子源２０１、集光レンズ２３１、マクロコリメータ２７０、対物レンズアレイ２４１及びサンプル２０８は、上記で説明したようなものであり得る。

【0054】

[0071] 上記で説明したように、一実施形態では、検出器２４０は、対物レンズアレイ２４１とサンプル２０８との間にある。検出器２４０は、サンプル２０８に面し得る。代替的に、図５に示すように、一実施形態では、複数の対物レンズを含む対物レンズアレイ２４１は、検出器２４０とサンプル２０８との間にある。

【0055】

[0072] 一実施形態では、偏向器アレイ９５は、検出器２４０と対物レンズアレイ２４１との間にある。一実施形態では、偏向器アレイ９５は、ウィーンフィルタアレイを含むため、ビーム分離器と呼ばれ得る。偏向器アレイ９５は、サンプル２０８に投射された荷電粒子と、サンプル２０８から検出器２４０に向かう二次電子とを分離するための磁場を提供するように構成される。偏向器アレイ９５は、走査偏向器として機能し得る。そのような走査偏向器は、サンプル２０８の評価中、サンプル表面に対してサブビームを走査し得る。

【0056】

[0073] 一実施形態では、検出器２４０は、荷電粒子のエネルギーを参照することにより、即ちバンドギャップに依存して信号粒子を検出するように構成される。このような検出器２４０は、間接電流検出器と呼ばれ得る。サンプル２０８から放出された二次電子は、電極間の電場からエネルギーを得る。二次電子は、検出器２４０に到達すると、十分なエネルギーを有する。異なる配置では、検出器２４０は、ウィーンフィルタに対して一次ビーム経路に沿ってアップビーム側に位置決めされるビーム間の例えば蛍光ストリップのシンチレータアレイであり得る。ウィーンフィルタアレイ（一次ビーム経路に対して直角な磁気ストリップ及び静電気ストリップの）を通過する一次ビームは、ウィーンフィルタアレイのほぼ平行なアップビーム側及びダウンビーム側に経路を有する一方、サンプルからの信号電子は、シンチレータアレイに向かってウィーンフィルタアレイによって導かれる。生成された光子は、光子輸送ユニット（例えば、光ファイバのアレイ）を介して、光子の検出に応じて検出信号を生成するリモート光検出器に導かれる。

【0057】

[0074] 任意の実施形態の対物レンズアレイ２４１は、アパーチャアレイが画定される少なくとも２つの電極を含み得る。換言すれば、対物レンズアレイは、複数の穴又はアパーチャを有する少なくとも２つの電極を含む。図５は、それぞれのアパーチャアレイ２４５、２４６を有する例示的な対物レンズアレイ２４１の一部である電極２４２、２４３を示す。電極内の各アパーチャの位置は、別の電極内の対応するアパーチャの位置に対応する。対応するアパーチャは、使用時、マルチビーム内の同じビーム、サブビーム又は一群のビーム対して作用する。換言すれば、少なくとも２つの電極内の対応するアパーチャは、サブビーム経路、即ちサブビーム経路２２０の１つと位置合わせされ、及びそれに沿って配置される。従って、電極は、それぞれのサブビーム２１１、２１２、２１３がその中を伝播するアパーチャをそれぞれ備える。

【0058】

[0075] 対物レンズアレイ２４１は、図６に示すように２つの電極若しくは３つの電極を含み得るか又はより多くの電極（図示せず）を有し得る。２つの電極のみを有する対物レンズアレイ２４１では、より多くの電極を有する対物レンズアレイ２４１よりも収差が小さくてよい。３電極対物レンズでは、電極間の電位差をより大きくすることができるため、より強力なレンズが可能になる。追加的な電極（即ち３つ以上の電極）により、例えば入射ビームに加えて二次電子も集束させるために、電子の軌道を制御する際の更なる自由度がもたらされる。アインツェルレンズにわたる２電極レンズの利点は、入ってくるビームのエネルギーが、出ていくビームと必ずしも同じではないことである。そのような２電極レンズアレイに関する電位差は、それが加速又は減速レンズアレイの何れかとして機能することを有利に可能にする。

【0059】

[0076] 対物レンズアレイ２４１の隣接する電極は、サブビーム経路に沿って互いに離間される。絶縁構造が以下に述べるように配置され得る、隣接する電極間の距離は、対物レンズアレイの対物レンズより大きい。

【0060】

[0077] 好ましくは、対物レンズアレイ２４１内に設けられる電極のそれぞれは、プレートである。電極は、他に平坦シートとして記述され得る。好ましくは、電極のそれぞれは、平坦である。換言すれば、電極のそれぞれは、好ましくは、プレートの形態の薄い平坦プレートとして提供される。当然のことながら、電極は、平坦である必要はない。例えば、電極は、高静電界に起因する力に起因して撓み得る。既知の製作方法が使用され得るため、平坦電極は、電極の製造をより容易にすることから、平坦電極を提供することが好ましい。平坦電極はまた、様々な電極間のアパーチャのより正確なアライメントを提供し得るため、好ましい場合がある。

【0061】

[0078] 対物レンズアレイ２４１は、１０を超える倍率、望ましくは５０～１００以上の範囲の倍率だけ荷電粒子ビームを縮小するように構成され得る。

【0062】

[0079] 検出器２４０は、サンプル２０８から放出された信号粒子、即ち二次荷電粒子及び／又は後方散乱荷電粒子を検出するために設けられる。検出器２４０は、対物レンズ２３４とサンプル２０８との間に位置決めされる。信号粒子の方向に応じて、検出器は、検出信号を生成する。検出器２４０は、他に検出器アレイ又はセンサアレイと呼ばれ得、用語「検出器」及び「センサ」は、本願全体にわたって交換可能に使用される。

【0063】

[0080] 電子光学システム４１の電子光学デバイスが提供され得る。電子光学デバイスは、電子ビームをサンプル２０８に向かって投射するように構成される。電子光学デバイスは、対物レンズアレイ２４１を含み得る。電子光学デバイスは、検出器２４０を含み得る。対物レンズのアレイ（即ち対物レンズアレイ２４１）は、検出器（即ち検出器２４０）のアレイに対応し得、及び／又はビーム（即ちサブビーム）の任意のビームに対応し得る。

【0064】

[0081] 例示的な検出器２４０が以下に説明される。しかし、検出器２４０の任意の参照は、必要に応じて単一の検出器（即ち少なくとも１つの検出器）又は複数の検出器であり得る。検出器２４０は、検出器素子４０５（例えば、捕捉電極などのセンサ素子）を含み得る。検出器２４０は、任意の適切なタイプの検出器を含み得る。例えば、電子電荷を例えば直接検出するための捕捉用電極、シンチレータ又はＰＩＮ素子が使用され得る。検出器２４０は、直接電流検出器又は間接電流検出器であり得る。検出器２４０は、図７に関して以下に説明されるような検出器であり得る。

【0065】

[0082] 検出器２４０は、対物レンズアレイ２４１とサンプル２０８との間に位置決めされ得る。検出器２４０は、サンプル２０８に近接するように構成される。検出器２４０は、サンプル２０８に非常に近接し得る。代替的に、検出器２４０からサンプル２０８まで大きい間隙が存在し得る。検出器２４０は、サンプル２０８に面するようにデバイス内に位置決めされ得る。代替的に、検出器２４０は、検出器ではない電子光学デバイスの一部がサンプル２０８に面するように電子光学システム４１内の他の箇所に位置決めされ得る。

【0066】

[0083] 図７は、それぞれビームアパーチャ４０６を取り囲む複数の検出器素子４０５が設けられる基板４０４を含む検出器２４０の底面図である。ビームアパーチャ４０６は、基板４０４をエッチングすることによって形成され得る。図７に示される配置では、ビームアパーチャ４０６は、六角形最密アレイで配置される。ビームアパーチャ４０６は、例えば、矩形又は菱形アレイで異なって配置することもできる。図７の六角形配置のビーム装置は、正方形ビーム配置より密に詰め込まれ得る。検出器素子４０５は、矩形アレイ又は六角形アレイで配置され得る。ビームアパーチャは、基板４０４に向かうサブビームのマルチビーム配置に対応し得る。

【0067】

[0084] 捕捉電極４０５は、検出器モジュール２４０の一番下、即ちサンプルの最も近くに表面を形成する。シリコン基板４０４の捕捉電極４０５と本体との間に論理層が設けられる。論理層は、増幅器、例えばトランスインピーダンス増幅器、アナログ／デジタル変換器及び読み出し論理を含み得る。一実施形態では、捕捉電極４０５毎に１つの増幅器及び１つのアナログ／デジタル変換器が存在する。これらの素子を特徴とする回路は、アパーチャに関連付けられたセルと呼ばれる単位エリア内に含まれ得る。検出器モデル２４０は、それぞれアパーチャに関連付けられた幾つかのセルを有し得る。基板内又は基板上には、論理層に接続される配線層であって、各セルの論理層を例えば電力線、制御線及びデータ線を介して外部に接続する配線層がある。上記で説明された集積化検出器モジュール２４０は、二次電子捕捉が一連の着地エネルギーに関して最適化され得るため、調整可能着地エネルギーを有するシステムと共に使用されると特に有利である。アレイの形態の検出器モジュールは、最下電極アレイだけでなく、他の電極アレイにも一体化され得る。このような検出器モジュールは、例えば、対物レンズの最ダウンビーム側表面の上方における、シンチレータ又は半導体検出器、例えばＰＩＮ検出器である検出器を特徴とし得る。このような検出器モジュールは、電流検出器を含む検出器モジュールと同様の回路アーキテクチャを特徴とし得る。対物レンズに一体化される検出器モジュールの更なる詳細及び代替配置は、少なくとも検出器モジュールの詳細に関する限り、参照により本明細書に援用される欧州特許出願公開第２０１８４１６０．８号及び欧州特許出願公開第２０２１７１５２．６号に見出され得る。

【0068】

[0085] 検出器は、複数の部分、具体的には複数の検出部分を備え得る。複数の部分を含む検出器は、サブビーム２１１、２１２、２１３の１つに関連付けられ得る。従って、１つの検出器２４０の複数の部分は、一次ビーム（他にサブビーム２１１、２１２、２１３と呼ばれ得る）の１つに関連してサンプル２０８から放射された信号粒子を検出するように構成され得る。換言すれば、複数の部分を含む検出器は、対物レンズアセンブリの電極の少なくとも１つの電極内のアパーチャの１つに関連付けられ得る。より具体的には、複数の部分を含む検出器４０５は、単一のアパーチャ４０６の周囲に配置され得、これは、このような検出器の一例を提供する。述べられたように、検出器モジュールからの検出信号は、画像を生成するために使用される。複数の検出部分により、検出信号は、データセットとして又は検出画像内で処理され得る様々な検出信号からの成分を含む。

【0069】

[0086] 一実施形態では、対物レンズアレイ２４１は、それ自体が交換可能モジュールであるか、又は制御レンズアレイ及び／又は検出器アレイなどの他の素子と組み合わせた交換可能モジュールであるかの何れかである。交換可能モジュールは、現場で交換可能であり得、即ちフィールドエンジニアによって新しいモジュールと交換され得る。一実施形態では、複数の交換可能モジュールは、システム内に含まれ、従って電子ビームシステムを開けることなく動作可能位置と動作不能位置との間で交換され得る。

【0070】

[0087] 幾つかの実施形態では、サブビーム内の１つ又は複数の収差を低減する１つ又は複数の収差補正器が提供される。中間焦点（又は中間像面）において又はそれに直接隣接して位置決めされる収差補正器は、電子源２０１を補正して、電子源２０１が異なるビームに関して異なる位置にあるように見えるようにする偏向器を含み得る。補正器は、各サブビームと、対応する対物レンズとの間の良好なアライメントを妨げる、放射源に起因するマクロ収差を補正するために使用され得る。収差補正器は、適切なコラムアライメントを妨げる収差を補正し得る。収差補正器は、欧州特許出願公開第２７０２５９５Ａ１号に開示されたＣＭＯＳベースの個別のプログラム可能な偏向器又は欧州特許出願公開第２７１５７６８Ａ２号に開示された複数の偏向器のアレイであり得、両方の特許文献内のビームレットマニュピレータの説明は、参照により本明細書に援用される。収差補正器は、像面湾曲、焦点誤差及び非点収差の１つ又は複数を低減し得る。

【0071】

[0088] 荷電粒子評価システム、例えば電子ビームシステム４０から出力された画像（画像データセットによって表され得る）は、自動的に処理されて、評価中のサンプル２０８における欠陥を検出し得る。画像データセット（画像と呼ばれることもある）は、データ点を含み得る。データ点は、画素と呼ばれることもある。画素の領域は、クリップと呼ぶことができる画像である。画素の領域は、潜在的な欠陥として識別された画素又は画素群を囲み得る。荷電粒子評価システムによって生成される画像における欠陥を検出するための一例のデータ処理デバイス５００を図８に示す。データ処理デバイス５００は、コントローラ５０の一部であり得るか、組立て工場における別のコンピュータの一部であり得るか、又は荷電粒子評価デバイスにおける他の箇所に統合され得る。図８を参照して示され、説明されるデータ処理デバイス５００のコンポーネントの構成は、例示であり、荷電粒子評価システムによって生成される画像に対して動作するデータプロセッサの機能の説明を補助するために提供されることに留意されたい。本明細書に記載のデータ処理デバイス５００の機能を達成することが可能である、データプロセッサの技術分野の当業者によって考えられる任意の実現可能な構成が使用され得る。

【0072】

[0089] 幾つかの実施形態では、データ処理デバイス５００は、荷電粒子評価システム４０からのサンプル画像を受信し、フィルタリングするフィルタモジュール５０１と、ソース画像に基づいて基準画像を生成する基準画像生成器５０３と、フィルタリングされたサンプル画像と基準画像とを比較する比較器５０２と、比較の結果を処理し、出力する出力モジュール５０４とを含む。

【0073】

[0090] フィルタモジュール５０１は、所定のサイズのフィルタ、例えば均一フィルタをサンプル画像に適用する。均一フィルタを適用することは、サンプル画像を均一カーネルによって畳み込むことを含む。均一カーネルのサイズは、例えば、サンプル上のフィーチャのサイズ、検出される欠陥のサイズ、荷電粒子評価デバイスの解像度、画像内の雑音の量及び感度と選択性との間の望ましい妥協点に基づいて、所与のサンプルの検査に向けて例えばユーザによって判断される。数学的均一フィルタからの偏差が許容可能である。例えば、コーナフィルタは、それらの画素を、過度にではなく、若干過剰に重み付けするであろう値を有し得る。非均一フィルタ、例えばガウシアンフィルタは、好適なカーネルとの畳み込みによって好都合に実装され得る。フィルタモジュール５０１は、特に所定のサイズの均一フィルタを適用するように構成された場合、専用ハードウェア、例えばＦＰＧＡ又はＡＳＩＣによって好都合に実装される。

【0074】

[0091] 基準画像生成器５０３は、それぞれ基準画像の生成に対する異なる手法を表す１つ又は複数のモードで動作可能であり得る。

【0075】

[0092] ライブラリモードでは、基準画像生成器５０３は、現在評価されているパターンと名目上同じパターンの、以前の走査から取得された多数のソース画像を平均化する。このような画像は、サンプルの同じバッチ内で以前に生成されるか又は前のバッチ内のサンプルから生成され得る。ライブラリ画像は、試験サンプル又は生産サンプルから導出され得る。平均化前に、画像は、望ましくは、互いにアライメントされる。基準画像を生成するためにソース画像を平均化することは、雑音を低減する効果がある。ソース画像をこのように平均化することは、ソース画像内で可視であり得るいかなる欠陥も平均化して除去する。

【0076】

[0093] 検査されているパターンが繰り返しパターンである場合、ソース画像の複数のシフトバージョンを平均化することによって基準画像を生成することが可能である。単位セルの何れかの寸法又は両方の寸法が画素の整数に等しくない場合、シフト量は、最も近い画素に丸められ得るか、又は分数画素シフトは、補間、例えば線形若しくは双３次補間などの３次元補間又は任意の他の既知の補間技術によって実施され得る。別の可能性は、その倍数が整数の画素となるように繰り返しパターンのピッチの倍数だけシフトすることである。事実上、単位セルの複数のインスタンスがソース画像から抽出され、平均化される。この手法は、アレイモード、より具体的にはアレイモードのための基準画像の提供の一例として参照され得る。

【0077】

[0094] ダイツーダイモードでは、マルチコラム荷電粒子評価デバイスの３つのコラムがサンプル画像及び２つの基準画像を生成するために使用され得る。画像アライナは、必要に応じて画像が基準画像生成器５０３及びフィルタモジュール５０１に供給される前に画像をアライメントするために設けられる。この配置は、コラムが、次に、対応するパターンフィーチャを同時に自動的に走査するため、コラム間の間隔が検査中のサンプルのダイサイズに等しい場合に特に効率的である。コラム間隔とダイサイズとの間に差がある場合、データ処理デバイスへの画像入力のタイミングを補正するためにバッファが採用され得る。

【0078】

[0095] ダイツーダイモードの代替的な変形形態では、同じビーム（マルチコラムシステムの場合には同じ列の）がサンプル画像及び２つの基準画像を生成するために使用される。これは、列間補正及びビーム間補正が必要とされず（例えば、そのビーム又は各ビームに理想的なビーム位置に対するビームの相対位置の補正）、データのルーティングが単純化され得るという利点を有する。同じビームを使用することで、比較される様々な走査のビーム間の較正、例えばオフセットの評価を回避する。同じビームを使用することは、ビームが理想ビーム位置に対してオフセットを有し得るが、比較データが走査から回収された場合の補正のためのいかなる位置オフセットも存在しないことを意味する。しかし、データバッファリングの必要性は、例えば、異なるダイからのデータの比較の開始前にバッファされるデータの量でなくても頻度の点で増大され得る。

【0079】

[0096] 例えば、シングルコラムシステムの単一のコラムを使用するアレイモードの代替的なバージョンは、ソース画像としてそれ自体の２つのシフトバージョンから導出された基準画像に対して比較されるサンプル画像を提供する。バッファは、シフトされた画像を提供するために使用され得る。

【0080】

[0097] 特に、ソース画像と同時に取得される少数のソース画像から基準画像が導出される場合、ソース画像及び／又は基準画像に均一フィルタを適用することも可能であることに留意されたい。

【0081】

[0098] 図８を再び参照すると、比較器５０２は、２つの値を比較することができる任意の論理回路、例えばXORゲート、減算器であり得る。比較器５０２は、専用ハードウェア、例えばＦＰＧＡ、ＡＳＩＣによる実装にも好適である。望ましくは、比較器５０２は、フィルタモジュール５０１と同じ専用ハードウェア上で実装される。

【0082】

[0099] 幾つかの場合、基準画像生成器５０３は、特に基準画像が少数、例えば２つのソース画像から生成されるモードでのみ基準画像生成器が動作する場合、専用ハードウェア内にも実装され得る。この場合、基準画像生成器は、比較器及び／又はフィルタモジュールと同じ専用ハードウェア内に実装されることが望ましい。ソース画像の画素を平均化し、サンプル画像の画素と比較する数学的演算は、好適な事例では、単一の論理回路に合成され得る。

【0083】

[0100] 出力モジュール５０４は、比較器５０２によって出力された結果を受信し、ユーザ又は他の工場システムへの出力を作製する。出力は、幾つかの様々な形態の何れかであり得る。最も簡単な選択肢では、出力は、単純にサンプルが欠陥を有するか又は有しないという指標であり得る。しかし、ほぼ全てのサンプルは、少なくとも１つの潜在的な欠陥を有するため、より詳細な情報が望ましい。出力は、例えば、欠陥場所のマップ、差画像及び／又はサンプル画像と基準画像との差異の大きさによって表される潜在的な欠陥の重大度に関する情報を含み得る。出力モジュール５０４は、例えば、サンプル画像と基準画像との差異の大きさが閾値より大きいか、又は差異を示す画素の密度が閾値より高い欠陥場所のみを出力することにより、潜在的な欠陥もフィルタリングし得る。別の可能性は、差異の大きさによって示される所定の数の最も深刻な欠陥部位のみを出力することである。これは、欠陥部位をバッファ５１０内に格納することにより、バッファが一杯であるとき、より大きい大きさの欠陥が検出される場合に最も小さい大きさの欠陥を上書きすることによって行われ得る。

【0084】

[0101] データセットとして欠陥情報を出力するための任意の好適なフォーマット、例えばリスト又はマップが使用され得る。望ましくは、出力モジュール５０４は、クリップを出力し得る。クリップは、サンプル表面の一部の画像又は潜在的な欠陥を表す画素の領域の画像である。これは、潜在的な欠陥を更に調べて、クリップが欠陥を表すか否かを判断できるようにする。即ち、欠陥は、実際には、不便な信号ではない。クリップの処理は、欠陥がサンプル上に形成されるか若しくは形成される可能性があるか、又は存在するか若しくは存在する可能性があるデバイス構造の動作に影響するのに十分に重大であるか否かを判断し得る。ソース画像の残り、即ちクリップとして保存されない部分は、データストレージ及びデータ転送要件を守るために回避するように破棄され得る。

【0085】

[0102] 図９は、荷電粒子のサブビームのマルチビームを使用してサンプル２０８を処理する方法の枠組み（又はプロセスの流れ）を示す。方法は、荷電粒子評価システムを使用して実施することができる。これに関連して、「サンプルの処理」は、荷電粒子ビーム及びサンプル２０８の表面の相対走査、通常、サンプル表面にわたる荷電粒子ビームの走査を意味することが意図される。走査は、例えば、例として偏向器による荷電粒子ビームの電子光学的作動及び／又は例として作動可能ステージによる荷電粒子ビームの経路に対するサンプルの相対移動であり得る。評価システムでは、処理は、サンプルからの信号電子を検出することを含み得る。信号電子は、サンプル及び荷電粒子ビームの相対走査に応答して生成される。

【0086】

[0103] 荷電粒子評価システムは、サンプルサポートを含み得る。サンプルサポートは、サンプル２０８を支持する。サンプル２０８は、サンプル表面を有する。サンプルサポートは、ステージ２０９を含み得るか又はそれからなり得る。ステージ２０９は、図１～図７を参照して上述した形態の何れかを取り得る。ステージ２０９は、例えば、サンプルホルダ２０７を介してサンプル２０８を支持し得る。サンプルサポートは、サンプル２０８とコラムとの間に相対移動を提供するように構成され得る。サンプルサポートは、例えば、電動ステージ２０９を含み得る。

【0087】

[0104] 荷電粒子評価システムは、荷電粒子デバイスを含み得る。荷電粒子デバイスは、１つの電子光学コラム又は更に複数のコラム、例えばマルチコラムを含み得るか又はそれからなり得る。荷電粒子デバイスは、マルチビームをサンプル表面上に投影する。マルチビームは、マルチビーム構成と呼ばれ得る。荷電粒子デバイスは、図１～図７を参照して上述したものなど、電子光学コラムの任意の好適な形態を取り得る。複数のコラムを有する構成では、コラムは、上記の実施形態又は態様の何れかに記載される電子光学システム４１を含み得る。複数のコラム（又はマルチコラムシステム）として、デバイスは、２～１００列又はそれを超える数の列を有し得るアレイに配置され得る。

【0088】

[0105] 方法は、図９のステップＳ１～Ｓ５を順に実施することを含む。方法は、図９のステップＳ６及びＳ７を順に実施することも含む。幾つかの実施形態では、荷電粒子評価システムは、システムにステップを実施させるコントローラ５０を含む。コントローラ５０は、図１及び図２を参照して上述した形態の何れか又は他の形態を取り得る。コントローラ５０は、方法を実施するように少なくともサンプルサポート及び荷電粒子デバイス（例えば、コラム）を制御するように構成され得る。コントローラ５０は、分散サブコントローラの形態を取り得る。例えば、コントローラ５０は、所望の機能提供に必要なデータ処理ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア及び／又はコンピュータ制御されるアクチュエータ、センサなどの任意の好適な組合せを含み得る。

【0089】

[0106] ステップＳ１では、マルチビームの単一のサブビーム例について図１０に例示されるように、サンプルサポートは、第１の方向に平行な方向に（例えば、図１０に示される水平経路７２１の１つに沿って）サンプル２０８を移動させるために使用される。サンプル２０８の移動は、マルチビームの経路（例えば、静電偏向に起因するサブビームの経路の変動を無視して、マルチビームの全体経路）に対しての移動であると見なすことができる。この移動中、荷電粒子デバイスが使用されて、第１の方向と異なる第２の方向に平行な方向に（例えば、図１０に示される垂直経路７２２に沿って）マルチビームをサンプル表面に対して繰り返し移動する。サンプル表面のそうした走査、例えば処理により、細長い領域７２４が走査される。サブビームによるサンプル２０８の表面の細長い領域７２４の走査は、連続している。荷電粒子デバイスは、例えば、ステップＳ１において、サンプル表面に対するマルチビームの移動を実施するように構成された静電偏向器を含み得る。偏向器は、図３～図７を参照して上述した形態の何れかを取り得る。偏向器は、図３に例示される走査偏向器２６０、２６７のアレイ、図４に例示されるマクロ走査偏向器２６５又は図５に例示される偏向器アレイ９５として実装され得る。荷電粒子デバイスによって提供される、サンプル表面に対するマルチビームの移動の成分は、マルチビーム及び／又はサブビームの静電走査と呼ぶことができる。幾つかの実施形態では、偏向器（例えば、偏向器２６０、２６５、２６７及び９５）は、サンプル２０８の比較的近くに位置する。その結果として、偏向器が動作するレバレッジ（又はビーム経路の長さ）は、サンプル２０８の規模と比べて小さい。走査偏向器がサンプルからより長い距離にあり、従ってより大きいレバレッジを有する他の設計の走査偏向器も既知である。レバレッジが小さいほど、許容可能な閾値を超える収差を導入することなくサブビームを走査することができるサンプル２０８上の走査距離が短くなる。０．５μｍ又は２．０μｍの走査距離の場合、許容不可能閾値は、約１０パーセント以上であり得る。

【0090】

[0107] サンプルサポートによるサンプル２０８の移動と静電走査（渦電粒子デバイスによるサンプル表面に対するマルチビームの移動）との組合せは、それぞれ第１の方向に平行な方向において及び第２の方向に平行な方向において繰り返し各サブビームを走査して、サンプル表面上の細長い領域７２４を処理する。各サブビームは、異なる細長い領域７２４の各々を同時に処理し得る。異なる細長い領域７２４の各々は、処理エリア７４０と呼ぶことができる、マルチビーム構成の異なるサブビームに割り当てられたサンプルの異なる部分の各々のものである。従って、マルチビームは、マルチビーム中の複数のサブビームに対応する複数の細長い領域７２４を同時に処理することができる。処理は、荷電粒子をサンプル２０８から放出させることを含み得る。放出された荷電粒子は、検出され、各細長い領域７２４におけるサンプル表面についての情報を特定するために使用され得る。放出された荷電粒子は、例えば、処理された細長い領域７２４の画像を取得するために使用され得る。画像は、画像データセットによって表すことができる。異なる画像における公称的に同一のパターンを互いに比較して欠陥を検出し得る。

【0091】

[0108] 経路７２１及び７２２並びに細長い領域７２４は、図において見えるように、図１０で概略的に示されている。実際には、経路７２１及び７２２の間隔は、より密であり、はるかに多く、例えば２０～１０００の細長い領域７２４が処理されることになる。静電偏向器の利用可能な範囲によって画定され得る細長い領域７２４の幅は、典型的には、０．２～５．０μｍの範囲、例えば０．５～２．０μｍの範囲であり得る。マルチビーム中のサブビームのピッチによって画定され得る領域７２４の長さは、典型的には、５０～５００μｍの範囲であり得る。サブビームによって走査されるサンプルの表面の異なる細長い領域７２４は、一緒に処理領域７４０を画定する。従って、サブビームによる処理エリア７４０の走査、従って処理は、不連続である。

【0092】

[0109] 図１０の例では、第１及び第２の方向は、水平及び垂直である（ページの平面において）。従って、第１及び第２の方向は、この例では互いに垂直である。従って、連続移動（例えば、経路７２１に沿った）であり得るマルチビームに対するサンプル表面の移動は、荷電粒子デバイスによって提供されるマルチビームとサンプルとの間の相対移動に直交する方向（例えば、サブビームの静電走査の方向）であり得る。他の実施形態では、第１及び第２の方向は、互いに対して斜めである。

【0093】

[0110] 移動は、経路７２１の長さに沿って連続することに留意されたい。経路７２１の長さは、細長い領域７２４の長さに対応する（即ち細長い領域７２４の長さと同じである）。経路７２１の長さは、細長い領域７２４の長尺方向におけるサブビーム間のピッチである。経路の長さを超えて又は経路の長さよりも遠く、細長い領域７２４の経路７２１の方向においてサブビームピッチよりも長くなると、移動は、不連続である。これは、細長い領域７２４の一端部で走査されるサンプルの領域（サブビームがマルチビーム構成のサイドを画定する場合）又は両端部における領域（サブビームがマルチビーム構成において２つの他のサブビーム間にある場合）が隣接する各サブビームによってそれぞれ走査されるためである。

【0094】

[0111] 時間に伴い、サブビームの性質及びサブビームに対して動作する電子光学コンポーネントが変動する。この変動は、ドリフトと呼ぶことができる。従って、サブビームの性質及び偏向器アレイの偏向器などの電子光学コンポーネントの強度の変動が生じ得る。サブビームの電子光学的性質及び偏向器アレイの偏向器（各偏向器は、異なるサブビームに対して動作し得るため、サブビーム偏向器と呼ぶことができる）の強度のドリフトは、各サブビームが入射するサンプルの表面上の位置の変動に繋がり得る。電子などの荷電粒子は、衝突時に表面に熱を与える。従って、サブビームは、熱負荷をサンプル２０８の表面に与える。そのような与えられた熱負荷は、サンプルの表面の熱膨張などの歪みを生じさせ得る。従って、熱の付与は、サンプル表面上のサブビームの入射場所の不確実性を高める。サンプル表面に付与された熱負荷は、サンプル及びサブビームの相対位置の経時ドリフトの一因になり得る。マルチビーム構成によるサンプル表面の局所加熱（又はマルチビームが入射するサンプル表面のフットプリント）及び瞬間における細長い領域への各サブビームの局在性に鑑みて、付与される熱負荷は、非均一である。サンプル表面の膨張は、マルチビームの全てのサブビームで共通ではない。各細長い領域に関する各サブビームの位置精度への、異なるソースの１つ以上からのドリフトの影響は、大きすぎるため、各サブビームは、サンプル表面の細長い領域を確実に走査することができない。

【0095】

[0112] 本開示の実施形態では、サンプル表面に関するサブビームの位置精度に対するドリフトの影響を軽減して、マルチビーム構成の各サブビームによる処理エリアの走査及び処理を改善できるようにする様々な戦略が提案される。

【0096】

[0113] 一実施形態では、サンプルサポートによるサンプル２０８の移動と静電走査（荷電粒子デバイスによるサンプル表面に対するマルチビームの移動）との組合せは、それぞれ第１の方向に平行な方向において及び第２の方向に平行な方向において繰り返し各サブビームを走査して、細長い領域７２４の全体ではなく、サンプル表面上の細長い領域７２４のセクション７３０のみを処理する。

【0097】

[0114] 例えば、サンプルサポート及び荷電粒子デバイスを有する荷電粒子評価システムが提供され得る。荷電粒子デバイスは、荷電粒子のサブビームのマルチビームをサンプル表面上に向ける。サンプル表面の一部は、サンプル表面に面する荷電粒子デバイスのマルチビーム出力領域に対応する。システムは、一部がマルチビームのサブビームによって走査されるように、サンプルサポート及び荷電粒子デバイスを制御する。一部の下位部分が各サブビームに割り当てられる。サンプルサポートは、第１の方向に対して斜めの又は垂直な方向にサンプル２０８を連続ステップで変位させる。各ステップにおいて、サンプル２０８は、第１の方向に平行な方向に移動し、それにより、各ステップでは、各サブビームは、第１の方向に平行な方向において、対応する下位部分のセクション７３０（例えば、細長い領域７２４のセクション７３０）を走査する。対応する下位部分は、第１の方向に平行な方向に複数のセクション７３０を含む。複数のセクション７３０は、細長い領域７２４を形成する。荷電粒子デバイスは、第１の方向に平行な方向におけるサンプル２０８の移動中、第２の方向に平行な方向にサンプル表面にわたってマルチビームを繰り返し走査する。次に、更なるセクション７３０が走査される。更なるセクション７３０は、第１の方向に平行な方向において下位部分に沿った（例えば、セクション７３０の同じ行における）複数のセクション７３０であり得るか、又は続く連続ステップのものであり得る（例えば、セクション７３０の異なる行における）。

【0098】

[0115] そのような縮小エリア（即ち細長い領域７２４の全体ではなく、セクション７３０）の走査により、例えば以下で説明するようにドリフトの影響を小さくすることができる。セクション７３０のレイアウトについて、図１３を参照して以下で更に詳述する。各サブビームは、異なる各細長い領域７２４のセクション７３０を処理することができる。従って、マルチビームは、マルチビーム中の複数のサブビームに対応する細長い領域７２４の複数のセクション７３０を同時に処理することができる。処理は、荷電粒子をサンプル２０８から放出させることを含み得る。放出された荷電粒子は、検出され、各セクション７３０におけるサンプル表面についての情報を特定するために使用され得る。放出された荷電粒子は、例えば、セクション７３０の画像の取得に使用され得る。画像は、画像データセットによって表すことができる。異なる画像における公称的に同一のパターンを互いに比較して欠陥を検出し得る。

【0099】

[0116] 図１０における細長い領域７２４を隣接構成におけるセクション７３０と見なして、長尺方向に垂直な方向における細長い領域７２４の隣接するセクション７３０を図１０に示し得る。同じコメント、例えば経路７２１及び７２２並びに細長い領域７２４（これに関連してセクション７３０に対応する）は、図において見えるように、図１０で概略的に示されていること、はるかに多く、例えば２０～１０００のセクション７３０が処理されるように、経路７２１及び７２２の間隔は、より密であること、静電偏向器の利用可能な範囲によって画定され得るセクション７３０の幅は、典型的には、０．２～５．０μｍの範囲、例えば０．５～２．０μｍの範囲であり得ること、及びマルチビーム中のサブビームのピッチによって画定され得るセクション７３０の長さは、典型的には、５０～５００μｍの割合であり得ることが当てはまる。サブビームによって走査されるサンプルの表面の異なるセクション７３０は、一緒に経路７２１の方向における細長い領域７２４、列７３７内のセクション７３０間の相対移動の方向における列７３７（図１３も参照されたい）を画定し、全ての細長い領域７２４の全てのセクション７３０の走査、従って処理は、処理エリア７４０を画定する。従って、サブビームによるコラム内及び細長い領域７２４内のセクション７３０の走査は、不連続である。

【0100】

[0117] 方法が、以下で考察する図１３及び図１４に示されるように、セクション７３０の行及びセクション７３０の列のアレイに配置されたセクション７３０を処理する場合、各セクション７３０は、荷電粒子デバイスを使用しながら、行に平行な方向にサンプルを移動させて、行に対して斜めの又は垂直な方向においてマルチビームをサンプル表面に対して繰り返し移動することによって処理され得る。望ましくは、行に対して斜めの又は垂直な方向は、セクション７３０のアレイの列に平行な方向である。

【0101】

[0118] 各サブビームは、各細長い領域７２４のセクション７３０を走査する。各細長い領域７２４は、第１の方向における、マルチビーム中のサブビームの、サンプル表面でのピッチに実質的に等しい長さを有し得る。各細長い領域７２４は、セクション７３０の少なくとも２つを含み得る。一構成では、２つのセクション７３０は、同様のサイズであり、代替的に、セクション７３０は、異なるサイズである。例えば、あるセクション７３０は、セクション７３０の別のセクションよりも大きい係数であり得る。セクション７３０は、サブビームのサンプル表面でのピッチの半分よりも大きい大きさであり得る。

【0102】

[0119] 従って、例えば、セクション７３０が同様の長さである場合、ステップＳ１におけるサンプル２０８の移動の距離は、実質的に、第１の方向における、マルチビーム中のサブビームの、サンプル表面でのピッチの２分の１以下であり得る。ステップＳ１における限られた移動により、ステップＳ１～Ｓ５又はＳ１～Ｓ７に従ってステップＳ１が複数回実施された後でも、各サブビームが、サンプル表面上のそれ自体に割り当てられた領域におけるサンプル表面を主に又は専ら処理することが保証される。後述するように、割り当てられた各領域は、サブビーム処理エリア７４０、サブビーム処理可能エリア又はマルチビーム（マルチビーム構成）の視野に対応するサンプル表面の一部の下位部分（サブビームに割り当てられる）と呼ばれ得る。サブビームに割り当てられた領域は、サブビームの視野と呼ばれることもある。サブビーム処理エリア７４０は、複数の細長い領域７２４を含み得、各細長い領域７２４は、第１の方向においてサブビーム処理エリア７４０にわたって延びる。複数の細長い領域７２４は、一緒にサブビーム処理エリア７４０のサンプル表面のエリアを含むか又はそれからなるエリアを有し得る。細長い領域７２４は、第１の方向に対して斜めの又は垂直な方向において同様の寸法であり得る。

【0103】

[0120] サブビーム処理エリア７４０の組合せは、例えば、サンプル表面上の荷電粒子デバイスのフットプリント、荷電粒子デバイスの視野又はマルチビーム若しくはマルチビーム構成の視野と呼ばれ得る。サンプル表面上のフットプリントにわたるサブビームの走査は、マルチビーム構成の全てのサブビームによる連続走査の限界を画定し、各サブビームは、フットプリント内のサンプル表面の各サブビーム処理エリアを走査する。サンプル表面を更に走査するには、不連続走査が必要である。サンプルは、サブビームがサンプル表面の新しいフットプリント内の各サブビーム処理エリアを走査することができるように、マルチビーム構成の経路に対して移動する。サンプル表面の新しいフットプリントは、サンプル表面の前のフットプリントに隣接し得、それにより不連続走査によって連続表面を走査、従って処理することができる。

【0104】

[0121] １つのサブビームによって処理されるセクション７３０又は細長い領域７２４は、近隣のサブビームによって処理されるいかなるセクション７３０又は細長い領域７２４とも全く又は過度に重ならない。幾つかの実施形態では、ステップＳ１におけるサンプルの移動の距離は、第１の方向における、マルチビーム中のサブビームの、サンプル表面でのピッチを整数、任意選択的に３、任意選択的に４、任意選択的に５、任意選択的に６、任意選択的に８、任意選択的に１０以上で除したものに実質的に等しい。細長い領域７２４の全体は、ステップＳ１を繰り返し実施して、細長い領域７２４を埋めるのに必要な数のセクション７３０を処理することによって処理され得る。セクション７３０及び細長い領域７２４のジオメトリ例について、図１３及び図１４を参照して以下で更に詳述する。

【0105】

[0122] 図１１及び図１２は、マルチビームにおけるサブビームのグリッドのジオメトリ（サブビームのグリッド位置７０２によって画定される）と、図９の方法のステップＳ１～Ｓ５を実施することによって取得されるサブビーム処理エリア７４０のジオメトリとの関係の一例を示す。各サブビーム処理エリア７４０は、セクション７３０の行及びセクション７３０の列を含むセクション７３０のアレイによって形成され得る。アレイは、典型的には、矩形又は正方形である。アレイは、平行四辺形又は菱形などの他の形態を有し得る。サブビーム処理エリア７４０は、異なるサブビームによって一緒に走査され、従ってサンプル２０８の表面の不連続走査領域を画定する。サンプル２０８の表面のフットプリントは、サンプル２０８の表面の不連続走査部分であると見なすことができる。

【0106】

[0123] 図１１及び図１２の例は、サブビームのグリッドの対称性がサブビーム処理エリア７４０の対称性と同じである必要がないことを実証する。図示の例では、サブビームは、六角形グリッド（即ち六角形対称性を有するグリッド）上に提供される一方、サブビーム処理エリア７４０は、矩形である。第１の方向（図示の向きでは水平）に平行なサンプル表面の連続カバレッジは、細長い領域７２４の長さを、第１の方向におけるサブビームのグリッドのピッチ７１１（即ちグリッド位置７０２を中心としたモザイク状六角形の幅）に実質的に等しく構成することによって達成される。第２の方向（図示の向きでは垂直）に平行なサンプル表面の連続カバレッジは、セクション７３０の各列７３７中のセクション７３０（従って細長い領域７２４）の幅の和を、第２の方向におけるサブビームのグリッドのピッチ７１２に実質的に等しく構成することによって達成され得る。しかし、サブビームの走査は、連続カバレッジが不連続走査セクション７３０による連続カバレッジを通して達成されるように不連続であり得る。実際には、コラムに沿って細長い領域７２４がわずかに重なる必要があり得、その場合、各列７３７における細長い領域７２４の幅の和は、それに対応してより長くなる必要があり得る。１００％未満のカバレッジを許容することができ得る。例えば、場合により、閾値間隙、例えば１００ｎｍまでの間隙が許容され得る。そのような場合、各列７３７における細長い領域７２４の幅の和がピッチ７１２よりもわずかに小さいことが可能であり得る。

【0107】

[0124] サブビームが７０μｍピッチを有する六角形アレイで提供される特定の事例では（簡易化のために、セクション７３０間の重複又は間隙の可能性を無視する）、各サブビームは、７０μｍ×６０．６μｍの矩形エリア（サブビーム処理エリア７４０を画定する）にわたって走査されて、連続エリア（０．５×√３×７０＝６０．６であるために生じる６０．６）を走査する。対物レンズの視野（荷電粒子デバイスが荷電粒子デバイスに対するサンプルの固定位置において提供することができる、マルチビームとサンプル表面との間の相対移動の最大範囲を画定する）が約１μｍである事例では、７０μｍ×６０．６μｍの１つのエリアをカバーするには、セクション７３０の各列７３７における１．０１μｍ幅のセクション７３０の６０回のスキャンが必要である。各セクション７３０の長さをセクション７３０の列数で乗じたものは、７０μｍに等しくなる。異なる構成では、サブビームは、異なる形状、例えば平行四辺形、菱形、矩形又は正方形のグリッドを有するアレイで提供され得ることに留意されたい。各形状のビーム構成では、サブビーム処理エリア７４０は、矩形であり得る。

【0108】

[0125] 図１３は、細長い領域７２４のセクション７３０が単一のサブビーム処理エリア７４０をどのように埋めることができるかを概略的に示す。セクション７３０は、連続として（重複又は間隙なしで触れている）示されているが、上述したように、実際には、セクション７３０は、その間に小さい重複及び／又は間隙が存在するように処理され得る。重複又は間隙は、セクション７３０の幅を制御する（例えば、静電走査が実施される距離を変更する）こと及び／又はセクション７３０のポジショニングを制御する（例えば、セクション７３０を一緒により近くに位置決めして重複を増大するか、又はセクション７３０を更に離れて位置決めして重複を低減するか、又はセクション７３０間に間隙を提供する）ことによって制御され得る。セクション７３０は、７行及び３列を有する矩形アレイで提供される。３つのセクション７３０の各行は、単一の細長い領域７２４を埋める。単一の細長い領域７２４は、サブビームピッチに対応し得る。

【0109】

[0126] 細長い領域７２４の長さがピッチであることを保証するために、細長い領域７２４の走査は、セクション７３０の少なくとも長尺方向においてセクション７３０間に重複を有して達成され得る。細長い領域７２４は、一緒にサブビーム処理エリア７４０を画定する。従って、サブビーム処理エリア７４０は、セクション７３０の複数の列で構成される。セクション７３０間の重複は、マルチビーム構成の異なるサブビームによって同時に走査される全ての細長い領域７２４で同じであるように構成され得る。一例の細長い領域７２４は、太字で示され、７２４と記されている。上述したように、コラムに沿ってセクション７３０が重複する程度（又は重複するか否か）は、コラムに沿ったセクション７３０の幅及び／又は位置を制御することによって制御され得る。

【0110】

[0127] 図１４は、図１３に示されるものなどのサブビーム処理エリア７４０を各サブビームで処理するために、ステップＳ１～Ｓ５をどのように使用することができるかを概略的に示す。

【0111】

[0128] 各サブビーム処理エリア７４０は、全体的に又は部分的にのみ処理され得る。例えば、サブビーム処理エリア７４０の処理中、マルチビームのサブビームは、停止されるか又はサンプルの異なるエリアを処理するように切り替えられ得る。サブビームは、図１４の走査の一部中、空白（「スイッチオフ」と呼ぶことができる）であり得る。従って、本開示の方法は、各サブビームでサブビーム処理エリア７４０の少なくとも一部を処理するように構成され得る。各サブビーム処理エリア７４０は、セクション７３０の行及びセクション７３０の列を有するセクション７３０のアレイを含み得る。セクション７３０の各行は、上述したように、細長い領域７２４を画定し得る（細長い領域７２４は、実質的に、マルチビーム中のサブビームの、サンプル表面でのピッチ以下であり得る）。サブビーム処理エリア７４０の少なくとも一部の処理は、複数のセクション７３０を処理することを含む。

【0112】

[0129] 上述したように、ステップＳ１では、１つのセクション７３０が各サブビームで処理される。このステップＳ１の処理は、セクション７３０のアレイの左上隅に位置するセクション７３０で右を指すＳ１と記された水平の実線矢印により、１つのサブビーム（図１３及び図１４に示されるサブビーム処理エリア７４０に対応するサブビーム）について図１４に例示される。

【0113】

[0130] ステップＳ２では、サンプル２０８は、第１の方向に対して斜めの又は垂直な方向に変位される。サンプル２０８の変位は、マルチビームの経路に対するものとして見なすことができる。図１４の例では、サンプル２０８の変位は、Ｓ２と記された破線によって示されるように、対物レンズの視野の中心をサンプル２０８に対して移動させる。図１０及び図１４の例では、対物レンズの視野は、Ｓ２において、第１の方向に垂直な方向（例えば、ページの平面において垂直下方）に変位される。サンプル２０８の対応する変位は、ステップと呼ぶことができる。従って、サンプルサポート（例えば、ステージ２０９）は、サンプル２０８をステッピングするように構成され得る。変位の方向は、ステップ方向と呼ぶことができる。従って、経路７２１に沿ったマルチビームに対するサンプル表面の移動は、ステージ２０９のステッピングに直交する方向におけるものであり得る。ステップＳ１の各繰り返し後のステップＳ２におけるサンプルの変位の距離は、各列７３７における複数の処理されたセクション７３０が部分的に重複するか（図１０に例示されるように）、連続するか、又は不完全性を考慮に入れて、サンプル表面の許容可能なカバレッジを提供するのに十分に近い、例えば２０ｎｍ、５０ｎｍ、１００ｎｍ若しくは２００ｎｍなどのカバレッジ間隙未満であるようなものであり得る。そのような重複は、ストライプオーバースキャンと呼ぶことができる。そのようなオーバースキャンは、広くなるようにセクション７３０を走査するか、又はセクション７３０を一緒により密に位置決めすることによって達成され得る。ストライプオーバースキャンは、サブビーム処理エリア７４０の全体の処理するために、各列で追加のセクション７３０を走査する必要があり得ることを意味し得る。各列でより多くのセクション７３０を走査することは、スループットを低下させるため、望ましくない。

【0114】

[0131] 従って、第１の方向に対して斜めの又は垂直な方向におけるサンプルサポート（例えば、ステージ２０９）によるサンプル２０８の連続ステップでの変位の距離は、ステップＳ１における、荷電粒子デバイスによるサンプル表面に対するマルチビームの、第２の方向に平行な方向の移動の最大範囲（例えば、静電偏向の最大範囲）に近い（典型的にはその移動の最大範囲よりもわずかに狭い）範囲であり得る。

【0115】

[0132] オーバースキャンという用語は、走査不完全性がない場合に適切な処理（例えば、サブビームによるサンプル表面の走査）を達成するために公称的に必要なものよりも広いエリアを走査することを指す。オーバースキャンは、様々な異なる理由で実施することができる：例えば、隣接走査のデータを一緒に組み合わせて（例えば、一緒に縫合して）、より大きいエリアの画像を形成できるようにするため、アライメントエラーを考慮するため（正確に知られていない関心領域の場所）又は複数の理由の組合せのため。その幾つかが本明細書に開示され得る。例えば、図９を参照して上述したタイプの方法に関して、ストライプオーバースキャンは、サブビームの性質のドリフト又はサブビーム偏向器の強度変動を考慮に入れるために必要であり得る。ストライプオーバースキャンは、セクション７３０がセクション７３０の列７３７に沿って互いに重なるように配置されるようなものであり得る。重複は、例えば、セクション７３０の幅の５％～１０％の範囲であり得る。１．０μｍの典型的な偏向範囲では、これは、１０～２５０ｎｍ、例えば５０ｎｍ～１００ｎｍの範囲の重複に対応するであろう。セクション７３０間に小さい間隙が許容可能である（例えば、約１００ｎｍまでなどの閾値間隙まで）実施形態では、セクション７３０は、走査プロセスでの不完全性を補償するために、公称的に許容可能な間隙サイズにより近い平均間隔を有するように配置され得る。従って、セクション７３０は、不完全性を補償するために公称的に必要とされるよりも密に走査される。

【0116】

[0133] ステップＳ３では、ステップＳ１が繰り返されて、各サブビームでセクション７３０を処理する。セクションは、ステップＳ１中、先に走査されたセクション７３０の細長い領域７２４に隣接し得る更なる細長い領域７２４の部分であると見なすことができる。図１４の例では、ステップＳ１の繰り返しは、アレイの最初の列７３７（例えば、図示のように一番左側の列）における下に２番目のセクションを処理する。列７３７において下降して２番目のセクション７３０、例えば下に２番目のセクション７３０は、２行目の部分である。２行目は、更なる細長い領域７２４を形成する。ステップＳ２におけるサンプルの変位の距離は、上述したように、ストライプオーバースキャンを含むようなものであり得る。従って、ステップＳ１でセクション７３０を走査した後、先に走査されたセクション７３０に隣接する次のセクション７３０は、先に走査されたセクション７３０の走査に使用された移動と同じ移動を使用して走査される（ステップＳ３において）（両方のセクション７３０は、ステップＳ１で画定された移動を使用して走査されるため）。

【0117】

[0134] ステップＳ４では、ステップＳ２及びＳ３が複数回繰り返されて、各サブビームで更なる細長い領域７２４の各々のセクション７３０を処理する。各細長い領域７２４は、アレイ内の異なる各行に対応する。図１４の例では、Ｓ２及びＳ３の繰り返しは、アレイの最初の列７３７中の３番目～７番目のセクション７３０を処理し、それによりアレイ内の１つの列７３７の処理を完了する。変形形態では、ステップＳ２は、ステップＳ３におけるサンプル及びサブビームの相対移動がステップＳ１と同じであり、それによりＳ３がＳ１の代替ラベルであるように、サブビームの経路に対してサンプルを移動させることに留意されたい。即ち、サンプル２０８を列７３７に沿って隣接セクション７３０に、サブビームの経路に対して移動させる代わりに、サンプルは、ビーム経路に対するサンプルの走査移動がステップＳ１及びステップＳ３で同じであるように、Ｓ１における移動の逆方向に移動する。同様に、ステップＳ４は、ステップＳ１～Ｓ３（又は代替的に、Ｓ３がＳ１と同じ移動を有するため、代替実施形態）に従ってステップＳ１及びＳ２）の繰り返し移動を有する。

【0118】

[0135] ステップ又はピッチエリアオーバースキャン（又は列に適用される場合には列エリアオーバースキャン）は、列を形成するセクション７３０を走査する場合にステップＳ４で適用され得る。ピッチエリアオーバースキャンは、不完全性が存在しない場合に公称的に必要であるよりも大きいようにサブビーム処理エリア７４０の全体サイズを構成することを指す。例えば、サブビーム処理エリア７４０のサイズは、セクション７３０の列に平行な方向及び／又はセクション７３０の行に平行な方向におけるマルチビーム構成のピッチよりも若干大きくすることができる。ピッチエリアオーバースキャンは、サブビーム処理エリア７４０の公称境界を超えて延びるように、サブビーム処理エリア７４０のエッジにセクション７３０を手配することによって達成され得る。これは、これらのセクション７３０の幅、長さ及び／又は位置を制御し、及び／又は追加のセクション７３０を行及び／又は列に追加することによって達成され得る。ピッチエリアオーバースキャンは、サブビーム処理エリア７４０の全体の走査中のビーム又はサンプルのドリフト及び／又はサブビームグリッドにおける不完全性に対処することができる。それは、サブビーム処理エリア７４０を一緒に縫合するのに有用であり得る。

【0119】

[0136] ステップＳ５では、ステップＳ１～Ｓ４が繰り返されて、各サブビームで細長い領域７２４の一連のセクション７３０を処理する。処理される一連のセクションは、処理前の未処理領域と呼ぶことができる。ステップＳ１～Ｓ４の各繰り返しは、セクション７３０の列７３７を処理する。従って、一連の各々の未処理セクション７３０は、セクション７３０の１つの列７３７に対応し得る。図１４の例では、一連の未処理セクションは、アレイの中央列７３７におけるセクション７３０からなる。一連の未処理セクションは、ステップＳ１における移動と平行な方向において、サブビームによって先に処理されたそれぞれの細長い領域７２４の対応する一連のセクション７３０に隣接する。図１３の例では、先に処理されたセクションは、アレイの左列７３７におけるセクション７３０である。従って、中央列のセクション７３０は、図示のように、水平方向において左列におけるセクション７３０に隣接し得る。

【0120】

[0137] ステップＳ５は、１回又は複数回実施され得る。例えば、ステップＳ５は、１～９回又は各細長い領域７２４のサンプル表面のセクション７３０が処理されるのに十分な回数繰り返され得る。幾つかの実施形態では、Ｓ５は、生成された複数の処理されたセクション７３０が複数の細長い領域７２４を覆うのに十分な回数実施される。次に、処理された複数の細長い領域７２４は、各サブビームのサブビーム処理エリア７４０を覆い及び／又は画定する。典型的には、ステップＳ５の繰り返し回数は、細長い領域７２４におけるセクション７３０の数から１を差し引いた回数又は細長い領域７２４がその構成セクション７３０を画定するために経る分割と同じである。例えば、細長い領域７２４ごとに１０個のセクション７３０がある場合、ステップＳ５は、９回繰り返される。これは、１０個のセクション７３０を画定するために細長い領域７２４に対して行われる分割の数に対応する。図１４の例では、各細長い領域７２４は、３つのセクション７３０を含むため、ステップＳ５は、２回実施される。Ｓ５の最初の実施は、セクション７３０の中央列７３７を処理する。Ｓ５の２番目の実施は、セクション７３０の右列７３７を処理する。各列７３７のセクション７３０を処理する方向は、ステップＳ２と同じ方向、例えば列７３７を下がる方向であり得るか、又は異なる方向、例えば列７３７を上がる方向であり得る。列７３７のセクション７３０を処理する方向は、同じであり得るか、又は異なる列内のセクション７３０を走査する方向は、例えば、１つおき又は隣接する列７３７で逆であり得る。

【0121】

[0138] 従って、ステップＳ１～Ｓ５の方法は、セクション７３０の列を順に処理するために使用され得、各列７３７内の全てのセクション７３０が処理されてから後続列７３７が処理される。従って、セクション７３０のアレイが処理される他の実施形態では、セクション７３０の行は、順に交互に処理され得、任意選択的に各行の全てのセクション７３０が処理されてから後続行が処理される。

【0122】

[0139] 上述したように、オーバースキャンは、偏向器性能の変動及びサブビームによって生じる加熱からの熱効果などの経時ドリフトする要因を含む不完全性を補償するために使用され得る。オーバースキャンは、必要とされる走査の総量を増大させることでスループットを低下させる。必要とされるオーバースキャンの程度は、オーバースキャンによって補償する必要がある不完全性の大きさに依存する。従って、不完全性の大きさは、あるセクション７３０の処理と、次のセクション７３０の処理との間の遅延に依存する。この遅延は、セクション７３０を細長い領域７２４よりも小さくすることにより、各細長い領域７２４が全体的に処理されてから次の細長い領域７２４に移る場合と比べて低減する。セクション７３０をより小さくすることは、同じドーズでより高速に走査することができることを意味する。セクションが小さいほど、細長い領域７２４ごと又は処理エリア７４０にわたるセクション数が増える。小さいセクションを有する処理エリアほど、多くの列７３７を有する。異なるセクション７３０の走査間の遅延を低減すると、異なるセクション７３０の走査間のマルチビームの経路に対するサンプルのポジショニング精度のドリフトの影響が低下する。その結果として生じるポジショニング精度の改善は、サンプル表面の適切なカバレッジを保障するために必要とされるオーバースキャンの数が減ることを意味する。例えば、セクション７３０の列内の近隣セクション７３０間で必要とされる重複がより小さくなり得る。オーバースキャンの低減は、行われる走査の総量を低減することによってスループットを改善する。例えば、２回走査される各サブビーム処理エリア７４０の部分が低減する。オーバースキャンにより、追加のセクション７３０がセクション７３０のアレイの列内で必要になる場合、そのような追加のセクション７３０の数が少なくなる。従って、複数の列（単一の列ではなく）を有するセクションのアレイにおけるサブビーム処理エリア７４０を処理することは、スループットの改善に寄与する。

【0123】

[0140] 本開示の実施形態は、特に、ステップＳ１における静電偏向範囲（）が、マルチビーム中のサブビームの、サンプル表面での最小ピッチの実質的に半分（５０％）以下、任意選択的に１０％未満、任意選択的に５％未満、任意選択的に２％未満、任意選択的に１％未満、任意選択的に０．５％未満である場合に適用可能である。図１１を参照して上述したように、マルチビーム中のサブビームは、グリッド位置７０２によって画定されるグリッドで提供され得る。サブビームのピッチとは、グリッド位置７０２のピッチを指し得る。従って、サブビームは、ピッチ内で走査するように配置される。グリッドの異なる主軸に沿ったピッチは、異なり得る。最小ピッチは、最小ピッチを有する主軸のピッチであり得る。従って、実施形態は、特に、ハードウェアが、荷電粒子デバイス４１、４１’、４１’’に対するサンプル２０８の移動がない状態でのピッチの半分超をカバーするのに十分に大きい距離にわたりサブビームを走査可能ではない場合に適用可能である。従って、手法は、図３～図７を参照して上述した対物レンズアレイアセンブリなどの対物レンズアレイアセンブリを有する実施形態に効率的に適用することができる。述べたように、そのようなデバイスは、サンプルに比較的近い走査偏向器を有し得、偏向器の静電走査範囲を制限する。

【0124】

[0141] 幾つかの実施形態では、方法は、ステップＳ６及びステップＳ７を順に（Ｓ６後にＳ７が続く）更に含む。ステップＳ６では、サンプルサポートが使用されて、マルチビーム中のサブビームの、サンプル表面でのピッチの少なくとも２倍に等しい距離だけサンプル２０８を変位させる。この変位は、リープ変位と呼ぶことができる。変位の距離は、ピッチの２倍よりもはるかに大きくてもよく、任意選択的に何倍も長くてもよく、例えばピッチの１０～１００倍、任意選択的にサンプル表面上のマルチビームのフットプリントの全体サイズほどの大きさであり得る。

【0125】

[0142] ステップＳ７では、ステップＳ１～Ｓ５、任意選択的にステップＳ１～Ｓ６は、ステップＳ６の変位後のサンプル２０８の新しい場所から繰り返される。従って、連続ステップ（例えば、ステップＳ１～Ｓ５）でのマルチビームの走査は、複数回実施されて、対応する複数のサブビーム処理エリア７４０を各サブビームで処理し、ステージ２０９は、任意選択的に、連続ステップの各実施後、リープ変位（例えば、ステップＳ６）を実施し得る。従って、サンプル２０８は、サンプル表面の新しい領域が荷電粒子デバイスのマルチビーム出力領域の下に位置するように毎回移動される。方法は、ステップＳ１～Ｓ５の各実施でマルチビームサイズのエリアを処理するために使用され得る。マルチビームサイズのエリアは、互いに隣接して、大きい連続エリア、即ちマルチビーム構成のサブビームによって不連続に走査されるサンプルの連続エリアを走査することができる。代替的に、互いに隔てられたマルチビームサイズのエリアが処理され得る。Ｓ６におけるサンプル２０８の移動は、第１の方向又は第２の方向であり得る。しかし、移動は、サンプル表面の任意の領域への任意の方向であり得る。

【0126】

[0143] 幾つかの実施形態では、各サブビームは、各サブビーム処理エリア７４０を処理し、結果として生じる複数のサブビーム処理エリア７４０は、互いに対して重なり及び／又は連続する。従って、任意の個々のサブビーム処理エリア７４０よりも大きい連続領域が各リープ変位間に処理される。連続領域を形成する複数のサブビーム処理エリア７４０は、荷電粒子デバイス４１、４１’、４１’’のフットプリントを画定し得る。図１５に例示されるように、荷電粒子デバイスのフットプリント７３２は、サブビーム処理エリア７４０の全てを囲むサンプル表面上の最小境界ボックスとして画定され得る。従って、フットプリント７３２は、サブビーム処理エリア７４０の全てを囲むサンプル表面上の最小境界ボックスの輪郭に対応する（例えば、同じ）輪郭又は境界を有する。最小境界ボックスによって囲まれるサブビーム処理エリア７４０は、リープ変位（ステップＳ６の実施）間に小さい位置範囲（ステップＳ１～Ｓ５の実施に必要なサンプル２０８の移動に対応する）で形成されるサブビーム処理エリア７４０である。荷電粒子デバイスのフットプリントのサイズ及び形状は、荷電粒子デバイスのマルチビーム出力表面（例えば、サンプル２０８に最も近い対物レンズ例の部分）のサイズ及び形状によって画定され得る。幾つかの実施形態では、ステップＳ６におけるサンプル２０８の変位の距離（あるフットプリント７３２の中心７３１から別のフットプリント７３２の中心７３１に繋がる矢印７３４によって概略的に示される）は、実質的に、移動方向に平行なフットプリントの寸法７３５以上である。ステップＳ６におけるサンプル２０８の変位の方向は、第１の方向（ステップＳ１におけるサンプル２０８の移動方向に対応する）に平行であり得るか又は異なる方向であり得る。ステップＳ６における変位は、図１５に例示されるように、リープ変位間のフットプリントを埋めるサブビーム処理エリア７４０が一緒に適合するように構成され得る。従って、ステップＳ１～Ｓ５の１回の実施は、サブビーム処理エリア７４０の第１のグループ（例えば、図１５における左下のフットプリント７３２内）を画定し得る。ステップＳ７は、続いて、サブビーム処理エリア７４０の第１のグループと重なりび／又は連続するサブビーム処理エリア７４０の第２のグループ（例えば、図１５における右上のフットプリント７３２内）を形成し得る。

【0127】

[0144] 上述した実施形態では、セクション７３０のアレイにおけるセクション７３０は、列ごとに処理される。他の実施形態では、セクション７３０は、異なる順序で処理される。例えば、幾つかの実施形態では、セクション７３０は、行ごとに処理される（即ち各行の処理が完了してから次の行の処理が開始される）。例えば、図１３の構成例における一番上の行におけるセクション７３０の全ての処理後、下方に次の行におけるセクション７３０の全ての処理が続き得る。処理は、サブビーム処理エリア７４０の全てが処理されるまで続けられる。幾つかの実施形態では、セクション７３０の異なるサブセットは、ステップＳ１及びＳ３におけるサンプルの変位の異なる各方向を使用して処理される。これは、図１４に例示されており、図１４では、セクション７３０の半分は、サンプルがＳ１及びＳ３で右に移動する状態で処理され、セクション７３０の半分は、サンプルがＳ１及びＳ３で左に移動する状態で処理される。様々な他の構成も可能である。例えば、サンプルは、ある列における全てのセクション７３０で同じ方向に移動し、別の列における全てのセクション７３０で逆方向に移動することができる。更に、列７３７におけるあるセクション７３０から列７３７における次のセクション７３０に下方に（図１３に示されるように）移動する必要はない。各列７３７内のセクション７３０は、代わりに、下から上に処理され得る。代替的に、異なる列７３７は、異なる方向に処理され得る。ある列７３７におけるセクション７３０は、上から下に処理され得、隣接する列７３７におけるセクション７３０は、下から上に処理され得る。幾つかの実施形態では、アレイにおけるセクション７３０は、１つの行における複数であるが、全てではないセクション７３０が処理されてから、隣接行などの異なる行における複数であるが、全てではないセクション７３０の処理が続くように処理することができる。幾つかの実施形態では、セクション７３０の第１の列が処理され、セクション７３０の第１の列の直後にセクション７３０の第２の列が処理され、セクション７３０の第１の列及びセクション７３０の第２の列は、互いに直接隣接しない。従って、セクション７３０の第３の列は、第１の列と第２の列との間に提供され、後に処理され得る。同様に、幾つかの実施形態では、セクション７３０の第１の行が処理され、セクション７３０の第１の行の直後にセクション７３０の第２の行が処理され、セクション７３０の第１の行及びセクション７３０の第２の行は、互いに直接隣接しない。従って、セクション７３０の第３の行は、第１の行と第２の行との間に提供され、後に処理され得る。

【0128】

[0145] 幾つかの実施形態では、ステップＳ１における荷電粒子デバイスによるサンプル２０８に対するマルチビームの移動の経路７２２は、図１０に例示されるように、全て同じ方向である。この手法は、ある走査から次の走査への走査プロセスの均一性を促進し得、及び／又はエラーをより容易に修正できるようにし得る。例えば、ステップＳ１中の荷電粒子デバイスによる走査が全て同じ方向に実施される（即ちステッピングされる）場合、偏向器と検出器との間の同期の不一致は、パターンのシフトに繋がり得る。そのようなシフトは、画像の下流の処理で修正され得る。しかし、ステップＳ１中の荷電粒子デバイスによる走査が交互の方向で実施される場合、偏向器と検出器との間の同期の不一致は、パターンのブラーリングに繋がり得る（画像の交互になった画素行が上下にシフトするため）。このブラーリングは、修正がより難しい。他の実施形態では、図１６に例示されるように、ステップＳ１における荷電粒子デバイスによるサンプル２０９にわたるマルチビームの走査は、交互の方向で（例えば、図１６に示される向きで上－下－上－下－上の順に）実施される。これにより、走査経路をより連続させることができる。走査経路７２２をより連続するように配置することにより、図１０の手法と比べて帯域幅要件を低減し得る。

【0129】

[0146] 幾つかの実施形態では、図１０及び図１４に例示されるように、ステップＳ１の繰り返される実施中、ステップＳ１におけるサンプル２０８の移動は、交互の方向に（例えば、経路７２１が、図１０に示される向きにおいて右－左－右－左の順を辿るように）実施される。そのような構成では、シーケンシャル経路７２１の方向は、連続及び蛇行と呼ぶことができる。この手法は、サンプル２０８による全体移動距離を最小化する。他の実施形態では、図１７に例示されるように、ステップＳ１の繰り返される実施中、ステップＳ１におけるサンプル２０８の移動は、全て同じ方向である。そのような構成では、シーケンシャル経路７２１の方向は、ステッピングと呼ぶことができる。

【0130】

[0147] 先に述べたように、サブビームによる処理は、荷電粒子をサンプル２０８から放出させ得る。放出された荷電粒子は、検出され、サンプル２０８についての情報の特定に使用され得る。幾つかの実施形態では、方法は、複数のセクション７３０の処理中、サンプル２０８から放出された荷電粒子を検出することにより、画像データセットを生成することを含む。一実施形態では、各画像データセットは、セクション７３０のそれぞれ異なる１つに対応するサンプル表面の部分についての情報を表す。幾つかの実施形態では、サンプル２０８は、サンプル表面上の異なる位置に公称的に同一のパターン繰り返し部分を有する。方法は、サンプルが公称的に同一のパターンを有するセクション７３０の画像データセットを比較することにより、サンプルにおける欠陥を検出することを含み得る。例えば、公称的に同一のパターン繰り返し部分がサンプル表面の大きい部分にわたって延びる場合、画像データセットは、異なる公称的に同一のパターン繰り返し部分における対応する位置に位置するセクション７３０と比較され得る。対応する位置は、セクション７３０内のパターンが、公称的に同一のパターン繰り返し位置が完全に同一である場合、同一であるようなものである。例えば、セクション７３０は、公称的に同一のパターン繰り返し部分の各々の境界に対して同じ場所に位置し得る。例えば、公称的に同一のパターン繰り返し部分の１つの幾何中心におけるセクション７３０は、公称的に同一のパターン繰り返し部分のうち、別の公称的に同一のパターン繰り返し部分の幾何中心におけるセクション７３０と比較することができる。比較は、図８を参照して上述した手法の何れかを使用して実施され得る。比較は、図８を参照して上述したものなどのデータ処理デバイス５００によって実施され得る。比較は、画像データセットの第１のサブセットを使用して、基準画像を生成すること（例えば、基準画像生成器５０３を使用して）と、画像データの第２のサブセットを基準画像と比較して、欠陥を検出することとを含み得る。異なる画像データセットが同時に又は異なるときに取得され得る。画像データセットは、サンプル上の異なる場所のものであり得る。画像データセットは、異なる場所の各サブビーム処理エリア７４０を含み得る。

【0131】

[0148] 幾つかの実施形態では、各サブビームは、サンプル表面上の複数の異なる処理領域でサブビーム処理エリア７４０を処理する。異なる処理領域は、同じダイ（例えば、アレイモード）内の異なる領域であり得るか、又は異なるダイ（例えば、ダイツーダイモード）内の領域であり得る。異なる処理領域は、離間され得るサンプル２０８の表面の異なるフットプリントに対応し得る。図１８は、パターン繰り返し領域７６０の矩形グリッドがサンプル表面上に存在する一実施形態例におけるステップ及び走査シーケンスの一例を示す。この場合、異なる処理領域は、異なる各パターン繰り返し領域７６０又はパターン繰り返し領域７６０の組合せ内にあり得るか又はそれと重複し得る。従って、サブビームは、荷電粒子デバイスが主にパターン繰り返し領域７６０の１つに面した状態でサブビーム処理エリア７４０を処理し、次に荷電粒子デバイスが主にパターン繰り返し領域７６０の異なる１つに面する位置にサンプル２０８を移動させ得る。これは、ステップ及び走査シーケンスと呼ぶことができる。図示の例では、各走査フェーズに対応するサブビーム処理エリア７４０は、六角形フットプリント７３２（例えば、図１５を参照して上述したようなマルチビームのジオメトリ例に対応する）内にある。ステップ及び走査シーケンスの例は、フットプリント７３２を、順に開始フットプリント位置８２１からステップ８０２を介してフットプリント位置８２２～８２３を通して移動させる。次に、より大きいステップ８０３により、フットプリント７３２を異なる開始フットプリント位置８２４（図１８に示されるように）又は同じ開始フットプリント位置（図示せず）の何れかに戻し、シーケンスを繰り返すことができる。

【0132】

[0149] 幾つかの実施形態では、各サブビーム処理エリア７４０における全てのセクション７３０は、各フットプリント位置８２１～８２３で処理される。この場合、シーケンスが繰り返される前に、図１８に例示されるように、より大きいステップ８０３により、フットプリント７３２を異なる開始フットプリント位置に運ぶことが適切であり得る。

【0133】

[0150] 幾つかの実施形態では、サブビーム処理エリア７４０のセクション７３０のサブグループ（全て未満）のみ、例えば少なくとも１つのセクション７３０がフットプリント位置８２１～８２３への各訪問で処理される。セクション７３０は、例えば、各サブビームについてグループで処理され得る。各グループは、サンプル２０８上の２つ以上の異なる処理領域の各々における１つ以上のセクション７３０のサブグループ（例えば、異なるダイ上に配置されても又はされなくてもよい２つ以上の異なる公称的に同一のパターン繰り返し部分７６０）を含む。従って、図１８の例では、サブビームの１つのグループは、フットプリント位置８２１におけるフットプリント７３２内にセクション７３０の第１のサブグループ（１つ以上のセクションを含む）、フットプリント位置８２２におけるフットプリント７３２内にセクション７３２の第２のサブグループ（１つ以上のセクションを含む）、フットプリント位置８２３におけるフットプリント７３２内にセクション７３２の第３のサブグループ（１つ以上のセクションを含む）を含み得る。グループのサブグループは、順に処理され得、その後、続くグループが処理される。各グループにおけるセクション７３０の処理から導出された画像データセットは、互いに比較されて、サンプル２０８の欠陥を検出することができる。セクション７３０のサブグループのみがフットプリント８２１～８２３への各訪問で処理されるそのような実施形態では、より大きいステップ８０３により、フットプリント７３２を同じ開始フットプリント位置８２４に戻すことが適切であり得る。次に、ステップ及び走査シーケンスが繰り返され得、各フットプリント位置８２１～８２３でセクション７３０の異なるサブグループが処理される。

【0134】

[0151] 異なる公称的に同一のパターン繰り返し部分における対応する位置に配置された任意のセクション７３０又はセクション７３０のグループは、互いに比較されて、サンプル２０８の欠陥を検出することができる。

【0135】

[0152] フットプリント位置８２１～８２３への各訪問でセクション７３０のサブグループのみ（セクション７３０の全てではなく）を処理することは、有利には、欠陥を検出するために互いに比較されることになる異なる処理領域におけるセクション７３０の処理間の遅延を短縮し得る。遅延の短縮は、各セクション７３０の測定間でサブビームの性質が変化する可能性を低減し得、それにより精度を改善する。遅延の短縮は、データ処理デバイス５００におけるバッファリング要件を低減することもできる。バッファリングは、少なくとも２つのフットプリント間の移動を考慮に入れるように低減され得る。そのような移動は、細長い領域７２４の全体の代わりにセクション７３０の処理後に行われ得る。フットプリント７３２をフットプリント位置８２１～８２３間でより頻繁に移動させることで、マルチビームによって生じる加熱からの悪影響を低減することもできる。フットプリント７３２のより頻繁な移動は、加熱をサンプル２０８にわたってより均等に拡散させる。非均一な加熱は、マルチビームの全てのサブビームに対して共通でない膨張を生じさせる。全てのサブビームに共通でない影響は、サンプル２０８のリアライメントによって補正することが完全にはできない。従って、サンプル２０８の非均一加熱を最小に抑えることが特に望ましい。

【0136】

[0153] フットプリント８２１～８２３への各訪問でセクション７３０のサブグループのみ、例えば単一のセクション７３０のみを処理することは、サブビーム処理エリア７４０のセクションの同じ列７３７におけるセクション７３０の処理間の遅延を増大させ得る。例えば、セクション７３０の処理に３０秒かかる場合、セクション７３０の処理の開始と、同じ列７３７におけるセクション７３０の下のセクション７３０の処理の開始との間の遅延は、列７３７におけるセクション７３０が直接順次処理される場合、約３０秒であろうが、図１８に示されるものなどの方式に従って処理が実施される場合には９０秒（３倍長い）であろう。走査される細長い領域７２４よりも短い、例えばサブビーム処理エリア７４０の長さよりも短いセクション７３０の処理を含む、図９～図１７を参照して上述した方法は、ドリフトの影響を制御するのに特に有利であり、それによりストライプオーバースキャンにおけるスループット低下増大の必要性を低減する。セクション７３０は、例えば、図１３～１４）に例示されるように、サブビーム処理エリア７４０の長さの一部又は長さの１／３などの長さの任意の割合であり得る。

【0137】

[0154] サンプルアライメント動作は、定期的に実施されて、マルチビームによる処理中のサンプル２０８の加熱によって誘導される熱膨張などの影響を補償し得る。従って、幾つかの実施形態では、本開示の方法は、１つ以上のサンプルアライメント動作を実施することを含む。幾つかの実施形態では、方法は、図１３及び図１４に示されるものなど、セクション７３０のアレイにおける異なるセクション７３０の処理間にサンプルアライメント動作を実施することを含む。異なるセクション７３０の処理間にサンプルアライメント動作を実施することは、アライメント動作が、サブビーム処理エリアのセクション７３０のアレイ全体が処理された後にのみ実施される代替の手法と比べて、サンプルアライメント動作間の遅延を短縮し得る。上述したように、遅延の短縮は、ドリフトの影響を低減し得、ストライプオーバースキャン要件を低減し得る。各サンプルアライメント動作は、実施するのに特定の時間期間（例えば、２秒）がかかる。オーバースキャン要件の増大（例えば、各セクションに関するストライプオーバースキャン要件並びに列及び処理エリア７４０に関するステップオーバースキャン要件）は、処理する必要があるセクション７３０の数を増やすことにより、サブビーム処理エリア７４０の全体を処理するために必要な時間量も増やす。サンプルアライメント動作は、アライメントを完了するために時間を追加するように見え得るが、総時間は、ドリフトなどに起因する追加のオーバースキャンに要する時間を考慮すると、サンプルアライメント動作がない場合の同じプロセスで要する時間よりも短い。サンプルアライメント動作の包含は、サンプルアライメント動作がない場合のドリフトなどに起因するオーバースキャン要件を考慮して必要とされる時間よりもサンプル処理の総時間を短縮するのに役立つ。例えば、一実装形態例では、セクション７３０の列７３７は、インタリーブされたサンプルアライメント動作がない場合、７６のセクションを含む必要がある一方、インタリーブされたサンプルアライメント動作が用いられる場合、１列当たりわずか６４のセクションが必要であった（ストライプオーバースキャン要件の低下に起因して）ことがわかった。一実装形態例では、インタリーブされたサンプルアライメント動作は、ストライプオーバースキャン要件をセクション７３０間の約２０～２５％の重複から、セクション７３０間の約１０～１５％の重複に低減することができる。従って、スループットを改善するバランスを見つけることができる。実施形態の１つのクラスでは、最適なバランスは、サンプルアライメント動作が１０～５０秒ごと、任意選択的に２０～４０秒ごと、任意選択的に約３０秒ごとに実施される場合に見られる。

【0138】

[0155] サンプルアライメント動作は、基準に対してサンプル２０８をアライメントするための様々な既知の手法の何れを使用して実施され得る。例えば、サンプルアライメント動作は、サンプル２０８上の基準マーカ又はサンプル２０８上の基準パターンを検出することと、サンプル２０８をアライメントして、基準マーカ又は基準パターンを荷電粒子デバイスにアライメントすることとを含み得る。

【0139】

[0156] 幾つかの実施形態では、サンプルアライメント動作は、セクション７３０の少なくともサブセットの各々がセクション７３０の処理の直前及び直後にサンプルアライメント動作を実施させるように、セクション７３０の処理間にインタリーブされる。従って、サンプルアライメント動作の数は、セクション７３０の数に実質的に等しくてもよい。

【0140】

[0157] 他の実施形態では、サンプルアライメント動作は、２つ以上のセクション７３０のグループの処理間にインタリーブされる。セクション７３０は、同じサブビーム処理エリア７４０にあり得るか、又は異なるサブビーム処理エリア７４０にあり得る。グループは、アレイにおけるセクション７３０の列７３７の異なる部分からなり得る。グループは、アレイにおけるセクション７３０の異なる列全体からなり得る。グループは、アレイにおけるセクション７３０の行の異なる部分、例えば処理エリア７４０の同じ細長い領域７２４の異なるセクション７３０からなり得る。グループは、アレイにおけるセクション７３０の異なる行全体からなり得る。２つ以上のセクション７３０のグループは、それぞれ同じ数のセクション７３０を含み得る。グループは、任意選択的に、少なくとも３つ、少なくとも５つ、少なくとも１０、少なくとも２０又は少なくとも５０のセクション７３０を含み得る。一構成では、少なくとも１つのアライメント動作が処理エリア７４０のセクション７３０の走査で行われ得る。一構成では、アライメント動作は、セクションのオーバースキャン（即ちストライプオーバースキャン）が閾値を超える場合又はセクションの列若しくは処理エリア全体のオーバースキャン（即ちステップオーバースキャン又はピッチエリアオーバースキャン）がオーバースキャン閾値及び／又はピッチエリア閾値を超える場合、コントローラによって実施され得る。

【0141】

[0158] ステップＳ１～Ｓ５を含む方法は、異なるサブビーム処理エリア７４０におけるシングルセクション（１つのセクションのグループ）の処理間にインタリーブされたサンプルアライメント動作を実施して、本明細書に記載の様々な異なる実施形態を実施するために使用され得る。そのような一実施形態では、ステップＳ１は、サンプルの第１の処理領域が荷電粒子デバイスの出力部に面する位置から、更なる処理領域が荷電粒子デバイスの出力部に面する位置又はそれぞれの更なる処理領域が荷電粒子デバイスの出力部に面する複数の位置の各々にサンプル２０８をステッピングすることを含むように構成され得る。サンプルの第１の処理領域が荷電粒子デバイスの出力部に面する位置は、図１８におけるフットプリント位置８２１にある荷電粒子デバイスのフットプリント７３２に対応し得る。更なる処理領域が荷電粒子デバイスの出力部に面する位置は、例えば、フットプリント位置８２２にある荷電粒子デバイスのフットプリント７３２に対応し得る。例えば、それぞれの更なる処理領域が荷電粒子デバイスの出力部に面する複数の位置は、それぞれフットプリント位置８２２及び８２３にあるフットプリント７３２に順に、例えば順次又は交互に順に及び逆順に対応し得る。方法は、荷電粒子デバイスを使用しながら、第１の方向に平行な方向にサンプル２０８を移動させることを各位置で繰り返して、第２の方向に平行な方向においてサンプル表面に対してマルチビームを繰り返し移動させる。それにより、サンプル表面上の複数の細長い領域の１つのセクション７３０は、１つ又は複数の更なる処理領域の各々において各サブビームで処理される。サンプルアライメント動作は、例えば、ステップＳ４内のステップＳ３の異なる実施間に実施され得る。従って、続くシーケンスが実施され得る。開始するために、単一のセクション７３０（例えば、対応するサブビーム処理エリアのサイズ未満の長さを有する）がフットプリント位置８２１で処理される。続いて、サンプルアライメント動作が実施される。続いて、単一のセクション７３０がフットプリント位置８２２で処理される。続いて、サンプルアライメント動作が実施される。続いて、単一のセクション７３０がフットプリント位置８２３で処理される。続いて、サンプルは、フットプリント位置８２１にフットプリント７３２を戻すように移動する。

【0142】

[0159] 幾つかの実施形態では、画像レンダリングがサンプル２０８の走査から導出される。画像は、グリッドに配置された複数の処理エリア７４０を含む。各処理エリア７４０は、マルチビーム構成のサブビームによって走査されたサンプル表面の一部に対応する。グリッドは、マルチビーム構成のサブビームのピッチに対応する寸法を有する。各処理エリア７４０は、セクション７３０の行及びセクション７３０の列に配置されたセクション７３０のアレイを含む。処理エリア７４０における処理されたセクションの行は、処理エリア７４０の幅の長尺方向を有する細長い領域７２４に対応する。各処理エリアは、同じグリッドに配置されたセクション７３０を有し得る。細長い領域におけるセクション７３０は、長尺寸法において同様の寸法であり得る。

【0143】

[0160] 上側及び下側、アップ及びダウン、上及び下の参照は、サンプル２０８に衝突する電子ビーム又はマルチビームの（常にではないが、典型的には垂直な）アップビーム及びダウンビーム方向に対して平行な方向を指すとして理解されるべきである。従って、アップビーム及びダウンビームの参照は、いかなる現在の重力場とも無関係に、ビーム経路に対する方向を参照するように意図される。

【0144】

[0161] 本明細書で説明される実施形態は、ビーム経路又はマルチビーム経路に沿ってアレイ内に配置された一連のアパーチャアレイ又は電子光学素子の形態を取り得る。このような電子光学素子は、静電的であり得る。一実施形態では、例えば、ビーム制限アパーチャアレイからサンプルの前のサブビーム経路内の最終電子光学素子までの全ての電子光学素子は、静電的であり得、及び／又はアパーチャアレイ若しくはプレートアレイの形態であり得る。幾つかの構成では、電子光学素子の１つ又は複数は、微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）として（即ちＭＥＭＳ製造技術を使用することによって）製造される。電子光学素子は、磁性素子及び静電気素子を有し得る。例えば、複合アレイレンズは、磁気レンズ内に上側及び下側極プレートによってマルチビーム経路を包含し、マルチビーム経路に沿って配置されたマクロ磁気レンズを特徴とし得る。極プレート内には、マルチビームのビーム経路のアパーチャのアレイが存在し得る。電極は、複合レンズアレイの電磁場を制御及び最適化するために極プレートの上、下又はその間に存在し得る。

【0145】

[0162] 本開示による評価ツール又は評価システムは、サンプルの定性的評価（例えば、合格／不合格）を行う装置、サンプルの定量的（例えば、フィーチャのサイズ）測定を行う装置又はサンプルのマップの画像を生成する装置を含み得る。評価ツール又はシステムの例は、検査ツール（例えば、欠陥を識別するための）、精査ツール（例えば、欠陥を分類するための）及び計測学ツール又は検査ツール、精査ツール若しくは計測学ツール（例えば、メトロ検査ツール）に関連付けられた評価機能の任意の合成を行うことができるツールである。

【0146】

[0163] 荷電粒子ビームをある方法で操作するために制御可能である部品又は部品若しくは素子のシステムの参照は、荷電粒子ビームを上述の方法で操作するために部品を制御するようにコントローラ、又は制御システム、又は制御ユニットを構成することと、荷電粒子ビームをこの方法で操作するように部品を制御するために他のコントローラ又はデバイス（例えば、電圧源）を任意選択的に使用することとを含む。例えば、電圧源は、コントローラ、又は制御システム、又は制御ユニットの制御下で電位を部品に印加するために、１つ又は複数の部品、例えば制御レンズアレイ２５０及び対物レンズアレイ２４１の電極に電気的に接続され得る。ステージなどの活性化可能部品は、部品の活性化を制御するために、１つ又は複数のコントローラ、制御システム又は制御ユニットを使用することによって活性化し、従ってビーム経路などの別の部品に対して移動するように制御可能であり得る。

【0147】

[0164] コントローラ、又は制御システム、又は制御ユニットによって提供される機能は、コンピュータ実装され得る。素子の任意の好適な組み合わせは、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＳＳＤ、マザーボード、ネットワーク接続、ファームウェア、ソフトウェア及び／又は必要とされるコンピューティング操作が行われることを可能にする当技術分野で知られている他の素子を含む必要な機能を提供するために使用され得る。必要なコンピューティング操作は、１つ又は複数のコンピュータプログラムによって定義され得る。１つ又は複数のコンピュータプログラムは、コンピュータ可読命令を格納する媒体、任意選択的に非一時的媒体の形態で提供され得る。コンピュータ可読命令がコンピュータによって読み込まれると、コンピュータは、必要とされる方法ステップを行う。コンピュータは、内蔵ユニットで又はネットワークを介して互いに接続される複数の異なるコンピュータを有する分散コンピューティングシステムで構成される。

【0148】

[0165] 用語「サブビーム」及び「ビームレット」は、本明細書では互換的に使用され、両方とも親放射ビームを分割又は分離することによって親放射ビームから導出された任意の放射ビームを包含するものと理解される。用語「マニピュレータ」は、レンズ又は偏向器など、サブビーム又はビームレットの経路に影響を与える任意の素子を包含するように使用される。ビーム経路又はサブビーム経路に沿ってアライメントされる素子の参照は、それぞれの素子がビーム経路又はサブビーム経路に沿って位置決めされることを意味するものと理解される。光学システムの参照は、電子光学システムを意味するものと理解される。

【0149】

[0166] 本発明の方法は、１つ又は複数のコンピュータを含むコンピュータシステムによって行われ得る。本発明を実施するために使用されるコンピュータは、汎用ＣＰＵ、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又は他の専用プロセッサを含む１つ又は複数のプロセッサを含み得る。上記で論述されたように、幾つかの場合、特定のタイプのプロセッサは、低減された費用及び／又は増加した処理速度の観点で利点を提供し得、本発明の方法は、特定のプロセッサタイプの使用に適合され得る。本発明の方法の幾つかのステップは、並列処理能力のあるプロセッサ、例えばＧＰＵ上で実装されやすい並行処理に関与する。

【0150】

[0167] 本明細書で使用される用語「画像」は、値の任意のアレイを指すように意図され、各値は、ある場所のサンプルに関係し、アレイ内の値の配置は、サンプリングされた場所の空間的配置に対応する。画像は、単一の層又は複数の層を含み得る。複数の層の画像の場合、チャネルとも呼ばれ得る各層は、幾つかの場所の異なるサンプルを表す。用語「画素」は、アレイの単一の値又は複数の層の画像の場合、単一の場所に対応する値の群を指すように意図される。

【0151】

[0168] 本発明を実施するために使用されるコンピュータは、物理的又は仮想的であり得る。本発明を実施するために使用されるコンピュータは、サーバ、クライアント又はワークステーションであり得る。本発明を実施するために使用される複数のコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又は広域ネットワーク（ＷＡＮ）を介して分散され、相互接続され得る。本発明の方法の結果は、ユーザに表示され得るか、又は任意の好適なストレージ媒体内に蓄積され得る。本発明は、本発明の方法を実行するための命令を格納する非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体内に具体化され得る。本発明は、１つ又は複数のプロセッサと、本発明の方法を実行するための命令を格納するメモリ又はストレージとを含むコンピュータシステム内に具体化され得る。

【0152】

[0169] 本発明の態様は、以下の番号付き条項に記載される。

【0153】

[0170] 条項１：マルチビームをサンプル表面上に投影するための荷電粒子デバイスを使用して、荷電粒子のサブビームのマルチビームを使用してサンプルを処理する方法であって、順に、（ａ）荷電粒子デバイスを使用しながら、第１の方向に平行な方向にサンプルを移動させて、第２の方向に平行な方向においてサンプル表面に対してマルチビームを繰り返し移動させ、それにより第１の方向に平行な方向において及び第２の方向に平行な方向において繰り返し各サブビームを走査して、サブビームでサンプル表面上の複数の細長い領域の１つのセクションを処理することであって、（ａ）におけるサンプルの移動の距離は、第１の方向における、マルチビーム中のサブビームの、サンプル表面でのピッチの２分の１以下である、処理することと、（ｂ）第１の方向に対して斜めの又は垂直な方向にサンプルを変位させることと、（ｃ）ステップ（ａ）を繰り返して、各サブビームで複数の細長い領域のうちの更なる細長い領域のセクションを処理することと、（ｄ）ステップ（ｂ）及び（ｃ）を複数回繰り返して、各サブビームで複数の細長い領域のうちの更なるそれぞれの細長い領域のセクションを処理することと、（ｅ）各サブビームについて、細長い領域の一連の未処理セクションに対してステップ（ａ）～（ｄ）を繰り返すことであって、一連の未処理セクションは、ステップ（ａ）における移動と平行な方向において、サブビームによって先に処理されたそれぞれの細長い領域の対応する一連のセクションに隣接する、繰り返すこととを含む方法。

【0154】

[0171] 条項２：（ａ）における、荷電粒子デバイスによるサンプル表面に対するマルチビームの、第２の方向に平行な方向の移動の最大範囲は、マルチビーム中のサブビームの、サンプル表面での最小ピッチの実質的に半分以下である、条項１に記載の方法。

【0155】

[0172] 条項３：（ａ）におけるサンプルの移動の距離は、第１の方向における、マルチビーム中のサブビームの、サンプル表面でのピッチを整数で除したものに実質的に等しい、条項１又は２に記載の方法。

【0156】

[0173] 条項４：ステップ（ｅ）は、１回又は複数回実施され、及び結果として生じる複数の処理されたセクションは、複数の細長い領域を覆い、処理された複数の細長い領域は、各サブビームのサブビーム処理エリアを画定する、条項１～３の何れかに記載の方法。

【0157】

[0174] 条項５：（ｂ）におけるサンプルの変位の距離は、各サブビーム処理エリアにおける細長い領域が互いに部分的に重なるか、互いに連続するか、又は閾値間隙未満、例えば１００ｎｍ未満だけ互いから離間されるようなものである、条項４に記載の方法。

【0158】

[0175] 条項６：各サブビームは、それぞれのサブビーム処理エリアを処理し、結果として生じる複数のサブビーム処理エリアは、互いに対して重なり及び／又は連続する、条項４又は５に記載の方法。

【0159】

[0176] 条項７：ステップ（ａ）～（ｅ）後、順に、（ｆ）マルチビーム中のサブビームの、サンプル表面でのピッチの少なくとも２倍に等しい距離だけサンプルを変位させるステップと、（ｇ）（ａ）～（ｅ）を繰り返すステップとを実施することを更に含む、条項４～６の何れかに記載の方法。

【0160】

[0177] 条項８：（ａ）～（ｅ）の１回の実施は、サブビーム処理エリアの第１のグループを画定し、及びステップ（ｇ）は、サブビーム処理エリアの第１のグループと重なり及び／又は連続するサブビーム処理エリアの第２のグループを形成する、条項７に記載の方法。

【0161】

[0178] 条項９：荷電粒子デバイスのフットプリントは、（ａ）～（ｅ）の実施からのサブビーム処理エリアの全てを囲む、サンプル表面上の最小境界ボックスとして画定され、（ｆ）におけるサンプルの変位の距離は、実質的に、移動の方向に平行なフットプリントの寸法以上である、条項７又は８に記載の方法。

【0162】

[0179] 条項１０：ステップ（ｅ）は、１～９回繰り返される、条項４～９の何れかに記載の方法。

【0163】

[0180] 条項１１：ステップ（ａ）は、サンプルの第１の処理領域が荷電粒子デバイスの出力部に面する位置から、更なる処理領域が荷電粒子デバイスの出力部に面する位置又はそれぞれの更なる処理領域が荷電粒子デバイスの出力部に面する複数の位置の各々にサンプルをステッピングすることと、荷電粒子デバイスを使用しながら、第１の方向に平行な方向におけるサンプルの移動を各位置で繰り返して、第２の方向に平行な方向においてサンプル表面に対するマルチビームを繰り返し移動させ、それによりその又はそれぞれの更なる処理領域において、各サブビームでサンプル表面上の複数の細長い領域の１つのセクションを処理することとを更に含み、及びステップ（ｂ）は、サンプルを変位させて、第１の処理領域が荷電粒子デバイスの出力部に面する位置にサンプルを戻して位置決めすることを含む、条項１～１０の何れかに記載の方法。

【0164】

[0181] 条項１２：サンプル表面の異なるセクションの処理間にサンプルアライメント動作を実施することを更に含む、条項４～１１の何れかに記載の方法。

【0165】

[0182] 条項１３：サンプルアライメント動作は、同じサブビーム処理エリアにおける異なるセクションの処理間に実施される、条項１２に記載の方法。

【0166】

[0183] 条項１４：サンプルアライメント動作は、サンプル上の参照マーカ又はサンプル上の参照パターンを検出することと、サンプルをアライメントして、参照マーカ又は参照パターンを荷電粒子デバイスに対してアライメントすることとを含む、条項１２又は１３に記載の方法。

【0167】

[0184] 条項１５：サンプルアライメント動作は、ステップ（ｄ）内のステップ（ｃ）の異なる実施間に実施される、条項１２～１４の何れかに記載の方法。

【0168】

[0185] 条項１６：マルチビームをサンプル表面上に投影するための荷電粒子デバイスを使用して、荷電粒子のサブビームのマルチビームを使用してサンプルを処理する方法であって、各サブビームでサブビーム処理可能エリアの少なくとも一部を処理することを含み、サブビーム処理可能エリアは、セクションの行及びセクションの列を有するセクションのアレイを含み、セクションの各行は、実質的に、マルチビーム中のサブビームの、サンプル表面でのピッチ以下である細長い領域を画定し、処理することは、複数のセクションを処理することを含む、方法。

【0169】

[0186] 条項１７：セクションのアレイにおける異なるセクションの処理間にサンプルアライメント動作を実施することを更に含む、条項１６に記載の方法。

【0170】

[0187] 条項１８：サンプルアライメント動作は、サンプル上の参照マーカ又はサンプル上の参照パターンを検出することと、サンプルをアライメントして、参照マーカ又は参照パターンを荷電粒子デバイスに対してアライメントすることとを含む、条項１７に記載の方法。

【0171】

[0188] 条項１９：サンプルアライメント動作は、セクションの少なくともサブセットの各々がサンプルアライメント動作をセクションの処理の直前及び直後に実施させるように、セクションの処理間にインタリーブされる、条項１７又は１８に記載の方法。

【0172】

[0189] 条項２０：サンプルアライメント動作は、２つ以上のセクションのグループの処理間、任意選択的にアレイにおけるセクションの列の異なる部分からなるグループ間、任意選択的にアレイにおけるセクションの異なる全列からなるグループ間、任意選択的にアレイにおけるセクションの行の異なる部分からなるグループ間、任意選択的にアレイにおけるセクションの異なる全行からなるグループ間にインタリーブされる、条項１７又は１８に記載の方法。

【0173】

[0190] 条項２１：各セクションは、荷電粒子デバイスを使用して、行に対して斜めの又は垂直な方向にサンプル表面に対してマルチビームを移動させながら、行に平行な方向にサンプルを移動させることによって処理され、好ましくは、行に対して斜めの又は垂直な方向は、セクションのアレイの列に平行な方向である、条項１６～２０の何れかに記載の方法。

【0174】

[0191] 条項２２：各セクションの処理中、荷電粒子デバイスによるサンプルに対するマルチビームの移動の最大範囲は、マルチビーム中のサブビームの、サンプル表面での最小ピッチの半分未満であり、好ましくは、最大範囲は、最小ピッチを整数で除したものに実質的に等しい、条項１６～２１の何れかに記載の方法。

【0175】

[0192] 条項２３：セクションの列は、順に処理され、各列の全セクションは、後続列の処理前に処理される、条項１６～２２の何れかに記載の方法。

【0176】

[0193] 条項２４：セクションの行は、順に処理され、各行の全セクションは、後続行の処理前に処理される、条項１６～２３の何れかに記載の方法。

【0177】

[0194] 条項２５：セクションのアレイは、矩形、正方形又は平行四辺形のアレイである、条項１６～２４の何れかに記載の方法。

【0178】

[0195] 条項２６：各サブビームは、サンプル表面上の複数の異なる処理領域におけるサブビーム処理可能エリアを処理して、各サブビームの対応する複数のサブビーム処理エリアを画定する、条項１６～２５の何れかに記載の方法。

【0179】

[0196] 条項２７：セクションは、各サブビームについてグループで処理され、各グループは、２つの異なる処理領域の各々における１つ以上のセクションのサブグループを含み、グループのサブグループは、後続グループが処理される前に順に処理される、条項２６に記載の方法。

【0180】

[0197] 条項２８：複数の異なる処理領域は、公称的に同一のパターン繰り返し部分に対応する、条項２７に記載の方法。

【0181】

[0198] 条項２９：方法は、複数のセクションの処理中、サンプルから放出された荷電粒子を検出することにより、画像データセットを生成することを含む、条項１６～２８の何れかに記載の方法。

【0182】

[0199] 条項３０：公称的に同一のパターンを有するセクションの画像データセットを比較することにより、サンプルの欠陥を検出することを更に含む条項２９に記載の方法。

【0183】

[0200] 条項３１：異なる画像データセットは、同時に取得される、条項３０に記載の方法。

【0184】

[0201] 条項３２：画像データセットは、サンプル上の異なる場所のものであり、異なる場所の各サブビーム処理可能エリアを順次含む、条項３０又は３１に記載の方法。

【0185】

[0202] 条項３３：荷電粒子評価システムであって、サンプルを支持するように構成されたサンプルサポートと、荷電粒子の複数のサブビームをマルチビーム構成でサンプル表面の一部に投影するように構成された荷電粒子デバイスと、以下のステップ：（ａ）荷電粒子デバイスを使用しながら、第１の方向に平行な方向にサンプルを移動させて、第２の方向に平行な方向においてサンプル表面に対してマルチビームを繰り返し移動させ、それにより第１の方向に平行な方向において及び第２の方向に平行な方向において繰り返し各サブビームを走査して、サブビームでサンプル表面上の複数の細長い領域の１つのセクションを処理するステップであって、（ａ）におけるサンプルの移動の距離は、第１の方向における、マルチビーム中のサブビームの、サンプル表面でのピッチの２分の１以下である、ステップ、（ｂ）第１の方向に対して斜めの又は垂直な方向にサンプルを変位させるステップ、（ｃ）ステップ（ａ）を繰り返して、各サブビームで複数の細長い領域のうちの更なる細長い領域のセクションを処理するステップ、（ｄ）ステップ（ｂ）及び（ｃ）を複数回繰り返して、各サブビームで複数の細長い領域のうちの更なるそれぞれの細長い領域のセクションを処理するステップ、及び（ｅ）各サブビームについて、細長い領域の一連の未処理セクションに対してステップ（ａ）～（ｄ）を繰り返すステップであって、一連の未処理セクションは、ステップ（ａ）における移動と平行な方向において、サブビームによって先に処理されたそれぞれの細長い領域の対応する一連のセクションに隣接する、ステップを順に実施するようにサンプルサポート及び荷電粒子デバイスを制御するように構成されたコントローラとを含む荷電粒子評価システム。

【0186】

[0203] 条項３４：荷電粒子評価システムであって、サンプルを支持するように構成されたサンプルサポートと、荷電粒子の複数のサブビームをマルチビーム構成でサンプル表面の一部に投影するように構成された荷電粒子デバイスと、ａ）各サブビームでサブビーム処理可能エリアの少なくとも一部を処理することであって、サブビーム処理可能エリアは、セクションの行及びセクションの列を有するセクションのアレイを含み、セクションの各行は、実質的に、マルチビーム中のサブビームの、サンプル表面でのピッチ以下である細長い領域を画定し、処理することは、複数のセクションを処理することを含む、処理すること、ｂ）サブビーム走査可能エリアの少なくとも一部を各サブビームに露出することであって、サブビーム走査可能エリアは、セクションの行及びセクションの列を有するセクションのアレイを含み、セクションの各行は、実質的に、マルチビーム中のサブビームの、サンプル表面でのピッチ以下である細長い領域を画定し、サンプルサポート及び荷電粒子デバイスは、複数のセクションを露出するように制御されるように構成される、露出すること、及び／又はｃ）サブビーム走査可能エリアの少なくとも一部を各サブビームに露出することであって、サブビーム走査可能エリアは、セクションの行及びセクションの列を有するセクションのアレイを含み、セクションの各行は、実質的に、マルチビーム中のサブビームの、サンプル表面でのピッチ以下である細長い領域を画定する、露出することを行うようにサンプルサポート及び荷電粒子デバイスを制御し、セクションのアレイにおける異なるセクションの走査間にサンプルアライメント動作を実施するように構成されたコントローラとを含む荷電粒子評価システム。

【0187】

[0204] 条項３５：サンプルの走査から導出された画像のレンダリングであって、画像は、グリッドに配置された複数の処理エリアを含み、各処理エリアは、マルチビーム構成のサブビームによって走査されるサンプル表面の一部に対応し、グリッドは、マルチビーム構成のサブビームのピッチに対応する寸法を有し、各処理エリアは、セクションの行及びセクションの列に配置されたセクションのアレイを含み、処理エリアにおける処理されたセクションの行は、処理エリアの幅の長尺状寸法を有する細長い領域に対応し、望ましくは、各処理エリアは、同じグリッドに配置されたセクションを有し、望ましくは、細長い領域におけるセクションは、長尺状寸法において同様の寸法を有する、画像のレンダリング。

【0188】

[0205] 条項３６：マルチビームをサンプル表面上に投影するための荷電粒子デバイスを使用して、荷電粒子のサブビームのマルチビームを使用してサンプルを処理する方法であって、荷電粒子デバイスを使用して、荷電粒子の複数のサブビームをマルチビーム構成でサンプル表面の一部に投影することであって、一部は、マルチビーム構成の視野に対応し、各サブビームは、一部の下位部分に対応し、各下位部分は、マルチビーム構成の対応するサブビームの視野に対応し、下位部分は、第１の方向において視野にわたって延び、下位部分のサンプル表面のエリアを含むエリアを一緒に有する複数の細長い領域を含み、各細長い領域は、細長い領域内に配置された複数のセクションを含み、細長い領域は、任意選択的に、第１の方向に対して斜めの又は垂直な方向において同様の寸法を有する、投影することと、マルチビーム構成のサブビームが各下位部分内のセクションを走査するようにサンプルサポート及び荷電粒子デバイスを制御することであって、セクションを走査することは、第１の方向に平行な方向にサンプルを移動させることと、好ましくは第１の方向に対して傾斜した、第２の方向に平行な方向において、サンプル表面に対してマルチビームを移動させてセクションを走査することとを含む、制御することと、同じ移動を使用して、先に走査されたセクションに隣接する次のセクションを走査することとを含む方法。

【0189】

[0206] 条項３７：荷電粒子評価システムであって、サンプルを支持するように構成されたサンプルサポートと、荷電粒子の複数のサブビームをマルチビーム構成でサンプル表面の一部に投影するように構成された荷電粒子デバイスであって、一部は、マルチビーム構成の視野に対応し、各サブビームは、一部の下位部分に割り当てられ、各下位部分は、マルチビーム構成の対応するサブビームの視野に対応し、下位部分は、第１の方向において視野にわたって延び、下位部分のサンプル表面のエリアを含むエリアを一緒に有する複数の細長い領域を含み、各細長い領域は、細長い領域内に配置された複数のセクションを含み、細長い領域は、任意選択的に、第１の方向に対して斜めの又は垂直な方向において同様の寸法を有する、荷電粒子デバイスと、サンプルが、第１の方向に平行な方向に移動し、マルチビームが、好ましくは第１の方向に対して傾斜する、第２の方向に平行な方向においてサンプル表面に対して移動し、各セクションが、走査された後、先に走査されたセクションになり、先に走査されたセクションに隣接する次のセクションが同じ移動を使用して走査されるように、各下位部分内のセクションを走査するようにマルチビームのサブビームが制御されるように、サンプルサポート及び荷電粒子デバイスを制御するように構成されたコントローラとを含む荷電粒子評価システム。

【0190】

[0207] 条項３８：荷電粒子評価システムであって、サンプル表面を有するサンプルを支持するサンプルサポートと、荷電粒子のサブビームのマルチビームをサンプル表面に向けるように構成された荷電粒子デバイスであって、荷電粒子デバイスのマルチビーム出力領域に対応するサンプル表面の一部は、サンプル表面に面する、荷電粒子デバイスとを含み、一部がマルチビームのサブビームによって走査されるようにサンプルサポート及び荷電粒子デバイスを制御するように構成され、一部の下位部分は、各サブビームに割り当てられ、システムは、第１の方向に対して斜めの又は垂直な方向においてサンプルを連続ステップで変位させ、各ステップにおいて、各サブビームが、第１の方向に平行な方向において対応する下位部分のセクションにわたって走査するように、第１の方向に平行な方向においてサンプルを各ステップで移動させるようにサンプルサポートを制御するように構成され、第１の方向に平行な方向における対応する下位部分は、複数のセクションを含み、システムは、第１の方向に平行な方向におけるサンプルの移動中、第２の方向に平行な方向においてサンプル表面にわたってマルチビームを繰り返し走査するように荷電粒子デバイスを制御するように構成され、システムは、第１の方向に平行な方向において下位部分に沿った複数のセクション又は続く連続ステップの何れかである更なるセクションを走査するように構成される、荷電粒子評価システム。

【0191】

[0208] 本発明について種々の実施形態に関連して説明したが、本発明の他の実施形態は、本明細書に開示される本発明の記載及び実施を考慮して当業者に明らかになるであろう。使用及び例が例示としてのみ見なされ、本発明の真の範囲及び趣旨が以下の特許請求の範囲によって示されることが意図される。

【図1】