特表 2025-503412 位置合わせ決定方法及びコンピュータプログラム

(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】位置合わせ決定方法及びコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   H01J 37/22 20060101AFI20250128BHJP

   H01J 37/09 20060101ALI20250128BHJP

   H01J 37/244 20060101ALI20250128BHJP

【ＦＩ】

H01J37/22 502Z

H01J37/09 A

H01J37/244

H01J37/22 502H

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024534644

(86)(22)【出願日】2022-11-23

(85)【翻訳文提出日】2024-08-08

(86)【国際出願番号】 EP2022083009

(87)【国際公開番号】W WO2023117280

(87)【国際公開日】2023-06-29

(31)【優先権主張番号】21217750.5

(32)【優先日】2021-12-24

(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】スロット，エルウィン

(72)【発明者】

【氏名】フェルヘール，ニールス

(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）】

5C101

【Ｆターム（参考）】

5C101AA03

5C101BB03

5C101EE03

5C101EE08

5C101EE13

5C101EE14

5C101EE17

5C101EE19

5C101EE22

5C101EE26

5C101EE48

5C101EE65

5C101EE69

5C101FF02

5C101FF31

5C101FF32

5C101GG04

5C101GG05

5C101GG06

5C101GG36

5C101HH11

5C101HH21

5C101HH34

5C101HH36

5C101HH61

5C101HH64

(57)【要約】

本発明は、荷電粒子装置において電子光学コンポーネントの位置合わせを決定する方法に関する。荷電粒子装置は、アパーチャアレイと、アパーチャアレイにおける対応するアパーチャを通過するビームレットに対応する荷電粒子を検出するように構成された検出器と、を備える。方法は、アパーチャアレイの対応するアパーチャが画定され、それにより各ビームレットの荷電粒子が対応するアパーチャを通過できるようになっている、アパーチャアレイの部分上で、アパーチャアレイの平面内で各ビームレットを走査することと、走査中に、対応するアパーチャを通過する各ビームレットに対応する何れかの荷電粒子を検出することと、走査の時間間隔ごとの各ビームレットに対応する荷電粒子の検出に基づいて、各ビームレットに対して検出ピクセルを生成することと、荷電粒子の強度など、検出ピクセルに含まれる情報を収集することと、を含む。
【選択図】 図１４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷電粒子装置において複数のビームレットに作用可能な電子光学コンポーネントの位置合わせを決定する方法であって、前記荷電粒子装置は、アパーチャアレイと、前記アパーチャアレイにおける対応するアパーチャを通過する前記ビームレットに対応する荷電粒子を検出するように構成された検出器と、を備え、前記検出器は、前記ビームレットの経路に沿って前記アパーチャアレイに対してダウンビーム側に位置し、前記方法は、
前記アパーチャアレイの対応するアパーチャが画定され、それにより各ビームレットの荷電粒子が前記対応するアパーチャを通過できるようになっている、前記アパーチャアレイの部分上で、前記アパーチャアレイの平面内で各ビームレットを走査することと、
前記走査中に、前記対応するアパーチャを通過する各ビームレットに対応する何れかの荷電粒子を検出することと、
前記走査の時間間隔ごとの、各ビームレットに対応する前記荷電粒子の検出に基づいて、各ビームレットに対して検出ピクセルを生成することと、
荷電粒子の強度など、前記検出ピクセルに含まれる情報を収集することと、を含む方法。

【請求項2】

前記検出することは、前記走査中の前記時間間隔ごとに前記対応するアパーチャを通過する各ビームレットに対応する何れかの荷電粒子を検出することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

各ビームレットに対して、前記対応するアパーチャが画定されている、前記アパーチャアレイの前記部分上での、前記ビームレットの前記走査に対応する、検出された信号粒子の強度を表す画像を生成することをさらに含む、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

前記複数のビームレットに対する前記画像の複数個に基づいて、前記アパーチャアレイ上での前記複数のビームレットの前記走査を表す合成画像を生成することを含む、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記合成画像は、前記複数のビームレットに関する、各時間間隔での前記収集された情報を含む、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記合成画像において表される前記画像の位置が、前記アパーチャアレイにおける前記対応するアパーチャの物理的位置に基づいて決定される、請求項４又は５に記載の方法。

【請求項7】

前記合成画像において表される前記画像間の距離が、前記アパーチャアレイにおける前記対応するアパーチャの相対位置に基づいて決定される、請求項４～６の何れか一項に記載の方法。

【請求項8】

前記アパーチャアレイの平面内の前記ビームレット又は各ビームレットの寸法に関連する、少なくとも１つのビームレットのパラメータセットを、前記ビームレット又は各ビームレットに対応する前記画像に基づいて決定することをさらに含む、請求項３～７の何れか一項に記載の方法。

【請求項9】

前記パラメータセットは、前記アパーチャアレイの前記平面内での前記ビームレット若しくは各ビームレットの形状、及び／又は前記アパーチャアレイの前記平面内での前記ビームレット若しくは各ビームレットの１つ以上の寸法を含む、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記パラメータセットは、前記検出ピクセルの情報の特徴、例えば前記検出ピクセルの強度の変動などの、前記検出ピクセルの前記特徴の変動を含む、請求項７又は９に記載の方法。

【請求項11】

前記パラメータセットは、複数のビームレットに関連する、請求項８～１０の何れか一項に記載の方法。

【請求項12】

前記パラメータセットを決定することは、それぞれが単一のビームレットに関連する複数の個々のビームパラメータセットを決定し、前記複数の個々のビームパラメータセットから前記パラメータセットを生成すること、又は複数のビームレットに関連する検出ピクセルを含む合成画像から前記パラメータセットを決定することを含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記パラメータセットは、前記アパーチャアレイの前記平面内での前記複数のビームレットの位置合わせパラメータセットを含む、請求項１１又は１２に記載の方法。

【請求項14】

前記位置合わせパラメータセットは、前記パラメータセットにおいて表される前記ビームレットの相対強度、位置、及び／又は形状を含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記荷電粒子装置は設定セットを有し、前記方法は、前記パラメータセットに基づいて、前記設定セットの少なくとも１つの設定を変化させることをさらに含む、請求項８～１４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] 本出願は、２０２１年１２月２４日に出願された欧州特許出願第２１２１７７５０．５号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

[0002] 本明細書で提供される実施形態は、全般的には、荷電粒子装置において複数のビームレットに作用可能な電子光学コンポーネントの位置合わせを決定するための方法及びコンピュータプログラムに関する。

【背景技術】

【0003】

[0003] 半導体集積回路（ＩＣ）チップを製造する場合、製造プロセス中に基板（すなわちウェハー）又はマスク上に望ましくないパターン欠陥がしばしば生じ、それにより歩留まりが低下する。そのような欠陥は、例えば光学効果及び付随するパーティクルの結果として、並びにエッチング、堆積、又は化学的機械的研磨などのその後の処理工程において生じ得る。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（又は一緒に評価）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ツールは、物体を検査するために、例えばパターン欠陥を検出するために使用されている。これらのツールは、一般的に、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）などの電子顕微鏡法技術を使用する。ＳＥＭでは、比較的高いエネルギーの電子の一次電子ビーム（又は一次ビーム）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。発生した信号電子は、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（又は信号粒子）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（又は信号粒子）を収集することにより、パターン検査ツールは、サンプルの表面の材料構造の特徴を表す画像を取得し得る。

【0005】

[0005] 荷電粒子評価装置のスループット及び他の特性を改善する一般的な必要性がある。具体的には、荷電粒子評価装置の様々な要素の位置合わせを決定し、必要であれば補正しなければならない。これは、多くの時間を要するプロセスであり、改善される必要がある。

【発明の概要】

【0006】

[0006] 本明細書で提供される実施形態は、荷電粒子装置において複数のビームレットに作用可能な電子光学コンポーネントの位置合わせを決定するための方法及びコンピュータプログラムを開示する。

【0007】

[0007] 本発明の第１の態様によれば、荷電粒子装置において複数のビームレットに作用可能な電子光学コンポーネントの位置合わせを決定する方法が提供され、荷電粒子装置は、アパーチャアレイと、アパーチャアレイにおける対応するアパーチャを通過するビームレットに対応する荷電粒子を検出するように構成された検出器と、を備え、検出器は、ビームレットの経路に沿ってアパーチャアレイに対してダウンビーム側に位置し、方法は、
アパーチャアレイの対応するアパーチャが画定され、それにより各ビームレットの荷電粒子が対応するアパーチャを通過できるようになっている、アパーチャアレイの部分上で、アパーチャアレイの平面内で各ビームレットを走査することと、
走査中に、対応するアパーチャを通過する各ビームレットに対応する何れかの荷電粒子を検出することと、
走査の時間間隔ごとの、各ビームレットに対応する荷電粒子の検出に基づいて、各ビームレットに対して検出ピクセルを生成することと、
荷電粒子の強度など、検出ピクセルに含まれる情報を収集することと
を含む。

【0008】

[0008] 本発明の第２の態様によれば、荷電粒子装置において複数のビームレットに作用可能な電子光学コンポーネントの位置合わせを決定するための命令を含むコンピュータプログラムが提供され、荷電粒子装置は、アパーチャアレイと、アパーチャアレイにおける対応するアパーチャを通過するビームレットに対応する荷電粒子を検出するように構成された検出器と、を備え、検出器は、ビームレットの経路に沿ってアパーチャアレイに対してダウンビーム側に位置し、コンピュータプログラムは命令を含み、命令は、
アパーチャアレイの対応するアパーチャが画定され、それにより各ビームレットの荷電粒子が対応するアパーチャを通過できるようになっている、アパーチャアレイの部分上で、アパーチャアレイの平面内で各ビームレットを走査するように、荷電粒子装置を制御し、
走査中に、対応するアパーチャを通過する各ビームレットに対応する何れかの荷電粒子を検出するように、荷電粒子装置を制御し、
走査の時間間隔ごとの、各ビームレットに対応する荷電粒子の検出に基づいて、各ビームレットに対して検出ピクセルを生成し、
荷電粒子の強度など、検出ピクセルに含まれる情報を収集する
ように構成される。

【0009】

[0009] 本開示の上記及び他の態様は、添付の図面と併せた例示的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】

【0010】

【図1】[0010]例示的な荷電粒子ビーム検査装置を示す概略図である。

【図2】[0011]図１の例示的な荷電粒子ビーム評価装置の一部である例示的なマルチビーム装置を示す概略図である。

【図3】[0012]一実施形態による例示的なマルチビーム装置の概略図である。

【図4】[0013]一実施形態による評価装置の対物レンズの概略断面図である。

【図5】[0014]図４の対物レンズの底面図である。

【図6】[0015]図４の対物レンズの変更態様の底面図である。

【図7】[0016]図４の対物レンズに組み込まれた検出器の拡大概略断面図である。

【図8】[0017]一実施形態による例示的なマルチビーム装置の概略図である。

【図9】[0018]評価及び較正モードで作動している実施形態による、例示的なマルチビーム装置を示す概略図である。

【図10】[0018]評価及び較正モードで作動している実施形態による、例示的なマルチビーム装置を示す概略図である。

【図11A】[0019]一実施形態による、検出器アレイ及び関連付けられたセルアレイの概略図である。

【図11B】[0019]一実施形態によるセルアレイのセル及びセルアレイのセルの概略図である。

【図12】[0020]一実施形態による、回路ワイヤ及びシールド構成を示す配線ルートの概略断面図である。

【図13】[0021]電子光学コンポーネントが位置合わせされていない荷電粒子装置の概略図である。

【図14】[0022]複数のビームレットがアパーチャアレイ上で走査されている荷電粒子装置の概略図である。

【図15】[0023]アパーチャアレイのＸ－Ｙ平面上で走査されているビームレットの概略図である。

【図16】[0024]ビームレットに対応する荷電粒子の強度を表す複数の検出ピクセルに基づく例示的な画像である。

【図17】[0025]複数のビームレットに対応する荷電粒子の強度を表す、複数の画像に基づく例示的な合成画像である。

【図18】[0026]例示的なビームレット走査パターンである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

[0027] 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、本発明と一致するすべ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。

【0012】

[0028] 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、さらに小さい構造の作製を可能にする分解能の向上によって可能にされてきた。例えば、親指の爪の大きさであり、２０１９年以前に利用可能なスマートフォンのＩＣチップは、２０億を超えるトランジスタを含むことができ、各トランジスタのサイズは、人間の毛髪の１／１０００未満である。従って、半導体ＩＣ製造が、数百の個々のステップを有する、複雑で時間のかかるプロセスであることは、驚くべきことではない。１つのステップのエラーであっても、最終製品の機能に劇的に影響を与え得る。１つのみの欠陥がデバイスの故障を生じさせ得る。製造プロセスの目標は、プロセスの全体的な歩留まりを向上させることである。例えば、５０のステップを有するプロセス（ここで、ステップは、ウェーハ上に形成される層の数を示し得る）に関して７５％の歩留まりを得るために、個々のステップは、９９．４％を超える歩留まりを有しなければならない。個々のそれぞれのステップが９５％の歩留まりを有した場合、全体的なプロセス歩留まりは、７％と低い。

【0013】

[0029] 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、評価ツール（走査電子顕微鏡（「ＳＥＭ」）など）によるマイクロスケール及びナノスケール欠陥の高スループット検出及び識別は、高い歩留まり及び低いコストを維持するために必須である。

【0014】

[0030] ＳＥＭは、走査デバイス及び検出器デバイスを含む。走査デバイスは、例えば、源ビーム（又は１次ビーム）の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。検出器デバイスは、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。検出器デバイスは、ＰＩＮ検出器要素などの半導体要素、捕捉電極などの電荷検出器要素、及び／又はシンチレータなどの電子－光子変換器要素を備えてもよい。高スループットの検査のために、評価装置の一部は、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、マルチビーム評価装置は、単一ビーム評価装置よりもはるかに高速でサンプルを検査することができる。

【0015】

[0031] 既知のマルチビーム評価装置の実装形態を以下に説明する。

【0016】

[0032] 図面は概略的である。従って図面内の構成要素の相対寸法は明瞭化のために誇張される。図面の以下の説明では、同じ又は同様な参考番号は同じ又は同様な構成要素又はエンティティを指し、そして個々の実施形態に対する差だけが説明される。説明及び図面は、電子光学装置を対象とするが、実施形態は、本開示を特定の荷電粒子に限定するために使用されないことが理解される。従って、本明細書全体を通して、電子への言及は、より一般的に荷電粒子への言及であると見なすことができ、荷電粒子は、必ずしも電子ではない。

【0017】

[0033] ここで、例示的な荷電粒子ビーム評価装置１００を示す概略図である図１を参照する。図１の荷電粒子ビーム評価装置１００（又は荷電粒子ビーム装置１００）は、メインチャンバ１０、装填ロックチャンバ２０、電子ビームツール４０、機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）３０及びコントローラ５０を含む。電子ビーム装置４０は、メインチャンバ１０内に位置する。

【0018】

[0034] 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。

【0019】

[0035] 装填ロックチャンバ２０は、サンプルの周囲の気体を取り除くために使用される。これは、周囲環境の圧力より低い局所気体圧力である真空を生じさせる。装填ロックチャンバ２０は、装填ロック真空ポンプシステム（図示せず）に接続され得、装填ロック真空ポンプシステムは、装填ロックチャンバ２０内の気体粒子を取り除く。装填ロック真空ポンプシステムの動作により、装填ロックチャンバが、大気圧を下回る第１の圧力に達することが可能になる。第１の圧力に達した後、１つ又は複数のロボットアーム（図示せず）が装填ロックチャンバ２０からメインチャンバ１０にサンプルを運ぶ。メインチャンバ１０は、メインチャンバ真空ポンプシステム（図示せず）に接続される。メインチャンバ真空ポンプシステムは、サンプルの周囲の圧力が、第１の圧力を下回る第２の圧力に達するように、メインチャンバ１０内の気体粒子を取り除く。第２の圧力に達した後、サンプルは、電子ビームツールに運ばれ、サンプルは、電子ビームツールによって検査され得る。電子ビーム装置４０は、マルチビーム電子光学装置を含み得る。

【0020】

[0036] コントローラ５０は、電子ビーム装置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、荷電粒子ビーム評価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、電子ビーム評価ツールを収納するメインチャンバ１０の例を提供するが、本開示の態様は、広い意味において、電子ビーム評価ツール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ツール及び他の配置にも適用できることが理解される。

【0021】

[0037] 次に、図１の例示的な荷電粒子ビーム評価装置１００の一部であるマルチビーム評価ツールを含む例示的な電子ビーム装置４０を示す概略図である図２を参照する。（本明細書ではツール４０とも称される）マルチビーム電子ビーム装置４０は、電子源２０１、投影装置２３０、作動ステージ２０９、及び（サンプル支持体とも称され得る）サンプルホルダ２０７を備える。電子源２０１及び投影装置２３０はまとめて照明装置と呼ばれ得る。サンプルホルダ２０７は、検査のためにサンプル２０８（例えば、基板又はマスク）を保持するように作動式ステージ２０９により支持される。マルチビーム電子ビーム装置４０はさらに検出器デバイス（例えば、電子検出デバイス２４０）を含む。

【0022】

[0038] 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、一次ビーム２０２を形成する。

【0023】

[0039] 投影装置２３０は、一次ビーム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、又は何千のサブビームが存在し得る。サブビームは、ビームレットと呼ばれ得る。

【0024】

[0040] コントローラ５０は、電子源２０１、電子検出デバイス２４０、投影装置２３０及び電動ステージ２０９など、図１の荷電粒子ビーム評価装置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評価装置の動作を制御するための様々な制御信号を生成することもできる。

【0025】

[0041] 投影装置２３０は、評価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、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。二次電子は一般的に５０ｅＶ以下の電子エネルギーを有し、後方散乱電子は一般的に５０ｅＶと一次サブビーム２１１、２１２及び２１３の着地エネルギーとの間の電子エネルギーを有する。

【0026】

[0042] 電子検出デバイス２４０は二次電子及び／又は後方散乱電子（信号粒子とも知られる）を検出するようにそして対応信号を生成するように構成され、これらの信号はコントローラ５０又は信号処理システム（図示せず）へ送信される（例えばサンプル２０８の対応走査エリアの画像を構築するために）。望ましくは、電子検出デバイスは投影装置に組み込まれる。代わりに、電子検出デバイスはそれから分離し得、２次電子光学コラムが二次電子及び／又は後方散乱電子を電子検出デバイスへ誘導するように設けられる。

【0027】

[0043] コントローラ５０は、画像取得器（図示せず）及びストレージデバイス（図示せず）を含む画像処理システムを含み得る。例えば、コントローラは、プロセッサ、コンピュータ、サーバ、メインフレームホスト、端末、パーソナルコンピュータ、任意の種類のモバイルコンピューティングデバイスなど、又はそれらの組み合わせを含み得る。画像取得器は、コントローラの処理機能の少なくとも一部を含み得る。従って、画像取得器は、少なくとも１つ又は複数のプロセッサを含み得る。画像取得器は、数ある中でも特に、導電体、光ファイバケーブル、ポータブル記憶媒体、ＩＲ、Bluetooth、インターネット、ワイヤレスネットワーク、ワイヤレス無線機又はこれらの組み合わせなど、信号通信を可能にする装置４０の電子検出デバイス２４０に通信可能に結合され得る。画像取得器は、電子検出デバイス２４０から信号を受信し、信号に含まれるデータを処理し、そこから画像を構築することができる。従って、画像取得器は、サンプル２０８の画像を取得することができる。画像取得器は、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、任意の好適な記憶媒体であり得る。ストレージは、画像取得器と結合され得、走査された生の画像データをオリジナルの画像として保存するか、又は後処理された画像を保存するために使用され得る。

【0028】

[0044] 画像取得器は、電子検出デバイス２４０から受信された撮像信号に基づきサンプルの１つ又は複数の画像を取得し得る。撮像信号は荷電粒子撮像を行うための走査動作に対応し得る。取得された画像は複数の撮像エリアを含む単一画像であり得る。単一画像はストレージデバイス内に格納され得る。単一画像は複数の領域に分割され得る元画像であり得る。これらの領域の各々は、サンプル２０８のフィーチャを含む１つの撮像エリアを含み得る。取得された画像は、一定期間にわたって複数回サンプリングされたサンプル２０８の単一撮像エリアの複数の画像を含み得る。この複数の画像はストレージデバイス内に格納され得る。コントローラ５０は、サンプル２０８の同じ場所の複数の画像を用いて画像処理工程を行うように構成され得る。

【0029】

[0045] コントローラ５０は、検出された二次電子の分布を得るために、測定回路（例えば、アナログ－デジタル変換器）を含み得る。検出時間窓の間に収集された電子分布データは、サンプル表面に入射した一次サブビーム２１１、２１２及び２１３の各々の対応する走査パスデータと組み合わせて、検査中のサンプル構造の画像を再構築するために使用することができる。再構築された画像は、サンプル２０８の内部又は外部の構造の様々なフィーチャを明らかにするために使用することができる。従って、再構築された画像は、サンプルに存在し得るいかなる欠陥も明らかにするために使用することができる。

【0030】

[0046] コントローラ５０は、サンプル２０８の評価中に、作動ステージ２０９を制御してサンプル２０８を移動させてもよい。コントローラ５０は、作動ステージ２０９が、サンプル２０８を１つ以上の選択された方向に連続的又は不連続的に移動させることを可能にし得る。いくつかの構成では、移動は一定速度で実施されてもよい。サンプル２０８の移動は、走査と称され得る。従って、この走査は、連続的又は不連続的であり得る。コントローラ５０は、作動ステージ２０９が様々なパラメータに応じてサンプル２０８の移動速度を変化させるように、作動ステージ２０９の移動を制御してもよい。例えば、コントローラは、走査プロセスの評価工程の特徴に応じて、ステージ速度を（その方向を含めて）制御してもよい。

【0031】

[0047] 図３は、電子源２０１と、電子光学カラム（又は電子光デバイス）とを含む、評価ツールの概略図である。（別の構成では、源は電子光学カラムの一部である）。電子光学デバイスは、複数の電子光学要素を備える。電子光学要素は、電子ビームに影響を及ぼし（例えば、導き、成形し、又は集束し）、電界及び／又は磁場を使用し得る、任意の要素である。電子源２０１は、電子を、電子光学カラムの一部をなすコンデンサレンズ２３１のアレイに向かって導く。電子源は、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熱場放出器である。何十、何百、又は何千の集光レンズ２３１が存在し得る。集光レンズ２３１は、多電極レンズを含み得、そして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（サブビーム毎に１つのレンズを提供する）の開示を参照により本明細書に援用する欧州特許出願公開第１６０２１２１Ａ１号に基づく構造を有し得る。従って、コンデンサレンズアレイは、ビームデバイダ、ビームスプリッタ、ビーム生成器、又はビーム分離器として機能する。コンデンサレンズアレイは、電極として機能する少なくとも２つプレートの形を取ることができ、各プレート内のアパーチャは、互いに位置合わせされ、サブビームの経路の場所に対応する。プレートのうちの少なくとも２つは、所望のレンズ効果を実現するために動作中に異なる電位に維持される。従って、プレートは、アパーチャのアレイを有し、各アパーチャがサブビームの経路に対応する。最もアップビーム側に位置するプレートはビーム分離器であり、ビーム制限アパーチャと称され得る。異なる構成では、ビーム分離器は、コンデンサレンズアレイの一部であってもよく、又はコンデンサレンズアレイに関連付けられてもよく、別個の機能形態がサブビームをレンズ化する。

【0032】

[0048] ある構成では、集光レンズアレイは、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。ビームエネルギーは、アインツェルレンズに入るときと出るときで同じである。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。

【0033】

[0049] 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。サブビームは、互いに対して発散する。中間焦点２３３には、偏向器２３５がある。偏向器２３５は、ビームレット経路において、対応する中間焦点２３３又は焦点（すなわち集束する点）の位置に、又は少なくともその位置の周囲に位置する。偏向器は、ビームレット経路内で、関連付けられたビームレットの中間画像平面に、すなわちその焦点又は焦点位置に位置する。偏向器２３５は、それぞれのビームレット２１１、２１２、２１３に作用するように構成される。偏向器２３５は、（ビーム軸とも呼ばれ得る）主ビームがサンプル２０８に実質的に垂直に（すなわち、サンプルの公称表面に対して実質的に９０°で）入射することを確実にするのに効果的な量だけ、それぞれのビームレット２１１、２１２、２１３を曲げるように構成される。偏向器２３５は、コリメータ又はコリメータ偏向器と呼ばれる場合がある。偏向器２３５は、事実上、偏向器の手前でビームレット経路が互いに対して発散するように、ビームレットの経路をコリメートする。偏向器のダウンビーム側では、ビームレット経路は、互いに対して実質的に平行であり、すなわち、実質的にコリメートされている。好適なコリメータが、２０２０年２月７日に出願された欧州特許出願第２０１５６２５３．５号で開示されている偏向器であり、本文献は、マルチビームアレイへの偏向器の適用に関して、参照として本明細書に組み込まれる。

【0034】

[0050] 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、２１、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、それぞれの電位源に接触する少なくとも２つ、例えば、３つのプレート電極アレイを含み得る。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。対物レンズ２３４は、対物レンズアレイ２４１内にある。制御レンズは、サブビームをプリフォーカスする（例えば、サブビームが対物レンズアレイ２４１に到達する前にサブビームに集束作用を適用する）。プリフォーカスにより、サブビームの発散度を低減させることができる、又はサブビームの収束率を増加させることができる。制御レンズアレイ及び対物レンズアレイは、一緒に作用して合成焦点距離を提供する。中間焦点のない合成作用により、収差のリスクが低減され得る。縮小率及び開角への言及は、その同じパラメータの変動に言及することを意図していることに留意されたい。理想的な構成では、縮小率と対応する開角との積は、ある値の範囲にわたって一定である。

【0035】

[0051] 制御レンズアレイ２５０は、例えば対物レンズアレイの電極に加えて、電極を提供するものと見なすことができる。対物レンズアレイは、対物レンズアレイに関連付けられ、これに隣接する、任意の数の追加電極を有し得る。例えば制御レンズアレイ２５０の、そのような追加電極は、サブビームの電子光学パラメータを制御するための更なる自由度を可能にする。そのような追加の関連付けられた電極は、対物レンズアレイのそれぞれの対物レンズの追加機能を可能にする、対物レンズアレイの追加電極と見なすことができる。一構成では、そのような電極は、対物レンズアレイの対物レンズに追加機能を提供する、対物レンズアレイの一部と見なすことができる。従って、制御レンズは、制御レンズが対物レンズの一部であるとのみ言及されることさえある程度に、対応する対物レンズの一部であると見なされる。

【0036】

[0052] 対物レンズ２３４は、対物レンズアレイ２４１などの対物レンズアレイ内に配置される。対物レンズ２３４は、電子ビームを、１０を超える係数で、望ましくは５０～１００の範囲の係数で、又はこれを超える係数で縮小するように構成され得る。対物レンズ２３４は、アインツェルレンズであってもよい。少なくとも、コンデンサレンズ及び対応するダウンビーム側の対物レンズによってビームにおいて生成される色収差は、相互にキャンセルされ得る。

【0037】

[0053] 対物レンズアレイの各プレート電極は、望ましくは、セラミック又はガラスを含んでもよいスペーサなどの隔離要素により、隣接するプレート電極アレイに機械的に接続され、隣接するプレート電極アレイから電気的に分離されている。そのようなスペーサは、隣接する電極プレートに機械的に接続することができ、隣接する電極プレートを電気的に絶縁することができる。隔離要素は、或いは、絶縁構造と呼ばれる場合があり、提供される任意の隣接する電極を分離するために提供されてもよい。２つ以上の電極が提供される場合、複数の隔離要素（すなわち、絶縁構造）が提供されてもよい。例えば、一連の絶縁構造が存在してもよい。絶縁スペーサは、電子光学デバイス２４０の他のいかなる電子光学要素の間にも存在し得る。

【0038】

[0054] 電子検出デバイス２４０が、対物レンズ２３４とサンプル２０８との間に設けられて、サンプル２０８から放出された２次電子及び／又は後方散乱電子を検出する。電子検出システムの例示的な構造について以下で説明する。

【0039】

[0055] 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。

【0040】

[0056] 図３のシステムは、サンプル上での電子の着地エネルギーを制御するように構成され得る。着地エネルギーは、評価されているサンプルの性質に応じて２次電子の放出及び検出を増加させるように選択され得る。対物レンズ２３４を制御するために設けられるコントローラが、制御レンズ及び対物レンズの電極に印加されるポテンシャルを変動させることにより着地エネルギーを制御するように構成され得る。制御レンズ及び対物レンズは一緒に働き、そして対物レンズアセンブリと呼ばれ得る。着地エネルギーは、評価されているサンプルの性質に依存して二次電子の放出及び検出を増加させるように選択され得る。コントローラは着地エネルギーを所定範囲内の任意の所望値へ又は複数の所定値のうちの望ましい１つの所定値へ制御するように構成され得る。一実施形態では、着地エネルギーは、１０００ｅＶ～５０００ｅＶの範囲の所望の値に制御され得る。

【0041】

[0057] 望ましくは、着地エネルギーは主として制御レンズを出る電子のエネルギーを制御することにより変動される。対物レンズ内の電位差は対物レンズ内の電界ができるだけ高いままであるようにこの変動中に一定に保たれることが望ましい。制御レンズへ印加される電位はビーム開角度及びビーム縮小率を最適化するために使用され得る。制御レンズはまた、着地エネルギーの変化を考慮して焦点位置を補正するように機能し得るので再集束レンズと呼ばれ得る。制御レンズアレイの使用は、対物レンズアレイがその最適な電界強度で作用することを可能にする。着地エネルギーを制御するために使用され得る電極構造及びポテンシャルの詳細が、欧州特許出願第２０１５８８０４．３号で開示され、この文献は参照により本明細書に組み込まれる。

【0042】

[0058] ビームレット経路において発生するいかなるオフアクシス収差も、コンデンサレンズ２３１で、又は少なくとも主としてコンデンサレンズ２３１で発生するので、電子の着地エネルギーは図４のシステムで制御され得る。図３に示すシステムの対物レンズ２３４は、アインツェルレンズである必要はない。これは、ビームがコリメートされるので、対物レンズでオフアクシス収差が発生しないからである。オフアクシス収差は、対物レンズ２３４におけるよりも、コンデンサレンズにおいてより良好に制御され得る。

【0043】

[0059] いくつかの実施形態では、荷電粒子評価ツールはサブビーム内の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をさらに含む。一実施形態では、収差補正器の少なくともサブセットの各々は、中間焦点のそれぞれ１つに位置決めされる又はそれに直接隣接する（例えば、中間像面内にある又はそれに隣接する）。サブビームは、中間面などの焦点面内に又はその近くに最小断面積を有する。これにより、他の場所（即ち中間平面のアップビーム又はダウンビーム側）で利用可能な収差補正器のためのより大きな空間（又は中間像面を有しない代替構成において利用可能だろうものよりも大きな空間）を提供する。

【0044】

[0060] 一実施形態では、中間焦点（又は中間像面若しくは焦点）内に位置決めされる又はそれに直接隣接する収差補正器は、源２０１が様々なビームの様々な位置にあるように見えるように補正するために偏向器を含む。補正器は、各サブビームと対応対物レンズとの間の良好なアライメントを妨げる源に由来するマクロ収差を補正するために使用され得る。状況によっては、補正器を可能な限りアップビーム側に位置することが望ましい。このようにして、小さな角度補正がサンプルでの大きな変位をもたらすことができ、その結果、より弱い補正器を使用できる。望ましく、補正器は、追加の収差の導入を最小限に抑えるように位置付けられる。加えて又は代わりに、一次ビームにおける他の不均一性が補正されてもよい。すなわち、一次ビームにおける収差の均一性が補正されてもよい。

【0045】

[0061] 収差補正器は適正なコラムアライメントを妨げる他の収差を補正し得る。このような収差はサブビームと補正器との間のミスアライメントにも到り得る。このため、収差補正器を集光レンズ２３１に又はその近くに追加的に又は代替的に位置決めする（例えば、各このような収差補正器が集光レンズ２３１の１つ又は複数と一体化される又はそれらに直接隣接する）ことが望ましいかもしれない。これは、集光レンズ２３１において又はその近くで収差は集光レンズ２３１がビームアパーチャと垂直方向に近い又はそれと一致するので対応サブビームのずれに未だ到らいないので望ましい。すなわち、補正器による、何らかの角度誤差の補正が、補正器がさらにダウンビーム側に位置する場合よりも、より小さい位置シフトを必要とすることになる。さらにダウンビーム側で、例えば中間焦点において、そのような収差を補正することが、サブビーム２１１、２１２、２１３と補正器との間の位置ずれにより影響を受ける場合がある。しかし、集光レンズ２３１において又はその近くに補正器を位置決めすることに伴う挑戦は、各サブビームがさらなるダウンビーム側の場所と比べてこの場所では比較的大きな断面積と比較的小さなピッチとを有することである。体積制限がある状況では、補正器アレイ又は追加の補正器アレイは、これら好ましい場所から離れて、例えばコンデンサレンズアレイと中間焦点位置との間に、位置する場合がある。

【0046】

[0062] 収差補正器は、そのビームレットマニピュレータの説明が参照により本明細書に援用される欧州特許出願公開第２７０２５９５Ａ１号に開示されるようなＣＭＯＳベースの個々のプログラム可能偏向器又は欧州特許出願公開第２７１５７６８Ａ２号に開示されるような多極偏向器のアレイであり得る。各ビームレットに対して、この設計の収差補正器があってもよい。すなわち個々のビームレット補正器があってもよい。個々のビームレット補正器は、マルチビーム全体にわたってアレイ状であってもよく、これは補正器アレイと呼ばれる場合がある。

【0047】

[0063] 一実施形態では、前述の実施形態で言及した対物レンズアレイは、アレイ状対物レンズである。アレイにおける各要素は、マルチビームにおける異なるビーム又はビーム群に作用するマイクロレンズである。静電アレイ対物レンズは少なくとも２つのプレートを有し、各プレートは複数の穴又はアパーチャを有する。プレートにおける各穴の位置は、他のプレートの対応する穴の位置に対応する。対応する穴は、使用時にマルチビームにおける同じビーム又はビーム群に作用する。アレイにおける各要素のためのレンズのタイプの好適な例が、二電極減速レンズである。各電極は、それ自体をレンズと見なすことができ、各電極は、電子光学要素と考えることができる。

【0048】

[0064] 対物レンズの底部電極は、マルチビームマニピュレータアレイに組み込まれたＣＭＯＳチップ検出器である。検出器アレイを対物レンズに組み込むことが、他の電子光学設計の２次カラムを置き換える。ＣＭＯＳチップは、望ましくは、サンプルに面するように向けられる（サンプルと電子光学システムの底部との間の距離が短い（例えば、１００μｍ）ため）。一実施形態では、２次電子信号を捕捉するための電荷ベースの検出器要素、例えば捕捉電極が設けられる。捕捉電極は、例えばＣＭＯＳデバイスの、金属層に形成され得る。捕捉電極は、対物レンズの底部層を形成し得る。捕捉電極は、ＣＭＯＳチップの底面を形成し得る。ＣＭＯＳチップは、ＣＭＯＳチップ検出器であり得る。ＣＭＯＳチップは、対物レンズアセンブリのサンプルに面する表面に組み込まれ得る。捕捉電極は、２次電子を検出するためのセンサユニットの例である。捕捉電極は、他の層内に形成され得る。ＣＭＯＳの電力及び制御信号が、シリコン貫通ビアによってＣＭＯＳに接続され得る。堅牢性のため、望ましくは、底部電極は２つの要素、すなわち、ＣＭＯＳチップと、穴を有する受動Ｓｉプレートとから構成される。プレートは、ＣＭＯＳを高電界から遮蔽する。

【0049】

[0065] 対物レンズの底部又はサンプルに面する表面面に関連付けられたセンサユニットが有益である。なぜなら、２次電子及び／又は後方散乱電子は、電子光学システムの電子光学要素に遭遇してそれにより操作される前に、検出され得るからである。そのようなサンプルから放出される電子を検出するのに要する時間は、低減され得ること、望ましくは最小限に抑えられ得ることが有益である。

【0050】

[0066] 検出効率を最大化するためには、（アパーチャを除く）対物レンズアレイのほぼすべてのエリアが電極により占められそして各電極がアレイピッチにほぼ等しい径を有するように電極表面をできる限り大きくすることが望ましい。一実施形態では、電極の外形は円形であるが、検出エリアを最大化するために正方形にされ得る。基板貫通穴の径も最小化され得る。電子ビームの典型的サイズは約５～１５マイクロメートルである。

【0051】

[0067] 一実施形態では、捕捉電極などの単一の電荷検出器要素が、各アパーチャを取り囲んでいる。別の実施形態では、複数の電極要素が各アパーチャの周囲に設けられている。電極要素は、センサ要素の例である。１つのアパーチャを取り囲む電極素子により捕捉された電子は単一信号へ合成され得る又は独立信号を生成するために使用され得る。電極素子は、半径方向に分割され得る（即ち複数の同心環を形成するように）、角度的に分割され得る（即ち複数の扇状部分を形成するように）、半径方向及び角度的の両方で分割され得る、又は他の任意の便利なやり方で分割され得る。

【0052】

[0068] しかし、より大きな電極表面はより大きな寄生容量に至るのでより狭い帯域幅に到る。このため、電極の外径を制限することが望ましいかもしれない。特に、より大きな電極が若干大きな検出効率を与えるだけでなく若干大きな容量も与える場合。円形（環状）電極は収集効率と寄生容量との間の良好な妥協点を提供し得る。

【0053】

[0069] 電極のより大きな外径はまたより大きなクロストーク（近隣穴の信号に対する感度）に至り得る。これは、特に、より大きな電極が若干大きな検出効率を与えるだけでなく著しく大きなクロストークも与える場合、電極外径をより小さくするための理由でもあり得る。

【0054】

[0070] 信号粒子、例えば、電極により電流として収集された後方散乱電子及び／又は２次電子は、増幅される。アンプの目的は、センサユニットによって受け取られた又は収集された電流の、従って、後方散乱電子及び／又は２次電子の数の、十分に感度の高い測定値が測定されることを可能にすることである。これは、電流測定値、又は抵抗体にわたる電位差により測定され得る。電極によって収集された後方散乱電子電流及び／又は２次電子電流を増幅するために、いくつかのタイプの増幅器設計、例えばトランスインピーダンス増幅器が使用され得る。

【0055】

[0071] マルチビーム対物レンズ４０１を概略断面図で示す例示的実施形態を図４に示す。サンプル２０８に面する側である、対物レンズ４０１の出力側に、検出器モジュール４０２が設けられている。検出器モジュール４０２は、電子検出デバイスの一例である。図５は、基板４０４を備える検出器モジュール４０２の底面図であり、基板上には複数の捕捉電極４０５が設けられ、捕捉電極の各々がビームアパーチャ４０６を取り囲んでいる。ビームアパーチャ４０６は、いかなる１次ビームも遮断しないように十分に大きい。捕捉電極４０５は、後方散乱電極又は２次電極を収容し、検出信号、この場合は電流、を発生させる、センサユニットの例と考えることができる。捕捉電極は、電荷検出器要素と考えることができる。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り形成され得る。図５に示される構成では、ビームアパーチャ４０６は矩形アレイで示される。ビームアパーチャ４０６はまた、異なるやり方で（例えば図６に描写するような最密六角形アレイで）配置され得る。

【0056】

[0072] 図７は断面での検出器モジュール４０２の一部をより大きい縮尺で描写する。捕捉電極４０５などの電荷検出器要素は、検出器モジュール４０２の最も底の面、すなわちサンプルに最も近い面を形成する。動作時、捕捉電極４０５のアレイは、サンプル２０８に面する。捕捉電極４０５とシリコン基板４０４の本体との間には論理層４０７が設けられる。論理層４０７は増幅器（例えばトランスインピーダンス増幅器）、アナログ／デジタル変換器及び読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。論理層４０７及び捕捉電極４０５はＣＭＯＳプロセスを使用することにより製造され得、捕捉電極４０５は最終金属化層を形成する。

【0057】

[0073] 配線層４０８は、基板４０４の裏側に設けられ、そしてシリコン貫通ビア４０９により論理層４０７へ接続される。シリコン貫通ビア４０９の数はビームアパーチャ４０６の数と同じである必要はない。具体的には、電極信号が論理層４０７内でデジタル化されれば、データバスを提供するために少数のシリコン貫通ビアだけが必要とされ得る。配線層４０８は制御線、データ線及び電力線を含み得る。ビームアパーチャ４０６にも関わらずすべての必要な接続のための十分な空間が存在するということに留意されたい。検出モジュール４０２はまた、バイポーラ製造技術又は他の製造技術を使用することにより製造され得る。プリント回路基板及び／又は他の半導体チップが検出器モジュール４０２の裏側に設けられ得る。

【0058】

[0074] 図４は、３電極対物レンズを表すが、関連付けられた電極を含めた必要な数の電極を有する任意の他の形態の対物レンズ、例えば２電極レンズ、も使用され得ることが理解されるであろう。

【0059】

[0075] 図８は、例示的な電子光学システムの別の設計の概略図である。電子光学システムは、源２０１と、複数の電子光学要素を備える電子光学デバイスとを備え得る。代わりに、電子光学デバイスは、源２０１を含む。）電子光学カラムは、図３に関連して示され説明される対物アレイアセンブリを備え得る。そのような対物アレイアセンブリは、制御レンズアレイ２５０、対物レンズアレイ２４１、及び検出器アレイを特徴とし得る。図８には示していないが、システムは、電子検出デバイス（例えば、図３に示す電子検出デバイス２４０）をさらに備えてもよい。

【0060】

[0076] 図８に示す現在の構成では、対物レンズアレイはまた、アッパビームリミッタ２５２、コリメータ要素アレイ２７１、走査偏向器アレイ２６０、及びビーム成形リミッタ２４２を特徴とし得る。（異なる構成では、これら特徴が共通のレンズアセンブリに配置されず、電子光学カラムがこれらフィーチャを含む点に留意されたい。）源２０１は、荷電粒子（例えば電子）のビームを供給する。サンプル２０８上に集束されるマルチビームは、源２０１により供給されるビームから導出される。サブビームは、例えば、ビーム制限アパーチャのアレイを画定するビームリミッタ、例えばアッパビームリミッタ２５２を使用して、ビームから導出され得る。

【0061】

[0077] アッパビームリミッタ２５２は、ビーム制限アパーチャのアレイを画定し、ビーム分離器又はサブビーム発生器として機能する。アッパビームリミッタ２５２は、複数のアパーチャを有するプレート（プレート状の本体であり得る）を備え得る。アッパビームリミッタ２５２は、源２０１により放出された荷電粒子のビームからサブビームを形成する。サブビームを形成することに寄与するビーム以外のビームの部分は、ダウンビーム側のサブビームに干渉しないように、アッパビームリミッタ２５２によって遮断され得る（例えば、吸収され得る）。アッパビームリミッタ２５２は、サブビーム画定アパーチャアレイと呼ばれ得る。

【0062】

[0078] コリメータ要素アレイ２７１は、アッパビームリミッタのダウンビーム側に設けられる。各コリメータ要素は、それぞれのサブビームをコリメートする。コリメータ要素アレイ２７１は、空間的にコンパクトに形成されてもよく、これは、ＭＥＭＳ処理により実現され得る。図３で例示されるいくつかの実施形態では、コリメータ要素アレイ２７１は、源２０１のダウンビーム側のビーム経路における最初の偏向又は集束電子光学アレイ要素である。別の構成では、コリメータは、部分的に又は完全に、マクロコリメータ（図示せず）の形態であってもよい。そのようなマクロコリメータは、アッパビームリミッタ２５２のアップビーム側にあり得る。従って、マクロコリメータは、マルチビームの生成の前に、源からのビームに作用する。マクロコリメータとして磁気レンズが使用され得る。

【0063】

[0079] コリメータ要素アレイのダウンビーム側に、制御レンズアレイ２５０などの１つ以上の追加電極がある。制御レンズアレイ２５０は、複数の制御レンズを備える。各制御レンズは、それぞれのポテンシャル源に接続された少なくとも２つの電極（例えば、３つの電極）を備える。制御レンズアレイ２５０などのいかなる追加電極も、それぞれのポテンシャル源に接続された２つ以上（例えば３つ）のプレート電極アレイを備えてもよい。制御レンズアレイ２５０は、対物レンズアレイ２４１に関連付けられる（例えば、２つのアレイは、互いの近くに配置される、及び／又は互いに機械的に接続される、及び／又はアレイユニットとして一緒に制御される）。制御レンズアレイ２５０は対物レンズアレイ２４１のアップビーム側に配置される。制御レンズはサブビームを事前集束する（例えば、サブビームが対物レンズアレイ２４１に到達することに先立って集束作用をサブビームへ適用する）。事前集束化により、サブビームの発散度を低減し得る又はサブビームの収束率を高め得る。

【0064】

[0080] 走査偏向器アレイ２６０は、複数の走査偏向器を備える。走査偏向器アレイ２６０は、ＭＥＭＳ製造技術を使用して形成されてもよい。各走査偏向器は、サンプル２０８上でそれぞれのサブビームを走査する。従って、走査偏向器アレイ２６０は、サブビームごとに走査偏向器を備えてもよい。各走査偏向器は、サブビームにおける光線を、一方向に（例えば、Ｘ軸などの単一軸に平行に）、又は二方向に（例えば、Ｘ軸及びＹ軸などの２つの非平行な軸に対して）偏向させてもよい。偏向は、サブビームを一方向又は二方向にサンプル２０８全体にわたって走査させるような偏向である。

【0065】

[0081] 一実施形態では、特に走査偏向器に関してその全体を参照により本明細書に援用する欧州特許第２４２５４４４号に記載される走査偏向器が走査偏向器アレイ２６０を実装するために使用され得る。走査偏向器アレイ２６０は対物レンズアレイ２４１と制御レンズアレイ２５０との間に位置決めされる。図示する実施形態では、走査偏向器アレイ２６０は、マクロ走査偏向器の代わりに設けられている。（例えば上述したようにＭＥＭＳ製造法を使用して形成される）走査偏向器アレイ２６０は、マクロ走査偏向器よりも空間的にコンパクトであり得る。

【0066】

[0082] 他の実施形態では、マクロ走査偏向器及び走査偏向器アレイ２６０の両方が設けられる。そのような構成では、サブビームをサンプル表面上で走査することは、マクロ走査偏向器及び走査偏向器アレイ２６０を、望ましくは同期させて、一緒に制御することにより実現できる。

【0067】

[0083] ビーム成形リミッタ上での移動がより小さいことにより、各制御レンズの使用される部分がより小さくなる。従って、制御レンズによる収差への寄与はより小さい。制御レンズによる収差への寄与を最小化するため又は少なくとも低減させるため、制御レンズの少なくとも１つの電極からダウンビーム側のビームを成形するために、ビーム成形リミッタが使用される。これは、図３に関連して示され説明されるような、異なるタイプの荷電粒子デバイス４１、すなわち、ビーム経路内の第１の操作アレイの一部であるか又はそれに関連付けられ、一般に源からの単一ビームからマルチビームを生成する、ビーム成形リミッタがアパーチャアレイとしてのみ設けられるような荷電粒子デバイス４１、とは異なる。

【0068】

[0084] 図８の実施形態では、マクロコリメータの代わりにコリメータ要素アレイ２７１が設けられている。図示していないが、図８の実施形態では、マクロコリメータを使用して、マクロコリメータ及び走査偏向器アレイ２６０を有する実施形態を提供することが可能である。別の変形形態が、マクロコリメータ及びマクロ走査偏向器を有し得る。マクロ走査偏向器及びコリメータ要素アレイを有する、図８の実施形態の変形形態を有することも可能である。各コリメータ要素は、それぞれのサブビームをコリメートする。（例えばＭＥＭＳ製造法を使用して形成される）コリメータ要素アレイ２７１は、マクロコリメータよりも空間的にコンパクトであり得る。従って、コリメータ要素アレイ２７１及び走査偏向器アレイ２６０を一緒に設けることにより、空間を節約することができる。そのような実施形態では、マクロコンデンサレンズ又はコンデンサレンズアレイがない場合がある。従って、このシナリオでは、制御レンズは、着地エネルギーの変化に対して、ビーム開角及び拡大率を最適化する可能性を提供する。

【0069】

[0085] 上述したように、複数のビームを発生させるために、電子光学カラムにおける複数の電子光学コンポーネント（例えば、マルチビームＳＥＭ又はマルチビームリソグラフィ機械）が典型的には必要である。電子光学コンポーネントは、電子光学アパーチャ、レンズ、偏向器を形成し、ビームの他の操作を実行する。これら電子光学コンポーネントは、ＭＥＭＳ要素を含んでもよく、全てのビームがターゲット（例えばサンプル又は検出器）上に着地することを可能にするように、正確に位置合わせされる必要がある。互いに隣接しているＭＥＭＳ要素は、相互に積み重ねることができ、位置合わせすることが比較的容易である。

【0070】

[0086] 間隔を空ける必要があるＭＥＭＳ要素は、ある許容度でカラム状に機械的に位置合わせされてもよく、例えば、要素は、１０μｍ及び／又は１ｍｒａｄのオーダーの許容度で機械的に位置合わせされる必要がある。動作のために、例えばビーム源に対する位置合わせのための、例えば１０～２０ｎｍの、より微細な電子光学許容度が必要である。最終的な位置合わせにおいて、より厳しい許容度を実現することが、例えば、本明細書で前述したような偏向器などの電子光学補正器を用いて電子光学的に行われる。

【0071】

[0087] 位置合わせのための補正は、ストリップ補正器などのマルチ電子ビーム構成を含む、サブビーム群に関するマルチ電子ビーム構成の全体にわたってもよく、又は、各サブビームに特有であって、例えばサブビームごとに変動し得る、例えば個々のビーム補正器を使用する位置合わせのためであってもよい。具体的には、ストリップ補正器は、２０２１年４月４日に出願された国際公開第２０２１２０４７３４Ａ１号、及び２０２１年４月４日に出願された国際公開第２０２１２０４７３３Ａ１号の説明に従って構成することができ、これら文書は、特に、補正器の開示に関して、参照により本明細書に組み込まれる。個々のビーム補正器は、２０１２年５月３０日に出願された米国特許出願公開第２０１２０３０５７９８Ａ１号、及び２０１２年４月２７日に出願された米国特許出願公開第２０１２０２７３６９０Ａ１号に従って構成することができ、これら文献は、特に、それぞれのサブビームの経路を制御するために各々が制御可能である多重極電極のアレイの開示に関して、参照により本明細書に組み込まれる。例えば最終的な位置合わせのために、要素を正しく位置合わせするプロセスは、カラム位置合わせと呼ばれる。カラム位置合わせは、サンプルの平面内のマルチ電子ビームにおけるサブビームの位置、すなわち、例えばＸ及びＹのデカルト座標で表現された、サンプル平面内でのそれらの相対変位、を考慮する。

【0072】

[0088] カラム位置合わせの既知のプロセスは、例えばサンプルステージ上のサンプル位置に置かれた検出器をターゲットとして使用している。望ましくは、カラム位置合わせ手順のために要する時間を最小化するために、検出器は全てのビームを同時に検出することが可能である。既知の検出器は、ターゲット場所に位置することができる可動ステージ上（例えば、サンプルステージ上）に保持された検出器プレートを必要とする。検出器プレートは、マルチ電子ビームにおけるサブビームのアレイに対応し得るパターンを有するパターン形成された表面を有する。パターン形成された表面は、サンプル表面の平面である。位置合わせは、事実上はサブビームの平面内におけるものであり、デカルト座標で表現され、Ｘ軸及びＹ軸での位置合わせである。パターン形成された表面のダウンビーム側にはシンチレータがあり、このシンチレータは、電子ビームが衝突すると閃光放射を放つ。カメラなどのフォトニック検出器、例えばＣＣＤデバイスが、各ビームによって生成された光のパラメータ、例えばその強度、を検出するように、シンチレータのダウンビーム側に位置していてもよい。５０～１００マイクロメートルのオーダーしか離れていない場合がある、例えばシンチレータで生成された異なるビームを分解するには、検出器プレートとカメラとの間の位置合わせは挑戦的である。図１３で後述する検出器ユニット３３３は、そのようなセンサの例である。具体的には、検出器は、２００６年９月１４日に出願された米国特許出願公開第２００７００５７２０４Ａ１号の説明に従って構成されてもよく、この文書は、特にシンチレータを使用する電子検出の開示に関して、参照により本明細書に組み込まれる。そのような検出器ユニット３３３は、多くの場合、ビーム又はビームレットの焦点平面内に置かれる。そのような検出器ユニットは、多くの場合、２次元パターンの形をとり得る遮断要素を備える。そのような遮断要素は、ビーム又はビームレットの焦点平面にある。

【0073】

[0089] カラム位置合わせのための電子光学カラムの要素（特に、コンデンサレンズアレイ及び対物レンズアレイなどのアパーチャのアレイであって、ＭＥＭＳ要素であり得る）の相対的位置合わせは、検出器アレイなどの荷電粒子検出器を使用して達成することができ、荷電粒子検出器は、電子光学カラムにおける固定位置にて多数のビームを同時に検出できる。検出器は、電子光学カラムの底部の方に、望ましくは電子光学カラムの底部に位置し得る。具体的には、検出器は、２０２０年１２月２３日に出願された国際公開第２０２１１４００３５Ａ１号の説明に従って構成されてもよく、この文書は、特に対物レンズアレイに関連付けられた検出器アレイの開示に関して、参照により本明細書に組み込まれる。検出器が、カラムにおいてさらにアップビーム側に位置する他の構成が、例えば、対物レンズアレイの１つ以上の電極に関連付けられた、又は対物レンズアレイに関連付けられた、又はさらには対物レンズアレイの上方にある、他の構成が知られている。検出器は、望ましくはサンプル表面の平面に近く、それにより、検出器は、例えば評価中に、サンプルからの検出信号に関して、十分な数の２次電子を受け取ることができる。検出器の位置は、例えばステージにおけるセンサのシンチレータ及びフォトニック検出器よりも、サンプル表面により近接していてもよい。

【0074】

[0090] 検出器は、点検中に信号粒子を検出するために使用される検出器と同じであってもよい。荷電粒子検出器は、望ましくは、１次電子がサンプル上に入射するときに生成される信号粒子を検出するために荷電粒子装置で使用される検出器モジュールである。従って、荷電粒子検出器は、２つの機能を有し得る。荷電粒子検出器は、（図９に示す荷電粒子デバイス４１で示すように）評価ツールが評価モードで作動するときにサンプルの特性を検出する機能を有する。荷電粒子検出器の別の機能が、評価ツールが較正モードで作動するときに位置合わせを評価するために荷電粒子を検出することである。較正モードは、ビームに関するものであり、２つの部分、すなわち、サブビームに関する情報をサブビームから得るために測定が実施されるモニタ又は測定部分と、調整部分とを含み得る。調整部分では、サブビームから得られた情報に応じて、１つ以上のコンポーネントが、又は少なくとも、１つ以上のコンポーネントの設定が調整され得る。較正モードでは、検出器が検出する荷電粒子は、（図９に示す荷電粒子デバイス４１にて示すような）較正された表面に向かって導かれた１次サブビームにより生成される信号粒子であり、この表面は、（マルチビーム構成と呼ばれ得る）複数のサブビームへの既知の応答を有する表面であることに留意されたい。異なる構成では、サンプル、又は基板支持体の別の表面、又は少なくともステージは、（図１０に示す荷電粒子デバイス４１にて示し）本明細書で後述するように、マルチビーム構成の１次サブビームをリダイレクトさせて、例えばミラー反射させて、アップビーム方向に戻すためのポテンシャルにセットされ得る。これら較正モードの詳細が、２０２１年１１月９日に出願された第ＰＣＴ／ＥＰ２０２１／０８１１３４号に記載されており、この開示が、少なくとも較正モードに関して、参照により本明細書に組み込まれる。

【0075】

[0091] カラム位置合わせに依存する荷電粒子の流れを荷電粒子検出器に供給するために、様々な手法が使用され得る。望ましくは、較正モードにおいて受け取った、各検出器要素への電子の電流（例えば、図１０を参照して示され説明されるような、戻ってくる１次サブビームにおける）は、サンプル位置におけるそれぞれのサブビームの電流に比例する（又は少なくとも単調な関係を有する）。位置ずれの場合、例えば、サブビームの一部が電子光学カラムの要素と交差し、散乱又は吸収されるため、サブビーム電流は減少することになる。従って、関連付けられ検出器からの電流信号が最大である場合に、ビームレットの最適な位置合わせが達成される。位置ずれを検出した時点で、検出器信号を使用して、上述したような補正器などの関連する荷電粒子コンポーネントを制御して、それぞれのサブビームの検出器信号を増加させ、望ましくは検出器信号を最大化させる。

【0076】

[0092] 本発明は、様々な異なるアーキテクチャの評価及びリソグラフィ装置などの、マルチ電子ビーム構成を特徴とするツールに適用でき、このツールは、本明細書に示すもの、及びそれ以外のものも含む。図９及び図１０に示す例示的な評価装置４０は、アパーチャプレート１１１（又はビーム制限アパーチャアレイ）に向かって荷電粒子を放出する荷電粒子源２０１を有し、アパーチャプレートは、図３を参照して示され説明されるものに非常によく似て、（例えば、分割すること、分離すること、又は分けることにより）荷電粒子から複数のサブビームを生成する。しかしながら、同じ原理が、この構成を図８に示され図８を参照して説明される荷電粒子デバイス４１に適用する際に当てはまり得る。従って、アパーチャプレートは、サブビーム発生器として機能する。コンデンサレンズ２３１は、それぞれのサブビームを中間焦点に導く。（マクロスコピック偏向器又は偏向器アレイであり得る）偏向器２３５は、サブビームの伝搬の方向を調整する。対物レンズアレイ２３４は、それぞれのサブビームをサンプル２０８に向かって集束させる。電子検出デバイス２４０又は検出器モジュールが、戻ってくる電子、例えばサンプルにより放出された２次電子を検出する。

【0077】

[0093] 本発明の実施形態では、図１０に示すように、１次荷電粒子ビームを反射させて荷電粒子検出器に向けて戻すために、荷電粒子ミラー、例えば電子ビームのための電子ミラーが使用される。荷電粒子ミラーは、荷電粒子検出器のダウンビーム側のオブジェクト６００と、電子光学カラムの最後の電子光学要素とを配置することにより構築できる。オブジェクト６００は、サンプル、サンプルホルダ、又はサンプルホルダにより保持される別のオブジェクトであってもよい。オブジェクト６００は、ポテンシャル源６０１を使用して、荷電粒子源２０１のカソードに対して所定の負の電位差となるように設定される。荷電粒子ビームが電子の代わりに正に荷電した粒子を含む場合、正電位が使用されるであろう。所定の電位差は、－１～－１００Ｖのオーダー、例えば－５０Ｖであり得る。望ましくは、所定の電位差は、ビームエネルギー内での広がり及びビームエネルギー間での広がりよりも大きい。オブジェクトとカソードとの間の電位差は、各ビームの方向を逆転させて荷電粒子検出器に向ける。電位差の大きさが大きいほど、荷電粒子の軌跡を逆転させるのに必要な距離は短くなる。検出歩留まりを最適化するため、対物レンズアレイは特定の電圧に設定され得る。

【0078】

[0094] 図１１Ａに示すように、（好ましくは、使用時に試料に面する、さらにはサンプルに近接する）検出器アレイ又は検出器モジュールの表面は、検出器要素のアレイ（又は検出器のアレイ）を）特徴とする。各検出器要素は、アパーチャに関連付けられている。各検出器要素は、検出器モジュールの基板の割り当てられた表面積に関連付けられている。基板は、例えばＣＭＯＳ構造を有することで、層状であるため、基板内の各層が、それぞれの検出器要素を基準にして、望ましくは検出器要素に近接して位置する。市販のＣＭＯＳ構造は、通常の範囲の層、例えば、３～１０層、通常は約５層を有する。（例えば、説明を容易にするため、２つの機能層が提供される場合があり、これは回路層と称される場合がある。配線層及び論理層のこれら２つの層は、必要とされる数の層を表す場合があり、各層はそれぞれ配線又は論理に制限されない。）層の数は商業的な利用可能性により制限され、いかなる数の層も実現可能である。

【0079】

[0095] 理想的には、配線層及び／又は論理層であり得る、基板の回路層は、各検出器要素（又は検出器）に割り当てられた部分を有する。異なる層の割り当てられた部分は、セル５５０と呼ばれる場合がある。完全マルチビーム構成のための、基板における部分の構成は、セルアレイ５５２と呼ばれる場合がある。セル５５０は、各検出器要素に割り当てられた表面エリアと同じ形状であってもよく、例えば、六角形、又は敷き詰めることができて矩形形状のように全ての形状及び／又は面積が同様であり得る任意の合理的な形状であってもよい。矩形形状又は直線形状を有することは、プレイスアンドルート（placing and routing）設計によって、より容易に使用できる。そのような設計は、一般に、六角形アーキテクチャにおけるような鋭角又は鈍角を必要とするアーキテクチャよりも、チップを矩形タイプのアーキテクチャを用いて直交方向に画定するのに適したソフトウェアによって実装される。図１１Ａでは、セル５５０は六角形として示され、セルアレイ５５２は個々のセルを備える六角形として示される。しかしながら、理想的には、各々が検出器要素に対して同様に配置される。配線ルート５５４が、各セル５５０に接続してもよい。配線ルート５５４は、セルアレイ５５２の他のセルの間をルーティングされてもよい。

【0080】

[0096] セル５５０の回路層は、それぞれのセルの検出器要素に接続される。回路層は、増幅及び／デジタル化機能を有する回路を備え、例えば、それは増幅回路を備えてもよい。セル５５０は、図１１Ｂに示すように、トランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ）５５６及びアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）５５８を備えてもよい。この図は、捕捉電極などの関連付けられた検出器要素、及びトランスインピーダンス増幅器５５６に接続されたフィードバックレジスタ５６２、及びアナログ／デジタル変換器５５８を有する、セル５５０を概略的に示す。アナログ／デジタル変換器５５８からのデジタル信号ライン５５９は、セル５５０を離れる。検出器要素は、検出器要素５６０として示され、フィードバックレジスタは、トランスインピーダンス増幅器５５６に関連付けられるのではなく、ディスク５６２としての検出器エリアに関連付けられて示されることに留意されたい。この概略図は、検出器要素及びフィードバックレジスタの各々を、それらの相対サイズを示すためのエリアとして示すためのものである。

【0081】

[0097] 回路ワイヤ５７０は、セル５５０内のトランスインピーダンス増幅器を、関連付けられたアナログ／デジタル変換器５５８に接続する。回路ワイヤ５７０は、アナログ信号を送信する。デジタル信号と異なり、アナログ信号を送信するデータ経路は、干渉の影響を受けやすい。信号干渉は、他の回路ワイヤとのクロストーク、並びにマルチビームのサブビームによって生成されるような外部電界及び対物レンズアレイ２４１などの近くの荷電粒子光学コンポーネントからの電界に由来するものであり得る。

【0082】

[0098] 回路ワイヤ５７０は、図１１Ａに示すように、配線ルート５５４を通してルーティングされる。配線ルート５５４は、セル及びその層のエリアが、セル上に存在する増幅回路のために使用されるようにルーティングされる。従って、配線ルート５５４は、配線ルートが存在する回路層の一部、すなわち隣接するセル５５０間（例えば、少なくとも隣接するセル５５０のビームアパーチャ５０４、４０６の周囲、セルの周辺に向いた隣接セル５５０を通して、若しくは隣接するセル５５０に割り当てられた層内の回路間、又は記載された構成間の任意の構成）のみを使用する。このルーティングは、増幅回路と、配線ルート５５４のアーキテクチャとの構造的干渉を回避する。回路ワイヤは、外向き方向、例えば半径方向外向き方向に、セルアレイ内の配線ルートに沿ってルーティングされる。セルアレイ５５２の外周に近接するにつれて、外周から離れた配線ルート５５４の部分よりも多くの回路ワイヤ５７０が存在する場合がある。配線ルートは、複数の回路ワイヤ５７０を有する場合があり、これは、上述するように、アレイのセル間に存在する。従って、配線ルート５５４の一部は、２つ以上の回路ワイヤ５７０を有し得る。しかしながら、回路ワイヤを互いに接近させて配置することにより、回路ワイヤ間のクロストーク、及び回路ワイヤ５７０によって送信されるアナログ信号の干渉のリスクが生じる。

【0083】

[0099] クロストーク及び信号干渉のリスクは、配線ルート内で回路ワイヤ５７０を互いに遮蔽することにより、少なくとも低減させること又はさらには防止することができる。図１２は、配線ルート５５４の例示的構成の断面を示す。配線ルート５５４内には、配線ルート５５４と同じ方向に延びるように示される１つ以上の回路ワイヤ４７０と、シールド構成とがある。回路ワイヤは、同じ層内に示される。回路ワイヤ５７０の上方に上側シールド層５７２があり、回路ワイヤ５７０の下方に下側シールド層５７４（又は、よりダウンビーム側のシールド層５７４）がある。シールド構成の上側シールド層及び下側シールド層は、回路ワイヤ５７０を、配線ルート５５４の上方及び下方にあって配線ルート５５４の外部にある電界から遮蔽する。シールド構成は、回路ワイヤ５７０と同じ層内にシールド要素を有する。シールド要素は、回路ワイヤ５７０を備える層の外側エッジにある外側要素５７６であってもよい。外側要素５７６は、回路ワイヤ５７０を配線ルート５５４の外部の電界から遮蔽する。シールド要素は、隣接する回路ワイヤ間の層内に存在する中間シールド要素５７８を含んでもよい。従って、中間シールド要素５７８は、回路ワイヤ５７０間のクロストークを、防止するとは言わないまでも、少なくとも抑制することができる。動作時、シールド層５７２、５７４及びシールド要素５７６、５７８に対して共通電位が印加される。電位は、基準電位、例えば接地電位であってもよい。

【0084】

[0100] 上で論じたように、荷電粒子装置における荷電粒子光学コンポーネント（例えば電子光学コンポーネントなど）を使用して、複数のビームレットを形成し操作する。電子光学コンポーネントは、ビームレットの電子光学アパーチャ、レンズ、偏向器、及び他の操作部を含み得る。これら電子光学要素は、ビームレットの全てをターゲット（例えば、サンプル）に導くことが可能となるように、正確に位置合わせされる必要がある。これら電子光学コンポーネントは、典型的には、荷電粒子装置において、電子光学コンポーネント、例えば、偏向器及び／又はレンズの設定を変えることによる電子光学的な位置合わせと組み合わせて、機械的に位置合わせされる。

【0085】

[0101] 既存の技術は、各ビームレットに応じてサンプルにより放出されたいかなる信号粒子も、対応する検出信号として検出器アレイにより同時に検出されるように、ビームレットの全てがアパーチャアレイにおけるアパーチャを通過してターゲットに衝撃を与えることを必要とする。しかしながら、荷電粒子デバイスが所望の位置合わせを達成しない場合、ビームレットはターゲットに同時に衝撃を与えることがない。すなわち、荷電粒子デバイス内での位置合わせ、例えば、異なる荷電粒子コンポーネント間の及び１つ以上の荷電粒子コンポーネント間の位置合わせと、マルチビーム構成のサブビームの経路とが、荷電粒子デバイスの適切な動作のための所定の仕様を満たすべきである。適切な動作は、指定された荷電粒子コンポーネント間の相対的位置合わせ、及び１つ以上の荷電粒子コンポーネントに対する相対的位置合わせ、並びにサブビームの経路が所定の範囲内にあること、を必要とし得る。

【0086】

[0102] 図１３は、荷電粒子光学コンポーネントが位置合わせされていない（すなわち、非整列の）荷電粒子装置を示す。図１３に示す荷電粒子装置は、源２０１及びアパーチャプレート１１１を備え、１次ビームを複数のビームレット２１１、２１２に変換するように構成され、これは、集合的にマルチビーム構成と呼ばれる場合がある。図１３に示すように、源ビームは、マルチビームレット構成の複数のビームレットに分割される前に、マクロコリメータ２２９によりコリメートされる。マクロコリメータ２２９は、静電コリメータレンズとして示されているが、磁気によるものであってもよく、磁気コリメータの特徴を有してもよく、これは、コリメータアレイ２７１の代わりに、図８を参照して示され説明される構成で使用されてもよい。図示するように、アパーチャアレイ１１２を通過するビームレット２１２がサンプル２０８に接触する一方で、別のビームレット２１１が、例えば偏向器により及び／又は荷電粒子コンポーネント２３２における擾乱により、アパーチャアレイ１１２を形成するプレートに向かって導かれる。他のビームレット２１２は、プレートにおけるアパーチャを通過することによってプレートを通過するわけではない。ビームレット２１２は、アパーチャアレイ１１２のプレート上でビームレット２１２の衝突を引き起こす偏向器の作用により、ターゲット（例えばサンプル２０９）に到達することが妨げられる。荷電粒子コンポーネント２３２における擾乱により生じる偏向が、アパーチャアレイ１１２上でのビーム２１１、２１２の望ましくない位置ずれをもたらす。（注釈：荷電粒子コンポーネント２３２は、コンデンサレンズアレイなどのレンズアレイの形の一連のプレートを備えて、ビームレットが２つのアパーチャアレイ１１１、１１２の間に中間焦点を有するようにさせ得る。加えて又は代替として、荷電粒子コンポーネント２３２は、偏向器アレイを備えてもよい。ディフェクタアレイ（defector array）は個々に制御可能な検出器を備えてもよく、検出器の各々がビームレット２１１、２１２に割り当てられてもよい。そのような偏向器アレイの存在を使用して、アパーチャアレイ１１２上でのビームレット２１１、２１２の位置合わせを最適化することができる）。

【0087】

[0103] 一部のビームレットがターゲットに到達することに失敗した結果として、検出器の検出された信号が弱い場合がある。そのような弱い信号は、位置ずれを表す場合がある。しかしながら、弱い信号は、所望の位置合わせを達成するために、設定に対して１つ以上の補正（又は変更）を実施するかどうかを判定するには、不十分な情報を有する場合がある。所望の位置合わせが得られるまで、様々な電子光学コンポーネントの設定（又は設定値）の異なる組合せを適用することが多くの場合に有益である。例えば、図１３の装置では、所望の位置合わせを達成するために、偏向器２３５、２３２の設定（又は設定値）が変更され得る。（コリメート機能において、荷電粒子コンポーネント２３２の偏向器は、位置合わせを最適化するために制御可能であり得るマクロコリメータ２２９により達成されるコリメーションに関して、微細な補正を適用し得ることに留意されたい）。多くの場合、所望の位置合わせのための、様々な電子光学コンポーネントの設定は、実験及び試行錯誤によって決定される。異なる電子光学コンポーネントの設定を、試行錯誤を使用して決定することは、多くの時間を要するプロセスであり得る。各コンポーネントはそれ自身の設定を有する場合があり、１つ以上コンポーネントの設定は、少なくとも、別の電子光学コンポーネントの設定に依存する場合がある。複数の電子光学コンポーネントを有する電子光デバイス４１に対して、存在し得る設定値の多くの異なる組合せがある。複数の異なる電子光学コンポーネントに対して異なる設定の組合せにわたって動作させることは、多くの時間を要する可能性があり、場合によっては電子光学装置の利用可能性を減らす。

【0088】

[0104] 本開示は、荷電粒子装置の電子光学コンポーネントの位置合わせを決定するのに要する時間を減らすことを目指す方法に関する。方法は、例えば、ビームレットの相対位置、形状及びサイズのうちの少なくとも１つに対応する値を含む、パラメータセット（又は複数のパラメータセット）が決定されることを可能にし得る。これらパラメータセットは、例えば荷電粒子デバイス４１内の電子光学コンポーネントの設定など、荷電粒子装置の設定の１つ以上の値の更新を通知するために使用され得る。このようにして、必要な試行錯誤が少なくなることに起因して、所望の位置合わせが低減された時間で実現され得る。一構成では、荷電粒子光デバイス４１の１つ以上の設定は自動的に最適化される。

【0089】

[0105] 方法は、図８～図１０、図１３及び図１４に示すように、荷電粒子装置に適用可能である。例えば図１４に示す荷電粒子装置５００は、アパーチャアレイ１１２及び検出器２４０、３３３を備える。プレートであってもよいアパーチャアレイ１１２は、ビームレット２１５の経路が通過する複数のアパーチャを画定する。アパーチャアレイは、荷電粒子デバイス４１に含まれてもよい。（ビームレット２１５は、マルチビーム構成の一部と称される同じビームレット２１１、２１２を含み、これは参照を容易にするため参照２１５を付している）。検出器２４０、３３３は、アパーチャアレイ１１２における対応するアパーチャを通過する複数のビームレット２１５に対応する荷電粒子を検出するように構成される。検出器は、ビームレット２１５の経路に沿ってアパーチャアレイ１１２に対してダウンビーム側に位置する。（検出器が本明細書において後述される予想される形）。検出器２４０は、荷電粒子デバイス４１に含まれ得る。加えて又は代わりに、検出器３３３は、ステージに含まれる、及び／又はサンプル２０８と同一平面上にある。荷電粒子デバイス４１などの荷電粒子装置５００は、複数のビームレット２１５に作用可能な電子光学コンポーネントをさらに備える。電子光学コンポーネントは、アパーチャアレイ１１２のアップビーム側に配置されたコンポーネント、例えば偏向器２３５を備える。電子光学コンポーネントは、アパーチャアレイ１１２を含み得る。

【0090】

[0106] この方法は、ビームレットが走査されるアパーチャアレイ１１２のダウンビーム側に配置された電子光学コンポーネントの位置合わせを決定するには好適ではない。これは、位置合わせが、アパーチャアレイ１１２上でビームレットを走査することによって収集された情報に基づいて、アパーチャアレイ１１２に対して実行されるからである。アパーチャアレイ１１２において、アパーチャアレイ１１２のアップビーム側の荷電粒子光学コンポーネントが、マルチビーム構成のビームレットに作用している。ビームレットの特徴は、荷電粒子光学要素のアップビーム側の情報に関する。しかしながら、ビームレットは、アパーチャアレイ１１２のダウンビーム側の荷電粒子光学コンポーネントとはまだ相互作用していない。従って、ビームレットの特徴は、そのようなダウンビーム側の荷電粒子光学コンポーネントに関する情報に関連していない。

【0091】

[0107] 各ビームレット２１５が、アパーチャアレイ１１２の平面内のアパーチャアレイ１１２のそれぞれの部分上で走査される。アパーチャは、アパーチャアレイのそれぞれの部分の各々において画定される。その結果、各ビームレット２１５の荷電粒子は、走査中に対応するアパーチャを通過し得る。アパーチャアレイのそれぞれの部分の各々において、２つ以上のアパーチャが任意選択で画定される。

【0092】

[0108] 例えば図１４に示す荷電粒子装置５００は、アパーチャアレイのアップビーム側に配置された偏向器２３５を含む。偏向器２３５は、ビームレットを操作してアパーチャアレイ１１２のそれぞれの部分上で走査するために使用され得る。

【0093】

[0109] 図１５は、複数のアパーチャ１１３が画定されるアパーチャアレイ１１２の平面Ｘ－Ｙの図を表す。ビームレット２１５は、アパーチャアレイの平面Ｘ－Ｙに沿って方向Ｄに走査される。ビームレット２１５は、ビームレット２１５がアパーチャ１１３全体にわたって走査されるように、アパーチャアレイ１１２のそれぞれの部分全体にわたって走査される。従って、ビームレット２１５は、走査中の特定の時間に、図示するようにアパーチャ１１３を通過し得る。走査中の他の時間では、ビームレットの一部又は全部が、アパーチャアレイ１１２によって部分的に又は完全に阻止され得る（又は遮断され得る）。そのような阻止されたビームレットは、アパーチャアレイ１１２を通過して、アパーチャアレイ１１２のダウンビーム側を通り、例えばアパーチャアレイ１１２のダウンビーム側の領域に至ることが、部分的に又は完全に失敗する。

【0094】

[0110] ビームレット２１５がアパーチャアレイ１１２の部分全体にわたって走査されている間に、対応するアパーチャを通過する各ビームレットに対応する何れかの荷電粒子が検出器により検出される。走査の時間間隔ごとの、各ビームレットに対応する荷電粒子の検出に基づいて、各ビームレットに対して検出ピクセル値が生成される。検出ピクセル値は、バイナリ（すなわち、閾値よりも少ない粒子又は多い粒子の検出を示す）であって、多値であってもよい。

【0095】

[0111] 走査及び検出は、望ましくは、複数のビームレットに対して同時に実行される。図１５に示すように、走査及び検出は、より望ましくは、アパーチャアレイを通して投影されたビームレットの全てに対して同時に実行される。代わりに、マルチビーム構成の各ビームレット又はビームレット群が、別々の時間に個々に走査及び検出され得る。しかしながら、本発明の実装形態は、全てのビームレットの同時走査及び検出よりも多くの時間が掛かる。

【0096】

[0112] 検出は、任意選択で、走査中の時間間隔ごとに対応するアパーチャを通過する各ビームレットに対応する何れかの荷電粒子を検出することを含む。換言すれば、検出は、走査中に別個の時点で実行され、その結果、各ビームレットに対応する荷電粒子のデータが、走査中の時間間隔ごとにだけ捕捉される。代わりに、検出は走査中に連続的に実行されてもよく、各時間間隔に対応する検出ピクセルは、引き続き、各ビームレットに対応する荷電粒子の検出に基づいてデータを離散化することにより生成され得る。

【0097】

[0113] 各検出ピクセルは、対応するビームレットと、走査中の時間間隔とに関連する情報、例えば検出ピクセル値を含む。具体的には、各検出ピクセルが、走査中の時間間隔ごとに、対応するアパーチャを通過する各ビームレットに対応する荷電粒子の強度の情報を含む。この情報は、検出ピクセルに含まれる情報を格納又は処理することにより収集される。この情報は、荷電粒子装置に対して遠隔で又はローカルで格納又は処理され得る。アパーチャアレイに対する電子光学コンポーネントのうちの１つ以上の位置合わせが、収集された情報に基づいて決定され得る。

【0098】

[0114] 荷電粒子の強度の情報は、荷電粒子の電流の情報と相関関係がある。従って、この情報は、異なるビームレット間での相対強度又は相対電流の比較を可能にできる。これは、走査中の異なる時間間隔での、単一ビームレットの相対強度又は相対電流の比較も可能にする。このようにして、全てのビームレットがアパーチャアレイにおけるアパーチャを所望の形態で、例えば同時に、通過するように、荷電粒子装置の光学コンポーネントが位置合わせされているかどうかを判定できる。

【0099】

[0115] 検出ピクセルは、望ましくは、各ビームレットについての画像、例えば図１６の画像７１０、を生成することにより処理される。画像は、対応するアパーチャが画定されている、アパーチャアレイの部分上での、ビームレットの走査に対応する検出された信号粒子の強度を表す。画像７１０では、画像の輝度のレベルは、検出された荷電粒子の強度を表し、より明るいピクセルがより大きな強度を示す。代わりに、合成画像において異なるレベルの強度を、異なる方法で、例えば高強度及び低強度に対して異なる色を使用することにより、表すことができる。

【0100】

[0116] 画像は、望ましくは、図１６に示すように、ビームレットに関する、各時間間隔での収集された情報を含む。具体的には、各検出ピクセルが、画像７１０のピクセルを形成する。従って、画像の各ピクセル（又は要素）が、走査中の異なる時間に生成された検出ピクセルに対応し得る。例えば、ピクセル７１１及び７１２は、アパーチャアレイのそれぞれの部分上でのビームレットの走査中の異なる時間間隔ごとの、このビームレットに対応する荷電粒子の強度の情報を提供する。各検出ピクセルに対応する相対強度は、各ピクセルの異なる輝度によって、図１６に示される。図１６では、ピクセル７１１は別のピクセル７１２よりも明るく、これは、このビームレットに対応して、ピクセル７１１に対応する時間間隔ごとに検出された荷電粒子の強度が、他のピクセル７１２に対応する走査の時間間隔ごと検出されたものよりも高いことを意味する。

【0101】

[0117] 図１７に示すような合成画像７００が生成され得る。合成画像７００は、アパーチャアレイ上での複数のビームレットの走査を表し、複数の画像に基づく。合成画像７００では、画像の輝度のレベルは、検出された荷電粒子の強度を表し、より明るいピクセルがより高い強度を示す。代わりに、合成画像において異なるレベルの強度を、異なる方法で、例えば高強度及び低強度に対して異なる色を使用することにより、表すことができる。より高い輝度のピクセルは、画像から抽出可能であり得る、ビームレットに関する情報を表す。より高い輝度のピクセルは、一緒に集合する傾向がある。より高い輝度のピクセルは、画像内でスポットを形成する。スポットは、対応するビームレットを表すと考えることができる。

【0102】

[0118] 合成画像７００は、複数のビームレットのうちの全てビームレットの情報を含む。合成画像７００は、複数のビームレットの各々に関連付けられた、各検出ピクセルの情報を含む。合成画像は、複数のビームレットに関する、各時間間隔での収集された情報を含む。所望ならば、例えば、格納空間及び／又は処理時間を節約するため、合成画像は、代わりに、複数のビームレットのサブセットだけの画像に基づいて生成されてもよい。加えて又は代わりに、合成画像は、合成画像に含まれる、ビームレットに関連付けられた全ての検出ピクセルの情報を含まないかも知れず、従って、合成画像には、いくつかの時間間隔に関する情報が含まれない。すなわち、合成画像は、マルチビーム構成のビームレットの画像の選択を含み得る。

【0103】

[0119] 合成画像７００は、複数の画像７１０、例えば画像７２０、７３０に基づく。合成画像７００は、アパーチャアレイ１１２のそれぞれのアパーチャ上でビームレット２１５を走査することにより生成される画像に対応し得る。合成画像７００で表される画像７１０、７２０、７３０の位置は、アパーチャアレイにおけるアパーチャの物理的位置に基づいて決定される。アパーチャは、画像７１０、７２０、７３０の各々に関連付けられたビームレットに対応する。例えば、合成画像において表される画像７１０、７２０、７３０の間の距離は、部分的には、アパーチャアレイ１１２における対応するアパーチャ間の距離に基づいて決定される。

【0104】

[0120] 合成画像は、異なるビームレットの様々なパラメータ、例えば、異なるビームレットに対応する相対位置、サイズ形状、及び強度、を比較するために使用され得る。異なるビームレットのパラメータは、合成画像内の対応するスポットのフィーチャ及び特徴として存在し得る。画像７１０、７２０、７３０を合成することは、アパーチャの測定された相対位置を使用して、画像を組み立てる。しかしながら、各画像において、より大きな輝度を有するピクセル、例えばスポットは、異なる位置を有する場合がある。従って、合成画像におけるスポットの類似のフィーチャ間の距離は、例えば、そのアパーチャアレイ１１２上のビームレットの位置合わせなどの、対応するビームレットの互いに対する情報を提供し得る。例えば図１７に示すように、画像７１０は、画像７２０よりも明るい。これは、少なくともアパーチャアレイ１１２におけるマルチビーム構成の他のビームレットに対する、画像７２０のスポットに対応するビームレットに関連付けられた何らかの位置ずれが存在することを示し得る。画像７３０のスポットは完全に暗く、これは低強度を示す。これは、例えばこのビームレットに対応するアパーチャアレイのアパーチャにおける遮断、又は、例えば、アパーチャアレイにおけるビームレット、若しくはアパーチャアレイのアップビーム側のビームレットに作用する荷電粒子光学要素におけるビームレット、に関連付けられた別の課題を示し得る。このような課題は、ビームレットと相互作用する、表面上での望ましくない帯電であり得る、又はビームレットの他の望ましくない偏向であり得る。真の原因は、本明細書でさらに後述するように、ビームレットに作用する、アップビーム側の荷電粒子光学コンポーネントに関連付けられた設定を変動させることにより決定できる。

【0105】

[0121] 検出ピクセルに含まれる情報は、少なくとも１つのビームレットのパラメータセットを決定するために使用され得る。パラメータセットは、少なくとも１つのパラメータ値を含む。

【0106】

[0122] パラメータセットは、アパーチャアレイの平面内でのビームレットの寸法に関連し得る。具体的には、パラメータセットは、１つ以上のビームレットの寸法を含み得る。例えば、パラメータセットは、ビームレットの形状を表す値、例えば、ビームレットがアパーチャアレイの平面内で円形であるか又は楕円形であるかを示す値、を含み得る。代わりに又は加えて、パラメータセットは、アパーチャアレイの平面内でのビームレットの幅を表す値及び／又は長さを表す値を含み得る。

【0107】

[0123] パラメータセットは、加えて又は代わりに、検出ピクセルの、望ましくは、ビームレットに対応するスポットを画定するピクセルの、情報の特徴を含み得る。例えば、パラメータセットは、望ましくは、画像上での、少なくとも画像における１つ以上のそれぞれのスポット上での、検出ピクセルの特性の変動、例えば検出ピクセルの強度の変動、を表す値を含み得る。例えば、パラメータセットは、画像における検出ピクセルの強度を表す値を、画像における位置の関数として含み得る。代わりに又は加えて、スポットは、画像において高い輝度を有する検出ピクセルに、例えば、強度閾値を超えるピクセル、又はある範囲内の同様の強度であるが、画像の他のピクセルよりも大きい強度を有するピクセルにフィッティングされる。強度閾値は比較的低く設定されてもよく、強度範囲は狭く設定されてもよい。スポットに対応するピクセルは均一な強度を有してもよく、従ってトップハット関数のプロファイルを有してもよい。そのようなトップハット関数では、スポットを表すピクセルは、実質的に均一な強度を有することができ、スポットの外側の画像のピクセルは、非常に低い強度を有し得る。異なるビーム位置及びそれらの相対位置は、各スポットの中心を考慮することにより決定され得る。これら異なる方法では、ビームレットが、予想通りに、走査の異なる時間に、アパーチャアレイの部分上でのビームレットの異なる位置に対応する、対応するアパーチャを通過しているかどうかを判定できる。その結果、パラメータセットに関する分析によって、いかなる位置ずれも特定できる。

【0108】

[0124] パラメータセットは、複数のビームレットに関連し得る。望ましく、パラメータセットは、荷電粒子装置におけるビームレットの全てに関連する。パラメータセットを決定することは、各々が単一のビームレットに関連する、複数の個々のビームパラメータセットを決定し、個々のビームパラメータセットからパラメータセットを生成することを含み得る。代わりに、パラメータセットは、複数のビームレットに関連する検出ピクセルを含む合成画像から決定され得る。

【0109】

[0125] 複数のビームレットに関連するパラメータセットは、アパーチャアレイの平面内における複数のビームレットの位置合わせパラメータセットを含み得る。位置合わせパラメータセットは、パラメータセットで表される、ビームレットの相対強度、位置、及び／又は形状を含み得る。例えば、位置合わせパラメータセットは、アパーチャアレイの平面内のビームレットのうちの２つ以上のビームレット間のビームピッチを含み得る。望ましくは、位置合わせパラメータセットに含まれるビームピッチは、アパーチャアレイの平面内の全てのビームレットを表す。

【0110】

[0126] 次いで、個々のビームレットのパラメータ及び／又は複数のビームレットのパラメータに基づいて、パラメータセットが分析されて、何らかの位置ずれがあるかどうかが判定され得る。（例えば、デカルト座標系での）位置ずれに関するパラメータセットのパラメータは、アパーチャアレイ１２の平面内での直交方向に対する位置、２つの方向のうちの何れかの方向へのビームレットの理想的な位置からの変位、オフセット、ピッチエラーなど）、のうちの１つを含み得る。

【0111】

[0127] 荷電粒子装置は、ビームレットが走査されるアパーチャアレイのアップビーム側に配置される電子光学コンポーネントの構成に対応する設定セットを有する。アパーチャアレイのアップビーム側に追加のアパーチャアレイを備える構成では、設定は、アパーチャアレイのアップビーム側及び追加のアパーチャアレイのダウンビーム側に配置された電子光学コンポーネントの構成に対応する。

【0112】

[0128] 設定セットの設定は、対応する電子光学コンポーネントによる１つ以上のビームレットの操作を変えるために変更される場合がある。設定セットのうちの少なくとも１つの設定が、パラメータセットに基づいて変更され得る。少なくとも１つの設定は、パラメータセットに基づいて自動的に変更され得る。代わりに、ユーザは、パラメータセットのユーザによる精査に基づいて、少なくとも１つの設定に変更を入力してもよい。

【0113】

[0129] 設定セットは、例えば、収差補正器の設定又はコリメータの設定を含み得る。コリメータは、レンズ又は偏向器を備えてもよく、これは任意選択でアレイ状に配置されている。設定セットは、例えば、複数のビームレットのうちの個々のビームレットの操作に関連付けられた設定を含んでもよい。換言すれば、設定は個々のビーム補正器に関連付けられてもよく、これは個々のビーム補正器のアレイに含まれてもよい。加えて又は代わりに、設定セットは、操作、複数のビームレットに関連付けられた設定を含んでもよい。例えば、設定は、メソレンズ又はメソ偏向器の設定に対応し得る。加えて又は代わりに、設定はアレイに関連付けられてもよく、設定セットは、複数のビームレットの全ての、操作に関連付けられた設定を含んでもよい。例えば、設定は、磁気的に又は静電的に作用し得るマクロレンズ又はマクロ偏向器の設定に対応してもよい。偏向器は、２０１４年９月４日に出願された米国特許出願公開第２０１５００６９２５９Ａ１号に記載されるようなものであってもよく、その開示は、少なくとも、マルチビーム構成のサブビーム群のための偏向器の開示に関する限り、参照により本明細書に組み込まれ、又は２０２１年１月２７日に出願された国際公開第２０２１１５６１２１Ａ１号に記載されるようなものであってもよく、その開示は、少なくとも、偏向器アレイとして機能するストリップ電極の開示に関する限り、参照により本明細書に組み込まれる。好適な補正器は、例えば、図３、図８、図１３及び図１４を参照して示され説明されるような、対物レンズアレイに関連付けられた補正器、例えば、対物レンズアレイ内の、及びさらには対物レンズアレイ内に組み込まれた補正器、並びに図３を参照して示され説明されるような、コンデンサレンズアレイ又は実施例の中に組み込まれた補正器；図３及び図１３に関連して示され説明されるようにビームレットの中間焦点２３３に位置し得る偏向器アレイ２３２、２３５の、例えば、直ぐアップビーム側又は直ぐダウンビーム側でコリメータアレイとして作用する偏向器アレイに関連付けられた補正器、又はこの偏向器アレイ２３２、２３５内に組み込まれた補正器、を含む。そのような補正器は、２０２１年４月４日に出願された国際公開第２０２１２０４７３４Ａ１号、及び２０２１年４月４日に出願された国際公開第２０２１２０４７３３Ａ１号で開示され、これら開示は、少なくとも補正器の開示に関する限り、参照により本明細書に組み込まれる。そのような補正器は、ビーム制限アパーチャアレイ１１１、２３１、２５２のアップビーム側に位置するマクロ補正器であってもよく、源２０１とビーム制限アパーチャアレイ１１１、２３１、２５２との間のいかなるマクロ荷電粒子光学コンポーネントと組み合わされてもよく、又はこれに組み込まれてもよい。そのような補正器は、２０２１年１２月１７日に出願された欧州特許出願第２１２１５７０３．６号における開示であり、この開示が、少なくとも、開示、マクロ補正器に関する限り、参照により本明細書に組み込まれる。

【0114】

[0130] ビーム制限アパーチャアレイ１１１などの追加のアパーチャアレイを有する図１３の構成のような一構成では、アパーチャアレイ１１２に対する追加のアパーチャアレイの位置は、例えば、パラメータセットの少なくとも１つのパラメータに基づいて、自動作動などの作動によって変更され得る。例えば、パラメータセットから、アパーチャアレイ１１２が追加のアパーチャアレイ１１１に対して位置合わせされていないと判定され得る。

【0115】

[0131] 走査は、走査経路に沿って各ビームレットを走査することを含む。走査経路は、アパーチャアレイの平面内において走査パターンを画定する。望ましくは、走査経路は、主走査方向及び副走査方向を有する。主走査方向は、副走査方向とは異なる。主走査及び副走査の方向は、実質的に相互に直交していてもよい。

【0116】

[0132] 図１８に示す実施例では、走査パターン８００は、ラスタ走査パターンである。主走査方向は、方向Ｘである。副走査方向Ｙは、主走査方向Ｘに対して直角をなす。図１８の方向Ｘ及びＹは、任意選択で図１５のＸ及びＹ方向に対応し、これはアパーチャアレイのＸ－Ｙ平面を示す。このようにして、アパーチャアレイのそれぞれの部分が効率的に走査される。主走査方向は、列に沿った方向と考えることができる。副走査方向は、隣接する列の間のステップであると考えることができる。図１８に示すように、主走査方向は、隣接する列の間で交互に入れ替わり得る。異なる構成では、主走査方向は、全ての列において同じであってもよい。

【0117】

[0133] 各ビームレットについて、走査経路は、アパーチャを含む、アパーチャアレイのそれぞれの部分をカバーするように構成される。各検出ピクセルは、走査経路上のビームレットの位置８０１に対応する。従って、各検出ピクセルは、ある位置における特定のビームレットに対応する荷電粒子の検出強度の情報を提供する。

【0118】

[0134] 複数のビームレットはビームピッチを有し、ビームピッチは、アパーチャアレイの平面における隣接するビームレットの対応する位置の間の距離である。各ビームレットがアパーチャアレイの対応する部分上で主走査方向に走査される距離は、ビームピッチの複数倍よりも小さい。具体的には、各ビームレットがアパーチャアレイの対応する部分上で主走査方向に走査される距離は、望ましくはビームピッチ以下である。このように、各ビームレットが、その他のビームレットにより走査される部分と重なり合わないアパーチャアレイのそれぞれの部分を走査するので、アパーチャは効率的に走査され得る。２つ以上のアパーチャを含むアパーチャアレイのそれぞれの部分に各ビームレットが割り当てられる変形形態では、その部分上で同じ走査経路が適用され得る。アパーチャアレイ１１２の同じアパーチャを複数のビームレットが走査するように、それぞれの部分は連続していてもよく又は重なり合っていてもよいことに留意されたい。

【0119】

[0135] いくつかの構成では、ビームピッチは、複数のビームレットに対して一定であってもよい。換言すれば、対応する位置、例えば、隣接するビームレットの中心など、隣接するビームレットの対応するフィーチャ間の距離（各ビームレットの画像に基づいて計算され得る）は、複数のビームレットのうちのいかなる２つの隣接するビームレットに対しても同じである。他の構成では、ビームピッチは、複数のビームレットに対して変動し得る。換言すれば、対応する位置間の距離、例えば、第１のビームレットと、第１のビームレットに隣接する第２のビームレットとの中心間の距離は、第２のビームレットと、第２のビームレットに隣接する第３のビームレットにおける対応する位置の間の距離よりも大きい。

【0120】

[0136] 検出器は、アパーチャアレイのダウンビーム側に配置された荷電粒子検出器アレイを備え得る。検出器は、マルチビーム構成のサブビーム、又はマルチビーム構成の反射された（又はミラー反射された）サブビーム、に応じて生成された信号粒子を検出するように構成された、電子検出デバイス２４０又は検出器モジュールであり得る。荷電粒子装置は、図９に示すように、サンプルにより放出される信号粒子を検出器で検出するような較正モードで構成され得る。荷電粒子装置は、図１０に示すように、電子ミラーで反射されて検出器に戻る１次荷電粒子を検出器にて検出するように構成され得る。このような検出器は、電荷検出器要素、ＰＩＮ検出器要素などの半導体ベースの検出器要素、及び／又はシンチレータなどの電子光子変換器要素を備えてもよい。電子光子変換器は、電子回路に接続されたフォン電気信号変換器に光子的に結合されてもよい。

【0121】

[0137] 検出器は、アパーチャアレイのダウンビーム側に配置されたコンポーネントを備えてもよい。例えば、検出器は、アパーチャアレイのダウンビーム側に配置された検出器プレートを備えてもよい。検出器プレートはシンチレータを備えてもよく、検出器はフォトニック検出器をさらに備えてもよく、フォトニック検出器はシンチレータのダウンビーム側に配置されてもよい。シンチレータにより発生する光は、電流に、従って荷電粒子の強度に比例する。従って、このタイプの検出器を使用して検出ピクセルを容易に得ることができる。

【0122】

[0138] 異なる構成では、検出器は、検出器ユニット３３３として、図１３及び図１４の装置のステージ２０９に組み込まれてもよく、又はステージ２０９により支持されてもよい。図３及び図９の何れかの構成では、このタイプの検出器は、電子検出デバイス２４０に加えて又はその代わりに、ステージに設けられてもよい。一構成では、検出器プレートは、望ましくは検出器ユニット３３３内に配置される。

【0123】

[0139] 一構成では、アパーチャアレイ１１２のダウンビーム側の、モニタ検出器などの検出器（例えば、マルチビーム構成の各サブビームのための検出器要素を有する検出器アレイの形態の）を使用して、合成画像の生成のために較正モードにおいて検出信号を生成させてもよい。そのようなモニタ検出器は、例えば、荷電粒子光学コンポーネントに関連付けられた、さらにはそれぞれの荷電粒子コンポーネントに組み込まれた、荷電粒子デバイス内でマルチビーム構成のサブビームをモニタするための専用の検出器である。そのようなモニタ検出器は、評価モードにおいて信号粒子を検出するために使用される検出器２４０とは別個であってもよい。好適なモニタリング検出器の詳細が、２０２１年１２月１７日に出願された欧州特許出願第２１２１５７００．２号、及び２０２１年１２月２０日に出願された同第２１２１６０６３．４号で開示され、これら両方が、少なくともモニタリング検出器の開示に関する限り、参照により本明細書に組み込まれる。

【0124】

[0140] 荷電粒子装置の電子光学コンポーネントは、ビームレットの経路に沿って、アパーチャアレイに対してビームレットの経路のアップビーム側に配置された、追加のアパーチャアレイを備えてもよい。複数のビームレットは、追加のアパーチャアレイ１１１を通してアパーチャアレイ１１２に向かって導かれる。追加のアパーチャアレイは、望ましくは、複数のビームレットを発生する又は成形するためのビーム制限アパーチャアレイを備える。図８～図１０、図１３及び図１４に示すように、追加のアパーチャアレイは、１次電子ビームを複数のビームレット２１１、２１２に変換するように構成されたアパーチャプレート１１１であってもよい。代わりに、追加のアパーチャアレイは、１次電子ビームを複数のビームレットに変換する電子光学コンポーネントのダウンビーム側に配置されてもよい。そのような追加のアパーチャアレイは、アパーチャアレイ１１２のアップビーム側で作用するいかなる電極であってもよい。そのような状況では、追加のアパーチャアレイのアップビーム側で複数のビームレットを生成するために、追加のアパーチャアレイのアップビーム側に生成ビーム制限アパーチャアレイがなければならない。そのような追加のアパーチャアレイは、荷電粒子光学コンポーネント２３２のレンズ電極、又はコンデンサレンズアレイ２３１であり得る。追加のアパーチャアレイは、補正器アレイ、レンズアレイ、又は任意の他のアパーチャアレイを備えてもよい。そのような補正器アレイは、マルチビーム構成の異なるビームレットに対して異なって作用し得る。例えば、補正器は、個々に制御可能なマルチポールのアレイであり得る。そのような補正器は、個々のビーム補正器と称され得る。一構成では、追加のアパーチャアレイは、例えば、マルチビーム構成の源ビーム又は全てのビームレットの何れかのための単一のアパーチャを有する、マクロ電子光学要素である。そのような構成状況では、複数のビームレットを生成するための生成ビーム制限アパーチャアレイは、マクロ電子光学要素のアップビーム側又はダウンビーム側の何れかにあるべきである。

【0125】

[0141] 偏向器は、望ましくは、ビームレットが走査されるアパーチャアレイ１１２のアップビーム側に配置される。偏向器は、望ましくは、追加のアパーチャアレイのダウンビーム側に配置される。偏向器は、望ましくは、ビームレットをアパーチャアレイ上で走査させて走査を実施させるために、ビームレットの各々を操作するように構成される。

【0126】

[0142] アパーチャアレイに対する追加のアパーチャアレイの位置合わせが、収集された情報に基づいて決定され得る。位置合わせは、偏向器２２９、２３２、２３５、２７１、２６０及び補正器などの、荷電粒子デバイスにおける荷電粒子光学要素、のうちの１つ以上に適用されるポテンシャルを制御することによって達成され得る。加えて又は代わりに、位置合わせは、１つ以上の荷電粒子光学コンポーネントを作動させて、荷電粒子光デバイス４１内でのその位置を調整することにより達成され得る。

【0127】

[0143] 荷電粒子装置４０は、任意選択で、ビームレットの経路内でアパーチャアレイからダウンビーム側に位置する更なるアパーチャアレイを備える。更なるアパーチャアレイは、ビーム制限アパーチャアレイであってはならない。望ましくは、ビームレットの経路は、更なるアパーチャアレイにおけるアパーチャを通過するものである。更なるアパーチャアレイは、マルチビーム構成のビームレットが走査されるアパーチャアレイ１１２のダウンビーム側のビームレットの経路を妨害又は遮断しない。

【0128】

[0144] 更なる偏向器が、更なるアパーチャアレイのアップビーム側、及びアパーチャアレイのダウンビーム側に設けられてもよい。更なる偏向器は、ビームレットを操作して、更なるアパーチャアレイ上で走査させるように構成されてもよい。従って、更なるアパーチャアレイのアップビーム側及びアパーチャアレイのダウンビーム側に配置された電子光学コンポーネントの位置合わせは、更なるアパーチャアレイに対して決定され得る。これは、上述したように、ビームレットが、例えば図１４のアパーチャアレイ上で走査されるのと同様に、ビームレットの各々を更なるアパーチャアレイ上で走査することにより達成され得る。

【0129】

[0145] 本方法は、コンピュータプログラムを使用して実装され得る。具体的には、コンピュータプログラムは、荷電粒子装置を制御するように構成された命令を含む。命令は、アパーチャアレイの対応するアパーチャが画定され、それにより各ビームレットの荷電粒子が対応するアパーチャを通過できるようになっている、アパーチャアレイの部分上で、アパーチャアレイの平面内で各ビームレットを走査するように、荷電粒子装置を制御するように構成される。命令は、走査中に、対応するアパーチャを通過する各ビームレットに対応する、何れかの荷電粒子を検出するように、荷電粒子装置を制御するように構成される。命令は、荷電粒子装置を制御して、走査の時間間隔ごとの、各ビームレットに対応する荷電粒子の検出に基づいて、各ビームレットに対して検出ピクセルを生成し、荷電粒子の強度など、検出ピクセルに含まれる情報を収集する、ように構成される。

【0130】

[0146] 命令は、例えば、図１６及び図１７を参照して示され説明されるような画像を生成するように構成され得る。命令は、情報を処理し、任意選択で画像に応じたユーザ入力に依存して、１つ以上の補正を計算し得る。計算は、パラメータセットのもう１つのパラメータに関連し得る。計算は、設定セットの１つ以上の設定に調整を提供し得る。命令は、例えばコントローラ５０、を制御して、荷電粒子デバイス４１の１つ以上の荷電粒子コンポーネントの１つ以上の設定を調整するように構成され得る。制御された１つ以上荷電粒子コンポーネントは、源２０１を備え得る。命令は、荷電粒子デバイス４１を制御して、サブビームとマルチビーム構成との相互の位置合わせ、荷電粒子デバイス４１の２つ以上の荷電粒子コンポーネント間の位置合わせ；荷電粒子コンポーネント、及びマルチビーム構成のサブビーム、のうちの少なくとも１つの位置合わせ；荷電粒子マルチビーム構成のサブビームのうちの１つ以上のサブビームの調整に対応する設定を適用することによる、コンポーネントのうちの少なくとも１つのコンポーネントの電子光学性能、のうちの少なくとも１つを最適化するように構成され得る。

【0131】

[0147] 画像は、グラフ表示であってもよい。グラフ画像は、例えば図２、図３、図８及び図１３の何れかを参照して説明され、例えばこれらに示されるように、荷電粒子装置におけるビーム格子の複数のビームに作用可能な電子光学コンポーネントの位置合わせを決定するために使用され得る。そのような荷電粒子装置は、アパーチャアレイ及び検出器アレイを含み得る。アパーチャアレイに、複数のアパーチャが画定されている。検出器は、アパーチャを通過するビームに対応する荷電粒子を検出するように構成され得る。検出器は、アパーチャアレイのダウンビーム側に位置し得る。グラフ表示は、それぞれのビームから導出された複数の一連のピクセルに基づく、ビーム格子のビーム格子画像を含む。

【0132】

[0148] 一連のピクセルが、走査経路に沿って間隔を空けたそれぞれのビームの一連の位置に対応し得る。アパーチャアレイ上でのビームの走査経路は、主走査方向及び副走査方向を有する。主走査方向は、副走査方向とは異なる。それぞれのビームの一連のピクセルは、ビーム格子画像におけるそれぞれのビームのビーム画像内にレンダリングされる。ビーム格子画像におけるビーム画像が、ビーム格子のそれぞれのビームを表し得る。ビーム格子におけるビーム画像は、アパーチャアレイにおけるそれぞれのアパーチャの位置に基づいて、ビーム格子画像内に位置し得る。ビーム画像は、アパーチャにおけるそれぞれのアパーチャに対応し得る。グラフ表示のような画像は、ビーム格子及び／又はビーム格子のビームに関する情報を全体として含み得る。

【0133】

[0149] 画像から獲得可能なそのような情報は、以下の情報を非限定的リストとして含み得る。そのような情報は、パラメータセットのパラメータを含み得る。サブビームが走査されるアパーチャアレイのそれぞれのアパーチャに関連するサブビームの相対位置。例えばサブビームが走査されるアパーチャアレイの平面内での、サブビーム相互の相対位置。そのような情報は、マルチビーム構成において、サブビームの位置合わせを互いに決定するのに有用である。様々なタイプの位置合わせのうちの１つ以上が決定され得る（例えば、マルチビーム構成と、マルチビーム構成が走査されるアレイのアップビーム側の別の荷電粒子光学コンポーネントとの間、荷電粒子コンポーネントのうちの２つの間）。それぞれの源ビームの非点収差を表し得る、各サブビームのパラメータ、例えばそれらの形状、例えばそれらの楕円度。サブビームのフィーチャは、特徴に対応してもよく、１次ビーム（又は源ビーム）の１つ以上のパラメータに対応してもよい。すなわち、フィーチャを概説することは、１次荷電粒子ビームの１つ以上のパラメータの識別を、従って源ビームに関する１つ以上のパラメータに関する情報の識別を可能にする。情報中で集められた、サブビームの１つ以上のパラメータは、荷電粒子ビームの１つ以上の他の特徴、例えば、位置合わせ、輝度、発光強度、及び／又は源ビーム均一性、に関連し得る（例えば、マルチビーム構成の有効カバレージ、マルチビーム構成が生成されるアパーチャアレイに対する源ビームの傾斜及びシフト、マルチビーム構成の断面形状）。源ビーム及び／又は少なくともマルチビーム構成のサブビームの、１つ以上のパラメータは、例えばマクロスコピックレンズの歪みなどの１つ以上の収差に関連し得る。

【0134】

[0150] そのようなコンピュータプログラムが、コントローラ５０に以下のステップを実施するように指示する命令を含んでもよい。コントローラ５０は、荷電粒子ビーム装置４０を制御して、荷電粒子ビームをサンプル２０８に向かって投影させる。一実施形態では、コントローラ５０は、少なくとも１つの荷電粒子光学コンポーネント（例えば、多重偏向器又は走査偏向器２６０のアレイ）を制御して、荷電粒子ビーム経路内の荷電粒子ビームに作用させる。加えて又は代わりに、一実施形態では、コントローラ５０は、少なくとも１つの荷電粒子光学要素（例えば、検出器２４０）を制御して、荷電粒子ビームに応じてサンプル２０８から放出された荷電粒子ビームに作用させる。コントローラは、設定セットの設定を制御することにより、例えば調整することにより、荷電粒子コンポーネントを制御し得る。

【0135】

[0151] 命令を使用するコンピュータは、荷電粒子装置に設けられてもよく、又は、装置から遠隔に、例えば異なる部屋にあってもよい。

【0136】

[0152] 本発明の方法は、代わりに、アパーチャアレイ１１２及び検出器を備える荷電粒子装置におけるビーム格子の複数の個々のビームに作用可能な電子光学コンポーネントを位置合わせするためのビーム格子画像を生成する方法として説明され得る。アパーチャアレイは、複数のアパーチャ１１３を有する。検出器は、アパーチャを通過するビームに関連付けられた荷電粒子を検出するように構成される。検出器は、アパーチャアレイのダウンビーム側に位置する。本発明を実現するそのような方法は、ビーム格子の個々のビームをアパーチャアレイＤの対応する部分上で走査することと、走査中の時間間隔ごとに、個々のビームに関連付けられた荷電粒子を、それぞれの一連７１０のピクセル７１１、７１２として検出することであって、関連付けられたビームの荷電粒子は、アパーチャアレイの関連付けられたアパーチャを通過したものである、ことと、ビーム格子の個々のビームから導出された対応する一連のピクセル７１０に基づいて、ビーム格子のビーム格子画像７００を生成することと、を含む。走査は、主走査方向及び副走査方向を有する、アパーチャアレイ上でのそれぞれの走査経路に沿って、ビームを走査することを含む。主走査方向は、副走査方向とは異なる。個々のビームに関連付けられた一連のピクセルは、走査経路に沿って間隔を空けた個々のビームの一連の位置に関連付けられる。異なるそれぞれの一連のピクセルは、ビーム格子画像における異なる個々のビームのビーム画像内にレンダリングされる。

【0137】

[0153] 本発明の方法は、代わりに、ビーム格子画像を生成する方法として説明され得る。ビーム格子画像は、荷電粒子装置におけるビーム格子の複数のビームに作用可能な電子光学コンポーネントを位置合わせするためのものであり、荷電粒子装置はアパーチャアレイ１１２及び検出器アレイを備える。アパーチャアレイは、複数のアパーチャ１１３を有する。検出器は、アパーチャを通過するビームの荷電粒子を検出するように構成される。検出器は、アパーチャアレイのダウンビーム側に位置する。方法は、走査すること、検出すること、及び生成することを含む。走査することは、ビーム格子のビームをアパーチャアレイのそれぞれの部分上で走査することであって、それぞれの部分は、アパーチャアレイのアパーチャを有する、走査することを含む。検出することは、それぞれの部分のアパーチャを通過するビームの荷電粒子を検出することを含む。ビームの検出は、走査中の時間間隔ごとに、それぞれの一連７１０のピクセル７１１、７１２として実施される。生成することは、ビーム格子のビームから導出されたそれぞれの一連７１０のピクセルに基づいて、ビーム格子のビーム格子画像を生成することである。

【0138】

[0154] 走査することは、ビームを、アパーチャアレイのそれぞれの位置の上で、それぞれの走査経路に沿って走査することを含む。走査経路は、主走査方向及び副走査方向を有する。主走査方向は、副走査方向とは異なる。それぞれの一連のピクセルは、走査経路に沿って間隔を空けたビームのそれぞれの一連の位置に対応する。それぞれの一連のピクセルは、ビーム格子画像における異なるビームのビーム画像内にレンダリングされる。ビーム格子画像の異なるビーム画像は、ビーム格子における異なるビームを表し、アパーチャにおけるそれぞれのアパーチャに対応する。ビーム格子における異なるビーム画像は、アパーチャアレイにおけるそれぞれのアパーチャの位置に基づいて、ビーム格子画像内に位置する。

【0139】

[0155] 本発明の方法は、荷電粒子の単一のビームをサンプルに向かって投影するように構成された荷電粒子装置に適用されてもよい。ビーム画像を生成するためのそのような方法は、荷電粒子装置におけるビームに作用可能な電子光学コンポーネントを位置合わせするためのものであり、荷電粒子装置は、アパーチャプレート及び検出器を含む。アパーチャプレートには、アパーチャ１１３が画定されている。検出器は、アパーチャを通過するビームに対応する荷電粒子を検出するように構成される。検出器は、アパーチャプレートのダウンビーム側に位置する。方法は、走査すること、検出すること、及び生成することを含む。走査することは、ビームの荷電粒子がアパーチャを通過するように、アパーチャプレートの部分Ｄの上で、蛇行経路に沿ってビームを走査することを含む。検出することは、アパーチャアレイを通過するビームの荷電粒子を、時間間隔ごとに、蛇行経路に沿って、一連７１０のピクセル７１１、７１２として検出することを含む。生成することは、ビームから導出された一連のピクセルに基づいて、ビームのビーム画像を生成することを含む。

【0140】

[0156] ピクセルは、少なくとも、検出された信号粒子の強度を表す。画像の形状は、アパーチャにおけるアパーチャに対応するビームを表す。一連のピクセルの形状は、荷電粒子ビームの形状であり、望ましくは、一連のピクセルは、望ましくはその形状を形成するために、隣接している。一連のピクセルの形状は、アパーチャにおけるアパーチャに対応する。ビーム画像内に位置するビームの形状は、アパーチャプレート内のアパーチャの位置に基づく。

【0141】

[0157] コンポーネント又はコンポーネント若しくは要素のシステムが、荷電粒子ビームを特定の方法で操作及び作用するように制御可能であることへの言及は、コンポーネントを制御するようにコントローラ又は制御システム若しくは制御ユニットを構成して、説明される方法で荷電粒子ビームを操作すること、並びに、任意選択で、他のコントローラ又はデバイス（例えば、電圧供給部及び／又は電流供給部）を使用してコンポーネントを制御して、この方法で荷電粒子ビームを操作すること、を含む。例えば、電圧供給部が、コントローラ又は制御システム若しくは制御ユニットの制御下で、例えば、非限定的なリストとして、制御レンズアレイ２５０、対物レンズアレイ２３４、コンデンサレンズ２３１、補正器、及び走査偏向器アレイ２６０を含む、１つ以上のコンポーネントに電気的に接続されてコンポーネントにポテンシャルを印加してもよい。ステージなどの作動可能なコンポーネントは、コンポーネントの作動を制御するための１つ以上のコントローラ、制御システム又は制御ユニットを使用して、作動させるように、従ってビーム経路などの別のコンポーネントに対して移動させるように制御可能であり得る。

【0142】

[0158] 電子光学装置４０内のいかなる要素又は要素の集合体も、交換可能又はオンサイトで交換可能であり得る。電子光学装置４０における１つ以上の荷電粒子光学コンポーネント、特に、サブビームに作用するもの又はサブビームを生成するもの、例えばアパーチャアレイ及びマニピュレータアレイが、１つ以上のＭＥＭＳ要素、例えばＭＥＭＳスタック、を備えてもよい。

【0143】

[0159] 本発明の一実施形態による評価ツールは、サンプルの定性的測定（例えば、合格／不合格）を実施するツール、サンプルの定量的評価（例えば、フィーチャのサイズ）を実施するツール、又はサンプルのマップの画像を生成するツールであってもよい。従って、評価ツールは、評価のために使用される任意の適切なデバイス、装置又はシステムであり得る。例えば、評価ツールは、評価のために使用される場合、例えば、荷電粒子ビーム装置４０の一部、又はより具体的には（荷電粒子光学カラムであり得る）荷電粒子光学デバイス４１、及び／又は光学レンズアレイアセンブリの一部としての、荷電粒子光学デバイスの何れかであってもよい。評価ツールの例は、（例えば欠陥を特定するための）検査ツール、（例えば欠陥を分類するための）レビューツール、及び計測ツール、又は、検査ツール、レビューツール若しくは計測ツール（例えば計測検査ツール）に関連付けられた評価機能の任意の組合せを実施することが可能なツールである。（荷電粒子光学カラムであってもよい）荷電粒子ビームデバイス４１は、評価ツールのコンポーネント、例えば、検査ツール若しくは計測検査ツール、又は電子ビームリソグラフィツールの一部、であってもよい。本明細書では、ツールへのいかなる言及も、デバイス、装置又はシステムを包含することを意図しており、ツールは、共存してもしなくてもよい様々なコンポーネントを備える。

【0144】

[0160] 上記実施形態の何れにおいても、デバイス又は装置は、複数のサブビームが生成される少なくとも１つの源ビームを放出するように構成された源をさらに備えてもよい。複数のサブビームは、例えば複数のカラムを使用して、複数の源から生成されてもよい。

【0145】

[0161] 本発明は、様々な異なるツールアーキテクチャに適用できる。例えば、荷電粒子ビーム装置４０は、単一ビームツールであってもよく、又は複数の単一ビームカラムを備えてもよく、又はマルチビームの複数のカラム（すなわちサブビーム）を備えてもよい。カラムは、上述した実施形態又は態様の何れかに記載される荷電粒子光学デバイスを備えてもよい。複数のカラム（又はマルチカラムツール）として、デバイスは、２個から１００個の数のカラムを有し得るアレイで配置されてもよい。荷電粒子デバイス４１は、図３に関連して説明され図３に示されるような、又は図８に関連して説明され図８に示されるような、一実施形態の形をとってもよいが、望ましくは、例えば対物レンズアレイアセンブリにおいて、静電走査偏向器アレイ及び／又は静電コリメータアレイを有する。荷電粒子光学デバイスは、荷電粒子光学カラムであってもよい。荷電粒子カラムは、任意選択で源を備えてもよい。

【0146】

[0162] 用語「画像」は、本明細書では、値の２次元アレイを指すために使用される。値を強度又はカラースケールにマッピングすることにより画像を表示できるが、画像という用語の使用は、値のアレイがそのように表示されること、又は人によって認識され得る何らかのものを表すこと、を必要とすると見なすべきではない。

【0147】

[0163] 「サブビーム」及び「ビームレット」という用語は、本明細書では互換的に使用され、両方とも、親の放射ビームを分割又は分離することによって親の放射ビームから導出される任意の放射ビームを包含するものと理解される。「マニピュレータ」という用語は、レンズ又は偏向器など、サブビーム又はビームレットの経路に影響を及ぼす任意の要素を包含するために使用される。

【0148】

[0164] 上及び下、上側及び下側、最も下、アップ及びダウン、上方及び下方への言及は、サンプル２０８に当たる電子ビーム又はマルチビームのアップビーム方向及びダウンビーム方向に平行な（典型的には垂直であるが、常に垂直とは限らない）方向を指すものと理解されるべきである。従って、アップビーム及びダウンビームへの言及は、存在する何らかの重力場とは無関係に、ビーム経路に関する方向を指すことが意図される。

【0149】

[0165] 複数の要素がビーム経路又はサブビーム経路に沿って位置合わせされていることへの言及は、それぞれの要素がビーム経路又はサブビーム経路に沿って位置することを意味するものと理解される。

【0150】

[0166] 本発明の例示的実施形態が、以下の条項で後述される。

【0151】

[0167] 条項１：荷電粒子装置において複数のビームレットに作用可能な電子光学コンポーネントの位置合わせを決定する方法であって、荷電粒子装置は、アパーチャアレイと、アパーチャアレイにおける対応するアパーチャを通過するビームレットに対応する荷電粒子を検出するように構成された検出器と、を備え、検出器は、ビームレットの経路に沿ってアパーチャアレイに対してダウンビーム側に位置し、方法は、アパーチャアレイの対応するアパーチャが画定され、それにより各ビームレットの荷電粒子が対応するアパーチャを通過できるようになっている、アパーチャアレイの部分上で、アパーチャアレイの平面内で各ビームレットを走査することと、走査中に、対応するアパーチャを通過する各ビームレットに対応する何れかの荷電粒子を検出することと、走査の時間間隔ごとの、各ビームレットに対応する荷電粒子の検出に基づいて、各ビームレットに対して検出ピクセルを生成することと、荷電粒子の強度など、検出ピクセルに含まれる情報を収集することと、を含む。望ましく、アパーチャアレイ及び任意選択で検出器は、荷電粒子デバイスに含まれる。荷電粒子デバイスは、荷電粒子装置に含まれる。

【0152】

[0168] 条項２：検出することは、走査中の時間間隔ごとに、対応するアパーチャを通過する各ビームレットに対応する何れかの荷電粒子を検出することを含む、条項１に記載の方法。

【0153】

[0169] 条項３：各ビームレットに対して、対応するアパーチャが画定されている、アパーチャアレイの部分上で、ビームレットの走査に対応する検出された信号粒子の強度を表す画像を生成することをさらに含み、望ましくは、画像はビームレットに関する、各時間間隔での収集された情報を含み、望ましくは、部分は２つ以上のアパーチャを含む、条項１又は２に記載の方法。

【0154】

[0170] 条項４：複数のビームレットに対する複数の画像に基づいて、アパーチャアレイ上での、望ましくは、対応するアパーチャが画定されているアパーチャアレイの対応する部分上での、複数のビームレットの走査を表す合成画像を生成することを含み、望ましくは、合成画像は、複数のビームレットの、望ましくは複数のビームレットの全ての、各時間間隔での収集された情報を含み、望ましくは、対応する部分が重なり合うように、部分は２つ以上の対応するアパーチャを備える、条項３に記載の方法。

【0155】

[0171] 条項５：合成画像において表される画像の位置が、アパーチャアレイにおける対応するアパーチャの物理的位置に基づいて決定される、条項４に記載の方法。

【0156】

[0172] 条項６：合成画像において表される画像間の距離が、アパーチャアレイにおける対応するアパーチャの相対位置に基づいて決定される、条項４又は５に記載の方法。

【0157】

[0173] 条項７：アパーチャアレイの平面内のビームレット又は各ビームレットの寸法に関連する、少なくとも１つのビームレットのパラメータセットを、ビームレット又は各ビームレットの画像に基づいて決定することをさらに含む、条項３～６の何れか一項に記載の方法。

【0158】

[0174] 条項８：パラメータセットは、アパーチャアレイの平面内におけるビームレット又は各ビームレットの形状を含む、条項７に記載の方法。

【0159】

[0175] 条項９：パラメータセットは、アパーチャアレイの平面内におけるビームレット又は各ビームレットの１つ以上の寸法を含む、条項７又は８に記載の方法。

【0160】

[0176] 条項１０：パラメータセットは、検出ピクセルの情報の特徴、例えば、望ましくは画像上での、検出ピクセルの強度の変動、例えば、画像における位置の関数としての画像内の検出ピクセルの電流／強度のような、検出ピクセルの特徴の変動、を含む、条項７～９の何れか一項に記載の方法。

【0161】

[0177] 条項１１：パラメータセットは、複数のビームレットに関連する、条項７～１０の何れか一項に記載の方法。

【0162】

[0178] 条項１２：パラメータセットを決定することは、それぞれが単一のビームレットに関連する複数の個々のビームパラメータセットを決定し、複数の個々のビームパラメータセットからパラメータセットを生成すること、又は複数のビームレットに関連する検出ピクセルを含む合成画像からパラメータセットを決定することを含む、条項１１に記載の方法。

【0163】

[0179] 条項１３：パラメータセットは、アパーチャアレイの平面内における複数のビームレットの位置合わせパラメータセットを含む、条項１１又は１２に記載の方法。

【0164】

[0180] 条項１４：位置合わせパラメータセットは、アパーチャアレイの平面内における２つ以上のビームレット間のビームピッチ、望ましくはアパーチャアレイの平面内における全てのビームレットを代表するビームピッチを含む、条項１３に記載の方法。

【0165】

[0181] 条項１５：位置合わせパラメータセットは、パラメータセットにおいて表されるビームレットの相対強度、位置、及び／又は形状を含む、条項１３又は１４に記載の方法。

【0166】

[0182] 条項１６：荷電粒子装置は設定セットを有し、方法は、パラメータセットに基づいて、設定セットの少なくとも１つの設定を変化させることをさらに含む、条項７～１５の何れか一項に記載の方法。

【0167】

[0183] 条項１７：設定セットは、収差補正器の設定又はコリメータの設定を含む、条項１６に記載の方法。

【0168】

[0184] 条項１８：走査は、主走査方向及び副走査方向を有する走査経路に沿って各ビームレットを走査することを含み、望ましくは、主走査方向は副走査方向とは異なり、望ましくは、走査経路はアパーチャアレイの平面内において走査パターンを画定する、先行する条項の何れか一項に記載の方法。

【0169】

[0185] 条項１９：走査パターンは、ラスタ走査パターンである、条項１８に記載の方法。

【0170】

[0186] 条項２０：複数のビームレットは、望ましくはアパーチャアレイの平面内にビームピッチを有し、各ビームレットが、アパーチャアレイの対応する部分上で主走査方向に走査される距離が、ビームピッチの複数倍以下、例えばビームピッチ以下である、条項１８又は１９に記載の方法。

【0171】

[0187] 条項２１：部分を走査している間の各検出ピクセルが走査経路上のビームレットの位置に対応し、望ましくは検出ピクセルは画像に関するものである、条項１８～２０の何れか一項に記載の方法。

【0172】

[0188] 条項２２：検出は、複数のビームレットに対して同時に実行される、先行する条項の何れか一項に記載の方法。

【0173】

[0189] 条項２３：検出は、アパーチャアレイを通して投影されたビームレットの全てに対して同時に実行される、条項２２に記載の方法。

【0174】

[0190] 条項２４：検出器は、アパーチャアレイのダウンビーム側に配置された検出器プレートを備える、先行する条項の何れか一項に記載の方法。

【0175】

[0191] 条項２５：検出器プレートは、サンプルを支持するように構成されたステージ上に配置されている、条項２４に記載の方法。

【0176】

[0192] 条項２６：検出器プレートは、シンチレータを備える、条項２５に記載の方法。

【0177】

[0193] 条項２７：検出器は、シンチレータのダウンビーム側に配置されたフォトニック検出器を備える、条項２６に記載の方法。

【0178】

[0194] 条項２８：検出器は、アパーチャアレイのダウンビーム側に配置された荷電粒子検出器アレイを備える、条項１～２３の何れか一項に記載の方法。

【0179】

[0195] 条項２９：検出器は、荷電粒子装置の電子光学コンポーネントである、条項２８に記載の方法。

【0180】

[0196] 条項３０：荷電粒子装置の電子光学コンポーネントは、ビームレットの経路に沿って、アパーチャアレイに対してビームレットの経路のアップビーム側に配置された、追加のアパーチャアレイをさらに備え、方法は、アパーチャアレイのアップビーム側に配置された追加のアパーチャアレイを通して、複数のビームレットをアパーチャアレイに向かって導くことをさらに含み、走査は、望ましくは、アパーチャアレイにおける対応するアパーチャを通してビームレットを導くことを含む、先行する条項の何れか一項に記載の方法。

【0181】

[0197] 条項３１：収集された情報に基づいて、電子光学コンポーネントのうちの１つ以上の、望ましくは追加のアパーチャアレイの、アパーチャアレイに対する位置合わせを決定する、条項３０に記載の方法。

【0182】

[0198] 条項３２：追加のアパーチャアレイは、アパーチャアレイを生成若しくは成形するためのビーム制限アパーチャアレイ、補正器アレイ、レンズアレイ、又は任意の他のアパーチャアレイ、のうちの少なくとも１つを備える、条項３０又は３１に記載の方法。

【0183】

[0199] 条項３３：荷電粒子装置は、ビームレットの経路内でアパーチャアレイからダウンビーム側に位置する更なるアパーチャアレイを備える、先行する条項の何れか一項に記載の方法。

【0184】

[0200] 条項３４：走査は各ビームレットを偏向させることにより実行され、望ましくは、偏向は、アパーチャアレイのアップビーム側の、望ましくは追加のアパーチャアレイのダウンビーム側の偏向器による、先行する条項の何れか一項に記載の方法。

【0185】

[0201] 条項３５：荷電粒子装置におけるビーム格子の複数の個々のビームに作用可能な電子光学コンポーネントを位置合わせするためのビーム格子画像を生成する方法であって、荷電粒子装置は、複数のアパーチャを有するアパーチャアレイと、アパーチャを通過するビームに関連付けられた荷電粒子を検出するように構成された検出器と、を備え、検出器は、アパーチャアレイのダウンビーム側に位置し、方法は、ビーム格子の個々のビームをアパーチャアレイの対応する部分上で走査することと、走査中に時間間隔ごとに、個々のビームに関連付けられた荷電粒子をそれぞれの一連のピクセルとして検出することであって、関連付けられたビームの荷電粒子は、アパーチャアレイの関連付けられたアパーチャを通過したものである、ことと、ビーム格子の個々のビームから導出された対応する一連のピクセルに基づいて、ビーム格子のビーム格子画像を生成することと、を含む方法。

【0186】

[0202] 条項３６：走査は、主走査方向及び副走査方向を有する、アパーチャアレイ上での対応する走査経路に沿って、ビームを走査することを含み、望ましくは、主走査方向は副走査方向とは異なり、望ましくは、一連のピクセルは、走査経路に沿って間隔を空けた個々のビームの一連の位置に関連付けられた個々のビームに関連付けられ、望ましくは、異なる対応する一連のピクセルは、ビーム格子画像における異なる個々のビームのビーム画像内にレンダリングされる、条項３５に記載の方法。

【0187】

[0203] 条項３７：荷電粒子装置におけるビーム格子の複数のビームに作用可能な電子光学コンポーネントを位置合わせするためのビーム格子画像を生成する方法であって、荷電粒子装置は、複数のアパーチャを有するアパーチャアレイと、アパーチャを通過するビームの荷電粒子を検出するように構成された検出器と、を備え、検出器は、アパーチャアレイのダウンビーム側に位置し、方法は、ビーム格子のビームをアパーチャアレイの対応する部分上で走査することであって、対応する部分はアパーチャアレイのアパーチャを有する、走査することと、対応する部分のアパーチャを通過するビームの荷電粒子を検出することであって、ビームの検出は、走査中に時間間隔ごとに、それぞれの一連のピクセルとして検出することと、ビーム格子のビームから導出された対応する一連のピクセルに基づいて、ビーム格子のビーム格子画像を生成することと、を含む方法。

【0188】

[0204] 条項３８：走査は、ビームを、アパーチャアレイのそれぞれの位置の上で、それぞれの走査経路に沿って走査することを含み、走査経路は、主走査方向及び副走査方向を有し、主走査方向は、副走査方向とは異なり、それぞれの一連のピクセルは、走査経路に沿って間隔を空けて位置するビームのそれぞれの一連の位置に対応し、対応する一連のピクセルは、ビーム格子画像において異なるビームのビーム画像内にレンダリングされる、条項３７に記載の方法。

【0189】

[0205] 条項３９：ビーム格子画像の異なるビーム画像は、ビーム格子における異なるビームを表し、アパーチャにおけるそれぞれのアパーチャに対応し、ビーム格子における異なるビーム画像は、アパーチャアレイにおけるそれぞれのアパーチャの位置に基づいて、ビーム格子画像内に位置する、条項３７又は３８に記載の方法。

【0190】

[0206] 条項４０：荷電粒子装置におけるビームに作用可能な電子光学コンポーネントを位置合わせするためのビーム画像を生成する方法であって、荷電粒子装置は、アパーチャが画定されているアパーチャプレートと、アパーチャを通過するビームに対応する荷電粒子を検出するように構成された検出器と、を備え、検出器はアパーチャプレートのダウンビーム側に位置し、方法は、ビームの荷電粒子がアパーチャを通過するように、アパーチャプレートの部分上で蛇行経路に沿ってビームを走査することと、アパーチャアレイを通過するビームの荷電粒子を、時間間隔ごとに、蛇行経路に沿って、一連のピクセルとして検出することと、ビームから導出された一連のピクセルに基づいて、ビームのビーム画像を生成することと、を含む方法。

【0191】

[0207] 条項４１：ピクセルは、少なくとも、検出された信号粒子の強度を表す、条項４０に記載の方法。

【0192】

[0208] 条項４２：一連のピクセルの形状が、荷電粒子ビームであり、アパーチャのアパーチャに対応し、ビーム画像内に位置するビームの形状は、アパーチャプレート内のアパーチャの位置に基づく、条項４０又は４１に記載の方法。

【0193】

[0209] 条項４３：先行する条項の何れか一項に記載の方法を実行するために荷電粒子ツールを制御するように構成された命令を含むコンピュータプログラム。

【0194】

[0210] 条項４４：荷電粒子装置において複数のビームレットに作用可能な電子光学コンポーネントの位置合わせ決定するための命令を含むコンピュータプログラムであって、荷電粒子装置は、アパーチャアレイと、アパーチャアレイにおける対応するアパーチャを通過するビームレットに対応する荷電粒子を検出するように構成された検出器と、を備え、検出器は、ビームレットの経路に沿ってアパーチャアレイに対してダウンビーム側に位置し、コンピュータプログラムは命令を含み、命令は、アパーチャアレイの対応するアパーチャが画定され、それにより各ビームレットの荷電粒子が対応するアパーチャを通過できるようになっている、アパーチャアレイの部分上で、アパーチャアレイの平面内で各ビームレットを走査するように、荷電粒子装置を制御し、走査中に、対応するアパーチャを通過する各ビームレットに対応する何れかの荷電粒子を検出するように、荷電粒子装置を制御し、走査の時間間隔ごとの、各ビームレットに対応する荷電粒子の検出に基づいて、各ビームレットに対して検出ピクセルを生成し、荷電粒子の強度など、検出ピクセルに含まれる情報を収集する、ように構成される、コンピュータプログラム。

【0195】

[0211] 条項４５：荷電粒子装置におけるビーム格子の複数のビームに作用可能な電子光学コンポーネントの位置合わせを決定するためのグラフ表示であって、荷電粒子装置は、複数のアパーチャが画定されているアパーチャアレイと、アパーチャを通過するビームに対応する荷電粒子を検出するように構成された検出器と、を備え、検出器はアパーチャアレイのダウンビーム側に位置し、グラフ表示は、それぞれのビームから導出された複数の一連のピクセルに基づく、ビーム格子のビーム格子画像を含む、グラフ表示。

【0196】

[0212] 条項４６：一連のピクセルが、走査経路に沿って間隔を空けて配置されたそれぞれのビームの一連の位置に対応する、条項４５に記載のグラフ表示。

【0197】

[0213] 条項４７：アパーチャアレイ上でのビームの走査経路は、主走査方向及び副走査方向を有し、主走査方向は、副走査方向とは異なる、条項４６に記載のグラフ表示。

【0198】

[0214] 条項４８：それぞれのビームの一連のピクセルは、ビーム格子画像におけるそれぞれのビームのビーム画像内にレンダリングされる、条項４５～４７の何れか一項に記載のグラフ表示。

【0199】

[0215] 条項４９：ビーム格子画像におけるビーム画像が、ビーム格子における対応するビームを表し、アパーチャにおける対応するアパーチャに対応し、ビーム格子におけるビーム画像が、アパーチャアレイにおけるそれぞれのアパーチャの位置に基づいて、ビーム格子画像内に位置する、条項４５～４８の何れか一項に記載のグラフ表示。

【0200】

[0216] 本発明を、様々な実施形態と関連させて説明してきたが、本明細書で開示される本発明の仕様及び実施を考慮することで、本発明の他の実施形態が当業者に明らかになるであろう。本明細書及び実施例は単なる例示と見なされ、本発明の真の範囲及び趣旨は、以下の特許請求の範囲及び本明細書の条項により示されることが意図される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【国際調査報告】