(57)【要約】      （修正有）【課題】ビーム分離器の色収差を補正して大電流や大口径ビームでも十分な解像度が得られる荷電粒子ビームデバイスを実現する。【解決手段】１次荷電粒子ビームを別の荷電粒子ビームから分離して１次荷電粒子ビームを光軸１４２上に提供する色収差補正ビーム分離器デバイスであって、１次荷電粒子ビーム入口と、光軸を包含する１次荷電粒子ビーム出口と、磁界を生成するように構成された磁気偏向要素１６３と、磁界に重複する電界を生成するように構成された静電偏向要素１６５とを含み、静電偏向要素及び磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素が、８重極の影響を補償するように配置され、及び／又は、配置可能である。【選択図】図２
2011091036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次荷電粒子ビームを偏向して該１次荷電粒子ビームを光軸（１４２）上に提供する色収差補正ビーム偏向器デバイスであって、
１次荷電粒子ビーム入口（１３４）と、
前記光軸を包含する１次荷電粒子ビーム出口（１３２）と、
磁界を生成するように構成された磁気偏向要素（１６３）と、
前記磁界に重複する電界を生成するように構成された静電偏向要素（１６５）と、
を備え、
前記静電偏向要素及び前記磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素が、８重極の影響を補償するように配置され、及び／又は、配置可能である、デバイス。
【請求項２】
１次荷電粒子ビームを別の荷電粒子ビームから分離して該１次荷電粒子ビームを光軸（１４２）上に提供する色収差補正ビーム分離器デバイスであって、
１次荷電粒子ビーム入口（１３４）と、
前記光軸を包含する１次荷電粒子ビーム出口（１３２）と、
磁界を生成するように構成された磁気偏向要素（１６３）と、
前記磁界に重複する電界を生成するように構成された静電偏向要素（１６５）と、
を備え、
前記静電偏向要素及び前記磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素が、８重極の影響を補償するように配置され、及び／又は、配置可能である、デバイス。
【請求項３】
前記静電偏向要素及び前記磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素が、
前記電界及び前記磁界が互いにオフセットされる構成、並びに、
前記電界及び前記磁界から選択された少なくとも１つの要素が前記光軸（１４２）に対してオフセットされる構成
から選択された少なくとも１つの構成で、前記電界及び前記磁界を提供するように配置され、及び／又は、配置可能である、請求項１又は２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記静電偏向要素及び前記磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素が、
前記電界及び前記磁界が前記光軸と平行に互いにオフセットされる構成、
前記電界及び前記磁界が前記光軸に沿って互いにオフセットされる構成、並びに、
前記電界が前記ビーム出口の方向に前記磁界に対してオフセットされる構成
から選択された少なくとも１つの構成で、前記電界及び前記磁界を提供するように配置され、及び／又は、配置可能である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項５】
前記静電偏向要素及び前記磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素が、
前記電界及び前記磁界から選択された少なくとも１つの要素が前記光軸に対して横方向にオフセットされる構成、並びに、
前記電界及び前記磁界から選択された少なくとも１つの要素が前記光軸に対して垂直にオフセットされる構成
から選択された少なくとも１つの構成で、前記電界及び前記磁界を提供するように配置され、及び／又は配置可能とされる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項６】
前記１次入射荷電粒子ビーム又は前記１次入射荷電粒子ビームの少なくとも一部分が、前記ビーム入口内へ９０°未満の入射角を有し、及び／又は、
前記静電偏向要素及び前記磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素が、
前記電界及び前記磁界から選択された少なくとも１つの要素が、前記光軸及び前記１次入射ビームによって画定される平面内に含まれる方向に、互いに及び／又は前記光軸に対してオフセットされる構成、
前記電界が、前記１次入射ビームの方向へ前記光軸に対して横方向にオフセットされる構成、及び、
前記電界が前記磁界に対してオフセットされる構成から選択された少なくとも１つの構成で、前記電界及び前記磁界を提供するように配置され、及び／又は配置可能である、
請求項１〜５のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項７】
前記静電偏向要素及び前記磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素が、前記電界が実質的に前記磁界において提供され、且つ、前記電界及び前記磁界の双方が前記光軸に対してオフセットされる構成で、前記電界及び前記磁界を提供するように配置され、及び／又は、配置可能である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項８】
前記電界が中心を有し、前記磁界が中心を有し、前記電界の前記オフセット及び／又は前記磁界の前記オフセットが、それぞれの界の中心のオフセットによって実現される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の色収差補正ビーム偏向器デバイス及び色収差補正ビーム分離器デバイスから選択された少なくとも１つの要素を備える荷電粒子ビームデバイス。
【請求項１０】
前記色収差補正ビーム分離器デバイスが、前記荷電粒子ビームデバイスの１次荷電粒子ビームを前記荷電粒子ビームデバイスの信号荷電粒子ビームから分離するように構成され、
前記荷電粒子ビームデバイスが、前記ビーム分離器デバイスの前記光軸（１４２）に対応する対物光軸をもつ対物レンズ要素（５２５）を有する、請求項９に記載の荷電粒子ビームデバイス。
【請求項１１】
走査荷電粒子ビームデバイス、イオンビームデバイス、電子ビームデバイス、電子ビーム検査デバイス、及びＳＥＭから選択された少なくとも１つの要素である、請求項９又は１０に記載の荷電粒子ビームデバイス。
【請求項１２】
１次荷電粒子ビームを偏向して前記１次荷電粒子ビームを光軸（１４２）上に提供する色収差補正ビーム偏向器デバイスを動作させる方法であって、
磁界を提供するステップと、
前記磁界に重複する電界を提供するステップと、
を含み、
前記電界及び前記磁界から選択された少なくとも１つの要素が、８重極の影響を補償するような位置に提供される、方法。
【請求項１３】
１次荷電粒子ビームを別の荷電粒子ビームから分離して前記１次荷電粒子ビームを光軸（１４２）上に提供する色収差補正ビーム分離器デバイスを動作させる方法であって、
磁界を提供するステップと、
前記磁界に重複する電界を提供するステップと
を含み、
前記電界及び前記磁界から選択された少なくとも１つの要素が、８重極の影響を補償するような位置に提供される、方法。
【請求項１４】
前記電界及び前記磁界が、
前記電界及び前記磁界が互いにオフセットされる構成、並びに
前記電界及び前記磁界から選択された少なくとも１つの要素が前記光軸（１４２）に対してオフセットされる構成
から選択された少なくとも１つの構成で提供される、請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記色収差補正ビーム偏向器デバイスが、請求項１及び３〜８のいずれか一項に記載の色収差補正ビーム偏向器デバイスであり、前記色収差補正ビーム分離器デバイスが請求項２〜８のいずれか一項に記載の色収差補正ビーム分離器デバイスである、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
試料を調査及び／又は構築する方法における、請求項１及び３〜８のいずれか一項に記載の色収差補正ビーム偏向器デバイス、請求項２〜８のいずれか一項に記載の色収差補正ビーム分離器デバイス、及び請求項９〜１１のいずれか一項に記載の荷電粒子ビームデバイスから選択された少なくとも１つの要素の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明は、色収差補正ビーム偏向器デバイス、色収差補正ビーム分離器デバイス、荷電粒子ビームデバイス、色収差補正ビーム偏向器デバイスを動作させる方法、及び色収差補正ビーム分離器デバイスを動作させる方法に関するものである。より詳細には、実施形態は、収差を最小化した色収差補正ビーム分離器の最適化された設計に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]現代の半導体デバイスは、設計者の所期の機能を集合的に実施する約２０〜３０のパターン層から構成される。一般に、設計者は、ＶＨＤＬのような高レベルの動作設計言語を用いてチップ機能について記述し、次いで１連のＥＤＡツールが、高レベルの記述をＧＤＳＩＩファイルに変換する。ＧＤＳＩＩファイルは、様々な層からなるパターンについて記述するポリゴン（多角形）及び他の形状の幾何学的な記述を含む。デバイスの作製に使用される製作プロセスに対するプロセス設計規則を伴うＧＤＳＩＩファイルは、レイアウトの所期の幾何形状について、関連する公差とともに記述する。
【０００３】
[0003]現代のフォトリソグラフィは、ステッパ波長を例えば１９３ｎｍで保ちながら９０ｎｍから４５ｎｍ及び３２ｎｍへ移動することに関連するものを含めて、幾つかの難題を提起する。これには、所期のレイアウト幾何形状を、ＧＤＳＩＩファイルの高解像向上技法（ＲＥＴ）後のバージョンに更に変換する必要がある。この新しいＧＤＳＩＩファイルは、光近接効果補正（ＯＰＣ）及びマスク技術のパターン修正を含む。複雑な１組のＯＰＣ補正、マスク作製、及びステッパ条件が、所期の幾何形状をウェーハ上に印刷するために必要とされる。
【０００４】
[0004]上記を踏まえて、半導体技術では、ナノメートルスケールの範囲内で試料を構築及び調査することに対する需要が高まってきている。マイクロメートル及びナノメートルスケールのプロセス制御、検査、又は構築は、荷電粒子ビームを用いて行われることが多い。調査又は構築は、荷電粒子ビームデバイス内で生成及び集束された荷電粒子ビームを用いて実行されることが多い。荷電粒子ビームデバイスの例は、電子顕微鏡、電子ビームパターン生成器、イオン顕微鏡、並びにイオンビームパターン生成器である。荷電粒子ビーム、特に電子ビームは、同等の粒子エネルギーでは波長が短いため、光子ビームと比較すると優れた空間解像度を提供する。
【０００５】
[0005]例えば走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）のような粒子光学装置は、試料に対して照射又は走査する１次ビームを生成する。例えばＳＥＭの場合、１次電子（ＰＥ）ビームは、試料の撮像及び分析に使用できる２次電子（ＳＥ）及び／又は後方散乱電子（ＢＳＥ）のような粒子を生成する。多くの計器は、静電又は複合電磁レンズのいずれかを使用して、１次ビームを試料上に集束させる。場合によっては、静電界は同時に、レンズに入ってくる生成された粒子（ＳＥ及びＢＳＥ）を収集する。これらの粒子は、検出器上へ誘導されなければならない。この検出器は、ＰＥ軸に対して同心状であり得るが、この概念の結果、検出器の孔のために信号損失が生じ得る。均一で高い効率の電子収集及び検出が必要とされる場合には、例えば偏向磁界を含むビーム分離器又はウィーンフィルタ素子によって、２次及び／又は後方散乱粒子を１次ビームから分離しなければならない。
【０００６】
[0006]何れのタイプのビーム分離器も、１次ビームの分散をもたらし、到達可能な解像度を最終的に制限する。一種のウィーンフィルタ、「色収差補正ウィーンフィルタ」と呼ばれる不平衡タイプのものを用いて、ＰＥビーム分散を回避することができる。しかしながら、これらのデバイスは通常、収差を生じ、この収差は、例えば大きなビーム電流及びビーム直径を使用する高速の電子ビーム検査の適用分野では、スポット寸法及びスポット解像度を損ない得る。
【発明の概要】
【０００７】
[0007]上記を踏まえて、請求項１に記載の色収差補正ビーム偏向器デバイス、請求項２に記載の色収差補正ビーム分離器デバイス、請求項９に記載の荷電粒子ビームデバイス、請求項１２に記載の色収差補正ビーム偏向器デバイスを動作させる方法、請求項１３に記載の色収差補正ビーム分離器デバイスを動作させる方法、及び請求項１６に記載の使用を提供する。
【０００８】
[0008]一実施形態は、１次荷電粒子ビームを偏向して１次荷電粒子ビームを光軸上に提供する色収差補正ビーム偏向器デバイスを提供する。このデバイスは、１次荷電粒子ビーム入口と、上記光軸を包含する１次荷電粒子ビーム出口と、磁界を生成するように構成された磁気偏向要素と、磁界に重複する電界を生成するように構成された静電偏向要素とを含む。静電偏向要素及び磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素は、８重極の影響を補償するように配置され、及び／又は、配置可能である。
【０００９】
[0009]別の実施形態では、１次荷電粒子ビームを別の荷電粒子ビームから分離して１次荷電粒子ビームを光軸上に提供する色収差補正ビーム分離器デバイスを提供する。このデバイスは、１次荷電粒子ビーム入口と、光軸を包含する１次荷電粒子ビーム出口と、磁界を生成するように構成された磁気偏向要素と、磁界に重複する電界を生成するように構成された静電偏向要素とを含む。静電偏向要素及び磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素は、８重極の影響を補償するように配置され、及び／又は、配置可能である。
【００１０】
[0010]更なる実施形態によれば、上記の実施形態のいずれかによる色収差補正ビーム偏向器デバイス及び色収差補正ビーム分離器デバイスから選択された少なくとも１つの要素を含む荷電粒子ビームデバイスが提供される。
【００１１】
[0011]別の実施形態では、１次荷電粒子ビームを偏向して１次荷電粒子ビームを光軸上に提供する色収差補正ビーム偏向器デバイスを動作させる方法を提供する。この方法は、磁界を提供するステップと、磁界に重複する電界を提供するステップとを含む。電界及び磁界から選択された少なくとも１つの要素は、８重極の影響を補償する位置に提供される。
【００１２】
[0012]一実施形態によれば、１次荷電粒子ビームを別の荷電粒子ビームから分離して１次荷電粒子ビームを光軸上に提供する色収差補正ビーム分離器デバイスを動作させる方法が提供される。この方法は、磁界を提供するステップと、磁界に重複する電界を提供するステップとを含む。電界及び磁界から選択された少なくとも１つの要素は、８重極の影響を補償する位置に提供される。
【００１３】
[0013]更なる実施形態によれば、上記の色収差補正ビーム偏向器デバイス、上記の色収差補正ビーム分離器デバイス、及び上記の荷電粒子ビームデバイスから選択された少なくとも１つの要素が、試料を調査及び／又は構築する方法において使用される。
【００１４】
[0014]更なる特徴及び詳細は、従属請求項、本説明、及び図面から明らかである。
【００１５】
[0015]実施形態はまた、開示方法を実施し、説明する方法ステップを実行するための装置部品を含む装置を対象とする。さらに、実施形態はまた、説明する装置を動作させる方法、又は説明する装置を製造する方法を対象とする。これは、装置の機能を実施し又は装置の部品を製造する方法ステップを含み得る。これらの方法ステップは、ハードウェア構成要素、ファームウェア、ソフトウェア、適切なソフトウェアによってプログラムされたコンピュータを用いて、これらの任意の組合せで、又は任意の他の方法で実行し得る。
【００１６】
[0016]実施形態の上述の特徴を詳細に理解できるように、上記で簡単に概要を述べた本発明の実施形態について、実施形態の例を参照してより具体的に説明する。添付の図面については、本発明の実施形態に関するものであり、以下に説明する。前述の実施形態の幾つかについては、以下の図面を参照して、典型的な実施形態の以下の説明でより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態による荷電粒子ビームデバイスを概略的に示す図である。
【図２】実施形態の色収差補正ビーム偏向器の一例を概略的に示す図である。
【図３Ａ】色収差補正ビームスプリッタ、対応するビーム束形状、及びビーム偏向器又はビーム分離器によって生じる８重極の向きを概略的に示す図である。
【図３Ｂ】色収差補正ビームスプリッタ、対応するビーム束形状、及びビーム偏向器又はビーム分離器によって生じる８重極の向きを概略的に示す図である。
【図３Ｃ】色収差補正ビームスプリッタ、対応するビーム束形状、及びビーム偏向器又はビーム分離器によって生じる８重極の向きを概略的に示す図である。
【図４Ａ】色収差補正ビームスプリッタ、対応するビーム束形状、及び一実施形態のビームスプリッタを通過した後のビーム束変形のフーリエ解析の結果を概略的に示す図である。
【図４Ｂ】色収差補正ビームスプリッタ、対応するビーム束形状、及び一実施形態のビームスプリッタを通過した後のビーム束変形のフーリエ解析の結果を概略的に示す図である。
【図４Ｃ】色収差補正ビームスプリッタ、対応するビーム束形状、及び一実施形態のビームスプリッタを通過した後のビーム束変形のフーリエ解析の結果を概略的に示す図である。
【図５Ａ】色収差補正ビームスプリッタ、対応するビーム束形状、及び一実施形態のビームスプリッタを通過した後のビーム束変形のフーリエ解析の結果を概略的に示すである。
【図５Ｂ】色収差補正ビームスプリッタ、対応するビーム束形状、及び一実施形態のビームスプリッタを通過した後のビーム束変形のフーリエ解析の結果を概略的に示す図である。
【図５Ｃ】色収差補正ビームスプリッタ、対応するビーム束形状、及び一実施形態のビームスプリッタを通過した後のビーム束変形のフーリエ解析の結果を概略的に示す図である。
【図面の詳細な説明】
【００１８】
[0022]一実施形態の要素を、更なる記載がなくとも他の実施形態でも好適に利用し得ることが企図される。
【００１９】
[0023]次に、様々な実施形態を詳細に参照する。様々な実施形態の一以上の例を図に示す。各例は、説明のために提供するものであり、本発明を限定するものではない。
【００２０】
[0024]保護範囲を限定することなく、以下の説明では、荷電粒子ビームデバイス又は荷電粒子ビームデバイスの構成要素を例示的に、２次電子の検出を含む荷電粒子ビームデバイスと呼ぶ。本明細書に説明する実施形態は、試料画像を得るために、電子若しくはイオン、光子、Ｘ線、又は他の信号の形で２次及び／又は後方散乱荷電粒子などの微粒子を検出する装置及び構成要素にも適用することができる。
【００２１】
[0025]通常、微粒子に言及するとき、微粒子が光子である光信号、並びに微粒子がイオン、原子、電子、又は他の粒子である粒子又は荷電粒子として理解される。さらに、以下では、「２次荷電粒子」という用語は、試料で又は試料内で生じた２次荷電粒子、及び後方散乱荷電粒子を含む。１次電子ビームの場合、「２次電子」という用語は、２次電子（ＳＥ）、例えばオージェ電子、及び後方散乱電子（ＢＳＥ）を含む。
【００２２】
[0026]さらに、範囲を限定することなく、以下では、色収差補正ビーム偏向器デバイス及び色収差補正ビーム分離器デバイスの例及び実施形態について、ＳＥＭを参照して説明する。通常、本明細書に記載の実施形態のデバイスは、真空に適合した材料を含む。本明細書に記載の実施形態の典型的な適用分野は、例えば、太陽電池ウェーハの製造及び半導体デバイスの生産の際の試料の調査及び／又は構築である。
【００２３】
[0027]以下では、範囲を限定することなく、本明細書に記載の実施形態の色収差補正ビーム偏向器デバイスは、例えばＳＥＭなどの検査デバイス内に含まれる場合に、色収差補正ビーム分離器デバイスとして使用することができ、色収差補正ビーム分離器デバイスとも呼ばれる。
【００２４】
[0028]本明細書で言及する「試料」は、それだけに限定されるものではないが、半導体ウェーハ、半導体加工物、及びメモリディスクなどの他の加工物を含む。実施形態は任意の加工物に適用することができ、この加工物上に材料を堆積させて、材料を検査又は構築する。試料は、構築、撮像、又は層を堆積すべき表面を含む。
【００２５】
[0029]以下の図面の説明内では、同じ参照番号は同じ構成要素を指す。通常、個々の実施形態に対する違いについてのみ説明する。
【００２６】
[0030]電子顕微鏡内の色収差補正ビーム分離器１３０の典型的なセットアップを図１に示す。色収差補正ビーム分離器１３０は、対物レンズ５２５の前に配置される。放射源５０２によって生成された１次電子ビーム５００は、ある角度でビーム分離器１３０に入り、対物レンズ軸の方へ偏向され、試料５２０に入射し、２次電子を生成する。本明細書では、２次電子を信号電子とも呼ぶ。２次電子（ＳＥ）ビームは、レンズ５２５内に抽出され、分離器１３０を横断して側方へ偏向され、分離されたＳＥ束５３５を形成する。ＳＥ束５３５は、検出器５６５の方へ進む。
【００２７】
[0031]本明細書に記載の実施形態のいずれかと組み合わせることができる実施形態によれば、色収差補正ビーム分離器１３０、即ち、静電偏向要素及び磁気偏向要素を有する色収差補正ビーム分離器１３０を提供することができる。
【００２８】
[0032]図２は、色収差補正ビーム偏向器１３０又は色収差補正ビーム分離器１３０の一実施形態の拡大図である。色収差補正ビーム分離器１３０は、本明細書では、色収差補正分離器、ビームスプリッタ、又はビーム分離器とも呼ぶ。ｚ軸１４２（光軸）に対して直角な実質的に垂直の静電界と磁界が使用される。電子に作用する力は、クーロン力
Ｆｅ＝ｑ・Ｅ                  （１）
【００２９】
[0033]及びローレンツ力
Ｆｍ＝ｑ・（ｖ×Ｂ）                  （２）
によって与えられる。
【００３０】
[0034]どちらも長さｌである電界及び磁界における電子の偏向角度は、以下の等式を用いて説明することができる。
θ＝ｑｌ（ｖＢ−Ｅ）／（ｍｖ２）          （３）
【００３１】
[0035]図２は、色収差補正ビーム偏向器１３０又は色収差補正ビーム分離器１３０を示している。図２は、コイル巻線１６３及び板状電極１６５を示している。コイル１６３は、磁界３１を生成する。この磁界は、電子ビーム１７０に対して磁力３２を生成する。この磁力は、等式２に従って生成される。磁界３１に対して実質的に垂直に、電極１６５間に電界が生成される。この電界によって、電気力３３が生成される。電気力３３は、磁力に対して実質的に逆の方向である。
【００３２】
[0036]図２に示す実施形態は、垂直な磁界及び電界を生成する。図２内では、電子が色収差補正偏向器に入るとき、電子ビーム１７０の経路は軸１４２に対して傾斜している。これらの電子は、色収差補正偏向器内で偏向され、色収差補正偏向器に侵入した後に、本質的にｚ軸１４２に沿って進む。これは、等式３の導関数、すなわち
ｄθ／ｄｖ＝−（ｑｌＢ／ｍｖ２）（１−２Ｅ／ｖＢ）          （４）
に照らし合わせると理解することができる。
【００３３】
[0037]磁力が電気力の２倍に等しいという条件が満たされる場合に、偏向角度は電子の速度に左右されない。図２では、これを、力を示す矢印３２及び３３の長さで表す。
【００３４】
[0038]本明細書に記載の実施形態では、色収差補正ビーム偏向器１３０又は色収差補正ビーム分離器１３０について、少なくとも以下の特徴のうちの１つによって説明することができる。一実施形態によれば、増大したカラム電圧又は増大した偏向角度の下で適用される場合でも、２０〜１００アンペア回数（Ａｔｕｒｎ）、例えば５０Ａｔｕｒｎを実現することができる。更なる実施形態によれば、約１０〜４００のコイル巻線を実現することができる。更に別の実施形態によれば、５０〜５００のコイル巻線を実現することができる。それにもかかわらず、更に多くのコイル巻線、例えば最高数千というコイル巻線を実現することが可能な場合もある。他の重要なパラメータは、例えばコイルの幾何形状、存在する場合には鉄芯、偏向器１３０若しくは分離器１３０内のビームエネルギー、又は偏向角度である。
【００３５】
[0039]更なる実施形態によれば、色収差補正偏向角度は、粗い範囲では約１°〜約２５°の間とすることができる。別の更なる実施形態によれば、偏向角度は、狭い範囲では約２°〜約５°の間である。
【００３６】
[0040]図２に示す色収差補正ビーム偏向器又はビーム分離器では、静電偏向は、
【数１】
2011091036.tif 000003
によって与えられる。
【００３７】
[0041]さらに、磁気偏向は、
【数２】
2011091036.tif 000004
によって与えられる
【００３８】
[0042]磁気偏向が静電偏向の２分の１に等しい場合、色収差（分散）のない偏向を実現することができる。
【００３９】
[0043]ビーム偏向器及びビーム分離器それぞれの直交する電気及び磁気の双極子場は通常、最小数の極片又は励振コイルを有するデバイスによって生成される。設計によって、これらの場は、例えば１２０°のサドルコイルを使用することによって、又は電極を適切に成形することによって、例えば寄生６重極場を回避するように成形することができる。
【００４０】
[0044]多数の極（Ｎ≧１０）が提供される場合には、これらの場の望ましくない多重極成分を回避することができる。しかしながら、これにより、複雑な機械設計及び精巧な供給電子機器が必要とされることとなる。したがって、ビーム偏向器及びビーム分離器にはそれぞれ、簡単な設計、例えば最小数の極及び関連する電子機器が望ましく、簡単な設計における多重極成分の存在は、通常許容される。小さなＰＥ束の場合には、多重極成分は、ビーム偏向器及びビーム分離器それぞれの光学性能及び／又は解像度に望ましくない作用を及ぼさないことがある。
【００４１】
[0045]例えば、高いビーム電流、したがって大きなビーム束直径をもつＰＥビームの場合、多重極成分はＰＥ束に間接的に作用し、このＰＥ束は例えば、軸（ｚ軸）外を進む限り、すなわちビーム偏向器の前を進む限り、少なくとも部分的に９０°未満の入射角を有し、その後ｚ軸上へ偏向される。ビーム分離器が荷電粒子ビームデバイス内に設けられる場合には、ｚ軸は、対物レンズの光軸であり得る。この軸外領域では、ＰＥ束は、様々な異なる影響として多重極場の作用を受ける。これらの影響には、ポテンシャルオフセット、双極子成分、４重極成分、６重極成分、及び８重極成分、並びに多重極自体がある。
【００４２】
[0046]本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、多重極場のポテンシャルオフセット、双極子成分、及び４重極成分は、アライメント、再集束、及び非点補正によって制御することができ、並びに／又は多重極場の６重極成分は、例えば６重極非点補正器によって制御することができる。
【００４３】
[0047]本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、サドルコイルの角度を６０°にすると、６重極成分を低減又は回避することができる。さらに、別法として、角度が４２°と７８°のコイルを組み合わせると、６重極及び多重極成分を低減又は回避することができる。
【００４４】
[0048]一実施形態は、１次荷電粒子ビームを偏向して１次荷電粒子ビームを光軸上に提供する色収差補正ビーム偏向器デバイスを提供する。このデバイスは、１次荷電粒子ビーム入口と、光軸を包含する１次荷電粒子ビーム出口と、磁界を生成するように構成された磁気偏向要素と、磁界に重複する電界を生成するように構成された静電偏向要素とを含む。静電偏向要素及び磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素は、８重極の影響、例えばビーム偏向器デバイスによって生じた８重極の影響を補償するように配置され、及び／又は、配置可能である。
【００４５】
[0049]一実施形態によれば、１次荷電粒子ビームを偏向して１次荷電粒子ビームを光軸上に提供する色収差補正ビーム偏向器デバイスが、１次荷電粒子ビーム入口と、光軸を包含する１次荷電粒子ビーム出口と、中心を有する磁界を生成する又は生成するように構成された磁気偏向要素と、中心を有し、且つ磁界に重複する電界を生成する又は生成するように構成された静電偏向要素とを含む。静電偏向要素及び磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素は、８重極の影響、例えばビーム偏向器デバイスによって生じた８重極の影響を補償するように配置され、及び／又は、配置可能である。
【００４６】
[0050]別の実施形態では、１次荷電粒子ビームを別の荷電粒子ビームから分離して１次荷電粒子ビームを光軸上に提供する色収差補正ビーム分離器デバイスが、１次荷電粒子ビーム入口と、光軸を包含する１次荷電粒子ビーム出口と、磁界を生成するように構成された磁気偏向要素と、磁界に重複する電界を生成するように構成された静電偏向要素とを含む。静電偏向要素及び磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素は、８重極の影響、例えばビーム分離器デバイスによって生じた８重極の影響を補償するように配置され、及び／又は、配置可能である。
【００４７】
[0051]更なる実施形態では、１次荷電粒子ビームを別の荷電粒子ビームから分離して１次荷電粒子ビームを光軸上に提供する色収差補正ビーム分離器デバイスが、１次荷電粒子ビーム入口と、光軸を包含する１次荷電粒子ビーム出口と、中心を有する磁界を生成する又は生成するように構成された磁気偏向要素と、中心を有し、且つ磁界に重複する電界を生成する又は生成するように構成された静電偏向要素とを含む。静電偏向要素及び磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素は、８重極の影響、例えばビーム分離器デバイスによって生じた８重極の影響を補償するように配置され、及び／又は、配置可能である。
【００４８】
[0052]実施形態では、静電偏向要素及び磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素は、８重極の影響、例えば８重極収差を補償するように構成され、例えば配置され及び／若しくは配置可能であり、調整され及び／若しくは調整可能であり、並びに／又は制御され及び／若しくは制御可能である。例えば、実施形態によれば、１次荷電粒子ビーム束の軌道は、１次荷電粒子ビームが光軸の周囲で等しい量の正及び負の８重極作用を受けることができるように生成される。それによって、１次荷電粒子ビームに対する８重極の正味の作用は、実質上ゼロになる。８重極は、８重極ポテンシャル及び／又は８重極場とすることができる。
【００４９】
[0053]実施形態によれば、電界及び磁界は、光軸上に、例えば光軸を包含するように生成することができる。本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、１次入射ビーム又は１次入射ビームの少なくとも一部分は、ビーム偏向器デバイス又はビーム分離器デバイスのビーム入口内へ９０°未満の入射角を有することができる。本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、電界及び／又は磁界は中心を有する。いくつかの実施形態では、電界は、磁界に直交し、及び／又は磁界を包含するよう提供される。さらに、実施形態によれば、電界及び磁界は、互いに十つ的に垂直、及び／又は、光軸に対して実質的に垂直であるよう提供することができる。本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態では、静電偏向要素及び磁気偏向要素は、光軸を包含するように構成される。
【００５０】
[0054]本明細書に記載の実施形態では、４重収差を回避しながら、例えば荷電粒子ビームデバイスの軸外を進む１次荷電粒子ビームを、光軸上へ偏向することができる。さらに、実施形態は、８重極ポテンシャル、例えばビーム偏向器又はビーム分離器自体によって生じる８重極ポテンシャルによってもたらされるような４重収差が回避され、又はそれどころか４重収差が実質上存在しないビーム偏向器及び／又はビーム分離器を提供する。これにより、追加の補正要素及び関連する制御電子機器の必要がなくなり、したがってその結果、荷電粒子ビームシステムが著しく簡略化され、コストが低減される。
【００５１】
[0055]図３Ａ〜３Ｂは、それぞれ本明細書では電界及び磁界とも呼ばれる偏向静電界１４０及び偏向磁界１５０、並びに色収差補正ビームスプリッタとも呼ばれる色収差補正ビーム分離器デバイス１３によって電界及び／又は磁界のオフセットなく生成される束形状を概略的に示す。ビーム分離器のｙｚ断面図である図３Ａに示すように、偏向静電界及び偏向磁界の中心は、実質的に一致している。１次ビーム１７０は、９０°未満の入射角でビーム分離器１３内に入射して、ｚ軸上に偏向される。その結果得られるビーム束の形状を図３Ｂに示す。このビーム束は４重収差を示す。
【００５２】
[0056]図３Ｃは、８重極の向きが、１次ビーム束軸とビーム偏向器又はビーム分離器によって生じた多重極ポテンシャルとの交点の位置にどのように依存するかを概略的に示す。図３Ｃでは、円はビーム束を表し、束の中心は交点ａを表す。φＡは、ｘ軸から測定される軸交点ａ＝ＡｅｉφＡの方位角である。φＫは、ｘ軸に対して水平、すなわち平行に測定されるビーム束円周の方位角である。何れの角度φＡ及びφＫも、ｘ方向ではゼロである。ビーム偏向器又はビーム分離器の無収差状態によって、個別の方向の双極子場が確立され、したがって付随する多重極の方向も固定される。図３Ｃからわかるように、８重極の極性は、φＡ＝０からφＡ＝πになるときに切り替わる。図３Ｃでは、偏向方向はｘ軸として選択され、１次ビーム束は、図面に対して垂直なｚ方向に実質的に進みながら、ｘ軸に沿って分離器要素の光軸に接近する。１次ビーム束は、８重極作用が消滅する光学ｚ軸に十分に近接するまで、図示の８重極電位の変形力を受ける。
【００５３】
[0057]いくつかの実施形態では、静電偏向要素及び磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素は、電界及び磁界、例えば電界の中心及び磁界の中心が互いにオフセットされる構成で、電界及び磁界を提供するようになっている。その結果、構成要素の偏向界間に機械的な間隔が生じることにより、４重収差が回避される。
【００５４】
[0058]本明細書に記載のいくつかの実施形態によれば、電界及び磁界、例えば電界の中心及び磁界の中心は、光軸と平行に及び／又は光軸に沿って、互いにオフセットされる。電界は、ビーム出口の方向に、磁界に対してオフセットすることができる。例えば、電界の中心は、ビーム出口の方向に、磁界の中心に対してオフセットすることができる。
【００５５】
[0059]一実施形態によれば、電界及び磁界、例えば電界の中心及び磁界の中心は、色収差補正ビーム偏向器又は色収差補正ビーム分離器のｚ軸に沿って、互いにオフセットされる。この実施形態の一例を、図４Ａ〜４Ｃにビームスプリッタ１３０として概略的に示す。図４Ａに示すように、ビームスプリッタは、ビーム出口１３２及びビーム入口１３４（図では両者の位置を矢印で大まかに示す）を有する。本実施形態では、偏向静電界は、ビームスプリッタ１３０のビーム出口１３２の方に、偏向磁界に対して軸方向に５ｍｍシフトする。図では、ビームスプリッタ１３０のビーム出口１３２の方への偏向静電界の軸方向のシフトを負のシフトとして、例えば図４Ａでは−５ｍｍのシフトとして示す。
【００５６】
[0060]図４Ａの色収差補正ビームスプリッタ１３０に入る１次ビーム束の形状に本実施形態が及ぼす影響を図４Ｂに提示する。図４Ｂは、図３Ｂに示す４重収差が最小化されることを示している。この影響は、本実施形態によって生じる偏向静電界１４０及び偏向磁界１５０の特有の相対的な位置に基づく。この実施形態によって提供される電界１４０及び磁界１５０のオフセットにより、図４Ａに示すように、１次ビーム束は、ｚ軸、すなわち光軸に対して直ぐに交差し、次いで光軸に戻る。したがって、この束は、光軸の両側で８重極電位の影響を受ける。図３Ｃからわかるように、８重極電位は、左側と右側の間で、すなわちｘ軸に沿って符号を変える。したがって、本実施形態では、１次ビーム束がｚ軸から左へ進む光路と、１次ビーム束がｚ軸から右へ進む光路との間で適切な均衡が確立されるので、望ましくない８重極の影響を最小化することができる。換言すると、本実施形態は、ｚ軸の周囲で１次ビーム束のオーバーシュートを可能にし、これを使用して、ビーム束に対する望ましくない８重極の影響を補償する。実施形態のいくつかの例では、このオーバーシュートは、静電双極子場とも呼ばれる偏向静電界をビーム分離器のビーム出口の方へシフトさせることによって生じさせることができる。
【００５７】
[0061]本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態では、偏向静電界及び偏向磁界の相対的な軸方向のオフセット又はシフトは、静電偏向器要素をｚ軸に沿ってビーム分離器のビーム出口の方へシフトさせることによって実現することができる。その結果生じる偏向静電界の相対的なシフトは、ｚ軸と平行に延びるフィールド寸法の例えば０％〜約５０％の範囲内の偏向静電界の中心のシフトによって表すことができる。
【００５８】
[0062]図４Ｃは、静電界１４０と固定の磁界１５０の間の軸方向のシフトの様々な値に対して、図４Ａに示す実施形態のビームスプリッタを通過した後の１次ビーム束変形のフーリエ解析の結果を示す。理解されるように、本実施形態によれば、８重極収差は、シフト値が＋５ｍｍから−１０ｍｍへ変化したときに符号を変える。８重極収差は、図４Ａに示すビームスプリッタに対して約−５ｍｍのシフトによって、補償又はそれどころか実質的に相殺される。
【００５９】
[0063]本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、静電偏向要素及び磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素は、電界及び磁界から選択された少なくとも１つの要素、例えば電界の中心及び磁界の中心から選択された少なくとも１つの要素が光軸に対してオフセットされる構成で、電界及び磁界を提供するようになっている。その結果、構成要素の偏向界間に機械的な間隔が生じることにより、４重収差が回避される。本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態のいくつかの例では、電界の中心及び磁界の中心から選択された少なくとも１つの要素は、光軸に対して横方向及び／又は垂直にオフセットされる。
【００６０】
[0064]光軸に対する電界１４０の中心及び磁界１５０の中心から選択された少なくとも１つの要素のオフセットを含む実施形態の一例を図５Ａに示す。本実施形態では、偏向静電界１４０は、１次入射ビーム束１７０がビームスプリッタ１３０のビーム出口１３２に入る方向に、偏向磁界１５０に対して０．２ｍｍシフトする。図では、１次入射ビーム１７０の方への静電界１４０のシフトを正のシフトとし、例えば図５Ａでは０．２ｍｍのシフトとして示す。その結果生じる１次ビーム束形状を示す図５Ｂからわかるように、図３Ｂに示す４重収差は、本実施形態によって最小化される。
【００６１】
[0065]本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態では、偏向静電界及び／又は偏向磁界の横方向のオフセット又はシフトは、静電偏向器要素及び／又は磁気偏向器要素をビーム分離器の軸、例えばｚ軸に対して横方向へ、例えば垂直に機械的にシフトさせることによって実現することができる。いくつかの実施形態では、偏向静電界の相対的なシフトは、１次入射ビームの方向に延びるフィールド寸法の０％〜約２５％、例えばフィールド寸法の０％〜約７％の範囲内の偏向静電界の中心のシフトによって表すことができる。
【００６２】
[0066]図５Ｃは、静電界と固定の磁界の間の横方向のシフトの様々な値に対して、図５Ａに示す実施形態のビームスプリッタを通過した後の１次ビーム束の変形のフーリエ解析の結果を示す。理解されるように、８重極収差は、シフト値が＋０．５ｍｍから−０．５ｍｍへ変動したときに符号を変える。８重極収差は、図５Ａに示すビームスプリッタに対して約０．２ｍｍの横方向の静電界シフトによって、補償又はそれどころか実質的に相殺される。したがって、望ましくない８重極の影響の補償は、光軸に対して、例えば１次入射ビーム束１７０の方向に静電双極子場を横方向にシフトさせることによって実現することができる。
【００６３】
[0067]いくつかの実施形態では、ビーム偏向器／分離器の軸は、ビーム偏向器／分離器が使用される荷電粒子ビームデバイスの対物レンズの光軸とすることができる。
【００６４】
[0068]本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、電界は、実質的に磁界において又は少なくとも部分的に磁界において提供され、また電界及び磁界の両者が、光軸に対してオフセットされる。本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、電界の中心は実質的に磁界の中心に提供され、また両者の中心が、光軸に対してオフセットされる。例えば、磁気偏向要素及び静電偏向要素は、ウィーンフィルタ内に設けることができ、またウィーンフィルタは、光軸に対して横方向に、例えば１次入射ビーム束１７０の方向へオフセットされる。
【００６５】
[0069]いくつかの実施形態においては、４重収差を回避するのに静電界だけを光軸に対して横方向にシフトさせることで十分となりうる理由は、以下の通りである。すなわち、実施形態によれば、偏向磁界は、比較的大きな励磁コイルによって生成できるためである。したがって、均質な偏向磁界で満たされた空間は、１次ビーム束が進む空間と比較すると比較的大きい。一方、そのような設計では、静電界は、互いに対してわずかな距離をもつ偏向板によって生成することができる。したがって、そのように生成された静電界はあまり均質ではなく、その結果生じる８重極作用は、静電界の寄与に左右される。さらに、実施形態によれば、磁界は電（静電）界よりはるかに均質であるため、ビーム偏向器／分離器の軸、例えば光軸に対して共通に両方の界のオフセットを提供しても、その結果、望ましくない８重極の影響を最小化することができる。したがって、磁気偏向要素及び静電偏向要素がウィーンフィルタ内に設けられる場合には、ウィーンフィルタを横方向にわずかにずらすことによって、例えば収差をもたらす８重極の影響の最小化を容易に実現することができる。
【００６６】
[0070]上述のように、１次荷電粒子束は、様々な異なる影響として多重極場の作用を受ける。したがって、本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、多重極場のポテンシャルオフセット、双極子成分、及び４重極成分は、アライメント、再集束、及び非点補正によって制御することができ、並びに／又は多重極場の６重極成分は、例えば６重極非点補正器によって制御することができる。
【００６７】
[0071]更なる実施形態によれば、本明細書に記載のいずれかの実施形態による色収差補正ビーム偏向器デバイス及び色収差補正ビーム分離器デバイスから選択された少なくとも１つの要素を含む荷電粒子ビームデバイスが提供される。例えば、荷電粒子ビームデバイスでは、色収差補正ビーム分離器デバイスは、荷電粒子ビームデバイスの１次荷電粒子ビームを荷電粒子ビームデバイスの信号荷電粒子ビームから分離するように構成することができ、荷電粒子デバイスは、対物光軸がビーム分離器デバイスの光軸に対応する対物レンズ要素を有する。いくつかの実施形態では、荷電粒子ビームデバイスは、走査荷電粒子ビームデバイス、イオンビームデバイス、電子ビームデバイス、電子ビーム検査デバイス、及びＳＥＭから選択された少なくとも１つの要素である。
【００６８】
[0072]一実施形態では、色収差補正ビーム分離器デバイスであって、本明細書に記載のいずれかの実施形態による色収差補正ビーム偏向器デバイスを含むデバイスが提供される。更なる実施形態では、本明細書に記載のいずれかの実施形態の色収差補正ビーム偏向器デバイス又は色収差補正ビーム分離器デバイスを使用して、荷電粒子ビームデバイスの１次荷電粒子ビームを荷電粒子ビームデバイスの信号荷電粒子ビームから分離することができ、荷電粒子ビームデバイスは、対物光軸がビーム偏向器デバイスの光軸に対応する対物レンズ要素を有する。更なる実施形態では、本明細書に記載のいずれかの実施形態の色収差補正ビーム偏向器デバイスは、ビーム分離器又はビームスプリッタとして使用することができる。
【００６９】
[0073]本明細書に記載の実施形態では、４重収差を回避しながら、１次荷電粒子ビーム、例えば少なくとも部分的に荷電粒子ビームデバイスの軸外を進む１次荷電粒子ビームを、光軸上へ偏向することができる。さらに、実施形態は、例えばビーム偏向器又はビーム分離器自体によって生じる８重極電位によってもたらされるような４重収差が実質的に存在しないビーム偏向器又はビーム分離器を提供する。これにより、追加の補正要素及び関連する制御電子機器の必要がなくなり、したがって、荷電粒子ビームシステムが著しく簡略化され、コストが低減される。さらに、本明細書に記載の実施形態は、追加の光学収差補正要素を必要とすることなく、高い電流／高い解像度の撮像を可能にする。
【００７０】
[0074]一実施形態によれば、１次荷電粒子ビームを偏向して１次荷電粒子ビームを光軸上に提供する色収差補正ビーム偏向器デバイスであって、１次荷電粒子ビーム入口と、光軸を包含する１次荷電粒子ビーム出口と、磁界を生成するように構成された磁気偏向要素と、磁界に重複する電界を生成するように構成された静電偏向要素とを含み、静電偏向要素及び磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素が、８重極の影響を補償するように配置され、及び／又は、配置可能である、デバイスが提供される。
【００７１】
[0075]更なる実施形態では、１次荷電粒子ビームを別の荷電粒子ビームから分離して１次荷電粒子ビームを光軸上に提供する色収差補正ビーム分離器デバイスが、１次荷電粒子ビーム入口と、光軸を包含する１次荷電粒子ビーム出口と、磁界を生成するように構成された磁気偏向要素と、磁界に重複する電界を生成するように構成された静電偏向要素とを含み、静電偏向要素及び磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素が、８重極の影響を補償するように配置され、及び／又は、配置可能である。
【００７２】
[0076]本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、静電偏向要素及び磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素は、電界及び磁界が互いにオフセットされる構成、並びに電界及び磁界から選択された少なくとも１つの要素が光軸に対してオフセットされる構成から選択された少なくとも１つの構成で、電界及び磁界を提供するように配置され、及び／又は、配置可能である。
【００７３】
[0077]本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、静電偏向要素及び磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素は、電界及び磁界が光軸と平行に互いにオフセットされる構成、電界及び磁界が光軸に沿って互いにオフセットされる構成、並びに電界がビーム出口の方向へ磁界に対してオフセットされる構成から選択された少なくとも１つの構成で、電界及び磁界を提供するように配置され、及び／又は、配置可能である。
【００７４】
[0078]本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、静電偏向要素及び磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素は、電界及び磁界から選択された少なくとも１つの要素が光軸に対して横方向にオフセットされる構成、並びに電界及び磁界から選択された少なくとも１つの要素が光軸に対して垂直にオフセットされる構成から選択された少なくとも１つの構成で、電界及び磁界を提供するように配置され、及び／又は、配置可能である。
【００７５】
[0079]本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態では、１次入射荷電粒子ビーム又は１次入射荷電粒子ビームの少なくとも一部分は、ビーム入口内に９０°未満の入射角を有することができる。本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態では、静電偏向要素及び磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素は、電界及び磁界から選択された少なくとも１つの要素が、光軸及び１次入射ビームによって画成される平面内に含まれる方向に互いに及び／又は光軸に対してオフセットされる構成、電界が１次入射ビームの方向へ光軸に対して横方向にオフセットされる構成、並びに電界が磁界に対してオフセットされる構成から選択された少なくとも１つの構成で、電界及び磁界を提供するように配置され、及び／又は、配置可能とすることができる。
【００７６】
[0080]本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、電界は実質的に磁界において提供され、また電界及び磁界の双方が光軸に対してオフセットされる。本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態では、静電偏向要素及び磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素は、電界が実質的に磁界において提供され、また、電界及び磁界の双方が光軸に対してオフセットされる構成で、電界及び磁界を提供するように配置され、及び／又は、配置可能である。
【００７７】
[0081]本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、磁気偏向要素及び静電偏向要素は、ウィーンフィルタ内に設けられ、また、ウィーンフィルタは、光軸に対して横方向にオフセットされる。
【００７８】
[0082]本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態では、電界及び磁界は中心を有し、また、電界のオフセット及び／又は磁界のオフセットは、それぞれの界の中心のオフセットによって実現される。
【００７９】
[0083]別の実施形態では、色収差補正ビーム偏向器デバイス及び色収差補正ビーム分離器デバイスから選択された少なくとも１つの要素を含む荷電粒子ビームデバイスであって、偏向器デバイス及び分離器デバイスがそれぞれ、１次荷電粒子ビーム入口と、光軸を包含する１次荷電粒子ビーム出口と、磁界を生成するように構成された磁気偏向要素と、磁界に重複する電界を生成するように構成された静電偏向要素とを含み、静電偏向要素及び磁気偏向要素から選択された少なくとも１つの要素が、８重極の影響を補償するように配置され、及び／又は配置可能である、荷電粒子ビームデバイスが提供される。
【００８０】
[0084]本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、色収差補正ビーム分離器デバイスは、荷電粒子ビームデバイスの１次荷電粒子ビームを荷電粒子ビームデバイスの信号荷電粒子ビームから分離するように構成され、荷電粒子ビームデバイスは、対物光軸がビーム分離器デバイスの光軸に対応する対物レンズ要素を有する。
【００８１】
[0085]本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、荷電粒子ビームデバイスは、走査荷電粒子ビームデバイス、イオンビームデバイス、電子ビームデバイス、電子ビーム検査デバイス、及びＳＥＭから選択された少なくとも１つの要素である。
【００８２】
[0086]更なる実施形態によれば、１次荷電粒子ビームを偏向して１次荷電粒子ビームを光軸上に提供する色収差補正ビーム偏向器デバイスを動作させる方法であって、磁界を提供するステップと、磁界に重複する電界を提供するステップとを含み、電界及び磁界から選択された少なくとも１つの要素が、８重極の影響を補償するような位置に提供される、方法が提供される。
【００８３】
[0087]別の実施形態では、１次荷電粒子ビームを別の荷電粒子ビームから分離して１次荷電粒子ビームを光軸上に提供する色収差補正ビーム分離器デバイスを動作させる方法であって、磁界を提供するステップと、磁界に重複する電界を提供するステップとを含み、電界及び磁界から選択された少なくとも１つの要素が、８重極の影響を補償するような位置に提供される、方法が提供される。
【００８４】
[0088]本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、電界及び磁界は、光軸上に、例えば光軸を包含するように生成することができる。
【００８５】
[0089]本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、電界及び磁界は、電界及び磁界が互いにオフセットされる構成、並びに電界及び磁界から選択された少なくとも１つの要素が光軸に対してオフセットされる構成から選択された少なくとも１つの構成で提供される。
【００８６】
[0090]本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態では、色収差補正ビーム偏向器デバイスは、本明細書に記載のいずれかの実施形態による色収差補正ビーム偏向器デバイスであり、また、色収差補正ビーム分離器デバイスは、本明細書に記載のいずれかの実施形態による色収差補正ビーム分離器デバイスである。
【００８７】
[0091]更なる実施形態によれば、試料を調査及び／又は構築する方法において、本明細書に記載のいずれかの実施形態による色収差補正ビーム偏向器デバイス、本明細書に記載のいずれかの実施形態による色収差補正ビーム分離器デバイス、及び本明細書に記載のいずれかの実施形態による荷電粒子ビームデバイスから選択された少なくとも１つの要素が使用される。
【００８８】
[0092]更なる実施形態によれば、試料を調査する方法であって、試料の調査が、本明細書に記載のいずれかの実施形態による色収差補正ビーム偏向器デバイス、本明細書に記載のいずれかの実施形態による色収差補正ビーム分離器デバイス、及び、本明細書に記載のいずれかの実施形態による荷電粒子ビームデバイスから選択された少なくとも１つの要素を使用して実行される、方法が提供される。更なる実施形態によれば、試料を構築する方法であって、試料の構築が、本明細書に記載のいずれかの実施形態による色収差補正ビーム偏向器デバイス、本明細書に記載のいずれかの実施形態による色収差補正ビーム分離器デバイス、及び本明細書に記載のいずれかの実施形態による荷電粒子ビームデバイスから選択された少なくとも１つの要素を使用して実行される、方法が提供される。
【００８９】
[0093]上記の説明では、例を使用して、最良の形態を含めて本発明について開示し、また当業者であれば本発明を作製及び使用できるようにした。本発明について、様々な特有の実施形態の点から説明したが、特許請求の範囲の精神及び範囲内で、修正を加えて本発明を実施できることが、当業者であれば認識されるであろう。特に、実施形態の例の相互に排他的でない特徴と上記のその実施形態又は修正形態を、互いに組み合わせることができる。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義されており、当業者には想到される他の例を含むことができる。そのような他の例は、特許請求の範囲の範囲内であるものとする。
【００９０】
[0094]上記は、本発明の実施形態を対象とするが、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく、本発明の他の更なる実施形態を考案することができ、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
【符号の説明】
【００９１】
１３…色収差補正ビーム分離器デバイス、３１…磁界、３２…磁力、３３…電力、１３０…色収差補正ビーム分離器、色収差補正ビーム偏向器、色収差補正ビームスプリッタ、１３２…ビーム出口、１３４…ビーム入口、１４０…偏向静電界、１４２…ｚ軸、光軸、１５０…偏向磁界、１６３…コイル巻線、１６５…板状電極、１７０…電子ビーム、１次入射ビーム束、５００…１次電子ビーム、５０２…放射源、５２０…試料、５２５…対物レンズ、５３５…ＳＥ束、５６５…検出器。
【図１】
2011091036.tif 000005
【図２】
2011091036.tif 000006
【図３Ａ】
2011091036.tif 000007
【図３Ｂ】
2011091036.tif 000008
【図３Ｃ】
2011091036.tif 000009
【図４Ａ】
2011091036.tif 000010
【図４Ｂ】
2011091036.tif 000011
【図４Ｃ】
2011091036.tif 000012
【図５Ａ】
2011091036.tif 000013
【図５Ｂ】
2011091036.tif 000014
【図５Ｃ】
2011091036.tif 000015
【外国語明細書】
2011091036000001.pdf