【手続補正書】
【提出日】平成28年5月20日(2016.5.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビーム分離ユニット、前記ビーム分離ユニットから距離を置いて位置する第１の光学コンポーネント、及び、前記ビーム分離ユニットから距離を置いて位置すると共に前記第１の光学コンポーネントから距離を置いて位置する第２の光学コンポーネント、を有する荷電粒子ビーム装置を作動させる方法であって、
一次荷電粒子ビームを発生させる工程と、
前記ビーム分離ユニット内に第１の電界及び第１の磁界を発生させる工程と、
前記一次荷電粒子ビームを、前記第１の電界及び前記第１の磁界が発生されている前記ビーム分離ユニット中に誘導する工程であって、前記ビーム分離ユニットを出た前記一次荷電粒子ビームの伝搬方向が前記第１の電界及び前記第１の磁界の影響下において第１の標的軸線と整列される、という工程と、
前記一次荷電粒子ビームを試料に衝突させることによって二次荷電粒子ビームを発生させる工程と、
前記ビーム分離ユニット内で前記二次荷電粒子ビームを前記一次荷電粒子ビームから分離する工程であって、前記二次荷電粒子ビームが前記第１の電界及び前記第１の磁界の影響下で偏向されて前記ビーム分離ユニットから前記第１の光学コンポーネントまで伝搬する、という工程と、
前記ビーム分離ユニット内に第２の電界及び第２の磁界を発生させる工程と、
前記一次荷電粒子ビームを、前記第２の電界及び前記第２の磁界が発生されている前記ビーム分離ユニット中に誘導する工程であって、前記ビーム分離ユニットを出た前記一次荷電粒子ビームの伝搬方向が前記第２の電界及び前記第２の磁界の影響下で前記第１の標的軸線と整列される、という工程と、
前記ビーム分離ユニット内で前記二次荷電粒子ビームを前記一次荷電粒子ビームから分離する工程であって、前記二次荷電粒子ビームが前記第２の電界及び前記第２の磁界の影響下で偏向されて前記ビーム分離ユニットから前記第２の光学コンポーネントまで伝搬する、という工程と、
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ビーム分離ユニットは、光軸を定め、第１の平面と第２の平面との間に方位角が存在しており、
前記第１の平面は、前記光軸を含み且つ前記第１の光学コンポーネントを通って延びており、
前記第２の平面は、前記光軸を含み且つ前記第２の光学コンポーネントを通って延びている、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１の光学コンポーネントは、試料平面に垂直な方向において第１の距離だけ前記試料平面から距離を置いて位置しており、
前記第２の光学コンポーネントは、前記試料平面に垂直な方向において第２の距離だけ前記試料平面から距離を置いて位置しており、
前記第２の距離は、前記第１の距離とは異なっている、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記荷電粒子ビーム装置は、二次荷電粒子検出器を含む検出器ドームを有し、
前記二次荷電粒子検出器は、第１の検出器と、当該第１の検出器から距離を置いて位置する第２の検出器と、を含み、
前記方法は、更に、
前記二次荷電粒子ビームを前記第１の光学コンポーネントから前記第１の検出器に誘導して当該二次荷電粒子ビームを当該第１の検出器で検出する工程と、
前記二次荷電粒子ビームを前記第２の光学コンポーネントから前記第２の検出器に誘導して当該二次荷電粒子ビームを当該第２の検出器で検出する工程と、
を備えた、請求項１〜３のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項５】
以下の構成要件、即ち
前記第１の電界及び前記第１の磁界は、前記ビーム分離ユニットに対する前記第１の光学コンポーネントの相対位置に依存して発生される、及び
前記第２の電界及び前記第２の磁界は、前記ビーム分離ユニットに対する前記第２の光学コンポーネントの相対位置に依存して発生される
のうちの少なくとも一方が適用される、請求項１〜４のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項６】
前記荷電粒子ビーム装置は、第３の光学コンポーネントを有しており、
前記第１の光学コンポーネントは、試料平面に垂直な方向において第１の距離だけ前記試料平面から距離を置いて位置しており、
前記第２の光学コンポーネントは、前記試料平面に垂直な方向において第２の距離だけ前記試料平面から距離を置いて位置しており、
前記第３の光学コンポーネントは、前記試料平面に垂直な方向において第３の距離だけ前記試料平面から距離を置いて位置しており、
前記方法は、
前記ビーム分離ユニット内に第３の電界及び第３の磁界を発生させる工程と、
前記一次荷電粒子ビームを前記第３の電界及び前記第３の磁界が発生されている前記ビーム分離ユニット中に誘導する工程であって、前記ビーム分離ユニットを出た前記一次荷電粒子ビームの伝搬方向が前記第３の電界及び前記第３の磁界の影響下で前記第１の標的軸線と整列される、という工程と、
前記ビーム分離ユニット内で前記二次荷電粒子ビームを前記一次荷電粒子ビームから分離する工程であって、前記二次荷電粒子ビームが前記第３の電界及び前記第３の磁界の影響下で偏向されて前記ビーム分離ユニットから前記第３の光学コンポーネントまで伝搬する、という工程と、
を更に備え、
前記光軸を含み且つ前記第３の光学コンポーネントを通って延びる第３の平面と前記第２の平面との間に方位角が存在するか、前記第２の平面と前記第３の平面とが互いに一致し且つ前記第２の距離が前記第３の距離とは異なっているか、のいずれかである、請求項２〜５のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項７】
前記荷電粒子ビーム装置は、二次荷電粒子検出器を含む検出器ドームを有しており、
前記二次荷電粒子検出器は、第１の検出器と、前記第１の検出器から距離を置いて位置する第２の検出器と、前記第１の検出器から距離を置いて位置すると共に前記第２の検出器から距離を置いて位置する第３の検出器と、を含み、
前記方法は、更に、
前記二次荷電粒子ビームを前記第１の光学コンポーネントから前記第１の検出器に誘導して前記二次荷電粒子ビームを前記第１の検出器で検出する工程と、
前記二次荷電粒子ビームを前記第２の光学コンポーネントから前記第２の検出器に誘導して前記二次荷電粒子ビームを前記第２の検出器で検出する工程と、
前記二次荷電粒子ビームを前記第３の光学コンポーネントから前記第３の検出器に誘導して前記二次荷電粒子ビームを前記第３の検出器で検出する工程と、を備えた、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記荷電粒子ビーム装置は、前記ビーム分離ユニットの上流側に前記一次荷電粒子ビームに関連して配置された２次元ウィーンフィルタ型の分散補償ユニットを有しており、
前記方法は、
前記分散補償ユニットによって、前記ビーム分離ユニットが前記一次荷電粒子ビーム中に導入する分散を補償する工程を更に備える、請求項１〜７のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項９】
荷電粒子ビーム装置であって、
一次荷電粒子ビームを放出するビームエミッタと、
試料への前記一次荷電粒子ビームの衝突時に発生する二次荷電粒子ビームから前記一次荷電粒子ビームを分離するビーム分離ユニットと、
二次荷電粒子検出器を含む検出器ドームと、
を備え、
前記ビーム分離ユニットは、光軸を定め、
前記二次荷電粒子検出器は、第１の検出器及び第２の検出器を含み、
前記第１の検出器は、前記二次荷電粒子ビームの第１の光路に関して、前記ビーム分離ユニットの下流側に配置され、
前記第２の検出器は、前記二次荷電粒子ビームの第２の光路に関して、前記ビーム分離ユニットの下流側に配置され、
第１の平面と第２の平面との間に方位角が存在し、前記第１の平面は、前記光軸を含み且つ前記第１の検出器を通って延びており、前記第２の平面は、前記光軸を含み且つ前記第２の検出器を通って延びている、荷電粒子ビーム装置。
【請求項１０】
前記ビーム分離ユニットによって定められた前記光軸と第１の基準軸との間に第１の極角が存在し、前記第１の基準軸は、前記第１の平面内に含まれ且つ前記ビーム分離ユニット及び前記第１の検出器を通って延びており、
前記ビーム分離ユニットによって定められた前記光軸と第２の基準軸との間に第２の極角が存在し、前記第２の基準軸は、前記第２の平面内に含まれ且つ前記ビーム分離ユニット及び前記第２の検出器を通って延びており、前記第２の極角は、前記第１の極角と同一である、請求項９記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項１１】
前記ビーム分離ユニットは、２次元ウィーンフィルタ型のものであり、
前記ビーム分離ユニットは、
前記ビーム分離ユニットによって生じた磁界の第１の空間成分を調節する第１の磁気的ビーム分離部分と、
前記ビーム分離ユニットによって生じた磁界の第２の空間成分を調節する第２の磁気的ビーム分離部分と、
前記ビーム分離ユニットによって生じた電界の第１の空間成分を調節する第１の静電的ビーム分離部分と、
前記ビーム分離ユニットによって生じた電界の第２の空間成分を調節する第２の静電的ビーム分離部分と、を含む、請求項９又は１０に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項１２】
前記二次荷電粒子ビームの前記第１の光路に関して、前記ビーム分離ユニットの下流側であって前記第１の検出器の上流側に配置された第１の光学コンポーネントと、
前記二次荷電粒子ビームの前記第２の光路に関して、前記ビーム分離ユニットの下流側であって前記第２の検出器の上流側に配置された第２の光学コンポーネントと、
を更に有する、請求項９〜１１のうちいずれか一に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項１３】
前記第１の光学コンポーネントは、
前記二次荷電粒子ビームを曲げるビーム曲げ器、及び
二次粒子光学部品
のうちの少なくとも一方であり、
前記第２の光学コンポーネントは、
前記二次荷電粒子ビームを曲げるビーム曲げ器、及び
二次粒子光学部品
のうちの少なくとも一方である、請求項１２記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項１４】
前記検出器ドームの前記二次荷電粒子検出器は、前記二次荷電粒子ビームの第３の光路に関して、前記ビーム分離ユニットの下流側に配置された第３の検出器を含み、
前記第２の平面と前記ビーム分離ユニットにより定められた前記光軸を含み且つ前記第３の検出器を通って延びる第３の平面との間に方位角が存在するか、或いは、
前記第３の平面は、前記第２の平面と一致し、前記ビーム分離ユニットにより定められた前記光軸と前記第３の平面内に含まれ且つ前記ビーム分離ユニット及び前記第３の検出器を通って延びる第３の基準軸との間に存在する第３の極角が、前記第２の極角とは異なっているか
のいずれかである、請求項１０〜１３のうちいずれか一に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項１５】
前記一次荷電粒子ビームに作用するようになっていて前記一次荷電粒子ビームに対して前記ビーム分離ユニットの上流側に配置された２次元ウィーンフィルタ型の分散補償ユニットを更に備え、
前記分散補償ユニットは、前記ビーム分離ユニットの分散を補償する調節可能な分散を有する、請求項９〜１４のうちいずれか一に記載の荷電粒子ビーム装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
さらに図３に示されているように、二次荷電粒子ビーム１２０は、第２の電界３６０及び第２の磁界３７０が発生されているビーム分離ユニット２３０を通過する。第２の電界３６０及び第２の磁界３７０の影響の結果として、二次荷電粒子ビーム１２０が偏向する。ビーム分離ユニット２３０内で生じる電界及び／又は磁界は、図２に示されている実施形態と比較して互いに異なっているので、図３に示されている二次荷電粒子ビーム１２０は、図２に示されている二次荷電粒子ビームと比較して異なる方向に偏向される。具体的に言えば、図３に示されている二次荷電粒子ビーム１２０は、ビーム分離ユニット２３０から第２の光学コンポーネント２２０まで伝搬するよう偏向される。さらに、ビーム分離ユニット内で生じる電界及び／又は磁界がたとえ調節されている場合でも、フィールド構成は、ビーム分離ユニット２３０を出た一次荷電粒子ビーム１１０が図２の場合と同様に第１の標的軸線２５０に沿って依然として伝搬する、というものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
本方法は、ビーム分離ユニットで二次荷電粒子ビームを一次荷電粒子ビームから分離する工程であって、二次荷電粒子ビームが第２の電界及び第２の磁界の影響下で偏向されてビーム分離ユニットから第２の光学コンポーネントまで伝搬する、という工程を更に含む。ビーム分離ユニットを出た二次荷電粒子ビームの伝搬方向は、第２の電界及び／又は第２の磁界で定められるのが良く、又は、第２の電界及び／又は第２の磁界に依存するのが良い。ビーム分離ユニットを出た二次荷電粒子ビームの伝搬方向は、ビーム分離ユニットに入る二次荷電粒子ビームの伝搬方向とは異なるのが良い。第２の電界及び第２の磁界が生じているビーム分離ユニットを出る二次荷電粒子ビームの伝搬方向は、第１の電界及び第１の磁界が生じているビーム分離ユニットを出る二次荷電粒子ビームの伝搬方向と異なっている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
二次荷電粒子ビームに対する第２の磁界の影響は、二次荷電粒子ビームの磁気偏向を含む場合がある。第２の磁界によって生じる磁気力は、ビーム分離ユニットを通って伝搬している二次荷電粒子ビームに作用することができ、それにより、二次荷電粒子ビームの磁気偏向が生じる。二次荷電粒子ビームの磁気偏向は、第一次近似では、第２の磁界の強度に比例し、且つ、ビーム分離ユニットを通過する二次荷電粒子ビームのエネルギーの平方根に反比例する。二次荷電粒子ビームの磁気偏向は、１つの空間寸法方向における磁気偏向である場合があり、又は、２つの空間寸法方向における磁気偏向である場合がある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２１】
図１１は、実施形態による２次元ウィーンフィルタ型のビーム分離ユニットの例示の実施形態の側面図である。図１１に示されているビーム分離ユニット２３０は、第１のＥ×Ｂ集成体１１１０及び第２のＥ×Ｂ集成体１１２０を含む。第１のＥ×Ｂ集成体１１１０及び第２のＥ×Ｂ集成体１１２０は、各々、１次元ウィーンフィルタ型のものであり、互いに垂直の電界と磁界を作る。第１のＥ×Ｂ集成体１１１０と第２のＥ×Ｂ集成体１１２０は、同一又は類似の構成のものであるが、互いに対して異なる向きに設定され、即ち、９０°の角度をなして差し向けられている。第１のＥ×Ｂ集成体１１１０及び第２のＥ×Ｂ集成体１１２０は、光軸４９０に沿う同一の位置に配置されている。第１のＥ×Ｂ集成体１１１０及び第２のＥ×Ｂ集成体１１２０は、同一の空間領域内にこれらのそれぞれの電界及び磁界成分を作る。鉛直に差し向けられた光軸４９０は、ビーム分離ユニット２３０の対称軸であるのが良く、具体的に言えば、９０°の回転対称軸である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８３】
以下の説明を考慮して、本明細書において説明した実施形態は、一次荷電粒子ビームの偏向角に影響を及ぼさないで、ビーム分離ユニットを出る二次荷電粒子ビームを、任意の方位角及び任意の極角で、標的軸線と整列させることができる。かくして、検出器ドームは、二次荷電粒子ビームを検出するために試料及び／又は対物レンズの上方に位置する３次元空間全体を使用することができる。したがって、二次荷電粒子ビームの向上した検出具合が提供され、すなわち、検出器ドームに含まれる多数の検出器を用いて二次荷電粒子ビームの多数の特性を検出することができ、荷電粒子ビーム装置内に当該多数の検出器を配置するのに十分な空間が提供される。加うるに、ビーム分離ユニットにより一次荷電粒子ビーム中にもたらされる分散を、分散補償ユニットによって補償することができる。特に、２次元ウィーンフィルタ型のビーム分離ユニットによりもたらされる分散を、２次元ウィーンフィルタ型の分散補償ユニットによって補償することができる。