(57)【要約】サンプルを検査するためのマルチビーム荷電粒子カラムは、サンプルに向かって複数の一次荷電粒子ビームを方向付けるためのソースと、サンプルから信号荷電粒子を検出するための検出器と、検出器とサンプルとの間に配置された組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニットとを備える。磁気偏向ユニット（６１）は、磁性体又は強磁性体の複数のストリップ（６３）を備える。各ストリップは、磁気偏向ユニットにおける一次荷電粒子ビームの軌道（７１）のピッチに等しい距離内に、前記軌道のうちの１つに隣接して位置する。ストリップは、前記軌道に実質的に垂直な磁場（Ｂ）を確立するように構成される。静電偏向ユニット（６２）は、磁場に実質的に垂直な静電場を生成するように構成される。磁気偏向ユニットと静電偏向ユニットとは、一次荷電粒子ビームの軌道に平行な方向に離間される。【選択図】図６Ａ
2021508163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプルの表面を検査するためのマルチビーム荷電粒子カラムであって、前記マルチビーム荷電粒子カラムは、
サンプルホルダ上に配置された前記サンプルの前記表面に向かって軌道に沿って方向付けられた複数の一次荷電粒子ビームを生成するために配置される１つ又は複数のエミッタ、
前記サンプル上に前記複数の一次荷電粒子ビームを集束させるための対物レンズユニット、
前記サンプル上への前記一次荷電粒子ビームの入射時に生成される信号荷電粒子を検出するための検出器システム、
前記検出器システムと前記サンプルホルダとの間に配置された磁気偏向ユニット、ここにおいて、前記磁気偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の複数のストリップを備え、前記複数のストリップのうちの少なくとも１つのストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に位置し、前記少なくとも１つのストリップは、前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に配置され、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、０度より大きい角度で前記一次荷電粒子ビームの前記軌道と交差する力線を有する磁場を確立するように構成される、
少なくとも前記一次荷電粒子ビームに作用する静電場を生成するように構成された静電偏向ユニット、ここにおいて、前記静電偏向部材は、前記磁気偏向ユニットの前記磁場に少なくとも実質的に垂直な方向に静電場を提供するように構成される、及び、
ここにおいて、前記磁気偏向ユニットと前記静電偏向ユニットとは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に平行な方向に離間して配置される、
を備える、マルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項２】
磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、前記磁場の前記力線と前記一次荷電粒子ビームの前記軌道との間の前記角度が４５度より大きい、好ましくは約９０度であることを確立するように構成される、請求項１に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項３】
前記複数のストリップのうちの少なくとも２つのストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の両側に、及び前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に位置する、請求項１又は２に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項４】
前記磁気偏向ユニットの前記複数のストリップは、共通平面に配置され、前記ストリップは、磁性体を備え、前記ストリップのうちの少なくとも１つは、前記共通平面に実質的に平行な方向に隣接して配置される北磁極及び南磁極を備える、請求項１、２、又は３に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項５】
前記複数のストリップのうちの第１のストリップと隣接する第２のストリップとは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のうちの少なくとも１つの両側に配置され、前記第１のストリップは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に面する側に北磁極を備えるように構成され、前記第２のストリップは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のうちの前記少なくとも１つに面する側に南磁極を備えるように構成される、請求項４に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項６】
前記磁気偏向ユニットの前記複数のストリップは、共通平面に配置され、前記ストリップは、強磁性体を備え、前記ストリップのうちの少なくとも１つは、前記共通平面に実質的に平行な方向に延びる少なくとも２つの電線を設けられ、前記２つの電線は、前記共通平面に実質的に垂直な平面に配置され、前記磁気偏向ユニットは、前記２つの電線に電流を提供するように構成され、前記電流は、前記２つの電線を通って反対方向に流れるように構成される、請求項１、２、又は３に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項７】
前記２つの電線は、単一のループの一部であり、好ましくは、前記２つの電線は、単一のコイルの一部である、請求項６に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項８】
前記検出器システムは、複数の検出器セクションを備え、前記複数の検出器セクションのうちの少なくとも１つの検出器セクションは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記検出器システムにおける前記一次荷電粒子ビームのピッチに等しい距離内に位置する、請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項９】
前記検出器システムは、
複数の電子−光子コンバータセクションを備える電子−光子コンバータユニット、ここにおいて、前記複数の電子−光子コンバータセクションのうちの少なくとも１つの電子−光子コンバータセクションは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記電子−光子コンバータユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの軌道のピッチに等しい距離内に位置する、
前記電子−光子コンバータセクションから光検出器に光を輸送するための光子輸送ユニット
を備える、請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１０】
前記磁気偏向ユニットは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道の前記ピッチの１０％〜９０％の距離にわたって、前記検出器システムの位置において前記一次荷電粒子ビームと前記信号荷電粒子とを分離するように構成される、請求項８又は９に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１１】
前記磁気偏向ユニットは、強磁性体のフレームによって少なくとも実質的に囲まれ、それは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道によって占有された体積の外側の磁束線を閉じるように構成される、請求項１〜１０のうちのいずれか一項に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１２】
前記磁気偏向ユニットと前記静電偏向ユニットとは、好ましくは磁気偏向及び静電偏向ユニットを形成するために、互いに接続される、請求項１〜１１のうちのいずれか一項に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１３】
前記静電偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップのうちの少なくとも１つのストリップに少なくとも実質的に平行な方向に静電場を提供するように構成される、請求項１〜１２のうちのいずれか一項に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１４】
前記静電偏向ユニットは、前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に実質的に垂直な平面に実質的に延びるように、前記静電場と前記磁場との両方を方向付けるように構成される、請求項１２又は１３に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１５】
前記静電偏向ユニットは、前記磁場による前記一次荷電粒子ビームの偏向を少なくとも実質的に補償する静電場を提供するように構成される、請求項１２、１３、又は１４に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１６】
前記静電偏向ユニットは、少なくとも前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に平行な方向に、磁性体又は強磁性体の前記ストリップに隣接して配置される、請求項１２〜１５のうちのいずれか一項に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１７】
組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニットであって、
前記磁気偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の複数のストリップを備え、前記複数のストリップのうちの前記ストリップは、離間して第１の共通平面に配置され、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、前記第１の共通平面に実質的に平行に延びる力線を有する磁場を前記ストリップの間に確立するように構成され、
前記静電偏向ユニットは、離間して第２の共通平面に配置された導電体の一連の電極ストリップを備え、前記一連の電極ストリップは、前記第２の共通平面に実質的に平行に、及び前記磁場の前記力線に実質的に垂直に延びる力線を有する静電場を前記電極ストリップの間に確立するように構成され、
前記第１の共通平面と前記第２の共通平面とは、離間して配置される、組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニット。
【請求項１８】
前記第１の共通平面と前記第２の共通平面とは、実質的に互いに平行に配置される、及び／又は、前記磁気偏向器ユニットと前記静電偏向ユニットとは、１つのユニットとして形成される、請求項１７に記載の組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニット。
【請求項１９】
サンプルホルダ上に配置された前記サンプルの前記表面に向かって軌道に沿って方向付けられた複数の一次荷電粒子ビームを生成するために配置される１つ又は複数のエミッタ、
前記サンプル上に前記複数の一次荷電粒子ビームを集束させるための対物レンズユニット、
前記サンプル上への前記一次荷電粒子ビームの入射時に生成される信号荷電粒子を検出するための検出器システム、及び、
ここにおいて、前記組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニットは、前記検出器システムと前記サンプルホルダとの間に配置され、前記複数のストリップのうちの各ストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に位置し、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、０度より大きい角度で前記一次荷電粒子ビームの軌道と交差する力線を有する磁場を確立するように構成される、
を備える、マルチビーム荷電粒子カラムで使用するために構成された、請求項１７又は１８に記載の組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニット磁気偏向ユニット。
【請求項２０】
サンプルの表面を検査すること及び撮像することのうちの少なくとも１つのための、マルチビーム荷電粒子カラムの使用であって、前記マルチビーム荷電粒子カラムは、
１つ又は複数のエミッタを使用して複数の一次荷電粒子ビームを生成し、サンプルホルダ上に配置された前記サンプルの前記表面に向かって軌道に沿って前記複数の一次荷電粒子ビームを方向付けることと、
対物レンズユニットを使用して前記サンプル上に前記複数の一次荷電粒子ビームを集束させることと、
検出器システムを使用して、前記サンプル上への前記一次荷電粒子ビームの入射時に生成される信号荷電粒子を検出することと、
前記一次荷電粒子ビームの軌道から前記信号荷電粒子の軌道を選り分けるために、前記検出器システムと前記サンプルホルダとの間に配置された組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニットを使用することと、ここにおいて、前記磁気偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の複数のストリップを備え、前記複数のストリップのうちの各ストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に位置し、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、０度より大きい角度で前記一次荷電粒子ビームの軌道と交差する力線を有する磁場を確立するように構成され、前記静電偏向ユニットは、少なくとも前記一次荷電粒子ビームに作用する静電場を生成するように構成され、前記静電偏向部材は、前記磁気偏向ユニットの前記磁場に少なくとも実質的に垂直な方向に静電場を提供するように構成され、前記磁気偏向ユニットと前記静電偏向ユニットとは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に平行な方向に離間して配置される、
を備える、マルチビーム荷電粒子カラムの使用。
【請求項２１】
サンプルの表面を検査又は撮像するための方法であって、
サンプルホルダ上に配置された前記サンプルの前記表面に向かって軌道に沿って方向付けられた複数の一次荷電粒子ビームを生成することと、
前記サンプル上に前記複数の一次荷電粒子ビームを集束させることと、
前記検出器システムと前記サンプルホルダとの間に配置された磁気偏向ユニットを使用することによって、０度より大きい角度で前記一次荷電粒子ビームの軌道と交差する力線を有する磁場を確立することと、ここにおいて、前記磁気偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の複数のストリップを備え、前記複数のストリップのうちの各ストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に位置する、
少なくとも前記一次荷電粒子ビームに作用する静電場を確立することと、ここにおいて、前記静電場は、前記磁場に少なくとも実質的に垂直な方向に力線を有するように構成され、前記磁場を発生させるための磁気偏向ユニットと前記静電場を発生させるための前記静電偏向ユニットとは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に平行な方向に離間して配置される、
検出器システムを使用することによって、前記サンプル上への前記一次荷電粒子ビームの入射時に生成される信号荷電粒子を検出することと
のステップを備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、マルチビーム荷電粒子検査装置で使用するための信号分離器に関する。本発明の実施形態は更に、そのような信号分離器を備えるマルチビーム荷電粒子検査装置、及びそのようなマルチビーム荷電粒子検査装置を使用してサンプルの表面を検査するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路の製造プロセスにおけるルーチンステップのうちの１つは、特に新しい設計を開始するときの、パターン化された表面の検査である。３００ｍｍウェハ全体のかなりの部分を撮像して、パターン中の欠陥及びパターン中又はウェハの上面に埋め込まれた粒子をチェックする。この種の検査は、現在、専用の機器においてハイスループット光学顕微鏡法によって行われている。
【０００３】
リソグラフィの進歩と共に、機器は、ますます小さい欠陥及び粒子を検出しなければならない。問題は、粒子のサイズが減少すると、粒子からの光散乱が急速に減少するため、信号対バックグラウンド（及びノイズ）比が減少することである。
【０００４】
この問題を解決するために、電子ビーム検査機が使用されてきており、いくつかの目的のために依然として使用されている。電子ビーム検査機は、光学システムより遥かに高い解像度を有することができる。しかしながら、電子ビーム検査機は、電子ビーム検査機がウェハを検査することができる速度に限界がある。速度を上げるために、マルチビーム電子ビームシステムが提案されている。
【０００５】
米国特許第６，７７４，６４６号は、サンプルを検査するための方法及び装置を記載している。この方法は、複数の電子ビームを使用する電子ビーム検査システムを使用する。この装置は、電子ビームの軸の方向に発生した集束磁場を確立するための電磁石を備える。磁場は、１つは電子エミッタの上に位置し、１つはサンプルを保持する段の下に位置する２つの磁極片を使用することによって生成される。この方法は更に、電子ビーム軌道の両側に位置付けられた２枚のプレートを使用することによって磁場に垂直な方向に発生した静電偏向場を使用する。電場及び磁場の組み合わされた効果（Ｅ×Ｂ）によって生成される偏向力は、横方向の偏向であり、それは、サンプルに向かって方向付けられた一次電子のビーム経路と、検出器アレイに向かって方向付けられた二次電子のビーム経路とを選り分ける（disentangle）ためにも使用される偏向である。
【発明の概要】
【０００６】
米国特許第６，７７４，６４６号に開示されているようなシステムの不利な点は、均一な磁場を提供するために、電子ビーム検査アセンブリの上下に配置される大きな磁極片を必要とすることであり、その大きな磁極片は、かさばり、非常に重いシステムとなる。
【０００７】
上記に特定された不利な点のうちの少なくとも１つを少なくとも部分的に解決すること、及び／又は、サンプル、特に半導体ウェハの高スループット検査を可能にする代替検査装置を提供することを目的とする。
【０００８】
第１の態様によると、サンプルの表面を検査するためのマルチビーム荷電粒子カラムが提供され、前記マルチビーム荷電粒子カラムは、
サンプルホルダ上に配置された前記サンプルの前記表面に向かって軌道に沿って方向付けられた複数の一次荷電粒子ビームを生成するために配置される１つ又は複数のエミッタ、
前記サンプル上に前記複数の一次荷電粒子ビームを集束させるための対物レンズユニット、
前記サンプル上への前記一次荷電粒子ビームの入射時に生成される信号荷電粒子を検出するための検出器システム、
前記検出器システムと前記サンプルホルダとの間に配置された磁気偏向ユニット、ここにおいて、前記磁気偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の複数のストリップを備え、前記複数のストリップのうちの少なくとも１つのストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に位置し、前記少なくとも１つのストリップは、前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に配置され、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、０度より大きい角度で前記一次荷電粒子ビームの前記軌道と交差する力線を有する磁場を確立するように構成される、
少なくとも前記一次荷電粒子ビームに作用する静電場を生成するように構成された静電偏向ユニット、ここにおいて、前記静電偏向部材は、前記磁気偏向ユニットの前記磁場に少なくとも実質的に垂直な方向に静電場を提供するように構成される、及び、
ここにおいて、前記磁気偏向ユニットと前記静電偏向ユニットとは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に平行な方向に離間して配置される、
を備える、マルチビーム荷電粒子カラムである。
【０００９】
速度ｖで磁場Ｂを横断する電荷ｑを有する荷電粒子は、Ｆ＝ｑｖ×Ｂに等しい磁力Ｆを受け、ｘは、クロス積を表し、太字の記号（翻訳注：太字に変えて下線により表記した）は、ベクトルを表す。それ故に、Ｆは、速度の方向と磁場の方向とによって規定される平面に垂直な方向に方向付けられる。使用時、一次荷電粒子は、エミッタからサンプルに向かって横断するのに対して、信号荷電粒子は、サンプルから検出器システムに向かって戻るように横断する。一次荷電粒子の速度と信号荷電粒子の速度とは実質的に反対方向にあるので、一次荷電粒子上の磁力は、信号荷電粒子上の磁力と実質的に反対方向にある。それ故に、磁場は、信号荷電粒子を一次荷電粒子の軌道から選り分けるための手段を提供する。
【００１０】
本発明の実施形態は、磁気偏向器ユニットを、荷電粒子カラム内、特に検出器システムとサンプルホルダとの間に配置することを可能にする。検出器システムは、好ましくは、エミッタとサンプルホルダとの間に配置されることに留意されたい。一実施形態では、磁場の力線と一次荷電粒子ビームの軌道との間の角度は４５度より大きく、好ましくは、角度は約９０度である。インバータは、特に検出器が一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、特に一次荷電粒子ビームの隣接する軌道の間に配置されるときに、小さい磁力であっても一次荷電粒子ビームと信号荷電粒子ビームとの間の偏向に適切な差を与えて、信号荷電粒子ビームを一次荷電粒子の軌道から選り分けることができることを実現した。それ故に、磁気偏向器ユニットを十分に小さくして、磁気偏向器ユニットを荷電粒子カラム内に配置することができる。結果として得られるマルチビーム荷電粒子検査装置は、米国特許第６，７７４，６４６号に記載されているような装置と比較して、遥かにかさばらず、且つ重くないようにすることができる。
【００１１】
一実施形態では、マルチビーム荷電粒子カラムは、少なくとも一次荷電粒子ビームに作用する静電場を生成するように構成された静電偏向部材を更に備える。磁場とは逆に、静電場は、荷電粒子の速度の方向に依存せずに荷電粒子ビームを偏向する。一次荷電粒子の電荷と信号荷電粒子の電荷とが同符号（正又は負）を有するとき、信号荷電粒子の偏向は、一次荷電粒子の偏向と同じ方向にある。
【００１２】
一実施形態では、静電偏向部材は、磁気偏向ユニットの磁場に少なくとも実質的に垂直な方向に静電場を提供するように構成される。磁気偏向ユニットと静電偏向ユニットとは、一次荷電粒子ビームの軌道に平行な方向に離間して配置される。それ故に、組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニットは、信号荷電粒子を一次荷電粒子の軌道から選り分けるために使用されることができるウィーンフィルタとして作用する。磁場と静電場があるエリアで実質的に重複する既知のウィーンフィルタ配置は、収差を生じさせる。磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニットを離間して配置することによって、収差は大幅に低減されるか、又は実質的に無効にされさえする。
【００１３】
一実施形態では、マルチビーム荷電粒子カラムは、エミッタからの一次荷電粒子ビームを実質的にコリメートするためのコリメータレンズを備える。一実施形態では、検出器は、好ましくはコリメータレンズとサンプルホルダとの間に配置され、より好ましくはコリメータと対物レンズユニットとの間に配置される。
【００１４】
一実施形態では、前記複数のストリップのうちの少なくとも２つのストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の両側に、及び磁気偏向ユニットにおける一次荷電粒子ビームの軌道のピッチに等しい距離内に位置する。ストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道のピッチに等しい距離内に配置されるように構成される。それ故に、ストリップは、一次荷電粒子ビームの２つの隣接する軌道の間に配置及び／又は収まることができる。好ましくは、２つのストリップのピッチは、一次荷電粒子ビームの軌道のピッチに実質的に等しい。
【００１５】
一実施形態では、磁気偏向ユニットの複数のストリップは、共通平面に配置され、前記ストリップは、磁性体を備え、前記ストリップのうちの少なくとも１つは、共通平面に実質的に平行な方向に隣接して配置される北磁極及び南磁極を備える。この実施形態の磁気偏向ユニットは、信号荷電粒子を一次荷電粒子ビームの軌道から選り分けるために使用される磁場を提供するための永久磁石を備える。好ましくは、前記ストリップのうちの各１つは、共通平面と実質的に平行な方向に隣接して配置された北磁極及び南磁極を有する永久磁石を備える。
【００１６】
一実施形態では、前記複数のストリップのうちの第１のストリップと隣接する第２のストリップとは、一次荷電粒子ビームの前記軌道のうちの少なくとも１つの両側に配置され、第１のストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道に面する側に北磁極を備えるように構成され、第２のストリップは、一次荷電粒子ビームの前記軌道のうちの少なくとも１つに面する側に南磁極を備えるように構成される。それ故に、前記隣接するストリップの第１のストリップの北磁極は、第２のストリップの南磁極に面している。これは、第１のストリップの北磁極から第２のストリップの南磁極まで延びる力線を有する実質的に均一な永久磁場を前記２つの隣接するストリップの間に提供する。
【００１７】
代替の実施形態では、磁気偏向ユニットの複数のストリップは、共通平面に配置され、前記ストリップは、強磁性体を備え、前記ストリップのうちの少なくとも１つは、共通平面に実質的に平行な方向に延びる少なくとも２つの電線を設けられ、２つの電線は、共通平面に実質的に垂直な平面に配置され、磁気偏向ユニットは、２つの電線に電流を提供するように構成され、電流は、２つの電線を通って反対方向に流れるように構成される。それ故に、強磁性体のストリップは、電磁石のためのコアとして構成される。磁気偏向ユニットは、電磁石を設けられ、それは、電磁石のコアとして電線と強磁性体のストリップとによって形成される。磁気偏向ユニット中で電磁石を使用する利点は、電線を通る電流の大きさを制御することによって磁場の強度を制御することができることである。
【００１８】
一実施形態では、２つの電線は、単一のループの一部であり、好ましくは、２つの電線は、単一のコイルの一部である。既に上記に示されたように、磁場は、非常に強い必要はなく、強磁性体のコアの周りの単一のループであっても、信号荷電粒子を一次荷電粒子ビームの軌道から選り分けるための磁場の所定の強度を得るのに十分である可能性がある。
【００１９】
一実施形態では、検出器システムは、複数の検出器セクションを備え、前記複数の検出器セクションのうちの少なくとも１つの検出器セクションは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び検出器システムにおける一次荷電粒子ビームのピッチに等しい距離内に位置する。
【００２０】
一実施形態では、検出器システムは、複数の電子−光子コンバータセクションを備える電子−光子コンバータユニットと、ここにおいて、前記複数の電子−光子コンバータセクションのうちの少なくとも１つの電子−光子コンバータセクションは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び電子−光子コンバータユニットにおける一次荷電粒子ビームの軌道のピッチに等しい距離内に位置する、  前記電子−光子コンバータセクションから光検出器に光を輸送するための光子輸送ユニットとを備える。好ましくは、前記複数の電子−光子コンバータセクションのうちの少なくとも１つの電子−光子コンバータセクションは、前記複数の一次荷電粒子ビームのうちの２つの隣接する一次荷電粒子ビームの軌道の間に配置される。好ましくは、前記光子輸送ユニットは、複数の光ファイバを備える。
【００２１】
一実施形態では、磁気偏向ユニットは、検出器システムの位置において、前記一次荷電粒子ビームのピッチの１０％〜９０％の距離にわたって、好ましくは、前記一次荷電粒子ビームのピッチの５０％に実質的に等しい距離にわたって、前記一次荷電粒子ビームと前記信号荷電粒子とを分離するように構成される。それ故に、磁気偏向ユニットは、一次荷電粒子ビームの軌道の間、好ましくは、一次荷電粒子ビームの軌道の間の中間の検出器システムにおける位置において信号荷電粒子を偏向させるように配置される。
【００２２】
一実施形態では、磁気偏向ユニットは、強磁性体のフレームによって少なくとも実質的に囲まれ、それは、荷電粒子ビームの軌道によって占有された体積の外側の磁束線を閉じるように構成される。戻り磁場は、強磁性体の前記フレーム内に効果的に閉じ込められ、漂遊磁場の影響は、少なくとも低減され、好ましくは、実質的に無効にされる。
【００２３】
一実施形態では、静電偏向ユニットは、特に、一次荷電粒子ビームの軌道に平行な方向に、磁気偏向ユニットに隣接して配置される。一実施形態では、磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニットは、好ましくは、磁気偏向及び静電偏向ユニットを形成するために、互いに接続される。磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニットを１つの組み立てられたユニットとして配置することによって、磁気偏向ユニットと静電偏向ユニットとの間の所望されるアラインメントをマルチビーム荷電粒子カラムの外側で確立することができる。それ故に、マルチビーム荷電粒子カラム中の組み立てられた磁気偏向及び静電偏向ユニットの位置決め及び／又は交換が容易になる。一実施形態では、静電偏向部材は、磁性体又は強磁性体の複数のストリップのうちの少なくとも１つのストリップに少なくとも実質的に平行な方向に静電場を提供するように構成される。好ましくは、静電場及び磁場の両方は、磁気偏向ユニットにおける一次荷電粒子ビームの軌道に実質的に垂直な平面に延びるように配置される。一実施形態では、静電偏向部材は、磁気偏向ユニットの磁場による一次荷電粒子ビームの偏向を少なくとも実質的に補償する静電場を提供するように構成される。この実施形態によると、静電場は、磁場による偏向と少なくとも実質的に等しいが反対の偏向を一次荷電粒子ビームに提供するように構成される。それ故に、一次荷電粒子ビームが静電偏向部材により磁気偏向ユニットを横断した後の一次荷電粒子ビームの軌道は、磁気偏向ユニットの前の一次荷電粒子ビームの軌道に実質的に平行である。しかしながら、信号荷電粒子については、磁場の偏向は静電場の偏向と実質的に同じ方向にあり、両方の偏向が加算され、信号荷電粒子は一次荷電粒子の軌道から離れるように方向付けられる。
【００２４】
一実施形態では、静電偏向部材は、少なくとも一次荷電粒子ビームの軌道に平行な方向に、磁性体又は強磁性体の複数のストリップに隣接して配置される。静電偏向部材を複数のストリップの近くに配置することによって、一次荷電粒子ビームの軌道のいかなるずれも可能な限り小さくすることができるので、一次荷電粒子ビームは、実質的に乱されることなく、静電偏向部材により磁気偏向ユニットを横断する。
【００２５】
一実施形態では、一次荷電粒子は、電子を備える。一実施形態では、信号荷電粒子は、後方散乱電子及び／又は二次電子を備える。
【００２６】
第２の態様によると、組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニットが提供され、その磁気偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の複数のストリップを備え、前記複数のストリップのうちの前記ストリップは、離間して第１の共通平面に配置され、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、前記第１の共通平面に実質的に平行に延びる力線を有する磁場を前記ストリップの間に確立するように構成され、前記静電偏向ユニットは、離間して第２の共通平面に配置された導電体の一連の電極ストリップを備え、前記一連の電極ストリップは、前記第２の共通平面に実質的に平行に、及び前記磁場の前記力線に実質的に垂直に延びる力線を有する静電場を前記電極ストリップの間に確立するように構成され、前記第１の共通平面と前記第２の共通平面とは、離間して配置される。
【００２７】
一実施形態では、第１の共通平面と第２の共通平面とは、実質的に互いに平行に配置される、及び／又は、磁気偏向器ユニットと静電偏向ユニットとは、１つのユニットとして形成される。
【００２８】
一実施形態では、組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニットは、上述されたマルチビーム荷電粒子カラム又はその実施形態で使用するように構成される。特に、前記マルチビーム荷電粒子カラムは、
サンプルホルダ上に配置された前記サンプルの前記表面に向かって軌道に沿って方向付けられた複数の一次荷電粒子ビームを生成するために配置される１つ又は複数のエミッタ、
前記サンプル上に前記複数の一次荷電粒子ビームを集束させるための対物レンズユニット、
前記サンプル上への前記一次荷電粒子ビームの入射時に生成される信号荷電粒子を検出するための検出器システム、及び、
ここにおいて、前記組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニットは、前記検出器システムと前記サンプルホルダとの間に配置され、前記複数のストリップのうちの各ストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に位置し、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、０度より大きい角度で前記一次荷電粒子ビームの軌道と交差する力線を有する磁場を確立するように構成される、
を備える、マルチビーム荷電粒子カラムである。
【００２９】
第３の態様によると、サンプルの表面、好ましくは、単一の半導体ウェハの表面を検査及び／又は撮像するための、マルチビーム荷電粒子カラム、特に上述されたマルチビーム荷電粒子カラム又はその実施形態の使用が提供される。特に、サンプルの表面を検査すること及び撮像することのうちの少なくとも１つのための、マルチビーム荷電粒子カラムの使用であって、前記マルチビーム荷電粒子カラムは、
１つ又は複数のエミッタを使用して複数の一次荷電粒子ビームを生成し、サンプルホルダ上に配置された前記サンプルの前記表面に向かって軌道に沿って前記複数の一次荷電粒子ビームを方向付けることと、
対物レンズユニットを使用して前記サンプル上に前記複数の一次荷電粒子ビームを集束させることと、
検出器システムを使用して、前記サンプル上への前記一次荷電粒子ビームの入射時に生成される信号荷電粒子を検出することと、
前記一次荷電粒子ビームの軌道から前記信号荷電粒子の軌道を選り分けるために、前記検出器システムと前記サンプルホルダとの間に配置された組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニットを使用することと、ここにおいて、前記磁気偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の複数のストリップを備え、前記複数のストリップのうちの各ストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に位置し、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、０度より大きい角度で前記一次荷電粒子ビームの軌道と交差する力線を有する磁場を確立するように構成され、前記静電偏向ユニットは、少なくとも前記一次荷電粒子ビームに作用する静電場を生成するように構成され、前記静電偏向部材は、前記磁気偏向ユニットの前記磁場に少なくとも実質的に垂直な方向に静電場を提供するように構成され、前記磁気偏向ユニットと前記静電偏向ユニットとは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に平行な方向に離間して配置される、
を備える、マルチビーム荷電粒子カラムの使用である。
【００３０】
第４の態様によると、サンプルの表面を検査又は撮像するための方法が提供される。前記方法は、
サンプルホルダ上に配置された前記サンプルの前記表面に向かって軌道に沿って方向付けられた複数の一次荷電粒子ビームを生成することと、
前記サンプル上に前記複数の一次荷電粒子ビームを集束させることと、
前記検出器システムと前記サンプルホルダとの間に配置された磁気偏向ユニットを使用することによって、０度より大きい角度で前記一次荷電粒子ビームの軌道と交差する力線を有する磁場を確立することと、ここにおいて、前記磁気偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の複数のストリップを備え、前記複数のストリップのうちの各ストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に位置する、
少なくとも前記一次荷電粒子ビームに作用する静電場を確立することと、ここにおいて、前記静電場は、前記磁場に少なくとも実質的に垂直な方向に力線を有するように構成され、前記磁場を発生させるための磁気偏向ユニットと前記静電場を発生させるための前記静電偏向ユニットとは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に平行な方向に離間して配置される、
検出器システムを使用することによって、前記サンプル上への前記一次荷電粒子ビームの入射時に生成される信号荷電粒子を検出することと
のステップを備える、方法である。
【００３１】
本明細書で説明され、示される様々な態様及び特徴は、可能な限り、個々に適用されることができる。これらの個々の態様、特に添付された従属請求項に記載される態様及び特徴は、分割特許出願の主題とすることができる。
【００３２】
本発明の実施形態は、添付された図面に示される例証的な実施形態に基づいて説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】マルチビーム荷電粒子カラムの一例を概略的に示す。
【図２】本発明の実施形態によるマルチビーム荷電粒子カラムの一部のＸＺ平面における第１の詳細図を概略的に示す。
【図３】図２のマルチビーム荷電粒子カラムの一部のＹＺ平面における第１の詳細図を概略的に示す。
【図４Ａ】本発明による磁気偏向器の第１の例の異なる図を概略的に示す。
【図４Ｂ】本発明による磁気偏向器の第１の例の異なる図を概略的に示す。
【図４Ｃ】本発明による磁気偏向器の第１の例の異なる図を概略的に示す。
【図５Ａ】本発明による磁気偏向器の第２の例の異なる図を概略的に示す。
【図５Ｂ】本発明による磁気偏向器の第２の例の異なる図を概略的に示す。
【図６Ａ】磁気及び静電偏向器を備える偏向ユニットの一例の異なる図を概略的に示す。
【図６Ｂ】磁気及び静電偏向器を備える偏向ユニットの一例の異なる図を概略的に示す。
【図７】本発明による磁気偏向器の第３の例の図を概略的に示す。
【図８Ａ】本発明による磁気偏向器の第４の例の異なる図を概略的に示す。
【図８Ｂ】本発明による磁気偏向器の第４の例の異なる図を概略的に示す。
【図９】静電、磁気、及び静電偏向器を備える偏向ユニットの例を概略的に示す。
【図１０】２つの磁気偏向器を備える偏向ユニットの一例を概略的に示す。
【図１１】図２及び３のマルチビーム荷電粒子カラムの一部のＸＹ平面に配置された検出器システムの第１の例を概略的に示す。
【図１２】光子輸送ユニットを有する検出器システムの一部の第２の例の一部の詳細図を概略的に示す。
【図１３】本発明によるマルチビーム荷電粒子カラムの一部のＸＺ平面に配置された検出器システムの第３の例の詳細図を概略的に示す。
【詳細な説明】
【００３４】
図１は、実質的に光軸ＯＡ上に配置され、前記光軸ＯＡに沿って延びる発散荷電粒子ビーム３を発生させるためのエミッタ２を備えるマルチビーム荷電粒子カラム１の概略図を示す。好ましくは、前記エミッタ２は、ショットキーソースを備える。
【００３５】
前記エミッタ２の下流には、レンズアレイ４が設けられ、そのレンズアレイ４は、発散荷電粒子ビーム３を複数の一次荷電粒子ビーム５に分割するためのアパーチャアレイを設けられ、前記アパーチャアレイの各アパーチャは、１つの一次荷電粒子ビーム５を提供する。加えて、レンズアレイ４のレンズは、エミッタ２から離れて面するレンズアレイ４の側に配置されるコリメータレンズ６に、又はその近くに、各個々の一次荷電粒子ビーム５を集束させる。
【００３６】
それ故に、エミッタ２及びレンズアレイ４は、複数の一次荷電粒子ビーム５を生成するための配置を構成し、その複数の一次荷電粒子ビーム５は、サンプル１１の表面に向かって方向付けられる。
【００３７】
コリメータレンズ６は、エミッタ２からの一次荷電粒子ビーム５を実質的にコリメートするように、特に、各一次荷電粒子ビーム５を光軸ＯＡに実質的に平行に方向付けるように配置される。実施形態では、コリメータレンズ６は、図１に概略的に示されるように、光軸ＯＡに実質的に平行に配置された一次荷電粒子ビーム７のアレイを生成するために、個々の一次荷電粒子ビーム５を偏向させるように配置された偏向器アレイを備える。コリメータは厳密には必要ではないが、コリメータは、少なくとも光軸ＯＡに沿った方向において、対物レンズユニットなど、エミッタ２から離れて面するコリメータ６の側におけるコンポーネントの位置決めをあまり重要でなくする。
【００３８】
続いて、検出器アレイ８が光軸ＯＡに配置され、その検出器アレイ８は、以下で図２、３、及び４を参照してより詳細に説明される。図１に概略的に示されるように、検出器アレイ８は、一次荷電粒子ビーム７が対物レンズユニット１０に向かって検出器アレイ８を通って横断することを可能にするように配置される。
【００３９】
対物レンズユニット１０は、前記サンプル１１上に前記複数の一次荷電粒子ビーム７のうちの各１つを集束させるように配置される。
【００４０】
対物レンズユニット１０と検出器アレイ８との間には、ウィーン偏向器アレイなどの磁気偏向ユニット９が配置される。使用時、ウィーン偏向器アレイなどの磁気偏向ユニット９は、以下でより詳細に説明されるように、少なくとも磁場を提供して、一次荷電粒子ビーム７と、サンプル１１の表面から来る二次電子ビームとを一次荷電粒子ビーム７の入射時に選り分ける。
【００４１】
図２及び３は、本発明によるマルチビーム荷電粒子カラムの一例の一部の異なる図を示す。図２及び３に示される部分は、コリメータレンズ６の下の、図１のマルチビーム荷電粒子カラム１の特定の部分に対応する。図２及び３に示される例は、図１の荷電粒子カラムの同じ上部、特に、光軸ＯＡに実質的に平行に配置された一次荷電粒子ビーム７のアレイを生成するための検出器アレイ８の上の部分を備え得る。
【００４２】
マルチビーム荷電粒子カラム１’は、複数の蛍光ストリップ８２を備える電子−光子コンバータユニット８１を備える検出器システムを備える。一次荷電粒子ビームは、それらの軌道７に沿って、電子−光子コンバータユニット８１の平面を通り、蛍光ストリップ８２の間の開口部８３を介して、偏向ユニット９に向かって横断する。偏向ユニット９は、１つ又は複数の磁気偏向器９１、又は磁気偏向器９１と静電偏向器９２との組み合わせを備える。好ましくは、静電偏向器９２は、一次荷電粒子ビームに対する磁気偏向器９１の偏向を少なくとも実質的に打ち消すように構成される。それ故に、偏向ユニットを横断した一次荷電粒子ビームの軌道７’は、Ｘ方向にわずかにずれるが、依然として光軸ＯＡに実質的に平行に、及びこのことから、磁気偏向ユニット９の上の一次荷電粒子ビームの軌道７に実質的に平行に配置される。
【００４３】
この例では、一次荷電粒子は、最初に磁気偏向器９１を横断し、続いて、静電偏向器９２を横断することに留意されたい。しかしながら、一次荷電粒子の軌道７に沿った磁気偏向器９１及び静電偏向器９２の配置は、逆であることもできる。
【００４４】
続いて、一次荷電粒子ビーム７’が、対物レンズユニット１０を介してサンプル１１上に収束される。
【００４５】
対物レンズユニット１０は、例えば、一次荷電粒子ビーム７’の入射時にサンプル１１中に生成された二次電子１２などの信号荷電粒子を使用時にサンプル１１から磁気偏向ユニット９に向かって誘導するためのマルチアパーチャプレートを備える電子収集ユニットを備える。
【００４６】
一次荷電粒子ビーム７、７’に対して反対方向に横断する二次電子１２については、静電偏向器９２は、一次電子７’を偏向させるのと同じ方向に二次電子１２を偏向させる。しかしながら、磁気偏向器９１は、二次電子１２を一次電子７’を偏向させるのとは反対方向に偏向させる。それ故に、二次電子１２については、静電偏向器９２及び磁気偏向器９１は互いに打ち消さないが、ここで、静電偏向器９２及び磁気偏向器９１による二次電子１２の偏向は加算される。それ故に、偏向ユニット９を通過した二次電子１２’は、光軸ＯＡにもはや実質的に平行に横断するのではなく、光軸ＯＡに対して斜めに横断するように偏向される。静電偏向器９２及び磁気偏向器９１は、図２に概略的に示されるように、電子−光子コンバータユニット８１の蛍光ストリップ８２上に二次電子１２’を投影するために、二次電子１２’の偏向を提供するように構成される。
【００４７】
図２及び３に示される例によると、各蛍光ストリップ８２は、電子−光子コンバータユニット８１の平面に、一次ビーム７の隣に、及び電子−光子コンバータユニット８１における一次ビーム７のピッチに等しい距離ｄ内に位置する。特に図２及び３に示されるように、複数の一次荷電粒子ビーム７は、光軸ＯＡに実質的に垂直なＸＹ方向に延びる、電子−光子コンバータユニット８１の平面を横断する。
【００４８】
前記複数の蛍光ストリップ８２のうちの少なくとも１つのストリップは、前記複数の一次荷電粒子ビームのうちの２つの隣接する一次荷電粒子ビーム７の間に配置されることに留意されたい。
【００４９】
図２及び３に示される例では、電子−光子コンバータユニット８１は、実質的にＹ方向に延びる複数の平行に配置された蛍光ストリップ８２を備えることに更に留意されたい。しかしながら、電子−光子コンバータユニットは、代替的に、一次荷電粒子ビーム７のための貫通孔を有し、ＸＹ方向に延びる蛍光体のプレートでもあり得る。一次荷電粒子ビーム７のための貫通孔の間でＸ又はＹ方向に延びるそのようなプレートの一部も、本発明によると蛍光ストリップであると考えられる。
【００５０】
電子−光子コンバータユニット８１の蛍光ストリップ８２において、二次電子１２’の入射時に光子が生成される。前記光子の少なくとも一部は、光子輸送ユニットを介して蛍光ストリップ８２から光検出器１３に輸送される。図２及び３に示される例では、前記光子輸送ユニットは、光ファイバ１４のアレイを備える。各光ファイバ１４は、前記蛍光ストリップ８２からの光（光子）を光ファイバ１４に結合するために前記蛍光ストリップ８２のうちの１つに隣接して配置されるか、又はそれに取り付けられる第１の端部１５と、前記ファイバ１４からの光を光検出器１３上に投影するように配置される第２の端部１６とを備える。
【００５１】
図２に概略的に示されるように、前記光ファイバのアレイの光ファイバ１４の第１の端部１５は、前記複数の一次荷電粒子ビームのうちの２つの隣接する一次荷電粒子ビーム７の間に配置される。図４Ａ、４Ｂ、及び４Ｃは、本発明による磁気偏向器３０の第１の例を概略的に示す。
【００５２】
磁気偏向器３０は、磁性体の複数のストリップ３１を備える。ストリップ３０は、共通平面（ここでは紙面）に配置され、その両端で接続部材３３に固定される。接続部材３３は、特に、隣接するストリップ３１間の間隙３２の幅がストリップ３１の全長にわたって少なくとも実質的に一定であるように、ストリップ３１を互いに平行に保持する。
【００５３】
図４Ｂは、線ＩＩＩＢ〜ＩＩＩＢに沿った図４Ａの磁気偏向器３０の断面を概略的に示す。図４Ｃは、図４Ｂの部分ＩＩＩＣの拡大図を概略的に示す。図４Ｃに概略的に示されるように、各ストリップ３１は、ストリップ３１のアレイの共通平面に実質的に平行な方向に隣接して配置された北Ｎ磁極及び南Ｚ磁極を備える。隣接するストリップ３１の間の間隙３２では、磁場Ｂが発生する。図４Ａ、４Ｂ、及び４Ｂは縮尺通りではないことに留意されたい。実際には、ストリップ３１の幅Ｗ１は、０，８ｍｍであり、ストリップ３１の間の間隙の幅Ｗ２は、０，２ｍｍである。それ故に、磁場Ｂは、ストリップ３１の間の間隙３２に実質的に閉じ込められる。
【００５４】
図４Ｃに概略的に示されるように、複数のストリップのうちの２つの隣接するストリップ３１は、一次荷電粒子ビーム、このケースでは、電子ビーム３７の軌道の両側に配置される。前記隣接するストリップ３１のうちの一方は、電子ビーム３７の軌道に面する側に北磁極Ｎを備えるように構成され、前記隣接するストリップ３１のうちの他方は、電子ビーム３７の軌道３７に面する側に南磁極Ｚを備えるように構成される。電子ビーム３７が間隙３２を通るように方向付けられるとき、電子ビーム３７は、間隙３２の長さ方向に実質的に平行な方向、特にストリップ３１の長さ方向に実質的に平行な方向に偏向３７’される。
【００５５】
図５Ａ及び５Ｂは、本発明による磁気偏向器４０の第２の例を概略的に示す。図５Ａの上面図に示されるように、磁気偏向器４０は、共通平面に配置された強磁性体の複数のストリップ４１を備える（図５Ａでは、共通平面は紙面中にある）。図５Ｂは、図５Ａにおける線ＩＶ Ｂ〜ＩＶ Ｂに沿った磁気偏向器の概略断面図を示す。ストリップ４１は、その両端で接続部材４３に固定される。接続部材４３は、特に、隣接するストリップ４１の間の間隙４２の幅がストリップ４１の全長にわたって少なくとも実質的に一定であるように、ストリップ４１を互いに平行に保持する。ストリップ４１の両端において、ストリップ４１の頂部側からストリップ４１の底部側に、又はその逆に電線を通すことができる貫通開口部４７、４７’が配置される。
【００５６】
概略的に示されるように、各ストリップ４１は、共通平面に実質的に平行な方向に延びる少なくとも２つの電線部分４４、４４’を設けられる。図５Ｂの断面図に示されるように、２つの電線部分４４、４４’は、共通平面表面に実質的に垂直な平面に配置され、１つの電線部分４４は、ストリップ４１の頂部側に対して配置され、１つの電線部分４４’は、ストリップ４１の底部側に対して配置される。図５Ａ及び５Ｂに示される例では、電線部分４４、４４’は、直列に接続されて１つの連続する電線を形成する。連続する電線は、ストリップ４１の頂部側の電線４４の一部に接続する入力端４５を有し、その電線はその後、貫通開口部４７を通して配置され、ストリップ４１の底部側の電線４４’の一部に接続し、その電線はその後、貫通開口部４７’を通して配置され、隣接するストリップ４１の頂部側の電線４４の一部に接続し、その電線はその後、隣接するストリップ４１における貫通開口部４７を通して配置され、隣接するストリップ４１の底部側の電線４４’の一部に接続し、以下同様であり、その電線はその後、貫通開口部４７’を通して配置され、電線の出力端４６に接続する。それ故に、電線４５、４４、４４’、４６は、いくつかのループを有する単一のコイルを提供するように構成され、各ストリップ４１は、ループのうちの実質的に１つの内側に設けられ、配置される。
【００５７】
電線４５、４４、４４’、４６に電流を閉じ込めるために、強磁性体のストリップ４１は、非導電層４８で被覆される。代替的に又は追加的に、電線４５、４４、４４’、４６は、非導電性クラッディングを設けられることができる。
【００５８】
電流Ｉが電線４５、４４、４４’、４６を通るように方向付けられると、この電流Ｉは、磁場Ｂを生成し、それは、ループの内側、及びこのことから、強磁性体のストリップ４１の内側に集中し、それは、磁気コアとして作用する。磁場Ｂは、電線４５、４４、４４’、４６のループに実質的に垂直な方向に、このことから、図５Ｂの平面に垂直で図５Ａの平面に平行な方向に延びる。磁場Ｂの大きさは、電線４５、４４、４４’、４６のループを通る電流Ｉの量を調節することによって制御されることができる。それ故に、図４Ａ、４Ｂ、及び４Ｃの磁気偏向器３０による荷電粒子ビームの偏向量が実質的に一定であるのに対して、この第２の実施形態による磁気偏向器４０による荷電粒子ビームの偏向量は、調整されることができる。
【００５９】
特に図４Ａ、４Ｂ、及び４Ｃの第１の例又は図５Ａ及び５Ｂの第２の例に提示される磁気偏向器は、図２及び３に提示されるマルチビーム荷電粒子カラムの一部として偏向ユニットで使用されることができる。
【００６０】
図６Ａ及び６Ｂは、磁気偏向器６１及び静電偏向器６２を備える偏向ユニット６０の一例を概略的に示す。
【００６１】
図６Ａの例における磁気偏向器６１は、図５Ａ及び特に図５Ｂに示される磁気偏向器に本質的に対応する。磁気偏向器６１は、共通平面に配置された強磁性体の複数のストリップ６３を備える（図５Ａにおける配置に対応する）。ストリップ６３は、その長手方向軸をＸ方向に配置され、その両端で接続部材６４に固定される。接続部材６４は、ストリップ６３の頂部側からストリップ６３の底部側に、又はその逆に電線を通すことができる貫通開口部６５、６５’を設けられる。概略的に示されるように、ストリップ６３は、非導電層６７で被覆され、実質的にストリップ６３の周りにループ状に配置される電線６６を設けられる。それ故に、電線６６は、いくつかのループを有する単一のコイルを提供するように構成され、各ストリップ６３は、ループのうちの実質的に１つを設けられる（図５Ａ及び５Ｂにおける配置に対応する）。電流Ｉが電線６６を通るように方向付けられると、この電流Ｉは、磁場Ｂを生成する。磁場Ｂは、電線６６のループに実質的に垂直な方向に、このことから、図６Ａの平面に垂直な方向に延びる。電流Ｉの大きさを制御することによって、磁場Ｂの強度を調整することができる。電流Ｉの方向を制御することによって、磁場Ｂの方向を調整することができる。
【００６２】
静電偏向器６２は、いくつかの貫通開口部６９を有する基板６８を備え、各貫通開口部６９は、２つの電極７０を設けられる。電極７０は、少なくともＸ方向に沿って、貫通開口部６９の両側に配置される。各貫通開口部６９中の電極７０上に電圧差を与えることによって、貫通開口部６９の内側に静電場が確立される。貫通開口部６９の内側の静電場の強度は、貫通開口部６９中の電極７０上の電圧差の大きさを制御することによって調整されることができる。貫通開口部６９の内側の静電場の方向は、貫通開口部６９中の電極７０上の電圧差の極性を調整することによって制御されることができる。
【００６３】
図６Ａ及び６Ｂに示されるように、磁気偏向器６１は、静電偏向器６２からＺ方向に離間される。更に、図６Ａ及び６Ｂの例では、一次電子ビーム７１及び二次電子ビーム７２の軌道が概略的に示されている。磁気偏向器６１に到達した一次電子ビーム７１は、磁場による−Ｘ方向の力ＦBを受ける。続いて、一次電子ビーム７１が静電偏向器６１に到達すると、一次電子ビーム７１は、静電場による＋Ｘ方向の力ＦEを受ける。好ましくは、磁気偏向器６１中の電流Ｉ及び静電偏向器６２中の電圧差は、実質的に同じ量の偏向を提供するように構成される。図６Ａ及び６Ｂに概略的に示されるように、一次電子ビーム７１に関して、磁気偏向器６１及び静電偏向器６２の偏向は、互いに実質的に相殺し、そのため、磁気偏向ユニット６０の前後の一次電子ビーム７１は、互いに実質的に平行であり、実質的に−Ｚ方向に横断する。
【００６４】
二次電子ビーム７２などの戻り信号荷電粒子ビームは、＋Ｚ方向に上向きに横断し、最初に静電偏向器６２に到達する。二次電子ビーム７２は、＋Ｘ方向にも静電場による力ＦE’を受ける。続いて、二次電子ビーム７２が磁気偏向器６１に到達すると、二次電子ビーム７２は、＋Ｘ方向の力ＦB’を受ける。二次電子ビーム７２については、静電偏向器６２及び磁気偏向器６１の偏向が加算され、そのため、磁気偏向ユニット６０の後の二次電子ビーム７２は、磁気偏向ユニット６０の前の電子ビーム７２に対して鋭角αで横断し、実質的に＋Ｚ方向及び＋Ｘ方向に横断する。
【００６５】
偏向量、特に角度αは、偏向の効果を示すために図６Ａ及び６Ｂでは非常に誇張されていることに留意されたい。実際には、偏向量は、二次電子ビーム７２を電子−光子コンバータユニット８１の蛍光ストリップ８２（図２を参照）、特に、二次電子ビーム７２の二次電子を生成した一次ビーム７１が通過した開口部８３に隣接する蛍光ストリップ８２上に投影するように構成される。
【００６６】
図７は、図５Ａ及び５Ｂに示され、上述された磁気偏向器の更なる詳細を示し、磁気偏向ユニット４０は、荷電粒子ビームによって占有される体積の外側で磁束線Ｂを閉じるように構成された強磁性体のフレーム７５によって少なくとも実質的に囲まれる。フレーム７５は、磁気偏向器の複数のストリップ４１が配置される共通平面と少なくとも同じレベルに配置される。戻り磁束線Ｂは、フレーム７５に集中し、フレーム７５によって誘導されて接続部材４３の周りを回り、複数のストリップ４１のＸＹ平面又は共通平面に実質的に留まる。磁気偏向器の外側の磁場の大部分は、磁気偏向器４０の上又は下の磁束線Ｂを効果的に低減又は除去さえする強磁性体のフレーム７５に集中するので、前記磁気偏向器４０を横断する荷電粒子の乱れは、少なくとも実質的に低減される。フレーム７５は、ストリップ４１と同じ強磁性体を備え得る。
【００６７】
図４Ａ、４Ｂ、及び４Ｃの磁気偏向器３０は、図７に示されるフレーム７５を同様に設けられることができることに留意されたい。
【００６８】
図８Ａ及び８Ｂは、フレーム８５が示される磁気偏向ユニット４０の代替構成を示す。磁気偏向ユニット４０は、強磁性体、好ましくは軟強磁性体又はフェリ磁性体のフレーム８５によって少なくとも実質的に囲まれ、それは、荷電粒子ビームによって占有された体積の外側の磁束線Ｂを閉じるように構成される。この代替構成のフレーム８５は、図８Ａの断面に概略的に示されるように、少なくとも部分的に磁気偏向ユニット４０の上下に配置される。戻り磁束線Ｂは、フレーム８５に集中し、フレーム８５によって誘導されて、実質的にＹＺ平面において、磁気偏向ユニット４０の上下のフレームストリップ８６を通って横断する。
【００６９】
少なくとも使用時に磁気偏向ユニット４０を横断する荷電粒子ビームの軌道に干渉しないようにするために、フレーム８５は、磁気偏向ユニット４０の上に配置された強磁性体のフレームストリップ８６の第１のアレイ及び／又は磁気偏向ユニット４０の下に配置された強磁性体のフレームストリップ８６’の第２のアレイを備える。フレームストリップ８６、８６’は、図８Ｂの上面図に概略的に示されるように、磁気偏向ユニット４０の上下の共通平面８７、８７’において互いに離間して且つ実質的に平行に配置され、各フレームストリップ８６、８６’は、一次荷電粒子ビームの軌道Ｔの隣に、及び磁気偏向ユニット４０における一次荷電粒子ビームの軌道Ｔのピッチに実質的に等しい距離内に位置する。
【００７０】
使用時、磁気偏向器の外側の磁場の大部分は、強磁性体のフレーム８５及びフレームストリップ８６、８６’に集中し、それは、磁気偏向器４０の上又は下の磁束線Ｂを効果的に低減又は除去さえする。それ故に、前記磁気偏向器４０を横断する荷電粒子の乱れは、少なくとも実質的に低減される。
【００７１】
フレームストリップ８６、８６’は、磁気偏向器４０の複数のストリップ４１が延びる方向Ｘに実質的に垂直な方向Ｙに延びることに留意されたい。図８Ｂの上面図に示されるように、フレームストリップ８６は、フレームストリップ８６間の開口部と磁気偏向器４０のストリップ４１間の開口部とが荷電粒子ビームの軌道Ｔにおいて一直線上にあるように、磁気偏向器４０の複数のストリップ４１の上で交差する。
【００７２】
好ましい実施形態では、フレームストリップ８６、８６’は電極８８を設けられることに更に留意されたい。電極８８とフレームストリップ８６、８６’との間には、フレームストリップ８６、８６’から電極８８を電気的に絶縁するための非導電層が配置される。電極８８は、フレームストリップ８６、８６’間の開口部の両側にＸ方向に配置される。各貫通開口部中の電極８８上に電圧差を与えることによって、フレームストリップ８６、８６’間の開口部の内側に静電場が確立される。それ故に、フレーム８５、及び特にフレームストリップ８６、８６’は、静電偏向器のための基板として使用される。
【００７３】
図４Ａ、４Ｂ、及び４Ｃの磁気偏向器３０は、図８Ａ及び８Ｂに示されるフレーム８５を同様に設けられることができることに留意されたい。
【００７４】
図９は、本発明による磁気偏向ユニット１００の更なる例を概略的に示し、その磁気偏向ユニット１００は、２つの静電偏向器１０２、１０２’の間に配置される磁気偏向器１０１を備える。静電偏向器１０２、１０２’は、別個の静電偏向器であることができるか、又は図８Ａ及び８Ｂに示されるフレーム８５のフレームストリップ８６、８６’中で組み合わせられることができる。
【００７５】
再び、図９の例における磁気偏向器１０１は、図５Ａ及び特に図５Ｂに示される磁気偏向器に本質的に対応する。磁気偏向器１０１は、共通平面に配置された強磁性体の複数のストリップ１０３を備える（図５Ａにおける配置に対応する）。ストリップ１０３は、その長手方向軸をＸ方向に配置され、その両端で接続部材１０４に固定される。接続部材１０４は、ストリップ１０３の頂部側からストリップ１０３の底部側に、又はその逆に電線を通すことができる貫通開口部１０５、１０５’を設けられる。概略的に示されるように、ストリップ１０３は、非導電層１０７で被覆され、実質的にストリップ１０３の周りに配置される電線１０６を設けられる。それ故に、電線１０６は、いくつかのループを有する単一のコイルを提供するように構成され、各ストリップ１０３は、ループのうちの実質的に１つを設けられる（図５Ａ及び５Ｂにおける配置に対応する）。電流Ｉが電線１０６を通るように方向付けられると、この電流Ｉは、磁場Ｂを生成する。磁場Ｂは、電線１０６のループに実質的に垂直な方向に、このことから、図９の平面に垂直な方向に延びる。電流Ｉの大きさを制御することによって、磁場Ｂの強度を調整することができる。電流Ｉの方向を制御することによって、磁場Ｂの方向を調整することができる。
【００７６】
静電偏向器１０２、１０２’は各々、いくつかの貫通開口部１０９、１０９’を有する基板１０８、１０８’を備え、各貫通開口部１０９、１０９’は、２つの電極１１０、１１０’を設けられる電極１１０、１１０’は、貫通開口部１０９、１０９’の両側にＸ方向に配置される。各貫通開口部１０９、１０９’中の電極１１０、１１０’上に電圧差を与えることによって、貫通開口部１０９、１０９’の内側に静電場が確立される。貫通開口部の内側の静電場の強度は、貫通開口部１０９、１０９’中の電極１１０、１１０’上の電圧差の大きさを制御することによって調整されることができる。
【００７７】
図９に示されるように、磁気偏向器１０１は、静電偏向器１０２、１０２’の両方からＺ方向に離間される。更に、図９の例では、一次電子ビーム１１１及び二次電子ビーム１１２の軌道が概略的に示される。上側の静電偏向器１０２に到達した一次電子ビーム１１１は、静電場による力ＦE1を受けて＋Ｘ方向に偏向される。続いて、一次電子ビーム１１１が磁気偏向器１０１に到達すると、それは、磁場による力ＦBを受けて−Ｘ方向に偏向される。更に、一次電子ビーム１１１が第２の静電偏向器１０２’に到達すると、一次電子ビーム１１１は、静電場による力ＦE2を受けて＋Ｘ方向に偏向される。好ましくは、磁気偏向器１０１中の電流Ｉ及び静電偏向器１０２、１０２’中の電圧差は、各静電偏向器１０２、１０２’が磁気偏向器１０１の偏向量の実質的に半分を提供するように構成される。図９に概略的に示されるように、一次電子ビーム１１１に関して、磁気偏向器１０１及び静電偏向器１０２、１０２’の偏向は、磁気偏向ユニット１００の後の一次電子ビーム１１１が磁気偏向ユニット１００の前の一次電子ビーム１１１と実質的に一直線上にあるように、互いに実質的に相殺する。
【００７８】
戻り二次電子ビーム１１２は、＋Ｚ方向に上向きに横断し、最初に第２の静電偏向器１０２’に到達する。二次電子ビーム１１２は、静電場によりＦE1’を受けて＋Ｘ方向に偏向される。続いて、二次電子ビーム１１２が磁気偏向器１０１に到達すると、二次電子ビーム１１２は、磁場による力ＦB’を受けて再び＋Ｘ方向に偏向される。更に、二次電子ビーム１１２が第１の静電偏向器１０２に到達すると、二次電子ビーム１１２は、静電場による力ＦE2’を受けて再び＋Ｘ方向に偏向される。二次電子ビーム１１２については、静電偏向器１０２、１０２’及び磁気偏向器１０１の偏向が加算され、そのため、磁気偏向ユニット１００の後の二次電子ビーム１１２は、磁気偏向ユニット１００の前の電子ビーム１１２に対して鋭角βで横断し、実質的に＋Ｚ方向及び＋Ｘ方向に横断する。
【００７９】
偏向量、特に角度βは、偏向の効果を示すために非常に誇張されていることに留意されたい。実際には、偏向量は、二次電子ビーム１１２を電子−光子コンバータユニット８１の蛍光ストリップ８２（図２を参照）、特に、二次電子ビーム１１２の二次電子を生成した一次ビーム１１１が通過した開口部８３に隣接する蛍光ストリップ８２上に投影するように構成される。
【００８０】
図１０は、本発明による磁気偏向ユニット１２０の更なる例を概略的に示し、その磁気偏向ユニット１２０は、２つの磁気偏向器１２１、１３１を備える。
【００８１】
再び、図１０の例における各磁気偏向器１２１、１３１は、図５Ａ及び特に図５Ｂに示される磁気偏向器に本質的に対応する。各磁気偏向器１２１、１３１は、共通平面に配置された強磁性体の複数のストリップ１２３、１３３を備える（図５Ａにおける配置に対応する）。ストリップ１２３、１３３は、その長手方向軸をＸ方向に配置され、その両端で接続部材１２４、１３４に固定される。接続部材１２４、１３４は、ストリップ１２３、１３３の頂部側からストリップ１２３、１３３の底部側に、又はその逆に電線１２６、１３６を通すことができる貫通開口部１２５、１２５’、１３５、１３５’を設けられる。概略的に示されるように、ストリップ１２３、１３３は、非導電層１２７、１３７で被覆され、ストリップ１２３、１３３の周りに実質的に配置される電線１２６、１３６を設けられる。それ故に、電線１２６、１３６は、いくつかのループを有する単一のコイルを提供するように構成され、各ストリップ１２３、１３３は、ループのうちの実質的に１つを設けられる（図５Ａ及び５Ｂにおける配置に対応する）。電流Ｉが電線１２、１３６６を通るように方向付けられると、この電流Ｉは磁場Ｂを生成する。磁場Ｂは、電線１２６、１３５のループに実質的に垂直な方向に、このことから、図１０の平面に垂直な方向に延びる。電流Ｉの大きさを制御することによって、磁場Ｂの強度を調整することができる。電流Ｉの方向を制御することによって、磁場Ｂの方向を調整することができる。
【００８２】
図１０に概略的に示されるように、第１の磁気偏向器１２１及び第２の磁気偏向器１３１は、Ｚ方向に離間され、ＸＹ平面に実質的に平行に配置される（図１０は、Ｘ方向のみを示し、＋Ｙ方向は、用紙の方を指している）。
【００８３】
更に、図１０の例では、一次電子ビーム１４１及び二次電子ビーム１４２の軌道が概略的に示される。第１の磁気偏向器１２１に到達した一次電子ビーム１４１は、電線１２６を通る電流Ｉ１によって発生した磁場Ｂによる力ＦB1を受け、それは、一次電子ビーム１４１を＋Ｘ方向に偏向させる。続いて、一次電子ビーム１４１が第２の磁気偏向器１３１に到達すると、それは、線１３６を通る電流Ｉ２によって発生した磁場Ｂ’による力ＦB2を受け、それは、一次電子ビーム１４１を−Ｘ方向に偏向させる。好ましくは、磁気偏向器１２１、１３１中の電流Ｉ１及びＩ２は、各磁気偏向器１２１、１３１が実質的に同じ量の偏向を与えるが、反対方向に与えるように構成される。それ故に、磁気偏向ユニット１２０の前後の一次電子ビーム１４１は、互いに実質的に平行であり、実質的に−Ｚ方向に横断する。
【００８４】
戻り二次電子ビーム１４２は、＋Ｚ方向に上向きに横断し、第２の磁気偏向器１３１に到達する。第２の磁気偏向器１３１において、二次電子ビーム１４２は、磁場Ｂ’による力ＦB2’を受けて＋Ｘ方向に偏向され、それは、二次電子ビーム１４２を一次電子ビーム１４１から選り分ける。
【００８５】
図１０に示される例では、二次電子１４２は、第１の磁気偏向器１２１と第２の磁気偏向器１３１との間に配置された電子検出器１３０に向かって方向付けられる。
【００８６】
代替的に、電子検出器は、第２の磁気偏向器１２１の上に配置されることもできる。このケースでは、二次電子ビーム１４２も、第１の磁気偏向器１２１によって−Ｘ方向に偏向される。
【００８７】
図１１は、電子−光子コンバータユニットを備える荷電粒子検出器配置の一例を示し、特に、電子−光子コンバータユニット８１の平面における、特に、図２に参照符号ＩＶ〜ＩＶによって示されるように、光軸ＯＡに実質的に垂直に延びるＸＹ平面における概略上面図を示す。図１１に示されるように、複数の一次荷電粒子ビーム７は、複数の行７１、７２に配置され、各行７１、７２は、図３に概略的に示されるように、光軸ＯＡに実質的に垂直な第１の方向、この例ではＹ方向に延びる。一次荷電粒子ビーム７の行７１、７２は、前記第１の方向及び前記光軸ＯＡに実質的に垂直な第２の方向、この例ではＸ方向に互いの隣に配置される。電子−光子コンバータユニット８１の個々の蛍光ストリップ８２は、一次荷電粒子ビーム７の行７１、７２の隣に、及び電子−光子コンバータ８１における一次荷電粒子ビーム７の行７１、７２のピッチｄに等しい距離内に配置される。図１１に概略的に示されるように、蛍光ストリップ８２間の開口部８３は、電子−光子コンバータユニット８１の平面を通る一次荷電粒子ビーム７の通過を可能にするように配置される。一実施形態では、電子−光子コンバータ８１は、一連の別個の蛍光ストリップ８２を備える。
【００８８】
使用時、図１１に概略的に示されるように、一次荷電粒子ビーム７の入射時にサンプル１１中に生成された二次電子１２’は、磁気偏向ユニット９によってＸ方向に偏向され、電子光子コンバータユニット８１の蛍光ストリップ８２上に投影される。磁気偏向ユニット９に面する側で蛍光ストリップ８２に入射する二次電子１２’は、蛍光ストリップ８２の蛍光体によって光子（光）に変換される。図３に概略的に示されるように、磁気偏向ユニット９から離れて面する蛍光ストリップ８２の側で、特に二次電子１２’が偏向される位置又はその近くで、光ファイバ１４は、生成された光子の少なくとも一部を収集し、収集された光子を光検出器１３に誘導するように配置される。特定の蛍光ストリップ８２上の二次電子１２’の様々なスポットから光子を収集するように配置された全ての光ファイバ１４は、前記蛍光ストリップ８２の上に、特にＺＹ平面に配置される。光ファイバ１４の少なくとも一部は、一次荷電粒子ビーム７の行７１、７２の隣又はその間に配置される。図３に概略的に示されるように、光ファイバ１４は、ファイバの第２の端部１６を少なくとも一次荷電粒子ビーム７のエリアの外に配置して前記ファイバ１４からの光を光検出器１３上に投影するために、ＹＺ平面において屈曲又は湾曲される。屈曲又は湾曲された光ファイバ１４は、光ファイバ１４が一次荷電粒子ビーム７の邪魔になることを回避するために、蛍光ストリップ８２の上のエリアに実質的に閉じ込められる。光ファイバ１４のアセンブリは、本発明による光子輸送ユニットを構成する。
【００８９】
蛍光ストリップ８２中の二次電子１２’の変換によって生成された光子はまた、光ファイバ１４の第１の端部１５から離れる方向に放出され得る。これらの光子を光ファイバ１４の第１の端部１５に向かって戻るように再方向付けするために、蛍光ストリップ８２は、図３に概略的に示されるように、光ファイバ１４の第１の端部１５から離れて面する前記蛍光ストリップ８２の側において光反射層２１で被膜され得る。好ましくは、光反射層２１は、二次電子１２’に対して実質的に透明であるため、少なくとも実質的な量の二次電子１２’が蛍光ストリップ８２の蛍光体に達し、光子に変換される。
【００９０】
湾曲又は屈曲された光ファイバ１４の代替が図１２に示される。この代替例では、光ファイバ１４’は、第１の端部１５’に向かって先細になっている。光ファイバ１４’の第１の端部１５’は、前記ファイバ１４’の中心軸ＣＡに対して１０°〜９０°の角度αで切断される。光ファイバ１４’の先細の第１の端部１５’において、蛍光プレート又は蛍光層８２’が配置され、それは使用時に、図２、３、及び１１の例における蛍光ストリップ８２の代わりにその位置に配置され得る。蛍光プレート又は層８２’上に投影された二次電子１２’は、光子２０に変換される。発生した光子２０の少なくとも一部は、光ファイバ１４’の第１の端部１５’に結合され、前記光ファイバ１４’を通って光検出器に向かって伝達又は方向付けられる。光子２０は、光ファイバ１４’の側面における全反射により、光ファイバ１４’の内側に閉じ込められる。代替的に、光ファイバ１４’は、図１２におけるファイバ１４’のうちの１つに概略的に示されるように、光反射層２２で少なくとも部分的に被膜され得る。
【００９１】
上述されたように、図１３に示される第２の例に概略的に示されるように、光検出器１３０を電子−光子コンバータセクション８２の真上又は上面に配置することも可能である。この例によると、光検出器１５０は、一次荷電粒子ビーム７のための貫通孔１５１のアレイを備える。光検出器１５０は、好ましくは、光検出器セクション１５２のアレイを備え、前記光検出器セクション１５２の各々は、電子−光子コンバータセクション８２のうちの１つの真上又は上面に配置される。それ故に、光子輸送ユニットは、光ファイバなどの余分な又は別個のコンポーネントを有する必要はなく、電子−光子コンバータセクション８２のアレイ及び光検出器セクション１５２のアレイの構成によって本質的に確立される。
【００９２】
上記の説明は、実施形態の動作を例示するために含まれ、本発明の範囲を限定することを意味しないことを理解されたい。上記の議論から、本発明の趣旨及び範囲に更に包含されるであろう多くの変形が当業者には明らかであろう。
【００９３】
要約すると、本発明の実施形態は、サンプルに向かって複数の一次荷電粒子ビームを方向付けるためのソースと、サンプルから信号荷電粒子を検出するための検出器と、検出器とサンプルとの間に配置された組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニットとを備える、サンプルを検査するためのマルチビーム荷電粒子カラムに関する。磁気偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の複数のストリップを備える。各ストリップは、磁気偏向ユニットにおける一次荷電粒子ビームの軌道のピッチに等しい距離内に、前記軌道のうちの１つに隣接して位置する。ストリップは、前記軌道に実質的に垂直な磁場を確立するように構成される。静電偏向ユニットは、磁場に実質的に垂直な静電場を生成するように構成される。磁気偏向ユニットと静電偏向ユニットとは、一次荷電粒子ビームの軌道に平行な方向に離間される。
【図１】
2021508163.tif 000003
【図２】
2021508163.tif 000004
【図３】
2021508163.tif 000005
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
2021508163.tif 000009
【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
2021508163.tif 000011
【図６Ｂ】
2021508163.tif 000012
【図７】
2021508163.tif 000013
【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
2021508163.tif 000015
【図９】
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【図１０】
2021508163.tif 000017
【図１１】
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【図１２】
2021508163.tif 000019
【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年9月3日(2020.9.3)
【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】
サンプルの表面を検査するためのマルチビーム荷電粒子カラムであって、前記マルチビーム荷電粒子カラムは、
サンプルホルダ上に配置された前記サンプルの前記表面に向かって軌道に沿って方向付けられた複数の一次荷電粒子ビームを生成するために配置される１つ又は複数のエミッタ、
前記サンプル上に前記複数の一次荷電粒子ビームを集束させるための対物レンズユニット、
前記サンプル上への前記一次荷電粒子ビームの入射時に生成される信号荷電粒子を検出するための検出器システム、
前記検出器システムと前記サンプルホルダとの間に配置された磁気偏向ユニット、ここにおいて、前記磁気偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の複数のストリップを備え、前記複数のストリップのうちの各ストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に位置し、各ストリップは、前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に配置され、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、０度より大きい角度で前記一次荷電粒子ビームの前記軌道と交差する力線を有する磁場を確立するように構成される、
少なくとも前記一次荷電粒子ビームに作用する静電場を生成するように構成された静電偏向ユニット、ここにおいて、前記静電偏向部材は、前記磁気偏向ユニットの前記磁場に少なくとも実質的に垂直な方向に静電場を提供するように構成される、及び、
ここにおいて、前記磁気偏向ユニットと前記静電偏向ユニットとは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に平行な方向に離間して配置される、
を備える、マルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項２】
前記複数のストリップのうちの各ストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に位置し、各ストリップは、第１の方向（Ｙ）に前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に配置され、各ストリップは、前記第１の方向（Ｙ）に垂直な長手方向（Ｘ）に複数の一次荷電粒子ビームの前記軌道に沿って延び、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、前記磁場の前記力線と前記一次荷電粒子ビームの前記軌道との間の前記角度が４５度より大きい、好ましくは約９０度であることを確立するように構成される、請求項１に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項３】
前記複数のストリップのうちの少なくとも２つのストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の両側に、及び前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に位置する、請求項１又は２に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項４】
前記磁気偏向ユニットの前記複数のストリップは、共通平面に配置され、前記ストリップは、磁性体を備え、前記ストリップのうちの少なくとも１つは、前記共通平面に実質的に平行な方向に隣接して配置される北磁極及び南磁極を備える、請求項１、２、又は３に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項５】
前記複数のストリップのうちの第１のストリップと隣接する第２のストリップとは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のうちの少なくとも１つの両側に配置され、前記第１のストリップは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に面する側に北磁極を備えるように構成され、前記第２のストリップは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のうちの前記少なくとも１つに面する側に南磁極を備えるように構成される、請求項４に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項６】
前記磁気偏向ユニットの前記複数のストリップは、共通平面に配置され、前記ストリップは、強磁性体を備え、前記ストリップのうちの少なくとも１つは、前記共通平面に実質的に平行な方向に延びる少なくとも２つの電線を設けられ、前記２つの電線は、前記共通平面に実質的に垂直な平面に配置され、前記磁気偏向ユニットは、前記２つの電線に電流を提供するように構成され、前記電流は、前記２つの電線を通って反対方向に流れるように構成される、請求項１、２、又は３に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項７】
前記２つの電線は、単一のループの一部であり、好ましくは、前記２つの電線は、単一のコイルの一部である、請求項６に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項８】
前記検出器システムは、複数の検出器セクションを備え、前記複数の検出器セクションのうちの少なくとも１つの検出器セクションは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記検出器システムにおける前記一次荷電粒子ビームのピッチに等しい距離内に位置する、請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項９】
前記検出器システムは、
複数の電子−光子コンバータセクションを備える電子−光子コンバータユニット、ここにおいて、前記複数の電子−光子コンバータセクションのうちの少なくとも１つの電子−光子コンバータセクションは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記電子−光子コンバータユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの軌道のピッチに等しい距離内に位置する、
前記電子−光子コンバータセクションから光検出器に光を輸送するための光子輸送ユニット、
好ましくは、ここにおいて、各電子−光子コンバータセクションは、光軸（ＯＡ）に垂直な第１の方向（Ｘ）に前記電子−光子コンバータユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの軌道のピッチに等しい距離内に配置され、各電子−光子コンバータセクションは、前記第１の方向（Ｘ）及び前記光軸（ＯＡ）に垂直な第２の方向（Ｙ）に前記一次荷電粒子ビームの複数の軌道のうちの前記軌道に沿って延びる、
を備える、請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１０】
前記磁気偏向ユニットは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道の前記ピッチの１０％〜９０％の距離にわたって、前記検出器システムの位置において前記一次荷電粒子ビームと前記信号荷電粒子とを分離するように構成される、請求項８又は９に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１１】
前記磁気偏向ユニットは、強磁性体のフレームによって少なくとも実質的に囲まれ、それは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道によって占有された体積の外側の磁束線を閉じるように構成される、請求項１〜１０のうちのいずれか一項に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１２】
前記磁気偏向ユニットと前記静電偏向ユニットとは、好ましくは磁気偏向及び静電偏向ユニットを形成するために、互いに接続される、請求項１〜１１のうちのいずれか一項に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１３】
前記静電偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップのうちの少なくとも１つのストリップに少なくとも実質的に平行な方向に静電場を提供するように構成される、請求項１〜１２のうちのいずれか一項に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１４】
前記静電偏向ユニットは、前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に実質的に垂直な平面に実質的に延びるように、前記静電場と前記磁場との両方を方向付けるように構成される、請求項１２又は１３に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１５】
前記静電偏向ユニットは、前記磁場による前記一次荷電粒子ビームの偏向を少なくとも実質的に補償する静電場を提供するように構成される、請求項１２、１３、又は１４に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１６】
前記静電偏向ユニットは、少なくとも前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に平行な方向に、磁性体又は強磁性体の前記ストリップに隣接して配置される、請求項１２〜１５のうちのいずれか一項に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１７】
組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニットであって、
前記磁気偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の複数のストリップを備え、前記複数のストリップのうちの前記ストリップは、離間して第１の共通平面に配置され、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、前記第１の共通平面に実質的に平行に延びる力線を有する磁場を前記ストリップの間に確立するように構成され、
前記静電偏向ユニットは、離間して第２の共通平面に配置された導電体の一連の電極ストリップを備え、前記一連の電極ストリップは、前記第２の共通平面に実質的に平行に、及び前記磁場の前記力線に実質的に垂直に延びる力線を有する静電場を前記電極ストリップの間に確立するように構成され、
前記第１の共通平面と前記第２の共通平面とは、離間して配置される、組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニット。
【請求項１８】
前記第１の共通平面と前記第２の共通平面とは、実質的に互いに平行に配置される、及び／又は、前記磁気偏向器ユニットと前記静電偏向ユニットとは、１つのユニットとして形成される、請求項１７に記載の組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニット。
【請求項１９】
サンプルホルダ上に配置された前記サンプルの前記表面に向かって軌道に沿って方向付けられた複数の一次荷電粒子ビームを生成するために配置される１つ又は複数のエミッタ、
前記サンプル上に前記複数の一次荷電粒子ビームを集束させるための対物レンズユニット、
前記サンプル上への前記一次荷電粒子ビームの入射時に生成される信号荷電粒子を検出するための検出器システム、及び、
ここにおいて、前記組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニットは、前記検出器システムと前記サンプルホルダとの間に配置され、前記複数のストリップのうちの各ストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に位置し、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、０度より大きい角度で前記一次荷電粒子ビームの軌道と交差する力線を有する磁場を確立するように構成され、
好ましくは、ここにおいて、前記複数のストリップのうちの各ストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に位置し、各ストリップは、第１の方向（Ｙ）に前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に配置され、各ストリップは、前記第１の方向（Ｙ）に垂直な長手方向（Ｘ）に複数の一次荷電粒子ビームの前記軌道に沿って延びる、
を備える、マルチビーム荷電粒子カラムで使用するために構成された、請求項１７又は１８に記載の組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニット磁気偏向ユニット。
【請求項２０】
サンプルの表面を検査すること及び撮像することのうちの少なくとも１つのための、マルチビーム荷電粒子カラムの使用であって、前記マルチビーム荷電粒子カラムは、
１つ又は複数のエミッタを使用して複数の一次荷電粒子ビームを生成し、サンプルホルダ上に配置された前記サンプルの前記表面に向かって軌道に沿って前記複数の一次荷電粒子ビームを方向付けることと、
対物レンズユニットを使用して前記サンプル上に前記複数の一次荷電粒子ビームを集束させることと、
検出器システムを使用して、前記サンプル上への前記一次荷電粒子ビームの入射時に生成される信号荷電粒子を検出することと、
前記一次荷電粒子ビームの軌道から前記信号荷電粒子の軌道を選り分けるために、前記検出器システムと前記サンプルホルダとの間に配置された組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニットを使用することと、ここにおいて、前記磁気偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の複数のストリップを備え、前記複数のストリップのうちの各ストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に位置し、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、０度より大きい角度で前記一次荷電粒子ビームの軌道と交差する力線を有する磁場を確立するように構成され、前記静電偏向ユニットは、少なくとも前記一次荷電粒子ビームに作用する静電場を生成するように構成され、前記静電偏向部材は、前記磁気偏向ユニットの前記磁場に少なくとも実質的に垂直な方向に静電場を提供するように構成され、前記磁気偏向ユニットと前記静電偏向ユニットとは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に平行な方向に離間して配置され、
好ましくは、ここにおいて、前記複数のストリップのうちの各ストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に位置し、各ストリップは、第１の方向（Ｙ）に前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に配置され、各ストリップは、前記第１の方向（Ｙ）に垂直な長手方向（Ｘ）に複数の一次荷電粒子ビームの前記軌道に沿って延びる、
を備える、マルチビーム荷電粒子カラムの使用。
【請求項２１】
サンプルの表面を検査又は撮像するための方法であって、
サンプルホルダ上に配置された前記サンプルの前記表面に向かって軌道に沿って方向付けられた複数の一次荷電粒子ビームを生成することと、
前記サンプル上に前記複数の一次荷電粒子ビームを集束させることと、
前記検出器システムと前記サンプルホルダとの間に配置された磁気偏向ユニットを使用することによって、０度より大きい角度で前記一次荷電粒子ビームの軌道と交差する力線を有する磁場を確立することと、ここにおいて、前記磁気偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の複数のストリップを備え、前記複数のストリップのうちの各ストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に位置する、
少なくとも前記一次荷電粒子ビームに作用する静電場を確立することと、ここにおいて、前記静電場は、前記磁場に少なくとも実質的に垂直な方向に力線を有するように構成され、前記磁場を発生させるための磁気偏向ユニットと前記静電場を発生させるための前記静電偏向ユニットとは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に平行な方向に離間して配置される、
検出器システムを使用することによって、前記サンプル上への前記一次荷電粒子ビームの入射時に生成される信号荷電粒子を検出することと、
好ましくは、ここにおいて、前記複数のストリップのうちのうちの各ストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に位置し、各ストリップは、第１の方向（Ｙ）に前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に配置され、各ストリップは、前記第１の方向（Ｙ）に垂直な長手方向（Ｘ）に複数の一次荷電粒子ビームの前記軌道に沿って延びる、
のステップを備える、方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
要約すると、本発明の実施形態は、サンプルに向かって複数の一次荷電粒子ビームを方向付けるためのソースと、サンプルから信号荷電粒子を検出するための検出器と、検出器とサンプルとの間に配置された組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニットとを備える、サンプルを検査するためのマルチビーム荷電粒子カラムに関する。磁気偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の複数のストリップを備える。各ストリップは、磁気偏向ユニットにおける一次荷電粒子ビームの軌道のピッチに等しい距離内に、前記軌道のうちの１つに隣接して位置する。ストリップは、前記軌道に実質的に垂直な磁場を確立するように構成される。静電偏向ユニットは、磁場に実質的に垂直な静電場を生成するように構成される。磁気偏向ユニットと静電偏向ユニットとは、一次荷電粒子ビームの軌道に平行な方向に離間される。
以下に本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
サンプルの表面を検査するためのマルチビーム荷電粒子カラムであって、前記マルチビーム荷電粒子カラムは、
サンプルホルダ上に配置された前記サンプルの前記表面に向かって軌道に沿って方向付けられた複数の一次荷電粒子ビームを生成するために配置される１つ又は複数のエミッタ、
前記サンプル上に前記複数の一次荷電粒子ビームを集束させるための対物レンズユニット、
前記サンプル上への前記一次荷電粒子ビームの入射時に生成される信号荷電粒子を検出するための検出器システム、
前記検出器システムと前記サンプルホルダとの間に配置された磁気偏向ユニット、ここにおいて、前記磁気偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の複数のストリップを備え、前記複数のストリップのうちの少なくとも１つのストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に位置し、前記少なくとも１つのストリップは、前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に配置され、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、０度より大きい角度で前記一次荷電粒子ビームの前記軌道と交差する力線を有する磁場を確立するように構成される、
少なくとも前記一次荷電粒子ビームに作用する静電場を生成するように構成された静電偏向ユニット、ここにおいて、前記静電偏向部材は、前記磁気偏向ユニットの前記磁場に少なくとも実質的に垂直な方向に静電場を提供するように構成される、及び、
ここにおいて、前記磁気偏向ユニットと前記静電偏向ユニットとは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に平行な方向に離間して配置される、
を備える、マルチビーム荷電粒子カラム。
［Ｃ２］
磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、前記磁場の前記力線と前記一次荷電粒子ビームの前記軌道との間の前記角度が４５度より大きい、好ましくは約９０度であることを確立するように構成される、Ｃ１に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
［Ｃ３］
前記複数のストリップのうちの少なくとも２つのストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の両側に、及び前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に位置する、Ｃ１又は２に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
［Ｃ４］
前記磁気偏向ユニットの前記複数のストリップは、共通平面に配置され、前記ストリップは、磁性体を備え、前記ストリップのうちの少なくとも１つは、前記共通平面に実質的に平行な方向に隣接して配置される北磁極及び南磁極を備える、Ｃ１、２、又は３に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
［Ｃ５］
前記複数のストリップのうちの第１のストリップと隣接する第２のストリップとは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のうちの少なくとも１つの両側に配置され、前記第１のストリップは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に面する側に北磁極を備えるように構成され、前記第２のストリップは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のうちの前記少なくとも１つに面する側に南磁極を備えるように構成される、Ｃ４に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
［Ｃ６］
前記磁気偏向ユニットの前記複数のストリップは、共通平面に配置され、前記ストリップは、強磁性体を備え、前記ストリップのうちの少なくとも１つは、前記共通平面に実質的に平行な方向に延びる少なくとも２つの電線を設けられ、前記２つの電線は、前記共通平面に実質的に垂直な平面に配置され、前記磁気偏向ユニットは、前記２つの電線に電流を提供するように構成され、前記電流は、前記２つの電線を通って反対方向に流れるように構成される、Ｃ１、２、又は３に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
［Ｃ７］
前記２つの電線は、単一のループの一部であり、好ましくは、前記２つの電線は、単一のコイルの一部である、Ｃ６に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
［Ｃ８］
前記検出器システムは、複数の検出器セクションを備え、前記複数の検出器セクションのうちの少なくとも１つの検出器セクションは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記検出器システムにおける前記一次荷電粒子ビームのピッチに等しい距離内に位置する、Ｃ１〜７のうちのいずれか一項に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
［Ｃ９］
前記検出器システムは、
複数の電子−光子コンバータセクションを備える電子−光子コンバータユニット、ここにおいて、前記複数の電子−光子コンバータセクションのうちの少なくとも１つの電子−光子コンバータセクションは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記電子−光子コンバータユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの軌道のピッチに等しい距離内に位置する、
前記電子−光子コンバータセクションから光検出器に光を輸送するための光子輸送ユニット
を備える、Ｃ１〜７のうちのいずれか一項に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
［Ｃ１０］
前記磁気偏向ユニットは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道の前記ピッチの１０％〜９０％の距離にわたって、前記検出器システムの位置において前記一次荷電粒子ビームと前記信号荷電粒子とを分離するように構成される、Ｃ８又は９に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
［Ｃ１１］
前記磁気偏向ユニットは、強磁性体のフレームによって少なくとも実質的に囲まれ、それは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道によって占有された体積の外側の磁束線を閉じるように構成される、Ｃ１〜１０のうちのいずれか一項に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
［Ｃ１２］
前記磁気偏向ユニットと前記静電偏向ユニットとは、好ましくは磁気偏向及び静電偏向ユニットを形成するために、互いに接続される、Ｃ１〜１１のうちのいずれか一項に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
［Ｃ１３］
前記静電偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップのうちの少なくとも１つのストリップに少なくとも実質的に平行な方向に静電場を提供するように構成される、Ｃ１〜１２のうちのいずれか一項に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
［Ｃ１４］
前記静電偏向ユニットは、前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に実質的に垂直な平面に実質的に延びるように、前記静電場と前記磁場との両方を方向付けるように構成される、Ｃ１２又は１３に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
［Ｃ１５］
前記静電偏向ユニットは、前記磁場による前記一次荷電粒子ビームの偏向を少なくとも実質的に補償する静電場を提供するように構成される、Ｃ１２、１３、又は１４に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
［Ｃ１６］
前記静電偏向ユニットは、少なくとも前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に平行な方向に、磁性体又は強磁性体の前記ストリップに隣接して配置される、Ｃ１２〜１５のうちのいずれか一項に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
［Ｃ１７］
組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニットであって、
前記磁気偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の複数のストリップを備え、前記複数のストリップのうちの前記ストリップは、離間して第１の共通平面に配置され、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、前記第１の共通平面に実質的に平行に延びる力線を有する磁場を前記ストリップの間に確立するように構成され、
前記静電偏向ユニットは、離間して第２の共通平面に配置された導電体の一連の電極ストリップを備え、前記一連の電極ストリップは、前記第２の共通平面に実質的に平行に、及び前記磁場の前記力線に実質的に垂直に延びる力線を有する静電場を前記電極ストリップの間に確立するように構成され、
前記第１の共通平面と前記第２の共通平面とは、離間して配置される、組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニット。
［Ｃ１８］
前記第１の共通平面と前記第２の共通平面とは、実質的に互いに平行に配置される、及び／又は、前記磁気偏向器ユニットと前記静電偏向ユニットとは、１つのユニットとして形成される、Ｃ１７に記載の組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニット。
［Ｃ１９］
サンプルホルダ上に配置された前記サンプルの前記表面に向かって軌道に沿って方向付けられた複数の一次荷電粒子ビームを生成するために配置される１つ又は複数のエミッタ、
前記サンプル上に前記複数の一次荷電粒子ビームを集束させるための対物レンズユニット、
前記サンプル上への前記一次荷電粒子ビームの入射時に生成される信号荷電粒子を検出するための検出器システム、及び、
ここにおいて、前記組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニットは、前記検出器システムと前記サンプルホルダとの間に配置され、前記複数のストリップのうちの各ストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に位置し、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、０度より大きい角度で前記一次荷電粒子ビームの軌道と交差する力線を有する磁場を確立するように構成される、
を備える、マルチビーム荷電粒子カラムで使用するために構成された、Ｃ１７又は１８に記載の組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニット磁気偏向ユニット。
［Ｃ２０］
サンプルの表面を検査すること及び撮像することのうちの少なくとも１つのための、マルチビーム荷電粒子カラムの使用であって、前記マルチビーム荷電粒子カラムは、
１つ又は複数のエミッタを使用して複数の一次荷電粒子ビームを生成し、サンプルホルダ上に配置された前記サンプルの前記表面に向かって軌道に沿って前記複数の一次荷電粒子ビームを方向付けることと、
対物レンズユニットを使用して前記サンプル上に前記複数の一次荷電粒子ビームを集束させることと、
検出器システムを使用して、前記サンプル上への前記一次荷電粒子ビームの入射時に生成される信号荷電粒子を検出することと、
前記一次荷電粒子ビームの軌道から前記信号荷電粒子の軌道を選り分けるために、前記検出器システムと前記サンプルホルダとの間に配置された組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニットを使用することと、ここにおいて、前記磁気偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の複数のストリップを備え、前記複数のストリップのうちの各ストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に位置し、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、０度より大きい角度で前記一次荷電粒子ビームの軌道と交差する力線を有する磁場を確立するように構成され、前記静電偏向ユニットは、少なくとも前記一次荷電粒子ビームに作用する静電場を生成するように構成され、前記静電偏向部材は、前記磁気偏向ユニットの前記磁場に少なくとも実質的に垂直な方向に静電場を提供するように構成され、前記磁気偏向ユニットと前記静電偏向ユニットとは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に平行な方向に離間して配置される、
を備える、マルチビーム荷電粒子カラムの使用。
［Ｃ２１］
サンプルの表面を検査又は撮像するための方法であって、
サンプルホルダ上に配置された前記サンプルの前記表面に向かって軌道に沿って方向付けられた複数の一次荷電粒子ビームを生成することと、
前記サンプル上に前記複数の一次荷電粒子ビームを集束させることと、
前記検出器システムと前記サンプルホルダとの間に配置された磁気偏向ユニットを使用することによって、０度より大きい角度で前記一次荷電粒子ビームの軌道と交差する力線を有する磁場を確立することと、ここにおいて、前記磁気偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の複数のストリップを備え、前記複数のストリップのうちの各ストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に位置する、
少なくとも前記一次荷電粒子ビームに作用する静電場を確立することと、ここにおいて、前記静電場は、前記磁場に少なくとも実質的に垂直な方向に力線を有するように構成され、前記磁場を発生させるための磁気偏向ユニットと前記静電場を発生させるための前記静電偏向ユニットとは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に平行な方向に離間して配置される、
検出器システムを使用することによって、前記サンプル上への前記一次荷電粒子ビームの入射時に生成される信号荷電粒子を検出することと
のステップを備える、方法。
【手続補正書】
【提出日】令和2年9月4日(2020.9.4)
【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】
サンプルの表面を検査するためのマルチビーム荷電粒子カラムであって、前記マルチビーム荷電粒子カラムは、
サンプルホルダ上に配置された前記サンプルの前記表面に向かって軌道に沿って方向付けられた複数の一次荷電粒子ビームを生成するために配置される１つ又は複数のエミッタ、
前記サンプル上に前記複数の一次荷電粒子ビームを集束させるための対物レンズユニット、
前記サンプル上への前記一次荷電粒子ビームの入射時に生成される信号荷電粒子を検出するための検出器システム、
前記検出器システムと前記サンプルホルダとの間に配置された磁気偏向ユニット、ここにおいて、前記磁気偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の複数のストリップを備え、前記複数のストリップのうちの少なくとも１つのストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に位置し、前記少なくとも１つのストリップは、前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に配置され、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、０度より大きい角度で前記一次荷電粒子ビームの前記軌道と交差する力線を有する磁場を確立するように構成される、
少なくとも前記一次荷電粒子ビームに作用する静電場を生成するように構成された静電偏向部材、ここにおいて、前記静電偏向部材は、前記磁気偏向ユニットの前記磁場に少なくとも実質的に垂直な方向に静電場を提供するように構成される、及び、
ここにおいて、前記磁気偏向ユニットと前記静電偏向部材とは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に平行な方向に離間して配置される、
を備える、マルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項２】
磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、前記磁場の前記力線と前記一次荷電粒子ビームの前記軌道との間の前記角度が４５度より大きい、好ましくは約９０度であることを確立するように構成される、請求項１に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項３】
前記複数のストリップのうちの少なくとも２つのストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の両側に、及び前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に位置する、請求項１に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項４】
前記磁気偏向ユニットの前記複数のストリップは、共通平面に配置され、前記ストリップは、磁性体を備え、前記ストリップのうちの少なくとも１つは、前記共通平面に実質的に平行な方向に隣接して配置される北磁極及び南磁極を備える、請求項１に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項５】
前記複数のストリップのうちの第１のストリップと隣接する第２のストリップとは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のうちの少なくとも１つの両側に配置され、前記第１のストリップは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に面する側に北磁極を備えるように構成され、前記第２のストリップは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のうちの前記少なくとも１つに面する側に南磁極を備えるように構成される、請求項４に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項６】
前記磁気偏向ユニットの前記複数のストリップは、共通平面に配置され、前記ストリップは、強磁性体を備え、前記ストリップのうちの少なくとも１つは、前記共通平面に実質的に平行な方向に延びる少なくとも２つの電線を設けられ、前記２つの電線は、前記共通平面に実質的に垂直な平面に配置され、前記磁気偏向ユニットは、前記２つの電線に電流を提供するように構成され、前記電流は、前記２つの電線を通って反対方向に流れるように構成される、請求項１に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項７】
前記２つの電線は、単一のループの一部であり、好ましくは、前記２つの電線は、単一のコイルの一部である、請求項６に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項８】
前記検出器システムは、複数の検出器セクションを備え、前記複数の検出器セクションのうちの少なくとも１つの検出器セクションは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記検出器システムにおける前記一次荷電粒子ビームのピッチに等しい距離内に位置する、請求項１に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項９】
前記磁気偏向ユニットは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道の前記ピッチの１０％〜９０％の距離にわたって、前記検出器システムの位置において前記一次荷電粒子ビームと前記信号荷電粒子とを分離するように構成される、請求項８に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１０】
前記検出器システムは、
複数の電子−光子コンバータセクションを備える電子−光子コンバータユニット、ここにおいて、前記複数の電子−光子コンバータセクションのうちの少なくとも１つの電子−光子コンバータセクションは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記電子−光子コンバータユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの軌道のピッチに等しい距離内に位置する、
前記電子−光子コンバータセクションから光検出器に光を輸送するための光子輸送ユニット、
を備える、請求項１に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１１】
前記磁気偏向ユニットは、強磁性体のフレームによって少なくとも実質的に囲まれ、それは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道によって占有された体積の外側の磁束線を閉じるように構成される、請求項１に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１２】
前記フレームは、前記磁気偏向ユニットの少なくとも部分的に上及び／又は下に配置され、前記フレームは、強磁性体のフレームストリップのアレイを備え、前記ストリップは、前記一次荷電粒子ビームが前記フレームストリップの間の前記開口部を通過することを可能にするために、前記磁気偏向ユニットの上及び／又は下の共通平面において互いに離間し且つ実質的に平行である、請求項１１に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１３】
各フレームストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに実質的に等しい距離内に位置する、請求項１２に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１４】
前記フレームストリップは、前記静電偏向部材を提供するように構成された電極を設けられ、前記静電偏向部材は、前記フレームストリップの間の前記開口部中に又は前記開口部において静電場を提供するように構成される、請求項１２に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１５】
前記静電偏向部材は、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップのうちの少なくとも１つのストリップに少なくとも実質的に平行な方向に静電場を提供するように構成される、請求項１に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１６】
前記静電偏向部材は、前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に実質的に垂直な平面に実質的に延びるように、前記静電場と前記磁場との両方を方向付けるように構成される、請求項１に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１７】
前記静電偏向部材は、前記磁場による前記一次荷電粒子ビームの偏向を少なくとも実質的に補償する静電場を提供するように構成される、請求項１に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１８】
前記静電偏向部材は、少なくとも前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に平行な方向に、磁性体又は強磁性体の前記ストリップに隣接して配置される、請求項１に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項１９】
前記磁気偏向ユニットと前記静電偏向ユニットとは、好ましくは磁気偏向及び静電偏向ユニットを形成するために、互いに接続される、請求項１に記載のマルチビーム荷電粒子カラム。
【請求項２０】
組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニットであって、
前記磁気偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の複数のストリップを備え、前記複数のストリップのうちの前記ストリップは、離間して共通平面に配置され、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、前記共通平面に実質的に平行に延びる力線を有する磁場を前記ストリップの間に確立するように構成され、
前記静電偏向ユニットは、離間して第２の共通平面に配置された導電体の一連の電極ストリップを備え、前記一連の電極ストリップは、前記第２の共通平面に実質的に平行に、及び前記磁場の前記力線に実質的に垂直に延びる力線を有する静電場を前記電極ストリップの間に確立するように構成され、
前記第１の共通平面と前記第２の共通平面とは、離間して配置される、組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニット。
【請求項２１】
サンプルホルダ上に配置された前記サンプルの前記表面に向かって軌道に沿って方向付けられた複数の一次荷電粒子ビームを生成するために配置される１つ又は複数のエミッタ、
前記サンプル上に前記複数の一次荷電粒子ビームを集束させるための対物レンズユニット、
前記サンプル上への前記一次荷電粒子ビームの入射時に生成される信号荷電粒子を検出するための検出器システム、及び、
ここにおいて、前記組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニットは、前記検出器システムと前記サンプルホルダとの間に配置され、前記複数のストリップのうちの各ストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に位置し、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、０度より大きい角度で前記一次荷電粒子ビームの軌道と交差する力線を有する磁場を確立するように構成される、
を備える、マルチビーム荷電粒子カラムで使用するために構成された、請求項２０に記載の組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニット。
【請求項２２】
前記第１の共通平面と前記第２の共通平面とは、実質的に互いに平行に配置される、及び／又は、前記磁気偏向器ユニットと前記静電偏向ユニットとは、１つのユニットとして形成される、請求項２０に記載の組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニット。
【請求項２３】
サンプルの表面を検査すること及び撮像することのうちの少なくとも１つのための、マルチビーム荷電粒子カラムの使用であって、前記マルチビーム荷電粒子カラムは、
１つ又は複数のエミッタを使用してサンプルホルダ上に配置された前記サンプルの前記表面に向かって軌道に沿って方向付けられた複数の一次荷電粒子ビームを生成することと、
対物レンズユニットを使用して前記サンプル上に前記複数の一次荷電粒子ビームを集束させることと、
検出器システムを使用して、前記サンプル上への前記一次荷電粒子ビームの入射時に生成される信号荷電粒子を検出することと、
前記検出器システムと前記サンプルホルダとの間に配置された組み合わされた磁気偏向ユニット及び静電偏向ユニットを使用することと、ここにおいて、前記磁気偏向ユニットは、強磁性体の磁性の複数のストリップを備え、前記複数のストリップのうちの各ストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に位置し、磁性体又は強磁性体の前記複数のストリップは、０度より大きい角度で前記一次荷電粒子ビームの軌道と交差する力線を有する磁場を確立し、前記静電偏向ユニットは、少なくとも前記一次荷電粒子ビームに作用する静電場を生成し、前記静電偏向部材は、前記磁気偏向ユニットの前記磁場に少なくとも実質的に垂直な方向に静電場を提供し、前記磁気偏向ユニットと前記静電偏向ユニットとは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に平行な方向に離間して配置される、
のステップを備える、マルチビーム荷電粒子カラムの使用。
【請求項２４】
サンプルの表面を検査又は撮像するための方法であって、
サンプルホルダ上に配置された前記サンプルの前記表面に向かって軌道に沿って方向付けられた複数の一次荷電粒子ビームを生成することと、
前記サンプル上に前記複数の一次荷電粒子ビームを集束させることと、
前記検出器システムと前記サンプルホルダとの間に配置された磁気偏向ユニットを使用することによって、０度より大きい角度で前記一次荷電粒子ビームの軌道と交差する力線を有する磁場を確立することと、ここにおいて、前記磁気偏向ユニットは、磁性体又は強磁性体の複数のストリップを備え、前記複数のストリップのうちの各ストリップは、一次荷電粒子ビームの軌道の隣に、及び前記磁気偏向ユニットにおける前記一次荷電粒子ビームの前記軌道のピッチに等しい距離内に位置する、
少なくとも前記一次荷電粒子ビームに作用する静電場を確立することと、ここにおいて、前記静電場は、前記磁場に少なくとも実質的に垂直な前記方向に力線を有するように構成され、前記磁場を発生させるための磁気偏向ユニットと前記静電場を前記発生させるための前記静電偏向ユニットとは、前記一次荷電粒子ビームの前記軌道に平行な方向に離間して配置される、
検出器システムを使用することによって、前記サンプル上への前記一次荷電粒子ビームの入射時に生成される信号荷電粒子を検出することと
のステップを備える、方法。
【国際調査報告】
2021508163.tif 000021
2021508163.tif 000022
2021508163.tif 000023