(57)【要約】  マルチビーム粒子ビームシステムを動作させる方法は、無傷又は欠陥である多極子素子を各粒子ビームが通過するように多数の粒子ビームを生成するステップと、粒子ビームを所定の平面に集束させるステップと、多極子素子の偏向素子に対する励起を判定するステップと、判定励起で無傷である多極子素子の偏向素子を励起するステップと、欠陥である多極子素子の偏向素子に対する判定励起を修正し、修正励起で欠陥多極子素子の偏向素子を励起するステップとを含み、修正ステップは、補正励起を判定励起に追加するステップを含み、補正励起は、欠陥多極子素子の全偏向素子に対して同じである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチビーム粒子ビームシステムを動作させる方法であって、
多数の粒子ビームの各粒子ビームが多極子素子を通過するように多数の粒子ビームを生成するステップであって、各多極子素子は、前記多極子素子の中心の周りで周方向に分布配置される複数の偏向素子を有し、前記多極子素子の各々は無傷又は欠陥であるステップと、
前記粒子ビームを所定の平面に集束させるステップと、
前記多極子素子を通過する前記粒子ビームに影響を与えるために、前記多極子素子の前記偏向素子に対する励起を判定するステップであって、前記所定の平面における前記粒子ビームの各々の前記集束が所定の基準を満たすように、前記多極子素子の各々の前記偏向素子に対する前記励起を判定するステップと、
前記判定励起で無傷である前記多極子素子の前記偏向素子を励起するステップと、
欠陥である前記多極子素子のうち少なくとも１つの多極子素子の前記偏向素子に対する前記判定励起を修正し、前記修正励起で前記欠陥多極子素子の前記偏向素子を励起するステップと
を含み、
前記修正ステップは、補正励起を前記判定励起に追加するステップを含み、前記補正励起は、前記欠陥多極子素子の全偏向素子に対して同じである、方法。
【請求項２】
前記欠陥多極子素子は、欠陥偏向素子を有し、その前記励起は、設定不可能であり、欠陥によって規定される指定励起であり、前記修正ステップは、前記欠陥偏向素子が励起されるべきである前記励起が前記指定励起と等しいように、前記補正励起を判定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記偏向素子は、電極であり、
前記励起を判定するステップは、電圧を判定するステップを含み、
前記電極を励起するステップは、前記電圧を前記電極に印加するステップを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記多極子素子を検査し、前記検査に基づいて前記無傷多極子素子及び前記欠陥多極子素子を判定するステップを更に含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
提供データセットを評価し、前記提供データセットの前記評価に基づいて前記無傷多極子素子及び前記欠陥多極子素子を判定するステップを更に含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記多極子素子の各々に対して前記多極子素子を通過する前記粒子ビームの所望の影響を表す変数を判定するステップを更に含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記多極子素子の前記偏向素子に対する前記励起を判定するステップは、前記多極子素子の前記偏向素子を前記判定励起で励起する場合、前記多極子素子を通過する前記粒子ビームに対する前記偏向素子の効果が、前記変数によって表される前記粒子ビームの前記影響を達成するようなものであるように行われる、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記変数は、補償されるべき前記粒子ビームの少なくとも１つの非点収差を含む、請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
多数の開口部を各々が有する複数のマルチアパーチャ板であって、少なくとも１つの制御可能偏向素子は、前記複数のマルチアパーチャ板の各々における前記開口部の第１のサブセットに設けられており、前記複数のマルチアパーチャ板はビーム経路に順々に配置されている複数のマルチアパーチャ板と、
各粒子ビームが前記開口部を介して前記複数のマルチアパーチャ板を連続的に通過するような方法で多数の粒子ビームを生成するマルチビーム粒子源と
を含み、
前記複数のマルチアパーチャ板における前記開口部の前記第１のサブセットは、前記少なくとも１つの制御可能偏向素子が設けられている前記複数のマルチアパーチャ板における丁度１つの開口部を各粒子ビームが通過するような方法で配置されている、マルチビーム粒子ビームシステム。
【請求項１０】
設定可能な励起で前記少なくとも１つの制御可能偏向素子を励起するように構成されている制御器を更に含む、請求項９に記載の粒子ビームシステム。
【請求項１１】
前記複数のマルチアパーチャ板のうち少なくとも１つのマルチアパーチャ板における前記開口部の第２のサブセットにおいて、前記励起が指定され設定不可能である少なくとも１つの偏向素子が設けられている、請求項９又は１０に記載の粒子ビームシステム。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの制御可能偏向素子は、電気伝導的に電圧供給システムに接続されている少なくとも１つの電極を含む、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の粒子ビームシステム。
【請求項１３】
特に請求項９〜１２のいずれか一項に記載のマルチビーム粒子ビームシステムと組み合わせた、マルチビーム粒子ビームシステムであって、
多数の開口部を有する少なくとも１つのマルチアパーチャ板であって、少なくとも１つの制御可能偏向素子は、前記少なくとも１つのマルチアパーチャ板における前記開口部の各々に設けられている少なくとも１つのマルチアパーチャ板と、
供給線を介して前記偏向素子に設定可能な励起を供給するように構成されている電圧供給システムと
を含み、
前記マルチアパーチャ板における複数の前記開口部は、開口部の複数のグループに割り当てられることができ、
開口部の前記グループのうち１つに含まれている各開口部は、開口部の前記グループのうち任意の他のグループに含まれておらず、
開口部の任意の所与のグループの前記全開口部は各々、複数の偏向素子が所与の供給線に一緒に接続されているように所与の供給線に接続されている少なくとも１つの偏向素子を有する、マルチビーム粒子ビームシステム。
【請求項１４】
前記複数のグループのうち任意の所与のグループの複数の開口部は各々、開口部の前記所与のグループに同様に属する最も近い隣接物として開口部を有する、請求項１３に記載のマルチビーム粒子ビームシステム。
【請求項１５】
前記開口部は各々、前記開口部の周りで周方向に分布配置されている同一の多数の偏向素子を有する、請求項１３又は１４に記載のマルチビーム粒子ビームシステム。
【請求項１６】
前記開口部は各々、８つの偏向素子を有する、請求項１５に記載のマルチビーム粒子ビームシステム。
【請求項１７】
開口部の前記同じグループに属する多数の開口部は、全グループにわたる算術平均で、２から３である、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載のマルチビーム粒子ビームシステム。
【請求項１８】
各粒子ビームが前記開口部のうち１つを介して前記マルチアパーチャ板を通過するように多数の粒子ビームを生成するマルチビーム粒子源と、
前記マルチビーム粒子ビームシステムの動作中に前記マルチアパーチャ板における前記開口部を部分的に通過する粒子を生成する粒子源と、
前記マルチアパーチャ板の上流又は下流の前記粒子のビーム経路に配置されている複数のレンズと
を更に含み、
前記マルチアパーチャ板における前記開口部の前記偏向素子は、前記供給線に接続されており、前記電圧供給システムは、前記複数のレンズによって生成されているフィールド非点収差を補償するような方法で前記開口部を通過する前記粒子ビームに各開口部の前記偏向素子が影響を与えるように構成されている、請求項１３〜１７のいずれか一項に記載のマルチビーム粒子ビームシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数の粒子ビームで動作するマルチビーム粒子ビームシステム、及びマルチビーム粒子ビームシステムを動作させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
独国特許出願公開第２０１５／０３４８７３８  Ａ１号明細書には、粒子ビームを多数の粒子ビームに分割し、電場を与えることによって多数の粒子ビームの個々の粒子ビームに影響を与えるために、複数のマルチアパーチャ板を使用するマルチビーム粒子ビームシステムが開示されている。例えば、粒子ビームが通過するマルチアパーチャ板における開口部に、リング電極を使用し、粒子ビームを集束させる静電場を与え、粒子ビームに対するビーム偏向器又は非点収差補正器としての機能を果たすために、周方向に開口部の周りで分布配置された電極を使用して、双極子又は四極子場を与える。
【０００３】
このために、粒子ビームに影響を与えるためにマルチアパーチャ板における開口部に装着された多数の電極に、設定可能な電圧を供給する必要がある。マルチビーム粒子ビームシステムが動作することができる粒子ビームの数を増やしたいという要望があるので、マルチアパーチャ板における非常に多くの電極に電圧を供給する必要がある。
【０００４】
マルチアパーチャ板、電極が設けられる開口部は、製造が大幅な費用を伴う複雑な構成要素である。製造中に必然的に発生するエラーは、１つ又は複数の欠陥電極をもたらし、従って、電極の電圧を、動作中に所望の値に調整することができない。マルチアパーチャ板の多くの電極のうち１つの電極だけが欠陥である場合、これは通常、全マルチアパーチャ板が欠陥であり、使用不可能であることを意味する。更に、動作中にマルチアパーチャ板の個々の電極で生じる欠陥は、全マルチアパーチャ板を交換する必要があることになる。非常に高いと考えられるマルチアパーチャ板の製造の除去率、及びマルチアパーチャ板の動作中に非常に高いと考えられる故障確率を、ここで明らかに容認する必要がある。この状況から抜け出す可能な方法は、より複雑になっているマルチアパーチャ板のためのより信頼できる製造方法の開発である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は、個々の電極の欠陥に関してマルチアパーチャ板の製造方法に設定される要件を減らすマルチビーム粒子ビームシステム及びマルチビーム粒子ビームシステムの動作のための方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態によれば、マルチビーム粒子ビームシステムを動作させる方法は、多数の粒子ビームの各粒子ビームが多極子素子を横断するような方法で多数の粒子ビームを生成するステップであって、各多極子素子は、多極子素子の中心の周りで周方向に分布配置される複数の偏向素子を有し、多極子素子の各々は無傷又は欠陥であるステップを含む。
【０００７】
多数の粒子ビームを、様々な方法で生成することができる。例えば、多数の粒子ビームをマルチアパーチャ板の下流のビーム経路に生成するように、多数の開口部を有するマルチアパーチャ板に向けられた粒子放出器を用いて、粒子ビームを生成することができる。更に、多数の粒子放出器を設けることができ、各粒子放出器は、多数の粒子ビームのうち１つを生成する。
【０００８】
粒子ビームシステムは典型的に、多数の粒子ビームを物体に向け、これらの粒子ビームをそこに集束させる粒子光学ユニットを含む。粒子光学ユニットは、無傷である必要がなく、収差を受けることがある。収差の１つは、例えば、非点収差であり、その影響は、ビーム束を形成する多数の粒子ビームのうち任意の所与の多粒子ビームで、ビーム束内の粒子ビームの位置に左右される。
【０００９】
個々の粒子ビームに対する収差の影響を少なくとも部分的に補償するために、各多極子素子を通過する粒子ビームのうち１つを用いた多極子素子を設ける。粒子ビームの個々の粒子を偏向させることによって多極子素子を通過する粒子ビームに影響を与える場を生成するために、多極子素子の中心の周りで周方向に分布配置される多極子素子の偏向素子を、動作中に励起する。粒子ビームに影響を与える場は、電場及び／又は磁場であることができる。従って、偏向素子は、電場を生成する電極、及び磁場を生成するコイルを含んでもよい。その結果、所定の平面における各粒子ビームの集束が少なくとも１つの所定の基準を満たすような方法で、偏向素子を励起することができる。所定の平面は、例えば、粒子ビームを向ける物体の表面であることができる。所定の基準は、例えば、所定の平面における粒子ビームの断面が、できるだけ小さくなる又は所定の値を有するように、各粒子ビームを所定の平面に集束させること、又は限界値未満である円形からのずれを断面形状が有することを必要とすることができる。他の基準も可能である。
【００１０】
例示的な多極子素子は、２つの電極を有し、これらの電極は、多極子素子の中心に対して互いに対向して配置され、励起を介して設定可能な角度によって粒子ビームを偏向させるビーム偏向器のように多極子素子を通過する粒子ビームに多極子素子が作用するような方法で、励起可能である。更なる例示的な多極子素子は、４つの電極を有し、これらの電極は、多極子素子の中心の周りで周方向に配置され、励起を介して設定可能な角度によって粒子ビームを偏向させ、励起を介して設定可能な方向に粒子ビームを偏向させるビーム偏向器のように多極子素子を通過する粒子ビームに多極子素子が作用するような方法で、又は励起を介して設定可能な強度で粒子ビームに非点収差的に影響を与える非点収差補正器のように多極子素子を通過する粒子ビームに多極子素子が作用するような方法で、励起可能である。更なる例示的な多極子素子は、８つの電極を有し、これらの電極は、多極子素子の中心の周りで周方向に配置され、励起を介して設定可能な強度及び向きで粒子ビームに非点収差的に影響を与える非点収差補正器のように多極子素子を通過する粒子ビームに多極子素子が作用するような方法で、励起可能である。
【００１１】
粒子ビームシステムの動作中に偏向素子を励起するために、偏向素子に励起を供給する制御器を設けることができる。励起を、電線を介して制御器から個々の偏向素子に伝えることができる。偏向素子が電極である場合、電線は、制御器によって各電極に供給される電圧を伝えるのに適している電気伝導接続部である。偏向素子がコイルである場合、電線は、コイル間の励起に必要な電流を伝えることができる電気伝導接続部である。
【００１２】
マルチアパーチャ板の製造中に、又はマルチアパーチャ板の動作中に、個々の多極子素子は、無傷でなく欠陥があることになる故障が生じることがある。例えば、多極子素子の単一偏向素子は、動作中に要望通りに励起することができないという欠陥があることがある。例えば、関連偏向素子につながる電線は、線遮断を有することがある。例えば、問題の偏向素子を形成する電極は、絶縁欠陥を有することがあり、その結果、この電極は、マルチアパーチャ板又は別の電極に伝導的に接続され、このため、所望の電圧を推測することができない。例えば、所与の偏向素子を形成するコイルは、線遮断又は短絡を有することがあり、その結果、このコイルを介して所望の強度を有する電流フローは不可能である。
【００１３】
更に、方法は、多極子素子を通過する粒子ビームに影響を与えるために、多極子素子の偏向素子に対する励起を判定するステップであって、所望の方法で多極子素子を通過する粒子ビームに影響を与えるように、多極子素子の各々の偏向素子に対する励起を判定するステップを含む。
【００１４】
更に、方法は、判定励起で無傷である多極子素子の偏向素子を励起するステップを含んでもよい。
【００１５】
個々の粒子ビームに有利に影響を与えるような方法で動作中に多極子素子の偏向素子を励起するために、これに必要な励起を判定する必要がある。例示的な実施形態によれば、このために、多極子素子の各々に対して、多極子素子を通過する粒子ビームの所望の影響を表す変数を判定する。少なくとも１つの変数は、例えば、粒子ビームが物体に入射する場合に粒子ビームが示すビーム非点収差の範囲を含むことができる。次に、非点収差補正器の形であり、この粒子ビームが通過する多極子素子の個々の偏向素子の励起は、非点収差補正器の偏向素子を判定励起で励起する場合、非点収差補正器を通過する粒子ビームに対する偏向素子の効果が、少なくとも１つの変数によって表される粒子ビームの影響を達成するようなものであるような方法で、判定可能である。
【００１６】
各多極子素子の偏向素子の励起を、特に、多極子素子の励起の平均値が全多極子素子に対して同じ値を有するように判定することができる。この平均値を、多極子素子の偏向素子の励起の算術平均として計算することができる。例えば、偏向素子が電極である場合、励起を判定するステップは、電圧を判定するステップを含み、偏向素子を励起するステップは、判定電圧を電極に印加するステップを含む。次に、励起の平均値を、電極に印加された電圧の平均値によって与える。この平均値が、例えば、非点収差補正器として動作された全多極子素子に対して同じである場合、個々の多極子素子又は非点収差補正器の効果は、個々の粒子ビームに対する偏向及び無非点収差の効果の点でだけ異なるが、粒子ビームに対する集束効果の点で異ならない。
【００１７】
次に、無傷である多極子素子の偏向素子を、上述のように判定された励起で励起することができる。
【００１８】
更に、方法は、欠陥である多極子素子のうち少なくとも１つの多極子素子の偏向素子に対する判定励起を修正し、修正励起で欠陥多極子素子の電極を励起するステップを含んでもよい。
【００１９】
多極子素子が欠陥である場合、上述のように判定された励起で欠陥多極子素子の偏向素子を励起することができない。個々の偏向素子の欠陥のために、例えば、この偏向素子に対して判定されている励起でこの偏向素子を励起することができない場合もある。この場合、実際に、修正励起で多極子素子の偏向素子を励起することができ、それにもかかわらず、粒子ビームに対する影響の初期の目的（例えば、ビーム非点収差の補償）を少なくとも部分的に達成する欠陥多極子素子を通過する粒子ビームに対する影響を達成することができるために、事前判定励起を修正する。欠陥多極子素子の偏向素子の励起の修正は、例えば、偏向素子のうち１つの励起が自由に設定できずむしろ指定されるという事実を考慮する。
【００２０】
例示的な実施形態によれば、判定励起を修正するステップは、励起が指定励起と等しくなるように欠陥偏向素子を励起するように修正励起を判定するステップを含む。例えば、修正励起を計算するために、欠陥偏向素子の判定励起に追加される補正励起を判定することができ、この補正励起は、指定励起と判定励起との間の差と同じ程度である。
【００２１】
例示的な実施形態によれば、多極子素子の偏向素子に対する判定励起を修正するステップは、補正励起を判定励起に追加するステップを含む。
【００２２】
更なる例示的な実施形態によれば、補正励起は、欠陥多極子素子の全偏向素子に対して同じであることができる。
【００２３】
更なる例示的な実施形態によれば、補正励起は、所与の欠陥多極子素子の全偏向素子に対して同じであるが、補正励起は、異なる欠陥多極子素子に対して異なることができる。
【００２４】
例示的な実施形態によれば、欠陥偏向素子の指定励起と上述のように判定された偏向素子の励起との間の差として、補正励起を計算することができる。
【００２５】
例えば、欠陥偏向素子の修正励起が、欠陥に基づいて指定された励起と一致する場合、欠陥多極子素子の偏向素子を、修正励起で励起することができる。特に、このようにして、無傷非点収差補正器と殆ど同じ方法で欠陥多極子素子を通過する粒子ビームに対する所望の無非点収差又は偏向の効果を与えるような方法で、例えば、非点収差補正器として動作される多極子素子を励起することができる。ここで、修正励起で励起された多極子素子は、判定励起で励起された無傷多極子素子が与えない、多極子素子を通過する粒子ビームに対する更なる効果を与えることができる。しかし、場合によっては、欠陥多極子素子を有するマルチアパーチャ板を使用する場合、その追加効果にもかかわらず、マルチビーム粒子ビームシステムを、欠陥多極子素子でうまく動作させることができる。
【００２６】
特に、同じ補正励起を多極子素子の全励起に追加することにより、粒子ビームに対する多極子素子の集束効果だけが実質的に変化するが、偏向又は無非点収差の効果は変化しない。更に、発明者は、ここで典型的に生じる集束の変化は実際に無視できることが多い一方、励起の比較的小さい変化と共に通常大幅に変化する偏向及び無非点収差の効果は、実質的に変化しないままであることが分かっている。
【００２７】
従って、マルチビーム粒子ビームシステムに対して特定の欠陥を有する多極子素子を有するマルチアパーチャ板を使用することもでき、これは、マルチアパーチャ板の特定の製造ミスが、使用可能なマルチアパーチャ板となり、除去しない理由である。従って、マルチアパーチャ板の製造中に生じる除去率を減らすことができる。マルチビーム粒子ビームシステムの動作中に欠陥が発生した場合、上述の修正励起を現在の欠陥多極子素子の偏向素子に供給するような方法で、マルチアパーチャ板の多極子素子の偏向素子の励起を、更に変更することができる。従って、マルチアパーチャ板の多極子素子の欠陥が発生した後でも、マルチビーム粒子ビームシステムの動作を続けることができ、マルチアパーチャ板を交換する必要がない。
【００２８】
本発明の更なる実施形態によれば、マルチビーム粒子ビームシステムは、多数の開口部を各々が有する複数のマルチアパーチャ板であって、少なくとも１つの制御可能偏向素子は、複数のマルチアパーチャ板の各々における開口部の第１のサブセットに設けられており、複数のマルチアパーチャ板はビーム経路に順々に配置されている複数のマルチアパーチャ板を含む。各粒子ビームが開口部を介して複数のマルチアパーチャ板を連続的に通過するような方法で多数の粒子ビームを生成するマルチビーム粒子源が設けられている。
【００２９】
少なくとも１つの偏向素子は、例えば、電場を生成する、又は開口部を通過する粒子ビームの粒子に対する偏向効果を有する既存の電場を変更するために、設定可能な電圧を電極に供給するために電圧源に接続されている電極を含むことができる。更に、少なくとも１つの偏向素子は、例えば、磁場を生成する、又は開口部を通過する粒子ビームの粒子に対する偏向効果を有する既存の磁場を変更するために、設定可能な電流をコイルに供給するために電流源に接続されているコイルを含むことができる。
【００３０】
例えば、丁度１つの偏向素子を開口部に設けることができ、１つの偏向素子は、集束又は脱焦効果を粒子ビームに与えるような方法で、開口部を通過する粒子ビームの粒子を偏向させる。更に、例えば、２つの偏向素子を開口部に設けてもよく、２つの偏向素子は、集束又は脱焦効果に加えて、偏向効果を粒子ビームに与えるような方法で、開口部を通過する粒子ビームの粒子を偏向させる。更に、例えば、４つの偏向素子を開口部に設けることができ、４つの偏向素子は、集束又は脱焦効果及び偏向効果を粒子ビームに与え、向きが設定可能であるような方法で、開口部を通過する粒子ビームの粒子を偏向させる。更に、例えば、８つの偏向素子を開口部に設けることができ、８つの偏向素子は、集束又は脱焦効果及び偏向又は無非点収差効果を粒子ビームに与え、向きが設定可能であるような方法で、開口部を通過する粒子ビームの粒子を偏向させる。
【００３１】
例示的な実施形態によれば、複数のマルチアパーチャ板における開口部の第１のサブセットは、少なくとも１つの制御可能偏向素子が設けられている複数のマルチアパーチャ板における丁度１つの開口部を各粒子ビームが通過するような方法で配置されている。
【００３２】
複数のマルチアパーチャ板は、マルチアパーチャ板の開口部の数及び配置が同じである範囲で、同じ構成を有することができる。これにより、特に、多数の粒子ビームの各粒子ビームは、複数のマルチアパーチャ板のうち第１のマルチアパーチャ板における開口部を通過し、次に、複数のマルチアパーチャ板のうち第２のマルチアパーチャ板における開口部を通過し、複数のマルチアパーチャ板の数が２つを超える場合、それに対応して、更なるマルチアパーチャ板における開口部を通過することができる。複数のマルチアパーチャ板は、複数のマルチアパーチャ板における開口部の同じ配置で、制御可能偏向素子を有する開口部の各配置が異なるという点で、異なる。複数のマルチアパーチャ板の各々において、制御可能偏向素子を有する開口部の数は、粒子ビームの数よりも少ない。
【００３３】
複数のマルチアパーチャ板は同時に、粒子ビームが通過する各開口部で少なくとも１つの偏向素子を有する従来のマルチアパーチャ板の効果に対応する多数の粒子ビームに対する効果を有する。従来のマルチアパーチャ板に比べて、マルチアパーチャ板毎のより少ない数の制御可能偏向素子のために、マルチアパーチャ板の偏向素子に励起を供給するための要件は、より低い。いずれの場合にも、これは、複数のマルチアパーチャ板の製造を単純化することができ、粒子ビームが通過する開口部の数をより多くすることができ、粒子ビームが通過する開口部の密度をより高くすることができる。
【００３４】
例示的な実施形態によれば、第１のサブセットに含まれず、少なくとも１つの偏向素子を有する開口部の第２のサブセットを、複数のマルチアパーチャ板のうち少なくとも１つに設ける。しかし、この少なくとも１つの偏向素子の励起は、指定され、独立的に設定できない。これにより、例えば、偏向素子の製造が関連している限り、同じ製造方法によって、複数のマルチアパーチャ板における全開口部を製造することができる。しかし、第１及び第２のサブセットの開口部は、例えば、第２のサブセットの開口部の偏向素子に励起を供給する供給線が設けられていないことによって、第２のサブセットの開口部の偏向素子が励起不可能であるという点で異なる。
【００３５】
本発明の例示的な実施形態によれば、開口部を有するマルチアパーチャ板を有し、少なくとも１つの電極を偏向素子として設けたマルチビーム粒子ビームシステムを動作させる方法は、欠陥である少なくとも１つの偏向素子を判定し、欠陥偏向素子に高電圧パルスを供給して欠陥を補正するステップを含む。
【００３６】
マルチビーム粒子ビームシステム用のマルチアパーチャ板は、マイクロメートル領域の構造サイズを有する導体トラックの密なネットワークを有する微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）である。典型的に、マルチアパーチャ板は、導電材料であるドープケイ素で構成された基板を含む。絶縁体としての機能を果たすＳｉＯ2の層を、基板に塗布する。ＳｉＯ2層に塗布され、リソグラフ方法を用いて構造化されたアルミニウム層によって、導体トラックを形成する。導体トラックは、例えば、マルチアパーチャ板における開口部に設けられた偏向素子に電位又は電流を供給するために使用される。この機能を果たすために、導体トラックは、遮断されるべきではなく、更に、導体トラックは、導電基板と接触しているべきではない。
【００３７】
完成マルチアパーチャ板は時々、導体トラックと導電基板との間に短絡を有することが示されている。１つの原因は、絶縁ＳｉＯ2層が、非常に薄く、従って有限抵抗を有することである。導体トラックと基板との間の得られる電流フローは、非常に大きいので、偏向素子に供給されるべきである励起を与える電圧源又は電流源に負荷をかけ過ぎることがある。絶縁ＳｉＯ2層が、均一に薄くなく、むしろ、製造上の理由で幾つかの局所領域で非常に薄い場合もある。これらの領域における導体トラックと基板との間の電気抵抗の挙動は、ショットキー接触の特性を有すると推測される。
【００３８】
発明者は、欠陥導体トラックへの短い高電圧パルスの印加により、導体トラックと基板との間の短絡を除去することができることが分かっている。発明者は、導体トラックと基板との間の短い高電圧パルスによって生じる電流が欠陥を加熱し、欠陥の領域で絶縁ＳｉＯ2層のサイズが増大し、絶縁ＳｉＯ2層が再度十分に絶縁状態になると推測する。ここで、０．０１ｍｓ〜５．０ｍｓの間、特に０．１ｍｓ〜１．０ｍｓの間の時間、１ｋＶ〜１０ｋＶの間の範囲からの電圧の印加は、有利であることが分かっている。
【００３９】
本発明の例示的な実施形態によれば、マルチビーム粒子ビームシステムは、多数の開口部を有する少なくとも１つのマルチアパーチャ板であって、少なくとも１つの制御可能偏向素子は、少なくとも１つのマルチアパーチャ板における開口部の各々に設けられている少なくとも１つのマルチアパーチャ板と、供給線を介して少なくとも１つのマルチアパーチャ板の偏向素子に設定可能な励起を供給するように構成されている電圧供給システムとを含む。これは、マルチビーム粒子ビームシステムの動作中に、設定可能な励起を、電圧供給システムから少なくとも１つのマルチアパーチャ板の各偏向素子に供給することができることを意味する。マルチアパーチャ板における開口部は、開口部の複数のグループに割り当てられることができ、開口部の１つのグループに含まれている各開口部は、開口部のグループのうち別のグループに含まれていない。これは、考慮中の複数のグループが共通開口部を含まないこと、又はグループがばらばらであることを意味する。開口部のグループへのこの可能な分割は、マルチアパーチャ板における複数の開口部に当てはまるが、マルチアパーチャ板における全開口部に必ずしも当てはまるとは限らない。例えば、グループへの分割は、マルチアパーチャ板における開口部の半分以上に当てはまる。
【００４０】
例示的な実施形態によれば、開口部の任意の所与のグループの全開口部は各々、所与の供給線に接続されている少なくとも１つの偏向素子を有し、その結果、同じグループの複数の開口部の偏向素子は、この所与の供給線に一緒に接続されている。
【００４１】
従来のマルチビーム粒子ビームシステムにおいて、マルチアパーチャ板における全開口部の全偏向素子に、互いに無関係に設定可能な励起を供給することができる。これは、この粒子ビームに望ましい又は必要な正確な方法で偏向素子によって与えられる電場及び／又は磁場によって、マルチアパーチャ板における開口部を通過する各粒子ビームに影響を与えることができることを保証する。発明者は、実際に、粒子ビームのビーム経路における他の光学素子の撮像収差を補償することに関して粒子ビームに影響を与えるために、多くの偏向素子に同じ又は同様の励起を供給する必要があることが分かっている。特に、発明者は、例えば、開口部を通過する粒子ビームに非点収差的に影響を与えるために、開口部が複数の偏向素子を有する場合、要望通りに隣接開口部を通過する粒子ビームに影響を与えるために、隣接開口部は同じ又は同様の励起パターンを受け取ることが分かっている。
【００４２】
従って、上述の実施形態は、同じグループに属する異なる開口部の偏向素子に与えられるべき共通供給線を提供する。従って、共通供給線に接続されている偏向素子に同じ励起を供給し、これは、これらの偏向素子の励起を、もはや互いに無関係に設定することができないことを意味する。しかし、見返りに、マルチアパーチャ板における開口部の偏向素子に励起を供給するために使用される供給線の数を大幅に減らすことができる。それにもかかわらず、同じグループの開口部の少なくとも幾つかの偏向素子に同じ励起を供給することができるように、開口部のグループを選択することができるので、殆ど理想的に要望通りに偏向素子を励起することができる。
【００４３】
例示的な実施形態によれば、任意の所与のグループの多数の開口部は各々、開口部のこの所与のグループに同様に属する最も近い隣接物として開口部を有する。これは、マルチアパーチャ板の平面において、密接に隣接する開口部は、共通グループに属することを意味する。これは、例えば、粒子ビームが通過する光学ユニットの撮像収差を補償することに関して、この開口部を通過する粒子ビームに影響を与えるために、マルチアパーチャ板における相互隣接開口部が、偏向素子に対して同様の励起を必要とするという考察に基づいている。例示的な実施形態によれば、開口部の同じグループに属する多数の開口部は、マルチアパーチャ板における開口部の全グループにわたる算術平均で、２．０〜３．０の間の範囲にある。
【００４４】
例示的な実施形態によれば、任意の所与のグループの開口部、特に、開口部の全グループの開口部は、開口部の周りで周方向に分布配置されている同じ数の偏向素子（例えば、８つの偏向素子）を有する。
【００４５】
本発明の実施形態について、図面に基づいてより詳細に後述する。詳細には、下記の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】マルチビーム粒子ビームシステムの略図を示す。
【図２】複数のマルチアパーチャ板で構成された装置の略断面図を示す。
【図３】図２における例示の第１のマルチアパーチャ板の平面図を示す。
【図４】図２からの第２のマルチアパーチャ板の平面図を示す。
【図５】図３及び図４のマルチアパーチャ板の変型例の略平面図を示す。
【図６】判定励起で励起された無傷多極子素子の略図を示す。
【図７】図６の判定励起で励起された欠陥多極子素子の略図を示す。
【図８】修正励起で励起された、図７の欠陥多極子素子の略図を示す。
【図９】マルチビーム粒子ビームシステムを動作させる方法を説明するフローチャートを示す。
【図１０】マルチアパーチャ板における多数の開口部に対して補正されるべきであるビーム非点収差の略図を示す。
【図１１】共通供給線を介して異なる開口部の偏向素子に励起を供給する電気回路の説明を示す。
【図１２】マルチアパーチャ板における開口部のグループへの分割の図１０に対応する略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
図１は、多数の粒子ビームで動作するマルチビーム粒子ビームシステム１の略図である。マルチビーム粒子ビームシステム１は、物体から発生し、後で検出される電子をそこに生成するために、検査されるべき物体に入射する多数の粒子ビームを生成する。マルチビーム粒子ビームシステム１は、物体７の表面上の位置５に入射して複数の電子ビームスポットをそこに生成する複数の一次電子ビーム３を使用する走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）タイプである。検査されるべき物体７は、任意の所望のタイプであることができ、例えば、半導体ウェハー、生物サンプル、及び小型素子の構成などを含むことができる。物体７の表面を、対物レンズシステム１００の対物レンズ１０２の物体平面１０１に配置する。
【００４８】
図１における拡大詳細図Ｉ１は、平面１０１に形成された入射位置５の規則的な長方形フィールド１０３を有する物体平面１０１の平面図を示す。図１において、入射位置の数は、２５個であり、５×５個のフィールド１０３を形成する。２５個の入射位置は、簡略化した例示の理由で小さい。実際に、ビーム又は入射位置の数は、かなり大きく、例えば、２０×３０個、１００×１００個などであるように選択可能である。
【００４９】
例示の実施形態において、入射位置５のフィールド１０３は、隣接入射位置間の一定の間隔Ｐ１を有する実質的に規則的な長方形フィールドである。間隔Ｐ１の例示的な値は、１マイクロメートル、１０マイクロメートル、及び４０マイクロメートルである。しかし、フィールド１０３は、他の対称、例えば、六方対称を有することもできる。
【００５０】
物体平面１０１に形成されるビームスポットの直径は、小さい。この直径の例示的な値は、１ナノメートル、５ナノメートル、１００ナノメートル、及び２００ナノメートルである。ビームスポット５を形成する粒子ビーム３の集束を、対物レンズシステム１００によって実施する。
【００５１】
物体に当たる粒子は、物体７の表面から発生する電子を生成する。物体７の表面から発生する電子を、対物レンズ１０２によって形成して、電子ビーム９を形成する。検査システム１は、多数の電子ビーム９を検出システム２００に供給するために、電子ビーム経路１１を設ける。検出システム２００は、電子ビーム９を多重検出器２０９に向ける投影レンズ２０５を有する電子光学ユニットを含む。
【００５２】
図１における詳細図Ｉ２は、電子ビーム９が位置２１３に入射する個々の検出領域が存在する平面２１１の平面図を示す。入射位置２１３は、互いに規則的な間隔Ｐ２を有するフィールド２１７にある。間隔Ｐ２の例示的な値は、１０マイクロメートル、１００マイクロメートル、及び２００マイクロメートルである。
【００５３】
少なくとも１つの電子源３０１、少なくとも１つの視準レンズ３０３、マルチアパーチャ板装置３０５、及びフィールドレンズ３０７を含むビーム生成デバイス３００で、一次電子ビーム３を生成する。電子源３０１は、発散電子ビーム３０９を生成し、この発散電子ビーム３０９は、視準レンズ３０３によって視準されてビーム３１１を形成し、このビーム３１１は、マルチアパーチャ板装置３０５を照明する。
【００５４】
図１における詳細図Ｉ３は、マルチアパーチャ板装置３０５の平面図を示す。マルチアパーチャ板装置３０５は、そこに形成された複数の開口部３１５を有するマルチアパーチャ板３１３を含む。物体平面１０１におけるビームスポット５によって形成されるフィールド１０３に対応するフィールド３１９に、開口部３１５の中点３１７を配置する。開口部３１５の中点３１７間の間隔Ｐ３は、５マイクロメートル、１００マイクロメートル、及び２００マイクロメートルの例示的な値を有することができる。開口部３１５の直径Ｄは、開口部の中点間の間隔Ｐ３よりも小さい。直径Ｄの例示的な値は、０．２×Ｐ３、０．４×Ｐ３、及び０．８×Ｐ３である。
【００５５】
照明ビーム３１１の電子は、開口部３１５を通過し、電子ビーム３を形成する。板３１３に入射する照明ビーム３１１の電子は、板３１３によって吸収され、電子ビーム３の形成に寄与しない。
【００５６】
マルチアパーチャ板装置３０５は、ビーム焦点３２３を平面３２５に形成するような方法で、電子ビーム３を集束させることができる。焦点３２３の直径は、例えば、１０ナノメートル、１００ナノメートル、及び１マイクロメートルであることができる。
【００５７】
フィールドレンズ３０７及び対物レンズ１０２は、入射位置５又はビームスポットのフィールド１０３を物体７の表面でそこに形成するように、焦点を物体平面１０１に形成する平面３２５を撮像する第１の撮像粒子光学ユニットを提供する。
【００５８】
対物レンズ１０２及び投影レンズ装置２０５は、検出平面２１１に物体平面１０１を撮像する第２の撮像粒子光学ユニットを提供する。従って、対物レンズ１０２は、第１及び第２の粒子光学ユニットの両方の一部であるレンズである一方、フィールドレンズ３０７は、第１の粒子光学ユニットにだけ属し、投影レンズ２０５は、第２の粒子光学ユニットにだけ属する。
【００５９】
ビームスイッチ４００を、マルチアパーチャ板装置３０５と対物レンズシステム１００との間の第１の粒子光学ユニットのビーム経路に配置する。更に、ビームスイッチ４００は、対物レンズシステム１００と検出システム２００との間のビーム経路における第２の粒子光学ユニットの一部である。
【００６０】
更に、このようなマルチビーム粒子ビームシステム、及びマルチビーム粒子ビームシステムで使用される構成要素（例えば、粒子源、マルチアパーチャ板、及びレンズなど）に関する情報を、国際公開第２００５／０２４８８１号パンフレット、国際公開第２００７／０２８５９５号パンフレット、国際公開第２００７／０２８５９６号パンフレット及び国際公開第２００７／０６００１７  Ａ２号パンフレット、及び独国特許出願公開第１０  ２０１３  ０１６  １１３  Ａ１号明細書、独国特許出願公開第１０  ２０１３  ０１４  ９７６  Ａ１号明細書及び独国特許出願公開第１０  ２０１４  ００８  ０８３  Ａ１号明細書（その開示内容全体を参照により本出願に引用したものとする）から得ることができる。
【００６１】
図２は、マルチアパーチャ板組立体３０５の部分断面図である。マルチアパーチャ板組立体３０５は、照明粒子ビーム３１１から多数の粒子ビーム３を形成するために使用される、開口部３１５を有する上述のマルチアパーチャ板３１３を含む。更に、マルチアパーチャ板装置３０５は、複数の更なるマルチアパーチャ板を含む。複数の更なるマルチアパーチャ板の数は、２つである。
【００６２】
２つの更なるマルチアパーチャ板は、非点収差補正器３３３を有する第１のマルチアパーチャ板３３１、及び非点収差補正器３３７を有する第２のマルチアパーチャ板３３５である。マルチアパーチャ板３３１を、マルチアパーチャ板３１３の下流のビーム経路に配置し、マルチアパーチャ板３３５を、マルチアパーチャ板３３１の下流のビーム経路に配置する。マルチアパーチャ板３３１及び３３５の各々は、マルチアパーチャ板３１３の下流のビーム経路に形成された粒子ビームが通過する多数の開口部３３９を有する。このために、マルチアパーチャ板３１３における開口部３１５の中心、マルチアパーチャ板３３１における開口部３３９の中心、及びマルチアパーチャ板３３５における開口部３３９の中心を、各粒子ビームに対するビーム軸３４１に沿って配置し、その結果、粒子ビームは、マルチアパーチャ板３１３における開口部３１５、マルチアパーチャ板３３１における開口部３３９、及びマルチアパーチャ板３３５における開口部３３９を連続的に通過する。図２において、マルチアパーチャ板３１３を照明する粒子ビーム３１１は平行ビームであるので、ビーム軸３４１は、マルチアパーチャ板３３１と直交して方向付けられる。しかし、粒子ビームは、ビーム軸３４１が全て、マルチアパーチャ板３１３と直交して方向付けられるとは限らないことを意味する、収束又は発散ビームであることもできる。
【００６３】
第１のマルチアパーチャ板３３１の非点収差補正器３３３及び第２のマルチアパーチャ板３３５の非点収差補正器３３７を、開口部３３９の周りで周方向に分布配置された８つの偏向素子３３４によって各々形成する。
【００６４】
マルチアパーチャ板３３１及び３３５の全てに、非点収差補正器３３３及び３３７をそれぞれ設けるとは限らない。従って、偏向素子３３４は、マルチアパーチャ板３３１及び３３５の開口部３３９の各々に設けられない。むしろ、偏向素子３３４を、第１のマルチアパーチャ板３３１の開口部３３９の第１のサブセット及び第２のマルチアパーチャ板３３５の開口部３３９の第１のサブセットに設ける。偏向素子３３４を設けるマルチアパーチャ板３３１及び３３５の開口部３３９のサブセットは、下記の基準を満たすように設けられる。第１のマルチアパーチャ板３３１及び第２のマルチアパーチャ板３３５の開口部３３９を通過する各粒子ビームは、偏向素子３３４を設ける丁度１つの開口部３３９を通過する。
【００６５】
図３は、非点収差補正器３３３を有する第１のマルチアパーチャ板３３１の平面図を示し、図４は、非点収差補正器３３７を有する第２のマルチアパーチャ板３３５の平面図を示す。第１及び第２のマルチアパーチャ板３３１、３３５は、六角形パターンに配置された６１個の開口部３３９を各々有することが、図３及び図４から分かる。マルチアパーチャ板３３１及び３３５の両方は、それぞれの開口部３３９の周りで周方向に分布配置された、偏向素子３３４を設ける開口部３３９を有する。しかし、マルチアパーチャ板３３１及び３３５の両方は、偏向素子３３４を配置しない開口部３３９も有する。図３における線３４５は、偏向素子３３４が設けられる第１のマルチアパーチャ板３３１で開口部３３９のサブセットを囲む。開口部３３９のこの第１のサブセットは、開口部３３９の六角形パターンに中央で配置された第１のマルチアパーチャ板３３１の１９個の開口部３３９である。図３における線３４７は、第１のマルチアパーチャ板３３１の全開口部３３９を囲む。線３４５の外部及び線３４７の内部に配置された開口部３３９は、偏向素子３３４を設けない開口部３３９の第２のサブセットを形成する。第１のマルチアパーチャ板３３１の開口部３３９の第２のサブセットの開口部３３９は、開口部３３９の六角形配置のエッジに位置する。
【００６６】
更に、線３４５及び３４７を、図４に示す。しかし、この場合、偏向素子３３４を設ける開口部３３９の第１のサブセットに属する開口部３３９を、線３４５の外部及び線３４７の内部に配置する一方、偏向素子３３４を有しない開口部３３９を有する第２のサブセットを、線３４５の内部に設置する。第１のマルチアパーチャ板３３１における開口部３３９の第１及び第２のサブセットの配置は、第２のマルチアパーチャ板３３５の第１及び第２のサブセットの配置に相補的であることが明らかであり、これは、偏向素子３３４を設ける２つのマルチアパーチャ板３３１及び３３５における丁度１つの開口部を各粒子ビームが通過する条件を満たすことを意味する。
【００６７】
供給回路３５１によって与えられる設定可能な励起を偏向素子３３４に供給するために、２つのマルチアパーチャ板３３１及び３３５の各々は、供給線３４９を含む。供給線３４９のほんのわずかだけを、図３及び図４に示す。偏向素子３３４が、電場を生成する電極である場合、供給回路３５１は、電圧供給手段である。偏向素子３３４が、磁場を生成するコイルである場合、供給回路３５１は、電流供給手段である。適切な励起を偏向素子３３４に供給するために、供給回路３５１を、制御器３５３によって制御する。偏向素子３３４を励起するために必要な供給線３４９の数は、第１のサブセットの開口部３３９の数の倍数である。しかし、それぞれのマルチアパーチャ板３３１又は３３５の第１のサブセットの開口部３３９の数は、それぞれのマルチアパーチャ板３３１又は３３５の開口部３３９の総数未満であるので、２つのマルチアパーチャ板３３１及び３３５のうち１つに設けられるべきである供給線３４９の数は、全開口部３３９が制御可能偏向素子を有する従来のマルチアパーチャ板よりもかなり少ない。
【００６８】
図２、図３及び図４を参照して説明されたマルチアパーチャ板装置３０５の修正である例示的な実施形態（図示せず）によれば、偏向素子３３４を全開口部３３９に設ける。特に、偏向素子３３４を、複数のマルチアパーチャ板３３１、３３５の開口部３３９の第２のサブセットの開口部３３９にも設ける。しかし、開口部３３９の第２のサブセットの偏向素子３３４は、この偏向素子が線接続部３４９を介して電圧源又は電流源３５１に接続されていないので、この修正された例示的な実施形態において制御不可能である。
【００６９】
図５は、開口部の第１及び第２のサブセットをマルチアパーチャ板に配置する方法で図２〜図４のマルチアパーチャ板装置と異なる、図２〜図４を参照して説明されたマルチアパーチャ板装置３０５の更なる修正を示す。図５は、非点収差補正器３３３を有する第１のマルチアパーチャ板３３１の平面図を示す。図５における線３６１は各々、制御可能偏向素子３３４が設けられる開口部３３９の第１のサブセットの開口部３３９のグループを囲む一方、線３６１によって囲まれない開口部３３９の第２のサブセットは、制御可能偏向素子を有しない。線によって囲まれたグループを、矢印状又はブーメラン状の図として配置する。関連する第２のマルチアパーチャ板３３５（図示せず）は、図５に示す第１のサブセットに相補的である第１のサブセットの開口部３３９の配置を有する。
【００７０】
図２〜図５を参照して説明された実施形態において、８つの偏向素子を開口部の各々に設け、その結果、これによって形成された多極子素子を、非点収差補正器として動作させることができる。少なくとも１つの偏向素子を有する丁度１つの開口部を各粒子ビームが通過する一方、この粒子ビームが通過する他の開口部はこの少なくとも１つの制御可能偏向素子を有しないような方法で複数のマルチアパーチャ板をビーム経路に順々に設ける記載の原理を、偏向素子、又は例えば、中心の周りで周方向に分布配置された２つ又は４つの偏向素子を有する開口部に適用することもできる。
【００７１】
図６は、マルチアパーチャ板における開口部の中心３７１の周りで周方向に分布配置された偏向素子３３４の平面図の略図である。偏向素子３３４は、開口部を通過する粒子ビームのビーム非点収差の目標補償のために、非点収差補正器３３３を一緒に形成する。このために、ビーム非点収差をできるだけ補償するように判定される励起で、偏向素子を励起する。図示の例において、偏向素子は、電極であり、補償に対して判定されている励起は、個々の電極３３４に供給される電圧Ｖ1、Ｖ2、…Ｖ8である。
【００７２】
図７は、図６に対応する偏向素子３３４の例示であるが、この場合、３３４’で示す偏向素子は欠陥がある。例えば、この偏向素子３３４’への供給線を遮断する、又は偏向素子３３４’をアースなどに接続する。図７の偏向素子又は電極３３４に、図６の事前判定電圧Ｖ1、Ｖ2、…Ｖ8を供給する場合、偏向素子３３４’は、電圧Ｖ4を推測することができない。一方、欠陥のために、この電極は、図７においてＶerrで示す異なる電圧を推測する。その結果、開口部を通過する粒子ビームの収差に対する十分な補償を達成することができない。
【００７３】
図８は、欠陥偏向素子３３４’を有する図７の偏向素子３３４の例示である。しかし、図７又は図６に比べて修正されている励起で、図８における偏向素子を励起する。図６の事前判定励起に補正励起を追加することによって、修正励起を判定する。特に、電圧Ｖ1＋ｄＶ、Ｖ2＋ｄＶ、…Ｖ8＋ｄＶを、電極３３４に供給する。ここで、補正励起ｄＶは、全偏向素子に対して同じである。次の関係（Ｖ4＋ｄＶ＝Ｖerr）を満たすように、補正励起ｄＶの値を判定する。
【００７４】
欠陥電極３３４’に供給されるべき修正電圧は、欠陥のために欠陥電極によって推測される電圧に等しいので、修正励起で偏向素子を実際に励起することができる。更に、個々の偏向素子間の励起の差は、無傷偏向素子（図６参照）の偏向素子における励起間の差と同じである。これらの差は同じであるので、特に、欠陥非点収差補正器３３３を通過する粒子ビームのビーム非点収差を、無傷非点収差補正器と全く同じ方法で補償することができる。図８における欠陥非点収差補正器３３３の電極３３４に印加される修正電圧の平均値は、図６における無傷非点収差補正器３３３の電極３３４に印加される判定電圧の平均値よりも値ｄＶだけ高い。従って、修正励起は、図６の無傷非点収差補正器３３３を通過するビームと比較して、図８の欠陥非点収差補正器３３３を通過するビームに対する集束レンズの追加効果を与える。場合によっては、この追加効果は、ビームに悪影響を及ぼすことがあるが、欠陥非点収差補正器にもかかわらず、ビーム非点収差を補償するという有利な効果が優位であるので、許容されることができる。
【００７５】
粒子ビームデバイスを動作させる方法について、図９に示すフローチャートを参照して後述する。最初に、ステップＳ１で、マルチビーム粒子ビームシステムが動作する多数の粒子ビームの任意の発生するビーム非点収差を判定する。マルチビーム粒子ビームシステムで実行される測定に基づいて、この判定を実行することができる。しかし、例えば、データベースに記憶された情報に基づいて、判定を実行することもできる。
【００７６】
ステップＳ３で、ビーム非点収差を補償するために、非点収差補正器の電極に印加されるべき電圧を判定する。
【００７７】
ステップＳ５で、どの非点収差補正器が無傷であるか、及びどの非点収差補正器が欠陥であるかを判定する。この判定を、マルチビーム粒子ビームシステム上の測定によって再度実行することができる。更に、無傷非点収差補正器及び欠陥非点収差補正器が既知であり、関連情報がデータベースで利用できる可能性があり、これは、この情報を評価することによって、ステップＳ５における判定を実行することができることを意味する。データベースを、例えば、マルチビーム粒子ビームシステムの外で、マルチビーム粒子ビームシステムの制御手段に、又は非点収差補正器を有するマルチアパーチャ板に又はマルチアパーチャ板上に配置されたメモリに保持することができる。
【００７８】
ステップＳ３で判定された電圧を、ステップＳ５で無傷非点収差補正器であると識別された非点収差補正器に、ステップＳ７で印加する。
【００７９】
ステップＳ５で欠陥非点収差補正器であると識別された非点収差補正器に対して、ステップＳ３で判定された電圧に補正電圧を追加することによって、ステップＳ９で修正される電圧を判定する。
【００８０】
ステップＳ９で判定された修正電圧を、ステップＳ１１で欠陥非点収差補正器に印加する。
【００８１】
ステップＳ７及びＳ１１が実行された後、ステップＳ１３で、非点収差補正器を通過する粒子ビームに適切に影響を与えるように、適切な電圧を、無傷非点収差補正器の電極及び欠陥非点収差補正器の電極の両方に印加する。次に、マルチビーム粒子ビームシステムは、使用の準備ができており、その結果、ステップＳ１５で、マルチビーム粒子ビームシステムを用いてタスクを実行することができる。
【００８２】
図６〜図９を参照して説明された実施形態において、多極子素子は、８つの偏向素子を有し、非点収差補正器として動作される。しかし、判定励起を修正するステップで説明された原理を、中心の周りで周方向に分布配置された少なくとも２つの偏向素子を有する多極子素子に一般的に適用してもよい。
【００８３】
更に、図２〜図９を参照して説明された実施形態において、多極子素子の偏向素子は、電場を生成する電圧の印加によって励起される電極であり、多極子素子を通過する粒子ビームの粒子を偏向させる。しかし、判定励起の修正を、多極子素子に適用してもよく、磁場を生成する電流の印加によって励起されるコイルである偏向素子は、多極子素子を通過する粒子ビームの粒子を偏向させる。
【００８４】
図１０は、９１個のベクトル３６１の場を示す。ベクトル３６１の各々は、マルチアパーチャ板３３１における開口部を通過する粒子ビームの影響を表す。この影響は、非点収差影響であり、ベクトル３６１は、ベクトルの長さによって非点収差影響の強度を表し、ベクトルの方向によって非点収差影響の向きを表す。図１０の例示において、ベクトルの末端を、マルチアパーチャ板における各開口部の中心に配置する。記載のマルチアパーチャ板３３１における開口部を六角形パターンに配置することが明らかである。
【００８５】
マルチアパーチャ板３３１における開口部の各々は、開口部の周りで周方向に分布配置された８つの偏向素子を含む。強度及び向きに関して設定可能である開口部を通過する粒子ビームに対する非点収差影響が起こるような強度及び向きを開口部における四極子電場及び／又は磁場に与えるために、設定可能な励起を、偏向素子に供給することができる。
【００８６】
ベクトル３６１は多数の異なる強度及び異なる向きを有することが、図１０から明らかである。しかし、相互隣接ベクトルは互いにあまり異ならない強度及び向きを有することが多いことも明らかである。このため、ここに記載の実施形態において、相互隣接開口部の偏向素子に対して共通供給線を使用することによって、同じ励起パターンを、相互隣接開口部の偏向素子に供給することが多い。
【００８７】
共通供給線を介して異なる開口部の偏向素子に励起を供給する回路を、図１１に概略的に示す。図１１は、マルチアパーチャ板３３１における開口部の中心３７１の周りで周方向に各々配置された８つの偏向素子３４３を各々有する２つの非点収差補正器３３３を示す。従って、２つの非点収差補正器３３３の偏向素子３４３の総数は、１６個である。これらの１６個の偏向素子３４３に、８本の供給線３６３だけを介して電圧供給システム３５１から励起を供給する。供給線３６３を、マルチアパーチャ板の表面に形成することができる。
【００８８】
共通供給線３６３を介して励起を供給する場合、必然的に、異なる供給線は、互いに交差し、互いに絶縁される必要が更にある。これは、例えば、供給線をマルチアパーチャ板の基板上の２つの導電層に形成することによって可能であり、導電層は互いに絶縁され、導電接続を２つの層間で行うことができる。
【００８９】
図１２は、図１０に対応するベクトル３６１の場の例示であり、開口部のグループ３６５へのマルチアパーチャ板３３１における開口部の割り当てを更に表す。開口部は、２つの異なるグループ３６５に属しない。開口部が全て、グループ３６５に属する必要があるとは限らない。例えば、マルチアパーチャ板３３１の中心の近くに配置された７つの開口部は、グループ３６５のいずれにも属しない。同じグループ３６５における開口部のベクトル３６１が、ベクトルの長さ及びベクトルの向きに関して互いにあまり異ならないように、開口部のグループ３６５への分割を選択する。２つ又は３つの開口部は各々、グループ３６５に含まれる。各グループ３６５のベクトル３６１は、ベクトルの長さ及び向きに関して互いにあまり異ならないので、図１１に示すように、２つの開口部のグループの偏向素子３４３に対する共通供給線を介して、各グループの開口部の偏向素子に励起を供給するように準備する。その結果、図１０におけるベクトル３６１の場によって表現され理想的に望ましい方法で、所与のグループ３６５の各開口部において、厳密ではないが殆ど開口部を通過する粒子ビームに影響を与えることができる。
【００９０】
図１２の例によって示すように、マルチアパーチャ板における開口部のグループへの分割を、マルチビーム粒子ビームシステムを使用する多くの状況で保持することができることが示されている。マルチビーム粒子ビームシステムを使用する状況は、例えば、マルチアパーチャ板における開口部を通過する粒子ビーム、又はマルチアパーチャ板の下流のビーム経路に配置された光学ユニットによって物体に向けられた粒子ビームの運動エネルギーに関して異なることがある。複数の異なる運動エネルギーに対して、図１２の例によって示すような、マルチアパーチャ板における開口部のグループへの同じ分割は、粒子ビームに影響を与える能力の点で優れた結果となる。これは、マルチアパーチャ板の製造中に共通供給線を介してマルチアパーチャ板の偏向素子に励起を供給することを指定し、マルチアパーチャ板をマルチビーム粒子ビームシステムに統合してから、様々な使用状況でマルチビーム粒子ビームシステムを使用することを理解することができることを意味する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年4月1日(2021.4.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
物体に当たる粒子は、物体７の表面から発生する電子を生成する。物体７の表面から発生する電子を、対物レンズ１０２によって形成して、電子ビーム９を形成する。検査システム１は、多数の電子ビーム９を検出システム２００に供給するために、電子ビーム経路１１を設ける。検出システム２００は、電子ビーム９を多重検出器２０９に向ける投影レンズ装置２０５を有する電子光学ユニットを含む。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
対物レンズ１０２及び投影レンズ装置２０５は、検出平面２１１に物体平面１０１を撮像する第２の撮像粒子光学ユニットを提供する。従って、対物レンズ１０２は、第１及び第２の粒子光学ユニットの両方の一部であるレンズである一方、フィールドレンズ３０７は、第１の粒子光学ユニットにだけ属し、投影レンズ装置２０５は、第２の粒子光学ユニットにだけ属する。
【国際調査報告】
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