(57)【要約】      （修正有）【課題】荷電粒子ビームのビームチルトを提供する荷電粒子ビーム装置内でコマおよび色収差を低減させる方法を提供する。【解決手段】２つ以上の静電偏向素子３３０、３４０からなる偏向アセンブリで荷電粒子ビーム３２０を傾斜させることであって、２つ以上の静電偏向素子３３０、３４０のうちの少なくとも１つの偏向素子がレンズ後偏向器３４０であり、荷電粒子ビーム３２０が、対物レンズ３７０の本質的にコマのないｚ位置３７２を通って案内するように傾斜させることと、磁気偏向素子３６０で軸外色収差を低減させることとを含み、荷電粒子ビーム３２０を傾斜させることで、軸外色収差とは独立してコマを低減させる。【選択図】図３Ａ
2017022115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームのビームチルトを提供する荷電粒子ビーム装置内でコマおよび色収差を低減させる方法であって、
２つ以上の静電偏向素子からなる偏向アセンブリで前記荷電粒子ビームを傾斜させることであって、前記２つ以上の偏向素子のうちの少なくとも１つの偏向素子がレンズ後偏向器であり、前記荷電粒子ビームが、対物レンズの本質的にコマのないｚ位置を通って案内される、傾斜させることと、
磁気偏向素子で軸外色収差を低減させることとを含み、前記荷電粒子ビームを傾斜させることで、軸外色収差とは独立してコマを低減させる、方法。
【請求項２】
前記対物レンズがｚ座標を提供する光軸を画定し、前記荷電粒子ビームを傾斜させることが、
第１のｚ位置にある第１の静電偏向素子によって前記荷電粒子ビームを前記光軸から離れて第１の軸外位置へ偏向させることを含み、前記第１のｚ位置が、荷電粒子ビーム放射器と前記対物レンズとの間にある、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記荷電粒子ビームを傾斜させることが、
第２のｚ位置にある第２の静電偏向素子によって前記荷電粒子ビームを前記第１の軸外位置から第２の軸外位置へ偏向させることを含み、前記第２の軸外位置が、前記対物レンズ内にあり、前記光軸が、前記第１の軸外位置と前記第２の軸外位置との間にある、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記荷電粒子ビームを傾斜させることが、
第３のｚ位置にある第３の静電偏向素子によって前記荷電粒子ビームを偏向させることを含み、前記第３のｚ位置が、前記対物レンズと試験片ステージとの間にある、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記磁気偏向素子で軸外色収差を低減させることが、
前記対物レンズ内に導入される前記色収差を低減させる補償分散を前記磁気偏向素子によって導入することを含む、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
荷電粒子ビームを放射する荷電粒子ビーム放射器と、
試験片を支持する試験片ステージと、
前記荷電粒子ビームを前記試験片上へ集束させ、ｚ座標を提供する光軸を画定する対物レンズと、
第１のｚ位置にある第１の静電偏向素子であって、前記第１のｚ位置が、前記荷電粒子ビーム放射器と前記対物レンズとの間にあり、前記第１の静電偏向素子が、ｎ≧４のｎ極であり、前記第１の静電偏向素子が、前記荷電粒子ビームを前記光軸から離れて第１の軸外位置へ偏向させる、第１の静電偏向素子と、
第２のｚ位置にある第２の静電偏向素子であって、前記第２のｚ位置が、前記第１のｚ位置と前記対物レンズによって提供される本質的にコマのないｚ位置との間にあり、前記第２の静電偏向素子が、ｎ≧８のｎ極であり、前記第２の静電偏向素子が、前記荷電粒子ビームを前記第１の軸外位置から第２の軸外位置へ偏向させ、前記光軸が、前記第１の軸外位置と前記第２の軸外位置との間にある、第２の静電偏向素子と、
第３のｚ位置にある第３の静電偏向素子であって、前記第３のｚ位置が、前記対物レンズと前記試験片ステージとの間にあり、前記第３の静電偏向素子が、ｎ≧４のｎ極である、第３の静電偏向素子と、
前記対物レンズと前記荷電粒子ビーム放射器との間に設けられる磁気偏向素子であって、前記磁気偏向素子が、ｎ≧４のｎ極であり、前記磁気偏向素子が、前記対物レンズ内で前記荷電粒子ビームの前記第２の軸外位置によって導入される色収差を低減させる補償分散を導入する、磁気偏向素子と
を含む荷電粒子ビーム装置。
【請求項７】
前記磁気偏向素子が、前記第１のｚ位置に位置決めされる、請求項６に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項８】
前記磁気偏向素子が、前記第１の静電偏向素子を取り囲む、請求項６または７に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項９】
前記コマのないｚ位置が、前記対物レンズによって提供される位置であり、前記位置で、前記荷電粒子ビームが前記対物レンズを通過するときに前記荷電粒子ビーム内に最小のコマが導入される、請求項６から８までのいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項１０】
前記第１の静電偏向素子および前記第２の静電偏向素子が、前記対物レンズの前記コマのないｚ位置を通って前記荷電粒子ビームを案内するように構成される、請求項９に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項１１】
前記第１の静電偏向素子、前記第２の静電偏向素子、および前記第３の静電偏向素子の少なくとも１つが、前記荷電粒子ビームを前記試験片の上で静的または動的に走査させるように構成される、請求項６から１０までのいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項１２】
前記光軸上に設けられた検出器を含み、前記検出器が、前記対物レンズ内に設けられ、もしくは一体化され、または前記検出器が、前記光軸上の前記第１のｚ位置と前記荷電粒子ビーム放射器との間に設けられる、請求項６から１１までのいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項１３】
１次荷電粒子ビームを放射する荷電粒子ビーム放射器と、
試験片を支持する試験片ステージと、
前記荷電粒子ビームを前記試験片上へ集束させ、ｚ座標を提供する光軸を画定する対物レンズと、
前記荷電粒子ビームをビーム経路に沿って傾斜させる手段であって、前記ビーム経路が、前記対物レンズの本質的にコマのないｚ位置またはその付近を通過し、第１の軸外位置および第２の軸外位置を有し、傾斜させる前記手段が、２つ以上の静電偏向素子からなり、前記２つ以上の偏向素子のうちの少なくとも１つの偏向素子がレンズ後偏向器である、傾斜させる手段と、
少なくとも１つの磁気偏向素子を備える、軸外色収差を補償する手段とを備え、
前記荷電粒子ビームを傾斜させる前記手段が、軸外色収差とは独立してコマを低減させる、
荷電粒子ビーム装置。
【請求項１４】
前記荷電粒子ビーム装置が、請求項６によって構成される、請求項１３に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項１５】
前記荷電粒子ビーム装置が、電子ビーム検査、欠陥レビュー、または限界寸法設定の少なくとも１つのための電子顕微鏡である、請求項６から１４までのいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、荷電粒子ビームのビームチルトを提供する荷電粒子ビーム装置内でコマおよび色収差を低減させる方法ならびに荷電粒子ビーム装置に関する。本開示の実施形態は特に、たとえば３Ｄ構造の検査のための荷電粒子ビーム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
荷電粒子ビーム装置は、複数の産業分野で、それだけに限定されるものではないが、電子ビーム検査、製造中の半導体装置の限界寸法（ＣＤ）測定、製造中の半導体装置の欠陥レビュー（ＤＲ）、リソグラフィ向けの露光システム、検出装置、および試験システムを含む多くの機能を有する。したがって、マイクロメートルおよびナノメートル規模の範囲内で試験片を構成、試験、および検査することが非常に必要とされている。マイクロメートルおよびナノメートル規模のプロセス制御、検査、または構成は、荷電粒子ビーム、たとえば電子ビームで行うことができ、そのような荷電粒子ビームは、電子顕微鏡などの荷電粒子ビーム装置内で生成および集束される。荷電粒子ビームは、たとえば光子ビームと比較すると、波長が短いため、優れた空間分解能を提供する。
Ｖ−ＮＡＮＤ装置、ＦｉｎＦｅｔ、および深いビアなどの３Ｄ構造の撮像が注目されてきた。３Ｄ構造の撮像では、荷電粒子ビーム装置の高い分解能および高いスループットが有益である。一例として、分解能は、荷電粒子ビーム装置の光学系によって荷電粒子ビーム内に導入される収差による影響を受ける可能性がある。さらに、ＣＤ測定では、３つすべての寸法を測定することが有益になる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記を考慮して、当技術分野の問題の少なくともいくつかを克服する荷電粒子ビーム装置内でコマおよび色収差などの収差を低減させる新しい方法ならびに荷電粒子ビーム装置が有益である。特に、改善された分解能および増大されたスループットを提供する方法および荷電粒子ビーム装置が有益である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記に照らして、荷電粒子ビームのビームチルトを提供する荷電粒子ビーム装置内でコマおよび色収差を低減させる方法ならびに荷電粒子ビーム装置が提供される。本開示のさらなる態様、利益、および特徴は、特許請求の範囲、説明、および図面から明らかである。
本開示の一態様によれば、荷電粒子ビームのビームチルトを提供する荷電粒子ビーム装置内でコマおよび色収差を低減させる方法が提供される。この方法は、２つ以上の静電偏向素子からなる偏向アセンブリで荷電粒子ビームを傾斜させることであって、２つ以上の偏向素子のうちの少なくとも１つの偏向素子がレンズ後偏向器であり、荷電粒子ビームが、対物レンズの本質的にコマのないｚ位置を通って案内される、傾斜させることと、磁気偏向素子で軸外色収差を低減させることとを含み、荷電粒子ビームを傾斜させることで、軸外色収差から独立してコマを低減させる。
本開示の別の態様によれば、荷電粒子ビーム装置が提供される。荷電粒子ビーム装置は、１次荷電粒子ビームを放射する荷電粒子ビーム放射器と、試験片を支持する試験片ステージと、荷電粒子ビームを試験片上へ集束させ、ｚ座標を提供する光軸を画定する対物レンズと、第１のｚ位置にある第１の静電偏向素子であって、第１のｚ位置が、荷電粒子ビーム放射器と対物レンズとの間にあり、第１の静電偏向素子が、ｎ≧４のｎ極であり、第１の静電偏向素子が、荷電粒子ビームを光軸から離れて第１の軸外位置へ偏向させる、第１の静電偏向素子と、第２のｚ位置にある第２の静電偏向素子であって、第２のｚ位置が、第１のｚ位置と対物レンズによって提供される本質的にコマのないｚ位置との間にあり、第２の静電偏向素子が、ｎ≧８のｎ極であり、第２の静電偏向素子が、荷電粒子ビームを第１の軸外位置から第２の軸外位置へ偏向させ、光軸が、第１の軸外位置と第２の軸外位置との間にある、第２の静電偏向素子と、第３のｚ位置にある第３の静電偏向素子であって、第３のｚ位置が、対物レンズと試験片ステージとの間にあり、第３の静電偏向素子が、ｎ≧４のｎ極である、第３の静電偏向素子と、対物レンズと荷電粒子ビーム放射器との間に設けられる磁気偏向素子であって、磁気偏向素子が、ｎ≧４のｎ極であり、磁気偏向素子が、対物レンズ内で荷電粒子ビームの第２の軸外位置によって導入される色収差を低減させる補償分散を導入する、磁気偏向素子とを含む。
【０００５】
本開示のさらに別の態様によれば、荷電粒子ビーム装置が提供される。荷電粒子ビーム装置は、１次荷電粒子ビームを放射する荷電粒子ビーム放射器と、試験片を支持する試験片ステージと、荷電粒子ビームを試験片上へ集束させ、ｚ座標を提供する光軸を画定する対物レンズと、荷電粒子ビームをビーム経路に沿って傾斜させる手段であって、ビーム経路が、対物レンズの本質的にコマのないｚ位置またはその付近を通過し、第１の軸外位置および第２の軸外位置を有し、傾斜させる手段が、２つ以上の静電偏向素子からなり、２つ以上の偏向素子のうちの少なくとも１つの偏向素子がレンズ後偏向器である、傾斜させる手段と、少なくとも１つの磁気偏向素子を含む、軸外色収差を補償する手段とを含み、荷電粒子ビームを傾斜させる手段が、軸外色収差とは独立してコマを低減させる。
【０００６】
実施形態はまた、開示の方法を実施する装置を対象とし、記載の各方法態様を実行する装置部分を含む。これらの方法態様は、ハードウェア構成要素、適当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、２つの任意の組合せ、または任意の他の方法によって実行することができる。さらに、本開示による実施形態はまた、記載の装置を動作させる方法を対象とする。この方法は、装置のすべての機能を実施する方法態様を含む。
本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、実施形態を参照することによって、上記で簡単に要約した本開示のより具体的な説明を得ることができる。添付の図面は、本開示の実施形態に関し、以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】本明細書に記載する実施形態による３Ｄ構造の撮像の概略図である。
【図１Ｂ】本明細書に記載する実施形態による３Ｄ構造の撮像の概略図である。
【図１Ｃ】本明細書に記載する実施形態による３Ｄ構造の撮像の概略図である。
【図２】本明細書に記載する実施形態による荷電粒子ビームのビームチルトを提供する荷電粒子ビーム装置内でコマおよび色収差を低減させる方法の流れ図である。
【図３Ａ】本明細書に記載する実施形態による荷電粒子ビーム装置の概略図である。
【図３Ｂ】本明細書に記載する実施形態による図３Ａの荷電粒子ビーム装置によって提供される静的ビームチルトの概略図である。
【図４Ａ】本明細書に記載するさらなる実施形態による荷電粒子ビーム装置の概略図である。
【図４Ｂ】本明細書に記載する実施形態による図４Ａの荷電粒子ビーム装置によって提供される動的ビームチルトの概略図である。
【図５Ａ】本明細書に記載するさらなる実施形態による荷電粒子ビーム装置の概略図である。
【図５Ｂ】本明細書に記載する実施形態による図５Ａの荷電粒子ビーム装置によって提供される動的ビームチルトの概略図である。
【図６】本明細書に記載する実施形態による荷電粒子ビーム装置の概略図である。
【図７】本明細書に記載するさらなる実施形態による荷電粒子ビーム装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示の様々な実施形態を次に詳細に参照する。実施形態の１つまたは複数の例を図に示す。以下の図面の説明内で、同じ参照番号は同じ構成要素を指す。概して、個々の実施形態に関する違いについてのみ説明する。各例は、本開示の説明を目的として提供され、本開示の限定を意味するものではない。さらに、一実施形態の一部として図示または説明する特徴は、さらなる実施形態を得るために、他の実施形態でまたは他の実施形態に関連して使用することができる。説明は、そのような修正形態および変形形態を含むことが意図される。
【０００９】
以下、本出願の保護範囲を限定することなく、荷電粒子ビーム装置またはその構成要素を例示的に荷電粒子ビーム装置と呼び、荷電粒子として電子を使用する。しかし、他のタイプの１次荷電粒子、たとえばイオンを使用することもできる。荷電粒子ビーム（「１次荷電粒子ビーム」とも呼ばれる）によって試験片または試料に照射する際、２次電子（ＳＥ）などの信号荷電粒子が生じ、信号荷電粒子は、試験片のトポグラフィ、その化学成分、その静電電位などに関する情報を伝えることができる。２次電子は、後方散乱電子およびオージェ電子の少なくとも１つを含むことができる。信号荷電粒子を収集して、センサ、たとえばシンチレータ、ピンダイオードなどへ案内することができる。
【００１０】
Ｖ−ＮＡＮＤ装置、ＦｉｎＦｅｔ、および深いビアなどの３Ｄ構造の撮像では、高い分解能および高いスループットが有益である。一例として、荷電粒子ビーム装置によって提供される分解能は、荷電粒子ビーム装置の光学系によって引き起こされるコマおよび色収差などの収差による影響を受ける可能性がある。本開示は、コマおよび軸外色収差を独立して低減させるためにそれぞれ２つ以上の静電偏向素子および１つまたは複数の磁気偏向素子を使用する方法および荷電粒子ビーム装置を提供する。２つ以上の静電偏向素子は、コマを低減させるために、対物レンズの本質的にコマのないｚ位置を通って荷電粒子ビーム（たとえば、１次荷電粒子ビーム）を案内する。磁気偏向素子は、色収差を低減させるために、荷電粒子ビーム内に補償分散を導入する。コマおよび色収差を低減させることで、荷電粒子ビーム装置の改善された分解能を特に提供する。さらに、２つ以上の静電偏向素子は、ビームチルトの速い設定または変更を可能にし、荷電粒子ビーム装置のスループットを増大させることができる。いくつかの実施形態によれば、コマおよび軸外色収差を独立して低減させることは、それぞれ２つ以上の静電偏向素子および１つまたは複数の磁気偏向素子などの別個の偏向システムを使用するコマおよび軸外色収差の低減を指すことができる。いくつかの実装形態では、偏向システムは、互いから独立して動作させることができる。
【００１１】
図１Ａ〜Ｃは、荷電粒子ビーム装置で検査することができる３Ｄ構造の概略図を示す。図１Ａおよび図Ｂは、深いビア１１０を示し、図１Ｃは、立ち上げ構造１４０、たとえばＦｉｎＦｅｔを示す。３Ｄ構造を撮像するために、垂直入射の荷電粒子ビーム１２０が使用される。「垂直入射」という用語は、荷電粒子ビーム１２０が荷電粒子ビーム装置の光軸２に対して実質上平行であるという意味で理解することができる。光軸２は、ｚ方向に沿って延びることができる。「実質上平行」という用語は、たとえば荷電粒子ビーム１２０および光軸２の実質上平行な配向を指し、厳密に平行な配向から数度、たとえば最大１°またはさらには最大２°のずれはそれでもなお「実質上平行」と見なされる。図１Ａおよび図１Ｃでは、荷電粒子ビーム１２０は、撮像すべき構造の上で走査方向１００に走査される。図１Ｂは、信号荷電粒子分布１３０を示し、信号荷電粒子は、線１３５で示すように、深いビア１１０から逃げることができる。
【００１２】
図１Ａ〜Ｃに示すように、垂直入射の荷電粒子ビーム１２０を使用して深いビア１１０の隅部領域および立ち上げ構造１４０の側壁を撮像することは、困難な可能性がある。たとえば、上から見た場合および異なる方向から見た場合に、光軸２に対する荷電粒子ビームの傾斜を使用することができる。静的チルトならびに動的チルト（たとえば、揺動ビーム撮像）を使用することができる。一例として、荷電粒子ビームの傾斜は、少なくとも２つの動作モードを有することができる。第１に、一定の観察角度下での観察（たとえば、ビーム走査）を可能にする静的ビームチルトを使用することができる。その結果、特定の角度（荷電粒子ビームの入射角）下で試験片を見ているという印象を与える画像が得られる。第２に、動的ビームチルトは、走査およびビームチルトを重ね合わせる走査（「揺動ビーム方法」）を使用することができる。荷電粒子ビームは、ｚ方向に光軸２上に位置するピボット点で偏向素子によって傾斜される。試験片表面の前または後ろにピボット点を選ぶことによって、特有の撮像特性を可能にすることができる。動作モードの例を図３〜５に示す。
【００１３】
荷電粒子ビームの傾斜は、たとえば、コマおよび色収差などの荷電粒子ビームの収差を引き起こす可能性がある。本開示は、コマおよび色収差を独立して低減させるためにそれぞれ２つ以上の静電偏向素子および磁気偏向素子を使用する方法および荷電粒子ビーム装置を提供する。２つ以上の静電偏向素子は、コマを低減させるために、対物レンズの本質的にコマのないｚ位置を通って荷電粒子ビームを案内する。磁気偏向素子は、色収差を低減させるために補償分散を導入する。
【００１４】
本開示全体にわたって使用されるとき、「コマのないｚ位置」または「コマのない点」という用語は、荷電粒子ビームが対物レンズを通過するときに荷電粒子ビーム内に最小のコマが導入されまたはさらにはコマが導入されない対物レンズの点（または対物レンズによって提供される点）を指す。対物レンズのコマのない点は、フラウンホーファー条件（コマがゼロになる条件）が満足される対物レンズの点である。対物レンズのコマのない点は、荷電粒子ビーム装置の光学系のｚ軸上に位置する。ｚ軸は、光軸２に対応することができる。言い換えれば、対物レンズのコマのない点は、光軸２上に位置する。コマのないｚ位置またはコマのない点は、対物レンズ内に位置決めすることができ、たとえば荷電粒子ビーム放射器とレンズ中心またはレンズ視野中心との間の位置に位置決めすることができる。言い換えれば、コマのないｚ位置またはコマのない点は、レンズ中心またはレンズ視野中心、たとえば磁界および／または電界中心の前に位置決めすることができる。一例として、コマのないｚ位置またはコマのない点は、対物レンズの磁界および／または電界の最大の前に位置することができる。いくつかの実装形態では、コマのないｚ位置またはコマのない点は、対物レンズによって取り囲むことができる。
【００１５】
本明細書に記載する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、対物レンズは、１つまたは複数の主平面、たとえば物体側（たとえば、荷電粒子放射器側）に関する第１の主平面および／または画像側（たとえば、試験片側）に関する第２の主平面を有することができる。コマのないｚ位置またはコマのない点は、物体側に関係する対物レンズの第１の主平面と焦点面との間に位置決めすることができる。具体的には、コマのないｚ位置またはコマのない点は、焦点面より第１の主平面に近づけることができる。
「本質的にコマのない」という用語は、本質的にコマのないｚ位置または本質的にコマのない点に完全にコマがないとは限らず、荷電粒子ビーム内にある程度のコマが導入される可能性があるという意味で理解されたい。しかし、本質的にコマのないｚ位置またはコマのない点を通過する荷電粒子ビーム内に導入されるコマは、本質的にコマのないｚ位置またはコマのない点から離れた対物レンズの他の点を通過する荷電粒子ビーム内に導入されるコマより小さい。
【００１６】
本実施形態は特に、図１Ａ〜Ｃに示す垂直入射の荷電粒子ビームと比較すると、分解能の損失（たとえば、プローブ直径の増大）が低減され、またはさらには分解能の損失のない、ビームチルトを可能にする。相当なｚ情報を有する３Ｄ画像を作成するために、最大３０度の大きいビームチルト角を提供することができる。また、試験片のトポグラフィに基づいて、より小さい傾斜角、たとえば１５度または１０度を使用することもできる。２つ以上の静電偏向素子は、速いビームチルト、たとえば揺動ビーム動作モードを可能にし、荷電粒子ビーム装置のスループットを増大させることができる。一例として、ビームチルト角は、短い設定時間で変更することができる。本開示は、改善された３Ｄ測定のためにビームチルト角の高精度の設定および／または較正をさらに提供する。
本明細書で、「試験片」は、それだけに限定されるものではないが、半導体ウエハ、半導体加工物、およびメモリディスクなどの他の加工物を含む。本開示の実施形態は、材料がその上に堆積される任意の加工物または構築される任意の加工物に適用することができる。構造は、Ｖ−ＮＡＮＤ装置、ＦｉｎＦｅｔ、および深いビアなどの３Ｄ構造とすることができる。
【００１７】
図２は、本明細書に記載する実施形態による荷電粒子ビームのビームチルトを提供する荷電粒子ビーム装置内でコマおよび色収差を低減させる方法２００の流れ図を示す。
方法２００は、ブロック２１０に、２つ以上の静電偏向素子からなる偏向アセンブリで荷電粒子ビームを傾斜させることを含み、２つ以上の偏向素子のうちの少なくとも１つの偏向素子がレンズ後偏向器であり、荷電粒子ビームは、対物レンズの本質的にコマのないｚ位置を通って案内される。方法２００は、ブロック２２０に、磁気偏向素子で軸外色収差を低減させることを含む。荷電粒子ビームを傾斜させることで、軸外色収差から独立してコマを低減させる。
【００１８】
本明細書に記載する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、方法は、２つ以上の静電偏向素子からなる偏向アセンブリで荷電粒子ビームを走査することをさらに含む。一例として、荷電粒子ビームは、静的または動的に傾斜させることができ、撮像すべき試験片の上で走査することができる。
いくつかの実装形態では、磁気偏向素子で軸外色収差を低減させることは、磁気偏向素子によって補償分散を導入することを含む。補償分散は、対物レンズ内に導入される色収差を低減または補償することができる。一例として、補償分散は、磁気偏向素子を含むＥｘＢ型の構成を使用して導入することができる。いくつかの実施形態によれば、ＥｘＢ型の構成は、電界および磁界を提供することができる。電界および磁界は、光軸２に実質上直交することができる。追加または別法として、電界および磁界は、互いに実質上直交することができる。「実質上直交」という用語は、たとえば界と光軸２が実質上直交する配向または界が互いに対して実質上直交する配向を指し、厳密に直交する配向から数度、たとえば最大５°またはさらには最大１０°のずれはそれでもなお「実質上直交」と見なされる。
【００１９】
本明細書に記載する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、対物レンズ後の光軸に対する荷電粒子ビームのビームチルト角は、５〜３０度の範囲内である。いくつかの実装形態では、ビームチルト角は、少なくとも１０度、具体的には少なくとも１５度、より具体的には少なくとも２０度である。ビームチルト角は、３０度未満とすることができる。一例として、ビームチルト角は、約１０または約１５度とすることができる。方法および荷電粒子ビーム装置は、たとえば最大３０度の大きいビームチルト角の場合でも、高い分解能を提供することができる。ビームチルト角は、撮像すべき試験片に対する荷電粒子ビームの入射角を画定することができ、またはそのような入射角とすることができる。
【００２０】
ビームチルトは、荷電粒子ビームの軸外の進行を使用することができ、任意選択で焦点距離の短い対物レンズを使用することができる。対物レンズを傾斜して貫通し、それに続いてレンズ後に偏向することで、高い分解能を実現するために収差の最適化を提供する。特に、対物レンズを傾斜して貫通することで、軸外色収差を引き起こす可能性があり、その結果、スポットサイズが劣化する可能性がある。さらに、荷電粒子ビームが対物レンズを傾斜して貫通するため、コマが最終的なプローブサイズに寄与する可能性がある。本開示は、両方の寄与、すなわち軸外色収差およびコマの独立した補償を提供する。軸外色収差の補正は、源と対物レンズとの間で荷電粒子ビームに作用する磁気偏向素子を含むＥｘＢ型の分散素子によって行うことができる。コマは、対物レンズのコマのない点（またはその付近）を交差するビーム経路を提供する２つ以上の静電偏向素子を含む２重偏向システムによって補償または低減することができる。
【００２１】
２つ以上の静電偏向素子は、ビームチルト角の速い切り換えを可能にする。２つ以上の静電偏向素子は、ビームチルトに使用される磁気偏向構成において制約要因となる可能性がある渦電流を回避することができる。また、ビームチルト角の精度に影響する可能性のあるヒステリシスも回避することができる。レンズ後偏向器、たとえば第３の静電偏向素子は、試験片に対する荷電粒子ビームの入射角を生成および画定することができ、大きいビームチルト角を可能にすることができる。
【００２２】
本開示の実施形態は、以下の利益の少なくともいくつかを提供することができる。偏向素子のいくつかは、速度要件または仕様を満たすことができる静電偏向素子である。渦電流およびヒステリシスを回避することができる。収差（軸外色収差およびコマ）は、柔軟かつ正確な収差補償を可能にする独立した構成要素によって低減または補償される。本明細書に記載する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、偏向素子は、対物レンズ上へ重ねて配置されないため、対物レンズの設計および最適化に影響しない。偏向素子（静電偏向素子および磁気偏向素子）を使用することで、高電流のＳＥＭ内（たとえばＥＢＩ内）で電子と電子の相互作用を低減またはさらには回避するのに特に有益な短い鏡筒の実現が可能になる。一例として、荷電粒子ビームが対物レンズを軸外で通過する前に偏向荷電粒子ビームを通過させる追加のレンズを省略することができる。特に、短い鏡筒を使用するとき、コマを補償するための追加のレンズを回避することができる。
【００２３】
本明細書に記載する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、本開示の方法は、対物レンズのコマおよび１つまたは複数のさらなるコマ源のコマの少なくとも１つを低減または補正することができる。１つまたは複数のさらなるコマ源は、それだけに限定されるものではないが、２つ以上の静電偏向素子および荷電粒子ビーム装置の光学系のレンズの少なくとも１つを含むことができる。特に、方法は、対物レンズのコマを導入または補正することができ、任意選択で、全体的な傾斜構成内の静電偏向素子および／または光学系内に含まれる他のレンズのコマのような、光線経路内の他のコマ源を補正するためのコマを導入することができる。いくつかの実装形態では、ピボット点（たとえば、図３Ａに参照番号「３７２」で示す位置にある）は、対物レンズを通る１次荷電粒子ビーム内に正および／または負のコマ（たとえば、対物レンズによって導入される全体的なコマに対する正および／または負の寄与）が導入されるように選択することができる。特に、ピボット点は、対物レンズによって導入される正および／または負のコマが１つまたは複数のさらなるコマ源のコマを低減または補正するように選択することができる。ピボット点は、１次荷電粒子ビームが光軸と交差する点として画定することができる。
【００２４】
本明細書に記載する実施形態によれば、荷電粒子ビームのビームチルトを提供する荷電粒子ビーム装置内でコマおよび色収差を低減させる方法は、コンピュータプログラム、ソフトウェア、コンピュータソフトウェア製品、および相関するコントローラを用いて実行することができ、コントローラは、ＣＰＵと、メモリと、ユーザインターフェースと、荷電粒子ビーム装置の対応する構成要素と通信する入出力手段とを有することができる。
図３Ａは、本明細書に記載する実施形態による荷電粒子ビーム装置の概略図を示す。
荷電粒子ビーム装置は、荷電粒子ビーム３２０を放射する荷電粒子ビーム放射器（図示せず）と、試験片１０を支持する試験片ステージと、荷電粒子ビームを試験片１０上へ集束させる対物レンズ３７０とを含む。対物レンズ３７０は、光軸２を画定し、ｚ座標を提供する。一例として、光軸２は、直線の光軸とすることができる。荷電粒子ビーム装置の２つ以上の静電偏向素子は、荷電粒子ビームを光軸２から離れる方または光軸２の方へ偏向させるように構成することができる。対物レンズ３７０は、磁気式、静電式、または組み合わせた静電磁気式とすることができる。
【００２５】
荷電粒子ビーム装置は、第１の静電偏向素子３３０、第２の静電偏向素子３４０、および第３の静電偏向素子３５０を含む。第３の静電偏向素子３５０は、レンズ後偏向器である。第１の静電偏向素子３３０および第２の静電偏向素子３４０は、レンズ前偏向器である。第１の静電偏向素子３３０および第２の静電偏向素子３４０は、「２重偏向器」と呼ぶこともできる。第１の静電偏向素子３３０および第２の静電偏向素子３４０は、荷電粒子ビームを偏向させて、対物レンズ３７０の本質的にコマのないｚ位置３７２（またはその付近）を通って荷電粒子ビーム３２０を案内するように構成することができる。第３の静電偏向素子３５０は、試験片１０に対する荷電粒子ビーム３２０の入射角を画定するように構成することができる。
第１の静電偏向素子３３０は、第１のｚ位置３３２に設けられる。第１のｚ位置３３２は、荷電粒子ビーム放射器と対物レンズ３７０との間にある。第１の静電偏向素子３３０は、荷電粒子ビーム３２０を光軸２から離れて第１の軸外位置３３４へ偏向させるように構成される。第１の軸外位置３３４は、光軸２に直交する方向に光軸２からずらすことができる。
【００２６】
第２の静電偏向素子３４０は、第２のｚ位置３４２に設けられる。第２のｚ位置３４２は、第１のｚ位置３３２と対物レンズ３７０によって提供される本質的にコマのないｚ位置３７２との間にあり、第２の静電偏向素子３４０は、荷電粒子ビーム３２０を第１の軸外位置３３４から第２の軸外位置３４４へ偏向させる。一例として、第２のｚ位置３４２は、第１のｚ位置３３２と対物レンズ３７０との間に設けることができる。第２の軸外位置３４４は、対物レンズ３７０内の位置とすることができる。光軸２は、第１の軸外位置３３４と第２の軸外位置３４４との間にある。荷電粒子ビーム３２０は、第１の軸外位置３３４と第２の軸外位置３４４との間の光学経路に沿って案内される（または進む）。光学経路は、第１の軸外位置３３４および第２の軸外位置３４４を接続する。光学経路は、対物レンズ３７０のコマのないｚ位置３７２を交差し、またはほぼ交差する。
【００２７】
第３の静電偏向素子３５０は、第３のｚ位置３５２に設けられる。第３のｚ位置３５２は、対物レンズ３７０と試験片ステージまたは試験片１０との間にある。第３の静電偏向素子３５０は、試験片１０に対する荷電粒子ビーム３２０の入射角を画定するように構成することができる。一例として、入射角は、５〜３０度の範囲内とすることができる。いくつかの実装形態では、入射角は、少なくとも１０度、具体的には少なくとも１５度、より具体的には少なくとも２０度である。入射角は、３０度未満とすることができる。一例として、入射角は、約１０または約１５度とすることができる。いくつかの実施形態によれば、入射角は、対物レンズ３７０の後の光軸２に対する荷電粒子ビーム３２０のビームチルト角に対応することができる。いくつかの実装形態では、第３の静電偏向素子３５０は、独立した素子とすることができ、またはたとえば信号荷電粒子に対する抽出場を画定するように構成された近接電極と組み合わせることができる。
【００２８】
いくつかの実装形態では、第１の静電偏向素子３３０はｎ≧４のｎ極であり、かつ／または第２の静電偏向素子３４０はｎ≧８のｎ極であり、かつ／または第３の静電偏向素子３５０はｎ≧４のｎ極である。この多極構成は、荷電粒子ビーム３２０の正確な偏向を可能にすることができる。いくつかの実施形態によれば、第１の静電偏向素子３３０、第２の静電偏向素子３４０、および第３の静電偏向素子３５０の少なくとも１つは、荷電粒子ビームを試験片１０の上で静的または動的に走査させるように構成される。
【００２９】
本明細書に記載する実施形態による荷電粒子ビーム装置および方法では、荷電粒子ビーム３２０は、第１のｚ位置３３２にある第１の静電偏向素子３３０によって光軸２から離れて第１の軸外位置３３４へ偏向され、第１のｚ位置３３２は、荷電粒子ビーム放射器と対物レンズ３７０との間にある。荷電粒子ビーム３２０は、第２のｚ位置３４２にある第２の静電偏向素子３４０によって第１の軸外位置３３４から第２の軸外位置３４４へさらに偏向され、第２の軸外位置３４４は、対物レンズ３７０内にあり、光軸２は、第１の軸外位置３３４と第２の軸外位置３４４との間にある。荷電粒子ビーム３２０は、第３のｚ位置３５２にある第３の静電偏向素子３５０によって偏向され、第３のｚ位置３５２は、対物レンズ３７０と試験片ステージまたは試験片１０との間にある。
荷電粒子ビーム装置は、磁気偏向素子３６０を含む。磁気偏向素子３６０は、対物レンズ３７０と荷電粒子ビーム放射器との間に設けられる。一例として、磁気偏向素子３６０は、第２の静電偏向素子３４０と荷電粒子ビーム放射器との間に設けられる。いくつかの実装形態では、磁気偏向素子３６０はｎ≧４のｎ極である。磁気偏向素子３６０は、光軸２に実質上直交する磁界を生成するように構成することができる。磁気偏向素子３６０の磁界方向は、第１の静電偏向素子３３０の電界方向に実質上直交することができる。磁気偏向素子３６０は、対物レンズ３７０内の荷電粒子ビーム３２０の第２の軸外位置３４４によって導入される色収差を低減させる補償分散を導入する。
【００３０】
本明細書に記載する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、磁気偏向素子３６０は、第１のｚ位置３３２に位置決めされる。図３Ａの例では、２重偏向器の第１の静電偏向素子３３０は、磁気偏向素子３６０と共通であり、磁気偏向素子３６０は、ＥｘＢ装置内に含むことができる。いくつかの実施形態では、磁気偏向素子３６０は、第１の静電偏向素子３３０を取り囲む。磁気偏向素子３６０および第１の静電偏向素子３３０は、単一の実体として一体化することができる。一例として、磁気偏向素子３６０および第１の静電偏向素子３３０は、減速電界型レンズまたは複合レンズを対物レンズとして有する荷電粒子ビーム装置内に一体化することができ、またはそのような荷電粒子ビーム装置の一部とすることができる。他の実装形態では、磁気偏向素子３６０および第１の静電偏向素子３３０は、別個の素子とすることができる。一例として、磁気偏向素子３６０および第１の静電偏向素子３３０は、異なるｚ位置に位置決めすることができる。
【００３１】
図３Ａの例は、静的および動的ビームチルトに使用することができる配置を示す。対物レンズ３７０の軸外色収差を補償するように構成された磁気偏向素子３６０（たとえば、ＥｘＢ型の素子）内で、分散がもたらされる。第１の静電偏向素子３３０および第２の静電偏向素子３４０（２重偏向器）が対物レンズ３７０のコマのない点または平面（またはその付近）の貫通を生成することによって、コマが補償される。対物レンズ３７０の特性（たとえば、焦点距離、ＷＤ、信号電子抽出場など）が変化し、その結果、やはり収差の変化が生じる場合、それらの変化は、荷電粒子ビームが光軸２を交差するｚ位置における分散の変化および／または調整によって再び補償することができる。
【００３２】
本明細書に記載する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、荷電粒子ビーム装置は、光軸２上に設けられた少なくとも１つの検出器３８０を含む。一例として、少なくとも１つの検出器３８０は、対物レンズ３７０内に設けることができ、または一体化することができる。別の例では、少なくとも１つの検出器３８０は、光軸２上の第１のｚ位置３３２と荷電粒子ビーム放射器との間に設けることができる。しかし、本開示は、それに限定されるものではなく、少なくとも１つの検出器３８０は、信号荷電粒子の検出に適した光軸２上の任意の位置に設けることができる。少なくとも１つの検出器３８０は、１次荷電粒子ビームが衝突する際に試験片１０から解放される信号荷電粒子を検出するように構成することができる。少なくとも１つの検出器３８０は、シンチレータ、ピンダイオードなどの少なくとも１つを含むことができる。追加または別法として、荷電粒子ビーム装置は、軸外検出のために光軸２から離れて設けられる少なくとも１つの検出器を含む。軸外検出器は、シンチレータ、ピンダイオードなどの少なくとも１つを含むことができる。
【００３３】
図３Ａは、直線の光軸２を示す。しかし、本開示の実施形態は、１次荷電粒子ビームと信号荷電粒子ビームとの間の分離（たとえば、ウィーンフィルタ配置を使用）が提供される荷電粒子ビーム装置内で使用することができる。
【００３４】
本明細書に記載する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、荷電粒子ビーム装置は、対物レンズのコマおよび１つまたは複数のさらなるコマ源のコマの少なくとも１つを低減または補正するように構成される。１つまたは複数のさらなるコマ源は、それだけに限定されるものではないが、第１の静電偏向素子３３０、第２の静電偏向素子３４０、および荷電粒子ビーム装置の光学系のレンズの少なくとも１つを含むことができる。特に、荷電粒子ビーム装置は、対物レンズのコマを導入または補正するように構成することができ、任意選択で、全体的な傾斜構成内の静電偏向素子および／または光学系内に含まれる他のレンズのコマのような、光線経路内の他のコマ源を補正するためのコマを導入するように構成することができる。いくつかの実装形態では、ピボット点（たとえば、図３Ａに参照番号「３７２」で示す位置にある）は、対物レンズ３７０を通る１次荷電粒子ビーム内に正および／または負のコマ（たとえば、対物レンズ３７０によって導入される全体的なコマに対する正および／または負の寄与）が導入されるように選択することができる。特に、ピボット点は、対物レンズ３７０によって導入される正および／または負のコマが１つまたは複数のさらなるコマ源のコマを低減または補正するように選択することができる。ピボット点は、１次荷電粒子ビームが光軸と交差する点として画定することができる。
【００３５】
図３Ｂは、本明細書に記載する実施形態による図３Ａの荷電粒子ビーム装置によって提供される静的ビームチルトの概略図を示す。
３Ｄ構造の撮像では、静的チルトならびに動的チルト（たとえば、揺動ビーム撮像）を使用することができる。図３Ｂは、静的ビームチルトを使用する立ち上げ構造１４０、たとえばＦｉｎＦｅｔの撮像を示す。荷電粒子ビームは、試験片および撮像すべき３Ｄ構造の上で走査方向１００に走査することができる。走査方向１００は、光軸２に実質上直交することができる。静的ビームチルトは、一定の観察角度下での観察（たとえば、ビーム走査）を可能にする。その結果、特定の角度（荷電粒子ビームの入射角）下で試験片を見ているという印象を与える画像が得られる。
【００３６】
図４Ａは、動的ビームチルトを提供するように構成された荷電粒子ビーム装置の概略図を示す。図４Ａの荷電粒子ビーム装置は、図３Ａの荷電粒子ビーム装置に類似または同一とすることができ、図３Ａに関する説明は、図４Ａの実施形態にも当てはまる。
荷電粒子ビーム装置は、動的ビームチルトを提供するように構成することができる。一例として、荷電粒子ビームは、ピボット点４１０で動的に傾斜させることができる。ピボット点は、たとえばｚ方向で光軸２上に位置することができる。いくつかの実施形態では、ピボット点４１０は、第３の静電偏向素子３５０と試験片ステージまたは試験片１０との間に位置することができる。一例として、ピボット点４１０は、試験片１０の表面の前に位置することができる。動的ビームチルトは、たとえば、深いビア１１０の検査を可能にすることができる。特に、深いビア１１０の隅部領域を、本開示の実施形態によって提供される高い分解能で撮像することができる。
本明細書に記載する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、動的ビームチルトおよび走査を重ね合わせることができる。言い換えれば、荷電粒子ビームは同時に、図３Ｂに示すように、試験片１０の上で走査させながら、動的に傾斜させることができる。
【００３７】
図５Ａは、動的ビームチルトを提供するように構成された荷電粒子ビーム装置の概略図を示す。図５Ａの荷電粒子ビーム装置は、図３Ａおよび図４Ａの荷電粒子ビーム装置に類似または同一とすることができ、図３Ａおよび図４Ａに関する説明は、図５Ａの実施形態にも当てはまる。
荷電粒子ビーム装置は、図４Ａおよび図４Ｂに関して説明したように、動的ビームチルトを提供するように構成することができる。図５Ａおよび図５Ｂの例におけるピボット点５１０は、光軸２上で試験片１０の後ろに位置することができる。特に、試験片ステージまたは試験片１０は、第３の静電偏向素子３５０とピボット点５１０との間に位置することができる。そのような構成は、たとえば、立ち上げ構造１４０の検査を可能にすることができる。特に、立ち上げ構造１４０の側壁を、本開示の実施形態によって提供される高い分解能で撮像することができる。
【００３８】
本開示の一態様によれば、荷電粒子ビーム装置が提供される。荷電粒子ビーム装置は、１次荷電粒子ビームを放射する荷電粒子ビーム放射器と、試験片を支持する試験片ステージと、荷電粒子ビームを試験片上へ集束させ、ｚ座標を提供する光軸を画定する対物レンズと、荷電粒子ビームをビーム経路に沿って傾斜させる手段であって、ビーム経路が、対物レンズの本質的にコマのないｚ位置またはその付近を通過し、第１の軸外位置および第２の軸外位置を有し、傾斜させる手段が、２つ以上の静電偏向素子からなり、２つ以上の偏向素子のうちの少なくとも１つの偏向素子がレンズ後偏向器である、傾斜させる手段と、軸外色収差を補償する手段であって、少なくとも１つの磁気偏向素子を含む、補償する手段とを含み、荷電粒子ビームを傾斜させる手段が、軸外色収差とは独立してコマを低減させる。荷電粒子ビーム装置は、本明細書に記載する実施形態によって、および特に図３〜６に関して説明する実施形態によって、構成することができる。
【００３９】
本開示の荷電粒子ビーム装置は、本明細書に記載する実施形態による方法を実行するように構成される。本開示の方法は、本明細書に記載する実施形態による荷電粒子ビーム装置を使用して実施することができる。
図６は、本明細書に記載する実施形態による荷電粒子ビーム装置の概略図を示す。荷電粒子ビーム装置は、たとえば、電子ビーム検査、欠陥レビュー、または限界寸法設定の少なくとも１つに対する電子顕微鏡とすることができる。荷電粒子ビーム装置は、第１の静電偏向素子３３０、第２の静電偏向素子３４０、第３の静電偏向素子３５０、磁気偏向素子３６０、および対物レンズ３７０を含む。
【００４０】
荷電粒子ビーム装置は、１次荷電粒子ビーム１などの荷電粒子ビームを偏向させる偏向器３５と、１次荷電粒子ビーム１および試験片１０に衝突する際に形成される信号荷電粒子ビーム３を分離するビームスプリッタ３０と、信号荷電粒子偏向装置８０と、信号荷電粒子ビーム３を集束させる集束レンズ５０と、信号荷電粒子ビーム３を検出する少なくとも１つの検出素子７２とを含む。第１の静電偏向素子３３０、第２の静電偏向素子３４０、および磁気偏向素子３６０は、ビームスプリッタ３０と対物レンズ３７０との間に位置決めされる。第３の静電偏向素子３５０は、対物レンズ３７０と試験片１０との間に位置決めされる。
荷電粒子ビーム装置は、１次荷電粒子ビーム１を生じさせる荷電粒子ビーム放射器２０を含み、１次荷電粒子ビーム１は、対物レンズ３７０を通って試験片１０の方へ誘導される。試験片１０から解放または後方散乱される２次電子（ＳＥ）などの信号荷電粒子は、試験片１０に関する情報を伝える信号荷電粒子ビーム３を形成する。この情報は、試験片１０のトポグラフィ、化学成分、静電電位などに関する情報を含むことができる。
【００４１】
信号荷電粒子ビーム３は、ビームスプリッタ３０によって１次荷電粒子ビーム１から分離され、信号荷電粒子偏向装置８０に入る。信号荷電粒子偏向装置は、たとえば、半球形または扇形のビームベンダなどのビームベンダを含むことができる。
信号荷電粒子偏向装置８０は、信号荷電粒子ビーム３を集束レンズ５０の方へ偏向させる。集束レンズ５０は、信号荷電粒子ビーム３を検出器アセンブリ７０の少なくとも１つの検出素子７２またはセンサ（シンチレータ、ピンダイオードなど）上に集束させる。集束レンズ５０と検出器アセンブリ７０との間には、たとえば信号荷電粒子ビーム３の経路を検出器アセンブリ７０の方へ調整するために、偏向器６０を設けることができる。偏向器６０は、信号荷電粒子光学系の光軸に対する信号荷電粒子ビーム３の位置合わせを改善することができる。
【００４２】
荷電粒子ビーム装置は、図３〜６に関して説明する実施形態によって構成することができる。荷電粒子ビーム装置は、本明細書に記載する実施形態による方法を実行するように特に構成することができる。
図７は、本明細書に記載するさらなる実施形態による荷電粒子ビーム装置の概略図を示す。図７の荷電粒子ビーム装置は、図６の荷電粒子ビーム装置に類似しており、その違いは、磁気偏向素子３６０および第１の静電偏向素子３３０の位置である。
【００４３】
本明細書に記載する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、第１の静電偏向素子３３０、第２の静電偏向素子３４０、および磁気偏向素子３６０の少なくとも１つは、ビームスプリッタ３０と荷電粒子ビーム放射器２０との間に位置決めされる。図７の例では、磁気偏向素子３６０および第１の静電偏向素子３３０は、ビームスプリッタ３０と荷電粒子ビーム放射器２０との間に位置決めされる。しかし、本開示は、それに限定されるものではなく、たとえば、第１の静電偏向素子３３０のみ、磁気偏向素子３６０のみ、または第２の静電偏向素子３４０のみを、ビームスプリッタ３０と荷電粒子ビーム放射器２０との間に位置決めすることができる。ビームスプリッタ３０と荷電粒子ビーム放射器２０との間に位置決めされない偏向素子は、ビームスプリッタ３０と対物レンズ３７０との間に位置決めすることができる。別の例では、第１の静電偏向素子３３０、第２の静電偏向素子３４０、および磁気偏向素子３６０は、ビームスプリッタ３０と荷電粒子ビーム放射器２０との間に位置決めされる。言い換えれば、第１の静電偏向素子３３０、第２の静電偏向素子３４０、および／または磁気偏向素子３６０は、１次荷電粒子ビームの経路内にのみ位置決めすることができる。いくつかの実施形態では、第１の静電偏向素子３３０、第２の静電偏向素子３４０、および磁気偏向素子３６０の少なくとも１つが、偏向器３５と一体化され、または偏向器３５と組み合わされる。一例として、第１の静電偏向素子３３０および磁気偏向素子３６０は、偏向器３５と一体化され、または偏向器３５と組み合わされる。
【００４４】
本開示は、コマおよび色収差を独立して低減させるためにそれぞれ静電偏向素子および磁気偏向素子を使用する方法および荷電粒子ビーム装置を提供する。静電偏向素子は、コマを低減させるために、対物レンズの本質的にコマのないｚ位置を通って荷電粒子ビーム（たとえば、１次荷電粒子ビーム）を案内する。磁気偏向素子は、色収差を低減させるために、荷電粒子ビーム内に補償分散を導入する。コマおよび色収差を低減させることで、荷電粒子ビーム装置の改善された分解能を特に提供する。
上記は、本開示の実施形態を対象とするが、本開示の基本的な範囲を逸脱することなく、本開示の他のさらなる実施形態を考案することができ、本開示の範囲は、次の特許請求の範囲によって決定される。
【符号の説明】
【００４５】
１  １次荷電粒子ビーム
２  光軸
３  信号荷電粒子ビーム
１０  試験片
２０  荷電粒子ビーム放射器
３０  ビームスプリッタ
３５  偏向器
５０  集束レンズ
６０  偏向器
７０  検出器アセンブリ
７２  検出素子
８０  信号荷電粒子偏向装置
１００  走査方向
１１０  深いビア
１２０  荷電粒子ビーム
１３０  信号荷電粒子分布
１３５  信号荷電粒子
１４０  立ち上げ構造
３２０  荷電粒子ビーム
３３０  第１の静電偏向素子
３３２  第１のｚ位置
３３４  第１の軸外位置
３４０  第２の静電偏向素子
３４２  第２のｚ位置
３４４  第２の軸外位置
３５０  第３の静電偏向素子
３５２  第３のｚ位置
３６０  磁気偏向素子
３７０  対物レンズ
３７２  ピボット点
３８０  検出器
４１０  ピボット点
５１０  ピボット点
【図１Ａ】
2017022115.tif 000003
【図１Ｂ】
2017022115.tif 000004
【図１Ｃ】
2017022115.tif 000005
【図２】
2017022115.tif 000006
【図３Ａ】
2017022115.tif 000007
【図３Ｂ】
2017022115.tif 000008
【図４Ａ】
2017022115.tif 000009
【図４Ｂ】
2017022115.tif 000010
【図５Ａ】
2017022115.tif 000011
【図５Ｂ】
2017022115.tif 000012
【図６】
2017022115.tif 000013
【図７】
2017022115.tif 000014
【外国語明細書】
2017022115000001.pdf