JP2007505453A - 荷電粒子ビーム系用の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図1a
Description
Claims (53)
- 光軸に沿ったz軸を伴う荷電粒子ビーム用の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系であって、
第1の面内で集束的かつ分散的に作用し、第1のz位置z1にある第1の要素(110)と、
前記第1の面内で集束的かつ分散的に作用し、第2のz位置z2にある第2の要素(112)と、
z1とz2の間のz位置にある荷電粒子選択要素(116、116a、116b)と、
z1とz2の間のz位置にある集束要素(114、314、712、714)と
を備える、荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。 - 前記第1の面はx−z面である、請求項1に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 前記集束的かつ分散的に作用する第1の要素は第1のウィーンフィルタ要素であり、前記集束的かつ分散的に作用する第2の要素は第2のウィーンフィルタ要素である、請求項1または2に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 前記荷電粒子選択要素および前記集束要素の前記z位置は、本質的に前記z位置z1とz2の中央である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 前記荷電粒子選択要素(116、116a、116b)は、荷電粒子エネルギー依存性選択要素である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 前記荷電粒子選択要素はスリットである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 前記荷電粒子選択要素は、選択幅が可変であり、かつ/または位置が可変である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 前記荷電粒子選択要素は、選択幅が固定されており、かつ/または位置が固定されている、請求項1〜7のいずれか一項に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 前記荷電粒子選択要素はナイフエッジを備える、請求項1〜8のいずれか一項に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 前記集束要素(114、314、712、714)は、前記第2の面内で集束させるのに適している、請求項1〜9のいずれか一項に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 前記第2の面はy−z面である、請求項10に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 前記第2の面は、前記第1の面に実質的に直交する、請求項10または11に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 前記集束要素は、非点収差型集束要素であり、前記第2の面内で集束させ、前記第1の面では非集束すなわち集束させないのに適している、請求項1〜12のいずれか一項に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 前記エネルギー選択要素(116)の前記スリット(204、205、207、208a、208b)は、本質的にy方向に延びる、請求項4〜9のいずれか一項に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 前記集束要素は、減速モードの静電円筒レンズ(712)を含む、請求項1〜14のいずれか一項に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 前記集束要素は、減速モードの静電気4極子(714)を含む、請求項1〜15のいずれか一項に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 前記集束要素(114)は、非点収差なしで集束させるのに適しており、前記第1の面内での前記荷電粒子ビームの投影は、前記集束要素の中心で前記荷電粒子エネルギー幅低減系の前記光軸と交差する、請求項1〜12のいずれか一項に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 前記集束要素は、減速モードの静電気円形レンズ(114)を含む、請求項1〜12または17のいずれか一項に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 第1の4極子要素(410)と、
第2の4極子要素(412)と
をさらに備える、請求項1〜18のいずれか一項に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。 - 前記第1の4極子要素(410)は、前記第1の面内で集束的または非集束的に作用し、
前記第2の4極子要素(412)は、前記第1の面内で集束的または非集束的に作用する、請求項19に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。 - 前記第1の4極子要素(410)は、前記第1の4極子要素の場が、本質的に前記集束的かつ分散的に作用する第1の要素(110)の場と重なるように位置決めされ、
前記第2の4極子要素(412)は、前記第2の4極子要素の場が、本質的に前記集束的かつ分散的に作用する第2の要素(112)の場と重なるように位置決めされる、請求項19または20に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。 - 前記集束的かつ分散的に作用する第1の要素および前記第1の4極子要素は1つの多極子要素によって形成され、前記集束的かつ分散的に作用する第2の要素および前記第2の4極子要素は1つの多極子要素によって形成される、請求項19〜21のいずれか一項に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 前記多極子要素内で追加の偏向または収差補正用の要素を重ね合わせる、請求項22に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 直線的な視覚系または非直線的な視覚系である、請求項1〜23のいずれか一項に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 1次荷電粒子ビーム用のエネルギー幅低減系である、請求項1〜24のいずれか一項に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 阻止電場型エネルギー幅低減系である、請求項1〜25のいずれか一項に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 光軸に沿ったz軸を伴う荷電粒子ビームエネルギー幅低減系であって、
第1の面内で集束的かつ分散的に作用し、第1のz位置z1にある第1の要素(110)と、
前記第1の面内で集束的かつ分散的に作用し、第2のz位置z2にある第2の要素(112)と、
本質的にz1とz2の中央のz位置にある荷電粒子選択要素(116、116a、116b)と、
前記第1の面内で非集束的に作用する第1の4極子要素(410)と、
前記第1の面内で非集束的に作用する第2の4極子要素(412)と
を備え、
前記第1の要素は集束的かつ分散的に作用し、前記第2の要素は集束的かつ分散的に作用し、前記第1の4極子要素、前記第2の4極子要素、および前記荷電粒子選択要素は、前記通過する荷電粒子を非点収差も分散もなく結像し得るように位置決めされる、荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。 - 前記第1の面はx−z面である、請求項27に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 前記集束的かつ分散的に作用する第1の要素は第1のウィーンフィルタ要素であり、前記集束的かつ分散的に作用する第2の要素は第2のウィーンフィルタ要素である、請求項27または28に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 前記集束的かつ分散的に作用する第1および第2の要素は、前記系の中央面に関して本質的に対称な位置を有し、前記第1および第2の4極子要素は、前記系の中央面に関して本質的に対称な位置にある、請求項27〜29のいずれか一項に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- z1とz2の間のz位置にある集束要素(114、314、712、714)をさらに備え、
前記集束的かつ分散的に作用する第1の要素、前記集束的かつ分散的に作用する第2の要素、前記第1の4極子要素、前記第2の4極子要素、前記荷電粒子選択要素、および前記集束要素は、前記通過する荷電粒子を非点収差も分散もなく結像し得るように位置決めされる、請求項27〜30のいずれか一項に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。 - 請求項1〜26のいずれかに記載の特徴のいずれかをさらに備える、請求項27〜31のいずれか一項に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系。
- 請求項1〜32のいずれか一項に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系のいずれかを利用する荷電粒子ビーム装置。
- 拡大レンズ(7)により、前記荷電粒子ビームエネルギー幅低減系が照明される、請求項33に記載の荷電粒子ビーム装置。
- 光軸に沿ったz軸を備える荷電粒子ビーム用の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系を動作させる方法であって、
第1の面内のz位置z1で集束的かつ分散的に作用する第1の要素を提供するステップと、
前記第1の面内のz位置z2で集束的かつ分散的に作用する第2の要素を提供するステップと、
z1とz2の間のz位置にあるエネルギー選択要素を提供するステップと、
z1とz2の間のz位置にある集束要素を提供するステップと、
公称エネルギーを有する荷電粒子が前記エネルギー選択要素および前記集束要素の中心を通過するように、前記集束的かつ分散的に作用する第1の要素を励磁するステップと、
前記集束的かつ分散的に作用する第2の要素を励磁するステップと、
前記荷電粒子ビームが本質的に非点収差なしで結像されるように、前記集束要素を励磁するステップと、
前記荷電粒子選択要素によって荷電粒子を選択するステップと
を含む、方法。 - 前記第1の面はx−z面である、請求項35に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系を動作させる方法。
- 前記集束的かつ分散的に作用する第1の要素は第1のウィーンフィルタ要素であり、前記集束的かつ分散的に作用する第2の要素は第2のウィーンフィルタ要素である、請求項35または36に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系を動作させる方法。
- 前記荷電粒子は、エネルギーに応じて選択される、請求項35〜37のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム用の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系を動作させる方法。
- 前記集束的かつ分散的に作用する第1の要素の前記集束効果の所望の一部を置き換えるように第1の4極子要素を励磁し、前記集束的かつ分散的に作用する第2の要素の前記集束効果の所望の一部を置き換えるように第2の4極子要素を励磁するステップをさらに含む、請求項35〜38のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム用の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系を動作させる方法。
- 前記4極子要素の励磁に関連する前記集束的かつ分散的に作用する要素の励磁に応じて分散を調整するステップをさらに含む、請求項39に記載の荷電粒子ビーム用の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系を動作させる方法。
- 前記4極子要素の励磁に関連する前記集束的かつ分散的に作用する要素の励磁に応じてビーム電流を調整するステップをさらに含む、請求項39または40に記載の荷電粒子ビーム用の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系を動作させる方法。
- 前記エネルギー選択要素は、本質的にz1とz2の中央のz位置に設けられ、
前記集束要素は、本質的にz1とz2の中央のz位置に設けられ、
前記集束的かつ分散的に作用する第2の要素は、前記第1の面内で本質的に対称な結像が得られるように励磁される、請求項35〜41のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム用の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系を動作させる方法。 - 光軸に沿ったz軸と、z位置z1で集束的かつ分散的に作用する第1の要素と、z位置z2で集束的かつ分散的に作用する第2の要素と、エネルギー選択要素と、第1の4極子要素と、第2の4極子要素とを備える荷電粒子ビーム用の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系を動作させる方法であって、
第1の面内で集束的かつ分散的に作用するように前記第1の要素を励磁して、公称エネルギーを有する荷電粒子が前記エネルギー選択要素を通過するようにするステップと、
前記第1の面内で集束的かつ分散的に作用するように前記第2の要素を励磁するステップと、
前記第1の面内で結像的に作用するように前記第1および第2の4極子要素を励磁するステップと、
本質的にz1とz2の中央で前記荷電粒子選択要素によって荷電粒子を選択するステップと
を含む、方法。 - 前記第1の面はx−z面である、請求項43に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系を動作させる方法。
- 前記集束的かつ分散的に作用する第1の要素は第1のウィーンフィルタ要素であり、前記集束的かつ分散的に作用する第2の要素は第2のウィーンフィルタ要素である、請求項43または44に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系を動作させる方法。
- 前記集束的かつ分散的に作用する第1の要素および前記集束的かつ分散的に作用する第2の要素は、前記集束的かつ分散的に作用する第1の要素の場と前記集束的かつ分散的に作用する第2の要素の場の合成により、前記第1の面内で前記荷電粒子ビームが本質的に対称に結像されるように励磁され、
前記第1および第2の4極子要素は、前記第1の4極子要素の場と前記第2の4極子要素の場の合成により、第2の面内で前記荷電粒子ビームが本質的に対称に結像されるように励磁される、請求項43〜45のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム用の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系を動作させる方法。 - 前記第2の面はy−z面である、請求項46に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系を動作させる方法。
- 前記第2の面は前記第1の面にほぼ直交する、請求項46または47に記載の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系を動作させる方法。
- 前記荷電粒子ビームエネルギー幅低減系の非点なし結像が得られるように、前記集束的かつ分散的に作用する第1および第2の要素ならびに前記第1および第2の4極子要素を励磁するステップをさらに含む、請求項43〜48のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム用の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系を動作させる方法。
- 前記荷電粒子ビームが本質的に非点収差なしで結像されるように、z1とz2の間に位置決めされた集束要素を励磁するステップをさらに含む、請求項43〜49のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム用の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系を動作させる方法。
- 第1の4極子要素による荷電粒子ビームの偏向と前記集束的かつ分散的に作用する第1の要素による荷電粒子ビームの偏向を合成した所望の集束効果が得られるように前記第1の4極子要素を励磁し、第2の4極子要素による荷電粒子ビームの偏向と前記集束的かつ分散的に作用する第2の要素による荷電粒子ビームの偏向を合成した所望の集束効果が得られるように前記第2の4極子要素を励磁するステップをさらに含み、
前記所望の集束効果は、公称エネルギーを有する荷電粒子が前記エネルギー選択要素を通過するビーム経路によって定義される、請求項43〜50のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム用の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系を動作させる方法。 - 前記集束的かつ分散的に作用する第1および第2の要素ならびに前記第1および第2の4極子要素を、複数の離散値の1つに対して励磁する、請求項43〜51のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム用の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系を動作させる方法。
- 請求項35〜42のいずれかに記載の特徴のいずれかをさらに含む、請求項43〜52のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム用の荷電粒子ビームエネルギー幅低減系を動作させる方法。
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