JP2020536347A - 荷電粒子ビームを用いた装置 - Google Patents

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Abstract

高い電気的安全性、機械的利用可能性、及び機械的安定化を有する、より多くのビームレットを提供する改良ソース変換ユニットを備えたマルチビーム検査用のマルチビーム装置が開示される。ソース変換ユニットは、複数の像形成素子を有する像形成素子アレイと、複数のマイクロ補償器を有する収差補償器アレイと、複数の事前屈曲マイクロ偏向器を備えた事前屈曲素子アレイとを含む。各アレイにおいて、隣接する素子は、異なる層に配置され、及び１つの素子は、異なる層に配置された２つ以上のサブ素子を含み得る。マイクロ補償器のサブ素子は、マイクロレンズ及びマイクロ非点収差補償器などの異なる機能を有し得る。【選択図】 図４Ｂ

Description

関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、２０１７年１０月２日に出願された米国特許出願第６２／５６７，１３４号の優先権を主張するものであり、参照によりその全体が本明細書に援用される。
[0002] 本明細書で提供される実施形態は、より多くのビームレットを提供する改良ソース変換ユニットを含むマルチビーム装置を開示する。
[0003] 半導体製造プロセスの様々なステップにおいて、パターン欠陥及び／又は招かれざる粒子が、製造プロセス中に、ウェーハ及び／又はマスク上に生じる場合があり、これは、歩留まりを大幅に低下させ得る。半導体デバイスの寸法を減少させることによってもたらされた分解能及び信頼性検査の要求をかなえるため、並びに製造プロセスの高スループット及び高歩留まりの要求を満たすために、単一の一次電子ビームを利用して、一度にサンプルオブジェクトの表面の１つのエリアを検査する、以前に使用された低電圧走査電子顕微鏡（ＬＶＳＥＭ（Low-voltage Scanning Electron Microscope））に取って代わる検査システムにおいて、複数の粒子ビームが利用されてきた。
[0004] 複数の荷電粒子ビームは、一度に、サンプルの表面の一セクションの小さなスキャンエリア上に複数のビームスポットを同時に形成する。このタイプの並列スキャンは、スキャンの効率を向上させるだけでなく、複数の荷電粒子ビームの各ビームの電流が、単一の荷電粒子ビームに必要とされるより大きな電流と比較して小さいため、荷電粒子相互作用（クーロン効果）を根本的に低下させる。これらのタイプの改良は、大きな電流を有するビームにおける強いクーロン効果により、検査の分解能の悪化を減少させることができる。
[0005] 検査システムで利用される複数のビームは、複数のソースから、又は単一のソースからのものでもよい。ビームが複数のソースからのものである場合、複数のコラムがビームをスキャンし、及びビームの焦点を表面上に合わせ、ビームによって生成された信号が、コラムにおける検出器によってそれぞれ検出され得る。複数のソースからのビームを使用した装置は、マルチコラム装置と呼ばれる場合がある。
[0006] 荷電粒子ビームが単一のソースからのものである場合、単一ビームソースの複数の仮想像又は実像を形成するために、ソース変換ユニットが使用され得る。ソース変換ユニットは、単一ソースからの荷電粒子を複数のビーム（ビームレットとも呼ばれる）に分割する複数のアパーチャを有する導電層を有し得る。ソース変換ユニットは、単一ソースの複数の仮想像又は実像を形成するためのビームレットに影響を与え得るマイクロ素子を有し得る。単一ソースからのビームを使用する装置は、マルチビーム装置と呼ばれ得る。
[0007] 単一ソースの複数の像を形成するために異なる方法が存在する。幾つかのソース変換ユニットでは、各マイクロ素子が、１つのビームレットの焦点を合わせ、及び１つの実像を形成する静電マイクロレンズとして機能する。幾つかのソース変換ユニットでは、各マイクロ素子が、１つのビームレットを偏向させ、及び１つの仮想像を形成する静電マイクロ偏向器として機能する。
[0008] ソース変換ユニットは、１つのビームレット制限機構、１つの収差補償器アレイ機構、及び１つの像形成機構を含み得る。ビームレット制限機構は、一次荷電粒子ビームを複数のビームレットに分割する複数のビーム制限アパーチャを含む。収差補償器アレイ機構は、各ビームレットに対して、フィールド曲率収差及び／又は非点収差を補償するマイクロ補償器素子を含む。像形成機構は、複数の像形成マイクロ素子を含み、各像形成マイクロ素子は、円形レンズ又は偏向器でもよい。複数の像形成マイクロ素子は、複数のビームレットの焦点を合わせ、又は複数のビームレットを偏向させて、複数の平行実像又は仮想像を形成する。一次荷電粒子ビームが非平行電子ビームである幾つかの例では、ソース変換ユニットは、垂直角でビーム制限機構に入るように複数のビームレットを屈曲させる複数の事前屈曲マイクロ偏向器素子を含む事前屈曲素子機構をさらに含み得る。
[0009] また、これらの機構の１つにおける素子のピッチは、他の機構の対応する素子のピッチに等しい。それに応じて、ビームレットのピッチは、従って、対応する素子のピッチと同じである。単一ソースからより多くのビームレットを得るために、素子のピッチは、好ましくは、可能な限り多く作られる。従って、これらの機構は、ＭＥＭＳ技術によって作られる。しかし、これらのピッチは、機構の素子の電気的安全性、機械的利用可能性、及び機械的安定化によって決定される制限を超えて減少させることはできない。
[0010] ソース変換ユニットの既存の構造は、素子のピッチをさらに減少させるための機械的及び電気的制約を引き継ぐ。制約の１つは、表面上の素子の製造プロセスの機械的利用可能性である。別の制約は、素子の構造が製造で使用される導電材料の物理的限界に達したときの素子の構造の機械的安定性である。また、隣接する素子間の電気的クロストークが、電気的安全性の懸念をソース変換ユニットに持ち込み得る。
[0011] 従って、ビームレットのより小さいピッチを有し、それと同時に、機械的及び電気的制約を克服する機械的安定性及び電気的安全性を有するソース変換ユニットが、半導体製造プロセスの検査スループットをさらに向上させるために、マルチビーム検査システムにおいて非常に望ましい。
[0012] 本開示の実施形態は、高い電気的安全性、機械的利用可能性、及び機械的安定化を有する、より多くのビームレットを提供する改良ソース変換ユニットを備えたマルチビーム検査用のマルチビーム装置を提供する。幾つかの実施形態では、ソース変換ユニットが提供される。ソース変換ユニットは、複数の像形成素子を有する像形成素子アレイと、複数のマイクロ補償器を有する収差補償器アレイとを含む。複数のマイクロ補償器は、複数の収差補償器層に配置されたサブマイクロ補償器を含む。幾つかのサブマイクロ補償器は、マイクロレンズとして機能するようにさらに構成され、及び幾つかの他のサブマイクロ補償器は、マイクロ非点収差補償器として機能するようにさらに構成される。
[0013] 幾つかの実施形態では、ソース変換ユニットが提供される。ソース変換ユニットは、複数の像形成素子を有する像形成素子アレイを含む。複数の像形成素子は、２つ以上の像形成層に配置される。
[0014] 幾つかの実施形態では、ソース変換ユニットが提供される。ソース変換ユニットは、複数の像形成素子を有する像形成素子アレイと、複数のマイクロ補償器を有する収差補償器アレイとを含む。複数の像形成素子は、２つ以上の像形成層に配置される。複数のマイクロ補償器は、２つ以上の収差補償器層に配置される。複数のマイクロ補償器の１つは、異なる収差補償器層に配置された１つのマイクロレンズ素子及び１つのマイクロ非点収差補償器素子をさらに含み得る。
[0015] 幾つかの実施形態では、ソース変換ユニットが提供される。ソース変換ユニットは、複数の像形成素子を有する像形成素子アレイと、複数のマイクロ補償器を有する収差補償器アレイと、複数の事前屈曲マイクロ偏向器を有する事前屈曲素子アレイとを含む。複数の像形成素子は、２つ以上の像形成層に配置される。複数のマイクロ補償器は、２つ以上の収差補償器層に配置される。複数のマイクロ補償器の１つは、異なる収差補償器層に配置された１つのマイクロレンズ素子及び１つのマイクロ非点収差補償器素子をさらに含み得る。事前屈曲素子アレイは、２つ以上の事前屈曲層を含み、及び事前屈曲マイクロ偏向器は、複数のビームレットに対応する事前屈曲層に配置される。
[0016] 幾つかの実施形態では、ソース変換ユニットが提供される。ソース変換ユニットは、２つ以上の像形成層を有する像形成素子アレイと、２つ以上の収差補償器層を有する収差補償器素子アレイと、２つ以上の事前屈曲層を有する事前屈曲素子アレイとを含む。ソース変換ユニットは、像形成素子アレイ、収差補償器素子アレイ、及び事前屈曲素子アレイにおいて、素子ごとに静電シールドを共に形成する複数のシールド層及び絶縁層を含むようにさらに構成される。
[0017] 幾つかの実施形態では、マルチビーム検査システムが提供される。マルチビーム検査システムは、本開示の実施形態によるソース変換ユニットを含む。
[0018]本開示の実施形態に一致する例示的電子ビーム検査（ＥＢＩ（electron beam inspection））システムを示す模式図である。 [0019]本開示の実施形態に一致する図１の例示的電子ビーム検査システムの一部となり得る例示的電子ビームツールを示す模式図である。 [0020]本開示の実施形態に一致する、複数の収差補償器層及び像形成素子層を有するマルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニットの一部を示す模式図である。 [0021]本開示の実施形態に一致する例示的素子の構成を示す模式図である。 [0021]本開示の実施形態に一致する例示的素子の構成を示す模式図である。 [0022]本開示の実施形態に一致する、複数の像形成層を有するマルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニットの一部を示す模式図である。 [0022]本開示の実施形態に一致する、複数の像形成層を有するマルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニットの一部を示す模式図である。 [0022]本開示の実施形態に一致する、複数の像形成層を有するマルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニットの一部を示す模式図である。 [0023]本開示の実施形態に一致する、複数の収差補償器層及び複数の像形成層を有するマルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニットの一部を示す模式図である。 [0023]本開示の実施形態に一致する、複数の収差補償器層及び複数の像形成層を有するマルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニットの一部を示す模式図である。 [0024]本開示の実施形態に一致する、複数の事前屈曲層、複数の収差補償器層、及び複数の像形成層を有するマルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニットの一部を示す模式図である。 [0024]本開示の実施形態に一致する、複数の事前屈曲層、複数の収差補償器層、及び複数の像形成層を有するマルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニットの一部を示す模式図である。 [0024]本開示の実施形態に一致する、複数の事前屈曲層、複数の収差補償器層、及び複数の像形成層を有するマルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニットの一部を示す模式図である。 [0025]複数の層を有するマルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニットの一部の構成を示す模式図である。 [0026]本開示の実施形態に一致する、複数の像形成層を有するマルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニットの一部の構成を示す模式図である。 [0027]本開示の実施形態に一致する、複数の収差補償器層及び複数の像形成層を有するマルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニットの一部の構成を示す模式図である。 [0027]本開示の実施形態に一致する、複数の収差補償器層及び複数の像形成層を有するマルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニットの一部の構成を示す模式図である。 [0028]本開示の実施形態に一致する、複数の事前屈曲層、複数の収差補償器層、及び複数の像形成層を有するマルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニットの一部の構成を示す模式図である。 [0028]本開示の実施形態に一致する、複数の事前屈曲層、複数の収差補償器層、及び複数の像形成層を有するマルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニットの一部の構成を示す模式図である。
[0029] これより、例示的実施形態に詳細に言及し、それらの例が、添付の図面に示される。以下の記載は、異なる図面における同じ番号が、別段の説明のない限り、同一又は類似の要素を表す添付の図面を参照する。以下の例示的実施形態の説明に記載される実施態様は、本発明と一致する全ての実施態様を表すわけではない。代わりに、それらは、添付の特許請求の範囲に記載される本発明に関係する態様と一致した装置及び方法の例に過ぎない。
[0030] 本発明は、半導体の製造プロセスにおいて高分解能及び高スループットで表面の品質を検査するために、複数の荷電粒子ビームを利用して、観察中のサンプルオブジェクトの表面の一セクションの複数のスキャンエリアの像を同時に形成するマルチビーム検査（ＭＢＩ（Multi-beam Inspection））システムに関する。
[0031] 本開示の実施形態は、像形成素子アレイ、収差補償器アレイ、及び／又は事前屈曲素子アレイにおける素子のピッチを範囲内に維持しながら、ビームレットのピッチを減少させるソース変換ユニットを提供する荷電粒子ビーム検査システムを提供する。本明細書に開示する実施形態は、ソース変換ユニットの電気的安全性、機械的利用可能性、及び機械的安定化を向上させることができる。
[0032] 開示する実施形態は、ソース変換ユニットの電気的安全性、機械的利用可能性、及び機械的安定化のこれらの向上に役立ち得る幾つかのフィーチャを提供する。例えば、幾つかの実施形態では、ソース変換ユニットは、２つ以上の層に配置される像形成マイクロ偏向器を有する像形成素子アレイを含み、隣接するビームレットを偏向させる隣接する像形成マイクロ偏向器は、同じ層に配置されない。幾つかの実施形態では、ソース変換ユニットは、２つ以上の層に配置されるマイクロ補償器を有する収差補償器アレイを含み、隣接するビームレットの収差を補償する隣接するマイクロ補償器は、同じ層に配置されない。幾つかの実施形態では、ソース変換ユニットは、４つ以上の層に配置される（マイクロ補償器の）サブマイクロ補償器を有する収差補償器アレイを含み、隣接するビームレットの収差を補償する隣接するサブマイクロ補償器は、同じ層に配置されない。他の実施形態では、ソース変換ユニットは、２つ以上の層に配置される事前屈曲マイクロ偏向器を有する事前屈曲素子アレイを含み、隣接するビームレットを偏向させる隣接する事前屈曲マイクロ偏向器は、同じ層に配置されない。そして、幾つかの実施形態では、各層が、各素子及びそのビームレット経路を、隣接する素子及びビームレット経路から保護する静電シールド構造を提供する構造を有する。
[0033] また、開示する実施形態は、電気的安全性を向上させる幾つかのフィーチャを提供する。例えば、幾つかの実施形態では、収差補償器アレイの各層におけるサブマイクロ補償器の電極の数を減らす一方で、各層において、サブマイクロ補償器の幾つかは、マイクロレンズとして機能する環状構造を有し、他のサブマイクロ補償器は、マイクロ非点収差補償器として機能する多極構造を有する。幾つかの実施形態では、像形成素子アレイのマイクロ偏向器が２つ以上のサブマイクロ偏向器に分割され、これらのサブマイクロ偏向器は、２つ以上の層に配置される。幾つかの実施形態では、事前屈曲素子アレイのマイクロ偏向器が２つ以上のサブマイクロ偏向器に分割され、これらのサブマイクロ偏向器は、２つ以上の層に配置される。これらの実施形態における像形成素子アレイ又は事前屈曲素子アレイでは、各ビームレットは、対応するマイクロ偏向器のサブマイクロ偏向器によって順次偏向させることができる。従って、偏向目的によって必要とされる、各サブマイクロ偏向器に印加される偏向電圧は、対応するマイクロ偏向器のものよりも小さく構成され得る。これにより、ソース変換ユニットの電気的安全性が向上する。
[0034] 本明細書では、特に別段の記載がなければ、「又は」という用語は、実行不可能な場合を除き、全ての可能な組み合わせを包含する。例えば、データベースがＡ又はＢを含み得ると記載される場合、特に別段の記載がなければ、又は実行不可能でなければ、データベースは、Ａ又はＢ、又はＡ及びＢを含み得る。第２の例として、データベースがＡ、Ｂ、又はＣを含み得ると記載される場合、特に別段の記載がなければ、又は実行不可能でなければ、データベースは、Ａ又はＢ又はＣ、又はＡ及びＢ、又はＡ及びＣ、又はＢ及びＣ、又はＡ及びＢ及びＣを含み得る。
[0035] ここで、本開示の実施形態に一致する例示的電子ビーム検査（ＥＢＩ）システム１００を示す図１を参照する。図１に示すように、荷電粒子ビーム検査システム１は、主チャンバ１０、ロード／ロックチャンバ２０、電子ビームツール１００、及び機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ（equipment front end module））３０を含む。電子ビームツール１００は、主チャンバ１０内に位置する。
[0036] ＥＦＥＭ３０は、第一ローディングポート３０ａ及び第二ローディングポート３０ｂを含む。ＥＦＥＭ３０は、追加のローディングポートを含んでもよい。第一ローディングポート３０ａ及び第二ローディングポート３０ｂは、検査すべきウェーハ（例えば、半導体ウェーハ、又は他の材料で作られたウェーハ）又はサンプルを収容するウェーハ前面開口統一ポッド（ＦＯＵＰ（front opening unified pod））を受け入れる（以下、ウェーハ及びサンプルは、まとめて「ウェーハ」と呼ぶ）。ＥＦＥＭ３０における１つ又は複数のロボットアーム（不図示）は、ウェーハをロード／ロックチャンバ２０に運ぶ。
[0037] ロード／ロックチャンバ２０は、大気圧より低い第一圧力に達するようにロード／ロックチャンバ２０内の気体分子を除去するロード／ロック真空ポンプシステム（不図示）に接続される。第一圧力に達した後に、１つ又は複数のロボットアーム（不図示）が、ウェーハをロード／ロックチャンバ２０から主チャンバ１０へと運ぶ。主チャンバ１０は、第一圧力より低い第二圧力に達するように主チャンバ１０内の気体分子を除去する主チャンバ真空ポンプシステム（不図示）に接続される。第二圧力に達した後に、ウェーハは、電子ビームツール１００による検査を受ける。本開示は、電子ビーム検査システムを収納する主チャンバ１０の例を提供するが、本開示の態様は、最も広い意味では、電子ビーム検査システムを収納するチャンバに限定されないことに留意されたい。むしろ、前述の原理が他のチャンバにも同様に適用され得ることが理解される。
[0038] ここで、本開示の実施形態に一致する図１の例示的荷電粒子ビーム検査システムの一部となり得る例示的電子ビームツールを示す模式図を示す図２を参照する。電子ビームツール１００（本明細書では、装置１００とも呼ばれる）は、電子ソース１０１、ガンアパーチャ１０３を有するガンアパーチャプレート１７１、コンデンサレンズ１１０、ソース変換ユニット１２０、一次投影光学システム１３０、サンプルステージ（図２では不図示）、二次光学システム１５０、及び電子検出デバイス１４０Ｍを含む。一次投影光学システム１３０は、対物レンズ１３１を含み得る。電子検出デバイス１４０Ｍは、複数の検出素子１４０＿１、１４０＿２、及び１４０＿３を含み得る。ビームセパレータ１６０及び偏向スキャンユニット１３２は、一次投影光学システム１３０内に配置され得る。
[0039] 電子ソース１０１、ガンアパーチャプレート１７１、コンデンサレンズ１１０、ソース変換ユニット１２０、ビームセパレータ１６０、偏向スキャンユニット１３２、及び一次投影光学システム１３０は、装置１００の一次光軸１００＿１とアライメントされ得る。二次光学システム１５０及び電子検出デバイス１４０Ｍは、装置１００の二次光軸１５０＿１とアライメントされ得る。
[0040] 電子ソース１０１は、カソード、抽出器、又はアノードを含んでもよく、一次電子は、クロスオーバー（仮想又は実）１０１ｓを形成する一次電子ビーム１０２を形成するために、カソードから放出され、及び抽出又は加速され得る。一次電子ビーム１０２は、クロスオーバー１０１ｓから放出されるように可視化することができる。
[0041] ソース変換ユニット１２０は、像形成素子アレイ（図２では不図示）及びビーム制限アパーチャアレイ（図２では不図示）を含み得る。像形成素子アレイは、一次電子ビーム１０２の複数のビームレットを用いて、クロスオーバー１０１ｓの複数の平行像（仮想又は実）を形成するために、複数のマイクロ偏向器又はマイクロレンズを含み得る。ビーム制限アパーチャアレイは、複数のビームレットを制限し得る。図２は、一例として、３つのビームレット１０２＿１、１０２＿２、及び１０２＿３を示し、ソース変換ユニット１２０が任意の数のビームレットを取り扱うことができることが理解される。
[0042] コンデンサレンズ１１０は、一次電子ビーム１０２の焦点を合わせることができる。ソース変換ユニット１２０の下流のビームレット１０２＿１、１０２＿２、及び１０２＿３の電流は、コンデンサレンズ１１０のフォーカス力を調節することによって、又はビーム制限アパーチャアレイ内で対応するビーム制限アパーチャの半径サイズを変更することによって異ならせることができる。対物レンズ１３１は、検査のために、ビームレット１０２＿１、１０２＿２、及び１０２＿３の焦点をサンプル１９０上に合わせることができ、並びにサンプル１９０の表面上に３つのプローブスポット１０２＿１ｓ、１０２＿２ｓ、及び１０２＿３ｓを形成することができる。ガンアパーチャプレート１７１は、クーロン効果を低下させるために、使用していない一次電子ビーム１０２の最外殻電子を遮断することができる。クーロン効果は、プローブスポット１０２＿１ｓ、１０２＿２ｓ、及び１０２＿３ｓのそれぞれのサイズを拡大し、その結果、検査分解能を悪化させ得る。
[0043] ビームセパレータ１６０は、ダイポール静電場Ｅ１及びダイポール磁場Ｂ１（これらは共に図２では不図示）を生成する静電偏向器を含むウィーンフィルタタイプのビームセパレータでもよい。それらが適用された場合、ビームレット１０２＿１、１０２＿２、及び１０２＿３の電子に対してダイポール静電場Ｅ１によって働く力は、ダイポール磁場Ｂ１によって電子に働く力と大きさが等しく、且つ方向が反対である。従って、ビームレット１０２＿１、１０２＿２、及び１０２＿３は、ゼロ偏向角で、ビームセパレータ１６０を真っ直ぐに通過し得る。
[0044] 偏向スキャンユニット１３２は、サンプル１９０の表面の一セクションにおける３つの小さなスキャンエリアにわたり、プローブスポット１０２＿１ｓ、１０２＿２ｓ、及び１０２＿３ｓをスキャンするために、ビームレット１０２＿１、１０２＿２、及び１０２＿３を偏向させることができる。プローブスポット１０２＿１ｓ、１０２＿２ｓ、及び１０２＿３ｓにおけるビームレット１０２＿１、１０２＿２、及び１０２＿３の入射に応答して、３つの二次電子ビーム１０２＿１ｓｅ、１０２＿２ｓｅ、及び１０２＿３ｓｅが、サンプル１９０から放出され得る。二次電子ビーム１０２＿１ｓｅ、１０２＿２ｓｅ、及び１０２＿３ｓｅのそれぞれは、二次電子（エネルギー≦５０ｅＶ）及び後方散乱電子（５０ｅＶ〜ビームレット１０２＿１、１０２＿２、及び１０２＿３のランディングエネルギーのエネルギー）を含むエネルギー分布を有する電子を含み得る。ビームセパレータ１６０は、二次電子ビーム１０２＿１ｓｅ、１０２＿２ｓｅ、及び１０２＿３ｓｅを二次光学システム１５０へと誘導することができる。二次光学システム１５０は、二次電子ビーム１０２＿１ｓｅ、１０２＿２ｓｅ、及び１０２＿３ｓｅの焦点を電子検出デバイス１４０Ｍの検出素子１４０＿１、１４０＿２、及び１４０＿３上に合わせることができる。検出素子１４０＿１、１４０＿２、及び１４０＿３は、対応する二次電子ビーム１０２＿１ｓｅ、１０２＿２ｓｅ、及び１０２＿３ｓｅを検出し、並びにサンプル１９０の対応するスキャンエリアの像を構築するために使用される対応する信号を生成することができる。
[0045] ここで、本開示の実施形態に一致するマルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニット１２０の一部を示す図３Ａを参照する。図３Ａに示すように、ソース変換ユニット１２０は、ビームレット制限アパーチャアレイ１２１、像形成素子アレイ１２２、及び層１２３−１及び１２３−２に設けられた収差補償器アレイ１２３を含む。また、図３Ａは、１×３アレイのビームレットを取り扱うこれらのアレイのそれぞれを示すが、これらのアレイは、任意の数のビームレットのアレイを取り扱うことができることが理解される。
[0046] ビームレット制限アパーチャアレイ１２１は、３つのビーム制限アパーチャ１２１＿１、１２１＿２、及び１２１＿３を含む。平行一次電子ビーム１０２は、ビームレット制限アパーチャアレイ１２１上に入射し、対応するビーム制限アパーチャ１２１＿１〜１２１＿３を介して、３つのビームレット１０２＿１、１０２＿２、及び１０２＿３に分割される。また、ビーム制限アパーチャ１２１＿１〜１２１＿３のピッチは、サンプル表面上でプローブスポットの等しいピッチを作り出すように設定され得る。
[0047] 像形成素子アレイ１２２は、３つの像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２＿２、及び１２２＿３を含む。像形成マイクロ偏向器１２２＿１〜１２２＿３は、ビームレット１０２＿１〜１０２＿３をそれぞれ偏向させて、一次電子ビーム１０２を生成する電子ソースの３つの像を形成することができる。
[0048] 収差補償器層１２３−１及び１２３−２に設けられた収差補償器アレイ１２３は、複数のマイクロ補償器１２３＿１、１２３＿２、及び１２３＿３を含む。マイクロ補償器１２３＿１〜１２３＿３のそれぞれは、層１２３−１及び１２３−２に配置された２つのサブマイクロ補償器を含む。すなわち、マイクロ補償器１２３＿１〜１２３＿３は、サブマイクロ補償器１２３−１＿１及び１２３−２＿１と、１２３−１＿２及び１２３−２＿２と、１２３−１＿３及び１２３−２＿３とをそれぞれ含む。
[0049] マイクロ補償器１２３＿１〜１２３＿３のそれぞれでは、２つのサブマイクロ補償器（例えば、サブマイクロ補償器１２３−１＿１及び１２３−２＿１）の一方が、マイクロレンズとして機能する、図３Ｂに示すものなどの環状電極構造を有し、他方が、マイクロ非点収差補償器として機能する、図３Ｃのような少なくとも４つの静電極又は電極を含む多極構造を有する。環状電極及び多極構造は、その全体が本明細書に援用される米国特許第９，６０７，８０５号にさらに記載されている。図３Ｃの多極構造は、全ての極に同じ電圧が印加される場合にマイクロレンズとして機能することもできることが理解される。
[0050] 収差補償器アレイ１２３の各層１２３−１及び１２３−２では、３つのサブマイクロ補償器は、同じ機能性を共有しない。すなわち、層１２３−１に関して、サブマイクロ補償器１２３−１＿１、１２３−１＿２、及び１２３−１＿３の一セットは、マイクロレンズとして機能する少なくとも１つのサブマイクロ補償器、及びマイクロ非点収差補償器として機能する少なくとも１つのサブマイクロ補償器を含む。例えば、サブマイクロ補償器１２３−１＿２、１２３−１＿３、及び１２３−２＿１が、マイクロレンズとして機能する一方で、サブマイクロ補償器１２３−１＿１、１２３−２＿２、及び１２３−２＿３は、マイクロ非点収差補償器として機能することができ、或いはその逆でもよい。マイクロ補償器１２３＿１〜１２３＿３のそれぞれでは、マイクロレンズ及びマイクロ非点収差補償器は、ビームレット１０２＿１〜１０２＿３の１つのフィールド曲率収差及び非点収差をそれぞれ補償する。マイクロレンズは、１つのフォーカス電圧を使用して動作するが、マイクロ非点収差補償器は、少なくとも２つの非点収差電圧を使用して動作する。マイクロ非点収差補償器の幾つか及びマイクロレンズの幾つかを１つの層に配置し、その他のマイクロ非点収差補償器及びマイクロレンズを別の層に配置することによって、各層で極を接続する回路が、全てのマイクロ非点収差補償器を１つの層に配置し、且つ全てのマイクロレンズを別の層に配置することと比較して、減らされる。従って、これは、電気的安全性を向上させる。
[0051] ここで、本開示の実施形態に一致する電極の構成を示す模式図である図３Ｂ及び３Ｃを参照する。具体的には、図３Ｂは、電圧電位が印加された際にマイクロレンズとして機能するように構成された環状電極を示す。図３Ｃは、各電極に印加された電圧に基づいて異なって機能するように構成することができる４つの電極ｅ１〜ｅ４を備えた多極構造を示す。例えば、１つの電圧が全ての電極に印加された場合に、多極構造は、マイクロレンズとして機能するように構成される。同じ絶対値であるが、反対方向の２つの電圧が２対の反対電極に印加された場合に、多極構造は、マイクロ非点収差補償器として機能するように構成される。例えば、図３Ｃでは、Ｖ１が極ｅ１及びｅ３に印加され、且つ−Ｖ１が極ｅ２及びｅ４に印加される際に、多極構造は、マイクロ非点収差補償器として機能する。そして、ゼロ電圧が一方の対の反対極に印加され、及び同じ絶対値であるが、反対方向の２つの電圧が他方の対の反対極に印加される場合に、多極構造は、マイクロ偏向器として機能するように構成される。例えば、図３Ｃでは、０がｅ２及びｅ４に印加され、Ｖ２がｅ１に印加され、並びに−Ｖ２がｅ３に印加される場合、多極構造は、マイクロ偏向器として機能する。マイクロ偏向器として動作する際に、Ｖ２が増大するにつれ、ビームレットの偏向の角度も同様に増大する。
[0052] ここで、本開示の実施形態に一致する、複数の像形成層を有するマルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニットの一部を示す模式図を示す図４Ａ、４Ｂ、及び４Ｃを参照する。
[0053] 図４Ａに示すように、ソース変換ユニット１２０は、ビームレット制限アパーチャアレイ１２１及び像形成素子アレイ１２２を含む。また、図４Ａは、１×５アレイのビームレットを取り扱うこれらのアレイのそれぞれを示すが、これらのアレイは、任意の数のビームレットのアレイを取り扱うことができることが理解される。
[0054] ビームレット制限アパーチャアレイ１２１は、５つのビーム制限アパーチャ１２１＿１、１２１＿２、１２１＿３、１２１＿４、及び１２１＿５を含む。平行一次電子ビーム１０２は、ビームレット制限アパーチャアレイ１２１上に入射し、対応するビーム制限アパーチャ１２１＿１〜１２１＿５を介して、５つのビームレット１０２＿１、１０２＿２、１０２＿３、１０２＿４、及び１０２＿５に分割される。また、ビーム制限アパーチャ１２１＿１〜１２１＿５のピッチは、サンプル表面上でプローブスポットの等しいピッチを作り出すように設定され得る。
[0055] 像形成素子アレイ１２２は、５つの像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２＿２、１２２−３、１２２＿４、及び１２２＿５を含む。像形成マイクロ偏向器１２２＿１〜１２２＿５は、ビームレット１０２＿１〜１０２＿５をそれぞれ偏向させて、一次電子ビーム１０２を生成する電子ソースの５つの像を形成することができる。像形成マイクロ偏向器１２２＿１〜１２２＿５は、２つの像形成層１２２−１及び１２２−２に配置される。層１２２−１及び１２２−２は、偏向面１２２＿１＿０及び１２２＿２＿０をそれぞれ含む。偏向器の偏向機能は、完全に偏向面上で生じると見なすことができる。
[0056] １０２＿１〜１０２＿５のどの２つの隣接するビームレットも、２つの異なる像形成層に配置された像形成マイクロ偏向器１２２＿１〜１２２＿５の内の２つによって偏向される（一方のビームレットは、層１２２−１に配置された像形成マイクロ偏向器によって偏向され、他方のビームレットは、層１２２−２に配置された像形成マイクロ偏向器によって偏向される）。
[0057] 例えば、像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２＿４、及び１２２＿５は、ビームレット１０２＿１、１０２＿４、及び１０２＿５を偏向させて一次電子ビーム１０２を生成する電子ソースの３つの像を形成するために層１２２−１に配置され、像形成マイクロ偏向器１２２＿２及び１２２＿３は、ビームレット１０２＿２及び１０２＿３を偏向させて電子ソースの２つの像を形成するために層１２２−２に配置される。像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２＿４、及び１２２＿５は、ビームレット１０２＿１、１０２＿４、及び１０２＿５を偏向させて電子ソースの３つの像を形成するために層１２２−２に配置されてもよく、像形成マイクロ偏向器１２２＿２及び１２２＿３は、１０２＿２及び１０２＿３を偏向させて電子ソースの２つの像を形成するために層１２２−１に配置されることが理解される。
[0058] 像形成マイクロ偏向器の幾つかを層１２２−１に配置し、及び幾つかの他の像形成マイクロ偏向器を層１２２−２に配置することによって、像形成マイクロ偏向器１２２＿１〜１２２＿５のピッチは、全ての像形成マイクロ偏向器を１つの層に配置する場合よりも小さく構成することができる。
[0059] 図４Ｂに示すように、ソース変換ユニット１２０は、ビームレット制限アパーチャアレイ１２１及び像形成素子アレイ１２２を含む。幾つかの実施形態では、像形成素子アレイ１２２の１つ又は複数の素子は、補償器素子である。例えば、素子１２２−１＿１、１２２−２＿２、１２２−２＿３、１２２−１＿４、１２２−１＿５、１２２−３＿１、１２２−４＿２、１２２−４＿３、１２２−３＿４、及び１２２−３＿５の何れか又は全てが、補償器素子であってもよい。幾つかの実施形態では、補償器素子は、マイクロレンズ、非点収差補償器、又はマイクロレンズ及び非点収差補償器の何れかを含み得る。非点収差補償器は、マイクロ非点収差補償器でもよい。補償器素子は、マイクロ補償器でもよい。また、図４Ｂは、１×５アレイのビームレットを取り扱うこれらのアレイのそれぞれを示すが、これらのアレイは、任意の数のビームレットのアレイを取り扱うことができることが理解される。
[0060] ビームレット制限アパーチャアレイ１２１は、複数のビーム制限アパーチャ１２１＿１、１２１＿２、１２１＿３、１２１＿４、及び１２１＿５を含む。平行一次電子ビーム１０２は、ビームレット制限アパーチャアレイ１２１上に入射し、対応するビーム制限アパーチャ１２１＿１〜１２１＿５を介して、５つのビームレット１０２＿１、１０２＿２、１０２＿３、１０２＿４、及び１０２＿５に分割される。また、ビーム制限アパーチャ１２１＿１〜１２１＿５のピッチは、サンプル表面上でプローブスポットの等しいピッチを作り出すように設定され得る。
[0061] 像形成素子アレイ１２２は、５つの像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２＿２、１２２＿３、１２２＿４、及び１２２＿５を含む。各マイクロ偏向器は、２つの像形成層に配置された２つの像形成サブマイクロ偏向器を含む。全てのサブマイクロ偏向器が、４つの像形成層１２２−１、１２２−２、１２２−３、及び１２２−４に配置される。一例として、像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２＿４、及び１２２＿５の像形成サブマイクロ偏向器１２２−１＿１、１２２−１＿４、及び１２２−１＿５は、層１２２−１に配置され、像形成マイクロ偏向器１２２＿２及び１２２＿３の像形成サブマイクロ偏向器１２２−２＿２及び１２２−２＿３は、層１２２−２に配置され、像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２＿４、及び１２２＿５の像形成サブマイクロ偏向器１２２−３＿１、１２２−３＿４、及び１２２−３＿５は、層１２２−３に配置され、並びに像形成マイクロ偏向器１２２＿２及び１２２＿３の像形成サブマイクロ偏向器１２２−４＿２及び１２２−４＿３は、層１２２−４に配置される。像形成マイクロ偏向器１２２＿１〜１２２＿５のそれぞれの２つの像形成サブマイクロ偏向器は、ビームレット１０２＿１〜１０２＿５の１つを順次偏向させて、一次電子ビーム１０２を生成する電子ソースの１つの像を形成する。像形成マイクロ偏向器１２２＿１〜１２２＿５は、電子ソースの５つの像を形成する。
[0062] 層及び像形成マイクロ偏向器の配置は、本開示の実施形態に従った他の構成に構成されてもよいことが理解される。
[0063] ビームレット（ビームレット１０２＿５など）が２つの像形成サブマイクロ偏向器によって順次偏向されるので、２つの像形成サブマイクロ偏向器（１２２−１＿５及び１２２−３＿５など）のそれぞれの偏向電圧は、単一の対応する像形成マイクロ偏向器（図４Ａの像形成マイクロ偏向器１２２＿５など）の偏向電圧よりも小さくなることができ、従って、より大きな電気的安全性を提供する。２つの隣接する像形成マイクロ偏向器の像形成サブマイクロ偏向器を４つの層に配置することによって、２つの隣接する像形成マイクロ偏向器のピッチは、同じ層の内の２つにサブマイクロ偏向器を配置する場合に必要とされるピッチよりも小さく構成することができる。
[0064] 図４Ｃに示すように、ソース変換ユニット１２０は、ビームレット制限アパーチャアレイ１２１及び像形成素子アレイ１２２を含む。また、図４Ｃは、１×５アレイのビームレットを取り扱うこれらのアレイのそれぞれを示すが、これらのアレイは、任意の数のビームレットのアレイを取り扱うことができることが理解される。
[0065] ビームレット制限アパーチャアレイ１２１は、５つのビーム制限アパーチャ１２１＿１、１２１＿２、１２１＿３、１２１＿４、及び１２１＿５を含む。平行一次電子ビーム１０２は、ビームレット制限アパーチャアレイ１２１上に入射し、対応するビーム制限アパーチャ１２１＿１〜１２１＿５を介して、５つのビームレット１０２＿１、１０２＿２、１０２−３、１０２＿４、及び１０２＿５に分割される。また、ビーム制限アパーチャ１２１＿１〜１２１＿５のピッチは、サンプル表面上でプローブスポットの等しいピッチを作り出すように設定され得る。
[0066] 像形成素子アレイ１２２は、３つの像形成層１２２−１、１２２−２、及び１２２−３に配置された５つの像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２＿２、１２２＿３、１２２＿４、及び１２２＿５を含む。２つのエッジマイクロ偏向器１２２＿４及び１２２−５のそれぞれは、２つの像形成層に配置された２つの像形成サブマイクロ偏向器を含む。一例として、エッジ像形成マイクロ偏向器１２２＿４及び１２２＿５の像形成サブマイクロ偏向器１２２−１＿４及び１２２−１＿５、並びに像形成マイクロ偏向器１２２＿１（図４Ｃの１２２−１＿１）は、層１２２−１に配置され、像形成マイクロ偏向器１２２＿２及び１２２＿３（図４Ｃの１２２−２＿２及び１２２−２＿３）は、層１２２−２に配置され、並びにエッジ像形成マイクロ偏向器１２２＿４及び１２２＿５の像形成サブマイクロ偏向器１２２−３＿４及び１２２−３＿５は、層１２２−３に配置される。
[0067] 像形成マイクロ偏向器１２２＿４の２つの像形成サブマイクロ偏向器１２２−１＿４及び１２２−３＿４は、ビームレット１０２＿４を順次偏向させて、一次電子ビーム１０２を生成する電子ソースの１つの像を形成する。像形成マイクロ偏向器１２２＿５の２つの像形成サブマイクロ偏向器１２２−１＿５及び１２２−３＿５は、ビームレット１０２＿５を順次偏向させて、電子ソースの別の１つの像を形成する。像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２＿２、及び１２２＿３は、ビームレット１０２＿１〜１０２＿３をそれぞれ偏向させて、電子ソースの別の３つの像を形成する。
[0068] ビームレット１０２＿４及び１０２＿５が、他の３つのビームレット１０２＿１、１０２＿２、及び１０２＿３よりもソース変換ユニットの中心から離れているため、ビームレット１０２＿４及び１０２＿５は、サンプル表面上にプローブスポットの等しいピッチを形成するために、より大きな偏向角を有する。図４Ｃでは、ビームレット１０２＿４及び１０２＿５は、２つの像形成サブマイクロ偏向器によって順次偏向される。例えば、ビームレット１０２＿４は、像形成サブマイクロ偏向器１２２−１＿４及び１２２−３＿４によって偏向される。従って、２つの像形成サブマイクロ偏向器１２２−１＿４及び１２２−３＿４のそれぞれの偏向電圧が、単一の像形成マイクロ偏向器（例えば、図４Ａの像形成マイクロ偏向器１２２＿４）の偏向電圧よりも小さい。これは、電気的安全性をさらに確実にする。図４Ａの構成は、図４Ｂに示されるものよりも単純な構造から成る。層及び像形成マイクロ偏向器の配置は、本開示の実施形態に従った他の構成に構成されてもよいことが理解される。
[0069] 一方で、像形成マイクロ偏向器の幾つかを１つの像形成層に配置し、及び幾つかの他の像形成マイクロ偏向器を別の像形成層に配置することによって、像形成マイクロ偏向器１２２＿１〜１２２＿５のピッチは、全ての像形成マイクロ偏向器を１つの像形成層に配置する場合に必要とされるピッチよりも小さく構成することができる。
[0070] 図５Ａ及び５Ｂは、本開示の実施形態に一致する、複数の収差補償器層及び複数の像形成層を有するマルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニットの一部を示す模式図である。
[0071] ここで、ソース変換ユニット１２０がビームレット制限アパーチャアレイ１２１、像形成素子アレイ１２２、及び収差補償器アレイ１２３を含む図５Ａを参照する。また、図５Ａは、１×５アレイのビームレットを取り扱うこれらのアレイのそれぞれを示すが、これらのアレイは、任意の数のビームレットのアレイを取り扱うことができることが理解される。
[0072] ビームレット制限アパーチャアレイ１２１は、５つのビーム制限アパーチャ１２１＿１、１２１＿２、１２１＿３、１２１＿４、及び１２１＿５を含む。平行一次電子ビーム１０２は、ビームレット制限アパーチャアレイ１２１上に入射し、対応するビーム制限アパーチャ１２１＿１〜１２１＿５を介して、５つのビームレット１０２＿１、１０２＿２、１０２−３、１０２−４、及び１０２＿５に分割される。また、ビーム制限アパーチャ１２１＿１〜１２１＿５のピッチは、サンプル表面上でプローブスポットの等しいピッチを作り出すように設定され得る。
[0073] 像形成素子アレイ１２２は、２つの像形成層１２２−１及び１２２−２に配置された５つの像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２−２、１２２−３、１２２−４、及び１２２＿５を含む。一例として、像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２＿４、及び１２２＿５は、層１２２−１に配置され、並びに像形成マイクロ偏向器１２２＿２及び１２２＿３は、層１２２−２に配置される。像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２＿４、及び１２２＿５は、ビームレット１０２＿１、１０２＿４、及び１０２＿５をそれぞれ偏向させて、一次電子ビーム１０２を生成する電子ソースの３つの像を形成する。像形成マイクロ偏向器１２２＿２及び１２２＿３は、ビームレット１０２＿２及び１０２＿３を偏向させて、電子ソースの２つの像を形成する。
[0074] 収差補償器アレイ１２３は、２つの収差補償器層１２３−１及び１２３−２に配置された複数のマイクロ補償器１２３＿１、１２３＿２、１２３＿３、１２３＿４、及び１２３＿５を含む。一例として、マイクロ補償器１２３＿１、１２３＿４、及び１２３＿５は、層１２３−１に配置され、並びにマイクロ補償器１２３＿２及び１２３＿３は、層１２３−２に配置される。マイクロ補償器１２３＿１、１２３＿４、及び１２３＿５は、ビームレット１０２＿１、１０２＿４、及び１０２＿５のフィールド曲率収差及び／又は非点収差を補償する。マイクロ補償器１２３＿２及び１２３＿３は、ビームレット１０２＿２及び１０２＿３のフィールド曲率収差及び／又は非点収差を補償する。
[0075] 一方で、像形成マイクロ偏向器の幾つかを１つの像形成層に配置し、及び幾つかの他の像形成マイクロ偏向器を別の像形成層に配置し、並びにマイクロ補償器の幾つかを１つの収差補償器層に配置し、及び幾つかの他のマイクロ補償器を別の収差補償器層に配置することによって、像形成マイクロ偏向器及びマイクロ補償器のピッチは、全ての像形成マイクロ偏向器が１つの像形成層に配置され、及び全てのマイクロ補償器が１つの収差補償器層に配置された場合に必要とされるピッチよりも小さく構成することができる。
[0076] ここで、図５Ｂを参照する。ソース変換ユニット１２０は、ビームレット制限アパーチャアレイ１２１、像形成素子アレイ１２２、及び収差補償器アレイ１２３を含む。また、図５Ｂは、１×５アレイのビームレットを取り扱うこれらのアレイのそれぞれを示すが、これらのアレイは、任意の数のビームレットのアレイを取り扱うことができることが理解される。
[0077] ビームレット制限アパーチャアレイ１２１は、５つのビーム制限アパーチャ１２１＿１、１２１＿２、１２１＿３、１２１＿４、及び１２１＿５を含む。平行一次電子ビーム１０２は、ビームレット制限アパーチャアレイ１２１上に入射し、対応するビーム制限アパーチャ１２１＿１〜１２１＿５を介して、５つのビームレット１０２＿１、１０２＿２、１０２＿３、１０２＿４、及び１０２＿５に分割される。また、ビーム制限アパーチャ１２１＿１〜１２１＿５のピッチは、サンプル表面上でプローブスポットの等しいピッチを作り出すように設定され得る。
[0078] 像形成素子アレイ１２２は、像形成層１２２−１及び１２２−２に配置された５つの像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２＿２、１２２＿３、１２２−４、及び１２２＿５を含む。一例として、像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２＿４、及び１２２＿５は、層１２２−１に配置され、並びに像形成マイクロ偏向器１２２＿２及び１２２＿３は、層１２２−２に配置される。像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２＿４、及び１２２＿５は、ビームレット１０２＿１、１０２＿４、及び１０２＿５を偏向させて、一次電子ビーム１０２を生成する電子ソースの３つの像を形成する。像形成マイクロ偏向器１２２＿２及び１２２＿３は、ビームレット１０２＿２及び１０２＿３を偏向させて、電子ソースの２つの像を形成する。
[0079] 収差補償器アレイ１２３は、４つの収差補償器層１２３−１、１２３−２、１２３−３、及び１２３−４に配置された５つのマイクロ補償器１２３＿１、１２３＿２、１２３＿３、１２３＿４、及び１２３＿５を含む。１２３＿１〜１２３＿５の各マイクロ補償器は、４つの収差補償器層の内の２つに配置された２つのサブマイクロ補償器を含む。一例として、マイクロ補償器１２３＿１は、層１２３−１及び１２３−３にサブマイクロ補償器１２３−１＿１及び１２３−３＿１を含み、マイクロ補償器１２３＿２は、層１２３−２及び１２３−４にサブマイクロ補償器１２３−２＿２及び１２３−４＿２を含み、マイクロ補償器１２３＿３は、層１２３−２及び１２３−４にサブマイクロ補償器１２３−２＿３及び１２３−４＿３を含み、マイクロ補償器１２３＿４は、層１２３−１及び１２３−３にサブマイクロ補償器１２３−１＿４及び１２３−３＿４を含み、並びにマイクロ補償器１２３＿５は、層１２３−１及び１２３−３にサブマイクロ補償器１２３−１＿５及び１２３−３＿５を含む。
[0080] マイクロ補償器１２３＿１〜１２３＿５のそれぞれにおいて、２つのサブマイクロ補償器（例えば、サブマイクロ補償器１２３−１＿１及び１２３−３＿１）の一方が、マイクロレンズとして機能する図３Ｂ又は図３Ｃ（同じ電圧が全ての静電極に印加される）に示されるような環状電極構造を有し、他方が、マイクロ非点収差補償器として機能する図３Ｃにあるような少なくとも４つの静電極を含む多極構造を有する。マイクロ補償器１２３＿１〜１２３＿５のそれぞれにおいて、マイクロレンズとして機能するサブマイクロ補償器は、フィールド曲率収差を補償し、マイクロ非点収差補償器として機能するサブマイクロ補償器は、ビームレット１０２＿１〜１０２＿５の対応する１つの非点収差を補償する。
[0081] ２つの隣接するビームレットを取り扱う２つの隣接するマイクロ補償器のサブマイクロ補償器は、同じ層に配置されない。例えば、マイクロ補償器１２３＿５のサブマイクロ補償器１２３−１＿５及び１２３−３＿５は、層１２３−１及び１２３−３に配置されるが、マイクロ補償器１２３＿３のサブマイクロ補償器１２３−２＿３及び１２３−４＿３は、層１２３−２及び１２３−４に配置される。
[0082] 同じ層にあるサブマイクロ補償器は、同じ機能を有するように構成され得る。例えば、層１２３−１では、全てのサブマイクロ補償器１２３−１＿１、１２３−１＿４、及び１２３−１＿５が、マイクロレンズとして機能するように構成される。同じ層にあるサブマイクロ補償器は、異なる機能を有するようにも構成され得る。例えば、層１２３−１において、サブマイクロ補償器１２３−１＿１及び１２３−１＿４は、それぞれマイクロレンズとして機能するように構成され、サブマイクロ補償器１２３−１＿５は、マイクロ非点収差補償器として機能するように構成される。しかし、各層において電極を接続するために必要とされる回路が、同じ層のサブマイクロ補償器が異なって機能するように構成された場合に、同じ層のサブマイクロ補償器が同じように機能するように構成された場合よりも少ないので、同じ層のサブマイクロ補償器が異なって機能するように構成された場合に、電気的安全性は、より高い。
[0083] 一方で、隣接する像形成マイクロ偏向器を異なる像形成層に配置し、及び隣接するマイクロ補償器のサブマイクロ補償器を異なる収差補償器層に配置することによって、像形成マイクロ偏向器及びマイクロ補償器のピッチは、全ての像形成マイクロ偏向器が１つの像形成層に配置され、及び全てのマイクロ補償器が１つの収差補償器層に配置される場合に必要とされるピッチよりも小さく構成することができる。
[0084] 図６Ａ、６Ｂ、及び６Ｃは、本開示の実施形態に一致する、マルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニットの一部を示す模式図である。
[0085] ここで、ビームレット制限アパーチャアレイ１２１、像形成素子アレイ１２２、収差補償器アレイ１２３、及び事前屈曲素子アレイ１２４を含むソース変換ユニット１２０を示す図６Ａを参照する。また、図６Ａは、１×５アレイのビームレットを取り扱うこれらのアレイのそれぞれを示すが、これらのアレイは、任意の数のビームレットのアレイを取り扱うことができることが理解される。
[0086] 事前屈曲素子アレイ１２４は、２つの事前屈曲層１２４−１及び１２４−２に配置された５つの事前屈曲マイクロ偏向器１２４＿１、１２４＿２、１２４＿３、１２４＿４、及び１２４＿５を含む。一例として、事前屈曲マイクロ偏向器１２４＿１、１２４＿４、及び１２４＿５は、層１２４−１に配置され、並びに事前屈曲マイクロ偏向器１２４＿２及び１２４＿３は、層１２４−２に配置される。発散一次電子ビーム１０２が、事前屈曲素子アレイ１２４上に入射する。事前屈曲マイクロ偏向器１２４＿１、１２４＿４、及び１２４＿５は、一次電子ビーム１０２のビームレット１０２＿１、１０２＿４、及び１０２＿５を偏向させて、ビームレット制限アパーチャアレイ１２１のビーム制限アパーチャ１２１＿１、１２１＿４、及び１２１＿５に垂直に入るようにする。事前屈曲マイクロ偏向器１２４＿２及び１２４＿３は、一次電子ビーム１０２のビームレット１０２＿２及び１０２＿３を偏向させて、ビームレット制限アパーチャアレイ１２１のビーム制限アパーチャ１２１＿２及び１２１＿３に垂直に入るようにする。
[0087] ビーム制限アパーチャ１２１＿１〜１２１＿５は、ビームレット１０２−１〜１０２−５を制限する。また、ビーム制限アパーチャ１２１＿１〜１２１＿５のピッチは、サンプル表面上でプローブスポットの等しいピッチを作り出すように設定され得る。
[0088] 像形成素子アレイ１２２は、２つの像形成層１２２−１及び１２２−２に配置された５つの像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２＿２、１２２＿３、１２２−４、及び１２２＿５を含む。一例として、像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２＿４、及び１２２＿５は、層１２２−１に配置され、並びに像形成マイクロ偏向器１２２＿２及び１２２＿３は、層１２２−２に配置される。像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２＿４、及び１２２＿５は、ビームレット１０２＿１、１０２＿４、及び１０２＿５を偏向させて、一次電子ビーム１０２を生成する電子ソースの３つの像を形成する。像形成マイクロ偏向器１２２＿２及び１２２＿３は、ビームレット１０２＿２及び１０２＿３を偏向させて、電子ソースの２つの像を形成する。
[0089] 収差補償器アレイ１２３は、４つの収差補償器層１２３−１、１２３−２、１２３−３、及び１２３−４に配置された５つのマイクロ補償器１２３＿１、１２３＿２、１２３＿３、１２３＿４、及び１２３＿５を含む。マイクロ補償器１２３＿１〜１２３＿５のそれぞれは、４つの収差補償器層の内の２つに配置された２つのサブマイクロ補償器を含む。一例として、マイクロ補償器１２３＿１は、層１２３−１及び１２３−３にサブマイクロ補償器１２３−１＿１及び１２３−３＿１を含み、マイクロ補償器１２３＿２は、層１２３−２及び１２３−４にサブマイクロ補償器１２３−２＿２及び１２３−４＿２を含み、マイクロ補償器１２３＿３は、層１２３−２及び１２３−４にサブマイクロ補償器１２３−２＿３及び１２３−４＿３を含み、マイクロ補償器１２３＿４は、層１２３−１及び１２３−３にサブマイクロ補償器１２３−１＿４及び１２３−３＿４を含み、並びにマイクロ補償器１２３＿５は、層１２３−１及び１２３−３にサブマイクロ補償器１２３−１＿５及び１２３−３＿５を含む。
[0090] マイクロ補償器１２３＿１〜１２３＿５のそれぞれにおいて、２つのサブマイクロ補償器（例えば、サブマイクロ補償器１２３−１＿１及び１２３−３＿１）の一方が、マイクロレンズとして機能する図３Ｂ又は図３Ｃ（同じ電圧が全ての電極に印加される場合）に示されるような環状電極構造を有し、他方が、マイクロ非点収差補償器として機能する図３Ｃにあるような少なくとも４つの電極を含む多極構造を有する。マイクロ補償器１２３＿１〜１２３＿５のそれぞれにおいて、マイクロレンズとして機能するサブマイクロ補償器は、フィールド曲率収差を補償し、マイクロ非点収差補償器として機能するサブマイクロ補償器は、ビームレット１０２＿１〜１０２＿５の対応する１つの非点収差を補償する。
[0091] ２つの隣接するビームレットを取り扱う２つの隣接するマイクロ補償器のサブマイクロ補償器は、同じ層に配置されない。例えば、マイクロ補償器１２３＿５のサブマイクロ補償器１２３−１＿５及び１２３−３＿５は、層１２３−１及び１２３−３に配置されるが、マイクロ補償器１２３＿３のサブマイクロ補償器１２３−２＿３及び１２３−４＿３は、層１２３−２及び１２３−４に配置される。
[0092] 同じ層にあるサブマイクロ補償器は、同じ機能を有するように構成され得る。例えば、層１２３−１では、全てのサブマイクロ補償器１２３−１＿１、１２３−１＿４、及び１２３−１＿５が、マイクロレンズとして機能するように構成される。同じ層にあるサブマイクロ補償器は、異なる機能を有するようにも構成され得る。例えば、層１２３−１において、サブマイクロ補償器１２３−１＿１及び１２３−１＿４は、それぞれマイクロレンズとして機能するように構成され、サブマイクロ補償器１２３−１＿５は、マイクロ非点収差補償器として機能するように構成される。しかし、各層において電極を接続するために必要とされる回路が、同じ層のサブマイクロ補償器が異なって機能するように構成された場合に、同じ層のサブマイクロ補償器が同じように機能するように構成された場合よりも少ないので、同じ層のサブマイクロ補償器が異なって機能するように構成された場合に、電気的安全性は、より高い。
[0093] 一方で、隣接する像形成マイクロ偏向器を異なる像形成層に配置し、隣接するマイクロ補償器のサブマイクロ補償器を異なる収差補償器層に配置し、及び隣接する事前屈曲マイクロ偏向器を異なる事前屈曲層に配置することによって、像形成マイクロ偏向器、マイクロ補償器、及び事前屈曲マイクロ偏向器のピッチは、全ての像形成マイクロ偏向器が１つの像形成層に配置され、全てのマイクロ補償器が１つの収差補償器層に配置され、及び全ての事前屈曲マイクロ偏向器が１つの事前屈曲層に配置される場合に必要とされるピッチよりも小さく構成することができる。
[0094] ここで、ビームレット制限アパーチャアレイ１２１、像形成素子アレイ１２２、収差補償器アレイ１２３、及び事前屈曲素子アレイ１２４を含むソース変換ユニット１２０を示す図６Ｂを参照する。また、図６Ｂは、１×５アレイのビームレットを取り扱うこれらのアレイのそれぞれを示すが、これらのアレイは、任意の数のビームレットのアレイを取り扱うことができることが理解される。
[0095] 事前屈曲素子アレイ１２４は、４つの事前屈曲層１２４−１、１２４−２、１２４−３、及び１２４−４に配置された５つの事前屈曲マイクロ偏向器１２４＿１、１２４＿２、１２４＿３、１２４＿４、及び１２４＿５を含む。各事前屈曲マイクロ偏向器は、４つの事前屈曲層の内の２つに配置された２つのサブマイクロ偏向器を含むようにさらに構成される。例えば、事前偏向器１２４＿１は、層１２４−１にサブマイクロ偏向器１２４−１＿１と、層１２４−３にサブマイクロ偏向器１２４−３＿１とを含む。
[0096] 各事前屈曲マイクロ偏向器の２つの事前屈曲サブマイクロ偏向器は、発散一次電子ビーム１０２の１つのビームレットを偏向させる。層１２４−１における事前屈曲サブマイクロ偏向器１２４−１＿１、１２４−１＿４、及び１２４−１＿５、並びに層１２４−３における事前屈曲サブマイクロ偏向器１２４−３＿１、１２４−３＿４、及び１２４−３＿５は、一次電子ビーム１０２のビームレット１０２＿１、１０２＿４、及び１０２＿５をそれぞれ順次偏向させて、ビームレット制限アパーチャアレイ１２１のビーム制限アパーチャ１２１＿１、１２１＿４、及び１２１＿５に垂直に入るように構成される。そして、層１２４−２における事前屈曲サブマイクロ偏向器１２４−２＿２及び１２４−２＿３、並びに層１２４−４における事前屈曲サブマイクロ偏向器１２４−４＿２及び１２４−４＿３は、一次電子ビーム１０２のビームレット１０２＿２及び１０２＿３をそれぞれ順次偏向させて、ビームレット制限アパーチャアレイ１２１のビーム制限アパーチャ１２１＿２及び１２１＿３に垂直に入るように構成される。事前屈曲層、及びサブマイクロ偏向器を含む事前屈曲マイクロ偏向器の配置は、本開示の実施形態に従った他の構成に構成されてもよいことが理解される。
[0097] ビームレット１０２＿１〜１０２＿５のそれぞれが、２つの事前屈曲サブマイクロ偏向器によって偏向されるので、２つの事前屈曲サブマイクロ偏向器（例えば、事前屈曲サブマイクロ偏向器１２４−１＿４及び１２４−３＿４）のそれぞれの偏向電圧は、単一の事前屈曲マイクロ偏向器（例えば、図６Ａの事前屈曲マイクロ偏向器１２４＿４）の偏向電圧よりも小さくなる。これは、電気的安全性を確実にする。層及び事前屈曲マイクロ偏向器の配置は、本開示の実施形態に従った他の構成に構成されてもよいことが理解される。
[0098] ５つのビーム制限アパーチャ１２１＿１〜１２１＿５は、ビームレット１０２＿１〜１０２＿５をそれぞれ制限する。また、ビーム制限アパーチャ１２１＿１〜１２１＿５のピッチは、サンプル表面上でプローブスポットの等しいピッチを作り出すように設定され得る。
[0099] 像形成素子アレイ１２２は、２つの像形成層１２２−１及び１２２−２に配置された５つの像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２＿２、１２２＿３、１２２＿４、及び１２２＿５を含む。一例として、像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２＿４、及び１２２＿５が、層１２２−１に配置され、像形成マイクロ偏向器１２２＿２及び１２２＿３が、層１２２−２に配置される。像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２＿４、及び１２２＿５は、ビームレット１０２＿１、１０２＿４、及び１０２＿５を偏向させて、一次電子ビーム１０２を生成する電子ソースの３つの像を形成する。像形成マイクロ偏向器１２２＿２及び１２２＿３は、ビームレット１０２＿２及び１０２＿３を偏向させて、電子ソースの２つの像を形成する。
[00100] 収差補償器アレイ１２３は、２つの収差補償器層１２３−１及び１２３−２に配置された５つのマイクロ補償器１２３＿１、１２３＿２、１２３＿３、１２３＿４、及び１２３＿５を含む。一例として、マイクロ補償器１２３＿１、１２３＿４、及び１２３＿５は、層１２３−１に配置され、並びにマイクロ補償器１２３＿２及び１２３＿３は、層１２３−２に配置される。マイクロ補償器１２３＿１、１２３＿４、及び１２３＿５は、ビームレット１０２＿１、１０２＿４及び１０２＿５のフィールド曲率収差及び非点収差を補償する。マイクロ補償器１２３＿２及び１２３＿３は、ビームレット１０２＿２及び１０２＿３のフィールド曲率収差及び非点収差を補償する。
[00101] ここで、ビームレット制限アパーチャアレイ１２１、像形成素子アレイ１２２、収差補償器アレイ１２３、及び事前屈曲素子アレイ１２４を含むソース変換ユニット１２０を示す図６Ｃを参照する。また、図６Ｃは、１×５アレイのビームレットを取り扱うこれらのアレイのそれぞれを示すが、これらのアレイは、任意の数のビームレットのアレイを取り扱うことができることが理解される。
[00102] 事前屈曲素子アレイ１２４は、３つの事前屈曲層１２４−１、１２４−２、及び１２４−３に配置された５つの事前屈曲マイクロ偏向器１２４＿１、１２４＿２、１２４＿３、１２４＿４、及び１２４＿５を含む。２つの最も外側の事前屈曲マイクロ偏向器１２４＿４及び１２４＿５のそれぞれは、２つの事前屈曲サブマイクロ偏向器を異なる層に含む。一例として、事前屈曲マイクロ偏向器１２４＿１（図６Ｃの１２４−１＿１）は、層１２４−１に配置され、事前屈曲マイクロ偏向器１２４＿２（図６Ｃの１２４−２＿２）及び１２４＿３（図６Ｃの１２４−２＿３）は、層１２４−２に配置され、最も外側の事前屈曲マイクロ偏向器１２４＿５のサブマイクロ偏向器１２４−１＿５及び１２４−３＿５は、層１２４−１及び１２４−３に配置され、並びに最も外側の事前屈曲マイクロ偏向器１２４＿４のサブマイクロ偏向器１２４−１＿４及び１２４−３＿４は、層１２４−１及び１２４−３に配置される。
[00103] 発散一次ビーム１０２は、事前屈曲素子アレイ１２４上に入射する。一次ビーム１０２のビームレット１０２＿１、１０２＿２、及び１０２＿３は、事前屈曲マイクロ偏向器１２４＿１、１２４＿２、及び１２４＿３によって偏向されて、ビームレット制限アパーチャアレイ１２１のビーム制限アパーチャ１２１＿１、１２１＿２、及び１２１＿３に垂直に入る。一次電子ビーム１０２のビームレット１０２＿４及び１０２＿５はそれぞれ、事前屈曲マイクロ偏向器１２４＿４の事前屈曲サブマイクロ偏向器１２４−１＿４及び１２４−３＿４によって順次偏向され、並びに事前屈曲マイクロ偏向器１２４＿５の事前屈曲サブマイクロ偏向器１２４−１＿５及び１２４−３＿５によって順次偏向されて、ビームレット制限アパーチャアレイ１２１のビーム制限アパーチャ１２１＿４及び１２１＿５に垂直に入る。
[00104] ビームレット１０２＿４及び１０２＿５が、３つの内側のビームレット１０２＿１、１０２＿２、及び１０２＿３よりもソース変換ユニットの中心から離れているため、ビームレット１０２＿４及び１０２＿５は、より大きな偏向角を有する。ビームレット１０２＿４及び１０２＿５のそれぞれが、２つの事前屈曲サブマイクロ偏向器によって順次偏向されるため、２つの事前屈曲サブマイクロ偏向器のそれぞれの偏向電圧が、図６Ａの１つの事前屈曲マイクロ偏向器の偏向電圧よりも小さく、従って、より大きな電気的安全性を提供する。図６Ｃの構成は、図６Ｂに示されるものよりも単純な構造から成る。事前屈曲層及び事前屈曲マイクロ偏向器の配置は、本開示の実施形態に従った他の構成に構成されてもよいことが理解される。
[00105] ビーム制限アパーチャ１２１＿１〜１２１＿５は、ビームレット１０２＿１〜１０２＿５をそれぞれ制限する。また、ビーム制限アパーチャ１２１＿１〜１２１＿５のピッチは、サンプル表面上でプローブスポットの等しいピッチを作り出すように設定され得る。
[00106] 像形成素子アレイ１２２は、２つの像形成層１２２−１及び１２２−２に配置された５つの像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２＿２、１２２＿３、１２２＿４、及び１２２＿５を含む。一例として、像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２＿４、及び１２２＿５は、層１２２−１に配置され、像形成マイクロ偏向器１２２＿２及び１２２＿３は、層１２２−２に配置される。像形成マイクロ偏向器１２２＿１、１２２＿４、及び１２２＿５は、ビームレット１０２＿１、１０２＿４、及び１０２＿５を偏向させて、一次電子ビーム１０２を生成する電子ソースの３つの像を形成する。像形成マイクロ偏向器１２２＿２及び１２２＿３は、ビームレット１０２＿２及び１０２＿３を偏向させて、電子ソースの２つの像を形成する。
[00107] 収差補償器アレイ１２３は、２つの収差補償器層１２３−１及び１２３−２に配置された５つのマイクロ補償器１２３＿１、１２３＿２、１２３＿３、１２３＿４、及び１２３＿５を含む。一例として、マイクロ補償器１２３＿１、１２３＿４、及び１２３＿５は、層１２３−１に配置され、並びにマイクロ補償器１２３＿２及び１２３＿３は、層１２３−２に配置される。マイクロ補償器１２３＿１、１２３＿４、及び１２３＿５は、ビームレット１０２＿１、１０２＿４、及び１０２＿５のフィールド曲率収差及び／又は非点収差を補償する。マイクロ補償器１２３＿２及び１２３＿３は、ビームレット１０２＿２及び１０２＿３のフィールド曲率収差及び／又は非点収差を補償する。
[00108] 図７は、本開示の実施形態に一致する、マルチビーム検査システムにおけるソース変換ユニットのアレイ構造の一部の構成を示す模式図である。具体的には、図７は、静電シールドを有する２つの層３０−１及び３０−２に設けられた素子アレイ３０の例示的構造を示す。素子アレイ３０の構造は、像形成素子アレイ（例えば、図４Ａの像形成素子アレイ１２２）、収差補償器アレイ（例えば、図５Ａの収差補償器アレイ１２３）、又は事前屈曲素子アレイ（例えば、図６Ａの事前屈曲素子アレイ１２４）に用いることができることが理解される。図７は、特定の素子配置を有する２つの層に設けられたアレイのみを示すが、本明細書に記載する実施形態に一致する様々な素子配置を有するさらなる層が追加され得ることが理解される。また、図７は、５つのビームレット経路孔３１ｓを示すが、任意の数のビームレット経路孔のアレイが使用され得ることが理解される。
[00109] 図７は、層３０−１及び３０−２にわたり、幾つかの素子３０ｅを示す。例えば、構造３０の層３０−１は、第一、第三、及び第五ビームレット経路孔３１ｓに対応した３つの素子３０ｅを含み、層３０−２は、第二及び第四ビームレット経路孔３１ｓに対応した２つの素子３０ｅを含む。アレイのタイプに応じて、素子３０ｅは、図３Ｃに示すような２つ以上のセグメント化電極を含むマイクロ偏向器、図３Ｃに示すような４つ以上のセグメント化電極を含むマイクロ非点収差補償器、又は図３Ｂ若しくは３Ｃ（同じ電圧が全ての電極に印加される場合）に示される１つ若しくは複数の環状電極を含むマイクロレンズとして機能し得る。各素子３０ｅは、静電場を生成することができる。例えば、電極３０ｅは、マイクロ偏向器として機能する場合にはダイポール場、マイクロ非点収差補償器として機能する場合には四極場、又はマイクロレンズとして機能する場合には円形レンズ場を生成し得る。
[00110] 素子３０ｅの静電場のクロストークを回避するために、各素子３０ｅに対する電気シールドが望ましい。電気シールドキャビティにより各素子３０ｅに静電シールドを提供するために、素子アレイ３０の構造は、貫通孔３１ｓを有する電気伝導プレート３２、３３、３４を含む。電気伝導プレート３２は、素子３０ｅに静電シールドを提供する電極保持プレートとして機能することができるが、電気伝導プレート３３及び３４は、素子３０ｅによって生成される静電フリンジ場を制御する電極被覆プレートとして機能することができる。プレート３２〜３４の組み合わせは、素子３０ｅによって生成される静電場のクロストークを除去することができる。電気伝導プレート３２〜３４は、同じ電位（接地電位など）で動作することもでき、静電場の対称分布（マイクロ偏向器及びマイクロ非点収差補償器に関して回転対称、並びにマイクロレンズに関して軸対称など）を可能にすることができる。また、層ごとに、アレイ３０は、電極を伝導プレート３４から分離する絶縁ラミネーションを提供することができるアイソレータ薄層３５を含み得る。
[00111] 図８Ａは、本開示の実施形態に一致する、マルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニットの一部の例示的構造を示す図である。具体的には、図８Ａは、ビーム制限アパーチャアレイ１２１と、図７のアレイ構造３０に類似した像形成素子アレイ１２２とを示す。
[00112] ビーム制限アパーチャアレイ１２１は、複数のビーム制限アパーチャ（例えば、図４Ａのビーム制限アパーチャ１２１＿１〜１２１＿５）を含む。ビーム制限アパーチャアレイ１２１は、貫通孔を有する上層電気伝導プレート（例えば、図７の伝導プレート３３）によって形成され得る。ビームレット１０２＿１、１０２＿２、１０２＿３、１０２＿４、及び１０２＿５の電子散乱を減少させるために、ビーム制限アパーチャアレイ１２１の貫通孔は、逆さまのカウンターボアの薄いエッジを用いて作成され得る。
[00113] 像形成素子アレイ１２２は、図７に類似した静電シールド配置を有する層１２２−１及び層１２２−２に設けられる。像形成素子アレイの構造は、図４Ａの像形成素子アレイに対応することが理解される。像形成素子アレイ１２２の構造は、図３Ｃに示されるような２つ以上のセグメント化電極を含むマイクロ偏向器として機能し得る素子１２２ｅを含む。これらのマイクロ偏向器のそれぞれは、ビームレット１０２＿１〜１０２＿５の対応する１つを偏向させることができる。
[00114] 図８Ｂは、本開示の実施形態に一致する、マルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニットの一部の例示的構造を示す図である。具体的には、図８Ｂは、ビーム制限アパーチャアレイ１２１と、図７のアレイ構造３０に類似した像形成素子アレイ１２２と、図７のアレイ構造３０に類似した収差補償器アレイ１２３とを示す。図８Ｂのソース変換ユニットの構造が図５Ａのソース変換ユニットに対応することが理解される。
[00115] ビーム制限アパーチャアレイ１２１は、複数のビーム制限アパーチャ（例えば、図５Ａのビーム制限アパーチャ１２１＿１〜１２１＿５）を含む。ビーム制限アパーチャアレイ１２１は、貫通孔を有する上層電気伝導プレート（例えば、図７の伝導プレート３３）によって形成され得る。ビームレット１０２＿１、１０２＿２、１０２＿３、１０２＿４、及び１０２＿５の電子散乱を減少させるために、ビーム制限アパーチャアレイ１２１の貫通孔は、逆さまのファンネルの薄いエッジを用いて形成され得る。
[00116] 収差補償器アレイ１２３は、図７に類似した静電シールド配置を有する層１２３−１及び層１２３−２に設けられる。収差補償器アレイの構造は、図５Ａの収差補償器アレイに対応することが理解される。収差補償器アレイ１２３の構造は、図３Ｃに示されるような４つ以上のセグメント化電極を含むマイクロ非点収差補償器、又は図３Ｂ若しくは図３Ｃ（同じ電圧が全ての電極に印加される場合）に示される１つ若しくは複数の環状電極を含むマイクロレンズを含むマイクロ補償器として機能し得る素子１２３ｅを含む。これらのマイクロ補償器のそれぞれは、ビームレット１０２＿１〜１０２＿５の対応する１つの収差を補償することができる。
[00117] 像形成素子アレイ１２２は、図７に類似した静電シールド配置を有する層１２２−１及び層１２２−２に設けられる。像形成素子アレイの構造は、図５Ａの像形成素子アレイに対応することが理解される。像形成素子アレイ１２２の構造は、図３Ｃに示されるような２つ以上のセグメント化電極を含むマイクロ偏向器として機能し得る素子１２２ｅを含む。これらのマイクロ偏向器のそれぞれは、ビームレット１０２＿１〜１０２＿５の対応する１つを偏向させることができる。
[00118] 図８Ｃは、本開示の実施形態に一致する、マルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニットの一部の例示的構造を示す図である。具体的には、図８Ｃは、ビーム制限アパーチャアレイ１２１と、図７のアレイ構造３０に類似した像形成素子アレイ１２２と、図７のアレイ構造３０に類似するが、より多くの層を有する収差補償器アレイ１２３とを示す。図８Ｃのソース変換ユニットの構造が図５Ｂのソース変換ユニットに対応することが理解される。
[00119] ビーム制限アパーチャアレイ１２１は、複数のビーム制限アパーチャ（例えば、図５Ｂのビーム制限アパーチャ１２１＿１〜１２１＿５）を含む。ビーム制限アパーチャアレイ１２１は、貫通孔を有する上層電気伝導プレート（例えば、図７の伝導プレート３３）によって形成され得る。ビームレット１０２＿１、１０２＿２、１０２＿３、１０２＿４、及び１０２＿５の電子散乱を減少させるために、ビーム制限アパーチャアレイ１２１の貫通孔は、逆さまのカウンターボアの薄いエッジを用いて形成され得る。
[00120] 収差補償器アレイ１２３は、図７に類似した静電シールド配置を有する４つの層１２３−１、１２３−２、１２３−３、及び１２３−４に設けられる。収差補償器アレイの構造は、図５Ｂの収差補償器アレイに対応することが理解される。収差補償器アレイ１２３の構造は、対応するビームレット１０２＿１〜１０２＿５の収差を補償する素子１２３ｅを含む。マイクロ偏向器は、ビームレットごとに、複数の層にわたり２つの素子１２３ｅを含む（例えば、ビームレット１０２＿５に関して、層１２３−１及び１２３−３において２つの素子１２３ｅ）。各マイクロ補償器において、素子１２３ｅの１つは、図３Ｃに示されるような４つ以上のセグメント化電極を含むマイクロ非点収差補償器として機能し得るが、他の素子は、図３Ｂ又は図３Ｃ（同じ電圧が全ての電極に印加される場合）に示される１つ又は複数の環状電極を含むマイクロレンズとして機能し得る。これらのマイクロ補償器のそれぞれは、ビームレット１０２＿１〜１０２＿５の対応する１つの収差を補償することができる。
[00121] 図５Ｂで上に示したように、２つの隣接するマイクロ補償器のサブマイクロ補償器（素子）は、同じ層に存在しない。また、幾つかの実施形態では、各層の全ての素子は、同じ機能を有してもよい。例えば、層１２３−１において、全ての素子１２３ｅは、マイクロレンズとして機能することができる。他の実施形態では、各層の素子１２３ｅは、異なる機能性を有してもよい。例えば、層１２３−１において、ビームレット１０２＿４及び１０２＿５に対応する素子１２３ｅは、マイクロレンズとして機能し得るが、ビームレット１０２＿１に対応する素子１２３ｅは、マイクロ非点収差補償器として機能し得る。
[00122] 像形成素子アレイ１２２は、図７に類似した静電シールド配置を有する層１２２−１及び層１２２−２に設けられる。像形成素子アレイの構造は、図５Ｂの像形成素子アレイに対応することが理解される。像形成素子アレイ１２２の構造は、図３Ｃに示されるような２つ以上のセグメント化電極を含むマイクロ偏向器として機能し得る素子１２２ｅを含む。これらのマイクロ偏向器のそれぞれは、ビームレット１０２＿１〜１０２＿５の対応する１つを偏向させることができる。
[00123] 図９Ａは、本開示の実施形態に一致する、マルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニットの一部の例示的構造を示す図である。具体的には、図９Ａは、図８Ｃのアレイ構造と共に事前屈曲素子アレイ１２４の構造を示す。事前屈曲素子アレイ１２４は、図７のアレイ構造３０に類似する。図９Ａのソース変換ユニットの構造が図６Ａのソース変換ユニットに対応することが理解される。
[00124] 事前屈曲素子アレイ１２４は、図７に類似した静電シールド配置を有する層１２４−１及び層１２４−２に設けられる。事前屈曲素子アレイ１２４の構造は、図３Ｃに示されるような２つ以上のセグメント化電極を含むマイクロ偏向器として機能し得る素子１２４ｅを含む。これらのマイクロ偏向器のそれぞれは、ビームレット１０２＿１〜１０２＿５の対応する１つを偏向させることができる。図９Ａは、層１２４−１及び１２４−２にわたり幾つかの素子１２４ｅを示す。例えば、層１２４−１は、ビームレット１０２＿１、１０２＿４、及び１０２＿５に関連付けられた第一、第三、及び第五ビームレット経路孔に対応した３つの素子１２４ｅを含むが、層１２４−２は、ビームレット１０２＿２及び１０２＿３に関連付けられた第二及び第四ビームレット経路孔に対応した２つの素子１２４ｅを含む。
[00125] 図９Ｂは、本開示の実施形態に一致する、マルチビーム検査システムにおける例示的ソース変換ユニットの一部の例示的構造を示す図である。具体的には、図９Ｂは、図８Ｂのアレイ構造と共に事前屈曲素子アレイ１２４の構造を示す。事前屈曲素子アレイ１２４は、より多くの層を有することを除き、図７のアレイ構造３０に類似する。図９Ｂのソース変換ユニットの構造が図６Ｃのソース変換ユニットに対応することが理解される。
[00126] 事前屈曲素子アレイ１２４は、図７に類似した静電シールド配置を有する３つの層１２４−１〜１２４−３に設けられる。事前屈曲素子アレイ１２４の構造は、図３Ｃに示されるような２つ以上のセグメント化電極を含むマイクロ偏向器として機能し得る素子１２４ｅを含む。これらのマイクロ偏向器のそれぞれは、ビームレット１０２＿１〜１０２＿５の対応する１つを偏向させることができる。図９Ｂは、層１２４−１〜１２４−３にわたり幾つかの素子１２４ｅを示し、最も外側の貫通孔（ビームレット１０２＿５及び１０２＿４に対応する）は、第一及び第三層１２４−１、１２４−３の両方に素子１２４ｅを有する。
[00127] 実施形態は、以下の条項を用いてさらに説明することができる。
１． 荷電粒子ソースによって生成された一次荷電粒子ビームの複数のビームレットに影響を与えることによって荷電粒子ソースの複数の像を形成するように構成された複数の像形成素子を有する像形成素子アレイと、
複数の像の収差を補償するように構成された複数のマイクロ補償器を有する収差補償器アレイであって、各マイクロ補償器が、第一セットの１つの層に配置されたマイクロレンズ素子と、第一セットの別の層に配置されたマイクロ非点収差補償器素子とを含む、収差補償器アレイと、
を含むソース変換ユニットであって、
第一セットの層が、少なくとも１つのマイクロレンズ素子及び少なくとも１つのマイクロ非点収差補償器素子を含む、ソース変換ユニット。
２． 各マイクロレンズ素子が、フィールド曲率収差を補償するためにマイクロレンズとして機能し、及び各マイクロ非点収差補償器素子が、非点収差を補償するためにマイクロ非点収差補償器として機能する、条項１に記載のソース変換ユニット。
３． 複数のビーム制限アパーチャを有するビームレット制限アパーチャアレイをさらに含む、条項１及び２の何れか一項に記載のソース変換ユニット。
４． 各ビーム制限アパーチャが、複数のビームレットの１つのサイズを制限する、条項３に記載のソース変換ユニット。
５． 複数の事前屈曲マイクロ偏向器を有する事前屈曲素子アレイをさらに含む、条項１〜４の何れか一項に記載のソース変換ユニット。
６． 各事前屈曲マイクロ偏向器が、複数のビームレットの１つを屈曲させて、対応するビーム制限アパーチャに垂直に入るようにする、条項５に記載のソース変換ユニット。
７． １つ又は複数の事前屈曲マイクロ偏向器が、対応する１つのビームレットを順次屈曲させるための第二セットの異なる層に配置された２つ以上のサブマイクロ偏向器を含む、条項５及び６の何れか一項に記載のソース変換ユニット。
８． 複数の事前屈曲マイクロ偏向器の各事前屈曲マイクロ偏向器が、他の事前屈曲マイクロ偏向器から電気的にシールドされるために、電気シールドキャビティ内に配置される、条項５〜７の何れか一項に記載のソース変換ユニット。
９． 複数の像形成素子の各像形成素子が、他の像形成素子から電気的にシールドされるために、電気シールドキャビティ内に配置される、条項１〜８の何れか一項に記載のソース変換ユニット。
１０． 複数のマイクロ補償器の各マイクロ補償器が、他のマイクロ補償器から電気的にシールドされるために、１つ又は複数の電気シールドキャビティ内に配置される、条項１〜９の何れか一項に記載のソース変換ユニット。
１１． 各像形成素子が、対応する１つのビームレットに順次影響を与えて対応する像を形成するために、第三セットの異なる層に配置された２つ以上の像形成サブ素子を含む、条項１〜１０の何れか一項に記載のソース変換ユニット。
１２． 条項１〜１１の何れか一項に記載のソース変換ユニットを含む、荷電粒子ビームシステム。
１３． 第一セットの２つ以上の層に配置された複数の像形成素子を有する像形成素子アレイであって、複数の像形成素子が、荷電粒子ソースによって生成された一次荷電粒子ビームの複数のビームレットに影響を与えることによって荷電粒子ソースの複数の像を形成する、像形成素子アレイを含む、ソース変換ユニット。
１４． 各像形成素子が、複数のビームレットの１つを偏向させて、複数の像の１つを形成するためにマイクロ偏向器を含む、条項１３に記載のソース変換ユニット。
１５． 像形成素子の少なくとも幾つかが、複数のビームレットの１つを順次偏向させて、複数の像の１つを形成するために第一セットの２つの層に配置された２つのマイクロ偏向器を含む、条項１３に記載のソース変換ユニット。
１６． 複数の像形成素子の１つが、複数のビームレットの１つを偏向させて、複数の像の１つを形成するために１つのマイクロ偏向器を含み、及び複数の像形成素子の別の１つが、複数のビームレットの別の１つを順次偏向させて、複数の像の別の１つを形成するために第一セットの２つの層に配置された２つのマイクロ偏向器を含む、条項１３に記載のソース変換ユニット。
１７． 複数の像の収差を補償するために第二セットの２つ以上の層に配置された複数のマイクロ補償器を有する収差補償器アレイをさらに含む、条項１３〜１６の何れか一項に記載のソース変換ユニット。
１８． 各マイクロ補償器が、第二セットの異なる層に配置されたマイクロレンズ素子及びマイクロ非点収差補償器素子を含む、条項１７に記載のソース変換ユニット。
１９． 複数のマイクロ補償器の中で、マイクロレンズ素子の１つ及びマイクロ非点収差補償器素子の１つが、第二セットの１つの層に配置される、条項１８に記載のソース変換ユニット。
２０． 複数のビーム制限アパーチャを備えたビームレット制限アパーチャアレイと、
第三セットの２つ以上の層に配置された複数の事前屈曲マイクロ偏向器を有する事前屈曲素子アレイと、
をさらに含み、
各ビーム制限アパーチャが、複数のビームレットの１つのサイズを制限し、及び各事前屈曲マイクロ偏向器が、複数のビームレットの１つを屈曲させて、対応するビーム制限アパーチャに垂直に入るようにする、条項１３〜１９の何れか一項に記載のソース変換ユニット。
２１． １つ又は複数の事前屈曲マイクロ偏向器が、対応する１つのビームレットを順次屈曲させるために第三セットの異なる層に配置された２つ以上のサブマイクロ偏向器を含む、条項２０に記載のソース変換ユニット。
２２． 複数の事前屈曲マイクロ偏向器の各事前屈曲マイクロ偏向器が、他の事前屈曲マイクロ偏向器から電気的にシールドされるために電気シールドキャビティ内に配置される、条項２０及び２１の何れか一項に記載のソース変換ユニット。
２３． 複数のマイクロ補償器の各マイクロ補償器が、他のマイクロ補償器から電気的にシールドされるために、１つ又は複数の電気シールドキャビティ内に配置される、条項１７〜２２の何れか一項に記載のソース変換ユニット。
２４． 複数の像形成素子の各像形成素子が、他の像形成素子から電気的にシールドされるために電気シールドキャビティ内に配置される、条項１３〜２２の何れか一項に記載のソース変換ユニット。
２５． 荷電粒子ソースによって生成された一次荷電粒子ビームの複数のビームレットに影響を与えることによって荷電粒子ソースの複数の像を形成するように構成された複数の像形成素子を有する像形成素子アレイと、
複数のビームレットが通過するための複数の第一ビーム経路孔を備えた、第一導電体素子被覆プレートと、
複数のビームレットが通過するための複数の第二ビーム経路孔を備えた、第二導電体素子被覆プレートと、
複数のビームレットが通過するための複数の第三ビーム経路孔を備えた、第三導電体素子被覆プレートと、
複数のビームレットが通過するための複数の第一ビーム経路オリフィスを備えた第一電気絶縁ラミネーションと、
複数のビームレットが通過するための複数の第二ビーム経路オリフィスを備えた第二電気絶縁ラミネーションと、
複数の第一貫通孔を備えた第一導電体素子保持プレートと、
複数の第二貫通孔を備えた第二導電体素子保持プレートと、
を含むソース変換ユニットであって、
複数の像形成素子が、対応する第一貫通孔及び第二貫通孔に交互に配置され、
第一貫通孔の像形成素子が、第一像形成層を形成し、第一及び第二導電体素子被覆プレートと、第一導電体素子保持プレートとによって形成される電気シールド第一キャビティによって電気的にシールドされ、並びに第一電気絶縁ラミネーションによって電気シールド第一キャビティの壁から分離され、
第二貫通孔の像形成素子が、第二像形成層を形成し、第二及び第三導電体素子被覆プレートと、第二導電体素子保持プレートとによって形成される電気シールド第二キャビティによって電気的にシールドされ、並びに第二電気絶縁ラミネーションによって電気シールド第二キャビティの壁から分離され、
第一像形成層における１つの像形成された素子によって影響される各ビームレットが、１つの対応する第二貫通孔を通過し、及び第二像形成層における１つの像形成された素子によって影響される各ビームレットが、１つの対応する第一貫通孔を通過する、ソース変換ユニット。
２６． マイクロレンズ素子及びマイクロ非点収差補償器素子を含むサブマイクロ補償器の第一層を有する補償器アレイを含む、ソース変換ユニット。
２７． 第一ビーム経路を介して第一ビームレットを受け取り、及び第二ビーム経路を介して第二ビームレットを受け取るように構成された像形成素子アレイであって、第一ビームレットに対応する第一像形成素子を有する第一層と、第二ビームレットに対応する第二像形成素子を有する第二層とを含む像形成素子アレイを含む、ソース変換ユニット。
２８． 素子アレイの第一層及び素子アレイの第二層を通る第一及び第二ビーム経路孔を有する素子アレイを含む、ソース変換ユニットであって、
第一層が、第一ビーム経路孔を通る第一ビームレットに影響を与えるように構成された第一素子を含み、及び第二層が、第二ビーム経路孔を通る第二ビームレットに影響を与えるように構成された第二素子を含み、
第一層が、アイソレータによって第二層から分離され、並びに
第一層が、第一素子と第二ビーム経路孔との間に静電シールドを含み、及び第二層が、第二素子と第一ビーム経路孔との間に静電シールドを含む、ソース変換ユニット。
２９． 像形成素子の１つ又は複数が、補償器素子を含む、条項１３に記載のソース変換ユニット。
３０． 補償器素子が、マイクロレンズ又は非点収差補償器の何れかを含む、条項２９に記載のソース変換ユニット。
３１． 像形成素子の１つ又は複数が、マイクロレンズを含む補償器素子を含み、像形成素子の１つ又は複数が、マイクロ非点収差補償器である非点収差補償器を含む補償器を含み、並びに像形成素子の１つ又は複数が、マイクロレンズ及び非点収差補償器を含む補償器を含む、条項２９に記載のソース変換ユニット。
[00128] 本発明を様々な実施形態に関連して説明したが、本発明の他の実施形態は、本明細書の考察及び本明細書に開示する本発明の実施から当業者に明らかとなるだろう。本明細書及び例は、単なる例示と見なされることが意図され、本発明の真の範囲及び精神は、以下の特許請求の範囲によって示される。
[00129] 上記の記載は、限定ではなく説明のためのものであることが意図される。従って、以下に記載する請求項の範囲から逸脱することなく、記載したように修正を行うことができることが当業者には明らかとなるだろう。

Claims (15)

  1. 第一セットの２つ以上の層に配置された複数の像形成素子を有する像形成素子アレイを含み、
    前記複数の像形成素子が、荷電粒子ソースによって生成された一次荷電粒子ビームの複数のビームレットに影響を与えることによって前記荷電粒子ソースの複数の像を形成する、ソース変換ユニット。
  2. 各像形成素子が、前記複数のビームレットの１つを偏向させて、前記複数の像の１つを形成するためにマイクロ偏向器を含む、請求項１に記載のソース変換ユニット。
  3. 前記像形成素子の少なくとも幾つかが、前記複数のビームレットの１つを順次偏向させて、前記複数の像の１つを形成するために前記第一セットの２つの層に配置された２つのマイクロ偏向器を含む、請求項１に記載のソース変換ユニット。
  4. 前記複数の像形成素子の１つが、前記複数のビームレットの１つを偏向させて、前記複数の像の１つを形成するために１つのマイクロ偏向器を含み、及び前記複数の像形成素子の別の１つが、前記複数のビームレットの別の１つを順次偏向させて、前記複数の像の別の１つを形成するために前記第一セットの２つの層に配置された２つのマイクロ偏向器を含む、請求項１に記載のソース変換ユニット。
  5. 前記複数の像の収差を補償するために第二セットの２つ以上の層に配置された複数のマイクロ補償器を有する収差補償器アレイをさらに含む、請求項１に記載のソース変換ユニット。
  6. 各マイクロ補償器が、前記第二セットの異なる層に配置されたマイクロレンズ素子及びマイクロ非点収差補償器素子を含む、請求項５に記載のソース変換ユニット。
  7. 前記複数のマイクロ補償器の中で、マイクロレンズ素子の１つ及びマイクロ非点収差補償器素子の１つが、前記第二セットの１つの層に配置される、請求項６に記載のソース変換ユニット。
  8. 複数のビーム制限アパーチャを備えたビームレット制限アパーチャアレイと、
    第三セットの２つ以上の層に配置された複数の事前屈曲マイクロ偏向器を有する事前屈曲素子アレイと、
    をさらに含み、
    各ビーム制限アパーチャが、前記複数のビームレットの１つのサイズを制限し、及び各事前屈曲マイクロ偏向器が、前記複数のビームレットの１つを屈曲させて、対応する前記ビーム制限アパーチャに垂直に入るようにする、請求項１に記載のソース変換ユニット。
  9. １つ又は複数の事前屈曲マイクロ偏向器が、対応する１つのビームレットを順次屈曲させるために前記第三セットの異なる層に配置された２つ以上のサブマイクロ偏向器を含む、請求項８に記載のソース変換ユニット。
  10. 前記複数の事前屈曲マイクロ偏向器の各事前屈曲マイクロ偏向器が、他の事前屈曲マイクロ偏向器から電気的にシールドされるために電気シールドキャビティ内に配置される、請求項８に記載のソース変換ユニット。
  11. 前記複数のマイクロ補償器の各マイクロ補償器が、他のマイクロ補償器から電気的にシールドされるために、１つ又は複数の電気シールドキャビティ内に配置される、請求項５に記載のソース変換ユニット。
  12. 前記複数の像形成素子の各像形成素子が、他の像形成素子から電気的にシールドされるために電気シールドキャビティ内に配置される、請求項１に記載のソース変換ユニット。
  13. 前記像形成素子の１つ又は複数が、補償器素子を含む、請求項１に記載のソース変換ユニット。
  14. 前記補償器素子が、マイクロレンズ又は非点収差補償器の何れかを含む、請求項１３に記載のソース変換ユニット。
  15. 前記像形成素子の１つ又は複数が、マイクロレンズを含む補償器素子を含み、前記像形成素子の１つ又は複数が、マイクロ非点収差補償器である非点収差補償器を含む補償器を含み、並びに前記像形成素子の１つ又は複数が、マイクロレンズ及び非点収差補償器を含む補償器を含む、請求項１３に記載のソース変換ユニット。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111527582B (zh) * 2017-10-02 2023-12-29 Asml荷兰有限公司 使用带电粒子束的装置
KR20210028250A (ko) 2018-08-09 2021-03-11 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 다수 하전-입자 빔들을 위한 장치
JP7316106B2 (ja) 2019-06-14 2023-07-27 株式会社ニューフレアテクノロジー 収差補正器及びマルチ電子ビーム照射装置
WO2021078445A1 (en) * 2019-10-22 2021-04-29 Asml Netherlands B.V. Method of determining aberrations in images obtained by a charged particle beam tool, method of determining a setting of a charged particle beam tool, and charged particle beam tool
US11056312B1 (en) 2020-02-05 2021-07-06 Kla Corporation Micro stigmator array for multi electron beam system

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002319532A (ja) * 2001-04-23 2002-10-31 Canon Inc 荷電粒子線露光装置及びデバイスの製造方法並びに荷電粒子線応用装置
JP2009545118A (ja) * 2006-07-25 2009-12-17 マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー．ブイ． マルチビーム荷電粒子光学システム
JP2011517130A (ja) * 2008-04-15 2011-05-26 マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー．ブイ． 投影レンズ構成体
JP2014519724A (ja) * 2011-05-30 2014-08-14 マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー．ブイ． 荷電粒子マルチ小ビーム装置
WO2016145458A1 (en) * 2015-03-10 2016-09-15 Hermes Microvision Inc. Apparatus of plural charged-particle beams
US20170025243A1 (en) * 2015-07-22 2017-01-26 Hermes Microvision, Inc. Apparatus of Plural Charged-Particle Beams
US20170213688A1 (en) * 2016-01-27 2017-07-27 Hermes Microvision Inc. Apparatus of Plural Charged-Particle Beams

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3763446B2 (ja) * 1999-10-18 2006-04-05 キヤノン株式会社 静電レンズ、電子ビーム描画装置、荷電ビーム応用装置、および、デバイス製造方法
US6566664B2 (en) * 2000-03-17 2003-05-20 Canon Kabushiki Kaisha Charged-particle beam exposure apparatus and device manufacturing method
JP4585661B2 (ja) * 2000-03-31 2010-11-24 キヤノン株式会社 電子光学系アレイ、荷電粒子線露光装置およびデバイス製造方法
EP1383158B1 (en) * 2002-07-16 2014-09-10 Canon Kabushiki Kaisha Charged-particle beam lens
JP4459568B2 (ja) * 2003-08-06 2010-04-28 キヤノン株式会社 マルチ荷電ビームレンズおよびそれを用いた荷電ビーム露光装置
GB2408383B (en) * 2003-10-28 2006-05-10 Ims Nanofabrication Gmbh Pattern-definition device for maskless particle-beam exposure apparatus
US6956219B2 (en) * 2004-03-12 2005-10-18 Zyvex Corporation MEMS based charged particle deflector design
GB2412232A (en) * 2004-03-15 2005-09-21 Ims Nanofabrication Gmbh Particle-optical projection system
US7598594B2 (en) * 2004-12-20 2009-10-06 Electronics And Telecommunications Research Institute Wafer-scale microcolumn array using low temperature co-fired ceramic substrate
NL1029132C2 (nl) * 2005-05-26 2006-11-28 Univ Delft Tech Inrichting voor het opwekken van evenwijdige stralenbundeldelen.
EP1753010B1 (en) * 2005-08-09 2012-12-05 Carl Zeiss SMS GmbH Particle-optical system
US8134135B2 (en) 2006-07-25 2012-03-13 Mapper Lithography Ip B.V. Multiple beam charged particle optical system
NL2001369C2 (nl) * 2007-03-29 2010-06-14 Ims Nanofabrication Ag Werkwijze voor maskerloze deeltjesbundelbelichting.
JP5634052B2 (ja) * 2009-01-09 2014-12-03 キヤノン株式会社 荷電粒子線描画装置およびデバイス製造方法
JP5781523B2 (ja) * 2009-10-26 2015-09-24 マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー．ブイ． 荷電粒子マルチビームレットリソグラフィシステム、変調デバイスおよびその製造方法
US8536538B2 (en) 2011-02-16 2013-09-17 Kla-Tencor Corporation Multiple-pole electrostatic deflector for improving throughput of focused electron beam instruments
WO2013142068A1 (en) * 2012-03-19 2013-09-26 Kla-Tencor Corporation Pillar-supported array of micro electron lenses
JP2015023286A (ja) * 2013-07-17 2015-02-02 アイエムエス ナノファブリケーション アーゲー 複数のブランキングアレイを有するパターン画定装置
JP6262024B2 (ja) * 2014-03-04 2018-01-17 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ荷電粒子ビーム描画装置
US9443699B2 (en) * 2014-04-25 2016-09-13 Ims Nanofabrication Ag Multi-beam tool for cutting patterns
US9390891B2 (en) * 2014-08-15 2016-07-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Apparatus for charged particle lithography system
JP2016082106A (ja) * 2014-10-17 2016-05-16 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ荷電粒子ビームのブランキング装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置
US9691588B2 (en) * 2015-03-10 2017-06-27 Hermes Microvision, Inc. Apparatus of plural charged-particle beams
US10236156B2 (en) * 2015-03-25 2019-03-19 Hermes Microvision Inc. Apparatus of plural charged-particle beams
US9607805B2 (en) 2015-05-12 2017-03-28 Hermes Microvision Inc. Apparatus of plural charged-particle beams
US9922799B2 (en) * 2015-07-21 2018-03-20 Hermes Microvision, Inc. Apparatus of plural charged-particle beams
JP6709109B2 (ja) * 2016-05-31 2020-06-10 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ荷電粒子ビームのブランキング装置及びマルチ荷電粒子ビーム照射装置
CN111527582B (zh) * 2017-10-02 2023-12-29 Asml荷兰有限公司 使用带电粒子束的装置
KR20210028250A (ko) * 2018-08-09 2021-03-11 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 다수 하전-입자 빔들을 위한 장치
CN113614873A (zh) * 2018-12-31 2021-11-05 Asml荷兰有限公司 多束检查装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002319532A (ja) * 2001-04-23 2002-10-31 Canon Inc 荷電粒子線露光装置及びデバイスの製造方法並びに荷電粒子線応用装置
JP2009545118A (ja) * 2006-07-25 2009-12-17 マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー．ブイ． マルチビーム荷電粒子光学システム
JP2011517130A (ja) * 2008-04-15 2011-05-26 マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー．ブイ． 投影レンズ構成体
JP2014519724A (ja) * 2011-05-30 2014-08-14 マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー．ブイ． 荷電粒子マルチ小ビーム装置
WO2016145458A1 (en) * 2015-03-10 2016-09-15 Hermes Microvision Inc. Apparatus of plural charged-particle beams
US20170025243A1 (en) * 2015-07-22 2017-01-26 Hermes Microvision, Inc. Apparatus of Plural Charged-Particle Beams
WO2017015483A1 (en) * 2015-07-22 2017-01-26 Hermes Microvision Inc. Apparatus of plural charged-particle beams
US20170213688A1 (en) * 2016-01-27 2017-07-27 Hermes Microvision Inc. Apparatus of Plural Charged-Particle Beams

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