JP2021532545A - 複数の荷電粒子ビームのための装置 - Google Patents
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Abstract
Description
[0001] 本願は、2018年8月9日出願の米国出願第62/716,832号及び2019年4月1日出願の米国出願第62/827,765号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
1.荷電粒子光学システムであって、
ソースによって生成される一次荷電粒子ビームの複数のビームレットを偏向させるように構成された、第1の偏向器アレイと、
ソースの複数のイメージをイメージ面上に形成するために複数のビームレットを合焦させるように構成された、第1のレンズと、
複数のイメージをサンプル上に投影するように、及びその上に複数のプローブスポットを形成するように構成された、対物レンズと、
を備える、荷電粒子光学システム。
2.複数のビームレットと、複数のプローブスポットによる照明に起因してサンプルから放出される二次荷電粒子とを分離するように構成された、ビームセパレータ、
を更に備える、条項1の荷電粒子光学システム。
3.イメージ面が少なくともビームセパレータに近い、条項2の荷電粒子光学システム。
4.複数のプローブスポットの所定のピッチを取得するため、及び、その収差を減少させるために、第1の偏向器アレイによって偏向される複数のビームレットの偏向角度が設定される、条項3の荷電粒子光学システム。
5.第1の偏向器アレイの上にあり、複数のプローブスポットの電流を制限するように構成された、第1のアパーチャアレイを更に備える、条項1から4のいずれかの荷電粒子光学システム。
6.荷電粒子源と第1のアパーチャアレイとの間にあり、一次荷電粒子ビームを合焦させるように構成された、第2のレンズを更に備える、条項5の荷電粒子光学システム。
7.第2のレンズは、一次荷電粒子ビームを平行ビームとして合焦させるように構成される、条項6の荷電粒子光学システム。
8.第2のレンズは、複数のプローブスポットの電流を変化させるように構成された可動レンズである、条項7の荷電粒子光学システム。
9.複数のプローブスポットの収差を補償するように構成された、補償器アレイを更に備える、条項7又は8の荷電粒子光学システム。
10.第2のレンズの上にあり、ソースに近く、また、複数のビームレット内で使用されない一次荷電粒子ビームの周辺部分を遮断するように構成された、メインアパーチャを更に備える、条項7から9のいずれかの荷電粒子光学システム。
11.メインアパーチャと第1のアパーチャアレイとの間にあり、複数のビームレット内で使用されない一次荷電粒子ビームの一部を遮断するように構成された、第2のアパーチャアレイを更に備える、条項10の荷電粒子光学システム。
12.第2のアパーチャアレイは第2のレンズの上にあり、またソースに近い、条項11の荷電粒子光学システム。
13.第2のレンズの上にあり、ソースに近く、また、複数のビームレット内で使用されない一次荷電粒子ビームの一部を遮断するように構成された、第2のアパーチャアレイを更に備える、条項9の荷電粒子光学システム。
14.第1のアパーチャアレイ上に法線入射するように複数のビームレットを偏向させるように構成された、第2の偏向器アレイを更に備える、条項6の荷電粒子光学システム。
15.複数のプローブスポットの収差を補償するように構成された、補償器アレイを更に備える、条項14の荷電粒子光学システム。
16.第2のレンズの上にあり、ソースに近く、また、複数のビームレット内で使用されない一次荷電粒子ビームの周辺部分を遮断するように構成された、メインアパーチャを更に備える、条項15の荷電粒子光学システム。
17.メインアパーチャと第1のアパーチャアレイとの間にあり、複数のビームレット内で使用されない一次荷電粒子ビームの一部を遮断するように構成された、第2のアパーチャアレイを更に備える、条項16の荷電粒子光学システム。
18.第2のアパーチャアレイは第2のレンズの上にあり、ソースに近い、条項17の荷電粒子光学システム。
19.第2のアパーチャアレイは第2のレンズの下にある、条項17の荷電粒子光学システム。
20.第2のレンズの上にあり、ソースに近く、また、複数のビームレット内で使用されない一次荷電粒子ビームの一部を遮断するように構成された、第2のアパーチャアレイを更に備える、条項15の荷電粒子光学システム。
21.第2のレンズは、第1のアパーチャアレイの下にある複数のビームレットの電流を変更するように、及び、第1のアパーチャアレイ上の複数のビームレットの回転角度を変更せずに維持するように構成された、回転防止レンズである、条項18又は19の荷電粒子光学システム。
22.第1のレンズは、複数のプローブスポットのピッチを変更するように構成される、条項12、13、又は21のいずれかの荷電粒子光学システム。
23.イメージ面は、複数のビームレット上のビームセパレータの分散に起因して、複数のプローブスポットのサイズが相対的に20%以内で増加することを保証するように構成される、条項1、12、13、又は21のいずれかの荷電粒子光学システム。
24.イメージ面はビームセパレータの偏向面にある、条項23の荷電粒子光学システム。
25.荷電粒子光学システムであって、
荷電粒子源によって生成される荷電粒子ビームのビームレットを偏向させるように構成された、第1の偏向器と、
ビームレットと、ビームレットの荷電粒子がサンプルと相互作用することに応答してサンプルから生成される二次荷電粒子とを分離するように構成された、ビームセパレータの領域内で、イメージ面上に荷電粒子源のイメージを形成するために、ビームレットを合焦させるように構成された、第1のレンズと、
を備える、荷電粒子光学システム。
26.第1の偏向器は、システムの光軸に向かってビームレットを偏向させるように構成される、
条項25の荷電粒子光学システム。
27.第1の偏向器は、システムの光軸から外側に向かってビームレットを偏向させるように構成される、
条項25の荷電粒子光学システム。
28.複数のプローブスポットをサンプル上に形成する方法であって、
荷電粒子源によって生成されるビームの複数のビームレットを偏向させること、
ソースの複数のイメージをイメージ面上に形成するために、レンズによって複数のビームレットを合焦させること、及び、
複数のプローブスポットをその上に形成するために、サンプル上に複数のイメージを投影すること、
を含む、複数のプローブスポットをサンプル上に形成する方法。
29.ビームセパレータによって、複数のビームレットと、複数のプローブスポットによる照明に起因してサンプルから生成される二次荷電粒子とを分離すること、
を更に含む、条項28の方法。
30.イメージ面は、ビームセパレータの偏向面にあるか、又は偏向面の近くにある、条項29の方法。
31.第1のアパーチャアレイによって、複数のプローブスポットの電流を制限すること、
を更に含む、条項30の方法。
32.ビームの合焦状況を変更することによって、電流を変化させること、
を更に含む、条項31の方法。
33.第1のアパーチャアレイの上の第2のアパーチャアレイによって、複数のプローブスポット内で使用されないビームの一部をトリミングすること、
を更に含む、条項32の方法。
34.第2のアパーチャアレイはソースに近い、条項33の方法。
35.複数のビームレットの偏向角度を変更することによって、複数のプローブスポットのピッチを変更すること、
を更に含む、条項30の方法。
36.レンズの主平面を移動することによって、複数のプローブスポットのピッチを変更すること、
を更に含む、条項30の方法。
37.イメージ面を移動することによって、複数のプローブスポットのピッチを変更すること、
を更に含む、条項30の方法。
38.複数のプローブスポットのピッチは互いに異なる、条項4の荷電粒子光学システム。
39.複数のプローブスポットのピッチは互いに異なる、条項22の荷電粒子光学システム。
40.複数のプローブスポットのピッチは互いに等しい、条項4の荷電粒子光学システム。
41.複数のプローブスポットのピッチは互いに等しい、条項22の荷電粒子光学システム。
42.複数のプローブスポットのピッチは互いに異なる、条項35の方法。
43.複数のプローブスポットのピッチは互いに異なる、条項36又は37の方法。
44.複数のプローブスポットのピッチは互いに等しい、条項34の方法。
45.複数のプローブスポットのピッチは互いに等しい、条項36又は37の方法。
46.マルチビーム装置であって、
複数のビームレットの一次荷電粒子とサンプルから放出される二次荷電粒子とを分離するように構成された荷電粒子セパレータよりも、第1のレンズのより近くに形成されるイメージ面上に、荷電粒子源の複数のイメージを形成するために、複数のビームレットを合焦させるように構成された、第1のレンズと、
複数のイメージをサンプル上に投影するように、及びその上に複数のプローブスポットを形成するように構成された、対物レンズと、
を備える、マルチビーム装置。
47.一次荷電粒子ビームの複数のビームレットのうちの少なくとも1つを、一次光軸から半径方向外側に向けて偏向させるように、及び第1のレンズ上に入射するように構成された、第1の偏向器アレイを更に備える、条項46の装置。
48.第1の偏向器アレイと荷電粒子源との間に配設され、複数のビームレットのプローブ電流を制限するように構成された、第1のアパーチャアレイを更に備える、条項47の装置。
49.荷電粒子セパレータによって生じる分散を補償するように構成された、荷電粒子分散補償器を更に備える、条項46から48のいずれか一項の装置。
50.荷電粒子分散補償器は荷電粒子セパレータと第1のレンズとの間に配設される、条項49の装置。
51.イメージ面は荷電粒子分散補償器と第1のレンズとの間に形成される、条項49及び50のうちのいずれか一項の装置。
52.第1のレンズは、形成されるイメージ面の場所を調節することによって、複数のビームレットの拡大を調節するように構成された調節可能レンズである、条項46から51のいずれか一項の装置。
53.拡大は、複数のプローブスポットのうちの1つのサイズと、複数のビームレットのうちの対応するビームレットのサイズとの比率に基づく、条項52の装置。
54.第1のレンズは、第1のレンズと荷電粒子セパレータとの間にイメージ面を形成するように構成される、条項46から53のいずれか一項の装置。
55.イメージ面は、一次荷電粒子ビームの一次光軸に垂直に、また第1のレンズと荷電粒子セパレータとの間に形成される、条項47から54のいずれか一項の装置。
56.荷電粒子源と第1のレンズとの間に配設され、また一次荷電粒子ビームを合焦させるように構成された、第2のレンズを更に備える、条項47から55のいずれか一項の装置。
57.第2のレンズは、一次荷電粒子ビームの一次光軸に垂直な主平面上に配設される可動レンズである、条項56の装置。
58.第2のレンズの主平面は、複数のビームレットのプローブ電流を調節するために一次光軸に沿って調節される、条項57の装置。
59.荷電粒子源と第2のレンズとの間に配設され、一次荷電粒子ビームの周辺部分を塞ぐように構成された、アパーチャプレートを更に備える、条項56から58のいずれか一項の装置。
60.アパーチャプレートと第2のレンズとの間に配設され、一次荷電粒子ビームから複数のビームレットを生成するように構成された、第2のアパーチャアレイを更に備える、条項56から59のいずれか一項の装置。
61.第1のレンズは第2のレンズと荷電粒子セパレータとの間に配設される、条項56から60のいずれか一項の装置。
62.マルチビーム装置であって、
一次荷電粒子ビームの複数のビームレットを偏向させるように構成された、第1の偏向器アレイと、
複数のビームレットの一次荷電粒子とサンプルから放出される二次荷電粒子とを分離するように構成された荷電粒子セパレータよりも、第1のレンズのより近くに形成されるイメージ面上に、荷電粒子源の複数のイメージを形成するために、複数のビームレットを合焦させるように構成された、第1のレンズと、
複数のイメージをサンプル上に投影するように、及びその上に複数のプローブスポットを形成するように構成された、対物レンズと、
を備える、マルチビーム装置。
63.第1の偏向器アレイは、一次荷電粒子ビームの一次光軸に対して実質的に平行になるように、複数のビームレットのうちの少なくとも1つをコリメートするように構成される、条項62の装置。
64.荷電粒子源と第1の偏向器アレイとの間に配設され、一次荷電粒子ビームの周辺部分を塞ぐように構成された、アパーチャプレートを更に備える、条項62及び63のいずれか一項の装置。
65.イメージ面は、一次荷電粒子ビームの一次光軸に垂直に、また第1のレンズと荷電粒子セパレータとの間に形成される、条項63及び64のいずれか一項の装置。
66.第1の偏向器アレイと第1のレンズとの間に配設され、複数のビームレットのうちの少なくとも1つを、一次光軸から半径方向外側に向けて偏向させるように、及び第1のレンズ上に入射するように構成された、第2の偏向器アレイを更に備える、条項63から65のいずれか一項の装置。
67.第1のレンズは、第1のレンズと荷電粒子セパレータとの間にイメージ面を形成するように構成される、条項62から66のいずれか一項の装置。
68.第1のレンズと荷電粒子源との間に配設され、複数のビームレットのプローブ電流を制限するように構成された、第1のアパーチャアレイを更に備える、条項62から67のいずれか一項の装置。
69.第1のレンズは、形成されるイメージ面の場所を調節することによって、複数のビームレットの拡大を調節するように構成された調節可能レンズである、条項62から68のいずれか一項の装置。
70.拡大は、複数のプローブスポットのうちの1つのサイズと、複数のビームレットのうちの対応するビームレットのサイズとの比率に基づく、条項69の装置。
71.荷電粒子セパレータによって生じる分散を補償するように構成された、荷電粒子分散補償器を更に備える、条項62から70のいずれか一項の装置。
72.荷電粒子分散補償器は荷電粒子セパレータと第1のレンズとの間に配設される、条項71の装置。
73.イメージ面は荷電粒子分散補償器と第1のレンズとの間に形成される、条項71及び72のうちのいずれか一項の装置。
74.荷電粒子源と第1のレンズとの間に配設され、また一次荷電粒子ビームを合焦させるように構成された、第2のレンズを更に備える、条項62から73のいずれか一項の装置。
75.第2のレンズは、一次荷電粒子ビームの一次光軸に垂直な主平面上に配設される可動レンズである、条項74の装置。
76.第2のレンズの主平面は、複数のビームレットのプローブ電流を調節するために一次光軸に沿って調節される、条項75の装置。
77.第1のレンズは第2のレンズと荷電粒子セパレータとの間に配設される、条項74から76のいずれか一項の装置。
78.アパーチャプレートと第2のレンズとの間に配設され、一次荷電粒子ビームから複数のビームレットを生成するように構成された、第2のアパーチャアレイを更に備える、条項74から77のいずれか一項の装置。
79.マルチビーム装置を使用してサンプルを観察する方法であって、
荷電粒子セパレータよりも第1のレンズのより近くに形成されるイメージ面上に荷電粒子源の複数のイメージを形成するために、第1のレンズを使用して複数のビームレットを合焦させること、及び、
対物レンズを使用して、複数のイメージをサンプル上に投影すること、及びその上に複数のプローブスポットを形成すること、
を含む、方法。
80.複数のビームレットのうちの少なくとも1つを、一次荷電粒子ビームの一次光軸から半径方向外側に向けて、及び第1の偏向器アレイを使用して第1のレンズ上に入射するように、偏向させることを更に含む、条項79の方法。
81.イメージ面は、一次荷電粒子ビームの一次光軸に垂直に、また第1のレンズと荷電粒子セパレータとの間に形成される、条項80の方法。
82.荷電粒子源と第1のレンズとの間に配設された第2のレンズを使用して、一次荷電粒子ビームを合焦させることを更に含む、条項80及び81のいずれか一項の方法。
83.複数のビームレットのプローブ電流を調節するために、一次光軸に沿って第2のレンズの主平面の場所を調節することを更に含む、条項82の方法。
84.荷電粒子源と第2のレンズとの間に配設されたアパーチャプレートを使用して、一次荷電粒子ビームの周辺部分を塞ぐことを更に含む、条項82及び83のいずれか一項の方法。
85.アパーチャプレートと第2のレンズとの間に配設された第2のアパーチャアレイを使用して、一次荷電粒子ビームから複数のビームレットを形成することを更に含む、条項84の方法。
86.荷電粒子分散補償器を使用して、荷電粒子セパレータによって生じる分散を補償することを更に含む、条項79から85のいずれか一項の方法。
87.イメージ面は荷電粒子分散補償器と第1のレンズとの間に形成される、条項79から86のいずれか一項の方法。
88.第1の偏向器アレイと荷電粒子源との間に配設された第1のアパーチャアレイを使用して、複数のビームレットのプローブ電流を制限することを更に含む、条項80から87のいずれか一項の方法。
89.第1のレンズを調節することによって、複数のビームレットの拡大を調節することを更に含む、条項79から88のいずれか一項の方法。
90.第1のレンズを調節することは、一次光軸に垂直に形成されるイメージ面の場所を変更するために、第1のレンズの電気的励起を少なくとも調節することを含む、条項89の方法。
91.拡大は、複数のプローブスポットのうちの1つのサイズと複数のビームレットのうちの対応するビームレットのサイズとの比率に基づいて決定される、条項89及び90のいずれか一項の方法。
92.イメージ面と第1のレンズとの間の垂直距離は、イメージ面と荷電粒子セパレータとの間の垂直距離よりも短い、条項55の装置。
93.イメージ面と第1のレンズとの間の垂直距離は、イメージ面と荷電粒子セパレータとの間の垂直距離よりも短い、条項65の装置。
Claims (15)
- 荷電粒子光学システムであって、
ソースによって生成される一次荷電粒子ビームの複数のビームレットを偏向させるように構成された、第1の偏向器アレイと、
前記ソースの複数のイメージをイメージ面上に形成するために前記複数のビームレットを合焦させるように構成された、第1のレンズと、
前記複数のイメージをサンプル上に投影するように、及びその上に複数のプローブスポットを形成するように構成された、対物レンズと、
を備える、荷電粒子光学システム。 - 前記複数のビームレットと、前記複数のプローブスポットによる照明に起因して前記サンプルから放出される二次荷電粒子とを分離するように構成された、ビームセパレータ、
を更に備える、請求項1に記載の荷電粒子光学システム。 - 前記イメージ面が少なくとも前記ビームセパレータに近い、請求項2に記載の荷電粒子光学システム。
- 前記複数のプローブスポットの所定のピッチを取得するため、及び、その収差を減少させるために、前記第1の偏向器アレイによって偏向される前記複数のビームレットの偏向角度が設定される、請求項3に記載の荷電粒子光学システム。
- 前記第1の偏向器アレイの上にあり、前記複数のプローブスポットの電流を制限するように構成された、第1のアパーチャアレイを更に備える、請求項1に記載の荷電粒子光学システム。
- 前記荷電粒子源と前記第1のアパーチャアレイとの間にあり、前記一次荷電粒子ビームを合焦させるように構成された、第2のレンズを更に備える、請求項5に記載の荷電粒子光学システム。
- 前記第2のレンズは、前記一次荷電粒子ビームを平行ビームとして合焦させるように構成される、請求項6に記載の荷電粒子光学システム。
- 前記第2のレンズは、前記複数のプローブスポットの前記電流を変化させるように構成された可動レンズである、請求項7に記載の荷電粒子光学システム。
- 前記複数のプローブスポットの収差を補償するように構成された、補償器アレイを更に備える、請求項7に記載の荷電粒子光学システム。
- 前記第2のレンズの上にあり、前記ソースに近く、また、前記複数のビームレット内で使用されない前記一次荷電粒子ビームの周辺部分を遮断するように構成された、メインアパーチャを更に備える、請求項7に記載の荷電粒子光学システム。
- 前記メインアパーチャと前記第1のアパーチャアレイとの間にあり、前記複数のビームレット内で使用されない前記一次荷電粒子ビームの一部を遮断するように構成された、第2のアパーチャアレイを更に備える、請求項10に記載の荷電粒子光学システム。
- 前記第2のアパーチャアレイは前記第2のレンズの上にあり、また前記ソースに近い、請求項11に記載の荷電粒子光学システム。
- 前記第2のレンズの上にあり、前記ソースに近く、また、前記複数のビームレット内で使用されない前記一次荷電粒子ビームの一部を遮断するように構成された、第2のアパーチャアレイを更に備える、請求項9に記載の荷電粒子光学システム。
- 前記第1のアパーチャアレイ上に法線入射するように前記複数のビームレットを偏向させるように構成された、第2の偏向器アレイを更に備える、請求項6に記載の荷電粒子光学システム。
- 複数のプローブスポットをサンプル上に形成する方法であって、
荷電粒子源によって生成されるビームの複数のビームレットを偏向させること、
前記ソースの複数のイメージをイメージ面上に形成するために、レンズによって前記複数のビームレットを合焦させること、及び、
複数のプローブスポットをその上に形成するために、サンプル上に前記複数のイメージを投影すること、
を含む、複数のプローブスポットをサンプル上に形成する方法。
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