JP2023516975A - 信号電子検出のためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

電子ビーム装置を使用してサンプルを観察するシステム及び方法が開示される。電子ビーム装置は、一次光軸（４０４）に沿って一次電子ビームを生成するように構成された電子源と、一次光軸と実質的に平行な第１の検出層（４２１）を有し、及びサンプル上のプローブスポットから生成された複数の信号電子（４１２）の第１の部分を検出するように構成された第１の電子検出器（４２０）とを含む。方法は、複数の信号電子を生成することと、一次電子ビームの一次光軸と実質的に平行な第１の電子検出器を使用して信号電子を検出することとを含み得る。第２の電子検出器（４０７）の第２の検出層は、一次光軸に実質的に垂直であり得る。静電素子又は磁気素子は、静電素子又は磁気素子の内側表面上に第１の電子検出器を配設することにより、後方散乱電子を検出するように構成され得る。【選択図】 図４

Description

関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、２０２０年３月１１日に出願された米国特許出願第６２／９８８，２８２号の優先権を主張するものであり、この出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

[0002] 本明細書で提供される実施形態は、荷電粒子ビーム装置、より具体的には電子顕微鏡において信号電子の捕集効率を高めるためのシステム及び方法を開示する。

[0003] 集積回路（ＩＣ）の製造プロセスでは、未完成の又は完成した回路部品を検査して、それらが設計通りに製造され、欠陥がないことを確実にする。光学顕微鏡又は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）などの荷電粒子（例えば、電子）ビーム顕微鏡を利用した検査システムが用いられ得る。ＩＣ部品の物理的なサイズが縮小し続けるにつれて、欠陥の検出及び検査における精度及び歩留まりがより重要になる。二次電子及び後方散乱電子を別々に最大限に捕集するために複数の電子検出器が使用され得るが、対物レンズアセンブリの収差及び信号電子の望ましくないシールドにより、全体的な撮像解像度及び検出効率が制限され得、検査ツールが所望の目的に対して不適当になる。

[0004] 本開示の一態様は、電子ビーム装置であって、一次光軸に沿って一次電子ビームを生成するように構成された電子源と、一次光軸と実質的に平行な第１の検出層を有し、及びサンプル上のプローブスポットから生成された複数の信号電子の第１の部分を検出するように構成された第１の電子検出器とを含む電子ビーム装置に関する。この装置は、複数の信号電子の第２の部分を検出するように構成された第２の電子検出器を更に含み得、第２の電子検出器の第２の検出層は、一次光軸に実質的に垂直である。この装置は、一次電子ビームをサンプル上に集束させることと、複数の信号電子の第１の部分を第１の電子検出器の第１の検出層上に集束させることと、複数の信号電子の第２の部分を第２の電子検出器の第２の検出層上に集束させることとを行うように構成された対物レンズを更に含み得る。第１の電子検出器は、サンプルと第２の電子検出器との間に配設された二次電子検出器、後方散乱電子検出器、静電素子又は磁気素子を含み得る。第１の電子検出器は、サンプルと第２の電子検出器との間に配設され得、及び一次光軸に沿って配設され得る。第１の電子検出器及び第２の電子検出器は、サンプル上のプローブスポットから生成された複数の信号電子を検出するように構成され得る。静電素子又は磁気素子の内側表面は、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成され得る。静電素子は、ビーム偏向器又はビームブースタを含み得、磁気素子は、ビームセパレータを含み得る。ビーム偏向器の内側表面は、連続的な検出層又はセグメントに分けられた検出層を含み得、ビーム偏向器のセグメントに分けられた検出層は、一次光軸に沿って直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置された複数の検出器セグメントを含み得る。ビーム偏向器は、多極構造を含み得、及びこの多極構造の極の内側表面は、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成され得る。ビームブースタは、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成された内側表面を含み得、ビームブースタのこの内側表面は、連続的な検出層又はセグメントに分けられた検出層を含み得る。ビームブースタのセグメントに分けられた検出層は、一次光軸に沿って直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置された複数の検出器セグメントを含み得る。ビームセパレータは、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成された内側表面を含み得る。第１の電子検出器は、モノリシックな電子検出器又はセグメントに分けられた電子検出器を含み得、セグメントに分けられた電子検出器は、一次光軸に沿って直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置された複数の検出器セグメントを含む。第１の電子検出器は、複数の信号電子のうちの信号電子の特徴に基づいて、複数の信号電子の検出を容易にするように構成された複数の静電素子又は磁気素子を含み得、この信号電子の特徴は、放出エネルギー、放出極角又は一次光軸に対する放出方位角を含み得る。複数の信号電子の第１の部分は、後方散乱電子を含み得、後方散乱電子の放出極角は、１５°～６５°の範囲内である。複数の信号電子は、二次電子、後方散乱電子又はオージェ電子を含み得る。

[0005] 本開示の一態様は、荷電粒子ビーム装置であって、一次光軸に沿って一次荷電粒子ビームを生成するように構成された荷電粒子源と、一次光軸と実質的に平行な第１の検出層を有し、及びサンプル上のプローブスポットから生成された複数の信号荷電粒子の第１の部分を検出するように構成された第１の荷電粒子検出器とを含む荷電粒子ビーム装置に関する。この装置は、複数の信号荷電粒子の第２の部分を検出するように構成された第２の荷電粒子検出器を更に含み得、第２の電子検出器の第２の検出層は、一次光軸に実質的に垂直である。この装置は、一次荷電粒子ビームをサンプル上に集束させることと、複数の信号荷電粒子の第１の部分を第１の荷電粒子検出器の第１の検出層上に集束させることと、複数の信号荷電粒子の第２の部分を第２の荷電粒子検出器の第２の検出層上に集束させることとを行うように構成された対物レンズを更に含み得る。第１の荷電粒子検出器は、サンプルと第２の荷電粒子検出器との間に配設された二次電子検出器、後方散乱電子検出器、静電素子又は磁気素子を含み得る。第１の荷電粒子検出器は、サンプルと第２の荷電粒子検出器との間に配設され得、及び一次光軸に沿って配設され得る。第１の荷電粒子検出器及び第２の荷電粒子検出器は、サンプル上のプローブスポットから生成された複数の信号荷電粒子を検出するように構成され得る。静電素子又は磁気素子の内側表面は、複数の信号荷電粒子の第１の部分の検出を容易にするように構成され得る。静電素子は、ビーム偏向器又はビームブースタを含み得、磁気素子は、ビームセパレータを含み得る。ビーム偏向器の内側表面は、連続的な検出層又はセグメントに分けられた検出層を含み得、ビーム偏向器のセグメントに分けられた検出層は、一次光軸に沿って直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置された複数の検出器セグメントを含み得る。ビーム偏向器は、多極構造を含み得、及びこの多極構造の極の内側表面は、複数の信号荷電粒子の第１の部分の検出を容易にするように構成され得る。ビームブースタは、複数の信号荷電粒子の第１の部分の検出を容易にするように構成された内側表面を含み得、ビームブースタのこの内側表面は、連続的な検出層又はセグメントに分けられた検出層を含み得る。ビームブースタのセグメントに分けられた検出層は、一次光軸に沿って直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置された複数の検出器セグメントを含み得る。ビームセパレータは、複数の信号荷電粒子の第１の部分の検出を容易にするように構成された内側表面を含み得る。第１の荷電粒子検出器は、モノリシックな電子検出器又はセグメントに分けられた電子検出器を含み得、セグメントに分けられた電子検出器は、一次光軸に沿って直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置された複数の検出器セグメントを含む。第１の電子検出器は、複数の信号荷電粒子のうちの信号荷電粒子の特徴に基づいて、複数の信号荷電粒子の検出を容易にするように構成された複数の静電素子又は磁気素子を含み得、この信号荷電粒子の特徴は、放出エネルギー、放出極角又は一次光軸に対する放出方位角を含み得る。複数の信号荷電粒子の第１の部分は、後方散乱電子を含み得、後方散乱電子の放出極角は、１５°～６５°の範囲内である。複数の信号荷電粒子は、二次電子、後方散乱電子又はオージェ電子を含み得る。

[0006] 本開示の別の態様は、素子を含む電子ビーム装置に関する。この素子は、第１の電子検出器であって、この素子の内側表面に配設された第１の検出層を有し、及び一次電子ビームとサンプルとの相互作用後に生成される複数の信号電子の第１の部分を検出するように構成された第１の電子検出器と、第１の電子検出器の内側表面の一部分上に堆積され、及びサンプル上で一次電子ビームを偏向させるように構成された導電層とを含み得、第１の電子検出器は、ダイオード、シンチレータ、放射検出器、固体検出器又はｐ－ｉ－ｎ接合ダイオードを含み、導電層は、金属膜、半導体膜又は電極を含む。この装置は、電圧信号を導電層に印加して一次電子ビームを偏向させ、及び複数の信号電子が検出されることに応答して第１の電子検出器によって生成される検出信号を受け取るように構成された回路を有するコントローラを更に含み得、検出信号は、電気信号、光信号、機械信号又はそれらの組み合わせを含む。印加された電圧信号は、一次電子ビームをＸ軸、Ｙ軸又はその両方に沿って走査するように構成された走査偏向電圧を含み得る。回路は、検出信号に関連付けられたデータを電子ビーム装置のプロセッサに伝達するように構成された読み出し回路を含み得る。第１の電子検出器は、セグメントに分けられた電子検出器の複数のセグメントを含み得、これらの複数のセグメントは、一次電子ビームの一次光軸に沿って直線状、円周状、放射状又は方位角状に配置され得る。回路は、走査偏向電圧を、セグメントに分けられた電子検出器の１つのセグメントの導電層に個別に印加し、対応する検出信号を受け取るように更に構成され得る。この装置は、第２の電子検出器であって、第２の検出層を有し、複数の信号電子の第２の部分を検出するように構成された第２の電子検出器を更に含み得、検出層は、一次光軸に実質的に垂直である。この装置は、一次電子ビームをサンプル上に集束させることと、複数の信号電子の第１の部分を第１の電子検出器の第１の検出層上に集束させることと、複数の信号電子の第２の部分を第２の電子検出器の第２の検出層上に集束させることとを行うように構成された対物レンズを更に含み得る。この素子は、サンプルと第２の電子検出器との間に配設され得る。第１の電子検出器及び第２の電子検出器は、複数の信号電子のうちの信号電子の特徴に基づいて複数の信号電子を検出するように構成され得、この信号電子の特徴は、放出エネルギー、放出極角又は一次光軸に対する放出方位角を含む。複数の信号電子の第１の部分は、後方散乱電子を含み得、後方散乱電子の放出極角は、１５°～６５°の範囲内である。複数の信号電子は、二次電子、後方散乱電子又はオージェ電子を含み得る。この素子は、静電素子又は磁気素子を含み得る。静電素子は、ビーム偏向器又はビームブースタを含み得、磁気素子は、ビームセパレータを含み得る。ビーム偏向器は、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成された内側表面を含み得、ビーム走査偏向器のこの内側表面は、連続的な検出層又はセグメントに分けられた検出層を含む。ビーム偏向器のセグメントに分けられた検出層は、一次光軸に沿って直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置された複数の検出器セグメントを含み得る。ビーム偏向器は、多極構造を含み得、及びこの多極構造の極の内側表面は、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成され得る。ビームブースタは、複数の信号電子の第１の部分を検出するように構成された内側表面を含み得、ビームブースタのこの内側表面は、連続的な検出層又はセグメントに分けられた検出層を含む。ビームブースタのセグメントに分けられた検出層は、一次光軸に沿って直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置された複数の検出器セグメントを含み得る。ビームセパレータは、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成された内側表面を含み得る。

[0007] 本開示の別の態様は、電子ビーム装置の素子に関する。この素子は、第１の電子検出器であって、一次光軸と実質的に平行な第１の検出層を有し、及び一次電子ビームとサンプルとの相互作用後に生成される複数の信号電子の第１の部分を検出するように構成された第１の電子検出器と、導電層であって、第１の電子の第１の検出層の一部分上に配設され、及びサンプルに入射する一次電子ビームを偏向させるように構成された導電層とを含み得る。第１の荷電粒子検出器は、ダイオード、シンチレータ、放射検出器、固体検出器又はｐ－ｉ－ｎ接合ダイオードを含み得る。導電層は、金属膜、ドープされた半導体膜又は電極を含み得る。素子は、コントローラと電気的に連絡され得、導電層は、一次電子ビームの偏向を可能にするためのコントローラからの電圧信号と、複数の信号電子の検出に応答して第１の電子検出器によって生成される検出信号とを印加される。検出信号は、電気信号、光信号、機械信号又はそれらの組み合わせを含み得る。印加された電圧信号は、一次電子ビームをＸ軸、Ｙ軸又はその両方に沿って走査するように構成された走査偏向電圧を含み得る。第１の電子検出器は、セグメントに分けられた電子検出器の複数のセグメントを含み得、これらの複数のセグメントは、一次電子ビームの一次光軸に沿って直線状、円周状、放射状又は方位角状に配置され得る。コントローラは、走査偏向電圧を、セグメントに分けられた電子検出器の１つのセグメントの導電層に個別に印加するように更に構成され得る。第１の電子検出器は、素子の内側表面に配設され得る。この素子は、静電素子又は磁気素子を含み得る。静電素子は、ビーム偏向器又はビームブースタを含み得、磁気素子は、ビームセパレータを含み得る。静電素子は、ビーム偏向器を含み得、ビーム偏向器は、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成された内側表面を含む。ビーム偏向器は、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成された内側表面を含み得、ビーム走査偏向器のこの内側表面は、連続的な検出層又はセグメントに分けられた検出層を含む。ビーム偏向器のセグメントに分けられた検出層は、一次光軸に沿って直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置された複数の検出器セグメントを含み得る。ビーム偏向器は、多極構造を含み得、及びこの多極構造の極の内側表面は、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成され得る。ビームブースタは、複数の信号電子の第１の部分を検出するように構成された内側表面を含み得、ビームブースタのこの内側表面は、連続的な検出層又はセグメントに分けられた検出層を含む。ビームブースタのセグメントに分けられた検出層は、一次光軸に沿って直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置された複数の検出器セグメントを含み得る。ビームセパレータは、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成された内側表面を含み得る。

[0008] 本開示の別の態様は、電子ビーム装置によって実施される、サンプルを観察するための方法に関する。この方法は、一次電子ビームとの相互作用後にサンプル上のプローブスポットから複数の信号電子を生成することと、一次電子ビームの一次光軸と実質的に平行な第１の検出層を含む第１の電子検出器を使用して、複数の信号電子の第１の部分を検出することとを含み得る。この方法は、第２の電子検出器を使用して、複数の信号電子の第２の部分を検出することを更に含み得、第２の電子検出器の第２の検出層は、一次光軸に実質的に垂直である。第１の電子検出器は、二次電子検出器、後方散乱電子検出器、静電素子又は磁気素子を含み得る。この方法では、第１の電子検出器は、一次光軸に沿ってサンプルと第２の電子検出器との間に配設され得る。この方法は、複数の信号電子のうちの信号電子の特徴に基づいて複数の信号電子を検出することを含み得、この信号電子の特徴は、放出エネルギー、放出極角又は一次光軸に対する信号電子の放出方位角を含み得る。複数の信号電子の第１の部分は、後方散乱電子を含み得、後方散乱電子の放出極角は、１５°～６５°の範囲内である。静電素子は、ビーム偏向器又はビームブースタを含み得、磁気素子は、ビームセパレータを含み得る。この方法は、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように静電素子の内側表面を構成すること、又は複数の信号電子の第１の部分を検出するようにビーム走査偏向器の内側表面を構成することを更に含み得る。ビーム走査偏向器の内側表面は、連続的な検出層又はセグメントに分けられた検出層を含み得る。ビーム走査偏向器のセグメントに分けられた検出層は、一次光軸に沿って直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置された複数の検出器セグメントを含み得る。この方法は、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするようにビーム偏向器の極の内側表面を構成することを含み得る。この方法は、複数の信号電子の第１の部分を検出するようにビームブースタの内側表面を構成すること、又は複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするようにビームセパレータの内側表面を構成することを更に含み得る。

[0009] 本開示の別の態様は、電子ビーム装置の素子を構成する方法に関する。この方法は、素子の内側表面に第１の電子検出器を配設することであって、第１の電子検出器は、一次電子ビームとサンプルとの相互作用後に生成される複数の信号電子の第１の部分を検出するように構成された第１の検出層を有する、配設することと、第１の電子検出器の内側表面の一部分上に導電層を堆積させることであって、導電層は、サンプル上で一次電子ビームを偏向させるように構成される、堆積させることとを含み得る。この方法は、複数のセグメントを含む、セグメントに分けられた電子検出器を配設することを更に含み得、これらの複数のセグメントは、一次電子ビームの一次光軸に沿って直線状、円周状、放射状又は方位角状に配置される。第１の電子検出器を配設することは、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）製造、半導体製造又は機械的結合を含む技術を使用して、第１の電子検出器を形成することを含み得る。導電層を堆積させることは、結合、接着、はんだ付け、物理蒸着又は化学蒸着を含む技術を使用して行われ得る。導電層は、金属膜、半導体膜又は電極を含み得る。この方法は、電圧信号を導電層に印加して一次電子ビームの偏向を可能にし、複数の信号電子が検出されることに応答して電子検出器によって生成された検出信号を受け取るように構成されたコントローラと素子とを電気的に接続することを更に含み得る。電圧信号を印加することは、一次電子ビームをＸ軸、Ｙ軸又はその両方に沿って走査するように構成された走査偏向電圧信号を印加することを含み得る。複数の信号電子の第１の部分を検出することは、複数の信号電子のうちの信号電子の特徴に基づき得、この信号電子の特徴は、放出エネルギー、放出極角又は一次光軸に対する放出方位角を含む。この方法は、第１の電子検出器の第１の検出層が一次光軸と実質的に平行に配置されるように第１の電子検出器を配設することを更に含み得る。

[0010] 本開示の別の態様は、サンプルを観察する方法を電子ビーム装置に実施させるために電子ビーム装置の１つ又は複数のプロセッサによって実行可能な命令の組を記憶する非一時的なコンピュータ可読媒体に関し、この方法は、一次電子ビームとの相互作用後にサンプル上のプローブスポットから複数の信号電子を生成することと、一次電子ビームの一次光軸と実質的に平行な第１の検出層を含む第１の電子検出器を使用して、複数の信号電子の第１の部分を検出することとを含み得る。この命令の組は、電子ビーム装置に、第２の電子検出器を使用して、複数の信号電子の第２の部分を検出することであって、第２の電子検出器の第２の検出層は、一次光軸に実質的に垂直である、検出することと、複数の信号電子のうちの信号電子の特徴に基づいて複数の信号電子を検出することとを更に実施させ得、この特徴は、放出エネルギー、放出極角又は一次光軸に対する信号電子の放出方位角を含む。

[0011] 本開示の実施形態の他の利点は、以下の説明と共に、本発明の特定の実施形態が例として記載される添付の図面を解釈することから明らかになるであろう。

[0012]本開示の実施形態と一致する、例示的な電子ビーム検査（ＥＢＩ）システムを示す概略図である。 [0013]本開示の実施形態と一致する、図１の例示的な電子ビーム検査システムの一部分であり得る例示的な電子ビームツールを示す概略図である。 [0014]荷電粒子検出器を含む荷電粒子ビーム装置４０の例示的な構成３００Ａの概略図である。 [0015]荷電粒子検出器及びエネルギーフィルタを含む荷電粒子ビーム装置の例示的な構成３００Ｂを示す概略図である。 [0015]荷電粒子検出器及びエネルギーフィルタを含む荷電粒子ビーム装置の例示的な構成３００Ｃを示す概略図である。 [0016]複数の荷電粒子検出器を含む荷電粒子ビーム装置４０の例示的な構成３００Ｄを示す概略図である。 [0017]本開示の実施形態と一致する、荷電粒子検出器を含む荷電粒子ビーム装置の例示的な構成を示す概略図である。 [0018]本開示の実施形態と一致する、静電素子を含む荷電粒子ビーム装置の例示的な構成を示す概略図である。 [0019]本開示の実施形態と一致する、荷電粒子ビーム装置のビームブースタ管の一部分の例示的な構成を示す概略図である。 [0019]本開示の実施形態と一致する、荷電粒子ビーム装置のビームブースタ管の一部分の例示的な構成を示す概略図である。 [0020]本開示の実施形態と一致する、セグメントに分けられた荷電粒子検出器の概略図である。 [0021]本開示の実施形態と一致する、荷電粒子検出器の検出層の例示的な構成を示す概略図である。 [0021]本開示の実施形態と一致する、荷電粒子検出器の検出層の例示的な構成を示す概略図である。 [0021]本開示の実施形態と一致する、荷電粒子検出器の検出層の例示的な構成を示す概略図である。 [0022]本開示の実施形態と一致する、荷電粒子検出装置の例示的な構成の概略図である。 [0023]本開示の実施形態と一致する、荷電粒子検出装置の例示的な構成の概略図である。 [0024]本開示の実施形態と一致する、図４の荷電粒子ビーム装置を使用してサンプルの画像を形成する例示的な方法を表すプロセスフローチャートである。 [0025]本開示の実施形態と一致する、電子ビーム装置の静電素子を構成する例示的な方法を表すプロセスフローチャートである。

[0026] ここで、例示的な実施形態を詳細に参照する。これらの実施形態の例は、添付の図面に示されている。以下の説明では、添付の図面を参照し、異なる図面中の同じ番号は、特に断りのない限り、同じ又は類似の要素を表す。例示的な実施形態の以下の説明文中に記載される実装形態は、全ての実装形態を表すものではない。代わりに、それらは、添付の特許請求の範囲に列挙されるような開示される実施形態に関連する態様と一致する装置及び方法の単なる例にすぎない。例えば、幾つかの実施形態は、電子ビームを利用することに関連して説明されているが、本開示は、そのように限定されない。他のタイプの荷電粒子ビームも同様に適用することができる。更に、光学撮像、光検出、Ｘ線検出などの他の撮像システムが使用され得る。

[0027] 電子デバイスは、基板と呼ばれるシリコン片上に形成された回路から構築される。多数の回路が同じシリコン片上に一緒に形成され得、集積回路又はＩＣと呼ばれる。多数のより多くの回路を基板上に収めることができるように、これらの回路のサイズは、劇的に低減されている。例えば、スマートフォン内のＩＣチップは、親指の爪程小さい場合があるが、２０億個を超えるトランジスタを含むことができ、各トランジスタのサイズは、人間の髪の毛のサイズの１／１０００よりも小さい。

[0028] これらの極端に小さいＩＣを作製することは、複雑で時間がかかり高価なプロセスであり、多くの場合に数百にのぼる個別のステップを伴う。１つのみのステップでのエラーが、完成したＩＣにおける欠陥をもたらし、それによりそのＩＣを使い物にならなくする可能性がある。従って、製造プロセスの目標の１つは、そのような欠陥を回避して、プロセスにおいて作製される機能的ＩＣの数を最大化すること、即ちプロセスの全体的な歩留まりを向上させることである。

[0029] 歩留まりを向上させる１つの要素は、チップ作製プロセスを監視して、十分な数の機能的集積回路が製造されていることを確認することである。プロセスを監視する１つの方法は、チップ回路構造物を形成する様々な段階においてチップ回路構造物を検査することである。検査は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用して実行することができる。ＳＥＭを使用すると、これらの非常に小さい構造物を撮像すること、要するにこれらの構造物の「写真」を撮ることができる。この画像を使用して、構造物が適切に形成されたかどうか、及び構造物が適切な位置に形成されたかどうかを判断することができる。構造物に欠陥がある場合、欠陥が再発する可能性が低くなるようにプロセスを調整することができる。

[0030] ＳＥＭを使用した高密度ＩＣチップの検査の精度及び信頼性は、とりわけ、システムの撮像解像度に依存し得る。高い撮像解像度を獲得し、維持するための幾つかの方法の１つは、二次電子（ＳＥ）及び後方散乱電子（ＢＳＥ）などの信号電子の捕集効率を最大化することである。一次電子がサンプルの表面に当たると、一次電子は、とりわけ、ランディングエネルギー、サンプル材料及びスポットサイズに基づいてサンプルの体積と相互作用し、複数の信号電子を生成する。電子ビームとサンプルとの間の非弾性的な相互作用から生じるＳＥは、エネルギーが低く、サンプルの表面又は表面近傍の領域から発生する。電子ビームの電子と原子との弾性衝突から生じるＢＳＥは、エネルギーが高く、相互作用体積の内部のより深いエリアから生じることが多く、従って材料の組成及び分布に関連する情報を提供する。従って、根底にある欠陥の高解像度の画像を取得するために、後方散乱電子の最大限の検出が望ましい場合がある。

[0031] ＳＥ及びＢＳＥの捕集効率は、できるだけ多くの電子を捕集するように有利に配置された２つ以上の検出器を使用して高められ得る。しかしながら、幾つかの課題の１つは、中程度の放出角度のＢＳＥを効率的に検出することを含み得る。これは、１５°～６５°の範囲内の放出角度を有する後方散乱電子が、生成される全ＢＳＥの約７５％を占めることから、望ましい場合がある。

[0032] 従来のＳＥＭでは、ＢＳＥの捕集効率を高めるための幾つかの方法の１つは、広範囲の放出角度を有するＢＳＥを捕捉するように電子検出器の位置を調整することを含み得る。しかしながら、小さい及び大きい放出角度を有するＢＳＥの捕集効率は、向上し得るものの、中程度の放出角度を有するＢＳＥの捕集効率は、低いままである。代わりに、電子検出器の開口部のサイズを低減して、中程度の放出角度のＢＳＥを検出する可能性を増加させ得るが、しかしながら、これは、対物レンズの収差を増加させ得、従って撮像解像度に悪影響を及ぼし得る。従って、高い撮像解像度を維持しながら捕集効率を向上させる技術を使用して、中程度の放出角度を有するＢＳＥを検出することが望ましい場合がある。

[0033] 本開示の幾つかの実施形態は、サンプルの画像を形成する荷電粒子ビーム装置及び方法に関する。この装置は、中程度の放出角度を有するＢＳＥの実質的に全て又は大部分を検出することができるように、一次光軸と実質的に平行な電子検出層を有する電子検出器を含み得る。一部の実施形態では、とりわけ、偏向走査ユニットの偏向器、ビームブースタ又はビームセパレータなどの静電素子は、静電素子の内側表面に荷電粒子検出器を配設し、及びサンプル上で一次入射ビームを偏向させるように薄い伝導層を堆積させることにより、ＢＳＥを検出するように構成され得る。荷電粒子検出器の検出層は、中程度の放出角度を有する実質的に全てのＢＳＥを検出することができるように、一次光軸と実質的に平行に配設され得る。

[0034] 図面における構成要素の相対的な寸法は、理解しやすいように誇張され得る。以下の図面の説明では、同じ又は同様の参照番号は、同じ又は同様の構成要素又はエンティティを指し、個々の実施形態に関して異なる点のみが説明される。本明細書で使用する場合、特段の断りのない限り、「又は」という用語は、実現不可能である場合を除いて、全ての可能な組み合わせを包含する。例えば、構成要素がＡ又はＢを含み得ると記載される場合、特段の断りのない限り又は実現不可能でない限り、その構成要素は、Ａ、又はＢ、又はＡ及びＢを含み得る。第２の例として、構成要素がＡ、Ｂ又はＣを含み得ると記載される場合、特段の断りのない限り又は実現不可能でない限り、その構成要素は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、図１を参照する。図１は、本開示の実施形態と一致する、例示的な電子ビーム検査（ＥＢＩ）システム１００を示す。図１に示すように、荷電粒子ビーム検査システム１００は、メインチャンバ１０、装填－ロックチャンバ２０、電子ビームツール４０及び機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）３０を含む。電子ビームツール４０は、メインチャンバ１０の内部に配置される。説明文及び図面は、電子ビームを対象としているが、実施形態は、本開示を特定の荷電粒子に限定するために使用されているのではないことを理解されたい。

[0036] ＥＦＥＭ３０は、第１の装填ポート３０ａ及び第２の装填ポート３０ｂを含む。ＥＦＥＭ３０は、追加の装填ポートを含み得る。第１の装填ポート３０ａ及び第２の装填ポート３０ｂは、検査対象のウェーハ（例えば、半導体ウェーハ若しくは他の材料で作られたウェーハ）又はサンプル（ウェーハ及びサンプルは、以降ではまとめて「ウェーハ」と呼ばれる）を収容するウェーハフロントオープニングユニファイドポッド（ＦＯＵＰ）を受け取る。ＥＦＥＭ３０内の１つ又は複数のロボットアーム（図示せず）は、ウェーハを装填－ロックチャンバ２０に運ぶ。

[0037] 装填－ロックチャンバ２０は、装填／ロック真空ポンプシステム（図示せず）に接続され、このポンプシステムは、大気圧よりも低い第１の圧力に達するように装填－ロックチャンバ２０内のガス分子を除去する。第１の圧力に達した後、１つ又は複数のロボットアーム（図示せず）がウェーハを装填－ロックチャンバ２０からメインチャンバ１０に運ぶ。メインチャンバ１０は、メインチャンバ真空ポンプシステム（図示せず）に接続され、このポンプシステムは、第１の圧力よりも低い第２の圧力に達するようにメインチャンバ１０内のガス分子を除去する。第２の圧力に達した後、ウェーハは、電子ビームツール４０による検査にかけられる。一部の実施形態では、電子ビームツール４０は、単一ビーム検査ツールを含み得る。

[0038] コントローラ５０は、電子ビームツール４０に電気的に接続され得、同様に他の構成要素にも電気的に接続され得る。コントローラ５０は、荷電粒子ビーム検査システム１００の様々な制御を行うように構成されたコンピュータであり得る。コントローラ５０は、様々な信号及び画像の処理機能を実行するように構成された処理回路も含み得る。図１では、コントローラ５０は、メインチャンバ１０、装填－ロックチャンバ２０及びＥＦＥＭ３０を含む構造の外部にあるものとして示されているが、コントローラ５０は、この構造の一部であり得ることが理解されるであろう。

[0039] 本開示は、電子ビーム検査システムを収容するメインチャンバ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容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、前述の原理は、同様に他のチャンバにも適用され得ることを理解されたい。

[0040] ここで、図２を参照する。図２は、本開示の実施形態と一致する、図１の例示的な荷電粒子ビーム検査システム１００の一部分であり得る電子ビームツール４０の例示的な構成を示す概略図を示す。電子ビームツール４０（本明細書では装置４０とも呼ばれる）は、電子エミッタを含み得、この電子エミッタは、カソード２０３、アノード２２０及びガンアパーチャ２２２を含み得る。電子ビームツール４０は、クーロンアパーチャアレイ２２４、集光レンズ２２６、ビーム制限アパーチャアレイ２３５、対物レンズアセンブリ２３２及び電子検出器２４４を更に含み得る。電子ビームツール４０は、検査対象のサンプル２５０を保持するために電動ステージ２３４によって支持されるサンプルホルダ２３６を更に含み得る。必要に応じて、他の関連する構成要素が追加又は省略され得ることを理解されたい。

[0041] 一部の実施形態では、電子エミッタは、カソード２０３、抽出器アノード２２０を含み得、一次電子は、カソードから放出され、抽出又は加速されて、一次ビームクロスオーバー２０２（仮想又は現実）を形成する一次電子ビーム２０４を形成することができる。一次電子ビーム２０４は、一次ビームクロスオーバー２０２から放出されるものとして視覚化され得る。

[0042] 一部の実施形態では、電子エミッタ、集光レンズ２２６、対物レンズアセンブリ２３２、ビーム制限アパーチャアレイ２３５及び電子検出器２４４は、装置４０の一次光軸２０１と整列され得る。一部の実施形態では、電子検出器２４４は、二次光軸（図示せず）に沿って一次光軸２０１から離れて配置され得る。

[0043] 一部の実施形態では、対物レンズアセンブリ２３２は、修正されたスウィング対物レンズ制動液浸レンズ（ＳＯＲＩＬ）を含み得、これは、極片２３２ａ、制御電極２３２ｂ、偏向器２３２ｃ（若しくは複数の偏向器）及び励磁コイル２３２ｄを含む。一般的な撮像プロセスでは、カソード２０３の先端から発せられた一次電子ビーム２０４は、アノード２２０に印加される加速電圧によって加速される。一次電子ビーム２０４の一部分は、ガンアパーチャ２２２及びクーロンアパーチャアレイ２２４のアパーチャを通過し、またビーム制限アパーチャアレイ２３５のアパーチャを完全に又は部分的に通過するように集光レンズ２２６によって集束される。ビーム制限アパーチャアレイ２３５のアパーチャを通過する電子は、修正されたＳＯＲＩＬレンズによって集束されて、サンプル２５０の表面上にプローブスポットを形成し、偏向器２３２ｃによって偏向されて、サンプル２５０の表面を走査し得る。サンプル表面から発せられた二次電子は、電子検出器２４４によって捕集されて、走査された対象エリアの画像を形成し得る。

[0044] 対物レンズアセンブリ２３２では、励磁コイル２３２ｄ及び極片２３２ａは、極片２３２ａの一方の端部で始まり、極片２３２ａの他方の端部で終わる磁場を生成し得る。一次電子ビーム２０４によって走査されているサンプル２５０の部分は、この磁場に浸され得、電気的に帯電され得、次いで電場を発生させる。この電場は、サンプル２５０の表面及びその近傍に当たっている一次電子ビーム２０４のエネルギーを低減し得る。極片２３２ａから電気的に絶縁されている制御電極２３２ｂは、サンプル２５０上及びその上方の電場を制御して、対物レンズアセンブリ２３２の収差を低減し、検出効率を高くするために、信号電子ビームの集束状況を制御する。偏向器２３２ｃは、一次電子ビーム２０４を偏向させて、ウェーハ上でのビーム走査を容易にし得る。例えば、走査プロセスにおいて、偏向器２３２ｃは、異なる時点でサンプル２５０の上部表面の異なる位置に一次電子ビーム２０４を偏向させるように制御して、サンプル２５０の異なる部分の画像再構築のためのデータを提供することができる。

[0045] 後方散乱電子（ＢＳＥ）及び二次電子（ＳＥ）は、一次電子ビーム２０４を受け取るとサンプル２５０の一部分から放出され得る。ビームセパレータ（図示せず）は、後方散乱電子及び二次電子を含む二次電子ビーム又は散乱電子ビームを電子検出器２４４のセンサ面に誘導することができる。検出される二次電子ビームは、電子検出器２４４のセンサ面上において、対応する二次電子ビームスポットを形成することができる。電子検出器２４４は、受け取られた二次電子ビームスポットの強度を表す信号（例えば、電圧、電流）を生成し、その信号をコントローラ５０などの処理システムに提供することができる。二次電子ビーム又は後方散乱電子ビームの強度及び結果として生じるビームスポットは、サンプル２５０の外部構造又は内部構造に応じて変化し得る。更に、上述したように、一次電子ビーム２０４をサンプル２５０の上部表面の異なる位置に偏向させて、異なる強度の二次電子ビーム又は後方散乱電子ビーム（及び結果として生じるビームスポット）を生成することができる。従って、二次電子ビームスポットの強度をサンプル２５０上の一次電子ビーム２０４の位置と共にマッピングすることにより、処理システムは、サンプル２５０の内部構造又は外部構造を反映するサンプル２５０の画像を再構築することができる。

[0046] 一部の実施形態では、コントローラ５０は、画像取得器（図示せず）及びストレージ（図示せず）を含む画像処理システムを含み得る。画像取得器は、１つ又は複数のプロセッサを含み得る。例えば、画像取得器は、コンピュータ、サーバ、メインフレームホスト、端末、個人用コンピュータ、任意の種類の携帯コンピュータ装置など、又はそれらの組み合わせを含み得る。画像取得器は、媒体、とりわけ導電体、光ファイバーケーブル、携帯型記憶媒体、ＩＲ、ブルートゥース、インターネット、無線ネットワーク、無線通信又はそれらの組み合わせなどを介して装置４０の電子検出器２４４に通信可能に結合され得る。一部の実施形態では、画像取得器は、電子検出器２４４から信号を受け取り得、画像を構築し得る。画像取得器は、このようにサンプル２５０の領域の画像を取得し得る。画像取得器は、輪郭線を生成すること、インジケータを取得画像に重ね合わせることなど、様々な後処理機能も実施し得る。画像取得器は、取得画像の明るさ及びコントラスト等の調節を実施するように構成され得る。一部の実施形態では、ストレージは、ハードディスク、フラッシュドライブ、クラウドストレージ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、他の種類のコンピュータ可読メモリなどの記憶媒体であり得る。ストレージは、画像取得器に結合され得、走査された生の画像データを元画像として保存し、及び処理後の画像を保存するために使用され得る。

[0047] 一部の実施形態では、コントローラ５０は、測定回路（例えば、アナログ／デジタル変換器）を含んで、検出された二次電子の分布を取得し得る。検出時間ウィンドウ中に捕集された電子の分布データを、サンプル（例えば、ウェーハ）表面に入射する一次ビーム２０４の対応するスキャンパスデータと組み合わせて使用して、検査中のウェーハ構造の画像を再構築することができる。再構築された画像を使用して、サンプル２５０の内部構造又は外部構造の様々な特徴を明らかにすることができ、それにより、再構築された画像を使用して、サンプル２５０（ウェーハなど）内に存在する可能性がある欠陥を明らかにすることができる。

[0048] 一部の実施形態では、コントローラ５０は、検査中にサンプル２５０を移動させるように電動ステージ２３４を制御し得る。一部の実施形態では、コントローラ５０は、電動ステージ２３４がある方向に連続的に一定の速度でサンプル２５０を移動できるようにし得る。他の実施形態では、コントローラ５０は、電動ステージ２３４が、走査プロセスのステップに応じて、サンプル２５０の移動速度を時間の経過と共に変えられるようにし得る。

[0049] ここで、図３Ａを参照する。図３Ａは、荷電粒子検出器を含む荷電粒子ビーム装置４０の例示的な構成３００Ａの概略図を示す。幾つかの従来のＳＥＭでは、装置４０の構成３００Ａは、電子源３０１を含み得、電子源３０１は、カソードから一次電子を放出し、抽出されて一次光軸３０４に沿って一次ビームクロスオーバー（仮想又は現実）３０３から発する一次電子ビーム３０２を形成するように構成される。装置４０は、集光レンズ３０５、ビーム制限アパーチャアレイ３０６、レンズ内電子検出器３０７、走査偏向ユニット３０９及び対物レンズアセンブリ３１０を更に含み得る。本開示に関連して、レンズ内電子検出器は、ＳＥＭの電気光学コラムの内部に配置された荷電粒子検出器（例えば、電子検出器）を指し、一次光軸（例えば、一次光軸３０４）を中心として回転対称に配置され得る。一部の実施形態では、レンズ内電子検出器は、スルーザレンズ、液浸レンズ検出器、上部検出器又は第２の電子検出器と呼ばれることもある。適宜、関連する構成要素が追加、又は省略、又は並べ替えられ得ることを理解されたい。

[0050] 現在存在するＳＥＭでは、図３Ａに示すように、一次電子ビーム３０２は、電子源３０１から放出され、アノードによってより高いエネルギーまで加速され得る。ガンアパーチャは、一次電子ビーム３０２の電流を所望の値に制限することができる。一次電子ビーム３０２は、集光レンズ３０５及び対物レンズアセンブリ３１０によって集束されて、サンプル３０８の表面上に小さいプローブスポットを形成し得る。集光レンズ３０５の集束力及びビーム制限アパーチャアレイ３０６のアパーチャの開口サイズは、所望のプローブ電流を獲得し、プローブスポットのサイズをできる限り小さくするように選択され得る。広範囲のプローブ電流にわたって小さいスポットサイズを取得するために、ビーム制限アパーチャアレイ３０６は、様々なサイズを有する複数のアパーチャを含み得る。例えば、ビーム制限アパーチャアレイ３０６のアパーチャ３０６－１は、所望のプローブ電流又はプローブスポットサイズに基づいて、一次電子ビーム３０２の周辺電子を遮断することにより、一次電子ビームレット３０２－１を生成するように構成され得る。走査偏向ユニット３０９の１つ又は複数の偏向器は、一次電子ビーム３０２を偏向させて、サンプル３０８の表面上の所望のエリアを走査するように構成され得る。図３Ａに示すように、一次電子ビームレット３０２－１とサンプル３０８との相互作用により、ＳＥ及びＢＳＥが生成され得る。二次電子は、放出エネルギーが低い信号電子として識別され得、後方散乱電子は、放出エネルギーが高い信号電子として識別され得る。放出エネルギーが低いため、対物レンズアセンブリ３１０は、ＳＥを（電子経路３１１－１又は３１１－２などに沿って）強力に集束させて、大部分がレンズ内検出器３０７の検出層に到達するようにすることができる。放出エネルギーが高いため、対物レンズアセンブリ３１０は、ＢＳＥを弱く集束させ得る。従って、放出角度が小さいＢＳＥは、電子経路３１２－１及び３１２－２に沿って進行し、同様にレンズ内電子検出器３０７によって検出され得る。場合により、放出角度が大きいＢＳＥ、例えば３１２－３は、追加の電子検出器、後方散乱電子検出を使用して検出されるか、又は検出されないままになり、その結果、解像度が損なわれるか、又はサンプルを検査するために必要な情報が不足し得る。

[0051] 例えば、とりわけ、フォトリソグラフィ、金属堆積、ドライエッチング又はウェットエッチング中の埋没粒子など、半導体製造プロセスにおける何らかの欠陥の検出及び検査は、サンプル表面のフィーチャの検査及びサンプル表面の下のフィーチャの組成分析から利益を得ることができる。そのようなシナリオでは、ユーザは、二次電子検出器及び後方散乱電子検出器から得られた情報を利用して、とりわけ欠陥を識別し、欠陥の組成を分析し、得られた情報に基づいてプロセスパラメータを調整することができる。

[0052] 当技術分野で一般的に知られているように、ＳＥ及びＢＳＥの放出は、ランベルトの法則に従い、エネルギー拡散が大きい。ＳＥ及びＢＳＥは、サンプルの異なる深さ部分から、一次電子ビーム３０２とサンプル３０８との相互作用により生成され、異なる放出エネルギーを有する。例えば、二次電子は、表面から発生し、５０ｅＶ以下の放出エネルギーを有し得る。ＳＥは、表面のフィーチャ又は表面のジオメトリに関する情報を提供するのに有用であり得る。一方、ＢＳＥは、一次電子ビーム３０２の入射電子の弾性散乱現象によって生成され得、５０ｅＶからおよそ入射電子のランディングエネルギーまでの範囲内の、ＳＥと比較してより高い放出エネルギーを有し、検査されている材料の組成情報を提供することができる。生成される後方散乱電子の数は、とりわけ、サンプル中の材料の原子番号、一次電子ビームのランディングエネルギーを含むが、これらに限定されない要因に依存し得る。

[0053] とりわけ、放出エネルギー又は放出角度の違いに基づいて、ＳＥ及びＢＳＥは、別々の電子検出器、セグメントに分けられた電子検出器、エネルギーフィルタ等を使用して別々に検出され得る。例えば、図３Ａに示すように、レンズ内電子検出器３０７は、２次元又は３次元構成で配置された複数のセグメントを含む、セグメントに分けられた検出器（図７Ａを参照して後述する）として構成され得る。場合により、レンズ内電子検出器３０７のセグメントは、一次光軸３０４を中心にして放射状、円周状又は方位角状に配置され得る。

[0054] 構成３００Ａは、一次電子ビーム３０２の一部分３０２－１がビーム制限アパーチャアレイ３０６のオンアクシス開口部３０６－１を通過することができるように、一次電子ビーム３０２を集束させるように構成された集光レンズ３０５を含み得る。集光レンズ３０５は、図２の集光レンズ２２６と実質的に同様であり得、同様の機能を実現し得る。集光レンズ３０５は、とりわけ、静電レンズ、磁気レンズ又は複合電磁レンズを含み得る。集光レンズ３０５は、図２に示すコントローラ５０などのコントローラと電気的に又は通信可能に結合され得る。コントローラ５０は、集光レンズ３０５に電気励磁信号を印加して、とりわけ、動作モード、用途、所望の分析、検査されているサンプルの材料を含むが、これらに限定されない要因に基づいて集光レンズ３０５の集束力を調整し得る。

[0055] 構成３００Ａは、サンプル３０８の表面上で一次電子ビーム３０２又は一次電子ビームレット３０２－１を動的に偏向させるように構成された走査偏向ユニット３０９を更に含み得る。一次電子ビームレット３０２－１の動的偏向により、関心対象の所望のエリア又は所望の領域が例えばラスター走査パターンで走査され、サンプル検査のためのＳＥ及びＢＳＥが生成され得る。走査偏向ユニット３０９は、Ｘ軸又はＹ軸方向に一次電子ビーム３０２を偏向させるように構成された１つ又は複数の偏向器（例えば、後述する図３Ｂの偏向器３０９－１又は３０９－２）を含み得る。本明細書で使用されるように、Ｘ軸及びＹ軸は、直交座標を形成し、一次電子ビーム３０２は、Ｚ軸又は一次光軸３０４に沿って伝播する。Ｘ軸は、紙の幅に沿って延びる水平軸又は横軸を指し、Ｙ軸は、紙面を出入りする方向に延びる垂直軸を指す。

[0056] 電子は、負に帯電した粒子であり、高いエネルギーで高速で電子コラムを通して進む。電子を偏向させる１つの方法は、例えば、とりわけ、２つの異なる電位に保持されたプレートの対により、偏向コイルに電流を流すことによって生成された電場を通して電子を通過させることである。偏向器にわたって電場を変化させると、とりわけ、電子エネルギー、印加される電場、偏向器の寸法を含むが、これらに限定されない要因に基づいて一次電子ビーム３０２中の電子の偏向角を変化させることができる。場合により、走査偏向ユニット３０９は、複数の偏向器を含み得る。走査偏向ユニット３０９の１つ又は複数の偏向器は、対物レンズアセンブリ３１０の内部に配置され得る。

[0057] 構成３００Ａは、サンプル３０８の表面上に一次電子ビーム３０２又は一次電子ビームレット３０２－１を集束させるように構成された対物レンズアセンブリ３１０を更に含み得る。対物レンズアセンブリ３１０は、放出エネルギーが低い信号電子（例えば、二次電子）を信号電子検出器（例えば、図３Ａのレンズ内電子検出器３０７）の検出層上に集束させるように更に構成され得る。対物レンズアセンブリ３１０は、図２の対物レンズアセンブリ２３２と実質的に同様であるか、又は実質的に同様の機能を実現し得る。

[0058] ここで、図３Ｂを参照する。図３Ｂは、荷電粒子検出器及びエネルギーフィルタを含む荷電粒子ビーム装置４０の例示的な構成３００Ｂの概略図を示す。図３Ｂに示すように、構成３００Ｂは、磁気対物レンズアセンブリ３１０並びに偏向器３０９－１及び３０９－２を含み得る。一部の実施形態では、対物レンズアセンブリ３１０は、磁気レンズ３１０Ｍ及び制御電極３１３によって形成される静電レンズ、対物レンズアセンブリ３１０の内側極片（例えば、図２の極片２３２ａ）及びサンプル３０８を含む複合電磁レンズを含み得る。

[0059] 放出エネルギーに基づいてＳＥ及びＢＳＥなどの信号電子を別々に検出する幾つかの方法の１つは、サンプル３０８上のプローブスポットから生成された信号電子をエネルギーフィルタに通すことを含む。一部の実施形態では、制御電極３１３は、サンプル３０８とレンズ内電子検出器３０７との間のエネルギーフィルタを含み得る。一部の実施形態では、制御電極３１３は、サンプル３０８と対物レンズアセンブリ３１０の磁気レンズ３１０Ｍとの間に配設され得る。制御電極３１３は、サンプルに対してバイアスされて、閾値放出エネルギーを有する信号電子に対する電位障壁を形成し得る。例えば、制御電極３１３は、負に帯電した信号電子（例えば、経路３１１内の二次電子）が偏向されてサンプル３０８に戻るように、サンプル３０８に対して負にバイアスされ得る。その結果、制御電極３１３によって形成されるエネルギーバリアに打ち勝つのに十分な高い放出エネルギーを有する信号電子（例えば、経路３１２内の後方散乱電子）のみがレンズ内電子検出器３０７に向かって伝播する。一部の実施形態では、レンズ内電子検出器３０７は、二次電子検出器又は後方散乱電子検出器として構成され得る。３１１及び３１２は、それぞれ二次電子及び後方散乱電子の経路を示すことを理解されたい。

[0060] ここで、図３Ｃを参照する。図３Ｃは、荷電粒子検出器及びエネルギーフィルタを含む荷電粒子ビーム装置４０の例示的な構成３００Ｃの概略図を示す。図３Ｂの構成３００Ｂと比較すると、構成３００Ｃは、レンズ内電子検出器３０７の近傍に配設されたエネルギーフィルタを含む。図３Ｃに示すようなエネルギーフィルタは、例えば、放出エネルギーが低い信号電子（例えば、経路３１１内の二次電子）をサンプル３０８又は対物レンズアセンブリ３１０に向かって戻るように偏向させ、及び放出エネルギーが高い信号電子（例えば、経路３１２内の後方散乱電子）がレンズ内電子検出器３０７の検出層に入射できるように構成されたメッシュタイプの電極３１４を含み得る。一部の実施形態では、メッシュタイプの電極３１４は、とりわけ、金属、合金、半導体、複合物を含むが、これらに限定されない導電材料から製造されるメッシュ状構造を含み得る。メッシュタイプの電極３１４は、対物レンズアセンブリ３１０とレンズ内電子検出器３０７との間に配設され得る。一部の実施形態では、メッシュタイプの電極３１４は、対物レンズアセンブリ３１０よりもレンズ内電子検出器３０７の近くに配設され得る。

[0061] ここで、図３Ｄを参照する。図３Ｄは、複数の荷電粒子検出器を含む荷電粒子ビーム装置４０の例示的な構成３００Ｄの概略図を示す。図３Ａ～図３Ｃと比較すると、図３Ｄの構成３００Ｄは、高い放出エネルギー及び高い放出極角を有する信号電子を検出するように構成された後方散乱電子検出器３１５を含む。本開示に関連して、放出極角は、サンプル３０８に実質的に垂直な一次光軸（例えば、図３Ａ～図３Ｄの一次光軸３０４）を基準にして測定される。例えば、経路３１１－１及び３１１－２内の二次電子の放出極角は、小さく、経路３１２－１、３１２－２及び３１２－３内の後方散乱電子の放出極角は、二次電子の放出極角と比べてより大きい。後方散乱電子検出器３１５は、対物レンズアセンブリ３１０とサンプル３０８との間に配置され得、レンズ内電子検出器３０７は、対物レンズアセンブリ３１０と集光レンズ（図示せず、例えば図３Ａの集光レンズ３０５）との間に配置され得、二次電子及び後方散乱電子の検出を可能にする。

[0062] 単一の荷電粒子ビーム装置（単一ビームＳＥＭなど）では、ＢＳＥの捕集効率は、とりわけ、エネルギーフィルタを使用し、追加の電子検出器、既存の電子検出器の位置及びサイズを調整することにより、（図３Ａ～図３Ｄを参照して考察したように）向上させることができる。しかしながら、ＢＳＥの捕集効率を向上させても、高い解像度の画像を取得して、ユーザがマイクロ又はナノ欠陥を検査できるようにするには不十分である場合がある。

[0063] 一例として、図３Ａに示すように、対物レンズアセンブリ（例えば、図３Ａの対物レンズアセンブリ３１０）の上方に電子検出器を配置すると、経路３１２－１及び３１２－２内のＢＳＥとして識別される、放出極角が小さいＢＳＥの一部分のみが捕集され得る。経路３１２－３内のＢＳＥなど、放出極角が大きいＢＳＥは、失われ、検出されないままであり得、ＢＳＥ捕集効率が低くなり得る。

[0064] 対物レンズの上方に電子検出器を配置する代わりに、図３Ｄに示すように、電子検出器を対物レンズの下にも配置して、放出極角が大きいＢＳＥを捕捉することができる。そのような配置は、ＢＳＥ捕集効率を向上させるには有用であるが、ＢＳＥ捕集効率を最大化するには依然として適していない場合がある。ＳＥ及びＢＳＥは、歩留まりがｃｏｓ（Θ）に比例するようにランベルト放出分布を有し、ここで、Θは、サンプル表面法線に対する放出極角である。放出のコサイン角度分布に起因して、小さい及び大きい放出極角を有する信号電子の数は、中程度の放出極角を有する信号電子の数と比べてより少なくなる。中程度の放出角を有する信号電子は、対物レンズアセンブリの下にある電子検出器の開口部のサイズを低減することによって捕集することができるものの、これは、対物レンズの収差に悪影響を及ぼし得、それにより画像の解像度に影響が出る場合がある。

[0065] 図３Ｂ及び図３Ｃなどに示すような他の構成では、制御電極は、ＢＳＥからＳＥを分離するためのエネルギーフィルタとして実装され得、従って個々の捕集効率が向上し得る。しかしながら、（図３Ｂに示すように）負にバイアスされたエネルギーフィルタをサンプルのより近くに配置すると、対物レンズアセンブリの収差が増加し、それにより撮像解像度に悪影響が及び得る。代わりに、エネルギーフィルタをレンズ内電子検出器のより近くに配置して（例えば、図３Ｃに示されるメッシュタイプの電極３１４）、エネルギーフィルタに印加されるバイアスによる、対物レンズアセンブリの収差に対する影響を最小限に抑えることができる。しかしながら、そのような構成では、一次電子ビームに対するエネルギーフィルタの影響を回避するために、通常、エネルギーフィルタの入口（信号電子が入る場所）に遮蔽メッシュ（図示せず）が使用される。信号電子の一部は、この遮蔽メッシュによって遮断又は散乱され得、エネルギーフィルタに入ることができない場合がある。従って、捕集効率が低減される。従って、一部の構成では、レンズ内検出器及びエネルギーフィルタは、一次光軸から離れて配置され、ビームセパレータを使用して、到来する信号電子をエネルギーフィルタに向かって偏向させ得る。ビームセパレータは、入射一次電子ビームに望ましくない収差を加え、それにより撮像解像度に悪影響を及ぼし得る。

[0066] ここで、図４を参照する。図４は、本開示の実施形態と一致する、荷電粒子検出器を含む図１の荷電粒子ビーム装置４０の例示的な構成４００を示す。構成４００の荷電粒子ビーム装置４０（本明細書では装置４０とも呼ばれる）は、（図３Ａ～図３Ｄのレンズ内電子検出器３０７と類似の）レンズ内電子検出器４０７と、一次光軸４０４に沿って伝播し、（図３Ａ～図３Ｄの対物レンズアセンブリ３１０と類似の）対物レンズアセンブリ４１０を使用してサンプル４０８上に集束される、一次電子ビーム（図示せず）とを含み得る。レンズ内電子検出器４０７に加えて、荷電粒子ビーム装置４０は、一次電子ビーム４０２（図示せず）の入射電子との相互作用によりサンプル４０８上のプローブスポットから生成されるＢＳＥ（経路４１２－１及び４１２－２内のＢＳＥ）など、放出エネルギーが高く、放出極角が中程度の信号電子を検出するように構成された電子検出層４２１を有する信号電子検出器４２０を更に含み得る。

[0067] 一部の実施形態では、信号電子検出器４２０は、信号電子検出器４２０の電子検出層４２１がサンプル４０８の平面に対して実質的に垂直になることができるように配置され得る。一部の実施形態では、信号電子検出器４２０は、信号電子検出器４２０の電子検出層４２１が一次光軸４０４と実質的に平行になることができるように配置され得る。一部の実施形態では、電子検出層４２１は、信号電子検出器４２０の内側表面を含むか又は内側表面上に配設され得る。本明細書で使用される場合、内側表面は、一次光軸の近位にある表面又は入射一次電子、二次電子若しくは後方散乱電子に直接的にさらされる表面を指す。

[0068] 一部の実施形態では、信号電子検出器４２０は、サンプル４０８から生成された信号電子の一部分を検出するように構成された装置４０の垂直二次電子検出器、垂直後方散乱電子検出器又は垂直静電素子を含み得る。一部の実施形態では、図示していないが、とりわけ、設計及びスペースの利用可能性、所望の撮像解像度、所望のＢＳＥ捕集効率を含むが、これらに限定されない要因に基づいて２つ以上の垂直信号電子検出器４２０が用いられ得る。そのような構成では、ある範囲の放出極角を有する信号電子が別々に検出され得る。

[0069] 一部の実施形態では、信号電子検出器４２０は、信号電子の特徴に基づいて信号電子の一部分を検出するように構成され得る。特徴は、とりわけ、放出エネルギー、放出極角、放出方位角を含み得るが、これらに限定されない。例えば、垂直信号電子検出器４２０は、放出エネルギーが高く（５０ｅＶを上回る）、一次光軸４０４に対して１５°～６５°の範囲内にある中程度の放出極角を有する信号電子を検出するように構成され得る。一部の実施形態では、使用される信号電子検出器４２０の数に基づいて、信号電子検出器は、所定の範囲の放出極角を有する信号電子を検出するように構成されるように配置され得る。一例として、信号電子検出器４２０－１（図示せず）は、放出エネルギーが高く、１５°～４０°の範囲内の放出極角を有する信号電子の一部分を検出するように構成され得、別の信号電子検出器４２０－２（図示せず）は、放出エネルギーが高く、４０°～６５°の範囲内の放出極角を有する信号電子の一部分を検出するように構成され得る。信号電子検出器４２０の数、位置及び種類は、適宜、必要に応じて調整され得ることを理解されたい。

[0070] 一部の実施形態では、信号電子検出器４２０は、対物レンズアセンブリ４１０とレンズ内電子検出器４０７との間に配設され得る。一部の実施形態では、信号電子検出器４２０は、サンプル４０８とレンズ内電子検出器４０７との間に配設され得る。一部の実施形態では、２つ以上の信号電子検出器４２０は、サンプル４０８とレンズ内電子検出器４０７との間に配設され得る。

[0071] 一部の実施形態では、信号電子検出器４２０は、モノリシック電子検出器又はセグメントに分けられた電子検出器を含み得る。モノリシック電子検出器では、電子検出層４２１は、セグメントに分かれていない荷電粒子感応材料の層を含み得る。セグメントに分けられた電子検出器では、電子検出層４２１は、セグメントに分けられた電子検出器のセグメントを形成する不連続な荷電粒子感応材料の層を含み得る。セグメントに分けられた電子検出器のセグメントは、一次光軸４０４の周りに２次元（２Ｄ）又は３次元（３Ｄ）構成で配置され得る。セグメントに分けられた電子検出器のセグメントは、一次光軸４０４を中心にして直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置され得る。荷電粒子感応材料は、とりわけ、電離放射、電子、Ｘ線、光子などの荷電粒子に感応し得る。

[0072] ここで、図５を参照する。図５は、本開示の実施形態と一致する、静電素子を含む図１の荷電粒子ビーム装置４０の例示的な構成５００を示す。構成４００と比べて、構成５００の荷電粒子ビーム装置４０（本明細書では装置４０とも呼ばれる）は、一次電子ビーム５０２（図示せず）の入射電子との相互作用によりサンプル５０８上のプローブスポットから生成されるＢＳＥ（経路５１２－１及び５１２－２内のＢＳＥ）など、放出エネルギーが高く、放出極角が中程度の信号電子を検出するように構成された電子検出層５２１を有する静電素子又は磁気素子５２０を含み得る。装置４０は、適宜、１つ又は複数の静電素子又は磁気素子５２０を含み得ることを理解されたい。

[0073] 一部の実施形態では、静電素子又は磁気素子５２０は、とりわけ、走査偏向ユニット（例えば、図３Ａ及び図３Ｂの走査偏向ユニット３０９）、ビームブースタ又はビームセパレータを含み得る。静電素子又は磁気素子５２０は、一次光軸５０４に沿ってサンプル５０８とレンズ内電子検出器５０７との間に配設され得る。一部の実施形態では、静電素子５２０、対物レンズアセンブリ５１０及びレンズ内電子検出器５０７は、一次光軸５０４と位置合わせされ、一次光軸５０４を中心に回転対称であり得る。

[0074] 一部の実施形態では、静電素子又は磁気素子５２０は、静電素子又は磁気素子５２０の電子検出層５２１がサンプル５０８の平面に対して実質的に垂直になることができるように配置され得る。一部の実施形態では、静電素子又は磁気素子５２０は、静電素子又は磁気素子５２０の電子検出層５２１が一次光軸５０４と実質的に平行になることができるように配置され得る。一部の実施形態では、電子検出層５２１は、静電素子若しくは磁気素子５２０の内側表面を含むか又は内側表面上に配設され得るか、或いは静電素子又は磁気素子５２０の内側表面の一部分上に配設され得る。

[0075] 一部の実施形態では、静電素子又は磁気素子５２０は、信号電子の特徴に基づいて信号電子の一部分を検出するように構成され得る。特徴は、とりわけ、放出エネルギー、放出極角、放出方位角を含み得るが、これらに限定されない。例えば、垂直静電素子又は磁気素子５２０は、放出エネルギーが高く（５０ｅＶを上回る）、一次光軸５０４に対して１５°～６５°の範囲内にある中程度の放出極角を有する信号電子を検出するように構成され得る。

[0076] 一部の実施形態では、静電素子又は磁気素子５２０は、放出エネルギーが高く、放出極角が中程度のＢＳＥを検出するように構成された走査偏向ユニット３０９の１つ又は複数の偏向器（例えば、図３Ｂの偏向器３０９－１及び３０９－２）を含み得る。そのような構成では、偏向器は、ＢＳＥの検出及び一次電子ビーム（例えば、図３Ａの一次電子ビーム３０２）の偏向を行い得る。静電素子又は磁気素子５２０の電子検出層５２１は、荷電粒子感応表面として構成された１つ又は複数の偏向器の内側表面を含み得る。静電素子若しくは磁気素子５２０又は静電素子若しくは磁気素子５２０の内側表面の構成の詳細は、図８及び図９を参照して後述する。

[0077] 一部の実施形態では、偏向器又は偏向走査ユニットの内側表面は、偏向器の多極構造の極の内側表面がＢＳＥを検出するように構成されるように、円周方向にセグメントに分けられ得る。一部の実施形態では、偏向器の多極構造の各極は、ＢＳＥを検出するように構成される。

[0078] 一部の実施形態では、静電素子又は磁気素子５２０は、ウィーンフィルタなどのビームセパレータを含み得る。ビームセパレータの内側表面は、ＢＳＥを検出するように構成され得る。サンプル５０８とレンズ内電子検出器５０７との間に配設されたいずれの静電素子又は磁気素子も、適宜、ＢＳＥを検出するように構成され得ることを理解されたい。

[0079] ここで、図６Ａ及び図６Ｂを参照する。これらの図は、本開示の実施形態と一致する、ビームブースタの一部分の例示的な構成の概略図を示す。図６Ａに示すように、図１の装置４０は、ビームブースタ６２０を含み得、ビームブースタ６２０は、ＳＥＭの電気光学コラムを下方に伝播し、サンプル６０８に当たる直前に所望のエネルギーまで減速される一次電子のエネルギーを維持するように構成される。従来のＳＥＭでは、一次電子は、数ｋｅＶまで加速されて電気光学コラムを通過し得るため、クーロン効果（電子相互作用）により、電子がサンプル表面の上方又は下方に集束するように誘導され得、これによりスポットサイズの増加及び撮像解像度の損失が引き起こされる。ビームブースタ６２０を、電気光学コラム（図６Ａの磁気対物レンズ６１０Ｍなど）よりも高い電位にバイアスすることにより、例えばサンプル６０８の表面上のスポットサイズを低減することにより、クーロン効果を低減することが可能になり得る。更に、入射一次電子のエネルギーを低減して、スポットサイズを維持しながら、サンプル６０８に対する物理的損傷を最小限に抑えることが好ましい場合がある。

[0080] 一部の実施形態では、ビームブースタ６２０の内側表面６２１は、一次電子ビーム６０２（図示せず）の入射電子との相互作用によりサンプル６０８上のプローブスポットから生成されるＢＳＥ（例えば、経路６１２－１及び６１２－２内のＢＳＥ）など、放出エネルギーが高く、放出極角が中程度の信号電子を検出するように構成され得る。

[0081] 図６Ａは、磁気対物レンズ６１０Ｍの内側のビームブースタ６２０の一部分の内側表面６２１（電子検出層６２１とも呼ばれる）上に配設されている、セグメントに分かれていない荷電粒子感応材料の層を示す。一部の実施形態では、ビームブースタ６２０の内側表面６２１の長さを延長して、放出エネルギーが高く、放出極角が中程度である実質的に全てのＢＳＥを検出して、ＢＳＥ捕集効率を最大化し、それにより撮像解像度を向上させ得る。

[0082] 図６Ｂは、磁気対物レンズ６１０Ｍの内側のビームブースタ６２０の一部分の内側表面上に配設された不連続な荷電粒子感応材料の層を示す。内側表面の不連続なカバレッジは、経路６１２－１、６１２－２及び６１２－３内のＢＳＥをそれぞれ検出するように構成された複数のセグメント６２１－１、６２１－２及び６２１－３を形成し得る。ビームブースタ６２０のセグメントに分かれている内側表面６２１を使用して、ある範囲の放出極角及び放出エネルギーを有するＢＳＥを検出し得る。図６Ｂは、一次光軸６０４に沿ったセグメント６２１－１、６２１－２及び６２１－３の直線状の配置を示すが、他の配置も適宜可能であり得ることを理解されたい。

[0083] ここで、図７Ａを参照する。図７Ａは、本開示の実施形態と一致する、セグメントに分けられた電子検出器７２０の概略図を示す。セグメントに分けられた電子検出器７２０は、一次電子ビーム（例えば、図３Ａの一次電子ビーム３０２）の通過を可能にするように構成された開口部７３０及び複数のセグメント７２０－１～７２０－５を含み得る。一部の実施形態では、セグメントに分けられた電子検出器７２０は、サンプル（例えば、図３Ａのサンプル３０８）と、レンズ内電子検出器（例えば、図３Ａのレンズ内電子検出器３０７）若しくは対物レンズアセンブリ（図３Ａの対物レンズアセンブリ３１０）との間に配置された後方散乱電子検出器（例えば、図３Ｄの後方散乱電子検出器３１５）、又はレンズ内電子検出器、又は垂直電子検出器であり得る。一部の実施形態では、セグメントに分けられた電子検出器７２０は、円形、楕円形又は多角形の断面を有する円筒形であり得る。図７Ａは、円筒形のセグメントに分けられた電子検出器の円形断面を示すが、適宜、他の断面及び形状を同様に使用することもできる。一部の実施形態では、セグメントに分けられた電子検出器７２０の１つ又は複数のセグメントは、２Ｄ配置で一次光軸（例えば、図３Ａの一次光軸３０４）に沿って放射状、円周状又は方位角状に配置され得る。

[0084] 一部の実施形態では、１つ又は複数のセグメント７２０－１～７２０－５は、とりわけ、放出エネルギー、放出極角又は放出方位角に基づいて電子を検出するように構成され得る。

[0085] ここで、図７Ｂ～図７Ｄを参照する。これらの図は、本開示の実施形態と一致する、電子検出器などの荷電粒子検出器の荷電粒子検出層の例示的な構成を示す。図７Ｂは、例えば、モノリシック電子検出器などで使用されるような、セグメントに分かれていない電子検出層７２１を示す。電子検出層７２１は、静電素子又は磁気素子（例えば、図５の静電素子又は磁気素子５２０）の内側表面上に配設された荷電粒子感応材料の層を含み得る。荷電粒子感応材料は、とりわけ、電離放射、電子、Ｘ線、光子を含むが、これらに限定されない荷電粒子を検出するように構成され得る。電子検出層７２１は、一次光軸（例えば、図３Ａの一次光軸３０４）の周りに直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置され得る。電子検出層７２１は、一次光軸と実質的に平行になるか、又はサンプル表面に実質的に垂直になるように配設され得る。

[0086] 図７Ｃ及び図７Ｄは、例えば、セグメントに分けられた電子検出器で使用されるような、セグメントに分けられた検出層を示す。図７Ｃは、４つのセグメント７２１－１Ｃ、７２１－２Ｃ、７２１－３Ｃ及び７２１－４Ｃを示すが、適宜、任意の数のセグメントを使用できることを理解されたい。セグメント７２１－１Ｃ～７２１－４Ｃは、一次光軸の周りに直線状、放射状、円周状、方位角状などで配置され得る。図７Ｄに示すように、セグメント７２１－１Ｄ、７２１－２Ｄ及び７２１－３Ｄは、一次光軸に沿って３Ｄ構成で直線状に配置され得る。一部の実施形態では、セグメント７２１－１Ｄ、７２１－２Ｄ及び７２１－３Ｄは、ある範囲の放出エネルギー及び放出極角を有するＢＳＥを検出するように構成され得る。一部の実施形態では、１つ又は複数のセグメント７２１－１Ｄ、７２１－２Ｄ及び７２１－３Ｄは、一次光軸と実質的に平行であるか、又はサンプル表面に実質的に垂直であり得る。

[0087] とりわけ、ＳＥＭにおけるＢＳＥ捕集効率を高める幾つかの方法の１つは、放出エネルギーが高く、放出極角が中程度のＢＳＥを検出するように静電素子又は磁気素子（例えば、図５の静電素子５２０）を構成することを含み、そのようなＢＳＥは、さもなければ検出されないままであり得る。静電素子又は磁気素子５２０は、とりわけ、走査偏向ユニット３０９の１つ又は複数の偏向器、ビームブースタ６２０の１つ又は複数の部分、ビームセパレータ（図示せず）を含み得る。サンプルとレンズ内電子検出器（例えば、図３Ａのレンズ内電子検出器３０７）との間に配置されたいずれの静電素子又は磁気素子もＢＳＥ検出器として構成され得ることを理解されたい。

[0088] ここで、図８を参照する。図８は、本開示の実施形態と一致する、荷電粒子検出装置８００の例示的な平面構成を示す。荷電粒子検出装置８００は、基板８０１と、支持構造８０２と、荷電粒子検出器８０３と、伝導層８０４と、偏向走査電極８１０＿Ｙ１、８１０＿Ｙ２、８１０＿Ｘ１及び８１０＿Ｘ２と、読み出し回路８１５と、走査信号線８１６と、画像信号線８１７と、接続部８１８を介して読み出し回路８１５に電力を供給する電源８２０と、電力バス８４０とを含み得る。

[0089] 一部の実施形態では、荷電粒子検出装置８００は、支持構造８０２を受け取るように構成された基板８０１を含み得る。基板８０１は、とりわけ、セラミック、誘電体、ガラスを含むが、これらに限定されない電気絶縁材料から作製され得る。一部の実施形態では、基板８０１は、支持構造８０２を受け取るように構成され、電気回路を支持する回路基板を含み得る。

[0090] 荷電粒子検出装置８００は、ＢＳＥ検出器として構成された支持構造８０２を含み得る。一部の実施形態では、支持構造８０２は、とりわけ、偏向器、偏向走査ユニット、ビームブースタの一部分、ビームセパレータなど、荷電粒子ビーム装置の静電素子又は磁気素子を含み得るが、これらに限定されない。例えば、偏向器（例えば、図３Ｂの偏向器３０９－１又は３０９－２）は、サンプル上で一次入射電子ビームを偏向させるか、又は放出エネルギーが高く、放出極角が中程度の信号電子を検出するように構成され得る。支持構造８０２は、円形の断面を有するように示されているが、支持構造８０２は、適宜、六角形、矩形、楕円形等の断面を有し得るが、これらに限定されないことを理解されたい。

[0091] 荷電粒子検出装置８００は、支持構造８０２の内側表面上に配設された荷電粒子検出器８０３を更に含み得る。一部の実施形態では、支持構造８０２上に荷電粒子検出器８０３を配設することは、荷電粒子検出器８０３及びその機能に基づいてとりわけ堆積、結合、製造、取り付けを行うことを含み得るが、これらに限定されない。荷電粒子検出器８０３を支持構造８０２の内側表面上に円周状に配設して、一次電子又は信号電子への曝露を最大化し得る。

[0092] 一部の実施形態では、荷電粒子検出器８０３は、とりわけ、ダイオード、シンチレータ、放射検出器、固体検出器、ｐ－ｉ－ｎ接合ダイオード又はｐ－ｉ－ｎ検出器を含み得る。荷電粒子検出器８０３は、とりわけ、電離放射、電子、Ｘ線、光子を含むが、これらに限定されない荷電粒子を検出するように構成され得る。一部の実施形態では、荷電粒子検出器８０３は、モノリシック検出器又はセグメントに分けられた検出器を含み得る。図８は、荷電粒子検出器８０３の４つのセグメントを示すが、適宜、任意の数のセグメントを使用できることを理解されたい。

[0093] 荷電粒子検出装置８００は、サンプル上で一次電子ビームの一次電子を偏向させるように構成された伝導層８０４を更に含み得る。伝導層８０４は、荷電粒子検出器８０３の内側表面上に配設され得る。一部の実施形態では、伝導層８０４は、荷電粒子検出器８０３の内側表面の一部分上に配設され得る。一部の実施形態では、伝導層８０４は、とりわけ、堆積、結合、製造、取り付けを含むが、これらに限定されない技術により、荷電粒子検出器８０３の１つ又は複数のセグメント上に配設され得る。伝導層８０４は、とりわけ、導電体、金属、半導体、ドープされた半導体、電極を含むが、これらに限定されない材料から作製された層を含み得る。一部の実施形態では、伝導層８０４は、とりわけ、金、プラチナ、パラジウム、銀、銅、アルミニウムなどの金属の薄膜を含み得る。一部の実施形態では、支持構造８０２、荷電粒子検出器８０３又は伝導層８０４は、一次光軸（図示せず、例えば図３Ａの一次光軸３０４）を中心に回転対称であり得る。

[0094] 一例として、荷電粒子検出装置８００は、偏向器３０９－１若しくは３０９－２などの静電素子を支持する支持構造８０２、放出エネルギーが高く、放出極角が中程度のＢＳＥを含む信号電子を検出するように構成され、及び偏向器３０９－１若しくは３０９－２の内側表面上に形成された荷電粒子検出器８０３又は荷電粒子検出器８０３の内側表面上に配設された伝導層８０４を含み得る。そのような構成は、偏向器及び検出器として機能しながら、ＢＳＥ捕集効率も高め、それにより撮像コントラスト及び信号対雑音比（ＳＮＲ）を高め得る。支持構造８０２は、システム構成要素に機械的支持を提供するように構成され得、電気的に接続されるように構成されない場合がある。

[0095] 荷電粒子検出装置８００は、偏向器及び検出器としての荷電粒子検出装置８００の動作を制御するための制御回路を更に含み得る。制御回路は、とりわけ、孤立した電源、発電機、負荷、給電線などの構成要素に電力を分配し、管理するように構成された電力バス８４０を含み得る。制御回路は、構成要素の中でもとりわけ、読み出し回路８１５、荷電粒子検出器８０３を含む他のシステム構成要素に電力を供給するように構成された１つ又は複数の電源８２０を更に含み得る。

[0096] 一部の実施形態では、偏向走査電極８１０＿Ｙ１、８１０＿Ｙ２、８１０＿Ｘ１又は８１０＿Ｘ２に浮遊電圧が印加され得る。一部の実施形態では、少なくとも２つの偏向走査電極の浮遊電圧の絶対値は、異なり得る。印加される浮遊電圧は、偏向走査電極の動作電圧であり得る。偏向走査電極８１０＿Ｙ１、８１０＿Ｙ２、８１０＿Ｘ１又は８１０＿Ｘ２のそれぞれは、偏向電圧を伝導層８０４に印加するように構成され得る。

[0097] 一部の実施形態では、電源８２０は、走査偏向電圧又はビームブースタ電圧で浮遊する構成要素又は機能ブロックに電力を提供するように構成され得る。例えば、偏向器－検出器の組み合わせでは、偏向電圧は、偏向走査電極の１つ及び偏向走査ドライバ（図示せず）を介して、対応する伝導層８０４に印加され得、ビームブースタ－検出器の組み合わせでは、ブースタ電圧は、ビームブースタドライバ（図示せず）を介して伝導層８０４に印加され得る。伝導層８０４に印加されるブースタ電圧は、例えば、静電圧を含み得る。一部の実施形態では、走査偏向電圧信号は、偏向走査電極８１０＿Ｙ１、８１０＿Ｙ２、８１０＿Ｘ１又は８１０＿Ｘ２及び走査信号線８１６を介して、荷電粒子検出器８０３のセグメントの内側表面上に配設された伝導層８０４に印加され得る。走査偏向電圧信号は、Ｘ軸又はＹ軸方向に一次電子ビームを偏向させるように構成され得る。一部の実施形態では、必要に応じて、一次電子ビームを＋Ｘ方向、－Ｘ方向、＋Ｙ方向又は－Ｙ方向に偏向させるように走査偏向電圧信号を印加し得る。

[0098] 荷電粒子検出装置８００の制御回路は、荷電粒子検出器８０３のセグメントから検出信号を受け取り、検出信号に関連付けられたデータを処理するように構成された１つ又は複数の読み出し回路８１５を更に含み得る。関連データは、とりわけ、撮像データ、ツールパラメータ、検出パラメータを含み得る。検出信号は、例えば、画像信号線８１７を使用して、荷電粒子検出器８０３のセグメントから読み出し回路８１５まで伝送され得る。一部の実施形態では、読み出し回路８１５は、荷電粒子検出器８０３からの検出信号に関連付けられた情報を荷電粒子検出装置８００のプロセッサまで伝達するように更に構成され得る。プロセッサは、とりわけ、コンピュータ、サーバ、コンピュータ実装プロセッサを含み得る。検出信号に関連付けられた情報は、とりわけ、光ファイバ信号、データリンク、広帯域トランスを使用して又は無線でプロセッサに伝達され得る。

[0099] 一部の実施形態では、読み出し回路８１５は、接続部８１８を介して、対応する電源８２０によって給電され得る。１つ又は複数の電源８２０は、電力バス８４０から電力を受け取り、とりわけ、読み出し回路８１５、荷電粒子検出器８０３を含むが、これらに限定されない回路構成要素に電力を供給するように構成され得る。

[00100] ここで、図９を参照する。図９は、本開示の実施形態と一致する、荷電粒子検出装置９００の平面図を示す。荷電粒子検出装置９００は、基板９０１と、支持構造９０２と、荷電粒子検出器９０３と、伝導層９０４と、偏向走査電極９１０＿Ｙ１、９１０＿Ｙ２、９１０＿Ｘ１及び９１０＿Ｘ２と、読み出し回路９１５と、走査信号線９１６と、画像信号線９１７と、電力バス９４０とを含み得る。荷電粒子検出装置９００の他の一般的に知られている構成要素は、適宜、追加、省略又は変更され得ることが理解されるであろう。基板９０１、支持構造９０２、偏向走査電極９１０＿Ｙ１、９１０＿Ｙ２、９１０＿Ｘ１及び９１０＿Ｘ２並びに電力バス９４０は、基板８０１、支持構造８０２、偏向走査電極８１０＿Ｙ１、８１０＿Ｙ２、８１０＿Ｘ１及び８１０＿Ｘ２並びに電力バス８４０と実質的に同様であり、実質的に同様の機能を実現し得ることも理解されたい。

[00101] 一部の実施形態では、荷電粒子検出器９０３は、シンチレータを含み得る。荷電粒子検出装置９００は、光路９３５に沿ってシンチレータによって放出された光子を検出するように構成された光検出器９３０を含み得る。一部の実施形態では、荷電粒子検出器９０３は、二次電子検出器、後方散乱電子検出器、Everhart-Thornley検出器等を含み得る。

[00102] 荷電粒子検出装置９００は、サンプル上で一次電子ビームの一次電子を偏向させるように構成された伝導層９０４を更に含み得る。伝導層９０４は、荷電粒子検出器９０３の内側表面上に配設され得る。一部の実施形態では、伝導層９０４は、荷電粒子検出器９０３の内側表面の一部分上に配設され得る。一部の実施形態では、伝導層９０４は、とりわけ、堆積、結合、製造、取り付けを含むが、これらに限定されない技術により、荷電粒子検出器９０３の１つ又は複数のセグメント上に配設され得る。伝導層９０４は、とりわけ、導電体、金属、半導体、ドープされた半導体、電極を含むが、これらに限定されない材料から作製された層を含み得る。一部の実施形態では、伝導層９０４は、導電材料の中でもとりわけ、金、プラチナ、パラジウム、銀、銅、アルミニウムなどの金属の薄膜を含み得る。一部の実施形態では、支持構造９０２、荷電粒子検出器９０３又は伝導層９０４は、一次光軸（図示せず、例えば図３Ａの一次光軸３０４）を中心に回転対称であり得る。

[00103] 一例として、荷電粒子検出装置９００は、偏向器３０９－１又は３０９－２などの静電素子を含む支持構造９０２と、放出エネルギーが高く、放出極角が中程度のＢＳＥを含む信号電子を検出するように構成され、及び偏向器３０９－１又は３０９－２の内側表面上に形成された荷電粒子検出器９０３と、荷電粒子検出器９０３の内側表面上に配設された伝導層９０４とを含み得る。サンプル上のプローブスポットから生成された信号電子は、荷電粒子検出器９０３（例えば、シンチレータ）に向けられ得る。シンチレータに対する電気バイアスは、信号電子（ＳＥ及びＢＳＥを含む）を引き付け得る。シンチレータは、信号電子を光子に変換するように構成され得る。生成された光子は、光路９３５に沿って光検出器９３０に向けられ得る。そのような構成は、偏向器及び検出器として機能しながら、ＢＳＥ捕集効率も高め、それにより撮像コントラスト及びＳＮＲを高め得る。

[00104] 荷電粒子検出装置９００は、偏向器及び検出器としての荷電粒子検出装置９００の動作を制御するための制御回路を更に含み得る。制御回路は、読み出し回路９１５などの構成要素に電力を分配し、管理するように構成された電力バス９４０を含み得る。一部の実施形態では、電力バス９４０は、走査偏向電圧又はビームブースタ電圧で浮遊する構成要素又は機能ブロックに電力を提供するように構成され得る。例えば、偏向器－検出器の組み合わせでは、偏向電圧は、偏向走査電極の１つ及び偏向走査ドライバ（図示せず）を介して、対応する伝導層９０４に印加され得、ビームブースタ－検出器の組み合わせでは、ブースタ電圧は、ビームブースタドライバ（図示せず）を介して伝導層９０４に印加され得る。伝導層９０４に印加されるブースタ電圧は、例えば、静電圧を含み得る。一部の実施形態では、走査偏向電圧信号は、偏向走査電極９１０＿Ｙ１、９１０＿Ｙ２、９１０＿Ｘ１及び９１０＿Ｘ２並びに走査信号線９１６を介して、荷電粒子検出器９０３のセグメントの内側表面上に配設された伝導層９０４に印加され得る。走査偏向電圧信号は、Ｘ軸又はＹ軸方向に一次電子ビームを偏向させるように構成され得る。一部の実施形態では、必要に応じて、一次電子ビームを＋Ｘ方向、－Ｘ方向、＋Ｙ方向又は－Ｙ方向に偏向させるように走査偏向電圧信号を印加し得る。

[00105] 荷電粒子検出装置９００の制御回路は、荷電粒子検出器９０３のセグメントから検出信号を受け取り、検出信号に関連付けられたデータを処理するように構成された１つ又は複数の読み出し回路９１５を更に含み得る。関連データは、とりわけ、撮像データ、ツールパラメータ、検出パラメータを含み得る。検出信号は、例えば、画像信号線９１７を使用して、光検出器９３０から読み出し回路９１５まで伝送され得る。一部の実施形態では、読み出し回路９１５は、光検出器９３０からの検出信号に関連付けられた情報を荷電粒子検出装置９００のプロセッサまで伝達するように更に構成され得る。プロセッサは、とりわけ、コンピュータ、サーバ、コンピュータ実装プロセッサを含み得る。検出信号に関連付けられた情報は、とりわけ、光ファイバ信号、データリンク、広帯域トランスを使用して又は無線でプロセッサに伝達され得る。

[00106] ここで、図１０を参照する。図１０は、本開示の実施形態と一致する、図４の荷電粒子ビーム装置４０を使用してサンプルの画像を形成する例示的な方法１０００を表すプロセスフローチャートを示す。方法１０００は、例えば、図１に示すようなＥＢＩシステム１００のコントローラ５０によって実施され得る。コントローラ５０は、方法１０００の一方又は両方のステップを実施するようにプログラムされ得る。例えば、コントローラ５０は、荷電粒子源を作動させ、光学系を作動させ、他の機能を実行し得る。

[00107] ステップ１０１０では、荷電粒子源を作動させて、荷電粒子ビーム（例えば、図２の一次電子ビーム２０４）を生成し得る。電子源は、コントローラ（例えば、図１のコントローラ５０）によって作動され得る。例えば、電子源は、一次電子を放出して一次光軸（例えば、図２の一次光軸２０１）に沿って電子ビームを形成するように制御され得る。電子源は、例えば、ソフトウェア、アプリケーション又はコントローラのプロセッサのための命令の組を使用して、制御回路を介して電子源に給電することにより、遠隔で作動され得る。

[00108] 一次電子ビームは、対物レンズアセンブリ（例えば、図３Ａの対物レンズアセンブリ３１０）を使用してサンプル上に集束させることができる。一部の実施形態では、走査偏向ユニット（例えば、図３Ａの走査偏向ユニット３０９）は、サンプル（例えば、図３Ａのサンプル３０８）の表面上で一次電子ビームを動的に偏向させるように構成され得る。一次電子ビームの動的偏向により、関心対象の所望のエリア又は所望の領域が例えばラスター走査パターンで走査され、サンプル検査のためのＳＥ及びＢＳＥが生成され得る。走査偏向ユニットは、Ｘ軸又はＹ軸方向に一次電子ビーム３０２を偏向させるように構成された１つ又は複数の偏向器（例えば、図３Ｂの偏向器３０９－１又は３０９－２）を含み得る。

[00109] 集束された一次電子ビームは、サンプルとの相互作用時、とりわけ二次電子、後方散乱電子又はオージェ電子を含むが、これらに限定されない信号電子を生成し得る。

[00110] ステップ１０２０では、放出エネルギーが高く、放出極角が中程度の信号電子の一部分は、一次光軸と実質的に平行な電子検出層を含む信号電子検出器を使用して検出され得る。信号電子検出器（例えば、図４の信号電子検出器４２０）は、電子検出層（例えば、図４の電子検出層４２１）がサンプルの平面に対して実質的に垂直になることができるように配置され得る。一部の実施形態では、信号電子検出器は、電子検出層が一次光軸と実質的に平行になることができるように配置され得る。電子検出層は、信号電子検出器の内側表面を含むか又は内側表面上に配設され得る。

[00111] 信号電子検出器は、信号電子の特徴に基づいて信号電子の一部分を検出するように構成され得る。特徴は、とりわけ、放出エネルギー、放出極角、放出方位角を含み得るが、これらに限定されない。例えば、垂直信号電子検出器は、放出エネルギーが高く（５０ｅＶを上回る）、一次光軸に対して１５°～６５°の範囲内にある中程度の放出極角を有する信号電子を検出するように構成され得る。一部の実施形態では、使用される信号電子検出器の数に基づいて、信号電子検出器は、所定の範囲の放出極角を有する信号電子を検出するように構成されるように配置され得る。一例として、信号電子検出器は、放出エネルギーが高く、１５°～４０°の範囲内の放出極角を有する信号電子の一部分を検出するように構成され得、別の信号電子検出器は、放出エネルギーが高く、４０°～６５°の範囲内の放出極角を有する信号電子の一部分を検出するように構成され得る。信号電子検出器の数、位置及び種類は、適宜調整され得ることを理解されたい。本明細書で説明する放出極角の範囲は、例示的なものであり、他の範囲が使用され得ることも理解されたい。

[00112] 信号電子検出器は、対物レンズアセンブリとレンズ内電子検出器（例えば、図４のレンズ内電子検出器４０７）との間に配設され得る。一部の実施形態では、信号電子検出器は、サンプルとレンズ内電子検出器との間に配設され得る。一部の実施形態では、２つ以上の信号電子検出器がサンプルとレンズ内電子検出器との間に配設され得る。信号電子検出器は、モノリシック電子検出器又はセグメントに分けられた電子検出器を含み得る。モノリシック電子検出器では、電子検出層は、セグメントに分かれていない荷電粒子感応材料の層を含み得る。セグメントに分けられた電子検出器では、電子検出層は、セグメントに分けられた電子検出器のセグメントを形成する不連続な荷電粒子感応材料の層を含み得る。セグメントに分けられた電子検出器のセグメントは、一次光軸の周りに２次元（２Ｄ）又は３次元（３Ｄ）構成で配置され得る。セグメントに分けられた電子検出器のセグメントは、一次光軸を中心にして直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置され得る。荷電粒子感応材料は、とりわけ、電離放射、電子、Ｘ線、光子などの荷電粒子に感応し得る。

[00113] ここで、図１１を参照する。図１１は、本開示の実施形態と一致する、荷電粒子ビーム装置の静電素子を構成する例示的な方法１１００を表すプロセスフローチャートを示す。

[00114] 荷電粒子源（例えば、図２の電子源２０１）を作動させて、荷電粒子ビーム（例えば、図２の一次電子ビーム２０２）を生成し得る。電子源は、コントローラ（例えば、図１のコントローラ５０）によって作動され得る。例えば、電子源は、一次電子を放出して、一次光軸（例えば、図２の一次光軸２０４）に沿って電子ビームを形成するように制御され得る。電子源は、例えば、ソフトウェア、アプリケーション又はコントローラのプロセッサのための命令の組を使用して、制御回路を介して電子源に給電することにより、遠隔で作動され得る。

[00115] 一次電子ビームは、対物レンズアセンブリ（例えば、図３Ａの対物レンズアセンブリ３１０）を使用してサンプル上に集束させることができる。一部の実施形態では、走査偏向ユニット（例えば、図３Ａの走査偏向ユニット３０９）は、サンプル（例えば、図３Ａのサンプル３０８）の表面上で一次電子ビームを動的に偏向させるように構成され得る。一次電子ビームの動的偏向により、関心対象の所望のエリア又は所望の領域が例えばラスター走査パターンで繰り返し走査され、サンプル検査のためのＳＥ及びＢＳＥが生成され得る。走査偏向ユニットは、Ｘ軸又はＹ軸方向に一次電子ビーム３０２を偏向させるように構成された１つ又は複数の偏向器（例えば、図３Ｂの偏向器３０９－１又は３０９－２）を含み得る。集束された一次電子ビームは、サンプルとの相互作用時、とりわけ二次電子、後方散乱電子又はオージェ電子を含むが、これらに限定されない信号電子を生成し得る。

[00116] この装置の静電構成要素は、一次電子ビームの入射電子との相互作用によりサンプル（例えば、図５のサンプル５０８）上のプローブスポットから生成されたＢＳＥなど、放出エネルギーが高く、放出極角が中程度の信号電子を検出するように構成され得る。静電素子（例えば、図５の静電素子５２０）は、とりわけ、走査偏向ユニット（例えば、図３Ａ及び図３Ｂの走査偏向ユニット３０９）、ビームブースタ又はビームセパレータを含み得る。静電素子は、一次光軸に沿ってサンプルとレンズ内電子検出器（例えば、図５のレンズ内電子検出器５０７）との間に配設され得る。一部の実施形態では、静電素子、対物レンズアセンブリ及びレンズ内電子検出器は、一次光軸と位置合わせされ、一次光軸を中心に回転対称であり得る。

[00117] ＢＳＥを検出するように静電素子を構成することは、図１１に示すように、ステップ１１１０及び１１２０を実施することを含み得る。ステップ１１１０では、荷電粒子検出器（例えば、図９の荷電粒子検出器９０３）が静電素子の内側表面上に配設され得る。荷電粒子検出器は、一次電子ビームとサンプルとの相互作用により生成された複数の信号電子の第１の部分を検出するように構成され得る。荷電粒子検出器は、荷電粒子検出層（例えば、図５の電子検出層５２１）を一次光軸と実質的に平行に配置するか、又はサンプルに対して実質的に垂直に配置することができるように配設され得る。

[00118] 荷電粒子検出器を静電素子の内側表面上に円周状に配設して、一次電子又は信号電子への曝露を最大化し得る。荷電粒子検出器は、とりわけ、ダイオード、シンチレータ、放射検出器、固体検出器、ｐ－ｉ－ｎ接合ダイオード又はｐ－ｉ－ｎ検出器を含み得る。荷電粒子検出器は、とりわけ、電離放射、電子、Ｘ線、光子を含むが、これらに限定されない荷電粒子を検出するように構成され得る。一部の実施形態では、荷電粒子検出器は、モノリシック検出器又はセグメントに分けられた検出器を含み得る。

[00119] ステップ１１２０では、荷電粒子検出器の内側表面の一部分上に導電層（例えば、図９の伝導層９０４）を堆積させ得る。伝導層は、サンプル上で一次電子ビームの一次電子を偏向させるように構成され得る。伝導層は、とりわけ、堆積、結合、製造、取り付けを含むが、これらに限定されない技術により、荷電粒子検出器の内側表面の一部分上に配設され得る。静電素子は、とりわけ、ビームブースタ、ビーム偏向器、偏向走査ユニット、ビームセパレータであり得る。

[00120] 本開示の態様は、以下の番号付きの条項に記載される。
１．電子ビーム装置であって、
一次光軸に沿って一次電子ビームを生成するように構成された電子源と、
一次光軸と実質的に平行な第１の検出層を有し、及びサンプル上に一次電子ビームによって形成されたプローブスポットから生成された複数の信号電子の第１の部分を検出するように構成された第１の電子検出器と
を含む電子ビーム装置。
２．複数の信号電子の第２の部分を検出するように構成された第２の電子検出器を更に含み、第２の電子検出器の第２の検出層は、一次光軸に実質的に垂直である、条項１に記載の装置。
３．一次電子ビームをサンプル上に集束させることと、
複数の信号電子の第１の部分を第１の電子検出器の第１の検出層上に集束させることと、
複数の信号電子の第２の部分を第２の電子検出器の第２の検出層上に集束させることと
を行うように構成された対物レンズを更に含む、条項２に記載の装置。
４．第１の電子検出器は、サンプルと第２の電子検出器との間に配設され、及び一次光軸に沿って配設される、条項２及び３の何れか一項に記載の装置。
５．第１の電子検出器及び第２の電子検出器は、サンプル上のプローブスポットから生成された複数の信号電子を検出するように構成される、条項２～４の何れか一項に記載の装置。
６．第１の電子検出器は、二次電子検出器、後方散乱電子検出器、静電素子又は磁気素子を含む、条項２～５の何れか一項に記載の装置。
７．静電素子は、ビーム偏向器又はビームブースタを含み、磁気素子は、ビーム偏向器又はビームセパレータを含む、条項６に記載の装置。
８．静電素子又は磁気素子は、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成された内側表面を含む、条項６及び７の何れか一項に記載の装置。
９．ビーム偏向器は、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成された内側表面を含む、条項７～８の何れか一項に記載の装置。
１０．ビーム偏向器の内側表面は、連続的な検出層又はセグメントに分けられた検出層を含む、条項９に記載の装置。
１１．ビーム偏向器のセグメントに分けられた検出層は、一次光軸に沿って直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置された複数の検出器セグメントを含む、条項１０に記載の装置。
１２．ビーム偏向器は、多極構造を含み、及びこの多極構造の極の内側表面は、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成される、条項７～１１の何れか一項に記載の装置。
１３．ビームブースタは、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成された内側表面を含む、条項７～１２の何れか一項に記載の装置。
１４．ビームブースタの内側表面は、連続的な検出層又はセグメントに分けられた検出層を含む、条項１３に記載の装置。
１５．ビームブースタのセグメントに分けられた検出層は、一次光軸に沿って直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置された複数の検出器セグメントを含む、条項１４に記載の装置。
１６．ビームセパレータは、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成された内側表面を含む、条項７～１５の何れか一項に記載の装置。
１７．第１の電子検出器は、モノリシック電子検出器又はセグメントに分けられた電子検出器を含む、条項１～１６の何れか一項に記載の装置。
１８．セグメントに分けられた電子検出器は、一次光軸に沿って直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置された複数の検出器セグメントを含む、条項１７に記載の装置。
１９．第１の電子検出器は、複数の信号電子のうちの信号電子の特徴に基づいて複数の信号電子を検出するように構成された複数の静電素子を含む、条項１～１８の何れか一項に記載の装置。
２０．信号電子の特徴は、放出エネルギー、放出極角又は一次光軸に対する信号電子の放出方位角を含む、条項１９に記載の装置。
２１．複数の信号電子の第１の部分は、後方散乱電子を含み、後方散乱電子の放出極角は、１５°～６５°の範囲内である、条項２０に記載の装置。
２２．複数の信号電子は、二次電子、後方散乱電子又はオージェ電子を含む、条項１～２１の何れか一項に記載の装置。
２３．電子ビーム装置であって、
素子であって、
この素子の内側表面上に配設された第１の検出層を有し、及び一次電子ビームとサンプルとの相互作用後に生成された複数の信号電子の第１の部分を検出するように構成された第１の電子検出器と、
第１の電子検出器の内側表面の一部分上に堆積され、及びサンプル上で一次電子ビームを偏向させるように構成された導電層と
を含む素子
を含む電子ビーム装置。
２４．第１の電子検出器は、ダイオード、シンチレータ、放射検出器、固体検出器又はｐ－ｉ－ｎ接合ダイオードを含む、条項２３に記載の装置。
２５．導電層は、金属膜、半導体膜又は電極を含む、条項２３及び２４の何れか一項に記載の装置。
２６．電圧信号を導電層に印加して一次電子ビームを偏向させることと、
複数の信号電子が検出されることに応答して第１の電子検出器によって生成された検出信号を受け取ることと
を行うように構成された回路を有するコントローラを更に含む、条項２３～２５の何れか一項に記載の装置。
２７．検出信号は、電気信号、光信号、機械信号又はそれらの組み合わせを含む、条項２６に記載の装置。
２８．印加された電圧信号は、一次電子ビームをＸ軸、Ｙ軸又はその両方に沿って走査するように構成された走査偏向電圧を含む、条項２６及び２７の何れか一項に記載の装置。
２９．回路は、検出信号に関連付けられたデータを電子ビーム装置のプロセッサに伝達するように構成された読み出し回路を含む、条項２６～２８の何れか一項に記載の装置。
３０．第１の電子検出器は、セグメントに分けられた電子検出器の複数のセグメントを含み、これらの複数のセグメントは、一次電子ビームの一次光軸に沿って直線状、円周状、放射状又は方位角状に配置される、条項２３～２９の何れか一項に記載の装置。
３１．回路は、走査偏向電圧を、セグメントに分けられた電子検出器の１つのセグメントの導電層に個別に印加し、及び対応する検出信号を受け取るように更に構成される、条項３０に記載の装置。
３２．複数の信号電子の第２の部分を検出するように構成された第２の検出層を有する第２の電子検出器を更に含み、第２の検出層は、一次光軸に実質的に垂直である、条項２３～３１の何れか一項に記載の装置。
３３．対物レンズであって、
一次電子ビームをサンプル上に集束させることと、
複数の信号電子の第１の部分を第１の電子検出器の第１の検出層上に集束させることと、
複数の信号電子の第２の部分を第２の電子検出器の第２の検出層上に集束させることと
を行うように構成された対物レンズを更に含む、条項３２に記載の装置。
３４．素子は、サンプルと第２の電子検出器との間に配設される、条項３２及び３３の何れか一項に記載の装置。
３５．第１の電子検出器及び第２の電子検出器は、複数の信号電子のうちの信号電子の特徴に基づいて複数の信号電子を検出するように構成される、条項３２～３４の何れか一項に記載の装置。
３６．信号電子の特徴は、放出エネルギー、放出極角又は一次光軸に対する放出方位角を含む、条項３５に記載の装置。
３７．複数の信号電子の第１の部分は、後方散乱電子を含み、後方散乱電子の放出極角は、１５°～６５°の範囲内である、条項３６に記載の装置。
３８．素子は、静電素子又は磁気素子を含む、条項２３～３７の何れか一項に記載の装置。
３９．静電素子は、ビーム偏向器又はビームブースタを含み、磁気素子は、ビーム偏向器又はビームセパレータを含む、条項３８に記載の装置。
４０．ビーム偏向器は、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成された内側表面を含む、条項３９の何れか一項に記載の装置。
４１．ビーム偏向器の内側表面は、連続的な検出層又はセグメントに分けられた検出層を含む、条項４０に記載の装置。
４２．ビーム偏向器のセグメントに分けられた検出層は、一次光軸に沿って直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置された複数の検出器セグメントを含む、条項４１に記載の装置。
４３．ビーム偏向器は、多極構造を含み、及びこの多極構造の極の内側表面は、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成される、条項３９～４２の何れか一項に記載の装置。
４４．ビームブースタは、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成された内側表面を含む、条項３９～４３の何れか一項に記載の装置。
４５．ビームブースタの内側表面は、連続的な検出層又はセグメントに分けられた検出層を含む、条項４４に記載の装置。
４６．ビームブースタのセグメントに分けられた検出層は、一次光軸に沿って直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置された複数の検出器セグメントを含む、条項４５に記載の装置。
４７．ビームセパレータは、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成された内側表面を含む、条項３９～４６の何れか一項に記載の装置。
４８．複数の信号電子は、二次電子、後方散乱電子又はオージェ電子を含む、条項２３～４７の何れか一項に記載の装置。
４９．電子ビーム装置の素子であって、
電子ビーム装置に設置されたとき、一次光軸と実質的に平行になるように構成され、一次電子ビームとサンプルとの相互作用後に生成される複数の信号電子の第１の部分を検出するように構成された検出層を有する電子検出器と、
電子検出器の検出層の一部分上に配設され、及びサンプルに入射する一次電子ビームを偏向させるように構成された導電層と
を含む素子。
５０．電子検出器は、ダイオード、シンチレータ、放射検出器、固体検出器又はｐ－ｉ－ｎ接合ダイオードを含む、条項４９に記載の素子。
５１．導電層は、金属膜、ドープされた半導体膜又は電極を含む、条項４９及び５０の何れか一項に記載の素子。
５２．コントローラとの電気的な通信において、
導電層は、コントローラからの電圧信号が印加されて、一次電子ビームの偏向を可能にし、及び
荷電粒子検出器は、複数の信号電子の検出に応答して検出信号を生成する、条項４９～５１の何れか一項に記載の素子。
５３．検出信号は、電気信号、光信号、機械信号又はそれらの組み合わせを含む、条項５２に記載の素子。
５４．印加された電圧信号は、一次電子ビームをＸ軸、Ｙ軸又はその両方に沿って走査するように構成された走査偏向電圧を含む、条項５２及び５３の何れか一項に記載の素子。
５５．電子検出器は、セグメントに分けられた電子検出器の複数のセグメントを含み、これらの複数のセグメントは、一次電子ビームの一次光軸に沿って直線状、円周状、放射状又は方位角状に配置される、条項４９～５４の何れか一項に記載の素子。
５６．電子検出器は、素子の内側表面上に配設される、条項４９～５５の何れか一項に記載の素子。
５７．ビーム偏向器を更に含み、ビーム偏向器は、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成された内側表面を含む、条項４９～５６の何れか一項に記載の素子。
５８．ビーム偏向器の内側表面は、連続的な検出層又はセグメントに分けられた検出層を含む、条項５７に記載の素子。
５９．ビーム偏向器のセグメントに分けられた検出層は、一次光軸に沿って直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置された複数の検出器セグメントを含む、条項５８に記載の素子。
６０．ビーム偏向器は、多極構造を含み、及びこの多極構造の極の内側表面は、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成される、条項５７～５９の何れか一項に記載の素子。
６１．ビームブースタを更に含み、ビームブースタは、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成された内側表面を含む、条項４９～６０の何れか一項に記載の素子。
６２．ビームブースタの内側表面は、連続的な検出層又はセグメントに分けられた検出層を含む、条項６１に記載の素子。
６３．ビームブースタのセグメントに分けられた検出層は、一次光軸に沿って直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置された複数の検出器セグメントを含む、条項６２に記載の素子。
６４．ビームセパレータを更に含み、ビームセパレータは、複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように構成された内側表面を含む、条項４９～６３の何れか一項に記載の素子。
６５．複数の信号電子は、二次電子、後方散乱電子又はオージェ電子を含む、条項４９～６４の何れか一項に記載の素子。
６６．電子ビーム装置によって実施される、サンプルを観察するための方法であって、
一次電子ビームとの相互作用後にサンプル上のプローブスポットから複数の信号電子を生成することと、
一次電子ビームの一次光軸と実質的に平行な第１の検出層を含む第１の電子検出器を使用して、複数の信号電子の第１の部分を検出することと
を含む方法。
６７．第２の電子検出器を使用して、複数の信号電子の第２の部分を検出することを更に含み、第２の電子検出器の第２の検出層は、一次光軸に実質的に垂直である、条項６６に記載の方法。
６８．第１の電子検出器は、二次電子検出器、後方散乱電子検出器、静電素子又は磁気素子を含む、条項６６及び６７の何れか一項に記載の方法。
６９．第１の電子検出器は、サンプルと第２の電子検出器との間に配設され、及び一次光軸に沿って配設される、条項６７～６８の何れか一項に記載の方法。
７０．複数の信号電子のうちの信号電子の特徴に基づいて複数の信号電子を検出することを更に含む、条項６６～６９の何れか一項に記載の方法。
７１．信号電子の特徴は、放出エネルギー、放出極角又は一次光軸に対する信号電子の放出方位角を含む、条項７０に記載の方法。
７２．複数の信号電子の第１の部分は、後方散乱電子を含み、後方散乱電子の放出極角は、１５°～６５°の範囲内である、条項７１に記載の方法。
７３．複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするように静電素子の内側表面を構成することを更に含む、条項６８～７２の何れか一項に記載の方法。
７４．静電素子は、ビーム偏向器又はビームブースタを含み、磁気素子は、ビーム偏向器又はビームセパレータを含む、条項６８～７３の何れか一項に記載の方法。
７５．複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするようにビーム偏向器の内側表面を構成することを更に含む、条項７４に記載の方法。
７６．ビーム偏向器の内側表面は、連続的な検出層又はセグメントに分けられた検出層を含む、条項７５に記載の方法。
７７．ビーム偏向器のセグメントに分けられた検出層は、一次光軸に沿って直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置された複数の検出器セグメントを含む、条項７６に記載の方法。
７８．複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするようにビーム偏向器の極の内側表面を構成することを更に含む、条項７４～７７の何れか一項に記載の方法。
７９．複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするようにビームブースタの内側表面を構成することを更に含む、条項７４～７８の何れか一項に記載の方法。
８０．複数の信号電子の第１の部分の検出を容易にするようにビームセパレータの内側表面を構成することを更に含む、条項７４～７９の何れか一項に記載の方法。
８１．電子ビーム装置の素子を構成する方法であって、
素子の内側表面上に第１の検出層を有する第１の電子検出器を配設することであって、第１の電子検出器は、一次電子ビームとサンプルとの相互作用後に生成された複数の信号電子の第１の部分を検出するように構成される、配設することと、
電子検出器の内側表面の一部分上に導電層を堆積させることであって、導電層は、サンプル上で一次電子ビームを偏向させるように構成されることと
を含む方法。
８２．電子検出器は、ダイオード、シンチレータ、放射検出器、固体検出器又はｐ－ｉ－ｎ接合ダイオードを含む、条項８１に記載の方法。
８３．複数のセグメントを含む、セグメントに分けられた電子検出器を配設することを更に含み、これらの複数のセグメントは、一次電子ビームの一次光軸に沿って直線状、円周状、放射状又は方位角状に配置される、条項８１及び８２の何れか一項に記載の方法。
８４．第１の電子検出器を配設することは、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）製造、半導体製造又は機械的結合を含む技術を使用して、第１の電子検出器を形成することを含む、条項８１～８３の何れか一項に記載の方法。
８５．導電層を堆積させることは、結合、接着、はんだ付け、物理蒸着又は化学蒸着を含む技術を使用して実施される、条項８１～８４の何れか一項に記載の方法。
８６．導電層は、金属膜、半導体膜又は電極を含む、条項８１～８５の何れか一項に記載の方法。
８７．電圧信号を導電層に印加して一次電子ビームの偏向を可能にすることと、
複数の信号電子が第１の電子検出器によって検出されることに応答して第１の電子検出器から検出信号を受け取ることと
を行うように構成されたコントローラと素子とを電気的に接続することを更に含む、条項８１～８６の何れか一項に記載の方法。
８８．電圧信号を印加することは、一次電子ビームをＸ軸、Ｙ軸又はその両方に沿って走査するように構成された走査偏向電圧信号を印加することを含む、条項８７に記載の方法。
８９．複数の信号電子の第１の部分を検出することは、複数の信号電子のうちの信号電子の特徴に基づいており、この信号電子の特徴は、放出エネルギー、放出極角又は一次光軸に対する放出方位角を含む、条項８１～８８の何れか一項に記載の方法。
９０．電子の第１の検出層が一次光軸と実質的に平行に配置されるように第１の電子検出器を配設することを更に含む、条項８１～８９の何れか一項に記載の方法。
９１．素子は、静電素子又は磁気素子を含む、条項８１～９０の何れか一項に記載の方法。
９２．静電素子は、ビーム偏向器又はビームブースタを含み、磁気素子は、ビーム偏向器又はビームセパレータを含む、条項９１に記載の方法。
９３．サンプルを観察する方法を電子ビーム装置に実施させるために電子ビーム装置の１つ又は複数のプロセッサによって実行可能な命令の組を記憶する非一時的なコンピュータ可読媒体であって、この方法は、
一次電子ビームとの相互作用後にサンプル上のプローブスポットから複数の信号電子を生成することと、
一次電子ビームの一次光軸と実質的に平行な第１の検出層を含む第１の電子検出器を使用して、複数の信号電子の第１の部分を検出することと
を含む、非一時的なコンピュータ可読媒体。
９４．電子ビーム装置の１つ又は複数のプロセッサによって実行可能な命令の組は、電子ビーム装置に、第２の電子検出器を使用して、複数の信号電子の第２の部分の検出を更に実施させ、第２の電子検出器の第２の検出層は、一次光軸に実質的に垂直である、条項９３に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
９５．電子ビーム装置の１つ又は複数のプロセッサによって実行可能な命令の組は、電子ビーム装置に、複数の信号電子のうちの信号電子の特徴に基づいて複数の信号電子の検出を更に実施させ、この特徴は、放出エネルギー、放出極角又は一次光軸に対する信号電子の放出方位角を含む、条項９３及び９４の何れか一項に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
９６．荷電粒子ビーム装置であって、
一次光軸に沿って一次荷電粒子ビームを生成するように構成された荷電粒子源と、
一次光軸と実質的に平行な第１の検出層を有し、及びサンプル上に一次荷電粒子ビームによって形成されたプローブスポットから生成された複数の信号荷電粒子の第１の部分を検出するように構成された第１の荷電粒子検出器と
を含む荷電粒子ビーム装置。
９７．複数の信号荷電粒子の第２の部分を検出するように構成された第２の荷電粒子検出器を更に含み、第２の荷電粒子検出器の第２の検出層は、一次光軸に実質的に垂直である、条項９６に記載の装置。
９８．一次荷電粒子ビームをサンプル上に集束させることと、
複数の信号荷電粒子の第１の部分を第１の荷電粒子検出器の第１の検出層上に集束させることと、
複数の信号荷電粒子の第２の部分を第２の荷電粒子検出器の第２の検出層上に集束させることと
を行うように構成された対物レンズを更に含む、条項９７に記載の装置。
９９．第１の荷電粒子検出器は、サンプルと第２の荷電粒子検出器との間に配設され、及び一次光軸に沿って配設される、条項９７及び９８の何れか一項に記載の装置。
１００．第１の荷電粒子検出器及び第２の荷電粒子検出器は、サンプル上のプローブスポットから生成された複数の信号荷電粒子を検出するように構成される、条項９７～９９の何れか一項に記載の装置。
１０１．第１の荷電粒子検出器は、二次電子検出器、後方散乱電子検出器、静電素子又は磁気素子を含む、条項９７～１００の何れか一項に記載の装置。
１０２．静電素子は、ビーム偏向器又はビームブースタを含み、磁気素子は、ビーム偏向器又はビームセパレータを含む、条項１０１に記載の装置。
１０３．静電素子又は磁気素子は、複数の信号荷電粒子の第１の部分の検出を容易にするように構成された内側表面を含む、条項１０１及び１０２の何れか一項に記載の装置。
１０４．ビーム偏向器は、複数の信号荷電粒子の第１の部分の検出を容易にするように構成された内側表面を含む、条項１０２～１０３の何れか一項に記載の装置。
１０５．ビーム偏向器の内側表面は、連続的な検出層又はセグメントに分けられた検出層を含む、条項１０４に記載の装置。
１０６．ビーム偏向器のセグメントに分けられた検出層は、一次光軸に沿って直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置された複数の検出器セグメントを含む、条項１０５に記載の装置。
１０７．ビーム偏向器は、多極構造を含み、及びこの多極構造の極の内側表面は、複数の信号荷電粒子の第１の部分の検出を容易にするように構成される、条項１０２～１０６の何れか一項に記載の装置。
１０８．ビームブースタは、複数の信号荷電粒子の第１の部分の検出を容易にするように構成された内側表面を含む、条項１０２～１０７の何れか一項に記載の装置。
１０９．ビームブースタの内側表面は、連続的な検出層又はセグメントに分けられた検出層を含む、条項１０８に記載の装置。
１１０．ビームブースタのセグメントに分けられた検出層は、一次光軸に沿って直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置された複数の検出器セグメントを含む、条項１０９に記載の装置。
１１１．ビームセパレータは、複数の信号荷電粒子の第１の部分の検出を容易にするように構成された内側表面を含む、条項１０２～１１０の何れか一項に記載の装置。
１１２．第１の電子検出器は、モノリシック電子検出器又はセグメントに分けられた電子検出器を含む、条項９５～１１１の何れか一項に記載の装置。
１１３．セグメントに分けられた電子検出器は、一次光軸に沿って直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置された複数の検出器セグメントを含む、条項１１２に記載の装置。
１１４．第１の荷電粒子検出器は、複数の信号荷電粒子のうちの信号荷電粒子の特徴に基づいて複数の信号荷電粒子を検出するように構成された複数の静電素子を含む、条項９５～１１３の何れか一項に記載の装置。
１１５．信号荷電粒子の特徴は、放出エネルギー、放出極角又は一次光軸に対する信号荷電粒子の放出方位角を含む、条項１１４に記載の装置。
１１６．複数の信号荷電粒子の第１の部分は、後方散乱電子を含み、後方散乱電子の放出極角は、１５°～６５°の範囲内である、条項１１５に記載の装置。
１１７．複数の信号荷電粒子は、二次電子、後方散乱電子又はオージェ電子を含む、条項９５～１１６の何れか一項に記載の装置。

[00121] 画像検査、画像取得、荷電粒子源の作動、非点収差補正装置の電気的励起の調整、電子のランディングエネルギーの調整、対物レンズ励起の調整、二次電子検出器の位置及び向きの調整、ステージの動きの制御、ビームセパレータの励起、ビーム偏向器への走査偏向電圧の印加、電子検出器からの信号情報に関連するデータの受信及び処理、静電素子の構成、信号電子の検出等を実行するための、コントローラ（例えば、図１のコントローラ５０）のプロセッサのための命令を記憶する非一時的なコンピュータ可読媒体が提供され得る。非一時的な媒体の一般的な形式としては、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、ソリッドステートドライブ、磁気テープ又は任意の他の磁気データストレージ媒体、コンパクトディスク－読み取り専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、任意の多の光学式データストレージ媒体、穴のパターンを有する任意の物理的媒体、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、プログラム可能読み取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）及び消去可能プログラム可能読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、フラッシュ－ＥＰＲＯＭ又は任意の他のフラッシュメモリ、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、キャッシュ、レジスタ、任意の他のメモリチップ又はカートリッジ及び前述のもののネットワーク版が挙げられる。

[00122] 本開示の実施形態は、上記で説明し、添付の図面に図示した通りの構成に限定されるものではなく、また本発明の範囲から逸脱することなく様々な修正形態及び変更形態がなされ得ることを理解されたい。本開示について、様々実施形態と関連付けて説明してきたが、本明細書で開示される本発明の仕様及び実施を考慮して本発明の他の実施形態が当業者に明らかであろう。本明細書及び例は、単なる例とみなされることが意図され、本発明の真の範囲及び趣旨は、以降の特許請求の範囲によって示されている。

[00123] 上記の説明は、限定するものではなく、例示することを意図している。従って、以下に記載される特許請求の範囲から逸脱することなく、説明したように変更形態がなされ得ることが当業者に明らかであろう。

Claims (15)

1. 電子ビーム装置であって、
   一次光軸に沿って一次電子ビームを生成する電子源と、
   前記一次光軸と実質的に平行な第１の検出層を有し、及びサンプル上に前記一次電子ビームによって形成されたプローブスポットから生成された複数の信号電子の第１の部分を検出する第１の電子検出器と
   を含む電子ビーム装置。
2. 前記複数の信号電子の第２の部分を検出する第２の電子検出器を更に含み、前記第２の電子検出器の第２の検出層は、前記一次光軸に実質的に垂直である、請求項１に記載の装置。
3. 前記一次電子ビームを前記サンプル上に集束させることと、
   前記複数の信号電子の前記第１の部分を前記第１の電子検出器の前記第１の検出層上に集束させることと、
   前記複数の信号電子の前記第２の部分を前記第２の電子検出器の前記第２の検出層上に集束させることと
   を行う対物レンズを更に含む、請求項２に記載の装置。
4. 前記第１の電子検出器は、前記サンプルと前記第２の電子検出器との間に配設され、及び前記一次光軸に沿って配設される、請求項２に記載の装置。
5. 前記第１の電子検出器及び前記第２の電子検出器は、前記サンプル上の前記プローブスポットから生成された前記複数の信号電子を検出する、請求項２に記載の装置。
6. 前記第１の電子検出器は、二次電子検出器、後方散乱電子検出器、静電素子又は磁気素子を含む、請求項２に記載の装置。
7. 前記静電素子は、ビーム偏向器又はビームブースタを含み、前記磁気素子は、ビーム偏向器又はビームセパレータを含む、請求項６に記載の装置。
8. 前記静電素子又は前記磁気素子は、前記複数の信号電子の前記第１の部分の検出を容易にする内側表面を含む、請求項６に記載の装置。
9. 前記ビーム偏向器は、前記複数の信号電子の前記第１の部分の検出を容易にする内側表面を含む、請求項７に記載の装置。
10. 前記ビーム偏向器の前記内側表面は、連続的な検出層又はセグメントに分けられた検出層を含む、請求項９に記載の装置。
11. 前記ビーム偏向器の前記セグメントに分けられた検出層は、前記一次光軸に沿って直線状、放射状、円周状又は方位角状に配置された複数の検出器セグメントを含む、請求項１０に記載の装置。
12. 前記ビーム偏向器は、多極構造を含み、及び前記多極構造の極の内側表面は、前記複数の信号電子の前記第１の部分の検出を容易にする、請求項７に記載の装置。
13. 前記ビームブースタは、前記複数の信号電子の前記第１の部分の検出を容易にする内側表面を含む、請求項７に記載の装置。
14. 前記ビームブースタの前記内側表面は、連続的な検出層又はセグメントに分けられた検出層を含む、請求項１３に記載の装置。
15. 電子ビーム装置によって実施される、サンプルを観察するための方法であって、
    一次電子ビームとの相互作用後に前記サンプル上のプローブスポットから複数の信号電子を生成することと、
    前記一次電子ビームの一次光軸と実質的に平行な第１の検出層を含む第１の電子検出器を使用して、前記複数の信号電子の第１の部分を検出することと
    を含む方法。
    

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