JP2023517266A - 複数の荷電粒子ビームレットによってサンプルを検査するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、マルチビーム荷電粒子検査装置によってサンプルを検査する方法と、この方法を実行するための装置とに関する。マルチビーム荷電粒子検査装置は、サンプル上の被曝エリア内に荷電粒子ビームレットのアレイを投影するように構成される。マルチビーム荷電粒子検査装置は、荷電粒子ビームレットのアレイとサンプルとの相互作用に起因してサンプルによって放射された被曝エリアからのＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光を検出するための検出システムを備える。本方法は、サンプル上の被曝エリア内に荷電粒子ビームレットのアレイを投影するステップと、荷電粒子ビームレットのアレイの実質的に全ての荷電粒子ビームレットとサンプルとの相互作用からのＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光の組み合わされた放射を監視するステップとを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、マルチビーム荷電粒子検査装置によってサンプルを検査する方法に関する。加えて、本発明は、本方法を実行するように適合されたマルチビーム荷電粒子検査装置に関する。

マルチビーム荷電粒子検査デバイスの例は、例えば、ＷＯ２０１３／１９１５３９、ＷＯ２０１４／０６５６６３、ＷＯ２０１５／１７０９６９、及びＷＯ２０１９／０４８２９３に記載されている。これらの国際特許出願公開公報は、サンプルの表面を検査する装置を開示している。そのような装置は、拡散する荷電粒子ビームを生成するための少なくとも１つの荷電粒子源を備える。拡散する荷電粒子ビームは、アパーチャアレイによって荷電粒子ビームのアレイに分割され、その荷電粒子ビームのアレイは、サンプルに向けられる。荷電粒子ビームのアレイは、レンズ系によってサンプル表面上の個々のスポットのアレイに集束される。

これらの公開公報は、二次電子、後方散乱電子及び透過電子などの、荷電粒子ビームのアレイの各個々の荷電粒子ビームとサンプルとの相互作用によって作成されるサンプル表面上の前記個々のスポットの各々からの信号を個々に検出するための異なる検出構成を更に記載している。これらの検出構成の各々は、前記荷電粒子ビームのアレイの各個々の荷電粒子ビームからの各個々の信号の起点の場所を割り振ることを試みる。サンプルエリア上で荷電粒子ビームのアレイを走査し、前記荷電粒子ビームのアレイの各荷電粒子ビームから生じる信号を検出することによって、サンプルの画像を、前記荷電粒子ビームのアレイの全ての荷電粒子ビームからの測定値を組み合わせることによって取得することができる。複数の荷電粒子ビームを使用することによって、画像の取得は、シングルビーム荷電粒子検査デバイスと比較して大幅に加速される。しかしながら、マルチビーム荷電粒子検査デバイスによって得られる高解像度画像の解析は、シングルビーム荷電粒子検査デバイスで得られる高解像度画像の解析と実質的に同じである。

サンプルを検査するための既知のデバイス及び方法の欠点は、これらがサンプルの高解像度画像を取得するように構成されていることであり、それは、サンプルが１つ以上の欠陥を備えるか否かを確立するために常に必要なわけではない。

本発明の目的は、サンプルが１つ以上の欠陥を備えるか否かを確立するためのより効率的な方法及び装置を提供すること、及び／又は、マルチビーム荷電粒子検査装置によってサンプルを検査するための代替の方法を提供することである。

第１の態様によると、本発明は、マルチビーム荷電粒子検査装置によってサンプルを検査する方法を提供し、マルチビーム荷電粒子検査装置は、サンプル上の被曝エリア内に荷電粒子ビームレットのアレイを投影するように構成され、マルチビーム荷電粒子検査装置は、荷電粒子ビームレットのアレイとサンプルとの相互作用に起因してサンプルによって放射された被曝エリアからのＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光を検出するための検出システムを備え、本方法は、
サンプル上の被曝エリア内に荷電粒子ビームレットのアレイを投影するステップと、
荷電粒子ビームレットのアレイの実質的に全ての荷電粒子ビームレットとサンプルとの相互作用からのＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光の組み合わされた放射を監視するステップとを備える。

本発明の方法は、発明者の２つの洞察に基づく。

第１に、荷電粒子とサンプルとの間の相互作用中に、通例の後方散乱された二次荷電粒子及び／又は透過荷電粒子に加えて、他の放射が生成される。最も注目すべきものは、Ｘ線及びカソードルミネッセンス光である。放射されたＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光の特定の波長（複数可）及び／又は強度は、荷電粒子とサンプルとの間の特定の相互作用についての追加の情報を提供し得る。例えば、荷電粒子と欠陥を備えるサンプル中の位置との間の相互作用からの放射されたＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光が、荷電粒子と欠陥を有さないサンプル中の位置との間の相互作用からの放射されたＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光と波長及び／又は強度が異なるとき、前記荷電粒子ビームレットのアレイの荷電粒子ビームレットとサンプルとの相互作用からのＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光の放射から、荷電粒子ビームレットのアレイの前記荷電粒子ビームレットがサンプル中の欠陥と相互作用するか否かを確立することができる。

第２に、サンプルが１つ以上の欠陥を備えるか否かを確立するために、これらの欠陥の位置を厳密に割り振ることはそれほど重要ではない。

それ故に、先行技術にあるように、前記荷電粒子ビームレットのアレイの各個々の荷電粒子ビームからの各個々の信号の起点の場所を割り振る検出構成を使用する代わりに、本発明の方法は、荷電粒子ビームレットのアレイの荷電粒子ビームレットのうちの１つがサンプル中の欠陥と相互作用するか否かを確立するために、前記荷電粒子ビームレットのアレイの実質的に全ての荷電粒子ビームレットとサンプルとの相互作用からのＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光の組み合わされた放射を利用する。前記荷電粒子ビームレットのアレイの実質的に全ての荷電粒子ビームレットとサンプルとの相互作用からのＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光の組み合わされた放射を監視することによって、前記組み合わされた放射の単一の測定は、被曝エリア内に欠陥があるか否かを明らかにすることができる。それ故に、本発明は、被曝エリア中に欠陥が存在するか否かを組み合わされた放射の測定から迅速に確立することができる方法を提供する。

ＷＯ２０１９／０４８２９３は、荷電粒子の複数のビームを用いてサンプルを検査するための装置を開示していることに留意されたい。例では、荷電粒子の複数のビームは、サンプル上の複数の領域を同時に走査することができる。複数の領域は、それらの間に重なり合いを有し得、連続エリアをカバーするようにタイル化され得るか、又は互いから分離され得る。ビームとサンプルとの相互作用から生成される信号は、複数の検出器によって収集され得る。検出器の数は、ビームの数より少なくあり得るか、等しくあり得るか、又はより多くあり得る。しかしながら、ＷＯ２０１９／０４８２９３には、荷電粒子の複数のビームのうちの２つ以上がサンプル上で重なり合うこと、及び／又は２つ以上のビームとサンプルとの相互作用から生成された信号が単一の検出器上で組み合わされて収集され得るというヒントも示唆もない。

ＵＳ２００８／００６１２３４は、シングル電子ビームを使用してサンプルを検査するための装置を開示していることに更に留意されたい。それ故に、ＵＳ２００８／００６１２３４には、２つ以上のビームとサンプルとの相互作用から生成された信号が単一の検出器上で組み合われて収集され得るというヒントも示唆もない。

本発明の方法は、欠陥の検出に限定されないことに留意されたい。本発明の方法は、前記特徴を有さないサンプルの一部からのＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光の放射とは異なるＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光の特定の放射を有するサンプル中の任意の特徴を見つけることを可能にする。

本発明におけるような荷電粒子ビームレットのアレイの使用は、実質的に同じ強度を有する複数のビームレットを用いて被曝エリアを探査することを可能にすることに更に留意されたい。例えば、中心ビームレットにおける電流とアレイの縁部におけるビームレットにおける電流との間の差が平均電流の５％以内である荷電粒子ビームレットのアレイを生成することができる。それ故に、特定の特徴を検出する感度は、ビームレットのアレイの各ビームレットに対して実質的に同じである。

これは、被曝エリアをカバーするために脱集束されたシングル荷電粒子ビームとは対照的であり、そのシングルビームは、通常、中心に高い強度を有し、被曝エリアの縁部において低い強度を有するガウス型強度分布を有する。それ故に、脱集束されたシングル荷電粒子ビームを使用することの欠点は、特定の特徴を検出する感度が、ビームの中心までの距離に応じて大きく変化することである。

実施形態では、マルチビーム荷電粒子検査装置は、組み合わされた放射の強度、組み合わされた放射のスペクトル、及び／又は組み合わされた放射においてＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光を放射する励起種の寿命を検出するように構成され、本方法は、
組み合わされた放射の強度、スペクトル、及び励起種の寿命のうちの少なくとも１つを監視するステップを備える。

Ｘ線検出器、特にエネルギー分散型Ｘ線検出器、及びカソードルミネッセンス光検出器は、特に分光器中で組み合わされると、異なるエネルギー又は波長を有する光子を区別することができることに留意されたい。それ故に、荷電粒子ビームレットによって照射されたときに特定のエネルギー又は波長を有する光子を放射する特徴の存在は、検出器によって検出される光子の適切なエネルギー又は波長を選択することによって、又は前記特定のエネルギー又は波長を備えるスペクトルの少なくとも一部を検出することによって、容易に確立することができ、その特定のエネルギー又は波長は、前記特徴を有さないサンプルの一部からの放射と区別可能である。

加えて又は代替として、Ｘ線及び／又はカソードルミネッセンス光は、前記荷電粒子ビームレットのうちの１つからの荷電粒子によって励起された後にサンプル中の原子又は分子から放射される。原子又は分子が励起状態に活性化された直後に、このシステムは、Ｘ線光子又はカソードルミネッセンス光子を放射することによって、より低いエネルギーを有する状態に戻ることができる。上昇したエネルギーレベルへの励起と、より低いエネルギーを有する状態への戻りとの間の時間差は、励起種の寿命に依存する。それ故に、励起種が特定の寿命を有し、その特定の寿命が前記特徴を有さないサンプルの一部からの励起種の寿命と区別可能な特徴の存在は、荷電粒子によるサンプルの照射と検出器によるＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光子の検出との間の適切な時間遅延を選択することによって、又は荷電粒子のパルスによるサンプルの照射後の時間に応じてＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光の強度を検出することによって、容易に確立することができる。代替として、励起種の寿命はまた、荷電粒子による照射とＸ線光子及び／又はカソードルミネッセンス光子の放射との間の自動相関を測定するために、Ｈａｎｂｕｒｙ Ｔｗｉｓｓ Ｂｒｏｗｎ分光器を使用して得ることができる。

実施形態では、組み合わされた放射は、所定の光子エネルギー及び／又は波長で検出される。所定の光子エネルギー及び／又は波長は、例えば、当技術分野で周知の適切なフィルタリングデバイス及び／又はエネルギー分散デバイスを使用することによって選択することができる。好ましくは、所定の光子エネルギー及び／又は波長は、検出される特徴の放射が、前記検出される特徴を有さないサンプルの一部の放射と区別可能な光子エネルギー及び／又は波長に選択される。

実施形態では、本方法は、走査経路に沿ってサンプル上で荷電粒子ビームレットのアレイを走査するステップと、走査経路に沿った位置に応じた走査中に組み合わされた放射を監視するステップとを更に備える。それ故に、この実施形態は、サンプルが前記走査経路中に１つ以上の特定の検出可能な特徴を備えるか否かを確立することを可能にする。実施形態では、走査経路は、Ｘ線及び／又はカソードルミネッセンス光の放射によって区別可能な特定の特徴がサンプル中に存在するか否かを確立するために、サンプルの全表面を少なくとも実質的にカバーするように構成することができる。

実施形態では、本方法は、検出された組み合わされた放射を所定の閾値と比較するステップと、組み合わされた放射が所定の閾値を上回る被曝エリアの位置を登録するステップとを備える。それ故に、適切な閾値を選択することによって、Ｘ線及び／又はカソードルミネッセンス光の放射によって区別可能な特定の特徴がサンプル中に存在するか否かの監視を自動化することができ、それは、サンプルの自動走査を可能にする。

実施形態では、位置における被曝エリアは、シングル荷電粒子ビームを使用して検査され、本方法は、サンプル上でシングル荷電粒子ビームを投影し、位置において被曝エリア上でシングル荷電粒子ビームを走査するステップと、被曝エリア内の位置に応じたシングル荷電粒子ビームの走査中にＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光の放射を監視するステップとを備える。Ｘ線及び／又はカソードルミネッセンス光の放射によって区別可能な特定の特徴の位置のより正確な決定が必要である場合、特定の特徴による放射が組み合わされた放射において検出された被曝エリアが、どの位置に特定の特徴が位置するかをより正確に確立するために、シングル荷電粒子ビームによって走査される。シングル荷電粒子ビームを使用する利点は、特定の特徴の放射を検出するために、このシングル荷電粒子ビーム走査に同じ検出器システムを使用することができることである。

好ましくは、被曝エリアのこのシングルビーム検査に使用されるシングル荷電粒子ビームは、荷電粒子ビームレットのアレイからの荷電粒子ビームレットのうちの１つである。被曝エリアのシングルビーム検査のために荷電粒子ビームレットのアレイからの１つの荷電粒子ビームレットを使用することによって、シングル荷電粒子ビームレットが特定の特徴を照射するときのＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光の放射は、荷電粒子ビームレットのアレイの荷電粒子ビームレットのうちの１つが、荷電粒子ビームレットのアレイを使用するサンプルの検査中に特定の特徴を照射するときと実質的に同じ応答を提供するであろう。これは、マルチビーム検査をシングルビーム検査とより容易に比較することを可能にする。

被曝エリア上でシングル荷電粒子ビームを走査することに加えて又は代替として、荷電粒子ビームレットのアレイを使用し、前記ビームレットのアレイの１つの荷電粒子ビームレットのみがサンプルに衝突することを可能にし、前記１つの荷電粒子ビームレットから荷電粒子ビームレットのアレイの別の１つの荷電粒子ビームレットに連続的に切り替えることも可能であり、これは、特に、前記荷電粒子ビームレットのアレイの全ての荷電粒子ビームレットが単独で（順々に）被曝エリアを照射するまで行われる。

第２の態様によると、本発明は、マルチビーム荷電粒子検査装置を提供し、マルチビーム荷電粒子検査装置は、サンプル上の被曝エリア内に荷電粒子ビームレットのアレイを投影するように構成され、マルチビーム荷電粒子検査装置は、荷電粒子ビームレットのアレイの荷電粒子ビームレットとサンプルとの相互作用に起因してサンプルによって放射された被曝エリアからの荷電粒子ビームレットのアレイの実質的に全ての荷電粒子ビームレットからのＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光の組み合わされた放射を検出するように構成された検出システムを備え、マルチビーム荷電粒子検査装置は、上記で説明したような方法又はその実施形態を実行するようにマルチビーム荷電粒子検査装置の働きを制御するように構成されたコントローラを備える。

実施形態では、マルチビーム荷電粒子検査装置は、走査経路に沿ってサンプルにわたって荷電粒子ビームレットのアレイを走査するための走査アセンブリと、走査経路に沿った位置に応じた荷電粒子ビームレットのアレイの走査中に被曝エリアからのＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光の組み合わされた放射の監視から低解像度画像を構築するように適合されたデータ処理システムとを更に備える。加えて又は代替として、データ処理システムは、被曝エリア内の位置に応じたシングル荷電粒子ビームの走査中にＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光子の放射を監視することから高解像度画像を構築するように適合される。

実施形態では、検出システムは、組み合わされた放射からスペクトルの少なくとも一部を得るように構成された分光器を備える。

第３の態様によると、本発明は、マルチビーム荷電粒子検査装置のコントローラ上にロードされると、上記で説明したような方法又はその実施形態を実行するように適合された命令を有するコンピュータプログラムを提供する。

第４の態様によると、本発明は、上記で説明したようなコンピュータプログラムを記録したコンピュータ可読媒体を提供する。

本明細書に説明し且つ示す様々な態様及び特徴は、可能な限り、個々に適用することができる。これらの個々の態様、特に添付の従属請求項に説明する態様及び特徴は、分割特許出願の主題とすることができる。

本発明は、添付の図面に示す例証的な実施形態に基づいて説明する。

本発明によるマルチビーム荷電粒子検査装置の例の側面図を概略的に示す。

図１は、本発明による、及び／又は本発明の方法を実行するためのマルチビーム荷電粒子検査装置の例の概略側面図を示す。

マルチビーム荷電粒子検査装置１は、荷電粒子ビームレット２のアレイを生成するように構成された荷電粒子ビーム源４と、サンプルをサンプル位置に保持するためのサンプルホルダ５とを備える。マルチビーム荷電粒子検査装置１は、中心軸６を備え、荷電粒子ビーム源４からサンプルホルダ５上のサンプル５１に向かって前記中心軸６に沿って荷電粒子ビームレット２のアレイを投影するように構成される。マルチビーム荷電粒子検査装置１は、使用時に、サンプルホルダ５上のサンプル上の被曝エリア２１内に荷電粒子ビームレットを投影及び集束させるための荷電粒子オプティクス７を更に備える。

更に、マルチビーム荷電粒子検査装置１は、前記荷電粒子ビームレットのアレイの荷電粒子ビームレット２のサンプル５１との相互作用に起因してサンプル５１によって放射された前記被曝エリア２１からの前記荷電粒子ビームレットのアレイの実質的に全ての荷電粒子ビームレット２からのＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光の組み合わされた放射を検出するように構成された検出システムを備える。

特に、検出システムは、被曝エリア２１からＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光１０を受け取り、前記Ｘ線及び／又はカソードルミネッセンス光を検出器３の方に向けるように構成されたミラー９を備える。ミラー９は、荷電粒子ビーム源４とサンプルホルダ５との間に配置され、中心軸６がミラー９のアパーチャ１２を通過するように構成される。使用時に、荷電粒子ビームレット２のアレイは、前記アパーチャ１２を通って、ミラー９の反射側１３に面するサンプル５１の表面上の被曝エリア２１上に向けられる。ミラー９は、前記荷電粒子ビームレット２のアレイの実質的に全ての荷電粒子ビームレットのサンプル５１との相互作用から来るＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光を収集し、これらのＸ線及び／又はこのカソードルミネッセンス光を検出器３上に投影するように構成される。それ故に、検出器３は、実質的に被曝エリア２１全体からのＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光を検出するように構成される。検出器３によって前記荷電粒子ビームレット２のアレイの実質的に全ての荷電粒子ビームレットのサンプル５１との相互作用からのＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光の組み合わされた放射を監視することによって、前記組み合わされた放射の単一の測定は、サンプル５１中の欠陥など、Ｘ線及び／又はカソードルミネッセンス光の放射によって区別可能な特定の特徴に荷電粒子ビームレット２のうちの１つが衝突するか否かを明らかにすることができる。

この好ましい実施形態では、荷電粒子オプティクス７及び／又はサンプルホルダ５は、サンプル５１と荷電粒子ビームレット２のアレイとを互いに対して移動させるように構成された走査デバイスを備え、走査デバイスは、前記被曝エリア内の特定の特徴の存在を探索するために、被曝エリアのエリア全体上で荷電粒子ビームレット２のアレイを走査することを可能にする。加えて、走査デバイスはまた、サンプル５１の表面上で走査エリア２１を移動させることを可能にし得、それは、特定の特徴の存在を探索するためにサンプル５１のエリア全体上で走査することを可能にする。

そのような走査デバイスは、当技術分野で知られている。例えば、荷電粒子オプティクス７は、中心軸６に対して実質的に垂直な方向に荷電粒子２のアレイを偏向させるための磁気及び／又は静電偏向器を備え得る。加えて又は代替として、サンプルホルダ５は、サンプル５１を中心軸６に対して実質的に垂直な１つ以上の方向に移動させるための１つ以上の並進ステージを備え得る。

検出デバイス３は、組み合わされた放射１０をフィルタリングして、所定の光子エネルギー及び／又は波長を有する光子がフィルタリングデバイス１１を通過することを可能にするように構成されたフィルタリングデバイス１１を設けることができる。フィルタリングデバイス１１に起因して、検出デバイス３は、所定の光子エネルギー及び／又は波長での組み合わされた放射の一部のみを検出するように構成される。好ましくは、フィルタリングデバイス１１の所定の光子エネルギー及び／又は波長は、検出される特徴の放射が前記検出される特徴を有さないサンプルの一部の放射と区別可能な光子エネルギー及び／又は波長を有するＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光を検出デバイス３が検出することを可能にするために選択される。

加えて又は代替として、検出デバイス３は、分光器などのエネルギー分散デバイス３１を備え、エネルギー分散デバイス３１は、組み合わされた放射１０のスペクトル又はスペクトルの一部を得るために、組み合わされた放射１０のＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光を内部検出器３２にわたって分散させるように構成される。好ましくは、エネルギー分散デバイス３１は、検出される特徴の放射が前記検出される特徴を有さないサンプルの一部の放射と区別可能な光子エネルギー及び／又は波長を有するＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光を検出器３２が検出することを可能にするように構成される。

加えて又は代替として、検出デバイス３は、衝突する荷電粒子と放射されたＸ線光子及び／又はカソードルミネッセンス光子との間の相関効果を測定するための強度干渉計としても知られるＨａｎｂｕｒｙ Ｔｗｉｓｓ Ｂｒｏｗｎ分光器を備え、それは、前記Ｘ線光子及び／又はカソードルミネッセンス光子を放射する励起種の寿命の測定値を決定することを可能にする。

この例では、荷電粒子検査装置１は、強度検出器、又はフィルタリングデバイス１１若しくはエネルギー分散デバイス３１と組み合わされた強度検出器、又はＨａｎｂｕｒｙ Ｔｗｉｓｓ Ｂｒｏｗｎ分光器を使用してＸ線又はカソードルミネッセンス光を検出するように最適化され得る１つの検出デバイス３を備えることに留意されたい。しかしながら、本発明の荷電粒子検査装置はまた、これらの異なる検出デバイスの組み合わせを備え得る。

マルチビーム荷電粒子検査装置１は、ハウジング８、好ましくは真空状態で複数の荷電粒子ビームレット２を操作することを可能にする真空チャンバを備える。そのような荷電粒子解析装置の例は、マルチビーム電子顕微鏡、特に走査マルチビーム電子顕微鏡（マルチビームＳＥＭ）である。

加えて又は代替として、荷電粒子ビーム源４は、荷電粒子ビームレット２の強度が時間と共に変化する荷電粒子ビームレット２のアレイを提供するように構成される。荷電粒子ビームレット２の強度は、周期的に変化し得るか、又は荷電粒子ビーム源４は、荷電粒子のパルスを提供するように構成され得る。更に、この例証的な実施形態の検出デバイス３は、時間分解方式でＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光を検出するように構成される。この構成は、荷電粒子ビームレット２のアレイによるサンプルの励起とＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光の放射との間の時間差、このことから、Ｘ線及び／又はカソードルミネッセンス光を放射する励起種の寿命を検出することを可能にする。それ故に、この例証的な実施形態は、特定の寿命を有する励起種を備える特定の特徴の存在を検出することを可能にし、その特定の寿命は、前記特徴を有さないサンプル５１の一部からの励起種の寿命と区別可能である。荷電粒子ビームレット２によるサンプル５１の照射と、検出デバイス３によるＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光子の検出との間の適切な時間遅延又は位相シフトを選択することによって、又は時間と共に変化する強度での荷電粒子ビームレットによるサンプルの照射後の時間に応じてＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光の強度を検出することによって、荷電粒子ビームレット２によって照射されたサンプル５１の一部中に特定の特徴が存在するか否かを確立することができる。

加えて又は代替として、荷電粒子ビーム源４及び／又は荷電粒子オプティクス７は、マルチビームモードとシングルビームモードとの間で切り替わるように構成される。マルチビームモードでは、荷電粒子ビーム２のアレイの全ての荷電粒子ビームがサンプル５１に向けられる。それに対して、シングルビームモードでは、荷電粒子ビーム２のアレイの１つの荷電粒子ビームのみがサンプル５１に向けられる。この例証的な実施形態は、サンプル５１上でシングル荷電粒子ビームを投影し、位置において被曝エリア２１上でシングル荷電粒子ビームを走査することと、被曝エリア２１内の位置に応じたシングル荷電粒子ビームの走査中にＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光１０の放射を監視することとによって、シングル荷電粒子ビームを使用して被曝エリアを検査することを可能にする。これは、特定の特徴による放射が組み合わされた放射において検出された被曝エリア内でのＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光の放射によって区別可能な特定の特徴の位置のより正確な決定を可能にする。マルチビームモードとシングルビームモードとの間で切り替わるように構成された荷電粒子ビーム源４及び／又は荷電粒子オプティクス７の利点は、同じ検出器システム３を、組み合わされた放射の検出と、特定の特徴の放射を検出するためのこのシングル荷電粒子ビーム走査からの任意の放射の検出との両方に使用することができることである。

マルチビーム荷電粒子検査装置の上記の例証的な実施形態は、上記で説明したような方法、又はその実施形態を実行するのに特に適していることに留意されたい。この方法は、
サンプル５１上の被曝エリア２１内に荷電粒子ビームレット２のアレイを投影するステップと、
好ましくは、検出デバイス３によって、荷電粒子ビームレット２のアレイの実質的に全ての荷電粒子ビームレットとサンプル５１との相互作用からのＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光１０の組み合わされた放射を監視するステップとを特に備える。

要約すると、本発明は、マルチビーム荷電粒子検査装置によってサンプルを検査する方法と、この方法を実行するための装置とに関する。マルチビーム荷電粒子検査装置は、サンプル上の被曝エリア内に荷電粒子ビームレットのアレイを投影するように構成される。マルチビーム荷電粒子検査装置は、荷電粒子ビームレットのアレイとサンプルとの相互作用に起因してサンプルによって放射された被曝エリアからのＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光を検出するための検出システムを備える。本方法は、サンプル上の被曝エリア内に荷電粒子ビームレットのアレイを投影するステップと、荷電粒子ビームレットのアレイの実質的に全ての荷電粒子ビームレットとサンプルとの相互作用からのＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光の組み合わされた放射を監視するステップとを備える。

上記の説明は、好ましい実施形態の動作を例示するために含まれ、本発明の範囲を限定することを意図されないことが理解されるべきである。上記の議論から、本発明の範囲によって更に包含されるであろう多くの変形形態が当業者に明らかとなるであろう。

Claims (11)

1. マルチビーム荷電粒子検査装置によってサンプルを検査する方法であって、前記マルチビーム荷電粒子検査装置は、前記サンプル上の被曝エリア内に荷電粒子ビームレットのアレイを投影するように構成され、前記マルチビーム荷電粒子検査装置は、前記荷電粒子ビームレットのアレイと前記サンプルとの相互作用に起因して前記サンプルによって放射された前記被曝エリアからのＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光を検出するための検出システムを備え、前記方法は、
   前記サンプル上の前記被曝エリア内に前記荷電粒子ビームレットのアレイを投影するステップと、
   前記荷電粒子ビームレットのアレイの実質的に全ての荷電粒子ビームレットと前記サンプルとの前記相互作用からのＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光の組み合わされた放射を監視するステップと
   を備える、方法。
2. 前記マルチビーム荷電粒子検査装置は、前記組み合わされた放射の強度、前記組み合わされた放射のスペクトル、及び／又は前記組み合わされた放射において前記Ｘ線及び／又はカソードルミネッセンス光を放射する励起種の寿命を検出するように構成され、前記方法は、
   前記組み合わされた放射の強度、スペクトル、及び励起種の寿命のうちの少なくとも１つを監視するステップを備える、請求項１に記載の方法。
3. 走査経路に沿って前記サンプル上で前記荷電粒子ビームレットのアレイを走査するステップと、
   前記走査経路に沿った位置に応じた走査中に前記組み合わされた放射を監視するステップと
   を更に備える、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記方法は、
   検出され組み合わされた放射を所定の閾値と比較するステップと、
   前記組み合わされた放射が前記所定の閾値を上回る被曝エリアの位置を登録するステップと
   を備える、請求項１、２、又は３に記載の方法。
5. 前記組み合わされた放射は、所定の光子エネルギー及び／又は波長で検出される、請求項４に記載の方法。
6. 前記位置における前記被曝エリアは、シングル荷電粒子ビームを使用して検査され、前記方法は、
   前記サンプル上で前記シングル荷電粒子ビームを投影し、前記位置において前記被曝エリア上で前記シングル荷電粒子ビームを走査するステップと、
   前記被曝エリア内の前記位置に応じた前記シングル荷電粒子ビームの前記走査中にＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光の放射を監視するステップと
   を備える、請求項４又は５に記載の方法。
7. マルチビーム荷電粒子検査装置であって、前記マルチビーム荷電粒子検査装置は、サンプル上の被曝エリア内に荷電粒子ビームレットのアレイを投影するように構成され、前記マルチビーム荷電粒子検査装置は、前記荷電粒子ビームレットのアレイの前記荷電粒子ビームレットと前記サンプルとの相互作用に起因して前記サンプルによって放射された前記被曝エリアからの前記荷電粒子ビームレットのアレイの実質的に全ての荷電粒子ビームレットからのＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光の組み合わされた放射を検出するように構成された検出システムを備え、前記マルチビーム荷電粒子検査装置は、請求項１～６のうちのいずれか一項に記載の方法を実行するように前記マルチビーム荷電粒子検査装置の働きを制御するように構成されたコントローラを備える、マルチビーム荷電粒子検査装置。
8. 走査経路に沿って前記サンプル上で前記荷電粒子ビームレットのアレイを走査するための走査アセンブリと、
   前記走査経路に沿った位置に応じた前記荷電粒子ビームレットのアレイの前記走査中に前記被曝エリアからのＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光の前記組み合わされた放射の前記監視から低解像度画像を構築するように適合され、及び／又は前記被曝エリア内の位置に応じたシングル荷電粒子ビームの走査中にＸ線及び／又はカソードルミネッセンス光子の放射を監視することから高解像度画像を構築するように適合されたデータ処理システムと
   を更に備える、請求項７に記載のマルチビーム荷電粒子検査装置。
9. 前記検出システムは、前記組み合わされた放射からスペクトルの少なくとも一部を得るように構成された分光器を備える、請求項７又は８に記載のマルチビーム荷電粒子検査装置。
10. マルチビーム荷電粒子検査装置のコントローラ上にロードされると、請求項１～６のうちのいずれか一項に記載の方法を実行するように適合された命令を有する、コンピュータプログラム。
11. 請求項１０に記載のコンピュータプログラムを記録した、コンピュータ可読媒体。

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