JP2005527088A - 荷電粒子ビームを方向付けるための荷電粒子ビームカラムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(i)一次荷電粒子ビームを、光軸を画成する対物レンズ配列を備える集束アセンブリへと、初期ビーム伝搬軸に沿って方向付けるステップと、
(ii)上記初期軸に沿って伝搬する一次荷電粒子ビームをビーム整形器に通して、上記対物レンズ配列によって生じる収差を補償するステップと、
(iii)上記ビーム整形器を通って上記集束アセンブリへと伝搬する一次荷電粒子ビームの軸を、上記対物レンズ配列の光軸に対して整列するステップと、
を含む方法が提供される。
光軸を画成する対物レンズ配列を有し、一次荷電粒子ビームをサンプルへと集束させるための集束領域を形成する集束アセンブリと、
初期軸に沿って上記集束アセンブリへと伝搬する一次荷電粒子ビームの経路中に設けられ、一次荷電粒子ビームの断面に影響を与え、上記対物レンズ配列によって生じる収差を補償するように作用するビーム整形器と、
上記集束アセンブリへと伝搬する一次荷電粒子ビームの経路中の上記ビーム整形器の下流側に設けられ、上記対物レンズ配列の光軸に対して一次荷電粒子ビームの軸を整列するように作用するビーム軸アライメント系と、
を含む荷電粒子ビームカラムが提供される。
(1)(−5)kVのバイアス電圧がウエハにかけられ、アノード電圧がゼロに等しく、カソード電圧が(−6)kVである。
(2)(−3)kVのバイアス電圧がウエハにかけられ、磁極片電圧がゼロに等しく、アノード電圧およびカソード電圧がそれぞれ(+5)kVおよび(−4)kVである。
Claims (44)
- 一次荷電粒子ビームをサンプル上へと方向付ける方法であって、
(i)一次荷電粒子ビームを、光軸を画成する対物レンズ配列を備える集束アセンブリへと、初期ビーム伝搬軸に沿って方向付けるステップと、
(ii)前記初期軸に沿って伝搬する一次荷電粒子ビームをビーム整形器に通して、前記対物レンズ配列によって生じる収差を補償するステップと、
(iii)前記ビーム整形器を通って前記集束アセンブリへと伝搬する一次荷電粒子ビームの軸を、前記対物レンズ配列の光軸に対して整列するステップと、
を含む方法。 - 前記整列するステップが、前記ビーム整形器を通過する一次荷電粒子ビームに対して少なくとも2つの偏向領域を適用するステップを含み、前記少なくとも2つの偏向領域が、前記対物レンズ配列の光軸に沿って配置されている、請求項1に記載の方法。
- 前記初期軸が前記対物レンズ配列の光軸と平行である、請求項1に記載の方法。
- 前記初期軸が前記対物レンズ配列の前記光軸から離間している、請求項3に記載の方法。
- 前記ビーム整形器を通った一次荷電粒子ビームを検出器の開口に通過させるステップを更に含み、前記検出器が、前記開口の外側に検出領域を有するとともに、前記初期軸が前記開口と交差するように設けられ、前記検出器が、一次荷電粒子ビームとサンプルとの相互作用によって生じる二次荷電粒子ビームを検出することができる、請求項1に記載の方法。
- 前記ビーム整形器を通過する一次荷電粒子ビームの軸の前記整列するステップが、一次荷電粒子ビームが前記検出器の前記開口を通過した後、一次荷電粒子ビームに対して適用される、請求項5に記載の方法。
- 一次荷電粒子ビームが集束アセンブリを通じて伝搬している間に、一次荷電粒子ビームの軌道に影響を与えるステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記影響を与えるステップが、前記対物レンズ配列の光軸に沿う2つの離間された位置にある少なくとも2つの偏向領域によって一次荷電粒子ビームを順次に偏向させるステップを含む、請求項7に記載の方法。
- 前記影響を与えるステップが、前記対物レンズ配列の光軸に対して一次ビームを偏向させ、それにより一次荷電粒子ビームをサンプルに対して所望の入射角度で入射させるステップを含む、請求項7に記載の方法。
- 一次ビームが、前記対物レンズ配列の光軸と略平行な軸に沿ってサンプルへと入射する、請求項9に記載の方法。
- 一次ビームが、前記対物レンズ配列の光軸と特定の角度を成す軸に沿ってサンプルへと入射する、請求項9に記載の方法。
- 一次荷電粒子ビームをサンプル上へと方向付ける方法であって、
一次荷電粒子ビームを、光軸を画成する対物レンズ配列とデフレクタ配列とを備える集束アセンブリへと、初期ビーム伝搬軸に沿って方向付けるステップと、
前記初期軸に沿って伝搬する一次荷電粒子ビームをビーム整形器に通して、前記対物レンズ配列によって引き起こされる集束の収差を補償するステップと、
前記ビーム整形器を通って前記集束アセンブリへと伝搬する一次荷電粒子ビームの軸を、前記対物レンズ配列の光軸に対して整列するステップと、
前記集束アセンブリによって一次荷電粒子ビームの軌道に影響を与えるステップと、
を含む方法。 - 前記一次荷電粒子ビームの軌道に影響を与えるステップが、前記対物レンズ配列の光軸に沿う互いに離間された位置にある少なくとも2つの偏向領域によって一次荷電粒子ビームを偏向させるステップを含む、請求項12に記載の方法。
- 偏向された一次荷電粒子ビームが、前記対物レンズ配列の光軸と略平行な軸に沿ってサンプルへと方向付けられる、請求項13に記載の方法。
- 偏向された一次荷電粒子ビームが、前記対物レンズ配列の光軸と特定の角度を成す軸に沿ってサンプルへと方向付けられる、請求項13に記載の方法。
- 前記初期軸が前記対物レンズ配列の光軸と平行である、請求項13に記載の方法。
- 前記初期軸が前記対物レンズ配列の前記光軸から離間している、請求項16に記載の方法。
- 前記ビーム整形器を通った一次荷電粒子ビームを検出器の開口に通過させるステップを更に含み、前記検出器が、前記開口の外側に検出領域を有するとともに、前記初期軸が前記開口と交差するように設けられ、前記検出器が、一次荷電粒子ビームとサンプルとの相互作用によって生じる二次荷電粒子ビームを検出することができる、請求項14に記載の方法。
- 前記ビーム整形器を通過する一次荷電粒子ビームの軸の前記整列するステップが、一次荷電粒子ビームが前記検出器の前記開口を通過した後、一次荷電粒子ビームに対して適用される、請求項18に記載の方法。
- 一次荷電粒子ビームをサンプル上へと方向付け、それによりサンプルと一次荷電粒子ビームとの相互作用の結果としてサンプルから戻される二次粒子のビームを形成する方法であって、
一次荷電粒子ビームを、光軸を画成する対物レンズ配列とデフレクタ配列とを備える集束アセンブリへと、初期軸に沿って方向付けるステップと、
前記初期軸に沿って前記集束アセンブリへと伝搬する一次荷電粒子ビームをビーム整形器に通して、前記対物レンズ配列によって生じる集束領域の非点収差の影響によって引き起こされる集束の収差を補償するステップと、
前記ビーム整形器を通って前記集束アセンブリへと伝搬する一次荷電粒子ビームの軸を、前記対物レンズ配列の光軸に対して整列するステップと、
前記ビーム整形器を通った一次荷電粒子ビームを二次荷電粒子検出器の開口に通過させ、前記検出器が、前記開口の外側に検出領域を有するとともに、前記初期軸が前記開口と交差するように設けられるステップと、
一次荷電粒子ビームが集束アセンブリを通じて伝搬している間に、一次荷電粒子ビームの軌道に影響を与え、それにより集束された一次荷電粒子ビームをサンプルに対して所望の入射角度で入射させるステップと、
二次荷電粒子ビームが前記集束アセンブリを通じて伝搬している間に、二次荷電粒子ビームの軌道に影響を与え、それにより前記開口の外側にある検出器の前記検出領域へと二次荷電粒子ビームを伝搬させるステップと、
を含む方法。一次荷電粒子ビームの軸の前記整列するステップが、検出器の前記開口を通過する一次荷電粒子ビームに対して適用される、請求項20に記載の方法。 - 前記初期軸が前記対物レンズ配列の光軸と略平行である、請求項20に記載の方法。
- 前記初期軸が前記対物レンズ配列の前記光軸から離間している、請求項21に記載の方法。
- 前記一次荷電粒子ビームの軌道に影響を与えるステップが、前記対物レンズ配列の光軸に沿う互いに離間された位置にある少なくとも2つの偏向領域によって一次荷電粒子ビームを偏向させるステップを含む、請求項22に記載の方法。
- 偏向された一次荷電粒子ビームが、前記対物レンズ配列の光軸と略平行な軸に沿ってサンプルへと方向付けられる、請求項23に記載の方法。
- 偏向された一次荷電粒子ビームが、前記対物レンズ配列の光軸と特定の角度を成す軸に沿ってサンプルへと方向付けられる、請求項23に記載の方法。
- サンプルの検査で使用するための荷電粒子ビームカラムであって、
光軸を画成する対物レンズ配列を有し、一次荷電粒子ビームをサンプルへと集束させるための集束領域を形成する集束アセンブリと、
初期軸に沿って前記集束アセンブリへと伝搬する一次荷電粒子ビームの経路中に設けられ、一次荷電粒子ビームの断面に影響を与え、それにより前記対物レンズ配列によって生じる収差を補償するように作用するビーム整形器と、
前記集束アセンブリへと伝搬する一次荷電粒子ビームの経路中の前記ビーム整形器の下流側に設けられ、前記対物レンズ配列の光軸に対して一次荷電粒子ビームの軸を整列するように作用するビーム軸アライメント系と、
を含む荷電粒子ビームカラム。 - 前記ビーム軸アライメント系が、前記初期軸に沿って互いに離間した関係で配置された少なくとも2つのコイルを備え、各コイルが偏向領域を形成するように作用する、請求項26に記載のカラム。
- 開口と、この開口の外側に位置する荷電粒子検出領域とを有する検出器を更に備え、この検出器が、前記初期軸が前記開口と交差するように、前記ビーム整形器を通過する一次荷電粒子ビームの経路中に設けられている、請求項26に記載のカラム。
- 前記検出器が、サンプルへと向かう一次荷電粒子ビームの伝搬方向に対して前記ビーム軸アライメント系の下流側に設けられている、請求項28に記載のカラム。
- 前記検出器が、サンプルへと向かう一次荷電粒子ビームの伝搬方向に対して前記ビーム軸アライメント系の上流側に設けられている、請求項28に記載のカラム。
- 前記初期軸が前記対物レンズ配列の光軸と略平行である、請求項26に記載のカラム。
- 前記初期軸が前記対物レンズ配列の前記光軸から離間している、請求項31に記載のカラム。
- 前記集束アセンブリが、一次荷電粒子ビームの軌道に影響を与え、集束された一次荷電粒子ビームをサンプルに対して所望の入射角度で入射させるように作用するとともに、一次荷電粒子ビームとサンプルとの相互作用によって生じる二次荷電粒子ビームの軌道に影響を与えるように作用する、請求項26に記載のカラム。
- 前記集束アセンブリがデフレクタ配列を備える、請求項26に記載のカラム。
- 前記デフレクタアセンブリが、前記対物レンズ配列の光軸に沿って互いに離間した関係を成して配置された少なくとも2つのデフレクタを備える、請求項34に記載のカラム。
- 一次荷電粒子ビームをサンプルへと方向付けて、一次荷電粒子ビームとサンプルとの間の相互作用の結果としての二次荷電粒子ビームを形成することにより、サンプルを検査するとともに、一次荷電粒子ビームを形成する荷電粒子を生成するビーム源と、サンプルへと向かう一次荷電粒子ビーム伝搬のための空間を画成する荷電粒子ビームカラムと、二次荷電粒子ビームを検出するための検出ユニットとを備えるシステムであって、前記荷電粒子ビームカラムが、
光軸を画成する対物レンズ配列を有し、一次荷電粒子ビームをサンプルへと集束させるように作用する集束アセンブリと、
ビーム伝搬の初期軸に沿って前記集束アセンブリへと伝搬する一次荷電粒子ビームの経路中に設けられ、一次荷電粒子ビームの断面に影響を与え、前記対物レンズ配列によって引き起こされる集束の収差を補償するように作用するビーム整形器と、
前記集束アセンブリへと伝搬する一次荷電粒子ビームの経路中の前記ビーム整形器の下流側に設けられ、前記対物レンズ配列の光軸に対して一次荷電粒子ビームの軸を整列するように作用するビーム軸アライメント系と、
備えるシステム。 - 前記検出ユニットが、開口と、この開口の外側に位置する検出領域とを有する検出器を備え、この検出器が、前記初期軸が前記開口と交差するように設けられている、請求項36に記載のシステム。
- 前記検出器が、サンプルへと向かう一次荷電粒子ビームの伝搬方向に対して前記ビーム軸アライメント系の上流側に設けられている、請求項36に記載のシステム。
- 前記検出器が、サンプルへと向かう一次荷電粒子ビームの伝搬方向に対して前記ビーム軸アライメント系の下流側に設けられている、請求項36に記載のシステム。
- 前記対物レンズ配列の光軸が前記初期軸と略平行である、請求項36に記載のシステム。
- 前記対物レンズ配列の光軸が前記初期軸から離間している、請求項40に記載のシステム。
- 前記ビーム軸アライメント系が、前記初期軸に沿って互いに離間した関係で配置された少なくとも2つのコイルを備え、各コイルが偏向領域を形成するように作用する、請求項36に記載のシステム。
- 前記集束アセンブリがデフレクタ配列を備える、請求項36に記載のシステム。
- 前記デフレクタアセンブリが、前記光軸に沿って互いに離間した関係を成して設けられた少なくとも2つのデフレクタを備え、各デフレクタが、一次および二次荷電粒子ビームの経路中に偏向を形成するように作用する、請求項43に記載のシステム。
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