JP6986555B2 - マルチカラム走査電子顕微鏡法システムにおけるアレイ型非点収差を修正するための装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、概して、ウェハ検査及び精査に関し、より具体的には、ウェハ及びフォトマスク／レチクル検査及び精査中に用いるための走査電子顕微鏡法システムでのアレイ型非点収差を修正することに関する。

関連出願の相互参照
本出願は、発明者アラン ブロディ（Ａｌａｎ Ｂｒｏｄｉｅ）による「ＡＲＲＡＹＥＤ ＡＳＴＩＧＭＡＴＩＳＭ ＣＯＲＲＥＣＴＩＯＮ」という名称の２０１６年９月８日に出願された米国仮特許出願第６２／３８５，０８４号に基づく米国特許法第１１９条（ｅ）の下での優先権を主張し、その出願内容が全体として参照によって本明細書に組み込まれる。

ロジック及びメモリ素子等の半導体素子の製造は、典型的には多数の半導体製造プロセスを用いて半導体素子を処理して、半導体素子の様々な特徴及び複数レベルを形成することを含む。いくつかの製造プロセスは、フォトマスク／レチクルを利用して、ウェハ等の半導体素子に特徴をプリントする。半導体素子が小さい程、向上した検査及び精査の装置及び手順を開発して、ウェハ及びフォトマスク／レチクル検査プロセスの分解能、速度及び処理能力を増大させることが重要になる。

１つの検査技術は、走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）等の電子ビームに基づく検査を含む。いくつかの例では、走査電子顕微鏡法は、数が増加した電子光学カラムを含むＳＥＭシステム（例えば、マルチカラムＳＥＭシステム）によって実行される。別の例では、走査電子顕微鏡法は、二次電子ビーム収集によって実行される（例えば、二次電子（ＳＥ）撮像システム）。別の例では、走査電子顕微鏡法は、単一の電子ビームを多数のビームに分割し、単一の電子光学カラムを利用して多数のビームを個々に同調させ、走査することによって実行される（例えば、マルチビームＳＥＭシステム）。

単一の電子ビームをマルチビームＳＥＭシステムのための多数のビームに分割することは、有孔電極レンズ及び／又はマイクロレンズのアレイを従来から必要とする。有孔電極レンズ及び／又はマイクロレンズのアレイは、レンズフィールドを形成するための設計が実質的に円形である小さい帯電開口（例えば、直径１００μｍ未満）内に設定される。開口が完全な円形ではない場合、歪んだ画像面を生じさせる非点収差が、レンズフィールドにもたらされる。

米国特許出願公開第２０１０／０３２０３８２号 米国特許出願公開第２００９／０３２１６３４号 米国特許出願公開第２００４／０１４０４３８号

そのため、上記の欠点を除去するシステムを提供することが有益であろう。

本開示の１つ又は複数の実施形態に従うマルチビーム走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）システムが開示される。一実施形態では、システムは、ソース電子ビームを生成するように構成された電子ビーム源を含む。別の一実施形態では、システムは、ソース電子ビームからフラッド電子ビームを生成するように構成された電子光学要素の第１セットを含む。別の一実施形態では、システムは、マルチビームレンズアレイを含む。別の一実施形態では、マルチビームレンズアレイは、フラッド電子ビームを複数の一次電子ビームに分割するように構成された複数の電子光学経路を含む。別の一実施形態では、マルチビームレンズアレイは、複数の一次電子ビームのうちの少なくともいくつかを調整するように構成された複数の帯電アレイ層を含む。別の一実施形態では、システムは、試料の表面上に複数の一次電子ビームのうちの少なくともいくつかを導くように構成された電子光学要素の第２セットを含む。別の一実施形態では、システムは、試料を固定するように構成されたステージを含む。別の一実施形態では、システムは、複数の一次電子ビームに応じて試料の表面から放射された複数の電子を検出するように構成された検出器アレイを含む。

本開示の１つ又は複数の実施形態に従う、マルチビーム走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）システムにおけるアレイ型非点収差を修正するための装置が、開示される。一実施形態では、装置は、フラッド電子ビームを分割して複数の一次電子ビームを生成するように構成された複数の電子光学経路を含む。別の一実施形態では、フラッド電子ビームは、ソース電子ビームから電子光学要素の第１セットによって生成される。別の一実施形態では、ソース電子ビームは、電子ビーム源によって生成される。別の一実施形態では、装置は、複数の一次電子ビームのうちの少なくともいくつかを調整するように構成された複数の帯電アレイ層を含む。別の一実施形態では、複数の一次電子ビームのうちの少なくともいくつかは、電子光学要素の第２セットによって試料の表面上まで導かれる。別の一実施形態では、複数の電子は、複数の一次電子ビームに応じて試料の表面から放射する。別の一実施形態では、複数の電子は、検出器アレイによって検出される。

本開示の１つ又は複数の実施形態に従う方法が、開示される。一実施形態では、方法は、ソース電子ビームを生成することを含んでもよく、これに限定されない。別の一実施形態では、方法は、電子光学要素の第１セットによってソース電子ビームからフラッド電子ビームを生成することを含んでもよいが、これに限定されない。別の一実施形態では、方法は、マルチビームレンズアレイによってフラッド電子ビームを分割して複数の一次電子ビームを生成することを含んでもよいが、これに限定されない。別の一実施形態では、方法は、マルチビームレンズアレイによって複数の一次電子ビームのうちの少なくともいくつかを調整することを含んでもよいが、これに限定されない。別の一実施形態では、方法は、複数の一次電子ビームのうちの少なくともいくつかを電子光学要素の第２セットを通して試料の表面上まで導くことを含んでもよいが、これに限定されない。別の一実施形態では、方法は、複数の一次電子に応じて試料の表面から放射された複数の電子を検出することを含んでもよいが、これに限定されない。

理解すべきは、前述の概要及び以下の詳細な説明は、単に例示及び説明に過ぎず、本開示を必ずしも限定するわけではないことである。特徴の一部分に組み込まれ、それを構成する添付図面が、本開示の主題を示す。説明と図面とは、一緒になって、本開示の原理を説明するのに役立つ。

本開示についての多数の長所は、添付図面への参照によって当業者によりよく理解され得る。

本開示の１つ又は複数の実施形態に従う、マルチビームレンズアレイを備える走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）システムの簡略図である。 本開示の１つ又は複数の実施形態に従う、マルチビームレンズアレイを備える走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）システムの電子ビーム源及びマルチビームレンズアレイの簡略図である。 本開示の１つ又は複数の実施形態に従う、マルチビームレンズアレイの電子光学経路の簡略図である。 本開示の１つ又は複数の実施形態に従う、マルチビームレンズアレイ内での開口形状分散の簡略図である。 本開示の１つ又は複数の実施形態に従う、マルチポールビーム偏向器の簡略図である。 本開示の１つ又は複数の実施形態に従う、マルチビームレンズアレイの電子光学経路の簡略図である。 本開示の１つ又は複数の実施形態に従う、マルチビームレンズアレイのスリット型ビーム非点補正装置を示す図である。 本開示の１つ又は複数の実施形態に従う、マルチビームレンズアレイのスリット型ビーム非点補正装置を示す図である。 本開示の１つ又は複数の実施形態に従う、マルチビーム走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）システムによって試料の表面を走査するための方法を示すプロセスフロー図である。

開示される主題に対する言及が、ここで詳細になされ、該主題は添付図面に示されている。

概して図１〜５を参照して、本開示に従う、マルチカラム走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）システムにおけるアレイ型非点収差を修正するための装置及び方法が開示される。

本開示の実施形態は、マルチビームレンズアレイを含む走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）システムを対象にする。本開示の追加実施形態は、マルチビームレンズアレイ内部の１つ又は複数のマルチポールビーム偏向器によって、マルチビームレンズアレイにおける開口形状分散に起因したＳＥＭシステムの非点収差を修正することを対象とする。本開示の追加実施形態は、マルチビームレンズアレイ内部の１つ又は複数のスリット型ビーム非点補正装置のセットによって、マルチビームレンズアレイにおける開口形状分散に起因するＳＥＭシステムの非点収差を修正することを対象とする。

図１は、本開示の１つ又は複数の実施形態に従う、走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）システム１００を示す。一実施形態では、システム１００は、マルチビームＳＥＭシステムである。本開示が、主にマルチビームＳＥＭシステムと関連する電子光学配列に焦点を合わせるけれども、ここで留意するのは、このことが本開示の範囲についての限定ではなく、単に例示であると解釈されなければならないことである。更にここで留意するのは、本開示全体を通して説明する実施形態が、任意の電子光学システム構成にまで拡張されてもよいことである。

一実施形態では、システム１００は、電子ビーム源１０２を含む。別の一実施形態では、電子ビーム源１０２は、ソース電子ビーム１０４を生成し、電子光学要素１０６のセットを通してソース電子ビーム１０４を導く。

別の一実施形態では、電子光学要素１０６のセットは、ソース電子ビーム１０４を拡大してフラッド電子ビーム１０８を生成し、マルチビームレンズアレイ１１０を通してフラッド電子ビーム１０８を導く。別の一実施形態では、マルチビームレンズアレイ１１０は、１つ又は複数の電子光学経路１１０ａを含むことにより、１つ又は複数の一次電子ビーム１１２を生成して調整する。

別の一実施形態では、システム１００は、中間画像面１１４を含む。別の一実施形態では、システム１００は、電子光学要素のセット１１６を含む。

電子光学要素のセット１１６は、１つ又は複数の一次電子ビーム１１２を集束させる、抑制する、引き出す及び／又は導くのに適した任意の電子光学要素を含んでもよい。例えば、電子光学要素のセット１１６は、対物レンズを含んでもよいが、これに限定されない。例えば、対物レンズは、１つ又は複数の一次電子ビーム１１２を試料１２０の表面上に集束させても及び／又はそこに導いてもよい。別の一実施形態では、マルチビームレンズアレイ１１０は、１つ又は複数の一次電子ビーム１１２を中間画像面１１４を通し、対物レンズ１１６を介して試料１２０の表面上に導いてもよい。

別の一実施形態では、システム１００は、試料１２０を固定するように構成された試料ステージ１１８を含む。試料ステージ１１８は、電子ビーム顕微鏡法の技術分野で公知の任意の試料ステージを含んでもよい。一実施形態では、試料ステージ１１８は、作動可能なステージである。例えば、試料ステージ１１８は、１つ又は複数の直線方向（例えば、ｘ方向、ｙ方向及び／又はｚ方向）に沿って試料１２０を選択的に並進させるのに適した１つ又は複数の並進ステージを含んでもよいが、これに限定されない。別の一例として、試料ステージ１１８は、回転方向に沿って試料１２０を選択的に回転させるのに適した１つ又は複数の回転ステージを含んでもよいが、これに限定されない。別の一例として、試料ステージ１１８は、試料を直線方向に沿って選択的に並進させる及び／又は回転方向に沿って試料１２０を回転させるのに適した回転ステージ及び並進ステージを含んでもよいが、これに限定されない。

試料１２０は、電子ビーム顕微鏡法による検査／精査に適した任意の試料を含む。一実施形態では、試料はウェハを含む。例えば、試料は、半導体ウェハを含んでもよいが、これに限定されない。本開示全体を通して用いられるように、用語「ウェハ」とは、半導体及び／又は非半導体の材料から形成された基板を指す。例えば、半導体物質の場合、ウェハは、単結晶シリコン、ヒ化ガリウム及び／又はリン化インジウムから形成されてもよく、これらに限定されない。別の一実施形態では、試料は、フォトマスク／レチクルを含む。

一実施形態では、試料１２０は、１つ又は複数の一次電子ビーム１１２に応じて電子１２４を放射する。例えば、電子１２４は、試料１２０の表面から放出された二次電子を含んでもよい。別の一例として、電子１２４は、試料１２０の表面によって散乱させられた後方散乱電子を含んでもよい。

別の一実施形態では、二次電子は、１つ又は複数の一次電子ビーム１１２の電子光学経路からオフセットされた電子光学経路に沿って、偏向器アセンブリ１２２によって導かれる。例えば、偏向器アセンブリ１２２は、ウィーンフィルタ、磁気プリズム等を含んでもよいが、これらに限定されない。

別の一実施形態では、二次電子は、検出器アレイ１２８まで電子光学要素のセット１２６によって導かれる。電子光学要素のセット１２６は、二次電子を集束させる、抑制する、引き出す及び／又は導くのに適した当該技術分野で公知の任意の電子光学要素を含んでもよい。検出器アレイ１２８は、当該技術分野で公知の任意のタイプの二次電子検出器アセンブリを含んでもよい。例えば、二次電子は、ＥＴ検出器（又は、別のタイプのシンチレータベース検出器）を用いて収集及び撮像されてもよい。別の一実施形態では、二次電子は、マイクロチャネルプレート（ＭＣＰ）を使用して収集及び撮像されてもよい。別の一実施形態では、電子は、ダイオード又はダイオードアレイ等のＰＩＮ又はｐｎ接合検出器を用いて収集及び撮像されてもよい。別の一実施形態では、電子は、１つ又は複数のアバランシフォトダイオード（ＡＰＤ）を用いて収集及び撮像されてもよい。

別の一実施形態では、後方散乱電子は、偏向器アセンブリ１２２（例えば、ウィーンフィルタ、磁気プリズム等）によって導かれない。例えば、後方散乱電子は、１つ又は複数の一次電子ビーム１１２の電子光学経路内に１つ又は複数の後方散乱電子検出器アセンブリを含む検出器アレイ１２８によって収集及び撮像される。１つ又は複数の後方散乱電子検出器アセンブリは、当該技術分野で公知の任意のタイプの後方散乱電子検出器アセンブリを含んでもよい。

一実施形態では、ＳＥＭシステム１００は、制御装置を含む。別の一実施形態では、制御装置は、ＳＥＭシステム１００の１つ又は複数の構成要素に通信可能に結合される。例えば、制御装置は、電子ビーム源１０２、マルチビームレンズアレイ１１０、試料ステージ１１８及び／又は検出器アレイ１２８に通信可能に結合されてもよい。これに関して、制御装置は、ＳＥＭシステム１００の構成要素のうちの任意のものに指示して、本開示全体を通して説明した様々な機能のうちの任意の１つ又は複数を実行させてもよい。別の一実施形態では、制御装置は、１つ又は複数のプロセッサ及びメモリを含む。メモリは、１つ又は複数のプログラム命令のセットを記憶してもよい。１つ又は複数のプロセッサは、１つ又は複数のプログラム命令のセットを実行して、本開示全体を通して説明した様々なステップのうちの１つ又は複数を実行するように構成されてもよい。

制御装置は、有線及び／又は無線部分を含んでもよい伝送媒体によって、ＳＥＭシステム１００の別のシステム又はサブシステム（例えば、電子ビーム源１０２、マルチビームレンズアレイ１１０、試料ステージ１１８及び／又は検出器アレイ１２８からの１つ又は複数の情報のセット）からデータ又は情報を受け取る及び／又は取得するように構成されてもよい。制御装置は、データ又は情報（例えば、本明細書で開示した本発明のコンセプトの１つ又は複数の手順の出力）を有線及び／又は無線部分を含んでもよい伝送媒体によって、ＳＥＭシステム１００の１つ又は複数のシステム又はサブシステム（例えば、電子ビーム源１０２、マルチビームレンズアレイ１１０、試料ステージ１１８及び／又は検出器アレイ１２８からの１つ又は複数の情報のセット）まで伝送するように追加的に構成されてもよい。この点に関して、伝送媒体は、ＳＥＭシステム１００の制御装置と別のサブシステムとの間のデータリンクとして機能してもよい。追加的に、制御装置は、伝送媒体（例えば、ネットワーク接続）によって、データを外部システムまで送信するように構成されてもよい。

１つ又は複数のプロセッサは、当該技術分野で公知の任意の１つ又は複数の演算処理装置を含んでもよい。この意味で、１つ又は複数のプロセッサは、アルゴリズム及び／又はプログラム命令を実行するように構成された任意のマイクロプロセッサ装置を含んでもよい。例えば、１つ又は複数のプロセッサは、デスクトップコンピュータ、メインフレームコンピュータシステム、ワークステーション、イメージコンピュータ、パラレルプロセッサ、ハンドヘルドコンピュータ（例えば、タブレット、スマートフォン若しくはファブレット）、又は別のコンピュータシステム（例えば、ネットワーク化コンピュータ）から構成されてもよく、これらは、ＳＥＭシステム１００に本開示全体を通して説明した様々なステップのうちの１つ又は複数を実行させるように構成されている。認識すべきは、本開示全体を通して説明したステップは、単一のコンピュータシステム、又は代替として複数のコンピュータシステムによって実行されてもよいことである。一般に、用語「プロセッサ」とは、１つ又は複数の演算処理装置を有する任意の装置を含むように広く規定されてもよく、該演算処理装置は、非一過性記憶媒体（例えば、メモリ）からのプログラム命令の１つ又は複数のセットを実行する。更に、ＳＥＭシステム１００の異なるサブシステム（例えば、電子ビーム源１０２、マルチビームレンズアレイ１１０、試料ステージ１１８及び／又は検出器アレイ１２８からの１つ又は複数の情報のセット）が、本開示全体を通して説明したステップのうちの少なくとも一部分を実行するのに適したプロセッサ又は論理素子を含んでもよい。そのため、上記の説明は、本開示についての限定ではなく、単に例示として解釈されなければならない。

メモリは、関連する１つ又は複数のプロセッサによって実行可能な１つ又は複数のプログラム命令のセットを記憶して、本開示全体を通して説明した様々なステップを実行することに適した当該技術分野で公知の任意の記憶媒体を含んでもよい。例えば、メモリは、非一過性記憶媒体を含んでもよい。例えば、メモリは、読取り専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、磁気若しくは光学メモリ素子（例えば、ディスク）、磁気テープ、ソリッドステートドライブ等を含んでもよいが、これらに限定されない。メモリは、ユーザインタフェースのディスプレイ装置への表示情報及び／又は本開示全体を通して説明した様々なステップの出力を提供するように構成されてもよい。メモリは、ユーザインタフェースのユーザ入力装置からのユーザ入力情報及び／又は本開示全体を通して説明した様々なステップからの入力を記憶するように追加的に構成されてもよい。メモリは、１つ又は複数のプロセッサと共に、共通の制御装置ハウジング内に収容されてもよい。メモリは、代替として又は加えて、プロセッサ及び／又は制御装置の物理的位置についての遠隔位置にあってもよい。例えば、１つ又は複数のプロセッサ及び／又は制御装置は、ネットワーク（例えば、インターネット、イントラネット等）によってアクセス可能な遠隔メモリ（例えば、サーバ）にアクセスしてもよい。

一実施形態では、電子ビーム源１０２は、電子ビーム源１０２を１つ又は複数の方向に動かすように構成されたポジショナのセットに結合されてもよい。例えば、制御装置は、ポジショナのセットに指示して電子ビーム源１０２をｘ方向、ｙ方向及び／又はｚ方向のうちの１つ又は複数の方向に並進させることにより、ＳＥＭシステム１００の構成要素のうちの任意のものによって生成されたビーム不整列を修正してもよい。

図２は、本開示の１つ又は複数の実施形態に従う、ＳＥＭシステム１００の電子ビーム源１０２及びマルチビームレンズアレイ１１０を示す。

電子ビーム源１０２は、ソース電子ビーム１０４を生成するのに適した当該技術分野で公知の任意の電子ビーム源を含んでもよい。別の一実施形態では、電子ビーム源１０２は、電子エミッタ２００を含む。電子エミッタ２００は、選択された電圧で動作してもよい。例えば、電子エミッタ２００は、０ボルト（Ｖ）から−４５ｋＶまでの範囲に及ぶ電圧で動作してもよい。例えば、電子エミッタ２００は、−３０ｋＶの電圧で動作してもよい。電子エミッタ２００は、当該技術分野で公知の任意の電子エミッタを含んでもよい。例えば、電子エミッタ２００は、電界放出銃（ＦＥＧ）を含んでもよいが、これに限定されない。例えば、ＦＥＧは、ショットキータイプエミッタ、炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）エミッタ、ナノ構造化炭素膜エミッタ又はミュラータイプエミッタを含んでもよいが、これらに限定されない。別の例として、電子エミッタ２００は、光電陰極エミッタ又はシリコンエミッタを含んでもよいが、これらに限定されない。

別の一実施形態では、電子ビーム源１０２は、引出器２０２（又は、引出電極）を含む。引出器２０２は、選択された電圧で動作してもよい。例えば、引出器２０２は、０Ｖから−１５ｋＶまでの範囲に及ぶ電圧で動作してもよい。例えば、引出器２０２は、−３ｋＶから−１０ｋＶまでの範囲に及ぶ電圧で動作してもよい。引出器２０２は、当該技術分野で公知の任意の電子ビーム引出器構成を含んでもよい。例えば、引出器２０２は、平面引出器又は非平面引出器を含んでもよいが、これらに限定されない。

別の一実施形態では、電子ビーム源１０２は、陽極２０４を含む。陽極２０４は、選択された電圧で動作してもよい。例えば、陽極２０４は、０Ｖで動作してもよい。

本開示の実施形態は、単一の電子ビーム源１０２を対象とするけれども、ここで留意するのは、ＳＥＭシステム１００は、複数のソース電子ビーム１０４を生成するための複数の電子ビーム源１０２を含んでもよく、この場合、複数の電子ビーム源１０２は、独立したソース電子ビーム１０４を生成することである。このため、上記の説明は、本開示の範囲についての限定として解釈されてはならず、単に例示として解釈されなければならない。

電子光学要素１０６のセットは、ソース電子ビーム１０４を集束させる、抑制する、引き出す及び／又は導くのに適した当該技術分野で公知の任意の電子光学要素を含んでもよい。例えば、電子光学要素１０６のセットは、１つ又は複数の電界レンズ及び／又は１つ又は複数の磁気レンズを含んでもよいが、これらに限定されない。別の一実施形態では、電子光学要素１０６のセットは、ソース電子ビーム１０４からフラッド電子ビーム１０８を生成し、フラッド電子ビーム１０８を導いてマルチビームレンズアレイ１１０の上面を照明する。

別の一実施形態では、マルチビームレンズアレイ１１０は、１つ又は複数の帯電層を含む。別の一実施形態では、１つ又は複数の帯電層は、１つ又は複数の整列開口のセットを含み、該整列開口のセットは、１つ又は複数の電子光学経路１１０ａを形成する。別の一実施形態では、１つ又は複数の有孔電極レンズ又はマイクロレンズは、１つ又は複数の電子光学経路１１０ａを形成する１つ又は複数の整列開口のセットの内部に挿入されている。例えば、１つ又は複数の有孔電極レンズ又はマイクロレンズは、個々に調節可能であってもよい。別の一例として、１つ又は複数の有孔電極レンズ又はマイクロレンズは、包括的に調節可能（例えば、セットとして調節可能）であってもよい。別の一実施形態では、マルチビームレンズアレイ１１０の上面を照明するフラッド電子ビーム１０８は、１つ又は複数の電子光学経路１１０ａに入る。この点に関して、マルチビームレンズアレイ１１０は、フラッド電子ビーム１０８を１つ又は複数の一次電子ビーム１１２に分割する。

別の一実施形態では、１つ又は複数のアレイ層が、帯電される。別の一実施形態では、１つ又は複数のアレイ層は、１つ又は複数の帯電板を含む。別の一実施形態では、１つ又は複数の帯電板は、１つ又は複数の共通電圧板２０６を含む。例えば、１つ又は複数の帯電板は、２つの共通電圧板２０６を含んでもよい。別の一実施形態では、１つ又は複数の共通電圧板２０６は、共通電圧板のセットに集められる。例えば、共通電圧板のセットは、２つの共通電圧板２０６を含んでもよいが、これらに限定されない。別の一実施形態では、共通電圧板のセットは、共通電圧板２０６を共有する。別の一実施形態では、共通電圧板のセットは、共通電圧板の別のセットから独立している。

１つ又は複数の共通電圧板２０６は、選択された電圧で動作してもよい。例えば、共通電圧板２０６は、０Ｖから−１０ｋＶまでの範囲に及ぶ電圧で動作してもよい。例えば、共通電圧板２０６は、−３．５ｋＶの電圧で動作してもよい。別の一実施形態では、１つ又は複数の共通電圧板２０６は、１つ又は複数の開口を含む。

別の一実施形態では、１つ又は複数の帯電板は、１つ又は複数の増加電圧板２０８を含む。例えば、１つ又は複数の帯電板は、共通電圧板のセットによって包含された増加電圧板２０８を含んでもよい。別の一例として、増加電圧板２０８は、包含する共通電圧板のセットに関連する増加電圧を有してもよい。例えば、増加電圧板２０８は、包含する共通電圧板のセットよりもより負の電圧を有してもよく、この場合、陰イオンが、マルチビームレンズアレイ１１０によって集束させられる。代替として、増加電圧板は、包含する共通電圧板のセットよりもより正の電圧を有してもよく、この場合、陽イオンが、マルチビームレンズアレイ１１０によって集束させられる。増加電圧板２０８は、選択された電圧で動作してもよい。例えば、増加電圧板２０８は、０Ｖから−１０ｋＶまでの範囲に及ぶ電圧で動作してもよい。例えば、増加電圧板２０８は、−４ｋＶの電圧で動作してもよい。別の一実施形態では、増加電圧板２０８は、１つ又は複数の開口を含む。

一実施形態では、１つ又は複数の一次電子ビーム１１２は、共通電圧板のセットのうちの第１共通電圧板２０６を出る／離れるときに、軸方向に減速させられ半径方向外向きに押される。別の一実施形態では、１つ又は複数の一次電子ビーム１１２は、共通電圧板のセットによって包含された（例えば、増加電圧板２０８の上り電位側の）増加電圧板２０８に入る／接近するときに、軸方向に減速させられ半径方向内向きに引かれる。別の一実施形態では、１つ又は複数の一次電子ビーム１１２は、（例えば、増加電圧板２０８の下り電位側の）増加電圧板２０８を出る／離れるときに、軸方向に加速させられ半径方向内向きに引かれる。別の一実施形態では、１つ又は複数の一次電子ビーム１１２は、共通電圧板のセットの第２共通電圧板２０６に入る／接近するとき、軸方向に加速され、半径方向外向きに押される。この点に関して、増加電圧板２０８は、１つ又は複数の一次電子ビーム１１２を集束させ、集束の水準は、増加電圧板２０８のセットの電圧に関連している。

本開示の実施形態は、１つ又は複数の電子光学経路１１０ａを形成する１つ又は複数の開口を有する板状構造である１つ又は複数の共通電圧板２０６及び増加電圧板２０８を対象とするけれども、ここで留意するのは、１つ又は複数の共通電圧板２０６及び増加電圧板２０８が、マルチビームレンズアレイ１１０の特定の電子光学経路１１０ａのための独立した円筒構造であってもよいことである。そのため、上記の説明は、本開示の範囲についての限定として解釈されてはならず、単に例示として解釈されなければならない。

別の一実施形態では、１つ又は複数のアレイ層は、１セットの共通電圧板同士の間に１つ又は複数の電子ビーム非点補正装置２１０を含み、この場合、１つ又は複数の電子ビーム非点補正装置２１０は、ＳＥＭシステム１００内部で観察される非点収差を低減するように構成されている。例えば、１つ又は複数の電子ビーム非点補正装置２１０は、１つ又は複数の電子光学経路１１０ａのための１つ又は複数のマルチポールビーム偏向器３００を含んでもよいが、これに限定されない。別の一例として、１つ又は複数の電子ビーム非点補正装置２１０は、１つ又は複数の電子光学経路１１０ａのための１つ又は複数のスリット型ビーム非点補正装置４００、４１０を含んでもよいが、これに限定されない。別の一実施形態では、１つ又は複数の電子ビーム非点補正装置２１０は、１つ又は複数の一次電子ビーム１１２の１つ又は複数の特徴（例えば、試料１２０上での電子ビーム１１２位置、観測された非点収差の量等）を調整する。マルチポールビーム偏向器３００及び１つ又は複数のスリット型ビーム非点補正装置４００、４１０は、本明細書で更に詳述することに留意する。

別の一実施形態では、マルチビームレンズアレイ１１０の上面は、マルチビームレンズアレイ１１０の上面を照明する前にフラッド電子ビーム１０８の減速によって生成される電界を有する。別の一実施形態では、マルチビームレンズアレイ１１０の底面は、マルチビームレンズアレイ１１０の底面を出た後に１つ又は複数の一次電子ビーム１１２の加速によって生成される電界を有する。ここで留意するのは、生成された電界は、フラッド電子ビーム１０８及び１つ又は複数の一次電子ビーム１１２をそれぞれ集束させることを可能にすることである。

別の一実施形態では、中間画像面１１４が、マルチビームレンズアレイ１１０についての焦点面である。別の一実施形態では、中間画像面１１４上での１つ又は複数の一次電子ビーム１１２の集束の量は、包含する共通電圧板のセットに対する増加電圧板２０８の電圧に依存している。

本開示の実施形態は、増加電圧板２０８及び１つ又は複数の電子ビーム非点補正装置２１０の両方を含むマルチビームレンズアレイ１１０を対象とするけれども、ここで留意するのは、マルチビームレンズアレイ１１０は、それが１つ又は複数の電子ビーム非点補正装置２１０を含む場合、増加電圧板２０８を含まないときがあることである。そのため、上記の説明は、本開示の範囲についての限定として解釈されてはならず、単に例示として解釈されなければならない。

図３Ａ〜３Ｃは、概して、本開示の１つ又は複数の実施形態に従う、マルチビームレンズアレイ１１０の電子光学経路１１０ａの簡略図である。

一実施形態では、マルチビームレンズアレイ１１０は、１つ又は複数の共通電圧板２０６を含む共通電圧板のセットを含む。例えば、そのセットは、２つの共通電圧板２０６を含んでもよいが、これに限定されない。別の一実施形態では、１つ又は複数の共通電圧板２０６は、選択された半径Ｒ_ａ及び半径Ｒ_ｂを有する開口２０６ａを有する。別の一実施形態では、開口２０６ａは、半径Ｒ_ａが半径Ｒ_ｂに等しいような円形である。例えば、半径Ｒ_ａ及び半径Ｒ_ｂは、５〜５０ミクロンの範囲に及んでもよい。例えば、半径Ｒ_ａ及び半径Ｒ_ｂは、２５ミクロンであってもよい。別の一実施形態では、開口２０６ａは、半径Ｒ_ａが半径Ｒ_ｂに等しくないようなオフセット量２０７だけ完全な円形ではない。ここで留意するのは、開口２０６ａが完全な円形でない場合に、非点収差がシステムにもたらされることである。

別の一実施形態では、共通電圧板のセットは、増加電圧板２０８を包含する。別の一実施形態では、共通電圧板２０６のセットは、マルチポールビーム偏向器３００を包含する。マルチポールビーム偏向器３００は、当該技術分野で公知の任意のマルチポールビーム偏向器であってもよい。例えば、マルチポールビーム偏向器３００は、四極子ビーム偏向器あるいは八極子ビーム偏向器を含んでもよいが、これらに限定されない。別の一実施形態では、マルチポールビーム偏向器３００は、選択された半径Ｒｏの開口３００ａを有する。例えば、半径Ｒｏは、５〜５０ミクロンの範囲に及んでもよい。例えば、半径Ｒｏは、２５ミクロンであってもよい。ここで留意するのは、マルチポールビーム偏向器３００は、マルチポールビーム偏向器３００を通過する一次電子ビーム１１２を調整して、ＳＥＭシステム１００内の非点収差の量を低減することを可能にしてもよいことである。

ここで留意するのは、増加電圧板２０８とマルチポールビーム偏向器３００との積重ね順序は、図３Ａに示す積重ね順序と異なってもよいことである。そのため、上記の説明は、本開示の範囲についての限定ではなく、単に例示として解釈されなければならない。

別の一実施形態では、マルチポールビーム偏向器３００の極の形状は、角３０２及び角３０４によって画定され、この場合、角３０２及び角３０４は、同一平面に関連している。別の一実施形態では、マルチポールビーム偏向器３００の極は、正電圧極３０６である。別の一実施形態では、マルチポールビーム偏向器３００の極は、負極３０８である。ここで留意するのは、マルチポールビーム偏向器３００の極は、代替として共通接地電圧（例えば、０Ｖ）であってもよいことである。加えてここで留意するのは、正電圧極３０６と負電圧極３０８との配列は、図３Ｃに示すものと異なってもよいことである。

マルチポールビーム偏向器３００は、当該技術分野で公知の任意の製造方法によって製造されてもよい。例えば、マルチポールビーム偏向器３００は、当該技術分野で公知の任意のシリコンベース微小製造技術又は微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）処理技術によって製造されてもよい。別の一実施形態では、板状構造に結合される（又はその部分として製造される）代わりに、マルチポールビーム偏向器３００は、マルチビームレンズアレイ１１０の特定の電子光学経路１１０ａに固有のものである。この点に関して、板状構造にわたって公差を保持する必要がないので、マルチポールビーム偏向器３００、続いてマルチビームレンズアレイ１１０を製造することの複雑性が低減される。

ここで留意するのは、マルチポールビーム偏向器３００は、個々に制御されてもよいことである。

図４Ａ〜４Ｃは、概して、本開示の１つ又は複数の実施形態に従う、マルチビームレンズアレイ１１０の電子光学経路１１０ａの簡略図である。

一実施形態では、マルチビームレンズアレイ１１０は、２つ以上の共通電圧板のセットを含み、この場合、それぞれの共通電圧板のセットは、１つ又は複数の共通電圧板２０６を含む。例えば、２つ以上の共通電圧板のセットが、２つの共通電圧板２０６をそれぞれ含んでもよく、ただしこれに限定されない。例えば、図４Ａに示すように、２つ以上の共通電圧板のセットは、共通電圧板２０６を共有してもよい（例えば、２つの共通電圧板のセットは、合計３つの共通電圧板２０６を有する）。代替として、２つ以上の共通電圧板のセットが、別個の共通電圧板２０６のセットであってもよい（例えば、それぞれの共通電圧板のセットが、２つの共通電圧板２０６を有する）。

別の一実施形態では、２つ以上の共通電圧板のセットは、それぞれ増加電圧板２０８を包含する。別の一実施形態では、２つ以上の共通電圧板２０６のセットは、それぞれスリット型ビーム非点補正装置４００、４１０のセットを包含する。例えば、図４Ａに示すように、共通電圧板２０６の第１セットは、第１増加電圧板２０８と、スリット型ビーム非点補正装置４００と、を含んでもよく、共通電圧板２０６の第２セットは、第２増加電圧板２０８と、スリット型ビーム非点補正装置４１０と、を含んでもよい。

ここで留意するのは、共通電圧板のセットによって包含された増加電圧板２０８及びスリット型ビーム非点補正装置４００又は４１０の積重ね順序は、それぞれ、図４Ａに示す積重ね順序と異なってもよいことである。そのため、上記の説明は、本開示の範囲についての限定ではなく、単に例示として解釈されなければならない。

別の一実施形態では、スリット型ビーム非点補正装置４００及び４１０は、それぞれ開口４００ａ及び開口４１０ａを有する。例えば、開口４００ａ及び４１０ａは、形状が、選択された半径Ｒｃ及び半径Ｒｄを有する楕円であってもよい。別の一実施形態では、スリット型ビーム非点補正装置４１０の開口４１０ａは、スリット型ビーム非点補正装置４００の開口４００ａに対して選択されたオフセット角４１２で方向付けられる。例えば、オフセット角４１２は、０から９０度までの範囲に及んでもよい。例えば、オフセット角４１２は、４５度であってもよい。ここで留意するのは、開口４００ａからのオフセット角４１２で開口４１０ａを方向付けることは、ＳＥＭシステム１００の非点収差の量を低減してもよいことである。

別の一実施形態では、スリット型ビーム非点補正装置４００とスリット型ビーム非点補正装置４１０とは、スリット型ビーム非点補正装置のセットを形成する。ここで留意するのは、電子光学経路１１０ａは、開口４００ａ、４１０ａの間にオフセット角４１２を有するスリット型ビーム非点補正装置のセットを含んでもよく、該オフセット角は、別の電子光学経路１１０ａ内のスリット型ビーム非点補正装置の別のセットにおける開口４００ａ、４１０ａの間のオフセット角４１２と異なることである。

別の一実施形態では、スリット型ビーム非点補正装置の単一のセットは、１つの光軸に沿ってＳＥＭシステム１００の非点収差を低減させる。この点に関して、複数の軸線に沿って非点収差を修正することは、スリット型ビーム非点補正装置の複数のセット（並びに共通接地電圧２０６及び増加電圧板２０８の追加対応層）を必要とすることである。

スリット型ビーム非点補正装置４００、４１０は、当該技術分野で公知の任意の製造方法によって製造されてもよい。例えば、スリット型ビーム非点補正装置４００、４１０は、当該技術分野で公知の任意のシリコンベース微細加工技術又は微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）処理技術によって製造されてもよい。別の一実施形態では、スリット型ビーム非点補正装置４００、４１０のセットは、板状構造に結合される（又は、その部分として製造される）代わりに、マルチビームレンズアレイ１１０の特定の電子光学経路１１０ａに固有のものである。この点に関して、スリット型ビーム非点補正装置４００、４１０、続いてマルチビームレンズアレイ１１０を製造することの複雑性は、板状構造にわたって公差を保持する必要がないので、低減される。

図５は、本開示の１つ又は複数の実施形態に従う、マルチビーム走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）システム１００によって試料１２０の表面を走査するための方法５００を示すプロセスフロー図である。ここで留意するのは、方法５００のステップが、システム１００によって全部又は部分的に実装されてもよいことである。しかし、ここで認識するのは、方法５００は、追加又は代替のシステムレベルの実施形態が、方法５００のステップの全部又は部分を実行してもよいシステム１００に限定されないことである。

ステップ５０２において、ソース電子ビーム１０４が生成される。一実施形態では、ソース電子ビーム１０４は、電子ビーム源１０２によって生成される。別の一実施形態では、電子ビーム源１０２は、電子エミッタ２００を含む。別の一実施形態では、電子ビーム源１０２は、引出器２０２を含む。別の一実施形態では、電子ビーム源１０２は、陽極２０４を含む。別の一実施形態では、電子ビーム源１０２は、ソース電子ビーム１０４をセットの電子光学要素１０６まで導く。

ステップ５０４において、フラッド電子ビーム１０８が、電子光学要素１０６のセットによってソース電子ビーム１０４から生成される。一実施形態では、電子光学要素１０６のセットは、ソース電子ビーム１０４を広げることにより、フラッド電子ビーム１０８を生成する。別の一実施形態では、電子光学要素１０６のセットは、フラッド電子ビーム１０８をマルチビームレンズアレイ１１０まで導く。別の一実施形態では、フラッド電子ビーム１０８は、マルチビームレンズアレイ１１０の上面を照明する。

ステップ５０６において、フラッド電子ビーム１０８は、マルチビームレンズアレイ１１０によって１つ又は複数の一次電子ビーム１１２に分割される。一実施形態では、マルチビームレンズアレイは、１つ又は複数のアレイ層を含む。別の一実施形態では、１つ又は複数のアレイ層は、開口の１つ又は複数のセットを含む。別の一実施形態では、１つ又は複数の電子光学経路１１０ａは、開口の１つ又は複数のセットを整列させることによって形成される。別の一実施形態では、フラッド電子ビーム１０８は、１つ又は複数の電子光学経路１１０ａを通して導かれる。この点に関して、マルチビームレンズアレイ１１０は、フラッド電子ビーム１０８を１つ又は複数の一次電子ビーム１１２に分割する。別の一実施形態では、有孔電極レンズ及び／又はマイクロレンズの１つ又は複数のセットは、開口の１つ又は複数のセットの内部に挿入されている。

ステップ５０８において、１つ又は複数の一次電子ビーム１１２は、マルチビームレンズアレイ１１０によって調整される。一実施形態では、１つ又は複数のアレイ層は、１つ又は複数の帯電板を含む。例えば、１つ又は複数の帯電板は、１つ又は複数の共通電圧板２０６を含んでもよいが、これらに限定されない。例えば、１つ又は複数の共通電圧板は、共通電圧板のセットに集められてもよい。別の一例として、１つ又は複数の帯電板は、共通電圧板のセットによって包含された増加電圧板２０８を含んでもよいが、これに限定されない。別の一実施形態では、増加電圧板２０８は、１つ又は複数の一次電子ビーム１１２を中間画像面１１４上に集束させ、この場合、集束の量は、包含する共通電圧板セットの電圧に対する増加電圧板２０８の電圧に依存している。

別の一実施形態では、１つ又は複数のアレイ層が、１つ又は複数の独立した電子ビーム非点補正装置２１０を含む。例えば、１つ又は複数の電子ビーム非点補正装置２１０は、１つ又は複数のマルチポールビーム偏向器３００を含んでもよいが、これに限定されない。例えば、１つ又は複数のマルチポールビーム偏向器３００は、１つ又は複数の四極子ビーム偏向器及び／又は１つ又は複数の八極子ビーム偏向器を含んでもよいが、これらに限定されない。別の一例として、１つ又は複数の電子ビーム非点補正装置２１０は、スリット型ビーム非点補正装置４００、４１０の１つ又は複数のセットを含んでもよいが、これらに限定されない。例えば、スリット型ビーム非点補正装置４００、４１０の１つ又は複数のセットは、それぞれ開口４００ａ、４１０ａを含んでもよく、この場合、開口４１０ａは、開口４００ａからの選択されたオフセット角４１２で方向付けられる。別の一実施形態では、１つ又は複数の電子ビーム非点補正装置２１０は、１つ又は複数の一次電子ビーム１１２の１つ又は複数の特徴（例えば、試料１２０上での一次電子ビーム１１２位置、レンズフィールド非点収差の量等）を調整する。

ステップ５１０において、１つ又は複数の一次電子ビーム１１２が、試料１２０の表面上まで導かれる。一実施形態では、１つ又は複数の一次電子ビーム１１２は、試料１２０の表面に衝突する前に、中間画像面１１４及び電子光学要素のセット１１６を通して導かれる。

ステップ５１２において、試料１２０の表面から放射された電子１２４は、試料１２０を撮像するために検出される。例えば、電子１２４は、二次電子及び／又は後方散乱電子を含んでもよいが、これらに限定されない。一実施形態では、二次電子は、１つ又は複数の二次電子検出器アセンブリを含む検出器アレイ１２８によって撮像される。別の一実施形態では、二次電子は、偏向器アセンブリ１２２及び電子光学要素のセット１２６によって検出器アレイ１２８に向かって導かれる。

別の一実施形態では、後方散乱電子は、１つ又は複数の後方散乱電子検出器アセンブリを含む検出器アレイ１２８によって試料を撮像するために検出される。別の一実施形態では、検出器アレイ１２８は、１つ又は複数の一次電子ビーム１１２の電子光学経路内部に位置することにより、偏向器アセンブリ１２２が後方散乱電子を導くことがない。

本開示の長所は、マルチビームレンズアレイにおけるアレイ非点収差に対する修正を含む。本開示の長所は、また、マルチビームレンズアレイを製造することの複雑性を低減することを含む。

当業者であれば、本明細書で説明する構成要素（例えば、動作）、装置、目的及びそれらに付随する考察が、概念の明快さのための例として用いられ、そして、様々な構成修正が考えられることを認識するであろう。その結果、本明細書で用いるとき、述べられた特定の例及び付随する考察は、それらのより一般的なクラスを代表することが意図されている。一般に、任意の特定の典型を用いることは、そのクラスを代表することが意図されており、特定の構成要素（例えば、動作）、装置及び対象を含まないことは、限定と考えられるべきではない。

本明細書での実質的に任意の複数及び／又は単数の用語の使用に関して、当業者であれば、文脈及び／又は適用にふさわしいように、複数から単数に及び／又は単数から複数に変換することが可能である。様々な単数／複数の置換は、明快さのために本明細書では明示的には述べられない。

本明細書で説明する主題が、時には異なる別の構成要素内部に含まれるか又はそれらに接続される異なる構成要素を示すことがある。理解すべきは、そのような示される構成は、単に例示にすぎず、実際は、同一の機能を達成する多くの別の構成が実装されてもよいことである。概念上の意味では、同一の機能を達成する構成要素の任意の配列が、所望の機能が達成されるように有効に「関連付けられる」。それゆえに、特定の機能を達成するために結合されたここでの任意の２つの構成要素は、互いに「関連付けられる」ことにより、構成又は中間構成要素に関係なく、所望の機能が達成されると考えられもよい。同様に、そのように関連付けられた任意の２つの構成要素は、また、互いに「動作可能には接続されている」又は「動作可能に結合されている」とみなされてもよく、そして、そのように関連付けられることができる任意の２つの構成要素は、また、所望の機能を達成するために、互いに「動作可能に接続可能である」とみなされてもよい。動作可能に結合可能な特定の例は、物理的に嵌合可能、及び／又は物理的に相互作用する構成要素、及び／又は無線で相互作用可能、及び／又は無線で相互作用する構成要素、及び／又は論理的に相互作用する、及び／又は論理的に相互作用可能な構成要素を含むが、これらに限定されない。

いくつかの例では、１つ又は複数の構成要素は、本明細書では、「するように構成されている」、「するように構成可能である」、「するように動作可能である／するように作動可能である」、「適応されている／順応可能ある」、「することができる」、「するように適合している／するように順応している」等と称されてもよい。当業者であれば、そのような用語（例えば、「するように構成されている」）は、一般に、文脈が別様に定めない限り、活性状態構成要素、及び／又は非活性状態構成要素、及び／又は待機状態構成要素を包含してもよいことを認識するであろう。

本明細書に記載した本主題の特定の側面が示され、説明されてきたが、当業者にとっては、本明細書での教示に基づいて、変更及び修正が、本明細書に記載した主題及びそのより広い側面から逸脱しないでなされてもよく、そのため、添付クレームが、本明細書に記載した主題の真の主旨及び範囲の内部にあるような全てのそのような変更及び修正をそれらの範囲内に包含してもよいことが明らかであろう。当業者であれば、概して、本明細書で用いる用語、特に添付クレーム（例えば、添付クレームの主要部）で用いる用語は、一般に、「開放性」用語（例えば、用語「含む」とは、「含むがこれに限定されない」と解釈されるべきである、用語「有する」とは、「少なくとも有する」、用語「含む」とは、「含むが、これに限定されない」と解釈されるべきである等）として意図されていることを理解するであろう。当業者であれば、導入されたクレーム記載の特定の数が意図されている場合、そのような意図がクレームにおいて明示的に記載されていることになり、そのような記載がない場合、そのような意図がないことを更に理解するであろう。例えば、理解の補助として、以下の添付クレームは、クレーム記載を導入するために導入句「少なくとも１つ」及び「１つ又は複数」の使用を含んでもよい。しかし、そのような語句の使用は、たとえ同一クレームが、導入句「１つ又は複数」又は「少なくとも１つ」、及び「ａ」又は「ａｎ」等の不定冠詞（例えば、「ａ」及び／又は「ａｎ」は、典型的に「少なくとも１つ」又は「１つ又は複数」を意味すると解釈されるべきである）含む場合でも、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」によるクレーム記載の導入は、そのような導入されたクレーム記載を含むいずれかの特定のクレームをただ１つのそのような記載を含むクレームに限定することを意味するように解釈されてはならず、同じことが、クレーム記載を導入するために用いられる定冠詞の使用にもあてはまる。加えて、たとえ導入されたクレーム記載の特定の数が明示的に記載されていても、当業者であれば、そのような記載が、典型的には、少なくとも記載された数を意味するように解釈されなければならない（例えば、「２つの記載」についての生の記載は、別の修飾語句を伴わずに、少なくとも２つの記載、又は２つ以上の記載を典型的に意味する）ことを認識するであろう。更に、「Ａ、Ｂ及びＣのうちの少なくとも１つ等」に類似した規約が用いられる例では、一般に、そのような構成は、当業者がその規約（例えば、「Ａ、Ｂ及びＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａだけ、Ｂだけ、Ｃだけ、Ａ及びＢ一緒に、Ａ及びＣ一緒に、Ｂ及びＣ一緒に、及び／又はＡ、Ｂ及びＣ一緒に等を有するシステムを含み、それらに限定されない）を理解するであろう意味に意図されている。「Ａ、Ｂ又はＣのうちの少なくとも１つ等」に類似した規約が用いられる場合において、一般に、そのような構成は、当業者がその規約（例えば、「Ａ、Ｂ又はＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａだけ、Ｂだけ、Ｃだけ、ＡとＢ一緒に、ＡとＣ一緒に、ＢとＣ一緒に、及び／又はＡとＢとＣと一緒に有するシステム等を含み、これらに限定されない）を理解するであろう意味で意図されている。当業者であれば、典型的に、２つ以上の代替用語を示す選言的な語及び／又は語句が、説明、請求項又は図面のいずれにおいても、文脈が異なるように述べない限り、用語のうちの１つ、用語のうちのいずれか又はその両方を含むことの可能性を企図することを更に理解されなければならないことを理解するであろう。例えば、語句「Ａ又はＢ」は、典型的には、「Ａ」若しくは「Ｂ」又は「Ａ及びＢ」の可能性を含むように理解されるであろう。

添付クレームに関して、当業者は、本明細書に記載した動作が、概して任意の順序で実行されてもよいことを認識するであろう。また、様々な動作の流れは、ある順序で示されるけれども、様々な動作は、示した順序と異なる別の順序で実行されてもよいこと、又は並列して実行されてもよいことが理解されるべきである。そのような代替の順序付けの例は、文脈が異なるように述べない限り、重複する、交互配置した、中断された、再配列された、付加された、予備の、補足的な、同時の、逆の、又は別の異なる順序付けを含んでもよい。更に、「に応じた」、「に関した」又は別の過去時制形容詞のような用語は、文脈が異なるように述べない限り、概してそのような変形を除外することが意図されていない。

本開示及びそれの付随する利点の多くが、前述の説明によって理解されるであろうことが信じられ、様々な変更が、開示した主題から逸脱することなく、又はそれの具体的利点の全てを犠牲にすることなく、構成要素の形式、構成及び配列になされてもよいことが明らかであろう。記載した形式は、単に説明的であるだけで、そのような変更を包含する及び含むように以下のクレームが意図している。したがって、本発明の範囲は、本明細書に添付されたクレームだけによって限定されなければならない。

本発明の特定の実施形態が示されてきたけれども、明らかに、本発明についての様々な修正及び実施形態が、前述の開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく、当業者によってなされてもよい。したがって、本発明の範囲は、本明細書に添付されたクレームだけによって限定されなければならない。

Claims (14)

1. マルチビーム走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）システムであって、
   ソース電子ビームを生成するように構成された電子ビーム源と、
   前記ソース電子ビームからフラッド電子ビームを生成するように構成された電子光学要素の第１セットと、
   マルチビームレンズアレイであって、
   前記フラッド電子ビームを複数の一次電子ビームに分割するように構成された複数の電子光学経路と、
   前記複数の一次電子ビームのうちの少なくともいくつかを調整するように構成された複数の帯電アレイ層であり、前記複数の帯電アレイ層は、
   開口の第１セットを備える第１共通電圧板と開口の第２セットを備える第２共通電圧板であり、前記開口の第１セットと前記開口の第２セットの少なくとも１つは第１半径と第２半径を含み、前記第１半径と前記第２半径は異なる、第１共通電圧板及び第２共通電圧板と、
   開口の第３セットを含む集束電圧板と、
   前記マルチビームレンズアレイ内の非点収差を調整するように構成された１つ又は複数のマルチポールビーム偏向器と、
   を備え、前記集束電圧板の電圧と前記１つ又は複数のマルチポール偏向器の電圧の少なくとも１つは、前記共通電圧板のセットの電圧に関して独立に調整可能であり、
   前記複数の一次電子ビームのうちの少なくともいくつかを試料の表面上まで導くように構成された電子光学要素の第２セットと、
   前記試料を固定するように構成されたステージと、
   前記複数の一次電子ビームに応じて前記試料の表面から放射された複数の電子を検出するように構成された検出器アレイと、を備えるシステム。
2. 前記電子ビーム源は、電子エミッタと、引出器と、陽極と、を備える、
   請求項１に記載のシステム。
3. 前記電子光学要素の第１セットは、前記フラッド電子ビームを前記マルチビームレンズアレイまで導くように構成されている、
   請求項１に記載のシステム。
4. 前記複数の電子光学経路の１つの電子光学経路は、
   開口の第１セットの１つの開口と、
   開口の第２セットの１つの開口と、
   １つ又は複数のマルチポールビーム偏向器の１つのマルチポールビーム偏向器と、
   開口の第３セットの１つの開口と、
   を備える、
   請求項１に記載のシステム。
5. 前記第１半径と前記第２半径の相違が前記非点収差を前記電子光学経路に導入する、
   請求項１に記載のシステム。
6. 前記マルチポールビーム偏向器は、前記一次電子ビームを調整することにより、前記電子光学経路に導入された前記非点収差を低減する、
   請求項５に記載のシステム。
7. 前記１つ又は複数のマルチポールビーム偏向器は、前記フォーカス電圧板と前記第２共通電圧板の間に位置する、
   請求項１に記載のシステム。
8. 前記１つ又は複数のマルチポールビーム偏向器は、１つ又は複数の四極子ビーム偏向器あるいは１つ又は複数の八極子ビーム偏向器のうちの少なくとも１つを含む、
   請求項１に記載のシステム。
9. 前記複数の帯電アレイ層は、
   開口の第１セットを含む第１共通電圧板と、
   開口の第２セットを含む第１増加電圧板と、
   スリット型ビーム非点補正装置の第１セットと、
   開口の第３セットを含む第２共通電圧板と、
   開口の第４セットを含む第２集束電圧板と、
   スリット型ビーム非点補正装置の第２セットと、
   開口の第５セットを含む第３共通電圧板と、を備え、
   前記１つ又は複数の電子光学経路は、前記開口の第１セット、前記開口の第２セット、前記スリット型ビーム非点補正装置の第１セット、前記開口の第３セット、前記開口の第４セット、前記スリット型ビーム非点補正装置の第２セットあるいは前記開口の第５セットのうちの少なくとも２つを整列させることによって、前記マルチビームレンズアレイ内に生成される、
   請求項１に記載のシステム。
10. １つ又は複数の有孔電極レンズ又はマイクロレンズが、前記開口の第１セット、前記開口の第２セット、前記開口の第３セット、前記開口の第４セットあるいは前記開口の第５セットにおける前記開口のうちの少なくともいくつかに挿入されている、
    請求項９に記載のシステム。
11. 前記１つ又は複数の放出された電子は、１つ又は複数の二次電子を含み、前記検出器アレイは、１つ又は複数の二次電子検出器アセンブリを含む、
    請求項１に記載のシステム。
12. 電子光学要素の第３セットによって、前記１つ又は複数の二次電子を前記検出器アレイまで偏向させるように構成された偏向器アセンブリを更に備える、
    請求項１１に記載のシステム。
13. マルチビーム走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）システムにおけるアレイ型非点収差を修正するための装置であって、
    フラッド電子ビームを分割して複数の一次電子ビームを生成するように構成された複数の電子光学経路であって、前記フラッド電子ビームは、ソース電子ビームから電子光学要素の第１セットによって生成され、前記ソース電子ビームは、電子ビーム源によって生成される、複数の電子光学経路と、
    前記複数の一次電子ビームのうちの少なくともいくつかを調整するように構成された複数の帯電アレイ層であって、前記複数の帯電アレイ層は、
    開口の第１セットを備える第１共通電圧板と開口の第２セットを備える第２共通電圧板であり、前記開口の第１セットと前記開口の第２セットの少なくとも１つは第１半径と第２半径を含み、前記第１半径と前記第２半径は異なる、第１共通電圧板及び第２共通電圧板と、
    開口の第３セットを含む集束電圧板と、
    前記マルチビームレンズアレイ内の非点収差を調整するように構成された１つ又は複数のマルチポールビーム偏向器と、
    を備え、前記集束電圧板の電圧と前記１つ又は複数のマルチポール偏向器の電圧の少なくとも１つは、前記共通電圧板のセットの電圧に関して独立に調整可能であり、
    前記複数の一次電子ビームのうちの少なくともいくつかは、電子光学要素の第２セットによって試料の表面上まで導かれ、複数の電子が、前記複数の一次電子ビームに応じて前記試料の表面から放射し、前記複数の電子は、検出器アレイによって検出される装置。
14. 方法であって、
    ソース電子ビームを生成することと、
    電子光学要素の第１セットによって前記ソース電子ビームからフラッド電子ビームを生成することと、
    マルチビームレンズアレイによって複数の一次電子ビームを生成するために前記フラッド電子ビームを分割することと、
    前記マルチビームレンズアレイによって前記複数の一次電子ビームのうちの少なくともいくつかを調整することであり、前記マルチビームレンズアレイは、前記複数の一次電子ビームのうちの少なくともいくつかを調整するように構成された複数の帯電アレイ層を含み、前記複数の帯電アレイ層は、
    開口の第１セットを備える第１共通電圧板と開口の第２セットを備える第２共通電圧板であり、前記開口の第１セットと前記開口の第２セットの少なくとも１つは第１半径と第２半径を含み、前記第１半径と前記第２半径は異なる、第１共通電圧板及び第２共通電圧板と、
    開口の第３セットを含む集束電圧板と、
    前記マルチビームレンズアレイ内の非点収差を調整するように構成された１つ又は複数のマルチポールビーム偏向器と、
    を備え、前記集束電圧板の電圧と前記１つ又は複数のマルチポール偏向器の電圧の少なくとも１つは、前記共通電圧板のセットの電圧に関して独立に調整可能であり、
    前記複数の一次電子ビームのうちの少なくともいくつかを電子光学要素の第２セットを通して試料の表面上まで導くことと、
    前記複数の一次電子ビームに応じて前記試料の表面から放射された複数の電子を検出することと、を備える方法。

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