JP7437501B2 - 荷電粒子結像システム - Google Patents

Description

本開示の態様は、詳細には、試料上の像生成のための走査荷電粒子ビーム装置に関する。態様は、詳細には、二次荷電粒子結像システムに関する。別の態様は、後方散乱電子検出器モジュールを含む走査型電子顕微鏡に関する。さらなる態様は、二次荷電粒子結像システムを動作させる方法に関する。

荷電粒子ビーム装置は、製造中の半導体デバイスの検査、リソグラフィ用の露光システム、検出装置、および試験システムを含むがこれらに限定されない複数の産業分野において多くの機能を有する。したがって、マイクロメートルおよびナノメートルスケール内の試料の構造化および検査に対する高い需要が存在する。

マイクロメートルおよびナノメートルスケールのプロセス制御、検査、または構造化は、電子顕微鏡または電子ビームパターン発生器などの荷電粒子ビーム装置内で生成され集束される荷電粒子ビーム、例えば電子ビームを用いて行われることが多い。荷電粒子ビームは、その短い波長のために、例えば光子ビームと比較して優れた空間分解能を提供する。

荷電粒子ビーム装置は、通常、荷電粒子結像システムを利用する。荷電粒子結像システムは、シングルビームまたはマルチビーム結像用に構成することができる。以下では、性能が改善された荷電粒子結像システムについて説明する。

上記に鑑みて、二次荷電粒子結像システム、荷電粒子ビーム装置、および二次荷電粒子結像システムを動作させる方法が提供される。

一態様によると、二次荷電粒子結像システムは、後方散乱電子検出器モジュールを含み、後方散乱電子検出器モジュールは、軸を中心として第１の角度位置と第２の角度位置との間で回転可能である。

一態様によると、荷電粒子ビーム装置は、二次荷電粒子結像システムを含む。

一態様によると、二次荷電粒子結像システムを動作させる方法は、軸を中心として後方散乱電子検出器を第１の角度位置と第２の角度位置との間で回転させることを含む。

本明細書に記載の実施形態と組み合わせることができるさらなる利点、特徴、態様、および詳細は、従属請求項、説明、および図面から明らかである。

図面を参照して詳細を以下に説明する。

本明細書に記載の実施形態による二次荷電粒子結像システムの簡略化された側面概略図である。 本明細書に記載の実施形態による二次荷電粒子結像システムの簡略化された上面概略図である。 本明細書に記載の実施形態による後方散乱電子検出器モジュールおよび後方散乱電子検出器アクチュエータモジュールの簡略化された側面概略図である。 機械的ヒンジ継手を有するアームの簡略化された擬似３Ｄ表現であり、アームは本明細書に記載の実施形態による後方散乱電子検出器モジュールのものである。 機械的ヒンジ継手を有するアームの簡略化された擬似３Ｄ表現であり、アームは本明細書に記載の実施形態による後方散乱電子検出器モジュールのものである。 本明細書に記載の実施形態による、第１の角度位置における後方散乱電子検出器モジュールの簡略化された側面概略図である。 本明細書に記載の実施形態による、第２の角度位置における後方散乱電子検出器モジュールの簡略化された側面概略図である。 本明細書に記載の実施形態による、第１の角度位置における後方散乱電子検出器モジュールのアパーチャおよび後方散乱電子検出器素子の拡大簡略側面概略図である。 本明細書に記載の実施形態による、第２の角度位置における後方散乱電子検出器モジュールのアパーチャおよび後方散乱電子検出器素子の拡大簡略側面概略図である。 本明細書に記載の実施形態による荷電粒子ビーム装置の簡略化された概略側面概略図である。 本明細書に記載の実施形態による二次荷電粒子結像システムを動作させるための方法の図である。

ここで、様々な実施形態を詳細に参照し、その１つまたは複数の例を各図に示す。各例は、説明のために提供されており、限定を意味するものではない。例えば、一実施形態の一部として図示または説明される特徴は、さらなる実施形態をもたらすために、任意の他の実施形態に対して、または任意の他の実施形態と併せて使用することができる。本開示は、そのような修正および変形を含むことが意図されている。

以下の図面の説明において、同じ参照番号は、同じまたは類似の構成要素を指す。全体に、個々の実施形態に対する相違点のみについて説明する。特に明記しない限り、一実施形態における部分または態様の説明は、別の実施形態における対応する部分または態様にも同様に適用される。

図で使用される参照番号は、単に例示のためのものである。本明細書に記載される態様は、いかなる特定の実施形態にも限定されない。代わりに、本明細書に記載の任意の態様は、別段の指定がない限り、本明細書に記載の任意の他の態様または実施形態と組み合わせることができる。

図１は、二次荷電粒子結像システムの簡略化された側面概略図を示す。本明細書に記載の実施形態によると、二次荷電粒子結像システムは、後方散乱電子検出器モジュールを含む。

後方散乱電子検出器モジュール１４００は、電子ビームカラム内の後方散乱電子、例えば軸上後方散乱電子を収集および／または検出するように構成することができる。例えば、後方散乱電子は、信号荷電粒子ビーム１１０２の後方散乱電子とすることができる。後方散乱電子検出器モジュール１４００は、信号荷電粒子ビーム１１０２を通過させることができるように構成することができる。実施形態によると、後方散乱電子検出器モジュール１４００は、第１の位置５４５２と第２の位置５４５４との間などで移動可能および／または回転可能であるように構成することができる。第１の位置５４５２および第２の位置５４５４は、角度位置であってもよい。一例では、後方散乱電子検出器モジュール１４００は、第１の位置５４５２において、信号荷電粒子ビーム１１０２が後方散乱電子モジュールを通過することができるように構成することができる。後方散乱電子検出器モジュール１４００は、第２の位置５４５４において、信号荷電粒子ビーム１１０２の後方散乱電子および／または信号を収集および／または検出するように構成することができる。

それに応じて、後方散乱電子検出器モジュール１４００は、アパーチャ１４６０を含むことができる。後方散乱電子検出器モジュール１４００は、後方散乱電子検出器素子１４７０を含むことができる。アパーチャ１４６０および後方散乱電子検出器素子１４７０は、後方散乱電子検出器ホルダ１４５０上に配置されていてもよい。アパーチャ１４６０および後方散乱電子検出器素子１４７０は、１つの平面または互いに平行な複数の平面に配置されていてもよい。例えば、後方散乱電子検出器素子１４７０は、後方散乱電子検出器ホルダ１４５０上に支持され、アパーチャ１４６０は、後方散乱電子検出器ホルダ１４５０内に形成されている。別の例では、アパーチャ１４６０は、光軸１１０３上の位置に固定されていてもよく、後方散乱電子検出器ホルダ１４５０は、第１の位置５４５２と第２の位置５４５４との間で移動可能である。光軸１１０３は、信号荷電粒子ビーム１１０２の光軸である。好ましい実施形態では、後方散乱電子検出器モジュール１４００が第１の位置５４５２にあるとき、アパーチャ１４６０は、光軸１１０３上に配置され、後方散乱電子検出器素子１４７０は、光軸１１０３から外れて配置される。好ましい実施形態では、後方散乱電子検出器モジュール１４００が第２の位置５４５４にあるとき、後方散乱電子検出器素子１４７０は、光軸１１０３上に配置され、アパーチャ１４６０は、光軸１１０３から外れて配置される。「光軸上」という語句は、信号荷電粒子ビーム１１０２の位置と少なくとも部分的に、好ましくは実質的に重なり合うまたは一致する位置として理解することができる。「光軸から外れて」という語句は、信号荷電粒子ビーム１１０２の位置と少なくとも部分的に、好ましくは実質的に、さらにより好ましくは完全に別個であるかまたは重ならない位置として理解することができる。

一実施形態によると、後方散乱電子検出器モジュール１４００は、後方散乱電子検出器素子１４７０およびアパーチャ１４６０を含む。代替として、アパーチャ１４６０は凹部によって置き換えられてもよく、または後方散乱電子検出器モジュール１４００は、信号電子または信号荷電粒子ビーム１１０２が後方散乱電子検出器モジュール１４００の隣を通過することができるように十分に大きい角度移動可能であってもよい。

実施形態では、二次荷電粒子光学モジュールおよび／またはビームベンダが存在してもよい。後方散乱電子検出器モジュール１４００は、二次荷電粒子光学モジュール１６００の前および／またはビームベンダ１３９２の後に配置されてもよい。例えば、後方散乱電子検出器モジュール１４００は、二次荷電粒子光学モジュール１６００とビームベンダ１３９２との間に配置されてもよい。後方散乱電子検出器モジュール１４００、アパーチャ１４６０および／または後方散乱電子検出器素子１４７０は、ビームベンダ１３９２の後または下流に配置されてもよい。後方散乱電子検出器モジュールは、ビームベンダの直ぐ後もしくは直後または下流に配置されてもよい。後方散乱電子検出器素子１４７０および／またはアパーチャ１４６０は、二次荷電粒子光学モジュール１６００の前または上流に配置されてもよい。後方散乱電子検出器モジュールは、二次荷電粒子光学モジュール１６００の直ぐ前もしくは直前または上流に配置されてもよい。「後／前」および／または「下流／上流」は、信号荷電粒子ビーム１１０２の伝搬に対して理解することができる。例えば、「下流」は「後」と同様であると理解することができ、逆も同様であり、「上流」は「前」と同様であると理解することができる。

それに応じて、一例では、二次荷電粒子光学モジュール１６００および／またはアパーチャ１４６０は、第１の位置５４５２において機能的な位置にある。別の例では、信号荷電粒子ビーム１１０２は、第１の位置５４５２において、後方散乱電子検出器モジュール１４００を通過する。同様に、さらなる例では、後方散乱電子検出器モジュール１４００および／または後方散乱電子検出器素子１４７０は、第２の位置５４５４において機能的な位置にある。さらに別の例では、信号荷電粒子ビーム１１０２は、第２の位置５４５４において、後方散乱電子検出器モジュール１４００および／または後方散乱電子検出器素子１４７０によって遮断および／または検出される。したがって、一例では、二次荷電粒子光学モジュール１６００、アパーチャ１４６０、およびビームベンダ１３９２は、第１の位置５４５２において光軸１１０３上に、特にこの順序で配置されている。別の例では、二次荷電粒子光学モジュール１６００、後方散乱電子検出器素子１４７０、およびビームベンダ１３９２は、第２の位置５４５４において光軸１１０３上に、特にこの順序で配置されている。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態では、後方散乱電子検出器モジュール１４００および／または後方散乱電子検出器素子１４７０は、信号荷電粒子ビーム１１０２の最小断面の点に、またはそれに隣接して配置可能であってもよい。信号荷電粒子ビーム１１０２の最小断面の点は、ビームベンダ１３９２の後または下流、特にビームベンダ１３９２の直後にあってもよい。実施形態では、後方散乱電子検出器モジュール１４００および／または第２のレンズ１６１６をビームベンダ１３９２のできるだけ近くに配置することが有益であると考えられる。

後方散乱電子検出器素子１４７０などの後方散乱電子検出器モジュール１４００を上述したように配置することで、後方散乱電子効率の良好な性能を提供することができる。例えば、検出効率は、後方散乱電子検出器素子１４７０などの後方散乱電子検出器モジュール１４００を二次荷電粒子光学モジュール１６００の後または下流に配置することと比較して、最大３０％改善することができる。

図１は、二次荷電粒子結像システムの簡略化された側面概略図を示す。本明細書に記載の実施形態によると、二次荷電粒子結像システムは、ビームベンダを含む。

ビームベンダ１３９２は、信号荷電粒子ビーム１１０２を曲げるためのものであってもよい。ビームベンダ１３９２は、扇形、特に半球の扇形の形状または断面を有することができる。ビームベンダ１３９２は、ビームベンダ１３９２に入射する信号荷電粒子ビーム１１０２の進行方向がビームベンダ１３９２から出射する信号荷電粒子ビーム１１０２の進行方向と比較した場合に異なるように、信号荷電粒子ビーム１１０２の方向を変化させるように構成することができる。ビームベンダ１３９２は、信号荷電粒子ビーム１１０２を一次荷電粒子ビーム７１０１からさらに離れるように誘導するように配置することができる。例えば、ビームベンダ１３９２は、特に静電的手段によって信号荷電粒子ビーム１１０２を偏向させることができる。ビームベンダ１３９２は、ビーム分離手段の下流に配置することができる。ビーム分離は、一次荷電粒子ビームを二次荷電粒子ビームから分離する手段として理解することができる。二次荷電粒子ビーム１１０２は、試料７３５０から生じる荷電粒子ビームとして理解することができる。一次荷電粒子ビーム７１０１は、試料７３５０に衝突する荷電粒子ビームとして理解することができる。ビームベンダは、球形または扇形ビームベンダであってもよい。ビームベンダ１３９２は、荷電粒子ビームを偏向および／または無収差で集束させることができる。

実施形態では、信号荷電粒子ビーム１１０２に作用するビームベンダ１３９２は、信号荷電粒子ビーム１１０２に対して第２のレンズ１６１６の上流に配置されている。図１の描画面において、ビームベンダ１３９２は、第２のレンズ１６１６の右側に配置されている。図示するように、信号荷電粒子ビーム１１０２は、下からビームベンダ１３９２に入り、ビームベンダ１３９２を通って進む。ビームベンダを出る信号荷電粒子ビーム１１０２は、実質的に水平方向に沿って進む。信号荷電粒子ビーム１１０２は、ビームベンダ１３９２からレンズ系１６１０の第２のレンズ１６１６に進むことができる。図１に示すように、第２のレンズ１６１６は、信号荷電粒子ビーム１１０２に対して、ビームベンダ１３９２および／または後方散乱電子検出器モジュール１４００の下流に配置することができる。好ましい実施形態では、第２のレンズ１６１６は、後方散乱電子検出器モジュールを出る信号荷電粒子ビーム１１０２に作用する次の要素であってもよい。二次荷電粒子ビームの開口角は、本明細書に記載されるように、ビームベンダ１３９２を出る信号荷電粒子ビームの開口角であってもよい。

図１は、二次荷電粒子結像システムの簡略化された側面概略図を示す。本明細書に記載の実施形態によると、二次荷電粒子結像システムは、二次荷電粒子光学モジュールを含む。

実施形態では、二次荷電粒子光学モジュール１６００は、レンズ系１６１０を含む。レンズ系１６１０は、第１のレンズ１６１２および第２のレンズ１６１６を含むことができる。第１のレンズ１６１２は、第２のレンズ１６１６から離間していてもよい。例えば、第１のレンズ１６１２と第２のレンズ１６１６との間の距離は、４０～２００ｍｍの範囲にあってもよい。

図１の描画面に対して、第１のレンズ１６１２および／または第２のレンズ１６１６は、垂直（「上下」）方向に沿って延在する。第１のレンズ１６１２は、アパーチャプレート１６５０と第２のレンズ１６１６との間に配置されてもよい。

図１の描画面において、信号荷電粒子ビーム１１０２は、右から左に進む。信号荷電粒子ビーム１１０２は、レンズ系１６１０の第２のレンズ１６１６の右側から第２のレンズ１６１６に入射する。図１に示される信号荷電粒子ビーム１１０２は、第２のレンズ１６１６を通過し、続いてレンズ系１６１０の第１のレンズ１６１２を通過する。図示するように、レンズ系１６１０を通って進む信号荷電粒子ビーム１１０２は、実質的に光軸１１０３に沿って進む。

第１のレンズ１６１２および／または第２のレンズ１６１６は、信号荷電粒子ビーム１１０２を成形し、集束させ、および／またはデフォーカスするように適合させることができる。第１のレンズ１６１２および／または第２のレンズ１６１６は、信号荷電粒子ビーム１１０２の開口角を調整するように適合させることができる。所望に応じて信号荷電粒子ビーム１１０２を発散または収束させることができる。したがって、検出器装置１９００による信号荷電粒子の収集効率を向上させることができる。信号荷電粒子ビーム１１０２の開口角は、信号荷電粒子ビーム１１０２の伝搬に対してレンズ系１６１０の上流に配置されたビームベンダを出射する信号荷電粒子ビーム１１０２の開口角であってもよい。

レンズ系１６１０は、信号荷電粒子ビーム１１０２の１つまたは２つのクロスオーバを提供するように適合されてもよい。あるいは、レンズ系１６１０は、信号荷電粒子ビームがクロスオーバなしにレンズ系１６１０を通過することを可能にするように適合されてもよい。

第１のレンズ１６１２は、静電レンズ部分および／または磁気レンズ部分を含むことができる。第１のレンズ１６１２は、静電レンズ部分および磁気レンズ部分の両方を含む複合レンズであってもよい。同様に、第２のレンズ１６１６は、静電レンズ部分および／または磁気レンズ部分を含むことができる。第１のレンズ１６１２の静電レンズ部分および／または第２のレンズ１６１６の静電レンズ部分は、信号荷電粒子ビームを成形し、集束させ、および／またはデフォーカスさせるように適合させることができる。第１のレンズ１６１２および／または第２のレンズ１６１６の磁気レンズ部分は、対物レンズのラーモア回転を補償するように適合させることができる。

実施形態では、第２のレンズ１６１６を後方散乱電子検出器モジュール１４００および／またはビームベンダ１３９２のできるだけ近くに配置することが有益であると考えられる。第１のレンズ１６１２をビームベンダ１３９２から十分遠くに離して配置することも有益であると考えられる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によると、後方散乱電子検出器モジュール１４００と第２のレンズ１６１６との間の距離は、６０ｍｍ以下、特に４５ｍｍ以下、より詳細には３５ｍｍ以下である。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によると、ビームベンダ１３９２と第１のレンズ１６１２との間の距離は、５０ｍｍ以上、より詳細には１００ｍｍ以上、例えば１１５ｍｍ以上である。

第１のレンズ１６１２は、磁界を生成するように適合された第１の磁気レンズ部分１６１４を含むことができる。第１の磁気レンズ部分１６１４は、磁界を生成するためのコイルを含むことができる。第１の磁気レンズ部分１６１４は、鉄クラッドを有していてもよい。同様に、第２のレンズ１６１６は、第２の磁気レンズ部分１６１８を含むことができる。第２の磁気レンズ部分１６１８は、第１の磁気レンズ部分１６１４と比較して同様の構成要素を含んでもよい。第１の磁気レンズ部分１６１４および／または第２の磁気レンズ部分１６１８は、信号荷電粒子ビーム１１０２のラーモア回転を補償するように適合させることができる。ラーモア回転は、荷電粒子ビーム装置の対物レンズによって生成される磁界、例えば磁界（図１には図示せず）の強度の変動に起因して、信号荷電粒子ビーム１１０２に導入されることがある。第１の磁気レンズ部分１６１４および／または第２の磁気レンズ部分１６１８は、信号荷電粒子ビーム１１０２を回転させるように適合させることができる。信号荷電粒子ビーム１１０２の回転は、アパーチャプレート１６５０によって規定される光軸１１０３の周りの回転であってもよく、時計回りまたは反時計回りの回転であってもよい。第１の磁気レンズ部分１６１４は、信号荷電粒子ビーム１１０２を第１の角度Ａ１だけ回転させるように適合させることができる。第１の角度Ａ１は、－４５～４５度の範囲にあってもよい。したがって、－４５度から４５度までのラーモア回転を第１の磁気レンズ部分によって補償することができる。第２の磁気レンズ部分１６１８は、信号荷電粒子ビーム１１０２を第２の角度Ａ２だけ回転させるように適合させることができる。第２の角度Ａ２は、－４５～４５度の範囲にあってもよい。したがって、－４５度から４５度までのラーモア回転を第２の磁気レンズ部分によって補償することができる。例えば図１に示すレンズ系１６１０などの、第１のレンズが第１の磁気レンズ部分を含み、第２のレンズが第２の磁気レンズ部分を含むレンズ系は、－｜Ａ１｜－｜Ａ２｜から｜Ａ１｜＋｜Ａ２｜までの範囲にある全角度だけ信号荷電粒子ビームを回転させるように適合させることができ、ここで｜Ａ１｜および｜Ａ２｜は、Ａ１およびＡ２の絶対値をそれぞれ表す。したがって、－｜Ａ１｜－｜Ａ２｜から｜Ａ１｜＋｜Ａ２｜までの範囲にあるラーモア回転は、レンズ系によって補償することができる。例えば、－９０度～９０度のラーモア回転を補償することができる。

第１のレンズに含まれる第１の磁気レンズ部分および／または第２のレンズに含まれる第２の磁気レンズ部分を用いて信号荷電粒子ビームのラーモア回転を補償する利点は、ラーモア回転を補償するためのアパーチャプレートおよび／または検出器装置の機械的回転が不要であることである。

第１のレンズ１６１２は、静電レンズ部分（図示せず）と第１の磁気レンズ部分１６１４とを含む複合レンズであってもよい。静電レンズ部分を含むが第１の磁気レンズ部分を含まない第１のレンズと比較して、複合レンズは、二次荷電粒子ビームに影響を与えるための追加の自由度を提供する。特に、第１の磁気レンズ部分１６１４によって提供される２つのこのような追加の自由度は、第１の磁気レンズ部分１６１４に含まれるコイルを通過する電流の大きさおよび方向を含むことができる。同様の考察が、第２のレンズが複合レンズである実施形態にも適用される。

第１の磁気レンズ部分１６１４によって生成される磁界は、アパーチャプレート１６５０上への信号荷電粒子ビーム１１０２の集束に影響を与えることができる。このような集束効果は、第１のレンズ１６１２の静電レンズ部分の励起を適切な値に設定することによって補償またはさらに拡大することができる。例えば、集束効果は、静電レンズ部分の屈折力を減少または増加させることによって影響を受けることがある。したがって、信号荷電粒子ビーム１１０２を、所望のやり方で、成形し、集束させ、および／またはデフォーカスすることができる。したがって、第１の磁気レンズ部分１６１４と静電レンズ部分との複合作用を介して、第１のレンズ１６１２は、対物レンズのラーモア回転を補償し、ならびに／あるいは信号荷電粒子ビーム１１０２を成形し、集束させ、および／またはデフォーカスするように構成することができる。同様の考察が、第２のレンズが複合レンズである実施形態にも適用される。

第１のレンズ１６１２および第２のレンズ１６１６の両方が磁気レンズ部分を含む図１の例示の代替として、本明細書に記載する他の実施形態によると、第１のレンズ１６１２および第２のレンズ１６１６の一方のみが、ラーモア回転を補償するための磁気レンズ部分を含むことがあってもよい。実施形態によると、第１のレンズおよび第２のレンズの少なくとも一方が対物レンズのラーモア回転を補償するための磁気レンズ部分を備える。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によると、第１のレンズおよび第２のレンズは、静電レンズ部分を含むかまたは静電レンズ部分から構成されている。例えば、第１のレンズおよび第２のレンズは、磁気レンズ部分を含まない。任意の修正形態として、特にこのような実施形態では、ラーモア回転は、コイル、例えばラーモア回転コイルによって提供または補償することができる。例えば、ラーモア回転コイルは、第１のレンズおよび／または第２のレンズの下流にあり得る。

実施形態によると、二次荷電粒子光学モジュール１６００は、コントローラ１６３０を含むことができる。図１に示されるコントローラ１６３０は、第１のレンズ１６１２の励起および第２のレンズ１６１６の励起を制御するように構成することができる。第１のレンズ１６１２の励起を制御することは、第１のレンズ１６１２の静電レンズ部分の励起を制御すること、および／または第１のレンズ１６１２の磁気レンズ部分の励起を制御することを含むことができる。同様の考察が、第２のレンズ１６１６が静電および／または磁気レンズ部分を含む場合にも適用される。

第１のレンズ１６１２の静電レンズ部分は、電界を生成するための１つまたは複数の電極を含むことができる。電界を生成させるために電極に電位を印加することができる。電界は、コントローラ１６３０の制御下で生成されてもよい。特に、電界の強度は、コントローラ１６３０の制御によって制御され、決定され、および／または制御下で調整されてもよい。第１のレンズ１６１２の磁気レンズ部分はそれぞれ、磁界を生成するための１つまたは複数のコイルを含むことができる。磁界を生成するためにコイルに電流を流すことができる。磁界は、コントローラ１６３０の制御下で生成されてもよい。特に、磁界の強度ならびにコイルを通る電流方向によって決定される磁界方向は、コントローラ１６３０の制御によって制御され、決定され、および／または制御下で調整されてもよい。同様の考察が、第２のレンズ１６１６に含まれる静電レンズ部分および／または磁気レンズ部分にも適用される。本明細書に記載の実施形態によると、第１のレンズは、静電レンズ部分、磁気レンズ部分、または静電レンズ部分と磁気レンズ部分の両方を含むことができる。本明細書に記載の実施形態によると、第２のレンズは、静電レンズ部分、磁気レンズ部分、または静電レンズ部分と磁気レンズ部分の両方を含むことができる。第１のレンズおよび／または第２のレンズに復号静電磁気レンズを提供すること、すなわち静電レンズ部分と磁気レンズ部分とを有することは、特にラーモア回転に関して、信号荷電粒子ビームを調整する際の自由度を高めることができる場合がある。

コントローラ１６３０は、第１のレンズ１６１２の励起と第２のレンズ１６１６の励起を独立して制御するように構成することができる。したがって、コントローラ１６３０は、第１のレンズ１６１２による信号荷電粒子ビーム１１０２の集束、デフォーカスおよび／または成形を、第２のレンズ１６１６による信号荷電粒子ビーム１１０２の集束、デフォーカスおよび／または成形の制御とは独立して制御できるようにすることができる。第１のレンズ１６１２の励起と第２のレンズ１６１６の励起を独立して制御することにより、二次荷電粒子結像システムのトポグラフィ検出モードにおいて、信号荷電粒子ビーム１１０２の第１のサブビームが第１の開口部１６５３を通過して第１の検出素子１９７０によって検出され、信号荷電粒子ビーム１１０２の中央サブビームが中央開口部１６５５を通過して中央検出素子１９５０によって検出され、信号荷電粒子ビーム１１０２の第２のサブビームが第２の開口部１６５７を通過して第２の検出素子１９３０によって検出される。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によると、コントローラ２４０は、第１のレンズ１６１２の励起および第２のレンズ１６１６の励起を適合させることによって、トポグラフィ検出モードと明視野検出モードとを切り替えるように構成することができる。第１の瞬間において、第１のレンズ１６１２の励起および第２のレンズ１６１６の励起は、トポグラフィ検出モードで信号荷電粒子ビーム１１０２を結像するために、コントローラ１６３０の制御下で第１の構成に設定することができる。第２の、例えば後の瞬間に、第１のレンズ１６１２の励起および第２のレンズ１６１６の励起は、明視野検出モードで信号荷電粒子ビーム１１０２を結像するために、コントローラ１６３０の制御下で第２の構成に設定することができる。したがって、システムの柔軟性が向上する。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によると、二次荷電粒子結像システムは、後方散乱電子検出器モジュール１４００を第１の位置５４５２と第２の位置５４５４との間でそれぞれ回転させることによって、二次荷電粒子検出モードと後方散乱電子検出モードとを切り替えるように構成することができる。したがって、システムの柔軟性がさらに向上する。

トポグラフィ検出モードまたは明視野検出モードのいずれかのみに従って動作するように構成されたシステムと比較して、トポグラフィ検出モードと明視野検出モードとを切り替えるように構成されたコントローラを有することの利点は、例えばトポグラフィ情報、試料上の欠陥、試料の化学成分などに関する試料の複数の態様を単一のシステムによって分析することができることである。

図１は、二次荷電粒子結像システムの簡略化された側面概略図を示す。本明細書に記載の実施形態によると、二次荷電粒子結像システムは、アパーチャプレートを含む。

アパーチャプレート１６５０は、第１の開口部１６５３、中央開口部１６５５、および／または第２の開口部１６５７を含むことができる。第１の開口部１６５３は、第２の開口部１６５７から離れていてもよい。アパーチャプレート１６５０は、第１のレンズ１６１２および／または第２のレンズ１６１６に対して平行におよび／または離間して配置することができる。第１の開口部１６５３は、垂直方向に対して、アパーチャプレート１６５０の上部に形成されていてもよい。中央開口部１６５５は、アパーチャプレート１６５０の中央部に形成されていてもよい。第２の開口部１６５７は、アパーチャプレート１６５０の下部に形成されていてもよい。アパーチャプレート１６５０は、光軸１１０３を規定することができる。一例では、アパーチャプレート１６５０の中心と第１のレンズ１６１２の中心との間の距離は、４０～２００ｍｍの範囲にあってもよい。

アパーチャプレート１６５０、第１のレンズ１６１２および／または第２のレンズ１６１６は、検出器装置１９００によって規定される平面に平行であってもよい。

第１の開口部１６５３、中央開口部１６５５、および第２の開口部１６５７に加えて、アパーチャプレート１６５０は、さらなる開口部を含むことができる。例えば、アパーチャプレート１６５０は、５つの開口部を含むことができる。第１の開口部１６５３、第２の開口部１６５７および任意のさらなる開口部は、アパーチャプレート１６５０が光軸１１０３に対して４回回転対称を有するように、光軸１１０３の周りに配置されてもよい。第１の開口部１６５３、第２の開口部１６５７、および任意のさらなる開口部は、光軸１１０３に対して半径方向外向きの開口部であってもよい。一例では、中央開口部１６５５の直径または対応する寸法は、１ｍｍ～４ｍｍであってもよい。別の例では、第１の開口部１６５３、第２の開口部１６５７および／またはさらなる開口部は、３ｍｍ～１５ｍｍの範囲の直径または対応する寸法を有することができる。さらに別の例では、第１の開口部の中心と第２の開口部の中心との間の距離は、４～１５ｍｍの範囲にあってもよい。

アパーチャプレート１６５０は、整数Ｎ個のさらなる開口部を含むことができ、第１の開口部１６５３、第２の開口部１６５７、およびＮ個のさらなる開口部は、アパーチャプレート１６５０がアパーチャプレート１６５０の光軸１１０３に対してＮ＋２回回転対称を有するように、アパーチャプレート１６５０の光軸１１０３の周りに配置される。

さらに別の例では、アパーチャプレートは、５ｍｍ以上の厚さを有してもよく、より詳細には、厚さは１０ｍｍ～２０ｍｍであってもよい。アパーチャプレートの厚さは、アパーチャプレートの軸方向および／またはアパーチャプレートによって規定される光軸に平行な方向の厚さであってもよい。１０ｍｍ～２０ｍｍの厚さを有することで、信号荷電粒子ビームのサブビームの分離を高めることができる。分離を高めることにより、検出素子、例えば第１の検出素子、第２の検出素子および／または中央検出素子が５ｍｍの直径を有する標準的なピンダイオードであってもよい検出器装置を利用することが可能になる。したがって、実現可能な検出器装置の設計を提供することができる。さらに、アパーチャプレートと検出器装置との間に生成される加速度場のリーチスルー（ｒｅａｃｈ－ｔｈｒｏｕｇｈ）がアパーチャプレートの厚さによって影響されるという事実に照らして、アパーチャプレートの最小厚さを少なくとも５ｍｍとすることにより動作電圧が低減されるという有益な副次的効果がある。したがって、より良好な高電圧耐性、信頼性および安定性を提供することができる。

二次荷電粒子ビームの伝播に対して、アパーチャプレートは検出器装置の上流に配置されている。

図１は、二次荷電粒子結像システムの簡略化された側面概略図を示す。本明細書に記載の実施形態によると、二次荷電粒子結像システムは、１つまたは複数の偏向素子を含む。

１つまたは複数の偏向素子は、信号荷電粒子ビーム１１０２に影響を与えるように構成することができる。１つまたは複数の偏向素子を設けることによって、信号荷電粒子ビーム１１０２が試料から検出器装置１９００に移動する際に、信号荷電粒子によって運ばれる情報がより容易に保存される。図示するように、第１の偏向素子１７２０および第２の偏向素子１７１０は、ビームベンダ１３９２と検出器装置１９００との間に配置されてもよい。代替の実施形態によると、二次荷電粒子結像システムは、第２の偏向素子１７１０なしで第１の偏向素子１７２０を含むことができ、またはその逆も可能であり、あるいはビームベンダ１３９２と検出器装置１９００との間に配置された追加の偏向素子を含むことができる。第３の偏向素子（図示せず）は、ビームベンダ１３９２と第２のレンズ１６１６との間に設けられてもよい。あるいは、信号荷電粒子ビーム１１０２に対して、ビームベンダ１３９２の上流に第３の偏向素子を設けてもよい。例えば、第３の偏向素子は、本明細書に記載されるようなビーム分離器とビームベンダとの間に設けられてもよい。第３の偏向素子は、検出器装置上での信号荷電粒子ビームのアライメントおよび／または結像を改善する。それに応じて、信号の生成、したがってコントラストを改善することができる。信号の生成が改善されることで、特にＥＢＩ用途のスループットが良好になる。第３の偏向素子は、ビームベンダ１３９２を出る信号荷電粒子ビーム１１０２が通過する次の偏向素子であってもよい。第３の偏向素子は、信号荷電粒子ビーム１１０２に対して、ビームベンダ１３９２または後方散乱電子検出器モジュール１４００の直ぐ下流に配置することができる。あるいは、第３の偏向素子は、第１のレンズ１６１２と検出器装置１９００との間に設けられてもよい。上述したように、ビームベンダと第２のレンズとの間または第１のレンズと検出器装置との間に第３の偏向素子を設けることは、例えば第３の偏向素子をビーム分離器とビームベンダとの間に配置すること（信号荷電粒子ビームと一次荷電粒子ビームとの分離が不十分）と比較して、第３の偏向素子に対する潜在的な空間制約がそれほど重要ではないという利点を有する。第３の偏向素子をビーム分離器とビームベンダとの間に配置することで、信号荷電粒子ビームの逆走査（ａｎｔｉ－ｓｃａｎｎｉｎｇ）を改善することができる。特に、視野の中心から始まる信号荷電粒子ビームの軸に対して、軸外位置から発する信号荷電粒子ビームの偏差をより容易に補償することができる。

図１に示すように、第２の偏向素子１７１０は、第１のレンズ１６１２と第２のレンズ１６１６との間に配置することができる。第２の偏向素子１７１０は、第２のレンズ１６１６から第１のレンズ１６１２に進む信号荷電粒子ビーム１１０２に影響を与えることができる。第１の偏向素子１７２０は、アパーチャプレート１６５０と第１のレンズ１６１２との間に配置することができる。第１の偏向素子１７２０は、第１のレンズ１６１２からアパーチャプレート１１６５０に進む信号荷電粒子ビーム１１０２に影響を与えることができる。第１の偏向素子１７２０および／または第２の偏向素子１７１０は、図１に示すように、光軸１１０３に整列していてもよい。光軸１１０３は、第１の偏向素子１７２０を通っておよび／または第２の偏向素子１７１０を通って長手方向に延びていてもよい。

例えば図１に示す第１の偏向素子１７２０および／または第２の偏向素子１７１０などの信号荷電粒子ビームに影響を与える偏向素子は、静電偏向部分および／または磁気偏向部分を含むことができる。静電偏向部分は、静電双極子、四極子、またはより高次の多極素子を含むことができる。磁気偏向部分は、磁気双極子、四極子、またはより高次の多極素子を含むことができる。偏向素子は、アパーチャプレートによって規定された光軸の両側に配置されたおよび／または信号荷電粒子ビームの両側に配置された２つの偏向プレートを含むことができる。２つの方向に偏向するために、２つの垂直な双極子場が提供されてもよく、または１つの双極子場を可能にするように動作させることができる２つの偏向器が設けられてもよく、１つの双極子場は、２つの偏向器の動作に応じて回転させることができる。例えば、２つの偏向器の個々の場は、９０°などの７０°～１１０°角度を別々に囲むことができる。図１に示すように、第１の偏向素子１７２０および／または第２の偏向素子１７１０はそれぞれ、信号荷電粒子ビームを第１の方向に偏向するための２つの偏向板を含むことができる。

信号荷電粒子ビームに影響を与える偏向素子は、例えば明視野検出モードにおいて、信号荷電粒子ビームをアパーチャプレートの光軸と整列するように適合させることができる。追加的にまたは代替的に、偏向素子、例えば本明細書に記載されるような第３の偏向素子は、信号荷電粒子ビームを逆走査するように適合されてもよい。信号荷電粒子ビームは、一次荷電粒子ビームが試料上で走査される荷電粒子ビーム装置において逆走査されてもよい。試料上で一次荷電粒子ビームを走査すると、信号荷電粒子ビームの望ましくない偏向がもたらされることがあり、検出器装置に衝突する信号荷電粒子ビームの位置および／またはアパーチャプレートに対する信号荷電粒子ビームの位置は、試料上で走査される一次荷電粒子ビームの位置に依存することがある。この依存性により、検出品質が悪くなり、像が不鮮明になる可能性がある。例えば図１に示す第１の偏向素子１７２０および／または第２の偏向素子１７１０による信号荷電粒子ビームの逆走査は、一次荷電粒子ビームを走査することから生じる信号荷電粒子ビームの偏向を補償することができ、および／または試料上で走査される一次荷電粒子ビームの位置とは無関係に、信号荷電粒子ビームをターゲット軸、例えばアパーチャプレートによって規定される光軸と整列させることができる。したがって、信号荷電粒子ビームの軸外収差を回避することができる。信号荷電粒子ビームの逆走査は、大きな視野を有する荷電粒子ビーム装置にとって特に有益であることがある。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によると、荷電粒子ビーム装置の視野は、５００μｍ以上であってもよい。

偏向素子を用いて信号荷電粒子ビームの逆走査を行うために、偏向素子に偏向電圧を印加することができる。偏向電圧は、一次荷電粒子ビームの走査に起因する信号荷電粒子ビームの偏向を補償するために、一次荷電粒子ビームの走査と同期させることができる。

信号荷電粒子ビームを逆走査するように構成された偏向素子は、信号荷電粒子ビームに対して、アパーチャプレートの上流、第１のレンズの上流、および／または第１のレンズと第２のレンズとの間に配置することができる。アパーチャプレートの下流で信号荷電粒子ビームを逆走査することと比較して、アパーチャプレートの上流で逆走査することは、信号荷電粒子ビームをターゲット軸とより容易に整列させることができるという利点を有する。さらに、アパーチャプレートの上流での逆走査は、エネルギーフィルタが光軸１１０３に対する信号荷電粒子ビームの位置に対する感度を増大させるため、エネルギーフィルタがアパーチャプレートに設けられているシステムにとって有利である場合がある。

図１は、二次荷電粒子結像システムの簡略化された側面概略図を示す。本明細書に記載の実施形態によると、二次荷電粒子結像システムは、検出器装置を含む。

検出器装置１９００は、第１の検出素子１９７０、中央検出素子１９５０、および／または第２の検出素子１９３０を含むことができる。第２の検出素子１９３０は、第１の検出素子１９７０から離間していてもよい。第１の検出素子１９７０、中央検出素子１９５０、および／または第２の検出素子１９３０は、検出器装置１９００のホルダによって支持することができる。ホルダは、第１の検出素子１９７０、中央検出素子１９５０、および／または第２の検出素子１９３０が取り付けられ得るホルダプレートを含むことができる。図１に示すように、第１の検出素子１９７０、中央検出素子１９５０、および／または第２の検出素子１９３０は、垂直方向に関して、検出器装置１９００の上部、中央部、および／または下部にそれぞれ配置されてもよい。第１の検出素子１９７０および第１の開口部１６５３は、光軸１１０３を含む基準面の第１の側に配置されてもよい。第２の検出素子１９３０および第２の開口部１６５７は、基準面の第２の側に配置されてもよく、第２の側は第１の側の反対側である。

第１の検出素子１９７０、中央検出素子１９５０、および第２の検出素子１９３０に加えて、検出器装置１９００は、さらなる検出素子を含んでもよい。例えば、検出器装置１９００は、５つの検出素子、および／またはアパーチャプレート１６５０に設けられた開口部の数と同じ数の検出素子を含むことができる。検出素子のそれぞれは、アパーチャプレート１６５０の１つの対応する開口部と関連付けられてもよい。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によると、検出器装置１９００は、整数Ｎ個のさらなる検出素子を含み、整数Ｎは、０であるか、または０よりも大きい。

例えば、第１の検出素子１９７０、中央検出素子１９５０、および／または第２の検出素子１９３０などの検出器装置１９００の検出素子は、例えば、ｐｉｎダイオード検出器またはシンチレータ検出器であってもよい。特にＥＢＩ用途では、高スループットが望まれ、その結果、非常に高速なセンサが必要とされる。したがって、ｐｉｎダイオード検出器を使用することができる。得られる帯域幅は、ｐｉｎダイオード検出器のサイズに依存することがある。１ｍｍ²以下のセンサ面積を利用することができる。

検出器装置１９００の第１の検出素子１９７０、中央検出素子１９５０、第２の検出素子１９３０、および／またはさらなる検出素子は、互いに空間的に分離されてもよい個々の検出器であってもよい。検出器装置の検出素子によって得られた個々の信号は、コントラストを高めるために合成する（例えば、減算する）ことができる。例えば、互いに近接して配置される検出素子と比較して、例えば、空間的に分離された検出素子を有するセグメント化されたｐｉｎダイオードは、アクティブセグメントを分離するｐｉｎダイオード領域に関する問題（例えば、帯電、信号損失、クロストーク）をより容易に克服することができるという利点を提供する。さらに、空間的に分離された検出素子は、安価で、開発サイクルが短く、センサ設計の柔軟性が向上し、および／または製品化までの時間が速くなる。

第１の検出素子と第２の検出素子との間の距離は、１～２０ｍｍの範囲にあってもよい。第１の検出素子と中央検出素子との間の距離は、１～１４ｍｍの範囲にあってもよい。

例えば明視野検出器と比較して、本明細書に記載されるような複数の検出素子を含む検出器装置１９００は、例えば物理的欠陥に起因する試料のトポグラフィの変化に対する感度を向上させる。複数の検出素子は、試料における取り出し角が特定の範囲内の二次荷電粒子のみを収集することができる。したがって、例えば欠陥検査ツールおよびレビューツールまたは限界寸法決定ツールのために、コントラストが強化された検査された特徴および／または欠陥を提供することができる。

検出器装置１９００は、一体化された検出器装置であってもよい。第１の検出素子１９７０、中央検出素子１９５０、および／または第２の検出素子１９３０は、検出器装置に一体化されてもよい。検出器装置１９００の検出素子は、一体化された検出器装置において互いに分離されていてもよい。検出器装置１９００の検出素子は、検出器装置１９００内または検出器装置１０２に固定的に配置されていてもよい。検出器装置１９００の検出素子は、検出器装置１９００のホルダまたはホルダプレート上に固定されていてもよい。

図１は、二次荷電粒子結像システムの簡略化された側面概略図を示す。本明細書に記載の実施形態によると、二次荷電粒子結像システムは、信号荷電粒子ビーム１１０２および／または光軸１１０３を含む。

光軸１１０３は、アパーチャプレート２３０の中心を通って延びることができる。図１の描画面に対して、光軸１１０３は、垂直方向に直交する水平（「左右」）方向に沿って延びている。図示するように、信号荷電粒子ビーム１１０２は、光軸１１０３に沿って進むことができる。代替的にまたは追加的に、光軸１１０３は、信号荷電粒子ビーム１１０２の光軸、二次荷電粒子光学モジュール１６００の光軸、アパーチャプレート１６５０の光軸、および／または検出器装置１９００の光軸であってもよい。

光軸１１０３は、中央検出素子１９５０を貫いて延びることができる。光軸１１０３は、アパーチャプレート１６５０によって規定される平面、第１のレンズ１６１２によって規定される平面、および／または第２のレンズ１６１６によって規定される平面に対して垂直または実質的に垂直であってもよい。用語「実質的に垂直」は、９０～１１０度の角度を指すことができる。光軸１１０３は、アパーチャプレート１６５０、第１のレンズ１６１２および／または第２のレンズ１６１６の対称軸であってもよい。光軸１１０３は、アパーチャプレート１６５０、第１のレンズ１６１２および／または第２のレンズ１６１６の対称軸であってもよい。

図２は、本明細書に記載の実施形態による二次荷電粒子結像システムの簡略化された上面概略図を示す。図２に示すように、ハウジング２２２０が設けられてもよい。ハウジング２２２０は、信号荷電粒子ビーム１１０２のための真空封じ込めおよび／または真空状態を提供することができる。好ましい実施形態では、ハウジング２２２０は、ビームベンダ１３９２、後方散乱電子検出器モジュール１４００、および二次荷電粒子光学モジュール１６００などの二次荷電粒子結像システムの少なくともいくつかの要素を収容することができる。したがって、ビームベンダ１３９２、後方散乱電子検出器ホルダ１４５０、後方散乱電子検出器素子１４７０、アパーチャ１４６０、および／または二次荷電粒子光学モジュール１６００は、ハウジング２２２０内に配置されてもよい。好ましい実施形態では、ビームベンダ１３９２は、後方散乱電子検出器モジュール１４００の上流に配置され、後方散乱電子検出器モジュールは、二次荷電粒子光学モジュール１６００の上流に配置される。

実施形態によると、アーム２４２０、例えば剛性アームを設けることができる。アーム２４２０は、後方散乱電子検出器ホルダ１４５０、後方散乱電子検出器素子１４７０および／またはアパーチャ１４６０に接続されてもよく、ならびに／あるいはこれらを支持してもよい。アームは、後方散乱電子検出器モジュール１４００に含まれてもよい。一例では、アーム２４２０は、ハウジング２２２０内に延び、ハウジング２２２０の外側に延び、および／またはハウジング２２２０の側面を貫いて延びる。アーム２４２０は、回転可能であってもよい。アーム２４２０は、軸を中心に回転することができる。軸は、ハウジング２２２０の内部に配置されてもよい。軸は、ハウジング２２２０の中心よりもハウジング２２２０の側面に近くてもよい。したがって、後方散乱電子検出器モジュール１４００、後方散乱電子検出器ホルダ１４５０、アパーチャ１４６０、および／または後方散乱電子検出器素子１４７０は、軸を中心に回転可能であってもよい。

図３は、本明細書に記載される実施形態による後方散乱電子検出器モジュールおよび後方散乱電子検出器アクチュエータモジュールの簡略化された側面概略図を示す。実施形態によると、後方散乱電子検出器アクチュエータモジュール３４４０、軸受モジュール３２６０、ヒンジ継手スロット３４２４、ヒンジ継手ピン３４２２、および／または可撓性エンクロージャ３４３０を設けることができる。

実施形態によると、後方散乱電子検出器アクチュエータモジュール３４４０は、例えばアーム２４２０を作動させることによって、後方散乱電子検出器モジュール１４００を作動、特に移動、好ましくは回転または傾斜させるように構成されている。後方散乱電子検出器アクチュエータモジュール３４４０は、空気圧式アクチュエータおよび／または機械式アクチュエータを含むことができる。別の例では、後方散乱電子検出器アクチュエータモジュール３４４０は、第１のリミットストップと、任意で第２のリミットストップとを含む。第１のリミットストップは、第１の角度位置５４５２に対応することができる。第２のリミットストップは、第２の角度位置５４５４に対応することができる。一例では、後方散乱電子検出器アクチュエータモジュール３４４０は、機械式スイッチ、空気圧式スイッチ、または電気式スイッチなどのスイッチによって動作する。後方散乱電子検出器アクチュエータモジュール３４４０は、後方散乱電子検出器モジュール１４００および／またはアーム２４２０を第１の角度位置５４５２と第２の角度位置５４５４との間で回転させるように構成することができる。後方散乱電子検出器アクチュエータモジュール３４４０は、ハウジング２２２０、軸受モジュール３２６０、アーム２４２０、および／または後方散乱電子検出器モジュール１４００に結合されてもよく、これらと一体化されてもよく、またはこれらに含まれてもよい。後方散乱電子検出器アクチュエータモジュール３４４０は、ハウジング２２２０、軸受モジュール３２６０、および／またはアーム２４２０の一部として、ハウジング２２２０および／または軸受モジュール３２６０の外側および／または外面上に、ならびに／あるいはアーム２４２０の端部部分に配置されてもよい。

実施形態によると、アーム２４２０は、ヒンジ継手ピン３４２２を含む。ヒンジ継手ピン３４２２は、ヒンジ継手スロット３４２４内でおよび／またはその一部として回転するように構成されてもよい。ヒンジ継手スロット３４２４は、軸受モジュール３２６０に接続されてもよく、および／またはその一部であってもよい。ヒンジ継手ピン３４２２およびヒンジ継手スロット３４２４は、アーム２４２０および／または後方散乱電子検出器モジュール１４００を回転および／または傾斜させるためのヒンジ継手および／または軸として機能することができる。

実施形態によると、可撓性エンクロージャ３４３０は、後方散乱電子検出器素子１４７０の真空封じ込めおよび／または真空状態を提供するように構成されている。可撓性エンクロージャ３４３０は、ヒンジ継手ピン３４２２、ヒンジ継手スロット３４２４、および／または軸受モジュール３２６０を周囲圧力、状態、環境、および／または条件に維持するように構成することができる。可撓性エンクロージャ３４３０は、第１の端部において、ハウジング２２２０および／または軸受モジュール３２６０に、場合によっては密封または封止方式で、結合、取り付け、および／または接続することができる。可撓性エンクロージャ３４３０は、第２の端部において、好ましくは軸および／またはヒンジ継手ピン３４２２と後方散乱電子検出器素子１４７０、アパーチャ１４６０、および／または後方散乱電子検出器ホルダ１４５０との間で、場合によっては密封または封止方式で、アーム２４２０に同様に結合、取り付け、および／または接続することができる。一例では、可撓性エンクロージャ３４３０は、ホース、ベローズであり、可撓性であり、および／または真空使用に適している。さらに別の例では、可撓性エンクロージャ３４３０は、可撓性ベローズであり、空気と真空との間に封止を提供し、ヒンジ継手ピン３４２２およびヒンジ継手スロット３４２４の可動部分、または何らかの回転継手、ならびに／あるいは空気側または周囲側の軸受モジュール３２６０の可動部分、ならびに／あるいは真空側および／またはハウジング２２２０内側の後方散乱電子検出器素子１４７０を維持する。可撓性エンクロージャ３４３０は、予張力がかけられていてもよく、好ましくは組み立てられた状態で予張力がかけられていてもよく、好ましくは軸方向に予張力がかけられていてもよい。予張力がかけられた可撓性エンクロージャ３４３０は、軸受モジュール３２６０および／またはハウジング２２２０に対してアーム２４２０に力を加えることができ、および／またはそれを引っ張ることができる。可撓性エンクロージャ３４３０は、後方散乱電子検出器モジュール１４００のアーム２４２０、ヒンジ継手ピン３４２２、ヒンジ継手スロット３４２４、および／または回転軸の少なくとも一部を囲むのに適していてもよい。

実施形態によると、軸受モジュール３２６０は軸方向軸受である。軸受モジュール３２６０は、アーム２４２０および／または後方散乱電子検出器モジュール１４００を支持するように構成することができる。軸受モジュール３２６０および／またはハウジング２２２０は、アーム２４２０に反力を提供することができる。反力は、可撓性エンクロージャ３４３０の予張力よりも小さくてもよく、動作状態および／または組み立て状態において真空力によってバランスがもたらされる。一例では、反力は４０Ｎまたは０Ｎ～１００Ｎであってもよい。別の例では、予張力がかけられた可撓性エンクロージャ３４３０は、反力よりも６０Ｎ以上大きい予張力を有してもよい。

実施形態によると、後方散乱電子検出器素子１４７０は、円形、正方形または多角形の断面および／または形状を有することができる。アパーチャ１４６０は、同様に、円形、正方形、三角形または多角形の断面を有することができる。

図４Ａおよび図４Ｂは、本明細書に記載の実施形態によるアーム、ヒンジ継手の簡略化された擬似３Ｄ表現である。

実施形態によると、ヒンジ継手ピン３４２２および／またはヒンジ継手スロット３４２４は、ヒンジ継手を形成することができる。ヒンジ継手スロット３４２４は、Ｕ字形スロットであってもよい。ヒンジ継手スロット３４２４は、ヒンジ継手ピン３４２２に反力を提供するのに適していてもよい。ヒンジ継手スロットは、軸受モジュール３２６０に配置されていてもよい。ヒンジ継手ピン３４２２は、アーム２４２０に配置されていてもよい。ヒンジ継手ピン３４２２は、複数のピン、例えば２つのピンであってもよく、および／またはアーム２４２０の径方向の両側に配置されていてもよい。同様に、ヒンジ継手スロット３４２４は、複数のスロット、例えば２つのスロットであってもよく、および／またはアーム２４２０の直径もしくは限界寸法、あるいは断面側部と少なくとも等しい距離だけ分離されていてもよい。ヒンジ継手ピン３４２２は、アーム２４２０上に接続用の角張ったまたは多角形のリングを含むことができる。角張ったまたは多角形のリングは、ヒンジ継手スロット３４２４のためのガイド、組み立てガイド、および／または相補的な面として適している場合がある。

図５Ａおよび図５Ｂは、本明細書に記載の実施形態による、第１の角度位置および第２の角度位置における後方散乱電子検出器モジュールの簡略化された側面概略図である。実施形態によると、後方散乱電子検出器モジュール１４００および／またはアーム２４２０は、第１の角度位置５４５２と第２の角度位置５４５４との間で切り替え可能、回転可能、傾斜可能、および／または移動可能であってもよい。第１の角度位置５４５２において、アパーチャ１４６０は動作可能であるように構成されてもよく、および／または後方散乱電子検出器素子１４７０は動作不能であるように構成されてもよい。第２の角度位置５４５４において、後方散乱電子検出器素子１４７０は動作状態であるように構成されてもよく、および／またはアパーチャ１４６０は動作不能であるように構成されてもよい。第１の角度位置５４５２は、第１のリミットストップ、ならびに／あるいは、上方回転位置／上方傾斜位置におけるアーム２４２０および／または後方散乱電子検出器アクチュエータモジュール３４４０に対応することができる。同様に、第２の角度位置５４５４は、第２のリミットストップ、ならびに／あるいは、下方回転位置／下方傾斜位置におけるアーム２４２０および／または後方散乱電子検出器アクチュエータモジュール３４４０に対応することができる。第１の角度位置５４５２と第２の角度位置５４５４との間の角度距離および／または分離は、少なくとも０度および／または１０度未満、好ましくは２～５度の範囲にあってもよい。回転は、軸を中心としたものであってもよい。回転は、ヒンジ継手ピン３４２２を中心としたものであってもよい。

図６Ａおよび図６Ｂは、本明細書に記載の実施形態による、第１の角度位置および第２の角度位置における後方散乱電子検出器モジュールのアパーチャおよび後方散乱電子検出器素子の拡大簡略側面概略図である。実施形態によると、ビームベンダシールドがあってもよい。一例では、ビームベンダシールド６３９４は、高電圧シールドである。ビームベンダシールド６３９４は、シールドアパーチャ６３９６を含むことができる。シールドアパーチャ６３９６は、円形、正方形、三角形、または多角形の断面または形状を有することができる。シールドアパーチャ６３９６は、アパーチャ１４６０または後方散乱電子検出器素子１４７０と同様または同一の断面を有することができる。一例では、シールドアパーチャ６３９６および／またはアパーチャ１４６０は、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、三角形の形状を有する。一例では、シールドアパーチャ６３９６とアパーチャ１４６０は、同じサイズであってもよい。別の例では、シールドアパーチャ６３９６および／またはアパーチャ１４６０の少なくとも一方は円形の形状を有し、他方は三角形の形状を有する。

信号荷電粒子ビーム１１０２を偏向するために使用されるビームベンダ１３９２、例えば扇形ビームベンダ内で収差が発生する可能性がある。例えば、電界の六重極成分は、扇形ビームベンダ１３９２を通過する信号荷電粒子ビーム（例えば、二次電子束）に３次収差をもたらす可能性がある。扇形ビームベンダ１３９２内の信号荷電粒子ビーム１１０２の幅が増大するにつれて、六重極成分の量の増大により信号荷電粒子ビーム１１０２が変形する。シールドアパーチャ６３９６またはアパーチャ１４６０などの、信号荷電粒子ビーム１１０２の通路領域が実質的に三角形の形状、例えば二等辺三角形の形状を有するアパーチャは、フリンジ場の六重極成分を低減するか、または信号荷電粒子ビーム１１０２に対する六重極収差を低減することができる。シールドアパーチャ６３９６またはアパーチャ１４６０などの、信号荷電粒子ビーム１１０２の通路領域が実質的に円形、例えば円の形状を有するアパーチャは、例えば扇形ビームベンダ１３９２からの偏向場の望ましくない影響を低減または最小化することができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる好ましい実施形態では、シールドアパーチャ６３９６は、アパーチャ１４６０の上流にあってもよい。シールドアパーチャ６３９６は、三角形状であってもよい。アパーチャ１４６０は、円形であってもよい。代替として、ビームベンダ１３９２の下流側に配置されているシールドアパーチャ６３９６および／またはアパーチャ１４６０のうちの少なくとも１つは、２つの側面を有することができ、ビームベンダ１３９２に面する第１の側面は実質的に円形であり、ビームベンダ１３９２と反対向きの第２の側面は実質的に三角形である。

一部の実施形態では、シールドアパーチャ６３９６は、アパーチャ１４６０の上流にあってもよい。シールドアパーチャ６３９６は、信号荷電粒子ビームのための実質的に三角形の形状の通路領域を有することができる。したがって、シールドアパーチャ６３９６の三角形状は、フリンジ電界の六重極成分を最小限に抑えることができる。アパーチャ１４６０は、シールドアパーチャ６３９６の下流にあってもよい。アパーチャ１４６０は、信号荷電粒子ビーム１１０２のための実質的に円形の通路領域を有することができる。アパーチャ１４６０の円形形状は、信号荷電粒子ビーム１１０２に対するフリンジ電界の影響を最小限に抑えることができる。代替として、アパーチャ１４６０は、信号荷電粒子ビーム１１０２に対するフリンジ電界の六重極成分の影響を最小限に抑えるために、実質的に三角形状の通路領域を有してもよい。代替的にまたは追加的に、シールドアパーチャ６３９６は、信号荷電粒子ビーム１１０２のための実質的に円形の通路領域を有してもよい。シールドアパーチャ６３９６の円形形状は、信号荷電粒子ビーム１１０２に対するフリンジ電界の影響を最小限に抑えることができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる好ましい実施形態では、アパーチャ１４６０は実質的に三角形の形状を有し、シールドアパーチャ６３９６は実質的に三角形の形状を有し、後方散乱電子検出器素子１４７０は実質的に円形の形状を有する。

別の例では、後方散乱電子検出器素子１４７０は、アパーチャ１４６０またはシールドアパーチャ６３９６の寸法または高さと同じか、それよりも小さいか、またはそれよりも大きい直径の円形形状を有する。第１の角度位置５４５２は、アパーチャ１４６０の動作、または二次電子検出モードに対応してもよい。第２の位置５４５４は、後方散乱電子検出器素子１４７０の動作、または後方散乱電子検出モードに対応してもよい。第１の角度位置５４５２および第２の角度位置５４５４は、角度位置の２つの可能な順序のうちの１つとして理解され、逆の順序も同様に可能であり、関連する要素、構成要素、動作、および効果が対応して逆になる。

図７は、本明細書に記載の実施形態による荷電粒子ビーム装置の簡略化された側面概略図を示す。一例では、荷電粒子ビーム装置は、走査型電子顕微鏡であってもよい。さらなる例では、荷電粒子ビーム装置は、マルチビーム装置であってもよい。荷電粒子ビーム装置は、荷電粒子ビームエミッタ、ビーム分離器、および／または対物レンズを含むことができる。

実施形態によると、ビームエミッタ７３１０は、一次荷電粒子ビーム７１０１を放出するためのものである。ビームエミッタ７３１０は、例えば電子銃であってもよい。荷電粒子ビーム装置は、一次荷電粒子ビーム７１０１を試料７３５０上に集束させるための対物レンズ７３７０を含むことができる。荷電粒子ビーム装置は、試料７３５０から放射される信号荷電粒子ビーム１１０２から一次荷電粒子ビーム７１０１を分離するためのビーム分離器７３３０を含むことができる。荷電粒子ビーム装置は、本明細書に記載の実施形態による二次荷電粒子結像システムを含むことができる。信号荷電粒子ビーム１１０２の伝搬に対して、二次荷電粒子結像システムは、ビーム分離器７３３０の下流に配置することができる。

図７に示すように、ビームエミッタ７３１０から放出された一次荷電粒子ビーム７１０１は、ビームエミッタ７３１０からビーム分離器７３３０に進むことができる。さらに示されるように、一次荷電粒子ビーム７１０１は、ビーム分離器７３３０において偏向されてもよい。さらに示されるように、一次荷電粒子ビーム７１０１は、ビーム分離器７３３０から、一次荷電粒子ビーム７１０１を試料７３５０に集束させるように適合された対物レンズ７３７０に進むことができる。図７に示す例示的な実施形態によると、一次荷電粒子ビーム７１０１は、ビーム分離器７３３０から対物レンズ７３７０を介して試料７３５０に進むとき、対物レンズ７３７０によって規定される光軸に沿って進む。一次荷電粒子ビーム７１０１が試料７３５０に衝突すると、信号荷電粒子ビーム１１０２が生成される。図７に示すように、信号荷電粒子ビーム１１０２は、試料７３５０からビーム分離器７３３０まで進むことができ、信号荷電粒子ビーム１１０２は、一次荷電粒子ビーム７１０１とは反対方向に進むことができる。ビーム分離器７３３０は、一次荷電粒子ビーム７１０１および信号荷電粒子ビーム１１０２に作用し、一次荷電粒子ビーム７１０１を信号荷電粒子ビーム１１０２から分離するように適合されている。図示するように、信号荷電粒子ビーム１１０２は、ビーム分離器７３３０において偏向されてもよい。偏向は、ビーム分離器を出る信号荷電粒子ビームが一次荷電粒子ビーム７１０１から離れるように誘導されるようなものであってもよい。信号荷電粒子ビーム１１０２は、ビーム分離器７３３０から二次荷電粒子結像システムに進む。

ビーム分離器７３３０は、磁界を生成するように適合された、例えば１つまたは複数のコイルを含む磁気ビーム分離部を含むことができる。追加的にまたは代替的に、ビーム分離器７３３０は、電界を生成するように適合された静電ビーム分離部（例えば、１つまたは複数の電極を含む）を含むことができる。電界および／または磁界は、ビーム分離器７３３０を通過する一次荷電粒子ビーム７１０１および／または信号荷電粒子ビーム１１０２に作用することができる。磁界および／または電界の影響下で、一次荷電粒子ビーム７１０１および信号荷電粒子ビーム１１０２をビーム分離器７３３０において偏向させることができる。

荷電粒子ビーム装置は、作動距離を変化させるために対物レンズ７３７０に対して移動可能であってもよいステージ、一次荷電粒子ビーム７１０１のランディングエネルギーを変化させるように適合された試料電源、信号荷電粒子ビーム１１０２に作用する抽出場の強度を変化させるように適合された１つまたは複数の近接電極、および磁界を生成するように適合された対物レンズ７３７０に含まれる磁気対物レンズ部のうちの少なくとも１つをさらに含むことができる。さらに上述したように、コントローラ１６３０の作用下で、信号荷電粒子ビーム１１０２は、少なくとも１つの第１の動作パラメータの変動とは無関係に、および／または少なくとも１つの第２の動作パラメータの変動とは無関係に、例えば、トポグラフィ検出モードまたは明視野検出モードで、アパーチャプレート１６５０上にマッピングされてもよい。

図７に示す荷電粒子ビーム装置は、本明細書に記載の実施形態による二次荷電粒子結像システムを含む。図７に示す二次荷電粒子結像システムは、上述したように、ビームベンダ１３９２を含む。さらに上述したように、信号荷電粒子ビーム１１０２は、ビーム分離器７３３０によって一次荷電粒子ビーム７１０１から離れるように誘導される。ビームベンダ１３９２は、図７に示すように、信号荷電粒子ビーム１１０２を一次荷電粒子ビーム７１０１からさらに離れるように誘導することができる。

図８は、本明細書に記載の実施形態による二次荷電粒子結像システムを動作させるための方法の図である。一実施形態によると、二次荷電粒子結像システムを動作させる方法が提供される。本方法は、例えば動作８０２に示すように、後方散乱電子検出器モジュールを第１の角度位置５４５２と第２の角度位置５４５４との間で軸を中心に回転させることを含む。実施形態では、後方散乱電子検出器モジュール１４００を回転させることによって、第１の動作モードおよび第２の動作モードを提供することができる。第１の動作モードでは、信号電子または信号荷電粒子ビーム１１０２は、後方散乱電子検出器モジュール１４００を通過することができる。第２の動作モードでは、信号電子または信号荷電粒子ビーム１１０２は、後方散乱電子検出器モジュール１４００の後方散乱電子検出器素子１４７０に衝突することができる。

以下の利点のうちの少なくとも１つは、本明細書に記載される実施形態によって実現され得る。後方散乱電子検出器は、光軸の内外に移動させることができる。後方散乱電子検出器を光軸外に移動させる場合は、二次電子光学系を有する従来の二次電子検出器を用いることができる。後方散乱電子検出器を二次電子光学系の前に配置することによって、効率、特に検出効率が、関与するランディングエネルギーに応じて、例えば最大３０％改善される。後方散乱電子検出の効率は、二次電子光学系のない単一ビームシステムに匹敵する。別の利点は、マルチビームシステムを後方散乱電子検出機能と組み合わせることができることである。軸上後方散乱電子検出は、二次電子光学系を有するマルチビームシステムまたはシングルビームシステムのために、シングルビームモードで提供されてもよい。二次電子光学系は、マルチビームシステムに特に有利である。軸上の二次電子および後方散乱電子は、簡単な機械的切り替えにより１つのカラムで検出することができる。後方散乱電子検出を使用して欠陥を検出するために、マルチビームカラムを使用することができる。特に有利な点は、マルチビームカラムを、シングルビームモード、二次電子検出モードおよび後方散乱電子検出モードで簡単に使用できることである。別の特定の利点は、傾斜または回転運動の概念が、カラムの内側、特に外側の空間要件を最小限に抑えることができることである。カラムの外側およびハウジングの内側に最小限の空間が必要なだけである。傾斜または回転概念では、直線的な作動運動と比較して、はるかに少ない空間しか必要とされない。さらなる利点は、ビームベンダの後に検出器を配置することによって、検出効率およびアクセス性の両方が最適化されることである。一次ビームの近くの空間は、特に密である場合がある。さらに別の利点は、ビームベンダの後の点において、電子ビームが最小断面を有することができることである。小さい断面は、良好な検出効率を可能にする。さらに、可動部品は真空容器の外側にあり、汚染が回避される。この概念は、電子ビーム検査および電子ビームマスク検査に有利であり得る。

さらなる実施形態について以下に説明する。

第１の実施形態によると、後方散乱電子検出器モジュールが軸を中心として第１の角度位置５４５２と第２の角度位置５４５４との間で回転可能である、後方散乱電子検出器モジュールを含む二次荷電粒子結像システムがある。

第２の実施形態によると、後方散乱電子検出器モジュールが後方散乱電子検出器素子１４７０を含む、第１の実施形態に記載の二次荷電粒子結像システムがある。

第３の実施形態によると、後方散乱電子検出器モジュールがアパーチャ１４６０を含む、第２の実施形態に記載の二次荷電粒子結像システムがある。

第４の実施形態によると、ビームベンダ１３９２をさらに含む、第２の実施形態または第３の実施形態に記載の二次荷電粒子結像システムがある。

第５の実施形態によると、アパーチャ１４６０が、第１の角度位置５４５２において信号荷電粒子ビーム１１０２の光軸１１０３上に配置される、第２の実施形態から第４の実施形態のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システムがある。

第６の実施形態によると、アパーチャ１４６０が第１の角度位置５４５２においてビームベンダ１３９２とレンズ系１６１０との間に配置される、第４の実施形態または第５の実施形態に記載の二次荷電粒子結像システムがある。

第７の実施形態によると、アパーチャ１４６０が、第１の角度位置５４５２において信号荷電粒子ビーム１１０２がアパーチャ１４６０を通過することを可能にするように構成されている、第３の実施形態から第６の実施形態のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システムがある。

第８の実施形態によると、第１の角度位置５４５２において二次電子を検出するように構成されている、第１の実施形態から第７の実施形態のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システムがある。

第９の実施形態によると、後方散乱電子検出器素子１４７０が第２の角度位置５４５４において信号荷電粒子ビーム１１０２の光軸１１０３上に配置されている、第２の実施形態から第８の実施形態のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システムがある。

第１０の実施形態によると、後方散乱電子検出器素子１４７０が第２の角度位置５４５４においてビームベンダ１３９２とレンズ系１６１０との間に配置されている、第３の実施形態から第９の実施形態のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システムがある。

第１１の実施形態によると、後方散乱電子検出器素子１４７０が第２の角度位置５４５４において信号荷電粒子ビーム１１０２の後方散乱電子を収集するように構成されている、第２の実施形態から第１０の実施形態のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システムがある。

第１２の実施形態によると、第２の角度位置５４５４において後方散乱電子を検出するように構成されている、第１の実施形態から第１１の実施形態のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システムがある。

第１３の実施形態によると、後方散乱電子検出器素子１４７０が第２の角度位置５４５４において信号荷電粒子ビーム１１０２の最小断面の点に、または最小断面の点に隣接して配置されている第２の実施形態から第１２の実施形態のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システムがある。

第１４の実施形態によると、後方散乱電子検出器アクチュエータモジュール３４４０をさらに含む、第１の実施形態から第１３の実施形態のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システムがある。

第１５の実施形態によると、後方散乱電子検出器アクチュエータモジュール３４４０が第１のリミットストップおよび第２のリミットストップを含む、第１４の実施形態に記載の二次荷電粒子結像システムがある。

第１６の実施形態によると、後方散乱電子モジュールが第１のリミットストップにおいて第１の角度位置５４５２にあり、後方散乱電子モジュールが第２のリミットストップにおいて第２の角度位置５４５４にある、第１５の実施形態に記載の二次荷電粒子結像システムがある。

第１７の実施形態によると、後方散乱電子検出器アクチュエータモジュール３４４０が第１の角度位置５４５２と第２の角度位置５４５４との間で後方散乱電子検出器モジュールを回転させるように構成されている、第１４の実施形態から第１６の実施形態のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システムがある。

第１８の実施形態によると、後方散乱電子モジュールがアーム２４２０を含み、アーム２４２０が軸にヒンジ継手ピン３４２２を含む、第１の実施形態から第１７の実施形態のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システムがある。

第１９の実施形態によると、可撓性エンクロージャ３４３０をさらに含む、第１の実施形態から第１８の実施形態のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システムがある。

第２０の実施形態によると、可撓性エンクロージャ３４３０が、第１の端部において、ヒンジ継手ピン３４２２と後方散乱電子検出器素子１４７０との間でアーム２４２０に密封結合されている、第２の実施形態、第１８の実施形態および第１９の実施形態のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システムがある。

第２１の実施形態によると、可撓性エンクロージャ３４３０が第２の端部においてハウジング２２２０に密封結合されている、第２の実施形態、第１８の実施形態および第１９の実施形態のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システムがある。

第２２の実施形態によると、可撓性エンクロージャ３４３０が可撓性ホースまたはベローズである、第１９の実施形態から第２１の実施形態のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システムがある。

第２３の実施形態によると、可撓性エンクロージャ３４３０が後方散乱電子検出器素子１４７０を真空状態に維持し、ヒンジ継手３４２２、３４２４を周囲条件に維持するように構成されている、第１９の実施形態から第２２の実施形態のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システムがある。

第２４の実施形態によると、第１の角度位置５４５２と第２の角度位置５４５４との角度分離が１０度未満である、第１の実施形態から第２３の実施形態のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システムがある。

第２５の実施形態によると、第１から第２４の実施形態のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システムを含む荷電粒子ビーム装置がある。

第２６の実施形態によると、荷電粒子ビーム装置がマルチビーム荷電粒子ビーム装置である、第２５の実施形態に記載の荷電粒子ビーム装置がある。

第２７の実施形態によると、軸を中心として後方散乱電子検出器モジュールを第１の角度位置５４５２と第２の角度位置５４５４との間で回転させること８０２を含む二次荷電粒子結像システムを動作させる方法がある。

Claims (20)

1. 軸を中心として第１の角度位置（５４５２）と第２の角度位置（５４５４）との間で回転可能な後方散乱電子検出器モジュールであって、
   二次荷電粒子光学モジュール（１６００）の上流に配置されている、後方散乱電子検出器モジュール、
   を備え、
   前記後方散乱電子検出器モジュールが後方散乱電子検出器素子（１４７０）を備え、前記第２の角度位置（５４５４）において、
   前記後方散乱電子検出器素子（１４７０）が信号荷電粒子ビーム（１１０２）の光軸（１１０３）上に配置され、
   前記後方散乱電子検出器素子（１４７０）がビームベンダ（１３９２）とレンズ系（１６１０）との間にあり、
   前記後方散乱電子検出器素子（１４７０）が信号荷電粒子ビーム（１１０２）の後方散乱電子を収集するように構成され、
   前記後方散乱電子検出器素子（１４７０）が信号荷電粒子ビーム（１１０２）の最小断面の点に、または前記最小断面の点に隣接して配置されている、
   ことのうちの少なくとも１つが成り立つ、
   二次荷電粒子結像システム。
2. 軸を中心として第１の角度位置（５４５２）と第２の角度位置（５４５４）との間で回転可能な後方散乱電子検出器モジュールであって、
   二次荷電粒子光学モジュール（１６００）の上流に配置されている、後方散乱電子検出器モジュール、
   を備える二次荷電粒子結像システムにおいて、
   前記二次荷電粒子結像システムが前記第１の角度位置（５４５２）において二次電子を検出するように構成されている、二次荷電粒子結像システム。
3. 前記後方散乱電子検出器モジュールがアパーチャ（１４６０）を備え、前記第１の角度位置（５４５２）において、
   前記アパーチャ（１４６０）が信号荷電粒子ビーム（１１０２）の光軸（１１０３）上に配置され、
   前記アパーチャ（１４６０）がビームベンダ（１３９２）とレンズ系（１６１０）との間に配置され、
   前記アパーチャ（１４６０）が、信号荷電粒子ビーム（１１０２）が前記アパーチャ（１４６０）を通過することを可能にするように構成されている、
   ことのうちの少なくとも１つが成り立つ、
   請求項１に記載の二次荷電粒子結像システム。
4. ビームベンダ（１３９２）をさらに備える、請求項１～３のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システム。
5. 前記二次荷電粒子結像システムが前記第２の角度位置（５４５４）において後方散乱電子を検出するように構成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システム。
6. 後方散乱電子検出器アクチュエータモジュール（３４４０）をさらに備える、請求項１～３のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システム。
7. 前記後方散乱電子検出器アクチュエータモジュール（３４４０）が第１のリミットストップおよび第２のリミットストップを備える、請求項６に記載の二次荷電粒子結像システム。
8. 前記後方散乱電子モジュールが前記第１のリミットストップにおいて前記第１の角度位置（５４５２）にあり、前記後方散乱電子モジュールが前記第２のリミットストップにおいて前記第２の角度位置（５４５４）にある、請求項７に記載の二次荷電粒子結像システム。
9. 前記後方散乱電子検出器アクチュエータモジュール（３４４０）が前記後方散乱電子検出器モジュールを前記第１の角度位置（５４５２）と前記第２の角度位置（５４５４）との間で回転させるように構成されている、請求項６に記載の二次荷電粒子結像システム。
10. 前記後方散乱電子モジュールがアーム（２４２０）を備え、前記アーム（２４２０）が前記軸にヒンジ継手ピン（３４２２）を備える、請求項１～３のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システム。
11. 可撓性エンクロージャ（３４３０）をさらに備える、請求項１～３のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システム。
12. 前記可撓性エンクロージャ（３４３０）が、第１の端部において、前記ヒンジ継手ピン（３４２２）と前記後方散乱電子検出器モジュールの後方散乱電子検出器素子（１４７０）との間で前記アーム（２４２０）に密封結合されている、請求項１０および１１の一方または両方に記載の二次荷電粒子結像システム。
13. 前記可撓性エンクロージャ（３４３０）が第２の端部においてハウジング（２２２０）に密封結合されている、請求項１１に記載の二次荷電粒子結像システム。
14. 前記可撓性エンクロージャ（３４３０）が可撓性ホースまたはベローズである、請求項１１に記載の二次荷電粒子結像システム。
15. 前記可撓性エンクロージャ（３４３０）が前記後方散乱電子検出器モジュールの後方散乱電子検出器素子（１４７０）を真空状態に維持し、前記ヒンジ継手（３４２２；３４２４）を周囲条件に維持するように構成されている、請求項１１に記載の二次荷電粒子結像システム。
16. 前記第１の角度位置（５４５２）と前記第２の角度位置（５４５４）との角度分離が１０度未満である、請求項１～３のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システム。
17. 請求項１～３のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システムを備える荷電粒子ビーム装置。
18. 請求項１～３のいずれか１項に記載の二次荷電粒子結像システムを備えるマルチビーム荷電粒子ビーム装置。
19. 軸を中心として後方散乱電子検出器モジュールを第１の角度位置（５４５２）と第２の角度位置（５４５４）との間で回転させること（８０２）を含む、二次荷電粒子結像システムを動作させる方法であって、前記後方散乱電子検出器モジュールが二次荷電粒子光学モジュール（１６００）の上流に配置されており、
    前記後方散乱電子検出器モジュールが後方散乱電子検出器素子（１４７０）を備え、前記第２の角度位置（５４５４）において、
    前記後方散乱電子検出器素子（１４７０）が信号荷電粒子ビーム（１１０２）の光軸（１１０３）上に配置され、
    前記後方散乱電子検出器素子（１４７０）がビームベンダ（１３９２）とレンズ系（１６１０）との間にあり、
    前記後方散乱電子検出器素子（１４７０）が信号荷電粒子ビーム（１１０２）の後方散乱電子を収集するように構成され、
    前記後方散乱電子検出器素子（１４７０）が信号荷電粒子ビーム（１１０２）の最小断面の点に、または前記最小断面の点に隣接して配置されている、
    ことのうちの少なくとも１つが成り立つ、
    方法。
20. 軸を中心として第１の角度位置（５４５２）と第２の角度位置（５４５４）との間で後方散乱電子検出器モジュールを回転させることを含む二次荷電粒子結像システムを動作させる方法であって、
    前記後方散乱電子検出器モジュールは、二次荷電粒子光学モジュール（１６００）の上流に配置されており、
    を備え、
    前記二次荷電粒子結像システムが前記第１の角度位置（５４５２）において二次電子を検出するように構成されている、方法。

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