走査型電子顕微鏡及び透過型電子顕微鏡において用いる統合可能な（ｉｎｔｅｇｒａｂｌｅ）磁界補償
【課題】電子顕微鏡において、試料観察領域への干渉磁界の影響を軽減する装置及び方法を提供する。
【解決手段】電子顕微鏡１０の試料チャンバー２０のチャンバー壁２１に、Ｘ、Ｙ、Ｚそれぞれの方向の磁界補償コイル４１を収容する領域を設け、試料３０やレンズアパーチャ１８近傍の高感度領域に於ける外部の干渉磁界を磁気センサー４２により計測して、それぞれの磁界補償コイル４１の磁界を調整し補償する磁界補償用のシステム４０を構成する。
【解決手段】電子顕微鏡１０の試料チャンバー２０のチャンバー壁２１に、Ｘ、Ｙ、Ｚそれぞれの方向の磁界補償コイル４１を収容する領域を設け、試料３０やレンズアパーチャ１８近傍の高感度領域に於ける外部の干渉磁界を磁気センサー４２により計測して、それぞれの磁界補償コイル４１の磁界を調整し補償する磁界補償用のシステム４０を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子を用いて試料を結像、検査及び／又は処理する装置（arrangement）及び方法であって、該装置が透過型電子顕微鏡又は走査型電子顕微鏡と磁界補償用のシステムとを備える、装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィードバック制御原理による磁界補償が知られている。本明細書において補償容積部とも呼ぶ空間容積部は、弱め合う干渉により事実上又は実質的に無磁界（field free）となる。
【０００３】
このために、フィードバックセンサーが、保護すべき対象物の近くの干渉磁界、例えば地球磁場を測定し、この信号を制御ユニットに供給する。制御ユニットは、このセンサー信号に基づき、補償コイルに送られる補償電流を算出する。これらのコイルは次いで、理想的な場合では干渉の振幅が最小になるか又は少なくとも実質的に減少するように干渉場に相殺的に重畳する磁界を発生させる。
【０００４】
特に、走査型電子顕微鏡及び／又は透過型電子顕微鏡のような、加速電子を扱う装置は、電磁干渉を受けるが、その理由は、電磁干渉が、結像に必要とされる電子の軌道に直接影響し、ひいてはその結果の品質に直接影響するためである。
【０００５】
そのような装置の一般的な設備（installation）は、通常は立方体として設計される、３軸ツインコイル（three-axes twin-coil）システムの形態の補償構造を含む。この場合、立方体のそれぞれの対向する側面が、可能な限り均質な補償磁界を発生させる一対のコイルとして用いられる。
【０００６】
次いで、これらのコイルによって包囲されたこの容積部の内部に、保護すべき装置が設置され、その結果、該装置が事実上無磁界のスペース内で動作することができる。
【０００７】
別の従来技術によれば、空間方向毎のそれぞれの対のコイルの代わりに、空間方向すなわち軸毎に単一のコイルのみが設けられる。その場合、補償磁界はより一層不均質となるが、通常はそれで十分であり、３つのコイル構造が節約となる。
【０００８】
従来技術の構造は全て、制御部が一般にフィードバックプロセスに従って動作することから、容積部内にセンサーを設けている。したがって、床面に敷設することができるとともに補償コイルを設けるか又は巻き付けるのに用いられるケーブルに加え、装置のすぐ近傍にセンサーがある。このように、装置の構成に起因して、装置の動作快適性が損なわれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この背景を踏まえ、本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を少なくとも軽減する、磁界補償用の、特に、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）及び／又は透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）用のシステム及び方法を提供することである。
【００１０】
特に、本発明は、本発明を既存の制御概念に統合すること又は既知の制御概念を改善することを可能にするものである。
【００１１】
特に、装置の動作快適性と装置の特定の特性とに関して特定の条件が考慮される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述のこれらの目的は、独立請求項に記載の、帯電粒子、特に電子を用いてウェーハのような試料を結像、検査及び／又は処理する装置及び方法によって達成される。
【００１３】
有利な実施の形態はそれぞれの従属請求項に記載されている。
【００１４】
概して、本発明は、磁界補償用のシステム、特に補償コイルを、既存のデバイス又は装置に該装置の動作快適性が著しく影響を受けないように統合するという主旨で説明することができる。
【００１５】
本明細書では、試料が配置されるチャンバー、例えば真空チャンバー自体、好ましくは真空チャンバー単独を補償容積部とみなすことが提案される。特に、本明細書では、補償容積部を例えばＳＥＭ装置及び／又はＴＥＭ装置の高感度点若しくは高感度領域と関係させるか、又は該高感度点若しくは該高感度領域に縮小することが提案される。これは、例えば、電子ビームは、外部の電磁干渉を受けると、最終的な集束及び／又はフィルタリングのすぐ後に、真空チャンバーにおいて像品質に関して最も高感度に影響を受けることが分かっているためである。
【００１６】
まず、本願は、帯電粒子、特に電子を用いて試料を結像、検査及び／又は処理する装置であって、
帯電粒子を供給するデバイスと、
試料ホルダーを有するチャンバーであって、前記デバイスによって供給可能な前記粒子を用いて試料を結像、検査及び／又は処理することができるように前記試料ホルダー上に前記試料を位置決め可能である、チャンバーと、
少なくとも１つの空間方向における磁界補償用のシステムであって、少なくとも１巻きの導体によって提供される少なくとも１つの補償コイルを含む、システムと、
を備え、
前記チャンバーの少なくとも１つの壁は、該壁の少なくとも幾つかのセクションに、前記補償コイルの少なくとも一部分のための少なくとも１つの収容領域を有する、装置を請求するものである。
【００１７】
好ましい実施の形態では、帯電粒子を供給するデバイスは、電子顕微鏡、例えば走査型電子顕微鏡及び／又は透過型電子顕微鏡の形態で提供される。別の実施の形態では、帯電粒子を供給するデバイスはリソグラフィック装置の形態で提供される。
【００１８】
チャンバーは好ましくは、真空チャンバーとして提供される。補償コイル、特にその導体がチャンバーの壁と関連付けられる。本文脈での壁とは、チャンバーの側壁、底面及び蓋と理解すべきである。
【００１９】
本発明の１つの実施の形態では、導体を受け入れる領域すなわち収容領域がチャンバー壁の外側面及び／又は内側面によって提供される。補償コイル、特にその導体は、チャンバー壁の外側面及び／又は内側面上に少なくとも部分的に配置される。例えば、少なくとも１巻きの導体がチャンバー壁に沿って敷設される。
【００２０】
代替的又は補足的な実施の形態では、補償コイル、特にその導体を受け入れる収容領域又は収容セクションは、チャンバー壁内に少なくとも部分的に延在している凹部によって提供される。
【００２１】
凹部は例えば、チャンバー壁の外側面及び／又は内側面内の或る種の溝又は窪みとして提供することができる。本発明のこの変形例では、一種の開口凹部が設けられ、この凹部内に導体若しくは補償コイルの幾つかの部分又は導体若しくは補償コイルの全体を埋設することができる。
【００２２】
しかしながら、好ましくは、凹部はチャンバー壁内のキャビティとして形成される。この変形例では、一種の閉鎖凹部、例えば或る種の管が設けられ、この管内に導体若しくは補償コイルの幾つかの部分又は導体若しくは補償コイルの全体を挿入することができる。
【００２３】
補償コイル、特にその導体は、例えばチャンバー壁に導体を直接配置すること及び／又はチャンバー壁に導体を導入することによって、チャンバーに直接接続することができる。
【００２４】
しかしながら、補償コイル、特に導体を、例えば巻きを与えるために該導体が周りに巻き付けられているフレームを介して、チャンバーと間接的に連結させることも同様に可能である。
【００２５】
帯電粒子の飛行又はビーム方向に対して垂直な１つの平面のみにおける干渉磁界を補償するにはそれで十分であろう。この平面は概して水平面によって提供される。
【００２６】
しかしながら、干渉磁界をほぼ完全に補償することができるようにするために、好ましくは、干渉磁界を水平面において、及び垂直線に沿っての両方において補償する。Ｘ座標とＹ座標とが水平面を画定し、Ｚ座標が垂直線を画定する。
【００２７】
１つの実施の形態では、各空間方向Ｘ、Ｙ、Ｚが少なくとも１つの補償コイルと関連付けられているため、干渉磁界を３つの、すなわち全ての空間方向Ｘ、Ｙ及びＺにおいて補償することができる。
【００２８】
この場合、各空間方向Ｘ、Ｙ及びＺ又は少なくとも１つの空間方向Ｘ、Ｙ若しくはＺが単一の補償コイルのみと関連付けられていることが可能であろう。
【００２９】
各単一の補償コイルが、好ましくは同軸の別のコイルと関連付けられていることも可能である。このようにして、一対の補償コイルが形成される。１つの実施の形態では、各空間方向が少なくとも一対の補償コイルと関連付けられているため、干渉磁界を３つの空間方向Ｘ、Ｙ及びＺの全てにおいて補償することができる。
【００３０】
補償磁界を発生させる少なくとも１つの補償コイルに加え、磁界補償用のシステムは、干渉磁界を検出又は測定する少なくとも１つのセンサーと、少なくとも１つの補償コイル用の少なくとも１つの電源と、検出又は測定された干渉磁界に応じて少なくとも１つの補償コイルにおける電流を制御及び／又は調節する手段とを備える。
【００３１】
一対の補償コイルは、該一対の補償コイルのうちの１つの単一の補償コイルのみに給電することを可能にするように接続され、かつ／又はそのように制御可能であるものとすることができる。
【００３２】
補償コイル又は該補償コイルが発生させる補償磁界は、干渉磁界が実質的に補償される補償容積部をもたらすか又は画定する。補償容積部は、好ましくは十分に均質な、干渉磁界を補償するのに適した、補償コイルが発生させる磁界の領域を表す。
【００３３】
本発明は、特に、もたらされる補償容積部を必要最小限にとどめるか、又は、少なくとも、該補償容積部をＳＥＭ装置／ＴＥＭ装置の高感度点を含む領域に縮小することを提案する。本発明によれば、補償容積部の縮小は特に、少なくとも１つの補償コイルをチャンバーと関連付けることによって達成される。本明細書では、試料が配置されるチャンバー自体、好ましくはチャンバー単独を補償容積部とみなすことが提案される。したがって、従来技術において慣例であったように装置全体が補償容積部とみなされることがもはやない。補償容積部は好ましくはチャンバー内の領域に限定される。
【００３４】
さらに、本発明によって包含されるのは、帯電粒子、特に電子を用いて試料を結像、検査及び／又は処理する方法であって、
前記帯電粒子が供給され、チャンバーの内部に配置されている試料に方向付けられ、
少なくとも１つの補償コイルが作り出した補償容積部において、干渉磁界を前記粒子の軌道の一部分に沿って補償することができるように磁界がもたらされ、
前記補償容積部は、集束及び／又はフィルタリングのような、前記帯電粒子への最終的な影響の後で、或る領域にもたらされる、方法である。
【００３５】
本発明の方法は特に、上述した本発明による装置を用いて実施可能である。本発明による装置は特に、本発明の方法を行うように構成されている。
【００３６】
コイルがもたらす補償容積部は、帯電粒子と試料との間の相互作用領域を含む。特に、補償容積部は、例えば粒子の軌道及び／又は粒子ビームの形状を外部からそれ以上制御することを意図されない領域に実質的に限定される。
【００３７】
試料の最も正確な結像、検査及び／又は処理を可能にするために、装置は概して、防振的に取り付けられる。
【００３８】
防振は、システムが受ける、妨げとなる動き又は振動を相殺するものと理解すべきである。理想的な場合では、動き又は振動は補償される。これは好ましくは動きの６つの自由度全てでなされる。したがって、多くの場合、振動補償と呼ばれる。
【００３９】
本発明の範囲内には、防振的に取り付けられる本発明による少なくとも１つの装置を含む防振システムも含まれる。この防振システムは、能動型防振システム及び／又は受動型防振システムとして提供することができる。
【００４０】
受動型防振システムは、防振すべき荷重体への外部振動の伝達を低減するように機械的剛性が最小限である「簡単な」取り付けを特色とする。取り付け目的のエアベアリングとポリマーばね要素とが受動型防振システムの２つの例である。
【００４１】
振動の或る種の減衰又は荷重体の或る種の「防振された」取り付けを特徴とする受動型防振とは対照的に、能動型防振は、振動を能動的に補償することを特色とする。振動によって誘起される動きは対応する逆の動きによって補償される。例えば、質量体の振動誘起加速度は、同じ大きさであるが逆符号の加速度によって相殺される。その結果得られる荷重体の全体加速度はゼロである。荷重体は静止状態、すなわち所望の位置にあるままである。
【００４２】
したがって、機械的剛性が最小限である取り付け装置と任意選択的に組み合わされる、能動型防振システムは、センサー及びアクチュエーターとともにコントローラーを備える制御システムをさらに含み、外部からシステムに伝わる振動を選択的に相殺する。センサーは取り付けられるべき荷重体の動きを検出する。コントローラーは補償信号を生成し、この補償信号によってアクチュエーターが駆動され、これにより、補償する動きが生まれる。デジタル制御経路若しくはアナログ制御経路を用いること、又は双方の経路をいわゆるハイブリッド制御経路に組み合わせることが可能である。
【００４３】
ここで本発明を以下の例示的な実施形態によって詳細に説明する。このために、添付の図面の参照を行う。個々の図面における同じ参照符号は同じ部品を指す。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１．ａ】例示的な走査型電子顕微鏡の概略断面図である。
【図１．ｂ】関連するビーム誘導部（guidance）の概略図である。
【図１．ｃ】一対のコイルが発生させる補償磁界の概略図である。
【図２．ａ】真空チャンバーの壁にある補償コイルの位置の例示的な実施形態の概略図である。
【図２．ｂ】真空チャンバーの壁にある補償コイルの位置の例示的な実施形態の概略図である。
【図３．ａ】単一の補償コイルがもたらす補償磁界の分布を装置とともに平面で示す概略図である。
【図３．ｂ】単一の補償コイルがもたらす補償磁界の分布を空間的に示す概略図である。
【図４．ａ】一対の補償コイルがもたらす補償磁界の分布を装置とともに平面で示す概略図である。
【図４．ｂ】一対の補償コイルがもたらす補償磁界の分布を空間的に示す概略図である。
【図５】本発明による装置が防振的に取り付けられている例示的な能動型防振システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
ここで、本発明を走査型電子顕微鏡１０の例として説明する。この目的から、図１．ａは走査型電子顕微鏡１０の断面を示す。図１．ｂは関連する電子ビーム誘導部１を示す。電子ビーム誘導部１の機能を、簡単にだけ概説する：電子１を帯電粒子として電子ガン１１によって生成する。引出電圧と加速電圧とを印加することによって、電子１を試料３０に方向付ける。複数のビーム集束手段及び／又は偏向手段及び／又はアパーチャが、電子ビーム１の軌道及び／若しくは形状並びに／又はそれに応じた結像特性を調整することができるようにビーム経路内に配置されている。
【００４６】
この目的から設けられている例示的な手段は、ビームを監視する（monitor）ための第１のアパーチャ１２と、集光レンズ１３と、特に試料３０を走査するための第１の偏向器１５及び第２の偏向器１６と、対物レンズ１７と、試料３０の前の最後のアパーチャとして、好ましくは試料３０を走査するために可動に配置されているレンズアパーチャ１８とがある。ビーム経路には弁１４も配置されている。
【００４７】
試料３０は、チャンバー２０内の試料ホルダー２３上に（on or at）載置される。電子ビーム１に対する試料３０の位置又は試料ホルダー２３の位置は、例えばマニピュレーター２４によって変更されることができる。
【００４８】
装置１００は電子顕微鏡１０とチャンバー２０とを備える。走査型電子顕微鏡１０の内部及びチャンバー２０の内部は真空にされる。電子１が試料３０に衝突し、そこで二次電子を放出する。二次電子は、検査すべき試料３０の特性について判断することを可能にする。試料３０を走査することによって、該試料をポイントごとに検査することができる。例えば、後方散乱電子を検出器（図示せず）によって検出することができ、次いで検査することができる。
【００４９】
加えて、ここでは２つの補償コイル４１が示されている。これらの２つのコイル４１はともに、ここではシート平面Ｘ−Ｚにおける干渉磁界を補償するために一対の補償コイルを形成する。好ましくは、それぞれの対の補償コイルが３つの空間方向Ｘ、Ｙ及びＺのそれぞれに関して設けられる。補償コイル４１は少なくとも１巻きの導体によって提供される。補償コイル４１は磁界補償用のシステム４０の構成部材である。システム４０は装置１００の構成部材である。
【００５０】
補償コイル４１はここでは、装置１００全体の周りに延在している。図示の装置１００は、従来技術から既知の装置１００である。弱め合う干渉により、補償コイル４１が包囲している空間容積部全体を事実上無磁場にすることが意図される。装置１００全体が補償容積部とみなされている。特に補償コイル４１の寸法が大きいことに起因して、装置１００の動作快適性が影響を受ける。図１．ｃは、Ｘ軸に沿った空間容積部全体についての補償磁界を示す。
【００５１】
本発明は、補償容積部を装置１００の最も高感度な領域に縮小することを提案する。電子ビーム１は、外部の電磁干渉を受けると、特に対物レンズ１７及び／又はレンズアパーチャ１８による特に最後の集束及び／又はフィルタリングのすぐ後に、装置の真空チャンバー２０において像品質に関して最も高感度に影響を受けることが分かっている。
【００５２】
コイル４１が作り出す補償容積部は実質的に、対物レンズ１７又は最後のアパーチャ１８と試料３０の上側面との間の容積部にのみもたらされ、この上側面上に電子ビーム１が衝突する。もたらされる補償容積部は、電子ビーム１と試料３０との間の相互作用領域を含む。この目的から、コイル４１又は１巻きの導体の少なくとも一部がチャンバー２０の壁２１と関連付けられている。チャンバー２０の壁２１の内部及び／又は該壁２１には、その少なくとも幾つかの部分に、コイル４１、特にその導体のための収容領域が設けられている。
【００５３】
図２．ａ及び図２．ｂは、真空チャンバー２０の壁２１に及び／又は該壁２１の内部に補償コイル４１を配置するための、チャンバー壁２１の内部及び／又は該壁２１にある収容領域の２つの例を示す。
【００５４】
第１の実施形態では、収容領域はチャンバー壁２１の外側面２１ａによって提供される。コイル４１又は導体はチャンバー２０の壁２１に沿って敷設される。補償コイルケーブルが真空チャンバー２０に沿って外側に、好ましくはチャンバー壁２１の外側面２１ａに直接、敷設される。図２．ａにおいて、第１のコイル４１がチャンバー壁２１の上側の外側面２１ａに設置され、第２のコイル４１がチャンバー壁２１の下側の外側面２１ｂに設置されている。第１のコイル４１と第２のコイル４１は一対のコイルを形成する。
【００５５】
第２の実施形態では、収容領域はチャンバー壁２１内のキャビティ２２によって作られ提供される。補償ケーブルの設置用に真空チャンバー２０の壁２１内にキャビティが設けられる。
【００５６】
補償コイル４１はチャンバー２０のサイズに適合したサイズを有する。概して、少なくとも１つの補償コイル４１は１００ｃｍ未満、好ましくは５０ｃｍ未満、より好ましくは３０ｃｍ未満の平均直径を有する。
【００５７】
図２．ａ及び図２．ｂは双方とも、チャンバー２０の内部の磁界を検出又は測定するセンサー４２と、コイル４１用の電源４４と、コイル電流を調節及び／又は制御するコントローラーユニット４３とを更に示す。コイル電流、ひいてはコイル４１が発生させる補償磁界は、測定された磁界に応じて調節される。磁界補償用のシステム４０は、補償コイル４１と、センサー４２と、コントローラーユニット４３と、電源４４とによって形成される。
【００５８】
双方の構成を用いて、空間方向毎にコイル対を動作させること、又は空間方向毎に単一のコイル４１のみを駆動することが可能である。これは例えば、コントローラーユニットにおける動的なコンフィギュアビリティ（configurability）によって実施することができる。適切な動作モードを選択することができる。この選択は装置の特定の特徴及びそれに必要とされる補償磁界の性質に応じて決まる。
【００５９】
単一のコイル４１は幾分不均質な磁界を発生させる。この磁界は真空チャンバー２０の上方へ垂直方向Ｚに放射することによって水平方向から逸れる。これは、Ｚ方向に感度が低い装置に関しては一対のコイルよりも良好な選択肢となり得る。
【００６０】
説明目的から、図３．ａ及び図３．ｂは、単一の補償コイル４１のみがもたらす補償磁界の分布を示す。
【００６１】
対照的に、図４．ａ及び図４．ｂは、一対の補償コイルがもたらす補償磁界の分布を示す。実際、一対のコイルは均質な磁界を生む。しかしながら、この磁界はその向きが、双極場のように真空チャンバー２０の上方で逆になる。外部干渉は小さい容積部全体の中で均一であることを前提とすることができるため、ここでは増幅されることになる。これは、この影響が真空チャンバーの上方、特に真空チャンバーの高さの約２倍で、関係しているかどうかにかかわらず、装置自体で決まる。なぜならば、最終的な集束及び／又はフィルタリングは真空チャンバー２０に入った後すぐに行われるためである。加えて、双極場の振幅は、２つの渦上かつ２つの渦間の領域で最小を示す。最終的に、振幅は更に遠視野でも著しく減少する。
【００６２】
どの励磁が選択されるべきかは個々の場合に応じて決まる。励磁の選択は例えば、設定可能なソフトウェアによって行うことができる。好ましくは、磁界補償はフィードバック制御の原理に基づく。コントローラー４３は、干渉磁界に比例する、受信したセンサー信号に依存する。このために、センサー４２は補償容積部すなわち電子１と試料３０との間の相互作用ゾーン内に配置される（図２．ａ及び図２．ｂを参照のこと）。センサー４２はフィードバックセンサーと呼ぶこともできる。
【００６３】
ここで提供されるフィードバックセンサー４２は、真空適合性設計、例えばセラミックケーシングを有する磁界センサー４２である。好ましくは、センサー４２は可能な限り小さいサイズにすべきである。特に、センサー４２はチップベースのセンサー４２の形態である。そのようなセンサー４２の一例が例えば独国特許出願公開第１０２００９０２４２６８号に記載されている。コントローラー４３の一例が例えば欧州特許出願公開第１８７３５４３号に記載されている。引用したこの２つの特許出願の主題は参照により本願に完全に援用される。
【００６４】
補償容積部は１０６ｃｍ３未満、好ましくは１２５０００ｃｍ３未満、より好ましくは２７０００ｃｍ３未満の範囲内にある。対応する縁の長さの例は、１００ｃｍ×１００ｃｍ×１００ｃｍ；５０ｃｍ×５０ｃｍ×５０ｃｍ；及び／又は３０ｃｍ×３０ｃｍ×３０ｃｍである。補償容積部の寸法が小さく、したがってこの容積部を包囲する補償コイルのインピーダンスが小さいことにより、例えば５０ｋＨｚを超える非常に大きな調整帯域幅をもたらすことができる。さらに、伝達関数がトリビアル（trivial）であるため、任意のトリビアルな電子回路をフィードバックコントローラー４３として用いることが特に可能である。
【００６５】
最後に、図５は、ここでは例として空気式アイソレーター２０２に基づく能動型防振システム２００の形態で提供されている防振システム２００とともに本発明の装置１００を示す。防振すべき質量体である装置１００は、空気式アイソレーター２０２によって床面２０３に対して防振取り付けされている。
【００６６】
能動型防振に関して、システム２００は例えば４つの空気式アイソレーター２０２と、複数のアクチュエーター２０７及び２０８と、振動信号送信器として複数のセンサー２０４、２０５及び２０６とを備える。センサー２０４、２０５及び２０６は、振動、又はより包括的には、防振すべきベース質量体２０１の動き及び防振すべき荷重体１００の動きを検出し、それらの動きを制御システム（ここでは図示せず）に渡すべき信号に変換することを可能にする。したがって、センサー２０４、２０５及び２０６は振動信号送信器として、振動を表すセンサー信号を供給する。
【００６７】
空気式アイソレーター２０２には、例えば任意選択的に電子制御可能な弁が備わっている。したがって、空気式アイソレーター２０２はこの弁とともに、垂直動作方向Ｚを有するアクチュエーターを形成する。アイソレーター２０２とアクチュエーター２０７及び２０８が振動を相殺する。
【００６８】
より良好に概説するために、図には構成部材の一部しか示されていない。図示の例では、センサー２０４、２０５及び２０６並びにアクチュエーター２０７及び２０８は、２つの自由度であるＸ及びＺのみに関して示されている。
【００６９】
センサーは例えば速度センサー、加速度センサー及び／又は位置センサーから構成される。例示的な目的から、図５は、位置センサー２０４、垂直方向の速度及び／若しくは加速度センサー２０５、並びに／又は水平方向の速度及び／若しくは加速度センサー２０６を示す。センサー２０４、２０５及び２０６の例は受振器センサー及び／又は圧電センサーである。アクチュエーター又は力アクチュエーター２０７及び２０８の例は、ローレンツモーター及び／又は圧電アクチュエーターである。
【００７０】
当業者には、記載の実施形態は例として理解されるべきであることが明らかであろう。本発明はこれらの実施形態に限定されるのではなく、むしろ本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに多くの方法で変更することができる。個々の実施形態の特徴は互いに組み合わされるとともに、本明細書の概説部分に述べた特徴と組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１ 帯電粒子、電子又は電子ビーム
１０ 帯電粒子を供給するデバイス又は電子顕微鏡
１１ 電子源又は電子ガン
１２ ビームを監視するための第１のアパーチャ
１３ 集光レンズ
１４ 弁
１５ 磁気又は電気的偏向手段
１６ 磁気又は電気的偏向手段
１７ 対物レンズ
１８ レンズアパーチャ又は最後のアパーチャ
２０ 試料用のチャンバー又は真空チャンバー
２１ チャンバー壁
２１ａ チャンバー壁の外側面
２１ｂ チャンバー壁の内側面
２２ チャンバー壁内の凹部又はキャビティ
２３ 試料ホルダー
２４ マニピュレーター
３０ 試料又は標的
４０ 磁界補償用のシステム
４１ コイル、補償コイル、一対のコイル又は一対の補償コイル
４２ 磁界を検出するセンサー
４３ コイルにおける電流を調節及び／又は制御する手段
４４ 電源
１００ 試料を結像、検査及び／又は処理する装置
２００ 防振システム
２０１ 防振すべき質量体、ベース質量体又は防振すべきテーブル
２０２ 空気式アイソレーター、振動アイソレーター又は弁を有する空気軸受
２０３ 床面又はベース
２０４ 位置センサー
２０５ 垂直方向の速度センサー又は加速度センサー
２０６ 水平方向の速度センサー又は加速度センサー
２０７ 垂直動作方向を有するアクチュエーター
２０８ 水平動作方向を有するアクチュエーター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子を用いて試料を結像、検査及び／又は処理する装置（arrangement）及び方法であって、該装置が透過型電子顕微鏡又は走査型電子顕微鏡と磁界補償用のシステムとを備える、装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィードバック制御原理による磁界補償が知られている。本明細書において補償容積部とも呼ぶ空間容積部は、弱め合う干渉により事実上又は実質的に無磁界（field free）となる。
【０００３】
このために、フィードバックセンサーが、保護すべき対象物の近くの干渉磁界、例えば地球磁場を測定し、この信号を制御ユニットに供給する。制御ユニットは、このセンサー信号に基づき、補償コイルに送られる補償電流を算出する。これらのコイルは次いで、理想的な場合では干渉の振幅が最小になるか又は少なくとも実質的に減少するように干渉場に相殺的に重畳する磁界を発生させる。
【０００４】
特に、走査型電子顕微鏡及び／又は透過型電子顕微鏡のような、加速電子を扱う装置は、電磁干渉を受けるが、その理由は、電磁干渉が、結像に必要とされる電子の軌道に直接影響し、ひいてはその結果の品質に直接影響するためである。
【０００５】
そのような装置の一般的な設備（installation）は、通常は立方体として設計される、３軸ツインコイル（three-axes twin-coil）システムの形態の補償構造を含む。この場合、立方体のそれぞれの対向する側面が、可能な限り均質な補償磁界を発生させる一対のコイルとして用いられる。
【０００６】
次いで、これらのコイルによって包囲されたこの容積部の内部に、保護すべき装置が設置され、その結果、該装置が事実上無磁界のスペース内で動作することができる。
【０００７】
別の従来技術によれば、空間方向毎のそれぞれの対のコイルの代わりに、空間方向すなわち軸毎に単一のコイルのみが設けられる。その場合、補償磁界はより一層不均質となるが、通常はそれで十分であり、３つのコイル構造が節約となる。
【０００８】
従来技術の構造は全て、制御部が一般にフィードバックプロセスに従って動作することから、容積部内にセンサーを設けている。したがって、床面に敷設することができるとともに補償コイルを設けるか又は巻き付けるのに用いられるケーブルに加え、装置のすぐ近傍にセンサーがある。このように、装置の構成に起因して、装置の動作快適性が損なわれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この背景を踏まえ、本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を少なくとも軽減する、磁界補償用の、特に、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）及び／又は透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）用のシステム及び方法を提供することである。
【００１０】
特に、本発明は、本発明を既存の制御概念に統合すること又は既知の制御概念を改善することを可能にするものである。
【００１１】
特に、装置の動作快適性と装置の特定の特性とに関して特定の条件が考慮される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述のこれらの目的は、独立請求項に記載の、帯電粒子、特に電子を用いてウェーハのような試料を結像、検査及び／又は処理する装置及び方法によって達成される。
【００１３】
有利な実施の形態はそれぞれの従属請求項に記載されている。
【００１４】
概して、本発明は、磁界補償用のシステム、特に補償コイルを、既存のデバイス又は装置に該装置の動作快適性が著しく影響を受けないように統合するという主旨で説明することができる。
【００１５】
本明細書では、試料が配置されるチャンバー、例えば真空チャンバー自体、好ましくは真空チャンバー単独を補償容積部とみなすことが提案される。特に、本明細書では、補償容積部を例えばＳＥＭ装置及び／又はＴＥＭ装置の高感度点若しくは高感度領域と関係させるか、又は該高感度点若しくは該高感度領域に縮小することが提案される。これは、例えば、電子ビームは、外部の電磁干渉を受けると、最終的な集束及び／又はフィルタリングのすぐ後に、真空チャンバーにおいて像品質に関して最も高感度に影響を受けることが分かっているためである。
【００１６】
まず、本願は、帯電粒子、特に電子を用いて試料を結像、検査及び／又は処理する装置であって、
帯電粒子を供給するデバイスと、
試料ホルダーを有するチャンバーであって、前記デバイスによって供給可能な前記粒子を用いて試料を結像、検査及び／又は処理することができるように前記試料ホルダー上に前記試料を位置決め可能である、チャンバーと、
少なくとも１つの空間方向における磁界補償用のシステムであって、少なくとも１巻きの導体によって提供される少なくとも１つの補償コイルを含む、システムと、
を備え、
前記チャンバーの少なくとも１つの壁は、該壁の少なくとも幾つかのセクションに、前記補償コイルの少なくとも一部分のための少なくとも１つの収容領域を有する、装置を請求するものである。
【００１７】
好ましい実施の形態では、帯電粒子を供給するデバイスは、電子顕微鏡、例えば走査型電子顕微鏡及び／又は透過型電子顕微鏡の形態で提供される。別の実施の形態では、帯電粒子を供給するデバイスはリソグラフィック装置の形態で提供される。
【００１８】
チャンバーは好ましくは、真空チャンバーとして提供される。補償コイル、特にその導体がチャンバーの壁と関連付けられる。本文脈での壁とは、チャンバーの側壁、底面及び蓋と理解すべきである。
【００１９】
本発明の１つの実施の形態では、導体を受け入れる領域すなわち収容領域がチャンバー壁の外側面及び／又は内側面によって提供される。補償コイル、特にその導体は、チャンバー壁の外側面及び／又は内側面上に少なくとも部分的に配置される。例えば、少なくとも１巻きの導体がチャンバー壁に沿って敷設される。
【００２０】
代替的又は補足的な実施の形態では、補償コイル、特にその導体を受け入れる収容領域又は収容セクションは、チャンバー壁内に少なくとも部分的に延在している凹部によって提供される。
【００２１】
凹部は例えば、チャンバー壁の外側面及び／又は内側面内の或る種の溝又は窪みとして提供することができる。本発明のこの変形例では、一種の開口凹部が設けられ、この凹部内に導体若しくは補償コイルの幾つかの部分又は導体若しくは補償コイルの全体を埋設することができる。
【００２２】
しかしながら、好ましくは、凹部はチャンバー壁内のキャビティとして形成される。この変形例では、一種の閉鎖凹部、例えば或る種の管が設けられ、この管内に導体若しくは補償コイルの幾つかの部分又は導体若しくは補償コイルの全体を挿入することができる。
【００２３】
補償コイル、特にその導体は、例えばチャンバー壁に導体を直接配置すること及び／又はチャンバー壁に導体を導入することによって、チャンバーに直接接続することができる。
【００２４】
しかしながら、補償コイル、特に導体を、例えば巻きを与えるために該導体が周りに巻き付けられているフレームを介して、チャンバーと間接的に連結させることも同様に可能である。
【００２５】
帯電粒子の飛行又はビーム方向に対して垂直な１つの平面のみにおける干渉磁界を補償するにはそれで十分であろう。この平面は概して水平面によって提供される。
【００２６】
しかしながら、干渉磁界をほぼ完全に補償することができるようにするために、好ましくは、干渉磁界を水平面において、及び垂直線に沿っての両方において補償する。Ｘ座標とＹ座標とが水平面を画定し、Ｚ座標が垂直線を画定する。
【００２７】
１つの実施の形態では、各空間方向Ｘ、Ｙ、Ｚが少なくとも１つの補償コイルと関連付けられているため、干渉磁界を３つの、すなわち全ての空間方向Ｘ、Ｙ及びＺにおいて補償することができる。
【００２８】
この場合、各空間方向Ｘ、Ｙ及びＺ又は少なくとも１つの空間方向Ｘ、Ｙ若しくはＺが単一の補償コイルのみと関連付けられていることが可能であろう。
【００２９】
各単一の補償コイルが、好ましくは同軸の別のコイルと関連付けられていることも可能である。このようにして、一対の補償コイルが形成される。１つの実施の形態では、各空間方向が少なくとも一対の補償コイルと関連付けられているため、干渉磁界を３つの空間方向Ｘ、Ｙ及びＺの全てにおいて補償することができる。
【００３０】
補償磁界を発生させる少なくとも１つの補償コイルに加え、磁界補償用のシステムは、干渉磁界を検出又は測定する少なくとも１つのセンサーと、少なくとも１つの補償コイル用の少なくとも１つの電源と、検出又は測定された干渉磁界に応じて少なくとも１つの補償コイルにおける電流を制御及び／又は調節する手段とを備える。
【００３１】
一対の補償コイルは、該一対の補償コイルのうちの１つの単一の補償コイルのみに給電することを可能にするように接続され、かつ／又はそのように制御可能であるものとすることができる。
【００３２】
補償コイル又は該補償コイルが発生させる補償磁界は、干渉磁界が実質的に補償される補償容積部をもたらすか又は画定する。補償容積部は、好ましくは十分に均質な、干渉磁界を補償するのに適した、補償コイルが発生させる磁界の領域を表す。
【００３３】
本発明は、特に、もたらされる補償容積部を必要最小限にとどめるか、又は、少なくとも、該補償容積部をＳＥＭ装置／ＴＥＭ装置の高感度点を含む領域に縮小することを提案する。本発明によれば、補償容積部の縮小は特に、少なくとも１つの補償コイルをチャンバーと関連付けることによって達成される。本明細書では、試料が配置されるチャンバー自体、好ましくはチャンバー単独を補償容積部とみなすことが提案される。したがって、従来技術において慣例であったように装置全体が補償容積部とみなされることがもはやない。補償容積部は好ましくはチャンバー内の領域に限定される。
【００３４】
さらに、本発明によって包含されるのは、帯電粒子、特に電子を用いて試料を結像、検査及び／又は処理する方法であって、
前記帯電粒子が供給され、チャンバーの内部に配置されている試料に方向付けられ、
少なくとも１つの補償コイルが作り出した補償容積部において、干渉磁界を前記粒子の軌道の一部分に沿って補償することができるように磁界がもたらされ、
前記補償容積部は、集束及び／又はフィルタリングのような、前記帯電粒子への最終的な影響の後で、或る領域にもたらされる、方法である。
【００３５】
本発明の方法は特に、上述した本発明による装置を用いて実施可能である。本発明による装置は特に、本発明の方法を行うように構成されている。
【００３６】
コイルがもたらす補償容積部は、帯電粒子と試料との間の相互作用領域を含む。特に、補償容積部は、例えば粒子の軌道及び／又は粒子ビームの形状を外部からそれ以上制御することを意図されない領域に実質的に限定される。
【００３７】
試料の最も正確な結像、検査及び／又は処理を可能にするために、装置は概して、防振的に取り付けられる。
【００３８】
防振は、システムが受ける、妨げとなる動き又は振動を相殺するものと理解すべきである。理想的な場合では、動き又は振動は補償される。これは好ましくは動きの６つの自由度全てでなされる。したがって、多くの場合、振動補償と呼ばれる。
【００３９】
本発明の範囲内には、防振的に取り付けられる本発明による少なくとも１つの装置を含む防振システムも含まれる。この防振システムは、能動型防振システム及び／又は受動型防振システムとして提供することができる。
【００４０】
受動型防振システムは、防振すべき荷重体への外部振動の伝達を低減するように機械的剛性が最小限である「簡単な」取り付けを特色とする。取り付け目的のエアベアリングとポリマーばね要素とが受動型防振システムの２つの例である。
【００４１】
振動の或る種の減衰又は荷重体の或る種の「防振された」取り付けを特徴とする受動型防振とは対照的に、能動型防振は、振動を能動的に補償することを特色とする。振動によって誘起される動きは対応する逆の動きによって補償される。例えば、質量体の振動誘起加速度は、同じ大きさであるが逆符号の加速度によって相殺される。その結果得られる荷重体の全体加速度はゼロである。荷重体は静止状態、すなわち所望の位置にあるままである。
【００４２】
したがって、機械的剛性が最小限である取り付け装置と任意選択的に組み合わされる、能動型防振システムは、センサー及びアクチュエーターとともにコントローラーを備える制御システムをさらに含み、外部からシステムに伝わる振動を選択的に相殺する。センサーは取り付けられるべき荷重体の動きを検出する。コントローラーは補償信号を生成し、この補償信号によってアクチュエーターが駆動され、これにより、補償する動きが生まれる。デジタル制御経路若しくはアナログ制御経路を用いること、又は双方の経路をいわゆるハイブリッド制御経路に組み合わせることが可能である。
【００４３】
ここで本発明を以下の例示的な実施形態によって詳細に説明する。このために、添付の図面の参照を行う。個々の図面における同じ参照符号は同じ部品を指す。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１．ａ】例示的な走査型電子顕微鏡の概略断面図である。
【図１．ｂ】関連するビーム誘導部（guidance）の概略図である。
【図１．ｃ】一対のコイルが発生させる補償磁界の概略図である。
【図２．ａ】真空チャンバーの壁にある補償コイルの位置の例示的な実施形態の概略図である。
【図２．ｂ】真空チャンバーの壁にある補償コイルの位置の例示的な実施形態の概略図である。
【図３．ａ】単一の補償コイルがもたらす補償磁界の分布を装置とともに平面で示す概略図である。
【図３．ｂ】単一の補償コイルがもたらす補償磁界の分布を空間的に示す概略図である。
【図４．ａ】一対の補償コイルがもたらす補償磁界の分布を装置とともに平面で示す概略図である。
【図４．ｂ】一対の補償コイルがもたらす補償磁界の分布を空間的に示す概略図である。
【図５】本発明による装置が防振的に取り付けられている例示的な能動型防振システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
ここで、本発明を走査型電子顕微鏡１０の例として説明する。この目的から、図１．ａは走査型電子顕微鏡１０の断面を示す。図１．ｂは関連する電子ビーム誘導部１を示す。電子ビーム誘導部１の機能を、簡単にだけ概説する：電子１を帯電粒子として電子ガン１１によって生成する。引出電圧と加速電圧とを印加することによって、電子１を試料３０に方向付ける。複数のビーム集束手段及び／又は偏向手段及び／又はアパーチャが、電子ビーム１の軌道及び／若しくは形状並びに／又はそれに応じた結像特性を調整することができるようにビーム経路内に配置されている。
【００４６】
この目的から設けられている例示的な手段は、ビームを監視する（monitor）ための第１のアパーチャ１２と、集光レンズ１３と、特に試料３０を走査するための第１の偏向器１５及び第２の偏向器１６と、対物レンズ１７と、試料３０の前の最後のアパーチャとして、好ましくは試料３０を走査するために可動に配置されているレンズアパーチャ１８とがある。ビーム経路には弁１４も配置されている。
【００４７】
試料３０は、チャンバー２０内の試料ホルダー２３上に（on or at）載置される。電子ビーム１に対する試料３０の位置又は試料ホルダー２３の位置は、例えばマニピュレーター２４によって変更されることができる。
【００４８】
装置１００は電子顕微鏡１０とチャンバー２０とを備える。走査型電子顕微鏡１０の内部及びチャンバー２０の内部は真空にされる。電子１が試料３０に衝突し、そこで二次電子を放出する。二次電子は、検査すべき試料３０の特性について判断することを可能にする。試料３０を走査することによって、該試料をポイントごとに検査することができる。例えば、後方散乱電子を検出器（図示せず）によって検出することができ、次いで検査することができる。
【００４９】
加えて、ここでは２つの補償コイル４１が示されている。これらの２つのコイル４１はともに、ここではシート平面Ｘ−Ｚにおける干渉磁界を補償するために一対の補償コイルを形成する。好ましくは、それぞれの対の補償コイルが３つの空間方向Ｘ、Ｙ及びＺのそれぞれに関して設けられる。補償コイル４１は少なくとも１巻きの導体によって提供される。補償コイル４１は磁界補償用のシステム４０の構成部材である。システム４０は装置１００の構成部材である。
【００５０】
補償コイル４１はここでは、装置１００全体の周りに延在している。図示の装置１００は、従来技術から既知の装置１００である。弱め合う干渉により、補償コイル４１が包囲している空間容積部全体を事実上無磁場にすることが意図される。装置１００全体が補償容積部とみなされている。特に補償コイル４１の寸法が大きいことに起因して、装置１００の動作快適性が影響を受ける。図１．ｃは、Ｘ軸に沿った空間容積部全体についての補償磁界を示す。
【００５１】
本発明は、補償容積部を装置１００の最も高感度な領域に縮小することを提案する。電子ビーム１は、外部の電磁干渉を受けると、特に対物レンズ１７及び／又はレンズアパーチャ１８による特に最後の集束及び／又はフィルタリングのすぐ後に、装置の真空チャンバー２０において像品質に関して最も高感度に影響を受けることが分かっている。
【００５２】
コイル４１が作り出す補償容積部は実質的に、対物レンズ１７又は最後のアパーチャ１８と試料３０の上側面との間の容積部にのみもたらされ、この上側面上に電子ビーム１が衝突する。もたらされる補償容積部は、電子ビーム１と試料３０との間の相互作用領域を含む。この目的から、コイル４１又は１巻きの導体の少なくとも一部がチャンバー２０の壁２１と関連付けられている。チャンバー２０の壁２１の内部及び／又は該壁２１には、その少なくとも幾つかの部分に、コイル４１、特にその導体のための収容領域が設けられている。
【００５３】
図２．ａ及び図２．ｂは、真空チャンバー２０の壁２１に及び／又は該壁２１の内部に補償コイル４１を配置するための、チャンバー壁２１の内部及び／又は該壁２１にある収容領域の２つの例を示す。
【００５４】
第１の実施形態では、収容領域はチャンバー壁２１の外側面２１ａによって提供される。コイル４１又は導体はチャンバー２０の壁２１に沿って敷設される。補償コイルケーブルが真空チャンバー２０に沿って外側に、好ましくはチャンバー壁２１の外側面２１ａに直接、敷設される。図２．ａにおいて、第１のコイル４１がチャンバー壁２１の上側の外側面２１ａに設置され、第２のコイル４１がチャンバー壁２１の下側の外側面２１ｂに設置されている。第１のコイル４１と第２のコイル４１は一対のコイルを形成する。
【００５５】
第２の実施形態では、収容領域はチャンバー壁２１内のキャビティ２２によって作られ提供される。補償ケーブルの設置用に真空チャンバー２０の壁２１内にキャビティが設けられる。
【００５６】
補償コイル４１はチャンバー２０のサイズに適合したサイズを有する。概して、少なくとも１つの補償コイル４１は１００ｃｍ未満、好ましくは５０ｃｍ未満、より好ましくは３０ｃｍ未満の平均直径を有する。
【００５７】
図２．ａ及び図２．ｂは双方とも、チャンバー２０の内部の磁界を検出又は測定するセンサー４２と、コイル４１用の電源４４と、コイル電流を調節及び／又は制御するコントローラーユニット４３とを更に示す。コイル電流、ひいてはコイル４１が発生させる補償磁界は、測定された磁界に応じて調節される。磁界補償用のシステム４０は、補償コイル４１と、センサー４２と、コントローラーユニット４３と、電源４４とによって形成される。
【００５８】
双方の構成を用いて、空間方向毎にコイル対を動作させること、又は空間方向毎に単一のコイル４１のみを駆動することが可能である。これは例えば、コントローラーユニットにおける動的なコンフィギュアビリティ（configurability）によって実施することができる。適切な動作モードを選択することができる。この選択は装置の特定の特徴及びそれに必要とされる補償磁界の性質に応じて決まる。
【００５９】
単一のコイル４１は幾分不均質な磁界を発生させる。この磁界は真空チャンバー２０の上方へ垂直方向Ｚに放射することによって水平方向から逸れる。これは、Ｚ方向に感度が低い装置に関しては一対のコイルよりも良好な選択肢となり得る。
【００６０】
説明目的から、図３．ａ及び図３．ｂは、単一の補償コイル４１のみがもたらす補償磁界の分布を示す。
【００６１】
対照的に、図４．ａ及び図４．ｂは、一対の補償コイルがもたらす補償磁界の分布を示す。実際、一対のコイルは均質な磁界を生む。しかしながら、この磁界はその向きが、双極場のように真空チャンバー２０の上方で逆になる。外部干渉は小さい容積部全体の中で均一であることを前提とすることができるため、ここでは増幅されることになる。これは、この影響が真空チャンバーの上方、特に真空チャンバーの高さの約２倍で、関係しているかどうかにかかわらず、装置自体で決まる。なぜならば、最終的な集束及び／又はフィルタリングは真空チャンバー２０に入った後すぐに行われるためである。加えて、双極場の振幅は、２つの渦上かつ２つの渦間の領域で最小を示す。最終的に、振幅は更に遠視野でも著しく減少する。
【００６２】
どの励磁が選択されるべきかは個々の場合に応じて決まる。励磁の選択は例えば、設定可能なソフトウェアによって行うことができる。好ましくは、磁界補償はフィードバック制御の原理に基づく。コントローラー４３は、干渉磁界に比例する、受信したセンサー信号に依存する。このために、センサー４２は補償容積部すなわち電子１と試料３０との間の相互作用ゾーン内に配置される（図２．ａ及び図２．ｂを参照のこと）。センサー４２はフィードバックセンサーと呼ぶこともできる。
【００６３】
ここで提供されるフィードバックセンサー４２は、真空適合性設計、例えばセラミックケーシングを有する磁界センサー４２である。好ましくは、センサー４２は可能な限り小さいサイズにすべきである。特に、センサー４２はチップベースのセンサー４２の形態である。そのようなセンサー４２の一例が例えば独国特許出願公開第１０２００９０２４２６８号に記載されている。コントローラー４３の一例が例えば欧州特許出願公開第１８７３５４３号に記載されている。引用したこの２つの特許出願の主題は参照により本願に完全に援用される。
【００６４】
補償容積部は１０６ｃｍ３未満、好ましくは１２５０００ｃｍ３未満、より好ましくは２７０００ｃｍ３未満の範囲内にある。対応する縁の長さの例は、１００ｃｍ×１００ｃｍ×１００ｃｍ；５０ｃｍ×５０ｃｍ×５０ｃｍ；及び／又は３０ｃｍ×３０ｃｍ×３０ｃｍである。補償容積部の寸法が小さく、したがってこの容積部を包囲する補償コイルのインピーダンスが小さいことにより、例えば５０ｋＨｚを超える非常に大きな調整帯域幅をもたらすことができる。さらに、伝達関数がトリビアル（trivial）であるため、任意のトリビアルな電子回路をフィードバックコントローラー４３として用いることが特に可能である。
【００６５】
最後に、図５は、ここでは例として空気式アイソレーター２０２に基づく能動型防振システム２００の形態で提供されている防振システム２００とともに本発明の装置１００を示す。防振すべき質量体である装置１００は、空気式アイソレーター２０２によって床面２０３に対して防振取り付けされている。
【００６６】
能動型防振に関して、システム２００は例えば４つの空気式アイソレーター２０２と、複数のアクチュエーター２０７及び２０８と、振動信号送信器として複数のセンサー２０４、２０５及び２０６とを備える。センサー２０４、２０５及び２０６は、振動、又はより包括的には、防振すべきベース質量体２０１の動き及び防振すべき荷重体１００の動きを検出し、それらの動きを制御システム（ここでは図示せず）に渡すべき信号に変換することを可能にする。したがって、センサー２０４、２０５及び２０６は振動信号送信器として、振動を表すセンサー信号を供給する。
【００６７】
空気式アイソレーター２０２には、例えば任意選択的に電子制御可能な弁が備わっている。したがって、空気式アイソレーター２０２はこの弁とともに、垂直動作方向Ｚを有するアクチュエーターを形成する。アイソレーター２０２とアクチュエーター２０７及び２０８が振動を相殺する。
【００６８】
より良好に概説するために、図には構成部材の一部しか示されていない。図示の例では、センサー２０４、２０５及び２０６並びにアクチュエーター２０７及び２０８は、２つの自由度であるＸ及びＺのみに関して示されている。
【００６９】
センサーは例えば速度センサー、加速度センサー及び／又は位置センサーから構成される。例示的な目的から、図５は、位置センサー２０４、垂直方向の速度及び／若しくは加速度センサー２０５、並びに／又は水平方向の速度及び／若しくは加速度センサー２０６を示す。センサー２０４、２０５及び２０６の例は受振器センサー及び／又は圧電センサーである。アクチュエーター又は力アクチュエーター２０７及び２０８の例は、ローレンツモーター及び／又は圧電アクチュエーターである。
【００７０】
当業者には、記載の実施形態は例として理解されるべきであることが明らかであろう。本発明はこれらの実施形態に限定されるのではなく、むしろ本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに多くの方法で変更することができる。個々の実施形態の特徴は互いに組み合わされるとともに、本明細書の概説部分に述べた特徴と組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１ 帯電粒子、電子又は電子ビーム
１０ 帯電粒子を供給するデバイス又は電子顕微鏡
１１ 電子源又は電子ガン
１２ ビームを監視するための第１のアパーチャ
１３ 集光レンズ
１４ 弁
１５ 磁気又は電気的偏向手段
１６ 磁気又は電気的偏向手段
１７ 対物レンズ
１８ レンズアパーチャ又は最後のアパーチャ
２０ 試料用のチャンバー又は真空チャンバー
２１ チャンバー壁
２１ａ チャンバー壁の外側面
２１ｂ チャンバー壁の内側面
２２ チャンバー壁内の凹部又はキャビティ
２３ 試料ホルダー
２４ マニピュレーター
３０ 試料又は標的
４０ 磁界補償用のシステム
４１ コイル、補償コイル、一対のコイル又は一対の補償コイル
４２ 磁界を検出するセンサー
４３ コイルにおける電流を調節及び／又は制御する手段
４４ 電源
１００ 試料を結像、検査及び／又は処理する装置
２００ 防振システム
２０１ 防振すべき質量体、ベース質量体又は防振すべきテーブル
２０２ 空気式アイソレーター、振動アイソレーター又は弁を有する空気軸受
２０３ 床面又はベース
２０４ 位置センサー
２０５ 垂直方向の速度センサー又は加速度センサー
２０６ 水平方向の速度センサー又は加速度センサー
２０７ 垂直動作方向を有するアクチュエーター
２０８ 水平動作方向を有するアクチュエーター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電粒子（１）、特に電子を用いて試料（３０）を結像、検査及び／又は処理する装置（１００）であって、
帯電粒子（１）を供給するデバイス（１０）と、
試料ホルダー（２３）を有するチャンバー（２０）であって、前記デバイス（１０）によって供給可能な前記粒子（１）を用いて試料（３０）を結像、検査及び／又は処理することができるように前記試料ホルダー（２３）上に前記試料（３０）を位置決め可能である、チャンバー（２０）と、
少なくとも１つの空間方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）における磁界補償用のシステム（４０）であって、少なくとも１巻きの導体によって提供される少なくとも１つの補償コイル（４１）を含む、システム（４０）と、
を備え、
前記チャンバー（２０）の少なくとも１つの壁（２１）が、該壁（２１）の少なくとも幾つかのセクションに、前記補償コイル（４１）の少なくとも一部分のための少なくとも１つの収容領域（２１ａ、２１ｂ、２２）を有する、装置。
【請求項２】
前記収容領域（２１ａ、２１ｂ）は、前記チャンバー壁（２１）の外側面及び／又は内側面によって提供され、さらに、
前記補償コイル（４１）は、前記チャンバー壁（２１）の前記外側面及び／又は前記内側面上に少なくとも部分的に配置される、請求項１に記載の装置（１００）。
【請求項３】
前記収容領域（２２）は、前記チャンバー壁（２１）内に少なくとも部分的に延在している凹部によって提供される、請求項１又は２に記載の装置（１００）。
【請求項４】
前記凹部（２２）は前記チャンバー壁（２１）内のキャビティとして形成される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置（１００）。
【請求項５】
各空間方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）は少なくとも１つの補償コイル（４１）と関連付けられているため、３つの前記空間方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）において干渉磁界を補償することができる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置（１００）。
【請求項６】
各空間方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）は少なくとも一対の補償コイルと関連付けられているため、３つの前記空間方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）において干渉磁界を補償することができる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置（１００）。
【請求項７】
前記磁界補償用のシステム（４０）は、前記一対の補償コイルのうちの１つの単一の補償コイル（４１）又は前記一対の補償コイルを励磁するように構成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置（１００）。
【請求項８】
防振システム（２００）であって、防振的に取り付けられている、前請求項のいずれか一項に記載の少なくとも１つの装置（１００）を含む、防振システム。
【請求項９】
帯電粒子（１）、特に電子を用いて試料（３０）を結像、検査及び／又は処理する方法であって、
前記帯電粒子（１）は供給され、チャンバー（２０）の内部に配置されている試料（３０）に方向付けられ、
少なくとも１つの補償コイル（４１）が作り出した補償容積部において、前記粒子（１）の軌道の一部分に沿って干渉磁界を補償することができるように磁界がもたらされ、さらに、
前記補償容積部は、集束及び／又はフィルタリングのような、前記帯電粒子（１）への最終的な影響の後で、或る領域にもたらされる、方法。
【請求項１】
帯電粒子（１）、特に電子を用いて試料（３０）を結像、検査及び／又は処理する装置（１００）であって、
帯電粒子（１）を供給するデバイス（１０）と、
試料ホルダー（２３）を有するチャンバー（２０）であって、前記デバイス（１０）によって供給可能な前記粒子（１）を用いて試料（３０）を結像、検査及び／又は処理することができるように前記試料ホルダー（２３）上に前記試料（３０）を位置決め可能である、チャンバー（２０）と、
少なくとも１つの空間方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）における磁界補償用のシステム（４０）であって、少なくとも１巻きの導体によって提供される少なくとも１つの補償コイル（４１）を含む、システム（４０）と、
を備え、
前記チャンバー（２０）の少なくとも１つの壁（２１）が、該壁（２１）の少なくとも幾つかのセクションに、前記補償コイル（４１）の少なくとも一部分のための少なくとも１つの収容領域（２１ａ、２１ｂ、２２）を有する、装置。
【請求項２】
前記収容領域（２１ａ、２１ｂ）は、前記チャンバー壁（２１）の外側面及び／又は内側面によって提供され、さらに、
前記補償コイル（４１）は、前記チャンバー壁（２１）の前記外側面及び／又は前記内側面上に少なくとも部分的に配置される、請求項１に記載の装置（１００）。
【請求項３】
前記収容領域（２２）は、前記チャンバー壁（２１）内に少なくとも部分的に延在している凹部によって提供される、請求項１又は２に記載の装置（１００）。
【請求項４】
前記凹部（２２）は前記チャンバー壁（２１）内のキャビティとして形成される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置（１００）。
【請求項５】
各空間方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）は少なくとも１つの補償コイル（４１）と関連付けられているため、３つの前記空間方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）において干渉磁界を補償することができる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置（１００）。
【請求項６】
各空間方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）は少なくとも一対の補償コイルと関連付けられているため、３つの前記空間方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）において干渉磁界を補償することができる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置（１００）。
【請求項７】
前記磁界補償用のシステム（４０）は、前記一対の補償コイルのうちの１つの単一の補償コイル（４１）又は前記一対の補償コイルを励磁するように構成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置（１００）。
【請求項８】
防振システム（２００）であって、防振的に取り付けられている、前請求項のいずれか一項に記載の少なくとも１つの装置（１００）を含む、防振システム。
【請求項９】
帯電粒子（１）、特に電子を用いて試料（３０）を結像、検査及び／又は処理する方法であって、
前記帯電粒子（１）は供給され、チャンバー（２０）の内部に配置されている試料（３０）に方向付けられ、
少なくとも１つの補償コイル（４１）が作り出した補償容積部において、前記粒子（１）の軌道の一部分に沿って干渉磁界を補償することができるように磁界がもたらされ、さらに、
前記補償容積部は、集束及び／又はフィルタリングのような、前記帯電粒子（１）への最終的な影響の後で、或る領域にもたらされる、方法。
【図１．ａ】
【図１．ｃ】
【図３．ａ】
【図３．ｂ】
【図４．ａ】
【図４．ｂ】
【図５】
【図１．ｂ】
【図２．ａ】
【図２．ｂ】
【図１．ｃ】
【図３．ａ】
【図３．ｂ】
【図４．ａ】
【図４．ｂ】
【図５】
【図１．ｂ】
【図２．ａ】
【図２．ｂ】
【公開番号】特開２０１３−１６４９２（Ｐ２０１３−１６４９２Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−１５０２７９（Ｐ２０１２−１５０２７９）
【出願日】平成２４年７月４日（２０１２．７．４）
【出願人】（５０２２９６３３８）インテグレイテッド ダイナミクス エンジニアリング ゲーエムベーハー (27)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１５０２７９（Ｐ２０１２−１５０２７９）
【出願日】平成２４年７月４日（２０１２．７．４）
【出願人】（５０２２９６３３８）インテグレイテッド ダイナミクス エンジニアリング ゲーエムベーハー (27)
【Ｆターム（参考）】
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