CN112055885A - 电子束装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种电子束装置，该工具包括被配置为将电子束投射到对象上的电子光学系统(500)，用于保持该对象的载物台，和被配置为相对于该电子光学系统移动该载物台(520)的定位器件(510)。该定位器件包括被配置为相对于该电子光学系统移动该载物台的短冲程平台(512)和被配置为相对于该电子光学系统移动该短冲程平台的长冲程平台(511)。该电子束装置进一步包括磁屏蔽(540)，用于屏蔽该电子光学系统免于被该定位器件生成的磁扰动所影响。该磁屏蔽可以被布置在该定位器件和该电子光学系统之间。

Description

电子束装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年05月02日提交的欧洲申请18170351.3的优先权，并且所述申请通过引用全文结合于此。

技术领域

本发明涉及一种电子束(e-beam)装置。

背景技术

本发明涉及一种能够被应用于检验半导体器件的电子束装置。

电子束装置将诸如电子束的e-束投射到衬底的表面上。磁透镜——一种用于通过磁力而使得电子束聚焦或偏转的器件——利用磁场将该电子束聚焦到衬底的目标部分上。由于电子束可能包括带电粒子(例如，电子)以及由于磁场通过磁洛伦兹力与该带电粒子相互作用，所以电子束容易受到磁扰动的影响。

电子束装置的定位器件的致动器可以是磁致动器。这样的磁致动器在激活时生成可能对电子束造成影响的杂散磁场。在一方面，该杂散磁场可能分别与磁透镜操作和电子束相互作用，这由此导致了电子束的不准确性。另一方面，在该定位器件被激活时电子束检验工具会发生中断并且随后重启检验——即在该定位器件的致动器施加低力度或者未施加力度时重启检验以减少该杂散磁场的影响的情况下，则可能导致吞吐量的损失。

发明内容

本发明的目标是提供一种使得能够在高吞吐量下实现高准确性的电子束检验工具。

根据本发明的一个方面，提供了一种电子束装置，包括：

电子光学系统，其被配置为将电子束投射到对象上，

用于固定该对象的载物台，

定位器件，其被配置为相对于该电子光学系统移动该载物台，该定位器件包括被配置为相对于该电子光学系统移动该载物台的短冲程平台和被配置为相对于该电子光学系统移动该短冲程平台的长冲程平台，

其中该电子束装置进一步包括磁屏蔽，用于屏蔽该电子光学系统免于被该定位器件生成的磁扰动所影响。

根据本发明的一方面，提供了一种根据之前任意方面的电子束装置，

其中该电子束装置是扫描电子显微镜、电子束直接写入器、电子束投影光刻装置、电子束检验装置、电子束缺陷验证装置或电子束计量装置。

附图说明

本发明将通过以下结合附图的详细描述而被轻易理解，其中同样的附图标记指代同样的结构要素，并且其中：

图1A和1B是根据本发明实施例的诸如电子束检验工具的电子束装置的示意性图示。

图2和图3是如能够在本发明实施例中应用的电子光学系统的示意性图示。

图4示意性描绘了根据本发明的EBI系统的可能控制架构。

图5示意性描绘了根据本发明实施例的电子束装置。

图6示意性描绘了根据本发明实施例的电子束装置。

图7A和7B示意性描绘了根据本发明实施例的电子束装置的致动器。

图8示意性描绘了根据本发明实施例的电子束装置的电子光学系统的视场。

图9示意性描绘了根据本发明实施例的电子束装置。

虽然本发明易于实现各种修改和可替换形式，但是其具体实施例利用附图中的示例被示出并且可以在本文被详细描述。附图可能并未依比例绘制。然而，应当理解的是，附图及其详细描述并非意在将本发明限制为所公开的特定形式，而是与之相反，本发明意在覆盖落在如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的所有修改、等同和替换形式。

具体实施方式

现在将参考其中示出了本发明的一些示例实施例的附图而更全面地描述本发明的各个示例实施例。在附图中，层和区的厚度可以为了清楚而有所放大。

本文公开了本发明详细的说明性实施例。然而，本文所公开的具体结构和功能细节仅是出于描述本发明示例实施例的目的而表现的。然而，本发明可以以许多可替换形式来体现，而并不应当被理解为仅被局限于本文所给出的实施例。

因此，虽然本发明的示例实施例支持各种修改和替换形式，但是其实施例在附图中通过示例被示出并且将在本文被详细描述。然而，应当理解的是，并非意在将本发明的示例实施例局限于所公开的特定形式，而是与之相反，本发明的示例实施例意在覆盖落在本发明的范围之内的所有修改、等同和替换形式。

如本文所使用的，术语“样品”通常是指感兴趣缺陷(DOI)可能位于其上的晶片或任意其它样品。虽然术语“样品”和“样本”在本文以可互换的形式被使用，但是所要理解的是，本文参考晶片所描述的实施例可以针对任何其它样品(例如，掩模版、掩模或光掩模)被配置和/或使用。

如本文所使用的，术语“晶片”通常是指由半导体或非半导体材料形成的衬底。这样的半导体或非半导体材料的示例包括但并不局限于单晶硅、砷化镓或磷化铟。这样的衬底一般可以在半导体制造工厂中找到和/或处理。

在本发明中，“轴向”意味着“在装置、列或诸如透镜的器件的光轴方向”，而“径向”则意味着“在垂直于光轴的方向”。通常，光轴起始于阴极并且在样品处结束。光轴在所有附图中始终都是指z轴。

术语交叉(crossover)是指电子束聚焦的点。

术语虚拟源意味着从阴极反射的电子束可以被追溯回到“虚拟”源。

根据本发明的装置(例如，检验工具)涉及到带电粒子源，特别是可以被应用于SEM、电子束检验工具或EBDW的电子束源。在本领域，电子束源也可以被称作e-枪或电子枪。

参考附图，注意到附图并非依比例绘制。特别地，示图中一些要素的尺寸可以被大幅放大从而强调该要素的特性。还注意到，附图并非被绘制为相同比例。在多于一幅示图中示出的被类似配置的要素已经使用相同的附图标记来指示。

在附图中，每个部件和各个部件之间的相对尺寸可以为了清楚而有所放大。在以下对附图的描述中，相同或同样的附图标记指代相同或同样的部件或实体，并且仅描述关于各个实施例的差异。

因此，虽然本发明的示例实施例支持各种修改和替换形式，但是其实施例在附图中通过示例被示出并且将在本文被详细描述。然而，应当理解的是，并非意在将本发明的示例实施例局限于所公开的特定形式，而是与之相反，本发明的示例实施例意在覆盖落在本发明的范围之内的所有修改、等同和替换形式。

图1A和1B示意性描绘了根据本发明实施例的电子束(e-束)检验(EBI)系统100的俯视图和截面图。如所示出的实施例包括外壳110，充当用于接纳待检验对象并且输出已经被检验的对象的接口的一对进料端口120。所示出的实施例进一步包括被称作EFEM的对象传输系统，被配置为处置和/或往来于进料端口运送对象的设备前端模块130。在所示出的实施例中，EFEM 130包括处置机器人140，其被配置为在EBI系统100的进料端口和进料锁(load lock)150之间运送对象。进料锁150是在外壳110外部和EFEM之中发生的大气条件与在EBI系统100的真空腔室160中发生的真空条件之间的界面。在如所示出的实施例中，真空腔室160包括电子光学系统170，其被配置为将电子束投射到所要检验的对象上，所述对象例如半导体衬底或晶片。EBI系统100进一步包括定位器件180，其被配置为相对于电子光学系统170所生成的电子束来移位对象190。

在一个实施例中，该定位器件可以包括多个定位器的级联布置，诸如用于在基本上水平的平面中定位对象的XY-平台和用于在垂直方向中定位对象的Z-平台。

在一个实施例中，该定位器件可以包括粗糙定位器和精细定位器的组合，所述粗糙定位器被配置为提供对象在比较大的距离上的粗糙定位，所述精细定位器则被配置为提供对象在比较小的距离上的精细定位。在本文中应用术语定位器的地方，这例如可以被理解为平台。

在一个实施例中，定位器件180进一步包括用于在EBI系统100所执行的检验过程期间保持该对象的载物台。在这样的实施例中，对象190可以利用诸如静电夹具之类的夹具被夹持到该载物台上。这样的夹具可以被集成在该载物台中。

依据本发明，定位器件180包括用于定位该载物台的第一定位器和用于定位该第一定位器和载物台的第二定位器。此外，应用在根据本发明的电子束检验工具100中的定位器件180包括加热器件，其被配置为在该载物台中生成热负荷。

如在本发明中应用的定位器件180和加热器件将在下文更详细地讨论。

图2示意性地描绘了如能够在根据本发明的电子束检验工具或系统中应用的电子光学系统200的实施例。电子光学系统200包括被称作电子枪210的电子束源和成像系统240。

电子枪210包括电子源212、抑制器214、阴极216、开孔集合218和汇聚器220。电子源212可以是肖特基(Schottky)发射器。更具体地，电子源212包括陶瓷衬底、两个电极、钨丝和钨针脚。这两个电极被平行固定至该陶瓷衬底，并且这两个电极的另一侧分别连接至该钨丝的两端。钨被稍有弯曲从而形成用于放置该钨针脚的尖端。接下来，ZrO2被涂覆在该钨针脚的表面，并且被加热到1300℃以便熔化并且覆盖该钨针脚但是并不覆盖该钨针脚的针尖。熔融的ZrO2可以使得钨的功函数有所降低并且降低所发射电子的能量势垒，并且因此有效发射了电子束202。随后，通过将负电应用于抑制器214，电子束202被抑制。因此，具有大扩散角度的电子束被抑制为主电子束202，并且因此增强电子束202的亮度。通过阳极216的正电荷，电子束202可以被提取，并且随后可以通过使用可调谐开孔218来控制电子束202的库伦强迫力(Coulomb’s compulsive force)，所述可调谐开孔218具有不同的开孔大小以用于消除开孔之外不必要的电子束。为了汇聚电子束202，汇聚器220被应用于电子束202，其还提供放大。图2中所示的汇聚器220例如可以是能够汇聚电子束202的静电透镜。另一方面，汇聚器220也可以是磁透镜。

如图3所示的成像系统240包括熄灭器(blanker)248、开孔集合242、检测器244，四个偏转器集合250、252、254和256、一对线圈262、磁轭260、过滤器246和电极270。电极270被用来延迟并偏转电子束202，并且由于上方极片和样本300的组合而进一步具有静电透镜的功能。除此之外，线圈262和磁轭260被配置至磁物镜。

如上文所描述的电子束202通过加热电子针脚并且将电场应用于阳极216所生成，从而为了稳定该电子束202，必须对电子针脚长时间加热。对于用户端而言，这无疑是耗时且不便的。因此，熄灭器248被应用于被汇聚的电子束202以便使得电子束202临时偏离样本而不是将其关闭。

偏转器250和256被应用于将电子束202扫描至大的视场，并且偏转器252和246则被用于将电子束202扫描至小的视场。所有偏转器250、252、254和256可以控制电子束202的扫描方向。偏转器250、252、254和256可以是静电偏转器或磁偏转器。磁轭260的开口面向样本300，这使得磁场沉浸于样本300之中。另一方面，电极270被置于磁轭260的开口下方，并且因此样本300将不会被损坏。为了校正电子束202的色差，减速器(retarder)270、样本300和上方极片形成了透镜以消除电子束202的色差。

除此之外，当电子束202轰击到样本300之中时，次级电子将从样本300的表面散发。接下来，次级电子被过滤器246引导至检测器244。

图4示意性地描绘了根据本发明的EBI系统的可能控制架构。如在图1中所指示的，该EBI系统包括进料锁、晶片传输系统、进料/锁(load/lock)、电子光学系统和定位器件，例如包括z平台和x-y平台。如所图示的，EBI系统的这些各种部件可以配备以各自的控制器，即，连接至晶片传输系统的晶片运送器系统控制器、进料/锁控制器、电子光学控制器、检测器控制器、平台控制器。这些控制器例如可以——例如经由通信总线——通信连接至系统控制器计算机和图像处理计算机。在如所示出的实施例中，该系统控制器计算机和图像处理计算机可以连接至工作站。

进料端口将晶片加载至晶片传输系统，诸如EREM 130，并且该晶片传输系统控制器控制晶片传输器以将晶片传输至进料/锁，诸如进料锁150。进料/锁控制器控制腔室的进料/锁，而使得例如晶片的待检验对象可以被固定在例如静电夹具的夹具上，所述夹具也被称作静电卡盘(e-chuck)。该定位器件——例如z平台和x-y平台——使得晶片能够被平台控制器所移动。在一个实施例中，z平台的高度例如可以使用诸如压电致动器之类的压电部件来调节。电子光学控制器可以控制电子光学系统的所有条件，并且检测器控制器可以接收来自电子光学系统的电信号并且将其转换为图像信号。该系统控制器计算机用于向相对应的控制器发送命令。在接收到该图像信号之后，该图像处理计算机可以处理该图像信号以识别缺陷。

图5示意性地描绘了电子束装置。该电子束装置将诸如带电粒子——诸如电子或其它粒子——的粒子束投射到对象上。该电子束装置可以是电子束检验工具。在本实施例中，该电子束装置包括电子光学系统500、定位器件510和载物台520。定位器件510和载物台520被布置在真空腔530中。电子光学系统500可以被提供在该真空腔中或者与之连接。更具体地，电子光学系统500的电子束在真空腔530中传播，更具体地，该电子束沿传播路径传播至待检验对象的目标表面上。定位器件510相对于电子光学系统500移动载物台520。例如，定位器件510可以移动载物台520。可替换地，定位器件510可以移动电子光学系统500。

定位器件510包括长冲程平台511和短冲程平台512。短冲程平台512连接至载物台520以移动载物台520。长冲程平台511连接至短冲程平台512从而移动短冲程平台512和载物台520。长冲程平台512提供载物台520的粗糙定位，而短冲程平台512则提供载物台520的精细定位。长和短冲程平台511、512可以包括电机，所述电机均包括线圈以及诸如永磁体或电磁体的磁体。当电流经过长冲程平台511和/或短冲程平台512时，电子束的传播路径受到杂散磁场的影响。

如上文所解释的，该杂散磁场可能导致电子束检验工具的准确性损失和/或吞吐量损失。现有技术针对该问题的解决方案包括定位器件的致动器的磁体和线圈的磁屏蔽。该屏蔽提供了有所减少的朝向传播路径以及朝向磁透镜的杂散磁场。然而，该解决方案已经被显示是不充分的。虽然杂散磁场有所减少，但是电子光学系统仍然受到由于移动的磁性部分所导致的扰动。

根据本发明的一个方面，磁屏蔽540被布置在定位器件510和电子光学系统500之间。磁屏蔽540为电子光学系统500提供了免受定位器件510所导致的磁性扰动影响的屏蔽，所述磁性扰动例如来自用于长冲程平台511和/或短冲程平台512的磁性致动器的杂散磁场。屏蔽来自磁性致动器的杂散磁场有益的，因为该杂散磁场在载物台520附近生成，并且因此接近于载物台520所要保持的要被照射电子的对象。磁屏蔽540可以由磁屏蔽材料所形成，诸如高导磁合金(mu-metal)，并且例如可以由箔片、薄片、板等所形成。

作为磁屏蔽540的结果，在一方面，可以将杂散磁场从电子束屏蔽开。在另一方面，磁性材料的移动部分——诸如定位器件的移动磁体和/或移动的局部屏蔽——可以被屏蔽并且被限制对电子束造成影响。

如图5中所描绘的，磁屏蔽540被布置在定位器件510和电子光学系统500之间，由此使得能够将杂散磁场从定位器件510屏蔽开。如图5中所描绘的，磁屏蔽540连接至要被定位器件510所移动的部分。因此，磁屏蔽540可以被标识为可移动磁屏蔽或全局可移动磁屏蔽。因此，磁屏蔽540可以在定位器件510被激活时移动。例如，要被定位器件510移动的部分是载物台520，这使得磁屏蔽540随载物台520一起移动。因此，可以规定即使定位器件510将载物台520移动至不同位置，定位器件510的致动器的屏蔽也得以保持。

磁屏蔽540可以在载物台520之下延伸，即可以在载物台520背向电子光学系统500的一侧延伸。因此，磁屏蔽540并不要求该屏蔽中的任何通孔以供电子束通过该屏蔽，这使得能够提供高级别的屏蔽。

使用如上文所描述的长冲程平台511和短冲程平台512，可能将磁屏蔽540连接至长冲程平台511从而被长冲程平台511所移动。在长冲程/短冲程配置中，长冲程平台511提供粗糙定位而短冲程平台512提供精细定位，即高精度定位。长冲程平台(即，长冲程致动器513)作用于一方面的定位器件或平衡质量的框架与另一方面的短冲程平台512之间。长冲程平台511的可移动部分连接至短冲程平台512从而移动该短冲程平台512。磁屏蔽540例如可以连接至长冲程平台511的可移动部分。由长冲程平台511移动磁屏蔽540可以提供：磁屏蔽540通过跟随长冲程平台移动而在很大程度上跟随载物台520的移动，而短冲程平台512所进行的更小、更准确的移动则并不被跟随，由此防止了磁屏蔽540对短冲程致动器施加附加负荷，以免对短冲程定位——即载物台520的精细定位——的准确性和/或速度造成不利影响。

为了载物台520被连接至定位器件510，载物台520利用延伸通过磁屏蔽540中的通孔541的连接结构521而被安装到定位器件510。在上文所描述的磁屏蔽540连接至长冲程平台511的可移动部分的示例中，连接结构521可以在载物台520和短冲程平台512之间延伸。该可移动磁屏蔽一方面可以被布置在长冲程平台511和短冲程平台512之间，并且在另一方面被布置在载物台520和电子光学系统500之间，因此屏蔽电子束的传播路径以免被长冲程致动器513和短冲程致动器的杂散场所影响。因此，短冲程平台512被短冲程平台致动器所移动的部分以及载物台520可以被布置在电子光学系统500的一侧。

如图8中所描绘的，该磁场可以沿电子光学系统500的磁透镜810的视场800延伸。电子光学系统500的视场可以被理解为被电子光学系统500的视角所覆盖的区域，电子光学系统500的视场可以被理解为电子光学系统500在其下针对杂散磁场表现出敏感性的空间角度。视场可以被理解为处于平面中的区域，所述平面基本上与所要检验的对象的平面平行。鉴于以上定义，电子光学系统500的视场也可以被称作“磁分布视场”，即电子光学系统500和/或电子束在其中易于被杂散磁场的扰动所影响的视场。磁屏蔽在非移动状态下的最小长度由820所描绘，因此覆盖了视场800。极端的最左侧位置830和最右侧位置831之间的位移由832所指示，因此形成了载物台520的移动的最大移动长度。在磁屏蔽借此随定位器件而移动的实施例中，磁场的长度至少沿如820所象征性指示的电子光学系统500的视场800以及如832所指示的定位器件的(最大)移动范围而延伸。屏蔽840的屏蔽长度形成了长度820和832的相加，因此提供了一种屏蔽，其能够在载物台520和屏蔽随着具有移动长度832的移动而进行移动时覆盖该视场。

因此，该磁屏蔽沿电子光学系统500的视场——即针对来自杂散磁场的扰动的视场——而延伸。此外，由于磁屏蔽随着定位器件510移动，所以定位器件510的最大移动长度被加以考虑。因此，在载物台520在(最大)移动长度之内的每个位置，电子光学系统500的视场都面对该磁屏蔽。将要理解的是，术语长度可以被应用于x方向以及y方向。因此，该长度可以被理解为是x方向和/或在y方向。出于完整性的原因，注意到，x和y方向可以被理解为跨基本上平行于所要检验的对象的表面的平面的方向，而z方向则可以被理解为与x和y方向所跨越的平面垂直的方向。

图6描绘了另一个实施例，与图5中所描绘的实施例类似，所述实施例示意性地描绘了诸如电子束检验工具的电子束装置，其包括电子光学系统600、定位器件610和载物台620。定位器件610和载物台620被布置在真空腔630中。在如图6所描绘的实施例中，磁屏蔽640相对于电子光学系统600是静态的。因此，磁屏蔽640可以被标示为静态磁屏蔽或全局静态磁屏蔽。该静态磁屏蔽例如可以被安装至真空腔630、真空腔630中的高压板650或者电子光学系统600。由于磁屏蔽640是静止的，所以对于定位器件610的任何附加负载都可以被防止。此外，由于静态磁屏蔽640并不需要被定位器件610所移动，所以并不需要磁屏蔽640相对低的重量。因此，静态磁屏蔽可以具有相对高的厚度(或多层)，并且因此可以提供高级别的屏蔽。为了电子束的传播路径得以通过，静态屏蔽640被提供以通孔641，由此电子束的传播路径穿过该通孔。

图6进一步描绘了可移动磁屏蔽660。可移动磁屏蔽660面向静态磁屏蔽640中的通孔，因此使得可移动磁屏蔽660屏蔽电子光学系统600和沿着传播路径的电子束以免被原本会穿过静态磁屏蔽640中的通孔的任何剩余杂散场所影响。可移动磁屏蔽660被布置在定位器件610和载物台620之间，由此至少部分地将电子光学系统600与定位器件610(的一个或多个致动器)屏蔽开来。此外，可移动磁屏蔽660在载物台620的背向电子光学系统600的一侧延伸，由此防止了可移动磁屏蔽660阻隔电子束的传播路径。

可移动磁屏蔽660连接至要由定位器件610所移动的定位器件610，由此使得可移动磁屏蔽660可以被保持在静态磁屏蔽640附近，特别是在静态磁屏蔽640的通孔附近。载物台620利用延伸通过可移动磁屏蔽660中的通孔661的连接结构621而被安装至定位器件610，由此使得可移动磁屏蔽660屏蔽定位器件的致动器，这是因为定位器件的致动器被布置在可移动磁屏蔽660下方而载物台620则被布置在可移动磁屏蔽660的上方。类似于上文参考图5的长冲程平台611-短冲程平台612的布置所描述的，可移动磁屏蔽660可以连接至长冲程平台以便被图6中的长冲程平台611-短冲程平台612布置中的长冲程平台所移动，由此定位可移动磁屏蔽660以跟随载物台620的粗糙移动，而不会由于屏蔽而对可能更准确、更快的短冲程平台612提供负荷。可移动磁屏蔽660一方面可以被布置在长冲程致动器613和短冲程致动器之间并且另一方面被布置在载物台620和电子光学系统600之间，因此屏蔽电子束的传播路径以免被长冲程和短冲程致动器的杂散场所影响。

再次回到图8，静态磁屏蔽640的长度至少沿电子光学系统600的视场800延伸，因此至少具有图8中的屏蔽820的长度。因此，该磁屏蔽沿电子光学系统600的视场——即针对来自杂散磁场的扰动的视场——进行延伸。将要理解的是，术语长度可以被应用于x方向以及y方向。因此，该长度可以被理解为处于x方向和/或y方向。

在图5的实施例以及图6的实施例中，提供了至少一个平台的局部磁屏蔽。如图7A中所描绘的，定位器件610、610的平台的致动器可以包括线圈部分700(诸如电机线圈)、磁体部分710(诸如永磁体或电磁体)和护铁部分720。如图7B中所描绘的，至少一个平台的线圈部分和磁体部分基本上被磁屏蔽材料730所包围。可以在该包围中提供开口731，诸如如图7B中所描绘的短冲程致动器的屏蔽中的狭缝，从而提供与诸如电气线缆、冷却通道之类的局部磁屏蔽外部的连接。该开口也可以是平台的部分和处于局部磁屏蔽外部的对象之间的连接穿过其中和/或通过其移动的一个或多个开孔。通过该包围，来自平台的杂散场都很大程度上被局部屏蔽，由此提供了杂散场的进一步减少。这样的屏蔽例如在图5和6中被描绘，其中长冲程平台致动器513、613相应地被部分包围。

此外，在图5的实施例以及图6的实施例中，应用了长冲程平台511、611-短冲程平台512、612布置。定位器件510、610包括用于定位载物台520、620的短冲程平台512、612以及用于定位短冲程平台512、612和载物台520、620的长冲程平台511、611。与短冲程平台512、612相比，长冲程平台511、611通常将是更高功率的平台。因此，长冲程平台511、611所导致的杂散场的大小可以超过短冲程平台512、612所导致的杂散场的大小。为了进一步减少杂散场的影响，长冲程平台511、611被布置在距载物台520、620相对大的距离处。因此，长冲程平台511、611包括双重长冲程平台致动器513、613，该双重长冲程平台致动器513、613在短冲程平台512、612的任一侧上被隔开布置。在平行于所要检验的对象的表面的方向，即在平行于定位器件510、610的主要移动平面的方向，即在本示例中的水平方向，长冲程平台致动器513、613被分隔开来。定位器件510、610进一步包括连接结构514、614，其将长冲程平台致动器513、613连接至保持短冲程平台512、612的长冲程载体511、611。该连接结构514、614在平行于定位器件510、610的主要移动平面的方向进行延伸。

如上文所解释的，静态或可移动磁屏蔽可以设置有至少一个通孔541、661、641，例如用于允许电子束的传播路径通过或者允许将载物台连接至平台的连接结构穿过。为了将通过该通孔的杂散场的影响保持为低，沿着电子光学系统500、600的光轴距电子光学系统500、600的磁透镜的磁屏蔽的距离可以至少是该通孔的直径的5倍大。作为磁屏蔽到电子光学系统500、600的磁透镜的距离的1/10或更小的通孔直径可以进一步减少通过该通孔的杂散场的影响。

该磁屏蔽的进一步效果可以是用于提供热屏蔽。因此，该磁屏蔽和局部磁屏蔽中的至少一个可以进一步充当热屏蔽。

该磁屏蔽的进一步效果可以是用于为粒子提供屏障，由此例如形成针对污染的屏障。因此，该磁屏蔽和局部磁屏蔽中的至少一个可以进一步充当粒子屏障。

该电子束检验工具可以包括高压板，诸如连接至真空腔的静止高压板——诸如图6中的板650，或者在定位器件610中提供的高压板。为了减少磁屏蔽将会要求的附加体积，该磁屏蔽可以与电子束检验工具的高压板组合。该高压板和磁屏蔽可以形成互相连接的单独层，由此每个层提供其预期功能。可替换地，该高压板和磁屏蔽可以被集成在一起，例如通过使用高导磁金属或相似类型的材料来提供该高压板。

除了如上文所解释的磁屏蔽之外，或者作为用于减少杂散磁场的影响的替换方式，该电子束检验工具可以包括非磁性重力补偿器，诸如机械重力补偿器或气动重力补偿器，或者具有磁屏蔽的磁性重力补偿器。该电子束检验工具可以利用重力补偿器以例如向载物台和/或定位器件的一部分上施加垂直力，以便对重力进行补偿。例如，在利用如本文其它地方所描述的短冲程平台和长冲程平台时，短冲程平台上的重力可能至少部分得到补偿，而使得能够在要求较低致动器功率时进行快速、准确的定位和/或减少致动器损耗。由此，重力补偿器例如可以作用于短冲程致动器的可移动部分上。该重力补偿器至少部分对例如短冲程平台的质量(可能包括载物台和对象)上的重力进行补偿，由此减小短冲程平台所要激励的静态力，因此使得能够减少短冲程平台的致动器损耗。通过应用机械重力补偿器而不是例如磁性重力补偿，可以减少杂散场。

图9描绘了电子光学系统900，用于相对于电子光学系统900定位载物台920所保持的对象的定位器件910，用于保持该对象的载物台920。定位器件910包括用于定位载物台920的短冲程平台912以及用于定位短冲程平台912和载物台920的长冲程平台911。提供了机械重力补偿器930。机械重力补偿器930可以包括弹簧，诸如一个或多个螺旋弹簧。该螺旋弹簧可以被提供以相反方向——即顺时针和逆时针方向——的相等数量的绕组，以至少减小弹簧抑制下的弹簧扭矩，由此避免扭矩施加于定位器件910上的扰动力度，所述扰动力度会影响定位器件910的定位准确性。可替换地，可以提供其它非磁性重力补偿器，诸如气动重力补偿器或被屏蔽的磁性重力补偿器。

在定位器件910包括用于定位载物台的短冲程平台912以及用于定位短冲程平台912和载物台920的长冲程平台911的情况下，重力补偿器930可以被包括在，例如被集成于短冲程平台912中，由此提供一种紧凑的配置，重力补偿器930借此而作用于要被补偿以短的力路径的质量。

除了如上文所解释的磁屏蔽之外，或者作为一种减少杂散磁场的影响的可替换方式，该电子束检验工具可以包括位置传感器940，该位置传感器940是非磁性位置传感器，诸如光学位置传感器或应变仪位置传感器，用于测量短冲程平台912和载物台920之间或者短冲程平台912和长冲程平台911之间的相对距离。因此，可以防止作为磁性位置传感器的结果的杂散磁场。在一个实施例中，位置传感器940可以由被磁屏蔽所屏蔽的磁性位置传感器形成。

另外的实施例可以在以下条款中描述：

1.一种电子束装置，包括：

电子光学系统，其被配置为将电子束投射到对象上，

用于保持该对象的载物台，

定位器件，其被配置为相对于该电子光学系统移动该载物台，

其中该电子束装置进一步包括磁屏蔽，用于屏蔽该电子光学系统免于被该定位器件生成的磁扰动所影响。

2.根据条款1所述的电子束装置，该定位器件包括被配置为相对于该电子光学系统移动该载物台的短冲程平台和被配置为相对于该电子光学系统移动该短冲程平台的长冲程平台。

3.根据条款1或2所述的电子束装置，其中该定位器件进一步包括磁性致动器。

4.根据条款3所述的电子束装置，其中该磁性致动器被配置为移动该载物台。

5.根据之前任一项条款所述的电子束装置，其中该磁屏蔽被布置在该定位器件和该电子光学系统之间。

6.根据之前任一项条款所述的电子束装置，其中该磁屏蔽包括可移动磁屏蔽，其被连接至要被该定位器件移动的部分。

7.根据之前任一项条款所述的电子束装置，其中该可移动磁屏蔽被布置在该载物台的背向该电子光学系统的一侧。

8.根据条款6或7所述的电子束装置，其中该可移动磁屏蔽连接至该长冲程平台和/或要被该长冲程平台移动的部分。

9.根据条款6至8中任一项所述的电子束装置，包括磁性致动器，其中该可移动磁场被配置为至少部分地屏蔽该磁性致动器所生成的磁扰动。

10.根据条款6至9中任一项所述的电子束装置，其中该载物台被通过该可移动磁屏蔽中的通孔延伸的连接结构安装至该定位器件。

11.根据条款6至10中任一项所述的电子束装置，其中该可移动磁屏蔽的长度至少沿该电子光学系统的视场和该定位器件的移动范围延伸。

12.根据条款1所述的电子束装置，其中该磁屏蔽包括相对于该电子光学系统静止的静态磁屏蔽。

13.根据条款12所述的电子束装置，其中该静态磁屏蔽的长度至少沿该电子光学系统的视场延伸。

14.根据条款12或13所述的电子束装置，其中该静态磁屏蔽设置有通孔，该电子束的传播路径穿过该通孔。

15.根据条款12至14中任一项所述的电子束装置，其中该磁屏蔽包括另外的磁屏蔽。

16.根据条款15所述的电子束装置，其中该另外的磁屏蔽面向该静态磁屏蔽中的通孔。

17.根据条款15或16所述的电子束装置，其中该另外的磁屏蔽是根据条款5至11中任一项的可移动磁屏蔽。

18.根据之前任一项条款所述的电子束装置，其中该磁屏蔽包括被配置为通过磁屏蔽材料基本上包围该磁性致动器的局部磁屏蔽。

19.根据条款18所述的电子束装置，其中在该局部磁屏蔽中提供开口。

20.根据之前任一项条款所述的电子束装置，其中该磁屏蔽设置有通孔，该通孔到该电子光学系统的磁透镜的距离至少是该通孔的直径5倍大。

21.根据之前任一项条款所述的电子束装置，其中该磁屏蔽进一步充当热屏蔽。

22.根据之前任一项条款所述的电子束装置，其中该磁屏蔽进一步充当粒子屏障。

23.根据之前任一项条款所述的电子束装置，其中该电子束装置包括高压板，并且其中该磁屏蔽与该高压板组合。

24.根据条款23所述的电子束装置，其中该高压板和该磁屏蔽可以形成互相连接的单独层。

25.根据条款1至23中任一项所述的电子束装置，其中该高压板包括用于将磁屏蔽功能整合到该高压板之中的磁屏蔽材料。

26.一种优选地根据之前任一项条款所述的电子束装置，包括：

电子光学系统，其被配置为将电子束投射到对象上，

用于保持该对象的载物台，

定位器件，其被配置为相对于该电子光学系统移动该载物台，

其中该定位器件包括用于相对于该电子光学系统移动该载物台的短冲程平台和用于相对于该电子光学系统移动该短冲程平台的长冲程平台，其中该长冲程平台包括双重长冲程平台致动器，从平行于该定位器件的主要移动平面的方向看，该双重长冲程平台致动器在该短冲程平台的任一侧上被隔开布置，该定位器件进一步包括将该短冲程平台连接至相应长冲程平台致动器的连接结构，该连接结构在平行于该定位器件的主要移动平面的方向上延伸。

27.根据之前任一项条款所述的电子束装置，进一步包括用于至少部分地对该载物台和该定位器件的一部分中的至少一者上的重力进行补偿的重力补偿器，该重力补偿器是非磁性重力补偿器或者被磁屏蔽所屏蔽的磁性重力补偿器。

28.一种电子束装置，包括：

电子光学系统，其被配置为将电子束投射到对象上，

用于保持该对象的载物台，

定位器件，其被配置为相对于该电子光学系统移动该载物台，

其中该电子束装置进一步包括用于至少部分对该载物台和该定位器件的一部分中的至少一者上的重力进行补偿的重力补偿器，该重力补偿器是非磁性重力补偿器或者被磁屏蔽所屏蔽的磁性重力补偿器。

29.根据条款27或28所述的电子束装置，其中该非磁性重力补偿器是包括弹簧的机械重力补偿器。

30.根据条款29所述的电子束装置，其中该弹簧包括具有相反方向的相等数量的绕组的螺旋弹簧。

31.根据条款27至30中任一项所述的电子束装置，其中该定位器件包括用于定位该载物台的短冲程平台以及用于定位该短冲程平台和该载物台的长冲程平台，并且其中该重力补偿器被包括在该短冲程平台中。

32.根据之前任一项条款所述的电子束装置，该定位器件包括用于定位该载物台的短冲程平台以及用于定位该短冲程平台和该载物台的长冲程平台，

其中该电子束装置进一步包括用于测量该短冲程平台和该长冲程平台之间或者该短冲程平台和该载物台之间的相对距离的位置传感器，该位置传感器是被磁屏蔽所屏蔽的磁性位置传感器或非磁性位置传感器。

33.一种电子束装置，包括：

电子光学系统，其被配置为将电子束投射到对象上，

用于保持该对象的载物台，

定位器件，其被配置为相对于该电子光学系统移动该载物台，

其中该定位器件包括用于定位该载物台的短冲程平台和用于定位该短冲程平台和该载物台的长冲程平台，

其中该电子束装置还包括用于测量该短冲程平台和该长冲程平台之间或者该短冲程平台和该载物台之间的相对距离的位置传感器，该位置传感器是被磁屏蔽所屏蔽的磁性位置传感器或者非磁性位置传感器。

34.根据之前任一项条款所述的电子束装置，其中该电子束装置是扫描电子显微镜、电子束直接写入器、电子束投影光刻装置、电子束检验装置、电子束缺陷验证装置或电子束计量装置。

虽然在本文中可能具体参考了在检验装置的上下文中的本发明实施例，但是载物台可能适于在电子束装置、扫描电子显微镜、电子束直接写入器、电子束投影光刻装置、电子束检验装置、电子束缺陷验证装置或电子束计量装置中使用。

虽然已经关于其优选实施例对本发明进行了解释，但是所要理解的是，可以进行其它修改和变化而并不背离如随后请求保护的本发明的精神和范围。

Claims (15)

1.一种电子束装置，包括：

电子光学系统，被配置为将电子束投射到对象上，

载物台，用于保持所述对象，

定位器件，被配置为相对于所述电子光学系统移动所述载物台，所述定位器件包括被配置为相对于所述电子光学系统移动所述载物台的短冲程平台和被配置为相对于所述电子光学系统移动所述短冲程平台的长冲程平台，

其中所述电子束装置进一步包括磁屏蔽，用于屏蔽所述电子光学系统免于被所述定位器件生成的磁扰动所影响。

2.根据权利要求1所述的电子束装置，其中所述定位器件进一步包括磁性致动器。

3.根据权利要求2所述的电子束装置，其中所述磁性致动器被配置为移动所述载物台。

4.根据权利要求1所述的电子束装置，其中所述磁屏蔽包括可移动磁屏蔽，所述可移动磁屏蔽被连接至要被所述定位器件移动的部分。

5.根据权利要求4所述的电子束装置，其中所述可移动磁屏蔽被连接至所述长冲程平台和/或要被所述长冲程平台移动的部分。

6.根据权利要求4所述的电子束装置，包括磁性致动器，其中所述可移动磁屏蔽被配置为至少部分屏蔽所述磁性致动器所生成的磁扰动。

7.根据权利要求4所述的电子束装置，其中所述可移动磁屏蔽的长度至少沿所述电子光学系统的视场和所述定位器件的移动范围延伸。

8.根据权利要求1所述的电子束装置，其中所述磁屏蔽包括相对于所述电子光学系统静止的静态磁屏蔽。

9.根据权利要求8所述的电子束装置，其中所述静态磁屏蔽的长度至少沿所述电子光学系统的视场延伸。

10.根据权利要求2所述的电子束装置，其中所述磁屏蔽包括局部磁屏蔽，所述局部磁屏蔽被配置为通过磁屏蔽材料基本上包围所述磁性致动器。

11.根据权利要求1所述的电子束装置，其中所述磁屏蔽进一步充当热屏蔽和/或粒子屏障。

12.根据权利要求1所述的电子束装置，其中所述电子束装置包括高压板，并且其中所述磁屏蔽与所述高压板组合。

13.根据权利要求1所述的电子束装置，进一步包括用于至少部分地对所述载物台和所述定位器件的一部分中的至少一者上的重力进行补偿的重力补偿器，所述重力补偿器是非磁性重力补偿器或者被磁屏蔽所屏蔽的磁性重力补偿器。

14.根据权利要求1所述的电子束装置，进一步包括位置传感器，所述位置传感器用于测量所述短冲程平台和所述长冲程平台之间或者所述短冲程平台和所述载物台之间的相对距离，所述位置传感器是被磁屏蔽所屏蔽的磁性位置传感器或者非磁性位置传感器。

15.根据权利要求1所述的电子束装置，其中所述电子束装置是扫描电子显微镜、电子束直接写入器、电子束投影光刻装置、电子束检验装置、电子束缺陷验证装置或电子束计量装置。

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