CN115053318B - 用于多电子束系统的微像差补偿器阵列 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种系统。在实施例中,所述系统包含电子源及微透镜阵列(MLA),所述MLA经配置以接收来自所述电子源的一或多个一次电子束且将所述一或多个一次电子束分割成多个一次细电子束。在实施例中,所述系统进一步包含微像差补偿器阵列(MSA),其包含多个十二极静电像差补偿器,其中所述MSA经配置以消除所述多个一次细电子束的四阶聚焦像差或六阶聚焦像差中的至少一者。在实施例中,所述系统进一步包含投影光学器件,其经配置以接收所述多个一次细电子束且将所述多个一次细电子束聚焦到样本的表面上。
Description
技术领域
本发明大体上涉及一种电子束系统,且更特定来说,本发明涉及一种用于多电子束系统的微像差补偿器阵列(MSA)。
背景技术
电子束检验系统通常利用微透镜阵列(MLA)来将一次电子束分割成多个一次细电子束。归因于多电子束系统的大视域(FOV)及每一微透镜的机械公差,每一细电子束内的像散是不可避免的。较大FOV导致较大像散像差。必须校正及/或消除这些聚焦像差(例如四阶聚焦像差、六阶聚焦像差)以实现高效检验性能。微像差补偿器阵列(MSA)是已并入MLA内以校正及/或移除多电子束系统内的像散像差的技术。常规多电子束系统已利用四极静电像差补偿器来消除每一细电子束内的像差。然而,常规四极静电像差补偿器无法完全消除四阶及/或六阶聚焦像差,从而产生强八极(四阶)及十二极(六阶)静电场。因此,期望提供一种消除上文所识别的先前方法的一或多个不足的系统及方法。
发明内容
本发明公开一种系统。在实施例中,所述系统包含电子源及微透镜阵列(MLA),所述MLA经配置以接收来自所述电子源的一或多个一次电子束且将所述一或多个一次电子束分割成多个一次细电子束。在实施例中,所述系统进一步包含微像差补偿器阵列(MSA),其包含多个十二极静电像差补偿器,其中所述MSA经配置以消除所述多个一次细电子束的四阶聚焦像差或六阶聚焦像差中的至少一者。在实施例中,所述系统进一步包含投影光学器件,其经配置以接收所述多个一次细电子束且将所述多个一次细电子束聚焦到样本的表面上。
本发明公开一种微像差补偿器阵列(MSA)。在实施例中,所述MSA包含绝缘体衬底及安置于所述绝缘体衬底上的多个静电像差补偿器。所述多个静电像差补偿器可经配置以接收多个一次细电子束且消除所述多个一次细电子束的四阶聚焦像差或六阶聚焦像差中的至少一者。在实施例中,所述MSA进一步包含安置于所述绝缘体衬底上的多个电压连接线,其经配置以经由多个连接针将所述多个静电像差补偿器电耦合到一或多个电压源,其中所述一或多个电压源经配置以将一或多个聚焦电压施加到所述多个静电像差补偿器的每一静电像差补偿器。
本发明公开一种十二极静电像差补偿器。在实施例中,所述十二极静电像差补偿器包含围绕半径R布置的十二个导电板,所述十二个导电板包括第一导电板、第二导电板、第三导电板、第四导电板、第五导电板、第六导电板、第七导电板,第八导电板、第九导电板、第十导电板、第十一导电板及第十二导电板。在实施例中,将第一聚焦电压施加于所述第一导电板、所述第三导电板、所述第五导电板、所述第七导电板、所述第九导电板及所述第十一导电板以消除一次细电子束的四阶聚焦像差或六阶聚焦像差中的至少一者。
应了解,以上一般描述及以下详细描述两者仅供例示及说明且未必限制本发明。并入本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明本发明的实施例且与一般描述一起用于解释本发明的原理。
附图说明
所属领域的技术人员可通过参考附图来更好理解本公开的许多优点,其中:
图1说明双极性四极静电像差补偿器。
图2说明单极性四极静电像差补偿器。
图3说明根据本公开的一或多个实施例的多电子束设备。
图4说明根据本公开的一或多个实施例的微像差补偿器阵列(MSA)的十二极静电像差补偿器。
图5描绘说明根据本公开的一或多个实施例的六阶聚焦像差上的十二极静电像差补偿器的板角(α)的关系的曲线图。
图6说明根据本公开的一或多个实施例的微孔隙阵列(MAA)的简化图。
图7说明根据本公开的一或多个实施例的包含多个微透镜的微像差补偿器阵列(MSA)微透镜阵列(MLA)的第一层的简化图。
图8A说明根据本公开的一或多个实施例的十二极静电像差补偿器的第一层的简化正视图。
图8B说明根据本公开的一或多个实施例的十二极静电像差补偿器的简化横截面图。
图8C说明根据本公开的一或多个实施例的十二极静电像差补偿器的绝缘体层的简化正视图。
图9A说明根据本公开的一或多个实施例的包含多个十二极静电像差补偿器的微像差补偿器阵列(MSA)的第一层的简化图。
图9B说明根据本公开的一或多个实施例的包含多个十二极静电像差补偿器的微像差补偿器阵列(MSA)的绝缘体层的简化图。
图10A说明根据本公开的一或多个实施例的第一定向上的第一微像差补偿器阵列(MSA)的简化图。
图10B说明根据本公开的一或多个实施例的第二定向上的第二微像差补偿器阵列(MSA)的简化图。
图11说明根据本公开的一或多个实施例的微像差补偿器阵列(MSA)的全正方形四极静电像差补偿器。
图12说明根据本公开的一或多个实施例的包含具有双曲线突起的导电板的四极静电像差补偿器。
图13说明根据本公开的一或多个实施例的光学特征化系统的简化示意图。
图14说明根据本公开的一或多个实施例的使用多透镜阵列的检验方法的流程图。
具体实施方式
已相对于某些实施例及其具体特征来特别展示及描述本公开。本文中所阐述的实施例被视为具说明性而非限制性。所属领域的一般技术人员应易于明白,可在不背离本公开的精神及范围的情况下对形式及细节作出各种改变及修改。
现将详细参考在附图中说明的公开标的物。
本公开的实施例涉及一种十二极静电像差补偿器,其经配置以消除四阶及六阶聚焦像差两者。本公开的额外实施例涉及一种多电子束设备,其包含具有多个十二极静电像差补偿器的多像差补偿器阵列(MSA)。本公开的进一步实施例涉及一种微像差补偿器阵列(MSA),其包含多个静电像差补偿器。
如前文所提及,电子束检验系统通常利用包括数百个微透镜的微透镜阵列(MLA)来将一次电子束分割成多个一次细电子束。每一细电子束的大小是数十微米,且细束通常分离达数十微米的间隔距离。归因于多电子束系统的大视域(FOV)(例如约250μm)及每一微透镜的机械公差,每一细电子束内的像散是不可避免的。较大FOV导致较大像散像差。必须校正及/或消除这些聚焦像差(例如四阶聚焦像差、六阶聚焦像差)以实现高效检验性能。
微像差补偿器阵列(MSA)是已并入MLA内以校正及/或移除多电子束系统内的像散像差的技术。常规多电子束系统已利用四极静电像差补偿器来消除每一细电子束内的像差。这些四极静电像差补偿器包含呈圆形配置的四个导电板以展现四极孔径。然而,常规四极静电像差补偿器无法完全消除四阶及/或六阶聚焦像差,从而产生强八极(四阶)及十二极(六阶)静电场。这部分归因于细电子束的大小展现类似于每一四极静电像差补偿器的孔径的大小(例如在孔径的50%到75%内)的大小的事实。
常规静电像差补偿器已采取包含四极静电像差补偿器的各种形式。这些可参考图1到2进一步理解。
图1说明双极性四极静电像差补偿器102。在此预期,常规四极静电像差补偿器102(如图1到2中所说明)的简要讨论将提供可与本公开的伴随优点比较的基本理解。
提供四极静电像差补偿器102作为用于校正像散像差的常规像差补偿器的实例。特定来说,四极静电像差补偿器102可用于校正可归因于机械元件未对准、椭圆制造、电子偏转或投影图像形成而产生于聚焦或塑形电子束设备中的像散像差。如图1中所展示,常规四极静电像差补偿器102可包含四个导电板(例如第一导电板104a、第二导电板104b、第三导电板104c及第四导电板104d)。
四极静电像差补偿器102可经配置以将电压施加到第二导电板104b及第四导电板104d以沿第一方向(例如沿y轴)产生电子聚焦力。相反地,四极静电像差补偿器102可经配置以将电压施加到第一导电板104a及第三导电板104c以沿第二方向(例如沿x轴)产生电子散焦力。就此来说,四极静电像差补偿器102可经配置以通过选择性调整施加于各种导电板104a到104d上的电压(例如±1V)来校正电子束设备的成像平面中的像散模糊。
实际上,校正电子束设备内的像散可能需要图1中所说明的两个单独四极静电像差补偿器102以45°的旋转角沿光学z轴部署。例如,第一四极静电像差补偿器102可沿光学z轴布置(如图1中所说明),且第二四极静电像差补偿器102可沿光学z轴布置,其中第二四极静电像差补偿器102相对于第一四极静电像差补偿器102旋转45°。
四极静电像差补偿器102的导电板104a到104d可围绕半径R布置,使得四极静电像差补偿器102的直径(孔径)以可为数十微米的2R为特征。实际上,多电子束设备的每一细电子束将需要个别四极静电像差补偿器102用于像差校正。
如图1中所展示,第一导电板104a及第三导电板104c可展现第一电压(+1V),而第二导电板104b及第四导电板104d可展现第二电压(-1V)。为将相异聚焦/散焦电压从电压源提供到各种导电板104a到104d,四极静电像差补偿器102将需要两个单独电压连接线:一个电压连接线用于第一导电板104a及第三导电板104c上的+1V,且另一电压连接线用于第二导电板104b及第四导电板104d上的-1V。然而,在具有数百个细电子束的多电子束设备中,每个四极静电像差补偿器102(例如,每个细束)需要两个单独电压连接线使制造工艺变复杂,增加非必要费用,且减慢生产。
为减少每一四极静电像差补偿器102所需的电压连接线的数目,一些常规多电子束设备利用单功率四极。例如,图2说明单极性四极静电像差补偿器102。与图1的双极性四极静电像差补偿器102(其利用两个单独聚焦/散焦电压(±1V))相反,图2的单极性四极静电像差补偿器102在第一导电板104a及第三导电板104c上仅利用单个散焦电压(+1V)。
因此,图2的四极静电像差补偿器102仅需要单个电压连接线来将第一导电板104a及第三导电板104c耦合到电压源。第二导电板104b及第四导电板104d接地。尽管此配置减少所需电压连接线的数目,但图2的四极静电像差补偿器102的聚焦/散焦敏感度是图1的四极静电像差补偿器102的聚焦/散焦敏感度的一半。因此,图2的四极静电像差补偿器102仍不适合于一些多电子束设备。
图2的四极静电像差补偿器102的电位分布的数学推导可被证明有用。使界定图2的四极静电像差补偿器102的r≤R时的静电电位分布。将/>扩展成傅里叶(Fourier)级数产生方程1:
其中A0、Ak及Bk界定由边界条件界定的傅里叶系数。
方程1是拉普拉斯(Laplace)方程的明显解,其界定图2中所说明的四极静电像差补偿器102的孔内(例如r≤R)的静电电位分布。方程1中的傅里叶系数A0、Ak及Bk可分别由方程2、方程3及方程4界定:
使用施加于四极静电像差补偿器102内的电压V的(r,θ)上的对称关系可由方程5及方程6界定:
为满足方程5及方程6的对称条件,可简化方程1以产生方程7:
其中Ak可根据方程8界定:
方程8中的项Ck是由边界界定的常数,且可由方程9界定:
其中e界定电子电荷。
因此,施加电功率(V)所沿的方向上(例如沿图2中的x轴)的静电力(F)可由方程10界定:
其中F2界定四极场力,F4界定八极场力,且F6界定十二极场力,其可分别根据方程11、方程12及方程13界定:
方程11中所描述的静电四极场力可表示已在其内完全校正/移除电子光学设备的像散的理想四极力。然而,方程12及方程13中所描述的静电八极及十二极场力表示产生四阶及六阶聚焦/散焦像差的高阶静电场。
在常规单电子束设备中,电子束的大小(2r,亚毫米级)相对小于图1到2中所展示的四极静电像差补偿器102的内径(孔径)(2R,数十毫米)。例如,在常规单电子束设备中,r与R的比率通常远小于0.1(例如)。归因于电子束与四极静电像差补偿器102的孔径之间的显著大小差,在常规单电子束设备的背景中,方程12及方程13中所描述的八极及十二极场力通常不会导致图像形成分辨率的显著降低。
然而,常规多电子束设备可能不会如此。在具有数百个细束的常规多电子束设备中,四极静电像差补偿器102的内径(孔径)(2R)是数十微米。为最大化电子源发射的束电流(BC)的利用率(η=BC%)(例如),要求细电子束大小(2r)大于每一四极静电像差补偿器102的内径(2R)的50%(例如/>)。在此情况中,方程12及方程13中所描述的静电八极及十二极场力产生显著高阶像差(例如四阶聚焦像差、六阶聚焦像差)。
因此,本公开的实施例涉及经配置以消除四阶及六阶聚焦像差的静电像差补偿器,如方程12及方程13中所描述。为移除高阶聚焦像差且保持束电流的高利用率(η=BC%),必须减小或消除八极及十二极场系数(A4、A6)。另外及/或替代地,驱动C4及C6的整合理论上也将消除四阶及六阶聚焦像差。可参考图3到14进一步展示及描述本公开的伴随优点。
图3说明根据本公开的一或多个实施例的多电子束设备300。多电子束设备300可包含(但不限于)电子源302、电子枪透镜304、微孔隙阵列306(例如MAA 306)、限束孔隙307(例如BLA 307)、微透镜阵列308(例如MLA 308)、微像差补偿器阵列310(例如MSA 310)、转移透镜314及物镜316。
在一个实施例中,电子源302经配置以发射源电子束301。电子源302可包含本领域中已知的任何类型的电子枪或电子发射器,其包含(但不限于)热场发射(TFE)源。在另一实施例中,BLA 307可经配置以从源电子束301选择一次电子束303,且枪透镜304可经配置以加速及/或聚焦一次电子束303。枪透镜304可进一步经配置以将一次电子束303引导到MAA306。
在另一实施例中,一次电子束303通过MAA 306引导到微透镜阵列308(例如MLA308)。在实施例中,MLA 308经配置以接收一次电子束且将一次电子束303分割成多个细电子束305。例如,MLA 308可经配置以将一次电子束303分割成数百个一次细电子束305。MLA308可进一步经配置以将一次细电子束305聚焦于交叉平面312处。就此来说,交叉平面312可被视为MLA 308/MSA 310的图像平面。在一些实施例中,如本文将进一步详细讨论,MLA308可包含集成微像差补偿器阵列310(MSA 310)。在一个实施例中,MSA 310可包含经配置以消除来自一次细电子束305的高阶像差的多个静电像差补偿器。
随后,转移透镜314及物镜316可经配置以接收多个一次细电子束305且将多个一次细电子束305聚焦到晶片平面。从电子源302到交叉平面的光学组件(例如电子源302、电子枪透镜304、BLA 307、MAA 306、MLA 308、MSA 310及其类似者)可被视为多电子束设备300的“照明光学器件”。相反地,转移透镜314及物镜316可被视为多电子束设备300的“投影光学器件”。除充当MLA 308/MSA 310的图像平面之外,在此应注意,交叉平面312还可被视为投影光学器件(例如转移透镜314及物镜316)的对象平面。
在另一实施例中,物镜316经配置以将一次细电子束305聚焦及引导到晶片平面318。就此来说,晶片平面318可被视为投影光学器件(例如转移透镜314、物镜316及其类似者)的图像平面。投影光学器件可经配置以使用界定光学缩小率将一次细电子束305投影到晶片平面318。在一个实施例中,晶片平面318可对应于样本的表面,使得投影光学器件经配置以将一次细电子束305引导及聚焦到样本的表面。
在另一实施例中,MLA 308/MSA 310可经配置以同时且独立扫描晶片平面318处的一次细电子束305中的每一者。晶片平面318处的一次细电子束305可用于本领域中已知的任何特征化过程,其包含(但不限于)检验、重检、基于图像的度量及其类似者。
如前文所提及,在一些实施例中,MLA 308可包含集成微像差补偿器阵列310(例如MSA 310)。在一个实施例中,MSA 310可包含经配置以移除四阶聚焦像差及/或六阶聚焦像差的数百个微静电像差补偿器。例如,MSA 310可包含可参考图4进一步展示及描述的多个十二极静电像差补偿器。
图4说明根据本公开的一或多个实施例的微像差补偿器阵列310(MSA 310)的十二极静电像差补偿器320。
在一些实施例中,十二极静电像差补偿器320可包含十二个个别导电板322(例如第一导电板322a、第二导电板322b…及第十二导电板322l)。在此预期,图4中所说明的十二极静电像差补偿器320可有效及高效消除一次细电子束305的四阶及六阶聚焦/散焦像差。就此来说,在此进一步预期,包含多个十二极静电像差补偿器320a到320n的MSA 310可用于消除多电子束设备300内的聚焦像差。
在实施例中,十二极静电像差补偿器320可使用两个单独聚焦电压操作。例如,如图4中所展示,可将1V的第一聚焦电压施加于第一导电板322a、第三导电板322c、第五导电板322e、第七导电板322g、第九导电板322i及第十一导电板322k。相反地,可将0V的第二聚焦电压施加于第二导电板322b、第四导电板322d、第六导电板322f、第八导电板322h、第十导电板322j及第十二导电板322l。未展现聚焦电压(例如0V的聚焦电压)的导电板322可被视为“接地”板。在实施例中,可选择性调整聚焦电压以选择性减少及/或消除一次细电子束305内的高阶聚焦/散焦像差。
与图1中所说明的需要两个单独电压连接线及两个电压源的双极性四极静电像差补偿器102相比,每一十二极静电像差补偿器320仅需要单个电压连接线及单个电压源。更少数目个电压源及电压连接线允许十二极静电像差补偿器320提供超过双极性四极静电像差补偿器102的许多空间及成本优点。
在一些实施例中,多个导电板322a到322l可围绕半径R布置。在实施例中,第一组导电板322可由板角2α界定,而第二组导电板322可由板角β界定。例如,第一导电板322a、第四导电板322d、第七导电板322g及第十导电板322j可由一板角2α界定(例如由每象限的板角α界定)。类似地,第二导电板322b、第三导电板322c、第五导电板322e、第六导电板322f、第八导电板322h、第九导电板322i、第十一导电板322k及第十二导电板322l可由板角β界定。在实施例中,十二个导电板322的每一导电板322a到322l由间隙角δ分离,如图4中所展示。
已发现,适当选择十二极静电像差补偿器320的板角α、β、间隙角δ可减小及/或消除八极及/或十二极场且从而减小/消除四阶及/或六阶聚焦像差。十二极静电像差补偿器320的数学分析可被证明为说明性的。
十二极静电像差补偿器320的r≤R时的静电电位分布可再次由上述方程7描述。归因于图4中的边界/>的对称性,方程7中应用于十二极静电像差补偿器320的傅里叶级数系数Ak可由方程14界定:
其中Ak1及Ak2可分别由方程15及方程16界定:
在此应注意,当k=4(例如四阶)时,傅里叶级数系数A41等于零(例如当k=4时,A41=0)。相反地,当k=6时,傅里叶级数系数A61可由方程17界定:
A61=V/3nR6[sin6α+sin 6(α+δ)-sin6(α+β+δ)] (17)
此外,当k=4(例如四阶)时,傅里叶级数系数A42等于零(例如当k=4时,A42=0)。相反地,当k=6时,傅里叶级数系数A62可由方程18界定:
A62=V/3πR6[sin6α+sin 6(α+δ)-sin6(α+β+δ)] (18)
进一步推导可产生方程19及方程20:
A4=A41+A42=0+0=0 (19)
A6=A61+A62=2V/3πR6[sin6α+sin 6(α+δ)-sin6(α+β+δ)] (20)
随后,方程21可根据图4中的间隙角δ界定推导出:
将方程21代入方程20中产生方程22:
其中f(α)可由方程23界定:
f(α)=cos3δ+(1+cos6δ)sin6α+sin6δcos6α
(23)
重检方程22及方程23表明,针对给定间隙角δ,傅里叶级数系数A6可等于零,归因于f(α)在某些板角α处为零。换句话说,可通过仔细选择十二极静电像差补偿器320的板角α来消除傅里叶级数系数A6且因此消除六阶聚焦像差。这可参考图5进一步理解。
图5描绘说明根据本公开的一或多个实施例的六阶聚焦像差上的十二极静电像差补偿器320的板角(α)的关系的曲线图500。
曲线502到514说明不同间隙角δ(例如δ1,δ2,δ3,δ4,δ5,δ6)的f(α)与板角α的关系。如曲线图500中所展示,每一相应间隙角δ仅存在一个使函数f(α)(且因此使傅里叶级数系数A6)等于零的20°到35°的范围内的板角α。例如,针对第一给定间隙角δ1,仅存在一个通过使函数f(α)等于零来使傅里叶级数系数A6等于零的20°到35°的范围内的板角α。举另一例来说,针对第二给定间隙角δ2,仅存在一个通过使函数f(α)等于零来使傅里叶级数系数A6等于零的20°到35°的范围内的板角α。
继续推导十二极静电像差补偿器320,且根据方程21,可根据方程24选择板角β:
假定板角β大于零(例如β>0),间隙角δ可由方程25给出:
因此,在一些实施例中,且为消除一次细电子束305的四阶聚焦像差及/或六阶聚焦像差,可根据方程24及方程25选择十二极静电像差补偿器320的相应板角α、β及间隙角δ。
图6说明根据本公开的一或多个实施例的多电子束设备300的微孔隙阵列306(MAA306)的简化图。
在实施例中,MAA 306可包含安置于孔膜332内的多个孔洞330a到330n。多个孔洞330a到330n可以本领域中已知的任何布置或配置布置。例如,如图6中所展示,多个孔洞330a到330n可以六边形配置布置于孔膜332上。在此应注意,六边形配置可包括最接近实现旋转对称的配置且可提供许多光学优点。
在此应进一步注意,MAA 306内的孔洞330a到330n的数目可界定产生于多电子束设备300内的一次细电子束305的数目。例如,电子源302可经配置以产生源电子束301,且BLA 307可将一次电子束303引导到MAA 306。接着,可将入射于MAA 306上的源电子束301分割成多个一次细电子束305,其中一次细电子束305的数目及配置至少部分由孔洞330a到330n的数目及配置界定。
BLA 307可经选择性调整以选择性调整图6中说明为2R的一次电子束303的直径。BLA 307的大小可经优化以允许一次电子束303充分照明MAA 306(例如消除每一相应孔洞330a到330n)。另外,BLA 307的大小可经选择以减少及/或消除由枪透镜304、MLA 308及电子之间的库仑(Coulomb)相互作用产生的各种光学模糊。
在实施例中,孔洞可展现2a的直径d(例如d=2a),且相邻孔洞330a到330n之间的节距可由节距p界定。可从孔洞330a到330n中的每一者的中心测量节距。
图7说明根据本公开的一或多个实施例的包含多个微透镜334a到334n的微透镜阵列308(MLA 308)的第一层的简化图。
在实施例中,MLA 308可包含安置于导电膜336内的多个微透镜334a到334n。微透镜334a到334n可包含本领域中已知的任何微透镜,其包含(但不限于)微单透镜。在实施例中,可将聚焦电压施加于微透镜334a到334n中的每一者。在一个实施例中,施加到微透镜334a到334n中的每一者的电压可彼此独立控制。在一个实施例中,针对每一微透镜334a到334n施加的电压可经配置为相等。
导电膜336可为数十微米厚。多个微透镜334a到334n可以本领域中已知的任何布置或配置布置。在一些实施例中,多个微透镜334a到334n可以大体上符合或匹配MAA 306的孔洞330a到330n的配置的配置布置。例如,如图7中所展示,多个微透镜334a到334n可以映射到(例如对应于)孔洞330a到330n的六边形配置(如图6中所说明)的六边形配置布置于导电膜336上。就此来说,多个微透镜334a到334n可展现具有与孔洞330a到330n相同的直径/孔径(例如d=2a)、节距p及配置/布置的圆形。
在此应注意,图7中所说明的微透镜阵列308仅描绘一个导电膜336。然而,在此应进一步注意,MLA 308可包含每一导电膜之间具有数十微米的间隙的三个单独膜。例如,MLA308可包含第一导电膜336、一或多个绝缘层、一或多个聚焦电极及一或多个额外导电膜。就此来说,MLA 308可包含单电位透镜(例如单透镜)。在实施例中,MLA 308的中间膜可用作聚焦元件,其上施加全局电压以使一次细电子束305成像到交叉平面312上。相反地,如果将两个不同电压施加于MLA 308的两个导电膜(例如导电膜336)上,那么MLA 308可用作加速MLA及/或减速MLA。
图8A说明根据本公开的一或多个实施例的MSA 310的十二极静电像差补偿器320的第一层340的简化正视图。图8B说明根据本公开的一或多个实施例的MSA 310的十二极静电像差补偿器320的简化横截面图。图8C说明根据本公开的一或多个实施例的MSA 310的十二极静电像差补偿器320的绝缘体层342的简化正视图。
在实施例中,十二极静电像差补偿器320可包含耦合到第二绝缘体层342的第一层340。例如,如图8A中所展示,导电板322a到322l可制造于第一层340上,其中第一层340耦合到绝缘体层342,如图8B中所展示。就此来说,多个导电板322a到322l可被视为安置及/或制造于绝缘体层342上。多个导电板322a到322l可经由本领域中已知的任何制造技术(包含(但不限于)微机电系统(MEMS)制造技术)来制造于绝缘体层342上。
在此应注意,图8B中所说明的十二极静电像差补偿器320相对于图4中所说明的十二极静电像差补偿器320旋转90°。在实施例中,零电压导电板322(例如导电板322b、322d、322f、322h、322j、322l)可一起连接为接地板。
如前文所提及,期望减少十二极静电像差补偿器320及MSA 310所需的电压连接线的数目及电压源的数目。因此,在一些实施例中,每一十二极静电像差补偿器320可包含多个连接针344a到344f,其经配置以经由至少一个电压连接线346将至少一些导电板322电耦合到电压源。就此来说,多个导电板322可经由连接针344a到344f及一或多个电压连接线346电耦合到一或多个电压源。例如,多个电压启用导电板322(例如导电板322a、322c、322e、322g、322i、322k)可经由多个连接销344a到344f电耦合到单个电压连接线346。电压连接线346可经配置以使导电板322a、322c、322e、322g、322i、322k中的每一者彼此电耦合及将导电板322a、322c、322e、322g、322i、322k电耦合到电压源。
在实施例中,一或多个电压源经配置以将一或多个聚焦电压施加到MSA 310的多个十二极静电像差补偿器320的每一十二极静电像差补偿器320。特定来说,包含一或多个处理器及存储器的控制器可耦合到电压源,且可经配置以引起电压源选择性施加/调整施加到导电板322的聚焦电压。例如,可选择性调整施加到MSA 310的十二极静电像差补偿器320的聚焦电压以选择性调整多个一次细电子束305的一或多个特性。例如,可选择性调整施加到MSA 310的十二极静电像差补偿器320的聚焦电压以选择性移除多个一次细电子束的每一一次细电子束的八极场及十二极场。就此来说,可选择性调整聚焦电压以消除四阶聚焦像差及/或六阶聚焦像差。举另一例来说,可选择性调整施加到MSA 310的十二极静电像差补偿器320的聚焦电压以个别调整交叉平面312及/或晶片平面318处的每一一次细电子束305的位置。
图9A说明根据本公开的一或多个实施例的包含多个十二极静电像差补偿器320a到320n的微像差补偿器阵列310(MSA 310)的第一层340的简化图。图9B说明根据本公开的一或多个实施例的包含多个十二极静电像差补偿器320a到320n的MSA 310的绝缘体层342的简化图。
在实施例中,MSA 310可包含多个十二极静电像差补偿器320a到320n。多个十二极静电像差补偿器320a到320n可以本领域中已知的任何布置或配置布置。在一些实施例中,多个十二极静电像差补偿器320a到320n可以大体上符合或匹配MAA 306的孔洞330a到330n及/或MLA308的多个微透镜334a到334n的配置的配置布置。例如,如图9A中所展示,多个十二极静电像差补偿器320a到320n可以映射到(例如对应于)孔洞330a到330n及/或微透镜334a到334n的六边形配置(如图6到7中所说明)的六边形配置布置。
在实施例中,十二极静电像差补偿器320a到320n中的每一者之间的节距可为数百微米。例如,十二极静电像差补偿器320a到320n可彼此间隔达约100μm的节距。如图9B中所展示,每一十二极静电像差补偿器320a到320n可经由单个电压连接线346a到346n个别寻址(例如耦合到电压源)。
在此应注意,多个一次细电子束305内的像散模糊可以椭圆光点为特征。针对每一一次细电子束305,椭圆光点的方向(例如椭圆光点的长轴或短轴)可随机变动。为针对每一相应一次细电子束305校正具有随机方向的像散,多电子束设备300可包含布置于光轴上的两个单独MSA 310a、310b,其中两个单独MSA 310a、310b以相对于彼此45°旋转角布置。
例如,图10A说明第一定向上的第一微像差补偿器阵列310a(MSA 310a)的简化图,且图10B说明第二定向上的第二微像差补偿器阵列310b(MSA 310b)的简化图。比较第一MSA310a与第二MSA 310b,可看出第二MSA 310b相对于第一MSA 310a旋转45°。在实施例中,第一MSA 310a及第二MSA 310b可彼此耦合。另外,第一MSA 310a及第二MSA 310b可由一或多个绝缘体膜分离。绝缘体膜可展现数十微米的厚度。
最大化照明束电流(BC)的利用率是多电子束系统(例如多电子束设备300)的重要方面。利用率η可根据方程26界定:
其中N是一次细电子束305的总数目,a是孔洞330a到330n的半径,且BLA是BLA307的直径(例如在图6中,BLA=2R)。
例如,假定一次电子束303(由BLA307选择)被引导到MAA 306,使得其远心照明MAA306。在此实例中,将一次电子束303分割成330个一次细电子束305(例如N=331),其根据MAA 306的六边形配置布置,如图6中所展示。孔洞330a到330n之间的节距p可为100μm,这可为MLA 308的微透镜334a到334n的50μm内孔径所必需的。进一步假定一次电子束303的大小(例如BLA 307的直径)比合理照明裕度的最大角间细束距离大10%,如图6中所说明(例如BLA=(1+10%)*21*p=2310μm)。将方程26应用于此实例,可发现,针对a=10μm、a=15μm及a=20μm的孔洞330a到330n半径,照明BC利用率分别为η=2.5%、η=5.6%及η=10%。
如上述实例中可见,孔洞330a到330n的半径a强烈支配BC利用率η。然而,在光学上,归因于分别界定于方程12及方程13中的八极及十二极场效,孔洞330a到330n的半径a无法设计成大小类似于十二极静电像差补偿器320的孔径R。为解决先前技术的这些缺点,本公开的十二极静电像差补偿器320通过经由仔细选择板角α、β及间隙角δ消除八极及十二极场的项来突破上文界定的这些限制。实际上,在此预期,本公开的实施例能够提高BC利用率η,从而增加多电子束设备300或系统中的通量。
图11说明根据本公开的一或多个实施例的微像差补偿器阵列310(MSA 310)的全正方形四极静电像差补偿器350。
本公开的额外及/或替代实施例涉及包含一或多个全正方形四极静电像差补偿器350的MSA 310。全正方形四极静电像差补偿器350可包含第一导电板352a、第二导电板352b、第三导电板352c及第四导电板352d。在实施例中,导电板352a到352d中的每一者可由间隙354a到354d分离。全正方形四极静电像差补偿器350可包含双极性静电像差补偿器或单极性静电像差补偿器,如图11中所展示。
与包含呈圆形(或大体上呈圆形)的内孔的十二极静电像差补偿器320相反,全正方形四极静电像差补偿器350可包含以正方形为特征的内孔。例如,如图11中所展示,全正方形四极静电像差补偿器350可包含具有四个边的内孔,其中两个对置边具有长度X,两个对置边为长度Y,且其中X=Y。在额外及/或替代实施例中,图11中所说明的四极静电像差补偿器350可包含矩形四极静电像差补偿器350,其中内孔呈矩形使得X≠Y。
已发现,图11中所说明的全正方形四极静电像差补偿器350及矩形四极静电像差补偿器可有效消除八极场及十二极场两者。就此来说,本公开的MSA 310的一些实施例可包含矩形及/或全正方形四极静电像差补偿器350。因此,与十二极静电像差补偿器320相关联的任何讨论可被视为适用于图11的四极静电像差补偿器350,除非本文中另有说明。
图12说明根据本公开的一或多个实施例的包含具有双曲线突起366的导电板362的四极静电像差补偿器360。在此应注意,与图11的矩形及/或全正方形四极静电像差补偿器350及/或十二极静电像差补偿器320相关联的任何讨论可被视为适用于图12的四极静电像差补偿器360,除非本文中另有说明。
本公开的额外及/或替代实施例涉及包含双曲线突起366的四极静电像差补偿器360。在实施例中,四极静电像差补偿器360的一或多个导电板362a到362d可包含双曲线突起366。双曲线突起366可经配置以从导电板362a到362d朝向四极静电像差补偿器360的孔向内延伸(例如朝向四极静电像差补偿器360的光轴)。在实施例中,双曲线突起366a到366d可朝向四极静电像差补偿器360的孔的中心向内延伸约1μm。已发现,四极静电像差补偿器360可有效最小化八极场及十二极场两者。
图13说明根据本公开的一或多个实施例的光学特征化系统1300的简化示意图。
光学特征化系统1300可包含本领域中已知的任何特征化系统,其包含(但不限于)检验系统、重检系统、基于图像的度量系统及其类似者。就此来说,系统1300可经配置以对样本1307执行检验、重检或基于图像的度量。光学特征化系统1300可包含(但不限于)多电子束设备300、安置于样本台1312上的样本1307、检测器组合件1314及包含一或多个处理器1320及存储器1322的控制器1318。
在一个实施例中,系统1300的电子束设备300经配置以将一次细电子束305引导到样本1307。多电子束设备300可形成电子光学柱。在另一实施例中,多电子束设备300包含经配置以将一次细电子束305聚焦及/或引导到样本1307的表面的一或多个额外及/或替代电子光学元件。在另一实施例中,系统1300包含经配置以响应于一次细电子束305而收集源自样本1307的表面的二次电子1305的一或多个电子光学元件1310。在此应注意,多电子束设备300的一或多个电子光学元件及一或多个电子光学元件1310可包含经配置以引导、聚焦及/或收集电子的任何电子光学元件,其包含(但不限于)一或多个偏转器、一或多个电子光学透镜、一或多个聚光透镜(例如磁性聚光透镜)、一或多个物镜(例如磁性聚光透镜)及其类似者。
样本1307可包含本领域中已知的任何样本,其包含(但不限于)晶片、光罩、掩模及其类似者。在一个实施例中,样本1307安置于台组合件1312上以促进样本1307移动。在另一实施例中,台组合件1312是可致动台。例如,台组合件1312可包含(但不限于)适合沿一或多个线性方向(例如x方向、y方向及/或z方向)选择性平移样本1307的一或多个平移台。举另一例来说,台组合件1312可包含(但不限于)适合沿旋转方向选择性旋转样本1307的一或多个旋转台。举另一例来说,台组合件1312可包含(但不限于)适合沿线性方向选择性平移样本1307及/或沿旋转方向选择性旋转样本1307的旋转台及平移台。在此应注意,系统1300可在本领域中已知的任何扫描模式中操作。
应注意,多电子束设备300及/或系统1300的电子光学组合件不限于图13中所描绘的电子光学元件,其仅供说明。应进一步注意,系统1300可包含将一次细电子束305引导/聚焦到样本1307上且响应性将所发出的二次电子1305收集及成像到检测器组合件1314上所需的任何数目及类型的电子光学元件。
例如,系统1300可包含一或多个电子束扫描元件(未展示)。例如,一或多个电子束扫描元件可包含(但不限于)适合控制一次细电子束305相对于样本1307的表面的位置的一或多个电磁扫描线圈或静电偏转器。此外,可利用一或多个扫描元件在选定模式中跨样本1307扫描一次细电子束305。
在另一实施例中,二次电子1305由偏转器317引导到检测器组合件1314的一或多个传感器1316。偏转器317可包含用于引导二次电子1305的本领域中已知的任何光学元件,其包含(但不限于)维因(Wien)滤波器。系统1300的检测器组合件1314可包含适合从样本1307的表面检测多个二次电子1305的本领域中已知的任何检测器组合件。在一个实施例中,检测器组合件1314包含电子检测器阵列。就此来说,检测器组合件1314可包含电子检测部分阵列。此外,检测器组合件1314的检测器阵列的每一电子检测部分可经定位以从样本1307检测与入射一次细电子束305中的一者相关联的电子信号。就此来说,检测器组合件1314的每一信道可对应于多电子束设备300的特定一次细电子束305。检测器组合件1314可包含本领域中已知的任何类型的电子检测器。例如,检测器组合件1314可包含微通道板(MCP)、PIN或p-n结检测器阵列,例如(但不限于)二极管阵列或雪崩光二极管(APD)。举另一例来说,检测器组合件1314可包含高速闪烁器/PMT检测器。
尽管图13将系统1300说明为包含仅包括二次电子检测器组合件的检测器组合件1314,但此不应被视为本公开的限制。就此来说,应注意,检测器组合件1314可包含(但不限于)二次电子检测器、反向散射电子检测器及/或一次电子检测器(例如柱内电子检测器)。在另一实施例中,系统1300可包含多个检测器组合件1314。例如,系统1300可包含二次电子检测器组合件1314、反向散射电子检测器组合件1314及柱内电子检测器组合件1314。
在另一实施例中,检测器组合件1314通信地耦合到包含一或多个处理器1320及存储器1322的控制器1318。例如,一或多个处理器1320可通信地耦合到存储器1322,其中一或多个处理器1320经配置以执行存储在存储器1322上的一组程序指令。在一个实施例中,一或多个处理器1320经配置以分析检测器组合件1314的输出。在一个实施例中,程序指令集经配置以引起一或多个处理器1320分析样本1307的一或多个特性。在另一实施例中,程序指令集经配置以引起一或多个处理器1320修改系统1300的一或多个特性以维持聚焦于样本1307及/或传感器1316上。例如,一或多个处理器1320可经配置以调整多电子束设备300、物镜316或一或多个光学元件1310的一或多个特性以将来自多电子束设备300的一次细电子束305聚焦到样本1307的表面上。举另一例来说,一或多个处理器1320可经配置以调整物镜316及/或一或多个光学元件1310以从样本1307的表面收集二次电子1305且将所收集的二次电子1305聚焦于传感器1316上。举另一例来说,一或多个处理器1320可经配置以调整施加到多电子束设备300的一或多个静电偏转器的一或多个聚焦电压以独立调整一或多个一次细电子束305的位置或对准。
在此应注意,系统1300的一或多个组件可以本领域中已知的任何方式通信地耦合到系统1300的各种其它组件。例如,一或多个处理器1320可经由有线连接(例如铜线、光纤电缆及其类似者)或无线连接(例如RF耦合、IR耦合、数据网络通信(例如WiFi、WiMax、Bluetooth及其类似者))来彼此通信地耦合及通信地耦合到其它组件。举另一例来说,一或多个处理器可通信地耦合到多电子束设备300的一或多个组件(例如电子源302、MLA 308、MSA 310及其类似者)、一或多个电压源及其类似者。
在一个实施例中,一或多个处理器1320可包含本领域中已知的任何一或多个处理元件。在此意义上,一或多个处理器1320可包含经配置以执行软件算法及/或指令的任何微处理器型装置。在一个实施例中,一或多个处理器1320可由以下每一者组成:桌面计算机、主计算机系统、工作站、图像计算机、并行处理器或经配置以执行经配置以操作系统1300的程序的其它计算机系统(例如网络计算机),如本公开中所描述。应认识到,本公开中所描述的步骤可由单个计算机系统或替代地,多个计算机系统实施。此外,应认识到,本公开中所描述的步骤可实施于一或多个处理器1320中的任何一或多者上。一般来说,术语“处理器”可经广义界定为涵盖具有执行来自存储器1322的程序指令的一或多个处理元件的任何装置。此外,系统1300的不同子系统(例如多电子束设备300、MLA 308、MSA 310、检测器组合件1314、控制器1318及其类似者)可包含适合实施本公开中所描述的步骤的至少一部分的处理器或逻辑元件。因此,以上描述不应被解译为对本公开的限制,而是仅为说明。
存储器1322可包含适合存储可由相关联的一或多个处理器1320执行的程序指令的本领域中已知的任何存储媒体。例如,存储器1322可包含非暂时性存储器媒体。例如,存储器1322可包含(但不限于)只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁性或光学存储器装置(例如磁盘)、磁带、固态驱动器及其类似者。应进一步注意,存储器1322可与一或多个处理器1320收容于共同控制器外壳中。在替代实施例中,存储器1322可相对于处理器1320、控制器1318及其类似者的物理位置远程定位。在另一实施例中,存储器1322保存用于引起一或多个处理器1320实施本公开中所描述的各种步骤的程序指令。
图14说明根据本公开的一或多个实施例的使用多像差补偿器阵列310(MSA 310)的检验方法1400的流程图。在此应注意,方法1400的步骤可完全或部分由系统1300及/或多电子束设备300实施。然而,应进一步认识到,方法1400不受限于系统1300及/或多电子束设备300,因为额外或替代系统级实施例可实施方法1400的所有或部分步骤。
在步骤1402中,产生一次电子束。例如,电子源302可产生一次电子束303。电子源302可包含本领域中已知的任何电子源,其包含(但不限于)热场发射(TFE)源。
在步骤1404中,将一次电子束分割成多个一次细电子束。例如,如图3中所展示,MAA 306可经配置以接收一次电子束303且将一次电子束303分割成多个一次细电子束305。
在步骤1406中,将多个一次细电子束引导到微透镜阵列308(MLA 308)及微像差补偿器阵列310(MSA 310)。在实施例中,MLA 308可包含多个微透镜334a到334n。类似地,MSA310可包含多个静电像差补偿器。例如,MSA 310可包含多个十二极静电像差补偿器320。举另一例来说,MSA 310可包含多个全正方形四极静电像差补偿器350、矩形四极静电像差补偿器及/或具有双曲线突起的四极静电像差补偿器。
在步骤1408中,使用MSA从多个细电子束消除四阶聚焦像差及/或六阶聚焦像差。例如,MSA 310的每一十二极静电像差补偿器320可经配置以接收单个一次细电子束305且消除来自一次细电子束305的四阶聚焦像差及/或六阶聚焦像差。在实施例中,控制器可经配置以引起一或多个电压源选择性调整施加到MSA 310的静电像差补偿器的聚焦电压以减少及/或消除聚焦像差。
在步骤1410中,将多个一次细电子束引导到晶片平面。例如,多电子束设备300的投影光学器件可经配置以将一次细电子束305引导到晶片平面318。投影光学器件可包含(但不限于)转移透镜314及物镜316。在实施例中,多个细电子束305可经引导到样本1307以实施样本1307的一或多个特征化过程。
所属领域的技术人员应认识到,本文中所描述的组件(例如操作)、装置、对象及其伴随讨论作为实例用于使概念清楚且可考虑各种配置修改。因此,如本文中所使用,所阐述的具体范例及伴随讨论旨在表示其更一般类别。一般来说,任何特定范例的使用旨在表示其类别,且不包含特定组件(例如操作)、装置及对象不应被视为限制。
所属领域的技术人员应了解,存在可通过其来实现本文中所描述的过程及/或系统及/或其它技术的各种载体(例如硬件、软件及/或固件),且优选载体将随其中部署过程及/或系统及/或其它技术的背景而变动。例如,如果实施者确定速度及准确度是最重要的,那么实施者可选择主要为硬件及/或固件的载体;替代地,如果灵活性是最重要的,那么实施者可选择主要为软件的实施方案;或替代地,实施者可选择硬件、软件及/或固件的一些组合。因此,存在可通过其来实现本文中所描述的过程及/或装置及/或其它技术的若干可能载体,其中任一者不天生优于另一者,因为待利用的任何载体是取决于其中将部署载体的背景及实施者的具体关注(例如速度、灵活性或可预测性)(其中任一者可变动)的选择。
呈现以上描述来使所属领域的一般技术人员能够制造及使用特定应用及其要求的背景中所提供的本发明。如本文中所使用,例如“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”、“上”、“向上”、“下”、“往下”及“向下”的定向术语旨在提供用于描述目的的相对位置,且不旨在指定绝对参考系。所属领域的技术人员将明白所描述的实施例的各种修改,且本文中所界定的一般原理可应用于其它实施例。因此,本发明不旨在受限于所展示及描述的特定实施例,而是应被给予与本文中所公开的原理及新颖特征一致的最广范围。
关于在本文中使用大体上任何复数及/或单数术语,所属领域的技术人员可根据背景及/或应用将复数转化为单数及/或将单数转化为复数。为清楚起见,本文中未明确阐述各种单数/复数排列。
本文中所描述的所有方法可包含将方法实施例的一或多个步骤的结果存储在存储器中。结果可包含本文中所描述的任何结果且可以本领域中已知的任何方式存储。存储器可包含本文中所描述的任何存储器或本领域中已知的任何其它合适的存储媒体。在存储结果之后,结果可存取于存储器中且由本文中所描述的方法或系统实施例中的任一者使用、经格式化以向用户显示、由另一软件模块、方法或系统使用等。此外,可“永久”、“半永久”、“临时”或在某一时段内存储结果。例如,存储器可为随机存取存储器(RAM),且结果可能未必无限期存留于存储器中。
可进一步预期,上述方法的实施例中的每一者可包含本文中所描述的任何其它方法的任何其它步骤。另外,上述方法的实施例中的每一者可由本文中所描述的任何系统执行。
本文中所描述的目标有时说明含于其它组件内或与其它组件连接的不同组件。应了解,此类描绘架构仅供例示,且事实上可实施实现相同功能的许多其它架构。在概念意义上,实现相同功能的组件的任何布置经有效“相关联”以实现所要功能。因此,本文中经组合以实现特定功能的任何两个组件可被视为彼此“相关联”以实现所要功能,不管架构或中间组件如何。同样,如此相关联的任何两个组件也可被视为彼此“连接”或“耦合”以实现所要功能,且能够如此相关联的任何两个组件也可被视为彼此“可耦合”以实现所要功能。“可耦合”的具体实例包含(但不限于)可物理配合及/或物理交互组件及/或可无线交互及/或无线交互组件及/或逻辑交互及/或可逻辑交互组件。
此外,应了解,本发明由所附权利要求书界定。所属领域的技术人员应了解,一般来说,本文中且尤其是所附权利要求书(例如所附权利要求书的主体)中所使用的术语一般旨在为“开放式”术语(例如,术语“包含”应被解译为“包含(但不限于)”,术语“具有”应被解译为“至少具有”,等)。所属领域的技术人员应进一步了解,如果想要引入权利要求叙述的特定数目,那么此意图将明确叙述于权利要求中,且如果无此叙述,那么不存在此意图。例如,为帮助理解,以下所附权利要求书可含有使用引入性词组“至少一个”及“一或多个”来引入权利要求叙述。然而,此类词组的使用不应被解释为隐含由不定冠词“一”引入权利要求叙述将含有此引入权利要求叙述的任何特定权利要求限制于仅含有一个此叙述的发明,即使相同权利要求包含引入性词组“一或多个”或“至少一个”及例如“一”的不定冠词(例如,“一”通常应被解译为意味着“至少一个”或“一或多个”);此同样适用于用于引入权利要求叙述的定冠词的使用。另外,即使明确叙述引入权利要求的特定数目,但所属领域的技术人员应认识到,此叙述通常应被解译为意味着至少叙述数目(例如,无其它修饰语的“两个叙述”的裸叙述通常意味着至少两个叙述或两个或更多个叙述)。此外,在其中使用类似于“A、B及C中的至少一者及其类似者”的惯例的例项中,此构造一般意指所属领域的技术人员通常所理解的意义(例如,“具有A、B及C中的至少一者的系统”将包含(但不限于)仅具有A、仅具有B、仅具有C、同时具有A及B、同时具有A及C、同时具有B及C及/或同时具有A、B及C的系统,等)。在其中使用类似于“A、B或C中的至少一者及其类似者”的惯例的例项中,此构造一般意指所属领域的技术人员通常所理解的意义(例如,“具有A、B或C中的至少一者的系统”将包含(但不限于)仅具有A、仅具有B、仅具有C、同时具有A及B、同时具有A及C、同时具有B及C及/或同时具有A、B及C的系统,等)。所属领域的技术人员应进一步了解,无论在具体实施方式、权利要求书或附图中,呈现两个或更多个替代项的几乎任何析取用语及/或词组应被理解为考虑包含项中的一者、两个项中的任一者或两个项的可能性。例如,词组“A或B”应被理解为包含“A”或“B”或“A及B”的可能性。
相信本公开及其许多伴随优点将通过以上描述理解,且显而易见,可在不背离所公开的目标或不牺牲其全部材料优点的情况下对组件的形式、构造及布置作出各种改变。所描述的形式仅供说明,且所附权利要求书旨在涵盖及包含此类改变。此外,应了解,本发明由所附权利要求书界定。
Claims (24)
1.一种电子束系统,其包括:
电子源;
微透镜阵列(MLA),其经配置以接收来自所述电子源的一或多个一次电子束且将所述一或多个一次电子束分割成多个一次细电子束;
微像差补偿器阵列MSA,其包括多个十二极静电像差补偿器,其中所述MSA经配置以消除所述多个一次细电子束的四阶聚焦像差或六阶聚焦像差中的至少一者,其中所述多个十二极静电像差补偿器的每一十二极静电像差补偿器包括十二个导电板,其中将第一聚焦电压施加于所述多个十二极静电像差补偿器的每一十二极静电像差补偿器的第一导电板、第三导电板、第五导电板、第七导电板、第九导电板及第十一导电板,且其中将第二聚焦电压施加于第二导电板、第四导电板、第六导电板、第八导电板、第十导电板及第十二导电板;及
投影光学器件,其经配置以接收所述多个一次细电子束且将所述多个一次细电子束聚焦到样本的表面上。
2.根据权利要求1所述的电子束系统,其中所述MSA包括:
绝缘体衬底;
多个十二极静电像差补偿器,其安置于所述绝缘体衬底上;及
多个电压连接线,其安置于所述绝缘体衬底上,所述多个电压连接线经配置以经由多个连接销将所述多个十二极静电像差补偿器电耦合到一或多个电压源,其中所述一或多个电压源经配置以将一或多个聚焦电压施加到所述多个十二极静电像差补偿器的每一十二极静电像差补偿器。
3.根据权利要求2所述的电子束系统,其中所述多个十二极静电像差补偿器的每一十二极静电像差补偿器使用单个电压连接线耦合到所述一或多个电压源。
4.根据权利要求1所述的电子束系统,其进一步包括包含一或多个处理器及存储器的控制器,其中所述一或多个处理器经配置以调整施加到所述多个十二极静电像差补偿器的每一十二极静电像差补偿器的所述一或多个聚焦电压。
5.根据权利要求4所述的电子束系统,其中所述一或多个处理器进一步经配置以选择性调整所述一或多个聚焦电压以选择性移除所述多个一次细电子束的每一一次细电子束的八极场及十二极场。
6.根据权利要求4所述的电子束系统,其中所述一或多个处理器进一步经配置以调整所述一或多个聚焦电压以个别调整一晶片平面处的所述多个一次细电子束的每一一次细电子束的位置。
7.根据权利要求1所述的电子束系统,其进一步包括经配置以接收来自所述电子源的所述一次电子束且将所述一次电子束引导到所述微透镜阵列(MLA)的限束孔隙(BLA)。
8.根据权利要求1所述的电子束系统,其中所述投影光学器件包括转移透镜及物镜。
9.根据权利要求1所述的电子束系统,其中所述电子源包括热场发射(TFE)源。
10.根据权利要求1所述的电子束系统,其中所述第二聚焦电压包括零伏特(0V)。
11.根据权利要求1所述的电子束系统,
其中所述多个十二极静电像差补偿器的每一十二极静电像差补偿器包括十二个导电板,
其中所述十二个导电板的每一导电板由间隙角δ分离,
其中第一导电板、第四导电板、第七导电板及第十导电板由板角2α界定,且
其中第二导电板、第三导电板、第五导电板、第六导电板、第八导电板、第九导电板、第十一导电板及第十二导电板由一板角β界定,使得β=45°-α-(3δ/2)。
12.一种微像差补偿器阵列(MSA),其包括:
绝缘体衬底;
多个静电像差补偿器,其安置于所述绝缘体衬底上,所述多个静电像差补偿器经配置以接收多个一次细电子束且消除所述多个一次细电子束的四阶聚焦像差或六阶聚焦像差中的至少一者,其中所述多个静电像差补偿器包括多个十二极静电像差补偿器,其中所述多个十二极静电像差补偿器的每一十二极静电像差补偿器包括十二个导电板,其中将第一聚焦电压施加于所述多个十二极静电像差补偿器的每一十二极静电像差补偿器的第一导电板、第三导电板、第五导电板、第七导电板、第九导电板及第十一导电板,且其中将第二聚焦电压施加于第二导电板、第四导电板、第六导电板、第八导电板、第十导电板及第十二导电板;及
多个电压连接线,其安置于所述绝缘体衬底上,所述多个电压连接线经配置以经由多个连接销将所述多个静电像差补偿器电耦合到一或多个电压源,其中所述一或多个电压源经配置以将一或多个聚焦电压施加到所述多个静电像差补偿器的每一静电像差补偿器。
13.根据权利要求12所述的微像差补偿器阵列,其中所述微像差补偿器阵列经配置以选择性移除所述多个一次细电子束的每一一次细电子束的八极场及十二极场。
14.根据权利要求12所述的微像差补偿器阵列,
其中所述十二个导电板的每一导电板由间隙角δ分离,
其中第一导电板、第四导电板、第七导电板及第十导电板由板角2α界定,且
其中第二导电板、第三导电板、第五导电板、第六导电板、第八导电板、第九导电板、第十一导电板及第十二导电板由板角β界定,使得β=45°-α-(3δ/2)。
15.根据权利要求12所述的微像差补偿器阵列,其中所述第二聚焦电压包括零伏特(0V)。
16.根据权利要求12所述的微像差补偿器阵列,其中所述多个静电像差补偿器包括多个全正方形四极静电像差补偿器。
17.根据权利要求12所述的微像差补偿器阵列,其中所述多个静电像差补偿器包括多个矩形四极静电像差补偿器。
18.根据权利要求12所述的微像差补偿器阵列,其中所述多个静电像差补偿器包括包含四个导电板的多个四极静电像差补偿器,每一导电板包含朝向每一四极静电像差补偿器的光轴向内延伸的双曲线突起。
19.根据权利要求12所述的微像差补偿器阵列,其中所述多个静电像差补偿器的每一静电像差补偿器使用单个电压连接线耦合到所述一或多个电压源。
20.一种十二极静电像差补偿器,其包括:
十二个导电板,其围绕半径R布置,所述十二个导电板包括第一导电板、第二导电板、第三导电板、第四导电板、第五导电板、第六导电板、第七导电板,第八导电板、第九导电板、第十导电板、第十一导电板及第十二导电板,
其中将第一聚焦电压施加于所述第一导电板、所述第三导电板、所述第五导电板、所述第七导电板、所述第九导电板及所述第十一导电板以消除一次细电子束的四阶聚焦像差或六阶聚焦像差中的至少一者,并将第二聚焦电压施加于所述第二导电板、所述第四导电板、所述第六导电板、所述第八导电板、所述第十导电板及所述第十二导电板。
21.根据权利要求20所述的十二极静电像差补偿器,其中所述第二聚焦电压包括0V。
22.根据权利要求20所述的十二极静电像差补偿器,其进一步包括绝缘体衬底,其中所述十二个导电板安置于所述绝缘体衬底上。
23.根据权利要求20所述的十二极静电像差补偿器,其中所述十二个导电板的每一导电板由间隙角δ分离,
其中第一导电板、第四导电板、第七导电板及第十导电板由板角2α界定,且
其中第二导电板、第三导电板、第五导电板、第六导电板、第八导电板、第九导电板、第十一导电板及第十二导电板由板角β界定,使得β=45°-α-(3δ/2)。
24.根据权利要求20所述的十二极静电像差补偿器,其进一步包括经配置以将所述第一导电板、所述第三导电板、所述第五导电板、所述第七导电板、所述第九导电板及所述第十一导电板电耦合到一或多个电压源的一或多个电压连接线。
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