CN115280459A - 孔径体、泛射柱和带电粒子工具 - Google Patents
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Abstract
本文公开了一种孔径体(500),用于使沿着包括轴线的束路径传播的带电粒子束的一部分通过,所述孔径体包括:面向上束的表面(510);腔室部分(511),包括上束端、下束端和上束板(509),其中所述上束板从所述上束端径向地向内延伸,并且所述上束板被配置为限定围绕束路径的入口开口(501);其中:所述面向上束的表面从所述下束端径向地向内延伸;所述面向上束的表面包括孔径部分(504),所述孔径部分(504)被配置为限定围绕束路径的开口;并且由所述孔径部分限定的所述开口小于所述入口开口。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年3月9日提交的EP申请20161844.4的优先权,它通过引用全部并入本文。
技术领域
本发明涉及一种孔径体、包括孔径体的泛射柱(flood column)和包括泛射柱的带电粒子工具。
背景技术
在制造半导体集成电路(IC)芯片时,由于例如光学效应和附带粒子的结果,在制作过程期间不可避免地会在衬底(即,晶片)或掩模上出现不期望的图案缺陷,从而降低产量。因此,监测不期望的图案缺陷的程度是IC芯片制造中的一个重要过程。更一般地,衬底或其他物体/材料的表面的检查和/或测量是其制造期间和/或之后的导入过程。
具有带电粒子束的图案检查工具已被用于检查物体,例如检测图案缺陷。这些工具通常使用电子显微镜技术,诸如扫描电子显微镜(SEM)。在SEM中,相对较高能量的电子的初级电子束以最终减速步骤为目标,以便以相对较低的着陆能量着陆在样品上。电子束被聚焦为样品上的探测斑点(probe spot)。探测斑点处的材料结构与来自电子束的着陆电子之间的相互作用导致电子从表面发射,诸如次级电子、背向散射电子或俄歇电子。生成的次级电子可以从样品的材料结构发射。通过在样品表面上方扫描初级电子束作为探测斑点,次级电子可以在样品表面上发射。通过从样品表面收集这些发射的次级电子,图案检查工具可以获得表示样品表面的材料结构的特点的图像。
专用泛射柱可以与SEM结合使用,以在相对较短的时间内利用带电粒子对衬底或其他样品的大面积表面进行泛射。因此,泛射柱是对晶片表面进行预充电并且设置充电条件以供随后使用SEM进行检查的有用工具。专用的泛射柱可以增强电压对比缺陷信号,从而提高SEM的缺陷检测灵敏度和/或吞吐量。在带电粒子泛射期间,泛射柱被用于提供相对大量的带电粒子,以对预定义区域进行快速充电。此后,电子束检查系统的初级电子源被应用于对预充电区域内的区域进行扫描,以实现该区域的成像。
发明内容
本发明的实施例涉及一种孔径体,诸如用于泛射柱的孔径体。
根据本发明的第一方面,提供了一种孔径体,用于使沿着包括轴线的束路径传播的带电粒子束的一部分通过,该孔径体包括:面向上束的表面;腔室部分,包括上束端、下束端和上束板,其中上束板从上束端径向地向内延伸,并且上束板被配置为限定围绕该束路径的入口开口;其中:面向上束的表面从下束端径向地向内延伸;面向上束的表面包括孔径部分,该孔径部分被配置为限定围绕该束路径的开口;并且由孔径部分限定的开口小于入口开口。
根据本发明的第二方面,提供了一种孔径体,用于使沿着包括轴线的束路径传播的带电粒子束的一部分通过,该孔径体包括:孔径部分,限定围绕轴线的开口,该孔径部分包括与开口相邻的面向上束的表面和优选地面向下束的表面;围绕面向上束的表面的腔室部分,其中面向上束的表面被配置为将束路径中的带电粒子的至少一些偏转到腔室部分的表面上,并且优选地上束表面的至少一部分正交于轴线。
根据本发明的第三方面,提供了一种消隐电极和第一方面或第二方面的孔径体的组合,其中消隐电极相对于孔径体在上束方向定位,并且其中消隐电极被配置为选择性地将带电粒子束偏转到孔径体的面向上束的表面上,以基本上防止带电粒子束的任何部分通过下束开口。
根据本发明的第四方面,提供了一种用于样品的带电粒子泛射的泛射柱,该泛射柱包括第一方面和第二方面中的任何一个的孔径体或者第三方面的组合。
根据本发明的第五方面,提供了一种用于样品的带电粒子泛射的泛射柱,该泛射柱包括:孔径体,包括限定用于使带电粒子束的至少一部分通过的开口的孔径部分;接口,用于将泛射柱物理连接至带电粒子工具的初级柱;以及热调节通道,被集成到孔径体中,其中热调节通道被配置为在使热调节流体围绕孔径部分循环之前将热调节流体提供给接口。
根据本发明的第六方面,提供了一种带电粒子工具,包括:第四方面或第五方面的泛射柱,用于样品的带电粒子泛射;以及带电粒子检查工具,包括:初级柱,用于将初级带电粒子束引导到样品的表面上;以及检测柱,用于检测由于初级带电粒子束而从样品的表面发射的带电粒子。
根据本发明的第七方面,提供了一种操作泛射柱的方法,该泛射柱用于沿着具有轴线的束路径使用带电粒子束对用于检查的样品进行泛射,泛射柱包括:孔径体和相对于孔径体在上束方向上定位的消隐电极,孔径部分限定围绕轴线的开口,孔径部分包括与开口相邻的面向上束的表面;以及围绕面向上束的表面的腔室部分,该方法包括选择性地将带电粒子束偏转到孔径体的面向上束的表面上,以基本上防止带电粒子束的任何部分通过下束开口或者通过面向上束的表面中的开口。
通过图示和示例、本发明的某些实施例,本公开的优点将从结合其中陈述的附图进行的以下描述而变得显而易见。
附图说明
通过结合附图对示例性实施例的描述,本公开的以上和其他方面将变得更加明显,其中:
图1示意性地描绘了带电粒子束检查装置;
图2示意性地描绘了带电粒子工具,该带电粒子工具可以形成图1的带电粒子束检查装置的一部分;
图3示意性地描绘了孔径体的第一实施例,该孔径体可以形成图2的带电粒子工具的泛射柱的一部分;以及
图4a和图4b示意性地描绘了孔径体和消隐电极的组合的实施例,其可以形成图2的带电粒子工具的泛射柱的一部分。
图5a示意性地描绘了孔径体的第二实施例的实施方式,该孔径体可以形成图2的带电粒子工具的泛射柱的一部分;
图5b示意性地描绘了孔径体的第二实施例的另一实施方式,该孔径体可以形成图2的带电粒子工具的泛射柱的一部分;
图6示意性地描绘了当根据第二实施例的孔径体被使用时带电粒子束的偏转。
具体实施方式
现在将对示例性实施例详细作出参照,其示例在附图中图示。以下描述参照附图,其中除非另外表示,否则不同附图中的相同数字表示相同或类似的元件。在示例性实施例的以下描述中陈述的实施方式不表示与本发明一致的所有实施方式。相反,它们仅是与在所附权利要求中叙述的关于本发明的各个方面一致的装置和方法的示例。
电子设备的增强计算能力可以通过显著增加IC芯片上的电路部件(诸如晶体管、电容器、二极管等)的封装密度来实现,这减小了设备的物理大小。这是通过提高分辨率来实现的,从而能够制造更小的结构。例如,智能手机的IC芯片,这是缩略图的大小,并且在2019年或之前可用,可能包括超过20亿个晶体管,每个晶体管的大小小于人类头发的1/1000。因此,半导体IC制造是一个复杂且耗时的过程,具有数百个单独步骤,这并不奇怪。即使一个步骤中的误差也有可能极大地影响最终产品的运作。仅仅一个“致命缺陷”可能会导致设备故障。制造过程的目标是提高过程的总产量。例如,为了获得50步骤过程的75%产量(其中一个步骤可以指示晶片上形成的层数),每个单独步骤的产量必须大于99.4%。如果单独步骤的产量为95%,则总体过程产量将低至7%。
虽然在IC芯片制造设施中需要高过程产量,但维持高衬底(即,晶片)吞吐量,其被定义为每小时处理的衬底数量,也是必不可少的。缺陷的存在可能会影响高过程产量和高衬底吞吐量。如果审查缺陷需要操作员干预,则尤其如此。因此,通过检查工具(诸如扫描电子显微镜(“SEM”))以高吞吐量检测和标识微米和纳米级缺陷对于维持高产量和低成本很重要。
SEM包括扫描设备和检测器装置。该扫描设备包括:照明系统,其包括用于生成初级电子的电子源;以及用于利用一个或多个聚焦的初级电子束扫描诸如衬底等样品的投影系统。初级电子与样品相互作用并且生成次级电子。检测系统在样品被扫描时从样品中捕获次级电子,使得SEM可以创建样品的扫描区域的图像。针对高吞吐量检查,一些检查装置使用多个聚焦的初级电子束,即,多束。多束的分量束可以被称为子束或子束波(beamlet)。多束可以同时扫描样品的不同部分。因此,多束检查装置可以以比单束检查装置高得多的速度检查样品。
附图是示意性的。因此,为了清晰起见,附图中的部件的相对尺寸被夸大。在附图的以下描述中,相同或相似的附图标记指代相同或相似的部件或实体,并且仅相对于各个实施例的差异被描述。尽管描述和附图涉及电子光学装置,但是要了解的是,实施例不被用于将本公开限制于具体的带电粒子。因此,在整个本文档中对电子的引用可以更一般地被认为是对带电粒子的引用,而带电粒子不一定是电子。
现在参照图1,图1是图示了带电粒子束检查装置100的示意图。图1的带电粒子束检查装置100包括主室10、负载锁定室20、带电粒子工具40、设备前端模块(EFEM)30和控制器50。带电粒子工具40位于主室10内。带电粒子工具40可以是电子束工具40。带电粒子工具40可以是单束工具或多束工具。
EFEM 30包括第一装载端口30a和第二装载端口30b。EFEM 30可以包括(多个)附加装载端口。第一装载端口30a和第二装载端口30b可以,例如容纳包含要被检查的衬底(例如,由(多种)其他材料制成的一个或多个半导体衬底)或样品(衬底、晶片和样品在下文中被统称为“样品”)的衬底前开式传送盒(FOUP)。EFEM 30中的一个或多个机械臂(未示出)将样品运输到负载锁定室20。
负载锁定室20被用于去除围绕样品的气体。这会创建局部气压低于周围环境中的压力的真空。负载锁定室20可以被连接至负载锁定真空泵系统(未示出),它去除负载锁定室20中的气体颗粒。负载锁定真空泵系统的操作使得负载锁定室能够达到低于大气压的第一压力。在达到第一压力后,一个或多个机械臂(未示出)将样品从负载锁定室20运输到主室10。主室10被连接至主室真空泵系统(未示出)。主室真空泵系统去除主室10中的气体颗粒,使得围绕样品的压力达到低于第一压力的第二压力。在达到第二压力之后,样品被运输到电子束工具,通过该电子束工具,它可以进行带电粒子泛射和/或检查。
控制器50被电连接至带电粒子束工具40。控制器50可以是被配置为控制带电粒子束检查装置100的处理器(诸如计算机)。控制器50还可以包括被配置为执行各种信号和图像处理功能的处理电路系统。尽管控制器50在图1中被示出为在包括主室10、负载锁定室20和EFEM 30的结构的外部,但是要理解的是,控制器50可以是结构的一部分。控制器50可以位于带电粒子束检查装置100的组成元件中的一个组成元件中,或者它可以被分布在至少两个组成元件上。
现在参照图2,图2是图示了示例性带电粒子工具40的示意图。带电粒子工具40可以形成图1的带电粒子束检查装置100的一部分。带电粒子工具40可以包括带电粒子检查工具200。如图1所示,带电粒子检查工具200可以是多束检查工具200。备选地,带电粒子检查工具200可以是单束检查工具。带电粒子检查工具200包括电子源201、枪孔板271、聚光透镜210、可选的源转换单元220、初级投影系统230、机动工作台209和样品支架207。电子源201、枪孔板271、聚光透镜210和可选的源转换单元220是由带电粒子检查工具200包括在内的照明系统的部件。样品支架207由机动工作台209支撑,以保持并且可选地定位样品208(例如,衬底或掩模),例如用于检查或用于带电粒子泛射。带电粒子检查工具200还可以包括次级投影系统250和关联的电子检测设备240(它们可以一起形成检测柱或检测系统)。电子检测设备240可以包括多个检测元件241、242和243。初级投影系统230可以包括物镜231和可选的源转换单元220(如果它不是照明系统的一部分)。初级投影系统和照明系统可以被一起称为初级柱或初级电子光学系统。束分离器233和偏转扫描单元232可以被定位在初级投影系统230内部。
被用于生成初级束的部件可以与带电粒子检查工具200的初级电子光轴对准。这些部件可以包括:电子源201、枪孔板271、聚光透镜210、源转换单元220、束分离器233、偏转扫描单元232和初级投影装置230。次级投影系统250及其关联的电子检测设备240可以与带电粒子检查工具200的次级电子光轴251对准。
初级电子光轴204由作为照明系统的带电粒子检查工具200的一部分的电子光轴包括在内。次级电子光轴251是作为检测系统(或检测柱)的带电粒子检查工具200的一部分的电子光轴。初级电子光轴204在本文中也可以被称为初级光轴(以辅助便于参考)或带电粒子光轴。次级电子光轴251在本文中也可以被称为次级光轴或次级带电粒子光轴。
电子源201可以包括阴极(未示出)和提取器或阳极(未示出)。在操作期间,电子源201被配置为从阴极发射电子作为初级电子。初级电子由提取器和/或阳极提取或加速以形成初级电子束202,该初级电子束202形成初级束交叉点(虚拟或真实)203。初级电子束202可以被可视化为从初级束交叉点203发射。
在这种布置中,在初级电子束到达样品时,并且优选地在它到达投影系统之前,该初级电子束是多束。这种多束可以以多种不同方式从初级电子束生成。例如,多束可以由位于交叉点之前的多束阵列、位于源转换单元220中的多束阵列或者位于这些位置之间的任何点处的多束阵列生成。多束阵列可以包括多个电子束操纵元件,这些电子束操纵元件在束路径上被布置为阵列。每个操纵元件可以影响初级电子束以生成子束。因此,多束阵列与入射的初级束路径相互作用,以生成多束阵列的多束路径下束。
在操作中,枪孔板271被配置为阻挡初级电子束202的外围电子以减少库仑效应。库仑效应可能会扩大初级子束211、212、213的探测斑点221、222和223中的每个探测斑点的大小,因此会降低检查分辨率。枪孔板271也可以被称为库仑孔径阵列。
聚光透镜210被配置为聚焦初级电子束202。聚光透镜210可以被设计为将初级电子束202聚焦为平行束,并且被法向入射到源转换单元220上。聚光透镜210可以是可移动聚光透镜,它可以被配置为使得其第一主平面的位置可移动。可移动聚光透镜可以被配置为磁性的。聚光透镜210可以是防旋转聚光透镜和/或它可以是可移动的。
源转换单元220可以包括图像形成元件阵列、像差补偿器阵列、束限制孔径阵列和预弯微偏转器阵列。预弯微偏转器阵列可以偏转初级电子束202的多个初级子束211、212、213,以法向地进入束限制孔径阵列、图像形成元件阵列和像差补偿器阵列。在这种布置中,图像形成元件阵列可以用作多束阵列,以在多束路径中生成多个子束,即,初级子束211、212、213。图像形成阵列可以包括多个电子束操纵器,诸如微偏转器微透镜(或两者的组合),以影响初级电子束202的多个初级子束211、212、213,并且形成初级束交叉点203的多个平行图像(虚拟或真实的),针对初级子束211、212和213中的每个初级子束为一个。像差补偿器阵列可以包括场曲补偿器阵列(未示出)和像散补偿器阵列(未示出)。场曲补偿器阵列可以包括多个微透镜,以补偿初级子束211、212和213的场曲像差。像散补偿器阵列可以包括多个微像散器或多极电极,以补偿初级子束211、212和213的像散像差。束限制孔径阵列可以被配置为限制各个初级子束211、212和213的直径。图2示出了三个初级子束211、212和213作为示例,并且应当理解,源转换单元220可以被配置为形成任何数量的初级子束。控制器50可以被连接至图1的带电粒子束检查装置100的各个部分,诸如源转换单元220、电子检测设备240、初级投影系统230或机动工作台209。如下面进一步详细解释的,控制器50可以执行各种图像和信号处理功能。控制器50还可以生成各种控制信号来管理带电粒子束检查装置的操作,包括带电粒子多束装置。
聚光透镜210还可以被配置为通过改变聚光透镜210的聚焦能力来调整源转换单元220的下束的初级子束211、212、213的电流。备选地或附加地,初级子束211、212、213的电流可以通过更改与各个初级子束相对应的束限制孔径阵列内的束限制孔径的径向大小来改变。电流可以通过更改束限制孔径的径向大小和聚光透镜210的聚焦能力来改变。如果聚光透镜是可移动的和磁性的,则离轴子束212和213可能会导致照明源转换单元220具有旋转角度。旋转角度随聚焦能力或者可移动聚光透镜的第一主平面的位置而变化。作为防旋转聚光透镜的聚光透镜210可以被配置为在聚光透镜210的聚焦能力被改变的同时保持旋转角度不变。当聚光透镜210的聚焦能力和其第一主平面的位置被改变时,也可移动的这种聚光透镜210可以导致旋转角度不改变。
物镜231可以被配置为将子束211、212和213聚焦到样品208上以供检查,并且可以在样品208的表面上形成三个探测斑点221、222和223。
束分离器233可以是例如维恩滤波器(Wien filter),它包括生成静电偶极场和磁偶极场的静电偏转器(图2中未示出)。在操作中,束分离器233可以被配置为通过静电偶极场在初级子束211、212和213的各个电子上施加静电力。静电力在幅度上与由束分离器233的磁偶极场在各个电子上施加的磁力相等,但方向相反。初级子束211、212和213因此可以以至少基本为零的偏转角至少基本笔直地通过束分离器233。
在操作中,偏转扫描单元232被配置为偏转初级子束211、212和213,以在样品208的表面区段中的各个扫描区域上扫描探测斑点221、222和223。响应于初级子束211、212和213或探测斑点221、222和223在样品208上的入射,电子从样品208生成,它包括次级电子和背向散射电子。次级电子在三个次级电子束261、262和263中传播。次级电子束261、262和263通常具有次级电子(电子能量≤50eV),并且还可以具有至少一些背向散射电子(电子能量在50eV和初级子束211、212和213的着陆能量之间)。束分离器233被布置为将次级电子束261、262和263的路径朝向次级投影系统250偏转。次级投影系统250随后将次级电子束261、262和263的路径聚焦到电子检测设备240的多个检测区域241、242和243上。检测区域可以是被布置为检测对应的次级电子束261、262和263的单独检测元件241、242和243。检测区域生成对应的信号,这些信号被发送给控制器50或信号处理系统(未示出),例如以构建样品208的对应扫描区域的图像。
检测元件241、242和243可以检测对应的次级电子束261、262和263。在次级电子束与检测元件241、242和243的入射时,这些元件可以生成对应的强度信号输出(未示出)。输出可以被引导到图像处理系统(例如,控制器50)。每个检测元件241、242和243可以包括一个或多个像素。检测元件的强度信号输出可以是由检测元件内的所有像素生成的信号的总和。
控制器50可以包括图像处理系统,该图像处理系统包括图像获取器(未示出)和存储设备(未示出)。例如,控制器可以包括处理器、计算机、服务器、大型主机、终端、个人计算机、任何种类的移动计算设备等或其组合。图像获取器可以包括控制器的处理功能的至少一部分。因此,图像获取器可以包括至少一个或多个处理器。图像获取器可以被通信耦合至允许信号通信的装置40的电子检测设备240,诸如电导体、光纤电缆、便携式存储介质、IR、蓝牙、互联网、无线网络、无线电等或其组合。图像获取器可以接收来自电子检测设备240的信号,可以处理信号中所包括的数据,并且可以从中构建图像。图像获取器因此可以获取样品208的图像。图像获取器还可以执行各种后处理功能,诸如生成轮廓,在所获取的图像上叠加指示符等。图像获取器可以被配置为执行所获取的图像的亮度和对比度等的调整。存储装置可以是诸如硬盘、闪存、云存储装置、随机存取存储器(RAM)、其他类型的计算机可读存储器等存储介质。存储装置可以与图像获取器耦合,并且可以被用于将扫描的原图像数据保存为原始图像和后处理图像。
图像获取器可以基于从电子检测设备240接收的成像信号获取样品的一个或多个图像。成像信号可以对应于用于进行带电粒子成像的扫描操作。获取的图像可以是包括多个成像区域的单个图像。单个图像可以被存储在存储装置中。单个图像可以是可以被划分为多个区域的原始图像。区域中的每个区域可以包括包含样品208的特征的一个成像区域。所获取的图像可以包括在一段时间内多次采样的样品208的单个成像区域的多个图像。多个图像可以被存储在存储装置中。控制器50可以被配置为对样品208的相同位置的多个图像执行图像处理步骤。
控制器50可以包括测量电路系统(例如,模数转换器),以获得检测到的次级电子的分布。在检测时间窗口期间收集的电子分布数据可以与入射到样品表面上的初级子束211、212和213中的每个初级子束的对应扫描路径数据组合使用,以重构被检查的样品结构的图像。重构图像可以被用于揭示样品208的内部或外部结构的各种特征。因此重构图像可以被用于揭示可能存在于样品中的任何缺陷。
控制器50可以控制机动工作台209,以在样品208的检查期间移动样品208。控制器50可以使机动工作台209能够在一个方向上移动样品208,优选地连续地移动样品208,例如以恒定速度移动,至少在样品检查期间。控制器50可以控制机动工作台209的移动,使得它取决于各种参数改变样品208的移动速度。例如,控制器可以取决于扫描过程的检查步骤的特点来控制工作台速度(包括其方向)。
尽管图2示出了带电粒子检查工具200使用三个初级电子子束,但是要了解,带电粒子检查工具200可以使用两个或更多数量的初级电子子束。本公开不限制带电粒子检测工具200中使用的初级电子束的数量。带电粒子检测工具200也可以是使用单个带电粒子束的单束检测工具200。
如图2所示,带电粒子束工具40还可以包括泛射柱300。泛射柱300可以被用于对样品208的表面进行预充电,并且设置充电条件。例如,泛射柱可以在通过带电粒子检查装置200进行检查之前对样品208的表面进行预充电。这可以增强电压对比缺陷信号,从而提高带电粒子检查装置200的缺陷检测灵敏度和/或吞吐量。泛射柱300可以被用于提供相对大量的带电粒子以对预定义区域充电。此后,带电粒子检查装置200可以扫描样品208的预充电区域,以实现该区域的成像。机动工作台209可以将样品208从泛射柱300的带电粒子泛射位置移动到带电粒子检查装置200的检查位置。换句话说,机动工作台209可以被用于将样品208移动到带电粒子泛射位置中,然后泛射柱300可以用带电粒子来对样品208进行泛射,然后机动工作台209可以被用于将样品208移动到检查位置中,然后带电粒子检查装置200可以被用于检查样品208。备选地,泛射柱300的带电粒子泛射位置可以与带电粒子检查装置200的检查位置重合,使得样品208和机动工作台209在带电粒子泛射后和检查前基本保持在原位。
泛射柱300可以包括可以在发生器系统中的带电粒子源301、聚光透镜320、消隐电极330、物镜340和孔径体400。泛射柱300还可以包括附加部件用于操纵带电粒子束302,诸如扫描元件(未示出)和场透镜(未示出)。泛射柱300的部件可以基本上沿着轴线304布置。轴线304可以是泛射柱300的电光轴。泛射柱300的部件可以由控制器50控制。备选地,专用控制器可以被用于控制泛射柱300的部件,或者泛射柱300的部件可以由多个相应控制器控制。泛射柱300可以在泛射柱300和初级柱之间的接口350处被机械耦合至带电粒子检查装置200,特别是带电粒子检查装置200的初级柱。
带电粒子源301可以是电子源。带电粒子源301可以包括带电粒子发射电极(例如,阴极)和加速电极(例如,阳极)。带电粒子通过加速电极从带电粒子发射电极提取或加速,以形成带电粒子束302。带电粒子束302可以沿着束路径302传播。例如,在带电粒子束302未被偏转远离轴线304的情况下,束路径302可以包括轴线304。
聚光透镜320位于带电粒子源301的下束,即,聚光透镜320相对于带电粒子源301沿着下束方向定位。聚光透镜320可以对带电粒子束2进行聚焦或散焦。如图2所示,聚光透镜320可以被用于准直带电粒子束302。然而,聚光透镜320也可以被用于控制带电粒子束302,以创建发散束或会聚束。
孔径体400可以被定位在聚光透镜320的下束。孔径体400可以通过沿着轴线304传播的带电粒子束的一部分,或仅一部分而不是全部。孔径体400可以限制带电粒子束302的横向范围,如图2所描绘的。孔径体400也可以被用于选择性地使带电粒子束302消隐,以防止带电粒子束302的任何部分通过。孔径体400可以限定开口。如果带电粒子束302的横向范围(或直径)大于开口的横向范围(或直径),那么只有一部分带电粒子束302将通过开口。孔径体400因此可以限制带电粒子束302的横向范围,从而充当束限制孔径。孔径体400下束的束的横截面可以与孔径体400中的开口的横截面在几何上类似(在发散或会聚束的情况下)或在几何上相同(在准直束的情况下)。
消隐电极330可以被定位在聚光透镜320的下束和孔径体400的上束。消隐电极330可以选择性地偏转带电粒子束302,例如将带电粒子束302偏转远离轴线304。消隐电极330可以将带电粒子束302偏转远离孔径体400中的开口,例如偏转到不包括开口的孔径体400的一部分上,以防止带电粒子束302的任何部分通过由孔径体400限定的开口。消隐电极330可以使束消隐,使得束不通过孔径体400的开口。然而,消隐电极330和孔径体400的组合也可以被用于选择性地使带电粒子束302消隐,即,选择性地防止带电粒子束302的至少一部分通过孔径体400中的开口。即,消隐电极330和孔径体400的组合可以选择性地控制通过开口的带电粒子束302的比例。
物镜340被定位在孔径体400的下束。物镜340可以对带电粒子束302进行聚焦或散焦。如图2所示,物镜320可以被用于控制带电粒子束302以创建发散束,从而增大样品208上的光斑大小并且增大样品208上的被充满有带电粒子的表面面积。然而,在一些情况下,物镜340可以被用于控制带电粒子302以创建会聚束,从而将带电粒子束302聚焦到样品208上。例如被定位在物镜的下束的场透镜(未示出)可以被用于设置场透镜和样品208之间的电场强度。当带电粒子朝向样品208行进时,该电场会影响带电粒子,从而影响样品208在带电粒子泛射期间的充电速度和充电电平(即,样品208在带电粒子泛射后相对于电接地的最大电压)。
在第一实施例中,提供了孔径体400,例如图3中描绘的孔径体400。孔径体400用于使带电粒子束302的一部分或仅一部分而不是全部通过。因此,孔径体400可以是束限制孔径体400,即,限制带电粒子束302的横向范围。孔径体400也可以用于选择性地使带电粒子束302消隐。孔径体400可以被用于泛射柱300中。备选地,孔径体400可以被用于带电粒子检查工具200中,或者被用于利用孔径体来使带电粒子束的一部分或部分通过的任何其他装置中。
孔径体400包括孔径部分410。孔径部分410限定开口412,即,开口412被设置在孔径部分410中。开口412围绕轴线304定位。与开口412相邻,孔径部分410包括面向上束的表面414和面向下束的表面416。面向上束的表面414位于孔径部分410的上束侧。面向下束的表面416位于孔径部分416的下束侧。上束侧可以在束路径中与下束侧相反。
如图3所示,面向上束的表面414相对于垂直于轴线304的平面成角度。面向上束的表面414中的开口412是面向上束的表面414的更径向向外的部分的上束。在下束方向和面向上束的表面之间形成的角度是锐角。沿着束路径302行进(例如,在下束方向上行进到面向上束的表面414上)的撞击或入射到面向上束的表面414上的带电粒子可以从面向上束的表面414背向散射。背向散射的带电粒子可以被径向向外(或远离轴线304)偏转,特别是利用优选地径向远离轴线304的轨迹,如图3中的示例背向散射束路径461所示。与面向上束的表面414垂直于轴线304的情况相比,这种背向散射的带电粒子朝向其他部件(例如,参照图2的泛射柱300,朝向消隐电极330、聚光透镜320、带电粒子源301或泛射柱300的其他上束部件)偏转的风险降低。这可以减少由于背向散射的带电粒子而导致的这种上束部件的热负荷,并且还可以通过避免或减少考虑背向散射带电粒子对这种部件的电子行为的影响的需要来降低控制这种上束部件的复杂性。用优选地径向远离轴线304的轨迹偏转背向散射的带电粒子也可以减少背向散射的带电粒子和带电粒子束302之间的库仑相互作用。
面向下束的表面416也可以相对于垂直于轴线304的平面成角度。在面向下束的表面416中限定的开口412是面向下束的表面416的更径向向外的部分的上束。在下束方向和面向下束的表面之间形成的角度是锐角。因此,如由示例束路径462所示的,沿着朝向面向下束的表面的束路径302与带电粒子的行进方向相反地行进(例如,在上束方向上行进到面向下束的表面416上)的带电粒子可以被入射到面向下束的表面416上。被入射到面向下束的表面416上的带电粒子可以从面向下束的表面414背向散射。这种背向散射的带电粒子可以被径向向内(或朝向轴线304)偏转,特别是用优选地径向朝向轴线304的轨迹,如图3中的示例背向散射束路径463所示。例如由于从样品208的表面背向散射,带电粒子可以在上束方向上行进。与面向下束的表面414垂直于轴线304的情况相比,从面向下束的表面414背向散射的带电粒子被偏转朝向其他部件(例如,参照图2的泛射柱300,朝向物镜340或泛射柱300的其他下束部件)的风险被减小。由于背向散射的带电粒子,这可以减少这种下束部件的热负荷。
面向上束的表面和/或面向下束的表面可以成角度,以便允许带电粒子偏转到孔径体400的另一部分上。例如,如图3所示,背向散射的带电粒子可以从面向上束的表面414偏转到孔径体400的腔室部分420的表面上。背向散射的带电粒子可以从面向下束的表面416偏转到面向下束的表面416的另一部分上。背向散射的带电粒子然后可以被孔径体400的其他部分吸收。这可以减小由孔径体400背向散射的带电粒子被除了孔径体400之外的部件吸收的风险,从而减少由于这种其他部件中的背向散射带电粒子引起的热负荷。
如图3所示,孔径部分410可以是圆柱形对称的,例如关于束路径和/或关于轴线304圆柱形对称。孔径部分410可以关于束路径和/或关于轴线304旋转对称。具体地,面向上束的表面414和/或面向下束的表面416和/或开口212可以是旋转对称或圆柱形对称的,例如关于束路径和/或关于轴线304旋转对称或圆柱形对称。例如,开口212可以是圆形的。面向上束的表面414和/或面向下束的表面416可以例如被成形为锥体的一部分。面向上束的表面414可以例如被成形为平截头圆锥体(cone-frustum)的侧表面。类似地,面向下束的表面416可以被成形为平截头圆锥体的侧表面。与相应的平截头锥体相关联的每个锥体的锥截面可以基本上是共同的。公共锥截面可以是开口412。面向上束的表面414的锥角可以大于面向下束的表面416的锥角。面向上束的表面414的锥角可以例如小于170度,或小于135度。面向上束的表面的锥角可以大于90度,在90度到180度的范围内,优选地在100度到150度的范围内。面向下束的表面416的锥角可以在90度到180度的范围内,并且优选地在105度到155度的范围内。面向上束的表面414和面向下束的表面之间的角度差可以在5度到40度的范围内,优选地差异为20度。锥角可以被选择为使背向散射的带电粒子优先朝向孔径体400的另一部分偏转,例如朝向腔室部分420。
备选地,面向上束的表面414和/或面向下束的表面416可以从锥形状发散。例如,面向上束的表面414和/或面向下束的表面416可以被成形为使得从面向上束的表面414和/或面向下束的表面416的径向向内部分背向散射的带电粒子的偏转大于从面向上束的表面414和/或面向下束的表面416的径向向外部分背向散射的带电粒子的偏转,反之亦然。面向上束的表面414和/或面向下束的表面416可以是凸形或凹形。优选地,孔径部分围绕束路径/轴线旋转对称。
面向上束的表面414和面向下束的表面416可以是孔径部分410的板的表面。具体地,相对于束路径的方向,面向上束的表面414和面向下束的表面416可以是孔径部分410的板的相对表面。该板可以朝向开口412逐渐变细,如图3所示。面向上束的表面414和面向下束的表面416可以成角度,使得板在开口412处最薄。孔径部分410的径向内部部分(即,面向开口412的部分)因此可以在尺寸上相对较小,例如较薄。因此,孔径部分的径向内部部分的优选最小化尺寸可以减少该部分对带电粒子束302的任何影响。孔径部分410的径向外部部分可以在束路径的方向上具有相对较大的尺寸。孔径部分410的较厚的外部部分可以提高孔径部分410的结构完整性,并且还可以提供更多的材料来吸收和传导由孔径部分410上的入射带电粒子生成的热量。
面向上束的表面414和面向下束的表面416可以在开口412附近相遇,使得面向上束的表面414和面向下束的表面416之间的距离在开口412处基本上为零。备选地,面向开口的表面418可以在面向上束的表面414和限定开口212的面向下束的表面416之间延伸。面向开口的表面418可以使面向上束的表面414和面向下束的表面416互连。面向开口的表面418可以是面向内的。面向开口的表面418在平行于轴线304的方向上的范围可能很小,例如其厚度理想地被最小化,以便最小化面向开口的表面418可能对带电粒子束302产生的任何影响。薄的面向开口的表面418可以减少带电粒子与面向开口的表面418相互作用以背向散射的机会,从而影响束性能。例如,面向开口的表面418在平行于轴线304的方向上的范围可以小于2mm,小于1mm,小于500μm,优选地小于100μm,进一步优选地小于50μm,进一步用于优化小于10μm的电子光学性能。
开口412可以是基本上圆形的。开口412的横向范围(或直径)可以在100μm到10mm的范围内,优选地从200μm到5mm,进一步优选地从500μm到2mm。面向上束的表面414和/或面向下束的表面416在垂直于轴线304的方向上的最小范围可以大于开口的横向范围的1.5倍,例如大于2或3倍。这可以确保带电粒子束302在偏转远离开口(例如,通过消隐电极330)时可以完全保持在面向上束的表面414上。面向上束的表面414和/或面向下束的表面416在垂直于轴线304的方向上的最小范围可以大于200μm,优选地大于500μm,进一步优选地大于1.5mm。面向上束的表面414和/或面向下束的表面416在垂直于轴线304的方向上的最大范围可以小于10mm,优选地小于5mm。
如图3所示,孔径体400可以包括腔室部分420。腔室部分420可以围绕孔径部分410定位,例如围绕孔径部分410的面向上束的表面414。面向上束的表面414可以成角度,以使来自束路径的背向散射带电粒子的增加比例被偏转到腔室部分420的表面上。腔室部分420可以被配置为使得束路径中的撞击面向上束的表面并且从面向上束的表面414背向散射的带电粒子可以被偏转到腔室部分420的表面上。这可以减小从面向上束的表面414背向散射的带电粒子朝向除了孔径体400之外的部件偏转的风险。
腔室部分420可以包括管状部分422。管状部分422可以从孔径部分410沿着上束方向延伸。管状部分422可以是圆柱形对称的,例如关于轴线304圆柱形对称。管状部分422可以包括中空圆柱体。腔室部分420还可以包括上束板424。上束板424可以从管状部分422径向向内延伸,优选地从管状部分422的上束端延伸。上束板422可以是圆柱形对称的,例如关于轴线304圆柱形对称。上束板422可以限定入口开口426。入口开口426的直径大于孔径部分410的开口412的直径,使得带电粒子束302可以完全通过上束板424中的开口,并且仅部分通过孔径部分410中的开口412。进一步地,入口开口426的直径的尺寸可以(最优地)被设计为使得从面向上束的表面414背向散射的电子具有减少或最小化的在上束方向上通过入口开口426的机会。优选地,在上束方向上行进的背向散射电子(未被入射到腔室部分420的管状部分422上)被入射到上束板422的表面上。因此,以这种方式配置的腔室部分420可以有效地吸收从孔径部分410的面向上束的表面414背向散射的带电粒子。
孔径体400还可以包括热调节部分430。管状部分422可以包括热调节部分430。热调节部分430可以用于对孔径体400进行热调节,例如用于冷却,尤其是孔径部分410和/或腔室部分420。带电粒子在孔径体400的表面上的入射可以生成热量。向孔径体提供热调节可以有益地解决由入射带电粒子在孔径体上生成的任何热负荷。提供热调节部分430作为孔径体400的一部分可以导致孔径体400的有效热调节,例如冷却。孔径体400处的高负荷可以高于孔径体400被包括在内的系统中的其他部件的热负荷。在布置中,孔径体400是系统中的整个束可以被入射到其上的唯一元件。因此,孔径体400的有效热调节可能特别有用。这种提高效率的热调节与面向上束的表面414组合可能特别有用,该面向上束的表面414可以成角度,以允许背向散射的带电粒子被引导朝向孔径体400的其他部分并且远离除孔径体400之外的部件。在具有热调节部分的孔径体400中,对除了孔径体400之外的部件进行热调节的需要可以被减少。
热调节部分430可以包括热调节通道432,例如单个热调节通道432,如图3所示。热调节通道可以被配置用于热调节流体在其中的循环。图3中的数字i到viii示意性地表示热调节流体可以流过热调节通道432的顺序。图3所示的圆形横截面中的每个圆形横截面可以是在沿着热调节通道432(回绕孔径部分410多次)的长度的不同位置处的同一热调节通道432的横截面。例如,诸如水等冷却流体可以被布置为围绕孔径部分410和/或围绕腔室部分420循环。热调节通道的至少一部分可以被配置为使热调节流体围绕束轴线循环多次,例如四(4)次或多次,或者八(8)次或多次,围绕孔径部分410和/或围绕腔室部分420。在孔径体400中,具有围绕轴线的多个电路的热调节通道432可以改进孔径体400的热调节。
热调节通道432的至少一部分可以被成形为螺旋形(spiral)和/或螺旋(helix)。如图3所示,热调节通道的至少一部分可以被成形为两个或多个同心螺旋。热调节通道432可以被成形为使得热调节流体首先围绕两个或多个同心螺旋的内螺旋被引导,然后围绕两个或多个同心螺旋的外螺旋被引导。备选地,热调节通道432可以被成形为分支为多个平行的子通道(未示出)。热调节通道432也可以被成形为允许热调节流体通过孔径体400的任何其他几何形状。
热调节通道432的横截面可以是圆形的,如图3所示。优选地,热调节通道432的横截面被成形为增加或最大化热调节通道432的表面积,从而改进孔径体400和热调节流体之间的热交换。例如,热调节通道432的横截面可以是正方形或有角的,与热调节通道432的横截面是圆形的(因为正方形或有角的横截面可以比圆形横截面更紧密地填充(pack))情况相比,允许更大比例的孔径体400的横截面由热调节通道432形成。热调节通道432的横截面可以沿着热调节通道的长度变化(与图3所示的不同),因此允许具有有角横截面的热调节通道432被成形为两个或多个同心螺旋,同时保持相对紧密的封装。热调节通道432的总横截面与孔径体400在包括轴线304的平面中的横截面的比例(因此例如图3中的横截面i至viii的总和)可以大于50%,优选地大于60%,进一步优选地大于70%。由冷却变化的横截面面积包括在内的孔径体的比例的最优范围优选地在70%到80%的范围内。在比例范围的顶部,存在孔径体的材料不足以将从孔径体内生成的热量传导到冷却通道的径向向外部分的风险。该比例可以取决于冷却通道被设计用于的冷却流体。
当孔径体400被包括在泛射柱300中时,热调节通道还可以将热调节流体提供到泛射柱300和带电粒子工具40的初级柱之间的接口350。在布置中,热调节通道的一部分位于接口350内。该接口350的热调节可以减小泛射柱300中的热负荷影响初级柱的操作的风险。为了进一步减小这种风险,冷却通道可以在使热调节流体围绕孔径部分410和/或腔室部分420循环之前向接口350提供冷却流体。在热调节流体的流动中,热调节通道的部分可以位于孔径体400中的热调节通道的部分的上游。
孔径体400可以是整体形成的,即,孔径部分410、腔室部分420和/或热调节部分430可以被彼此集成地形成,可选地在单片元件中形成。孔径部分410、腔室部分420和/或热调节部分430可以由单种材料形成。这可以改进孔径体400内的热传导,以及减小热调节流体从热调节部分430泄漏的风险。当孔径体400被用于真空或低压环境中(诸如在泛射柱300内)时,这可能特别有用。为此,孔径体400可以使用3d打印技术制作。这还可以允许孔径体400的元件和/或特征(例如,孔径体的热调节部分430)以相对复杂的形状被形成。
孔径体400可以由导电材料制成。例如,孔径体400可以由金属制成,诸如钛或不锈钢。
在第一实施例的实施方式中,提供了消隐电极330和孔径体400的组合,如图4a中示意性地描绘的。消隐电极330相对于孔径体400沿着上束方向定位,即,消隐电极330位于孔径体400的上束。消隐电极330可以选择性地将带电粒子束302偏转到孔径体400的面向上束的表面414上,以防止带电粒子束302的任何部分通过开口412。这可以防止带电粒子束302到达下束样品208,有效地防止在不需要带电粒子束302被断开(例如,通过断开带电粒子源301)的情况下,将这种下束样品208暴露于带电粒子束302。
消隐电极330可以连续地偏转带电粒子束302,使得带电粒子束302与孔径体400的入射点(特别是与孔径部分410的面向上束的表面414的入射点)连续地移动。消隐电极330可以偏转带电粒子束302,以连续移动带电粒子束302。这减少了孔径体400的任何一个区域上的在消隐期间由孔径体400暴露于带电粒子束302引起的热负荷。带电粒子束302与孔径体400的入射点可以在面向上束的表面414上方移动,期望地围绕由孔径体400的孔径部分410限定的开口412。优选地,如图4b示意性地描绘的,带电粒子束302与孔径体400的入射点在优选为环形的路径(诸如圆形路径)中围绕开口412移动。在平面图中,图4b示出了带电粒子束302的质心在孔径体400的孔径部分410的面向上束的表面414上的路径306。在消隐期间,带电粒子束402的横向范围例如可以通过聚光透镜320或其他透镜元件来控制,以便匹配或基本上等于开口412和面向上束的表面414的径向向外端之间的面向上束的表面414的横向范围。换言之,带电粒子束302在消隐期间的横向范围可以被控制,以便在完全保持在面向上束的表面414上的同时被最大化。这可以进一步减少热负荷,因为带电粒子束302可以被散布在更大的区域上。
在实施例中,提供了用于使带电粒子束302的一部分沿着束路径通过的孔径体400。孔径体400包括:孔径部分410,具有面向上束的表面414和面向下束的表面416;以及围绕束路径的开口412,该束路径在面向上束的表面414和面向下束的表面416中限定并且是它们共有的。面向上束的表面414和面向下束的表面416分别成角度,使得在开口412处的束路径的方向上,面向上束的表面414和面向下束的表面416之间的孔径部分410的尺寸是最小的。
在实施例中,提供了泛射柱300。泛射柱包括可选地与消隐电极330组合的孔径体400。
在实施例中,提供了泛射柱300。泛射柱包括孔径体400。孔径体400包括孔径部分410,该孔径部分410限定用于使至少一部分带电粒子束302通过的开口412。泛射柱300还包括用于将泛射柱300物理或机械连接至带电粒子工具40的初级柱的接口350。热调节通道被集成在孔径体400中,并且可以在使热调节流体围绕孔径部分410循环之前,将热调节流体提供给接口350。这改进了接口350的热调节,减小了泛射柱300中的热负荷影响初级柱(被物理连接至泛射柱300)的操作的风险。
在实施例中,提供了带电粒子工具40。带电粒子工具40包括泛射柱300。带电粒子工具40还包括带电粒子检查工具200。泛射柱300和带电粒子检查工具200可以是单独元件,例如被设置在单独的柱中。带电粒子检查工具200包括初级柱,用于将初级带电粒子束引导到样品的表面上。带电粒子检查工具200还包括检测柱,用于检测由于初级带电粒子束而从样品的表面发射的带电粒子。
在实施例中,提供了用于使带电粒子束302的一部分沿着束路径通过的孔径体400。孔径体400包括:孔径部分410,具有面向上束的表面414和面向下束的表面416;围绕束路径的开口412,该束路径在面向上束的表面414和面向下束的表面416中定义并且是它们共有的。面向上束的表面414a)相对于束路径成角度,使得面向上束的表面414)允许沿着束路径行进的带电粒子被径向向外地偏转;或者b)使得面向上束的表面414中的开口是面向上束的表面414的更径向向外的部分的上束。
面向下束的表面416可以a)相对于束路径成角度,使得面向下束的表面416允许与束路径相反地行进的带电粒子被径向向内地偏转;或者b)使得面向下束的表面416中的开口412是面向下束的表面的更径向向外部分的上束。
图5a示出了根据第二实施例的孔径体500。
根据第二实施例的孔径体500与第一实施例的孔径体的类似之处在于,孔径体500用于使带电粒子束302的一部分或仅一部分而不是全部通过。因此,孔径体500可以是束限制孔径体500,即,限制带电粒子束302的横向范围。孔径体500也可以用于选择性地使带电粒子束302消隐。孔径体500可以被用于泛射柱300中。备选地,孔径体500可以被用于带电粒子检查工具200中,或者被用于利用孔径体来使带电粒子束的一部分或部分通过的任何其他装置中。
孔径体500包括孔径部分504,其可以被称为下束孔径部分。孔径部分504限定开口502,即,开口502被设置在孔径部分504中。开口504可以被称为下束开口504。开口502围绕轴线304定位。与开口502相邻,例如包围开口,孔径部分504包括面向上束的表面510。面向上束的表面510位于孔径部分504的上束侧。开口502可以被认为被限定在面向上束的表面510中。
如图5a所示,面向上束的表面510基本上在平面中,该平面基本上垂直于轴线304。这是与第一实施例的差异,其中上束表面414相对于垂直于轴线304的平面成角度。
在第二实施例的孔径体500中,沿着束路径302行进(例如,在下束方向上行进到面向上束的表面510上)的、撞击或入射到面向上束的表面510上的带电粒子可以从面向上束的表面501背向散射。背向散射的带电粒子507可以径向地向外偏转(或者远离轴线304)。背向散射的带电粒子507可以根据统计分布在多个不同的方向上被偏转。最大强度的背向散射带电粒子507可以具有相对于原始束302的束路径成大约45度的束路径(可以平行于带电粒子轴线304)。背向散射带电粒子507的最大强度可以对应于统计分布的最大值。
第二实施例中的孔径部分504可以是圆柱形对称的,例如关于束路径和/或关于轴线304圆柱形对称。孔径部分504可以围绕束路径和/或轴线304旋转对称。特别地,面向上束的表面510和/或开口502可以是旋转对称或圆柱形对称的,例如关于束路径和/或关于轴线304旋转对称或圆柱形对称。
开口502可以是基本上圆形的。开口502的横向范围(或直径)可以在100μm到10mm的范围内,优选地从200μm到5mm,进一步优选地从500μm到2mm。面向上束的表面510在垂直于轴线304的方向上的最小范围可以大于开口的横向范围的1.5倍,例如大于2或3倍,或者大于5或10倍。这可以确保带电粒子束302在偏转远离开口(例如,通过消隐电极330)时可以完全保持在面向上束的表面510上。面向上束的表面510在垂直于轴线304的方向上的最小范围可以大于200μm,优选地大于500μm,进一步优选地大于1.5mm。面向上束的表面510在垂直于轴线304的方向上的最大范围可以小于10mm,优选地小于5mm。
如图5a所示,孔径体500可以包括腔室部分503。腔室部分503可以围绕孔径部分504定位,例如围绕孔径部分504的面向上束的表面510。
如早前描述的,面向上束的表面上的入射带电粒子可以在多个不同的方向上被背向散射。来自束路径的背向散射带电粒子可以被偏转到腔室部分503的表面上。腔室部分503可以被配置为使得束路径中的撞击面向上束的表面510并且从面向上束的表面510背向散射的大部分带电粒子可以被偏转到腔室部分503的表面上。这可以减小从面向上束的表面510背向散射的大量带电粒子(即,在被背向散射的情况下)朝向除了孔径体500之外的部件偏转的风险。
腔室部分503可以包括管状部分511。管状部分511可以从面向上束的表面511沿着上束方向延伸。管状部分511可以是圆柱形对称的,例如关于轴线304圆柱形对称。管状部分511可以包括中空圆柱体。管状部分可以由壁限定。该壁可以与孔径部分504连续。腔室部分503还可以包括上束板509。上束板509可以从管状部分511径向向内延伸,优选地从管状部分511的上束端延伸。上束板509可以是圆柱形对称的,例如关于轴线304圆柱形对称。上束板509可以是材料板。该板可以与管状部分的壁连续。
入口开口501可以被限定在上束板509中。具体地,上束板509可以包括限定入口开口501的孔径部分。上束板509中的孔径部分可以被称为上束孔径部分。入口开口501可以备选地被称为上束孔径开口501。入口开口501可以是圆柱形对称的。入口开口501的直径大于孔径部分504的开口502的直径。因此带电粒子束302可以完全通过上束板509中的入口开口501,并且仅部分地通过孔径部分504中的开口502。入口开口501的直径的尺寸可以被形成为使得从面向上束的表面510背向散射的电子具有减小的或最小化的沿着上束方向通过入口开口501的机会。优选地,沿着上束方向行进的背向散射电子被入射到上束板509的表面上。即,沿着上束方向行进的背向散射电子未被入射到腔室部分503的管状部分511上。因此,以这种方式配置的腔室部分503可以有效地吸收从孔径部分504的面向上束的表面510背向散射的带电粒子。
可以存在用于使带电粒子通过孔径体的通路505。孔径部分504中的开口502可以限定通路505的上束端。如图5a所示,通路505的内壁508可以基本上平行于轴线304。沿着通路502的长度可以存在通路505的直径的一个或多个阶跃变化。因此,通路502在其上束端处的直径可以比在其下束端处的直径窄。
在第二实施例的替代实施方式中,通路502可以在沿着其长度的所有位置处具有基本相同的直径。也就是说,通路502的直径在其上束端处与在其下束端处相同。
第二实施例的另一实施方式如图5b所示。该实施方式,通路502的内壁512的至少一部分可以被成形为锥体的一部分。例如,锥内壁512可以被成形为平截头圆锥体的侧表面。锥角可以在90度到180度的范围内,并且优选地在105度到155度的范围内。面向上束的表面510和锥内壁512可以在开口502附近相遇,使得面向上束的表面510和锥内壁508之间的距离在开口502处基本上为零。备选地,面向开口的表面可以在面向上束的表面510和限定开口502的锥内壁512之间延伸。面向开口的表面可以基本上如早前参照图3针对第一实施例所描述。
第二实施例的所有实施方式可以包括热调节通道506a、506b。热调节通道506a、506b可以向孔径体500提供冷却流体的供应以及来自孔径体500的流体的回流。流体可以是水。
热调节通道506a、506b可以被成形为使得其表面积被扩大,即,例如相对于其横截面面积增大。例如,在通道的横截面中,例如横截面中的通道周长的长度可以相对于其例如在横截面平面中的横截面面积增大。在布置中,调节通道506a、506b可以具有横截面形状,该横截面形状具有两个反射轴线。优选地,该轴线具有不相等的长度,例如在横截面中,热调节通道506a、506b可以基本上是椭圆形、卵形或矩形的。在布置中,横截面面积沿着其长度变化,例如肋状,尽管优选地被实施为使得流动中的任何引起的湍流被最小化。
在平面图中,热调节通道506a、506b可以是仅部分地包围(encircle)孔径体内的孔径的环路。通道可以被描述为在孔径体500内基本上具有马蹄形状。也就是说,调节通道的至少一部分可以具有至少部分地围绕轴线的最径向向内的表面,它优选地与孔径的面向上束的表面等距。热调节通道506a、506b因此可以不完全包围轴线304。当热调节通道506a、506b没有完全包围轴线304时,热调节通道506a、506b可以在正交于轴线304的平面中。在另一实施例中,热调节通道506a、506b可以包围轴线一次或多次。然而,针对这种布置,需要足够的体积,例如使流体调节通道具有足够的直径以使流体顺畅流动和/或限制流体流过流体调节通道所需的压力。
热调节通道的环路可以被认为具有开口端,调节流体在开口端被引入并且从孔径体移除。在马蹄形的热调节通道506a、506b的开口端,供应和返回热调节通道506a和506b可以彼此靠近。例如,供应和返回热调节通道506a、506b可以由孔径体500内的例如约2mm厚的壁分离。由于供应和返回热调节通道506a、506b紧密靠近,孔径体500内的热冷却可以关于轴线304基本均匀。
通过热调节通道506a、506b的横截面面积可以沿着热调节通道506a、506b的长度基本恒定。热调节通道506a、506b的横截面形状可以随着横截面面积维持基本恒定而变化。(因此,最短的横截面周长可以沿着热调节通道506a、506b变化。)_有利地,通过热调节通道506a、506b维持基本恒定的横截面面积可以帮助减少流体流动中的湍流。在第二实施例中,通过热调节通道506a、506b的横截面面积可以大于第一实施例的横截面面积。有利地,这可以降低热调节通道506a、506b内的压力。
热调节通道506a、506b可以靠近孔径体500的面向上束的表面510,并且基本上位于其下方。当高功率带电粒子束302被使用时,来自面向上束的表面510上的带电粒子束302的功率耗散可以是大量的。在第二实施例中,热调节通道506a、506b被定位为接近面向上束的表面510,从而接近孔径体500被加热的位置。
根据第二实施例的孔径体500可以具有优于第一实施例的孔径体400的多个优点。例如,由于热调节通道506a、506b的较大横截面以及热调节通道506a、506b与面向上束的表面510的靠近,孔径体500的热冷却可能更有效。利用第二实施例,在孔径体500内捕获的背向散射带电粒子的比例也可以更大。原因是因为,在第二实施例中,面向上束的表面510可以是平坦的,并且基本上垂直于轴线304。通过这种表面,带电粒子的背向散射偏转角符合概率分布。概率分布的最大值指示带电粒子的主要或最可能的偏转方向;即,来自表面的背向散射带电粒子的最高强度。带电粒子从面向上束的表面510的这种布置的主要偏转方向可以相对于轴线304成45°角。根据第二实施例的孔径体500的另一优点可以是它与第一实施例相比可以更容易制成。特别地,热调节通道506a、506b的形状可以更容易制造,例如具有部分包围轴线304的环路。根据第二实施例的孔径体可以通过3d打印技术制成。
根据第二实施例的孔径体500可以以与已经针对根据第一实施例的孔径体400描述的方式类似的方式与带电粒子装置的其他特征一起使用。
具体地,当根据第二实施例的孔径体500被包括在泛射柱300中时,热调节通道506a、506b还可以将热调节流体提供到泛射柱300和带电粒子工具40的初级柱之间的接口350。在布置中,热调节通道506a、506b的一部分位于接口350内。该接口350的热调节可以减小泛射柱300中的热负荷影响初级柱的操作的风险。为了进一步减小这种风险,冷却通道可以在使热调节流体围绕孔径体500循环之前向接口350提供冷却流体。在热调节流体的流动中,热调节通道506a、506b的部分可以位于孔径体400中的热调节通道506a、506b的部分的上游。
第二实施例的孔径体500可以是整体形成的,即,孔径部分504、管状部分511和上束板509可以被彼此集成地形成,可选地在单片元件中形成。孔径部分504、管状部分511和上束板509可以由单种材料形成。这可以改进孔径体500内的热传导,以及减小热调节流体从孔径体500泄漏的风险。当孔径体500被用于真空或低压环境中时,诸如在泛射柱300内,这可能特别有用。
孔径体500可以由导电材料制成。该材料可以是导热的,例如以散发热通量中的热负荷的热量。该材料可以是导电的,例如以消散从束路径累积的电荷。例如,孔径体500可以由金属制成,诸如钛或不锈钢。
在第一实施例和第二实施例中,孔径体400、500可以包括一个或多个温度传感器和其他部件。这些可以辅助控制和监测孔径体400、500的冷却。
在第二实施例的实施方式中,提供了消隐电极330和孔径体500的组合。这可以以与图4a中针对孔径体400的第一实施例示意性地描绘的相对应的方式。消隐电极330相对于孔径体500沿着上束方向定位,即,消隐电极330位于孔径体500的上束。
如图6所示,消隐电极330可以选择性地将带电粒子束302偏转到孔径体500的面向上束的表面510上,以防止带电粒子束302的任何部分通过开口502。这可以防止带电粒子束302到达下束样品208,有效地防止这种下束样品208暴露于带电粒子束302,而不需要带电粒子束302被断开(例如,通过断开带电粒子源301)。
消隐电极330可以连续地偏转带电粒子束302,使得带电粒子束302与孔径体500的入射点(特别是与面向上束的表面510的入射点)连续地移动。消隐电极330可以偏转带电粒子束302,以连续移动带电粒子束302。这减少了孔径体500的任何一个区域上的由孔径体500在消隐期间暴露于带电粒子束302而引起的所施加或引入的热负荷的聚焦或局部化。带电粒子束302与孔径体500的入射点可以在面向上束的表面510上方移动,期望地围绕由孔径体500的孔径部分504限定的开口502。优选地,以与图4b中针对第一实施例示意性描绘的相对应的方式,带电粒子束302与孔径体500的入射点在路径中围绕开口502移动,该路径优选地是环形的,诸如圆形路径。即,带电粒子束在面向上束的表面510上方的运动将施加的热负荷围绕开口502散布。因此,在向上表面上方的热流密度(或热通量)基本上是均匀的。在消隐期间,带电粒子束302的横向范围可以例如通过聚光透镜320或其他透镜元件来控制,以匹配或基本上等于开口502和面向上束的表面510的径向向外端之间的面向上束的表面510的横向范围。换言之,在消隐期间带电粒子束302的横向范围可以被控制,以便在完全保持在面向上束的表面510上的同时被最大化。由于带电粒子束302可以被散布到更大的区域上,因此这可以进一步减少所施加的热负荷的局部化。即,热负荷被散布到更大的面积上;热通量甚至更多地围绕开口分布。
实施例特别适合于利用高能泛射束的操作,其中在孔径体400、500中可能存在大量功率耗散。实施例包括以高电压操作的泛射柱的电子源301,例如大于20keV,优选地大于30keV、40keV或50keV。例如相对于例如样品支架207上的样品208,来自电子源301的电子具有高着陆能量。优选地,泛射柱的电子源301在与初级柱的电子源201相同或至少基本上相同的操作电压下操作。来自泛射柱300的电子源301的电子期望地具有与由检测工具200的电子源201发射的电子相同或至少基本上类似的着陆能量。在基本相同的操作电压下具有泛射柱和初级柱的源201、301是期望的。这是因为样品208,因此优选地衬底支持件并且期望地可移动工作台209被设置在相同的操作电压下以用于检查和/或测量和泛射。即,在检查期间它们可能会被偏向初级柱的源,而在泛射期间可能会被偏向泛射柱的源。初级源和工作台之间的相对电位被设置为高电压。诸如市售的那些泛射柱具有显著低于检查工具200的高电压的操作电压。在泛射期间这种工作台无法被维持在高电压,因为这些工作台相对于操作源是偏置的,无论是泛射柱还是初级柱。因此,该工作台的偏置应该改变以适应接下来操作的源。针对市售的泛射柱,源可以被设置为接近地电位的电位。
工作台可以在泛射位置和检查/测量位置之间移动。可移动工作台209在样品位于泛射柱的束路径中时的泛射位置与样品位于初级柱的束路径中时的检查位置之间移动需要时间。然而,针对典型的商业泛射柱和高压检测工具,在检测和泛射设置之间调整工作台电位所需的时间可能比泛射和检测位置之间的移动要长。电压的变化可能需要几分钟。因此,在具有至少与初级柱的源类似的操作电压的源的泛射柱中存在显著的吞吐量提高;这甚至适用于具有单独泛射柱的检查或测量工具,该泛射柱具有与检查位置分开的自己的泛射位置。另一益处是,在减少泛射和检查和/或测量之间的时间方面,如果未被防止,则泛射效应仍然存在,并且在检查/测量之前消失的风险也会被减小。
根据本发明的实施例的评估工具可以是对样品进行定性评估(例如,通过/失败)的工具,对样品进行定量测量(例如,特征的大小)的工具或生成样品的地图图像的工具。评估工具的示例是检查工具(例如,用于标识缺陷)、审查工具(例如,用于对缺陷进行分类)和计量工具。
尽管本发明已经结合各种实施例描述,但是考虑到本文公开的本发明的说明书和实践,本发明的其他实施例对于本领域技术人员来说将是显而易见的。说明书和示例旨在仅被认为是示例性的,本发明的真实范围和精神由以下权利要求指示。本说明书中对检查的引用也旨在指代测量,即,计量应用。
以上描述旨在是说明性的,而不是限制性的。因此,对于本领域技术人员将显而易见的是,在不偏离下面陈述的权利要求的范围的情况下,修改可以如所描述的那样进行。
实施例由以下条款提供:
条款1:一种用于使沿着包括轴线的束路径传播的带电粒子束的一部分通过的孔径体,该孔径体包括:孔径部分,限定围绕轴线的开口;其中孔径部分包括与开口相邻的面向上束的表面和面向上束的表面;其中面向上束的表面相对于垂直于轴线的平面成角度,使得面向上束的表面中的开口是面向上束的表面的更径向向外的部分的上束。
条款2:根据条款1的孔径体,其中面向下束的表面相对于垂直于轴线的平面成角度,使得面向下束的表面中的开口是面向下束的表面的更径向向外的部分的上束。
条款3:根据条款1或2的孔径体,其中面向上束的表面和/或面向下束的表面成角度,以允许将带电粒子偏转到孔径体的另一部分上。
条款4:根据前述条款中任一项的孔径体,其中孔径部分是圆柱形对称的。
条款5:根据前述条款中任一项的孔径体,其中面向上束的表面和/或面向下束的表面被成形为平截头圆锥体的侧表面。
条款6:根据前述条款中任一项的孔径体,其中面向上束的表面和面向下束的表面是孔径部分的板的相对表面。
条款7:根据条款6的孔径体,其中该板朝向开口逐渐变细。
条款8:根据前述条款中任一项的孔径体,还包括围绕孔径部分的面向上束的表面的腔室部分,其中面向上束的表面成角度,以允许将束路径中的带电粒子偏转到腔室部分的表面上。
条款9:根据条款8的孔径体,其中腔室部分包括:管状部分,从孔径部分向上束延伸;以及上束板,从管状部分的上束端径向地向内延伸,上束板限定尺寸比孔径部分的开口大的开口。
条款10:根据前述条款中任一项的孔径体,还包括热调节部分,用于孔径体的热调节。
条款11:根据条款10的孔径体,其中热调节部分包括热调节通道,其中热调节通道的至少一部分被配置为使热调节流体围绕孔径部分循环。
条款12:根据条款11的孔径体,其中热调节通道的至少一部分被配置为使热调节流体围绕孔径部分循环多次。
条款13:根据条款11或12的孔径体,其中热调节通道的至少一部分被成形为螺旋形或螺旋。
条款14:根据条款13的孔径体,其中热调节通道的至少一部分被成形为两个或多个同心螺旋。
条款15:根据条款11至14中任一项的孔径体,其中热调节通道被配置为将热调节流体提供到泛射柱与带电粒子工具的初级柱之间的接口。
条款16:根据条款15的孔径体,其中冷却通道被配置为在使热调节流体围绕孔径部分循环之前将冷却流体提供给接口。
条款17:根据前述条款中任一项的孔径体,其中孔径体是整体形成的。
条款18:一种消隐电极和前述条款中任一项的孔径体的组合,其中消隐电极相对于孔径体沿着上束方向定位,并且其中消隐电极被配置为选择性地将带电粒子束偏转到孔径体的面向上束的表面上,以防止带电粒子束的任何部分通过开口。
条款19:根据条款18的组合,其中消隐电极被配置为连续地偏转带电粒子束,使得带电粒子束与孔径体的入射点连续移动。
条款20:根据条款18或19的组合,其中消隐电极被配置为连续地偏转带电粒子束,使得带电粒子束与孔径体的入射点围绕开口移动,优选地以圆圈移动。
条款21:一种用于样品的带电粒子泛射的泛射柱,该泛射柱包括条款1至17中任一项的孔径体或者条款18至20中任一项的组合。
条款22:一种用于样品的带电粒子泛射的泛射柱,该泛射柱包括:孔径体,包括限定用于使带电粒子束的至少一部分通过的开口的孔径部分;接口,用于将泛射柱物理连接至带电粒子工具的初级柱;以及热调节通道,被集成到孔径体中,其中热调节通道被配置为在使热调节流体围绕孔径部分循环之前将热调节流体提供给接口。
条款23:一种带电粒子工具,包括:条款21或22的泛射柱,用于样品的带电粒子泛射;以及带电粒子检查或评估工具,包括:初级柱,用于将初级带电粒子束引导到样品的表面上;以及检测柱,用于检测由于初级带电粒子束而从样品的表面发射的带电粒子。
条款24:一种孔径体,用于使沿着束路径的带电粒子束的一部分通过,该孔径体包括:孔径部分,具有面向上束的表面和面向下束的表面;围绕束路径的开口,该束路径在面向上束的表面和面向下束的表面中限定并且是它们公共的,其中面向上束的表面相对于束路径成角度,使得面向上束的表面允许沿着束路径行进的带电粒子被径向向外偏转;或者使得面向上束的表面中的开口是面向上束的表面的更径向向外的部分的上束。
条款25:根据条款24的孔径体,其中面向下束的表面相对于束路径成角度,使得面向下束的表面允许与束路径相对行进的带电粒子被径向向内偏转;或者使得面向下束的表面中的开口是面向下束的表面的更径向向外的部分的上束。
条款26:一种孔径体,用于使沿着束路径的带电粒子束的一部分通过,该孔径体包括:孔径部分,具有面向上束的表面和面向下束的表面;围绕束路径的开口,该束路径在面向上束的表面和面向下束的表面中限定并且是它们公共的,其中面向上束的表面和面向下束的表面分别成角度,使得在开口处的束路径的方向上,面向上束的表面和面向下束的表面之间的孔径部分的尺寸是最小的。
实施例也由以下进一步条款提供:
进一步条款1:一种用于使沿着包括轴线的束路径传播的带电粒子束的一部分通过的孔径体,该孔径体包括:面向上束的表面;腔室部分,包括上束端、下束端和上束板,其中上束板从上束端径向地向内延伸,并且上束板被配置为限定围绕束路径的入口开口;其中:面向上束的表面从下束端径向地向内延伸;面向上束的表面包括孔径部分,该孔径部分被配置为限定围绕束路径的开口;并且由孔径部分限定的开口小于入口开口。
进一步条款2:根据进一步条款1的孔径体,其中入口开口是圆柱形对称的。
进一步条款3:根据进一步条款1或2的孔径体,其中孔径部分是圆柱形对称的。
进一步条款4:根据前述进一步条款的孔径体,其中腔室部分是管状部分。
进一步条款5:根据任何前述进一步条款的孔径体,其中孔径体的面向束的表面围绕轴线旋转对称。
进一步条款6:根据任何前述进一步条款的孔径体,其中孔径体是圆柱形对称的。
进一步条款7:根据任何前述进一步条款的孔径体,还包括热调节部分,用于孔径体的热调节。
进一步条款8:根据进一步条款7的孔径体,其中热调节部分包括热调节通道,其中热调节通道的至少一部分被配置为支持热调节流体通过孔径体的流动。
进一步条款9:根据进一步条款8的孔径体,其中热调节通道至少部分地包围轴线;其中,可选地,热调节通道在正交于轴线的平面中;和/或其中,可选地,调节通道的至少一部分具有围绕轴线的至少一部分的最径向向内的表面,该最径向向内的表面与孔径的面向上束的表面等距。
进一步条款10:根据进一步条款8或9的孔径体,其中热调节通道的至少一部分被成形为环路。
进一步条款11:根据进一步条款8或9的孔径体,其中热调节通道的至少一部分基本上是马蹄形的。
进一步条款12:根据进一步条款8至11中任一项的孔径体,其中热调节通道具有横截面形状,该横截面形状具有两个反射轴线,优选地,该轴线具有不相等的长度,例如基本上为椭圆形、卵形或矩形。
进一步条款13:根据进一步条款8至12中任一项的孔径体,其中热调节通道的尺寸被形成为沿着其长度具有基本恒定的横截面面积。
进一步条款14:根据进一步条款8至13中任一项的孔径体,其中热调节通道靠近上束表面。
进一步条款15:根据进一步条款8至14的孔径体,其中热调节通道的至少一部分被配置为使热调节流体至少部分地围绕孔径部分循环。
进一步条款16:根据进一步条款8的孔径体,其中热调节通道的至少一部分被配置为使热调节流体围绕孔径部分循环多次。
进一步条款17:根据进一步条款16的孔径体,其中热调节通道的至少一部分被成形为螺旋形或螺旋;并且,可选地,热调节通道的至少一部分被成形为两个或多个同心螺旋。
进一步条款18:根据任何前述权利要求的孔径体,其中孔径部分为束限定通路;并且,通路沿着其长度具有基本恒定的直径/宽度,或者通路的上束端处的开口小于通路的下束端处的开口;并且,可选地,通路的直径/宽度包括沿着其长度的阶跃变化,或者通路包括被成形为平截头圆锥体的侧表面的内壁。
进一步条款19:根据进一步条款8至18中任一项的孔径体,其中热调节通道被配置为将热调节流体提供到泛射柱与带电粒子工具的初级柱之间的接口。
进一步条款20:根据进一步条款19的孔径体,其中热调节通道被配置为在使热调节流体围绕孔径体循环并且优选地使热调节围绕孔径部分循环之前,将热调节流体提供给接口。
进一步条款21:根据任何前述进一步条款的孔径体,其中面向上束的表面的至少一部分基本上在垂直于轴线的平面中,优选地面向上束的表面的正交于轴线的至少一部分邻接开口。
进一步条款22:根据任何前述进一步条款的孔径体,其中面向上束的表面被配置为将束路径中的带电粒子偏转到腔室部分的表面上。
进一步条款23:一种孔径体,用于使沿着包括轴线的束路径传播的带电粒子束的一部分通过,该孔径体包括:孔径部分,限定围绕轴线的开口,该孔径部分包括与开口相邻的面向上束的表面和优选地面向下束的表面;围绕面向上束的表面的腔室部分,其中面向上束的表面被配置为将束路径中的带电粒子的至少一些偏转到腔室部分的表面上,并且优选地上束表面的至少一部分正交于轴线。
进一步条款24:根据进一步条款23的孔径体,其中腔室部分包括:管状部分,从孔径部分延伸上束;以及上束板,从管状部分的上束端径向地向内延伸,上束板限定尺寸比孔径部分中的开口大的开口。
进一步条款25:一种消隐电极和前述进一步条款中任一项的孔径体的组合,其中消隐电极相对于孔径体定位在上束方向上,并且其中消隐电极被配置为选择性地将带电粒子束偏转到孔径体的面向上束的表面上,以基本上防止带电粒子束的任何部分通过下束开口。
进一步条款26:根据进一步条款25的组合,其中消隐电极被配置为连续地偏转带电粒子束,使得带电粒子束与孔径体的入射点连续移动。
进一步条款27:根据进一步条款25或26的组合,其中消隐电极被配置为连续地偏转带电粒子束,使得带电粒子束与孔径体的入射点围绕下束开口移动,优选地以圆移动。
进一步条款28:一种用于样品的带电粒子泛射的泛射柱,该泛射柱包括进一步条款1至24中任一项的孔径体或者进一步条款25至27中任一项的组合。
进一步条款29:一种用于样品的带电粒子泛射的泛射柱,该泛射柱包括:孔径体,包括限定用于使带电粒子束的至少一部分通过的开口的孔径部分;接口,用于将泛射柱物理连接至带电粒子工具的初级柱;以及热调节通道,被集成到孔径体中,其中热调节通道被配置为在使热调节流体围绕孔径部分循环之前将热调节流体提供给接口。
进一步条款30:一种带电粒子工具,包括:进一步条款28或29的泛射柱,用于样品的带电粒子泛射;以及带电粒子检查或评估工具,包括:初级柱,用于将初级带电粒子束引导到样品的表面上;以及检测柱或检测器,用于检测由于初级带电粒子束而从样品的表面发射的带电粒子。
进一步条款31:根据进一步条款30的带电粒子工具,其中初级柱包括初级带电粒子源,该初级带电粒子源被配置为发射具有与泛射柱的带电粒子束类似的着陆能量的带电粒子束。
进一步条款32:根据进一步条款31的带电粒子工具,还包括被配置为支撑样品的样品支撑件,该样品支撑件被配置为当样品被配置在泛射柱的带电粒子源的束路径中时并且当在初级带电粒子束的束路径的路径中时,以相同电压设置。
进一步条款33:根据进一步条款32的带电粒子工具,还包括可移动工作台,该可移动工作台被配置为在样品在初级柱的带电粒子束的束路径中时的泛射位置与样品在初级带电粒子束的束路径中时的检查或评估位置之间移动样品支撑件,优选地泛射位置和检查位置被间隔开和/或优选地初级带电粒子束的束路径与泛射柱的带电粒子束的束路径间隔开。
进一步条款34:一种操作泛射柱的方法,该泛射柱用于沿着具有轴线的束路径使用带电粒子束对用于检查或评估的样品进行泛射,泛射柱包括:孔径体和相对于孔径体在上束方向上定位的消隐电极,孔径部分限定围绕轴线的开口,孔径部分包括与开口相邻的面向上束的表面;以及围绕面向上束的表面的腔室部分,该方法包括选择性地将带电粒子束偏转到孔径体的面向上束的表面上,以基本上防止带电粒子束的任何部分通过下束开口或者通过面向上束的表面中的开口。
进一步条款35:根据进一步条款34的方法,其中选择性地偏转包括连续地偏转带电粒子束,使得带电粒子束与孔径体的入射点连续移动。
进一步条款36:根据进一步条款35的方法,其中带电粒子束与孔径体的入射点围绕面向上束的表面中的开口移动,优选地以圆移动。
进一步条款37:根据进一步条款35或36的方法,其中将带电粒子束选择性地偏转到孔径体的面向上束的表面上将束路径中的带电粒子偏转到腔室部分的表面上。
进一步条款38:根据进一步条款35至37中任一项的方法,还包括使热调节流体沿着至少部分地环绕轴线的通道流动,其中通道是在孔径体中限定的。
Claims (15)
1.一种用于使沿着包括轴线的束路径传播的带电粒子束的一部分通过的孔径体,所述孔径体包括:
面向上束的表面;
腔室部分,包括上束端、下束端和上束板,其中所述上束板从所述上束端径向地向内延伸,并且所述上束板被配置为限定围绕所述束路径的入口开口;
其中:
所述面向上束的表面从所述下束端径向地向内延伸;
所述面向上束的表面包括孔径部分,所述孔径部分被配置为限定围绕所述束路径的开口;并且
由所述孔径部分限定的所述开口小于所述入口开口。
2.根据前述权利要求中任一项所述的孔径体,还包括热调节部分,用于所述孔径体的热调节。
3.根据权利要求2所述的孔径体,其中所述热调节部分包括热调节通道,其中所述热调节通道的至少一部分被配置为支持热调节流体通过所述孔径体的流动。
4.根据权利要求3所述的孔径体,其中所述热调节通道至少部分地包围所述轴线。
5.根据权利要求3或4所述的孔径体,其中所述热调节通道的至少一部分被配置为使热调节流体至少部分地围绕所述孔径部分循环。
6.根据权利要求3所述的孔径体,其中所述热调节通道的所述至少一部分被配置为使所述热调节流体围绕所述孔径部分循环多次。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的孔径体,其中所述热调节通道的至少一部分被成形为环路。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的孔径体,其中所述热调节通道具有横截面形状,所述横截面形状具有两个反射轴线,优选地,所述轴线具有不相等的长度,例如基本上为椭圆形、卵形或矩形。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的孔径体,其中所述热调节通道的尺寸被形成为沿着其长度具有基本恒定的横截面面积。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的孔径体,其中调节通道的至少一部分具有围绕所述轴线的至少一部分的最径向向内的表面,所述表面与所述孔径的面向束路径的表面等距。
11.根据前述权利要求中任一项所述的孔径体,其中所述面向上束的表面被配置为将所述束路径中的带电粒子偏转到所述腔室部分的表面上。
12.根据前述权利要求中任一项所述的孔径体,其中所述入口开口是圆柱形对称的、和/或所述孔径部分是圆柱形对称的。
13.根据前述权利要求中任一项所述的孔径体,其中所述腔室部分是管状部分。
14.根据前述权利要求中任一项所述的孔径体,其中所述孔径体的面向束的表面围绕所述轴线旋转对称。
15.一种带电粒子工具,包括:用于样品的带电粒子泛射的泛射柱,所述泛射柱包括权利要求1至14中任一项的所述孔径体;以及
初级柱,用于将初级带电粒子束引导到所述样品的表面上;以及
检测器,用于检测由于所述初级带电粒子束而从所述样品的所述表面发射的带电粒子。
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