CN116686062A - 初级带电粒子束电流测量 - Google Patents

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Abstract

提供了用于测量带电粒子束装置的初级带电粒子束(123)的电流的电流测量模块(100),电流测量模块(100)包括检测单元(160),所述检测单元(160)经配置为用于检测在初级带电粒子束(123)撞击在带电粒子束装置的射束收集器(140)的导电表面(142)上时释放的次级带电粒子和/或背散射带电粒子(127)。

Description

初级带电粒子束电流测量
技术领域
本公开总体涉及电流测量模块和测量初级带电粒子束的电流的方法。具体地,本公开涉及用于测量带电粒子束装置的初级带电粒子束的电流的电流测量模块,诸如扫描电子显微镜,以及测量带电粒子束装置的初级带电粒子束的电流的方法。
背景技术
带电粒子束设备可具有在多个工业领域中的许多功能,包括但不限于在制造期间检查半导体装置、用于平版印刷术的曝光系统、检测装置和测试系统。因此,存在对微米和纳米尺度内的样本进行结构化和检查的高需求。
例如,与光子束相比,带电粒子束归因于其短波长而提供优异的空间分辨率。由此,经常用在带电粒子束装置(诸如电子显微镜或电子束图案发生器)中产生和聚焦的带电粒子束(例如,电子束)来进行微米和纳米尺度的工艺控制、检查或结构化。
带电粒子束装置(特别是用于准确测量的系统,如芯片工业中的CD测量系统、材料分析中的EDX等)需要限定的射束电流。定量测量有利地具有稳定的射束电流。标准系统使用连接到静电计的法拉第杯以便定期测量射束电流。
由此,在周期性维护期间,例如,在每天的基础上,射束电流经测量并且重新调节到预定值。如果带电粒子束装置的操作不应当被长时间中断或如果射束电流测量应当更频繁地进行,则此工艺是耗时且不理想的。特别地针对冷场发射器,电流噪声、电流跳跃和电流漂移可能在相当短的时间尺度上发生。
由此,存在改进电流测量装置和方法的挑战。
发明内容
鉴于上述情况,提供了用于测量带电粒子束装置的初级带电粒子束的电流的电流测量模块和测量带电粒子束装置的初级带电粒子束的电流的方法。
根据一方面,提供了一种用于测量带电粒子束装置的初级带电粒子束的电流的电流测量模块。电流测量模块包括检测单元,所述检测单元经配置为用于检测在初级带电粒子束撞击在带电粒子束装置的射束收集器的导电表面上时释放的次级带电粒子和/或背散射带电粒子。
根据另外的方面,提供了一种测量带电粒子束装置的初级带电粒子束的电流的方法。方法包括检测在初级带电粒子束撞击在带电粒子束装置的射束收集器的导电表面上时释放的次级带电粒子和/或背散射带电粒子。
可以与以上实施例相结合的另外的优点、特征、方面和细节从从属权利要求、描述和附图显而易见。
实施例还涉及用于执行所公开的方法并且包括用于执行每个描述的方法步骤的设备零件的设备。这些方法步骤可通过硬件部件、由适当软件编程的计算机、这两者的任何组合或以任何其他方式执行。此外,实施例还涉及操作描述的设备的方法。这包括用于执行设备的每个功能或制造设备的每个零件的方法步骤。
附图说明
本发明的上文指出和其他更详细方面中的一些将在下文描述中描述并且参考附图部分示出。其中:
图1是示出根据本文描述的实施例的电流测量模块的示意图;
图2是示出根据本文描述的实施例的带电粒子束装置和电流测量模块的示意图;
图3是示出根据本文描述的实施例的带电粒子束装置的示意图;
图4是示出根据本文描述的实施例的测量初级带电粒子束的电流的方法的示意图;以及
图5是示出根据本文描述的实施例的测量初级带电粒子束的电流的方法的示意图。
具体实施方式
现将详细参考各个实施例,所述实施例中的一个或多个示例在每个附图中示出。每个示例通过说明的方式提供并且不意味着限制。例如,示出或描述为一个实施例的一部分的特征可以用于任何其他实施例或与任何其他实施例结合使用以产生又进一步实施例。本公开旨在包括此类修改和变化。在附图的以下描述中,相同的附图标记代表相同或类似的部件。
在不限制本申请的范围的情况下,带电粒子束装置或其部件可在下文中示例性地称为电子束装置或其部件。电子束可能特别地用于检查或平版印刷术。本发明的实施例仍可以用于使用带电粒子的其他来源和/或其他次级带电粒子和/或背散射带电粒子以获得样本影像或图案化样本的设备和部件。
参考图1描述实施例的部件。图1示出了电流测量模块100。根据图1所示的实施例,电流测量模块100包括检测单元160,检测单元160经配置为用于检测在初级带电粒子束123撞击在射束收集器140的导电表面142上时释放的次级带电粒子和/或背散射带电粒子127。
根据实施例,在初级带电粒子束123将消隐的时间期间、在初级带电粒子束123将暂时中断的时间期间、和/或在例如框架或线之间扫描期间,将初级带电粒子束123导引至射束收集器140。
有利地,可以确定或监控初级带电粒子束的电流,而不需要专属的维护时间。有利地,可以有效地解决探针电流噪声、跳跃、和/或带电粒子束源的漂移,这些难以最终通过诸如真空和尖端处理之类的解决方案解决。
图2图示了根据本文描述的实施例的电流测量模块100和带电粒子束装置200。在图2中,与图1的元件相对应的元件具有相同的附图标记,并且图1的描述也适用于图2且反之亦然。
根据图2所示的实施例,可提供带电粒子束装置200。根据图2所示的实施例,可提供经配置为发射初级带电粒子束123的带电粒子源221。根据图2所示的实施例,带电粒子源221可以是冷场发射器,例如,经配置为发射电子束的冷场发射器。
根据图2所示的实施例,提供了射束引导模块232。根据实施例,射束引导模块232经配置为将初级带电粒子束123偏转到射束收集器140。例如,射束引导模块232可以是偏转器单元。
由此,在初级带电粒子束123将消隐的时间期间,初级带电粒子束123可快速偏转到射束收集器140中。由此,在初级带电粒子束123撞击在射束收集器的导电表面142上时,次级带电粒子和/或背散射带电粒子127被释放并且由检测单元160检测到。
有利地,切换到电流测量模式是非常快的。可以更频繁地执行电流测量。
根据图2所示的实施例,电流测量模块100包括闪烁元件264、光引导件266、以及光检测器268。根据实施例,闪烁元件264布置在射束收集器140内。根据实施例,光引导件266经配置为用于引导光子远离初级带电粒子束123。
根据实施例,闪烁元件264可布置在射束收集器140中。根据可以与本文描述的其他实施例相结合的一些实施例,检测的次级带电粒子和/或背散射带电粒子127的量值可与初级带电粒子束123的电流直接相关联。有利地,改进了测量准确性。例如,通过在射束收集器140内布置闪烁元件264,测量值与初级带电粒子束123的电流直接相关联。
图3图示了根据本文描述的实施例的带电粒子束装置。在图3中,与图1和图2的元件相对应的元件具有相同的附图标记,并且图1和图2的描述也适用于图3且反之亦然。
根据实施例,闪烁元件264可布置在射束收集器140的导电表面142中的凹陷144中。有利地,高效地使用空间,诸如靠近初级带电粒子束的空间。根据可以与本文描述的其他实施例相结合的一些实施例,电流测量模块可以是电绝缘的。例如,通过使用闪烁元件264和光引导件266,甚至当射束收集器140处于高电压时,电流测量模块100也可以是电绝缘的。
根据图3所示的实施例,可提供带电粒子束装置200。根据图3所示的实施例,带电粒子束装置可包括下列各项中的至少一者:带电粒子源221、聚光透镜310、射束引导模块232、射束收集器140、检测单元160、物镜392、样本支撑件284、以及次级带电粒子信号检测器394。
根据实施例,初级带电粒子束123可撞击在样本282上以产生次级带电粒子信号(未示出)。可使用和/或配置次级带电粒子信号检测器394以用于检测次级带电粒子信号。
根据实施例,射束收集器140可包括凹陷144。根据实施例,凹陷144可经配置为用于容纳检测单元160的一部分,例如,闪烁元件264的一部分。
根据可以与本文描述的其他实施例相结合的一些实施例,检测单元160(的闪烁元件264)可至少部分地布置在射束收集器140的凹陷144中,以用于检测在初级带电粒子束123撞击在射束收集器140的导电表面142上时释放的次级带电粒子和/或背散射带电粒子127。有利地,检测单元160(的闪烁元件264)的布置经配置为用于最佳检测(从导电表面142)释放的次级带电粒子和/或背散射带电粒子127。
图4图示了测量初级带电粒子束的电流的方法。根据实施例,方法包括检测在初级带电粒子束撞击在带电粒子束装置的射束收集器的导电表面上时释放的次级带电粒子和/或背散射带电粒子,如操作400中示出。
根据实施例,在初级带电粒子束将消隐的时间段期间和/或在初级带电粒子束将撞击在不同于样本位置的位置上的时间期间,如操作400中示出地检测在初级带电粒子束撞击在带电粒子束装置的射束收集器的导电表面上的时间期间释放的次级带电粒子和/或背散射带电粒子。
根据可以与本文描述的其他实施例相结合的一些实施例,在初级带电粒子束将消隐或被收集的时间期间执行对初级射束的电流的测量。例如,通过检测在初级带电粒子束撞击在射束收集器的导电表面上时释放的次级带电,如操作400中示出,可以确定和/或监控初级带电粒子束的电流而不需要专属维护时间。有利地,可以有效地解决冷场发射的根本缺陷(诸如探针电流噪声、跳跃、以及漂移),这些缺陷影响灰阶匹配和精确性并且无法通过诸如真空和尖端处理的解决方案解决。有利地,可以在线监控探针电流波动,例如,在消隐时间期间和/或在框架或线之间,例如,通过使用探针电流读数作为灰阶校正的反馈。
图5图示了包括多个实施例的测量初级带电粒子束的电流的方法。
根据图5所示的实施例,方法包括基于检测的次级带电粒子和/或背散射带电粒子的量值来确定指示初级带电粒子束的电流的值,如操作550中示出。由此,调节可以基于检测的次级带电粒子和/或背散射带电粒子进行,如操作560中示出。例如,对次级带电粒子信号的灰阶的调节可以基于指示初级带电粒子束的电流的确定值来进行。
接下来,更详细描述实施例的设备的独立的各方面。除非另外声明,否则这些方面中的每一者是可选的并且可以与本文公开的任何实施例或其他方面组合。
电流测量模块
根据实施例,电流测量模块包括检测单元160。提供初级带电粒子束123的带电粒子束装置可包括在样本位置280附近的法拉第杯,例如,样本支撑件284。此类法拉第杯通常必须被移入和移出工作区域(例如,测量区域)或初级带电粒子束123的路径。
根据实施例,初级带电粒子束的射束电流测量在改变样本282期间、在消隐射束的时间段期间(例如,0ms至3s)、和/或在小于约5s的小的非成像时间段(例如,样本282的更换)期间进行。
射束收集器
根据实施例,提供了射束收集器140。根据实施例,射束收集器140包括导电表面142。根据实施例,次级粒子和/或背散射粒子127在初级带电粒子束123撞击在射束收集器140的导电表面142上时被释放。
根据实施例,带电粒子束装置200具有射束收集器140。根据实施例,射束收集器140的导电表面142经布置为由初级带电粒子束相对于射束收集器140的导电表面142以小于45度、小于30度或小于15度的角度撞击。有利地,可改进初级射束到次级带电粒子(例如,背散射电子)的转换效率。替代地,由于射束的偏转相当小,射束收集器140的导电表面142可经布置为相对于带电粒子束装置200的轴225以小于45度、小于30度或小于15度的角度由初级带电粒子束撞击。
检测单元
根据实施例,提供了检测单元160。根据实施例,检测单元160经配置为用于检测次级粒子和/或背散射粒子127。根据实施例,检测单元160包括闪烁器(例如,闪烁元件264)、光引导件266、以及光检测器268。在示例中,光检测器268是光电倍增管。
根据实施例,检测单元160经配置为由次级粒子和/或背散射粒子127撞击。例如,检测单元160的闪烁元件264经布置为由在初级带电粒子束123撞击在射束收集器140的导电表面142上时释放的次级粒子和/或背散射粒子127撞击。
根据实施例,检测单元160的闪烁元件264经配置为将次级粒子和/或背散射粒子127转换为光子。根据实施例,闪烁元件264布置在射束收集器140内。根据实施例,闪烁元件264以(基本上)垂直于次级粒子和/或背散射粒子127的传播方向的角度布置。
有利地,通过在射束收集器140内接收初级带电粒子束123以用于测量初级带电粒子束123的电流,可适宜地含有带电粒子的不想要的散射、产生等。在示例中,泄漏出射束收集器140的次级带电粒子和/或背散射带电粒子的量小于1%。
根据实施例,光引导件266经配置为将通过闪烁元件264产生的光子引导至光检测器268。根据实施例,光引导件266在第一端部处附接到闪烁元件264。根据实施例,光引导件266在第二端部处附接到光检测器268。
在示例中,光引导件266经配置为从射束收集器140引导光子。在示例中,光引导件266经配置为引导光子远离射束收集器。在示例中,光引导件266经配置为引导光子远离带电粒子束装置200的轴225。
在示例中,光引导件266经配置为引导光子远离初级带电粒子束123。在示例中,光引导件266经配置为将光子引导至光电倍增管。
术语“远离”可理解为其中垂直于并且远离参考的部件是主导部件的方向。在示例中,参考是初级带电粒子束123或带电粒子束装置200的轴225。
根据实施例,光检测器268是光电倍增管或光电二极管。根据实施例,光检测器268经配置为将光子转换为电信号。根据实施例,电信号的量值指示下列各项中的至少一者的量值(例如,与之关联或成比例):光子、次级粒子和/或背散射粒子127、和/或初级带电粒子束123。
根据实施例,检测单元160(例如,光检测器268)经配置为与电流确定单元272通信。根据实施例,检测单元160(例如,光检测器268)经配置为将信号提供到电流确定单元272。根据实施例,信号是通过光检测器268产生的电信号或基于通过光检测器268产生的电信号。根据实施例,信号指示检测的次级带电粒子和/或背散射带电粒子127的量值。
有利地,可以非常快地进行在成像模式(例如,将初级带电粒子束引导至样本上的模式)与将初级带电粒子束导引至射束收集器140以用于收集初级带电粒子束123和/或用于检测次级粒子和/或背散射粒子127的模式之间的切换。有利地,可以更经常地验证和/或调节初级带电粒子束123的电流。
可理解,(替代于闪烁器)可使用PIN-二极管检测器(未图示)。根据实施例,PIN-二极管检测器可经配置为将次级带电粒子和/或背散射带电粒子127(直接)转换为(电)信号。根据实施例,信号指示检测的次级带电粒子和/或背散射带电粒子127的量值。
可理解,当射束收集器在高电压上浮动时,闪烁器是特别有利的。然而,PIN-二极管检测器也可替代闪烁器使用。
电流确定单元
根据实施例,可提供电流确定单元272。根据实施例,电流确定单元272可与检测单元160(例如,光检测器268)通信。根据实施例,电流确定单元272可经配置为从检测单元160(例如,光检测器268)接收信号。根据实施例,电流确定单元272可经配置为接收指示检测的次级带电粒子和/或背散射带电粒子127的量值的信号。
根据实施例,电流确定单元272可经配置为从检测单元160(例如,光检测器268)接收指示检测的次级带电粒子和/或背散射带电粒子127的量值的信号。
有利地,本文描述的实施例可用于改进许多电荷粒子束应用的电流稳定性,特别是一般定量测量、CD测量和EDX测量。许多应用要求1%或更小的带电粒子束电流的准确性。因此,频繁验证和/或调节射束电流是有利的。
本文描述的实施例可以提供快速且频繁的射束电流测量。例如,根据一些实施例,射束电流测量和对应的重新校准可能以少至数十秒的间隔(例如,每30至100秒)、或甚至数秒的间隔(例如,每3至10秒)、或甚至几分之一秒的间隔(例如,30至100毫秒)进行。
根据实施例,指示初级带电粒子束123的电流的值可用于补偿初级带电粒子束123的电流的波动或跳跃。有利地,补偿了射束电流的跳跃或变化,所述跳跃或变化可能在冷场发射器(CFE)的快闪工艺期间引入或归因于CFE表面上的原子吸附。根据实施例,补偿可通过调节提取器电压、抑制器电压、阳极电压、发射器尖端电压和/或其他方法来进行。
根据实施例,可提供电流确定存储器274。根据实施例,电流确定存储器274经配置为用于存储数据,以用于校准指示初级带电粒子束123的电流的值。根据实施例,电流确定单元272可与电流确定存储器274通信。根据实施例,电流确定单元272可包含电流确定存储器274。
法拉第杯静电计
根据实施例,可提供对检测单元160的校准。根据实施例,电流确定单元272可与静电计通信。根据实施例,静电计可经配置为测量初级带电粒子束123的电流。根据实施例,静电计可连接到法拉第杯。根据实施例,法拉第杯可经配置为能够由初级带电粒子束123撞击。
根据实施例,为了进行对指示通过电流确定单元272确定的初级带电粒子束123的电流的值的校准,电流确定单元272可与法拉第杯静电计布置通信。根据实施例,可在带电粒子束装置200中提供法拉第杯静电计布置。
根据实施例,指示通过电流确定单元272确定的初级带电粒子束123的电流的值可与利用静电计(连接到法拉第杯)获得的初级带电粒子束123的电流的值进行比较。指示通过电流确定单元272确定的初级带电粒子束123的电流的值可以经校准为通过静电计(连接到法拉第杯)确定的初级带电粒子束123的电流的值。
根据实施例,可在校准期间产生不同射束电流,使得可实现初级带电粒子束123的电流随着指示由电流确定单元272确定的初级带电粒子束123的电流的值变化的校准曲线(例如,线性校准曲线)。
根据实施例,校准指示通过电流确定单元272确定的初级带电粒子束123的电流的值可以规则或不规则的间隔进行,例如,以24小时的规则间隔、以诸如规则定期维护之类的规则间隔、诸如维护期间之类的不规则间隔、或以其他时间间隔进行,以便避免对初级带电粒子束的电流的测量的漂移。
带电粒子束装置
根据实施例,提供了带电粒子束装置200。根据实施例,提供了用于发射初级带电粒子束123的带电粒子源221。根据实施例,带电粒子束装置200具有轴225。根据实施例,沿着轴225引导初级带电粒子束123。
根据实施例,带电粒子源221是冷场发射类型,例如,冷场发射器。在示例中,初级带电粒子束123通过冷场发射器(CFE)发射。可理解,初级带电粒子束的电流的波动(发射噪声)可以是归因于污染发射器的表面的残留气体。有利地,在快闪(清洁)工艺之后和/或归因于发射器的表面的污染(例如,在发射器表面上吸附原子/分子)可以经历高达10%的初级射束电流的向上或向下跳跃的初级带电粒子束的电流可以被规则地测量并且补偿。
根据实施例,带电粒子源221是热场发射器类型,例如,热场发射器。在示例中,初级带电粒子束123通过热场发射器(TFE)发射。由此,尽管热场发射器的电流波动通常小于冷场发射器的电流波动,但是本文描述的实施例也有利于热场发射器。
根据实施例,带电粒子源221是冷场发射类型或热场发射器类型,或是冷场发射器或热场发射器。
根据实施例,朝向样本位置280引导初级带电粒子束123。根据实施例,提供了用于支撑样本282(例如,在样本位置280处)的样本支撑件284。根据实施例,初级带电粒子束123通过物镜聚焦在样本282上。
根据实施例,初级带电粒子束123撞击在样本282上导致次级信号和/或背散射信号。根据实施例,朝向传感器单元引导次级信号和/或背散射信号。根据实施例,传感器单元在撞击次级信号和/或背散射信号时产生信号,所述信号在带电粒子束装置200的正常操作期间用于影像产生。
射束引导模块
根据实施例,提供了射束引导模块232。根据实施例,射束引导模块232经配置为将初级带电粒子束123偏转到至少射束收集器140。例如,射束引导模块232经配置为将初级带电粒子束123偏转到射束收集器140中。
在示例中,射束引导模块232经配置偏转初级带电粒子束123以撞击在射束收集器140的导电表面142上。有利地,可以测量初级带电粒子束123的电流。
根据实施例,射束引导模块232经配置为将初级带电粒子束123偏转到样本位置280。根据实施例,射束引导模块232经配置为单独地将初级带电粒子束123偏转到射束收集器140和样本位置280。
根据实施例,射束引导模块232布置在带电粒子源221与检测单元160之间。根据实施例,射束引导模块232包括具有开口的电极元件,所述开口用于例如在成像操作期间初级带电粒子束123的侵入。根据实施例,射束引导模块232包括至少一个静电、磁性或组合的静电-磁性偏转单元。
根据实施例,射束引导模块232包括经配置为偏置电极元件的电压供应单元。根据实施例,射束引导模块232的电极元件经配置为将初级带电粒子束123偏转到射束收集器140(的导电表面142)。
根据实施例,提供了存储元件234以存储射束引导模块232的控制值,用所述控制值将初级带电粒子束引导至射束收集器140以用于测量初级射束电流。根据实施例,可用于引导初级带电粒子束123的射束引导模块232的另外的控制值可存储在存储元件234中。通常,控制值可以是与引导(例如,偏转)相对应的电压和/或电流。
测量初级带电粒子束的电流
根据实施例,测量初级带电粒子束的电流的方法包括检测次级带电粒子和/或背散射带电粒子,如操作400中示出。根据实施例,在初级带电粒子束撞击在带电粒子束装置的射束收集器的导电表面上时释放次级带电粒子和/或背散射带电粒子。
根据实施例,方法包括将初级带电粒子束偏转到带电粒子束装置的射束收集器的导电表面,如操作510中示出。根据实施例,相对于射束收集器的导电表面以小于45度、小于30度、或小于15度的角度将初级带电粒子束偏转到带电粒子束装置的射束收集器的导电表面,如操作510中示出。有利地,以在本文的实施例中描述的角度改进了初级带电粒子束转换为次级带电粒子和/或背散射带电粒子的效率。初级带电粒子束相对于射束收集器的导电表面的角度可被理解为入射角。
在示例中,如操作400中示出,检测在初级带电粒子束撞击在带电粒子束装置的射束收集器的导电表面上时释放的次级带电粒子和/或背散射带电粒子包括下列各项中的一者或多者:如操作520中示出,将释放的次级带电粒子和/或背散射带电粒子转换为光子;如操作530中示出,引导从释放的次级带电粒子和/或背散射带电粒子转换的光子远离初级带电粒子束;以及如操作540中示出,将从释放的次级带电粒子和/或背散射带电粒子导出的光子转换为具有指示检测的次级带电粒子和/或背散射带电粒子的量值的值的电信号。
可理解,检测在初级带电粒子束撞击在射束收集器的导电表面上时释放的次级带电粒子和/或背散射带电粒子可包括使用其他类型的传感器,以用于测量次级带电粒子和/或背散射带电粒子的量值。
根据实施例,方法包括基于检测的次级带电粒子和/或背散射带电粒子的量值(指示所述量值的电信号)来确定指示初级带电粒子束的电流的值,如操作550中示出。
根据实施例,方法包括基于检测的次级带电粒子和/或背散射带电粒子进行调节,如操作560中示出。
在示例中,如操作560中示出地进行调节包括包含下列各项的群组中的一者或多者:(a)调节次级带电粒子信号的灰阶;(b)在与检测的次级带电粒子和/或背散射带电粒子的改变相反的方向上改变次级带电粒子信号的灰阶;(c)与检测的次级带电粒子和/或背散射带电粒子的改变成比例地改变次级带电粒子信号的灰阶;(d)调节初级带电粒子束的电流;以及(e)基于指示初级带电粒子束的电流的值来进行调节,指示初级带电粒子束的电流的所述值是基于检测的次级带电粒子和/或背散射带电粒子确定的。
在示例,如操作560中示出地进行调节(例如,调节初级带电粒子束的电流)包括下列各项中的至少一者:调节提取器电压、抑制器电压、阳极电压和发射器尖端电压。
在示例中,在初级带电粒子束将消隐的时间段期间和/或在初级带电粒子束将撞击在不同于样本位置的位置上的时间期间,如操作400中示出地检测在初级带电粒子束撞击在带电粒子束装置的射束收集器的导电表面上时释放的次级带电粒子和/或背散射带电粒子。
可理解,根据本文描述的实施例的操作中的任何一个或任何多个操作可以如图5所示的次序或以不同次序适当地组合。
实施例还涉及用于执行所公开的方法并且包括用于执行每个描述的方法步骤的设备零件的设备。这些方法步骤可通过硬件部件、由适当软件编程的计算机、这两者的任何组合或以任何其他方式执行。
此外,实施例还涉及操作描述的设备的方法。这包括用于执行设备的每个功能或制造设备的每个零件的方法步骤。
尽管上述内容涉及本发明的实施例,但可在不脱离本发明的范围的情况下设计本发明的其他和进一步实施例,并且本发明的范围由所附权利要求书确定。

Claims (15)

1.一种用于测量带电粒子束装置的初级带电粒子束(123)的电流的电流测量模块(100),所述电流测量模块(100)包含:
检测单元(160),所述检测单元(160)经配置为用于检测在所述初级带电粒子束(123)撞击在所述带电粒子束装置的射束收集器(140)的导电表面(142)上时释放的次级带电粒子和/或背散射带电粒子(127)。
2.如权利要求1所述的电流测量模块(100),其中所述检测单元(160)包含布置在所述射束收集器(140)内的闪烁元件(264)。
3.如权利要求2所述的电流测量模块(100),其中所述检测单元(160)包含光引导件(266),所述光引导件(266)经配置为用于将通过所述闪烁元件(264)产生的光子引导至光检测器(268)。
4.如权利要求3所述的电流测量模块(100),其中所述光引导件(266)经配置为用于引导所述光子远离所述初级带电粒子束(123)。
5.如前述权利要求中任一项所述的电流测量模块(100),其中所述检测单元(160)经配置为根据与电流确定单元(272)通信并且将信号提供到所述电流确定单元(272),其中所述信号是基于所述检测的次级带电粒子和/或背散射带电粒子(127),并且其中所述信号指示下列各项中的至少一者:所述检测的次级带电粒子和/或背散射带电粒子(127)的量值和所述初级带电粒子束(123)的所述电流的量值。
6.如前述权利要求中任一项所述的电流测量模块(100),其中所述射束收集器(140)的所述导电表面(142)经布置为由所述初级带电粒子束(142)相对于所述射束收集器(140)的所述导电表面(142)以小于45度或小于30度的角度撞击。
7.一种带电粒子束装置(200),包含:
如权利要求1至6中任一项所述的电流测量模块(100);以及
射束引导模块(232),所述射束引导模块(232)经配置为单独地将所述初级带电粒子束(123)偏转到所述射束收集器(140)和样本位置(280)。
8.一种测量带电粒子束装置的初级带电粒子束的电流的方法,所述方法包含以下步骤:
检测在所述初级带电粒子束撞击在所述带电粒子束装置的射束收集器的导电表面上时释放的次级带电粒子和/或背散射带电粒子(400)。
9.如权利要求8所述的方法,进一步包含以下步骤:
将所述初级带电粒子束偏转到所述带电粒子束装置的所述射束收集器的所述导电表面(510)。
10.如权利要求9所述的方法,其中将所述初级带电粒子束相对于所述射束收集器(140)的所述导电表面(142)以小于45度或小于30度的角度偏转到所述带电粒子束装置的所述射束收集器的所述导电表面(510)。
11.如权利要求8至10中任一项所述的方法,其中检测在所述初级带电粒子束撞击在所述带电粒子束装置的所述射束收集器的所述导电表面上时释放的次级带电粒子和/或背散射带电粒子的步骤(400)包含下列步骤中的至少一者:
将所述释放的次级带电粒子和/或背散射带电粒子转换为光子(520),
引导从所述释放的次级带电粒子和/或背散射带电粒子转换的光子远离所述初级带电粒子束(530),以及
将从所述释放的次级带电粒子和/或背散射带电粒子导出的光子转换为具有指示所述检测的次级带电粒子和/或背散射带电粒子的量值的值的电信号(540)。
12.如权利要求8至11中任一项所述的方法,进一步包含以下步骤:
基于所述检测的次级带电粒子和/或背散射带电粒子的量值来确定指示所述初级带电粒子束的所述电流的值(550)。
13.如权利要求8至12中任一项所述的方法,进一步包含以下步骤:
基于所述检测的次级带电粒子和/或背散射带电粒子进行调节(560)。
14.如权利要求8至13中任一项所述的方法,其中进行所述调节的步骤(560)包含下列步骤中的至少一者:
调节次级带电粒子信号的灰阶,
在与所述检测的次级带电粒子和/或背散射带电粒子的改变相反的方向上改变次级带电粒子信号的灰阶,
与所述检测的次级带电粒子和/或背散射带电粒子的改变成比例地改变次级带电粒子信号的灰阶,
调节所述初级带电粒子束的所述电流,以及
基于指示所述初级带电粒子束的所述电流的值来进行调节,指示所述初级带电粒子束的所述电流的所述值是基于所述检测的次级带电粒子和/或背散射带电粒子确定的。
15.如权利要求8至14中任一项所述的方法,其中在所述初级带电粒子束将消隐的时间段期间和/或在所述初级带电粒子束将撞击在不同于样本位置的位置上的时间期间,检测在所述初级带电粒子束撞击在所述带电粒子束装置的所述射束收集器的所述导电表面上时释放的所述次级带电粒子和/或背散射带电粒子(400)。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023539067A (ja) * 2020-08-26 2023-09-13 ティーエーイー テクノロジーズ, インコーポレイテッド ビーム不整列検出のためのシステム、デバイス、および方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4101771A (en) * 1975-08-04 1978-07-18 Hofer Wolfgang O Ion electron converter
EP0002153A1 (fr) * 1977-11-15 1979-05-30 COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE Etablissement de Caractère Scientifique Technique et Industriel Détecteur panoramique d'ions
JPH0460487A (ja) * 1990-06-28 1992-02-26 Nec Corp 電子ビーム径測定方法及び電子ビーム径測定装置
CN103227097A (zh) * 2012-01-25 2013-07-31 浜松光子学株式会社 离子检测装置
TW201419362A (zh) * 2006-09-12 2014-05-16 Ebara Corp 荷電粒子束裝置及使用該裝置之半導體元件製造方法
CN104956461A (zh) * 2013-01-31 2015-09-30 株式会社日立高新技术 复合带电粒子束检测器、带电粒子束装置以及带电粒子束检测器
US20160284505A1 (en) * 2015-03-25 2016-09-29 Hermes Microvision Inc. Apparatus of Plural Charged-Particle Beams
CN106537550A (zh) * 2014-10-10 2017-03-22 科磊股份有限公司 检验位点准备
US20180114672A1 (en) * 2016-03-23 2018-04-26 Korea Research Institute Of Standards And Science Monochromator and charged particle beam apparatus comprising the same

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE8007479L (sv) 1980-10-24 1982-04-25 Esab Ab Anordning for bagsvetsning
JPS63224135A (ja) * 1987-03-13 1988-09-19 Hitachi Ltd 電子ビ−ム径測定装置
JP2002050314A (ja) * 2000-08-01 2002-02-15 Hitachi Ltd 荷電粒子線装置
JP3889743B2 (ja) * 2003-12-05 2007-03-07 株式会社東芝 荷電ビーム描画方法及び描画装置
JP2008176984A (ja) * 2007-01-17 2008-07-31 Hitachi High-Technologies Corp イオンビーム加工装置
US9679741B2 (en) 2010-11-09 2017-06-13 Fei Company Environmental cell for charged particle beam system
US8803102B2 (en) * 2012-10-25 2014-08-12 Fei Company Retarding field analyzer integral with particle beam column
US9390887B2 (en) * 2013-09-17 2016-07-12 Kla-Tencor Corporation Non-invasive charged particle beam monitor

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4101771A (en) * 1975-08-04 1978-07-18 Hofer Wolfgang O Ion electron converter
EP0002153A1 (fr) * 1977-11-15 1979-05-30 COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE Etablissement de Caractère Scientifique Technique et Industriel Détecteur panoramique d'ions
US4398090A (en) * 1977-11-15 1983-08-09 Commissariat A L'energie Atomique Panoramic ion detector
JPH0460487A (ja) * 1990-06-28 1992-02-26 Nec Corp 電子ビーム径測定方法及び電子ビーム径測定装置
TW201419362A (zh) * 2006-09-12 2014-05-16 Ebara Corp 荷電粒子束裝置及使用該裝置之半導體元件製造方法
CN103227097A (zh) * 2012-01-25 2013-07-31 浜松光子学株式会社 离子检测装置
CN104956461A (zh) * 2013-01-31 2015-09-30 株式会社日立高新技术 复合带电粒子束检测器、带电粒子束装置以及带电粒子束检测器
CN106537550A (zh) * 2014-10-10 2017-03-22 科磊股份有限公司 检验位点准备
US20160284505A1 (en) * 2015-03-25 2016-09-29 Hermes Microvision Inc. Apparatus of Plural Charged-Particle Beams
US20180114672A1 (en) * 2016-03-23 2018-04-26 Korea Research Institute Of Standards And Science Monochromator and charged particle beam apparatus comprising the same

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