KR102608083B1

KR102608083B1 - 어레이 기반 특성화 툴

Info

Publication number: KR102608083B1
Application number: KR1020237007799A
Authority: KR
Inventors: 알렉스 립킨드; 알론 로센탈; 프랑크 칠레스; 존 젤링; 로렌스 머레이; 로버트 헤이네스
Original assignee: 케이엘에이 코포레이션
Priority date: 2018-05-02
Filing date: 2019-04-30
Publication date: 2023-11-29
Also published as: EP3765886A4; KR102547554B1; KR20230037694A; JP2021522659A; CN115047608A; TW202001970A; WO2019213000A1; US10438769B1; TWI780324B; EP3765886A1; KR20200139257A; JP7271572B2; CN112136070A; CN112136070B; JP2023033554A

Abstract

주사 전자 현미경(SEM) 시스템은 1차 전자 빔을 생성하도록 구성되는 복수의 전자 빔 소스를 포함한다. SEM 시스템은 복수의 전자-광학 칼럼을 갖는 전자-광학 칼럼 어레이를 포함한다. 전자-광학 칼럼은 복수의 전자-광학 요소를 포함한다. 복수의 전자-광학 요소는 복수의 전자-광학 칼럼 중 적어도 일부에 의해 공유되는 공통 제어기를 통해 구동되도록 구성되는 편향기 층을 포함하고, 개별 제어기에 의해 구동되도록 구성되는 트림 편향기 층을 포함한다. 복수의 전자-광학 요소는 1차 전자 빔을 스테이지에 고정된 샘플로 지향시키도록 구성되는 전자 빔 채널을 형성하도록 배열되고, 샘플은 1차 전자 빔에 응답하여 전자 빔을 방출한다. 전자-광학 칼럼은 전자 검출기를 포함한다. 전자 빔 채널은 전자 빔을 전자 검출기로 지향시키도록 구성된다.

Description

어레이 기반 특성화 툴{ARRAY-BASED CHARACTERIZATION TOOL}

본 발명은 일반적으로 웨이퍼 및 포토마스크/레티클 특성화(characterization) 및 제조에 관한 것이며, 보다 구체적으로 어레이 기반 특성화 툴에 관한 것이다.

로직 및 메모리 디바이스와 같은 반도체 디바이스의 제조는 일반적으로 반도체 디바이스의 다양한 피처 및 다중 층을 형성하기 위해 다수의 반도체 제조 및 계측 공정을 사용하여 반도체 디바이스를 처리하는 것을 포함한다. 엄선된 제조 공정은 포토마스크/레티클을 사용하여 웨이퍼와 같은 반도체 디바이스에 피처를 인쇄한다. 반도체 디바이스가 횡 방향으로 점점 작아지고 수직으로 확장됨에 따라, 향상된 검사 및 검토 디바이스 및 절차를 개발하여 포토마스크/레티클 및 웨이퍼 검사 공정의 감도와 처리량을 높이는 것이 중요해지고 있다.

하나의 특성화 기술은 주사 전자 현미경(scanning electron microscopy, SEM)과 같은 전자 빔 기반 특성화를 포함한다. SEM의 일부 사례에서 주사 전자 현미경 검사는 2차 전자 빔 수집(예를 들어, 2차 전자(SE) 이미징 시스템)을 통해 수행된다. SEM의 일부 사례에서 주사 전자 현미경 검사는 단일 전자 빔을 다수의 빔으로 분할(split)하고 단일 전자-광학 칼럼을 사용하여 다수의 빔(예를 들어, 다중 빔 SEM 시스템)을 개별적으로 조정(tune)하고 주사(scanning)함으로써 수행된다. SEM의 일부 사례에서, 증가된 수의 전자-광학 칼럼(예를 들어, 다중 칼럼 SEM 시스템)을 포함하는 SEM 시스템을 통해 주사 전자 현미경 검사가 수행된다.

SEM 시스템은 1차 전자 빔이 샘플을 가로 질러 주사될 때 샘플에서 방출 및/또는 후방 산란된 전자를 포함하는 전자 빔의 수집 및 분석을 통해 샘플을 이미징할 수 있다. 전자 빔은 샘플로 지향된(예를 들어, 집속 또는 조종(steer)된) 다음, 편향기 세트를 통해 SEM 시스템의 전자-광학 칼럼 내의 검출기로 돌아간다. 편향기 세트를 사용하면 수집 및 분석된 전자 빔 내에서 편향 수차(deflection aberration)가 발생할 수 있다. 편향 수차는 편향 필드의 불균일성으로 인해 발생할 수도 있다.

따라서, 전술한 단점을 해결하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이 유리할 것이다.

본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 주사 전자 현미경(SEM) 시스템이 개시된다. 일 실시예에서, SEM 시스템은 복수의 전자 빔 소스를 포함한다. 다른 실시예에서, 전자 빔 소스의 적어도 일부는 1차 전자 빔을 생성하도록 구성된다. 다른 실시예에서, SEM 시스템은 복수의 전자-광학 칼럼을 갖는 전자-광학 칼럼 어레이를 포함한다. 다른 실시예에서, 복수의 전자-광학 칼럼의 전자-광학 칼럼은 복수의 전자-광학 요소를 포함한다. 다른 실시예에서, 복수의 전자-광학 요소는 편향기 층을 포함한다. 다른 실시예에서, 편향기 층은 제1 전압을 수신하도록 구성되는 상부 편향기 및 추가 전압을 수신하도록 구성되는 하부 편향기를 포함한다. 다른 실시예에서, 편향기 층은 복수의 전자-광학 칼럼 중 적어도 일부에 의해 공유되는 공통 제어기를 통해 구동되도록 구성된다. 다른 실시예에서, 복수의 전자-광학 요소는 트림 편향기 층을 포함한다. 다른 실시예에서, 트림 편향기 층은 제1 트림 전압을 수신하도록 구성되는 상부 트림 편향기 및 추가 트림 전압을 수신하도록 구성되는 하부 트림 편향기를 포함한다. 다른 실시예에서, 트림 편향기 층은 개별 제어기에 의해 구동되도록 구성된다. 다른 실시예에서, 복수의 전자-광학 요소는 전자 빔 채널을 형성하도록 배열된다. 다른 실시예에서, 전자 빔 채널은 1차 전자 빔을 스테이지에 고정된 샘플로 지향시키도록 구성된다. 다른 실시예에서, 샘플은 1차 전자 빔에 응답하여 전자 빔을 방출한다. 다른 실시예에서, 전자-광학 칼럼은 적어도 하나의 전자 검출기를 포함한다. 다른 실시예에서, 전자 빔 채널은 전자 빔을 적어도 하나의 전자 검출기로 지향시키도록 구성된다.

본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 전자-광학 시스템이 개시된다. 일 실시예에서, 전자-광학 시스템은 전자-광학 칼럼 어레이를 포함한다. 다른 실시예에서, 전자-광학 칼럼 어레이는 복수의 전자-광학 칼럼을 포함한다. 다른 실시예에서, 복수의 전자-광학 칼럼의 전자-광학 칼럼은 복수의 전자-광학 요소를 포함한다. 다른 실시예에서, 복수의 전자-광학 요소는 편향기 층을 포함한다. 다른 실시예에서, 편향기 층은 제1 전압을 수신하도록 구성되는 상부 편향기 및 추가 전압을 수신하도록 구성되는 하부 편향기를 포함한다. 다른 실시예에서, 편향기 층은 복수의 전자-광학 칼럼 중 적어도 일부에 의해 공유되는 공통 제어기를 통해 구동되도록 구성된다. 다른 실시예에서, 복수의 전자-광학 요소는 트림 편향기 층을 포함한다. 다른 실시예에서, 트림 편향기 층은 제1 트림 전압을 수신하도록 구성되는 상부 트림 편향기 및 추가 트림 전압을 수신하도록 구성되는 하부 트림 편향기를 포함한다. 다른 실시예에서, 트림 편향기 층은 개별 제어기에 의해 구동되도록 구성된다. 다른 실시예에서, 복수의 전자-광학 요소는 전자 빔 채널을 형성하도록 배열된다. 다른 실시예에서, 전자 빔 채널은 1차 전자 빔을 스테이지에 고정된 샘플로 지향시키도록 구성된다. 다른 실시예에서, 샘플은 1차 전자 빔에 응답하여 전자 빔을 방출한다. 다른 실시예에서, 전자-광학 칼럼은 적어도 하나의 전자 검출기를 포함한다. 다른 실시예에서, 전자 빔 채널은 전자 빔을 적어도 하나의 전자 검출기로 지향시키도록 구성된다.

본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 주사 전자 현미경(SEM) 시스템이 개시된다. 일 실시예에서, SEM 시스템은 복수의 전자 빔 소스를 포함한다. 다른 실시예에서, 전자 빔 소스의 적어도 일부는 1차 전자 빔을 생성하도록 구성된다. 다른 실시예에서, SEM 시스템은 복수의 전자-광학 칼럼을 갖는 전자-광학 칼럼 어레이를 포함한다. 다른 실시예에서, 전자-광학 칼럼의 적어도 일부는 복수의 전자-광학 요소를 포함한다. 다른 실시예에서, 복수의 전자-광학 요소는 원뿔형 전자 빔 채널을 형성하도록 배열된다. 다른 실시예에서, 원뿔형 전자 빔 채널은 1차 전자 빔을 스테이지에 고정된 샘플로 지향시키도록 구성된다. 다른 실시예에서, 샘플은 1차 전자 빔에 응답하여 전자 빔을 방출한다. 다른 실시예에서, 전자-광학 칼럼의 적어도 일부는 적어도 하나의 전자 검출기를 포함한다. 다른 실시예에서, 원뿔형 전자 빔 채널은 전자 빔을 적어도 하나의 전자 검출기로 지향시키도록 구성된다.

본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 전자-광학 시스템이 개시된다. 일 실시예에서, 전자-광학 시스템은 전자-광학 칼럼 어레이를 포함한다. 다른 실시예에서, 전자-광학 칼럼 어레이는 복수의 전자-광학 칼럼을 포함한다. 다른 실시예에서, 복수의 전자-광학 칼럼의 전자-광학 칼럼은 복수의 전자-광학 요소를 포함한다. 다른 실시예에서, 복수의 전자-광학 요소는 원뿔형 전자 빔 채널을 형성하도록 배열된다. 다른 실시예에서, 원뿔형 전자 빔 채널은 1차 전자 빔을 스테이지에 고정된 샘플로 지향시키도록 구성된다. 다른 실시예에서, 샘플은 1차 전자 빔에 응답하여 전자 빔을 방출한다. 다른 실시예에서, 전자-광학 칼럼은 적어도 하나의 전자 검출기를 포함한다. 다른 실시예에서, 원뿔형 전자 빔 채널은 전자 빔을 적어도 하나의 전자 검출기로 지향시키도록 구성된다.

본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 특성화 시스템이 개시된다. 일 실시예에서, 특성화 시스템은 복수의 방사선 소스를 포함한다. 다른 실시예에서, 방사선 소스의 적어도 일부는 1차 방사선 빔을 생성하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 특성화 시스템은 칼럼 어레이를 포함한다. 다른 실시예에서, 칼럼 어레이는 복수의 칼럼을 포함한다. 다른 실시예에서, 복수의 칼럼의 칼럼은 복수의 요소를 포함한다. 다른 실시예에서, 복수의 요소는 전압을 수신하도록 구성되는 편향기 층을 포함한다. 다른 실시예에서, 편향기 층은 복수의 칼럼 중 적어도 일부에 의해 공유되는 공통 제어기를 통해 구동되도록 구성된다. 다른 실시예에서, 복수의 요소는 트림 전압을 수신하도록 구성되는 트림 편향기 층을 포함한다. 다른 실시예에서, 트림 편향기 층은 개별 제어기에 의해 구동되도록 구성된다. 다른 실시예에서, 복수의 요소는 빔 채널을 형성하도록 배열된다. 다른 실시예에서, 빔 채널은 1차 방사선 빔을 스테이지에 고정된 샘플로 지향시키도록 구성된다. 다른 실시예에서, 샘플은 1차 방사선 빔에 응답하여 방사선 빔을 생성한다. 또 다른 실시예에서, 칼럼은 적어도 하나의 검출기를 포함한다. 다른 실시예에서, 빔 채널은 샘플에 의해 생성된 방사선 빔을 적어도 하나의 검출기로 지향시키도록 구성된다.

본 개시의 수많은 이점은 다음과 같은 첨부 도면을 참조하여 당업자에 의해 더 잘 이해될 수 있다:
도 1은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 주사 전자 현미경(SEM) 특성화 툴의 단순화된 블록도를 예시한다.
도 2는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 SEM 특성화 툴의 전자-광학 칼럼의 단순화된 개략도를 예시한다.
도 3은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 광학 특성화 툴의 단순화된 블록도를 예시한다.
도 4는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 특성화 툴 및 제어기를 포함하는 특성화 시스템의 단순화된 개략도를 예시한다.

첨부된 도면에 도시된 개시 주제(subject matter)에 대한 언급이 이제 상세하게 이루어질 것이다.

일반적으로 도 1-4를 참조하면, 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 어레이 기반 특성화 툴가 개시된다.

본 개시의 실시예는 (예를 들어, 전자-광학 칼럼 어레이 내의 전자-광학 칼럼에 공통인) 공통 모드 전압을 전자-광학 칼럼 어레이 내의 전자-광학 칼럼의 편향기 세트에 적용하는 SEM 특성화 툴을 제공하는 것에 관한 것이다. 본 명세서에서 본 개시의 특성화 툴은 검사 툴, 검토 툴, 이미징 기반 오버레이 계측 툴 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 당 업계에 알려진 임의의 이미징 기반 특성화 툴로서 구성될 수 있음을 주목한다.

본 개시의 실시예는 또한 공통 모드 전압을 편향기 세트에 인가하는 것과 실질적으로 동시에 전자-광학 칼럼 어레이의 각 전자-광학 칼럼 내의 추가 편향기 세트에 전압을 인가하는 SEM 특성화 툴을 제공하는 것에 관한 것이고, 추가 전압은 동적이고, 각 전자-광학 칼럼에 고유하다. 본 명세서에서 공통 모드 전압이 가능한 전압 드라이버를 생성하는 동시에 각 전자-광학 칼럼에 고유한 매우 정확하고 동적인 전압을 제공하는 것은 당 업계에 알려진 SEM 특성화 툴로는 최적이 아니며 실용적이지 않으며 어려운 것으로 믿어진다는 것을 주목한다.

본 개시의 실시예는 또한 SEM 특성화 툴 내에서 전자 컴포넌트의 수, 복잡성, 점유 체적 및 전력 소비를 감소시키는 것에 관한 것이다. 본 개시의 실시예는 또한 SEM 특성화 툴에서 2차 전자 포획 속도(capture rate)를 개선하는 것에 관한 것이다. 본 개시의 실시예는 또한 SEM 특성화 툴 내에서 편향 수차를 줄이고 편향기의 편향 필드 균일성을 촉진하는 것에 관한 것이다.

본 개시의 실시예는 (예를 들어, 칼럼 어레이 내의 칼럼에 공통인) 공통 모드 정적(static) 및/또는 동적(dynamic) 전압을 칼럼 어레이 내의 칼럼의 편향기 세트에 적용하는 특성화 툴을 제공하는 것에 관한 것이다. 본 개시의 실시예는 또한 공통 모드 전압을 편향기 세트에 인가하는 것과 실질적으로 동시에 칼럼 어레이의 각 칼럼 내의 추가 편향기 세트에 전압을 인가하는 특성화 툴을 제공하는 것에 관한 것이고, 추가 전압은 정적 및/또는 동적이며 각 칼럼에 고유하다. 본 개시의 실시예는 또한 특성화 툴 내의 컴포넌트의 수, 복잡성, 점유 체적 및 전력 소비를 감소시키는 것에 관한 것이다. 본 개시의 실시예는 또한 특성화 툴에서 포획 속도를 개선하는 것에 관한 것이다. 본 개시의 실시예는 또한 특성화 툴 내에서 편향 수차를 감소시키고 편향기의 편향 필드 균일성을 촉진하는 것에 관한 것이다.

도 1 및 도 2는 일반적으로 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 주사 전자 현미경(SEM) 특성화 툴(100)을 도시한다.

도 1은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 SEM 특성화 툴(100)의 단순화된 개략도를 예시한다. 일 실시예에서, SEM 특성화 툴(100)은 전자 빔 소스 어레이(102)를 포함한다. 다른 실시예에서, 전자 빔 소스 어레이(102)는 하나 이상의 전자 빔 소스를 포함한다. 예를 들어, 전자 빔 소스 어레이(102)는 제1 전자 빔 소스(104a), 제2 전자 빔 소스(104b), 제3 전자 빔 소스(104c), 및/또는 적어도 제4 전자 빔 소스(104d)를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 전자 빔 소스는 전자 빔 방출기 또는 전자 총을 포함한다.

다른 실시예에서, SEM 특성화 툴(100)은 전자-광학 칼럼 어레이(108)를 포함한다. 다른 실시예에서, 전자-광학 칼럼 어레이(108)는 하나 이상의 전자-광학 칼럼을 포함한다. 예를 들어, 전자-광학 칼럼 어레이(108)는 제1 전자-광학 칼럼(110a), 제2 전자-광학 칼럼(110b), 제3 전자-광학 칼럼(110c), 및/또는 적어도 제4 전자 칼럼(110d)을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.

다른 실시예에서, 하나 이상의 전자 빔 소스는 하나 이상의 1차 전자 빔을 생성한다. 예를 들어, 전자 빔 소스(104a, 104b, 104c, 104d)는 1차 전자 빔(106a, 106b, 106c, 106d)을 생성할 수 있다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 1차 전자 빔은 전자-광학 칼럼 어레이(108)의 하나 이상의 전자-광학 칼럼으로 지향(예를 들어, 집속 또는 조종)된다. 예를 들어, 1차 전자 빔(106a, 106b, 106c, 106d)은 전자-광학 칼럼 어레이(108)의 전자-광학 칼럼(110a, 110b, 110c, 110d)으로 지향될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 하나 이상의 전자 빔 소스는, 분할되어 전자 빔 소스 어레이(102)의 하나 이상의 소스 전자-광학 요소를 통해 전자-광학 칼럼 어레이(108)의 2 개 이상의 전자-광학 칼럼으로 지향되는 전자 빔을 생성한다.

다른 실시예에서, 하나 이상의 전자-광학 칼럼은 하나 이상의 전자-광학 요소를 포함한다. 예를 들어, 전자-광학 칼럼(110a, 110b, 110c, 110d)은 전자-광학 요소(112a, 112b, 112c, 112d)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 하나 이상의 전자-광학 요소는 하나 이상의 정전기 렌즈, 하나 이상의 전자기 렌즈 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.

다른 실시예에서, 하나 이상의 전자-광학 칼럼은 하나 이상의 1차 전자 빔을 샘플 스테이지(116)에 고정된 샘플(114)로 지향시킨다. 예를 들어, 전자-광학 칼럼(110a, 110b, 110c, 110d)은 1차 전자 빔(106a, 106b, 106c, 106d)을 샘플 스테이지(116)에 고정된 샘플(114)로 지향시킬 수 있다. 또 다른 실시예에서, 샘플(114)은 하나 이상의 1차 전자 빔이 샘플(114)에 충돌하는 것에 응답하여 하나 이상의 2차 전자 빔을 방출 및/또는 후방 산란시킬 수 있다. 예를 들어, 샘플(114)은 1차 전자 빔(106a, 106b, 106c, 106d)이 샘플(114)에 충돌하는 것에 응답하여 2차 전자 빔(118a, 118b, 118c, 118d)을 방출 및/또는 후방 산란시킬 수 있다. 예를 들어, 샘플(114)은 1차 전자 빔(106a, 106b, 106c, 106d)에 응답하여 2차 전자를 방출할 수 있다. 또한, 샘플(114)은 1차 전자 빔(106a, 106b, 106c, 106d)으로부터의 전자를 후방 산란시킬 수 있다.

2차 전자 빔(118a, 118b, 118c, 118d)이 1차 전자 빔(106a, 106b, 106c, 106d)보다 더 넓기 때문에, 2차 전자 빔(118a, 118b, 118c, 118d) 내의 전자는 1차 전자 빔(106a, 106b, 106c, 106d) 내의 전자보다 더 느릴 수 있다는 것이 본 명세서에서 주목된다. 또한, 랜딩 에너지에 상응하는 에너지가 2차 전자 빔(118a, 118b, 118c, 118d)을 형성하기 위해 방출 및/또는 후방 산란될 때 1차 전자 빔(106a, 106b, 106c, 106d) 내의 전자에 의해 손실되었을 수 있기 때문에, 2차 전자 빔(118a, 118b, 118c, 118d) 내의 전자는 1차 전자 빔(106a, 106b, 106c, 106d) 내의 전자보다 더 느릴 수 있다는 것이 본 명세서에서 주목된다.

샘플(114)은 검사 및/또는 검토에 적합한 임의의 샘플을 포함할 수 있다. 예를 들어, 샘플(114)은 포토마스크/레티클, 반도체 웨이퍼 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 본 개시 전체에서 사용되는 용어 "웨이퍼"는 반도체 및/또는 비-반도체 물질로 이루어진 기판을 지칭한다. 예를 들어, 반도체 재료의 경우, 웨이퍼는 단결정 실리콘, 갈륨 비소 및/또는 인화 인듐으로 형성될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 따라서, 용어 "웨이퍼" 및 용어 "샘플"은 본 개시에서 상호 교환적으로 사용될 수 있다. 따라서 상기 설명은 본 개시의 범위에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 되고, 단지 예시적인 것이다. 본 명세서에서는, 다수의 상이한 타입의 디바이스가 웨이퍼 상에 형성될 수 있으며, 본 명세서에서 사용되는 용어 웨이퍼는 당 업계에 공지된 임의의 타입의 디바이스가 제조되고 있는 웨이퍼를 포함하도록 의도된다는 점에 유의한다. 따라서 상기 설명은 본 개시의 범위에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 되고, 단지 예시적인 것이다.

샘플 스테이지(116)는 전자 빔 현미경 검사 분야에 알려진 임의의 적절한 기계 및/또는 로봇 어셈블리를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 샘플 스테이지(116)는 동작 가능한(actuatable) 스테이지이다. 예를 들어, 샘플 스테이지(116)는 하나 이상의 선형 방향(예를 들어, x-방향, y-방향 및/또는 z-방향)을 따라 샘플(114)을 선택적으로 병진(translate)시키는데 적합한 하나 이상의 병진 스테이지를 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 다른 예로서, 샘플 스테이지(116)는 회전 방향을 따라 샘플(114)을 선택적으로 회전시키기에 적합한 하나 이상의 회전 스테이지를 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 다른 예로서, 샘플 스테이지(116)는 선형 방향을 따라 샘플(114)을 선택적으로 병진시키고/시키거나 회전 방향을 따라 샘플(114)을 회전시키기에 적합한 회전 스테이지 및 병진 스테이지를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 다른 예로서, 샘플 스테이지(116)는 선택된 검사 또는 계측 알고리즘에 따라 위치 결정, 집속 및/또는 주사를 위해 샘플(114)을 병진시키거나 회전시키도록 구성될 수 있으며, 이들 중 일부는 당 업계에 공지되어 있다.

도 2는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 SEM 특성화 툴(100)의 전자-광학 칼럼(110a)의 단순화된 개략도를 예시한다.

본 개시의 실시예가 하나 이상의 1차 전자 빔(106a)이 샘플(114)의 표면에 충돌하는 것을 통해 하나 이상의 2차 전자 빔(118a)을 생성하는 것에 관한 것이지만, 본 명세서에서는 하나 이상의 1차 전자 빔(106a)이 명확성을 위해 도 2에서 제거되었다는 것에 주목한다. 그러나, 본 명세서에서 하나 이상의 1차 전자 빔(106a)은 전자-광학 칼럼(110a)을 통해 반대 방향으로 이동하는 하나 이상의 2차 전자 빔(118a)의 수집에 영향을 주지 않는 방식으로 샘플(114)로 지향될 수 있다는 점에 주목한다. 따라서, 상기 설명은 본 개시의 범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 안 되고, 단지 예시적이다.

본 명세서에서 1차 전자 빔(106a)에 대한 임의의 설명은 본 개시의 목적을 위해 1차 전자 빔(106b, 106c, 106d)으로 확장될 수 있다는 점에 유의한다. 또한, 본 명세서에서 전자-광학 칼럼(110a)에 대한 임의의 설명은 본 개시의 목적을 위해 전자-광학 칼럼(110b, 110c, 110d)으로 확장될 수 있다는 점에 유의한다. 또한, 본 명세서에서 전자-광학 요소(112a)에 대한 임의의 설명은 본 개시의 목적을 위해 전자-광학 요소(112b, 112c, 112d)로 확장될 수 있다는 점에 유의한다. 또한, 본 명세서에서 2차 전자 빔(118a)에 대한 임의의 설명이 본 개시의 목적을 위해 2차 전자 빔(118b, 118c, 118d)으로 확장될 수 있다는 점에 유의한다. 따라서 상기 설명은 본 개시의 범위에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 되고, 단지 예시적이다.

일 실시예에서, 전자-광학 칼럼(110a)은 샘플(114)로부터 하나 이상의 2차 전자 빔(118a)을 검출하도록 구성되는 하나 이상의 검출기(200)를 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 검출기(200)는 하나 이상의 2차 전자 검출기를 포함할 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 예로서, 하나 이상의 검출기(200)는 하나 이상의 후방 산란 전자 검출기를 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 단순함을 위해, 본 개시의 나머지 부분은 2차 전자 검출의 맥락에서 본 개시의 다양한 실시예를 논의한다. 그러나, 본 명세서에서 전자-광학 칼럼(110a)은 샘플(114)로부터 2차 전자 및/또는 후방 산란 전자를 검출하도록 구성될 수 있음이 인식된다. 따라서, 본 개시의 범위는 2차 전자의 검출에 제한되는 것으로 해석되어서는 안 되고, 2차 전자 및/또는 후방 산란 전자의 검출을 포함하는 것으로 간주되어야 한다.

다른 실시예에서, 하나 이상의 전자-광학 요소(112a)는 하나 이상의 편향기를 포함한 편향기 스택을 포함한다. 예를 들어, 편향기는 (예를 들어, 8 개의 플레이트를 포함하는) 8 중극(octupole) 편향기, (예를 들어, 4 개의 플레이트를 포함하는) 4 중극(quadrupole) 편향기 등일 수 있다. 다른 실시예에서, 편향기 스택은 하나 이상의 편향기 층을 포함하고, 편향기 층은 하나 이상의 편향기를 포함한다. 예를 들어, 편향기 층은 하나 이상의 편향기 쌍을 포함할 수 있다. 예를 들어, 편향기 층은 한 쌍 이상의 8 중극 편향기; 한 쌍 이상의 4 중극 편향기; 또는 한 쌍 이상의 8 중극 편향기 및 한 쌍 이상의 4 중극 편향기의 조합을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 편향기 층은 편향기 쌍에 대한 편향 수차를 정량화하는 편향 비율을 가질 수 있다.

다른 실시예에서, 전자-광학 칼럼(110a)은 전자-광학 칼럼(110a) 내의 편향기의 수에 대응하는 하나 이상의 전압 라인을 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 전자-광학 요소(112a)가 4 개의 8 중극 편향기를 포함하는 경우, 전자-광학 칼럼(110a)은 4 개의 8 중극 편향기에 대한 32 개의 전압 라인을 포함한다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 전자-광학 요소(112a) 내의 편향기는 동작 전압에 기초하여 편향기 층 또는 편향기 쌍을 형성한다.

다른 실시예에서, 편향기 층은 상부 편향기(202) 및 하부 편향기(204)를 포함한다. 다른 실시예에서, 상부 편향기(202) 및 하부 편향기(204)는 이중 편향 및/또는 동적 스티그메이션(stigmation) 중 하나 이상을 수행하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 상부 편향기(202) 및 하부 편향기(204)는 상부 편향기(202) 및 하부 편향기(204)에 동일한 전압을 인가하면서 이중 편향이 가능한 선택 두께를 갖는다. 예를 들어, 상부 편향기(202) 및 하부 편향기 편향기(204)가 8 중극 편향기인 경우, 16 개의 전압 라인이 필요할 수 있다. 본 개시의 목적을 위해, 상부 편향기(202) 및 하부 편향기(204)를 포함하는 편향기 쌍의 세트가 편향기 층으로 간주될 수 있다는 것이 본 명세서에서 주목된다.

다른 실시예에서, 편향기 층은 상부 트림 편향기(206) 및 하부 트림 편향기(208)를 포함한다. 다른 실시예에서, 상부 트림 편향기(206) 및 하부 트림 편향기(208)는 정적 편향, 정적 스티그메이션, 동적 편향 및/또는 동적 스티그메이션 중 하나 이상을 수행하도록 구성된다. 본 개시의 목적을 위해, 상부 트림 편향기(206) 및 하부 트림 편향기(208)를 포함하는 편향기 층이 트림 편향기 층으로 간주될 수 있다는 것이 본 명세서에서 주목된다.

다른 실시예에서, 상부 편향기(202)는 하나 이상의 증폭기(210)에 결합된다. 다른 실시예에서, 하부 편향기(204)는 하나 이상의 증폭기(212)에 결합된다. 다른 실시예에서, 상부 트림 편향기(206)는 하나 이상의 증폭기(210)에 결합된다. 다른 실시예에서, 하부 트림 편향기(208)는 하나 이상의 증폭기(216)에 결합된다.

예를 들어, 편향기 층 및 트림 편향기 층은 생성된 편향이 편향기(202, 204, 206, 208) 및 대응 증폭기(210, 212, 214, 216)의 능력을 각각 초과하도록 설계될 수 있다. 이와 관련하여, 전자-광학 칼럼(110a)에서 하나 이상의 전자-광학 요소(112a)에 의해 가능한 편향의 양을 결합하고 증가시키기 위해 다수의 편향기 층이 적층될 수 있다. 따라서 상기 설명은 본 개시의 범위에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 되고, 단지 예시적인 것이다.

다른 예로서, 상부 편향기(202) 및 하부 편향기(204)를 포함하는 편향기 층은 높은 전압에서 작동할 수 있고 상부 트림 편향기(206) 및 하부 트림 편향기(208)를 포함하는 트림 편향기 층은 낮은 전압에서 작동할 수 있다. 이 예에서, 상부 편향기(202) 및 하부 편향기(204)는 본 개시의 목적을 위해 고전압 편향기 쌍으로 간주될 수 있다. 또한, 이 예에서 상부 트림 편향기(206) 및 하부 트림 편향기(208)는 본 개시의 목적을 위해 저전압 편향기 쌍으로 간주될 수 있다. 그러나, 상부 트림 편향기(206) 및 하부 트림 편향기(208)를 포함하는 트림 편향기 층은 상부 편향기(202) 및 하부 편향기(204)를 포함하는 편향기 층과 동일하거나 더 높은 전압에서 작동할 수 있다는 것이 본 명세서에서 주목된다. 따라서 상기 설명은 본 개시의 범위에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 되고, 단지 예시적인 것이다.

일반적으로 전자-광학 칼럼(108)이 전자-광학 칼럼(110a, 110b, 110c, 110d)을 포함하는 도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에서 전압을 높고 낮은 편향기 세트로 분할하는 것은 전자-광학 칼럼 어레이(108)에서 전기 성분의 감소를 허용한다. 예를 들어, 상부 편향기(202)가 8 중극 편향기인 경우, 전자-광학 칼럼(110a)의 상부 편향기(202)의 각 플레이트에 대한 신호는 공통 제어기 또는 공통 증폭기(210)에 의해 이용 및/또는 구동될 수 있어서, 총 8 개의 증폭기(210) 또는 공통 제어기가 전자-광학 칼럼(110b, 110c, 110d)의 각각의 상부 편향기(202)에 결합된다. 다른 예로서, 하부 편향기(204)가 8 중극 편향기인 경우, 하나 이상의 전자-광학 칼럼(110a)에서 하부 편향기(204)의 각 플레이트에 대한 신호는 공통 제어기 또는 공통 증폭기(212)에 의해 이용 및/또는 구동될 수 있어서, 총 8 개의 증폭기(212) 또는 공통 제어기가 전자-광학 칼럼(110b, 110c, 110d)의 각각의 하부 편향기(204)에 결합된다.

본 명세서에서, 상부 편향기(202) 및 하부 편향기(204)의 각각의 편향기 플레이트에 대해 공통 증폭기를 이용하는 것은 비-공통 정적 설정 및/또는 동적 편향의 일부가 트림 편향기 층으로부터 분할되기 때문에 가능해진다. 예를 들어, 상부 트림 편향기(206)의 각 플레이트는 제어기 또는 증폭기(214)를 통해 개별적으로 구동 및/또는 개별적으로 조절(adjust)될 수 있어서, 전자-광학 칼럼(110a, 110b, 110c, 110d)은 최대, 상부 트림 편향기(206)의 플레이트의 수만큼 다수의 제어기 또는 증폭기(214)를 포함한다. 다른 예로서, 하부 트림 편향기(208)의 각 플레이트는 제어기 또는 증폭기(216)를 통해 개별적으로 구동 및/또는 개별적으로 조절될 수 있어서, 전자-광학 칼럼(110a, 110b, 110c, 110d)은 최대, 하부 트림 편향기(208)의 플레이트의 수만큼 다수의 제어기 또는 증폭기(216)를 포함한다.

또한, 본 명세서에서 증폭기(210, 212) 및 상부 편향기(202) 및 하부 편향기(204)에 결합된 대응 커넥터는 각각 (예를 들어, 더 높은 동작 전압으로 인해) 증폭기(214, 216) 및 상부 트림 편향기(206) 및 하부 트림 편향기(208)에 결합된 대응 커넥터보다 각각 더 클 수 있다는 점에 유의한다. 또한, 본 명세서에서 더 작은 증폭기(214, 216)는 더 큰 증폭기(210, 212)보다 더 조밀하게 라우팅, 케이블 연결 및/또는 패키징될 수 있고 더 적은 전력을 소비할 수 있다는 점에 유의한다.

이와 관련하여, 하나 이상의 증폭기(210) 또는 공통 제어기 및 상부 편향기(202) 및 하부 편향기(204)에 각각 결합된 하나 이상의 증폭기(212) 또는 공통 제어기는 전자-광학 칼럼 어레이(108) 내의 하나 이상의 전자-광학 칼럼(110a, 110b, 110c, 110d)을 가로 지르는 상부 편향기(202) 및 하부 편향기(204)를 포함하는 편향기 층에 대한 공통 드라이버로서 동작할 수 있다. 또한, 하나 이상의 증폭기(214) 또는 제어기 및 하나 이상의 증폭기(216) 또는 상부 트림 편향기(206) 및 하부 트림 편향기(208)에 각각 결합된 제어기는 하나 이상의 2차 전자 빔(118a, 118b, 118c, 118d)을 미세 조정하기 위한 목적으로 상부 트림 편향기(206) 및 하부 트림 편향기(208)를 포함하는 트림 편향기 층을 위한 더 작은 개별 드라이버로서 동작할 수 있다. 이와 같이, SEM 특성화 툴(100)의 체적, 복잡성 및 전력 소비가 전체적으로 감소할 수 있다.

본 개시의 실시예가 증폭기(210, 212)에 각각 결합되는 상부 편향기(202) 및 하부 편향기(204)에 관한 것이지만, 본 명세서에서는 상부 편향기(202) 및 하부 편향기(204)가 단일 세트의 공통 증폭기에 결합될 수 있음에 유의한다. 이와 관련하여, 상부 편향기(202) 및 하부 편향기(204)는 전자-광학 칼럼(110a, 110b, 110c, 110d)을 가로 질러 공통 결합될 수 있다. 따라서 상기 설명은 본 개시의 범위에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 되고, 단지 예시적인 것이다.

다시 도 2를 참조하면, 일 실시예에서 편향기 층 및 트림 편향기 층은 선택된 형상의 전자 빔 채널을 형성하도록 배열되며, 전자 빔 채널은 전자-광학 칼럼(110a)의 하나 이상의 전자-광학 요소(112a)를 통한 축을 중심으로 중앙에 위치한다. 예를 들어, 전자 빔 채널의 형상은 하나 이상의 2차 전자 빔(118a)의 수집에 영향(예를 들어, 감소 및/또는 저하)을 주지 않고 전자-광학 칼럼(110a)의 편향 감도를 개선(예를 들어, 증가 및/또는 최대화)하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 편향 감도를 개선하는 것은 하나 이상의 2차 전자 빔(118a)이 하나 이상의 전자-광학 요소(112a)와 충돌하지 않고 하나 이상의 전자-광학 요소(112a)에 가능한 한 가깝게 전자 빔 채널을 위로 이동할 수 있게 하는 형상을 선택하는 것을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 2차 전자 빔(118a) 수집에 영향을 주지 않으면서 전자-광학 칼럼(110a)의 편향 감도를 개선하는 것이 저전압 편향기 쌍에 대해 중요하다는 점에 유의한다.

다른 예로서, 전자 빔 채널은 좁은 단부 및 넓은 단부를 포함하는 원뿔형일 수 있으며, 원뿔형 전자 빔 채널은 전자-광학 칼럼(110a) 내의 하나 이상의 전자-광학 요소(112a)의 하나 이상의 설계 제약을 통해 형성될 수 있다.

예를 들어, 원뿔형 전자 빔 채널은 하나 이상의 전자-광학 요소(112a)의 원뿔형 개구를 통해 형성될 수 있다. 원뿔형 개구는 하나 이상의 전자-광학 요소(112a)의 경사진(inclined)/기울어진(sloped) 내부 표면에 의해 정의될 수 있으며, 경사(incline)/기울기(slope)는 하나 이상의 전자-광학 요소(112a)를 통한 중심 축으로부터의 각도에 기초한다. 상부 편향기(202), 하부 편향기(204), 상부 트림 편향기(206), 및/또는 하부 트림 편향기(208) 중 하나 이상은 경사진/기울어진 내부 표면을 포함할 수 있다.

또한, 원뿔형 전자 빔 채널은 제1 전자-광학 요소(112a)의 내부 표면 및 적어도 추가 전자-광학 요소(112a)의 내부 표면을 통해 형성될 수 있다. 제1 전자-광학 요소(112a) 및 적어도 추가 전자-광학 요소(112a)의 내부 표면은 각각 전자-광학 요소(112a)를 통해 중심 축으로부터 선택된 거리(예를 들어, 상이한 선택된 거리 또는 동일한 선택된 거리)를 두고 설정될 수 있다. 상부 편향기(202), 하부 편향기(204), 상부 트림 편향기(206) 및/또는 하부 트림 편향기(208) 중 하나 이상은 중심 축으로부터 선택된 거리를 두고 설정된 내부 표면을 포함할 수 있다.

또한, 원뿔형 전자 빔 채널은 전자-광학 요소(112a)의 원뿔형 개구의 조합을 통해 그리고 중심 축으로부터 선택된 거리를 두고 설정된 제1 전자-광학 요소(112a) 및 적어도 추가 전자-광학 요소(112a)의 내부 표면을 통해 형성될 수 있다.

다른 예로서, 전자 빔 채널의 형상은 SEM 특성화 툴(100)의 컴포넌트에 기초하여 조정(tune)될 수 있다. 예를 들어, 채널의 좁은 단부는 하나 이상의 2차 전자 빔(118a)의 크기로 조정될 수 있다. 또한, 채널의 넓은 단부는 하나 이상의 2차 전자 검출기(200)의 크기로 조정될 수 있다.

다른 실시예에서, 상부 편향기(202), 하부 편향기(204), 상부 트림 편향기(206), 및/또는 하부 트림 편향기(208)는 편향 비율을 보상하기 위해 전자-광학 칼럼(110a)의 편향기 스택 내에서 이격될 수 있다. 예를 들어, 상부 편향기(202) 및 상부 트림 편향기(206)는 편향 비율을 보상하기 위해 이격될 수 있다.

다른 예로서, 상부 편향기(202), 하부 편향기(204), 상부 트림 편향기(206), 및/또는 하부 트림 편향기(208) 중 하나 이상 사이의 간격은 편향 비율을 보상하기 위해 증가 또는 감소될 수 있다.

예를 들어, 하나 이상의 1차 전자 빔(106a)은 상부 편향기(202), 상부 트림 편향기(206), 하부 트림 편향기(208) 및 하부 편향기(204)를 순서대로 포함하는 편향기 스택을 통해 지향될 수 있다. 또한, 하나 이상의 2차 전자 빔(118a)은 2차 전자 빔이 하부 편향기(204), 하부 트림 편향기(208), 상부 트림 편향기(206) 및 상부 편향기(202)를 순서대로 통과하여 지향되는 것을 포함하는 편향기 스택을 통해 지향될 수 있다. 본 명세서에서, 상부 편향기(202) 및 하부 편향기(204)를 편향기 스택의 상부 및 하부에 배치하면 주어진 전자-광학 칼럼(110a) 길이에 대한 편향 암(deflection arm)을 개선(예를 들어, 증가 및/또는 최대화)할 수 있다는 것이 주목된다. 결국, 이것은 하나 이상의 2차 전자 빔(118a)의 선택된 편향 길이에 대해 하부 편향기(204)에서 1차 전자 빔(106a)의 편향(예를 들어, 킥)을 감소 및/또는 최소화할 수 있다. 하부 편향기(204)에서 하나 이상의 전자-광학 요소(112a)를 통해 아래로 이동하는 하나 이상의 1차 전자 빔(106a)의 편향(예를 들어, 킥)을 감소 및/또는 최소화하는 것은 후속적으로 하나 이상의 전자-광학 요소(112a)를 통해 위로 이동하는 하나 이상의 2차 전자 빔(118a)의 편향을 감소 및/또는 최소화할 수 있다. 이와 관련하여, 하나 이상의 2차 전자 검출기(200)에서 신호를 생성하는 2차 전자 빔(118a)의 편향은 증가 및/또는 최대화될 수 있다.

다른 예로서, 상부 편향기(202), 하부 편향기(204), 상부 트림 편향기(206), 및/또는 하부 트림 편향기(208) 중 하나 이상의 두께는 편향 비율을 보상하기 위해 증가 또는 감소될 수 있다. 예를 들어, 상부 편향기(202), 하부 편향기(204), 상부 트림 편향기(206) 및/또는 하부 트림 편향기(208)는 선택된 두께를 가질 수 있어서, 상부 편향기(202) 및 하부 편향기(204)가 상부 트림 편향기(206) 및 하부 트림 편향기(208)보다 실질적으로 덜 두꺼울 수 있다(예를 들어, 더 얇거나, 더 평평하거나, 높이가 더 짧을 수 있다). 상부 편향기(202) 및 하부 편향기(204)는 고전압으로 인해 감소된 두께로 동작 가능할 수 있다. 대조적으로, 상부 트림 편향기(206) 및 하부 트림 편향기(208)는 제공된 저전압을 이용하기 위해 편향기 스택의 공간(및 보다 일반적으로 전자-광학 칼럼(110a)의 공간)을 실질적으로 채울 수 있다. 그러나, 상부 편향기(202) 및 하부 편향기(204)는 상부 트림 편향기(206) 및/또는 하부 트림 편향기(208)와 동일한 두께이거나 더 큰 두께일 수 있다는 것이 본 명세서에서 주목된다. 따라서, 상기 설명은 본 개시의 범위에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 되고, 단지 예시일 뿐이다.

제공된 예 중 임의의 것이 편향 비율을 보상하기 위해 조합될 수 있다는 점이 본 명세서에서 주목된다. 따라서 상기 설명은 본 개시의 범위에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 되고, 단지 예시일 뿐이다.

일 실시예에서, 하나 이상의 전자-광학 요소(112a)는 하나 이상의 대물 렌즈(218)를 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 대물 렌즈(218)는 동적 초점(dynamic focus, DF) 렌즈를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, DF 렌즈는 가변 초점 높이를 보상하기 위해 샘플(114)이 옆으로 주사될 때 하나 이상의 1차 전자 빔(106a)의 초점을 유지하도록 구성되는 약하고 조정 가능한 렌즈를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 하나 이상의 대물 렌즈(218)는 LP(lower pole) 렌즈를 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 예를 들어, LP 렌즈는 주사 동안 샘플(114)에 대한 긴 작업 거리와 조합하여 선택된 수준의 전자-광학 성능을 제공하도록 구성되는 감속 자기 침지 렌즈(decelerating magnetic immersion lens)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 1차 전자 빔(106a)은 편향기 스택을 통해 하나 이상의 대물 렌즈(218)를 통해 지향된다.

다른 실시예에서, 전자-광학 칼럼(110a)의 오정렬은 편향기 스택을 통해 조절(adjust)(또는 정정(correct))된다. 예를 들어, 전자-광학 칼럼(110a)의 작은 오정렬은 이중 편향 공정을 통해 조절(또는 정정)될 수 있어서, 빔이 중심 축에서 하나 이상의 대물 렌즈(218)를 통해 중심 축에 평행하게 조종(steer)된다. 다른 예로서, 전자-광학 칼럼(110a)의 큰 오정렬은 단일 편향 공정을 통해 조절될 수 있어서, 빔이 중심 축에서 하나 이상의 대물 렌즈(218)를 통해 그리고 비스듬하게 조종된다.

일 실시예에서, 하나 이상의 1차 전자 빔(106a)은 SEM 특성화 툴(100)의 전자-광학 칼럼(110a)의 원뿔형 전자 빔 채널을 통해 샘플(114)로 지향된다. 예를 들어, 하나 이상의 1차 전자 빔(106a)은 전자-광학 칼럼(110a)의 전자-광학 채널을 통해 이동할 수 있다. 하나 이상의 1차 전자 빔(106a)은 상부 편향기(202) 및 하부 편향기(204)에 의해 이중 편향될 수 있다. 하나 이상의 1차 전자 빔(106a)은 하부 트림 편향기(208)에 의해 동적으로 스티그메이션될 수 있다. 하나 이상의 1차 전자 빔(106a)은 상부 트림 편향기(206) 및 하부 트림 편향기(208)에 의해 정적으로 스티그메이션되고/되거나 편향될 수 있다. 하나 이상의 대물 렌즈(218)는 하나 이상의 1차 전자 빔(106a)을 샘플(114)로 지향시킬 수 있어서, 하나 이상의 2차 전자 빔(118a)은 하나 이상의 1차 전자 빔(106a)으로부터 방출 및/또는 후방 산란된 전자로부터 생성될 수 있다. 이와 관련하여, 시야(field of view)에 걸쳐 샘플(114)의 스폿 크기가 개선될 수 있다.

일 실시예에서, 하나 이상의 2차 전자 빔(114a)은 SEM 특성화 툴(100)의 전자-광학 칼럼(110a)의 원뿔형 전자 빔 채널을 통해 하나 이상의 2차 전자 검출기(200)로 지향된다. 예를 들어, 하나 이상의 2차 전자 빔(118a)은 전자-광학 칼럼(110)의 전자-광학 채널을 통해 다시 이동할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 2차 전자 빔(118a)은 하부 편향기(204)에 의해 편향되어 하나 이상의 2차 전자 빔(118a)이 편향기 스택을 통해 전자 빔 채널의 형상에 평행하게(예를 들어, 원뿔형 표면에 평행하게) 이동하게 할 수 있다. 이와 관련하여, 편향 시야가 개선될 수 있다.

본 개시가 SEM 특성화 툴의 전자-광학 칼럼에서 공통 모드 및 개별 모드로 전자-광학 편향기 세트를 이용하는 것으로 제한되지 않는다는 점이 본 명세서에서 주목된다. 예를 들어, 광학 편향기 세트는 특성화 툴에서 공통 모드 및 개별 모드로 이용될 수 있다. 따라서 상기 설명은 본 개시의 범위에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 되며, 단지 예시일 뿐이다.

본 개시는 일반적으로 다중 칼럼 SEM 특성화 툴에 초점을 맞추지만, 본 개시의 범위는 그러한 구성으로 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 본 개시의 다양한 실시예는 2차 전자(secondary electron, SE) 특성화 툴, 다중 빔 SEM 특성화 툴 등을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는 임의의 타입의 전자 기반 특성화 툴로 확장될 수 있음이 본 명세서에서 인식된다.

본 개시는 일반적으로 전자 기반 특성화 툴에 초점을 맞추고 있지만, 본 개시의 범위는 이러한 구성으로 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다. 오히려, 본 개시의 다양한 실시예가 집속 이온 빔(focused ion beam, FIB) 특성화 툴 또는 광학 특성화 툴을 포함하지만 이에 제한되지 않는 당 업계에 공지된 임의의 타입의 특성화 툴로 확장될 수 있다는 것이 본 명세서에서 인식된다.

도 3은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 광학 특성화 툴(300)의 단순화된 개략도를 예시한다.

일 실시예에서, 광학 특성화 툴(300)은 당 업계에 알려진 임의의 광학 특성화 툴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 특성화 툴(300)은 가시 광선, UV 방사선, DUV 방사선, VUV 방사선, EUV 방사선, 및/또는 X-선 방사선에 대응하지만 이에 제한되지 않는 파장에서 동작할 수 있는 광학 특성화 툴을 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 광학 특성화 툴(300)은 방사선 소스 어레이(302)를 포함한다. 다른 실시예에서, 방사선 소스 어레이(302)는 하나 이상의 방사선 소스를 포함한다. 예를 들어, 방사선 소스 어레이(302)는 제1 방사선 소스(304a), 제2 방사선 소스(304b), 제3 방사선 소스(304c), 및/또는 적어도 제4 방사선 소스(304d)를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.

다른 실시예에서, 광학 특성화 툴(300)은 광학 칼럼 어레이(308)를 포함한다. 다른 실시예에서, 광학 칼럼 어레이(308)는 하나 이상의 광학 칼럼을 포함한다. 예를 들어, 광학 칼럼 어레이(308)는 제1 광학 칼럼(310a), 제2 광학 칼럼(310b), 제3 광학 칼럼(310c), 및/또는 적어도 제4 광학 칼럼(310d)을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.

다른 실시예에서, 하나 이상의 방사선 소스는 하나 이상의 1차 방사선 빔을 생성한다. 예를 들어, 방사선 소스(304a, 304b, 304c, 304d)는 1차 방사선 빔(306a, 306b, 306c, 306d)을 생성할 수 있다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 1차 방사선 빔은 광학 칼럼 어레이(308)의 하나 이상의 광학 칼럼으로 지향된다. 예를 들어, 하나 이상의 1차 방사선 빔(306a, 306b, 306c, 306d)은 광학 칼럼 어레이(308)의 광학 칼럼(310a, 310b, 310c, 310d)으로 지향될 수 있다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 방사선 소스는, 분할되어 조명 빔 소스 어레이(302)의 하나 이상의 소스 광학 요소를 통해 광학 칼럼 어레이(308)의 2 개 이상의 광학 칼럼으로 지향되는 방사선 빔을 생성한다.

다른 실시예에서, 하나 이상의 광학 칼럼은 하나 이상의 광학 요소를 포함한다. 예를 들어, 광학 칼럼(310a, 310b, 310c, 310d)은 광학 요소(312a, 312b, 312c, 312d)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 하나 이상의 광학 요소는 광학 편향기 층, 광학 트림 편향기 층 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 광학 편향기 층 또는 광학 트림 편향기 층 중 하나 이상은 하나 이상의 광학 편향기를 포함할 수 있으며, 하나 이상의 광학 편향기는 하나 이상의 프리즘, 하나 이상의 음향-광 변조기 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다.

다른 실시예에서, 광학 편향기 층 내의 하나 이상의 광학 편향기는 이중 편향 및/또는 동적 스티그메이션 중 하나 이상을 수행하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 광학 트림 편향기 층은 하나 이상의 광학 트림 편향기를 포함한다. 다른 실시예에서, 광학 트림 편향기 층 내의 광학 트림 편향기는 정적 편향, 정적 스티그메이션, 동적 편향, 및/또는 동적 스티그메이션, 중 하나 이상을 수행하도록 구성된다.

다른 실시예에서, 광학 편향기 층은 고전압에서 동작하고 광학 트림 편향기 층은 저전압에서 동작한다. 그러나, 본 명세서에서는 광학 트림 편향기 층이 광학 편향기 층과 동일하거나 더 높은 전압에서 동작할 수 있다는 것을 주목한다. 따라서 상기 설명은 본 개시의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 되고, 단지 예시일 뿐이다.

다른 실시예에서, 광학 칼럼(예를 들어, 광학 칼럼(310a))의 광학 편향기 층 내의 하나 이상의 광학 편향기는 증폭기 또는 공통 제어기에 결합되어, 선택된 수의 증폭기가 광학 칼럼 어레이(308) 내의 추가 광학 칼럼(예를 들어, 광학 칼럼(310b, 310c, 310d))의 광학 편향기 층 내의 광학 편향기에 결합된다. 본 명세서에서 정적 설정 및/또는 동적 편향의 일부가 광학 트림 편향기 층으로부터 분리되기 때문에 각각의 광학 편향기에 대한 공통 증폭기를 이용하는 것이 가능하다는 점에 유의한다. 예를 들어, 광학 트림 편향기 층의 광학 트림 편향기는 광학 칼럼 어레이(308)의 특정 광학 칼럼(예를 들어, 광학 칼럼(310a, 310b, 310c, 310d)) 내의 제어기 또는 증폭기를 통해 개별적으로 구동되고/되거나 개별적으로 조절될 수 있다.

본 명세서에서 광학 편향기 층 내의 광학 편향기에 결합된 증폭기 및 대응 커넥터는 (예를 들어, 더 높은 동작 전압으로 인해) 광학 트림 편향기 층 내의 광학 트림 편향기에 결합된 증폭기 및 대응 커넥터보다 더 클 수 있다는 점에 유의한다. 또한, 본 명세서에서 더 작은 증폭기는 더 큰 증폭기보다 더 조밀하게 라우팅, 케이블 연결 및/또는 패키징될 수 있으며 더 적은 전력을 소비할 수 있다는 점에 주목한다.

이와 관련하여, 광학 편향기 층 내의 광학 편향기에 결합된 하나 이상의 증폭기 또는 공통 제어기는 광학 칼럼 어레이(308) 내의 하나 이상의 광학 칼럼(예를 들어, 광학 칼럼(310a, 310b, 310c, 310d))에 걸쳐 광학 편향기 층 내의 광학 편향기에 대한 공통 드라이버로서 동작할 수 있다. 또한, 광학 트림 편향기 층 내의 광학 트림 편향기에 결합된 하나 이상의 증폭기 또는 제어기는 하나 이상의 2차 방사선 빔(예를 들어, 2차 방사선 빔(318a, 318b, 318c, 318d))을 미세 조정하기 위한 목적으로 광학 칼럼 어레이(108)의 하나 이상의 광학 칼럼(예를 들어, 광학 칼럼(310a, 310b, 310c, 310d))의 광학 트림 편향기 층 내의 광학 트림 편향기에 대한 더 작은 개별 드라이버로서 동작할 수 있고, 하나 이상의 2차 방사선 빔은 하나 이상의 1차 방사선 빔(예를 들어, 1차 방사선 빔(306a, 306b, 306c, 306d))이 샘플(314)에 충돌하는 것에 의해 생성된다. 이와 같이, 광학 특성화 툴(300)의 체적, 복잡성 및 전력 소비는 전체적으로 감소될 수 있다.

일 실시예에서, 광학 편향기 층 및 광학 트림 편향기 층은 선택된 형상의 광학 빔 채널을 형성하도록 배열되며, 광학 빔 채널은 광학 칼럼 어레이(308)의 하나 이상의 광학 칼럼(예를 들어, 광학 칼럼(310a, 3110b, 310c, 310d))의 하나 이상의 광학 요소(예를 들어, 광학 요소(312a, 312b, 312c, 312d))를 통한 축을 중심으로 중앙에 위치한다. 예를 들어, 광학 빔 채널의 형상은 좁은 단부와 넓은 단부를 포함하는 원뿔형일 수 있고, 원뿔형 광학 빔 채널은 광학 칼럼 어레이(308)의 하나 이상의 광학 칼럼(예를 들어, 광학 칼럼(310a, 310b, 310c, 310d))의 하나 이상의 광학 요소(예를 들어, 광학 요소(312a, 312b, 312c, 312d))의 하나 이상의 설계 제약을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 원뿔형 전자 빔 채널은 하나 이상의 전자-광학 요소(예를 들어, 광학 요소(312a, 312b, 312c, 312d))의 원뿔형 개구를 통해 형성될 수 있다. 원뿔형 개구는 하나 이상의 전자-광학 요소(예를 들어, 광학 요소(312a, 312b, 312c, 312d))의 경사진/기울어진 내부 표면에 의해 정의될 수 있으며, 경사/기울기는 하나 이상의 전자-광학 요소(예를 들어, 광학 요소(312a, 312b, 312c, 312d))를 통한 중심 축으로부터의 각도를 기반으로 한다. 전자-광학 칼럼 어레이(108)의 하나 이상의 전자-광학 칼럼(예를 들어, 전자-광학 칼럼(110a, 110b, 110c, 110d))을 통한 전자 빔 채널의 형상 또는 동작에 대한 임의의 설명은 본 개시의 목적을 위해, 광학 칼럼 어레이(308)의 하나 이상의 광학 칼럼(예를 들어, 광학 칼럼(310a, 310b, 310c, 310d))을 통해 광학 빔 채널로 연장될 수 있다는 것을 본 명세서에서 유의한다. 따라서 상기 설명은 본 개시의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 되고, 단지 예시적인 것인 것이다.

다른 실시예에서, 광학 칼럼 어레이(308)의 하나 이상의 광학 칼럼은 하나 이상의 1차 방사선 빔을 샘플 스테이지(316)에 고정된 샘플(314)로 지향시킨다. 예를 들어, 광학 칼럼(310a, 310b, 310c, 310d)은 1차 방사선 빔(306a, 306b, 306c, 306d)을 샘플 스테이지(316)에 고정된 샘플(314)로 지향시킬 수 있다. 또 다른 실시예에서, 샘플(314)은 하나 이상의 1차 방사선 빔이 샘플(314)에 충돌하는 것에 응답하여 하나 이상의 방사선 빔을 생성한다. 예를 들어, 샘플(314)은 1차 방사선 빔(306a, 306b, 306c, 306d)이 샘플(314)에 충돌하는 것에 응답하여 하나 이상의 2차 방사선 빔(318a, 318b, 318c, 318d)을 생성할 수 있다.

다른 실시예에서, 하나 이상의 광학 칼럼은 하나 이상의 광학 검출기를 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 광학 칼럼(310a, 310b, 310c, 310d)은 하나 이상의 광학 검출기를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 광학 요소는 하나 이상의 2차 방사선 빔을 광학 칼럼의 하나 이상의 광학 검출기로 지향시킨다. 예를 들어, 광학 요소(312a, 312b, 312c, 312d)는 2차 방사선 빔(318a, 318b, 318c, 318d)을 광학 칼럼(310a, 310b, 310c, 310d)의 하나 이상의 광학 검출기로 지향시킬 수 있다.

본 명세서에서 샘플(114)에 대한 임의의 설명은 샘플(314)로 확장될 수 있다는 점에 유의한다. 또한, 샘플 스테이지(116)에 대한 임의의 설명은 샘플 스테이지(316)로 확장될 수 있다는 점에 유의한다. 따라서, 상기 설명은 본 개시의 범위에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 되며, 단지 예시일 뿐이다.

본 명세서에서, 방사선 빔(306a)에 대한 임의의 설명은 본 개시의 목적을 위해 방사선 빔(306b, 306c, 306d)으로 확장될 수 있다는 점에 유의한다. 또한, 본 명세서에서, 광학 칼럼(310a)에 대한 임의의 설명은 본 개시의 목적을 위해 광학 칼럼(310b, 310c, 310d)으로 확장될 수 있다는 점에 유의한다. 또한, 본 명세서에서, 하나 이상의 광학 요소(312a)에 대한 임의의 설명은 본 개시의 목적을 위해 하나 이상의 광학 요소(312b, 312c, 312d)로 확장될 수 있다는 점에 유의한다. 또한, 본 명세서에서, 2차 방사선 빔(318a)에 대한 임의의 설명은 본 개시의 목적을 위해 2차 방사선 빔(318b, 318c, 318d)으로 확장될 수 있다는 점에 유의한다. 따라서 상기 설명은 본 개시의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 되고, 단지 예시일 뿐이다.

도 4는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 특성화 시스템(400)을 예시한다.

일 실시예에서, 특성화 시스템(400)은 특성화 툴(402)을 포함한다. 특성화 시스템(400)은 당 업계에 알려진 임의의 적절한 특성화 툴(402)을 포함할 수 있다. 일반적인 의미에서, 특성화 툴(402)은 하나 이상의 포토마스크/레티클 또는 웨이퍼를 특성화하기에 적합한 임의의 특성화 툴을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 특성화 툴(402)은 당 업계에 알려진 하나 이상의 포토마스크/레티클 또는 웨이퍼를 특성화하도록 구성되는 하나 이상의 특성화 툴 및/또는 특성화 컴포넌트를 포함한다. 예를 들어, 특성화 툴(402)은 SEM 특성화 툴(100), 광학 특성화 툴(300), FIB 특성화 툴 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 일반적으로, 특성화 툴(402)은 검사 툴, 검토 툴, 이미징 기반 오버레이 계측 툴 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.

다른 실시예에서, 특성화 시스템(400)은 제어기(404)를 포함한다. 다른 실시예에서, 제어기(404)는 특성화 툴(402)의 하나 이상의 컴포넌트에 동작 가능하게 결합된다. 이와 관련하여, 제어기(404)는 특성화 툴(402)의 임의의 컴포넌트가 본 개시 전체에 걸쳐 설명된 다양한 기능 중 임의의 하나 이상을 수행하도록 지시할 수 있다.

다른 실시예에서, 제어기(404)는 하나 이상의 프로세서(406) 및 메모리(408)를 포함한다. 다른 실시예에서, 메모리(408)는 프로그램 명령어 세트(410)를 저장한다. 다른 실시예에서, 프로그램 명령어 세트(410)는 하나 이상의 프로세서(406)로 하여금 본 개시 전체에 걸쳐 설명된 하나 이상의 공정 단계 중 임의의 것을 수행하게 하도록 구성된다.

제어기(404)는 유선 및/또는 무선 부분을 포함할 수 있는 전송 매체에 의해 특성화 툴(402)의 다른 시스템 또는 툴로부터 데이터 또는 정보를 수신하고/하거나 획득하도록 구성될 수 있다. 또한, 제어기(404)는 유선 및/또는 무선 부분을 포함할 수 있는 전송 매체에 의해 특성화 툴(402)의 하나 이상의 시스템 또는 툴에 데이터 또는 정보(예를 들어, 본 명세서에 개시된 발명 개념의 하나 이상의 절차의 출력)를 전송하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 전송 매체는 제어기(404)와 특성화 툴(402)의 다른 서브 시스템 사이의 데이터 링크 역할을 할 수 있다. 또한, 제어기(404)는 전송 매체(예를 들어, 네트워크 연결)를 통해 외부 시스템으로 데이터를 전송하도록 구성될 수 있다.

하나 이상의 프로세서(406)는 당 업계에 알려진 임의의 하나 이상의 처리 요소를 포함할 수 있다. 이러한 의미에서, 하나 이상의 프로세서(406)는 알고리즘 및/또는 프로그램 명령어들을 실행하도록 구성되는 임의의 마이크로프로세서 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(406)는 데스크탑 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터 시스템, 워크스테이션, 이미지 컴퓨터, 병렬 프로세서, 핸드헬드 컴퓨터(예를 들어, 태블릿, 스마트폰 또는 패블릿) 또는 다른 컴퓨터 시스템(예를 들어, 네트워크 컴퓨터)로 구성될 수 있다. 일반적으로, "프로세서"라는 용어는 비-일시적 메모리 매체(예를 들어, 메모리(408))로부터 프로그램 명령어들의 세트(410)를 실행하는 하나 이상의 처리 요소를 갖는 임의의 디바이스를 포함하도록 광범위하게 정의될 수 있다. 더욱이, 특성화 툴(402)의 상이한 서브 시스템은 본 개시 전체에 걸쳐 설명된 단계의 적어도 일부를 수행하기에 적합한 프로세서 또는 논리 요소를 포함할 수 있다. 따라서 상기 설명은 본 개시에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 되고, 단지 예시에 불과하다.

메모리(408)는 연관된 하나 이상의 프로세서(406)에 의해 실행 가능한 프로그램 명령어들의 세트(410)를 저장하기에 적합한 당 업계에 공지된 임의의 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(408)는 비-일시적 메모리 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(408)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 자기 또는 광학 메모리 디바이스(예를 들어, 디스크), 자기 테이프, 솔리드 스테이트 드라이브 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 메모리(408)는 사용자 인터페이스의 디스플레이 디바이스에 디스플레이 정보를 제공하도록 구성될 수 있다. 또한, 메모리(408)는 사용자 인터페이스의 사용자 입력 디바이스로부터의 사용자 입력 정보를 저장하도록 구성될 수 있다. 메모리(408)는 하나 이상의 프로세서(406)를 하우징하는 공통 제어기(404)에 수용될 수 있다. 메모리(408)는 대안적으로 또는 추가적으로 프로세서(406) 및/또는 제어기(404)의 공간적 위치에 대해 원격으로 위치될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(406) 및/또는 제어기(404)는 네트워크(예를 들어, 인터넷, 인트라넷 등)를 통해 액세스 가능한 원격 메모리(408)(예를 들어, 서버)에 액세스할 수 있다.

다른 실시예에서, 특성화 툴(402)의 하나 이상의 컴포넌트로부터의 데이터는 제어기(404)에 결합된 하나 이상의 전자 기기 세트 및/또는 그에 저장된 소프트웨어에 의해 다시 판독되고/되거나 처리된다. 다른 실시예에서, 특성화 툴(402)의 하나 이상의 컴포넌트에 의해 또는 그 표면으로부터 생성된 이미지는 제어기(404)에 결합된 하나 이상의 전자 기기 세트 및/또는 그에 저장된 소프트웨어에 의해 다시 판독되고/되거나 처리된다.

다른 실시예에서, 특성화 시스템(400)은 사용자 인터페이스를 포함한다. 다른 실시예에서, 사용자 인터페이스는 제어기(404)에 결합된다(예를 들어, 물리적으로 결합되고/되거나 통신 가능하게 결합된다). 다른 실시예에서, 사용자 인터페이스는 디스플레이를 포함한다. 다른 실시예에서, 사용자 인터페이스는 사용자 입력 디바이스를 포함한다. 다른 실시예에서, 디스플레이 디바이스는 사용자 입력 디바이스에 결합된다. 예를 들어, 디스플레이 디바이스는 유선 및/또는 무선 부분을 포함할 수 있는 전송 매체에 의해 사용자 입력 디바이스에 결합될 수 있다.

본 개시의 실시예들이 제어기(404)가 특성화 툴(402)에 결합되거나 컴포넌트로서 특성화 툴(402)에 통합될 수 있음을 예시하지만, 제어기(404)는 특성화 툴(402)의 내장(integral) 또는 필수(required) 컴포넌트가 아니다. 또한, 본 개시의 실시예들이 사용자 인터페이스가 제어기(404)에 결합되거나 컴포넌트로서 제어기(404)에 통합될 수 있음을 예시하지만, 사용자 인터페이스는 제어기(404) 또는 특성화 툴(402)의 내장 또는 필수 컴포넌트가 아니다. 따라서, 상기 설명은 본 개시의 범위에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 되고, 단지 예시일 뿐이다.

당업자는 시스템의 양상의 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어 구현 사이에 거의 구별이 남지 않는 지점까지 최첨단이 진행되었음을 인식할 것이다; 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어의 사용은 일반적으로(항상 그런 것은 아니지만 특정 환경(context)에서 하드웨어와 소프트웨어 간의 선택이 중요해질 수 있다는 점에서) 비용 대 효율성 절충을 나타내는 설계 선택이다. 당업자는 본 명세서에 설명된 공정 및/또는 시스템 및/또는 다른 기술이 영향을 받을 수 있는 다양한 수단(예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어)이 있으며, 선호되는 수단이 공정 및/또는 시스템 및/또는 기타 기술이 배치되는 환경에 따라 다양하다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 구현자가 속도와 정확성이 가장 중요하다고 결정하면 구현자는 주로 하드웨어 및/또는 펌웨어 수단을 선택할 수 있다; 대안적으로 유연성이 가장 중요하다면 구현자는 주로 소프트웨어 구현을 선택할 수 있다; 아니면 다시 대안적으로, 구현자는 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어의 일부 조합을 선택할 수 있다. 따라서, 본 명세서에 설명된 공정 및/또는 디바이스 및/또는 다른 기술이 영향을 받을 수 있는 몇 가지 가능한 수단이 있으며, 이용될 임의의 수단이 수단이 배치될 환경, 구현자의 특정 관심사(예를 들어, 속도, 유연성 또는 예측 가능성)에 따라 선택된다는 점에서 그 어느 것도 본질적으로 다른 것보다 우월하지 않다. 당업자는 구현의 광학적 측면이 일반적으로 광학 지향 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어를 사용할 것임을 인식할 것이다.

본 명세서에 설명된 일부 구현에서, 로직 및 유사한 구현은 소프트웨어 또는 다른 제어 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 회로는 본 명세서에 설명된 다양한 기능을 구현하도록 구성되고 배열된 하나 이상의 전류 경로를 가질 수 있다. 일부 구현에서, 하나 이상의 미디어는 이러한 미디어가 본 명세서에 설명된 바와 같이 수행하도록 동작 가능한 디바이스 검출 가능 명령어들을 보유하거나 송신할 때 디바이스 검출 가능 구현을 포함하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일부 변형에서, 구현은 본 명세서에서 설명된 하나 이상의 동작과 관련하여 하나 이상의 명령어의 수신 또는 전송을 수행함으로써 기존 소프트웨어 또는 펌웨어, 또는 게이트 어레이 또는 프로그램 가능한 하드웨어의 업데이트 또는 수정을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 일부 변형에서, 구현은 특수 목적 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 컴포넌트 및/또는 특수 목적 컴포넌트를 실행하거나 아니면 호출하는 범용 컴포넌트를 포함할 수 있다. 사양 또는 다른 구현은 본 명세서에 설명된 바와 같은 유형의(tangible) 전송 매체의 하나 이상의 인스턴스에 의해, 선택적으로 패킷 전송에 의해 또는 그렇지 않으면 다양한 시간에 분산 매체를 통과함으로써 전송될 수 있다.

대안적으로 또는 추가적으로, 구현은 본 명세서에 설명된 사실상 임의의 기능적 동작의 하나 이상의 발생을 인에이블, 트리거, 조정, 요청 또는 다른 방식으로 야기하기 위한 특수 목적 명령어 시퀀스 또는 호출 회로를 실행하는 것을 포함할 수 있다. 일부 변형에서, 본 명세서에서의 동작 또는 다른 논리적 설명은 소스 코드로 표현될 수 있고 컴파일되거나 아니면 실행 가능한 명령어 시퀀스로서 호출될 수 있다. 예를 들어, 일부 환경에서 구현은 C++와 같은 소스 코드 또는 다른 코드 시퀀스에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 제공될 수 있다. 다른 구현에서, 상업적으로 이용 가능한 및/또는 당 업계의 기술을 사용하는 소스 또는 다른 코드 구현은 고급 기술자 언어(high-level descriptor language)로 컴파일/구현/번역/변환될 수 있다(예를 들어, 설명된 기술을 C, C++, python, Ruby on Rails, Java, PHP, .NET 또는 Node.js 프로그래밍 언어로 처음에 구현하고, 이후 프로그래밍 언어 구현을 논리 합성 가능 언어 구현, 하드웨어 기술 언어 구현, 하드웨어 설계 시뮬레이션 구현 및/또는 다른 그러한 유사한 표현 모드(들)로 변환한다). 예를 들어, 논리 표현(예를 들어, 컴퓨터 프로그래밍 언어 구현)의 일부 또는 전부는 Verilog 타입 하드웨어 기술(예를 들어, HDL(Hardware Description Language) 및/또는 VHDL(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Descriptor Language)) 또는 하드웨어를 갖는 물리적 구현을 생성하는 데 사용될 수 있는 다른 회로 모델(예를 들어, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit))으로서 나타날 수 있다. 당업자는 이러한 교시에 비추어 적절한 전송 또는 계산 요소, 재료 공급, 액추에이터 또는 기타 구조를 획득, 구성 및 최적화하는 방법을 인식할 것이다.

전술한 상세한 설명은 블록도, 흐름도 및/또는 예의 사용을 통해 디바이스 및/또는 공정의 다양한 실시예를 설명했다. 그러한 블록도, 흐름도 및/또는 예가 하나 이상의 기능 및/또는 동작을 포함하는 한, 해당 블록도, 흐름도 또는 예 내의 각 기능 및/또는 동작이 광범위한 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 사실상 이들의 임의의 조합에 의해 개별적으로 및/또는 집합적으로 구현될 수 있음을 당업자는 이해할 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 본 명세서에 설명된 주제(subject matter)의 여러 부분은 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array), DSP(digital signal processor) 또는 다른 통합 포맷을 통해 구현될 수 있다. 그러나, 당업자는 본 명세서에 개시된 실시예의 일부 측면이 전체적으로 또는 부분적으로 하나 이상의 컴퓨터에서 실행되는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램으로서(예를 들어, 하나 이상의 컴퓨터 시스템에서 실행되는 하나 이상의 프로그램으로서), 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 하나 이상의 프로그램으로서(예를 들어, 하나 이상의 마이크로프로세서에서 실행되는 하나 이상의 프로그램으로서), 펌웨어로서 또는 사실상 이들의 임의의 조합으로서, 집적 회로에서 동등하게 구현될 수 있고, 회로를 설계하고/하거나 소프트웨어 및/또는 펌웨어에 대한 코드를 작성하는 것은 본 개시에 비추어 당업자의 기술 범위 내에 있을 것이라고 당업자는 인식할 것이다. 또한, 당업자는 본 명세서에 설명된 주제(subject matter)의 메커니즘이 다양한 형태의 프로그램 제품으로 배포될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 주제의 예시적인 실시예가 실제로 분배를 수행하는 데 사용되는 신호 포함 매체(signal bearing medium)의 특정 타입에 관계 없이 적용된다는 것을 인식할 것이다. 신호 포함 매체의 예는 플로피 디스크, 하드 디스크 드라이브, CD(Compact Disc), DVD(Digital Video Disk), 디지털 테이프, 컴퓨터 메모리 등과 같은 기록 가능한 타입 매체; 및 디지털 및/또는 아날로그 통신 매체(예를 들어, 광섬유 케이블, 도파관, 유선 통신 링크, 무선 통신 링크(예를 들어, 송신기, 수신기, 전송 논리, 수신 논리 등)와 같은 전송 타입 매체를 포함하지만 이에 국한되지는 않는다.

일반적인 의미에서, 당업자는 본 명세서에 설명된 다양한 실시예가 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 및/또는 사실상 이들의 임의의 조합과 같은 광범위한 전기 컴포넌트; 및 강체, 스프링 또는 비틀림 몸체, 유압 디바이스, 전자기적으로 작동되는 디바이스 및/또는 사실상 이들의 임의의 조합과 같은 기계적 힘 또는 운동을 부여할 수 있는 광범위한 컴포넌트를 갖는 다양한 타입의 전기-기계 시스템에 의해 개별적으로 및/또는 집합적으로 구현될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 결과적으로, 본 명세서에서 사용되는 "전기-기계 시스템(electro-mechanical system)"은 변환기(예를 들어, 액추에이터, 모터, 압전 크리스탈, MEMS(Micro Electro Mechanical System) 등)와 동작 가능하게 결합된 전기 회로, 적어도 하나의 개별 전기 회로를 갖는 전기 회로, 적어도 하나의 집적 회로를 갖는 전기 회로, 적어도 하나의 주문형 반도체를 갖는 전기 회로, 컴퓨터 프로그램에 의해 구성되는 범용 컴퓨팅 디바이스를 형성하는 전기 회로(예를 들어, 본 명세서에 설명된 공정 및/또는 디바이스를 적어도 부분적으로 수행하는 컴퓨터 프로그램에 의해 구성되는 범용 컴퓨터, 또는 본 명세서에 설명된 공정 및/또는 디바이스를 적어도 부분적으로 수행하는 컴퓨터 프로그램에 의해 구성되는 마이크로프로세서), 메모리 디바이스를 형성하는 전기 회로(예를 들어, 메모리 형태(예를 들어, 랜덤 액세스, 플래시, 읽기 전용 등)), 통신 디바이스를 형성하는 전기 회로(예를 들어, 모뎀, 통신 스위치, 광학 전기 장비 등) 및/또는 광학 또는 기타 아날로그와 같은 임의의 비-전기적 아날로그를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 당업자는 또한 전기-기계 시스템의 예가 다양한 가전 시스템, 의료 기기 및 전동 운송 시스템, 공장 자동화 시스템, 보안 시스템 및/또는 통신/컴퓨팅 시스템과 같은 다른 시스템을 포함하지만 이에 제한되지 않음을 인식할 것이다. 당업자는 본 명세서에서 사용된 바와 같은 전기-기계(electro-mechanical)가 문맥이 달리 지시할 수 있는 경우를 제외하고는 전기적 및 기계적 작동을 모두 갖는 시스템에 반드시 제한되지는 않음을 인식할 것이다.

일반적인 의미에서, 당업자는 광범위한 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 및/또는 이들의 임의의 조합에 의해 개별적으로 및/또는 집합적으로 구현될 수 있는 본 명세서에 설명된 다양한 측면이 다양한 타입의 "전기 회로(electrical circuitry)"로 구성되는 것으로 볼 수 있다는 것을 인식할 것이다. 결과적으로, 본 명세서에서 사용되는 "전기 회로"는 적어도 하나의 개별 전기 회로를 갖는 전기 회로, 적어도 하나의 집적 회로를 갖는 전기 회로, 적어도 하나의 주문형 반도체를 갖는 전기 회로, 컴퓨터 프로그램에 의해 구성되는 범용 컴퓨팅 디바이스를 형성하는 전기 회로(예를 들어, 본 명세서에 설명된 공정 및/또는 디바이스를 적어도 부분적으로 수행하는 컴퓨터 프로그램에 의해 구성되는 범용 컴퓨터, 또는 본 명세서에 설명된 공정 및/또는 디바이스를 적어도 부분적으로 수행하는 컴퓨터 프로그램에 의해 구성되는 마이크로프로세서), 메모리 디바이스를 형성하는 전기 회로(예를 들어, 메모리 형태(예를 들어, 랜덤 액세스, 플래시, 읽기 전용 등)), 및/또는 통신 디바이스를 형성하는 전기 회로(예를 들어, 모뎀, 통신 스위치, 광학 전기 장비 등)를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 당업자는 본 명세서에 설명된 주제가 아날로그 또는 디지털 방식 또는 이들의 어떤 조합으로 구현될 수 있음을 인식할 것이다.

당업자는 본 명세서에 설명된 디바이스 및/또는 공정의 적어도 일부가 데이터 처리 시스템 내에 통합될 수 있음을 인식할 것이다. 당업자는 데이터 처리 시스템이 일반적으로 시스템 유닛 하우징, 비디오 디스플레이 디바이스, 휘발성 또는 비휘발성 메모리와 같은 메모리, 마이크로프로세서 또는 디지털 신호 프로세서와 같은 프로세서, 운영 체제, 드라이버, 그래픽 사용자 인터페이스 및 애플리케이션 프로그램과 같은 계산 엔티티, 하나 이상의 상호 작용 디바이스(예를 들어, 터치 패드, 터치 스크린, 안테나 등) 및/또는 피드백 루프 및 제어 모터를 포함하는 제어 시스템(예를 들어, 위치 및/또는 속도 감지를 위한 피드백; 컴포넌트 및/또는 수량을 이동 및/또는 조정하기 위한 제어 모터) 중 하나 이상을 포함한다는 것을 인식할 것이다. 데이터 처리 시스템은 데이터 컴퓨팅/통신 및/또는 네트워크 컴퓨팅/통신 시스템에서 일반적으로 발견되는 것과 같은 적절한 상업적으로 이용 가능한 컴포넌트를 사용하여 구현될 수 있다.

당업자는 본 명세서에 설명된 컴포넌트(예를 들어, 동작), 디바이스, 객체 및 이들에 수반되는 논의가 개념적 명료성을 위해 예로서 사용되고 다양한 구성 수정이 고려된다는 것을 인식할 것이다. 결과적으로, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 제시된 특정 예시 및 수반되는 논의는 보다 일반적인 클래스를 나타내도록 의도된다. 일반적으로 임의의 특정 예시의 사용은 해당 클래스를 나타내기 위한 것이며, 특정 컴포넌트(예를 들어, 동작), 디바이스 및 객체를 포함하지 않는 것이 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다.

사용자가 본 명세서에서 한 명의 인물로서 설명되지만, 당업자는 문맥에서 달리 지시하지 않는 한, 사용자가 인간 사용자, 로봇 사용자(예를 들어, 계산 엔티티) 및/또는 이들의 실질적으로 임의의 조합(예를 들어, 사용자는 하나 이상의 로봇 에이전트에 의해 도움을 받을 수 있음)을 나타낼 수 있다는 것을 인식할 것이다. 당업자는 일반적으로 "발신자(sender)" 및/또는 다른 엔티티 지향 용어에 대해서 이러한 용어가 본 명세서에서 사용될 때 문맥이 달리 지시하지 않는 한 동일하게 말할 수 있음을 인식할 것이다.

본 명세서에서 실질적으로 임의의 복수 및/또는 단수 용어의 사용과 관련하여, 당업자는 문맥 및/또는 애플리케이션에 적절한 대로 복수에서 단수로 및/또는 단수에서 복수로 번역할 수 있다. 다양한 단수/복수 치환은 명확성을 위해 본 명세서에서 명시적으로 설명하지 않는다.

본 명세서에 설명된 주제는 때때로 상이한 다른 컴포넌트 내에 포함되거나 상이한 다른 컴포넌트와 연결된 상이한 컴포넌트들을 예시한다. 그러한 묘사된 아키텍처는 단지 예시일 뿐이며 실제로 동일한 기능을 달성하는 많은 다른 아키텍처가 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 개념적 의미에서, 동일한 기능을 달성하기 위한 컴포넌트의 임의의 배열은 원하는 기능이 달성되도록 효과적으로 "연관된다(associated)". 따라서, 특정 기능을 달성하기 위해 본 명세서에서 결합된 임의의 두 컴포넌트는 아키텍처 또는 중간 컴포넌트에 관계없이 원하는 기능이 달성되도록 서로 "연관된(associated)" 것으로 볼 수 있다. 마찬가지로, 이와 같이 연관된 임의의 두 컴포넌트는 또한 원하는 기능을 달성하기 위해 서로 "동작 가능하게 연결(operably connected)" 또는 "동작 가능하게 결합(operably coupled)"된 것으로 볼 수 있으며, 그렇게 연관될 수 있는 임의의 두 컴포넌트는 또한 원하는 기능을 달성하기 위해 서로 "동작 가능하게 결합 가능한(operably couplable)" 것으로 볼 수도 있다. 동작 가능하게 결합 가능한 것의 특정 예는 물리적으로 짝지을 수 있고(mateable)/있거나 물리적으로 상호 작용하는(interacting) 컴포넌트, 및/또는 무선으로 상호 작용 가능한(interactable), 및/또는 무선으로 상호 작용하는 컴포넌트, 및/또는 논리적으로 상호 작용하는 및/또는 논리적으로 상호 작용 가능한 컴포넌트를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.

일부 사례에서, 하나 이상의 컴포넌트는 본 명세서에서 "구성되는(configured to)", "구성 가능한(configurable to)", "동작 가능한(operable)/동작하는(operative to)", "적응되는(adapted)/적응 가능한(adaptable)", "가능한(able to)", "순응 가능한(conformable)/순응되는(conformed to)" 등으로 지칭될 수 있다. 당업자는 그러한 용어(예를 들어, "구성되는")가 일반적으로 문맥에서 달리 요구하지 않는 한, 활성 상태 컴포넌트 및/또는 비활성 상태 컴포넌트 및/또는 대기 상태 컴포넌트를 일반적으로 포함할 수 있음을 인식할 것이다.

본 명세서에 설명된 본 주제의 특정 측면이 도시되고 설명되었지만, 본 명세서의 교시에 기초하여 본 명세서에 설명된 주제를 벗어나지 않고 변경 및 수정이 이루어질 수 있고, 그것의 더 넓은 측면들 및 따라서, 첨부된 청구범위가 본 명세서에 설명된 주제의 진정한 사상 및 범위 내에 있는 그러한 모든 변경 및 수정을 그 범위 내에서 포함해야 한다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 일반적으로 본 명세서에서, 특히 첨부된 청구항(예를 들어, 첨부된 청구항의 본문)에서 사용된 용어는 일반적으로 "개방형(open)" 용어로 의도된다는 것을 당업자는 이해할 것이다(예를 들어, "포함하는(including)"이라는 용어는 "포함하지만 이에 제한되지 않는(including but not limited to)"으로서 해석되어야 하고, 용어 "갖는(having)"은 "적어도 갖는(having at least)"으로 해석되어야 하고, "포함한다(includes)"라는 용어는 "포함하지만 이에 제한되지 않는다(includes but is not limited to)" 등으로 해석되어야 한다). 도입되는 청구항 기재물(introduced claim recitation)의 특정 개수가 의도된다면, 그러한 의도가 청구항에서 명시적으로 기재될 것이며, 그러한 기재가 없는 경우 그러한 의도가 존재하지 않는다는 것이 당업자에 의해 추가로 이해될 것이다. 예를 들어, 이해를 돕기 위해, 다음의 첨부된 청구항은 청구항 기재물을 도입하기 위해 도입구 "적어도 하나(at least one)" 및 "하나 이상(one or more)"의 사용을 포함할 수 있다. 그러나 이러한 문구의 사용은 부정 관사 "a" 또는 "an"에 의한 청구항 기재물의 도입이, 동일한 청구항이 "하나 이상의" 또는 "적어도 하나의"의 도입구 및 "a" 또는 "an"과 같은 부정 관사를 포함하는 경우에도(예를 들어, "a" 및/또는 "an" 은 통상적으로 "적어도 하나" 또는 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다), 이러한 도입된 청구항 기재물을 포함하는 임의의 특정 청구항을, 그러한 기재물을 하나만 포함하는 청구항으로 제한하는 것을 의미하는 것으로 해석되어서는 안 되고; 청구항 기재물을 도입하기 위해 사용되는 정관사의 사용 경우에도 동일하게 적용된다. 또한, 도입되는 청구항 기재물의 특정 개수가 명시적으로 기재되어도, 당업자들은 이러한 기재가 통상적으로 적어도 기재된 개수를 의미하는 것으로 해석되어야 한다는 것을 인식할 것이다(예를 들어, 다른 수식어가 없는 "두 기재물(two recitations)"의 단순한(bare) 기재는 통상적으로 적어도 두 개의 기재물 또는 두 개 이상의 기재물을 의미한다). 또한, "A, B, 및 C 등 중 적어도 하나(at least one of A, B, and C, etc.)"와 유사한 표현(convention)이 사용되는 사례에서, 일반적으로 그러한 구성은, 당업자가 그 표현을 이해할 것이라는 의미로 의도된다(예를 들어, "A, B, 및 C 중 적어도 하나를 갖는 시스템(a system having at least one of A, B, and C)"은 A만 단독으로, B만 단독으로, C만 단독으로, A와 B를 함께, A와 C를 함께, B와 C를 함께, 및/또는 A, B 및 C를 함께 갖는 등의 시스템을 포함하지만, 이로 제한되지는 않을 것이다). "A, B, 또는 C 등 중 적어도 하나(at least one of A, B, or C, etc.)"와 유사한 표현이 사용되는 사례에서, 일반적으로 그러한 구성은, 당업자가 그 표현을 이해할 것이라는 의미로 의도된다(예를 들어, "A, B, 또는 C 중 적어도 하나를 갖는 시스템(a system having at least one of A, B, or C)"은 A만 단독으로, B만 단독으로, C만 단독으로, A와 B를 함께, A와 C를 함께, B와 C를 함께, 및/또는 A, B 및 C를 함께 갖는 등의 시스템을 포함하지만, 이로 제한되지는 않을 것이다). 상세한 설명에서든, 청구항들에서든, 또는 도면들에서든, 2 개 이상의 대안적인 용어들을 제시하는 이접(disjunctive) 단어 및/또는 구는, 통상적으로 문맥이 달리 지시하지 않는 한, 용어들 중 하나(one of the terms), 용어들 중 어느 하나(either of the terms), 또는 두 용어 모두(both terms)를 포함하는 가능성들을 고려하는 것으로 이해되어야 한다는 것이 당업자들에게 또한 이해될 것이다. 예를 들면, 구 "A 또는 B(A or B)"는 "A" 또는 "B", 또는 "A와 B"의 가능성들을 포함하는 것으로 통상적으로 이해될 것이다.

첨부된 청구항과 관련하여, 당업자는 그 안에 기재된 동작이 일반적으로 임의의 순서로 수행될 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 다양한 동작 흐름이 시퀀스(들)로 제시되더라도, 다양한 동작은 예시된 순서와 다른 순서로 수행될 수 있거나 동시에 수행될 수 있음을 이해해야 한다. 그러한 대체 순서의 예는 문맥이 달리 지시하지 않는 한, 중첩, 인터리브, 인터럽트, 재정렬, 증가, 준비, 보충, 동시, 역순 또는 기타 변형 순서를 포함할 수 있다. 더욱이, "대응하여(responsive to)", "관련된(related to)" 또는 기타 과거형 형용사와 같은 용어는 일반적으로 문맥에서 달리 지시하지 않는 한 이러한 변형을 배제하려는 의도가 없다.

본 발명의 특정 실시예가 예시되었지만, 본 발명의 다양한 수정 및 실시예가 전술한 개시의 범위 및 정신을 벗어나지 않고 당업자에 의해 이루어질 수 있음이 명백하다. 본 개시 및 그에 수반되는 많은 이점은 전술한 설명에 의해 이해될 것으로 믿어지고, 개시된 주제를 벗어나지 않고 또는 중요한 이점 모두를 희생하지는 않고도 컴포넌트의 형태, 구성 및 배열에서 다양한 변경이 이루어질 수 있음이 명백할 것이다. 설명된 형태는 단지 설명적인 것이며, 그러한 변경을 포괄하고 포함하는 것이 다음 청구범위의 의도이다. 따라서, 본 발명의 범위는 본 명세서에 첨부된 청구범위에 의해서만 제한되어야 한다.

Claims

주사 전자 현미경(SEM) 시스템에 있어서,
적어도 일부가 1차 전자 빔을 생성하도록 구성되는 복수의 전자 빔 소스; 및
복수의 전자-광학 칼럼을 포함한 전자-광학 칼럼 어레이
를 포함하고,
상기 복수의 전자-광학 칼럼의 전자-광학 칼럼은:
복수의 전자-광학 요소; 및
적어도 하나의 전자 검출기
를 포함하고,
상기 복수의 전자-광학 요소는 원뿔형 전자 빔 채널을 형성하도록 배열되고, 상기 원뿔형 전자 빔 채널은 상기 1차 전자 빔을 스테이지에 고정된 샘플로 지향시키도록 구성되고, 상기 샘플은 상기 1차 전자 빔에 응답하여 전자 빔을 방출하고,
상기 원뿔형 전자 빔 채널은 상기 전자 빔을 상기 적어도 하나의 전자 검출기로 지향시키도록 구성되며,
상기 복수의 전자-광학 칼럼 중 적어도 일부는:
제1 상부 편향기 및 제1 하부 편향기를 포함한 제1 편향기 층을 포함하는 제1 전자-광학 칼럼; 및
추가 상부 편향기 및 추가 하부 편향기를 포함한 추가 편향기 층을 포함하는 추가 전자-광학 칼럼
을 포함하고,
상기 제1 상부 편향기의 플레이트 중 적어도 일부는 상기 추가 상부 편향기의 대응 플레이트 및 제1 증폭기에 결합되고,
상기 제1 하부 편향기의 플레이트 중 적어도 일부는 상기 추가 하부 편향기의 대응 플레이트 및 추가 증폭기에 결합되는 것인, 주사 전자 현미경(SEM) 시스템.
제1항에 있어서, 상기 원뿔형 전자 빔 채널은 상기 복수의 전자-광학 요소 중 적어도 하나의 전자-광학 요소 내의 원뿔형 개구를 통해 형성되는 것인, 주사 전자 현미경(SEM) 시스템.
제1항에 있어서, 상기 원뿔형 전자 빔 채널은 상기 복수의 전자-광학 요소 중의, 제1 전자-광학 요소의 내부 표면 및 적어도 추가 전자-광학 요소의 내부 표면을 통해 형성되고, 상기 제1 전자-광학 요소의 내부 표면 및 상기 적어도 추가 전자-광학 요소의 내부 표면은 각각 복수의 전자-광학 요소를 통해 중심 축으로부터 선택된 거리를 두고 설정되며, 상기 제1 전자-광학 요소의 내부 표면 또는 상기 적어도 추가 전자-광학 요소의 내부 표면 중 적어도 하나는, 상기 복수의 전자-광학 요소를 통한 상기 중심 축과의 각도에 기초한 기울어진 내부 표면을 포함하는 것인, 주사 전자 현미경(SEM) 시스템.
제3항에 있어서, 상기 중심 축으로부터 상기 제1 전자-광학 요소의 내부 표면까지의 선택된 거리는, 상기 중심 축으로부터 상기 적어도 추가 전자-광학 요소의 내부 표면까지의 선택된 거리와는 상이한 것인, 주사 전자 현미경(SEM) 시스템.
제1항에 있어서, 상기 원뿔형 전자 빔 채널은 상기 복수의 전자-광학 요소 중 적어도 하나의 전자-광학 요소 내의 원뿔형 개구를 통해 그리고 상기 복수의 전자-광학 요소 중의, 제1 전자-광학 요소의 내부 표면 및 적어도 추가 전자-광학 요소의 내부 표면을 통해 형성되고,
상기 적어도 추가 전자-광학 요소 및 상기 제1 전자-광학 요소의 내부 표면은 각각 상기 복수의 전자-광학 요소를 통해 중심 축으로부터 선택된 거리를 두고 설정되는 것인, 주사 전자 현미경(SEM) 시스템.
제1항에 있어서, 상기 원뿔형 전자 빔 채널은 상기 1차 전자 빔이 상기 샘플로 지향됨에 따라 좁아지는 것인, 주사 전자 현미경(SEM) 시스템.
제6항에 있어서, 상기 원뿔형 전자 빔 채널의 좁은 개구는 상기 전자 빔의 크기에 맞춰 조정되는 것인, 주사 전자 현미경(SEM) 시스템.
제1항에 있어서, 상기 원뿔형 전자 빔 채널은 상기 전자 빔이 상기 적어도 하나의 전자 검출기로 지향됨에 따라 넓어지는 것인, 주사 전자 현미경(SEM) 시스템.
제8항에 있어서, 상기 원뿔형 전자 빔 채널의 넓은 개구는 상기 적어도 하나의 전자 검출기의 크기로 조정되는 것인, 주사 전자 현미경(SEM) 시스템.
제1항에 있어서, 상기 복수의 전자-광학 요소는:
제1 전압을 수신하도록 구성되는 상부 편향기 및 추가 전압을 수신하도록 구성되는 하부 편향기를 포함하고, 상기 복수의 전자-광학 칼럼 중 적어도 일부에 의해 공유되는 공통 제어기를 통해 구동되도록 구성되는 편향기 층; 및
제1 트림 전압을 수신하도록 구성되는 상부 트림 편향기 및 추가 트림 전압을 수신하도록 구성되는 하부 트림 편향기를 포함하고, 개별 제어기에 의해 구동되도록 구성되는 트림 편향기 층
을 포함하는 것인, 주사 전자 현미경(SEM) 시스템.
제10항에 있어서, 상기 상부 편향기는 2 개 이상의 플레이트를 포함하고, 상기 하부 편향기는 2 개 이상의 플레이트를 포함하는 것인, 주사 전자 현미경(SEM) 시스템.
삭제
제10항에 있어서, 상기 상부 편향기 및 상기 하부 편향기는 8 중극 빔 편향기인 것인, 주사 전자 현미경(SEM) 시스템.
제10항에 있어서, 상기 상부 편향기 및 상기 하부 편향기는 동적 이중 편향 또는 동적 스티그메이션 중 적어도 하나를 수행하는 것인, 주사 전자 현미경(SEM) 시스템.
제10항에 있어서, 상기 상부 트림 편향기는 2 개 이상의 플레이트를 포함하고, 상기 하부 트림 편향기는 2 개 이상의 플레이트를 포함하는 것인, 주사 전자 현미경(SEM) 시스템.
제15항에 있어서, 상기 상부 트림 편향기의 플레이트 중 적어도 일부는 개별 증폭기에 결합되는 것인, 주사 전자 현미경(SEM) 시스템.
제15항에 있어서, 상기 하부 트림 편향기의 플레이트 중 적어도 일부는 개별 증폭기에 결합되는 것인, 주사 전자 현미경(SEM) 시스템.
제10항에 있어서, 상기 상부 트림 편향기 및 상기 하부 트림 편향기는 8 중극 빔 편향기인 것인, 주사 전자 현미경(SEM) 시스템.
제10항에 있어서, 상기 상부 트림 편향기 및 상기 하부 트림 편향기는 정적 편향, 정적 스티그메이션, 동적 이중 편향, 또는 동적 스티그메이션, 중 적어도 하나를 수행하는 것인, 주사 전자 현미경(SEM) 시스템.
제10항에 있어서, 상기 복수의 전자-광학 요소는 상기 1차 전자 빔이 상기 상부 편향기, 상기 상부 트림 편향기, 상기 하부 트림 편향기, 및 상기 하부 편향기를 통해 지향되도록 배열되는 것인, 주사 전자 현미경(SEM) 시스템.
제10항에 있어서, 상기 복수의 전자-광학 요소는 상기 전자 빔이 상기 하부 편향기, 상기 하부 트림 편향기, 상기 상부 트림 편향기, 및 상기 상부 편향기를 통해 지향되도록 배열되는 것인, 주사 전자 현미경(SEM) 시스템.
제1항에 있어서, 상기 복수의 전자-광학 요소는 하나 이상의 대물 렌즈를 포함하는 것인, 주사 전자 현미경(SEM) 시스템.
전자-광학 시스템에 있어서,
복수의 전자-광학 칼럼을 포함한 전자-광학 칼럼 어레이; 및
적어도 하나의 전자 검출기
를 포함하고,
상기 복수의 전자-광학 칼럼의 전자-광학 칼럼은 복수의 전자-광학 요소를 포함하고, 상기 복수의 전자-광학 요소는 원뿔형 전자 빔 채널을 형성하도록 배열되고, 상기 원뿔형 전자 빔 채널은 1차 전자 빔을 스테이지에 고정된 샘플로 지향시키도록 구성되고, 상기 샘플은 상기 1차 전자 빔에 응답하여 전자 빔을 방출하고,
상기 원뿔형 전자 빔 채널은 상기 전자 빔을 상기 적어도 하나의 전자 검출기로 지향시키도록 구성되며,
상기 복수의 전자-광학 칼럼 중 적어도 일부는:
제1 상부 편향기 및 제1 하부 편향기를 포함한 제1 편향기 층을 포함하는 제1 전자-광학 칼럼; 및
추가 상부 편향기 및 추가 하부 편향기를 포함한 추가 편향기 층을 포함하는 추가 전자-광학 칼럼
을 포함하고,
상기 제1 상부 편향기의 플레이트 중 적어도 일부는 상기 추가 상부 편향기의 대응 플레이트 및 제1 증폭기에 결합되고,
상기 제1 하부 편향기의 플레이트 중 적어도 일부는 상기 추가 하부 편향기의 대응 플레이트 및 추가 증폭기에 결합되는 것인, 전자-광학 시스템.