KR20070026024A - 뢴트겐 또는 ｘｕｖ-빔을 발생시키기 위한 장치 - Google Patents

뢴트겐 또는 ｘｕｖ-빔을 발생시키기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

뢴트겐 또는 XUV-빔을 발생시키기 위한 본 발명의 장치가 전기를 띤 입자들의 입자빔을 목표물로 향하게 하기 위한 수단을 가진다. 본 발명에 의하면, 입자빔(12)의 중심축(18)이 제 1 편향점(20) 및 상기 제 1 편향점(20)과 빔방향으로 떨어져 배열된 제 2 편향점(22)을 통과하도록 입자빔(12)을 편향시키기 위한 편향수단을 가지고, 상기 제 1 및 제 2 편향점(20,22)들이 목표물(16)위에서 입자빔(12)의 미리 정해지거나 정해질 수 있는 충돌점(24)과 축상에 배열되며, 입자빔(12)이 한 개의 편향점에 관한 편향작용과 독립적으로 다른 한 개의 편향점에 관한 편향작용에 의해 편향될 수 있다.

Description

뢴트겐 또는 ＸＵＶ-빔을 발생시키기 위한 장치{A device for generating Roentgen or XUV- beam}
도 1은 본 발명을 따르는 장치의 제 1 실시예를 개략도시한 단면도.
도 2는 기능을 설명하기 위해 도 1의 장치를 도시한 상세도.
도 3은 도 1의 장치내에서 이용되는 차광장치를 개략도시한 도면.
*부호설명*
10....입자공급원 14.....링양극
34.....편향요소 38.....제어수단
본 발명은 뢴트겐 또는 XUV-빔을 발생시키고 제 1항의 전제부에 공개된 기술의 장치에 관한 것이다.
뢴트겐광선을 발생시키기 위한 상기 형태의 장치가 예를 들어, 뢴트겐튜브의 형태로 문헌 제 US 3 793 549 호 및 GB 1 057 284 호에 공개되고 XUV-빔을 발생시키기 위한 장치가 예를 들어, 문헌 제 WO 2004/023512 A!호, 제 US 3 138 729 호, 제 EP 0 887 639 A!호 및 제 US 4 523 327호에 공개된다. XUV (극자외선) 빔이 발생할 때, 상기 빔은 약 0.25 내지 약 20 nm의 파장영역으로 이해된다. 상기 장치는 특히 이미징 방법, 예를 들어, 전자부품 특히 유도판을 검사할 때 설치되고 광학부품을 제어하고 정렬하기 위해 설치된다.
공개된 상기 장치는 목표물위에서 전기를 띤 입자들, 입자빔의 방향설정을 위한 수단을 가지고, 목표물의 재료는 방출되는 빔의 원하는 파장에 따라 선택된다.
상기 장치가 가지는 문제점에 의하면, 미리 정해진 충돌점으로부터 목표물에 대한 입자빔의 충돌점이 이탈하여, 구성부품들의 통과빔에 의해 형성되는 이미지의 이미지품질이 저하되고, 측정 및 정렬기능과 조정작업에서 측정오차가 발생한다.
따라서 본 발명의 목적은 제 1 항의 전제부에 공개된 기술의 장치에 대하여 미리 정해진 충돌점으로부터 목표물에 대한 입자빔의 충돌점이 가지는 이탈작용을 감소시키고, 목표물에 대한 입자빔의 충돌점들을 고려하여 입자빔의 위치안정성을 향상시키는 것이다.
상기 목적이 제 1항의 특징에 의해 달성된다.
본 발명의 기본특징에 의하면, 입자빔의 중심축이 제 1 편향점 및 상기 제 1 편향점과 빔방향으로 떨어져 배열된 제 2 편향점을 통과하도록 입자빔을 편향시키기 위한 편향수단을 가지고, 상기 제 1 및 제 2 편향점들이 목표물위에서 입자빔의 미리 정해지거나 정해질 수 있는 충돌점과 축상에 배열되며, 입자빔이 한 개의 편향점에 관한 편향작용과 독립적으로 다른 한 개의 편향점에 관한 편향작용에 의해 편향될 수 있다.
따라서 본 발명에 의하면, 입자빔이 항상 제 1 및 제 2 편향점을 통과하고 상기 편향점들이 목표물에서 입자빔의 원하는 충돌점과 축상에 배열되어, 목표물에서 입자빔의 충돌점에 관하여 높은 위치안정성이 달성된다. 본 발명에 의하면, 입자빔은 편향수단이 작동할 때 적어도 두개의 편향점들을 통과하고, 목표물위에서 상기 입자빔의 원하는 충돌점과 상기 편향점들이 축상에 배열된다. 다시 말해서, 편향점들이 목표물의 원하는 충돌점과 축상에 배열될 때 빔방향으로 서로 떨어져 배열된 두개의 편향점들에 관하여 입자빔들이 서로에 대해 독립적으로 가지는 편향특성 또는 편향가능성에 의해, 입자빔의 중심축이 가상선과 일치하고, 상기 가상선위에서 제 1 및 제 2 편향점들과 목표물의 원하는 충돌점이 배열된다.
입자빔의 중심선은 예를 들어 본 발명의 장치가 가지는 중심축과 일치할 수 있다.
본 발명에 의하면, 기본적으로 제 1 편향점 및 빔방향으로 제 1 편향점과 떨어져 배열된 제 2 편향점에 관하여 입자빔을 서로 독립적으로 편향시키기 위한 수단이 배열되는 것이 유리하다. 제 2 편향점을 통과한 후에 입자빔의 불필요한 편향작용을 방지하기 위하여, 본 발명에 따라 편향수단을 이용하여 입자빔을 편향시켜서, 상기 입자빔은 상기 제1 및 제 2 편향점뿐만 아니라 빔방향으로 제 2 편향점의 후방에 배열된 또 다른 편향점을 통과할 수 있고, 다음에 모든 편향점들이 목표물위에서 입자빔의 원하는 충돌점과 축상에 배열된다.
특히, 제 2 편향점과 목표물사이에 상대적으로 큰 간격이 형성되는 것이 유 리하다. 예를 들어 제 1 및 제 2 편향유니트를 이용하여 제 1 및 제 2 편향점에 관해 입자빔을 편향이 편향되도록 본 발명에 따라 상기 편향유니트들에 대해 또 다른 편향유니트가 제공될 수 있고, 빔방향으로 제 2 편향유니트다음에 배열된다.
입자빔의 빔단면이 가지는 기하학적 중간점을 통과하는 축으로서 입자빔의 중심축이 고려된다.
기본적으로 본 발명에 의하면, 제 1 편향점 및 빔방향으로 제 1 편향점과 떨어져 배열된 제2 편향점에 관하여 서로 독립적으로 입자빔이 편향될 수 있는 한, 편향수단이 간단한 편향유니트를 가지는 것이 유리하다. 본 발명의 유리한 실시예에 의하면, 입자빔을 편향시키기 위하여 입자빔의 중심축이 제 1 편향점을 통과하고 제 1 편향유니트에 대해 입자빔의 빔방향으로 떨어져 배열된 제 2 편향유니트를 통과하여, 입자빔의 중심축이 제 2 편향점을 통과하도록, 편향수단은 입자빔을 편향시키기 위한 제 1 편향유니트를 포함한다. 편향유니트들이 실제로 동일하게 제조될 수 있기 때문에, 상기 방법에 의해 본 발명의 장치를 제조하기 위한 비용이 작게 유지된다.
편향수단을 제어하기 위해, 편향유니트는 제어수단을 가진다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 편향유니트가 제공되어, 제 1 편향점과 제 2 편향점에 관하여 입자빔을 서로 독립적으로 편향시키기 위해 제 1 편향유니트와 제 2 편향유니트는 제어수단을 이용하여 서로 독립적으로 제어될 수 있다. 상기 방법에 의해 빔은 상대적으로 높은 정밀도로 편향될 수 있다.
편향유니트를 가진 실시예에 의하면, 각각의 편향유니트가 적어도 한 개의 편향요소를 가진다. 각각의 요구조건에 따라 각 편향유니트는 한 개이상의 편향요소를 가질 수 있다.
편향요소들의 형상, 크기, 갯수 및 구조가 폭넓게 선택될 수 있다. 유리한 실시예에 의하면, 편향요소가 적어도 한 개의 권선 또는 권선구조, 특히 4극구조를 가진다. 이용하기에 간단하고 적은 비용의 표준부품으로서 상기 형태의 권선이 구성되고 해당 편향전류를 선택하여 입자빔의 정밀한 편향을 가능하게 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 편향요소가 적어도 한 개의 정전(electrostatic) 편향판을 포함한다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예에 의하면, 입자빔을 편향시키기 위한 편향수단이 서로 수직인 축들을 향해 구성된다. 예를 들어 입자빔의 중심축이 Z축 방향으로 연장되고, 상기 실시예에서 입자빔을 편향시키기 위한 편향수단은 X축 및 Y축방향을 따라 구성된다.
본 발명의 유리한 실시예에 의하면, 적어도 한 개의 편향유니트가 측정요소를 가지고, 측정요소는 빔방향으로 편향유니트의 편향요소후방에 배열된다. 하기 상세한 설명과 같이, 측정요소에 대한 입자빔의 충돌에 의해 발생되는 전류를 측정하고 측정된 전류에 의존하여 입자빔의 편향을 제어하는 측정요소가 이용될 수 있다.
상기 실시예의 또 다른 구성에 의하면, 제 1 편향유니트가 제 1 측정요소를 가지고 제 2 편향유니트의 편향요소가 가지는 작용면의 구성영역에서 제 1 측정요소가 빔방향으로 구성된다. 제 2 편향점의 영역에서 빔방향으로 입자빔으로 편향 시키는 것과 관련하여 상기 방법에 의해 특히 유리한 편향작용이 제공된다.
측정요소를 가진 또 다른 실시예에 의하면, 제 2 편향유니트가 제 2 측정요소를 가진다. 제 2 편향유니트에 구성된 제 2 측정요소가 제 1 편향유니트에 구성된 제 1 측정요소를 따르는 기능을 가진다.
본 발명의 유리한 실시예에 의하면, 적어도 한 개의 측정요소가 적어도 부분적으로 전기전도성 재료로 제조되고 전류를 측정하기 위한 측정유니트를 가지며, 전류는 측정요소에 입자빔이 충돌하여 발생한다. 상기 실시예에서 측정유니트에 의해 전류가 측정되며, 측정요소 즉, 측정요소의 전기전도성 부분에 입자빔이 충돌할 때 전류가 흐른다. 측정요소에 대해 입자빔이 충분히 충돌할 때 상대적으로 높은 전류가 흐르는 반면에, 전기를 띤 입자가 측정요소에 충돌하지 않는다면, 이론적으로 전류는 입자빔의 횡방향으로 측정요소의 개구부를 통과하지 못한다. 측정된 전류는 원하는 위치로 부터 입자빔의 중심축이 이탈한 크기를 나타낸다. 예를 들어 측정요소에 의해 측정된 전류에 의해 입자빔이 측정요소에 충분히 충돌하는 것이 결정되고, 따라서 입자빔이 측정요소가 아니라 측정요소의 개구부를 통과하도록 측정요소의 편향유니트가 제어될 수 있다. 입자빔이 편향각을 가지지 않을 때, 입자빔의 편향경로와 편향전류사이에 비례특성이 형성된다.
이와 관련하여 본 발명의 유리한 실시예에 의하면, 측정유니트는 편향수단을 제어하기 위한 제어수단과 결합되어, 측정수단에 의해 측정된 전류에 의존하여 입자빔이 편향된다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예에 의하면, 목표물과 마주보게 배열된 측정 요소가 측정유니트를 가지고, 측정유니트는 제 1 구동모드에서 목표물을 향하는 측정요소의 평면에 입자빔들이 충돌하여 발생되는 전류를 측정하고, 제 2 구동모드에서 목표물로 부터 산란되는 하전입자들에 의해 발생되는 전류를 측정한다. 상기 실시예에 의하면, 편향전류가 원하는 편향점을 통과하도록 편향유니트를 제어하는 편향전류를 발생시키기 위해 예를 들어 제 1 구동모드에서 편향유니트의 출력신호가 이용될 수 있다. 입자빔을 발생시키는 입자공급원을 제어하여 장치를 구성하는 목표물의 목표물전류를 제어하거나 조정하기 위하여, 측정요소에 의해 측정된 전류가 제 2 구동모드에서 이용될 수 있다.
공지된 실시예의 유리한 실시예에 의하면, 측정유니트가 제어 및/또는 조정수단과 연결되고, 제 2 구동모드에서 측정유니트에 의해 측정된 전류에 의존하여 입자빔을 발생시키는 입자공급원을 제어해서 상기 제어 및/또는 조정수단이 목표물전류를 제어하거나 조정한다.
입자빔이 가지는 초점의 원하는 초점직경을 목표물위에 형성하기 위하여, 본 발명의 유리한 실시예에 의하면, 목표물에 대해 입자빔의 초점을 맞추기 위한 초점형성수단이 제공된다.
상기 실시예에 의하면, 초점형성수단은 빔방향으로 편향수단다음에 배열된다. 상기 실시예에 의하면, 입자빔은 우선 원하는 위치에서 편향되고, 상기 위치에서 입자빔의 중심축이 제 1 및 제 2 편향점을 통과하며, 원하는 충돌점에서 목표물위에 충돌한다. 목표물위에서 원하는 초점직경을 형성하도록, 계속해서 전자빔이 초점형성수단에 의해 초점을 형성한다.
본 발명이 본 발명을 따르는 장치의 실시예가 도시된 첨부도면에 의해 설명된다. 본 발명의 청구범위 또는 청구범위의 도면부호와 독립적이고 본 발명의 설명과 독립적으로 상세하게 설명되거나 도면에 도시된 모든 특징들이 본 발명의 임의 조합을 위해 제공된다.
본 발명을 따르는 장치(2)의 실시예가 도 1에 도시되고, 상기 실시예에 의하면, 상기 장치는 XUV-빔(beam)을 발생시키기 위해 이용된다. 상기 장치(2)는 뢴트겐 튜브에 관한 기술에 따라 제조되고 하우징(4)을 가지며, 하우징의 내측부가 진공챔버(6)로서 구성되고, 도면에 도시되지 않은 진공펌프를 이용하여 개구부(8)를 통해 진공으로 형성될 수 있다.
전기를 띤 입자들이 입자빔을 발생시키기 위한 입자공급원(10)이 상기 진공챔버(6)의 내측에 배열되고, 상기 실시예에 의하면, 전기를 띤 입자들이 전자(electron)을 형성하며, 상기 전자들이 음극으로부터 방출된다. 상기 실시예에서, 입자빔을 형성하기 위하여 링(ring)양극(14)에 의해 전자들이 층구조의 목표물로서 형성된 목표물(16)을 향해 가속된다.
상기 목표물(16)에 충돌할 때, 입자빔(12)을 형성하는 전자가 가속되고, 감속빔이 형성되며, 감속빔의 스펙트럼은 목표물(16)의 재료가 가지는 화학적 성질(order)과 입자가 가지는 에너지에 의존한다. 도 1에 도시된 실시예에 의하면, XUV 스펙트럼영역 중 유리한 부분을 포함하는 빔이 발생되도록 목표물(16)의 재료가 선택된다.
상기 장치(2)는 입자빔(12)을 편향시키기 위한 본 발명의 수단을 가지고, 도 1에서 일점쇄선으로 도시된 입자빔(12)의 중심축(18)이 제 1 편향점(20) 및 빔의 방향으로 제 1 편향점(20)의 후방에서 제 1 편향점과 떨어져 배열된 제 2 편향점(22)까지 연장되고, 상기 제 1 편향점(20)과 제 2 편향점(22)은 목표물(16)위에 입자빔(12)의 미리 정해진 충돌점(24)과 축상에 배열되며, 제 2 편향점(22)에 관한 입자빔(12)의 편향작용과 독립적으로 입자빔(12)의 빔방향이 편향수단을 통해 제 1 편향점(20)에 대해 편향될 수 있다.
상기 실시예에 의하면, 상기 편향수단이 제 1 편향유니트(26)를 가지고, 상기 제 1 편향유니트(26)는 편향요소(28)를 가지며, 상기 실시예에서 편향요소(28)는 4극형태의 권선배열로 형성된다. 상기 실시예에서 제 1 편향유니트(26)는 제 1 측정요소(30)를 가지고, 상기 제 1 측정요소(30)는 편향요소(28)에 대해 빔방향으로 떨어져 배열되고 편향요소(28)의 후방에 배열된다. 상기 제 1 측정요소(30)는 원형단면의 개구부를 가지고, 상기 제 1 편향점(20)은 상기 개구부에 대해 중심에 배열된다.
편향수단은 또한 편향요소(34)를 포함한 제 2 편향유니트(32)를 가지고, 상기 실시예에 의하면, 상기 편향요소(34)가 4극형태의 권선배열을 가진다. 상기 실시예에서 제 2 편향유니트(32)는 제 2 측정요소(36)를 가지고, 상기 제 2 측정요소(36)는 빔방향으로 제 2 편향유니트(32)의 편향요소(34)후방에 배열된다. 상기 실시예에서 제 2 측정요소(36)는 원형구조의 개구부를 가지고, 상기 제 2 편향점(22)은 상기 개구부에 대해 중심에 배열된다.
장치(2)는 또한 제어수단(38)을 가지고, 더욱 구체적으로 편향전류로 편향요소(28,34)들을 제어하고 고전압발생기(40)와 입자공급원(10)을 제어하기 위해 상기 제어수단이 이용된다. 제 1 편향점(20)과 제 2 편향점(22)에 대해 입자빔(12)을 서로 독립적으로 편향시키기 위하여, 상기 제 1 편향유니트(26)와 제 2 편향유니트(32)는 제어수단(38)을 통해 서로 독립적으로 제어될 수 있다.
상기 실시예에 의하면, 서로에 대해 수직인 축들을 따라 입자빔(12)을 빔의 중심축(18)에 대해 횡방향으로 편향시키기 위해 즉, z축 방향으로 확대되는 입자빔(12)을 x축 및 Y축방향으로 편향시키기 위해 상기 편향유니트(26,32)들이 구성된다.
도 1에 도시된 것과 같이, 상기 실시예에 의하면 상기 제 1 측정요소(30)는 대략 제 2 편향유니트(32)의 편향요소(34)의 높이에 빔방향으로 배열된다. 상기 실시예에서 제 1 측정요소(30)는 전기전도성의 재료로 제조되고, 전류를 측정하기 위한 제 1 측정유니트(42)를 가지며, 상기 전류는 제 1 측정요소(30)에 입자빔(12)이 충돌하여 발생된다. 제 1 측정유니트(42)의 출력부가 제어수단(38)과 연결된다.
유사하게 목표물(16)위에 배열된 제 2 측정요소(36)가 전기전도성재료로 제조되고, 제 2 측정유니트(44)를 가진다. 제 2 측정유니트(44)는 제 1 구동모드에서 전류를 측정하고, 상기 전류는 목표물(16)을 향하는 제 2 측정요소(36)의 면과 입자빔(12)이 충돌하여 발생된다. 제 2 구동모드에서 제 2 측정유니트(44)는 전류를 측정하고 상기 전류는 목표물(16)로부터 산란되고 전기를 가진 입자로부터 발생 된다. 도 1을 참고할 때, 목표물(16)로부터 입자들의 산란작용이 화살표(46)로서 도시된다.
입자빔(12)의 초점을 맞추기 위하여, 장치(2)가 초점수단(focussing means)을 가지고, 상기 실시예에서 전자기렌즈(48)에 의해 제공되며, 상기 실시예에서 빔방향으로 제 2 편향유니트(32)의 다음에 배열된다.
목표물(16)에 대해 전기를 띤 입자들이 충돌하면, 측면에서 하우징(4)내에 구성된 방출윈도우(49)를 통해 하우징(4)을부터 XUV-빔(50)이 방출된다. XUV-빔(50)의 스펙트럼 필터링을 위하여 상기 방출윈도우(49)내에 필터(52)가 배열될 수 있다.
목표물(16)로부터 산란된 전자들이 방출윈도우(49)에 충돌하고 정적상태로 부하를 가지는 것을 방지하기 위하여, 방출윈도우(49)가 포착링(54)에 의해 둘러싸이고, 포착링은 양의 포텐샬을 가지며, 방출윈도우(49)를 향해 이동하며 산란되는 전자들을 포착한다. 따라서 상기 포착링(54)은 전원(56)의 양극과 연결되고 전원의 음극은 하우징(4) 및 질량체와 연결된다.
본 발명을 따르는 장치의 기능은 다음과 같다.
장치(2)가 구동될 때, 전자들이 입자공급원(10)으로부터 방출되고 링양극(14)에 의해 목표물(16)로 가속되며, 입자빔(12)의 중심축(18)은 제 1 편향점(20) 및 제 2 편향점(22)을 통과한다. 상기 편향점(20,22)들이 목표물(16)위에서 입자빔(12)의 미리 정해진 충돌점(24)과 축에 배열되기 때문에, 전자들이 상기 목표물(16)위에서 상기 충돌점(24)에 충돌하고, 방출윈도우(49)를 통해 장치(2)로 부터 방출되는 XUV-빔이 발생된다.
도 2에 도시된 장치(2)의 구동상태에 의하면, 입자빔(12)의 방향에 대해 교란이 형성된다. 예를 들어, 입자공급원(10)의 필라멘트 끝부분이 기울어지거나 외부의 자기장이 형성되거나 열팽창이 작용하여 상기 교란이 발생될 수 있다. 이 경우, 입자빔(12)은 링양극(14)의 양극구멍을 통해 기울어져 운동한다. 이와 함께 상기 실시예에서 필라멘트 끝부분을 둘러싸는 wehnelt 실린더를 이용할 때, 도 2의 부호(58)와 같이 링양극(14)의 평면내에서 전자들이 빔방향으로 제 1 번들(bundle)(제 1 크로스 오버(cross over))를 형성한다. 제 1 크로스오버다음에 다양한 작용기구, 예를 들어, 동일한 부하의 전자들이 가지는 충돌하중을 설명하는 보쉬(Boersch)효과에 기초하여 전자들이 서로 분산된다. 링양극(14)에 제공된 고전압이 더 이상 작용하지 않기 때문에, 전자들이 링양극(14)의 평면을 통과한 후 전자들이 상기 크로스오버의 통과에 따라 전자들이 형성하는 방향으로 추가로 운동한다.
다음에 상기 전자들은, 도 2에서 해칭(60)으로 도시한 것과 같이, 제 1 측정요소(30)에 충돌하고 따라서 목표물(16)에 도달하지 못한다.
제 1 측정요소(30)에 대한 전자의 충돌에 기초하여, 제 1 측정유니트(42)가 전류를 측정하고 제어수단(38)으로 해당신호를 전달한다.
제어수단(38)은 제 1 편향점(20)의 편향요소(28)를 편향전류에 의해 제어한다. 제 1 편향유니트(26)의 작용면이 도 2에서 점선(62)으로 표시된다. 입자빔(12)의 중심축(18)이 제 1 편향점(20)을 통해 연장되어 입자빔(12)이 편향되도록 상기 제어수단(38)이 편향전류를 선택한다. 입자빔(12)의 방향(62)이 도 2에 도시된다.
제 1 편향점(20)을 통해 입자빔(12)을 편향시키기 위하여 편향요소(28)를 위한 편향전류가 발생되는 것이 필요하고 도 3에서 상세히 설명된다.
상기 실시예에 의하면, 편향요소(28)가 4극구조를 가지고, 사각구조로 배열된 4개의 전자기권선들에 의해 구성되며, 편향요소(28)에 의해 전자빔이 X축 및 Y축방향으로 편향된다. 전자빔은 제 1 측정요소(30)의 구멍을 통과하고 제 1 편향점(20)을 통과하여 제 1 측정유니트(42)로부터 측정된 전류는 영이다. 입자빔(12)이 측정요소에 충돌하면 제 1 측정유니트(42)에 의해 전류가 측정된다. 이 경우, 도 3의 위치(64,66,68,70)들에서 입자빔(12)이 차례대로 이동하도록 제어수단(38)이 편향요소(28)를 제어한다. 예를 들어, 입자빔(12)이 제 1 측정요소(30)와 충분히 충돌할 때, 입자빔(12)이 가지는 대략 절반의 횡단면들은 제 1 측정요소(30)와 충돌하고 제 1 측정유니트(42)로부터 측정된 전류가 최대전류의 절반과 대략 일치하도록 상기 위치(64,66,68,70)들이 선택된다.
입자빔(12)의 중심축(18)에 형성된 작은 편향각에 의해, 입자빔(12)의 편향경로와 편향전류사이에 비례특성이 형성된다. 입자빔의 중심축(18)이 제 1 측정요소(30)의 중심 및 제 1 편향점(20)을 통해 연장되도록 입자빔(12)을 편향시키는 것이 요구되며, 상기 비례특성에 기초하여 편향전류가 아래와 같이 X축 및 Y축방향으로 발생된다.
Iym = (I1 + I3)/2
Ixm = (I2 + I4)/2
따라서
I1 : 위치(64)에서 입자빔(12)의 편향전류,
I2 : 위치(66)에서 입자빔(12)의 편향전류,
I3: 위치(68)에서 입자빔(12)의 편향전류,
I4: 위치(70)에서 입자빔(12)의 편향전류,
Iym: 측정요소구멍의 중심에서 입자빔(12)을 Y축방향으로 위치설정하기 위한 편향전류,
Ixm: 측정요소구멍의 중심에서 입자빔(12)을 X축방향으로 위치설정하기 위한 편향전류
상기 방법에 의해 요구되는 편향전류가 발생되고, 제어수단(38)이 편향요소(28)의 권선을 상기 편향전류로 제어하여, 제 1 측정요소(30)가 가지는 개구부의 중심 및 제 1 편향점을 통해 전자빔(12)의 중심축(18)이 통과한다. 이때 상기 제 1 편향유니트(26)가 초점형성작용을 가지지 못하고 단지 입자빔(12)의 측면 편향작용이 형성되기 때문에, 입자빔(12)은 분산상태로 유지된다.
편향작용후에 입자빔이 도 2에서 해칭표시된 통과부분(74)을 따라 확대되고 예를 들어, 제 2 측정요소(36)와 진공챔버(6)의 측벽에 충돌하여, 입자빔은 목표 물(16)에 도달하지 못한다.
입자빔(12)을 편향시켜서 입자빔의 중심축이 제 2 측정요소(36)의 중심 및 따라서 제 2 편향점(22)을 통과하도록 우선, 제 2 측정유니트(44)를 통해 전류가 측정되고 상기 전류는 입자빔(12)이 제 2 측정요소에 충돌할 때 형성된다. 계속해서 제 1 편향유니트(26)를 이용한 편향작용에 관한 상기 방법으로 제어수단(38)은 입자빔(12)을 X축 및 Y축방향으로 제어한다. 상기 구성에 기초하여 입자빔(12)이 편향되어, 입자빔(12)은 제 2 편향점(22)을 통과한다. 제 2 편향유니트(32)의 작용면(72)이 도 2에 도시된다.
다음에 발생하는 편향작용후에 입자빔(12)의 중심축(18)이 제 1 편향점(20)뿐만아니라 제 2 편향점(22)을 통과하고 편향점(20,22)들이 목표물(16)위에서 미리 정해진 충돌점(24)과 축상에 배열되기 때문에, 입자빔(12)이 원하는 대로 목표물(16)위에서 충돌점(24)에 충돌한다. 목표물(16)위에 충돌하기 전에, 상기 실시예에서 전자기렌즈로서 제공되는 초점수단(48)을 이용하여 입자빔(12)의 초점이 맞춰진다.
편향전류가 발생되는 동안, 제 1 구동모드에서 전류를 측정하는 제 2 측정유니트(44)가 제공되고, 상기 전류는 목표물(16)에 대한 입자빔(12)의 충돌을 회피시키는 제 2 측정요소(36)의 평면에 기인한다. 상기 과정이 종료된 후에, 입자빔(12)은 더 이상 제 2 측정요소(36)에 충돌하지 않고 전류는 더 이상 측정되지 못한다.
다음에 제 2 구동모드에서 목표물(16)에 의해 산란되는 전자에 기인한 전류 가 제 2 측정유니트(44)에 의해 측정된다.
상기 전류는 목표물(16)의 목표물전류에 관한 크기이기 때문에, 목표물전류를 제어하거나 조절하기 위해 상기 전류가 유도될 수 있다. 입자공급원(10)이 입자빔(12)을 발생시키고 입자빔이 각각의 원하는 목표물전류로 안내되도록 상기 제어수단(38)이 입자공급원(10)을 제어한다. 상기 방법에 의해 목표물전류가 정밀하게 제어될 수 있고, 입자공급원(10)과 링양극(14)사이에 일정한 고전압이 형성될 때 상기 목표전류는 광량자유동의 크기를 표시한다.
본 발명의 장치(2)는 간단한 수단에 의해 입자빔(12)을 고정밀도로 편향시킬 수 있고 또한 목표물전류를 고정밀도로 제어할 수 있다. 따라서 상기 장치(2)는 예를 들어, XUV-영역에서 이미징 방법, 검사 및 측정방법에 적합하다.

Claims (16)

  1. 전기를 띤 입자들의 입자빔을 목표물로 향하게 하기 위한 수단을 가지고 입자빔을 편향시키기 위한 편향수단을 가져서, 입자빔의 중심축이 제 1 편향점 및 제 1 편향점과 빔방향으로 떨어져 배열된 제 2 편향점을 통과하고, 상기 편향수단이 입자빔을 편향시키기 위한 제 1 편향유니트를 가져서 입자빔의 중심축이 제 1 편향점을 통과하며, 상기 편향수단이 제 1 편향유니트와 빔방향으로 떨어져 배열되고 입자빔을 편향시키는 제 2 편향유니트를 가져서 입자빔의 중심축이 제 2 편향점을 통과하며, 한 개의 편향점에 관한 편향작용과 독립적으로 다른 한개의 편향점에 관해 입자빔이 편향유니트에 의해 편향될 수 있고 뢴트겐 또는 XUV-빔을 발생시키기 위한 장치에 있어서,
    입자빔을 편향시키기 위한 각각의 편향유니트(26,32)들이 서로 수직인 두 개의 축들(X축 및 Y축)을 따라 구성되어, 제 1 및 제 2 편향점(20,22)들이 목표물위에서 미리 정해지거나 정해질 수 있는 입자빔(12)의 충돌점(24)과 축위에 배열되는 것을 특징으로 하는 뢴트겐 또는 XUV-빔을 발생시키기 위한 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 편향수단을 제어하기 위한 제어수단(38)을 포함하는 것을 특징으로 하는 뢴트겐 또는 XUV-빔을 발생시키기 위한 장치.
  3. 제 1항 및 제 2 항에 있어서, 한 개의 편향점에 관한 편향작용과 독립적으로 입자빔(12)이 다른 한 개의 편향점에 관해 편향되도록 제 1 편향유니트(26)와 제 2 편향유니트(32)가 제어수단(38)에 의해 서로 독립적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 뢴트겐 또는 XUV-빔을 발생시키기 위한 장치.
  4. 전항들 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 편향유니트(26,32)들이 적어도 한 개의 편향요소(28,34)를 가지는 것을 특징으로 하는 뢴트겐 또는 XUV-빔을 발생시키기 위한 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 편향요소(28,34)가 적어도 한 개의 권선들 또는 권선배열 특히 4극구조를 가지는 것을 특징으로 하는 뢴트겐 또는 XUV-빔을 발생시키기 위한 장치.
  6. 제 4항 또는 제 5 항에 있어서, 편향요소는 적어도 한 개의 정전기적 편향판을 가지는 것을 특징으로 하는 뢴트겐 또는 XUV-빔을 발생시키기 위한 장치.
  7. 전항들 중 어느 한 항에 있어서, 입자빔(12)을 편향시키기 위한 편향수단이 서로 수직인 두 개의 축들을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 뢴트겐 또는 XUV-빔을 발생시키기 위한 장치.
  8. 전항들 중 어느 한 항에 있어서, 편향유니트(26,32)들 중 적어도 한 개가 측 정요소(30,36)를 가지고, 상기 측정요소가 편향유니트(26,32)의 편향요소(28,34)후방에서 빔방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 뢴트겐 또는 XUV-빔을 발생시키기 위한 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 제 1 편향유니트(26)가 제 1 측정요소(30)를 가지고, 제 2 편향유니트(32)의 편향요소(34)에 형성된 작용면에 상기 제 1 측정요소(30)가 빔방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 뢴트겐 또는 XUV-빔을 발생시키기 위한 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 제 2 편향유니트(32)가 제 2 측정요소(36)를 가지는 것을 특징으로 하는 뢴트겐 또는 XUV-빔을 발생시키기 위한 장치.
  11. 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 한 개의 측정요소(30,36)들이 적어도 부분적으로 전기전도성 재료에 의해 제조되고, 상기 측정요소(30,36)는 전류를 측정하기 위한 측정유니트(42,44)를 가지며, 상기 전류는 측정요소(30,36)에 대해 입자빔(12)이 충돌하여 발생되는 것을 특징으로 하는 뢴트겐 또는 XUV-빔을 발생시키기 위한 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 측정유니트(42,44)는 편향수단을 제어하기 위한 제어수단(38)과 연결되어, 측정유니트(42,44)에 의해 측정되는 전류에 의존하여 입자 빔(12)이 편향되는 것을 특징으로 하는 뢴트겐 또는 XUV-빔을 발생시키기 위한 장치.
  13. 제 8항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 목표물(16)과 마주보는 측정요소(36)가 측정유니트(44)를 가지고, 상기 측정유니트(44)가 제 1 구동모드에서 전류를 측정하며, 목표물(16)을 향하는 측정요소의 평면에 대해 입자빔(12)이 충돌하여 상기 전류가 발생하고, 제 2 구동모드에서 목표물(16)에 의해 산란되고 전기를 띤 입자들에 의해 발생되는 전류를 측정하는 것을 특징으로 하는 뢴트겐 또는 XUV-빔을 발생시키기 위한 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 측정유니트(44)가 제어 및/또는 조정유니트(38)와 연결되고, 상기 측정유니트(44)는 제 2 구동모드에서 측정유니트(44)에 의해 측정되는 전류와 독립적으로 입자빔(12)을 발생시키기 위한 입자공급원(10)을 제어하여 목표물전류를 제어하거나 조정하는 것을 특징으로 하는 뢴트겐 또는 XUV-빔을 발생시키기 위한 장치.
  15. 전항들 중 어느 한 항에 있어서, 목표물(16)위에서 입자빔(12)의 초점을 맞추기 위한 초점수단(48)이 구성되는 것을 특징으로 하는 뢴트겐 또는 XUV-빔을 발생시키기 위한 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 초점수단(48)이 편향수단에 대해 빔방향으로 후방에 배열되는 것을 특징으로 하는 뢴트겐 또는 XUV-빔을 발생시키기 위한 장치.
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