KR20190041016A - 다중열 스캐닝 전자 현미경 시스템에서 배열된 비점수차를 보정하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

다중열 스캐닝 전자 현미경 시스템에서 배열된 비점수차를 보정하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190041016A
KR20190041016A KR1020197009582A KR20197009582A KR20190041016A KR 20190041016 A KR20190041016 A KR 20190041016A KR 1020197009582 A KR1020197009582 A KR 1020197009582A KR 20197009582 A KR20197009582 A KR 20197009582A KR 20190041016 A KR20190041016 A KR 20190041016A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aperture
electron
common voltage
electro
voltage plate
Prior art date
Application number
KR1020197009582A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102515235B1 (ko
Inventor
앨런 브로디
Original Assignee
케이엘에이-텐코 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 케이엘에이-텐코 코포레이션 filed Critical 케이엘에이-텐코 코포레이션
Publication of KR20190041016A publication Critical patent/KR20190041016A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102515235B1 publication Critical patent/KR102515235B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/225—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion
    • G01N23/2251—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion using incident electron beams, e.g. scanning electron microscopy [SEM]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
    • H01J37/153—Electron-optical or ion-optical arrangements for the correction of image defects, e.g. stigmators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/22—Optical, image processing or photographic arrangements associated with the tube
    • H01J37/226—Optical arrangements for illuminating the object; optical arrangements for collecting light from the object
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/153—Correcting image defects, e.g. stigmators
    • H01J2237/1532—Astigmatism
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26—Electron or ion microscopes
    • H01J2237/28—Scanning microscopes
    • H01J2237/2813—Scanning microscopes characterised by the application

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템이 개시된다. 시스템은, 소스 전자 빔을 발생시키도록 구성된 전자 빔 소스를 포함한다. 시스템은, 소스 전자 빔으로부터 플러드 전자 빔을 발생시키도록 구성된 전자-광학 요소 세트를 포함한다. 시스템은, 멀티빔 렌즈 어레이로서, 플러드 전자 빔을 복수의 일차 전자 빔들로 분할하도록 구성된 복수의 전자-광학 경로, 및 복수의 일차 전자 빔들의 적어도 일부를 조정하도록 구성된 복수의 전기적으로 대전된 어레이 층을 갖는, 상기 멀티빔 렌즈 어레이를 포함한다. 시스템은, 복수의 일차 전자 빔들의 적어도 일부를 스테이지에 의해 고정된 샘플의 표면으로 지향시키도록 구성된 전자-광학 요소 세트를 포함한다. 시스템은, 복수의 일차 전자 빔들에 응답하여 샘플의 표면으로부터 방산된 복수의 전자를 검출하도록 구성된 검출기 어레이를 포함한다.

Description

다중열 스캐닝 전자 현미경 시스템에서 배열된 비점수차를 보정하기 위한 장치 및 방법
관련 출원에 대한 상호참조
본 출원은, 2016년 9월 8일 제출되어 발명의 명칭이 ARRAYED ASTIGMATISM CORRECTION이며 발명자가 Alan Brodie인 미국 가특허 출원 번호 제62/385,084호의 35 U.S.C. § 119(e) 하의 우선권을 주장하며, 이는 그 전체가 참조에 의해 여기에 포함된다.
기술분야
본 발명은 일반적으로 웨이퍼 검사 및 검토에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼 및 포토마스크/레티클 검사 및 검토 동안 사용하기 위한 스캐닝 전자 현미경 시스템에서 배열된 비점수차(arrayed astigmatism)를 보정하는 것에 관한 것이다.
로직 및 메모리 디바이스와 같은 반도체 디바이스의 제조는 통상적으로, 반도체 디바이스의 다양한 특징부(feature) 및 복수의 레벨을 형성하기 위해 많은 수의 반도체 제조 프로세스를 사용하여 반도체 디바이스를 처리하는 것을 포함한다. 일부 제조 프로세스는 웨이퍼와 같은 반도체 디바이스 상에 특징부를 인쇄하도록 포토마스크/레티클을 이용한다. 반도체 디바이스가 점점 더 작아짐에 따라, 웨이퍼 및 포토마스크/레티클 검사 프로세스의 분해능, 속도, 및 처리량을 증가시키기 위해 향상된 검사 및 검토 디바이스 및 절차를 개발하는 것이 중요해졌다.
하나의 검사 기술은 스캐닝 전자 현미경(SEM; scanning electron microscopy)과 같은 전자 빔 기반의 검사를 포함한다. 일부 경우에, 스캐닝 전자 현미경은, 증가된 수의 전자-광학(electron-optical) 열을 포함하는 SEM 시스템을 통하여 수행된다(예컨대, 다중열(multi-column) SEM 시스템). 다른 경우에, 스캐닝 전자 현미경은 이차 전자(secondary electron) 빔 수집을 통하여 수행된다(예컨대, 이차 전자(SE; secondary electron) 이미징 시스템). 다른 경우에, 스캐닝 전자 현미경은 단일 전자 빔을 다수의 빔들로 분할하고 단일 전자-광학 열을 이용하여 다수의 빔들을 개별적으로 튜닝 및 스캔함으로써 수행된다(예컨대, 멀티빔(multi-beam) SEM 시스템).
멀티빔 SEM 시스템의 경우 단일 전자 빔을 다수의 빔들로 분할하는 것은 종래에 애퍼처(aperture) 렌즈 및/또는 마이크로렌즈의 어레이를 필요로 한다. 애퍼처 렌즈 및/또는 마이크로렌즈의 어레이는, 렌즈 시야를 생성하도록 설계상 실질적으로 둥근, 작은 전기적으로-대전된(electrically-charged) 애퍼처(예컨대, 직경이 100 μm보다 작음)로 설정된다. 애퍼처가 둥글지 않은 경우(out-of-round), 렌즈 시야에 비점수차가 도입되어, 이미지 평면을 왜곡시키게 된다.
따라서, 상기 기재된 단점에 대처하는 시스템을 제공하는 것이 유리할 것이다.
본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템이 개시된다. 하나의 실시예에서, 시스템은 소스 전자 빔을 발생시키도록 구성된 전자 빔 소스를 포함한다. 다른 실시예에서, 시스템은 소스 전자 빔으로부터 플러드(flood) 전자 빔을 발생시키도록 구성된 제1 전자-광학 요소(electron-optical element) 세트를 포함한다. 또다른 실시예에서, 시스템은 멀티빔 렌즈 어레이를 포함한다. 또다른 실시예에서, 멀티빔 렌즈 어레이는, 플러드 전자 빔을 복수의 일차 전자 빔들로 분할하도록 구성된 복수의 전자-광학 경로를 포함한다. 또다른 실시예에서, 멀티빔 렌즈 어레이는 복수의 일차 전자 빔들의 적어도 일부를 조정하도록 구성된 복수의 전기적으로 대전된 어레이 층을 포함한다. 또다른 실시예에서, 시스템은 복수의 일차 전자 빔들의 적어도 일부를 샘플의 표면으로 지향시키도록 구성된 제2 전자-광학 요소 세트를 포함한다. 다른 실시예에서, 시스템은 샘플을 고정하도록 구성된 스테이지를 포함한다. 또다른 실시예에서, 시스템은 복수의 일차 전자 빔들에 응답하여 샘플의 표면으로부터 방산된 복수의 전자를 검출하도록 구성된 검출기 어레이를 포함한다.
본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템에서 배열된 비점수차(arrayed astigmatism)를 보정하기 위한 장치가 개시된다. 하나의 실시예에서, 장치는, 플러드 전자 빔을 분할하여 복수의 일차 전자 빔들을 발생시키도록 구성된 복수의 전자-광학 경로를 포함한다. 다른 실시예에서, 플러드 전자 빔은 소스 전자 빔으로부터 제1 전자-광학 요소 세트를 통해 발생된다. 또다른 실시예에서, 소스 전자 빔은 전자 빔 소스를 통해 발생된다. 또다른 실시예에서, 장치는, 복수의 일차 전자 빔들의 적어도 일부를 조정하도록 구성된 복수의 전기적으로 대전된 어레이 층을 포함한다. 또다른 실시예에서, 복수의 일차 전자 빔들의 적어도 일부는 제2 전자-광학 요소 세트를 통해 샘플의 표면으로 지향된다. 또다른 실시예에서, 복수의 일차 전자 빔들에 응답하여 샘플의 표면으로부터 복수의 전자가 방산된다. 또다른 실시예에서, 복수의 전자가 검출기 어레이에 의해 검출된다.
본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 방법이 개시된다. 하나의 실시예에서, 방법은 소스 전자 빔을 발생시키는 단계를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 방법은 제1 전자-광학 요소 세트를 통해 소스 전자 빔으로부터 플러드 전자 빔을 발생시키는 단계를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 실시예에서, 방법은 멀티빔 렌즈 어레이를 통해 복수의 일차 전자 빔들을 발생시키도록 플러드 전자 빔을 분할하는 단계를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 실시예에서, 방법은 멀티빔 렌즈 어레이를 통해 복수의 일차 전자 빔들의 적어도 일부를 조정하는 단계를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 실시예에서, 방법은 복수의 일차 전자 빔들의 적어도 일부를 제2 전자-광학 요소 세트를 통해 샘플의 표면으로 지향시키는 단계를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 실시예에서, 방법은 복수의 일차 전자 빔들에 응답하여 샘플의 표면으로부터 방산된 복수의 전자를 검출하는 단계를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명은 전부 예시적인 것으로 단지 설명을 위한 것이며 반드시 본 개시를 제한하는 것이 아님을 이해하여야 한다. 본 명세서에 포함되어 이의 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 개시의 내용을 예시한다. 다같이, 설명과 도면은 본 개시의 원리를 설명하도록 돕는다.
첨부 도면을 참조함으로써 당해 기술분야에서의 숙련자에 의해 본 개시의 다수의 이점이 보다 잘 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따라 멀티빔 렌즈 어레이를 구비한 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템의 단순 개략도를 예시한다.
도 2는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따라 멀티빔 렌즈 어레이를 구비한 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템의 전자 빔 소스 및 멀티빔 렌즈 어레이의 단순 개략도를 예시한다.
도 3a는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따라 멀티빔 렌즈 어레이의 전자-광학 경로의 단순 개략도를 예시한다.
도 3b는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따라 멀티빔 렌즈 어레이에서의 애퍼처 형상 변동의 단순 개략도를 예시한다.
도 3c는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따라 멀티폴(multi-pole) 빔 편향기의 단순 개략도를 예시한다.
도 4a는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따라 멀티빔 렌즈 어레이의 전자-광학 경로의 단순 개략도를 예시한다.
도 4b는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따라 멀티빔 렌즈 어레이의 슬릿형 빔 비점수차 조정기(stigmator)를 예시한다.
도 4c는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따라 멀티빔 렌즈 어레이의 슬릿형 빔 비점수차 조정기를 예시한다.
도 5는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따라 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템을 통해 샘플의 표면을 스캔하기 위한 방법을 예시한 프로세스 흐름도이다.
이제 개시되는 내용을 보다 상세하게 참조할 것이며, 이는 첨부 도면에 예시되어 있다.
도 1 내지 도 5를 전반적으로 참조하여, 본 개시에 따라 다중열 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템에서 배열된 비점수차를 보정하기 위한 장치 및 방법이 개시된다.
본 개시의 실시예는 멀티빔 렌즈 어레이를 포함하는 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템에 관한 것이다. 본 개시의 추가의 실시예는, 멀티빔 렌즈 어레이 내의 하나 이상의 멀티폴 빔 편향기를 통하여 멀티빔 렌즈 어레이에서의 애퍼처 형상 변동으로 인한 SEM 시스템에서의 비점수차를 보정하는 것에 관한 것이다. 본 개시의 추가의 실시예는, 멀티빔 렌즈 어레이 내의 하나 이상의 슬릿형 빔 비점수차 조정기(stimator) 세트를 통하여 멀티빔 렌즈 어레이에서의 애퍼처 형상 변동으로 인한 SEM 시스템에서의 비점수차를 보정하는 것에 관한 것이다.
도 1은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템(100)을 예시한다. 하나의 실시예에서, 시스템(100)은 멀티빔 SEM 시스템이다. 본 개시는 주로 멀티빔 SEM 시스템과 연관된 전자-광학 구성에 중점을 두고 있지만, 여기에서 이는 본 개시의 범위에 대한 한정으로서 해석되어서는 안되며 단지 설명을 위한 것임을 유의하여야 한다. 여기에서 또한, 본 개시 전반에 걸쳐 기재된 실시예는 임의의 전자-광학 시스템 구성으로 확장될 수 있다는 것을 유의하여야 한다.
하나의 실시예에서, 시스템(100)은 전자 빔 소스(102)를 포함한다. 또다른 실시예에서, 전자 빔 소스(102)는 소스 전자 빔(104)을 발생시키고, 소스 전자 빔(104)을 전자-광학 요소 세트(106)를 통해 지향시킨다.
또다른 실시예에서, 전자-광학 요소 세트(106)는 플러드(flood) 전자 빔(108)을 발생시키도록 소스 전자 빔(104)을 넓히고, 플러드 전자 빔(108)을 멀티빔 렌즈 어레이(110)를 통해 지향시킨다. 또다른 실시예에서, 멀티빔 렌즈 어레이(110)는 하나 이상의 일차 전자 빔(112)을 발생시켜 조정하도록 하나 이상의 전자-광학 경로(110a)를 포함한다.
또다른 실시예에서, 시스템(100)은 중간 이미지 평면(114)을 포함한다. 또다른 실시예에서, 시스템(100)은 전자-광학 요소 세트(116)를 포함한다.
전자-광학 요소 세트(116)는, 하나 이상의 일차 전자 빔(112)을 포커싱, 억제, 추출, 및/또는 지향시키기에 적합한 임의의 전자-광학 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자-광학 요소 세트(116)는 대물 렌즈를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 대물 렌즈는 하나 이상의 일차 전자 빔(112)을 샘플(120)의 표면에 포커싱 및/또는 지향시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 멀티빔 렌즈 어레이(110)는 하나 이상의 일차 전자 빔(112)을 중간 이미지 평면(114)을 통해 그리고 대물 렌즈(116)를 통하여 샘플(120)의 표면으로 지향시킨다.
또다른 실시예에서, 시스템(100)은 샘플(120)을 고정하도록 구성된 샘플 스테이지(118)를 포함한다. 샘플 스테이지(118)는 전자 빔 현미경 분야에서 공지된 임의의 샘플 스테이지를 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 샘플 스테이지(118)는 작동가능한 스테이지이다. 예를 들어, 샘플 스테이지(118)는 하나 이상의 선형 방향(예컨대, x 방향, y 방향, 및/또는 z 방향)을 따라 샘플(120)을 선택가능하게 병진이동(translate)시키기에 적합한 하나 이상의 병진이동 스테이지를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 예로써, 샘플 스테이지(118)는 회전 방향을 따라 샘플(120)을 선택적으로 회전시키기에 적합한 하나 이상의 회전 스테이지를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 예로써, 샘플 스테이지(118)는 선형 방향을 따라 샘플을 선택가능하게 병진이동시키고 그리고/또는 회전 방향을 따라 샘플(120)을 회전시키기에 적합한 회전 스테이지 및 병진이동 스테이지를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
샘플(120)은 전자-빔 현미경을 이용한 검사/검토에 적합한 임의의 샘플을 포함한다. 하나의 실시예에서, 샘플은 웨이퍼를 포함한다. 예를 들어, 샘플은 반도체 웨이퍼를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 개시를 통해 사용될 때, 용어 "웨이퍼"는 반도체 및/또는 비-반도체 재료로 형성된 기판을 지칭한다. 예를 들어, 반도체 재료의 경우에, 웨이퍼는 단결정질 실리콘, 갈륨 비소화물, 및/또는 인듐 인화물로부터 형성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 실시예에서, 샘플은 포토마스크/레티클을 포함한다.
하나의 실시예에서, 샘플(120)은 하나 이상의 일차 전자 빔(112)에 응답하여 전자(124)를 방산한다. 예를 들어, 전자(124)는 샘플(120)의 표면으로부터 방출된 이차 전자를 포함할 수 있다. 또다른 예로써, 전자(124)는 샘플(120)의 표면에 의해 산란된 후방산란된 전자를 포함할 수 있다.
또다른 실시예에서, 이차 전자는 편향기 어셈블리(122)를 통해 하나 이상의 일차 전자 빔(112)의 전자-광학 경로로부터 오프셋된 전자-광학 경로를 따라 지향된다. 예를 들어, 편향기 어셈블리(122)는 Wien 필터, 마그네틱 프리즘 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또다른 실시예에서, 이차 전자는 전자-광학 요소 세트(126)를 통해 검출기 어레이(128)로 지향된다. 전자-광학 요소 세트(126)는, 이차 전자를 포커싱, 억제, 추출, 및/또는 지향시키기에 적합한, 당해 기술분야에 공지된 임의의 전자-광학 요소를 포함할 수 있다. 검출기 어레이(128)는 당해 기술분야에 공지된 임의의 유형의 이차 전자 검출기 어셈블리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이차 전자는 Everhart-Thornley 검출기(또는 다른 유형의 신틸레이터(scintillator) 기반의 검출기)를 사용하여 수집 및 이미징될 수 있다. 또다른 실시예에서, 이차 전자는 마이크로채널 플레이트(MCP; micro-channel plate)를 사용하여 수집 및 이미징될 수 있다. 또다른 실시예에서, 전자는 다이오드 또는 다이오드 어레이와 같은 PIN 또는 p-n 접합 검출기를 사용하여 수집 및 이미징될 수 있다. 또다른 실시예에서, 전자는 하나 이상의 애벌란시 포토 다이오드(APD; avalanche photo diode)를 사용하여 수집 및 이미징될 수 있다.
또다른 실시예에서, 후방산란된 전자는 편향기 어셈블리(122)(예컨대, Wien 필터, 마그네틱 프리즘 등)에 의해 지향되지 않는다. 예를 들어, 후방산란된 전자는 하나 이상의 일차 전자 빔(112)의 전자-광학 경로에서 하나 이상의 후방산란된 전자 검출기 어셈블리를 포함하는 검출기 어레이(128)에 의해 수집 및 이미징된다. 하나 이상의 후방산란된 전자 검출기 어셈블리는 당해 기술분야에 공지된 임의의 유형의 후방산란된 전자 검출기 어셈블리를 포함할 수 있다.
하나의 실시예에서, SEM 시스템(100)은 컨트롤러를 포함한다. 또다른 실시예에서, 컨트롤러는 SEM 시스템(100)의 하나 이상의 컴포넌트에 통신가능하게(communicatively) 연결된다. 예를 들어, 컨트롤러는 전자 빔 소스(102), 멀티빔 렌즈 어레이(110), 샘플 스테이지(118), 및/또는 검출기 어레이(128)에 통신가능하게 연결될 수 있다. 이에 관련하여, 컨트롤러는 본 개시 전반에 걸쳐 기재된 다양한 기능들 중의 임의의 하나 이상을 수행하도록 SEM 시스템(100)의 임의의 컴포넌트에 지시할 수 있다. 또다른 실시예에서, 컨트롤러는 하나 이상의 프로세서 및 메모리를 포함한다. 메모리는 하나 이상의 프로세스 명령어 세트를 저장할 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 본 개시 전반에 걸쳐 기재된 다양한 단계들 중의 하나 이상을 수행하기 위하여 하나 이상의 프로그램 명령어 세트를 실행하도록 구성될 수 있다.
컨트롤러는 유선 및/또는 무선 부분을 포함할 수 있는 전송 매체에 의해 SEM 시스템(100)의 서브시스템(예컨대, 전자 빔 소스(102), 멀티빔 렌즈 어레이(110), 샘플 스테이지(118), 및/또는 검출기 어레이(128)로부터의 하나 이상의 정보 세트) 또는 다른 시스템으로부터 데이터 또는 정보를 수신 및/또는 획득하도록 구성될 수 있다. 컨트롤러는 추가적으로, 유선 및/또는 무선 부분을 포함할 수 있는 전송 매체에 의해 SEM 시스템(100)의 하나 이상의 시스템 또는 서브시스템(예컨대, 전자 빔 소스(102), 멀티빔 렌즈 어레이(110), 샘플 스테이지(118), 및/또는 검출기 어레이(128)로부터의 하나 이상의 정보 세트)에 데이터 또는 정보(예컨대, 여기에 개시된 발명의 개념의 하나 이상의 프로시저의 출력)를 전송하도록 구성될 수 있다. 이에 관련하여, 전송 매체는 SEM 시스템(100)의 컨트롤러와 다른 서브시스템 사이의 데이터 링크로서 작용할 수 있다. 추가적으로, 컨트롤러는 전송 매체(예컨대, 네트워크 접속)를 통하여 외부 시스템에 데이터를 보내도록 구성될 수 있다.
하나 이상의 프로세서는 당해 기술분야에 공지된 임의의 하나 이상의 프로세싱 요소를 포함할 수 있다. 이러한 의미에서, 하나 이상의 프로세서는 알고리즘 및/또는 프로그램 명령어를 실행하도록 구성된 임의의 마이크로프로세서 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는, SEM 시스템(100)으로 하여금 본 개시 전반에 걸쳐 기재된 다양한 단계들 중의 하나 이상을 수행하게 하도록 구성된 데스크톱 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터 시스템, 워크스테이션, 이미지 컴퓨터, 병렬 컴퓨터, 핸드헬드 컴퓨터(예컨대, 태블릿, 스마트폰, 또는 패블릿), 또는 다른 컴퓨터 시스템(예컨대, 네트워킹된 컴퓨터)으로 구성될 수 있다. 본 개시 전반에 걸쳐 기재된 단계들은 단일 컴퓨터 시스템 또는 대안으로서 복수의 컴퓨터 시스템에 의해 수행될 수 있다는 것을 알아야 한다. 일반적으로, 용어 "프로세서"는 비일시적 메모리 매체(예컨대, 메모리)로부터의 하나 이상의 프로그램 명령어 세트를 실행시키는 하나 이상의 프로세싱 요소를 갖는 임의의 디바이스를 망라하도록 넓게 정의될 수 있다. 더욱이, SEM 시스템(100)의 상이한 서브시스템들(예컨대, 전자 빔 소스(102), 멀티빔 렌즈 어레이(110), 샘플 스테이지(118) 및/또는 검출기 어레이(128)로부터의 하나 이상의 정보 세트)은 본 개시 전반에 걸쳐 기재된 단계들 중의 적어도 일부를 수행하기에 적합한 프로세서 또는 로직 요소를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 기재는 본 개시에 대한 한정으로서 해석되어서는 안 되고, 단지 예시를 위한 것이다.
메모리는 본 개시 전반에 걸쳐 기재된 다양한 단계들을 수행하도록 연관된 하나 이상의 프로세서에 의해 실행가능한 하나 이상의 프로그램 명령어 세트를 저장하기에 적합한, 당해 기술분야에 공지된 임의의 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리는 비일시적 메모리 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리는 판독 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 자기 또는 광학 메모리 디바이스(예컨대, 디스크), 자기 테이프, 고체 상태 드라이브 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 메모리는 본 개시 전반에 걸쳐 기재된 다양한 단계들의 출력 및/또는 사용자 인터페이스의 디스플레이 디바이스에의 디스플레이 정보를 제공하도록 구성될 수 있다. 메모리는 또한, 본 개시 전반에 걸쳐 기재된 다양한 단계들로부터의 입력 및/또는 사용자 인터페이스의 사용자 입력 디바이스로부터의 사용자 입력 정보를 저장하도록 구성될 수 있다. 메모리는 하나 이상의 프로세서를 하우징하는 공통 컨트롤러에 하우징될 수 있다. 메모리는 대안으로서 또는 추가적으로 프로세서 및/또는 컨트롤러의 물리적 위치에 관련하여 원격으로 위치될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서 및/또는 컨트롤러는 네트워크(예컨대, 인터넷, 인트라넷 등)를 통하여 액세스 가능한 원격 메모리(예컨대, 서버)에 액세스할 수 있다.
하나의 실시예에서, 전자 빔 소스(102)는 하나 이상의 방향으로 전자 빔 소스(102)를 작동시키도록 구성된 포지셔너 세트에 연결될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러는 SEM 시스템(100)의 임의의 컴포넌트에 의해 생성된 빔 오정렬을 보정하기 위하여 x 방향, y 방향, 및/또는 z 방향 중의 하나 이상의 방향으로 전자 빔 소스(102)를 병진이동시키도록 포지셔너 세트에 지시할 수 있다.
도 2는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 SEM 시스템(100)의 전자 빔 소스(102) 및 멀티빔 렌즈 어레이(110)를 예시한다.
전자 빔 소스(102)는 소스 전자 빔(104)을 발생시키기에 적합한, 당해 기술분야에 공지된 임의의 전자 빔 소스를 포함할 수 있다. 또다른 실시예에서, 전자 빔 소스(102)는 전자 이미터(200)를 포함한다. 전자 이미터(200)는 선택된 전압에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 전자 이미터(200)는 0 볼트(V) 내지 -45 kV 범위의 전압에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 전자 이미터(200)는 -30 kV의 전압에서 동작할 수 있다. 전자 이미터(200)는 당해 기술분야에 공지된 임의의 전자 이미터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 이미터(200)는 FEG(field emission gun)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, FEG는 쇼트키(Schottky)-타입 이미터, 탄소 나노튜브(CNT; carbon nanotube) 이미터, 나노구조화된 탄소막 이미터, 또는 뮬러(Muller)-타입 이미터를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 예로써, 전자 이미터(200)는 포토캐소드 이미터 또는 실리콘 이미터를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또다른 실시예에서, 전자 빔 소스(102)는 추출기(extractor)(202)(또는 추출기 전극)를 포함한다. 추출기(202)는 선택된 전압에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 추출기(202)는 0 V 내지 -15 kV 범위의 전압에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 추출기(202)는 -3 kV 내지 -10 kV 범위의 전압에서 동작할 수 있다. 추출기(202)는 당해 기술분야에 공지된 임의의 전자 빔 추출기 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 추출기(202)는 평면 추출기 또는 비평면 추출기를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또다른 실시예에서, 전자 빔 소스(102)는 애노드(204)를 포함한다. 애노드(204)는 선택된 전압에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 애노드(204)는 0 V에서 동작할 수 있다.
본 개시의 실시예는 단일 전자 빔 소스(102)에 관한 것이지만, 여기에서 SEM 시스템(100)은 복수의 소스 전자 빔(104)을 발생시키기 위한 복수의 전자 빔 소스(102)를 포함할 수 있으며, 복수의 전자 빔 소스(102)가 개별 소스 전자 빔(104)을 발생시킨다는 것을 유의하여야 한다. 따라서, 상기 기재는 본 개시의 범위에 대한 한정으로서 해석되어서는 안 되고, 단지 예시를 위한 것이다.
전자-광학 요소 세트(106)는, 소스 전자 빔(104)을 포커싱, 억제, 추출, 및/또는 지향시키기에 적합한, 당해 기술분야에 공지된 임의의 전자-광학 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자-광학 요소 세트(106)는 하나 이상의 정전 렌즈 및/또는 하나 이상의 자기 렌즈를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 실시예에서, 전자-광학 요소 세트(106)는 소스 전자 빔(104)으로부터 플러드 전자 빔(108)을 발생시키고, 멀티빔 렌즈 어레이(110)의 상부 표면을 조명하도록 플러드 전자 빔(108)을 지향시킨다.
또다른 실시예에서, 멀티빔 렌즈 어레이(110)는 하나 이상의 전기적으로 대전된 층을 포함한다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 전기적으로 대전된 층은 하나 이상의 전자-광학 경로(110a)를 형성하는 하나 이상의 정렬된 애퍼처 세트를 포함한다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 애퍼처 렌즈 또는 마이크로 렌즈가 하나 이상의 전자-광학 경로(110a)를 형성하는 하나 이상의 정렬된 애퍼처 세트 내에 삽입된다. 예를 들어, 하나 이상의 애퍼처 렌즈 또는 마이크로렌즈는 개별적으로 조정 가능할 수 있다. 또다른 예로써, 하나 이상의 애피처 렌즈 또는 마이크로렌즈는 전역적으로(globally) 조정가능할 수 있다(예컨대, 세트로서 조정 가능함). 또다른 실시예에서, 멀티빔 렌즈 어레이(110)의 상부 표면을 조명하는 플러드 전자 빔(108)은 하나 이상의 전자-광학 경로(110a)로 들어간다. 이에 관련하여, 멀티빔 렌즈 어레이(110)는 플러드 전자 빔(108)을 하나 이상의 일차 전자 빔(112)으로 분할한다.
또다른 실시예에서, 하나 이상의 어레이 층은 전기적으로 대전된다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 어레이 층은 하나 이상의 전기적으로 대전된 플레이트를 포함한다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 전기적으로 대전된 플레이트는 하나 이상의 공통 전압 플레이트(206)를 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 전기적으로 대전된 플레이트는 2개의 공통 전압 플레이트(206)를 포함할 수 있다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 공통 전압 플레이트(206)는 공통 전압 플레이트 세트로 함께 그룹화된다. 예를 들어, 공통 전압 플레이트 세트는 2개의 공통 전압 플레이트(206)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 실시예에서, 공통 전압 플레이트 세트는 공통 전압 플레이트(206)를 공유한다. 또다른 실시예에서, 공통 전압 플레이트 세트는 다른 공통 전압 플레이트 세트와 별개이다.
하나 이상의 공통 전압 플레이트(206)는 선택된 전압에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 공통 전압 플레이트(206)는 0 V 내지 -10 kV 범위의 전압에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 공통 전압 플레이트(206)는 -3.5 kV의 전압에서 동작할 수 있다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 공통 전압 플레이트(206)는 하나 이상의 애퍼처를 포함한다.
또다른 실시예에서, 하나 이상의 전기적으로 대전된 플레이트는 하나 이상의 증가된 전압 플레이트(208)를 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 전기적으로 대전된 플레이트는 공통 전압 플레이트 세트로 둘러싸인 증가된 전압 플레이트(208)를 포함할 수 있다. 또다른 예로써, 증가된 전압 플레이트(208)는 둘러싼 공통 전압 플레이트 세트에 비해 증가된 전압을 가질 수 있다. 예를 들어, 증가된 전압 플레이트(208)는 둘러싼 공통 전압 플레이트 세트보다 더 음의(negative) 전압을 가질 수 있는데, 네가티브 이온이 멀티빔 렌즈 어레이(110)에 의해 포커싱된다. 대안으로서, 증가된 전압 플레이트는 둘러싼 공통 전압 플레이트 세트보다 더 양의(positive) 전압을 가질 수 있는데, 포지티브 이온이 멀티빔 렌즈 어레이(110)에 의해 포커싱된다. 증가된 전압 플레이트(208)는 선택된 전압에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 증가된 전압 플레이트(208)는 0 V 내지 -10 kV 범위의 전압에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 증가된 전압 플레이트(208)는 -4 kV의 전압에서 동작할 수 있다. 또다른 실시예에서, 증가된 전압 플레이트(208)는 하나 이상의 애퍼처를 포함한다.
하나의 실시예에서, 하나 이상의 일차 전자 빔(112)은 공통 전압 플레이트 세트의 제1 공통 전압 플레이트(206)를 빠져나갈/떠날 때 축방향으로(axially) 감속되고 방사상으로(radially) 외측으로 밀린다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 일차 전자 빔(112)은 공통 전압 플레이트 세트에 의해 둘러싸인 증가된 전압 플레이트(208)에 들어갈/다다를 때(예컨대, 증가된 전압 플레이트(208)의 오르막 전위면 상에서) 축방향으로 감속되고 방사상으로 내측으로 당겨진다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 일차 전자 빔(112)은 증가된 전압 플레이트(208)를 빠져나갈/떠날 때(예컨대, 증가된 전압 플레이트(208)의 내리막 전위면 상에서) 축방향으로 가속되고 방사상으로 내측으로 당겨진다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 일차 전자 빔(112)은 공통 전압 플레이트 세트의 제2 공통 전압 플레이트(206)에 들어갈/다다를 때 축방향으로 가속되고 방사상으로 외측으로 밀린다. 이에 관련하여, 증가된 전압 플레이트(208)는 하나 이상의 일차 전자 빔(112)을 포커싱하며, 포커스 레벨은 증가된 전압 플레이트 세트(208)의 전압과 관련된다.
본 개시의 실시예는, 하나 이상의 공통 전압 플레이트(206) 및 증가된 전압 플레이트(208)가 하나 이상의 애퍼처와 함께 하나 이상의 전자-광학 경로(110a)를 형성하는 플레이트-형 구조인 것에 관한 것이지만, 여기에서, 하나 이상의 공통 전압 플레이트(206) 및 증가된 전압 플레이트(208)는 멀티빔 렌즈 어레이(110)의 특정 전자-광학 경로(110a)에 대한 별개의 원통형 구조일 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 따라서, 상기 기재는 본 개시의 범위에 대한 한정으로서 해석되어서는 안 되며, 단지 예시를 위한 것이다.
또다른 실시예에서, 하나 이상의 어레이 층은 공통 전압 플레이트 세트 사이에 하나 이상의 전자-빔 비점수차 조정기(210)를 포함하는데, 하나 이상의 전자-빔 비점수차 조정기(210)는 SEM 시스템(100) 내에서 관찰된 비점수차(astigmatism)를 감소시키도록 구성된다. 예를 들어, 하나 이상의 전자-빔 비점수차 조정기(210)는 하나 이상의 전자-광학 경로(110a)에 대한 하나 이상의 멀티폴 빔 편향기(300)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 예로써, 하나 이상의 전자-빔 비점수차 조정기(210)는 하나 이상의 전자-광학 경로(110a)에 대한 하나 이상의 슬릿형(slitted) 빔 비점수차 조정기(400, 410)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 전자-빔 비점수차 조정기(210)는 하나 이상의 일차 전자 빔(112)의 하나 이상의 특성(예컨대, 샘플(120) 상의 전자 빔(112) 위치, 관찰된 비점수차의 양 등)을 조정한다. 멀티폴 빔 편향기(300) 및 하나 이상의 슬릿형 빔 비점수차 조정기(400, 410)가 여기에서 더 상세하게 기재된다는 것을 유의하여야 한다.
또다른 실시예에서, 멀티빔 렌즈 어레이(110)의 상부 표면은 멀티빔 렌즈 어레이(110)의 상부 표면을 조명하기 전에 플러드 전자 빔(108)의 감속에 의해 발생된 전기장을 갖는다. 또다른 실시예에서, 멀티빔 렌즈 어레이(110)의 하부 표면은 멀티빔 렌즈 어레이(110)의 하부 표면을 빠져나간 후에 하나 이상의 일차 전자 빔(112)의 가속에 의해 발생된 전기장을 갖는다. 여기에서, 발생된 전기장은 각각 플러드 전자 빔(108) 및 하나 이상의 일차 전자 빔(112)의 포커싱을 가능하게 한다는 것을 유의하여야 한다.
또다른 실시예에서, 중간 이미지 평면(114)은 멀티빔 렌즈 어레이(110)에 대한 초점면이다. 또다른 실시예에서, 중간 이미지 평면(114) 상의 하나 이상의 일차 전자 빔(112)의 포커싱 양은, 둘러싼 공통 전압 플레이트 세트에 대한, 증가된 전압 플레이트(208)의 전압에 따라 좌우된다.
본 개시의 실시예는 증가된 전압 플레이트(208) 및 하나 이상의 전자-빔 비점수차 조정기(210) 둘 다를 포함하는 멀티빔 렌즈 어레이(110)에 관한 것이지만, 여기에서 멀티빔 렌즈 어레이(110)는 하나 이상의 전자-빔 비점수차 조정기(210)를 포함할 때 증가된 전압 플레이트(208)를 포함하지 않을 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 따라서, 상기 기재는 본 개시의 범위에 대한 한정으로서 해석되어서는 안 되며, 단지 예시를 위한 것이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따라 멀티빔 렌즈 어레이(110)의 전자-광학 경로(110a)의 단순 개략도를 일반적으로 예시한다.
하나의 실시예에서, 멀티빔 렌즈 어레이(110)는 하나 이상의 공통 전압 플레이트(206)를 포함하는 공통 전압 플레이트 세트를 포함한다. 예를 들어, 세트는 2개의 공통 전압 플레이트(206)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 공통 전압 플레이트(206)는 선택된 반경 Ra 및 반경 Rb를 갖는 애퍼처(206a)를 갖는다. 또다른 실시예에서, 애퍼처(206a)는 둥글며(round), 그리하여 반경 Ra는 반경 Rb와 동일하다. 예를 들어, 반경 Ra 및 반경 Rb는 5-50 마이크론 범위일 수 있다. 예를 들어, 반경 Ra 및 반경 Rb는 25 마이크론일 수 있다. 또다른 실시예에서, 애퍼처(206a)는 오프셋 양(207)만큼 둥글지 않으며, 그리하여 반경 Ra는 반경 Rb와 동일하지 않다. 여기에서 애퍼처(206a)가 둥글지 않을 때 비점수차가 시스템 안으로 도입된다는 것을 유의하여야 한다.
또다른 실시예에서, 공통 전압 플레이트 세트는 증가된 전압 플레이트(208)를 둘러싼다. 또다른 실시예에서, 공통 전압 플레이트 세트(206)는 멀티폴 빔 편향기(300)를 둘러싼다. 멀티폴 빔 편향기(300)는 당해 기술분야에 공지된 임의의 멀티폴 빔 편향기일 수 있다. 예를 들어, 멀티폴 빔 편향기(300)는 사중극자(quadrupole) 빔 편향기 또는 팔중극자(octupole) 빔 편향기를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 실시예에서, 멀티폴 빔 편향기(300)는 선택된 반경 R0의 애퍼처(300a)를 갖는다. 예를 들어, 반경 R0는 5-50 마이크론 범위일 수 있다. 예를 들어, 반경 R0는 25 마이크론일 수 있다. 여기에서, 멀티폴 빔 편향기(300)는 SEM 시스템(100)에서 비점수차 양을 감소시키도록 멀티폴 빔 편향기(300)를 통해 통과하는 일차 전자 빔(112)의 조정을 가능하게 할 수 있다는 것을 유의하여야 한다.
여기에서, 증가된 전압 플레이트(208) 및 멀티폴 빔 편향기(300)의 적층 순서는 도 3a에 예시된 적층 순서와 상이할 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 따라서, 상기 기재는 본 개시의 범위에 대한 한정으로서 해석되어서는 안 되며, 단지 예시를 위한 것이다.
또다른 실시예에서, 멀티폴 빔 편향기(300)의 폴(pole)의 형상은 각도(302)와 각도(304)에 의해 정의되는데, 각도(302)와 각도(304)는 동일 평면에 관련된다. 또다른 실시예에서, 멀티폴 빔 편향기(300)의 폴은 포지티브 전압 폴(306)이다. 또다른 실시예에서, 멀티폴 빔 편향기(300)의 폴은 네가티브 폴(308)이다. 여기에서, 멀티폴 빔 편향기(300)의 폴은 대안으로서 공통 접지 전압(예컨대, 0 V)일 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 또한 여기에서, 포지티브 전압 폴(306) 및 네가티브 전압 폴(308)의 배열은 도 3c에 예시된 바와 상이할 수 있다는 것을 유의하여야 한다.
멀티폴 빔 편향기(300)는 당해 기술분야에 공지된 임의의 제조 방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 멀티폴 빔 편향기(300)는 당해 기술분야에 공지된 임의의 실리콘계 마이크로제조 기술 또는 마이크로 전자기계 시스템(MEMS; micro-electromechanical system) 프로세싱 기술에 의해 제조될 수 있다. 또다른 실시예에서, 멀티폴 빔 편향기(300)는, 플레이트-형 구조에 연결(또는 그의 일부로서 제조)되는 대신, 멀티빔 렌즈 어레이(110)의 특정 전자-광학 경로(110a)에 특정한 것이다. 이에 관련하여, 멀티폴 빔 편향기(300) 및 그 후에 멀티빔 렌즈 어레이(110)를 제조하는 것의 복잡도는 감소되는데, 플레이트-형 구조에 걸쳐 허용오차를 유지할 필요가 없기 때문이다.
여기에서 멀티폴 빔 편향기(300)는 개별적으로 제어될 수 있다는 것을 유의하여야 한다.
도 4a 내지 도 4c는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따라 멀티빔 렌즈 어레이(110)의 전자-광학 경로(110a)의 단순 개략도를 일반적으로 예시한다.
하나의 실시예에서, 멀티빔 렌즈 어레이(110)는 둘 이상의 공통 전압 플레이트 세트를 포함하는데, 각각의 공통 전압 플레이트 세트는 하나 이상의 공통 전압 플레이트(206)를 포함한다. 예를 들어, 둘 이상의 공통 전압 플레이트 세트가 각각 2개의 공통 전압 플레이트(206)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 4a에 예시된 바와 같이, 둘 이상의 공통 전압 플레이트 세트는 공통 전압 플레이트(206)를 공유할 수 있다(예컨대, 2개의 공통 전압 플레이트 세트가 3개의 총 공통 전압 플레이트(206)를 가짐). 대안으로서, 둘 이상의 공통 전압 플레이트 세트는 별개의 공통 전압 플레이트 세트(206)일 수 있다(예컨대, 각각의 공통 전압 플레이트 세트가 2개의 공통 전압 플레이트(206)를 가짐).
또다른 실시예에서, 둘 이상의 공통 전압 플레이트 세트는 각각 증가된 전압 플레이트(208)를 둘러싼다. 또다른 실시예에서, 둘 이상의 공통 전압 플레이트 세트(206)는 각각 슬릿형 빔 비점수차 조정기 세트(400, 410)를 둘러싼다. 예를 들어, 도 4a에 예시된 바와 같이, 제1 공통 전압 플레이트 세트(206)는 제1 증가된 전압 플레이트(208) 및 슬릿형 빔 비점수차 조정기(400)를 포함할 수 있고, 제2 공통 전압 플레이트 세트(206)는 제2 증가된 전압 플레이트(208) 및 슬릿형 빔 비점수차 조정기(410)를 포함할 수 있다.
여기에서, 공통 전압 플레이트 세트에 의해 둘러싸인 증가된 전압 플레이트(208)와 슬릿형 빔 비점수차 조정기(400 또는 410)의 적층 순서는 각각 도 4a에 예시된 적층 순서와 상이할 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 따라서, 상기 기재는 본 개시의 범위에 대한 한정으로서 해석되어서는 안 되며, 단지 예시를 위한 것이다.
또다른 실시예에서, 슬릿형 빔 비점수차 조정기(400 및 410)는 각각 애퍼처(400a) 및 애퍼처(410a)를 갖는다. 예를 들어, 애퍼처(400a 및 410a)는 선택된 반경 Rc 및 반경 Rd를 갖는 타원형 형상일 수 있다. 또다른 실시예에서, 슬릿형 빔 비점수차 조정기(410)의 애퍼처(410a)는 슬릿형 빔 비점수차 조정기(400)의 애퍼처(400a)에 대하여 선택된 오프셋 각도(412)로 배향된다. 예를 들어, 오프셋 각도(412)는 0도 내지 90도 범위일 수 있다. 예를 들어, 오프셋 각도(412)는 45도일 수 있다. 여기에서, 애퍼처(410a)를 애퍼처(400a)로부터 오프셋 각도(412)로 배향하는 것은 SEM 시스템(100)에서 비점수차 양을 감소시킬 수 있다는 것을 유의하여야 한다.
또다른 실시예에서, 슬릿형 빔 비점수차 조정기(400) 및 슬릿형 빔 비점수차 조정기(410)는 슬릿형 빔 비점수차 조정기 세트를 형성한다. 여기에서, 전자-광학 경로(110a)는 애퍼처(400a, 410a) 사이에 오프셋 각도(412)를 갖는 슬릿형 빔 비점수차 조정기 세트를 포함할 수 있으며, 이 오프셋 각도(412)는 다른 전자-광학 경로(110a)에서 다른 슬릿형 빔 비점수차 조정기 세트에서 애퍼처(400a, 410a) 사이의 오프셋 각도(412)와 상이하다.
또다른 실시예에서, 단일 슬릿형 빔 비점수차 조정기 세트는 하나의 광축을 따라 SEM 시스템(100)에서 비점수차를 감소시킨다. 이에 관련하여, 복수의 축에 따라 비점수차를 보정하는 것은 복수의 슬릿형 빔 비점수차 조정기 세트(및 공통 접지 전압 플레이트(206) 및 증가된 전압 플레이트(208)의 추가 대응 층)를 요할 것이다.
슬릿형 빔 비점수차 조정기(400, 410)는 당해 기술분야에 공지된 임의의 제조 방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 슬릿형 빔 비점수차 조정기(400, 410)는 당해 기술분야에 공지된 임의의 실리콘계 마이크로제조 기술 또는 마이크로 전자기계 시스템(MEMS) 프로세싱 기술에 의해 제조될 수 있다. 또다른 실시예에서, 슬릿형 빔 비점수차 조정기 세트(400, 410)는, 플레이트-형 구조에 연결(또는 그의 일부로서 제조)되는 대신, 멀티빔 렌즈 어레이(110)의 특정 전자-광학 경로(110a)에 특정한 것이다. 이에 관련하여, 슬릿형 빔 비점수차 조정기(400, 410) 및 그 후에 멀티빔 렌즈 어레이(110)를 제조하는 것의 복잡도는 감소되는데, 플레이트-형 구조에 걸쳐 허용오차를 유지할 필요가 없기 때문이다.
도 5는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따라 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템(100)을 통해 샘플(120)의 표면을 스캔하기 위한 방법(500)을 도시한 프로세스 흐름도를 예시한다. 여기에서 방법(500)의 단계들은 시스템(100)에 의해 전부가 또는 일부가 구현될 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 그러나, 추가적인 또는 대안의 시스템 레벨 실시예가 방법(500)의 단계들의 전부 또는 일부를 수행할 수 있다는 점에서, 방법(500)은 시스템(100)에 한정되지 않는다는 것을 알아야 한다.
단계 502에서, 소스 전자 빔(104)이 발생된다. 하나의 실시예에서, 소스 전자 빔(104)은 전자 빔 소스(102)에 의해 발생된다. 또다른 실시예에서, 전자 빔 소스(102)는 전자 이미터(200)를 포함한다. 또다른 실시예에서, 전자 빔 소스(102)는 추출기(202)를 포함한다. 또다른 실시예에서, 전자 빔 소스(102)는 애노드(204)를 포함한다. 또다른 실시예에서, 전자 빔 소스(102)는 소스 전자 빔(104)을 전자-광학 요소 세트(106)로 지향시킨다.
단계 504에서, 플러드 전자 빔(108)이 소스 전자 빔(104)으로부터 전자-광학 요소 세트(106)를 통해 발생된다. 하나의 실시예에서, 전자-광학 요소 세트(106)는 플러드 전자 빔(108)을 발생시키도록 소스 전자 빔(104)을 넓힌다. 또다른 실시예에서, 전자-광학 요소 세트(106)는 플러드 전자 빔(108)을 멀티빔 렌즈 어레이(110)로 지향시킨다. 또다른 실시예에서, 플러드 전자 빔(108)은 멀티빔 렌즈 어레이(110)의 상부 표면을 조명한다.
단계 506에서, 플러드 전자 빔(108)은 멀티빔 렌즈 어레이(110)를 통해 하나 이상의 일차 전자 빔(112)으로 분할된다. 하나의 실시예에서, 멀티빔 렌즈 어레이는 하나 이상의 어레이 층을 포함한다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 어레이 층은 하나 이상의 애퍼처 세트를 포함한다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 전자-광학 경로(110a)는 하나 이상의 애퍼처 세트를 정렬함으로써 형성된다. 또다른 실시예에서, 플러드 전자 빔(108)은 하나 이상의 전자-광학 경로(110a)를 통해 지향된다. 이에 관련하여, 멀티빔 렌즈 어레이(110)는 플러드 전자 빔(108)을 하나 이상의 일차 전자 빔(112)으로 분할한다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 애퍼처 렌즈 세트 및/또는 마이크로렌즈 세트가 하나 이상의 애퍼처 세트 내로 삽입된다.
단계 508에서, 하나 이상의 일차 전자 빔(112)이 멀티빔 렌즈 어레이(110)를 통해 조정된다. 하나의 실시예에서, 하나 이상의 어레이 층은 하나 이상의 전기적으로 대전된 플레이트를 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 전기적으로 대전된 플레이트는 하나 이상의 공통 전압 플레이트(206)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하나 이상의 공통 전압 플레이트는 공통 전압 플레이트 세트로 그룹화될 수 있다. 또다른 예로써, 하나 이상의 전기적으로 대전된 플레이트는 공통 전압 플레이트 세트로 둘러싸인 증가된 전압 플레이트(208)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 실시예에서, 증가된 전압 플레이트(208)는 하나 이상의 일차 전자 빔(112)을 중간 이미지 평면(114)으로 포커싱하는데, 포커스 양은 둘러싼 공통 전압 플레이트 세트의 전압에 대한 증가된 전압 플레이트(208)의 전압에 따라 좌우된다.
또다른 실시예에서, 하나 이상의 어레이 층은 하나 이상의 별도의 전자-빔 비점수차 조정기(210)를 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 전자-빔 비점수차 조정기(210)는 하나 이상의 멀티폴 빔 편향기(300)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하나 이상의 멀티폴 빔 편향기(300)는 하나 이상의 사중극자 빔 편향기 및/또는 하나 이상의 팔중극자 빔 편향기를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 예로써, 하나 이상의 전자-빔 비점수차 조정기(210)는 하나 이상의 슬릿형 빔 비점수차 조정기 세트(400, 410)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하나 이상의 슬릿형 빔 비점수차 조정기 세트(400, 410)는 각각 애퍼처(400a, 410a)를 포함할 수 있는데, 애퍼처(410a)는 애퍼처(400a)로부터 선택된 오프셋 각도(412)로 배향된다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 전자-빔 비점수차 조정기(210)는 하나 이상의 일차 전자 빔(112)의 하나 이상의 특성(예컨대, 샘플(120) 상의 일차 전자 빔(112) 위치, 렌즈 시야 비점수차의 양 등)을 조정한다.
단계 510에서, 하나 이상의 일차 전자 빔(112)은 샘플(120)의 표면으로 지향된다. 하나의 실시예에서, 하나 이상의 일차 전자 빔(112)은 샘플(120)의 표면에 충돌하기 전에 중간 이미지 평면(114) 및 전자-광학 요소 세트(116)를 통해 지향된다.
단계 512에서, 샘플(120)의 표면으로부터 방산된 전자(124)가 샘플(120)을 이미징하도록 검출된다. 예를 들어, 전자(124)는 이차 전자 및/또는 후방산란된 전자를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 하나의 실시예에서, 이차 전자는 하나 이상의 이차 전자 검출기 어셈블리를 포함하는 검출기 어레이(128)를 통해 이미징된다. 또다른 실시예에서, 이차 전자는 편향기 어셈블리(122) 및 전자-광학 요소 세트(126)를 통해 검출기 어레이(128)를 향해 지향된다.
또다른 실시예에서, 후방산란된 전자가 하나 이상의 후방산란된 전자 검출기 어셈블리를 포함하는 검출기 어레이(128)를 통해 샘플을 이미징하도록 검출된다. 또다른 실시예에서, 검출기 어레이(128)는 편향기 어셈블리(122)가 후방산란된 전자를 지향시키지 않도록 하나 이상의 일차 전자 빔(112)의 전자-광학 경로 내에 위치된다.
본 개시의 이점은 멀티빔 렌즈 어레이에서 어레이 비점수차를 보정하는 것을 포함한다. 본 개시의 이점은 또한 멀티빔 렌즈 어레이를 제조하는 것의 복잡도를 감소시키는 것을 포함한다.
당해 기술 분야에서의 숙련자라면, 여기에 기재된 컴포넌트(예컨대, 동작), 디바이스, 객체, 및 이에 동반되는 설명이 개념을 명확하게 하는 것을 돕기 위한 예로서 사용된 것이며 다양한 구성 수정을 고려할 수 있다는 것을 알 것이다. 결과적으로, 여기에서 사용될 때, 서술되는 특정 예 및 동반되는 설명은 그의 더 일반적인 클래스를 나타내는 것으로 의도된다. 일반적으로, 임의의 특정 예의 사용은 그의 클래스를 나타내고자 하는 것이며, 특정 컴포넌트(예컨대, 동작), 디바이스, 및 객체의 비포함이 제한을 받아서는 안된다.
여기에서 실질적으로 임의의 복수형 및/또는 단수형 용어의 사용에 관련하여, 당해 기술 분야에서의 숙련자는 개념 및/또는 적용에 적합한 바에 따라 복수형에서 단수형으로 그리고/또는 단수형에서 복수형으로 번역할 수 있다. 다양한 단수형/복수형 순열은 명확하게 하기 위해 여기에 명시적으로 서술되지 않는다.
여기에 기재된 내용은 때때로 상이한 다른 컴포넌트 내에 포함되거나 이와 연결된 상이한 컴포넌트를 예시한다. 이러한 도시된 아키텍처는 단지 예시적인 것이며, 동일 기능을 달성하는 사실상 많은 다른 아키텍처가 구현될 수 있다는 것을 이해하여야 할 것이다. 개념적인 의미에서, 동일 기능을 달성하기 위한 컴포넌트들의 임의의 배열은 원하는 기능이 달성되도록 효과적으로 "연관된다(associated)". 따라서, 아키텍처 또는 중개 컴포넌트에 관계없이, 특정 기능을 달성하도록 여기에서 결합된 임의의 2개의 컴포넌트는 원하는 기능이 달성되도록 서로 "연관된" 것으로 볼 수 있다. 마찬가지로, 그리 연관된 임의의 2개의 컴포넌트는 또한, 원하는 기능을 달성하기 위해 서로에 "동작가능하게 접속된" 또는 "동작가능하게 연결된" 것으로 볼 수 있고, 그리 연관될 수 있는 임의의 2개의 컴포넌트는 원하는 기능을 달성하도록 서로에 "동작가능하게 연결가능한" 것으로 볼 수 있다. 동작가능하게 연결가능한 것의 구체적 예는, 물리적으로 결합가능한 그리고/또는 물리적으로 상호작용하는 컴포넌트, 및/또는 무선 상호작용가능한 그리고/또는 무선 상호작용하는 컴포넌트, 및/또는 논리적으로 상호작용하는 그리고/또는 논리적으로 상호작용가능한 컴포넌트를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
일부 예에서, 하나 이상의 컴포넌트는 여기에서 "구성된다", "구성가능한", "동작가능한/동작적인", "적응된/적응가능한", "가능한", "순응가능한/순응된다" 등으로 지칭될 수 있다. 당해 기술 분야에서의 숙련자라면, 문맥상 달리 요구하지 않는 한, 이러한 용어(예컨대, "구성된다")가 일반적으로 활성 상태 컴포넌트 및/또는 비활성 상태 컴포넌트 및/또는 대기 상태 컴포넌트를 망라할 수 있다는 것을 알 것이다.
여기에 기재된 본 내용의 특정 양상이 도시되고 기재되었지만, 당해 기술 분야에서의 숙련자에게, 여기에서의 교시에 기초하여, 여기에 기재된 내용 및 그의 보다 넓은 양태로부터 벗어나지 않고서 변경 및 수정이 행해질 수 있고, 따라서 첨부된 청구항은 여기에 기재된 내용의 진정한 의미 및 범위 내에 있는 것으로서 모든 이러한 변경 및 수정을 그의 범위 내에 포함할 것임이 명백할 것이다. 당해 기술 분야에서의 숙련자라면, 일반적으로, 여기에서 그리고 구체적으로 첨부된 청구항에서 사용되는 용어(예컨대, 첨부된 청구항의 본문)는 일반적으로 "개방형(open)" 용어로서 의도됨을 이해할 것이다(예컨대, 용어 "포함하는"은 "포함하지만 이에 한정되는 것은 아님"으로서 해석되어야 하고, 용어 "갖는"은 "적어도 갖는"으로서 해석되어야 하고, 용어 "포함한다"는 "포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다"로서 해석되어야 하며, 등등). 당해 기술 분야에서의 숙련자라면 또한, 특정 수의 도입 청구항 인용이 의도되는 경우, 이러한 의도는 명시적으로 청구항에 인용될 것이고 이러한 인용이 없다면 이러한 의도가 없다는 것을 더 알 것이다. 예를 들어, 이해를 돕기 위한 것으로서, 다음의 첨부된 청구항은 청구항 인용을 도입하기 위해 도입 문구 "적어도 하나의" 및 "하나 이상의"의 사용을 포함할 수 있다. 그러나, 이러한 문구의 사용은, 부정관사 "a" 또는 "an"에 의한 청구항 인용의 도입이 이러한 도입 청구항 인용을 포함하는 임의의 특정 청구항을 단 하나의 이러한 인용만 포함하는 청구항에 한정한다고 의미하는 것으로 해석되어서는 안 되는데, 동일 청구항이 도입 문구 "하나 이상의" 또는 "적어도 하나의" 그리고 "a" 또는 "an"과 같은 부정관사를 포함할 때에도 그러하며(예컨대, "a" 및/또는 "an"은 통상적으로 "적어도 하나의" 또는 "하나 이상의"를 의미하도록 해석되어야 함), 청구항 인용을 도입하는데 사용된 정관사의 사용에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 특정 수의 도입 청구항 인용이 명시적으로 인용되더라도, 당해 기술 분야에서의 숙련자라면, 이러한 인용이 통상적으로 적어도 인용된 수를 의미하도록 해석되어야 함을 알 것이다(예컨대, 다른 수식어 없이 "2의 인용"의 단순 인용은 통상적으로 적어도 2의 인용 또는 2 이상의 인용을 의미함). 또한, "A, B, 및 C 등 중의 적어도 하나"와 유사한 관례가 사용되는 경우에, 일반적으로 이러한 구성은 당업자가 그 관례를 이해할 의미로 의도된다(예컨대, "A, B, 및 C 중의 적어도 하나를 갖는 시스템"은 A 단독, B 단독, C 단독, A와 B를 함께, A와 C를 함께, B와 C를 함께, 그리고/또는 A, B, 및 C를 함께 갖는 시스템, 등을 포함할 것이지만 이에 한정되는 것은 아님). "A, B, 또는 C 등 중의 적어도 하나"와 유사한 관례가 사용되는 경우에, 일반적으로 이러한 구성은 당업자가 그 관례를 이해할 의미로 의도된다(예컨대, "A, B, 또는 C 중의 적어도 하나를 갖는 시스템"은 A 단독, B 단독, C 단독, A와 B를 함께, A와 C를 함께, B와 C를 함께, 그리고/또는 A, B, 및 C를 함께 갖는 시스템, 등을 포함할 것이지만 이에 한정되는 것은 아님). 또한 당업자라면, 통상적으로 분리형 단어(disjunctive word) 및/또는 둘 이상의 대체 용어를 제시하는 문구는, 명세서, 청구항 또는 도면 어디에서든, 문맥상 달리 지시하지 않는 한, 용어 중의 하나, 용어 중의 어느 하나, 또는 용어 전부를 포함하는 가능성을 고려하는 것으로 이해하여야 함을 알 것이다. 예를 들어, 문구 "A 또는 B"는 통상적으로 "A" 또는 "B" 또는 "A와 B"의 가능성을 포함하는 것으로 이해될 것이다.
첨부된 청구항에 관련하여, 당업자라면 그 안의 인용된 동작은 일반적으로 임의의 순서대로 수행될 수 있다는 것을 알 것이다. 또한, 다양한 동작 흐름이 순서대로 제시되어 있지만, 다양한 동작들은 예시되어 있는 바와 다른 순서로 수행될 수 있거나 동시에 수행될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 이러한 대체 순서화의 예는, 문맥상 달리 지시하지 않는 한, 중첩, 삽입, 중단, 재정렬, 증분, 예비, 보완, 동시, 역, 또는 다른 변형 순서화를 포함할 수 있다. 또한, "응답하여", "관련된" 또는 다른 과거 시제 형용사와 같은 용어는 일반적으로, 문맥상 달리 지시하지 않는 한, 이러한 변형어를 배제하는 것으로 의도되지 않는다.
본 개시 및 이의 많은 부수적 이점은 전술한 설명에 의해 이해될 것으로 보이며, 개시된 내용에서 벗어나지 않고서 또는 이의 모든 물질적 이점을 희생하지 않고서, 컴포넌트의 형태, 구성 및 배열에 있어서 다양한 변경이 행해질 수 있다는 것이 명백할 것이다. 기재된 형태는 단지 설명을 위한 것이며, 이러한 변경을 망라하고 포함하고자 하는 것이 다음 청구항의 의도이다. 따라서, 본 출원의 범위는 이에 첨부된 청구항에 의해서만 한정되어야 한다.
본 발명의 특정 실시예가 예시되었지만, 본 발명의 다양한 수정 및 실시예가 전술한 개시의 범위 및 진정한 의미에서 벗어나지 않고서 당업자에 의해 행해질 수 있다는 것이 명백하다. 따라서, 본 출원의 범위는 이에 첨부된 청구항에 의해서만 한정되어야 한다.

Claims (20)

  1. 멀티빔(multi-beam) 스캐닝 전자 현미경(SEM; scanning electron microscopy) 시스템에 있어서,
    소스 전자 빔을 발생시키도록 구성된 전자 빔 소스;
    상기 소스 전자 빔으로부터 플러드(flood) 전자 빔을 발생시키도록 구성된 제1 전자-광학 요소(electron-optical element) 세트;
    멀티빔 렌즈 어레이로서,
    상기 플러드 전자 빔을 복수의 일차(primary) 전자 빔들로 분할하도록 구성된 복수의 전자-광학 경로; 및
    상기 복수의 일차 전자 빔들의 적어도 일부를 조정하도록 구성된 복수의 전기적으로 대전된(electrically-charged) 어레이 층
    을 포함하는, 상기 멀티빔 렌즈 어레이;
    상기 복수의 일차 전자 빔들의 적어도 일부를 샘플의 표면으로 지향시키도록 구성된 제2 전자-광학 요소 세트;
    상기 샘플을 고정하도록 구성된 스테이지; 및
    상기 복수의 일차 전자 빔들에 응답하여 상기 샘플의 표면으로부터 방산된 복수의 전자를 검출하도록 구성된 검출기 어레이
    를 포함하는, 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 전자 빔 소스는, 전자 이미터 및 추출기를 포함하는 것인, 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 전자-광학 요소 세트는 상기 플러드 전자 빔을 상기 멀티빔 렌즈 어레이로 지향시키도록 구성된 것인, 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 전기적으로 대전된 어레이 층은,
    제1 하나 이상의 애퍼처(aperture) 세트를 포함하는 제1 공통 전압 플레이트;
    제2 하나 이상의 애퍼처 세트를 포함하는 증가된 전압 플레이트;
    하나 이상의 멀티폴(multi-pole) 빔 편향기; 및
    제3 하나 이상의 애퍼처 세트를 포함하는 제2 공통 전압 플레이트를 포함하고,
    상기 제1 하나 이상의 애퍼처 세트, 상기 제2 하나 이상의 애퍼처 세트, 상기 하나 이상의 멀티폴 빔 편향기, 또는 상기 제3 하나 이상의 애퍼처 세트 중의 적어도 둘을 정렬함으로써 하나 이상의 전자-광학 경로가 상기 멀티빔 렌즈 어레이에서 발생되는 것인, 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 제1 하나 이상의 애퍼처 세트, 상기 제2 하나 이상의 애퍼처 세트, 또는 상기 제3 하나 이상의 애퍼처 세트에서 애퍼처의 적어도 일부에 하나 이상의 애퍼처 렌즈 또는 마이크로렌즈가 삽입되는 것인, 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 제1 공통 전압 플레이트 및 상기 제2 공통 전압 플레이트는 제1 공통 전압 플레이트 세트를 형성하며, 상기 제1 공통 전압 플레이트 세트는 상기 증가된 전압 플레이트 및 상기 하나 이상의 멀티폴 빔 편향기를 둘러싸는 것인, 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템.
  7. 청구항 4에 있어서, 상기 하나 이상의 전자-광학 경로의 특정 전자-광학 경로는 상기 하나 이상의 멀티폴 빔 편향기의 특정 멀티폴 빔 편향기를 포함하는 것인, 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템.
  8. 청구항 4에 있어서, 상기 하나 이상의 멀티폴 빔 편향기는 하나 이상의 사중극자(quadrupole) 빔 편향기 또는 하나 이상의 팔중극자(octupole) 빔 편향기 중의 적어도 하나를 포함하는 것인, 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 전기적으로 대전된 어레이 층은,
    제1 하나 이상의 애퍼처 세트를 포함하는 제1 공통 전압 플레이트;
    제2 하나 이상의 애퍼처 세트를 포함하는 제1 증가된 전압 플레이트;
    제1 슬릿형 빔 비점수차 조정기(slitted beam stigmator) 세트;
    제3 하나 이상의 애퍼처 세트를 포함하는 제2 공통 전압 플레이트;
    제4 하나 이상의 애퍼처 세트를 포함하는 제2 증가된 전압 플레이트;
    제2 슬릿형 빔 비점수차 조정기 세트; 및
    제5 하나 이상의 애퍼처 세트를 포함하는 제3 공통 전압 플레이트를 포함하고,
    상기 제1 하나 이상의 애퍼처 세트, 상기 제2 하나 이상의 애퍼처 세트, 제1 슬릿형 빔 비점수차 조정기 세트, 상기 제3 하나 이상의 애퍼처 세트, 상기 제4 하나 이상의 애퍼처 세트, 상기 제2 슬릿형 빔 비점수차 조정기 세트, 또는 상기 제5 하나 이상의 애퍼처 세트 중의 적어도 둘을 정렬함으로써 하나 이상의 전자-광학 경로가 상기 멀티빔 렌즈 어레이에서 발생되는 것인, 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 제1 하나 이상의 애퍼처 세트, 상기 제2 하나 이상의 애퍼처 세트, 상기 제3 하나 이상의 애퍼처 세트, 상기 제4 하나 이상의 애퍼처 세트, 또는 제5 하나 이상의 애퍼처 세트에서 애퍼처의 적어도 일부에 하나 이상의 애퍼처 렌즈 또는 마이크로렌즈가 삽입되는 것인, 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템.
  11. 청구항 9에 있어서, 상기 제1 공통 전압 플레이트 및 상기 제2 공통 전압 플레이트는 제1 공통 전압 플레이트 세트를 형성하며, 상기 제1 공통 전압 플레이트 세트는 상기 제1 증가된 전압 플레이트 및 상기 제1 슬릿형 빔 비점수차 조정기 세트를 둘러싸는 것인, 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 제2 공통 전압 플레이트 및 상기 제3 공통 전압 플레이트는 제2 공통 전압 플레이트 세트를 형성하며, 상기 제2 공통 전압 플레이트 세트는 상기 제2 증가된 전압 플레이트 및 상기 제2 슬릿형 빔 비점수차 조정기 세트를 둘러싸는 것인, 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템.
  13. 청구항 9에 있어서, 상기 하나 이상의 전자-광학 경로의 특정 전자-광학 경로는, 상기 제1 슬릿형 빔 비점수차 조정기 세트로부터의 특정 슬릿형 빔 비점수차 조정기 및 상기 제2 슬릿형 빔 비점수차 조정기 세트로부터의 특정 슬릿형 빔 비점수차 조정기를 포함하는 것인, 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 제1 슬릿형 빔 비점수차 조정기 세트로부터의 상기 특정 슬릿형 빔 비점수차 조정기는 타원형 애퍼처를 포함하며, 상기 제2 슬릿형 빔 비점수차 조정기 세트로부터의 상기 특정 슬릿형 빔 비점수차 조정기는 타원형 애퍼처를 포함하는 것인, 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 제2 슬릿형 빔 비점수차 조정기 세트로부터의 상기 특정 슬릿형 빔 비점수차 조정기의 타원형 애퍼처는, 상기 제1 슬릿형 빔 비점수차 조정기 세트로부터의 상기 특정 슬릿형 빔 비점수차 조정기의 타원형 애퍼처에 대하여, 선택된 오프셋 각도로 배향되는 것인, 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 선택된 오프셋 각도는 45도 각도인 것인, 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템.
  17. 청구항 1에 있어서, 상기 하나 이상의 방산된 전자는 하나 이상의 이차(secondary) 전자를 포함하며, 상기 검출기 어레이는 하나 이상의 이차 전자 검출기 어셈블리를 포함하는 것인, 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템.
  18. 청구항 17에 있어서,
    제3 전자-광학 요소 세트를 통해 상기 하나 이상의 이차 전자를 상기 검출기 어레이로 편향시키도록 구성된 편향기 어셈블리를 더 포함하는, 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템.
  19. 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템에서 배열된 비점수차(arrayed astigmatism)를 보정하기 위한 장치에 있어서,
    플러드 전자 빔을 분할하여 복수의 일차 전자 빔들을 발생시키도록 구성된 복수의 전자-광학 경로로서, 상기 플러드 전자 빔은 소스 전자 빔으로부터 제1 전자-광학 요소 세트를 통해 발생되며, 상기 소스 전자 빔은 전자 빔 소스를 통해 발생되는 것인, 상기 복수의 전자-광학 경로; 및
    상기 복수의 일차 전자 빔들의 적어도 일부를 조정하도록 구성된 복수의 전기적으로 대전된 어레이 층을 포함하고,
    상기 복수의 일차 전자 빔들의 적어도 일부는 제2 전자-광학 요소 세트를 통해 샘플의 표면으로 지향되며, 상기 복수의 일차 전자 빔들에 응답하여 상기 샘플의 표면으로부터 복수의 전자가 방산되고, 상기 복수의 전자가 검출기 어레이에 의해 검출되는 것인, 멀티빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템에서 배열된 비점수차를 보정하기 위한 장치.
  20. 방법에 있어서,
    소스 전자 빔을 발생시키는 단계;
    제1 전자-광학 요소 세트를 통해 상기 소스 전자 빔으로부터 플러드 전자 빔을 발생시키는 단계;
    멀티빔 렌즈 어레이를 통해 복수의 일차 전자 빔들을 발생시키도록 상기 플러드 전자 빔을 분할하는 단계;
    상기 멀티빔 렌즈 어레이를 통해 상기 복수의 일차 전자 빔들의 적어도 일부를 조정하는 단계;
    상기 복수의 일차 전자 빔들의 적어도 일부를 제2 전자-광학 요소 세트를 통해 샘플의 표면으로 지향시키는 단계; 및
    상기 복수의 일차 전자 빔들에 응답하여 상기 샘플의 표면으로부터 방산된 복수의 전자를 검출하는 단계
    를 포함하는 방법.
KR1020197009582A 2016-09-08 2017-09-06 다중열 스캐닝 전자 현미경 시스템에서 배열된 비점수차를 보정하기 위한 장치 및 방법 KR102515235B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662385084P 2016-09-08 2016-09-08
US62/385,084 2016-09-08
US15/645,863 US10497536B2 (en) 2016-09-08 2017-07-10 Apparatus and method for correcting arrayed astigmatism in a multi-column scanning electron microscopy system
US15/645,863 2017-07-10
PCT/US2017/050342 WO2018048949A1 (en) 2016-09-08 2017-09-06 Apparatus and method for correcting arrayed astigmatism in a multi-column scanning electron microscopy system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190041016A true KR20190041016A (ko) 2019-04-19
KR102515235B1 KR102515235B1 (ko) 2023-03-28

Family

ID=61281484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197009582A KR102515235B1 (ko) 2016-09-08 2017-09-06 다중열 스캐닝 전자 현미경 시스템에서 배열된 비점수차를 보정하기 위한 장치 및 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10497536B2 (ko)
EP (1) EP3510623A4 (ko)
JP (1) JP6986555B2 (ko)
KR (1) KR102515235B1 (ko)
CN (1) CN109690726B (ko)
TW (1) TWI751193B (ko)
WO (1) WO2018048949A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11056312B1 (en) 2020-02-05 2021-07-06 Kla Corporation Micro stigmator array for multi electron beam system

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3703648A4 (en) 2017-11-03 2021-09-29 Emerald Kalama Chemical, LLC ANTIMICROBIAL COMPOSITIONS
US10338013B1 (en) * 2018-01-25 2019-07-02 Kla-Tencor Corporation Position feedback for multi-beam particle detector
DE102018202421B3 (de) 2018-02-16 2019-07-11 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Vielstrahl-Teilchenstrahlsystem
US10840055B2 (en) * 2018-03-20 2020-11-17 Kla Corporation System and method for photocathode illumination inspection
US10438769B1 (en) * 2018-05-02 2019-10-08 Kla-Tencor Corporation Array-based characterization tool
US10748739B2 (en) 2018-10-12 2020-08-18 Kla-Tencor Corporation Deflection array apparatus for multi-electron beam system
US11373838B2 (en) * 2018-10-17 2022-06-28 Kla Corporation Multi-beam electron characterization tool with telecentric illumination
US20200194223A1 (en) * 2018-12-14 2020-06-18 Kla Corporation Joint Electron-Optical Columns for Flood-Charging and Image-Forming in Voltage Contrast Wafer Inspections
US10854424B2 (en) * 2019-02-28 2020-12-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Multi-electron beam device
JP7241570B2 (ja) * 2019-03-06 2023-03-17 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ電子ビーム検査装置及びマルチ電子ビーム検査方法
US11239048B2 (en) * 2020-03-09 2022-02-01 Kla Corporation Arrayed column detector
CN115427798A (zh) * 2020-04-17 2022-12-02 应用材料公司 检测样品的方法以及多电子束检测系统
JP2023043334A (ja) * 2021-09-16 2023-03-29 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ電子ビーム検査装置、多極子アレイの制御方法、及びマルチ電子ビーム検査方法
US11651934B2 (en) 2021-09-30 2023-05-16 Kla Corporation Systems and methods of creating multiple electron beams
JP7105022B1 (ja) 2022-03-31 2022-07-22 株式会社Photo electron Soul 電子銃、電子線適用装置およびマルチ電子ビームの形成方法
US20240014000A1 (en) * 2022-07-11 2024-01-11 Kla Corporation Miniature electron optical column with a large field of view
US12068129B2 (en) 2022-11-04 2024-08-20 Kla Corporation Tilt-column multi-beam electron microscopy system and method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001284230A (ja) * 2000-03-31 2001-10-12 Canon Inc 電子光学系アレイ、これを用いた荷電粒子線露光装置ならびにデバイス製造方法
JP2011522373A (ja) * 2008-05-27 2011-07-28 シーイービーティー・カンパニー・リミティッド 電子カラム用多重極レンズ
JP2013196951A (ja) * 2012-03-21 2013-09-30 Hitachi High-Technologies Corp 電子線応用装置およびレンズアレイ
JP2014229481A (ja) * 2013-05-22 2014-12-08 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線応用装置
US20150155134A1 (en) * 2013-12-02 2015-06-04 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik GmbH Multi-beam system for high throughput ebi

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5834783A (en) * 1996-03-04 1998-11-10 Canon Kabushiki Kaisha Electron beam exposure apparatus and method, and device manufacturing method
US6977386B2 (en) 2001-01-19 2005-12-20 Fei Company Angular aperture shaped beam system and method
US7947951B2 (en) 2006-07-21 2011-05-24 National University Of Singapore Multi-beam ion/electron spectra-microscope
EP2405458A1 (en) * 2006-07-25 2012-01-11 Mapper Lithography IP B.V. A multiple beam charged particle optical system
US9153413B2 (en) 2007-02-22 2015-10-06 Applied Materials Israel, Ltd. Multi-beam scanning electron beam device and methods of using the same
US8552373B2 (en) * 2009-05-27 2013-10-08 Hitachi High-Technologies Corporation Charged particle beam device and sample observation method
TW201133534A (en) * 2009-09-18 2011-10-01 Mapper Lithography Ip Bv Multiple beam charged particle optical system
WO2011089955A1 (ja) * 2010-01-20 2011-07-28 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線装置
US8362425B2 (en) * 2011-03-23 2013-01-29 Kla-Tencor Corporation Multiple-beam system for high-speed electron-beam inspection
NL2006868C2 (en) * 2011-05-30 2012-12-03 Mapper Lithography Ip Bv Charged particle multi-beamlet apparatus.
EP2629317B1 (en) 2012-02-20 2015-01-28 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Charged particle beam device with dynamic focus and method of operating thereof
US9353571B2 (en) * 2014-07-24 2016-05-31 James Coe Paint can securing apparatus for use with a ladder
US10236156B2 (en) * 2015-03-25 2019-03-19 Hermes Microvision Inc. Apparatus of plural charged-particle beams

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001284230A (ja) * 2000-03-31 2001-10-12 Canon Inc 電子光学系アレイ、これを用いた荷電粒子線露光装置ならびにデバイス製造方法
JP2011522373A (ja) * 2008-05-27 2011-07-28 シーイービーティー・カンパニー・リミティッド 電子カラム用多重極レンズ
JP2013196951A (ja) * 2012-03-21 2013-09-30 Hitachi High-Technologies Corp 電子線応用装置およびレンズアレイ
JP2014229481A (ja) * 2013-05-22 2014-12-08 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線応用装置
US20150155134A1 (en) * 2013-12-02 2015-06-04 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik GmbH Multi-beam system for high throughput ebi

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11056312B1 (en) 2020-02-05 2021-07-06 Kla Corporation Micro stigmator array for multi electron beam system
WO2021158576A1 (en) * 2020-02-05 2021-08-12 Kla Corporation Micro stigmator array for multi-electron beam system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018048949A1 (en) 2018-03-15
TWI751193B (zh) 2022-01-01
EP3510623A1 (en) 2019-07-17
US20180068825A1 (en) 2018-03-08
JP2019526912A (ja) 2019-09-19
US10497536B2 (en) 2019-12-03
KR102515235B1 (ko) 2023-03-28
EP3510623A4 (en) 2020-08-19
CN109690726B (zh) 2021-05-07
TW201820375A (zh) 2018-06-01
JP6986555B2 (ja) 2021-12-22
CN109690726A (zh) 2019-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102515235B1 (ko) 다중열 스캐닝 전자 현미경 시스템에서 배열된 비점수차를 보정하기 위한 장치 및 방법
CN109427524B (zh) 带电粒子束装置、用于带电粒子束装置的孔布置和用于操作带电粒子束装置的方法
US11984295B2 (en) Charged particle assessment tool, inspection method
US11869743B2 (en) High throughput multi-electron beam system
JP2023138870A (ja) テレセントリック照明を有するマルチビーム電子特性評価ツール
KR102325235B1 (ko) 전자 빔 시스템에서의 수차 정정을 위한 방법 및 시스템
TW202226313A (zh) 物鏡陣列總成、電子光學系統、電子光學系統陣列、聚焦方法；物鏡配置
KR20200139257A (ko) 어레이 기반 특성화 툴
US11804355B2 (en) Apparatus for multiple charged-particle beams
KR20220130196A (ko) 하전 입자 검사 툴, 검사 방법
CN115485804A (zh) 使用增强偏转器操纵带电粒子束的装置
EP3975222A1 (en) Charged particle assessment tool, inspection method
US20240153737A1 (en) Tilt-column multi-beam electron microscopy system and method
EP4427254A1 (en) Method and system of image-forming multi-electron beams
TW202312211A (zh) 帶電粒子裝置及方法
CN115335949A (zh) 泛射柱、带电粒子工具以及用于对样品的带电粒子泛射的方法
CN115398591A (zh) 用于3d装置的检验及检视的电子束系统

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant