KR20190091318A - 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용하여 시료를 검사하기 위한 방법, 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용한 시료의 검사를 위한 하전 입자 빔 디바이스, 및 시료의 검사를 위한 다중-컬럼 현미경 - Google Patents

1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용하여 시료를 검사하기 위한 방법, 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용한 시료의 검사를 위한 하전 입자 빔 디바이스, 및 시료의 검사를 위한 다중-컬럼 현미경 Download PDF

Info

Publication number
KR20190091318A
KR20190091318A KR1020197018988A KR20197018988A KR20190091318A KR 20190091318 A KR20190091318 A KR 20190091318A KR 1020197018988 A KR1020197018988 A KR 1020197018988A KR 20197018988 A KR20197018988 A KR 20197018988A KR 20190091318 A KR20190091318 A KR 20190091318A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
charged particle
particle beam
electrode
primary charged
beamlets
Prior art date
Application number
KR1020197018988A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102295389B1 (ko
Inventor
유르겐 프로지엔
피터 크루이트
Original Assignee
어플라이드 머티리얼즈 이스라엘 리미티드
테크니쉐 유니버시테이트 델프트
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 어플라이드 머티리얼즈 이스라엘 리미티드, 테크니쉐 유니버시테이트 델프트 filed Critical 어플라이드 머티리얼즈 이스라엘 리미티드
Publication of KR20190091318A publication Critical patent/KR20190091318A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102295389B1 publication Critical patent/KR102295389B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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, ion-optical arrangement
    • H01J37/10—Lenses
    • H01J37/145—Combinations of electrostatic and magnetic lenses
    • 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, ion-optical arrangement
    • H01J37/09—Diaphragms; Shields associated with electron or ion-optical arrangements; Compensation of disturbing fields
    • 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, ion-optical arrangement
    • H01J37/147—Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
    • H01J37/1472—Deflecting along given lines
    • H01J37/1474—Scanning means
    • 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, 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 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
    • H01J2237/04—Means for controlling the discharge
    • H01J2237/045—Diaphragms
    • H01J2237/0451—Diaphragms with fixed aperture
    • H01J2237/0453—Diaphragms with fixed aperture multiple apertures
    • 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
    • H01J2237/04—Means for controlling the discharge
    • H01J2237/049—Focusing means
    • H01J2237/0492—Lens systems
    • 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
    • H01J2237/10—Lenses
    • H01J2237/103—Lenses characterised by lens type
    • 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
    • H01J2237/1534—Aberrations
    • 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
    • H01J2237/1536—Image distortions due to scanning
    • 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
    • H01J2237/2817—Pattern inspection

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

광학 축을 갖는 하전 입자 빔 디바이스에서 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용하여 시료를 검사하기 위한 방법이 개시되어 있다. 방법은, 1차 하전 입자 빔을 생성하는 단계; 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 생성하기 위해 1차 하전 입자 빔으로 다중-애퍼쳐 렌즈 판을 조명하는 단계; 및 하전 입자 빔 디바이스의 필드 곡률을 제1 및 제2 필드 곡률 보정 전극을 이용하여 보정하는 단계를 포함한다. 방법은, 제1 및 제2 필드 곡률 보정 전극에 전압을 인가하는 단계를 더 포함한다. 제1 및 제2 필드 곡률 보정 전극에 의해 제공된 필드 강도 중 적어도 하나는, 하전 입자 빔 디바이스의 광학 축에 수직인 평면에서 변한다. 방법은, 1차 하전 입자 빔렛들을 대물 렌즈를 이용하여 시료 상의 개별 위치들 상에 집속하는 단계를 더 포함한다.

Description

시료를 검사하기 위한 방법 및 하전 입자 다중-빔 디바이스
실시예들은, 예를 들어, 검사 시스템 응용들, 시험 시스템 응용들, 결함 검토 또는 임계 치수 응용들 등을 위한 하전 입자 빔 디바이스들에 관한 것이다. 실시예들은 또한, 하전 입자 빔 디바이스의 작동 방법들에 관한 것이다. 더 구체적으로, 실시예들은, 일반적인 목적들(예컨대, 생물학적 구조들의 이미지화) 및/또는 높은 처리량의 EBI(전자 빔 검사)를 위한 다중-빔 시스템들인 하전 입자 빔 디바이스들에 관한 것이다. 구체적으로, 실시예들은 주사 하전 입자 빔 디바이스 및 주사 하전 입자 빔 디바이스를 이용한 전자 빔 검사의 방법에 관한 것이다.
현대의 반도체 기술은, 집적 회로들의 생산 동안에 사용되는 다양한 프로세스의 정확한 제어에 크게 의존한다. 이에 따라, 가능한 한 일찍 문제들을 찾아내기 위해 웨이퍼들은 반복적으로 검사된다. 게다가, 마스크가 각각의 패턴을 정확하게 한정하는 것을 확실히 하기 위해 웨이퍼 처리 동안 실제 사용 이전에 마스크 또는 레티클이 또한 검사된다. 결함들에 대한 웨이퍼들 또는 마스크들의 검사는, 전체 웨이퍼 또는 마스크 영역의 검사를 포함한다. 특히, 제조 동안 웨이퍼들의 검사는 검사 프로세스에 의해 제조 처리량이 제한되지 않는 짧은 시간 내의 전체 웨이퍼 영역의 검사를 포함한다.
주사 전자 현미경(SEM)들이 웨이퍼들을 검사하는 데에 사용되었다. 웨이퍼의 표면은, 예를 들어, 단일의 미세하게 집속된 전자 빔을 사용하여 주사된다. 전자 빔이 웨이퍼에 부딪칠 때, 2차 전자들 및/또는 후방산란된 전자들, 즉, 신호 전자들이 생성되고 측정된다. 웨이퍼 상의 위치에서의 패턴 결함은, 2차 전자들의 강도 신호를, 예를 들어, 패턴 상의 동일 위치에 대응하는 기준 신호와 비교함으로써 검출된다. 그러나, 더 높은 해상도들에 대한 요구들이 증가하고 있기 때문에, 웨이퍼의 전체 표면을 주사하는 것은 긴 시간이 걸린다. 이에 따라, 웨이퍼 검사를 위해 종래의(단일-빔) 주사 전자 현미경(SEM)을 사용하기 어려운데, 이는 그 접근법은 각각의 처리량을 제공하지 않기 때문이다.
반도체 기술에서의 웨이퍼 및 마스크 결함 검사는, 전체 웨이퍼/마스크 응용 또는 핫 스폿 검사 둘 다를 망라하는 고해상도 및 고속 검사 툴들을 필요로 한다. 축소되는 결함 크기들을 다룰 수 없는 광 광학 툴들의 제한된 해상도로 인해 전자 빔 검사의 중요성이 증가하고 있다. 특히, 20 nm 노드 이상으로부터, 전자 빔 기반 이미지화 툴들의 고해상도 잠재력은 관심 있는 모든 결함들을 검출하기 위해 수요가 있다.
상기 내용을 고려하여, 관련 기술분야에서의 문제들 중 적어도 일부를 극복하는, 하전 입자 다중-빔 디바이스 및 하전 입자들의 빔렛들의 어레이를 이용하여 시료를 검사하기 위한 방법이 제공된다.
상기 내용을 고려하여, 독립 청구항들에 따른 하전 입자 다중-빔 디바이스 및 하전 입자들의 빔렛들의 어레이를 이용하여 시료를 검사하기 위한 방법이 제공된다. 추가의 양상들, 장점들, 및 특징들은 종속 청구항들, 상세한 설명 및 첨부 도면들로부터 명백하다.
일 실시예에 따르면, 하전 입자 빔 디바이스에서 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용하여 시료를 검사하기 위한 방법이 제공된다. 방법은, 하전 입자 빔 방출기를 이용하여 1차 하전 입자 빔을 생성하는 단계; 집속된 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 생성하기 위해, 표면을 갖는 다중-애퍼쳐 렌즈 판을 1차 하전 입자 빔을 이용하여 조명하는 단계; 전기장을 적어도 제1 전극에 의해 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 표면 상에 생성하는 단계 ― 적어도 제1 전극에 의해 제공된 전기장의 z 방향의 필드 성분은 비-회전대칭임 ―; 및 개별 위치들에서 시료를 동시에 검사하기 위해 대물 렌즈를 이용하여 시료 상의 개별 위치들 상에 1차 하전 입자 빔렛들을 집속하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용한 시료의 검사를 위한 하전 입자 빔 디바이스가 제공된다. 하전 입자 빔 디바이스는, 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 생성하기 위한 하전 입자 빔 공급원 ― 하전 입자 빔 공급원은 하전 입자 빔을 방출하기 위한 하전 입자 빔 방출기; 표면을 갖는 다중-애퍼쳐 렌즈 판 ― 다중-애퍼쳐 렌즈 판은 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 생성하고 집속하기 위해 적어도 2개의 개구부들을 포함하고, 다중-애퍼쳐 렌즈 판은 1차 하전 입자 빔으로 조명되도록 배열됨 ―; 전기장을 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 표면 상에 생성하기 위한 적어도 제1 전극 ― 적어도 제1 전극은 반경 방향, 원주 방향, 및 1차 하전 입자 빔 또는 1차 하전 입자 빔렛들이 통과하는 애퍼쳐 개구부를 갖고, 적어도 제1 전극은 원주 방향으로 적어도 2개의 개별 전극 세그먼트들로 분할됨 ― 을 포함함 ―; 및 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이의 각각의 1차 하전 입자 빔렛을 시료 상의 개별 위치에 집속하기 위한 대물 렌즈를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용한 시료의 검사를 위한 하전 입자 빔 디바이스가 제공된다. 하전 입자 빔 디바이스는, 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 생성하기 위한 하전 입자 빔 공급원 ― 하전 입자 빔 공급원은: 하전 입자 빔을 방출하기 위한 하전 입자 빔 방출기; 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 생성하고 집속하기 위해 적어도 2개의 개구부들을 포함하는 다중-애퍼쳐 렌즈 판 ― 다중-애퍼쳐 렌즈 판은 1차 하전 입자 빔으로 조명되도록 배열됨 ―; 전기장을 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 표면 상에 생성하기 위한 적어도 제1 전극 ― 적어도 제1 전극은 1차 하전 입자 빔 또는 1차 하전 입자 빔렛들이 통과하는 애퍼쳐 개구부들을 갖고, 적어도 제1 전극은 하전 입자 빔 디바이스의 광학 축에 대해 수직인 평면에 대해 경사짐 ― 을 포함함 ―; 및 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이의 각각의 1차 하전 입자 빔렛을 시료 상의 개별 위치에 집속하기 위한 대물 렌즈를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 시료의 검사를 위한 다중-컬럼 현미경이 제공된다. 다중-컬럼 현미경은, 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용한 시료의 검사를 위한 하전 입자 빔 디바이스를 포함하고, 하전 입자 빔 디바이스는, 하전 입자 빔 디바이스의 z 방향으로 연장되는 광학 축을 포함하고, 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 생성하기 위한 하전 입자 빔 공급원을 더 포함하고, 하전 입자 빔 공급원은: 하전 입자 빔을 방출하기 위한 하전 입자 빔 방출기; 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 생성하고 집속하기 위해 적어도 2개의 개구부들을 포함하는 다중-애퍼쳐 렌즈 판 ― 다중-애퍼쳐 렌즈 판은 1차 하전 입자 빔으로 조명되도록 배열됨 ―; 전기장을 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 표면 상에 생성하기 위한 적어도 제1 전극 ― 적어도 제1 전극은 1차 하전 입자 빔 또는 1차 하전 입자 빔렛들이 통과하는 애퍼쳐 개구부들을 갖고, 적어도 제1 전극은 하전 입자 빔 디바이스의 광학 축에 대해 수직인 평면에 대해 경사지고/거나 적어도 제1 전극은 원주 방향으로 적어도 2개의 개별 전극 세그먼트들로 분할됨 ― 을 포함하고; 하전 입자 빔 디바이스는, 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이의 각각의 1차 하전 입자 빔렛을 시료 상의 개별 위치에 집속하기 위한 대물 렌즈를 더 포함하고; 다중-컬럼 현미경은: 1차 하전 입자 빔렛들의 추가의 어레이를 생성하기 위한 추가의 하전 입자 빔 공급원을 더 포함한다.
실시예들은 또한, 개시된 방법들을 수행하기 위한 장치들에 관한 것이고, 각각의 설명된 방법 특징들을 수행하기 위한 장치 부분들을 포함한다. 방법 특징들은 하드웨어 구성요소들에 의해, 적절한 소프트웨어에 의해 프로그래밍된 컴퓨터에 의해, 그 둘의 임의의 조합에 의해, 또는 임의의 다른 방식으로 수행될 수 있다. 게다가, 실시예들은 또한, 설명된 장치가 작동하는 방법들에 관한 것이다. 실시예들은 장치의 모든 기능을 수행하기 위한 방법 특징들을 포함한다.
위에서 언급된 특징들이 상세히 이해될 수 있도록, 위에 간략히 요약된 더 구체적인 설명이 실시예들을 참조하여 이루어질 수 있다. 첨부 도면들은 실시예들에 관한 것이고 이하에 설명된다:
도 1은, 본원에 설명된 실시예들에 따른, 시료 검사를 위한 다중-빔 디바이스의 개략도를 도시하고;
도 2는, 본원에 설명된 실시예들에 따른, 시료 검사를 위한 다중-빔 디바이스의 개략도를 도시하고;
도 3은, 본원에 설명된 실시예들에 따른, 필드 보정이 있고 없는 빔 거동의 개략도들을 도시하고;
도 4는, 본원에 설명된 실시예들에 따른, 필드 보정이 있는 빔 거동 및 빔들의 주사의 개략도를 도시하고;
도 5 내지 7은, 본원에 설명된 실시예들에 따른, 필드 보정 전극들의 개략도들을 도시하고;
도 8 내지 10은, 본원에 설명된 실시예들에 따른, 하전 입자 빔 디바이스의 부분도에서의 필드 보정 전극들의 개략도들을 도시하고;
도 11은, 본원에 설명된 실시예들에 따른, 시료 검사를 위한 다중-빔 디바이스의 개략도를 도시하고;
도 12는, 본원에 설명된 실시예들에 따른, 시료 검사를 위한 다중-빔 디바이스의 개략도들을 도시하고;
도 13은, 본원에 설명된 실시예들에 따른, 하전 입자 빔 디바이스들의 다중-컬럼 배열의 개략도를 도시하고;
도 14는, 본원에 설명된 실시예들에 따른, 하전 입자 빔 디바이스들의 다중-컬럼 배열의 개략도들을 도시하고;
도 15는, 본원에 설명된 실시예들에 따른, 하전 입자 빔 디바이스를 이용하여 시료를 검사하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
다양한 실시예에 대한 참조가 이제부터 상세히 이루어질 것이고, 그의 하나 이상의 예가 도면들에 예시된다. 도면들에 대한 이하의 설명 내에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 지칭한다. 개별 실시예들에 대한 차이점들이 설명된다. 각각의 예는 설명으로서 제공되며, 제한을 의미하지 않는다. 또한, 일 실시예의 일부로서 예시 또는 설명된 특징들은, 더 추가적인 실시예를 생성하기 위해, 다른 실시예들에 또는 다른 실시예들과 함께 사용될 수 있다. 설명은 수정들 및 변동들을 포함하도록 의도된다.
본 출원의 보호 범위를 제한하지 않고, 이하에서 하전 입자 빔 디바이스 또는 그의 구성요소들은 예시적으로, 2차 또는 후방산란된 입자들, 예컨대, 전자들의 검출을 포함하는 하전 입자 빔 디바이스로 지칭될 것이다. 실시예들은, 시료 이미지를 획득하기 위해 미립자들, 예컨대, 전자들 또는 이온들의 형태의 2차 및/또는 후방산란된 하전 입자들, 광자들, X-선들 또는 다른 신호들을 검출하는 장치들 및 구성요소들에 대해 여전히 적용될 수 있다. 미립자들을 언급할 때, 미립자들은 미립자들이 입자들일 뿐만 아니라 광자들인 광 신호들로서 이해되어야 하며, 여기에서 미립자들은 이온들, 원자들, 전자들 또는 다른 입자들이다. 본원에 설명된 바와 같이, 검출에 관한 논의들 및 설명들은 주사 전자 현미경들에서의 전자들에 관하여 예시적으로 설명된다. 다른 유형들의 하전 입자들, 예를 들어, 양이온들이, 다양한 상이한 계기들의 디바이스에 의해 검출될 수 있다.
다른 실시예들과 조합될 수 있는 본원의 실시예들에 따르면, 신호(하전 입자) 빔, 또는 신호(하전 입자) 빔렛은 2차 입자들, 즉, 2차 및/또는 후방산란된 입자들의 빔으로 지칭된다. 전형적으로, 신호 빔 또는 2차 빔은 시료에 대한 1차 빔 또는 1차 빔렛의 충돌 또는 시료로부터의 1차 빔의 후방산란에 의해 생성된다. 1차 하전 입자 빔 또는 1차 하전 입자 빔렛은 입자 빔 공급원에 의해 생성되고, 검사되거나 이미지화될 시료 상에 안내되고 편향된다.
본원에 언급되는 바와 같은 "시료" 또는 "샘플"은 반도체 웨이퍼들, 반도체 작업물들, 포토리소그래피 마스크들 및 다른 작업물들, 예컨대, 메모리 디스크들 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 실시예들은, 구조화되거나 물질이 증착되는 임의의 작업물에 적용될 수 있다. 시료는 구조화될 또는 층들이 증착되는 표면, 에지, 및 전형적으로 베벨을 포함한다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 장치 및 방법들은 임계 치수 응용들 및 결함 검토 응용들을 위해, 전자 빔 검사에 대해 구성되거나 적용된다.
하전 입자 빔 디바이스의 실시예가 도 1에 개략적으로 도시된다. 하전 입자 빔 디바이스(100)는 1차 하전 입자 빔(14)을 방출하는 입자 빔 방출기(111)를 포함하는 하전 입자 빔 공급원(110)을 포함한다. 본원에 설명된 실시예들에 따르면, 하전 입자 빔 공급원(110)은 1차 하전 입자 빔렛들(15)의 어레이를 생성하도록 적응된다. 하전 입자 빔 공급원(110)은 하전 입자 빔 방출기(111), 및 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들, 예컨대, 도 1에 도시된 실시예에서, 1차 하전 입자 빔(14)은 가속 전극(199)에 공급되는 가속 전압(하전 입자 빔 방출기(111)와 가속 전극(199) 사이의 전압 차)에 의해 가속될 수 있다. 본원에 설명된 실시예들에 따르면, 하전 입자 빔 디바이스는 제1 전극(112), 예를 들어, 적어도 제1 전극(112)을 포함한다. 도 1의 실시예에서, 제1 전극(112)은 하전 입자 빔 방출기(111)와 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113) 사이에 배치된 것으로 예시적으로 도시된다. 다른 실시예들에 따르면, 제1 전극(112)은 또한, (하전 입자 빔렛들의 전파 방향으로 볼 때) 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113) 아래에 배치될 수 있다.
본원에 설명된 실시예들에 따르면, 하전 입자 빔 디바이스의 제1 전극, 또는 하전 입자 빔 디바이스의 적어도 제1 전극은 각각, 전기장을 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 표면 상에 생성하도록 적응되고 구동된다. 도 1에서 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113)의 표면은 참조 부호(114)로 표시된다. 일부 실시예들에 따르면, 표면(114)은, 다중-애퍼쳐 렌즈 판의, 제1 전극(112)을 향하는 표면일 수 있다. 예를 들어, 제1 전극이 (도 1에 도시된 바와 같이 빔렛들을 전파하는 또는 1차 하전 입자 빔(14)을 전파하는 방향으로) 다중-애퍼쳐 렌즈 판 이전에 배치되는 경우, 제1 전극이 전기장을 생성하는 표면은 (도 1에서 참조 번호(114)로 표시된 바와 같이) 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 상부 표면이다. 대안적으로, 제1 전극이 (1차 하전 입자 빔렛들(15)을 전파하는 또는 1차 하전 입자 빔(14)을 전파하는 방향으로) 다중-애퍼쳐 렌즈 판 아래에 배치되는 경우, 제1 전극이 전기장을 생성하는 표면은 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 하부 표면이다.
빔 방출기, 다중-애퍼쳐 렌즈 판 및 제1 전극을 포함하는 하전 입자 빔 공급원(110)은 하전 입자 빔 디바이스의 상부 부분으로 표시될 수 있다. 하전 입자 빔 디바이스(100)는 렌즈(120), 대물 렌즈(130), 및 시료(140)가 배치될 수 있는 시료 스테이지(141)를 예시적으로 더 포함한다. 렌즈(120), 대물 렌즈(130), 및 시료 스테이지(141)는 하전 입자 빔 디바이스의 하부의 일부인 것으로 설명될 수 있다.
본원에 설명된 실시예들에 따르면, 하전 입자 빔 디바이스의 제1 전극은 위에서 언급된 바와 같이 전기장을 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 표면 상에 생성하도록 적응되고 구동된다. 본원에 설명된 실시예들에 따르면, z 성분을 갖는 전기장은 제1 전극(112)과 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113) 사이의 전압 차에 의해 생성된다. 전기장은 하전 입자 빔 디바이스의 z 방향으로 연장되는 z 성분을 가질 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 도 1의 하전 입자 빔 디바이스(100)의 좌측 상의 좌표계에서 예시적으로 볼 수 있는 바와 같이, 하전 입자 빔 디바이스의 z 방향은 광학 축을 따라 이어질 수 있다. 본원에 설명된 실시예들에 따르면, 제1 전극에 의해 제공되는 전기장의 z 방향의 성분은 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 표면에 대해 비-회전대칭이다. 예를 들어, 전기장의 강도는 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 표면의 평면에 걸쳐서 변한다. 일부 실시예들에 따르면, 제1 전극에 의해 제공되는 전기장의 z 성분이 비-회전대칭이라는 것은 전기장의 z 성분이, 고정된 점을 중심으로, 전기장의 강도를 변화시키지 않고 회전될 수 없다는 것을 의미할 수 있다.
다중-애퍼쳐 렌즈 판의 표면 상의 전기장의 z 성분의 비-회전대칭성은, 특히 다음의 방식들로, 적어도 2개의 전극들에 의한 필드 곡률 보정과 조합될 수 있다. 예를 들어, 본원에 설명된 실시예들에 따른 전기장의 z 성분의 구성은 하나의 전극 배열(예를 들어, 특히, 도 5 내지 7과 관련하여 아래에서 상세히 설명될 바와 같은 분할된 전극만)에 의해 또는 (도 1, 2 및 11의 구성들과 관련하여 상세히 설명되고 설명될 바와 같이) 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 이전 및 뒤의 전극의 위치에 관한 분리된 구성들로 실현될 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 제1 전극에 의해 생성된 전기장은 여러 효과들을 가질 수 있고 상이한 상황들에 사용될 수 있다. 본원에 설명된 실시예들에 따른 하전 입자 빔 디바이스의 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 표면 상의 제1 전극의 가변 필드의 일 응용은, 하전 입자 빔 디바이스의 필드 곡률, 특히, 하전 입자 빔 디바이스의 이미지화 렌즈들에 의해 도입된 필드 곡률을 보상하거나 보정하기 위해 제1 전극을 사용하는 것이다. 일부 실시예들에 따르면, 필드 곡률을 보상하거나 보정하기 위해, 하나 초과의 전극이 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 적어도 제1 전극들은, 1차 하전 입자 빔 또는 1차 하전 입자 빔렛들의 전파 방향으로 볼 때 하전 입자 빔 디바이스의 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 하류에 배열된 하전 입자 빔 디바이스의 이미지화 렌즈들에 의해 도입된 필드 곡률을 보상하거나 보정하기 위해 사용될 수 있다. 특히, 적어도 하나의 전극은 아래에 상세히 설명될 바와 같이, 하전 입자 빔 디바이스의 대물 렌즈에 의해 도입된 필드 곡률을 보상하거나 보정하기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 표면 상의 전기장의 비-회전 z 성분을 제공하는 제1 전극은 샘플 경사 및 경사진 샘플에 딸린 효과들을 보상하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 아래에 상세히 설명될 바와 같이, 샘플 상의 빔 스폿의 오차들을 보상하기 위해 가변 필드가 사용될 수 있다.
본원에 설명된 실시예들에 따른, 하전 입자 빔 디바이스 및 하전 입자 빔 디바이스를 이용하여 시료를 검사하기 위한 방법은 시료 상에 1차 하전 입자 빔렛들의 작은 스폿 크기를 제공한다. 스폿 크기는 단일 1차 하전 입자 빔렛에 의해 조명된 시료 상의 영역의 직경으로서 이해될 수 있다. 예를 들어, 본원에 설명된 실시예들에 따른 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이의 단일 1차 하전 입자 빔렛의 스폿 크기는 전형적으로 20 nm 미만, 더 전형적으로 10 nm 미만, 및 훨씬 더 전형적으로 5 nm 미만일 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 단일 1차 하전 입자 빔렛들은 높은 전류 밀도를 가질 수 있다. 높은 전류 밀도는 이미지화 품질을 증가시키는 것을 돕는다. 본원에 설명된 실시예들에 따른 빔 공급원을 이용한 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이의 생성으로 인해, 이미지화를 위한 전체 전류가 증가되고 이는 처리량을 개선한다.
일부 실시예들에 따르면, 본원에 설명된 바와 같은 하전 입자 빔 디바이스는 전기장을 생성하기 위한 하나 초과의 전극을 가질 수 있다. 도 2는 하나 초과의 전극을 갖는 실시예를 예시적으로 도시한다. 본원에 설명된 실시예들에 따르면, 하전 입자 빔 디바이스는 전극들(112-1 및 112-2)(예시적으로 2개의 전극들을 도시함)을 포함한다. 일부 실시예들에 따르면, 제1 전극은 애퍼쳐 렌즈들을 생성하기 위해 전기장을 제공하는 데에 사용될 수 있고 제2 전극은 필드 곡률 보정 전극으로서 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 특히, 하나 초과의 전극을 갖는 실시예들에서, 다중-애퍼쳐 렌즈 판에 가장 가까운 전극인 전극은 본원에 설명된 실시예들에 따른 제1 전극으로서 표시될 수 있다. 도 2에서, 전극(112-2)은 본원에 설명된 실시예들에 따른 제1 전극으로서 표시될 것이다. 일부 실시예들에서, 하나 초과의 전극들은 전기장을 제공하기 위해 함께 작용할 수 있고, 전기장의 z 성분은 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 표면에 대해 비-회전대칭이다. 도 2의 실시예에서, 전극들(112-1 및 112-2)은 하전 입자 빔 방출기(111)와 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113) 사이에 배치된 것으로 예시적으로 도시된다. 또한, 일부 실시예들에 따르면, 하전 입자 빔 디바이스(100)는 주사 편향기(150)를 포함할 수 있다. 주사 편향기(150)는 렌즈(120)와 시료 스테이지(141) 사이에 제공될 수 있다. 특히, 주사 편향기는 정전 렌즈의 전극의 위치에 그리고/또는 대물 렌즈(130)의 극편 조립체에 의해 둘러싸여 제공될 수 있다. 도 2는 본 개시내용의 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예를 도시하며, 여기서, 주사 편향기에는 감속 렌즈의 상부 전극이 제공된다.
필드 보정 전극들의 효과는 도 3 및 4에 예시적으로 도시된다. 도 3은 화살표들로서 도시된 1차 하전 입자 빔렛들(15)의 개략도를 도시한다. 도 3의 상부 부분에서, 하전 입자들의 3개의 인접한 빔렛들을 나타내는 3개의 화살표들은, 점선으로 도시된 곡선(200)을 따라 분포되어 진행하거나 배열된다. 예를 들어, 본원에 설명된 실시예들에 따른 필드 곡률 보정 전극들은 1차 하전 입자 빔렛들(15)로 하여금 곡선(200) 상에 분포되어 전파되게 한다. 도 3에서 곡선(200)으로 도시된 필드 곡률 보정은 하전 입자 빔 디바이스의 렌즈(예컨대, 대물 렌즈)의 필드 곡률 효과를 보상하기 위해 사용될 수 있다. 빔렛들이 전파되는, 필드에 대한 렌즈의 영향은 도 3의 하부 우측 도면에 예시적으로 도시된다. 하전 입자 빔 디바이스의 렌즈에 의해 영향을 받는 필드는 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이 곡선(210)을 따른 빔렛들의 분포를 산출한다. 일부 실시예들에 따르면, 빔렛들이 걸쳐서 분포되는 곡선은 포물선 곡선일 수 있다. 곡선을 따른 빔렛들의 분포의 형상으로 인해, 렌즈의 효과는 필드 곡률 효과인 것으로서 설명될 수 있다.
도 3의 좌측 하부 도면에서, 하전 입자 빔 디바이스의 렌즈에 의해 도입된 필드 곡률은 본원에 설명된 실시예들에 따른 하나 이상의 전극에 의해 보정된다. 일부 실시예들에서, 다중-애퍼쳐 렌즈 판에 대한 전기장의 비-회전 z 성분을 제공하는 하나 이상의 전극은 필드 곡률 보정 전극들로서 또는 초점 보정 전극들로서 표시될 수 있다. 예를 들어, 초점 보정 전극들은 곡선(200)에 의해 도시되는 필드 곡률 보정을 위해 사용될 수 있으며, 여기서 전극은 렌즈의 필드 곡률(210)을 보상한다. 보상은 도 3에 파선으로 도시된 바와 같이 초점 평면(220)을 생성한다. 도 3에 도시된 상황은 전역 필드 보정인 것으로 설명될 수 있다. 모든 빔렛들은 실질적으로, 시료에 동시에, 동일한 평면에서, 그리고 동일한 에너지로 부딪힌다. 결과는 이미지화 정밀도 및 이미지화 신뢰성의 증가이다.
도 4에서, 상부 도면은 곡선(200)을 참조하는 도 3의 상부 도면과 유사하다. 특히, 도 4의 상부 도면은, 필드 곡률 보정이 도입되고 1차 하전 입자 빔렛들(15)이 만곡된 대형을 따라 분포되어 전파되는 상황을 도시한다. 곡선(200)은 점선으로 도시된다. 도 4의 하부 도면은, 1차 하전 입자 빔렛들(15)이, 주사 편향기를 이용하여 시료에 걸쳐서 빔렛들을 주사하기 위해 (필드 곡률에 대해) 추가적으로 주사 필드를 겪는 상황을 도시한다. (도 3과 관련하여 설명된 바와 같이) 전역 필드 곡률 이후의 초점 평면(선(220))은 파선으로 도시된다. 하전 입자 빔 디바이스에서의 주사 필드로 인해, 축외 빔렛들은 (도 4에서 방향 화살표들(240)에 의해 도시된 바와 같이) 위로, 아래로, 좌측으로, 우측으로, 또는 앞에서 언급된 방향들의 조합으로 곡선(230)을 따라 준이동된다. 시료 상의 빔렛들의 스폿들은 주사 동안 탈집속된다. 중간에서의 빔렛(또한, 축상 빔렛으로서 표기됨)은 최저 편차를 갖고, 최외측 빔렛들은 중간 빔렛보다 더 높은 편차를 갖는다. 시료의 단일 점들이 정확하게 이미지화될 수 있고; 더 많은 빔들이 사용될수록, 중간에 있지 않은 빔렛들에 대한 편차가 더 커진다. 일부 실시예들에 따르면, 또한, 중간 빔렛이 곡선(250)을 따라 이동될 수 있고; 중간 빔의 탈집속은 (주사 동안 탈집속 영역을 표시하는) 화살표(240)에 의해 예시적으로 도시된 바와 같이 (축외 빔들의 탈집속과 상이하게) 대칭일 것이다. 곡선을 따른 빔렛들의 이동은 하전 입자 빔 디바이스의 이미지화 정밀도를 감소시킨다. 특히 그리고 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 점선 곡선(230)은 2개의 외측 빔렛들에 대한 전역 보정에 의해 야기된 이동된 필드 곡률 포물선을 도시한다. 주사 동안, 2개의 외측 빔렛들은 이동된 필드 곡률 곡선(230)을 따라 비대칭으로 탈집속된다. 2개의 외측 빔들의 탈집속 범위는 외측 이중 화살표들(240)에 의해 표시된다. 비대칭 탈집속은 포물선 거동 때문에 중심에서의 탈집속보다 더 크다. 동적 필드 곡률 보정은 새로운 가상 중심으로부터의 화살표들 방향을 따라 이어지는 동적 초점을 추가할 것이다. 예를 들어, 동적 필드 곡률 보정(특히, 1차 하전 입자 빔렛 주사에 의해 도입된 필드 곡률의 보정)은, 특히, 샘플에 대한 1차 하전 입자 빔렛들의 주사와 동시적으로 수행될 수 있다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 하전 입자 빔 디바이스에서 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용하여 시료를 검사하기 위한 방법은, 1차 하전 입자 빔렛들을 시료에 걸쳐서 주사 편향기에 의해 주사하는 단계를 포함할 수 있고, 여기서 적어도 제1 전극에 의해 전기장을 생성하는 것은 동적 필드 곡률 보정을 수행하는 것을 포함한다.
일부 실시예들에 따르면, 시료가 (하전 입자 빔 디바이스의 광학 축에 실질적으로 수직인 평면에서의 시료의 배열과 비교하여) 경사진 방식으로 제공될 때, 도 4에 도시된 것과 유사한 상황이 발생할 수 있다. 경사진 샘플은 일 측이 더 높은 것을 초래하고, 다른 측은 중앙 1차 하전 입자 빔렛에 대해 더 낮다. 일부 실시예들에 따르면, 제1 전극에 의한 샘플 경사 효과들의 보정은 "정적 보정"으로서 설명될 수 있다. 샘플 경사에 의한 탈집속의 최상부 상에서, 하전 입자 빔 디바이스의 렌즈는 필드 곡률을 도입한다. 빔렛들이 시료에 부딪히는, 시료 상의 스폿들은 탈집속될 수 있다. 탈집속되는 스폿들은 사소한 이미지화 품질을 초래할 수 있다.
전역/정적 필드 곡률 보정 이후의 초점 평면은 3개의 빔렛들에 대해 선(220)으로 도시된다. 필드 곡률 보정 디바이스 이후에 빔렛 주사가 발생하면, 보정된 위치로부터의 모든 빔렛 위치 편차는 이동된 필드 곡률 곡선을 따르는 탈집속을 초래할 것이다. 필드 곡률 곡선 이동은 전역 필드 곡률 보정에 의해 결정된다. 결과적인 탈집속 효과는 화살표들(240)에 의해 표시된다. 본원에 설명된 실시예들에 따른 동적 필드 보정은 2개의 외측 1차 하전 빔렛들에 대해 도 4에 도시된다. 특히, 동적 필드 보정은 주사 필드로 인한 초점 스폿의 편차를 또한 고려할 수 있다. 경사진 시료의 경우에, 필드 곡률 보정 전극들의 정적 작동이 사용될 수 있다.
본원에 설명된 실시예들에 따르면, 본원에 설명된 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용하여 시료를 검사하기 위한 방법 및 전극(들)은, 하전 입자 빔 디바이스의 렌즈에 의해 도입된 필드 곡률을 보정하고 동시에 시료 상의 빔렛들의 초점 스폿들에 대한 주사 필드의 영향들을 회피하는 것을 허용한다. 본원에 설명된 실시예들은, 주사 필드를 고려하는, 필드 곡률의 동적 보정을 참조한다. 특히, 필드 곡률의 비대칭 보정이, 특히, 동적 보정에 의해, 본원에 설명된 실시예들에 제공될 수 있다. 예를 들어, 주사 필드 및/또는 경사진 시료의 경우에 비대칭 보정이 유익할 수 있다.
본원에 설명된 실시예들에 따르면, 본원에 설명된 바와 같은 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용하여 시료를 검사하기 위한 방법들 및 전극(들)은, 경사진 시료의 영향들 및/또는 주사 필드의 영향들 및 필드 곡률을 보상하기 위해 (기하학적 배열들 관점에서 말하는) 추가적인 "웨지 오류"를 도입할 수 있다. 예를 들어, 본원에 설명된 실시예들에 따른 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용하여 시료를 검사하기 위한 방법 및 필드 곡률 보정 전극들은 하전 입자 빔 디바이스의 렌즈 및 주사 필드와 동일한(또는 적어도 유사한) 효과를 제공할 수 있다. 특히, 도 5 내지 10과 관련하여 아래에서 예시적으로 설명될 바와 같이, 하전 입자 빔 디바이스에서 전극(들)의 설계, 전극(들)의 제어, 및 전극(들)의 배열은 앞에서 언급된 효과들을 제공하는 것을 허용한다.
도 5는 초점 보정 디바이스, 예를 들어, 본원에 설명된 실시예들에 따른 필드 곡률 보정 디바이스의 전극의 실시예를 도시한다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 본원에 설명된 실시예들에 따른 (특히, 필드 곡률 보정에 사용되는) 전극은 필드 곡률 보정 전극으로서 표시될 수 있다. 전극(600)은 반경 방향(610), 원주 방향(611), 및 (필드 곡률 보정 전극들의 위치에 따라) 1차 하전 입자 빔 또는 1차 하전 입자 빔렛들이 통과하는 하나 이상의 애퍼쳐 개구부(612)를 갖는다. 도 5의 전극은 원주 방향으로 2개의 개별 전극 세그먼트들(601 및 602)로 분할된다. 일부 실시예들에 따르면, 본원에서 언급되고 분할되는 전극은 쌍극자, 사중극자 또는 더 고차의 극을 제공할 수 있다.
본원에 설명된 일부 실시예들에 따르면, 본원에 설명된 바와 같은 전극의 세그먼트들은 함께, 전극, 특히, 필드 곡률 보정 전극을 형성한다. 예를 들어, 세그먼트들은 세그먼트들 사이의 갭에 의해 물리적으로 분리될 수 있고, 여기서 세그먼트들은 함께 전극을 형성한다. 일부 실시예들에 따르면, 전극의 세그먼트들은 개별적으로 제어가능할 수 있다. 예를 들어, 전극의 세그먼트들은 (도 6에 예시적으로 도시되고 설명된 바와 같이) 별개의 전력 공급부들에 개별적으로 연결되거나 연결가능할 수 있다. 단일 세그먼트들을 개별적으로(그리고 동적으로) 제어하는 것은 (도 4와 관련하여 위에서 설명된 바와 같이) 필드 곡률 및 주사 필드로 인한 시료 상의 탈집속된 스폿들의 보정을 허용한다. 특히, 분할된 전극(및/또는, 도 8 내지 10과 관련하여 아래에서 설명될 바와 같이, 필드 곡률 보정 전극들의 경사진 배열)은, 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 표면 상의 하전 입자 빔 디바이스의 광학 축(예컨대, 도 1의 광학 축(4))에 수직인 평면에서 변화하거나, 다중-애퍼쳐 렌즈 판 상의 비-회전대칭인 z 성분을 갖는 필드 강도를 제공한다. 분할된 전극들의 경우에, 하전 입자 빔 디바이스의 광학 축에 수직인 평면의 필드 강도는, 개별적으로 제어될 수 있는, 전극의 개별 세그먼트들로 인해 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 표면 상에서 변한다.
일부 실시예들에 따르면, 전극의 단일 세그먼트들은(특히, 개별적으로 및/또는 동적으로) 제어될 수 있고, 비대칭 필드 보정을 생성하기 위한 필드 강도들을 제공할 수 있다. 특히, 비대칭 필드 보정은 주사 필드에 따라, 또는 주사 필드에서의 변화에 따라 행해질 수 있다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 주사 필드를 제공하는 주사 디바이스 및 전극은 제어기 또는 제어 유닛에 연결될 수 있다. 제어기 또는 제어 유닛은 주사 디바이스로부터 수신된 데이터에 기초하여 단일 세그먼트들에 공급된 전력을 계산(및 제어)할 수 있다. 특히, 본원에 설명된 실시예들에 따른 전극(들)을 이용한 동적 필드 곡률 보정은, 본원에 설명된 실시예들에 따른 전극(들)에 의해 제공된 필드 강도(들)와 주사 디바이스와의 동기화로 수행될 수 있다.
일 예에서, 도 5에 도시된 바와 같은 전극(600)은 다음과 같이 제어될 수 있다: 세그먼트(601)에는 전압(U+c*U주사 x)이 공급될 수 있고; 세그먼트(602)에는 전압(U-c*U주사 x)이 공급될 수 있다. 전압 "U"는 초점 보정 또는 전역 필드 곡률 보정을 위해 공급된 표준 전압일 수 있다. U주사의 가산 또는 감산은, 정전 주사 디바이스의 경우에 주사 전압에 따라 공급될 수 있으며, 여기서 보정 인자 "c"가 고려될 수 있다. 전압(U주사)을 전역 필드 곡률 보정 전압에 가산하거나 감산할 때, 주사 전압의 x 및 y 방향이 고려될 수 있다.
도 6은, 4개의 세그먼트들(601, 602, 603, 및 604)을 갖는 전극(600)의 실시예를 도시한다. 세그먼트들(601, 602, 603, 및 604) 각각은 개별 전력 공급부(621, 622, 623, 및 624)에 각각 연결된다. 세그먼트(601)에는 전압(U+c*U주사 x)이 공급될 수 있고; 세그먼트(602)에는 전압(U-c*U주사 y)이 공급될 수 있고; 세그먼트(603)에는 전압(U-c*U주사 x)이 공급될 수 있고; 세그먼트(604)에는 전압(U+c*U주사 y)이 공급될 수 있다. 전압 "U"는 초점 보정 또는 전역 필드 곡률 보정을 위해 공급된 표준 전압일 수 있다. 도 6에 예시적으로 도시된 바와 같은 전극은 사중극자를 제공한다. 도 7에서, 8개의 개별 세그먼트들(601 내지 608)로 분할된 전극(600)에 의해 팔중극자가 제공된다. 다중극자(예컨대, 도시된 팔중극자)로서 제공되는 전극은 더 균일한 편향 필드 분포를 초래할 수 있다. 본원에 설명된 실시예들에 따른 전극의 다중극자 설계는 주사 디바이스와의 더 정밀한 보정 및 동기화를 허용할 수 있다. 다중극자의 형태로 제공되는 전극은 증가된 성능을 전달할 수 있고, 이미지화 품질을 개선할 수 있다. 본원에 설명된 실시예들은 전극들의 도시된 예들로 제한되지 않는다. 예를 들어, 본원에 설명된 실시예들에 따른 전극은, 8개 초과의 세그먼트들, 예컨대, 전극의 12극자 설계를 제공하는 12개의 세그먼트들로 분할될 수 있다.
본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, (예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이) 하나 초과의 전극이 제공되는 경우, 전극들 중 어느 하나 또는 양쪽 모두는 분할된 방식으로 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 전극은 분할된 설계로 제공될 수 있다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 본원에 설명된 실시예들에 따른 전극들에 대해 전극들 각각의 배열, 순서, 또는 세그먼트들의 개수에는 제한이 없다.
본원에 설명된 일부 실시예들에 따르면, 필드 곡률 보정 디바이스는 적어도 제1 필드 곡률 보정 전극 및 제2 필드 곡률 보정 전극을 포함할 수 있다. 필드 곡률 보정 디바이스의 제1 필드 곡률 보정 전극 및 제2 필드 곡률 보정 전극은 개별적으로 배열되고, 개별적으로 설계되고/거나 개별적으로 제어될 수 있다.
도 8은 본원에 설명된 실시예들에 따른 하전 입자 빔 디바이스의 상부 부분을 도시한다. 하전 입자 빔 디바이스는, 제1 필드 곡률 보정 전극(112-1) 및 제2 필드 곡률 보정 전극(112-2)을 포함하는 필드 곡률 보정 디바이스를 포함한다. 도 8에서, 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113)에 가장 가까운 전극(112-1)은 제1 전극 또는 제1 필드 곡률 보정 전극으로서 표시된다. 도 8에 도시된 예에서, 제1 필드 곡률 보정 전극(112-1)은 하전 입자 빔 디바이스의 광학 축(4)에 실질적으로 수직인 평면에 대해 경사진다. 예를 들어, 제1 전극(112-1)의 경사에 의해, 전극은 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113)의 표면 상에 전기장을 제공할 수 있고, 여기서 전기장의 z 성분은 비-회전대칭이다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, (예를 들어, 추가적으로) 제2 필드 곡률 보정 전극이 경사질 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 도 8의 예에서, 제1 필드 곡률 보정 전극(112-1)은 도 8 옆에 도시된 좌표계에서 볼 수 있는 바와 같이 x 방향으로 경사진다. 도 8에 도시된 실시예에서, 제1 필드 곡률 보정 전극(112-1) 및 제2 필드 곡률 보정 전극(112-2) 양쪽 모두는 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113) 이전에 위치된다. 전극들의 전기장이 제공되는, 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113)의 표면은 제1 전극(112-1)을 향하는 표면(114)이다. 필드 곡률 보정 디바이스의 전극들 중 적어도 하나를 경사지게 함으로써, 예를 들어, 경사진 시료에 대해 필드 곡률 보정이 가능하다. 일부 실시예들에서, 경사진 전극은 주사 필드의 경우에(특히, 제1 전극에 의해 생성된 전기장의 동적 필드 강도를 사용할 때) 동적 필드 곡률 보정을 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 필드 강도를 동적으로 제어함으로써, 웨지 효과의 양이 영향을 받을 수 있다.
도 9는 본원에 설명된 일부 실시예들에 따른 하전 입자 빔 디바이스의 상부 부분을 도시한다. 도 9에 도시된 바와 같은 하전 입자 빔 디바이스는 제1 필드 곡률 보정 전극(112-1) 및 제2 필드 곡률 보정 전극(112-2)을 포함한다. 필드 곡률 보정 전극들 양쪽 모두는 빔렛들의 전파 방향으로 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113) 아래에 배열된다. 전극들(112-1 및 112-2)의 전기장은, (도 9에 도시된 배열의 경우에) 빔렛들의 전파 방향으로 볼 때 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113)의 하부 표면인 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 표면(114) 상에 제공된다. 제1 필드 곡률 보정 전극(112-1)은 광학 축(4)에 실질적으로 수직인 평면에 대해 경사진다. 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113) 이전 및 아래의 필드 곡률 보정 전극들의 배열은, 아래에서, 특히, 도 1 및 11과 관련하여 상세히 설명된다. 도 8 및 9의 예들에서, 필드 곡률 주사 보정은 x 방향으로 행해진다.
도 10은 하전 입자 빔 디바이스가 4개의 필드 곡률 보정 전극들(112-1, 112-2, 112-3 및 112-4)을 포함하는 실시예를 도시한다. 2개의 필드 곡률 보정 전극들, 즉, 필드 곡률 보정 전극들(112-1 및 112-2)은 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113) 이전에 배열된다. 2개의 필드 곡률 보정 전극들, 즉, 필드 곡률 보정 전극들(112-3 및 112-4)은 (빔렛들의 전파 방향으로) 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113) 아래에 배열된다. 도 10의 예에서, 제1 필드 곡률 보정 전극(112-1)은 x 방향으로 경사진다. 제3 필드 곡률 보정 전극(112-3)은 y 방향으로 경사진다. 필드 곡률 보정 전극들을 x 및 y 방향으로 경사지게 함으로써, x 및 y 방향의 샘플 경사의 필드 곡률 보정이 수행될 수 있다.
본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 전극의 경사는 도시된 예들로 제한되지 않는다. 예를 들어, 제1 전극은 제2 전극에 대안적으로 또는 추가적으로 경사질 수 있다. 일부 실시예들에서, (도 8 및 9에 도시된 x 방향의 경사 대신에 또는 그에 추가적으로) y 방향으로 경사진 전극(들)만을 제공하는 것이 가능하다. 임의의 방향으로 경사진 및 경사지지 않은 필드 곡률 보정 전극들의 임의의 다른 조합이 가능하다. 일부 실시예들에 따르면, 경사진 필드 곡률 보정 전극과 분할된 필드 곡률 보정 전극을 조합하는 것이 가능하다.
본원에 설명된 임의의 구성에서, 전극들 중 하나 이상은 위에서 설명되고 도 5 내지 7에 예시적으로 도시된 바와 같이 분할될 수 있다는 것이 이해될 수 있다. 실시예들 내에서, 경사진 및 분할된 전극들의 임의의 조합이 가능하다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 경사진 및 경사지지 않은 전극들의 조합 또는 분할된 및 분할되지 않은 전극들의 조합이 제공될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 경사진 또는 분할된 전극은 (하전 입자 빔 디바이스의 전극들 중에서) 다중-애퍼쳐 렌즈 판에 가장 가까운 전극일 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 하전 입자 빔 디바이스(100)의 요소들의 추가의 세부사항들이 이하에서 설명될 것이다. 예를 들어, 본원에 설명된 바와 같은 하전 입자 빔 방출기는 콜드 필드 방출기(CFE), 쇼트키 방출기, TFE 또는 다른 높은 전류의 고휘도 하전 입자 빔 공급원(예컨대, 전자 빔 공급원)일 수 있다. 높은 전류는 100 mrad에서 5 μA 이상, 예를 들어, 최대 5 mA, 예를 들어, 100 mrad에서 30 μA 내지 100 mrad에서 1 mA, 예컨대, 100 mrad에서 약 300 μA인 것으로 고려된다. 일부 구현들에 따르면, 전류는, 특히, 선형 또는 직사각형 어레이의 경우에, 본질적으로 균일하게, 예를 들어, +- 10%의 편차로 분포된다.
본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 또 다른 실시예들에 따르면, 큰 빔 전류를 제공할 수 있는, TFE 또는 다른 높은 감소된 휘도 공급원, 예를 들어, 전자 빔 공급원은, 최대 10 μA - 100 μA, 예를 들어, 30 μA를 제공하기 위해 방출 각도가 증가될 때 휘도가 최대 값의 20%보다 많이 떨어지지 않는 공급원이다.
도 1 및 2에 도시된 예들에서, 도 1 및 2에 도시된 실시예의 1차 하전 입자 빔(14)을 감속시키도록 구동될 수 있는 전극들이 도시된다. 전극(들)은 (예를 들어, 도 8에 또한 도시된 바와 같이) 하전 입자 빔 방출기(111)와 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113) 사이에 배열될 수 있다. 본원에 설명된 일부 실시예들에 따르면, 전극(들)(112-1)(및 도 2의 실시예의 112-2)은 1차 하전 입자 빔(14)이 통과할 수 있는 애퍼쳐 개구부들을 갖는다.
본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 전극(들)은 위에서 설명된 바와 같이 하전 입자 빔 디바이스의 하나 이상의 렌즈에 의해 도입된 필드 곡률을 보상하기 위해 (예를 들어, 제어기에 의해) 제어가능하고, 적응가능하고/거나 조정가능할 수 있다. 특히, 전극들은 하전 입자 빔 디바이스의 각각의 작동에 대해, 하전 입자 빔 디바이스의 의도된 사용에 대해, 또는 하전 입자 빔 디바이스에 사용될 수 있는 렌즈 구성들 및 렌즈 강도들을 변화시키는 것에 대해 조정가능할 수 있다. 예를 들어, 전극들에 공급되는 전압은, 예를 들어, 제어 유닛 및 각각의 제어 시스템(예컨대, 제어 유닛으로부터 전극들의 전압 공급부까지의 신호 선들)에 의해 조정가능할 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 본원에 언급된 전극(들)은 매크로 전극들일 수 있다. 일부 실시예들에서, 하전 입자 빔 공급원의 하전 입자 빔 방출기는, 추출 전압을 1차 하전 입자 빔에 제공하기 위한 하나 이상의 추출기 전극을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, (필드 곡률 보정) 전극(들)은 전극들로부터의 필드가 다중-애퍼쳐 렌즈 판 상에서 끝나서 단일 1차 하전 입자 빔렛들에 대한 저 수차 단일 애퍼쳐 렌즈들을 형성하도록 구성되고/거나 제어될 수 있다.
도 1의 실시예에서, 1차 하전 입자 빔(14)은 하전 입자 빔 방출기(111)를 떠난 후에 그리고 제1 전극(112)을 지나간 후에 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113)을 통과할 수 있다. 1차 하전 입자 빔(14)은, 다수의 애퍼쳐 개구부들을 갖는 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113)을 통과할 수 있고, 감속 필드에 의해 빔렛들로 집속될 수 있다. 애퍼쳐 개구부들은 임의의 어레이 구성으로, 예컨대, 선, 직사각형, 정사각형, 링, 또는 임의의 적절한 1차원 또는 2차원 어레이로 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113) 상에 위치될 수 있다. 본원에 설명된 실시예들에 따르면, 본원에 설명된 바와 같은 하전 입자 빔 디바이스는 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 애퍼쳐 개구부들을 필드 곡률 또는 수차들로 인한 단점들을 갖지 않고 임의의 구성으로 배열하는 것을 허용한다. 예를 들어, 알려진 시스템들은 포물선처럼 작용하는 렌즈를 지나가는 모든 빔에 대해 동일한 조건들을 제공하기 위해, 상이한 빔렛들을 링 형상으로 배열한다. 빔렛들을 링 형상으로 배열할 때, 각각의 렌즈의 필드 곡률 영향은 최소화될 수 있다. 본원에 설명된 실시예들에 따른 하전 입자 빔 디바이스를 이용하여, 빔렛 어레이의 배열은 임의의 배열로, 예를 들어, 고속 검사에 적합한 배열, 검사될 시료 구조에 적응된 배열, 다수의 빔들을 허용하는 배열, 빔 세기에 적응된 배열 등으로 행해질 수 있다. 예를 들어, 빔렛 어레이는 선, 직사각형, 또는 정사각형으로 배열될 수 있다.
1차 하전 입자 빔(14)을 이용하여 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113)을 조명함으로써, 여러 개의 집속된 1차 하전 입자 빔렛들(15)이, 애퍼쳐 판의 전방의 감속 필드를 사용하여 생성된다. 1차 하전 입자 빔렛들(15)의 초점 평면에, 렌즈(120)가 배열될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 렌즈(120)는, 특히, 필드 곡률 보정 전극들이 감속 모드로 구동되고 (1차 하전 입자 빔의 전파 방향으로 볼 때) 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 전방에 배열되는 경우에 가속 렌즈일 수 있다. 일부 실시예들에서, 가속 렌즈로서(또는 다른 실시예들에서는 도 11에서 볼 수 있는 바와 같이 감속 렌즈로서) 제공되는 렌즈(120)는 정전 또는 조합된 자기 정전 렌즈일 수 있다. 일부 실시예들에서, 렌즈(120)는 자기 렌즈로서 제공될 수 있다.
도면들에서, 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이의 1차 하전 입자 빔렛들 중 일부는 렌즈 이후에 도시되어 있는 반면, 다른 1차 하전 입자 빔렛들은 더 나은 개관을 위해 도면들에서 생략된다. 본원에 설명된 일부 실시예들에 따르면, 1차 하전 입자 빔렛들을 위한 실제 공급원들을 생성하기 위해, 애퍼쳐 개구부들을 갖는 다중-애퍼쳐 렌즈 판이 제공된다.
일부 실시예들에서, 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113)은 하전 입자 빔 방출기(111)에 의해 직접적으로 조명될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, "직접적으로"는, (1차 하전 입자 빔의 전파 방향으로 볼 때) 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 전방에 제1 전극을 갖는 실시예들에서 제1 전극을 제외하고, 하전 입자 빔 방출기(111)와 다중-애퍼쳐 렌즈 판 사이에 추가적인 광학 요소들이 제공되지 않는다는 것을 의미할 수 있다. 다중-애퍼쳐 렌즈 판은 하전 입자 빔 방출기로부터 방출된 1차 하전 입자 빔(14)을 1차 하전 입자 빔렛들(15)의 어레이로 분할한다. 예를 들어, 다중-애퍼쳐 렌즈 판은 1차 하전 입자 빔을 적어도 3개의 1차 하전 입자 빔렛들로 분할하기 위해 적어도 3개의 애퍼쳐 개구부들을 갖는다. 도 1에 도시된 예에서, 7개의 1차 하전 입자 빔렛들(15)이 개략도에 도시된다. 일부 실시예들에서, 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이는 1차원(선) 어레이들 또는 2차원 어레이들(예를 들어, 4x4, 3x3, 5x5) 또는 비대칭 어레이들, 예를 들어, 2x5로 배열될 수 있다. 본원에 설명된 실시예들은 어레이들의 예들로 제한되지 않으며, 1차 하전 입자 빔렛들의 임의의 적합한 어레이 구성을 포함할 수 있다.
설명된 다중-애퍼쳐 렌즈 판은, 하전 입자 빔 디바이스, 하전 입자 빔 디바이스들의 어레이들을 포함하는 시스템들 및 하전 입자 빔 디바이스들을 작동시키는 방법들에 관한 다른 실시예들에서 유리하게 사용될 수 있다. 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 설계는 유리하게, 상이한 기준을 따르며 전체 하전 입자 광학 광선 경로 설계의 맥락에서 취급되어야 한다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 다중-애퍼쳐 렌즈 판에는 이하의 특징들 중 하나 이상이 제공될 수 있다. 애퍼쳐 개구부들의 개수는 가장 큰 가능한 전체 전류와 광학 성능, 특히, 가장 큰 가능한 빔렛 필드에서의 달성가능한 스폿 크기 간의 절충이다. 다른 경계 조건은, 검출기들 상에서 신호 빔렛 분리를 보장하는, 시료 상의 빔렛 분리이며, 여기서 누화가 감소되거나 회피된다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 또 다른 실시예들에 따르면, 그리드 구성(즉, 시료 상의 1차 빔렛들의 위치들 및/또는 애퍼쳐 판의 애퍼쳐 개구부들의 위치들)은 주사 동안 기판 표면의 완전한 적용 범위를 허용하기 위해 제공된다. 적용 범위는, 예를 들어, x-y 방향의 순수 하전 입자 빔렛 주사로 한정되지 않을 뿐만 아니라, 예를 들어, 제1 방향, 예컨대, x 방향의 하전 입자 빔렛 주사 및 제1 방향과 상이한 다른 방향, 예컨대, y 방향의 스테이지 이동과 같은 혼합 주사 작동도 포함한다.
본원에 설명된 실시예들에 따르면, 1차 하전 입자 빔렛들(15)은 렌즈(120) 쪽으로 지향된다. 예를 들어, 렌즈(120)는 다중-애퍼쳐 렌즈 판으로부터 전파되는 1차 하전 입자 빔렛들(15)을 가속시키기 위한 가속 렌즈일 수 있다. 일부 실시예들에서, 렌즈는 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이의 전파 방향으로 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113) 직후에 배치된다. 문맥에서 "직접적으로"라는 용어는 다중-애퍼쳐 렌즈 판와 렌즈 사이에 추가적인 빔 광학 요소들이 배열되지 않는다는 것을 의미할 수 있다. 필드 곡률 보정 전극들이, 1차 하전 입자 빔의 전파 방향으로 다중-애퍼쳐 렌즈 판 이전에 배치된 실시예에서, 렌즈(120)는 1차 하전 입자 빔렛들(15)을 높은 컬럼 전압으로 가속시키기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 가속 렌즈는 1차 하전 입자 빔렛들을 전형적으로 10kV 초과, 그리고 더 전형적으로 20kV 초과의 컬럼 전압으로 가속시킬 수 있다. 가속 전압은 하전 입자 빔렛들의 하전 입자들이 컬럼 아래로 이동하는 속도를 결정할 수 있다. 일 예에서, 가속 렌즈는 정전 렌즈일 수 있다. 본원에 설명된 실시예들에 따르면, 가속 렌즈는 1차 하전 입자 빔렛들을 하전 입자 빔 디바이스의 대물 렌즈의 코마없는 점(coma free point)으로(또는 그 근처로) 지향시킬 수 있다.
아래에 상세히 설명되는 일부 실시예들에 따르면, 편향기 어레이(도면들에 도시되지 않음)가 렌즈 내에 또는 렌즈 근처에 배열될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 편향기 어레이가 렌즈"에 또는 그 근처에" 또는 "내에" 배열된다는 것은, 편향기 어레이가 렌즈의 초점 거리 내에 배치된다는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 렌즈는 3개의 전극들을 포함할 수 있고 편향기 어레이는 3개의 전극들 내에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 편향기 어레이는 대략적으로, 렌즈의 3개의 전극들 중 중간 전극의 높이에 배치될 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 렌즈는, 예를 들어, 1차 하전 입자 빔렛들을 대물 렌즈의 코마없는 점으로 지향시키기 위해, 1차 하전 입자 빔렛들을 지향시키는 주요 효과를 달성하기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 편향기 어레이는 개별 1차 하전 입자 빔렛들의 미세 조정, 특히, 대물 렌즈의 코마없는 점 내로 또는 코마없는 점을 통해 안내될 1차 하전 입자 빔렛들의 미세 조정을 위해 사용될 수 있다. 1차 하전 입자 빔렛들을 대물 렌즈의 코마없는 점으로 안내하기 위해 구성된 렌즈(및 존재하는 경우에 편향기 어레이)는 렌즈의 초점 거리, 렌즈에 공급된 전압, 편향기 어레이에 공급된 전압, 편향기 어레이의 크기, 편향기 어레이들 중 단일 편향기들의 크기가, 대물 렌즈의 코마없는 점에서 1차 하전 입자 빔렛들을 안내하기 위해 선택될 수 있다는 점에서 이해될 수 있다. 하전 입자 빔 디바이스는 렌즈 및 편향기 어레이의 작동 파라미터들을 제어하기 위한 제어기(예를 들어, 하전 입자 빔 디바이스의 작동을 모니터링하기 위한 모니터링 디바이스 또는 피드백 루프에 연결되거나 통합된 제어기)를 포함할 수 있다.
본 개시내용 전반에 걸쳐 사용되는 바와 같이, "코마없는 평면" 또는 "코마없는 점"이라는 용어는, 1차 하전 입자 빔렛들이 코마없는 점 또는 코마없는 평면을 통과할 때 1차 하전 입자 빔렛들에 최소한의 코마가 도입되거나 심지어 코마가 전혀 도입되지 않는, 대물 렌즈의 (또는 대물 렌즈에 의해 제공된) 평면 또는 점을 지칭한다. 대물 렌즈의 코마없는 점 또는 코마없는 평면은, 프라운호퍼 조건(코마가 0인 조건)이 만족되는, 대물 렌즈의 점 또는 평면이다. 대물 렌즈의 코마없는 점 또는 코마없는 평면은 하전 입자 빔 디바이스의 광학 시스템의 z 축 상에 위치되고, 여기서 z 축은 z 방향으로 연장된다. z 축은 광학 축(4)에 대응할 수 있다. 다시 말해서, 대물 렌즈의 코마없는 점은 광학 축(4) 상에 위치된다. 코마없는 점 또는 코마없는 평면은 대물 렌즈 내에 위치될 수 있다. 예를 들어, 코마없는 점 또는 코마없는 평면은 대물 렌즈에 의해 둘러싸일 수 있다.
본원에 설명된 일부 실시예들에 따르면, 대물 렌즈의 코마없는 점을 통한 빔렛들의 안내는, 본원에 설명된 임의의 실시예와 조합될 수 있다. 예를 들어, 위에서 설명된 바와 같이 제1 전극을 갖고 대물 렌즈의 코마없는 점을 통해 빔렛들을 안내하기 위해 렌즈 및/또는 편향기 모듈(들)을 갖는 아키텍처들을 갖는 하전 입자 빔 디바이스가 제공될 수 있다.
본원에 설명된 실시예들에 따르면, 1차 하전 입자 빔렛들은 시료를 개별 위치들에서 동시에 검사하기 위해 대물 렌즈(130)에 의해 시료(140) 상의 개별 위치들 상에 집속된다. 대물 렌즈는 1차 하전 입자 빔렛들을 시료(140) 상에 집속하도록 구성될 수 있고, 여기서 대물 렌즈는 지연 필드 렌즈이다. 예를 들어, 지연 필드 렌즈는 1차 하전 입자 빔렛들을 정의된 랜딩 에너지까지 감속시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 시료 상의, 컬럼 에너지로부터 랜딩 에너지까지의 에너지 감소는 적어도 10배, 예를 들어, 적어도 30배이다. 일 예에서, 랜딩 에너지는 전형적으로 약 100 eV 내지 8 keV, 더 전형적으로 2 keV 이하, 예를 들어, 1 keV 이하, 예컨대 500 eV 또는 심지어 100 eV일 수 있다.
본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 대물 렌즈(130)는 필드 복합 렌즈일 수 있다. 예를 들어, 대물 렌즈는 자기 렌즈와 정전 렌즈의 조합일 수 있다. 이에 따라, 대물 렌즈는 복합 자기 정전 렌즈일 수 있다. 전형적으로, 복합 자기 정전 렌즈의 정전기 부분은 정전기 지연 필드 렌즈이다. 복합 자기 정전 렌즈를 사용하는 것은, 주사 전자 현미경(SEM)의 경우 낮은 랜딩 에너지, 예컨대, 수백 전자 볼트에서 우수한 해상도를 산출한다. 낮은 랜딩 에너지들은, 특히, 현대 반도체 산업에서, 방사선 민감성 시료들의 하전 및/또는 손상을 회피하는 데에 유익하다. 본원에 설명된 실시예들의 이점들은 또한, 자기 렌즈 또는 정전 렌즈가 사용되는 경우에 달성될 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 하전 입자 빔 디바이스(100)의 1차 하전 입자 빔렛들(15)은 공통 대물 렌즈에 의해 시료(140) 상에 집속된다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 1차 하전 입자 빔렛들 모두는 대물 렌즈(130)의 하나의 개구부를 통과한다. 시료(140)는, 시료(140)를 광학 축(4)에 수직인 적어도 하나의 방향으로 이동시킬 수 있는 시료 스테이지(141) 상에 제공된다.
위에서 언급된 바와 같이, 본원에 설명된 실시예들에 따른 하전 입자 빔 디바이스는 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 제공하는 것을 허용한다. 일부 실시예들에 따르면, 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이는 전형적으로, 컬럼 당 3개 이상의 1차 하전 입자 빔렛들, 더 전형적으로는 10개 이상의 1차 하전 입자 빔렛들을 포함할 수 있다. 본원에 설명된 일부 실시예들에 따르면, 본원에 설명된 실시예들에 따른, 하전 입자 빔 디바이스 및 하전 입자 빔 디바이스를 이용하여 샘플을 검사하기 위한 방법은, 샘플 표면에서 서로에 대해 작은 거리를 갖는, 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 하전 입자 빔 디바이스의 하나의 컬럼 내에 제공할 수 있다. 예를 들어, 하나의 컬럼 내의 2개의 1차 하전 입자 빔렛들 사이의 거리는 전형적으로 150 μm 미만, 더 전형적으로는 100 μm 미만, 또는 심지어 50 μm 미만일 수 있다. 본원에 설명된 실시예들에 따른, 하전 입자 빔 디바이스 및 하전 입자 빔 디바이스를 이용하여 시료를 검사하기 위한 방법은 시료 상의 매우 작고 협소한 구조를 검사하는 것을 허용한다.
(특히 도 12와 관련하여) 아래에서 상세히 언급될 일부 실시예들에서, 본원에 설명된 실시예들에 따른 하전 입자 빔 디바이스는 다중-컬럼 현미경(MCM)으로 배열되는 것을 허용한다. 시료를 검사하기 위한 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 각각 갖는 다수의 컬럼들은 프로세스 속도 및 용량을 증가시킨다.
본원에 설명된 실시예들에 따른 하전 입자 빔 디바이스(100)는 빔 분리기 조립체를 포함할 수 있다. 빔 분리기 조립체는 신호 빔들로부터 1차 하전 입자 빔렛들(15)을 분리할 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 빔 분리기 조립체는, 예를 들어, 적어도 하나의 자기 편향기, 빈 필터, 또는 임의의 다른 수단을 포함할 수 있고, 여기서 전자들은, 예를 들어, 로렌츠 힘에 따른 속도로 인해 1차 하전 입자 빔렛들 빔으로부터 멀어지는 방향으로 지향된다. 일부 실시예들에서, 빔 분리기는 ExB 빔 분리기, 특히 무색 빔 분리기(1/2 ExB 빔 분리기), 2-B 분리기, 즉, 2개의 자기장들을 갖는 빔 분리기, 분산 보정을 갖는 2-B 분리기, 분산 보정을 위한 컬럼의 경사진 상부 부분을 갖는 2-B 분리기, 또는, 예를 들어, 신호 빔(16)의 만곡 각도를 (예를 들어, 45° 내지 90°까지) 증가시키기 위해 추가적인 신호 전자 만곡기를 갖는, 위에서 언급된 2-B 분리기들 중 임의의 것일 수 있다. 2차 입자들 또는 신호 입자들은 대물 렌즈(130)를 통해 시료로부터 추출되고, 빔 분리기 조립체에서 1차 하전 입자 빔렛들(15)로부터 분리되고, 검출기 조립체에 도달한다. 검출기 조립체는 측정 신호, 예를 들어 검출된 신호 입자들에 대응하는 전자 신호의 생성을 위해 구성된 하나 이상의 검출기 요소를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 검출기 조립체는 시료와 1차 하전 입자 빔렛들의 상호작용에 의해 생성된 신호 빔들 또는 신호 입자들을 검출하기 위한 다중-채널 검출기일 수 있다.
본원에 설명된 일부 실시예들에 따르면, 하전 입자 빔 디바이스는 추가의 빔 광학 요소들, 예컨대, 집속 렌즈들, (주사) 편향기들, 빔 만곡기들, 보정기들 등을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 집속 렌즈가 다중-애퍼쳐 렌즈 판 이전에(즉, 1차 하전 입자 빔의 전파 방향으로 볼 때 1차 하전 입자 빔의 상류에) 배치될 수 있다. 본원에 설명된 실시예들에 따른 하전 입자 빔 디바이스는 빔 블랭커, 예컨대, 각각의 빔렛에 대한 개별 빔 블랭커 또는 블랭커 애퍼쳐를 갖는 공통 빔 블랭커를 입자 빔 방출기로부터 볼 때 전형적으로 빔 분리기 이전에 포함할 수 있다.
도 11은 하전 입자 빔 디바이스(100)의 실시예를 도시한다. 하전 입자 빔 디바이스(100)는 하전 입자 빔 방출기(111) 및 (하전 입자 빔 방출기(111)와 가속 전극(199) 사이에 전압 차를 제공하기 위해) 가속 전극(199)을 갖는 하전 입자 빔 공급원(110)을 포함한다. 도 11에 예시적으로 도시된 바와 같은 하전 입자 빔 디바이스(100)는, 하전 입자 빔 방출기(111)로부터 방출된 1차 하전 입자 빔(14)을 여러 개의 1차 하전 입자 빔렛들(15)로 분할하기 위한 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113)을 포함한다. 일부 실시예들에 따르면, 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113)은 이전의 실시예들에서 설명된 바와 같은 다중-애퍼쳐 렌즈 판일 수 있다. 하전 입자 빔 디바이스(100)는 2개의 전극들(112-1 및 112-2)을 예시적으로 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 도 11의 구성은 또한, 오직 하나의 전극(112)만을 가질 수 있다. 도 11에 도시된 실시예에서, 전극들(112-1 및 112-2)은, 특히, 1차 하전 입자 빔렛들(15)의 전파 방향으로 볼 때, 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113) 뒤에 위치된다. 본원에 설명된 실시예들에 따르면, 상기 실시예들에서 설명된 바와 같은 전극들일 수 있다.
일부 실시예들에서, 도 11의 전극들은 가속 모드로 구동되도록 적응된다. 예를 들어, 전극들은 전극들로의 전압 공급을 제어하기 위한 제어기에 연결될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 가속 모드에 있는 전극들은 애퍼쳐 렌즈 판으로부터 전파되는 1차 하전 입자 빔 또는 1차 하전 입자 빔렛들을 가속시킬 수 있다.
일부 실시예들에서, 도 11에 도시된 바와 같은 렌즈(120)는 자기 렌즈, 회전이 자유로운 자기 렌즈, 회전이 자유로운 자기 렌즈 이중렌즈, (예를 들어, 1차 하전 입자 빔렛들을 감속시키거나 가속시킬 가능성이 있는) 정전 렌즈, 및/또는 (1차 하전 입자 빔렛들에 대한 가속 기능을 갖는) 조합된 정전 자기 렌즈일 수 있다. 일부 실시예들에서, 렌즈는 중심(및, 예를 들어, 편향기 어레이 위치)에 대한 용이한 기계적 접근을 허용하는 자기 렌즈일 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 렌즈(120)는 하전 입자 빔렛들을 대물 렌즈(130)의 코마없는 곳으로 지향시키기 위한 주 지향 효과를 제공한다. 일부 실시예들에 따르면, 지향의 미세 조정은 렌즈(120) 내의 편향기 어레이를 이용하여 이루어질 수 있다. 1차 하전 입자 빔렛들의 집속, 1차 하전 입자 빔렛들과 신호 빔들 또는 빔렛들 사이의 빔 분리, 및 신호 검출은 위에서 설명된 바와 동일할 수 있다.
도 12는 본원에 설명된 실시예들에 따른 하전 입자 빔 디바이스의 실시예를 도시한다. 도 12의 하전 입자 빔 디바이스(100)는 다중-애퍼쳐 렌즈 판(113)의 표면 상에 전기장을 제공하는 제1 전극(112-1)을 가지며, 여기서 전기장의 z 성분은 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 표면에 대해 비-회전대칭이다. 도 12의 하전 입자 빔 디바이스(100)는, 특히, 샘플 경사 보정을 위해 사용될 수 있다. 샘플(또는 시료(140))은 도 12에서 경사진 방식으로 예시적으로 도시된다. 본원에 설명된 일부 실시예들에 따르면, 샘플 경사 보정은 개별 빔렛 집속을 위한 대물 렌즈 어레이(132)를 갖는 다중-빔렛 컬럼들에서 수행된다. 일부 실시예들에 따르면, 도 12에 도시된 바와 같은 하전 입자 빔 디바이스(100)는 시준기 배열(121)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 시준기 배열은 시준기 렌즈 및/또는 편향기 어레이를 포함할 수 있다. 특히, 시준기 배열(121)은 1차 하전 입자 빔렛들을 대물 렌즈 어레이(132)의 각각의 광학 축으로 안내하기에 적합하다.
본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 대물 렌즈 어레이는, 도 12에 예시적으로 도시된 바와 같이, 개별 정전 렌즈들(특히, 지연 필드 렌즈들)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, (특히, 공통 여기 코일을 갖는) 개별 자기 렌즈들을 포함하는 대물 렌즈 어레이가, 본원에 설명된 실시예들에서 사용될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 본원에 설명된 실시예들에 따른 하전 입자 빔 디바이스에 사용되는 대물 렌즈 어레이는 개별 정전 렌즈들과 개별 자기 렌즈들의 조합을 포함할 수 있다.
도 13은 다중-컬럼 현미경 구성(202)을 도시한다. 다중-컬럼 현미경 구성(202)은 3개의 하전 입자 빔 디바이스(100)를 갖는 것으로 예시적으로 도시된다. 하전 입자 빔 디바이스의 개수는, 본원에 설명된 실시예들에 따른 다중-컬럼 현미경 구성에서, 도시된 예로부터 벗어날 수 있다. 예를 들어, 본원에 설명된 실시예들에 따른 다중-컬럼 현미경 구성은 3개 미만, 예컨대, 2개의 하전 입자 빔 디바이스들, 또는 3개 초과, 예컨대, 4개, 5개 또는 심지어 5개 초과의 하전 입자 빔 디바이스들을 가질 수 있다. 다중-컬럼 현미경 구성의 하전 입자 빔 디바이스들 각각은, 특히, 도 1, 2 및 11과 관련하여 본원에 설명된 임의의 실시예들에서 설명된 바와 같은 하전 입자 빔 디바이스일 수 있다. 본원에 설명된 실시예들에 따르면, 다중-컬럼 현미경 구성은, 특히, 도 3 내지 10과 관련하여 위에서 설명된 바와 같이 적어도 2개의 필드 곡률 보정 전극들을 갖는 필드 곡률 보정 디바이스를 포함할 수 있다.
도 13의 예시적인 도면에서, 다중-컬럼 현미경은 도 2에 도시되고 설명된 바와 같은 하전 입자 빔 디바이스들을 포함한다. 다중-컬럼 현미경 구성(202)은, 검사될 여러 개의 시료(140)가 배치되는 시료 스테이지(142)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 다중-컬럼 현미경 구성(202)의 하전 입자 빔 디바이스들은 하나의 시료를 함께 검사할 수 있다. 일부 실시예들에서, 시료 스테이지(142)는 하전 입자 빔 디바이스의 광학 축에 실질적으로 수직인 평면에 대해 경사지도록 적응될 수 있다.
본원에 설명된 일부 실시예들에 따르면, 다중-컬럼 현미경 구성(202)의 하전 입자 빔 디바이스들(100)은, 정전 렌즈 구성요소들 및 자기 렌즈 구성요소들, 예를 들어, 다수의 보어들 및 공통 여기 코일을 갖는 자기 렌즈를 포함하는 공통 대물 렌즈(131)(단순화된 개략도로 도시됨)를 가질 수 있다. 정전 렌즈 구성요소는 고전위에 놓인 상부 전극, 및 시료 전압에 가까운 전위에 놓이고, 랜딩 에너지를 제공하기 위해 전자들을 감속시키는 하부 전극을 포함할 수 있다. 전극들은 1차 하전 입자 빔렛들을 지향시키는 것뿐만 아니라 1차 하전 입자 빔렛들을 늦추는 것에도 기여한다. 추가적으로, 신호 입자들, 예컨대, 2차 전자들(SE) 또는 후방산란된 전자들을 추출하기 위한 제어 전극, 예를 들어, 프록시 전극이 제공될 수 있다. 예를 들어, 본원에 설명된 실시예들에 따른 대물 렌즈를 이용하여, 하전 입자 빔 이미지화 시스템의 전체 성능을 악화시키지 않고, 매우 낮은 랜딩 에너지, 예를 들어, 100 eV 및 낮은 추출 필드가 제공될 수 있다.
본원에 설명된 실시예들에 따른, 하전 입자 빔 디바이스 및 다중-컬럼 현미경 구성은, 특히, 본원에 설명된 실시예들에 따른 하전 입자 빔 디바이스의 낮은 수차들로 인해, 상당한 성능 손실 없이, 작동 조건들(예를 들어, 1차 하전 입자 빔렛들의 랜딩 에너지, 신호 빔들의 추출 전압)에서 유연한 것으로 설명될 수 있다.
하부 전극, 중간 전극, 및 상부 전극뿐만 아니라, 궁극적으로 프록시 전극도 갖는 대물 렌즈가 다중-컬럼 현미경 구성에 관해 설명되지만, 설명된 전극들은 또한, 본원의 실시예들에서, 특히, 도 1, 2 또는 11과 관련하여 설명된 바와 같이 단일 하전 입자 빔 디바이스의 대물 렌즈에 대해(함께 또는 단독으로) 사용될 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 다중-컬럼 현미경 구성의 하전 입자 빔 디바이스들(100)은 서로에 대해 전형적으로 약 10 mm 내지 약 60 mm, 더 전형적으로는 약 10 mm 내지 약 50 mm의 거리를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 다중-컬럼 현미경 구성의 단일 하전 입자 빔 디바이스들 사이의 거리는 하전 입자 빔 디바이스들의 광학 축들 사이의 거리로서 측정될 수 있다.
도 13에 예시적으로 도시된 바와 같은 다중-컬럼 현미경 구성에서 여러 개의 하전 입자 빔 디바이스들을 사용함으로써, 충분한 개수의 1차 하전 입자 빔렛들이, 충분한 해상도로 그리고 신호 빔렛들 사이에 충분히 작은 누화를 갖고 제공될 수 있다.
도 14는 본원에 설명된 실시예들에 따른 다중-컬럼 현미경(MCM) 구성을 도시한다. 도 14에 도시된 다중-컬럼 현미경 구성은, 예를 들어, 다중-컬럼 현미경 구성의 다중-빔렛들 컬럼들에서의 샘플 만곡에 기초한 초점 보상을 위해 사용될 수 있다. 특히, 샘플 경사의 보정을 보상하기 위한 선택사항은, 전체 샘플에 걸쳐 전개된 (예를 들어, 위에서 설명된 하전 입자 빔 디바이스들의) 다중-빔렛 컬럼들을 적용하는 MCM 구성들에서 흥미로울 수 있다. 샘플 만곡은 (도 14에 도시된 바와 같이) 국부적으로 경사진 샘플 표면을 상이한 컬럼들 아래에 생성할 수 있기 때문에, 하나의 다중-빔렛의 적용 범위 내의 국부적인 샘플 경사는 본원에 설명된 실시예들에 의해 보상될 수 있다.
도 14의 MCM 구성은 3개의 하전 입자 빔 디바이스들(100)을 예시적으로 포함한다. 도 14에 도시된 3개의 하전 입자 빔 디바이스들 각각은 제1 전극(112-1) 및 제2 전극(112-2)을 포함한다. 일부 실시예들에 따르면, 제1 전극(112-1) 및/또는 제2 전극(112-2)은 본원의 실시예에서 설명된 바와 같은 분할된 전극일 수 있다. 하전 입자 빔 디바이스들 각각은, (예를 들어, 도 12에 관하여) 위에서 상세히 설명된 바와 같이, 시준기 배열(121) 및 대물 렌즈 어레이(132)를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 하전 입자 빔 디바이스에서 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용하여 시료를 검사하기 위한 방법이 설명된다. 도 15에서, 검사를 위한 방법의 흐름도(500)가 도시된다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 방법에 사용되는 바와 같은 하전 입자 빔 디바이스는, 특히, 도 1, 2 및 11과 관련하여 본원의 실시예들에서 설명된 바와 같은 하전 입자 빔 디바이스일 수 있다. 본원에 설명된 실시예들에 따른 방법은 또한, 일부 실시예들, 예컨대, 도 12에 도시된 실시예에서 설명된 바와 같은 다중-컬럼 현미경 구성으로 수행될 수 있다.
블록(510)에서, 본원에 설명된 실시예들에 따른 방법은, 빔 방출기를 포함하는 하전 입자 빔 공급원을 이용하여 1차 하전 입자 빔을 생성하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 위에서 언급된 바와 같이, 빔 방출기는, 예를 들어, CFE, 쇼트키 방출기, TFE 또는 다른 높은 전류의 높은 휘도 하전 입자 빔 공급원(예컨대, 전자 빔 공급원)일 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 빔 방출기는 하나의 1차 하전 입자 빔을 방출할 수 있고, 1차 하전 입자 빔은 (예를 들어, 다중-애퍼쳐 렌즈에 의해 분할됨으로써) 복수의 1차 하전 입자 빔렛들이 생성되도록 처리될 수 있다. 빔렛들은 다중-애퍼쳐 렌즈 뒤로 (일부 실시예들에서 가속 렌즈일 수 있는) 렌즈의 평면으로 지향된다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 빔 방출기는 빔 방출기로부터의 하전 입자들의 추출을 지원(및 유도)하기 위한 추출 전극들을 포함할 수 있다.
블록(520)에서, 방법은, 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 생성하기 위해 1차 하전 입자 빔으로 다중-애퍼쳐 렌즈 판을 조명하는 단계를 더 포함한다. 예를 들어, 다중-애퍼쳐 렌즈 판은 복수의 애퍼쳐 개구부들을 가질 수 있고, 이는 1차 하전 입자 빔이 여러 개의 집속된 1차 하전 입자 빔렛들로 분할되게 한다. 위에서 상세히 설명되고 논의된 바와 같이, 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 애퍼쳐 개구부들의 배열 또는 그리드 구성이 적합하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 애퍼쳐 개구부들은 1차원 빔렛 어레이, 또는 2차원 빔렛 어레이, 예컨대, 이를 테면 직사각형 또는 정사각형 빔렛 어레이로 배열될 수 있다.
블록(530)에서, 방법은, 전기장을 적어도 제1 전극에 의해 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 표면 상에 생성하는 단계를 더 포함하고, 여기서 제1 전극은 애퍼쳐 개구부를 포함한다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 제1 전극은 위의 실시예들에서 설명된 바와 같은, 특히, 도 3 내지 10과 관련하여 설명된 바와 같은 전극일 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 제1 전극은, 위에서 상세히 설명된 바와 같이, 이미지화 렌즈들, 예컨대, 하전 입자 빔 디바이스의 대물 렌즈에 의해 하전 입자 빔 디바이스에 도입된 필드 곡률을 보정하기 위해 사용될 수 있다.
블록(540)에서, 전압이 제1 전극에 인가된다. 본원에 설명된 실시예들에 따르면, 제1 전극에 의해 제공되는 전기장의 z 방향의 성분은 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 표면에 대해 비-회전대칭이다. 예를 들어, 가변 필드 강도는, 특히, 도 5 내지 7과 관련하여 설명된 바와 같은 분할된 전극에 의해 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 필드 곡률 보정 전극의 가변 필드 강도는, 도 8 내지 10과 관련하여 구체적으로 설명된 바와 같이, 경사진 전극에 의해 제공될 수 있다. (특히, 적어도 하나의 경사진 전극이 사용되는 경우에) 일부 실시예들에 따르면, 필드 강도는 광학 축에 수직인 평면에 대해 (x 및/또는 y 방향으로) 경사진 평면에서 실질적으로 일정할 수 있다.
본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 방법은, 제1 전극을 의도된 응용에 맞춰, 하전 입자 빔 디바이스에 사용되는 렌즈들에 맞춰, 그리고 하전 입자 빔 디바이스의 다른 적합한 작동 파라미터들에 맞춰 제어 및/또는 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전극은 (도 1, 2 및 11에 예시적으로 도시된 바와 같이) 가속 또는 감속 모드로 구동될 수 있다. 예를 들어, 전극은 (1차 하전 입자 빔의 전파 방향으로) 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 전방에 배열될 때 감속 효과를 가질 수 있다. 일 예에서, 전극은 (1차 하전 입자 빔의 전파 방향으로) 다중-애퍼쳐 렌즈 판 뒤에 배열될 때 가속 효과를 가질 수 있다.
블록(550)에서, 1차 하전 입자 빔렛들은 시료를 개별 위치들에서 동시에 검사하기 위해 하전 입자 빔 디바이스의 대물 렌즈를 이용하여 시료 상의 개별 위치들 상에 집속된다. 일부 실시예들에 따르면, 본원에 설명된 실시예들에 따른 동적 필드 곡률 보정은, 대물 렌즈가 1차 하전 입자 빔렛들을 정확한 방식으로 시료 상에, 감소된 또는 매우 낮은 수차들로 집속하는 것을 허용한다.
일부 실시예들에 따르면, 방법은, 시료로부터의 신호 입자들 또는 신호 빔들의 추출을 용이하게 하기 위해 대물 렌즈 근처의(예컨대, 시료와 대물 렌즈 사이의) 프록시 전극에 전압을 인가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 신호 빔은 빔 분리기, 특히, 무색 빔 분리기에 의해 1차 하전 입자 빔렛들로부터 분리될 수 있다. 일부 실시예들에서, 신호 빔은, 신호 빔을 검출기 조립체, 특히, 축외 검출기 조립체로 지향시키기 위해, 빔 만곡기에 의해 만곡된다. 방법은, 검출기 조립체에 의해, 특히, 다중-채널 검출기 조립체에 의해 신호 빔을 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 방법은, 시료의 이미지를 생성하기 위해, 또는 시료의 구조의 평가를 허용하는 형태의 데이터를 갖기 위해, 검출기에 의해 획득된 데이터를 처리하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시내용은 복수의 실시예들을 제공한다. 예시적인 실시예들이 아래에 열거된다. 1. 하전 입자 빔 디바이스에서 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용하여 시료를 검사하는 방법은, 하전 입자 빔 공급원의 하전 입자 빔 방출기를 이용하여 1차 하전 입자 빔을 생성하는 단계; 집속된 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 생성하기 위해 1차 하전 입자 빔으로 다중-애퍼쳐 렌즈 판을 조명하는 단계; 적어도 2개의 전극들을 이용하여 하전 입자 빔 디바이스의 필드 곡률을 보정하는 단계 ― 적어도 2개의 전극들은 애퍼쳐 개구부들을 포함함 ―; 1차 하전 입자 빔렛들을 렌즈를 이용하여 하전 입자 빔 디바이스의 대물 렌즈 쪽으로 지향시키는 단계; 렌즈 내에 배열된 편향기 어레이를 통해 1차 하전 입자 빔렛들을 안내하는 단계 ― 렌즈 및 편향기 어레이의 조합된 작용은 1차 하전 입자 빔렛들을 하전 입자 빔 디바이스의 대물 렌즈의 코마없는 점을 통해 지향시킴 ―; 및 시료를 개별 위치들에서 동시에 검사하기 위해 1차 하전 입자 빔렛들을 대물 렌즈를 이용하여 시료 상의 개별 위치들 상에 집속하는 단계를 포함한다.
실시예 2: 실시예 1에 따른 방법에서, 적어도 2개의 전극들을 이용하여 하전 입자 빔 디바이스의 필드 곡률을 보정하는 단계는, 적어도 2개의 전극들을 하전 입자 빔 공급원과 다중-애퍼쳐 렌즈 판 사이에 배치하는 것을 포함한다.
실시예 3: 실시예 1 또는 2에 따른 방법에서, 적어도 2개의 전극들을 이용하여 하전 입자 빔 디바이스의 필드 곡률을 보정하는 단계는, 적어도 2개의 전극들을, 1차 하전 입자 빔 또는 1차 하전 입자 빔렛들을 감속시키는 감속 모드로 작동시키는 것을 포함한다.
실시예 4: 실시예 1에 따른 방법에서, 적어도 2개의 전극들을 이용하여 하전 입자 빔 디바이스의 필드 곡률을 보정하는 단계는, 적어도 2개의 전극들을 1차 하전 입자 빔렛들의 전파 방향으로 다중-애퍼쳐 렌즈 판 뒤에 배치하는 것을 포함한다.
실시예 5: 실시예 1 또는 4에 따른 방법에서, 적어도 2개의 전극들을 이용하여 하전 입자 빔 디바이스의 필드 곡률을 보정하는 단계는, 적어도 2개의 전극들을, 1차 하전 입자 빔 또는 1차 하전 입자 빔렛들을 가속시키는 가속 모드로 작동시키는 것을 포함한다.
실시예 6: 실시예 1 내지 5 중 어느 한 실시예에 따른 방법에서, 렌즈는: 정전 렌즈, 조합된 정전 자기 렌즈, 자기 렌즈 및 회전이 자유로운 자기 렌즈 이중렌즈로 구성되는 군으로부터 선택된다.
실시예 7: 실시예 1 내지 6 중 어느 한 실시예에 따른 방법에서, 신호 하전 입자 빔렛들은 시료 상에서의 1차 하전 입자 빔렛들의 충돌 또는 후방산란 시에 생성되고, 신호 하전 입자 빔렛들은 렌즈와 대물 렌즈 사이에 배열된 빔 분리기의 자기장에 의해 1차 하전 입자 빔렛들로부터 분리된다.
실시예 8: 실시예 1 내지 7 중 어느 한 실시예에 따른 방법에서, 편향기 어레이는 1차 하전 입자 빔렛들을 개별적으로 정렬시키기 위한 복수의 사중극자 요소들을 포함한다.
실시예 9: 실시예 1 내지 8 중 어느 한 실시예에 따른 방법에서, 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이는 적어도 3개의 1차 하전 입자 빔렛들을 포함한다.
실시예 10: 실시예 1 내지 9 중 어느 한 실시예에 따른 방법에서, 1차 하전 입자 빔렛들을 시료 상에 충돌시키는 단계를 더 포함하고, 1차 하전 입자 빔렛들 각각은, 시료 상에 스폿을 제공하고, 스폿은 20 nm 미만의 스폿 크기를 갖는다.
실시예 11: 실시예 1 내지 10 중 어느 한 실시예에 따른 방법에서, 1차 하전 입자 빔렛들을 시료의 개별 위치들 상에 충돌시키는 단계를 더 포함하고, 시료 상에서의 충돌 시에 하전 입자 빔렛들 중 임의의 것 사이의 최소 거리는 150 μm 미만이다.
실시예 12: 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용한 시료의 검사를 위한 하전 입자 빔 디바이스로서, 하전 입자 빔 디바이스는: 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 생성하기 위한 하전 입자 빔 공급원을 포함하고, 하전 입자 빔 공급원은: 하전 입자 빔을 방출하기 위한 하전 입자 빔 방출기, 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 생성하고 집속하기 위해 적어도 2개의 개구부들을 포함하는 다중-애퍼쳐 렌즈 판 ― 다중-애퍼쳐 렌즈 판은 1차 하전 입자 빔으로 조명되도록 배열됨 ― 을 포함한다. 하전 입자 빔 디바이스는, 하전 입자 빔 디바이스의 필드 곡률을 보정하기 위한 필드 곡률 보정 디바이스 ― 필드 곡률 보정 디바이스는, 1차 하전 입자 빔 또는 1차 하전 입자 빔렛들이 통과하는 애퍼쳐 개구부들을 갖는 적어도 2개의 필드 곡률 보정 전극들을 포함함 ―; 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 하전 입자 빔 디바이스의 대물 렌즈로 지향시키도록 구성된 렌즈; 렌즈 내에 배열된 편향기 어레이 ― 렌즈 및 편향기 어레이는 1차 하전 입자 빔렛들을 렌즈 및 편향기 어레이의 조합된 작용에 의해 대물 렌즈의 코마없는 점을 통해 지향시키도록 구성됨 ―; 및 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이의 각각의 1차 하전 입자 빔렛을 감속시키고 시료 상의 개별 위치에 집속하기 위한 대물 렌즈를 더 포함한다.
실시예 13: 실시예 12에 따른 하전 입자 빔 디바이스에서, 필드 곡률 보정 디바이스는 하전 입자 빔 방출기와 다중-애퍼쳐 렌즈 판 사이에 배치된다.
실시예 14: 실시예 12에 따른 하전 입자 빔 디바이스에서, 필드 곡률 보정 디바이스는 1차 하전 입자 빔렛들의 전파 방향으로 다중-애퍼쳐 렌즈 판 뒤에 배치된다.
실시예 15: 실시예 12 또는 13에 따른 하전 입자 빔 디바이스에서, 렌즈는 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이의 전파 방향으로 다중-애퍼쳐 렌즈 판 직후에 배치된다.
실시예 16: 실시예 12 내지 15 중 어느 한 실시예에 따른 하전 입자 빔 디바이스에서, 렌즈는: 정전 렌즈, 조합된 정전 자기 렌즈, 자기 렌즈 및 회전이 자유로운 자기 렌즈 이중렌즈로 구성되는 군으로부터 선택된다.
실시예 17: 실시예 12 내지 16 중 어느 한 실시예에 따른 하전 입자 빔 디바이스에서, 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이의 1차 하전 입자 빔렛들 각각은 시료 상에 스폿을 제공하고, 스폿은 20 nm 미만의 스폿 크기를 갖는다.
실시예 18: 실시예 12 내지 17 중 어느 한 실시예에 따른 하전 입자 빔 디바이스에서, 시료 상에서의 1차 하전 입자 빔렛들의 충돌 또는 시료로부터 1차 하전 입자 빔렛들의 후방산란 시에 생성된 신호 하전 입자 빔렛들로부터 1차 하전 입자를 분리하기 위한 빔 분리기를 더 포함한다.
실시예 19: 시료를 이미지화하도록 구성된 적어도 2개의 하전 입자 빔 디바이스들을 갖는 다중-컬럼 현미경 구성으로서, 적어도 2개의 하전 입자 빔 디바이스들 각각은: 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 생성하기 위한 하전 입자 빔 공급원을 포함하고, 하전 입자 빔 공급원은: 하전 입자 빔을 방출하기 위한 하전 입자 빔 방출기, 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 생성하기 위해 적어도 2개의 개구부들을 포함하는 다중-애퍼쳐 렌즈 판 ― 다중-애퍼쳐 렌즈 판은 1차 하전 입자 빔으로 조명되도록 배열됨 ― 을 포함한다. 다중-컬럼 현미경 구성은, 하전 입자 빔 디바이스의 필드 곡률을 보정하기 위한 필드 곡률 보정 디바이스 ― 필드 곡률 보정 디바이스는, 1차 하전 입자 빔이 통과하는 애퍼쳐 개구부들을 갖는 적어도 2개의 필드 곡률 보정 전극들을 포함함 ―; 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 하전 입자 빔 디바이스의 대물 렌즈 쪽으로 지향시키도록 구성된 렌즈; 및 렌즈 내에 배열된 편향기 어레이 ― 렌즈 및 편향기 어레이는 1차 하전 입자 빔렛들을 렌즈 및 편향기 어레이의 조합된 작용에 의해 대물 렌즈의 코마없는 점을 통해 지향시키도록 구성됨 ― 를 더 포함하고, 다중-컬럼 현미경 구성은: 각각의 1차 하전 입자 빔렛을 감속시키고 시료 상의 개별 위치에 집속하기 위한 대물 렌즈를 더 포함한다.
실시예 20: 실시예 19에 따른 다중-컬럼 현미경 구성에서, 적어도 2개의 하전 입자 빔 디바이스들의 대물 렌즈는 적어도 2개의 렌즈 모듈들을 포함하고, 각각의 렌즈 모듈은 제1 극편, 제2 극편 및 1차 하전 입자 빔렛을 위한 적어도 하나의 개구부를 포함하고, 대물 렌즈는 적어도 2개의 렌즈 모듈들에 자속을 제공하는 적어도 하나의 여기 코일을 더 포함한다.
전술한 내용은 실시예들에 관한 것이지만, 다른 그리고 추가적인 실시예들이 그의 기본 범위로부터 벗어나지 않고 안출될 수 있으며, 그의 범위는 후속하는 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (27)

  1. 하전 입자 빔 디바이스의 z 방향으로 연장되는 광학 축을 갖는 하전 입자 빔 디바이스에서 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용하여 시료를 검사하기 위한 방법으로서,
    하전 입자 빔 방출기를 이용하여 1차 하전 입자 빔을 생성하는 단계;
    집속된 상기 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 생성하기 위해, 표면을 갖는 다중-애퍼쳐 렌즈 판을 상기 1차 하전 입자 빔으로 조명하는 단계;
    전기장을 적어도 제1 전극에 의해 상기 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 표면 상에 생성하는 단계 ― 상기 적어도 제1 전극에 의해 제공된 상기 전기장의 z 방향의 필드 성분은 비-회전대칭임 ―; 및
    시료를 상기 시료 상의 개별 위치들에서 동시에 검사하기 위해 상기 1차 하전 입자 빔렛들을 대물 렌즈를 이용하여 상기 개별 위치들 상에 집속하는 단계를 포함하는, 시료를 검사하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 제1 전극은 상기 1차 하전 입자 빔렛들의 전파 방향으로 상기 애퍼쳐 렌즈 판 이전에 배열되는, 시료를 검사하기 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 제1 전극은 상기 1차 하전 입자 빔렛들의 전파 방향으로 상기 애퍼쳐 렌즈 판 이후에 배열되는, 시료를 검사하기 위한 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 제1 전극에 의해 제공된 상기 전기장의 비-회전대칭 z 성분은, 원주 방향으로 적어도 2개의 개별 전극 세그먼트들로 분할된 상기 적어도 제1 전극에 의해 제공되고, 특히, 상기 적어도 제1 전극은 분할되어 쌍극자, 사중극자 또는 더 고차의 극을 제공하는, 시료를 검사하기 위한 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 제1 전극에 의해 제공된 상기 전기장의 비-회전대칭 z 성분은, 상기 하전 입자 빔 디바이스의 광학 축에 수직인 평면에 대해 경사진 상기 적어도 제1 전극에 의해 제공되는, 시료를 검사하기 위한 방법.
  6. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시료의 샘플 경사 또는 국부적인 샘플 경사를 측정하는 단계; 및
    상기 경사에 비례한 필드 강도 또는 상기 샘플 경사 또는 상기 국부적인 샘플 경사를 적어도 부분적으로 보상하기 위한 필드 강도를 갖는 전기장을 생성하는 단계를 더 포함하는, 시료를 검사하기 위한 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    주사 편향기에 의해 상기 시료에 걸쳐서 상기 1차 하전 입자 빔렛들을 주사하는 단계를 더 포함하고, 상기 적어도 제1 전극에 의해 상기 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 표면 상에 생성된 상기 전기장의 z 성분은 상기 주사 편향기의 여기에 비례하는 진폭을 갖는, 시료를 검사하기 위한 방법.
  8. 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용한 시료의 검사를 위한 하전 입자 빔 디바이스로서,
    상기 하전 입자 빔 디바이스는 상기 하전 입자 빔 디바이스의 z 방향으로 연장되는 광학 축을 포함하고,
    1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 생성하기 위한 하전 입자 빔 공급원 ― 상기 하전 입자 빔 공급원은:
    하전 입자 빔을 방출하기 위한 하전 입자 빔 방출기;
    표면을 갖는 다중-애퍼쳐 렌즈 판 ― 상기 다중-애퍼쳐 렌즈 판은 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 생성하고 집속하기 위해 적어도 2개의 개구부들을 포함하고, 상기 다중-애퍼쳐 렌즈 판은 상기 1차 하전 입자 빔으로 조명되도록 배열됨 ―;
    전기장을 상기 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 표면 상에 생성하기 위한 적어도 제1 전극 ― 상기 적어도 제1 전극은 반경 방향, 원주 방향 및 상기 1차 하전 입자 빔 또는 상기 1차 하전 입자 빔렛들이 통과하는 애퍼쳐 개구부를 갖고, 상기 적어도 제1 전극은 원주 방향으로 적어도 2개의 개별 전극 세그먼트들로 분할됨 ― 을 포함함 ―; 및
    상기 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이의 각각의 1차 하전 입자 빔렛을 상기 시료 상의 개별 위치에 집속하기 위한 대물 렌즈를 더 포함하는, 하전 입자 빔 디바이스.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 개별 전극 세그먼트들은 상이한 전압들로 개별적으로 바이어싱가능하고, 특히, 상기 제1 전극은 분할되어 쌍극자, 사중극자 또는 더 고차의 극을 제공하는, 하전 입자 빔 디바이스.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 적어도 제1 전극은 상기 1차 하전 입자 빔렛들의 전파 방향으로 상기 애퍼쳐 렌즈 판 이전에 배열되는, 하전 입자 빔 디바이스.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 적어도 제1 전극은 상기 1차 하전 입자 빔렛들의 전파 방향으로 상기 애퍼쳐 렌즈 판 이후에 배열되는, 하전 입자 빔 디바이스.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시료에 걸쳐서 상기 1차 하전 입자 빔렛들을 주사하기 위한 주사 편향기를 더 포함하는, 하전 입자 빔 디바이스.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 제1 전극은 상기 하전 입자 빔 디바이스의 상기 광학 축에 수직인 평면에 대해 경사진, 하전 입자 빔 디바이스.
  14. 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용한 시료의 검사를 위한 하전 입자 빔 디바이스로서,
    상기 하전 입자 빔 디바이스는 상기 하전 입자 빔 디바이스의 z 방향으로 연장되는 광학 축을 포함하고,
    1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 생성하기 위한 하전 입자 빔 공급원 ― 상기 하전 입자 빔 공급원은:
    하전 입자 빔을 방출하기 위한 하전 입자 빔 방출기;
    1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 생성하고 집속하기 위해 적어도 2개의 개구부들을 포함하는 다중-애퍼쳐 렌즈 판 ― 상기 다중-애퍼쳐 렌즈 판은 상기 1차 하전 입자 빔으로 조명되도록 배열됨 ―;
    전기장을 상기 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 표면 상에 생성하기 위한 적어도 제1 전극 ― 상기 적어도 제1 전극은 상기 1차 하전 입자 빔 또는 상기 1차 하전 입자 빔렛들이 통과하는 애퍼쳐 개구부들을 갖고, 상기 적어도 제1 전극은 상기 하전 입자 빔 디바이스의 상기 광학 축에 수직인 평면에 대해 경사짐 ― 을 포함함 ―; 및
    상기 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이의 각각의 1차 하전 입자 빔렛을 상기 시료 상의 개별 위치에 집속하기 위한 대물 렌즈를 더 포함하는, 하전 입자 빔 디바이스.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 전극은, 양쪽 모두 상기 z 방향에 수직인 x 또는 y 방향으로 경사진, 하전 입자 빔 디바이스.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 1차 하전 입자 빔렛들의 전파 방향으로 상기 애퍼쳐 렌즈 판 이전에 배열되는, 하전 입자 빔 디바이스.
  17. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 1차 하전 입자 빔렛들의 전파 방향으로 상기 애퍼쳐 렌즈 판 이후에 배열되는, 하전 입자 빔 디바이스.
  18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 원주 방향으로 적어도 2개의 개별 전극 세그먼트들로 분할되는, 하전 입자 빔 디바이스.
  19. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하전 입자 빔 디바이스는 상기 시료를 경사진 방식으로 지지하도록 적응되는, 하전 입자 빔 디바이스.
  20. 시료의 검사를 위한 다중-컬럼 현미경으로서,
    1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용한 시료의 검사를 위한 하전 입자 빔 디바이스를 포함하고,
    상기 하전 입자 빔 디바이스는 상기 하전 입자 빔 디바이스의 z 방향으로 연장되는 광학 축을 포함하고,
    1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 생성하기 위한 하전 입자 빔 공급원을 더 포함하고, 상기 하전 입자 빔 공급원은 하전 입자 빔을 방출하기 위한 하전 입자 빔 방출기;
    1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 생성하고 집속하기 위해 적어도 2개의 개구부들을 포함하는 다중-애퍼쳐 렌즈 판 ― 상기 다중-애퍼쳐 렌즈 판은 상기 1차 하전 입자 빔으로 조명되도록 배열됨 ―;
    전기장을 상기 다중-애퍼쳐 렌즈 판의 표면 상에 생성하기 위한 적어도 제1 전극 ― 상기 적어도 제1 전극은 상기 1차 하전 입자 빔 또는 상기 1차 하전 입자 빔렛들이 통과하는 애퍼쳐 개구부들을 갖고, 상기 적어도 제1 전극은 상기 하전 입자 빔 디바이스의 상기 광학 축에 수직인 평면에 대해 경사지고/거나 상기 적어도 제1 전극은 원주 방향으로 적어도 2개의 개별 전극 세그먼트들로 분할됨 ― 을 포함하고; 상기 하전 입자 빔 디바이스는,
    상기 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이의 각각의 1차 하전 입자 빔렛을 상기 시료 상의 개별 위치에 집속하기 위한 대물 렌즈를 더 포함하고;
    다중-컬럼 현미경은:
    1차 하전 입자 빔렛들의 추가의 어레이를 생성하기 위한 추가의 하전 입자 빔 공급원을 더 포함하는, 다중-컬럼 현미경.
  21. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이의 1차 하전 입자 빔렛들을 상기 대물 렌즈의 코마없는 점을 통해 안내하기 위해 렌즈 모듈 및 편향기 모듈 중 적어도 하나를 더 포함하는, 하전 입자 빔 디바이스.
  22. 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이의 1차 하전 입자 빔렛을 상기 대물 렌즈의 코마없는 점을 통해 안내하기 위해 렌즈 모듈 및 편향기 모듈 중 적어도 하나를 더 포함하는, 하전 입자 빔 디바이스.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이의 1차 하전 입자 빔렛을 상기 대물 렌즈의 코마없는 점을 통해 안내하기 위해 렌즈 모듈 및 편향기 모듈 중 적어도 하나를 더 포함하는, 다중-컬럼 현미경.
  24. 제20항 또는 제23항에 있어서,
    상기 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이의 상기 1차 하전 입자 빔렛을 대물 렌즈 어레이의 각각의 광학 축에 안내하기 위해 시준기 렌즈 및 편향기 어레이 중 적어도 하나를 갖는 시준기를 더 포함하는, 다중-컬럼 현미경.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 대물 렌즈 어레이는 개별 정전 렌즈들 및 개별 자기 렌즈들 중 하나 이상을 포함하는, 다중-컬럼 현미경.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 개별 정전 렌즈들은 지연 필드 렌즈들인, 다중-컬럼 현미경.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 개별 자기 렌즈들은 공통 여기 코일을 갖는, 다중-컬럼 현미경.
KR1020197018988A 2016-12-01 2017-11-20 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용하여 시료를 검사하기 위한 방법, 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용한 시료의 검사를 위한 하전 입자 빔 디바이스, 및 시료의 검사를 위한 다중-컬럼 현미경 KR102295389B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/366,455 2016-12-01
US15/366,455 US9922796B1 (en) 2016-12-01 2016-12-01 Method for inspecting a specimen and charged particle multi-beam device
PCT/EP2017/079797 WO2018099756A1 (en) 2016-12-01 2017-11-20 Method for inspecting a specimen and charged particle multi-beam device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190091318A true KR20190091318A (ko) 2019-08-05
KR102295389B1 KR102295389B1 (ko) 2021-09-02

Family

ID=60388079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197018988A KR102295389B1 (ko) 2016-12-01 2017-11-20 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용하여 시료를 검사하기 위한 방법, 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용한 시료의 검사를 위한 하전 입자 빔 디바이스, 및 시료의 검사를 위한 다중-컬럼 현미경

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9922796B1 (ko)
EP (1) EP3549152A1 (ko)
JP (1) JP6810804B2 (ko)
KR (1) KR102295389B1 (ko)
CN (1) CN110192263B (ko)
TW (1) TWI695404B (ko)
WO (1) WO2018099756A1 (ko)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10453645B2 (en) * 2016-12-01 2019-10-22 Applied Materials Israel Ltd. Method for inspecting a specimen and charged particle multi-beam device
US10504687B2 (en) * 2018-02-20 2019-12-10 Technische Universiteit Delft Signal separator for a multi-beam charged particle inspection apparatus
JP2021532545A (ja) * 2018-08-09 2021-11-25 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 複数の荷電粒子ビームのための装置
EP3624167A1 (en) * 2018-09-14 2020-03-18 FEI Company Multi-electron-beam imaging appartus with improved perormance
US10784070B2 (en) * 2018-10-19 2020-09-22 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Charged particle beam device, field curvature corrector, and methods of operating a charged particle beam device
DE102018133703B4 (de) * 2018-12-29 2020-08-06 Carl Zeiss Multisem Gmbh Vorrichtung zur Erzeugung einer Vielzahl von Teilchenstrahlen und Vielstrahl-Teilchenstrahlsysteme
KR20220083798A (ko) * 2019-10-21 2022-06-20 어플라이드 머티리얼즈 이스라엘 리미티드 시편을 검사하기 위한 방법 및 하전 입자 빔 디바이스
CN110798959A (zh) * 2019-10-31 2020-02-14 复旦大学 一种多方向带电粒子束流转向装置
JP7482238B2 (ja) * 2020-02-21 2024-05-13 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 検査装置
JP7409946B2 (ja) * 2020-04-13 2024-01-09 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ荷電粒子ビーム照射装置及びマルチ荷電粒子ビーム検査装置
EP3937205A1 (en) * 2020-07-06 2022-01-12 ASML Netherlands B.V. Charged-particle multi-beam column, charged-particle multi-beam column array, inspection method
JP2022047193A (ja) 2020-09-11 2022-03-24 キオクシア株式会社 電子ビーム装置および画像取得方法
US11177114B1 (en) * 2020-09-15 2021-11-16 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Electrode arrangement, contact assembly for an electrode arrangement, charged particle beam device, and method of reducing an electrical field strength in an electrode arrangement
IL300781A (en) * 2020-09-17 2023-04-01 Asml Netherlands Bv Assembling an objective lens array, electronic-optical system, electronic-optical system array, focusing method, objective lens arrangement
JP2023541365A (ja) * 2020-09-17 2023-10-02 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 荷電粒子評価ツール、検査方法
EP3971939A1 (en) * 2020-09-17 2022-03-23 ASML Netherlands B.V. Charged particle assessment tool, inspection method
DE102020125534B3 (de) 2020-09-30 2021-12-02 Carl Zeiss Multisem Gmbh Vielzahl-Teilchenstrahlmikroskop und zugehöriges Verfahren mit schnellem Autofokus um einen einstellbaren Arbeitsabstand
JP2024501654A (ja) * 2020-12-23 2024-01-15 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 荷電粒子光学デバイス
US11495433B1 (en) * 2021-04-15 2022-11-08 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Charged particle beam apparatus, multi-beamlet assembly, and method of inspecting a specimen
EP4356413A1 (en) * 2021-06-16 2024-04-24 Carl Zeiss MultiSEM GmbH Distortion optimized multi-beam scanning system
SE545152C2 (en) * 2021-09-21 2023-04-18 Scienta Omicron Ab Charged particle spectrometer operable in an angular mode
US11651934B2 (en) 2021-09-30 2023-05-16 Kla Corporation Systems and methods of creating multiple electron beams

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009507351A (ja) * 2005-09-06 2009-02-19 カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー 粒子光学部品
US20160284505A1 (en) * 2015-03-25 2016-09-29 Hermes Microvision Inc. Apparatus of Plural Charged-Particle Beams

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3714422A (en) * 1970-04-06 1973-01-30 Hitachi Ltd Scanning stereoscopic electron microscope
DE3786588D1 (de) * 1986-04-24 1993-08-26 Integrated Circuit Testing Elektrostatisch-magnetische-linse fuer korpuskularstrahlgeraete.
US6465783B1 (en) * 1999-06-24 2002-10-15 Nikon Corporation High-throughput specimen-inspection apparatus and methods utilizing multiple parallel charged particle beams and an array of multiple secondary-electron-detectors
JP2001076990A (ja) * 1999-08-31 2001-03-23 Canon Inc 荷電粒子線露光装置及びその制御方法
EP1150327B1 (en) * 2000-04-27 2018-02-14 ICT, Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Multi beam charged particle device
US7800062B2 (en) * 2002-06-11 2010-09-21 Applied Materials, Inc. Method and system for the examination of specimen
JP4167050B2 (ja) * 2002-12-13 2008-10-15 キヤノン株式会社 荷電粒子線露光装置及びその制御方法、並びにデバイス製造方法
EP1602121B1 (en) * 2003-03-10 2012-06-27 Mapper Lithography Ip B.V. Apparatus for generating a plurality of beamlets
CN101103417B (zh) * 2003-09-05 2012-06-27 卡尔蔡司Smt有限责任公司 粒子光学系统和排布结构,以及用于其的粒子光学组件
EP1577926A1 (en) * 2004-03-19 2005-09-21 ICT, Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik Mbh High current density particle beam system
WO2007067296A2 (en) * 2005-12-02 2007-06-14 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
JP5237734B2 (ja) * 2008-09-24 2013-07-17 日本電子株式会社 収差補正装置および該収差補正装置を備える荷電粒子線装置
JP5634052B2 (ja) * 2009-01-09 2014-12-03 キヤノン株式会社 荷電粒子線描画装置およびデバイス製造方法
JP5292412B2 (ja) * 2009-01-15 2013-09-18 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線応用装置
EP2325862A1 (en) * 2009-11-18 2011-05-25 Fei Company Corrector for axial aberrations of a particle-optical lens
EP2365514B1 (en) * 2010-03-10 2015-08-26 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Twin beam charged particle column and method of operating thereof
WO2011124352A1 (en) * 2010-04-09 2011-10-13 Carl Zeiss Smt Gmbh Charged particle detection system and multi-beamlet inspection system
NL2007604C2 (en) * 2011-10-14 2013-05-01 Mapper Lithography Ip Bv Charged particle system comprising a manipulator device for manipulation of one or more charged particle beams.
JP5886663B2 (ja) * 2012-03-21 2016-03-16 株式会社日立ハイテクノロジーズ 電子線応用装置およびレンズアレイ
NL2009696C2 (en) * 2012-10-25 2014-04-29 Univ Delft Tech Apparatus and method for inspecting a surface of a sample.
JP6090690B2 (ja) * 2012-12-04 2017-03-08 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 電子線装置
EP2816585A1 (en) * 2013-06-17 2014-12-24 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Charged particle beam system and method of operating thereof
EP2879155B1 (en) * 2013-12-02 2018-04-25 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Multi-beam system for high throughput EBI
NL2013411B1 (en) * 2014-09-04 2016-09-27 Univ Delft Tech Multi electron beam inspection apparatus.
US9607805B2 (en) * 2015-05-12 2017-03-28 Hermes Microvision Inc. Apparatus of plural charged-particle beams

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009507351A (ja) * 2005-09-06 2009-02-19 カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー 粒子光学部品
US20160284505A1 (en) * 2015-03-25 2016-09-29 Hermes Microvision Inc. Apparatus of Plural Charged-Particle Beams

Also Published As

Publication number Publication date
CN110192263B (zh) 2021-08-13
EP3549152A1 (en) 2019-10-09
TWI695404B (zh) 2020-06-01
TW201833967A (zh) 2018-09-16
JP2019537223A (ja) 2019-12-19
CN110192263A (zh) 2019-08-30
KR102295389B1 (ko) 2021-09-02
US9922796B1 (en) 2018-03-20
JP6810804B2 (ja) 2021-01-06
WO2018099756A1 (en) 2018-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102295389B1 (ko) 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용하여 시료를 검사하기 위한 방법, 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용한 시료의 검사를 위한 하전 입자 빔 디바이스, 및 시료의 검사를 위한 다중-컬럼 현미경
KR102179897B1 (ko) 시료를 검사하기 위한 방법 및 하전 입자 다중-빔 디바이스
KR102214294B1 (ko) 1차 하전 입자 빔렛들의 어레이를 이용한 시료의 검사를 위한 하전 입자 빔 디바이스
TWI650550B (zh) 用於高產量電子束檢測（ｅｂｉ）的多射束裝置
US9953805B2 (en) System for imaging a secondary charged particle beam with adaptive secondary charged particle optics
TWI790489B (zh) 用於檢測樣本的方法及帶電粒子束裝置
JP6099113B2 (ja) ツインビーム荷電粒子ビームコラム及びその作動方法
US9305740B2 (en) Charged particle beam system and method of operating thereof
KR102207766B1 (ko) 이차 전자 광학계 ＆ 검출 디바이스
CN115223831B (zh) 带电粒子束设备、多子束组件和检查样本的方法

Legal Events

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