KR20200045542A - 하전 입자의 빔 조건을 조정하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

하전 입자의 빔 조건을 조정하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

하전 입자의 빔 조건을 조정하기위한 장치 및 방법이 개시된다. 특정 실시예에 따르면, 장치는 어퍼처 위에 변위된 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 포함하고, 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈는 어퍼처를 통과하는 하전 입자 빔의 빔 전류를 조정하도록 구성된다. 장치는 또한 어퍼처 아래에 변위된 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈를 포함하고, 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈는 상기 빔의 스폿 크기 및 스폿 형상 중 적어도 하나를 조정하도록 구성된다.

Description

하전 입자의 빔 조건을 조정하기 위한 방법 및 장치
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2017 년 9 월 29 일에 출원된 미국 출원 62 / 566,149의 우선권을 주장하며, 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
본 발명은 일반적으로 하전 입자를 사용하여 제조된 기판의 검사에 관한 것으로, 특히 하전 입자의 빔 조건을 조정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
나노 미터 미만으로 분해될 수 있는 주사 전자 현미경(SEM) 또는 투과 전자 현미경(TEM)과 같은 하전 입자(예를 들어, 전자) 빔 현미경은 서브-마이크론에서 수 나노미터까지의 피처 크기를 갖는 IC 부품을 검사하기 위한 실용적인 도구로서 기능한다. SEM을 사용하여, 단일 1 차 전자 빔의 전자 또는 복수의 1 차 전자 빔의 전자는 검사 중인 웨이퍼의 미리 결정된 스캔 위치들에 집중될 수 있다. 1 차 전자들은 웨이퍼와 상호 작용하고 후방산란되거나 웨이퍼가 2 차 전자들을 방출하게 할 수 있으며, 이는 하나의 검출기 또는 검출기들에 의해 수집되어 웨이퍼의 이미지를 구성하는데 사용될 수 있다. 후방 산란 전자 및 2 차 전자를 포함하는 전자 빔의 강도는 웨이퍼의 내부 및/또는 외부 구조의 특성에 기초하여 변할 수 있으며, 따라서 웨이퍼에 결함이 있는지를 나타낸다.
많은 응용 사례에서, 전압 콘트라스트에 의해 결함을 검사하기 위해, 웨이퍼의 영역이 1 차 전자로 검사되기 전에, 하전 입자는 선 충전(pre-charging)이라는 프로세스 내 영역에 적용되며, 이는 2 개의 목적을 제공한다: 첫째, 이미지의 디포커스(defocus) 및 왜곡을 야기할 웨이퍼 표면에서의 충전을 감소시키고; 둘째, 웨이퍼상의 피처들에 적절한 전압을 인가하여, 결함 및 주변의 비결함 피처가 검사 하에서 다르게 행동하도록 한다. 현재, 선 충전은 플러딩(flooding)과 선 스캐닝(pre-scanning)이라는 두 가지 기술로 구현할 수 있다.
플러딩 기술에서, 1 차 전자 소스와 별도의 전자 소스인 플러딩 건(flooding gun)은 웨이퍼 상의 소정의 표면적을 충전하기 위해 비교적 많은 양의 전자를 제공하는데 사용되고, 웨이퍼는 플러딩 건의 아래로 이동된다. 선 스캐닝 후, 웨이퍼는 원래 위치로 다시 이동한 다음, 1 차 전자 빔(들)은 스캐닝된 영역을 이미지화하기 위하여 선 충전된 영역의 일부를 스캔하도록 적용된다. 일반적으로 플러딩에 필요한 시간은 몇 분 정도이며, 선 충전과 이미징 간 전환에 필요한 시간은 초 단위이다. 분명히, 플러딩 기술은 시간이 많이 소요되며 시스템 처리량을 줄인다.
선 스캔 기법에서 1 차 빔(들)은 선 충전 및 이미징에 모두 사용된다. 특히, 이미징 스캔 전에, 먼저 웨이퍼를 양 또는 음으로 선 충전하기 위해 이미징할 웨이퍼 영역을 선 스캐닝하는데 1 차 빔을 사용한다. 플러딩 기술에 비해, 선 스캐닝 기술은 선 스캐닝과 이미징 사이의 전환 시간이 상대적으로 짧다. 게다가, 선 스캐닝 기술에서 선 충전된 영역은 오직 하나의 전자 소스만 사용되기 때문에 정밀하게 제어할 수 있다.
선 스캐닝 기술이 선 충전에 사용되는 경우, 일반적으로 1차 전자의 작은 빔 전류는 표면 충전 상태를 평형하게 하며, 및/또는 낮은 누설률을 갖는 결함에 대한 전압 콘트라스트를 형성하기에 충분하다. 그러나, 구리 인터커넥트들의 가는(thin) 공백과 같이 누설률이 높은 일부 전기적 결함은 감지되기 위한 충전을 쌓기 위해 많은 양의 전자가 필요하다. 따라서 충분한 양의 선 충전을 달성하기 위해 선 스캐닝 동안 1차 전자의 더 높은 빔 전류를 인가하는 것이 필요하다.
본 개시의 실시예는 하전 입자의 빔 조건을 변경하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 일부 실시예에서, 장치가 제공된다. 장치는 어퍼처(aperture) 위에 변위된 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 포함하고, 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들은 어퍼처를 통과하는 하전 입자 빔의 빔 전류를 조정하도록 구성된다. 장치는 또한 어퍼처 아래에 변위된 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 포함하고, 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들은 빔의 스폿 크기 및 스폿 형상 중 적어도 하나를 조정하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 장치가 제공된다. 장치는 어퍼처 위에 변위된 하나 이상의 제 1 비 회전 축 대칭 렌즈들을 포함하고, 하나 이상의 제 1 비 회전 축 대칭 렌즈들은 어퍼처를 통과하는 하전 입자 빔의 빔 전류를 조정하도록 구성된다. 장치는 또한 어퍼처 아래로 변위 된 하나 이상의 제 2 비 회전 축 대칭 렌즈들을 포함하고, 하나 이상의 제 2 비 회전 축 대칭 렌즈들은 빔의 스폿 크기 또는 스폿 형상 중 적어도 하나를 조정하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 방법이 제공된다. 방법은 어퍼처 위에 변위된 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들에 의해, 어퍼처를 통과하는 하전 입자 빔의 빔 전류를 조정하는 단계를 포함한다. 방법은 또한 어퍼처 아래에 변위 된 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들에 의해 빔의 스폿 크기 또는 스폿 형상 중 적어도 하나를 조정하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체가 제공된다. 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체는 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 프로세서로 하여금 다음을 포함하는 방법을 수행하게 하는 명령어를 저장한다: 어퍼처를 통과하는 하전 입자 빔의 빔 전류를 조정하기 위해, 어퍼처 위에 변위된 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈를 제어하는 단계; 및 상기 빔의 스폿 크기 또는 스폿 형태 중 적어도 하나를 조정하기 위해, 상기 어퍼처 아래에 변위된 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈를 제어하는 단계.
개시된 실시예들의 추가적인 목적 및 이점은 다음의 설명에서 부분적으로 서술될 것이며, 부분적으로는 설명으로부터 명백해지거나, 실시예들을 실시함으로써 학습 될 수 있다. 개시된 실시예의 목적 및 이점은 청구범위에 기재된 요소 및 조합에 의해 실현되고 달성될 수 있다.
전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명은 단지 예시적이고 설명적인 것이며 청구된 바와 같은 개시된 실시예들로 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 예시적 전자 빔 검사 (an exemplary electron-beam inspection, EBI) 시스템을 도시하는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 도 1의 예시적 EBI 시스템의 일부일 수 있는 예시적 전자 빔 (e-beam) 툴을 도시하는 개략도이다.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른, 도 2의 예시적 전자 빔 툴에 사용된 4중 극 렌즈를 도시한 개략도이다.
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른, 도 2의 예시적 전자 빔 툴에 사용된 4중 극 렌즈를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 도 2의 예시적 전자 빔 툴에 포함된 다중 극 렌즈들에 의해 조정된 전자 빔을 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 도 2의 예시적 전자 빔 툴에 포함된 제어기의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른, 선 스캐닝과 이미지 스캐닝 사이의 전자 빔 조건을 제어하는 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 시편 (specimen) 표면 상의 전자 빔 스캐닝 패턴의 단순화된 개략도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른, 이미지 스캐닝 동안 전자 빔 조건을 제어하는 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른, 도 8의 방법에서 다중 극 렌즈를 작동 및 해제하는 단계의 시간 시퀀스를 도시하는 개략도이다.
이하, 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 상이한 도면에서 동일한 번호가 달리 표현되지 않는 한 동일 또는 유사한 구성 요소를 나타내는 첨부된 도면을 참조한다. 실시예들의 다음 설명에서 제시된 구현들은 본 발명과 일치하는 모든 구현들을 나타내지 않는다. 대신, 이들은 단지 청구 범위에 기재된 본 발명과 관련된 양태와 일치하는 장치 및 방법의 예시들이다.
본 출원은 하전 입자의 빔 조건을 조정하기 위한 장치 및 방법을 개시한다. 개시된 장치 및 방법은 집적 회로 (IC)의 제조 공정과 같은 많은 기술에서 사용될 수 있다. 본 개시에서 사용되는 바와 같이, 빔 조건은 하전 입자 빔의 빔 전류, 스폿 크기 및 스폿 형상 중 하나 이상을 지칭한다. 하전 입자는 전자, 양성자, 하전된 분자, 양이온 또는 음이온 등과 같은 임의의 양 또는 음으로 하전된 입자를 지칭한다. 단지 설명을 위해, 하기의 설명은 하전 입자가 전자인 것으로 가정한다. 그러나, 본 개시의 원리 및 실시예는 다른 유형의 하전 입자에 동일하게 적용될 수있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 용어 "또는"은 실현 불가능한 경우를 제외하고 가능한 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, 데이터베이스가 A 또는 B를 포함할 수 있다고 명시되어있는 경우, 달리 명시하거나 실현 불가능한 경우를 제외하고 데이터베이스는 A, B, 또는 A 및 B를 포함할 수 있다. 두 번째 예로, 데이터베이스는 A, B 또는 C를 포함할 수 있으며, 달리 구체적으로 명시되거나 실현 불가능한 경우를 제외하고 데이터베이스는 A, B, C, A 및 B, A 및 C, B 및 C, 또는 A 및 B 및 C를 포함할 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 전자 빔 검사 (EBI) 시스템 (100)을 도시하는 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, EBI 시스템 (100)은 메인 챔버 (101), 로드/락 챔버 (102), 전자 빔 (e-beam) 툴 (104) 및 장비 프론트 엔드 모듈 (EFEM) (106)을 포함한다. 전자 빔 툴 (104)은 메인 챔버 (101) 내에 위치된다.
EFEM (106)은 제 1 로딩 포트 (106a) 및 제 2 로딩 포트 (106b)를 포함한다. EFEM (106)은 추가 로딩 포트(들)를 포함 할 수 있다. 제 1 로딩 포트 (106a) 및 제 2 로딩 포트 (106b)는 웨이퍼 (예를 들어, 다른 재료(들)로 제조된 반도체 웨이퍼 또는 웨이퍼) 또는 검사될 샘플 (웨이퍼 및 샘플은 이후 "웨이퍼"로 통칭됨)을 포함하는 웨이퍼 전면 개구 일체형 포드 (wafer front opening unified pods, FOUPs)를 수용할 수 있다. EFEM (106) 내의 하나 이상의 로봇 암(도시되지 않음)은 웨이퍼를 로드/락 챔버 (102)로 이송할 수 있다.
로드/락 챔버 (102)는 로드/락 진공 펌프 시스템(미도시)에 연결되며, 이는 로드/락 챔버 (102) 내의 가스 분자를 제거하여 대기압 이하의 제 1 압력에 도달한다. 제 1 압력에 도달한 후, 하나 이상의 로봇 암(미도시)은 로드/락 챔버 (102)로부터 메인 챔버 (101)로 웨이퍼를 이송할 수 있다. 메인 챔버 (101)은 메인 챔버 진공 펌프 시스템(미도시)에 연결되어 있으며, 메인 챔버 (101)의 가스 분자를 제거하여 제 1 압력 이하의 제 2 압력에 도달한다. 제 2 압력에 도달 한 후, 웨이퍼는 전자 빔 툴 (104)에 의해 검사된다.
도 2는 개시된 실시예에 따른 예시적인 전자 빔 툴 (104)을 도시하는 개략도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전자 빔 툴 (104)은 전동 스테이지 (200), 및 전동 스테이지 (200)에 의해 지지되어 검사될 웨이퍼 (203)를 유지하는 웨이퍼 홀더 (202)를 포함한다. 전자 빔 툴 (104)은 복합 대물 렌즈 (204), 전자 검출기 (206) (전자 센서 표면들 (206a 및 206b)을 포함 함), 대물 어퍼처 (208), 콘덴서 렌즈 (210), 빔 제한 어퍼처 (212), 건(gun) 어퍼처 (214), 양극 (216) 및 음극 (218)을 더 포함하며, 하나 이상의 이들은 전자 빔 툴 (104)의 광축 (270)과 정렬될 수 있다.
복합 대물 렌즈 (204)는, 일부 실시 예에서, 폴 피스 (pole piece) (204a), 제어 전극 (204b), 디플렉터 또는 디플렉터 세트 (204c) 및 여기(exciting) 코일 (204d)을 포함하는 수정된 스윙 대물 지연 침지 렌즈 (swing objective retarding immersion lens, SORIL)를 포함할 수 있다. 전자 빔 툴 (104)은 웨이퍼상의 재료를 특성화하기 위해 에너지 분산형 X-선 분광계 (energy dispersive X-ray spectrometer, EDS) 검출기(미도시)를 추가로 포함할 수 있다.
1 차 전자 빔 (220)은 양극 (216)과 음극 (218) 사이에 전압을 인가함으로써 음극 (218)으로부터 방출된다. 1 차 전자 빔 (220)은 건 어퍼처 (214) 및 빔 제한 어퍼처 (212)를 통과하며, 이 둘 모두는 콘덴서 렌즈 (210)로 들어가는 전자 빔의 전류를 결정할 수 있다. 콘덴서 렌즈 (210)는 복합 대물 렌즈 (204)로 들어가기 전에 전자 빔의 전류를 설정하기 위해, 대물 어퍼처 (208)로 들어가기 전에 1 차 전자 빔 (220)을 집속시킨다.
복합 대물 렌즈 (204)는 검사를 위해 1 차 전자 빔 (220)을 웨이퍼 (203) 상에 포커싱 할 수 있고 웨이퍼 (203)의 표면 상에 프로브 스폿 (222)을 형성할 수 있다. 디플렉터 (204c)는 1 차 전자 빔 (220)을 편향시켜 웨이퍼 (203) 위의 프로브 스폿 (222)을 스캔한다. 예를 들면, 스캐닝 프로세스에서, 디플렉터(들) (204c)는 상이한 시점에서 웨이퍼 (203)의 상부 표면의 상이한 위치로 1 차 전자 빔 (220)을 순차적으로 편향시키도록 제어되어, 웨이퍼 (203)의 상이한 부분에 대한 이미지 재구성을 위한 데이터를 제공할 수 있다. 게다가, 디플렉터 (204c)는 또한 상이한 시점에서, 해당 위치에서 웨이퍼 구조의 스테레오 이미지 재구성을 위한 데이터를 제공하기 위해, 특정 위치에서 웨이퍼 (203)의 다른 측면들 상으로 1 차 전자 빔 (220)을 편향시키도록 제어될 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 양극 (216) 및 음극 (218)은 복수의 1 차 전자 빔 (220)들을 생성하도록 구성될 수 있고, 전자 빔 툴 (104)은 복수의 1 차 전자 빔 (220)들을 동시에 웨이퍼 (203)의 상이한 부분/측에 투영하기 위해 복수의 디플렉터들 (204c)을 포함할 수 있다.
전류가 여기 코일 (204d)에 인가될 때, 축 대칭 (즉, 광축 (270) 주위의 대칭) 자기장이 웨이퍼 표면 영역에서 발생될 것이다. 1 차 전자 빔 (220)에 의해 스캐닝되는 웨이퍼 (203)의 일부는 자기장에 침지될 수 있다. 웨이퍼 (203), 자기 대물 렌즈 (204a) 및 제어 전극 (204b) 상에 상이한 전압이 인가되어 웨이퍼 표면 근처에서 축 대칭 지연 전기장을 생성한다. 전기장은 웨이퍼 (203)와 충돌하기 전에 웨이퍼의 표면 근처의 1 차 전자 빔 (220)에 충돌하는 에너지를 감소시킨다. 폴 피스 (204a)와 전기적으로 분리된 제어 전극 (204b)은 웨이퍼 상의 축 대칭 전기장을 제어하여 웨이퍼의 미세-아킹(micro-arcing)를 방지하고, 축 대칭 자기장과 함께 웨이퍼 표면에 적절한 빔 초점을 보장한다.
2 차 전자 빔 (230)은 1 차 전자 빔 (220)을 수신함에 따라 웨이퍼 (203)의 일부로부터 방출될 수 있다. 2 차 전자 빔 (230)은 전자 검출기 (206)의 센서 표면 (206a 및 206b)에 의해 수신될 수 있다. 전자 검출기 (206)는 2 차 전자 빔 (20)의 세기를 나타내는 신호 (예를 들어, 전압, 전류 등)을 생성할 수 있고, 신호를 처리 시스템 (도 2에 도시되지 않음)에 제공할 수 있다. 2 차 전자 빔 (230)의 세기는 웨이퍼 (203)의 외부 및/또는 내부 구조에 따라 변할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 1 차 전자 빔 (220)은 웨이퍼 (203)의 상부 표면의 상이한 위치에 투영될 수 있고, 및/또는 다른 세기의 2 차 전자 빔 (230)을 생성하기 위해 특정 위치에서 웨이퍼 (203)의 다른 측면에 투영될 수 있다. 따라서, 2 차 전자 빔 (230)의 세기를 웨이퍼 (203)의 위치와 매핑함으로써, 처리 시스템은 웨이퍼 (203)의 내부 및/또는 외부 구조를 반영하는 이미지를 재구성할 수 있다.
전술한 바와 같이, 선-스캐닝 기술이 웨이퍼 (203)를 선 충전하기 위해 사용될 때, 선-스캐닝 및 이미지 스캐닝 사이 1 차 전자의 빔 전류를 빈번하게 조정 (예를 들어, 높은 누설률과 같은 전기적 결함을 선 충전하기 위한 1차 전자의 빔 전류의 증가)하는 것이 필요할 수 있다. 이는 콘덴서 렌즈 (210)의 강도를 조정함으로써 실현될 수 있다. 특히, 도 2에 도시된 바와 같이, 콘덴서 렌즈 (210)는 1 차 전자 빔 (220)의 외부 윤곽을 변경하여, 대물 어퍼처 (208)를 통과하는 1 차 전자들의 양을 변경하는데 사용될 수 있다.
개시된 실시예들에 따르면, 콘덴서 렌즈 (210)는 자기적이거나 정전기적일 수 있다. 한편, 콘덴서 렌즈 (210)가 자기 렌즈 인 경우, 콘덴서 렌즈 (210)의 여기 전류를 변화시킴으로써 콘덴서 렌즈 (210)의 강도를 조절할 수 있다. 그러나, 전압에 비해, 자기 렌즈의 바디와 코일로부터의 큰 인덕턴스로 인해 여기 전류의 변화는 느리고 불안정하다. 또한, 자기 렌즈에는 동일한 여기 전류가 인가되면 자기장이 달라지게 되는 히스테리시스 문제가 있다. 이는 웨이퍼를 스캔할 때 1 차 빔 초점이 흐려지게 한다. 한편, 콘덴서 렌즈 (210)가 정전 원형 렌즈 인 경우, 대부분의 1 차 전자들이 대물 어퍼처 (208)를 통과하게 하기 위해 큰 전압 (예를 들어, 수천 볼트)이 필요할 수 있다. 큰 전압과 제로 전압 사이의 스위칭은 시간이 많이 소요된다. 따라서, 콘덴서 렌즈 (210)는, 그것이 자기 렌즈인지 또는 정전 렌즈인지에 상관 없이, 높은 처리량의 전자 빔 툴 (104)이 요구된다면 선 충전을 제어하기에 적합하지 않을 수 있다.
콘덴서 렌즈 (210)와 관련된 상술된 제한을 피하기 위해, 본 구조는 1 차 전자의 빔 조건을 제어하기 위해 다중 극 렌즈를 사용하기 위한 다양한 구조들 및 방법들을 제공한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전자 빔 툴 (104)은 1 차 전자의 소스 (즉, 음극 (218))와 대물 어퍼처 (208) 사이에 하나 이상의 다중 극 렌즈들 (예를 들어, 다중 극 렌즈 (240) 및/또는 다중 극 렌즈 (242))을 포함할 수 있다. 또한, 전자 빔 툴 (104)은 대물 어퍼처 (208)와 웨이퍼 (203) 사이에 하나 이상의 다중 극 렌즈들 (예를 들어, 다중 극 렌즈 (250) 및/또는 다중 극 렌즈 (252))을 포함할 수 있다. 다중 극 렌즈는 광축 (270)에 정렬된다.
본 개시에 사용된 다중 극 렌즈들은 광축 (270)을 따라 고차 고조파(high order harmonic) 전기 또는 자기장을 생성할 수 있는 임의의 유형의 렌즈일 수 있다. 예를 들어, 개시된 다중 극 렌즈들은 4 중 극 렌즈, 8 중 극 렌즈 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 다중 극 렌즈들은 복수의 전극에 의해 형성된 적어도 하나의 정전식 렌즈, 복수의 솔레노이드 코일 또는 전자석에 의해 형성된 적어도 하나의 전자기 다중 극 렌즈를 포함할 수 있다.
도 3a는 본 개시의 예시적인 실시 예에 따른, 전자 빔 툴 (104)에 사용되는 4 중 극 렌즈 (310)의 평면도를 도시한 개략도이다. 도 3a을 참조하면, 4 중 극 렌즈 (310)는 4 개의 세그먼트 (312a-312d)를 포함한다. 예를 들어, 사중 극 렌즈 (310)는 전자 빔 툴 (104) (도 2)에서 다중 극 렌즈들 (240, 242, 250 및 252) 중 하나로 사용될 수 있다. 세그먼트들 (312a-312d)은 광축 (270) 주위에 대칭적으로 배열될 수 있다. 4 중 극 렌즈 (310)가 정전 4 중 극 렌즈일 때, 세그먼트들 (312a-312d)은 전극들이다. 예를 들어, 양의 전압 "+ V"가 전극들 (312a 및 312c)에 인가될 수 있고, 음의 전압 "-V"가 전극들 (312b 및 312d)에 인가될 수 있다. 이러한 방식으로, 세그먼트 (312a-312d)는 광축 (270) 주위에 대칭적으로 분포된 4 중 극 전기장을 생성할 수 있다. 4 중 극 렌즈 (310)가 자기 4 중 극 렌즈인 경우, 세그먼트 (312a-312d)는 솔레노이드 코일 또는 전자석이다. 솔레노이드 코일에서 전류 방향의 제어에 의해, 세그먼트 (312a-312d)는 광축 (270) 주위에 대칭 적으로 분포된 4 중 극 자기장을 생성할 수 있다.
본 개시에 사용된 다중 극 렌즈는 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다. 도 3b는 본 개시의 예시적인 실시예들에 따른, 전자 빔 툴 (104)에 사용된 4 중 극 렌즈 (320)의 평면도를 예시하는 개략도이다. 도 3b를 참조하면, 4 중 극 렌즈 (320)는 4 개의 세그먼트들 (322a-322d)을 포함한다. 예를 들어, 4 중 극 렌즈 (320)는 전자 빔 툴 (104) (도 2)에서 다중 극 렌즈들 (240, 242, 250 및 252) 중 하나로 사용될 수 있다. 세그먼트들 (312a-312d)은 광축 (270) 주위에 대칭적으로 배열될 수 있다. 도 3a 및 3b에서, 4 중 극 렌즈 (310)는 오목 사중 극 렌즈로 구성되는 반면, 4 중 극 렌즈 (320)는 볼록 사중 극 렌즈로 구성된다.
도 4는 본 개시의 실시예에 따른, 전자 빔 툴 (104)에 포함된 다중 극 렌즈에 의해 조정된 전자 빔을 도시한 개략도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 다중 극 렌즈 (240, 242)는 대물 어퍼처 (208) 위에 배치되고, 따라서 본 개시에서 선 어퍼처 다중 극 렌즈들로 또한 언급된다. 일부 실시예에서, 다중 극 렌즈들 (240, 242)은 빔이 다중 극 렌즈 (240, 242)로 들어가기 전에 1 차 전자 빔 (220)을 수렴하는 콘덴서 렌즈 (210) 아래에 배치될 수 있다. 도 4는 1 차 전자 빔 (220)의 외부 윤곽을 나타낸다. 외부 윤곽에 의해 도시된 바와 같이, 다중 극 렌즈들 (240, 242)이 작동될 때, 1 차 전자 빔 (220)을 더 포커싱 하기 위해 하나 이상의 다중 극 필드가 생성될 수 있어, 콘덴서 렌즈 (210)의 세팅을 변경하지 않고, 대물 어퍼처 (208)를 통과하는 더 많은 1 차 전자들을 허용할 수 있다. 또한, 어퍼처 (208)를 통과하는 1 차 전자들의 양을 변화시키기 위해 하나 이상의 다중 극 필드의 강도가 조정될 수 있다. 이러한 방식으로, 다중 극 렌즈들 (240, 242)은 콘덴서 렌즈 (210)의 설정을 변경하지 않고 웨이퍼 (203) 상에 투영될 수 있는 1 차 전자 빔 (220)의 빔 전류를 조정할 수 있다.
계속 도 4를 참조하면, 다중 극 렌즈들 (250, 252)은 대물 어퍼처 (208) 아래에 배치되고 따라서 본 개시에서 후 어퍼처 다중 극 렌즈들로 또한 언급된다. 일부 실시예에서, 다중 극 렌즈들 (250, 252)은 복합 대물 렌즈 (204) 위에 배치될 수 있다. 다중 극 렌즈들 (250, 252)이 작동될 때, 빔이 복합 대물 렌즈 (204)로 들어가기 전에 1 차 전자 빔 (220)을 포커싱하기 위하여 하나 이상의 다중 극 필드가 생성될 수 있다. 이와 같이, 1 차 전자 빔 (220)의 직경 및 프로브 스폿 (222)의 크기는 대물 렌즈 (204)의 설정을 변경하지 않고 웨이퍼 표면에서 변경될 수 있다.
더불어, 다중 극 렌즈들 (250, 252)의 다중 극 필드는 광축 (270) 주위에서 회전 대칭이 아니다. 특히, 다중 극 필드 (예를 들어, 4 극 필드)는 1 차 전자 빔 (220)을 빔의 하나의 횡 방향으로 포커싱 할 수 있고, 빔의 다른 하나의 횡 방향으로 1차 전자 빔 (220)을 디 포커싱 할 수 있다. 따라서, 1 차 전자 빔 (220)의 단면의 형상 및 프로브 스폿 (222)의 스폿 형상은 다중 극 렌즈들 (250, 252)에 의해 생성된 하나 이상의 다중 극 필드들에 의해 변경될 수 있다.
도 2 및 도 4는 2 개의 선 어퍼처 다중 극 렌즈들 (240, 242) 및 2 개의 후 어퍼처 다중 극 렌즈들 (250, 252)을 도시하지만, 본 발명은 전자 빔 툴에 사용되는 선 어퍼처 다중 극 렌즈들 및 후 어퍼처 다중 극 렌즈들의 수를 제한하지 않는다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 전자 빔 툴 (104)은 하나의 선 어퍼처 다중 극 렌즈를 포함할 수 있는 반면, 일부 다른 실시예에서, 전자 빔 툴 (104)은 2 개 이상의 선 어퍼처 다중 극 렌즈들을 포함할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 4는 전자 빔 툴 (104)이 단일 1 차 전자 빔을 사용하는 것을 도시하지만, 전자 빔 툴 (104)은 또한 복수의 1 차 전자 빔을 사용하는 멀티 빔 검사 툴일 수 있는 것으로 고려된다. 본 출원은 전자 빔 툴 (104)에 사용되는 1 차 전자 빔의 수를 제한하지 않는다.
더욱이, 본 명세서에 기술된 원리 및 실시예는 전자 빔 툴의 광축 주위에 비 회전 축 대칭 필드를 생성할 수 있는 임의의 렌즈에 적용될 수 있다. 상기 다중 극 자기장/전기장은 비 회전 축 대칭 필드의 일례이다. 본 개시에서 사용되는 바와 같이, 비 회전 축 대칭 렌즈는 축 주위에 비 회전 축 대칭 필드를 생성할 수 있는 렌즈를 말한다.
상술한 바와 같이, 1 차 전자 빔 (220)의 빔 전류를 변경하기 위해 다중 극 렌즈들 (240, 242)이 작동될 수 있고, 프로브 스폿의 스폿 크기 또는 스폿 형태 중 적어도 하나를 변경하기 위해 다중 극 렌즈들(250, 252)이 작동될 수 있다. 또한, 다중 극 렌즈들 (240, 242, 250, 252)에 의해 생성된 다중 극 필드의 강도는 빔 전류, 스폿 크기 및/또는 스폿 형태를 정확하게 제어하기 위해 이들 다중 극 렌즈의 입력 전압 또는 전류를 변경함으로써 조정될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 개시된 실시예에서, 전자 빔 툴 (104)은 다중 극 렌즈들 (240, 242, 250, 252)의 입력 전압 또는 전류를 제어하도록 구성된 제어기 (260)를 더 포함할 수 있다.
제어기 (260)는 예를 들어 컴퓨터 기반 시스템, 마이크로프로세서 기반 시스템, 마이크로컨트롤러, 임베디드 시스템 (예를 들어, 펌웨어), 또는 임의의 다른 적절한 제어 회로 또는 시스템을 포함하는 많은 형태를 취할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기 (260)는 설정된 시간에 다중 극 렌즈들 (240, 242, 250, 252)을 작동/해제하고, 다중 극 렌즈 (240, 242, 250, 252)의 입력 전압/전류를 정밀하게 제어 또는 조정하기 위한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 모듈로 특히 구성된다. 도 5는 개시된 실시예들에 따른 제어기 (260)의 블록도이다. 도 5를 참조하면, 제어기 (260)는 메모리 (510), 프로세서 (520) 및 입/출력 (I/O) 인터페이스 (530)를 포함할 수 있다.
프로세서 (520)는 ASIC (application-specific integrated circuit), FPGA (field-programmable gate array) 및 제어기 (260)가 개시된 실시예들에 따라 기능하도록 구성되는 논리 회로 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 프로세서 (520)는 예를 들어, I/O 인터페이스 (530)를 통해 제어 신호를 생성 및 전송하여 전자 빔 툴 (104)에서 하나 이상의 다중 극 렌즈의 입력 전압/전류를 스위치 온/오프하거나 조정하도록 구성될 수 있다.
동작에서, 프로세서 (520)는 메모리 (510)에 저장된 컴퓨터 명령/로직들을 실행할 수 있다. 메모리 (510)는 임의의 적절한 유형의 저장 매체를 포함할 수 있다. 메모리 (510)는 프로세서 (520)에 의해 실행 가능한 애플리케이션 또는 방법에 대한 명령을 포함하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 플래시 메모리, 메모리 칩 (또는 집적 회로) 등일 수 있다.
I/O 인터페이스 (530)는 제어기 (260)가 다른 시스템 및 장치와 통신할 수 있게 하는 하나 이상의 디지털 및/또는 아날로그 통신 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, I/O 인터페이스 (530)는 프로세서 (520)로부터 하나 이상의 제어 신호를 수신하고, 제어 신호를 릴레이 (relay)로 보내 다중 극 렌즈들 (240, 242, 250, 252)을 온/오프 할 수 있다.
전술한 바와 같이, 선 스캐닝 기술이 웨이퍼 (203)를 선 충전하는 데 사용될 때, 1 차 전자 빔은 웨이퍼의 선 스캐닝 및 이미징 모두를 수행하는 데 사용된다. 도 6은 본 개시의 실시예들에 따라, 시편의 선 스캐닝과 이미지 스캐닝 사이의 전자 빔 조건을 제어하는 *?*방법 (600)의 흐름도이다. 예를 들어, 방법 (600)은 전자 빔 툴 (예를 들어, 도 2에 도시된 전자 빔 (104))에서 1 차 전자 빔의 빔 조건을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 전자 빔 툴에 의해 검사된 시편은 반도체 웨이퍼 (예를 들어, 웨이퍼 (203)) 일 수 있다. 전자 빔 툴은 어퍼처 (예를 들어, 전자 빔 툴 (104)의 대물 어퍼처 (208)) 위 또는 상류에 위치 된 하나 이상의 선 어퍼처 다중 극 렌즈들 (예를 들어, 전자 빔 툴 (104)의 어퍼처들 (240, 242)) 및 어퍼처의 하류 또는 아래에 위치된 하나 이상의 후 어퍼처 렌즈들 (예를 들어, 전자 빔 툴 (104)의 어퍼처들 (250, 252))을 포함한다. 선 어퍼처 및 후 어퍼처 다중 극 렌즈들은 전자 빔 툴의 광학 축 (예를 들어, 전자 빔 툴의 광축 (270)) 주위에 배치된다. 스위치를 켜면, 선 어퍼처 및 후 어퍼처 다중 극 렌즈들이 하나 이상의 다중 극 필드를 생성할 수 있다. 선 어퍼처 및 후 어퍼처 다중 극 렌즈들은 제어기 (예를 들어, 전자 빔 툴 (104)의 제어기 (260))에 의해 작동/해제 (switched on/off)될 수 있다. 또한, 제어기는 선 어퍼처 및 후 어퍼처 다중 극 렌즈들의 입력 전압 및/또는 입력 전류를 조정함으로써 다중 극 필드의 강도를 제어하도록 구성될 수 있다. 도 6에서, 방법 (600)은 다음 단계들을 포함한다.
단계 (610)에서, 시편을 선 충전하는 동안, 전자 빔 툴은 어퍼처 (208)를 통과하는 1 차 전자 빔의 빔 전류를 조정하기 위해 선 어퍼처 다중 극 렌즈들을 작동시킨다. 전술한 바와 같이, 선 스캐닝 및 이미지 스캐닝에는 다른 빔 전류들이 필요할 수 있다. 예를 들어, 높은 누설률과 같은 결함들을 선 충전하기 위해 1 차 전자 빔의 더 높은 빔 전류가 필요할 수 있다. 이와 같이, 시편에 투영되는 1 차 전자 빔의 빔 전류를 증가시키기 위해 선 어퍼처 다중 극 렌즈가 작동될 수 있다.
단계 (620)에서, 전자 빔 툴은 후 어퍼처 다중 극 렌즈들을 작동시켜 1 차 전자 빔의 스폿 크기 및/또는 스폿 형상, 즉 시편 표면 상의 1 차 전자에 의해 형성된 프로브 스폿의 크기 및/또는 형상을 조정한다. 예를 들어, 1 차 전자 빔의 스폿 크기가 감소될 수 있어서, 높은 누설률의 결함들을 선 충전할 필요성을 충족시키기 위해 프로브 스폿에서의 전하 밀도가 증가될 수 있다. 다른 예로서, 시편이 높은 누설률과 같은 결함이 없는 경우에도, 선 어퍼처 다중 극 렌즈 및 후 어퍼처 다중 극 렌즈를 결합하여 빔 전류 및 스폿 크기를 동시에 증가시켜, 1 차 전자 빔이 시편의 더 넓은 영역을 포함하고 선 충전 시간을 단축시킬 수 있다. 이러한 방식으로 전자 빔 툴의 처리량을 향상시킬 수 있다. 또 다른 예로서, 1 차 전자 빔의 스폿 형상은 선 스캐닝 영역에서의 특정 유형의 특징 또는 결함에 따라 조정될 수 있다.
상술한 바와 같이, 선 어퍼처 및 후 어퍼처 다중 극 렌즈들의 강도는 정밀하게 제어될 수 있다. 이와 같이, 개시된 실시예들에 따르면, 전자 빔 툴은 빔 전류, 스폿 크기, 및/또는 스폿 형상을 변경하기 위해, 콘덴서 렌즈들 또는 대물 렌즈들의 설정 변경 없이 시편 상의 결함의 다른 유형들 및/또는 시편의 다른 유형들의 특정 선 스캐닝 필요성들에 따라 선 어퍼처 및 후 어퍼처 다중 극 렌즈들의 강도를 조정할 수 있다.
단계 (630)에서, 전자 빔 툴은 시편을 선 스캔한다. 일부 실시예에서, 전동 스테이지 (예를 들어, 전자 빔 (104)의 스테이지 (200))는 1 차 전자 빔이 시편의 미리 정의된 영역을 선 스캔 할 수 있도록 1 차 전자 빔 아래에서 시편을 이동할 수 있다. 대안적으로 또는 동시에, 1 차 전자 빔은 소정의 표면 영역을 선 스캔하기 위해 디플렉터 또는 디플렉터들의 세트 (예를 들어, 디플렉터 (204c))에 의해 편향될 수 있다. 이 단계에서, 1 차 빔 전류 및 프로브 스폿은 컨덴서 렌즈 (210), 복합 대물 렌즈 (204), 선 어퍼처 다중 극 및 후 어퍼처 다중 극 렌즈에 의해 제어된다.
단계 (640)에서, 시편의 미리 정의된 영역이 선 스캔 된 후, 전자 빔 툴은 빔 전류, 스폿 크기 및/또는 1 차 전자 빔의 스폿 크기를 이미지 스캐닝에 적합한 것들로 다시 변경하기 위해 선 어퍼처 다중 극 렌즈들 및/또는 후 어퍼처 다중 극 렌즈들을 해제한다. 일부 실시예에서, 다중 극 렌즈들을 완전히 해제하는 대신에, 전자 빔 툴은 빔 조건이 이미지 스캐닝의 요구 조건을 충족시키도록 하나 이상의 선 어퍼처 및 후 어퍼처 다중 극 렌즈들의 강도를 감소시키거나 증가시킬 수 있다.
단계 (650)에서, 전자 빔은 시편의 미리 정의된 영역의 이미지 스캐닝을 수행한다. 미리 정의된 영역이 이미지화 된 후, 방법 (600)은 시편의 다음 미리 정의된 영역의 선 스캐닝 및 이미지 스캐닝을 수행하기 위해 단계 (610)로 복귀한다. 방법 (600)의 다수 반복으로, 전체 시편이 선 충전되고 이미지화 될 수 있다.
개시된 실시예에 따라, 선 어퍼처 및 후 어퍼처 다중 극 렌즈들에 의해 생성 된 다중 극 필드는 빠르게 변화될 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 정전 원형 렌즈는 선 스캐닝을 위한 빔 전류를 증가시키기 위해 수천 볼트가 필요할 수 있다. 대조적으로, 동일한 빔 전류를 달성하기 위해, 전기 다중 극 렌즈는 수백 볼트 정도의 전압 만을 필요로 할 수 있다. 이와 같이, 다중 극 필드는 수 마이크로 초 내에 신속하게 온/오프되거나 증가/감소될 수 있다. 따라서, 선 스캐닝과 이미지 스캐닝 사이의 전환에 필요한 시간이 단축되고 전자 빔 툴의 처리량이 증가된다.
선 충전과 이미지 스캐닝 간에 빠른 빔 조건 전환을 제공하는 것 외에도, 다른 사용 사례에서 선 어퍼처 및 후 어퍼처 다중 극 렌즈들을 사용하여 빔 조건을 변경할 수도 있다. 도 7은 본 개시의 실시예들에 따른, 시편 표면상의 전자 빔 스캐닝 패턴의 단순화된 개략도이다. 도 7은 시편 표면 (700)상의 복수의 스캔 라인 (710) 및 복수의 추적 라인 (720)을 도시한다. 스캔 라인 (710) 및 추적 라인 (720)은 시편 표면 상에 1 차 전자 빔에 의해 형성된 프로브 스폿의 이동 경로를 나타낸다. 시편의 이미징 동안, 각각의 스캐닝 동작 (스캔 라인 (710)으로 표시됨)에는 즉각적인 빔 추적 동작 (추적 라인 (720)으로 나타냄)이 뒤따른다. 빔 추적 기간은 두 스캔 라인 (710) 사이의 시간 간격으로 정의된다. 빔 추적 기간 동안, 프로브 스폿은 이전에 형성된 이미징 스캔 라인 (710)의 종료점으로부터 이후 형성될 다음 이미징 스캔 라인의 시작점으로 지향된다. 빔 추적 기간 동안에는 이미지 스캐닝 동작이 수행되지 않는다.
도 8은 본 개시의 실시예에 따른 하전 입자로 시편을 이미징하는 동안 전자 빔 조건을 제어하는 방법 (800)의 흐름도이다. 예를 들어, 방법 (800)은 하나 이상의 선 어퍼처 다중 극 렌즈들 및/또는 하나 이상의 후 어퍼처 다중 극 렌즈들로 구성된 전자 빔 툴(예를 들어, 도 2의 전자 빔 (104)) 내 1 차 전자 빔의 조건을 제어하는 데 사용된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 방법 (800)은 다음 단계를 포함한다.
단계 (810)에서, 전자 빔 툴은 시편 표면에서 스캔 라인을 스캔한다. 스캐닝 동작은 시편 표면 위의 1 차 전자 빔을 편향시키거나, 1 차 전자 빔 아래에서 시편을 이동시키거나, 또는 이들의 조합에 의해 수행될 수 있다. 각각의 스캔 라인의 스캐닝 동안, 웨이퍼 표면에서의 1 차 빔 전류 및 프로브 스폿은 컨덴서 렌즈 (예를 들어, 전자 빔 툴 (104)의 컨덴서 렌즈 (210)) 및 대물 복합 렌즈 (예를 들어, 전자 빔 툴(104)의 대물 복합 렌즈(204))에 의해 제어된다.
단계 (820)에서, 스캔 라인 동작이 완료된 후, 전자 빔 툴은 하나 이상의 선 어퍼처 다중 극 렌즈를 작동시켜 시편 표면 상에 투영되는 1 차 전자 빔의 빔 전류를 조정한다. 단계 (820)는 단계 (610)와 유사하다. 예를 들어, 선 어퍼처 다중 극 렌즈들에 의해 생성된 다중 극 필드들은 빔 전류를 증가시킬 수 있다.
단계 (830)에서, 전자 빔 툴은 하나 이상의 후 어퍼처 다중 극 렌즈를 작동시켜 시편 표면상의 1 차 전자 빔에 의해 형성된 프로브 스폿의 스폿 크기 및/또는 스폿 모양을 조정한다. 단계 (830)는 단계 (620)와 유사하다. 예를 들어, 후 어퍼처 다중 극 렌즈들에 의해 생성된 다중 극 필드는 1 차 전자 빔을 디포커싱 할 수 있고, 예로서, 시편 표면상의 프로브 스폿을 확대시키는 것을 들 수 있다.
단계 (840)에서, 전자 빔 툴은 1 차 전자 빔을 추적한다. 선 스캐닝 (단계 630)과 유사하게, 조정된 빔 조건을 갖는 1 차 전자 빔은 시편의 전압 대비를 향상시키기 위해 시편 표면의 충전 레벨을 유지 또는 증가시키는 데 사용될 수 있다.
단계 (850)에서, 추적 기간의 끝에서, 전자 빔 툴은 선 어퍼처 및/ 또는 후 어퍼처 다중 극 렌즈들을 해제하여 빔 조건을 스캐닝 동작에 사용되는 조건으로 되 돌린다. 방법 (800)은 다음 스캔 라인을 스캔하기 위해 단계 (810)로 되돌아 갈 수 있다. 방법 (800)의 다수 반복으로, 전체 시편이 이미지화 될 수 있다.
상술한 바와 같이, 선 어퍼처 및 후 어퍼처 다중 극 렌즈의 다중 극 필드가 빠르게 작동/해제 또는 조정될 수 있기 때문에, 스캐닝 동작과 추적 동작 사이의 빔 조건을 전환하는 시간을 최소화 할 수 있다.
도 9는 개시된 실시예들에 따라, 방법 (800)의 실행 동안 다중 극 렌즈를 작동 및 해제하는 시간 시퀀스를 도시하는 개략도이다. 도시된 예에서, 다중 극 렌즈는 전기 다중 극 렌즈이다. 도 9에서, "T1"은 빔 스캐닝 기간을 나타내고 "T2"는 빔 추적 기간을 나타낸다. 각각의 빔 스캐닝 기간 (T1) 동안, 전기 다중 극 렌즈는 해제된다. 각각의 빔 추적 기간 (T2) 동안, 전기 다중 극 렌즈는 작동되는데, 즉, 전기 다중 극 렌즈의 각 전극에 양의 전압 + V 및 음의 전압 -V를 인가한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 전기 다중 극 렌즈는 약간의 지연으로 이미지 스캐닝과 빔 추적 사이에서 작동/해제 될 수 있다.
상기 실시예는 다음의 조항들을 이용하여 추가로 설명될 수 있다:
1. 다음을 포함하는 장치:
어퍼처 위로 변위된 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들- 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들은 상기 어퍼처를 통과하는 하전 입자 빔의 빔 전류를 조정하도록 구성됨 -; 및
상기 어퍼처 아래로 변위된 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들- 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들은 빔의 스폿 크기 및 스폿 형상 중 적어도 하나를 조정하도록 구성됨 -을 포함하는 장치.
2. 조항 1의 장치에 대하여,
상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들 또는 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들 중 적어도 하나에 의해 생성된 다중 극 필드의 강도를 제어하도록 구성된 제어기를 더 포함하는 장치.
3. 조항 2의 장치에 대하여, 상기 제어기는:
시편의 선 스캐닝 동안, 제 1 빔 전류가 상기 어퍼처를 통과하도록 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 작동시키고; 및
상기 시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 제 2 빔 전류가 상기 어퍼처를 통과하도록 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 작동시키도록- 상기 제 1 빔 전류는 상기 제 2 빔 전류와 상이함 - 더 구성된 장치.
4. 조항 2의 장치에 대하여, 상기 제어기는:
시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 제 1 빔 전류가 상기 어퍼처를 통과하도록 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 작동시키고; 및
상기 시편의 상기 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 두 스캔 라인들 사이를 추적할 때, 제 2 빔 전류가 상기 어퍼처를 통과하도록 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 작동시키도록- 상기 제 2 빔 전류는 상기 제 1 빔 전류와 상이함 - 더 구성된 장치.
5. 조항 2 내지 조항 4 중 어느 하나의 장치에 대하여, 상기 제어기는:
시편의 선 스캐닝 동안, 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 작동(switch on)시키고; 및
상기 시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 해제(switch off)하도록 더 구성된 장치.
6. 조항 2 내지 조항 5 중 어느 하나의 장치에 대하여, 상기 제어기는:
시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 해제하고; 및
상기 시편의 상기 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 두 스캔 라인들 사이를 추적할 때, 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 작동시키도록 더 구성된 장치.
7. 조항 2 내지 조항 6 중 어느 하나의 장치에 대하여, 상기 제어기는:
시편의 선 스캐닝 동안, 상기 시편 상에 제 1 빔 스폿을 형성하기 위하여 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 작동시키고; 및
상기 시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 상기 시편 상에 제 2 빔 스폿을 형성하기 위하여 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 작동시키도록- 상기 시편 상의 상기 제 1 및 제 2 빔 스폿들은 상이한 크기를 가짐 - 더 구성된 장치.
8. 조항 2 내지 조항 6 중 어느 하나의 장치에 대하여, 상기 제어기는:
시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 상기 시편 상에 제 1 빔 스폿을 형성하기 위하여 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 작동시키고; 및
상기 시편의 상기 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 두 스캔 라인들 사이를 추적할 때, 상기 시편 상에 제 2 빔 스폿을 형성하기 위하여 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 작동시키도록- 상기 시편 상의 상기 제 1 및 제 2 빔 스폿들은 상이한 크기를 가짐 - 더 구성된 장치.
9. 조항 2 내지 조항 8 중 어느 하나의 장치에 대하여, 상기 제어기는:
시편의 선 스캐닝 동안, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 작동시키고; 및
상기 빔이 상기 시편을 스캔할 때, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 해제하도록 더 구성된 장치.
10. 조항 2 내지 조항 9 중 어느 하나의 장치에 대하여, 상기 제어기는:
시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 해제하고; 및
상기 시편의 상기 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 두 스캔 라인들 사이를 추적할 때, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 작동시키도록 더 구성된 장치.
11. 조항 2 내지 조항 10 중 어느 하나의 장치에 대하여,
상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들 및 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들 중 적어도 하나는 정전 다중 극 렌즈이고; 및
상기 제어기는 상기 정전 다중 극 렌즈에 수백 볼트의 전압을 인가함으로써 상기 정전 다중 극 렌즈를 작동시키도록 더 구성된 장치.
12. 조항 1 내지 조항 10 중 어느 하나의 장치에 대하여,
상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들 및 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들 중 적어도 하나는 복수의 전극들에 의해 형성된 정전 다중 극 렌즈인 장치.
13. 조항 1 내지 조항 10 중 어느 하나의 장치에 대하여,
상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈 및 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈 중 적어도 하나는 복수의 솔레노이드 코일에 의해 형성된 전자기 다중 극 렌즈인 장치.
14. 조항 1 내지 조항 13 중 어느 하나의 장치에 대하여,
상기 하전 입자 빔을 생성하도록 구성된 입자 소스를 더 포함하는 장치.
15. 조항 1 내지 조항 14 중 어느 하나의 장치에 대하여,
상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈 위로 변위된 콘덴서 렌즈- 상기 콘덴서 렌즈는 상기 빔을 수렴하도록 구성됨 -를 더 포함하는 장치.
16. 조항 1 내지 조항 15 중 어느 하나의 장치에 대하여,
상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈 아래로 변위된 디플렉터 또는 디플렉터들의 세트- 상기 디플렉터 또는 디플렉터들의 세트는 시편의 표면 위로 상기 빔을 편향시키도록 구성됨 -를 더 포함하는 장치.
17. 조항 16의 장치에 대하여,
상기 디플렉터는 미리 결정된 패턴에 따라 시편의 상기 표면 위로 상기 빔을 편향시키도록 더 구성된 장치.
18. 조항 1 내지 조항 17 중 어느 하나의 장치에 대하여,
상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈 아래로 변위된 복합 대물 렌즈- 상기 복합 대물 렌즈는 축 대칭 자기장 및 축 대칭 정전기장을 생성하도록 구성됨 -를 더 포함하고, 상기 축 대칭 자기장 및 축대칭 정전기장은 상기 빔을 포커싱하는 장치.
19. 조항 1 내지 조항 18 중 어느 하나의 장치에 대하여,
시편을 지지 및 이동하도록 구성된 이동식 스테이지를 더 포함하는 장치.
20. 조항 1 내지 조항 19 중 어느 하나의 장치에 대하여,
상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈 및 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈는 적어도 하나의 4중 극 또는 8중 극 렌즈를 포함하는 장치.
21. 상기 어퍼처 위로 변위된 하나 이상의 제 1 비 회전 축 대칭 렌즈들- 상기 하나 이상의 제 1 비 회전 축 대칭 렌즈들은 상기 어퍼처를 통과하는 하전 빔의 빔 전류를 조정하도록 구성됨 -; 및
상기 어퍼처 아래로 변위된 하나 이상의 제 2 비 회전 대칭 축 렌즈들- 상기 하나 이상의 제 2 비 회전 대칭 축 렌즈들은 상기 빔의 스폿 크기 또는 스폿 형상 중 적어도 하나를 조정하도록 구성됨 -을 포함하는 장치.
22. 조항 21의 장치에 대하여,
상기 하나 이상의 제 1 비 회전 대칭 축 렌즈들 및 상기 하나 이상의 제 2 비 회전 대칭 축 렌즈들 중 적어도 하나는 상기 하전 입자 빔의 경로 주위에 대칭적으로 분포된 복수의 전극들에 의해 형성된 정전 렌즈인 장치.
23. 조항 22의 장치에 대하여,
수백 볼트의 전압을 상기 정전 렌즈에 인가함으로써 상기 정전 렌즈를 작동시키도록 구성된 제어기를 더 포함하는 장치.
24. 조항 21의 장치에 대하여,
상기 하나 이상의 제 1 비 회전 대칭 축 렌즈들 및 상기 하나 이상의 제 2 비 회전 대칭 축 렌즈들 중 적어도 하나는 상기 하전 입자 빔의 경로 주위에 대칭적으로 분포된 복수의 솔레노이드 코일들에 의해 형성된 전자기 렌즈인 장치.
25. 어퍼처 위에 변위된 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들에 의하여, 상기 어퍼처를 통과하는 하전 입자 빔의 전류를 조정하는 단계; 및
상기 어퍼처 아래로 변위된 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들에 의하여, 상기 빔의 스폿 크기 또는 스폿 형상 중 적어도 하나를 조정하는 단계를 포함하는 방법.
26. 조항 25의 방법에 대하여, 상기 어퍼처를 통과하는 상기 빔 전류를 조정하는 단계는:
상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들 중 적어도 하나에 의해 생성된 다중 극 필드의 강도를 조정하는 단계를 포함하는 방법.
27. 조항 25 및 조항 26 중 어느 하나의 방법에 대하여, 상기 어퍼처를 통과하는 상기 빔을 조정하는 단계는:
시편의 선 스캐닝 동안, 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들에 의해, 제 1 빔 전류가 상기 어퍼처를 통과하도록 하는 단계; 및
상기 시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들에 의해, 제 1 빔 전류가 상기 어퍼처를 통과하도록 하는 단계를 포함- 상기 제 1 빔 전류는 상기 제 2 빔 전류와 상이함 -하는 방법.
28. 조항 25 및 조항 26 중 어느 하나의 방법에 대하여, 상기 어퍼처를 통과하는 상기 빔 전류를 조정하는 단계는:
시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들에 의해, 상기 제 1 빔 전류가 상기 어퍼처를 통과하도록 하는 단계; 및
상기 시편의 상기 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 두 스캔 라인들 사이를 추적할 때, 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들에 의해, 제 2 빔 전류가 상기 어퍼처를 통과하도록 하는 단계를 포함- 상기 제 2 빔 전류는 상기 제 1 빔 전류와 상이함 -하는 방법.
29. 조항 25 내지 조항 28 중 어느 하나의 방법에 대하여, 상기 어퍼처를 통과하는 상기 빔 전류를 조정하는 단계는:
시편의 선 스캐닝 동안, 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 작동시키는 단계; 및
상기 빔이 상기 시편을 스캐닝 할 때, 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 해제하는 단계를 포함하는 방법.
30. 조항 25 내지 29 중 어느 하나의 방법에 대하여, 상기 어퍼처를 통과하는 상기 빔 전류를 조정하는 단계는:
시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 해제하는 단계; 및
상기 시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 두 스캔 라인 사이를 추적할 때, 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 해제하는 단계를 포함하는 방법.
31. 조항 25 내지 조항 30 중 어느 하나의 방법에 대하여, 상기 빔의 상기 스폿 크기 또는 상기 스폿 형상 중 적어도 하나를 조정하는 단계는:
상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들 중 적어도 하나에 의해 생성된 다중 극 필드의 강도를 조정하는 단계를 포함하는 방법.
32. 조항 25 내지 조항 31 중 어느 하나의 방법에 대하여, 상기 빔의 스폿 크기 또는 스폿 형상 중 적어도 하나를 조정하는 단계는:
시편의 선 스캐닝 동안, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들에 의해, 상기 시편 상의 제 1 빔 스폿을 형성하는 단계; 및
상기 시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들에 의해, 상기 시편 상ㅇ의 제 2 빔 스폿을 형성하는 단계- 상기 시편 상의 상기 제 1 및 제 2 빔 스폿들은 상이한 크기를 가짐 -를 포함하는 방법.
33. 조항 25 내지 조항 31 중 어느 하나의 방법에 대하여, 상기 빔의 상기 스폿 크기 또는 상기 스폿 형상 중 적어도 하나를 조정하는 단계는:
시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들에 의해, 상기 시편 상의 제 1 빔 스폿을 형성하는 단계; 및
상기 시편의 상기 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 두 스캔 라인들 사이를 추적할 때, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들에 의해, 상기 시편 상의 제 2 빔 스폿을 형성하는 단계- 상기 시편 상의 상기 제 1 및 제 2 빔 스폿들은 상이한 크기를 가짐 -를 포함하는 방법.
34. 조항 25 내지 조항 33중 어느 하나의 방법에 대하여, 상기 빔의 상기 스폿 크기 또는 상기 스폿 형상 중 적어도 하나를 조정하는 단계는:
시편의 선 스캐닝 동안, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 작동시키는 단계; 및
상기 빔이 상기 시편을 스캔할 때, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 해제하는 단계를 포함하는 방법.
35. 조항 25 내지 조항 34 중 어느 하나의 방법에 대하여, 상기 빔의 상기 스폿 크기 또는 상기 스폿 형상 중 적어도 하나를 조정하는 단계는:
시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 해제하는 단계; 및
상기 시편의 상기 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 두 스캔 라인들 사이를 추적할 때, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 작동시키는 단계를 포함하는 방법.
36. 조항 25 내지 조항 35 중 어느 하나의 방법에 대하여:
상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들 및 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들 중 적어도 하나는 정전 다중 극 렌즈이고; 및
상기 방법은 수백 볼트의 전압을 상기 정전 렌즈에 인가함으로써 상기 정전 다중 극 렌즈를 작동시키는 단계를 더 포함하는 방법.
37. 조항 25 내지 조항 36 중 어느 하나의 방법에 대하여:
상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈 및 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈는 적어도 하나의 4중 극 또는 8중 극 렌즈를 포함하는 방법.
38. 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금 다음을 포함하는 방법을 수행하게 하는 명령어를 저장하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서:
어퍼처를 통과하는 하전 입자 빔의 빔 전류를 조정하기 위해, 상기 어퍼처 위에 변위된 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 제어하는 단계; 및
상기 빔의 스폿 크기 또는 스폿 형상 중 적어도 하나를 조정하기 위해, 상기 어퍼처 아래에 변위된 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 조정하는 단계를 포함하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
39. 조항 38의 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서,
상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 제어하는 단계는:
상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들 중 적어도 하나에 의해 생성된 다중 극 필드의 강도를 조정하는 단계를 포함하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
40. 조항 38 및 조항 39 중 어느 하나의 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서,
상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 제어하는 단계는:
시편의 선 스캐닝 동안, 제 1 빔 전류가 상기 어퍼처를 통과하도록 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 제어하는 단계; 및
상기 시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 제 2 빔 전류가 상기 어퍼처를 통과하도록 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 제어하는 단계를 포함- 상기 제 1 빔 전류는 상기 제 2 빔 전류보다 높음 -하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
41. 조항 38 및 조항 39 중 어느 하나의 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서,
하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 제어하는 단계는:
시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 제 1 빔 전류가 상기 어퍼처를 통과하도록 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 제어하는 단계; 및
상기 시편의 상기 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 두 스캔 라인들 사이를 추적할 때, 제 2 빔 전류가 상기 어퍼처를 통과하도록 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 제어하는 단계- 상기 제 2 빔 전류는 상기 제 1 빔 전류와 상이함 -를 포함하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
42. 조항 38 내지 41 중 어느 하나의 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서,
상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 제어하는 단계는:
시편의 선 스캐닝 동안, 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 작동시키는 단계; 및
상기 빔이 상기 시편을 스캔할 때, 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 해제하는 단계를 포함하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
43. 조항 38 내지 42 중 어느 하나의 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서,
상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 제어하는 단계는:
시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 해제하는 단계; 및
상기 시편의 상기 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 두 스캔 라인 사이를 추적할 때, 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 작동시키는 단계를 포함하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
44. 조항 38 내지 43 중 어느 하나의 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서,
상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 제어하는 단계는:
상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들 중 적어도 하나에 의해 생성된 다중 극 필드의 강도를 조정하는 단계를 포함하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
45. 조항 38 내지 44 중 어느 하나의 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서,
상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 제어하는 단계는:
시편의 선 스캐닝 동안, 상기 시편 상에 제 1 빔 스폿을 형성하기 위하여, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 제어하는 단계; 및
상기 시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 상기 시편 상에 제 2 빔 스폿을 형성하기 위하여, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 제어하는 단계- 상기 시편 상의 상기 제 1 및 제 2 빔 스폿들은 상이한 크기를 가짐 -를 포함하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
46. 조항 38 내지 44 중 어느 하나의 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서,
상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 제어하는 단계는:
시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 상기 시편 상에 제 1 빔 스폿을 형성하기 위하여, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 제어하는 단계; 및
상기 시편의 상기 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 두 스캔 라인들 사이를 추적할 때, 상기 시편 상에 제 2 빔 스폿을 형성하기 위하여, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 제어하는 단계- 상기 시편 상의 상기 제 1 및 제 2 빔 스폿들은 상이한 크기를 가짐 -를 포함하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
47. 조항 38 내지 46 중 어느 하나의 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서,
상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 제어하는 단계는:
시편의 선 스캐닝 동안, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 작동시키는 단계; 및
상기 빔이 상기 시편을 스캔할 때, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 해제하는 단계를 포함하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
48. 조항 38 내지 47 중 어느 하나의 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서,
상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 제어하는 단계는:
시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 해제하는 단계; 및
상기 시편의 상기 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 두 스캔 라인들 사이를 추적할 때, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 작동시키는 단계를 포함하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
49. 조항 38 내지 48 중 어느 하나의 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서,
상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들 및 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들 중 적어도 하나는 정전 다중 극 렌즈이고; 및
상기 방법은 상기 정전 다중 극 렌즈에 수백 볼트의 전압을 인가함으로써 상기 정전 다중 극 렌즈를 작동시키는 단계를 더 포함하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
본 발명은 위에서 설명되고 첨부 도면에 도시된 정확한 구성으로 제한되지 않으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명의 범위는 첨부 된 청구 범위에 의해서만 제한되어야 한다.

Claims (15)

  1. 어퍼처 위로 변위된 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들- 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들은 상기 어퍼처를 통과하는 하전 입자 빔의 빔 전류를 조정하도록 구성됨 -; 및
    상기 어퍼처 아래로 변위된 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들- 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들은 상기 빔의 스폿 크기 및 스폿 형상 중 적어도 하나를 조정하도록 구성됨 -을 포함하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들 또는 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들 중 적어도 하나에 의해 생성된 다중 극 필드의 강도를 제어하도록 구성된 제어기를 더 포함하는 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기는:
    시편의 선 스캐닝 동안, 제 1 빔 전류가 상기 어퍼처를 통과하도록 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 작동시키고; 및
    상기 시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 제 2 빔 전류가 상기 어퍼처를 통과하도록 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 작동시키도록- 상기 제 1 빔 전류는 상기 제 2 빔 전류와 상이함 - 더 구성된 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기는:
    시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 제 1 빔 전류가 상기 어퍼처를 통과하도록 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 작동시키고; 및
    상기 시편의 상기 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 두 스캔 라인들 사이를 추적할 때, 제 2 빔 전류가 상기 어퍼처를 통과하도록 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 작동시키도록- 상기 제 2 빔 전류는 상기 제 1 빔 전류와 상이함 - 더 구성된 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기는:
    시편의 선 스캐닝 동안, 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 작동(switch on)시키고; 및
    상기 시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 해제(switch off)하도록 더 구성된 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기는:
    시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 해제하고; 및
    상기 시편의 상기 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 두 스캔 라인들 사이를 추적할 때, 상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 작동시키도록 더 구성된 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기는:
    시편의 선 스캐닝 동안, 상기 시편 상에 제 1 빔 스폿을 형성하기 위하여 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 작동시키고; 및
    상기 시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 상기 시편 상에 제 2 빔 스폿을 형성하기 위하여 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 작동시키도록- 상기 시편 상의 상기 제 1 및 제 2 빔 스폿들은 상이한 크기를 가짐 - 더 구성된 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기는:
    시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 상기 시편 상에 제 1 빔 스폿을 형성하기 위하여 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 작동시키고; 및
    상기 시편의 상기 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 두 스캔 라인들 사이를 추적할 때, 상기 시편 상에 제 2 빔 스폿을 형성하기 위하여 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 작동시키도록- 상기 시편 상의 상기 제 1 및 제 2 빔 스폿들은 상이한 크기를 가짐 - 더 구성된 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기는:
    시편의 선 스캐닝 동안, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 작동시키고; 및
    상기 빔이 상기 시편을 스캔할 때, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 해제하도록 더 구성된 장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기는:
    시편의 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 스캔 라인을 스캔할 때, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 해제하고; 및
    상기 시편의 상기 이미지 스캐닝 동안 상기 빔이 두 스캔 라인들 사이를 추적할 때, 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 작동시키도록 더 구성된 장치.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들 및 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들 중 적어도 하나는 정전 다중 극 렌즈이고; 및
    상기 제어기는 상기 정전 다중 극 렌즈에 수백 볼트의 전압을 인가함으로써 상기 정전 다중 극 렌즈를 작동시키도록 더 구성된 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들 및 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들 중 적어도 하나는 복수의 전극들에 의해 형성된 정전 다중 극 렌즈인 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈 및 상기 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈 중 적어도 하나는 복수의 솔레노이드 코일에 의해 형성된 전자기 다중 극 렌즈인 장치.
  14. 어퍼처 위에 변위된 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들에 의하여, 상기 어퍼처를 통과하는 하전 입자 빔의 빔 전류를 조정하는 단계; 및
    상기 어퍼처 아래로 변위된 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들에 의하여, 상기 빔의 스폿 크기 또는 스폿 형상 중 적어도 하나를 조정하는 단계를 포함하는 방법.
  15. 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금 다음을 포함하는 방법을 수행하게 하는 명령어를 저장하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서:
    어퍼처를 통과하는 하전 입자 빔의 빔 전류를 조정하기 위해, 상기 어퍼처 위에 변위된 하나 이상의 제 1 다중 극 렌즈들을 제어하는 단계; 및
    상기 빔의 스폿 크기 또는 스폿 형상 중 적어도 하나를 조정하기 위해, 상기 어퍼처 아래에 변위된 하나 이상의 제 2 다중 극 렌즈들을 조정하는 단계를 포함하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
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