KR20210096205A - 다중 빔 검사 장치 - Google Patents

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KR20210096205A KR1020217020110A KR20217020110A KR20210096205A KR 20210096205 A KR20210096205 A KR 20210096205A KR 1020217020110 A KR1020217020110 A KR 1020217020110A KR 20217020110 A KR20217020110 A KR 20217020110A KR 20210096205 A KR20210096205 A KR 20210096205A
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Abstract

마이크로-구조 편향기 어레이(622)가 개시되어 있다. 상기 마이크로-구조 편향기 어레이는 복수의 다극 구조((622-1 내지 622-47)를 포함한다. 상기 마이크로-구조 편향기 어레이는 상기 어레이의 중심 축으로부터 제1 방사상 시프트를 갖는 제1 다극 구조(622-26,..., 622-47) 및 상기 어레이의 중심 축으로부터 제2 방사상 시프트를 갖는 제2 다극 구조(622-1)를 포함한다. 상기 제1 방사상 시프트는 상기 제2 방사상 시프트보다 더 크고, 상기 제1 다극 구조는 상기 복수의 다극 구조가 복수의 하전 입자 빔을 편향시킬 때 편향 수차들을 감소시키기 위해 상기 제2 다극 구조보다 더 많은 수의 극 전극을 포함한다. 상기 마이크로-구조 편향기 어레이는 다중 빔 검사 장치의 개선된 소스 변환 유닛에 포함될 수 있다.

Description

다중 빔 검사 장치
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2018년 12월 31일에 출원된 미국 출원 62/787,157의 우선권을 주장하고, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
본 명세서에서 제공된 실시예들은 일반적으로 다중 빔 검사 장치에 관한 것으로, 더 특정하게는, 개선된 소스 변환 유닛을 포함하는 다중 빔 검사 장치에 관한 것이다.
반도체 집적 회로(IC) 칩을 제조할 때, 제조 프로세스 중에 웨이퍼 또는 마스크 상에 패턴 결함들이나 원치 않은 입자들(잔여물들)이 불가피하게 나타나고, 그에 의해 수율이 감소된다. 예를 들어, 원치 않은 입자들은, IC 칩의 점점 더 발전된 성능 요건들을 충족시키기 위해 채택된, 더 작은 임계 피처 치수들을 갖는 패턴들에 대해 골칫거리일 수 있다.
하전 입자 빔에 의한 패턴 검사 툴들이 결함들이나 원치 않은 입자들을 검출하기 위해 사용되었다. 이들 툴은 전형적으로 주사 전자 현미경(SEM)을 이용한다. SEM에서는, 비교적 높은 에너지를 갖는 1차 전자들의 빔이 비교적 낮은 랜딩 에너지로 샘플에 랜딩하기 위해 감속되고 그 위에 프로브 스폿을 형성하기 위해 집속된다. 1차 전자들의 이 집속된 프로브 스폿으로 인해, 표면으로부터 2차 전자들이 생성될 것이다. 2차 전자들은, 1차 전자들과 샘플의 상호 작용의 결과로 발생하는, 후방 산란 전자들, 2차 전자들, 또는 오제 전자들을 포함할 수 있다. 샘플 표면 위의 프로브 스폿을 스캔하고 2차 전자들을 수집하는 것에 의해, 패턴 검사 툴들은 샘플 표면의 이미지를 획득할 수 있다.
본 명세서에 제공된 실시예들은 입자 빔 검사 장치, 및 더 특정하게는, 복수의 하전 입자 빔을 사용하는 검사 장치를 개시한다.
일부 실시예들에서, 이 검사 장치 내의 마이크로-구조 편향기 어레이는 복수의 다극 구조를 포함하고, 각각의 다극 구조는 복수의 극 전극을 포함한다. 상기 마이크로-편향기 어레이는, 상기 어레이의 중심 축으로부터 제1 방사상 시프트를 갖는, 상기 복수의 다극 구조 중 제1 다극 구조, 및 상기 어레이의 중심 축으로부터 제2 방사상 시프트를 갖는, 상기 복수의 다극 구조 중 제2 다극 구조를 포함한다. 상기 제1 방사상 시프트는 상기 제2 방사상 시프트보다 더 크다. 더욱이, 상기 제1 다극 구조는 상기 복수의 다극 구조가 복수의 하전 입자 빔을 편향시킬 때 편향 수차들을 감소시키기 위해 상기 제2 다극 구조보다 더 많은 수의 극 전극을 포함한다.
일부 실시예들에서, 상기 마이크로-구조 편향기 어레이는 다극 구조들의 하나 이상의 층을 포함할 수 있다. 상기 복수의 다극 구조의 제1 층은 상기 어레이의 중심 축으로부터 제1 방사상 시프트를 갖는 제1 다극 구조 및 상기 어레이의 중심 축으로부터 제2 방사상 시프트를 갖는 제2 다극 구조를 포함한다. 상기 제1 방사상 시프트는 상기 제2 방사상 시프트보다 더 크다. 더욱이, 상기 제1 다극 구조는 대응하는 하전 입자 빔들의 편향 수차들을 감소시키기 위해 상기 제2 다극 구조보다 더 많은 수의 극 전극을 포함한다. 상기 마이크로-구조 편향기 어레이는, 상기 어레이의 중심 축으로부터 제3 방사상 시프트를 갖는 제3 다극 구조를 포함하는, 상기 복수의 다극 구조의 다극 구조들의 제2 층을 또한 포함한다.
일부 실시예들에서, 상기 마이크로-구조 편향기 어레이를 제조하는 방법이 제공된다. 상기 마이크로-구조 편향기 어레이는 복수의 다극 구조를 포함하고 각각의 다극 구조는 복수의 극 전극을 포함한다. 상기 방법은 상기 어레이의 중심 축으로부터 제1 방사상 시프트를 갖도록 상기 제1 다극 구조를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 어레이의 중심 축으로부터 제2 방사상 시프트를 갖도록 상기 제2 다극 구조를 형성하는 단계를 추가로 포함하고, 여기서 상기 제1 방사상 시프트는 상기 제2 방사상 시프트보다 더 크고 상기 제1 다극 구조는 상기 제2 다극 구조와 상이한 수의 극 전극을 갖는다.
본 발명의 다른 이점들은 본 발명의 특정 실시예들이 예시 및 예로서 제시되어 있는 첨부 도면들과 함께 취해진 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 개시의 상기 및 다른 양태들은, 첨부 도면들과 함께 취해진, 예시적인 실시예들에 대한 설명으로부터 더 명백해질 것이다.
도 1은 본 개시의 실시예들과 일관된, 예시적인 하전 입자 빔 검사 시스템을 예시하는 개략도이다.
도 2는 본 개시의 실시예들과 일관된, 도 1의 예시적인 하전 입자 빔 검사 시스템의 일부인 예시적인 다중 빔 장치를 예시하는 개략도이다.
도 3a는 본 개시의 실시예들과 일관된, 도 1의 예시적인 하전 입자 빔 검사 시스템의 소스 변환 유닛의 예시적인 구성을 예시하는 예시적인 다중 빔 장치의 개략도이다.
도 3b는 도 3a의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부인 3x3 구성을 갖는 예시적인 다극 구조 어레이의 개략도이다.
도 4는 다극 구조 내의 방사상 및 접선 정전기장들의 분포들의 예시이다.
도 5a, 도 5b, 도 5c, 도 5d, 및 도 5e는 예시적인 다극 구조들의 개략도들이다.
도 6a는 본 개시의 실시예들과 일관된, 예시적인 다극 구조 어레이의 개략도이다.
도 6b는 본 개시의 실시예들과 일관된, 도 6a의 예시적인 다극 구조 어레이의 다극 구조들의 그룹핑을 개략적으로 예시한다.
도 6c는 본 개시의 실시예들과 일관된, 도 6b에 도시된 그룹의 서브그룹핑을 개략적으로 예시한다.
도 7a는 본 개시의 실시예들과 일관된, 다수의 층을 갖는 예시적인 다극 구조 어레이의 개략도이다.
도 7b는 본 개시의 실시예들과 일관된, 도 7a의 다극 구조 어레이의 예시적인 층의 개략도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 개시의 실시예들과 일관된, 다수의 층을 갖는 예시적인 다극 구조 어레이의 개략도이다.
도 8c, 도 8d 및 도 8e는 본 개시의 실시예들과 일관된, 도 8a의 다극 구조 어레이의 예시적인 층들의 개략도들이다.
도 9는 본 개시의 실시예들과 일관된, 다극 구조 어레이의 예시적인 구성을 제조하는 예시적인 방법을 예시하는 흐름도이다.
이제 그 예들이 첨부 도면들에 예시되어 있는, 예시적인 실시예들을 상세히 참조한다. 다음의 설명은 달리 나타내지 않는 한 상이한 도면들에서 동일한 번호들이 동일한 또는 유사한 요소들을 나타내는 첨부 도면들을 참조한다. 예시적인 실시예들에 대한 다음의 설명에서 제시된 구현들은 본 발명과 일관된 모든 구현들을 나타내는 것은 아니다. 대신, 그것들은 첨부된 청구항들에 기재된 발명과 관련된 양태들과 일관된 장치들 및 방법들의 예들에 불과하다.
전자 디바이스들의 향상된 컴퓨팅 능력은, 디바이스들의 물리적 크기를 감소시키면서, IC 칩 상의 트랜지스터들, 커패시터들, 다이오드들 등과 같은 회로 컴포넌트들의 패킹 밀도를 크게 증가시킴으로써 달성할 수 있다. 예를 들어, 엄지손톱 크기인 스마트 폰의 IC 칩은 20억 개 이상의 트랜지스터를 포함할 수 있고, 각각의 트랜지스터의 크기는 사람 머리카락의 1000분의 1 미만이다. 따라서, 반도체 IC 제조가 수백 개의 개별 단계를 갖는 복잡하고 시간 소모적인 프로세스라는 것은 놀라운 일이 아니다. 하나의 단계에서의 오류조차 최종 제품의 기능에 크게 영향을 미칠 가능성이 있다. 하나의 "킬러 결함(killer defect)"조차 디바이스 고장을 야기할 수 있다. 제조 프로세스의 목표는 프로세스의 전체 수율을 개선하는 것이다. 예를 들어, 50 단계 프로세스가 75% 수율에 도달하기 위해서는, 각각의 개별 단계가 99.4%보다 더 큰 수율을 가져야 하고, 개별 단계 수율이 95%이면, 전체 프로세스 수율이 7%로 떨어진다.
IC 칩 제조 시설에서는 높은 프로세스 수율이 바람직하지만, 시간당 처리되는 웨이퍼의 수로서 정의되는, 높은 웨이퍼 처리량을 유지하는 것도 필수적이다. 높은 프로세스 수율과 높은 웨이퍼 처리량은 결함들의 존재에 의해 영향을 받을 수 있는데, 특히 결함들을 검토하기 위해 조작자 개입이 요구되는 경우에 그럴 수 있다. 따라서, 높은 수율과 낮은 비용을 유지하기 위해 검사 툴들(예컨대 SEM)에 의한 마이크로 및 나노 크기 결함들의 높은 처리량 검출 및 식별이 필수적이다.
SEM은 1차 전자들의 집속된 빔으로 샘플의 표면을 스캔한다. 1차 전자들은 샘플과 상호 작용하여 2차 전자들을 생성한다. 집속된 빔으로 샘플을 스캔하고 검출기로 2차 전자를 캡처하는 것에 의해, SEM은 샘플의 스캔된 영역의 이미지를 생성한다. 높은 처리량 검사를 위해, 검사 시스템들 중 일부는 1차 전자들의 다수의 집속된 빔을 사용한다. 다수의 집속된 빔이 웨이퍼의 상이한 부분들을 동시에 스캔할 수 있으므로, 다중 빔 검사 시스템은 단일 빔 검사 시스템보다 훨씬 빠른 속도로 웨이퍼를 검사할 수 있다.
그러나, 종래의 다중 빔 검사 시스템에서, 집속된 빔의 수를 증가시키는 것은 더 많은 축외(off-axis)(시스템의 1차 광축(primary optical axis) 상에 있지 않은) 집속된 빔들이 이용된다는 것을 의미한다. 축외 집속된 빔은 1차 광축으로부터의 그것의 방사상 시프트에 따라 증가하는 수차들을 갖고, 따라서 검사를 위해 생성되는 이미지들의 품질을 저하시킨다. 이러한 수차 증가는, 일부 경우들에서, 웨이퍼의 표면을 스캔하기 위해 실질적으로 변경될 필요가 있는 전자 빔들 중 일부의 방향들의 결과이다. 전자 빔의 수가 증가될 때, 전자 빔들 중 일부는 스캐닝 디바이스의 중심 축으로부터 떨어져 라우팅될 필요가 있다. 모든 전자 빔들이 웨이퍼의 표면에 직각으로 도달하도록 보장하기 위해, 이들 중심을 벗어난 전자 빔은 중심 축 주위의 다른 전자 빔들보다 더 많이 조작된다. 이 더 높은 레벨의 조작은 샘플 웨이퍼의 흐릿하고 초점이 맞지 않는 이미지들을 야기할 수 있다. 본 개시의 일 양태는 이미지 품질의 저하를 최소화하기 위해 축외 집속된 빔들의 수차들을 감소시키는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 이는 본질적으로 작은 수차 소스 변환 유닛을 사용하는 것에 의해 달성될 수 있다.
도면들에서 컴포넌트의 상대 치수들은 명료함을 위해 과장될 수 있다. 도면들에 대한 다음의 설명 내에서 동일한 또는 유사한 참조 번호들은 동일한 또는 유사한 컴포넌트들 또는 엔티티들을 나타내고, 개별 실시예들에 관하여 그 차이점들만이 기술된다. 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는, 용어 "또는"은, 실행 불가능한 경우를 제외하고, 모든 가능한 조합들을 포함한다. 예를 들어, 데이터베이스가 A 또는 B를 포함할 수 있다고 언급된다면, 달리 구체적으로 언급되거나 실행 불가능하지 않는 한, 데이터베이스는 A, 또는 B, 또는 A와 B를 포함할 수 있다. 제2 예로서, 데이터베이스가 A, B, 또는 C를 포함할 수 있다고 언급된다면, 달리 구체적으로 언급되거나 실행 불가능하지 않는 한, 데이터베이스는 A, 또는 B, 또는 C, 또는 A와 B, 또는 A 및 C, 또는 B와 C, 또는 A와 B와 C를 포함할 수 있다.
이제 본 개시의 실시예들과 일관된, 예시적인 하전 입자 빔 검사 시스템(100)을 예시하는 개략도인 도 1을 참조한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 하전 입자 빔 검사 시스템(100)은 메인 챔버(10), 로드 락 챔버(20), 전자 빔 툴(40), 및 EFEM(equipment front end module)(30)을 포함한다. 전자 빔 툴(40)은 메인 챔버(10) 내에 위치한다. 이 설명 및 도면들은 전자 빔에 관한 것이지만, 실시예들은 본 개시를 특정 하전 입자들로 제한하기 위해 사용되지 않는다는 것이 이해된다.
EFEM(30)은 제1 로딩 포트(30a) 및 제2 로딩 포트(30b)를 포함한다. EFEM(30)은 추가적인 로딩 포트(들)를 포함할 수 있다. 제1 로딩 포트(30a) 및 제2 로딩 포트(30b)는, 예를 들어, 웨이퍼들(예를 들어, 반도체 웨이퍼들 또는 다른 재료(들)로 만들어진 웨이퍼들) 또는 검사될 샘플들(웨이퍼들 및 샘플은 집합적으로 이하에서 "웨이퍼들"이라고 지칭된다)을 포함하는 FOUP(wafer front opening unified pod)들을 수용할 수 있다. EFEM(30)의 하나 이상의 로봇 암(도시되지 않음)은 웨이퍼들을 로드 락 챔버(20)로 운반한다.
로드 락 챔버(20)는 로드 락 진공 펌프 시스템(도시되지 않음)에 연결될 수 있고, 후자는 대기압 아래의 제1 압력에 도달하도록 로드 락 챔버(20) 내의 가스 분자들을 제거한다. 제1 압력에 도달한 후, 하나 이상의 로봇 암(도시되지 않음)이 로드 락 챔버(20)로부터 메인 챔버(10)로 웨이퍼를 운반한다. 메인 챔버(10)는 메인 챔버 진공 펌프 시스템(도시되지 않음)에 연결되고, 후자는 제1 압력 아래의 제2 압력에 도달하도록 메인 챔버(10) 내의 가스 분자들을 제거한다. 제2 압력에 도달한 후, 웨이퍼는 전자 빔 툴(40)에 의해 검사를 받는다. 일부 실시예들에서, 전자 빔 툴(40)은 단일 빔 검사 툴을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 전자 빔 툴(40)은 다중 빔 검사 툴을 포함할 수 있다.
컨트롤러(50)가 전자 빔 툴(40)에 전자적으로 연결된다. 컨트롤러(50)는 하전 입자 빔 검사 시스템(100)의 다양한 제어들을 실행하도록 구성된 컴퓨터일 수 있다. 컨트롤러 (50)는 또한 다양한 신호 및 이미지 처리 기능을 실행하도록 구성된 처리 회로를 포함할 수 있다. 컨트롤러(50)는 도 1에서 메인 챔버(10), 로드 락 챔버(20), 및 EFEM(30)을 포함하는 구조물의 외부에 있는 것으로서 도시되어 있지만, 컨트롤러(50)는 구조물의 일부일 수도 있다는 것이 이해된다. 본 개시는 전자 빔 검사 툴을 수용하는 메인 챔버(10)의 예들을 제공하지만, 가장 넓은 의미에서 본 개시의 양태들은 전자 빔 검사 툴을 수용하는 챔버로 제한되지 않는다는 점에 유의해야 한다. 오히려, 전술한 원리들은 제2 압력 하에서 동작하는 다른 툴에 적용될 수도 있다는 것이 이해된다.
이제 본 개시의 실시예들과 일관된, 도 1의 예시적인 하전 입자 빔 검사 시스템(100)의 일부인 다중 빔 검사 툴을 포함하는 예시적인 전자 빔 툴(40)을 예시하는 개략도인 도 2를 참조한다. 다중 빔 전자 빔 툴(40)(본 명세서에서 장치(40)라고도 지칭됨)는 전자 소스(201), 건 애퍼처 플레이트(271), 집광 렌즈(210), 소스 변환 유닛(220), 1차 투영 시스템(230), 전동 스테이지(209), 및 검사될 샘플(208)(예를 들어, 웨이퍼 또는 포토마스크)을 유지하기 위해 전동 스테이지(209)에 의해 지지되는 샘플 홀더(207)를 포함한다. 다중 빔 전자 빔 툴(40)은 2차 투영 시스템(250) 및 전자 검출 디바이스(240)를 추가로 포함할 수 있다. 1차 투영 시스템(230)은 대물 렌즈(231)를 포함할 수 있다. 전자 검출 디바이스(240)는 복수의 검출 요소(241, 242, 및 243)를 포함할 수 있다. 빔 분리기(233) 및 편향 스캐닝 유닛(232)은 1차 투영 시스템(230) 내부에 배치될 수 있다.
전자 소스(201), 건 애퍼처 플레이트(271), 집광 렌즈(210), 소스 변환 유닛(220), 빔 분리기(233), 편향 스캐닝 유닛(232), 및 1차 투영 시스템(230)은 장치(40)의 1차 광축(204)과 정렬될 수 있다. 2차 투영 시스템(250) 및 전자 검출 디바이스(240)는 장치(40)의 2차 광축(251)과 정렬될 수 있다.
전자 소스(201)는 캐소드(도시되지 않음) 및 추출기 또는 애노드(도시되지 않음)를 포함할 수 있고, 여기서 동작 중에, 전자 소스(201)는 캐소드로부터 1차 전자들을 방출하도록 구성되고 1차 전자들은 추출기 및/또는 애노드에 의해 추출 또는 가속되어 1차 빔 크로스오버(가상 또는 실제)(203)를 형성하는 1차 전자 빔(202)을 형성한다. 1차 전자 빔(202)은 1차 빔 크로스오버(203)로부터 방출되는 것으로 시각화될 수 있다.
소스 변환 유닛(220)은 이미지 형성 요소 어레이(image-forming element array)(예를 들어, 도 3a의 이미지 형성 요소 어레이(322)), 수차 보상기 어레이(aberration compensator array)(예를 들어, 도 3a의 수차 보상기 어레이(324)), 빔 제한 애퍼처 어레이(beam-limit aperture array)(예를 들어, 도 3a의 빔 제한 애퍼처 어레이(321)), 및 프리-벤딩 마이크로-편향기 어레이(pre-bending micro-deflector array)(예를 들어, 도 3a의 프리-벤딩 마이크로-편향기 어레이(323))를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 프리-벤딩 마이크로-편향기 어레이는 1차 전자 빔(202)의 복수의 1차 빔렛(primary beamlets)(211, 212, 213)을 빔 제한 애퍼처 어레이, 이미지 형성 요소 어레이, 및 수차 보상기 어레이에 수직으로 들어가도록 편향시킨다. 일부 실시예들에서, 집광 렌즈(210)는 1차 전자 빔(202)을 평행 빔이 되고 소스 변환 유닛(220) 상에 수직으로(normally) 입사되도록 집속시키도록 설계된다. 이미지 형성 요소 어레이는 1차 전자 빔(202)의 복수의 1차 빔렛(211, 212, 213)에 영향을 미치고, 1차 빔렛들(211, 212, 및 213) 각각에 대해 하나씩, 1차 빔 크로스오버(203)의 복수의 병렬 이미지(가상 또는 실제)를 형성하기 위한 복수의 마이크로-편향기 또는 마이크로-렌즈를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 수차 보상기 어레이는 필드 곡률 보상기 어레이(field curvature compensator array)(도시되지 않음) 및 난시 보상기 어레이(astigmatism compensator array)(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 필드 곡률 보상기 어레이는 1차 빔렛들(211, 212, 및 213)의 필드 곡률 수차들을 보상하기 위한 복수의 마이크로-렌즈를 포함할 수 있다. 난시 보상기 어레이는 1차 빔렛들(211, 212, 및 213)의 난시 수차들을 보상하기 위한 복수의 마이크로-스티그메이터(micro-stigmators)를 포함할 수 있다. 빔 제한 애퍼처 어레이는 개별 1차 빔렛들(211, 212, 및 213)의 직경들을 제한하도록 구성될 수 있다. 도 2는 예로서 3개의 1차 빔렛(211, 212, 및 213)을 도시하고, 소스 변환 유닛(220)은 임의의 수의 1차 빔렛을 형성하도록 구성될 수도 있다는 것이 이해된다. 컨트롤러(50)는, 소스 변환 유닛(220), 전자 검출 디바이스(240), 1차 투영 시스템(230) 또는 전동 스테이지(209)와 같은, 도 1의 하전 입자 빔 검사 시스템(100)의 다양한 부분들에 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 컨트롤러(50)는 다양한 이미지 및 신호 처리 기능들을 수행할 수 있다. 컨트롤러(50)는 또한 하전 입자 빔 검사 시스템의 동작들을 지배하기 위한 다양한 제어 신호들을 생성할 수 있다.
집광 렌즈(210)는 1차 전자 빔(202)을 집속시키도록 구성된다. 집광 렌즈(210)는 집광 렌즈(210)의 집속력(focusing power)을 변화시키는 것에 의해 소스 변환 유닛(220)의 하류에서 1차 빔렛들(211, 212, 및 213)의 전류들을 조정하도록 추가로 구성될 수 있다. 대안적으로, 전류들은 개별 1차 빔렛들에 대응하는 빔 제한 애퍼처 어레이 내의 빔 제한 애퍼처들의 방사상 크기를 변경하는 것에 의해 변경될 수 있다. 전류들은 빔 제한 애퍼처들의 방사상 크기와 집광 렌즈(210)의 집속력을 둘 다 변경하는 것에 의해 변경될 수 있다. 집광 렌즈(210)는 그것의 제1 주면의 위치가 이동 가능하도록 구성될 수 있는 이동 가능한 집광 렌즈일 수 있다. 이동 가능한 집광 렌즈는 자성이도록 구성될 수 있고, 이는 축외 빔렛들(212, 213)이 회전 각도들로 소스 변환 유닛(220)을 조명하는 결과를 야기할 수 있다. 회전 각도들은 이동 가능한 집광 렌즈의 제1 주면의 위치 및 집속력에 따라 변화한다. 집광 렌즈(210)는 집광 렌즈(210)의 집속력이 변경되는 동안 회전 각도들을 불변으로 유지하도록 구성될 수 있는 회전 방지 집광 렌즈일 수 있다. 일부 실시예들에서, 집광 렌즈(210)는 이동 가능한 회전 방지 집광 렌즈일 수 있고, 여기서 회전 각도들은 그것의 집속력 및 그것의 제1 주면의 위치가 변경될 때 변화하지 않는다.
대물 렌즈(231)는 빔렛들(211, 212, 및 213)을 검사를 위해 샘플(208) 상에 집속시키도록 구성될 수 있고, 현재 실시예들에서, 샘플(208)의 표면 상에 3개의 프로브 스폿(221, 222, 및 223)을 형성할 수 있다. 건 애퍼처 플레이트(271)는, 동작 중에, 쿨롱 효과를 감소시키기 위해 1차 전자 빔(202)의 주변 전자들을 차단하도록 구성된다. 쿨롱 효과는 1차 빔렛들(211, 212, 및 213)의 프로브 스폿들(221, 222, 및 223) 각각의 크기를 확대하고, 따라서 검사 해상도를 저하시킬 수 있다.
빔 분리기(233)는, 예를 들어, 정전기 쌍극자 장 및 자기 쌍극자 장(도 2에 도시되지 않음)을 생성하는 정전기 편향기를 포함하는 Wien 필터일 수 있다. 동작 중에, 빔 분리기(233)는 1차 빔렛들(211, 212, 및 213)의 개별 전자들에 정전기 쌍극자 장에 의해 정전기력을 가하도록 구성될 수 있다. 정전기력은 개별 전자들에 빔 분리기(233)의 자기 쌍극자 장에 의해 가해지는 자기력과 크기가 동등하지만 방향이 반대이다. 따라서 1차 빔렛들(211, 212, 및 213)은 적어도 실질적으로 제로의 편향 각도로 빔 분리기(233)를 통해 적어도 실질적으로 일직선으로 통과할 수 있다.
편향 스캐닝 유닛(232)은, 동작 중에, 1차 빔렛들(211, 212, 및 213)을 편향시켜 샘플(208)의 표면의 섹션 내의 개별 스캐닝 영역들에 걸쳐 프로브 스폿들(221, 222, 및 223)을 스캔하도록 구성된다. 1차 빔렛들(211, 212, 및 213)의 입사 또는 샘플(208) 상의 프로브 스폿들(221, 222, 및 223)에 응답하여, 샘플(208)로부터 전자들이 나오고 3개의 2차 전자 빔(261, 262, 및 263)을 생성한다. 2차 전자 빔들(261, 262, 및 263) 각각은 전형적으로 2차 전자들(전자 에너지≤50eV) 및 후방 산란 전자들(50eV와 1차 빔렛들(211, 212, 및 213)의 랜딩 에너지 사이의 전자 에너지를 가짐)를 포함한다. 빔 분리기(233)는 2차 전자 빔들(261, 262, 및 263)을 2차 투영 시스템(250)을 향해 편향시키도록 구성된다. 2차 투영 시스템(250)은 후속하여 2차 전자 빔들(261, 262, 및 263)을 전자 검출 디바이스(240)의 검출 요소들(241, 242, 및 243) 상에 집속시킨다. 검출 요소들(241, 242, 및 243)은 대응하는 2차 전자 빔들(261, 262, 및 263)을 검출하고 컨트롤러(50) 또는 신호 처리 시스템(도시되지 않음)으로 전송되는 대응하는 신호들을 생성하여, 예를 들어, 샘플(208)의 대응하는 스캔 영역들의 이미지들을 구성하도록 배열된다.
일부 실시예들에서, 검출 요소들(241, 242, 및 243)은 대응하는 2차 전자 빔들(261, 262, 및 263)을 각각 검출하고, 이미지 처리 시스템(예를 들어, 컨트롤러(50))으로의 대응하는 강도 신호 출력들(도시되지 않음)을 생성한다. 일부 실시예들에서, 각각의 검출 요소(241, 242, 및 243)는 하나 이상의 픽셀을 포함할 수 있다. 검출 요소의 강도 신호 출력은 검출 요소 내의 모든 픽셀들에 의해 생성된 신호들의 합일 수 있다.
일부 실시예들에서, 컨트롤러(50)는 이미지 취득기(도시되지 않음), 저장소(도시되지 않음)를 포함하는 이미지 처리 시스템을 포함할 수 있다. 이미지 취득기는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이미지 취득기는 컴퓨터, 서버, 메인프레임 호스트, 단말기, 개인용 컴퓨터, 임의의 종류의 모바일 컴퓨팅 디바이스 등, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 이미지 취득기는, 무엇보다도, 전기 도체, 광섬유 케이블, 휴대용 저장 매체, IR, 블루투스, 인터넷, 무선 네트워크, 무선 라디오, 또는 이들의 조합과 같은 매체를 통해 장치(40)의 전자 검출 디바이스(240)에 통신적으로 결합될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이미지 취득기는 전자 검출 디바이스(240)로부터 신호를 수신하여 이미지를 구성할 수 있다. 이미지 취득기는 따라서 샘플(208)의 이미지들을 취득할 수 있다. 이미지 취득기는 또한 윤곽을 생성하고, 취득된 이미지 상에 지시자들을 중첩시키는 등과 같은 다양한 후처리 기능들을 수행할 수 있다. 이미지 취득기는 취득된 이미지들의 밝기 및 콘트라스트 등의 조정을 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 저장소는 하드 디스크, 플래시 드라이브, 클라우드 저장소, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 다른 유형의 컴퓨터 판독가능 메모리 등과 같은 저장 매체일 수 있다. 저장소는 이미지 취득기와 결합될 수 있고 원본 이미지들로서 스캔된 원시 이미지 데이터, 및 후처리된 이미지들을 저장하기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 이미지 취득기는 전자 검출 디바이스(240)로부터 수신된 이미징 신호에 기초하여 샘플의 하나 이상의 이미지를 취득할 수 있다. 이미징 신호는 하전 입자 이미징을 수행하기 위한 스캐닝 동작에 대응할 수 있다. 취득된 이미지는 복수의 이미징 영역을 포함하는 단일 이미지일 수 있다. 단일 이미지는 저장소에 저장될 수 있다. 단일 이미지는 복수의 영역으로 분할될 수 있는 원본 이미지일 수 있다. 영역들 각각은 샘플(208)의 피처를 포함하는 하나의 이미징 영역을 포함할 수 있다. 취득된 이미지들은 시간 시퀀스에 걸쳐 다수 회 샘플링된 샘플(208)의 단일 이미징 영역의 다수의 이미지를 포함할 수 있다. 다수의 이미지는 저장소에 저장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 컨트롤러(50)는 샘플(208)의 동일한 위치의 다수의 이미지로 이미지 처리 단계들을 수행하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 컨트롤러(50)는 검출된 2차 전자들의 분포를 획득하기 위한 측정 회로들(예를 들어, 아날로그-디지털 변환기들)을 포함할 수 있다. 검출 시간 윈도우 동안 수집된 전자 분포 데이터는, 웨이퍼 표면 상에 입사되는 1차 빔렛들(211, 212, 및 213) 각각의 대응하는 스캔 경로 데이터와 조합하여, 검사 중인 웨이퍼 구조들의 이미지들을 재구성하기 위해 사용될 수 있다. 재구성된 이미지들은 샘플(208)의 내부 또는 외부 구조들의 다양한 피처들을 드러내기 위해 사용될 수 있고, 그에 의해 웨이퍼에 존재할 수 있는 임의의 결함들을 드러내기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 컨트롤러(50)는 샘플(208)의 검사 중에 샘플(208)을 이동시키도록 전동 스테이지(209)를 제어할 수 있다. 일부 실시예들에서, 컨트롤러(50)는 전동 스테이지(209)가 샘플(208)을 일정한 속도로 연속적으로 한 방향으로 이동시키는 것을 가능하게 할 수 있다. 다른 실시예들에서, 컨트롤러(50)는 전동 스테이지(209)가 스캐닝 프로세스의 단계들에 따라 시간이 지남에 따라 샘플(208)의 이동 속도를 변경하는 것을 가능하게 할 수 있다.
비록 도 2는 장치(40)가 3개의 1차 전자 빔을 사용하는 것을 도시하지만, 장치(40)는 2개 이상의 1차 전자 빔을 사용할 수도 있다는 것이 이해된다. 본 개시는 장치(40)에서 사용되는 1차 전자 빔의 수를 제한하지 않는다.
이제 본 개시의 실시예들과 일관된, 도 1의 예시적인 하전 입자 빔 검사 시스템의 소스 변환 유닛의 예시적인 구성을 예시하는 예시적인 다중 빔 장치의 개략도인 도 3a를 참조한다. 일부 실시예들에서, 장치(300)는 전자 소스(301), 프리-빔렛 형성 애퍼처 어레이(pre-beamlet-forming aperture array)(372), 집광 렌즈(310)(도 2의 집광 렌즈(210)와 유사함), 소스 변환 유닛(320)(도 2의 소스 변환 유닛(120)과 유사함), 대물 렌즈(331)(도 2의 대물 렌즈(231)와 유사함), 및 샘플(308)(도 2의 샘플(208)과 유사함)을 포함할 수 있다. 전자 소스(301), 프리-빔렛 형성 애퍼처 어레이(372), 집광 렌즈(310), 소스 변환 유닛(320), 및 대물 렌즈(331)는 장치의 1차 광축(304)과 정렬된다. 전자 소스(301)는 소스 크로스오버(가상 또는 실제)(301S)와 함께 1차 광축(304)을 따라 1차 전자 빔(302)을 생성한다. 프리-빔렛 형성 애퍼처 어레이(372)는 쿨롱 효과를 감소시키기 위해 1차 전자 빔(302)의 주변 전자들을 차단한다. 1차 전자 빔(302)은 프리-빔렛 형성 메커니즘의 프리-빔렛 형성 애퍼처 어레이(372)에 의해 3개의 빔렛(311, 312, 및 313)으로 트리밍될 수 있다.
일부 실시예들에서, 소스 변환 유닛(320)은 1차 전자 빔(302)의 빔렛들(311, 312, 및 313)을 제한하도록 구성된 빔 제한 애퍼처들을 갖는 빔렛 제한 애퍼처 어레이(321)를 포함할 수 있다. 소스 변환 유닛(320)은, 빔렛들(311, 312, 및 313)을 광축(304)을 향해 편향시켜 소스 크로스오버(301S)의 가상 이미지들을 형성하도록 구성되는, 이미지 형성 마이크로-편향기들(322_1, 322_2, 및 322_3)를 갖는 이미지 형성 요소 어레이(322)를 또한 포함할 수 있다. 가상 이미지들은 대물 렌즈(331)에 의해 샘플(308) 상에 투영되고 그 위에 프로브 스폿들(391, 392, 및 393)을 형성한다. 소스 변환 유닛(320)은 프로브 스폿들(391, 392, 및 393)의 수차들을 보상하도록 구성된 수차 보상기 어레이(324)를 추가로 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 수차 보상기 어레이(324)는 프로브 스폿들(391, 392, 및 393)의 필드 곡률 수차들을 각각 보상하도록 구성되는 마이크로-렌즈들을 갖는 필드 곡률 보상기 어레이(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 수차 보상기 어레이(324)는 프로브 스폿들(391, 392, 및 393)의 난시 수차들을 각각 보상하도록 구성되는 마이크로-스티그메이터들을 갖는 난시 보상기 어레이(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 소스 변환 유닛(320)은 빔렛들(311, 312, 및 313)을 각각 빔렛 제한 애퍼처 어레이(321) 상에 수직으로 입사되도록 벤딩하기 위한 프리-벤딩 마이크로-편향기들(323_1, 323_2, 및 323_3)를 갖는 프리-벤딩 마이크로-편향기 어레이(323)를 추가로 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 집광 렌즈(310)는 3개의 빔렛(311, 313, 및 313)을 1차 광축(304)을 따라 평행 빔이 되고 소스 변환 유닛(320) 상에 수직으로 입사되도록 집속시킬 수 있다.
일부 실시예들에서, 이미지 형성 요소 어레이(322), 수차 보상기 어레이(324), 및 프리-벤딩 마이크로-편향기 어레이(323)는 마이크로-편향기들, 마이크로-렌즈들, 또는 마이크로-스티그메이터들의 다수의 층을 포함할 수 있다.
소스 변환 유닛(320)에서, 1차 전자 빔(302)의 빔렛들(311, 312 및 313)은 각각 이미지 형성 요소 어레이(322)의 마이크로-편향기들(322_1, 322_2 및 322_3)에 의해 1차 광축(304)을 향해 편향된다. 빔렛(311)은 마이크로-편향기(322_1)에 도달하기 전에 이미 광축(304) 상에 있을 수 있다는 것이 이해된다; 따라서, 빔렛(311)은 마이크로-편향기(322_1)에 의해 편향되지 않을 수 있다.
대물 렌즈(331)는 빔렛들을 샘플(308)의 표면 상에 집속시키고, 즉, 3개의 가상 이미지를 샘플 표면 상에 투영한다. 샘플 표면 상에 3개의 빔렛(311-313)에 의해 형성된 3개의 이미지는 그 위에 3개의 프로브 스폿(391, 392 및 393)을 형성한다. 빔렛들(311-313)의 편향 각도들은 대물 렌즈(331)로 인한 3개의 프로브 스폿(391-393)의 축외 수차들을 감소시키기 위해 조정되고, 결과적으로 3개의 편향된 빔렛은 대물 렌즈(331)의 전면 초점을 통과하거나 그에 접근한다.
마이크로-편향기(예를 들어, 이미지 형성 요소 어레이(322) 내의 마이크로-편향기)에 의해 편향된 빔렛의 편향 각도는 빔렛의 방사상 시프트(즉, 광축(304)으로부터 대응하는 빔렛까지의 거리)에 대응한다. 편향 각도는 방사상 시프트가 증가함에 따라 증가한다. 동일한 방사상 시프트들을 갖는 빔렛들은 동일하거나 실질적으로 동일한 편향 각도들을 갖는다. 예를 들어, 도 3b에서의 3x3 어레이 구성을 갖는 예시적인 다극 구조 어레이에 도시된 바와 같이, 마이크로-편향기(322_2)의 편향 각도는 마이크로-편향기(322_3)의 편향 각도와 동등할 수 있다(그들의 방사상 시프트들(328 및 329)이 동일하다면). 더욱이, 빔렛들의 편향 방향들은 대응하는 방사상 시프트 방향들과 관련이 있다. 더욱이, 빔렛의 수차들(예를 들어, 필드 곡률 수차들 및 난시 수차들)은 방사상 시프트가 증가함에 따라 증가한다. 동일하거나 실질적으로 동일한 방사상 시프트들을 갖는 빔렛들의 수차들은 동일하거나 실질적으로 동일하고, 난시 수차들의 방향들은 그들의 방사상 시프트들의 방향들과 관련이 있다.
도 3b는 총 9개의 빔렛을 동시에 편향시킬 수 있는 3x3 이미지 형성 마이크로-편향기 어레이 구성을 도시한다. 빔렛의 수가 증가함에 따라, 어레이의 크기도 증가한다. 따라서, 큰 이미지 형성 마이크로-편향기 어레이에서, 빔렛들 중 일부는 장치의 광축(예를 들어, 도 3a의 광축(304))으로부터 더 멀리 떨어져 위치할 것이고, 그의 편향 각도들이 그에 따라 증가한다. 마이크로-편향기에 의해 생성된 편향 수차들은 그의 편향 각도에 따라 증가한다. 따라서, 대응하는 프로브 스폿들의 불균일성이 빔렛의 수에 따라 증가한다. 도 3b는 예로서 이미지 형성 마이크로-편향기 어레이를 도시하지만, 편향 수차들과 어레이의 크기 사이의 유사한 관계가 다른 유형의 마이크로-편향기 어레이들에 존재할 수도 있다는 것이 이해된다.
이제 편향기 내의 1차 전기장 E1의 방사상 및 접선 정전기장들의 분포들의 예시인 도 4를 참조한다. 중심 축을 갖는 편향기 내부의 공간 점(r, θ)에서 전기장 E의 방사상 및 접선 성분들 Er 및 Eθ는 각각 다음 수학식 1 및 수학식 2로 표현될 수 있다:
Figure pct00001
Figure pct00002
K차 전기장 Ek의 강도와 방향 각도
Figure pct00003
는
Figure pct00004
, 및
Figure pct00005
이다. dk는 중심 축 상의 K차 성분이거나 K차 축상 성분(on-axis component)이라고 불린다.
따라서, 도 4에 도시된 E1은, E1 =d1, 및
Figure pct00006
이다. 1차 전기장 E1의 강도와 방향은 r 또는 θ에 따라 변화하지 않는다. 따라서, 1차 전기장(즉, E1 필드 또는 d1 성분)은 전자 빔을 편향시키기 위해 요망되고, 다른 더 고차의 축상 성분들(예를 들어, d2n + 1)은 감소되거나 제거될 필요가 있다. 편향 각도가 클수록, E1 필드 또는 d1 성분이 더 강한 것이 요구될 것이다.
다중 등극 편향기(multi-equal-pole deflector)는 중심 축과 짝수의 극 전극(예를 들어, 2, 4, 6, 8, 10 등)을 갖는 다극 구조 편향기로서 정의될 수 있다. 편향기의 중심 축에 수직인 섹션에서, 모든 극 전극들의 내부 윤곽선들은 반경 R을 갖는 원 안에 있고 세그먼트 각도 β로 동등하게 세그먼트화된다. 예를 들어, 도 5a, 도 5b, 도 5c, 도 5d, 및 도 5e는 각각 4개, 6개, 8개, 10개 및 12개의 극 전극과, 90°, 60°, 45°, 36°, 및 30° 세그먼트 각도 β를 갖는 편향기들을 도시한다.
다중 등극 편향기에서 극 전극들 em의 수 P, 분할 각도 β, 및 전위는 d2n+1을 가능한 작게 하면서 d1을 생성하도록 구성될 수 있다. 극 전극들 em은 X 축으로부터 반시계 방향으로 카운팅된다. 예를 들어, 도 5a에서, 전극들(511, 512, 513 및 514)은 각각 e1, e2, e3 및 e4이다. 표 1은 X 축에 평행한 E1을 생성하기 위해 각각의 전극 em에 적용될 수 있는 상대 여기 전압들의 여기 설정을 보여준다. 표 1에 따라, 표 2는 극 전극의 수에 관하여 전기장들의 축상 성분들을 보여준다. 하나 이상의 극 전극을 통해 표 1의 상대 여기 전압들의 설정을 회전시키는 것에 의해, 표 3에 나타낸 바와 같이, E1은 그에 따라 1회 이상의 세그먼트 각도 β를 회전한다. 표 3에서, 표 1에서의 여기 설정은 4-극 편향기 및 6-극 편향기에 대한 1회의 세그먼트 각도, 8-극 편향기 및 10-극 편향기에 대한 2회의 세그먼트 각도, 12-극 편향기에 대한 3회의 세그먼트 각도 회전된다. 표 1 및 표 3에서의 여기 설정들을 조합하고 표 1에 대한 기본 전압 V1 및 표 3에 대한 기본 전압 V2를 조정하면, 표 4에 나타낸 바와 같이, 임의의 방향으로 그리고 임의의 강도로 E1이 생성될 수 있고 극 전극의 수에 관하여 전기장들의 축상 성분들은 표 2와 동일하다. 더욱이, 표 2에 나타낸 바와 같이, 더 많은 수의 극 전극을 갖는 편향기들을 사용하는 것에 의해 전기장들의 더 고차의 성분들 중 일부가 제거될 수 있다.
Figure pct00007
Figure pct00008
Figure pct00009
Figure pct00010
예를 들어, 표 2에 나타낸 바와 같이, 4-등극 편향기는 모든 더 고차의 성분들 d2n + 1를 갖는다. 대조적으로, 6-등극 편향기는 더 고차의 성분들 중 일부를 갖지 않는다(예를 들어, d3, d9, 및 d15). 12-등극 편향기에 의하면, 많은 더 고차의 성분들이 사라진다(예를 들어, d3, d5, d7, d9, d15, 및 d17). 일반적으로, 더 고차의 성분들은 편향기의 극 수에 따라 달라지는 기간에 제로가 된다. 예를 들어, 제로 성분의 차수 K는 아래의 수학식 3에 나타낸 바와 같이 극 수(P = 4+2p)에 따라 달라진다.
Figure pct00011
여기서 p, n 및 i는 정수들이고, i=1,2,...p이고, n=0,1,2,...∞이다. 일부 실시예들에서, 장치의 광축(예를 들어, 도 3a의 광축(304))으로부터 더 멀리 떨어진 마이크로-편향기들은 더 고차의 축상 성분들을 감소시키기 위해 광축에 가까운 마이크로-편향기들보다 더 많은 수의 극 전극을 갖도록 구성될 수 있다.
비-제로 성분 dk에 대해, 대응하는 전기장 Ek(r, θ)는 제1 성분 d1뿐만 아니라 편향기의 방사상 위치 r과 내부 반경 R의 비율의 k-1 거듭제곱 수에 따라 변화한다. 따라서, 그 비율을 감소시키는 것에 의해 Ek가 감소될 수 있다. 일부 실시예들에서, 장치의 광축(예를 들어, 도 3a의 광축(304))으로부터 더 멀리 떨어진 마이크로-편향기들은 비-제로 전기장들 Ek를 감소시키기 위해 축에 가까운 마이크로-편향기들보다 더 큰 내부 반경을 갖도록 구성될 수 있다.
이제 본 개시의 실시예들과 일관된, 예시적인 다극 구조 어레이(622)의 개략도들인 도 6a, 도 6b, 및 도 6c를 참조한다. 다극 구조 어레이(622)는 소스 변환 유닛(예컨대 도 3a의 소스 변환 유닛(320))의 일부일 수 있다. 특히, 다극 구조 어레이(622)는 이미지 형성 요소 어레이(예컨대 도 3a의 이미지 형성 요소 어레이(322)) 또는 프리-벤딩 마이크로-편향기 어레이(예컨대 도 3a의 프리-벤딩 마이크로-편향기 어레이(323))일 수 있다. 일부 실시예들에서, 다극 구조 어레이(622)는 복수의 마이크로-편향기(622_1 - 622_49)를 포함할 수 있다. 이 7x7 어레이 구성에 의하면, 49개의 하전 입자 빔(예를 들어, 전자 빔)이 동시에 편향되어 샘플 표면 상에 프로브 스폿들을 형성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 어레이의 중앙에 위치하는 마이크로-편향기(예를 들어, 마이크로-편향기(622_1))의 중심 축은 검사 장치의 광축(604)(예컨대 도 3a의 광축(304))과 정렬될 수 있다. 도 6a, 도 6b, 및 도 6c는 7x7 구성을 갖는 다극 구조 어레이의 실시예를 도시하지만, 어레이는 임의의 크기일 수 있다는 것이 이해된다.
49개의 마이크로-편향기(622_1 - 622_49) 중 일부는 어레이 구조의 외부 부분에 위치하고 다른 것들보다 광축(604)으로부터 더 멀리 떨어져 있고, 그에 의해 더 큰 방사상 시프트들을 갖는다. 예를 들어, 4개의 코너에 있는 마이크로-편향기들(즉, 마이크로-편향기들(622_29, 622_35, 622_41, 및 622_47))는 광축(604)으로부터 가장 멀리 떨어져 있고 가장 큰 편향 각도들을 생성해야 할 수 있다. 더욱이, 마이크로-편향기(622_1)에서 마이크로-편향기(622_26)로 X 축을 따라 우측으로 이동할 때, 대응하는 방사상 시프트들(광축(604)으로부터의 거리)이 증가한다.
이들 외부 마이크로-편향기들에 의해 생성된 전기장들의 더 고차의 성분들을 감소시키고 따라서 결과의 편향 수차들 및 대응하는 프로브 스폿들의 불균일성을 감소시키기 위해, 더 많은 수의 극 전극을 갖는 마이크로-편향기들이 대응하는 빔들을 편향시키기 위해 사용될 수 있다. 또한, 더 큰 방사상 시프트들을 갖는 마이크로-편향기들의 내부 반경들 R은 더 작은 방사상 시프트들을 갖는 것들보다 더 클 수 있다. 따라서, 도 6a에 도시된 바와 같이 X 축을 따라 이동하면서, 마이크로-편향기(622_1)는 6개의 극을 포함할 수 있고, 마이크로-편향기(622_2)는 8개의 극을 포함할 수 있고, 마이크로-편향기(622_10)는 10개의 극을 포함할 수 있고, 마이크로-편향기(622_26)는 12개의 극을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 마이크로-편향기(622_2)의 내부 반경 R은 마이크로-편향기(622_1)보다 더 클 수 있고, 마이크로-편향기(622_10)의 내부 반경 R은 마이크로-편향기(622_2)보다 더 클 수 있고, 마이크로-편향기(622_26)의 내부 반경 R은 마이크로-편향기(622_10)보다 더 클 수 있다.
도 6b는 광축으로부터 방사상 시프트의 근접성에 기초한 마이크로-편향기들의 예시적인 그룹핑을 예시한다. 예를 들어, <50% 범위 내의 방사상 시프트 차이들을 갖는 마이크로-편향기들은 하나의 그룹으로 분류될 수 있다. 일부 실시예들에서, 그룹의 모든 마이크로-편향기들은 동일한 유형의 마이크로-편향기들을 사용할 수 있다. 예를 들어, 그룹 1(도 6b에서 G1로서 주석이 달림)은, 6-극 마이크로-편향기를 포함할 수 있는, 어레이의 중앙에 있는 마이크로-편향기(예를 들어, 마이크로-편향기(622_1))를 포함한다. 그룹 2(도 6b에서 G2로서 주석이 달림)는, 8-극 마이크로-편향기들을 포함할 수 있는, 그룹 1을 둘러싸는 8개의 마이크로-편향기(예를 들어, 마이크로-편향기들(622_2 - 622_9))를 포함한다. 그룹 3(도 6b에서 G3으로서 주석이 달림)은, 10-극 마이크로-편향기들을 사용할 수 있는, 그룹 2를 둘러싸는 16개의 마이크로-편향기(예를 들어, 마이크로-편향기들(622_10 - 622_25))를 포함한다. 그룹 4(도 6b에서 G4로서 주석이 달림)는, 12-극 마이크로-편향기들을 포함할 수 있는, 그룹 4를 둘러싸는 24개의 마이크로-편향기(예를 들어, 마이크로-편향기들(622_26 - 622_49))를 포함한다.
비록 도 6b에서는, 상이한 그룹들이 상이한 수의 극을 갖는 마이크로-편향기들을 포함하지만, 일부 상이한 그룹들은 동일한 수의 극을 갖는 마이크로-편향기들을 포함할 수도 있다는 것이 이해된다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 그룹 1 및 그룹 2 내의 마이크로-편향기들(예를 들어, 마이크로-편향기들(622_1 - 622_9))은 모두 6-극 마이크로-편향기들을 사용할 수 있다(그룹 1과 그룹 2 사이에 편향 수차들의 차이들이 허용 가능한 범위 내에 있다면). 그러한 실시예들에서, 그룹 3 및 그룹 4는 8개의 극, 10개의 극, 12개의 극, 또는 그보다 더 많은 극과 같이 더 많은 수의 극을 갖는 마이크로-편향기들을 사용할 수 있다.
도 6a에 관하여 앞서 기술된 바와 같이, 장치의 광축(604)으로부터 동일한 방사상 시프트들을 갖는 마이크로-편향기들, 예컨대 4개의 코너에 있는 마이크로-편향기들(즉, 마이크로-편향기들(622_29, 622-35, 622_41, 및 622_47))에 대해, 대응하는 빔들에 대한 편향 각도들은 동등하거나 실질적으로 동등할 수 있다. 더욱이, 동일한 편향 각도들을 갖는 마이크로-편향기들은 동일한 방향 각도들(orientation angles)을 갖도록 구성될 수 있다. 따라서, 다극 구조 어레이(622)에서, 동일하거나 실질적으로 동일한 방사상 시프트들 및 동일하거나 실질적으로 동일한 방향 각도들을 갖는 다극 편향기들의 그룹은 공통 드라이버(예를 들어, 각각의 전극에 대한 여기 전압들을 생성하는 것, 편향 특성들을 제어하는 것, 및 제어 신호를 마이크로-편향기들로 구동하는 것 등의 다양한 제어 기능들을 수행함)를 공유하도록 그룹핑될 수 있다. 동일한 편향 각도들로 대응하는 빔들을 편향시키도록 구성된 복수의 마이크로-편향기에 대한 공통 드라이버를 공유하는 것에 의해, 어레이 구성 내의 연결 회로의 수가 감소될 수 있는데 그 이유는 그룹 내의 모든 편향기들에 공통 전압 세트가 라우팅될 수 있기 때문이다. 드라이버 공유 기법의 예들은 미국 출원 번호 62/665,451에서 발견될 수 있고, 해당 출원은 그 전체가 인용에 의해 포함된다.
도 6c는 원하는 편향 각도들에 기초한 마이크로-편향기들의 그룹의 예시적인 서브그룹핑을 예시한다. 그룹 4의 마이크로-편향기들 중에서, 동일하거나 실질적으로 동일한 방사상 시프트를 갖는 마이크로-편향기들은 함께 서브그룹핑되고 공통 드라이버를 공유할 수 있다. 예를 들어, G4_SG1로서 주석이 달린 4개의 마이크로-편향기(코너들에 있는 것들)는 서브-그룹 1로서 함께 그룹핑될 수 있다. 유사하게, G4_SG2로서 주석이 달린 8개의 마이크로-편향기(서브 그룹 1의 이웃들)는 서브 그룹 2로서 함께 그룹핑될 수 있고; G4_SG3으로서 주석이 달린 8개의 마이크로-편향기(서브 그룹 2의 이웃들)는 서브 그룹 3으로서 함께 그룹핑될 수 있고; G4_SG4로서 주석이 달린 4개의 마이크로-편향기(X 축 또는 Y 축 상의 것들)는 서브-그룹 4로서 함께 그룹핑될 수 있다. 각각의 서브-그룹 내의 마이크로-편향기들은 동일하거나 실질적으로 동일한 방사상 시프트를 갖고(따라서 동일한 편향 각도들을 가짐) 동일한 수의 극을 갖기 때문에, 서브-그룹 내의 해당 마이크로-편향기들은 공통 드라이버에 연결될 수 있다.
이제 본 개시의 실시예들과 일관된, 다수의 층을 갖는 예시적인 다극 구조 어레이(722)의 개략도인 도 7a를 참조한다. 다극 구조 어레이(722)는 소스 변환 유닛(예컨대 도 3a의 소스 변환 유닛(320))의 일부일 수 있다. 특히, 다극 구조 어레이(722)는 이미지 형성 요소 어레이(예컨대 도 3a의 이미지 형성 요소 어레이(322)) 또는 프리-벤딩 마이크로-편향기 어레이(예컨대 도 3a의 프리-벤딩 마이크로-편향기 어레이(323))로서 기능할 수 있다.
일부 실시예들에서, 다극 구조 어레이(722)는 다극 구조들의 복수의 층, 예컨대 층(722a) 및 층(722b)을 포함할 수 있고, 각각의 층은 복수의 다극 구조(예를 들어, 마이크로-편향기들)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 층(722a)은 마이크로-편향기들(722a_1 - 722a_5)을 포함할 수 있다. 유사하게, 층(722b)은 마이크로-편향기들(722b_1 - 722b_5)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 층들의 중심은 장치의 광축(704)과 정렬될 수 있다. 각각의 층(예를 들어, 722a_1 및 722b_1)의 중앙에 있는 마이크로-편향기의 중심은 광축(704)과 정렬될 수 있다.
일부 실시예들에서, 각각의 층으로부터 하나씩, 마이크로-편향기들의 쌍이 함께 정렬되고 대응하는 빔을 편향시킬 수 있다. 예를 들어, 722a_1 및 722b_1 둘 다 빔(711)을 편향시킬 수 있다. 유사하게, 722a_2 및 722b_2 둘 다 빔(712)을 편향시킬 수 있고; 722a_3 및 722b_3 둘 다 빔(713)을 편향시킬 수 있고; 722a_4 및 722b_4 둘 다 빔(714)을 편향시킬 수 있고; 722a_5 및 722b_5 둘 다 빔(715)을 편향시킬 수 있다. 다층 구성에서, 마이크로-편향기들의 쌍이 연속하여 단일 빔을 편향시키기 때문에, 각각의 마이크로-편향기에 대한 원하는 편향 각도는 단일 층 구성에서보다 더 작을 수 있다.
일부 실시예들에서, 마이크로-편향기들의 쌍은 동일한 수의 극을 갖는 동일한 유형의 마이크로-편향기를 사용할 수 있다. 예를 들어, 마이크로-편향기들(722a_1 및 722b_1)는 둘 다 8-극 마이크로-편향기들을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 마이크로-편향기들의 쌍은 상이한 유형의 마이크로-편향기들을 사용할 수 있다. 예를 들어, 마이크로-편향기(722a_4)는 12-극 마이크로-편향기를 사용할 수 있는 반면, 마이크로-편향기(722b_4)는 10-극 마이크로-편향기를 사용할 수 있다.
이제 본 개시의 실시예들과 일관된, 도 7a의 다극 구조 어레이의 예시적인 층의 개략도인 도 7b를 참조한다. 빔의 수가 증가함에 따라, 다극 구조 어레이의 크기도 증가한다. 따라서, 마이크로-편향기들의 큰 어레이에서, 빔들 중 일부는 장치의 광축(예를 들어, 도 3a의 광축(304))으로부터 더 멀리 떨어져 위치할 것이다. 어레이의 외부 에지에 위치한 마이크로-편향기들의 편향 각도들도 그에 따라 증가한다. 큰 편향 각도들 때문에, 외부 에지에 위치한 이들 마이크로-편향기에 의해 편향된 빔들은 더 높은 편향 수차들을 겪을 것이고, 그에 의해 대응하는 프로브 스폿들의 크기 및 불균일성이 증가한다. 도 6a에 관하여 기술된 바와 같이, 이들 마이크로-편향기에 의해 생성된 전기장들의 더 고차의 성분들을 감소시키기 위해(그에 의해 결과의 편향 수차 및 대응하는 프로브 스폿들의 불균일성을 감소시키기 위해), 더 많은 수의 극 전극을 갖는 마이크로-편향기들이 대응하는 빔들을 편향시키기 위해 사용될 수 있다. 동일한 접근 방식이 다층 마이크로-편향기 어레이에도 사용될 수 있다.
도 7b는 본 개시의 실시예들과 일관된, 3x3 마이크로-편향기 어레이의 예를 도시한다. 이 어레이는 도 7a의 어레이(722)의 층(722a 또는 722b)과 같은 다층 마이크로-편향기 어레이의 층일 수 있다. 7A. 도 6a 및 도 6b에 관하여 기술된 바와 같이, 9개의 마이크로-편향기(750_1 - 750_9)가 방사상 시프트에 기초하여 그룹핑될 수 있다. 예를 들어, 제1 그룹은 9개의 마이크로-편향기 중에서 최저 방사상 시프트를 갖는 마이크로-편향기(750_1)를 포함할 수 있다. 제2 그룹은 제1 그룹(예를 들어, 마이크로-편향기(750_1))보다 더 높은 방사상 시프트를 갖는 X 및 Y 축 상의 마이크로-편향기들(예를 들어, 마이크로-편향기들(750_2, 750_4, 750_6, 750_8))을 포함할 수 있다. 제3 그룹은 광축(704)으로부터 가장 큰 방사상 시프트들을 갖는 4개의 코너에 있는 마이크로-편향기들(예를 들어, 마이크로-편향기들(750_3, 750_5, 750_7, 750_9))을 포함할 수 있다. 따라서, 제1 그룹(마이크로-편향기(751 _1)), 제2 그룹(마이크로-편향기들(750_2, 750_4, 750_6, 750_8)), 및 제3 그룹(마이크로-편향기들(750_3, 750_5, 750_7, 750_9))은, 각각, 6-극 마이크로-편향기, 8-극 마이크로-편향기들, 및 12-극 마이크로-편향기들을 포함하여, 전기장들의 더 고차의 성분들을 감소시키고, 그에 의해 결과의 편향 수차들 및 대응하는 프로브 스폿들의 불균일성을 감소시킬 수 있다. 도 7b는 3x3 어레이 구성을 도시하지만, 어레이는 임의의 크기일 수도 있다는 것이 이해된다. 더욱이, 도 7b는 각각이 상이한 유형의 마이크로-편향기들을 갖는 3개의 그룹을 도시하지만, 어레이는 마이크로-편향기들의 그룹들 및 유형들의 임의의 조합을 포함할 수도 있다는 것이 이해된다.
더욱이, 도 6c에 관하여 기술된 드라이버 공유 기법은 다층 마이크로-편향기 어레이에 적용될 수도 있다. 예를 들어, 제1 그룹(마이크로-편향기(750_1))은 제1 드라이버에 의해 연결 및 구동될 수 있다. 유사하게, 제2 그룹 내의 모든 마이크로-편향기들(마이크로-편향기들(750_2, 750_4, 750_6, 750_8))은 제2 드라이버에 의해 연결 및 구동될 수 있는데, 그 이유는 해당 마이크로-편향기들은 동일한 편향 각도들을 갖기 때문이다. 유사하게, 제3 그룹 내의 모든 마이크로-편향기들(마이크로-편향기들(750_3, 750_5, 750_7, 750_9))은 제3 드라이버에 의해 연결 및 구동될 수 있다.
이제 본 개시의 실시예들과 일관된, 다수의 층을 갖는 예시적인 다극 구조 어레이의 개략도들인 도 8a 및 도 8b를 참조한다. 다극 구조 어레이(822)는 소스 변환 유닛(예컨대 도 3a의 소스 변환 유닛(320))의 일부일 수 있다. 특히, 다극 구조 어레이(822)는 이미지 형성 요소 어레이(예컨대 도 3a의 이미지 형성 요소 어레이(322)) 또는 프리-벤딩 마이크로-편향기 어레이(예컨대 도 3a의 프리-벤딩 마이크로-편향기 어레이(323))로서 기능할 수 있다.
복수의 마이크로-편향기를 갖는 일부 실시예들에서, 입자 빔들 중 일부는 하나의 층 내의 마이크로-편향기들에 의해 편향될 수 있는 반면, 다른 입자 빔들은 다른 층 내의 마이크로-편향기들에 의해 편향될 수 있다. 예를 들어, 빔들(811, 814, 및 815)은 층(822a)의 마이크로-편향기(822a_1, 822a_4, 및 822a_5)에 의해 편향될 수 있는 반면, 빔들(812 및 813)은 층(822b)의 마이크로-편향기들(822b_2 및 822b_3)에 의해 편향될 수 있다. 마이크로-편향기들 중 일부를 하나의 층에 배치하고 다른 마이크로-편향기들을 다른 층에 배치하는 것에 의해, 각각의 층 내의 극들을 연결하는 회로들은 마이크로-편향기들의 전체 세트를 하나의 층 내에 패킹하는 것과 비교하여 감소될 수 있다. 따라서, 이는 전기적 안전성을 개선하고 또한 다극 구조 어레이의 설계 및 제조 프로세스의 복잡성을 감소시킬 수 있다.
일부 실시예들에서, 층들(822a 및 822b)은, 빔들이 편향 없이 통과하게 해주는, 빔 경로 홀들(822a_2, 822a_3, 822b_1, 822b_4, 및 822b_5)을 포함할 수 있다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 빔 경로 홀들은 마이크로 편향기들보다 좁기 때문에(예를 들어, 빔 경로 홀(822a_3)의 폭은 마이크로 편향기(822a_l)의 폭보다 좁음), 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 마이크로 편향기들을 교대 방식으로 배치하는 것에 의해 어레이(822)의 전체 폭이 감소될 수 있다.
이제 본 개시의 실시예들과 일관된, 도 8a의 다극 구조 어레이(822) 내에서 사용될 수 있는 예시적인 층들의 개략도들을 예시하는 도 8c, 도 8d, 및 도 8e를 참조한다. 빔의 수가 증가함에 따라, 다극 구조 어레이의 크기도 증가한다. 따라서, 마이크로-편향기들의 큰 어레이에서, 일부 빔들은 장치의 광축(예를 들어, 도 3a의 광축(304))으로부터 더 멀리 떨어져 위치한다. 구조 어레이(822)의 외부 에지에 위치한 마이크로-편향기들의 편향 각도들도 그에 따라 증가한다. 큰 편향 각도들 때문에, 외부 에지에 위치한 이들 마이크로-편향기에 의해 편향된 빔들은 더 높은 편향 수차들을 겪을 것이고, 그에 의해 대응하는 프로브 스폿들의 크기 및 불균일성이 증가한다. 도 6a에 관하여 기술된 바와 같이, 이들 마이크로-편향기에 의해 생성된 전기장들의 더 고차의 성분들을 감소시키고, 그에 의해 결과의 편향 수차들 및 대응하는 프로브 스폿들의 불균일성을 감소시키기 위해, 더 많은 수의 극 전극을 갖는 마이크로-편향기들이 대응하는 빔들을 편향시키기 위해 사용될 수 있다. 동일한 접근 방식이 도 8a의 어레이(822)와 같은 다층 마이크로-편향기 어레이에도 사용될 수 있다.
도 8c는 25개의 입자 빔(5x5 구성)을 동시에 편향시킬 수 있는 예시적인 마이크로-편향기 어레이 층들의 쌍을 도시한다. 이 실시예들에서, 마이크로-편향기들(예컨대 마이크로-편향기(도 8b의 822a_1, 822a_4, 822a_5)) 및 빔 경로 홀들(예컨대 도 8b의 빔 경로 홀들(822a_2 및 822a_3))은, 하나의 입자 빔이 단 하나의 층 내의 마이크로-편향기에 의해 편향되는 방식으로, 각각의 층에 대안적으로 배열된다. 예를 들어, 층(822a)은 마이크로-편향기들(822a_1, 822a_3, 822a_5, 822a_7, 822a_9, 822a_10, 822a_12, 822a_14, 822a_16, 822a_18, 822a_20, 822a_22, 822a_24), 및 빔 경로 홀들(822a_2, 822a_4, 822a_6, 822a_8, 822a_11, 822a_13, 822a_15, 822a_17, 822a_19, 822a_21, 822a_23, 822a_25)을 포함한다. 유사하게, 층(822b)은 마이크로-편향기들(822b_2, 822b_4, 822b_6, 822b_8, 822b_11, 822b_13, 822b_15, 822b_17, 822b_19, 822b_21, 822b_23, 822b_25), 및 빔 경로 홀들(822b_1, 822b_3, 822b_5, 822b_7, 822b_9, 822b_10, 822b_12, 822b_14, 822b_16, 822b_18, 822b_20, 822b_22, 822b_24)을 포함한다. 따라서, 25개의 빔 중 13개가 층(822a)의 마이크로-편향기들에 의해 편향되는 반면, 나머지 12개의 빔은 층(822b)의 마이크로-편향기들에 의해 편향된다.
이전 실시예들과 같이, 동일한 또는 유사한 방사상 시프트들(예를 들어, <50% 범위 내의 방사상 시프트 차이들)를 갖는 마이크로-편향기들은 함께 그룹핑되고 편향 수차들을 감소시키기 위해 특정 수의 극 전극을 가질 수 있다. 예를 들어, 층(822a)에서, 마이크로-편향기(822a_1)은 6-극 마이크로-편향기이고, 마이크로-편향기들(822a_3, 822a_5, 822a_7, 및 822a_9)는 8-극 마이크로-편향기들이고, 마이크로-편향기들(822a_10, 822a_12, 822a_14, 822a_16, 822a_18, 822a_20, 822a_22, 및 822a_24)은 10-극 마이크로-편향기들이다. 유사하게, 층(822b)에서, 마이크로-편향기들(822b_2, 822b_4, 822b_6, 및 822b_8)은 8-극 마이크로-편향기들이고, 마이크로-편향기들(822b_11, 822b_13, 822b_15, 822b_17, 822b_19, 822b_21, 822b_23, 및 822b_25)은 10-극 마이크로-편향기들이다. 도 8c는 5x5 어레이 구성을 도시하지만, 어레이는 임의의 크기일 수도 있다는 것이 이해된다. 또한, 어레이 구성은 마이크로-편향기들의 그룹들 및 유형들의 임의의 조합을 포함할 수도 있다는 것이 이해된다.
더욱이, 도 6c 및 도 7b에 관하여 기술된 드라이버 공유 기법은 이 실시예에 적용될 수도 있다. 예를 들어, 층(822b)에서, 제1 그룹 내의 모든 마이크로-편향기들(마이크로-편향기들(822b_2, 822b_4, 822b_6, 822b_8)은 제1 드라이버에 의해 연결 및 구동될 수 있는데, 그 이유는 해당 마이크로-편향기들은 동일한 편향 각도 및 동일한 수의 극 전극을 갖기 때문이다. 유사하게, 제2 그룹 내의 모든 마이크로-편향기들(마이크로-편향기들(822b_11, 822b_13, 822b_15, 822b_17, 822b_19, 822b_21, 822b_23, 및 822b_25))은 제2 드라이버에 의해 연결 및 구동될 수 있다.
도 8d 및 도 8e는 49개의 입자 빔(7x7 구성)을 동시에 편향시킬 수 있는 마이크로-편향기 어레이 층의 다른 실시예를 도시한다. 이 실시예들에서, 특정 수의 극 전극을 갖는 마이크로-편향기들이 하나의 층에 배치된다. 예를 들어, 6개의 극 또는 10개의 극을 갖는 모든 마이크로-편향기들이 도 8d의 층(822a)에 배치되는 반면, 8개의 극과 12개의 극을 갖는 모든 마이크로-편향기들이 도 8e의 층(822b)에 배치된다. 총 49개의 빔 중에서, 17개의 빔이 층(822a)에 의해 편향되고, 나머지 32개의 빔이 층(822b)에 의해 편향된다. 층(822a)에서, 제1 그룹은, 6개의 극을 포함할 수 있는, 중앙에 있는 마이크로-편향기(822a_1)를 포함한다. 제2 그룹은, 10개의 극을 포함할 수 있는, 마이크로-편향기들(822a_10 - 822a_25)를 포함한다. 유사하게, 층(822b)에서, 제3 그룹은, 8개의 극을 포함할 수 있는, 마이크로-편향기들(822b_2 - 822b_9)를 포함한다. 제4 그룹은, 12개의 극을 포함할 수 있는, 마이크로-편향기들(822b_26 - 822b_49)를 포함한다. 더욱이, 도 6c 및 도 7b에 관하여 기술된 드라이버 공유 기법은 이 실시예에 적용될 수도 있다. 예를 들어, 도 8e의 층(822b)에서, X 축 또는 Y 축 중 하나에 배치되는 제3 그룹 내의 4개의 마이크로-편향기(예를 들어, 마이크로-편향기들(822b_2, 822b_4, 822b_6, 822b_8))는 하나의 공통 드라이버에 의해 연결 및 구동될 수 있는데, 그 이유는 해당 마이크로-편향기들은 동일한 편향 각도들, 동일한 방향 각도들, 및 동일한 수의 극 전극을 갖기 때문이다. 유사하게, 코너들에 배치되는 제3 그룹 내의 다른 4개의 마이크로-편향기(예를 들어, 마이크로-편향기들(822b_3, 822b_5, 822b_7, 822b_9))는 다른 공통 드라이버에 의해 연결 및 구동될 수 있다.
이제 본 개시의 실시예들과 일관된, 다극 구조 어레이의 예시적인 구성을 제조하는 예시적인 방법을 예시하는 흐름도인 도 9를 참조한다. 일부 실시예들에서, 다극 구조 어레이는 반도체 제조 프로세스를 이용하여 제조될 수 있다. 일부 실시예들에서, 다극 구조 어레이는 도 6a의 마이크로-편향기 어레이(622)와 같은 마이크로-편향기 어레이를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 다극 구조 어레이는 도 6a의 마이크로-편향기들(622_1 - 622_49)과 같은 복수의 마이크로-편향기를 포함할 수 있다. 마이크로-편향기들에 의해 생성된 전기장들의 더 고차의 성분을 감소시키고, 그에 의해 결과의 편향 수차들 및 대응하는 프로브 스폿들의 불균일성을 감소시키기 위해, 더 많은 수의 극 전극을 갖는 마이크로-편향기들이 검사 장치의 광축으로부터 더 멀리 떨어져 있는 대응하는 빔들을 편향시키기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제2 다극 구조(예컨대 도 6a의 마이크로-편향기(622_3))보다 더 높은 방사상 시프트를 갖는(즉, 광축으로부터 더 멀리 떨어진) 제1 다극 구조(예컨대 도 6a의 마이크로-편향기(622_29))가 제2 마이크로-편향기보다 더 많은 수의 극 전극을 갖는 마이크로-편향기를 포함할 수 있다.
단계 910에서, 제1 다극 구조의 편향 수차 특성에 기초하여 제1 다극 구조의 극 전극의 수가 구성된다. 단계 920에서, 제2 다극 구조의 편향 수차 특성에 기초하여 제2 다극 구조의 극 전극의 수가 구성된다. 단계 920에서 제2 다극 구조에 대해 선택된 극 전극의 수는 단계 910에서 제1 다극 구조에 대해 선택된 극 전극의 수보다 적다.
단계 930에서, 제1 다극 구조는 어레이의 중심 축으로부터 제1 방사상 시프트를 갖는 위치에 형성된다. 단계 940에서, 제2 다극 구조는 어레이의 중심 축으로부터 제2 방사상 시프트를 갖는 위치에 형성된다. 광축과 제1 다극 구조의 위치 사이의 거리는 광축과 제2 다극 구조의 위치 사이의 거리보다 더 크다. 따라서, 제1 다극 구조는 제2 다극 구조보다 더 큰 방사상 시프트를 갖는다.
제1 다극 구조 및 제2 다극 구조는, 예를 들어, 도 6b에 관하여 위에 설명된 바와 같이 별개의 다극 구조들의 그룹들의 일부일 수 있다는 것이 이해된다. 더욱이, 제1 다극 구조 및 제2 다극 구조는, 예를 들어, 도 8c에 관하여 위에 설명된 바와 같이 별개의 층들에 위치할 수 있다는 것이 이해된다.
실시예들은 다음의 조항들을 이용하여 추가로 기술될 수 있다:
1. 복수의 다극 구조를 포함하는 마이크로-구조 편향기 어레이로서, 각각의 다극 구조는 복수의 극 전극을 포함하고, 상기 어레이는:
상기 복수의 다극 구조의 제1 다극 구조 - 상기 제1 다극 구조는 상기 어레이의 중심 축으로부터 제1 방사상 시프트를 가짐 -; 및
상기 복수의 다극 구조의 제2 다극 구조 - 상기 제2 다극 구조는 상기 어레이의 중심 축으로부터 제2 방사상 시프트를 가짐 - 를 포함하고,
상기 제1 방사상 시프트는 상기 제2 방사상 시프트보다 더 크고, 상기 제1 다극 구조는 상기 제2 다극 구조보다 더 많은 수의 극 전극을 갖는, 어레이.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 다극 구조는 상기 복수의 다극 구조가 복수의 하전 입자 빔을 편향시킬 때 편향 수차들을 감소시키기 위해 상기 제2 다극 구조보다 더 많은 수의 극 전극을 포함하는, 어레이.
3. 제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 다극 구조의 복수의 극 전극은 제1 드라이버에 의해 전기적으로 연결 및 구동되고,
상기 제2 다극 구조의 복수의 극 전극은 제2 드라이버에 의해 전기적으로 연결 및 구동되는, 어레이.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1 드라이버 및 상기 제2 드라이버는 상기 제1 다극 구조 및 상기 제2 다극 구조가 상기 복수의 하전 입자 빔을 편향시키기 위해 다중 빔 장치에서 이미지 형성 요소들 또는 프리-벤딩 마이크로-편향기들로서 기능하는 것을 가능하게 하도록 구성되는, 어레이.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 다극 구조는 상기 제2 다극 구조보다 더 큰 내부 직경을 갖는, 어레이.
6. 복수의 다극 구조를 포함하는 마이크로-구조 편향기 어레이로서, 각각의 다극 구조는 복수의 극 전극을 포함하고, 상기 어레이는:
상기 복수의 다극 구조의 다극 구조들의 제1 그룹 - 상기 다극 구조들의 제1 그룹은 상기 어레이의 중심 축으로부터 제1 세트의 방사상 시프트들을 갖고, 상기 제1 그룹의 각각의 다극 구조는 동일한 수의 대응하는 극 전극들을 포함함 -; 및
상기 복수의 다극 구조의 다극 구조들의 제2 그룹 - 상기 다극 구조들의 제2 그룹은 상기 어레이의 중심 축으로부터 제2 세트의 방사상 시프트들을 갖고, 상기 제2 그룹의 각각의 다극 구조는 동일한 수의 대응하는 극 전극들을 포함함 - 을 포함하고;
상기 제1 세트의 방사상 시프트들 중 최저 값의 방사상 시프트는 상기 제2 세트의 방사상 시프트들 중 최고 값의 방사상 시프트보다 더 높고, 상기 제1 그룹의 다극 구조는 상기 제2 그룹의 다극 구조보다 더 많은 수의 극 전극을 포함하는, 어레이.
7. 제6항에 있어서, 상기 제1 그룹의 다극 구조는 상기 복수의 다극 구조가 복수의 하전 입자 빔을 편향시킬 때 편향 수차들을 감소시키기 위해 상기 제2 그룹의 다극 구조보다 더 많은 수의 극 전극을 포함하는, 어레이.
8. 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 그룹 또는 상기 제2 그룹은 하나의 다극 구조만을 포함할 수 있는, 어레이.
9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 다극 구조의 다극 구조들의 제1 그룹은:
제1 드라이버에 의해 전기적으로 연결 및 구동되는 다극 구조들의 제1 서브-그룹을 포함하고, 상기 다극 구조들의 제1 서브-그룹의 방사상 시프트들 및 방향 각도들은 동등하거나 실질적으로 동등한, 어레이.
10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 다극 구조의 다극 구조들의 제2 그룹은:
제2 드라이버에 의해 전기적으로 연결 및 구동되는 다극 구조들의 제2 서브-그룹을 포함하고, 상기 다극 구조들의 제2 서브-그룹의 방사상 시프트들 및 방향 각도들은 동등하거나 실질적으로 동등한, 어레이.
11. 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 드라이버 및 상기 제2 드라이버 중 적어도 하나의 드라이버는 대응하는 다극 구조들이 상기 복수의 하전 입자 빔을 편향시키기 위해 다중 빔 장치에서 이미지 형성 요소들 또는 프리-벤딩 마이크로-편향기들로서 기능하는 것을 가능하게 하도록 구성되는, 어레이.
12. 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 그룹의 하나의 다극 구조는 상기 제2 그룹의 하나의 다극 구조보다 더 큰 내부 직경을 갖는, 어레이.
13. 복수의 하전 입자 빔을 편향시키도록 구성된 복수의 다극 구조를 포함하는 마이크로-구조 편향기 어레이로서, 각각의 복수의 다극 구조는 복수의 극 전극을 포함하고, 상기 어레이는:
상기 복수의 다극 구조의 다극 구조들의 제1 층 - 상기 제1 층은 상기 어레이의 중심 축으로부터 제1 방사상 시프트를 갖는 제1 다극 구조 및 상기 어레이의 중심 축으로부터 제2 방사상 시프트를 갖는 제2 다극 구조를 포함하고, 상기 제1 방사상 시프트는 상기 제2 방사상 시프트보다 더 크고, 상기 제1 다극 구조는 상기 제2 다극 구조보다 더 많은 수의 극 전극을 가짐 -; 및
상기 복수의 다극 구조의 다극 구조들의 제2 층 - 상기 제2 층은 상기 어레이의 중심 축으로부터 제3 방사상 시프트를 갖는 제3 다극 구조를 포함함 - 을 포함하는, 어레이.
14. 제13항에 있어서, 상기 제1 다극 구조는 대응하는 하전 입자 빔들의 편향 수차들을 감소시키기 위해 상기 제2 다극 구조보다 더 많은 수의 극 전극을 포함하는, 어레이.
15. 제13항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3 방사상 시프트는 상기 제1 방사상 시프트보다 더 작은, 어레이.
16. 제15항에 있어서, 상기 제3 방사상 시프트는 상기 제2 방사상 시프트보다 더 큰, 어레이.
17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3 다극 구조의 극 전극의 수는 상기 제2 다극 구조보다 더 크거나 그와 동등한, 어레이.
18. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3 다극 구조의 극 전극의 수는 상기 제1 다극 구조보다 더 작거나 그와 동등한, 어레이.
19. 제13항, 제14항, 제16항, 및 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3 다극 구조는 상기 제1 다극 구조보다 더 많은 수의 또는 그와 동등한 수의 극 전극을 포함하는, 어레이.
20. 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 하전 입자 빔 중 하나는 상기 제1 층의 다극 구조에 의해 편향되고, 상기 복수의 하전 입자 빔 중 다른 하나는 상기 제2 층의 다극 구조에 의해 편향되는, 어레이.
21. 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 하전 입자 빔 중 하나는 상기 제1 층의 다극 구조 및 상기 제2 층의 다극 구조에 의해 연속하여 편향되고, 상기 제1 층의 다극 구조 및 상기 제2 층의 다극 구조는 서로 정렬되는, 어레이.
22. 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 하전 입자 빔 중 제1 빔은 상기 제1 층의 다극 구조에 의해 편향되고,
상기 복수의 하전 입자 빔 중 제2 빔은 상기 제2 층의 다극 구조에 의해 편향되고,
상기 복수의 하전 입자 빔 중 제3 빔은 상기 제1 층의 다극 구조 및 상기 제2 층의 다극 구조에 의해 연속하여 편향되는, 어레이.
23. 제13항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 다극 구조의 각각의 다극 구조는 다른 다극 구조들로부터 전기적으로 차폐되도록 전기적으로 차폐하는 공동 내부에 배치되는, 어레이.
24. 제13항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 층의 제1 다극 구조는 상기 제1 층의 제2 다극 구조보다 더 큰 내부 직경을 갖는, 어레이.
25. 제13항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 층들의 다극 구조들 중 2개 이상의 다극 구조는:
동일한 수의 극 전극을 갖고,
방사상 시프트 및 방향 각도가 동등하거나 실질적으로 동등하고,
제1 드라이버에 의해 전기적으로 연결 및 구동되는, 어레이.
26. 제13항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 층들의 다극 구조들 중 2개 이상의 다극 구조는:
동일한 수의 극 전극을 갖고,
방사상 시프트 및 방향 각도가 동등하거나 실질적으로 동등하고,
제2 드라이버에 의해 전기적으로 연결 및 구동되는, 어레이.
27. 제13항 내지 제26항 중 어느 한 항의 어레이를 포함하는 하전 입자 빔 시스템에서의 소스 변환 유닛.
28. 복수의 다극 구조를 포함하는 마이크로-구조 편향기 어레이를 제조하는 방법으로서, 각각의 다극 구조는 복수의 극 전극을 포함하고, 상기 방법은:
상기 어레이의 중심 축으로부터 제1 방사상 시프트를 갖도록 제1 다극 구조를 형성하는 단계; 및
상기 어레이의 중심 축으로부터 제2 방사상 시프트를 갖도록 제2 다극 구조를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 방사상 시프트는 상기 제2 방사상 시프트보다 더 크고 상기 제1 다극 구조는 상기 제2 다극 구조와 상이한 수의 극 전극을 갖는, 방법.
29. 제28항에 있어서, 상기 제1 다극 구조 및 상기 제2 다극 구조의 수차 특성들에 기초하여 상기 제1 다극 구조의 극 전극의 수 및 상기 제2 다극 구조의 극 전극의 수를 선택하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
30. 제29항에 있어서, 상기 제1 다극 구조의 극 전극의 수 및 상기 제2 다극 구조의 극 전극의 수를 선택하는 단계는 그의 전기장들의 고차 성분들을 감소시키기 위해 대응하는 극 전극들의 수들을 선택하는 단계를 포함하는, 방법.
31. 제28항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 다극 구조의 극 전극의 수는 상기 제2 다극 구조보다 더 큰, 방법.
32. 제28항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 다극 구조를 하나 이상의 층에 배치하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
33. 제32항에 있어서, 상기 하나 이상의 층 중 제1 층 내의 하나의 다극 구조는 상기 하나 이상의 층 중 제2 층 내의 하나의 다극 구조와 정렬되는, 방법.
34. 제28항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 드라이버를 공유하도록 다극 구조들의 서브세트를 그룹핑하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 다극 구조들의 서브세트는:
동일한 수의 극 전극을 갖고,
방사상 시프트 및 방향 각도가 동등하거나 실질적으로 동등한, 방법.
35. 제32항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 드라이버를 공유하도록 상기 하나 이상의 층 중 제1 층 내의 다극 구조들의 서브세트를 그룹핑하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 제1 층 내의 다극 구조들의 서브세트는:
동일한 수의 극 전극을 갖고,
방사상 시프트 및 방향 각도가 동등하거나 실질적으로 동등한, 방법.
36. 제32항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 드라이버를 공유하도록 상기 하나 이상의 층 중 제2 층 내의 다극 구조들의 서브세트를 그룹핑하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 제2 층 내의 다극 구조들의 서브세트는: 동일한 수의 극 전극을 갖고, 방사상 시프트 및 방향 각도가 동등하거나 실질적으로 동등한, 방법.
37. 복수의 다극 구조를 포함하는 마이크로-구조 편향기 어레이로서, 각각의 다극 구조는 복수의 극 전극을 포함하고, 상기 어레이는:
상기 복수의 다극 구조의 다극 구조들의 제1 그룹 - 상기 다극 구조들의 제1 그룹은 상기 어레이의 중심 축으로부터 제1 세트의 방사상 시프트들을 갖고, 상기 제1 그룹의 각각의 다극 구조는 동일한 수의 대응하는 극 전극들을 포함함 -; 및
상기 복수의 다극 구조의 다극 구조들의 제2 그룹 - 상기 다극 구조들의 제2 그룹은 상기 어레이의 중심 축으로부터 제2 세트의 방사상 시프트들을 갖고, 상기 제2 그룹의 각각의 다극 구조는 동일한 수의 대응하는 극 전극들을 포함함 - 을 포함하고;
상기 제1 그룹의 다극 구조는 상기 제2 그룹의 다극 구조보다 더 많은 수의 극 전극을 포함하고, 상기 제1 그룹 및 상기 제2 그룹 각각은 하나 이상의 다극 구조를 포함하는, 어레이.
38. 제37항에 있어서, 상기 제1 세트의 방사상 시프트들 중 최저 값의 방사상 시프트는 상기 제2 세트의 방사상 시프트들 중 최고 값의 방사상 시프트보다 더 높은, 어레이.
39. 제37항에 있어서, 상기 복수의 다극 구조는 복수의 하전 입자 빔을 실질적으로 동시에 편향시키도록 구성되는, 어레이.
40. 제39항에 있어서, 상기 다극 구조들의 제1 그룹은:
제1 드라이버에 전기적으로 연결되고 그것에 의해 구동되는 다극 구조들의 제1 서브-그룹을 포함하고, 상기 다극 구조들의 제1 서브-그룹의 방사상 시프트들 및 방향 각도들은 실질적으로 동등한, 어레이.
41. 제40항에 있어서, 상기 다극 구조들의 제2 그룹은:
제2 드라이버에 전기적으로 연결되고 그것에 의해 구동되는 다극 구조들의 제2 서브-그룹을 포함하고, 상기 다극 구조들의 제2 서브-그룹의 방사상 시프트들 및 방향 각도들은 동등하거나 실질적으로 동등한, 어레이.
42. 제41항에 있어서, 상기 제1 드라이버 및 상기 제2 드라이버 중 하나의 드라이버는 대응하는 다극 구조들이 다중 빔 장치에서 상기 복수의 하전 입자 빔을 편향시키는 것을 가능하게 하도록 구성되고, 추가로 상기 복수의 다극 구조는 상기 다중 빔 장치에서 이미지 형성 요소들 또는 프리-벤딩 마이크로-편향기들로서 구성되는, 어레이.
43. 제37항에 있어서, 상기 제1 그룹의 다극 구조는 상기 제2 그룹의 다극 구조보다 더 큰 내부 직경을 갖는, 어레이.
44. 제39항에 있어서, 상기 제1 그룹 및 상기 제2 그룹은 상기 어레이의 제1 층에 배열되고, 상기 어레이는 상기 어레이의 중심 축으로부터 제3 방사상 시프트를 갖는 다극 구조들의 제3 그룹을 포함하는 제2 층을 추가로 포함하는, 어레이.
45. 제44항에 있어서, 상기 제3 방사상 시프트는 상기 제1 세트의 방사상 시프트들 또는 상기 제2 세트의 방사상 시프트들과 상이한, 어레이.
46. 제45항에 있어서, 상기 제3 다극 구조의 극 전극의 수는 상기 다극 구조들의 제1 그룹의 다극 구조의 극 전극의 수와 상이하거나, 그와 동등한, 어레이.
47. 제45항에 있어서, 상기 복수의 하전 입자 빔 중 하나는 상기 제1 층의 다극 구조에 의해 편향되고, 상기 복수의 하전 입자 빔 중 다른 하나는 상기 제2 층의 다극 구조에 의해 편향되는, 어레이.
48. 제45항에 있어서, 상기 복수의 하전 입자 빔 중 하나는 상기 제1 층의 다극 구조 및 상기 제2 층의 다극 구조에 의해 연속하여 편향되고, 상기 제1 층의 다극 구조 및 상기 제2 층의 다극 구조는 서로 정렬되는, 어레이.
49. 제45항에 있어서,
상기 복수의 하전 입자 빔 중 제1 빔은 상기 제1 층의 다극 구조에 의해 편향되고 상기 제2 층의 어떤 다극 구조에 의해서도 편향되지 않고,
상기 복수의 하전 입자 빔 중 제2 빔은 상기 제2 층의 다극 구조에 의해 편향되고 상기 제2 층의 어떤 다극 구조에 의해서도 편향되지 않고,
상기 복수의 하전 입자 빔 중 제3 빔은 상기 제1 층의 다극 구조 및 상기 제2 층의 다극 구조에 의해 연속하여 편향되는, 어레이.
50. 하전 입자 빔 시스템에서의 소스 변환 유닛으로서, 상기 소스 변환 유닛은 복수의 다극 구조를 포함하는 마이크로-구조 편향기 어레이를 포함하고, 상기 다극 구조들 각각은 복수의 극 전극을 포함하고, 상기 어레이는:
상기 복수의 다극 구조의 다극 구조들의 제1 그룹 - 상기 다극 구조들의 제1 그룹은 상기 어레이의 중심 축으로부터 제1 세트의 방사상 시프트들을 갖고, 상기 제1 그룹의 각각의 다극 구조는 동일한 수의 극 전극들을 포함함 -; 및
상기 복수의 다극 구조의 다극 구조들의 제2 그룹 - 상기 다극 구조들의 제2 그룹은 상기 어레이의 중심 축으로부터 제2 세트의 방사상 시프트들을 갖고, 상기 제2 그룹의 각각의 다극 구조는 동일한 수의 극 전극들을 포함함 - 을 포함하고;
상기 제1 세트의 방사상 시프트들은 상기 제2 세트의 방사상 시프트들과 상이하고, 상기 제1 그룹의 다극 구조는 상기 제2 그룹의 다극 구조보다 더 많은 수의 극 전극을 포함하고, 상기 제1 그룹 및 상기 제2 그룹 각각은 하나 이상의 다극 구조를 포함하는, 소스 변환 유닛.
51. 제50항에 있어서, 상기 제1 그룹 및 상기 제2 그룹은 상기 어레이의 제1 층에 배열되고, 상기 어레이는 상기 어레이의 중심 축으로부터 제3 방사상 시프트를 갖는 다극 구조들의 제3 그룹을 포함하는 제2 층을 추가로 포함하는, 소스 변환 유닛.
52. 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 드라이버 및 상기 제2 드라이버 중 하나의 드라이버는 대응하는 다극 구조들이 상기 복수의 하전 입자 빔을 편향시키기 위해 다중 빔 장치에서 이미지 형성 요소들 또는 프리-벤딩 마이크로-편향기들로서 기능하는 것을 가능하게 하도록 구성되는, 어레이.
53. 제52항에 있어서, 상기 제1 드라이버 및 상기 제2 드라이버 중 상기 드라이버가 구성되는 것은 상기 제1 드라이버 및 상기 제2 드라이버 모두가 구성되는 것을 포함하는, 어레이.
본 발명은 다양한 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 명세서에 개시된 발명의 명세서 및 실시를 고려하여 당업자들에게 본 발명의 다른 실시예들이 명백할 것이다. 본 명세서 및 예들은 단지 예시적인 것으로 간주되고, 본 발명의 진정한 범위 및 정신은 다음의 청구항들에 의해 지시된다.
위의 설명들은 제한이 아니라 예시적인 것으로 의도된다. 따라서, 아래에 제시된 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 기술된 바와 같이 수정들이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (15)

  1. 복수의 다극 구조를 포함하는 마이크로-구조 편향기 어레이로서, 각각의 다극 구조는 복수의 극 전극을 포함하고, 상기 어레이는:
    상기 복수의 다극 구조의 다극 구조들의 제1 그룹 - 상기 다극 구조들의 제1 그룹은 상기 어레이의 중심 축으로부터 제1 세트의 방사상 시프트들을 갖고, 상기 제1 그룹의 각각의 다극 구조는 동일한 수의 대응하는 극 전극을 포함함 -; 및
    상기 복수의 다극 구조의 다극 구조들의 제2 그룹 - 상기 다극 구조들의 제2 그룹은 상기 어레이의 중심 축으로부터 제2 세트의 방사상 시프트들을 갖고, 상기 제2 그룹의 각각의 다극 구조는 동일한 수의 대응하는 극 전극들을 포함함 -;
    을 포함하고;
    상기 제1 그룹의 다극 구조는 상기 제2 그룹의 다극 구조보다 더 많은 수의 극 전극을 포함하고, 상기 제1 그룹 및 상기 제2 그룹 각각은 하나 이상의 다극 구조를 포함하는, 어레이.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 세트의 방사상 시프트들 중 최저 값의 방사상 시프트는 상기 제2 세트의 방사상 시프트들 중 최고 값의 방사상 시프트보다 더 높은, 어레이.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 다극 구조는 복수의 하전 입자 빔을 실질적으로 동시에 편향시키도록 구성되는, 어레이.
  4. 제3항에 있어서, 상기 다극 구조들의 제1 그룹은:
    제1 드라이버에 전기적으로 연결되고 그것에 의해 구동되는 다극 구조들의 제1 서브-그룹을 포함하고, 상기 다극 구조들의 제1 서브-그룹의 방사상 시프트들 및 방향 각도들은 실질적으로 동등한, 어레이.
  5. 제4항에 있어서, 상기 다극 구조들의 제2 그룹은:
    제2 드라이버에 전기적으로 연결되고 그것에 의해 구동되는 다극 구조들의 제2 서브-그룹을 포함하고, 상기 다극 구조들의 제2 서브-그룹의 방사상 시프트들 및 방향 각도들은 실질적으로 동등한, 어레이.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 드라이버 및 상기 제2 드라이버 중 하나의 드라이버는 대응하는 다극 구조들이 다중 빔 장치에서 상기 복수의 하전 입자 빔을 편향시키는 것을 가능하게 하도록 구성되고, 추가로 상기 복수의 다극 구조는 상기 다중 빔 장치에서 이미지 형성 요소들 또는 프리-벤딩 마이크로-편향기들로서 구성되는, 어레이.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 그룹의 다극 구조는 상기 제2 그룹의 다극 구조보다 더 큰 내부 직경을 갖는, 어레이.
  8. 제3항에 있어서, 상기 제1 그룹 및 상기 제2 그룹은 상기 어레이의 제1 층에 배열되고, 상기 어레이는 상기 어레이의 중심 축으로부터 제3 방사상 시프트를 갖는 다극 구조들의 제3 그룹을 포함하는 제2 층을 추가로 포함하는, 어레이.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제3 방사상 시프트는 상기 제1 세트의 방사상 시프트들 또는 상기 제2 세트의 방사상 시프트들과 상이한, 어레이.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제3 다극 구조의 극 전극의 수는 상기 다극 구조들의 제1 그룹의 다극 구조의 극 전극의 수와 상이하거나, 그와 동등한, 어레이.
  11. 제8항에 있어서, 상기 복수의 하전 입자 빔 중 하나는 상기 제1 층의 다극 구조에 의해 편향되고, 상기 복수의 하전 입자 빔 중 다른 하나는 상기 제2 층의 다극 구조에 의해 편향되는, 어레이.
  12. 제8항에 있어서, 상기 복수의 하전 입자 빔 중 하나는 상기 제1 층의 다극 구조 및 상기 제2 층의 다극 구조에 의해 연속하여 편향되고, 상기 제1 층의 다극 구조 및 상기 제2 층의 다극 구조는 서로 정렬되는, 어레이.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 하전 입자 빔 중 제1 빔은 상기 제1 층의 다극 구조에 의해 편향되고 상기 제2 층의 어떤 다극 구조에 의해서도 편향되지 않고,
    상기 복수의 하전 입자 빔 중 제2 빔은 상기 제2 층의 다극 구조에 의해 편향되고 상기 제2 층의 어떤 다극 구조에 의해서도 편향되지 않고,
    상기 복수의 하전 입자 빔 중 제3 빔은 상기 제1 층의 다극 구조 및 상기 제2 층의 다극 구조에 의해 연속하여 편향되는, 어레이.
  14. 하전 입자 빔 시스템에서의 소스 변환 유닛으로서, 상기 소스 변환 유닛은 복수의 다극 구조를 포함하는 마이크로-구조 편향기 어레이를 포함하고, 상기 다극 구조들 각각은 복수의 극 전극을 포함하고, 상기 어레이는:
    상기 복수의 다극 구조의 다극 구조들의 제1 그룹 - 상기 다극 구조들의 제1 그룹은 상기 어레이의 중심 축으로부터 제1 세트의 방사상 시프트들을 갖고, 상기 제1 그룹의 각각의 다극 구조는 동일한 수의 극 전극들을 포함함 -; 및
    상기 복수의 다극 구조의 다극 구조들의 제2 그룹 - 상기 다극 구조들의 제2 그룹은 상기 어레이의 중심 축으로부터 제2 세트의 방사상 시프트들을 갖고, 상기 제2 그룹의 각각의 다극 구조는 동일한 수의 극 전극들을 포함함 -;
    을 포함하고,
    상기 제1 세트의 방사상 시프트들은 상기 제2 세트의 방사상 시프트들과 상이하고, 상기 제1 그룹의 다극 구조는 상기 제2 그룹의 다극 구조보다 더 많은 수의 극 전극을 포함하고, 상기 제1 그룹 및 상기 제2 그룹 각각은 하나 이상의 다극 구조를 포함하는, 소스 변환 유닛.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1 그룹 및 상기 제2 그룹은 상기 어레이의 제1 층에 배열되고, 상기 어레이는 상기 어레이의 중심 축으로부터 제3 방사상 시프트를 갖는 다극 구조들의 제3 그룹을 포함하는 제2 층을 추가로 포함하는, 소스 변환 유닛.
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