KR20210126663A - 다수의 빔렛들로 하전 입자 디바이스를 동작시키기 위한 디바이스 및 방법 - Google Patents
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Abstract
하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법이 개시되며, 방법은, 복수의 빔렛들 각각을 편향기(6) 및 스캐너(12)를 통해 이 순서로 통과시키는 단계를 포함한다. 빔렛들 각각은, 어레이를 형성하는 복수의 초점들을 형성하도록 대물 렌즈로 샘플 상에 집속된다. 제1 빔렛(4A)은 제1 스폿(40A) 상에 집속되고, 제2 빔렛(4D)은 제2 스폿(40D) 상에 집속된다. 디바이스의 중심 구성에서, 복수의 빔렛들 각각은 편향기에 의해 코마 없는 지점(100)을 향해 지향된다. 디바이스의 빔렛-변위된 구성에서, 스캐너는, 제1 빔렛이 수용가능한 수차 지점(105)을 통과하도록 주사되며, 제1 빔렛은 변위된 제1 시야를 주사하고, 제1 스폿은 정규의 제1 초점으로부터, 변위된 제1 초점(45A)으로 변위된다.
Description
본원에 설명된 실시예들은, 검사, 결함 검출, 및/또는 임계 치수 응용들에서 사용하기 위한 하전 입자 빔 디바이스들에 관한 것이다. 실시예들은 또한, 하전 입자 빔 디바이스, 이를테면, 하전 입자들의 하나 초과의 빔렛을 포함하는 디바이스를 동작시키는 방법들에 관한 것이다. 다중-빔 시스템들은, 이미징과 같은 일반적인 목적들을 위해 그리고 높은 처리량 전자 빔 검사(electron beam inspection)(EBI)에 사용될 수 있다. 실시예들은 또한, 주사 하전 입자 빔 디바이스, 및 주사 하전 입자 빔 디바이스, 이를테면 주사 전자 현미경(scanning electron microscope)(SEM)을 이용한 검사의 방법에 관한 것일 수 있다.
하전 입자 빔 디바이스들은, 나노미터 규모 피처들을 갖는 반도체 디바이스들의 검사와 같은 많은 용도들을 갖는다. 현대의 반도체 기술은 집적 회로들의 생산 동안 사용되는 다양한 프로세스들의 정확한 제어에 고도로 의존한다. 그에 따라서, 문제들을 검출하기 위해 반도체 웨이퍼들이 검사된다. 또한, 마스크 또는 레티클이 원하는 패턴을 정확하게 정의하는 것을 확실히 하기 위해 마스크 또는 레티클이 검사를 겪을 수 있다.
결함들에 대한 웨이퍼들 또는 마스크들의 검사는 전체 웨이퍼 또는 마스크 영역의 검사를 포함할 수 있다. 그에 따라, 넓은 영역을 고분해능(high resolution)으로 검사하는 데 있어 난제가 존재한다. 또한, 가능한 경우, 검사 프로세스에 의해 생산 처리량이 제한되지 않도록 검사를 신속하게 수행하는 것이 바람직하다.
웨이퍼들을 검사하는 데 주사 전자 현미경(SEM)들이 사용되어 왔다. 웨이퍼의 표면은 정밀하게 집속된 전자 빔을 사용하여 주사될 수 있다. 전자 빔이 웨이퍼를 조사(irradiate)할 때, 2차 전자들 및/또는 후방산란 전자들, 즉 신호 전자들이 생성되고 검출될 수 있다. 웨이퍼 상의 일 위치에서의 결함은, 예컨대, 2차 전자들의 강도 신호를 패턴 상의 동일한 위치에 대응하는 기준 신호와 비교함으로써 검출될 수 있다.
반도체 기술에서의 웨이퍼 및 마스크 결함 검사는, 전체 웨이퍼/마스크 응용 및/또는 핫 스폿 검사를 커버할 수 있는 고분해능 및 고속 검사 툴들로부터 이익을 얻는다. 전자 빔들은, 작은 결함들을 검출할 수 있도록, 샘플들의 고분해능 검사를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 특히, 20 nm 노드 이상에서, 많은 관심 결함들을 검출하기 위해 전자 빔 기반 이미징 툴들의 고분해능 잠재력이 요구된다.
그러나, 피처 크기가 감소하고 더 높은 분해능들에 대한 요구들이 증가하고 있기 때문에, 웨이퍼의 전체 표면을 주사하는 것은 긴 시간을 소요할 수 있다. 그에 따라서, 웨이퍼 검사를 위해 단일-빔 주사 전자 현미경(SEM)을 사용하는 것은, 처리량 제한들 때문에 이상적이지 않을 수 있다. 따라서, 다중-빔 SEM이 바람직하다. 예컨대, 다수의 빔들 또는 빔렛들은 샘플 상의 다수의 위치들에서의 동시 검사를 허용하여, 처리량을 증가시킬 수 있다. 그러나, 본 발명의 해결책들을 요구하는 다중-빔 시스템을 사용할 때 직면하는 많은 기술적 어려움들, 이를테면, 다수의 하전 입자 빔들의 생성, 제어, 및 동작에 대한 어려움들이 존재할 수 있다.
하전 입자 빔 디바이스(1)를 동작시키는 방법이 본원에 개시되며, 방법은, 복수의 빔렛들(4A, 4D) 각각을 편향기(6) 및 스캐너(12)를 통해 통과시키는 단계를 포함한다. 빔렛들은 편향기를 통과한 후에 스캐너를 통과한다. 빔렛들 각각은, 어레이를 형성하는 복수의 초점(focal spot)들을 형성하도록 대물 렌즈로 샘플 상에 집속된다. 제1 빔렛은 제1 스폿 상에 집속되고, 제2 빔렛은 제2 스폿 상에 집속된다. 디바이스의 중심 구성(centered configuration)에서, 복수의 빔렛들 각각은 편향기에 의해 광학 축에 수직인 가상 평면 상의 코마 없는 지점을 향해 지향되고; 제1 스폿(40A)은 제1 빔렛(4A)에 의해 형성된 정규의(regular) 제1 초점(40A)이고; 스캐너가 주사된다. 디바이스의 빔렛-변위된 구성(도 4)에서, 스캐너는, 제1 빔렛(4A)이 가상 평면(210) 상의 수용가능한 수차 지점(105)을 통과하도록, 임의적으로 편향기와 동기화되어 주사되며, 제1 빔렛(4A)은 변위된 제1 시야(405A)를 주사하고; 제1 스폿(40A 또는 45A)은, 정규의 제1 초점(40A)으로부터, 변위된 제1 초점(45A)으로 변위된다.
하전 입자 소스 및 다중-애퍼처 판을 포함하는 하전 입자 빔 디바이스가 본원에 개시되며, 다중-애퍼처 판은 복수의 애퍼처들을 포함하고, 각각의 애퍼처는 빔렛을 통과시키기 위한 것이고, 다중-애퍼처 판은 하전 입자들의 복수의 빔렛들을 형성한다. 디바이스는 또한, 편향기; 스캐너; 및 어레이를 형성하도록 복수의 빔렛들을 복수의 초점들 상에 집속시키도록 구성되는 대물 렌즈를 포함하며, 복수의 빔렛들은 제1 스폿 상에 집속되는 제1 빔렛 및 제2 스폿 상에 집속되는 제2 빔렛을 포함한다. 하전 입자 빔 디바이스는 중심 구성 및 빔렛-변위된 구성을 갖는다. 중심 구성에서, 편향기는 복수의 빔렛들 각각을 광학 축에 수직인 가상 평면 상의 코마 없는 지점을 향해 지향시키도록 구성되고, 복수의 초점들은 제1 빔렛에 의해 형성되는 정규의 제1 초점인 제1 스폿을 포함한다. 빔렛-변위된 구성에서, 스캐너 및 편향기는 각각, 편향기가 제1 빔렛을 가상 평면 상의 수용가능한 수차 지점을 통해 편향시키고 제1 빔렛이 변위된 제1 시야를 주사하게 주사되도록 구성되며, 제1 스폿은, 정규의 제1 초점으로부터, 변위된 제1 초점으로 변위된다.
실시예들은 또한 개시된 방법들을 수행하기 위한 장치들에 관한 것이며, 각각의 설명된 방법 피처들을 수행하기 위한 장치 부분들을 포함한다. 방법 피처들은 하드웨어 구성요소들, 이를테면 컴퓨터 및/또는 제어기에 의해 수행될 수 있다. 컴퓨터 및/또는 제어기는, 이를테면 적절한 소프트웨어에 의해, 구성가능하고, 프로그래밍가능하고, 구성되고/거나 프로그래밍될 수 있다. 또한, 실시예들은 또한 설명된 장치에 의해 수행될 수 있는 방법들에 관한 것이다. 실시예들은, 장치의 모든 각각의 기능을 수행하기 위한 방법 피처들을 포함한다.
위에 언급된 피처들이 상세하게 이해될 수 있는 방식으로, 위에서 간략하게 요약된 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조하여 이루어질 수 있다. 첨부된 도면들은 실시예들에 관한 것이고, 이하에서 설명된다.
도 1은 본원에 설명된 실시예들에 따른 하전 입자 빔 디바이스의 개략도를 도시한다.
도 2는 본원에 설명된 실시예들에 따른, 중심 구성의 하전 입자 디바이스의 일부를 예시한다.
도 3a는 본원에 설명된 실시예들에 따른, 중심 구성의 하전 입자 디바이스의 일부를 예시한다.
도 3b는 본원에 설명된 실시예들에 따른, 중심 구성의 하전 입자 디바이스의 일부를 예시한다.
도 4는 본원에 설명된 실시예들에 따른, 빔렛-변위된 구성의 하전 입자 디바이스의 일부를 예시한다.
도 5는 본원에 설명된 실시예들에 따른, 빔렛-변위된 구성의 하전 입자 디바이스의 일부를 예시한다.
도 6은 본원에 설명된 실시예들에 따른, 빔렛-변위된 구성의 하전 입자 디바이스의 일부를 예시한다.
도 7은 본원에 설명된 실시예들에 따른, 하전 주사 디바이스를 동작시키는 방법을 예시한다.
도 1은 본원에 설명된 실시예들에 따른 하전 입자 빔 디바이스의 개략도를 도시한다.
도 2는 본원에 설명된 실시예들에 따른, 중심 구성의 하전 입자 디바이스의 일부를 예시한다.
도 3a는 본원에 설명된 실시예들에 따른, 중심 구성의 하전 입자 디바이스의 일부를 예시한다.
도 3b는 본원에 설명된 실시예들에 따른, 중심 구성의 하전 입자 디바이스의 일부를 예시한다.
도 4는 본원에 설명된 실시예들에 따른, 빔렛-변위된 구성의 하전 입자 디바이스의 일부를 예시한다.
도 5는 본원에 설명된 실시예들에 따른, 빔렛-변위된 구성의 하전 입자 디바이스의 일부를 예시한다.
도 6은 본원에 설명된 실시예들에 따른, 빔렛-변위된 구성의 하전 입자 디바이스의 일부를 예시한다.
도 7은 본원에 설명된 실시예들에 따른, 하전 주사 디바이스를 동작시키는 방법을 예시한다.
이제, 다양한 실시예들이 상세히 참조될 것이며, 다양한 실시예들의 하나 이상의 예가 도면들에 예시된다. 도면들에 대한 이하의 설명 내에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 지칭한다. 개별적인 실시예들에 관한 차이들이 설명된다. 각각의 예는 설명으로서 제공되고, 제한으로서 의도되지 않는다. 추가로, 일 실시예의 일부로서 예시되거나 설명되는 피처들은, 더 추가적인 실시예를 산출하기 위해, 다른 실시예들에 대해 또는 다른 실시예들과 함께 사용될 수 있다. 본 설명은 수정들 및 변형들을 포함하도록 의도된다.
본 출원의 보호 범위를 제한함이 없이, 이하에서 하전 입자 빔 디바이스 또는 그의 구성요소들은 하전 입자 빔 디바이스 또는 "디바이스"로 지칭될 수 있으며, 이는 2차 또는 후방산란 입자들, 이를테면 전자들의 검출을 위한 구성요소들을 포함할 수 있다. 실시예들은, 전자들, 이온들, 광자들, X-선들, 및/또는 시편 이미지를 획득하는 데 사용될 수 있는 다른 신호들의 형태로 2차 및/또는 후방산란 하전 입자들을 검출할 수 있는 장치들 및 구성요소들을 포함할 수 있다. 본원에서 설명된 바와 같이, 검출과 관련된 논의들 및 설명들은 주사 전자 현미경들에서의 전자들과 관련하여 예시적으로 설명된다. 다른 유형들의 하전 입자들, 예컨대 양이온들이 다양한 상이한 계기들의 디바이스에 의해 검출될 수 있다.
본원에서, 1차 하전 입자 빔 또는 1차 하전 입자 빔렛은 입자 빔 소스에 의해 생성될 수 있고, 검사 및/또는 이미지화될 시편으로 안내될 수 있다.
본원에서, 빔은 1차 빔일 수 있고; 빔렛은 1차 빔렛일 수 있다. 1차 빔 또는 빔렛은 샘플을 조사하기 위한 것이다. 1차 빔렛은 샘플을 조사하기 위한 것일 수 있다.
다른 실시예들과 조합될 수 있는 본원에서의 실시예들에 따르면, 하전 입자들의 신호 빔은 2차 입자들 및/또는 후방산란 입자들의 빔을 지칭할 수 있다. 전형적으로, 신호 빔 또는 2차 빔은 시편에 대한 1차 빔 또는 1차 빔렛의 충돌에 의해 그리고/또는 시편으로부터의 1차 빔의 후방산란에 의해 생성된다.
본원에 언급되는 바와 같은 "시편" 또는 "샘플"은 반도체 웨이퍼들, 반도체 작업부재들, 포토리소그래피 마스크들, 및 다른 작업부재들, 이를테면, 메모리 디스크들 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 실시예들은, 상부에 물질이 퇴적된 임의의 작업부재 또는 구조화된 임의의 작업부재에 적용될 수 있다. 시편은 구조화되거나 상부에 층들이 퇴적되는 표면, 가장자리, 및 전형적으로 베벨을 포함할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른, 복수의 하전 입자 빔렛들(4A, 4D, 4G)을 포함하는 하전 입자 빔 디바이스(1)를 도시한다. 디바이스는 샘플 검사에 사용될 수 있다. 하전 입자 빔 디바이스(1)는, 다중-애퍼처 판(5)으로 지향되는 하전 입자들을 생성할 수 있는 하전 입자 소스(2)를 포함한다. 다중-애퍼처 판(5)의 애퍼처들(5A, 5D, 5G) 각각은 빔렛들(4A, 4D, 4G)을 통과시킬 수 있다. 빔렛들 각각은 편향기(6)를 통과한 후에 스캐너(12)를 통과할 수 있다.
빔렛들은 복수의 초점들(40A, 40D)을 형성하도록 대물렌즈(10)에 의해 집속될 수 있다. 제1 빔렛(4A)은 제1 스폿(40A) 상에 집속되고, 제2 빔렛(4D)은 제2 스폿(40D) 상에 집속된다.
하전 입자 빔 디바이스(1)는 편향기(6)를 포함하며, 이는, 빔렛들(4A, 4D)을 각각 대물 렌즈(10)를 향해 지향시킬 수 있는 편향기 요소들(6A, 6D)을 포함할 수 있다. 편향기 요소들(6A, 6D)은 제어기(110)에 의해 어드레싱가능할 수 있다. 편향기 요소들(6A, 6D)은, 각각이 빔렛들 중 하나를 통과시키도록 구성될 수 있다. 편향기 요소들(6A, 6D)은 제1 편향기 요소(6A) 및 제2 편향기 요소(6D)를 포함할 수 있다. 제1 편향기 요소(6A)는 제1 빔렛(4A)을 통과시킬 수 있다. 제2 편향기 요소(6D)는 제2 빔렛(4D)을 통과시킬 수 있다. MEM은 각각의 편향기 요소에 동시에 에너지를 공급하도록 동작될 수 있다. 편향기(6)는 MEM을 포함할 수 있다. MEM은 각각의 편향기 요소(6A, 6D)에서 전기 다중극자, 이를테면, 이중극자, 사중극자, 육중극자, 팔중극자, 및/또는 더 높은 다중극자를 생성하도록 구성될 수 있다.
제어기(110)는 각각의 편향기 요소(6A, 6D)를 어드레싱할 수 있다. 제어기(110)는 제1 편향기 요소들(6A)에 제1 신호를 전송하고 제2 편향기 요소(6D)에 제2 신호를 전송할 수 있다. 제1 신호 및 제2 신호는 동일할 수 있거나 상이할 수 있다. 제2 신호는, 제어기(110)에 의해 편향기(6)의 부가적인 편향기 요소들에 전송되는 부가적인 신호들과 동일할 수 있다. 제어기(110)는, 예컨대, 각각의 편향기 요소(6A, 6D)가 고유한 신호를 수신하거나 동일한 신호를 수신하도록 각각의 편향기 요소(6A, 6D)를 제어할 수 있다.
편향기(6)는 빔렛들이 공간적으로 별개인 소스들로부터 나오는 것으로 보이게 할 수 있다. 대안적으로/부가적으로, 하전 입자 빔 디바이스(1)는, 예컨대, 소스(2)와 다중-애퍼처 판(5) 사이에 배치될 수 있는 집속 렌즈(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 집속 렌즈는 하전 입자들을 다중-애퍼처 판(5)으로 직접 안내할 수 있다. 대안적으로/부가적으로, 집속 렌즈는 다중-애퍼처 판(5) 이후에, 이를테면, 다중-애퍼처 판(5) 직후에 배치될 수 있다. 집속 렌즈는 대물렌즈(10)를 향해 직접 또는 간접적으로 하전 입자들을 시준하고/거나 그들을 안내할 수 있다.
편향기(6) 및 스캐너(12)는 동기화되도록 구성될 수 있고, 소형 렌즈(lenslet)(300) 또는 소형 렌즈 어레이가 또한 편향기 및/또는 스캐너와 동기화될 수 있다. 제어기(110)는, 스캐너(12)의 주사 및 편향기(6)의 주사뿐만 아니라, 임의적 소형 렌즈(300) 또는 소형 렌즈 어레이를 동기화할 수 있다. 제어기(110)는 하전 입자 디바이스(1)의 구성, 이를테면, 중심 구성과 빔렛-변위된 구성 사이의 전환을 제어할 수 있다.
편향기(6) 및/또는 스캐너(12)는 하전 입자 빔렛들(4A, 4D, 4G)을 샘플(8)에 걸쳐 이동시킬 수 있다. 샘플(8)은 스테이지(7), 이를테면, 병진이동가능 스테이지(translatable stage) 상에 있을 수 있고, 이는 또한, 샘플(8)을 이동시키는 데 도움을 주어 샘플(8)의 이미징 및/또는 검사에 도움을 줄 수 있다.
빔렛들(4A, 4D, 4G)이 샘플(8)의 표면을 타격할 때, 빔렛들은 샘플과의 상호작용들을 겪을 수 있다. 상호작용들은 다양한 방출들, 이를테면, 전자들, X-선들, 열, 및 광을 생성할 수 있다. 이러한 방출들 중 다수는 샘플의 이미지들을 생성하고/거나 샘플(8)로부터 데이터를 수집하는 데 사용될 수 있다. 검사 또는 이미지 형성을 위한 관심 방출은 비교적 낮은 에너지(1 내지 50 eV)로 다양한 각도들에서 샘플(8)로부터 이탈하는 신호 전자들로부터 비롯된다. 후방산란 및/또는 2차 전자들을 포함하는 신호 전자들은 대물 렌즈(10)를 통해 시편으로부터 수집될 수 있다. 2차 전자들은 빔 분리기 조립체에서 후방산란 전자들 및/또는 빔렛들(4A, 4D, 4G)로부터 분리될 수 있고, 그 빔 분리기 조립체는, 오브젝션(objection)(10)에 의해 수집된 신호 전자들이 검출기 조립체로 지향될 수 있도록 광학 경로 내에 배치될 수 있다. 검출기 조립체는 측정 신호, 예컨대, 검출된 신호 전자들에 대응하는 전자 신호의 생성을 위해 구성될 수 있는 검출기 요소들을 포함할 수 있다. 컴퓨터 및/또는 제어기는 디바이스에 의해 생성된 데이터를 수신할 수 있다.
빔렛들(4A, 4D, 4G)로 시편을 조사하고 검출기 조립체의 출력을 표시 및/또는 기록함으로써, 샘플(8)의 표면의 다수의 이미지들을 포함하여 샘플의 검사/테스팅을 위한 데이터가 제공될 수 있다. 각각의 이미지는 샘플의 표면의 상이한 부분에 관한 정보를 제공할 수 있다. 그에 따라서, 단일 빔 디바이스들과 비교하여, 다수의 빔렛들의 사용에 의해 데이터 취득 속도가 증가될 수 있다. 스테이지(7)(또는 샘플 지지부)는 이동가능할 수 있는데, 이를테면, 모든 방향들로 수평으로 이동가능할 수 있다. 이는, 빔렛들(4A, 4D, 4G)이 검사될 샘플 상의 표적 영역들에 도달할 수 있게 할 수 있다.
도 1은 또한, 대물렌즈(10) 내에 있는 것으로 도시되는 코마 없는 지점(coma free point)(100)을 도시한다. 코마 없는 지점(100)은, 대안적으로, 스캐너(12) 내에 또는 스캐너와 대물렌즈(10) 사이에 위치될 수 있다. 빔렛들(4A, 4D, 4G)은 코마 없는 지점(100)을 통과하는 것으로 보인다. 코마 없는 지점(100)을 통과함으로써, 수차들이 감소 및/또는 최소화될 수 있고, 집속된 빔렛 스폿 크기가 감소 및/또는 최소화되어 분해능이 개선될 수 있다. 스캐너(12)는 빔렛들(4A, 4D)을 동적으로 편이시키도록 동작할 수 있으며, 이에 따라, 빔렛들은 주사 동안 코마 없는 지점(100)을 간헐적으로 그리고/또는 주기적으로 통과한다.
스캐너(12)는 수차들, 이를테면, 비점 수차, 코마, 및 필드 곡률 수차들을 부가할 수 있다. 시야의 치수를 결정할 수 있는 주사 범위는, 수용가능한 양의 수차 및/또는 분해능 손실에 기반하여 결정 및/또는 선택될 수 있다. 더 큰 범위 및/또는 시야는 더 큰 수차, 더 큰 빔렛 초점 크기, 및 분해능 악화로 이어질 수 있다.
예에서, 빔렛들의 초점들의 어레이는 대략적으로 80 ㎛ 반경의 범위로 연장되는데, 예컨대, 빔렛들의 어레이는 약 80 ㎛의 반경의 가상 링 상에 놓이고, 빔렛들 중 하나의 시야는 대략적으로 ±5 ㎛일 수 있다. 주사 범위가 그보다 큰 경우, 이는, 공간적 분해능의 상당한 손실, 이를테면, 5 % 이상의 스폿 크기의 증가로 이어질 수 있다. 스캐너(12)는 상당한 수차를 부가할 수 있다. 대안적으로/부가적으로, 스캐너의 동작은 분해능을 보존하기 위해 또는 적어도 수용가능한 분해능을 보존하기 위해 제한될 수 있다. 예컨대, 빔렛들(4A, 4D)이 코마 없는 지점(100)으로부터 비교적 멀리 떨어져 간헐적으로 및/또는 주기적으로 주사되는 경우, 빔렛들의 스폿 크기들은 코마 없는 지점(100)으로부터 멀리 떨어진 위치들에서 증가하고, 특히, 시야들의 외측 가장자리들 근처의 분해능이 악화될 수 있다. 비교적 높은 주사 범위들에서, 빔렛 수차들은 수용불가능하게 높은 수준들에 도달할 수 있으며, 이에 따라, 스폿 크기가 수용불가능하게 높아지고 분해능이 수용불가능하게 불량해진다. 수용가능한 것 및 수용가능하지 않은 것은 미리 결정되거나 선택될 수 있다.
실시예에서, 스캐너(12)에 의한 주사의 범위는 수차들이 수용가능한 것 이하이도록 제한될 수 있는데, 이를테면, 빔이 코마 없는 지점(100)을 통과할 때의 스폿 크기로부터 1 %, 2 %, 5 %, 또는 10 % 미만 만큼 스폿 크기가 증가되도록 수차들이 제한된다. 광학 축(0)에 수직인 가상 평면(210)(도 2 참조)을 정의하는 경우, 수용가능한 수차 지점(105)은 코마 없는 지점(100)을 포함하는 가상 평면(210) 상의 지점으로서 정의될 수 있다. 수용가능한 수차 지점(105)은, 집속된 빔렛의 스폿 크기가 코마 없는 지점(100)을 통과하는 빔렛의 스폿 크기를 미리 결정된 양 미만 만큼 초과하게 증가되는 것을 초래하는, 빔렛이 통과할 수 있는 가상 평면(210) 상의 지점일 수 있으며, 미리 결정된 양은 10 %, 5 %, 2 %, 또는 1 %일 수 있다.
스캐너(12)는 코마 없는 지점(100)으로부터 빔렛들(4A, 4D)을 동적으로 편이시킬 수 있으며, 이는, 무비점 수차(stigmatism), 코마, 및 필드 곡률을 부가할 수 있다. 특히, 반도체 검사 응용들에서와 같이 급속한 처리량이 요구될 때, 우수한 공간적 분해능 능력들과 함께 넓은 시야로 동작할 수 있는 하전 입자 디바이스를 제공하면서 수차들을 최소화할 수 있는 동작 방법들, 및 광학기기 및 제어기들과 같은 하드웨어의 연관된 배열을 찾는 것은 기술적으로 난제일 수 있다.
도 2는 본원에 설명된 실시예들에 따른, 디바이스의 중심 구성을 예시한다. 디바이스의 중심 구성에서, 편향기(6)는 복수의 빔렛들(4A, 4D) 각각을 가상 평면(210) 상의 코마 없는 지점(100)을 향해 지향시킨다.
코마 없는 지점은, 대물 렌즈(10)의 필드 내에, 이를테면, (예컨대 도 1에서 보이는 바와 같이) 대물 렌즈(10) 내에, 즉, 예컨대 필드 없는 구역 내가 아닌 곳에 위치될 수 있다. 코마 없는 지점(100)은 광학 축(0) 상에 놓일 수 있다. 코마 없는 지점(100)은 스캐너(12)에, 이를테면, 스캐너(12)의 중심에 위치될 수 있다. 코마 없는 지점(100)은 대물렌즈(10)와 스캐너(12) 사이에 위치될 수 있다. 코마 없는 지점은, 스캐너(12), 대물 렌즈(10), 및 하전 입자 빔이 샘플을 타격하기 전에 빔을 감속시키는 데 사용되는 정전 렌즈 중 적어도 하나의 필드 내에, 또는 스캐너(12), 대물 렌즈(10), 및 감속을 위한 정전 렌즈의 필드들 사이의 위치에 위치될 수 있다.
도 2는 복수의 초점들(40A, 40D)을 형성하도록 대물 렌즈(10)에 의해 집속되는 빔렛들(4A, 4D)을 예시한다. 제1 빔렛(4A)은 제1 스폿(40A) 상에 집속되고, 제2 빔렛(4D)은 제2 스폿(40D) 상에 집속된다. 복수의 초점들은 어레이, 이를테면, 규칙적으로 이격된 어레이를 형성할 수 있다. 도 2에서 보이는 바와 같이, 초점들은 광학 축(0) 상에 중심이 놓일 수 있는 가상 링(25) 상에 놓일 수 있다. 초점들(40A, 40D)은 초점 평면(20), 이를테면, 광학 축(0)에 수직인 초점 평면 상에 놓일 수 있다.
제1 스폿(40A)은, 디바이스가 중심 구성에 있을 때, 정규의 제1 초점(40A)으로 지칭된다.
본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예에서, 빔렛들은, 이를테면, 스캐너(12) 및 편향기(6)의 동작에 의해, 특히, 스캐너(12)와 편향기(6)를 동기화하여 주사함으로써, 빔렛들이 코마 없는 지점(100)을 통과하도록 주사될 수 있다.
도 3a는 본원에 설명된 실시예들에 따른, 디바이스의 중심 구성을 예시한다. 도 3a는 코마 없는 지점(100)을 포함하는 가상 평면(210), 및 빔렛(4A, 4D)의 초점들(40A, 40D)을 도시한다. 대물 렌즈(10)는 설명의 간략화를 위해 도 3a에 도시되지 않는다. 대물 렌즈(10)는 스캐너(12) 이후에 배치되는 것으로 이해된다. 중심 구성에서, 정규의 제1 초점(40A)은, 정규의 제1 시야(400A)로 간주될 수 있는 제1 시야 내에 중심이 놓일 수 있다. 제2 빔렛(4D)은 제2 시야(400D) 내에 중심이 놓일 수 있는 제2 초점(40D)을 형성할 수 있다. 편향기(6)는 빔렛들(4A, 4D) 각각을 코마 없는 지점(100)을 향해 지향시킬 수 있다. 스캐너(12)는, 하전 입자 디바이스가 중심 구성에 있는 동안, 제1 및 제2 빔렛들(4A, 4D)의 개개의 시야들(400A, 400D)이 주사 동안 빔렛들(4A, 4D)에 의해 조사되도록 빔렛들(4A, 4D)을 주사할 수 있다.
도 3b는 본원에 설명된 실시예들에 따른, 디바이스의 중심 구성을 예시한다. 중심 구성에서, 적어도, 편향기(6)에 의해 코마 없는 지점(100)을 향해 지향되는 제1 빔렛(4A), 이를테면 각각의 빔렛(4A, 4D)은, 이를테면 주사 동안, 스캐너(12)에 의해 코마 없는 지점(100)으로부터 멀어지게 동적으로 편이될 수 있다. 편향기(6)에 의해 코마 없는 지점(100)을 향해 지향되는 것들을 포함하는 빔렛들(4A, 4D) 각각은 주사 동안 스캐너(12)에 의해 편이될 수 있다. 빔렛에 대한 스캐너(12)의 동작은, 빔렛이 코마 없는 지점(100)으로부터 변위된 지점에서 가상 평면(210)을 통과하는 것을 초래할 수 있다. 각각의 빔렛(4A, 4D)은, 이를테면, 주사 주파수와 동기화되어, 코마 없는 지점(100)을 간헐적으로 그리고/또는 주기적으로 통과할 수 있다.
스캐너(12)는, 각각의 빔을 대략적으로 동일하게 동적으로 편이시켜, 각각의 빔에 대한 대략적으로 동일한 동적 편이를 야기하도록 배열될 수 있다. 정규의 제1 및 제2 초점들(40A, 40D)은, 제1 및 제2 빔렛들(4A, 4D)이 각각 주사 동안 코마 없는 지점(100)을 통과하도록 위치될 수 있다. 정규의 제1 및 제2 초점들(40A, 40D)은 개개의 시야들 내에, 이를테면, 도 3a 및 도 3b에 각각 도시된 바와 같은, 제1 시야(400A) 및 제2 시야(400D) 내에 있을 수 있다. 정규의 제1 및 제2 초점들(40A, 40D)은, 그들 개개의 시야들, 즉, 제1 시야(400A) 및 제2 시야(400D) 내에 중심이 놓일 수 있다.
편향기(6)가 제1 빔렛(4A)을 수용가능한 수차 지점(105)을 향해 정적으로 편향(및/또는 지향)시키고, 스캐너(12)가 빔렛들(4A, 4D)을 동적으로 편이시키는 경우, 제1 빔렛(4A)은 수용가능한 수차 지점(105) 주위에서 진동하는 지점들에서 가상 평면(210)을 통과할 수 있다. 진동들이 너무 큰 경우, 이는, 바람직하지 않은 스폿 크기의 증가 및 분해능 손실로 이어질 수 있다.
도 3b에서, 제1 빔렛(3A)은, 스캐너에 의해 편향되어 빔 경로들(33A 및 33A')을 형성하는 것으로 도시된다. 빔 경로들(33A, 33A')은, 코마 없는 지점(100)으로부터 변위되어 정규의 시야(400A)의 가장자리들에 도달하는 지점들에서 가상 평면(210)과 교차할 수 있다. 주사 및/또는 시야(400A, 400D)의 범위는 미리 결정된 범위로 제한될 수 있다. 미리 결정된 범위는, 스폿 크기의 수용가능한 증가에 기반할 수 있으며, 이는, 시야의 가장자리에서의 허용가능한 분해능 손실과 상관될 수 있다.
스폿 크기의 증가 및 분해능의 손실은, 가상 평면(210) 상의 코마 없는 지점으로부터의 빔렛의 변위의 크기에 따라 규모조정되는 경향이 있다. 수용가능한 수차 지점(105)(도 4 참조)에 대한 참조에 의해 시야(400A)와 같은 주사 파라미터들의 한계를 결정하는 것이 유용할 수 있다. 예컨대, 중심 구성에서, 제1 빔렛(4A)의 정규의 제1 시야(400A)는, 제1 빔렛(4A)이 정규의 제1 시야(400A)의 가장자리에 도달할 때 그것이 중심 구성의 수용가능한 수차 지점들(104, 104')을 통과하도록 제한될 수 있다.
스캐너(12)는, 스캐너(12)에 의한 최대 편향에서 빔렛들(4A, 4D)이 수용가능한 수차 지점에 도달하도록 빔렛들(4A, 4D)을 편향시킬 수 있다. 빔렛들(4A, 4D)의 시야들(400A, 400D)의 범위는, 수용가능한 수차 지점, 및/또는 최대 편향에서 가상 평면을 통과하는 빔렛들에 대한 연관된 분해능 손실에 의해 결정될 수 있다.
스캐너(12)는 다중극자, 이를테면, 육중극자, 팔중극자, 또는 더 높은 다중극자일 수 있다. 하전 빔 디바이스는, 각각의 빔에 대해, 이를테면, 각각의 빔렛(4A, 4D)에 대응하는 편향기 요소들(6A, 6D)을 조정함으로써, 개별 무비점 수차(stigmatic) 및 다중극자(이를테면, 육중극자 또는 더 높은 다중극자) 보정이 적용될 수 있도록 구성된다.
빔렛을 상당한 분해능 손실 없이 빔렛들의 정규의 시야들 밖에 있는 관심 구역에 지향시키는 것은 기술적으로 어려울 수 있다. 핫 스폿들 또는 다른 관심 구역들은 하전 입자 디바이스의 일부 구성들에서 비교적 불량하게 분해(resolve)될 수 있다.
도 4는 본원에 설명된 실시예들에 따른, 하전 입자 빔 디바이스(1)의 빔렛-변위된 구성을 예시한다. 도 3a 및 도 3b에서와 같이, 설명을 간략화하기 위해, 도 4에는 대물 렌즈(10)가 도시되지 않는다. 대물 렌즈(10)는 스캐너(12) 아래에 있는 것으로 이해된다. 빔렛-변위된 구성에서, 도 4에서 보이는 바와 같이, 편향기(6)는 제1 빔렛(4A)을 수용가능한 수차 지점(105)을 향해 편향시킬 수 있는 한편, 편향기(6)는 제2 빔렛(4D)을 코마 없는 지점(100)을 향해 편향시킨다.
빔렛-변위된 구성에서, 수용가능한 수차 지점(105)은 코마 없는 지점(100)으로부터 변위될 수 있다. 제1 빔렛(4A)의 초점은, 정규의 제1 초점(40A)(도 3 참조)으로부터, 변위된 제1 초점(45A)으로 변위될 수 있다. 이를테면, 중심 구성에 대해, 수용가능한 수차 지점(105) 및/또는 스폿 크기의 미리 결정된 수용가능한 증가(예컨대, 1, 2, 5, 또는 10 %)와 관련된 제1 초점의 최대 빔렛 편이가 존재할 수 있다.
빔렛-변위된 구성에서, 제1 빔렛(4A)은 핫 스폿 등과 같은 관심 구역을 조사 및/또는 이미징하기 위해 사용될 수 있는 한편, 제2 빔렛(4D), 또는 복수의 다른 빔렛들 중 임의의 수의 다른 빔렛들이 중심 구성에서와 유사하게/동일하게 동작할 수 있다. 다시 말해서, 빔렛들 중 하나, 즉, 제1 빔렛(4A)을, 예컨대, 관심 구역에, 이를테면, 핫 스폿에 지향시키는 것이 가능한 한편, 어레이(4D, 4G)의 다른 빔렛들은 중심 구성에서와 같이 계속 동작할 수 있다. 빔렛들(4A, 4D) 각각에 대한 편향기 요소들(6A, 6D) 각각이 개별적으로 어드레싱가능하다면 유리할 수 있다. 편향기(6)는 빔렛들(4A, 4D) 각각을 개별적으로, 이를테면, 다른 빔렛들과 독립적으로 편향시키도록 구성될 수 있다.
빔렛-변위된 구성에서, 스캐너(12) 및 편향기(6)는 제1 빔렛(4A)이 가상 평면(210) 상의 수용가능한 수차 지점(105)을 통과하도록 주사될 수 있다. 주사는 제1 빔렛(4A)이 주사 동안 수용가능한 수차 지점(100)을 계속 통과하도록 이루어질 수 있다. 대안적으로, 이를테면, 편향기(6)가 제1 빔렛(4A)을 수용가능한 수차 지점(105)을 향해 정적으로 지향시키는 경우, 제1 빔렛(4A)이 주사와 동기화되어 수용가능한 수차 지점(100) 주위에서 진동하도록 주사가 수행될 수 있으며; 제1 빔렛(4A)은 수용가능한 수차 지점을 간헐적으로 또는 주기적으로 통과할 수 있다.
변위된 제1 초점(45A)은 특정 관심이 있는 샘플(8)의 핫 스폿 및/또는 위치에 지향될 수 있다. 관심 스폿 또는 "핫 스폿"을 조사할 수 있도록 어레이의 적어도 하나의 빔렛, 이를테면, 어레이의 임의의 빔렛을 조정할 수 있는 것이 바람직하다. 핫 스폿 등은, 하전 입자 디바이스의 일반적인 구성에서, 빔렛들(4A, 4D) 각각이 상당한 수차들로 인한 상당한 분해능 손실 없이 도달할 수 없을 위치에 놓일 수 있다. 샘플 상의 임의의 위치들에 놓일 수 있는 핫 스폿들을 조사/이미징할 때에도 분해능 손실들이 최소화되도록 하전 입자 디바이스를 동작시키는 것이 바람직할 수 있다.
도 4에 예시된 바와 같이, 변위된 제1 스폿(45A)은 제1 빔렛(4A)의 변위된 시야(405A) 내에 중심이 놓일 수 있다. 제2 스폿(40D)은 제2 빔렛(4D)에 의해 형성되는 제2 시야(400D) 내에 중심이 놓일 수 있다. 제2 스폿(40D) 및/또는 제2 시야(400D)는 하전 입자 빔 디바이스(1)의 중심 및 빔-변위 구성들에서 구별가능하지 않을 수 있다. 편향기(6)는 제1 빔렛(4A)을 수용가능한 수차 지점(105)을 향해 지향시킬 수 있다.
변위된-빔렛 구성에서, 제1 빔렛(4A)은 변위된 제1 시야(405A)를 조사할 수 있다. 변위된 제1 스폿(45A)은 정규의 제1 초점(40A)으로부터의 제1 빔렛 편이(415A)에 의해 변위될 수 있다. 변위된-빔렛 구성에서, 편향기(6)는 복수의 빔렛들(4A, 4D)에 의해 형성되는 정규의 어레이(또는 예컨대, 링) 상에 있지 않은 핫 스폿 등을 향해 제1 빔렛(4A)을 이동시킬 수 있다. 다시 말해서, 빔렛-변위된 구성에서, 제1 빔렛(4A)의 제1 스폿은 빔렛들에 의해 형성되는 초점들의 어레이로부터 변위될 수 있거나, 중심 구성의 복수의 초점들이 링을 형성하는 경우에 링으로부터 변위될 수 있다.
특히, 핫 스폿을 조사/이미징하기 위해 빔렛이 사용될 때, 빔렛 경로를 최적화하기 위해, 특히 변위된-빔렛 구성에서, 빔렛(예컨대, 제1 빔렛)의 다수의 편향들을 활용하여, 가능한 목표들, 이를테면, 잡음 감소, 수용가능한 분해능 유지, 수차 최소화, 및/또는 주사율 증가를 충족시키는 방법들 및 장치들이 본원에 개시된다.
도 5는 본원에 개시된 실시예들에 따른, 하전 입자 디바이스의 변위된-빔렛 구성을 예시한다. 변위된 시야(405A)는 제1 빔렛(4A)에 의해 조사될 수 있고, 그 제1 빔렛은, 가상 평면(210) 상의 수용가능한 수차 지점(105)을 계속 통과할 수 있다. 편향기(6)는, 스캐너(12)로 인한 편향을 고려하여, 제1 빔렛(4A)을 수용가능한 수차 지점(105)을 향해 지향시킬 수 있다. 도 5는 제1 빔렛(4A)의 2개의 광학 경로(44A, 44A')를 예시하며, 변위된 시야(405A)의 필드의 가장자리에 도달하는 그 광학 경로 각각이 제1 빔렛의 것이다. 편향기 요소들(6A)은, 제1 빔렛(4A)을 변위된 시야(405A)의 가장자리들에 도달하도록 광학 경로들(44A, 44A')을 따라 편향시킬 수 있다. 변위된 제1 초점(45A)은 변위된 시야(405A) 내에, 이를테면, 그 변위된 시야의 중심에 놓일 수 있다. 편향기(6)의 주사, 또는 더 상세하게는, 제1 편향기 요소(6A)의 주사는, 제1 빔렛(4A)이 수용가능한 수차 지점(105)을 계속 통과하도록 스캐너(12)의 편향을 보상할 수 있다. 다시 말해서, 편향기(6)는, 제1 빔렛(4A)이 수용가능한 수차 지점(105)을 계속 통과하고 다른 빔렛들(4D, 4G)이 코마 없는 지점(100)을 향해 정적으로 지향되도록 스캐너(12)와 동기화되어 주사될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 편향기(6)는, 제1 빔렛이 수용가능한 수차 지점(105)을 계속 통과하고 다른 빔렛들(4D, 4G)이 코마 없는 지점(100)을 향해 정적으로 지향되도록 스캐너(12)와 동기화되어 주사된다. 본원에 개시된 임의의 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예에서, 복수의 빔렛들(4A, 4D)의 빔렛들 각각은 스캐너(12)에 의해 주사되고; 제1 빔렛(4A)은 편향기(6)에 의해 주사되고; 제2 빔렛(4D)은 편향기(6)에 의해 코마 없는 지점(100)을 향해 정적으로 편향된다.
도 5는 또한, 제1 빔렛(4A)의 필드 곡률 수차들을 보정할 수 있는 소형 렌즈(300)를 도시한다. 개개의 빔렛들의 필드 곡률을 보정하기 위한, 복수의 빔렛들(4A, 4D)의 각각의 빔렛(4A, 4D)에 대한 소형 렌즈들의 어레이가 존재할 수 있다. 소형 렌즈 어레이의 각각의 소형 렌즈는 제어기(110)에 의해 어드레싱가능할 수 있고, 스캐너(12) 및/또는 편향기(6)와 동기화되어 주사될 수 있다. 제1 빔렛(4A)의 또는 빔렛들 중 임의의 빔렛의 필드 곡률을 보정하는 것은 스캐너(12) 및/또는 편향기(6)의 주사와 동기화될 수 있다. 소형 렌즈들 각각, 이를테면, 제1 빔렛(4A)에 대한 소형 렌즈(300)는 스캐너 및/또는 편향기와 동기화되어 주사될 수 있다.
편향기(6)에 의한 빔렛(들)의 사전 편향은, 도 5에 예시된 바와 같이, 중심 구성에서 빔렛들 중 임의의 빔렛의 정규 시야 밖의 핫 스폿과 같은 관심 구역을 조사할 때, 빔렛(들)을 수용가능한 수차 지점(105)에 유지할 수 있다. 동적 무비점 수차 및 육중극자 보정들은 복수의 빔렛들의 빔렛들의 개개의 시야들을 추가로 확장할 수 있다. 예로서, 빔렛이 편향기에 의해 사전 편향될 때 달성가능할 수 있는 시야는 약 5 - 10 ㎛의 범위를 갖는다.
제어기는 편향기(6)의 편향기 요소들(6A, 6D) 각각을 어드레싱하도록 구성되는 전자기기를 포함할 수 있다. 제어기는 편향기(6)의 편향기 요소들(6A, 6D)의 하위 요소들(이를테면, 극들)에 대한 전압들을 신속하게 전환하는 것을 제공할 수 있다. 제어기는, 스캐너(12)와 동기화되어 편향기 요소들(6A, 6D) 중 적어도 하나에 의해 빔렛들(4A, 4D)을 편향시키기에 적합한 신호들 및/또는 전력을 제공할 수 있다. 편향기(6) 및 스캐너(12)(및 임의적으로는 소형 렌즈 어레이)에 대한 동기화된 제어 및/또는 전력 신호들의 상대적인 위상 및 진폭은 조정가능할 수 있다.
각각의 편향기 요소(6A, 6D)는 빔렛들(4A, 4D) 중 하나를 통과시키도록 구성될 수 있다. 편향기는 편향기(6)의 각각의 편향기 요소(6A, 6D)에서 전기 이중극자 또는 더 높은 다중극자를 생성하도록 구성되는 MEM을 포함할 수 있다. MEM은 각각의 편향기 요소(6A, 6D)에서 이중극자, 사중극자, 및 육중극자를 동시에 생성하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 각각의 편향기 요소(6A, 6D)는, 특히, 이중극자, 사중극자, 및 육중극자를 동시에 생성하기 위해, 8개 이상의 극/전극을 포함한다. 예컨대, 최대 20개의 극/전극 또는 훨씬 더 많은 극/전극의 편향기 요소들(6A, 6D)을 포함하는 MEM들과 같은 더 높은 차수의 MEM들이 또한 고려된다.
각각의 편향기 요소(6A, 6D)는, (정적 필드들과 동적 필드들의 중첩들을 포함하여) 정적으로 그리고/또는 동적으로 필드들을 생성하도록 구성될 수 있으며, 이는, 이를테면, 제어기로부터의 신호들 및/또는 전력에 의해 결정될 수 있다. 각각의 편향기 요소(6A, 6D)는, 이를테면 제어기에 의해, 다른 편향기 요소들과 조화를 이뤄 또는 그들과 독립적으로 동작되도록 구성될 수 있다.
80 ㎛ 반경의 가상 링 내에 배열되는 빔렛들의 어레이에 대해, 소형 렌즈(300)(및/또는 소형 렌즈들의 어레이)에 의한 필드 곡률의 동적 보정, 및 편향기(6)에 의한 동적 사전 편향은, 정규 초점으로부터 대략적으로 20 ㎛까지로 관심 구역(또는 핫 스폿)을 향한 빔렛의 가능한 편이를 확장시키고, 각각의 빔렛의 시야가 대략적으로 20 ㎛일 수 있게 할 수 있다. 수용가능한 분해능 손실들에서, 정규 어레이로부터 가능한 큰 편차들 및 가능한 큰 시야들을 갖는 것이 유리하다.
도 6은 본원에 설명된 실시예들에 따른 변위된-빔렛 구성을 예시한다. 명확성을 위해, 대물 렌즈(10)는 도시되지 않으며, 이는, 스캐너(12) 아래에 (스캐너로부터 광학 축을 따라 더 멀리) 있는 것으로 이해된다. 도 6은 또한, 복수의 빔렛들 중 다른 빔렛들(6D, 6G)을 도시하지 않는다. 앞서 설명된 것과 유사하게 광학 요소들을 통과하는 다른 빔렛들이 또한 존재하는 것으로 이해된다. 예컨대, 제2 빔렛(4D)(및/또는 복수의 빔렛들 중 임의의 다른 빔렛)은 코마 없는 지점을 향해 편향기(6) 및 스캐너(12)를 통과할 수 있다.
편향기(6)는 제1 MEM(61) 및 제2 MEM(62)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 MEM들(61, 62)은 광학 축(0)을 따라 배열될 수 있다. 각각의 빔렛(4A, 4D)은 제1 및 제2 MEM들(61, 62)을 순차적으로 통과할 수 있다. 제어기는 편향기(6)를 제어하는 것을 통해 제1 및 제2 MEM들(61, 62) 각각을 제어할 수 있다. 제어기(110)는 각각의 MEM의 개별 요소들(61A, 61D, 62A, 62D)을 어드레싱할 수 있다. 제1 빔렛(4A)은, 제1 MEM(61)의 제1 편향기 요소(61A)에 의해, 그에 이어서 제2 MEM(62)의 제1 편향기 요소(62A)에 의해 순차적으로 편향될 수 있다. 제2 빔렛(4D)은, 제1 MEM(61)의 제2 편향기 요소(62A)에 의해, 그에 이어서 제2 MEM(62)의 제2 편향기 요소(62D)에 의해 순차적으로 편향될 수 있다.
편향기는, 빔렛-변위된 구성에서, 수용가능한 수차 지점이, 코마 없는 지점(100)을 포함하는 가상 평면(210) 상의 최소 수차 지점(111)이고, 제1 빔렛(4A)이 최소 수차 지점(111)을 계속 통과하도록, 제1 MEM 및 제2 MEM을 포함할 수 있다. 제어기 및 MEM은, 복수의 빔렛들의 빔렛들(4A, 4D) 중 임의의 빔렛이, 빔렛이 최소 수차 지점(111)를 계속 통과하도록 편향기(6) 및 스캐너(12)에 의해 편향될 수 있도록 구성될 수 있다.
제1 빔렛(4A)(또는 빔렛들 중 임의의 빔렛)은 최소 수차 지점(111) 상에 빔렛을 유지하기 위해 제1 및 제2 MEM들(61, 62)을 사용하여 관심 영역 또는 핫 스폿에 정렬될 수 있다. 육중극자 보정 및 무비점 수차 보정이 최적화될 수 있다. 스캐너(12)와 동기화된 MEM 편향기들에 의한 동적 사전 편향과 동기화된 소형 렌즈에 의한 필드 곡률의 동적 보정은 수차들을 감소시키고/거나 빔렛이 최소 수차 지점을 통과하는 것을 유지할 수 있다.
최소 수차 지점(111)은, 실시예에서, 주사된 빔렛이 계속 통과할 수 있는 코마 없는 지점(100)을 포함하는 가상 평면(210) 상의 지점이며, 최소 수차 지점(111)은, 주사된 빔렛이 초점면의 연속적인 부분 상에 집속되는 동안, 빔렛이 합리적으로 최소인 스폿 크기를 유지하도록 이루어지는 지점이다. 합리적으로 최소인 스폿 크기는, 중심 구성에서 빔렛이 시야의 중심으로 코마 없는 지점을 통과할 때의 스폿 크기보다 10 %, 5 %, 2 %, 또는 1 % 미만만큼 더 클 수 있다. 초점면의 연속적인 부분은 정상 시야와 상이할 수 있다.
최소 수차 지점(111)은 중심 구성의 코마 없는 지점(100)에 대응할 수 있다.
80 ㎛ 반경의 가상 링 내에 배열되는 빔렛들의 어레이에 대해, 소형 렌즈(300)(및/또는 소형 렌즈들의 어레이)에 의한 필드 곡률의 동적 보정, 및 직렬로 2개의 MEM을 사용하는 편향기(6)에 의한 동적 사전 편향은, 정규 초점으로부터 대략적으로 40 ㎛까지로 관심 구역(또는 핫 스폿)을 향한 빔렛의 가능한 편이를 확장시키고, 각각의 빔렛의 시야가 대략적으로 40 ㎛일 수 있게 할 수 있다.
실시예에서, 빔렛-변위된 구성에서, 스캐너(12) 및 편향기(6)는, 제1 빔렛(4A)이, 이를테면, 중심 구성의 정규의 제1 초점(40A)으로부터 변위되는 변위된 제1 초점(45A)으로 최소 수차 지점(111)을 계속 통과하도록, 동기화되어 주사된다. 최소 수차 지점(111)을 통과하는 제1 빔렛(4A)이 변위된 제1 시야(405A)를 주사하는 경우, 제2 빔렛(4D)은 코마 없는 지점(100)을 통과하고 정규의 제2 시야(400D)를 주사하는 것이 가능하다.
편향기(6), 스캐너(12), 및 소형 렌즈(300) 또는 소형 렌즈 어레이는, 이를테면 제어기(110)에 의해 동기화될 수 있다. 소형 렌즈 어레이는, 특히, 하전 입자 빔 디바이스(1)가 빔렛-변위된 구성에 있을 때, 제2 빔렛(4D)과 독립적으로 제1 빔렛(4A)의 필드 곡률 수차를 보정하도록 구성될 수 있다. 소형 렌즈 어레이는 편향기(6)에 바로 인접하여, 이를테면, 바로 위에 또는 바로 아래에 위치될 수 있다.
일반적으로, 스캐너(12)는 모든 빔렛들(4A, 4D)을 서로 동기화하여 동시에 주사하도록 구성될 수 있다. 빔렛-변위된 구성에서, 편향기(6)는 스캐너와 동기화되어 빔렛들 중 하나 이상(예컨대, 제1 빔렛)을 동적으로 편향시킬 수 있는 한편, 편향기(6)는 다른 빔렛들(예컨대, 제2 빔렛을 포함함)을 코마 없는 지점을 향해 정적으로 편향시킨다. 편향기(6)에 의한 동적 편향은, 하나의 빔렛(예컨대, 제1 빔렛(4A))을, 하나의 빔렛이 수용가능한 수차 지점(105) 및/또는 최소 수차 지점(111)을 계속 통과하도록 지향시킬 수 있다.
실시예들은, 빔렛-변위된 구성에서, 스캐너의 주사와 동기화되어 비점 수차를 동적으로 보정하도록 구성되는 제1 및 제2 MEM들을 포함할 수 있다. 편향기는, 그를 통과하는 각각의 빔렛에 대한 적어도 하나의 편향기 요소(및/또는 MEM 요소), 이를테면 2개의 편향기 요소(및/또는 MEM 요소)를 포함할 수 있다. 각각의 MEM 요소는 이중극자 또는 더 높은 다중극자를 생성할 수 있다.
MEM 중 하나 또는 각각의 MEM은, 편향기(6)의 각각의 편향기 요소에서 전기 이중극자 또는 더 높은 다중극자를 생성하도록 구성될 수 있다. MEM(들)은 (각각) 각각의 편향기 요소에서 이중극자, 사중극자, 및 육중극자를 동시에 생성하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 각각의 편향기 요소는, 특히, 이중극자, 사중극자, 및 육중극자를 동시에 생성하기 위해, 8개 이상의 극/전극을 포함한다. 예컨대, 최대 20개의 극/전극 또는 훨씬 더 많은 극/전극의 편향기 요소들을 포함하는 MEM들과 같은 더 높은 차수의 MEM들이 또한 고려된다.
MEM(들)의 각각의 편향기 요소는, (정적 필드들과 동적 필드들의 중첩들을 포함하여) 정적으로 그리고/또는 동적으로 필드들을 생성하도록 구성될 수 있으며, 이는, 이를테면, 제어기로부터의 신호들 및/또는 전력에 의해 결정될 수 있다. 각각의 편향기 요소는, 이를테면 제어기에 의해, 다른 편향기 요소들과 조화를 이뤄 또는 그들과 독립적으로 동작되도록 구성될 수 있다. 2개의 MEM이 존재할 때, 각각의 빔렛은 각각의 MEM으로부터 하나씩 고유한 쌍의 편향기 요소들을 통과할 수 있고, 편향기 요소들의 각각의 고유한 쌍은, 특히, 빔렛-변위된 구성에서 수차들을 최소화하도록, 동기화되어 동적으로 동작할 수 있다.
제어기(110)는 하전 입자 디바이스(1)의 구성을 제어하도록, 이를테면, 중심 구성과 빔렛-변위된 구성 사이에서 전환하도록 구성될 수 있다. 제어기(110)는 복수의 빔렛들의 빔렛들 중 어느 빔렛이 변위되는지를 선택할 수 있다. 제어기(110)는, 스캐너(12)의 주사 및 편향기(6)(또는 그의 임의의 하나 이상의 요소)의 주사, 및 임의적으로, 소형 렌즈 어레이(또는 그의 임의의 하나 이상의 소형 렌즈)의 주사를 제어하고, 동기화하고, 그리고/또는 그에 전력을 공급할 수 있다.
MEM들 및/또는 소형 렌즈들을 위한 고속 전자기기가 본원에서 추가로 고려되고 개시된다. 그러한 고속 전자기기는 다수의 채널들을 포함할 수 있다. 예컨대, 8개의 극/전극을 갖는 MEM을 제어함에 있어서, 각각의 MEM 요소는 제어기(110)에 의해 스캐너(12)와 동기화되어 고속으로 제어되는 최대 8개의 채널을 가질 수 있다. 간략화를 위해, 4개의 극을 갖는 MEM들을 갖는 것이 유리할 수 있다.
도 7은 본원에 설명된 실시예들에 따른, 하전 주사 디바이스(500)를 동작시키는 방법을 도시한다. 복수의 빔렛들은 편향기 및 스캐너(510)를 통과한다. 디바이스는 중심 구성(520)으로 동작되고, 디바이스는 빔렛-변위된 구성(530)으로 동작된다. 빔렛들은 대물렌즈로 샘플(540) 상에 집속된다.
본 개시내용은 다음의 열거된 실시예들을 포함하도록 의도되며, 실시예들에서, 참조 번호들 및 도면들에 대한 참조들은, 제한적이도록 하는 참조들 또는 도면들의 의도 없이, 이해를 돕기 위해 언급된다.
1. 하전 입자 빔 디바이스(1)를 동작시키는 방법은,
편향기(6) 및 스캐너(12)를 통해 복수의 빔렛들(4A, 4D) 각각을 통과시키는 단계 ― 빔렛들은 편향기를 통과한 후에 스캐너를 통과함 ―;
어레이를 형성하는 복수의 초점들(40A, 40D)을 형성하도록, 대물 렌즈(10)로, 복수의 빔렛들(4A, 4D) 각각을 샘플 상에 집속시키는 단계 ― 집속시키는 단계는, 제1 빔렛(4A)을 제1 스폿(40A) 상에 집속시키는 단계, 및 제2 빔렛을 제2 스폿(40D) 상에 집속시키는 단계를 포함함 ―;
디바이스의 중심 구성에서,
편향기(6)로, 복수의 빔렛들 각각을 광학 축에 수직인 가상 평면(210) 상의 코마 없는 지점(100)을 향해 지향시키는 단계 ― 여기서, 제1 스폿(40A)은 제1 빔렛(4A)에 의해 형성되는 정규의 제1 초점(40A)임 ―,
빔렛들 각각이 정규의 시야를 주사하도록 스캐너(12)를 주사하는 단계 ― 주사하는 단계는, 제1 빔렛이 정규의 제1 시야를 주사하고 제2 빔렛이 정규의 제2 시야를 주사하는 단계를 포함함 ―; 및
디바이스의 빔렛-변위된 구성(도 4)에서,
제1 빔렛(4A)이 가상 평면(210) 상의 수용가능한 수차 지점(105)을 통과하도록 스캐너를 주사하는 단계 ― 제1 빔렛(4A)은 변위된 제1 시야(405A)를 주사함 ―
를 포함하며, 제1 스폿(40A 또는 45A)은, 정규의 제1 초점(40A)으로부터, 변위된 제1 초점(45A)으로 변위된다.
빔렛-변위된 구성에서, 스캐너 및 편향기는, 제1 빔렛이 수용가능한 수차 지점을 통과하도록 (이를테면, 동기화되어) 주사될 수 있다.
2. 실시예 1의 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법에서,
빔렛-변위된 구성에서,
변위된 제1 시야(405A)는 광학 축에 실질적으로 수직인 방향으로 정규의 제1 시야(400A)로부터 변위되고,
스캐너는 제2 빔렛이 정규의 제2 시야를 주사하도록 주사된다. 스캐너는, 예컨대, 각각의 개개의 시야가 각각의 빔렛으로부터 동시에 주사되도록 빔렛들 각각을 동기화하여 주사할 수 있다.
3. 임의의 선행하는 실시예의 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법에서,
중심 구성에서, 정규의 제1 초점(40A)이 제1 빔렛(4A)의 정규의 제1 시야(400A) 내에 중심이 놓이고,
빔렛-변위된 구성에서, 변위된 제1 스폿(45A)이 제1 빔렛의 변위된 시야 내에 중심이 놓인다.
4. 임의의 선행하는 실시예의 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법에서,
중심 구성 및 빔렛-변위된 구성에서, 제2 스폿(40D)이 제2 빔렛의 정규의 제2 시야(400D) 내에 중심이 놓인다.
5. 임의의 선행하는 실시예의 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법에서,
중심 구성에서, 어레이는 규칙적으로 이격된다. 빔렛-변위된 구성에서, 빔렛들 중 적어도 하나, 이를테면 제1 빔렛이, 그의 정규의 스폿으로부터 변위된 위치에 집속될 수 있다.
6. 임의의 선행하는 실시예의 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법에서,
중심 구성은, 어레이의 각각의 초점이 가상 링 상에 배열되도록 이루어지고,
빔렛-변위된 구성에서, 제1 스폿은 가상 링으로부터 변위된다.
7. 임의의 선행하는 실시예의 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법에서,
편향기는, 편향기(6)의 각각의 편향기 요소(6A, 6D)에서 적어도 전기 이중극자 및 전기 사중극자를 생성하도록 구성되는 MEM을 포함하고, 각각의 편향기 요소는 빔렛들 중 하나를 통과시키도록 구성된다. MEM은 또한 육중극자를 생성하도록 구성될 수 있다. MEM은 8개의 극/전극을 가질 수 있다. MEM은 훨씬 더 높은, 이를테면 최대 20의 다중극자들을 생성하도록 구성될 수 있다.
8. 임의의 선행하는 실시예의 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법에서,
수용가능한 수차 지점은 가상 평면 상의 코마 없는 지점으로부터 변위되고, 여기서,
코마 없는 지점은 대물 렌즈의 필드 내에 위치된다.
9. 임의의 선행하는 실시예의 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법에서,
중심 구성에서 그리고 빔렛-변위된 구성에서, 빔렛들 각각은 스캐너에 의해 주사되고;
빔렛-변위된 구성에서, 제1 빔렛은 편향기에 의해 주사되고,
제2 빔렛은 편향기에 의해 코마 없는 지점을 향해 정적으로 편향된다. 스캐너는 빔렛들 각각을 동기화하여 주사할 수 있다. 편향기는 스캐너와 동기화되어 제1 빔렛을 주사할 수 있다.
10. 임의의 선행하는 실시예의 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법은,
제1 빔렛의 필드 곡률을 보정하는 소형 렌즈를 통해 제1 빔렛을 통과시키는 단계를 더 포함한다. 소형 렌즈는 스캐너의 주사와 동기화되어 조절될 수 있다.
11. 실시예 10의 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법에서,
제1 빔렛의 필드 곡률을 보정하는 것은 스캐너 및/또는 편향기의 주사와 동기화되고, 소형 렌즈는 스캐너 및/또는 편향기와 동기화되어 주사된다.
12. 임의의 선행하는 실시예의 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법에서,
편향기는, 빔렛-변위된 구성에서, 수용가능한 수차 지점이 최소 수차 지점이고, 제1 빔렛이 스캐너의 주사 및 편향기의 주사 동안 최소 수차 지점을 계속 통과하도록, 제1 MEM 및 제2 MEM을 포함한다.
13. 임의의 선행하는 실시예의 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법에서,
빔렛-변위된 구성에서, 편향기를 주사하는 것은:
제1 빔렛을 동적으로 편향시키면서 제2 빔렛을 정적으로 편향시키도록 제1 빔렛을 주사하는 것을 포함한다.
14. 임의의 선행하는 실시예의 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법에서,
빔렛-변위된 구성에서, 스캐너 및 편향기는, 제1 빔렛이 수용가능한 수차 지점을 계속 통과하도록 동기화되어 주사된다.
15. 하전 입자 빔 디바이스는,
하전 입자 소스 및 다중-애퍼처 판 ― 다중-애퍼처 판은 복수의 애퍼처들을 포함하고, 각각의 애퍼처는 빔렛을 통과시키기 위한 것이고, 다중-애퍼처 판은 하전 입자들의 복수의 빔렛들을 형성함 ―;
편향기;
스캐너; 및
어레이를 형성하도록 복수의 빔렛들을 복수의 초점들 상에 집속시키도록 구성되는 대물 렌즈
를 포함하며, 복수의 빔렛들은 제1 스폿 상에 집속되는 제1 빔렛 및 제2 스폿 상에 집속되는 제2 빔렛을 포함하고,
여기서,
하전 입자 빔 디바이스는 중심 구성 및 빔렛-변위된 구성을 갖고, 여기서,
중심 구성에서,
편향기는, 복수의 빔렛들 각각을 광학 축에 수직인 가상 평면 상의 코마 없는 지점을 향해 지향시키도록 구성되고,
복수의 초점들은 제1 빔렛에 의해 형성되는 정규의 제1 초점인 제1 스폿을 포함하고,
빔렛-변위된 구성에서,
스캐너 및 편향기는 각각, 편향기가 제1 빔렛을 가상 평면 상의 수용가능한 수차 지점을 통해 편향시키고 제1 빔렛이 변위된 제1 시야를 주사하게 주사되도록 구성되고,
여기서,
제1 스폿은, 정규의 제1 초점으로부터, 변위된 제1 초점으로 변위된다.
16. 실시예 15의 하전 입자 빔 디바이스는,
하전 입자 빔 디바이스가 빔렛-변위된 구성에 있을 때, 제2 빔렛과 독립적으로 제1 빔렛의 필드 곡률 수차를 보정하도록 구성되는 소형 렌즈 어레이를 더 포함한다.
17. 실시예 15 또는 실시예 16의 하전 입자 빔 디바이스에서,
스캐너는 복수의 빔렛들 각각을 동기화하여 동시에 주사하도록 구성되고,
빔렛-변위된 구성에서,
편향기는 스캐너와 동기화되어 제1 빔렛을 동적으로 편향시키도록 구성되고,
편향기는 제2 빔렛을 코마 없는 지점을 향해 정적으로 편향시키도록 구성된다.
18. 실시예 15, 실시예 16, 또는 실시예 17의 하전 입자 빔 디바이스에서,
편향기는, 빔렛-변위된 구성에서, 수용가능한 수차 지점이 최소 수차 지점이고, 편향기 및 스캐너가, 제1 빔렛이 최소 수차 지점을 계속 통과하도록 동기화되게 구성되도록 구성되는 제1 MEM 및 제2 MEM을 포함한다.
19. 실시예 15, 실시예 16, 또는 실시예 17 또는 실시예 18의 하전 입자 빔 디바이스에서,
편향기는 제1 MEM 및 제2 MEM을 포함하고,
제1 및 제2 MEM들은, 빔렛-변위된 구성에서, 스캐너의 주사와 동기화되어 비점 수차를 동적으로 보정하도록 구성된다. 각각의 MEM은 이중극자, 사중극자, 육중극자, 및 이들의 조합들을 생성하도록 구성될 수 있다. 각각의 MEM은 또한 더 높은, 이를테면 최대 20의 다중극자들을 생성할 수 있다.
20. 실시예 15 내지 실시예 19 중 어느 한 실시예의 하전 입자 빔 디바이스는,
하전 입자 빔 디바이스의 구성을 제어하는 제어기를 포함하며, 여기서, 스캐너 및 편향기는 제어기에 의해 제어되고, 여기서, 제어기는 스캐너 및 편향기를 동기화한다.
21. 실시예 15 내지 실시예 20 중 어느 한 실시예의 하전 입자 빔 디바이스에서,
편향기는 전기 이중극자 또는 더 높은 다중극자(이를테면, 이중극자, 사중극자, 및 육중극자)를 생성하도록 구성되는 MEM을 포함하고,
편향기를 주사하는 것은, 이를테면, 스캐너의 주사와 동기화하여, 편향기로 적어도 하나의 빔렛을 동적으로 편향시키는 것이다.
전술한 내용이 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들이 본 개시내용의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않으면서 고안될 수 있으며, 본 개시내용의 범위는 하기의 청구항들에 의해 결정된다.
Claims (20)
- 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법으로서,
편향기 및 스캐너를 통해 복수의 빔렛들 각각을 통과시키는 단계 ― 상기 빔렛들은 상기 편향기를 통과한 후에 상기 스캐너를 통과함 ―;
어레이를 형성하는 복수의 초점(focal spot)들을 형성하도록, 대물 렌즈로, 상기 복수의 빔렛들 각각을 샘플 상에 집속시키는 단계 ― 상기 집속시키는 단계는, 제1 빔렛을 제1 스폿 상에 집속시키는 단계 및 제2 빔렛을 제2 스폿 상에 집속시키는 단계를 포함함 ―;
디바이스의 중심 구성(centered configuration)에서,
상기 편향기로, 상기 복수의 빔렛들 각각을 광학 축에 수직인 가상 평면 상의 코마 없는 지점을 향해 지향시키는 단계 ― 상기 제1 스폿은 상기 제1 빔렛에 의해 형성되는 정규의(regular) 제1 초점임 ―, 및
상기 빔렛들 각각이 정규의 시야를 주사하도록 상기 스캐너를 주사하는 단계 ― 상기 주사하는 단계는, 상기 제1 빔렛이 정규의 제1 시야를 주사하는 단계 및 상기 제2 빔렛이 정규의 제2 시야를 주사하는 단계를 포함함 ―; 및
상기 디바이스의 빔렛-변위된 구성에서,
상기 제1 빔렛이 상기 가상 평면 상의 수용가능한 수차 지점을 통과하도록 상기 스캐너를 주사하는 단계 ― 상기 제1 빔렛은 변위된 제1 시야를 주사함 ―
를 포함하며, 상기 제1 스폿은 상기 정규의 제1 초점으로부터, 변위된 제1 초점으로 변위되는, 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 빔렛-변위된 구성에서,
상기 변위된 제1 시야는 상기 광학 축에 실질적으로 수직인 방향으로 상기 정규의 제1 시야로부터 변위되고,
상기 스캐너는 상기 제2 빔렛이 상기 정규의 제2 시야를 주사하도록 주사되는, 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 중심 구성에서, 상기 정규의 제1 초점은 상기 제1 빔렛의 정규의 제1 시야 내에 중심이 놓이고,
상기 빔렛-변위된 구성에서, 변위된 제1 스폿은 상기 제1 빔렛의 변위된 시야 내에 중심이 놓이는, 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중심 구성 및 상기 빔렛-변위된 구성에서, 상기 제2 스폿은 상기 제2 빔렛의 정규의 제2 시야 내에 중심이 놓이는, 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중심 구성에서, 상기 어레이는 규칙적으로 이격되는, 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중심 구성은, 상기 어레이의 각각의 초점이 가상 링 상에 배열되도록 이루어지고,
상기 빔렛-변위된 구성에서, 상기 제1 스폿은 상기 가상 링으로부터 변위되는, 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 편향기는, 상기 편향기의 각각의 편향기 요소에서 적어도 전기 이중극자 및 전기 사중극자를 생성하도록 구성되는 MEM을 포함하고, 각각의 편향기 요소는 상기 빔렛들 중 하나를 통과시키도록 구성되는, 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수용가능한 수차 지점은 상기 가상 평면 상의 상기 코마 없는 지점으로부터 변위되고,
상기 코마 없는 지점은 상기 대물 렌즈의 필드 내에 위치되는, 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중심 구성에서 그리고 상기 빔렛-변위된 구성에서, 상기 빔렛들 각각은 상기 스캐너에 의해 주사되고,
상기 빔렛-변위된 구성에서, 상기 제1 빔렛은 상기 편향기에 의해 주사되고,
상기 제2 빔렛은 상기 편향기에 의해 상기 코마 없는 지점을 향해 정적으로 편향되는, 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 빔렛의 필드 곡률을 보정하는 소형 렌즈(lenslet)를 통해 상기 제1 빔렛을 통과시키는 단계를 더 포함하는, 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법. - 제10항에 있어서,
상기 제1 빔렛의 필드 곡률을 보정하는 것은 상기 스캐너 및/또는 상기 편향기의 주사와 동기화되고, 상기 소형 렌즈는 상기 스캐너 및/또는 상기 편향기와 동기화되어 주사되는, 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 편향기는, 상기 빔렛-변위된 구성에서,
상기 수용가능한 수차 지점이 최소 수차 지점이고,
상기 제1 빔렛이 상기 스캐너의 주사 및 상기 편향기의 주사 동안 상기 최소 수차 지점을 계속 통과하도록,
제1 MEM 및 제2 MEM을 포함하는, 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법. - 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 빔렛-변위된 구성에서, 상기 편향기를 주사하는 것은,
상기 제1 빔렛을 동적으로 편향시키면서 상기 제2 빔렛을 정적으로 편향시키도록 상기 제1 빔렛을 주사하는 것을 포함하는, 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법. - 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 빔렛-변위된 구성에서, 상기 스캐너 및 상기 편향기는, 상기 제1 빔렛이 상기 수용가능한 수차 지점을 계속 통과하도록 동기화되어 주사되는, 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법. - 하전 입자 빔 디바이스로서,
하전 입자 소스 및 다중-애퍼처 판 ― 상기 다중-애퍼처 판은 복수의 애퍼처들을 포함하고, 각각의 애퍼처는 빔렛을 통과시키기 위한 것이고, 상기 다중-애퍼처 판은 하전 입자들의 복수의 빔렛들을 형성함 ―;
편향기;
스캐너; 및
어레이를 형성하도록 상기 복수의 빔렛들을 복수의 초점들 상에 집속시키도록 구성되는 대물 렌즈
를 포함하며, 상기 복수의 빔렛들은 제1 스폿 상에 집속되는 제1 빔렛 및 제2 스폿 상에 집속되는 제2 빔렛을 포함하고,
하전 입자 빔 디바이스는 중심 구성 및 빔렛-변위된 구성을 갖고,
상기 중심 구성에서,
상기 편향기는, 상기 복수의 빔렛들 각각을 광학 축에 수직인 가상 평면 상의 코마 없는 지점을 향해 지향시키도록 구성되고,
상기 복수의 초점들은 상기 제1 빔렛에 의해 형성되는 정규의 제1 초점인 상기 제1 스폿을 포함하고,
상기 빔렛-변위된 구성에서,
상기 스캐너 및 상기 편향기는 각각, 상기 편향기가 상기 제1 빔렛을 가상 평면 상의 수용가능한 수차 지점을 통해 편향시키고, 상기 제1 빔렛이 변위된 제1 시야를 주사하게 주사되도록 구성되고,
상기 제1 스폿은, 상기 정규의 제1 초점으로부터, 변위된 제1 초점으로 변위되는, 하전 입자 빔 디바이스. - 제15항에 있어서,
상기 하전 입자 빔 디바이스가 상기 빔렛-변위된 구성에 있을 때, 상기 제2 빔렛과 독립적으로 상기 제1 빔렛의 필드 곡률 수차를 보정하도록 구성되는 소형 렌즈 어레이를 더 포함하는, 하전 입자 빔 디바이스. - 제15항 또는 제16항에 있어서,
상기 스캐너는 상기 복수의 빔렛들 각각을 동기화하여 동시에 주사하도록 구성되고,
상기 빔렛-변위된 구성에서,
상기 편향기는 상기 스캐너와 동기화되어 상기 제1 빔렛을 동적으로 편향시키도록 구성되고,
상기 편향기는 상기 제2 빔렛을 상기 코마 없는 지점을 향해 정적으로 편향시키도록 구성되는, 하전 입자 빔 디바이스. - 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 편향기는,
상기 빔렛-변위된 구성에서, 상기 수용가능한 수차 지점이 최소 수차 지점이고,
상기 편향기 및 상기 스캐너가, 상기 제1 빔렛이 상기 최소 수차 지점을 계속 통과하도록 동기화되게 구성되도록
구성되는 제1 MEM 및 제2 MEM을 포함하는, 하전 입자 빔 디바이스. - 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 편향기는 제1 MEM 및 제2 MEM을 포함하고,
상기 제1 MEM 및 상기 제2 MEM은, 상기 빔렛-변위된 구성에서, 상기 스캐너의 주사와 동기화되어 비점 수차를 동적으로 보정하도록 구성되는, 하전 입자 빔 디바이스. - 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하전 입자 빔 디바이스의 구성을 제어하는 제어기
를 포함하며, 상기 스캐너 및 상기 편향기는 상기 제어기에 의해 제어되고, 상기 제어기는 상기 스캐너 및 상기 편향기를 동기화하고, 임의적으로, 상기 편향기는 전기 이중극자 또는 더 높은 다중극자를 생성하도록 구성되는 MEM을 포함하고,
상기 편향기를 주사하는 것은, 이를테면, 상기 스캐너의 주사와 동기화하여, 상기 편향기로 적어도 하나의 빔렛을 동적으로 편향시키는 것인, 하전 입자 빔 디바이스.
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