KR20220151002A - 하전 입자 빔들을 사용하는 장치 - Google Patents
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Abstract
높은 전기적 안전성, 기계적 가용성 및 기계적 안정화를 갖는 더 많은 빔렛을 제공하는 개선된 소스 변환 유닛을 갖는 멀티 빔 검사용 멀티 빔 장치가 개시되어 있다. 소스 변환 유닛은 복수의 이미지 형성 요소를 갖는 이미지 형성 요소 어레이, 복수의 마이크로 보상기를 갖는 수차 보상기 어레이 및 복수의 사전 만곡 마이크로 편향기를 갖는 사전 만곡 요소 어레이를 포함한다. 어레이들 각각에서, 인접한 요소들은 상이한 층들에 배치되고, 하나의 요소는 상이한 층들에 배치된 2개 이상의 하위 요소를 포함할 수 있다. 마이크로 보상기의 하위 요소들은 마이크로 렌즈 및 마이크로 교반기들과 같은 상이한 기능들을 가질 수 있다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2017년 10월 2일자로 출원되고 그 전체가 본 명세서에 참고로 통합된 미국 출원 제62/567,134호의 우선권을 주장한다.
기술 분야
본 명세서에 제공된 실시예들은 더 많은 빔렛(beamlet)을 제공하는 개선된 소스 변환 유닛을 포함하는 멀티 빔 장치를 개시한다.
반도체 제조 프로세스의 다양한 단계들에서는, 패턴 결함들 및/또는 뜻밖의 입자들이 제조 프로세스 동안 웨이퍼 및/또는 마스크 상에 나타날 수 있으며, 이는 수율을 상당히 감소시킬 수 있다. 반도체 디바이스의 치수들을 감소시킴으로써 유발되는 해상도 및 신뢰성 검사의 요구를 충족시키기 위해 그리고 제조 프로세스의 높은 처리량 및 높은 수율의 요구를 충족시키기 위해, 검사 시스템들에서는 단일 1차 전자 빔을 이용하여 한 번에 샘플 물체의 표면의 하나의 단일 영역을 검사하는 이전에 사용된 저전압 주사 전자 현미경(LVSEM)을 대체하기 위해 다수의 입자 빔이 이용되었다.
다수의 하전 입자 빔은 한 번에 샘플의 표면의 섹션의 작은 주사 영역들 상에 다수의 빔 스폿을 동시에 형성한다. 이러한 유형의 병렬 주사는 주사의 효율을 개선할 뿐만 아니라, 하전 입자 상호작용들(쿨롱 효과)을 근본적으로 감소시키는데, 그 이유는 복수의 하전 입자 빔 중의 각각의 빔의 전류가 단일 하전 입자 빔에 대해 필요한 더 큰 전류와 비교할 때 더 작기 때문이다. 이러한 유형들의 개선들은 큰 전류를 갖는 빔에서의 강한 쿨롱 효과로 인한 검사의 해상도 저하를 감소시킬 수 있다.
검사 시스템에서 이용되는 다수의 빔은 다수의 소스로부터의 또는 단일 소스로부터의 빔일 수 있다. 빔들이 다수의 소스로부터의 빔들일 경우, 다수의 컬럼이 빔들을 표면 상에 주사하고 포커싱할 수 있으며, 빔들에 의해 생성된 신호들은 각각 컬럼들 내의 검출기들에 의해 검출될 수 있다. 다수의 소스로부터의 빔들을 사용하는 장치는 멀티 컬럼 장치로서 지칭될 수 있다.
전하 입자 빔들이 단일 소스로부터의 빔들일 경우, 소스 변환 유닛을 사용하여 단일 빔 소스의 다수의 가상 또는 실제 이미지를 형성할 수 있다. 소스 변환 유닛은 단일 소스로부터의 하전 입자들을 빔렛들로도 지칭되는 다수의 빔으로 분할하는 다수의 개구를 갖는 전기 전도성 층을 가질 수 있다. 소스 변환 유닛은 단일 소스의 다수의 가상 또는 실제 이미지를 형성하기 위해 빔렛들에 영향을 줄 수 있는 마이크로 요소들을 가질 수 있다. 단일 소스로부터의 빔들을 사용하는 장치는 멀티 빔 장치로서 지칭될 수 있다.
단일 소스의 다수의 이미지를 형성하는 상이한 방법들이 있다. 일부 소스 변환 유닛들에서, 각각의 마이크로 요소는 하나의 빔렛을 포커싱하고 하나의 실제 이미지를 형성하는 정전 마이크로 렌즈로서 기능한다. 일부 소스 변환 유닛들에서, 각각의 마이크로 요소는 하나의 빔렛을 편향시키고 하나의 가상 이미지를 형성하는 정전 마이크로 편향기로서 기능한다.
소스 변환 유닛은 하나의 빔렛 제한 메커니즘, 하나의 수차 보상기 어레이 메커니즘 및 하나의 이미지 형성 메커니즘을 포함할 수 있다. 빔렛 제한 메커니즘은 1차 하전 입자 빔을 복수의 빔렛으로 분할하는 복수의 빔 제한 개구들을 포함한다. 수차 보상기 어레이 메커니즘은, 각각의 빔렛에 대해, 필드 곡률 수차 및/또는 비점 수차를 보상하는 마이크로 보상기 요소를 포함한다. 이미지 형성 메커니즘은 복수의 이미지 형성 마이크로 요소를 포함하고, 각각의 이미지 형성 마이크로 요소는 둥근 렌즈 또는 편향기일 수 있다. 복수의 이미지 형성 마이크로 요소는 복수의 빔렛을 포커싱하거나 편향시켜 복수의 평행한 실제 또는 가상 이미지를 형성한다. 1차 하전 입자 빔이 비평행 전자 빔인 일부 예들에서, 소스 변환 유닛은 수직 각도로 빔 제한 메커니즘에 들어가도록 복수의 빔렛을 구부리는 복수의 사전 만곡 마이크로 편향기 요소를 포함하는 사전 만곡 요소 메커니즘을 더 포함할 수 있다.
또한, 이러한 메커니즘들 중 하나에서의 요소들의 피치들은 나머지 메커니즘들의 대응하는 요소들의 피치들과 동일하다. 따라서, 빔렛들의 피치들은 대응하는 요소들의 피치들과 동일하다. 단일 소스로부터 더 많은 빔렛을 얻기 위해, 요소들의 피치들은 가능한 한 많이 이루어지는 것이 바람직하다. 따라서, 메커니즘들은 MEMS 기술에 의해 이루어진다. 그러나, 이러한 피치들은 메커니즘 내의 요소들의 전기적 안전성, 기계적 가용성 및 기계적 안정화에 의해 결정되는 제한을 넘어서 감소될 수는 없다.
소스 변환 유닛의 기존 구조들은 요소들의 피치들을 더 감소시키기 위해 기계적, 전기적 제약들을 억제한다. 하나의 제약은 표면 상의 요소들의 제조 프로세스의 기계적 가용성이다. 다른 제약은 제조에 사용되는 전도성 재료들의 물리적 한계에 도달할 경우의 요소들의 구조의 기계적 안정성이다. 더욱이, 인접한 요소들 사이의 전기 누화는 소스 변환 유닛에 전기적 안전 문제를 유발할 수 있다.
따라서, 빔렛들의 피치들이 더 작은 동시에 기계적, 전기적 제약들을 극복하는 기계적 안정성 및 전기적 안전성을 갖는 소스 변환 유닛은 멀티 빔 검사 시스템에서 반도체 제조 프로세스의 검사 처리량을 더 개선하는 데 매우 바람직하다.
본 개시의 실시예들은 높은 전기적 안전성, 기계적 가용성 및 기계적 안정화를 갖는 더 많은 빔렛을 제공하는 개선된 소스 변환 유닛을 갖는 멀티 빔 검사용 멀티 빔 장치를 제공한다. 일부 실시예들에서, 소스 변환 유닛이 제공된다. 소스 변환 유닛은 복수의 이미지 형성 요소를 갖는 이미지 형성 요소 어레이 및 복수의 마이크로 보상기를 갖는 수차 보상기 어레이를 포함한다. 복수의 마이크로 보상기는 다수의 수차 보상기 층에 배치되는 서브마이크로 보상기들을 포함한다. 일부 서브마이크로 보상기들은 마이크로 렌즈로서 기능하도록 더 구성되고, 일부 다른 서브마이크로 보상기들은 마이크로 교반기들로서 기능하도록 더 구성된다.
일부 실시예들에서, 소스 변환 유닛이 제공된다. 소스 변환 유닛은 복수의 이미지 형성 요소를 갖는 이미지 형성 요소 어레이를 포함한다. 복수의 이미지 형성 요소는 2개 이상의 이미지 형성 층에 배치된다.
일부 실시예들에서, 소스 변환 유닛이 제공된다. 소스 변환 유닛은 복수의 이미지 형성 요소를 갖는 이미지 형성 요소 어레이 및 복수의 마이크로 보상기를 갖는 수차 보상기 어레이를 포함한다. 복수의 이미지 형성 요소는 2개 이상의 이미지 형성 층에 배치된다. 복수의 마이크로 보상기는 2개 이상의 수차 보상기 층에 배치된다. 복수의 마이크로 보상기 중 하나는 상이한 수차 보상기 층들에 배치된 하나의 마이크로 렌즈 요소 및 하나의 마이크로 교반기 요소를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 소스 변환 유닛이 제공된다. 소스 변환 유닛은 복수의 이미지 형성 요소를 갖는 이미지 형성 요소 어레이, 복수의 마이크로 보상기를 갖는 수차 보상기 어레이 및 복수의 사전 만곡 마이크로 편향기를 갖는 사전 만곡 요소 어레이를 포함한다. 복수의 이미지 형성 요소는 2개 이상의 이미지 형성 층에 배치된다. 복수의 마이크로 보상기는 2개 이상의 수차 보상기 층에 배치된다. 복수의 마이크로 보상기 중 하나는 상이한 수차 보상기 층들에 배치된 하나의 마이크로 렌즈 요소 및 하나의 마이크로 교반기 요소를 더 포함할 수 있다. 사전 만곡 요소 어레이는 2개 이상의 사전 만곡 층을 포함하고, 사전 만곡 마이크로 편향기들은 다수의 빔렛에 대응하는 사전 만곡 층들에 배치된다.
일부 실시예들에서, 소스 변환 유닛이 제공된다. 소스 변환 유닛은 2개 이상의 이미지 형성 층을 갖는 이미지 형성 요소 어레이, 2개 이상의 수차 보상기 층을 갖는 수차 보상기 요소 어레이 및 2개 이상의 사전 만곡 층을 갖는 사전 만곡 요소 어레이를 포함한다. 소스 변환 유닛은 이미지 형성 요소 어레이, 수차 보상기 요소 어레이 및 사전 만곡 요소 어레이 내의 각각의 요소에 대한 정전 차폐물을 함께 형성하는 다수의 차폐 층 및 절연 층을 포함하도록 더 구성된다.
일부 실시예들에서, 멀티 빔 검사 시스템이 제공된다. 멀티 빔 검사 시스템은 본 개시의 실시예들에 따른 소스 변환 유닛을 포함한다.
도 1은 본 개시의 실시예들에 따른, 예시적인 전자 빔 검사(EBI) 시스템을 도시하는 개략도이다.
도 2는 본 개시의 실시예들에 따른, 도 1의 예시적인 전자 빔 검사 시스템의 일부일 수 있는 예시적인 전자 빔 도구를 도시하는 개략도이다.
도 3a는 본 개시의 실시예들에 따른, 다수의 수차 보상기 층 및 이미지 형성 요소 층을 갖는 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부를 도시하는 개략도이다.
도 3b 및 3c는 본 개시의 실시예들에 따른, 예시적인 요소들의 구성을 도시하는 개략도들이다.
도 4a, 4b 및 4c는 본 개시의 실시예들에 따른, 다수의 이미지 형성 층을 갖는 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부를 도시하는 개략도들이다.
도 5a 및 5b는 본 개시의 실시예들에 따른, 다수의 수차 보상기 층 및 다수의 이미지 형성 층을 갖는 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부를 도시하는 개략도들이다.
도 6a, 도 6b 및 6c는 본 개시의 실시예들에 따른, 다수의 사전 만곡 층, 다수의 수차 보상기 층 및 다수의 이미지 형성 층을 갖는 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부를 도시하는 개략도들이다.
도 7은 다수의 층을 갖는 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 8a는 본 개시의 실시예들에 따른, 다수의 이미지 형성 층을 갖는 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 8b 및 8c는 본 개시의 실시예들에 따른, 다수의 수차 보상기 층 및 다수의 이미지 형성 층을 갖는 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부의 구성을 도시하는 개략도들이다.
도 9a 및 9b는 본 개시의 실시예들에 따른, 다수의 사전 만곡 층, 다수의 수차 보상기 층 및 다수의 이미지 형성 층을 갖는 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부의 구성을 도시하는 개략도들이다.
도 2는 본 개시의 실시예들에 따른, 도 1의 예시적인 전자 빔 검사 시스템의 일부일 수 있는 예시적인 전자 빔 도구를 도시하는 개략도이다.
도 3a는 본 개시의 실시예들에 따른, 다수의 수차 보상기 층 및 이미지 형성 요소 층을 갖는 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부를 도시하는 개략도이다.
도 3b 및 3c는 본 개시의 실시예들에 따른, 예시적인 요소들의 구성을 도시하는 개략도들이다.
도 4a, 4b 및 4c는 본 개시의 실시예들에 따른, 다수의 이미지 형성 층을 갖는 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부를 도시하는 개략도들이다.
도 5a 및 5b는 본 개시의 실시예들에 따른, 다수의 수차 보상기 층 및 다수의 이미지 형성 층을 갖는 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부를 도시하는 개략도들이다.
도 6a, 도 6b 및 6c는 본 개시의 실시예들에 따른, 다수의 사전 만곡 층, 다수의 수차 보상기 층 및 다수의 이미지 형성 층을 갖는 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부를 도시하는 개략도들이다.
도 7은 다수의 층을 갖는 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 8a는 본 개시의 실시예들에 따른, 다수의 이미지 형성 층을 갖는 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 8b 및 8c는 본 개시의 실시예들에 따른, 다수의 수차 보상기 층 및 다수의 이미지 형성 층을 갖는 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부의 구성을 도시하는 개략도들이다.
도 9a 및 9b는 본 개시의 실시예들에 따른, 다수의 사전 만곡 층, 다수의 수차 보상기 층 및 다수의 이미지 형성 층을 갖는 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부의 구성을 도시하는 개략도들이다.
이제, 예시적인 실시예들을 상세히 참조할 것이며, 그 예들은 첨부 도면들에 도시되어 있다. 이하의 설명은 달리 표현되지 않는 한 상이한 도면들 내의 동일한 번호들이 동일하거나 유사한 요소들을 나타내는 첨부 도면들을 참조한다. 예시적인 실시예들의 이하의 설명에서 제시되는 구현들은 본 발명에 따른 모든 구현들을 나타내지는 않는다. 대신에, 이들은 첨부된 청구항들에 기재된 바와 같은 본 발명과 관련된 양태들에 따른 장치들 및 방법들의 예들일 뿐이다.
본 발명은 다수의 전하 입자 빔을 이용하여, 관찰 중인 샘플 물체의 표면의 섹션의 다수의 주사 영역의 이미지들을 동시에 형성함으로써 반도체의 제조 프로세스에서 높은 해상도 및 높은 처리량으로 표면의 품질을 검사하는 멀티 빔 검사(MBI) 시스템에 관한 것이다.
본 개시의 실시예들은 빔렛들의 피치들을 감소시키면서, 이미지 형성 요소 어레이, 수차 보상기 어레이 및/또는 사전 만곡 요소 어레이 내의 요소들의 피치들을 범위들 내로 유지하기 위한 소스 변환 유닛을 제공하는 하전 입자 빔 검사 시스템을 제공한다. 본 명세서에 개시된 실시예들은 소스 변환 유닛의 전기적 안전성, 기계적 가용성 및 기계적 안정화를 개선할 수 있다.
개시된 실시예들은 소스 변환 유닛의 전기적 안전성, 기계적 가용성 및 기계적 안정화에 대한 이러한 개선들을 도울 수 있는 여러 특징을 제공한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 소스 변환 유닛은 2개 이상의 층에 배치되는 이미지 형성 마이크로 편향기들을 갖는 이미지 형성 요소 어레이를 포함하고, 인접한 빔렛들을 편향시키는 인접한 이미지 형성 마이크로 편향기들은 동일한 층에 배치되지 않는다. 일부 실시예들에서, 소스 변환 유닛은 2개 이상의 층에 배치되는 마이크로 보상기들을 갖는 수차 보상기 어레이를 포함하고, 인접한 빔렛들의 수차들을 보상하는 인접한 마이크로 보상기들은 동일한 층에 배치되지 않는다. 일부 실시예들에서, 소스 변환 유닛은 4개 이상의 층에 배치되는 (마이크로 보상기들의) 서브마이크로 보상기들을 갖는 수차 보상기 어레이를 포함하고, 인접한 빔렛들의 수차들을 보상 하는 인접한 서브마이크로 보상기들은 동일한 층에 있지 않다. 다른 실시예들에서, 소스 변환 유닛은 2개 이상의 층에 배치되는 사전 만곡 마이크로 편향기들을 갖는 사전 만곡 요소 어레이를 포함하고, 인접한 빔렛들을 편향시키는 인접한 사전 만곡 마이크로 편향기들은 동일한 층에 있지 않다. 그리고 일부 실시예들에서, 층들 각각은 각각의 요소 및 그의 빔렛 경로를 인접한 요소들 및 빔렛 경로들로부터 차폐하기 위한 정전 차폐 구조를 제공하는 구조를 갖는다.
더욱이, 개시된 실시예들은 전기적 안전성을 개선하는 여러 특징을 제공한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 수차 보상기 어레이의 각각의 층 내의 서브마이크로 보상기들의 전극들의 수는 감소되는 한편, 각각의 층에서 서브마이크로 보상기들 중 일부는 마이크로 렌즈들로서 기능하기 위해 환상 구조를 갖고, 다른 것들은 마이크로 교반기들로서 기능하기 위해 다극 구조를 갖는다. 일부 실시예들에서, 이미지 형성 요소 어레이의 마이크로 편향기들은 2개 이상의 서브마이크로 편향기로 분할되고, 이러한 서브마이크로 편향기들은 2개 이상의 층에 배치된다. 일부 실시예들에서, 사전 만곡 요소 어레이의 마이크로 편향기들은 2개 이상의 서브마이크로 편향기로 분할되고, 이러한 서브마이크로 편향기들은 2개 이상의 층에 배치된다. 이러한 실시예들에서의 이미지 형성 요소 어레이 또는 사전 만곡 요소 어레이에서, 각각의 빔렛은 대응하는 마이크로 편향기의 서브마이크로 편향기들에 의해 직렬로 편향될 수 있다. 따라서, 편향 목적에 의해 요구되는 각각의 서브마이크로 편향기에 인가되는 편향 전압은 대응하는 마이크로 편향기의 편향 전압보다 더 작도록 구성될 수 있다. 이것은 소스 변환 유닛의 전기적 안전성을 개선한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 구체적으로 달리 언급되지 않는 한, 용어 "또는"은 실행 불가능한 경우를 제외하고는 모든 가능한 조합들을 포함한다. 예를 들어, 데이터베이스가 A 또는 B를 포함할 수 있다고 언급되는 경우, 구체적으로 달리 언급되지 않거나 불가능하지 않으면, 데이터베이스는 A 또는 B 또는 A 및 B를 포함할 수 있다. 제2 예로서, 데이터베이스가 A, B 또는 C를 포함할 수 있다고 언급되는 경우, 구체적으로 달리 언급되지 않거나 불가능하지 않으면, 데이터베이스는 A 또는 B 또는 C 또는 A 및 B 또는 A 및 C 또는 B 및 C 또는 A 및 B 및 C를 포함할 수 있다.
이제, 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 전자 빔 검사(EBI) 시스템(100)을 도시하는 도 1을 참조한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 하전 입자 빔 검사 시스템(1)은 메인 챔버(10), 로드/록 챔버(20), 전자 빔 도구(100) 및 장비 프론트엔드 모듈(EFEM)(30)을 포함한다. 전자 빔 도구(100)는 메인 챔버(10) 내에 위치된다.
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 검사될 웨이퍼들(예를 들어, 반도체 웨이퍼들 또는 다른 재료(들)로 이루어진 웨이퍼들) 또는 샘플들을 포함하는 웨이퍼 F0UP(front opening unified pod)들을 수용한다(웨이퍼들 및 샘플들은 이하 "웨이퍼들"로서 집합적으로 지칭된다). EFEM(30) 내의 하나 이상의 로봇 암(도시되지 않음)은 웨이퍼들을 로드/록 챔버(20)로 이송한다.
로드/록 챔버(20)는 로드/록 챔버(20) 내의 가스 분자들을 제거하여 대기압 아래의 제1 압력에 도달하는 로드/록 진공 펌프 시스템(도시되지 않음)에 연결된다. 제1 압력에 도달한 후에, 하나 이상의 로봇 암(도시되지 않음)은 웨이퍼를 로드/록 챔버(20)로부터 메인 챔버(100)로 이송한다. 메인 챔버(100)는 메인 챔버(100) 내의 가스 분자들을 제거하여 제1 압력 아래의 제2 압력에 도달하는 메인 챔버 진공 펌프 시스템(도시되지 않음)에 연결된다. 제2 압력에 도달한 후에, 웨이퍼는 전자 빔 도구(100)에 의해 검사된다. 본 개시가 전자 빔 검사 시스템을 하우징하는 메인 챔버(100)의 예들을 제공하지만, 본 개시의 양태들은 그들의 가장 넓은 의미에서 전자 빔 검사 시스템을 하우징하는 챔버로 제한되지 않는다는 점에 유의해야 한다. 오히려, 전술한 원리들이 다른 챔버들에도 적용될 수 있다는 것이 이해된다.
이제, 본 개시의 실시예들에 따른, 도 1의 예시적인 하전 입자 빔 검사 시스템의 일부일 수 있는 예시적인 전자 빔 도구를 나타내는 개략도를 도시하는 도 2를 참조한다. 전자 빔 도구(100)(본 명세서에서 장치(100)로도 지칭됨)는 전자 소스(101), 총구(103)를 갖는 총구 플레이트(171), 콘덴서 렌즈(110), 소스 변환 유닛(120), 1차 투영 광학 시스템(130), 샘플 스테이지(도 2에 도시되지 않음), 2차 광학 시스템(150) 및 전자 검출 디바이스(140M)를 포함한다. 1차 투영 광학 시스템(130)은 대물 렌즈(131)를 포함할 수 있다. 전자 검출 디바이스(140M)는 복수의 검출 요소(140_1, 140_2, 140_3)을 포함할 수 있다. 빔 분리기(160) 및 편향 주사 유닛(132)은 1차 투영 광학 시스템(130) 내부에 배치될 수 있다.
전자 소스(101), 총구 플레이트(171), 콘덴서 렌즈(110), 소스 변환 유닛(120), 빔 분리기(160), 편향 주사 유닛(132) 및 1차 투영 광학 시스템(130)은 장치(100)의 1차 광축(100_1)과 정렬될 수 있다. 2차 광학 시스템(150) 및 전자 검출 디바이스(140M)는 장치(100)의 2차 광축(150_1)과 정렬될 수 있다.
전자 소스(101)는 캐소드, 추출기 또는 애노드를 포함할 수 있고, 1차 전자들이 캐소드로부터 방출될 수 있고, 크로스오버(가상 또는 실제)(101s)를 형성하는 1차 전자 빔(102)을 형성하도록 추출되거나 가속될 수 있다. 1차 전자 빔(102)은 크로스오버(101s)로부터 방출됨에 따라 시각화될 수 있다.
소스 변환 유닛(120)은 이미지 형성 요소 어레이(도 2에 도시되지 않음) 및 빔 제한 개구 어레이(도 2에 도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 이미지 형성 요소 어레이는 1차 전자 빔(102)의 복수의 빔렛으로 크로스오버(101s)의 복수의 평행 이미지(가상 또는 실제)를 형성하기 위한 복수의 마이크로 편향기 또는 마이크로 렌즈를 포함할 수 있다. 빔 제한 개구 어레이는 복수의 빔렛을 제한할 수 있다. 도 2는 3개의 빔렛(102_1, 102_2 및 102_3)을 예로서 도시하며, 소스 변환 유닛(120)은 임의의 수의 빔렛을 핸들링할 수 있다는 것을 이해한다.
콘덴서 렌즈(110)는 1차 전자 빔(102)을 포커싱할 수 있다. 소스 변환 유닛(120)의 하류의 빔렛들(102_1, 102_2 및 102_3)의 전류들은 콘덴서 렌즈(110)의 포커싱 파워를 조절함으로써 또는 빔 제한 개구 어레이 내의 대응하는 빔 제한 개구들의 방사상 크기들을 변경함으로써 변경될 수 있다. 대물 렌즈(131)는 빔렛들(102_1, 102_2 및 102_3)을 검사할 샘플(190) 상에 포커싱할 수 있고, 샘플(190)의 표면 상에 3개의 프로브 스폿(102_1s, 102_2s 및 102_3s)을 형성할 수 있다. 총구 플레이트(171)는 쿨롱 효과를 감소시키기 위해 사용되지 않는 1차 전자 빔(102)의 주변 전자들을 차단할 수 있다. 쿨롱 효과는 프로브 스폿들(102_1s, 102_2s 및 102_3s) 각각의 크기를 확대하고, 따라서 검사 해상도를 저하시킬 수 있다.
빔 분리기(160)는 정전 쌍극자 필드(E1) 및 자기 쌍극자 필드(B1)(이들 둘 다는 도 2에 도시되지 않음)를 생성하는 정전 편향기를 포함하는 빈(Wien) 필터 유형의 빔 분리기일 수 있다. 그들이 인가되는 경우, 빔렛들(102_1, 102_2 및 102_3)의 전자 상에 정전 쌍극자 필드(E1)에 의해 가해지는 힘은 자기 쌍극자 필드(B1)에 의해 전자 상에 가해지는 힘과 크기가 동일하고 방향은 반대이다. 따라서, 빔렛들(102_1, 102_2 및 102_3)은 제로 편향 각도들로 빔 분리기(160)를 통해 직선으로 통과할 수 있다.
편향 주사 유닛(132)은 샘플(190)의 표면의 섹션 내의 3개의 작은 주사 영역에 걸쳐 프로브 스폿들(102_1s, 102_2s 및 102_3s)을 주사하기 위해 빔렛들(102_1, 102_2 및 102_3)을 편향시킬 수 있다. 프로브 스폿들(102_1s, 102_2s 및 102_3s)에서의 빔렛들(102_1, 102_2 및 102_3)의 입사에 응답하여, 3개의 2차 전자 빔(102_1se, 102_2se 및 102_3se)이 샘플(190)로부터 방출될 수 있다. 2차 전자 빔들(102_1se, 102_2se 및 102_3se) 각각은 2차 전자들(에너지들≤50eV) 및 후방 산란 전자들(50eV와 빔렛들(102_1, 102_2 및 102_3)의 랜딩 에너지들 사이의 에너지들)을 포함하는 에너지들의 분포를 갖는 전자들을 포함할 수 있다. 빔 분리기(160)는 2차 전자 빔들(102_1se, 102_2se 및 102_3se)을 2차 광학 시스템(150)을 향해 지향시킬 수 있다. 2차 광학 시스템(150)은 2차 전자 빔들(102_1se, 102_2se 및 102_3se)을 전자 검출 디바이스(140M)의 검출 요소들(140_1, 140_2 및 140_3) 상에 포커싱할 수 있다. 검출 요소들(140_1, 140_2 및 140_3)은 대응하는 2차 전자 빔들(102_1se, 102_2se 및 102_3se)을 검출하고, 샘플(190)의 대응하는 주사 영역들의 이미지들을 구성하는 데 사용되는 대응하는 신호들을 생성할 수 있다.
이제, 본 개시의 실시예들에 따른, 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛(120)의 일부를 도시하는 도 3a를 참조한다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 소스 변환 유닛(120)은 층들(123-1 및 123-2)에 제공된 빔렛 제한 개구 어레이(121), 이미지 형성 요소 어레이(122) 및 수차 보상기 어레이(123)를 포함한다. 더욱이, 도 3a는 빔렛들의 1x3 어레이를 핸들링하는 이러한 어레이들 각각을 도시하지만, 이러한 어레이들은 빔렛들의 임의의 수의 어레이를 핸들링할 수 있다는 것이 이해된다.
빔렛 제한 개구 어레이(121)는 3개의 빔 제한 개구(121_1, 121_2 및 121_3)를 포함한다. 평행한 1차 전자 빔(102)이 빔렛 제한 개구 어레이(121) 상에 입사하고, 대응하는 빔 제한 개구들(121_1-121_3)을 통해 3개의 빔렛(102_1, 102_2 및 102_3)으로 분할된다. 더욱이, 빔 제한 개구들(121_1-121_3)의 피치들은 샘플 표면 상에 프로브 스폿들의 동일한 피치들을 형성하도록 설정될 수 있다.
이미지 형성 요소 어레이(122)는 3개의 이미지 형성 마이크로 편향기(122_1, 122_2 및 122_3)를 포함한다. 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_1-122_3)은 각각 빔렛들(102_1-102_3)을 편향시켜, 1차 전자 빔(102)을 생성하는 전자 소스의 3개의 이미지를 형성할 수 있다.
수차 보상기 층들(123-1 및 123-2)에 제공된 수차 보상기 어레이(123)는 복수의 마이크로 보상기(123_1, 123_2, 123_3)를 포함한다. 마이크로 보상기들(123_1-123_3) 각각은 층들(123-1 및 123-2)에 배치된 2개의 서브마이크로 보상기를 포함한다. 즉, 마이크로 보상기들(123_1-123_3)은 각각 서브마이크로 보상기들(123-1_1 및 123-2_1, 123-1_2 및 123_2_2 및 123-1_3 및 123-2_3)을 포함한다.
마이크로 보상기들(123_1-123_3) 각각에서, 2개의 서브마이크로 보상기(예를 들어, 서브마이크로 보상기들(123-1_1 및 123-2_1)) 중 하나는 마이크로 렌즈로서 기능하기 위해 도 3b에 도시된 것과 같은 환상 전극 구조를 가지며, 다른 하나는 마이크로 교반기로서 기능하기 위해 도 3c에서와 같은 적어도 4개의 정전 극 또는 전극을 포함하는 다극 구조를 갖는다. 환상 전극 및 다극 구조는 미국 특허 제9,607,805호에서 더 설명되며, 이 특허 전체가 본 명세서에 통합된다. 도 3c의 다극 구조는 모든 극들에 동일한 전압이 인가될 때 마이크로 렌즈로서 기능할 수도 있다는 것을 이해한다.
수차 보상기 어레이(123)의 각각의 층(123-1 및 123-2)에서, 3개의 서브마이크로 보상기는 동일한 기능을 공유하지 않는다. 즉, 층(123-1)에 대해, 서브마이크로 보상기들(123-1_1, 123-1_2 및 123-1_3)의 세트는 마이크로 렌즈로서 기능하는 적어도 하나의 서브마이크로 보상기 및 마이크로 교반기로서 기능하는 적어도 하나의 서브마이크로 보상기를 포함한다. 예를 들어, 서브마이크로 보상기들(123-1_2, 123-1_3 및 123-2_1)은 마이크로 렌즈로서 기능할 수 있는 반면, 서브마이크로 보상기들(123-1_1, 123-2_2 및 123-2_3)은 마이크로 교반기로서 기능할 수 있거나, 그 반대일 수 있다. 마이크로 보상기들(123_1-123_3) 각각에서, 마이크로 렌즈 및 마이크로 교반기는 각각 빔렛들(102_1-102_3) 중 하나의 필드 곡률 수차 및 비점 수차를 보상한다. 마이크로 렌즈는 하나의 포커싱 전압을 사용하여 동작하는 반면, 마이크로 교반기는 적어도 2개의 교반 전압을 사용하여 동작한다. 마이크로 교반기들의 일부 및 마이크로 렌즈들의 일부를 하나의 층에 그리고 나머지 마이크로 교반기들 및 마이크로 렌즈들을 다른 층에 배치함으로써, 각각의 층 내의 극들을 연결하는 회로들은 하나의 층에 모든 마이크로 교반기들을 그리고 다른 층에 모든 마이크로 렌즈들을 배치하는 것에 비하여 감소된다. 따라서, 이것은 전기적 안전성을 개선한다.
이제, 본 개시의 실시예들에 따른, 전극들의 구성을 도시하는 개략도들인 도 3b 및 3c를 참조한다. 특히, 도 3b는 전위가 인가될 때 마이크로 렌즈로서 기능하도록 구성되는 환상 전극을 도시한다. 도 3c는 전극들 각각에 인가되는 전압들에 기초하여 상이한 방식들로 기능하도록 구성될 수 있는 4개의 전극(e1-e4)을 갖는 다극 구조를 도시한다. 예를 들어, 모든 전극들에 하나의 전압이 인가될 때, 다극 구조는 마이크로 렌즈로서 기능하도록 구성된다. 동일 절대값의 그러나 반대 방향의 2개의 전압이 두 쌍의 대향 전극들에 인가될 때, 다극 구조는 마이크로 교반기로서 기능하도록 구성된다. 예를 들어, 도 3c에서, V1이 극들(e1 및 e3)에 인가될 때 그리고 -V1이 극들(e2 및 e4)에 인가될 때, 다극 구조는 마이크로 교반기로서 기능한다. 그리고, 제로 전압이 한 쌍의 대향 극들에 인가되고, 동일 절대값의 그러나 반대 방향의 2개의 전압이 다른 쌍의 대향 극들에 인가될 때, 다극 구조는 마이크로 편향기로서 기능하도록 구성된다. 예를 들어, 도 3c에서, e2 및 e4가 0으로 인가되고, e1이 V2로 인가되고, e3이 -V2로 인가될 때, 다극 구조는 마이크로 편향기로서 기능한다. 마이크로 편향기로서 동작할 때, V2가 증가함에 따라, 빔렛의 편향 각도도 증가한다.
이제, 본 개시의 실시예들에 따른, 다수의 이미지 형성 층을 갖는 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부를 도시하는 개략도들을 나타내는 도 4a, 4b 및 4c를 참조한다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 소스 변환 유닛(120)은 빔렛 제한 개구 어레이(121) 및 이미지 형성 요소 어레이(122)를 포함한다. 더욱이, 도 4a는 빔렛들의 1x5 어레이를 핸들링하는 이러한 어레이들 각각을 도시하지만, 이러한 어레이들은 빔렛들의 임의의 수의 어레이를 핸들링할 수 있다는 것이 이해된다.
빔렛 제한 개구 어레이(121)는 5개의 빔 제한 개구(121_1, 121_2, 121_3, 121_4 및 121_5)를 포함한다. 평행한 1차 전자 빔(102)은 빔렛 제한 개구 어레이(121) 상에 입사하고, 대응하는 빔 제한 개구들(121_1-121_5)을 통해 5개의 빔렛(102_1, 102_2, 102_3, 102_4 및 102_5)으로 분할된다. 더욱이, 빔 제한 개구들(121_1-121_5)의 피치들은 샘플 표면 상에 프로브 스폿들의 동일한 피치들을 형성하도록 설정될 수 있다.
이미지 형성 요소 어레이(122)는 5개의 이미지 형성 마이크로 편향기(122_1, 122_2, 122-3, 122_4 및 122_5)를 포함한다. 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_1-122_5)은 각각 빔렛들(102_1-102_5)을 편향시켜, 1차 전자 빔(102)을 생성하는 전자 소스의 5개의 이미지를 형성할 수 있다. 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_1-122_5)은 2개의 이미지 형성 층(122-1 및 122-2)에 배치된다. 층들(122-1 및 122-2)은 각각 편향 평면들(122_1_0 및 122_2_0)을 포함한다. 편향기의 편향 함수는 편향 평면 상에서 전적으로 발생하는 것으로 간주될 수 있다.
102_1-102_5 중 임의의 2개의 인접한 빔렛은 2개의 상이한 이미지 형성 층에 배치된 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_1-122_5) 중 2개에 의해 편향되는데, 하나의 빔렛은 층(122-1)에 배치된 이미지 형성 마이크로 편향기에 의해 편향되고, 다른 하나의 빔렛은 층(122-2)에 배치된 이미지 형성 마이크로 편향기에 의해 편향된다.
예를 들어, 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_1, 122_4 및 122_5)은 층(122-1)에 배치되어 빔렛들(102_1, 102_4 및 102_5)을 편향시켜, 1차 전자 빔(102)을 생성하는 전자 소스의 3개의 이미지를 형성하는 반면, 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_2 및 122_3)은 층(122-2)에 배치되어 빔렛들(102_2 및 102_3)을 편향시켜 전자 소스의 2개의 이미지를 형성한다. 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_1, 122_4 및 122_5)은 층(122-2)에 배치되어 빔렛들(102_1, 102_4 및 102_5)을 편향시켜, 전자 소스의 3개의 이미지를 형성할 수 있는 반면, 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_2 및 122_3)은 층(122-1)에 배치되어 102_2 및 102_3을 편향시켜 전자 소스의 2개의 이미지를 형성할 수 있다는 것을 이해한다.
층(122-1)에 이미지 형성 마이크로 편향기들의 일부를 그리고 층(122-2)에 일부 다른 이미지 형성 마이크로 편향기들을 배치함으로써, 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_1-122_5)의 피치들은 하나의 층에 모든 이미지 형성 마이크로 편향기들을 배치하는 것보다 더 작게 구성될 수 있다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 소스 변환 유닛(120)은 빔렛 제한 개구 어레이(121) 및 이미지 형성 요소 어레이(122)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 이미지 형성 요소 어레이(122)의 하나 이상의 요소는 보상기 요소이다. 예를 들어, 요소들(122-1_1, 122-2_2, 122-2_3, 122-1_4, 122-1_5, 122-3_1, 122-4_2, 122-4_3, 122-3_4 및 122-3_5) 중 임의의 것 또는 모두는 보상기 요소일 수 있다. 일부 실시예들에서, 보상기 요소는 마이크로 렌즈, 교반기, 또는 마이크로 렌즈 및 교반기 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 교반기는 마이크로 교반기일 수 있다. 보상기 요소는 마이크로 보상기일 수 있다. 더욱이, 도 4b는 빔렛들의 1x5 어레이를 핸들링하는 이러한 어레이들 각각을 도시하지만, 이러한 어레이들은 빔렛들의 임의의 수의 어레이를 핸들링할 수 있다는 것이 이해된다.
빔렛 제한 개구 어레이(121)는 복수의
빔 제한 개구(121_1, 121_2, 121_3, 121_4 및 121_5)를 포함한다. 평행한 1차 전자 빔(102)은 빔렛 제한 개구 어레이(121) 상에 입사하고, 대응하는 빔
제한 개구들(121_1-121_5)을 통해 5개의 빔렛(102_1, 102_2, 102_3, 102_4 및 102_5)으로 분할된다. 더욱이, 빔 제한 개구들(121_1-121_5)의 피치들은 샘플 표면 상에 프로브 스폿들의 동일한 피치들을 형성하도록 설정될 수 있다.
이미지 형성 요소 어레이(122)는 5개의 이미지 형성 마이크로 편향기(122_1, 122_2, 122_3, 122_4 및 122_5)를 포함한다. 각각의 마이크로 편향기는 2개의 이미지 형성 층에 배치된 2개의 이미지 형성 서브마이크로 편향기를 포함한다. 모든 서브마이크로 편향기들은 4개의 이미지 형성 층(122-1, 122-2, 122-3 및 122-4)에 배치된다. 예로서, 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_1, 122_4 및 122_5)의 이미지 형성 서브마이크로 편향기들(122-1_1, 122-1_4 및 122-1_5)은 층(122-1)에 배치되고, 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_2 및 122_3)의 이미지 형성 서브마이크로 편향기들(122-2_2 및 122-2_3)은 층(122-2)에 배치되고, 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_1, 122_4 및 122_5)의 이미지 형성 서브마이크로 편향기들(122-3_1, 122-3_4 및 122-3_5)은 층(122-3)에 배치되고, 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_2 및 122_3)의 이미지 형성 서브마이크로 편향기들(122-4_2 및 122-4_3)은 층(122-4)에 배치된다. 이미지 형성 마이크로 편향기(122_1-122_5) 각각의 2개의 이미지 형성 서브마이크로 편향기는 빔렛들(102_1-102_5) 중 하나를 직렬로 편향시켜 1차 전자 빔(102)을 생성하는 전자 소스의 하나의 이미지를 형성한다. 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_1-122_5)은 전자 소스의 5개의 이미지를 형성한다.
층들 및 이미지 형성 마이크로 편향기들의 배치는 본 개시의 실시예에 따라 다른 구성들로 구성될 수 있다는 것이 이해된다.
(빔렛(102_5)과 같은) 빔렛이 2개의 이미지 형성 서브마이크로 편향기에 의해 직렬로 편향되기 때문에, 2개의 이미지 형성 서브마이크로 편향기(예를 들어, 122-1_5 및 122-3_5) 각각의 편향 전압들은 단일의 대응하는 이미지 형성 마이크로 편향기(예를 들어, 도 4a의 이미지 형성 마이크로 편향기(122_5))의 편향 전압보다 더 작을 수 있고, 따라서 더 큰 전기적 안전성을 제공한다. 4개의 층에 2개의 인접한 이미지 형성 마이크로 편향기의 이미지 형성 서브마이크로 편향기들을 배치함으로써, 2개의 인접한 이미지 형성 마이크로 편향기의 피치는 동일한 층들 중 2개에 서브마이크로 편향기들을 배치할 때 필요한 피치보다 작게 구성될 수 있다.
도 4c에 도시된 바와 같이, 소스 변환 유닛(120)은 빔렛 제한 개구 어레이(121) 및 이미지 형성 요소 어레이(122)를 포함한다. 더욱이, 도 4c는 빔렛들의 1x5 어레이를 핸들링하는 이러한 어레이들 각각을 도시하지만, 이러한 어레이들은 빔렛들의 임의의 수의 어레이를 핸들링할 수 있다는 것이 이해된다.
빔렛 제한 개구 어레이(121)는 5개의 빔 제한 개구(121_1, 121_2, 121_3, 121_4 및 121_5)를 포함한다. 평행한 1차 전자 빔(102)은 빔렛 제한 개구 어레이(121) 상에 입사하고, 대응하는 빔 제한 개구들(121_1-121_5)을 통해 5개의 빔렛(102_1, 102_2, 102-3, 102_4 및 102_5)으로 분할된다. 더욱이, 빔 제한 개구들(121_1-121_5)의 피치들은 샘플 표면 상에 프로브 스폿들의 동일한 피치들을 형성하도록 설정될 수 있다.
이미지 형성 요소 어레이(122)는 3개의 이미지 형성 층(122-1, 122-2, 122-3)에 배치되는 5개의 이미지 형성 마이크로 편향기(122_1, 122_2, 122_3, 122_4 및 122_5)를 포함한다. 2개의 에지 마이크로 편향기(122_4 및 122-5) 각각은 2개의 이미지 형성 층에 배치된 2개의 이미지 형성 서브마이크로 편향기를 포함한다. 예로서, 에지 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_4 및 122_5)의 이미지 형성 서브마이크로 편향기들(122-1_4 및 122-1_5) 및 이미지 형성 마이크로 편향기(122_1)(도 4c의 122-1_1)는 층(122-1)에 배치되고, 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_2 및 122_3)(도 4c의 122-2_2 및 122-2_3)은 층(122-2)에 배치되고, 에지 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_4 및 122_5)의 이미지 형성 서브마이크로 편향기들(122-3_4 및 122-3_5)은 층(122-3)에 배치된다.
이미지 형성 마이크로 편향기(122_4)의 2개의 이미지 형성 서브마이크로 편향기(122-1_4 및 122-3_4)는 직렬로 빔렛(102_4)을 편향시켜 1차 전자 빔(102)을 생성하는 전자 소스의 하나의 이미지를 형성한다. 이미지 형성 마이크로 편향기(122_5)의 2개의 이미지 형성 서브마이크로 편향기(122-1_5 및 122-3_5)는 빔렛(102_5)을 직렬로 편향시켜 전자 소스의 다른 하나의 이미지를 형성한다. 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_1, 122_2 및 122_3)은 빔렛들(102_1-102_3)을 각각 편향시켜 전자 소스의 다른 3개의 이미지를 형성한다.
빔렛들(102_4 및 102_5)은 다른 3개의 빔렛(102_1, 102_2 및 102_3)보다 소스 변환 유닛의 중심으로부터 더 멀리 떨어져 있기 때문에, 빔렛들(102_4 및 102_5)은 샘플 표면 상에 프로브 스폿들의 동일한 피치들을 형성하기 위해 더 큰 편향 각도들을 갖는다. 도 4c에서, 빔렛들(102_4 및 102_5)은 2개의 이미지 형성 서브마이크로 편향기에 의해 직렬로 편향된다. 예를 들어, 빔렛(102_4)은 이미지 형성 서브마이크로 편향기들(122-1_4 및 122-3_4)에 의해 편향된다. 따라서, 2개의 이미지 형성 서브마이크로 편향기(122-1_4 및 122-3_4) 각각의 편향 전압들은 단일 이미지 형성 마이크로 편향기(예를 들어, 도 4a의 이미지 형성 마이크로 편향기(122_4))의 편향 전압보다 작을 것이다. 이것은 또한 전기적 안전성을 보장한다. 도 4a의 구성은 도 4b에 도시된 것보다 간단한 구조를 갖는다. 층들 및 이미지 형성 마이크로 편향기들의 배치는 본 개시의 실시예에 따라 다른 구성들로 구성될 수 있다는 것을 이해한다.
한편, 하나의 이미지 형성 층에 이미지 형성 마이크로 편향기들의 일부를 배치하고, 다른 이미지 형성 층에 일부 다른 이미지 형성 마이크로 편향기들을 배치함으로써, 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_1-122_5)의 피치들은 하나의 이미지 형성 층에 모든 이미지 형성 마이크로 편향기들을 배치할 때 필요한 피치들보다 작게 구성될 수 있다.
도 5a 및 5b는 본 개시의 실시예들에 따른, 다수의 수차 보상기 층 및 다수의 이미지 형성 층을 갖는 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부를 도시하는 개략도들이다.
이제, 소스 변환 유닛(120)이 빔렛 제한 개구 어레이(121), 이미지 형성 요소 어레이(122) 및 수차 보상기 어레이(123)를 포함하는 도 5a를 참조한다. 더욱이, 도 5a는 빔렛들의 1x5 어레이를 핸들링하는 이러한 어레이들 각각을 도시하지만, 이러한 어레이들은 빔렛들의 임의의 수의 어레이를 핸들링할 수 있다는 것이 이해된다.
빔렛 제한 개구 어레이(121)는 5개의 빔 제한 개구(121_1, 121_2, 121_3, 121_4 및 121_5)를 포함한다. 평행한 1차 전자 빔(102)은 빔렛 제한 개구 어레이(121) 상에 입사하고, 대응하는 빔 제한 개구들(121_1-121_5)을 통해 5개의 빔렛(102_1, 102_2, 102-3, 102-4 및 102_5)으로 분할된다. 더욱이, 빔 제한 개구들(121_1-121_5)의 피치들은 샘플 표면 상에 프로브 스폿들의 동일한 피치들을 형성하도록 설정될 수 있다.
이미지 형성 요소 어레이(122)는 2개의 이미지 형성 층(122-1, 122-2)에 배치되는 5개의 이미지 형성 마이크로 편향기(122_1, 122_2, 122_3, 122_4 및 122_5)를 포함한다. 예로서, 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_1, 122_4 및 122_5)은 층(122-1)에 배치되고, 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_2 및 122_3)은 층(122-2)에 배치된다. 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_1, 122_4 및 122_5)은 각각 빔렛들(102_1, 102_4 및 102_5)을 편향시켜, 1차 전자 빔(102)을 생성하는 전자 소스의 3개의 이미지를 형성한다. 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_2 및 122_3)은 빔렛들(102_2 및 102_3)을 편향시켜 전자 소스의 2개의 이미지를 형성한다.
수차 보상기 어레이(123)는 2개의 수차 보상기 층(123-1, 123-2)에 배치되는 복수의 마이크로 보상기(123_1, 123_2, 123_3, 123_4 및 123_5)를 포함한다. 예로서, 마이크로 보상기들(123_1, 123_4, 123_5)는 층(123-1)에 배치되고, 마이크로 보상기들(123_2 및 122_3)은 층(123-2)에 배치된다. 마이크로 보상기들(123_1, 123_4, 123_5)은 빔렛들(102_1, 102_4 및 102_5)의 필드 곡률 수차들 및/또는 비점 수차들을 보상한다. 마이크로 보상기들(123_2 및 123_3)은 빔렛들(102_2 및 102_3)의 필드 곡률 수차들 및/또는 비점 수차들을 보상한다.
한편, 하나의 이미지 형성 층에 이미지 형성 마이크로 편향기들의 일부를 그리고 다른 이미지 형성 층에 일부 다른 이미지 형성 마이크로 편향기들을 배치하고, 하나의 수차 보상기 층에 마이크로 보상기들의 일부를 그리고 다른 수차 보상기 층에 일부 다른 마이크로 보상기들을 배치함으로써, 이미지 형성 마이크로 편향기들 및 마이크로 보상기들의 피치들은 하나의 이미지 형성 층에 모든 이미지 형성 마이크로 편향기들이 배치되고 하나의 수차 보상기 층에 모든 마이크로 보상기들이 배치되는 경우에 필요한 피치들보다 작게 구성될 수 있다.
이제, 도 5b를 참조한다. 소스 변환 유닛(120)은 빔렛 제한 개구 어레이(121), 이미지 형성 요소 어레이(122) 및 수차 보상기 어레이(123)를 포함한다. 더욱이, 도 5b는 빔렛들의 1x5 어레이를 핸들링하는 이러한 어레이들 각각을 도시하지만, 이러한 어레이들은 빔렛들의 임의의 수의 어레이를 핸들링할 수 있다는 것이 이해된다.
빔렛 제한 개구 어레이(121)는 5개의 빔 제한 개구(121_1, 121_2, 121_3, 121_4 및 121_5)를 포함한다. 평행한 1차 전자 빔(102)은 빔렛 제한 개구 어레이(121) 상에 입사하고, 대응하는 빔 제한 개구들(121_1-121_5)을 통해 5개의 빔렛(102_1, 102_2, 102_3, 102_4 및 102_5)으로 분할된다. 더욱이, 빔 제한 개구들(121_1-121_5)의 피치들은 샘플 표면 상에 프로브 스폿들의 동일한 피치들을 형성하도록 설정될 수 있다.
이미지 형성 요소 어레이(122)는 이미지 형성 층(122-1, 122-2)에 배치되는 5개의 이미지 형성 마이크로 편향기(122_1, 122_2, 122_3, 122_4 및 122_5)를 포함한다. 예로서, 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_1, 122_4 및 122_5)은 층(122-1)에 배치되고, 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_2 및 122_3)은 층(122-2)에 배치된다. 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_1, 122_4 및 122_5)은 빔렛들(102_1, 102_4 및 102_5)을 편향시켜 1차 전자 빔(102)을 생성하는 전자 소스의 3개의 이미지를 형성한다. 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_2 및 122_3)은 빔렛들(102_2 및 102_3)을 편향시켜 전자 소스의 2개의 이미지를 형성한다.
수차 보상기 어레이(123)는 4개의 수차 보상기 층(123-1, 123-2, 123-3, 123-4)에 배치되는 5개의 마이크로 보상기(123_1, 123_2, 123_3, 123_4, 123_5)를 포함한다. 123_1-123_5의 각각의 마이크로 보상기는 4개의 수차 보상기 층 중 2개에 배치되는 2개의 서브마이크로 보상기를 포함한다. 예로서, 마이크로 보상기(123_1)는 층들(123-1 및 123-3) 내의 서브마이크로 보상기들(123_1_1 및 123-3_1)을 포함하고, 마이크로 보상기(123_2)는 층들(123-2 및 123-4) 내의 서브마이크로 보상기들(123-2_2 및 123-4_2)을 포함하고, 마이크로 보상기(123_3)는 층들(123-2 및 123-4) 내의 서브마이크로 보상기들(123-2_3 및 123-4_3)을 포함하고, 마이크로 보상기(123_4)는 층들(123-1 및 123-3) 내의 서브마이크로 보상기들(123-1_4 및 123-3_4)을 포함하고, 마이크로 보상기(123_5)는 층들(123-1 및 123-3) 내의 서브마이크로 보상기들(123-1_5 및 123-3_5)을 포함한다.
마이크로 보상기들(123_1-123_5) 각각에서, 2개의 서브마이크로 보상기(예를 들어, 서브마이크로 보상기(123-1_1 및 123-3_1)) 중 하나는 마이크로 렌즈로서 기능하기 위해 도 3b 또는 도 3c에 도시된 바와 같은 환상 전극 구조를 갖고(동일 전압이 모든 정전 극들에 인가됨), 다른 하나는 마이크로 교반기로서 기능하기 위해 도 3c에서와 같은 적어도 4개의 정전 극을 포함하는 다극 구조를 갖는다. 마이크로 보상기들(123_1-123_5) 각각에서, 마이크로 렌즈로서 기능하는 서브마이크로 보상기는 필드 곡률 수차를 보상하고, 마이크로 교반기로서 기능하는 서브마이크로 보상기는 빔렛들(102_1-102_5) 중 대응하는 빔렛의 비점 수차를 보상한다.
2개의 인접한 빔렛을 핸들링하는 2개의 인접한 마이크로 보상기의 서브마이크로 보상기들은 동일한 층에 배치되지 않는다. 예를 들어, 마이크로 보상기(123_5)의 서브마이크로 보상기들(123-1_5 및 123-3_5)은 층들(123-1 및 123-3)에 배치되는 반면, 마이크로 보상기(123_3)의 서브마이크로 보상기들(123_2_3 및 123-4_3)은 층들(123-2 및 123-4)에 배치된다.
동일한 층들 내의 서브마이크로 보상기들은 동일한 기능들을 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 층(123-1)에서, 모든 서브마이크로 보상기들(123-1_1, 123-1_4 및 123-1_5)은 마이크로 렌즈로서 기능하도록 구성된다. 동일한 층들 내의 서브마이크로 보상기들은 또한 상이한 기능들을 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 층(123-1)에서, 서브마이크로 보상기들(123-1_1 및 123-1_4)은 각각 마이크로 렌즈로서 기능하도록 구성되고, 서브마이크로 보상기들(123-1_5)은 마이크로 교반기로서 기능하도록 구성된다. 그러나, 각각의 층 내의 전극들을 연결하는 데 필요한 회로들은 동일 층 내의 서브마이크로 보상기들이 동일하게 기능하도록 구성될 때보다 동일 층 내의 서브마이크로 보상기들이 상이하게 기능하도록 구성될 때 더 적기 때문에, 동일 층 내의 서브마이크로 보상기들이 상이하게 기능하도록 구성될 때 전기적 안전성이 더 높다.
한편, 인접한 이미지 형성 마이크로 편향기들을 상이한 이미지 형성 층들에 배치하고, 인접한 마이크로 보상기들의 서브마이크로 보상기들을 상이한 수차 보상기 층들에 배치함으로써, 이미지 형성 마이크로 편향기들 및 마이크로 보상기들의 피치들은 모든 이미지 형성 마이크로 편향기들이 하나의 이미지 형성 층에 배치되고 모든 마이크로 보상기들이 하나의 수차 보상기 층에 배치되는 경우에 필요한 피치들보다 작게 구성될 수 있다.
도 6a, 6b 및 6c는 본 개시의 실시예들에 따른, 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부를 도시하는 개략도들이다.
이제, 빔렛 제한 개구 어레이(121), 이미지 형성 요소 어레이(122), 수차 보상기 어레이(123) 및 사전 만곡 요소 어레이(124)를 포함하는 소스 변환 유닛(120)을 도시하는 도 6a를 참조한다. 더욱이, 도 6a는 빔렛들의 1x5 어레이를 핸들링하는 이러한 어레이들 각각을 도시하지만, 이러한 어레이들은 빔렛들의 임의의 수의 어레이를 핸들링할 수 있다는 것이 이해된다.
사전 만곡 요소 어레이(124)는 2개의 사전 만곡 층(124-1, 124-2)에 배치되는 5개의 사전 만곡 마이크로 편향기(124_1, 124_2, 124_3, 124_4 및 124_5)를 포함한다. 예로서, 사전 만곡 마이크로 편향기들(124_1, 124_4 및 124_5)은 층(124-1)에 배치되고, 사전 만곡 마이크로 편향기들(124_2 및 124_3)은 층(124-2)에 배치된다. 발산하는 1차 전자 빔(102)이 사전 만곡 요소 어레이(124) 상에 입사한다. 사전 만곡 마이크로 편향기들(124_1, 124_4 및 124_5)은 빔렛 제한 개구 어레이(121)의 빔 제한 개구들(121_1, 121_4 및 121_5)에 수직으로 들어가도록 1차 전자 빔(102)의 빔렛들(102_1, 102_4 및 102_5)을 편향시킨다. 사전 만곡 마이크로 편향기들(124_2 및 124_3)은 빔렛 제한 개구 어레이(121)의 빔 제한 개구들(121_2 및 121_3)에 수직으로 들어가도록 1차 전자 빔(102)의 빔렛들(102_2 및 102_3)을 편향시킨다.
빔 제한 개구들(121_1-121_5)은 빔렛들(102-1-102-5)을 제한한다. 더욱이, 빔 제한 개구들(121_1-121_5)의 피치들은 샘플 표면 상에 프로브 스폿들의 동일한 피치들을 형성하도록 설정될 수 있다.
이미지 형성 요소 어레이(122)는 2개의 이미지 형성 층(122-1, 122-2)에 배치되는 5개의 이미지 형성 마이크로 편향기(122_1, 122_2, 122_3, 122_4 및 122_5)를 포함한다. 예로서, 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_1, 122_4 및 122_5)은 층(122-1)에 배치되고, 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_2 및 122_3)은 층(122-2)에 배치된다. 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_1, 122_4 및 122_5)은 빔렛들(102_1, 102_4 및 102_5)을 편향시켜 1차 전자 빔(102)을 생성하는 전자 소스의 3개의 이미지를 형성한다. 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_2 및 122_3)은 빔렛들(102_2 및 102_3)을 편향시켜 전자 소스의 2개의 이미지를 형성한다.
수치 보상기 어레이(123)는 4개의 수차 보상기 층(123-1, 123-2, 123-3, 123-4)에 배치되는 5개의 마이크로 보상기(123_1, 123_2, 123_3, 123_4, 123_5)를 포함한다. 마이크로 보상기(123_1-123_5) 각각은 4개의 수차 보상기 층 중 2개에 배치되는 2개의 서브마이크로 보상기를 포함한다. 예로서, 마이크로 보상기(123_1)는 층들(123-1 및 123-3) 내의 서브마이크로 보상기들(123-1_1 및 123-3_1)을 포함하고, 마이크로 보상기(123_2)는 층들(123-2 및 123-4) 내의 서브마이크로 보상기들(123-2_2 및 123-4_2)을 포함하고, 마이크로 보상기(123_3)는 층들(123-2 및 123-4) 내의 서브마이크로 보상기들(123-2_3 및 123-4_3)을 포함하고, 마이크로 보상기(123_4)는 층들(123-1 및 123-3) 내의 서브마이크로 보상기들(123-1_4 및 123-3_4)을 포함하고, 마이크로 보상기(123_5)는 층들(123-1 및 123-3) 내의 서브마이크로 보상기들(123-1_5 및 123-3_5)을 포함한다.
마이크로 보상기들(123_1-123_5) 각각에서, 2개의 서브마이크로 보상기(예를 들어, 서브마이크로 보상기들(123-1_1 및 123-3_1)) 중 하나는 마이크로 렌즈로서 기능하기 위해 (모든 전극들에 동일한 전압이 인가될 때) 도 3b 또는 도 3c에 도시된 것과 같은 환상 전극 구조를 갖고, 다른 하나는 마이크로 교반기로서 기능하기 위해 도 3c에서와 같은 적어도 4개의 전극을 포함하는 다극 구조를 갖는다. 마이크로 보상기들(123_1-123_5) 각각에서, 마이크로 렌즈로서 기능하는 서브마이크로 보상기는 필드 곡률 수차를 보상하고, 마이크로 교반기로서 기능하는 서브마이크로 보상기는 빔렛들(102_1-102_5) 중 대응하는 빔렛의 비점 수차를 보상한다.
2개의 인접한 빔렛을 핸들링하는 2개의 인접한 마이크로 보상기의 서브마이크로 보상기들은 동일한 층에 배치되지 않는다. 예를 들어, 마이크로 보상기(123_5)의 서브마이크로 보상기들(123-1_5 및 123-3_5)은 층들(123-1 및 123-3)에 배치되는 반면, 마이크로 보상기(123_3)의 서브마이크로 보상기들(123-2_3 및 123-4_3)은 층들(123-2 및 123-4)에 배치된다.
동일한 층들 내의 서브마이크로 보상기들은 동일한 기능들을 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 층(123-1)에서, 모든 서브마이크로 보상기들(123-1_1, 123-1_4 및 123-1_5)은 마이크로 렌즈로서 기능하도록 구성된다. 동일한 층들 내의 서브마이크로 보상기들은 또한 상이한 기능들을 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 층(123-1)에서, 서브마이크로 보상기들(123-1_1 및 123-1_4)은 마이크로 렌즈로서 각각 기능하도록 구성되고, 서브마이크로 보상기(123-1_5)는 마이크로 교반기로서 기능하도록 구성된다. 그러나, 각각의 층 내의 전극들을 연결하는 데 필요한 회로들은 동일 층 내의 서브마이크로 보상기들이 동일하게 기능하도록 구성될 때보다 동일 층 내의 서브마이크로 보상기들이 상이하게 기능하도록 구성될 때 더 적기 때문에, 동일 층 내의 서브마이크로 보상기들이 상이하게 기능하도록 구성될 때 전기적 안전성이 더 높다.
한편, 인접한 이미지 형성 마이크로 편향기들을 상이한 이미지 형성 층들에 배치하고, 인접한 마이크로 보상기들의 서브마이크로 보상기들을 상이한 수차 보상기 층들에 배치하고, 인접한 사전 만곡 마이크로 편향기들을 상이한 사전 만곡 층들에 배치함으로써, 이미지 형성 마이크로 편향기들, 마이크로 보상기들 및 사전 만곡 마이크로 편향기들의 피치들은 모든 이미지 형성 마이크로 편향기들이 하나의 이미지 형성 층에 배치되고, 모든 마이크로 보상기들이 하나의 수차 보상기 층에 배치되고, 모든 사전 만곡 마이크로 편향기들이 하나의 사전 만곡 층에 배치되는 경우에 필요한 피치들보다 작게 구성될 수 있다.
이제, 빔렛 제한 개구 어레이(121), 이미지 형성 요소 어레이(122), 수차 보상기 어레이(123) 및 사전 만곡 요소 어레이(124)를 포함하는 소스 변환 유닛(120)을 도시하는 도 6b가 참조된다. 더욱이, 도 6b는 빔렛들의 1x5 어레이를 핸들링하는 이러한 어레이들 각각을 도시하지만, 이러한 어레이들은 빔렛들의 임의의 수의 어레이를 핸들링할 수 있다는 것이 이해된다.
사전 만곡 요소 어레이(124)는 4개의 사전 만곡 층(124-1, 124-2, 124-3, 124-4)에 배치되는 5개의 사전 만곡 마이크로 편향기(124_1, 124_2, 124_3, 124_4 및 124_5)를 포함한다. 각각의 사전 만곡 마이크로 편향기는 4개의 사전 만곡 층 중 2개의 사전 만곡 층에 배치된 2개의 서브마이크로 편향기를 포함하도록 더 구성된다. 예를 들어, 사전 편향기(124_1)는 층(124-1) 내의 서브마이크로 편향기(124-1_1) 및 층(124-3) 내의 서브마이크로 편향기(124-3_1)를 포함한다.
각각의 사전 만곡 마이크로 편향기의 2개의 사전 만곡 서브마이크로 편향기는 발산하는 1차 전자 빔(102)의 하나의 빔렛을 편향시킨다. 층(124-1) 내의 사전 만곡 서브마이크로 편향기들(124-1_1, 124-1_4 및 124-1_5) 및 층(124-3) 내의 사전 만곡 서브마이크로 편향기들(124-3_1, 124-3_4 및 124-3_5)은 빔렛 제한 개구 어레이(121)의 빔 제한 개구들(121_1, 121_4 및 121_5)에 수직으로 들어가도록 각각 직렬로 1차 전자 빔(102)의 빔렛들(102_1, 102_4 및 102_5)을 편향시키도록 구성된다. 그리고 층(124-2) 내의 사전 만곡 서브마이크로 편향기들(124-2_2 및 124-2_3) 및 층(124-4) 내의 사전 마이크로 편향기들(124-4_2 및 124_4_3)은 빔렛 제한 개구 어레이(121)의 빔 제한 개구들(121_2 및 121_3)에 수직으로 들어가도록 1차 전자 빔(102)의 빔렛들(102_2 및 102_3)을 각각 직렬로 편향시키도록 구성된다. 사전 만곡 층들 및 서브마이크로 편향기들을 포함하는 사전 만곡 마이크로 편향기들의 배치는 본 개시의 실시예에 따라 다른 구성들로 구성될 수 있다는 점이 이해된다.
빔렛들(102_1-102_5) 각각은 2개의 사전 만곡 서브마이크로 편향기에 의해 편향되기 때문에, 2개의 사전 만곡 서브마이크로 편향기(예를 들어, 사전 만곡 서브마이크로 편향기들(124-1_4 및 124-3_4)) 각각의 편향 전압들은 단일의 사전 만곡 마이크로 편향기(예를 들어, 도 6a의 사전 만곡 마이크로 편향기(124_4))의 편향 전압보다 작을 것이다. 이것은 전기 안전성을 보장한다. 층들 및 사전 만곡 마이크로 편향기들의 배치는 본 개시의 실시예에 따라 다른 구성들로 구성될 수 있다는 점이 이해된다.
5개의 빔 제한 개구(121_1-121_5)는 빔렛들(102_1-102_5)을 각각 제한한다. 더욱이, 빔 제한 개구들(121_1-121_5)의 피치들은 샘플 표면 상에 프로브 스폿들의 동일한 피치들을 형성하도록 설정될 수 있다.
이미지 형성 요소 어레이(122)는 2개의 이미지 형성 층(122-1, 122-2)에 배치되는 5개의 이미지 형성 마이크로 편향기(122_1, 122_2, 122_3, 122_4 및 122_5)를 포함한다. 예로서, 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_1, 122_4 및 122_5)은 층(122-1)에 배치되고, 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_2 및 122_3)은 층(122-2)에 배치된다. 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_1, 122_4 및 122_5)은 빔렛들(102_1, 102_4 및 102_5)을 편향시켜 1차 전자 빔(102)을 생성하는 전자 소스의 3개의 이미지를 형성한다. 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_2 및 122_3)은 빔렛들(102_2 및 102_3)을 편향시켜 전자 소스의 2개의 이미지를 형성한다.
수차 보상기 어레이(123)는 2개의 수차 보상기 층(123-1, 123-2)에 배치된 5개의 마이크로 보상기(123_1, 123_2, 123_3, 123_4 및 123_5)를 포함한다. 예로서, 마이크로 보상기들(123_1, 123_4, 123_5)은 층(123-1)에 배치되고, 마이크로 보상기들(123_2 및 122_3)은 층(123-2)에 배치된다. 마이크로 보상기들(123_1, 123_4 및 123_5)은 빔렛들(102_1, 102_4 및 102_5)의 필드 곡률 수차들 및 비점 수차들을 보상한다. 마이크로 보상기들(123_2 및 123_3)은 빔렛들(102_2 및 102_3)의 필드 곡률 수차들 및 비점 수차들을 보상한다.
이제, 빔렛 제한 개구 어레이(121), 이미지 형성 요소 어레이(122), 수차 보상기 어레이(123) 및 사전 만곡 요소 어레이(124)를 포함하는 소스 변환 유닛(120)을 도시하는 도 6c가 참조된다. 더욱이, 도 6c는 빔렛들의 1x5 어레이를 핸들링하는 이러한 어레이들 각각을 도시하지만, 이러한 어레이들은 빔렛들의 임의의 수의 어레이를 핸들링할 수 있다는 것이 이해된다.
사전 만곡 요소 어레이(124)는 3개의 사전 만곡 층(124-1, 124-2, 124-3)에 배치된 5개의 사전 만곡 마이크로 편향기(124_1, 124_2, 124_3, 124_4 및 124_5)를 포함한다. 2개의 최외측 사전 만곡 마이크로 편향기(124_4 및 124_5) 각각은 상이한 층들 내의 2개의 사전 만곡 서브마이크로 편향기를 포함한다. 예로서, 사전 만곡 마이크로 편향기들(124_1)(도 6c의 124-1_1)은 층(124-1)에 배치되고, 사전 만곡 마이크로 편향기들(124_2(도 6c의 124-2_2) 및 124_3(도 6c의 124_2_3))은 층(124-2)에 배치되고, 최외측 사전 만곡 마이크로 편향기(124_5)의 서브마이크로 편향기들(124-1_5 및 124-3_5)은 층들(124-1 및 124-3)에 배치되고, 최외측 사전 만곡 마이크로 편향기(124_4)의 서브마이크로 편향기들(124-1_4 및 124-3_4)은 층들(124-1 및 124-3)에 배치된다.
발산하는 제1 빔(102)은 사전 만곡 요소 어레이(124)에 입사한다. 제1 빔(102)의 빔렛들(102_1, 102_2 및 102_3)은 빔렛 제한 개구 어레이(121)의 빔 제한 개구들(121_1, 121_2 및 121_3)에 수직으로 들어가도록 사전 만곡 마이크로 편향기(124_1, 124_1, 124_3)에 의해 편향된다. 1차 전자 빔(102)의 빔렛들(102_4 및 102_5)은 직렬로 사전 만곡 마이크로 편향기(124_4)의 사전 만곡 서브마이크로 편향기들(124-1_4 및 124-3_4)에 의해 그리고 직렬로 사전 만곡 마이크로 편향기(124_5)의 사전 만곡 서브마이크로 편향기들(124-1_5 및 124-3_5)에 의해 각각 편향되어 빔렛 제한 개구 어레이(121)의 빔 제한 개구들(121_4 및 121_5)에 수직으로 들어간다.
빔렛들(102_4 및 102_5)은 3개의 내부 빔렛(102_1, 102_2 및 102_3)보다 소스 변환 유닛의 중심으로부터 더 멀리 떨어져 있기 때문에, 빔렛들(102_4 및 102_5)은 더 큰 편향 각도들을 갖는다. 빔렛들(102_4 및 102_5) 각각은 2개의 사전 만곡 서브마이크로 편향기들에 의해 직렬로 편향되기 때문에, 2개의 사전 만곡 서브마이크로 편향기 각각의 편향 전압들은 도 6a의 하나의 사전 만곡 마이크로 편향기의 편향 전압보다 작을 것이고, 따라서 더 큰 전기적 안전성을 제공한다. 도 6c의 구성은 도 6b에 도시된 것보다 더 간단한 구조를 갖는다. 사전 만곡 층들 및 사전 만곡 마이크로 편향기들의 배치는 본 개시의 실시예에 따라 다른 구성들로 구성될 수 있다는 것이 이해된다.
빔 제한 개구들(121_1-121_5)은 빔렛들(102_1-102_5)을 각각 제한한다. 더욱이, 빔 제한 개구들(121_1-121_5)의 피치들은 샘플 표면 상에 프로브 스폿들의 동일한 피치들을 형성하도록 설정될 수 있다.
이미지 형성 요소 어레이(122)는 2개의 이미지 형성 층(122-1, 122-2)에 배치되는 5개의 이미지 형성 마이크로 편향기(122_1, 122_2, 122_3, 122_4 및 122_5)을 포함한다. 예로서, 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_1, 122_4 및 122_5)은 층(122-1)에 배치되고, 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_2 및 122_3)은 층(122-2)에 배치된다. 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_1, 122_4 및 122_5)은 빔렛들(102_1, 102_4 및 102_5)을 편향시켜 1차 전자 빔(102)을 생성하는 전자 소스의 3개의 이미지를 형성한다. 이미지 형성 마이크로 편향기들(122_2 및 122_3)은 빔렛들(102_2 및 102_3)을 편향시켜 전자 소스의 2개의 이미지를 형성한다.
수치 보상기 어레이(123)는 2개의 수차 보상기 층(123-1, 123-2)에 배치된 5개의 마이크로 보상기(123_1, 123_2, 123_3, 123_4, 123_5)를 포함한다. 예로서, 마이크로 보상기들(123_1, 123_4, 123_5)는 층(123-1)에 배치되고, 마이크로 보상기들(123_2 및 122_3)는 층(123-2)에 배치된다. 마이크로 보상기들(123_1, 123_4, 123_5)은 빔렛들(102_1, 102_4 및 102_5)의 필드 곡률 수차들 및/또는 비점 수차들을 보상한다. 마이크로 보상기들(123_2 및 123_3)은 빔렛들(102_2 및 102_3)의 필드 곡률 수차들 및/또는 비점 수차들을 보상한다.
도 7은 본 개시의 실시예들에 따른, 멀티 빔 검사 시스템의 소스 변환 유닛의 어레이 구조의 일부의 구성을 도시하는 개략도이다. 특히, 도 7은 정전 차폐를 갖는 2개의 층(30-1 및 30-2)에 제공된 요소 어레이(30)의 예시적인 구조를 도시한다. 요소 어레이(30)의 구조는 이미지 형성 요소 어레이(예를 들어, 도 4a의 이미지 형성 요소 어레이(122)), 수차 보상기 어레이(예를 들어, 도 5a의 수차 보상기 어레이(123)), 또는 사전 만곡 요소 어레이(예를 들어, 도 6a의 사전 만곡 요소 어레이(124))에 사용될 수 있다는 것이 이해된다. 도 7은 특정 요소 배열을 갖는 2개의 층에 제공된 어레이만을 도시하지만, 본 명세서에 설명된 실시예들에 따른 다양한 요소 배열들을 갖는 추가 층들이 추가될 수 있다는 것이 이해된다. 더욱이, 도 7이 5개의 빔렛 경로 홀들(31s)을 도시하지만, 임의의 수의 빔렛 경로 홀들의 어레이가 사용될 수 있다는 것이 이해된다.
도 7은 층들(30-1 및 30-2)에 걸친 다수의 요소(30e)를 도시한다. 예를 들어, 구조(30)의 층(30-1)은 제1, 제3 및 제5 빔렛 경로 홀들(31s)에 대응하는 3개의 요소(30e)를 포함하는 반면, 층(30-2)은 제2 및 제4 빔렛 경로 홀들(31s)에 대응하는 2개의 요소(30e)를 포함한다. 어레이의 유형에 따라, 요소들(30e)은 도 3c에 도시된 바와 같은 2개 이상의 분할된 전극을 포함하는 마이크로 편향기, 도 3c에 도시된 바와 같은 4개 이상의 분할된 전극을 포함하는 마이크로 교반기, 또는 (동일한 전압이 모든 전극들에 인가될 때) 도 3b 또는 도 3c에 도시된 하나 이상의 환상 전극을 포함하는 마이크로 렌즈로서 기능할 수 있다. 요소들(30e) 각각은 정전기장을 생성할 수 있다. 예를 들어, 전극(30e)은 마이크로 편향기로서 기능할 때 쌍극자 필드를, 마이크로 교반기로서 기능할 때 사극 필드를 또는 마이크로 렌즈로서 기능할 때 둥근 렌즈 필드를 생성할 수 있다.
요소들(30e)의 정전기장들의 누화들을 방지하기 위해, 각각의 요소(30e)에 대한 전기 차폐가 바람직하다. 전기 차폐 공동을 통해 각각의 요소(30e)에 정전 차폐를 제공하기 위해, 요소 어레이(30)의 구조는 관통 홀들(31s)을 갖는 전기 전도 플레이트들(32, 33, 34)을 포함한다. 전기 전도 플레이트(32)는 요소들(30e)에 대한 정전 차폐를 제공하는 전극 유지 플레이트로서 작용할 수 있는 반면, 전기 전도 플레이트들(33 및 34)은 요소들(30e)에 의해 생성된 정전 프린지 필드들을 제어하는 전극 커버링 플레이트로서 작용할 수 있다. 플레이트들(32-34)의 조합은 요소들(30e)에 의해 생성된 정전기장들의 누화를 제거할 수 있다. 전기 전도 플레이트들(32-34)은 또한 동일한 전위(예를 들어, 접지 전위)에서 동작할 수 있고, 마이크로 편향기 및 마이크로 교반기에 대한 회전 대칭 및 마이크로 렌즈에 대한 축 대칭과 같은 정전기장들의 대칭 분포들을 가능하게 할 수 있다. 더욱이, 각각의 층에 대해, 어레이(30)는 전도 플레이트(34)로부터 전극들을 격리하는 절연 라미네이션을 제공할 수 있는 격리기 라미나(lamina)(35)를 포함할 수 있다.
도 8a는 본 개시의 실시예들에 따른, 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부의 예시적인 구조를 도시하는 도면이다. 특히, 도 8a는 도 7의 어레이 구조(30)와 유사한 빔 제한 개구 어레이(121) 및 이미지 형성 요소 어레이(122)를 도시한다.
빔 제한 개구 어레이(121)는 복수의 빔 제한 개구(예를 들어, 도 4a의 빔 제한 개구들(121_1-121_5))를 포함한다. 빔 제한 개구 어레이(121)는 관통 홀들을 갖는 상부 전기 전도 플레이트(예를 들어, 도 7의 전도 플레이트(33))에 의해 형성될 수 있다. 빔렛들(102_1, 102_2, 102_3, 102_4 및 102_5)의 전자 산란을 감소시키기 위해, 빔 제한 개구 어레이(121)의 관통 홀들은 뒤집힌 카운터 보어의 얇은 에지를 사용하여 생성될 수 있다.
이미지 형성 요소 어레이(122)는 도 7과 유사한 정전 차폐 배열을 갖는 층(122-1) 및 층(122-2) 내에 제공된다. 이미지 형성 요소 어레이의 구조는 도 4a의 이미지 형성 요소 어레이에 대응한다는 것이 이해된다. 이미지 형성 요소 어레이(122)의 구조는 도 3c에 도시된 바와 같이 2개 이상의 분할된 전극을 포함하는 마이크로 편향기로서 기능할 수 있는 요소들(122e)을 포함한다. 이들 마이크로 편향기 각각은 빔렛들(102_1-102_5) 중 대응하는 것을 편향시킬 수 있다.
도 8b는 본 개시의 실시예들에 따른, 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부의 예시적인 구조를 도시하는 도면이다. 특히, 도 8b는 빔 제한 개구 어레이(121), 도 7의 어레이 구조(30)와 유사한 이미지 형성 요소 어레이(122) 및 도 7의 어레이 구조(30)와 유사한 수차 보상기 어레이(123)를 도시한다. 도 8b의 소스 변환 유닛의 구조는 도 5a의 소스 변환 유닛에 대응한다는 것이 이해된다.
빔 제한 개구 어레이(121)는 복수의 빔 제한 개구(예를 들어, 도 5a의 빔 제한 개구들(121_1-121_5))를 포함한다. 빔 제한 개구 어레이(121)는 관통 홀들을 갖는 상부 전기 전도 플레이트(예를 들어, 도 7의 전도 플레이트(33))에 의해 형성될 수 있다. 빔렛들(102_1, 102_2, 102_3, 102_4 및 102_5)의 전자 산란을 감소시키기 위해, 빔 제한 개구 어레이(121)의 관통 홀들은 뒤집힌 깔때기의 얇은 에지를 사용하여 형성될 수 있다.
수차 보상기 어레이(123)는 도 7과 유사한 정전 차폐 배열을 갖는 층(123-1) 및 층(123-2) 내에 제공된다. 수차 보상기 어레이의 구조는 도 5a의 수차 보상기 어레이에 대응한다는 것이 이해된다. 수차 보상기 어레이(123)의 구조는 도 3c에 도시된 바와 같은 4개 이상의 분할된 전극을 포함하는 마이크로 교반기 또는 (동일한 전압이 모든 전극들에 인가될 때) 도 3b 또는 도 3c에 도시된 하나 이상의 환상 전극을 포함하는 마이크로 렌즈를 포함하는 마이크로 보상기들로서 기능할 수 있는 요소들(123e)을 포함한다. 이들 마이크로 보상기 각각은 빔렛들(102_1-102_5) 중 대응하는 빔렛의 수차들을 보상할 수 있다.
이미지 형성 요소 어레이(122)는 도 7과 유사한 정전 차폐 배열을 갖는 층(122-1) 및 층(122-2) 내에 제공된다. 이미지 형성 요소 어레이의 구조는 도 5a의 이미지 형성 요소 어레이에 대응한다는 것이 이해된다. 이미지 형성 요소 어레이(122)의 구조는 도 3c에 도시된 바와 같은 2개 이상의 분할된 전극을 포함하는 마이크로 편향기로서 기능할 수 있는 요소들(122e)을 포함한다. 이들 마이크로 편향기 각각은 빔렛들(102_1-102_5) 중 대응하는 것을 편향시킬 수 있다.
도 8c는 본 개시의 실시예들에 따른, 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부의 예시적인 구조를 도시하는 도면이다. 특히, 도 8c는 빔 제한 개구 어레이(121), 도 7의 어레이 구조(30)와 유사한 이미지 형성 요소 어레이(122) 및 도 7의 어레이 구조(30)와 유사하지만 더 많은 층을 갖는 수차 보상기 어레이(123)를 도시한다. 도 8c의 소스 변환 유닛의 구조는 도 5b의 소스 변환 유닛에 대응한다는 것이 이해된다.
빔 제한 개구 어레이(121)는 복수의 빔 제한 개구(예를 들어, 도 5b의 빔 제한 개구들(121_1-121_5))를 포함한다. 빔 제한 개구 어레이(121)는 관통 홀들을 갖는 상부 전기 전도 플레이트(예를 들어, 도 7의 전도 플레이트(33))에 의해 형성될 수 있다. 빔렛들(102_1, 102_2, 102_3, 102_4 및 102_5)의 전자 산란을 감소시키기 위해, 빔 제한 개구 어레이(121)의 관통 홀들은 뒤집힌 카운터 보어의 얇은 에지를 사용하여 형성될 수 있다.
수차 보상기 어레이(123)는 도 7과 유사한 정전 차폐 배열을 갖는 4개의 층(123-1, 123-2, 123-3 및 123-4) 내에 제공된다. 수차 보상기 어레이의 구조는 도 5b의 수차 보상기 어레이에 대응한다는 것이 이해된다. 수차 보상기 어레이(122)의 구조는 대응하는 빔렛들(102_1-102_5)의 수차들을 보상하는 요소들(123e)을 포함한다. 마이크로 보상기는 각각의 빔렛에 대해 다수의 층에 걸치는 2개의 요소(123e)(예를 들어, 빔렛(102__5)에 대해 층들(123-1 및 123-3) 내의 2개의 요소(123e))를 포함한다. 각각의 마이크로 보상기에서, 요소(123e) 중 하나는 도 3c에 도시된 바와 같은 4개 이상의 분할된 전극을 포함하는 마이크로 교반기로서 기능할 수 있는 반면, 나머지 요소는 (동일한 전압이 모든 전극들에 인가될 때) 도 3b 또는 도 3c에 도시된 하나 이상의 환상 전극을 포함하는 마이크로 렌즈로서 기능할 수 있다. 이들 마이크로 보상기 각각은 빔렛들(102_1-102_5) 중 대응하는 것의 수차들을 보상할 수 있다.
위에 도 5b에 도시된 바와 같이, 2개의 인접한 마이크로 보상기의 서브마이크로 보상기들(요소들)은 동일한 층에 있지 않다. 더욱이, 일부 실시예들에서, 각각의 층 내의 모든 요소들은 동일한 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 층(123-1)에서, 모든 요소들(123e)은 마이크로 렌즈로서 기능할 수 있다. 다른 실시예들에서, 각각의 층 내의 요소들(123e)은 상이한 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 층(123-1)에서, 빔렛들(102_4 및 102_5)에 대응하는 요소들(123e)은 마이크로 렌즈로서 기능할 수 있는 반면, 빔렛(102_1)에 대응하는 요소(123e)는 마이크로 교반기로서 기능할 수 있다.
이미지 형성 요소 어레이(122)는 도 7과 유사한 정전 차폐 배열을 갖는 층(122-1) 및 층(122-2) 내에 제공된다. 이미지 형성 요소 어레이의 구조는 도 5b의 이미지 형성 요소 어레이에 대응한다는 것이 이해된다. 이미지 형성 요소 어레이(122)의 구조는 도 3c에 도시된 바와 같은 2개 이상의 분할된 전극을 포함하는 마이크로 편향기로서 기능할 수 있는 요소들(122e)을 포함한다. 이들 마이크로 편향기 각각은 빔렛들(102_1-102_5) 중 대응하는 것을 편향시킬 수 있다.
도 9a는 본 개시의 실시예들에 따른, 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부의 예시적인 구조를 도시하는 도면이다. 특히, 도 9a는 도 8c의 어레이 구조와 함께 사전 만곡 요소 어레이(124)의 구조를 도시한다. 사전 만곡 요소 어레이(124)는 도 7의 어레이 구조(30)와 유사하다. 도 9a의 소스 변환 유닛의 구조는 도 6a의 소스 변환 유닛에 대응한다는 것이 이해된다.
사전 만곡 요소 어레이(124)는 도 7과 유사한 정전 차폐 배열을 갖는 층(124-1) 및 층(124-2) 내에 제공된다. 사전 만곡 요소 어레이(124)의 구조는 도 3c에 도시된 바와 같은 2개 이상의 분할된 전극을 포함하는 마이크로 편향기로서 기능할 수 있는 요소들(124e)을 포함한다. 이들 마이크로 편향기 각각은 빔렛들(102_1-102_5) 중 대응하는 것을 편향시킬 수 있다. 도 9a는 층들(124-1 및 124-2)에 걸친 다수의 요소(124e)를 도시한다. 예를 들어, 층(124-1)은 빔렛들(102_1, 102_4 및 102_5)과 연관된 제1, 제3 및 제5 빔렛 경로 홀들에 대응하는 3개의 요소(124e)를 포함하는 반면, 층(124-2)은 빔렛들(102_2 및 102_3)과 연관된 제2 및 제4 빔렛 경로 홀들에 대응하는 2개의 요소(124e)를 포함한다.
도 9b는 본 개시의 실시예들에 따른, 멀티 빔 검사 시스템의 예시적인 소스 변환 유닛의 일부의 예시적인 구조를 도시하는 도면이다. 특히, 도 9b는 도 8b의 어레이 구조와 함께 사전 만곡 요소 어레이(124)의 구조를 도시한다. 사전 만곡 요소 어레이(124)는 더 많은 층을 갖는다는 점을 제외하고는 도 7의 어레이 구조(30)와 유사하다. 도 9b의 소스 변환 유닛의 구조는 도 6c의 소스 변환 유닛에 대응한다는 것이 이해된다.
사전 만곡 요소 어레이(124)는 도 7과 유사한 정전 차폐 배열을 갖는 3개의 층(124-1-124-3) 내에 제공된다. 사전 만곡 요소 어레이(124)의 구조는 도 3c에 도시된 바와 같은 2개 이상의 분할된 전극들을 포함하는 마이크로 편향기들로서 기능할 수 있는 요소들(124e)을 포함한다. 이들 마이크로 편향기 각각은 빔렛들(102_1-102_5) 중 대응하는 것을 편향시킬 수 있다. 도 9b는 층들(124-1-124-3)에 걸친 다수의 요소(124e)를 도시하며, (빔렛들(102_5 및 102_4)에 대응하는) 최외측 관통 홀들은 제1 및 제3 층들(124-1, 124-3) 양자에 요소들(124e)을 갖는다.
실시예들은 이하의 항들을 이용하여 더 설명될 수 있다.
1. 소스 변환 유닛으로서,
하전 입자 소스에 의해 생성되는 1차 하전 입자 빔의 복수의 빔렛에 영향을 줌으로써 상기 하전 입자 소스의 복수의 이미지를 형성하도록 구성되는 복수의 이미지 형성 요소를 갖는 이미지 형성 요소 어레이; 및
상기 복수의 이미지의 수차들을 보상하도록 구성되는 복수의 마이크로 보상기를 갖는 수차 보상기 어레이를 포함하고, 각각의 마이크로 보상기는 제1 세트의 하나의 층에 배치된 마이크로 렌즈 요소 및 상기 제1 세트의 다른 층에 배치된 마이크로 교반기 요소를 포함하고,
상기 제1 세트의 층은 적어도 하나의 마이크로 렌즈 요소 및 적어도 하나의 마이크로 교반기 요소를 포함하는, 소스 변환 유닛.
2. 제1항에 있어서, 각각의 마이크로 렌즈 요소는 필드 곡률 수차를 보상하기 위해 마이크로 렌즈로서 기능하고, 각각의 마이크로 교반기 요소는 비점 수차를 보상하기 위해 마이크로 교반기로서 기능하는, 소스 변환 유닛.
3. 제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 빔 제한 개구를 갖는 빔렛 제한 개구 어레이를 더 포함하는 소스 변환 유닛.
4. 제3항에 있어서, 각각의 빔 제한 개구는 상기 복수의 빔렛 중 하나의 빔렛의 크기를 제한하는, 소스 변환 유닛.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 사전 만곡 마이크로 편향기를 갖는 사전 만곡 요소 어레이를 더 포함하는 소스 변환 유닛.
6. 제5항에 있어서, 각각의 사전 만곡 마이크로 편향기는 상기 복수의 빔렛 중 하나를 구부려서 상기 대응하는 빔 제한 개구에 수직으로 들어가게 하는, 소스 변환 유닛.
7. 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 사전 만곡 마이크로 편향기는 대응하는 하나의 빔렛을 직렬로 구부리기 위해 제2 세트의 상이한 층들에 배치된 2개 이상의 서브마이크로 편향기를 포함하는, 소스 변환 유닛.
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 사전 만곡 마이크로 편향기의 각각의 사전 만곡 마이크로 편향기는 다른 사전 만곡 마이크로 편향기들로부터 전기적으로 차폐되도록 전기 차폐 공동 내에 배치되는, 소스 변환 유닛.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 이미지 형성 요소의 각각의 이미지 형성 요소는 다른 이미지 형성 요소들로부터 전기적으로 차폐되도록 전기 차폐 공동 내에 배치되는, 소스 변환 유닛.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 마이크로 보상기의 각각의 마이크로 보상기는 다른 마이크로 보상기들로부터 전기적으로 차폐되도록 하나 이상의 전기 차폐 공동 내에 배치되는, 소스 변환 유닛.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 이미지 형성 요소는 대응하는 이미지를 형성하기 위해 대응하는 하나의 빔렛에 직렬로 영향을 주도록 제3 세트의 상이한 층들에 배치된 2개 이상의 이미지 형성 하위 요소를 포함하는, 소스 변환 유닛.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 소스 변환 유닛을 포함하는 하전 입자 빔 시스템.
13. 소스 변환 유닛으로서,
제1 세트의 2개 이상의 층에 배치된 복수의 이미지 형성 요소를 갖는 이미지 형성 요소 어레이를 포함하고, 상기 복수의 이미지 형성 요소는 하전 입자 소스에 의해 생성되는 1차 하전 입자 빔의 복수의 빔렛에 영향을 줌으로써 상기 하전 입자 소스의 복수의 이미지를 형성하는, 소스 변환 유닛.
14. 제13항에 있어서, 각각의 이미지 형성 요소는 상기 복수의 빔렛 중 하나를 편향시켜 상기 복수의 이미지 중 하나를 형성하기 위한 마이크로 편향기를 포함하는, 소스 변환 유닛.
15. 제13항에 있어서, 상기 이미지 형성 요소들 중 적어도 일부는 상기 복수의 빔렛 중 하나를 직렬로 편향시켜 상기 복수의 이미지 중 하나를 형성하기 위해 상기 제1 세트의 2개의 층에 배치된 2개의 마이크로 편향기를 포함하는, 소스 변환 유닛.
16. 제13항에 있어서, 상기 복수의 이미지 형성 요소 중 하나는 상기 복수의 빔렛 중 하나를 편향시켜 상기 복수의 이미지 중 하나를 형성하기 위한 하나의 마이크로 편향기를 포함하고, 상기 복수의 이미지 형성 요소 중 다른 하나는 상기 복수의 빔렛 중 다른 하나를 직렬로 편향시켜 상기 복수의 이미지 중 다른 하나를 형성하기 위해 상기 제1 세트의 2개의 층에 배치된 2개의 마이크로 편향기를 포함하는, 소스 변환 유닛.
17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 이미지의 수차들을 보상하기 위해 제2 세트의 2개 이상의 층에 배치되는 복수의 마이크로 보상기를 갖는 수차 보상기 어레이를 더 포함하는 소스 변환 유닛.
18. 제17항에 있어서,
각각의 마이크로 보상기는 상기 제2 세트의 상이한 층들에 배치된 마이크로 렌즈 요소 및 마이크로 교반기 요소를 포함하는, 소스 변환 유닛.
19. 제18항에 있어서, 상기 복수의 마이크로 보상기 중에서, 마이크로 렌즈 요소들 중 하나 및 마이크로 교반기 요소들 중 하나가 상기 제2 세트의 하나의 층에 배치되는, 소스 변환 유닛.
20. 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 빔 제한 개구를 갖는 빔렛 제한 개구 어레이; 및
제3 세트의 2개 이상의 층에 배치된 복수의 사전 만곡 마이크로 편향기를 갖는 사전 만곡 요소 어레이를 더 포함하고,
각각의 빔 제한 개구는 상기 복수의 빔렛 중 하나의 빔렛의 크기를 제한하고, 각각의 사전 만곡 마이크로 편향기는 상기 복수의 빔렛 중 하나를 구부려서 대응하는 빔 제한 개구에 수직으로 들어가게 하는, 소스 변환 유닛.
21. 제20항에 있어서, 하나 이상의 사전 만곡 마이크로 편향기는 대응하는 하나의 빔렛을 직렬로 구부리기 위해 상기 제3 세트의 상이한 층들에 배치된 2개 이상의 서브마이크로 편향기를 포함하는, 소스 변환 유닛.
22. 제20항 및 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 사전 만곡 마이크로 편향기의 각각의 사전 만곡 마이크로 편향기는 다른 사전 만곡 마이크로 편향기들로부터 전기적으로 차폐되도록 전기 차폐 공동 내에 배치되는, 소스 변환 유닛.
23. 제17항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 마이크로 보상기의 각각의 마이크로 보상기는 다른 마이크로 보상기들로부터 전기적으로 차폐되도록 하나 이상의 전기 차폐 공동 내에 배치되는, 소스 변환 유닛.
24. 제13항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 이미지 형성 요소 중 각각의 이미지 형성 요소는 다른 이미지 형성 요소들로부터 전기적으로 차폐되도록 전기 차폐 공동 내에 배치되는, 소스 변환 유닛.
25. 소스 변환 유닛으로서,
하전 입자 소스에 의해 생성되는 1차 하전 입자 빔의 복수의 빔렛에 영향을 줌으로써 상기 하전 입자 소스의 복수의 이미지를 형성하도록 구성되는 복수의 이미지 형성 요소를 갖는 이미지 형성 요소 어레이;
통과하는 상기 복수의 빔렛을 위한 복수의 제1 빔 경로 홀을 갖는 제1 전기 전도체 요소 커버링 플레이트;
통과하는 상기 복수의 빔렛을 위한 복수의 제2 빔 경로 홀을 갖는 제2 전기 전도체 요소 커버링 플레이트;
통과하는 상기 복수의 빔렛을 위한 복수의 제3 빔 경로 홀을 갖는 제3 전기 전도체 요소 커버링 플레이트;
통과하는 상기 복수의 빔렛을 위한 복수의 제1 빔 경로 오리피스(orifice)를 갖는 제1 전기 절연 라미네이션;
통과하는 상기 복수의 빔렛을 위한 복수의 제2 빔 경로 오리피스를 갖는 제2 전기 절연 라미네이션;
복수의 제1 관통 홀을 갖는 제1 전기 전도체 요소 유지 플레이트; 및
복수의 제2 관통 홀을 갖는 제2 전기 전도체 요소 유지 플레이트를 포함하고,
상기 복수의 이미지 형성 요소는 대응하는 제1 관통 홀들 및 제2 관통 홀들에 교대로 배치되고,
상기 제1 관통 홀들 내의 상기 이미지 형성 요소들은 제1 이미지 형성 층을 형성하고, 상기 제1 및 제2 전기 전도체 요소 커버링 플레이트들 및 상기 제1 전기 전도체 요소 유지 플레이트에 의해 형성된 전기 차폐 제1 공동들에 의해 전기적으로 차폐되고, 상기 제1 전기 절연 라미네이션에 의해 상기 전기 차폐 제1 공동들의 벽들로부터 격리되며,
상기 제2 관통 홀 내의 상기 이미지 형성 요소들은 제2 이미지 형성 층을 형성하고, 상기 제2 및 제3 전기 전도체 요소 커버링 플레이트들 및 상기 제2 전기 전도체 요소 유지 플레이트에 의해 형성된 전기 차폐 제2 공동들에 의해 전기적으로 차폐되고, 상기 제2 전기 절연 라미네이션에 의해 상기 전기 차폐 제2 공동들의 벽들로부터 격리되며,
상기 제1 이미지 형성 층 내의 하나의 이미지 형성 요소에 의해 영향을 받는 각각의 빔렛은 하나의 대응하는 제2 관통 홀을 통과하고, 상기 제2 이미지 형성 층 내의 하나의 이미지 형성 요소에 의해 영향을 받는 각각의 빔렛은 하나의 대응하는 제1 관통 홀을 통과하는, 소스 변환 유닛.
26. 소스 변환 유닛으로서,
마이크로 렌즈 요소 및 마이크로 교반기 요소를 포함하는 서브마이크로 보상기들의 제1 층을 갖는 보상기 어레이를 포함하는 소스 변환 유닛.
27. 소스 변환 유닛으로서,
제1 빔 경로를 통해 제1 빔렛을 그리고 제2 빔 경로를 통해 제2 빔렛을 수신하도록 구성된 이미지 형성 요소 어레이를 포함하고, 상기 이미지 형성 요소 어레이는 상기 제1 빔렛에 대응하는 제1 이미지 형성 요소를 갖는 제1 층 및 상기 제2 빔렛에 대응하는 제2 이미지 형성 요소를 갖는 제2 층을 포함하는, 소스 변환 유닛.
28. 소스 변환 유닛으로서,
요소 어레이를 포함하고, 상기 요소 어레이는 상기 요소 어레이의 제1 층 및 상기 요소 어레이의 제2 층을 통과하는 제1 및 제2 빔 경로 홀들을 가지며,
상기 제1 층은 상기 제1 빔 경로 홀을 통과하는 제1 빔렛에 영향을 주도록 구성된 제1 요소를 포함하고, 상기 제2 층은 상기 제2 빔 경로 홀을 통과하는 제2 빔렛에 영향을 주도록 구성된 제2 요소를 포함하고,
상기 제1 층은 격리기를 통해 상기 제2 층으로부터 분리되고,
상기 제1 층은 상기 제1 요소와 상기 제2 빔 경로 홀 사이에 정전 차폐물을 포함하고, 상기 제2 층은 상기 제2 요소와 상기 제1 빔 경로 홀 사이에 정전 차폐물을 포함하는, 소스 변환 유닛.
29. 제13항에 있어서, 상기 이미지 형성 요소들 중 하나 이상은 보상기 요소를 포함하는, 소스 변환 유닛.
30. 제29항에 있어서, 상기 보상기 요소는 마이크로 렌즈 또는 교반기 중 어느 하나를 포함하는, 소스 변환 유닛.
31. 제29항에 있어서, 상기 이미지 형성 요소들 중 하나 이상은 마이크로 렌즈를 포함하는 보상기 요소를 포함하고, 상기 이미지 형성 요소들 중 하나 이상은 마이크로 교반기인 교반기를 포함하는 보상기를 포함하고, 상기 이미지 형성 요소들 중 하나 이상은 마이크로 렌즈 및 교반기를 포함하는 보상기를 포함하는, 소스 변환 유닛.
본 발명이 다양한 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 명세서에 개시된 발명의 명세 및 실시를 고려할 때 본 발명의 다른 실시예들이 이 분야의 기술자들에게 명백할 것이다. 명세 및 예들은 단지 예시적인 것으로 간주되며, 본 발명의 진정한 범위 및 사상은 하기 청구항들에 의해 나타나는 것으로 의도된다.
위의 설명들은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 의도된다. 따라서, 아래에 기재된 청구항들의 범위를 벗어나지 않고서 설명된 바와 같이 수정들이 이루어질 수 있다는 것이 이 분야의 기술자에게 명백할 것이다.
Claims (15)
- 소스 변환 유닛으로서,
하전 입자 소스에 의해 생성되는 1차 하전 입자 빔의 복수의 빔렛에 영향을 줌으로써 상기 하전 입자 소스의 복수의 이미지를 형성하도록 구성되는 복수의 이미지 형성 요소를 갖는 이미지 형성 요소 어레이; 및
상기 복수의 이미지의 수차들을 보상하도록 구성되는 복수의 마이크로 보상기를 갖는 수차 보상기 어레이를 포함하고,
각각의 마이크로 보상기는 제1 세트의 하나의 층에 배치된 마이크로 렌즈 요소 및 제1 세트의 다른 층에 배치된 마이크로 교반기 요소를 포함하고,
제1 세트의 층은 적어도 하나의 마이크로 렌즈 요소 및 적어도 하나의 마이크로 교반기 요소를 포함하는, 소스 변환 유닛. - 제1항에 있어서,
각각의 마이크로 렌즈 요소는 필드 곡률 수차를 보상하기 위해 마이크로 렌즈로서 기능하고, 각각의 마이크로 교반기 요소는 비점 수차를 보상하기 위해 마이크로 교반기로서 기능하는, 소스 변환 유닛. - 제1항에 있어서,
복수의 빔 제한 개구를 갖는 빔렛 제한 개구 어레이를 더 포함하는, 소스 변환 유닛. - 제3항에 있어서,
각각의 빔 제한 개구는 복수의 빔렛 중 하나의 빔렛의 크기를 제한하는, 소스 변환 유닛. - 제1항에 있어서,
복수의 사전 만곡 마이크로 편향기를 갖는 사전 만곡 요소 어레이를 더 포함하는, 소스 변환 유닛. - 제5항에 있어서,
각각의 사전 만곡 마이크로 편향기는 복수의 빔렛 중 하나를 구부려서 대응하는 빔 제한 개구에 수직으로 들어가게 하는, 소스 변환 유닛. - 제5항에 있어서,
하나 이상의 사전 만곡 마이크로 편향기는 대응하는 하나의 빔렛을 직렬로 구부리기 위해 제2 세트의 상이한 층들에 배치된 2개 이상의 서브마이크로 편향기를 포함하는, 소스 변환 유닛. - 제5항에 있어서,
복수의 사전 만곡 마이크로 편향기의 각각의 사전 만곡 마이크로 편향기는 다른 사전 만곡 마이크로 편향기들로부터 전기적으로 차폐되도록 전기 차폐 공동 내에 배치되는, 소스 변환 유닛. - 제1항에 있어서,
복수의 이미지 형성 요소의 각각의 이미지 형성 요소는 다른 이미지 형성 요소들로부터 전기적으로 차폐되도록 전기 차폐 공동 내에 배치되는, 소스 변환 유닛. - 제1항에 있어서,
복수의 마이크로 보상기의 각각의 마이크로 보상기는 다른 마이크로 보상기들로부터 전기적으로 차폐되도록 하나 이상의 전기 차폐 공동 내에 배치되는, 소스 변환 유닛. - 제1항에 있어서,
각각의 이미지 형성 요소는 대응하는 이미지를 형성하기 위해 대응하는 하나의 빔렛에 직렬로 영향을 주도록 제3 세트의 상이한 층들에 배치된 2개 이상의 이미지 형성 하위 요소를 포함하는, 소스 변환 유닛. - 제1항에 있어서,
이미지 형성 요소 어레이는 2개 이상의 층에 배치된 복수의 이미지 형성 요소를 갖는, 소스 변환 유닛. - 제12항에 있어서,
각각의 이미지 형성 요소는 복수의 빔렛 중 하나를 편향시켜 복수의 이미지 중 하나를 형성하기 위한 마이크로 편향기를 포함하는, 소스 변환 유닛. - 소스 변환 유닛으로서,
요소 어레이를 포함하고, 상기 요소 어레이는 상기 요소 어레이의 제1 층 및 상기 요소 어레이의 제2 층을 통과하는 제1 및 제2 빔 경로 홀들을 가지며,
상기 제1 층은 상기 제1 빔 경로 홀을 통과하는 제1 빔렛에 영향을 주도록 구성된 제1 요소를 포함하고, 상기 제2 층은 상기 제2 빔 경로 홀을 통과하는 제2 빔렛에 영향을 주도록 구성된 제2 요소를 포함하고,
상기 제1 층은 격리기를 통해 상기 제2 층으로부터 분리되고,
상기 제1 층은 상기 제1 요소와 상기 제2 빔 경로 홀 사이에 정전 차폐물을 포함하고, 상기 제2 층은 상기 제2 요소와 상기 제1 빔 경로 홀 사이에 정전 차폐물을 포함하는, 소스 변환 유닛. - 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 소스 변환 유닛을 포함하는 하전 입자 빔 시스템.
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