KR20230065267A - 전자기 차폐부를 포함하는 전자-광학 조립체 - Google Patents
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Abstract
본 명세서에서, 빔 경로를 따라 타겟을 향해 하전 입자 빔을 투영하는 전자-광학 칼럼을 위한 전자-광학 조립체가 개시되고, 전자-광학 조립체는: 하전 입자 빔 경로를 둘러싸는 전자기 차폐부 -이는 전자기 차폐부 외부의 전자기장으로부터 하전 입자 빔을 차폐하도록 구성됨- 를 포함하며, 전자기 차폐부는 빔 경로를 따라 상이한 위치들을 따라 연장되는 복수의 섹션들을 포함하고, 각각의 섹션은 하전 입자 빔을 둘러싸며, 섹션들은 분리가능하다.
Description
본 출원은 2020년 9월 7일에 출원된 US 출원 63/075,289 및 2020년 10월 8일에 출원된 EP 출원 20200740.7 및 2020년 12월 17일에 출원된 US 출원 63/126,932의 우선권을 주장하며, 이들은 각각 본 명세서에서 그 전문이 인용참조된다.
본 명세서에서 제공되는 실시예들은 일반적으로, 예를 들어 하전 입자 빔 검사 장치에서 사용하기 위한 전자-광학 조립체(electron-optical assembly), 모듈 및 전자-광학 칼럼(electron-optical column)의 제공에 관한 것이다. 또한, 실시예들은 전자-광학 조립체를 제조하는 방법, 모듈을 교체하는 방법, 및 빔 경로를 따라 타겟을 향해 하전 입자 빔을 투영하는 방법을 제공한다.
반도체 집적 회로(IC) 칩을 제조하는 경우, 예를 들어 광학 효과 및 부수적인 입자들의 결과로서 원하지 않은 패턴 결함들이 제작 공정들 동안 기판(즉, 웨이퍼) 또는 마스크 상에서 필연적으로 발생하여, 수율을 감소시킨다. 그러므로, 원하지 않은 패턴 결함들의 정도를 모니터링하는 것은 IC 칩들의 제조에서 중요한 프로세스이다. 더 일반적으로, 기판 또는 다른 대상물/재료의 표면의 검사 및/또는 측정은 그 제조 동안 및/또는 제조 후 중요 프로세스이다.
하전 입자 빔을 이용한 패턴 검사 툴들이, 예를 들어 패턴 결함들을 검출하기 위해 대상물들을 검사하는 데 사용되어 왔다. 이 툴들은 통상적으로 스캐닝 전자 현미경(SEM)과 같은 전자 현미경검사 기술들을 사용한다. SEM에서는, 비교적 높은 에너지의 전자들의 일차 전자 빔이 비교적 낮은 랜딩 에너지(landing energy)에서 타겟 상에 착지하기 위해 최종 감속 단계를 목표로 한다. 전자들의 빔은 타겟 상에 프로빙 스폿(probing spot)으로서 포커싱된다. 프로빙 스폿에서의 재료 구조체와 전자들의 빔으로부터의 랜딩 전자들 간의 상호작용은 표면으로부터 이차 전자, 후방산란된 전자 또는 오제 전자와 같은 전자들이 방출되도록 한다. 생성된 이차 전자들은 타겟의 재료 구조체로부터 방출될 수 있다. 일차 전자 빔을 타겟 표면에 걸쳐 프로빙 스폿으로서 스캔함으로써, 이차 전자들이 타겟의 표면을 가로질러 방출될 수 있다. 타겟 표면으로부터 방출된 이러한 이차 전자들을 수집함으로써, 패턴 검사 툴이 타겟의 표면의 재료 구조체의 특성들을 나타내는 이미지를 얻을 수 있다.
전자-광학 칼럼의 또 다른 적용예는 리소그래피이다. 하전 입자 빔은 기판의 표면 상의 레지스트 층과 반응한다. 하전 입자 빔이 향하게 되는 레지스트 층 상의 위치들을 제어함으로써 레지스트 내의 원하는 패턴이 생성될 수 있다.
전자-광학 칼럼은 1 이상의 하전 입자 빔을 생성, 조명, 투영 및/또는 검출하는 장치일 수 있다. 하전 입자 빔의 경로는 전자기장에 의해 제어된다. 표유 전자기장(stray electromagnetic fields)이 바람직하지 않게 빔을 전환할 수 있다.
일반적으로, 하전 입자 빔의 경로의 제어를 개선할 필요가 있다.
본 발명의 제 1 실시형태에 따르면, 빔 경로를 따라 타겟을 향해 하전 입자 빔을 투영하는 전자-광학 칼럼을 위한 전자-광학 조립체가 제공되고, 전자-광학 조립체는: 하전 입자 빔 경로를 둘러싸는 전자기 차폐부(electromagnetic shielding) -이는 전자기 차폐부 외부의 전자기장으로부터 하전 입자 빔을 차폐하도록 구성됨- 를 포함하며, 전자기 차폐부는 빔 경로를 따라 상이한 위치들을 따라 연장되는 복수의 섹션들을 포함하고, 각각의 섹션은 하전 입자 빔 경로를 둘러싸며, 섹션들은 분리가능하다.
본 발명의 제 2 실시형태에 따르면, 빔 경로를 따라 타겟을 향해 하전 입자 빔을 투영하는 전자-광학 칼럼에서 모듈을 통하는 빔 경로의 전자기 차폐부 및 전자-광학 디바이스를 포함하는 모듈이 제공되고, 전자기 차폐부는 전자-광학 디바이스의 빔 상류의 빔-상류 섹션(up-beam section) 및 전자-광학 디바이스의 빔 하류의 빔-하류 섹션(down-beam section)을 포함하며, 빔-상류 섹션 및 빔-하류 섹션 중 적어도 하나는 빔 경로에 대해 반경 방향으로 연장되는 인터페이스를 갖는다.
본 발명의 제 3 실시형태에 따르면, 빔 경로를 따라 타겟을 향해 하전 입자 빔을 투영하는 전자-광학 칼럼을 위한 전자-광학 조립체가 제공되고, 전자-광학 조립체는: 하전 입자 빔 경로를 둘러싸는 전자기 차폐부 -이는 전자기 차폐부 외부의 전자기장으로부터 하전 입자 빔을 차폐하도록 구성됨- 를 포함하며, 전자기 차폐부는 빔 경로를 따라 연장되고 이를 둘러싸는 복수의 섹션들을 포함하고, 각각의 섹션은 하전 입자 빔 경로를 둘러싸며, 섹션들 중 적어도 2 개는 분리가능하고, 전자기적으로 서로 맞물리는 인접한 단부(adjoining end)들을 포함한다.
본 발명의 제 4 실시형태에 따르면, 빔 경로를 따라 타겟을 향해 하전 입자 빔을 투영하는 전자-광학 칼럼을 위한 전자-광학 조립체를 제조하는 방법이 제공되고, 상기 방법은: 하전 입자 빔을 둘러싸고 전자기 차폐부 외부의 전자기장으로부터 하전 입자 빔을 차폐하도록 전자기 차폐부를 제공하는 단계를 포함하며, 전자기 차폐부는 빔 경로를 따라 상이한 위치들을 따라 연장되는 복수의 섹션들을 포함하고, 각각의 섹션은 하전 입자 빔 경로를 둘러싸며, 섹션들은 분리가능하다.
본 발명의 제 5 실시형태에 따르면, 빔 경로를 따라 타겟을 향해 하전 입자 빔을 투영하는 전자-광학 칼럼의 모듈을 교체하는 방법이 제공되고, 상기 방법은: 전자-광학 칼럼으로부터 모듈을 제거하는 단계를 포함하며, 전자-광학 칼럼은 하전 입자 빔 경로를 둘러싸는 전자기 차폐부 -이는 전자기 차폐부 외부의 전자기장으로부터 하전 입자 빔을 차폐하도록 구성됨- 를 포함하고, 전자기 차폐부는 빔 경로를 따라 상이한 위치들을 따라 연장되는 복수의 섹션들을 포함하며, 각각의 섹션은 하전 입자 빔 경로를 둘러싸고, 섹션들 중 적어도 하나는 모듈에 포함되며, 모듈의 빔 상류 및/또는 빔 하류의 다른 섹션과 분리가능하다.
본 발명의 제 6 실시형태에 따르면, 빔 경로를 따라 타겟을 향해 하전 입자 빔을 투영하는 방법이 제공되고, 상기 방법은: 전자기 차폐부 외부의 전자기장으로부터 하전 입자 빔을 차폐하는 단계를 포함하며, 전자기 차폐부는 빔 경로를 따라 상이한 위치들을 따라 연장되는 복수의 섹션들을 포함하고, 각각의 섹션은 하전 입자 빔 경로를 둘러싸며, 섹션들은 분리가능하다.
본 발명의 제 7 실시형태에 따르면, 빔 경로를 따라 타겟을 향해 하전 입자 빔을 투영하도록 구성되는 전자-광학 조립체를 작동시키는 방법이 제공되고, 상기 조립체는: 전자기 차폐부 외부의 전자기장으로부터 하전 입자 빔을 차폐하도록 구성되는 복수의 전자기 차폐부 섹션들, 및 전자-광학 디바이스를 포함하고 조립체로부터 제거가능하도록 구성되는 모듈을 포함하며, 상기 방법은: 조립체로부터 모듈을 제거하는 단계를 포함하고, 제거하는 단계는 빔 경로에 대해 모듈 내의 전자기 차폐부 섹션을 반경방향으로 이동시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 8 실시형태에 따르면, 각자의 빔 경로들을 따라 타겟을 향해 각자의 하전 입자 빔들을 투영하도록 구성되는 전자-광학 칼럼들; 전자-광학 칼럼들 중 1 이상을 위한 하전 입자 빔을 생성하도록 구성되는 하전 입자 소스; 및 전자-광학 칼럼들 중 적어도 하나의 하전 입자 빔 경로를 둘러싸는 전자기 차폐부를 포함하는 멀티-칼럼 장치가 제공되고, 전자기 차폐부는 각자의 빔 경로를 따라 상이한 위치들을 따라 연장되는 복수의 섹션들을 포함하며, 각각의 섹션은 하전 입자 빔 경로를 둘러싸고, 섹션들은 분리가능하다.
본 발명의 장점들은 삽화 및 예시의 방식으로 본 발명의 소정 실시예들을 설명하는 첨부된 도면들과 함께 취해지는 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명의 앞선 실시형태 및 다른 실시형태는 첨부된 도면들과 함께 취해진 예시적인 실시예들의 설명으로부터 더 명백해질 것이다.
도 1은 예시적인 하전 입자 빔 검사 장치를 나타내는 개략적인 다이어그램이다.
도 2는 도 1의 예시적인 검사 장치의 일부인 예시적인 멀티-빔 전자-광학 칼럼을 나타내는 개략적인 다이어그램이다.
도 3은 일 실시예에 따른 전자-광학 조립체의 개략적인 다이어그램이다.
도 4는 일 실시예에 따른 전자-광학 조립체의 개략적인 다이어그램이다.
도 5는 일 실시예에 따른 전자-광학 조립체의 개략적인 다이어그램이다.
도 6은 일 실시예에 따른 전자-광학 조립체의 일부의 개략적인 다이어그램이다.
도 7은 일 실시예에 따른 전자-광학 조립체의 개략적인 다이어그램이다.
도 8은 일 실시예에 따른 전자-광학 조립체의 개략적인 다이어그램이다.
도 9는 일 실시예에 따른 전자-광학 조립체의 개략적인 다이어그램이다.
도 10은 일 실시예에 따른 전자-광학 조립체의 개략적인 다이어그램이다.
도 11은 일 실시예에 따른 전자-광학 조립체의 개략적인 다이어그램이다.
도 12는 일 실시예에 따른 전자-광학 칼럼의 개략적인 다이어그램이다.
도 13은 일 실시예에 따른 전자-광학 칼럼의 개략적인 다이어그램이다.
도 14는 일 실시예에 따른 전자-광학 칼럼의 개략적인 다이어그램이다.
도 15는 일 실시예에 따른 전자-광학 칼럼의 개략적인 다이어그램이다.
도 16은 일 실시예에 따른 멀티-칼럼 장치의 개략적인 다이어그램이다.
도 17은 일 실시예에 따른 멀티-칼럼 장치의 개략적인 다이어그램이다.
도 18은 일 실시예에 따른 멀티-칼럼 장치의 개략적인 다이어그램이다.
도 19는 일 실시예에 따른 멀티-칼럼 장치의 개략적인 다이어그램이다.
이제 예시적인 실시예들을 상세히 언급할 것이며, 그 예시들은 첨부된 도면들에서 나타낸다. 다음 설명은, 달리 나타내지 않는 한 상이한 도면들에서의 동일한 번호들이 동일하거나 유사한 요소들을 나타내는 첨부된 도면들을 참조한다. 예시적인 실시예들의 다음 설명에서 설명되는 구현들은 본 발명에 따른 모든 구현들을 나타내지는 않는다. 대신에, 이들은 첨부된 청구항들에서 언급되는 바와 같은 본 발명에 관련된 실시형태들과 일치하는 장치들 및 방법들의 예시들에 불과하다.
도 1은 예시적인 하전 입자 빔 검사 장치를 나타내는 개략적인 다이어그램이다.
도 2는 도 1의 예시적인 검사 장치의 일부인 예시적인 멀티-빔 전자-광학 칼럼을 나타내는 개략적인 다이어그램이다.
도 3은 일 실시예에 따른 전자-광학 조립체의 개략적인 다이어그램이다.
도 4는 일 실시예에 따른 전자-광학 조립체의 개략적인 다이어그램이다.
도 5는 일 실시예에 따른 전자-광학 조립체의 개략적인 다이어그램이다.
도 6은 일 실시예에 따른 전자-광학 조립체의 일부의 개략적인 다이어그램이다.
도 7은 일 실시예에 따른 전자-광학 조립체의 개략적인 다이어그램이다.
도 8은 일 실시예에 따른 전자-광학 조립체의 개략적인 다이어그램이다.
도 9는 일 실시예에 따른 전자-광학 조립체의 개략적인 다이어그램이다.
도 10은 일 실시예에 따른 전자-광학 조립체의 개략적인 다이어그램이다.
도 11은 일 실시예에 따른 전자-광학 조립체의 개략적인 다이어그램이다.
도 12는 일 실시예에 따른 전자-광학 칼럼의 개략적인 다이어그램이다.
도 13은 일 실시예에 따른 전자-광학 칼럼의 개략적인 다이어그램이다.
도 14는 일 실시예에 따른 전자-광학 칼럼의 개략적인 다이어그램이다.
도 15는 일 실시예에 따른 전자-광학 칼럼의 개략적인 다이어그램이다.
도 16은 일 실시예에 따른 멀티-칼럼 장치의 개략적인 다이어그램이다.
도 17은 일 실시예에 따른 멀티-칼럼 장치의 개략적인 다이어그램이다.
도 18은 일 실시예에 따른 멀티-칼럼 장치의 개략적인 다이어그램이다.
도 19는 일 실시예에 따른 멀티-칼럼 장치의 개략적인 다이어그램이다.
이제 예시적인 실시예들을 상세히 언급할 것이며, 그 예시들은 첨부된 도면들에서 나타낸다. 다음 설명은, 달리 나타내지 않는 한 상이한 도면들에서의 동일한 번호들이 동일하거나 유사한 요소들을 나타내는 첨부된 도면들을 참조한다. 예시적인 실시예들의 다음 설명에서 설명되는 구현들은 본 발명에 따른 모든 구현들을 나타내지는 않는다. 대신에, 이들은 첨부된 청구항들에서 언급되는 바와 같은 본 발명에 관련된 실시형태들과 일치하는 장치들 및 방법들의 예시들에 불과하다.
디바이스들의 물리적 크기의 감소 및 전자 디바이스들의 컴퓨팅 능력의 향상은 IC 칩에서 트랜지스터, 커패시터, 다이오드 등과 같은 회로 구성요소들의 패킹 밀도를 크게 증가시킴으로써 달성될 수 있다. 이는 더 작은 구조체들이 만들어질 수 있게 하는 증가된 분해능에 의해 가능해졌다. 반도체 IC 제조는 수백 개의 개별 단계들을 갖는 복잡하고 시간-소모적인 공정이다. IC 칩을 제조하는 공정의 여하한 단계에서의 오차가 최종 생산물의 기능에 악영향을 미칠 잠재력을 갖는다. 단 하나의 결함이 디바이스 고장을 야기할 수 있다. 공정의 전체 수율을 개선하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 50-단계 공정(여기서, 단계는 웨이퍼 상에 형성되는 층들의 수를 나타낼 수 있음)에 대해 75 % 수율을 얻기 위해, 각각의 개별적인 단계는 99.4 %보다 큰 수율을 가져야 한다. 개별적인 단계가 95 %의 수율을 갖는 경우, 전체 공정 수율은 7 %만큼 낮을 것이다.
또한, 시간 당 처리되는 기판들의 수로 정의되는 높은 기판(즉, 웨이퍼) 스루풋을 유지하는 것이 바람직하다. 높은 공정 수율 및 높은 기판 스루풋은 결함의 존재에 의해 영향을 받을 수 있다. 이는 특히 결함들을 검토하기 위해 작업자 개입이 필요한 경우에 그러하다. [스캐닝 전자 현미경('SEM')과 같은] 검사 툴들에 의한 마이크로 및 나노-스케일 결함들의 고스루풋 검출 및 식별이 IC 칩들에 대한 높은 수율 및 낮은 비용을 유지하기 위해 바람직하다.
SEM은 스캐닝 디바이스 및 검출기 장치를 포함한다. 스캐닝 디바이스는 일차 전자들을 생성하는 전자 소스를 포함하는 조명 장치, 및 일차 전자들의 1 이상의 포커싱된 빔으로 기판과 같은 타겟을 스캔하는 투영 장치를 포함한다. 일차 전자들은 타겟과 상호작용하고, 이차 전자들 및/또는 후방산란된 전자들과 같은 상호작용 산물들을 생성한다. 검출 장치는 SEM이 타겟의 스캔된 영역의 이미지를 생성할 수 있도록 타겟이 스캔될 때 타겟으로부터 이차 전자들 및/또는 후방산란된 전자들을 포착한다. 이 SEM 특징들을 구현하는 전자-광학 툴의 디자인은 단일 빔을 가질 수 있다. 검사 등을 위한 더 높은 스루풋을 위해, 장치의 몇몇 디자인들은 일차 전자들의 다수 포커싱된 빔들, 즉 멀티-빔을 사용한다. 멀티-빔의 구성 빔(component beam)들은 서브-빔들 또는 빔릿(beamlet)들로 지칭될 수 있다. 멀티-빔은 타겟의 상이한 부분들을 동시에 스캔할 수 있다. 그러므로, 멀티-빔 검사 장치는 단일-빔 검사 장치보다, 예를 들어 더 높은 속력으로 타겟을 이동시킴으로써 훨씬 더 빠르게 샘플을 검사할 수 있다.
멀티-빔 검사 장치에서, 일차 전자 빔들 중 일부의 경로들은 스캐닝 디바이스의 중심 축, 즉 일차 전자 광축(본 명세서에서, 하전 입자 축이라고도 함)의 중간으로부터 멀리 변위된다. 모든 전자 빔들이 실질적으로 동일한 입사각으로 샘플 표면에 도달할 것을 보장하기 위해, 중심 축으로부터 더 큰 반경방향 거리를 갖는 서브-빔 경로들은 중심 축에 더 가까운 경로들을 갖는 서브-빔 경로들보다 더 큰 각도로 이동하도록 조작되어야 한다. 이 더 강한 조작은 결과적인 이미지가 흐릿하고 초점이 맞지 않도록 하는 수차를 야기할 수 있다. 일 예시는 각각의 서브-빔 경로의 포커스를 상이한 초점면으로 가져오는 구면 수차이다. 특히, 중심 축에 있지 않은 서브-빔 경로들에 대해, 서브-빔들에서의 초점면의 변화가 중심 축으로부터의 반경방향 변위와 함께 더 크다. 이러한 수차들 및 디포커스 효과(de-focus effect)들은 검출되는 경우에 타겟으로부터의 이차 전자들과 관련된 상태로 남아 있을 수 있으며, 예를 들어 타겟 상의 서브-빔에 의해 형성되는 스폿의 형상 및 크기가 영향을 받을 것이다. 그러므로, 이러한 수차들은 검사 동안에 생성되는 결과적인 이미지들의 품질을 저하시킨다.
알려진 멀티-빔 검사 장치의 구현이 아래에 설명되어 있다.
도면들은 개략적이다. 그러므로, 도면들에서의 구성요소들의 상대적인 치수들은 명확함을 위해 과장된다. 도면들의 다음 설명 내에서, 동일하거나 유사한 참조 번호들은 동일하거나 유사한 구성요소들 또는 개체들을 지칭하며, 개별적인 실시예들에 대한 차이들만이 설명된다. 설명 및 도면들은 전자-광학 장치에 관한 것이지만, 실시예들은 본 개시내용을 특정 하전 입자들로 제한하는 데 사용되지 않는다는 것을 이해한다. 그러므로, 본 명세서 전체에 걸친 전자들에 대한 언급 및 전자들과 관련하여 언급되는 아이템들은 더 일반적으로 하전 입자들에 대한 언급 및 하전 입자들과 관련하여 언급되는 아이템들로 간주될 수 있으며, 하전 입자들이 반드시 전자들인 것은 아니다.
이제 도 1을 참조하며, 이는 예시적인 하전 입자 빔 검사 장치(100)를 나타내는 개략적인 다이어그램이다. 도 1의 검사 장치(100)는 진공 챔버(10), 로드 락 챔버(load lock chamber: 20), 전자-광학 칼럼(40)(전자 빔 툴로도 알려짐), EFEM(equipment front end module: 30) 및 제어기(50)를 포함한다. 전자-광학 칼럼(40)은 진공 챔버(10) 내에 있을 수 있다.
EFEM(30)은 제 1 로딩 포트(loading port: 30a) 및 제 2 로딩 포트(30b)를 포함한다. EFEM(30)은 추가적인 로딩 포트(들)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 로딩 포트(30a) 및 제 2 로딩 포트(30b)는 검사될 기판들[예를 들어, 반도체 기판들 또는 다른 재료(들)로 만들어진 기판들] 또는 타겟들(이후, 기판, 웨이퍼 및 샘플은 집합적으로 "타겟"이라고 함)을 포함하는 기판 FOUP(front opening unified pod)들을 수용할 수 있다. EFEM(30) 내의 1 이상의 로봇 아암(robot arm)(도시되지 않음)이 로드 락 챔버(20)로 타겟들을 이송한다.
로드 락 챔버(20)는 타겟 주위의 가스를 제거하는 데 사용된다. 로드 락 챔버(20)는 로드 락 챔버(20) 내의 가스 입자들을 제거하는 로드 락 진공 펌프 시스템(도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 로드 락 진공 펌프 시스템의 작동은 로드 락 챔버가 대기압 미만의 제 1 압력에 도달할 수 있게 한다. 주 챔버(10)는 주 챔버 진공 펌프 시스템(도시되지 않음)에 연결된다. 주 챔버 진공 펌프 시스템은 타겟 주위에서의 압력이 제 1 압력 미만의 제 2 압력에 도달하도록 주 챔버(10) 내의 가스 분자들을 제거한다. 제 2 압력에 도달한 후, 타겟은 전자-광학 칼럼(40)으로 이송되고 이에 의해 검사될 수 있다. 전자-광학 칼럼(40)은 단일-빔 또는 멀티-빔 전자-광학 장치를 포함할 수 있다.
제어기(50)가 전자-광학 칼럼(40)에 전자적으로 연결된다. 제어기(50)는 하전 입자 빔 검사 장치(100)를 제어하도록 구성되는 (컴퓨터와 같은) 프로세서일 수 있다. 또한, 제어기(50)는 다양한 신호 및 이미지 처리 기능들을 실행하도록 구성되는 처리 회로를 포함할 수 있다. 제어기(50)는 도 1에서 주 챔버(10), 로드 락 챔버(20), 및 EFEM(30)을 포함하는 구조의 외부에 있는 것으로 도시되지만, 제어기(50)가 구조의 일부일 수 있다는 것을 이해한다. 제어기(50)는 하전 입자 빔 검사 장치의 구성 요소들 중 하나에 위치될 수 있거나, 또는 이는 구성 요소들 중 적어도 2 개에 걸쳐 분포될 수 있다. 본 발명은 전자 빔 검사 툴을 하우징하는 주 챔버(10)의 예시들을 제공하지만, 본 발명의 실시형태들은 가장 넓은 의미에서 전자 빔 검사 툴을 하우징하는 챔버에 제한되지 않는다는 것을 유의하여야 한다. 오히려, 앞선 원리들은 제 2 압력 하에서 작동하는 장치의 다른 구성들 및 다른 툴들에도 적용될 수 있다는 것을 이해한다.
이제 도 2를 참조하며, 이는 도 1의 검사 장치(100)의 예시적인 멀티-빔 전자-광학 칼럼(40)을 나타내는 개략적인 다이어그램이다. 대안적인 실시예에서, 검사 장치(100)는 단일-빔 검사 장치이다. 전자-광학 칼럼(40)은 전자 소스(301), 빔 형성기 어레이(beam former array: 372)[건 어퍼처 플레이트(gun aperture plate), 쿨롱 어퍼처 어레이(coulomb aperture array) 또는 사전-서브-빔-형성 어퍼처 어레이라고도 함], 집광 렌즈(310), 소스 컨버터(또는 마이크로-광학 어레이)(320), 대물 렌즈(331), 및 타겟(308)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 집광 렌즈(310)는 자기적이다. 타겟(308)은 스테이지 상의 지지체에 의해 지지될 수 있다. 스테이지는 전동화될 수 있다. 스테이지는 타겟(308)이 부수적인 전자들에 의해 스캔되도록 이동한다. 전자 소스(301), 빔 형성기 어레이(372), 집광 렌즈(310)는 전자-광학 칼럼(40)에 의해 포함되는 조명 장치의 구성요소들일 수 있다. 아래에서 더 상세히 설명되는 소스 컨버터(320)(소스 전환 유닛이라고도 함) 및 대물 렌즈(331)는 전자-광학 칼럼(40)에 의해 포함되는 투영 장치의 구성요소일 수 있다.
전자 소스(301), 빔 형성기 어레이(372), 집광 렌즈(310), 소스 컨버터(320), 및 대물 렌즈(331)는 전자-광학 칼럼(40)의 일차 전자-광축(304)과 정렬된다. 전자 소스(301)는 일반적으로 전자-광축(304)을 따라, 및 소스 크로스오버(가상 또는 실제)(301S)로 일차 빔(302)을 생성할 수 있다. 작동 동안, 전자 소스(301)는 전자들을 방출하도록 구성된다. 전자들은 추출기 및/또는 애노드(anode)에 의해 추출 또는 가속되어 일차 빔(302)을 형성한다.
빔 형성기 어레이(372)는 결과적인 쿨롱 효과를 감소시키기 위해 일차 전자 빔(302)의 주변 전자들을 차단한다. 일차 전자 빔(302)은 빔 형성기 어레이(372)에 의해 3 개의 서브-빔들(311, 312 및 313)과 같은 지정된 수의 서브-빔들로 트리밍(trim)될 수 있다. 설명은 여하한 수의, 예컨대 1, 2 또는 3 개보다 많은 서브-빔들을 갖는 전자-광학 칼럼(40)에 적용하도록 의도된다는 것을 이해하여야 한다. 작동 시, 빔 형성기 어레이(372)는 쿨롱 효과를 감소시키기 위해 주변 전자들을 차단하도록 구성된다. 쿨롱 효과는 프로브 스폿들(391, 392, 393) 각각의 크기를 확대하고, 이에 따라 검사 분해능을 악화시킬 수 있다. 빔 형성기 어레이(372)는 빔에 투영되는 전자들 사이의 쿨롱 상호작용으로부터 발생하는 수차들을 감소시킨다. 빔 형성기 어레이(372)는 소스 컨버터(320) 이전에도 일차 서브-빔들을 생성하기 위한 다수 개구부(opening)들을 포함할 수 있다.
소스 컨버터(320)는 빔 형성기 어레이(372)에 의해 투과되는 빔(존재하는 경우, 서브-빔들을 포함함)을 타겟(308)을 향해 투영되는 서브-빔들로 전환하도록 구성된다. 일 실시예에서, 소스 컨버터는 유닛이다. 대안적으로, 소스 컨버터라는 용어는 단순히 서브-빔들로부터 빔릿들을 형성하는 구성요소들의 그룹에 대한 집합적인 용어로서 사용될 수 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자-광학 칼럼(40)은 타겟(308)을 향해 투영되는 빔릿들(또는 서브-빔들)의 외측 치수들을 정의하도록 구성되는 어퍼처 패턴(즉, 일 대형으로 배치되는 어퍼처들)을 갖는 빔-제한 어퍼처 어레이(beam-limiting aperture array: 321)를 포함한다. 일 실시예에서, 빔-제한 어퍼처 어레이(321)는 소스 컨버터(320)의 일부이다. 대안적인 실시예에서, 빔-제한 어퍼처 어레이(321)는 주 칼럼의 빔-상류 시스템(system up-beam)의 일부이다. 일 실시예에서, 빔-제한 어퍼처 어레이(321)는 서브-빔들(311, 312, 313) 중 1 이상을 빔릿들로 분할하여, 타겟(308)을 향해 투영되는 빔릿들의 수가 빔 형성기 어레이(372)를 통해 투과되는 서브-빔들의 수보다 크도록 한다. 대안적인 실시예에서, 빔-제한 어퍼처 어레이(321)는 빔-제한 어퍼처 어레이(321)에 입사되는 서브-빔들의 수를 유지하며, 이 경우 서브-빔들의 수는 타겟(308)을 향해 투영되는 빔릿들의 수와 동일할 수 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자-광학 칼럼(40)은 서브-빔들(311, 312, 및 313)을 각각 굽히기 위해 사전-굽힘 디플렉터들(pre-bending deflectors: 323_1, 323_2, 및 323_3)을 갖는 사전-굽힘 디플렉터 어레이(323)를 포함한다. 사전-굽힘 디플렉터들(323_1, 323_2, 및 323_3)은 빔-제한 어퍼처 어레이(321) 상으로 서브-빔들(311, 312, 및 313)의 경로를 굽힐 수 있다.
또한, 전자-광학 칼럼(40)은 이미지-형성 디플렉터들(322_1, 322_2, 및 322_3)을 갖는 이미지-형성 요소 어레이(322)를 포함할 수 있다. 각각의 빔릿의 경로와 연계되는 각 디플렉터(322_1, 322_2, 및 322_3)가 존재한다. 디플렉터들(322_1, 322_2, 및 322_3)은 전자-광축(304)을 향해 빔릿들의 경로들을 편향하도록 구성된다. 편향된 빔릿들은 소스 크로스오버(301S)의 가상 이미지들(도시되지 않음)을 형성한다. 현재 실시예에서, 이 가상 이미지들은 대물 렌즈(331)에 의해 타겟(308) 상으로 투영되고, 그 위에 프로브 스폿들(391, 392, 393)을 형성한다. 또한, 전자-광학 칼럼(40)은 서브-빔들 각각에 존재할 수 있는 수차들을 보상하도록 구성되는 수차 보상기 어레이(324)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 수차 보상기 어레이(324)는 각자의 빔릿에서 작동하도록 구성되는 렌즈를 포함한다. 렌즈는 렌즈들의 어레이 또는 형태를 취할 수 있다. 어레이 내의 렌즈들은 멀티-빔의 상이한 빔릿에서 작동할 수 있다. 수차 보상기 어레이(324)는, 예를 들어 마이크로-렌즈들을 갖는 필드 곡률 보상기 어레이(field curvature compensator array: 도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 필드 곡률 보상기 및 마이크로-렌즈들은, 예를 들어 프로브 스폿들(391, 392, 및 393)에서 분명한 필드 곡률 수차들에 대해 개별적인 서브-빔들을 보상하도록 구성될 수 있다. 수차 보상기 어레이(324)는 마이크로-스티그메이터(micro-stigmator)들을 갖는 비점수차 보상기 어레이(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 마이크로-스티그메이터들은, 예를 들어 프로브 스폿들(391, 392, 및 393)에 달리 존재하는 비점수차들을 보상하기 위해 서브-빔들에서 작동하도록 제어될 수 있다.
소스 컨버터(320)는 서브-빔들(311, 312, 및 313)을 각각 굽히기 위해 사전-굽힘 디플렉터들(323_1, 323_2, 및 323_3)을 갖는 사전-굽힘 디플렉터 어레이(323)를 더 포함할 수 있다. 사전-굽힘 디플렉터들(323_1, 323_2, 및 323_3)은 빔-제한 어퍼처 어레이(321) 상으로 서브-빔들의 경로를 굽힐 수 있다. 일 실시예에서, 사전-굽힘 마이크로-디플렉터 어레이(323)는 빔-제한 어퍼처 어레이(321)의 평면의 직교를 향해 서브-빔들의 서브-빔 경로를 굽히도록 구성될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 집광 렌즈(310)는 빔-제한 어퍼처 어레이(321) 상으로 서브-빔들의 경로 방향을 조정할 수 있다. 집광 렌즈(310)는, 예를 들어 3 개의 서브-빔들(311, 312, 및 313)을 포커싱(시준)하여 일차 전자-광축(304)을 따라 실질적으로 평행한 빔들이 되게 하고, 3 개의 서브-빔들(311, 312, 및 313)이 빔-제한 어퍼처 어레이(321)에 대응할 수 있는 소스 컨버터(320) 상에 실질적으로 수직으로 입사하도록 할 수 있다. 이러한 대안적인 실시예에서, 사전-굽힘 디플렉터 어레이(323)는 필요하지 않을 수 있다.
이미지-형성 요소 어레이(322), 수차 보상기 어레이(324), 및 사전-굽힘 디플렉터 어레이(323)는 서브-빔 조작 디바이스들의 다수 층들을 포함할 수 있으며, 이들 중 일부는 예를 들어: 마이크로-디플렉터들, 마이크로-렌즈들 및 마이크로-스티그메이터들의 형태 또는 어레이들로 이루어질 수 있다. 빔 경로들은 회전 조작될 수 있다. 회전 보정들은 자기 렌즈에 의해 적용될 수 있다. 회전 보정들은 추가적으로 또는 대안적으로 집광 렌즈 구성부와 같은 기존 자기 렌즈에 의해 달성될 수 있다.
전자-광학 칼럼(40)의 현재 예시에서, 빔릿들은 각각 이미지-형성 요소 어레이(322)의 디플렉터들(322_1, 322_2 및 322_3)에 의해 전자-광축(304)을 향해 편향된다. 빔릿 경로는 디플렉터(322_1, 322_2 및 322_3)에 도달하기 전에 이미 전자-광축(304)에 대응할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
대물 렌즈(331)는 타겟(308)의 표면 상에 빔릿들을 포커싱, 즉 타겟 표면 상으로 3 개의 가상 이미지들을 투영한다. 3 개의 서브-빔들(311 내지 313)에 의해 타겟 표면 상에 형성되는 3 개의 이미지들은 그 위에 3 개의 프로브 스폿들(391, 392 및 393)을 형성한다. 일 실시예에서, 서브-빔들(311 내지 313)의 편향 각도들은 대물 렌즈(331)의 전면 초점에 접근하거나 통과하도록 조정되어, 3 개의 프로브 스폿들(391 내지 393)의 축외 수차(off-axis aberration)들을 감소시키거나 제한한다. 일 구성에서, 대물 렌즈(331)는 자기적이다. 3 개의 빔릿들이 언급되지만, 이는 단지 예시를 위한 것이다. 여하한 수의 빔릿들이 존재할 수 있다.
머니퓰레이터가 1 이상의 하전 입자 빔을 조작하도록 구성된다. 머니퓰레이터라는 용어는 디플렉터, 렌즈 및 어퍼처를 포괄한다. 사전-굽힘 디플렉터 어레이(323), 수차 보상기 어레이(324) 및 이미지-형성 요소 어레이(322)는 하전 입자들의 1 이상의 서브-빔 또는 빔릿을 조작하기 때문에, 개별적으로 또는 서로 조합하여 머니퓰레이터 어레이(34)라고 칭해질 수 있다. 렌즈 및 디플렉터들(322_1, 322_2 및 322_3)은 하전 입자들의 1 이상의 서브-빔 또는 빔릿을 조작하기 때문에 머니퓰레이터라고 칭해질 수 있다.
일 실시예에서, 빔 분리기(도시되지 않음)가 제공된다. 빔 분리기는 소스 컨버터(320)의 빔 하류에 있을 수 있다. 빔 분리기는, 예를 들어 다이폴 자기장(magnetic dipole field) 및 다이폴 정전기장(electrostatic dipole field)을 포함하는 빈 필터(Wien filter)일 수 있다. 빔 분리기는 빔 경로의 방향으로 (아래에서 더 상세히 설명되는) 차폐부(31)의 인접한 섹션들(32) 사이에 위치될 수 있다. 차폐부의 내표면(39)은 빔 분리기의 반경방향 안쪽에 있을 수 있다. 대안적으로, 빔 분리기는 차폐부(31) 내에 있을 수 있다. 작동 시, 빔 분리기는 서브-빔들의 개별 전자들에 다이폴 정전기장에 의한 정전기력을 가하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 정전기력은 서브-빔들의 개별 일차 전자들에 빔 분리기의 다이폴 자기장에 의해 가해지는 자기력과 크기가 같지만, 방향은 반대이다. 그러므로, 서브-빔들이 적어도 실질적으로 0(zero) 편향 각도들로 적어도 실질적으로 직선으로 빔 분리기를 통과할 수 있다. 자기력의 방향은 전자들의 운동 방향에 의존하는 한편, 정전기력의 방향은 전자들의 운동 방향에 의존하지 않는다. 따라서, 이차 전자들 및 후방산란된 전자들이 일반적으로 일차 전자들에 비해 반대 방향으로 이동하기 때문에, 이차 전자들 및 후방산란된 전자들에 가해지는 자기력은 더 이상 정전기력을 상쇄하지 않을 것이며, 결과로서 빔 분리기를 통해 이동하는 이차 전자들 및 후방산란된 전자들은 전자-광축(304)으로부터 멀리 편향될 것이다.
일 실시예에서, 대응하는 이차 하전 입자 빔들을 검출하는 검출 요소들을 포함하는 이차 칼럼(도시되지 않음)이 제공된다. 검출 요소들로의 이차 빔들의 입사 시, 요소들은 대응하는 세기 신호 출력들을 생성할 수 있다. 출력들은 이미지 처리 시스템[예를 들어, 제어기(50)]으로 지향될 수 있다. 각각의 검출 요소는 1 이상의 픽셀을 포함할 수 있다. 검출 요소의 세기 신호 출력은 검출 요소 내의 모든 픽셀들에 의해 생성되는 신호들의 합일 수 있다.
일 실시예에서, 이차 투영 장치 및 그 연계된 전자 검출 디바이스(도시되지 않음)가 제공된다. 이차 투영 장치 및 그 연계된 전자 검출 디바이스는 이차 칼럼의 이차 전자-광축과 정렬될 수 있다. 일 실시예에서, 빔 분리기는 이차 투영 장치를 향해 이차 전자 빔들의 경로를 편향하도록 배치된다. 후속하여, 이차 투영 장치는 전자 검출 디바이스의 복수의 검출 구역들 상에 이차 전자 빔들의 경로를 포커싱한다. 이차 투영 장치 및 그 연계된 전자 검출 디바이스는 이차 전자들 또는 후방산란된 전자들을 사용하여 타겟(308)의 이미지를 정합 및 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 검사 장치(100)는 단일 소스를 포함한다.
여하한의 요소 또는 요소들의 집합이 전자-광학 칼럼 내에서 교체가능하거나 현장 교체가능할 수 있다. 칼럼 내의 1 이상의 전자-광학 구성요소, 특히 서브-빔들에서 작동하거나 서브-빔들을 생성하는 구성요소들, 예컨대 어퍼처 어레이들 및 머니퓰레이터 어레이들은 1 이상의 MEMS(microelectromechanical systems)를 포함할 수 있다. 사전-굽힘 디플렉터 어레이(323)는 MEMS일 수 있다. MEMS는 미세가공 기술을 사용하여 제조되는 소형화된 기계 및 전자기계 요소들이다. 일 실시예에서, 전자-광학 칼럼(40)은 MEMS로서 형성된 어퍼처들, 렌즈들 및 디플렉터들을 포함한다. 일 실시예에서, 렌즈들 및 디플렉터들(322_1, 322_2 및 322_3)과 같은 머니퓰레이터들은 타겟(308)을 향해 투영되는 하전 입자들의 빔릿들을 제어하기 위해 수동적으로, 능동적으로, 전체 어레이로서, 개별적으로 또는 어레이 내의 그룹들에서 제어가능하다.
일 실시예에서, 전자-광학 칼럼(40)은 하전 입자 경로 상의 대안적인 및/또는 추가적인 구성요소들, 예컨대 렌즈들 및 다른 구성요소들을 포함할 수 있으며, 이들 중 일부는 도 1 및 도 2를 참조하여 앞서 설명되었다. 특히, 실시예들은 소스로부터의 하전 입자 빔을 복수의 서브-빔들로 분할하는 전자-광학 칼럼(40)을 포함한다. 복수의 각 대물 렌즈들이 샘플 상으로 서브-빔들을 투영할 수 있다. 일부 실시예들에서, 복수의 집광 렌즈들이 대물 렌즈들로부터 빔 상류에 제공된다. 집광 렌즈들은 대물 렌즈들의 빔 상류에서 중간 포커스에 서브-빔들 각각을 포커싱한다. 일부 실시예들에서, 시준기들이 대물 렌즈들로부터 빔 상류에 제공된다. 포커스 오차 및/또는 수차들을 감소시키기 위해 보정기들이 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이러한 보정기들은 대물 렌즈들에 통합되거나, 이에 바로 인접하여 위치된다. 집광 렌즈들이 제공되는 경우, 이러한 보정기들은 추가적으로 또는 대안적으로 집광 렌즈들에 통합되거나 이에 바로 인접하여 위치되고, 및/또는 중간 포커스들에 또는 이에 바로 인접하여 위치될 수 있다. 샘플에 의해 방출된 하전 입자들을 검출하기 위해 검출기가 제공된다. 검출기는 대물 렌즈에 통합될 수 있다. 검출기는 사용 시 샘플을 향하도록 대물 렌즈의 저면에 있을 수 있다. 집광 렌즈들, 대물 렌즈들 및/또는 검출기는 MEMS 또는 CMOS 디바이스들로서 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자-광학 조립체를 도시한다. 전자-광학 조립체는 전자-광학 칼럼(40)을 위한 것이다. 전자-광학 칼럼(40)은 빔 경로를 따라 타겟(308)을 향해 하전 입자 빔을 투영하기 위한 것이다. 일 실시예에서, 빔 경로는 전자-광학 칼럼(40)의 축 방향에 있다. 축 방향은 전자-광축(304)에 대응한다. 대안적으로, 빔 경로는 전자-광축(304)에 대해 기울어질 수 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자-광학 조립체는 전자기 차폐부(31)를 포함한다. 전자기 차폐부는 하전 입자 빔을 둘러싸도록 구성된다. 전자기 차폐부(31)는 전자기 차폐부(31) 외부의 전자기장으로부터 하전 입자 빔을 차폐하도록 구성된다.
전자-광학 칼럼(40)에서, 하전 입자 빔의 경로는 전자기장에 의해 제어된다. 예를 들어, 내부 전자기장이 하전 입자 빔 경로를 제어하는 데 사용될 수 있으며, 이는 차폐부(31) 내부에 있다. 그러므로, 내부 전자기장은 전자-광학 조립체의 디자인 및 작동에서 사전설정된다. 외부(즉, 표유) 전자기장이 하전 입자 빔을 그 의도된 경로로부터 바람직하지 않게 전환할 수 있다. 여기서, 외부는 차폐부의 외부이다. 전자기 차폐부(31)는 외부 전자기장을 감쇠하도록 구성된다. 전자기 차폐부(31)는 하전 입자 빔 경로에 대한 외부 전자기장의 영향을 감소시키도록 구성된다.
일 실시예에서, 전자기 차폐부(31)는 전기장으로부터 하전 입자 빔을 차폐하도록 구성된다. 일 실시예에서, 전자기 차폐부(31)는 전도성 재료를 포함한다. 예를 들어, 전자기 차폐부(31)는 구리, 니켈, 철 또는 코발트와 같은 금속, 또는 도핑된 반도체, 또는 금속 코팅과 같은 전기 전도성 재료를 포함할 수 있다. 이러한 금속 코팅은 금속 또는 플라스틱과 같은 비금속 재료 상에 제공될 수 있다. 차폐부(31)는 접지 연결에 대한 저저항 연결들을 가질 수 있다. 저저항 재료로 빔을 둘러쌈으로써, 표유 전기장들의 영향이 감쇠될 수 있다. 일 실시예에서, 전자기 차폐부(31)는 DC 전위에 연결된다. 일 실시예에서, DC 전위는 접지 전위이다. 대안적으로, DC 전위는 정전 렌즈를 제공하기 위해 접지와 상이한 고정된 전위일 수 있다.
일 실시예에서, 전자기 차폐부(31)는 자기장으로부터 하전 입자 빔을 차폐하도록 구성된다. 일 실시예에서, 전자기 차폐부(31)는 자기 투과성 재료를 포함한다. 예를 들어, 전자기 차폐부(31)는 합금을 포함할 수 있다. 합금은 니켈 및/또는 철 및/또는 코발트를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 전자기 차폐부(31)는 1 이상의 희토류 원소를 포함한다. 일 실시예에서, 전자기 차폐부(31)는 적어도 5,000, 10,000, 선택적으로 적어도 20,000, 선택적으로 적어도 50,000 및 선택적으로 적어도 100,000의 비투자율을 갖는 재료를 포함한다. 일 실시예에서, 전자기 차폐부(31)는 열 처리된다. 일 실시예에서, 전자기 차폐부(31)는 자기 어닐링 공정을 거친다. 일 실시예에서, 전자기 차폐부(31)는 수소 분위기에서 가열된다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자기 차폐부(31)는 복수의 섹션들(32)을 포함한다. 전자기 차폐부(31)의 섹션들(32)은 빔 경로를 따라 상이한 위치들을 따라 연장된다. 도 3에 나타낸 방위(orientation)에서, 빔 경로는 위에서 아래로 연장된다. 도 3에는 3 개의 섹션들(32)이 도시되어 있다. 중간 섹션(32)은 나타낸 상부 섹션(32)의 빔 하류 및 하부 섹션(32)의 빔 상류의 빔 경로의 부분을 따라 연장된다. 각각의 섹션(32)은 하전 입자 빔을 둘러싸도록 구성된다. 빔은 멀티-빔일 수 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자기 차폐부(31)의 섹션들(32)은 분리가능하다. 섹션들(32)이 분리가능하도록 제공함으로써, 전자-광학 칼럼(40)의 일부를 분해하고, 및/또는 전자-광학 칼럼(40)의 1 이상의 부분을 교체하는 것이 더 용이하다. 전자-광학 칼럼(40)의 부분들은 하나씩 제거될 수 있다. 섹션들(32)은 전자-광학 칼럼(40)의 일부를 제거 및/또는 교체하기 위해 하나씩 제거될 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 전자-광학 칼럼(40)의 유지보수를 더 용이하게 만들 것으로 예상된다.
도 3(및 몇몇 다른 도면들)에서, 전자기 차폐부(31)는 빔 경로 주위에 대칭으로 위치되는 것으로 도시되어 있다. 실제로, 외부 표유 필드들의 기원 및 방향은 알려지지 않을 수 있다. 대칭적인 전자기 차폐부(31)가 표유 필드들의 방향에 관계없이 사전설정된 감쇠 인자를 가질 수 있다. 하지만, 전자기 차폐부(31)가 빔 경로 주위에 대칭으로 위치되는 것이 본 발명에 필수적인 것은 아니다. 전자기 차폐부는 빔 경로로부터 중심을 벗어나 위치될 수 있다. 일부 상황들에서, 외부 필드의 방향은 (예를 들어, 필드의 소스가 알려져 있기 때문에) 알려질 수 있다. 일 실시예에서, 전자기 차폐부(31)는 소정 방향에서의 필드의 효과를 또 다른 방향보다 더 감쇠하도록 디자인된다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 섹션들(32)은 전자기 차폐부(31)에서의 갭(33)이 빔 경로의 방향에서 인접한 섹션들(32) 사이에 형성되도록 배치된다. 예를 들어, 3 개의 섹션들(32) 사이에 2 개의 갭들(33)이 도시되어 있다. 3 개의 예시적인 섹션들은 중간 섹션(32)의 빔 상류의 빔-상류 섹션(32'), 및 중간 섹션(32)의 빔 하류의 빔-하류 섹션(32")으로 지칭될 수 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 섹션들(32)은 적어도 하나의 섹션(32), 예를 들어 중간 섹션(32)이 또 다른 섹션들(32), 예를 들어 빔-상류 및 빔-하류 섹션들(32', 32")과 독립적으로 빔 경로에 대해 반경 방향으로 이동가능하도록 배치된다. 도 3에 나타낸 방위에서, 반경 방향은 좌-우 방향, 즉 페이지의 수직 측면들 사이를 가로지르는 방향이다. 일 실시예에서, 섹션들(32) 중 하나는 또 다른 섹션들(32)과 독립적으로 빔 경로에 대해 기울어진, 바람직하게는 수직인 방향으로 시프트가능하다. 일 실시예에서, 섹션(32)은 빔 경로에 수직인 방향에 대해 기울어진 방향으로 또 다른 섹션들(32)과 독립적으로 시프트가능하다.
본 발명의 일 실시예는 전자-광학 칼럼(40)을 따라 중도에서의 일부의 제거 및/또는 교체를 더 용이하게 만들 것으로 예상된다. 분해 및 조립은 섹션들(32)을 빔 경로에 대해 기울어진 방향으로, 및 선택적으로는 수직인 방향으로 이동시킴으로써 수행될 수 있다. 또한, 분해 및 조립은 섹션들(32)을 빔 경로의 방향으로 이동시킴으로써, 예를 들어 섹션들을 하나씩 제거함으로써 가능할 수 있다. 갭(33)은 섹션(32)이 다른 섹션들(32)과 독립적으로(예를 들어, 접촉하거나 건드리지 않고) 빔 경로 안이나 밖으로 시프트되는 것을 더 용이하게 한다. 일 실시예에서, 차폐부(31)는 빔 경로가 연장되는 어퍼처를 포함한다. 일 실시예에서, 어퍼처는 빔 경로에 수직인 방향으로 적어도 2 mm, 선택적으로 적어도 5 mm의 치수를 갖는다. 일 실시예에서, 빔은 1 내지 2 mm 영역의 치수를 갖는다. 빔은 차폐부(31)의 섹션(32)의 교체 전후에 어퍼처에 피팅된다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 인접한 섹션들(32)은 대향 표면들(34)을 갖는다. 한 섹션의 대향 표면(34)은 전자기 차폐부(31)의 인접한 섹션(32)의 대향 표면(34)을 향한다. 대향 표면들(34)은 빔 경로로부터 멀어지는 방향으로, 바람직하게는 빔 경로에 대해 반경방향으로 연장되도록 배치된다. 인접한 섹션들(32)의 대향 표면들(34)은 평행할 수 있다. 도 3에 나타낸 구성에서, 상부 및 중간 섹션(32)의 대향 표면들(34)은 중간 및 하부 섹션들(32)의 대향 표면들(34)보다 더 멀리, 바람직하게는 반경 방향으로 연장된다. 일 실시예에서, 대향 표면(34)은 빔 경로의 방향에서의 갭(33)의 범위를 정의한다.
일 실시예에서, 대향 표면들(34)은 적어도 인접한 섹션들(32) 사이의 갭(33)만큼 큰 거리만큼 빔 경로로부터 멀리, 바람직하게는 반경 방향으로 연장된다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 상부 및 중간 섹션들(32) 사이의 갭(33)은 거리 D1를 갖는다. 거리(D1)는 빔 경로의 방향에서 측정된다. 갭(33)의 양쪽에 있는 대향 표면들(34)은 폭 W1만큼 빔 경로로부터 멀리, 바람직하게는 반경 방향으로 연장된다. 폭(W1)은 반경 방향에서 측정되며, 이는 빔 경로의 방향에 수직일 수 있다. 폭(W1)은 섹션(32)의 내표면으로부터 대향 표면들(34)의 반경방향 외측 에지까지 측정된다. 일 실시예에서, W1 ≥ D1이다. 즉, 폭(W1)은 거리(D1)보다 크거나 같을 수 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 하부 및 중간 섹션들(32, 32') 사이의 갭(33)은 빔 경로에 평행한 방향에서 거리 D2를 갖는다. 갭(33)의 양쪽에 있는 대향 표면들(34)은 폭 W2만큼, 예를 들어 빔 경로에 대해 반경 방향으로 연장된다. 일 실시예에서, W2 ≥ D2이다. 즉, 폭(W2)은 거리(D2)보다 크거나 같을 수 있다.
대향 표면들(34)의 반경방향 범위는 섹션들(32)이 표유 전자기장들의 효과를 감쇠하는 데 도움이 될 수 있다. 일반적으로, 갭(33)의 크기에 비해 대향 표면들(34)의 반경방향 범위를 증가시키는 것이 표유 전자기장들의 효과를 감소시킨다. 일 실시예에서, 대향 표면들(34)은 인접한 섹션들(32) 사이의 갭(33)보다 적어도 2 배 큰 거리만큼 반경 방향으로 연장된다. 일 실시예에서, 대향 표면들(34)은 인접한 섹션들(32) 사이의 갭(33)보다 적어도 3 배 큰 거리만큼 반경 방향으로 연장된다. 일 실시예에서, 대향 표면들(34)은 인접한 섹션들(32) 사이의 갭(33)보다 적어도 4 배 큰 거리만큼 반경 방향으로 연장된다. 일 실시예에서, 대향 표면들(34)은 인접한 섹션들(32) 사이의 갭(33)보다 적어도 5 배 큰 거리만큼 반경 방향으로 연장된다.
도 3에 나타낸 구성에서, 갭(33)의 양쪽에 있는 대향 표면들(34)은 반경 방향으로 동일한 거리만큼 연장된다. 하지만, 이는 반드시 그러한 것은 아니다. 대안적인 실시예에서, 갭(33)의 양쪽에 있는 대향 표면들(34)은 반경 방향으로 상이한 거리들만큼 연장될 수 있다. 일 실시예에서, 두 대향 표면들(34) 중 더 짧은 거리는 적어도 갭(33)의 크기만큼(또는 2 배, 또는 3 배, 또는 4 배, 또는 5 배) 큰 거리만큼 반경 방향으로 연장된다. 본 발명의 일 실시예는 빔 경로에 대한 표유 전자기장들의 영향을 감소시킬 것으로 예상된다. 일 구성에서, 대향 표면(34)은 빔 경로 주위에서 및 빔 경로에 대해 비-균일한 거리로 연장될 수 있다. 예를 들어, 빔 경로에 대해 반대되는 반경 방향들에서, 대향 표면은 다른 방향보다 빔으로부터 더 멀리 연장될 수 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 빔 경로의 방향에서의 섹션(32)의 적어도 하나의 단부는 빔 경로에 대해 반경 방향으로 연장되는 플랜지(35)를 포함한다. 일 실시예에서, 플랜지(35)는 대향 표면(34)을 포함한다. 일 실시예에서, 전자기 차폐부는 빔 경로로부터 바람직하게는 반경방향으로 퍼진다(flare). 플랜지(35)는 전자기 차폐부(31)의 두께를 과도하게 증가시키지 않고 대향 표면(34)의 반경방향 범위를 증가시키는 데 도움이 된다. 전자기 차폐부(31)의 두께를 비교적 낮게 유지함으로써, 전자기 차폐부의 재료 비용이 제한된다. 본 발명의 일 실시예는 제조 비용을 과도하게 증가시키지 않고 빔에 대한 표유 전자기장들의 영향을 감소시킬 것으로 예상된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자-광학 칼럼(40)의 일부를 개략적으로 도시한다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 플랜지가 제공될 필요는 없다. 도 4에 나타낸 구성에서, 전자기 차폐부(31)의 상부 섹션(32')은 일정할 수 있는 외경을 갖는다. 대향 표면(34)은 반경 방향으로 연장된다. 대향 표면(34)의 반경방향 범위는 [중간 섹션(32)에 비해] 섹션(32)의 두께를 증가시킴으로써 제공된다. 대향 표면(34)의 반경방향 범위는 상부 섹션(32)의 두께에 의해 제공된다. 따라서, 대향 표면은 차폐부(31)의 벽에 의해 제공된다. 즉, 차폐부는 튜브의 단부 표면에 대응하는 대향 표면을 갖는 튜브이다. 그러므로, 적어도 벽을 제공하는 단부 표면에서 튜브의 두께는 빔 경로로부터 멀어지는 방향에서의 폭(W1, W2)의 범위를 정의할 수 있다.
도 4에 나타낸 중간 섹션(32)은 도 3에 나타낸 중간 섹션(32)과 유사하다. 도 4에 나타낸 하부 섹션(32")은 플랜지(35)를 포함한다. 하부 섹션(32)은 중간 섹션(32)의 벽보다 두꺼운 벽을 갖는다. 하부 섹션(32")에서, 대향 표면(34)의 반경방향 범위는 부분적으로 [중간 섹션(32)에 비해] 하부 섹션(32")의 두께를 증가시키고 부분적으로 플랜지(35)를 제공함으로써 제공된다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자-광학 조립체는 전자기 차폐부(31)의 인접한 섹션들(32) 사이에 적어도 하나의 전자-광학 요소를 포함한다. 전자-광학 요소는 빔의 경로에서 작동하도록 구성된다. 예를 들어, 일 실시예에서 1 이상의 디플렉터(36)가 인접한 섹션들(32) 사이에 제공된다. (디플렉터는 섹션들과 동일한 방식으로 단면이 도시된다.) 일 실시예에서, 1 이상의 렌즈(37)가 인접한 섹션들(32) 사이에 제공된다. (정전 렌즈가 2 이상의 플레이트들을 포함할 것이므로, 단순화를 위해 렌즈들은 개략적으로 나타낸다.) 다른 타입들의 전자-광학 요소들이 인접한 섹션들(32) 사이에 위치될 수 있다. 자기 렌즈는 차폐부(31) 외부의 코일 및 인접한 섹션들(32) 사이에 위치되는 코어를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 섹션들(32) 사이의 전자-광학 요소는 MEMS 요소이다. 예를 들어, 디플렉터들(36) 및/또는 렌즈들(37)은 MEMS일 수 있다.
일 실시예에서, 전자기 차폐부(31)는 멀티-빔의 경로 주위에서 연장되도록 구성된다. 일 실시예에서, 전자기 차폐부(31)는 다수 섹션들(32): 전자-광학 요소의 빔 상류의 빔-상류 섹션(32'); 전자-광학 요소의 빔 하류의 빔-하류 섹션(32"); 및 전자-광학 요소와 연계된 요소 섹션(32)을 포함한다. 일 실시예에서, 요소 섹션(32)은 전자-광학 요소와 함께 툴로부터 제거가능하도록 구성된다. 일 실시예에서, 빔 경로를 따라 인접한 섹션들(32) 사이에는 작은 갭이 존재한다.
도 4에 나타낸 실시예에서, 디플렉터들(36)은 갭(33)을 통해 빔에 작용한다. 도 4에 나타낸 실시예에서, 디플렉터들(36)은 섹션들(32)의 외측 범위의 반경방향 바깥쪽에 위치된다. 대안적인 실시예에서, 디플렉터들(36)은 섹션들(32)의 외측 반경방향 범위의 적어도 부분적으로 안쪽에 위치될 수 있다. 섹션들(32)의 외측 반경방향 범위는 빔 경로의 방향과 평행할 수 있는 길이 표면들에 대응할 수 있다. 일 실시예에서, 디플렉터들(36)은 갭(33) 내에, 예를 들어 갭(33)을 정의하는 대향 표면들(34) 사이에 있다. 디플렉터들(36)을 빔에 더 가깝게 위치시키는 것이 차폐부(31)로 인한 빔에 대한 디플렉터들(36)의 효과의 바람직하지 않은 감쇠를 감소시킨다. 일 실시예에서, 디플렉터들(36)은 섹션들(32)의 내표면(39)과 일직선이 된다. 일 실시예에서, 디플렉터들(36)은 섹션들(32)의 내표면(39)보다 빔 경로에 더 가깝다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 렌즈(37)는 전자기 차폐부(31)의 섹션들(32)의 반경방향 내측 에지보다 반경방향 바깥쪽으로 더 연장된다. 렌즈(37)의 외측 둘레는 갭(33) 내에 있다. 일 실시예에서, 렌즈(37)는 렌즈들의 어레이이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 디플렉터들 또는 어퍼처들의 어레이가 인접한 섹션들(32) 사이에 위치될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 전자-광학 칼럼(40)의 일부를 도시한다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자-광학 칼럼(40)은 모듈(405)을 포함한다. 일 실시예에서, 모듈(405)은 전자-광학 조립체를 포함한다. 모듈(405)은 전자기 차폐부(31)의 섹션들(32)을 포함할 수 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 모듈(405)은 전자-광학 요소(38)를 포함한다. 일 실시예에서, 전자-광학 요소(38)는 어퍼처, 디플렉터 및 렌즈와 같은 1 이상의 머니퓰레이터를 포함한다. 전자-광학 요소(38)는 머니퓰레이터들의 어레이일 수 있다. 일 실시예에서, 전자-광학 요소는 MEMS 요소이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 모듈(405) 내의 섹션들(32)은 퍼진다. 전자-광학 요소는 전자-광학 요소(38)의 양쪽에 있는 섹션들(32)의 대향 표면들(34)을 향하는 표면 부분들을 포함한다.
도 5에 나타낸 모듈(405)에는, 전자기 차폐부(31)의 2 개의 섹션들(32)이 제공된다. 전자-광학 요소(38)는 섹션들(32) 사이에 있다. 섹션들(32)의 대향 표면들을 향하는 빔 경로의 방향에서 섹션들(32)과 표면 부분들, 즉 전자-광학 요소(38)의 표면들 사이에 거리 D3 및 D4의 갭들이 형성된다. 마주하는 표면 부분과 함께, 섹션들(32)의 대향 표면들은 대응하는 갭들을 정의한다. 표면 부분들과 갭들을 정의하는 대향 표면들은 각각 반경 방향에서 거리 W3 및 W4로 연장된다. 일 실시예에서, W3은 적어도 D3만큼 크다. 일 실시예에서, W3은 D3의 2 배(또는 3 배 또는 4 배 또는 5 배) 크기이다. 일 실시예에서, W4는 적어도 D4만큼 크다. 일 실시예에서, W4는 D4의 2 배(또는 3 배 또는 4 배 또는 5 배) 크기이다.
일 실시예에서, 모듈(405)은 전자-광학 구성요소를 포함하며, 이는 구성요소의 위치설정을 위한 작동을 허용하는 스테이지 상에 있다. 일 실시예에서, 모듈(405)은 스테이지를 포함한다. 일 구성에서, 스테이지 및 모듈은 전자-광학 칼럼(40)의 통합부일 수 있다. 일 구성에서, 모듈(405)은 스테이지 및 이것이 지지하는 전자-광학 디바이스로 제한된다. 일 구성에서, 스테이지는 제거가능하다. 대안적인 디자인에서, 스테이지를 포함하는 모듈(405)은 제거가능하다. 모듈(405)을 위한 전자-광학 칼럼(40)의 부분은 격리가능하며, 즉 전자-광학 칼럼(40)의 부분은 모듈(405)의 빔 상류의 밸브 및 빔 하류의 밸브에 의해 정의된다. 밸브들은 각각 밸브들의 빔 상류 및 빔 하류의 진공으로부터 밸브들 사이에서 환경을 격리하도록 작동될 수 있고, 이는 모듈(405)과 연계된 칼럼 부분의 빔 상류 및 빔 하류의 진공을 유지하면서 모듈(405)이 전자-광학 칼럼(40)으로부터 제거될 수 있게 한다. 일 실시예에서, 모듈(405)은 스테이지를 포함한다. 스테이지는 빔 경로에 대해 전자-광학 디바이스를 지지하도록 구성된다. 일 실시예에서, 모듈(405)은 1 이상의 액추에이터를 포함한다. 액추에이터들은 스테이지와 연계된다. 액추에이터들은 빔 경로에 대해 전자-광학 디바이스를 이동시키도록 구성된다. 일 실시예에서, 액추에이터들은 전자기 차폐부(31)의 외부에 있다. 일 실시예에서, 전자-광학 디바이스와 연계된 전자기 차폐부(31)의 섹션들(32)은 스테이지의 양쪽에 제공된다.
전자-광학 디바이스가 액추에이터에 의해 빔 경로에 대해 정렬가능한 경우, 전자-광학 디바이스와 연계된 섹션들(32) 중 적어도 하나는 작동가능할 수 있다. 일 실시예에서, 1 이상의 액추에이터는 전자-광학 칼럼(40)의 프레임에 대해 전자기 차폐부(31)의 섹션(32)을 작동시키도록 구성된다. 프레임은 모듈(405)의 스테이지와 연계될 수 있다. 일 실시예에서, 섹션(32)은 모듈(405)의 스테이지에 대해 작동가능하다. 일 실시예에서, 섹션(32)은 전자-광학 디바이스에 대해 고정된다. 차폐부 섹션들(32) 중 적어도 하나는, MEMS일 수 있는 모듈(405) 내의 전자-광학 디바이스와 함께 작동가능할 수 있다.
일 실시예에서, 모듈(405)은 MEMS 모듈이다. 일 실시예에서, 모듈(405)은 전자-광학 칼럼(40) 내에서 교체가능하도록 구성된다. 일 실시예에서, 모듈(405)은 현장 교체가능하도록 구성된다. 현장 교체가능은, 전자-광학 칼럼이 위치되는 진공을 유지하면서 모듈이 제거되고 동일한 또는 상이한 모듈로 교체될 수 있음을 의미하도록 의도된다. 모듈이 제거되고 반환 또는 교체되기 위해 모듈에 대응하는 칼럼의 섹션만이 통기된다.
일 실시예에서, 모듈(405)은 내부 전자-광학 차폐부를 포함한다. 모듈은 빔 경로를 따라 전자기 차폐부(31)를 후퇴(retract)시킬 필요 없이 제거, 삽입 또는 교체될 수 있다. 섹션들(32)이 축방향으로 이동가능할 필요는 없다. 종래의 구성에서, 차폐부는 전자-광학 칼럼의 한 단부 또는 다른 단부에서 시작하여 기계적으로 분해되어야 하는 일련의 인접 섹션들 또는 제거되어야 하는 연속 튜브이다.
도 6은 전자-광학 칼럼(40)의 일부를 도시한다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 타겟(308)의 빔 상류의 전자기 차폐부(31)의 최종 섹션(32'")은 대향 표면(34)을 포함한다. 대향 표면(34)은 타겟(308)을 향한다. 대향 표면(34)은 타겟(308)으로부터 거리 D5에 위치된다. 거리(D5)는 빔 경로의 방향에 있다. 대향 표면(34)은 폭 W5만큼 빔 경로로부터 멀리, 바람직하게는 이에 대해 반경방향으로 연장된다. 폭(W5)은 빔 경로의 방향에 수직으로 측정될 수 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 섹션(32)은 플랜지(35)를 포함한다. 대안적으로, 앞서 설명된 바와 같이, 대향 표면(34)의 반경방향 범위는 전자기 차폐부(31)의 더 두꺼운 벽을 가짐으로써 제공될 수 있다.
일 실시예에서, W5는 적어도 D5만큼 크다. 일 실시예에서, W5는 D5의 2 배(또는 3 배 또는 4 배 또는 5 배) 크기이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 타겟(308)은 적어도 폭 W5만큼 멀리 반경방향으로 연장된다. 타겟(308)은 빔에 대한 표유 전자기장들의 효과를 감쇠하는 데 기여할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 전자-광학 칼럼(40)의 일부를 개략적으로 도시한다. 도 7은 전자-광학 칼럼(40)의 다른 구성요소들에 대한 전자기 차폐부(31)의 반경방향 위치를 개략적으로 나타낸다. 타겟(308)의 표면, 또는 타겟(308)의 외측 둘레를 넘어서는 경우, 타겟 지지체의 표면이 빔 경로로부터 멀리 연장될 수 있다. 일 실시예에서, 타겟 및/또는 타겟 지지체의 표면은 적어도 최종 섹션(32)의 대향 표면(34)만큼 멀리 빔 경로로부터 연장될 수 있다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자-광학 칼럼(40)은 열 컨디셔너(204)를 포함한다. 열 컨디셔너(204)는 전자-광학 칼럼(40)의 적어도 일부분을 열 컨디셔닝하도록 구성된다. 일 실시예에서, 열 컨디셔너(204)는 복수의 열 컨디셔닝 채널들을 포함한다. 채널들은 전자-광학 칼럼(40)의 1 이상의 다른 부분과 열을 교환하도록 구성되는 컨디셔닝 유체를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 열 컨디셔너(204)는 전자-광학 칼럼 내에서 생성되는 열을 제거하도록 구성된다. 대안적으로, 열 컨디셔너(204)는 전자-광학 칼럼(40)에 열을 제공할 수 있는 모드를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 열 컨디셔너(204)는 검사 툴(100)의 상이한 부분으로 열을 옮기도록 구성된다. 일 실시예에서, 열 컨디셔너는 전자-광학 칼럼(40)의 일부가 안정된 온도로 유지되도록 열 컨디셔닝하도록 구성된다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자기 차폐부(31)는 열 컨디셔너(204)의 반경방향 안쪽에 있다. 전자기 차폐부(31)는 열 컨디셔너(204)에 의해 생성되는 것들을 포함한 전자기장들로부터 빔을 차폐하도록 구성된다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자-광학 칼럼(40)은 적어도 하나의 펌프(220)를 포함한다. 펌프(220)는 전자-광학 칼럼(40) 내의 압력을 제어하도록 구성된다. 일 실시예에서, 펌프(220)는 전자-광학 칼럼(40) 내의 압력을 감소시키기 위해, 예를 들어 칼럼(40)이 위치되는 진공을 생성 및 유지하기 위해, 예를 들어 펌프(220)의 펌핑 유닛을 저압(under pressure)에 연결가능하다. 일 실시예에서, 펌프(220) 예를 들어 펌프(220)의 통기 밸브는 전자-광학 칼럼(40)이 위치되는 압력을 증가시키기 위해 과압에 연결가능하다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자기 차폐부(31)는 빔 경로에 관하여 펌프(220)의 반경방향 안쪽에 있다. 전자기 차폐부(31)는 펌프(220)에 의해 생성되는 전자기장들로부터 빔을 차폐하도록 구성된다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자-광학 칼럼(40)은 시준기(5)와 같은 전자-광학 요소를 포함한다. 시준기(5)는 적어도 부분적으로 하전 입자 빔을 시준하도록 구성된다. 시준기(5)의 작동 하에서, 빔의 경로는 이상화된 빔 경로의 방향, 또는 적어도 덜 발산하거나 심지어 수렴하는 빔 경로의 방향일 수 있다. 일 실시예에서, 전자-광학 칼럼(40)은 디플렉터와 같은 전자-광학 요소를 포함한다. 디플렉터는 하전 입자 빔을 편향하도록 구성될 수 있다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자기 차폐부(31)의 내표면(39)은 시준기(5)와 같은 전자-광학 요소의 반경방향 안쪽에 있다. 시준기(5)는 빔에 작용한다. 시준기(5)는 이것이 생성하는 전자기장들이 빔 경로 상의 빔에 영향을 미치도록 위치된다. 시준기(5)는 전자기 차폐부(31)의 인접한 두 섹션들(32) 사이에 위치된다.
도 7에 나타낸 구성에서, 시준기(5)는 전자기 차폐부(31)의 반경방향 내표면(39)의 반경방향 바깥쪽에 있다. 대안적인 실시예에서, 시준기(5)의 일부[예를 들어, 시준기(5)의 반경방향 내측 에지]는 바로 빔 상류 또는 빔 하류의 섹션들(32) 중 적어도 하나의 반경방향 내표면(39)과 동일한 반경방향 위치에 있다. 빔 경로에 대해 인접한 섹션의 내표면(39)과 동일한 거리에, 또는 내표면(39)의 거리에 가깝게 시준기(5)를 위치시키는 것은 전자기 차폐부(31)가 빔에 대한 시준기(5)의 효과를 바람직하지 않게 감쇠할 가능성을 감소시키는 데 도움이 된다.
도 8은 일 실시예에 따른 전자-광학 칼럼(40)의 일부를 개략적으로 도시한다. 도 8은 전자-광학 칼럼(40)의 다른 구성요소들에 대한 전자기 차폐부(31)의 대안적인 반경방향 위치를 개략적으로 나타낸다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자기 차폐부(31)는 열 컨디셔너(204) 및 펌프(220)의 반경방향 안쪽에 있다. 전자기 차폐부(31)는 시준기(5)와 같은 전자-광학 요소의 반경방향 바깥쪽에 있다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 인접한 섹션들(32) 사이의 갭(33)이 펌프(220)와 전자기 차폐부(31) 내의 전자-광축(304)에 근접하고 심지어 이를 포함하는 볼륨 사이의 유체 연결을 허용한다. 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 펌프(220)가 전자기 차폐부(31) 외부에 있도록 제공함으로써, 전자-광학 속성들(예를 들어, 전압, 전류)이 빔으로부터 차폐되기 때문에 펌프(220)에 대한 디자인 자유도가 더 크다. 펌프(220)가 전자기 차폐부(31)의 외부에 있도록 제공함으로써, 펌프(220)는 이러한 높은 전자-광학 요건들을 충족시킬 필요가 없을 수 있고, 이에 의해 디자인 자유도가 증가한다. 펌프(220)가 전자기 차폐부(31)로부터 이격되도록 제공함으로써, 펌프(220)로부터 칼럼(40)으로 진동이 전달될 위험이 감소될 수 있다. 이러한 진동은 전자-광학 칼럼(40)의 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.
전자기 디바이스가 차폐부(31) 내에 있고 디바이스는 차폐부(31) 외부로부터의 전원 공급기를 갖기 때문에, 디바이스에 대한 라우팅(routing)은 차폐부(31) 내에서의 전자기장들의 생성을 최소화하도록 디자인된다. 예를 들어, (전기 회로를 완성하기 위해) 전자기 디바이스의 전극에 2 개의 라우팅 연결이 연결되어야 하므로, 라우팅들은 라우팅들에 의해 생성되는 전자기장들이 실질적으로 서로 상쇄되도록 서로 인접하여 배치된다. 따라서, 전자기 디바이스가 어레이인 경우, 어레이 내의 각 개구부를 위한 각 전극에 대한 라우팅은 라우팅이 그 반대 라우팅과 위치되도록 디자인되며, 이에 따라 여하한의 생성된 전자기장이 실질적으로 서로 상쇄된다.
도 9는 일 실시예에 따른 전자-광학 칼럼(40)의 일부를 개략적으로 도시한다. 도 9는 전자-광학 칼럼(40)의 다른 구성요소들에 대한 전자기 차폐부(31)의 대안적인 반경방향 위치를 개략적으로 나타낸다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자기 차폐부(31)는 열 컨디셔너(204)의 반경방향 안쪽에 있다. 전자기 차폐부(31)는 시준기(5)와 같은 전자-광학 요소 및 펌프(220)의 반경방향 바깥쪽에 있다. 펌프(220)가 전자기 차폐부(31)의 반경방향 안쪽에 있도록 제공함으로써, 빔 주위의 진공이 개선될 수 있다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 렌즈 또는 렌즈들의 어레이(37)가 인접한 섹션들(32) 사이에 제공된다. 다른 타입들의 전자-광학 요소들이 인접한 섹션들(32) 사이에 위치될 수 있다. 일 실시예에서, 섹션들(32) 사이의 전자-광학 요소는 MEMS 요소이다. 예를 들어, 디플렉터들(36) 및/또는 렌즈들(37)은 MEMS일 수 있다. 렌즈(37)는 인접한 섹션들(32) 사이의 갭(33)에 위치될 수 있다. 일 구성에서, 인접한 섹션들(32) 사이에는 복수의 머니퓰레이터들이 있을 수 있다. 복수의 머니퓰레이터들은 다수의 동일한 타입의 머니퓰레이터, 예컨대 렌즈, 디플렉터 또는 스티그메이터를 포함할 수 있고, 및/또는 상이한 타입들의 머니퓰레이터, 예컨대 렌즈, 디플렉터 및/또는 보정기를 포함할 수 있다. 상이한 머니퓰레이터들은 요소들의 어레이를 포함할 수 있다. 보정기 어레이는 복수의 보정기들을 포함하여 제공될 수 있다. 시준기 어레이는 복수의 시준기들을 포함하여 제공될 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 전자-광학 칼럼(40)의 일부를 개략적으로 도시한다. 도 10은 전자-광학 칼럼(40)의 다른 구성요소들에 대한 전자기 차폐부(31)의 대안적인 반경방향 위치를 개략적으로 나타낸다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자기 차폐부(31)는 열 컨디셔너(204), 펌프(220), 및 시준기(5)와 같은 전자-광학 요소의 반경방향 바깥쪽에 있다. 이 구성의 변형예는 차폐부(31) 외부에 있는 펌프(220)를 가질 수 있다. 도 9에 설명된 바와 같은 머니퓰레이터의 상이한 구성들이 이 구성들에 적용될 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 전자-광학 칼럼(40)의 일부로서 전자-광학 조립체를 도시한다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 섹션들(32) 중 적어도 2 개는 서로 전자기적으로 맞물리는 인접한 단부들을 포함한다. 일 구성에서, 인접한 섹션들(32) 사이의 전자기적 맞물림은 비접촉식이다. 인접한 섹션들(32)의 근접한 표면들 사이에 갭이 있을 수 있다. 섹션들(32)은 조합되어 표유 전자기장들로부터 빔을 차폐한다. 섹션들(32)은 표유 전자기장들이 차폐부(31) 내의 빔에 영향을 미칠 수 없도록 전자기적으로 맞물린다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 인접한 단부들은 동축으로 배치되도록 치수가 정해진다. 대안적으로, 예를 들어 전자기 차폐부(31)가 전자-광학 칼럼(40) 내의 특정 형상의 공간에 피팅되도록 요구되는 경우, 섹션들(32)은 동축이 아닐 수 있다. 차폐부가 반드시 빔 경로 주위에서 대칭으로 배치될 필요는 없다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 인접한 단부들은 한 단부가 다른 단부 내에 삽입가능하도록 치수가 정해진다. 일 실시예에서, 인접한 단부들(32)은 빔 경로를 따라 오버랩된다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 빔 경로의 방향으로 인접한 섹션들(32) 사이에 오버랩(11)이 형성될 수 있다. 오버랩은 외부 전자기장들이 빔 경로로부터 빔을 전환하는 것과 같이 바람직하지 않게 영향을 미치지 않을 것을 보장한다.
일 실시예에서, 인접한 섹션들(32)의 인접한 단부들은 물리적으로 서로 분리되어 있다. 일 실시예에서, 인접한 단부들은 서로 전자기적으로 맞물려 있다. 섹션들(32)은 빔 경로의 방향으로 이동가능하다. 섹션들(32)은 전자-광학 칼럼(40)의 부분들을 유지하기 위해 하나씩 제거되거나 교체될 수 있다.
일 구성에서, 전자기 차폐부(31)는 상이한 타입들의 섹션들(32), 예를 들어 인접한 섹션들 사이에 갭을 갖는 섹션 및 동축으로 인접한 섹션과 맞물리는 섹션을 포함한다. 이러한 구성에서, 차폐부(31)는 전자-광학 칼럼(40)으로부터 제거가능할 수 있는 모듈 내의 섹션을 포함할 수 있다. 이러한 구성에서, 섹션은 일 단부에서 동축으로 인접한 섹션과 맞물리도록 구성될 수 있고, 그 다른 단부에서는 대향 표면을 가져 인접한 섹션의 대향 표면을 향할 수 있다.
일 실시예에서, 본 명세서에서 설명되는 전자기 차폐부(31)는 MEMS 대물 렌즈와 같은 1 이상의 MEMS 전자-광학 요소를 특징으로 하는 툴들에 적용될 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 일 실시예에서 전자-광학 칼럼(40)은 하전 입자 경로 상의 대안적인 및/또는 추가적인 구성요소들, 예컨대 렌즈들 및 다른 구성요소들을 포함할 수 있으며, 이들 중 일부는 도 1 및 도 2를 참조하여 앞서 설명되었다. 특히, 실시예들은 소스로부터의 하전 입자 빔으로부터 복수의 서브-빔들을 생성하는 전자-광학 칼럼(40)을 포함한다. 일 실시예에서, 전자기 차폐부(31)는 전자-광학 칼럼(40)의 주어진 위치에서 모든 서브-빔들을 둘러싸도록 구성된다. 대안적인 실시예에서, 각각의 서브-빔에 각자의 둘러싸는 전자기 차폐부(31)가 제공된다. 일 실시예에서, 멀티-빔의 서브-빔들의 그룹에 전자기 차폐부(31)가 제공되며, 바람직하게는 일련의 섹션들(32)을 갖는다. 일 실시예에서, 멀티-빔의 서브-빔들에는 그룹이 할당되어 멀티-빔이 서브-빔들의 그룹들로 구성되도록 한다. 서브-빔들의 그룹들은 각 그룹의 서브-빔들의 경로들을 따라 및 그 주위에 일련의 섹션들로 구성되는 디자인된 차폐부(31)를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 전자기 차폐부(31)는 원형 단면을 갖는다. 대안적으로, 단면 형상은 직사각형 또는 정사각형 또는 둥근 코너를 갖는 직사각형 또는 둥근 코너를 갖는 정사각형일 수 있다.
도 3 내지 도 5에서, 예를 들어 내경은 모든 섹션들(32)에 대해 동일하다. 대안적으로, 내경은 상이한 섹션들에 대해 달라질 수 있다. 이는 전자기 차폐부(31)의 볼륨을 감소시키는 데 도움이 될 수 있다.
일 실시예에서, 섹션들(32)은 빔 경로를 따라 동심으로 정렬된다. 대안적인 실시예에서, 섹션들(32) 중 1 이상은 서로에 대해 오프셋될 수 있다. 이는 빔에 대한 자기 렌즈 작용을 유도할 수 있다.
일 실시예에서, 별개의 정전기 차폐부 및 자기 차폐부가 제공된다. 정전기 차폐부는 정전기장으로부터 빔을 차폐하도록 구성된다. 자기 차폐부는 자기장으로부터 빔을 차폐하도록 구성된다. 정전기 차폐부는 전자기 차폐부(31)에 대해 앞서 설명된 바와 같은 특징들을 가질 수 있다. 자기 차폐부는 전자기 차폐부(31)에 대해 앞서 설명된 바와 같은 특징들을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 자기 차폐부는 정전기 차폐부의 반경방향 바깥쪽에 있다. 대안적으로, 자기 차폐부는 정전기 차폐부의 반경방향 안쪽에 있을 수 있다. 또 다른 구성에서, 자기 차폐부 및 전기 차폐부가 하나의 차폐부 세트로 조합될 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 일 실시예에서 대응하는 이차 하전 입자 빔들을 검출하는 검출 요소들을 포함하는 이차 칼럼(도시되지 않음)이 제공된다. 일 실시예에서, 전자기 차폐부를 포함하는 전자-광학 조립체는 이차 칼럼의 일부로서 제공될 수 있다. 예를 들어, 이차 칼럼의 소스 및/또는 검출기에 여기에서 명시되는 경우를 제외하고는 앞서 설명된 전자기 차폐부가 제공될 수 있다. 차폐부는 소스의 빔 상류에서 연장될 필요는 없다. 차폐부는 검출기의 빔 하류에서 연장될 필요는 없다. 일 실시예에서, Y-형 섹션을 갖는 차폐부(31)에 의해 빈 필터가 수용된다. Y-형 섹션은 복수의 섹션들을 포함할 수 있으며, 이는 제조 및 조립을 단순화할 수 있다. 일 실시예에서, 섹션들은 앞서 설명된 바와 같은 플랜지들을 갖는다. 일 실시예에서, 섹션들은 현장 교체가능하다. 대안적인 실시예에서, 플랜지들은 섹션들을 프레임에 또는 함께 볼트로 체결하는 데 사용될 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 전자-광학 칼럼(4)의 개략적인 다이어그램이다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자기 차폐부(31)의 복수의 섹션들(32a 내지 32d)이 제공된다. 섹션들(32a 내지 32d)은 빔 경로에 평행한 방향을 따라 상이한 위치들에 제공된다. 상이한 섹션들(32a 내지 32d)은 전자-광학 칼럼(40)의 상이한 부분들에 대응한다.
예를 들어, 일 실시예에서 제 1 섹션(32a)은 전자-광학 칼럼(40)의 소스 부분에 대응한다. 전자-광학 칼럼(40)의 소스 부분은 소스(301)로부터 연장된다. 소스(301)는 하전 입자들의 일차 빔(302)을 생성하도록 구성된다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 일차 빔(302)의 단면적은 일차 빔(302)이 시준될 때까지 증가한다. 일 실시예에서, 제 1 섹션(32a)은 일차 빔(302)이 시준되는 위치까지 빔 경로에 평행한 방향으로 연장된다. 일 실시예에서, 제 1 섹션(32a)은 소스(301)를 반경방향으로 둘러싸고 있다. 대안적으로, 제 1 섹션(32a)의 빔-상류 단부는 소스(301)의 빔 하류에 있다. 제 1 섹션(32a)의 빔-하류 단부는 일차 빔(302)을 시준하도록 구성되는 시준기의 빔 상류에 있다.
일 실시예에서, 제 2 섹션(32b)은 전자-광학 칼럼(40)의 시준기 부분에 대응한다. 전자-광학 칼럼(40)의 시준기 부분은 시준기로부터 연장된다. 일 실시예에서, 시준기는 (예를 들어, 도 2에 나타낸 바와 같은) 집광 렌즈(310)를 포함한다. 일 실시예에서, 집광 렌즈(310)는 자기적이다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 시준된 빔의 단면적은 일차 빔(302)이 서브-빔들(311)로 분할될 때까지 시준기의 빔 하류에서 실질적으로 일정하게 유지될 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 섹션(32b)은 일차 빔(302)이 분할되는 위치까지 빔 경로에 평행한 방향으로 연장된다. 일 실시예에서, 제 2 섹션(32b)의 빔-상류 단부는 시준기의 빔 상류에 있다. 제 2 섹션(32b)은 시준기를 반경방향으로 둘러쌀 수 있다. 대안적으로, 제 2 섹션(32b)의 빔-상류 단부는 시준기의 빔 하류에 있을 수 있다. 제 2 섹션(32b)의 빔-하류 단부는 일차 빔(302)을 분할하도록 구성되는 빔-제한 어퍼처 어레이(321)의 빔 상류에 있다.
일 실시예에서, 제 3 섹션(32c)은 전자-광학 칼럼(40)의 빔-스플리터 부분에 대응한다. 전자-광학 칼럼(40)의 빔-스플리터 부분은 서브-빔들(311)을 형성하도록 구성되는 구성요소, 예를 들어 빔-제한 어퍼처 어레이(321)로부터 연장된다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 6 개의 서브-빔들(311)이 빔-제한 어퍼처 어레이(321)의 빔 하류에 형성될 수 있다. 당업자라면, 여하한의 복수의 서브-빔들, 예를 들어 수백 또는 수천 개의 서브-빔들이 형성될 수 있음을 이해할 것이다. 서브-빔들(311)의 단면적은 제 3 섹션(32C)의 길이 전체에 걸쳐 실질적으로 일정하게 유지될 수 있다. 일 실시예에서, 제 3 섹션(32c)은 서브-빔들(311)이 타겟(208) 상에 포커싱되는 위치까지 빔 경로에 평행한 방향으로 연장된다. 일 실시예에서, 제 3 섹션(32c)의 빔-상류 단부는 빔-제한 어퍼처 어레이(321)(또는 다른 빔-스플리터)의 빔 상류에 있다. 제 3 섹션(32c)은 빔-제한 어퍼처 어레이(321)를 반경방향으로 둘러쌀 수 있다. 대안적으로, 제 3 섹션(32c)의 빔-상류 단부는 빔-제한 어퍼처 어레이(321)의 빔 하류에 있을 수 있다. 제 3 섹션(32c)의 빔-하류 단부는 서브-빔들(311)을 타겟(208) 상에 포커싱하도록 구성되는 대물 렌즈의 빔 상류에 있다.
일 실시예에서, 제 4 섹션(32d)은 전자-광학 칼럼(40)의 대물 렌즈 부분에 대응한다. 전자-광학 칼럼(40)의 대물 렌즈 부분은 타겟(208)에 입사되는 서브-빔들(311)의 속성들을 제어하기 위해 서브-빔들(311)을 조작하도록 구성되는 구성요소, 예를 들어 (도 2에 나타낸 바와 같은) 대물 렌즈(331)로부터 연장된다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 서브-빔들(311)은 대물 렌즈(331)의 빔 하류에서 포커싱된다. 서브-빔들(311)의 단면적은 제 4 섹션(32d)의 길이의 적어도 일부(및 선택적으로는 전부)를 통해 감소할 수 있다. 일 실시예에서, 제 4 섹션(32d)은 서브-빔들(311)이 타겟(208)에 입사되는 위치까지 빔 경로에 평행한 방향으로 연장된다. 일 실시예에서, 제 4 섹션(32d)의 빔-상류 단부는 대물 렌즈(331)(또는 다른 머니퓰레이터)의 빔 상류에 있다. 제 4 섹션(32d)은 대물 렌즈(331)를, 예를 들어 반경방향으로 둘러쌀 수 있다. 대안적으로, 제 4 섹션(32d)의 빔-상류 단부는 대물 렌즈(331)의 빔 하류에 있을 수 있다. 제 4 섹션(32d)의 빔-하류 단부는 타겟(208)의 빔 상류에 있다.
전자-광학 칼럼(40)의 부분들 각각에서, 하전 입자 빔은 전자기 차폐부(31)의 섹션들(32a 내지 32d)에 의해 외부 필드들로부터 차폐된다. 도 12의 구성에는 4 개의 대응하는 섹션들(32a 내지 32d)을 갖는 4 개의 부분들이 도시되어 있지만, 상이한 수의 섹션들(32)이 존재할 수 있다. 예를 들어, 빔의 길이는 전자기 차폐부(31)의 대응하는 섹션들(32)을 갖는 2 개, 3 개 또는 5 개 이상의 부분들로 분할될 수 있다. 일 구성에서, 차폐부 섹션은 빔-제한 어퍼처 어레이와 대물 렌즈 어레이의 빔 하류 사이에서 연장될 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 섹션들(32)은 빔 경로에 평행한 방향으로 오버랩되지 않는다. 일 실시예에서, 전자-광학 칼럼(40)은 다른 부분들을 다루거나 이동시킬 필요 없이 부분들 중 적어도 하나가 교체될 수 있도록 배치된다. 도 3 및 도 4와 관련하여 앞서 설명된 바와 같이, 일 실시예에서 섹션들(32)은 인접한 섹션들(32) 사이의 갭들(33)을 향하는 단부들에서 퍼진다. 퍼지는 단부들을 제공함으로써, 갭들(33)에 의해 야기되는 차폐 효과 약화가 감소될 수 있다.
일 실시예에서, 섹션들(32a 내지 32d) 중 적어도 하나는 하전 입자 소스(301), 집광 렌즈(310), 시준기, 소스 컨버터(320), 디플렉터 어레이(323), 어퍼처 어레이(321), 수차 보상기 어레이(324), 이미지-형성 요소 어레이(322), 대물 렌즈(331) 또는 대물 렌즈 어레이, 및 검출기 어레이로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성요소를 반경방향으로 둘러싼다. 일 실시예에서, 구성요소는 MEMS 구성요소이다.
일 실시예에서, 섹션들(32a 내지 32d) 중 적어도 하나는 섹션들(32a 내지 32d) 중 다른 섹션들과 독립적으로 빔 경로에 대해 반경 방향으로 이것이 둘러싸고 있는 구성요소와 함께 이동가능하도록 배치된다. 예를 들어, 도 12에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자-광학 칼럼(40)은 시준기 모듈(405b)을 포함한다. 일 실시예에서, 시준기 모듈(405b)은 제 2 섹션(32b) 및 시준기를 포함한다. 일 실시예에서, 제 2 섹션(32b) 및 시준기는 서로에 대해 고정된 위치들을 갖는다. 제 2 섹션(32b)은 시준기와 함께 현장 교체가능하다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자-광학 칼럼(40)은 대물 렌즈 모듈(405d)을 포함한다. 일 실시예에서, 대물 렌즈 모듈(405d)은 제 4 섹션(32d) 및 대물 렌즈(331)(또는 대물 렌즈 어레이)를 포함한다. 일 실시예에서, 제 4 섹션(32d) 및 대물 렌즈는 서로에 대해 고정된 위치들을 갖는다. 제 4 섹션(32d)은 대물 렌즈와 함께 현장 교체가능하다.
도 12에는 도시되지 않지만, 일 실시예에서 전자-광학 칼럼(40)은 각각 앞서 언급된 소스 부분 및 빔-스플리터 부분에 대응하는 소스 모듈 및/또는 빔-스플리터 모듈을 포함한다.
일 실시예에서, 각각의 모듈(405)은 현장 교체가능하다. 일 실시예에서, 각각의 모듈(405)이 전자-광학 칼럼(40)으로부터 슬라이딩가능하고, 교체 모듈이 전자-광학 칼럼(40) 안으로 슬라이딩가능하다. 슬라이딩은 빔 경로에 수직인 방향, 예를 들어 도 12에 나타낸 방위의 옆으로 이루어질 수 있다.
모듈들(405)이 교체될 수 있도록 제공함으로써, 본 발명의 일 실시예는 전자-광학 칼럼의 유지보수를 더 쉽게 및/또는 더 저렴하게 만들 것으로 예상된다. 본 발명의 일 실시예는 전자-광학 칼럼(40)의 1 이상의 구성요소를 교체하기 위해 실행취소(undoing) 및 재실행(redoing)의 시간 및/또는 노력을 감소시킬 것으로 예상된다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자-광학 칼럼(40)은 침니 부재(chimney member: 52)를 포함한다. 일 실시예에서, 침니 부재(52)는 전자기 차폐부(31)의 섹션들(32)과 동일한 재료를 포함한다. 침니 부재(52)는 빔 경로를 보호하도록 구성된다. 예를 들어, 침니 부재(52)는 빔 경로를 전자기적으로 차폐할 수 있다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 침니 부재(52)는 제어 와이어들이 연장될 수 있는 홀, 예를 들어 평면 또는 플레이트에 정의된 홀을 포함한다. 제어 와이어들은 전자-광학 칼럼(40)의 전자-광학 구성요소들을 제어하기 위한 것일 수 있다. 홀을 정의하는 플레이트의 표면은 퍼질 수 있다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 인접한 섹션들(32a 내지 32d) 사이에 의도적인 갭들(33b 내지 33d)이 제공된다. 일 실시예에서, 갭들(33a, 33e)이 차폐부(31)의 양쪽 단부에 제공된다. 일 실시예에서, 제 1 갭(33a)이 침니 부재(52)와 제 1 섹션(32a) 사이에 제공된다. 일 실시예에서, 제 2 갭(33b)이 제 1 섹션(32a)과 제 2 섹션(33b) 사이에 제공된다. 일 실시예에서, 제 3 갭(33c)이 제 2 섹션(32b)과 제 3 섹션(33c) 사이에 제공된다. 일 실시예에서, 제 4 갭(33d)이 제 3 섹션(32c)과 제 4 섹션(33d) 사이에 제공된다. 일 실시예에서, 제 5 갭(33e)이 제 4 섹션(32d)과 타겟(208) 사이에 제공된다. 본 발명의 일 실시예는 전자-광학 칼럼(40)의 1 이상의 구성요소의 더 용이한 교체를 달성할 것으로 예상된다. 본 발명의 일 실시예는 1 이상의 구성요소가 교체되기 위해 필요한 부분들의 이동량을 감소시킬 것으로 예상된다. 갭들(33)은 전자-광학 칼럼(40)의 다른 구성요소들에 대한 모듈(405)의 이동을 용이하게 할 수 있다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 의도적인 갭(33e)이 타겟(208)에 인접하여 제공된다. 본 발명의 일 실시예는 전자기 차폐부(31)가 타겟(208)과 바람직하지 않게 접촉할 가능성을 감소시킬 것으로 예상된다. 제 3 섹션(32c)과 제 4 섹션(32d) 사이의 제 4 갭(33d)의 존재는 차폐부 섹션들(32c, 32d)이 공칭적으로 더 짧아지게 한다. 본 발명의 일 실시예는 조립 시 섹션들(32c, 32d)이 끼이는 것을 감소시킬 것으로 예상된다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자-광학 칼럼(40)의 개략적인 도면이다. 도 12와 관련하여 앞서 설명된 바와 동일한 특징들의 설명은 간결함을 위해 생략된다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자기 차폐부(31)의 4 개의 섹션들(32a 내지 32d)이 제공된다. 4 개의 섹션들(32a 내지 32d)은 전자-광학 칼럼(40)의 상이한 부분들을 위한 것이다. 제 1 섹션(32a)은 소스(301)가 제공되는 소스 부분을 위해 제공된다. 제 2 섹션(32b)은 빔이 시준기, 예를 들어 집광 렌즈(310)에 의해 시준되는 시준기 부분을 위해 제공된다. 제 3 섹션(32c)은 빔이 분할되는 빔-스플리터 부분을 위해 제공된다. 예를 들어, 도 13에 나타낸 실시예에서, 전자-광학 칼럼(40)은 상부 빔 리미터(252)를 포함한다. 상부 빔 리미터(252)는 빔-제한 어퍼처들의 어레이를 정의한다. 상부 빔 리미터(252)는 상부 빔-제한 어퍼처 어레이 또는 빔-상류 빔-제한 어퍼처 어레이로 지칭될 수 있다. 상부 빔 리미터(252)는 복수의 어퍼처들을 갖는 플레이트(이는 플레이트-형 몸체일 수 있음)를 포함할 수 있다. 상부 빔 리미터(252)는 소스(301)에 의해 방출되는 하전 입자 빔으로부터 서브-빔들을 형성한다. 서브-빔들을 형성하는 데 기여하는 것들 이외의 빔의 부분들은 빔 하류의 서브-빔들을 간섭하지 않도록 상부 빔 리미터(252)에 의해 차단(예를 들어, 흡수)될 수 있다. 상부 빔 리미터(252)는 서브-빔 정의 어퍼처 어레이로 지칭될 수 있다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 제어 렌즈 어레이(250)가 존재한다. 이러한 구성은 2020년 9월 17일에 출원된 EPA 20196714.8에 설명되어 있으며, 이는 적어도 해당 출원의 도 3, 도 5 및 도 6에 도시된 3 개의 상이한 실시예들과 관련하여 나타낸 전자 광학 아키텍처와 관련하여 본 명세서에 인용참조된다. 제어 렌즈 어레이(250)는 복수의 제어 렌즈들을 포함한다. 각각의 제어 렌즈는 각자의 전위 소스들에 연결된 적어도 2 개의 전극들(예를 들어, 2 개 또는 3 개의 전극들)을 포함한다. 제어 렌즈 어레이(250)는 각자의 전위 소스들에 연결된 2 이상(예를 들어, 3 개)의 플레이트 전극 어레이들을 포함할 수 있다. 제어 렌즈 어레이(250)는 대물 렌즈 어레이(241)와 연계된다(예를 들어, 2 개의 어레이들이 서로 가깝게 위치되고, 및/또는 서로 기계적으로 연결되고, 및/또는 유닛으로서 함께 제어됨). 제어 렌즈 어레이(250)는 대물 렌즈 어레이(241)의 빔 상류에 위치된다. 제어 렌즈들은 서브-빔들을 사전-포커싱한다[예를 들어, 서브-빔들이 대물 렌즈 어레이(241)에 도달하기 전에 서브-빔들에 포커싱 작용을 적용함]. 사전-포커싱은 서브-빔들의 발산을 감소시키거나, 서브-빔들의 수렴 속도를 증가시킬 수 있다.
서브-빔들이 타겟(208)에 입사될 것에 대비하여 조작되는 대물 렌즈 부분을 위해 제 4 섹션(32d)이 제공된다. 복수의 대물 렌즈들을 포함하는 대물 렌즈 어레이(241)는 샘플(208) 상으로 서브-빔들을 향하게 하기 위해 제공된다. 각각의 대물 렌즈는 각자의 전위 소스들에 연결된 적어도 2 개의 전극들(예를 들어, 2 개 또는 3 개의 전극들)을 포함한다. 대물 렌즈 어레이(241)는 각자의 전위 소스들에 연결된 2 이상(예를 들어, 3 개)의 플레이트 전극 어레이들을 포함할 수 있다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 대물 렌즈 어레이(241)는 빔 성형 리미터(242)를 포함할 수 있다. 빔 성형 리미터(242)는 빔-제한 어퍼처들의 어레이를 정의한다. 빔 성형 리미터(242)는 하부 빔 리미터, 하부 빔-제한 어퍼처 어레이 또는 최종 빔-제한 어퍼처 어레이로 지칭될 수 있다. 빔 성형 리미터(242)는 복수의 어퍼처들을 갖는 플레이트(이는 플레이트-형 몸체일 수 있음)를 포함할 수 있다. 빔 성형 리미터(242)는 제어 렌즈 어레이(250)의 적어도 하나의 전극(선택적으로는 모든 전극들)으로부터 빔 하류에 있다. 일부 실시예들에서, 빔 성형 리미터(242)는 대물 렌즈 어레이(241)의 적어도 하나의 전극(선택적으로는 모든 전극들)으로부터 빔 하류에 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자-광학 칼럼(40)의 개략적인 도면이다. 도 12와 관련하여 앞서 설명된 바와 동일한 특징들의 설명은 간결함을 위해 생략된다. 도 14에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자기 차폐부(31)의 7 개의 섹션들(32a 내지 32g)이 제공된다. 7 개의 섹션들(32a 내지 32g)은 전자-광학 칼럼(40)의 상이한 부분들을 위한 것이다. 제 1 섹션(32a)은 소스(301)가 제공되는 소스 부분을 위해 제공된다. 제 2 섹션(32b)은 집광 렌즈 부분을 위해 제공된다. 도 14에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 집광 렌즈 어레이(231)는 소스(301)와 제어 렌즈 어레이(250) 사이에 제공된다. 이러한 구성은 11월 11일에 출원된 EPA 20206984.5에 설명되어 있으며, 이는 적어도 해당 출원의 도 4에 나타낸 바와 같은 전자-광학 아키텍처와 관련하여 본 명세서에 인용참조된다. 집광 렌즈 어레이(231)는 복수의 집광 렌즈들을 포함한다. 수십, 수백 또는 수천 개의 집광 렌즈들이 존재할 수 있다. 집광 렌즈들은 멀티-전극 렌즈들을 포함할 수 있으며, 본 명세서에서 e-빔을 복수의 서브-빔들로 분할하고 각각의 서브-빔들을 위한 렌즈를 제공하는 렌즈 어레이의 개시에 대해 특히 인용참조되는 EP1602121A1에 기초한 구성을 가질 수 있다. 제 2 섹션(32b)은 집광 렌즈 어레이(231)를 둘러쌀 수 있다. 집광 렌즈 어레이(231)는 주 빔을 서브-빔들(311 내지 313)로 분할하도록 구성된다.
제 3 섹션(32c)은 제어 렌즈 어레이(250)를 위해 제공된다. 제 4 섹션은 대물 렌즈 부분을 위해 제공된다. 예를 들어, 제 4 섹션(32d)은 도 13에 나타낸 실시예와 유사하게 대물 렌즈 어레이(241)를 둘러쌀 수 있다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 제 5 섹션(32e)은 제 2 섹션(32b)과 제 3 섹션(32c) 사이에 제공된다. 제 5 섹션(32e)은 디플렉터들(235)을 둘러쌀 수 있다. 디플렉터(235)는 중간 포커스들에 제공된다. 디플렉터들(235)은 주 광선이 샘플(208)에 실질적으로 수직으로(즉, 샘플의 공칭 표면에 대해 실질적으로 90°로) 입사될 것을 보장하기 위해 효과적인 양만큼 각자의 서브-빔(311 내지 313)을 굽히도록 구성된다. 또한, 디플렉터들(235)은 시준기들로 지칭될 수 있다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 제 6 섹션(32f)은 제 3 섹션(32c)과 제 4 섹션(32d) 사이에 제공된다. 제 6 섹션(32f)은 스캔-디플렉터 어레이(260)를 둘러쌀 수 있다. 스캔-디플렉터 어레이(260)는 복수의 스캔 디플렉터들을 포함한다. 스캔-디플렉터 어레이(260)는 MEMS 제조 기술들을 사용하여 형성될 수 있다. 각각의 스캔 디플렉터는 샘플(208)에 걸쳐 각자의 서브-빔을 스캔한다. 따라서, 스캔-디플렉터 어레이(260)는 각각의 서브-빔을 위한 스캔 디플렉터를 포함할 수 있다. 각각의 스캔 디플렉터는 서브-빔을 한 방향으로(예를 들어, X 축과 같은 단일 축에 평행하게) 또는 두 방향으로(예를 들어, X 축 및 Y 축과 같은 평행하지 않은 두 축들에 대해) 편향할 수 있다. 편향은 서브-빔이 샘플(208)을 가로질러 한 방향 또는 두 방향으로(즉, 1 차원적으로 또는 2 차원적으로) 스캔되도록 하는 것과 같다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 제 7 섹션(32g)은 제 4 섹션(32d)과 타겟(208) 사이에 제공된다. 제 7 섹션(32g)은 검출기 모듈(402)을 둘러쌀 수 있다. 검출기 모듈(402)은 샘플(208)로부터 방출된 하전 입자들을 검출한다. 검출기 모듈(402)은 복수의 검출기 요소들(예를 들어, 캡처 전극들과 같은 센서 요소들)을 포함한다. 이 실시예에서, 검출기 모듈(402)은 대물 렌즈 어레이(241)의 출력 측에 제공된다. 출력 측은 샘플(208)을 향하는 측이다. 변형예들에서, 인접한 섹션들 및 모듈들은 조합될 수 있다. 예를 들어, 섹션은 검출기 모듈(402), 대물 렌즈 어레이, 선택적으로 제어 렌즈 어레이(250), 및 선택적으로 스캔 디플렉터들을 포함할 수 있는 대물 렌즈 어레이 조립체를 둘러쌀 수 있다.
도 12 및 도 13과 관련하여 앞서 설명된 실시예들과 마찬가지로, 도 14에 나타낸 실시예에서, 각각의 섹션(32a 내지 32g)은 연계된 구성요소와 함께 전자-광학 칼럼(40)의 안팎으로 이동될 수 있다. 전자-광학 칼럼(40)은 모듈화된다. 섹션들(32a 내지 32g) 사이에 의도적인 갭들(33)이 제공된다. 이는 섹션들(32a 내지 32g)이 전자-광학 칼럼(40)의 안팎으로 이동될 때 서로에 대한 섹션들(32a 내지 32g)의 이동을 용이하게 한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자-광학 칼럼의 개략적인 도면이다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 섹션들(32) 중 적어도 하나에 섹션(32)의 위치가 결정되게 하도록 구성되는 기계적 기준 부재(51c, 51d)가 제공된다. 일 실시예에서, 기계적 기준 부재(51c, 51d)는 섹션(32)의 위치가 빔 경로에 수직인 방향에서 결정되게 하도록 구성된다. 일 실시예에서, 기계적 기준 부재(51c, 51d)는 섹션(32)의 위치가 빔 경로에 평행한 방향에서 결정되게 하도록 구성된다. 제 3 섹션(32c)에 연계된 기계적 기준 부재(51c)가 제공된다. 제 4 섹션(32d)에 연계된 기계적 기준 부재들(51d, 51e)이 제공된다. 도 15에는 도시되지 않지만, 일 실시예에서 제 3 섹션(32c)에는 제 2 섹션(32b)에 대한 제 3 섹션(32c)의 위치를 결정하기 위한 추가 기계적 기준 부재가 제공될 수 있다. 각각의 섹션(32)에 1 이상의 기계적 기준 부재(51)가 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 기계적 기준 부재(51)는 차폐부(31)의 연계된 섹션(32)에 대해 고정된 위치를 갖는다. 기계적 기준 부재(51)는 차폐부(31)의 연계된 섹션(32)에 간접적으로 고정될 수 있다. 예를 들어, 기계적 기준 부재(51)는 섹션(32)이 둘러싸고 있는 전자-광학 구성요소, 또는 구성요소 및 섹션(32)이 고정되는 프레임에 고정될 수 있다. 일 실시예에서, 구성요소 또는 프레임의 위치는 기계적 기준 부재(51)에 의해 결정되고, 차폐부(31)의 섹션(32)의 위치는 구성요소 또는 프레임에 대한 위치를 따른다.
일 실시예에서, 기계적 기준 부재(51c)는 칼럼(40) 또는 또 다른 섹션(32d)의 대응하는 기계적 기준 부재(51d)와 기계적으로 맞물리도록 구성된다. 예를 들어, 기계적 기준 부재들(51c, 51d)은 서로 맞물리도록 구성되는 상보적인 표면들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 표면들은 평평하다. 대안적인 실시예에서, 표면들은 예를 들어 인접한 섹션들 간의 상호 맞물림에 의해 빔 경로에 수직인 이동을 제한하도록 구성된다. 일 실시예에서, 표면들 중 하나는 상보적인 표면의 상보적인 형상의 기복(undulation)이 피팅되는 홈을 포함한다. 이는 서로에 대한 섹션들(32c, 32d)의 측방향 이동을 제한한다. 일 실시예에서, 표면들은 빔 경로에 수직인 2 자유도에서의 이동을 제한하도록 구성된다. 예를 들어, 표면들 중 하나는 상보적인 표면의 반구형 형상이 피팅되는 함몰부(depression)를 포함할 수 있다. 기계적 기준 부재들(32d) 중 하나는 다른 기계적 기준 부재(51c)에 도킹될 수 있다.
기계적 기준 부재들(51)이 서로 기계적으로 맞물리는 것이 필수적이지는 않다. 일 실시예에서, 기계적 기준 부재(51)는 거리 측정에 사용되는 방사선을 반사시키는 반사 표면을 포함한다. 거리 측정은, 예를 들어 타겟(208) 또는 다른 섹션(32c)에 대한 섹션(32d)의 수직 위치의 측정일 수 있다. 일 실시예에서, 기계적 기준 부재(51)를 사용하여 간섭계 측정이 수행된다.
일 실시예에서, 기계적 기준 부재(51)는 정전용량 측정에 적절한 전도성 재료 및/또는 유전체를 포함한다. 정전용량 측정은 기계적 기준 부재(51)의 위치, 및 이에 따른 섹션(32)의 위치를 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 섹션들(32) 중 1 이상은 칼럼(40) 내의 위치에 고정된다. 일 실시예에서, 1 이상의 기계적 앵커링 지점이 칼럼(40) 내에 섹션(32)을 앵커링하도록 구성된다. 예를 들어, 레일, 볼트 및/또는 예압 스프링(preloaded spring)이 섹션(32)의 위치를 제어하기 위해 제공된다.
도 16은 복수의 전자-광학 칼럼들(40)을 포함하는 빔 검사 장치(100)의 개략적인 다이어그램이다. 상기 장치(100)는 멀티-칼럼 장치라고 불릴 수 있다. 도 16은 상기 장치(100)가 3 개의 전자-광학 칼럼들(40a 내지 40c)을 포함하는 일 실시예를 나타낸다. 대안적인 실시예에서, 상기 장치(100)는 2 개, 4개 또는 그 이상의 전자-광학 칼럼들(40)을 포함한다.
일 실시예에서, 각각의 칼럼(40a 내지 40c)은 소스(301a 내지 301c)를 포함한다. 대안적으로, 2 이상의 칼럼들(40)은 공통 소스(301)를 공유할 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 칼럼(40a 내지 40c)은 소스(301a 내지 301c)에 의해 생성되는 주 빔을 갖는다. 주 빔은 시준된 후, 타겟(208)에 입사되는 서브-빔들(311a 내지 311c, 312a 내지 312c, 313a 내지 313c)로 분할된다.
도 16에 나타낸 바와 같이, 칼럼들(40a 내지 40c)은 상이한 부분들로 분리되는 것으로 간주될 수 있다. 각각의 부분은 차폐부(31)의 대응하는 섹션(32a 내지 32c)을 갖는다. 일 실시예에서, 섹션들(32a 내지 32c) 중 적어도 하나는 전자-광학 칼럼들(40a 내지 40c) 중 2 이상의 빔 경로들을 반경방향으로 둘러싸고 있다. 예를 들어, 제 1 섹션(32a)은 3 개의 칼럼들(40a 내지 40c) 모두의 소스 부분을 둘러싸고 있다. 소스(301a 내지 301c)는 각자의 칼럼(40a 내지 40c)에 대한 주 빔(302a 내지 302c)을 생성하도록 구성된다. 제 2 섹션(32b)은 3 개의 칼럼들(40a 내지 40c) 모두의 시준기 부분을 둘러싸고 있다. 제 3 섹션(32c)은 3 개의 칼럼들(40a 내지 40c) 모두의 빔-스플리터 부분을 둘러싸고 있다. 상이한 부분들 및 대응하는 섹션들(32)의 수는 2 개, 4 개, 5 개, 6 개, 7 개이거나 7 개보다 많을 수 있으며, 이는 필요한 만큼 적거나 많을 수 있다.
도 16에 나타낸 실시예에서, 모든 섹션들(32)은 모든 칼럼들(40)의 빔 경로들을 둘러싸고 있다. 하지만, 이는 반드시 그러한 것은 아니다. 예를 들어, 1 이상의 섹션(32)이 칼럼들(40) 중 단 하나의 빔 경로를 둘러쌀 수 있다. 이는, 예를 들어 도 19에 설명되어 있다.
도 16에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 상기 장치(100)는 소스 모듈(405a)을 포함한다. 소스 모듈(405a)은 제 1 섹션(32a)을 포함한다. 일 실시예에서, 소스 모듈(405a)은 소스들(301a 내지 301c)을 포함한다. 소스 모듈(405a)은 다른 모듈들(405b, 405c)과 독립적으로 교체가능하다. 일 실시예에서, 상기 장치(100)는 시준기 모듈(405b)을 포함한다. 시준기 모듈(405b)은 제 2 섹션(32b)을 포함한다. 일 실시예에서, 시준기 모듈(405b)은 주 빔들(302a 내지 302c)을 시준하도록 구성되는 1 이상의 시준기를 포함한다. 시준기 모듈(405b)은 다른 모듈들(405a, 405c)과 독립적으로 교체가능하다. 일 실시예에서, 상기 장치(100)는 빔-스플리터 모듈(405c)을 포함한다. 빔-스플리터 모듈(405c)은 제 3 섹션(32c)을 포함한다. 일 실시예에서, 빔-스플리터 모듈(405c)은 주 빔들(302a 내지 302c)을 서브-빔들(311 내지 313)로 분할하도록 구성되는 1 이상의 빔 스플리터를 포함한다. 빔-스플리터 모듈(405c)은 다른 모듈들(405a, 405b)과 독립적으로 교체가능하다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 빔 장치(100)의 개략적인 다이어그램이다. 상기 장치(100)는 멀티-칼럼 장치이다. 도 17은 3 개의 칼럼들(40a 내지 40c)을 나타낸다. 대안적인 실시예에서, 칼럼들(40)의 수는 2 개, 4 개이거나 4 개보다 많을 수 있다.
도 17에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 상기 장치는 칼럼들(40)의 상이한 부분들을 위한 차폐부(31)의 6 개의 섹션들(32)을 포함한다. 제 1 섹션(32a)은 소스 부분을 위해 제공된다. 제 1 섹션(32a) 및 소스들(301a 내지 301c)은 상기 장치(100)의 다른 부분들과 독립적으로 교체가능한 소스 모듈로 함께 조합될 수 있다. 제 3 섹션(32c)은 빔-스플리터 부분을 위해 제공된다. 제 3 섹션(32c) 및 상부 빔 리미터(252)는 상기 장치(100)의 다른 부분들과 독립적으로 교체가능한 빔-스플리터 모듈로 함께 조합될 수 있다.
제 5 섹션(32e)은 시준기 요소 어레이(271)가 제공되는 시준기 부분을 위해 제공된다. 각각의 시준기 요소는 각자의 서브-빔을 시준한다. 그러므로, 시준기 요소 어레이(271) 및 스캔-디플렉터 어레이(260)(아래에서 설명됨)를 함께 제공하는 것이 공간 절약을 제공할 수 있다.
제 8 섹션(32h)은 제어 렌즈 어레이(250)가 제공되는 칼럼들(40)의 제어 렌즈 부분을 위해 제공된다. 제 8 섹션(32h) 및 제어 렌즈 어레이(250)는 상기 장치(100)의 다른 부분들과 독립적으로 교체가능한 제어 렌즈 모듈로 함께 조합될 수 있다. 도 14에 나타낸 실시예와 유사하게, 일 실시예에서 제 6 섹션(32f)은 칼럼들(40)의 스캔-디플렉터 부분을 위해 제공된다. 일 실시예에서, 제 6 섹션(32f)은 상기 장치(100)의 다른 부분들과 독립적으로 교체가능한 스캔-디플렉터 모듈로 스캔-디플렉터 어레이(260)와 조합될 수 있다. 도 13에 나타낸 실시예와 유사하게, 일 실시예에서 제 4 섹션(32d)은 전자-광학 칼럼들(40)의 대물 렌즈 부분에 대응한다. 제 4 섹션(32d)은 상기 장치(100)의 다른 부분들과 독립적으로 교체가능한 대물 렌즈 모듈로 대물 렌즈 어레이(241)와 조합될 수 있다.
도 17은 도 13에 도시되고 이를 참조하여 설명된 구성과 정전기적 균등물인 칼럼들을 갖는 구성을 나타내지만, 칼럼들은 도 14에 도시되고 이를 참조하여 설명된 바와 같이 여하한의 적절한 전자-광학 칼럼일 수 있다. 차폐부 섹션들의 수는 현장 교체가능한 기능을 필요로 하는 상이한 모듈들의 수로 조정될 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 빔 장치(100)의 개략적인 다이어그램이다. 상기 장치(100)는 멀티-칼럼 장치이다. 도 18은 3 개의 칼럼들(40a 내지 40c)을 나타낸다. 대안적인 실시예들에서, 칼럼들(40)의 수는 2 개, 4 개 또는 그 이상, 예를 들어 20 개 또는 100 개 이상일 수 있다. 도 16과 관련하여 앞서 설명된 바와 동일한 특징들의 설명은 간결함을 위해 생략된다.
도 16에 나타낸 실시예에서, 모든 칼럼들(40)의 빔 경로들은 섹션들(32)에 의해 반경방향으로 둘러싸인다. 하지만, 이는 반드시 그러한 것은 아니다. 도 18에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자-광학 칼럼들(40) 중 적어도 하나의 빔 경로는 섹션들(32) 중 적어도 하나의 반경방향 바깥쪽에 있다. 예를 들어, 제 2 및 제 3 칼럼들(40b, 40c)의 빔 경로들은 제 1 칼럼(40a)을 위해 제공되는 제 1 섹션(32a)의 반경방향 바깥쪽에 있다. 일 실시예에서, 섹션들(32) 중 적어도 하나는 전자-광학 칼럼들(40) 중 단 하나의 빔 경로를 반경방향으로 둘러싸고 있다. 예를 들어, 제 1 칼럼(40a)을 위한 제 1 섹션(32a)은 제 1 칼럼(40a)만의 빔 경로를 반경방향으로 둘러싸고 있다.
도 18에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 전자기 차폐부(31)의 상이한 섹션들(32)은 각자의 상이한 전자-광학 칼럼들(40)의 빔 경로들을 반경방향으로 둘러싸고, 상이한 섹션들(32)은 빔 경로들에 평행한 방향으로 오버랩 위치들에 있다. 예를 들어, 도 18에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 제 1 칼럼(40a)을 위한 제 2 섹션(32b)은 제 1 칼럼(40a)만의 빔 경로를 반경방향으로 둘러싸고 있다. 제 1 칼럼(40a)을 위한 제 3 섹션(32c)은 제 1 칼럼(40a)만의 빔 경로를 반경방향으로 둘러싸고 있다. 제 2 칼럼(40b)을 위한 제 1 섹션(32a')은 제 2 칼럼(40b)만의 빔 경로를 반경방향으로 둘러싸고 있다. 제 2 칼럼(40b)을 위한 제 2 섹션(32b')은 제 2 칼럼(40b)만의 빔 경로를 반경방향으로 둘러싸고 있다. 제 2 칼럼(40b)을 위한 제 3 섹션(32c')은 제 2 칼럼(40b)만의 빔 경로를 반경방향으로 둘러싸고 있다. 제 3 칼럼(40c)을 위한 제 1 섹션(32a")은 제 3 칼럼(40c)만의 빔 경로를 반경방향으로 둘러싸고 있다. 제 3 칼럼(40c)을 위한 제 2 섹션(32b")은 제 3 칼럼(40c)만의 빔 경로를 반경방향으로 둘러싸고 있다. 제 3 칼럼(40c)을 위한 제 3 섹션(32c")은 제 3 칼럼(40c)만의 빔 경로를 반경방향으로 둘러싸고 있다.
도 18에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 빔 경로들에 평행한 방향으로 오버랩 위치에 있는 복수의 섹션들(32)은 이들이 또 다른 섹션들(32)과 독립적으로 빔 경로에 대해 반경 방향으로 함께 이동가능하도록 배치된다. 예를 들어, 일 실시예에서 제 1 섹션들(32a, 32a', 32a")은 모두 함께 이동가능하다. 제 1 섹션들(32a, 32a', 32a")은 서로에 대해 고정될 수 있다. 제 1 섹션들(32a, 32a', 32a")은 상기 장치(100)의 다른 모듈들과 독립적으로 교체가능한 조합된 소스 모듈로 함께 조합될 수 있다.
앞서 설명되고 도 12 내지 도 17에 나타낸 실시예들과 유사하게, 섹션들(32)은 칼럼들(40a 내지 40c)의 상이한 부분들을 위해 제공된다. 섹션들(32)은 다른 섹션들(32)과 독립적으로 교체될 수 있다. 섹션들(32)은 다른 모듈들과 독립적으로 교체가능한 모듈로 대응하는 구성요소와 조합될 수 있다. 예를 들어, 도 18에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 제 3 칼럼(40c)을 위한 제 2 섹션(32b")은 다른 모듈들과 독립적으로 교체가능한 시준기 모듈(405b")로 시준기와 조합될 수 있다. 도 18에는 도시되지 않지만, 일 실시예에서 각각의 섹션(32)은 상기 장치(100)의 개별 모듈에 대응한다. 도 18에 도시되고 이를 참조하여 설명된 실시예의 변형예에서, 칼럼 그룹들이 그리드에서, 예를 들어 멀티-칼럼 구성을 가로지르는 라인들로, 각각의 도시된 칼럼의 위치에 대응하여, 그리드의 각각의 셀이 다수 칼럼들 또는 둘 모두를 가질 수 있도록 할 수 있다. 각각의 칼럼 그룹을 둘러싸는 섹션은 도 17에 도시되고 이를 참조하여 설명된 바와 같은 특징들 및 기능을 가질 수 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 빔 장치(100)의 개략적인 다이어그램이다. 상기 장치(100)는 멀티-칼럼 장치이다. 도 19는 3 개의 칼럼들(40a 내지 40c)을 나타낸다. 대안적인 실시예들에서, 칼럼들(40)의 수는 2 개, 4 개 또는 그 이상, 예를 들어 25 개 또는 100 개 이상일 수 있다. 도 16 내지 도 18과 관련하여 앞서 설명된 바와 동일한 특징들의 설명은 간결함을 위해 생략된다.
도 16 및 도 17에 나타낸 실시예들에서, 차폐부(31)의 각각의 섹션(32)은 다수 칼럼들(40)의 빔 경로들을 둘러싸고 있다. 도 18에 나타낸 실시예에서, 각각의 섹션(32)은 단 하나의 칼럼(40)의 빔 경로를 둘러싸고 있다. 이 특징들은 도 19에 나타낸 실시예에서 함께 조합된다. 도 19에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 단일 제 1 섹션(32a)이 다수 칼럼들(40a 내지 40c)의 소스 부분들을 위해 제공된다. 별개의 제 2 섹션들(32b, 32b', 32b")이 각자의 칼럼들(40a 내지 40c)의 시준기 부분을 위해 제공된다. 별개의 제 3 섹션들(32c, 32c', 32c")이 각자의 칼럼들(40a 내지 40c)의 빔-스플리터 부분들을 위해 제공된다.
일 실시예에서, 각각의 섹션은 독립적으로 교체될 수 있는 별개의 모듈에 대응한다. 예를 들어, 도 19에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 제 3 칼럼(40c)을 위한 제 2 섹션(32b")은 다른 모듈들과 독립적으로 교체가능한 시준기 모듈(405b")로 시준기와 조합될 수 있다.
도 19에는 도시되지 않지만, 일 실시예에서 하나의 섹션(32)이 칼럼들(40) 중 하나의 특정 부분을 위해 제공될 수 있는 한편, 또 다른 섹션(32)이 복수의 다른 칼럼들(40) 중 동일한 타입의 부분의 빔 경로들을 둘러싸기 위해 제공될 수 있다. 예를 들어, 제 1 섹션(32a)은 제 1 칼럼(40a)만의 소스 부분에서 빔 경로를 둘러쌀 수 있다. 한편, 추가 섹션(32)은 제 2 및 제 3 칼럼들(40b, 40c)의 소스 부분에서 빔 경로들을 둘러쌀 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 일 실시예에서 4 개 이상의 칼럼들(40), 예를 들어 9 개, 100 개 이상의 칼럼들이 존재할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 섹션(32a)은 제 1 복수의 칼럼들(40)의 소스 부분의 빔 경로들을 둘러싼다. 한편, 추가 섹션(32)은 제 2 복수의 칼럼들(40)의 소스 부분의 빔 경로들을 둘러쌀 수 있다. 물론, 이 특징은 시준기 부분들과 같은 칼럼들(40)의 다른 부분들에 적용될 수 있다.
도 19에 도시되고 이를 참조하여 설명된 구성들의 변형예에서, 단일 칼럼에 대한 언급은 예를 들어 도 18을 참조하여 설명된 바와 같은 멀티-칼럼 구성의 칼럼 그룹을 지칭할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 멀티-칼럼 멀티-빔 검사 빔 장치(100)에 관한 이점들을 달성할 것으로 예상된다. 도 16 내지 도 19에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에서 다수 멀티-빔 칼럼들(40)은 동일한 타겟(208)의 상이한 위치들, 또는 상이한 타겟(208)의 상이한 위치들을 검사하도록 구성된다. 일 실시예에서, 칼럼들(40)의 전자-광학 구성요소들(예를 들어, 집광 렌즈, 대물 렌즈)은 MEMS이다. 본 발명의 일 실시예는 개별 칼럼들(40) 각각의 반경방향 범위를 감소시키고 및/또는 제한할 것으로 예상된다.
일 실시예에서, MEMS 구성요소들은 현장-교체가능하다. 본 발명의 일 실시예는, 예를 들어 주변 대기에 존재하는 미립자들로부터의 오염에 취약할 수 있는 손상되기 쉬운 구성요소들을 포함하는 장치(100)의 유지보수를 용이하게 할 것으로 예상된다.
도 16 내지 도 19는 부분들의 소수의 특정 조합들을 나타낸다. 물론, 현장-교체가능한 어레이들 및 개별적으로 교체가능한 부분들의 여하한의 다른 조합도 가능하다.
또한, 다수 전자-광학 요소들이 칼럼(40)의 부분에 대해 빔-스플리터 및 마이크로-스티그메이터, 또는 대물 렌즈 및 검출기, 또는 대물 렌즈 및 검출기 및 높이 센서와 같이 교체가능한 부분의 어레이로 조합되는 것도 가능하다.
앞서 나타낸 현장-교체가능한 부분들 또는 어레이들 중 어느 것에 대해, 섹션들(32)은 앞서 설명된 바와 같이 퍼질 수 있다. 일 실시예에서, 2 이상의 섹션들(32)이 교체가능한 모듈 내에 조합될 수 있다. 예를 들어, 하나의 섹션(32)이 전자-광학 구성요소의 빔 상류에 제공될 수 있고, 하나의 섹션이 전자-광학 구성요소의 빔 하류에 제공될 수 있다. 섹션들(32)은 현장-교체가능한 모듈로 구성요소와 조합될 수 있다.
전자-광학 칼럼(40) 또는 멀티-칼럼 장치는 검사(또는 메트로-검사) 툴의 구성요소 또는 e-빔 리소그래피 툴의 일부일 수 있다. 멀티-빔 하전 입자 장치는 SEM뿐만 아니라, 일반적으로 전자 현미경 및 리소그래피를 포함하는 다수의 상이한 적용예들에서 사용될 수 있다.
실시예들 전체에 걸쳐, 전자-광축(304)이 설명된다. 이 전자-광축(304)은 소스(301)를 통해 이로부터 출력되는 하전 입자들의 경로를 설명한다. 멀티-빔의 서브-빔들 및 빔릿들은 모두 적어도 머니퓰레이터들을 통해 전자-광축(304)에 실질적으로 평행할 수 있다. 전자-광축(304)은 전자-광학 칼럼(40)의 기계적 축과 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명은 다양한 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명의 다른 실시예들이 본 명세서에 개시된 발명의 실행 및 사양을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 사양 및 예시들은 단지 예시적인 것으로 간주되며, 본 발명의 진정한 범위 및 기술사상은 다음 청구항들에 의해 표시되는 것으로 의도된다.
앞선 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 바와 같이 변형예가 행해질 수 있음을 분명히 알 것이다.
다수의 항목들이 제공된다:
1 항: 빔 경로를 따라 타겟을 향해 하전 입자 빔을 투영하는 전자-광학 칼럼을 위한 전자-광학 조립체로서,
전자-광학 조립체는: 하전 입자 빔 경로를 둘러싸는 전자기 차폐부 -이는 전자기 차폐부 외부의 전자기장으로부터 하전 입자 빔을 차폐하도록 구성됨- 를 포함하며, 전자기 차폐부는 빔 경로를 따라 상이한 위치들을 따라 연장되는 복수의 섹션들을 포함하고, 각각의 섹션은 하전 입자 빔 경로를 둘러싸며, 섹션들은 분리가능한 전자-광학 조립체.
2 항: 1 항에 있어서, 섹션들은 전자기 차폐부에서의 갭이 빔 경로의 방향에서 인접한 섹션들 사이에 형성되도록 배치되는 전자-광학 조립체.
3 항: 2 항에 있어서, 인접한 섹션들은 빔 경로에 대해 반경 방향으로, 바람직하게는 적어도 인접한 섹션들 사이의 갭만큼 큰 거리만큼 연장되는 대향 표면들을 갖는 전자-광학 조립체.
4 항: 1 항 내지 3 항 중 어느 하나에 있어서, 빔 경로의 방향에서의 섹션의 적어도 한 단부는 빔 경로에 대해 반경 방향으로 연장되는 플랜지를 포함하는 전자-광학 조립체.
5 항: 1 항 내지 4 항 중 어느 하나에 있어서, 인접한 섹션들 사이의 적어도 하나의 전자-광학 요소를 포함하고, 바람직하게는 전자-광학 요소는 복수의 머니퓰레이터들, 바람직하게는 머니퓰레이터들의 어레이를 포함하는 전자-광학 조립체.
6 항: 1 항 내지 5 항 중 어느 하나에 있어서, 전자기 차폐부는 전기장으로부터 하전 입자 빔을 차폐하도록 구성되는 전자-광학 조립체.
7 항: 1 항 내지 6 항 중 어느 하나에 있어서, 전자기 차폐부는 자기장으로부터 하전 입자 빔을 차폐하도록 구성되는 전자-광학 조립체.
8 항: 1 항 내지 7 항 중 어느 하나에 있어서, 전자기 차폐부는 자기 투과성 재료를 포함하는 전자-광학 조립체.
9 항: 1 항 내지 8 항 중 어느 하나에 있어서, 섹션들은 적어도 하나의 섹션이 다른 섹션들과 독립적으로 빔 경로에 대해 반경 방향으로 이동가능하도록 배치되는 전자-광학 조립체.
10 항: 1 항 내지 9 항 중 어느 하나에 있어서, 섹션들 중 적어도 2 개는 전자기적으로 서로 맞물리는 인접한 단부들을 포함하는 전자-광학 조립체.
11 항: 10 항에 있어서, 인접한 단부들은 동축으로 배치되도록 치수가 정해지는 전자-광학 조립체.
12 항: 10 항 또는 11 항에 있어서, 인접한 단부들은 한 단부가 다른 단부 내에 삽입가능하도록 치수가 정해지는 전자-광학 조립체.
13 항: 10 항 내지 12 항 중 어느 하나에 있어서, 인접한 단부들은 물리적으로 분리되어 있고 전자기적으로 맞물리는 전자-광학 조립체.
14 항: 1 항 내지 13 항 중 어느 하나에 있어서, 섹션들 중 적어도 하나에는 섹션의 위치가 결정되게 하도록 구성되는 기계적 기준 부재가 제공되는 전자-광학 조립체.
15 항: 14 항에 있어서, 기계적 기준 부재는 또 다른 섹션들 또는 칼럼의 대응하는 기계적 기준 부재와 기계적으로 맞물리도록 구성되는 전자-광학 조립체.
16 항: 1 항 내지 15 항 중 어느 하나의 전자-광학 조립체를 포함하는 모듈.
17 항: 빔 경로를 따라 타겟을 향해 하전 입자 빔을 투영하는 전자-광학 칼럼에서 모듈을 통하는 빔 경로의 전자기 차폐부 및 전자-광학 디바이스를 포함하는 모듈로서,
전자기 차폐부는 전자-광학 디바이스의 빔 상류의 빔-상류 섹션 및 전자-광학 디바이스의 빔 하류의 빔-하류 섹션을 포함하며, 빔-상류 섹션 및 빔-하류 섹션 중 적어도 하나는 빔 경로에 대해 반경 방향으로 연장되는 인터페이스를 갖는 모듈.
18 항: 17 항에 있어서, 빔-상류 섹션의 인터페이스는 칼럼의 빔-상류 요소들과의 인터페이스를 형성하는 모듈.
19 항: 18 항에 있어서, 칼럼의 빔-상류 요소들은 전자기 차폐부의 상부 빔 섹션을 포함하고, 빔-상류 섹션의 인터페이스는 모듈이 전자-광학 칼럼에 존재할 때 갭에 의해 상부 빔 섹션으로부터 이격되도록 구성되며, 바람직하게는 갭은 최대 빔-상류 섹션의 인터페이스의 반경방향 범위만큼 크고, 바람직하게는 빔-상류 섹션 및 빔-하류 섹션 중 적어도 하나는 빔 경로에 대해 반경 방향으로 연장되는 플랜지를 포함하는 모듈.
20 항: 17 항 내지 19 항 중 어느 하나에 있어서, 빔-하류 섹션의 인터페이스는 칼럼의 빔-상류 요소들과의 인터페이스를 형성하며, 빔-상류 섹션의 인터페이스는 대향 표면이고, 바람직하게는 인터페이스는 플랜지를 제공하는 모듈.
21 항: 20 항에 있어서, 칼럼의 빔-하류 요소들은 전자기 차폐부의 하부 빔 섹션을 포함하고, 빔-하류 섹션의 인터페이스는 모듈이 전자-광학 칼럼에 존재할 때 갭에 의해 하부 빔 섹션으로부터 이격되도록 구성되며, 바람직하게는 갭은 최대 빔-하류 섹션의 인터페이스의 반경방향 범위만큼 큰 모듈.
22 항: 17 항 내지 21 항 중 어느 하나에 있어서, 전자-광학 디바이스는 MEMS 디바이스인 모듈.
23 항: 16 항 내지 22 항 중 어느 하나에 있어서, 모듈은 MEMS 모듈인 모듈.
24 항: 16 항 내지 23 항 중 어느 하나에 있어서, 모듈은 전자-광학 칼럼 내에서 교체가능하도록 구성되는 모듈.
25 항: 24 항에 있어서, 모듈은 현장 교체가능하도록 구성되는 모듈.
26 항: 16 항 내지 25 항 중 어느 하나에 있어서, 칼럼에 있을 때, 모듈의 위치가 전자-광학 칼럼에 대해 결정되게 하도록 구성되는 기계적 기준 부재를 더 포함하는 모듈.
27 항: 16 항 내지 25 항 중 어느 하나의 모듈을 포함하는 전자-광학 칼럼.
28 항: 1 항 내지 15 항 중 어느 하나의 전자-광학 조립체를 포함하는 전자-광학 칼럼.
29 항: 27 항 또는 28 항에 있어서, 전자기 차폐부는 전자-광학 칼럼의 적어도 일부분을 열 컨디셔닝하도록 구성되는 열 컨디셔너, 전자-광학 칼럼 내의 압력을 감소시키도록 구성되는 펌프, 및 하전 입자 빔을 시준하도록 구성되는 시준기 또는 하전 입자 빔을 편향하도록 구성되는 디플렉터와 같은 전자 광학 요소 중 1 이상의 반경방향 안쪽에 있는 전자-광학 칼럼.
30 항: 29 항에 있어서, 열 컨디셔너는 전자-광학 칼럼 내에서 생성되는 열을 제거하도록 구성되는 전자-광학 칼럼.
31 항: 27 항 내지 30 항 중 어느 하나에 있어서, 섹션들 중 적어도 하나는 하전 입자 소스, 집광 렌즈, 시준기, 소스 컨버터, 디플렉터 어레이, 어퍼처 어레이, 수차 보상기 어레이, 이미지-형성 요소 어레이, 대물 렌즈 어레이 및 검출기 어레이로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성요소를 반경방향으로 둘러싸는 전자-광학 칼럼.
32 항: 31 항에 있어서, 구성요소는 MEMS 구성요소인 전자-광학 칼럼.
33 항: 31 항 또는 32 항에 있어서, 섹션은 다른 섹션들과 독립적으로 이것이 빔 경로에 대해 반경 방향으로 둘러싸는 구성요소와 함께 이동가능하도록 배치되는 전자-광학 칼럼.
34 항: 31 항 내지 33 항 중 어느 하나에 있어서, 섹션은 이것이 둘러싸는 구성요소와 함께 현장 교체가능한 전자-광학 칼럼.
35 항: 31 항 내지 34 항 중 어느 하나의 전자-광학 칼럼을 2 개 이상 포함하는 장치.
36 항: 35 항에 있어서, 섹션들 중 적어도 하나는 전자-광학 칼럼들 중 2 이상의 빔 경로들을 반경방향으로 둘러싸는 장치.
37 항: 35 항 또는 36 항에 있어서, 전자-광학 칼럼들 중 적어도 하나의 빔 경로는 섹션들 중 적어도 하나의 반경방향 바깥쪽에 있는 장치.
38 항: 35 항 내지 37 항 중 어느 하나에 있어서, 섹션들 중 적어도 하나는 전자-광학 칼럼들 중 단 하나의 빔 경로를 반경방향으로 둘러싸는 장치.
39 항: 35 항 내지 38 항 중 어느 하나에 있어서, 전자기 차폐부의 상이한 섹션들은 각자의 상이한 전자-광학 칼럼들의 빔 경로들을 반경방향으로 둘러싸고, 상이한 섹션들은 빔 경로들에 평행한 방향으로 오버랩 위치들에 있는 장치.
40 항: 35 항 내지 39 항 중 어느 하나에 있어서, 빔 경로들에 평행한 방향으로 오버랩 위치에 있는 복수의 섹션들은 이들이 또 다른 섹션들과 독립적으로 빔 경로에 대해 반경 방향으로 함께 이동가능하도록 배치되는 장치.
41 항: 멀티-칼럼 장치로서,
각자의 빔 경로들을 따라 타겟을 향해 각자의 하전 입자 빔들을 투영하도록 구성되는 전자-광학 칼럼들; 전자-광학 칼럼들 중 1 이상을 위한 하전 입자 빔을 생성하도록 구성되는 하전 입자 소스; 및 전자-광학 칼럼들 중 적어도 하나의 하전 입자 빔 경로를 둘러싸는 전자기 차폐부를 포함하고, 전자기 차폐부는 각자의 빔 경로를 따라 상이한 위치들을 따라 연장되는 복수의 섹션들을 포함하며, 각각의 섹션은 하전 입자 빔 경로를 둘러싸고, 섹션들은 분리가능한 멀티-칼럼 장치.
42 항: 41 항에 있어서, 칼럼들은 각자의 빔 경로들을 따라 타겟을 향해 각자의 하전 입자들의 멀티-빔을 투영하도록 구성되는 멀티-빔 칼럼들인 멀티-칼럼 장치.
43 항: 41 항 또는 42 항에 있어서, 섹션들은 전자기 차폐부에서의 갭이 빔 경로의 방향에서 인접한 섹션들 사이에 형성되도록 배치되는 멀티-칼럼 장치.
44 항: 43 항에 있어서, 인접한 섹션들은 빔 경로에 대해 반경 방향으로, 바람직하게는 적어도 인접한 섹션들 사이의 갭만큼 큰 거리만큼 연장되는 대향 표면들을 갖는 멀티-칼럼 장치.
45 항: 41 항 내지 44 항 중 어느 하나에 있어서, 섹션들은 적어도 하나의 섹션이 다른 섹션들과 독립적으로 빔 경로에 대해 반경 방향으로 이동가능하도록 배치되는 멀티-칼럼 장치.
46 항: 41 항 내지 45 항 중 어느 하나에 있어서, 섹션들 중 적어도 하나에는 빔 경로에 평행한 방향에서의 섹션의 위치가 결정되게 하도록 구성되는 기계적 기준 부재가 제공되는 멀티-칼럼 장치.
47 항: 41 항 내지 46 항 중 어느 하나에 있어서, 섹션들 중 적어도 하나는 하전 입자 소스, 집광 렌즈 어레이, 시준기 어레이, 소스 컨버터, 디플렉터 어레이, 어퍼처 어레이, 보정기 어레이, 수차 보상기 어레이, 이미지-형성 요소 어레이, 대물 렌즈 어레이 및 검출기 어레이로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성요소를 반경방향으로 둘러싸는 멀티-칼럼 장치.
48 항: 41 항 내지 47 항 중 어느 하나에 있어서, 섹션은 다른 섹션들과 독립적으로 이것이 빔 경로에 대해 반경 방향으로 둘러싸는 구성요소와 함께 이동가능하도록 배치되는 멀티-칼럼 장치.
49 항: 41 항 내지 48 항 중 어느 하나에 있어서, 섹션들 중 적어도 하나는 전자-광학 칼럼들 중 2 이상의 빔 경로들을 반경방향으로 둘러싸는 멀티-칼럼 장치.
50 항: 빔 경로를 따라 타겟을 향해 하전 입자 빔을 투영하는 전자-광학 칼럼을 위한 전자-광학 조립체로서,
전자-광학 조립체는: 하전 입자 빔 경로를 둘러싸는 전자기 차폐부 -이는 전자기 차폐부 외부의 전자기장으로부터 하전 입자 빔을 차폐하도록 구성됨- 를 포함하며, 전자기 차폐부는 빔 경로를 따라 연장되고 이를 둘러싸는 복수의 섹션들을 포함하고, 섹션들 중 적어도 2 개는 분리가능하고, 전자기적으로 서로 맞물리는 인접한 단부들을 포함하는 전자-광학 조립체.
51 항: 50 항에 있어서, 각각의 섹션은 빔 경로의 통과를 위해 구성되는 어퍼처를 정의하는 전자-광학 조립체.
52 항: 50 항 또는 51 항에 있어서, 복수의 섹션들은 빔 경로를 따라 순차적으로 연장되는 전자-광학 조립체.
53 항: 빔 경로를 따라 타겟을 향해 하전 입자 빔을 투영하는 전자-광학 칼럼을 위한 전자-광학 조립체를 제조하는 방법으로서,
하전 입자 빔을 둘러싸고 전자기 차폐부 외부의 전자기장으로부터 하전 입자 빔을 차폐하도록 전자기 차폐부를 제공하는 단계를 포함하며, 전자기 차폐부는 빔 경로를 따라 상이한 위치들을 따라 연장되는 복수의 섹션들을 포함하고, 각각의 섹션은 하전 입자 빔 경로를 둘러싸며, 섹션들은 분리가능한 방법.
54 항: 53 항에 있어서, 전자-광학 조립체는 모듈에 포함되는 방법.
55 항: 빔 경로를 따라 타겟을 향해 하전 입자 빔을 투영하는 전자-광학 칼럼의 모듈을 교체하는 방법으로서,
전자-광학 칼럼으로부터 모듈을 제거하는 단계를 포함하며, 전자-광학 칼럼은 하전 입자 빔 경로를 둘러싸는 전자기 차폐부 -이는 전자기 차폐부 외부의 전자기장으로부터 하전 입자 빔을 차폐하도록 구성됨- 를 포함하고, 전자기 차폐부는 빔 경로를 따라 상이한 위치들을 따라 연장되는 복수의 섹션들을 포함하며, 각각의 섹션은 하전 입자 빔 경로를 둘러싸고, 섹션들 중 적어도 하나는 모듈에 포함되며, 모듈의 빔 상류 및/또는 빔 하류의 다른 섹션과 분리가능한 방법.
56 항: 빔 경로를 따라 타겟을 향해 하전 입자 빔을 투영하는 방법으로서,
전자기 차폐부 외부의 전자기장으로부터 하전 입자 빔을 차폐하는 단계를 포함하며, 전자기 차폐부는 빔 경로를 따라 상이한 위치들을 따라 연장되는 복수의 섹션들을 포함하고, 각각의 섹션은 하전 입자 빔 경로를 둘러싸며, 섹션들은 분리가능한 방법.
57 항: 56 항에 있어서, 각자의 전자-광학 칼럼들의 빔 경로들을 따라 타겟을 향해 하전 입자 빔들을 투영하는 단계를 포함하는 방법.
58 항: 57 항에 있어서, 섹션들 중 적어도 하나는 전자-광학 칼럼들 중 2 이상의 빔 경로들을 둘러싸고, 다른 섹션들과 독립적으로 이것이 빔 경로들에 대해 반경 방향으로 둘러싸는 1 이상의 구성요소와 함께 이동가능하도록 배치되는 방법.
59 항: 57 항 또는 58 항에 있어서, 전자기 차폐부의 상이한 섹션들은 각자의 상이한 전자-광학 칼럼들의 빔 경로들을 반경방향으로 둘러싸며, 상이한 섹션들은 빔 경로들에 평행한 방향으로 오버랩 위치들에 있고, 다른 섹션들과 독립적으로 빔 경로에 대해 반경 방향으로 함께 이동가능하도록 배치되는 방법.
60 항: 빔 경로를 따라 타겟을 향해 하전 입자 빔을 투영하도록 구성되는 전자-광학 조립체를 작동시키는 방법으로서,
상기 조립체는: 전자기 차폐부 외부의 전자기장으로부터 하전 입자 빔을 차폐하도록 구성되는 복수의 전자기 차폐부 섹션들, 및 전자-광학 디바이스를 포함하고 조립체로부터 제거가능하도록 구성되는 모듈을 포함하며, 상기 방법은: 조립체로부터 모듈을 제거하는 단계를 포함하고, 제거하는 단계는 빔 경로에 대해 모듈 내의 전자기 차폐부 섹션을 반경방향으로 이동시키는 단계를 포함하는 방법.
61 항: 60 항에 있어서, 조립체 내에서 섹션이 빔 경로를 따라 전자기 차폐부의 인접한 섹션을 향하도록 빔 경로에 대해 반경 방향으로 모듈 내의 전자기 차폐부의 섹션을 이동시키는 단계를 포함하여 조립체 내의 모듈을 교체하는 단계를 더 포함하는 방법.
Claims (15)
- 빔 경로를 따라 타겟을 향해 하전 입자 빔을 투영하는 전자-광학 칼럼(electron-optical column)을 위한 전자-광학 조립체로서,
하전 입자 빔 경로를 둘러싸고, 전자기 차폐부 외부의 전자기장으로부터 상기 하전 입자 빔을 차폐하도록 구성되는 전자기 차폐부(electromagnetic shielding)를 포함하며,
상기 전자기 차폐부는 상기 빔 경로를 따라 상이한 위치들을 따라 연장되는 복수의 섹션들을 포함하고, 각각의 섹션은 상기 하전 입자 빔 경로를 둘러싸며,
상기 섹션들은 분리가능하고, 상기 섹션들은 상기 전자기 차폐부에서의 갭이 상기 빔 경로의 방향에서 적어도 2 개의 인접한 섹션들 사이에 형성되도록 배치되며, 상기 인접한 섹션들은 상기 빔 경로에 대해 반경 방향으로 연장되는 대향 표면(facing surface)들을 갖고, 상기 대향 표면들 중 적어도 하나는 상기 빔 경로에 대해 반경 방향으로 연장되는 플랜지를 포함하는, 전자-광학 조립체. - 제 1 항에 있어서,
상기 대향 표면들은 적어도 상기 인접한 섹션들 사이의 갭만큼 큰 거리만큼 상기 빔 경로에 대해 반경 방향으로 연장되는, 전자-광학 조립체. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
인접한 섹션들 사이에 적어도 하나의 전자-광학 요소를 포함하는, 전자-광학 조립체. - 제 3 항에 있어서,
상기 전자-광학 요소는 복수의 머니퓰레이터들, 바람직하게는 머니퓰레이터들의 어레이를 포함하는, 전자-광학 조립체. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자기 차폐부는 전기장 및/또는 자기장으로부터 상기 하전 입자 빔을 차폐하도록 구성되는, 전자-광학 조립체. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자기 차폐부는 자기 투과성 재료를 포함하는, 전자-광학 조립체. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 섹션들은 적어도 하나의 섹션이 다른 섹션들과 독립적으로 상기 빔 경로에 대해 반경 방향으로 이동가능하도록 배치되는, 전자-광학 조립체. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 섹션들 중 적어도 2 개는 전자기적으로 서로 맞물리는 인접한 단부들을 포함하는, 전자-광학 조립체. - 제 8 항에 있어서,
상기 인접한 단부들은 동축으로 배치되도록 치수가 정해지는, 전자-광학 조립체. - 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 인접한 단부들은 물리적으로 분리되어 있고 전자기적으로 맞물리는, 전자-광학 조립체. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 섹션들 중 적어도 하나에는 상기 섹션의 위치가 결정되게 하도록 구성되는 기계적 기준 부재가 제공되는, 전자-광학 조립체. - 제 11 항에 있어서,
상기 기계적 기준 부재는 상기 칼럼 또는 상기 섹션들 중 또 다른 섹션의 대응하는 기계적 기준 부재와 기계적으로 맞물리도록 구성되는, 전자-광학 조립체. - 빔 경로를 따라 타겟을 향해 하전 입자 빔을 투영하는 전자-광학 칼럼에 있을 때 모듈을 통하는 빔 경로의 전자기 차폐부 및 전자-광학 디바이스를 포함하는 모듈로서,
상기 전자기 차폐부는 상기 전자-광학 디바이스의 빔 상류의 빔-상류 섹션(up-beam section) 및 상기 전자-광학 디바이스의 빔 하류의 빔-하류 섹션(down-beam section)을 포함하며, 상기 빔-상류 섹션 및 빔-하류 섹션 중 적어도 하나는 상기 빔 경로에 대해 반경 방향으로 연장되는 인터페이스를 갖고, 상기 빔-상류 섹션 및 빔-하류 섹션 중 적어도 하나는 상기 빔 경로에 대해 반경 방향으로 연장되는 플랜지를 포함하는, 모듈. - 제 13 항에 있어서,
상기 빔-상류 섹션의 인터페이스는 상기 칼럼의 빔-상류 요소들과의 인터페이스를 형성하고, 상기 빔-상류 섹션의 인터페이스는 대향 표면인, 모듈. - 제 14 항에 있어서,
상기 칼럼의 빔-상류 요소들은 상기 전자기 차폐부의 상부 빔 섹션을 포함하고, 상기 빔-상류 섹션의 인터페이스는 상기 모듈이 전자-광학 칼럼에 존재할 때 갭에 의해 상기 상부 빔 섹션으로부터 이격되도록 구성되며, 바람직하게는 상기 갭은 최대 상기 빔-상류 섹션의 인터페이스의 반경방향 범위만큼 큰, 모듈.
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