KR20230140601A - 다수의 하전 입자 빔을 사용하는 장치 - Google Patents

다수의 하전 입자 빔을 사용하는 장치 Download PDF

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쉐동 리우
쉐랑 후
중웨이 첸
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

본 개시는 회전 대항 렌즈 및 그것을 사전 빔릿 형성 메커니즘을 갖는 멀티 빔 장치에서 회전 대항 집광 렌즈로서 사용하는 것을 제안한다. 회전 대항 집광 렌즈는, 그 전류를 변경할 때 빔릿의 회전 각도를 변경되지 않은 상태로 유지하고, 그에 의해 사전 빔릿 형성 메커니즘이 미사용 전자를 가능한 한 많이 차단하는 것을 가능하게 한다. 이러한 방식에서, 멀티 빔 장치는 고해상도 및 높은 스루풋을 가지고 샘플을 관찰할 수 있고, 반도체 제조 업계에서 웨이퍼/마스크 상의 결함을 검사 및/또는 리뷰하는 수율 관리 툴로서 적합하다.

Description

다수의 하전 입자 빔을 사용하는 장치 {The apparatus for using multiple charged particle beams}
본 출원은 2016년 12월 30일자로 출원된 그리고 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합되는 미국 출원 제62/440,493호의 우선권을 주장한다.
본원에서 제공되는 실시형태는 다수의 하전 입자 빔(charged particle beam)을 갖는 하전 입자 장치(charged particle apparatus)를 개시하고, 보다 상세하게는, 샘플을 관찰 또는 검사하기 위해 다수의 하전 입자 빔을 활용하는 장치를 개시한다.
반도체 IC 칩을 제조할 때, 제조 프로세스 동안 필연적으로 웨이퍼 및/또는 마스크 상에 패턴 결함 및/또는 초대받지 않은 입자(잔류물)가 나타나게 되고, 그에 의해, 수율을 아주 크게 감소시킨다. 예를 들면, 초대받지 않은 입자는, IC 칩의 성능에 대한 점점 더 진보된 요건을 충족시키기 위해 채택된 더 작은 임계 피쳐 치수를 갖는 패턴에 대해 아주 골치거리이다. 따라서, 광학 빔을 사용하는 종래의 수율 관리 툴은 회절 효과에 기인하여 점점 쓸모없게 되고, 전자 빔을 사용한 수율 관리 툴이 더욱 자주 활용되는데, 전자 빔이 (광자 빔(photon beam)과 비교했을 때) 더 짧은 파장을 가지며 그에 의해 더 우수한 공간 해상도를 공급할 수 있기 때문이다.
현재, 전자 빔을 사용한 수율 관리 툴은 단일의 전자 빔을 사용한 주사 전자 현미경(scanning electron microscope; SEM)의 원리를 활용하는데, 따라서, 그것은 더 높은 해상도를 제공할 수 있지만 그러나 대량 생산에 적당한 스루풋을 제공할 수 없다. 비록 스루풋을 증가시키기 위해 단일의 전자 빔의 더 높은 전류가 사용될 수 있지만, 빔 전류와 함께 증가하는 쿨롱 효과(Coulomb Effect)에 의해 더 우수한 공간 분해능은 근본적으로 악화될 것이다.
스루풋의 한계를 극복하기 위해, 큰 전류를 갖는 단일의 전자 빔을 사용하는 대신, 하나의 솔루션은, 작은 전류를 각각 갖는 복수의 전자 빔을 사용하는 것이다. 복수의 전자 빔은, 관찰 또는 검사 하에 있는 샘플의 표면 상에 복수의 프로브 스팟(probe spot)을 형성한다. 복수의 프로브 스팟은, 샘플 표면 상의 큰 관찰 영역 내의 복수의 작은 주사 영역(small scanned region)을 동시에 주사할 수 있다. 각각의 프로브 스팟의 전자는, 그들이 도달하는 샘플 표면으로부터 이차 전자(secondary electron)를 생성하고, 이차 전자는 이차 전자 빔(secondary electron beam)을 형성한다.
이차 전자는 느린 이차 전자(에너지 ≤50eV) 및 후방 산란 전자(backscattered electron)(전자의 랜딩 에너지에 가까운 에너지)를 포함한다. 복수의 작은 주사 영역으로부터의 이차 전자 빔은 복수의 전자 검출기에 의해 동시에 수집될 수 있다. 결과적으로, 작은 주사 영역 모두를 포함하는 큰 관찰 영역의 이미지가, 단일의 빔을 사용한 주사보다 훨씬 더 빠르게 획득될 수 있다.
복수의 전자 빔은 복수의 전자 소스로부터, 또는 단일의 전자 소스로부터 획득될 수 있다. 전자의 경우, 복수의 전자 빔은 일반적으로 복수의 칼럼(column) 내의 복수의 작은 주사 영역 상으로 집속되어 주사하고, 각각의 주사된 영역으로부터의 이차 전자는 대응하는 칼럼 내의 하나의 전자 검출기에 의해 검출된다. 따라서, 장치는 일반적으로 멀티 칼럼 장치(multi-column apparatus)로 칭해진다. 샘플 표면 상에서, 빔 간격 또는 피치는 수 내지 수십 mm 정도이다.
후자의 경우, 소스 변환 유닛(source-conversion unit)이 단일의 전자 소스로부터 복수의 서브 소스(sub-source)를 가상적으로(virtually) 형성한다. 소스 변환 유닛은 복수의 빔 제한 개구(beam-limit opening)를 갖는 빔릿 제한(beamlet-limit)(또는 빔릿 형성(beamlet-forming)) 메커니즘 및 복수의 전자 광학기기 엘리먼트(electron optics element)를 갖는 이미지 형성 메커니즘을 포함한다. 단일의 전자 소스에 의해 생성되는 일차 전자 빔(primary-electron beam)은 복수의 빔 제한 개구에 의해 복수의 서브 빔 또는 빔릿으로 분할되고, 복수의 전자 광학기기 엘리먼트는 복수의 빔릿에 영향을 끼쳐 단일의 전자 소스의 복수의 평행한 (가상의 또는 실제의) 이미지를 형성한다. 각각의 이미지는 하나의 대응하는 빔릿을 방출하는 하나의 서브 소스로서 간주될 수 있다. 더 높은 스루풋을 획득하기 위해 더 많은 빔릿을 이용 가능하게 만들기 위해, 소스 변환 유닛에서의 빔릿 간격은 가능한 한 작게 구성되며, 통상적으로 마이크로미터 레벨에 있다.
단일의 칼럼 내에서, 주 투영 이미징 시스템(primary projection imaging system)은 복수의 평행 이미지를 샘플 표면 상으로 투영하여 그 상에 복수의 프로브 스팟을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 복수의 빔릿을 편향시켜 복수의 작은 주사 영역 위의 복수의 프로브 스팟을 주사하기 위해 공통 편향 주사 유닛(common deflection scanning unit)이 사용될 수 있는데, 이 경우 하나의 빔릿에 의해 형성되는 각각의 프로브 스팟은 각각의 작은 주사 영역 위를 주사한다. 복수의 작은 주사 영역으로부터 생성되는 이차 전자 빔은 빔 분리기(beam separator)에 의해 보조 투영 이미징 시스템(secondary projection imaging system)으로 지향되고, 그 다음, 보조 투영 이미징 시스템에 의해 집속되어 전자 검출 디바이스의 복수의 검출 엘리먼트에 의해 검출되는데, 하나의 작은 주사 영역으로부터 생성되는 각각의 이차 전자 빔은 전자 검출 디바이스의 하나의 검출 엘리먼트에 의해 검출된다. 복수의 검출 엘리먼트는, 나란히 배치되는 복수의 전자 검출기 또는 하나의 전자 검출기의 나란히 또는 복수의 픽셀일 수 있다. 따라서, 장치는 일반적으로 멀티 빔 장치(multi-beam apparatus)로 칭해진다.
빔릿 제한 메커니즘(beamlet-limit mechanism)은 일반적으로 복수의 스루홀(through-hole)을 갖는 전기 전도성 플레이트이고, 복수의 스루홀은 복수의 빔 제한 개구를 구성한다. 이미지 형성 메커니즘의 경우, 각각의 전자 광학기기 엘리먼트는, 하나의 빔릿을 집속하여, 복수의 평행한 실상(real image) 중 하나를 형성하는 정전 마이크로 렌즈(electrostatic micro-lens), 또는 하나의 빔릿을 편향시켜 복수의 평행한 허상(virtual image) 중 하나를 형성하는 정전 마이크로 편향기(electrostatic micro-deflector)일 수 있다. 쿨롱 효과는, 실상과 관련되는 더 높은 전류 밀도에 기인하여 하나의 실상에서 보다 하나의 허상에서 더 약하다.
소스 변환 유닛 위의 공간에서 쿨롱 효과를 감소시키기 위해, 다수의 빔릿 형성 어퍼쳐(beamlet-forming aperture)를 갖는 사전 빔릿 형성 메커니즘(pre-beamlet-forming mechanism)이 단일의 전자 소스에 가깝게 배치되어 일차 전자 빔을 가능한 한 조기에 트리밍할(trim) 수 있다. 일차 전자 빔에 있는 그러나 복수의 프로브 스팟을 형성하기 위해 미사용 전자의 대부분은, 다수의 빔릿 형성 어퍼쳐를 통과할 수 없다. 복수의 프로브 스팟의 전류는, 단일의 전자 소스와 소스 변환 유닛 사이의 집광 렌즈(condenser lens)의 집속력(focusing power)을 조정하는 것에 의해 변경될 수 있다. 일반적으로, 집광 렌즈는 자기 렌즈(magnetic lens)이며, 복수의 빔릿은 집광 렌즈의 광학 축을 중심으로 회전한다. 회전 각도는 집속력과 함께 변한다. 회전 각도 변동은, 사전 빔릿 형성 메커니즘과 빔릿 제한 메커니즘 사이에서 복수의 빔릿의 부정합(mismatch)을 유도할 수도 있고, 그에 의해 복수의 프로브 스팟의 전류 사이의 차이를 증가시킬 수도 있다. 전류 차이는 샘플의 관찰 또는 검사를 위한 스루풋을 저하시킨다.
본 개시의 실시형태는 다양한 이미징 조건(예를 들면, 프로브 스팟의 전류 및 빔릿의 랜딩 에너지)에서 샘플을 관찰 또는 검사하기 위한 높은 분해능 및 높은 스루풋을 갖는 멀티 빔 장치를 제공한다. 본 실시형태는 쿨롱 효과를 감소시키기 위해 사전 빔릿 형성 메커니즘 및 회전 대항 집광 렌즈(anti-rotation condenser lens) 또는 이동 가능한 회전 대항 집광 렌즈(movable anti-rotation condenser lens)를 사용하고, 그에 의해, 샘플의 이미지의 공간 분해능을 향상시킨다. 집광 렌즈는, 자신의 전류가 변경될 때, 복수의 프로브 스팟의 전류 균일성을 유지할 수 있다. 결과적으로, 멀티 빔 장치는, 반도체 제조 업계에서 웨이퍼/마스크 상의 결함을 검사 및/또는 리뷰하기 위한 수율 관리 툴로서 적합하다.
몇몇 실시형태에서, 하전 입자 빔을 집속하기 위한 집속력을 갖는 회전 대항 렌즈(anti-rotation lens)가 제공된다. 회전 대항 렌즈는 제1 자기장을 생성하도록 그리고 회전 대항 렌즈의 광학 축과 정렬되도록 구성되는 제1 자기 렌즈를 포함한다. 회전 대항 렌즈는 또한, 제2 자기장을 생성하도록 그리고 광학 축과 정렬되도록 구성되는 제2 자기 렌즈를 포함한다. 회전 대항 렌즈의 집속력은 제1 자기장 및 제2 자기장을 변경하는 것에 의해 조정 가능하고, 제1 자기장 및 제2 자기장은 광학 축 상에서 반대 방향을 갖는다.
몇몇 실시형태에서, 하전 입자 빔을 집속하기 위한 집속력을 갖는 회전 대항 렌즈가 제공된다. 회전 대항 렌즈는 자기장을 생성하도록 그리고 회전 대항 렌즈의 광학 축과 정렬되도록 구성되는 자기 렌즈를 포함한다. 회전 대항 렌즈는 또한 정전기장(electrostatic field)을 생성하도록 그리고 광학 축과 정렬되도록 구성되는 정전 렌즈(electrostatic lens)를 포함한다. 자기장 및 정전기장은 적어도 부분적으로 중첩하고, 회전 대항 렌즈의 집속력은 자기장 및/또는 정전기장을 변경하는 것에 의해 조정 가능하다.
몇몇 실시형태에서, 하전 입자 빔을 집속하기 위한 집속력을 갖는 이동 가능한 회전 대항 렌즈(대전된 입자)가 제공된다. 이동 가능한 회전 대항 렌즈는 제1 자기장을 생성하도록 그리고 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 광학 축과 정렬되도록 구성되는 제1 자기 렌즈를 포함한다. 이동 가능한 회전 대항 렌즈는 또한 제2 자기장을 생성하도록 그리고 광학 축과 정렬되도록 구성되는 제2 자기 렌즈를 포함한다. 이동 가능한 회전 대항 렌즈는 또한 제3 자기장을 생성하도록 그리고 광학 축과 정렬되도록 구성되는 제3 자기 렌즈를 포함한다. 제1 자기장, 제2 자기장, 및/또는 제3 자기장을 변경하는 것에 의해 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 주 평면(principal plane) 및 집속력이 조정 가능하고, 제1 자기장, 제2 자기장, 및 제3 자기장 중 두 개는 광학 축 상에서 반대 방향을 갖는다.
몇몇 실시형태에서, 하전 입자 빔을 집속하기 위한 집속력을 갖는 이동 가능한 회전 대항 렌즈가 개시된다. 이동 가능한 회전 대항 렌즈는 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 광학 축과 정렬되도록 구성되는 회전 대항 렌즈를 포함한다. 이동 가능한 회전 대항 렌즈는 또한 광학 축과 정렬되도록 구성되는 렌즈를 포함한다. 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 주 평면 및 집속력은, 회전 대항 렌즈의 집속력 및/또는 렌즈의 집속력을 변경하는 것에 의해 조정 가능한데, 주 평면은 하전 입자 빔을 생성하는 소스와 관련하여 조정 가능하다.
몇몇 실시형태에서, 하전 입자 빔을 집속하기 위한 집속력을 갖는 이동 가능한 회전 대항 렌즈가 개시된다. 이동 가능한 회전 대항 렌즈는 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 광학 축과 정렬되도록 구성되는 제1 회전 대항 렌즈를 포함한다. 이동 가능한 회전 대항 렌즈는 또한 광학 축과 정렬되도록 구성되는 제2 회전 대항 렌즈를 포함한다. 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 주 평면 및 집속력은 제1 회전 대항 렌즈의 집속력 및/또는 제2 회전 대항 렌즈의 집속력을 변경하는 것에 의해 조정 가능하다.
몇몇 실시형태에서, 샘플을 관찰하기 위한 멀티 빔 장치가 개시된다. 멀티 빔 장치는, 일차 전자 빔을 생성하도록 구성되는 전자 소스 및 일차 전자 빔을 집속하도록 그리고 회전 대항 렌즈 또는 이동 가능한 회전 대항 렌즈 중 하나이도록 구성되는 집광 렌즈를 포함한다. 멀티 빔 장치는, 일차 전자 빔의 복수의 빔릿에 의해 전자 소스의 복수의 이미지를 형성하도록 구성되는 소스 변환 유닛, 복수의 빔릿을 표면 상에 집속하도록 그리고 그 상에 복수의 프로브 스팟을 형성하도록 구성되는 대물 렌즈, 및 샘플로부터 복수의 프로브 스팟에 의해 생성되는 복수의 이차 빔을 검출하도록 구성되는 복수의 검출 엘리먼트를 갖는 전자 검출 디바이스를 더 포함한다. 멀티 빔 장치는, 전자 소스와 집광 렌즈 사이에 있으며 다수의 빔릿 형성 어퍼쳐를 포함하는 사전 빔릿 형성 메커니즘을 더 포함할 수 있다. 집광 렌즈는, 복수의 프로브 스팟의 프로브 전류(probe current)를 변경할 때, 복수의 빔릿의 회전 각도를 변경되지 않은 상태 또는 실질적으로 변경되지 않은 상태로 유지하기 위해 사용된다.
몇몇 실시형태에서, 하전 입자 빔(charge particle beam)을 집속하기 위한 회전 대항 렌즈를 구성하는 방법이 제공된다. 방법은, 회전 대항 렌즈의 광학 축과 정렬되는 제1 자기 렌즈에 의해 제1 자기장을 생성하는 것을 포함한다. 방법은 또한 광학 축과 정렬되는 제2 자기 렌즈에 의해 제2 자기장을 생성하는 것을 포함한다. 방법은 제1 자기장 및 제2 자기장에 의해 회전 대항 렌즈의 집속력을 생성하는 것을 더 포함한다. 제1 자기장 및 제2 자기장은 광학 축 상에서 반대 방향을 갖는다.
몇몇 실시형태에서, 하전 입자 빔을 집속하기 위한 회전 대항 렌즈를 구성하는 방법이 제공된다. 방법은 자기 렌즈에 의해 자기장을 생성하는 것 및 정전 렌즈에 의해 정전기장을 생성하는 것을 포함한다. 방법은 자기장 및/또는 정전기장에 의해 회전 대항 렌즈의 집속력을 생성하는 것을 더 포함하는데, 자기장 및 정전기장은 적어도 부분적으로 중첩한다.
몇몇 실시형태에서, 하전 입자 빔을 집속하기 위한 이동 가능한 회전 대항 렌즈를 구성하는 방법이 제공된다. 방법은, 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 광학 축과 정렬되는 제1 자기 렌즈에 의해 제1 자기장을 생성하는 것, 광학 축과 정렬되는 제2 자기 렌즈에 의해 제2 자기장을 생성하는 것, 및 광학 축과 정렬되는 제3 자기 렌즈에 의해 제3 자기장을 생성하는 것을 포함한다. 방법은, 제1 자기장, 제2 자기장, 및/또는 제3 자기장에 의해 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 집속력을 생성하는 것을 더 포함하는데, 제1 자기장, 제2 자기장, 및 제3 자기장 중 두 개는 광학 축 상에서 반대 방향을 갖는다.
몇몇 실시형태에서, 샘플을 관찰하기 위한 멀티 빔 장치를 구성하는 방법이 제공된다. 방법은, 전자 소스와 집광 렌즈 사이에 위치되는 사전 빔릿 형성 메커니즘에 의해 전자 소스로부터의 일차 전자 빔을 다수의 빔릿으로 트리밍하는 것 및 소스 변환 유닛에 의해 다수의 빔릿을 사용하여 전자 소스의 복수의 이미지를 형성하는 것을 포함한다. 방법은, 복수의 이미지를 샘플 상으로 투영하는 것 및 복수의 프로브 스팟의 프로브 전류를 변경할 때 다수의 빔릿의 회전 각도를 변경되지 않은 상태 또는 실질적으로 변경되지 않은 상태로 유지하도록 집광 렌즈를 조정하는 것에 의해, 샘플 상에 복수의 프로브 스팟을 형성하는 것을 더 포함하는데, 집광 렌즈는 회전 대항 렌즈 또는 이동 가능한 회전 대항 렌즈 중 하나이다.
몇몇 실시형태에서, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체가 제공된다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체는, 멀티 빔 장치로 하여금 하전 입자 빔을 집속하기 위한 회전 대항 렌즈를 구성하는 방법을 수행하게 하기 위한, 멀티 빔 장치의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어의 세트를 저장한다. 방법은 제1 자기장을 생성할 것을 제1 자기 렌즈 - 제1 자기 렌즈는 회전 대항 렌즈의 광학 축과 정렬됨 - 에게 지시하는 것 및 제2 자기장을 생성할 것을 제2 자기 렌즈 - 제2 자기 렌즈는 광학 축과 정렬됨 - 에게 지시하는 것을 포함한다. 제1 자기장 및 제2 자기장은 회전 대항 렌즈의 집속력을 생성하고 광학 축 상에서 반대 방향을 갖는다.
몇몇 실시형태에서, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체가 제공된다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체는, 멀티 빔 장치로 하여금 하전 입자 빔을 집속하기 위한 회전 대항 렌즈를 구성하는 방법을 수행하게 하기 위한, 멀티 빔 장치의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어의 세트를 저장한다. 방법은, 자기장을 생성할 것을 자기 렌즈에게 지시하는 것 및 정전기장을 생성할 것을 정전 렌즈에게 지시하는 것을 포함한다. 자기장 및/또는 정전기장은 회전 대항 렌즈의 집속력을 생성한다. 또한, 자기장 및 정전기장은 적어도 부분적으로 중첩한다.
몇몇 실시형태에서, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체가 제공된다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체는, 멀티 빔 장치로 하여금 하전 입자 빔을 집속하기 위한 이동 가능한 회전 대항 렌즈를 구성하는 방법을 수행하게 하기 위한, 멀티 빔 장치의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어의 세트를 저장한다. 방법은, 제1 자기장을 생성할 것을 제1 자기 렌즈 - 제1 자기 렌즈는 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 광학 축과 정렬됨 - 에게 지시하는 것; 제2 자기장을 생성할 것을 제2 자기 렌즈 - 제2 자기 렌즈는 광학 축과 정렬됨 - 에게 지시하는 것; 및 제3 자기장을 생성할 것을 제3 자기 렌즈 - 제3 자기 렌즈는 광학 축과 정렬됨 - 에게 지시하는 것을 포함한다. 제1 자기장, 제2 자기장, 및/또는 제3 자기장은 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 집속력을 생성한다. 또한, 제1 자기장, 제2 자기장, 및 제3 자기장 중 두 개는 광학 축 상에서 반대 방향을 갖는다.
본 발명의 다른 이점은 첨부하는 도면과 관련하여 취해지는 다음의 설명으로부터 명백해질 것인데, 다음의 설명에서는, 본 발명의 소정의 실시형태가, 예시로서 그리고 예로서, 기술된다.
도 1a 및 도 1b는, 멀티 빔 장치의 예시적인 구성을 각각 예시하는 개략도이다.
도 2a는, 일차 전자 빔 및 세 개의 빔릿의 예시적인 스팟을 예시하는, 도 1a 및 1b의 사전 빔릿 형성 메커니즘의 X-Y 평면에서의 단면도이다.
도 2b, 도 2c, 도 2d, 및 도 2e는 도 1a 및 도 1b의 빔릿 제한 메커니즘의 X-Y 평면에서의 단면도인데, 각각은 세 개의 빔릿의 예시적인 스팟 및 세 개의 빔 제한 개구를 예시한다.
도 3a 및 도 3b는, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 회전 대항 렌즈의 예시적인 구성을 각각 예시하는 개략도이다.
도 3c 및 도 3d는, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 도 3a에서의 예시적인 자기장 분포를 각각 예시하는 개략도이다.
도 4a, 도 4b, 및 도 4c는, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 회전 대항 렌즈의 예시적인 구성을 각각 예시하는 개략도이다.
도 5a는, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 예시적인 구성을 예시하는 개략도이다.
도 5b, 도 5c 및 도 5d는, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 도 5a에서의 예시적인 자기장 분포를 각각 예시하는 개략도이다.
도 6a 및 도 6b는, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 예시적인 구성을 각각 예시하는 개략도이다.
도 7a 및 도 7b는, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 예시적인 구성을 각각 예시하는 개략도이다.
도 8a는, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 멀티 빔 장치의 예시적인 구성을 예시하는 개략도이다.
도 8b 및 도 8c는,본 개시의 실시형태와 부합하는, 도 8a의 사전 빔릿 형성 메커니즘의 예시적인 구성을 각각 예시한다.
도 9a 및 도 9c는, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 멀티 빔 장치 및 빔 경로의 예시적인 구성을 예시하는 개략도이다.
도 9b는, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 도 9a 및 도 9c의 사전 빔릿 형성 메커니즘의 예시적인 구성을 예시하는 개략도이다.
도 10은, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 멀티 빔 장치의 예시적인 구성을 예시하는 개략도이다.
도 11a 및 도 11c는, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 멀티 빔 장치 및 빔 경로의 예시적인 구성을 예시하는 개략도이다.
도 11b는, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 도 11a 및 도 11c의 사전 빔릿 형성 메커니즘의 예시적인 구성을 예시하는 개략도이다.
도 12a 및 도 12b는, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 사전 빔릿 형성 메커니즘의 예시적인 구성을 각각 예시하는 개략도이다.
도 13은, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 도 12a의 사전 빔릿 형성 메커니즘을 갖는 멀티 빔 장치의 예시적인 구성을 예시하는 개략도이다.
도 14는, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 도 12a의 사전 빔릿 형성 메커니즘을 갖는 멀티 빔 장치의 예시적인 구성을 예시하는 개략도이다.
도 15a는, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 멀티 빔 장치의 예시적인 구성을 예시하는 개략도이다.
도 15b는, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 도 15a의 샘플 표면 상의 빔릿의 주사 경로를 예시하는 개략도이다.
도 15c는, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 도 15a의 전자 검출 디바이스의 검출 엘리먼트 상의 이차 빔의 주사 경로를 예시하는 개략도이다.
이제, 첨부하는 도면에서 그 예가 예시되는 예시적인 실시형태에 대한 참조가 상세히 이루어질 것이다. 다음의 설명은 첨부의 도면을 참조하는데, 첨부의 도면에서, 달리 표현되지 않는 한, 상이한 도면에서의 동일한 번호는 동일한 또한 유사한 엘리먼트를 나타낸다. 예시적인 실시형태의 다음의 설명에서 기술되는 구현예는, 본 발명과 부합하는 모든 구현예를 나타내는 것은 아니다. 대신, 그들은 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명에 관련되는 양태와 부합하는 장치 및 방법의 예에 불과하다.
도면에서 컴포넌트의 상대적인 치수는 명확성을 위해 과장될 수도 있다. 도면의 다음의 설명 내에서, 동일한 또는 유사한 참조 번호는, 동일한 또는 유사한 컴포넌트 또는 엔티티를 가리키며, 개개의 실시형태와 관련한 차이점만이 설명된다.
보호의 범위를 제한하지 않으면서, 실시형태의 모든 설명 및 도면은 예시적으로 전자 빔으로 언급될 것이다. 그러나, 실시형태는 개시된 실시형태를 특정한 하전 입자로 제한하기 위해 사용되지는 않는다.
본 출원의 실시형태는 복수의 하전 입자 빔을 갖는 멀티 빔 장치 또는 하전 입자 장치(charged particle apparatus)에 관한 것이다. 더 상세하게는, 그들은, 샘플 표면 상의 관찰 영역의 복수의 주사 영역의 이미지를 동시에 획득하기 위해 복수의 하전 입자 빔을 활용하는 장치에 관련된다. 장치는, 높은 분해능 및 높은 스루풋을 가지고 웨이퍼/마스크 상의 결함을 검사 및/또는 리뷰하기 위해 반도체 제조 업계에서 사용될 수 있다.
또한, 본 출원의 실시형태는 멀티 빔 장치에서 쿨롱 효과를 감소시키기 위한 사전 빔릿 형성 메커니즘 및 회전 대항 집광 렌즈 또는 이동 가능한 회전 대항 집광 렌즈에 관한 것이며, 따라서, 관찰 또는 검사 하에 있는 샘플의 다수의 작은 주사 영역의 이미지의 공간 해상도를 향상시킨다. 멀티 빔 장치에서, 다수의 빔릿 형성 어퍼쳐를 구비하는 사전 빔릿 형성 메커니즘은 단일의 전자 소스로부터의 일차 전자 빔을 다수의 빔릿으로 트리밍한다. 회전 대항 집광 렌즈 또는 이동 가능한 회전 대항 집광 렌즈는, 소스 변환 유닛 상으로 입사될 다수의 빔릿을 집속하고, 소스 변환 유닛은 다수의 빔릿에 의해 단일의 전자 소스의 다수의 평행 이미지를 형성한다. 평행 이미지는 (대물 렌즈를 통해) 샘플 표면 상으로 투영되고 그 상에서 다수의 프로브 스팟을 형성한다. 다수의 빔릿은, 편향 주사 유닛 및 소스 변환 유닛 중 적어도 하나에 의해 작은 주사 영역에 걸쳐 다수의 프로브 스팟을 각각 주사하도록 편향될 수 있다. 프로브 스팟의 전류는 소스 변환 유닛에 의해 제한될 수 있고 회전 대항 집광 렌즈를 조정하는 것에 의해 변경될 수 있거나, 또는 사전 빔릿 형성 메커니즘에 의해 제한될 수 있고 빔릿 형성 어퍼쳐의 사이즈를 변경하는 것에 의해 변경될 수 있다. 소스 변환 유닛은, 그 축외 수차(off-axis aberration)를 보상하는 것에 의해 프로브 스팟의 사이즈 및 프로브 스팟 사이의 사이즈 차이를 감소시킬 수 있다.
또한, 개시된 실시형태는, 사전 빔릿 형성 메커니즘, 회전 대항 집광 렌즈, 이동 가능한 회전 대항 집광 렌즈, 및 대응하는 멀티 빔 장치의 구성을 제공한다. 예시의 목적을 위해, 대부분의 실시형태에서는 세 개의 빔릿이 도시되지만, 빔릿의 실제 수는 임의적일 수 있다. 편향 주사 유닛, 빔 분리기, 보조 투영 이미징 시스템(secondary projection imaging system), 전자 검출 디바이스, 및 그들 중 임의의 것의 조합이 멀티 빔 장치에 통합될 수 있으며, 실시형태의 설명에서 때로는 언급되지 않거나 또는 도시되지 않는다.
본 개시의 실시형태에 따르면, X, Y 및 Z 축은 데카르트 좌표이다. 멀티 빔 장치의 주 광학 축(primary optical axis)은 Z 축 상에 있고, 단일의 전자 소스로부터의 일차 전자 빔은 Z 축을 따라 이동한다.
전자 빔이 Z 축 상에 광학 축을 갖는 자기 렌즈를 통과할 때, 자기 렌즈의 집속력(1/f) 및 광학 축 주위에서의 전자 빔의 회전 각도(θ)는, 자기 렌즈의 자기장에 의해 결정되며, 식 (1) 및 (2)에 의해 계산될 수 있다.
여기서, 변수 e, m 및 V는 전자의 전하, 질량, 및 에너지이고; B(z)는 Z 축 상에서의 자기장이고; z1 및 z2는 Z 축을 따르는 전자 빔의 시작 및 종료 위치이다. 따라서, 회전 각도(θ)는 기본적으로 자기 렌즈의 집속력(1/f)과 함께 변한다. 식 (1) 및 (2)에 따르면, 회전 각도(θ)는 축 상의 자기장(on-axis magnetic field)(B(z))의 극성에 관련되지만, 그러나 집속력(1/f)은 그렇지 않다. 따라서, Z 축을 따르는 극성이 동일하지 않으면, 집속력(1/f)은 회전 각도에 영향을 주지 않으면서 변경될 수 있고, 대응하는 렌즈는 회전 대항 렌즈(ARL)이다.
이제, 종래의 멀티 빔 장치(100A)의 예시적인 구성을 예시하는 개략도인 도 1a에 대한 참조가 이루어진다. 멀티 빔 장치(100A)는 전자 소스(101), 사전 빔릿 형성 메커니즘(172), 집광 렌즈(110), 소스 변환 유닛(120), 및 대물 렌즈(131)를 포함한다. 사전 빔릿 형성 메커니즘(172)의 빔릿 형성 어퍼쳐(172_1, 172_2, 및 172_3)는, 전자 소스(101)에 가까우며 소스 변환 유닛(120) 훨씬 위에 있는 장소에서, 전자 소스(101)에 의해 생성되는 일차 전자 빔(102)을 세 개의 빔릿(102_1, 102_2, 및 102_3)으로 트리밍한다(여기서 102_2 및 102_3은, 장치(100A)의 주 광학 축(100_1) 상에 있지 않은 축외 빔릿(off-axis beamlet)이다). 집광 렌즈(110)는, 소스 변환 유닛(120) 상으로 입사될 세 개의 빔릿(102_1 ~ 102_3)을 집속한다. 소스 변환 유닛(120)은, 세 개의 사전 굴곡 마이크로 편향기(pre-bending micro-deflector)(123_1,123_2, 및 123_3)를 갖는 하나의 사전 빔릿 굴곡 메커니즘(pre-beamlet-bending mechanism)(123), 세 개의 빔 제한 개구(121_1 ~ 121_3)를 갖는 하나의 빔릿 제한 메커니즘(121), 및 세 개의 이미지 형성 마이크로 편향기(image-forming micro-deflector)(122-1_1, 122-1_2, 122-1_3)를 갖는 하나의 이미지 형성 메커니즘(122)을 포함한다. 세 개의 사전 굴곡 마이크로 편향기(123_1 ~ 123_3)는, 세 개의 빔 제한 개구(121_1 ~ 121_3) 상으로 수직으로 입사하는 세 개의 빔릿(102_1 ~ 102_3)을 각각 편향시킨다. 빔 제한 개구(121_1, 121_2, 및 121_3)는 세 개의 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 잔여 주변 전자를 차단하고, 따라서, 그 전류를 제한한다. 세 개의 이미지 형성 마이크로 편향기(122-1_1 ~ 122-1_3)는 세 개의 빔릿(102_1 ~ 102_3)을 주 광학 축(100_1)을 향해 편향시키고 전자 소스(101)의 세 개의 허상을 형성한다. 대물 렌즈(131)는 세 개의 편향된 빔릿(102_1 ~ 102_3)을 샘플(8)의 표면(7) 상으로 집속한다, 즉, 세 개의 허상을 표면(7) 상으로 투영한다. 표면(7) 상의 세 개의 빔릿(102_1 ~ 102_3)에 의해 형성되는 세 개의 이미지는, 그 상에서 세 개의 프로브 스팟(102_1S, 102_2S, 및 102_3S)을 형성한다. 이미지 형성 마이크로 편향기(122-1_1 ~ 122-1_3)에 기인하는 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 편향 각도는, 대물 렌즈(131)에 기인하는 세 개의 프로브 스팟(102_1S ~ 102_3S)의 축외 수차를 감소시키도록 조정되고, 세 개의 편향된 빔릿은 결과적으로 대물 렌즈(131)의 전방 초점을 통과하거나 또는 접근하게 된다.
전류는 집광 렌즈(110)의 집속력을 조정하는 것에 의해 변경될 수 있다. 그러나 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 위치는, 전류가 변할 때 빔 제한 개구(121_1 ~ 121_3)에 대해 변한다. 그러므로, 빔릿 형성 어퍼쳐로부터 유래하는 하나의 빔릿의 그것의 대응하는 빔 제한 개구와의 부정합이 발생할 수도 있다. 집광 렌즈(110)는 정전기, 자기, 또는 전자기 복합 렌즈로 구성될 수 있다. 자기 집광 렌즈는 정전 렌즈와 비교하여 더 적은 수차를 갖는다. 정전 집광 렌즈의 경우, 부정합은, 도 2c에서 도시되는 바와 같이, 주 광학 축(100_1)에 수직한 방향인 반경 방향만을 따른다. 자기 또는 전자기 복합 렌즈의 경우, 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 회전 각도가 변하기 때문에, 부정합은, 도 2e에서 도시되는 바와 같이, 반경 방향 및 회전 방향 둘 모두를 따른다.
몇몇 실시형태에서, 집광 렌즈(110)는 자기를 띠도록 구성되는데, 이것은, 축외 빔릿(102_2 및 102_3)이 사전 빔릿 형성 메커니즘(172)을 통과하는 것 및 회전 각도를 가지고 빔릿 제한 메커니즘(121) 상에 도달하는 것으로 나타날 수 있다. 회전 각도는 집광 렌즈(110)의 집속력과 함께 변한다. 빔 제한 개구(121_2 및 121_3)에서의 빔릿(102_2 및 102_3)의 완전한 채우기(full fill-in)는 빔릿 형성 어퍼쳐(172_2 및 172_3)의 사이즈를 확대하는 것에 의해 달성될 수 있다. 빔릿 형성 어퍼쳐의 사이즈를 확대하는 것은, 미사용 전자를 더 많이 도입할 수 있고, 따라서, 사전 빔릿 형성 메커니즘(172)과 소스 변환 유닛(120) 사이의 공간에서 쿨롱 효과를 증가시킨다. 작은 주사 영역의 이미지의 공간 해상도가 저하된다. 빔 제한 개구(121_2 및 121_3)에서의 빔릿(102_2 및 102_3)의 완전한 채우기는 또한, 집광 렌즈(110)의 집속력이 변할 때 회전 각도를 변경되지 않은 상태 또는 실질적으로 변경되지 않은 상태로 유지하는 것에 의해 달성될 수 있다. 이 솔루션은 집광 렌즈(110)로서 회전 대항 렌즈를 사용한다.
이제, 멀티 빔 장치(200A)의 다른 예시적인 구성을 예시하는 개략도인 도 1b에 대한 참조가 이루어진다. 멀티 빔 장치(200A)는, 전자 소스(101), 사전 빔릿 형성 메커니즘(172), 이동 가능한 집광 렌즈(210), 소스 변환 유닛(220), 및 대물 렌즈(131)를 포함한다. 전자 소스(101)에 의해 생성되는 일차 전자 빔(102)은, 사전 빔릿 형성 메커니즘(172)의 세 개의 빔릿 형성 어퍼쳐(172_1, 172_2 및 172_3)에 의해 세 개의 빔릿(102_1, 102_2 및 102_3)으로 트리밍된다. 이동 가능한 집광 렌즈(210)는, 소스 변환 유닛(220) 상으로 수직으로 입사하도록 세 개의 빔릿(102_1 ~ 102_3)을 집속한다. 소스 변환 유닛(220)은 세 개의 빔 제한 개구(121_1 ~ 121_3)를 갖는 하나의 빔릿 제한 메커니즘(121) 및 세 개의 이미지 형성 마이크로 편향기(122-1_1, 122-1_2 및 122-1_3)를 갖는 하나의 이미지 형성 메커니즘(122-1)을 포함한다. 빔 제한 개구(121_1, 121_2, 및 121_3)는 세 개의 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 잔여 주변 전자를 차단하고, 따라서, 그 전류를 제한한다. 세 개의 이미지 형성 마이크로 편향기(122-1_1 ~ 122-1_3)는 세 개의 빔릿(102_1 ~ 102_3)을 주 광학 축(200_1)을 향해 편향시키고 전자 소스(101)의 세 개의 허상을 형성한다. 대물 렌즈(131)는 세 개의 편향된 빔릿(102_1 ~ 102_3)을 샘플(8)의 표면(7) 상으로 집속한다, 즉, 세 개의 허상을 표면(7) 상으로 투영한다. 표면(7) 상의 세 개의 빔릿(102_1 ~ 102_3)에 의해 형성되는 세 개의 이미지는, 그 상에서 세 개의 프로브 스팟(102_1S, 102_2S, 및 102_3S)을 형성한다. 이미지 형성 마이크로 편향기(122-1_1 ~ 122-1_3)에 기인하는 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 편향 각도는, 대물 렌즈(131)에 기인하는 세 개의 프로브 스팟(102_1S ~ 102_3S)의 축외 수차를 감소시키도록 조정되고, 세 개의 편향된 빔릿은 결과적으로 대물 렌즈(131)의 전방 초점을 통과하거나 또는 접근하게 된다.
이동 가능한 집광 렌즈(210)는, 자신의 제1 주 평면(210_2)의 위치가 이동 가능하도록 구성된다. 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 전류는, 소스 변환 유닛(120) 상으로 수직으로 입사하도록 빔릿(102_1 ~ 102_3)을 유지하면서, 이동 가능한 집광 렌즈(210)의 제1 주 평면(210_2)의 위치 및 집속력 둘 모두를 조정하는 것에 의해, 변경될 수 있다. 그러나 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 위치는, 전류가 변할 때 빔 제한 개구(121_1 ~ 121_3)에 대해 변한다. 빔릿 형성 어퍼쳐로부터 유래하는 하나의 빔릿과 그것의 대응하는 빔 제한 개구의 부정합이 발생할 수도 있다. 이동 가능한 집광 렌즈(210)는 정전기, 자기, 또는 전자기 복합 렌즈이도록 구성될 수 있다. 상기에서 언급되는 바와 같이, 부정합은, 정전 집광 렌즈의 경우 반경 방향(주 광학 축(200_1)에 수직임)만을 따르거나, 또는 자기 또는 전자기 복합 집광 렌즈의 경우, 반경 방향 및 회전 방향 둘 모두를 따른다.
몇몇 실시형태에서, 이동 가능한 집광 렌즈(210)는 자기를 띠도록 구성되는데, 이것은, 축외 빔릿(102_2 및 102_3)이 사전 빔릿 형성 메커니즘(172)을 통과하는 것 및 회전 각도를 가지고 빔릿 제한 메커니즘(121) 상에 도달하는 것으로 나타날 수 있다. 회전 각도는 이동 가능한 집광 렌즈(210)의 제1 주 평면의 위치 및 집속력과 함께 변한다. 빔 제한 개구(121_2 및 121_3)에서의 빔릿(102_2 및 102_3)의 완전한 채우기(full fill-in)는 빔릿 형성 어퍼쳐(172_2 및 172_3)의 사이즈를 확대하는 것에 의해 달성될 수 있다. 빔릿 형성 어퍼쳐의 사이즈를 확대하는 것은, 미사용 전자를 더 많이 도입할 수 있고, 따라서, 사전 빔릿 형성 메커니즘(172)과 소스 변환 유닛(120) 사이의 공간에서 쿨롱 효과를 증가시킨다. 따라서, 작은 주사 영역의 이미지의 공간 해상도가 저하된다. 빔 제한 개구(121_2 및 121_3)에서의 빔릿(102_2 및 102_3)의 완전한 채우기는 또한, 이동 가능한 집광 렌즈(210)의 제1 주 평면의 위치 및 집속력이 변할 때 회전 각도를 변경되지 않은 상태로 유지하는 것에 의해 달성될 수 있다. 이 솔루션은 이동 가능한 제1 주 평면을 갖는 회전 대항 렌즈, 즉 이동 가능한 회전 대항 렌즈(movable anti-rotation lens; MARL)를 이동 가능한 집광 렌즈(210)로서 사용한다.
이제, 도 2a 내지 도 2e에 대한 참조가 이루어진다. 도 2a는, 도 1a 및 1b의 사전 빔릿 형성 메커니즘(172)의 X-Y 평면에서의 단면도이며, 일차 전자 빔 및 세 개의 빔릿의 예시적인 스팟을 예시한다. 도 2b 내지 도 2e는, 각각, 도 1a 및 도 1b의 빔릿 제한 메커니즘(121)의 X-Y 평면에서의 단면도인데, 세 개의 빔릿의 예시적인 스팟 및 세 개의 빔 제한 개구를 예시한다.
도 2a에서, 일차 전자 빔(102)은, 빔릿 형성 어퍼쳐(172_1 ~ 172_3)이 X 축을 따라 배열되는 사전 빔릿 형성 메커니즘(172)을 조명한다. 도 1a의 집광 렌즈(110) 또는 도 1b의 이동 가능한 집광 렌즈(210)가 정전식인 경우, 빔릿(102_1 내지 102_3)은, 도 2b 및 도 2c에서 도시되는 바와 같이, X 축을 따라 빔릿 제한 메커니즘(121) 상으로 입사될 수 있다. 세 개의 빔릿(102_1 ~ 102_3)은 도 2b에서 보다는 도 2c에서 더 강하게 집속된다. 따라서, 세 개의 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 전류는 도 2b에서 보다는 도 2c에서 더 크다. 도 1a의 집광 렌즈(110) 또는 도 1b의 이동 가능한 집광 렌즈(210)가 자기 또는 전자기 복합식인 경우, 빔릿(102_1 ~ 102_3)은, 도 2d 및 도 2e에서 도시되는 바와 같이, 대응하는 집광 렌즈의 광학 축을 중심으로 회전 각도를 가지고 빔릿 제한 메커니즘(121) 상으로 입사한다. 빔릿(102_1 ~ 102_3)은 도 2d에서 보다는 도 2e에 더 강하게 집속된다. 따라서, 빔릿(102_1 내지 102_3)은 도 2d에서 보다는 도 2e에서 더 큰 전류 및 더 큰 회전 각도를 가지고 빔릿 제한 메커니즘(121) 상으로 입사한다. 도 2e에서, 두 개의 에지 빔릿(102_2 및 102_3)은 빔 제한 개구(121_2 및 121_3)로부터 부분적으로 멀어지게 회전하고, 빔 제한 개구(121_2 및 121_3)를 통과한 이후의 그들의 전류는, 빔 제한 개구(121_1 ~ 121_3)가 동일한 반경 사이즈를 갖는 경우, 중심 빔릿(102_1)의 전류와는 상이할 수 있다.
회전 대항 렌즈는 통과하는 전자 빔의 회전 각도에 영향을 주지 않으면서 변경될 수 있는 집속력을 갖는다. 도 1a의 집광 렌즈(110)가 회전 대항 렌즈인 경우, 도 2e에서의 부정합은 제거될 수 있다. 회전 대항 렌즈는 두 개의 자기 렌즈에 의해, 또는 하나의 자기 렌즈와 하나의 정전 렌즈에 의해 형성될 수 있다. 전자 빔의 경우, 회전 대항 렌즈의 내부에서 렌즈의 여기(excitation)를 적절하게 조정하는 것에 의해, 전자 빔의 회전 각도에 영향을 주지 않으면서 그 집속력은 변경될 수 있다.
이제, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 두 개의 자기 렌즈를 포함하는 회전 대항 렌즈의 예시적인 구성을 각각 예시하는 개략도인 도 3a 및 도 3b에 대한 참조가 이루어진다. 동시에, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 도 3a 및 3b에서의 예시적인 자기장 분포를 예시하는 개략도인 도 3c 및 도 3d에 대한 참조가 또한 이루어진다.
도 3a에서, 회전 대항 렌즈(ARL-1)의 두 개의 단일의 자기 렌즈(ARL-1-1 및 ARL-1-2)는, 그 (Z 축 상의) 광학 축(ARL-1_1)과 정렬하도록 구성된다. 자기 렌즈(ARL-1-1 및 ARL-1-2)는, 도 3c 또는 도 3d에서 도시되는 바와 같이, 광학 축(ARL-1_1) 상에서의 분포(BARL-1-1(z) 및 BARL-1-2(z))가 극성에서 반대인 자기장을 생성하도록 여기된다. 축 상의 자기장(BARL-1-1(z) 및 BARL-1-2(z))은 적절한 비율에 기초하여 조정될 수 있다. 따라서, 회전 대항 렌즈(ARL-1)를 통과하는 전자 빔의 총 회전 각도에 영향을 주지 않으면서, 그 집속력이 조정될 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 두 개의 단일의 자기 렌즈는 공통 자기 회로를 부분적으로 공유하도록 연결될 수 있다는 것이 인식된다. 예를 들면, 도 3b에서 도시되는 바와 같이, 회전 대항 렌즈(ARL-2)의 두 개의 자기 렌즈(ARL-2-1 및 ARL-2-2)는, 그들 사이에서 공통 자기 회로를 부분적으로 공유하도록 구성된다.
도 3a는 또한, 도 1a에서 도시되는 집광 렌즈(110)와 같은 멀티 빔 장치에서 집광 렌즈로서 사용되는 경우, 회전 대항 렌즈(ARL-1)가 어떻게 기능하는지를 예시한다. 예를 들면, 도 3c에서 도시되는 바와 같이, 자기장(BARL-1-1(z) 및 BARL-1-2(z))이 분포에서 동일하지만 그러나 극성에서 반대로 설정되는 경우, 일차 전자 빔(102)은 도 3a의 실선처럼 집속된다. 단일의 전자 소스(101)가 자기장(BARL-1-1(z) 및 BARL-1-2(z))의 합인 총 축 상의 자기장(total on-axis magnetic field)(B(z))에 의해 잠겨지지 않는 경우, 일차 전자 빔(102)의 총 회전 각도는, 회전 대항 렌즈(ARL-1)를 빠져나온 이후 제로이다. 도 3d에서 도시되는 바와 같이 BARL-1-1(z) 및 BARL-1-2(z)가 동일하게 증가되는 경우, 일차 전자 빔(102)의 집속력은 (예를 들면, 도 3a의 파선에 의해 도시되는 바와 같이) 증가되고, 회전 대항 렌즈(ARL-1)를 빠져나간 이후 일차 전자 빔(102)의 회전 각도는 여전히 제로이다. 단일의 전자 소스(101)가 총 축 상의 자기장(B(z))에 의해 잠겨지는 경우, 도 3c에 대한 회전 각도는 제로가 아니다. BARL-1-1(z) 및 BARL-1-2(z)는, 집속력을 증가시키면서 회전 각도를 변경되지 않은 상태로 유지하도록 적절한 비율로 증가될 수 있다.
이제, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 정전 렌즈 및 자기 렌즈를 포함하는 회전 대항 렌즈의 예시적인 구성을 각각 예시하는 개략도인 도 4a, 도 4b 및 도 4c는에 대한 참조가 이루어진다. 도 4a에서, 회전 대항 렌즈(ARL-3)는 세 개의 전극(ARL-3-1_e1, ARL-3-1_e2 및 ARL-3-1_e3)에 의해 형성되는 정전 렌즈(ARL-3-1) 및 자기 렌즈(ARL-3-2)를 포함한다. 정전 렌즈(ARL-3-1)의 정전기장 및 자기 렌즈(ARL-3-2)의 자기장은 부분적으로 서로 중첩하도록 구성된다. 따라서, 자기장을 통과하는 전자 빔의 에너지는 정전기장과 함께 변하고, 그 회전 각도는 자기장 및 정전기장 둘 모두에 의존한다. 따라서, 자기장과 정전기장을 적절한 비율로 변경하는 것에 의해, 회전 대항 렌즈(ARL-3)의 집속력은 회전 대항 렌즈(ARL-3)를 빠져나온 이후 전자 빔의 회전 각도에 영향을 주지 않으면서 변경될 수 있다.
도 4b에서, 회전 대항 렌즈(ARL-4)는 세 개의 전극(ARL-4-1_e1, ARL-4-1_e2 및 ARL-4-1_e3)에 의해 형성되는 정전 렌즈(ARL-4-1) 및 자기 렌즈(ARL-4-2)를 포함한다. 정전 렌즈(ARL-4-1)의 정전기장 및 자기 렌즈(ARL-4-2)의 자기장은 서로 완전히 중첩한다; 그러므로, 회전 각도를 변경되지 않은 상태로 유지하는 것이 더욱 효율적으로 실현될 수 있다.
도 4c에서, 회전 대항 렌즈(ARL-5)는 정전 렌즈(ARL-5-1) 및 자기 렌즈(ARL-5-2)를 포함한다. 정전 렌즈(ARL-5-1)는 두 개의 단부 전극(ARL-5-1_e1 및 ARL-5-1_e3) 및 그들 사이에 위치되는 중심 전극(ARL-5-1_e2)에 의해 형성된다. 두 개의 단부 전극(ARL-5-1_e1 및 ARL-5-1_e3)은 또한, 자기 렌즈(ARL-5-2)의 두 개의 극 부분(pole-piece)이다. 그러므로, 구성은 더 간단하고 단순하다.
이동 가능한 회전 대항 렌즈는 이동 가능한 제1 주 평면을 갖는다. 전자 빔의 경우, 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 집속력 및 제1 주 평면의 위치는, 전자 빔의 회전 각도에 영향을 주지 않으면서 변경될 수 있다. 도 1b의 이동 가능한 집광 렌즈(210)가 이동 가능한 회전 대항 렌즈이면, 도 2e에서의 부정합은 제거될 수 있다. 이동 가능한 회전 대항 렌즈는 세 개의 자기 렌즈에 의해, 또는 한 개의 회전 대항 렌즈 및 한 개의 종래의 렌즈(정전식 또는 자기식)에 의해, 또는 두 개의 회전 대항 렌즈에 의해 형성될 수 있다. 전자 빔의 경우, 이동 가능한 회전 대항 렌즈 내부에서의 렌즈의 여기를 적절하게 조정하는 것에 의해, 그 집속력 및 제1 주 평면은, 전자 빔의 회전 각도에 영향을 주지 않으면서 동시에 변할 수 있다.
이제, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 세 개의 자기 렌즈를 포함하는 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 예시적인 구성을 예시하는 개략도인 도 5a에 대한 참조가 이루어진다. 동시에, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 도 5a의 예시적인 자기장 분포를 각각 예시하는 개략도인 도 5b, 도 5c, 및 도 5d에 대한 참조가 또한 이루어진다. 도 5a에서, 이동 가능한 회전 대항 렌즈(MARL-1)의 세 개의 단일의 자기 렌즈(MARL-1-1, MARL-1-2 및 MARL-1-3)는 그 (Z 축 상의) 광학 축(MARL-1_1)과 정렬된다. 단일의 자기 렌즈(MARL-1-1 ~ MARL-1-3) 중 두 개 또는 전부는 공통 자기 회로에 연결되도록 그리고 부분적으로 그들을 공유하도록 구성될 수 있다. 자기 렌즈(MARL-1-1 ~ MARL-1-3)는, 축 상의 분포(광학 축(MARL-1_1) 상의 장(field))가 BMARL-1-1(z), BMARL-1-2(z) 및 BMARL-1-3(z)인 자기장을 생성하도록 여기된다. 축 상의 자기장(BMARL-1-1(z), BMARL-1-2(z) 및 BMARL-1-3(z)) 중 두 개는, 예컨대 도 5b 내지 도 5d에서 도시되는 바와 같이, 극성에서 반대이다. 자기 렌즈(MARL-1-1 ~ MARL-1-3)의 여기는, 이동 가능한 회전 대항 렌즈(MARL-1)의 집속력을 조정하기 위해 그리고 제1 주 평면을 이동시키기 위해 , 축 상의 자기장(BMARL-1-1(z), BMARL-1-2(z) 및 BMARL-1-3(z))의 합인 총 축 상의 자기장의 분포를 변경하도록 설정된다. 총 축 상의 자기장의 분포 내에서, 그 극성은, 총 회전 각도를 변경되지 않은 상태로 유지하기 위해, Z 축을 따르는 방향과 Z 축에 반대인 방향 사이에서 교대한다.
도 5a는 또한, 도 1b의 이동 가능한 집광 렌즈(210)와 같은 멀티 빔 장치에서 이동 가능한 집광 렌즈로서 사용되는 경우에 이동 가능한 회전 대항 렌즈가 어떻게 기능하는지를 예시한다. 예를 들면, 도 5b에서 도시되는 바와 같이, 자기장(BMARL-1-1(z) 및 BMARL-1-2(z))을 분포에서 동일하게 그러나 극성에서 반대로 그리고 자기장(BMARL-1-3(z))을 제로와 동일하게 만들도록 축 상의 자기 렌즈(MARL-1-1 ~ MARL-1-3)의 여기를 설정하는 경우, 제1 주 평면은, 단일의 전자 소스(101)에 가까운, 도 5a의 평면(P1-3)에 있다. 단일의 전자 소스(101)로부터의 일차 전자 빔(102)은 평면(P1-3)에서 시준되며(collimated) 이동 가능한 집광 렌즈(MARL-1)를 빠져나온 이후 빔 폭(102W_P1-3)을 갖는다. 단일의 전자 소스(101)가 총 축 상의 자기장에 의해 잠겨지지 않으면, 일차 전자 빔(102)의 회전 각도는 이동 가능한 집광 렌즈(MARL-1)를 빠져나온 이후 제로이다. 도 5c에서 도시되는 바와 같이, 축 상의 자기장(BMARL-1-1(z), BMARL-1-2(z) 및 BMARL-1-3(z))을 조정하도록 자기 렌즈의 여기를 변경하는 것에 의해, 제1 주 평면은, 평면은 도 5a에서 도시되는 바와 같이, 평면(P1-1) 쪽으로 단일의 전자 소스(101)로부터 멀어지게 이동한다. 일차 전자 빔(102)은 평면(P1-1)에서 시준되고, 빔 폭이 102W_P1-3인 때와 동일한 회전 각도에서 증가된 빔 폭(102W_P1-1)을 갖는다. 도 5d에서 도시되는 바와 같이, 축 상 자기장(BMARL-1-1(z), BMARL-1-2(z) 및 BMARL-1-3(z))을 조정하기 위해 자기 렌즈의 여기를 추가로 변경하는 것에 의해, 제1 주 평면은 도 5a에서 도시되는 바와 같이 평면(P1-2) 쪽으로 단일의 전자 소스(101)로부터 더 멀어지게 이동한다. 일차 전자 빔(102)은 평면(P1-2)에서 시준되고, 빔 폭이 102W_P1-3 또는 102W_P1-1일 때와 동일한 회전 각도에서 더 증가된 빔 폭(102W_P1-2)을 갖는다. 제1 주 평면은 평면(P1-3)과 평면(P1-2) 사이를 이동하도록 구성될 수 있고, 따라서, 일차 전자 빔(102)은 변경된 빔 폭 및 변경되지 않은 회전 각도를 가지고 시준되고 출사될 수 있다.
이제, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 하나의 회전 대항 렌즈 및 종래의 정전 렌즈를 갖는 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 예시적인 구성을 예시하는 개략도인 도 6a에 대한 참조가 이루어진다. 이동 가능한 회전 대항 렌즈(MARL-2)의 회전 대항 렌즈(MARL-2-1) 및 정전 렌즈(MARL-2-2)는 그 광학 축(MARL-2_1)과 정렬된다. 회전 대항 렌즈(MARL-2-1)는 도 3a의 회전 대항 렌즈(ARL-1)와 유사하게, 두 개의 자기 렌즈(MARL-2-1-1 및 MARL-2-1-2)를 포함한다. 정전 렌즈(MARL-2-2)는 세 개의 전극(MARL-2-2_e1, MARL-2-2_e2 및 MARL-2-2_e3)을 포함한다. 이동 가능한 회전 대항 렌즈(MARL-2)의 제1 주 평면은, 정전 렌즈(MARL-2-2 )가 OFF이고 회전 대항 렌즈(MARL-2-1)가 ON인 것에 응답하여, 두 개의 단일의 자기 렌즈(MARL-2-1-1과 MARL-2-1-2) 사이의 평면(P2-3)에 위치하도록 구성될 수 있다. 제1 주 평면은 또한, 회전 대항 렌즈(MARL-2-1)가 OFF이고 정전 렌즈(MARL-2-2)가 ON인 것에 응답하여, 두 개의 단부 전극(MARL-2-2_e3과 MARL-2-2_e1) 사이에 있는 그리고 중심 전극(MARL-2-2_e2)에 더 가까운 평면(P2-2)에 위치하도록 구성될 수 있다. 회전 대항 렌즈(MARL-2-1)와 정전 렌즈(MARL-2-2)의 집속력 비율을 조정하는 것에 의해, 제1 주 평면은 평면(P2-3)과 평면(P2-2) 사이에서 이동하도록 구성될 수 있다. 회전 대항 렌즈(MARL-2-1)는, 제1 주 평면이 이동되는 동안, 회전 각도를 변경되지 않은 상태로 그리고 특정 값과 동일하게 유지할 수 있다. 정전 렌즈(MARL-2-2)는 회전 기능을 갖지 않는다. 따라서, 특정 값이 제로가 아닌 경우, 정전 렌즈(MARL-2-2)는 회전 대항 렌즈(MARL-2-1)와 함께 기능해야 한다. 결과적으로, 제1 주 평면의 이동 범위는 감소된다.
이제, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 하나의 회전 대항 렌즈 및 종래의 자기 렌즈를 갖는 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 예시적인 구성을 예시하는 개략도인 도 6b에 대한 참조가 이루어진다. 이동 가능한 회전 대항 렌즈(MARL-3)의 회전 대항 렌즈(MARL-3-1) 및 자기 렌즈(MARL-3-2)는 그 광학 축(MARL-3_1)과 정렬된다. 회전 대항 렌즈(MARL-3-1)는, 도 4c의 회전 대항 렌즈(ARL-5)와 유사하게, 하나의 정전 렌즈(MARL-3-1-1) 및 하나의 자기 렌즈(MARL-3-1-2)를 포함한다.
이동 가능한 회전 대항 렌즈(MARL-3)의 제1 주 평면은, 자기 렌즈(MARL-3-2)가 OFF이고 회전 대항 렌즈(MARL-3-1)가 ON인 것에 응답하여, 회전 대항 렌즈(MARL-3-1)의 전극(MARL-3-1_e2)과 교차하는 평면(P3-3)에 위치하도록 구성될 수 있다. 제1 주 평면은 또한, 회전 대항 렌즈(MARL-3-1)가 OFF이고 자기 렌즈(MARL-3-2)가 ON인 것에 응답하여, 자기 렌즈(MARL-3-2)의 두 개의 극 부분 사이의 평면(P3-2)에 위치하도록 구성될 수 있다. 회전 대항 렌즈(MARL-3-1)와 자기 렌즈(MARL-3-2)의 집속력 비율을 조정하는 것에 의해, 제1 주 평면은 평면(P3-3)과 평면(P3-2) 사이에서 이동하도록 구성될 수 있다. 제1 주 평면이 이동되는 동안 이동 가능한 회전 대항 렌즈(MARL-3)에 기인하는 총 회전 각도를 변경되지 않은 상태로 유지하기 위해, 회전 대항 렌즈(MARL-3-1)에 기인하는 회전 각도는 자기 렌즈(MARL-3-2)에 기인하는 회전 각도와 관련하여 조정될 수 있다.
이제, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 두 개의 회전 대항 렌즈를 갖는 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 예시적인 구성을 각각 예시하는 개략도인 도 7a 및 도 7b에 대한 참조가 이루어진다. 도 7a에서, 이동 가능한 회전 대항 렌즈(MARL-4)의 두 개의 회전 대항 렌즈(MARL-4-1 및 MARL-4-2)는 그 광학 축(MARL-4_1)과 정렬된다. 회전 대항 렌즈(MARL-4-1)는 자기 렌즈(MARL-4-1-1 및 MARL-4-1-2)를 포함한다. 회전 대항 렌즈(MARL-4-2)는 자기 렌즈(MARL-4-2-1 및 MARL-4-2-2)를 포함한다. 회전 대항 렌즈(MARL-4-1 및 MARL-4-2) 둘 모두는 도 3a의 회전 대항 렌즈(ARL-1)와 유사하다. 이동 가능한 회전 대항 렌즈(MARL-4)의 제1 주 평면은, 회전 대항 렌즈(MARL-4-1)가 ON이고 회전 대항 렌즈(MARL-4-2)가 OFF인 것에 응답하여, 자기 렌즈(MARL-4-1-1)와 자기 렌즈(MARL-4-1-2) 사이의 평면(P4-3)에 위치하도록 구성될 수 있다. 또한, 제1 주 평면은 또한, 회전 대항 렌즈(MARL-4-1)가 OFF이고 회전 대항 렌즈(MARL-4-2)가 ON인 것에 응답하여, 자기 렌즈(MARL-4-2-1)와 자기 렌즈(MARL-4-2-2) 사이의 평면(P4-2)에 위치되도록 구성될 수 있다. 회전 대항 렌즈(MARL-4-1 및 MARL-4-2)의 집속력 비율을 조정하는 것에 의해, 제1 주 평면은 평면(P4-3)과 평면(P4-2) 사이를 이동하도록 구성될 수 있다. 회전 대항 렌즈(MARL-4-1 및 MARL-4-2)의 각각에 기인하는 회전 각도는 총 회전 각도를 없애기 위해 제로로 조정될 수 있거나, 또는 제1 주 평면이 이동되는 동안 총 회전 각도를 변경되지 않은 상태로 유지하도록 설정될 수 있다.
도 7b에서, 이동 가능한 회전 대항 렌즈(MARL-5)의 회전 대항 렌즈(MARL-5-1 및 MARL-5-2)는 그 광학 축(MARL-5_1)과 정렬된다. 회전 대항 렌즈(MARL-5-1)는, 도 3a의 회전 대항 렌즈(ARL-1)와 유사하게, 자기 렌즈(MARL5-1-1 및 MARL-5-1-2)를 포함한다. 회전 대항 렌즈(MARL-5-2)는, 도 4c의 회전 대항 렌즈(ARL-5)와 유사하게, 정전 렌즈(MARL-5-2-1) 및 자기 렌즈(MARL-5-2-2)를 포함한다. 이동 가능한 회전 대항 렌즈(MARL-5)의 제1 주 평면은, 회전 대항 렌즈(MARL-5-1)가 ON이고 회전 대항 렌즈(MARL-5-2)가 OFF인 것에 응답하여, 회전 대항 렌즈(MARL-5-1) 내의 평면(P5-3)에 위치할 수 있다. 또한, 제1 주 평면은, 회전 대항 렌즈(MARL-5-1)가 OFF이고 회전 대항 렌즈(MARL-5-2)가 ON인 것에 응답하여, 회전 대항 렌즈(MARL-5-2)의 전극(MARL-5-2-1_e2)과 교차하는 평면(P5-2)에 위치될 수 있다. 회전 대항 렌즈(MARL-5-1 및 MARL-5-2)의 집속력 비율을 조정하는 것에 의해, 제1 주 평면은 평면(P5-3)과 평면(P5-2) 사이를 이동하도록 구성될 수 있다. 회전 대항 렌즈(MARL-5-2)에 기인하는 회전 각도는 일반적으로 제로가 아니다(자기 렌즈(MARL-5-2-2)가 OFF인 경우에만 제로와 동일함). 회전 대항 렌즈(MARL-5-1)에 기인하는 회전 각도는, 제1 주 평면이 이동되는 동안 총 회전 각도를 변경되지 않은 상태로 유지하기 위해, 회전 대항 렌즈(MARL-5-2)에 응답하여 상응하게 조정될 수 있다. 다시 말하면, 회전 대항 렌즈(MARL-5-1)에 기인하는 회전 각도는 회전 대항 렌즈(MARL-5-2)가 OFF인 경우에는 0일 수 없고, 회전 대항 렌즈(MARL-5-2)가 ON인 경우 제로일 수 있다. 따라서, 평면(P5-3)은 자기 렌즈(MARL-5-1-1 및 MARL-5-1-2) 중 하나에 가까워진다. 자기 렌즈(MARL-5-1-1)에 가깝게 평면(P5-3)을 배치하는 것이 바람직한데, 그 이유는, 이 배치가 평면(P5-3)과 평면(P5-2) 사이에서 이용 가능한 범위를 확장할 수 있기 때문이다.
도 1a와 같은, 집광 렌즈를 사용하여 복수의 빔릿의 전류를 변경하고 사전 빔릿 형성 메커니즘을 사용하여 쿨롱 효과를 감소시키는 멀티 빔 장치에서, 쿨롱 효과는, 집광 렌즈가 회전 대항 집광 렌즈가 되도록 상기에서 설명되는 회전 대항 렌즈에 의해 구성되는 경우 추가로 감소될 수 있다. 회전 대항 집광 렌즈는 그 전류를 변경할 때 복수의 빔릿의 회전 각도를 변경되지 않은 상태 또는 실질적으로 변경되지 않은 상태로 유지할 수 있고, 따라서, 복수의 빔릿과 대응하는 빔 제한 개구 사이의 부정합은 제거될 수 있다. 따라서, 사전 빔릿 형성 메커니즘에서의 빔릿 형성 어퍼쳐의 사이즈는 부정합을 커버하기 위해 확대될 필요가 없고, 따라서, 미사용 전자를 차단할 수 있다.
이제, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 멀티 빔 장치(300A)의 예시적인 구성을 예시하는 개략도인 도 8a에 대한 참조가 이루어진다. 전자 소스(101)에 의해 생성되는 일차 전자 빔(102)은, 사전 빔릿 형성 메커니즘(172)의 세 개의 빔릿 형성 어퍼쳐(172_1, 172_2, 172_3)에 의해 세 개의 빔릿(102_1, 102_2 및 102_3)으로 트리밍된다. 회전 대항 집광 렌즈(110AR)는 소스 변환 유닛(320) 상으로 입사하는 빔릿(102_1 ~ 102_3)을 집속한다.
소스 변환 유닛(320)은, 세 개의 사전 굴곡 마이크로 편향기(123_1, 123_2 및 123_3)를 갖는 사전 빔릿 굴곡 메커니즘(123), 세 개의 빔 제한 개구(121_1 ~ 121_3)를 갖는 빔릿 제한 메커니즘(121), 세 개의 마이크로 보상기( 322-2_1, 322-2_2 및 322-2_3)를 갖는 빔릿 보상 메커니즘(322-2), 및 세 개의 이미지 형성 마이크로 편향기(322-1_1, 322-1_2 및 322-1_3)를 갖는 하나의 이미지 형성 메커니즘(322-1)을 포함한다.
세 개의 사전 굴곡 마이크로 편향기(123_1 ~ 123_3)는, 각각, 세 개의 빔 제한 개구(121_1 ~ 121_3) 상으로 수직하게 입사하는 세 개의 빔릿(102_1 ~ 102_3)을 편향시킨다. 빔 제한 개구(121_1 ~ 121_3)는 세 개의 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 잔여 주변 전자를 차단하고 따라서 그 전류를 제한한다. 세 개의 빔릿(102_1 ~ 102_3)은, 세 개의 마이크로 보상기(322-2_1 ~ 322-2_3) 상으로 그들의 광학 축을 따라 각각 입사한다. 세 개의 빔릿(102_1 ~ 102_3)은 세 개의 이미지 형성 마이크로 편향기(322-1_1 ~ 322-1_3)에 그들의 광학 축을 따라 각각 진입한다. 이미지 형성 마이크로 편향기(322-1_1 ~ 322-1_3)는 빔릿(102_1 ~ 102_3)을 장치(300A)의 주 광학 축(300_1)을 향해 편향시키고 전자 소스(101)의 세 개의 허상을 형성한다.
대물 렌즈(131)는, 관찰 또는 검사 하에 있는 샘플(8)의 표면(7) 상으로 세 개의 편향된 빔릿(102_1 내지 102_3)을 집속할 수 있다, 즉 세 개의 허상을 표면(7) 상으로 투영할 수 있다. 표면(7) 상에서 빔릿(102_1 내지 102_3)에 의해 형성되는 세 개의 이미지는 그 상에서 세 개의 프로브 스팟(102_1S, 102_2S 및 102_3S)을 형성한다. 편향된 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 편향 각도는, 대물 렌즈(131)에 기인하는 세 개의 프로브 스팟(102_1S ~ 102_3S)의 축외 수차를 감소시키도록 조정되고, 결과적으로 세 개의 편향된 빔릿은 대물 렌즈(131)의 전방 초점을 통과하거나 또는 전방 초점에 접근한다. 마이크로 보상기(322-2_1 ~ 322-2_3)는, 프로브 스팟(102_1S ~ 102_3S)의 잔여 상면만곡(field curvature) 및 비점 수차(astigmatism aberration)를 보상하도록 조정된다. 이미지 형성 메커니즘(322-1)은, 빔릿 보상 메커니즘(322-2)과 함께 기능하는, 수차 보상을 위한 보조 마이크로 보상기를 더 포함할 수 있다.
이제, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 도 8a의 사전 빔릿 형성 메커니즘(172)의 X-Y 평면에서의 단면도인 도 8b 및 도 8c에 대한 참조가 이루어진다. 회전 대항 집광 렌즈(110AR)의 집속력을 조정하는 것에 의해, 프로브 스팟(102_1S ~ 102_3S)의 프로브 전류는 변경될 수 있다. 도 8b는 집속력의 두 개의 설정에 대한 세 개의 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 사이즈 및 위치를 도시한다. 제1 설정에서 보다는 제2 설정에서 집속력이 더 강한다. 제1 설정의 경우, 작은 원형 마크(102_1 ~ 102_3) 내의 전자만이 세 개의 빔 제한 개구(121_1 ~ 121_3)를 통과할 수 있다. 제2 설정의 경우, 큰 원형 마크(102_1 ~ 102_3) 내의 전자만이 세 개의 빔 제한 개구(121_1 ~ 121_3)를 통과할 수 있다. 따라서, 세 개의 프로브 스팟(102_1S ~ 102_3S)의 프로브 전류는 제1 설정에서 보다는 제2 설정에서 더 크다. 회전 대항 집광 렌즈(110AR)가 두 개의 설정에 대해 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 회전 각도를 변경되지 않은 상태로 유지하기 때문에, 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 원형 마크는 반경 방향에서만 이동한다.
빔릿 형성 어퍼쳐(172_1 ~ 172_3)의 형상 및 사이즈는, 집속력이 두 개의 설정(최대 집속력, 최소 집속력)의 범위 내에서 조정될 때, 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 원형 마크가 커버하는 영역을 커버하도록 구성된다. 각각의 빔릿 형성 어퍼쳐의 형상은 그 사이즈를 가능한 한 작게 만들도록 구성될 수 있고, 그 결과, 쿨롱 효과는 상응하여 감소될 수 있다. 도 8b에서, 빔릿 형성 어퍼쳐(172_1 ~ 172_3)는 형상이 둥글고, 중심 빔릿 형성 어퍼쳐(172_1)는 에지 빔릿 형성 어퍼쳐(172_2 및 172_3)보다 더 작다. 도 8b의 집속력의 동일한 설정에 대하여, 예컨대 도 8c에서 도시되는 바와 같이, 빔릿 형성 어퍼쳐의 형상은 상이할 수 있다. 도 8c에서, 중심 빔릿 형성 어퍼쳐(172_1)는 둥글고, 좌측 에지 빔릿 형성 어퍼쳐(172_2)는 다각형 형상이고, 우측 에지 빔릿 형성 어퍼쳐(172_3)는 타원 형상이다. 동일한 원리에 따라, 빔릿 형성 어퍼쳐의 사이즈, 및 형상은 임의적일 수 있다. 실시형태에서 개시되는 빔릿 형성 어퍼쳐의 사이즈 및 형상은 단지 예시적 목적을 위한 것이며 제한하는 것은 아니다.
이제, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 멀티 빔 장치(400A)의 예시적인 구성을 예시하는 개략도인 도 9a에 대한 참조가 이루어진다. 이 실시형태에서, 사전 빔릿 형성 메커니즘(472)의 빔릿 형성 어퍼쳐(472_1, 472_2 및 472_3)는 일차 전자 빔(102)을 세 개의 빔릿(102_1 내지 102_3)으로 분할하고 동시에 빔릿의 전류를 제한하는 빔 제한 어퍼쳐로서 기능한다. 따라서, 도 8a와 비교하여, 미사용 전자 모두는 훨씬 더 일찍 차단되고, 따라서 쿨롱 효과는 더 크게 감소된다. 빔릿 형성 어퍼쳐(472_1 ~ 472_3)의 에지에 부딪치는 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 전자는 그로부터 산란되는 전자를 생성할 수도 있다. 이들 산란된 전자는 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 정상적인 경로로부터 벗어나고 빔릿(102_1 ~ 102_3)에 의해 생성되는 이미지의 배경 노이즈가 된다. 소스 변환 유닛(420)에서, 빔릿 제한 메커니즘(421)의 빔 제한 개구(421_1, 421_2 및 421_3)는 산란된 전자를 차단하는 콘트라스트 어퍼쳐(contrast aperture)로서 기능한다. 빔릿 제한 메커니즘(421)은 또한, 빔릿 보상 메커니즘(322-2)과 이미지 형성 메커니즘(322-1) 사이에 위치될 수 있다.
세 개의 프로브 스팟(102_1S ~ 102_3S)의 프로브 전류는 빔릿 형성 어퍼쳐(472_1 ~ 472_3)의 사이즈를 변경하는 것에 의해 변경될 수 있다. 사이즈를 변경하기 위해, 이동 가능한 사전 빔릿 형성 메커니즘(472)은, 이동 가능하도록 그리고 두 개 이상의 어퍼쳐 그룹을 가지도록 구성될 수 있다. 하나의 그룹 내의 어퍼쳐의 사이즈는, 다른 그룹 내의 어퍼쳐의 사이즈와는 상이할 수 있다. 사전 빔릿 형성 메커니즘(472)은, 빔릿 형성 어퍼쳐로서 작용하게끔 하나의 어퍼쳐 그룹 내의 개구를 설정하도록 이동될 수 있다.
이제, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 도 9a의 이동 가능한 사전 빔릿 형성 메커니즘(472)의 예시적인 구성을 예시하는 개략도인 도 9b에 대한 참조가 이루어진다. 도 9b에서, 이동 가능한 사전 빔릿 형성 메커니즘(472)은 두 개의 어퍼쳐 그룹을 갖는다. 그룹(472-1)의 어퍼쳐(472_1-1, 472_2-1 및 472_3-1)의 사이즈 및 간격은 그룹(472-2)의 어퍼쳐(472_1-2, 472_2-2 및 472_3-2)의 것들보다 더 작도록 구성된다. 따라서, 그룹(472-1)에 의해 제공되는 프로브 전류는 그룹(472-2)보다 더 작다.
그룹(472-1)이 선택되는 경우, 사전 빔릿 형성 메커니즘(472)은, 어퍼쳐(472_1-1 내지 472_3-1)가 일차 전자 빔(102)을 빔릿(102_1 내지 102_3)으로 분할할 수 있도록 이동된다. 빔릿(102_1 내지 102_3)의 대응하는 경로는 도 9a에서 도시된다. 그룹(472-2)이 선택되는 경우, 사전 빔릿 형성 메커니즘(472)은, 어퍼쳐(472_1-2472_3-2)가 일차 전자 빔(102)을 빔릿(102_1 ~ 102_3)으로 분할할 수 있도록 이동된다. 빔릿(102_1 내지 102_3)의 대응하는 경로는 도 9c에서 도시된다.
도 9c의 빔릿(102_1 ~ 102_3)은, 사전 빔릿 굴곡 메커니즘(123)의 사전 굴곡 마이크로 편향기(123_1 ~ 123_3)에 진입하기 위해, 도 9a에서 보다 더 강하게 집속된다. 회전 대항 집광 렌즈(110AR)는 상이한 어퍼쳐 그룹이 사용되는 경우 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 회전 각도를 변경되지 않은 상태로 유지한다. 따라서, 어퍼쳐 그룹은 평행하게 배치될 수 있고, 사전 빔릿 형성 메커니즘(472)은 어퍼쳐 그룹이 변경될 때 회전할 필요가 없다. 회전이 없다는 것은, 사전 빔릿 형성 메커니즘(472)의 구조를 단순화시킨다.
도 1b와 같은, 이동 가능한 집광 렌즈를 사용하여 복수의 빔릿의 전류를 변경하고 사전 빔릿 형성 메커니즘을 사용하여 쿨롱 효과를 감소시키는 멀티 빔 장치에서, 쿨롱 효과는, 이동 가능한 집광 렌즈가 이동 가능한 회전 대항 집광 렌즈가 되도록 상기에서 설명되는 이동 가능한 회전 대항 렌즈에 의해 구성되는 경우 추가로 감소될 수 있다. 이동 가능한 회전 대항 집광 렌즈는 그 전류를 변경할 때 복수의 빔릿의 회전 각도를 변경되지 않은 상태 또는 실질적으로 변경되지 않은 상태로 유지할 수 있고, 따라서, 복수의 빔릿과 대응하는 빔 제한 개구 사이의 부정합은 제거될 수 있다. 복수의 빔릿의 회전 각도는, 변화가 6°보다 더 크지 않은 경우, 실질적으로 변경되지 않은 것으로 보일 수 있다. 따라서, 사전 빔릿 형성 메커니즘에서의 빔릿 형성 어퍼쳐의 사이즈는, 부정합을 커버하기 위해 확장될 필요가 없고, 따라서, 더 많은 미사용 전자를 차단할 수 있다.
이제, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 멀티 빔 장치(500A)의 예시적인 구성을 예시하는 개략도인 도 10에 대한 참조가 이루어진다. 이들 실시형태에서, 전자 소스(101)에 의해 생성되는 일차 전자 빔(102)은, 사전 빔릿 형성 메커니즘(172)의 세 개의 빔릿 형성 어퍼쳐(172_1, 172_2, 172_3)에 의해 세 개의 빔릿(102_1, 102_2 및 102_3)으로 트리밍된다. 이동 가능한 회전 대항 집광 렌즈(210AR)는 빔릿(102_1 ~ 102_3)을 소스 변환 유닛(520) 상으로 수직하게 입사하도록 집속한다.
소스 변환 유닛(520)은, 세 개의 빔 제한 개구(121_1 ~ 121_3)를 갖는 빔릿 제한 메커니즘(121), 세 개의 마이크로 보상기(322-2_1, 322-2_2 및 322-2_3)를 갖는 빔릿 보상 메커니즘(322-2), 세 개의 이미지 형성 마이크로 편향기(322-1_1, 322-1_2, 및 322-1_3)를 갖는 이미지 형성 메커니즘(322-1)을 포함한다. 빔 제한 개구(121_1 ~ 121_3)는 세 개의 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 잔여 주변 전자를 차단하고, 따라서, 그 전류를 제한한다. 세 개의 빔릿(102_1 ~ 102_3)은, 세 개의 마이크로 보상기(322-2_1 ~ 322-2_3) 상으로 그들의 광학 축을 따라 각각 입사한다. 그 다음, 세 개의 빔릿(102_1 ~ 102_3)은 세 개의 이미지 형성 마이크로 편향기(322-1_1 ~ 322-1_3)에 그들의 광학 축을 따라 각각 입사한다. 이미지 형성 마이크로 편향기(322-1_1 ~ 322-1_3)는 빔릿(102_1 ~ 102_3)을 장치(500)의 주 광학 축(500_1)을 향해 편향시키고 전자 소스(101)의 세 개의 허상을 형성한다.
대물 렌즈(131)는 세 개의 편향된 빔릿(102_1 ~ 102_3)을 관찰(8) 하에 있는 샘플의 표면(7) 상으로 집속한다, 즉 세 개의 허상을 표면(7) 상으로 투영한다. 표면(7) 상의 빔릿(102_1 내지 102_3)에 의해 형성되는 이미지는 세 개의 프로브 스팟(102_1S, 102_2S, 및 102_3S)을 생성한다.
편향된 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 편향 각도는, 대물 렌즈(131)에 기인하는 세 개의 프로브 스팟(102_1s ~ 102_3s)의 축외 수차를 감소시키도록 조정되고, 결과적으로 세 개의 편향된 빔릿은 대물 렌즈(131)의 전방 초점을 통과하거나 또는 전방 초점에 접근한다. 마이크로 보상기(322-2_1 ~ 322-2_3)는, 프로브 스팟(102_1S ~ 102_3S)의 잔여 상면만곡(field curvature) 및 비점 수차(astigmatism aberration)를 보상하도록 조정된다. 이미지 형성 메커니즘(322-1)은, 빔릿 보상 메커니즘(322-2)과 함께 기능하는, 수차 보상을 위한 보조 마이크로 보상기를 더 포함할 수 있다.
이동 가능한 회전 대항 집광 렌즈(210AR)의 집속력을 조정하고 상응하여 그 제1 주 평면(210AR_2)의 위치를 이동시키는 것에 의해, 빔릿(102_1 ~ 102_3)을 소스 변환 유닛(520) 상으로 수직으로 입사하게 유지하고 변경되지 않은 또는 실질적으로 변경되지 않은 회전 각도를 가지면서, 프로브 스팟(102_1S ~ 102_3S)의 프로브 전류는 변경될 수 있다. 도 8b는 또한, 집속력 및 제1 주 평면(210AR_2)의 두 개의 예시적인 설정에 대한 사전 빔릿 형성 메커니즘(172) 상에서의 세 개의 빔릿(102_1 내지 102_3)의 사이즈 및 위치를 나타내기 위해 사용될 수 있다. 제2 설정에서의 집속력은 제1 설정에서 보다 더 강하고, 제2 설정에서의 제1 주 평면의 위치는 제1 설정에서 보다 전자 소스(101)에 더 가깝다. 제1 설정의 경우, 작은 원형 마크(102_1 ~ 102_3) 내의 전자만이 세 개의 빔 제한 개구(121_1 ~ 121_3)를 통과할 수 있다. 제2 설정의 경우, 큰 원형 마크(102_1 ~ 102_3) 내의 전자만이 세 개의 빔 제한 개구(121_1 ~ 121_3)를 통과할 수 있다. 따라서, 세 개의 프로브 스팟(102_1S ~ 102_3S)의 프로브 전류는 제1 설정에서 보다는 제2 설정에서 더 크다. 회전 대항 집광 렌즈(210AR)가 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 회전 각도를 두 가지 설정에 대해 변경되지 않은 상태로 유지할 수 있기 때문에, 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 원형 마크는 반경 방향으로만 이동한다.
빔릿 형성 어퍼쳐(172_1 내지 172_3)의 형상 및 사이즈는, 이동 가능한 회전 대항 집광 렌즈(210AR)가 두 개의 설정의 범위 내에서 조정될 때, 빔릿(102_1 내지 102_3)의 원형 마크가 커버하는 영역을 커버하도록 구성된다. 각각의 빔릿 형성 어퍼쳐의 형상은 그 사이즈를 감소시키도록 구성될 수 있고, 그 결과, 쿨롱 효과가 상응하게 감소될 수 있다. 가능한 한 많은 쿨롱 효과를 감소시키기 위해 각각의 빔릿 형성 어퍼쳐의 사이즈는, 상응하여, 가능한 한 감소될 수 있다는 것이 인식된다. 그러므로, 빔릿 형성 어퍼쳐의 형상은 (예를 들면, 도 8b에서 도시되는 바와 같이) 동일할 수 있거나, 또는 (예를 들면, 도 8c에서 도시되는 바와 같이) 서로 상이할 수 있다. 빔릿 형성 어퍼쳐(172_1 ~ 172_3)는, 둥근, 타원형, 다각형, 또는 임의의 다른 임의적인 형상으로 구성될 수 있다.
이제, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 멀티 빔 장치(600A)의 예시적인 구성을 예시하는 개략도인 도 11a에 대한 참조가 이루어진다. 이 실시형태에서, 사전 빔릿 형성 메커니즘(672)의 빔릿 형성 어퍼쳐(672_1, 672_2, 및 672_3)는 일차 전자 빔(102)을 세 개의 빔릿(102_1 내지 102_3)으로 분할할 수 있고 동시에 빔릿의 전류를 제한하는 빔 제한 어퍼쳐로서 기능할 수 있다. 따라서, 도 10과 비교하여, 미사용 전자 모두는 더 일찍 차단되고, 따라서 쿨롱 효과는 더 크게 감소된다. 빔릿 형성 어퍼쳐(672_1 ~ 672_3)의 에지에 부딪치는 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 전자는 그로부터 산란되는 전자를 생성할 수도 있다. 이들 산란된 전자는 빔릿(102_1 ~ 102_3)의 정상적인 경로로부터 벗어나고 빔릿(102_1 ~ 102_3)에 의해 생성되는 이미지의 배경 노이즈가 된다. 소스 변환 유닛(620)에서, 빔릿 제한 메커니즘(621)의 빔 제한 개구(621_1, 621_2, 및 621_3)는 산란된 전자를 차단하는 콘트라스트 어퍼쳐로서 기능한다. 빔릿 제한 메커니즘(621)은 또한, 빔릿 보상 메커니즘(322-2)과 이미지 형성 메커니즘(322-1) 사이에 위치될 수 있다.
세 개의 프로브 스팟(102_1S ~ 102_3S)의 프로브 전류는 세 개의 빔릿 형성 어퍼쳐(672_1 ~ 672_3)의 사이즈를 변경하는 것에 의해 변경될 수 있다. 사이즈를 변경하기 위해, 사전 빔릿 형성 메커니즘(672)은, 이동 가능하도록 그리고 두 개 이상의 어퍼쳐 그룹을 가지도록 구성될 수 있다. 하나의 그룹 내의 어퍼쳐의 사이즈는, 다른 그룹 내의 어퍼쳐의 사이즈와는 상이하다. 사전 빔릿 형성 메커니즘(672)은, 빔릿 형성 어퍼쳐로서 작용하게끔 하나의 어퍼쳐 그룹 내의 개구를 설정하도록 이동될 수 있다.
이제, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 도 11a의 이동 가능한 사전 빔릿 형성 메커니즘(672)의 예시적인 구성을 예시하는 개략도인 도 11b에 대한 참조가 이루어진다. 도 11b에서, 이동 가능한 사전 빔릿 형성 메커니즘(672)은 두 개의 어퍼쳐 그룹을 갖는다. 그룹(672-1)의 어퍼쳐(672_1-1, 672_2-1 및 672_3-1)의 사이즈 및 간격은, 그룹(672-2)의 어퍼쳐(672_1-2, 672_2-2 및 672_3-2)의 것들보다 더 작도록 구성된다. 그룹(672-1)에 의해 제공되는 프로브 전류는 그룹(672-2)보다 더 작다. 그룹(672-1)이 선택되는 경우, 사전 빔릿 형성 메커니즘(672)은, 어퍼쳐(672_1-1 내지 672_3-1)가 일차 전자 빔(102)을 빔릿(102_1 내지 102_3)으로 분할할 수 있도록 이동된다. 빔릿(102_1 내지 102_3)의 대응하는 경로는 도 11a에서 도시된다. 그룹(672-2)이 선택되는 경우, 사전 빔릿 형성 메커니즘(672)은, 어퍼쳐(672_1-2 내지 672_3-2)가 일차 전자 빔(102)을 빔릿(102_1 내지 102_3)으로 분할할 수 있도록 이동된다. 빔릿(102_1 내지 102_3)의 대응하는 경로는 도 11c에서 도시된다.
도 11c에서의 빔릿(102_1 내지 102_3)은 도 11a에서 보다 더 강하게 그리고 더 일찍 집속된다. 이동 가능한 회전 대항 렌즈(210AR)는 상이한 어퍼쳐 그룹이 사용되는 경우 회전 각도를 변경되지 않은 상태로 유지한다. 따라서, 어퍼쳐 그룹은 평행하게 배치될 수 있고, 사전 빔릿 형성 메커니즘(672)은 어퍼쳐 그룹이 변경될 때 회전할 필요가 없다. 회전이 없다는 것은, 사전 빔릿 형성 메커니즘(672)의 구조를 단순화시킨다.
멀티 빔 장치의 경우, 더 높은 스루풋을 획득하기 위해, 더 많은 빔릿이 필요로 된다. 더 많은 빔릿을 이용 가능하게 만들기 위해, 소스 변환 유닛에서의 빔릿 간격은 가능한 한 작게 구성된다. 멀티 빔 장치의 경우, 더 많은 종류의 샘플의 관찰 또는 검사를 실현하기 위해, 프로브 스팟의 전류의 더 큰 변동 범위가 필요로 된다. 결과적으로, 도 8a에서의 실시형태(300A) 및 도 10b에서의 실시형태(500A)와 같은 멀티 빔 장치에서의 프로브 전류의 특정한 변동 범위의 경우, 빔릿 간격이 소정의 정도까지 작은 경우, 사전 빔릿 형성 메커니즘(172)의 몇몇 빔릿 형성 어퍼쳐는 도 12a 및 도 12b에서 도시되는 바와 같이 부분적으로 중첩할 수도 있다. 부분적으로 중첩하는 빔릿 형성 어퍼쳐는, 하나의 결합된 빔릿 형성 어퍼쳐가 되도록 구성될 수 있다. 소스 변환 유닛 내의 두 개의 인접한 빔 제한 개구를 통과하는 빔릿은 이 결합된 빔릿 형성 어퍼쳐를 함께 통과할 수 있다.
이제, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 사전 빔릿 형성 메커니즘(예를 들면, 도 8a의 사전 빔릿 형성 메커니즘(172))의 X-Y 평면에서의 단면도인 도 12a 및 도 12b에 대한 참조가 이루어진다. 도 12a는 다섯 개의 빔릿(102_1, 102_2, 102_3, 102_4 및 102_5)을 갖는 예를 도시한다. 빔릿(102_1 ~ 102_5)의 작은 원형 마크는 작은 프로브 전류를 갖는 빔릿(102_1 ~ 102_5)에 대응하고, 빔릿(102_1 ~ 102_5)의 큰 원형 마크는 큰 프로브 전류를 갖는 빔릿(102_1 ~ 102_5)에 대응한다. 빔릿(102_2 및 102_4)은 결합된 빔릿 형성 어퍼쳐(172_2+4)를 통과하고, 빔릿(102_3 및 102_5)은 결합된 빔릿 형성 어퍼쳐(172_3+5)를 통과한다. 마찬가지로, 결합된 빔릿 형성 어퍼쳐는, 미사용 전자를 가능한 한 많이 차단하기 위해 상이한 형상 및 사이즈로 구성될 수 있다. 예를 들면, 결합된 빔릿 형성 어퍼쳐(172_2+4)는 타원을 이루고 결합된 빔릿 형성 어퍼쳐(172_3+5)는 다각형을 이룬다. 도 12b는 스물다섯 개의 빔릿을 갖는 예를 도시한다. 사전 빔릿 형성 메커니즘(172)은 네 개의 결합된 빔릿 형성 어퍼쳐 및 열일곱 개의 단일의 빔릿 형성 어퍼쳐를 갖는다.
이제, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 도 12a의 사전 빔릿 형성 메커니즘을 갖는 멀티 빔 장치의 예시적인 구성을 각각 예시하는 개략도인 도 13 및 도 14에 대한 참조가 이루어진다. 도 13의 멀티 빔 장치(310A)의 구성은 도 8a의 멀티 빔 장치(300A)의 구성과 유사하다. 도 13의 멀티 빔 장치(310A)에서, 다섯 개의 빔릿(102_1, 102_2, 102_3, 102_4 및 102_5)이 있다. 사전 빔릿 형성 메커니즘(172)은 세 개의 빔릿 형성 어퍼쳐(172_1, 172_2+4 및 172_3+5)를 가지며, 빔릿 형성 어퍼쳐(172_2+4 및 172_3+5)는 결합된 빔릿 형성 어퍼쳐이다. 중심 빔릿(102_1)은 중앙 빔릿 형성 어퍼쳐(172_1)를 통과하고, 좌측 두 개의 빔릿(102_2 및 102_4)은 좌측 빔릿 형성 어퍼쳐(172_2+4)를 통과하고 우측 두 개의 빔릿(102_3 및 102_5)은 우측 빔릿 형성 어퍼쳐(172_3+5)를 통과한다.
도 14의 멀티 빔 장치(510A)의 구성은 도 10a의 멀티 빔 장치(500A)의 구성과 유사하다. 도 14의 멀티 빔 장치(510A)의 구성에서, 다섯 개의 빔릿(102_1, 102_2, 102_3, 102_4 및 102_5)이 있다. 사전 빔릿 형성 메커니즘(172)은 세 개의 빔릿 형성 어퍼쳐(172_1, 172_2+4, 및 172_3+5)를 구비하고, 빔릿 형성 어퍼쳐(172_2+4 및 172_3+5)은 결합된 빔릿 형성 어퍼쳐이다. 중심 빔릿(102_1)은 중앙 빔릿 형성 어퍼쳐(172_1)를 통과하고, 좌측 두 개의 빔릿(102_2 및 102_4)은 좌측 빔릿 형성 어퍼쳐(172_2+4)를 통과하고 우측 두 개의 빔릿(102_3 및 102_5)은 우측 빔릿 형성 어퍼쳐(172_3+5)를 통과한다.
도 1a를 다시 참조하면, 종래의 장치에 대한 복수의 프로브 스팟(102_1S ~ 102_3S)은, 복수의 작은 주사 영역을 주사하기 위해, 공통의 편향 주사 유닛에 의해 편향된다. 그러므로, 모든 빔릿의 주사 피쳐(예컨대, 주사 방향, 주사 범위, 및 주사 속도)는 동일하다. 그러나, 관찰 또는 검사 하에 있는 몇몇 샘플의 경우, 상이한 작은 주사한 영역에서의 패턴 피쳐는 매우 상이할 수도 있다. 복수의 프로브 스팟에 의해 생성되는 이미지의 더 우수한 이미지 콘트라스트를 획득하기 위해, 몇몇 또는 모든 빔릿의 주사 피쳐는 상이할 필요가 있으며, 각각의 작은 주사 영역 내의 패턴 피쳐에 따라 개별적으로 더 잘 설정된다. 상기에서 언급되는 하나의 소스 변환 유닛 내의 각각의 이미지 형성 마이크로 편향기는 개별적인 편향 주사를 수행할 수 있다.
이제, 본 개시의 실시형태와 부합하는, 개개의 편향 주사를 갖는 멀티 빔 장치(700A)의 예시적인 구성을 예시하는 개략도인 도 15a 내지 도 15c에 대한 참조가 이루어진다. 도 15a의 멀티 빔 장치(700A)의 구성이 도 1a의 멀티 빔 장치(100A)의 구성과 약간의 유사성을 가지지만, 멀티 빔 장치(700A)는 소스 변환 유닛(720)의 이미지 형성 메커니즘(722)을 더 포함한다. 도 15a에서, 이미지 형성 메커니즘(722)의 각각의 이미지 형성 마이크로 편향기(722_1, 722_2 및 722_3)는 빔릿(102_1, 102_2 및 102_3) 중 하나를 편향시켜 전자 소스(101)의 허상을 형성할 수 있고, 추가적으로 하나의 빔릿을 동적으로 편향시켜 작은 주사 영역에 걸쳐 대응하는 프로브 스팟을 주사할 수 있다. 도 15b는 프로브 스팟(102_1S, 102_2S 및 102_3S)의 예시적인 주사 경로를 예시한다. 프로브 스팟(102_1S)은 영역(A1)을 X 축 방향과 Y 축 방향 사이의 방향에서 점선 단위로 영역(A1)을 주사하고, 프로브 스팟(102_2S)은 X 축 방향에서 점선 단위로 영역(A2)을 주사하고, 프로브 스팟(102_3S)은 Y 축 방향에서 점선 단위로 영역(A3)을 주사한다.
도 15a에서, 이차 빔 또는 신호 빔(102_1se, 102_2se 및 102_3se)은 프로브 스팟(102_1S ~ 102_3S)에 의해 주사 영역(A1, A2 및 A3)으로부터 생성된다. 빔 분리기(160)는 보조 투영 이미징 시스템(150)에 진입하도록 이차 빔(102_1se-102_3se)을 편향시킨다. 보조 투영 이미징 시스템(150)은 전자 검출 디바이스(140M)의 검출 엘리먼트(140_1, 140_2, 및 140_3)에 의해 검출될 이차 빔(102_1se ~ 102_3se)을 집속한다. 도 15c는, 검출 엘리먼트(140_1, 140_2, 및 140_3) 상에서의 이차 빔(102_1se ~ 102_3se)의 예시적인 주사 경로를 예시한다. 각각의 이차 빔의 주사 경로가 대응하는 검출 엘리먼트를 넘어서는 경우, 전자 검출 디바이스(140M)의 전방에 배치되는 주사 편향 대항 유닛(anti-scanning deflection unit)(도 15a에서 도시되지 않음)이 검출 엘리먼트(140_1 ~ 140_3) 상에서의 이차 빔의 운동을 적어도 부분적으로 상쇄하기 위해 사용될 수 있다.
실시형태는 다음의 조항(clause)을 사용하여 추가로 설명될 수도 있다:
1. 하전 입자 빔을 집속하기 위한 집속력을 갖는 회전 대항 렌즈로서, 회전 대항 렌즈는:
제1 자기장을 생성하도록 그리고 회전 대항 렌즈의 광학 축과 정렬되도록 구성되는 제1 자기 렌즈; 및
제2 자기장을 생성하도록 그리고 광학 축과 정렬되도록 구성되는 제2 자기 렌즈를 포함하되, 회전 대항 렌즈의 집속력은 제1 자기장 및 제2 자기장을 변경하는 것에 의해 조정가능하고, 제1 자기장 및 제2 자기장은 광학 축 상에서 반대 방향을 갖는다.
2. 집속력은 하전 입자 빔의 회전 각도를 변경되지 않은 상태 또는 실질적으로 변경되지 않은 상태로 유지하면서 조정 가능한, 조항 1의 회전 대항 렌즈.
3. 회전 각도는 제로인, 조항 2의 회전 대항 렌즈.
4. 하전 입자 빔을 집속하기 위한 집속력을 갖는 회전 대항 렌즈로서, 회전 대항 렌즈는:
자기장을 생성하도록 그리고 회전 대항 렌즈의 광학 축과 정렬되도록 구성되는 자기 렌즈; 및
정전기장을 생성하도록 그리고 광학 축과 정렬되도록 구성되는 정전 렌즈를 포함하되, 자기장 및 정전기장은 적어도 부분적으로 중첩하고, 회전 대항 렌즈의 집속력은 자기장 및/또는 정전기장을 변경하는 것에 의해 조정 가능하다.
5. 집속력은 하전 입자 빔의 회전 각도를 변경되지 않은 상태 또는 실질적으로 변경되지 않은 상태로 유지하면서 조정 가능한, 조항 5의 회전 대항 렌즈.
6. 회전 각도는 제로인, 조항 5의 회전 대항 렌즈.
7. 하전 입자 빔을 집속하기 위한 집속력을 갖는 이동 가능한 회전 대항 렌즈로서, 회전 대항 렌즈는:
제1 자기장을 생성하도록 그리고 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 광학 축과 정렬되도록 구성되는 제1 자기 렌즈;
제2 자기장을 생성하도록 그리고 광학 축과 정렬되도록 구성되는 제2 자기 렌즈; 및
제3 자기장을 생성하도록 그리고 광학 축과 정렬되도록 구성되는 제3 자기 렌즈를 포함하되, 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 주 평면 및 집속력은 제1 자기장, 제2 자기장, 및/또는 제3 자기장을 변경하는 것에 의해 조정 가능하고, 제1 자기장, 제2 자기장, 및 제3 자기장 중 두 개는 광학 축 상에서 반대 방향을 갖는다.
8. 집속력 및 주 평면은, 하전 입자 빔의 회전 각도를 변경되지 않은 상태 또는 실질적으로 변경되지 않은 상태로 유지하면서 조정 가능한, 조항 7의 이동 가능한 회전 대항 렌즈.
9. 회전 각도는 제로인, 조항 8의 이동 가능한 회전 대항 렌즈.
10. 하전 입자 빔을 집속하기 위한 집속력을 갖는 이동 가능한 회전 대항 렌즈로서, 회전 대항 렌즈는:
이동 가능한 회전 대항 렌즈의 광학 축과 정렬되도록 구성되는 회전 대항 렌즈; 및
광학 축과 정렬되도록 구성되는 렌즈를 포함하되, 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 주 평면 및 집속력은, 회전 대항 렌즈의 집속력 및/또는 렌즈의 집속력을 변경하는 것에 의해 조정 가능하고 주 평면은 하전 입자 빔을 생성하는 소스에 대해 조정 가능하다.
11. 집속력 및 주 평면은, 하전 입자 빔의 회전 각도를 변경되지 않은 상태 또는 실질적으로 변경되지 않은 상태로 유지하면서 조정 가능한, 조항 10의 이동 가능한 회전 대항 렌즈.
12. 회전 각도는 제로인, 조항 11의 이동 가능한 회전 대항 렌즈.
13. 렌즈는 정전 렌즈인, 조항 10의 이동 가능한 회전 대항 렌즈.
14. 렌즈는 자기 렌즈인, 조항 10의 이동 가능한 회전 대항 렌즈.
15. 하전 입자 빔을 집속하기 위한 집속력을 갖는 이동 가능한 회전 대항 렌즈로서, 회전 대항 렌즈는:
이동 가능한 회전 대항 렌즈의 광학 축과 정렬되도록 구성되는 제1 회전 대항 렌즈; 및
광학 축과 정렬되도록 구성되는 제2 회전 대항 렌즈를 포함하되, 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 주 평면 및 집속력은 제1 회전 대항 렌즈의 집속력 및/또는 제2 회전 대항 렌즈의 집속력을 변경하는 것에 의해 조정 가능하다.
16. 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 집속력 및 주 평면은, 하전 입자 빔의 회전 각도를 변경되지 않은 상태 또는 실질적으로 변경되지 않은 상태로 유지하면서 조정 가능한, 조항 15의 이동 가능한 회전 대항 렌즈.
17. 회전 각도는 제로인, 조항 16의 이동 가능한 회전 대항 렌즈.
18. 샘플을 관찰하기 위한 멀티 빔 장치로서, 멀티 빔 장치는 다음을 포함한다:
일차 전자 빔을 생성하도록 구성되는 전자 소스;
일차 전자 빔을 집속하도록 그리고 회전 대항 렌즈 또는 이동 가능한 회전 대항 렌즈 중 하나이도록 구성되는 집광 렌즈;
일차 전자 빔의 복수의 빔릿에 의해 전자 소스의 복수의 이미지를 형성하도록 구성되는 소스 변환 유닛;
복수의 빔릿을 표면 상으로 집속하도록 그리고 그 상에 복수의 프로브 스팟을 형성하도록 구성되는 대물 렌즈; 및
샘플로부터 복수의 프로브 스팟에 의해 생성되는 복수의 이차 빔을 검출하도록 구성되는 복수의 검출 엘리먼트를 갖는 전자 검출 디바이스.
19. 전자 소스와 집광 렌즈 사이에 있으며 다수의 빔릿 형성 어퍼쳐를 포함하는 사전 빔릿 형성 메커니즘을 더 포함하는, 조항 18의 멀티 빔 장치.
20. 다수의 빔릿 형성 어퍼쳐는 일차 전자 빔을 다수의 빔릿으로 트리밍하도록 구성되는, 조항 19의 멀티 빔 장치.
21. 집광 렌즈는, 다수의 회전 각도를 가지고 소스 변환 유닛 상으로 입사될 다수의 빔릿을 집속하도록 구성되는, 조항 20의 멀티 빔 장치.
22. 다수의 회전 각도는, 복수의 프로브 스팟의 프로브 전류가 변경될 때 변경되지 않은 상태 또는 실질적으로 변경되지 않은 상태로 유지되는, 조항 21의 멀티 빔 장치.
23. 다수의 빔릿은 복수의 빔릿을 구성하는, 조항 20 내지 22 중 어느 하나의 멀티 빔 장치.
24. 프로브 전류는 다수의 빔릿 형성 어퍼쳐의 사이즈를 변경하는 것에 의해 변경될 수 있는, 조항 19 내지 23 중 어느 하나의 멀티 빔 장치.
25. 소스 변환 유닛은, 다수의 빔릿을 복수의 빔릿으로 트리밍하도록 구성되는 복수의 빔 제한 개구를 포함하는, 조항 20, 23, 및 24 중 어느 하나의 멀티 빔 장치.
26. 프로브 전류는 집광 렌즈의 집속력을 조정하는 것에 의해 변경될 수 있는, 조항 18 내지 25 중 어느 하나의 멀티 빔 장치.
27. 다수의 빔릿 형성 어퍼쳐는 복수의 프로브 스팟 내에 있지 않은 전자를 차단하도록 구성되는, 조항 19 내지 26 중 어느 하나의 멀티 빔 장치.
28. 소스 변환 유닛은 복수의 빔릿을 편향시켜 복수의 이미지를 형성하도록 구성되는 이미지 형성 메커니즘을 포함하는, 조항 18 내지 27 중 어느 하나의 멀티 빔 장치.
29. 이미지 형성 메커니즘은, 복수의 빔릿을 편향시켜 복수의 이미지를 형성하도록 구성되는 복수의 전자 광학기기 엘리먼트를 포함하는, 조항 28의 멀티 빔 장치.
30. 복수의 빔릿의 편향 각도는 복수의 프로브 스팟의 수차를 감소시키도록 개별적으로 설정되는, 조항 28 및 조항 29 중 어느 하나의 멀티 빔 장치.
31. 복수의 전자 광학기기 엘리먼트는 복수의 프로브 스팟의 축외 수차를 보상하도록 구성되는, 조항 29의 멀티 빔 장치.
32. 소스 변환 유닛은 복수의 프로브 스팟의 축외 수차를 보상하도록 구성되는 빔릿 보상 메커니즘을 포함하는, 조항 18 내지 31 중 어느 하나의 멀티 빔 장치.
33. 복수의 전자 광학기기 엘리먼트 및 빔릿 보상 메커니즘은 함께 복수의 프로브 스팟의 수차를 보상하는, 조항 32의 멀티 빔 장치.
34. 소스 변환 유닛 아래에 배치되는 편향 주사 유닛을 더 포함하는, 조항 29의 멀티 빔 장치.
35. 편향 주사 유닛은 복수의 빔릿을 편향시켜 복수의 프로브 스팟을 주사하도록 구성되는, 조항 34의 멀티 빔 장치.
36. 복수의 전자 광학기기 엘리먼트는 복수의 빔릿을 편향시켜 복수의 프로브 스팟을 주사하도록 구성되는, 조항 34 및 조항 35 중 어느 하나의 멀티 빔 장치.
37. 편향 주사 유닛 및 복수의 전자 광학기기 엘리먼트는 복수의 빔릿을 함께 편향시켜 복수의 프로브 스팟을 주사하도록 구성되는, 조항 34 및 조항 35 중 어느 하나의 멀티 빔 장치.
38. 복수의 전자 광학기기 엘리먼트는 상기 복수의 빔릿을 편향시켜 복수의 프로브 스팟을 주사하도록 구성되는, 조항 29의 멀티 빔 장치.
39. 복수의 프로브 스팟 중 하나 이상은 하나 이상의 주사 피쳐에서 상이할 수 있는, 조항 36 내지 조항 38 중 하나의 멀티 빔 장치.
40. 주사 피쳐 중 하나는 주사 방향을 포함하는, 조항 39의 멀티 빔 장치.
41. 주사 피쳐 중 하나는 주사 사이즈를 포함하는, 조항 39의 멀티 빔 장치.
42. 주사 피쳐 중 하나는 주사 속도를 포함하는, 조항 39의 멀티 빔 장치.
43. 전자 검출 디바이스의 전방에 배치되며 복수의 이차 빔을 복수의 검출 엘리먼트로 편향시키도록 구성되는 주사 편향 대항 유닛을 더 포함하는, 조항 36 내지 조항 39 중 하나의 멀티 빔 장치.
44. 하전 입자 빔을 집속하기 위한 회전 대항 렌즈를 구성하는 방법으로서, 방법은:
회전 대항 렌즈의 광학 축과 정렬되는 제1 자기 렌즈에 의해 제1 자기장을 생성하는 것;
광학 축과 정렬되는 제2 자기 렌즈에 의해 제2 자기장을 생성하는 것; 및
제1 자기장 및 제2 자기장에 의해 회전 대항 렌즈의 집속력을 생성하는 것을 포함하되, 제1 자기장 및 제2 자기장은 광학 축 상에서 반대 방향을 갖는다.
45. 하전 입자 빔의 회전 각도를 변경되지 않은 상태 또는 실질적으로 변경되지 않은 상태로 유지하면서 제1 자기장 및 제2 자기장을 조정하는 것에 의해 집속력을 변경하는 것을 더 포함하는, 조항 44의 방법.
46. 하전 입자 빔을 집속하기 위한 회전 대항 렌즈를 구성하는 방법으로서, 방법은:
자기 렌즈에 의해 자기장을 생성하는 것;
정전 렌즈에 의해 정전기장을 생성하는 것; 및
자기장 및/또는 정전기장에 의해 회전 대항 렌즈의 집속력을 생성하는 것을 포함하되, 자기장 및 정전기장은 적어도 부분적으로 중첩한다.
47. 하전 입자 빔의 회전 각도를 변경되지 않은 상태 또는 실질적으로 변경되지 않은 상태로 유지하면서 자기장 및/또는 정전기장을 조정하는 것에 의해 집속력을 변경하는 것을 더 포함하는, 조항 46의 방법.
48. 하전 입자 빔을 집속하기 위한 이동 가능한 회전 대항 렌즈를 구성하는 방법으로서, 방법은:
이동 가능한 회전 대항 렌즈의 광학 축과 정렬되는 제1 자기 렌즈에 의해 제1 자기장을 생성하는 것;
광학 축과 정렬되는 제2 자기 렌즈에 의해 제2 자기장을 생성하는 것;
광학 축과 정렬되는 제3 자기 렌즈에 의해 제3 자기장을 생성하는 것; 및
제1 자기장, 제2 자기장, 및/또는 제3 자기장에 의해 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 집속력을 생성하는 것을 포함하되, 제1 자기장, 제2 자기장, 및 제3 자기장 중 두 개는 광학 축 상에서 반대 방향을 갖는다.
49. 하전 입자 빔의 회전 각도를 변경되지 않은 상태 또는 실질적으로 변경되지 않은 상태로 유지하면서 제1 자기장, 제2 자기장, 및/또는 제3 자기장을 조정하는 것에 의해 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 주 평면을 이동시키는 것 및 집속력을 변경하는 것을 더 포함하는, 조항 48의 방법.
50. 샘플을 관찰하기 위한 멀티 빔 장치를 구성하는 방법으로서, 방법은:
전자 소스와 집광 렌즈 사이에 위치되는 사전 빔릿 형성 메커니즘에 의해 전자 소스로부터의 일차 전자 빔을 다수의 빔릿으로 트리밍하는 것;
소스 변환 유닛에 의해 다수의 빔릿을 사용하여 전자 소스의 복수의 이미지를 형성하는 것;
복수의 이미지를 샘플 상으로 투영하는 것에 의해 샘플 상에 복수의 프로브 스팟을 형성하는 것; 및
복수의 프로브 스팟의 프로브 전류를 변경할 때 다수의 빔릿의 회전 각도를 변경되지 않은 상태 또는 실질적으로 변경되지 않은 상태로 유지하도록 집광 렌즈를 조정하는 것을 포함하되, 집광 렌즈는 회전 대항 렌즈 또는 이동 가능한 회전 대항 렌즈 중 하나이다.
51. 샘플 상의 복수의 프로브 스팟을 주사하도록 소스 변환 유닛을 조정하는 것을 더 포함하는, 조항 50의 방법.
52. 멀티 빔 장치로 하여금 하전 입자 빔을 집속하기 위한 회전 대항 렌즈를 구성하는 방법을 수행하게 하기 위한, 멀티 빔 장치의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어의 세트를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서, 방법은:
제1 자기장을 생성할 것을 제1 자기 렌즈 - 제1 자기 렌즈는 회전 대항 렌즈의 광학 축과 정렬됨 - 에게 지시하는 것; 및
제2 자기장을 생성할 것을 제2 자기 렌즈 - 제2 자기 렌즈는 광학 축과 정렬됨 - 에게 지시하는 것을 포함하되,
제1 자기장 및 제2 자기장은 회전 대항 렌즈의 집속력을 생성하고, 그리고
제1 자기장 및 제2 자기장은 광학 축 상에서 반대 방향을 갖는다.
53. 멀티 빔 장치의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어의 세트는 멀티 빔 장치로 하여금 또한:
하전 입자 빔의 회전 각도를 변경되지 않은 상태 또는 실질적으로 변경되지 않은 상태로 유지하면서, 제1 자기장 및 제2 자기장을 조정하여 집속력을 조정하는 것을 수행하게 하는, 조항 52의 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
54. 멀티 빔 장치로 하여금 하전 입자 빔을 집속하기 위한 회전 대항 렌즈를 구성하는 방법을 수행하게 하기 위한, 멀티 빔 장치의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어의 세트를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서, 방법은:
자기장을 생성할 것을 자기 렌즈에게 지시하는 것; 및
정전기장을 생성할 것을 정전 렌즈에게 지시하는 것을 포함하되,
자기장 및/또는 정전기장은 회전 대항 렌즈의 집속력을 생성하고, 그리고
자기장 및 정전기장은 적어도 부분적으로 중첩한다.
55. 멀티 빔 장치의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어의 세트는, 멀티 빔 장치로 하여금 또한:
56. 하전 입자 빔의 회전 각도를 변경되지 않은 상태 또는 실질적으로 변경되지 않은 상태로 유지하면서 자기장 및/또는 정전기장을 조정하여 집속력을 변경하는 것을 수행하게 하는, 조항 54의 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
57. 멀티 빔 장치로 하여금 하전 입자 빔을 집속하기 위한 이동 가능한 회전 대항 렌즈를 구성하는 방법을 수행하게 하기 위한, 멀티 빔 장치의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어의 세트를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서, 방법은:
제1 자기장을 생성할 것을 제1 자기 렌즈 - 제1 자기 렌즈는 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 광학 축과 정렬됨 - 에게 지시하는 것;
제2 자기장을 생성할 것을 제2 자기 렌즈 - 제2 자기 렌즈는 광학 축과 정렬됨 - 에게 지시하는 것; 및
제3 자기장을 생성할 것을 제3 자기 렌즈 - 제3 자기 렌즈는 광학 축과 정렬됨 - 에게 지시하는 것을 포함하되,
제1 자기장, 제2 자기장, 및/또는 제3 자기장은 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 집속력을 생성하고, 그리고
제1 자기장, 제2 자기장, 및 제3 자기장 중 두 개는 광학 축 상에서 반대 방향을 갖는다.
58. 멀티 빔 장치의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어의 세트는: 멀티 빔 장치로 하여금 또한,
제1 자기장, 제2 자기장 및/또는 제3 자기장을 조정하여, 하전 입자 빔의 회전 각도를 변경되지 않은 상태 또는 실질적으로 변경되지 않은 상태로 유지하면서 집속력을 변경하고 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 주 평면을 이동시키는 것을 수행하게 하는, 조항 57의 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
멀티 빔 장치의 컨트롤러는 소프트웨어를 사용하여 상기에서 설명되는 기능성(functionality)을 제어할 수 있다는 것이 인식된다. 예를 들면, 컨트롤러는 적절한 장(예를 들면, 자기장 또는 정전기장)을 생성하기 위한 명령어를 전술한 렌즈로 전송할 수 있다. 소프트웨어는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 저장될 수 있다. 비일시적 매체의 일반적인 형태는, 예를 들면, 플로피 디스크, 플렉시블 디스크, 하드 디스크, 솔리드 스테이트 드라이브, 자기 테이프, 또는 임의의 다른 자기 데이터 저장 매체, CD-ROM, 임의의 다른 광학 데이터 저장 매체, 구멍의 패턴을 갖는 임의의 물리적 매체, RAM, PROM, 및 EPROM, FLASH-EPROM 또는 임의의 다른 플래시 메모리, NVRAM, 캐시, 레지스터, 임의의 다른 메모리 칩 또는 카트리지, 및 이들의 네트워크화된 버전을 포함한다.
비록 본 발명이 본 발명의 바람직한 실시형태와 관련하여 설명되었지만, 이후 청구되는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 수정 및 변동이 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (10)

  1. 하전 입자 빔을 집속하기 위한 집속력을 갖는 이동 가능한 회전 대항 렌즈로서,
    제1 자기장을 생성하도록 그리고 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 광학 축과 정렬되도록 구성되는 제1 자기 렌즈;
    제2 자기장을 생성하도록 그리고 광학 축과 정렬되도록 구성되는 제2 자기 렌즈; 및
    제3 자기장을 생성하도록 그리고 광학 축과 정렬되도록 구성되는 제3 자기 렌즈를 포함하되, 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 주 평면 및 집속력은 제1 자기장, 제2 자기장, 및/또는 제3 자기장을 변경하는 것에 의해 조정 가능하고, 제1 자기장, 제2 자기장, 및 제3 자기장 중 두 개는 광학 축 상에서 반대 방향을 가지는 이동 가능한 회전 대항 렌즈.
  2. 제 1 항에 있어서, 집속력 및 주 평면은, 하전 입자 빔의 회전 각도를 변경되지 않은 상태 또는 실질적으로 변경되지 않은 상태로 유지하면서 조정 가능한 이동 가능한 회전 대항 렌즈.
  3. 제 2 항에 있어서, 회전 각도는 제로인 이동 가능한 회전 대항 렌즈.
  4. 하전 입자 빔을 집속하기 위한 집속력을 갖는 이동 가능한 회전 대항 렌즈로서,
    이동 가능한 회전 대항 렌즈의 광학 축과 정렬되도록 구성되는 회전 대항 렌즈; 및
    광학 축과 정렬되도록 구성되는 렌즈를 포함하되, 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 주 평면 및 집속력은, 회전 대항 렌즈의 집속력 및/또는 렌즈의 집속력을 변경하는 것에 의해 조정 가능하고 주 평면은 하전 입자 빔을 생성하는 소스에 대해 조정 가능한 이동 가능한 회전 대항 렌즈.
  5. 제 4 항에 있어서, 집속력 및 주 평면은, 하전 입자 빔의 회전 각도를 변경되지 않은 상태 또는 실질적으로 변경되지 않은 상태로 유지하면서 조정 가능한 이동 가능한 회전 대항 렌즈.
  6. 제 5 항에 있어서, 회전 각도는 제로인 이동 가능한 회전 대항 렌즈.
  7. 제 4 항에 있어서, 렌즈는 정전 렌즈 또는 자기 렌즈인 이동 가능한 회전 대항 렌즈.
  8. 하전 입자 빔을 집속하기 위한 집속력을 갖는 이동 가능한 회전 대항 렌즈로서,
    이동 가능한 회전 대항 렌즈의 광학 축과 정렬되도록 구성되는 제1 회전 대항 렌즈; 및
    광학 축과 정렬되도록 구성되는 제2 회전 대항 렌즈를 포함하되, 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 주 평면 및 집속력은 제1 회전 대항 렌즈의 집속력 및/또는 제2 회전 대항 렌즈의 집속력을 변경하는 것에 의해 조정 가능한 이동 가능한 회전 대항 렌즈.
  9. 제 8 항에 있어서, 이동 가능한 회전 대항 렌즈의 집속력 및 주 평면은, 하전 입자 빔의 회전 각도를 변경되지 않은 상태 또는 실질적으로 변경되지 않은 상태로 유지하면서 조정 가능한 이동 가능한 회전 대항 렌즈.
  10. 제 9 항에 있어서, 회전 각도는 제로인 이동 가능한 회전 대항 렌즈.
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