KR20240042162A - 단일-빔 또는 멀티-빔 장치에서의 빔 분리기의 분산을 보상하기 위한 시스템들 및 방법들 - Google Patents
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Abstract
단일-빔 또는 멀티-빔 장치에서의 빔 분리기의 분산을 보상하기 위한 시스템들 및 방법들이 제공된다. 본 개시내용의 실시예들은 빔 분리기에 의해 생성된 분산을 상쇄하도록 설정된 빔 분산을 유도하도록 구성된 정전 편향기 및 자기적 편향기를 포함하는 분산 디바이스를 제공한다. 정전 편향기 및 자기적 편향기의 조합은 유도된 빔 분산이 빔 분리기에 의해 생성된 분산에서의 변화를 보상하도록 변화될 때, 분산 디바이스로 인한 편향 각도를 미변화된 채로 유지하기 위하여 이용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 분산 디바이스로 인한 편향 각도는 제로가 되도록 제어될 수 있고, 분산 디바이스로 인한 1차 빔 축에서의 변화가 없다.
Description
관련된 출원들에 대한 상호-참조
이 출원은 2017년 7월 28일자로 출원되고 그 전체적으로 참조로 본원에 편입되는 미국 출원 제62/538,609호의 우선권을 주장한다.
본 개시내용은 일반적으로, 하전 입자 빔 장치(charged particle beam apparatus)의 분야에 관한 것으로, 더 상세하게는, 단일-빔(single-beam) 또는 멀티-빔(multi-beam) 장치에서의 빔 분리기의 분산(dispersion)을 보상하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
집적 회로(integrated circuit; IC)들의 제조 프로세스들에서, 비마감된 또는 마감된 회로 컴포넌트들은 이들이 설계에 따라 제조되고 경함들이 없다는 것을 보장하기 위하여 검사된다. 광학 마이크로스코프(optical microscope)를 사용하는 검사 시스템은 전형적으로, 수백 나노미터(nanometer) 아래의 해상도를 가지고; 해상도는 광의 파장에 의해 제한된다. IC 컴포넌트들의 물리적 크기들이 100 나노미터-미만 또는 심지어 10 나노미터-미만 아래로 감소되는 것을 계속함에 따라, 광학 마이크로스코프들을 사용하는 것들보다 더 높은 해상도가 가능한 검사 시스템들이 필요하다.
나노미터 미만 아래의 해상도가 가능한 주사 전자 마이크로스코프(scanning electron microscope; SEM) 또는 투과 전자 마이크로스코프(transmission electron microscope; TEM)와 같은 하전 입자(예컨대, 전자) 빔 마이크로스코프는 100-나노미터 미만인 특징부 크기(feature size)를 가지는 IC 컴포넌트들을 검사하기 위한 실용적인 도구로서 역할을 한다. SEM으로, 단일 1차 전자 빔(primary electron beam)의 전자들, 또는 복수의 1차 전자 빔들의 전자들은 검사 중인 웨이퍼의 프로브 스폿(probe spot)들에서 포커싱될 수 있다. 웨이퍼와의 1차 전자들의 상호작용들은 하나 이상의 2차 전자 빔(secondary electron beam)들로 귀착될 수 있다. 2차 전자 빔들은 웨이퍼와의 1차 전자들의 상호작용들로부터 기인하는, 후방산란된 전자(backscattered electron)들, 2차 전자들, 또는 오제 전자(Auger electron)들을 포함할 수도 있다. 하나 이상의 2차 전자 빔들의 세기(intensity)는 웨이퍼의 내부 및/또는 외부 구조들의 성질들에 기초하여 변동될 수 있다.
2차 전자 빔들의 세기는 검출 디바이스 또는 검출기를 이용하여 결정될 수 있다. 2차 전자 빔들은 검출기의 표면 상의 미리 결정된 위치들에서 하나 이상의 빔 스폿(beam spot)들을 형성할 수 있다. 검출기는 검출된 2차 전자 빔들의 세기를 표현하는 전기적 신호들(예컨대, 전류, 전압 등)을 생성할 수 있다. 전기적 신호들은 검출된 전자들의 분포를 획득하기 위하여 측정 회로들(예컨대, 아날로그-대-디지털 변환기들)로 측정될 수 있다. 검출 시간 윈도우(detection time window) 동안에 수집된 전자 분포 데이터는 웨이퍼 표면에 입사하는 하나 이상의 1차 전자 빔들의 대응하는 주사 경로 데이터와 조합하여, 검사 중인 웨이퍼 구조들의 이미지들을 재구성하기 위하여 이용될 수 있다. 재구성된 이미지들은 웨이퍼의 내부 및/또는 외부 구조들의 다양한 특징부들을 드러내기 위하여 이용될 수 있고, 웨이퍼에서 존재할 수도 있는 임의의 결함들을 드러내기 위하여 이용될 수 있다.
단일 1차 빔 및 단일 2차 빔을 포함하는 검사 시스템(단일-빔 장치)에서는, 검출기가 1차 빔이 통과하는 것을 허용하는 구멍을 가질 경우에, 검출기는 장치의 광학 축을 따라 배치될 수 있다. 그러나, 구멍의 존재는 2차 빔의 검출 효율을 감소시킬 수 있고, 일부 경우들에는, 재구성된 이미지들의 중심 상에서의 흑색 스폿(black spot)으로 귀착될 수 있다. 빔 분리기는 1차 빔으로부터 2차 빔을 분리하고 2차 빔을 오프-축(off-axis)으로 배치된 검출기를 향해 지향(direct)시키기 위하여 이용될 수 있다. 다수의 1차 빔들 및 다수의 2차 빔들을 포함하는 검사 시스템(멀티-빔 장치)에서는, 빔 분리기가 다수의 1차 빔들로부터 다수의 2차 빔들을 분리하고 다수의 2차 빔들을 오프-축 배치된 검출기를 향해 지향시키기 위하여 이용될 수 있다.
빔 분리기는 적어도 하나의 자기적 편향기(magnetic deflector)를 포함하고, 그러므로, 하나 이상의 1차 빔들 및 하나 이상의 2차 빔들 상에서 분산을 생성한다. 분산은 1차 빔의 둥근(round) 프로브 스폿을 장방형 형상(oblong shape)으로 변형할 수 있다. 분산은 또한, 검출된 빔 스폿들을 변경할 수 있음으로써, 재구성된 이미지의 해상도에서의 열화를 야기시킬 수 있다. 빔 분리기는 또한, 연관된 비점수차(astigmatism aberration)를 1차 및 2차 빔들에 추가한다. 또한, 빔 분리기와 연관된 편향 각도는 1차 빔의 비-직선 경로로 귀착된다. 빔 소스(beam source)와 빔 분리기 사이에 배치된, 단일-빔 또는 멀티-빔 장치의 광학 엘리먼트(optical element)들은 광학 축에 대하여 틸트(tilt)될 필요가 있다. 틸트된 배열 및 연관된 정렬은 복잡도를 장치에 추가한다. 추가적으로, 1차 빔의 에너지에서의 임의의 변화에 대하여, 빔 분리기는 1차 빔의 편향 각도를 일정하게 유지하도록 조절될 수 있다. 그러나, 조절은 2차 빔의 편향 각도에서의 연관된 변화를 야기시킨다. 2차 빔의 편향 각도에서의 비제어된 변화는 양자의 단일-빔 및 멀티-빔 장치에서 검출 효율에서의 감소를, 그리고 또한, 멀티-빔 장치에서 크로스-토크 쟁점들을 야기시킬 수 있다.
본 개시내용의 실시예들은 단일-빔 또는 멀티-빔 장치에서의 빔 분리기의 분산을 보상하기 위한 시스템들 및 방법들을 제공한다. 일부 실시예들에서는, 분산 디바이스가 제공된다. 분산 디바이스는 시스템의 하전 입자 빔(charged particle beam)에 대한 제 1 빔 분산을 유도하도록 구성된 정전 편향기(electrostatic deflector) 및 자기적 편향기(magnetic deflector)를 포함한다. 제 1 빔 분산은 빔 분리기에 의해 야기된 빔의 제 2 빔 분산의 영향을 상쇄하도록 설정된다. 정전 편향기는 빔 상에서 제 1 힘을 가하고, 자기적 편향기는 빔 상에서 제 2 힘을 가하고, 제 1 힘 및 제 2 힘은 실질적으로 서로 반대이고, 제 1 빔 분산을 형성한다.
일부 실시예들에서는, 하전 입자 빔 장치가 제공된다. 하전 입자 빔 장치는 1차 하전 입자 빔을 생성하기 위한 소스(source), 소스 아래의 제 1 분산 디바이스, 제 1 분산 디바이스 아래의 빔 분리기, 빔 분리기 아래의 대물 렌즈, 샘플을 지지하기 위한 샘플 스테이지(sample stage), 및 빔 분리기 위의 검출기를 포함한다. 1차 하전 입자 빔은 대물 렌즈에 의해 샘플 상으로 포커싱되고, 샘플 상에서 1차 프로브 스폿을 형성하고, 1차 프로브 스폿으로부터 2차 하전 입자 빔을 생성한다. 빔 분리기는 2차 하전 입자 빔이 검출기에 의해 검출되도록, 1차 하전 입자 빔 및 2차 하전 입자 빔을 분리한다. 제 1 분산 디바이스는 1차 하전 입자 빔에 대한 제 1 의 1차 빔 분산을 생성하고, 빔 분리기는 1차 하전 입자 빔에 대한 제 2 의 1차 빔 분산 및 2차 하전 입자 빔에 대한 제 2 의 2차 빔 분산을 생성한다. 제 1 분산 디바이스는 1차 하전 입자 빔 상에서 제 1 힘 및 제 2 힘을 각각 가하는 제 1 정전 편향기 및 제 1 자기적 편향기를 포함하고, 제 1 힘 및 제 2 힘은 서로 반대이고 제 1 의 1차 빔 분산을 형성하고, 여기서, 제 1 의 1차 빔 분산은 제 1 의 1차 빔 분산이 1차 프로브 스폿 상에서의 제 2 의 1차 빔 분산의 영향을 상쇄하게 하기 위하여 조절된다.
일부 실시예들에서는, 빔 분리기를 갖는 하전 입자 빔 시스템에서의 분산을 제어하기 위한 방법이 제공된다. 방법은 시스템의 1차 하전 입자 빔의 경로에서 제 1 분산 디바이스를 제공하는 단계, 빔 분리기의 업스트림(upstream)에서 제 1 분산 디바이스를 배치하는 단계, 제 1 분산 디바이스에 의해 1차 하전 입자 빔에 대한 제 1 의 1차 빔 분산을 생성하는 단계, 및 빔 분리기에 의해 야기된 1차 하전 입자 빔의 제 2 의 1차 빔 분산의 영향을 상쇄하기 위하여 제 1 의 1차 빔 분산을 조절하는 단계를 포함한다. 제 1 분산 디바이스는 1차 하전 입자 빔 상에서 제 1 힘 및 제 2 힘을 각각 가하는 제 1 정전 편향기 및 제 1 자기적 편향기를 포함하고, 제 1 힘 및 제 2 힘은 서로 반대이고, 제 1 의 1차 빔 분산을 형성한다.
일부 실시예들에서는, 하전 입자 빔 장치가 제공된다. 하전 입자 빔 장치는 1차 하전 입자 빔을 제공하도록 구성된 소스; 1차 하전 입자 빔의 복수의 빔렛(beamlet)들을 이용하여 소스의 복수의 병렬 이미지(parallel image)들을 형성하도록 구성된 소스 변환 유닛; 대물 렌즈를 갖고, 복수의 병렬 이미지들을 샘플 상으로 투영하고, 그러므로, 복수의 빔렛들로 샘플 상에서 복수의 1차 프로브 스폿들을 형성하도록 구성된 제 1 투영계; 복수의 빔렛들, 및 복수의 1차 프로브 스폿들에 의해 샘플로부터 생성된 복수의 2차 하전 입자 빔들을 분리하도록 구성된 빔 분리기; 복수의 검출 엘리먼트들을 갖는 검출 디바이스; 복수의 2차 하전 입자 빔들을 검출 디바이스 상으로 포커싱하고, 검출 디바이스 상에서 복수의 2차 프로브 스폿들 - 복수의 2차 프로브 스폿들은 복수의 검출 엘리먼트들에 의해 검출됨 - 을 형성하도록 구성된 2차 투영계; 및 빔 분리기의 업스트림에서 배열되고, 복수의 빔렛들에 대한 복수의 제 1 의 1차 빔 분산들 - 복수의 제 1 의 1차 빔 분산들은 복수의 1차 프로브 스폿들에 대한 빔 분리기에 의해 생성된 복수의 제 2 의 1차 빔 분산들의 영향들을 상쇄하도록 조절됨 - 을 생성하도록 구성된 제 1 분산 디바이스를 포함한다. 제 1 분산 디바이스는 복수의 빔렛들의 각각 상에서 제 1 힘 및 제 2 힘을 각각 가하는 제 1 정전 편향기 및 제 1 자기적 편향기를 포함하고, 제 1 힘 및 제 2 힘은 서로 반대이고, 대응하는 제 1 의 1차 빔 분산을 형성한다.
일부 실시예들에서는, 빔 분리기를 갖는 하전 입자 빔 시스템에서의 분산을 제어하기 위한 방법이 제공된다. 방법은 소스에 의해 1차 하전 입자 빔의 복수의 빔렛들에 의해 소스의 복수의 이미지들을 형성하기 위하여 소스 변환 유닛을 제공하는 단계; 복수의 빔렛들의 경로들에서 제 1 분산 디바이스를 제공하는 단계; 빔 분리기의 업스트림에서 제 1 분산 디바이스를 배치하는 단계; 제 1 분산 디바이스에 의해 복수의 빔렛들에 대한 복수의 제 1 의 1차 빔 분산들을 생성하는 단계; 및 복수의 빔렛들에 대한 빔 분리기에 의해 생성된 복수의 제 2 의 1차 빔 분산들의 영향들을 상쇄하기 위하여 복수의 제 1 의 1차 빔 분산들을 조절하는 단계를 포함한다. 제 1 분산 디바이스는 복수의 빔렛들의 각각 상에서 제 1 힘 및 제 2 힘을 각각 가하는 제 1 정전 편향기 및 제 1 자기적 편향기를 포함하고, 제 1 힘 및 제 2 힘은 서로 반대이고, 대응하는 제 1 의 1차 빔 분산을 형성한다.
개시된 실시예들의 추가적인 목적들 및 장점들은 다음의 설명에서 부분적으로 기재될 것이고, 부분적으로, 설명으로부터 분명할 것이거나, 실시예들의 실시에 의해 학습될 수도 있다. 개시된 실시예들의 목적들 및 장점들은 청구항들에서 기재된 엘리먼트들 및 조합들에 의해 실현될 수도 있고 달성될 수도 있다.
상기한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명은 오직 예시적이며 설명적이고, 청구된 바와 같이, 개시된 실시예들에 한정적이지 않다는 것이 이해되어야 한다.
도 1은 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 전자 빔 검사(electron beam inspection; EBI) 시스템을 예시하는 개략도이다.
도 2a, 도 2b는 본 개시내용의 실시예들과 부합하는, 도 1의 예시적인 전자 빔 검사 시스템의 일부일 수 있는 예시적인 전자 빔 도구를 예시하는 개략도들이다.
도 3a, 도 3b, 도 3c는 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 분산 디바이스들을 예시하는 개략도들이다.
도 4a, 도 4b는 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 단일-빔 장치를 예시하는 개략도들이다.
도 5는 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 단일-빔 장치를 예시하는 개략도이다.
도 6은 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 단일-빔 장치를 예시하는 개략도이다.
도 7은 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 멀티-빔 장치를 예시하는 개략도이다.
도 8은 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 멀티-빔 장치를 예시하는 개략도이다.
도 9는 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 멀티-빔 장치를 예시하는 개략도이다.
도 10은 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 단일-빔 장치를 예시하는 개략도이다.
도 11은 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 멀티-빔 장치를 예시하는 개략도이다.
도 12는 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 멀티-빔 장치를 예시하는 개략도이다.
도 13은 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 멀티-빔 장치를 예시하는 개략도이다.
도 14는 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 멀티-빔 장치를 예시하는 개략도이다.
도 15는 본 개시내용의 실시예들과 부합하는, 하전 입자 빔 시스템에서의 분산을 제어하기 위한 예시적인 방법을 예시하는 플로우차트이다.
도 2a, 도 2b는 본 개시내용의 실시예들과 부합하는, 도 1의 예시적인 전자 빔 검사 시스템의 일부일 수 있는 예시적인 전자 빔 도구를 예시하는 개략도들이다.
도 3a, 도 3b, 도 3c는 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 분산 디바이스들을 예시하는 개략도들이다.
도 4a, 도 4b는 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 단일-빔 장치를 예시하는 개략도들이다.
도 5는 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 단일-빔 장치를 예시하는 개략도이다.
도 6은 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 단일-빔 장치를 예시하는 개략도이다.
도 7은 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 멀티-빔 장치를 예시하는 개략도이다.
도 8은 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 멀티-빔 장치를 예시하는 개략도이다.
도 9는 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 멀티-빔 장치를 예시하는 개략도이다.
도 10은 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 단일-빔 장치를 예시하는 개략도이다.
도 11은 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 멀티-빔 장치를 예시하는 개략도이다.
도 12는 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 멀티-빔 장치를 예시하는 개략도이다.
도 13은 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 멀티-빔 장치를 예시하는 개략도이다.
도 14는 본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 멀티-빔 장치를 예시하는 개략도이다.
도 15는 본 개시내용의 실시예들과 부합하는, 하전 입자 빔 시스템에서의 분산을 제어하기 위한 예시적인 방법을 예시하는 플로우차트이다.
그 예들이 동반 도면들에서 예시되는 예시적인 실시예들에 대해 지금부터 상세하게 참조가 행해질 것이다. 다음의 설명은 이와 다르게 표현되지 않으면, 상이한 도면들에서의 동일한 번호들이 동일하거나 유사한 엘리먼트들을 표현하는 동반 도면들을 지칭한다. 예시적인 실시예들의 다음의 설명에서 기재된 구현예들은 발명과 부합하는 모든 구현예들을 표현하지는 않는다. 그 대신에, 그 구현예들은 첨부된 청구항들에서 인용된 바와 같은 발명에 관련된 양태들과 부합하는 장치들 및 방법들의 예들에 불과하다.
본 개시내용은 단일-빔 또는 멀티-빔 장치에서의 빔 분리기의 분산을 보상하기 위한 시스템들 및 방법들에 관련된다. 빔 분리기는 하나 이상의 1차 빔들 및 하나 이상의 2차 빔들 상에서 분산을 생성한다. 본 개시내용의 실시예들은 빔 분리기에 의해 생성된 분산을 상쇄하도록 설정된 빔 분산을 유도하도록 구성된 정전 편향기 및 자기적 편향기를 포함하는 분산 디바이스를 제공한다. 정전 편향기 및 자기적 편향기의 조합은 유도된 빔 분산이 빔 분리기에 의해 생성된 분산에서의 변화를 보상하도록 변화될 때, (분산 디바이스로 인한) 편향 각도를 미변화된 채로 유지하기 위하여 이용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 편향 각도는 제로(zero)가 되도록 제어될 수 있고, 분산 디바이스로 인한 1차 빔 축에서의 변화가 없다. 일부 실시예들에서, 분산 디바이스는 1차 빔에 의해 형성된 프로브 스폿 상에서 빔 분리기 및 분산 디바이스에 의해 야기된 비점수차들의 영향들 중의 적어도 하나를 상쇄하기 위하여 4극 필드(quadrupole field)를 생성하도록 구성된 다극 렌즈(multi-pole lens)(예컨대, 4극 렌즈)를 포함할 수 있다.
본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 전자 빔 검사(EBI) 시스템(100)을 예시하는 도 1에 대해 지금부터 참조가 행해진다. 도 1에서 도시된 바와 같이, EBI 시스템(100)은 주 챔버(101), 적재/로크(load/lock) 챔버(102), 전자 빔 도구(104), 및 장비 프론트 엔드 모듈(equipment front end module; EFEM)(106)을 포함한다. 전자 빔 도구(104)는 주 챔버(101) 내에 위치된다.
EFEM(106)은 제 1 적재 포트(106a) 및 제 2 적재 포트(106b)를 포함한다. EFEM(106)은 추가적인 적재 포트(들)를 포함할 수도 있다. 제 1 적재 포트(106a) 및 제 2 적재 포트(106b)는 웨이퍼들(예컨대, 반도체 웨이퍼들, 또는 다른 재료(들)로 이루어진 웨이퍼들) 또는 검사되어야 할 샘플들(웨이퍼들 및 샘플들은 이하에서 "웨이퍼들"로서 집합적으로 지칭됨)을 포함하는 웨이퍼 전방 개구 통합된 포드(wafer front opening unified pod; FOUP)들을 수납할 수 있다. EFEM(106)에서의 하나 이상의 로봇 아암(robot arm)들(도시되지 않음)은 웨이퍼들을 적재/로크 챔버(102)로 이송할 수 있다.
적재/로크 챔버(102)는 대기 압력 미만인 제 1 압력에 도달하기 위하여 적재/로크 챔버(102)에서 가스 분자(gas molecule)들을 제거하는 적재/로크 진공 펌프 시스템(도시되지 않음)에 연결된다. 제 1 압력에 도달한 후에, 하나 이상의 로봇 아암들(도시되지 않음)은 웨이퍼를 적재/로크 챔버(102)로부터 주 챔버(101)로 이송할 수 있다. 주 챔버(101)는 제 1 압력 미만인 제 2 압력에 도달하기 위하여 주 챔버(101)에서 가스 분자들을 제거하는 주 챔버 진공 펌프 시스템(도시되지 않음)에 연결된다. 제 2 압력에 도달한 후에, 웨이퍼는 전자 빔 도구(104)에 의한 검사 대상이 된다.
본 개시내용의 실시예들과 부합하는 전자 빔 도구(104)의 예시적인 컴포넌트들을 예시하는 도 2a에 대해 지금부터 참조가 행해진다. 도 2a는 전자 소스(206), 건 애퍼처(gun aperture)(212), 집광 렌즈(condenser lens)(214), 전자 소스(206)로부터 방출된 1차 전자 빔(210), 빔-제한 애퍼처(beam-limit aperture)(216), 빔 분리기(222), 편향 주사 유닛(226), 대물 렌즈(228), 샘플 스테이지(도 2a에서 도시되지 않음), 2차 전자 빔(220), 및 전자 검출기(218)를 포함하는 전자 빔 도구(104A)(또한, 장치(104A)로서 본원에서 지칭됨)를 예시한다. 전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 빔-제한 애퍼처(216), 빔 분리기(222), 편향 주사 유닛(226), 및 대물 렌즈(228)는 장치(104A)의 광학 축(202)과 정렬될 수 있다.
전자 소스(206)는 캐소드(cathode), 추출기(extractor), 또는 애노드(anode)를 포함할 수 있고, 여기서, 1차 전자들은 캐소드로부터 방출될 수 있고, 높은 에너지(예컨대, 8 내지 20 keV), 높은 각도 세기(예컨대, 0.1 내지 1 mA/sr), 및 크로스오버(crossover)(가상 또는 실제)(208)를 갖는 1차 전자 빔(210)을 형성하기 위하여 추출되거나 가속될 수 있다. 1차 전자 빔(210)은 크로스오버(208)로부터 추출되는 것으로서 시각화될 수 있다. 건 애퍼처(212)는 쿨롱 효과(Coulomb effect)를 감소시키기 위하여 1차 전자 빔(210)의 주변 전자들을 차단할 수 있다. 쿨롱 효과는 프로브 스폿(236)의 크기에서의 증가를 야기시킬 수 있다.
집광 렌즈(214)는 1차 전자 빔(210)을 포커싱할 수 있고, 빔-제한 애퍼처(216)는 1차 전자 빔(210)의 크기를 제한할 수 있다. 빔-제한 애퍼처(216)의 다운스트림(downstream)에서의 1차 전자 빔(210)의 전류는 집광 렌즈(214)의 포커싱 파워(focusing power)를 조절함으로써, 또는 빔-제한 애퍼처(216)의 방사상 크기를 변화시킴으로써 변동될 수 있다. 대물 렌즈(228)는 1차 전자 빔(210)을 검사를 위한 샘플(238) 상으로 포커싱할 수 있다. 1차 전자 빔(210)은 샘플(238)의 표면 상에서 프로브 스폿(236)을 형성할 수 있다.
프로브 스폿(236)에서의 1차 전자 빔(210)의 입사에 응답하여, 2차 전자 빔(220)은 샘플(238)로부터 방출될 수 있다. 2차 전자 빔(220)은 2차 전자들(에너지들 ≤ 50eV) 및 후방산란된 전자들(50 eV와 1차 전자 빔(210)의 착륙 에너지(landing energy)들 사이의 에너지들)을 포함하는 에너지들의 분포를 갖는 전자들을 포함할 수 있다.
빔 분리기(222)는 정전 쌍극 필드(electrostatic dipole field) E1 및 자기적 쌍극 필드(magnetic dipole field) B1을 생성하는 정전 편향기를 포함하는 빈 필터(Wien filter) 유형의 빔 분리기일 수 있다. 빈 필터 유형의 빔 분리기에 대하여, 1차 전자 빔(210)의 전자 상에서 정전 쌍극 필드 E1에 의해 가해진 힘은 자기적 쌍극 필드 B1에 의해 전자 상에서 가해진 힘과 크기에 있어서 동일하고 방향에 있어서 반대이다. 1차 전자 빔(210)은 그러므로, 제로 편향 각도로 빔 분리기(222)를 직선으로 통과할 수 있다. 그러나, 빔 분리기(222)에 의해 생성된 1차 전자 빔(210)의 총 분산은 비-제로(non-zero)이다. 빔 분리기(222)의 분산 평면(224)에 대하여, 도 2a는 명목 에너지 V0, 및 에너지 V0 - ΔV/2에 대응하는 빔 부분(230), 에너지 V0에 대응하는 빔 부분(232), 및 에너지 V0 + ΔV/2에 대응하는 빔 부분(234)으로의 에너지 확산 ΔV를 갖는 1차 전자 빔(210)의 분산을 도시한다. 2차 전자 빔(220)의 전자 상에서 빔 분리기(222)에 의해 가해진 총 힘은 비-제로이다. 빔 분리기(222)는 그러므로, 1차 전자 빔(210)으로부터 2차 전자 빔(220)을 분리할 수 있고, 2차 전자 빔(220)을 전자 검출기(218)를 향해 지향시킬 수 있다. 전자 검출기(218)는 2차 전자 빔(220)을 검출할 수 있고, 대응하는 신호를 생성할 수 있다.
편향 주사 유닛(226)은 샘플(238)의 표면적 상에서 프로브 스폿(236)을 주사하기 위하여 1차 전자 빔(210)을 편향시킬 수 있다. 전자 검출기(218)는 대응하는 2차 전자 빔(220)을 검출할 수 있고, 샘플(238)의 표면적의 이미지를 재구성하기 위하여 이용된 대응하는 신호들을 생성할 수 있다.
대물 렌즈(228)의 객체 평면(204)은 집광 렌즈(214)의 포커싱 파워에서의 변화들과 함께 시프트(shift)할 수 있다. 1차 전자 빔(210)에 대하여, 빔 분리기(222)의 분산 평면(224) 및 대물 렌즈(228)의 객체 평면(204)이 일치하지 않을 경우에, 빔 부분들(230, 232, 및 234)은 분리된 채로 체류(stay)하고, 프로브 스폿(236)은 분산 방향으로 확장된다. 이것은 샘플(238)의 재구성된 이미지의 해상도에서의 열화를 야기시킬 수 있다.
전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 전자 소스(206)로부터 방출된 1차 전자 빔(210), 소스 변환 유닛(252), 1차 전자 빔(210)의 복수의 빔렛들(254, 256, 및 258), 1차 투영 광학계(260), 샘플 스테이지(도 2b에서 도시되지 않음), 다수의 2차 전자 빔들(276, 278, 및 280), 2차 광학계(282), 및 전자 검출 디바이스(284)를 포함하는 전자 빔 도구(104B)(또한, 장치(104B)로서 본원에서 지칭됨)를 예시하는 도 2b에 대해 지금부터 참조가 행해진다. 1차 투영 광학계(260)는 대물 렌즈(228)를 포함할 수 있다. 전자 검출 디바이스(284)는 검출 엘리먼트들(286, 288, 및 290)을 포함할 수 있다. 빔 분리기(222) 및 편향 주사 유닛(226)은 1차 투영 광학계(260) 내부에 배치될 수 있다.
전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 소스 변환 유닛(252), 빔 분리기(222), 편향 주사 유닛(226), 및 대물 렌즈(228)는 장치(104B)의 1차 광학 축(250)과 정렬될 수 있다. 2차 광학계(282) 및 전자 검출 디바이스(284)는 장치(104B)의 2차 광학 축(292)과 정렬될 수 있다.
전자 소스(206)는 캐소드, 추출기, 또는 애노드를 포함할 수 있고, 여기서, 1차 전자들은 캐소드로부터 방출될 수 있고, 크로스오버(가상 또는 실제)(208)를 갖는 1차 전자 빔(210)을 형성하기 위하여 추출되거나 가속될 수 있다. 1차 전자 빔(210)은 크로스오버(208)로부터 추출되는 것으로서 시각화될 수 있다. 건 애퍼처(212)는 쿨롱 효과를 감소시키기 위하여 1차 전자 빔(210)의 주변 전자들을 차단할 수 있다. 쿨롱 효과는 프로브 스폿들(270, 272, 및 274)의 크기에서의 증가를 야기시킬 수 있다.
소스 변환 유닛(252)은 이미지-형성 엘리먼트들의 어레이(도 2b에서 도시되지 않음) 및 빔-제한 애퍼처들의 어레이(도 2b에서 도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 이미-형성 엘리먼트들의 어레이는 마이크로-편향기(micro-deflector)들 또는 마이크로-렌즈(micro-lens)들의 어레이를 포함할 수 있다. 이미지-형성 엘리먼트들의 어레이는 1차 전자 빔(210)의 복수의 빔렛들(254, 256, 및 258)로 크로스오버(208)의 복수의 평행 이미지들(가상 또는 실제)을 형성할 수 있다. 빔-제한 애퍼처들의 어레이는 복수의 빔렛들(254, 256, 및 258)을 제한할 수 있다.
집광 렌즈(214)는 1차 전자 빔(210)을 포커싱할 수 있다. 소스 변환 유닛(252)의 다운스트림에서의 빔렛들(254, 256, 및 258)의 전류들은 집광 렌즈(214)의 포커싱 파워를 조절함으로써, 또는 빔-제한 애퍼처들 내의 대응하는 빔-제한 애퍼처들의 방사상 크기들을 변화시킴으로써 변동될 수 있다. 대물 렌즈(228)는 빔렛들(254, 256, 및 258)을 검사를 위한 샘플(238) 상으로 포커싱할 수 있고, 샘플(238)의 표면 상에서 복수의 프로브 스폿들(270, 272, 및 274)을 형성할 수 있다.
빔 분리기(222)는 정전 쌍극 필드 E1 및 자기적 쌍극 필드 B1(양자는 도 2b에서 도시되지 않음)을 생성하는 정전 편향기를 포함하는 빈 필터 유형의 빔 분리기일 수 있다. 이들이 적용될 경우에, 빔렛들(254, 256, 및 258)의 전자 상에서 정전 쌍극 필드 E1에 의해 가해진 힘은 자기적 쌍극 필드 B1에 의해 전자 상에서 가해진 힘과 크기에 있어서 동일하고 방향에 있어서 반대이다. 빔렛들(254, 256, 및 258)은 그러므로, 제로 편향 각도로 빔 분리기(222)를 직선으로 통과할 수 있다. 그러나, 빔 분리기(222)에 의해 생성된 빔렛들(254, 256, 및 258)의 총 분산은 비-제로이다. 빔 분리기(222)의 분산 평면(224)에 대하여, 도 2b는 명목 에너지 V0, 및 에너지 V0에 대응하는 빔렛 부분들(262), 에너지 V0 + ΔV/2에 대응하는 빔렛 부분(264), 및 에너지 V0 - ΔV/2에 대응하는 빔렛 부분(266)으로의 에너지 확산 ΔV를 갖는 빔렛(254)의 분산을 도시한다. 2차 전자 빔들(276, 278, 및 280)의 전자 상에서 빔 분리기(222)에 의해 가해진 총 힘은 비-제로이다. 빔 분리기(222)는 그러므로, 빔렛들(252, 254, 및 256)로부터 2차 전자 빔들(276, 278, 및 280)을 분리할 수 있고, 2차 전자 빔들(276, 278, 및 280)을 2차 광학계(282)를 향해 지향시킬 수 있다.
편향 주사 유닛(226)은 샘플(238)의 표면적 상에서 프로브 스폿들(270, 272, 및 274)을 주사하기 위하여 빔렛들(254, 256, 및 258)을 편향시킬 수 있다. 프로브 스폿들(270, 272, 및 274)에서의 빔렛들(254, 256, 및 258)의 입사에 응답하여, 2차 전자 빔들(276, 278, 및 280)은 샘플(238)로부터 방출될 수 있다. 2차 전자 빔들(276, 278, 및 280)은 2차 전자들(에너지들 ≤ 50eV) 및 후방산란된 전자들(50 eV와 빔렛들(254, 256, 및 258)의 착륙 에너지들 사이의 에너지들)을 포함하는 에너지들의 분포를 갖는 전자들을 포함할 수 있다. 2차 광학계(282)는 2차 전자 빔들(276, 278, 및 280)을 전자 검출 디바이스(284)의 검출 엘리먼트들(286, 288, 및 290) 상으로 포커싱할 수 있다. 검출 엘리먼트들(286, 288, 및 290)은 대응하는 2차 전자 빔들(276, 278, 및 280)을 검출할 수 있고, 샘플(238)의 표면적의 이미지를 재구성하기 위하여 이용된 대응하는 신호들을 생성할 수 있다.
본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 분산 디바이스들을 예시하는 개략도인 도 3a에 대해 지금부터 참조가 행해진다. 도 3a는 정전 편향기 및 자기적 편향기를 포함하는 분산 디바이스(310)를 예시한다. 정전 편향기는 정전 쌍극 필드 E2를 생성할 수 있고, 자기적 편향기는 자기적 쌍극 필드 B2를 생성할 수 있고, 여기서, E2 및 B2는 서로에 대해 그리고 광학 축(330)에 대해 실질적으로 수직으로 겹쳐진다. 광학 축(330)을 따라 전파하는 전자 빔(210)의 전자 상에서, 정전 쌍극 필드 E2는 힘 Fe를 가하고 자기적 쌍극 필드B2는 힘 Fm을 가한다. 힘들 Fe 및 Fm은 실질적으로 반대 방향들로 작용한다. 명목 에너지 V0 및 명목 속도 v0을 갖는 전자 상에서 정전 쌍극 필드 E2 및 자기적 쌍극 필드 B2에 의해 가해진 총 힘은 다음의 수학식을 이용하여 계산될 수 있다:
(1)
에너지 V0+dV 및 속도 v0+dv를 갖는 전자에 대하여, 정전 쌍극 필드 E2 및 자기적 쌍극 필드 B2에 의해 가해진 총 힘은 다음의 수학식을 이용하여 계산될 수 있다:
(2)
본 개시내용의 실시예들과 부합하는 분산 디바이스(311)를 예시하는 도 3b에 대해 지금부터 참조가 행해진다. 분산 디바이스(310)와 유사한 분산 디바이스(311)는 대응하는 정전 쌍극 필드 E2 및 자기적 쌍극 필드 B2를 생성할 수 있는 정전 편향기 및 자기적 편향기를 포함한다. 정전 편향기 및 자기적 편향기가 배열될 수 있고, 여기서, E2 및 B2는 서로에 대해 그리고 광학 축(331)에 대하여 실질적으로 수직으로 겹쳐진다. 분산 디바이스(311)에서는, 정전 쌍극 필드 E2 및 자기적 쌍극 필드 B2가 제어될 수 있고, 여기서, 총 힘(Fe + Fm)은 E2 및 B2를 변화시킬 때에 실질적으로 제로일 수 있다. 따라서, 명목 편향 각도는 도 3b에서 예시된 바와 같이 제로이다. 분산 평면(341)에서 분산 디바이스(311)에 의해 유도된 편향 분산은 편향 각도를 제로에서 유지하면서 E2 및 B2를 변동시킴으로써 제어될 수 있다.
본 개시내용의 실시예들과 부합하는 분산 디바이스(312)를 예시하는 도 3c에 대해 지금부터 참조가 행해진다. 분산 디바이스(310 및 311)와 유사한 분산 디바이스(312)는 대응하는 정전 쌍극 필드 E2 및 자기적 쌍극 필드 B2를 생성할 수 있는 정전 편향기 및 자기적 편향기를 포함한다. 정전 편향기 및 자기적 편향기가 배열될 수 있고, 여기서, E2 및 B2는 서로에 대해 그리고 광학 축(332)에 대하여 실질적으로 수직으로 겹쳐진다. 분산 디바이스(312)에서는, 정전 쌍극 필드 E2 및 자기적 쌍극 필드 B2가 제어될 수 있고, 여기서, 총 힘(Fe + Fm)은 E2 및 B2를 변화시킬 때에 일정한 비-제로 값일 수 있다. 따라서, 명목 편향 각도 는 도 3c에서 예시된 바와 같이 비-제로이다. 분산 평면(342)에서 분산 디바이스(312)에 의해 유도된 편향 분산은 편향 각도를 에서 유지하면서 E2 및 B2를 변동시킴으로써 제어될 수 있다.
본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 단일-빔 장치(400)를 예시하는 도 4a에 대해 지금부터 참조가 행해진다. 단일-빔 장치(400)는 도 3b의 분산 디바이스(311)를 더 포함하는 도 2a의 전자 빔 도구(104A)일 수 있다. 도 4a는 대물 렌즈(228)의 객체 평면(204)이 대물 렌즈(228) 위에 있는 경우에 대한 분산 디바이스(311)의 동작을 예시한다. 도 4b는 대물 렌즈(228)의 객체 평면(204)이 대물 렌즈(228) 아래에 있는 경우에 대한 분산 디바이스(311)의 동작을 예시한다. 이하에서 설명된 바와 같이, 개시된 실시예들은 대물 렌즈(228)의 동작 모드를 제한하지 않으면서 빔 분산을 보상할 수 있다.
단일-빔 장치(400)는 전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 전자 소스(206)로부터 방출된 1차 전자 빔(210), 빔-제한 애퍼처(216), 분산 디바이스(311), 빔 분리기(222), 편향 주사 유닛(226), 대물 렌즈(228), 2차 전자 빔(220), 및 전자 검출기(218)를 포함할 수 있다. 전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 빔-제한 애퍼처(216), 분산 디바이스(311), 빔 분리기(222), 편향 주사 유닛(226), 및 대물 렌즈(228)는 단일-빔 장치(400)의 광학 축(402)과 정렬될 수 있다.
도 3b를 참조하여 위에서 설명된 바와 같이, 분산 디바이스(311)와 연관된 명목 분산 각도는 제로이고, 1차 전자 빔(210)은 분산 디바이스(311)를 직선으로 통과할 수 있다. 분산 디바이스(311)는 E2 및 B2의 값들에 기초하여 빔 분산을 유도할 수 있다. 1차 전자 빔(210)은 또한, 빈 필터 유형의 빔 분리기(222)를 직선으로 통과할 수 있다. 빔 분리기(222)는 또한, E1 및 B1의 값들에 기초하여 빔 분산을 유도할 수 있다. 빔 분리기(222)에 의해 유도된 빔 분산은 주 분산(main dispersion; MDS)으로서 지칭될 수 있고, 분산 디바이스(311)에 의해 유도된 빔 분산은 보상 분산(compensation dispersion; CDS)으로서 지칭될 수 있다. 분산 디바이스(311)는 MDS와 방향에 있어서 반대로 CDS를 생성하도록 구성되고 제어될 수 있다. 예를 들어, 도 4a를 참조하면, 에너지 > 명목 에너지 V0을 갖는 전자는 빔 분리기(222)에 의해 -x 방향을 향해, 그리고 분산 디바이스(311)에 의해 +x 방향을 향해 편향될 수 있다(빔 경로(430)에 대응함). 에너지 < 명목 에너지 V0을 갖는 전자는 빔 분리기(222)에 의해 +x 방향을 향해, 그리고 분산 디바이스(311)에 의해 -x 방향을 향해 편향될 수 있다(빔 경로(434)에 대응함). 분산 디바이스(311)에 의해 생성된 CDS의 크기는 명목 에너지 V0와는 상이한 에너지들을 갖는 전자들(예를 들어, 빔 경로들(430 및 434)에 대응하는 전자들)이 객체 평면(204) 상에서 가상적으로 포커싱하게 하도록 제어될 수 있다. 따라서, 대물 렌즈(228)는 프로브 스폿(236)을 형성하기 위하여 1차 전자 빔(210)을 샘플(238) 상으로 포커싱한다.
본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 단일-빔 장치(500)를 예시하는 도 5에 대해 지금부터 참조가 행해진다. 단일-빔 장치(500)는 전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 전자 소스(206)로부터 방출된 1차 전자 빔(210), 빔-제한 애퍼처(216), 분산 디바이스(311), 빔 분리기(510), 편향 주사 유닛(226), 대물 렌즈(228), 2차 전자 빔(220), 및 전자 검출기(218)를 포함할 수 있다. 빔 분리기(510)는 자기적 편향기를 포함하고, 그러므로, 연관된 편향 각도(540)는 비-제로 값을 가진다. 전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 빔-제한 애퍼처(216), 분산 디바이스(311), 빔 분리기(510), 편향 주사 유닛(226), 및 대물 렌즈(228)는 단일-빔 장치(500)의 광학 축(502)에 대하여 정렬될 수 있다.
도 3b를 참조하여 위에서 설명된 바와 같이, 분산 디바이스(311)와 연관된 명목 분산 각도는 제로이고, 1차 전자 빔(210)은 분산 디바이스(311)를 직선으로, 그리고 연관된 빔 분산 CDS로 통과할 수 있다. 명목 에너지 V0로 광학 축(502)을 따라 통행하는 1차 전자 빔(210)의 전자는 (빔 분리기(510)의 광학 축에 대한) 입사 각도(540)로 빔 분리기(510)에서 입시할 수 있다. 에너지 > V0로 광학 축(502)을 따라 통행하는 전자는 입사 각도 < 각도(540)로 빔 분리기(510)에서 입사할 수 있다. 에너지 < V0로 광학 축(502)을 따라 통행하는 전자는 입사 각도 > 각도(540)로 빔 분리기(510)에서 입사할 수 있다.
빔 분리기(510)는 각도(540)와 동일한 명목 편향 각도 및 연관된 빔 분산 MDS로 1차 전자 빔(210)을 편향시킬 수 있다. 명목 에너지 V0을 갖는 전자는 각도(540)와 동일한 각도로 편향될 수 있다. 에너지 > V0을 갖는 전자는 각도(540) 미만인 각도로 편향될 수 있다. 에너지 < V0을 갖는 전자는 각도(540) 초과인 각도로 편향될 수 있다.
분산 디바이스(311)에 의해 생성된 CDS가 제어될 수 있고, 여기서, 상이한 에너지들을 갖는 전자들을 위한 CDS에 의해 생성된 입사 각도 변동은 MDS에 의해 생성된 편향 각도 변동을 보상할 수 있다. 따라서, 상이한 에너지들을 갖는 전자들은 객체 평면(204) 상에서 가상적으로 포커싱하도록 제어될 수 있다. 또한, 대물 렌즈(228)는 프로브 스폿(236)을 형성하기 위하여 (빔 경로들(530, 532, 및 534)에 대응하는) 상이한 에너지들을 갖는 전자들을 샘플(238) 상으로 포커싱할 수 있다.
본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 단일-빔 장치(600)를 예시하는 도 6에 대해 지금부터 참조가 행해진다. 단일-빔 장치(600)는 전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 전자 소스(206)로부터 방출된 1차 전자 빔(210), 빔-제한 애퍼처(216), 분산 디바이스(312), 빔 분리기(510), 편향 주사 유닛(226), 대물 렌즈(228), 2차 전자 빔(220), 및 전자 검출기(218)를 포함할 수 있다. 빔 분리기(510)는 자기적 편향기를 포함하고, 그러므로, 연관된 편향 각도(642)는 비-제로 값을 가진다. 전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 빔-제한 애퍼처(216), 분산 디바이스(312), 빔 분리기(510), 편향 주사 유닛(226), 및 대물 렌즈(228)는 단일-빔 장치(600)의 광학 축(602)에 대하여 정렬될 수 있다.
도 3c를 참조하여 위에서 설명된 바와 같이, 분산 디바이스(312)와 연관된 명목 분산 각도는 비-제로이고, 1차 전자 빔(210)은 명목 편향 각도(641) 및 연관된 빔 분산 CDS로 분산 디바이스(312)를 직선으로 통과할 수 있다. 단일-빔 장치(600)에 대하여, 명목 에너지 V0로 광학 축(602)을 따라 통행하는 1차 전자 빔(210)의 전자는 (분산 디바이스(312)의) 편향 평면(342)에서 각도(641)에 의해 편향될 수 있고, 입사 각도(641)로 (빔 분리기(510)의) 편향 평면(520)에서 입사할 수 있다. 에너지 > V0로 광학 축(602)을 따라 통행하는 전자는 입사 각도 < 각도(641)로 빔 분리기(510)에서 입사할 수 있다. 에너지 < V0로 광학 축(602)을 따라 통행하는 전자는 입사 각도 > 각도(641)로 빔 분리기(510)에서 입사할 수 있다.
빔 분리기(510)는 명목 편향 각도(642) 및 연관된 빔 분산 MDS로 1차 전자 빔(210)을 편향시킬 수 있다. 명목 에너지 V0을 갖는 전자는 각도(642)에 의해 편향 평면(520)에서 편향될 수 있다. 에너지 > V0을 갖는 전자는 각도(642) 미만인 각도로 편향될 수 있다. 에너지 < V0을 갖는 전자는 각도(642) 초과인 각도로 편향될 수 있다.
분산 디바이스(312)에 의해 생성된 CDS가 제어될 수 있고, 여기서, 상이한 에너지들을 갖는 전자들을 위한 CDS에 의해 생성된 입사 각도 변동은 MDS에 의해 생성된 편향 각도 변동을 보상할 수 있다. 따라서, 상이한 에너지들을 갖는 전자들은 객체 평면(204) 상에서 가상적으로 포커싱하도록 제어될 수 있다. 또한, 대물 렌즈(228)는 프로브 스폿(236)을 형성하기 위하여 (빔 경로들(630, 632, 및 634)에 대응하는) 상이한 에너지들을 갖는 전자들을 샘플(238) 상으로 포커싱할 수 있다. 분산 디바이스(312)는 정전 편향기 및 자기적 편향기를 포함하고, CDS는 그러므로, 편향 각도(641)를 일정하게 유지하면서 변동될 수 있다. 그러므로, CDS는 객체 평면(204)의 포지션 변동(position variation)과 정합하도록 변화될 수 있고, 대물 렌즈(228)의 동작 모드들에 대해 한정들이 설정되지 않는다. 또한, 분산 디바이스(312)는 각도들(641 및 642)을 동일하게 유지하도록 제어될 수 있다. 따라서, 광학 축(602)은 빔 분리기(510)의 광학 축에 대해 평행하게 유지될 수 있다. 이것은 단일-빔 장치(600)의 다양한 컴포넌트들의 배열 및 정렬을 단순화할 수 있다.
본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 멀티-빔 장치(700)를 예시하는 도 7에 대해 지금부터 참조가 행해진다. 멀티-빔 장치(700)는 도 3b의 분산 디바이스(311)를 더 포함하는 도 2b의 전자 빔 도구(104A)일 수 있다.
멀티-빔 장치(700)는 전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 전자 소스(206)로부터 방출된 1차 전자 빔(210), 소스 변환 유닛(252), 1차 전자 빔(210)의 복수의 빔렛들(254, 256, 및 258), 1차 투영 광학계(260), 다수의 2차 전자 빔들(730, 732, 및 734), 2차 광학계(282), 및 전자 검출 디바이스(284)를 포함할 수 있다. 1차 투영 광학계(260)는 대물 렌즈(228)를 포함할 수 있다. 전자 검출 디바이스(284)는 검출 엘리먼트들(286, 288, 및 290)을 포함할 수 있다. 분산 디바이스(311), 빔 분리기(222), 및 편향 주사 유닛(226)은 1차 투영 광학계(260) 내부에 배치될 수 있다.
전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 소스 변환 유닛(252), 분산 디바이스(311), 빔 분리기(222), 편향 주사 유닛(226), 및 대물 렌즈(228)는 장치(700)의 1차 광학 축(702)과 정렬될 수 있다. 2차 광학계(282) 및 전자 검출 디바이스(284)는 장치(700)의 2차 광학 축(292)과 정렬될 수 있다.
도 3b를 참조하여 위에서 설명된 바와 같이, 분산 디바이스(311)와 연관된 명목 분산 각도는 제로이고, 빔렛들(254, 256, 및 258)은 분산 디바이스(311)를 직선으로 통과할 수 있다. 분산 디바이스(311)는 빔렛들(254, 256, 및 258)을 위한 CDS를 유도할 수 있다. 분산 디바이스(311)는 1차 투영 광학계(260) 위에 배치될 수 있다.
빔렛들(254, 256, 및 258)은 또한, 빈 필터 유형의 빔 분리기(222)를 직선으로 통과할 수 있다. 빔 분리기(222)는 빔렛들을 위한 MDS를 유도할 수 있다. 도 4a 및 도 4b를 참조하여 위에서 설명된 바와 같이, 분산 디바이스(311)는 MDS와 방향에 있어서 반대로 CDS를 생성하도록 구성되고 제어될 수 있다. 분산 디바이스(311)에 의해 생성된 CDS의 크기는 각각의 빔렛의 분산된 전자들(예를 들어, 빔 경로들(720 및 724)에 대응하는 전자들)이 대물 렌즈(228)의 객체 평면 상에서 가상적으로 포커싱하게 하도록 제어될 수 있다. 따라서, 대물 렌즈(228)는 대응하는 프로브 스폿들(270, 272, 및 274)을 형성하기 위하여 빔렛들(254, 256, 및 258)의 분산된 전자들을 샘플(238) 상으로 포커싱한다.
본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 멀티-빔 장치(800)를 예시하는 도 8에 대해 지금부터 참조가 행해진다. 멀티-빔 장치(800)는 전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 전자 소스(206)로부터 방출된 1차 전자 빔(210), 소스 변환 유닛(252), 1차 전자 빔(210)의 복수의 빔렛들(254, 256, 및 258), 1차 투영 광학계(260), 다수의 2차 전자 빔들(830, 832, 및 834), 2차 광학계(282), 및 전자 검출 디바이스(284)를 포함할 수 있다. 1차 투영 광학계(260)는 대물 렌즈(228)를 포함할 수 있다. 전자 검출 디바이스(284)는 검출 엘리먼트들(286, 288, 및 290)을 포함할 수 있다. 분산 디바이스(311), 빔 분리기(510), 및 편향 주사 유닛(226)은 1차 투영 광학계(260) 내부에 배치될 수 있다.
전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 소스 변환 유닛(252), 분산 디바이스(311), 빔 분리기(510), 편향 주사 유닛(226), 및 대물 렌즈(228)는 장치(800)의 1차 광학 축(802)과 정렬될 수 있다. 2차 광학계(282) 및 전자 검출 디바이스(284)는 장치(800)의 2차 광학 축(292)과 정렬될 수 있다.
도 3b를 참조하여 위에서 설명된 바와 같이, 분산 디바이스(311)와 연관된 명목 분산 각도는 제로이고, 빔렛들(254, 256, 및 258)은 분산 디바이스(311)를 직선으로 통과할 수 있다. 분산 디바이스(311)는 빔렛들(254, 256, 및 258)을 위한 CDS를 유도할 수 있다. 분산 디바이스(311)는 1차 투영 광학계(260) 위에 배치될 수 있다.
빔 분리기(510)는 각도(804)와 동일한 명목 편향 각도 및 연관된 빔 분산 MDS로 빔렛들(254, 256, 및 258)을 편향시킬 수 있다. 명목 에너지 V0을 갖는 전자는 각도(804)와 동일한 각도로 편향될 수 있다. 에너지 > V0을 갖는 전자는 각도(804) 미만인 각도로 편향될 수 있다. 에너지 < V0을 갖는 전자는 각도(804) 초과인 각도로 편향될 수 있다.
분산 디바이스(311)에 의해 생성된 CDS가 제어될 수 있고, 여기서, 상이한 에너지들을 갖는 전자들을 위한 CDS에 의해 생성된 입사 각도 변동은 MDS에 의해 생성된 편향 각도 변동을 보상할 수 있다. 따라서, 상이한 에너지들을 갖는 전자들은 대물 렌즈(228)의 객체 평면 상에서 가상적으로 포커싱하도록 제어될 수 있다. 또한, 대물 렌즈(228)는 대응하는 프로브 스폿들(270, 272, 및 274)을 형성하기 위하여 (빔 경로들(820, 822, 및 824)에 대응하는) 상이한 에너지들을 갖는 전자들을 샘플(238) 상으로 포커싱할 수 있다.
본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 멀티-빔 장치(900)를 예시하는 도 9에 대해 지금부터 참조가 행해진다. 멀티-빔 장치(900)는 전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 전자 소스(206)로부터 방출된 1차 전자 빔(210), 소스 변환 유닛(252), 1차 전자 빔(210)의 복수의 빔렛들(254, 256, 및 258), 1차 투영 광학계(260), 다수의 2차 전자 빔들(930, 932, 및 934), 2차 광학계(282), 및 전자 검출 디바이스(284)를 포함할 수 있다. 1차 투영 광학계(260)는 대물 렌즈(228)를 포함할 수 있다. 전자 검출 디바이스(284)는 검출 엘리먼트들(286, 288, 및 290)을 포함할 수 있다. 분산 디바이스(312), 빔 분리기(510), 및 편향 주사 유닛(226)은 1차 투영 광학계(260) 내부에 배치될 수 있다.
전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 소스 변환 유닛(252), 분산 디바이스(312), 빔 분리기(510), 편향 주사 유닛(226), 및 대물 렌즈(228)는 장치(900)의 1차 광학 축(902)과 정렬될 수 있다. 2차 광학계(282) 및 전자 검출 디바이스(284)는 장치(900)의 2차 광학 축(292)과 정렬될 수 있다.
도 3c를 참조하여 위에서 설명된 바와 같이, 분산 디바이스(312)와 연관된 명목 분산 각도는 비-제로이고, 1차 전자 빔(210)은 명목 편향 각도(908) 및 연관된 빔 분산 CDS로 분산 디바이스(312)를 직선으로 통과할 수 있다. 명목 에너지 V0로 광학 축(902)을 따라 통행하는 빔렛들(254, 256, 및 258)의 전자는 입사 각도(908)로 빔 분리기(510)에서 입시할 수 있다. 에너지 > V0로 광학 축(902)을 따라 통행하는 전자는 입사 각도 < 각도(908)로 빔 분리기(510)에서 입사할 수 있다. 에너지 < V0로 광학 축(902)을 따라 통행하는 전자는 입사 각도 > 각도(908)로 빔 분리기(510)에서 입사할 수 있다. 분산 디바이스(312)는 1차 투영 광학계(260) 위에 배치될 수 있다.
빔 분리기(510)는 각도(910)와 동일한 명목 편향 각도 및 연관된 빔 분산 MDS로 빔렛들(254, 256, 및 258)을 편향시킬 수 있다. 명목 에너지 V0을 갖는 전자는 각도(910)와 동일한 각도로 편향될 수 있다. 에너지 > V0을 갖는 전자는 각도(910) 미만인 각도로 편향될 수 있다. 에너지 < V0을 갖는 전자는 각도(910) 초과인 각도로 편향될 수 있다.
분산 디바이스(312)에 의해 생성된 CDS가 제어될 수 있고, 여기서, 상이한 에너지들을 갖는 전자들을 위한 CDS에 의해 생성된 입사 각도 변동은 MDS에 의해 생성된 편향 각도 변동을 보상할 수 있다. 따라서, 상이한 에너지들을 갖는 전자들은 대물 렌즈(228)의 객체 평면 상에서 가상적으로 포커싱하도록 제어될 수 있다. 또한, 대물 렌즈(228)는 대응하는 프로브 스폿들(270, 272, 및 274)을 형성하기 위하여 (빔 경로들(920, 922, 및 924)에 대응하는) 상이한 에너지들을 갖는 전자들을 샘플(238) 상으로 포커싱할 수 있다. 분산 디바이스(312)는 정전 편향기 및 자기적 편향기를 포함하고, CDS는 그러므로, 편향 각도(908)를 일정하게 유지하면서 변동될 수 있다. 그러므로, CDS는 객체 평면(204)의 포지션 변동과 정합하도록 변화될 수 있고, 대물 렌즈(228)의 동작 모드들에 대해 한정들이 설정되지 않는다. 또한, 분산 디바이스(312)는 각도들(908 및 910)이 동일한 것을 유지하도록 제어될 수 있다. 따라서, 광학 축(902)은 빔 분리기(510)의 광학 축(906)에 대해 평행하게 유지될 수 있다. 이것은 단일-빔 장치(900)의 다양한 컴포넌트들의 배열 및 정렬을 단순화할 수 있다.
본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 단일-빔 장치(1000)를 예시하는 도 10에 대해 지금부터 참조가 행해진다. 단일-빔 장치(1000)는 전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 빔-제한 애퍼처(216), 다극 렌즈(1010), 분산 디바이스(311), 빔 분리기(222), 편향 주사 유닛(226), 대물 렌즈(228), 및 전자 검출기(218)를 포함할 수 있다. 전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 빔-제한 애퍼처(216), 다극 렌즈(1010), 분산 디바이스(311), 빔 분리기(222), 편향 주사 유닛(226), 및 대물 렌즈(228)는 단일-빔 장치(1000)의 광학 축(1002)과 정렬될 수 있다. 다극 렌즈(1010)는 1차 빔 프로브 스폿 상에서 빔 분리기(222) 및 분산 디바이스(311)에 의해 야기된 비점수차들 중의 하나 또는 양자의 영향들을 상쇄하기 위하여 4극 필드를 생성하도록 구성될 수 있다. 다극 렌즈(1010)는 전자 소스(206)와 샘플(238) 사이의 상이한 위치들에서 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 다극 렌즈(1010)는 빔 분리기(222)에 인접하게 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 다극 렌즈(1010)는 분산 디바이스(311)에 인접하게 배치될 수 있다.
일부 실시예들에서, 분산 디바이스의 정전 편향기 및 자기적 편향기 중의 하나 또는 양자는 비점수차들의 영향들을 상쇄하기 위하여 4극 필드를 생성하도록 구성된 다극 구조를 포함할 수 있다. 예로서, 도 3b, 도 4a 내지 도 4b, 도 5, 도 7, 도 8, 또는 도 10의 분산 디바이스(311)는 4극 필드를 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 도 6 또는 도 9의 분산 디바이스(312)는 4극 필드를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 빔 분리기의 정전 편향기 및 자기적 편향기 중의 하나 또는 양자는 비점수차들의 영향들을 상쇄하기 위하여 4극 필드를 생성하도록 구성된 다극 구조를 포함할 수 있다. 예로서, 도 4, 도 7, 또는 도 10의 빔 분리기(222)는 4극 필드를 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 도 5, 도 6, 도 8, 또는 도 9의 빔 분리기(510)는 4극 필드를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 소스 변환 유닛 내의 이미지-형성 엘리먼트들 중의 하나는 비점수차들의 영향들을 상쇄하기 위하여 4극 필드를 생성하도록 구성된 다극 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 7, 도 8, 또는 도 9의 소스 변환 유닛(252) 내의 이미지-형성 엘리먼트들은 4극 필드를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 소스 변환 유닛은 이미지-보상 엘리먼트들의 어레이를 포함할 수 있다. 이미지-보상 엘리먼트들 중의 하나는 비점수차들의 영향들을 상쇄하기 위하여 4극 필드를 생성하도록 구성된 다극 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 7, 도 8, 또는 도 9의 소스 변환 유닛(252) 내의 이미지-보상 엘리먼트들은 4극 필드를 포함할 수 있다.
본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 멀티-빔 장치(1100)를 예시하는 도 11에 대해 지금부터 참조가 행해진다. 멀티-빔 장치(1100)는 제 1 의 2차 편향기(1110) 및 제 2 의 2차 편향기(1120)를 더 포함하는 도 8의 멀티-빔 장치(800)일 수 있다. 일부 실시예들에서, 2차 편향기(1110)는 정전 편향기일 수 있다. 다른 실시예들에서, 2차 편향기(1110)는 자기적 편향기일 수 있다. 일부 실시예들에서, 2차 편향기(1120)는 정전 편향기일 수 있다. 다른 실시예들에서, 2차 편향기(1120)는 자기적 편향기일 수 있다.
멀티-빔 장치(1100)는 전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 소스 변환 유닛(252), 1차 투영 광학계(260), 2차 편향기(1110), 2차 편향기(1120), 2차 광학계(282), 및 전자 검출 디바이스(284)를 포함할 수 있다. 1차 투영 광학계(260)는 대물 렌즈(228)를 포함할 수 있다. 전자 검출 디바이스(284)는 검출 엘리먼트들(286, 288, 및 290)을 포함할 수 있다. 분산 디바이스(311), 빔 분리기(510), 및 편향 주사 유닛(226)은 1차 투영 광학계(260) 내부에 배치될 수 있다.
전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 소스 변환 유닛(252), 분산 디바이스(311), 빔 분리기(510), 편향 주사 유닛(226), 및 대물 렌즈(228)는 장치(1100)의 1차 광학 축(1102)과 정렬될 수 있다. 2차 광학계(282) 및 전자 검출 디바이스(284)는 장치(1100)의 2차 광학 축(292)과 정렬될 수 있다. 2차 편향기(1110) 및 2차 편향기(1120)는 빔 분리기(510)와 전자 검출 디바이스(284) 사이에 배열될 수 있다. 일부 실시예들에서, 2차 편향기(1110) 및 2차 편향기(1120)는 검출기 상에 입사하는 2차 하전 입자 빔(1130)의 포지션(position) 및 각도(angle) 중의 적어도 하나를 조절하도록 구성될 수 있다.
본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 멀티-빔 장치(1200)를 예시하는 도 12에 대해 지금부터 참조가 행해진다. 멀티-빔 장치(1200)는 분산 디바이스(1210)를 더 포함하는 도 7의 멀티-빔 장치(700)일 수 있다.
멀티-빔 장치(1200)는 전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 전자 소스(206)로부터 방출된 1차 전자 빔(210), 소스 변환 유닛(252), 1차 전자 빔(210)의 복수의 빔렛들(254, 256, 및 258), 1차 투영 광학계(260), 다수의 2차 전자 빔들(730, 732, 및 734), 2차 광학계(282), 및 전자 검출 디바이스(284)를 포함할 수 있다. 1차 투영 광학계(260)는 대물 렌즈(228)를 포함할 수 있다. 분산 디바이스(311), 빔 분리기(222), 및 편향 주사 유닛(226)은 1차 투영 광학계(260) 내부에 배치될 수 있다. 전자 검출 디바이스(284)는 검출 엘리먼트들(286, 288, 및 290)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 분산 디바이스(1210)는 빔 분리기(222)와 2차 광학계(282) 사이에 배치될 수 있다. 다른 실시예들에서, 분산 디바이스(1210)는 전자 검출 디바이스(284)와 2차 광학계(282) 사이에 배치될 수 있다. 분산 디바이스(1210)는 도 3b의 분산 디바이스(311)와 유사할 수 있다.
전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 소스 변환 유닛(252), 분산 디바이스(311), 빔 분리기(222), 편향 주사 유닛(226), 및 대물 렌즈(228)는 장치(1200)의 1차 광학 축(702)과 정렬될 수 있다. 2차 광학계(282) 및 전자 검출 디바이스(284)는 장치(700)의 2차 광학 축(292)과 정렬될 수 있다.
빔 분리기(222)와 연관된 2차 빔들(730, 732, 및 734)의 명목 편향 각도는 비-제로이고, 2차 빔들은 명목 편향 각도(1220) 및 연관된 빔 분산 MDS_2로 빔 분리기(222)를 통과할 수 있다. 명목 에너지 Vs로 광학 축(702)을 따라 통행하는 2차 전자 빔(730, 732, 또는 734)의 전자는 제로의 입사 각도로 2차 광학계(282)에서 입사할 수 있다. 에너지 > Vs로 광학 축(702)을 따라 통행하는 전자는 입사 각도 < 제로로(축(292)에 시계방향으로) 2차 광학계(282)에서 입사할 수 있다. 에너지 < Vs로 광학 축(702)을 따라 통행하는 전자는 입사 각도 > 제로로(축(292)에 반-시계방향으로) 2차 광학계(282)에서 입사할 수 있다.
분산 디바이스(1210)는 제로와 동일한 명목 편향 각도 및 연관된 빔 분산 CDS_2로 2차 전자 빔들(730, 732, 및 734)을 편향시킬 수 있다. 명목 에너지 VS를 갖는 전자는 분산 디바이스(1210)에 의해 편향되지 않는다. 에너지 > VS를 갖는 전자는 시계방향으로 편향될 수 있는 반면, 에너지 < V0를 갖는 전자는 반-시계방향으로 편향될 수 있다.
분산 디바이스(1210)에 의해 생성된 CDS_2는 MDS_2와 연관된 편향 각도 변동을 보상하도록 제어될 수 있다. 따라서, 상이한 에너지들을 갖는 전자들은 2차 광학계(282)의 렌즈들의 다운스트림의 객체 평면 상에서 가상적으로 포커싱하도록 제어될 수 있고, 검출 엘리먼트들(286, 288, 및 290)에서 대응하는 빔 스폿들을 형성할 수 있다.
본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 멀티-빔 장치(1300)를 예시하는 도 13에 대해 지금부터 참조가 행해진다. 멀티-빔 장치(1300)는 전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 전자 소스(206)로부터 방출된 1차 전자 빔(210), 소스 변환 유닛(252), 1차 전자 빔(210)의 복수의 빔렛들(254, 256, 및 258), 1차 투영 광학계(260), 다수의 2차 전자 빔들(1321, 1322, 및 1323), 분산 디바이스(1330), 2차 광학계(282), 및 전자 검출 디바이스(284)를 포함할 수 있다. 1차 투영 광학계(260)는 대물 렌즈(228)를 포함할 수 있다. 분산 디바이스(311), 빔 분리기(222), 및 편향 주사 유닛(226)은 1차 투영 광학계(260) 내부에 배치될 수 있다. 전자 검출 디바이스(284)는 검출 엘리먼트들(286, 288, 및 290)을 포함할 수 있다. 일부 실시에들에서, 분산 디바이스(1330)는 (도 13에서 도시된 바와 같이) 빔 분리기(222)와 2차 광학계(282) 사이에 배치될 수 있다. 다른 실시예들에서, 분산 디바이스(1330)는 2차 계(282) 내부에 배치될 수 있다. 다른 실시예들에서, 분산 디바이스(1330)는 전자 검출 디바이스(284)와 2차 광학계(282) 사이에 배치될 수 있다. 분산 디바이스(1330)는 도 3c의 분산 디바이스(312)와 유사할 수 있다.
전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 소스 변환 유닛(252), 분산 디바이스(311), 빔 분리기(222), 편향 주사 유닛(226), 및 대물 렌즈(228)는 장치(1300)의 1차 광학 축(1302)과 정렬될 수 있다. 2차 광학계(282) 및 전자 검출 디바이스(284)는 장치(1300)의 2차 광학 축(1340)과 정렬될 수 있다.
빔 분리기(222)와 연관된 2차 빔들(1321, 1322, 및 1323)의 명목 편향 각도는 비-제로 각도(1305)이고, 2차 빔들은 명목 편향 각도(1305) 및 연관된 빔 분산 MDS_2로 빔 분리기(222)를 통과할 수 있다. 명목 에너지 Vs로 광학 축(1302)을 따라 통행하는 2차 전자 빔(1321, 1322, 및 1323)의 전자는 제로의 입사 각도로 분산 디바이스(1330)에서 입사할 수 있다. 에너지 > Vs로 광학 축(1302)을 따라 통행하는 전자는 입사 각도 < 제로로(축(1340)에 시계방향으로) 분산 디바이스(1330)에서 입사할 수 있다. 에너지 < Vs로 광학 축(1302)을 따라 통행하는 전자는 입사 각도 > 제로로(축(1340)에 반-시계방향으로) 분산 디바이스(1330)에서 입사할 수 있다.
분산 디바이스(1330)는 명목 비-제로 편향 각도(1310) 및 연관된 빔 분산 CDS_2로 2차 전자 빔들(1321, 1322, 및 1323)을 편향시킬 수 있다. 명목 에너지 VS를 갖는 전자는 각도(1310)로 분산 디바이스(1330)에 의해 편향된다. 에너지 > VS를 갖는 전자는 1310 미만인 각도로 편향될 수 있고, 에너지 < V0를 갖는 전자는 1310 초과인 각도로 편향될 수 있다.
분산 디바이스(1330)에 의해 생성된 CDS_2는 MDS_2와 연관된 편향 각도 변동을 보상하도록 제어될 수 있다. CDS_2는 상이한 에너지들을 갖는 전자들이 분산 디바이스(1330)를 진출한 후에 매우 유사한 각도들로 편향하게 하고 2차 광학계(282) 내부의 제 1 렌즈의 객체 평면 상에서 포커싱하게 하도록 제어될 수 있다. 따라서, 상이한 에너지들을 갖는 전자들은 검출 엘리먼트들(286, 288, 및 290)에서 빔 스폿들을 수렴하고 형성하도록 제어될 수 있다.
본 개시내용의 실시예들과 부합하는 예시적인 멀티-빔 장치(1400)를 예시하는 도 14에 대해 지금부터 참조가 행해진다. 멀티-빔 장치(1100)는 다극 렌즈(1010) 및 분산 디바이스(1210)를 더 포함하는 도 11의 멀티-빔 장치(1100)일 수 있다.
멀티-빔 장치(1400)는 전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 소스 변환 유닛(252), 다극 렌즈(1010), 1차 투영 광학계(260), 2차 편향기(1110), 2차 편향기(1120), 2차 광학계(282), 및 전자 검출 디바이스(284)를 포함할 수 있다. 1차 투영 광학계(260)는 대물 렌즈(228)를 포함할 수 있다. 전자 검출 디바이스(284)는 검출 엘리먼트들(286, 288, 및 290)을 포함할 수 있다.
전자 소스(206), 건 애퍼처(212), 집광 렌즈(214), 소스 변환 유닛(252), 다극 렌즈(1010), 분산 디바이스(311), 빔 분리기(510), 편향 주사 유닛(226), 및 대물 렌즈(228)는 장치(1400)의 1차 광학 축(1102)과 정렬될 수 있다. 2차 광학계(282) 및 전자 검출 디바이스(284)는 장치(1100)의 2차 광학 축(292)과 정렬될 수 있다. 2차 편향기(1110) 및 2차 편향기(1120)는 빔 분리기(510)와 전자 검출 디바이스(284) 사이에 배열될 수 있다.
분산 디바이스(311)는 빔 분리기(510)에 의해 야기된 1차 전자 빔의 빔렛의 분산을 보상하도록 구성될 수 있다. 다극 렌즈(1010)의 4극 필드는 분산 디바이스(311) 및 빔 분리기(510)에 의해 도입된 빔렛의 비점수차들을 보상하도록 구성될 수 있다. 2차 편향기(1110) 및 2차 편향기(1120)는 2차 하전 입자 빔(1130)의 포지션 및 각도 중의 적어도 하나를 조절하도록 구성될 수 있다. 분산 디바이스(1210)는 빔 분리기(510)에 의해 야기된 2차 전자 빔의 분산을 보상하도록 구성될 수 있다.
도 15는 본 개시내용의 실시예들과 부합하는, 빔 분리기를 갖는 하전 입자 빔 시스템에서의 분산을 제어하기 위한 예시적인 방법(1500)을 예시하는 플로우차트이다. 예로서, 방법(1500)은 도 14의 멀티-빔 장치(1400) 또는 다른 개시된 빔 장치들 중의 임의의 것에 의해 수행될 수 있다. 예시된 절차는 단계들의 순서를 수정하거나, 단계들을 삭제하거나, 추가적인 단계들을 더 포함하기 위하여 개조될 수 있다는 것이 용이하게 인식될 것이다.
초기 시작 후에, 분산 디바이스(멀티-빔 장치(1400)의 분산 디바이스(311))는 단계(1510)에서, 하전 입자 빔 시스템의 1차 빔에서의 분산을 유도한다. 유도된 분산은 빔 분리기에 의해 야기된 1차 빔의 분산과 실질적으로 반대일 수 있다.
단계(1520)에서, 다극 렌즈(예컨대, 멀티-빔 장치(1400)의 다극 렌즈(1010))는 분산 디바이스 및 빔 분리기에 의해 도입된 비점수차들을 보장하기 위하여 4극 필드를 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 다극 렌즈는 분산 디바이스 또는 빔 분리기 내에 포함될 수 있다.
단계(1530)에서, 하나 이상의 2차 편향기들(예컨대, 2차 편향기(1110) 및 2차 편향기(1120))은 검출기 상에 입사하는 2차 전자 빔의 포지션 또는 각도를 조절할 수 있다. 일부 실시예들에서, 2차 편향기들은 정전 편향기들일 수 있다. 다른 실시예들에서, 2차 편향기들은 자기적 편향기들일 수 있다.
단계(1540)에서, 분산 디바이스(예컨대, 멀티-빔 장치(1400)의 분산 디바이스(1210))는 하전 입자 빔 시스템의 2차 빔에서의 분산을 유도한다. 유도된 분산은 빔 분리기에 의해 야기된 2차 빔의 분산과 실질적으로 반대일 수 있다.
실시예들은 다음의 조항(clause)들을 이용하여 추가로 설명될 수도 있다:
1. 빔 분리기를 갖는 하전 입자 빔 시스템을 위한 분산 디바이스로서, 분산 디바이스는,
시스템의 하전 입자 빔에 대한 제 1 빔 분산 - 제 1 빔 분산은 빔 분리기에 의해 야기된 빔의 제 2 빔 분산의 영향을 상쇄하도록 설정됨 - 을 유도하도록 구성된 정전 편향기 및 자기적 편향기를 포함하고,
정전 편향기는 빔 상에서 제 1 힘을 가하고, 자기적 편향기는 빔 상에서 제 2 힘을 가하고, 제 1 힘 및 제 2 힘은 실질적으로 서로 반대이고, 제 1 빔 분산을 형성하는, 분산 디바이스.
2. 조항 1의 분산 디바이스에 있어서, 분산 디바이스로 인한 빔의 편향 각도는 제1 빔 분산이 제 2 빔 분산에 대하여 변화될 때에 미변화되는, 분산 디바이스.
3. 조항 2의 분산 디바이스에 있어서, 편향 각도는 제로인, 분산 디바이스.
4. 조항 1의 분산 디바이스에 있어서, 제 1 힘 및 제 2 힘에 의해 야기된 비점수차의 영향을 상쇄하기 위하여 4극 필드를 생성할 수 있는 다극 렌즈를 더 포함하는, 분산 디바이스.
5. 조항 1의 분산 디바이스에 있어서, 하전 입자 빔은 전자 빔인, 분산 디바이스.
6. 조항들 1 내지 5 중 어느 한 조항의 분산 디바이스에 있어서, 하전 입자 빔 시스템은 전자 빔 검사 도구를 포함하는, 분산 디바이스.
7. 하전 입자 빔 장치로서,
1차 하전 입자 빔을 생성하기 위한 소스;
소스 아래의 제 1 분산 디바이스;
제 1 분산 디바이스 아래의 빔 분리기;
빔 분리기 아래의 대물 렌즈;
샘플을 지지하기 위한 샘플 스테이지; 및
빔 분리기 위의 검출기를 포함하고,
1차 하전 입자 빔은 대물 렌즈에 의해 샘플 상으로 포커싱되고, 샘플 상에서 1차 프로브 스폿을 형성하고, 1차 프로브 스폿으로부터 2차 하전 입자 빔을 생성하고,
빔 분리기는 2차 하전 입자 빔이 검출기에 의해 검출되도록, 1차 하전 입자 빔 및 2차 하전 입자 빔을 분리하고,
제 1 분산 디바이스는 1차 하전 입자 빔에 대한 제 1 의 1차 빔 분산을 생성하고, 빔 분리기는 1차 하전 입자 빔에 대한 제 2 의 1차 빔 분산 및 2차 하전 입자 빔에 대한 제 2 의 2차 빔 분산을 생성하고,
제 1 분산 디바이스는 1차 하전 입자 빔 상에서 제 1 힘 및 제 2 힘을 각각 가하는 제 1 정전 편향기 및 제 1 자기적 편향기를 포함하고, 제 1 힘 및 제 2 힘은 서로 반대이고, 제 1 의 1차 빔 분산을 형성하고,
제 1 의 1차 빔 분산은 제 1 의 1차 빔 분산이 1차 프로브 스폿 상에서의 제 2 의 1차 빔 분산의 영향을 상쇄하게 하도록 조절되는, 하전 입자 빔 장치.
8. 조항 7의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 빔 분리기는 제 2 자기적 편향기를 포함하는, 하전 입자 빔 장치.
9. 조항 8의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 제 1 분산 디바이스에 의해 야기된 1차 하전 입자 빔의 제 1 편향 각도는 빔 분리기에 의해 야기된 1차 하전 입자 빔의 제 2 편향 각도와 동일하고 반대인, 하전 입자 빔 장치.
10. 조항 8의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 제 1 분산 디바이스에 의해 야기된 1차 하전 입자 빔의 제 1 편향 각도는 제로인, 하전 입자 빔 장치.
11. 조항 7의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 빔 분리기는 빈 필터를 포함하는, 하전 입자 빔 장치.
12. 조항 11의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 제 1 분산 디바이스에 의해 야기된 1차 하전 입자 빔의 제 1 편향 각도는 제로인, 하전 입자 빔 장치.
13. 조항 7의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 빔 분리기와 검출기 사이에 있고, 검출기 상에 2차 하전 입자 빔의 포지션 및 각도 중의 적어도 하나를 조절하도록 구성된 하나 이상의 2차 편향기들을 더 포함하는, 하전 입자 빔 장치.
14. 조항 7의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 1차 프로브 스폿 상에서 빔 분리기 및 제 1 분산 디바이스에 의해 야기된 비점수차들의 영향들 중의 적어도 하나를 상쇄하기 위하여 4극 필드를 생성하도록 구성된 제 1 다극 렌즈를 더 포함하는, 하전 입자 빔 장치.
15. 조항 14의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 제 1 다극 렌즈는 빔 분리기 및 제 1 분산 디바이스 중의 하나에 인접하게 배치되는, 하전 입자 빔 장치.
16. 조항들 7 및 14 중 어느 하나의 조항의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 빔 분리기는 1차 프로브 스폿 상에서 빔 분리기 및 제 1 분산 디바이스에 의해 야기된 비점수차들의 영향들 중의 적어도 하나를 상쇄하기 위하여 4극 필드를 생성하도록 구성된 제 2 다극 렌즈를 포함하는, 하전 입자 빔 장치.
17. 조항들 7, 14, 및 16 중 어느 하나의 조항의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 제 1 분산 디바이스는 1차 프로브 스폿 상에서 빔 분리기 및 제 1 분산 디바이스에 의해 야기된 비점수차들의 영향들 중의 적어도 하나를 상쇄하기 위하여 4극 필드를 생성하도록 구성된 제 3 다극 렌즈를 포함하는, 하전 입자 빔 장치.
18. 조항들 7 및 13 중 어느 하나의 조항의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 빔 분리기와 검출기 사이에 있고, 2차 하전 입자 빔에 대한 제 1 의 2차 빔 분산을 생성하는 제 2 분산 디바이스를 더 포함하고, 제 2 분산 디바이스는,
제 3 정전 편향기 및 제 3 자기적 편향기 - 그 편향 필드들은 제 1 의 2차 빔 편향이 검출기 상의 2차 하전 입자 빔의 2차 프로브 스폿 상에서 제 2의 2차 빔 분산의 영향을 상쇄하게 하도록 조절됨 - 를 포함하는, 하전 입자 빔 장치.
19. 조항 7의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 하전 입자 빔은 전자 빔인, 하전 입자 빔 장치.
20. 빔 분리기를 갖는 하전 입자 빔 시스템에서의 분산을 제어하기 위한 방법으로서,
시스템의 1차 하전 입자 빔의 경로에서 제 1 분산 디바이스를 제공하는 단계;
빔 분리기의 업스트림에서 제 1 분산 디바이스를 배치하는 단계;
제 1 분산 디바이스에 의해 1차 하전 입자 빔에 대한 제 1 의 1차 빔 분산을 생성하는 단계; 및
빔 분리기에 의해 야기된 1차 하전 입자 빔의 제 2 의 1차 빔 분산의 영향을 상쇄하기 위하여 제 1 의 1차 빔 분산을 조절하는 단계를 포함하고,
제 1 분산 디바이스는 1차 하전 입자 빔 상에서 제 1 힘 및 제 2 힘을 각각 가하는 제 1 정전 편향기 및 제 1 자기적 편향기를 포함하고, 제 1 힘 및 제 2 힘은 서로 반대이고, 제 1 의 1차 빔 분산을 형성하는, 방법.
21. 조항 20의 방법에 있어서,
빔 분리기와 검출기 사이의 2차 하전 입자 빔 - 2차 하전 입자 빔은 1차 하전 입자 빔에 의해 샘플로부터 생성됨 - 의 경로를 따라 배열된 하나 이상의 2차 편향기들을 제공하는 단계를 더 포함하는, 방법.
22. 조항 21의 방법에 있어서,
검출기 상에 입사하는 2차 하전 입자 빔의 포지션 및 각도 중의 적어도 하나를 조절하기 위하여 하나 이상의 2차 편향기들을 동작시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
23. 조항 20의 방법에 있어서,
빔 분리기 및 제 1 분산 디바이스에 의해 야기된 비점수차들 중의 적어도 하나를 상쇄하기 위하여 4극 필드를 생성하는 하나의 다극 렌즈를 제공하는 단계를 더 포함하는, 방법.
24. 조항 20의 방법에 있어서,
시스템의 2차 하전 입자 빔에 대한 제 1 의 2차 빔 분산을 생성하는 제 2 분산 디바이스를 제공하는 단계 - 2차 하전 입자 빔은 1차 하전 입자 빔에 의해 샘플로부터 생성되고, 제 2 분산 디바이스는 2차 하전 입자 빔 상에서 제 3 힘 및 제 4 힘을 각각 가하는 제 2 정전 편향기 및 제 2 자기적 편향기를 포함하고, 제 3 힘 및 제 4 힘은 서로 반대이고, 제 1 의 2차 빔 분산을 형성함 - 를 더 포함하는, 방법.
25. 조항 24의 방법에 있어서,
빔 분리기에 의해 야기된 2차 하전 입자 빔의 제 2 의 2차 빔 분산의 영향을 상쇄하기 위하여 제 1 의 2차 빔 분산을 조절하는 단계를 더 포함하는, 방법.
26. 하전 입자 빔 장치로서,
1차 하전 입자 빔을 제공하도록 구성된 소스;
1차 하전 입자 빔의 복수의 빔렛들을 이용하여 소스의 복수의 평행 이미지들을 형상하도록 구성된 소스 변환 유닛;
대물 렌즈를 갖고, 복수의 평행 이미지들을 샘플 상으로 투영하고, 그러므로, 복수의 빔렛들로 샘플 상에서 복수의 1차 프로브 스폿들을 형성하도록 구성된 제 1 투영계;
복수의 빔렛들, 및 복수의 1차 프로브 스폿들에 의해 샘플로부터 생성된 복수의 2차 하전 입자 빔들을 분리하도록 구성된 빔 분리기;
복수의 검출 엘리먼트들을 갖는 검출 디바이스;
복수의 2차 하전 입자 빔들을 검출 디바이스 상으로 포커싱하고 검출 디바이스 상에서 복수의 2차 프로브 스폿들 - 복수의 2차 프로브 스폿들은 복수의 검출 엘리먼트들에 의해 검출됨 - 을 형성하도록 구성된 2차 투영계; 및
빔 분리기의 업스트림에서 배열되고, 복수의 빔렛들에 대한 복수의 제 1 의 1차 빔 분산 - 복수의 제 1 의 1차 빔 분산들은 복수의 1차 프로브 스폿들에 대한 빔 분리기에 의해 생성된 복수의 제 2 의 1차 빔 분산들의 영향들을 상쇄하도록 조절됨 - 을 생성하도록 구성된 제 1 분산 디바이스를 포함하고,
제 1 분산 디바이스는 복수의 빔렛들의 각각 상에서 제 1 힘 및 제 2 힘을 각각 가하는 제 1 정전 편향기 및 제 1 자기적 편향기를 포함하고, 제 1 힘 및 제 2 힘은 서로 반대이고, 대응하는 제 1 의 1차 빔 분산을 형성하는, 하전 입자 빔 장치.
27. 조항 26의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 빔 분리기는 제 2 자기적 편향기를 포함하는, 하전 입자 빔 장치.
28. 조항 27의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 제 1 분산 디바이스에 의해 야기된 복수의 빔렛들 중의 하나의 제 1 편향 각도는 제로인, 하전 입자 빔 장치.
29. 조항 27의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 제 1 분산 디바이스에 의해 야기된 복수의 빔렛들 중의 하나의 제 1 편향 각도는 빔 분리기에 의해 야기된 복수의 빔렛들 중의 하나의 제 2 편향 각도와 동일하고 반대인, 하전 입자 빔 장치.
30. 조항 26의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 빔 분리기는 빈 필터를 포함하는, 하전 입자 빔 장치.
31. 조항 30의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 제 1 분산 디바이스에 의해 야기된 복수의 빔렛들 중의 하나의 제 1 편향 각도는 제로인, 하전 입자 빔 장치.
32. 조항 26의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 빔 분리기와 2차 투영계 사이에 있고, 2차 투영계 상으로 입사하는 복수의 2차 하전 입자 빔들의 각각의 포지션 및 각도 중의 적어도 하나를 조절하도록 구성된 하나 이상의 2차 편향기들을 더 포함하는, 하전 입자 빔 장치.
33. 조항 26의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 복수의 1차 프로브 스폿들에 대한 빔 분리기 및 제 1 분산 디바이스 중의 적어도 하나에 의해 야기된 비점수차들의 영향들을 상쇄하기 위하여 4극 필드를 생성하도록 구성된 제 1 다극 렌즈를 더 포함하는, 하전 입자 빔 장치.
34. 조항 33의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 제 1 다극 렌즈는 빔 분리기 및 제 1 분산 디바이스 중의 하나에 인접하게 배치되는, 하전 입자 빔 장치.
35. 조항들 26 및 33 중의 어느 하나의 조항의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 빔 분리기는 복수의 1차 프로브 스폿들에 대한 빔 분리기 및 제 1 분산 디바이스 중의 적어도 하나에 의해 야기된 비점수차들의 영향들을 상쇄하기 위하여 4극 필드를 생성하도록 구성된 제 2 다극 렌즈를 포함하는, 하전 입자 빔 장치.
36. 조항들 26, 33, 및 35 중의 어느 하나의 조항의 하전 입자 빔 시스템에 있어서, 제 1 분산 디바이스는 복수의 1차 프로브 스폿들에 대한 빔 분리기 및 제 1 분산 디바이스 중의 적어도 하나에 의해 야기된 비점수차들의 영향들을 상쇄하기 위하여 4극 필드를 생성하도록 구성된 제 3 다극 렌즈를 포함하는, 하전 입자 빔 시스템.
37. 조항들 26, 33, 35, 및 36 중의 어느 하나의 조항의 하전 입자 빔 시스템에 있어서, 소스 변환 유닛은 대응하는 1차 프로브 스폿에 대한 빔 분리기 및 제 1 분산 디바이스 중의 적어도 하나에 의해 야기된 비점수차들의 영향들을 상쇄하기 위하여 4극 필드를 생성하도록 구성된 복수의 제 6 다극 렌즈들을 포함하는, 하전 입자 빔 시스템.
38. 조항 26의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 복수의 2차 프로브 스폿들에 대한 빔 분리기에 의해 야기된 비점수차들의 영향들을 상쇄하기 위하여 4극 필드를 생성하도록 구성된 제 4 다극 렌즈를 더 포함하는, 하전 입자 빔 장치.
39. 조항 26의 하전 입자 빔 시스템에 있어서, 빔 분리기와 검출 디바이스 사이에 있고, 복수의 2차 하전 입자 빔들에 대한 복수의 제 1 의 2차 빔 분산들을 생성하는 제 2 분산 디바이스를 더 포함하고, 제 2 분산 디바이스는,
복수의 2차 하전 입자 빔들의 각각 상에서 제 3 힘 및 제 4 힘 - 제 3 힘 및 제 4 힘은 서로 반대이고, 대응하는 제 1 의 2차 빔 분산을 형성함 - 을 각각 가하는 제 3 정전 편향기 및 제 3 자기적 편향기를 더 포함하고,
복수의 제 1 의 2차 빔 분산들은 복수의 2차 프로브 스폿들에 대한 빔 분리기에 의해 생성된 복수의 제 2 의 2차 빔 분산들의 영향들을 상쇄하도록 조절되는, 하전 입자 빔 시스템.
40. 조항 39의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 복수의 2차 프로브 스폿들에 대한 빔 분리기 및 제 2 분산 디바이스 중의 적어도 하나에 의해 야기된 비점수차들의 영향들을 상쇄하기 위하여 4극 필드를 생성하도록 구성된 제 4 다극 렌즈를 더 포함하는, 하전 입자 빔 장치.
41. 조항들 39 및 40 중의 어느 하나의 조항의 하전 입자 빔 장치에 있어서, 제 2 분산 디바이스는 복수의 2차 프로브 스폿들에 대한 빔 분리기 및 제 2 분산 디바이스 중의 적어도 하나에 의해 야기된 비점수차들의 영향들을 상쇄하기 위하여 4극 필드를 생성하도록 구성된 제 5 다극 렌즈를 포함하는, 하전 입자 빔 장치.
42. 조항 26의 하전 입자 빔 시스템에 있어서, 1차 하전 입자 빔은 전자 빔인, 하전 입자 빔 시스템.
43. 빔 분리기를 갖는 하전 입자 빔 시스템에서의 분산을 제어하기 위한 방법으로서,
소스에 의해 생성된 1차 하전 입자 빔의 복수의 빔렛들에 의해 소스의 복수의 이미지들을 형성하기 위하여 소스 변환 유닛을 제공하는 단계;
복수의 빔렛들의 경로들에서 제 1 분산 디바이스를 제공하는 단계;
빔 분리기의 업스트림에서 제 1 분산 디바이스를 배치하는 단계;
제 1 분산 디바이스에 의해 복수의 빔렛들에 대한 복수의 제 1 의 1차 빔 분산들을 생성하는 단계; 및
복수의 빔렛들에 대한 빔 분리기에 의해 생성된 복수의 제 2 의 1차 빔 분산들의 영향들을 상쇄하기 위하여 복수의 제 1 의 1차 빔 분산들을 조절하는 단계를 포함하고,
제 1 분산 디바이스는 복수의 빔렛들의 각각 상에서 제 1 힘 및 제 2 힘을 각각 가하는 제 1 정전 편향기 및 제 1 자기적 편향기를 포함하고, 제 1 힘 및 제 2 힘은 서로 반대이고, 대응하는 제 1 의 1차 빔 분산을 형성하는, 방법.
44. 조항 43의 방법에 있어서,
시스템의 복수의 2차 하전 입자 빔들에 대한 복수의 제 1 의 2차 빔 분산들을 생성하는 제 2 분산 디바이스를 제공하는 단계 - 복수의 2차 하전 입자 빔들은 복수의 빔렛들에 의해 샘플로부터 생성되고, 제 2 분산 디바이스는 복수의 2 차 하전 입자 빔들의 각각 상에서 제 3 힘 및 제 4 힘을 각각 가하는 제 2 정전 편향기 및 제 2 자기적 편향기를 포함하고, 제 3 힘 및 제 4 힘은 서로 반대이고, 대응하는 제 1 의 2차 빔 분산을 형성함 - 를 더 포함하는, 방법.
45. 조항 44의 방법에 있어서,
검출 디바이스 상에서 복수의 2차 하전 입자 빔들에 의해 형성된 복수의 2차 프로브 스폿들 상에서 빔 분리기에 의해 생성된 복수의 제 2 의 2차 빔 분산들의 영향들을 상쇄하기 위하여 복수의 제 1 의 2차 빔 분산들을 조절하는 단계를 더 포함하는, 방법.
46. 하전 입자 빔 시스템을 위한 분산 필터로서, 분산 필터는 하전 입자 빔 시스템의 빔 분리기의 업스트림에서 배열되고, 분산 필터는,
빔 분리기에 의해 야기된 제 2 빔 분산과 실질적으로 반대인 제 1 빔 분산을 유도하도록 구성된 정전 편향기 및 자기적 편향기의 조합을 포함하는, 하전 입자 빔 시스템을 위한 분산 필터.
본 발명은 위에서 설명되었고 동반 도면들에서 예시되었던 정확한 구성으로 제한되지 않는다는 것과, 다양한 수정들 및 변화들이 그 범위로부터 이탈하지 않으면서 행해질 수 있다는 것이 인식될 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 의해 오직 제한되어야 한다는 것이 의도된다.
Claims (15)
- 빔 분리기를 갖는 하전 입자 빔 시스템을 위한 분산 디바이스로서, 분산 디바이스는,
시스템의 하전 입자 빔에 대한 제 1 빔 분산 - 제 1 빔 분산은 빔 분리기에 의해 야기된 빔의 제 2 빔 분산의 영향을 상쇄하도록 설정됨 - 을 유도하도록 구성된 정전 편향기 및 자기적 편향기를 포함하고,
정전 편향기는 빔 상에서 제 1 힘을 가하고, 자기적 편향기는 빔 상에서 제 2 힘을 가하고, 제 1 힘 및 제 2 힘은 실질적으로 서로 반대이고, 제 1 빔 분산을 형성하는, 분산 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
분산 디바이스로 인한 빔의 편향 각도는 제1 빔 분산이 제 2 빔 분산에 대하여 변화될 때에 미변화되는, 분산 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
편향 각도는 제로인, 분산 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
제 1 힘 및 제 2 힘에 의해 야기된 비점수차의 영향을 상쇄하기 위하여 4극 필드를 생성할 수 있는 다극 렌즈를 더 포함하는, 분산 디바이스. - 제 4 항에 있어서,
다극 렌즈는 빔 분리기 또는 분산 디바이스 중의 하나에 인접하게 배치되는, 분산 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
하전 입자 빔은 전자 빔인, 분산 디바이스. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
하전 입자 빔 시스템은 전자 빔 검사 도구를 포함하는, 분산 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
분산 디바이스는 하전 입자 빔 시스템의 빔 분리기의 업스트림(upstream)에 배치되는, 분산 디바이스. - 하전 입자 빔 장치로서,
1차 하전 입자 빔을 생성하기 위한 소스;
소스 아래의 제 1 분산 디바이스;
제 1 분산 디바이스 아래의 빔 분리기;
빔 분리기 아래의 대물 렌즈;
샘플을 지지하기 위한 샘플 스테이지; 및
빔 분리기 위의 검출기를 포함하고,
1차 하전 입자 빔은 대물 렌즈에 의해 샘플 상으로 포커싱되고, 샘플 상에서 1차 프로브 스폿을 형성하고, 1차 프로브 스폿으로부터 2차 하전 입자 빔을 생성하고,
빔 분리기는 2차 하전 입자 빔이 검출기에 의해 검출되도록, 1차 하전 입자 빔 및 2차 하전 입자 빔을 분리하고,
제 1 분산 디바이스는 1차 하전 입자 빔에 대한 제 1 의 1차 빔 분산을 생성하고, 빔 분리기는 1차 하전 입자 빔에 대한 제 2 의 1차 빔 분산 및 2차 하전 입자 빔에 대한 제 2 의 2차 빔 분산을 생성하고,
제 1 분산 디바이스는 1차 하전 입자 빔 상에서 제 1 힘 및 제 2 힘을 각각 가하는 제 1 정전 편향기 및 제 1 자기적 편향기를 포함하고, 제 1 힘 및 제 2 힘은 서로 반대이고, 제 1 의 1차 빔 분산을 형성하고,
제 1 의 1차 빔 분산은 제 1 의 1차 빔 분산이 1차 프로브 스폿 상에서의 제 2 의 1차 빔 분산의 영향을 상쇄하게 하도록 조절되는, 하전 입자 빔 장치. - 제 9 항에 있어서,
빔 분리기는 제 2 자기적 편향기를 포함하는, 하전 입자 빔 장치. - 제 10 항에 있어서,
제 1 분산 디바이스에 의해 야기된 1차 하전 입자 빔의 제 1 편향 각도는 빔 분리기에 의해 야기된 1차 하전 입자 빔의 제 2 편향 각도와 동일하고 반대인, 하전 입자 빔 장치. - 제 10 항에 있어서,
제 1 분산 디바이스에 의해 야기된 1차 하전 입자 빔의 제 1 편향 각도는 제로인, 하전 입자 빔 장치. - 제 9 항에 있어서,
빔 분리기와 검출기 사이에 있고, 검출기 상에 2차 하전 입자 빔의 포지션 및 각도 중의 적어도 하나를 조절하도록 구성된 하나 이상의 2차 편향기들을 더 포함하는, 하전 입자 빔 장치. - 제 9 항 또는 제 13 항에 있어서,
빔 분리기와 검출기 사이에 있고, 2차 하전 입자 빔에 대한 제 1 의 2차 빔 분산을 생성하는 제 2 분산 디바이스를 더 포함하고, 제 2 분산 디바이스는,
제 3 정전 편향기 및 제 3 자기적 편향기 - 그 편향 필드들은 제 1 의 2차 빔 편향이 검출기 상의 2차 하전 입자 빔의 2차 프로브 스폿 상에서 제 2의 2차 빔 분산의 영향을 상쇄하게 하도록 조절됨 - 를 포함하는, 하전 입자 빔 장치. - 빔 분리기를 갖는 하전 입자 빔 시스템에서의 분산을 제어하기 위한 방법으로서,
시스템의 1차 하전 입자 빔의 경로에서 제 1 분산 디바이스를 제공하는 단계;
빔 분리기의 업스트림에서 제 1 분산 디바이스를 배치하는 단계;
제 1 분산 디바이스에 의해 1차 하전 입자 빔에 대한 제 1 의 1차 빔 분산을 생성하는 단계; 및
빔 분리기에 의해 야기된 1차 하전 입자 빔의 제 2 의 1차 빔 분산의 영향을 상쇄하기 위하여 제 1 의 1차 빔 분산을 조절하는 단계를 포함하고,
제 1 분산 디바이스는 1차 하전 입자 빔 상에서 제 1 힘 및 제 2 힘을 각각 가하는 제 1 정전 편향기 및 제 1 자기적 편향기를 포함하고, 제 1 힘 및 제 2 힘은 서로 반대이고, 제 1 의 1차 빔 분산을 형성하는, 방법.
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