TW201703094A - 用於電子束系統中像差校正之方法及系統 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種掃描式電子顯微鏡系統。該系統包含：一電子束源，其經組態以產生一初級電子束。該系統包含一樣品載台，該樣品載台經組態以固定一樣品。該系統包含一組電子光學元件，該組電子光學元件經組態以引導該初級電子束的至少一部分至該樣品的一部分上。該組電子光學元件包含一上偏轉器總成及一下偏轉器總成。該上偏轉總成經組態以補償該初級電子束中由該下偏轉器總成引起的色像差。此外，該系統包含一經定位之偵測器總成，該經定位之偵測器總成經組態以偵測發源於該樣品之表面的電子。

Description

用於電子束系統中像差校正之方法及系統 相關申請案之交叉參考

本申請案根據35 U.S.C.§ 119(e)規定主張2015年5月8日申請之美國臨時申請案第62/158,632號之權利，且構成該案之一正式(非臨時)專利申請案，該案名為「DUAL WIEN FILTER FOR MAIN FIELD ABERRATION CORRECTION IN ELECTRON BEAM SYSTEMS」，將Christopher Sears、Xinrong Jiang及Sameet K.Shriyan提名為發明者，該案之全文以引用方式併入本文中。

本發明大體上係關於掃描式電子顯微鏡，且特定言之，係關於一掃描式電子顯微鏡系統中之像差校正。

諸如邏輯器件及記憶體器件之半導體器件之製造，通常包含使用大量半導體製造程序處理諸如一半導體晶圓之一基板以形成半導體器件之各種特徵及多個級別。由於半導體器件大小變得越來越小，因此開發增強的檢查及重查器件及程序變得至關重要。

此一檢查技術包含基於電子束之檢查系統，諸如，掃描式電子顯微鏡(SEM)。在一模式中，SEM系統可在使一初級束橫跨一樣品掃描時，透過發射自該樣品之一表面之次級電子之收集及分析來使該樣品表面成像。為了偏轉次級電子至一次級電子偵測器之目的，典型的 SEM系統包含位於SEM之電子光學柱內且定位在樣品上方之一文氏(Wien)濾波器。此一文氏濾波器之利用可在初級束中引起橫向色像差。因此，提供在初級束中提供橫向色像差校正之一系統及方法將係有利的。

根據本發明之一或多項實施例揭示一種掃描式電子顯微鏡(SEM)裝置。在一項說明性實施例中，該SEM裝置包含一電子束源，該電子束源經組態以產生一初級電子束。在另一項說明性實施例中，該SEM裝置包含一樣品載台，該樣品載台經組態以固定一樣品。在另一項說明性實施例中，該SEM裝置包含一組電子光學元件，該組電子光學元件經組態以引導初級電子束之至少一部分至樣品之一部分上，其中該組電子光學元件包含至少一上偏轉器總成及一下偏轉器總成，其中上偏轉總成經組態以補償初級電子束中由下偏轉器引起之色像差。在另一項說明性實施例中，該SEM裝置包含一經定位偵測器總成，該經定位偵測器總成經組態以偵測發源於樣品表面之電子。

根據本發明之一或多項實施例揭示一種電子束偏轉器。在一項說明性實施例中，電子束偏轉器包含一組非磁性靜電偏轉器元件。在另一項說明性實施例中，電子束偏轉器包含一組電磁性偏轉器元件，其中該組電磁性偏轉器元件沿著該組非磁性靜電偏轉器元件之一或多個部分配置，其中電磁性偏轉器元件之兩者或兩者以上重疊。

應理解，前面的大體描述及下面的詳細描述兩者僅係例示性及說明性的且未必限制所主張之發明。併入說明書中且構成說明書之一部分之隨附圖式繪示本發明之實施例且與大體描述一起用於說明本發明之原理。

100‧‧‧掃描式電子顯微鏡(SEM)系統

102‧‧‧電子束源/電子源

104‧‧‧電子束

105‧‧‧電子光學元件

106‧‧‧上偏轉器總成/上電子束偏轉器

107‧‧‧聚光透鏡

108‧‧‧預偏轉器

110‧‧‧下偏轉器總成/下電子束偏轉器

112‧‧‧物鏡

114‧‧‧樣品

116‧‧‧樣品載台

118‧‧‧電子

119‧‧‧掃描區域

120‧‧‧偵測器總成

124‧‧‧光學軸

126a‧‧‧非磁性靜電偏轉器元件

126b‧‧‧非磁性靜電偏轉器元件

126c‧‧‧非磁性靜電偏轉器元件

126d‧‧‧非磁性靜電偏轉器元件

126e‧‧‧非磁性靜電偏轉器元件

126f‧‧‧非磁性靜電偏轉器元件

126g‧‧‧非磁性靜電偏轉器元件

126h‧‧‧非磁性靜電偏轉器元件

127a‧‧‧電磁性偏轉器元件

127b‧‧‧電磁性偏轉器元件

128a‧‧‧電磁性偏轉器元件

128b‧‧‧電磁性偏轉器元件

140‧‧‧控制器

θ‧‧‧偏移角度

θ1‧‧‧第一角度

θ2‧‧‧第二角度

Φ‧‧‧選定角度

熟悉此項技術者可藉由參考隨附圖式而更好地理解本發明之眾 多優勢，其中：

圖1A係根據本發明之一項實施例之配備有一上偏轉器總成之一掃描式電子顯微鏡系統之一簡化示意圖。

圖1B係根據本發明之一項實施例之配備有一上偏轉器總成之一掃描式電子顯微鏡系統之一簡化示意圖，該上偏轉器總成引起系統之初級電子束之一偏移。

圖1C至圖1D係根據本發明之一項實施例之配備有一上偏轉器總成之一掃描式電子顯微鏡系統之簡化示意圖，該上偏轉器總成引起系統之初級電子束之傾斜。

圖1E係根據本發明之一項實施例之一電子束偏轉器總成之一簡化示意性俯視圖，該電子束偏轉器總成包含一組非磁性靜電偏轉器元件及一組電磁性偏轉器元件。

圖1F係根據本發明之一項實施例之一電子束偏轉器總成之一詳細示意圖，該電子束偏轉器總成包含一組非磁性靜電偏轉器元件及一組電磁性偏轉器元件。

圖1G係根據本發明之一項實施例之配備有一控制器之一掃描式電子顯微鏡系統之一簡化示意圖。

現將詳細地參考所揭示之繪示於隨附圖式中之標的。大體上參考圖1A至圖1F。根據本發明描述用於執行掃描式電子顯微鏡(SEM)成像之一系統及方法。

本發明之實施例係關於一種具有雙偏轉器總成之SEM系統，該雙偏轉器總成適合用於校正SEM系統之電子束中之橫向色像差，同時達成大的掃描偏移及信號束定位能力。

圖1A至圖1B繪示根據發明之一項實施例之經配置用於執行SEM成像之系統100。

在一項實施例中，系統100包含用於產生一或多個電子束104之一電子束源102。電子束源102可包含此項技術中已知之任何電子源。例如，電子束源102可包含但不限於一或多個電子槍。舉例而言，電子束源102可包含用於產生一單個電子束104之一單個電子槍。在另一實例中，電子束源102可包含用於產生多個電子束104之多個電子槍。

在另一項實施例中，系統100包含一樣品載台116。樣品載台116固定樣品114。樣品114可包含適合用於用電子束顯微鏡檢查/重查之任何樣品，諸如(但不限於)一基板。基板可包含(但不限於)一矽晶圓。在另一項實施例中，樣品載台116係一可致動載台。例如，樣品載台116可包含(但不限於)適合用於沿著一或多個線性方向(例如，x方向、y方向及/或z方向)可選擇地平移樣品114的一或多個平移載台。舉另一實例，樣品載台116可包含(但不限於)適合用於沿著一旋轉方向選擇性地旋轉樣品114的一或多個旋轉載台。舉另一實例，樣品載台116可包含(但不限於)適合用於沿著一線性方向可選擇地平移樣品及/或沿著一旋轉方向可選擇地旋轉樣品114之一旋轉載台及一平移載台。此處應注意，系統100可在此項技術中已知之任何掃描模式中操作。例如，當使初級電子束104橫跨樣品114之表面掃描時，系統100可在一掃描(swathing)模式中操作。就這一點而言，系統100可在樣品移動的同時使初級電子束104橫跨樣品114掃描，其中掃描方向名義上垂直於樣品運動的方向。舉另一實例，當使初級電子束104橫跨樣品114之表面掃描時，系統100可在一步進掃描模式中操作。就這一點而言，系統100可使初級電子束104橫跨樣品114掃描，在使束104掃描時，該樣品名義上係靜止的。

在另一項實施例中，系統100包含一偵測器總成120。例如，偵測器總成120可係一次級電子偵測器。應注意，偵測器總成120可包含此項技術中已知之任何類型的電子偵測器。在一項實施例中，可使用 一Everhart-Thornley偵測器(或其他類型的基於閃爍器之偵測器)來收集次級電子，並使次級電子成像。在另一項實施例中，可使用一微通道板(MCP)來收集電子，並使電子成像。在另一項實施例中，可使用一PIN或p-n接面偵測器(諸如，一二極體或一二極體陣列)來收集電子，並使電子成像。在另一項實施例中，可使用一或多個雪崩光二極體(APD)來收集電子，並使電子成像。

在另一項實施例中，系統100包含一組電子光學元件105。該組電子光學元件105可形成一電子光學柱，該電子光學柱係由如圖1A中所示之一光學軸124界定。為簡潔之目的，在圖1A中描繪一單個電子光學柱。此處應注意，此組態不應被理解為係對本發明之一限制。例如，系統100可包含多個電子光學柱。

該組電子光學元件105可引導初級電子束104之至少一部分直達至樣品114之一選定部分上。該組電子光學元件可包含此項技術中已知之適合用於聚焦及/或引導初級電子束104直達至樣品114之一選定部分上的任何電子光學元件。在一項實施例中，該組電子光學元件105包含一或多個電子光學透鏡。例如，一或多個電子光學透鏡可包含(但不限於)用於收集來自電子束源102之電子的一或多個聚光透鏡107(例如，磁性聚光透鏡)。舉另一實例，電子光學透鏡可包含(但不限於)用於聚焦初級電子束104至樣品114之一選定區域上的一或多個物鏡112(例如，磁性聚光透鏡)。

在一項實施例中，該組電子光學元件105包含一上偏轉器總成106及一下偏轉器總成110。在另一項實施例中，上偏轉器總成106經組態以補償初級電子束104中由下偏轉器總成110引起的像差(例如，色像差或類似者)。

在一項實施例中，下偏轉器總成110充當一束分離器以分離發源於樣品114之表面的電子信號與初級電子束104。例如，下偏轉器總成 110充當一束分離器以分離發源於樣品114之表面的次級電子信號與初級電子束104。就這一點而言，下偏轉器總成110允許初級電子束104穿過下束分離器110，同時引導次級電子至偵測器總成120。在無上偏轉器總成106的操作下，下偏轉總成110可引起初級電子束104中的色像差。例如，下偏轉器總成110可引入橫向色像差，使得具有不同能量值之初級電子束104內的電子沿著不同束路徑傳播(例如，以不同角度離開下偏轉器總成106，或類似方法)。上偏轉器總成106之實施方案用於補償由下偏轉器總成110引起之此色像差。例如，上偏轉器總成106可引入相反的色像差(例如，橫向的色像差)至初級電子束104中，以減輕由下偏轉器總成110引入之色像差。就這一點而言，可最小化及/或消除樣品114上之色像差。

在一項實施例中，上偏轉器總成106及下偏轉器總成110係文氏濾波器。在一項實施例中，上偏轉器總成106提供可電旋轉之一磁場，其中由上偏轉器總成106提供之電場及磁場經配置而彼此垂直，藉此引起初級電子束104之零淨偏轉。此外，可修改(例如，旋轉或類似方法)上偏轉器總成106與下偏轉器總成內之電場及磁場的定向。

此外，可調整上偏轉器總成106內之電場及/或磁場之定向以提供另外由下偏轉器總成110產生之橫向色像差之補償/抵消。此外，可修改由上偏轉器總成106引發之色散(例如，色像差或類似者)之方向及/或量值。例如，可調整(例如，切換、旋轉或類似方法)上偏轉器總成106之電場之定向以修改初級電子束104之色散。舉另一實例，可修改(例如，切換、旋轉或類似方法)上偏轉器總成106之磁場相對於上偏轉器總成106之電場之定向以修改初級電子束104之色散。舉例而言，電場及/或磁場之定向之快速切換有助於以一大視域校正像差，此在檢查應用中係特別有利的。

現參考圖1B，在一項實施例中，上偏轉器總成106可控制樣品 114之表面上之初級電子束104之一光點大小。在一項實施例中，上偏轉器總成106藉由使樣品114之表面上之初級電子束104之位置與SEM系統100之一光學軸124產生一偏移而控制初級電子束104之一光點大小。例如，偏移之特徵可在於偏移角度θ。如圖1B中所示，初級電子束104相對於光學軸124偏移且穿過物鏡112。例如，初級電子束104可穿過物鏡112中之一無彗差平面。初級電子束104隨後遠心地著落在樣品104之表面上，藉此建立一大掃描區域119。應注意，上偏轉器總成106之電場及/或磁場之旋轉，連同用上偏轉器總成106實施之偏移引起一著落束具有校正由下偏轉器總成110引起之橫向色像差之一大偏移。應進一步注意到，由下偏轉器總成110提供之主要場掃描與上偏轉器總成106之電場及/或磁場之旋轉之同步化在大視域下提供增強的影像品質。

在另一項實施例中，可使用消象散器及/或使用一快速聚焦程序(未展示)校正在初級電子束104中呈現之場彎曲及/或象散。

在另一項實施例中，上偏轉器總成106可實施初級電子束104橫跨樣品114之一選定區域之一靜態掃描。就這一點而言，上偏轉器總成106可提供束橫跨樣品114之一選定區域之一靜態掃描偏移而不需要載台致動。例如，上偏轉器總成106可經利用以使初級電子束104以一選定型樣橫跨樣品114掃描。

再次參考圖1A，在另一項實施例中，下偏轉器總成110引導發源於樣品114之表面之電子118(例如，次級電子)至偵測器總成120之一選定部分上。例如，下偏轉器總成110可定位與發源於樣品114之表面之電子118相關聯之一電子雲至偵測器總成120之一選定偵測器通道上。舉例而言，在次級電子之情況下，下偏轉器總成110可集中/聚焦次級電子雲至偵測器總成120之一選定偵測器通道上。

在另一項實施例中，該組電子光學元件105包含一預偏轉器 108。

圖1C至圖1D繪示根據本發明之一項實施例之掃描式電子顯微鏡系統100之簡化示意圖，其中上偏轉器總成引起系統之初級電子束之傾斜。在一項實施例中，上偏轉器總成106使初級電子束104相對於SEM系統100之光學軸124傾斜。例如，如圖1D中所示，上偏轉器總成106可使初級電子束104相對於SEM系統100之光學軸124傾斜一選定角度Φ。舉例而言，上偏轉器總成106可使初級電子束104相對於SEM系統100之光學軸124傾斜一選定極角及/或方位角。應注意，藉由使用上偏轉器總成106，透過上偏轉器總成106之交叉電場及/或磁場在一給定方向上之旋轉而可校正在靜態傾斜下時引入之大的橫向色像差。應注意，此一組態適合在電子傾斜檢查中使用，此藉由在下偏轉器總成之靜態偏轉期間引入之橫向色像差之校正而進一步增強。

在另一項實施例中，上偏轉器總成106亦可用於校正初級電子束104中之象散。例如，可控制上偏轉器總成106之靜電偏轉器元件上之電壓以形成一選定象散場，從而提供更圓之一電子束104使得束達成在一單個平面上之聚焦。舉例而言，象散場可形成在0度與45度方向上。

雖然上文注意到初級電子束著落可係遠心的，但是此不係對本發明之範疇之一限制。在一些實施例中，上偏轉器總成106可用於引起初級電子束104近心地著落。應進一步注意，初級電子束104之一近心著落可係特別有利的，此係由於其可允許進一步改良初級電子束104之光點大小以消除彗差。

圖1E至圖1F係根據本發明之一項實施例之一電子束偏轉器總成之示意圖，該電子束偏轉器總成包含一組非磁性靜電偏轉器元件及一組電磁性偏轉器元件。在一項實施例中，上電子束偏轉器106及/或下電子束偏轉器110包含一組非磁性靜電偏轉器元件。在另一項實施例 中，上電子束偏轉器106及/或下電子束偏轉器110包含一組電磁性偏轉器元件，其中該組電磁性偏轉器元件沿著該組非磁性靜電偏轉器元件之一或多個部分配置。應注意，雖然下列描述將集中在上偏轉器總成106之組態上，但是圖1E至圖1F中所描繪之組態可擴展至下總成110。

參考圖1E，其根據本發明之一項實施例繪示上偏轉器總成106之一簡化俯視圖。例如，如圖1E中所示，上偏轉器總成106包含非磁性靜電偏轉器元件126a至126h及電磁性偏轉器元件127a、127b、128a及128b。非磁性靜電偏轉器元件可包含此項技術中已知之任何非磁性靜電偏轉器元件，諸如但不限於，一靜電板(例如，金屬電極)。靜電偏轉器元件126a至126h提供必要的電場且提供電場之電子旋轉(由控制器140引導)。電磁性偏轉器元件可包含此項技術中已知之任何磁性偏轉器元件，諸如但不限於，一磁性線圈(例如，由銅線或另一金屬形成之磁性線圈)。電磁性偏轉器元件127a、127b、128a及128b提供必要的磁場且提供磁場之電子旋轉(由控制器140引導)。如先前注意到，上偏轉器總成106中之電場及/或磁場(例如，交叉的電場及磁場)相對於主要場偏轉之適當的旋轉確保橫向色像差抵消。此外，使主要場掃描與上偏轉器總成106同步確保大視域下之增強的成像品質。

以虛(磁場)線及實(電場)線在圖1E中概念地描繪磁場及電場。應注意，此等場不係靜止的，且因此圖1E中所描繪之場僅表示場定向之一實例。非磁性靜電元件允許電場及磁場之高速旋轉以便遵循系統100之主要場偏轉型樣，同時維持與一文氏濾波器相關聯之電場及磁場交叉之條件且校正由下偏轉器總成110引起之像差。在另一項實施例中，電場及磁場經配置而彼此垂直，藉此引起初級電子束104之零凈偏轉。

在一項實施例中，該組電磁性偏轉器之一第一電磁性偏轉器元 件127a跨越該組非磁性靜電偏轉器元件之一第一部分，該第一部分對應於圍繞該組非磁性靜電偏轉器元件之中心之一第一角度θ1。在另一項實施例中，該組電磁性偏轉器元件之一第二電磁性偏轉器元件128a跨越該組非磁性靜電偏轉器元件之一第二部分，該第二部分對應於圍繞該組非磁性靜電偏轉器元件之中心之一第二角度θ2。

在另一項實施例中，該組電磁性偏轉器元件可包含電磁性偏轉器元件對。例如，該組電磁性偏轉器元件可包含形成有元件127a及元件127b之一第一對電磁性偏轉器元件，元件127a及元件127b各自沿著非磁性偏轉器元件跨越相同的角度θ1。舉另一實例，該組電磁性偏轉器元件可包含形成有元件128a及元件128b之一第二對電磁性偏轉器元件，元件128a及元件128b各自沿著非磁性偏轉器元件跨越相同的角度θ2。

在一項實施例中，角度θ1及θ2係相同的。就這一點而言，元件127a及128a(或元件對127a、127b及128a、128b)可沿著非磁性靜電偏轉器元件跨越相同的角度。在另一項實施例中，角度θ1及θ2係不同的。就這一點而言，元件127a及128a(或元件對127a、127b及128a、128b)可沿著非磁性靜電偏轉器元件跨越不同角度。例如，元件127a、127b、128a及128b之一或多者可跨越60度與120度之間之一角度。舉例而言，元件127a、127b、128a及128b之各者可沿著該組非磁性靜電元件跨越120度之一角度。

在另一項實施例中，該組電磁性元件之相鄰電磁性元件可重疊。例如，如圖1E中所示，電磁性元件127a可重疊電磁性元件128a及128b。舉另一實例，如圖1E中所示，電磁性元件127b亦重疊於電磁性元件128a及128b。

如圖1E中所示，在一項實施例中，上偏轉器總成106可包含8個非磁性靜電偏轉器元件，其中4個電磁性偏轉器元件跨越該組非磁性 靜電偏轉器元件之選定部分。在另一項實施例中，儘管圖1E中未展示，但是上偏轉器總成106可包含8個非磁性靜電偏轉器元件，其中8個電磁性偏轉器元件跨越該組非磁性靜電偏轉器元件之選定部分。

應注意，圖1E中所描繪之配置不係對本發明之範疇之一限制，且任何數目之電磁性器件及/或電磁性器件對可被實施於上偏轉器總成106中。例如，該組電磁性偏轉器元件可包含介於4個與8個之間的電磁性元件。舉例而言，該組電磁性元件可係以一四極、六極或八極組態配置。舉另一實例，該組非磁性靜電元件可包含介於4個與8個之間的靜電元件。舉例而言，該組靜電元件可係以一四極、六極或八極組態配置。

現參考圖1F，其根據本發明之一項實施例繪示上偏轉器總成106之一詳細示意圖。如圖1F中所示，上偏轉總成106包含被電磁性偏轉元件圍繞之靜電偏轉元件126a至126h。應注意，在圖1F之視圖中，僅電磁性偏轉元件127a以及128a及128b之末端部分係可見的。

圖1G繪示根據本發明之一項實施例之配備有控制器140之掃描式電子顯微鏡系統100之一簡化示意圖。在一項實施例中，控制器140係與先前所描述之系統100之組件的一或多者通信地耦合。例如，控制器140可係與上偏轉器總成106、下偏轉器總成110、電子源102或偵測器總成120之一或多者通信地耦合。就這一點而言，控制器140可引導系統100之組件之任一者執行文中先前所描述之各種功能之任何一或多者。例如，控制器140可引導上偏轉器總成106調整上偏轉器總成106的場，以便校正由下偏轉器總成110產生的橫向色像差。舉另一實例，控制器140可引導上偏轉器總成106調整上偏轉器總成106的場，以便引起初級電子束104之一傾斜。舉另一實例，控制器140可引導上偏轉器總成106調整上偏轉器總成106的場，以便集中發源於樣品114之次級電子束至偵測器總成120上。舉另一實例，控制器140可引導上 偏轉器總成106調整上偏轉器總成106的場，以便調整初級電子束104的一或多個偏移，或一或多個掃描參數。

在一項實施例中，控制器140包含一或多個處理器(未展示)，該一或多個處理器經組態以執行程式指令，該等程式指令適合用於引起該一或多個處理器執行本發明中所描述之一或多個步驟。在一項實施例中，控制器140之一或多個處理器可與一記憶體媒體(例如，非暫態儲存媒體)通信，該記憶體媒體含有程式指令，該等程式指令經組態以引起控制器140之一或多個處理器執行貫穿本發明所描述之各種步驟。應認識到，貫穿本發明所描述之各種處理步驟可由一單個計算系統或替代地一多重計算系統執行。控制器140可包含但不限於，一個人電腦系統、主機電腦系統、工作站、成像電腦、並行處理器或此項技術中已知之任何其他器件。通常，術語「電腦系統」可在廣義上定義為涵蓋具有執行來自一記憶體媒體之指令之一或多個處理器或處理元件之任何器件。此外，系統100之不同子系統可包含適合用於執行上文所描述之步驟之至少一部分之一電腦系統或邏輯元件。因此，上文描述不應被理解為係對本發明之一限制而應被理解為僅係一圖解說明。

文中所描述之所有方法可包含在一儲存媒體中儲存方法實施例之一或多個步驟之結果。該等結果可包含文中所描述之結果之任一者且可以此項技術中已知之任何方式儲存。儲存媒體可包含文中所描述之任何儲存媒體或此項技術中已知之任何其他適合的儲存媒體。在已儲存結果後，結果可在儲存媒體中存取或供文中所描述之方法實施例或系統實施例之任一者使用，經格式化以顯示給使用者，供另一軟體模組、方法或系統等使用。此外，結果可「永久地」、「半永久地」、暫時地儲存或儲存一些時段。例如，儲存媒體可係隨機存取記憶體(RAM)，且結果可不必無期限地留存在儲存媒體中。

熟悉此項技術將認識到，最先進技術已發展至在系統之態樣之硬體實施方案與軟體實施方案之間幾乎無區別之階段；硬體或軟體之使用通常(但非始終，因為在特定情境中，硬體與軟體之間之選擇可變得重要)係表示成本與效率折衷之一設計選擇。熟悉此項技術者將瞭解，存在可藉由其來實現文中所描述之程序及/或系統及/或其他技術之各種載具(例如，硬體、軟體及/或韌體)，且較佳載具將隨其中部署程序及/或系統及/或其他技術之情境而改變。例如，若一實施者判定速度及精度最重要，則實施者可選擇一主要的硬體及/或韌體載具；替代地，若靈活性最重要，則實施者可選擇一主要的軟體實施方案；或，再一次替代地，實施者可選擇硬體、軟體及/或韌體之某組合。因此，存在可藉由其實現文中所描述之程序及/或器件及/或其他技術之若干可行載具，該等載具並固有地優於其他載具，因為待利用之任何載具係取決於將在其中部署載具之情境及實施者之具體關注點(例如，速度、靈活性或可預測性)之一選擇，該情境及該等關注點之任一者可改變。熟悉此項技術者應認識到，實施方案之光學態樣通常將採用光學定向的硬體、軟體及/或韌體。

熟悉此項技術者應認識到，以文中所陳述之方式描述器件及/或程序在此項技術內係常見的，且之後使用設計實踐來將此等所描述之器件及/或程序整合至資料處理系統中。即，文中所描述之器件及/或程序之至少一部分可經由一合理量的實驗而整合至一資料處理系統中。熟悉此項技術者應認識到，一典型的資料處理系統通常包含一系統單元之一或多者，該系統單元容置一視訊顯示器件、一記憶體(諸如，揮發性記憶體及非揮發性記憶體)、處理器(諸如，微處理器及數位信號處理器)、計算實體(諸如，作業系統、驅動程式、圖形使用者介面及應用程式)、一或多個互動器件(諸如，一觸控墊或一觸控螢幕)及/或控制系統(包含回饋迴路及控制馬達(例如，用於感測位置及/或 速度之回饋；用於移動及/或調整組件及/或數量之控制馬達))。可利用任何合適的市售組件(諸如，一般存在於資料計算/通信系統及/或網路計算/通信系統中之該等組件)來實施一典型的資料處理系統。

據信，將藉由前面的描述來理解本發明及其隨附之諸多優點，且應瞭解在不脫離所揭示之標的之情況下或在不犧牲其之所有材料優點之情況下可對組件之形式、結構及配置進行各種改變。所描述之形式僅係說明性的，且下列申請專利範圍之意圖在於涵蓋並包含此等改變。

100‧‧‧掃描式電子顯微鏡(SEM)系統

102‧‧‧電子束源/電子源

104‧‧‧電子束

105‧‧‧電子光學元件

106‧‧‧上偏轉器總成/上電子束偏轉器

107‧‧‧聚光透鏡

108‧‧‧預偏轉器

110‧‧‧下偏轉器總成/下電子束偏轉器

112‧‧‧物鏡

114‧‧‧樣品

116‧‧‧樣品載台

118‧‧‧電子

120‧‧‧偵測器總成

124‧‧‧光學軸

Claims (40)

1. 一種掃描式電子顯微鏡裝置，其包括：一電子束源，其經組態以產生一初級電子束；一樣品載台，其經組態以固定一樣品；一組電子光學元件，其經組態以引導該初級電子束的至少一部分至該樣品的一部分上，其中該組電子光學元件包含至少一上偏轉器總成及一下偏轉器總成，其中該上偏轉器總成經組態以補償該初級電子束中由該下偏轉器總成引起的色像差；及一經定位之偵測器總成，其經組態以偵測發源於該樣品之表面的電子。
2. 如請求項1之裝置，其中該上偏轉器總成經組態以控制該樣品之該表面上之該初級電子束之一光點大小。
3. 如請求項2之裝置，其中該上偏轉器總成經組態以藉由使該樣品之該表面上之該初級電子束與該掃描式電子顯微鏡裝置之一光學軸產生一偏移來控制該初級電子束之一光點大小，其中該偏移係由一偏移角度界定。
4. 如請求項1之裝置，其中該上偏轉器總成經組態以使該初級電子束橫跨該樣品之一選定區域掃描。
5. 如請求項1之裝置，其中該上偏轉器總成經組態以引導發源於該樣品之該表面之該等電子至該偵測器總成之一選定部分上。[聚焦在多個偵測器通道之一者上]
6. 如請求項5之裝置，其中該上偏轉器總成經組態以定位與發源於該樣品之該表面之該等電子相關聯之一電子雲至該偵測器總成之一選定偵測器通道上。[在偵測器上集中次級電子束]
7. 如請求項1之裝置，其中該下偏轉器總成引導發源於該樣品之電 子至該偵測器總成。
8. 如請求項7之裝置，其中該下偏轉器總成分離發源於該樣品之電子與該初級電子束，且引導發源於該樣品之該等電子至該偵測器總成。
9. 如請求項1之裝置，其中該上偏轉器總成經組態以使該初級電子束相對於該掃描式電子顯微鏡裝置之一光學軸傾斜。[傾斜成各種極角及方位角]
10. 如請求項1之裝置，其中該上偏轉器總成經組態以校正該初級電子束內之象散。
11. 如請求項1之裝置，其中該上偏轉器總成引起該初級電子束遠心地著落在該樣品上。
12. 如請求項1之裝置，其中該上偏轉器總成引起該初級電子束非遠心地著落在該樣品上。
13. 如請求項1之裝置，其中該上偏轉器總成或該下偏轉器總成之至少一者包括：一文氏濾波器。
14. 如請求項13之裝置，其中該上偏轉器總成或該下偏轉器總成之至少一者包括：一八極偏轉器總成、一六極偏轉器總成，或一四極偏轉器總成之至少一者。
15. 如請求項1之裝置，其中該上偏轉器總成或該下偏轉器總成之至少一者包括：一組非磁性靜電偏轉器元件；及一組電磁性偏轉器元件，其中該組電磁性偏轉器元件係沿著該組非磁性靜電偏轉器元件的一或多個部分配置。
16. 如請求項15之裝置，其中該組電磁性偏轉器元件之一第一電磁 性偏轉器元件跨越該組非磁性靜電偏轉器元件之一第一部分，該第一部分對應於圍繞該組非磁性靜電偏轉器元件之中心之一第一角度。
17. 如請求項16之裝置，其中該組電磁性偏轉器元件之一額外電磁性偏轉器元件跨越該組非磁性靜電偏轉器元件之一額外部分，該額外部分對應於圍繞該組非磁性靜電偏轉器元件之該中心之一額外角度。
18. 如請求項17之裝置，其中該第一角度及該額外角度係相同的。[例如，120度]
19. 如請求項17之裝置，其中該第一角度及該額外角度係不同的。[增加此項以避免一工作區]
20. 如請求項15之裝置，其中該組電磁性偏轉器元件之一或多者包括：一電磁性線圈。
21. 如請求項15之裝置，其中該組非磁性靜電偏轉器元件包含介於四個與八個之間之非磁性靜電偏轉器元件，且該組電磁性偏轉器元件包含介於四個與八個之間之電磁性偏轉器元件。
22. 如請求項21之裝置，其中該組非磁性靜電偏轉器元件包含八個非磁性靜電偏轉器元件，且該組電磁性偏轉器元件包含四個電磁性偏轉器元件。
23. 如請求項21之裝置，其中該組非磁性靜電偏轉器元件包含八個非磁性靜電偏轉器元件，且該組電磁性偏轉器元件包含八個電磁性偏轉器元件。
24. 如請求項1之裝置，其中該組電子光學元件進一步包括：一聚光透鏡或物鏡之至少一者。
25. 如請求項1之裝置，其中該組電子光學元件進一步包括： 一預偏轉器總成。
26. 如請求項1之裝置，其中該電子束源包括：一或多個電子槍。
27. 如請求項1之裝置，其中該偵測器總成包括：一或多個次級電子偵測器。
28. 如請求項27之裝置，其中該偵測器總成包括：一Everhart-Thornley次級電子偵測器。
29. 如請求項1之裝置，進一步包括：一控制器，其經至少通信地耦合至該上偏轉器總成，且經組態以調整該上偏轉器總成的一或多個參數，以便控制該初級電子束或發源於該樣品之該表面之該等電子之至少一者的一或多個參數。
30. 一種電子束偏轉器總成，其包括：一組非磁性靜電偏轉器元件；及一組電磁性偏轉器元件，其中該組電磁性偏轉器元件係沿著該組非磁性靜電偏轉器元件的一或多個部分配置，其中該等電磁性偏轉器元件之兩者或兩者以上重疊。
31. 如請求項30之總成，其中該電子束偏轉器總成係一文氏濾波器。
32. 如請求項31之總成，其中該電子束偏轉器總成包括：一八極偏轉器總成、一六極偏轉器總成，或一四極偏轉器總成之至少一者。
33. 如請求項30之總成，其中該組電磁性偏轉器元件之一第一電磁性偏轉器元件跨越該組非磁性靜電偏轉器元件之一第一部分，該第一部分對應於圍繞該組非磁性靜電偏轉器元件之該中心之一第一角度。
34. 如請求項33之總成，其中該組電磁性偏轉器元件之一額外電磁性偏轉器元件跨越該組非磁性靜電偏轉器元件之一額外部分，該額外部分對應於圍繞該組非磁性靜電偏轉器元件之該中心之一額外角度。
35. 如請求項34之總成，其中該第一角度及該額外角度係相同的。
36. 如請求項34之總成，其中該第一角度及該額外角度係不同的。
37. 如請求項30之總成，其中該組電磁性偏轉器元件之一或多者包括：一電磁性線圈。
38. 如請求項30之總成，其中該組非磁性靜電偏轉器元件包含介於四個與八個之間之非磁性靜電偏轉器元件，且該組電磁性偏轉器元件包含介於四個與八個之間之電磁性偏轉器元件。
39. 如請求項38之總成，其中該組非磁性靜電偏轉器元件包含八個非磁性靜電偏轉器元件，且該組電磁性偏轉器元件包含四個電磁性偏轉器元件。
40. 如請求項38之總成，其中該組非磁性靜電偏轉器元件包含八個非磁性靜電偏轉器元件，且該組電磁性偏轉器元件包含八個電磁性偏轉器元件。