TW201727689A - 用於高解析度電子束成像之裝置及方法 - Google Patents

用於高解析度電子束成像之裝置及方法 Download PDF

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Abstract

一種實施例係關於一種用於高解析度電子束成像之裝置。該裝置包含經組態以限制入射電子束中之電子之能量擴散之一能量濾波器。該能量濾波器可使用一像散維恩(Wien)濾波器及一濾波器孔隙而形成。另一實施例係關於一種形成用於一高解析度電子束裝置之一入射電子束之方法。另一實施例係關於一種包含彎曲導電電極之像散Wien濾波器。另一實施例係關於一種包含一對磁軛及一多極偏轉器之像散Wien濾波器。本發明亦揭示其他實施例、態樣及特徵。

Description

用於高解析度電子束成像之裝置及方法
本發明係關於用於電子束成像之裝置及方法。
電子束成像系統通常使用一電子束柱以跨一基板表面之一區域掃描一電子束以獲得影像資料。本發明提供用於高解析度電子束成像之新穎且具發明性裝置及方法。
一實施例係關於一種用於高解析度電子束成像之裝置。該裝置包含經組態以限制入射電子束中之電子之能量擴散之一能量濾波器。該能量濾波器可使用一像散Wien濾波器及一濾波器孔隙而形成。 另一實施例係關於一種形成用於一高解析度電子束裝置之一入射電子束之方法。該方法包含使用一能量濾波器限制入射電子束中之電子之能量擴散。 其他實施例係關於一種像散Wien濾波器。在一實施例中，該像散Wien濾波器包含兩對磁芯及兩對彎曲電極。在另一實施例中，該像散Wien濾波器可包含兩對磁軛及一多極偏轉器。 本發明亦揭示其他實施例、態樣及特徵。
圖1係描繪根據本發明之一實施例之一電子束柱100之一實施方案之一截面圖。該電子束柱100之組件可容置在一或多個真空腔室中。 如圖1中所示，該電子束柱100除其他組件以外亦可包含一電子槍系統，該電子槍系統包含一電子源102、一槍透鏡106及一限束孔隙(BLA)104。該電子源102可包含發射加速通過陽極中之一開口之電子之一陰極。該BLA 104將所發射電子之角度限於源發射角α，且該槍透鏡106聚焦通過該BLA 104之發射電子以形成入射電子束。該槍透鏡106大體上組態於該限束孔隙104下方且通常係一靜電透鏡，但是其在替代實施例中可為一磁性透鏡。在一實施例中，由電子槍系統產生之電子束係經遠心照明的電子束。 根據本發明之一實施例，該電子束柱100可進一步包含一入射電子束能量濾波器108。如下文進一步所述，此一入射電子束能量濾波器108可有利地用以實質上減小目標基板上之電子束之總光斑大小。 在一實施例中，如圖1中所示，該入射電子束能量濾波器108可使用一像散Wien濾波器(SWF)110結合一能量濾波器孔隙(濾波器孔隙)112而實施。來自該電子槍系統之電子束藉由該SWF 110聚焦至該濾波器孔隙112上。能量在小的能量擴散內(例如，ΔE ＜ 50 meV)之電子藉由該SWF 110之靜電力及磁力而以一平衡方式作用，使得該等電子沿該柱100之光學軸行進。然而，能量在該小能量擴散外(例如，來自電子束之平均能量大於50 meV)之電子歸因於不同電子束能量之靜電力與磁力之間之偏轉能力之差而藉由該SWF 110偏轉。能量在該小能量擴散外之偏轉電子藉由該能量濾波器孔隙112阻擋。換言之，該SWF 110可經組態以偏轉能量在小能量範圍外之電子114，使得該等電子藉由該能量濾波器孔隙112阻擋，同時容許能量在該小的能量範圍內之電子116通過該能量濾波器孔隙112。 該能量濾波器孔隙112處的電子束交叉(由該SWF 110形成)變為一第一聚光透鏡118之目標。可藉由柱孔隙120進一步選擇該能量濾波器孔隙112之後的電子束電流。接著可藉由一第二聚光透鏡122聚焦通過該柱孔隙120之電子束。物鏡124接著可進一步聚焦該電子束以依一會聚角β會聚能量經過濾之電子束以在目標基板126上形成一電子束光斑。圖1中之柱100及一習知柱之影像形成之間之一實質區別在於：歸因於相同或類似體積中電子束電流較小，該濾波器孔隙112下方之電子密度實質上減小。 此外，一電子束像散校正器119可經組態以補償或修正可藉由該SWF 110引入之像散。該補償較佳地在該目標基板126處產生一散光(例如，圓形)電子束光斑。在一實施方案中，該像散校正器119可組態於該第一聚光透鏡118與該柱孔隙120之間。此外，可在該物鏡124與該目標基板126之間組態一靜電透鏡130，且可在該物鏡124內組態一Wien濾波器132。 該目標基板126可藉由一可移動載物台128固持。該目標基板126可為所製造之一半導體晶圓或用於微影術之一主光罩。該可移動載物台128可用以在(例如)自動檢驗或檢視過程期間將該目標基板126平移至柱下方。 入射電子束碰撞在該目標基板126之表面上導致發射次級電子及/或反向散射電子。此等次級電子及/或反向散射電子在本文可被稱為散射電子。散射電子可藉由靜電透鏡130擷取且反向向上通過該柱。該Wien濾波器132可偏轉散射電子使得該等散射電子的軌道相對於該柱之光學軸成一角度。離軸散射電子可行進至可基於所偵測電子產生一偵測信號之偵測系統134。 圖2係根據本發明之一實施例之一像散Wien濾波器200之一第一實施方案之一俯視圖。該像散Wien濾波器200可用於上文關於圖1所述之電子束柱100。 該像散Wien濾波器200可包含兩對磁芯(磁極片)202。第一對磁芯202可在x軸上對準，且第二對磁芯202可在y軸上對準，其中z軸係該電子束柱100之光學軸。可在每一磁芯202周圍纏繞導電Wien線圈204。在該Wien濾波器200中沿x及y軸之磁場可藉由調整流過該等線圈204之電流而加以可控制地調整。 此外，該像散Wien濾波器200可包含兩對呈圓柱彎曲導電板206。一第一呈圓柱彎曲導電板206可在x軸上對準，且第二對呈圓柱彎曲導電板206可在y軸上對準，其中z軸係該電子束柱100之光學軸。如圖2中所示，該等板206可呈圓柱彎曲且經定位以圍繞該柱之光學軸界定一空的圓柱形空間。 如圖2中進一步所示，絕緣體208可使該等板206與該等磁芯202分離。該等絕緣體208可具有對應於該等板206之圓柱形曲率之一曲率。該等磁芯202毗鄰該等絕緣體208之表面亦可具有對應於該等板206之圓柱形曲率之一圓柱形曲率。 在一實施方案中，該等板206可為該等絕緣體208上之金屬塗層或固定至該等絕緣體208上之薄圓柱形彎曲片。此外，該等磁極片202在z方向上之高度較佳地經組態以與該等靜電偏振板206之高度相同。因此，若該等絕緣體208及該等偏轉板206之厚度足夠小，則靜電場沿z軸之分佈可經組態以匹配或近似匹配磁場沿z軸之分佈。該等偏轉板206之間的間隙大小並不重要，但是該間隙應足夠大以避免該等板206之間出現電弧效應。 可藉由調整施加於該等板206之電壓可控制地調整該Wien濾波器200中沿x及y軸之靜電場。如所示，可施加+Vx伏特於配置在正x軸上之板206，可施加-Vx伏特於配置在負x軸上之板206。類似地，可施加+Vy伏特於配置在正y軸上之板206，可施加-Vy伏特於配置在負y軸上之板206。 根據本發明之一實施例，該Wien濾波器200內之極角周圍之靜電場及磁場並不相同，使得該Wien濾波器200具有像散。此不同於一Wien濾波器之一習知應用，該Wien濾波器僅在一方向上平衡靜電場強度與磁場強度以(例如)分離次級電子與初級電子。 圖3係根據本發明之一實施例之具有兩對磁鞍軛之一像散Wien濾波器之一第二實施方案之一俯視圖。像散Wien濾波器300可用於上文關於圖1所述之電子束柱100。 該像散Wien濾波器300可包含兩對磁鞍軛302。第一對磁鞍軛302可在x軸上對準，且第二對磁鞍軛302可在y軸上對準，其中z軸係該電子束柱100之光學軸。 導電線圈可在該等磁鞍軛302周圍纏繞N次以實施安培匝數NIx+、NIx-、NIy+及NIy-，其中N係線圈匝數，且電流強度由Ix+、Ix-、Iy+及Iy-表示。在該Wien濾波器300內沿x及y軸之磁場可藉由調整流過該等線圈之電流而可控制地調整。 此外，該像散Wien濾波器300可包含用於產生一均勻偏轉場之一多極靜電偏轉器。例如，如圖3中圖解說明，該多極靜電偏轉器可為八極偏轉器，其中一均勻偏轉場係藉由施加經特殊定義之電壓於該偏轉器之板而產生。替代性實施例可使用12極或20極偏轉器，其中一均勻偏轉場係藉由該等偏轉器板之經特殊定義之角度而產生。圖3中所繪之八極偏轉器包含四對電極(或板)。第一對電極312(具有施加電壓Vx+及Vx-)可在x軸上對準，且第二對電極312(具有施加電壓Vy+及Vy-)可在y軸上對準，其中z軸係該電子束柱100之光學軸。此外，第三對電極312(具有施加電壓Vx+y+及Vx-y-)可以透過第一象限(介於正x軸與正y軸之間)及第三象限（介於正x軸與負y軸之間）剪開之45度角線居中，且第四對電極312(具有施加電壓Vx-y+及Vx+y-)可以透過第二象限(介於負x軸與正y軸之間)剪開之135度角線居中。絕緣體材料320可使該等電極312與該等磁鞍軛302分開。 在一實施例中，用於施加電壓於該等電極之控制電路可經組態以實施兩個偏轉器：控制x方向上之偏轉量之一第一偏轉器；及控制y方向上之偏轉量之一第二偏轉器。施加於該第一(x方向)偏轉器之八極之板上之電壓之相對強度在下文表1中加以展示。 表1 運用表1中之板上之電壓，x軸對準之偏轉場Ex 之一電腦模擬等勢線在圖3中加以展示，其中顯示中心區域中之偏轉之一極均勻場。施加於該第二(y方向)偏轉器之八極之板上之電壓之相對強度在下文表2中加以展示。 表2 注意，表1及表2分別給定達成x偏轉及y偏轉所施加之電壓之相對強度。為在x方向上達成一特定偏轉，表1中之相對強度將藉由一第一電壓位準換算(倍乘)，其中該第一電壓位準之量值判定x軸方向上之偏轉之量值。為在y方向上達成一特定偏轉，表2中之相對強度將藉由一第二電壓位準換算(倍乘)，其中該第二電壓位準之量值判定y方向上之偏轉之量值。施加於八極中之一特定電極之實際電壓係該第一電壓位準乘以表1中之電極之相對強度加上該第二電壓位準乘以表2中之電極之相對強度之一線性組合。藉由控制該第一電壓位準及該第二電壓位準，一使用者可控制靜電偏轉之量值及方向。 根據本發明之一實施例，該Wien濾波器300內之極角周圍之靜電場及磁場之強度經組態並不相同，使得該Wien濾波器300有目的地具有像散。此不同於一Wien濾波器之一習知應用，該Wien濾波器僅在一方向上平衡靜電場強度與磁場強度以(例如)分離次級電子與初級電子。 圖4展示有關根據本發明之一實施例之第二實施方案之兩對磁鞍軛之受關注角度之一像散Wien濾波器。如所示，每一軛302可橫跨大於90度之一角度2θ以使磁性偏轉場之分佈更均勻，使得相鄰軛之間可存在角度φ之一重疊(一方位重疊)。 圖5係根據本發明之一實施例之一對磁鞍軛302之一透視圖。在此圖解中，該對磁鞍軛302經配置以具有對像散Wien濾波器100在y方向(By)上提供磁性偏轉場之線圈繞組。為清楚起見，藉由虛線矩形502描繪一線圈之一繞組在頂部磁鞍軛302上之定向。 在一例示性實施例中，圖1之電子束柱100可經組態以用於具有相對較低電子束電流之應用。例如，小於1,000皮安(pA)之電子束電流可用於諸如臨界尺寸掃描電子顯微鏡(CD-SEM)、電子束檢視及/或熱斑晶圓檢驗之應用。在以一低電子束電流操作之一電子束柱中，電子間互動在判定總光斑斑點時較不佔優勢。而是，透鏡像差在限制該柱之解析度時起很大作用。 電子束柱之解析度通常可以在目標基板之平面中促成電子束光斑斑點而分解或表達。此等斑點包含一源影像dg 、波長相依繞射斑點dλ 、球面像差ds 及色像差dc 。此等斑點之各者可以FW50之一量測(包含50%的電子之全寬度直徑)而定義。可用以特徵化解析度之總光斑大小dtot 可藉由平方和之一平方根而給定。此以下文方程式形式加以陳述。 dtot = (dg 2 + dλ 2 + ds 2 + dc 2 )1/2 (方程式1) 在一實施方案中，該入射電子束能量濾波器108可經組態以自該電子源102選擇一小能量擴散ΔE內之電子。期望色像差之減小與能量過濾比ρ成比例。例如，過濾之前的能量擴散可為ΔE=1電子伏特(eV)，且過濾之後的能量擴散可為ΔE=50毫電子伏特(meV)以達成一能量過濾比ρ=1 eV/50 meV=20。期望此導致色像差(dc )減小20倍。 同時，期望源影像歸因於損失源亮度而與該能量過濾比ρ之平方根成比例增加。例如，若ρ=20，則期望該源影像dg 增加20之平方根。雖然該源影像dg 之大小非所期地增加，但是申請人判定此藉由減小色像差抵消。因此，組合結果使解析度實質上增加。 注意，為平衡斑點，當繞射斑點dλ 為小時，最佳會聚角β變得更大。此外，對於能量過濾之後之一給定電子束電流，電子間互動由於電子密度減小而變得相當弱且因此可被忽略。亦注意球面像差ds 在具備能量過濾及不具備能量過濾之情況下未改變，且可保持為小以可被忽略。 如下文關於圖6及圖7所述，與不具備能量過濾之總光斑大小dtot 相比，dtot 在亞奈安培(小於一奈安培)之一電子束電流下減小約一半之一因數。換言之，解析度可改良約2倍之一因數。對於具有一甚至更低的電子束電流之應用，解析度改良甚至可更大(例如，大於3倍)，此係因為源影像在能量過濾之後仍不佔優勢。此外，除能量過濾以外尤其可對相對較高的電子束電流使用一高亮度搶進一步改良解析度。 圖6係在參考條件下總光斑大小及促成光斑大小之因數依據一電腦模擬電子束柱之會聚角之一圖表。該等參考條件的習知之處在於：不存在所使用的入射電子束能量濾波器。換言之，在圖1中，不具有該入射電子束能量濾波器108(包含該像散Wien濾波器110及該濾波器孔隙112)及該補償像散修正器119或其等不活動。 如上所述，促成該總光斑大小之因數包含繞射、色像差、源影像大小(源影像)及球面像差。如圖6中所示，在參考條件下，繞射及色像差係該總光斑大小之主要促成因數。 圖7係總光斑大小及促成光斑大小之因數依據使用根據本發明之一實施例之一像散Wien濾波器過濾入射電子束能量之一電腦模擬電子束柱之會聚角之一圖表。在此情況中，一入射電子束能量濾波器108如圖1中所示般組態且活動地使用。 再者，促成該總光斑大小之因數包含繞射、色像差、源影像大小(源影像)及球面像差。如圖7中所示，歸因於源影像大小之比重實質上增加。此係使用入射電子束能量過濾之一習知原因。然而，如吾人之模擬展示，歸因於色像差之比重降低一相對較大的量以超過抵消源影像大小的增加。因此，至少對於低電子束電流應用，在根據本發明之入射電子束能量過濾下，最小的總光斑大小實質上較低。圖6及圖7之換算相同。因此，可知與按照圖6之參考條件之最小總光斑大小相比，按照圖7在入射電子束能量過濾下最小總光斑大小實質上減小。 本文揭示之裝置及方法提供優於習知裝置及方法之各種實質優點。首先，對CD-SEM、檢視及/或檢驗中之應用達成約2倍至3倍或更大地突破性改良解析度。 其次，對入射電子束創新使用一基於Wien濾波器之能量濾波器容許該電子束沿柱之光學軸在一直立路徑中行進。相比而言，諸如具有一靜電鏡分析器之一磁稜鏡或具有一靜電場或一磁場之一扇區分析器之其他能量濾波器組態使電子束之路徑彎折或彎曲以選擇一低能量擴散內之電子。運用由該基於Wien濾波器之能量濾波器提供之直立軸組態，避免許多技術風險及問題(諸如例如對準)。 第三，不同於一遲滯能量濾波器，為選擇所要能量範圍中之電子，基於Wien濾波器之能量濾波器無需使電子束中之電子減速。此避免增加由此一遲滯場引起的電子間互動，且因此避免由Boersch效應引起的額外能量擴散。 第四，有利地減小該柱在能量濾波器孔隙下方之較低部分中之電子間互動。此係歸因於在入射電子束能量濾波器之後的電子密度減小。 在上文描述中，給定數種特定細節以提供對本發明之實施例之完整理解。然而，本發明之所圖解說明之實施例之上文描述不旨在詳盡性或將本發明限於所揭示之精確形式。熟習此相關技術者將認知，本發明可在不具備該等特定細節之一或多者之情況下或以其他方法、組件等等實踐。在其他例項中，並未詳細展示或描述熟習的結構或操作以避免混淆本發明之態樣。雖然本文以闡釋性目的描述本發明之特定實施例及實例，但是如熟習此相關技術者將認知，各種等效修改在本發明之範疇內係可行的。 鑑於上文實施方式可對本發明作出此等修改。以下申請專利範圍中使用之術語不應被解釋為將本發明限於說明書及申請專利範圍中揭示之特定實施例。而是，本發明之範疇係藉由根據申請專利範圍解譯之所建立的學說而解釋之以下申請專利範圍加以判定。
100‧‧‧電子束柱
102‧‧‧電子源
104‧‧‧限束孔隙(BLA)
106‧‧‧槍透鏡
108‧‧‧入射電子束能量濾波器
110‧‧‧像散維恩(Wien)濾波器(SWF)
112‧‧‧能量濾波器孔隙
114‧‧‧電子
116‧‧‧電子
118‧‧‧第一聚光透鏡
119‧‧‧電子束像散校正器
120‧‧‧柱孔隙
122‧‧‧第二聚光透鏡
124‧‧‧物鏡
126‧‧‧目標基板
128‧‧‧可移動載物台
130‧‧‧靜電透鏡
132‧‧‧維恩(Wien)濾波器
134‧‧‧偵測系統
200‧‧‧像散Wien濾波器
202‧‧‧磁芯/磁極片
204‧‧‧維恩(Wien)線圈
206‧‧‧導電板/偏轉板
208‧‧‧絕緣體
300‧‧‧像散維恩(Wien)濾波器
302‧‧‧磁鞍軛
312‧‧‧電極
320‧‧‧絕緣體材料
502‧‧‧虛線矩形
圖1係描繪根據本發明之一實施例之一電子束柱之一實施方案之一截面圖。 圖2係根據本發明之一實施例之一像散Wien濾波器之一第一實施方案之一俯視圖。 圖3係根據本發明之一實施例之具有兩對磁鞍軛之一像散Wien濾波器之一第二實施方案之一俯視圖。 圖4展示有關於根據本發明之一實施例之第二實施方案之該兩對磁鞍軛之所關注角度。 圖5係根據本發明之一實施例之一對磁鞍軛之一透視圖。 圖6係在參考條件下總光斑大小及促成光斑大小之因數依據一電腦模擬電子束柱之會聚角之一圖表。 圖7係總光斑大小及促成光斑大小之因數依據使用根據本發明之一實施例之一像散Wien濾波器過濾入射電子束能量之一電腦模擬電子束柱之會聚角之一圖表。
100‧‧‧電子束柱
102‧‧‧電子源
104‧‧‧限束孔隙(BLA)
106‧‧‧槍透鏡
108‧‧‧入射電子束能量濾波器
110‧‧‧像散維恩(Wien)濾波器(SWF)
112‧‧‧能量濾波器孔隙
114‧‧‧電子
116‧‧‧電子
118‧‧‧第一聚光透鏡
119‧‧‧電子束像散校正器
120‧‧‧柱孔隙
122‧‧‧第二聚光透鏡
124‧‧‧物鏡
126‧‧‧目標基板
128‧‧‧可移動載物台
130‧‧‧靜電透鏡
132‧‧‧維恩(Wien)濾波器
134‧‧‧偵測系統

Claims (13)

  1. 一種用於高解析度電子束成像之裝置，該裝置包括： 一源，其經組態以發射電子； 一槍透鏡，其經組態以沿著該裝置的一光學軸將來自該源之電子聚焦至一電子束中； 一限束孔隙，其經組態以限制該電子束中之電子之一源發射角； 一能量濾波器，其經組態以限制該電子束中之該等電子之一能量擴散，以形成具有一經減少的能量擴散的一能量經過濾電子束，其中該能量濾波器包含 一Wien濾波器，其包含： 第一對磁鞍軛及第二對磁鞍軛，其中該第一對磁鞍軛及該第二對磁鞍軛中的每一磁鞍軛橫跨大於90度的角度以使得相鄰磁鞍軛之間存在一方位重疊，及 一多極靜電偏轉器，其位於該Wien濾波器中的每一對磁鞍軛的第一磁鞍軛和第二磁鞍軛之間； 一濾波器孔隙，其中具有在該經減少的能量擴散外的能量之電子被該Wien濾波器偏轉而被該濾波器孔隙阻擋，而具有在該經減少的能量擴散內的能量之電子通過該濾波器孔隙； 一物鏡，其經組態以將該能量經過濾電子束聚焦至一目標基板之一表面上之一光斑；及 一偵測器，其經組態以偵測來自該目標基板之該表面之散射電子。
  2. 如請求項1之裝置，其中該第一對磁鞍軛與一x軸對準，且該第二對磁鞍軛與一y軸對準，該y軸垂直於該x軸，其中該x軸及該y軸均垂直於該光學軸，且其中該第一對磁鞍軛及該第二對磁鞍軛的每一磁鞍軛具有朝向該光學軸的一凹圓柱面。
  3. 如請求項1之裝置，其進一步包括一像散校正器以補償藉由該像散Wien濾波器引入之散光。
  4. 如請求項3之裝置，其中該像散校正器係組態於該濾波器孔隙與一柱孔隙之間。
  5. 一種用於高解析度電子束成像之裝置，該裝置包括： 一源，其經組態以發射電子； 一槍透鏡，其經組態以沿著該裝置的一光學軸將來自該源之電子聚焦至一電子束中； 一限束孔隙，其經組態以限制該電子束中之電子之一源發射角； 一能量濾波器，其經組態以限制該電子束中之該等電子之一能量擴散，以形成具有一經減少的能量擴散的一能量經過濾電子束，其中該能量濾波器包含 該能量濾波器之一像散Wien濾波器，其中該像散Wien濾波器具有不平衡的靜電場強度與磁場強度以成為像散的，且該像散Wien濾波器包含： 第一對磁鞍軛及第二對磁鞍軛，及 一多極靜電偏轉器，其位於該像散Wien濾波器內在由該第一對磁鞍軛和該第二對磁鞍軛所圍繞之一空間中； 一濾波器孔隙，其中具有在該經減少的能量擴散外的能量之電子被該像散Wien濾波器偏轉而被該濾波器孔隙阻擋，而具有在該經減少的能量擴散內的能量之電子通過該濾波器孔隙； 一物鏡，其經組態以將該能量經過濾電子束聚焦至一目標基板之一表面上之一光斑；及 一偵測器，其經組態以偵測來自該目標基板之該表面之散射電子。
  6. 如請求項5之裝置， 其中該能量濾波器中之該第一對磁鞍軛由導電線圈纏繞以沿著一第一方向產生一第一磁場，該第一方向垂直於該光學軸，及 其中該能量濾波器中之該第二對磁鞍軛由導電線圈纏繞以沿著一第二方向產生一第二磁場，該第二方向垂直於該光學軸且垂直於該第一方向。
  7. 如請求項6之裝置，其中針對該多極靜電偏轉器的每一電極之一經施加電壓係一第一電壓位準乘以針對該第一方向上的偏轉的電極的一相對強度與一第二電壓位準乘以針對該第二方向上的偏轉的電極的一第二相對強度之一線性組合。
  8. 如請求項7之裝置，其中該多極靜電偏轉器係由一個八極偏轉器、一個12極偏轉器及一個20極偏轉器組成之一群組之一者。
  9. 一種形成用於一高解析度電子束裝置之一入射電子束之方法，該方法包括： 自一源發射電子； 將來自該源之電子聚焦至一電子束中； 使用一限束孔隙限制該電子束中之電子之一源發射角； 使用一能量濾波器以減少該電子束中之該等電子之一能量擴散，以形成具有一經減少的能量擴散的一能量經過濾電子束，其中該能量濾波器包含一Wien濾波器及一濾波器孔隙，其中該Wien濾波器包含第一對磁鞍軛與第二對磁鞍軛及一多極靜電偏轉器，該多極靜電偏轉器位於由該第一對磁鞍軛和該第二對磁鞍軛所圍繞之一空間中，且其中具有在該經減少的能量擴散外的能量之電子被該Wien濾波器偏轉而被該濾波器孔隙阻擋，而具有在該經減少的能量擴散內的能量之電子通過該濾波器孔隙；及 使用一物鏡將該能量經過濾電子束聚焦至一目標基板之一表面上之一光斑。
  10. 一種形成用於一高解析度電子束裝置之一入射電子束之方法，該方法包括： 自一源發射電子； 將來自該源之電子聚焦至一電子束中； 使用一限束孔隙限制該電子束中之電子之一源發射角； 使用一能量濾波器以減少該電子束中之該等電子之一能量擴散，以形成具有一經減少的能量擴散的一能量經過濾電子束，其中該能量濾波器包含一Wien濾波器及一濾波器孔隙，其中該Wien濾波器包含第一對磁鞍軛與第二對磁鞍軛及一多極靜電偏轉器，該多極靜電偏轉器位於該Wien濾波器中的每一對磁鞍軛的第一磁鞍軛和第二磁鞍軛之間，且其中具有在該經減少的能量擴散外的能量之電子被該Wien濾波器偏轉而被該濾波器孔隙阻擋，而具有在該經減少的能量擴散內的能量之電子通過該濾波器孔隙；及 在將該能量經過濾電子束聚焦至一目標基板之一表面上之一光斑之前，修正藉由該能量濾波器引入之像散； 使用一物鏡將該能量經過濾電子束聚焦至該目標基板之該表面上之該光斑。
  11. 如請求項10之方法， 其中該第一對磁鞍軛之每一軛由導電線圈纏繞以沿著一第一軸在一第一方向上產生一第一磁場， 其中該第二對磁鞍軛之每一軛由導電線圈纏繞以沿著一第二軸在一第二方向上產生一第二磁場，其中該第一對磁鞍軛及該第二對磁鞍軛組態為一重疊，及 針對該多極偏轉器的每一電極之一經施加電壓係一第一電壓位準乘以針對該第一方向上的偏轉的電極的一相對強度與一第二電壓位準乘以針對該第二方向上的偏轉的電極的一第二相對強度之一線性組合。
  12. 一種像散Wien濾波器，其包含： 一多極偏轉器； 一第一對磁鞍軛，其具有朝向該多極偏轉器的凹面且由導電線圈纏繞以在一第一軸之方向上產生一第一磁場；及 一第二對磁鞍軛，其具有朝向該多極偏轉器的凹面且由導電線圈纏繞以在一第二軸之方向上產生一第二磁場； 其中該第一軸與該第二軸彼此垂直且亦垂直於一光學軸， 其中該第一對磁鞍軛及該第二對磁鞍軛組態為一重疊， 其中該像散Wien濾波器具有不平衡的靜電場強度與磁場強度以成為像散的。
  13. 如請求項12之像散Wien濾波器，其中針對該多極偏轉器的每一電極之一經施加電壓係一第一電壓位準乘以針對該第一軸之方向上的偏轉的電極的一相對強度與一第二電壓位準乘以針對該第二軸之方向上的偏轉的電極的一第二相對強度之一線性組合。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI723349B (zh) * 2018-03-19 2021-04-01 日商日立全球先端科技股份有限公司 射束照射裝置
TWI747269B (zh) * 2019-05-08 2021-11-21 日商日立全球先端科技股份有限公司 帶電粒子束系統、及帶電粒子線裝置中的決定觀察條件之方法
TWI798270B (zh) * 2017-10-10 2023-04-11 美商克萊譚克公司 產生及測量電子束之系統及方法
TWI804911B (zh) * 2020-10-28 2023-06-11 日商紐富來科技股份有限公司 維恩濾波器及多電子束檢查裝置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6340216B2 (ja) * 2014-03-07 2018-06-06 株式会社日立ハイテクノロジーズ 走査電子顕微鏡
US9443696B2 (en) 2014-05-25 2016-09-13 Kla-Tencor Corporation Electron beam imaging with dual Wien-filter monochromator
US9905391B2 (en) * 2015-04-29 2018-02-27 Kla-Tencor Corporation System and method for imaging a sample with an electron beam with a filtered energy spread
KR102387776B1 (ko) * 2015-05-08 2022-04-15 케이엘에이 코포레이션 전자빔 시스템의 수차 보정 방법 및 시스템
US10297418B2 (en) * 2015-07-14 2019-05-21 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Method of reducing coma and chromatic aberration in a charged particle beam device, and charged particle beam device
US10090131B2 (en) * 2016-12-07 2018-10-02 Kla-Tencor Corporation Method and system for aberration correction in an electron beam system
US10096447B1 (en) * 2017-08-02 2018-10-09 Kla-Tencor Corporation Electron beam apparatus with high resolutions
US10340114B1 (en) 2018-01-19 2019-07-02 Kla-Tencor Corporation Method of eliminating thermally induced beam drift in an electron beam separator
JP7017437B2 (ja) * 2018-03-06 2022-02-08 Ｔａｓｍｉｔ株式会社 反射電子のエネルギースペクトルを測定する装置および方法
US10964522B2 (en) * 2018-06-06 2021-03-30 Kla Corporation High resolution electron energy analyzer
US10748739B2 (en) * 2018-10-12 2020-08-18 Kla-Tencor Corporation Deflection array apparatus for multi-electron beam system
US20220172920A1 (en) * 2019-05-31 2022-06-02 Hitachi High-Tech Corporation Beam Deflection Device, Aberration Corrector, Monochromator, and Charged Particle Beam Device
CN111477529B (zh) * 2020-05-19 2024-05-14 桂林狮达技术股份有限公司 自动消像散电子枪及电子枪自动消像散方法
KR20230017264A (ko) * 2020-07-20 2023-02-03 주식회사 히타치하이테크 에너지 필터, 및 그것을 구비한 에너지 애널라이저 및 하전 입자빔 장치

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3979890A (en) 1975-12-29 1976-09-14 Schenk John H Rake for gathering and containing fallen fruit
JPH0554853A (ja) 1991-08-21 1993-03-05 Jeol Ltd ウイーンフイルタ
JPH05275057A (ja) 1992-03-26 1993-10-22 Jeol Ltd ウィーンフィルタ
US5389858A (en) 1992-07-16 1995-02-14 International Business Machines Corporation Variable axis stigmator
US5444243A (en) 1993-09-01 1995-08-22 Hitachi, Ltd. Wien filter apparatus with hyperbolic surfaces
DE4438315A1 (de) 1994-10-26 1996-05-02 Siemens Ag Vorrichtung zum Entfernen von Ionen aus einem Elektronenstrahl
US6184526B1 (en) * 1997-01-08 2001-02-06 Nikon Corporation Apparatus and method for inspecting predetermined region on surface of specimen using electron beam
US6111253A (en) 1997-09-01 2000-08-29 Jeol Ltd. Transmission electron microscope
DE69827791T2 (de) 1998-09-23 2005-04-21 Advantest Corp Vorrichtung zur Reduzierung der Energieverteilung eines Teilchenstrahls und Teilchenstrahlgerät mit einer solchen Anordnung
US6614026B1 (en) * 1999-04-15 2003-09-02 Applied Materials, Inc. Charged particle beam column
JP3757371B2 (ja) 1999-07-05 2006-03-22 日本電子株式会社 エネルギーフィルタ及びそれを用いた電子顕微鏡
US6410924B1 (en) * 1999-11-16 2002-06-25 Schlumberger Technologies, Inc. Energy filtered focused ion beam column
DE10061798A1 (de) 2000-12-12 2002-06-13 Leo Elektronenmikroskopie Gmbh Monochromator für geladene Teilchen
WO2002056332A1 (fr) * 2001-01-10 2002-07-18 Ebara Corporation Appareil et procede d'inspection a faisceau d'electrons, et procede de fabrication de dispositif comportant l'appareil d'inspection
JP2002231168A (ja) * 2001-02-01 2002-08-16 Jeol Ltd ウィーンフィルタ
US6717141B1 (en) 2001-11-27 2004-04-06 Schlumberger Technologies, Inc. Reduction of aberrations produced by Wien filter in a scanning electron microscope and the like
JP2003331770A (ja) 2002-05-15 2003-11-21 Seiko Instruments Inc 電子線装置
JP2003331772A (ja) 2002-05-16 2003-11-21 Ebara Corp 電子線装置及びデバイス製造方法
JP2004319149A (ja) * 2003-04-14 2004-11-11 Hitachi Ltd 電子源およびそれを用いた電子ビーム装置
EP1610358B1 (en) 2004-06-21 2008-08-27 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Aberration correction device and method for operating same
US20090212213A1 (en) 2005-03-03 2009-08-27 Ebara Corporation Projection electron beam apparatus and defect inspection system using the apparatus
EP1739714B1 (en) * 2005-03-08 2012-04-18 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Imaging apparatus for high probe currents
WO2007013398A1 (ja) * 2005-07-26 2007-02-01 Ebara Corporation 電子線装置
JP2007149495A (ja) * 2005-11-28 2007-06-14 Jeol Ltd 収差補正装置及び電子顕微鏡
JP2007335125A (ja) 2006-06-13 2007-12-27 Ebara Corp 電子線装置
US7560691B1 (en) 2007-01-19 2009-07-14 Kla-Tencor Technologies Corporation High-resolution auger electron spectrometer
US7755043B1 (en) 2007-03-21 2010-07-13 Kla-Tencor Technologies Corporation Bright-field/dark-field detector with integrated electron energy spectrometer
US7821187B1 (en) 2007-09-07 2010-10-26 Kla-Tencor Corporation Immersion gun equipped electron beam column
JP5380206B2 (ja) * 2009-08-27 2014-01-08 株式会社日立ハイテクノロジーズ 走査型電子顕微鏡装置及びそれを用いた試料の検査方法
US8294125B2 (en) 2009-11-18 2012-10-23 Kla-Tencor Corporation High-sensitivity and high-throughput electron beam inspection column enabled by adjustable beam-limiting aperture

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI798270B (zh) * 2017-10-10 2023-04-11 美商克萊譚克公司 產生及測量電子束之系統及方法
TWI723349B (zh) * 2018-03-19 2021-04-01 日商日立全球先端科技股份有限公司 射束照射裝置
TWI747269B (zh) * 2019-05-08 2021-11-21 日商日立全球先端科技股份有限公司 帶電粒子束系統、及帶電粒子線裝置中的決定觀察條件之方法
TWI804911B (zh) * 2020-10-28 2023-06-11 日商紐富來科技股份有限公司 維恩濾波器及多電子束檢查裝置

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