TW201833967A - 以初級帶電粒子小束陣列檢查樣本的方法、用於以初級帶電粒子小束陣列檢查樣本的帶電粒子束裝置、及用於樣本之檢查的多柱顯微鏡 - Google Patents

以初級帶電粒子小束陣列檢查樣本的方法、用於以初級帶電粒子小束陣列檢查樣本的帶電粒子束裝置、及用於樣本之檢查的多柱顯微鏡 Download PDF

Info

Publication number
TW201833967A
TW201833967A TW106140439A TW106140439A TW201833967A TW 201833967 A TW201833967 A TW 201833967A TW 106140439 A TW106140439 A TW 106140439A TW 106140439 A TW106140439 A TW 106140439A TW 201833967 A TW201833967 A TW 201833967A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
charged particle
particle beam
electrode
primary charged
primary
Prior art date
Application number
TW106140439A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI695404B (zh
Inventor
尤爾根 弗羅森
彼得 克路特
Original Assignee
以色列商應用材料以色列公司
代爾夫特理工大學
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 以色列商應用材料以色列公司, 代爾夫特理工大學 filed Critical 以色列商應用材料以色列公司
Publication of TW201833967A publication Critical patent/TW201833967A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI695404B publication Critical patent/TWI695404B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/10—Lenses
    • H01J37/145—Combinations of electrostatic and magnetic lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/09—Diaphragms; Shields associated with electron or ion-optical arrangements; Compensation of disturbing fields
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/147—Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
    • H01J37/1472—Deflecting along given lines
    • H01J37/1474—Scanning means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/153—Electron-optical or ion-optical arrangements for the correction of image defects, e.g. stigmators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/22—Optical or photographic arrangements associated with the tube
    • H01J37/226—Optical arrangements for illuminating the object; optical arrangements for collecting light from the object
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/04—Means for controlling the discharge
    • H01J2237/045—Diaphragms
    • H01J2237/0451—Diaphragms with fixed aperture
    • H01J2237/0453—Diaphragms with fixed aperture multiple apertures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/04—Means for controlling the discharge
    • H01J2237/049—Focusing means
    • H01J2237/0492—Lens systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/10—Lenses
    • H01J2237/103—Lenses characterised by lens type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/153—Correcting image defects, e.g. stigmators
    • H01J2237/1534—Aberrations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/153—Correcting image defects, e.g. stigmators
    • H01J2237/1536—Image distortions due to scanning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26—Electron or ion microscopes
    • H01J2237/28—Scanning microscopes
    • H01J2237/2813—Scanning microscopes characterised by the application
    • H01J2237/2817—Pattern inspection

Abstract

一種在帶電粒子束裝置中由初級帶電粒子小束陣列檢查樣本的方法，帶電粒子束裝置具有一光軸。方法包含：產生初級帶電粒子束；由初級帶電粒子束照射多孔鏡頭板，以產生初級帶電粒子小束陣列；以及由第一與第二像場彎曲校正電極校正帶電粒子束裝置的像場彎曲。方法進一步包含施加電壓至第一與第二像場彎曲校正電極。第一與第二像場彎曲校正電極提供的場強度之至少一者，在正交於帶電粒子束裝置的光軸的一平面中變化。方法進一步包含由接物鏡將初級帶電粒子小束聚焦在樣本上的個別位置。

Description

以初級帶電粒子小束陣列檢查樣本的方法、用於以初級帶電粒子小束陣列檢查樣本的帶電粒子束裝置、及用於樣本之檢查的多柱顯微鏡
具體實施例相關於帶電粒子束裝置，例如用於檢查系統應用、測試系統應用、缺陷校核或臨界尺寸應用等等。具體實施例亦相關於帶電粒子束裝置的作業方法。更特定而言，具體實施例相關於為多束系統的帶電粒子束裝置，以用於一般用途（諸如成像生物結構）及（或）用於高產量電子束檢查（electron beam inspection; EBI）。特定而言，具體實施例相關於掃描式帶電粒子束裝置，以及由掃描式帶電粒子束裝置進行電子束檢查的方法。
現代的半導體科技，高度仰賴在積體電路生產過程中所使用的各種製程的精確控制。因此，晶圓被重複地檢查，以盡早測定問題的位置。再者，在實際使用於晶圓處理期間之前，亦檢查遮罩或瞄標（reticle），以確保遮罩精確地界定各別的圖案。對於缺陷的晶圓或遮罩檢查，包含檢查整體晶圓或遮罩面積。特別是，在生產期間內檢查晶圓，包含在短時間內檢查整體晶圓面積以使得檢查製程不會限制產量。
已使用了掃描式電子顯微鏡（SEM）來檢查晶圓。使用（例如）單一精細對焦的電子束來掃描晶圓表面。在電子束碰到晶圓時，產生並量測次級電子及（或）後向散射的電子（亦即訊號電子）。在晶圓的一位置上的圖案缺陷，係藉由比較次級電子的強度訊號與（例如）對應於圖案上相同位置的參考訊號來偵測。然而，因為逐漸需要較高的解析度，掃描晶圓的整體表面需要很長的時間。因此，使用習知（單束）的掃描式電子顯微鏡（SEM）進行晶圓檢查是困難的，因為此作法並未提供各別的產量。
在半導體科技中，晶圓與遮罩缺陷檢查需要高解析度與快速的檢查工具，這涵蓋了完整晶圓/遮罩應用或熱點檢查兩者。電子束檢查越來越重要，因為光線光學工具的解析度受到限制而無法處理縮小的缺陷尺寸。特定而言，從20 nm節點之後，尋求以電子束式成像工具的高解析度潛力，來偵測所有感興趣的缺陷。
有鑒於此，提供帶電粒子束裝置以及由帶電粒子小束陣列檢查樣本的方法，以克服技術領域中的這些問題中的至少一些問題。
有鑒於此，提供了根據獨立請求項的由帶電粒子小束陣列檢查樣本的方法，以及帶電粒子多束裝置。根據附屬項、說明書、與附加圖式，可顯然明瞭進一步的態樣、優點、與特徵。
根據一個具體實施例，提供了由帶電粒子束裝置中的初級帶電粒子小束陣列檢查樣本的方法。方法包含：由帶電粒子束發射器產生初級帶電粒子束；由初級帶電粒子束照射具有一表面的多孔鏡頭板以產生聚焦的初級帶電粒子小束陣列；由至少第一電極在多孔鏡頭板的表面上產生電場；其中至少第一電極提供的電場的z方向中的場分量為非旋轉性對稱的；以及由接物鏡在樣本的個別位置上聚焦初級帶電粒子小束，以同時在個別位置處檢查樣本。
根據另一具體實施例，提供用於由初級帶電粒子小束陣列檢查樣本的帶電粒子束裝置。帶電粒子束裝置包含：帶電粒子束源，用於產生初級帶電粒子小束陣列，其中帶電粒子束源包含用於發出帶電粒子束的帶電粒子束發射器；具有一表面的多孔鏡頭板，多孔鏡頭板包含至少兩個開口，以產生並聚焦初級帶電粒子小束陣列，多孔鏡頭板經設置以被由初級帶電粒子束照射；至少第一電極，用於在多孔鏡頭板的表面上產生電場，至少第一電極具有徑向方向、圓周方向以及孔開口，初級帶電粒子束或初級帶電粒子小束通過孔開口，其中至少第一電極在圓周方向分段成至少兩個個別電極段；以及接物鏡，用於將初級帶電粒子小束陣列的每一初級帶電粒子小束聚焦至樣本上的個別位置。
根據另一具體實施例，提供用於由初級帶電粒子小束陣列檢查樣本的帶電粒子束裝置。帶電粒子束裝置包含：帶電粒子束源，用於產生初級帶電粒子小束陣列，其中帶電粒子束源包含：用於發出帶電粒子束的帶電粒子束發射器；多孔鏡頭板，包含至少兩個開口，以產生並聚焦初級帶電粒子小束陣列，多孔鏡頭板經設置以被由初級帶電粒子束照射；至少第一電極，用於在多孔鏡頭板的表面上產生電場；至少第一電極具有孔開口，初級帶電粒子束或初級帶電粒子小束通過孔開口，其中至少第一電極相對於正交於帶電粒子束裝置光軸的平面傾斜；以及接物鏡，用於將初級帶電粒子小束陣列的每一初級帶電粒子小束聚焦至樣本上的個別位置。
根據另一具體實施例，提供用於檢查樣本的多柱顯微鏡。多柱顯微鏡包含用於由初級帶電粒子小束陣列檢查樣本的帶電粒子束裝置，帶電粒子束裝置包含延伸在帶電粒子束裝置的z方向中的光軸，且進一步包含：帶電粒子束源，用於產生初級帶電粒子小束陣列，其中帶電粒子束源包含：用於發出帶電粒子束的帶電粒子束發射器；多孔鏡頭板，包含至少兩個開口，以產生並聚焦初級帶電粒子小束陣列，多孔鏡頭板經設置以被由初級帶電粒子束照射；至少第一電極，用於在多孔鏡頭板的表面上產生電場；至少第一電極具有孔開口，初級帶電粒子束或初級帶電粒子小束通過孔開口，其中至少第一電極相對於正交於帶電粒子束裝置光軸的平面傾斜，及（或）其中至少第一電極在圓周方向中被分段成至少兩個個別電極段；且帶電粒子束裝置進一步包含接物鏡，接物鏡用於將初級帶電粒子小束陣列的每一初級帶電粒子小束聚焦至樣本上的個別位置；多柱顯微鏡進一步包含：另一帶電粒子束源，用於產生另一初級帶電粒子小束陣列。
具體實施例亦相關於用於施行所揭示方法的設備，並包含用於執行每一所述方法特徵的設備零件。可由硬體部件、由適當軟體編程的電腦、由以上兩者之任意結合者或任何其他方式，來執行方法特徵。再者，具體實施例亦相關於與所述設備操作的方法。具體實施例包含用於施行設備的每一功能的方法特徵。
現將詳細參照各種具體實施例，這些具體實施例的一或更多個範例被圖示說明於圖式中。在下列對於圖式的說明內，相同的元件符號代表相同的部件。說明針對個別具體實施例的差異。為了解釋而提供每一範例，這些範例並不意為構成限制。再者，圖示說明或說明為一個具體實施例的部分的特徵，可被使用在其他具體實施例上（或與其他具體實施例結合使用）以得出又另一具體實施例。說明意為包含修改與變異。
在不限制本申請案的保護範圍之下，下文所說明的帶電粒子束裝置或部件，將被示例性地稱為包含對於次級（或後向散射）的粒子（諸如電子）的帶電粒子束裝置。具體實施例仍可應用於偵測微粒以獲得樣本影像的設備和部件，微粒諸如為電子或離子、光子、X射線或其他訊號形式的次級及（或）後向散射的帶電粒子。應瞭解到本文指代的微粒，為光訊號（其中微粒為光子）以及粒子（其中微粒為離子、原子、電子或其他粒子）。如本文所述，針對掃描式電子顯微鏡的電子來示例說明相關於偵測的討論與說明。可在各種不同的儀器中由裝置偵測其他類型的帶電粒子，例如正離子。
根據本文之具體實施例（可與其他具體實施例結合），訊號（帶電粒子）束或訊號（帶電粒子）小束被稱為次級粒子束，亦即次級粒子及（或）後向散射粒子。通常來說，訊號束或次級束係由初級束或初級小束衝擊樣本而產生，或由初級束從樣本後向散射而產生。初級帶電粒子束或初級帶電粒子小束係由粒子束源產生，且被引導並致偏至要檢查或成像的樣本上。
本文所述之「樣本」或「樣品」，包含（但不限於）半導體晶圓、半導體工件、光刻微影遮罩與其他工件（諸如記憶體磁碟等等）。具體實施例可被應用至要於其上沈積材料的任何工件，或要結構化的任何工件。樣本包含要結構化（或要於其上沈積層）的表面、邊緣、並通常包含斜角。根據一些具體實施例（可與本文所述之其他具體實施例結合），設備與方法經配置以進行（或被應用於）電子束檢查，用於臨界尺寸應用與缺陷校核應用。
第1圖示意圖示帶電粒子束裝置的具體實施例。帶電粒子束裝置100包含帶電粒子束源110，帶電粒子束源110包含粒子束發射器111，粒子束發射器111發射初級帶電粒子束14。根據本文所述之具體實施例，帶電粒子束源110適配於產生初級帶電粒子小束陣列15。帶電粒子束源110可包含帶電粒子束發射器111、以及多孔透鏡板113。在一些具體實施例中（諸如第1圖圖示的具體實施例），可由供應至加速電極199的加速電壓（帶電粒子束發射器111與加速電極199之間的電壓差）加速初級帶電粒子束14。根據本文所述之具體實施例，帶電粒子束裝置包含第一電極112，例如至少一第一電極112。在第1圖的具體實施例中，第一電極112被示例圖示為放置在帶電粒子束發射器111與多孔透鏡板113之間。根據其他具體實施例，第一電極112亦可被放置在多孔透鏡板113下方（在於帶電粒子小束傳播方向中觀看時）。
根據本文所述之具體實施例，帶電粒子束裝置的第一電極（或帶電粒子束裝置的各別至少第一電極）被適配並驅動，以在多孔透鏡板的表面上產生電場。在第1圖中由元件符號114標示多孔透鏡板113的表面。根據一些具體實施例，表面114可為面向第一電極112的多孔透鏡板表面。例如，在第一電極放置在多孔透鏡板之前的情況中（如第1圖圖示的，在小束傳播方向或初級帶電粒子束14傳播方向中），第一電極在多孔透鏡板的上表面（在第1圖中由元件編號114指示）上產生電場。或者，在第一電極被放置在多孔透鏡板下方的情況中（在初級帶電粒子小束15的傳播方向中，或在初級帶電粒子束14的傳播方向中），第一電極在多孔透鏡板的下表面上產生電場。
包含束發射器、多孔透鏡板與第一電極的帶電粒子束源110，可被標示為帶電粒子束裝置的上部。帶電粒子束裝置100示例性地進一步包含透鏡120、接物鏡130、與樣本台141，可在樣本台141上放置樣本140。透鏡120、接物鏡130、與樣本台141，可被說明為帶電粒子束裝置的下部的部分。
根據本文所述之具體實施例，帶電粒子束裝置的第一電極被適配並驅動以在多孔透鏡板的表面上產生電場（如前述）。根據本文所述之具體實施例，由第一電極112與多孔透鏡板113之間的電壓差產生具有z分量的電場。電場可具有在帶電粒子束裝置的z方向中延伸的z分量。根據一些具體實施例，帶電粒子束裝置的z方向可沿著光軸運行，這可見於第1圖所示例的帶電粒子束裝置100的左側上的座標系統中。根據本文所述之具體實施例，由第一電極提供的在z方向中的電場，在多孔透鏡板的表面上為非旋轉性對稱的。例如，電場強度在多孔透鏡板的表面的平面上變化。根據一些具體實施例，第一電極提供的電場的z分量為非旋轉性對稱，可表示電場z分量無法在不改變電場強度下沿著固定點旋轉。
在多孔透鏡板的表面上的電場強度的z分量的非旋轉性對稱，可被結合於至少兩個電極提供的像場彎曲校正，特別是以下列方式。例如，根據本文所述具體實施例的電場的z分量的配置，可由一種電極設置來實現（例如僅由一個分段電極，如將於下文詳細說明的，特別是對於第5圖至第7圖），或由關於多孔透鏡板之前與之後的電極位置的分離式配置實現（如將針對第1圖、第2圖、與第11圖的配置詳細解釋的）。
根據一些具體實施例，第一電極產生的電場可具有數種效應，並可用於不同的情況。根據本文所述具體實施例的在帶電粒子束裝置中的多孔透鏡板的表面上的第一電極的變化場的一種應用，為使用第一電極以補償或校正帶電粒子束裝置的像場彎曲，特定而言為帶電粒子束裝置的成像透鏡引入的像場彎曲。根據一些具體實施例，可使用多於一個電極以補償或校正像場彎曲。在一些具體實施例中，至少可使用第一電極補償或校正帶電粒子束裝置的成像透鏡（設置在帶電粒子束裝置的多孔透鏡板的下游處，在於初級帶電粒子束（或初級帶電粒子小束）傳播方向中看來時）引入的像場彎曲。特定而言，至少一個電極可被用於補償或校正帶電粒子束裝置的接物鏡引入的像場彎曲，此將於下文詳細解釋。根據一些具體實施例，在多孔透鏡板的表面上提供電場的非旋轉性z分量的第一電極，可用於補償樣品傾斜以及傾斜的樣品所帶來的效應。例如，變化電場可用於補償樣品上的束點的誤差，此將於下文詳細解釋。
根據本文所述具體實施例的帶電粒子束裝置以及由帶電粒子束裝置檢查樣本的方法，在樣本上提供初級帶電粒子小束的小點尺寸。點尺寸可被瞭解為由單一初級帶電粒子小束所照射的樣本上的面積直徑。例如，根據本文所述具體實施例的初級帶電粒子小束陣列的單一初級帶電粒子小束的點尺寸，通常可小於20nm、通常更小於10 nm、且通常又更小於5 nm。根據一些具體實施例，單一初級帶電粒子小束可具有高電流密度。高電流密度幫助提升成像品質。由於根據本文所述具體實施例的由束源產生初級帶電粒子小束陣列，用於成像的總和電流提升，這改良了產量。
根據一些具體實施例，如本文所述之帶電粒子束裝置可具有多於一個電極以用於產生電場。第2圖示例圖示具有多於一個電極的具體實施例。根據本文所述之具體實施例，帶電粒子束裝置包含電極112-1與112-2（示例圖示兩個電極）。根據一些具體實施例，第一電極可用於給出電場以產生孔透鏡，且第二電極可作為像場彎曲校正電極。在一些具體實施例中，且特定而言在使用多於一個電極的具體實施例中，最接近多孔透鏡板的電極可被標示為如本文所述具體實施例的第一電極。在第2圖中，電極112-2將被標示為根據本文所述具體實施例的第一電極。在一些具體實施例中，多於一個電極可一起作動以提供電場，此電場的z分量在多孔透鏡板的表面上為非旋轉性對稱的。在第2圖的具體實施例中，電極112-1與112-2被示例圖示為放置在帶電粒子束發射器111與多孔透鏡板113之間。再者，根據一些具體實施例，帶電粒子束裝置100可包含掃描致偏器150。掃描致偏器150可被提供在120與樣本台141之間。特定而言，掃描致偏器可被提供為被接物鏡130的磁極片組件圍繞，及（或）在靜電透鏡的電極的位置處。在第2圖圖示的具體實施例中（可與本揭示內容的其他具體實施例結合），掃描致偏器被提供為具有減速透鏡的上電極。
第3圖與第4圖示例圖示像場校正電極的效應。第3圖圖示初級帶電粒子小束15（圖示為箭頭）的示意圖。在第3圖上部中，三個箭頭指示三個鄰接的帶電粒子小束被沿著曲線200散佈地設置或行進，曲線200被以點線圖示。例如，根據本文所述具體實施例的像場彎曲校正電極，使得初級帶電粒子小束15在曲線200上散佈地傳播。圖示為第3圖中的曲線200的像場彎曲校正，可被用於補償帶電粒子束裝置的透鏡（諸如接物鏡）的像場彎曲效應。透鏡對於像場（小束傳播於其中）的影響，被示例圖示於第3圖的右下圖。受到帶電粒子束裝置中的透鏡影響的像場，使得小束沿著曲線210散佈，如第3圖示意圖示。根據一些具體實施例，曲線（小束於其上散佈）可為拋物線曲線。由於小束沿著曲線散佈的形狀，透鏡的效應可被說明為是像場彎曲效應。
在第3圖的左下圖中，帶電粒子束裝置中的透鏡引入的像場彎曲，被由根據本文所述具體實施例的一或更多個電極校正。在一些具體實施例中，在多孔透鏡板上提供電場的非旋轉性z分量的一或更多個電極，可被標示為像場彎曲校正電極或聚焦校正電極。例如，聚焦校正電極可被用於由曲線200圖示的像場彎曲校正，其中電極補償透鏡的像場彎曲210。補償產生聚焦平面220，如第3圖中的斷線圖示。第3圖圖示的情況可被說明為是全域（global field）校正。所有小束實質上同時、在相同平面、且由相同能量撞擊樣本。這提升了成像精確度與成像可靠度。
第4圖中的上側圖與第3圖的上側圖相似，相關於曲線200。特定而言，在第4圖的上側圖圖示的情況中，像場彎曲校正被引入，且初級帶電粒子小束15沿著彎曲隊列散佈地傳播。曲線200係由點線圖示。在第4圖的下側圖圖示的情況中，初級帶電粒子小束15額外地（除了像場彎曲以外）承受掃描場，掃描場用於由掃描致偏器以小束掃描樣本。在全域像場彎曲（如針對第3圖所說明的）之後的聚焦平面（線220）被由斷線圖示。由於帶電粒子束裝置中的掃描場，離軸小束沿著曲線230被準移位（quasi shifted）至上、下、左、右、或前述方向的組合（如第4圖中的方向箭頭240所示）。在掃描期間內使樣本上的小束的點散焦（defocus）。中央的小束（亦標示為軸上小束）具有最低的偏差，而最外側的小束具有比中央小束高的偏差。樣本的單一點可被正確地成像；所使用的束越多，不在中央的小束的偏差就越大。根據一些具體實施例，中央小束亦可被沿著曲線250移位；中央束的散焦將為對稱的（不同於軸外束的散焦），如箭頭240所示例圖示的（標示在掃描期間的散焦面積）。小束沿著曲線的移位，降低了帶電粒子束裝置的成像精確度。特定而言，且如第4圖圖示，點狀曲線230圖示由對於兩個外側小束的全域校正所造成的移位像場彎曲拋物線。在掃描期間內，沿著移位像場彎曲曲線230不對稱地散焦兩個外側小束。兩個外側束的散焦範圍係由外側雙箭頭240指示。因為拋物線的特性，不對稱的散焦係大於中央的散焦。動態像場彎曲校正將加入動態焦點，動態焦點從新的虛擬中心遵循沿著箭頭方向。例如，可執行動態像場彎曲校正（特別是由初級帶電粒子小束掃描所引入的像場彎曲的校正），特定而言係與樣品上的初級帶電粒子小束的掃描同步。根據一些具體實施例（可與本文所述之其他具體實施例結合），一種在帶電粒子束裝置中由初級帶電粒子小束陣列檢查樣本的方法，可包含由掃描致偏器將初級帶電粒子小束掃描過樣本，其中藉由至少第一電極產生電場包含：執行動態像場彎曲校正。
根據一些具體實施例，在由傾斜方式提供樣本時（相較於將樣本設置在實質正交於帶電粒子束裝置光軸的平面中），可發生類似於第4圖圖示的情況。傾斜的樣品造成一側較高且另一側較低（相對於中央初級帶電粒子小束）。根據一些具體實施例，使用第一電極的取樣傾斜效應校正可被說明為「靜態校正」。在藉由取樣傾斜的散焦之上，帶電粒子束裝置的透鏡引入像場彎曲。樣本上的點（在點上小束撞擊樣本）可被散焦。點被散焦，可使得成像品質不佳。
對於三個小束，由線220圖示在全域/靜態像場彎曲校正之後的聚焦平面。若小束掃描發生在像場彎曲校正裝置之後，從經校正位置的每一小束位置偏差，將產生跟隨移位像場彎曲曲線的散焦。由全域像場彎曲校正判定像場彎曲曲線移位。所產生的散焦效應係由箭頭240指示。第4圖圖示根據本文所述具體實施例的對於兩個外側初級帶電小束的動態像場校正。特定而言，動態像場校正亦可考慮由於掃描場的焦點的偏差。在樣本傾斜的情況中，可使用像場彎曲校正電極的靜態作業。
根據本文所述之具體實施例，本文所說明的由初級帶電粒子小束陣列檢查樣本的電極與方法，允許校正帶電粒子束裝置中的透鏡引入的像場彎曲，並同時避免掃描場對於樣本上小束焦點的衝擊。本文所述之具體實施例，關於像場彎曲的動態校正，並考慮掃描場。特定而言，本文所述之具體實施例可提供像場彎曲的不對稱校正，特定而言為藉由動態校正。例如，在存在掃描場及（或）傾斜樣本的情況中，不對稱校正可為有益的。
根據本文所述之具體實施例，本文所說明的由初級帶電粒子小束陣列檢查樣本的電極與方法，可引入額外的「楔形誤差」（就幾何設置而言），對於補償像場彎曲和掃描場的影響及（或）傾斜樣本的衝擊。例如，根據本文所述之具體實施例的由初級帶電粒子小束陣列檢查樣本的像場彎曲校正電極與方法，可提供與帶電粒子束裝置中的透鏡與掃描場相同（或至少類似）的效應。特定而言，帶電粒子束裝置中的電極設計、電極控制、以及電極設置，允許提供前述效應，此將針對第5圖至第10圖來示例說明。
第5圖圖示聚焦校正裝置的電極的具體實施例，聚焦校正裝置例如為根據本文所述之具體實施例的像場彎曲校正裝置。在一些具體實施例中（可與本文所述之其他具體實施例結合），根據本文所述具體實施例的電極（正特定用於像場彎曲校正）可被標示為像場彎曲校正電極。電極600具有徑向方向610、圓周方向611以及一或更多個孔開口612，初級帶電粒子束或初級帶電粒子小束通過一或更多個孔開口612（取決於像場彎曲校正電極的位置）。第5圖的電極被在圓周方向中分段成兩個個別的電極段601與602。根據一些具體實施例，本文所稱（且被分段）的電極，可提供偶極子、四極子或更高階的極子。
根據本文所述之一些具體實施例，本文所述之電極段一起形成電極，特定而言為像場彎曲校正電極。例如，段可由段之間的間隙實體隔開，其中段一起形成電極。根據一些具體實施例，電極段可被個別控制。例如，電極段可被個別連接至（或能夠被個別連接至）個別的電源供應器（如第6圖示意圖示並解釋的）。個別地（並動態地）控制單一段，允許校正由於像場彎曲與掃描場（如上文針對第4圖所解釋的）所造成的樣本上的散焦點。特定而言，分段電極（及（或）像場彎曲校正電極的傾斜設置，此將於下文針對第8圖至第10圖解釋）提供場強度，場強度在多孔透鏡板表面上在正交於帶電粒子束裝置的光軸（諸如第1圖中的光軸4）的平面中變化，或者場強度具有在多孔透鏡板上為非旋轉性對稱的z分量。在分段電極的情況中，在正交於帶電粒子束裝置光軸的平面中的場強度，由於可個別控制的電極的個別段而在多孔透鏡板的表面上變化。
根據一些具體實施例，電極的單一分段被控制（特定而言為被個別地控制及（或）動態地控制），並可提供場強度以產生非對稱性像場校正。特定而言，可根據掃描場或根據掃描場的改變，來完成非對稱性像場校正。在一些具體實施例中（可與本文所述之其他具體實施例結合），提供掃描場的電極與掃描裝置可被連接至控制器或控制單元。控制器或控制單元可能夠基於從掃描裝置接收的資料，計算（並控制）供應至單一分段的功率。特定而言，根據本文所述具體實施例的由電極進行的動態像場彎曲校正，可被與根據本文所述具體實施例的電極與掃描裝置提供的場強度同步執行。
在一個範例中，如第5圖圖示的電極600可被控制如下：可對分段601供應電壓U+ c*Uscan x ；可對分段602供應電壓U-c*Uscan x 。電壓「U」可為對聚焦校正或全域像場彎曲校正所供應的標準電壓。在靜電掃描裝置的情況中可根據掃描電壓供應Uscan 的加或減，其中可考量校正因子「c」。在將電壓Uscan 加入至或減去自全域像場彎曲校正電壓時，可考量掃描電壓的x方向與y方向。
第6圖圖示電極600的具體實施例，具有四個分段601、602、603、與604。分段601、602、603、與604之每一者分別連接至個別的電源供應器621、622、632、與624。可由電壓U+ c*Uscan x 供應分段601；可由電壓U- c*Uscan y 供應分段602；可由電壓U- c*Uscan x 供應分段603；並可由電壓U+ c*Uscan y 供應分段604。電壓「U」可為對聚焦校正或全域像場彎曲校正所供應的標準電壓。如示意圖示於第6圖中的電極提供了四極子。在第7圖中，由分成八個個別分段601至608的電極600提供八極子。將電極提供為多極子（諸如圖示的八極子），可產生更均質的致偏場分佈。根據本文所述具體實施例的電極的多極子設計，可允許更精確地校正並與掃描裝置同步。將電極提供為多極子形式，可提升效能並改良成像品質。本文所述之具體實施例不受限於所圖示的電極範例。例如，根據本文所述具體實施例的電極，可被分成多於八個分段，諸如分成十二個分段以提供電極的12極子設計。
根據一些具體實施例（可與本文所述之其他具體實施例結合），且在提供多於一個電極的情況中（例如第2圖圖示者），可由分段方式提供電極之一者或兩者。在一些具體實施例中，可由分段方式提供第一電極。根據一些具體實施例（可與本文所述之其他具體實施例結合），對於根據本文所述具體實施例之電極的電極之每一者的設置、順序、或分段數量不受限制。
根據本文所述之一些具體實施例，像場彎曲校正裝置可至少包含第一像場彎曲校正電極與第二像場彎曲校正電極。像場彎曲校正裝置的第一像場彎曲校正電極與第二像場彎曲校正電極，可被個別地設置、個別地設計及（或）個別地控制。
第8圖圖示根據本文所述具體實施例的帶電粒子束裝置的上部。帶電粒子束裝置包含像場彎曲校正裝置，像場彎曲校正裝置包含第一像場彎曲校正電極112-1與第二像場彎曲校正電極112-2。在第8圖中，最接近多孔透鏡板113的電極112-1，被標示為第一電極或第一像場彎曲校正電極。在第8圖圖示的範例中，第一像場彎曲校正電極112-1被相對於一平面傾斜，此平面實質正交於帶電粒子束裝置的光軸4。例如，藉由傾斜第一電極112-1，電極可在多孔透鏡板113的表面上提供電場，其中電場的z分量為非旋轉性對稱的。在一些具體實施例中（可與本文所述之其他具體實施例結合），可瞭解到（例如額外地）可傾斜第二像場彎曲校正電極。在第8圖圖示的範例中，第一像場彎曲校正電極112-1被於x方向中傾斜，此可見於第8圖旁圖示的座標系統。在第8圖圖示的具體實施例中，第一像場彎曲校正電極112-1與第二像場彎曲校正電極112-2放置在多孔透鏡板113之前。多孔透鏡板113的表面（電極的電場被提供於此表面上），為面向第一電極112-1的表面114。藉由傾斜像場彎曲校正裝置的電極的至少一者，可能例如對於傾斜樣本進行像場彎曲校正。在一些具體實施例中，在存在掃描場的情況中，傾斜電極可用於動態像場彎曲校正（特定而言為在使用由第一電極產生的電場的動態場強度時）。根據一些具體實施例，藉由動態控制場強度，可影響楔形效應的量值。
第9圖圖示根據本文所述之一些具體實施例的帶電粒子束裝置的上部。如第9圖圖示的帶電粒子束裝置，包含第一像場彎曲校正電極112-1與第二像場彎曲校正電極112-2。兩個像場彎曲校正電極被設置為低於多孔透鏡板113，在小束的傳播方向中。電極112-1與112-2的電場被提供在多孔透鏡板的表面114上，在第9圖圖示的設置的情況中，表面114為多孔透鏡板113的下表面（從小束傳播方向看來）。第一像場彎曲校正電極112-1被相對於一平面傾斜，此平面實質正交於光軸4。多孔透鏡板113之前及之下的像場彎曲校正電極的設置，將詳細說明於下文，特定而言係針對第1圖與第11圖說明。在第8圖與第9圖的範例中，像場彎曲掃描校正在x方向中完成。
在第10圖圖示的具體實施例中，帶電粒子束裝置包含四個像場彎曲校正電極112-1、112-2、112-3與112-4。兩個像場彎曲校正電極（像場彎曲校正電極112-1與112-2）被設置在多孔透鏡板113之前。兩個像場彎曲校正電極（像場彎曲校正電極112-3與112-4）被設置在多孔透鏡板113下方（在小束的傳播方向中）。在第10圖的範例中，第一像場彎曲校正電極112-1被傾斜於x方向。第三像場彎曲校正電極112-3被傾斜於y方向。藉由傾斜像場彎曲校正電極於x方向與y方向中，可執行對於傾斜於x方向與y方向中的樣品的像場彎曲校正。
根據一些具體實施例（可與本文所述之其他具體實施例結合），電極的傾斜不限於所圖示的範例。例如，作為第二電極的替代（或除了第二電極以外），可傾斜第一電極。在一些具體實施例中，可能僅提供傾斜於y方向的電極（替代於或附加於第8圖與第9圖中所示的x方向的傾斜）。可能存在在任意方向中的傾斜與非傾斜的像場彎曲校正電極的任何其他組合。根據一些具體實施例，可能結合傾斜像場彎曲校正電極與分段像場彎曲校正電極。
可瞭解到在本文所述之任意配置中，電極之一或更多者可被如前述般分段，如第5圖至第7圖示例圖示。在具體實施例中可能存在傾斜與分段電極的任何組合。例如，在一些具體實施例中，可提供傾斜與非傾斜電極的組合，或分段與未分段電極的組合。根據一些具體實施例，傾斜或分段的電極（在帶電粒子束裝置的電極之中），可為最接近多孔透鏡板的電極。
回到第1圖，下文將說明帶電粒子束裝置100的元件的進一步的細節。例如，本文所述之帶電粒子束發射器，可為冷電場發射器（CFE）、肖特基發射器、TFE或另一高電流高亮度帶電粒子束源（諸如電子束源）。高電流被視為在100 mrad中為5 µA或更高（例如高至5 mA），例如在100 mrad中為30 µA至在100 mrad中為1 mA，諸如在100 mrad時為約300 μA。根據一些實施例，電流被實質上均勻地散佈（例如偏差不超過正負10%），特別是在使用線性或矩形陣列的情況中。
根據又進一步的具體實施例（可與本文所述之其他具體實施例結合），能夠提供大束電流的TFE或另一高亮度減低源（例如電子束源），在發射角度被提升以提供10 µA - 100 µA（例如30 μA）的最大值時，亮部不下降超過最大值的20%。
在第1圖與第2圖圖示的範例中，圖示了電極，在第1圖與第2圖圖示的具體實施例中電極可被驅動以使初級帶電粒子束14減速。電極可被設置在帶電粒子束發射器111與多孔透鏡板113之間（例如亦如第8圖圖示）。根據本文所述之一些具體實施例，電極112-1（以及第2圖具體實施例中的112-2）具有孔開口，初級帶電粒子束14可通過這些孔開口。
根據一些具體實施例（可與本文所述之其他具體實施例結合），電極可被調整、可被適配及（或）被控制（例如藉由控制器），以如前述補償帶電粒子束裝置的一或更多個透鏡所引入的像場彎曲。特定而言，可對帶電粒子束裝置的各別作業、對帶電粒子束裝置的意圖用途、或對（可用於帶電粒子束裝置中的）透鏡配置與透鏡強度的改變，來調整電極。例如，供應至電極的電壓可被調整，例如藉由控制單元與各別的控制系統（諸如從控制單元至電極電壓供應器的訊號線）。
根據一些具體實施例，本文所指代的電極，可為巨集電極（macro electrode）。在一些具體實施例中，帶電粒子束源的帶電粒子束發射器，可包含一或更多個萃取器電極，以對初級帶電粒子束提供萃取電壓。根據一些具體實施例，（像場彎曲校正）電極可經配置及（或）被控制，使得來自電極的電場可接至多孔透鏡板，形成對於單一初級帶電粒子小束的低像差單一孔透鏡。
在第1圖的具體實施例中，初級帶電粒子束14在離開帶電粒子束發射器111之後，且在通過第一電極112之後，可通過多孔透鏡板113。初級帶電粒子束14可通過具有多個孔開口的多孔透鏡板113，並可被減速電場聚焦成小束。孔開口可位於在多孔透鏡板113上的任意陣列配置中，諸如線、矩形、方形、環、或任何適合的一維陣列或二維陣列。根據本文所述具體實施例，本文所述之帶電粒子束裝置，允許將多孔透鏡板的孔開口設置為任意配置的陣列，而不會具有由像場彎曲或像差（aberration）所造成的缺點。例如，已知的系統將不同的小束設置為環形形狀，以對通過透鏡的像是拋物線的每一束提供相同的條件。在將小束設置在環形形狀上時，可最小化各別透鏡的像場彎曲影響。使用根據本文所述之具體實施例的帶電粒子束裝置，小束陣列的設置可為任意的設置，例如適合用於快速檢查的設置、適配於要檢查的樣本結構的設置、允許大量束的設置、適配於束強度的設置等等。例如，小束陣列可被設置於線、矩形或方形之中。
藉由以初級帶電粒子束14照射多孔透鏡板113，藉由使用孔板前方的減速電場來產生數個聚焦的初級帶電粒子小束15。在初級帶電粒子小束15的聚焦平面中，可設置透鏡120。根據一些具體實施例，透鏡120可為加速透鏡，特定而言係於像場彎曲校正電極被以減速模式驅動且被設置在多孔透鏡板前方（從初級帶電粒子束的傳播方向看來）的情況中。在一些具體實施例中，被提供為加速透鏡的透鏡120（或在其他具體實施例中被提供為減速透鏡的透鏡120，如第11圖所示），可為靜電式透鏡或磁-靜電結合式透鏡。在一些具體實施例中，透鏡120可被提供為磁性透鏡。
在圖式中，初級帶電粒子小束陣列的一些初級帶電粒子小束，被圖示為在透鏡之後，而在圖式中省略了其他初級帶電粒子小束以便觀看。根據本文所述之一些具體實施例，提供具有孔開口的多孔透鏡板，以產生對於初級帶電粒子小束的真實源（real source）。
在一些具體實施例中，可直接由帶電粒子束發射器111照射多孔透鏡板113。根據一些具體實施例，「直接」可表示帶電粒子束發射器111與多孔透鏡板之間沒有提供額外的光學元件 - 相對於在多孔透鏡板前方具有第一電極的具體實施例（從初級帶電粒子束的傳播方向看來）。多孔透鏡板將帶電粒子束發射器發出的初級帶電粒子束14，分成初級帶電粒子小束陣列15。例如，多孔透鏡板具有至少三個孔開口，以將初級帶電粒子束分成至少三個初級帶電粒子小束。在第1圖圖示的範例中，示意圖示七個初級帶電粒子小束15。在一些具體實施例中，初級帶電粒子小束陣列可被設置於一維（線形）陣列或二維陣列（例如4x4、3x3、5x5）或非對稱陣列（例如2x5）。本文所述具體實施例不限於陣列範例，並可包含初級帶電粒子小束的任何適合的陣列配置。
所述多孔透鏡板可被有益地使用在相關於帶電粒子束裝置的其他具體實施例中、包含帶電粒子束裝置陣列的系統中、以及用於操作帶電粒子束裝置的方法中。多孔透鏡板的設計有益地遵循不同的準則，且必需在總體帶電粒子光線路徑設計的背景內容中被處理。在一些具體實施例中（可與本文所述之其他具體實施例結合），可由下列特徵之一或更多者提供多孔透鏡板。孔開口的數量，為最大可能總和電流與光學效能之間的權衡，特定而言為在最大可能的小束場中所能達成的點尺寸。另一邊際條件為樣本上的小束分離，這確保了在偵測器上的訊號小束分離，其中減少或避免了干擾（crosstalk）。根據又進一步的具體實施例（可與本文所述其他具體實施例結合），提供網格配置（亦即樣本上的初級小束的位置，及（或）孔板中的孔開口位置）以允許在掃描期間完整涵蓋基板表面。此涵蓋不限於單純的帶電粒子小束掃描（例如在x-y方向中），但亦包含像是帶電粒子小束掃描（例如在諸如x方向中的第一方向中）以及在不同於第一方向的另一方向中（諸如y方向）的台移動的混合掃描作業。
根據本文所述之具體實施例，初級帶電粒子小束15被導向透鏡120。例如，透鏡120可為加速透鏡，用於將從多孔透鏡板傳播的初級帶電粒子小束15加速。一些具體實施例中，透鏡被直接放置在多孔透鏡板113之後，在初級帶電粒子小束的傳播陣列的方向中。在背景內容中，用詞「直接」可表示多孔透鏡板與透鏡之間沒有設置額外的光束元件。在一具體實施例中，透鏡120可用於將初級帶電粒子小束15加速至高柱電壓，其中像場彎曲校正電極被放置在多孔透鏡板之前，在初級帶電粒子束的傳播方向中。例如，加速透鏡可將初級帶電粒子小束加速至一柱電壓，此柱電壓通常大於10kV，且更通常大於20kV。加速電壓可判定帶電粒子小束的帶電粒子沿柱往下行進的速度。在一個範例中，加速透鏡可為靜電式透鏡。根據本文所述之具體實施例，加速透鏡可將初級帶電粒子小束，引導至帶電粒子束裝置的接物鏡的無髮狀波瓣點（coma free point）（或接近此點）。
根據於下文詳細說明的一些具體實施例，可在透鏡內或接近透鏡處設置致偏器陣列（未圖示於圖式中）。根據一些具體實施例，設置在「透鏡內」或「接近透鏡處」的致偏器陣列，可被瞭解為致偏器陣列被放置在透鏡的焦長內。例如，透鏡可包含三個電極，且致偏器陣列可被放置在三個電極內。根據一些具體實施例，致偏器陣列可大約放置在透鏡的三個電極的中央電極的高度處。
根據一些具體實施例，透鏡可用於達成引導初級帶電粒子小束的主要效果，例如用於將初級帶電粒子小束引導至接物鏡的無髮狀波瓣點。在一些具體實施例中，致偏器陣列可用於精細調整個別的初級帶電粒子小束，特別是精細調整要引導進（或通過）接物鏡無髮狀波瓣點的初級帶電粒子小束。經配置以將初級帶電粒子小束引導至接物鏡無髮狀波瓣點的透鏡（以及致偏器陣列，若有的話），可被瞭解為可選定透鏡的焦長、供應至透鏡的電壓、供應至致偏器陣列的電壓、致偏器陣列的尺寸、致偏器陣列的單一致偏器的尺寸，以將初級帶電粒子小束引導至接物鏡的無髮狀波瓣點。帶電粒子束裝置可包含控制器，以控制透鏡與致偏器陣列的作業參數（例如連接或整合於回饋迴路中或監測裝置以用於監測帶電粒子束裝置的作業的控制器）。
本揭示內容中使用的用詞「無髮狀波瓣平面」或「無髮狀波瓣點」，代表接物鏡的（或所提供的）平面或點，在此平面或點處在初級帶電粒子小束通過無髮狀波瓣平面或無髮狀波瓣點時，最小的（或甚至沒有）髮狀波瓣被引入初級帶電粒子小束。接物鏡的無髮狀波瓣點或無髮狀波瓣平面，為滿足Fraunhofer條件（髮狀波瓣為零的條件）的接物鏡的點或平面。接物鏡的無髮狀波瓣點或無髮狀波瓣平面位於帶電粒子束裝置的光學系統的z軸上，其中z軸在z方向中延伸。z軸可對應於光軸4。換言之，接物鏡的無髮狀波瓣點係位於光軸4上。無髮狀波瓣點或無髮狀波瓣平面可被放置在接物鏡內。作為範例，可由接物鏡圍繞無髮狀波瓣點或無髮狀波瓣平面。
根據本文所述之一些具體實施例，經由接物鏡無髮狀波瓣點的小束的引導，可被與本文所述之任意具體實施例結合。例如，可提供帶電粒子束裝置，帶電粒子束裝置具有如前述的第一電極，且具有由透鏡及（或）致偏器模組將小束引導通過接物鏡無髮狀波瓣點的架構。
根據本文所述之具體實施例，藉由接物鏡130將初級帶電粒子小束聚焦在樣本140上的個別位置上，以同時在個別位置處檢查樣本。接物鏡可經配置以用於將初級帶電粒子小束聚焦至樣本140上，其中接物鏡為減速電場透鏡。例如，減速電場透鏡可將初級帶電粒子小束減速至所界定的著陸能量。在一些具體實施例中，從柱能量到樣本上著陸能量的能量減少，至少為10倍，例如至少為30倍。在一個範例中，著陸能量通常位於約100eV與8keV之間，更特定而言為2 keV或更少，例如1 keV或更少，諸如500 eV或甚至100 eV。
在一些具體實施例中（可與本文所述之其他具體實施例結合），接物鏡130可為電場複合透鏡。例如，接物鏡可為磁性透鏡與靜電透鏡的結合。因此，接物鏡可為磁-靜電複合透鏡。通常來說，磁-靜電複合透鏡的靜電部分，為靜電減速電場透鏡。使用磁-靜電複合透鏡，獲得了在低著陸能量下的優越解析度，諸如數百電子伏特，在掃描電子顯微鏡（SEM）的情況中。低著陸能量為有益的，特別是在現代半導體產業中，以避免充電及（或）傷害對輻射敏感的樣本。本文所述之具體實施例的益處，亦可在使用磁性透鏡或靜電透鏡時獲得。
根據一些具體實施例，帶電粒子束裝置100的初級帶電粒子小束15被由共同接物鏡聚焦在樣本140上。根據一些具體實施例（可與本文所述之其他具體實施例結合），所有初級帶電粒子小束通過接物鏡130中的一個開口。樣本140被提供在樣本台141上，樣本台141可在正交於光軸4的至少一個方向中移動樣本140。
如前述，根據本文所述具體實施例的帶電粒子束裝置，允與提供初級帶電粒子小束陣列。根據一些具體實施例，初級帶電粒子小束陣列通常每柱可包含三或更多個初級帶電粒子小束，且更通常而言為十個或更多個初級帶電粒子小束。根據本文所述之一些具體實施例，根據本文所述具體實施例的帶電粒子束裝置以及用於由帶電粒子束裝置檢查樣品的方法，可提供在帶電粒子束裝置的一柱內的初級帶電粒子小束陣列，小束陣列在樣品表面彼此相距一小距離。例如，在一柱內兩個初級帶電粒子小束之間的距離，通常可小於150 μm，更通常小於100 μm，或甚至小於50 μm。根據本文所述具體實施例的帶電粒子束裝置以及由帶電粒子束裝置檢查樣本的方法，允許檢查樣本上的非常小且窄的結構。
在一些具體實施例中（將於下文詳細參照說明，特別是針對第12圖），根據本文所述具體實施例的帶電粒子束裝置允許被陣列化於多柱顯微鏡（MCM）中。每一者具有初級帶電粒子小束陣列以檢查樣本的多個柱，提升了製程速度與容量。
根據本文所述具體實施例的帶電粒子束裝置100，可包含射束分離器組件。射束分離器組件可將初級帶電粒子小束15與訊號束分離。根據一些具體實施例，射束分離器組件可例如包含至少一個磁性致偏器、維恩過濾器、或任何其他手段，其中電子被從初級帶電粒子小束射束導離（例如由於根據速度的勞侖茲力）。在一些具體實施例中，射束分離器可為ExB射束分離器，特別是消色差射束分離器（1/2 ExB射束分離器）、2-B分離器（亦即具有兩個磁場的射束分離器）、具有色散校正的2-B分離器、具有用於色散校正的柱的傾斜上部的2-B分離器、或具有（例如）額外訊號電子彎折器來增加訊號束16彎折角度（例如45°到90°）的上述2-B分離器的任意者 。透過接物鏡130萃取來自樣本的次級粒子或訊號粒子，在射束分離器組件中與初級帶電粒子小束15分離，並到達偵測器組件。偵測器組件可包含一或更多個偵測器元件，偵測器元件經配置以產生量測訊號，例如對應於所偵測之訊號粒子的電子訊號。根據一些具體實施例，偵測器組件可為多通道偵測器，用於偵測由樣本與初級帶電粒子小束互動所產生的訊號粒子或訊號束。
根據本文所述之一些具體實施例，帶電粒子束裝置可包含進一步的光束元件，諸如聚光透鏡、（掃描）致偏器、射束彎折器、校正器等等。在一些具體實施例中，聚光透鏡可被放置在多孔透鏡板之前（亦即在初級帶電粒子束的上游處，在於初級帶電粒子束傳播方向中觀看時）。根據本文所述具體實施例的帶電粒子束裝置可包含束消除器（beam blanker），諸如對於每一小束的個別束消除器，或具有消除器孔的共同束消除器，通常在射束分離器之前（從粒子束發射器看來）。
第11圖圖示帶電粒子束裝置100的具體實施例。帶電粒子束裝置100包含具有帶電粒子束發射器111的帶電粒子束源110，以及加速電極199（用於在帶電粒子束發射器111與加速電極199之間提供電壓差）。如第11圖示意圖示的帶電粒子束裝置100，包含多孔透鏡板113以將帶電粒子束發射器111發射的初級帶電粒子束14分成數個初級帶電粒子小束15。根據一些具體實施例，多孔透鏡板113可為如先前具體實施例所述的多孔透鏡板。帶電粒子束裝置100進一步示例地包含兩個電極112-1與112-2。在一些具體實施例中，第11圖的配置亦可僅具有一個電極112。在第11圖圖示的具體實施例中，電極112-1與112-2定位在多孔透鏡板113後方，特別是在於初級帶電粒子小束15的傳播方向中觀看時。根據本文所述之具體實施例，可存在如先前具體實施例中所述的電極。
在一些具體實施例中，第11圖的電極被適配以驅動於加速模式中。例如，電極可被連接至控制器，以控制對於電極的電壓供應器。根據一些具體實施例，在加速模式中的電極，可加速從孔透鏡板傳播的初級帶電粒子束或初級帶電粒子小束。
在一些具體實施例中，第11圖圖示的透鏡120可為磁性透鏡、無旋轉磁性透鏡、無旋轉磁性透鏡雙合透鏡、靜電透鏡（例如可以減速或加速初級帶電粒子小束）、及（或）磁-靜電組合式透鏡（例如具有用於初級帶電粒子小束的加速功能）。在一些具體實施例中，透鏡可為磁性透鏡，而允許輕易機械性存取中心（以及（例如）致偏器陣列位置）。根據一些具體實施例，透鏡120提供用於將帶電粒子小束引導至接物鏡130的無髮狀波瓣點的主要引導效應。可由根據一些具體實施例的透鏡120內的致偏器陣列，來進行引導的精細調諧。初級帶電粒子小束的聚焦、初級帶電粒子小束與訊號束或小束的射束分離、以及訊號偵測，可相同於上文所述者。
第12圖圖示根據本文所述具體實施例的帶電粒子束裝置的具體實施例。第12圖的帶電粒子束裝置100具有第一電極112-1，第一電極112-1在多孔透鏡板113表面上提供電場，其中電場的z分量在多孔透鏡板的表面上為非旋轉性對稱的。第12圖的帶電粒子束裝置100可特定而言被用於樣品傾斜校正。樣品（或樣本140）被以傾斜的方式示例圖示於第12圖中。根據本文所述之一些具體實施例，樣品傾斜校正被執行在多小束柱中，多小束柱具有接物鏡陣列132以進行個別的小束聚焦。根據一些具體實施例，如第12圖圖示的帶電粒子束裝置100，包含準直器設置121。在一些具體實施例中，準直器設置可包含準直器透鏡及（或）致偏器陣列。特定而言，準直器設置121適合用於引導初級帶電粒子小束至接物鏡陣列132的各別光軸。
根據一些具體實施例（可與本文所述之其他具體實施例結合），接物鏡陣列可包含個別的靜電透鏡（特定而言為減速電場透鏡），如第12圖示例圖示的。在一些具體實施例中，可在本文所述之具體實施例中使用接物鏡陣列，包含個別的磁性透鏡（特定而言具有共同的激勵線圈）。根據一些具體實施例，用於根據本文所述具體實施例的帶電粒子束裝置的接物鏡陣列，可包含個別靜電透鏡與個別磁性透鏡的組合。
第13圖圖示多柱顯微鏡配置202。由三個帶電粒子束裝置100示例圖示多柱顯微鏡配置202。在根據本文所述具體實施例的多柱顯微鏡配置中帶電粒子束裝置的數量可不同於所圖示的範例。例如，根據本文所述具體實施例的多柱顯微鏡配置，可具有少於三個帶電粒子束裝置（諸如兩個），或具有多於三個帶電粒子束裝置（諸如四個、五個、或甚至多於五個）。多柱顯微鏡配置的帶電粒子束裝置之每一者，可為如本文所述之任意具體實施例中（特定而言針對第1圖、第2圖與第11圖）所說明的帶電粒子束裝置。根據本文所述之具體實施例，多柱顯微鏡配置可包含像場彎曲校正裝置，像場彎曲校正裝置具有至少兩個如前述（特定而言針對第3圖至第10圖）的像場彎曲校正電極。
在第13圖的示例圖中，多柱顯微鏡包含如第2圖圖示說明的帶電粒子束裝置。多柱顯微鏡配置202包含樣本台142，要檢查的數個樣本140被放置在樣本台142上。在一些具體實施例中，多柱顯微鏡配置202的帶電粒子束裝置，可一起檢查一個樣本。在一些具體實施例中，樣本台142可適配為相對於一平面傾斜，此平面實質正交於帶電粒子束裝置的光軸。
根據本文所述之一些具體實施例，多柱顯微鏡配置202的帶電粒子束裝置100，可具有共同接物鏡131（圖示於簡化示意圖中），共同接物鏡131包含靜電透鏡部件與磁性透鏡部件（例如具有多個孔和共同激勵線圈的磁性透鏡）。靜電透鏡部件可包含上電極與下電極，上電極位於高電位，下電極位於接近於樣本電壓的電位並使電子減速以提供著陸能量。電極協助引導初級帶電粒子小束，以及減慢初級帶電粒子小束。此外，可提供控制電極（例如近電極（proxi-electrode））以萃取訊號粒子，諸如次級電子（SE）或後向散射電子。例如，對於根據本文所述具體實施例的接物鏡，可提供非常低的著陸能量（例如100 eV）以及低萃取電場，而不使帶電粒子束成像系統的總體效能惡化。
根據本文所述具體實施例的帶電粒子束裝置與多柱顯微鏡配置，可被說明為是在作業條件（例如初級帶電粒子小束的著陸能量、訊號束的萃取電壓）中具有彈性而不會顯著損失效能的，特定而言係由於根據本文所述具體實施例的帶電粒子束裝置的低像差。
雖然針對多柱顯微鏡配置說明了具有下電極、中電極與上電極（以及最終的近電極）的接物鏡，所說明的電極亦可（一起或單獨）用於如本文所述具體實施例中（特定而言為針對第1圖、第2圖或第11圖）的單一帶電粒子束裝置的接物鏡。
根據一些具體實施例，多柱顯微鏡配置的帶電粒子束裝置100彼此的距離，通常在約10 mm至約60 mm之間，更通常地在約10 mm至約50 mm之間。在一些具體實施例中，多柱顯微鏡配置的單一帶電粒子束裝置之間的距離，可被量測為帶電粒子束裝置的光軸之間的距離。
藉由使用如第13圖示例圖示的多柱顯微鏡配置中的數個帶電粒子束裝置，可在充足的解析度下且在足夠小的訊號小束之間的干擾下，提供足夠數量的初級帶電粒子小束。
第14圖圖示根據本文所述具體實施例的多柱顯微鏡（MCM）配置。第14圖所圖示的多柱顯微鏡配置，可例如用於聚焦補償，例如係基於在多柱顯微鏡配置中的多小束柱中的樣品彎折。特定而言，在施加擴散在全樣品上的（例如前述帶電粒子束裝置的）多小束柱的MCM配置中，用於補償樣品傾斜校正的選項是感興趣的。因為樣品彎折可在不同的柱下方產生局部傾斜的樣品表面（如第14圖圖示），可由本文所述具體實施例補償一個多小束的涵蓋範圍內的局部樣品傾斜。
第14圖的MCM配置示例性包含三個帶電粒子束裝置100。第14圖圖示的三個帶電粒子束裝置之每一者，包含第一電極112-1與第二電極112-2。根據一些具體實施例，第一電極112-1及（或）第二電極112-2，可為如本文所述具體實施例中的分段電極。帶電粒子束裝置之每一者可包含準直器設置121與接物鏡陣列132，如上文（例如針對第12圖）所詳細說明的。
根據一些具體實施例，說明了由帶電粒子束裝置中的初級帶電粒子小束陣列檢查樣本的方法。在第15圖中，圖示檢查方法的流程圖500。根據一些具體實施例（可與本文所述之其他具體實施例結合），方法中使用的帶電粒子束裝置可為如本文所述具體實施例中的帶電粒子束裝置（特別是針對第1圖、第2圖與第11圖）。根據本文所述具體實施例的方法，亦可由如說明於一些具體實施例中的多柱顯微鏡配置來執行，諸如第12圖圖示的具體實施例。
在方塊510中，根據本文所述具體實施例的方法，包含由包含束發射器的帶電粒子束源產生初級帶電粒子束。例如，如上文所提及的，束發射器可例如為CFE、肖特基發射器、TFE或另一高電流高亮度帶電粒子束源（諸如電子束源）的一源。根據一些具體實施例，束發射器可發出一個初級帶電粒子束，初級帶電粒子束可被處理（例如藉由被多孔透鏡分割），使得複數個初級帶電粒子小束被產生。在多孔透鏡後方小束被引導至透鏡（在一些具體實施例中可為加速透鏡）的平面。根據一些具體實施例（可與本文所述之其他具體實施例結合），束發射器可包含萃取電極，以支援（並指導）萃取來自束發射器的帶電粒子。
在方塊520中，方法進一步包含由初級帶電粒子束照射多孔透鏡板，以產生初級帶電粒子小束陣列。例如，多孔透鏡板可具有複數個孔開口，這使得初級帶電粒子束被分成數個聚焦的初級帶電粒子小束。多孔透鏡板的孔開口的設置的網格配置，可如上文詳細說明與討論地被適當選擇。例如，多孔透鏡板中的孔開口可被設置為一維小束陣列、或二維小束陣列，諸如（例如）矩形或次級（quadratic）小束陣列。
在方塊530中，方法進一步包含至少藉由多孔透鏡板的表面上的第一電極產生電場，其中第一電極包含孔開口。根據一些具體實施例（可與本文所述之其他具體實施例結合），第一電極可為如上文具體實施例所述的電極，特定而言為針對第3圖至第10圖所說明的電極。根據一些具體實施例，如上文詳細說明的，第一電極可用於校正成像透鏡（諸如帶電粒子束裝置的接物鏡）引入帶電粒子束裝置的像場彎曲。
在方塊540中，施加電壓至第一電極。根據本文所述之具體實施例，第一電極提供的電場的z方向分量，在多孔透鏡板的表面上為非旋轉性對稱的。例如，可由特定針對第5圖至第7圖說明的分段電極，來提供變化電場強度。在一些具體實施例中，可由特定針對第8圖至第10圖說明的傾斜電極，來提供至少一個像場彎曲校正電極的變化電場強度。根據一些具體實施例（特別是在使用至少一個傾斜電極的情況中），場強度在相對於正交於光軸的平面傾斜（於x方向及（或）y方向中）的平面中為實質固定。
在一些具體實施例中（可與本文所述之其他具體實施例結合），方法可包含對所意圖的應用、對使用在帶電粒子束裝置中的透鏡、以及對帶電粒子束裝置的其他適合的作業參數，控制及（或）調整第一電極。在一些具體實施例中，電極可被驅動在加速模式或減速模式中（如第1圖、第2圖與第11圖示例圖示的）。例如，在設置在多孔透鏡板前方時（在初級帶電粒子束的傳播方向中），電極可具有減速效應。在一個範例中，在設置在多孔透鏡板後方時（在初級帶電粒子束的傳播方向中），電極可具有加速效應。
在方塊550中，由帶電粒子束裝置的接物鏡將初級帶電粒子小束聚焦在樣本上的個別位置，以同時在個別位置檢查樣本。根據一些具體實施例，根據本文所述具體實施例的動態像場彎曲校正，允許接物鏡以精確的方式，在減少的或非常低的像差下將初級帶電粒子小束聚焦到樣本上。
根據一些具體實施例，方法可進一步包含施加電壓至接物鏡附近的近電極（諸如在樣本與接物鏡之間），以協助萃取來自樣本的訊號粒子或訊號束。可由射束分離器（特別是消色差射束分離器）分離訊號束與初級帶電粒子小束。在一些具體實施例中，由束彎折器使訊號束彎折，以將訊號束引導至偵測器組件（特別是離軸偵測器組件）。方法可進一步包含由偵測器組件（且特定而言係藉由多通道偵測器組件）偵測訊號束。
在一些具體實施例中，方法可包含處理偵測器獲得的資料，以產生樣本影像，或取得具有依格式的資料，此格式允許評估樣本的結構。
本揭示內容提供複數個具體實施例。下面列出示例性具體實施例。1.一種用於檢查樣本的方法，係於帶電粒子束裝置中由初級帶電粒子小束陣列檢查樣本，方法包含以下步驟：由帶電粒子束源的帶電粒子束發射器產生初級帶電粒子束；由初級帶電粒子束照射多孔鏡頭板以產生聚焦的初級帶電粒子小束陣列；由至少兩個電極校正帶電粒子束裝置的像場彎曲，其中至少兩個電極包含孔開口；由一透鏡將初級帶電粒子小束引導朝向帶電粒子束裝置的接物鏡；將初級帶電粒子小束引導通過設置在透鏡內的致偏器陣列；其中透鏡與致偏器陣列的結合動作，將初級帶電粒子小束引導通過帶電粒子束裝置的接物鏡的無髮狀波瓣點；以及由接物鏡將初級帶電粒子小束聚焦至樣本上的個別位置，以同時在個別位置檢查樣本。
具體實施例2：如具體實施例1所述之方法，其中由至少兩個電極校正帶電粒子束裝置的像場彎曲，包含將至少兩個電極放置在帶電粒子束源與多孔鏡頭板之間。
具體實施例3：如具體實施例1或2所述之方法，其中由至少兩個電極校正帶電粒子束裝置的像場彎曲，包含將至少兩個電極操作在減速模式中，使初級帶電粒子束或初級帶電粒子小束減速。
具體實施例4：如具體實施例1所述之方法，其中由至少兩個電極校正帶電粒子束裝置的像場彎曲，包含將至少兩個電極放置在多孔鏡頭板之後，在初級帶電粒子小束的傳播方向中。
具體實施例5：如具體實施例1或4所述之方法，其中由至少兩個電極校正帶電粒子束裝置的像場彎曲，包含將至少兩個電極操作在加速模式中，使初級帶電粒子束或初級帶電粒子小束加速。
具體實施例6：如具體實施例1或5所述之方法，其中從下列透鏡所構成的群組中選定透鏡：靜電透鏡、結合式靜電-磁透鏡、磁性透鏡、以及無旋轉磁性雙合鏡頭。
具體實施例7：如具體實施例1至6之任一項所述之方法，其中初級帶電粒子小束在樣本上的碰撞或後向散射產生訊號帶電粒子小束，且其中由設置在透鏡與接物鏡之間的射束分離器的磁場將訊號帶電粒子小束與初級帶電粒子小束分離。
具體實施例8：如具體實施例1至7之任一項所述之方法，其中致偏器陣列包含複數個四極子元件，以個別對齊初級帶電粒子小束。
具體實施例9：如具體實施例1至8之任一項所述之方法，其中初級帶電粒子小束陣列包含至少三個初級帶電粒子小束。
具體實施例10：如具體實施例1至9之任一項所述之方法，方法進一步包含：使初級帶電粒子小束碰撞樣本，其中初級帶電粒子小束之每一者在樣本上提供一點，點具有小於20 nm的點尺寸。
具體實施例11：如具體實施例1至10之任一項所述之方法，方法進一步包含：使初級帶電粒子小束碰撞樣本的個別位置，其中碰撞樣本的帶電粒子小束之任意者之間的最小距離小於150 µm。
具體實施例12：用於由初級帶電粒子小束陣列檢查樣本的帶電粒子束裝置，帶電粒子束裝置包含：帶電粒子束源，用於產生初級帶電粒子小束陣列，其中帶電粒子束源包含：帶電粒子束發射器與多孔鏡頭板，帶電粒子束發射器用於發出帶電粒子束，多孔鏡頭板包含至少兩個開口，以產生並聚焦初級帶電粒子小束陣列，多孔鏡頭板經設置為由初級帶電粒子束照射。帶電粒子束裝置進一步包含：像場彎曲校正裝置，用於校正帶電粒子束裝置的像場彎曲，其中像場彎曲校正裝置包含至少兩個像場彎曲校正電極，初級帶電粒子束或初級帶電粒子小束通過像場彎曲校正電極的孔開口；透鏡，經配置以將初級帶電粒子小束陣列引導至帶電粒子束裝置的接物鏡；設置在透鏡內的致偏器陣列，其中透鏡與致偏器陣列經配置以藉由透鏡與致偏器陣列的結合動作，將初級帶電粒子小束引導通過接物鏡的無髮狀波瓣點；以及接物鏡，用於將初級帶電粒子小束陣列的每一初級帶電粒子小束，減速並聚焦至樣本上的個別位置。
具體實施例13：如具體實施例12所述之帶電粒子束裝置，其中像場彎曲校正裝置被放置在帶電粒子束發射器與多孔鏡頭板之間。
具體實施例14：如具體實施例12所述之帶電粒子束裝置，其中像場彎曲校正裝置被放置在多孔鏡頭板之後，在初級帶電粒子小束的傳播方向中。
具體實施例15：如具體實施例12或13所述之帶電粒子束裝置，其中透鏡被放置在緊接多孔鏡頭板之後，在初級帶電粒子小束的傳播方向中。
具體實施例16：如具體實施例12至15之任一項所述之帶電粒子束裝置，其中從下列透鏡所構成的群組中選定透鏡：靜電透鏡、結合式靜電-磁透鏡、磁性透鏡、以及無旋轉磁性雙合鏡頭。
具體實施例17：如具體實施例12至16之任一項所述之帶電粒子束裝置，其中初級帶電粒子小束陣列的初級帶電粒子小束之每一者在樣本上提供一點，點具有小於20 nm的點尺寸。
具體實施例18：如具體實施例12至17之任一項所述之帶電粒子束裝置，進一步包含射束分離器以將初級帶電粒子從訊號帶電粒子小束分離，初級帶電粒子小束碰撞樣本或從樣本後向散射而產生訊號帶電粒子小束。
具體實施例19：具有至少兩個帶電粒子束裝置的多柱顯微鏡配置，經配置以對樣本成像，至少兩個帶電粒子束裝置之每一者包含：帶電粒子束源，用於產生初級帶電粒子小束陣列，其中帶電粒子束源包含：帶電粒子束發射器與多孔鏡頭板，帶電粒子束發射器用於發出帶電粒子束，多孔鏡頭板包含至少兩個開口，以產生初級帶電粒子小束陣列，多孔鏡頭板經設置為由初級帶電粒子束照射。多柱顯微鏡配置進一步包含：像場彎曲校正裝置，用於校正帶電粒子束裝置的像場彎曲，其中像場彎曲校正裝置包含至少兩個像場彎曲校正電極，初級帶電粒子束通過像場彎曲校正電極的孔開口；透鏡，經配置以將初級帶電粒子小束陣列引導至帶電粒子束裝置的接物鏡；設置在透鏡內的致偏器陣列；其中透鏡與致偏器陣列經配置以藉由透鏡與致偏器陣列的結合動作，將初級帶電粒子小束引導通過接物鏡的無髮狀波瓣點，其中多柱顯微鏡配置進一步包含；接物鏡，用於將每一初級帶電粒子小束減速並聚焦至樣本上的個別位置。
具體實施例20：如具體實施例19所述之多柱顯微鏡配置，其中至少兩個帶電粒子束柱的接物鏡包含至少兩個透鏡模組，每一模組包含第一極件、第二極件以及對於初級帶電粒子小束的至少一個開口，且其中接物鏡進一步包含至少一個激勵線圈，至少一個激勵線圈提供磁通量至至少兩個透鏡模組。
根據又進一步的具體實施例（可與本文所述其他具體實施例結合），在帶電粒子束裝置中，至少第一電極可被設置在孔鏡頭板之前，在初級帶電粒子小束的傳播方向中。
根據又進一步的具體實施例（可與本文所述其他具體實施例結合），在帶電粒子束裝置中，至少第一電極可被設置在孔鏡頭板之前，在初級帶電粒子小束的傳播方向中。
根據又進一步的具體實施例（可與本文所述的其他具體實施例結合），帶電粒子束裝置可進一步包含掃描致偏器，以將初級帶電粒子束掃描過樣本。
根據又進一步的具體實施例（可與本文所述的其他具體實施例結合），在多柱顯微鏡中，個別靜電透鏡可為減速電場透鏡。
根據又進一步的具體實施例（可與本文所述的其他具體實施例結合），在多柱顯微鏡中，個別的磁性透鏡具有共同的激勵線圈。
雖然前述內容係關於特定具體實施例，但可發想其他與進一步的具體實施例而不脫離前述內容的基本範圍，且前述內容的範圍係由下列申請專利範圍判定。
4‧‧‧光軸
14‧‧‧初級帶電粒子束
15‧‧‧初級帶電粒子小束陣列
100‧‧‧帶電粒子束裝置
110‧‧‧帶電粒子束源
111‧‧‧帶電粒子束發射器
112‧‧‧第一電極
112-1‧‧‧像場彎曲校正電極
112-2‧‧‧像場彎曲校正電極
112-3‧‧‧像場彎曲校正電極
112-4‧‧‧像場彎曲校正電極
113‧‧‧多孔透鏡板
114‧‧‧表面
120‧‧‧透鏡
121‧‧‧準直器設置
130‧‧‧接物鏡
131‧‧‧共同接物鏡
132‧‧‧接物鏡陣列
140‧‧‧樣本
141‧‧‧樣本台
142‧‧‧樣本台
150‧‧‧掃描致偏器
199‧‧‧加速電極
200‧‧‧曲線
202‧‧‧多柱顯微鏡配置
210‧‧‧曲線
220‧‧‧聚焦平面
230‧‧‧曲線
240‧‧‧方向箭頭
250‧‧‧曲線
500‧‧‧方法
510-550‧‧‧步驟
600‧‧‧電極
601‧‧‧電極段
602‧‧‧電極段
603‧‧‧電極段
604‧‧‧電極段
605‧‧‧電極段
606‧‧‧電極段
607‧‧‧電極段
608‧‧‧電極段
610‧‧‧徑向方向
611‧‧‧圓周方向
612‧‧‧孔開口
621‧‧‧電源供應器
622‧‧‧電源供應器
623‧‧‧電源供應器
624‧‧‧電源供應器
可參考多個具體實施例以更特定地說明以上簡要總結的本公開內容，以更詳細瞭解本公開內容的上述特徵。附加圖式相關於具體實施例，且說明如下： 第1圖圖示根據本文所述具體實施例的用於樣本檢查的多束裝置的示意圖； 第2圖圖示根據本文所述具體實施例的用於樣本檢查的多束裝置的示意圖； 第3圖圖示根據本文所述具體實施例的具有及不具有像場校正的束行為的示意圖； 第4圖圖示根據本文所述具體實施例的具有像場校正以及束掃描的束行為的示意圖； 第5圖至第7圖圖示根據本文所述具體實施例的像場校正電極的示意圖； 第8圖至第10圖圖示根據本文所述具體實施例的帶電粒子束裝置的部分視圖中的像場校正電極的示意圖； 第11圖圖示根據本文所述具體實施例的用於樣本檢查的多束裝置的示意圖； 第12圖圖示根據本文所述具體實施例的用於樣本檢查的多束裝置的示意圖； 第13圖圖示根據本文所述具體實施例的帶電粒子束裝置的多柱設置的示意圖； 第14圖圖示根據本文所述具體實施例的帶電粒子束裝置的多柱設置的示意圖； 第15圖圖示根據本文所述具體實施例的由帶電粒子束裝置檢查樣本的方法的流程圖。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

Claims (20)

  1. 一種用於檢查一樣本的方法，係於一帶電粒子束裝置中由一初級帶電粒子小束陣列檢查一樣本，該帶電粒子束裝置具有一光軸，該光軸在該帶電粒子束裝置的z方向中延伸，該方法包含以下步驟： 由一帶電粒子束發射器產生一初級帶電粒子束； 由該初級帶電粒子束照射具有一表面的一多孔鏡頭板，以產生聚焦的該初級帶電粒子小束陣列； 藉由至少一第一電極在該多孔鏡頭板的該表面上產生一電場； 其中由該至少第一電極提供的該電場的z方向中的電場分量，為非旋轉性對稱的；以及 由一接物鏡將該等初級帶電粒子小束聚焦在該樣本上的個別位置，以同時在該等個別位置處檢查該樣本。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該至少第一電極被設置在該孔鏡頭板之前，在該等傳播的初級帶電粒子小束的方向中。
  3. 如請求項1所述之方法，其中該至少第一電極被設置在該孔鏡頭板之後，在該等傳播的初級帶電粒子小束的方向中。
  4. 如請求項1至3之任一項所述之方法，其中由該至少第一電極提供的該電場的一非旋轉性對稱z分量，係由該至少第一電極在圓周方向中被分段成至少兩個個別電極段來提供。
  5. 如請求項1至3之任一項所述之方法，其中由該至少第一電極提供的該電場的一非旋轉性對稱z分量，係由該至少第一電極被相對於一平面傾斜來提供，該平面正交於該帶電粒子束裝置的該光軸。
  6. 如請求項1至3之任一項所述之方法，該方法進一步包含以下步驟： 量測該樣本的一樣品傾斜或一局部樣品傾斜；以及 產生具有一場強度的該電場，該場強度與該傾斜成比例，或該場強度至少部分補償該樣品傾斜或該局部樣品傾斜。
  7. 如請求項1至3之任一項所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：由一掃描致偏器將該初級帶電粒子小束掃描過該樣本，其中該至少第一電極在該多孔鏡頭板的該表面上產生的該電場的一z分量具有一震幅，該震幅與該掃描致偏器的一激勵成比例。
  8. 一種用於由一初級帶電粒子小束陣列檢查一樣本的帶電粒子束裝置，該帶電粒子束裝置具有一光軸，該光軸在該帶電粒子束裝置的z方向中延伸，且該帶電粒子束裝置進一步包含： 一帶電粒子束源，該帶電粒子束源用於產生一初級帶電粒子小束陣列，其中該帶電粒子束源包含： 一帶電粒子束發射器，該帶電粒子束發射器用於發出一帶電粒子束； 一多孔鏡頭板，該多孔鏡頭板具有一表面，該多孔鏡頭板包含至少兩個開口以產生並聚焦一初級帶電粒子小束陣列，該多孔鏡頭板經設置為被由該初級帶電粒子束照射； 至少一第一電極，該至少一第一電極用於在該多孔鏡頭板的該表面上產生一電場；該至少第一電極具有一徑向方向、一圓周方向與一孔開口，該初級帶電粒子束或該等初級帶電粒子小束通過該孔開口； 其中該至少第一電極在圓周方向中被分成至少兩個個別的電極段；以及 一接物鏡，該接物鏡用於將該初級帶電粒子小束陣列的每一初級帶電粒子小束，聚焦至該樣本上的一個別位置。
  9. 如請求項8所述之帶電粒子束裝置，其中該個別電極段可由不同的電壓個別偏壓。
  10. 如請求項8至9之任一項所述之帶電粒子束裝置，其中該至少第一電極相對於一平面傾斜，該平面正交於該帶電粒子束裝置的該光軸。
  11. 如請求項8至9之任一項所述之帶電粒子束裝置，進一步包含： 一透鏡模組與一致偏器模組之至少一者，以將該初級帶電粒子小束陣列的初級帶電粒子小束引導通過該接物鏡的一無髮狀波瓣點。
  12. 一種用於由一初級帶電粒子小束陣列檢查一樣本的帶電粒子束裝置，該帶電粒子束裝置具有一光軸，該光軸在該帶電粒子束裝置的z方向中延伸，且該帶電粒子束裝置進一步包含： 一帶電粒子束源，該帶電粒子束源用於產生一初級帶電粒子小束陣列，其中該帶電粒子束源包含： 一帶電粒子束發射器，該帶電粒子束發射器用於發出一帶電粒子束； 一多孔鏡頭板，該多孔鏡頭板包含至少兩個開口以產生並聚焦一初級帶電粒子小束陣列，該多孔鏡頭板經設置為被由該初級帶電粒子束照射； 至少一第一電極，該至少一第一電極用於在該多孔鏡頭板的一表面上產生一電場；該至少第一電極具有孔開口，該初級帶電粒子束或該等初級帶電粒子小束通過該等孔開口； 其中該至少第一電極相對於一平面傾斜，該平面正交於該帶電粒子束裝置的該光軸；以及 一接物鏡，該接物鏡用於將該初級帶電粒子小束陣列的每一初級帶電粒子小束，聚焦至該樣本上的一個別位置。
  13. 如請求項12所述之帶電粒子束裝置，其中該第一電極在正交於z方向的x方向或y方向中傾斜。
  14. 如請求項12所述之帶電粒子束裝置，其中該第一電極在圓周方向中被分段成至少兩個個別的電極段。
  15. 如請求項12至14之任一項所述之帶電粒子束裝置，其中該帶電粒子束裝置經適配以由一傾斜方式支撐該樣本。
  16. 如請求項12至14之任一項所述之帶電粒子束裝置，該帶電粒子束裝置進一步包含： 一透鏡模組與一致偏器模組之至少一者，以將該初級帶電粒子小束陣列的初級帶電粒子小束引導通過該接物鏡的一無髮狀波瓣點。
  17. 一種用於檢查一樣本的多柱顯微鏡，包含： 一帶電粒子束裝置，該帶電粒子束裝置由一初級帶電粒子小束陣列檢查一樣本，該帶電粒子束裝置包含一光軸，該光軸在該帶電粒子束裝置的z方向中延伸，該帶電粒子束裝置進一步包含： 一帶電粒子束源，該帶電粒子束源用於產生一初級帶電粒子小束陣列，其中該帶電粒子束源包含： 一帶電粒子束發射器，該帶電粒子束發射器用於發出一帶電粒子束； 一多孔鏡頭板，該多孔鏡頭板包含至少兩個開口以產生並聚焦一初級帶電粒子小束陣列，該多孔鏡頭板經設置為被由該初級帶電粒子束照射； 至少一第一電極，該至少一第一電極用於在該多孔鏡頭板的一表面上產生一電場；該至少第一電極具有孔開口，該初級帶電粒子束或該等初級帶電粒子小束通過該等孔開口， 其中該至少第一電極相對於一平面傾斜，該平面正交於該帶電粒子束裝置的該光軸，及（或）其中該至少第一電極在圓周方向中被分成至少兩個個別的電極段；且該帶電粒子束裝置進一步包含 一接物鏡，該接物鏡用於將該初級帶電粒子小束陣列的每一初級帶電粒子小束，聚焦至該樣本上的一個別位置； 該多柱顯微鏡進一步包含： 一另一帶電粒子束源，該另一帶電粒子束源用於產生一另一初級帶電粒子小束陣列。
  18. 如請求項17所述之多柱顯微鏡，進一步包含： 一透鏡模組與一致偏器模組之至少一者，以將該初級帶電粒子小束陣列的初級帶電粒子小束引導通過該接物鏡的一無髮狀波瓣點。
  19. 如請求項17至18之任一項所述之多柱顯微鏡，進一步包含： 一準直器，該準直器具有準直器透鏡及一致偏器陣列之至少一者，以將該初級帶電粒子小束陣列的該初級帶電粒子小束，引導至一接物鏡陣列的該各別光軸。
  20. 如請求項19所述之多柱顯微鏡，其中該接物鏡陣列包含個別靜電透鏡與個別磁性透鏡之一或更多者。
TW106140439A 2016-12-01 2017-11-22 以初級帶電粒子小束陣列檢查樣本的方法、用於以初級帶電粒子小束陣列檢查樣本的帶電粒子束裝置、及用於樣本之檢查的多柱顯微鏡 TWI695404B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/366,455 2016-12-01
US15/366,455 US9922796B1 (en) 2016-12-01 2016-12-01 Method for inspecting a specimen and charged particle multi-beam device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201833967A true TW201833967A (zh) 2018-09-16
TWI695404B TWI695404B (zh) 2020-06-01

Family

ID=60388079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106140439A TWI695404B (zh) 2016-12-01 2017-11-22 以初級帶電粒子小束陣列檢查樣本的方法、用於以初級帶電粒子小束陣列檢查樣本的帶電粒子束裝置、及用於樣本之檢查的多柱顯微鏡

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9922796B1 (zh)
EP (1) EP3549152A1 (zh)
JP (1) JP6810804B2 (zh)
KR (1) KR102295389B1 (zh)
CN (1) CN110192263B (zh)
TW (1) TWI695404B (zh)
WO (1) WO2018099756A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111383879A (zh) * 2018-12-29 2020-07-07 卡尔蔡司显微镜有限责任公司 用于产生多个粒子束的设备以及多束式粒子束系统
TWI732305B (zh) * 2018-10-19 2021-07-01 德商Ｉｃｔ積體電路測試股份有限公司 帶電粒子射束設備、場曲校正器、及操作帶電粒子射束設備的方法
TWI790489B (zh) * 2019-10-21 2023-01-21 以色列商應用材料以色列公司 用於檢測樣本的方法及帶電粒子束裝置
TWI795850B (zh) * 2020-09-11 2023-03-11 日商鎧俠股份有限公司 電子束裝置及圖像獲取方法
TWI813948B (zh) * 2020-02-21 2023-09-01 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司 帶電粒子評估工具及檢測方法

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10453645B2 (en) * 2016-12-01 2019-10-22 Applied Materials Israel Ltd. Method for inspecting a specimen and charged particle multi-beam device
US10504687B2 (en) * 2018-02-20 2019-12-10 Technische Universiteit Delft Signal separator for a multi-beam charged particle inspection apparatus
WO2020030483A1 (en) * 2018-08-09 2020-02-13 Asml Netherlands B.V. An apparatus for multiple charged-particle beams
EP3624167A1 (en) * 2018-09-14 2020-03-18 FEI Company Multi-electron-beam imaging appartus with improved perormance
CN110798959A (zh) * 2019-10-31 2020-02-14 复旦大学 一种多方向带电粒子束流转向装置
JP7409946B2 (ja) * 2020-04-13 2024-01-09 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ荷電粒子ビーム照射装置及びマルチ荷電粒子ビーム検査装置
EP3937205A1 (en) * 2020-07-06 2022-01-12 ASML Netherlands B.V. Charged-particle multi-beam column, charged-particle multi-beam column array, inspection method
US11177114B1 (en) * 2020-09-15 2021-11-16 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Electrode arrangement, contact assembly for an electrode arrangement, charged particle beam device, and method of reducing an electrical field strength in an electrode arrangement
WO2022058252A1 (en) * 2020-09-17 2022-03-24 Asml Netherlands B.V. Objective lens array assembly, electron-optical system, electron-optical system array, method of focusing, objective lens arrangement
EP3971939A1 (en) * 2020-09-17 2022-03-23 ASML Netherlands B.V. Charged particle assessment tool, inspection method
KR20230067620A (ko) * 2020-09-17 2023-05-16 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 하전 입자 평가 툴, 검사 방법
DE102020125534B3 (de) 2020-09-30 2021-12-02 Carl Zeiss Multisem Gmbh Vielzahl-Teilchenstrahlmikroskop und zugehöriges Verfahren mit schnellem Autofokus um einen einstellbaren Arbeitsabstand
EP4020518A3 (en) * 2020-12-23 2022-10-19 ASML Netherlands B.V. Charged particle optical device, objective lens assembly, detector, detector array, and methods
US11495433B1 (en) * 2021-04-15 2022-11-08 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Charged particle beam apparatus, multi-beamlet assembly, and method of inspecting a specimen
KR20240022597A (ko) * 2021-06-16 2024-02-20 칼 짜이스 멀티셈 게엠베하 왜곡 최적화 다중 빔 스캐닝 시스템
SE545152C2 (en) * 2021-09-21 2023-04-18 Scienta Omicron Ab Charged particle spectrometer operable in an angular mode
US11651934B2 (en) 2021-09-30 2023-05-16 Kla Corporation Systems and methods of creating multiple electron beams

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3714422A (en) * 1970-04-06 1973-01-30 Hitachi Ltd Scanning stereoscopic electron microscope
EP0242602B1 (de) * 1986-04-24 1993-07-21 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Elektrostatisch-magnetische-Linse für Korpuskularstrahlgeräte
US6465783B1 (en) * 1999-06-24 2002-10-15 Nikon Corporation High-throughput specimen-inspection apparatus and methods utilizing multiple parallel charged particle beams and an array of multiple secondary-electron-detectors
JP2001076990A (ja) * 1999-08-31 2001-03-23 Canon Inc 荷電粒子線露光装置及びその制御方法
EP1150327B1 (en) * 2000-04-27 2018-02-14 ICT, Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Multi beam charged particle device
US7800062B2 (en) * 2002-06-11 2010-09-21 Applied Materials, Inc. Method and system for the examination of specimen
JP4167050B2 (ja) * 2002-12-13 2008-10-15 キヤノン株式会社 荷電粒子線露光装置及びその制御方法、並びにデバイス製造方法
EP1602121B1 (en) * 2003-03-10 2012-06-27 Mapper Lithography Ip B.V. Apparatus for generating a plurality of beamlets
EP2579270B8 (en) * 2003-09-05 2019-05-22 Carl Zeiss Microscopy GmbH Particle-optical systems and arrangements and particle-optical components for such systems and arrangements
EP1577926A1 (en) * 2004-03-19 2005-09-21 ICT, Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik Mbh High current density particle beam system
JP5222142B2 (ja) * 2005-09-06 2013-06-26 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー 粒子光学部品
WO2007067296A2 (en) * 2005-12-02 2007-06-14 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
JP5237734B2 (ja) * 2008-09-24 2013-07-17 日本電子株式会社 収差補正装置および該収差補正装置を備える荷電粒子線装置
JP5634052B2 (ja) * 2009-01-09 2014-12-03 キヤノン株式会社 荷電粒子線描画装置およびデバイス製造方法
WO2010082451A1 (ja) * 2009-01-15 2010-07-22 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線応用装置
EP2325862A1 (en) * 2009-11-18 2011-05-25 Fei Company Corrector for axial aberrations of a particle-optical lens
EP2365514B1 (en) * 2010-03-10 2015-08-26 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Twin beam charged particle column and method of operating thereof
US9336981B2 (en) * 2010-04-09 2016-05-10 Applied Materials Israel Ltd. Charged particle detection system and multi-beamlet inspection system
NL2007604C2 (en) * 2011-10-14 2013-05-01 Mapper Lithography Ip Bv Charged particle system comprising a manipulator device for manipulation of one or more charged particle beams.
JP5886663B2 (ja) * 2012-03-21 2016-03-16 株式会社日立ハイテクノロジーズ 電子線応用装置およびレンズアレイ
NL2009696C2 (en) * 2012-10-25 2014-04-29 Univ Delft Tech Apparatus and method for inspecting a surface of a sample.
JP6090690B2 (ja) * 2012-12-04 2017-03-08 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 電子線装置
EP2816585A1 (en) * 2013-06-17 2014-12-24 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Charged particle beam system and method of operating thereof
EP2879155B1 (en) * 2013-12-02 2018-04-25 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Multi-beam system for high throughput EBI
NL2013411B1 (en) * 2014-09-04 2016-09-27 Univ Delft Tech Multi electron beam inspection apparatus.
US10236156B2 (en) * 2015-03-25 2019-03-19 Hermes Microvision Inc. Apparatus of plural charged-particle beams
US9607805B2 (en) * 2015-05-12 2017-03-28 Hermes Microvision Inc. Apparatus of plural charged-particle beams

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI732305B (zh) * 2018-10-19 2021-07-01 德商Ｉｃｔ積體電路測試股份有限公司 帶電粒子射束設備、場曲校正器、及操作帶電粒子射束設備的方法
CN111383879A (zh) * 2018-12-29 2020-07-07 卡尔蔡司显微镜有限责任公司 用于产生多个粒子束的设备以及多束式粒子束系统
CN111383879B (zh) * 2018-12-29 2024-05-07 卡尔蔡司显微镜有限责任公司 用于产生多个粒子束的设备以及多束式粒子束系统
TWI790489B (zh) * 2019-10-21 2023-01-21 以色列商應用材料以色列公司 用於檢測樣本的方法及帶電粒子束裝置
TWI813948B (zh) * 2020-02-21 2023-09-01 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司 帶電粒子評估工具及檢測方法
TWI795850B (zh) * 2020-09-11 2023-03-11 日商鎧俠股份有限公司 電子束裝置及圖像獲取方法
US11664190B2 (en) 2020-09-11 2023-05-30 Kioxia Corporation Electron beam device and image acquisition method

Also Published As

Publication number Publication date
TWI695404B (zh) 2020-06-01
WO2018099756A1 (en) 2018-06-07
US9922796B1 (en) 2018-03-20
JP2019537223A (ja) 2019-12-19
CN110192263B (zh) 2021-08-13
KR20190091318A (ko) 2019-08-05
KR102295389B1 (ko) 2021-09-02
JP6810804B2 (ja) 2021-01-06
EP3549152A1 (en) 2019-10-09
CN110192263A (zh) 2019-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI695404B (zh) 以初級帶電粒子小束陣列檢查樣本的方法、用於以初級帶電粒子小束陣列檢查樣本的帶電粒子束裝置、及用於樣本之檢查的多柱顯微鏡
JP6728498B2 (ja) 試験片を検査する方法および荷電粒子マルチビーム装置
TWI650550B (zh) 用於高產量電子束檢測（ｅｂｉ）的多射束裝置
CN109216143B (zh) 带电粒子束装置和对样本进行成像或照明的方法件
EP2365514B1 (en) Twin beam charged particle column and method of operating thereof
JP6955325B2 (ja) 適応２次荷電粒子光学系を用いて２次荷電粒子ビームを画像化するシステムおよび方法
JP5103033B2 (ja) 荷電粒子線応用装置
KR102207766B1 (ko) 이차 전자 광학계 ＆ 검출 디바이스
WO2020078610A1 (en) Charged particle beam device, field curvature corrector, and methods of operating a charged particle beam device
JP2016119303A (ja) 高分解能荷電粒子ビーム装置および該装置を動作させる方法
WO2020164872A1 (en) Device and method for operating a charged particle device with multiple beamlets