TW201921401A - 用於調整帶電粒子的光束狀態的方法和裝置 - Google Patents

用於調整帶電粒子的光束狀態的方法和裝置

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Abstract

揭示用於調整帶電粒子之光束狀態之裝置及方法。根據某些實施例，該裝置包括在一孔徑上方位移之一或多個第一多極透鏡，該一或多個第一多極透鏡經組態以調整穿過該孔徑之一帶電粒子束之一光束電流。該裝置亦包括在該孔徑下方位移之一或多個第二多極透鏡，該一或多個第二多極透鏡經組態以調整該光束之一光點大小及一光點形狀中之至少一者。

Description

用於調整帶電粒子的光束狀態的方法和裝置
本發明大體上係關於藉由使用帶電粒子檢測經製造基板，且更特定言之，係關於用於調整帶電粒子之光束狀態之方法及裝置。
具有降至小於一奈米之解析度之帶電粒子(例如，電子)束顯微鏡，諸如掃描電子顯微鏡(SEM)或透射電子顯微鏡(TEM)，充當用於檢測具有自亞微米降至若干奈米之特徵大小之IC組件的可實行的工具。藉由SEM，在檢測下，可將單一初級電子束之電子或複數個初級電子束之電子聚焦於晶圓的預定掃描部位處。初級電子與晶圓相互作用且可反向散射或可使晶圓發射次級電子，該等次級電子可由一或多個偵測器收集且用於建構晶圓之影像。包含反向散射電子及次級電子之電子束之強度可基於晶圓的內部及/或外部結構之屬性變化且因此指示該晶圓是否具有缺陷。
在許多應用狀況中，為了藉由電壓對比度檢測缺陷，在運用初級電子檢測晶圓之區域之前，帶電粒子在被稱作預充電之程序中經施加至該區域，其用於兩個目的：第一，縮減晶圓表面上將引起影像之散焦及失真之充電；及第二，將適當電壓施加至晶圓上之特徵，使得有缺陷及周圍無缺陷的特徵在檢測下以不同方式表現。當前，預充電可藉由兩個技術--泛流及預掃描實現。
在泛流技術中，泛流槍(其為來自初級電子源之單獨的電子源)用於在晶圓在泛流槍下方移動時提供相對大量的電子以為晶圓上之預定義表面區域充電。在預掃描之後，晶圓移動返回至其原始位置，且接著施加初級電子束以掃描經預充電區域之一部分，以便使經掃描區域成像。通常，泛流所需之時間大約為幾分鐘，且在預充電與成像之間切換所需之時間大約為幾秒。顯然地，泛流技術係耗時的且縮減系統產出率。
在預掃描技術中，初級光束用於預充電及成像兩者。具體言之，在成像掃描之前，初級光束首先用於預掃描待成像之晶圓之區域，以便使晶圓預先帶正電或預先帶負電。相較於泛流技術，預掃描技術具有預掃描與成像之間的相對短切換時間。此外，預掃描技術中之經預充電區域可受精確地控制，因為僅使用一個電子源。
當預掃描技術用於預充電時，通常初級電子之小光束電流足以平衡表面充電之狀態及/或形成具有低漏電率之缺陷之電壓對比度。然而，具有高漏電率之一些電氣缺陷，諸如銅互連件中之薄空隙，需要大量電子建立充電以便被偵測到。因此，有必要在預掃描期間施加初級電子之較高光束電流以便實現足夠量的預充電。
本發明之實施例係關於用於改變帶電粒子之光束狀態之方法及裝置。在一些實施例中，提供一種裝置。該裝置包括在一孔徑上方位移之一或多個第一多極透鏡，該一或多個第一多極透鏡經組態以調整穿過該孔徑之一帶電粒子束之一光束電流。該裝置亦包括在該孔徑下方位移之一或多個第二多極透鏡，該一或多個第二多極透鏡經組態以調整該光束之一光點大小及一光點形狀中之至少一者。
在一些實施例中，提供一種裝置。該裝置包括在該孔徑上方位移之一或多個第一非旋轉軸向對稱透鏡，該一或多個第一非旋轉軸向對稱透鏡經組態以調整穿過該孔徑之一帶電粒子束之一光束電流。該裝置亦包括在該孔徑下方位移之一或多個第二非旋轉軸向對稱透鏡，該一或多個第二非旋轉軸向對稱透鏡經組態以調整該光束之一光點大小或一光點形狀中之至少一者。
在一些實施例中，提供一種方法。該方法包括藉由在一孔徑上方位移之一或多個第一多極透鏡調整穿過該孔徑之一帶電粒子束之一光束電流。該方法亦包括藉由在該孔徑下方位移之一或多個第二多極透鏡調整該光束之一光點大小或一光點形狀中之至少一者。
在一些實施例中，提供一種非暫時性電腦可讀媒體。該非暫時性電腦可讀媒體儲存在由一或多個處理器執行時使該處理器執行包括以下操作之一方法之指令：控制在一孔徑上方位移之一或多個第一多極透鏡，以調整穿過該孔徑之一帶電粒子束之一光束電流；及控制在該孔徑下方位移之一或多個第二多極透鏡，以調整該光束之一光點大小或一光點形狀中之至少一者。
在以下描述中將部分闡述所揭示實施例的額外目標及優點，且該等額外目標及優點將部分自該描述顯而易見，或可藉由對該等實施例的實踐習得。所揭示實施例之該等目標及優點可藉由在申請專利範圍中所闡述之要素及組合來實現及獲得。
應理解，前文一般描述及以下詳細描述兩者皆僅為例示性及解釋性的，且並不限定如所主張之所揭示實施例。
現在將詳細參考例示性實施例，在附圖中說明該等例示性實施例之實例。以下描述參考附圖，其中除非另外表示，否則不同圖式中之相同編號表示相同或類似元件。闡述於例示性實施例之以下描述中之實施並不表示符合本發明的所有實施。實情為，其僅為符合關於所附申請專利範圍中所列舉的本發明之態樣的裝置及方法之實例。
本申請案揭示用於調整帶電粒子之光束狀態之裝置及方法。所揭示裝置及方法可用於許多技術中，諸如用於積體電路(IC)之製造程序中。如本發明中所使用，光束狀態係指光束電流、光點大小、及帶電粒子束之光點形狀中之一或多者。帶電粒子係指任何帶正電或帶負電粒子，諸如電子、質子、帶電分子、正離子或負離子等。僅出於說明性目的，以下描述假設帶電粒子為電子。然而，本發明之原理及實施例可同等地應用於其他類型之帶電粒子。
如本文中所使用，除非另外具體說明，否則術語「或」涵蓋所有可能組合，除非不可行。舉例而言，若規定資料庫可包括A或B，則除非另外具體說明或不可行，否則資料庫可包括A，或B，或A及B。作為一第二實例，若規定資料庫可包括A、B或C，則除非另外具體說明或不可行，否則資料庫可包括A，或B，或C，或A及B，或A及C，或B及C，或A及B及C。
圖1為說明符合本發明之實施例之例示性電子束檢測(EBI)系統100的示意圖。如圖1中所展示，EBI系統100包括主腔室101、裝載/鎖定腔室102、電子束工具104及設備前端模組(EFEM) 106。電子束工具104位於主腔室101內。
EFEM 106包括第一裝載埠106a及第二裝載埠106b。EFEM 106可包括額外裝載埠。第一裝載埠106a及第二裝載埠106b可收納含有待檢測之晶圓(例如，半導體晶圓或由其他材料製成之晶圓)或樣本的晶圓前開式單元匣(FOUP) (晶圓及樣本在下文中統稱為「晶圓」)。EFEM 106中之一或多個機械臂(未展示)可將晶圓運輸至裝載/鎖定腔室102。
裝載/鎖定腔室102連接至裝載/鎖定真空泵系統(未展示)，其移除裝載/鎖定腔室102中之氣體分子以達至低於大氣壓力之第一壓力。在達至第一壓力之後，一或多個機械臂(未展示)可將晶圓自裝載/鎖定腔室102運輸至主腔室101。主腔室101連接至主腔室真空泵系統(未展示)，其移除主腔室101中之氣體分子以達至低於第一壓力之第二壓力。在達至第二壓力之後，晶圓經受電子束工具104之檢測。
圖2為說明符合所揭示實施例之例示性電子束工具104的示意圖。如圖2中所展示，電子束工具104包括機動載物台200及晶圓固持器202，晶圓固持器202由機動載物台200支撐以固持待檢測之晶圓203。電子束工具104進一步包括複合物鏡204、電子偵測器206 (其包括電子感測器表面206a及206b)、物鏡孔徑208、聚光透鏡210、光束限制孔徑212、槍孔徑214、陽極216及陰極218，其中之一或多者可與電子束工具104之光軸270對準。
在一些實施例中，複合物鏡204可包括改良的擺動物鏡延遲浸入透鏡(SORIL)，其包括磁極片204a、控制電極204b、偏轉器或一組偏轉器204c，以及激磁線圈204d。電子束工具104可另外包括能量色散X射線光譜儀(EDS)偵測器(未展示)以表徵晶圓上之材料。
藉由在陽極216與陰極218之間施加電壓來自陰極218發射初級電子束220。初級電子束220穿過槍孔徑214及光束限制孔徑212，此兩者可判定進入駐存在光束限制孔徑212下方之聚光透鏡210之電子束的電流。聚光透鏡210在光束進入物鏡孔徑208之前聚焦初級電子束220，以在電子束進入複合物鏡204之前設定電子束的電流。
複合物鏡204可將初級電子束220聚焦至晶圓203上以用於檢測且可在晶圓203之表面上形成探測光點222。偏轉器204c使初級電子束220偏轉以使探測光點222掃描遍及晶圓203。舉例而言，在掃描程序中，偏轉器204c可經控制以使初級電子束220在不同時間點依序偏轉至晶圓203之頂部表面之不同部位上，以提供用於晶圓203之不同部分之影像重構的資料。此外，偏轉器204c亦可經控制以在不同時間點將初級電子束220偏轉至特定部位處之晶圓203之不同側上，以提供用於彼部位處之晶圓結構的立體影像重構之資料。此外，在一些實施例中，陽極216及陰極218可經組態以產生多個初級電子束220，且電子束工具104可包括複數個偏轉器204c以同時將多個初級電子束220投影至晶圓203之不同部分/側。
當電流經施加至激磁線圈204d上時，軸向對稱(亦即，圍繞光軸270對稱)之磁場將在晶圓表面區域中產生。由初級電子束220掃描之晶圓203的一部分可浸沒在磁場中。不同電壓經施加至晶圓203、磁性物鏡204a及控制電極204b上，以接近晶圓表面產生軸向對稱之延遲電場。該電場在初級電子束220與晶圓203碰撞之前縮減接近晶圓之表面之衝擊初級電子束220的能量。與磁極片204a電隔離之控制電極204b控制晶圓上之軸向對稱之電場以防止晶圓之微電弧作用且確保晶圓表面連同軸向對稱之磁場處之適當光束聚焦。
在接收到初級電子束220後，可自晶圓203之部分發射次級電子束230。次級電子束230可由電子偵測器206之感測器表面206a及206b接收。電子偵測器206可產生表示次級電子束230之強度之信號(例如，電壓、電流等)，且將信號提供至處理系統(圖2中未展示)。次級電子束230之強度可根據晶圓203之外部及/或內部結構變化。此外，如上文所論述，初級電子束220可經投影至晶圓203之頂部表面之不同部位及/或特定部位處之晶圓203之不同側上，以產生不同強度之次級電子束230。因此，藉由以晶圓203之部位映射次級電子束230之強度，處理系統可重構反映晶圓203之內部及/或外部結構的影像。
如上文所描述，當預掃描技術用於對晶圓203預充電時，可能需要頻繁地調整預掃描與影像掃描之間的初級電子之光束電流(例如，增加初級電子之光束電流以便對具有高漏電率之電氣缺陷預充電)。此可藉由調整聚光透鏡210之強度來實現。具體言之，參考圖2，聚光透鏡210可用於改變初級電子束220之外部輪廓，以便改變穿過物鏡孔徑208之初級電子之量。
根據所揭示實施例，聚光透鏡210可為磁性或靜電的。一方面，若聚光透鏡210為磁透鏡，則聚光透鏡210之強度可藉由改變聚光透鏡210之激磁電流來調整。然而，相較於電壓，歸因於來自磁性透鏡之主體及線圈之較大電感，電流改變起來緩慢且不穩定。此外，磁透鏡具有磁滯問題，其將使磁場在施加相同激磁電流之情況下不同。此將使初級光束在掃描晶圓時散焦。另一方面，若聚光透鏡210為靜電圓形透鏡，則其可能需要較大電壓(例如，數千伏特)以使初級電子中之大部分穿過物鏡孔徑208。切換此較大電壓係耗時的。因此，聚光透鏡210無論為磁性透鏡抑或靜電透鏡，在需要電子束工具104之高產出率之情況下可能都不適於控制預充電。
為了避免上文所描述的與聚光透鏡210相關聯之限制，本結構提供用於使用多極透鏡來控制初級電子之光束狀態之各種結構及方法。如圖2中所展示，電子束工具104可包括初級電子之源(亦即，陰極218)與物鏡孔徑208之間的一或多個多極透鏡(例如，多極透鏡240及/或多極透鏡242)。此外，電子束工具104可包括物鏡孔徑208與晶圓203之間的一或多個多極透鏡(例如，多極透鏡250及/或多極透鏡252)。多極透鏡與光軸270對準。
用於本發明中之多極透鏡可為可產生沿著光軸270之高階諧波電場或磁場之任何類型的透鏡。舉例而言，所揭示多極透鏡可包括四極透鏡、八極透鏡等中之一或多者。此外，多極透鏡可包括由複數個電極形成之至少一個靜電透鏡、由複數個螺線管線圈或電磁體形成之至少一個電磁多極透鏡。
圖3A為說明根據本發明之例示性實施例之用於電子束工具104中的四極透鏡310之俯視圖的示意圖。參考圖3A，四極透鏡310包括四個區段312a至312d。舉例而言，四極透鏡310可用作電子束工具104 (圖2)中之多極透鏡240、242、250及252中之一者。區段312a至312d可圍繞光軸270對稱地配置。當四極透鏡310為靜電四極透鏡時，區段312a至312d為電極。舉例而言，正電壓「+V」可施加至電極312a及312c，且負電壓「-V」可施加至電極312b及312d。以此方式，區段312a至312d可產生圍繞光軸270對稱地分佈之電四極場。當四極透鏡310為磁性四極透鏡時，區段312a至312d為螺線管線圈或電磁體。在控制螺線管線圈中之電流方向之情況下，區段312a至312d可產生圍繞光軸270對稱地分佈之磁性四極場。
用於本發明中之多極透鏡可具有任何合適的形狀。圖3B為說明根據本發明之例示性實施例之用於電子束工具104中的四極透鏡320之俯視圖的示意圖。參考圖3B，四極透鏡320包括四個區段322a至322d。舉例而言，四極透鏡320可用作電子束工具104 (圖2)中之多極透鏡240、242、250及252中之一者。區段312a至312d可圍繞光軸270對稱地配置。如圖3A及圖3B中所展示，四極透鏡310經組態以為凹面四極透鏡，而四極透鏡320經組態以為凸面四極透鏡。
圖4為說明符合本發明之實施例的由包括於電子束工具104中之多極透鏡調整之電子束的示意圖。參考圖4，多極透鏡240、242安置於物鏡孔徑208上方且因此在本發明中亦被稱作孔徑前多極透鏡。在一些實施例中，多極透鏡240、242可安置於聚光透鏡210下方，該聚光透鏡在光束進入多極透鏡240、242之前會聚初級電子束220。圖4展示初級電子束220之外部輪廓。如由外部輪廓所展示，當接通多極透鏡240、242時，可產生一或多個多極場以進一步聚焦初級電子束220，以便允許較多初級電子穿過物鏡孔徑208，且不改變聚光透鏡210之設定。此外，該一或多個多極場之強度可經調整以改變穿過孔徑208之初級電子的量。以此方式，多極透鏡240、242可調整初級電子束220之光束電流，該初級電子束經允許投影至晶圓203上且不改變聚光透鏡210之設定。
仍參考圖4，多極透鏡250、252安置於物鏡孔徑208下方且因此在本發明中亦被稱作孔徑後多極透鏡。在一些實施例中，多極透鏡250、252可安置於複合物鏡204上方。當接通多極透鏡250、252時，可產生一或多個多極場以在光束進入複合物鏡204之前聚焦初級電子束220。因而，初級電子束220之直徑且因此探測光點222之大小可在晶圓表面處改變，且不改變物鏡204之設定。
此外，多極透鏡250、252之多極場不圍繞光軸270旋轉對稱。詳言之，多極場(例如四極場)可在光束之一個橫向方向上聚焦初級電子束220，而在光束之另一橫向方向上使初級電子束220散焦。因此，初級電子束220之橫截面之形狀且因此探測光點222之光點形狀可由多極透鏡250、252產生之一或多個多極場改變。
儘管圖2及圖4展示兩個孔徑前多極透鏡240、242及兩個孔徑後多極透鏡250、252，但本發明不限制用於電子束工具中之孔徑前多極透鏡之數目及孔徑後多極透鏡之數目。舉例而言，在一些實施例中，電子束工具104可僅包括一個孔徑前多極透鏡，而在一些其他實施例中，電子束工具104可包括多於兩個孔徑前多極透鏡。
此外，儘管圖2及圖4展示電子束工具104使用單個初級電子束，但預期電子束工具104亦可為使用多個初級電子束之多光束檢測工具。本申請案並未限制用於電子束工具104中之初級電子束之數目。
此外，本發明中所描述之原理及實施例可應用於能夠產生圍繞電子束工具之光軸之非旋轉軸向對稱場之任何透鏡。上文所描述之多極磁場/電場為非旋轉軸向對稱場之一個實例。如本發明中所使用，非旋轉軸向對稱透鏡係指能夠產生圍繞軸線之非旋轉軸向對稱場之透鏡。
如上文所描述，可接通多極透鏡240、242以改變初級電子束220之光束電流，且可接通多極透鏡250、252以改變探測光點222之光點大小或光點形狀中之至少一者。又，由多極透鏡240、242、250、252產生之多極場之強度可藉由改變此等多極透鏡之輸入電壓或電流來調整，以便精確地控制光束電流、光點大小及/或光點形狀。參考圖2，在所揭示實施例中，電子束工具104可進一步包括控制器260，該控制器經組態以控制多極透鏡240、242、250、252之輸入電壓或電流。
控制器260可呈現許多形式，包括例如基於電腦之系統、基於微處理器之系統、微控制器、嵌入式系統(例如，韌體)，或任何其他合適控制電路或系統。在一些實施例中，控制器260經特別組態成具有用於在設定時間接通/斷開多極透鏡240、242、250、252之硬體及/或軟體模組，且精確地控制或調整多極透鏡240、242、250、252之輸入電壓/電流。圖5為符合所揭示實施例之控制器260之方塊圖。參考圖5，控制器260可包括記憶體510、處理器520及輸入/輸出(I/O)介面530。
處理器520可包括特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)及邏輯電路中之一或多者，該邏輯電路經組態以允許控制器260根據所揭示實施例運行。處理器520可經組態以經由例如I/O介面530產生且傳輸控制信號，以接通/斷開或調整電子束工具104中之多極透鏡中之一或多者的輸入電壓/電流。
在操作中，處理器520可執行儲存於記憶體510中之電腦指令/邏輯。記憶體510可包括任何適當類型之儲存媒體。記憶體510可包括非暫時性電腦可讀儲存媒體，其包括用於可由處理器520執行之應用程式或方法之指令。舉例而言，非暫時性電腦可讀儲存媒體可為唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、快閃記憶體、記憶體晶片(或積體電路)，或其類似者。
I/O介面530可包括一或多個數位及/或類比通信器件，其允許控制器260與其他系統及器件通信。舉例而言，I/O介面530可自處理器520接收一或多個控制信號，且將控制信號發送至繼電器以接通/斷開多極透鏡240、242、250、252。
如上文所描述，當預掃描技術用於對晶圓203預充電時，初級電子束用於執行晶圓之預掃描及成像兩者。圖6為符合本發明之實施例的控制樣本之預掃描與影像掃描之間的電子束狀態之方法600的流程圖。舉例而言，方法600可用於控制電子束工具(例如，圖2中所展示之電子束104)中之初級電子束之光束狀態。由電子束工具檢測之樣本可為半導體晶圓(例如，晶圓203)。電子束工具包括位於孔徑(例如，電子束工具104中之物鏡孔徑208)上游或上方之一或多個孔徑前多極透鏡(例如，電子束工具104中之孔徑240、242)，及位於孔徑下游或下方之一或多個孔徑後透鏡(例如，電子束工具104中之孔徑250、252)。孔徑前及孔徑後多極透鏡安置於電子束工具之光軸(例如，電子束工具之光軸270)周圍。當接通時，孔徑前及孔徑後多極透鏡可產生一或多個多極場。孔徑前及孔徑後多極透鏡可由控制器(例如，電子束工具104中之控制器260)接通/斷開。此外，該控制器可經組態以藉由調整孔徑前及孔徑後多極透鏡之輸入電壓及/或輸入電流來控制多極場之強度。參考圖6，方法600包括以下步驟。
在步驟610中，在對樣本預充電期間，電子束工具接通孔徑前多極透鏡以調整穿過孔徑208之初級電子束之光束電流。如上文所描述，預掃描及影像掃描可能需要不同光束電流。舉例而言，可能需要初級電子束之較高光束電流以便對具有高漏電率之缺陷預充電。因而，孔徑前多極透鏡可經接通以增加經投影至樣本上之初級電子束之光束電流。
在步驟620中，電子束工具接通孔徑後多極透鏡以調整初級電子束之光點大小及/或光點形狀，亦即，由初級電子束形成在樣本表面上之探測光點之大小及/或形狀。舉例而言，可減小初級電子束之光點大小，使得探測光點中之電荷密度可增加以滿足對具有高漏電率之缺陷進行預充電之需要。作為另一實例，即使該樣本不具有帶有高漏電率之缺陷，孔徑前多極透鏡及孔徑後多極透鏡亦可組合以同時增加光束電流及光點大小，使得初級電子束可覆蓋樣本之較大區域且縮短預充電之時間。以此方式，可改良電子束工具之產出率。作為又另一實例，可根據預掃描區域中之特徵或缺陷之特定類型調整初級電子束之光點形狀。
如上文所描述，可精確地控制孔徑前及孔徑後多極透鏡之強度。因而，根據所揭示實施例，電子束工具可根據不同類型的樣本及/或樣本上之不同類型的缺陷之特定預掃描需求來調整孔徑前及孔徑後多極透鏡之強度以改變光束電流、光點大小及/或光點形狀，且不改變聚光透鏡或物鏡之設定。
在步驟630中，電子束工具預掃描該樣本。在一些實施例中，機動載物台(例如，電子束104中之載物台200)可在初級電子束下方移動樣本以允許初級電子束預掃描樣本之預定義區域。替代地或同時，初級電子束可由偏轉器或一組偏轉器(例如，偏轉器204c)偏轉以預掃描預定義表面區域。在此步驟中，初級光束電流及探測光點受聚光透鏡210、複合物鏡204、孔徑前多極透鏡及孔徑後多極透鏡控制。
在步驟640中，在預掃描樣本之預定義區域之後，電子束工具斷開孔徑前多極透鏡及/或孔徑後多極透鏡，以將初級電子束之光束電流、光點大小及/或光點大小改變回至適於影像掃描之光束電流、光點大小及/或光點大小。在一些實施例中，代替完全斷開多極透鏡，電子束工具可減小或增加孔徑前及孔徑後多極透鏡中之一或多者之強度，以使光束狀態符合影像掃描之要求。
在步驟650中，電子束執行樣本之預定義區域之影像掃描。在對預定義區域成像之後，方法600返回至步驟610，以執行樣本之下一預定義區域之預掃描及影像掃描。藉由方法600之多次反覆，可對整個樣本進行預充電及成像。
根據所揭示實施例，由孔徑前及孔徑後多極透鏡產生之多極場可迅速地改變。舉例而言，如上文所描述，靜電圓形透鏡可需要數千伏特以增加用於預掃描之光束電流。相比之下，為了實現相同光束電流，電氣多極透鏡可僅需要大約數百伏特之電壓。因而，可在若干微秒內迅速地接通/斷開或增加/減小多極場。因此，縮減在預掃描與影像掃描之間切換所需的時間且增加電子束工具之產出率。
除了提供光束狀態在預充電與影像掃描之間的快速切換之外，孔徑前及孔徑後多極透鏡亦可用於在其他使用狀況中改變光束狀態。圖7為符合本發明之實施例的樣本表面上之電子束掃描圖案的簡化圖解表示。圖7展示樣本表面700上之複數個掃描線710及複數個回掃線720。掃描線710及回掃線720表示由初級電子束在樣本表面上形成之探測光點之移動路徑。在樣本之成像期間，每一掃描操作(由掃描線710表示)之後立即為光束回掃操作(由回掃線720表示)。光束回掃週期經定義為兩個掃描線710之間的時間間隔。在光束回掃週期期間，探測光點自先前形成之成像掃描線710之終點導向至待形成之下一成像掃描線之起點。在光束回掃週期期間不執行影像掃描操作。
圖8為符合本發明之實施例的在運用帶電粒子對樣本成像期間控制電子束狀態之方法800的流程圖。舉例而言，方法800可用於控制電子束工具(例如，圖2中所展示之電子束104)中之初級電子束之光束狀態，該電子束工具由一或多個孔徑前多極透鏡及/或一或多個孔徑後多極透鏡組成。參考圖8，方法800包括以下步驟。
在步驟810中，電子束工具掃描樣本表面上之掃描線。掃描操作可藉由使初級電子束在樣本表面上方偏轉、在初級電子束下方移動樣本或其組合來執行。在每一掃描線之掃描期間，晶圓表面處之初級光束電流及探測光點受聚光透鏡(例如，電子束工具104中之聚光透鏡210)及複合物鏡(例如，電子束工具104中之複合物鏡204)控制。
在步驟820中，在完成掃描線操作之後，電子束工具接通一或多個孔徑前多極透鏡以調整經投影至樣本表面上之初級電子束之光束電流。步驟820類似於步驟610。舉例而言，由孔徑前多極透鏡產生之多極場可增加光束電流。
在步驟830中，電子束工具接通一或多個孔徑後多極透鏡以調整由初級電子束形成在樣本表面上之探測光點之光點大小及/或光點形狀。步驟830類似於步驟620。舉例而言，由孔徑後多極透鏡產生之多極場可使初級電子束散焦，亦即，放大樣本表面上之探測光點。
在步驟840中，電子束工具使初級電子束回掃。類似於預掃描(步驟630)，具有經調整光束狀態之初級電子束可用於維持或增加樣本表面上之充電之位準，以便增強樣本之電壓對比度。
在步驟850中，在回掃週期結束時，電子束工具斷開孔徑前及/或孔徑後多極透鏡以使光束狀態返回至用於掃描操作之狀態。方法800接著可返回至步驟810，以掃描下一掃描線。藉由方法800之多次反覆，可對整個樣本成像。
如上文所描述，因為可迅速地接通/斷開或調整孔徑前及孔徑後多極透鏡之多極場，所以可最小化用於在掃描操作與回掃操作之間切換光束狀態之時間。
圖9為說明符合所揭示實施例之在方法800之執行期間接通及斷開多極透鏡之時間順序的示意圖。在所說明之實例中，多極透鏡為電氣多極透鏡。參考圖9，「T1 」係指光束掃描週期且「T2 」係指光束回掃週期。在每一光束掃描週期T1 期間，斷開電氣多極透鏡。在每一光束回掃週期T2 期間，接通電氣多極透鏡，亦即，將正電壓+V及負電壓-V施加至電氣多極透鏡之各別電極。如圖9中所展示，可在影像掃描與光束回掃之間以極小延遲接通/斷開電氣多極透鏡。
可使用以下條項進一步描述實施例： 1. 一種裝置，其包含：
一或多個第一多極透鏡，其在一孔徑上方位移，該一或多個第一多極透鏡經組態以調整穿過該孔徑之一帶電粒子束之一光束電流；及
一或多個第二多極透鏡，其在該孔徑下方位移，該一或多個第二多極透鏡經組態以調整該光束之一光點大小及一光點形狀中之至少一者。
2. 如條項1之裝置，其進一步包含：
一控制器，其經組態以控制由該一或多個第一多極透鏡或該一或多個第二多極透鏡中之至少一者產生之一多極場的強度。
3. 如條項2之裝置，其中該控制器經進一步組態以：
在一樣本之一預掃描期間，操作該一或多個第一多極透鏡以允許一第一光束電流穿過該孔徑；及
當該光束在該樣本之影像掃描期間掃描一掃描線時，操作該一或多個第一多極透鏡以允許一第二光束電流穿過該孔徑，該第一光束電流不同於該第二光束電流。
4. 如條項2之裝置，其中該控制器經進一步組態以：
當在一樣本之影像掃描期間該光束掃描一掃描線時，操作該一或多個第一多極透鏡以允許一第一光束電流穿過該孔徑；及
當在該樣本之該影像掃描期間該光束在兩個掃描線之間回掃時，操作該一或多個第一多極透鏡以允許一第二光束電流穿過該孔徑，該第二光束電流不同於該第一光束電流。
5. 如條項2至4中任一項之裝置，其中該控制器經進一步組態以：
在一樣本之一預掃描期間，接通該一或多個第一多極透鏡；及
當該光束在該樣本之影像掃描期間掃描一掃描線時，斷開該一或多個第一多極透鏡。
6. 如條項2至5中任一項之裝置，其中該控制器經進一步組態以：
當在一樣本之影像掃描期間該光束掃描一掃描線時，斷開該一或多個第一多極透鏡；及
當在該樣本之該影像掃描期間該光束在兩個掃描線之間回掃時，接通該一或多個第一多極透鏡。
7. 如條項2至6中任一項之裝置，其中該控制器經進一步組態以：
在一樣本之一預掃描期間，操作該一或多個第二多極透鏡以在該樣本上形成一第一光束點；及
當該光束在該樣本之影像掃描期間掃描一掃描線時，操作該一或多個第二多極透鏡以在該樣本上形成一第二光束點，該樣本上之該第一光束點及該第二光束點具有不同大小。
8. 如條項2至6中任一項之裝置，其中該控制器經進一步組態以：
當在一樣本之影像掃描期間該光束掃描一掃描線時，操作該一或多個第二多極透鏡以在該樣本上形成一第一光束點；及
當在該樣本之該影像掃描期間該光束在兩個掃描線之間回掃時，操作該一或多個第二多極透鏡以在該樣本上形成一第二光束點，該樣本上之該第一光束點及該第二光束點具有不同大小。
9. 如條項2至8中任一項之裝置，其中該控制器經進一步組態以：
在一樣本之一預掃描期間，接通該一或多個第二多極透鏡；及
當該光束掃描該樣本時，斷開該一或多個第二多極透鏡。
10. 如條項2至9中任一項之裝置，其中該控制器經進一步組態以：
當在一樣本之影像掃描期間該光束掃描一掃描線時，斷開該一或多個第二多極透鏡；及
當在該樣本之該影像掃描期間該光束在兩個掃描線之間回掃時，接通該一或多個第二多極透鏡。
11. 如條項2至10中任一項之裝置，其中：
該一或多個第一多極透鏡及該一或多個第二多極透鏡中之至少一者為一靜電多極透鏡；且
該控制器經進一步組態以藉由將大約數百伏特之一電壓施加至該靜電多極透鏡來接通該靜電多極透鏡。
12. 如條項1至10中任一項之裝置，其中該一或多個第一多極透鏡及該一或多個第二多極透鏡中之至少一者為由複數個電極形成之一靜電多極透鏡。
13. 如條項1至10中任一項之裝置，其中該一或多個第一多極透鏡及該一或多個第二多極透鏡中之至少一者為由複數個螺線管線圈形成之一電磁多極透鏡。
14. 如條項1至13中任一項之裝置，其進一步包含：
一粒子源，其經組態以產生該帶電粒子束。
15. 如條項1至14中任一項之裝置，其進一步包含：
一聚光透鏡，其在該一或多個第一多極透鏡上方位移，該聚光透鏡經組態以會聚該光束。
16. 如條項1至15中任一項之裝置，其進一步包含：
一偏轉器或一組偏轉器，其在該一或多個第二多極透鏡上方位移，該偏轉器或該組偏轉器經組態以使該光束在一樣本之表面上方偏轉。
17. 如條項16之裝置，其中該偏轉器經進一步組態以根據一預定圖案使該光束在一樣本之該表面上方偏轉。
18. 如條項1至17中任一項之裝置，其進一步包含：
一複合物鏡，其在該一或多個第二多極透鏡下方位移，該複合物鏡經組態以產生一軸向對稱磁場及一軸向對稱靜電場，其中該軸向對稱磁場及軸向對稱靜電場聚焦該光束。
19. 如條項1至18中任一項之裝置，其進一步包含：
一可移動載物台，其經組態以支撐且移動一樣本。
20. 如條項1至19中任一項之裝置，其中該一或多個第一多極透鏡及該一或多個第二多極透鏡包括至少一個四極或八極透鏡。
21. 一種裝置，其包含：
一或多個第一非旋轉軸向對稱透鏡，其在孔徑上方位移，該一或多個第一非旋轉軸向對稱透鏡經組態以調整穿過該孔徑之一帶電粒子束之一光束電流；及
一或多個第二非旋轉軸向對稱透鏡，其在該孔徑下方位移，該一或多個第二非旋轉軸向對稱透鏡經組態以調整該光束之一光點大小或一光點形狀中之至少一者。
22. 如條項21之裝置，其中該一或多個第一非旋轉軸向對稱透鏡及該一或多個第二非旋轉軸向對稱透鏡中之至少一者為一靜電透鏡，該靜電透鏡由圍繞該帶電粒子束之一路徑對稱分佈之複數個電極形成。
23. 如條項22之裝置，其進一步包含：
一控制器，其經組態以藉由將大約數百伏特之一電壓施加至該靜電透鏡來接通該靜電透鏡。
24. 如條項21之裝置，其中該一或多個第一非旋轉軸向對稱透鏡及該一或多個第二非旋轉軸向對稱透鏡中之至少一者為一電磁透鏡，該電磁透鏡由圍繞該帶電粒子束之一路徑對稱分佈之複數個螺線管線圈形成。
25. 一種方法，其包含：
藉由在一孔徑上方位移之一或多個第一多極透鏡調整穿過該孔徑之一帶電粒子束之一光束電流；及
藉由在該孔徑下方位移之一或多個第二多極透鏡調整該光束之一光點大小或一光點形狀中之至少一者。
26. 如條項25之方法，其中調整穿過該孔徑之該光束電流包含：
調整由該一或多個第一多極透鏡中之至少一者產生之一多極場之強度。
27. 如條項25及26中任一項之方法，其中調整穿過該孔徑之該光束電流包含：
在一樣本之一預掃描期間，藉由該一或多個第一多極透鏡允許一第一光束電流穿過該孔徑；及
當該光束在該樣本之影像掃描期間掃描一掃描線時，藉由該一或多個第一多極透鏡允許一第二光束電流穿過該孔徑，該第一光束電流不同於該第二光束電流。
28. 如條項25及26中任一項之方法，其中調整穿過該孔徑之該光束電流包含：
當在一樣本之影像掃描期間該光束掃描一掃描線時，藉由該一或多個第一多極透鏡允許一第一光束電流穿過該孔徑；及
當在該樣本之該影像掃描期間該光束在兩個掃描線之間回掃時，藉由該一或多個第一多極透鏡允許一第二光束電流穿過該孔徑，該第二光束電流不同於該第一光束電流。
29. 如條項25至28中任一項之方法，其中調整穿過該孔徑之該光束電流包含：
在一樣本之一預掃描期間，接通該一或多個第一多極透鏡；及
當該光束掃描該樣本時，斷開該一或多個第一多極透鏡。
30. 如條項25至29中任一項之方法，其中調整穿過該孔徑之該光束電流包含：
當在一樣本之影像掃描期間該光束掃描一掃描線時，斷開該一或多個第一多極透鏡；及
當在該樣本之該影像掃描期間該光束在兩個掃描線之間回掃時，接通該一或多個第一多極透鏡。
31. 如條項25至30中任一項之方法，其中調整該光束之該光點大小或該光點形狀中之至少一者包含：
調整由該一或多個第二多極透鏡中之至少一者產生之一多極場之強度。
32. 如條項25至31中任一項之方法，其中調整該光束之該光點大小或該光點形狀中之至少一者包含：
在一樣本之一預掃描期間，藉由該一或多個第二多極透鏡在該樣本上形成一第一光束點；及
當該光束在該樣本之影像掃描期間掃描一掃描線時，藉由該一或多個第二多極透鏡在該樣本上形成一第二光束點，該樣本上之該第一光束點及該第二光束點具有不同大小。
33. 如條項25至31中任一項之方法，其中調整該光束之該光點大小或該光點形狀中之至少一者包含：
當在一樣本之影像掃描期間該光束掃描一掃描線時，藉由該一或多個第二多極透鏡在該樣本上形成一第一光束點；及
當在該樣本之該影像掃描期間該光束在兩個掃描線之間回掃時，藉由該一或多個第二多極透鏡在該樣本上形成一第二光束點，該樣本上之該第一光束點及該第二光束點具有不同大小。
34. 如條項25至33中任一項之方法，其中調整該光束之該光點大小或該光點形狀中之至少一者包含：
在一樣本之一預掃描期間，接通該一或多個第二多極透鏡；及
當該光束掃描該樣本時，斷開該一或多個第二多極透鏡。
35. 如條項25至34中任一項之方法，其中調整該光束之該光點大小或該光點形狀中之至少一者包含：
當在一樣本之影像掃描期間該光束掃描一掃描線時，斷開該一或多個第二多極透鏡；及
當在該樣本之該影像掃描期間該光束在兩個掃描線之間回掃時，接通該一或多個第二多極透鏡。
36. 如條項25至35中任一項之方法，其中：
該一或多個第一多極透鏡及該一或多個第二多極透鏡中之至少一者為一靜電多極透鏡；且
該方法進一步包含藉由將大約數百伏特之一電壓施加至該靜電多極透鏡來接通該靜電多極透鏡。
37. 如條項25至36中任一項之方法，其中該一或多個第一多極透鏡及該一或多個第二多極透鏡包括至少一個四極或八極透鏡。
38. 一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存在由一或多個處理器執行時使該處理器執行包含以下操作之一方法的指令：
控制在一孔徑上方位移之一或多個第一多極透鏡，以調整穿過該孔徑之一帶電粒子束之一光束電流；及
控制在該孔徑下方位移之一或多個第二多極透鏡，以調整該光束之一光點大小或一光點形狀中之至少一者。
39. 如條項38之非暫時性電腦可讀媒體，其中控制該一或多個第一多極透鏡包含：
調整由該一或多個第一多極透鏡中之至少一者產生之一多極場之強度。
40. 如條項38及39中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中控制該一或多個第一多極透鏡包含：
在一樣本之一預掃描期間，控制該一或多個第一多極透鏡以允許一第一光束電流穿過該孔徑；及
當該光束在該樣本之影像掃描期間掃描一掃描線時，控制該一或多個第一多極透鏡以允許一第二光束電流穿過該孔徑，該第一光束電流高於該第二光束電流。
41. 如條項38及39中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中控制該一或多個第一多極透鏡包含：
當在一樣本之影像掃描期間該光束掃描一掃描線時，控制該一或多個第一多極透鏡，以允許一第一光束電流穿過該孔徑；及
當在該樣本之該影像掃描期間該光束在兩個掃描線之間回掃時，控制該一或多個第一多極透鏡，以允許一第二光束電流穿過該孔徑，該第二光束電流不同於該第一光束電流。
42. 如條項38至41中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中控制該一或多個第一多極透鏡包含：
在一樣本之一預掃描期間，接通該一或多個第一多極透鏡；及
當該光束掃描該樣本時，斷開該一或多個第一多極透鏡。
43. 如條項38至42中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中控制該一或多個第一多極透鏡包含：
當在一樣本之影像掃描期間該光束掃描一掃描線時，斷開該一或多個第一多極透鏡；及
當在該樣本之該影像掃描期間該光束在兩個掃描線之間回掃時，接通該一或多個第一多極透鏡。
44. 如條項38至43中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中控制該一或多個第二多極透鏡包含：
調整由該一或多個第二多極透鏡中之至少一者產生之一多極場之強度。
45. 如條項38至44中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中控制該一或多個第二多極透鏡包含：
在一樣本之一預掃描期間，控制該一或多個第二多極透鏡，以在該樣本上形成一第一光束點；及
當該光束在該樣本之影像掃描期間掃描一掃描線時，控制該一或多個第二多極透鏡以在該樣本上形成一第二光束點，該樣本上之該第一光束點及該第二光束點具有不同大小。
46. 如條項38至44中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中控制該一或多個第二多極透鏡包含：
當在一樣本之影像掃描期間該光束掃描一掃描線時，控制該一或多個第二多極透鏡以在該樣本上形成一第一光束點；及
當在該樣本之該影像掃描期間該光束在兩個掃描線之間回掃時，控制該一或多個第二多極透鏡以在該樣本上形成一第二光束點，該樣本上之該第一光束點及該第二光束點具有不同大小。
47. 如條項38至46中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中控制該一或多個第二多極透鏡包含：
在一樣本之一預掃描期間，接通該一或多個第二多極透鏡；及
當該光束掃描該樣本時，斷開該一或多個第二多極透鏡。
48. 如條項38至47中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中控制該一或多個第二多極透鏡包含：
當在一樣本之影像掃描期間該光束掃描一掃描線時，斷開該一或多個第二多極透鏡；及
當在該樣本之該影像掃描期間該光束在兩個掃描線之間回掃時，接通該一或多個第二多極透鏡。
49. 如條項38至48中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中：
該一或多個第一多極透鏡及該一或多個第二多極透鏡中之至少一者為一靜電多極透鏡；且
該方法進一步包含藉由將大約數百伏特之一電壓施加至該靜電多極透鏡來接通該靜電多極透鏡。
應瞭解，本發明不限於上文所描述及在附圖中所說明之確切構造，且可在不背離本發明之範疇的情況下作出各種修改及改變。希望本發明之範疇應僅由隨附申請專利範圍限制。
100‧‧‧電子束檢測(EBI)系統
101‧‧‧主腔室
102‧‧‧裝載/鎖定腔室
104‧‧‧電子束工具
106‧‧‧設備前端模組(EFEM)
106a‧‧‧第一裝載埠
106b‧‧‧第二裝載埠
200‧‧‧機動載物台
202‧‧‧晶圓固持器
203‧‧‧晶圓
204‧‧‧複合物鏡
204a‧‧‧磁極片/磁性物鏡
204b‧‧‧控制電極
204c‧‧‧偏轉器
204d‧‧‧激磁線圈
206a‧‧‧電子感測器表面
206b‧‧‧電子感測器表面
208‧‧‧物鏡孔徑
210‧‧‧聚光透鏡
212‧‧‧光束限制孔徑
214‧‧‧槍孔徑
216‧‧‧陽極
218‧‧‧陰極
220‧‧‧初級電子束
222‧‧‧探測光點
230‧‧‧次級電子束
240‧‧‧多極透鏡/孔徑
242‧‧‧多極透鏡/孔徑
250‧‧‧多極透鏡/孔徑
252‧‧‧多極透鏡/孔徑
260‧‧‧控制器
270‧‧‧光軸
310‧‧‧四極透鏡
312a‧‧‧區段/電極
312b‧‧‧區段/電極
312c‧‧‧區段/電極
312d‧‧‧區段/電極
320‧‧‧四極透鏡
322a‧‧‧區段
322b‧‧‧區段
322c‧‧‧區段
322d‧‧‧區段
510‧‧‧記憶體
520‧‧‧處理器
530‧‧‧輸入/輸出(I/O)介面
600‧‧‧方法
610‧‧‧步驟
620‧‧‧步驟
630‧‧‧步驟
640‧‧‧步驟
650‧‧‧步驟
700‧‧‧樣本表面
710‧‧‧掃描線
720‧‧‧回掃線
800‧‧‧方法
810‧‧‧步驟
820‧‧‧步驟
830‧‧‧步驟
840‧‧‧步驟
850‧‧‧步驟
T1‧‧‧光束掃描週期
T2‧‧‧光束回掃週期
-V‧‧‧負電壓
+V‧‧‧正電壓
圖1為說明符合本發明之實施例之例示性電子束檢測(EBI)系統的示意圖。
圖2為說明符合本發明之實施例的例示性電子束工具之示意圖，該電子束工具可為圖1之例示性EBI系統的一部分。
圖3A為說明符合本發明之實施例的用於圖2之例示性電子束工具中之四極透鏡的示意圖。
圖3B為說明符合本發明之實施例的用於圖2之例示性電子束工具中之四極透鏡的示意圖。
圖4為說明符合本發明之實施例的由包括於圖2之例示性電子束工具中之多極透鏡調整的電子束之示意圖。
圖5為符合本發明之實施例的控制器之方塊圖，該控制器包括於圖2之例示性電子束工具中。
圖6為符合本發明之實施例的控制預掃描與影像掃描之間的電子束狀態之方法的流程圖。
圖7為符合本發明之實施例的樣本表面上之電子束掃描圖案的簡化圖解表示。
圖8為符合本發明之實施例的在影像掃描期間控制電子束狀態之方法的流程圖。
圖9為說明符合本發明之實施例的圖8之方法中之接通及斷開多極透鏡之時間順序之示意圖。

Claims (15)

  1. 一種裝置，其包含： 一或多個第一多極透鏡，其在一孔徑上方位移，該一或多個第一多極透鏡經組態以調整穿過該孔徑之一帶電粒子束之一光束電流；及 一或多個第二多極透鏡，其在該孔徑下方位移，該一或多個第二多極透鏡經組態以調整該光束之一光點大小及一光點形狀中之至少一者。
  2. 如請求項1之裝置，其進一步包含： 一控制器，其經組態以控制由該一或多個第一多極透鏡或該一或多個第二多極透鏡中之至少一者產生之一多極場的強度。
  3. 如請求項2之裝置，其中該控制器經進一步組態以： 在一樣本之一預掃描期間，操作該一或多個第一多極透鏡以允許一第一光束電流穿過該孔徑；及 當該光束在該樣本之影像掃描期間掃描一掃描線時，操作該一或多個第一多極透鏡以允許一第二光束電流穿過該孔徑，該第一光束電流不同於該第二光束電流。
  4. 如請求項2之裝置，其中該控制器經進一步組態以： 當在一樣本之影像掃描期間該光束掃描一掃描線時，操作該一或多個第一多極透鏡以允許一第一光束電流穿過該孔徑；及 當在該樣本之該影像掃描期間該光束在兩個掃描線之間回掃時，操作該一或多個第一多極透鏡以允許一第二光束電流穿過該孔徑，該第二光束電流不同於該第一光束電流。
  5. 如請求項2之裝置，其中該控制器經進一步組態以： 在一樣本之一預掃描期間，接通該一或多個第一多極透鏡；及 當該光束在該樣本之影像掃描期間掃描一掃描線時，斷開該一或多個第一多極透鏡。
  6. 如請求項2之裝置，其中該控制器經進一步組態以： 當在一樣本之影像掃描期間該光束掃描一掃描線時，斷開該一或多個第一多極透鏡；及 當在該樣本之該影像掃描期間該光束在兩個掃描線之間回掃時，接通該一或多個第一多極透鏡。
  7. 如請求項2之裝置，其中該控制器經進一步組態以： 在一樣本之一預掃描期間，操作該一或多個第二多極透鏡以在該樣本上形成一第一光束點；及 當該光束在該樣本之影像掃描期間掃描一掃描線時，操作該一或多個第二多極透鏡以在該樣本上形成一第二光束點，該樣本上之該第一光束點及該第二光束點具有不同大小。
  8. 如請求項2之裝置，其中該控制器經進一步組態以： 當在一樣本之影像掃描期間該光束掃描一掃描線時，操作該一或多個第二多極透鏡以在該樣本上形成一第一光束點；及 當在該樣本之該影像掃描期間該光束在兩個掃描線之間回掃時，操作該一或多個第二多極透鏡以在該樣本上形成一第二光束點，該樣本上之該第一光束點及該第二光束點具有不同大小。
  9. 如請求項2之裝置，其中該控制器經進一步組態以： 在一樣本之一預掃描期間，接通該一或多個第二多極透鏡；及 當該光束掃描該樣本時，斷開該一或多個第二多極透鏡。
  10. 如請求項2之裝置，其中該控制器經進一步組態以： 當在一樣本之影像掃描期間該光束掃描一掃描線時，斷開該一或多個第二多極透鏡；及 當在該樣本之該影像掃描期間該光束在兩個掃描線之間回掃時，接通該一或多個第二多極透鏡。
  11. 如請求項2之裝置，其中： 該一或多個第一多極透鏡及該一或多個第二多極透鏡中之至少一者為一靜電多極透鏡；且 該控制器經進一步組態以藉由將大約數百伏特之一電壓施加至該靜電多極透鏡來接通該靜電多極透鏡。
  12. 如請求項1之裝置，其中該一或多個第一多極透鏡及該一或多個第二多極透鏡中之至少一者為由複數個電極形成之一靜電多極透鏡。
  13. 如請求項1之裝置，其中該一或多個第一多極透鏡及該一或多個第二多極透鏡中之至少一者為由複數個螺線管線圈形成之一電磁多極透鏡。
  14. 一種方法，其包含： 藉由在一孔徑上方位移之一或多個第一多極透鏡調整穿過該孔徑之一帶電粒子束之一光束電流；及 藉由在該孔徑下方位移之一或多個第二多極透鏡調整該光束之一光點大小或一光點形狀中之至少一者。
  15. 一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存在由一或多個處理器執行時使該處理器執行包含以下操作之一方法的指令： 控制在一孔徑上方位移之一或多個第一多極透鏡，以調整穿過該孔徑之一帶電粒子束之一光束電流；及 控制在該孔徑下方位移之一或多個第二多極透鏡，以調整該光束之一光點大小或一光點形狀中之至少一者。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021210908A1 (ko) 2020-04-14 2021-10-21 주식회사 엘지에너지솔루션 파우치 형 전지 케이스 및 파우치 형 이차 전지
US11705301B2 (en) * 2021-01-19 2023-07-18 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Charged particle beam manipulation device and method for manipulating charged particle beamlets

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3138896A1 (de) * 1981-09-30 1983-04-14 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Elektronenoptisches system mit vario-formstrahl zur erzeugung und messung von mikrostrukturen
JPS6121182A (ja) * 1984-07-10 1986-01-29 Fuji Photo Film Co Ltd 螢光体およびその製造法
JPS6121179A (ja) * 1984-07-10 1986-01-29 Fuji Photo Film Co Ltd 放射線像変換方法およびその方法に用いられる放射線像変換パネル
JPH01143217A (ja) * 1987-11-27 1989-06-05 Jeol Ltd 電子ビーム描画装置
US6066849A (en) * 1997-01-16 2000-05-23 Kla Tencor Scanning electron beam microscope
US5869833A (en) 1997-01-16 1999-02-09 Kla-Tencor Corporation Electron beam dose control for scanning electron microscopy and critical dimension measurement instruments
WO2000079565A1 (en) 1999-06-22 2000-12-28 Philips Electron Optics B.V. Particle-optical apparatus including a particle source that can be switched between high brightness and large beam current
JP2001093455A (ja) * 1999-09-21 2001-04-06 Nikon Corp 電子ビーム装置
JP4146103B2 (ja) * 2001-05-23 2008-09-03 日本電子株式会社 電界放射型電子銃を備えた電子ビーム装置
DE10237135A1 (de) * 2002-08-13 2004-02-26 Leo Elektronenmikroskopie Gmbh Teilchenoptische Vorrichtung und Verfahren zum Betrieb derselben
KR101119890B1 (ko) * 2002-10-30 2012-03-13 마퍼 리쏘그라피 아이피 비.브이. 전자 빔 노출 시스템
US7138629B2 (en) * 2003-04-22 2006-11-21 Ebara Corporation Testing apparatus using charged particles and device manufacturing method using the testing apparatus
EP1517353B1 (en) * 2003-09-11 2008-06-25 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Charged particle beam energy width reduction system for charged particle beam system
JP2005249745A (ja) * 2004-03-08 2005-09-15 Ebara Corp 試料表面検査方法および検査装置
US7326941B2 (en) * 2004-05-18 2008-02-05 Advanced Ion Beam Technology, Inc. Apparatus and methods for ion beam implantation using ribbon and spot beams
JP2009099540A (ja) * 2007-09-27 2009-05-07 Hitachi High-Technologies Corp 試料の検査，測定方法、及び走査電子顕微鏡
US7994476B2 (en) * 2007-11-05 2011-08-09 Applied Materials Israel, Ltd. Apparatus and method for enhancing voltage contrast of a wafer
US8884224B2 (en) * 2009-04-08 2014-11-11 Hermes Microvision, Inc. Charged particle beam imaging assembly and imaging method thereof
US8536538B2 (en) 2011-02-16 2013-09-17 Kla-Tencor Corporation Multiple-pole electrostatic deflector for improving throughput of focused electron beam instruments
CN103456589B (zh) * 2012-05-31 2016-04-06 睿励科学仪器（上海）有限公司 利用多极透镜调整粒子束流的光阑及包含该光阑的设备
US8859982B2 (en) * 2012-09-14 2014-10-14 Kla-Tencor Corporation Dual-lens-gun electron beam apparatus and methods for high-resolution imaging with both high and low beam currents
KR101633978B1 (ko) * 2014-06-20 2016-06-28 한국표준과학연구원 모노크로메이터 및 이를 구비한 하전입자빔 장치
US11302511B2 (en) 2016-02-04 2022-04-12 Kla Corporation Field curvature correction for multi-beam inspection systems

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