TW202137262A - 用於多子束帶電粒子束設備的束消隱裝置 - Google Patents

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Abstract

提供了一種用於多子束帶電粒子束設備的束消隱裝置。束消隱裝置包括第一消隱單元、第二消隱單元、和第三消隱單元。第一消隱單元包括第一消隱電極和第一孔。第二消隱單元包括第二消隱電極和第二孔。第三消隱單元包括第三消隱電極和第三孔。束消隱裝置包括共用電極，共用電極形成用於第一消隱電極的第一相對電極、用於第二消隱電極的第二相對電極和用於第三消隱電極的第三相對電極。第一消隱單元、第二消隱單元、和第三消隱單元佈置在平面陣列中並界定平面陣列的平面。第一消隱電極佈置為在第一孔中的第一消隱電極和共用電極之間產生第一電場，以將多子束帶電粒子束設備的第一子束偏轉到第一偏轉方向。第二消隱電極佈置為在第二孔中的第二消隱電極和共用電極之間產生第二電場，以將多子束帶電粒子束設備的第二子束偏轉到第二偏轉方向。第三消隱電極佈置為在第三孔中的第三消隱電極和共用電極之間產生第三電場，以將多子束帶電粒子束設備的第三子束偏轉到第三偏轉方向。與平面陣列相交的分隔平面將第一消隱單元從第二消隱單元和第三消隱單元分開，其中第一偏轉方向、第二偏轉方向、和第三偏轉方向指離分隔平面。

Description

用於多子束帶電粒子束設備的束消隱裝置
本公開涉及帶電粒子束設備，例如電子束設備的領域。實施例涉及用於這種帶電粒子束設備的束消隱（blanking）裝置，並且涉及操作束消隱裝置的方法。更具體地，提供了用於消隱多子束帶電粒子束設備的子束的束消隱裝置和相應的操作方法。
為了分析樣本，例如，以偵測晶圓等上的缺陷，可以使用帶電粒子束設備，例如用於電子束檢查（EBI）的電子束設備。為了減少分析樣本所需的時間，可以採用多個束/子束同時檢查樣本的不同部分。如果可以將這樣的束/子束消隱則可獲得優點，並且可以將用於多子束帶電粒子設備的束消隱裝置用於此目的。某些束/子束的這種消隱會影響其他束/子束，一種現像被稱為串擾。串擾可能會導致非消隱的束/子束被偏轉的狀況，儘管非消隱的束/子束不應被偏轉。串擾會劣化樣本分析的結果。當束消隱裝置變得更小時，並且對束消隱裝置，束/子束之間的距離（「間距」）也變更小時，串擾的問題變得更加明顯。例如，為了消隱束/子束（例如，具有30 kV電子的電子束），需要達到10 mrad的偏轉，而在晶圓的所有其他束/子束的束移應不大於0.1 nm，其中晶圓上的束尺寸應小於10 nm，且束消隱裝置可以例如距晶圓約120 mm。對於串擾應有多低的要求非常嚴格。
因此，需要一種尤其具有小串擾的改進的束消隱裝置。
根據實施例，提供了用於多子束帶電粒子束設備的束消隱裝置。束消隱裝置包括第一消隱單元、第二消隱單元、和第三消隱單元。第一消隱單元包括第一消隱電極和第一孔。第二消隱單元包括第二消隱電極和第二孔。第三消隱單元包括第三消隱電極和第三孔。束消隱裝置包括共用電極，共用電極形成用於第一消隱電極的第一相對電極，用於第二消隱電極的第二相對電極和用於第三消隱電極的第三相對電極。第一消隱單元、第二消隱單元、和第三消隱單元佈置在平面陣列中並界定平面陣列的平面。第一消隱電極佈置為在第一孔中的第一消隱電極和共用電極之間產生第一電場，以將多子束帶電粒子束設備的第一子束偏轉到第一偏轉方向。第二消隱電極佈置為在第二孔中的第二消隱電極和共用電極之間產生第二電場，以將多子束帶電粒子束設備的第二子束偏轉到第二偏轉方向。第三消隱電極佈置為在第三孔中的第三消隱電極和共用電極之間產生第三電場，以將多子束帶電粒子束設備的第三子束偏轉到第三偏轉方向。與平面陣列相交的分隔平面將第一消隱單元從第二消隱單元和第三消隱單元分開，其中第一偏轉方向、第二偏轉方向、和第三偏轉方向指離分隔平面。替代地或附加地，第一偏轉方向、第二偏轉方向、和第三偏轉方向指離與平面陣列相交的分隔線。
根據另一實施例，提供了用於多子束帶電粒子束設備的束消隱裝置。束消隱裝置包括第一消隱單元、第二消隱單元、和第三消隱單元。第一消隱單元包括第一消隱電極和第一孔。第二消隱單元包括第二消隱電極和第二孔。第三消隱單元包括第三消隱電極和第三孔。束消隱裝置包括共用電極，共用電極形成用於第一消隱電極的第一相對電極，用於第二消隱電極的第二相對電極和用於第三消隱電極的第三相對電極。第一消隱單元、第二消隱單元、和第三消隱單元佈置在平面陣列中並界定平面陣列的平面。垂直於平面陣列的平面與平面陣列相交的分隔平面將第一消隱單元從第二消隱單元和第三消隱單元分開。從第一消隱電極的中心穿過第一孔的中心的第一線、從第二消隱電極的中心穿過第二孔的中心的第二線、以及從第三消隱電極的中心穿過第三孔的中心的第三線，是指離分隔平面或指向分隔平面。
根據另一實施例，提供了一種操作多子束帶電粒子束設備的束消隱裝置的方法。束消隱裝置包括消隱單元，消隱單元共享共用電極且佈置在平面陣列中並界定平面陣列的平面。該方法包括以每個消隱單元將多子束帶電粒子束設備的子束偏轉遠離分隔平面，分隔平面與平面陣列相交且將消隱單元分成第一組和第二組。
根據隨附申請專利範圍、說明書、和圖式，可以與本文描述的實施例結合的進一步優點、特徵、態樣、和細節是顯而易見的。
在下文中，描述了實施例。實施例及其部分可以以任何方式組合。例如，本文描述的實施例的任何態樣可以與任何其他實施例的任何其他態樣結合以形成進一步的實施例。提供實施例的詳細描述以說明。圖式不必然是按比例或角度真實，並且可誇大部分以說明。圖式中相同或相似的部分可具有相同的參照標示，並且原則上僅描述圖式之間的差異。
根據實施例，提供了用於多子束帶電粒子束設備的束消隱裝置。如本文所用，用語「多子束」包括源自分開的帶電粒子束源的多個束以及源自單一帶電粒子束源的多個束的情況，例如，由被單個帶電粒子束源照射的孔板形成的子束。束消隱裝置可被配置以獨立於其他子束而消隱多子束帶電粒子束設備的各個子束，和/或可被配置以獨立於其他組子束而消隱多組子束。該等組可以是子束陣列的行或列。帶電粒子束設備可以是電子束設備。帶電粒子束設備可被配置用於樣本的檢查。帶電粒子束設備可以是用於諸如晶圓的樣本的電子束檢查（EBI）的電子束設備。
束消隱裝置包括第一消隱單元、第二消隱單元、和第三消隱單元。第一消隱單元可被配置以消隱多子束帶電粒子束設備的第一子束。第二消隱單元可被配置以消隱多子束帶電粒子束設備的第二子束。第三消隱單元可被配置以消隱多子束帶電粒子束設備的第三子束。第一消隱單元、第二消隱單元、和第三消隱單元以平面陣列佈置。第一消隱單元、第二消隱單元、和第三消隱單元界定平面陣列的平面，其中第一消隱單元、第二消隱單元、和第三消隱單元不佈置成直線。束消隱裝置可具有N個消隱單元，其中，除了第一消隱單元、第二消隱單元、和第三消隱單元之外，束消隱裝置還可具有N-3個另外的消隱單元。可以將N-3個另外的消隱單元佈置在平面陣列中。消隱單元的數量N可以為≥3、≥4、≥6、≥9、≥12、≥16、≥36或≥100。消隱單元的數量N可以為≤1000、≤500、≤200或≤100。消隱單元的數量N可以在由這些下限和上限形成的範圍內。平面陣列可包括m列消隱單元和n行消隱單元。其中，N可以等於m乘以n。平面陣列可以是規則的格子。平面陣列可以是消隱單元的方格。替代地，平面陣列可以是消隱單元的三角形格子或六邊形格子，或者可包括以其他規則幾何形狀例如在同心圓上佈置的消隱單元。
第一消隱單元包括第一消隱電極和第一孔。第二消隱單元包括第二消隱電極和第二孔。第三消隱單元包括第三消隱電極和第三孔。束消隱裝置包括共用電極，共用電極形成用於第一消隱電極的第一相對電極，用於第二消隱電極的第二相對電極和用於第三消隱電極的第三相對電極。N-3個另外的消隱單元可包括相應的第4至第N消隱電極和第4至第N孔。共用電極可以形成用於N-3個另外的消隱單元的第4至第N消隱電極的相對電極。共用電極可在平面陣列的平面中。共用電極可界定平面陣列的平面。消隱單元的每個孔可允許多子束帶電粒子裝置的子束中之一個子束穿過束消隱裝置。每個消隱單元連同共用電極可被配置以使多子束帶電粒子束設備的子束中之一個子束偏轉。
第一孔可界定第一消隱單元的第一光軸。第一光軸可以是第一孔的中心線，並且可以是第一孔的對稱線。第二孔可界定第二消隱單元的第二光軸。第二光軸可以是第二孔的中心線，並且可以是第二孔的對稱線。第三孔可界定第三消隱單元的第三光軸。第三光軸可以是第三孔的中心線，並且可以是第三孔的對稱線。第一光軸可以是平行於第二光軸和/或第三光軸。第二光軸可以是平行於第三光軸。由束消隱裝置的消隱單元的孔界定的光軸可以是彼此平行。在這種情況下，當消隱單元的所有光軸彼此平行時，稱束消隱裝置或平面陣列為具有光軸。第一光軸可以是垂直於平面陣列的平面。第二光軸可以是垂直於平面陣列的平面。第三光軸可以是垂直於平面陣列的平面。由第k個消隱單元的第k個孔界定的第k個光軸可以是垂直於平面陣列的平面，並且可以是平行於由第l個消隱單元的第l個孔界定的第l個光軸，其中k在4-N的範圍中，l在1-N的範圍中。多子束帶電粒子束設備的第一子束、第二子束、和第三子束以及任何其他子束可以以平行於各個子束通過的相應束消隱單元的光軸的入射方向入射在束消隱裝置上。
第一消隱電極可被配置為在第一孔中的第一消隱電極和共用電極之間產生第一電場，以將多子束帶電粒子束設備的第一子束偏轉到第一偏轉方向。第二消隱電極可被配置為在第二孔中的第二消隱電極和共用電極之間產生第二電場，以將多子束帶電粒子束設備的第二子束偏轉到第二偏轉方向。第三消隱電極可被配置為在第三孔中的第三消隱電極和共用電極之間產生第三電場，以將多子束帶電粒子束設備的第三子束偏轉到第三偏轉方向。N-3個另外的消隱單元的N-3個消隱電極中的每一個（如果存在）可以被相應地配置，即，用於在第k個孔中的第k個消隱電極和共用電極之間產生第k個電場，以將多子束帶電粒子束設備的第k個子束偏轉到第k個偏轉方向，其中k在4-N的範圍內。
與平面陣列相交的分隔平面將第一消隱單元與第二消隱單元和第三消隱單元分開。分隔平面可以將束消隱裝置的消隱單元分成第一組和第二組，其中第一組包括第一消隱單元或由第一消隱單元組成，且第二組包括第二消隱單元和第三消隱單元或由第二消隱單元和第三消隱單元組成。N-3個另外的消隱單元中的任何一個都可以屬於第一組或第二組。第一組和第二組可以包括相同數量的消隱單元或基本上相同數量的消隱單元。第一組和第二組可包括相同數量或基本上相同數量的消隱單元的列或消隱單元的行。分隔平面可以在消隱單元之間，例如在消隱單元的列之間或在消隱單元的行之間，與平面陣列相交，且/或可以不與消隱單元相交。分隔平面可以將消隱單元的每一列分成兩個半列。分隔平面可以將消隱單元的每一行分成兩個半行。分隔平面可以將平面陣列分成相等或基本相等的一半。分隔平面可以在平面陣列的中心處或靠近中心處與平面陣列相交，中心由佈置在平面陣列中的最外側的消隱單元的位置決定。
分隔平面可以垂直於平面陣列的平面而與平面陣列相交。分隔平面可以平行於以下至少一者：第一光軸、第二光軸、第三光軸、第k個消隱單元的光軸，其中k在4至N的範圍內、以及平面陣列的光軸。分隔平面可以平行於以下至少一者：第一子束的入射方向、第二子束的入射方向、第三子束的入射方向、第k個子束的入射方向，其中k在從4到N的範圍內、以及多束帶電粒子束設備的一些或全部子束的入射方向。
根據一些實施例，第一偏轉方向、第二偏轉方向、和第三偏轉方向指離分隔平面。第k個消隱單元的第k個偏轉方向可以指離分隔平面，其中k在4-N的範圍內。平面陣列的所有消隱單元的偏轉方向可以指離分隔平面。如果偏轉方向在偏轉方向由相應的消隱單元界定的分隔平面的一側具有垂直於平面且指離平面的非零向量分量，則偏轉方向指離平面。換言之，非零向量分量與平面的朝外法線（outwardly pointing normal）成比例。第二偏轉方向和第三偏轉方向可以彼此平行。第一偏轉方向可以是第二偏轉方向或第三偏轉方向的鏡像，其中分隔平面是鏡像平面，或者可以平行於這種鏡像。分隔平面可以是平面陣列的對稱平面。分隔平面的一側上的消隱單元可以是分隔平面的另一側上的消隱單元的鏡像。
第一偏轉方向可以位於第一偏轉平面中，該第一偏轉平面垂直於平面陣列的平面且與分隔平面相交。第一偏轉平面可以是第一消隱單元的對稱平面。第一消隱電極的中心可以位於第一偏轉平面上。第一孔的中心可以位於第一偏轉平面上。第二偏轉方向可以位於第二偏轉平面中，該第二偏轉平面垂直於平面陣列的平面並且與分隔平面相交。第二偏轉平面可以是第二消隱單元的對稱平面。第二消隱電極的中心可以位於第二偏轉平面上。第二孔的中心可以位於第二偏轉平面上。第三偏轉方向可以位於第三偏轉平面中，該第三偏轉平面垂直於平面陣列的平面並且與分隔平面相交。第三偏轉平面可以是第三消隱單元的對稱平面。第三消隱電極的中心可以位於第三偏轉平面上。第三孔的中心可以位於第三偏轉平面上。第一偏轉平面、第二偏轉平面、和第三偏轉平面中的任何一個或全部可以垂直於或基本垂直於分隔平面。
圖1示出了束消隱裝置100的實施例。束消隱裝置100包括消隱單元的平面陣列105，包括第一消隱單元110、第二消隱單元120、和第三消隱單元130。第一消隱單元110、第二消隱單元120、和第三消隱單元130界定或跨越平面陣列105的平面A。在圖1中，示出了平面陣列105具有以m ＝ 4列和n ＝ 3行的方格佈置的十二個消隱單元。束消隱裝置100包括共用電極108，共用電極108與消隱單元的各個消隱電極協作以在消隱單元的孔內產生電場，以使穿過孔的子束偏轉。分隔平面D將第一消隱單元110與第二消隱單元120和第三消隱單元130分開。分隔平面D垂直於平面A，與平面陣列相交在消隱單元的第二列和第三列之間，並將十二個消隱單元分成具有相同大小的兩組消隱單元，即，包括第一消隱單元110的第一組，以及包括第二消隱單元120和第三消隱單元130的第二組。分隔平面D是平面陣列105的對稱平面（鏡平面）。就像平面陣列的平面或本文中引用的任何平面、線、或點一樣，分隔平面不必是物理對象，而可以是界定物理對象的幾何特性（例如消隱單元的排列、定向、和/或配置的操作）的幾何對象。
第一子束B1以垂直於平面A並且與如由第一消隱單元110的孔界定的第一消隱單元110的光軸重合的第一入射方向I1到達第一消隱單元110。第二子束B2以垂直於平面A並且與如由第二消隱單元120的孔界定的第二消隱單元120的光軸重合的第二入射方向I2到達第二消隱單元120。第三子束B2以垂直於平面A並且與如由第三消隱單元130的孔界定的第三消隱單元130的光軸重合的第一入射方向I3到達第三消隱單元130。
在圖1中，第一消隱單元110、第二消隱單元120、和第三消隱單元130的消隱電極處於相同的操作電位，並且與共用電極108存在電壓差。例如，當子束由電子形成時，共用電極可以接地，並且第一消隱單元110、第二消隱單元120、和第三消隱單元130可以被提供負壓。第一子束B1在第一消隱單元110的孔中偏轉，並且在第一偏轉方向D110上傳播。第一偏轉方向D110具有平行於分隔平面D並且垂直於平面A的向量分量，並且具有沿著分隔平面的朝外法線nD1 的方向的向量分量。第二子束B2在第二消隱單元120的孔中偏轉，並且在第二偏轉方向D120上傳播。第三子束B3在第三消隱單元130的孔中偏轉，並且在第三偏轉方向D130上傳播。第二偏轉方向D120和第三偏轉方向D130中的每一個具有平行於分隔平面D並且垂直於平面A的向量分量，並且具有沿著分隔平面的朝外法線nD2 的方向的向量分量。由於第二消隱單元120和第三消隱單元130與第一消隱單元110相比位於分隔平面的相反側，因此在第二消隱單元120和第三消隱單元130中任一者的一側上的朝外法線nD2 亦與第一消隱單元110的一側上的朝外法線nD1 相對，如圖1所示。消隱電極、相應的消隱單元、和束消隱裝置整體上被配置為使得第一偏轉方向D110、第二偏轉方向D120、和第三偏轉方向D130指離分隔平面。
圖2示出了當偏轉方向指離分隔平面D的時候。圖2是至束消隱裝置的平面陣列的平面中的投影。因此在垂直於平面陣列的平面的方向上的偏轉方向的向量分量因而是不可見的。示出了分隔平面D以及在分隔平面D的每一側上的朝外法線nD1 和朝外法線nD2 。示例性地示出了消隱單元150，消隱單元包括消隱電極152和孔154。消隱單元150將子束偏轉到偏轉方向D150上。偏轉方向D150具有與朝外法線nD1 成比例的向量分量，因此偏轉方向D150指離分隔平面D，而與偏轉方向D150是否也具有平行於分隔平面D和平行於平面陣列的平面的向量分量無關。偏轉方向D150位於垂直於平面陣列的平面的偏轉平面P150中。在圖2中的分隔平面D下方的另外兩個消隱單元不使子束偏轉離開分隔平面，而是朝向分隔平面或與其平行。因此，這兩個另外的消隱單元在圖2中被劃掉。在圖2的分隔平面D上方，顯示了另外三個消隱單元，該等消隱單元被配置以在其孔中，在其消隱電極和共用電極之間，產生相應的電場，以將其子束偏轉為指離分隔平面的偏轉方向。其中，中間的一個使子束在垂直於分隔平面的方向上偏轉，即，筆直遠離分隔平面。
圖3示出了多子束帶電粒子束設備的束消隱裝置100和束收集器710。束收集器包括孔715。當子束在束消隱裝置中沒有偏轉時，意味著子束穿過的消隱單元未啟動（在該消隱單元的共用電極和消隱電極之間沒有電壓差），子束沿子束的入射方向傳播，如針對具有入射方向I1、I2、和I3的子束B1、B2、和B3所示例性地示出。未偏轉的子束穿過束收集器710的孔715。束消隱裝置100的十二個消隱單元的未偏轉子束的位置在束收集器710的平面中以虛線圓示出。當子束在子束通過的消隱單元中偏轉時，子束被偏轉到偏轉方向，如針對子束B1、B2、和B3及相應的偏轉方向D110、D120、和D130所示例性地示出。束消隱裝置100的十二個消隱單元的偏轉的子束的位置在束收集器710上以實線圓示出。在圖3中，穿過分隔平面D的左側上的消隱單元的子束，包括穿過第一消隱單元110的第一子束B1，被偏轉至孔715的左側，並被束收集器710消隱，而穿過分隔平面D右側的消隱單元的子束，包括穿過第二消隱單元120的第二子束B2和穿過第三消隱單元130的第三子束B3，被偏轉至孔715的右側，並被束收集器710消隱。在入射方向（等於未偏轉子束在束消隱裝置下游傳播的方向）與當子束被束消隱裝置偏轉時相同子束的偏轉方向之間的角度稱為偏轉角。第一子束B1的偏轉角
Figure 02_image001
在圖3中示出，即，在第一入射方向I1和第一偏轉方向B1之間的角度。消隱單元的偏轉角可以相同，但是也可以不同，例如，如果將不同的電壓施加到束消隱單元的束消隱電極上。
透過使分隔平面一側上的子束偏轉不同於分隔平面另一側上的子束，即兩者都遠離分隔平面，例如筆直遠離分隔平面，與在相同（即平行）偏轉方向上偏轉所有子束相比，減小了要消隱的距離。在圖3中，最中心的子束，例如，子束B1、B2、或B3，是最關鍵的，具有最大的要消隱的距離。因此，與即使最左邊的子束偏轉到束收集器710的孔715的右側（或者最右邊的子束偏轉到孔715的左側）的情況相比，要消隱的距離大約減少一半。因此，消隱子束所需的偏轉角可以更小。這可以具有多個優點，考量到偏轉隨著在消隱電極和共用電極之間施加的電壓差的增加而增加，偏轉隨著平面陣列的厚度減小或消隱電極的高度在光軸的方向上減小而減小，存在最大電壓差，超過該最大電壓差，由於在消隱電極和共用電極之間的電弧，導致束消隱單元變得無法工作，並且如果在未偏轉的和偏轉的子束兩者與束收集器的孔的邊界之間存在餘量則是有利的。因此，與即使最左邊的子束被偏轉到束收集器的孔的右側的情況相比，在相同的電壓差下，可以使孔更大並且仍可增加所述的餘量。可以減小所述的電壓差，這可以減少串擾，並且仍然獲得相同的餘量。或者可以使電極最小化，特別是使電極沿光軸的高度最小化，並最終使消隱單元最小化，同時使消隱單元之間的屏蔽最大化，並且仍然獲得足夠的偏轉以在束收集器上進行消隱。這可以減少串擾並降低生產複雜性和成本。
根據可與本文描述的其他實施例組合的實施例，從第一消隱電極的中心穿過第一孔的中心的第一線、從第二消隱電極的中心穿過第二孔的中心的第二線、以及從第三消隱電極的中心穿過第三孔的中心的第三線，是指離分隔平面或指向分隔平面。如果一線具有垂直於平面且指離該平面的非零向量分量，則稱該線為指離平面，且如果一線具有垂直於平面且指向平面的非零向量分量，則稱該線為指向平面。
圖4和圖5示出了情況，其表示至平面陣列的平面中的投影，並且示出分隔平面D。在圖4中，示出了具有消隱電極162和孔164的消隱單元160。源自消隱電極162的中心C162並穿過孔164的中心C164的線L162具有垂直於分隔平面D而指離分隔平面D的向量分量。消隱單元160因此具有從消隱電極162的中心C162穿過孔164的中心C164的指離分隔平面D的線L162。消隱電極162的中心C162和孔164的中心C164位於垂直於平面陣列的平面的偏轉平面P160上。對於在分隔平面D上方示出的其他兩個消隱單元也是如此，其中在右上方的消隱單元具有從中心穿過孔的指離分隔平面D的線，即，在垂直於分隔平面D的方向上。圖5示出了另一種情況，其中從消隱電極的各個中心穿過各個孔的中心的線指向分隔平面D。例如，消隱單元170包括消隱電極172和孔174，且從消隱電極172的中心C172穿過孔174的中心C174的線L172指向分隔平面D。這是因為線L172具有垂直於分隔平面D的向量分量，且此向量分量指向分隔平面D。消隱電極172的中心C172和孔174的中心C174位於垂直於平面陣列的平面的偏轉平面P170上。
當束消隱裝置的平面陣列中另外有N-3個其他消隱單元時，則對於從4到N的範圍內的部分或全部的k，從第k個消隱電極的中心穿過第k個孔的中心的第k線可指離分隔平面，特別是如果第一、第二、和第三線指離分隔平面，或者第k線可指向分隔平面，特別是如果第一、第二、和第三線指向分隔平面。第一，第二、和第三線以及任意的第k線可以筆直指離分隔平面，或筆直指向分隔平面。這意味著，這些線可以垂直於分隔平面的方向指向，並且指離分隔平面或指向分隔平面。第一，第二、和第三線以及任意的第k線可以基本上筆直指離分隔平面，或基本上筆直指向分隔平面。其中，「基本上」是指在垂直於分隔平面的方向上指向的±5°以內。
圖1的束消隱裝置100的平面陣列105是這樣的實施例，其中對於每個消隱單元，從消隱電極的中心穿過孔的中心的線筆直指離分隔平面D。圖6示出了束消隱裝置200的實施例，其包括平面陣列205，平面陣列包括消隱單元，消隱單元包括第一消隱單元210、第二消隱單元220、和第三消隱單元230以及共用電極208，其中，對於每個消隱單元，從消隱電極的中心穿過孔的中心的線筆直指向分隔平面D。施加到消隱電極的電壓使得與共用電極的電壓差具有與圖1的實施例相比為相反的符號，且因此所有消隱單元的偏轉方向仍指離分隔平面，如針對第一消隱單元210、第二消隱單元220、和第三消隱單元230所圖示。例如，如果子束由電子形成並且共用電極接地，則施加到消隱電極的電壓為正。透過消隱單元的這種佈置，子束可以偏轉離開分隔平面，而相同的操作電位可以被施加到所有消隱單元的消隱電極，或者至少相對於具有相同符號的共用電極電壓差可以透過束消隱裝置的電壓源對所有消隱單元的消隱電極施加。這可以簡化電壓源和/或到消隱電極的連接。
根據其他實施例，第一偏轉方向、第二偏轉方向、和第三偏轉方向，替代地或附加地在指離分隔平面外，可以指離分隔線。分隔線可以垂直於平面陣列的平面而與平面陣列相交。分隔線可以平行於以下至少一者：第一光軸、第二光軸、第三光軸、第k個消隱單元的光軸，其中k在4至N的範圍內、以及平面陣列的光軸。分隔線可以平行於以下至少一者：第一子束的入射方向、第二子束的入射方向、第三子束的入射方向、第k個子束的入射方向，其中k在從4到N的範圍內、以及多束帶電粒子束設備的一些或全部子束的入射方向。附加地或替代地，從第一消隱電極的中心穿過第一孔的中心的第一線、從第二消隱電極的中心穿過第二孔的中心的第二線、以及從第三消隱電極的中心穿過第三孔的中心的第三線，是所有指離分隔線或所有指向分隔線。如果一線具有垂直於分隔線且指離該分隔線的非零向量分量，則稱該線為指離分隔線，且如果一線具有垂直於分隔線且指向分隔線的非零向量分量，則稱該線為指向分隔線。
圖7示出了這樣的實施例，具有特徵為束消隱裝置300，其包括佈置成平面陣列305的第一消隱單元310、第二消隱單元320、和第三消隱單元330。由第一消隱單元310偏轉的子束B1的第一偏轉方向指離分隔線DL，並且對於子束B2的第二偏轉方向和子束B3的第三偏轉方向也是如此。圖8示出了偏轉方向指離分隔線的意涵。圖8是至平面陣列的平面中的投影，並且示出了五個消隱單元，其使子束偏轉離開分隔線DL。在這五個消隱單元中示例性地示出了具有消隱電極352和孔354的消隱單元350。消隱單元350被佈置和配置為使得穿過孔354的子束的偏轉方向D350在垂直於分隔線DL的方向上具有向量分量，並且因此指離分隔線DL。當使用圓柱坐標且分隔線DL形成高度（z），並且在圖8的投影中可見的坐標為徑向（r）和方位角（
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）坐標時，垂直於分隔平面的方向上的向量分量為徑向分量。右上角所示的消隱單元使子束偏轉，以使子束筆直指離分隔線DL，即，子束在圓柱坐標中不具有方位角向量分量。被劃掉的右下側的消隱單元不表現出指離分隔線DL而是指向分隔線DL的偏轉方向。
圖9示出了束消隱裝置的實施例，束消隱裝置包括五個束消隱單元，其圍繞分隔線DL佈置成圓形，並且被配置為使得偏轉方向筆直指離分隔線DL。五個消隱單元包括具有消隱電極362和孔364的消隱單元360。消隱電極362與未示出的共用電極一起在孔364中產生電場，從而使穿過孔364的子束沿筆直指離分隔線DL的偏轉方向偏轉。束消隱裝置可包括另外的消隱單元（未示出），其可以圍繞分隔線DL以同心圓佈置並且也筆直遠離分隔線DL偏轉。
根據平面陣列的幾何形狀，即，根據包括消隱單元的位置和定向的消隱單元的佈置，筆直遠離分隔線的子束的偏轉可以使最大的要消隱的距離最小化，甚至多於筆直遠離分隔平面的偏轉。偏轉角可以接著變得更小，從而導致前述的優點。
圖10和11示出了可以在本文描述的實施例中使用的消隱單元500，消隱單元500是基於晶圓的消隱單元。在基於晶圓的消隱單元中，元件可以由包括至少一個晶圓的層堆疊形成，或者可以例如透過沉積技術在晶圓上形成。在圖10和11，消隱單元500包括晶圓510。消隱單元包括具有中心C522的消隱電極522和具有中心C524的孔524，中心C524形成消隱單元500的光軸。圖10示出了在垂直於平面陣列的平面並且穿過中心C524和中心C522的偏轉平面中穿過消隱單元500的橫截面。圖11是沿著圖10所示的平面CS的截面，並且如箭頭所示從上方觀察。偏轉方向D500和從消隱電極522的中心C522到孔524的中心C524的線L522位於偏轉平面中。偏轉平面是消隱單元500的對稱平面。消隱電極522具有寬度w522，並且消隱電極C522的中心C522位於偏轉平面中於寬度w522的一半處。偏轉方向D500在圖10中示出為將子束B偏轉到入射方向I的左側，但是如果消隱電極522和共用電極520之間的電壓差具有相反的符號，子束B可以偏轉到入射方向I的右側。晶圓510和共用電極520界定孔524。
共用電極520從上方屏蔽消隱電極522，即，從子束B的入射方向I觀察。共用電極包括用於從上方屏蔽消隱電極的第一水平屏蔽阻障521，其中形成有孔524在第一水平屏蔽阻障521中。共用電極520沿著消隱電極的整個高度h522圍繞消隱電極522，從而使消隱電極522與其他消隱單元的消隱電極屏蔽。儘管在圖10中未示出，但是共用電極520可以比消隱電極522進一步向下延伸，即，以入射方向I進一步延伸，以改善對其他消隱電極的屏蔽並減少串擾。這就是為什麼示出的共用電極520的高度h520大於繪製的共用電極520的原因。共用電極520亦可從底部屏蔽消隱電極522，即，在與入射方向I相反的方向上觀察。共用電極520從下方的屏蔽可以類似於共用電極520從上方的屏蔽。共用電極520可以形成第二水平屏蔽阻障，該第二水平屏蔽阻障具有孔洞，孔洞具有孔524的尺寸並且沿著光軸與孔524對準，以從下方屏蔽消隱電極522。串擾被發現在偏轉方向上最明顯，在此在偏轉方向D500上或在其至平面陣列的平面中的投影的方向上（即，圖11中的左側）。因此，在偏轉方向上的屏蔽最重要的是減少串擾，除非在其偏轉方向至平面陣列的平面中的投影方向上佈置的消隱單元被配置為成組消隱，例如成一行，在這種情況下，在偏轉方向上的屏蔽無關緊要，且甚至可省略，如下文更詳細地描述。
共用電極520形成其中佈置有消隱電極522的腔550。腔550具有凹口552。考慮到子束B的入射方向I上的孔524的形狀的連續，這裡在圖11中以虛線圓示出，凹口552部分地圍繞孔524的形狀。消隱電極522是彎曲的，在此呈環形的段的形式，並且還部分地圍繞孔524的形狀。使子束B偏轉的電場形成在凹口552和最靠近凹口552的消隱電極522的內表面之間。與相對於消隱電極的內表面的共用電極的內表面是直的情況相比，凹口552可增加子束B的偏轉並減小與其他子束的串擾。而且，與消隱電極的內表面是直的情況相比，消隱電極的彎曲甚至更大程度地可增加子束B的偏轉並減小與其他子束的串擾。
消隱單元500包括透過絕緣層530與晶圓510和與共用電極520絕緣的導電路徑540。導電路徑540電連接至消隱電極522，從而允許將電位施加至消隱電極。導電路徑540可以是控制電路的一部分或連接到控制電路，控制電路連接到電壓源，從而允許透過將消隱電極522置於與共用電極相同的電位（例如接地）來關閉消隱電極522，並且透過將消隱電極置於除共用電極的電位以外的特定操作電位上而允許開啟消隱電極522。例如，如果子束B是電子束，則可將共用電極置於接地電位，而將消隱電極522置於負操作電位，以建立使子束B在圖10所示的偏轉方向D500上偏轉的電壓差。如同圖10所示的消隱單元500的其他元件一樣，導電路徑540和絕緣層530可以透過晶圓技術來製造。如果根據本文所述的實施例，需要較小的偏轉角來消隱子束，則可以減小共用電極的高度和消隱電極的高度。這種減小允許減小圍繞消隱電極的腔和孔的長寬比。這使得以晶圓技術來製造變得更容易，特別是諸如Bosch蝕刻處理的蝕刻處理，以產生如圖10所示的結構。基於晶圓的束消隱裝置，即包括消隱單元（例如透過晶圓技術製造的消隱單元500）的束消隱裝置，還可以包括晶圓上的控制電路，控制電路可以對所有消隱單元為共用，或者可包括晶圓堆疊上的控制電路。基於晶圓的束消隱裝置可以非常小型化。例如，共用電極的高度h520可以是700μm或更小，第一水平屏蔽阻障521的高度h521可以是25μm或更小，孔524的寬度（在此為孔524的直徑）可以是100μm或更小，消隱電極522的寬度可以是25μm或更小，消隱電極的高度h522可以是250μm或更小。使得消隱電極的寬度和/或高度減小會降低消隱電極的電容，這可能導致更快的開關速度。本文所述的任何消隱電極可具有電容低於100 pF，或甚至低於25 pF。可以將任何消隱電極配置為約100 ns或更短，甚至10 ns或更短的切換時間。
圖12示出了束消隱裝置400，其包括佈置於平面陣列405中的消隱單元。示出了八個消隱單元，其佈置在兩行C1和C2以及四列R1、R2、R3、和R4中，但是束消隱裝置400可以包括更多的消隱單元，以及其中佈置有消隱單元的更多和更大的行和列。每個消隱單元具有消隱電極和孔，例如消隱電極452、462、472、和482以及孔454、464、474、和484。孔寬度wA對於孔454、464、474、和484是相同的。消隱裝置400具有共用電極408。分隔平面D是束消隱裝置400的對稱平面，將平面陣列和消隱單元分為兩個相等的一半，所有消隱單元的偏轉方向均指離分隔平面，如從孔的中心起始的箭頭所示。
在一行內的孔的中心之間測量的列之間的垂直間距或間距pR可以為250μm或更小。在一列內的孔的中心之間測量的行之間的水平間距或間距pC可以為250μm或更小。在一行內的兩個消隱單元之間的共用電極408的部分由於在消隱單元的列之間提供屏蔽而被稱為列阻障RB，且一列內的兩個消隱單元之間的共用電極408的部分由於在消隱單元的行之間提供屏蔽而被稱為行阻障RC。行阻障CB的厚度tCB可以為50μm或更小。列阻障RB的厚度tRB可以是75-125μm。在由分隔線D分隔的一行內的兩個相鄰消隱單元之間，沒有提供屏蔽。這是因為在這樣的相鄰消隱單元之間很少串擾，這些相鄰消隱單元的偏轉方向具有指向相反方向的垂直於分隔平面D和垂直於平面陣列405的平面的向量分量。消隱電極452和472的對佈置在共用電極408的一個擴大的腔中，且消隱電極462和482的對也是如此。如果消隱單元不是單獨地操作，而是整個行或半行被共同打開或關閉，則列阻障RB也可以省略。儘管在開啟消隱單元後，行中可能會出現顯著的串擾，但這並不重要，因為隨後將消隱這些消隱單元的所有子束。可單獨操作的消隱單元為樣本分析提供了更大的靈活性。只能在一行或半行內共同操作的消隱單元提供較差的靈活性，但可以減少串擾的問題，並可以簡化電路。例如，可以簡化控制電路，因為控制電路僅需要共同切換整行或半行。替代地，到一行或半行內的消隱單元的導電路徑可以被連接在晶圓上，使得導電路徑總是處於相同的電位並且只能被共同地切換。
根據本文描述的實施例的束消隱裝置可包括以下元件中的至少一個或具有以下屬性中的至少一者。束消隱裝置可包括或連接到電壓源。束消隱裝置可包括控制電路，也稱為驅動電路或驅動電子裝置。控制電路可連接到第一消隱電極、第二消隱電極、和第三消隱電極。控制電路可連接至束消隱裝置的第k個消隱單元的第k個消隱電極，其中k在4至N的範圍內。控制電路可被連接至或可連接至電壓源。電壓源可被配置為提供操作電位。控制電路可被配置以選擇性地將第一消隱電極、第二消隱電極、和第三消隱電極中的每一個置於不同的電位上。不同的電位包括或由操作電位和參考電位組成。不同的電位可包括表示為2*參考電位-操作電位的電位。束消隱裝置可被配置為使得共用電極被置於參考電位上。參考電位可接地。與參考電位相比，操作電位可以在從10至400伏或從-10至-400伏的範圍內，例如在從100至200伏或從-100至-200伏的範圍內。
當透過控制電路將消隱電極選擇性地置於操作電位時，則將消隱電極的狀態稱為「開」，而當透過控制電路將消隱電極選擇性地置於參考電位時，則將消隱電極的狀態稱為「關」。控制電路可被配置為切換第一消隱電極，即，將第一消隱電極的狀態從開改變為關，且反之亦然。控制電路可被配置為切換第二消隱電極。控制電路可被配置為切換第三消隱電極。控制電路可被配置為切換第k消隱電極，對於從4到N中的k的某些或全部。控制電路可被配置為獨立地切換束消隱裝置的一些或全部消隱單元，例如，第一消隱電極獨立於第二消隱電極，且第一消隱電極和第二消隱電極兩者均獨立於第三消隱電極。控制電路可被配置為共同地切換束消隱裝置的一些但不是全部的消隱單元。控制電路可被配置為共同地切換在組內的消隱單元，但是任何組的消隱單元獨立於其他組。這樣的組可以是在分隔平面的一側上的束消隱單元的行或消隱單元的半行。這樣的組可以由具有相同偏轉方向，即平行偏轉方向，的消隱單元形成，或者由其偏轉方向位於相同偏轉平面中的消隱單元形成。
束消隱裝置的消隱單元中的至少一個、一些、或全部，包括第一、第二、第三、和任何第k消隱單元中的至少一個、一些、或全部（其中k在4至N的範圍內），可包括以下元件中之至少一者或具有以下屬性中的至少一者，為了簡單起見，在下文中相對於一個消隱單元進行描述。消隱單元的消隱電極可以是彎曲的消隱電極，例如環狀的一段。彎曲的消隱電極具有較高曲率的表面，且這是彎曲的消隱電極要面向之處。消隱電極可以面對​​分隔平面或背對分隔平面。消隱電極可以面對​​共用電極的接合凹口。消隱電極和接合凹口可各自部分地沿光軸方向圍繞孔的連續部分。共用電極可以界定消隱單元的孔。
束消隱裝置可以是基於晶圓的束消隱裝置。束消隱裝置可包括晶圓，例如矽晶圓。晶圓可界定第一孔、第二孔、和第三孔。晶圓可界定束消隱裝置的所有消隱單元的孔。共用電極、第一消隱電極、第二消隱電極、第三消隱電極、和任意第k消隱電極中的至少一個、一些、或全部可沉積在晶圓上。共用電極、第一消隱電極、第二消隱電極、第三消隱電極、和任意第k消隱電極中的至少一個、一些、或全部的材料可以是金屬，例如金、鉬、鋁、銅、鉻、鈦、鎢、鉑、和銀。第一消隱單元可包括連接到第一消隱電極的第一導電路徑。第一導電路徑可以是控制電路的一部分，以切換第一消隱電極。第一導電路徑可以是印刷層。第一導電路徑可以透過至少一個絕緣層而與共用電極絕緣。可以透過印刷電路板（PCB）技術在晶圓上形成第一導電路徑和至少一個絕緣層。第一消隱電極可以佈置在共用電極的第一腔中。第一消隱電極可以形成在沿第一光軸方向將第一消隱電極與第一水平屏蔽阻障隔開的絕緣層上。對於第二消隱單元、第三消隱單元、和任意第k消隱單元也可以如此。其中，k可以在4至N的範圍內。
在各個孔的中心之間測量的相鄰消隱單元之間的間距可以在從100μm至1000μm的範圍內，例如，在從100μm至300μm的範圍內。間距可以是列之間的間距和/或行之間的間距。作為共用電極的一部分的屏蔽阻障的厚度（寬度）可以在從10μm至300μm的範圍內，例如在從20μm至150μm的範圍內。屏蔽阻障可以是列阻障和/或行阻障。消隱電極的寬度可以在從10μm至100μm的範圍內，例如在從20μm至50μm的範圍內。消隱電極的高度可以在從100至1000μm的範圍內，例如在從200至500μm的範圍內。共用電極的高度，特別是共用電極形成的屏蔽阻障的高度，可以在從200μm至3000μm的範圍內，例如在從400至1000μm的範圍內。
根據進一步的實施例，提供了一種用於多子束帶電粒子束設備的束消隱裝置。束消隱裝置包括：第一消隱單元，其包括第一彎曲消隱電極；第二消隱單元，其包括第二彎曲消隱電極；第三消隱單元，其包括第三彎曲消隱電極；以及共用電極，其形成用於第一彎曲消隱電極的第一相對電極，用於第二彎曲消隱電極的第二相對電極，和用於第三彎曲消隱電極的第三相對電極。第一消隱單元、第二消隱單元、和第三消隱單元佈置在平面陣列中並界定平面陣列的平面。與平面陣列相交的分隔平面，例如垂直於平面陣列的平面，將第一消隱單元與第二消隱單元和第三消隱單元分開，其中第一彎曲消隱電極、第二彎曲消隱電極、和第三彎曲消隱電極背離分隔平面或面向分隔平面。替代地或另外地，第一彎曲消隱電極、第二彎曲消隱電極、和第三彎曲消隱電極面可背對與平面陣列的平面相交的分隔線，或者可面向該分隔線。
根據進一步的實施例，束消隱裝置可包括共享共用電極並且被佈置在平面陣列中並界定平面陣列的平面的消隱單元。消隱單元中的每一者佈置成使多子束帶電粒子束設備的子束偏轉離開與平面陣列相交，例如垂直於平面陣列的平面，並且將消隱單元分成第一組和第二組的分隔平面。消隱單元中的每一者可被佈置為使子束偏轉筆直遠離分隔平面。替代地或附加地，消隱單元中的每一者可佈置為使子束偏轉離開與平面陣列的平面相交的分隔線。消隱單元中的每一者可包括孔，並且可包括消隱電極，消隱電極佈置成在孔中的消隱電極和共用電極之間產生電場，以使多子束帶電粒子束設備的子束偏轉離開分隔平面。消隱單元中的每一者可佈置為用於使多子束帶電粒子束設備的子束在偏轉方向上偏轉，其中，對於每個消隱單元，偏轉方向位於垂直於平面陣列的平面且與分隔平面相交的偏轉平面中。在其中，以下至少一者可成立：a）消隱單元中的每一者的偏轉平面垂直於分隔平面，b）消隱單元的偏轉平面彼此平行，c）第一組的消隱單元的每個偏轉平面平行於第二組的消隱單元的偏轉平面的鏡像，該鏡像是在分隔平面處鏡像。對於每個消隱單元，消隱電極的中心比孔的中心更靠近分隔平面。替代地，對於每個消隱單元，消隱電極的中心比孔的中心更遠離分隔平面。對於每個消隱單元，消隱電極可具有與孔和分隔平面相交的對稱平面。消隱電極在對稱平面中可佈置在孔和分隔平面之間。替代地，在對稱平面中孔可佈置在消隱電極和分隔平面之間。對於每個消隱單元，消隱電極可以是彎曲的消隱電極，其沿著消隱單元的光軸部分地圍繞孔的連續部分。平面陣列可具有m列和n行，其中n和m大於1，其中分隔平面平行於m列並且於m列中的兩列之間與平面陣列相交，其中m列中的x列是在分隔平面的一側，且x列的消隱單元屬於第一組，且m列的m-x列在分隔平面的另一側，且m-x列的消隱單元屬於第二組。在其中，x可以是floor(m/2)。如本文所述，佈置在平面陣列中的消隱單元可包括第一消隱單元、第二消隱單元、和第三消隱單元。
根據進一步的實施例，提供了一種操作多子束帶電粒子束設備的束消隱裝置的方法。束消隱裝置包括消隱單元，消隱單元共享共用電極且佈置在平面陣列中並界定平面陣列的平面。如本文所述，消隱單元可包括或由第一消隱單元、第二消隱單元、和第三消隱單元組成。每個消隱單元可以是如本文所述的消隱單元。消隱單元、共用電極、平面陣列、和束消隱裝置以及多子束帶電粒子束設備可以如本文所述，即，具有所描述的一些或全部特性，包括佈置、結構、和幾何形狀/尺寸。
根據進一步的實施例，提供了一種多子束帶電粒子束設備。多子束帶電粒子束設備可以是多子束電子束設備，例如，用於樣本的電子束檢查，諸如晶圓。多子束帶電粒子束設備包括本文所述的束消隱裝置。多子束帶電粒子束設備包括一或多個帶電粒子束源，例如一或多個電子束源，用於產生帶電粒子的多個子束。多子束帶電粒子束設備可在一或多個帶電粒子束源與束消隱裝置之間包括子束形成階段。子束形成階段可包括帶電粒子束光學裝置，用於形成子束以沿著入射方向到達束消隱裝置。入射方向可以與束消隱裝置的光軸或與束消隱裝置的消隱單元的光軸對準。多子束帶電粒子束設備包括在束消隱裝置下游的束收集器，束收集器包括孔。束收集器被佈置和配置成使由束消隱裝置偏轉的子束消隱，並且使未被束消隱裝置偏轉的子束通過束收集器的孔。多子束帶電粒子束裝置可包括用於將子束聚焦在樣本上的物鏡，並且可包括用於支撐樣本的樣本支撐件。
方法包括以每個消隱單元使多子束帶電粒子束設備的子束偏轉遠離分隔平面，例如筆直遠離分隔平面。分隔平面與平面陣列相交並且將消隱單元分成第一組和第二組。圖13示出了這樣的方法600，方法開始於610，並且包括子束以束消隱裝置的每個消隱單元偏轉620遠離分隔平面。第一組可包括本文所述的第一消隱單元，且第二組可包括本文所述的第二消隱單元和第三消隱單元。分隔平面可垂直於平面陣列的平面而與平面陣列相交。每個消隱單元的偏轉可以與其他消隱單元的偏轉同時，或者可以在不同的時間點進行。方法可包括消隱正被偏轉的子束，例如，透過如本文所述的束收集器。對於每個消隱單元，偏轉子束可包括開啟消隱單元。
方法可包括將共用電極置於參考電位，例如接地。方法可包括例如透過電壓源提供一個且唯一一個操作電位，並且以每個消隱單元偏轉可包括將消隱單元置於操作電位上。替代地，方法可包括例如透過一個電壓源或兩個電壓源提供第一操作電位和第二操作電位。可以成立以下關係：第一操作電位等於二乘以參考電位減去第二操作電位。以每個消隱單元偏轉可包括將第一組的消隱單元置於第一操作電位上，以及將第二組的消隱單元置於第二操作電位上。在其中，消隱單元的每個消隱電極可面向相同的方向。以每個消隱單元偏轉可包括將子束偏轉一偏轉角，偏轉角是大於10 mrad。以每個消隱單元偏轉可包括使其他子束偏轉小於0.0001 mrad。
100:光束消隱裝置 105:平面陣列 108:共用電極 110:第一消隱單元 120:第二消隱單元 130:第三消隱單元 150:消隱單元 152:消隱電極 154:孔 160:消隱單元 162:消隱電極 164:孔 170:消隱單元 172:消隱電極 174:孔 200:束消隱裝置 205:平面陣列 208:共用電極 210:第一消隱單元 220:第二消隱單元 230:第三消隱單元 300:束消隱裝置 305:平面陣列 310:第一消隱單元 320:第二消隱單元 330:第三消隱單元 350:消隱單元 352:消隱電極 354:孔 360:消隱單元 362:消隱電極 364:孔 400:束消隱裝置 405:平面陣列 408:共用電極 452:消隱電極 454:孔 462:消隱電極 464:孔 472:消隱電極 474:孔 482:消隱電極 484:孔 500:消隱單元 510:晶圓 520:共用電極 521:第一水平屏蔽阻障 522:消隱電極 522:消隱電極 524:孔 530:絕緣層 540:導電路徑 550:腔 552:凹口 600:方法 610:開始 620:偏轉 A:平面 B:子束 B1:第一子束 B2:第二子束 B3:第三子束 C1-C2:行 C162:中心 C164:中心 C172:中心 C174:中心 C522:中心 C524:中心 CB:行阻障 CS:平面 D:分隔平面 D110:第一偏轉方向 D120:第二偏轉方向 D130:第三偏轉方向 D150:偏轉方向 D350:偏轉方向 D500:偏轉方向 DL:分隔線 h520:高度 h521:高度 h522:高度 I:入射方向 I1:第一入射方向 I2:第二入射方向 I3:第三入射方向 L162:線 L172:線 L522:線 nD1:朝外法線 nD2:朝外法線 P150:偏轉平面 P160:偏轉平面 pC:間距 pR:間距 R1-R4:列 RB:列阻障 RB:列阻障 RC:行阻障 tCB:厚度 tRB:厚度 w522:寬度 wA:孔寬度
下文將部分地參考圖式來描述更多細節，其中：
圖1示出了根據本文所述的實施例的束消隱裝置；
圖2示出了根據本文所述的實施例的束消隱裝置的消隱單元的偏轉方向的某些態樣；
圖3示出了根據本文所述的實施例的多子束帶電粒子束設備的束消隱裝置和束收集器；
圖4-6示出了根據本文描述的實施例的束消隱裝置的消隱單元的佈置和偏轉方向的態樣；
圖7示出了根據本文所述的實施例的束消隱裝置；
圖8-9示出了根據本文所述的實施例的束消隱裝置的消隱單元的佈置和偏轉方向的其他態樣；
圖10-11示出了根據本文所述的實施例的用於束消隱裝置的束消隱單元；
圖12示出了根據本文所述的實施例的束消隱裝置；
圖13示意性地示出了根據本文描述的實施例的操作多子束帶電粒子束設備的束消隱裝置的方法。
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100:光束消隱裝置
105:平面陣列
108:共用電極
110:第一消隱單元
120:第二消隱單元
130:第三消隱單元
A:平面
B1:第一子束
B2:第二子束
B3:第三子束
D:分隔平面
D110:第一偏轉方向
D120:第二偏轉方向
D130:第三偏轉方向
I1:第一入射方向
I2:第二入射方向
I3:第三入射方向
nD1:朝外法線
nD2:朝外法線

Claims (20)

  1. 一種用於一多子束帶電粒子束設備的束消隱裝置（100、200、300、400），包括： 一第一消隱單元（110、210、310、500），其包括一第一消隱電極（452、522）和一第一孔（454、524）； 一第二消隱單元（120、220、320），其包括一第二消隱電極（472）和一第二孔（474）； 一第三消隱單元（130、230、330），其包括一第三消隱電極（482）和一第三孔（484）；和 一共用電極（108、208、408、520），其形成用於該第一消隱電極的一第一相對電極、用於該第二消隱電極的一第二相對電極、和用於該第三消隱電極的一第三相對電極， 其中，該第一消隱單元、該第二消隱單元、和該第三消隱單元佈置在一平面陣列（105、205、305、405）中，並界定該平面陣列的一平面（A）， 其中該第一消隱電極被佈置為在該第一孔中在該第一消隱電極和該共用電極之間產生一第一電場，以將該多子束帶電粒子束設備的一第一子束（B1、B）偏轉到一第一偏轉方向（D110、D500），該第二消隱電極被佈置為在該第二孔中在該第二消隱電極和該共用電極之間產生一第二電場，以將該多子束帶電粒子束設備的一第二子束（B2）偏轉到一第二偏轉方向（D120），且該第三消隱電極被佈置為在該第三孔中在該第三消隱電極和該共用電極之間產生一第三電場，以將該多子束帶電粒子束設備的一第三子束（B3）偏轉到一第三偏轉方向（D130），並且 其中與該平面陣列相交的一分隔平面（D）將該第一消隱單元從該第二消隱單元和該第三消隱單元分開，其中該第一偏轉方向、該第二偏轉方向、和該第三偏轉方向指離該分隔平面。
  2. 如請求項1所述之束消隱裝置，其中該分隔平面垂直於該平面陣列的該平面與該平面陣列相交。
  3. 如請求項1所述之束消隱裝置，其中該第二偏轉方向和該第三偏轉方向基本相同，且該第一偏轉方向是在該分隔平面處鏡像的該第二偏轉方向的一鏡像。
  4. 如請求項1所述之束消隱裝置，其中該第一偏轉方向位於垂直於該平面陣列的該平面且與該分隔平面相交的一第一偏轉平面中，該第二偏轉方向位於垂直於該平面陣列的該平面且與該分隔平面相交的一第二偏轉平面中，且該第三偏轉方向位於垂直於該平面陣列的該平面且與該分隔平面相交的一第三偏轉平面中，其中該第一偏轉平面、該第二偏轉平面、和該第三偏轉平面基本垂直於該分隔平面。
  5. 如請求項1所述之束消隱裝置，包括控制電路，該控制電路連接到該第一消隱電極、該第二消隱電極、和該第三消隱電極，其中該控制電路被配置為將該第一消隱電極、該第二消隱電極、和該第三消隱電極置於相同的操作電位，以分別產生該第一電場、該第二電場、和該第三電場。
  6. 如請求項1所述之束消隱裝置，包括一晶圓（510），其中在該晶圓上形成該第一消隱電極、該第二消隱電極、該第三消隱電極、和該共用電極，其中該晶圓包括用於允許該第一子束通過該第一孔的一第一孔洞、用於使該第二子束通過該第二孔的一第二孔洞、以及用於使該第三子束通過該第三孔的一第三孔洞。
  7. 如請求項6所述之束消隱裝置，其中該共用電極形成平行於該平面陣列的該平面在該第一消隱電極與該晶圓之間延伸的一第一屏蔽阻障（521），形成平行於該平面陣列的該平面在該第二消隱電極與該晶圓之間延伸的一第二屏蔽阻障，並形成平行於該平面陣列的該平面在該第三消隱電極與該晶圓之間延伸的一第三屏蔽阻障。
  8. 如請求項1所述之束消隱裝置，其中該第一消隱電極、該第二消隱電極、和該第三消隱電極是背對該分隔平面或者面向該分隔平面的彎曲的消隱電極。
  9. 如請求項1所述之束消隱裝置，其中該束消隱裝置包括m列和n行消隱單元，其中m和n大於或等於2，其中該第一消隱單元佈置在一第一列（R2）和一第一行（C1）中，該第二消隱單元佈置在一第二列（R3）和該第一行（C1）中，且該第三消隱單元佈置在該第二列（R3）和一第二行（C2）中，其中該分隔平面將每行分成兩個半行，其中每行或每個半行內的消隱單元配置為共同地偏轉穿過其中的子束，且其中每列內的消隱單元配置為單獨地偏轉穿過其中的該等子束。
  10. 如請求項1所述之束消隱裝置，其中該第一消隱電極的一高度（h522）、該第二消隱電極的一高度、和該第三消隱電極的一高度中的至少一者在從100μm至1000μm的一範圍內，且其中該共用電極的一高度（h520）在從200μm至3000μm的一範圍內。
  11. 一種用於一多子束帶電粒子束設備的束消隱裝置（100、200、300、400），包括： 一第一消隱單元（110、210、310、500），其包括一第一消隱電極（452、522）和一第一孔（454、524）； 一第二消隱單元（120、220、320），其包括一第二消隱電極（472）和一第二孔（474）； 一第三消隱單元（130、230、330），其包括一第三消隱電極（482）和一第三孔（484）；和 一共用電極（108、208、408、520），其形成用於該第一消隱電極的一第一相對電極、用於該第二消隱電極的一第二相對電極、和用於該第三消隱電極的一第三相對電極， 其中，該第一消隱單元、該第二消隱單元、和該第三消隱單元佈置在一平面陣列（105、205、305、405）中，並界定該平面陣列的一平面（A），及 其中，垂直於該平面陣列的該平面與該平面陣列相交的一分隔平面（D）將該第一消隱單元從該第二消隱單元和該第三消隱單元分開，且其中從該第一消隱電極的一中心（C522）穿過該第一孔的一中心（C524）的一第一線、從該第二消隱電極的一中心穿過該第二孔的一中心的一第二線、和從該第三消隱電極的一中心穿過該第三孔的一中心的一第三線是指離該分隔平面，或者其中該第一線、該第二線、和該第三線指向該分隔平面。
  12. 如請求項11所述之束消隱裝置，其中該第一線、該第二線、和該第三線基本上垂直於該分隔平面。
  13. 如請求項11所述之束消隱裝置，其中該第一消隱電極的該中心比該第一孔的該中心更靠近該分隔平面，該第二消隱電極的該中心比該第二孔的該中心更靠近該分隔平面，且該第三消隱電極的該中心比該第三孔的該中心更靠近該分隔平面。
  14. 如請求項11所述之束消隱裝置，其中該共用電極形成其中佈置有該第一消隱電極和該第二消隱電極的一腔（550），形成其中佈置有該第三消隱電極的一腔，且形成在該第二消隱電極和該第三消隱電極之間的一屏蔽阻障（CB）。
  15. 如請求項11所述之束消隱裝置，其中該第一孔的該中心與該第二孔的該中心之間的一間距（pR）在從100μm至500μm的一範圍內，並且該第二孔的該中心與該第三孔的該中心之間的一間距（pC）在從100μm至500μm的一範圍內。
  16. 如請求項11所述之束消隱裝置，其中該束消隱裝置是一基於晶圓的束消隱裝置。
  17. 一種操作一多子束帶電粒子束設備的一束消隱裝置（100、200、300、400）的方法（600），其中該束消隱裝置包括消隱單元（110、120、130；210、220、230；310、320、330；500），該等消隱單元共享一共用電極（108、208、408、520），並佈置在一平面陣列（105、205、305、405）中，並界定該平面陣列的一平面（A），該方法包括以下步驟： 以該等消隱單元中的每一者將該多子束帶電粒子束設備的一子束（B1、B2、B3、B）偏轉（620）遠離一分隔平面（D），該分隔平面垂直於該平面陣列的該平面與該平面陣列相交且將該等消隱單元分成一第一組和一第二組。
  18. 如請求項17所述之方法，包括以下步驟：將該共用電極置於一參考電位，其中以該等消隱單元中的每一者偏轉之步驟包括以下步驟：將該等消隱單元中的每一者置於與該參考電位不同的相同的操作電位。
  19. 如請求項17所述之方法，包括以下步驟：將該共用電極置於一參考電位，其中以該等消隱單元中的每一者偏轉之步驟包括以下步驟：將該第一組的該等消隱單元置於一第一操作電位，以及將該第二組的該等消隱單元置於一第二操作電位，該第一操作電位和該第二操作電位不同於該參考電位且彼此不同。
  20. 如請求項17所述之方法，其中該等消隱單元包括：界定該平面陣列的該平面的一第一消隱單元（110、210、310、500）、一第二消隱單元（120、220、320）、和一第三消隱單元（130、230、330），其中該第一消隱單元包括一第一消隱電極（452、522）和一第一孔（454、524），該第二消隱單元包括一第二消隱電極（472）和一第二孔（474），該第三消隱單元包括一第三消隱電極（482）和一第三孔（484），其中該共用電極形成用於該第一消隱電極的一第一相對電極、用於該第二消隱電極的一第二相對電極、和用於該第三消隱電極的一第三相對電極，其中該分隔平面將該第一消隱單元從該第二消隱單元和該第三消隱單元分開，且其中從該第一消隱電極的一中心（C522）穿過該第一孔的一中心（C524）的一第一線、從該第二消隱電極的一中心穿過該第二孔的一中心的一第二線、和從該第三消隱電極的一中心穿過該第三孔的一中心的一第三線是指離該分隔平面或指向該分隔平面。
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Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07297107A (ja) * 1994-04-26 1995-11-10 Fujitsu Ltd 多電極偏向器，その製造方法及び荷電粒子ビーム装置
US8110814B2 (en) * 2003-10-16 2012-02-07 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
EP1941528B9 (en) * 2005-09-06 2011-09-28 Carl Zeiss SMT GmbH Particle-optical arrangement with particle-optical component
DE102008010123A1 (de) * 2007-02-28 2008-09-04 Ims Nanofabrication Ag Vielstrahl-Ablenkarray-Einrichtung für maskenlose Teilchenstrahl-Bearbeitung
US8445869B2 (en) * 2008-04-15 2013-05-21 Mapper Lithography Ip B.V. Projection lens arrangement
US7777179B2 (en) * 2008-03-31 2010-08-17 Tokyo Electron Limited Two-grid ion energy analyzer and methods of manufacturing and operating
JP5844269B2 (ja) 2009-10-26 2016-01-13 マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー．ブイ． 調整装置を有する荷電粒子複数ビームレット・リソグラフィ・システム
NL2006868C2 (en) * 2011-05-30 2012-12-03 Mapper Lithography Ip Bv Charged particle multi-beamlet apparatus.
KR102037295B1 (ko) * 2011-10-03 2019-10-28 가부시키가이샤 파람 전자빔 묘화 장치 및 묘화 방법
JP6209369B2 (ja) * 2013-06-13 2017-10-04 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描画方法及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置
WO2015090378A1 (en) 2013-12-18 2015-06-25 Mapper Lithography Ip Bv Modulation device and lithography system comprising such device
JP2017139339A (ja) * 2016-02-04 2017-08-10 株式会社アドバンテスト 露光装置
US20190066972A1 (en) * 2017-08-29 2019-02-28 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Charged particle beam device, aperture arrangement for a charged particle beam device, and method for operating a charged particle beam device
WO2019091903A1 (en) * 2017-11-10 2019-05-16 Asml Netherlands B.V. Electron beam inspection tool and method for positioning an object table

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