TW202141558A - 泛流柱、帶電粒子工具及用於對樣本進行帶電粒子泛流之方法 - Google Patents

泛流柱、帶電粒子工具及用於對樣本進行帶電粒子泛流之方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202141558A
TW202141558A TW110109926A TW110109926A TW202141558A TW 202141558 A TW202141558 A TW 202141558A TW 110109926 A TW110109926 A TW 110109926A TW 110109926 A TW110109926 A TW 110109926A TW 202141558 A TW202141558 A TW 202141558A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
charged particle
particle beam
lens
source
sample
Prior art date
Application number
TW110109926A
Other languages
English (en)
Inventor
蘇斯特 尤根 凡
剛 莎拉 馬利 柏格隆德
福恩 鍾 羅伯特 翁 喬伊克 妙 黃
內格雷特 加斯克 狄亞哥 馬丁內斯
格特勒 羅拉 丁努
Original Assignee
荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
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
Priority claimed from EP20165312.8A external-priority patent/EP3886138A1/en
Application filed by 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司 filed Critical 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
Publication of TW202141558A publication Critical patent/TW202141558A/zh

Links

Images

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
    • H01J37/026—Means for avoiding or neutralising unwanted electrical charges on tube components
    • 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
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
    • H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
    • H01J37/3177—Multi-beam, e.g. fly's eye, comb probe
    • 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
    • H01J37/06—Electron sources; Electron guns
    • H01J37/063—Geometrical arrangement of electrodes for beam-forming
    • 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
    • H01J37/12—Lenses electrostatic
    • 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
    • H01J2237/004—Charge control of objects or beams
    • H01J2237/0041—Neutralising arrangements
    • H01J2237/0044—Neutralising arrangements of objects being observed or treated
    • 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
    • H01J2237/004—Charge control of objects or beams
    • H01J2237/0048—Charging arrangements
    • 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
    • H01J2237/06—Sources
    • H01J2237/061—Construction
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

本發明揭示一種用於對一樣本進行帶電粒子泛流之泛流柱，該泛流柱包含：一帶電粒子源，其經組態以沿著一射束路徑發射一帶電粒子射束；一源透鏡，其配置於該帶電粒子源之下游方向上；一聚光器透鏡，其配置於該源透鏡之下游方向上；及一孔徑本體，其配置於該聚光器透鏡之下游方向上，其中該孔徑本體係用於使該帶電粒子射束之一部分通過；且其中該源透鏡為可控制的以便可變地設定在該源透鏡之下游方向上的該帶電粒子射束之射束角。

Description

泛流柱、帶電粒子工具及用於對樣本進行帶電粒子泛流之方法
本發明係關於一種泛流柱、包含該泛流柱的一種帶電粒子設備，及一種用於對一樣本進行帶電粒子泛流之方法。
在製造半導體積體電路(IC)晶片時，由於例如光學效應及偶然粒子所導致的非所需圖案缺陷在製造製程期間不可避免地出現在基板(亦即，晶圓)或遮罩上，從而降低了良率。因此，監測非所需圖案缺陷之範圍為製造IC晶片之重要製程。更一般而言，基板或其他物件/材料之表面的檢測及/或量測為在其製造期間及/或之後的匯入製程。
運用帶電粒子射束之圖案檢測工具已用以檢測物件，例如以偵測圖案缺陷。此等工具通常使用電子顯微技術，諸如掃描電子顯微鏡(SEM)。在SEM中，運用最終減速步驟以在相對高能量下之電子的初級電子射束為目標以便以相對低的導降能量導降於樣本上。電子射束經聚焦作為樣本上之探測光點。探測光點處之材料結構與來自電子射束之導降電子之間的相互作用使得電子自表面發射，諸如次級電子、反向散射電子或歐傑(Auger)電子。可自樣本之材料結構發射所產生之次級電子。藉由使初級電子射束作為探測光點遍及樣本表面進行掃描，可橫越樣本之表面發射次級電子。藉由收集自樣本表面發射之此等次級電子，圖案檢測工具可獲得表示樣本之表面之材料結構的特性之影像。
專用泛流柱可結合SEM使用以運用帶電粒子對基板之大面積表面或其他樣本進行泛流，從而例如在相對短的時間內將諸如高密度電流的大型電流導引至樣本。泛流柱因此為用以對晶圓表面進行預充電且設定充電條件以供SEM進行後續檢測的有用工具。專用泛流柱可加強電壓對比缺陷信號，藉此增大SEM的缺陷偵測靈敏度及/或產出量。在帶電粒子泛流期間，泛流柱用以提供相對大量的帶電粒子例如作為電流以對預定義區域快速充電。之後，電子射束檢測系統之初級電子源經施加以掃描預充電區域內之一區域以獲得該區域之影像。
本發明之實施例係針對一種泛流柱及一種包含該泛流柱之帶電粒子設備。
根據本發明，提供一種用於對樣本進行帶電粒子泛流之泛流柱，該泛流柱包含：一帶電粒子源，其經組態以沿著一射束路徑發射一帶電粒子射束；一源透鏡，其配置於該帶電粒子源之下游方向上；一聚光器透鏡，其配置於該源透鏡之下游方向上；及一孔徑本體，其配置於該聚光器透鏡之下游方向上，其中該孔徑本體係用於使該帶電粒子射束之一部分通過；且其中該源透鏡為可控制的以便可變地設定該源透鏡之下游方向上的該帶電粒子射束之射束角。
根據本發明，提供一種用於對一樣本進行帶電粒子泛流之泛流柱，該泛流柱包含：一帶電粒子源，其經組態以沿著一射束路徑發射一帶電粒子射束；一源透鏡，其配置於該帶電粒子源之下游方向上；一聚光器透鏡，其配置於該源透鏡之下游方向上；及一孔徑本體，其配置於該源透鏡且視需要聚光器透鏡之下游方向上，其中該孔徑本體用於使該帶電粒子射束的部分通過；及一控制器，該控制器經組態而選擇性地以一高密度模式操作該泛流柱以用於該樣本之一相對小區域的帶電粒子泛流，且以一低密度模式操作泛流柱以用於該樣本之一相對大區域的帶電粒子泛流。
根據本發明，提供一種用於對一樣本進行帶電粒子泛流之泛流柱，該泛流柱包含：一帶電粒子源，其經組態以沿著一射束路徑發射一帶電粒子射束；一聚光器透鏡，其配置於該帶電粒子源之下游方向上；一孔徑本體，其配置於該聚光器透鏡之下游方向上，其中該孔徑本體用於使該帶電粒子射束的部分通過；及一物鏡，其配置於該孔徑本體之下游方向上；其中該物鏡為可控制的以便將該帶電粒子射束之焦點調整至該樣本之上游方向上的一交越點，使得該帶電粒子射束在該樣本處的側向範圍大於該帶電粒子射束在物鏡處的側向範圍。
根據本發明，提供一種用於將帶電粒子多射束投影至樣本之帶電粒子工具，該帶電粒子工具包含藉由本發明提供之泛流柱中之一泛流柱。
根據本發明，提供一種用於使用泛流柱對一樣本進行帶電粒子泛流之方法，該方法包含：使用一帶電粒子源沿著一射束路徑發射一帶電粒子射束；使用該帶電粒子源之順流方上向配置的一源透鏡可變地設定該經發射之帶電粒子射束之射束角；使用配置於該源透鏡之下游方向上的一聚光器透鏡調整該帶電粒子射束之射束角；及使用配置於該聚光器透鏡之下游方向上的一孔徑本體使該帶電粒子射束之一部分通過。
根據本發明，提供一種用於使用泛流柱對一樣本進行帶電粒子泛流之方法，該方法包含：使用帶電粒子源以沿著一射束路徑發射一帶電粒子射束；使用配置於該帶電粒子源之下游方向上的聚光器透鏡調整帶電粒子射束之射束角；使用配置於該聚光器透鏡之下游方向上之孔徑本體使該帶電粒子射束之一部分通過；及選擇性地以一高密度模式操作該泛流柱以用於該樣本之一相對小區域的帶電粒子泛流，且以一低密度模式操作該泛流柱以用於該樣本之一相對大區域的帶電粒子泛流。
根據本發明，提供一種用於使用泛流柱對一樣本進行帶電粒子泛流之方法，該方法包含：使用帶電粒子源沿著一射束路徑發射一帶電粒子射束；使用配置於該帶電粒子源之下游方向上的聚光器透鏡調整帶電粒子射束之射束角；使用配置於該聚光器透鏡之下游方向上的孔徑本體使帶電粒子射束之一部分通過；及使用物鏡將該帶電粒子射束聚焦至該樣本之上游方向上的一交越點，使得該帶電粒子射束在該樣本處的側向範圍大於該帶電粒子射束在物鏡處的側向範圍。
本發明之優勢將自結合附圖進行之以下描述為顯而易見的，其中在附圖中藉助於說明及實例闡述本發明之某些實施例。
現將詳細參考例示性實施例，其實例說明於附圖中。以下描述內容參考附圖，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相似元件。在以下例示性實施例描述中闡述的實施並不表示符合本發明之所有實施。實情為，其僅為符合關於隨附申請專利範圍中所敍述的本發明之態樣的設備及方法之實例。
可藉由顯著增加IC晶片上之電路組件(諸如電晶體、電容器、二極體等)之填集密度來實現電子裝置之增強之計算能力，此情形減小裝置之實體大小。此情形已藉由提高之解析度來實現，從而使得能夠製作更小的結構。舉例而言，智慧型電話之為拇指甲大小且在2019年或比2019年稍早可得到的IC晶片可包括超過20億個電晶體，每一電晶體之大小小於人類毛髮之1/1000。因此，半導體IC製造係具有數百個個別步驟之複雜且耗時製程並不出人意料。甚至一個步驟中之錯誤亦有可能顯著影響最終產品之功能。僅一個「致命缺陷」亦可造成裝置故障。製造製程之目標為改良製程之總良率。舉例而言，為獲得50步驟製程(其中步驟可指示形成於晶圓上之層的數目)之75%良率，每一個別步驟之良率必須高於99.4%。若個別步驟具有95%之良率，則總製程良率將低達7%。
儘管高製程良率在IC晶片製造設施中係合乎需要的，但維持經定義為每小時處理之基板的數目的高基板(亦即，晶圓)產出量亦為必不可少的。高製程良率及高基板產出量可受到缺陷之存在影響。若需要操作員干預來檢視缺陷，則尤其如此。因此，藉由檢測工具(諸如掃描電子顯微鏡(「SEM」))進行高產出率偵測以及微米及奈米尺度缺陷之識別對於維持高良率及低成本係至關重要的。
SEM包含掃描裝置及偵測器設備。掃描裝置包含：照明系統，其包含用於產生初級電子的電子源；及投影系統，其運用初級電子之一或多個聚焦射束掃描諸如基板之樣本。初級電子與樣本相互作用，且產生次級電子。偵測系統在掃描樣本時俘獲來自樣本之次級電子，使得SEM可產生樣本之經掃描區域的影像。對於高產出率檢測，一些檢測設備使用初級電子之多個聚焦射束，亦即，多射束。多射束之組成射束可被稱作子射束或細射束。多射束可同時掃描樣本之不同部分。多射束檢測設備因此可以比單射束檢查設備高得多的速度檢測樣本。
圖係示意性的。因此出於清楚起見，圖式中之組件的相對尺寸被誇示。在以下圖式描述內容內，相同或類似參考數字係指相同或類似組件或實體，且僅描述關於個別實施例之差異。雖然本說明書及圖式係針對電光設備，但應瞭解，實施例並不用以將本發明限制於特定帶電粒子。因此，更一般而言，貫穿本發明文獻對電子之參考可被認為對帶電粒子之參考，其中帶電粒子未必為電子。
現參考圖1，圖1為說明帶電粒子射束檢測設備100的示意圖。圖1之帶電粒子射束檢測設備100包括主腔室10、裝載鎖定腔室20、帶電粒子工具40、設備前端模組(EFEM) 30及控制器50。帶電粒子工具40位於主腔室10內。帶電粒子工具40可為電子射束工具40。帶電粒子工具40可為單一射束工具或多射束工具。
EFEM 30包含第一裝載埠30a及第二裝載埠30b。EFEM 30可包括額外裝載埠。第一裝載埠30a及第二裝載埠30b可例如收納基板前開式單元匣(FOUP)，其含有待檢測之基板(例如，半導體基板或由其他材料製成之基板)或樣本(基板、晶圓及樣本在下文中被統稱為「樣本」)。EFEM 30中之一或多個機器人臂(圖中未示)將樣本輸送至裝載鎖定腔室20。
裝載鎖定腔室20用以移除樣本周圍之氣體。此產生真空，亦即局部氣體壓力低於周圍環境中之壓力。可將裝載鎖定腔室20連接至裝載鎖定真空泵系統(圖中未示)，該裝載鎖定真空泵系統移除裝載鎖定腔室20中之氣體粒子。裝載鎖定真空泵系統之操作使得裝載鎖定腔室能夠達到低於大氣壓力之第一壓力。在達到第一壓力之後，一或多個機器人臂(圖中未示)可將樣本自裝載鎖定腔室20運輸至主腔室10。將主腔室10連接至主腔室真空泵系統(圖中未示)。主腔室真空泵系統移除主腔室10中之氣體粒子，使得樣本周圍之壓力達到低於第一壓力之第二壓力。在達成第二壓力之後，樣本被輸送至電子射束工具，樣本藉由電子射束工具可經受帶電粒子泛流及/或檢測。
控制器50電子地連接至帶電粒子射束工具40。控制器50可為經組態以控制帶電粒子射束檢測設備100之處理器(諸如電腦)。控制器50亦可包括經組態以執行各種信號及影像處理功能的處理電路系統。雖然控制器50在圖1中被展示為在包括主腔室10、裝載鎖定腔室20及EFEM 30之結構外部，但應瞭解，控制器50可係該結構之部分。控制器50可位於帶電粒子射束檢測設備100之組成元件中之一者中或其可分佈於組成元件中之至少兩者上方。
現參考圖 2 ， 圖 2 為說明例示性帶電粒子工具40的示意圖。帶電粒子工具40可形成圖1之帶電粒子射束檢測設備100的部分。帶電粒子工具40可包含帶電粒子檢測工具200。如圖1中所繪示，帶電粒子檢測工具200可為多射束檢測工具200。替代地，帶電粒子檢測工具200可為單一射束檢測工具。帶電粒子檢測工具200包含電子源201、槍孔徑板271、聚光器透鏡210、視需要源轉換單元220、初級投影系統230、機動載物台209及樣本固持器207。電子源201、槍孔徑板271、聚光器透鏡210及視需要源轉換單元220為藉由帶電粒子檢測工具200包含之照明系統的組件。樣本固持器207藉由機動載物台209支撐以便固持且視需要定位樣本208 (例如，基板或遮罩)例如以供檢測或帶電粒子泛流。帶電粒子檢測工具200可更進一步包含次級投影系統250及關聯電子偵測裝置240 (其一起可形成偵測柱或偵測系統)。電子偵測裝置240可包含複數個偵測元件241、242及243。初級投影系統230可包含物鏡231且視需要源轉換單元220 (若其並非為照明系統的部分)。初級投影系統及照明系統一起可被稱為主柱或主光電系統。射束分離器233及偏轉掃描單元232可定位於初級投影系統230內部。
例如主柱之用以產生初級射束的組件可與帶電粒子檢測工具200之初級光電軸線對準。此等組件可包括：電子源201、槍孔徑板271、聚光器透鏡210、源轉換單元220、射束分離器233、偏轉掃描單元232及初級投影設備230。主柱的組件(或實際上主柱)產生初級射束，該初級射束可為朝向樣本的多射束以供檢測樣本。次級投影系統250及其關聯電子偵測裝置240可與帶電粒子檢測工具200的次級光電軸線251對準。
初級光電軸線204藉由係照明系統之帶電粒子檢測工具200之部分的光電軸線包含。次級光電軸線251為係偵測系統(或偵測柱)之帶電粒子檢測工具200之部分的光電軸線。初級光電軸線204在本文中亦可被稱作主光軸(為輔助易於參考)或帶電粒子光軸。次級光電軸線251在本文中亦可被稱作次級光軸或次級帶電粒子光軸。
電子源201可包含陰極(圖中未示)及提取器或陽極(圖中未示)。在操作期間，電子源201經組態以自陰極發射電子作為初級電子。藉由提取器及/或陽極提取或加速初級電子以形成初級電子射束202，該初級電子射束形成初級射束交越(虛擬或真實) 203。初級電子射束202可被視覺化為自初級射束交越203發射。在配置中，電子源201以高壓，例如20 keV以上，較佳30 keV、40 keV或50 keV以上的高電壓操作。來自電子源之電子例如相對於例如樣本固持器207上之樣本208具有高導降能量。
在此配置中，初級電子射束在其到達樣本時且較佳地在其到達投影系統之前為多射束。此多射束可以多種不同方式由初級電子射束產生。舉例而言，多射束可由位於交越之前的多射束陣列、位於源轉換單元220中之多射束陣列或位於此等方位之間的任何點處之多射束陣列產生。多射束陣列可包含橫越射束路徑配置呈陣列形式之複數個電子射束操控元件。每一操控元件可影響初級電子射束以產生子射束。因此，多射束陣列與入射初級射束路徑相互作用以在多射束陣列之下游方向上產生多射束路徑。
槍孔徑板271在操作中經組態以阻擋初級電子射束202之周邊電子以減小庫侖(Coulomb)效應。庫侖效應可放大初級子射束211、212、213之探測光點221、222及223中之每一者的大小，且因此使檢測解析度劣化。槍孔徑板271亦可稱為庫侖孔徑陣列。
聚光器透鏡210經組態以聚焦初級電子射束202。聚光器透鏡210可經設計為聚焦初級電子射束202以變成平行射束且正入射至源轉換單元220上。聚光器透鏡210可係可經組態以使得其第一主平面之位置可移動的可移動聚光器透鏡。可移動聚光器透鏡可經組態為磁性的。聚光器透鏡210可為抗旋轉聚光器透鏡及/或其可為可移動的。
源轉換單元220可包含影像形成元件陣列、像差補償器陣列、射束限制孔徑陣列及預彎曲微型偏轉器陣列。預彎曲微型偏轉器陣列可使初級電子射束202之複數個初級子射束211、212、213偏轉，以垂直進入射束限制孔徑陣列、影像形成元件陣列及像差補償器陣列。在此配置中，影像形成元件陣列可充當多射束陣列以在多射束路徑中產生複數個子射束，亦即，初級子射束211、212、213。影像形成陣列可包含複數個電子射束操控器，諸如微型偏轉器微型透鏡(或兩者之組合)，以影響初級電子射束202之複數個初級子射束211、212、213且形成初級射束交越203之複數個平行影像(虛擬或真實)，針對初級子射束211、212及213中之每一者提供一個平行影像。像差補償器陣列可包含像場彎曲補償器陣列(圖中未示)及像散補償器陣列(圖中未示)。場彎曲補償器陣列可包含複數個微型透鏡以補償初級子射束211、212及213之場彎曲像差。像散補償器陣列可包含複數個微型像散校正器或多極電極以補償初級子射束211、212及213之像散畸變。射束限制孔徑陣列可經組態以限制個別初級子射束211、212及213之直徑。圖 2 展示三個初級子射束211、212及213作為實例，且應理解，源轉換單元220可經組態以形成任何數目個初級子射束。控制器50可連接至圖 1 之帶電粒子射束檢測設備100的各種部分，諸如源轉換單元220、電子偵測裝置240、初級投影系統230或機動載物台209。如下文將進一步詳細地解釋，控制器50可執行各種影像及信號處理功能。控制器50亦可產生各種控制信號以管控帶電粒子射束檢測設備(包括帶電粒子多射束設備)之操作。
聚光器透鏡210可經進一步組態以藉由使聚光器透鏡210之聚焦倍率變化而調整源轉換單元220之下游方向上初級子射束211、212及213之電流。替代地或另外，可藉由變更射束限制孔徑陣列內之對應於個別初級子射束之射束限制孔徑的徑向大小來改變初級子射束211、212、213的電流。可藉由變更射束限制孔徑之徑向大小及聚光器透鏡210之聚焦倍率兩者來改變電流。若聚光器透鏡為可移動的且磁性的，則離軸子射束212及213可引起以旋轉角照明源轉換單元220。旋轉角隨著可移動聚光器透鏡之聚焦倍率或第一主平面之位置而改變。為抗旋轉聚光器透鏡的聚光器透鏡210可經組態以在改變聚光器透鏡210之聚焦倍率時使旋轉角保持不變。亦為可移動的此聚光器透鏡210可在聚光器透鏡210之聚焦倍率及其第一主平面之位置發生變化時使得旋轉角不改變。
物鏡231可經組態以將子射束211、212及213聚焦至用於檢測之樣本208上且可在樣本208之表面上形成三個探測光點221、222及223。
射束分離器233可例如為韋恩濾波器，其包含產生靜電偶極子場及磁偶極子場(圖 2 中未展示)之靜電偏轉器。在操作中，射束分離器233可經組態以由靜電偶極子場對初級子射束211、212及213之個別電子施加靜電力。靜電力與由射束分離器233之磁偶極子場對個別電子施加之磁力的量值相等但方向相反。初級子射束211、212及213因此可以至少實質上零偏轉角至少實質上筆直地通過射束分離器233。
偏轉掃描單元232在操作中經組態以使初級子射束211、212及213偏轉以使探測光點221、222及223橫越樣本208之表面之區段中的個別掃描區域進行掃描。回應於初級子射束211、212及213或探測光點221、222及223入射於樣本208上，包括次級電子及反向散射電子的電子自樣本208產生。次級電子在三個次級電子射束261、262及263中傳播。次級電子射束261、262及263通常具有次級電子(具有≤50 eV之電子能量)且亦可具有反向散射電子(具有介於50 eV與初級子射束211、212及213之導降能量之間的電子能量)中的至少一些。射束分離器233經配置以使次級電子射束261、262及263的路徑朝向次級投影系統250偏轉。次級投影系統250隨後將次級電子射束261、262及263之路徑聚焦於電子偵測裝置240之複數個偵測元件241、242及243上。偵測區可為經配置以偵測對應次級電子射束261、262及263之分離偵測元件241、242及243。偵測區產生對應信號，將該等對應信號發送至控制器50或信號處理系統(圖中未示)例如用以建構樣本208之對應掃描區域的影像。
偵測元件241、242及243可偵測對應次級電子射束261、262及263。在次級電子射束入射於偵測元件241、242及243上時，該等元件可產生對應強度信號輸出(圖中未示)。輸出可經引導至影像處理系統(例如，控制器50)。每一偵測元件241、242及243可包含一或多個像素。偵測元件之強度信號輸出可為由偵測元件內之所有像素產生的信號之總和。
控制器50可包含影像處理系統，該影像處理系統包括影像獲取器(圖中未示)及儲存裝置(圖中未示)。舉例而言，控制器可包含處理器、電腦、伺服器、大型電腦主機、終端機、個人電腦、任何種類之行動計算裝置及其類似者，或其組合。影像獲取器可包含控制器之處理功能的至少部分。因此，影像獲取器可包含至少一或多個處理器。影像獲取器可以通信方式耦接至設備40之電子偵測裝置240從而准許信號通信，諸如電導體、光纖纜線、攜帶型儲存媒體、IR、藍牙、網際網路、無線網路、無線電以及其他，或其組合。影像獲取器可自電子偵測裝置240接收信號，可處理信號中所包含之資料且可根據該資料建構影像。影像獲取器可因此獲取樣本208之影像。影像獲取器亦可執行各種後處理功能，諸如產生輪廓線、疊加指示符於所獲取影像上，及類似者。影像獲取器可經組態以執行對所獲取影像之亮度及對比度等的調整。儲存器可為諸如以下各者之儲存媒體：硬碟、快閃驅動器、雲端儲存器、隨機存取記憶體(RAM)、其他類型之電腦可讀記憶體及類似者。儲存器可與影像獲取器耦接，且可用於保存作為原始影像之經掃描原始影像資料以及後處理影像。
影像獲取器可基於接收自電子偵測裝置240之成像信號獲取樣本之一或多個影像。成像信號可對應於用於進行帶電粒子成像之掃描操作。所獲取影像可為包含複數個成像區域之單一影像。單一影像可儲存於儲存器中。單一影像可為可劃分成複數個區之原始影像。區中之每一者可包含含有樣本208之特徵的一個成像區域。所獲取影像可包含在時間週期內經取樣多次的樣本208之單一成像區域的多個影像。可將多個影像儲存於儲存器中。控制器50可經組態以運用樣本208之同一位置之多個影像來執行影像處理步驟。
控制器50可包括量測電路 (例如，類比至數位轉換器)以獲得偵測到之次級電子的分佈。在偵測時間窗期間收集之電子分佈資料可與入射於樣本表面上之初級子射束211、212及213中之每一者之對應掃描路徑資料結合地使用，以重建構同一受檢測樣本結構的影像。經重建構影像可用以顯露樣本208之內部或外部結構的各種特徵。經重建構影像可由此用於顯露可存在於樣本中之任何缺陷。
控制器50可控制機動載物台209以在樣本208之檢測期間移動樣本208。控制器50可使得機動載物台209能夠至少在樣本檢測期間例如以恆定速度在某一方向上(較佳地連續地)移動樣本208。控制器50可控制機動載物台209之移動，使得其取決於各種參數來改變樣本208之移動速度。舉例而言，控制器可取決於掃描製程之檢測步驟之特性而控制載物台速度(包括其方向)。
儘管圖 2 繪示帶電粒子檢測工具200使用三個初級電子子射束，但應瞭解，帶電粒子檢測工具200可使用兩個或更大數目個初級電子子射束。本發明並不限制用於帶電粒子檢測工具200中的初級電子射束的數量。帶電粒子檢測工具200亦可為使用單一帶電粒子射束的單一射束檢測工具200。
如圖2中所繪示，帶電粒子射束工具40可進一步包含泛流柱300或泛流式槍。泛流柱300可用以對樣本208之表面進行預充電且設定充電條件。舉例而言，泛流柱可在藉由帶電粒子檢測設備200進行檢測之前對樣本208的表面進行預充電。此情形可增強電壓對比缺陷信號，以便增大帶電粒子檢測設備200的缺陷偵測靈敏度及/或產出量。泛流柱300可用以提供相對大量之帶電粒子以對預定義區域充電。隨後，帶電粒子檢測設備200可掃描樣本208之預充電區域以達成區域的成像。機動載物台209可將樣本208自用於藉由泛流柱300進行帶電粒子泛流的位置移動至用於藉由帶電粒子檢測設備200進行檢測的位置。換言之，機動載物台209可用以將樣本208移動至用於帶電粒子泛流的位置，接著泛流柱300可運用帶電粒子對樣本208進行泛流。接著，機動載物台209可將樣本208移動至用於檢測的位置。接著，帶電粒子檢測設備200可用以檢測樣本208。替代地，用於藉由泛流柱300進行帶電粒子泛流的位置可與用於藉由帶電粒子檢測設備200進行檢測的位置符合，使得樣本208及機動載物台209在帶電粒子泛流之後且檢測之前保持於大體上合適位置。
泛流柱300可包含可係在產生器系統中之帶電粒子源301、聚光器透鏡320、遮斷器電極330、物鏡340及孔徑本體350。在一配置中，泛流柱包含至少帶電粒子源301、聚光器透鏡320、遮斷器電極330、物鏡340及孔徑本體350。泛流柱300亦可包含用於操控帶電粒子射束302的額外組件，諸如掃描元件(圖中未示)及場透鏡(圖中未示)。泛流柱300之組件可大體上沿著軸線304配置。軸線304可為泛流柱300的電光軸線。泛流柱300之組件可受控制器50控制。替代地，專用控制器可用以控制泛流柱300的組件，或泛流柱300之組件可受多個各別控制器控制。泛流柱300可機械耦接至帶電粒子檢測設備200。彼為泛流柱。詳言之，泛流柱耦接至帶電粒子檢測設備200的主柱。所要地，泛流柱在介面350處在泛流柱300與主柱之間耦接至主柱。
帶電粒子源301可為電子源。帶電粒子源301可包含帶電粒子發射電極(例如，陰極)及加速電極(例如，陽極)。帶電粒子藉由加速電極自帶電粒子發射電極提取或加速以形成帶電粒子射束302。帶電粒子射束302可沿著射束路徑302傳播。例如在帶電粒子射束302並不偏轉遠離軸線304情形下，射束路徑302可包含軸線304。在配置中，電子源301以高壓，例如20 keV以上，較佳30 keV、40 keV或50 keV以上的高電壓操作。來自電子源301之電子例如相對於例如樣本固持器207上之樣本208具有高導降能量。較佳地，泛流柱之電子源301以與主柱之電子源201相同的操作電壓或至少大體相同的操作電壓操作。來自泛流柱300之電子源301的電子所要地具有與藉由檢測工具200之電子源201發射之電子相同或至少大體上類似的導降能量。
使泛流柱及主柱兩者之源極201、301具有大體相同的操作電壓為合乎需要的。此係因為樣本2208且因此較佳基板支撐件且所要地可移動載物台209設定於相同操作電壓用於檢測及/或量測及泛流。即，其在檢測期間可經偏壓至主柱的源，且在泛流期間偏壓至泛流柱的源。初級源、載物台之間的相對電位為高的。泛流柱(諸如市售之彼等泛流柱)具有大體上小於檢測工具200之高電壓的操作電壓。此載物台在泛流期間不可維持於高電壓，此係由於載物台相對於操作源偏壓，不管泛流柱抑或主柱的操作源。載物台之偏壓應因此該筆那以適宜於接下來操作的源。對於市售泛流柱，源可設定為接近接地電位的電位。
載物台可在泛流位置與檢測/量測位置(例如，評估位置)之間移動。花費時間以使可移動載物台209在如下兩者之間移動：樣本處於泛流柱之射束路徑中時的泛流位置，及樣本處於主柱之射束路徑時的檢測位置。調整典型市售泛流柱及高電壓檢測工具之檢測設定與泛流設定之間的載物台電位又花費的時間可長於泛流位置與檢測位置之間的移動花費的時間。電壓改變可花費長達數分鐘。因此，在使泛流柱具有至少類似於主柱之操作電壓上存在顯著的產出率改良；此情形甚至係用於具有獨立泛流柱的檢測或測量工具，該泛流柱具有其自己的與檢測位置分離的泛流位置。另一或替代性益處為減小泛流及檢測及/或量測之間的時間，泛流效應保持，且其在檢測/量測之前消失的風險在未被避免情況下被減小。
聚光器透鏡320定位於帶電粒子源301之下游方向上，亦即，聚光器透鏡320相對於帶電粒子源301定位於下游方向上。聚光器透鏡320可使帶電粒子射束302聚集或散焦。如圖2中所繪示，聚光器透鏡320可用以使帶電粒子射束302準直。然而，聚光器透鏡320亦可用以控制帶電粒子射束302以便產生發散射束或彙聚射束。
孔徑本體350可定位於聚光器透鏡320之下游方向上。孔徑本體350可使帶電粒子射束之一部分或僅一部分且非全部通過從而沿著軸線304傳播。孔徑本體350可限制帶電粒子射束302之側向範圍，如圖2中所描繪。孔徑本體350亦可用以選擇性地遮斷帶電粒子射束302以便防止帶電粒子射束302的任何部分通過。孔徑本體350可界定一開口。若帶電粒子射束302之側向範圍(或直徑)大於開口之側向範圍(或直徑)，則僅帶電粒子射束302的部分將通過開口。孔徑本體350可因此限制帶電粒子射束302之側向範圍，以便充當射束限制孔徑。孔徑本體350之下游方向上射束的橫截面可幾何上類似(在發散或彙聚射束狀況下)或幾何上相同於(在準直射束狀況下)孔徑本體350中之開口的橫截面。開口可為大體上圓形的。開口可具有範圍為100 µm至10 mm，較佳為200 µm至5 mm，更佳地500 µm至2 mm的側向範圍(或直徑)。
遮斷電極330可定位於聚光器透鏡320之下游方向及孔徑本體350之上游方向上。遮斷電極330可選擇性地使帶電粒子射束302偏轉，例如使帶電粒子射束302偏轉遠離軸線304。遮斷電極330可使帶電粒子射束302偏轉遠離孔徑本體350中的開口例如至孔徑本體350的不包含開口之一部分上，以便防止帶電粒子射束302的任何部分不通過藉由孔徑本體350界定的開口。遮斷電極330可遮斷射束，使得射束不通過孔徑本體350的開口。然而，遮斷電極330與孔徑本體350的組合亦可用以選擇性地遮斷帶電粒子射束302，亦即以選擇性地防止至少部分帶電粒子射束302通過孔徑本體350中的開口。即，遮斷電極330與孔徑本體350的組合可選擇性地控制通過開口之帶電粒子射束302的比例。
物鏡340定位於孔徑本體350之下游方向上。物鏡340可使帶電粒子射束302聚集或散焦。如圖2中所繪示，物鏡320可用以控制帶電粒子射束302以便產生散射射束，藉此增大樣本208之光點大小且增大樣本208上運用帶電粒子泛流之表面的區域。然而，在一些情形下，物鏡340可用以控制帶電粒子302以便產生彙總射束，藉此使帶電粒子射束302聚焦於樣本208上。例如定位於物鏡之下游方向上的場透鏡(圖2中未繪示)可用以設定場透鏡與樣本208之間的電場的強度。此電場隨著帶電粒子朝向樣本208行進而影響帶電粒子，藉此在帶電粒子泛流期間影響樣本208的充電速度及充電位準(亦即，在帶電粒子泛流之後樣本208關於電接地的最大電壓)。
圖3a及圖3b示意性地描繪泛流柱300，諸如圖2中之泛流柱300的實施例。泛流柱300可包含帶電粒子源301、聚光器透鏡320、遮斷電極330、孔徑本體350、物鏡340及場透鏡370。帶電粒子源301包含帶電粒子發射電極301a (例如，陰極)及加速電極301b (例如，陽極)。泛流柱可另外包含源透鏡310。視需要，泛流柱300可包含掃描電極360。
泛流柱300可以不同操作模式，諸如以高密度模式(如圖3a中示意性地描繪)且以低密度模式(如圖3b中示意性地描繪)選擇性地操作。泛流柱300可在高密度操作模式與低密度操作方式之間切換。替代地，泛流柱300可以僅一個操作模式，諸如以高密度模式及低密度模式中之任一者操作。控制器50可控制泛流柱300之操作方式，以便選擇性地以高密度模式且以低密度模式操作泛流柱300。使用者可指導泛流柱300或控制器50選擇性地以操作模式中的一者操作。替代地，控制器50可例如基於操作的預設程式或次序自動地控制泛流柱300的操作方式。
高密度模式係用於對樣本208之相對小區域進行帶電粒子泛流。在高密度模式中，本文中亦被稱作射束光點之側向範圍(或直徑)的入射於樣本208處之帶電粒子射束302的側向範圍(或直徑)為相對小的。詳言之與低密度模式中射束光點的側向範圍(或直徑)相比較，高密度模式中射束光點的側向範圍(或直徑)為相對小的。因此，詳言之相較於低密度模式中射束光點的電荷密度，高密度模式中射束光點的電荷密度為相對高的。在高密度模式中，射束光點之側向範圍(或直徑)可係在0至1000 µm，較佳5 µm與500 µm之間的範圍內。然而，光點大小係取決於應用。典型應用要求範圍為25 µm至500 µm，其為一實施例的較佳操作範圍。射束光點可接著依據應用在操作期間選自操作範圍。操作範圍之上限經選擇，此係因為在500 µm以上，所要求之電流密度難以達成。運用可用光學件，範圍之下限可高於5 µm，例如10 µm、25 µm或50 µm。
低密度模式係用於對樣本208之相對大區域進行帶電粒子泛流。在低密度模式中，詳言之相較於高密度模式中射束光點的側向範圍(或直徑)，射束光點之側向範圍(或直徑)為相對大的。因此，詳言之相較於高密度模式中射束光點的電荷密度，低密度模式中射束光點的電荷密度為相對低的。在低密度模式中，射束光點之側向範圍(或直徑)可大於500 µm，較佳地大於1 mm，更佳地大於3 mm，尤佳大於5 mm，例如為約8 mm。在低密度模式中，射束光點之側向範圍(或直徑)可係在如下範圍內：500 µm至50 mm，較佳自1 mm至20 mm，更佳3 mm至15 mm，尤佳5 mm至12mm。
如圖3a及圖3b中所繪示，泛流柱300可包含源透鏡310。源透鏡310配置或位於帶電粒子源301之下游方向，例如直接下游方向上，詳言之帶電粒子源301之加速電極(例如，陽極)之下游方向上。源透鏡310配置或位於聚光器透鏡320之上游方向，例如聚光器透鏡320的直接上游方向上。源透鏡310可詳言之藉由調整源透鏡310之下游方向及聚光器透鏡320之上游方向上帶電粒子射束302的焦點或射束角α來操控帶電粒子射束302。(應注意，此說明書中對射束角的所有參考為橫越射束橫截面的最大角移位。射束角之替代性定義可為射束相對於在圖3a及圖3b中以點線展示的光電軸線的最大角移位。相對於軸線之射束角的替代性定義將為本文中提供之射束角的一半。)源透鏡310較佳地操控帶電粒子射束302以便產生聚光器透鏡320之上游方向上的發散帶電粒子射束302。如圖3a及圖3b中所展示，源透鏡310可使帶電粒子射束聚焦至位於聚光器透鏡320之上游方向上的交越點C1，藉此產生聚光器透鏡320之上游方向(及交越點C1之下游方向)上的發散帶電粒子射束302。在一些配置中，此情形相較於使帶電粒子射束320散焦而可允許較大射束發散(亦即，較大射束角α)。替代地，源透鏡310可使帶電粒子射束302散焦，藉此產生聚光器透鏡320 (圖中未示)之上游方向上的發散帶電粒子射束302。藉由散焦，源透鏡相對於源透鏡310之上游方向上的虛擬交越點使射束路徑發散。發散射束之射束角α因此相對於虛擬交越點來判定。在以下文字中對射束角α的參考應理解為指具有源透鏡310之上游方向上之交越及虛擬交越的兩個實施例。
如圖3a中所繪示，例如，在高密度模式中，源透鏡310可為可控制的以便可變地設定帶電粒子射束302之射束角α (或聚焦/散焦的量)，因此設定在源透鏡310之下游方向(對於虛擬交越)或交越點C1之下游方向上的帶電粒子射束302之發散範圍。當源透鏡310使帶電粒子射束302聚焦於交越點C1上時，源透鏡310可為可控制的，以便可變地設定交越點C1沿軸線304的位置。源透鏡310可因此用以使帶電粒子射束302之射束角α發生變化。源透鏡310可用以設定射束角α為一範圍內的複數個(預定)值。替代地，源透鏡310可用以使射束角α在預定連續範圍內發生變化。源透鏡310可例如使射束角α在至少自0°至5°，較佳地至少自0°至10°的範圍內發生變化。此情形可調整帶電粒子射束302 (例如，描繪於圖3a中之準直帶電粒子射束302、302')在聚光器透鏡320之下游方向及孔徑本體350之上游方向上的側向範圍。調整帶電粒子射束302之側向範圍可可變地設定通過孔徑本體350之帶電粒子射束302的比例。源透鏡310可例如使帶電粒子射束302的通過孔徑本體之比例在如下範圍內發生變化：至少自100%至50%，較佳至少自100%至25%，更佳至少自100%至10%，尤佳至少自100%至5%。
舉例而言，圖3a繪示，源透鏡310可選擇性地設定射束角為α或α'，藉此分別產生交越點C1及C1'。如圖3a中所描繪，此情形使帶電粒子射束302、302'的側向範圍在孔徑本體350之上游方向上且獨立於帶電粒子射束302在孔徑本體350之上游方向上的射束角發生變化(該射束角可藉由聚光器透鏡320相對於光電軸線設定為例如零度0°以產生經準直帶電粒子射束302)。使用源透鏡310可變地設定射束角α、α'因此實際上可變地設定帶電粒子射束302、302'通過孔徑本體350的比例。參看圖3a，當源透鏡310設定相對大的射束角α時，帶電粒子射束302在孔徑350之上游方向上的側向範圍為相對大的，使得相對小比例的帶電粒子射束302通過孔徑本體350。相反，當源透鏡310設定相對小的射束角α'時，帶電粒子射束302'在孔徑350之上游方向上的側向範圍為相對小時，使得相對大比例的帶電粒子射束302'通過孔徑本體350。
替代地或另外，例如，在低密度模式中，源透鏡310亦可為可控制的以便設定或固定地設定在源透鏡310之下游方向上的帶電粒子射束302之射束角α (或聚焦/散焦的量)。此情形繪示於例如圖3b中。當源透鏡310使帶電粒子射束302聚焦至交越點C1時，源透鏡310可為可控制的以便設定或固定地設定交越點C1 (其可為虛擬的或係源透鏡310之上游方向上)沿著軸線304的位置。此情形可固定地設定帶電粒子射束302的通過孔徑本體350的比例。源透鏡310可例如設定射束角α為用於高密度模式中的最大射束角。源透鏡310可設定射束角α以便使帶電粒子射束在聚光器透鏡320處的側向範圍最大化。此情形可產生孔徑本體350之下游方向上的最大發散射束，此情形最終可在樣本208處達成最大光點大小。舉例而言，源透鏡310可達成帶電粒子射束302之放大率(自源透鏡310至聚光器透鏡320)，該放大率範圍為1至20、較佳2至15，更佳5至10。
如圖3a中所繪示，例如，對於高密度模式，聚光器透鏡320可為可控制的以便使帶電粒子射束302準直或實質上準直。聚光器透鏡320可為可控制的以將在聚光器透鏡320之下游方向及孔徑本體350之上游方向上相對於軸線304之方向的帶電粒子射束302之射束角設定為0°或實質上0°，例如在自0°至5°之範圍內的值。聚光器透鏡320可為可控制的以便固定地設定在孔徑本體350之上游方向上的帶電粒子射束302之射束角。聚光器透鏡320可因此抵消源透鏡310對帶電粒子射束302 (僅)在孔徑本體350之上游方向上的射束角之任何影響。
替代地或另外，如圖3b中所繪示，例如，在低密度模式中，聚光器透鏡350可為控制的以便在孔徑本體305之上游方向上產生發散帶電粒子射束302。聚光器透鏡320可為可控制的例如以便將帶電粒子射束302聚焦至聚光器透鏡320之下游方向及孔徑本體350之上游方向上的交越點C2，使得帶電粒子射束302在孔徑本體之上游方向及孔徑本體之下游方向上發散。相較於孔徑本體350之下游方向上的帶電粒子射束302經準直的情形，此情形可增大帶電粒子射束302在物鏡340處的側向範圍。參見例如圖3b及圖3a的比較。帶電粒子射束302在物鏡340處的增大之側向範圍允許物鏡進一步使樣本208處的射束光點增大或最大化。物鏡340可使帶電粒子射束302聚焦。物鏡340對帶電粒子射束中之帶電粒子的聚焦效應相較於帶電粒子射束302中更靠近於軸線304的彼等帶電粒子對距軸線304進一步移位遠離(且藉此更靠近於物鏡340之電極)的帶電粒子為較大的。因此，物鏡340之聚焦效應達成帶電粒子距軸線304更遠的較大移位。聚光器透鏡320可設定交越點C2之射束角β或位置，使得一比例的帶電粒子射束302，例如60%以下、較佳50%以下、進一步視需要40%以下的帶電粒子射束302通過孔徑本體350。對於一些應用，通過孔徑的比例可低達20%或甚至10%。在孔徑本體350之上游方向上帶電粒子射束302之帶電粒子的分佈相較於在帶電粒子射束302的中間處在帶電粒子射束302之邊緣處為較不均一的。舉例而言，帶電粒子射束302中之帶電粒子在孔徑本體350之上游方向上的分佈可為高斯分佈。使此類帶電粒子射束302通過孔徑本體350可限制帶電粒子射束302的側向分佈以便移除帶電粒子射束302的邊緣。因此，僅帶電粒子射束302的中心可通過孔徑本體350。相較於孔徑本體350之上游方向上的帶電粒子射束302，此情形可導致帶電粒子射束302在孔徑本體350之下游方向上之均一性的改良。使僅較小比例的帶電粒子射束302通過孔徑本體350亦可限制到達樣本208的電流，此情形在一些應用中可為有益的。
孔徑本體350較佳配置於聚光器透鏡320之下游方向上。在一些實施例中，孔徑本體350可配置於聚光器透鏡之上游方向及源透鏡310之下游方向上。具有在聚光器透鏡之下游方向上的孔徑本體350可為較佳的，此係因為在該配置中，可達成射束及其射束光點的更大控制。孔徑本體350係用於使帶電粒子射束302的至少一部分通過。孔徑本體350可限制帶電粒子射束302例如在圖3a之高密度模式及圖3b之低密度模式兩者中的側向範圍。在一些情形下，孔徑本體350可能不限制帶電粒子射束302的側向範圍，且帶電粒子射束302的全部可通過孔徑本體302。當帶電粒子射束302在孔徑本體350之上游方向上發散時，如自圖3b清楚的是，孔徑本體350可影響帶電粒子射束302之射束角，在於孔徑本體350之上游方向上的射束角β大於孔徑本體350之下游方向上的射束角β'。
視需要，遮斷電極330配置於孔徑本體350之上游方向上。遮斷電極330可配置於聚光器透鏡330之下游方向上。遮斷電極300可使帶電粒子射束302偏轉脫離軸線304以便防止帶電粒子射束302的任何部分通過孔徑本體350例如朝向樣本208。
物鏡340配置於孔徑本體350之下游方向上。物鏡340為可控制的以便調整帶電粒子射束302的焦點。使用物鏡340來調整帶電粒子射束302的焦點調整藉由帶電粒子射束302在樣本208上之入射形成的射束光點之側向範圍(或直徑)。
如圖3a中所繪示，例如，在高密度模式中，物鏡340可為可控制的以便調整帶電粒子射束302的焦點，使得射束光點之側向範圍(或直徑)小於帶電粒子射束302在物鏡340處的側向範圍(或直徑)。
替代地或另外，例如，在低密度模式中，物鏡340可為可控制的以操控帶電粒子射束302，使得射束光點之側向範圍(或直徑)大於帶電粒子射束302在物鏡340處的側向範圍(或直徑)。此情形繪示於例如圖3b中。物鏡340可為可控制的以便將帶電粒子射束302之焦點調整至樣本208之上游方向上的交越點C3，使得射束光點之側向範圍(或直徑)大於帶電粒子射束302在物鏡340處的側向範圍(或直徑)。較佳地，交越點C3定位於泛流柱300之最終元件之上游方向處，例如，泛流柱300之場透鏡370之上游方向上。產生交越點C3允許射束光點在樣本208處的側向範圍相較於無交越點C3被產生所在之情形經增大。此情形可被達成，此係因為相較於直接在物鏡340之直接下游方向上發散的帶電粒子射束208之(虛擬的)焦點，交越點C3可更靠近於泛流柱300的最終元件來定位。因此，大於1 mm且例如高達20 mm且甚至50 mm的射束光點可被達成。
交越點C3可經定位，使得如下兩者之間的比率d'/d大於1，較佳大於1.2，更佳大於1.5，尤佳大於2：i )交越點C3與樣本208之表面之間的沿軸線304的距離d'及ii )物鏡340之中心與橫越點C3之間的沿著軸線304的距離d。比率d'/d可係在如下範圍內：1至10，較佳1.2至6，更佳自1.5至4，尤佳自2至3。換言之，帶電粒子射束302藉由物鏡340的放大率(自物鏡340至樣本208的表面)可係在1至10，較佳自1.2至6，更佳自1.5至4，尤佳自2至3的範圍內。
視需要，泛流柱300可包含掃描電極360，例如一對掃描電極360。掃描電極360可配置或定位於孔徑本體350之下游方向上。掃描電極360可配置或定位於該物鏡340之上游方向上，如圖3a及圖3b中所繪示。替代地，掃描電極360可配置於物鏡340之上游方向上，例如物鏡340與場透鏡370之間，或場透鏡370之下游方向上。
掃描電極360，較佳一對掃描電極360可為可控制的以便使帶電粒子射束302例如在高密度模式中橫越樣本208進行掃描。掃描電極360可為可控制的以例如在一個維度上使帶電粒子射束302可變地偏轉(圖3a中自頂部至底部)。視需要，其他掃描電極可經提供以使帶電粒子射束302可變地偏轉，從而圍繞軸線304成角度地移位以便使帶電粒子射束302橫越樣本208進行掃描。舉例而言，每一對可使帶電粒子射束302在樣本表面上沿著不同方向進行掃描，較佳使得帶電粒子射束302在兩個正交維度上進行掃描。使用掃描電極使帶電粒子射束302偏轉以掃描樣本208可快於相對於靜止(即，不經掃描)帶電粒子射束302移動樣本208。藉由掃描達成之更快速度可係歸因於帶電粒子相較於機動載物台209及樣本208的較小慣性。尤其在樣本208上之射束光點為相對小(諸如，在圖3a之高密度模式中)的情形下，可因此有幫助的是使用掃描電極360來達成樣本208的更快帶電粒子泛流(或樣本208之需要被泛流的至少部分)。
替代地或另外，例如，在低密度模式中，掃描電極360可為可控制的以便不操控帶電粒子射束302。掃描電極360可為可控制的以便保持或保存帶電粒子射束302的射束路徑，以免使帶電粒子射束302偏轉。掃描電極360可例如在泛流柱300之低密度操作方式中以此方式為可控制的。在樣本208上之射束光點位相對大(諸如在圖3b之低密度模式中)的情形下，掃描電極360之使用可減小射束光點在樣本208上的最大可能範圍。此係因為使帶電粒子射束302偏轉可要求帶電粒子射束208與泛流柱之最終元件之間的間隙。掃描電極360之使用可因此起反作用以例如在圖3b之低密度模式下使射束光點在樣本208上之側向範圍最大化。
在實施例中，提供用於對樣本208進行帶電粒子泛流之泛流柱300。泛流柱300包含帶電粒子源301，該帶電粒子源經組態以沿著射束路徑發射帶電粒子射束302。泛流柱300進一步包含源透鏡301，該透鏡配置於帶電粒子源301之下游方向上。泛流柱300進一步包含聚光器透鏡320，該聚光器透鏡配置於源透鏡301之下游方向上。泛流柱300進一步包含孔徑本體330，該孔徑本體配置於源透鏡310之下游方向上，較佳聚光器透鏡320之下游方向上。孔徑本體350係用於使帶電粒子射束302之一部分通過。泛流柱300進一步包含控制器50。控制器50選擇性地以一高密度模式操作泛流柱300以用於樣本208之一相對小區域的帶電粒子泛流，且以一低密度模式操作泛流柱以用於樣本208之一相對大區域的帶電粒子泛流。源透鏡301可為可控制的以便使帶電粒子射束302聚焦至聚光器透鏡320之上游方向上的交越點C1，且可變地設定交越點C1沿著射束路徑的位置。
在一實施例中，提供一種用於使用泛流柱300對樣本208進行帶電粒子泛流之方法。方法包含使用帶電粒子源301沿著射束路徑發射帶電粒子射束302。該方法進一步包含使用源透鏡310可變地設定經發射之帶電粒子射束302之射束角α，該源透鏡配置於帶電粒子源301之下游方向上。該方法進一步包含使用聚光器透鏡320調整帶電粒子射束302之射束角，該聚光器透鏡配置於源透鏡310之下游方向上。該方法進一步包含使用孔徑本體350使帶電粒子射束302之一部分通過，該孔徑本體配置於聚光器透鏡320之下游方向上。
在一實施例中，亦提供一種用於使用泛流柱300對樣本208進行帶電粒子泛流之方法。方法包含使用帶電粒子源301沿著射束路徑發射帶電粒子射束302。該方法進一步包含使用聚光器透鏡320調整帶電粒子射束302之射束角α，該聚光器透鏡配置於帶電粒子源301之下游方向上。該方法進一步包含使用孔徑本體350使帶電粒子射束302之一部分通過，該孔徑本體配置於聚光器透鏡310之下游方向上。方法進一步包含選擇性地以一高密度模式操作泛流柱300以用於樣本208之一相對小區域的帶電粒子泛流，且以一低密度模式操作泛流柱以用於樣本208之一相對大區域的帶電粒子泛流。
在一實施例中，亦提供一種用於使用泛流柱300對樣本208進行帶電粒子泛流之方法。方法包含使用帶電粒子源301沿著射束路徑發射帶電粒子射束302。該方法進一步包含使用聚光器透鏡320調整帶電粒子射束302之射束角α，該聚光器透鏡配置於帶電粒子源301之下游方向上。該方法進一步包含使用孔徑本體350使帶電粒子射束302之一部分通過，該孔徑本體配置於聚光器透鏡320之下游方向上。方法進一步包含使用物鏡340使帶電粒子射束302聚焦至樣本208之上游方向上的交越點C3，使得帶電粒子射束302在樣本208處的側向範圍大於帶電粒子射束302在物鏡240處的側向範圍。
根據本發明之實施例的評估工具可為進行樣本之定性評估(例如，通過/失敗)之工具、進行樣本之諸如定量量測(例如，特徵之大小)之量測的工具，或產生樣本之映射影像的工具。評估工具之實例為檢測工具(例如，用於識別缺陷)、檢視工具(例如，用於分類缺陷)及度量衡工具。
雖然已經結合各種實施例描述了本發明，但自本說明書之考量及本文中揭示之本發明之實踐，本發明之其他實施例對於熟習此項技術者將為顯而易見。意欲本說明書及實例僅視為例示性的，其中本發明之真正範疇及精神藉由以下申請專利範圍指示。參考檢測產出率，此說明書亦意欲指量測，亦即度量衡應用。參考帶電粒子射束302，元件之上游方向或下游方向包括該元件的直接上游方向或直接下游方向。參考第一元件係在第二元件之上游方向及下游方向可意謂直接上游方向或直接下游方向，而且亦可在適當時包括其他元件設置於第一元件與第二元件之間的實施例。
參考組件為可控制的而以某方式操控帶電粒子射束302包括控制器50控制組件以便以此方式操控組件以及其他控制器或裝置(例如，電壓供應源)控制組件以便以便以此方式操控組件。舉例而言，控制器可電連接至泛流柱之一組件、精選組件或所有靜電組件。電壓供應源可電連接至組件以便將電位供應至組件，該組件可不同於射束路徑中相鄰的組件。舉例而言，透鏡可具有藉由電壓供應器施加至其的電位。所施加電位可施加於透鏡之表面與射束路徑之間。透鏡之表面可通常正交於射束路徑。施加至透鏡Tnd之表面的電位例如可在透鏡之表面與射束路徑中之相鄰組件的可通常正交於射束路徑的表面之間操作。相鄰組件經電連接，且其可連接至電壓供應源，該電壓供應源施加電位至相鄰組件，使得電位施加至相鄰組件的表面。控制器可連接至透鏡之電壓供應源及相鄰組件以控制其操作且因此控制沿著射束路徑的射束。應注意，泛流柱之組件包括偏轉器，諸如掃描偏轉器。此類偏轉器可具有可配置於射束路徑周圍的電極。電極各自經電連接。偏轉器之電極可經獨立控制或一起控制。偏轉器電極可獨立地連接至電壓供應源或共同電壓供應源。
參看交越點包括藉由使帶電粒子射束302聚焦至交越點達成的真實交越點(諸如，圖3a及圖3b中的交越點C1、C2及C3)。在適當時，參看交越點亦可包括定位於元件之上游方向上的虛擬交越點，該交越點使帶電粒子射束302發散。虛擬交越點為帶電粒子射束302顯現為分散所自的點。
此說明書中對射束角的所有參考為橫越射束橫截面的最大角移位。射束角之替代性定義可為射束相對於在圖3a及圖3b中以點線展示的光電軸線的最大角移位。相對於軸線之射束角的替代性定義將為本文中提供之射束角的一半。
按以下條項提供實施例：
條項1：一種用於對一樣本進行帶電粒子泛流之泛流柱，該泛流柱包含：一帶電粒子源，其經組態以沿著一射束路徑發射一帶電粒子射束；一源透鏡，其配置於該帶電粒子源之下游方向上；一聚光器透鏡，其配置於該源透鏡之下游方向上；及一孔徑本體，其配置於該聚光器透鏡之下游方向上，其中該孔徑本體係用於使該帶電粒子射束之一部分通過；且其中該源透鏡為可控制的以便可變地設定該源透鏡之下游方向上的該帶電粒子射束之射束角。
條項2：如條項1之泛流柱，其中該聚光器透鏡為可控制的以便使該帶電粒子射束準直，且其中該源透鏡為可控制的以便可變地設定該源透鏡之下游方向上的該帶電粒子射束之射束角，藉此調整該聚光器透鏡之下游方向及該孔徑本體之上游方向上的該經準直帶電粒子射束之側向範圍。
條項3：如條項1或2之泛流柱，其中該聚光器透鏡為可控制的以便使該帶電粒子射束聚焦至該聚光器透鏡之下游方向與該孔徑本體之上游方向上的一交越點，使得該帶電粒子射束在該孔徑本體之下游方向上發散。
條項4：如條項1至3中任一項之泛流柱，其進一步包含配置於該孔徑本體之下游方向上的一物鏡，其中較佳地該物鏡為可控制的以便調整該帶電粒子射束之焦點，藉此調整藉由該帶電粒子射束在該樣本上之入射形成的一射束光點之一側向範圍。
條項5：如條項4之泛流柱，其中該物鏡為可控制的以便調整該帶電粒子射束之該焦點，使得該射束光點之該側向範圍小於該帶電粒子射束在該物鏡處之該側向範圍。
條項6：如條項4或5之泛流柱，其中該物鏡為可控制的以操控該帶電粒子射束，使得該射束光點之該側向範圍大於該帶電粒子射束在該物鏡處的側向範圍。
條項7：如條項4至6中任一項之泛流柱，其中該物鏡為可控制的以便將該帶電粒子射束之該焦點調整至該樣本之上游方向上的一交越點，使得該射束光點之該側向範圍大於該帶電粒子射束在該物鏡處之該側向範圍。
條項8：如前述條項中任一項之泛流柱，其進一步包含配置於該孔徑本體之下游方向的一對掃描電極。
條項9：如條項8之泛流柱，其中該對掃描電極為可控制的以便使該帶電粒子射束橫越該樣本進行掃描。
條項10：如請求項8或9之泛流柱，其中該對掃描電極為可控制的以便不操控該帶電粒子射束。
條項11：如前述條項中任一項之泛流柱，其進一步包含一控制器，該控制器經組態而選擇性地以一高密度模式操作該泛流柱以用於該樣本之一相對小區域的帶電粒子泛流，且以一低密度模式操作泛流柱以用於該樣本之一相對大區域的帶電粒子泛流。
條項12：如條項11之泛流柱，其中在該高密度模式中：該源透鏡為可控制的以便可變地設定該源透鏡之下游方向上的該帶電粒子射束之射束角，及/或該聚光器透鏡為可控制的以便使該帶電粒子射束準直，且該源透鏡為可控制的以便可變地設定該源透鏡之下游方向上的該帶電粒子射束之該射束角，藉此調整該聚光器透鏡之下游方向及該孔徑本體之上游方向上的該經準直帶電粒子射束之側向範圍；及/或該物鏡為可控制的以便調整帶電粒子射束之焦點，使得射束光點之側向範圍小於帶電粒子射束在物鏡處的側向範圍；及/或該對掃描電極為可控制的以便使該帶電粒子射束橫越該樣本進行掃描。
條項13：如條項11或12之泛流柱，其中在該低密度模式中：該源透鏡為可控制的以便設定該源透鏡之下游方向上的該帶電粒子射束之射束角；及/或該聚光器透鏡為可控制的以便將該帶電粒子射束聚焦至該聚光器透鏡之下游方向與該孔徑本體之上游方向上的一交越點，使得該帶電粒子射束在該孔徑本體之下游方向上發散；及/或該物鏡為可控制的以操控該帶電粒子射束，使得該射束光點之該側向範圍大於該帶電粒子射束在該物鏡處之該側向範圍；及/或該對掃描電極為可控制的以便不操控該帶電粒子射束；及/或該源透鏡為可控制的，使得該帶電粒子射束在該聚光器透鏡之上游方向上發散。
條項14：一種用於對一樣本進行帶電粒子泛流之泛流柱，該泛流柱包含：一帶電粒子源，其經組態以沿著一射束路徑發射一帶電粒子射束；一源透鏡，其配置於該帶電粒子源之下游方向上；一聚光器透鏡，其配置於該源透鏡之下游方向上；及一孔徑本體，其配置於該源透鏡之下游方向上，其中該孔徑本體用於使該帶電粒子射束的部分通過；及一控制器，該控制器經組態而以一高密度模式操作該泛流柱以用於該樣本之一相對小區域的帶電粒子泛流，且以一低密度模式操作該泛流柱以用於該樣本之一相對大區域的帶電粒子泛流。
條項15：如條項14之泛流柱，其中在該高密度模式中：該源透鏡為可控制的以便可變地設定該源透鏡之下游方向上的該帶電粒子射束之射束角，及/或該聚光器透鏡為可控制的以便使該帶電粒子射束準直，且該源透鏡為可控制的以便可變地設定該源透鏡之下游方向上的該帶電粒子射束之該射束角，藉此調整該聚光器透鏡之下游方向及該孔徑本體之上游方向上的該經準直帶電粒子射束之側向範圍；及/或該物鏡為可控制的以便調整帶電粒子射束之焦點，使得射束光點之側向範圍小於帶電粒子射束在物鏡處的側向範圍；及/或該對掃描電極為可控制的以便使該帶電粒子射束橫越該樣本進行掃描。
條項16：如條項14或15之泛流柱，其中在該低密度模式中：該源透鏡為可控制的以便設定該源透鏡之下游方向上的該帶電粒子射束之射束角，及/或該聚光器透鏡為可控制的以便將該帶電粒子射束聚焦至該聚光器透鏡之下游方向與該孔徑本體之上游方向上的一交越點，使得該帶電粒子射束在該孔徑本體之下游方向上發散；及/或該物鏡為可控制的以操控該帶電粒子射束，使得該射束光點之該側向範圍大於該帶電粒子射束在該物鏡處之該側向範圍；及/或該對掃描電極為可控制的以便不操控該帶電粒子射束；及/或該源透鏡為可控制的，使得該帶電粒子射束在該聚光器透鏡之上游方向上發散。
條項17：一種用於對一樣本進行帶電粒子泛流之泛流柱，該泛流柱包含：一帶電粒子源，其經組態以沿著一射束路徑發射一帶電粒子射束；一聚光器透鏡，其配置於該帶電粒子源之下游方向上；及一孔徑本體，其配置於該聚光器透鏡之下游方向上，其中該孔徑本體用於使該帶電粒子射束之一部分通過；一物鏡，其配置於該孔徑本體之下游方向上；且其中該物鏡為可控制的以便將該帶電粒子射束之焦點聚焦至該樣本之上游方向上的一交越點，使得該帶電粒子射束在該樣本處的側向範圍大於該帶電粒子射束在物鏡處的側向範圍。
條項18：如條項17之泛流柱，其進一步包含一源透鏡，其配置於該帶電粒子源之下游方向及該聚光器透鏡之上游方向上，其中該源透鏡為可控制的以便可變地設定該源透鏡之下游方向上的該帶電粒子射束之射束角。
條項19：如條項17或18之泛流柱，其中該聚光器透鏡為可控制的以便使該帶電粒子射束準直，且其中該源透鏡為可控制的以便可變地設定該源透鏡之下游方向上的該帶電粒子射束之該射束角，藉此調整該聚光器透鏡之下游方向及該孔徑本體之上游方向上的該經準直帶電粒子射束之側向範圍。
條項20：如條項17至19中任一項之泛流柱，其中該聚光器透鏡為可控制的以便使該帶電粒子射束聚焦至該聚光器透鏡之下游方向與該孔徑本體之上游方向上的一交越點，使得該帶電粒子射束在該孔徑本體之下游方向上發散。
條項21：如條項17至20中任一項之泛流柱，其中該物鏡為可控制的以便調整該帶電粒子射束之該焦點，使得該射束光點之該側向範圍小於該帶電粒子射束在該物鏡處之該側向範圍。
條項22：如條項17至21中任一項之泛流柱，其進一步包含配置於該孔徑本體之下游方向上的一對掃描電極。
條項23：如條項22之泛流柱，其中該對掃描電極為可控制的以便使該帶電粒子射束橫越該樣本進行掃描。
條項24：如請求項22或23之泛流柱，其中該對掃描電極為可控制的以便不操控該帶電粒子射束。
條項25：如條項17至24中任一項之泛流柱，其進一步包含一控制器，該控制器經組態而選擇性地以一高密度模式操作該泛流柱以用於該樣本之一相對小區域的帶電粒子泛流，且以一低密度模式操作泛流柱以用於該樣本之一相對大區域的帶電粒子泛流。
條項26：如條項25之泛流柱，其中在該高密度模式中：該源透鏡為可控制的以便可變地設定該源透鏡之下游方向上的該帶電粒子射束之射束角，及/或該聚光器透鏡為可控制的以便使該帶電粒子射束準直，且該源透鏡為可控制的以便可變地設定該源透鏡之下游方向上的該帶電粒子射束之該射束角，藉此調整該聚光器透鏡之下游方向及該孔徑本體之上游方向上的該經準直帶電粒子射束之側向範圍；及/或該物鏡為可控制的以便調整該帶電粒子射束之焦點，使得該射束光點之該側向範圍小於該帶電粒子射束在該物鏡處之該側向範圍；及/或該對掃描電極為可控制的以便使該帶電粒子射束橫越該樣本進行掃描。
條項27：如條項25或26之泛流柱，其中在該低密度模式中：該源透鏡為可控制的以便設定該源透鏡之下游方向上的該帶電粒子射束之射束角；及/或該聚光器透鏡為可控制的以便將該帶電粒子射束聚焦至該聚光器透鏡之下游方向與該孔徑本體之上游方向上的一交越點，使得該帶電粒子射束在該孔徑本體之下游方向上發散；及/或該物鏡為可控制的以操控該帶電粒子射束，使得該射束光點之該側向範圍大於該帶電粒子射束在該物鏡處之該側向範圍；及/或該對掃描電極為可控制的以便不操控該帶電粒子射束；及/或該源透鏡為可控制的，使得該帶電粒子射束在該聚光器透鏡之上游方向上發散。
條項28：一種用於將帶電粒子多射束投影至一樣本之帶電粒子工具，該帶電粒子工具包含任一前述條項之泛流柱。
條項29：如條項28之帶電粒子工具，其進一步包含一主柱，其經組態以產生朝向一樣本之一初級射束以用於評估該樣本。
條項30：如條項29之帶電粒子工具，其中該主柱包含一初級帶電粒子源，其經組態以發射具有類似導降能量之帶電粒子射束至泛流柱的帶電粒子射束。
條項31：如條項30之帶電粒子工具，其進一步包含一樣本支架，其經組態以支撐該樣本，該樣本支架經組態以在該樣本經組態以處於該泛流柱之該帶電粒子源的該射束路徑中時且當係在該初級帶電粒子射束之該射束路徑的路徑中時設定為處於相同電壓。
條項32：如條項31之帶電粒子工具，其進一步包含一可移動載物台，其經組態以於在樣本處於泛流柱之帶電粒子射束之射束路徑中時的泛流位置與在樣本處於初級帶電粒子射束之射束路徑中時的評估位置之間移動樣本支架，較佳地泛流位置與檢測位置隔開及/或較佳地初級帶電粒子射束之射束路徑與泛流柱之帶電粒子射束的射束路徑隔開。
條項33：一種用於使用泛流柱對一樣本進行帶電粒子泛流之方法，該方法包含：使用一帶電粒子源沿著一射束路徑發射一帶電粒子射束；使用該帶電粒子源之下游方向配置的一源透鏡可變地設定該經發射之帶電粒子射束之射束角；使用該源透鏡之下游方向配置的一聚光器透鏡調整該帶電粒子射束之該射束角；及使用該聚光器透鏡之下游方向配置的一孔徑本體使該帶電粒子射束之一部分通過。
條項34：如條項33之方法，其中使用聚光器透鏡調整帶電粒子射束之射束角包含使該帶電粒子射束準直；且其中可變地設定該源透鏡之下游方向的該帶電粒子射束之該射束角，調整該聚光器透鏡之下游方向及該孔徑本體之上游方向上的該經準直帶電粒子射束之側向範圍。
條項35：如條項33或34之方法，其進一步包含使帶電粒子射束聚焦至聚光器透鏡之下游方向及孔徑本體之上游方向上的交越點，使得帶電粒子射束在孔徑本體之下游方向上發散。
條項36：如條項33至35中任一項之方法，其進一步包含使用配置於孔徑本體之下游方向上的物鏡調整帶電粒子射束之焦點，藉此調整藉由帶電粒子射束在樣本上的入射形成之射束光點的側向範圍。
條項37：如條項36之方法，其中使用該物鏡調整帶電粒子射束之焦點包含調整帶電粒子射束之焦點，使得射束光點之側向範圍小於帶電粒子射束在物鏡處的側向範圍。
條項38：如條項36或37之方法，其中使用物鏡調整帶電粒子射束之焦點包含操控帶電粒子射束，使得射束光點之側向範圍大於帶電粒子射束在物鏡處的側向範圍。
條項39：如條項36至38中任一項之方法，其中使用該物鏡調整帶電粒子射束之焦點包含使帶電粒子射束聚焦至樣本之上游方向上的交越點，使得射束光點之側向範圍大於帶電粒子射束在物鏡處的側向範圍。
條項40：如條項33至39中任一項之方法，其進一步包含使用一對掃描電極使帶電粒子射束橫越樣本進行掃描，該對掃描電極配置於孔徑本體之下游方向。
條項41：如條項33至40中任一項之方法，其進一步包含選擇性地以一高密度模式操作該泛流柱以用於該樣本之一相對小區域的帶電粒子泛流，且以一低密度模式操作泛流柱以用於該樣本之一相對大區域的帶電粒子泛流。
條項42：如條項41之方法，其中以該高密度模式操作泛流柱包含：使用源透鏡可變地設定該經發射帶電粒子射束之射束角及/或使用聚光器透鏡使該帶電粒子射束準直，且使用源透鏡可變地設定經發射帶電粒子射束之該射束角，藉此調整該聚光器透鏡之下游方向及該孔徑本體之上游方向上的該經準直帶電粒子射束之側向範圍；及/或使用該物鏡調整帶電粒子射束之焦點，使得射束光點之側向範圍小於帶電粒子射束在該物鏡處的側向範圍；及/或使用掃描電極使帶電粒子射束橫越樣本進行掃描。
條項43：如條項41或42之方法，其中以低密度模式操作泛流柱包含：使用源透鏡設定經發射之帶電粒子射束之射束角，較佳地使得帶電粒子射束在聚光器透鏡之上游方向上發散；及/或使用聚光器透鏡使帶電粒子射束聚焦至聚光器透鏡之下游方向與孔徑本體之上游方向上的交越點，使得帶電粒子射束在孔徑本體之下游方向上發散；及/或使用該物鏡操控帶電粒子射束，使得射束光點之側向範圍大於帶電粒子射束在該物鏡處的側向範圍。
條項44：一種用於使用泛流柱對一樣本進行帶電粒子泛流之方法，該方法包含：使用帶電粒子源以沿著一射束路徑發射一帶電粒子射束；使用配置於該帶電粒子源之下游方向上的聚光器透鏡調整帶電粒子射束之射束角；使用配置於該聚光器透鏡之下游方向上之孔徑本體使該帶電粒子射束之一部分通過；及選擇性地以一高密度模式操作該泛流柱以用於該樣本之一相對小區域的帶電粒子泛流，且以一低密度模式操作泛流柱以用於該樣本之一相對大區域的帶電粒子泛流。
條項45：如條項44之方法，其中以該高密度模式操作泛流柱包含：使用源透鏡可變地設定該經發射之帶電粒子射束之射束角及/或使用聚光器透鏡使該帶電粒子射束準直，且使用源透鏡可變地設定該經發射之帶電粒子射束之該射束角，藉此調整該聚光器透鏡之下游方向及該孔徑本體之上游方向上的該經準直帶電粒子射束之側向範圍；及/或使用該物鏡調整帶電粒子射束之焦點，使得射束光點之側向範圍小於帶電粒子射束在該物鏡處的側向範圍；及/或使用掃描電極使帶電粒子射束橫越樣本進行掃描。
條項46：如條項44或45之方法，其中以低密度模式操作泛流柱包含：使用源透鏡設定經發射之帶電粒子射束之射束角，較佳地使得帶電粒子射束在聚光器透鏡之上游方向上發散；及/或使用聚光器透鏡使帶電粒子射束聚焦至聚光器透鏡之下游方向與孔徑本體之上游方向上的交越點，使得帶電粒子射束在孔徑本體之下游方向上發散；及/或使用該物鏡操控帶電粒子射束，使得射束光點之側向範圍大於帶電粒子射束在該物鏡處的側向範圍。
條項47：一種用於使用泛流柱對一樣本進行帶電粒子泛流之方法，該方法包含：使用帶電粒子源沿著一射束路徑發射一帶電粒子射束；使用配置於該帶電粒子源之下游方向上的聚光器透鏡調整帶電粒子射束之射束角；使用配置於該聚光器透鏡之下游方向的孔徑本體使帶電粒子射束之一部分通過；及使用物鏡將該帶電粒子射束聚焦至該樣本之上游方向上的一交越點，使得該帶電粒子射束在該樣本處的側向範圍大於該帶電粒子射束在物鏡處的側向範圍。
上方描述意欲為說明性，而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見的是，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下如所描述進行修改。
10:主腔室 20:裝載鎖定腔室 30:設備前端模組(EFEM) 30a:第一裝載埠 30b:第二裝載埠 40:帶電粒子工具/電子射束工具 50:控制器 100:帶電粒子射束檢測設備 200:帶電粒子檢測工具 201:電子源 202:初級電子射束 203:初級射束交越 204:初級光電軸線 207:樣本固持器 208:樣本 209:機動載物台 210:聚光器透鏡 211:初級子射束 212:初級子射束 213:初級子射束 220:源轉換單元 221:探測光點 222:探測光點 223:探測光點 230:初級投影系統 231:物鏡 232:偏轉掃描單元 233:射束分離器 240:電子偵測裝置 241:偵測元件 242:偵測元件 243:偵測元件 250:次級投影系統 251:次級光電軸線 261:次級電子射束 262:次級電子射束 263:次級電子射束 271:槍孔徑板 300:泛流柱 301:帶電粒子源 301a:帶電粒子發射電極/陰極 301b:加速電極/陽極 302:發散帶電粒子射束/準直帶電粒子射束 302':準直帶電粒子射束 304:軸線 310:源透鏡 320:聚光器透鏡 330:遮斷器電極 340:物鏡 350:孔徑本體 360:掃描電極 370:場透鏡 C1:交越點 C1':交越點 C2:交越點 C3:交越點 d:距離 d':距離 α:射束角 α':射束角 β:射束角 β':射束角
本發明之以上及其他態樣自結合附圖進行的例示性實施例之描述將變得更顯而易見，在圖式中：
圖 1 示意性地描繪帶電粒子射束檢測設備；
圖 2 示意性地描繪帶電粒子工具，該帶電粒子工具可形成圖 1 之帶電粒子射束檢測設備的部分；
圖 3a 示意性地描繪例如處於高密度操作方式之泛流柱的實施例；且
圖 3b 示意性地描繪例如處於低密度操作方式之泛流柱的實施例。
208:樣本
301:帶電粒子源
301a:帶電粒子發射電極/陰極
301b:加速電極/陽極
302:發散帶電粒子射束/準直帶電粒子射束
302':準直帶電粒子射束
310:源透鏡
320:聚光器透鏡
330:遮斷器電極
340:物鏡
350:孔徑本體
360:掃描電極
370:場透鏡
C1:交越點
C1':交越點
α:射束角
α':射束角

Claims (15)

  1. 一種用於將一帶電粒子多射束投影至一樣本之帶電粒子設備，該帶電粒子設備包含：一主柱，其經組態以產生朝向一樣本之一初級射束以用於評估該樣本；及一泛流柱，其用於對一樣本進行帶電粒子泛流，該泛流柱包含 一帶電粒子源，其經組態以沿著一射束路徑發射一帶電粒子射束， 一源透鏡，其配置於該帶電粒子源之下游方向上； 一聚光器透鏡，其配置於該源透鏡之下游方向上；及 一孔徑本體，其配置於該聚光器透鏡之下游方向上，其中該孔徑本體係用於使該帶電粒子射束之一部分通過；且 其中該源透鏡經組態以經控制以便可變地設定該源透鏡之下游方向上的該帶電粒子射束之射束角。
  2. 如請求項1之帶電粒子設備，其中該泛流柱之該聚光器透鏡為可控制的以便使該帶電粒子射束準直，且 其中該源透鏡經組態以經控制以便可變地設定該源透鏡之下游方向上的該帶電粒子射束之該射束角，藉此調整該聚光器透鏡之下游方向及該孔徑本體之上游方向上的該經準直帶電粒子射束之側向範圍。
  3. 如請求項1或2之帶電粒子設備，其中該泛流柱之該聚光器透鏡經組態以經控制以便使該帶電粒子射束聚焦至該聚光器透鏡之下游方向與該孔徑本體之上游方向上的一交越點，使得該帶電粒子射束在該孔徑本體之下游方向上發散。
  4. 如請求項1或2之帶電粒子設備，其中該泛流柱進一步包含配置於該孔徑本體之下游方向上的一物鏡，其中較佳地該物鏡為可控制的以便調整該帶電粒子射束之焦點，藉此調整藉由該帶電粒子射束在該樣本上之入射形成的一射束光點之一側向範圍。
  5. 如請求項4之帶電粒子設備，其中該泛流柱之該物鏡為可控制的以便調整該帶電粒子射束之該焦點，使得該射束光點之該側向範圍小於該帶電粒子射束在該物鏡處之該側向範圍。
  6. 如請求項4之帶電粒子設備，其中該泛流柱之該物鏡經組態以經控制以操控該帶電粒子射束，使得該射束光點之該側向範圍大於該帶電粒子射束在該物鏡處之該側向範圍。
  7. 如請求項4之帶電粒子設備，其中該泛流柱之該物鏡經組態以經控制以便將該帶電粒子射束之該焦點調整至該樣本之上游方向上的一交越點，使得該射束光點之該側向範圍大於該帶電粒子射束在該物鏡處之該側向範圍。
  8. 如請求項1或2之帶電粒子設備，其中該泛流柱進一步包含配置於該孔徑本體之下游方向上的一對掃描電極。
  9. 如請求項8之帶電粒子設備，其中該對掃描電極為可控制的以便使該帶電粒子射束橫越該樣本進行掃描。
  10. 如請求項8之帶電粒子設備，其中該對掃描電極為可控制的以便不操控該帶電粒子射束。
  11. 如請求項1或2之帶電粒子設備，其中該泛流柱進一步包含一控制器，該控制器經組態而以一高密度模式操作該泛流柱以用於該樣本之一相對小區域的帶電粒子泛流，且以一低密度模式操作該泛流柱以用於該樣本之一相對大區域的帶電粒子泛流。
  12. 如請求項11之帶電粒子設備，其中在該高密度模式中： 該源透鏡經組態以經控制以便可變地設定該源透鏡之下游方向上的該帶電粒子射束之該射束角，及/或 該聚光器透鏡經組態以經控制以便使該帶電粒子射束準直，且 該源透鏡經組態以經控制以便可變地設定該源透鏡之下游方向上的該帶電粒子射束之該射束角，藉此調整該聚光器透鏡之下游方向及該孔徑本體之上游方向上的該經準直帶電粒子射束之該側向範圍；及/或 該對掃描電極經組態以經控制以便使該帶電粒子射束橫越該樣本進行掃描。
  13. 如請求項11之帶電粒子設備，其中該物鏡經組態以經控制以便調整該帶電粒子射束之該焦點，使得該射束光點之該側向範圍小於該帶電粒子射束在該物鏡處之該側向範圍。
  14. 如請求項11之帶電粒子設備，其中在該低密度模式中： 該源透鏡經組態以經控制以便設定該源透鏡之下游方向上的該帶電粒子射束之該射束角，及/或 該聚光器透鏡經組態以經控制以便將該帶電粒子射束聚焦至該聚光器透鏡之下游方向與該孔徑本體之上游方向上的一交越點，使得該帶電粒子射束在該孔徑本體之下游方向上發散；及/或 該物鏡經組態以經控制以操控該帶電粒子射束，使得該射束光點之該側向範圍大於該帶電粒子射束在該物鏡處之該側向範圍；及/或 該對掃描電極經組態以經控制以便不操控該帶電粒子射束；及/或 該源透鏡經組態以經控制，使得該帶電粒子射束在該聚光器透鏡之上游方向上發散。
  15. 一種用於使用包含於一帶電粒子設備中之一泛流柱對一樣本進行帶電粒子泛流之方法，該方法包含： 使用一帶電粒子源沿著一射束路徑發射一帶電粒子射束； 使用配置於該帶電粒子源之下游方向上的一源透鏡可變地設定該經發射之帶電粒子射束之一射束角； 使用配置於該源透鏡之下游方向上的一聚光器透鏡調整該帶電粒子射束之該射束角；及 使用配置於該聚光器透鏡之下游方向上的一孔徑本體使該帶電粒子射束之一部分通過。
TW110109926A 2020-03-24 2021-03-19 泛流柱、帶電粒子工具及用於對樣本進行帶電粒子泛流之方法 TW202141558A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20165312.8A EP3886138A1 (en) 2020-03-24 2020-03-24 Flood column, charged particle tool and method for charged particle flooding of a sample
EP20165312.8 2020-03-24
EP21159851 2021-03-01
EP21159851.1 2021-03-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202141558A true TW202141558A (zh) 2021-11-01

Family

ID=74871413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110109926A TW202141558A (zh) 2020-03-24 2021-03-19 泛流柱、帶電粒子工具及用於對樣本進行帶電粒子泛流之方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230017894A1 (zh)
EP (1) EP4128309A1 (zh)
KR (1) KR20220143942A (zh)
CN (1) CN115335949A (zh)
IL (1) IL296088A (zh)
TW (1) TW202141558A (zh)
WO (1) WO2021190977A1 (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7488938B1 (en) * 2006-08-23 2009-02-10 Kla-Tencor Technologies Corporation Charge-control method and apparatus for electron beam imaging
US9245709B1 (en) * 2014-09-29 2016-01-26 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Charged particle beam specimen inspection system and method for operation thereof
US10157727B2 (en) * 2017-03-02 2018-12-18 Fei Company Aberration measurement in a charged particle microscope
CN111052298B (zh) * 2017-08-02 2022-09-02 Asml荷兰有限公司 用于带电粒子浸没以增强电压对比缺陷信号的系统和方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20230017894A1 (en) 2023-01-19
WO2021190977A1 (en) 2021-09-30
EP4128309A1 (en) 2023-02-08
IL296088A (en) 2022-11-01
KR20220143942A (ko) 2022-10-25
CN115335949A (zh) 2022-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE49784E1 (en) Apparatus of plural charged-particle beams
US20190066972A1 (en) Charged particle beam device, aperture arrangement for a charged particle beam device, and method for operating a charged particle beam device
US9953805B2 (en) System for imaging a secondary charged particle beam with adaptive secondary charged particle optics
TW201833968A (zh) 用於檢查試樣之方法以及帶電粒子多束裝置
JP2021532545A (ja) 複数の荷電粒子ビームのための装置
US20230298850A1 (en) Inspection method and inspection tool
JP2021516416A (ja) 信号電子検出性能を向上させたマルチビーム検査装置
JP7308981B2 (ja) マルチ荷電粒子ビーム装置及びその動作方法
US20230223233A1 (en) Charged particle system, aperture array, charged particle tool and method of operating a charged particle system
US20220415611A1 (en) Multi-source charged particle illumination apparatus
JPH1062503A (ja) 欠陥検査装置
TW202141558A (zh) 泛流柱、帶電粒子工具及用於對樣本進行帶電粒子泛流之方法
EP3886138A1 (en) Flood column, charged particle tool and method for charged particle flooding of a sample
US20240006147A1 (en) Flood column and charged particle apparatus
KR20210113672A (ko) 하전 입자 빔의 에너지 확산을 제어하는 장치 및 방법
TWI817276B (zh) 具有光束傾斜之帶電粒子束設備及其方法
EP3879557A1 (en) Aperture body, flood column and charged particle tool
EP3828916A1 (en) Multi-source charged particle illumination apparatus
TW201929027A (zh) 多帶電粒子束裝置及用於觀測樣品表面之方法
KR20240027718A (ko) 하전 입자 평가 시스템 및 하전 입자 평가 시스템에서 샘플을 정렬하는 방법
TW202338889A (zh) 使用帽偏壓以傾斜模式的掃描式電子顯微鏡（sem）作反散射電子（bse）成像
TW202318469A (zh) 源轉換單元、多射束裝置及組態多射束裝置之方法