TW202145297A - 用於離子泵的振動阻尼和共振減小 - Google Patents

Abstract

本發明提供用於阻尼安裝有一泵之一真空容器的振動的裝置及系統，該等裝置及系統包括一泵體及耦接至該泵體之一阻尼元件，其中該泵體及該阻尼元件形成一基於質量之阻尼器，且其中該泵體形成該基於質量之阻尼器的一質量組件；且該阻尼元件形成該基於質量之阻尼器的一阻尼組件。該等裝置及系統亦包括經組態以緊固至一帶電粒子檢測裝置之一柱的一泵體、耦接至該泵體之一感測器、耦接至該泵體之一致動器，及以通信方式耦接至該感測器及該致動器的一電路，該電路用於接收指示該柱之一振動之運動資料；基於該運動資料判定一阻尼；並根據該阻尼致動該致動器以對該柱之該振動作出反應。

Description

用於離子泵的振動阻尼和共振減小

本發明大體而言係關於離子泵之技術領域，詳言之係關於用於離子泵的振動阻尼及共振減小。

離子泵為用於在容器中產生真空的一種類型之真空泵。離子泵具有空腔。當空腔連接至容器時，容器中之氣體可流入空腔中。離子泵可排放電子至空腔中，電子可使氣體之原子及分子電離。氣體之離子可藉由在空腔內部藉由陽極及陰極產生的電場加速，並最終撞擊陰極。陰極可由化學活性材料製成且可捕捉材料表面下方之離子。此外，一些陰極材料可藉由離子濺鍍至空腔之壁上。濺鍍之陰極材料可持續吸收離子。結果，容器內部之氣體可被提取，且真空可在容器中產生。

離子泵能夠在容器中產生低至10至11毫巴之壓力。不同於其他類型之真空泵，離子泵不具有移動部件且不使用工作流體(例如油)。離子泵產生極少振動，需要極少維護，且產生極少污染物。由於此等優點，離子泵廣泛用於使用真空之高精度裝置(諸如掃描電子顯微鏡(SEM))中。

與本發明一致的實施例包括用於減小離子泵之共振的裝置、系統及方法。在一些實施例中，離子泵可包括包括一壁之泵體，該壁包括第一開口。離子泵亦可包括經組態以固持泵體之外殼。離子泵可進一步包括經組態以將泵體緊固至外殼的T型連接器。離子泵可進一步包括連接至第一開口之入口管。入口管可包括具有第一末端部分之管部分，其中第一末端部分的外表面係在第一開口內部，且第一末端部分在泵體內部的壁之第一側面上及在泵體外部的第一末端部分之外表面上緊固至第一開口。入口管亦可包括具有第二開口之凸緣部分，其中凸緣部分緊固至管部分之第二末端部分，使得凸緣部分與第二末端部分的連接之硬度大於或等於10⁷ 牛頓/公尺。入口管可進一步包括經組態以加強第一末端部分與第一開口之連接的特徵，其中該特徵將第一末端部分之外表面連接至在泵體外部之壁的第二側面，使得第一末端部分與第一開口之連接的硬度大於或等於10⁷ 牛頓/公尺。

在一些實施例中，一帶電粒子檢測系統可包括一帶電粒子檢測裝置。該帶電粒子檢測系統亦可包括離子泵。離子泵可包括包括一壁之泵體，該壁包括第一開口。離子泵亦可包括經組態以固持泵體之外殼。離子泵可進一步包括經組態以將泵體緊固至外殼的T型連接器。離子泵可進一步包括連接至第一開口之入口管。入口管可包括具有第一末端部分之管部分，其中第一末端部分的外表面係在第一開口內部，且第一末端部分在泵體內部的壁之第一側面上及在泵體外部的第一末端部分之外表面上緊固至第一開口。入口管亦可包括具有第二開口之凸緣部分，其中凸緣部分緊固至管部分之第二末端部分，使得凸緣部分與第二末端部分的連接之硬度大於或等於10⁷ 牛頓/公尺。入口管可進一步包括經組態以加強第一末端部分與第一開口之連接的特徵，其中該特徵將第一末端部分之外表面連接至在泵體外部之壁的第二側面，使得第一末端部分與第一開口之連接的硬度大於或等於10⁷ 牛頓/公尺。

在一些實施例中，離子泵可包括包括一壁之泵體，該壁包括第一開口。離子泵亦可包括連接至第一開口之入口管。入口管可包括具有緊固至第一開口之第一末端部分的管部分。入口管亦可包括具有第二開口之凸緣部分，其中凸緣部分緊固至管部分之第二末端部分。入口管可進一步包括附接至與第二末端部分相對之凸緣部分的經組態以使振動能量衰減的阻尼器。

在一些實施例中，離子泵可包括包括一壁之泵體，該壁包括第一開口。離子泵亦可包括連接至第一開口之入口管。入口管可包括具有緊固至第一開口之第一末端部分的管部分。入口管亦可包括具有第二開口之凸緣部分，其中凸緣部分緊固至管部分之第二末端部分，使得凸緣部分與第二末端部分的連接之硬度大於或等於10⁷ 牛頓/公尺。

在一些實施例中，一帶電粒子檢測系統可包括一帶電粒子檢測裝置。該帶電粒子檢測系統亦可包括離子泵。離子泵可包括包括一壁之泵體，該壁包括第一開口。離子泵亦可包括連接至第一開口之入口管。入口管可包括具有緊固至第一開口之第一末端部分的管部分。入口管亦可包括具有第二開口之凸緣部分，其中凸緣部分緊固至管部分之第二末端部分，使得凸緣部分與第二末端部分的連接之硬度大於或等於10⁷ 牛頓/公尺。

在一些實施例中，離子泵可包括包括壁之泵體。離子泵亦可包括經組態以固持泵體之外殼。離子泵可進一步包括經組態以將泵體緊固至外殼的T型連接器。壁可包括自壁擠壓的入口管部分，該入口管部分與壁一起鑄造為單個部件。入口管部分可包括藉由入口管部分之內表面圍封的第一開口，該第一開口連接在入口管部分內部之空間及在壁內部之空間。入口管部分可進一步包括在入口管部分之一末端處的凸緣狀部分。

在一些實施例中，一帶電粒子檢測系統可包括一帶電粒子檢測裝置。該帶電粒子檢測系統亦可包括離子泵。離子泵亦可包括經組態以固持泵體之外殼。離子泵可進一步包括經組態以將泵體緊固至外殼的T型連接器。壁可包括自壁擠壓的入口管部分，該入口管部分與壁一起鑄造為單個部件。入口管部分可包括藉由入口管部分之內表面圍封的第一開口，該第一開口連接在入口管部分內部之空間及在壁內部之空間。入口管部分可進一步包括在入口管部分之一末端處的凸緣狀部分。

在一些實施例中，離子泵可包括包括壁之泵體。壁可包括自壁擠壓的入口管部分，該入口管部分與壁一起鑄造為單個部件。入口管部分可包括藉由入口管部分之內表面圍封的第一開口，該第一開口連接在入口管部分內部之空間及在壁內部之空間。入口管部分可進一步包括在入口管部分之一末端處的凸緣狀部分。

在一些實施例中，一帶電粒子檢測系統可包括一帶電粒子檢測裝置。該帶電粒子檢測系統亦可包括離子泵。離子泵可包括包括一壁之泵體。壁可包括自壁擠壓的入口管部分，該入口管部分與壁一起鑄造為單個部件。入口管部分可包括藉由入口管部分之內表面圍封的第一開口，該第一開口連接在入口管部分內部之空間及在壁內部之空間。入口管部分可進一步包括在入口管部分之一末端處的凸緣狀部分。

在一些實施例中，泵可包括泵體。泵亦可包括耦接至泵體之阻尼元件，其中泵體及阻尼元件形成基於質量之阻尼器，且其中泵體形成基於質量之阻尼器的質量組件；且阻尼元件形成基於質量之阻尼器的阻尼組件。

在一些實施例中，泵可包括經組態以緊固至帶電粒子檢測裝置之柱的泵體。泵亦可包括耦接至泵體之感測器。泵可進一步包括耦接至泵體之致動器。泵可進一步包括以通信方式耦接至感測器及致動器的電路。電路可經組態以：自感測器接收指示柱之振動的運動資料；基於該運動資料判定用於使柱之振動之振幅衰減的阻尼；及根據該阻尼致動該致動器以對柱之振動作出反應。

在一些實施例中，一帶電粒子檢測系統可包括一帶電粒子檢測裝置。該帶電粒子檢測系統亦可包括離子泵。泵可包括泵體。泵亦可包括耦接至泵體之阻尼元件，其中泵體及阻尼元件形成基於質量之阻尼器，且其中泵體形成基於質量之阻尼器的質量組件；且阻尼元件形成基於質量之阻尼器的阻尼組件。

在一些實施例中，一帶電粒子檢測系統可包括一帶電粒子檢測裝置。該帶電粒子檢測系統亦可包括泵。泵可包括經組態以緊固至帶電粒子檢測裝置之柱的泵體。泵亦可包括耦接至泵體之感測器。泵可進一步包括耦接至泵體之致動器。泵可進一步包括以通信方式耦接至感測器及致動器的電路。電路可經組態以：自感測器接收指示柱之振動的運動資料；基於該運動資料判定用於使柱之振動之振幅衰減的阻尼；及根據該阻尼致動該致動器以對柱之振動作出反應。

現在將詳細參考實例實施例，在隨附圖式中說明該等實施例之實例。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相似元件。實例實施例之以下描述中所闡述之實施並不表示與本發明一致的所有實施。取而代之，其僅為與關於如所附申請專利範圍中所敍述之主題之態樣一致的裝置及方法之實例。舉例而言，儘管一些實施例係在利用帶電粒子(例如電子)之上下文中予以描述，但本發明不限於此。可相似地施加其他類型之帶電粒子(例如質子、離子、緲子或攜載電荷之任何其他粒子)。

電子器件由形成於稱為基板之矽塊上之電路構成。許多電路可一起形成於同一矽塊上且被稱為積體電路或IC。此等電路之大小已顯著地減小，使得電路中之許多電路可安裝於基板上。舉例而言，在智慧型電話中，IC晶片可為拇指甲大小且又可包括超過20億個電晶體，每一電晶體之大小小於人類毛髮之1/1000。

製造此等極小IC為經常涉及數百個個別步驟之複雜、耗時且昂貴之製程。即使一個步驟之錯誤皆有可能引起成品IC之缺陷，從而使得成品IC為無用的。因此，製造製程之一個目標為避免此類缺陷以最大化製程中所製造之功能性IC的數目，亦即改良製程之總體良率。

改良良率之一個組成部分為監測晶片製造製程，以確保其正生產足夠數目個功能積體電路。監視製程之一種方式為在該電路結構形成之不同階段處檢測晶片電路結構。可使用掃描電子顯微鏡(SEM)來進行檢測。SEM可用於實際上將此等極小結構成像，從而獲取晶圓之結構之「圖像」。影像可用於判定結構是否適當地形成於適當位置中。若結構係有缺陷的，則可調整製程，使得缺陷不大可能再現。

SEM之工作原理與攝影機相似。攝影機藉由接收及記錄自人類或物件反射或發射之光的亮度及顏色來拍攝圖像。SEM藉由接收及記錄自結構反射或發射之帶電粒子(例如電子)的能量或數量來拍攝「圖像」。在拍攝此類「圖像」之前，可將帶電粒子束提供至結構上，且在帶電粒子自結構反射或發射(「射出」)時，SEM之偵測器可接收及記錄彼等帶電粒子之能量或數量以產生影像。為了拍攝此「圖像」，一些SEM使用單個帶電粒子束(被稱作「單束SEM」)，而一些SEM使用多個帶電粒子束(被稱作「多束SEM」)來拍攝晶圓之多個「圖像」。藉由使用多個帶電粒子束，SEM可提供更多帶電粒子束至結構上以用於獲得此等多個「圖像」，從而產生較大的視場。因此，偵測器可需要比單束SEM更少的時間來掃描相同區域，且可以較高效率及較快速度產生晶圓之結構之影像。

因為帶電粒子束可容易地與空氣中之原子及分子相互作用並造成不需要粒子之能量及污染物擴散，因此SEM通常需要在真空環境中工作。典型地，SEM具有圍封排放帶電粒子之帶電粒子源的密閉容器(「柱」)、將由排放之帶電粒子形成的帶電粒子束投影至樣本載物台(樣本載物台用於固持用於檢測之樣本)上的投影系統，及帶電粒子偵測子系統。為了獲取柱中之真空，真空泵可連接至柱以提取氣體。離子泵由於其產生極少振動、需要極少維護及產生極少污染物之優點而通常用於SEM。

離子泵之工作原理包括將氣體之原子及分子分(「電離」)成帶電粒子(「離子」)、運用強電場將離子驅動至由吸收材料製成的電極(「陰極」)中，及使用吸收材料吸收離子。舉例而言，離子泵之空腔可連接至容器，其中氣體可在空腔與容器之間自由流動。離子泵可使用陽極及陰極在空腔中產生強電場。陽極可排放電子至空腔中。離子泵可施加磁場(例如軸向磁場)及電場(例如四極子電場)以將排放之電子成形為渦流雲並使其在靠近陽極處穩定。電子雲具有可使周圍氣體原子及分子電離成離子的強電荷。

藉由陽極及陰極產生的強電場(例如典型地3至7千伏)可朝向離子泵之陰極加速離子。加速可使離子撞擊陰極之表面。陰極可由化學活性材料(例如鈦)製成。在撞擊時，一些離子可藉由在其表面下方的陰極材料捕捉，且一些離子可將一些陰極材料濺鍍至空腔之壁上。濺鍍陰極材料可為高度反應性且可繼續藉由化學製程(「化學吸附」)及物理製程(「物理吸附」)吸收容器中之氣體。以上製程可移除氣體並最終在容器中產生極低壓力。

典型地，一或多個離子泵可安裝至SEM之柱。柱可安裝在圍封載物台的腔室之頂部。一或多個離子泵可在柱及腔室內部產生真空。典型地，載物台可靜止並固持多個樣本，且柱可安裝至腔室之頂部的可移動組件(「度量衡框架(metroframe)」)。藉由移動度量衡框架，安裝於其上之柱可經移動以掃描及檢測在腔室內部的載物台上之不同樣本。柱可在由於自度量衡框架傳播的加速及減速而移動時經激發而振動。

現有離子泵設計之難題係離子泵之自然頻率極低。結果，離子泵可容易地與其周圍環境(例如在附近行走的個人、在附近通過的車輛、在附近操作的機器，或其類似者)中之低頻振動共振。離子泵之共振可將低頻振動傳播至其連接至的容器(例如SEM之柱)。此類振動可干擾高精度SEM之組件(例如柱或載物台)。干擾可引起SEM影像中之振動雜訊。振動雜訊可限制自SEM影像導出的資料(例如臨界尺寸資料)之準確度，其可限制SEM之檢測解析度。離子泵之當前設計主要聚焦於效能量度(例如真空壓力、泵送速度或其類似者)且很少聚焦於動態特性(例如其自然頻率)，其可歸因於上述原因限制SEM之檢測品質。

一些所揭示實施例提供減小離子泵之共振的裝置、系統及方法。在一些實施例中，阻尼器可被添加至離子泵與其連接至的機器(例如SEM)之間的連接。阻尼器可使振動能量衰減且可妨礙或阻止振動自離子泵至機器的傳播。在一些實施例中，離子泵與機器之間的連接可經加強以增加其硬度，其結果係可增加離子泵之自然頻率。在一些實施例中，離子泵之內部結構可經加強以增加其硬度，其結果係可增加離子泵之自然頻率。藉由添加阻尼器或增加離子泵之自然頻率，在低頻環境振動情況下離子泵共振之可能性可極大地減小，且SEM之檢測品質可得以改良。

現有離子泵設計之另一挑戰係當柱經激發以振動時，柱之振動(具有「激發頻率」)亦可傳播至安裝於其上的離子泵，且離子泵之振動(具有「回應頻率」)在一些情況下又可放大柱之振動，尤其是當激發頻率靠近離子泵之自然頻率(亦即，離子泵在激發頻率下共振)時。此類振動可干擾高精度SEM之組件(例如柱或載物台)。干擾可引起SEM影像中之振動雜訊。振動雜訊可限制自SEM影像導出的資料(例如臨界尺寸資料)之準確度，其可限制SEM之檢測解析度。離子泵之當前設計主要聚焦於效能量度(例如真空壓力、泵送速度或其類似者)且很少聚焦於動態特性(例如阻尼、模組機械共振頻率、硬度或其類似者)，其可歸因於上述原因而限制SEM之檢測品質。

在一些現有設計中，支架可安裝於離子泵與度量衡框架之間的單束系統(例如單束SEM)中以加強離子泵與柱之間的連接之硬度，且橡膠層可安裝在連接中以阻尼振動。然而，除了阻尼以外，橡膠亦可添加額外硬度至連接。此外，在SEM之不同應用中，度量衡框架之加速及減速可係不同的(例如在高速掃描模式或低速掃描模式中)，其又引起離子泵之不同回應頻率。若不相應地調整橡膠之動態特性，則可非常難以在不同應用中再現相同額外硬度及藉由橡膠引入的阻尼，其可進一步造成用以最小化柱之頂部的準靜態擺動之校準的難度。另外，在多束系統(例如多束SEM)中不能使用支架解決方案。

一些所揭示實施例提供阻尼安裝有泵(例如離子泵)之真空容器(例如SEM之柱)之振動的裝置、系統及方法。泵可藉由連接器緊固至真空容器。在一些實施例中，阻尼元件可耦接至泵之泵體，且泵體及阻尼元件可形成基於質量之阻尼器(例如調諧質量阻尼器、天棚阻尼器或主動質量阻尼器)。該泵體可形成基於質量之阻尼器的一質量組件。阻尼元件可形成基於質量之阻尼器的阻尼組件。連接器及阻尼元件可形成基於質量之阻尼器的彈性組件(例如彈簧組件)。在此設計中，無額外質量組件(例如調諧之質量阻尼器中的調諧之質量)需要用於阻尼振動。此外，阻尼元件之動態特性可經組態以適應包括真空容器的帶電粒子檢測裝置之不同應用，使得真空容器之振動可在操作中衰減或最小化。藉此，可改良帶電粒子檢測裝置之檢測品質，且振動之阻尼可經調適用於不同應用。

出於清楚起見，圖式中之組件之相對尺寸可經放大。在以下圖式描述內，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。

如本文中所使用，除非另外特定陳述，否則術語「或」涵蓋所有可能組合，除非不可行。舉例而言，若陳述組件可包括A或B，則除非另外具體陳述或不可行，否則組件可包括A，或B，或A及B。作為第二實例，若陳述組件可包括A、B或C，則除非另外具體陳述或不可行，否則組件可包括A，或B，或C，或A及B，或A及C，或B及C，或A及B及C。

圖1A說明與本發明之一些實施例一致的其中機器中之真空係藉由離子泵產生的實例系統100。系統100可包括機器102 (例如SEM)、離子泵104及其之間的連接(被稱作「入口管」)。入口管為用於進入自機器102提取的氣體之管。入口管可包括凸緣106及管108。凸緣106可固定(例如藉由螺栓、螺釘或任何固定構件)至機器102之容器(例如柱)上。可連接(例如藉由螺紋、焊接或其類似者)凸緣106及管108。管108可固定(例如藉由栓接、旋擰、按壓、焊接或任何固定構件)至離子泵104之壁110上。當操作時，機器102之容器中的氣體可藉由離子泵104經由管108提取。

系統100可為動力系統。圖1B說明與本發明之一些實施例一致的圖1A之系統100的抽象化。在圖1B中，機器102與離子泵104之間的連接(例如包括凸緣106、管108及壁110)可經抽象為可表示機器102與離子泵104之間的連接之彈性的等效彈簧112。根據此抽象，離子泵104之自然頻率f 可經判定為方程式(1)：

其中k 表示等效彈簧112之硬度，且m 表示離子泵104之質量。對於現有離子泵，k 可具有較小值，且m 可具有較大值。結果，f 可係極低(例如當m 為10千克時等於或小於30 Hz)。離子泵104之周圍環境可包括各種振動源，諸如行走個人、操作機器、電力或其類似者。此類振動源可涵蓋頻率譜，包括低於30 Hz之頻率。對於離子泵104之正常工作環境，現有振動源可容易地使離子泵104與源之低頻振動共振，且離子泵104之不需要共振可經由等效彈簧112傳播至機器102。

在一些實施例中，系統100可包括離子泵104內部的額外動力學因數。圖1C說明與本發明之一些實施例一致的系統100中之離子泵104之實例。在圖1C中，離子泵104可包括泵體114。泵體114可包括一空腔，內部用於氣體抽取，其中壁110在其外側。管108可連接至壁110，且凸緣106可連接至管108。兩個磁體組包圍圖1C中之泵體114。磁體組可包括各個組件，包括磁體116及一或多個極片118。連接器120可用以將泵體114固定至磁體組上。

在一些情況下，若連接器120不提供充分堅硬的連接，則磁體組及離子泵104之其他組件可被視為彈性地連接。圖1D說明與本發明之一些實施例一致的其中圖1C之離子泵104經由凸緣106及管108連接至圖1A中之機器102的系統之抽象化。在圖1D中，離子泵部件122 (例如包括凸緣106、管108、壁110、泵體114)與離子泵部件124 (例如包括磁體組)之間的圖1C之連接器120可經抽象為等效彈簧126。亦即，等效彈簧126可為額外動力學因數，其可為離子泵104與其周圍環境之低頻振動共振提供額外原因。

本發明描述減小離子泵104之共振的各種方法。第一方法係在離子泵104與機器102之間添加阻尼以用於使振動能量衰減。第二方法係增加離子泵104之自然頻率f 。在一些實施例中，離子泵104之共振可藉由應用第一方法(添加阻尼)及第二方法(增加自然頻率f )兩者而減小。減小系統100中之離子泵104的共振之此類方法的實例闡述於以下描述中。

存在在凸緣106與機器102之間添加阻尼(例如藉由阻尼器所提供)的各種方法。在一些實施例中，阻尼器可為彈性組件。圖2A說明與本發明之一些實施例一致的其中離子泵104之共振係藉由阻尼器來減小的實例系統200A。在圖2A中，彈性組件202經提供於凸緣106與機器102之間。舉例而言，若凸緣106被栓接至機器102上，則彈性組件202可為具備允許凸緣106之螺栓穿過的孔之橡膠，藉以橡膠可固定於凸緣106與機器102之間。彈性組件202可使離子泵104之振動能量衰減，藉以可減小或停止共振自離子泵104至機器102的傳播。

在一些實施例中，阻尼器可為可撓性組件。圖2B說明與本發明之一些實施例一致的其中離子泵104之共振係藉由阻尼器來減小的實例系統200B。在圖2B中，可撓性組件204 (例如軟管、伸縮管或其類似者)經提供於凸緣106與機器102之間。舉例而言，可撓性組件204可為在兩個末端上具備連接組件(例如螺紋)的伸縮管。伸縮管可在第一末端處連接至凸緣106且在第二末端處連接至機器102。可撓性組件204亦可使離子泵104之振動能量衰減。應注意，除了彈性組件及可撓性組件以外，離子泵104與機器102之間的阻尼器可以其他形式實施且不限於本文提供之實例。此外，除了在凸緣106與機器102之間以外，提供阻尼器所在的位置可在系統200A或200B之其他位置中，諸如在凸緣106與管108之間、在管108與離子泵104之間，或適合於提供在離子泵104與機器102之間的阻尼器的任何其他位置。

存在增加離子泵104之自然頻率f 的各種方法。根據方程式(1)，在一些實施例中，本發明描述增加自然頻率f 的若干方法。第一方法係增加等效彈簧112之硬度k 。第二方法係減小離子泵104之質量m 。根據圖1D，在一些實施例中，本發明提供藉由增加等效彈簧126之硬度而增加自然頻率f 的第三方法。在一些實施例中，可藉由應用第一方法(增加等效彈簧112之硬度k )、第二方法(減小離子泵104之質量m )及第三方法(增加等效彈簧126之硬度)的任何組合來增加自然頻率f 。增加離子泵104的自然頻率f 之此類方法的實例闡述於以下描述中。

在一些實施例中，等效彈簧112之硬度k 可藉由去除凸緣106與管108之間的自由旋轉而增加。在一些實施例中，凸緣106及管108之連接可經加強，使得連接之硬度可大於或等於10⁷ 牛頓/公尺，其結果係離子泵104之自然頻率可增加且因此對其周圍環境中之振動變得回應性較小或無回應性，且機器102之操作及效能可得以改良。在機器102為SEM的實例中，藉由加強凸緣106與管108之連接使得連接之硬度大於或等於10⁷ 牛頓/公尺，離子泵之自然頻率增加至150 Hz，實現SEM對低頻振動之敏感性的減小及SEM影像中之振動雜訊的相應減小。圖3說明與本發明之一些實施例一致的其中離子泵104之共振係藉由增加離子泵104之自然頻率f 而減小的實例系統300。在圖3中，圖1A之凸緣106及管108經聯合為部件302。舉例而言，凸緣106可經焊接至管108。在另一實例中，部件302可經模製或鑄造為單個部件。應注意凸緣106及管108可使用其他方法聯合且不限於本文提供的實例。

在一些實施例中，等效彈簧112之硬度k 可藉由加厚管108之壁而增加。舉例而言，管108之壁可藉由增加其外徑同時保持其內徑不變而加厚，此可確保離子泵104之泵送速度不受影響。舉例而言，管108之壁在加厚之前可為1.5毫米，且離子泵104可具有10千克之質量m 及30 Hz之低自然頻率f 。在一些實施例中，離子泵104之自然頻率f 可在將管108之壁加厚至1.6毫米之後為40 Hz。在一些實施例中，離子泵104之自然頻率f 可在將管108之壁加厚至3毫米以上之後為100 Hz或100 Hz以上。在一些實施例中，離子泵104之自然頻率f 可在將管108之壁加厚至4.5毫米以上之後為150 Hz或150 Hz以上。在一些實施例中，離子泵104之自然頻率f 可在將管108之壁加厚至7毫米以上之後為200 Hz或200 Hz以上。應注意，管108之壁可經加厚至任何厚度，此取決於待達成的目標自然頻率f ，且厚度不限於本發明中之上文所描述之實例。

在一些實施例中，等效彈簧112之硬度k 可藉由縮短管108之長度而增加。舉例而言，管108之長度在縮短之前可為45毫米，且離子泵104可具有10千克之質量m 及30 Hz之低自然頻率f 。在一些實施例中，離子泵104之自然頻率f 可在將管108之長度縮短至41毫米之後為40 Hz。在一些實施例中，離子泵104之自然頻率f 可在將管108之長度縮短至39毫米以下之後為100 Hz或100 Hz以上。在一些實施例中，離子泵104之自然頻率f 可在將管108之長度縮短至36毫米以下之後為150 Hz或150 Hz以下。在一些實施例中，離子泵104之自然頻率f 可在將管108之長度縮短至31毫米以下之後為200 Hz或200 Hz以下。應注意，管108之長度可經加厚至任何厚度，此取決於待達成的目標自然頻率f ，且厚度不限於本發明中之下文所描述之實例。

在一些實施例中，等效彈簧112之硬度k 可藉由加強管108與壁110之間的連接而增加。舉例而言，在許多現有離子泵中，管108及壁110可在此加強之前藉由內部焊接連接，且離子泵104可具有10千克之質量m 及30 Hz之低自然頻率f 。圖4A說明與本發明之一些實施例一致的在管108與壁110之間的實例內部焊接。在圖4A中，凸緣106可在壁110之內部邊沿402中焊接至壁110。圖4B說明與本發明之一些實施例一致的在管108與壁110之間的另一實例連接。圖4B為圖4A中之A-A'的截面圖。在圖4B中，凸緣106及壁110可藉由內部焊接及外部焊接兩者連接。外部焊接可實施於管108之外部邊沿404上。應注意管108與壁110之間的連接可以其他方法(例如藉由黏結、膠水、黏合或其類似者)加強且不限於本文提供之實例。

在一些實施例中，管108與壁110之間的連接之加強可藉由添加額外特徵或材料至管108之外表面及應用外部焊接而進一步增強。在一些實施例中，管108與壁110之間的連接可經加強，使得其硬度可大於或等於10⁷ 牛頓/公尺。圖5A至圖5F說明與本發明之一些實施例一致的在管108與壁110之間的加強連接之實例。在圖5A至圖5F中，類似於圖4A至圖4B，內部焊接可實施於壁110之內部邊沿402上。圖5A至圖5C及圖5F為圖4A及圖5D中之A-A'的截面圖。圖5A說明與本發明之一些實施例一致的藉由添加倒圓角502於管108之在其靠近壁110之一末端處的外表面上進一步加強的管108與壁110之間的連接。外部焊接可實施於倒圓角502之外部邊沿504上。圖5B說明與本發明之一些實施例一致的藉由添加倒角506於管108之在其靠近壁110之末端處的外表面上進一步加強的管108與壁110之間的連接。外部焊接可實施於倒角506之外部邊沿508上。圖5C至圖5D說明與本發明之一些實施例一致的藉由添加板510於管108之在其靠近壁110之末端處的外表面上進一步加強的管108與壁110之間的連接。外部焊接可實施於板510之外部邊沿512上。

舉例而言，在添加任何額外特徵以加強管108與壁110之間的連接之前，離子泵104可具有10千克之質量m 及30 Hz之低自然頻率f 。在一些實施例中，如圖5C至圖5D中所展示之板510可經添加以用於此類加強。板510之不同厚度可影響離子泵104之自然頻率f 。在一些實施例中，離子泵104之自然頻率f 可在將板510加厚至3毫米以上之後為100 Hz或100 Hz以上。在一些實施例中，離子泵104之自然頻率f 可在將板510加厚至6毫米以上之後為150 Hz或150 Hz以上。在一些實施例中，離子泵104之自然頻率f 可在將板510加厚至11毫米以上之後為200 Hz或200 Hz以上。應注意，板510可經加厚至任何厚度，此取決於待達成的目標自然頻率f ，且厚度不限於本發明中之上文所描述之實例。

圖5E說明與本發明之一些實施例一致的藉由添加肋狀物514於管108之在其靠近壁110之末端處的外表面上進一步加強的管108與壁110之間的連接。外部焊接可經實施於外部邊沿404 (例如如4B圖中所展示)及肋狀物514與壁110之間的接觸腳上。圖5F說明與本發明之一些實施例一致的藉由將凸緣106、管108及壁110聯合為部件516進一步加強圖1A之凸緣106、管108及壁110之間的連接。舉例而言，凸緣106、管108及壁110可藉由焊接在一起而聯合。作為另一實例，部件516可經模製或鑄造為單個部件，該單個部件將凸緣106、管108及壁110聯合在單個模製或鑄造部件中。應注意凸緣106、管108及壁110可經由其他方法聯合且不限於本文提供的實例。亦應注意管108與壁110之間的連接可藉由添加除上文在圖5A至圖5F中所描述之實例以外的特徵或材料來加強，該等特徵或材料不受本發明限制。

在一些實施例中，參看圖1B，等效彈簧112之硬度k 可藉由加厚壁110而增加。舉例而言，壁110在加厚之前可為2毫米，且離子泵104可具有10千克之質量m 及30 Hz之低自然頻率f 。在一些實施例中，離子泵104之自然頻率f 可在將壁110加厚至2.5毫米之後為40 Hz。在一些實施例中，離子泵104之自然頻率f 可在將壁110加厚至5毫米以上之後為100 Hz或100 Hz以上。在一些實施例中，離子泵104之自然頻率f 可在將壁110加厚至8毫米以上之後為150 Hz或150 Hz以上。在一些實施例中，離子泵104之自然頻率f 可在將壁110加厚至13毫米以上之後為200 Hz或200 Hz以上。應注意，壁110可經加厚至任何厚度，此取決於待達成的目標自然頻率f ，且厚度不限於本發明中之上文所描述之實例。

在一些實施例中，離子泵104之自然頻率f 可藉由增加圖1D中的等效彈簧126之硬度而增加。在一些實施例中，可加強連接器120。圖6A說明與本發明之一些實施例一致的自圖1C中之離子泵104中取出的泵體114。圖6A展示在加強之前，連接器120可具有「L」形狀。在一些實施例中，連接器120之結構可經改變以用於加強。圖6B說明與本發明之一些實施例一致之藉由形成為「T」形狀而加強的實例連接器602。舉例而言，連接器602中之每一者可藉由背靠背接合(例如焊接、栓接、旋擰、按壓、黏著或其類似者)兩個連接器120 (呈「L」形狀)形成。作為另一實例，連接器602可經模製或鑄造為具有「T」形狀之單個部件。應注意連接器120可藉由形成為其他形狀(例如「I」形狀或水平「H」形狀)而加強且不限於如圖6B中所展示之實例。

在一些實施例中，連接器120可藉由增加其厚度而加強。在一些實施例中，連接器120可以類似於圖5A至圖5E之方式藉由向其添加額外特徵或材料(例如倒圓角、倒角、板、肋狀物或其類似者)而加強。舉例而言，添加之特徵可連接並加強泵體114之表面與連接器120之沒有與泵體114接觸的表面之間的黏結。在一些實施例中，額外連接器(例如連接器120或連接器602)可用以將泵體114固定至其外殼(例如在圖1C中之極片118)。舉例而言，除了連接器602之位置以外，額外連接器可被添加至區604、區606或任何其他合適區之任何組合，如圖6B中所展示。

為了增加離子泵104之自然頻率f ，根據方程式(1)，可減小離子泵104之質量m 。返回參看圖1C，在一些實施例中，磁體116或極片118中之至少一者可經改變以由具有高磁導率之材料製成，使得磁體116或極片118之總重量可減小而藉由其產生的磁場強度可得以維持。舉例而言，極片118之材料可自軟鐵改變成鐵氧體基材料，Fe-Si-Al合金粉末，或其類似者。在一些實施例中，離子泵104之質量m 可藉由減小磁體116之厚度而減小。應注意可使用用於減小質量m 之其他方法，且本發明不將此類方法限制於上文所描述之實例。

應注意，為了減小離子泵104之共振，可應用前述實施例或實例之任何組合。舉例而言，在一些實施例中，離子泵104之自然頻率f 可藉由將管108之厚度增加至1.6毫米、將管108之長度減少為41毫米、將壁110之厚度增加至2.5毫米、在如圖6B中所展示之連接器602的位置中使用「T」形狀連接器及將連接器之厚度增加至1.5毫米而增加至40 Hz。

作為另一實例，在一些實施例中，離子泵104之自然頻率f 可藉由聯合凸緣106及管108，進一步將管108之厚度增加至3.1毫米，進一步將管108之長度減少至38毫米，使用內部及外部焊接用於管108與壁110之間的連接，進一步將壁110之厚度增加至5.5毫米，將具有3毫米厚度之板510添加至管108，及在如圖6B中所展示的連接器602之位置中使用具有3毫米厚度之「T」形連接器而進一步增加至100 Hz。

作為另一實例，在一些實施例中，離子泵104之自然頻率f 可藉由聯合凸緣106及管108而進一步增加至150 Hz，進一步將管108之厚度增加至4.6毫米，進一步將管108之長度減少至35毫米，使用用於管108與壁110之間的連接之內部及外部焊接，進一步將壁110之厚度增加至8.5毫米，將具有6毫米厚度之板510添加至管108，及在如圖6B中所展示的連接器602以及區604及606之位置中使用具有3毫米厚度之「T」形連接器。

作為另一實例，在一些實施例中，離子泵104之自然頻率f 可藉由聯合凸緣106及管108而進一步增加至200 Hz，進一步將管108之厚度增加至7.1毫米，進一步將管108之長度減少至30毫米，使用用於管108與壁110之間的連接之內部及外部焊接，進一步將壁110之厚度增加至13.5毫米，將具有11毫米厚度之板510添加至管108，及在如圖6B中所展示的連接器602以及區604及606之位置中使用具有9毫米厚度之「T」形連接器。

在一些實施例中，機器102可為帶電粒子束檢測系統，且離子泵104可連接至帶電粒子束檢測系統之容器以用於提供真空。圖 7說明與本發明之一些實施例一致的實例帶電粒子束檢測系統700。系統700可用於成像。如圖7中所展示，系統700包括主腔室701、裝載/鎖定腔室702、射束工具704及設備前端模組(EFEM) 706。射束工具704位於主腔室701內。EFEM 706包括第一裝載埠706a及第二裝載埠706b。EFEM 706可包括額外裝載埠。第一裝載埠706a及第二裝載埠706b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) (晶圓及樣本可互換使用)。一「批次」為可裝載以作為批量進行處理之複數個晶圓。

EFEM 706中之一或多個機械臂(圖中未繪示)可將晶圓輸送至裝載/鎖定腔室702。裝載/鎖定腔室702連接至裝載/鎖定真空泵系統(圖中未繪示)，其移除裝載/鎖定腔室702中之氣體分子以達至低於大氣壓之第一壓力。在達至第一壓力之後，一或多個機械臂(圖中未繪示)可將晶圓自裝載/鎖定腔室702輸送至主腔室701。主腔室701連接至主腔室真空泵系統(圖中未繪示)，其移除主腔室701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，晶圓經受射束工具704進行之檢測。射束工具704可為單束系統或多束系統。

控制器709以電子方式連接至射束工具704。控制器709可為經組態以執行對系統700之各種控制的電腦。雖然控制器709在圖7中經展示為在包括主腔室701、裝載/鎖定腔室702及EEFM 706的結構外部，但應理解控制器709可係該結構之部件。

在一些實施例中，控制器709可包括一或多個處理器(圖中未繪示)。處理器可為能夠操縱或處理資訊之通用或特定電子器件。舉例而言，處理器可包括任何數目個中央處理單元(或「CPU」)、圖形處理單元(或「GPU」)、光學處理器、可程式化邏輯控制器、微控制器、微處理器、數位信號處理器、智慧財產(IP)核心、可程式化邏輯陣列(PLA)、可程式化陣列邏輯(PAL)、通用陣列邏輯(GAL)、複合可程式化邏輯器件(CPLD)、場可程式化閘陣列(FPGA)、系統單晶片(SoC)、特殊應用積體電路(ASIC)及具有資料處理能力之任何類型電路之任何組合。處理器亦可為虛擬處理器，其包括在經由網路耦接的多個機器或器件上分佈的一或多個處理器。

在一些實施例中，控制器709可進一步包括一或多個記憶體(圖中未繪示)。記憶體可為能夠儲存可由處理器(例如經由匯流排)存取之程式碼及資料的通用或特定電子器件。舉例而言，記憶體可包括任何數目個隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、光碟、磁碟、硬碟機、固態機、隨身碟、安全數位(SD)卡、記憶棒、緊湊型快閃(CF)卡或任何類型之儲存器件之任何組合。程式碼可包括作業系統(OS)及用於特定任務的一或多個應用程式(或「app」)。記憶體亦可為虛擬記憶體，其包括在經由網路耦接的多個機器或器件上分佈的一或多個記憶體。

圖8說明與本發明之一些實施例一致的實例多束射束工具704 (在本文中亦被稱作裝置704)及可經組態用於系統700 (圖7)中之影像處理系統890的示意圖。

射束工具704包含帶電粒子源802、槍孔徑804、聚光透鏡806、自帶電粒子源802發射之初級帶電粒子束810、源轉換單元812、初級帶電粒子束810之複數個細射束814、816及818、初級投影光學系統820、機動晶圓載物台880、晶圓固持器882、多個二次帶電粒子束836、838及840、二次光學系統842及帶電粒子偵測器件844。初級投影光學系統820可包含射束分離器822、偏轉掃描單元826及物鏡828。帶電粒子偵測器件844可包含偵測子區846、848及850。

帶電粒子源802、槍孔徑804、聚光透鏡806、源轉換單元812、射束分離器822、偏轉掃描單元826及物鏡828可與裝置704之主光軸860對準。二次光學系統842及帶電粒子偵測器件844可與裝置704之副光軸852對準。

帶電粒子源802可發射一或多個帶電粒子，諸如電子、質子、離子、牟子或任何其他攜載電荷之粒子。在一些實施例中，帶電粒子源802可為電子源。舉例而言，帶電粒子源802可包括陰極、提取器或陽極，其中初級電子可自陰極發射且經提取或加速以形成具有交越(虛擬的或真實的) 808之初級帶電粒子束810 (在此情況下為初級帶電粒子束)。為了易於解釋而不引起分歧，在本文之描述中之一些中將電子用作實例。然而，應注意，在本發明之任何實施例中可使用任何帶電粒子，而不限於電子。初級帶電粒子束810可被視覺化為自交越808發射。槍孔徑804可阻擋初級帶電粒子束810之外圍帶電粒子以減小庫侖效應。庫侖效應可引起探測光點之大小的增大。

源轉換單元812可包含影像形成元件陣列及射束限制孔徑陣列。影像形成元件陣列可包含微偏轉器或微透鏡陣列。影像形成元件陣列可與初級帶電粒子束810之複數個細射束814、816及818形成交越808之複數個平行影像(虛擬的或真實的)。射束限制孔徑陣列可限制複數個細射束814、816及818。雖然三個細射束814、816及818展示於圖8中，但本發明之實施例不限於此。舉例而言，在一些實施例中，裝置704可經組態以產生第一數目個細射束。在一些實施例中，細射束之第一數目可在1至1000之範圍內。在一些實施例中，細射束之第一數目可在200至500之範圍內。在實例實施例中，裝置704可產生400細射束。

聚光透鏡806可聚焦初級帶電粒子束810。在源轉換單元812下游的細射束814、816及818之電流可藉由調整聚光透鏡806之聚焦倍率或藉由改變射束限制孔徑之陣列內的對應射束限制孔徑之徑向大小而變化。物鏡828可將細射束814、816及818聚焦於晶圓830上從而成像，且可在晶圓830之表面上形成複數個探測光點870、872及874。

射束分離器822可為產生靜電偶極子場及磁偶極子場之韋恩濾波器類型的射束分離器。在一些實施例中，若施加靜電偶極子場及磁偶極子場，則藉由靜電偶極子場施加於細射束814、816及818之帶電粒子(例如電子)上的力可與藉由磁偶極子場施加於帶電粒子上的力在量值上相等且在方向上相反。細射束814、816及818可因此以零偏轉角直接通過射束分離器822。然而，由射束分離器822產生之細射束814、816及818之總色散亦可為非零。射束分離器822可將二次帶電粒子束836、838及840與細射束814、816及818分隔且朝向二次光學系統842引導二次帶電粒子束836、838及840。

偏轉掃描單元826可使細射束814、816及818偏轉以掃描晶圓830之表面區域上方的探測光點870、872及874。回應於細射束814、816及818在探測光點870、872及874處的入射，二次帶電粒子束836、838及840可自晶圓830發射。二次帶電粒子束836、838及840可包含具有能量之分佈之帶電粒子(例如，電子)。舉例而言，二次帶電粒子束836、838及840可為包括二次電子(能量≤ 50 eV)及反向散射電子(能量在50 eV與細射束814、816及818之著陸能量之間)的二次帶電粒子束。二次光學系統842可將二次帶電粒子束836、838及840聚焦至帶電粒子偵測器件844之偵測子區846、848及850上。偵測子區846、848及850可經組態以偵測對應二次帶電粒子束836、838及840，且產生用於重建構晶圓830之表面區域之影像的對應信號(例如，電壓、電流等)。

所產生之信號可表示二次帶電粒子束836、838及840之強度，且可將信號提供至與帶電粒子偵測器件844、初級投影光學系統820及機動晶圓載物台880通信之影像處理系統890。可調整機動晶圓載物台880之移動速度以調整晶圓830上之區域之連續射束掃描之間的時間間隔。由於晶圓830上具有不同電阻-電容特性之不同材料，可能需要調整時間間隔，藉此顯現對成像時序的變化之敏感度。

二次帶電粒子束836、838及840之強度可根據晶圓830之外部或內部結構變化，且因此可指示晶圓830是否包括缺陷。此外，如上文所論述，可將細射束814、816及818投影至晶圓830之頂部表面之不同位置上或在特定位置處之晶圓830的不同側面上，以產生不同強度之二次帶電粒子束836、838及840。因此，藉由將二次帶電粒子束836、838及840之強度與晶圓830之區域映射，影像處理系統890可重建構反映晶圓830之內部或外部結構之特性的影像。

在一些實施例中，影像處理系統890可包括影像獲取器892、儲存器894及控制器896。影像獲取器892可包含一或多個處理器。舉例而言，影像獲取器892可包含電腦、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器件及類似者，或其組合。影像獲取器892可經由媒體(諸如電導體、光纖纜線、攜帶型儲存媒體、IR、藍芽、網際網路、無線網路、無線電或其組合)以通信方式耦接至射束工具704之帶電粒子偵測器件844。在一些實施例中，影像獲取器892可自帶電粒子偵測器件844接收信號，且可建構影像。影像獲取器892可因此獲取晶圓830之影像。影像獲取器892亦可執行各種後處理功能，諸如產生輪廓、疊加指示符於所獲取影像上，及類似者。影像獲取器892可經組態以執行對所獲取影像之亮度及對比度的調整。在一些實施例中，儲存器894可為諸如以下各者之儲存媒體：硬碟、快閃驅動機、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其類似者。儲存器894可與影像獲取器892耦接，且可用於保存經掃描原始影像資料作為初始影像，及後處理影像。影像獲取器892及儲存器894可連接至控制器896。在一些實施例中，影像獲取器892、儲存器894及控制器896可一起整合為一個控制單元。

在一些實施例中，影像獲取器892可基於自偵測器件844接收到之成像信號而獲取晶圓之一或多個影像。成像信號可對應於用於進行帶電粒子成像之掃描操作。所獲取影像可為包括複數個成像區域之單一影像。單個影像可儲存於儲存器894中。單個影像可為可劃分成複數個區之初始影像。區中之各者可包含含有晶圓830之特徵之一個成像區域。所獲取影像可包含在時間時間順序內經取樣多次的晶圓830之單個成像區域的多個影像。單個影像可儲存於儲存器894中。在一些實施例中，影像處理系統890可經組態以執行具有晶圓830之相同部位的多個影像之影像處理步驟。

在一些實施例中，影像處理系統890可包括量測電路系統(例如，類比至數位轉換器)以獲得所偵測到之二次帶電粒子(例如，二次電子)之分佈。在偵測時間窗期間所收集之帶電粒子分佈資料與入射於晶圓表面之細射束814、816及818之對應掃描路徑資料的組合，可用於重建構受檢測晶圓結構之影像。經重建構影像可用於顯露晶圓830之內部或外部結構的各種特徵，且藉此可用於顯露可能存在於晶圓中之任何缺陷。

在一些實施例中，帶電粒子可為電子。在初級帶電粒子束810之電子投影至晶圓830之表面(例如，探測光點870、872及874)上時，初級帶電粒子束810的電子可穿透晶圓830之表面一定深度，與晶圓830之粒子相互作用。初級帶電粒子束810之一些電子可與晶圓830中之粒子彈性地相互作用(例如，以彈性散射或碰撞之形式)，且可反射或回跳出晶圓830之表面。彈性相互作用保存相互作用之主體(例如，初級帶電粒子束810之電子及晶圓830之粒子)之總動能，其中相互作用主體之動能不轉換為其他能源形式(例如，熱能、電磁能等)。自彈性相互作用產生之此類反射電子可稱為反向散射電子(BSE)。初級帶電粒子束810中之一些電子可(例如，以非彈性散射或碰撞之形式)與晶圓830之粒子非彈性地相互作用。非彈性相互作用不保存相互作用之主體的總動能，其中相互作用主體之動能中之一些或所有轉換成其他形式之能量。舉例而言，經由非彈性相互作用，初級帶電粒子束810中之一些電子之動能可引起粒子之原子的電子激發及躍遷。此類非彈性相互作用亦可產生射出晶圓830之表面之電子，該電子可稱為二次電子(SE)。BSE及SE之良率或發射速率取決於(例如)受檢測材料及初級帶電粒子束810之電子著陸在材料的表面上之著陸能量等。初級帶電粒子束810之電子之能量可部分地藉由其加速電壓(例如，在圖8中之帶電粒子源802之陽極與陰極之間的加速電壓)賦予。BSE及SE之數量可比初級帶電粒子束810之注入電子更多或更少(或甚至相同)。

由SEM產生之影像可用於缺陷檢測。舉例而言，可將捕獲晶圓之測試器件區之所產生影像與捕獲相同測試器件區的參考影像進行比較。參考影像可(例如，藉由模擬)預定且不包括已知缺陷。若所產生影像與參考影像之間的差異超過容限水平，則可識別出潛在缺陷。作為另一實例，SEM可掃描晶圓之多個區，每一區包括經設計為相同的測試器件區，且產生捕獲所製造之彼等測試器件區之多個影像。多個影像可相互比較。若多個影像之間的差異超過容許度水平，則可識別出潛在缺陷。

在一些實施例中，機器102可為射束工具704，且射束工具704之許多組件可在真空環境中工作。舉例而言，射束工具704之容器(例如柱)可圍封帶電粒子源802、槍孔徑804、聚光器透鏡806、源轉換單元812、初級投影光學系統820、射束分離器822、偏轉掃描單元826、物鏡828、晶圓830、晶圓固持器882、機動晶圓載物台880、二次光學系統842或帶電粒子偵測器件844中之至少一者。離子泵104可連接至射束工具704之容器且提取其中之氣體以用於提供真空。如先前所描述，藉由添加阻尼器或增加離子泵104之自然頻率，在低頻環境振動情況下離子泵共振之可能性可極大地減小，且射束工具704之檢測品質可極大地改良。

圖9為說明與本發明之一些實施例一致的系統900之實例之示意圖。系統900可為帶電粒子檢測系統(例如圖7中之EBI系統700)之部件。在圖9中，系統900包括柱902及安裝在柱902上的泵904、906及908。在一些實施例中，柱902可圍封槍孔徑804、聚光器透鏡806、源轉換單元812及初級投影光學系統820，其在圖8中展示及描述。泵904、906及908可以相對於柱902的任何角度安裝且可自柱902提取氣體以在其中提供真空。舉例而言，泵904可經由管905緊固至柱902。在一些實施例中，泵904、906及908可為離子泵(例如圖1C中之離子泵104)。在一些實施例中，泵904、906及908可為如圖7中所描述之裝載/鎖定真空泵系統之部件。柱902包括凸緣部分910，柱902可藉由該凸緣部分自頂部安裝(例如藉由一或多個螺栓或螺釘)至度量衡框架912。度量衡框架912可為作為腔室(例如圖7中之裝載/鎖定腔室702)之頂部部分的腔室頂部914之可移動組件。在一些實施例中，腔室可圍封機動晶圓載物台880及晶圓固持器882，其在圖8中展示及描述。

在一些實施例中，泵904可為圖1C之離子泵104。離子泵104之凸緣106可諸如藉由螺栓或螺釘與圖9中之管905配對。返回參看圖9，當度量衡框架912移動(例如在任何水平方向上)時，柱902可與度量衡框架912一起移動。柱902及度量衡框架912歸因於在其之間安裝(例如藉由穿過凸緣部分910之螺栓或螺釘)而並非為理想的一體式剛性體。歸因於度量衡框架912之加速及減速，柱902可經激發(例如由外力驅動)以振動。泵904及管905歸因於其之間的連接件(例如凸緣106中之螺栓或螺釘)而並非為理想的一體式剛性體。換言之，連接件具有確定硬度值。當柱902經激發以在激發頻率下振動時，此激發振動可經傳播至泵904、906及908並引發其以回應頻率振動。此類回應振動可又放大柱902之激發振動且引起藉由帶電粒子束檢測系統產生的掃描影像中的振動誘發之雜訊。

圖10說明與本發明之一些實施例一致的藉由帶電粒子束檢測裝置產生的部分掃描影像1000之振動誘發之雜訊的實例。帶電粒子束檢測裝置可為帶電粒子束檢測系統(例如圖9中之系統900)之單束射束工具或多束射束工具(例如圖8中之多束射束工具704)。舉例而言，部分掃描影像1000可為藉由圖8之帶電粒子偵測器件844產生的掃描影像之一部分。在圖10中，部分掃描影像1000包括特徵1002。特徵1002可為區1004與區1006之間的邊界，其可對應於具有直線邊界之兩個電路幾何結構。理想地，特徵1002中之邊界線可為直線。然而，歸因於圖9之柱902的振動，特徵1002展示鋸齒狀線，其為振動誘發之雜訊(亦稱作關注點誤差)。鋸齒狀線之振盪週期可反映柱902之振動頻率。

本發明提供可阻尼柱902之振動的裝置、系統及方法。在彼等設計中之一些中，阻尼元件(例如黏性阻尼器)可耦接至泵904，且泵904及阻尼元件可形成用於使柱902之振動衰減的基於質量之阻尼器(例如調諧質量阻尼器、天棚阻尼器、主動質量阻尼器等)。藉此，可減小振動誘發之雜訊(例如特徵1002中之鋸齒狀線)，且振動之阻尼可經調適用於不同應用。

圖11說明與本發明之一些實施例一致的具有耦接至柱之調諧質量阻尼器的實例帶電粒子束檢測裝置1100。裝置1100包括柱1102及泵1104。舉例而言，柱1102可類似於圖9中之柱902，且泵1104可類似於圖9中之泵904。當柱1102之底部部分安裝在基底(圖11中未展示)上，其中其頂部部分自由移動(例如類似於安裝至圖9中之度量衡框架912的柱902)時，柱1102可具有左右振盪自由度(由圖11中之位移D 表示)。此振盪可藉由經由主彈簧1108耦接至壁1106的柱1102抽象化。泵1104安裝至柱1102 (例如類似於安裝至圖9中之柱902泵904)且可具有左右振盪自由度(由圖11中之位移D +d 表示，其中d 表示泵1104相對於柱902之相對位移)。此振盪可藉由經由二次彈簧1110耦接至柱1102的泵1104抽象化。阻尼元件1112經提供於柱1102與泵1104之間。在一些實施例中，阻尼元件1112可為黏性阻尼元件(例如橡膠、氟化橡膠或其類似者)。

在圖11中，主要彈簧1108可具有彈性係數(或「硬度」)k₁ ，其值可反映柱1102與基底之間的連接(例如圖9之凸緣部分910中的螺栓或螺釘)的硬度。二次彈簧1110可具有彈性係數(或「硬度」)k₂ ，其值可反映柱1102與泵1104之間的連接(例如圖1C之凸緣106中的螺栓或螺釘)的硬度。阻尼元件1112 (例如橡膠片片)可具有阻尼比ζ ，其值可藉由改變阻尼元件1112之動態特性(例如形狀、尺寸、楊氏模量、硬度或材料)來調整。

當歸因於加速或減速而移動(例如藉由移動其中安裝柱1102的基底)柱1102時，柱1102可經激發(或「強迫」)以振動。此振動可被稱作「回應振動」，其動力學可藉由判定激發力F 至柱1102上而抽象化，如圖11中所展示。泵1104、二次彈簧1110及阻尼元件1112可形成調諧質量阻尼器，其可使柱1102之回應振動的振幅衰減。假設柱1102具有質量m₁ 且泵1104具有質量m₂ ，原則上，用於柱1102及泵1104的運動之方程式可由下式表達：

方程式(2)

方程式(3)

在方程式(2)中，c 為阻尼元件1112之阻尼係數，由下式表達：

方程式(4)

方程式(5) 其中f₂ 為根據二次彈簧1110振盪的泵1104之自然頻率。舉例而言，f₂ 可為約35 Hz。

假設激發力F 具有Ω之週期，D 及d 可回應為：

方程式(6)

方程式(7)

方程式(8) 其中

為F 之振幅，

為D 之振幅，且

為d 之振幅。代入方程式(3)至方程式(7)至方程式(1)及方程式(2)中，可求解

及

。在一些實施例中，

及

可取決於以下參數：

方程式(9)

方程式(10)

方程式(11)

方程式(12) 其中f₁ 為根據主彈簧1108振盪的柱1102之自然頻率。舉例而言，f₁ 可在80至100 Hz之間(例如85 Hz)，其可被稱作自泵1104之自然頻率f₂ 「去耦」。

在一些實施例中，藉由最小化

(例如最小化

之實分量)，可使柱1102之回應振動的振幅衰減。對於帶電粒子檢測裝置之特定應用，m₁ 及k₁ 可對於柱1102及主彈簧1108固定，m₂ 及k₂ 可對於泵1104及二次彈簧1108固定，且Ω 可對於激發力F 固定。因此，

可取決於阻尼元件1112之阻尼比ζ。換言之，

可藉由調整ζ 而減小。在一些實施例中，ζ 可藉由改變阻尼元件1112之動力學或材料特性(諸如形狀、尺寸、楊氏模量、硬度或材料)來調整。舉例而言，對於特定應用，若目標係將柱1102之回應振動之振幅減小一百分比(例如95%)，則可選擇、調整或調諧阻尼元件1112之至少一個動態特性(例如厚度)，直至

減小95%為止。

在一些實施例中，當ζ 具有值ζ ^min 時，

(例如

之實分量)可經最小化至最小值

。舉例而言，對於大於或小於ζ^min 之任何ζ ，H_D 可具有大於其最小值

的值。在一些實施例中，ζ^min 及

可僅僅取決於方程式(12)中之質量比

。

在一些實施例中，對於帶電粒子檢測裝置之特定應用，m₁ 及k₁ 可對於柱1102及主彈簧1108係可調整的，且m₂ 及k₂ 可對於泵1104及二次彈簧1108係可調整的。舉例而言，k₁ 可藉由加強或鬆開柱1102與其在上面安裝的基底(例如圖9中之metroframe 912)之間的連接來調整。在另一實例中，k2可藉由加強或鬆開柱1102與泵1104之間的連接，或藉由調整阻尼元件1112，或兩者來調整。在另一實例中，m₁ 及m₂ 可藉由分別添加重量(例如金屬塊)至柱1102及泵1104，或藉由分別減小柱1102及泵1104的組件之重量來調整。藉由調整m₁ 、k₁ 、m₂ 及k₂ ，

可在帶電粒子檢測裝置的不同應用之較寬範圍中衰減。

應注意圖11僅僅展示一維模型，其中激發力F 以及柱1102及泵1104之移動亦係一維的。在一些實施例中，激發力F 可為二維的(例如具有x 分量及y 分量兩者)，且柱1102之回應振動可為二維的，其泵1104之移動可為二維或甚至三維的。原則上，柱1102之回應振動可由在x 及y 方向上分解F 以用於獨立判定回應振動之x 及y 分量來判定。在一些實施例中，柱1102之回應振動的x 及y 振幅中之任一者亦可取決於阻尼元件1112之阻尼比ζ 。藉由改變阻尼元件1112之一或多個動力學或材料特性，柱1102之回應振動的x 及y 振幅兩者可經減小或最小化(例如，如結合方程式(2)至(12)所描述)。在一些實施例中，阻尼元件1112之動力學或材料特性可係各向異性。

亦應注意取決於不同假定及先決條件，柱1102之回應振動可以不同於與方程式(2)至方程式(12)相關聯之描述的方式來分析，該等方程式僅僅為實例且不受本發明限制。

圖12為說明與本發明之一些實施例一致的耦接至帶電粒子束檢測裝置1200之柱的調諧質量阻尼器之實例之示意圖。裝置1200可為裝置1100的實施。裝置1200包括柱1202及泵1204。柱1202可包括自柱1202之壁延伸的管1206。凸緣1208可經配置於管1206之一末端處。泵1204可包括自其壁(例如類似於在圖1C中之壁110延伸的管1210(例如類似於在圖1C中之管108)。凸緣1212 (例如類似於在圖1C中之凸緣106)可經配置於該管之一末端處。

凸緣1208及1212可藉由連接器1214緊固(展示為藉由虛線框圍封)。舉例而言，如圖12中所展示，連接器1214可包括螺栓(展示為灰色框)、螺釘(圖中未繪示)及夾鉗(展示為虛線框)。連接器1214可將凸緣1208及1212與氣密密封件接合。應注意連接器1214可包括用於緊固或配對凸緣1208及1212的任何數目個任何類型的夾具或緊固件，且用於緊固或配對凸緣1208及1212的夾具或緊固件之類型不受本發明限制。

在圖12中，阻尼元件1216可提供於泵1204與連接器1214之間，諸如凸緣1208與1212之間。舉例而言，阻尼元件1216可為黏性阻尼器(例如橡膠阻尼器、氟化橡膠阻尼器或其類似者)。在圖12中，泵1204 (包括管1210及凸緣1212)、連接器1214及阻尼元件1216可形成調諧質量阻尼器，其中泵1204可形成質量組件(類似於圖11中之泵1104)，連接器1214及阻尼元件1216可形成彈性組件(類似於圖11中之二次彈簧1110)，且阻尼元件1216可形成阻尼組件(類似於圖11中之阻尼元件1112)。

在一些實施例中，當柱1202之底部部分安裝在基底(圖12中未展示)上，其中其頂部部分自由移動(例如類似於安裝至圖9中之度量衡框架912的柱902)時，柱1202可具有左右(由圖12中之位移D 表示)振動之自由度(例如回應振動)，且泵1204可具有左右(由圖12中之位移D +d 表示)振動的自由度。在一些實施例(例如類似於如結合方程式(2)至方程式(12)所描述的分析)中，可選擇、調整或調諧阻尼元件1216之一或多個動力學或材料特性，使得柱1202之回應振動之振幅可減小或最小化。對柱1202之回應振動的分析可類似於對圖11中之柱1102之回應振動的分析，且下文中將不重複。

圖13說明與本發明之一些實施例一致的具有耦接至柱之天棚阻尼器的實例帶電粒子束檢測裝置1300。除阻尼元件1112未配置於柱1102與泵1104之間以外，裝置1300可類似於裝置1100且包括類似組件。實際上，阻尼元件1112配置於泵1104與頂板1302之間。換言之，泵1104之移動不係自由端阻尼移動，而是受限制阻尼移動，其中阻尼元件1112可被稱作「天棚」阻尼元件。在圖13中，泵1104、二次彈簧1110及阻尼元件1112可形成天棚阻尼器。

藉由分析柱1102及泵1104的運動方程式，可導出定義在激發力F 下D 及d 之偽靜態回應之放大率的因數。在一些實施例中，此類因數可為取決於阻尼元件1112之阻尼比ζ 的函數。藉由調整ζ (例如藉由改變阻尼元件1112之動力學或材料特性，諸如形狀、尺寸、楊氏模量、硬度或材料)，可減小或最小化柱1102之回應振動的振幅。在一些實施例中，可在泵1104之自然頻率與柱1102之自然頻率去耦(例如低於該自然頻率)的情況下執行ζ 之此類調整。

與如圖11至12中所展示及描述的調諧質量阻尼器相比較，天棚阻尼器可提供ζ 之廣泛調整範圍，其可適應帶電粒子檢測裝置(例如裝置1300)之廣泛應用範圍。在一些實施例中，在圖13中之柱1102的回應振動之最小振幅可取決於柱1102之質量與泵1104之質量之間的比。

圖14為說明與本發明之一些實施例一致的耦接至帶電粒子束檢測系統1400之柱的天棚阻尼器之實例之示意圖。與圖9相比較，系統1400包括圍封系統900之腔室1402 (例如類似於在圖7中之主腔室701)。阻尼元件1404配置於泵904與腔室1402之壁之間。舉例而言，阻尼元件1404可為液壓阻尼元件。在圖14中，泵904、泵904與柱902之間的連接器(圖中未繪示，可類似於圖12中之連接器1214)及阻尼元件1404可形成天棚阻尼器，其中泵904可形成質量組件(類似於圖13中之泵1104)，連接器及阻尼元件1404可形成彈性組件(類似於圖13中之二次彈簧1110)，且阻尼元件1404可形成阻尼組件(類似於圖13中之阻尼元件1112)。

在圖14中，柱902可在metroframe 912移動(例如在水平方向上移動)時具有左右振動(例如回應振動)自由度，且泵904可具有左右振動自由度。可選擇、調整或調諧阻尼元件1404之一或多個動力學或材料特性，使得可減小或最小化柱902之回應振動的振幅。對圖14中之柱902之回應振動的分析可類似於對圖13中之柱1102之回應振動的分析，且下文中將不重複。

在一些實施例中，在圖11至圖14中，阻尼元件(例如阻尼元件1112、1216或1404)可為主動阻尼元件而不是黏性阻尼元件。相應地，藉由泵(例如泵1104、1204或904)、在泵與柱(例如柱1102、1202或902)之間的連接件(例如連接器1214)及阻尼元件形成的阻尼器可為主動質量阻尼器。舉例而言，阻尼元件可包括感測器(例如加速度計)及致動器(例如馬達)，兩者皆耦接至泵。電路(例如在圖7中之控制器709)可以通信方式耦接至感測器及致動器以用於自感測器接收資料並控制致動器。

在一些實施例中，電路可自感測器接收運動資料。運動資料可指示柱之振動(例如回應振動)。運動資料亦可指示泵之移動。基於運動資料，電路可判定用於使柱之振動之振幅衰減的阻尼(例如阻尼力之方向及振幅)。在判定阻尼之後，電路可根據阻尼致動致動器以對柱之振動作出反應。藉此，可減小或最小化柱之振動的振幅。

在一些實施例中，除了感測器、致動器及電路以外，主動質量阻尼器可進一步包括黏性阻尼元件(例如橡膠阻尼器、氟化橡膠阻尼器或其類似者)。致動器及黏性阻尼元件可協調以阻尼柱之振動。舉例而言，類似於上述描述，在自感測器接收運動資料之後，電路可基於運動資料及阻尼元件之阻尼比判定阻尼。在判定阻尼之後，電路可根據阻尼致動致動器以對柱之振動作出反應。

可使用以下條項進一步描述實施例： 1.     一種離子泵，其包含： 一泵體，其包含一壁，該壁包含一第一開口； 一外殼，其經組態以固持該泵體； 一T型連接器，其經組態以將該泵體緊固至該外殼；及 一入口管，其連接至該第一開口，該入口管包含： 一管部分，其具有一第一末端部分，其中該第一末端部分的外表面係在該第一開口內部，且該第一末端部分在該泵體內部的該壁之一第一側面上及在該泵體外部的該第一末端部分之一外表面上緊固至該第一開口。 一凸緣部分，其具有一第二開口，其中該凸緣部分緊固至該管部分之一第二末端部分，使得該凸緣部分與該第二末端部分的連接之硬度大於或等於10⁷ 牛頓/公尺；及 一特徵，其經組態以加強該第一末端部分與該第一開口之連接，其中該特徵將該第一末端部分之該外表面連接至在該泵體外部之該壁的一第二側面，使得該第一末端部分與該第一開口之該連接的硬度大於或等於107牛頓/公尺。 2.     如條項1之離子泵，其中該第二開口經進一步組態以連接至一容器，其中該離子泵經組態以在該容器中產生一真空。 3.     如條項1至2中任一項之離子泵，其中該外殼包含一磁體組之一極片。 4.     如條項1至3中任一項之離子泵，其中T型連接器經進一步組態以將該泵體栓接至該外殼。 5.     如條項1至4中任一項之離子泵，其進一步包含經組態以將該泵體緊固至該外殼的複數個T型連接器。 6.     如條項1至5中任一項之離子泵，其中該T型連接器之厚度大於或等於3毫米。 7.     如條項1至6中任一項之離子泵，其中該T型連接器之厚度大於或等於9毫米。 8.     如條項1至7中任一項之離子泵，其中該第一末端部分在該泵體內部的該壁之該第一側面上及在該泵體外部的該第一末端部分之該外表面上焊接至該第一開口。 9.     如條項1至8中任一項之離子泵，其中該入口管及該壁經製造為一不可分離部件。 10.   如條項1至9中任一項之離子泵，其中該入口管焊接至該壁。 11.    如條項1至9中任一項之離子泵，其中該入口管及該壁經鑄造為一單個部件。 12.   如條項1至11中任一項之離子泵，其中該管部分及該凸緣部分經製造為一不可分離部件。 13.   如條項1至12中任一項之離子泵，其中該凸緣部分經焊接至該管部分。 14.   如條項1至13中任一項之離子泵，其中該凸緣部分及該管部分經鑄造為一單個部件。 15.   如條項1至14中任一項之離子泵，其中該管部分之一壁的厚度大於或等於1.6毫米。 16.   如條項1至15中任一項之離子泵，其中該管部分之一壁的厚度大於或等於3.1毫米。 17.   如條項1至16中任一項之離子泵，其中該管部分之一壁的厚度大於或等於4.6毫米。 18.   如條項1至17中任一項之離子泵，其中該管部分之一壁的厚度大於或等於7.1毫米。 19.   如條項1至18中任一項之離子泵，其中該壁之厚度大於或等於2.5毫米。 20.   如條項1至19中任一項之離子泵，其中該壁之厚度大於或等於5.5毫米。 21.   如條項1至20中任一項之離子泵，其中該壁之厚度大於或等於8.5毫米。 22.   如條項1至21中任一項之離子泵，其中該壁之厚度大於或等於13.5毫米。 23.   如條項1至22中任一項之離子泵，其中該特徵包含一倒圓角、一倒角、一板或一肋狀物中的一者。 24.   如條項1至23中任一項之離子泵，其中該特徵為具有大於或等於3毫米之厚度的一板。 25.   如條項1至24中任一項之離子泵，其中該特徵為具有大於或等於6毫米之厚度的一板。 26.   如條項1至25中任一項之離子泵，其中該特徵為具有大於或等於11毫米之一厚度的一板。 27.   如條項1至26中任一項之離子泵，其中該特徵焊接至該第一末端部分之該外表面及在該泵體外部的該壁之該第二側面。 28.   如條項1至26中任一項之離子泵，其中該管部分經鑄造以具有在該第一末端部分處之該特徵，且該特徵經焊接至該泵體外部的該壁之該第二側面。 29.   如條項1至28中任一項之離子泵，其中該管部分之一長度短於或等於41毫米。 30.   如條項1至29中任一項之離子泵，其中該管部分之一長度短於或等於38毫米。 31.   如條項1至30中任一項之離子泵，其中該管部分之一長度短於或等於35毫米。 32.   如條項1至31中任一項之離子泵，其中該管部分之一長度短於或等於30毫米。 33.   如條項1至32中任一項之離子泵，其中當該凸緣部分與該第二末端部分之連接的該硬度大於或等於107牛頓/公尺且該第一末端部分與該第一開口之該連接的該硬度大於或等於107牛頓/公尺時，該離子泵之一自然頻率大於或等於150 Hz。 34.   如條項33之離子泵，其中該離子泵之該自然頻率大於或等於40 Hz。 35.   如條項33之離子泵，其中該離子泵之該自然頻率大於或等於100 Hz。 36.   如條項33之離子泵，其中該離子泵之該自然頻率大於或等於150 Hz。 37.   如條項33之離子泵，其中該離子泵之該自然頻率大於或等於200 Hz。 38.   如條項1至37中任一項之離子泵，其進一步包含附接至與該管部分之該第二末端部分相對的該凸緣部分，經組態以使振動能量衰減的一阻尼器。 39.   如條項38之離子泵，其中該阻尼器包含一彈性組件或一可撓性組件中的一者。 40.   如條項38至39中任一項之離子泵，其中該阻尼器包含一橡膠或一伸縮管中的一者。 41.   如條項1至40中任一項之離子泵，其中該離子泵連接至一帶電粒子檢測裝置。 42.   如條項1至41中任一項之離子泵，其中該離子泵連接至一掃描電子顯微鏡。 43.   一種帶電粒子檢測系統，其包含： 一帶電粒子檢測裝置；及 如條項1至42中任一項之一離子泵，其連接至該帶電粒子檢測裝置之一容器以用於在該容器中產生一真空。 44.   一種離子泵，其包含： 一泵體，其包含一壁，該壁包含一第一開口；及 一入口管，其連接至該第一開口，該入口管包含： 一管部分，其具有緊固至該第一開口之一第一末端部分， 一凸緣部分，其具有一第二開口，其中該凸緣部分緊固至該管部分之一第二末端部分，及 一阻尼器，其附接至與該第二末端部分相對之該凸緣部分，經組態以使振動能量衰減。 45.   如條項44之離子泵，其中該第一末端部分的外表面係在該第一開口內部，且該第一末端部分緊固至該泵體內部的該壁之一側面上及在該泵體外部的該第一末端部分之一外表面上的該第一開口。 46.   如條項44之離子泵，其中該阻尼器包含一彈性組件或一可撓性組件中的一者。 47.   如條項44至46中任一項之離子泵，其中該阻尼器包含一橡膠或一伸縮管中的一者。 48.   一種離子泵，其包含： 一泵體，其包含一壁，該壁包含一第一開口；及 一入口管，其連接至該第一開口，該入口管包含： 一管部分，其具有緊固至該第一開口之一第一末端部分，及 一凸緣部分，其具有一第二開口，其中該凸緣部分緊固至該管部分之一第二末端部分，使得該凸緣部分與該第二末端部分的連接之硬度大於或等於107牛頓/公尺。 49.   如條項48之離子泵，其中該第一末端部分的外表面係在該第一開口內部，且該第一末端部分在該泵體內部的該壁之一第一側面上及在該泵體外部的該第一末端部分之一外表面上緊固至該第一開口。 50.   如條項48之離子泵，其中該第一末端部分在該泵體內部的該壁之一第一側面上及在該泵體外部的該第一末端部分之一外表面上緊固至該第一開口。 51.   如條項48至50中任一項之離子泵，其進一步包含： 一外殼，其經組態以固持該泵體；及 一T型連接器，其經組態以將該泵體緊固至該外殼。 52.   如條項51之離子泵，其中該外殼包含一磁體組之一極片。 53.   如條項51至52中任一項之離子泵，其中該T型連接器經進一步組態以將該泵體栓接至該外殼。 54.   如條項51至53中任一項之離子泵，其進一步包含經組態以將該泵體緊固至該外殼的複數個T型連接器。 55.   如條項51至54中任一項之離子泵，其中該T型連接器之厚度大於或等於3毫米。 56.   如條項51至55中任一項之離子泵，其中該T型連接器之厚度大於或等於9毫米。 57.   如條項50至56中任一項之離子泵，其中該第一末端部分在該泵體內部的該壁之該第一側面上及在該泵體外部的該第一末端部分之該外表面上焊接至該第一開口。 58.   如條項48至57中任一項之離子泵，其進一步包含： 一特徵，其經組態以加強該第一末端部分與該第一開口之連接，其中該特徵將該第一末端部分之一外表面連接至在該泵體外部之該壁的一第二側面，使得該第一末端部分與該第一開口之該連接的硬度大於或等於107牛頓/公尺。 59.   如條項48至58中任一項之離子泵，其中該第二開口經進一步組態以連接至一容器，其中該離子泵經組態以在該容器中產生一真空。 60.   如條項48至59中任一項之離子泵，其中該入口管及該壁經製造為一不可分離部件。 61.   如條項48至60中任一項之離子泵，其中該入口管焊接至該壁。 62.   如條項48至61中任一項之離子泵，其中該入口管及該壁經鑄造為一單個部件。 63.   如條項48至62中任一項之離子泵，其中該管部分及該凸緣部分經製造為一不可分離部件。 64.   如條項48至63中任一項之離子泵，其中該凸緣部分經焊接至該管部分。 65.   如條項48至64中任一項之離子泵，其中該凸緣部分及該管部分經鑄造為一單個部件。 66.   如條項48至65中任一項之離子泵，其中該管部分之一壁的厚度大於或等於1.6毫米。 67.   如條項48至66中任一項之離子泵，其中該管部分之一壁的厚度大於或等於3.1毫米。 68.   如條項48至67中任一項之離子泵，其中該管部分之一壁的厚度大於或等於4.6毫米。 69.   如條項48至68中任一項之離子泵，其中該管部分之一壁的厚度大於或等於7.1毫米。 70.   如條項48至69中任一項之離子泵，其中該壁之厚度大於或等於2.5毫米。 71.   如條項48至70中任一項之離子泵，其中該壁之厚度大於或等於5.5毫米。 72.   如條項48至71中任一項之離子泵，其中該壁之厚度大於或等於8.5毫米。 73.   如條項48至72中任一項之離子泵，其中該壁之厚度大於或等於13.5毫米。 74.   如條項58至73中任一項之離子泵，其中該特徵包含一倒圓角、一倒角、一板或一肋狀物中的一者。 75.   如條項58至74中任一項之離子泵，其中該特徵為具有大於或等於3毫米之厚度的一板。 76.   如條項58至75中任一項之離子泵，其中該特徵為具有大於或等於6毫米之厚度的一板。 77.   如條項58至76中任一項之離子泵，其中該特徵為具有大於或等於11毫米之一厚度的一板。 78.   如條項58至77中任一項之離子泵，其中該特徵焊接至該第一末端部分之該外表面及在該泵體外部的該壁之該第二側面。 79.   如條項58至78中任一項之離子泵，其中該管部分經鑄造以具有在該第一末端部分處之該特徵，且該特徵經焊接至該泵體外部的該壁之該第二側面。 80.   如條項48至79中任一項之離子泵，其中該管部分之一長度短於或等於41毫米。 81.   如條項48至80中任一項之離子泵，其中該管部分之一長度短於或等於38毫米。 82.   如條項48至81中任一項之離子泵，其中該管部分之一長度短於或等於35毫米。 83.   如條項48至82中任一項之離子泵，其中該管部分之一長度短於或等於30毫米。 84.   如條項58至83中任一項之離子泵，其中當該凸緣部分與該第二末端部分之連接的該硬度大於或等於107牛頓/公尺且該第一末端部分與該第一開口之該連接的該硬度大於或等於107牛頓/公尺時，該離子泵之一自然頻率大於或等於150 Hz。 85.   如條項84之離子泵，其中該離子泵之該自然頻率大於或等於40 Hz。 86.   如條項84之離子泵，其中該離子泵之該自然頻率大於或等於100 Hz。 87.   如條項84之離子泵，其中該離子泵之該自然頻率大於或等於150 Hz。 88.   如條項84之離子泵，其中該離子泵之該自然頻率大於或等於200 Hz。 89.   如條項48至88中任一項之離子泵，其進一步包含附接至與該第二末端部分相對的該凸緣部分，經組態以使振動能量衰減的一阻尼器。 90.   如條項89之離子泵，其中該阻尼器包含一彈性組件或一可撓性組件中的一者。 91.   如條項38至90中任一項之離子泵，其中該阻尼器包含一橡膠或一伸縮管中的一者。 92.   如條項48至91中任一項之離子泵，其中該離子泵連接至一帶電粒子檢測裝置。 93.   如條項48至92中任一項之離子泵，其中該離子泵連接至一掃描電子顯微鏡。 94.   一種帶電粒子檢測系統，其包含： 一帶電粒子檢測裝置；及 如條項48至91中任一項之一離子泵，其連接至該帶電粒子檢測裝置之一容器以用於在該容器中產生一真空。 95.   一種離子泵，其包含： 一泵體，其包含一壁； 一外殼，其經組態以固持該泵體； 一T型連接器，其經組態以將該泵體緊固至該外殼，其中 該壁包含自該壁擠壓的一入口管部分，該入口管部分與該壁一起鑄造為一單個部件。 該入口管部分包含藉由該入口管部分之一內表面圍封的一第一開口，該第一開口連接在該入口管部分內部之一空間及在該壁內部之一空間，及 該入口管部分包含在該入口管部分之一末端處的一凸緣狀部分。 96.   一種帶電粒子檢測系統，其包含： 一帶電粒子檢測裝置；及 如條項95之一離子泵，其連接至該帶電粒子檢測裝置之一容器以用於在該容器中產生一真空。 97.   一種離子泵，其包含： 一泵體，其包含一壁，其中 該壁包含自該壁擠壓的一入口管部分，該入口管部分與該壁一起鑄造為一單個部件。 該入口管部分包含藉由該入口管部分之一內表面圍封的一第一開口，該第一開口連接在該入口管部分內部之一空間及在該壁內部之一空間，及 該入口管部分包含在該入口管部分之一末端處的一凸緣狀部分。 98.   如條項97之離子泵，其進一步包含： 一外殼，其經組態以固持該泵體；及 一T型連接器，其經組態以將該泵體緊固至該外殼。 99.   如條項97至98中任一項之離子泵，其進一步包含附接至該凸緣狀部分，經組態以使振動能量衰減的一阻尼器。 100.  如條項99之離子泵，其中該阻尼器包含一彈性組件或一可撓性組件中的一者。 101.  如條項99至100中任一項之離子泵，其中該阻尼器包含一橡膠或一伸縮管中的一者。 102.  如條項99至101中任一項之離子泵，其中該離子泵連接至一帶電粒子檢測裝置。 103.  如條項99至102中任一項之離子泵，其中該離子泵連接至一掃描電子顯微鏡。 104.  一種帶電粒子檢測系統，其包含： 一帶電粒子檢測裝置；及 如條項97至101中任一項之一離子泵，其連接至該帶電粒子檢測裝置之一容器以用於在該容器中產生一真空。 105.  一種泵，其包含： 一泵體；及 一阻尼元件，其耦接至該泵體，其中該泵體及該阻尼元件形成一基於質量之阻尼器，且其中 該泵體形成該基於質量之阻尼器的一質量組件；且 該阻尼元件形成該基於質量之阻尼器的一阻尼組件。 106.  如條項105之泵，其中該泵為一離子泵。 107.  如條項105至106中任一項之泵，其中該阻尼元件包含橡膠或氟化橡膠中的一者。 108.  如條項105至107中任一項之泵，其中該泵經組態以藉由一連接器緊固至一帶電粒子檢測裝置之一柱以用於在該柱中產生一真空。 109.  如條項108之泵，其中該連接器及該阻尼元件形成該基於質量之阻尼器的彈性組件。 110.  如條項108至109中任一項之泵，其中該帶電粒子檢測裝置包含一掃描電子顯微鏡。 111.  如條項108至110中任一項之泵，其中該連接器包含一螺栓。 112.  如條項108至111中任一項之泵，該阻尼元件經組態以使該柱之一振動的一振幅衰減。 113.  如條項108至112中任一項之泵，其中該阻尼元件具有經組態以取決於該柱之一第一質量與該泵之一第二質量之間的一比率之一阻尼比。 114.  如條項108至113中任一項之泵，其中該基於質量之阻尼器為一調諧質量阻尼器。 115.  如條項114之泵，其中該阻尼元件配置於該泵體與該柱之間。 116.  如條項108至113中任一項之泵，其中該基於質量之阻尼器為一天棚阻尼器。 117.  如條項116之泵，其中該阻尼元件配置於該泵體與該帶電粒子檢測裝置之除該柱以外的一部件之間。 118.  如條項108至113中任一項之泵，其中該基於質量之阻尼器為一主動質量阻尼器，且其中該泵進一步包含： 一感測器，其耦接至該泵體； 一致動器，其耦接至該泵體；及 電路，其以通信方式耦接至該感測器及該致動器，該電路經組態以： 自該感測器接收指示該柱之一振動的運動資料； 基於該運動資料及該阻尼元件之該阻尼比判定用於使該柱之該振動的該振幅衰減之一阻尼；及 根據該阻尼致動該致動器以對該柱之該振動作出反應。 119.  一種帶電粒子檢測系統，其包含： 一帶電粒子檢測裝置；及 如條項105至118中任一項之一泵，其緊固至該帶電粒子檢測裝置之該柱。 120.  一種泵，其包含： 一泵體，其經組態以緊固至一帶電粒子檢測裝置之一柱； 一感測器，其耦接至該泵體； 一致動器，其耦接至該泵體；及 電路，其以通信方式耦接至該感測器及該致動器，該電路經組態以： 自該感測器接收指示該柱之一振動的運動資料； 基於該運動資料判定用於使該柱之該振動之一振幅衰減的一阻尼；及 根據該阻尼致動該致動器以對該柱之該振動作出反應。 121.  一種帶電粒子檢測系統，其包含： 一帶電粒子檢測裝置；及 如條項120之一泵，其緊固至該帶電粒子檢測裝置之該柱。 122.  一種泵，其包含： 一泵體； 一感測器，其耦接至該泵體且經組態以提供指示一振動之運動資料至一控制器；及 一致動器，其耦接至該泵體且經組態以自該控制器獲取阻尼資料以用於對該振動作出反應，其中該阻尼資料係基於該運動資料。

應瞭解，本發明之實施例不限於已在上文所描述及在隨附圖式中所說明之確切構造，且可在不脫離本發明之範疇的情況下作出各種修改及改變。本發明已結合各種實施例進行了描述，藉由考慮本文中所揭示之本發明之規格及實踐，本發明之其他實施例對於熟習此項技術者將為顯而易見的。意欲本說明書及實例僅視為實例，其中本發明之真正範疇及精神藉由以下條項指示。

100:系統 102:機器 104:離子泵 106:凸緣 108:管 110:壁 112:等效彈簧 114:泵體 116:磁體 118:極片 120:連接器 122:離子泵部件 124:離子泵部件 126:等效彈簧 200A:系統 200B:系統 202:彈性組件 204:可撓性組件 300:帶電粒子束檢測裝置 302:部件 402:內部邊沿 404:外部邊沿 502:倒圓角 504:外部邊沿 506:倒角 508:外部邊沿 510:板 512:外部邊沿 514:肋狀物 516:部件 602:連接器 604:區 606:區 700:帶電粒子束檢測系統 701:主腔室 702:裝載/鎖定腔室 704:射束工具/裝置 706:設備前端模組(EFEM) 706a:第一裝載埠 706b:第二裝載埠 709:控制器 802:帶電粒子源 804:槍孔徑 806:聚光透鏡 808:交越 810:初級帶電粒子束 812:源轉換單元 814:細射束 816:細射束 818:細射束 820:初級投影光學系統 822:射束分離器 826:偏轉掃描單元 828:物鏡 830:晶圓 836:二次帶電粒子束 838:二次帶電粒子束 840:二次帶電粒子束 842:二次光學系統 844:帶電粒子偵測器件 846:偵測子區 848:偵測子區 850:偵測子區 852:副光軸 860:主光軸 870:探測光點 872:探測光點 874:探測光點 880:機動晶圓載物台 882:晶圓固持器 890:影像處理系統 892:影像獲取器 894:儲存器 896:控制器 900:系統 902:柱 904:泵 905:管 906:泵 908:泵 910:凸緣部分 912:度量衡框架 914:腔室頂部 1000:部分掃描影像 1002:特徵 1004:區 1006:區 1100:帶電粒子束檢測裝置 1102:柱 1104:泵 1106:壁 1108:主彈簧 1110:二次彈簧 1112:阻尼元件 1200:帶電粒子束檢測裝置 1202:柱 1204:泵 1206:管 1208:凸緣 1210:管 1212:凸緣 1214:連接器 1216:阻尼元件 1300:帶電粒子束檢測裝置 1302:頂板 1400:帶電粒子束檢測系統 1402:腔室 1404:阻尼元件D:位移D+d:位移

圖1A說明與本發明之一些實施例一致的其中機器中之真空係藉由離子泵產生的實例系統。

圖1B說明與本發明之一些實施例一致的圖1A之系統的抽象化。

圖1C說明與本發明之一些實施例一致的圖1A之系統中之實例離子泵。

圖1D說明與本發明之一些實施例一致的圖1C之系統的抽象化。

圖2A說明與本發明之一些實施例一致的其中離子泵之共振係藉由阻尼器減小的實例系統。

圖2B說明與本發明之一些實施例一致的其中離子泵之共振係藉由阻尼器減小的另一實例系統。

圖3說明與本發明之一些實施例一致的其中離子泵之共振係藉由增加離子泵之自然頻率而減小的又一個實例系統。

圖4A說明與本發明之一些實施例一致的在管與離子泵之壁之間的實例連接。

圖4B說明與本發明之一些實施例一致的在管與離子泵之壁之間的實例加強連接。

圖5A至圖5F說明與本發明之一些實施例一致的在管與離子泵之壁之間的實例增強連接。

圖6A說明與本發明之一些實施例一致的自圖1C中之離子泵中取出的實例泵體。

圖6B說明與本發明之一些實施例一致的實例加強連接器。

圖7為說明與本發明之一些實施例一致的實例帶電粒子束檢測系統之示意圖。

圖8為說明可為圖7之實例系統之一部分的與本發明之一些實施例一致的實例多束射束工具之示意圖。

圖9為說明與本發明之一些實施例一致的系統之實例之示意圖。

圖10說明與本發明之一些實施例一致的藉由帶電粒子束檢測裝置產生的部分掃描影像之振動誘發之雜訊的實例。

圖11說明與本發明之一些實施例一致的具有耦接至柱之調諧質量阻尼器的實例帶電粒子束檢測裝置。

圖12為說明與本發明之一些實施例一致的耦接至帶電粒子束檢測裝置之柱的調諧質量阻尼器之實例之示意圖。

圖13說明與本發明之一些實施例一致的具有耦接至柱之天棚阻尼器的實例帶電粒子束檢測裝置。

圖14為說明與本發明之一些實施例一致的耦接至帶電粒子束檢測系統之柱的天棚阻尼器之實例之示意圖。

100:系統

102:機器

106:凸緣

108:管

110:壁

112:等效彈簧

114:泵體

122:離子泵部件

124:離子泵部件

126:等效彈簧

Claims (15)

1. 一種離子泵，其包含： 一泵體，其包含一壁，該壁包含一第一開口；及 一入口管，其連接至該第一開口，該入口管包含： 一管部分，其具有緊固至該第一開口之一第一末端部分，及 一凸緣部分，其具有一第二開口，其中該凸緣部分緊固至該管部分之一第二末端部分，使得該凸緣部分與該第二末端部分的連接之硬度大於或等於10⁷ 牛頓/公尺。
2. 如請求項1之離子泵，其中該第一末端部分的外表面係在該第一開口內部，且該第一末端部分在該泵體內部的該壁之一第一側面上及在該泵體外部的該第一末端部分之一外表面上緊固至該第一開口。
3. 如請求項1之離子泵，其中該第一末端部分在該泵體內部的該壁之一第一側面上及在該泵體外部的該第一末端部分之一外表面上緊固至該第一開口。
4. 如請求項1之離子泵，其進一步包含： 一外殼，其經組態以固持該泵體；及 一T型連接器，其經組態以將該泵體緊固至該外殼。
5. 如請求項4之離子泵，其中該外殼包含一磁體組之一極片。
6. 如請求項4之離子泵，其中該T型連接器經進一步組態以將該泵體栓接至該外殼。
7. 如請求項4之離子泵，其進一步包含經組態以將該泵體緊固至該外殼的複數個T型連接器。
8. 如請求項4之離子泵，其中該T型連接器之厚度大於或等於3毫米。
9. 如請求項4之離子泵，其中該T型連接器之厚度大於或等於9毫米。
10. 如請求項3之離子泵，其中該第一末端部分在該泵體內部的該壁之該第一側面上及在該泵體外部的該第一末端部分之該外表面上焊接至該第一開口。
11. 如請求項1之離子泵，其進一步包含： 一特徵，其經組態以加強該第一末端部分與該第一開口之連接，其中該特徵將該第一末端部分之一外表面連接至在該泵體外部之該壁的一第二側面，使得該第一末端部分與該第一開口之該連接的硬度大於或等於10⁷ 牛頓/公尺。
12. 如請求項1之離子泵，其中該第二開口經進一步組態以連接至一容器，其中該離子泵經組態以在該容器中產生一真空。
13. 如請求項1之離子泵，其中該入口管及該壁經製造為一不可分離部件。
14. 如請求項11之離子泵，其中當該凸緣部分與該第二末端部分之連接的該硬度大於或等於10⁷ 牛頓/公尺且該第一末端部分與該第一開口之該連接的該硬度大於或等於10⁷ 牛頓/公尺時，該離子泵之一自然頻率大於或等於150 Hz。
15. 一種帶電粒子檢測系統，其包含： 一帶電粒子檢測裝置；及 如請求項1之離子泵，其連接至該帶電粒子檢測裝置之一容器以用於在該容器中產生一真空。

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