TW202201455A - 用於多射束檢測系統之射束陣列幾何優化器 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種用於一多射束檢測工具之射束陣列幾何最佳化之設備、系統及方法。在一些實施例中，一微機電系統(MEMS)可包括一第一列孔徑；一第二列孔徑，其定位於該第一列孔徑下方；一第三列孔徑，其定位於該第二列孔徑下方；及一第四列孔徑，其定位於該第三列孔徑下方；其中該第一列、該第二列、該第三列及該第四列在一第一方向上彼此平行；該第一列及該第三列在垂直於該第一方向之一第二方向上自該第二列及該第四列偏移；該第一列及該第三列具有一第一長度；該第二列及該第四列具有一第二長度；且該第一長度在該第二方向上大於該第二長度。

Description

用於多射束檢測系統之射束陣列幾何優化器

本文中之描述係關於帶電粒子射束系統之領域，且更特定言之，係關於用於多射束檢測系統之射束陣列幾何最佳化。

在積體電路(IC)之製造製程中，未完成或已完成電路組件經檢測以確保其根據設計而製造且無缺陷。可採用利用光學顯微鏡或帶電粒子(例如電子)束顯微鏡(諸如掃描電子顯微鏡(SEM))之檢測系統。SEM將低能量電子(例如＜1 keV)或高能量電子傳遞至表面且使用偵測器記錄離開該表面之二次或反向散射電子。藉由針對表面上之不同激勵位置記錄此類電子，可用奈米級之空間解析度產生影像。

SEM可為單射束系統或多射束系統。單射束SEM使用單電子束掃描表面，而多射束SEM同時使用多電子束掃描表面。多射束系統與單射束系統相比可達成較高的成像產出量。然而，由於其缺乏一些結構上的靈活性，多射束系統亦具有更複雜的結構。最佳化多射束系統中之成像產出量可由於其較高複雜度而為困難的。

本發明之實施例提供用於多射束檢測工具之射束陣列幾何最佳化之設備、系統及方法。在一些實施例中，微機電系統(MEMS)可包括：第一列孔徑；第二列孔徑；第三列孔徑；及第四列孔徑；其中第一列、第二列、第三列及第四列在第一方向上彼此平行；第一列及第三列在垂直於第一方向之第二方向上自第二列及第四列偏移；第一列及第三列具有第一長度；第二列及第四列具有第二長度；且第一長度在第二方向上大於第二長度。

在一些實施例中，MEMS結構可包括：第一結構，其包含：第一列孔徑；第二列孔徑，其定位於第一列孔徑下方；第三列孔徑，其定位於第二列孔徑下方；第四列孔徑，其定位於第三列孔徑下方；其中第一列、第二列、第三列及第四列在第一方向上彼此平行；第一列及第三列在垂直於第一方向之第二方向上自第二列及第四列偏移；第一列及第三列具有第一長度；第二列及第四列具有第二長度；且第一長度在第二方向上大於第二長度；第二結構，其包含形成六邊形形狀之孔徑的陣列；且其中第一結構疊加在第二結構上。

在一些實施例中，用於產生用於檢測定位於載物台上之晶圓之複數個射束的帶電粒子多射束系統可包括第一結構及第二結構。第一結構可包括：第一列孔徑；第二列孔徑；第三列孔徑；第四列孔徑；其中第一列、第二列、第三列及第四列在第一方向上彼此平行；第一列及第三列在垂直於第一方向之第二方向上自第二列及第四列偏移；第一列及第三列具有第一長度；第二列及第四列具有第二長度；且第一長度在第二方向上大於第二長度。第二結構可包括形成六邊形形狀之孔徑之陣列。系統可進一步包括控制器，其包括經組態以執行使用第一結構之連續掃描檢測或使用第二結構之跳躍掃描檢測的電路。

現將詳細參考例示性實施例，其實例在隨附圖式中加以說明。以下描述參考隨附圖式，其中除非另外表示，否則不同圖式中之相同編號表示相同或類似元件。例示性實施例之以下描述中所闡述之實施方案並不表示符合本發明的所有實施方案。實情為，其僅為符合與隨附申請專利範圍中所敍述之主題相關之態樣的設備及方法之實例。舉例而言，儘管一些實施例係在利用電子束之上下文中予以描述，但本發明不限於此。可類似地施加其他類型之帶電粒子束。此外，可使用其他成像系統，諸如光學成像、光偵測、x射線偵測或其類似者。

電子裝置由在稱為基板之矽片上形成的電路構成。許多電路可一起形成於同一矽片上且稱作積體電路或IC。此等電路之大小已顯著減小，以使得更多該等電路可安裝於基板上。舉例而言，智慧型手機中之IC晶片可與縮略圖一樣小且仍可包括超過20億個電晶體，各電晶體之大小小於人類毛髮之大小的1/1000。

製造此等極小IC為常常涉及數百個個別步驟之複雜、耗時且昂貴之程序。甚至一個步驟中之錯誤亦有可能導致成品IC中之缺陷，從而使得成品IC為無用的。因此，製造程序之一個目標為避免此類缺陷以使在程序中製造之功能性IC的數目最大化，亦即改良程序之總體良率。

改良良率之一個組分為監測晶片製作程序，以確保其正生產足夠數目之功能性積體電路。監測程序之一種方式為在晶片電路結構形成之各個階段處檢測該等晶片電路結構。可使用掃描電子顯微鏡(SEM)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，且亦判定該結構是否形成於適當位置中。若結構為有缺陷的，則程序可經調整，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電子的能量或數量來拍攝「圖像」。在拍攝此類「圖像」之前，可對結構提供「電子束」，且在自結構反射或發射(emitted/「exiting」)電子時，SEM之偵測器可接收及記錄彼等電子之能量或數量以產生影像。為了拍攝此類「圖像」，一些SEM使用單個電子束(稱為「單射束SEM」)，而一些SEM使用多個電子束(稱為「多射束SEM」)來拍攝晶圓之多個「圖像」。藉由使用多個電子束，SEM可將更多電子束提供至結構上以獲得此等多個「圖像」，從而導致更多電子自結構射出。因此，偵測器可同時接收更多射出電子，且以較高效率及較快速度產生晶圓結構之影像。

在多個帶電粒子束成像系統(例如，多射束SEM)中，孔徑陣列可用於形成多個細射束。孔徑陣列可包括多個通孔(「孔徑」)，該等通孔可將單個帶電粒子束分裂成多個細射束。孔徑陣列中之孔徑的數目可影響多個帶電粒子束成像系統之產出量。產出量指示成像系統可在單位時間內完成檢測任務的快慢程度。在檢測程序期間，成像系統可自掃描樣本之表面產生影像。對於缺陷檢測，影像可由每一細射束產生。由於更多細射束由單個帶電粒子束產生(例如，孔徑陣列中之更多孔徑)，故可捕捉用於掃描樣本之更多影像。此可引起成像系統之更高產出量。

孔徑陣列之幾何可影響多個帶電粒子束成像系統之產出量。然而多個帶電粒子束成像系統典型地針對需要特定掃描模式之特定應用來設計。最佳化成像系統在一個掃描模式中之產出量的孔徑陣列之幾何可不最佳化成像系統在另一掃描模式中之產出量。為適應不同應用，多個帶電粒子束成像系統可使用用於不同掃描模式之具有不同幾何之孔徑陣列。孔徑陣列之幾何可基於其能力而選擇以最佳化用於特定掃描模式之成像系統之產出量。

此外，本發明之一些實施例提供用於多射束檢測系統之射束陣列幾何最佳化之方法及系統。在一些實施例中，多射束系統可使用具有孔徑之第一集合及孔徑之第二集合的孔徑陣列，其中孔徑之第一集合以第一二維(2D)形狀配置且孔徑之第二集合以第二2D形狀配置。多射束檢測系統可將帶電粒子束投影至孔徑之不同集合上。多射束檢測系統可控制孔徑之第一集合及第二集合以在不同通過或阻擋狀態(或「模式」)中操作，以及其他。「通過」狀態中之孔徑可使電子束通過。「阻擋」狀態中之孔徑可阻擋電子束。其他狀態中之孔徑可使電子束聚焦或彎曲，以及其他。當多射束檢測系統將帶電粒子束投影至孔徑之第一集合及第二集合上時，孔徑之第一集合及第二集合可在通過狀態或阻擋狀態中操作以使得帶電粒子束可投影在孔徑之第一集合之幾何中或孔徑之第二集合之幾何中。因為孔徑之第一集合及第二集合之不同幾何，多射束檢測系統可具有操作之多個模式且適應於最佳化檢測系統之產出量的多個應用。

出於清楚起見，可誇示圖式中之組件的相對尺寸。在圖式之以下描述內，相同或類似參考編號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。

如本文所用，除非另有特定陳述，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，則除非另外特定陳述或不可行，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1說明符合本發明之實施例的例示性電子束檢測(EBI)系統100。EBI系統100可用於成像。如圖1中所展示，EBI系統100包括主腔室101、裝載/鎖定腔室102、電子束工具104及設備前端模組(EFEM) 106。電子束工具104定位於主腔室101內。EFEM 106包括第一裝載埠106a及第二裝載埠106b。EFEM 106可包括額外裝載埠。第一裝載埠106a及第二裝載埠106b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」為可經裝載以作為批量進行處理的複數個晶圓。

EFEM 106中之一或多個機器人臂(未展示)可將晶圓運送至裝載/鎖定腔室102。裝載/鎖定腔室102連接至裝載/鎖定真空泵系統(未展示)，其移除裝載/鎖定腔室102中之氣體分子以達到低於大氣壓之第一壓力。在達到第一壓力之後，一或多個機器人臂(未展示)可將晶圓自裝載/鎖定腔室102運送至主腔室101。主腔室101連接至主腔室真空泵系統(未展示)，該主腔室真空泵系統移除主腔室101中之氣體分子以達到低於第一壓力之第二壓力。在達到第二壓力之後，藉由電子束工具104對晶圓進行檢測。電子束工具104可為單射束系統或多射束系統。

控制器109電子地連接至電子束工具104。控制器109可為經組態以實行對EBI系統100之各種控制的電腦。雖然控制器109在圖1中經展示為在包括主腔室101、裝載/鎖定腔室102及EFEM 106之結構外部，但應瞭解，控制器109可為結構之一部分。

在一些實施例中，控制器109可包括一或多個處理器(未展示)。處理器可為能夠操縱或處理資訊之通用或特定電子裝置。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、智慧財產權(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)、複合可程式化邏輯裝置(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)及能夠進行資料處理之任何類型電路的任何組合。處理器亦可為虛擬處理器，其包括分佈在經由網路耦接之多個機器或裝置上的一或多個處理器。

在一些實施例中，控制器109可進一步包括一或多個記憶體(未展示)。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裝置。舉例而言，記憶體可包括任何數目的隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、光碟、磁碟、硬碟機、固態驅動器、快閃驅動器、安全數位(SD)卡、記憶棒、緊湊型快閃(CF)卡或任何類型之儲存裝置的任何組合。程式碼可包括作業系統(OS)及用於特定任務之一或多個應用程式(或「app」)。記憶體亦可為虛擬記憶體，其包括在經由網路耦接之多個機器或裝置上分佈的一或多個記憶體。

現參考圖2，其為說明符合本發明之實施例的包括為圖1之EBI系統100之部分之多射束檢測工具的例示性電子束工具104之示意圖。多射束電子束工具104 (在本文中亦稱作設備104)包含電子源201、庫侖(Coulomb)孔徑板(或「槍孔徑板」) 271、聚光器透鏡210、源轉換單元220、初級投影系統230、機動載物台209及由機動載物台209支撐以固持待檢測之樣本208 (例如，晶圓或光罩)的樣本固持器207。多射束電子束工具104可進一步包含次級投影系統250及電子偵測裝置240。初級投影系統230可包含物鏡231。電子偵測裝置240可包含複數個偵測元件241、242及243。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。

電子源201、庫侖孔徑板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及初級投影系統230可與設備104之主光軸204對準。次級投影系統250及電子偵測裝置240可與設備104之次光軸251對準。

電子源201可包含陰極(未展示)及提取器或陽極(未展示)，其中在操作期間，電子源201經組態以自陰極發射初級電子且藉由提取器及/或陽極提取或加速初級電子以形成初級電子束202，該初級電子束202形成初級射束交越(虛擬或真實的) 203。初級電子束202可視覺化為自初級射束交越203發射。

源轉換單元220可包含影像形成元件陣列(未展示)、像差補償器陣列(未展示)、射束限制孔徑陣列(未展示)及預彎曲微偏轉器陣列(未展示)。在一些實施例中，預彎曲微偏轉器陣列偏轉初級電子束202之複數個初級細射束211、212、213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。在一些實施例中，聚光器透鏡210經設計以將初級電子束202聚焦成為並行射束且垂直入射至源轉換單元220上。影像形成元件陣列可包含複數個微偏轉器或微透鏡以影響初級電子束202之複數個初級細射束211、212、213且形成初級射束交越203之複數個平行影像(虛擬或真實的)，一個影像係關於初級細射束211、212及213中之每一者。在一些實施例中，像差補償器陣列可包含場彎曲補償器陣列(未展示)及像散補償器陣列(未展示)。場彎曲補償器陣列可包含複數個微透鏡以補償初級細射束211、212及213之場彎曲像差。像散補償器陣列可包含複數個微像散校正器以補償初級細射束211、212及213之像散像差。射束限制孔徑陣列可經組態以限制個別初級細射束211、212及213之直徑。圖2展示三個初級細射束211、212及213作為一實例，且應瞭解，源轉換單元220可經組態以形成任何數目個初級細射束。控制器109可連接至圖1之EBI系統100之各種部件，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。在一些實施例中，如下文將進一步詳細地解釋，控制器109可執行各種影像及信號處理功能。控制器109亦可產生各種控制信號以管控帶電粒子束檢測系統之操作。

聚光器透鏡210經組態以聚焦初級電子束202。聚光器透鏡210可進一步經組態以藉由改變聚光器透鏡210之聚焦倍率來調整源轉換單元220下游的初級細射束211、212及213之電流。替代地，可藉由更改射束限制孔徑陣列內之對應於個別初級細射束的射束限制孔徑之徑向大小來改變電流。可藉由更改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。聚光器透鏡210可為可經組態以使得其第一主平面之位置為可移動的可調整聚光器透鏡。可調整聚光器透鏡可經組態為磁性的，此可導致離軸細射束212及213以旋轉角照明源轉換單元220。旋轉角隨著可調整聚光器透鏡之聚焦倍率或第一主平面之位置而改變。聚光器透鏡210可為反旋轉聚光器透鏡，其可經組態以在改變聚光器透鏡210之聚焦倍率時保持旋轉角不變。在一些實施例中，聚光器透鏡210可為可調整反旋轉聚光器透鏡，其中當聚光器透鏡210之聚焦倍率及第一主平面之位置變化時，旋轉角並不改變。

物鏡231可經組態以將細射束211、212及213聚焦至樣本208上以用於檢測，且在當前實施例中，在樣本208之表面上形成三個探測光點221、222及223。庫侖孔徑板271在操作中經組態以阻擋初級電子束202之周邊電子以減小庫侖效應。庫侖效應可放大初級細射束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。

射束分離器233可例如為韋恩(Wien)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細射束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。初級細射束211、212及213可因此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細射束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。回應於初級細射束211、212及213或探測光點221、222及223入射於樣本208上，電子自樣本208顯現且產生三個次級電子束261、262及263。次級電子束261、262及263中之每一者通常包含次級電子(具有≤ 50eV之電子能量)及反向散射電子(具有在50eV與初級細射束211、212及213之著陸能量之間的電子能量)。射束分離器233經組態以使次級電子束261、262及263朝向次級投影系統250偏轉。次級投影系統250隨後將次級電子束261、262及263聚焦於電子偵測裝置240之偵測元件241、242及243上。偵測元件241、242及243經配置以偵測對應次級電子束261、262及263且產生對應信號，該等信號經發送至控制器109或信號處理系統(未展示)，例如以建構樣本208之對應經掃描區域的影像。

在一些實施例中，偵測元件241、242及243分別偵測對應次級電子束261、262及263，且產生對應強度信號輸出(未展示)至影像處理系統(例如，控制器109)。在一些實施例中，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。

在一些實施例中，控制器109可包含影像處理系統，該影像處理系統包括影像獲取器(未展示)、儲存器(未展示)。影像獲取器可包含一或多個處理器。舉例而言，影像獲取器可包含電腦、伺服器、大型電腦主機、終端機、個人電腦、任何種類之行動運算裝置及其類似者，或其組合。影像獲取器可經由諸如下述者之媒體通信耦接至設備104之電子偵測裝置240：電導體、光纖纜線、可攜式儲存媒體、IR、藍牙、網際網路、無線網路、無線電以及其他，或其組合。在一些實施例中，影像獲取器可自電子偵測裝置240接收信號，且可建構影像。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，諸如在所獲取影像上產生輪廓、疊加指示符，及其類似者。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。在一些實施例中，儲存器可為諸如硬碟、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其類似者之儲存媒體。儲存器可與影像獲取器耦接，且可用於將經掃描原始影像資料保存為原始影像及後處理影像。

在一些實施例中，影像獲取器可基於自電子偵測裝置240接收之成像信號來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個影像。可將單個影像儲存於儲存器中。單個影像可為可劃分成複數個區之原始影像。該等區中之每一者可包含含有樣本208之特徵的一個成像區域。所獲取影像可包含按一時間順序經多次取樣之樣本208之單個成像區域的多個影像。多個影像可儲存於儲存器中。在一些實施例中，控制器109可經組態以使用樣本208之同一位置之多個影像來執行影像處理步驟。

在一些實施例中，控制器109可包括量測電路(例如，類比至數位轉換器)以獲得經偵測次級電子的分佈。在偵測時間窗期間所收集之電子分佈資料與入射於晶圓表面上之初級細射束211、212及213中的每一者之對應掃描路徑資料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樣本208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的任何缺陷。

在一些實施例中，控制器109可控制機動載物台209以在樣本208之檢測期間移動樣本208。在一些實施例中，控制器109可使得機動載物台209能夠在一方向上以一恆定速度連續地移動樣本208。在其他實施例中，控制器109可使得機動載物台209能夠依據掃描程序之步驟隨時間改變樣本208之移動的速度。

儘管圖2展示設備104使用三個初級電子束，但應瞭解，設備104可使用兩個或更多個數目的初級電子束。本發明並不限制用於設備104中之初級電子束之數目。

與單一帶電粒子束成像系統(「單射束系統」)相比較，多帶電粒子束成像系統(「多射束系統」)可經設計以最佳化不同掃描模式之產出量。本發明之實施例提供一種多射束系統，其具有藉由使用具有適於不同產出量及解析度要求之不同幾何的射束陣列來最佳化不同掃描模式之產出量的能力。

在本發明之一些實施例中，設備(例如，實施為源轉換單元220之組件)可用於產生以不同2D幾何配置以多射束檢測系統之細射束的陣列。設備可包括孔徑陣列中之孔徑之至少一個集合，其中孔徑之每一集合包括孔徑之不同2D幾何配置。設備可經操作以使得初級帶電粒子束(例如，初級電子束202)可基於掃描模式而照射孔徑陣列。藉由調整初級帶電粒子束之一或多個參數(例如，投影面積)，初級帶電粒子束可根據不同應用(例如，掃描模式)之需求來入射於孔徑陣列上，其中可選擇孔徑陣列之孔徑之理想集合，且可獲得每一應用之理想產出量結果(例如，最大產出量)。圖3A說明包括此類設備之多射束系統中之細射束產生。在如圖3A中所展示之實例實施例中，多射束系統可選擇用於產生細射束之孔徑之集合且因此可具有適於最佳化不同掃描模式之能力，包括增加不同掃描模式之產出量。

圖3A為符合本發明之實施例的多射束系統中之細射束產生之圖形說明。舉例而言，第一操作模式可為使用孔徑之第一集合的掃描模式，而第二操作模式可為使用孔徑之第二集合的掃描模式。在圖3A中，電子源201可發射電子。庫侖孔徑板271可阻擋初級電子束202之周邊電子302以減小庫侖效應。聚光器透鏡210可聚焦初級電子束202以變成平行射束且在法向方向上入射於源轉換單元220上。聚光器透鏡210可為可調整聚光器透鏡，如在與圖2相關聯之部分中所描述。在圖3A中，可調整聚光器透鏡210之第一主平面可經調整以靠近於電子源201，其中初級電子束202之投影區域可經減小。亦即，聚光器透鏡210之聚焦倍率在圖3A中予以增強。

源轉換單元220可包括孔徑陣列。孔徑陣列可包括孔徑304、306及308。因為聚光器透鏡210減小初級電子束202之投影區域，故初級電子束202可僅入射於孔徑陣列之孔徑的一部分上。舉例而言，在圖3A中，僅孔徑304、306及308由初級電子束202投影。孔徑陣列之孔徑或相關聯組件可經控制以在不同的通過狀態或阻擋狀態中操作，以使得來自初級電子束202之電子能夠穿過選定孔徑或禁止來自初級電子束202的電子穿過選定孔徑。通過狀態中之孔徑及相關聯組件可使得射束能夠穿過孔徑，且阻擋狀態中之孔徑或相關聯組件可阻止射束穿過孔徑。舉例而言，孔徑陣列可包括具有通過或阻擋狀態中之孔徑之第一組合的孔徑之第一集合及具有通過或阻擋狀態中之孔徑之第二組合的孔徑之第二集合。

在一些實施例中，孔徑陣列可為微機電系統(MEMS)孔徑陣列，或相關聯組件可為MEMS，該MEMS可為諸如MEMS孔徑陣列之MEMS陣列的部分。MEMS孔徑陣列之每一孔徑可包括偏轉結構(例如，電磁線圈、電板或任何電磁射束偏轉裝置)，及偏轉結構下游之截斷孔徑。

圖3B為符合本發明之實施例的MEMS孔徑陣列350之圖形說明。孔徑陣列350可包括分別對應於截斷孔徑330、332及334之多個偏轉結構，包括偏轉結構324、326及328。如圖3B中所展示，每一截斷孔徑可具有與對應偏轉結構之開口中心對準的孔。截斷孔徑之孔可小於偏轉結構之開口。孔徑陣列350之孔徑可經獨立且個別地控制以處於通過狀態或阻擋狀態。舉例而言，截斷孔徑330經控制以處於通過狀態，其中偏轉結構324引導進入偏轉結構324之電子束336筆直通過，且電子束336可脫離截斷孔徑330。類似地，截斷孔徑332經控制以處於通過狀態，其中偏轉結構326引導進入偏轉結構326之電子束338筆直通過，且電子束338可脫離截斷孔徑332。對於另一實例，截斷孔徑334經控制為處於阻擋狀態，其中偏轉結構328引導電子束340經毯覆(例如，偏轉遠離進入方向且命中截斷孔徑334之壁)，且電子束340可經阻止而不穿過截斷孔徑334之孔。截斷孔徑可依據與掃描模式相關聯之孔徑之集合的2D形狀而控制以處於阻擋狀態。在一些實施例中，偏轉結構可為與孔徑陣列分離之一或多個組件之部分。

應注意，在圖3A中產生之細射束的數目藉由初級電子束202之出射角度及由初級電子束202投影之孔徑的通過狀態或阻擋狀態來判定。舉例而言，在圖3A中，初級電子束202可投影且覆蓋孔徑304、306及308。若所有孔徑304、306及308在通過狀態中操作，則所產生之細射束的數目為3。若孔徑304、306及308的僅一部分在通過狀態中操作(例如，僅孔徑304在通過狀態中操作)，則所產生之細射束的數目小於3 (例如，1)。然而，所產生細射束之數目的上限可受初級電子束202之出射角度限制。舉例而言，如圖3A中所展示，若初級電子束202僅覆蓋其最大出射角度中的孔徑304、306及308，則所產生之細射束的數目之上限可為3。

如實例實施例圖3A及3B展示，藉由控制具有不同2D形狀之孔徑之集合的通過狀態或阻擋狀態，多射束系統可在適應於各種應用之產出量之不同需求的不同操作模式中切換。此設計並不顯著地增大多射束系統之複雜度，且在單個解決方案中為使用者提供更多應用選項而不誘發顯著成本。

如圖3A中所展示，源轉換單元220可包括可使得細射束314、316及318收斂及跨越源轉換單元220之共同區域下游之射柱聚焦、引導或偏轉組件。應注意，圖3A至3B僅為用於解釋原理且描述本發明之實例實施例的圖形說明，且實際設備及系統可包括比如所展示組件更多、更少或準確地相同的組件，或以相同或不同方式具有組件之組態及配置。

本發明提議用於多射束系統之射束陣列幾何最佳化的設備及方法。在一些實施例中，設備可實施為係源轉換單元220之部分或與源轉換單元220相關聯的一或多個組件。舉例而言，源轉換單元220可包括待用於多射束系統中之不同掃描模式(例如，跳躍掃描模式、連續掃描模式)的孔徑陣列之孔徑之一或多個集合。孔徑之第一集合可使得第一幾何圖案中之細射束的第一集合能夠掃描晶圓孔徑之第二集合可使得第二幾何圖案中之細射束的第二集合能夠掃描晶圓。在一些實施例中，孔徑之集合可彼此疊加且經組態以在相同之通過狀態或阻擋狀態或不同之通過狀態或阻擋狀態中操作。通過狀態中之孔徑可使得射束能夠穿過孔徑，且阻擋狀態中之孔徑可阻止射束穿過孔徑。在一些實施例中，孔徑之通過狀態或阻擋狀態可由源轉換單元220之電路獨立地控制。在一些實施例中，孔徑陣列可為微機電系統(MEMS)孔徑陣列。在一些實施例中，電路可為處理器(例如，圖1之控制器109的處理器)、儲存可執行指令之記憶體(例如，圖1之控制器109的記憶體)或其組合。在不同模式下控制孔徑之集合之通過狀態或阻擋狀態可確保僅具有選定射束陣列幾何之孔徑可用於對應掃描模式，且具有非所選射束陣列幾何之孔徑不可予以使用，藉此防止控制細射束之形狀上的錯誤。應注意，多射束系統可以任何數目之任何模式來起作用。

對應地，當設備包括孔徑之兩個或更多個集合，且多射束系統能夠在兩個或更多個掃描模式中工作時，孔徑陣列當中之孔徑的不同群組可因此經組態以在不同通過狀態或阻擋狀態中操作。在一些實施例中，孔徑之不同群組之通過狀態或阻擋狀態可由源轉換單元220的電路獨立地控制。

設備之孔徑陣列的孔徑之群組之大小、方位及配置可係呈任何組態，只要初級帶電粒子束可經控制以在多射束系統之每一操作模式中實質上投影於一個群組中。圖4A至4B、6A及7為符合本發明之實施例的用於產生細射束之實例孔徑陣列的圖形說明。孔徑陣列可用於圖2及圖3A至3B中之源轉換單元220中。在一些實施例中，展示於圖4A至4B、6A及7中之孔徑陣列可為MEMS孔徑陣列。

使用多射束工具之影像採集可包含藉由電子束工具(例如，圖1至2之電子束工具104)產生複數個檢測射束及在待檢測之晶圓(例如，圖2之樣本208)上方掃描圖案(例如，光柵圖案)中之射束。影像獲取器可經組態以藉由在第一區中具有在晶圓之表面上的檢測射束掃描及檢測自偵測器(例如，圖2之偵測裝置240)輸出之信號來獲取第一成像區域之影像。射束掃描之範圍可受電子束工具之視場(FOV)限制，且因此，第一成像區域可與FOV一致。為對另一區域進行成像，晶圓由樣本載物台(例如，圖2之機動載物台209)移動且射束在晶圓之新區域上方掃描。在跳躍掃描模式中，成像可在FOV內之特定區處進行，且當完成時，載物台經移動且程序重複。

在連續掃描模式中，在晶圓由可移動載物台沿著x方向及y方向承載時，可持續地進行成像。舉例而言，載物台可在帶電粒子束柱下在連續線性運動中移動。同時，由帶電粒子源(例如，圖2之電子源201)產生之一或多個帶電粒子束(例如，圖2之初級細射束211、212或213)可沿著諸如光柵圖案之圖案中之掃描線線性地來回掃描。因此，一或多個帶電粒子束移動以便覆蓋離散條形區段中之移動晶圓。更多關於使用多射束設備之連續掃描的資訊可見於以全文引用之方式併入的美國專利申請案第62/850,461號。

圖4A展示可用於源轉換單元220之具有呈方形圖案之孔徑404A之集合的實例孔徑陣列402A (下文中稱作方形孔徑陣列)。陰影及無陰影部分中所描繪之點表示可在給定間距下(細射束或孔徑之中心至中心距離)掃描FOV內之晶圓之特定區的可能細射束之總數目。用於孔徑陣列之細射束的填充因數可藉由計算用於FOV內之晶圓之區的可能細射束之總數目中的可用於在孔徑陣列下掃描之細射束之分率來判定。舉例而言，填充因數可為FOV中之點之總數目中的在陰影方形區中之點之分率。在跳躍掃描模式中操作之多射束系統(例如，圖1之EBI系統100)中，使用方形孔徑陣列402A之細射束填充因數可為64%。

圖4B展示可用於源轉換單元220之具有呈六邊形圖案之孔徑404B之集合的實例孔徑陣列402B (下文中稱作六邊形孔徑陣列)。類似於圖4A，陰影及無陰影部分中所描繪之點表示可在給定間距下掃描FOV內之晶圓之特定區的可能細射束之總數目。填充因數可為FOV中之點之總數目中的在陰影六邊形區中之點之分率。在跳躍掃描模式中操作之多射束系統(例如，圖1之EBI系統100)中，使用六邊形孔徑陣列402B之細射束填充因數可為83%。

圖4C展示可用於在不同細射束間距下掃描給定FOV中之晶圓的在不同孔徑陣列中之細射束之數目的實例曲線圖。水平軸線可展示自左至右在值上減小之以微米(「μm」)為單位之細射束間距。豎直軸線可展示可用於掃描給定FOV中之晶圓之細射束的數目。曲線408C表示可用於具有改變細射束間距之方形孔徑陣列(例如，圖4A之方形孔徑陣列402A)以在跳躍掃描模式中掃描晶圓之細射束的數目。曲線410C表示可用於具有改變細射束間距之六邊形孔徑陣列(例如，圖4B之六邊形孔徑陣列402B)以在跳躍掃描模式中掃描晶圓之細射束的數目。如圖4C中所展示，由於可用於孔徑陣列之細射束的數目隨著每一孔徑之間的距離減小而增加，故可用於任一孔徑陣列之細射束的數目隨著細射束間距減小而增加。

在一些實施例中，多射束系統可掃描使用六邊形孔徑陣列402B之晶圓的一部分且跳躍掃描晶圓之另一鄰接部分(例如，藉由使用用於掃描晶圓之蜂巢圖案)。舉例而言，具有210 μm之細射束間距之方形孔徑陣列可允許169個細射束使用跳躍掃描模式掃描FOV中之晶圓，而具有210 μm之細射束間距之六邊形孔徑陣列可允許217個細射束使用相同跳躍掃描模式掃描相同FOV中之晶圓。因此，由於孔徑陣列402B引起較高成像產出量，故六邊形孔徑陣列402B可比方形孔徑陣列402A在使用跳躍掃描模式之多射束系統中更合乎需要。

圖5A、5B及5C展示分別可用於源轉換單元220之例示性經旋轉六邊形孔徑陣列502A、502B及502C。圖5D展示可用於在不同細射束間距下掃描給定FOV中之晶圓的不同孔徑陣列中之填充因數之實例曲線圖。六邊形孔徑陣列502A、502B及502C包括按彼次序分別具有減小細射束間距的孔徑504A、504B及504C之集合。舉例而言，六邊形孔徑陣列502A可具有沿著孔徑陣列之每一邊緣的三個細射束，六邊形孔徑陣列502B可具有沿著孔徑陣列之每一邊緣的六個細射束，且六邊形孔徑陣列502C可具有沿著孔徑陣列之每一邊緣的九個細射束。雖然六邊形孔徑陣列與方形孔徑陣列相比較增加成像系統之產出量，但當用於跳躍掃描模式時，六邊形孔徑陣列可不較佳用於連續掃描模式。由於六邊形孔徑陣列502A、502B及502C之形狀，六邊形孔徑陣列在連續掃描模式中操作之多射束系統中之使用由於使用區506A、506B及506C中之射束的掃描將與由所利用射束執行之先前掃描重疊而引起不在晶圓之掃描期間利用的射束之區506A、506B及506C。亦即，區506A、506B及506C為FOV中之「未利用」區。此外，隨著細射束間距自六邊形孔徑陣列502A至六邊形孔徑陣列502C減小，在連續掃描模式中，填充因數由於未利用區而減小(例如，74%至65%至61%)，如由圖5D中之曲線510所表示。曲線508表示在連續掃描模式中在不同細射束間距下方形孔徑陣列之填充因數。如圖5D中所展示，由於每邊緣之射束的數目增加，當在連續掃描模式中操作成像系統時，方形孔徑陣列可比六邊形孔徑陣列更合乎需要以增大成像產出量(例如，增加用於掃描晶圓之細射束的數目)。然而，方形孔徑陣列可不最大化連續掃描模式中之成像產出量。

圖6A展示可用於源轉換單元220之具有呈鋸齒狀邊緣矩形圖案之孔徑604A之集合的實例孔徑陣列602A (下文中稱作鋸齒狀邊緣矩形孔徑陣列)。舉例而言，鋸齒狀邊緣矩形孔徑陣列602A可包括第一列孔徑605A及在第一列605A下方之第二列孔徑606A。在一些實施例中，第一列605A可比第二列606A長(例如，具有更多孔徑)，而在一些其他實施例中，第一列605A及606A可具有相同長度但可彼此偏移。如圖6A中所展示，第一列605A及第二列606A可在水平方向上彼此偏移，從而為孔徑陣列602A提供其鋸齒狀邊緣矩形形狀。鋸齒狀邊緣矩形孔徑陣列602A可包括複數個第一列605A及複數個第二列606A，其中第一列605A及第二列606A在垂直於列605A及606A在其上延伸之方向(例如，水平地)的方向(例如，豎直地)上交替。

使用鋸齒狀邊緣矩形孔徑陣列602之優點中的一者為當用於連續掃描模式時，未利用區最小化。舉例而言，在圖6A中所展示之實施例中，當鋸齒狀邊緣矩形孔徑陣列602以特定方式旋轉時，可不存在未利用區。因此，在連續掃描模式中使用時，多射束系統中之鋸齒狀邊緣矩形孔徑陣列602A之填充因數可由於陣列502C之未利用區而高於六邊形孔徑陣列502C之填充因數。亦即，當在連續掃描模式中操作時，使用鋸齒狀邊緣矩形孔徑陣列602A可引起成像系統之更高產出量(例如，81%之填充因數)。

在一些實施例中，鋸齒狀邊緣矩形孔徑陣列624A之形狀可藉由添加或減少列來修改。舉例而言，鋸齒狀邊緣矩形孔徑陣列624A可具有比鋸齒狀邊緣矩形孔徑陣列602A更多之交替列，其中每一交替列比列605A及606A更短(例如，具有較少孔徑)。在一些實施例中，鋸齒狀邊緣矩形孔徑陣列626A可具有比鋸齒狀邊緣矩形孔徑陣列602A更少之交替列，其中每一交替列比列605A及606A更長(例如，具有更多孔徑)。

圖6B展示可用於在不同細射束間距下掃描給定FOV中之晶圓的在不同孔徑陣列中之細射束之數目的實例曲線圖。水平軸線可展示自左至右在值上減小之以微米為單位之細射束間距。豎直軸線可展示可用於掃描給定FOV中之晶圓之細射束的數目。曲線608B表示可用於具有改變細射束間距之六邊形孔徑陣列(例如，圖5C之六邊形孔徑陣列502C)以在連續掃描模式中掃描晶圓之細射束的數目。曲線610B表示可用於具有改變細射束間距之鋸齒狀邊緣矩形孔徑陣列(例如，圖6A之鋸齒狀邊緣矩形陣列602A)以在連續掃描模式中掃描晶圓之細射束的數目。如圖6B中所展示，由於可用於孔徑陣列之細射束的數目隨著每一孔徑之間的距離減小而增加，故可用於任一孔徑陣列中之細射束的數目隨著細射束間距減小而增加。因為鋸齒狀邊緣矩形孔徑陣列當在連續掃描模式中操作成像系統時可不引起未利用區，故鋸齒狀邊緣矩形孔徑陣列可比六邊形孔徑陣列實現更高產出量且可更佳。舉例而言，在連續掃描模式中，具有210 μm之細射束間距之六邊形孔徑陣列可允許161個細射束掃描FOV中之晶圓，而具有210 μm之細射束間距之鋸齒狀邊緣矩形孔徑陣列可允許217個細射束掃描相同FOV中之晶圓。

圖7展示包括形成2D六邊形形狀702之孔徑的第一集合(例如，圖4B之六邊形孔徑陣列402B)及形成2D鋸齒狀邊緣矩形形狀704之孔徑的第二集合(例如，圖6A之鋸齒狀邊緣矩形孔徑陣列602A)的孔徑陣列700實例。孔徑陣列700可具有具有鋸齒狀拐角孔徑704A之四個集合之六邊形形狀。鋸齒狀拐角孔徑704A之每一集合可包括在垂直於列在其上延伸之方向(例如，水平地)的方向(例如，豎直地)上偏移之至少兩個列孔徑。每一偏移列可自六邊形形狀之自六邊形形狀之水平邊緣延伸大於90度的邊緣延伸。

在一些實施例中，多射束系統(例如，圖1之EBI系統100)可在不同掃描模式中操作。舉例而言，多射束系統可在用於高解析度應用之跳躍掃描模式中及在用於高電流應用之連續掃描模式中操作。在一些實施例中，孔徑702 (例如，圖3B之孔徑330或332)之六邊形集合可經控制以在通過狀態中操作以使得來自初級電子束(例如，圖2之初級電子束202)之電子能夠在跳躍掃描模式期間穿過孔徑702之六邊形集合。在跳躍掃描模式期間，不與孔徑702 (例如，鋸齒狀拐角孔徑704A)之六邊形集合共用的孔徑704 (例如，圖3B之孔徑334)之鋸齒狀邊緣矩形集合之孔徑可經控制以在阻擋狀態中操作以阻擋來自初級電子束之電子穿過非共用孔徑。舉例而言，每一孔徑可獨立地及個別地經控制以處於任一通過狀態，其中偏轉結構(例如，圖3B之偏轉結構324或326)可引導電子束(例如，圖3B之電子束336或338)筆直通過至孔徑中，或處於阻擋狀態，其中偏轉結構(例如，圖3B之偏轉結構328)可引導電子束(例如，圖3B之電子束340)經毯覆(例如，偏轉遠離進入方向且命中孔徑之壁)且電子束可經阻止而不穿過孔徑。

在一些實施例中，孔徑704之鋸齒狀邊緣矩形集合可經控制以在通過狀態中操作以使得來自初級電子束之電子能夠在連續掃描模式期間穿過孔徑704之鋸齒狀邊緣矩形集合。在連續掃描模式期間，不與孔徑704之鋸齒狀邊緣矩形集合共用的孔徑702之六邊形集合之孔徑可經控制以在阻擋狀態中操作以阻擋來自初級電子束之電子穿過非共用孔徑。在一些實施例中，孔徑陣列700之中心中的較暗區展示可經控制以始終在通過狀態中操作以使得來自初級電子束之電子能夠在跳躍掃描模式及連續掃描模式兩者期間穿過孔徑之孔徑。

雖然圖7並不明確地展示沿著孔徑陣列700之邊界之孔徑，但應理解，孔徑存在於該邊界上以為孔徑陣列700提供其唯一形狀。

圖8展示檢測晶圓之實例程序800。程序可包括可使用孔徑陣列(例如，圖4B之六邊形孔徑陣列402B；圖6A之孔徑陣列602A；圖7之孔徑陣列700)掃描晶圓(例如，圖2之樣本208)的檢測系統(例如，圖1之EBI系統100)。孔徑陣列可包括形成2D六邊形形狀之孔徑的第一集合(例如，圖7之孔徑702之集合；圖4B之六邊形孔徑陣列402B)及形成2D鋸齒狀邊緣矩形形狀之孔徑的第二集合(例如，圖7之孔徑704；圖6A之鋸齒狀邊緣矩形孔徑陣列602A)。孔徑陣列可具有具備鋸齒狀拐角孔徑(例如，圖7之鋸齒狀拐角孔徑704A)之四個集合的六邊形形狀。鋸齒狀拐角孔徑之每一集合可包括在垂直於列在其上延伸之方向(例如，水平地)的方向(例如，豎直地)上偏移之至少兩個列孔徑。每一偏移列可自六邊形形狀之自六邊形形狀之水平邊緣延伸大於90度的邊緣延伸。

在步驟801中，檢測系統可自用於檢測晶圓之第一掃描模式及第二掃描模式選擇掃描模式。在第一掃描模式中，孔徑陣列之孔徑之第一2D集合可用於檢測晶圓。舉例而言，檢測系統可使用孔徑之第一2D集合來在用於高解析度應用之跳躍掃描模式中及在用於高電流應用之連續掃描模式中操作。在一些實施例中，孔徑(例如，圖3B之孔徑330或332)之六邊形集合可經控制以在通過狀態中操作以使得來自初級電子束(例如，圖2之初級電子束202)之電子能夠在跳躍掃描模式期間穿過孔徑之六邊形集合。在跳躍掃描模式期間，不與孔徑(例如，鋸齒狀拐角孔徑704A)之六邊形集合共用的孔徑(例如，圖3B之孔徑334)之鋸齒狀邊緣矩形集合之孔徑可經控制以在阻擋狀態中操作以阻擋來自初級電子束之電子穿過非共用孔徑。舉例而言，每一孔徑可獨立地及個別地經控制以處於任一通過狀態，其中偏轉結構(例如，圖3B之偏轉結構324或326)可引導電子束(例如，圖3B之電子束336或338)筆直通過至孔徑中，或處於阻擋狀態，其中偏轉結構(例如，圖3B之偏轉結構328)可引導電子束(例如，圖3B之電子束340)經毯覆(例如，偏轉遠離進入方向且命中孔徑之壁)且電子束可經阻止而不穿過孔徑。

在第二掃描模式中，孔徑陣列之孔徑之第二2D集合可用於檢測晶圓。舉例而言，孔徑之鋸齒狀邊緣矩形集合可經控制以在通過狀態中操作以使得來自初級電子束之電子能夠在連續掃描模式期間穿過孔徑之鋸齒狀邊緣矩形集合。在連續掃描模式期間，不與孔徑之鋸齒狀邊緣矩形集合共用的孔徑之六邊形集合之孔徑可經控制以在阻擋狀態中操作以阻擋來自初級電子束之電子穿過非共用孔徑。在一些實施例中，孔徑之第二2D集合可與孔徑之第一2D集合(例如，圖7之孔徑陣列700之中心中的較暗區)部分地重疊。重疊孔徑可經控制以始終在通過狀態中操作以使得來自初級電子束之電子能夠在跳躍掃描模式及連續掃描模式兩者期間穿過孔徑。

在步驟803中，檢測系統可基於選定掃描模式而組態孔徑陣列。舉例而言，若選擇連續掃描模式，則孔徑陣列可適當地旋轉以最大化對應於孔徑之鋸齒狀邊緣矩形集合之掃描區域。另一方面，若選擇跳躍掃描模式，則可不需要旋轉孔徑陣列。此外，可因此調整孔徑陣列之孔徑之通過及阻擋狀態。

在以下編號條項中闡述本發明之態樣： 1.      一種微機電系統(MEMS)結構，其包含： 孔徑之第一二維(2D)集合，其經組態以用於第一掃描模式；及 孔徑之第二2D集合，其經組態以用於不同於第一掃描模式之第二掃描模式； 其中孔徑之第二2D集合部分地與孔徑之第一2D集合重疊。 2.      如條項1之結構，其中孔徑之第一2D集合包含形成鋸齒狀邊緣矩形形狀的孔徑之陣列。 3.      如條項1之結構，其中孔徑之第一2D集合包括不在第二掃描模式中使用之孔徑且孔徑之第二2D集合包括不在第一掃描模式中使用之孔徑。 4.      如條項1至3中任一項之結構，其中孔徑之第一2D集合包含： 第一列孔徑； 第二列孔徑； 第三列孔徑； 第四列孔徑； 其中： 第一列、第二列、第三列及第四列在第一方向上彼此平行； 第一列及第三列在垂直於第一方向之第二方向上自第二列及第四列偏移。 5.      如條項3之結構，其中偏移包含在第二方向上並不重疊之孔徑。 6.      如條項4至5中任一項之結構，其中第一列及第三列具有第一長度且第二列及第四列具有第二長度，且第一長度在第二方向上大於第二長度。 7.      如條項6之結構，其中第一列、第二列、第三列及第四列在第一方向上交替。 8.      如條項1至7中任一項之結構，其中孔徑之第二2D集合包含形成六邊形形狀的孔徑之陣列。 9.      如條項1至8中任一項之結構，其中第一掃描模式為連續掃描模式。 10.    如條項9之結構，其中孔徑之第一2D集合經組態以當在連續掃描模式中操作時旋轉。 11.    如條項1至10中任一項之結構，其中第二掃描模式為跳躍掃描模式。 12.    一種微機電系統(MEMS)結構，其包含： 孔徑之第一二維(2D)集合，其包含形成鋸齒狀邊緣矩形形狀之孔徑的陣列；及 孔徑之第二2D集合，其包含形成六邊形形狀之孔徑的陣列； 其中孔徑之第二2D集合部分地與孔徑之第一2D集合重疊；且 其中孔徑之第一2D集合經組態以用於第一掃描模式且孔徑之第二2D集合經組態以用於不同於第一掃描模式之第二掃描模式。 13.    如條項12之結構，其中孔徑之第一2D集合包括不在第二掃描模式中使用之孔徑且孔徑之第二2D集合包括不在第一掃描模式中使用之孔徑。 14.    如條項12至13中任一項之結構，其中孔徑之第一2D集合包含： 第一列孔徑； 第二列孔徑； 第三列孔徑； 第四列孔徑； 其中： 第一列、第二列、第三列及第四列在第一方向上彼此平行； 第一列及第三列在垂直於第一方向之第二方向上自第二列及第四列偏移。 15.    如條項14之結構，其中偏移包含在第二方向上並不重疊之孔徑。 16.    如條項14至15中任一項之結構，其中第一列及第三列具有第一長度且第二列及第四列具有第二長度，且第一長度在第二方向上大於第二長度。 17.    如條項16之結構，其中第一列、第二列、第三列及第四列在第一方向上交替。 18.    如條項12至17中任一項之結構，其中第一掃描模式為連續掃描模式。 19.    如條項18之結構，其中孔徑之第一2D集合經組態以當在連續掃描模式中操作時旋轉。 20.    如條項12至19中任一項之結構，其中第二掃描模式為跳躍掃描模式。 21.    一種微機電系統(MEMS)結構，其包含： 孔徑之陣列，其形成具有鋸齒狀拐角孔徑之四個集合之六邊形形狀； 其中鋸齒狀拐角孔徑之每一集合包含： 在第一方向上延伸之兩列孔徑，其中兩列孔徑在垂直於第一方向之第二方向上偏移，其中 每一列在第一方向上自六邊形形狀之第一邊緣延伸，且其中六邊形形狀之第一邊緣在第三方向上自六邊形形狀的在第一方向上延伸之第二邊緣延伸大於90度。 22.    如條項21之結構，其中陣列包含形成鋸齒狀邊緣矩形形狀之孔徑的第一2D集合。 23.    如條項22之結構，其中鋸齒狀邊緣矩形形狀包含形成六邊形形狀之孔徑中之至少一些及鋸齒狀拐角孔徑之四個集合。 24.    如條項21至23中任一項之結構，其中陣列包含形成六邊形形狀之孔徑的第二2D集合。 25.    如條項22至24中任一項之結構，其中孔徑之第一2D集合包括不在第二掃描模式中使用之孔徑且孔徑之第二2D集合包括不在第一掃描模式中使用之孔徑。 26.    如條項21至25中任一項之結構，其中偏移包含在第二方向上並不重疊之孔徑。 27.    如條項25至26中任一項之結構，其中第一掃描模式為連續掃描模式。 28.    如條項25至27中任一項之結構，其中孔徑之第一2D集合經組態以當在連續掃描模式中操作時旋轉。 29.    如條項25至28中任一項之結構，其中第二掃描模式為跳躍掃描模式。 30.    一種微機電系統(MEMS)結構，其包含： 第一列孔徑； 第二列孔徑，其定位於第一列孔徑下方； 第三列孔徑，其定位於第二列孔徑下方；及 第四列孔徑，其定位於第三列孔徑下方； 其中： 第一列、第二列、第三列及第四列在第一方向上彼此平行；且 第一列及第三列在垂直於第一方向之第二方向上自第二列及第四列偏移； 31.    如條項30之結構，其中第一列及第三列具有第一長度且第二列及第四列具有第二長度，且第一長度在第二方向上大於第二長度。 32.    如條項31之結構，其中第一列、第二列、第三列及第四列在第一方向上交替。 33.    如條項30至32中任一項之結構，其中結構經組態以用於多射束檢測系統之連續掃描模式。 34.    如條項33之結構，其中該結構經組態以當在連續掃描模式中操作時旋轉。 35.    一種微機電系統(MEMS)結構，其包含： 第一結構，其包含： 第一列孔徑； 第二列孔徑； 第三列孔徑； 第四列孔徑； 其中： 第一列、第二列、第三列及第四列在第一方向上彼此平行；且 第一列及第三列在垂直於第一方向之第二方向上自第二列及第四列偏移； 第二結構，其包含形成六邊形形狀之孔徑之陣列；且 其中第一結構疊加在第二結構上。 36.    如條項35之MEMS結構，其中第一列及第三列具有第一長度且第二列及第四列具有第二長度，且第一長度在第二方向上大於第二長度。 37.    如條項36之MEMS結構，其中第一列、第二列、第三列及第四列在第一方向上交替。 38.    如條項35至37中任一項之MEMS結構，其中第一結構經組態以用於多射束檢測系統之連續掃描模式。 39.    如條項38之MEMS結構，其中第一結構經組態以當在連續掃描模式中操作時旋轉。 40.    如條項35至39中任一項之MEMS結構，其中第二結構經組態以用於多射束檢測系統之跳躍掃描模式。 41.    一種用於產生用於檢測定位於載物台上之晶圓之複數個射束的帶電粒子多射束系統，系統包含： 第一結構，其包含： 第一列孔徑； 第二列孔徑； 第三列孔徑； 第四列孔徑； 其中： 第一列、第二列、第三列及第四列在第一方向上彼此平行；且 第一列及第三列在垂直於第一方向之第二方向上自第二列及第四列偏移； 第二結構，其包含形成六邊形形狀之孔徑之陣列；及 控制器，其包括經組態以執行使用第一結構之連續掃描檢測或使用第二結構之跳躍掃描檢測的電路。 42.    如條項41之系統，其中第一列及第三列具有第一長度且第二列及第四列具有第二長度，且第一長度在第二方向上大於第二長度。 43.    如條項42之系統，其中第一列、第二列、第三列及第四列在第一方向上交替。 44.    如條項41至43中任一項之系統，其中電路進一步經組態以當執行連續掃描檢測時旋轉第一結構。 45.    一種用於檢測定位於載物台上之晶圓之方法，方法包含： 自第一掃描模式及第二掃描模式選擇掃描模式以用於檢測晶圓，其中： 在第一掃描模式中，孔徑陣列之孔徑之第一二維(2D)集合用於檢測晶圓，且 在第二掃描模式中，孔徑陣列之孔徑之第二2D集合用於檢測晶圓，其中孔徑之第二2D集合部分地與孔徑之第一2D集合重疊；及 基於選定掃描模式而組態孔徑陣列。 46.    如條項45之方法，其中孔徑之第一2D集合包含形成鋸齒狀邊緣矩形形狀的孔徑之陣列。 47.    如條項45之方法，其中孔徑之第一2D集合包括不在第二掃描模式中使用之孔徑且孔徑之第二2D集合包括不在第一掃描模式中使用之孔徑。 48.    如條項45至47中任一項之方法，其中孔徑之第一2D集合包含： 第一列孔徑； 第二列孔徑； 第三列孔徑； 第四列孔徑； 其中： 第一列、第二列、第三列及第四列在第一方向上彼此平行； 第一列及第三列在垂直於第一方向之第二方向上自第二列及第四列偏移。 49.    如條項47之方法，其中偏移包含在第二方向上並不重疊之孔徑。 50.    如條項48至49中任一項之方法，其中第一列及第三列具有第一長度且第二列及第四列具有第二長度，且第一長度在第二方向上大於第二長度。 51.    如條項50之方法，其中第一列、第二列、第三列及第四列在第一方向上交替。 52.    如條項45至51中任一項之方法，其中孔徑之第二2D集合包含形成六邊形形狀的孔徑之陣列。 53.    如條項45至52中任一項之方法，其中第一掃描模式為連續掃描模式。 54.    如條項53之方法，其中孔徑之第一2D集合經組態以當在連續掃描模式中操作時旋轉。 55.    如條項45至54中任一項之方法，其中第二掃描模式為跳躍掃描模式。

應注意，孔徑陣列之更多實例實施例為可能的，其不受本發明中呈現之實例限制。

可提供非暫時性電腦可讀媒體，其儲存用於處理器(例如，圖1至2之控制器109之處理器)進行下述者之指令：選擇模式，基於選定模式而組態孔徑陣列，影像處理，資料處理，細射束掃描，資料庫管理，圖形顯示，帶電粒子束設備或另一成像裝置之操作，或類似者。常見形式之非暫時性媒體包括例如：軟碟、可撓性磁碟、硬碟、固態驅動器、磁帶或任何其他磁性資料儲存媒體；CD-ROM；任何其他光學資料儲存媒體；具有孔圖案之任何實體媒體；RAM、PROM及EPROM；FLASH-EPROM或任何其他快閃記憶體；NVRAM；快取記憶體；暫存器；任何其他記憶體晶片或卡匣；及其網路化版本。

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。

100:電子束檢測系統 101:主腔室 102:裝載/鎖定腔室 104:電子束工具 106:設備前端模組 106a:第一裝載埠 106b:第二裝載埠 109:控制器 201:電子源 202:初級電子束 203:初級射束交越 204:主光軸 207:樣本固持器 208:樣本 209:機動載物台 210:聚光器透鏡 211:初級細射束 212:初級細射束 213:初級細射束 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:次光軸 261:次級電子束 262:次級電子束 263:次級電子束 271:庫侖孔徑板 302:周邊電子 304:孔徑 306:孔徑 308:孔徑 314:細射束 316:細射束 318:細射束 324:偏轉結構 326:偏轉結構 328:偏轉結構 330:截斷孔徑 332:截斷孔徑 334:截斷孔徑 336:電子束 338:電子束 340:電子束 350:MEMS孔徑陣列 402A:孔徑陣列 402B:孔徑陣列 404A:孔徑 404B:孔徑 408C:曲線 410C:曲線 502A:經旋轉六邊形孔徑陣列 502B:經旋轉六邊形孔徑陣列 502C:經旋轉六邊形孔徑陣列 504A:孔徑 504B:孔徑 504C:孔徑 506A:區 506B:區 506C:區 508:曲線 510:曲線 602:鋸齒狀邊緣矩形孔徑陣列 602A:孔徑陣列 604A:孔徑 605A:第一列孔徑 606A:第二列孔徑 608B:曲線 610B:曲線 624A:鋸齒狀邊緣矩形孔徑陣列 626A:鋸齒狀邊緣矩形孔徑陣列 700:孔徑陣列 702:2D六邊形形狀 704:2D鋸齒狀邊緣矩形形狀 704A:鋸齒狀拐角孔徑 800:程序 801:步驟 803:步驟

圖1為說明符合本發明之實施例的例示性電子束檢測(EBI)系統之示意圖。

圖2為說明符合本發明之實施例的為圖1之例示性帶電粒子束檢測系統之部分的例示性多射束系統之示意圖。

圖3A為符合本發明之實施例的多射束系統中之細射束產生之圖形說明。

圖3B為符合本發明之實施例的符合本發明之實施例的MEMS孔徑陣列之圖形說明。

圖4A至4B為用於產生細射束之實例孔徑陣列之圖形說明。

圖4C為可用於在不同細射束間距下掃描給定FOV中之晶圓的不同孔徑陣列中之細射束之數目的實例曲線圖。

圖5A至5C為用於產生細射束之實例孔徑陣列之圖形說明。

圖5D為可用於在不同細射束間距下掃描給定FOV中之晶圓的不同孔徑陣列中之填充因數之實例曲線圖。

圖6A為符合本發明之實施例的用於產生細射束之實例孔徑陣列之圖形說明。

圖6B為符合本發明之實施例的可用於在不同細射束間距下掃描給定FOV中之晶圓的不同孔徑陣列中之細射束之數目的實例曲線圖。

圖7為符合本發明之實施例的用於產生細射束之實例孔徑陣列之圖形說明。

圖8為符合本發明之實施例的用於檢測晶圓之實例程序之說明。

700:孔徑陣列

702:2D六邊形形狀

704:2D鋸齒狀邊緣矩形形狀

704A:鋸齒狀拐角孔徑

Claims (15)

1. 一種微機電系統(MEMS)結構，其包含： 孔徑之一第一二維(2D)集合，其經組態以用於一第一掃描模式；及 孔徑之一第二2D集合，其經組態以用於不同於該第一掃描模式之一第二掃描模式； 其中孔徑之該第二2D集合部分地與孔徑之該第一2D集合重疊。
2. 如請求項1之結構，其中孔徑之該第一2D集合包含形成一鋸齒狀邊緣矩形形狀的孔徑之一陣列。
3. 如請求項1之結構，其中孔徑之該第一2D集合包括不在該第二掃描模式中使用之孔徑，且孔徑之該第二2D集合包括不在該第一掃描模式中使用之孔徑。
4. 如請求項1之結構，其中孔徑之該第一2D集合包含： 一第一列孔徑； 一第二列孔徑； 一第三列孔徑； 一第四列孔徑； 其中： 該第一列、該第二列、該第三列及該第四列在一第一方向上彼此平行； 該第一列及該第三列在垂直於該第一方向之一第二方向上自該第二列及該第四列偏移。
5. 如請求項3之結構，其中該偏移包含在該第二方向上並不重疊之孔徑。
6. 如請求項4之結構，其中該第一列及該第三列具有一第一長度且該第二列及該第四列具有一第二長度，且該第一長度在該第二方向上大於該第二長度。
7. 如請求項6之結構，其中該第一列、該第二列、該第三列及該第四列在該第一方向上交替。
8. 如請求項1之結構，其中孔徑之該第二2D集合包含形成一六邊形形狀的孔徑之一陣列。
9. 如請求項1之結構，其中該第一掃描模式為一連續掃描模式。
10. 如請求項9之結構，其中孔徑之該第一2D集合經組態以當在該連續掃描模式中操作時旋轉。
11. 如請求項1之結構，其中該第二掃描模式為一跳躍掃描模式。
12. 一種用於檢測定位於一載物台上之一晶圓之方法，該方法包含： 自一第一掃描模式及一第二掃描模式選擇一掃描模式以用於檢測該晶圓，其中： 在該第一掃描模式中，一孔徑陣列之孔徑之一第一二維(2D)集合用於檢測該晶圓，且 在該第二掃描模式中，該孔徑陣列之孔徑之一第二2D集合用於檢測該晶圓，其中孔徑之該第二2D集合部分地與孔徑之該第一2D集合重疊；及 基於選定掃描模式而組態該孔徑陣列。
13. 如請求項12之方法，其中孔徑之該第一2D集合包含形成一鋸齒狀邊緣矩形形狀的孔徑之一陣列。
14. 如請求項12之方法，其中孔徑之該第一2D集合包括不在該第二掃描模式中使用之孔徑且孔徑之該第二2D集合包括不在該第一掃描模式中使用之孔徑。
15. 如請求項12之方法，其中孔徑之該第一2D集合包含： 一第一列孔徑； 一第二列孔徑； 一第三列孔徑； 一第四列孔徑； 其中： 該第一列、該第二列、該第三列及該第四列在一第一方向上彼此平行； 該第一列及該第三列在垂直於該第一方向之一第二方向上自該第二列及該第四列偏移。

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