TW202220013A - 使用帶電粒子束之設備 - Google Patents

使用帶電粒子束之設備 Download PDF

Info

Publication number
TW202220013A
TW202220013A TW110127691A TW110127691A TW202220013A TW 202220013 A TW202220013 A TW 202220013A TW 110127691 A TW110127691 A TW 110127691A TW 110127691 A TW110127691 A TW 110127691A TW 202220013 A TW202220013 A TW 202220013A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
micro
image
conversion unit
array
beamlets
Prior art date
Application number
TW110127691A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI783596B (zh
Inventor
胡學讓
劉學東
任偉明
仲瑋 陳
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
Application filed by 荷蘭商Asml荷蘭公司 filed Critical 荷蘭商Asml荷蘭公司
Publication of TW202220013A publication Critical patent/TW202220013A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI783596B publication Critical patent/TWI783596B/zh

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/28Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/04Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/09Diaphragms; Shields associated with electron or ion-optical arrangements; Compensation of disturbing fields
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/04Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/10Lenses
    • H01J37/12Lenses electrostatic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/04Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/147Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
    • H01J37/1472Deflecting along given lines
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/04Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/153Electron-optical or ion-optical arrangements for the correction of image defects, e.g. stigmators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/04Means for controlling the discharge
    • H01J2237/043Beam blanking
    • H01J2237/0435Multi-aperture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/04Means for controlling the discharge
    • H01J2237/043Beam blanking
    • H01J2237/0435Multi-aperture
    • H01J2237/0437Semiconductor substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/04Means for controlling the discharge
    • H01J2237/045Diaphragms
    • H01J2237/0451Diaphragms with fixed aperture
    • H01J2237/0453Diaphragms with fixed aperture multiple apertures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/10Lenses
    • H01J2237/12Lenses electrostatic
    • H01J2237/1205Microlenses
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/153Correcting image defects, e.g. stigmators
    • H01J2237/1534Aberrations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/245Detection characterised by the variable being measured
    • H01J2237/24592Inspection and quality control of devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26Electron or ion microscopes
    • H01J2237/28Scanning microscopes
    • H01J2237/2809Scanning microscopes characterised by the imaging problems involved
    • H01J2237/2811Large objects
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26Electron or ion microscopes
    • H01J2237/28Scanning microscopes
    • H01J2237/2813Scanning microscopes characterised by the application
    • H01J2237/2817Pattern 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 Beam Exposure (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

本發明揭示一種用於多射束檢測之多射束設備,其具有一改良之源轉換單元,從而以高電安全性、機械可用性及機械穩定性提供更多小射束。該源轉換單元包含具有複數個影像形成元件之一影像形成元件陣列、具有複數個微補償器之一像差補償器陣列,及具有複數個預彎曲微偏轉器之一預彎曲元件陣列。在該等陣列中之每一者中,鄰近元件置放於不同層中,且一個元件可包含置放於不同層中之兩個或多於兩個子元件。一微補償器之該等子元件可具有不同功能,諸如微透鏡及微像散校正器。

Description

使用帶電粒子束之設備
本文所提供之實施例揭示一種包括提供較多小射束之改良之源轉換單元的多射束設備。
在半導體製造程序之各種步驟中,圖案缺陷及/或未經請求的粒子可在製造程序期間呈現於晶圓及/或光罩上,此可在很大程度上降低良率。為了滿足藉由減小半導體器件之尺寸所帶來的解析度及可靠度檢測之要求且為了滿足製造程序之高產出率及高良率之要求,已將多個粒子束用於檢測系統中以替換先前使用之低電壓掃描電子顯微鏡(LVSEM),該低電壓掃描電子顯微鏡利用單一初級電子束來一次性檢測樣本物件之表面的一個單區域。
多個帶電粒子束一次性在樣本表面之區段的小掃描之區域上同時形成多個射束點。此類型之並行掃描不僅改良掃描效率,而且根本上降低帶電粒子相互作用(庫侖效應),此係因為相比於單一帶電粒子束所需之較大電流,複數個帶電粒子束之每一射束之電流較小。此等類型之改良可降低歸因於具有大電流之射束之強庫侖效應的檢測之解析度劣化。
用於檢測系統中之多個射束可來自多個源或來自單一源。若射束係來自多個源,則多個柱可掃描射束且將射束聚焦至表面上,且由射束產生之信號可分別由柱中之偵測器偵測。使用來自多個源之射束的設備可被稱作多柱設備。
若帶電粒子束係來自單一源,則源轉換單元可用以形成該單一射束源之多個虛擬或真實影像。源轉換單元可具有導電層,該導電層具有將來自單一源之帶電粒子劃分成多個射束(亦被稱為「小射束」)的多個孔徑。源轉換單元可具有微元件,該等微元件可影響小射束以形成單一源之多個虛擬或真實影像。使用來自單一源之射束的設備可被稱作多射束設備。
存在用以形成單一源之多個影像的不同方法。在一些源轉換單元中,每一微元件用作靜電微透鏡,其聚焦一個小射束且形成一個真實影像。在一些源轉換單元中,每一微元件用作靜電微偏轉器,其使一個小射束偏轉且形成一個虛擬影像。
源轉換單元可包括一個小射束限制機構、一個像差補償器陣列機構及一個影像形成機構。小射束限制機構包括將主帶電粒子束劃分成複數個小射束之複數個射束限制孔徑。像差補償器陣列機構包括對於每一小射束的補償場曲率像差及/或散光像差之微補償器元件。影像形成機構包括複數個影像形成微元件,且每一影像形成微元件可為圓形透鏡或偏轉器。複數個影像形成微元件聚焦或偏轉複數個小射束,以形成複數個平行真實或虛擬影像。在初級帶電粒子束為非平行電子束之一些情況下,源轉換單元可進一步包括預彎曲元件機構,該預彎曲元件機構包括複數個預彎曲微偏轉器元件,該複數個預彎曲微偏轉器元件使複數個小射束彎曲而以垂直角度進入射束限制機構。
此外,此等機構中之一者中的元件之間距等於其他機構之對應元件之間距。相應地,小射束之間距因此與對應元件之間距相同。為了自單一源得到較多小射束,較佳儘可能多地產生元件之間距。因此藉由MEMS技術製造該等機構。但此等間距不能減小為超出藉由機構中之元件之電安全性、機械可用性及機械穩定性所判定的限制。
源轉換單元之現有結構避免機械及電約束,從而進一步減小元件之間距。一種約束為表面上之元件之製造程序的機械可用性。另一約束為元件之結構一旦其達到用於製造中之導電材料之物理極限時的機械穩定性。另外,鄰近元件之間的電串擾可對源轉換單元帶來電安全問題。
因此,在多射束檢測系統中高度需要具有較小間距之小射束且同時具有克服機械及電約束之機械穩定性及電安全性的源轉換單元,以進一步改良半導體製造程序之檢測產出率。
本發明之實施例提供一種用於多射束檢測之多射束設備,其具有一改良之源轉換單元,從而以高電安全性、機械可用性及機械穩定性提供更多小射束。在一些實施例中,提供一種源轉換單元。該源轉換單元包含具有複數個影像形成元件之一影像形成元件陣列及具有複數個微補償器之一像差補償器陣列。該複數個微補償器包括置放於多個像差補償器層中的子微補償器。一些子微補償器經進一步組態以用作微透鏡,且一些其他子微補償器經進一步組態以用作微像散校正器。
在一些實施例中,提供一種源轉換單元。該源轉換單元包含具有複數個影像形成元件之一影像形成元件陣列。該複數個影像形成元件置放於兩個或多於兩個影像形成層中。
在一些實施例中,提供一種源轉換單元。該源轉換單元包含具有複數個影像形成元件之一影像形成元件陣列及具有複數個微補償器之一像差補償器陣列。該複數個影像形成元件置放於兩個或多於兩個影像形成層中。該複數個微補償器置放於兩個或多於兩個像差補償器層中。該複數個微補償器中之一者可進一步包括置放於不同像差補償器層中的一個微透鏡元件及一個微像散校正器元件。
在一些實施例中,提供一種源轉換單元。該源轉換單元包含具有複數個影像形成元件之一影像形成元件陣列、具有複數個微補償器之一像差補償器陣列,及具有複數個預彎曲微偏轉器之一預彎曲元件陣列。該複數個影像形成元件置放於兩個或多於兩個影像形成層中。該複數個微補償器置放於兩個或多於兩個像差補償器層中。該複數個微補償器中之一者可進一步包括置放於不同像差補償器層中的一個微透鏡元件及一個微像散校正器元件。該預彎曲元件陣列包含兩個或多於兩個預彎曲層,且該等預彎曲微偏轉器置放於對應於多個小射束之該等預彎曲層中。
在一些實施例中,提供一種源轉換單元。該源轉換單元包含具有兩個或多於兩個影像形成層之一影像形成元件陣列、具有兩個或多於兩個像差補償器層之一像差補償器元件陣列,及具有兩個或多於兩個預彎曲層之一預彎曲元件陣列。該源轉換單元經進一步組態為包含多個屏蔽層及絕緣層,其一起形成用於該影像形成元件陣列、該像差補償器元件陣列及該預彎曲元件陣列中之每一元件的靜電屏蔽件。
在一些實施例中,提供一種多射束檢測系統。該多射束檢測系統包含根據本發明之實施例的源轉換單元。
現在將詳細參考例示性實施例,在隨附圖式中說明該等例示性實施例之實例。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相似元件。闡述於例示性實施例之以下描述中之實施並不表示符合本發明的所有實施。取而代之,其僅僅為符合關於所附申請專利範圍中所敍述之本發明的態樣之設備及方法之實例。
本發明係關於多射束檢測(MBI)系統,其利用多個帶電粒子束以同時形成在觀測中的樣本物件之表面區段之多個經掃描區域之影像,從而在半導體之製造程序中以高解析度及高產出率檢測表面之品質。
本發明之實施例提供帶電粒子束檢測系統,其提供源轉換單元以用於減小小射束之間距,同時將影像形成元件陣列、像差補償器陣列及/或預彎曲元件陣列中之元件之間距保持在範圍內。本文中所揭示之實施例可改良源轉換單元之電安全性、機械可用性及機械穩定性。
所揭示之實施例提供可有助於對源轉換單元之電安全性、機械可用性及機械穩定性之此等改良的若干特徵。舉例而言,在一些實施例中,源轉換單元包括具有置放於兩個或多於兩個層中的影像形成微偏轉器之影像形成元件陣列,其中使鄰近小射束偏轉之鄰近影像形成微偏轉器並不被置放於同一層中。在一些實施例中,源轉換單元包括具有置放於兩個或多於兩個層中的微補償器之像差補償器陣列,其中補償鄰近小射束之像差之鄰近微補償器並不被置放於同一層中。在一些實施例中,源轉換單元包括具有置放於四個或多於四個層中的(微補償器之)子微補償器之像差補償器陣列,其中補償鄰近小射束之像差之鄰近子微補償器並不在同一層中。在其他實施例中,源轉換單元包括具有置放於兩個或多於兩個層中的預彎曲微偏轉器之預彎曲元件陣列,其中使鄰近小射束偏轉之鄰近預彎曲微偏轉器並不在同一層中。且在一些實施例中,該等層中之每一者具有提供靜電遮蔽結構以屏蔽每一元件及其小射束路徑與鄰近元件及小射束路徑之結構。
此外,所揭示實施例提供改良電氣安全性之若干特徵。舉例而言,在一些實施例中,像差補償器陣列每一層中的子微補償器之電極之數目得以減小,而在每一層中,該等子微補償器中之一些具有環形結構以用作微透鏡且其他子微補償器具有多極結構以用作微像散校正器。在一些實施例中,影像形成元件陣列之微偏轉器劃分成兩個或多於兩個子微偏轉器,且此等子微偏轉器待被置放於兩個或多於兩個層中。在一些實施例中,預彎曲元件陣列之微偏轉器劃分成兩個或多於兩個子微偏轉器,且此等子微偏轉器待被置放於兩個或多於兩個層中。在此等實施例中之影像形成元件陣列或預彎曲元件陣列中,每一小射束可由對應的微偏轉器之子微偏轉器連續偏轉。因此,出於偏轉目的所需要的施加至每一子微偏轉器之偏轉電壓可經組態為小於對應的微偏轉器之偏轉電壓。此改良源轉換單元之電安全性。
如本文中所使用,除非另外特定說明,否則術語「或」涵蓋所有可能組合,除非不可行。舉例而言,若陳述資料庫可包括A或B,則除非另外特定陳述或不可行,否則資料庫可包括A,或B,或A及B。作為第二實例,若陳述資料庫可包括A、B或C,則除非另外特定陳述或不可行,否則資料庫可包括A,或B,或C,或A及B,或A及C,或B及C,或A及B及C。
現在參看 1,其說明符合本發明之實施例的例示性電子束檢測(EBI)系統100。如 1中所展示,帶電粒子束檢測系統1包括主腔室10、裝載/鎖定腔室20、電子束工具100,及設備前端模組(EFEM) 30。電子束工具100位於主腔室10內。
EFEM 30包括第一裝載埠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收納含有待檢測之晶圓(例如,半導體晶圓或由其他材料製成之晶圓)或樣本的晶圓前開式單元匣(FOUP) (晶圓及樣本在下文中被集體地稱作「晶圓」)。EFEM 30中之一或多個機器人臂(圖中未繪示)將晶圓輸送至裝載/鎖定腔室20。
裝載/鎖腔室20連接至裝載/鎖真空泵系統(圖中未繪示),其移除裝載/鎖腔室20中之氣體分子以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(圖中未繪示)將晶圓自裝載/鎖定腔室20輸送至主腔室100。主腔室100連接至主腔室真空泵系統(圖中未繪示),其移除主腔室100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,晶圓經受電子束工具100之檢測。雖然本發明提供容納電子束檢測系統之主腔室100的實例,但應注意,本發明之態樣在其最廣泛意義上而言不限於容納電子束檢測系統之腔室。實際上,應瞭解,前述原理亦可應用於其他腔室。
現在參看 2,其說明說明符合本發明之實施例的可為 1之例示性帶電粒子束檢測系統之一部分的例示性電子束工具之示意圖。電子束工具100 (在本文中亦被稱作設備100)包含電子源101(例如帶電粒子源)、具有槍孔徑103之槍孔徑板171、聚光透鏡110、源轉換單元120、初級投影光學系統130、樣本載物台( 2中未展示)、次級光學系統150,及電子偵測器件140M。初級投影光學系統130可包含物鏡131。電子偵測器件140M可包含複數個偵測元件140_1、140_2及140_3。射束分離器160及偏轉掃描單元132可置放於初級投影光學系統130內部。
電子源101、槍孔徑板171、聚光透鏡110、源轉換單元120、射束分離器160、偏轉掃描單元132及初級投影光學系統130可與設備100之主光軸100_1對準。次級光學系統150及電子偵測器件140M可與設備100之副光軸150_1對準。
電子源101可包含陰極、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初級電子束102(例如初級帶電粒子束),該初級電子束形成交越(虛擬或真實)101s。初級電子束102可被觀測為自交越101s發射。
源轉換單元120可包含影像形成元件陣列( 2中未展示)及射束限制孔徑陣列( 2中未展示)。影像形成元件陣列可包含複數個微偏轉器或微透鏡以運用初級電子束102之複數個小射束形成交越101s之複數個平行影像(虛擬或真實)。射束限制孔徑陣列可限制複數個小射束。 2展示三個小射束102_1、102_2及102_3作為一實例,且應瞭解,源轉換單元120可處置任何數目個小射束。
聚光透鏡110可聚焦初級電子束102。可藉由調整聚光透鏡110之聚焦倍率或藉由改變射束限制孔徑陣列內之對應射束限制孔徑的徑向大小來使源轉換單元120下游之小射束102_1、102_2及102_3的電流變化。物鏡131可將小射束102_1、102_2及102_3聚焦至樣本190上以供檢測且可在樣本190之表面上形成三個探測光點102_1s、102_2s及102_3s。槍孔徑板171可阻擋不在使用中之初級電子束102之周邊電子以減少庫侖效應。庫侖效應可放大探測光點102_1s、102_2s及102_3s中之每一者之大小,且因此使檢測解析度劣化。
射束分離器160可為韋恩濾波器類型之射束分離器,其包含產生靜電偶極子場E1及磁偶極子場B1 (兩者皆在 2中未展示)之靜電偏轉器。若應用該等射束分離器,則由靜電偶極子場E1對小射束102_1、102_2及102_3之電子施加的力可與由磁偶極子場B1對電子施加之力量值相等且方向相對。小射束102_1、102_2及102_3因此可以零偏轉角直接通過射束分離器160。
偏轉掃描單元132可使小射束102_1、102_2及102_3偏轉以使探測光點102_1s、102_2s及102_3s掃描遍及樣本190之表面區段中的三個小的經掃描區域。回應於小射束102_1、102_2及102_3入射於探測光點102_1s、102_2s及102_3s處,可自樣本190發射三個次級電子束102_1se、102_2se及102_3se。次級電子束102_1se、102_2se及102_3se中之每一者可包含具有能量之分佈的電子,包括次級電子(能量≤50eV)及反向散射電子(能量介於50eV與小射束102_1、102_2及102_3之著陸能量之間)。射束分離器160可將次級電子束102_1se、102_2se及102_3se導向次級光學系統150。次級光學系統150可將次級電子束102_1se、102_2se及102_3se聚焦至電子偵測器件140M之偵測元件140_1、140_2及140_3上。偵測元件140_1、140_2及140_3可偵測對應的次級電子束102_1se、102_2se及102_3se且產生用以建構樣本190之對應經掃描區域之影像的對應信號。
現在參看 3A,其說明符合本發明之實施例的多射束檢測系統中之例示性源轉換單元120之一部分。如 3A中所展示,源轉換單元120包括小射束限制孔徑陣列121、影像形成元件陣列122,及提供於層123-1及123-2中之像差補償器陣列123。此外,雖然 3A展示處置小射束之1×3陣列的此等陣列中之每一者,但應瞭解,此等陣列可處置任何數目個小射束陣列。
小射束限制孔徑陣列121包括三個射束限制孔徑121_1、121_2及121_3。平行初級電子束102入射至小射束限制孔徑陣列121上且經由對應的射束限制孔徑121_1至121_3劃分成三個小射束102_1、102_2及102_3。此外,可設定射束限制孔徑121_1至121_3之間距以在樣本表面上產生相等的探測光點間距。
影像形成元件陣列122包括三個影像形成微偏轉器122_1、122_2及122_3。影像形成微偏轉器122_1至122_3可分別使小射束102_1至102_3偏轉以形成產生初級電子束102之電子源的三個影像。
提供於像差補償器層123-1及123-2中的像差補償器陣列123包括複數個微補償器123_1、123_2及123_3。微補償器123_1至123_3中之每一者包含置放於層123-1及123-2中的兩個子微補償器。亦即,微補償器123_1至123_3分別包括子微補償器123-1_1及123-2_1、123-1_2及123-2_2,以及123-1_3及123-2_3。
在微補償器123_1至123_3中之每一者中,兩子微補償器(例如子微補償器123-1_1及123-2_1)中之一者具有環形電極結構,諸如 3B中所展示之環形電極結構以用作微透鏡,且另一者具有包括至少四個靜電極或電極之多極結構,諸如在 3C中,以用作微像散校正器。全文併入本文中之美國專利第9,607,805號中進一步描述環形電極及多極結構。應瞭解, 3C之多極結構在將相同電壓施加至所有極時亦可用作微透鏡。
在像差補償器陣列123之每一層123-1及123-2中,三個子微補償器並不共用相同功能性。亦即,對於層123-1,子微補償器123-1_1、123-1_2及123-1_3之集合包括用作微透鏡之至少一個子微補償器及用作微像散校正器之至少一個子微補償器。舉例而言,子微補償器123-1_2、123-1_3及123-2_1可用作微透鏡,而子微補償器123-1_1、123-2_2及123-2_3可用作微像散校正器,或反之亦然。在微補償器123_1至123_3中之每一者中,微透鏡及微像散校正器分別補償小射束102_1至102_3中之一者之場曲率像差及散光像差。微透鏡使用一個聚焦電壓進行操作,而微像散校正器使用至少兩個像散校正電壓進行操作。藉由將微像散校正器中之一些及微透鏡中之一些置放於一個層中且將其他像散校正器及微透鏡置放於另一層中,連接每一層中之極之電路相比於將所有微像散校正器置放於一個層中且將所有微透鏡置放於另一層中之情形得以減小。因此此改良電氣安全性。
現在參看 3B 3C,其為說明符合本發明之實施例的電極之組態。詳言之, 3B展示經組態以在施加電壓電位時用作微透鏡的環形電極。 3C展示具有四個電極e1至e4之多極結構,該四個電極可經組態以基於施加至該等電極中之每一者之電壓而以不同方式起作用。舉例而言,當將一個電壓施加至所有電極時,多極結構經組態為用作微透鏡。當將具有相同絕對值但具有相對方向的兩個電壓施加至兩對相對電極時,多極結構經組態為用作微像散校正器。舉例而言,在 3C中,當將V1施加至極e1及e3時且當-V1施加至極e2及e4時,多極結構用作微像散校正器。且當將零電壓施加至一對相對的極且將具有相同絕對值但具有相對方向之兩個電壓施加至另一對之相對極時,多極結構經組態為用作微偏轉器。舉例而言,在 3C中,當向e2及e4施加0、向e1施加V2且向e3施加-V2時,多極結構用作微偏轉器。當作為微偏轉器進行操作時,隨著V2增大,小射束之偏轉角亦增大。
現在參看 4A 4B 4C,其展示說明符合本發明之實施例的多射束檢測系統中之例示性源轉換單元之一部分的示意圖,其具有多個影像形成層。
4A中所展示,源轉換單元120包括小射束限制孔徑陣列121及影像形成元件陣列122。此外,雖然 4A展示處置小射束之1×5陣列的此等陣列中之每一者,但應瞭解,此等陣列可處置任何數目個小射束陣列。
小射束限制孔徑陣列121包括五個射束限制孔徑121_1、121_2、121_3、121_4及121_5。平行初級電子束102入射至小射束限制孔徑陣列121上且經由對應的射束限制孔徑121_1至121_5劃分成五個小射束102_1、102_2、102_3、102_4及102_5。此外,可設定射束限制孔徑121_1至121_5之間距以在樣本表面上產生相等的探測光點間距。
影像形成元件陣列122包括五個影像形成微偏轉器122_1、122_2、122-3、122_4及122_5。影像形成微偏轉器122_1至122_5可分別使小射束102_1至102_5偏轉以形成產生初級電子束102之電子源的五個影像。影像形成微偏轉器122_1至122_5被置放於兩個影像形成層122-1及122-2中。層122-1及122-2分別包含偏轉平面122_1_0及122_2_0。偏轉器之偏轉功能可被視為完全發生於偏轉平面上。
102_1至102_5之任何兩個鄰近小射束係由影像形成微偏轉器122_1至122_5中之置放於兩個不同影像形成層中的兩者偏轉,其中一個小射束係由置放於層122-1中之影像形成微偏轉器偏轉且另一小射束係由置放於層122-2中之影像形成微偏轉器偏轉。
舉例而言,影像形成微偏轉器122_1、122_4及122_5置放於層122-1中以使小射束102_1、102_4及102_5偏轉以形成產生初級電子束102之電子源的三個影像,而影像形成微偏轉器122_2及122_3置放於層122-2中以使小射束102_2及102_3偏轉以形成電子源之兩個影像。應瞭解,影像形成微偏轉器122_1、122_4及122_5可置放於層122-2中以使小射束102_1、102_4及102_5偏轉以形成電子源之三個影像,而影像形成微偏轉器122_2及122_3置放於層122-1中以使102_2及102_3偏轉以形成電子源之兩個影像。
藉由將影像形成微偏轉器中之一些置放於層122-1中且將一些其他影像形成微偏轉器置放於層122-2中,相比於將所有影像形成微偏轉器置放於一個層中,影像形成微偏轉器122_1至122_5之間距可經組態為較小的。
4B中所展示,源轉換單元120包括小射束限制孔徑陣列121及影像形成元件陣列122。在一些實施例中,影像形成元件陣列122之一或多個元件為補償器元件。舉例而言,元件122-1_1、122-2_2、122-2_3、122-1_4、122-1_5、122-3_1、122-4_2、122-4_3、122-3_4及122-3_5中之任一者或全部可為補償器元件。在一些實施例中,補償器元件可包括微透鏡、像散校正器或微透鏡及像散校正器中的任一者。像散校正器可為微像散校正器。補償器元件可為微補償器。此外,雖然 4B展示處置小射束之1×5陣列的此等陣列中之每一者,但應瞭解,此等陣列可處置任何數目個小射束陣列。
小射束限制孔徑陣列121包括複數個射束限制孔徑121_1、121_2、121_3、121_4及121_5。平行初級電子束102入射至小射束限制孔徑陣列121上且經由對應的射束限制孔徑121_1至121_5劃分成五個小射束102_1、102_2、102_3、102_4及102_5。此外,可設定射束限制孔徑121_1至121_5之間距以在樣本表面上產生相等的探測光點間距。
影像形成元件陣列122包括五個影像形成微偏轉器122_1、122_2、122_3、122_4及122_5。每一微偏轉器包含置放於兩個影像形成層中的兩個影像形成子微偏轉器。所有子微偏轉器置放於四個影像形成層122-1、122-2、122-3及122-4中。作為一實例,影像形成微偏轉器122_1、122_4及122_5之影像形成子微偏轉器122-1_1、122-1_4及122-1_5置放於層122-1中、影像形成微偏轉器122_2及122_3之影像形成子微偏轉器122-2_2及122-2_3置放於層122-2中、影像形成微偏轉器122_1、122_4及122_5之影像形成子微偏轉器122-3_1、122-3_4及122-3_5置放於層122-3中,且影像形成微偏轉器122_2及122_3之影像形成子微偏轉器122-4_2及122-4_3置放於層122-4中。影像形成微偏轉器122_1至122_5中之每一者的兩個影像形成子微偏轉器使小射束102_1至102_5中之一者連續偏轉,以形成產生初級電子束102之電子源的一個影像。影像形成微偏轉器122_1至122_5形成電子源之五個影像。
應瞭解,層及影像形成微偏轉器之置放可經組態為符合本發明之實施例的其他組態。
因為小射束(諸如小射束102_5)係由兩個影像形成子微偏轉器連續偏轉,所以兩個影像形成子微偏轉器(諸如122-1_5及122-3_5)中之每一者的偏轉電壓可小於單一對應的影像形成微偏轉器(諸如 4A之影像形成微偏轉器122_5),且因此提供較大電安全性。藉由將兩個鄰近影像形成微偏轉器之影像形成子微偏轉器置放於四個層中,該兩個鄰近影像形成微偏轉器之間距可經組態為小於在將該等子微偏轉器置放於相同層中之兩者中時所需要的間距。
4C中所展示,源轉換單元120包括小射束限制孔徑陣列121及影像形成元件陣列122。此外,雖然 4C展示處置小射束之1×5陣列的此等陣列中之每一者,但應瞭解,此等陣列可處置任何數目個小射束陣列。
小射束限制孔徑陣列121包括五個射束限制孔徑121_1、121_2、121_3、121_4及121_5。平行初級電子束102入射至小射束限制孔徑陣列121上且經由對應的射束限制孔徑121_1至121_5劃分成五個小射束102_1、102_2、102_3、102_4及102_5。此外,可設定射束限制孔徑121_1至121_5之間距以在樣本表面上產生相等的探測光點間距。
影像形成元件陣列122包括置放於三個影像形成層122-1、122-2及122-3中的五個影像形成微偏轉器122_1、122_2、122_3、122_4及122_5。兩個邊緣微偏轉器122_4及122-5中之每一者包含置放於兩個影像形成層中的兩個影像形成子微偏轉器。作為一實例,邊緣影像形成微偏轉器122_4及122_5之影像形成子微偏轉器122-1_4及122-1_5以及影像形成微偏轉器122_1( 4C中之122-1_1)置放於層122-1中,影像形成微偏轉器122_2及122_3( 4C中之122-2_2及122-2_3)置放於層122-2中,且邊緣影像形成微偏轉器122_4及122_5之影像形成子微偏轉器122-3_4及122-3_5置放於層122-3中。
影像形成微偏轉器122_4之兩個影像形成子微偏轉器122-1_4及122-3_4使小射束102_4連續偏轉,以形成產生初級電子束102之電子源的一個影像。影像形成微偏轉器122_5之兩個影像形成子微偏轉器122-1_5及122-3_5使小射束102_5連續偏轉以形成電子源之另一個影像。影像形成微偏轉器122_1、122_2及122_3分別使小射束102_1至102_3偏轉,以形成電子源之另外三個影像。
因為小射束102_4及102_5比其他三個小射束102_1、102_2及102_3更遠離源轉換單元之中心,所以小射束102_4及102_5具有較大偏轉角,以便在樣本表面上形成相等的探測光點間距。在 4C中,小射束102_4及102_5係由兩個影像形成子微偏轉器連續偏轉。舉例而言,小射束102_4係由影像形成子微偏轉器122-1_4及122-3_4偏轉。因此,兩個影像形成子微偏轉器122-1_4及122-3_4中之每一者之偏轉電壓將小於單一影像形成微偏轉器(例如 4A中之影像形成微偏轉器122_4)之偏轉電壓。此進一步確保電安全性。 4A中之組態具有比 4B中所展示之結構更簡單的結構。應瞭解,層及影像形成微偏轉器之置放可經組態為符合本發明之實施例的其他組態。
同時,藉由將影像形成微偏轉器中之一些置放於一個影像形成層中且將一些其他影像形成微偏轉器置放於另一影像形成層中,影像形成微偏轉器122_1至122_5之間距可經組態為比在將所有影像形成微偏轉器置放於一個影像形成層中時所需的間距小。
5A 5B為說明符合本發明之實施例的多射束檢測系統中之例示性源轉換單元之一部分的示意圖,其具有多個像差補償器層及多個影像形成層。
現在參看 5A,其中源轉換單元120包括小射束限制孔徑陣列121、影像形成元件陣列122及像差補償器陣列123。此外,雖然 5A展示處置小射束之1×5陣列的此等陣列中之每一者,但應瞭解,此等陣列可處置任何數目個小射束陣列。
小射束限制孔徑陣列121包括五個射束限制孔徑121_1、121_2、121_3、121_4及121_5。平行初級電子束102入射至小射束限制孔徑陣列121上且經由對應的射束限制孔徑121_1至121_5劃分成五個小射束102_1、102_2、102_3、102_4及102_5。此外,可設定射束限制孔徑121_1至121_5之間距以在樣本表面上產生相等的探測光點間距。
影像形成元件陣列122包括置放於兩個影像形成層122-1及122-2中的五個影像形成微偏轉器122_1、122-2、122-3、122-4及122_5。作為一實例,影像形成微偏轉器122_1、122_4及122_5置放於層122-1中且影像形成微偏轉器122_2及122_3置放於層122-2中。影像形成微偏轉器122_1、122_4及122_5分別使小射束102_1、102_4及102_5偏轉,以形成產生初級電子束102之電子源的三個影像。影像形成微偏轉器122_2及122_3使小射束102_2及102_3偏轉以形成電子源之兩個影像。
像差補償器陣列123包括置放於兩個像差補償器層123-1及123-2中的複數個微補償器123_1、123_2、123_3、123_4及123_5。作為一實例,微補償器123_1、123_4及123_5置放於層123-1中,且微補償器123_2及122_3置放於層123-2中。微補償器123_1、123_4及123_5補償小射束102_1、102_4及102_5之場曲率像差及/或散光像差。微補償器123_2及123_3補償小射束102_2及102_3之場曲率像差及/或散光像差。
同時,藉由將一些影像形成微偏轉器置放於一個影像形成層中且將一些其他影像形成微偏轉器置放於另一影像形成層中,且將微補償器中之一些置放於一個像差補償器層中且將一些其他微補償器置放於另一像差補償器層中,影像形成微偏轉器及微補償器之間距可經組態為比在將所有影像形成微偏轉器置放於一個影像形成層中且將所有微補償器置放於一個像差補償器層中之情況下所需的間距小。
現在參看 5B。源轉換單元120包括小射束限制孔徑陣列121、影像形成元件陣列122,及像差補償器陣列123。此外,雖然 5B展示處置小射束之1×5陣列的此等陣列中之每一者,但應瞭解,此等陣列可處置任何數目個小射束陣列。
小射束限制孔徑陣列121包括五個射束限制孔徑121_1、121_2、121_3、121_4及121_5。平行初級電子束102入射至小射束限制孔徑陣列121上且經由對應的射束限制孔徑121_1至121_5劃分成五個小射束102_1、102_2、102_3、102_4及102_5。此外,可設定射束限制孔徑121_1至121_5之間距以在樣本表面上產生相等的探測光點間距。
影像形成元件陣列122包括置放於影像形成層122-1及122-2中的五個影像形成微偏轉器122_1、122_2、122_3、122-4及122_5。作為一實例,影像形成微偏轉器122_1、122_4及122_5置放於層122-1中,且影像形成微偏轉器122_2及122_3置放於層122-2中。影像形成微偏轉器122_1、122_4及122_5使小射束102_1、102_4及102_5偏轉以形成產生初級電子束102之電子源的三個影像。影像形成微偏轉器122_2及122_3使小射束102_2及102_3偏轉以形成電子源之兩個影像。
像差補償器陣列123包括置放於四個像差補償器層123-1、123-2、123-3及123-4中的五個微補償器123_1、123_2、123_3、123_4及123_5。123_1至123_5之每一微補償器包含置放於四個像差補償器層中之兩個層中的兩個子微補償器。作為一實例,微補償器123_1包括層123-1及123-3中的子微補償器123-1_1及123-3_1,微補償器123_2包括層123-2及123-4中的子微補償器123-2_2及123-4_2,微補償器123_3包括層123-2及123-4中的子微補償器123-2_3及123-4_3,微補償器123_4包括層123-1及123-3中的子微補償器123-1_4及123-3_4,且微補償器123_5包括層123-1及123-3中的子微補償器123-1_5及123-3_5。
在微補償器123_1至123_5中之每一者中,兩個子微補償器(例如子微補償器123-1_1及123-3_1)中之一者具有環形電極結構,諸如 3B 3C中所展示(其中將相同電壓施加至所有靜電極)以用作微透鏡,且另一者具有包括至少四個靜電極之多極結構,諸如在 3C中,以用作微像散校正器。在微補償器123_1至123_5中之每一者中,用作微透鏡之子微補償器補償場曲率像差,且用作微像散校正器之子微補償器補償小射束102_1至102_5中的對應一者之散光像差。
處置兩個鄰近小射束的兩個鄰近微補償器之子微補償器並不被置放於同一層中。舉例而言,微補償器123_5之子微補償器123-1_5及123-3_5置放於層123-1及123-3中,而微補償器123_3之子微補償器123-2_3及123-4_3置放於層123-2及123-4中。
同一層中之子微補償器可經組態為具有相同功能。舉例而言,在層123-1中,所有子微補償器123-1_1、123-1_4及123-1_5經組態為用作微透鏡。同一層中之子微補償器亦可經組態為具有不同功能。舉例而言,在層123-1中,子微補償器123-1_1及123-1_4經組態為分別用作微透鏡,且子微補償器123-1_5經組態為用作微像散校正器。然而,因為連接每一層中之電極所需的電路在同一層中之子微補償器經組態以不同地起作用時比在同一層中之子微補償器經組態以相同地起作用時較少,所以當同一層中之子微補償器經組態以不同地起作用時電安全性較高。
同時,藉由將鄰近影像形成微偏轉器置放於不同的影像形成層中且將鄰近微補償器之子微補償器置放於不同的像差補償器層中,影像形成微偏轉器及微補償器之間距可經組態為小於在將所有影像形成微偏轉器置放於一個影像形成層中且將所有微補償器置放於一個像差補償器層中的情況下所需之間距。
6A 、圖 6B 及圖 6C為說明符合本發明之實施例的多射束檢測系統中之例示性源轉換單元之一部分的示意圖。
現在參看 6A,其展示包括小射束限制孔徑陣列121、影像形成元件陣列122、像差補償器陣列123及預彎曲元件陣列124之源轉換單元120。此外,雖然 6A展示處置小射束之1×5陣列的此等陣列中之每一者,但應瞭解,此等陣列可處置任何數目個小射束陣列。
預彎曲元件陣列124包括置放於兩個預彎曲層124-1及124-2中的五個預彎曲微偏轉器124_1、124_2、124_3、124_4及124_5。作為一實例,預彎曲微偏轉器124_1、124_4及124_5置放於層124-1中,且預彎曲微偏轉器124_2及124_3置放於層124-2中。發散初級電子束102入射至預彎曲元件陣列124上。預彎曲微偏轉器124_1、124_4及124_5使初級電子束102之小射束102_1、102_4及102_5偏轉以垂直進入小射束限制孔徑陣列121之射束限制孔徑121_1、121_4及121_5。預彎曲微偏轉器124_2及124_3使初級電子束102之小射束102_2及102_3偏轉以垂直進入小射束限制孔徑陣列121之射束限制孔徑121_2及121_3。
射束限制孔徑121_1至121_5限制小射束102-1至102-5。此外,可設定射束限制孔徑121_1至121_5之間距以在樣本表面上產生相等的探測光點間距。
影像形成元件陣列122包括置放於兩個影像形成層122-1及122-2中的五個影像形成微偏轉器122_1、122_2、122_3、122-4及122_5。作為一實例,影像形成微偏轉器122_1、122_4及122_5置放於層122-1中,且影像形成微偏轉器122_2及122_3置放於層122-2中。影像形成微偏轉器122_1、122_4及122_5使小射束102_1、102_4及102_5偏轉以形成產生初級電子束102之電子源的三個影像。影像形成微偏轉器122_2及122_3使小射束102_2及102_3偏轉以形成電子源之兩個影像。
像差補償器陣列123包括置放於四個像差補償器層123-1、123-2、123-3及123-4中的五個微補償器123_1、123_2、123_3、123_4及123_5。微補償器123_1至123_5中之每一者包含置放於四個像差補償器層中之兩個層中的兩個子微補償器。作為一實例,微補償器123_1包括層123-1及123-3中的子微補償器123-1_1及123-3_1,微補償器123_2包括層123-2及123-4中的子微補償器123-2_2及123-4_2,微補償器123_3包括層123-2及123-4中的子微補償器123-2_3及123-4_3,微補償器123_4包括層123-1及123-3中的子微補償器123-1_4及123-3_4,且微補償器123_5包括層123-1及123-3中的子微補償器123-1_5及123-3_5。
在微補償器123_1至123_5中之每一者中,兩個子微補償器(例如子微補償器123-1_1及123-3_1)中之一者具有環形電極結構,諸如 3B 3C中所展示(在將相同電壓施加至所有電極時)以用作微透鏡,且另一者具有包括至少四個電極之多極結構,諸如在 3C中,以用作微像散校正器。在微補償器123_1至123_5中之每一者中,用作微透鏡之子微補償器補償場曲率像差,且用作微像散校正器之子微補償器補償小射束102_1至102_5中的對應一者之散光像差。
處置兩個鄰近小射束的兩個鄰近微補償器之子微補償器並不被置放於同一層中。舉例而言,微補償器123_5之子微補償器123-1_5及123-3_5置放於層123-1及123-3中,而微補償器123_3之子微補償器123-2_3及123-4_3置放於層123-2及123-4中。
同一層中之子微補償器可經組態為具有相同功能。舉例而言,在層123-1中,所有子微補償器123-1_1、123-1_4及123-1_5經組態為用作微透鏡。同一層中之子微補償器亦可經組態為具有不同功能。舉例而言,在層123-1中,子微補償器123-1_1及123-1_4經組態為分別用作微透鏡,且子微補償器123-1_5經組態為用作微像散校正器。然而,因為連接每一層中之電極所需的電路在同一層中之子微補償器經組態以不同地起作用時比在同一層中之子微補償器經組態以相同地起作用時較少,所以當同一層中之子微補償器經組態以不同地起作用時電安全性較高。
同時,藉由將鄰近影像形成微偏轉器置放於不同的影像形成層中、將鄰近微補償器之子微補償器置放於不同的像差補償器層中且將鄰近預彎曲微偏轉器置放於不同的預彎曲層中,影像形成微偏轉器、微補償器及預彎曲微偏轉器之間距可經組態為小於在將所有影像形成微偏轉器置放於一個影像形成層中、將所有微補償器置放於一個像差補償器層中且將所有預彎曲微偏轉器置放於一個預彎曲層中的情況下所需之間距。
現在參看 6B,其展示包括小射束限制孔徑陣列121、影像形成元件陣列122、像差補償器陣列123及預彎曲元件陣列124之源轉換單元120。此外,雖然 6B展示處置小射束之1×5陣列的此等陣列中之每一者,但應瞭解,此等陣列可處置任何數目個小射束陣列。
預彎曲元件陣列124包括置放於四個預彎曲層124-1、124-2、124-3及124-4中的五個預彎曲微偏轉器124_1、124_2、124_3、124_4及124_5。每一預彎曲微偏轉器經進一步組態以包含置放於四個預彎曲層中之兩個層中的兩個子微偏轉器。舉例而言,預偏轉器124_1包含層124-1中之子微偏轉器124-1_1及層124-3中之子微偏轉器124-3_1。
每一預彎曲微偏轉器之兩個預彎曲子微偏轉器使發散初級電子束102之一個小射束偏轉。層124-1中之預彎曲子微偏轉器124-1_1、124-1_4及124-1_5及層124-3中之預彎曲子微偏轉器124-3_1、124-3_4及124-3_5經組態以分別使初級電子束102之小射束102_1、102_4及102_5連續偏轉,以垂直進入小射束限制孔徑陣列121之射束限制孔徑121_1、121_4及121_5。且層124-2中之預彎曲子微偏轉器124-2_2及124-2_3及層124-4中之預彎曲子微偏轉器124-4_2及124-4_3經組態以分別使初級電子束102之小射束102_2及102_3連續偏轉,以垂直進入小射束限制孔徑陣列121之射束限制孔徑121_2及121_3。應瞭解,包含子微偏轉器的預彎曲層及預彎曲微偏轉器之置放可經組態為符合本發明之實施例的其他組態。
因為小射束102_1至102_5中之每一者係由兩個預彎曲子微偏轉器偏轉,所以兩個預彎曲子微偏轉器(例如預彎曲子微偏轉器124-1_4及124-3_4)中之每一者的偏轉電壓將小於單一預彎曲微偏轉器(例如 6A中之預彎曲微偏轉器124_4)。此確保電安全性。應瞭解,層及預彎曲微偏轉器之置放可經組態為符合本發明之實施例的其他組態。
五個射束限制孔徑121_1至121_5分別限制小射束102_1至102_5。此外,可設定射束限制孔徑121_1至121_5之間距以在樣本表面上產生相等的探測光點間距。
影像形成元件陣列122包括置放於兩個影像形成層122-1及122-2中的五個影像形成微偏轉器122_1、122_2、122_3、122_4及122_5。作為一實例,影像形成微偏轉器122_1、122_4及122_5置放於層122-1中,影像形成微偏轉器122_2及122_3置放於層122-2中。影像形成微偏轉器122_1、122_4及122_5使小射束102_1、102_4及102_5偏轉,以形成產生初級電子束102之電子源的三個影像。影像形成微偏轉器122_2及122_3使小射束102_2及102_3偏轉以形成電子源之兩個影像。
像差補償器陣列123包括置放於兩個像差補償器層123-1及123-2中的五個微補償器123_1、123_2、123_3、123_4及123_5。作為一實例,微補償器123_1、123_4及123_5置放於層123-1中,且微補償器123_2及122_3置放於層123-2中。微補償器123_1、123_4及123_5補償小射束102_1、102_4及102_5之場曲率像差及散光像差。微補償器123_2及123_3補償小射束102_2及102_3之場曲率像差及散光像差。
現在參看 6C,其展示包括小射束限制孔徑陣列121、影像形成元件陣列122、像差補償器陣列123及預彎曲元件陣列124之源轉換單元120。此外,雖然 6C展示處置小射束之1×5陣列的此等陣列中之每一者,但應瞭解,此等陣列可處置任何數目個小射束陣列。
預彎曲元件陣列124包括置放於三個預彎曲層124-1、124-2及124-3中的五個預彎曲微偏轉器124_1、124_2、124_3、124_4及124_5。兩個最外預彎曲微偏轉器124_4及124_5中之每一者包含不同層中之兩個預彎曲子微偏轉器。作為一實例,預彎曲微偏轉器124_1( 6C中之124-1_1)置放於層124-1中,預彎曲微偏轉器124_2( 6C中之124-2_2)及124_3( 6C中之124-2_3)置放於層124-2中,最外預彎曲微偏轉器124_5之子微偏轉器124-1_5及124-3_5置放於層124-1及124-3中,且最外預彎曲微偏轉器124_4之子微偏轉器124-1_4及124-3_4置放於層124-1及124-3中。
發散初級射束102入射至預彎曲元件陣列124上。初級射束102之小射束102_1、102_2及102_3係由預彎曲微偏轉器124_1、124_1及124_3偏轉,以垂直進入小射束限制孔徑陣列121之射束限制孔徑121_1、121_2及121_3。初級電子束102之小射束102_4及102_5分別由預彎曲微偏轉器124_4之預彎曲子微偏轉器124-1_4及124-3_4連續偏轉,且由預彎曲微偏轉器124_5之預彎曲子微偏轉器124-1_5及124-3_5連續偏轉,以垂直進入小射束限制孔徑陣列121之射束限制孔徑121_4及121_5。
因為小射束102_4及102_5比三個內部小射束102_1、102_2及102_3更遠離源轉換單元之中心,因此小射束102_4及102_5具有較大的偏轉角。因為小射束102_4及102_5中之每一者係由兩個預彎曲子微偏轉器連續偏轉,所以該兩個預彎曲子微偏轉器中之每一者之偏轉電壓將小於 6A中之一個預彎曲微偏轉器之偏轉電壓,且因此提供較大電安全性。 6C中之組態具有比 6B中所展示之結構更簡單的結構。應瞭解,預彎曲層及預彎曲微偏轉器之置放可經組態為符合本發明之實施例的其他組態。
射束限制孔徑121_1至121_5分別限制小射束102_1至102_5。此外,可設定射束限制孔徑121_1至121_5之間距以在樣本表面上產生相等的探測光點間距。
影像形成元件陣列122包括置放於兩個影像形成層122-1及122-2中的五個影像形成微偏轉器122_1、122_2、122_3、122_4及122_5。作為一實例,影像形成微偏轉器122_1、122_4及122_5置放於層122-1中,且影像形成微偏轉器122_2及122_3置放於層122-2中。影像形成微偏轉器122_1、122_4及122_5使小射束102_1、102_4及102_5偏轉以形成產生初級電子束102之電子源的三個影像。影像形成微偏轉器122_2及122_3使小射束102_2及102_3偏轉以形成電子源之兩個影像。
像差補償器陣列123包括置放於兩個像差補償器層123-1及123-2中的五個微補償器123_1、123_2、123_3、123_4及123_5。作為一實例,微補償器123_1、123_4及123_5置放於層123-1中,且微補償器123_2及122_3置放於層123-2中。微補償器123_1、123_4及123_5補償小射束102_1、102_4及102_5之場曲率像差及/或散光像差。微補償器123_2及123_3補償小射束102_2及102_3之場曲率像差及/或散光像差。
7為說明符合本發明之實施例的多射束檢測系統中之源轉換單元之陣列結構之一部分之組態的示意圖。詳言之, 7展示提供於兩個層30-1及30-2中的具有靜電屏蔽件之元件陣列30之例示性結構。應瞭解,元件陣列30之結構可用於影像形成元件陣列(例如 4A之影像形成元件陣列122)、像差補償器陣列(例如 5A之像差補償器陣列123),或預彎曲元件陣列(例如 6A之預彎曲元件陣列124)。雖然 7僅展示提供於兩個層中的具有特定元件配置之陣列,但應瞭解,可添加具有符合本文中所描述之實施例的各種元件配置之其他層。此外,雖然 7展示五個小射束路徑孔31s,但應瞭解,可使用任何數目的小射束路徑孔陣列。
7展示橫越層30-1及30-2之多個元件30e。舉例而言,結構30之層30-1包括對應於第一、第三及第五小射束路徑孔31s之三個元件30e,而層30-2包括對應於第二及第四小射束路徑孔31s之兩個元件30e。取決於陣列類型,元件30e可用作涉及如 3C中所展示的兩個或多於兩個分段電極之微偏轉器、涉及如 3C中所展示的四個或多於四個分段電極之微像散校正器,或涉及 3B 3C中所展示的一或多個環形電極之微透鏡(當將相同電壓施加至所有電極時)。元件30e中之每一者可產生靜電場。舉例而言,電極30e可在用作微偏轉器時產生偶極子場,在用作微像散校正器時產生四極場,或在用作微透鏡時產生圓形透鏡場。
為了避免元件30e之靜電場串擾,偏好對每一元件30e進行電屏蔽。為了經由電屏蔽空腔為每一元件30e提供靜電屏蔽,元件陣列30之結構包括具有通孔31s之導電板32、33、34。導電板32可用作為元件30e提供靜電屏蔽之電極固持板,而導電板33及34可用作控制由元件30e產生之靜電邊緣場的電極覆蓋板。板32至34之組合可移除由元件30e產生之靜電場之串擾。導電板32至34亦可在相同電位(諸如接地電位)下操作且實現靜電場之對稱分佈,諸如針對微偏轉器及微像散校正器之旋轉對稱及針對微透鏡之軸對稱。此外,對於每一層,陣列30可包括隔離器薄層35,該隔離器薄層可提供使電極與導電板34隔離之絕緣疊層。
8A為說明符合本發明之實施例的多射束檢測系統中之例示性源轉換單元之一部分之例示性結構的圖解。詳言之, 8A展示相似於 7之陣列結構30的射束限制孔徑陣列121及影像形成元件陣列122。
射束限制孔徑陣列121包括複數個射束限制孔徑(例如 4A之射束限制孔徑121_1至121_5)。射束限制孔徑陣列121可由具有通孔之頂部導電板(例如 7之導電板33)形成。為了減少小射束102_1、102_2、102_3、102_4及102-5之電子散射,可使用倒置擴孔之薄邊緣來產生射束限制孔徑陣列121之通孔。
影像形成元件陣列122提供於具有相似於 7的靜電屏蔽配置之層122-1及層122-2中。應瞭解,影像形成元件陣列之結構對應於 4A之影像形成元件陣列。影像形成元件陣列122之結構包括元件122e,該等元件可用作涉及如 3C中所展示的兩個或多於兩個分段電極之微偏轉器。此等微偏轉器中之每一者可使小射束102_1至102_5中之對應一者偏轉。
8B為說明符合本發明之實施例的多射束檢測系統中之例示性源轉換單元之一部分之例示性結構的圖解。詳言之, 8B展示相似於 7之陣列結構30的射束限制孔徑陣列121、影像形成元件陣列122,及相似於 7之陣列結構30的像差補償器陣列123。應瞭解, 8B中之源轉換單元之結構對應於 5A之源轉換單元。
射束限制孔徑陣列121包括複數個射束限制孔徑(例如 5A之射束限制孔徑121_1至121_5)。射束限制孔徑陣列121可由具有通孔之頂部導電板(例如 7之導電板33)形成。為了減少小射束102_1、102_2、102_3、102_4及102-5之電子散射,可使用倒置漏斗之薄邊緣來產生射束限制孔徑陣列121之通孔。
像差補償器陣列123提供於具有相似於 7的靜電屏蔽配置之層123-1及層123-2中。應瞭解,像差補償器陣列之結構對應於 5A之像差補償器陣列。像差補償器陣列123之結構包括元件123e,該元件可用作微補償器,其包括涉及如 3C中所展示的四個或多於四個分段電極之微像散校正器,或涉及 3B 3C中所展示的一或多個環形電極之微透鏡(當將相同電壓施加至所有電極時)。此等微補償器中之每一者可補償小射束102_1至102_5中的對應一者之像差。
影像形成元件陣列122提供於具有相似於 7的靜電屏蔽配置之層122-1及層122-2中。應瞭解,影像形成元件陣列之結構對應於 5A之影像形成元件陣列。影像形成元件陣列122之結構包括元件122e,該等元件可用作涉及如 3C中所展示的兩個或多於兩個分段電極之微偏轉器。此等微偏轉器中之每一者可使小射束102_1至102_5中之對應一者偏轉。
8C為說明符合本發明之實施例的多射束檢測系統中之例示性源轉換單元之一部分之例示性結構的圖解。詳言之,圖 8C展示相似於 7之陣列結構30的射束限制孔徑陣列121、影像形成元件陣列122,及相似於 7之陣列結構30的像差補償器陣列123,同時具有更多層。應瞭解, 8C中之源轉換單元之結構對應於 5B之源轉換單元。
射束限制孔徑陣列121包括複數個射束限制孔徑(例如 5B之射束限制孔徑121_1至121_5)。射束限制孔徑陣列121可由具有通孔之頂部導電板(例如 7之導電板33)形成。為了減少小射束102_1、102_2、102_3、102_4及102-5之電子散射,可使用倒置擴孔之薄邊緣來形成射束限制孔徑陣列121之通孔。
像差補償器陣列123提供於具有相似於 7之靜電屏蔽配置的四個層123-1、123-2、123-3及123-4中。應瞭解,像差補償器陣列之結構對應於 5B之像差補償器陣列。像差補償器陣列122之結構包括補償對應的小射束102_1至102_5之像差之元件123e。微補償器針對每一小射束包括橫越多個層之兩個元件123e(例如針對小射束102_5,層123-1及123-3中之兩個元件123e)。在每一微補償器中,元件123e中之一者可用作涉及如 3C中所展示的四個或多於四個分段電極之微像散校正器,而另一元件可用作涉及 3B 3C中所展示的一或多個環形電極之微透鏡(當將相同電壓施加至所有電極時)。此等微補償器中之每一者可補償小射束102_1至102_5中的對應一者之像差。
如上文在 5B中所展示,兩個鄰近微補償器之子微補償器(元件)並不處於同一層中。此外,在一些實施例中,每一層中之所有元件可具有相同的功能。舉例而言,在層123-1中,所有元件123e可用作微透鏡。在其他實施例中,每一層中之元件123e可具有不同功能性。舉例而言,在層123-1中,對應於小射束102_4及102_5之元件123e可用作微透鏡,而對應於小射束102_1之元件123e可用作微像散校正器。
影像形成元件陣列122提供於具有相似於 7的靜電屏蔽配置之層122-1及層122-2中。應瞭解,影像形成元件陣列之結構對應於 5B之影像形成元件陣列。影像形成元件陣列122之結構包括元件122e,該等元件可用作涉及如 3C中所展示的兩個或多於兩個分段電極之微偏轉器。此等微偏轉器中之每一者可使小射束102_1至102_5中之對應一者偏轉。
9A為說明符合本發明之實施例的多射束檢測系統中之例示性源轉換單元之一部分之例示性結構的圖解。詳言之, 9A展示預彎曲元件陣列124之結構以及 8C之陣列結構。預彎曲元件陣列124相似於 7之陣列結構30。應瞭解, 9A中之源轉換單元之結構對應於 6A之源轉換單元。
預彎曲元件陣列124提供於具有相似於 7的靜電屏蔽配置之層124-1及層124-2中。預彎曲元件陣列124之結構包括元件124e,該等元件可用作涉及如 3C中所展示的兩個或多於兩個分段電極之微偏轉器。此等微偏轉器中之每一者可使小射束102_1至102_5中之對應一者偏轉。 9A展示橫越層124-1及124-2之多個元件124e。舉例而言,層124-1包括三個元件124e,且對應於與小射束102_1、102_4及102_5相關聯的第一、第三及第五小射束路徑孔,而層124-2包括兩個元件124e,其對應於與小射束102_2及102_3相關聯的第二及第四小射束路徑孔。
9B為說明符合本發明之實施例的多射束檢測系統中之例示性源轉換單元之一部分之例示性結構的圖解。詳言之, 9B展示預彎曲元件陣列124之結構以及 8B之陣列結構。預彎曲元件陣列124相似於 7之陣列結構30,除了具有更多層。應瞭解, 9B中之源轉換單元之結構對應於 6C之源轉換單元。
預彎曲元件陣列124提供於具有相似於 7的靜電屏蔽配置之三個層124-1至層124-3中。預彎曲元件陣列124之結構包括元件124e,該等元件可用作涉及如 3C中所展示的兩個或多於兩個分段電極之微偏轉器。此等微偏轉器中之每一者可使小射束102_1至102_5中之對應一者偏轉。 9B展示橫越層124-1至124-3之多個元件124e,其中最外通孔(對應於小射束102_5及102_4)具有處於第一層124-1及第三層124-3兩者處之元件124e。
可使用以下條項進一步描述實施例: 1.一種源轉換單元,其包含: 一影像形成元件陣列,其具有複數個影像形成元件,該複數個影像形成元件經組態以藉由影響由一帶電粒子源產生之一初級帶電粒子束的複數個小射束從而形成該帶電粒子源之複數個影像;及 一像差補償器陣列,其具有複數個微補償器,該複數個微補償器經組態以補償該複數個影像之像差,其中每一微補償器包含置放於一第一集合之一個層中的一微透鏡元件及置放於該第一集合之另一層中的一微像散校正器元件, 其中該第一集合之一層包括至少一個微透鏡元件及至少一個微像散校正器元件。 2.如條項1之源轉換單元,其中每一微透鏡元件用作一微透鏡以補償場曲率像差,且每一微像散校正器元件用作一微像散校正器以補償散光像差。 3.如條項1及2中任一項之源轉換單元,其進一步包含具有複數個射束限制孔徑之一小射束限制孔徑陣列。 4.如條項3之源轉換單元,其中每一射束限制孔徑限制該複數個小射束中之一者之一大小。 5.如條項1至4中任一項之源轉換單元,其進一步包含具有複數個預彎曲微偏轉器之一預彎曲元件陣列。 6.如條項5之源轉換單元,其中每一預彎曲微偏轉器使該複數個小射束中之一者彎曲以垂直進入該對應的射束限制孔徑。 7.如條項5及6中任一項之源轉換單元,其中一或多個預彎曲微偏轉器包含置放於一第二集合之不同層中的兩個或多於兩個子微偏轉器,其用以使對應的一個小射束連續彎曲。 8.如條項5至7中任一項之源轉換單元,其中該複數個預彎曲微偏轉器之每一預彎曲微偏轉器置放於一電屏蔽空腔內部,以與其他預彎曲微偏轉器電屏蔽。 9.如條項1至8中任一項之源轉換單元,其中該複數個影像形成元件之每一影像形成元件置放於一電屏蔽空腔內部,以與其他影像形成元件電屏蔽。 10.如條項1至9中任一項之源轉換單元,其中該複數個微補償器之每一微補償器置放於一或多個電屏蔽空腔內部,以與其他微補償器電屏蔽。 11.如條項1至10中任一項之源轉換單元,其中每一影像形成元件包含置放於一第三集合之不同層中的兩個或多於兩個影像形成子元件,其用以連續影響對應的一個小射束以形成對應的影像。 12.一種帶電粒子束系統,其包含如條項1至11中任一項之源轉換單元。 13.一種源轉換單元,其包含: 一影像形成元件陣列,其具有置放於一第一集合之兩個或多於兩個層中的複數個影像形成元件,其中該複數個影像形成元件藉由影響由一帶電粒子源產生之一初級帶電粒子束的複數個小射束從而形成該帶電粒子源之複數個影像。 14.如條項13之源轉換單元,其中每一影像形成元件包含一微偏轉器,該微偏轉器用以使該複數個小射束中之一者偏轉以形成該複數個影像中之一者。 15.如條項13之源轉換單元,其中該等影像形成元件中之至少一些包含置放於該第一集合之兩個層中的兩個微偏轉器,其用以使該複數個小射束中之一者連續偏轉以形成該複數個影像中之一者。 16.如條項13之源轉換單元,其中該複數個影像形成元件中之一者包含一個微偏轉器,其用以使該複數個小射束中之一者偏轉以形成該複數個影像中之一者,且該複數個影像形成元件中之另一者包含置放於該第一集合之兩個層中的兩個微偏轉器,其用以使該複數個小射束中之另一者連續偏轉以形成該複數個影像中之另一者。 17.如條項13至16中任一項之源轉換單元,其進一步包含: 一像差補償器陣列,其具有置放於一第二集合之兩個或多於兩個層中的複數個微補償器,該複數個微補償器用以補償該複數個影像之像差。 18.如條項17之源轉換單元,其中: 每一微補償器包含置放於該第二集合之不同層中的一微透鏡元件及一微像散校正器元件。 19.如條項18之源轉換單元,其中在該複數個微補償器當中,微透鏡元件中之一者及微像散校正器元件中之一者置放於該第二集合之一個層中。 20.如條項13至19中任一項之源轉換單元,其進一步包含: 一小射束限制孔徑陣列,其具有複數個射束限制孔徑;及 一預彎曲元件陣列,其具有置放於一第三集合之兩個或多於兩個層中的複數個預彎曲微偏轉器, 其中每一射束限制孔徑限制該複數個小射束中之一者之一大小,且每一預彎曲微偏轉器使該複數個小射束中之一者彎曲以垂直進入該對應的射束限制孔徑。 21.如條項20之源轉換單元,其中一或多個預彎曲微偏轉器包含置放於該第三集合之不同層中的兩個或多於兩個子微偏轉器,其用以使對應的一個小射束連續彎曲。 22.如條項20及21中任一項之源轉換單元,其中該複數個預彎曲微偏轉器之每一預彎曲微偏轉器置放於一電屏蔽空腔內部,以與其他預彎曲微偏轉器電屏蔽。 23.如條項17至22中任一項之源轉換單元,其中該複數個微補償器之每一微補償器置放於一或多個電屏蔽空腔內部,以與其他微補償器電屏蔽。 24.如條項13至22中任一項之源轉換單元,其中該複數個影像形成元件之每一影像形成元件置放於一電屏蔽空腔內部,以與其他影像形成元件電屏蔽。 25.一種源轉換單元,其包含: 一影像形成元件陣列,其具有複數個影像形成元件,該複數個影像形成元件經組態以藉由影響由一帶電粒子源產生之一初級帶電粒子束的複數個小射束從而形成該帶電粒子源之複數個影像; 一第一電導體元件覆蓋板,其具有複數個第一射束路徑孔以供該複數個小射束穿過; 一第二電導體元件覆蓋板,其具有複數個第二射束路徑孔以供該複數個小射束穿過; 一第三電導體元件覆蓋板,其具有複數個第三射束路徑孔以供該複數個小射束穿過; 一第一電絕緣疊層,其具有複數個第一射束路徑孔以供該複數個小射束穿過; 一第二電絕緣疊層,其具有複數個第二射束路徑孔以供該複數個小射束穿過; 一第一電導體元件固持板,其具有複數個第一通孔;及 一第二電導體元件固持板,其具有複數個第二通孔, 其中該複數個影像形成元件交替地置放於對應的第一通孔及第二通孔中, 其中該等第一通孔中之該等影像形成元件形成一第一影像形成層、藉由由該第一電導體元件覆蓋板及該第二電導體元件覆蓋板以及該第一電導體元件固持板形成的電屏蔽第一空腔而電屏蔽,且藉由該第一電絕緣疊層與該等電屏蔽第一空腔之壁隔離, 其中該第二通孔中之該等影像形成元件形成一第二影像形成層、藉由由該第二電導體元件覆蓋板及該第三電導體元件覆蓋板以及該第二電導體元件固持板形成的電屏蔽第二空腔而電屏蔽,且藉由該第二電絕緣疊層與該等電屏蔽第二空腔之壁隔離, 其中受該第一影像形成層中之一個影像形成元件影響的每一小射束穿過一個對應的第二通孔,且受該第二影像形成層中之一個影像形成元件影響的每一小射束穿過一個對應的第一通孔。 26.一種源轉換單元,其包含: 具有子微補償器之一第一層的一補償器陣列,其包括一微透鏡元件及一微像散校正器元件。 27.一種源轉換單元,其包含: 一影像形成元件陣列,其經組態以經由一第一射束路徑接收一第一小射束且經由一第二射束路徑接收一第二小射束,其中該影像形成元件陣列包含具有對應於該第一小射束的一第一影像形成元件之一第一層及具有對應於該第二小射束的一第二影像形成元件之一第二層。 28.一種源轉換單元,其包含: 一元件陣列,其具有通過該元件陣列之一第一層及該元件陣列之一第二層的第一及第二射束路徑孔, 其中該第一層包括經組態以影響通過該第一射束路徑孔之一第一小射束的一第一元件,且該第二層包括經組態以影響通過該第二射束路徑孔之一第二小射束的一第二元件, 其中該第一層經由一隔離器與該第二層分離,且 其中該第一層包括該第一元件與該第二射束路徑孔之間的一靜電屏蔽件,且該第二層包括該第二元件與該第一射束路徑孔之間的一靜電屏蔽件。 29.如條項13之源轉換單元,其中該等影像形成元件中之一或多者包含一補償器元件。 30.如條項29之源轉換單元,其中該補償器元件包含一微透鏡或一像散校正器中之任一者。 31.如條項29之源轉換單元,其中該等影像形成元件中之一或多者包含包括一微透鏡之一補償器元件,其中該等影像形成元件中之一或多者包含包括為一微像散校正器的一像散校正器之一補償器,且其中該等影像形成元件中之一或多者包含包括一微透鏡及一像散校正器之一補償器。
雖然已經結合各種實施例描述本發明,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顯而易見。意欲本說明書及實例僅被視為例示性的,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。
以上描述意欲為說明性,而非限制性的。因此,對於熟習此項技術者將顯而易見,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。
1:電子束檢測(EBI)系統/帶電粒子束檢測系統 10:主腔室 20:裝載/鎖定腔室 30:設備前端模組(EFEM)/元件陣列 30a:第一裝載埠 30b:第二裝載埠 30e:元件 30-1:層 30-2:層 31s:小射束路徑孔/通孔 32:導電板 33:導電板 34:導電板 35:隔離器薄層 100:電子束檢測(EBI)系統/電子束工具/設備 100_1:主光軸 101:電子源 101s:交越 102:初級電子束/發散初級電子束 102_1:小射束 102_1s:探測光點 102_1se:次級電子束 102_2:小射束 102_2s:探測光點 102_2se:次級電子束 102_3:小射束 102_3s:探測光點 102_3se:次級電子束 102_4:小射束 102_5:小射束 103:槍孔徑 110:聚光透鏡 120:源轉換單元 121:小射束限制孔徑陣列 121_1:射束限制孔徑 121_2:射束限制孔徑 121_3:射束限制孔徑 121_4:射束限制孔徑 121_5:射束限制孔徑 122:影像形成元件陣列 122e:元件 122-1:影像形成層 122-1_1:元件/影像形成子微偏轉器 122-1_4:元件/影像形成子微偏轉器 122-1_5:元件/影像形成子微偏轉器 122-2:影像形成層 122-2_2:元件/影像形成子微偏轉器 122-2_3:元件/影像形成子微偏轉器 122-3:影像形成層 122-3_1:元件/影像形成子微偏轉器 122-3_4:元件/影像形成子微偏轉器 122-3_5:元件/影像形成子微偏轉器 122-4:影像形成層 122-4_2:元件/影像形成子微偏轉器 122-4_3:元件/影像形成子微偏轉器 122_1:影像形成微偏轉器 122_2:影像形成微偏轉器 122_1_0:偏轉平面 122_2_0:偏轉平面 122_3:影像形成微偏轉器 122_4:影像形成微偏轉器 122_5:影像形成微偏轉器 123:像差補償器陣列 123e:元件 123-1:像差補償器層 123-2:像差補償器層 123-3:像差補償器層 123-4:像差補償器層 123_1:微補償器 123_2:微補償器 123_3:微補償器 123_4:微補償器 123_5:微補償器 123-1_1:子微補償器 123-1_2:子微補償器 123-1_3:子微補償器 123-1_4:子微補償器 123-1_5:子微補償器 123-2_1:子微補償器 123-2_2:子微補償器 123-2_3:子微補償器 123-3_1:子微補償器 123-3_4:子微補償器 123-3_5:子微補償器 123-4_2:子微補償器 123-4_3:子微補償器 124:預彎曲元件陣列 124e:元件 124-1:預彎曲層 124-1_1:子微偏轉器 124-1_4:預彎曲子微偏轉器 124-1_5:預彎曲子微偏轉器 124-2:預彎曲層 124-2_2:預彎曲子微偏轉 124-2_3:預彎曲子微偏轉 124-3:預彎曲層 124-3_1:預彎曲子微偏轉器 124-3_4:預彎曲子微偏轉器 124-3_5:預彎曲子微偏轉器 124-4:預彎曲層 124-4_2:預彎曲子微偏轉器 124-4_3:預彎曲子微偏轉器 124_1:預彎曲微偏轉器 124_2:預彎曲微偏轉器 124_3:預彎曲微偏轉器 124_4:預彎曲微偏轉器 124_5:預彎曲微偏轉器 130:初級投影光學系統 131:物鏡 132:偏轉掃描單元 140M:電子偵測器件 140_1:偵測元件 140_2:偵測元件 140_3:偵測元件 150:次級光學系統 150_1:副光軸 160:射束分離器 171:槍孔徑板 190:樣本 e1:電極 e2:電極 e3:電極 e4:電極
1為說明符合本發明之實施例之例示性電子束檢測(EBI)系統的示意圖。
2為說明符合本發明之實施例的可為 1之例示性電子束檢測系統之一部分的例示性電子束工具之示意圖。
3A為說明符合本發明之實施例的多射束檢測系統中之例示性源轉換單元之一部分的示意圖,其具有多個像差補償器層及一影像形成元件層。
3B 3C為說明符合本發明之實施例的例示性元件之組態的示意圖。
4A 4B 4C為說明符合本發明之實施例的多射束檢測系統中之例示性源轉換單元之一部分的示意圖,其具有多個影像形成層。
5A 5B為說明符合本發明之實施例的多射束檢測系統中之例示性源轉換單元之一部分的示意圖,其具有多個像差補償器層及多個影像形成層。
6A 6B 6C為說明符合本發明之實施例的多射束檢測系統中之例示性源轉換單元之一部分的示意圖,其具有多個預彎曲層、多個像差補償器層及多個影像形成層。
7為說明多射束檢測系統中之例示性源轉換單元之一部分之組態的示意圖,其具有多個層。
8A為說明符合本發明之實施例的多射束檢測系統中之例示性源轉換單元之一部分之組態的示意圖,其具有多個影像形成層。
8B 8C為說明符合本發明之實施例的多射束檢測系統中之例示性源轉換單元之一部分之組態的示意圖,其具有多個像差補償器層及多個影像形成層。
9A 9B為說明符合本發明之實施例的多射束檢測系統中之例示性源轉換單元之一部分之組態的示意圖,其具有多個預彎曲層、多個像差補償器層及多個影像形成層。
102:初級電子束/發散初級電子束
102_1:小射束
102_2:小射束
102_3:小射束
102_4:小射束
102_5:小射束
120:源轉換單元
121:小射束限制孔徑陣列
121_1:射束限制孔徑
121_2:射束限制孔徑
121_3:射束限制孔徑
121_4:射束限制孔徑
121_5:射束限制孔徑
122:影像形成元件陣列
122-1:影像形成層
122-1_1:元件/影像形成子微偏轉器
122-1_4:元件/影像形成子微偏轉器
122-1_5:元件/影像形成子微偏轉器
122-2:影像形成層
122-2_2:元件/影像形成子微偏轉器
122-2_3:元件/影像形成子微偏轉器
122-3:影像形成層
122-3_1:元件/影像形成子微偏轉器
122-3_4:元件/影像形成子微偏轉器
122-3_5:元件/影像形成子微偏轉器
122-4:影像形成層
122-4_2:元件/影像形成子微偏轉器
122-4_3:元件/影像形成子微偏轉器

Claims (15)

  1. 一種源轉換單元,其包含: 一影像形成元件陣列,其具有置放於一第一集合之兩個或多於兩個層中的複數個影像形成元件,其中該複數個影像形成元件藉由影響由一帶電粒子源產生之一初級帶電粒子束的複數個小射束從而形成該帶電粒子源之複數個影像。
  2. 如請求項1之源轉換單元,其中每一影像形成元件包含一微偏轉器,該微偏轉器用以使該複數個小射束中之一者偏轉以形成該複數個影像中之一者。
  3. 如請求項1之源轉換單元,其中該等影像形成元件中之至少一些包含置放於該第一集合之兩個層中的兩個微偏轉器,其用以使該複數個小射束中之一者連續偏轉以形成該複數個影像中之一者。
  4. 如請求項1之源轉換單元,其中該複數個影像形成元件中之一者包含一個微偏轉器,其用以使該複數個小射束中之一者偏轉以形成該複數個影像中之一者,且該複數個影像形成元件中之另一者包含置放於該第一集合之兩個層中的兩個微偏轉器,其用以使該複數個小射束中之另一者連續偏轉以形成該複數個影像中之另一者。
  5. 如請求項1之源轉換單元,其進一步包含: 一像差補償器陣列,其具有置放於一第二集合之兩個或多於兩個層中的複數個微補償器,該複數個微補償器用以補償該複數個影像之像差。
  6. 如請求項5之源轉換單元,其中: 每一微補償器包含置放於該第二集合之不同層中的一微透鏡元件及一微像散校正器元件。
  7. 如請求項6之源轉換單元,其中在該複數個微補償器當中,微透鏡元件中之一者及微像散校正器元件中之一者置放於該第二集合之一個層中。
  8. 如請求項1之源轉換單元,其進一步包含: 一小射束限制孔徑陣列,其具有複數個射束限制孔徑;及 一預彎曲元件陣列,其具有置放於一第三集合之兩個或多於兩個層中的複數個預彎曲微偏轉器, 其中每一射束限制孔徑限制該複數個小射束中之一者之一大小,且每一預彎曲微偏轉器使該複數個小射束中之一者彎曲以垂直進入對應的該射束限制孔徑。
  9. 如請求項8之源轉換單元,其中一或多個預彎曲微偏轉器包含置放於該第三集合之不同層中的兩個或多於兩個子微偏轉器,其用以使對應的一個小射束連續彎曲。
  10. 如請求項8之源轉換單元,其中該複數個預彎曲微偏轉器之每一預彎曲微偏轉器置放於一電屏蔽空腔內部,以與其他預彎曲微偏轉器電屏蔽。
  11. 如請求項5之源轉換單元,其中該複數個微補償器之每一微補償器置放於一或多個電屏蔽空腔內部,以與其他微補償器電屏蔽。
  12. 如請求項1之源轉換單元,其中該複數個影像形成元件之每一影像形成元件置放於一電屏蔽空腔內部,以與其他影像形成元件電屏蔽。
  13. 如請求項1之源轉換單元,其中該等影像形成元件中之一或多者包含一補償器元件。
  14. 如請求項13之源轉換單元,其中該補償器元件包含一微透鏡或一像散校正器中之任一者。
  15. 如請求項13之源轉換單元,其中該等影像形成元件中之一或多者包含包括一微透鏡之一補償器元件,其中該等影像形成元件中之一或多者包含包括為一微像散校正器的一像散校正器之一補償器,且其中該等影像形成元件中之一或多者包含包括一微透鏡及一像散校正器之一補償器。
TW110127691A 2017-10-02 2018-10-02 使用帶電粒子束之設備 TWI783596B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762567134P 2017-10-02 2017-10-02
US62/567,134 2017-10-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202220013A true TW202220013A (zh) 2022-05-16
TWI783596B TWI783596B (zh) 2022-11-11

Family

ID=63722403

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110127691A TWI783596B (zh) 2017-10-02 2018-10-02 使用帶電粒子束之設備
TW107134786A TWI737937B (zh) 2017-10-02 2018-10-02 使用帶電粒子束之設備

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107134786A TWI737937B (zh) 2017-10-02 2018-10-02 使用帶電粒子束之設備

Country Status (8)

Country Link
US (2) US11670477B2 (zh)
EP (1) EP3692562A1 (zh)
JP (1) JP7286630B2 (zh)
KR (2) KR102649183B1 (zh)
CN (1) CN111527582B (zh)
IL (1) IL273564A (zh)
TW (2) TWI783596B (zh)
WO (1) WO2019068666A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI783596B (zh) * 2017-10-02 2022-11-11 荷蘭商Asml荷蘭公司 使用帶電粒子束之設備
KR20210028250A (ko) 2018-08-09 2021-03-11 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 다수 하전-입자 빔들을 위한 장치
JP7316106B2 (ja) 2019-06-14 2023-07-27 株式会社ニューフレアテクノロジー 収差補正器及びマルチ電子ビーム照射装置
CN114631164A (zh) * 2019-10-22 2022-06-14 Asml荷兰有限公司 确定由带电粒子束工具获取的图像中的像差的方法、确定带电粒子束工具的设置的方法和带电粒子束工具
US11056312B1 (en) 2020-02-05 2021-07-06 Kla Corporation Micro stigmator array for multi electron beam system

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3839962B2 (ja) * 1998-06-25 2006-11-01 キヤノン株式会社 荷電ビーム用マスク及び、該マスクを用いたデバイス製造方法
JP3763446B2 (ja) * 1999-10-18 2006-04-05 キヤノン株式会社 静電レンズ、電子ビーム描画装置、荷電ビーム応用装置、および、デバイス製造方法
US6566664B2 (en) * 2000-03-17 2003-05-20 Canon Kabushiki Kaisha Charged-particle beam exposure apparatus and device manufacturing method
JP4585661B2 (ja) * 2000-03-31 2010-11-24 キヤノン株式会社 電子光学系アレイ、荷電粒子線露光装置およびデバイス製造方法
JP4647820B2 (ja) 2001-04-23 2011-03-09 キヤノン株式会社 荷電粒子線描画装置、および、デバイスの製造方法
EP1383158B1 (en) * 2002-07-16 2014-09-10 Canon Kabushiki Kaisha Charged-particle beam lens
JP4459568B2 (ja) * 2003-08-06 2010-04-28 キヤノン株式会社 マルチ荷電ビームレンズおよびそれを用いた荷電ビーム露光装置
GB2408383B (en) * 2003-10-28 2006-05-10 Ims Nanofabrication Gmbh Pattern-definition device for maskless particle-beam exposure apparatus
US6956219B2 (en) * 2004-03-12 2005-10-18 Zyvex Corporation MEMS based charged particle deflector design
GB2412232A (en) * 2004-03-15 2005-09-21 Ims Nanofabrication Gmbh Particle-optical projection system
JP4477436B2 (ja) * 2004-06-30 2010-06-09 キヤノン株式会社 荷電粒子線露光装置
US7598594B2 (en) * 2004-12-20 2009-10-06 Electronics And Telecommunications Research Institute Wafer-scale microcolumn array using low temperature co-fired ceramic substrate
NL1029132C2 (nl) * 2005-05-26 2006-11-28 Univ Delft Tech Inrichting voor het opwekken van evenwijdige stralenbundeldelen.
EP1753010B1 (en) * 2005-08-09 2012-12-05 Carl Zeiss SMS GmbH Particle-optical system
EP2405459A1 (en) * 2006-07-25 2012-01-11 Mapper Lithography IP B.V. A multiple beam charged particle optical system
US8134135B2 (en) * 2006-07-25 2012-03-13 Mapper Lithography Ip B.V. Multiple beam charged particle optical system
NL2001369C2 (nl) * 2007-03-29 2010-06-14 Ims Nanofabrication Ag Werkwijze voor maskerloze deeltjesbundelbelichting.
TWI534849B (zh) * 2008-04-15 2016-05-21 瑪波微影Ip公司 投影透鏡配置
JP5634052B2 (ja) * 2009-01-09 2014-12-03 キヤノン株式会社 荷電粒子線描画装置およびデバイス製造方法
TW201142905A (en) * 2009-10-26 2011-12-01 Mapper Lithography Ip Bv Modulation device and charged particle multi-beamlet lithography system using the same
US8536538B2 (en) * 2011-02-16 2013-09-17 Kla-Tencor Corporation Multiple-pole electrostatic deflector for improving throughput of focused electron beam instruments
NL2006868C2 (en) 2011-05-30 2012-12-03 Mapper Lithography Ip Bv Charged particle multi-beamlet apparatus.
WO2013142068A1 (en) * 2012-03-19 2013-09-26 Kla-Tencor Corporation Pillar-supported array of micro electron lenses
JP2015023286A (ja) * 2013-07-17 2015-02-02 アイエムエス ナノファブリケーション アーゲー 複数のブランキングアレイを有するパターン画定装置
JP6262024B2 (ja) * 2014-03-04 2018-01-17 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ荷電粒子ビーム描画装置
EP2937889B1 (en) * 2014-04-25 2017-02-15 IMS Nanofabrication AG Multi-beam tool for cutting patterns
US9390891B2 (en) * 2014-08-15 2016-07-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Apparatus for charged particle lithography system
JP2016082106A (ja) * 2014-10-17 2016-05-16 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ荷電粒子ビームのブランキング装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置
US9691588B2 (en) * 2015-03-10 2017-06-27 Hermes Microvision, Inc. Apparatus of plural charged-particle beams
US10236156B2 (en) * 2015-03-25 2019-03-19 Hermes Microvision Inc. Apparatus of plural charged-particle beams
US9607805B2 (en) 2015-05-12 2017-03-28 Hermes Microvision Inc. Apparatus of plural charged-particle beams
US9922799B2 (en) * 2015-07-21 2018-03-20 Hermes Microvision, Inc. Apparatus of plural charged-particle beams
KR20190091577A (ko) * 2015-07-22 2019-08-06 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 복수의 하전 입자 빔을 이용하는 장치
SG11201806100PA (en) * 2016-01-27 2018-08-30 Hermes Microvision Inc Apparatus of plural charged-particle beams
EP3268979A4 (en) 2016-04-13 2019-05-08 Hermes Microvision Inc. DEVICE WITH MULTIPLE LOADED PARTICLE RAYS
JP6709109B2 (ja) * 2016-05-31 2020-06-10 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ荷電粒子ビームのブランキング装置及びマルチ荷電粒子ビーム照射装置
TWI783596B (zh) * 2017-10-02 2022-11-11 荷蘭商Asml荷蘭公司 使用帶電粒子束之設備
KR20210028250A (ko) * 2018-08-09 2021-03-11 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 다수 하전-입자 빔들을 위한 장치
JP7169452B2 (ja) * 2018-12-31 2022-11-10 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. マルチビーム検査装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200045551A (ko) 2020-05-04
TWI783596B (zh) 2022-11-11
US20230411110A1 (en) 2023-12-21
IL273564A (en) 2020-05-31
JP7286630B2 (ja) 2023-06-05
CN111527582A (zh) 2020-08-11
US20200303155A1 (en) 2020-09-24
CN111527582B (zh) 2023-12-29
US11961697B2 (en) 2024-04-16
KR102460680B1 (ko) 2022-10-28
US11670477B2 (en) 2023-06-06
TW201923814A (zh) 2019-06-16
KR20220151002A (ko) 2022-11-11
KR102649183B1 (ko) 2024-03-21
EP3692562A1 (en) 2020-08-12
TWI737937B (zh) 2021-09-01
JP2020536347A (ja) 2020-12-10
WO2019068666A1 (en) 2019-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI783596B (zh) 使用帶電粒子束之設備
TW201729233A (zh) 靜電多極元件、靜電多極裝置及製造靜電多極元件的方法
JP7100152B2 (ja) マルチビーム検査装置
US20230245849A1 (en) Objective lens array assembly, electron-optical system, electron-optical system array, method of focusing, objective lens arrangement
US20230230795A1 (en) Charged particle assessment tool, inspection method
US20230290609A1 (en) Objective lens array assembly, electron-optical system, electron-optical system array, method of focusing
US20230124558A1 (en) Beam manipulator in charged particle-beam exposure apparatus
EP4111483A1 (en) Electrostatic lens designs
EP4250332A1 (en) Charged particle apparatus and method
EP4354486A1 (en) Electron-optical element
US20240087835A1 (en) Charged particle device and method
EP4020516A1 (en) Charged particle optical device, objective lens assembly, detector, detector array, and methods
EP4089712A1 (en) Assessment system, method of assessing
EP4307334A1 (en) Electron-optical assembly
WO2022238137A1 (en) Assessment system, method of assessing