TW202314764A - 在帶電粒子系統中使用反饋迴路調整束電流之系統及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供用於使用一反饋迴路調整束電流之設備、系統及方法。在一些實施例中，一種系統可包括：一第一陽極孔徑，其經組態以在一樣本之檢測期間量測一所發射射束之一電流，其中該第一陽極孔徑定位於經組態以支援小於3×10 -10托之一真空壓力之一環境中；及一控制器，其包括經組態以使得該系統執行以下操作之電路系統：在該所量測電流與一設定點電流之間的一差超過一臨限值時產生一反饋信號；及在該樣本之檢測期間基於該反饋信號調整一提取器電壓供應器之一電壓，使得該所發射射束之一經調整電流與該設定點電流之間的一差低於該臨限值。

Description

在帶電粒子系統中使用反饋迴路調整束電流之系統及方法
本文中之描述係關於帶電粒子射束系統的領域，且更特定言之，係關於用於在帶電粒子射束系統檢測系統中使用反饋迴路調整束電流之系統。
在積體電路(IC)之製造製程中，對未完成或已完成電路組件進行檢測檢驗以確保其等係根據設計而製造且無缺陷。利用光學顯微鏡之檢測系統通常具有下至幾百奈米之解析度；且該解析度受光之波長限制。隨著IC組件之實體大小繼續減小直至低於100或甚至低於10奈米，需要比利用光學顯微鏡之檢測系統能夠具有更高解析度的檢測系統。
能夠解析直至小於一奈米之帶電粒子(例如電子)射束顯微鏡，諸如掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope ，SEM)或透射電子顯微鏡(transmission electron microscope，TEM)，充當用於檢測具有低於100奈米特徵大小之IC組件之切實可行的工具。運用SEM，單個初級電子射束之電子或複數個初級電子射束之電子可聚焦於受檢測晶圓之所關注位置處。初級電子與晶圓相互作用且可反向散射或可致使晶圓發射二次電子。包含反向散射電子及二次電子之電子射束之強度可基於晶圓的內部及外部結構之屬性而變化，且藉此可指示該晶圓是否具有缺陷。
本發明之實施例提供用於使用帶電粒子射束系統檢測系統中之反饋迴路調整束電流的設備、系統及方法。在一些實施例中，一種系統可包括：一第一陽極孔徑，其經組態以在一樣本之檢測期間量測一所發射射束之一電流，其中該第一陽極孔徑定位於經組態以支援小於3×10 -10托之一真空壓力之一環境中；及一控制器，其包括經組態以使得該系統執行以下操作之電路系統：在該所量測電流與一設定點電流之間的一差超過一臨限值時產生一反饋信號；及在該樣本之檢測期間基於該反饋信號調整一提取器電壓供應器之一電壓，使得該所發射射束之一經調整電流與該設定點電流之間的一差低於該臨限值。
在一些實施例中，一種用於使用帶電粒子射束系統檢測系統中之一反饋迴路調整束電流之方法可包括：由處於經組態以支援小於3×10 -10托之一真空壓力之一環境中的一第一陽極孔徑在一樣本之檢測期間量測一所發射射束之一電流；由一控制器在該所量測電流與一設定點電流之間的一差超過一臨限值時產生一反饋信號；及在該樣本之檢測期間基於該反饋信號調整一提取器電壓供應器之一電壓，使得該所發射射束之一經調整電流與該設定點電流之間的一差低於該臨限值。
在一些實施例中，一種非暫時性電腦可讀媒體可儲存一指令集，該指令集可由一運算裝置之至少一個處理器執行以使得該運算裝置執行一種用於使用帶電粒子射束系統檢測系統中之一反饋迴路調整束電流之方法。該方法可包括：在一樣本之檢測期間獲取一所發射射束之一所量測電流，其中該所量測電流係由處於經組態以支援小於3×10 -10托之一真空壓力之一環境中的一第一陽極孔徑量測；在該所量測電流與一設定點電流之間的一差超過一臨限值時產生一反饋信號；及在該樣本之檢測期間基於該反饋信號調整一提取器電壓供應器之一電壓，使得該所發射射束之一經調整電流與該設定點電流之間的一差低於該臨限值。
現將詳細參考例示性實施例，其實例說明於附圖中。以下描述參考附圖，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。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。取而代之，其僅為符合關於如所附申請專利範圍中所敍述之主題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射束之內容背景中予以描述，但本發明不限於此。可相似地施加其他類型之帶電粒子射束。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、極紫外線檢測、深紫外線檢測或其類似者。
電子裝置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，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為經常涉及數百個個別步驟之複雜、耗時且昂貴之製程。甚至一個步驟中之誤差亦具有導致成品IC中之缺陷的可能，該等缺陷使得成品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IC的數目最大化，亦即改良程序之總體良率。
提高良率之一個方面為監測晶片製造製程，以確保其正生產足夠數目個功能性積體電路。監測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)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」。影像可用以判定結構是否正常形成，且亦結構是否形成於適當位置處。若結構為有缺陷的，則程序可經調節，使得缺陷不大可能再現。缺陷可能在半導體製程之各個階段期間產生。出於上述原因，儘可能早準確及高效地發現缺陷至關重要。
SEM之工作原理與攝影機相似。攝影機藉由接收及記錄自人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量來拍攝「圖像」。在拍攝此「圖像」之前，可將電子射束提供至結構上，且當電子自該等結構反射或發射(「射出」)時，SEM之偵測器可接收並記錄彼等電子之能量以產生影像。為了拍攝此類「圖像」，一些SEM使用單個電子射束(稱為「單射束SEM」)，而一些SEM使用多個電子射束(稱為「多射束SEM」)來拍攝晶圓之多個「圖像」。藉由使用多個電子射束，SEM可將更多電子射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。
在一些檢測(例如，使用高亮度源、具有極精細尖端之熱場發射器，在高提取電場、諸如小於1750K或小於1700K等之減小的操作溫度下操作)期間，所發射射束之電流可能改變，藉此損害樣本或不利地影響SEM影像(例如，跨越影像之不準確或不同灰階等級、低臨界尺寸穩定性、不良影像品質等)。
典型的帶電粒子系統可量測提取器孔徑、移動孔徑、閘閥、管柱孔徑、可回縮法拉第杯、下部槍腔室或主腔室處之束電流。另外，一旦設定系統參數，典型帶電粒子系統便在開放迴路中自由地發射電子(例如，而不產生反饋信號)。然而，典型帶電粒子系統受到約射束。舉例而言，在系統之此等部分處或在一旦設定系統參數的情況下量測束電流可能需要改變電子射束管柱之部分或結構以便校正束電流。此外，量測此等部分處之束電流不可能即時地進行。因此，典型帶電粒子系統不能即時監測束電流，且不能在束電流在檢測期間波動時校正束電流。
所揭示實施例中之一些提供藉由使用反饋迴路調整束電流來解決此等缺點中之一些或全部的系統及方法。所揭示實施例可提供在樣本之檢測期間即時地使用陽極孔徑量測所發射射束之電流且使用電流反饋迴路調整提取器電壓供應器之電壓的系統及方法。所揭示實施例可使用反饋迴路來在檢測期間藉由以下操作來即時地維持束電流之穩定性：即時地監測束電流之改變且使用反饋迴路自動地改變提取器電壓，藉此有利地在長時間週期(例如，至少若干個月)內提供高品質樣本及影像(例如，藉由維持臨界尺寸穩定性、影像中之均勻且穩定的灰階、樣本及影像之可重複性，等)。
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指代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，則除非另外特定陳述或不可行，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 1說明與本發明之實施例一致的例示性電子射束檢測(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、電子射束工具104以及裝備前端模組(EFEM) 106。電子射束工具104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(多個)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」為可裝載以作為批量進行處理之複數個晶圓。
EFEM 106中之一或多個機械臂(未展示)可將晶圓輸送至裝載/鎖定腔室102。裝載/鎖定腔室102連接至裝載/鎖真空泵系統(未展示)，其移除裝載/鎖定腔室102中之氣體分子以達至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輸送至主腔室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，藉由電子射束工具104對晶圓進行檢測。電子射束工具104可為單射束系統或多射束系統。
控制器109電子地連接至電子射束工具104。控制器109可為經組態以對EBI系統100執行各種控制之電腦。雖然控制器109在 圖 1中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(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，其包含在經由網路耦接的多個機器或裝置上分佈的一或多個處理器。
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裝置之任何組合。程式碼可包含作業系統(operating system；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，其包含在經由網路耦接的多個機器或裝置上分佈的一或多個記憶體。
現參考 圖 2，其為說明與本發明之實施例一致的為 圖 1之EBI系統100之部分的例示性電子射束工具104之示意圖。
偵測器可沿著光軸105置放，如 圖 2中所展示。在一些實施例中，偵測器可離軸地配置。
如 圖 2中所展示，電子射束工具104可包括由機動載物台134支撐以固持待檢測之樣本170的固持器136。電子射束工具104可係單射束系統或多射束系統。電子射束工具104包括電子射束源，其可包含陰極103、陽極120及槍孔徑122。電子射束工具104進一步包括射束限制孔徑125、聚光透鏡126、管柱孔徑135、物鏡總成132以及電子偵測器144。在一個實施例中，物鏡總成132可為一經修改擺動物鏡延遲浸沒透鏡(SORIL)，其包括極片132a、控制電極132b、偏轉器132c及激勵線圈132d。在成像製程中，自陰極103之尖端發出之電子射束161可由陽極120電壓加速，穿過槍孔徑122、射束限制孔徑125、聚光透鏡126，並由經修改之SORIL透鏡聚焦成探測光點且接著照射至樣本170之表面上。可由偏轉器(諸如偏轉器132c或SORIL透鏡中之其他偏轉器)使探測光點跨越樣本170進行掃描。自樣本170發出之二次電子可由偵測器144收集以形成樣本170上之所關注區域之影像。
亦可提供影像處理系統199，該影像處理系統包括影像獲取器200、儲存器130及控制器109。影像獲取器200可包含一或多個處理器。舉例而言，影像獲取器200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200可經由諸如電導體、光纖纜線、攜帶型儲存媒體、IR、藍牙、網際網路、無線網路、無線電或其組合之媒體與電子射束工具104之偵測器144連接。影像獲取器200可自偵測器144接收信號，且可建構影像。影像獲取器200可因此獲取樣本170之影像。影像獲取器200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，及其類似者。影像獲取器200可經組態以執行對所獲取影像之亮度及對比度等的調整。儲存器130可為儲存媒體，諸如硬碟、隨機存取記憶體(RAM)、雲端儲存器、其他類型之電腦可讀記憶體及其類似者。儲存器130可與影像獲取器200耦接，且可用於保存作為原始影像之經掃描原始影像資料，及後處理影像。影像獲取器200及儲存器130可連接至控制器109。控制器109可電子地連接至電子射束工具104。控制器109可為經組態以執行對電子射束工具104之各種控制的電腦。在一些實施例中，影像獲取器200、儲存器130及控制器109可一起整合為一個控制單元。
在一些實施例中，影像獲取器200可基於自偵測器144接收之成像信號獲取樣本之一或多個影像。影像信號可對應於用於進行帶電粒子成像之掃描操作。所獲取影像可為單個影像，其包含可含有樣本170之各種特徵的複數個成像區域。該單個影像可經儲存於儲存器130中。可基於成像圖框執行成像。
電子射束工具之聚光器及照明光學器件可包含電磁四極電子透鏡或由電磁四極電子透鏡補充。舉例而言，如 圖 2中所展示，電子射束工具104可包含第一四極透鏡148及第二四極透鏡158。在一些實施例中，四極透鏡用於控制電子射束。例如，可控制第一四極透鏡148以調整束電流且可控制第二四極透鏡158以調整射束光點大小及射束形狀。應瞭解，可在適當時使用任何數目個極及任何數目個透鏡。
儘管 圖 2將電子射束工具104展示為可僅使用一個初級電子射束以每次掃描樣本170之一個位置的單射束檢測工具，但本發明之實施例不限於此。舉例而言，電子射束工具104亦可為使用多個初級電子細射束來同時掃描樣本170上之多個位置的多射束檢測工具。
圖 3說明與本發明之實施例一致的說明為 圖 1之例示性帶電粒子射束檢測系統之部分的例示性電子射束工具之示意圖。 圖 3的組件類似於 圖 2之組件，其例外之處在於 圖 3提供描述反饋迴路之組件。
電子射束工具104可包括電子源301 (例如，肖特基型)及提取器302，其中在操作期間，電子源301經組態以自陰極(例如， 圖 2之陰極103)發射初級電子161，且初級電子可由提取器302及提取器孔徑303提取或加速以形成初級電子射束161。電子射束工具104可包括可用於形成具有設定電流之初級電子射束161的提取器電壓供應器312。陽極120可包含第一陽極孔徑120a及第二陽極孔徑120b，其中自陰極103之尖端發出之電子射束161可藉由第一陽極孔徑120a之電壓加速。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310。場彎曲補償器陣列可包含複數個微透鏡以補償初級電子射束161之場彎曲像差。像散補償器陣列310可包含複數個微像散校正器以補償初級電子射束161之像散像差。電子射束工具104可包括移動孔徑140及閘閥142。
儘管某些元件可命名為「第一」或「第二」，但此等元件之名稱准規不限於此命名准規。
在一些實施例中，電子射束工具104可包括控制器(例如， 圖 2之控制器109)，其包括電路系統，該電路系統經組態以使得系統(例如， 圖 1之EBI系統100)在樣本170之檢測期間即時地執行使用第二陽極孔徑120b量測所發射電子射束161之電流。在一些實施例中，第二陽極孔徑120b可經組態以量測所發射電子射束161而不擾動電子射束161。在一些實施例中，第二陽極孔徑120b可經組態以量測所發射電子射束161之一部分。在一些實施例中，第一陽極孔徑120a及第二陽極孔徑120b可與系統之其他組件隔離。
在一些實施例中，控制器(例如， 圖 2之控制器109)可為比例-積分-微分(PID)控制器。舉例而言，PID控制器可在檢測期間連續地、即時地將誤差值計算為設定點電流與由第二陽極孔徑120b量測之電子射束161的電流之間的差。當誤差值超過臨限值(例如，大於設定點電流與電子射束161之所量測電流之間的差的1%)時，PID控制器可產生反饋信號且將反饋信號傳輸至提取器電壓供應器312。基於反饋信號，PID控制器可調整提取器電壓供應器312之電壓，使得電子源301發射具有經調整電流之初級電子射束161。
在一些實施例中，PID控制器可在檢測期間即時地調整提取器電壓供應器312之電壓，使得設定點電流與電子射束161之經調整電流之間的誤差值在臨限值內(例如，小於或等於設定點電流與電子射束161之所量測電流之間的差的1%)。在一些實施例中，PID控制器可在檢測期間連續地計算設定點電流與由第二陽極孔徑120b量測之電子射束161的電流之間的誤差值，以便藉由調整提取器電壓供應器312之電壓(例如，藉由調整提取器電壓供應器312之電壓，使得電子射束161之電流按照等於電子射束161之電流與設定點電流之間的差的值進行調整)而自動地將準確校正應用於電子射束161之電流。在一些實施例中，當誤差值處於臨限值內時，PID控制器可能不產生反饋信號，且可不調整提取器電壓供應器312之電壓。
在一些實施例中，第二陽極孔徑120b可包括複數個區段，其中複數個區段中之各區段彼此絕緣。複數個區段中之各區段可經組態以在樣本170之檢測期間即時地量測所發射電子射束161之電流。在一些實施例中，複數個區段中之各區段可經組態以在樣本170之檢測期間即時地量測所發射電子射束161之一部分的電流。在一些實施例中，PID控制器可基於在複數個區段中之各區段上量測的電子射束161之所量測電流而判定誤差(例如，發射器指向誤差、角度射束發射分佈誤差等)。在一些實施例中，控制器可調整提取器電壓供應器312之電壓，使得發射器之尖端之溫度經調整(例如，藉由施加加熱發射器之尖端之循環)以便校正誤差。在一些實施例中，控制器可調整提取器電壓供應器312之電壓，使得提取器302之電場經調整(例如，藉由施加電場之斜變)以便校正誤差。
在一些實施例中，第二陽極孔徑120b可定位於真空腔室中。在一些實施例中，真空腔室可在高真空(例如，小於3×10 -10托之壓力)下操作，且在其他實施例中，真空腔室可在超高真空(例如，小於1×10 -10托之壓力)下操作。為了清楚起見，1×10 -10托之壓力小於3×10 -10托之壓力。舉例而言，在一些實施例中，較長電子源壽命可藉由在超高真空下操作真空腔室(例如，藉由自具有較穩定電流之電子源發射射束)來達成，但需權衡由於達成超高真空之成本造成的較高系統成本。在一些實施例中，可藉由在高真空下操作真空腔室來達成較低成本系統，但需權衡，較低壓力可能導致比在超高真空下操作時短的電子源壽命。
在一些實施例中，控制器可回應於提取器電壓供應器312之經調整電壓而調整電子射束161之焦點(例如，電子射束161之焦點可由於提取器電壓供應器312之經調整電壓而改變，且由此可能需要調整或校正電子射束161之焦點)。
在一些實施例中，控制器(例如 圖 2之控制器109)可包括經組態以使得系統(例如， 圖 1之EBI系統100)執行在樣本170之檢測期間即時地使用第二陽極孔徑120b來量測電子射束161之電流的電路系統。在一些實施例中，第二陽極孔徑120b可經組態以在樣本170之檢測期間即時地量測所發射電子射束161之一部分之電流。在一些實施例中，第二陽極孔徑120b可經組態以量測所發射電子射束161而不擾動電子射束161。在一些實施例中，第一陽極孔徑120a及第二陽極孔徑120b可與系統之其他組件隔離。在一些實施例中，控制器在量測電子射束161之電流期間可能不使用反饋迴路。
在一些實施例中，控制器(例如， 圖 2之控制器109)可基於在不使用反饋迴路的情況下在複數個區段中之各區段上量測之電子射束161的所量測電流而判定誤差(例如，發射器指向誤差、角度射束發射分佈誤差，等)。在一些實施例中，控制器可基於誤差調整系統之參數。舉例而言，當所量測電流超過臨限值時，所量測電流可指示放電之誤差存在於系統中。在一些實施例中，系統之經調整參數可為提取器電壓供應器312之電壓，其可由控制器調整以便校正誤差。
在一些實施例中，第二陽極孔徑120b可包括複數個區段，其中複數個區段中之各區段彼此絕緣。複數個區段中之各區段可經組態以在樣本170之檢測期間在不使用反饋迴路的情況下即時地量測所發射電子射束161之電流。在一些實施例中，PID控制器可基於在複數個區段中之各區段上量測的電子射束161之所量測電流而判定誤差(例如，發射器指向誤差、角度射束發射分佈誤差等)。在一些實施例中，複數個區段中之各區段可經組態以在樣本170之檢測期間即時地量測所發射電子射束161之一部分的電流。
在一些實施例中，控制器可調整提取器電壓供應器312之電壓，使得發射器之尖端之溫度經調整(例如，藉由施加加熱發射器之尖端之循環)以便校正誤差。在一些實施例中，控制器可調整提取器電壓供應器312之電壓，使得提取器302之電場經調整(例如，藉由施加電場之斜變)以便校正誤差。在一些實施例中，經調整參數可為發射器之尖端與提取器302之間的距離，該距離可經調整以校正誤差。
在一些實施例中，第二陽極孔徑120b可定位於真空腔室中。在一些實施例中，真空腔室可在高真空(例如，小於3×10 -10托之壓力)下操作，且在其他實施例中，真空腔室可在超高真空(例如，小於1×10 -10托之壓力)下操作。舉例而言，在一些實施例中，較長電子源壽命可藉由在超高真空下操作真空腔室(例如，藉由自具有較穩定電流之電子源發射射束)來達成，但需權衡由於達成超高真空之成本造成的較高系統成本。在一些實施例中，可藉由在高真空下操作真空腔室來達成較低成本系統，但需權衡，較低壓力可能導致比在超高真空下操作時短的電子源壽命。在一些實施例中，經調整參數可為真空腔室之條件(例如，真空腔室之壓力)，其可經調整以校正誤差。
在一些實施例中，控制器可回應於提取器電壓供應器312之經調整電壓而調整電子射束161之焦點(例如，電子射束161之焦點可由於提取器電壓供應器312之經調整電壓而改變，且由此可能需要調整或校正電子射束161之焦點)。
圖 4說明與本發明之實施例一致的說明用於調整束電流之例示性反饋迴路400的示意圖。
在一些實施例中，電子射束工具(例如， 圖 2或 圖 3之電子射束工具104)可包括控制器409 (例如， 圖 2或 圖 3之控制器109)，其包括電路系統，該電路系統經組態以使得系統(例如， 圖 1之EBI系統100)執行在樣本(例如， 圖 2或 圖 3之樣本170)之檢測期間即時地使用第二陽極孔徑420b (例如， 圖 3的第二陽極孔徑120b)量測所發射電子射束(例如， 圖 2或 圖 3之所發射電子射束161)之電流。在一些實施例中，第二陽極孔徑420b可經組態以量測所發射電子射束而不擾動電子射束。在一些實施例中，第二陽極孔徑420b可經組態以在樣本之檢測期間即時地量測所發射電子射束161之一部分之電流。在一些實施例中，第一陽極孔徑(例如， 圖 3之第一陽極孔徑120a)及第二陽極孔徑420b可與系統之其他組件隔離。
在一些實施例中，控制器409可為PID控制器。舉例而言，PID控制器可在檢測期間連續地、即時地將誤差值計算為設定點電流與由第二陽極孔徑420b量測之電子射束的電流之間的差。當誤差值超過臨限值(例如，大於設定點電流與電子射束161之所量測電流之間的差的1%)時，PID控制器可產生反饋信號，且將反饋信號傳輸至提取器電壓供應器412 (例如，圖3的提取器電壓供應器312)。基於反饋信號，PID控制器可調整提取器電壓供應器412之電壓，使得電子源401 (例如， 圖 3之電子源301)發射具有經調整電流之初級電子射束。
在一些實施例中，PID控制器可在檢測期間即時地調整提取器電壓供應器412之電壓，使得設定點電流與電子射束之經調整電流之間的誤差值在臨限值內(例如，小於或等於設定點電流與 圖 2或 圖 3之電子射束161之所量測電流之間的差的1%)。在一些實施例中，PID控制器可在檢測期間連續地計算設定點電流與由第二陽極孔徑420b量測之電子射束的電流之間的誤差值，以便藉由調整提取器電壓供應器412之電壓(例如，藉由調整提取器電壓供應器412之電壓，使得電子射束161之電流按照等於電子射束161之電流與設定點電流之間的差的值進行調整)而自動地將準確校正應用於電子射束之電流。在一些實施例中，當誤差值處於臨限值內時，PID控制器可能不產生反饋信號，且可不調整提取器電壓供應器412之電壓。
在一些實施例中，第二陽極孔徑420b可包括複數個區段，其中複數個區段中之各區段彼此絕緣。複數個區段中之各區段可經組態以在樣本之檢測期間即時地量測所發射電子射束之電流。在一些實施例中，PID控制器可基於在複數個區段中之各區段上量測的電子射束之所量測電流而判定誤差(例如，發射器指向誤差、角度射束發射分佈誤差等)。在一些實施例中，複數個區段中之各區段可經組態以在樣本之檢測期間即時地量測所發射電子射束之一部分的電流。在一些實施例中，控制器可調整提取器電壓供應器412之電壓，使得發射器之尖端之溫度經調整(例如，藉由施加加熱發射器之尖端之循環)以便校正誤差。在一些實施例中，控制器可調整提取器電壓供應器412之電壓，使得提取器(例如， 圖 3的提取器302)之電場經調整(例如，藉由施加電場之斜變)以便校正誤差。
在一些實施例中，第二陽極孔徑420b可定位於真空腔室中。在一些實施例中，真空腔室可在高真空(例如，小於3×10 -10托之壓力)下操作，且在其他實施例中，真空腔室可在超高真空(例如，小於1×10 -10托之壓力)下操作。舉例而言，在一些實施例中，較長電子源壽命可藉由在超高真空下操作真空腔室(例如，藉由自具有較穩定電流之電子源發射射束)來達成，但需權衡由於達成超高真空之成本造成的較高系統成本。在一些實施例中，可藉由在高真空下操作真空腔室來達成較低成本系統，但需權衡，較低壓力可能導致比在超高真空下操作時短的電子源壽命。
在一些實施例中，控制器可回應於提取器電壓供應器412之經調整電壓而調整電子射束之焦點(例如，電子射束161之焦點可由於提取器電壓供應器412之經調整電壓而改變，且由此可能需要調整或校正電子射束161之焦點)。
現參考 圖 5，其為說明與本發明之實施例一致的用於使用反饋迴路調整束電流之例示性程序500的流程圖。出於說明的目的，方法500之步驟可由在運算裝置之特徵(例如， 圖 1之控制器109、 圖 2之控制器109、 圖 4之控制器409，或其任何組件)上執行或以其他方式使用該等特徵之系統(例如， 圖 1之EBI系統100)執行。應瞭解，所說明方法500可經更改以修改步驟次序且包括可由系統執行之額外步驟。
在步驟501處，控制器可包括電路系統，該電路系統經組態以使得系統由處於經組態以支援小於3×10 -10托之真空壓力之環境中的第一陽極孔徑(例如， 圖 3的第二陽極孔徑120b或 圖 4的第二陽極孔徑420b)執行在樣本(例如， 圖 2或 圖 3之樣本170)之檢測期間即時地量測所發射電子射束(例如， 圖 2或 圖 3之所發射電子射束161)之一電流。在一些實施例中，第一陽極孔徑可經組態以量測所發射電子射束而不擾動電子射束。在一些實施例中，第一陽極孔徑可經組態以在樣本之檢測期間即時地量測所發射電子射束之一部分之電流。在一些實施例中，第二陽極孔徑(例如， 圖 3之第一陽極孔徑120a)及第一陽極孔徑可與系統之其他組件隔離。
在一些實施例中，控制器可為PID控制器。舉例而言，PID控制器可在檢測期間連續地、即時地將誤差值計算為設定點電流與由第一陽極孔徑量測之電子射束的電流之間的差。
在一些實施例中，第二陽極孔徑可包括複數個區段，其中複數個區段中之各區段彼此絕緣。複數個區段中之各區段可經組態以在樣本之檢測期間即時地量測所發射電子射束之電流。在一些實施例中，複數個區段中之各區段可經組態以在樣本之檢測期間即時地量測所發射電子射束之一部分的電流。在一些實施例中，PID控制器可基於在複數個區段中之各區段上量測的電子射束之所量測電流而判定誤差(例如，發射器指向誤差、角度射束發射分佈誤差等)。
在一些實施例中，第一陽極孔徑可定位於真空腔室中。在一些實施例中，真空腔室可在高真空(例如，小於3×10 -10托之壓力)下操作，且在其他實施例中，真空腔室可在超高真空(例如，小於1×10 -10托之壓力)下操作。
在步驟503處，PID控制器可在所量測電流與設定點電流之間的差超過臨限值時產生反饋信號，且基於該反饋信號，PID控制器可在樣本之檢測期間調整提取器電壓供應器之電壓，使得所發射射束之經調整電流與設定點電流之間的差低於臨限值。舉例而言，當誤差值超過臨限值(例如，大於設定點電流與電子射束之所量測電流之間的差的1%)時，PID控制器可產生反饋信號，且將反饋信號傳輸至提取器電壓供應器(例如， 圖 3之提取器電壓供應器312或 圖 4的提取器電壓供應器412)。在一些實施例中，當誤差值處於臨限值內時，PID控制器可能不產生反饋信號，且可不調整提取器電壓供應器之電壓。電子源(例如， 圖 3的電子源301或 圖 4之電子源401)可發射具有經調整電流之初級電子射束。
在一些實施例中，PID控制器可在檢測期間即時地調整提取器電壓供應器之電壓，使得設定點電流與電子射束之經調整電流之間的誤差值在臨限值內(例如，小於或等於設定點電流與電子射束之所量測電流之間的差的1%)。在一些實施例中，PID控制器可在檢測期間連續地計算設定點電流與由第一陽極孔徑量測之電子射束的電流之間的誤差值，以便藉由調整提取器電壓供應器之電壓(例如，藉由調整提取器電壓供應器之電壓，使得電子射束之電流按照等於電子射束之電流與設定點電流之間的差的值進行調整)而自動地將準確校正應用於電子射束之電流。
在一些實施例中，控制器可調整提取器電壓供應器之電壓，使得發射器之尖端之溫度經調整(例如，藉由施加加熱發射器之尖端之循環)以便校正誤差。在一些實施例中，控制器可調整提取器電壓供應器之電壓，使得提取器(例如， 圖 3的提取器302)之電場經調整(例如，藉由施加電場之斜變)以便校正誤差。
在一些實施例中，控制器可回應於提取器電壓供應器之經調整電壓而調整電子射束之焦點(例如，電子射束之焦點可由於提取器電壓供應器之經調整電壓而改變，且由此可能需要調整或校正電子射束之焦點)。
與本發明中之實施例一致，可提供非暫時性電腦可讀媒體，其儲存使控制器(例如， 圖 1之控制器109、 圖 2之控制器109，或 圖 4之控制器409)之處理器用於控制電子射束工具或其組件的指令。此等指令可允許一或多個處理器使用反饋迴路、影像處理、資料處理、細射束掃描、資料庫管理、圖形顯示器、帶電粒子射束設備或另一成像裝置之操作或其類似者來進行束電流調整。在一些實施例中，可提供非暫時性電腦可讀媒體，其儲存使處理器執行程序500之步驟的指令。非暫時性媒體之常見形式包括例如軟碟、可撓性磁碟、硬碟、固態磁碟機、磁帶或任何其他磁性資料儲存媒體、緊密光碟唯讀記憶體(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、隨機存取記憶體(RAM)、可程式化唯讀記憶體(PROM)及可抹除可程式化唯讀記憶體(EPROM)、FLASH-EPROM或任何其他快閃記憶體、非揮發性隨機存取記憶體(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。
可使用以下條項進一步描述實施例： 1.  一種電子射束系統，其包含： 一第一陽極孔徑，其經組態以在一樣本之檢測期間量測一所發射射束之一電流，其中該第一陽極孔徑定位於經組態以支援小於3×10 -10托之一真空壓力之一環境中；及 一控制器，其包括經組態以使得該系統執行以下操作之電路系統： 在該所量測電流與一設定點電流之間的一差超過一臨限值時產生一反饋信號；及 在該樣本之檢測期間基於該反饋信號調整一提取器電壓供應器之一電壓，使得該所發射射束之一經調整電流與該設定點電流之間的一差低於該臨限值。 2.  如條項1之系統，其中該第一陽極孔徑經組態以量測該所發射射束而不擾動該射束。 3.  如條項1至2中任一項之系統，其中該反饋信號係使用一比例-積分-微分(PID)控制器產生。 4.  如條項1至3中任一項之系統，其進一步包含經組態以加速該所發射射束之一第二陽極孔徑。 5.  如條項4之系統，其中該第一陽極孔徑及該第二陽極孔徑經組態以與該系統之其他組件隔離。 6.  如條項1至5中任一項之系統，其中該第一陽極孔徑包含複數個區段，且該複數個區段中之各區段彼此絕緣。 7.  如條項6之系統，其中該複數個區段中之各區段經組態以在該樣本之檢測期間量測該所發射射束之一電流。 8.  如條項7之系統，其中該電路系統進一步經組態以使得該系統基於在該複數個區段中之各區段上量測之該所發射射束之該電流判定一誤差。 9.  如條項8之系統，其中該誤差包含一發射器指向誤差。 10.   如條項8之系統，其中該誤差包含一角度射束發射分佈誤差。 11.    如條項1至10中任一項之系統，其中該提取器電壓供應器之該電壓經調整，使得一發射器之一尖端之一溫度得以調整。 12.   如條項1至11中任一項之系統，其中該提取器電壓供應器之該電壓經調整，使得該提取器之一電場得以調整。 13.   如條項1至12中任一項之系統，其中調整該提取器電壓供應器之該電壓包含將該反饋信號傳輸至該提取器電壓供應器。 14.   如條項1至13中任一項之系統，其進一步包含回應於該提取器電壓供應器之該經調整電壓而調整該所發射射束之一焦點。 15.   一種電子射束系統，該系統包含: 一陽極孔徑，其經組態以在一樣本之檢測期間量測一所發射射束之一電流，其中該陽極孔徑定位於經組態以支援小於3×10 -10托之一真空壓力之一環境中，且其中該所量測電流用以在該所量測電流與一設定點電流之間的一差超過一臨限值時產生一反饋信號；及 一提取器電壓供應器，其經組態以在該樣本之檢測期間基於該反饋信號調整一電壓，使得接觸該陽極孔徑的該所發射射束之一經調整電流與一設定點電流之間的一差低於該臨限值。 16.   一種電子射束系統，該系統包含: 一第一陽極孔徑，其經組態以在一樣本之檢測期間量測一所發射射束之一電流；及 一控制器，其包括經組態以使得該系統執行以下操作之電路系統： 基於該所量測電流判定一誤差；及 基於該誤差調整該系統之一參數。 17.   如條項16之系統，其中該所量測電流超過一臨限值，且該誤差為放電。 18.   如條項16至17中任一項之系統，其中經調整參數包含一提取器電壓供應器之一電壓。 19.   如條項16至18中任一項之系統，其中該第一陽極孔徑包含複數個區段，且該複數個區段中之各區段彼此絕緣。 20.   如條項19之系統，其中該複數個區段中之各區段經組態以在該樣本之檢測期間量測該所發射射束之一電流。 21.   如條項20之系統，其中該電路系統進一步經組態以使得該系統基於在該複數個區段中之各區段上量測之該所發射射束之該電流判定該誤差。 22.   如條項16至21中任一項之系統，其中該誤差包含一發射器指向誤差。 23.   如條項16至21中任一項之系統，其中該誤差包含一角度射束發射分佈誤差。 24.   如條項16至23中任一項之系統，其中該提取器電壓供應器之該電壓經調整，使得一發射器之一尖端之一溫度得以調整。 25.   如條項16至24中任一項之系統，其中該提取器電壓供應器之該電壓經調整，使得該提取器之一電場得以調整。 26.   如條項16至25中任一項之系統，其中該經調整參數包含該發射器之一尖端與一提取器之間的一距離。 27.   如條項16至26中任一項之系統，其中該經調整參數包含該第一陽極孔徑所定位於之該環境之一條件。 28.   一種方法，其包含： 由處於經組態以支援小於3×10 -10托之一真空壓力之一環境中的一第一陽極孔徑在一樣本之檢測期間量測一所發射射束之一電流； 在該所量測電流與一設定點電流之間的一差超過一臨限值時產生一反饋信號；及 在該樣本之檢測期間基於該反饋信號調整一提取器電壓供應器之一電壓，使得該所發射射束之一經調整電流與該設定點電流之間的一差低於該臨限值。 29.   如條項28之方法，其中該第一陽極孔徑經組態以量測該所發射射束而不擾動該射束。 30.   如條項28至29中任一項之方法，其中該反饋信號係使用一比例-積分-微分(PID)控制器產生。 31.   如條項28至30中任一項之方法，其中該第一陽極孔徑及一第二陽極孔徑經組態以與一系統之其他組件隔離，其中該第二陽極孔徑經組態以加速該所發射射束。 32.   如條項28至31中任一項之方法，其中該第一陽極孔徑包含複數個區段，且該複數個區段中之各區段彼此絕緣。 33.   如條項32之方法，其中該複數個區段中之各區段經組態以在該樣本之檢測期間量測該所發射射束之一電流。 34.   如條項33之方法，其進一步包含基於在該複數個區段中之各區段上量測之該所發射射束之該電流判定一誤差。 35.   如條項34之方法，其中該誤差包含一發射器指向誤差。 36.   如條項34之方法，其中該誤差包含一角度射束發射分佈誤差。 37.   如條項28至36中任一項之方法，其中該提取器電壓供應器之該電壓經調整，使得一發射器之一尖端之一溫度得以調整。 38.   如條項28至37中任一項之方法，其中該提取器電壓供應器之該電壓經調整，使得該提取器之一電場得以調整。 39.   如條項28至38中任一項之方法，其中調整該提取器電壓供應器之該電壓包含將該反饋信號傳輸至該提取器電壓供應器。 40.   如條項28至39中任一項之方法，其進一步包含回應於該提取器電壓供應器之該經調整電壓而調整該所發射射束之一焦點。 41.   一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存一指令集，該指令集可由一運算裝置之至少一個處理器執行以使得該運算裝置執行一方法，該方法包含: 在一樣本之檢測期間獲取一所發射射束之一所量測電流，其中該所量測電流係由處於經組態以支援小於3×10 -10托之一真空壓力之一環境中的一第一陽極孔徑量測； 在該所量測電流與一設定點電流之間的一差超過一臨限值時產生一反饋信號；及 在該樣本之檢測期間基於該反饋信號調整一提取器電壓供應器之一電壓，使得該所發射射束之一經調整電流與該設定點電流之間的一差低於該臨限值。 42.   如條項41之非暫時性電腦可讀媒體，其中該第一陽極孔徑經組態以量測該所發射射束而不擾動該射束。 43.   如條項41至42中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中該反饋信號係使用一比例-積分-微分(PID)控制器產生。 44    如條項41至43中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中該第一陽極孔徑及一第二陽極孔徑經組態以與一系統之其他組件隔離，其中該第二陽極孔徑經組態以加速該所發射射束。 45.   如條項41至44中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中該第一陽極孔徑包含複數個區段，且該複數個區段中之各區段彼此絕緣。 46.   如條項45之非暫時性電腦可讀媒體，其中該複數個區段中之各區段經組態以在該樣本之檢測期間量測該所發射射束之一電流。 47.   如條項46之非暫時性電腦可讀媒體，其中該指令集可由該運算裝置之該至少一個處理器執行以使得該運算裝置進一步執行以下操作：基於在該複數個區段中之各區段上量測之該所發射射束之該電流判定一誤差。 48.   如條項47之非暫時性電腦可讀媒體，其中該誤差包含一發射器指向誤差。 49.   如條項47之非暫時性電腦可讀媒體，其中該誤差包含一角度射束發射分佈誤差。 50.   如條項41至49中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中該提取器電壓供應器之該電壓經調整，使得一發射器之一尖端之一溫度得以調整。 51.   如條項41至50中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中該提取器電壓供應器之該電壓經調整，使得該提取器之一電場得以調整。 52.   如條項41至51中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中該指令集可由該運算裝置之該至少一個處理器執行以使得該運算裝置進一步執行以下操作：藉由將該反饋信號傳輸至該提取器電壓供應器而調整該提取器電壓供應器之該電壓。 53.   如條項41至52中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中該指令集可由該運算裝置之該至少一個處理器執行以使得該運算裝置進一步執行以下操作：回應於該提取器電壓供應器之該經調整電壓而調整該所發射射束之一焦點。 54.   如條項1至14中任一項之系統，其中該所發射射束包含一所發射射束之一部分。 55.   如條項1至14或54中任一項之系統，其中該環境經組態以支援小於1×10 -10托之一真空壓力。 56.   如條項15之系統，其中該所發射射束包含一所發射射束之一部分。 57.   如條項15或56中任一項之系統，其中該環境經組態以支援小於1×10 -10托之一真空壓力。 58.   如條項16至27中任一項之系統，其中該第一陽極孔徑定位於經組態以支撐小於3×10 -10托之一真空壓力之一環境中。 59.   如條項16至27或58中任一項之系統，其中該環境經組態以支援小於1×10 -10托之一真空壓力。 60.   如條項28至40中任一項之方法，其中該所發射射束包含一所發射射束之一部分。 61.   如條項28至40或60中任一項之方法，其中該環境經組態以支援小於1×10 -10托之一真空壓力。 62.   如條項41至53中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中該所發射射束包含一所發射射束之一部分。 63.   如條項41至53或62中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中該環境經組態以支援小於1×10 -10托之一真空壓力。
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:電子射束檢測(EBI)系統 101:主腔室 102:裝載/鎖定腔室 103:陰極 104:電子射束工具 105:光軸 106:裝備前端模組 106a:第一裝載埠 106b:第二裝載埠 109:控制器 120:陽極 120a:第一陽極孔徑 120b:第二陽極孔徑 122:槍孔徑 125:射束限制孔徑 126:聚光透鏡 130:儲存器 132:物鏡總成 132a:極片 132b:控制電極 132c:偏轉器 132d:激勵線圈 134:機動載物台 135:管柱孔徑 136:固持器 140:移動孔徑 142:閘閥 144:電子偵測器 148:第一四極透鏡 158:第二四極透鏡 161:初級電子射束 170:樣本 199:影像處理系統 200:影像獲取器 301:電子源 302:提取器 303:提取器孔徑 310:像散補償器陣列 312:提取器電壓供應器 400:反饋迴路 401:電子源 409:控制器 412:提取器電壓供應器 420b:第二陽極孔徑 500:程序/方法 501:步驟 503:步驟
圖 1為說明與本發明之實施例一致的例示性電子射束檢測(EBI)系統的示意圖。
圖 2為說明與本發明之實施例一致的為 圖 1之例示性帶電粒子射束檢測系統之部分的例示性電子射束工具之示意圖。
圖 3為說明與本發明之實施例一致的為 圖 1之例示性帶電粒子射束檢測系統之部分的例示性電子射束工具之示意圖。
圖 4為說明與本發明之實施例一致的用於調整束電流之例示性反饋迴路的示意圖。
圖 5為說明與本發明之實施例一致的用於使用反饋迴路調整束電流之例示性程序的流程圖。
104:電子射束工具
120a:第一陽極孔徑
120b:第二陽極孔徑
126:聚光透鏡
132:物鏡總成
135:管柱孔徑
140:移動孔徑
142:閘閥
161:初級電子射束
170:樣本
301:電子源
302:提取器
303:提取器孔徑
310:像散補償器陣列
312:提取器電壓供應器

Claims (15)

  1. 一種電子射束系統，其包含： 一第一陽極孔徑，其經組態以在一樣本之檢測期間量測一所發射射束之一電流，其中該第一陽極孔徑定位於經組態以支援小於3×10 -10托之一真空壓力之一環境中；及 一控制器，其包括經組態以使得該系統執行以下操作之電路系統： 在該所量測電流與一設定點電流之間的一差超過一臨限值時產生一反饋信號；及 在該樣本之檢測期間基於該反饋信號調整一提取器電壓供應器之一電壓，使得該所發射射束之一經調整電流與該設定點電流之間的一差低於該臨限值。
  2. 如請求項1之系統，其中該第一陽極孔徑經組態以量測該所發射射束而不擾動該射束。
  3. 如請求項1之系統，其中該反饋信號係使用一比例-積分-微分(PID)控制器產生。
  4. 如請求項1之系統，其進一步包含經組態以加速該所發射射束之一第二陽極孔徑。
  5. 如請求項4之系統，其中該第一陽極孔徑及該第二陽極孔徑經組態以與該系統之其他組件隔離。
  6. 如請求項1之系統，其中該第一陽極孔徑包含複數個區段，且該複數個區段中之各區段彼此絕緣。
  7. 如請求項6之系統，其中該複數個區段中之各區段經組態以在該樣本之檢測期間量測該所發射射束之一電流。
  8. 如請求項7之系統，其中該電路系統進一步經組態以使得該系統基於在該複數個區段中之各區段上量測之該所發射射束之該電流判定一誤差。
  9. 如請求項8之系統，其中該誤差包含一發射器指向誤差。
  10. 如請求項8之系統，其中該誤差包含一角度射束發射分佈誤差。
  11. 如請求項1之系統，其中該提取器電壓供應器之該電壓經調整，使得一發射器之一尖端之一溫度得以調整。
  12. 如請求項1之系統，其中該提取器電壓供應器之該電壓經調整，使得該提取器之一電場得以調整。
  13. 如請求項1之系統，其中調整該提取器電壓供應器之該電壓包含將該反饋信號傳輸至該提取器電壓供應器。
  14. 如請求項1之系統，其進一步包含回應於該提取器電壓供應器之該經調整電壓而調整該所發射射束之一焦點。
  15. 一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存一指令集，該指令集可由一運算裝置之至少一個處理器執行以使得該運算裝置執行一方法，該方法包含: 在一樣本之檢測期間獲取一所發射射束之一所量測電流，其中該所量測電流係由處於經組態以支援小於3×10 -10托之一真空壓力之一環境中的一第一陽極孔徑量測； 在該所量測電流與一設定點電流之間的一差超過一臨限值時產生一反饋信號；及 在該樣本之檢測期間基於該反饋信號調整一提取器電壓供應器之一電壓，使得該所發射射束之一經調整電流與該設定點電流之間的一差低於該臨限值。
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