TW420821B - T-shaped electron-beam microcolumn as a general purpose scanning electron microscope - Google Patents

Description

420821 五、發明說明（l) 本發明係關於充電粒子成像，特別是關於T以庫本士 tt影像im—壬集韵一電.子_.束微枉。 習U -摱JT意王凰1镜_皆係大型且固定不動直象備。 雖然掃瞄電子顯微鏡有很多的應用，例如半導體相關的檢 視及測試，然而傳統的掃瞄電子顯微鏡卻由於它們的尺寸 ^小’不可移動性Λχ及、相麗_的成；^>而使得它們的使用受 到了限制。例如，因為被觀察的試片會妨礙電子顯微f 以在檢視的過程中必須被移走，並且二摱 顯微鏡還必需使用較試片f雜各的直空室: > 此外片 必須相對於一傳統的掃瞄式電子顯微鏡而被定位在一角度 上以便產生所需之一束的入射角用來三維般地成像此表面 特徵，如此一來使得赛大型或是細緻° 甚且’ 一傳統電子顯微鏡的檢測量則因為Τ*-泛只有一個電 子[颧^ 可以檢測一個試片而受到了限制。 而致力於去改善電子束系統則造成了電子束微柱的小 型化（微柱）。微柱是基於微製nur.王二！學"成分以 及場放射源，在類似於掃瞄式穿透顯微鏡（，SMT")的 原理之下並加上(alignment principles)的輔 助而操作。由微柱所使用的對正原理係與ST(tf所用的相 =，其t 一精密的χ-Υ_ζ定位器被用來控制一尖銳的頂 私，而在此一微柱的例子中則用來控制一場放射端，並利 用由此頂端而出的放射物去量測此頂端的位置。微柱則在 張等人於真空科學技術學報期刊中所發表的，，用在成像及 相關應用的電子束微柱Μ (Τ_ Η_ ρ· “ΜΙ „

第6頁 ^2082 1 五、發明說明（2)

Electron-Beam Microco1umns for Lithography and Related Applications"Journal of Vacuum Science Technology Bulletin 14 (6), pp. 3774-81, Nov. /Dec· 1 9 96 )的該文中被廣泛的討論，此文件亦在此被當 作本發明的參考文獻。 胃 如第一圖所示’ 的箱型（box-type )微柱1 〇藉 一支撐臂22而被定位在一試片20之上。微柱1〇包括一定位 器外殼結構3 0而其上則被裝設有一場H通左〇，雙却是— 盘蓋ΙΑ .—.冷場羞射-器。微柱1 0也包括有— 支結構32及一基板結構34，其等用來支撐一電子、光 學"柱50及一偵測器組成60。電子光學柱50則是由稜鏡及 折射器所組成，用來形成可掃瞄過整個試片表面的一聚焦 的電子束。微柱10 —般來講會產生一 1 KeV之束而此束的 工作距離則在l-5mm (毫米）的範圍之内。例如當降到 10nm (奈米）的束直徑或是更小時，短作距離-g- ^ ^ 高解析度的顯微檢查:而至於一較長的工作距離則可w妯 用在需要一較大的m的中’例如高於1 5 0微来 (〇m)或是更大。如第一圖所示，由微柱10所產生的電 子束42其相對於此試片20的表面有一正交的入射角。 第二圖係於試片20之上的箱型微柱1〇的一透視圓，一 現行的的箱型微柱1〇的一典型範例是其A及B的尺寸大約2〇 X20，而其C的尺寸則為22. 5mra ’誠如第二圖所示。 第三圖舉出了場放射源40及電子光學柱5〇的 圖。場放射源40包括了一場放射端42，它可以是

d2〇82 ^ — 一 - — ' " ρ- 一 "— ' 五、發明說明（3)

Zr/O/W Schottky場放射端或是一冷場放射端（a cold-field emitter tip) ’例如一單晶鎢，碳化給或是 鑽石端。場放射端42係裝設在一類-STM的X-Y-Z定位器44 上’他被安裝在如第一圖及第二圖所示的定位器外殼結構 30之中。此X-Y-Z定位器44在X，Y方向上具有幾十微米 (〇m)等級到一毫米（mm)等級的移動範圍，而在2轴上 則是有奈米（nm )尺度的定位能力並且被用來對準放射源 端42與電子光學柱50。現行之一般的χ_γ_2定位器44的尺 寸大約是20 X 20 X 1 4 mm ’此一尺寸限制了定位器外殼結 構30的尺寸。 現行的電子光學柱50的一般組件包括一微源棱鏡52它 具有一柚出器及一正極，而其等更分別具有數微米到1 〇 〇 微米之直徑的小孔。敏J原棱鏡則是二HU、孔 .製 得.最佳 之束的發生。此微源稜鏡5 2的抽出器及正極以及束限制小 孔54其使用厚度大概是1〇〇至5〇〇微米左右的耐熱玻璃隔絕 間隔物（未示出）並藉矽電極而結合在一起。一個雙重之 八極的折射系統5 6則位在此束限制小孔5 4之下。 _電子光學柱50也包括了一Enzel電子稜鏡58，它是由 二個具有約為2 0 0微米直徑之小孔的矽電極所組成，此三 ^極並藉厚度約為2 5 0微米左右的耐熱玻璃隔絕間隔物間 隔開（未不出）°在場放射端42及Enzel棱鏡58之間的柱 長度大約是3.5毫米。 位在Enzel稜鏡58及試片2〇之間的是偵測器組成60。 —............ . . j

420821 五、發明說明（4) 债測器組成6 0可以是一個微通道板（MCp )為基礎的二次 的/回散射之電子偵測器或是一個金屬―半導體-金屬（MSM )偵測器。由立的電壬插_到一藉由零流微柱而設計 之in丄e上值尊I伴，所以傳統的 Everhart-Tl^—ir—u丄^農1器農不結舍微柱1〇 一起使用。 可以瞭解的是第三圖所舉的僅僅是許多可能被使用在 微柱1 0中的場放射源及電子光學柱的一個範例。對於其他 可被使用在微柱1 0中的場放射源及電子光學柱以及相關於 此微柱1 0的一般工作資訊則請參閱如下的文章及專利：由 夸修莫等人所著並發表在真空科學技術學報期刊的，，一 2 〇 X20毫米足跡微柱的實驗發展一文（"Experimental Evaluation of a 20 x20min Footprint Microcolumn," by E. Kratschmer et a 1. , Journal of Vacuum Science Technology Bulletin 14 (6), pp. 3792-96, Nov./Dec. 1996);由張等人所著並發表在微電子工程的，，電子束技 術-SEM 到微柱"一文（11 E 1 ec tron Beam Technol ogy - SEM to microcolumn, " by T.Η. P. Chang et al., Microelectronic Engineering 32， pp. 113-130， 1996 );由張等人所著並發表在電子束源及充電粒子光學的 電子束微柱技術及應用"一文（"Electron Beam Microcolumn Technology And Applications，，' by T.Η.P. Chang et al., Electron-Beam Sources and

Charged-Particle Optics， SPIE Vol. 2522， pp· 4-12, 1995);由湯姆生及張等人所著並發表在真空科學技術學

第9頁 420821 五、發明說明（5) 報期刊的M用在微柱的稜鏡及折射器的設計"一文 ("Lens and Deflector design for Mi croco 1 uinns, " by M.G.R. Thomson and T. Η.P. Chang, Journal of Vacuum Science Techno logy Bulletin 13 (6), pp. 2 468-72, Nov·/Dec. 1 995 );以及張等人所獲得的美國專利第 5 1 22 66 3 號及 5 1 5 54 1 2 號；（U_S. Pat. No· 5,1 22,6 63 to

Chang et al.; and U. S. Pat. No. 5,155,412 to Chang et al·)等等，上述的文章皆在此被併為本發明的參考文 獻。 誠如第一圖所示，箱型..微虫.產生一正交入射的電子 東一’.—艾jiJ▲諸—如成像―丄1 i t g μ 一1、然而誠如熟習此等技藝之人士所瞭解的，就一個通用 的掃瞄式電子顯微鏡而言其重要的是可以在一任意的角度 上去檢視一試片進而得到一三維般的表面特徵成像。此箱 型微柱10沿爹它相對上直蓋_的工作距-盤..(U—+毫老）_的2〇 的龙跡Jil」^考L_T_A__A區娀中矸以棟g二:奠Η的可 ^所以，刦微柱1 0被朱一 、钕式、 U顯微鏡的使用便受到了限制。、 … 就獲得一微Ϊ每造巧優點而言，在一較窄的支撐結構 及基礎結構頂部上具有一寬闊的定位器外殼結構的一 T形 微柱’其乃適合於被使用在一通用的掃瞄電子顯微鏡。7 著此T形微柱的此電子光學柱的支撐及基礎結構均被窄化^ 進而允許此T形微柱可以一非正交於被掃瞄試片之表面的 二。也.1蓋.徵柱.的.1點是允許一短的工作題

420821 五、發明說明（6) 參ϋ二ϋ來入射電立惠而形或三雒成像。此外，由於 此電子束係以一角度入射’此τ形微柱允許一分離的電子 读須皂盖盖皇，用ι至.此复成1以.是…一習1的次的/ ® 此τ形微柱的小尺寸使得此n可；)以被移動、)，其係優 疗置用_ Ί —ϋ—動.的掃瞎式電子1綠鏡。例如，此τ形微 柱的移動性允許此微柱本身可以相對—固定的試片而被定 位在各種不同的角度上’因此允許了务種不同的束入、射角 赛。此外此Τ形微柱的移動性聋4」tL^._束幕工Lϋ運動 也蓋^主身.而產ajl—大型試片的不同區 ~"· ---------------— — —- ' 域。因―為大型的試片可以被固定住，於是較小的真空室便 .得以被使用。甚而，由於複數個T形微柱可以被放置成一 直二’ 1从檢谢量也可以因此 ".....· · -----------_ 本發明的上述及其他特徵，觀點，及優點藉由下列的 敘述，附加的申請專利範圍，以及隨附的圖式而可以獲得 一更清楚的瞭解，在此： 第一圖所示係根據習知技術之定位在—試片之上的一 箱型微柱的侧視圖： 第X圖所示係根據習知技術之定位在一試片之上的一 箱型微柱的透視圖； 第三圖戶^$是場放射單元及使用在一微柱中的電子 光學柱的見圖； 第四根據本發明的具有一較寧支樓及基礎結構的

第U頁 420821 -- —— —— .- 一 五 '發明說明（7) 一T形微柱的透視圖； 第五圖所示是根據本發明的τ形微柱及相對於一試片 而以一角度定位的一分離偵測器組成的側視圖； 第六圖所示係一T形微柱及定位在一試片上的分離偵 測器組成的側視圖，此試片乃是根據本發明所述的相對於 此T形微柱而以一角度來定位； 第七圖所示係根據本發明的一 T形微柱以及在一大塑 固 定的試片上移動的分離偵測器組成的側視圖； 第八圖所示係根據本發明 的一 T形微柱陣列相對於一 Ί式 片而以一角度來定位。 10 :微柱 54 ： 束限制小孔 20 、1 0 5、20 5 :試片 56 ： 八極的折射系統 22 、102 :支撐臂 58 ： Enze 1電子稜鏡 30 、11 0 :定位器外殼結構 60 ' 160、170 :偵測器組成 32 、1 3 0 :支撐結構 100 :T形充電粒子束微柱 34 :基板結構 106 :支撐 40 、1 2 0 :場放射源 112 、142 :邊緣 42 :場放射端 140 :基礎結構 44 :X-Y-Z定位器 152 :電子束 50 、150 :電子光學柱 200 :陣列 52 :微源稜鏡 第四圖係根據本發明的一具體實施例之具有較窄的支 撲及基礎結構且可被用在，例如，一通用之掃瞄式電子顯 微鏡的一 τ形充電粒子束微柱10(}的一透視圖。誠如第四圖

第12頁 420821 五、發明說明（8) 所舉例的，T形微柱100包括查一定.位HJL.結—構110·，一 f放j立’二支撐結搛ULQ ’邕羞.支撐一電子光學柱 LgO及r I胤I減上眺成二基座..結...構丄.4』。定 1_X Q„ 1 支結構，及基結可-以-.由.-.组―...，...陶.東或 是其他羞座_1祖益-型~1的.材.料所製成，。由τ形微柱1 ο 〇所使 用的場放射源1 2 0 ’電子光學柱1 5 0，及偵測器組成1 6 0分 別對參考圖式第一、第二及第三圖所描述的箱型微柱10所 使用的場放射源40，電子光學柱50，及偵測器組成60在尺 寸，材料上可以是相似的。 此定位器外殼結構110的尺寸係受限於被容納在此定 位器外殼結構110之中的此類-STM之X-Y-Z定位器（未示出 )的尺寸。所以’誠如第四圖所示的一實例定位器外殼結 構110 ’其D，，E ’及F的尺寸分別是20x20x14毫米。此T 形微柱100的尺寸G則大約是3立直j。 如第四圖所示，T形微柱100的基礎結構丨40的尺寸Η係 較定位器外殼結構1 1 0為窄。此基礎結構1 4 〇的尺寸η大約 是4毫米。第四圖也顯示出支撐結構丨3〇的Η尺寸也約為4毫 米。然而，一熟習此等技藝之人士可以瞭解的是此支撐結 構130或許可稍寬’因為支撐結構130在此處與定位器外殼 結構11 0相結合’也就是，支撐結構13〇可以是—“V，’型 或是其他相類似的形狀》此外，基礎結構14〇也可以具有 一個比定位器外殼結構11 〇之尺寸Ε較小的尺寸。 雖然電子光學柱150相似於參考圖式第一、第二及第 三所描述的使用在箱型微柱1〇的電子光學柱5〇，此電子光

第13頁 420821 五、發明說明（9) 學柱150的製作也可以被修改而使得電子光學柱15()比定位 益外殼結構110的Η尺寸為窄，而較佳的是就如同基礎結構 1 4 0 —樣窄。修改此電子光學微柱丨5 〇的形狀就熟習此等技 藝之人士的技巧而言是純熟可行的。 L盤產立二i 14^具有相於第一圖所示的 婴善無14·务二4 —&爸|体工.炸距離。弟而，在H暸解 的是’在此處本發明是藉由範例來給定此等參數但非受限 於這些參數。因為’支撐結構13〇及基礎結構14〇係窄於定 位器外殼結構11 0 ’當藉由以一彼此相對的角度來定位此 試片及微柱1 ο 〇而變動此座，τ形微；^_具有堡持 一° 、 第五圖所示係T形微柱1 00定位在試片105之上的一侧 視圖’它是以相對於一固定之T形微柱1〇〇的角度來定位。 微柱1 0 0使用一傳統的機械支撐臂（未示出）或是以任何 其他的適當方法而被支撐在試片105之上。試片105藉由— 習用的支撐106而被固定住，此支撑可以是一石夕晶片的支 撐物或是任何其他適合的支撐設備。第五圖也顯示出與τ 形微柱1 0 0連接使用仏二傻屋JULU^或丄7 0一，被 缉冰真丘真反.射與-電^。 因為支撐106以相對於Τ形微柱100的一角度來定位試 片1D5，此電子束152由正交於試片105處形成一入射角 (以點線表示正交）α，造成自試片1 0 5處電子是以自正 交處起的一角度α來反射。分離的偵測器組成1 7 0，其係 自Τ形微柱100處算起的一角度召來定位而被架設在一支稽·

42〇82 1 五 '發明說明（10) 臂1 7 5上’用來偵測被反射的電子束。此偵測器組成i 7 〇的 位置並非特定的，而是若試片105相對於f形微柱1〇〇的角 度被改變時’此確保偵翅器 組 盖 —- 不同於與第一圖中所示的箱型微—起使用的偵測 器組成6 0，因為此電子束並不穿通偵測器組成1 7 0，所以 偵測器组成1 7 0並不受限於是一個平面用的型態，例如一 MCP型態的偵測器。因此，偵測器組成1 7〇可以是任何的習 用二次的/回散射的電子偵測器，諸如一 Everhart-Thorniey偵測器或是Schottky二極體類的固態 偵測器。當然，就T形微柱1 00而言它也是需要包括一MCP 類的偵測器，就如所天的指湣丨Η組或丄60，像-T 敗微柱1 0 0也—垂直正交入射敗重__土_1。 如第五圖所示，因為此較窄的支撐及基礎結構130及 140，T形微柱100也可以在正交處算起的一角度來檢視試 片1 05。所以，Τ形微柱1 0〇也可以—赛當作是一個_ϋ三！ 成像之通用的掃瞄雷子顯撤鏡。Τ形微柱1〇〇所憑藉之用來 --------- — ** 檢視試片105的此特定角度α是可變的，而且僅是受限於 工作距離以及此基礎結構140的邊緣142或是此定位器外殼 結構110的邊緣112。由於如第四圖所示的Τ形微柱100的特 定尺寸’在一1毫米的工作距離之形微柱1 0 0與試片 105之間的最大角度從垂直正大約是1 8 . 4 ° ’以 及在一5毫米的工作距離之下9 ° 。 第六圖所示是T形微柱100以相對於一固定試片105的

第15頁 420821 五、發明說明（11) 一角度來定位的一側視圖。由於此τ形微柱1 〇 0的小尺寸， 丁形微柱100的好處是可以相對於被固定在支撐108上的試 片105而被移動到不同的仅置。因此，不同於一習用的掃 瞄式電子顯微鏡’T形微柱1〇〇其本身可以相對於試片1〇5 而定位在一角度上。 又’由T形微柱100所產生的電子束將會在從正交於試 片105處算起的一角度α上（用點線表示正交）。此一 Τ形 微柱100可相對於試片105而定位的角度係受限於工作距離 以及基礎結構1 4 0或是定位器外殼結構1 1 〇其個別的邊緣 142或是112 ’誠如第四及第五圖所示。在第六圖中，偵測 、________ .Τ» 器ϋ^_170可以_因.._應於Τ形檄杠1(1(1的位置而調整1以JMt-適偵測此箄反射雷早。 第七圖所例舉的是在被支撐108所固定的試片105之上 方移動的T形微柱1 00及偵測器1 70的一側視圖。第七圖顯 示T形微柱100係被位在試片1〇5上方的一支撐臂1〇2所支撐 並相對於試片105而定位在一角度上。因j此τ形微柱1 〇 〇 的i尺_ f 柱1㈣的優點是mm被j!定ly. 後向的運'動。 如第七圖所示，習用上支撐臂i〇2以一所要的速度， 例如約1’ cm/sec在此試片1〇5表面的上方以如箭頭185所 示的方向來移動T形微柱1 〇 〇及偵測器組成17 〇。偵測器組 成170也可以藉在第六圖所討論的τ形微柱1〇〇，而被機械 般的支撐’或者也可以藉支撐臂102而被直接支撐。支擇 臂102乃係經由一驅動器藉由轉動的方式或是在此技藝中

第16頁 42〇82 1 五、發明說明（12) 已被眾所周知的任何其他之適當方式而被帶動，例如一線 性伺服馬達及滾珠螺桿。此外，支允許柱可 以相對i試片1 0 5雨„兹位_在各種不同的!度上〇 g七圖 舉出了 T形微柱〗00 I偵測器組成170 S以及i撐臂1 02以及 由虛線所繪的稍後之T形微柱1 00，偵測器組成1 70、及支 撐臂1 0 2其所在位置的位置變化。 如第七圖所示的]έ*τ形微柱1 ο 〇的小尺寸及可動性較習 用的掃瞄式電子顯微鏡提供了一個優點。當一較大的試片 要被觀察時’例如一 1 2吋直徑的半導體晶圓，τ形微柱1 0 0 可以相對於此試片來移動@以觀察試片上不同的位置。在 另一方面，傳統的子顯微鏡是必須要試片被移 動。因此，m少了在掃瞄期間 必須要用來容納試片之直空室的尺寸，因m一來此真 空t可以僅僅稍大此苎片本身。 T开）微柱100其小尺寸的另一個優點是可以將許多相同 的丁形微柱放置座-列，。第八圖例舉了 一個由相同之T 形微柱所排出的陣列200，每一微柱均相對於一試片2〇5而 以一角度定位。在陣列2 00中的任一個τ形微柱皆有一個相 結合的分離式偵測器組成，為清楚表示的緣故，此等組成 並未示於第八圖中。陣列2〇〇可以是任意的尺寸大小也可 以具有任何所要之數量的τ形微柱。此外，在陣列2〇〇中的 =一個τ形微柱其相對於試片2〇5而定位的角度也可以變 甚且陣列2〇〇也可以如第七圖所示般的在試片205的 之上橫向的運動，或者另一個變化是，試片205也可 420821 五、發明說明（13) 以相對陣列2 〇〇而移動。 第八圖所舉的是根據本發明的一T形微柱其相較於習 用的掃瞒式電子顯微鏡的另一個優點是，雖然由每一個T 形微柱所產生之諸電子束其等之間的鄰近性是有所限制 的，然而，列之間前後適當的錯m數個 T炎支主[色-署被農皇！碑片2 0 5的、整 過較少的次數。因此，經由增力Γ放 置在一陣列2 〇 〇中的τ形微柱的數量並適當的間隔錯開陣列 2 0 0的每一列，那麼掃瞄式電子顯微鏡的檢測量將會戲劇 性的增加。 雖然本發明已經相當詳細的描述某一特定的形式，然 而其他不同的形式也是可能的。例如，此T形微柱及試片 可以相對於彼此使兩者皆可移動（角度上或是橫向）^根 據本發明的一具體實施例，具有一較窄的基礎結構的微柱 其另外不同的構造或是尺寸也可以被使用，藉以許可在一 角度上觀察一試片。 另外’T形微柱的其他應用也皆屬可能，例如用在電 子束成像（1 i thography )的正交入射掃瞄，於此情況下 分離式偵測器組成1 70的需求則被消除。 所以，此處的申請專利範圍及其精神並不侷限於在圖 式中所示的各種形式。

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Claims (1)

1. 42082 1_____ 六、申請專利範圍 1. 二子束成liU包括 一支撐m納一試月:及 一充電粒子束微柱其界定出一轴並被定位在該支撐之上， 該充電粒子束微柱具有一外殼結構，依靠且自該外殼結構 而朝下的一支撐結構，及連接到該支律結構的一基礎結 構，且該基礎結構係稍窄於該外殼結構； 其中該充電勉早束A桎也.旅鼻係表在'灰A.费該H的— 主表面正交的另一角度上° 2. 如申請專利範圍第1項所述的充電粒子束成像裝置’其 中該充電粒子束微柱放射出一電子束’另外該外殼結構支 撑被連接到一定位器的一場放射器頂端。 3. 如申請專利範圍第1項所述的充電粒子束成像裝置，更 包ϋ二:充JuiiL子偵測器組表農发羞i二鼓」__._接-Hit子值 %L jjJl成的該轴係與該充桂ϋ該軸成一角度° 4_如申請專利範圍第3項所述的充電粒子束成像裝置’其 中該充電粒子偵測器組成係一Everhart - Thornley偵測 器。 5·如申請專利範圍第1項所述的充電粒子束成像裝置，其 中該角度係可變的。 6·如申請專利範圍第1項所述的充電粒子束成像裝置’其 中該支撐固定般地容納該試片，另該充電粒子束微柱係 正笾於該#撐的主表面的另一角度來定位。 7.如申請專利範圍第1項所述的充電粒子束成像裝置’其 中該充電粒子束微柱係相對於該支撐而橫向地移動。

   第19頁 」2082 1 六、申請專利範圍 δ·如申請專利範圍第1項所述的充電粒子束成像裝置，更 包括： 複.皇1复子也古_撐之.h_衲窆.1成—二雖-到.，-該 等複數個充電粒子束微柱的任一個具有一外殼結構，依靠 且自該外殼結構而朝下的一支撐結構，及連接到該支撐結 構的一基礎結構，且該基礎結構係稍窄於該外殼結構，其 中該等複數個充電粒子束微枉的任一個係相對於與該支撐 的一主表面正交的另一角度上；以及 或等複數個充電粒子束微柱的任一個具有一結合的充電粒 子束偵測器組成其係位在相對於與該支撐的該主表面正交 的另一肖度上。 9 _ 一掃瞄充電粒子顯微鏡的方法，該方法包括： 定位出界定了一軸的一第一充電粒子束微柱以及具有一主 表面的一試片使得該軸及該主表面係在一除了彼此正交之 外的另一角度上； 定位一充電粒子偵測器組成其界定出一軸，該軸其係位在 除了正父於該試片的該主表面之外的另一角度上； 由該第一充電粒子束微柱產生一充電粒子束；及 以該足二. ^農凡迫謹主._表五所 1 〇·如申請專利範圍第1¾所述的掃瞄充電粒子顯微鏡的方 法，其中該差二粒子束微柱放射一 g子枣，以丞j第 二 i.至复麗。 11.如申請專利範圍第9項所述的掃瞄充電粒子顯微鏡的方

   第20頁 42082 1 六、申請專利範圍 一稜鏡用來將由該源而來的該充電粒子聚焦成一充電粒子 束； 一基礎結構連接到該外殼結構上’其中該基礎結構支撐該 稜鏡，該基礎結構在一該第一方向上具有一第三尺寸，其 中該基礎結構的該第三尺寸係小於該外殼結構的該第一尺 寸；以及 一支撐用來容納一試片； 其中該充電粒子束微柱裝置界定出一每位在除了與該 支撐的一主表面正交之外的另一 1 5.如申請專利範圍第】4項所述的^^粒子束微柱裝置， 其中該充電粒子束微柱係一電子束微柱。 16. 如申請專利範圍第項所述的充電粒子束微柱裝置， 其中該源包括一Zr/O/ff Schottky場放射器尖端。 17. 如申請專利範圍第14項所述的充電粒子束微柱裝置， 其中送棱鏡包括一Einzel棱鏡。 18·如申請專利範圍第丨4項所述的充電粒子束微柱裝置， 更包括： 一偵測器用來偵測由該試片所反射的充電粒子；以及 一支撑臂’其中該支撐臂支撐該偵測器； 其中該偵測器係與該充電粒子束微柱間隔開。 19‘如申請專利範圍第18項所述的充電粒子束微柱裝置， 其中該偵測器包括一 E v e r h a r t - T h 〇 r η 1 e y偵測器。 20.如申請專利範圍第丨8項所述的充電粒子束微柱裝置， 其中該偵測器包括了一Schott ky二極體類型的固態偵測

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