TWI746839B - 使用多個帶電粒子束之裝置 - Google Patents

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TWI746839B
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任偉明
劉學東
仲瑋 陳
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Abstract

本文揭示一種裝置，其包含：一第一導電層；一第二導電層；複數個光學元件，其在該第一導電層與該第二導電層之間，其中該複數個光學元件經組態以影響複數個帶電粒子束；一第三導電層，其在該第一導電層與該第二導電層之間；及一電絕緣層，其實體地連接至該等光學元件，其中該電絕緣層經組態以使該等光學元件與該第一導電層及該第二導電層電絕緣。

Description

使用多個帶電粒子束之裝置
本發明係關於一種用於檢測或觀測諸如晶圓及光罩之在器件製造程序(諸如積體電路(IC)之製造)中使用之樣品的裝置。
器件製造程序可包括將所要圖案施加至基板上。被替代地稱作光罩或倍縮光罩之圖案化器件可用於產生所要圖案。此圖案可轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包括晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來進行圖案之轉印。單個基板可含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。微影裝置可用於此轉印。一種類型之微影裝置被稱為步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光於目標部分上而輻照每一目標部分。另一類型之微影裝置被稱為掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射束掃描圖案，同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來輻照每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化器件轉印至基板。
為了監控器件製造程序之一或多個步驟(例如，曝光、抗蝕劑處理、蝕刻、顯影、烘烤等)，可檢測由器件製造程序或其中使用之圖案化器件 圖案化的基板，其中可量測基板或圖案化器件之一或多個參數。該一或多個參數可包括例如邊緣位置誤差(EPE)，其為基板或圖案化器件上圖案之邊緣與圖案之預期設計之對應邊緣之間的距離。檢測亦可發現圖案缺陷(例如，失敗連接或失敗分離)及未引入粒子。
基板及器件製造程序中使用之圖案化器件之檢測可幫助改良良率。自該檢測獲得之資訊可用於識別缺陷或調整器件製造程序。
本文揭示一種裝置，其包含：一第一導電層；一第二導電層；複數個光學元件，其在該第一導電層與該第二導電層之間，其中該複數個光學元件經組態以影響複數個帶電粒子束；一第三導電層，其在該第一導電層與該第二導電層之間；及一電絕緣層，其實體地連接至該等光學元件，其中該電絕緣層經組態以使該等光學元件與該第一導電層及該第二導電層電絕緣。
根據一實施例，該第三導電層包含複數個孔，其中該等孔收納該等光學元件。
根據一實施例，該等光學元件與該第三導電層電絕緣。
根據一實施例，該第三導電層電連接至該第一導電層、該第二導電層或兩者。
根據一實施例，該第一導電層及該第二導電層包含開口，其中該等開口及該等光學元件共同地形成該複數個帶電粒子束之路徑。
根據一實施例，該等開口具有一倒漏斗或埋頭孔形狀。
根據一實施例，該第三導電層定位於該等光學元件中之至少兩者之間。
根據一實施例，該第一導電層、該第二導電層及該第三導電層共同地形成容納該等光學元件之空腔，其中該等空腔經組態以使該等光學元件彼此電屏蔽。
根據一實施例，該電絕緣層包含離散部分，該等離散部分中之每一者實體地連接至該等光學元件中之一者。
根據一實施例，該電絕緣層實體地連接至該第一導電層、該第二導電層或該第三導電層。
根據一實施例，該電絕緣層經組態以提供對該等光學元件的機械支撐。
根據一實施例，該電絕緣層相對於該等光學元件定位於上游。
根據一實施例，該電絕緣層相對於該等光學元件定位於下游。
根據一實施例，該電絕緣層在該第三導電層與該第一導電層之間延伸。
根據一實施例，該電絕緣層使該第一導電層與該第三導電層、該第二導電層及該等光學元件絕緣。
根據一實施例，該電絕緣層包含穿過該電絕緣層之一導電通孔，其中該導電通孔將該第一導電層電連接至該第三導電層。
根據一實施例，該導電通孔圍繞由該第一導電層、該第二導電層及該第三導電層形成且收納該等光學元件中之一者的一空腔。
根據一實施例，該電絕緣層在該第三導電層與該第二導電層之間延伸。
根據一實施例，該電絕緣層使該第二導電層與該第三導電層、該第一導電層及該等光學元件絕緣。
根據一實施例，該電絕緣層包含穿過該電絕緣層之一導電通孔，其中該導電通孔將該第二導電層電連接至該第三導電層。
根據一實施例，該第一導電層、該第二導電層及該第三導電層包含一半導體或一金屬。
根據一實施例，該等光學元件係選自由一透鏡、一像差補償器(stigmator)、一偏轉器及其一組合組成之群。
根據一實施例，該等光學元件經組態以產生一電場，該電場係選自由一圓透鏡靜電場、一靜電偶極場及一靜電四極場組成之群。
根據一實施例，該等光學元件中之至少一者包含多個極。
根據一實施例，該第一導電層、該第二導電層及該第三導電層經組態以減少該等光學元件之串擾或場分佈變形。
根據一實施例，該裝置進一步包含一偵測器，該偵測器經組態以俘獲自該等射束與一樣品之一相互作用產生的一信號。
根據一實施例，該信號包含次級電子或反向散射電子、歐傑(Auger)電子、X射線或陰極發光。
根據一實施例，該等帶電粒子包含電子。
本文揭示一種裝置，其包含：一第一導電層；一第二導電層；複數個光學元件，其在該第一導電層與該第二導電層之間，其中該複數個光學元件經組態以影響複數個帶電粒子束；一第三導電層，其在該第一導電層與該第二導電層之間；及一電絕緣層，其實體地連接至該等光學元件，其中該電絕緣層經組態以使該等光學元件與該第一導電層及該第二導電層電絕緣；其中該電絕緣層在該第三導電層與該第一導電層之間延伸，或在該第三導電層與該第二導電層之間延伸。
本文揭示一種裝置，其包含：一第一導電層；一第二導電層；複數個光學元件，其在該第一導電層與該第二導電層之間，其中該複數個光學元件經組態以影響複數個帶電粒子束；一第三導電層，其在該第一導電層與該第二導電層之間；一電絕緣層，其實體地連接至該等光學元件，其中該電絕緣層經組態以使該等光學元件與該第一導電層及該第二導電層電絕緣；及一第四導電層，其與該第一導電層接觸且在該第一導電層上游。
本文揭示一種裝置，其包含：一第一導電層；一第二導電層；複數個光學元件，其在該第一導電層與該第二導電層之間，其中該複數個光學元件經組態以影響複數個帶電粒子束；一第三導電層，其在該第一導電層與該第二導電層之間；一電絕緣層，其實體地連接至該等光學元件，其中該電絕緣層經組態以使該等光學元件與該第一導電層及該第二導電層電絕緣；及一第五導電層，其與該第二導電層接觸且在該第二導電層下游。
本文揭示一種系統，其包含：一源，其經組態以產生帶電粒子；一光學系統，其經組態以藉由該等帶電粒子在一樣品之一表面上產生多個探測光點且使該等探測光點在該表面上掃描，該光學系統包含以上裝置中之任一者。
根據一實施例，該源為一電子槍。
400:裝置
401:源
402:虛擬影像
403:虛擬影像
404:聚光透鏡
405:主孔隙
406:物鏡
407:樣品
410:源轉換單元
411:光學元件
412:導電層
413:微補償器
414:預彎曲微偏轉器
419:光學系統
431:小射束
432:小射束
433:小射束
611:光學元件
612:光學元件
613:射束路徑
614:射束路徑
615:等位線
616:絕緣層
617:導電板
618:導電板
700:部分
701:路徑
702:路徑
703:路徑
710:光學元件
720:第一導電層
721:第四導電層
723:導電通孔
730:第三導電層
740:第二導電層
741:第五導電層
750:電絕緣層
760:空腔
810:部分
820:部分
910:部分
920:部分
930:部分
940:部分
圖1A示意性地展示可使用電荷粒子之多個射束進行帶電粒子束檢測之裝置，其中多個射束中之帶電粒子係來自單一源(「多射束」裝置)。
圖1B示意性地展示替代的多射束裝置。
圖1C示意性地展示替代的多射束裝置。
圖2A示意性地展示多射束裝置中之源轉換單元中之兩個光學元件之 間的串擾。
圖2B示意性地展示沿圖2A之截面A-A的橫截面圖。
圖3A、圖3B、圖3C、圖3D、圖3E及圖3F各自示意性地展示根據一實施例之多射束裝置中之源轉換單元之部分。
圖3G示意性地展示沿圖3C或圖3D之截面B-B的橫截面圖。
圖3H及圖3I各自示意性地展示根據一實施例之多射束裝置之源轉換單元之部分。
圖4A示意性地展示圖3C之部分中之兩者為堆疊的。
圖4B展示源轉換單元之另一實例，該源轉換單元類似於圖4A中之源轉換單元，惟兩個部分中之一者為圖3H中之部分除外。
圖5A示意性地展示圖3C之部分中之三者為堆疊的。
圖5B展示源轉換單元之另一實例，該源轉換單元類似於圖5A中之源轉換單元，惟三個部分中之一者為圖3H中之部分除外。
圖6A示意性地展示圖3D之部分中之三者為堆疊的。
圖6B展示源轉換單元之另一實例，該源轉換單元類似於圖6A中之源轉換單元，惟三個部分中之一者為圖3I中之部分除外。
圖7A示意性地展示源轉換單元，其包括堆疊於彼此上的圖3C之部分中之三者及堆疊於上游的圖3D之一部分。
圖7B展示源轉換單元之另一實例，該源轉換單元類似於圖7A中之源轉換單元，惟三個部分中之一者為圖3H中之部分除外。
存在用於檢測樣品(例如，基板及圖案化器件)之各種技術。一種檢測技術為光學檢測，在光學檢測中，光束被引導至基板或圖案化器件，且記 錄表示光束與樣品之相互作用(例如，散射、反射、繞射)之信號。另一種檢測技術為帶電粒子束檢測，在帶電粒子束檢測中，帶電粒子(例如，電子)束被引導至樣品，且記錄表示帶電粒子與樣品之相互作用(例如，二次發射及反向散射發射)之信號。
歸因於帶電粒子束檢測中所使用之帶電粒子之波長短於光學檢測中所使用之光，帶電粒子束檢測可具有高於光學檢測之解析度。由於基板及圖案化器件上圖案之尺寸隨著器件製造程序發展變得愈來愈小，因此帶電粒子束檢測變得更加廣泛地使用。歸因於在帶電粒子束檢測中使用之帶電粒子之間的相互作用(例如庫侖(Coulomb)效應)，帶電粒子束檢測之產出率相對較低。可使用多於一個帶電粒子束來增加產出率。
在一實例中，多個帶電粒子束可同時掃描樣品上的多個區。多個射束之掃描可為同步或獨立的。多個區可在其間具有重疊，或可彼此隔離。自射束與樣品之相互作用產生的信號可由多個偵測器收集。偵測器之數目可小於、等於或大於射束之數目。可個別地控制或共同地控制多個射束。
多個帶電粒子束可在樣品之表面上形成多個探測光點。探測光點可分別或同時掃描表面上之多個區。每一射束之帶電粒子可產生來自探測光點之位置的信號。信號之一個實例為次級電子。次級電子通常具有小於50eV之能量。當射束之帶電粒子為電子時，信號之另一實例為反向散射電子。反向散射電子通常具有接近射束之電子之著陸能量的能量。來自探測光點之位置的信號可分別或同時由多個偵測器收集。
多個射束可分別來自多個源，或來自單一源。若射束係來自多個源，則多個柱可使射束掃描且聚焦至表面上，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裝置可被稱作多柱裝置。 柱可為獨立的，或共用多軸磁性化合物或電磁化合物物鏡(參見美國專利第8,294,095號，其揭示內容以全文引用之方式併入本文中)。由多柱裝置產生之探測光點可間隔30mm至50mm之距離。
若射束係來自單一源，則源轉換單元可用以形成單一源之多個虛擬或真實影像。影像及單一源中之每一者可被視為射束(在所有小射束皆來自同一源之情況下亦被稱為「小射束」)之發射器。源轉換單元可具有導電層，該導電層具有可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」)的多個開口。源轉換單元可具有光學元件，該等光學元件可影響小射束以形成單一源之多個虛擬或真實影像。影像中之每一者可被視為發射小射束中之一者的源。小射束可間隔數微米之距離。可具有投影系統及偏轉掃描單元之單一柱可用以使小射束掃描且聚焦於樣品之多個區上。由小射束產生之信號可分別由單一柱內部之偵測器之多個偵測元件偵測。使用來自單一源之射束的裝置可被稱作多射束裝置。
存在至少兩種形成單一源之影像的方法。在第一種方法中，每一光學元件具有聚焦一個小射束且藉此形成一個真實影像之靜電微透鏡(參見例如美國專利第7,244,949號，其揭示內容以全文引用之方式併入本文中)。在第二種方法中，每一光學元件具有偏轉一個小射束藉此形成一個虛擬影像之靜電微偏轉器(參見例如美國專利第6,943,349號及美國專利申請案第15/065,342號，其揭示內容特此以全文引用之方式併入)。第二種方法中帶電粒子之間的相互作用(例如庫侖效應)可能弱於第一種方法中帶電粒子之間的相互作用，此係因為真實影像具有較高電流密度。
圖1A示意性地展示可使用電荷粒子之多個射束進行帶電粒子束檢測之裝置400，其中多個射束中之帶電粒子係來自單一源(多射束裝置)。裝 置400具有可在自由空間中產生帶電粒子之源401。在一實例中，帶電粒子為電子，且源401為電子槍。裝置400具有光學系統419，光學系統419可藉由帶電粒子在樣品407之表面上產生多個探測光點且使探測光點在樣品407之表面上掃描。光學系統419可具有聚光透鏡404及相對於聚光透鏡404在上游或下游之主孔隙405。如本文中所使用之表達「組件A相對於組件B在上游」意指在裝置之正常操作中，帶電粒子束將在到達組件B之前到達組件A。如本文中所使用之表達「組件B相對於組件A在下游」意指在裝置之正常操作中，帶電粒子束將在到達組件A之後到達組件B。光學系統419具有經組態以形成源401之多個虛擬影像(例如，虛擬影像402及403)的源轉換單元410。虛擬影像及源401可各自被視為小射束(例如，小射束431、432及433)之發射器。源轉換單元410可具有導電層412及光學元件411，導電層412具有可將來自源401之帶電粒子劃分成多個小射束的多個開口，光學元件411可影響小射束以形成源401之虛擬影像。光學元件411可為經組態以偏轉小射束之微偏轉器。小射束之電流可能受導電層412中之開口之大小或聚光透鏡404之聚焦倍率影響。光學系統419包括經組態以聚焦多個小射束且藉此將多個探測光點形成至樣品407之表面上的物鏡406。源轉換單元410亦可具有經組態以減少或消除探測光點之像差(例如，場曲率及散光)的微補償器。
圖1B示意性地展示替代的多射束裝置。聚光透鏡404使來自源401之帶電粒子準直。源轉換單元410之光學元件411可包含微補償器413。微補償器413可與微偏轉器分離或可與微偏轉器整合。若分離，則微補償器413可定位於微偏轉器上游。微補償器413經組態以補償聚光透鏡404或物鏡406之離軸像差(例如，場曲率、散光及失真)。離軸像差可能負面地影 響由離軸(亦即，不沿裝置之主光軸)小射束形成之探測光點之大小或位置。物鏡406之離軸像差無法藉由偏轉小射束來完全消除。微補償器413可補償物鏡406之殘餘離軸像差(亦即，離軸像差之無法藉由偏轉小射束消除的一部分)，或探測光點大小之非均一性。微補償器413中之每一者與導電層412中之開口中之一者對準。微補償器413可各自具有四個或多於四個極。小射束之電流可能受導電層412中之開口之大小及/或聚光透鏡404之位置影響。
圖1C示意性地展示替代的多射束裝置。源轉換單元410之光學元件411可包含預彎曲微偏轉器414。預彎曲微偏轉器414為經組態以在小射束經過導電層412中之開口之前使小射束彎曲的微偏轉器。
可在美國專利申請公開案2016/0268096、2016/0284505及2017/0025243、美國專利9607805、美國專利申請案15/365,145、15/213,781、15/216,258及62/440,493以及PCT申請案PCT/US17/15223中發現使用來自單一源之電荷粒子之多個射束的裝置之額外描述，該等申請案之揭示內容特此以全文引用之方式併入。
當源轉換單元(例如，圖1A、圖1B或圖1C中之源轉換單元410)中之兩個光學元件(例如，圖1A、圖1B或圖1C中之微偏轉器或微補償器)彼此接近時，其間可能存在串擾。亦即，由一個光學元件產生之電場可延伸至另一光學元件之射束路徑中，且影響經由另一光學元件傳輸之射束。舉例而言，源轉換單元410中的微偏轉器可藉由電場使小射束彎曲，且由一個微偏轉器產生之電場可延伸至相鄰微偏轉器之射束路徑中，藉此致使小射束穿過相鄰微偏轉器以一定量地彎曲，以及由相鄰微偏轉器產生之電場所導致的彎曲。類似地，舉例而言，由源轉換單元410中之微補償器中之一 者產生的電場(例如，四極場或圓透鏡場)可延伸至相鄰微補償器之射束路徑中，且藉此一定量地影響穿過相鄰微補償器之小射束，以及由相鄰微補償器產生之電場所導致的影響。
若光學元件更接近彼此(例如，整合至一個晶圓或晶圓堆疊中)，則串擾往往會更嚴重。作為一實例，圖2A示意性地展示整合於晶圓堆疊中之兩個光學元件611與612之間的串擾。圖2B示意性地展示沿圖2A之截面A-A的橫截面圖。光學元件611及612附接至絕緣層616。存在開口(例如，圓形形狀)在光學元件611及612上游之導電板617，或開口(例如，圓形形狀)在光學元件611及612下游之導電板618。光學元件611及612可具有盤狀電極或多個極。當光學元件611設定在與導電板617及618之電位不同的電位下時，產生電場以影響沿射束路徑613經由光學元件611傳輸之小射束(例如，小射束之補償場曲率像差)。圖2A及圖2B中之等位線615表示在以下情況下的電場：導電板617及618以及光學元件612處於與光學元件611之電位不同的相同電位，導電板617及618中的開口為圓形，且光學元件611及612具有盤狀電極。如等位線615之廣泛大小所展示，電場經由光學元件612延伸至射束路徑614中。因此，穿過光學元件612之小射束不僅可能受光學元件612所產生之電場影響，且亦可能受光學元件611所產生之電場影響，亦即，光學元件611及612具有串擾。
如圖2B中所展示，等位線615並非軸對稱的，此係因為包圍光學元件611之結構並非軸對稱的。因此，光學元件611所產生之電場不僅包含補償場曲率像差之軸對稱組件(亦被稱為圓透鏡場)，且亦包含高階旋轉對稱組件，諸如偏轉場及像差補償器場。高階組件將像差添加至穿過光學元件611之小射束。
圖3A及圖3B各自示意性地展示根據一實施例之多射束裝置的源轉換單元之部分700。部分700具有包夾在第一導電層720與第二導電層740之間的多個光學元件710(例如，微偏轉器、微透鏡、微像差補償器、微補償器)。第一導電層720及第二導電層740具有開口，該等開口與光學元件710共同地形成小射束之路徑(例如，路徑701、702及703)。部分700亦具有第三導電層730，第三導電層730具有收納光學元件710之多個孔。第三導電層730在第一導電層720與第二導電層740之間延伸。第三導電層730電連接至第一導電層720或第二導電層740或兩者。第三導電層730定位於光學元件710中之至少兩者之間，亦即，上面有兩個光學元件710之射束路徑的平面與第三導電層730相交。第三導電層730之孔間的壁可提供光學元件710間的靜電屏蔽。部分700具有電絕緣層750。電絕緣層750實體地連接至光學元件710。舉例而言，電絕緣層750可具有離散部分，該等離散部分中之每一者實體地連接至光學元件710中之一者。電絕緣層750實體地連接至第一導電層720、第二導電層740或第三導電層730。電絕緣層750可提供對光學元件710的機械支撐，且使光學元件710與第一導電層720、第二導電層740及第三導電層730電絕緣。第一導電層720、第二導電層740及第三導電層730共同地形成彼此電屏蔽之空腔760，其中空腔760中之每一者容納光學元件710中之一者。空腔760可具有圓形橫截面形狀。第一導電層720、第二導電層740及第三導電層730亦可為導磁的，以使射束路徑與外部雜散磁場磁屏蔽。在圖3A及圖3B中所展示之實例中，電絕緣層750分別相對於光學元件710定位於上游及下游。在圖3A及圖3B中所展示之實例中，第三導電層730電連接至第一導電層720及第二導電層740兩者。
圖3C及圖3D各自示意性地展示根據一實施例之多射束裝置之源轉換單元之部分700。圖3C中所展示之實例與圖3A中之實例相同，惟電絕緣層750在第三導電層730與第一導電層720之間延伸除外。電絕緣層750使第一導電層720與光學元件710電絕緣。電絕緣層750亦可使第一導電層720與第三導電層730及第二導電層740電絕緣。電絕緣層750可具有穿過其之一或多個導電通孔723，且導電通孔723將第一導電層720電連接至第三導電層730。電絕緣層750可極薄，諸如小於100微米、小於50微米或小於10微米。電絕緣層750可為氧化物、氮化物或任何其他合適材料。
圖3D中所展示之實例與圖3B中之實例相同，惟電絕緣層750在第三導電層730與第二導電層740之間延伸除外。電絕緣層750使第二導電層740與光學元件710電絕緣。電絕緣層750亦可使第二導電層740與第三導電層730及第一導電層720絕緣。電絕緣層750可具有穿過其之一或多個導電通孔723，且藉此由一或多個導電通孔723將第二導電層740電連接至第三導電層730，且導通孔723將第二導電層740電連接至第三導電層730。電絕緣層750可極薄，諸如小於100微米、小於50微米或小於10微米。電絕緣層750可為氧化物、氮化物或任何其他合適材料。
圖3E及圖3F各自示意性地展示根據一實施例之多射束裝置之源轉換單元之部分700。展示於圖3E及圖3F中之實例分別與圖3C及圖3D中之實例相同，惟電絕緣層750具有圍繞空腔760中之每一者的導電通孔723、且導電通孔723將第三導電層730電連接至第一導電層720或第二導電層740除外。圖3G示意性地展示沿圖3C或圖3D之截面B-B的橫截面圖。
圖3H示意性地展示根據一實施例之多射束裝置之源轉換單元之部分700。圖3H中所展示之實例與圖3C中之實例相同，惟部分700具有在第一 導電層720上游之額外的第四導電層721除外。第四導電層721可直接接合至第一導電層720。第四導電層721與第一導電層720可具有相同材料。第四導電層721具有開口，該等開口之側壁經薄化以減少其上之帶電粒子的散射。為了使側壁薄化，開口可具有倒漏斗或埋頭孔形狀，如圖3H中所展示。
圖3I示意性地展示根據一實施例之多射束裝置之源轉換單元之部分700。圖3I中所展示之實例與圖3D中之實例相同，惟部分700具有在第二導電層740下游之額外的第五導電層741除外。第五導電層741可直接接合至第二導電層740。第五導電層741及第二導電層740可具有相同材料。第五導電層741具有開口，該等開口之側壁經薄化以減少其上之帶電粒子的散射。為了使側壁薄化，開口可具有倒漏斗或埋頭孔形狀，如圖3I中所展示。
適合於第一導電層720、第三導電層730及第二導電層740之材料可包括半導體(例如，矽)及金屬(例如，金)。第一導電層720、第三導電層730及第二導電層740不一定具有相同材料。第一導電層720、第二導電層740、第三導電層730可分別由半導體晶圓、具有金屬(例如，金)塗層之半導體晶圓或具有金屬(例如，金)塗層之介電板製成。光學元件710可由半導體晶圓製成。光學元件710及第三導電層730可由相同半導體晶圓、具有金屬(例如，金)塗層之相同半導體晶圓或具有金屬(例如，金)塗層之相同介電板製成。圖3A至圖3I中展示之源轉換單元可幫助減少或消除光學元件710之串擾及場分佈變形。
源轉換單元可具有堆疊於彼此上的圖3A至圖3I中之部分700。舉例而言，圖4A示意性地展示源轉換單元，其包括堆疊於彼此上的圖3C之部分 810及820中之兩者。在堆疊中處於上游之部分810之第二導電層740及在堆疊中處於下游之部分820之第一導電層720可合併為單層。部分810中之光學元件710可為微偏轉器；部分820中之光學元件710可為微補償器，微補償器可包含微透鏡及微像差補償器。替代地，沿同一路徑之光學元件710可共同地充當微補償器。部分820之第二導電層740中之開口或部分810之第一導電層720中之開口可充當圖1A、圖1B或圖1C中之導電層412中之開口。開口之側壁可經薄化以減少其上之帶電粒子的散射。為了使側壁薄化，開口可具有倒漏斗或埋頭孔形狀，如圖4A中所展示。
圖4B展示源轉換單元之另一實例，該源轉換單元類似於圖4A中之源轉換單元，惟部分810為圖3H中之部分除外。
圖5A示意性地展示源轉換單元，其包括堆疊於彼此上的圖3C之部分910、920及930中之三者。在堆疊中處於上游之部分910之第二導電層740及在堆疊中間之部分920之第一導電層720可合併為單層；在堆疊中間之部分920之第二導電層740及在堆疊中處於下游之部分930之第一導電層720可合併為單層。部分910及920中之光學元件710可為微偏轉器、微透鏡及微像差補償器；部分930中之光學元件710可為微偏轉器。部分910之第一導電層720中之開口可充當圖1B或圖1C中之導電層412中之開口。開口之側壁可經薄化以減少其上之帶電粒子的散射。為了使側壁薄化，開口可具有倒漏斗或埋頭孔形狀，如圖5A中所展示。
圖5B展示源轉換單元之另一實例，該源轉換單元類似於圖5A中之源轉換單元，惟部分910為圖3H中之部分除外。
圖6A示意性地展示源轉換單元，其包括堆疊於彼此上的圖3D之部分910、920及930中之三者。在堆疊中處於上游之部分910之第二導電層740 及在堆疊中間之部分920之第一導電層720可合併為單層；在堆疊中間之部分920之第二導電層740及在堆疊中處於下游之部分930之第一導電層720可合併為單層。部分910及920中之光學元件710可為微偏轉器、微透鏡及微像差補償器；部分930中之光學元件710可為微偏轉器。部分910之第一導電層720中之開口可充當圖1B或圖1C中之導電層412中之開口。開口之側壁可經薄化以減少其上之帶電粒子的散射。為了使側壁薄化，開口可具有倒漏斗或埋頭孔形狀，如圖6A中所展示。
圖6B展示源轉換單元之另一實例，該源轉換單元類似於圖6A中之源轉換單元，惟部分930為圖3I中之部分除外。
圖7A示意性地展示源轉換單元，其包括堆疊於彼此上的圖3C之部分910、920及930中之三者(亦即，圖5A之結構)，以及圖3D之在部分910、920及930之堆疊上游的部分940。部分910及920中之光學元件710可為微偏轉器、微透鏡及微像差補償器；部分930中之光學元件710可為微偏轉器。部分910之第一導電層720中之開口可充當圖1C中之導電層412中之開口。開口之側壁可經薄化以減少其上之帶電粒子的散射。為了使側壁薄化，開口可具有倒漏斗形狀，如圖6A中所展示。部分940中之光學元件710可為預彎曲微偏轉器。部分940之第一導電層720中之開口之側壁可經薄化以減少其上之帶電粒子的散射。為了使側壁薄化，開口可具有倒漏斗或埋頭孔形狀。
圖7B展示源轉換單元之另一實例，該源轉換單元類似於圖7A中之源轉換單元，惟部分910為圖3H中之部分除外。
儘管以上揭示內容係關於多射束裝置(亦即，可使用電荷粒子之多個射束進行帶電粒子束檢測之裝置，其中多個射束中之帶電粒子係來自單一 源)而作出，但實施例可適用於多柱裝置(亦即，可使用電荷粒子之多個射束進行帶電粒子束檢測之裝置，其中電荷粒子之多個射束係自多個源產生)。可在美國專利8,294,095中發現對多柱裝置之額外描述，該美國專利之揭示內容以全文引用之方式併入本文中。
可以使用以下條項進一步描述實施例：
1.一種裝置，其包含：一第一導電層；一第二導電層；複數個光學元件，其在該第一導電層與該第二導電層之間，其中該複數個光學元件經組態以影響複數個帶電粒子束；一第三導電層，其在該第一導電層與該第二導電層之間；及一電絕緣層，其實體地連接至該等光學元件，其中該電絕緣層經組態以使該等光學元件與該第一導電層及該第二導電層電絕緣。
2.如條項1之裝置，其中該第三導電層包含複數個孔，其中該等孔收納該等光學元件。
3.如條項1至2中任一項之裝置，其中該等光學元件與該第三導電層電絕緣。
4.如條項1至3中任一項之裝置，其中該第三導電層電連接至該第一導電層、該第二導電層或兩者。
5.如條項1至4中任一項之裝置，其中該第一導電層及該第二導電層包含開口，其中該等開口及該等光學元件共同地形成該複數個帶電粒子束之路徑。
6.如條項5之裝置，其中該等開口具有一倒漏斗或埋頭孔形狀。
7.如條項1至6中任一項之裝置，其中該第三導電層定位於該等光學元件中之至少兩者之間。
8.如條項1至7中任一項之裝置，其中該第一導電層、該第二導電層及該第三導電層共同地形成容納該等光學元件之空腔，其中該等空腔經組態以使該等光學元件彼此電屏蔽。
9.如條項1至8中任一項之裝置，其中該電絕緣層包含離散部分，該等離散部分中之每一者實體地連接至該等光學元件中之一者。
10.如條項1至9中任一項之裝置，其中該電絕緣層實體地連接至該第一導電層、該第二導電層或該第三導電層。
11.如條項1至10中任一項之裝置，其中該電絕緣層經組態以提供對該等光學元件的機械支撐。
12.如條項1至11中任一項之裝置，其中該電絕緣層相對於該等光學元件定位於上游。
13.如條項1至12中任一項之裝置，其中該電絕緣層相對於該等光學元件定位於下游。
14.如條項1至13中任一項之裝置，其中該電絕緣層在該第三導電層與該第一導電層之間延伸。
15.如條項14之裝置，其中該電絕緣層使該第一導電層與該第三導電層、該第二導電層及該等光學元件絕緣。
16.如條項14之裝置，其中該電絕緣層包含穿過該電絕緣層之一導電通孔，其中該導電通孔將該第一導電層電連接至該第三導電層。
17.如條項16之裝置，其中該導電通孔圍繞由該第一導電層、該第二導電層及該第三導電層形成且收納該等光學元件中之一者的一空腔。
18.如條項1至13中任一項之裝置，其中該電絕緣層在該第三導電層與該第二導電層之間延伸。
19.如條項18之裝置，其中該電絕緣層使該第二導電層與該第三導電層、該第一導電層及該等光學元件絕緣。
20.如條項18之裝置，其中該電絕緣層包含穿過該電絕緣層之一導電通孔，其中該導電通孔將該第二導電層電連接至該第三導電層。
21.如條項20之裝置，其中該導電通孔圍繞由該第一導電層、該第二導電層及該第三導電層形成且收納該等光學元件中之一者的一空腔。
22.如條項1至21中任一項之裝置，其中該第一導電層、該第二導電層及該第三導電層包含一半導體或一金屬。
23.如條項1至22中任一項之裝置，其中該等光學元件係選自由一透鏡、一像差補償器、一偏轉器及其一組合組成之群。
24.如條項1至23中任一項之裝置，其中該等光學元件經組態以產生一電場，該電場係選自由一圓透鏡靜電場、一靜電偶極場及一靜電四極場組成之群。
25.如條項1至24中任一項之裝置，其中該等光學元件中之至少一者包含多個極。
26.如條項1至25中任一項之裝置，其中該第一導電層、該第二導電層及該第三導電層經組態以減少該等光學元件之串擾或場分佈變形。
27.如條項1至26中任一項之裝置，其進一步包含一偵測器，該偵測器經組態以俘獲自該等射束與一樣品之一相互作用產生的一信號。
28.如條項27之裝置，其中該信號包含次級電子或反向散射電子、歐傑電子、X射線或陰極發光。
29.如條項1至28中任一項之裝置，其中該等帶電粒子包含電子。
30.一種裝置，其包含：一第一導電層；一第二導電層；複數個光學元件，其在該第一導電層與該第二導電層之間，其中該複數個光學元件經組態以影響複數個帶電粒子束；一第三導電層，其在該第一導電層與該第二導電層之間；及一電絕緣層，其實體地連接至該等光學元件，其中該電絕緣層經組態以使該等光學元件與該第一導電層及該第二導電層電絕緣；其中該電絕緣層在該第三導電層與該第一導電層之間延伸，或在該第三導電層與該第二導電層之間延伸。
31.一種裝置，其包含：一第一導電層；一第二導電層；複數個光學元件，其在該第一導電層與該第二導電層之間，其中該複數個光學元件經組態以影響複數個帶電粒子束；一第三導電層，其在該第一導電層與該第二導電層之間；一電絕緣層，其實體地連接至該等光學元件，其中該電絕緣層經組態以使該等光學元件與該第一導電層及該第二導電層電絕緣；及一第四導電層，其與該第一導電層接觸且在該第一導電層上游。
32.一種裝置，其包含：一第一導電層；一第二導電層； 複數個光學元件，其在該第一導電層與該第二導電層之間，其中該複數個光學元件經組態以影響複數個帶電粒子束；一第三導電層，其在該第一導電層與該第二導電層之間；一電絕緣層，其實體地連接至該等光學元件，其中該電絕緣層經組態以使該等光學元件與該第一導電層及該第二導電層電絕緣；及一第五導電層，其與該第二導電層接觸且在該第二導電層下游。
33.一種系統，其包含：一源，其經組態以產生帶電粒子；一光學系統，其經組態以藉由該等帶電粒子在一樣品之一表面上產生多個探測光點且使該等探測光點在該表面上掃描，該光學系統包含如條項1至32中任一項之裝置。
34.如條項33之系統，其中該源為一電子槍。
儘管本文中所揭示之概念可用於對諸如矽晶圓之樣品或諸如玻璃上鉻之圖案化器件進行檢測，但應理解，所揭示之概念可用於任何類型之樣品，例如除矽晶圓之外的基板之檢測。
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。
700‧‧‧部分
701‧‧‧路徑
702‧‧‧路徑
703‧‧‧路徑
710‧‧‧光學元件
720‧‧‧第一導電層
730‧‧‧第三導電層
740‧‧‧第二導電層
750‧‧‧電絕緣層
760‧‧‧空腔

Claims (14)

  1. 一種使用多個帶電粒子束之裝置，其包含：一第一導電層；一第二導電層；複數個光學元件，其在該第一導電層與該第二導電層之間，其中該複數個光學元件經組態以影響複數個帶電粒子束；一第三導電層，其在該第一導電層與該第二導電層之間；及一電絕緣層，其實體地連接至該等光學元件，其中該電絕緣層經組態以使該等光學元件與該第一導電層及該第二導電層電絕緣，其中該電絕緣層包含離散部分，該等離散部分中之每一者實體地連接至該等光學元件中之一者。
  2. 如請求項1之裝置，其中該第三導電層包含複數個孔，其中該等孔收納該等光學元件。
  3. 如請求項1之裝置，其中該等光學元件與該第三導電層電絕緣。
  4. 如請求項1之裝置，其中該第三導電層電連接至該第一導電層、該第二導電層或兩者。
  5. 如請求項1之裝置，其中該第一導電層及該第二導電層包含開口，其中該等開口及該等光學元件共同地形成該複數個帶電粒子束之路徑。
  6. 如請求項5之裝置，其中該等開口具有一倒漏斗或埋頭孔形狀。
  7. 如請求項1之裝置，其中該第三導電層定位於該等光學元件中之至少兩者之間。
  8. 如請求項1之裝置，其中該第一導電層、該第二導電層及該第三導電層共同地形成容納該等光學元件之空腔，其中該等空腔經組態以使該等光學元件彼此電屏蔽。
  9. 如請求項1之裝置，其中該電絕緣層實體地連接至該第一導電層、該第二導電層或該第三導電層。
  10. 如請求項1之裝置，其中該電絕緣層經組態以提供對該等光學元件的機械支撐。
  11. 如請求項1之裝置，其中該電絕緣層相對於該等光學元件定位於上游。
  12. 如請求項1之裝置，其中該電絕緣層相對於該等光學元件定位於下游。
  13. 如請求項1之裝置，其中該電絕緣層在該第三導電層與該第一導電層 之間延伸，及/或其中該電絕緣層使該第一導電層與該第三導電層、該第二導電層及該等光學元件絕緣。
  14. 如請求項1之裝置，其中該電絕緣層在該第三導電層與該第二導電層之間延伸。
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