TWI772803B - 像差修正器以及多電子束照射裝置 - Google Patents

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TWI772803B
TWI772803B TW109116918A TW109116918A TWI772803B TW I772803 B TWI772803 B TW I772803B TW 109116918 A TW109116918 A TW 109116918A TW 109116918 A TW109116918 A TW 109116918A TW I772803 B TWI772803 B TW I772803B
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Abstract

本發明實施例是有關於一種像差修正器及一種多電子束照射裝置。像差修正器包括：下電極基板，下電極基板中形成有具有第一孔直徑且使多電子束通過的多個第一通路孔，且下電極基板上排列有多個電極組，所述多個電極組各自是四極或更多極的多個電極，對於所述多個第一通路孔中的每一者，所述多個電極環繞第一通路孔；以及上電極基板，位於下電極基板上方，上電極基板中形成有使多電子束通過的多個第二通路孔，所述多個第二通路孔的自上電極基板的頂部至通往上電極基板的背側的路徑的中間位置的大小為第二孔直徑，且所述多個第二通路孔的自中間位置至背側的大小為第三孔直徑，第三孔直徑大於第一孔直徑及第二孔直徑中的每一者，其中屏蔽電極位於所述多個第二通路孔的內壁上。

Description

像差修正器以及多電子束照射裝置
本發明實施例是有關於一種像差修正器及一種多電子束照射裝置。舉例而言，本發明實施例是有關於一種發出多電子束的裝置及修正多電子束的像差的多極透鏡陣列。
近年來，隨著大型積體電路(Large Scale Integrated circuit，LSI)的高積體度及大容量的進步，半導體元件的電路所需的線寬度(臨界尺寸)變得越來越窄。由於LSI製造需要高製造成本，因此提高LSI製造的良率至關重要。然而，以十億位元的動態隨機存取記憶體(Dynamic Random Access Memory，DRAM)為典型代表，配置LSI的圖案的規模自大約幾亞微米(sub-microns)轉變至大約幾奈米(nanometers)。此外，近年來，隨著形成於半導體晶圓上的LSI圖案的尺寸的小型化，將被偵測到的圖案缺陷的尺寸已變得極小。因此，用於檢驗曝光/轉移至半導體晶圓上的超細圖案的缺陷的圖案檢驗裝置需要非常準確。
作為檢驗方法，已知藉由將對形成於基板(例如，半導體晶圓或微影遮罩)上的圖案進行成像而獲取的量測影像與設計 資料或與藉由對基板上的同一圖案進行成像而獲取的另一量測影像進行比較的方法。舉例而言，作為圖案檢驗方法，存在「晶粒對晶粒檢驗(die-to-die inspection)」及「晶粒對資料庫檢驗(die-to-database inspection)」。「晶粒對晶粒檢驗」方法是將藉由對同一基板上不同位置處的同一圖案進行成像而獲取的量測影像的資料進行比較。「晶粒對資料庫檢驗」方法基於圖案設計資料來產生設計影像資料(參考影像)，所述設計影像資料(參考影像)將與對圖案進行成像而獲取的經量測資料形式的量測影像進行比較。然後，將所獲取影像以量測資料的形式傳輸至比較電路。在實行影像之間的對準之後，比較電路根據適當的演算法將經量測資料与參考資料進行比較，並且若經比較的資料彼此不匹配，則判定存在圖案缺陷。
具體而言，關於上文所述的圖案檢驗裝置，除利用雷射束對檢驗基板進行照射以得到形成於基板上的圖案的透射影像或反射影像的裝置類型之外，已開發出藉由利用電子束掃描檢驗基板並偵測由於電子束的照射而自所述檢驗基板發出的二次電子來獲取圖案影像的另一檢驗裝置類型。關於利用電子束的檢驗裝置，使用多個束的裝置亦在開發中。在使用多個束的電子光學系統中，可能會出現例如偏軸像散(off-axis astigmatism)及畸變(distortion)(畸變像差(distortion aberration))等像差。在檢驗裝置使用電子束的情況下，必須獲取非常準確的影像以實行檢驗。為修正此種像差，需要各別地修正所述多個束中每一者的軌 跡。舉例而言，為修正軌跡以達到修正像差的目的，存在將多極透鏡排列成陣列以使多極透鏡中的每一者對應於每一束的方法。為對每一電子束施加一定偏轉量以修正此種像差，多極透鏡的每一電極自身的厚度需要是約數十微米，例如50微米。由於束之間的間距是窄的，因此難以在製造製程中形成厚度為數十微米的電極。因此，期望電極的厚度盡可能薄。
儘管並非是各別地修正每一束的軌跡的多極透鏡排列成陣列的結構，但揭示一種藉由使所有的多個束皆通過被多極環繞的空間來修正偏軸像散的像差修正器(例如，參考日本專利申請公開案(JP-A)第2013-138037號)。
根據本發明的一個態樣，一種像差修正器包括：下電極基板，被配置成在所述下電極基板中形成有多個第一通路孔，所述多個第一通路孔具有第一孔直徑且多電子束通過所述多個第一通路孔，且所述下電極基板上排列有多個電極組，所述多個電極組各自是四極或多於四極的多個電極，對於所述多個第一通路孔中的每一者，所述多個電極環繞所述多個第一通路孔中的第一通路孔；以及上電極基板，排列於所述下電極基板上方，被配置成在所述上電極基板中形成有供所述多電子束通過的多個第二通路孔，所述多個第二通路孔的自所述上電極基板的主體的頂表面至通往所述上電極基板的背側的路徑的中間位置的大小為第二孔直徑，且 所述多個第二通路孔的自所述中間位置至所述背側的大小為第三孔直徑，所述第三孔直徑大於所述第一孔直徑且大於所述第二孔直徑，其中在所述多個第二通路孔的內壁上設置有屏蔽電極。
根據本發明的另一態樣，一種多電子束照射裝置包括：像差修正器，修正多電子束的像散及像差畸變中的至少一者，所述像差修正器包括：下電極基板，被配置成在所述下電極基板中形成有多個第一通路孔，所述多個第一通路孔具有第一孔直徑且多電子束通過所述多個第一通路孔，且所述下電極基板上排列有多個電極組，所述多個電極組各自是四極或多於四極的多個電極，對於所述多個第一通路孔中的每一者，所述多個電極環繞所述多個第一通路孔中的第一通路孔，以及上電極基板，排列於所述下電極基板上方，被配置成在所述上電極基板中形成有供所述多電子束通過的多個第二通路孔，所述多個第二通路孔的自所述上電極基板的頂表面至通往所述上電極基板的背側的路徑的中間位置的大小為第二孔直徑，且所述多個第二通路孔的自所述中間位置至所述背側的大小為第三孔直徑，所述第三孔直徑大於所述第一孔直徑且大於所述第二孔直徑，其中在所述多個第二通路孔的內壁上設置有屏蔽電極；以及電子光學系統，將像散及像差畸變中的至少一者已經過所述像差修正器修正的多電子束引至目標物體。
根據本發明，可使針對多電子束而排列成陣列的多極透 鏡的每一電極自身的厚度變薄。
10、310:上電極基板
11、17、311:通路孔
12、15、312、315:基板主體
14、314:下電極基板
16:電極/四極電極/八極電極/反電極/多極電極
16a、16b、16c、16d、16e、16f、16g、16h:電極/八極電極
18:配線
19:照射位置
20:束/一次電子束
22:孔
29:子照射區
33:遮罩晶粒
34:照射區
40、340:絕緣層
42、44:屏蔽電極
52、56、109:儲存器件
57:對準單元
58:比較單元
100:檢驗裝置
101:基板/待檢驗基板/檢驗基板
102:電子束柱
103:檢驗腔室
105:載台
106:偵測電路
107:位置電路
108:比較電路
110:控制電腦
112:參考影像產生電路
114:載台控制電路
117:監測器
118:記憶體
119:列印機
120:匯流排
121:像差修正電路
122:雷射長度量測系統
123:晶片圖案記憶體
124:透鏡控制電路
126:消隱控制電路
128:偏轉控制電路
142:驅動機構
144、146、148:數位類比轉換(DAC)放大器
150:影像獲取機構
160:控制系統電路
200:電子束
201:電子槍
202、205、206、224:電磁透鏡
203:成型孔徑陣列基板
207:電磁透鏡/物鏡
208:主偏轉器
209:次偏轉器
212:共用消隱偏轉器
213:限制孔徑基板
214:束分離器
216:鏡
218:偏轉器
220、320:像差修正器
222:多偵測器
300:二次電子束
316:電極/反電極/厚電極
330:檢驗區
332:晶片/晶圓晶粒
342、344:屏蔽膜
d:長度/距離
D1:孔直徑/第三孔直徑
D2:孔直徑/第一孔直徑
D3:孔直徑/第二孔直徑
E:電場
GND:接地
L1、M:厚度
L2:間隙/孔直徑
P:間距/束間距
Th:臨限值/判斷臨限值
V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8:電極
+V、-V:電位
x、y:方向/軸
圖1示出根據第一實施例的圖案檢驗裝置的配置的實例。
圖2是示出根據第一實施例的成型孔徑陣列基板的配置的概念圖。
圖3示出像差修正器的結構的剖面的實例，所述像差修正器用作第一實施例的第一比較性實例。
圖4A及圖4B是示出根據第一實施例的像差修正器的每一電極基板的結構實例的俯視圖。
圖5是示出根據第一實施例的像差修正器的多極的配線實例的俯視圖。
圖6是示出根據第一實施例的像差修正器的結構實例的剖視圖。
圖7示出在根據第一實施例的像差修正器的針對一個束的電極之間產生的電場的實例。
圖8A及圖8B例示根據第一實施例的電場的衰減。
圖9示出根據第一實施例及第二比較性實例的偏轉量與所施加的電位之間的關係的實例。
圖10A及圖10B示出根據第一實施例的畸變像差(畸變)的實例。
圖11A及圖11B示出根據第一實施例的像散的實例。
圖12A及圖12B示出根據第一實施例的像散的另一實例。
圖13示出根據第一實施例的形成於半導體基板上的多個晶片區的實例。
圖14例示根據第一實施例的利用多個束的掃描操作。
圖15示出根據第一實施例的比較電路的內部配置的實例。
以下實施例闡述一種像差修正器及裡面安裝有像差修正器的檢驗裝置，在所述像差修正器中，多極透鏡的每一電極自身的厚度可為薄的，且針對多電子束的多極透鏡被排列成陣列。
以下實施例闡述一種多電子束檢驗裝置作為多電子束照射裝置的實例。所述多電子束照射裝置並不僅限於檢驗裝置且可以是例如經由電子光學系統發出多電子束的裝置(例如寫入裝置)。
第一實施例
圖1示出根據第一實施例的圖案檢驗裝置的配置的實例。在圖1中，用於檢驗形成於基板上的圖案的檢驗裝置100是多電子束檢驗裝置的實例。檢驗裝置100包括影像獲取機構150及控制系統電路160。影像獲取機構150包括電子束柱102(電子光學柱)及檢驗腔室103。在電子束柱102中，設置有電子槍201、電磁透鏡202、成型孔徑陣列基板203、電磁透鏡205、像差修正器220、共用消隱偏轉器212、限制孔徑基板213、電磁透鏡206、電磁透鏡207(物鏡)、主偏轉器208、次偏轉器209、束分離器 214、偏轉器218、電磁透鏡224及多偵測器222。一次電子光學系統由電子槍201、電磁透鏡202、成型孔徑陣列基板203、電磁透鏡205、像差修正器220、共用消隱偏轉器212、限制孔徑基板213、電磁透鏡206、電磁透鏡207(物鏡)、主偏轉器208及次偏轉器209構成。二次電子光學系統由電磁透鏡207、束分離器214、偏轉器218及電磁透鏡224構成。
檢驗腔室103中設置有可至少在x方向及y方向上移動的載台105。待檢驗的基板101(目標物體)安裝於載台105上。基板101可以是曝光遮罩基板或半導體基板，例如矽晶圓。在基板101是半導體基板的情形中，半導體基板上形成有多個晶片圖案(晶圓晶粒)。在基板101是曝光遮罩基板的情形中，曝光遮罩基板上形成有一個晶片圖案。晶片圖案由多個圖形圖案(figure pattern)構成。若多次將形成於曝光遮罩基板上的晶片圖案曝光並轉移至半導體基板上，則會在半導體基板上形成多個晶片圖案(晶圓晶粒)。下文主要闡述基板101是半導體基板的情形。舉例而言，將基板101放置於載台105上，使基板101的圖案形成表面面朝上。此外，載台105上設置有鏡216，鏡216反射用於量測自設置於檢驗腔室103之外的雷射長度量測系統122發出的雷射長度的雷射束。多偵測器222在電子束柱102之外連接至偵測電路106。偵測電路106連接至晶片圖案記憶體123。
在控制系統電路160中，對整個檢驗裝置100進行控制的控制電腦110經由匯流排120連接至位置電路107、比較電路 108、參考影像產生電路112、載台控制電路114、像差修正電路121、透鏡控制電路124、消隱控制電路126、偏轉控制電路128、儲存器件109(例如磁碟驅動器)、監測器117、記憶體118及列印機119。偏轉控制電路128連接至數位類比轉換(digital-to-analog conversion，DAC)放大器144、146及148。DAC放大器146連接至主偏轉器208，且DAC放大器144連接至次偏轉器209。DAC放大器148連接至偏轉器218。
晶片圖案記憶體123連接至比較電路108。載台105在載台控制電路114的控制下由驅動機構142驅動。在驅動機構142中配置有驅動系統(例如，在載台座標系中的x方向、y方向及θ方向上提供驅動的三軸(x軸、y軸及θ軸)馬達)，且所述驅動系統可使載台105在x方向、y方向及θ方向上移動。舉例而言，步進馬達(step motor)可用作該些x馬達、y馬達及θ馬達(未示出)中的每一者。x軸馬達、y軸馬達及θ軸馬達可使載台105在水平方向及旋轉方向上移動。雷射長度量測系統122量測載台105的移動位置，並將所述移動位置供應(傳輸)至位置電路107。基於雷射干涉術的原理，雷射長度量測系統122藉由自鏡216接收反射光來量測載台105的位置。在載台座標系中，x方向、y方向及θ方向例如是相對於與多個一次電子束的光軸垂直的平面設定。
電磁透鏡202、205、206、207(物鏡)及電磁透鏡224以及束分離器214由透鏡控制電路124控制。共用消隱偏轉器212 由兩個或更多個電極(或「兩極或更多極」)配置而成，且每一電極由消隱控制電路126經由DAC放大器(未示出)控制。像差修正器220由堆疊的兩個或更多個電極基板(將在稍後闡述)配置而成，且由像差修正電路121控制。次偏轉器209由四個或更多個電極(或「四極或更多極」)配置而成，且每一電極由偏轉控制電路128經由DAC放大器144控制。主偏轉器208由四個或更多個電極(或「四極或更多極」)配置而成，且每一電極由偏轉控制電路128經由DAC放大器146控制。偏轉器218由四個或更多個電極(或「四極或更多極」)配置而成，且每一電極由偏轉控制電路128經由DAC放大器148控制。
電子槍201連接至高電壓電源電路(未示出)。高電壓電源電路在電子槍201中的絲極(陰極)與引出電極(陽極)(未示出)之間施加加速電壓。除施加加速電壓之外，亦實行對另一引出電極(韋乃特(Wehnelt))施加電壓及將陰極加熱到預定溫度，且藉此將來自陰極的電子加速進而以電子束200的形式發出。
圖1示出闡述第一實施例所需的配置元件。應理解，檢驗裝置100中亦可包括檢驗裝置100通常所需的其他配置元件。
圖2是示出根據第一實施例的成型孔徑陣列基板的配置的概念圖。如圖2中所示，m1列長(在y方向上的長度)(每一列在x方向上)且n1行寬(在x方向上的寬度)(每一行在y方向上)的孔(開口)22按照預定的排列間距二維地形成於成型孔徑陣列基板203中，其中m1及n1是2或大於2的整數。在圖2的情形中， 形成有23×23個孔22。孔22中的每一者是尺寸、形狀及大小相同的矩形(包括正方形)。作為另外一種選擇，孔22中的每一者可以是外徑相同的圓形。藉由使電子束200的部分各別地通過多個孔22中的對應孔來形成多個束20。就孔22的排列而言，儘管在此示出兩列或更多列以及兩行或更多行的孔22排列於x方向及y方向上的情形，但排列並不僅限於此。舉例而言，多個孔22僅排列成一列(在x方向上)或僅排列成一行(在y方向上)亦是可接受的。即，在僅一列的情形中，多個孔22排列於x方向上作為多個行，且在僅一行的情形中，多個孔22排列於y方向上作為多個列。對孔22進行排列的方法並不僅限於圖2的在寬度方向及長度方向上將孔排列得像網格的情形。舉例而言，就以陣列形式排(累積)於長度方向上(y方向上)且每一列在x方向上的第k列及第(k+1)列而言，可使第k列中的每一孔與第(k+1)列中的每一孔在寬度方向上(在x方向上)相互位移達尺寸「a」。類似地，就以陣列形式排(累積)於長度方向上(y方向上)且每一列在x方向上的第(k+1)列及第(k+2)列而言，可使第(k+1)列中的每一孔與第(k+2)列中的每一孔在寬度方向上(在x方向)上相互位移達尺寸「b」。
接下來，下文將闡述檢驗裝置100中的影像獲取機構150的操作。
電磁透鏡202使自電子槍201(發出源)發出的電子束200發生折射，且電子束200輻照整個成型孔徑陣列基板203。如 圖2中所示，成型孔徑陣列基板203中形成有多個孔22(開口)。電子束200照射包括所有的所述多個孔22的區。藉由使電子束200中照射多個孔22的位置的部分各別地通過成型孔徑陣列基板203中的所述多個孔22中的對應孔來形成所述多個束20(多個一次電子束)。
所形成的多個束20被電磁透鏡205及206各別地折射，並在重複形成中間影像及交叉的同時通過設置於所述多個束20中的每一束的交叉位置處的束分離器214而行進至電磁透鏡207(物鏡)。與此同時，像差修正器220修正像差，例如像散及/或畸變像差(畸變)。圖1示出像差修正器220排列於電磁透鏡205的磁場中的情形。藉由將像差修正器220排列於電磁透鏡205的磁場中，與在將像差修正器220排列於磁場之外的情形中所施加的電位相較而言，將被施加至像差修正器220的控制電極的電位可為低的。舉例而言，所施加的電位可減小至約1/100。然而，並不僅限於此。像差修正器220應排列於成型孔徑陣列基板203與束分離器214之間。
當所述多個束20入射於電磁透鏡207(物鏡)上時，電磁透鏡207將所述多個束20聚焦至基板101上。換言之，電磁透鏡207(電子光學系統的實例)將像散及像差畸變中的至少一者已經過像差修正器220修正的所述多個束20引至基板101。主偏轉器208及次偏轉器209使已由物鏡207聚焦於基板101(目標物體)上的所述多個束20共同地偏轉，以照射基板101上相應的束照射 位置。當所有的所述多個束20被共用消隱偏轉器212共同地偏轉時，所述多個束20偏離限制孔徑基板213的中心中的孔且被限制孔徑基板213阻擋。另一方面，未被共用消隱偏轉器212偏轉的所述多個束20會通過限制孔徑基板213的中心中的孔，如圖1中所示。由共用消隱偏轉器212的接通/關斷來提供消隱控制以共同地控制所述多個束的接通/關斷。因此，限制孔徑基板213阻擋被共用消隱偏轉器212偏轉成處於「關斷狀況」的所述多個束20。然後，藉由已在自「束接通」至「束關斷」的週期期間塑成並已通過限制孔徑基板213的束來形成用於檢驗(用於影像獲取)的所述多個束20。
當所述多個束20(多個一次電子束)照射基板101上的所期望位置時，由於所述多個束20的照射而自基板101發出二次電子(多個二次電子束300)的通量，所述二次電子包含分別與所述多個束20中的每一者對應的反射電子。
自基板101發出的多個二次電子束300通過電磁透鏡207行進至束分離器214。
束分離器214在與所述多個束20中的中心束的行進方向(軌跡中心軸)垂直的平面中產生彼此垂直的電場與磁場。無論電子的行進方向如何，電場皆在同一固定方向上產生影響/施予力。相比之下，磁場根據弗萊明左手定則(Fleming’s left-hand rule)產生影響/施予力。因此，作用於(施加至)電子的力的方向可根據電子的行進(或「進入」)方向而改變。就所述多個束20自上 側進入束分離器214而言，由於因電場所致的力與因磁場所致的力彼此抵消，因此所述多個束20筆直向下行進。相比之下，就多個二次電子束300自下側進入束分離器214而言，由於因電場所致的力與因磁場所致的力兩者皆在同一方向上被施予，因此多個二次電子束300向上傾斜地彎曲，且與所述多個束20分離。
偏轉器218使向上傾斜地彎曲且與所述多個束20分離的多個二次電子束300進一步彎曲，且電磁透鏡224在所述多個二次電子束300被折射的同時將其投射至多偵測器222上。多偵測器222偵測所投射的多個二次電子束300。多偵測器222包括例如二極體型二維感測器(未示出)。然後，在與所述多個束20中的每一束對應的二極體型二維感測器的位置處，多個二次電子束300中的每一二次電子與二極體型二維感測器碰撞以產生電子，且生成每一畫素的二次電子影像資料。將由多偵測器222偵測到的強度訊號輸出至偵測電路106。
圖3示出像差修正器的結構的剖面的實例，所述像差修正器用作第一實施例的第一比較性實例。在圖3中，作為第一實施例的第一比較性實例的像差修正器320由上電極基板310及下電極基板314配置而成。關於上電極基板310，基板主體312中形成有供多個束通過的多個通路孔311，且基板主體312的整個暴露表面被屏蔽膜344覆蓋。關於下電極基板314，基板主體315中形成有孔直徑大小與上電極基板310的孔直徑大小相同且供多個束通過的多個通路孔311。在基板主體315上，用作各自環繞通路孔 311的多極的多個電極316被排列成穿過絕緣層340。此外，在通路孔內壁、基板主體315的底部及側面處形成有屏蔽膜342。對屏蔽膜342及344施加接地電位。為修正像差(例如，像散及畸變(畸變像差))，需要各別地修正多個束中的每一者的軌跡。因此，用作各自環繞通路孔311的多極的多個電極316排列於下電極基板314上。由於在多個通路孔311中的對應通路孔311兩端面對彼此的電極316之間產生的電場E因上電極基板310而不向上延伸，因此電場E在反電極316之間平行地發揮作用。因此，基於電極316自身的厚度M確定在反電極316之間產生的電場E。因此，為對每一電子束施加偏轉量以修正像差，多極透鏡的每一電極316自身的厚度M需要為約數十微米，例如50微米。自製造製程的角度看，期望使電極自身的厚度變薄。在束之間的間距P較窄的情況下，如圖3中所示，相鄰的束的電極之間的空間亦較窄。若相鄰的束的電極之間的空間變窄，則會對施加至相鄰的束的控制電壓造成影響。在此種情形中，對相鄰的束的影響根據電極316自身的厚度增大。因此，控制電壓會影響對相鄰的束的控制。因此，可藉由使電極的厚度變薄來獲取減小對相鄰的束的影響的效果。
圖4A及圖4B是示出根據第一實施例的像差修正器的每一電極基板的結構實例的俯視圖。
圖5是示出根據第一實施例的像差修正器的多極的配線實例的俯視圖。
圖6是示出根據第一實施例的像差修正器的結構實例的剖視圖。
像差修正器220由堆疊的兩個或更多個電極基板配置而成，所述兩個或更多個電極基板之間具有預定的空間。圖4A、圖4B及圖6的實例示出像差修正器220由例如被堆疊成在兩個電極基板之間具有間隙L2的兩個電極基板(上電極基板10及下電極基板14)配置而成。換言之，上電極基板10以間隙L2排列於下電極基板14上方。在圖4A及圖4B的實例中，使用5×5的多個束20。圖5及圖6示出包括供5×5的多個束20中的一些束20通過的區的部分。
關於上電極基板10，基板主體12中形成有供所述多個束20通過的多個通路孔11(第二通路孔)。圖4A及圖6示出在上電極基板10中多個通路孔11形成於供束間距為P的所述多個束20通過的位置處的情形。關於每一通路孔11，每一通路孔11的自基板主體12的頂表面至通往基板主體12的背側的路徑的中間位置的大小為孔直徑D3(第二孔直徑)，(其中頂表面位於束行進方向的上游側)，且每一通路孔11的自中間位置至背側的大小為孔直徑D1(第三孔直徑)，孔直徑D1大於D3。如圖6中所示，基板主體12的頂表面、側表面及底表面以及多個通路孔11的內壁被屏蔽電極44覆蓋。屏蔽電極44至少設置於多個通路孔11的內壁處。自像差修正電路121對屏蔽電極44施加接地(ground，GND)電位。被施加GND電位的屏蔽電極44在基板主體12的外部處經 由連接件、纜線等電性連接至像差修正電路121。
關於下電極基板14，基板主體15中形成有多個通路孔17(第一通路孔)，所述多個通路孔17的孔直徑為D2(第一孔直徑)且供所述多個束20通過。如圖4B及圖6中所示，在下電極基板14中，多個通路孔17形成於供束間距為P的所述多個束20通過的位置處。此外，多個電極組排列於下電極基板14上，所述多個電極組各自是多個電極16(a至h)，所述多個電極16(a至h)是為四極或更多極的多極，且對於所述多個通路孔17中的每一者，所述多個電極16環繞多個通路孔17中的通路孔17。圖4A、圖4B及圖6示出排列有八極電極16(a至h)的情形。舉例而言，在修正所述多個束20的畸變像差的情形中，具有其中偶極彼此垂直地(x方向及y方向)相對的四極電極16足矣。舉例而言，在修正所述多個束20的像散的情形中，針對每一束，較佳為設置八極電極16，在八極電極16中除垂直(x方向及y方向)的偶極之外，面對的偶極排列於作為中間相位的45°方向及135°方向上。若像散的方向是已知的，則具有其中偶極彼此垂直(x方向及y方向)相對的四極電極16亦足矣。此外，關於下電極基板14，在基板主體15與針對相應的束的多個電極16(a至h)之間排列有絕緣層40。如圖5中所示，在絕緣層40上，用於電極16(V1至V8)中的每一者的配線18延伸至基板主體15的外部，且經由連接件、纜線等電性連接至像差修正電路121。自像差修正電路121對屏蔽電極42施加接地(GND)電位。被施加GND電位的屏蔽電極42 可經由用於相應的電極16的連接件、纜線等電性連接至像差修正電路121。基板主體15的側表面及底表面以及多個通路孔17的內壁被屏蔽電極42覆蓋。針對相應的束的多個電極16(a至h)與屏蔽電極42被絕緣層40隔開。
舉例而言，較佳為使用矽(Si)作為上電極基板10的基板主體12的材料及下電極基板14的基板主體15的材料。舉例而言，膜厚度為約數百微米的Si基板較佳為用於基板主體12及基板主體15。具體而言，舉例而言，Si基板較佳為具有約200微米至500微米的膜厚度。例如較佳為使用不容易被氧化的金屬(例如，鋁(Al)、鉑(Pt)、鈦(Ti)或鈀(Pd))作為下電極基板14的針對每一束的多個電極16(a至h)的材料。舉例而言，每一電極16(a至h)被形成為具有數微米的膜厚度。具體而言，舉例而言，每一電極16(a至h)被形成為具有1微米至10微米的膜厚度。關於形成於基板主體12的頂表面、側表面及底表面以及多個通路孔11的內壁上的屏蔽電極44、和形成於基板主體15的側表面及底表面以及多個通路孔17的內壁上的屏蔽電極42兩者皆被形成為具有數微米的膜厚度。舉例而言，基板主體12的頂表面、側表面及底表面以及多個通路孔11的內壁和基板主體15的側表面及底表面以及多個通路孔17的內壁被膜厚度為1微米至10微米的屏蔽電極42及44覆蓋。與電極16的情形類似，較佳為使用不容易被氧化的金屬(例如Al、Pt、Ti或Pd)作為屏蔽電極42及44的材料。換言之，由Si材料製成的基板主體12的頂表面、 側表面及底表面、以及多個通路孔11的內壁塗佈有例如用作屏蔽電極44的Al膜。類似地，由Si材料製成的基板主體15的側表面及底表面、以及多個通路孔17的內壁塗佈有例如用作屏蔽電極42的Al膜。
如圖6中所示，上電極基板10的每一通路孔11的孔直徑D1(第三孔直徑)被形成為大於下電極基板14的每一通路孔17的孔直徑D2(第一孔直徑)。即，D1>D2。在上電極基板10的每一通路孔11的上部處的孔直徑D3(第二孔直徑)(即自基板主體12的頂表面至通往基板主體12的背側的路徑的中間位置的孔直徑)被形成為小於在上電極基板10的每一通路孔11的下部處的孔直徑D1(即自中間位置至背側的孔直徑)。換言之，延伸至通路孔11的內側的凸緣部分形成於上電極基板10的每一通路孔11的上部處。下電極基板14的每一通路孔17的孔直徑D2的大小可與上電極基板10的每一通路孔11的上部處的孔直徑D3的大小相同。舉例而言，較佳為，作為面對的兩個電極16在x方向上的大小之和的D1被形成為大於D2或D3，以使得兩個反電極16的上部敞開而作為通路孔11。舉例而言，較佳為當D2及D3中的每一者被形成為約數百微米時，D1被形成為較D2或D3大約數十微米(例如10微米至50微米)。
圖7示出根據第一實施例的在像差修正器的針對一個束的電極之間產生的電場的實例。對多個電極16中針對一個束的兩個反電極中的一者施加+V電位。對所述兩個反電極中的另一者施 加正負號相反且具有相同電位的-V電位。此外，如上文所述，對屏蔽電極42及44施加GND電位。換言之，對兩個反電極中的一者施加大於GND電位的+V電位，且對另一者施加小於GND電位的-V電位。因此，產生自已被施加+V電位的電極16行進至已被施加-V電位的電極16的電場E。當GND電位是0伏特時，例如施加+5伏特至+15伏特的電位作為+V，且例如施加-15伏特至-5伏特的電位作為-V。
在上文所述的圖3中所示的第一比較實例中，由於電極316的上部被上電極基板310封閉，因此電場被上電極基板310吸收(或阻擋)。因此，不可能在除兩個反電極316之間的空間之外的空間中產生電場E。因此，若進入的電子束未到達兩個反電極316之間的空間，則無法產生電場。因此，偏轉支點位於電極316的高度方向(厚度方向)中的中心位置附近。因此，需要厚度大的厚電極316。另一方面，在根據第一實施例的像差修正器220中，如圖7中所示，上電極基板10的每一通路孔11被形成為較下電極基板14的每一通路孔17寬。於是，電極16的上部由於通路孔11而為敞開的。因此，亦可使電場E延伸至兩個反電極16上方的通路孔11中的空間。此外，在根據第一實施例的像差修正器220中，由於上電極基板10的每一通路孔11的上部因凸緣部分而自孔直徑D1變窄至孔直徑D3，因此電力線的方向可容易彎曲。因此，電場E可形成於兩個反電極16上方的通路孔11中，而不會向上朝上電極基板10發出。因此，在進入上電極基板10 的每一通路孔11的電子束通過每一通路孔11的同時，電場可作用於所述束。因此，偏轉支點可形成於電極16上方的通路孔11的中間位置中。因此，可使電極16自身的厚度變窄。
圖6中所示的像差修正器220被形成為使得藉由將在上電極基板10中具有孔直徑D1的部分處相鄰的通路孔11之間的距離d除以下電極基板14與上電極基板10之間的間隙L2得到的值(d/L2)等於或大於臨限值Th。
圖8A及圖8B例示根據第一實施例的電場的衰減。圖8A示出闡釋電場的衰減的模型。圖8A以模型形式示出電子移動通過孔直徑為L2且長度為d的波導的情形。在圖8B中，縱軸代表通過波導的電子率，且橫軸代表藉由將波導的長度d除以孔直徑L2得到的縱橫比。事實證明，當藉由將波導的長度d除以孔直徑L2得到的縱橫比成比例地變大時，通過波導的電子率會衰減。換言之，束難以通過，且因此待產生的電場衰減。若將此模型應用至根據第一實施例的像差修正器220，根據值(d/L2)(藉由將在上電極基板10中形成有各自具有孔直徑D1的多個通路孔11的部分處相鄰的通路孔11之間的距離d除以下電極基板14與上電極基板10之間的間隙L2得到)變大，束移動至相鄰的束的電極16變困難。藉由設定d/L2
Figure 109116918-A0305-02-0023-1
Th，可防止每一束的多極電極16形成的電場受相鄰的束的電位影響。舉例而言，較佳為，將由指數函數界定的衰減圖基於某一值收斂或基於所述某一值在收斂點附近通過電子的數目為1%或小於1%的值設定為臨限值Th。舉例而言，較 佳為臨限值Th為2至約10。更佳為臨限值Th為3至7。
由於可使電極16的厚度變薄(例如數微米)，因此在根據第一實施例的像差修正器220中，圖6所示實例中的間隙L2被界定為位於上電極基板10的下表面與下電極基板14的電極16的頂表面之間。關於實際相鄰的束的電極16之間的空間，由於電極16自身的厚度亦包括在內，因此較佳為考慮到電極16的厚度來設定臨限值Th。
此外，根據第一實施例，由於電場E形成於圖7中所示的兩個反電極16上方，因此電子必須能夠移動於電極16上方。因此，關於上電極基板10的厚度，形成有孔直徑為D1的多個通路孔11的部分處的厚度L1大於至少下電極基板14與上電極基板10之間的間隙L2。換言之，下電極基板14與上電極基板10被排列成使得L1>L2。此外，期望電場在孔直徑為D1的通路孔11中衰減且所述電場不會延伸至孔直徑為D3的部分。因此，較佳為將厚度L1設定為L1>D1。
如上文所述，在根據第一實施例的像差修正器220中，關係保持為D1>D2、L1>L2且d/L2
Figure 109116918-A0305-02-0024-2
Th。此外，較佳為L1>D1。
圖9示出根據第一實施例及第二比較性實例的偏轉量與所施加的電位之間的關係的實例。在圖9中，縱軸代表束偏轉量，且橫軸代表對兩個反電極中的一者施加的電位。圖9的第二比較性實例示出使用厚度與第一實施例的電極16的厚度相同且電極16的上部被上電極基板封閉的像差修正器的情形。換言之，在第 二比較性實例中，D1=D2。如圖9中所示，事實證明，當施加相同的電位時，在電場E延伸至電極16上方的空間的第一實施例的情形中的偏轉量大於電場僅形成於電極16之間的空間中的第二比較性實例的情形中的偏轉量。反之，可藉由使電場E延伸至電極16上方的空間來使電極16自身的厚度變窄。
圖10A及圖10B示出根據第一實施例的畸變像差(畸變)的實例。在圖10A及圖10B的情形中，使用5×5的多個束20。若多個孔22在成型孔徑陣列基板203中按照預定的間距在x方向及y方向上形成為矩陣，則在理想情況下，如圖10B中所示，所述多個束20在基板101上的照射位置19亦應以預定的減小比率排列成矩陣。然而，當使用電磁透鏡構成的電子光學系統等時，會發生圖10A中所示的畸變(畸變像差)。就畸變的形狀而言，根據諸多條件，所述畸變的形狀代表被稱為筒型(barrel type)或枕型(pincushion type)的分佈。通常，磁透鏡的畸變不僅在徑向方向上而且在旋轉方向上移位。圖10A示出在不產生旋轉分量的條件下的情形。即使在所述多個束20的畸變方向及位置偏差量上存在一定的趨勢量，但每一束仍有所不同。因此，為修正此種畸變，必須對每一各別束實行修正。使用根據第一實施例的像差修正器220，可藉由修正圖10B中所示的每一束的束軌跡來修正所述多個束20在基板101上的照射位置19。
圖11A及圖11B示出根據第一實施例的像散的實例。在圖11A及圖11B的情形中，使用5×5的多個束20。如圖11B中所 示，在理想情況下，每一束的照射形狀是圓形的。然而，當使用電磁透鏡構成的電子光學系統等時，會發生圖11A中所示的像散。因此，如圖11A中所示，聚焦位置在基板101(目標物體)上在二維的x方向及y方向上移位，此使得束在聚焦位置處呈所謂的橢圓形式，且因此照射束發生模糊。儘管所述多個束20的像散方向及位置偏差量趨向於呈自所述多個束20的中心徑向延伸的橢圓形式，但每一束仍有所不同。因此，為修正此種像散，必須對每一各別束實行修正。然後，如圖11B中所示，可藉由使用根據第一實施例的像差修正器220修正每一束的束軌跡來修正像散。
圖12A及圖12B示出根據第一實施例的像散的另一實例。所述多個束20發生的像散的方向並不僅限於圖11A中所示的自所述多個束20的中心徑向延伸的情形。像散的方向可在圓周方向上延伸，如圖12A中所示。此外在此種情形中，類似地可藉由使用根據第一實施例的像差修正器220修正每一束的束軌跡來修正像散，如圖12B中所示。
此外，根據第一實施例的像差修正器220可同時修正畸變及像散。
影像獲取機構150使用像散及畸變像差中的至少一者已經過像差修正器220修正的所述多個束20(多個一次電子束)獲取形成於基板101上的圖案的二次電子影像。具體而言，影像獲取機構150的操作如下。
圖13示出根據第一實施例的形成於半導體基板上的多個 晶片區的實例。在圖13中，在基板101是半導體基板(晶圓)的情形中，半導體基板(晶圓晶粒)的檢驗區330中形成有呈二維陣列的多個晶片(晶圓晶粒)332。舉例而言，形成於曝光遮罩基板上的一個晶片的遮罩圖案已減小至1/4，且由曝光器件(步進器)(未示出)曝光/轉移至每一晶片332上。舉例而言，每一晶片332的內部被劃分成多個遮罩晶粒33，所述多個遮罩晶粒33二維地排成m2行寬(在x方向上的寬度)且n2列長(在y方向的上長度)的陣列(m2及n2中的每一者是2或大於2的整數)。在第一實施例中，遮罩晶粒33用作單位檢驗區。對所關注的遮罩晶粒33施加束/移動束是藉由主偏轉器208使所述多個束20共同地偏轉來達成。
圖14例示根據第一實施例的利用多個束的掃描操作。在圖14的實例中，示出5×5(列×行)的多個束20。藉由以下界定所述多個束20進行一次照射可照射到的照射區34的大小：(藉由將基板101上的所述多個束20中在x方向上的束之間的間距乘以在x方向上的束的數目得到的在x方向上的大小)×(藉由將基板101上的所述多個束20中在y方向上的束之間的間距乘以在y方向上的束的數目得到的在y方向上的大小)。在圖14的情形中，照射區34與遮罩晶粒33大小相同。然而，並不僅限於此。照射區34可小於遮罩晶粒33或大於遮罩晶粒33。所述多個束20中的每一束對由在x方向上的束之間的間距及在y方向上的束之間的間距環繞的子照射區29的內側進行掃描，所關注的束自身位於子 照射區29的內側處。所述多個束20中的每一束與彼此不同的子照射區29中的任一者相關聯。在每一次發射時，每一束照射相關聯子照射區29中的同一位置。藉由次偏轉器209使所有的所述多個束20共同偏轉來使束在子照射區29中移動。藉由重複此操作，一個束依次照射一個子照射區29中的所有畫素。
由於像差已經過像差修正器220修正的所述多個束20照射基板101上的所期望位置，因此自基板101發出包含反射電子的多個二次電子束300，所述多個二次電子束300各自對應於所述多個束20中的每一者。自基板101發出的所述多個二次電子束300行進至束分離器214，並向上傾斜地彎曲。然後，偏轉器218使已向上傾斜地彎曲的所述多個二次電子束300的軌跡彎曲，且將所述多個二次電子束300投射至多偵測器222上。如上文所述，多偵測器222偵測由於基板101的表面被所述多個束20照射而發出的所述多個二次電子束300。光學路徑的中間位置中可能會發出反射電子。
因此，所有的所述多個束20按照照射區34對遮罩晶粒33進行掃描，且即每一束各別地掃描一個對應的子照射區29。然後，在掃描一個遮罩晶粒33之後，照射區34移動至下一相鄰的遮罩晶粒33以進行掃描。重複進行此操作以繼續掃描每一晶片332。由於所述多個束20的發射，在每一發射時間自照射位置發出二次電子，且多偵測器222偵測所述二次電子。
如上文所述，影像獲取機構150使用所述多個束20掃描 上面形成有圖形圖案的待檢驗基板101，並偵測藉由使所述多個束20照射至檢驗基板101上而自檢驗基板101發出的所述多個二次電子束300。按量測次序將由多偵測器222基於來自每一量測畫素36的二次電子偵測到的偵測資料(量測影像：二次電子影像：檢驗影像)輸出至偵測電路106。在偵測電路106中，A-D轉換器(未示出)將呈類比形式的偵測資料轉換成數位資料，並儲存於晶片圖案記憶體123中。因此，影像獲取機構150獲取形成於基板101上的圖案的量測影像。然後，舉例而言，當已累積了一個晶片332的偵測資料時，將所累積資料以晶片圖案資料的形式與來自位置電路107的每一位置上的資訊資料一起傳輸至比較電路108。
在參考影像產生步驟中，參考影像產生電路112(參考影像產生單元)產生與待檢驗的檢驗影像對應的參考影像。參考影像產生電路112基於用作在基板101上形成圖案的基礎的設計資料或基於在形成於基板101上的圖案的曝光影像資料中界定的設計圖案資料來產生每一圖框區的參考影像。較佳為，舉例而言，遮罩晶粒33用作圖框區。具體而言，操作如下：第一，經由控制電腦110自儲存器件109讀取設計圖案資料，且將所讀取的設計圖案資料中界定的每一圖形圖案轉換成具有二進制值或多值的影像資料。
在此，由設計圖案資料界定的圖形的基本形狀是例如矩形及三角形。舉例而言，儲存有使用資訊界定每一圖案圖形的形狀、大小、位置等的圖形資料，例如圖形的參考位置的座標(x,y)、 圖形的各個側的長度及用作識別圖形類型(例如矩形、三角形等)的識別碼的圖形碼。
當將用作圖形資料的設計圖案資料輸入至參考影像產生電路112時，所述資料演變成每一圖形的資料。然後，就每一圖形資料而言，解譯每一圖形資料中指示圖形形狀的圖形碼、圖形尺寸等。參考影像產生電路112將每一圖形資料演變成具有二進制值或多值的設計圖案影像資料作為將以具有預定量化尺寸的網格為單位排列成正方形的圖案，並輸出所演變的資料。換言之，參考影像產生電路112讀取設計資料，針對藉由以預定的尺寸為單位將檢驗區虛擬地劃分成正方形而得到的每一正方形區計算設計圖案中的圖形佔用的佔用率，並輸出n位元的佔用率資料。舉例而言，較佳為將一個正方形設定為一個畫素。假定一個畫素具有1/28(=1/256)的解析度，則藉由分配小區來計算每一畫素中的佔用率，所述小區對應於排列於所關注的畫素中的圖形區且所述小區中的每一者對應於1/256的解析度。然後，將8位元佔用率資料輸出至參考影像產生電路112。正方形區(檢驗畫素)應根據量測資料的畫素而定。
接下來，參考影像產生電路112對設計圖案的設計影像資料(即圖形的影像資料)實行適當的篩選處理。由於作為量測影像的光學影像資料處於受光學系統所實行的篩選影響的狀態中(換言之，處於連續地改變的類比狀態中)，因此可藉由亦對設計影像資料(即影像強度(灰階級)由數位值代表的設計側上的影 像資料)應用篩選來對設計影像資料與量測資料進行匹配/擬合。將參考影像所產生的影像資料輸出至比較電路108。
圖15示出根據第一實施例的比較電路的內部配置的實例。在圖15中，比較電路108中排列有儲存器件52及56(例如磁碟驅動器)、對準單元57及比較單元58。例如對準單元57及比較單元58等「單元」中的每一者包括處理電路系統。舉例而言，可使用電路、電腦、處理器、電路板、量子電路、半導體器件等作為處理電路系統。此外，「單元」中的每一者可使用共用處理電路系統(相同的處理電路系統)或不同的處理電路系統(單獨的處理電路系統)。每一次將對準單元57及比較單元58中所需的輸入資料及計算結果儲存於記憶體(未示出)或記憶體118中。
在比較電路108中，所傳輸的圖案影像資料(或二次電子影像資料)暫時地儲存於儲存器件56中。此外，所傳輸的參考影像資料暫時地儲存於儲存器件52中。
在對準步驟中，對準單元57讀取用作檢驗影像的遮罩晶粒影像及與所述遮罩晶粒影像對應的參考影像，並基於較畫素36的單位小的子畫素單位提供影像之間的對準。舉例而言，可藉由最小平方(least-square)方法實行對準。
在比較步驟中，比較單元58將遮罩晶粒影像(檢驗影像)與所關注的參考影像進行比較。比較單元58基於預定的判斷條件針對每一畫素36將遮罩晶粒影像(檢驗影像)與所關注的參考影像進行比較，以判斷是否存在例如形狀缺陷等缺陷。舉例而言， 若每一畫素36的灰階級差大於判定臨限值Th，則判定存在缺陷。然後，輸出比較結果，且具體而言將比較結果輸出至儲存器件109、監測器117或記憶體118，或作為另外一種選擇自列印機119輸出比較結果。
儘管上文闡述晶粒對資料庫檢驗，但亦可實行晶粒對晶粒檢驗。在進行晶粒對晶粒檢驗的情形中，將上面形成有相同的圖案的遮罩晶粒33的影像進行比較。因此，使用用作晶粒(1)的晶圓晶粒332的局部區的遮罩晶粒影像及用作晶粒(2)的另一晶圓晶粒332的對應區的遮罩晶粒影像。作為另外一種選擇，可將晶圓晶粒332中用作晶粒(1)的局部區的遮罩晶粒影像與同一晶圓晶粒332中用作晶粒(2)的另一局部區的遮罩晶粒影像進行比較，所述另一局部區是除上述局部區之外的形成有相同圖案的局部區。在此種情形中，若使用上面形成有相同的圖案的遮罩晶粒33的影像中的一者作為參考影像，則可藉由與上文所述的晶粒對資料庫檢驗的方法相同的方法實行檢驗。
即，在對準步驟中，對準單元57讀取晶粒(1)的遮罩晶粒影像及晶粒(2)的遮罩晶粒影像，並基於較畫素36的單位小的子畫素單位提供影像之間的對準。舉例而言，可藉由最小平方方法實行對準。
然後，在比較步驟中，比較單元58將晶粒(1)的遮罩晶粒影像與晶粒(2)的遮罩晶粒影像進行比較。比較單元58基於預定的判斷條件針對每一畫素36將晶粒(1)的遮罩晶粒影像 與晶粒(2)的遮罩晶粒影像進行比較，以判斷是否存在例如形狀缺陷等缺陷。舉例而言，若每一畫素36的灰階級差大於判定臨限值Th，則判定存在缺陷。然後，輸出比較結果，且具體而言將比較結果輸出至儲存器件、監測器或記憶體(未示出)，或作為另外一種選擇自列印機輸出比較結果。
如上文所述，根據第一實施例，可使針對多電子束而排列成陣列的多極透鏡的每一電極16自身的厚度變薄。此外，可抑制電子在相鄰的束的電極16之間的移動(行進)，且因此可抑制相鄰的束的電位對每一電場的影響。因此，即使束之間的間距是窄的，像差修正器220仍可達成足夠的效能。
在以上說明中，每一「...電路(...circuit)」包括處理電路系統。舉例而言，可使用電路、電腦、處理器、電路板、量子電路、半導體器件等作為處理電路系統。每一「...電路」可使用共用處理電路系統(相同的處理電路系統)或不同的處理電路系統(單獨的處理電路系統)。使處理器執行處理的程式等可儲存於記錄介質中，例如磁碟驅動器、磁帶驅動器、軟式驅動器(Floppy drive，FD)、唯讀記憶體(Read Only Memory，ROM)等。舉例而言，位置電路107、比較電路108、參考影像產生電路112、載台控制電路114、像差修正電路121、透鏡控制電路124、消隱控制電路126及偏轉控制電路128可藉由上文所述的至少一個處理電路配置而成。
已參考上文所述的具體實例闡釋實施例。然而，本發明 並不僅限於該些具體實例。儘管圖1闡述藉由利用來自一個照射源(即電子槍201)的一個束照射成型孔徑陣列基板203來形成多個一次電子束20的情形，但並不僅限於此。可藉由利用來自多個照射源的一次電子束進行各別照射來形成所述多個一次電子束20。
雖然未對闡釋本發明直接需要的裝置配置、控制方法等加以闡述，但可視需要基於具體的情形適當地選擇並使用裝置配置、控制方法中的一些或所有裝置配置、控制方法。
另外，包括本發明元件且可由熟習此項技術者適當地潤飾的任何其他的像差修正器及多電子束照射裝置包含於本發明的範圍內。
熟習此項技術者將容易想到額外的優點及潤飾。因此，本發明在其更廣泛的態樣上並不僅限於本文中所示及所述的具體細節及代表性實施例。因此，可在不背離隨附申請專利範圍及其等效形式所界定的一般發明概念的精神或範圍的情況下做出各種潤飾。
10:上電極基板
11、17:通路孔
12、15:基板主體
14:下電極基板
16:電極/四極電極/八極電極/反電極/多極電極
40:絕緣層
42、44:屏蔽電極
220:像差修正器
d:長度/距離
D1:孔直徑/第三孔直徑
D2:孔直徑/第一孔直徑
D3:孔直徑/第二孔直徑
L1:厚度
L2:間隙/孔直徑
P:間距/束間距
x、y:方向/軸

Claims (12)

  1. 一種像差修正器，包括：下電極基板，被配置成在所述下電極基板中形成有多個第一通路孔，所述多個第一通路孔具有第一孔直徑且多電子束通過所述多個第一通路孔，且所述下電極基板上排列有多個電極組，所述多個電極組各自是四極或多於四極的多個電極，對於所述多個第一通路孔中的每一者，所述多個電極環繞所述多個第一通路孔中的第一通路孔；以及上電極基板，排列於所述下電極基板上方，被配置成在所述上電極基板中形成有供所述多電子束通過的多個第二通路孔，所述多個第二通路孔的自所述上電極基板的主體的頂表面至通往所述上電極基板的背側的路徑的中間位置的大小為第二孔直徑，且所述多個第二通路孔的自所述中間位置至所述背側的大小為第三孔直徑，所述第三孔直徑大於所述第一孔直徑且大於所述第二孔直徑，其中在所述多個第二通路孔的內壁上設置有屏蔽電極，且所述上電極基板設置成所述上電極基板在所述多個第二通路孔具有所述第三孔直徑的部位的厚度大於所述第三孔直徑。
  2. 如請求項1所述的像差修正器，其中藉由將在所述多個第二通路孔中的每一者具有所述第三孔直徑的部分處所述上電極基板中所述多個第二通路孔中的相鄰的第二通路孔之間的距離除以所述下電極基板與所述上電極基板之間的間隙而得到的值等於或大於臨限值。
  3. 如請求項1所述的像差修正器，其中在所述下電極基板的主體與所述多個電極之間形成有絕緣層。
  4. 如請求項1所述的像差修正器，其中所述下電極基板及所述上電極基板被排列成使得在所述多個第二通路孔具有所述第三孔直徑的部分處所述上電極基板的厚度大於所述下電極基板與所述上電極基板之間的間隙。
  5. 如請求項1所述的像差修正器，其中所述屏蔽電極更設置於所述上電極基板的頂表面、側表面及底表面上。
  6. 如請求項1所述的像差修正器，其中所述上電極基板包括多個凸緣部分，所述多個凸緣部分各自排列於所述多個第二通路孔中的每一者的上部處。
  7. 一種多電子束照射裝置，包括：像差修正器，修正多電子束的像散及像差畸變中的至少一者，所述像差修正器包括：下電極基板，被配置成在所述下電極基板中形成有多個第一通路孔，所述多個第一通路孔具有第一孔直徑且多電子束通過所述多個第一通路孔，且所述下電極基板上排列有多個電極組，所述多個電極組各自是四極或多於四極的多個電極，對於所述多個第一通路孔中的每一者，所述多個電極環繞所述多個第一通路孔中的第一通路孔，以及上電極基板，排列於所述下電極基板上方，被配置成在所述上電極基板中形成有供所述多電子束通過的多個第二通路 孔，所述多個第二通路孔的自所述上電極基板的頂表面至通往所述上電極基板的背側的路徑的中間位置的大小為第二孔直徑，且所述多個第二通路孔的自所述中間位置至所述背側的大小為第三孔直徑，所述第三孔直徑大於所述第一孔直徑且大於所述第二孔直徑，其中在所述多個第二通路孔的內壁上設置有屏蔽電極，且所述上電極基板設置成所述上電極基板在所述多個第二通路孔具有所述第三孔直徑的部位的厚度大於所述第三孔直徑；以及電子光學系統，將像散及像差畸變中的至少一者已經過所述像差修正器修正的多電子束引至目標物體。
  8. 如請求項7所述的多電子束照射裝置，其中藉由將在所述多個第二通路孔中的每一者具有所述第三孔直徑的部分處所述上電極基板中所述多個第二通路孔中的相鄰的第二通路孔之間的距離除以所述下電極基板與所述上電極基板之間的間隙而得到的值等於或大於臨限值。
  9. 如請求項7所述的多電子束照射裝置，其中在所述下電極基板的主體與所述多個電極之間形成有絕緣層。
  10. 如請求項7所述的多電子束照射裝置，其中所述下電極基板及所述上電極基板被排列成使得在所述多個第二通路孔具有所述第三孔直徑的部分處所述上電極基板的厚度大於所述下電極基板與所述上電極基板之間的間隙。
  11. 如請求項7所述的多電子束照射裝置，更包括： 成型孔徑陣列基板，形成所述多電子束；以及束分離器，自所述多電子束分離出由於所述目標物體被所述多電子束照射而發出的多個二次電子束；其中所述像差修正器設置於所述成型孔徑陣列基板與所述束分離器之間。
  12. 如請求項7所述的多電子束照射裝置，其中所述電子光學系統包括電磁透鏡，且所述像差修正器排列於所述電磁透鏡的磁場中。
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