CN117121152A - 具有低串扰的多带电粒子射束装置 - Google Patents

具有低串扰的多带电粒子射束装置 Download PDF

Info

Publication number
CN117121152A
CN117121152A CN202280025831.7A CN202280025831A CN117121152A CN 117121152 A CN117121152 A CN 117121152A CN 202280025831 A CN202280025831 A CN 202280025831A CN 117121152 A CN117121152 A CN 117121152A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aperture
charged particle
aperture plate
limiting aperture
beam limiting
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
CN202280025831.7A
Other languages
English (en)
Inventor
古士琛
任伟明
席庆坡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASML Holding NV
Original Assignee
ASML Holding NV
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 ASML Holding NV filed Critical ASML Holding NV
Publication of CN117121152A publication Critical patent/CN117121152A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • H01J37/02Details
    • 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
    • H01J37/20Means for supporting or positioning the objects or the material; Means for adjusting diaphragms or lenses associated with the support
    • 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
    • H01J37/261Details
    • H01J37/265Controlling the tube; circuit arrangements adapted to a particular application not otherwise provided, e.g. bright-field-dark-field illumination
    • 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
    • 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
    • H01J2237/04Means for controlling the discharge
    • H01J2237/045Diaphragms
    • H01J2237/0455Diaphragms with variable aperture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/15Means for deflecting or directing discharge
    • H01J2237/1504Associated circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/244Detection characterized by the detecting means
    • H01J2237/2446Position sensitive detectors
    • H01J2237/24465Sectored detectors, e.g. quadrants
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/244Detection characterized by the detecting means
    • H01J2237/2448Secondary particle detectors
    • 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
    • H01J2237/2803Scanning microscopes characterised by the imaging method
    • H01J2237/2806Secondary charged particle

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)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

公开了通过减少多射束装置中的次级带电粒子检测器的检测元件之间的串扰来增强成像分辨率的***和方法。多射束装置可以包括电光***,该电光***包括射束限制孔径板,该射束限制孔径板具有基本垂直于光轴的表面,该射束限制孔径板包括相对于射束限制孔径板的表面处于第一距离处的第一孔径以及相对于射束限制孔径板的表面处于第二距离处的第二孔径,第二距离与第一距离不同。第一孔径可以是射束限制孔径板的在第一距离处的第一孔径集合的一部分,并且第二孔径可以是射束限制孔径板的在第二距离处的第二孔径集合的部分。

Description

具有低串扰的多带电粒子射束装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年3月30日提交的美国申请63/168,239的优先权,该申请通过引用整体并入本文。
技术领域
本文中所提供的各实施例公开了一种多射束装置,更具体地公开了一种使用与多个孔径阵列集成的、被配置为减少串扰的孔径板来增强成像信号保真度的多射束带电粒子显微镜为。
背景技术
在集成电路(IC)的制造过程中,检查未完成或已完成的电路部件以确保它们根据设计制造并且没有缺陷。可以采用利用光学显微镜或带电粒子(例如,电子)射束显微镜(诸如扫描电子显微镜(SEM))的检查***。随着IC部件的物理尺寸不断缩小,缺陷检测的准确性和产率变得更加重要。尽管可以使用多个电子射束来增加产出量,但是带电粒子检测器所接收的成像信号的保真度的限制可能会限制可靠缺陷检测和分析所需的成像分辨率,从而致使检查工具不足以达到其期望目的。
发明内容
在本公开的一些实施例中,公开了一种多带电粒子射束装置的电光***。电光***可以包括射束限制孔径板,该射束限制孔径板具有基本垂直于光轴的表面。射束限制孔径板包括相对于射束限制孔径板的表面处于第一距离处的第一孔径和相对于射束限制孔径板的表面处于第二距离处的第二孔径。第二距离与第一距离不同。
在本公开的另一实施例中,公开了一种多带电粒子射束装置。多带电粒子射束装置包括用于将多个次级带电粒子射束从样品投射到带电粒子检测器上的电光***。该电光***包括射束限制孔径板,该射束限制孔径板具有基本垂直于光轴的表面。射束限制孔径板包括相对于射束限制孔径板的表面处于第一距离处的第一孔径和相对于射束限制孔径板的表面处于第二距离处的第二孔径。第二距离与第一距离不同。带电粒子检测器包括多个检测元件,其中多个检测元件中的相应检测元件与多个次级带电粒子射束中的对应射束相关联。
在本公开的一些实施例中,公开了一种控制次级成像***的射束限制孔径板以形成样品的图像的方法。该方法包括:确定与从样品生成的多个次级带电粒子射束相关联的交叉平面的位置。该方法还包括:确定用于移动射束限制孔径板的位置,以将射束限制孔径板的多个孔径中的一个孔径定位在交叉平面中,以使得多个孔径的一个孔径与多个次级带电粒子射束对准。射束限制孔径板具有基本垂直于光轴定位的表面。射束限制孔径板包括多个孔径中的第一孔径,其中第一孔径相对于射束限制孔径板的表面处于第一距离处。射束限制孔径板还包括多个孔径中的第二孔径,其中第二孔径相对于射束限制孔径板的表面处于第二距离处,第二距离与第一距离不同。该方法还包括:根据所确定的位置,沿着基本垂直于光轴的第二轴线移动射束限制孔径板,以将多个孔径中的一个孔径定位为与重叠以形成交叉平面的多个次级带电粒子射束对准。
在本公开的一些实施例中,公开了一种非暂态计算机可读介质,存储指令集合,该指令集合可以由电光***的至少一个处理器执行,以使得电光***执行控制电光***的射束限制孔径板以形成样品的图像的方法。该方法包括:确定与从样品生成的多个次级带电粒子射束相关联的交叉平面的位置。该方法还包括:确定用于移动射束限制孔径板的位置,以将射束限制孔径板的多个孔径中的一个孔径定位在交叉平面中,以使得多个孔径的一个孔径与多个次级带电粒子射束对准。射束限制孔径板具有基本垂直于光轴定位的表面。射束限制孔径板包括多个孔径中的第一孔径和第二孔径,第一孔径相对于射束限制孔径板的表面处于第一距离处,第二孔径相对于射束限制孔径板的表面处于第二距离处,第二距离与第一距离不同。该方法还包括:根据所确定的位置,沿着基本垂直的第二轴线移动射束限制孔径板,以将多个孔径中的一个孔径定位为与重叠以形成交叉平面的多个次级带电粒子射束对准。
通过以下结合附图的描述,本公开的实施例的其他优点将变得显而易见,其中通过说明和示例对本发明的某些实施例进行阐述。
附图说明
图1是图示了与本公开的实施例一致的示例性电子射束检查(EBI)***的示意图。
图2是图示了与本公开的实施例一致的可以是图1的示例性电子射束检查***的一部分的示例性电子射束工具的示意图。
图3是图示了与本公开的实施例一致的多射束装置中的次级成像***的示例性配置的示意图。
图4是图示了与本公开的实施例一致的图3的次级成像***的孔径阵列上的孔径的示例性布置的示意图。
图5是图示了与本公开的实施例一致的多射束装置中的次级成像***的示例性配置的示意图。
图6A至图6D是图示了与本公开的实施例一致的图5的次级成像***的次级射束限制孔径板中的孔径阵列的示例性布置的示意图。
图7A至图7B是图示了与本公开的实施例一致的图5的次级成像***的次级射束限制孔径板中的孔径阵列的孔径的示例性布置的示意图。
图8A至图8B是图示了与本公开的实施例一致的图5的次级成像***的次级射束限制孔径板中的孔径阵列的孔径的示例性布置的示意图。
图9A至图9B是图示了与本公开的实施例一致的图5的次级成像***的次级射束限制孔径板中的孔径阵列的孔径的示例性布置的示意图。
图10是图示了与本公开的实施例一致的示例性次级射束限制孔径板模板的示意图,包括用于可移除地容纳用于图5的次级成像***的可替换次级射束限制孔径阵列的多个槽。
图11是表示与本公开的实施例一致的控制图5的次级成像***的射束限制孔径板以形成样品的图像的示例性方法的过程流程图。
具体实施方式
现在,详细参考示例性实施例,其示例在附图中示出。以下描述均参考附图,其中除非另有说明,否则不同附图中的相同附图标记表示相同或相似的元件。在示例性实施例的以下描述中阐述的实现方式并不代表所有实现方式。相反,它们仅仅是与所附权利要求中所记载的与所公开的实施例有关的各方面一致的装置和方法的示例。例如,尽管在利用电子射束的上下文中对一些实施例进行了描述,但是本公开并不限于此。同样,可以应用其他类型的带电粒子射束。此外,可以使用其他成像***,诸如光学成像、光检测、x射线检测等。
电子设备由形成在被称为衬底的硅片上的电路构成。许多电路可以一起形成在同一硅片上,并且被称为集成电路或IC。已经显著减小这些电路的尺寸,因此它们中的许多可以被装配在衬底上。例如,智能电话中的IC芯片可能与拇指指甲一样小,但还可以包括超过20亿个晶体管,每个晶体管的尺寸小于人发尺寸的1/1000。
制造这些极小IC是一个复杂、耗时且昂贵的过程,通常牵涉到数百个个体步骤。即使一个步骤中的误差也有可能导致已完成的IC出现缺陷,致使其无用。因此,制造过程的一个目标就是避免这种缺陷,以使过程中制作的功能IC的数目最大,也就是说,提高过程的整体产率。
提高产率的一个组成部分是监测芯片制作过程以确保其生产足够数目的功能集成电路。监测该过程的一种方式是在形成芯片电路结构的各个阶段检查芯片电路结构。可以使用扫描电子显微镜(SEM)来进行检查。SEM可以被用来对这些极小的结构进行成像,实际上是拍摄结构的“照片”。图像可以被用来确定结构是否被正确形成以及它是否被形成在正确的位置。如果结构具有缺陷,则可以对过程进行调整,使得缺陷不太可能再次出现。
尽管诸如多射束SEM之类的多射束带电粒子成像***可以用于增加晶片检查产出量,但是多射束SEM的成像分辨率可能受到由次级电子检测***接收并检测的成像信号质量的限制。诸如由初级束波在样品表面上的相互作用生成的电子射束之类的次级带电粒子射束可以包括如下的次级电子,该次级电子具有大能量扩散(例如,~50eV或更高)和相对于样品表面的法线的大发射角度范围(例如,~90°)。在传统的多射束SEM中,次级电子射束可以入射在次级电子检测器的多个检测元件上。换言之,多个检测元件中的每个检测元件可以从对应的次级电子射束和其他相邻射束接收次级电子。因此,一个检测元件的成像信号可以包括源自对应的次级电子射束的主要分量和源自相邻电子射束的串扰分量。除其他外,串扰分量可能会恶化成像信号的保真度。因此,使多个检测元件之间的串扰最小以提高成像分辨率是所期望的。
为了减轻串扰的发生,可以在次级成像***中采用孔径机构来阻挡***次级电子。期望孔径孔位于次级电子射束半径(R)的最小值的高度处,即,次级电子的交叉点处,以阻挡***电子。然而,次级电子射束半径可能随着初级束波的能量、物镜的激发或次级电子着陆在孔径上的高度而改变。结果,次级电子射束半径可以在不同高度处(例如,沿着平行于副光轴的z轴)具有最小值。但是,只能相对于次级成像***的光轴(z方向)在x轴或y轴上移动的平坦孔径不能适应这一要求,从而导致由在次级电子检测器处检测到的串扰分量引起的图像质量受损。期望在z方向上移动孔径孔,但不需要机械所需的费用和额外空间来使得孔径板能够在z方向上移动。
在本公开的一些实施例中,多射束装置可以包括用于将来自样品的多个次级电子投射到带电粒子检测器上的电光***。电光***可以包括射束限制孔径板,该射束限制孔径板包括放置在不同高度处的多个孔径集合(例如,孔径阵列),使得通过在x方向或y方向上移动射束限制孔径板,孔径孔可能出现在期望高度处,以适应由于不同条件(诸如初级束波的能量、物镜激发等)引起的次级电子射束半径的变化。如此,应用包括在z轴上放置在不同高度处的多个射束限制孔径阵列的射束限制孔径板可以减轻检测元件之间的串扰并且增强成像分辨率。
为了清楚起见,附图中的部件的相对尺寸可能会被夸大。在以下附图描述内,相同或相似的附图标记是指相同或相似的部件或实体,并且仅对关于各个实施例的差异进行描述。如本文中所使用的,除非另有明确说明,否则术语“或”涵盖所有可能组合,除不可行之外。例如,如果陈述部件可以包含A或B,则除非另有明确说明或不可行,否则部件可以包含A或B或A和B。作为第二示例,如果陈述部件可以包含A、B或C,则除非另有说明或不可行,否则部件可以包含A、或B、或C、或A和B、或A和C、或B和C、或A和B和C。
现在,参考图1,图1图示了与本公开的实施例一致的示例性电子射束检查(EBI)***100。如图1所示,带电粒子射束检测***100包括主腔室10、装载-锁定腔室20、电子射束工具40和设备前端模块(EFEM)30。电子射束工具40位于主腔室10内。虽然描述和附图针对电子射束,但是应当领会,实施例并不被用来将本公开限制为特定带电粒子。
EFEM 30包括第一装载端口30a和第二装载端口30b。EFEM 30可以包括附加装载端口(多个)。第一装载端口30a和第二装载端口30b接收晶片前端开口统一容器(FOUP),该FOUP包含晶片(例如,半导体晶片或由其他材料(多个)制作的晶片)或待检查样品(晶片和样品在下文中被统称为“晶片”)。EFEM 30中的一个或多个机器人臂(未示出)将晶片传送到装载-锁定腔室20。
装载-锁定腔室20连接到装载/锁定真空泵***(未示出),该装载/锁定真空泵***去除装载-锁定腔室20中的气体分子以达到低于大气压的第一压力。在达到第一压力之后,一个或多个机器人臂(未示出)将晶片从装载-锁定腔室20传送到主腔室10。主腔室10连接到主腔室真空泵***(未示出),该主腔室真空泵***去除主腔室10中的气体分子以达到低于第一压力的第二压力。在达到第二压力之后,晶片经受电子射束工具40的检查。在一些实施例中,电子射束工具40可以包括单个射束检查工具。在其他实施例中,电子射束工具40可以包括多射束检查工具。
控制器50可以电子连接到电子射束工具40,并且也可以电连接到其他部件。控制器50可以是被配置为执行带电粒子射束检查***100的各种控制的计算机。控制器50还可以包括处理电路***,该处理电路***被配置为执行各种信号和图像处理功能。虽然控制器50在图1中被示为位于包括主腔室10、装载-锁定腔室20和EFEM 30的结构之外,但应当理解,控制器50可以是该结构的一部分。
虽然本公开提供了容纳电子射束检查***的主腔室10的示例,但是应当注意,本公开的各方面在其最广泛的意义上不限于容纳电子射束检测***的腔室。相反,应当领会,上述原理也可以应用于其他腔室。
现在,参考图2,图2图示了与本公开的实施例一致的可以是图1的示例性带电粒子射束检查***100的一部分的示例性电子射束工具40的示意图。电子射束工具40(本文中还被称为装置40)包括电子源101、具有枪孔径103的枪孔径板171、预束波形成机构172、会聚透镜110、源转换单元120、初级投射光学***130、样品载物台(图2中未示出)、次级成像***150和电子检测器件140。初级投射光学***130可以包括物镜131。电子检测器件140可以包括多个检测元件140_1、140_2和140_3。射束分离器160和偏转扫描单元132可以被放置在初级投射光学***130内部。应当领会,视情况而定,可以添加/省略装置40的其他公知部件。
电子源101、枪孔径板171、会聚透镜110、源转换单元120、射束分离器160、偏转扫描单元132和初级投射光学***130可以与装置100的主光轴100_1对准。次级成像***150和电子检测器件140可以与装置40的副光轴150_1对准。
电子源101可以包括阴极、提取器或阳极,其中初级电子可以从阴极发射并且被提取或加速以形成初级电子射束102,该初级电子射束102形成交叉(虚拟或真实)101s。初级电子射束102可以被可视化为从交叉101s发射。
源转换单元120可以包括图像形成元件阵列(图2中未示出)、像差补偿器阵列(未示出),射束限制孔径阵列(未示出)和预弯曲微偏转器阵列(未示出)。图像形成元件阵列可以包括多个微偏转器或微透镜,以使用初级电子射束102的多个束波来形成交叉101s的多个平行图像(虚拟或真实)。图2示出了作为示例的三个束波102_1、102_2和102_3,并且应当领会,源转换单元120可以处置任何数目的束波。
在一些实施例中,源转换单元120可以设有射束限制孔径阵列和图像形成元件阵列(两者均未示出)。射束限制孔径阵列可以包括射束限制孔径。应当领会,视情况而定,可以使用任何数目的孔径。射束限制孔径可以被配置为限制初级电子射束102的束波102_1、102_2和102_3的尺寸。图像形成元件阵列可以包括图像形成偏转器(未示出),该图像形成偏转器被配置为通过使朝向主光轴100_1的角度发生变化来偏转束波102_1、102_2和102_3。在一些实施例中,离主光轴100_1更远的偏转器可以更大程度地偏转束波。此外,图像形成元件阵列可以包括多个层(未图示),并且偏转器可以设在分开的层中。偏转器可以被配置为彼此独立地单独控制。在一些实施例中,可以控制偏转器以调整形成在样品1的表面上的探测斑点(例如,102_1S、102_2S和102_3S)的间距。如本文中所指,探测斑点的间距可以被定义为样品1的表面上的两个直接相邻的探测斑点之间的距离。
图像形成元件阵列的位于中心的偏转器可以与电子射束工具40的主光轴100_1对准。因此,在一些实施例中,中心偏转器可以被配置为将束波102_1的轨迹维持为直的。在一些实施例中,可以省略中心偏转器。然而,在一些实施例中,初级电子源101可以不必与源转换单元120的中心对准。此外,应当领会,虽然图2示出了装置40的侧视图,其中束波102_1在主光轴100_1上,但当从不同侧观察时,束波102_1可能偏离主光轴100_1。也就是说,在一些实施例中,所有束波102_1、102_2和102_3都可能离轴。离轴分量可以相对于主光轴100_1偏移。
可以基于一个或多个准则来设置经偏转的束波的偏转角。在一些实施例中,偏转器可以径向向外或远离(未图示)主光轴100_1来偏转离轴束波。在一些实施例中,偏转器可以被配置为径向向内或朝向主光轴100_1来偏转离轴束波。可以设置束波的偏转角,以使束波102_1、102_2和102_3垂直着陆在样品1上。可以通过调整束波穿过透镜(诸如物镜131)的路径来减少由于透镜所引起的离轴像差。因此,离轴束波102_2和102_3的偏转角可以被设置为使得探测斑点102_2S和102_3S具有小的像差。束波可以被偏转以便穿过或接近物镜131的前焦点,以减少离轴探测斑点102_2S和102_3S的像差。在一些实施例中,偏转器可以被设置为使束波102_1、102_2和102_3垂直着陆在样品1上,同时探测斑点102_1S、102_2S和102_3S具有小的像差。
会聚透镜110被配置为聚焦初级电子射束102。通过调整会聚透镜110的光焦度或通过改变射束限制孔径阵列内的对应射束限制孔径的径向尺寸,可以使源转换单元120下游的束波102_1、102_2和102_3的电流发生变化。可以通过更改射束限制孔径的径向尺寸和会聚透镜110的光焦度两者来改变电流。会聚透镜110可以是可调会聚透镜,其可以被配置为使得其第一主平面的位置是可移动的。可调会聚透镜可以被配置为磁性的,这可以导致离轴束波102_2和102_3以旋转角照射源转换单元120。旋转角可以随着可调会聚透镜的光焦度或第一主平面的位置而改变。因此,会聚透镜110可以是抗旋转会聚透镜,其可以被配置为在会聚透镜110的光焦度改变的同时,保持旋转角不变。在一些实施例中,会聚透镜110可以是可调抗旋转会聚透镜,其中当会聚透镜110的光焦度和第一主平面的位置发生变化时,旋转角不改变。
电子射束工具40可以包括预束波形成机构172。在一些实施例中,电子源101可以被配置为发射初级电子并且形成初级电子射束102。在一些实施例中,枪孔径板171可以被配置为阻挡初级电子射束102的***电子以减少库仑效应。在一些实施例中,预束波形成机构172进一步切割初级电子射束102的***电子以进一步减少库仑效应。初级电子射束102在穿过预束波形成机构172之后可以被修整为三个初级电子束波102_1、102_2和102_3(或任何其他数目的束波)。电子源101、枪孔径板171、预束波形成机构172和会聚透镜110可以与电子射束工具40的主光轴100_1对准。
预束波形成机构172可以包括库仑孔径阵列。预束波形成机构172的中心孔径(在本文中也被称为轴上孔径)和源转换单元120的中心偏转器可以与电子射束工具40的主光轴100_1对准。预束波形成机构172可以设有多个预修整孔径(例如,库仑孔径阵列)。在图2中,当初级电子射束102穿过三个预修整孔径时生成三个束波102_1、102_2和102_3,并且初级电子射束102的大部分剩余部分被切断。也就是说,预束波形成机构172可以修整来自初级电子射束102的没有形成三个束波102_1、102_2和102_3的大部分或绝大部分电子。预束波形成机构172可以在初级电子射束102进入源转换单元120之前,切断将最终不被用来形成探测斑点102_1S、102_2S和102_3S的电子。在一些实施例中,可以靠近电子源101提供枪孔板171,以在早期切断电子,同时还可以提供预束波形成机构172以进一步切断多个束波周围的电子。尽管图2展示了预束波形成机构172的三个孔径,但是应当领会,视情况而定,可以存在任何数目的孔径。
在一些实施例中,预束波形成机构172可以被放置在会聚透镜110下方。将预束波形成机构172放置得更靠近电子源101可以更有效地减少库仑效应。在一些实施例中,当预束波形成机构172能够被定位为足够靠近源101同时仍然是可制造的时,可以省略枪孔径板171。
物镜131可以被配置为将束波102_1、102_2和102_3聚焦到样品1上以进行检查并且可以在样品1的表面上形成三个探测斑点102_ls、102_2s和102_3s。枪孔径板171可以阻挡初级电子射束102未被用来减少库仑相互作用效应的***电子。库仑相互作用效应会扩大探测斑点102_1s、102_2s和102_3s中的每个探测斑点的尺寸,并且因此劣化检查分辨率。
射束分离器160可以是维恩滤光器类型的射束分离器,其包括生成静电偶极场E1和磁偶极场B1(两者均未在图2中示出)的静电偏转器。如果它们被施加,则由静电偶极场E1施加在束波102_1、102_2和102_3的电子上的力与由磁偶极场B1施加在电子上的力大小相等,方向相反。束波102_1、102_2和102_3因此可以以零偏转角直接穿过射束分离器160。
偏转扫描单元132可以偏转束波102_1、102_2和102_3,以使探测斑点102_1s、102_2s和102_3s遍及样品1的表面的段中的经扫描的三个小区域进行扫描。响应于束波102_1、102_2和102_3在探测斑点102_1s、102_2s和102_3s处的入射,三个次级电子射束102_1se、102_2se和102_3se可以从样品1发射。次级电子射束102_1se、102_2s和102_3s中的每个次级电子射束可以包括具有能量分布的电子,这些电子包括次级电子(能量<50eV)和背向散射电子(其能量在50eV与束波102_1、102_2和102_3的着陆能量之间)。射束分离器160可以将次级电子射束102_1se、102_2se和102_3se朝向次级成像***150引导。次级成像***150可以将次级电子射束102_1se、102_2se和102_3se聚焦到电子检测器件140的检测元件140_1、140_2和140_3上。检测元件140_1、140_2和140_3可以检测对应的次级电子射束102_1se、102_2se和102_3se并且生成被用来构造样品1的经扫描的对应区域的图像的对应信号。
在图2中,分别由三个探测斑点102_1S、102_2S和102_3S生成的三个次级电子射束102_1se、102_2se和102_3se沿着主光轴100_1向上朝向电子源101行进,接连穿过物镜131和偏转扫描单元132。三个次级电子射束102_1se、102_2se和102_3se被射束分离器160(诸如维恩滤光器)转向,以沿着次级成像***150的副光轴150_1进入次级成像***150。次级成像***150将三个次级电子射束102_1se至102_3se聚焦到包括三个检测元件140_1、140_2和140_3的电子检测器件140上。因此,电子检测器件140可以同时生成由三个探测斑点102_1S、102_2S和102_3S分别扫描的经扫描的三个区域的图像。在一些实施例中,电子检测器件140和次级成像***150形成一个检测单元(未示出)。在一些实施例中,次级电子射束路径上的电子光学元件(诸如但不限于物镜131、偏转扫描单元132、射束分离器160、次级成像***150和电子检测器件140)可以形成一个检测***。
在一些实施例中,控制器50可以包括图像处理***,该图像处理***包括图像采集器(未示出)和存储装置(未示出)。图像采集器可以包括一个或多个处理器。例如,图像采集器可以包括计算机、服务器、大型主机、终端、个人计算机、任何种类的移动计算设备等,或它们的组合。图像采集器可以通过诸如电导体、光纤电缆、便携式存储介质、IR、蓝牙、互联网、无线网络、无线电等或其组合之类的介质而可通信地耦合到装置40的电子检测器件140。在一些实施例中,图像采集器可以从电子检测器件140接收信号并且可以构造图像。图像采集器因此可以采集样品1的图像。图像采集器还可以执行各种后处理功能,诸如生成轮廓、在所采集的图像上叠加指示符等。图像采集器可以被配置为对所采集的图像执行亮度和对比度等的调整。在一些实施例中,存储装置可以是诸如硬盘、闪存驱动器、云存储装置、随机存取存储器(RAM)、其他类型的计算机可读存储器等之类的存储介质。存储装置可以与图像采集器耦合,并且可以被用来保存作为原始图像的经扫描的原始图像数据和经后处理的图像。
在一些实施例中,图像采集器可以基于从电子检测器件140接收的成像信号来采集样品的一个或多个图像。成像信号可以对应于用于实施带电粒子成像的扫描操作。所采集的图像可以是包括多个成像区域的单个图像。单个图像可以被存储在存储装置中。单个图像可以是可以被划分为多个区域的原始图像。区域中的每个区域可以包括一个成像区域,该一个成像区域包含样品1的特征。所采集的图像可以包括在时间序列上多次采样的样品1的单个成像区域的多个图像。多个图像可以被存储在存储装置中。在一些实施例中,控制器50可以被配置为对样品1的相同位置的多个图像执行图像处理步骤。
在一些实施例中,控制器50可以包括测量电路***(例如,模数转换器),以获得所检测到的次级电子的分布。在检测时间窗口期间收集的电子分布数据与入射在晶片表面上的初级束波102_1、102_2和102_3中的每个初级束波的对应扫描路径数据一起可以被用来重构待检查的晶片结构的图像。经重构的图像可以被用来揭示样品1的内部结构或外部结构的各种特征,从而可以被用来揭示晶片中可能存在的任何缺陷。
在一些实施例中,控制器50可以控制电动载物台(未示出)以在检查期间移动样品1。在一些实施例中,控制器50可以使得电动载物台能够以恒定速度在一个方向上连续移动样品1。在其他实施例中,控制器50可以使得电动载物台能够取决于扫描过程的步骤随时间改变样品1的移动速度。在一些实施例中,控制器50可以基于次级电子射束102_1se、102_2se和102_3se的图像来调整初级投射光学***130或次级成像***150的配置。
尽管图2示出了电子射束工具40使用三个初级电子射束,但是应当领会,电子射束工具40可以使用两个或更多个初级电子射束。本公开不限制用于装置40的初级电子射束的数目。
现在,参考图3,图3是与本公开的实施例一致的多射束装置中的次级成像***的示例性配置的示意图。应当领会,次级成像***150可以是带电粒子射束检查***(例如,图1的电子射束检查***100)的一部分。
在一些实施例中,次级成像***150将与整个检测***一起被示出和描述,如图3所图示的。参考图3,仅示出了关于三个探测斑点的三个次级电子射束,但是可以存在任何数目的次级电子射束。在整个检测***内,从样品1开始,第一部分沿着主光轴100_1,并且第二部分沿着副光轴150_1。仅出于说明目的且与实际配置不相似,第一部分沿着副光轴150_1旋转,以使得整个检测***可以沿着一个平直光轴被示出。
在一些实施例中,如图3所图示的,次级成像***150可以包括变焦透镜151、投射透镜152、次级射束限制孔径阵列155和抗扫描偏转单元(未示出),所有这些都与副光轴150_1对准。电子检测器件140的检测元件140_1、140_2和140_3可以被放置在正交于副光轴150_1的检测平面SP3上。变焦透镜151、投射透镜152和物镜131一起将样品1的表面投射到检测平面SP3上,即,当偏转扫描单元132关闭时,聚焦次级电子射束102_1se至102_3se,以分别在检测元件140_1、140_2和140_3上形成次级电子斑点。
在一些实施例中,变焦透镜151可以包括两个静电透镜151_11和151_12。变焦透镜151的图像平面可以在传输平面SP2处,如图3所图示的。投射透镜152可以包括一个静电透镜和一个磁透镜(二者均未示出),并且其图像平面可以在检测平面SP3处。从样品1的表面到传输平面SP2的第一成像放大率M1可以通过物镜131和变焦透镜151实现,而从传输平面SP2到检测平面SP3的第二成像放大率M2可以通过投射透镜152实现,并且可以基于M1和M2来确定从样品1的表面到检测平面SP3的总成像放大率M。具体地,总成像放大率M可以基于M1*M2。
在一些实施例中,变焦透镜151可以被配置为执行变焦功能。通过调整两个静电透镜151_11和151_12的光焦度,可以使第一成像放大率M1发生变化以达到总成像放大率M的期望值。投射透镜152可以被配置为执行防旋转功能。通过调整磁透镜的磁场和静电透镜的光焦度,检测平面SP3上的总图像旋转和第二成像放大率M2可以保持不变。抗扫描偏转单元(未示出)可以被配置为执行抗扫描功能。通过使用偏转扫描单元132同步偏转次级电子射束,可以基本抵消三个次级电子光点在检测平面SP3上的位移。因此,可以始终保持多个探测斑点与多个检测元件之间的对应关系。为了减少变焦透镜151和投射透镜152的、由偏转扫描单元132所生成的次级电子射束偏转引起的附加像差,抗扫描偏转单元最好被放置在变焦透镜151之前,并且因此,次级电子射束将以偏转扫描单元132关闭的方式穿过变焦透镜151和投射透镜152。然而,在这种情况下,变焦透镜151可能被放置得远离射束分离器160,并且因此可能会生成大的初始像差。
如本领域公知的,次级电子的发射遵循朗伯定律并且具有大能量扩散。虽然次级电子的能量可能高达50eV,但是大多数次级电子具有近似5eV的能量,这取决于样品材料等等。初级电子束波的着陆能量(诸如束波102_1在它着陆在样品上时的能量)可以在0.1keV到5keV的范围内。可以通过使初级电子源101的偏压或样品1的偏压中的任一个或两个偏压发生变化来调整着陆能量。因此,可以调整物镜131的激发以提供用于三个束波的对应光焦度。进一步地,为了减少像差,物镜131可以是磁透镜或电磁复合透镜,其被配置为旋转束波并且影响着陆能量。由次级电子射束102_1se、102_2se和102_3se在检测元件140_1、140_2和140_3上形成的次级电子斑点的尺寸、位置或放大率可能发生变化,所以次级电子斑点可能会部分进入与对应的检测元件相邻的检测元件。由相邻的检测元件检测到的次级电子可能会生成图像重叠,例如,引起图像分辨率的恶化。来自一个检测元件的图像信号可以包括来自样品1的经扫描的一个以上区域的信息,从而导致由于串扰而引起的分辨率损失。
例如,通过使用次级射束限制孔径阵列155来切断(修整)次级电子射束(诸如102_1se)的***次级电子,可以减轻诸如EBI***100之类的多射束SEM中的串扰。次级射束限制孔径阵列155可以包括多个孔径。尽管图3仅图示出了两个孔径155_1和155_2,但是视情况而定,可以使用任何数目的孔径。例如,图4(稍后描述)所图示的次级射束限制孔径阵列155包括六个孔径155_1、155_2、155_3、155_4、155_5和155_6。
一般而言,当次级射束限制孔径155的孔径(例如,图3的孔径155_1)的尺寸增加时,次级电子检测器的整体收集效率可以增加。然而,检测器的每个检测元件的收集效率的差异也可能增加,并且检测元件140_1、140_2和140_3之间的串扰也可能增加。然而,尽管电子检测器件140的整体收集效率的提高增加了产出量,但是每个检测元件140_1、140_2和140_3的收集效率的差异可能导致由次级电子射束102_1se至102_3se形成的图像的灰度水平有更多的不同。可以执行一个或多个附加过程以消除由于灰度水平的差异所引起的检查误差,由此降低检查产出量并恶化MBI装置的分辨率。当次级电子射束102_1se至102_3se之间的串扰增加时,由次级电子射束102_1se至102_3se形成的图像可能会被劣化。也就是说,大的串扰恶化了MBI装置的检查分辨率。
在一些实施例中,次级射束限制孔径阵列155的孔径中的每个孔径可以具有均匀或不均匀的尺寸、形状或横截面。孔径的径向尺寸越小,检测元件140_1、140_2和140_3的成像信号的收集效率和串扰通常将越低。因此,孔径的径向尺寸可以取决于应用或期望后果。
在其中物镜131以非磁性浸没模式起作用的一些实施例中,在样品表面上出现的次级电子的角速度可以为零。在这样的实施例中,离轴次级电子射束102_2se和102_3se的主要射线在离开物镜131之后仍然可以是沿经向的并且可以能够跨过次级成像***150的副光轴150_1。此外,主要射线可以在次级成像***150中的相同位置(如果不考虑像差)处跨过副光轴150_1。如此,次级电子射束102_1se至102_3se可以被配置为在公共交叉区域处重叠并且因此形成相对尖锐的次级射束交叉。公共交叉区或次级射束交叉所在的平面被称为交叉平面或次级射束交叉平面。
虽然图3图示了示例性的相对尖锐的次级电子射束交叉平面,其中该次级电子射束交叉平面由在一个交叉平面上完全重叠的次级电子射束102_1se至102_3se形成,但是应当领会,次级电子射束中的一个或多个次级电子射束可以在交叉平面上与其他次级电子射束偏移并且次级射束交叉可能不那么尖锐,沿着副光轴150_1形成一系列次级射束交叉平面。次级射束交叉平面的位置可以取决于初级束波的着陆能量或物镜131的激发等等。在一些实施例中,次级射束限制孔径阵列155可以被定位在次级射束交叉平面上,或换言之,次级射束限制孔径阵列155的平面可以与次级射束交叉平面重合。在一些实施例中,次级射束限制孔径阵列155的平面可以在次级射束交叉平面的移动位置范围内。次级射束限制孔径阵列155可以沿着次级射束交叉平面移动,使得期望孔径或孔径尺寸可以被用来阻挡***次级电子被朝向电子检测器件140引导。在一些实施例中,次级射束限制孔径阵列155可以被放置在次级射束交叉平面的位置范围内的最佳位置处。
现在,参考图4,图4图示了与本公开的实施例一致的次级射束限制孔径阵列155上的孔径的示例性布置的示意图。尽管图4图示了射束限制孔径阵列155包括六个尺寸变化的孔径,但是可以使用任何数目的孔径。
如图4所示,横截面102se表示入射在次级射束限制孔径阵列155上的、重叠的次级电子射束102_1se至102_3se的横截面。在一些实施例中,次级电子射束102_1se至102_3se可以不在同一交叉平面处重叠以形成尖锐的次级射束交叉,而是可以沿着副光轴150_1偏移,使得它们形成一系列交叉平面。在这种情况下,重叠的次级电子射束102_1se至102_3se的横截面102se可能不尖锐。
在一些实施例中,为了将串扰的发生最小化,诸如155_2和155_3之类的两个相邻孔径之间的距离可以大于重叠的次级电子射束102se的半径R与两个孔径中的较大孔径的半径的总和。在一些实施例中,次级射束限制孔径阵列155可以包括至少两个尺寸相同的孔径,并且在这种情况下,诸如155_2和155_3之类的两个相邻孔径之间的距离可以大于重叠的次级电子射束102_1se至102_3se的横截面102se的半径R与两个孔径中的任一孔径的半径的总和。
在一些实施例中,重叠的次级电子射束102_1se至102_3se的横截面102se的半径R可以取决于初级束波的着陆能量或物镜131的激发。因此,为了适应重叠的次级电子射束102_1se至102_3se的宽广半径范围(由图4的横截面102se表示),可以基于半径R的最大值来确定两个相邻孔径之间的距离。
在一些实施例中,横截面102se包括由在特定高度(例如,在如图4所示的孔径阵列155的高度)处的初级束波102_1S至102_3S生成的次级电子。为了阻挡***电子,可以期望将孔径孔放置在R处于其最小值的高度,即,次级电子具有交叉位置的高度。在一些实施例中,横截面102se的半径R随着初级束波的能量、物镜131的激发或次级电子着陆在孔径上的高度而改变。结果,横截面102Se的半径R可以沿着光轴150_1(或z轴)在不同高度处具有最小值。可以期望在x-y平面中移动孔径阵列的同时适应高度的变化。
现在,参考图5,图5图示了与本公开的实施例一致的多射束装置的电子射束工具500中的次级成像***150的示例性配置。与图3的电子射束工具40的次级成像***150相比,电子射束工具500的次级成像***150可以包括次级射束限制孔径板155AP,该次级射束限制孔径板155AP包括放置在不同高度处的多个孔径阵列,例如,155-1和155-2,以使次级射束限制孔径板155AP可以通过在x-y平面中移动而提供沿着z轴在不同高度处的孔径孔,以沿着z轴在对应高度处适应102se的最小半径R。
在一些实施例中,为了有效阻挡不同次级射束102_1se至102_3se的***电子,孔径可以位于102_1se至1002_3se的交叉所在的平面上。102_1se至102_3se的交叉可以响应于初级束波的能量或物镜131的激发的改变而在不同高度处沿着z轴移动。如图5所图示的,次级射束限制孔径板155AP包括沿着z轴放置在不同高度处的多个孔径阵列(或多个孔径集合)155-1和155-2。每个孔径阵列包括一个或多个孔径(或孔径孔),诸如孔径阵列155-1上的孔径155-1_1和155-1_2以及孔径阵列155-2上的孔径155-2_1和155-2_2,该一个或多个孔径被配置为阻挡不同高度处的***电子,同时允许次级电子射束102_1se至102_3se的轴向电子通过。在一些实施例中,通过沿着x轴或y轴一起移动与多个孔径阵列155-1和155-2集成在一起的次级射束限制孔径板155AP,沿着z轴(副光轴150_1)处于适当高度的至少一个孔径孔可以被用来减轻来自***次级电子射束的串扰。在一些实施例中,次级射束限制孔径板155AP仅沿着x轴或y轴移动,而不沿着z轴移动。结果,在电子射束工具500的列中需要更少的电机,以在降低了***的成本并且提高了***的准确性的情况下提供更简单的结构。在一些实施例中,次级射束限制孔径板155AP可以沿着x轴,y轴,以线性、圆形、矩形或其他多边形图案,或沿着x-y平面中的任何其他规则路径或不规则路径移动。
在一些实施例中,如图5所示,次级射束限制孔径板155AP可以与副光轴150_1对准,使得孔径阵列155-1上的孔径155-1_1阻挡离轴次级电子射束102_2se和102_3se的大部分***电子。在一些实施例中,当初级束波的着陆能量或物镜131的激发的改变导致横截面102se的最小半径R的高度或尺寸的改变时,次级射束限制孔径板155AP可以在x-y平面中移动以将另一合适孔径孔与副光轴对准,同时阻挡来自其他次级电子射束的串扰。例如,通过在x-y平面中移动次级射束限制孔径板155AP而不在z轴上移动,位于匹配高度处的合适孔径孔(例如,孔径155-2_1)可以与副光轴150_1对准以适应横截面102se的高度或尺寸的改变并且阻挡离轴次级电子射束102_2se和102_3se的***电子。
在一些实施例中,次级射束限制孔径板155AP的多个孔径阵列可以分开一定距离。在一些实施例中,可能期望使多个孔径阵列之间的距离最小,以具有尽可能多的孔径阵列,并且允许次级射束限制孔径板155AP不受约束地移动,以便降低***次级电子逃逸且照射次级射束限制孔径阵列的其他孔径的可能性。同时,在一些实施例中,可以基于电子射束工具500的列的尺寸来确定沿着x轴或y轴的孔径阵列之间的尺寸、或包括在次级射束限制孔径板155AP中的孔径阵列的总数。
在一些实施例中,可以基于机械设计考虑、可用空间、可制造性和成本效率等因素来确定次级射束限制孔径板155AP中的孔径阵列的布置。例如,可以使用一些技术可靠地且可重复地实现次级射束限制孔径板155AP的相邻孔径阵列之间的1mm至3mm的距离。在一些实施例中,可以基于包括但不限于空间可用性、设计限制、成本效率、材料和预期应用的因素来选择其他合适距离。
例如,如图5所示,次级射束限制孔径板155AP可以包括沿着z轴放置的任何合适数目的孔径阵列(155-1、155-2……155-n)。在一些实施例中,最低孔径阵列与最高孔径阵列之间的距离在5mm至20mm的范围内。例如,最低孔径阵列与最高孔径阵列之间的优选距离为大约10mm。在一些实施例中,最低孔径阵列与最高孔径阵列之间的距离的范围与初级电子束波的着陆能量的范围有关。例如,当着陆能量在从大约0.5keV至大约3keV的范围中时,交叉位置可以沿着z轴在大约7mm的范围内移动。在另一示例中,当着陆能量在从大约0.3keV至大约3keV的范围中时,交叉位置可以沿着z轴在大约10mm的范围内移动。在一些实施例中,与初级电子束波的着陆能量相结合或除此之外,还可以考虑一个或多个其他因素,诸如空间可用性、设计限制、成本效率、材料和预期应用等。在一些实施例中,沿着z轴放置的相邻孔径阵列之间的距离在大约0.5mm至大约3mm的范围内。例如,相邻孔径阵列间的优选距离为大约2mm。在一些实施例中,多个孔径阵列可以沿着x轴、y轴或任何其他合适图案(例如,沿着螺旋形图案)在次级射束限制孔径板155AP上从最低高度(例如,155-1)到最高高度(例如,155-n)交错。
在一些实施例中,选取次级射束限制孔径板155AP中包含的孔径阵列的数目、设计相邻孔径阵列之间的距离或设计孔径阵列的交错布置可以考虑其中次级电子可以具有交叉的可能位置或高度(例如,取决于电子射束检查***100的初级束波的可能能量范围或物镜131的激发)。
在如图5所示的一些实施例中,次级电子射束(例如,102_1se、102_2se和102_3se)之间的串扰可以通过特定高度处的合适孔径阵列上的孔径孔(例如,孔径阵列155-1上的孔径孔155-1_1)而被减轻(例如,切断或修整),而一个或多个其他孔径阵列(例如,155-2)可以使次级电子射束穿过而不干扰该次级电子射束。在一些未示出的实施例中,次级射束限制孔径板155AP的不同高度处的不同孔径阵列上的孔径孔可以被布置为使得通过在x-y平面内移动次级射束限制孔径板150AP,多个孔径阵列可以被用来同时减轻多个高度处的次级电子射束之间的串扰。
现在,参考图6A至图6D,图6A至图6D是图示了与本公开的实施例一致的图5所示的电子射束工具500的次级成像***150中的次级射束限制孔径板155AP的孔径阵列的各种示例性布置的示意图。应当领会,孔径的尺寸或形状、孔径阵列155-1、155-2……的尺寸或形状、次级射束限制孔径板155AP的尺寸或形状都仅用于说明目的,而非按比例绘制。
图6A至图6B图示了次级射束限制孔径板155AP的俯视图和侧视图,该次级射束限制孔径板155AP包括多个孔径阵列155-1、155-2……,上述多个孔径阵列155-1、155-2……沿着轴(例如,y轴)对准,同时沿着不同的轴(例如,z轴)放置在不同的高度处。在一些实施例中,从俯视图看,多个孔径集合(例如,多个孔径阵列)可以沿着x轴、对角线或其他合适的一维图案布置。在一些实施例中,从俯视图看,多个孔径集合在x-y平面中以二维图案(诸如矩形、圆形、正方形、日蚀形、螺旋形等)布置,同时沿z轴定位在不同高度处。在一些实施例中,射束限制孔径板155AP具有表面,例如,图6B的表面157,该表面基本垂直于光轴150_1(例如,基本平行于z轴)。在一些实施例中,射束限制孔径板155AP包括第一孔径,例如,射束限制孔径板155AP的第一孔径阵列155-1上的孔径155-1_1,该第一孔径沿着光轴150_1相对于表面(例如,图6B的表面157)处于第一距离处。在一些实施例中,射束限制孔径板155AP包括第二孔径,例如,射束限制孔径板155AP的第二孔径阵列155-2上的孔径155-2_1,该第二孔径沿着光轴150_1相对于表面(例如,图6B的表面157)处于第二距离处。在一些实施例中,第一距离与第二距离不同。如此,第一孔径位于与第二孔径不同的高度处。尽管只示出了两个孔径,但是可以使用任何数目的孔径。图6C至图6D图示了次级射束限制孔径板155AP的俯视图,该次级射束限制孔径板155AP包括呈圆形形状并且以各种布置对准的孔径阵列155-1、155-2……。在一个示例中,多个孔径阵列155-1、155-2、155-3……沿着x轴或y轴对准,如图6C所示。在另一示例中,多个孔径阵列155-1、155-2、155-3、155-4……以圆形图案对准,如图6D所示。尽管未示出,但是次级射束限制孔径板155AP也可以具有不同形状或尺寸的孔径阵列。例如,次级射束限制孔径板可以包括正方形孔径阵列、矩形孔径阵列和圆形孔径阵列的组合。在另一示例中,次级射束限制孔径板可以包括具有不同尺寸的孔径阵列,包括相应孔径阵列上的不同数目的孔径孔。
在一些实施例中,基于次级成像***150中可用的物理空间,这些配置中的任何配置中包括的孔径阵列的数目都可能受到次级射束限制孔径板155AP的可允许尺寸的限制。在一些实施例中,次级射束限制孔径板155AP可以被配置为沿着诸如x轴或y轴的单个轴线或x轴和y轴两者移动,或沿着某个方向(例如,图6D中的顺时针或逆时针)旋转,以选择被包括在重叠的次级电子射束可以穿过(例如,以匹配次级射束交叉平面的位置)的合适孔径阵列中的孔径孔的期望尺寸或形状,或沿着z轴处于期望位置(例如,高度)处。在一些实施例中,次级射束限制孔径板155AP不会沿着z轴移动。如本文中所图示的,x轴和y轴可以垂直于副光轴150_1,而z轴可以平行于副光轴150_1。
在一些实施例中,可以至少基于包括但不限于初级束波的着陆能量和物镜131的激发在内的因素来确定次级射束交叉平面沿着副光轴150_1的位置。在一些实施例中,可以基于模拟和数据建模算法来确定针对初级束波的着陆能量范围内的、次级射束交叉平面的对应位置。在一些实施例中,次级射束交叉平面的位置可以由控制器50确定,并且控制信号可以由控制器生成并且被发送到电子射束工具500,以用于控制电机移动并且调整次级射束限制孔径板155AP的位置。
基于初级束波的着陆能量,次级电子射束可以在垂直于副光轴150_1的不同平面处重叠,从而形成对应着陆能量范围内的次级射束交叉平面位置的范围(例如,沿着z轴)。在一些实施例中,可以基于着陆能量的模拟来确定交叉平面位置,因此,可以基于用于***的着陆能量范围来确定次级射束交叉平面位置范围。例如,用户或***可以基于模拟(诸如算法)来确定初级束波的着陆能量的给定值的次级射束交叉平面的坐标。
在一些实施例中,带电粒子射束检查***(例如,图1的电子射束检查***100)可以包括可移动次级射束限制孔径板155AP,该可移动次级射束限制孔径板155AP被配置为根据所确定的次级射束交叉平面的位置来移动(例如,沿着x或y轴),以在合适孔径阵列上选择孔径孔。在一些实施例中,通过移动可移动次级射束限制孔径板155AP,具有合适孔径孔的一个或多个孔径阵列可以沿着副光轴150_1(或z轴)放置在交叉位置范围内,以有效阻挡***电子并且降低串扰的可能性。
现在,参考图7A至图7B,图7A至图7B图示了与本公开的实施例一致的多射束装置的电子射束工具500中的次级成像***150的示例性次级射束限制孔径板155AP的俯视图和侧视图。在一些实施例中,次级射束限制孔径板155AP包括多个孔径阵列,例如,155-1和155-2,它们沿着垂直于副光轴150_1的轴(例如,y轴或x轴)布置,并且沿着平行于副光轴的另一轴(例如,z轴)布置在不同高度处。在一些实施例中,相应孔径阵列包括以任何合适图案布置的具有不同尺寸的多个孔径孔。尽管未示出,但是孔径孔可以在相同的孔径阵列内具有均匀的尺寸。
为了阻挡次级射束102_1se至102_3se的***电子,孔径孔放置在102_1se至1002_3se的交叉所在的平面上。在一些实施例中,如本文中所讨论的,当初级束波的能量和物镜131的激发改变时,次级射束102_1se至102_3se的电子的交叉可以沿着z轴移动。因而,通过在次级射束限制孔径板155AP上沿着x轴或y轴一起移动孔径阵列155-1和155-2,合适孔径阵列的孔径孔可以出现在可期望高度(例如,z值),而无需在第三方向上沿着z轴移动部件。也就是说,通过沿着x轴或y轴移动次级射束限制孔径板155AP,次级电子可以在不同的z值下在合适孔径阵列(例如,155-1或155-2)处交叉。在一些未示出的实施例中,次级射束限制孔径板155A的相应阵列上的孔径阵列或孔径孔可以在尺寸、形状、横截面和间距上是均匀的。
现在,参考图8A至图8B,图8A至图8B图示了与本公开的实施例一致的多射束装置的电子射束工具500中的次级成像***150的示例性次级射束限制孔径板155AP的俯视图和侧视图。在一些实施例中,次级射束限制孔径板155AP包括多个孔径阵列,例如,155-3和155-4,该多个孔径阵列呈圆形形状,并且沿着x轴或y轴布置并且沿着z轴布置在不同的高度处。在一些实施例中,如图8A所示,孔径阵列上的孔径孔呈圆形形状,具有不同的尺寸,并且以圆形图案分布。通过沿着x轴或y轴移动次级射束限制孔径板155AP,次级电子可以在不同的z值下在合适的孔径阵列(例如,155-3或155-4)处交叉。
现在,参考图9A至图9B,图9A至图9B图示了与本公开的实施例一致的多射束装置的电子射束工具500中的次级成像***150的示例性次级射束限制孔径板155AP的俯视图和侧视图。在一些实施例中,次级射束限制孔径板155AP包括任何合适数目的孔径阵列,例如,155-5、155-6、155-7、……、155-i,它们呈任何合适的形状,诸如圆形形状,沿着x轴或y轴布置并且沿着z轴布置在不同的高度处。通过沿着x轴或y轴移动次级射束限制孔径板155AP,次级电子可以在不同的z值下在合适的孔径阵列(例如,155-5、155-6或155-7)处交叉。
在一些实施例中,次级射束限制孔径板155AP上的孔径阵列包括任何合适数目的孔径孔,以任何合适的图案放置,诸如沿着x和y轴的矩形矩阵(例如,图7A、图9A)或圆形图案(例如,图8A)。在一些实施例中,次级射束限制孔径板155AP上的孔径阵列可以包括尺寸不同的孔径孔(例如,图7A、图8A、图9A)。在一些实施例中,孔径阵列可以包括尺寸相似的至少两个孔径孔。在一些实施例中,孔径孔可以被放置在孔径阵列上,其中孔径的尺寸沿着某个方向(例如,x轴或y轴)减小。孔径孔还可以被布置为具有以备选图案分布的尺寸,以便在更紧凑的结构内装配更多的孔径孔。
在一些实施例中,次级电子射束限制孔径板155AP可以被配置为沿着x轴和y轴两者移动,以选择具有合适尺寸和合适高度的孔径孔,使重叠的次级电子射束通过。尽管图7A、图8A和图9A图示了矩形次级射束限制孔径板(例如,次级射束限制孔径板155AP),但还可以使用其他形状,这些其他形状包括但不限于圆形、三角形、椭圆形等。应当领会,可以基于可用的物理空间、机械设计考虑、成本效率等来确定次级射束限制孔径板的尺寸和形状。
现在,参考图10,图10图示了次级射束限制孔径板模板165,该次级射束限制孔径板模板165包括多个槽,该多个槽用于可移除地容纳要分别用于多射束装置的电子射束工具500中的次级成像***150的合适的可替换次级射束限制孔径阵列(还被称为“可替换孔径阵列”),例如,165-1、165-2……。在一些实施例中,次级射束限制孔径板模板165可以包括以任何合适图案沿着x-y方向分布的任何合适数目的槽。与图6B、图7B、图8B和图9B相似,多个槽沿着z轴放置在不同高度处,以用于***包含不同高度处的孔径孔的孔径阵列,以适应次级射束交叉平面的改变。在一些实施例中,多个槽具有不同的尺寸或形状。在一些实施例中,多个槽具有均匀的尺寸或形状。
在一些实施例中,可替换孔径阵列165-1包括沿着x轴和y轴以矩形矩阵放置的多个孔径孔。在一些实施例中,可替换孔径阵列165-1可以包括尺寸不同的孔径。在一些实施例中,可替换孔径阵列165-1可以包括尺寸相似的至少两个孔径。在一些实施例中,可替换孔径阵列165-2包括多个孔径孔,例如,七个孔径孔,包括中心孔径孔和围绕中心孔径孔径向布置的六个偏心孔径。如图10所图示的,偏心孔径可以沿着虚拟圆(虚线)定位,使得中心孔径的中心与偏心孔径中的每个偏心孔径的中心之间的分开距离可以是均匀的。换言之,中心孔径的中心与偏心孔径中的每个偏心孔径的中心之间的分开距离可以与圆的半径相似或基本相似。如图10所图示的,可替换孔径阵列165-2可以包括尺寸不同的孔径。与偏心孔径相比较,中心孔径的尺寸可以不同。在一些实施例中,偏心孔径中的每个偏心孔径可以具有不同的尺寸,尺寸沿着虚拟圆的周边随机布置。在一些实施例中,可替换孔径阵列的两个或更多个孔径孔(例如,165-1、165-2)可以在尺寸上相似或基本相似。
在一些实施例中,在***合适的可替换孔径阵列之后,次级射束限制孔径板165可以被配置为沿着x轴或y轴或x轴和y轴两者移动,以在合适高度(z值)处选择重叠的次级电子射束可以穿过的、具有合适尺寸的孔径孔。可替换孔径阵列165中的孔径的圆形布置的几个优点中的一个优点是可以在x轴或y轴上有限移动的情况下访问多种孔径尺寸。
在一些实施例中,如图10所图示的次级射束限制孔径板模板165的设计可以通过允许用户选择并可移除地***一个或多个可替换孔径阵列(例如,165-1、165-2……)来提供灵活、可定制和可调整的次级射束限制孔径板,以更好地适配用户的需求或***要求。
在一些实施例中,孔径阵列或孔径孔在长时间使用后可能会被污染,例如,由于入射在次级射束限制孔径板或阵列上的次级电子生成的颗粒、碎片和气体。污染可能会改变孔径的有效尺寸或形状,从而影响电子检测器件140的检测元件(例如,图3中的140_1、140_2和140_3)的收集效率,从而影响图像的整体产出量和分辨率。进一步地,次级射束限制孔径板的孔径阵列上的孔径的尺寸和形状可以基于使用的持续时间、材料、检查参数等而随时间变化。例如,暴露于次级电子可能导致在孔径的边缘上形成污染和碎片,从而减小次级电子可以通过的孔径的有效尺寸和形状。
在如图10所图示的一些实施例中,用户可以在次级射束限制孔径板模板165上使用新孔径阵列替换已劣化或损坏的孔径阵列。使可替换孔径阵列可在次级射束限制孔径板模板165上调换或在一个孔径阵列上具有尺寸相似的两个或更多个孔径的优点中的一个优点可以包括由于维护而减少工具停机时间。例如,如果一个孔径阵列被损坏或孔径中的一个孔径被污染,则可以使用可替换孔径阵列或尺寸相似的第二孔径,从而允许不间断地使用工具,由此提高晶片检查的整体产出量。
现在,参考图11,图11图示了与本公开的实施例一致的控制图5的次级成像***的射束限制孔径板(例如,图5、图6A至图6D、图7A至图7B、图8A至图8B和图9A至图9B的射束限制孔径板155AP,或图10的***有孔径阵列的射束限制孔径板165)以形成样品的图像的示例性方法1100的过程流程图。在一些实施例中,方法110可以由次级成像***(例如,图5的次级成像***150)、耦合到次级成像***的控制器(例如,图1的EBI***100的控制器50)或通信耦合到次级成像***的计算设备执行。例如,控制器50可以被编程为实现方法1100的一个或多个步骤。例如,控制器50可以发指令给带电粒子射束装置的模块以激活带电粒子源从而生成带电粒子射束,该带电粒子源在与样品相互作用时可以生成次级带电粒子射束。在一些实施例中,射束限制孔径板被配置为基本垂直于光轴定位。在一些实施例中,射束限制孔径板包括:第一孔径(例如,孔径阵列155-1的孔径155-1_1),沿着第一轴线(例如,z轴或诸如副光轴150_1之类的光轴)相对于射束限制孔径板的表面处于第一距离处;以及第二孔径(例如,孔径阵列155-2的孔径155-2_1),沿着光轴相对于射束限制孔径板的表面处于第二距离处。第二距离与第一距离不同。在一些实施例中,第一孔径和第二孔径具有相同的直径。
在步骤1110中,可以确定与多个次级电子射束(例如,图5的102_1se、102_2se、102_3se)相关联的交叉平面的位置。如本文中所讨论的,在一些实施例中,次级射束交叉平面的位置可以取决于初级束波的着陆能量或物镜131的激发等。在一些实施例中,在初级束波(例如,图2的102_1、102_2和102_3)与样品的探测斑点(例如,图2的102_1S、102_2S和102_3S)相互作用时,可以从样品(例如,样品1)生成多个次级电子射束(例如,图5的102_1se、102_2se、102_3se)。在一些实施例中,所生成的次级电子射束的数目可以等于入射在样品上的初级束波的数目。三个次级电子射束102_1se、102_2se和102_3se可以被诸如维恩滤波器之类的射束分离器(例如,图2的射束分离器160)转向,以沿着次级成像***150的副光轴150_1进入次级成像***150。
在一些实施例中,次级电子射束102_1se至102_3se可以被引导,使得它们在沿着副光轴的公共交叉区域重叠,从而形成次级射束交叉(例如,诸如相对尖锐的次级射束交叉)。公共交叉区域或次级射束交叉所在的平面被称为交叉平面或次级射束交叉平面。包括多个孔径阵列(例如,155-1、155-2……155-n,图5)的射束限制孔径板(例如,图5的次级射束限制孔径板155AP)可以被定位在次级射束交叉平面处或附近。例如,多个孔径阵列(例如,多个孔径集合)可以被放置在交叉平面的位置范围上或位置范围内,并且垂直于副光轴。
在步骤1120中,可以确定用于移动射束限制孔径板的位置,以将射束限制孔径板的多个孔径中的一个孔径定位在交叉平面中,以使得多个孔径中的一个孔径与多个次级带电粒子射束对准。在一些实施例中,射束限制孔径板具有基本垂直于光轴(例如,轴150_1)定位的表面(例如,表面157)。该射束限制孔径板包括相对于射束限制孔径板的表面处于第一距离处的第一孔径(例如,155-1_1)以及相对于限射束孔径板的表面处于第二距离处的第二孔径(例如,155-2_1)。第二距离与第一距离不同。在一些实施例中,与多个次级带电粒子射束相关联的交叉平面的位置的改变可以基于多个初级带电粒子射束在样品上的着陆能量或物镜(例如,物镜131)的激发的改变而被确定。
在步骤1130中,可以沿着与光轴(例如,平行于z轴)不同的第二轴线(例如,x轴、y轴或x-y平面中的方向)根据所确定的位置(来自步骤1120)来移动射束限制孔径板,以将多个孔径中的一个孔径定位成与重叠以形成交叉平面的多个次级带电粒子射束对准。在一些实施例中,射束限制孔径板可以沿着第二轴线移动以从第一孔径与在第一距离(例如,沿着光轴的第一高度)处形成交叉平面的次级带电粒子射束对准切换到第二孔径与在第二距离(例如,沿着光轴的与第一高度不同的第二高度)处形成交叉平面的次级带电粒子射束对准。在一些实施例中,射束限制孔径板沿着第二轴线(例如,x轴或y轴)或在基本垂直于光轴(例如,z轴)的平面(例如,x-y平面)中移动。在一些实施例中,射束限制孔径板不可沿着光轴移动。例如,射束限制孔径不能沿着z轴(例如,基本平行于副光轴的方向)移动或不可移动。在一些实施例中,射束限制孔径板沿着x轴或y轴线性移动或在x-y平面中以任何合适图案移动。例如,射束限制孔径板可以在x-y平面中以旋转运动来移动。
在一些实施例中,可以使用次级射束限制孔径板例如经由包括一个或多个孔径(诸如孔径阵列155-1的孔径155-1_1,图5)的第一孔径阵列来修整次级电子射束,该一个或多个孔径沿着第一方向(例如,沿着z轴或副光轴150_1)被放置在第一位置处。次级射束限制孔径板的第一孔径阵列可以被放置在次级射束交叉平面的移动位置范围处或内。第一孔径阵列可以包括具有合适尺寸或位置的一个或多个孔径,该一个或多个孔径可以被用来阻挡***次级电子被朝向带电粒子检测元件(例如,图5的电子检测器件140)引导。次级射束交叉平面的位置可能取决于初级束波的着陆能量或物镜(例如,图2的物镜131)的激发等。次级射束限制孔径阵列的第一孔径阵列可以被放置在次级射束交叉平面的移动范围内的最佳位置处。
在一些实施例中,在移动射束限制孔径板之后,还可以使用射束限制孔径板例如经由包括一个或多个孔径(诸如孔径阵列155-2的孔径155-2_1,图5)的第二孔径阵列来修整次级电子射束,该一个或多个孔径沿着第一方向(例如,沿着z轴或副光轴150_1)被放置在第二位置处。次级射束限制孔径板的第二孔径阵列可以被放置在次级射束交叉平面的移动位置范围处或内。第二孔径阵列的第二位置沿着第一方向(例如,沿着z轴)与第一孔径阵列的第一位置不同。次级射束限制孔径板可以沿着x-y平面移动,使得包含在第二孔径阵列中的期望孔径或孔径尺寸可以被用来阻挡***次级电子朝向带电粒子检测元件(例如,图5的电子检测器件140)被引导。在一些实施例中,次级射束交叉平面的位置改变可能由初级束波的着陆能量或物镜(例如,图2的物镜131)的激发的改变等而引起。因而,响应于这种改变,次级射束限制孔径板可以放置在经更新的位置,其中第二孔径阵列被放置在经更新的次级射束交叉平面内。应当领会,根据期望,可以使用孔径阵列的数目及其在次级射束限制孔径板上的布置的其他组合。
在一些实施例中,控制器50(图1)可以基于多个初级带电粒子射束在样品上的着陆能量或物镜的激发来确定与多个次级带电粒子射束相关联的交叉平面的位置。在一些实施例中,控制器50可以生成指令,该指令使得将射束限制孔径板的至少一个孔径放置在所确定的交叉平面内的位置处。在一些实施例中,控制器50可以生成如下指令:按照由多个初级带电粒子射束的着陆能量的改变引起的交叉平面的位置沿着第一方向(例如,z轴)的改变,移动射束限制孔径板,以从将第一位置处的一个或多个孔径(例如,孔径阵列155-1)的第一集合与交叉平面对准切换为将第二位置处的一个或多个孔径(例如,孔径阵列155-2)的第二集合与经更新的交叉平面对准。在一些实施例中,还可以生成以下建议:响应于交叉平面的位置的改变,移动射束限制孔径板以对准至少一个孔径。在一些实施例中,射束限制孔径板可在基本垂直于第一方向(例如,z轴)的平面(例如,x-y平面)内移动。在一些实施例中,射束限制孔径板不可沿着第一方向(例如,z轴)移动。
在一些实施例中,经修整的次级电子射束可以朝向电子检测器件的检测元件(例如,图5的140_1、140_2和140_3)投射,以产生样品的探测区域的图像。
可以提供存储指令的非暂态计算机可读介质,这些指令供控制器(例如,图1的控制器50)的处理器进行图像检查、图像采集、会聚透镜调整、激活带电粒子源、射束偏转、射束限制孔径阵列(例如,次级射束限制孔径阵列155AP)的定位和移动等。非暂态介质的常见形式包括例如软盘、柔性盘、硬盘、固态驱动器、磁带或任何其他磁数据存储介质、压缩盘只读存储器(CD-ROM)、任何其他光学数据存储介质、具有孔洞图案的任何物理介质、随机存取存储器(RAM)、可编程只读存储器(PROM)和可擦除可编程只读存储器(EPROM)、FLASH-EPROM或任何其他闪存、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、高速缓存、寄存器、任何其他存储器芯片或磁带盒以及它们的联网版本。
应当领会,本公开的实施例不限于上文已经描述和附图中图示的确切构造,并且可以在不背离其范围的情况下做出各种修改和改变。已经结合各种实施例描述了本公开,考虑到本文所公开的本发明的说明书和实践,本发明的其他实施例对于本领域技术人员而言将是显而易见的。说明书和示例旨在仅被认为是示例性的,本发明的真正范围和精神由以下权利要求来指示。
还可以使用以下条款描述实施例。
1.一种电光***,包括:
射束限制孔径板,具有基本垂直于光轴的表面,所述射束限制孔径板包括:
第一孔径,相对于所述射束限制孔径板的所述表面处于第一距离处;以及
第二孔径,相对于所述射束限制孔径板的所述表面处于第二距离处,其中所述第二距离与所述第一距离不同。
2.根据条款1所述的电光***,其中所述第一孔径是所述射束限制孔径板的在所述第一距离处的第一孔径集合的一部分。
3.根据条款1至2中任一项所述的电光***,其中所述第二孔径是所述射束限制孔径板的在所述第二距离处的第二孔径集合的一部分。
4.根据条款1至3中任一项所述的电光***,还包括带电粒子检测器,其中所述带电粒子检测器包括多个检测元件,其中所述多个检测元件中的相应检测元件与多个次级带电粒子射束中的对应射束相关联。
5.根据条款1至4中任一项所述的电光***,其中所述第一距离与所述第二距离之间的距离为10mm或更小。
6.根据条款1至5中任一项所述的电光***,其中所述多个次级带电粒子射束包括响应于多个初级带电粒子射束与所述样品之间的相互作用而从所述样品生成的次级电子或背散射电子中的至少一个电子。
7.根据条款2所述的电光***,其中所述第一孔径集合的至少两个孔径具有不同的尺寸。
8.根据条款7所述的电光***,其中所述第一集合的所述多个孔径以线性图案、矩形图案、圆形图案或螺旋形图案布置。
9.根据条款3所述的电光***,其中所述第二孔径集合的至少两个孔径具有不同的尺寸。
10.根据条款9所述的电光***,其中所述第二集合的所述多个孔径以线性图案、矩形图案、圆形图案或螺旋形图案布置。
11.根据条款1至10中任一项所述的电光***,其中所述光轴是所述电光***的副光轴。
12.根据条款1至11中任一项所述的电光***,其中所述第一孔径沿着垂直于所述光轴的第二轴线远离所述第二孔径放置。
13.根据条款4至12中任一项所述的电光***,其中所述多个次级带电粒子射束重叠以在垂直于所述电光***的所述光轴的交叉平面上产生交叉区域。
14.根据条款1至13中任一项所述的电光***,其中所述射束限制孔径板的所述第一孔径和所述第二孔径位于垂直于所述光轴的交叉平面的位置范围上或内。
15.根据条款14所述的电光***,其中所述交叉平面的所述位置范围基于所述多个初级带电粒子射束在所述样品上的着陆能量或物镜的激发而被确定。
16.根据条款1至15中任一项所述的电光***,其中所述射束限制孔径板能够沿着垂直于所述光轴的第二轴线移动。
17.根据条款1至16中任一项所述的电光***,其中所述射束限制孔径板不可沿着所述光轴移动。
18.根据条款1至16中任一项所述的电光***,其中所述射束限制孔径板被配置为沿着垂直于所述光轴的第二轴线移动,以将所述第一孔径定位在第一位置处并且将所述第二孔径定位在第二位置处,其中所述第一孔径与重叠以在所述第一距离处形成第一交叉平面的所述多个次级带电粒子射束对准,其中所述第二孔径与重叠以在所述第二距离处形成第二交叉平面的所述多个次级带电粒子射束对准,并且其中所述第一交叉平面和所述第二交叉平面基本垂直于所述光轴。
19.根据条款1至18中任一项所述的电光***,其中所述第一孔径和所述第二孔径具有不同的尺寸。
20.一种多带电粒子射束装置,包括:
电光***,用于将多个次级带电粒子射束从样品投射到带电粒子检测器上,所述电光***包括射束限制孔径板,所述射束限制孔径板具有基本垂直于光轴的表面,所述射束限制孔径板包括:
第一孔径,相对于所述射束限制孔径板的所述表面处于第一距离处;以及
第二孔径,相对于所述射束限制孔径板的所述表面处于第二距离处,其中所述第二距离与所述第一距离不同,
其中所述带电粒子检测器包括多个检测元件,所述多个检测元件中的相应检测元件与多个次级带电粒子射束中的对应射束相关联。
21.根据条款20所述的多带电粒子射束装置,其中所述第一孔径是所述射束限制孔径板的在所述第一距离处的第一孔径集合的一部分。
22.根据条款20至21中任一项所述的多带电粒子射束装置,其中所述第二孔径是所述射束限制孔径板的在所述第二距离处的第二孔径集合的一部分。
23.根据条款20至22中任一项所述的多带电粒子射束装置,其中所述第一距离与所述第二距离之间的距离为10mm或更小。
24.根据条款20至23中任一项所述的多带电粒子射束装置,其中所述多个次级带电粒子射束包括响应于多个初级带电粒子射束与所述样品之间的相互作用而从所述样品生成的次级电子或背散射电子中的至少一者。
25.根据条款21至24中任一项所述的多带电粒子射束装置,其中所述第一孔径集合中的至少两个孔径具有不同的尺寸。
26.根据条款21至25中任一项所述的多带电粒子射束装置,其中所述第一集合的所述多个孔径以线性图案、矩形图案、圆形图案或螺旋形图案布置。
27.根据条款22至26中任一项所述的多带电粒子射束装置,其中所述第二孔径集合中的至少两个孔径具有不同的尺寸。
28.根据条款22至27中任一项所述的多带电粒子射束装置,其中所述第二集合的所述多个孔径以线性图案、矩形图案、圆形图案或螺旋形图案布置。
29.根据条款20至28中任一项所述的多带电粒子射束装置,其中所述光轴是所述电光***的副光轴。
30.根据条款20至29中任一项所述的多带电粒子射束装置,其中所述第一孔径沿着垂直于所述光轴的第二轴线远离所述第二孔径放置。
31.根据条款20至30中任一项所述的多带电粒子射束装置,其中所述多个次级带电粒子射束重叠以在垂直于所述电光***的所述光轴的交叉平面上产生交叉区域。
32.根据条款20至31中任一项所述的多带电粒子射束装置,其中所述射束限制孔径板的所述第一孔径和所述第二孔径位于垂直于所述光轴的交叉平面的位置范围上或内。
33.根据条款32所述的多带电粒子射束装置,其中所述交叉平面的所述位置范围基于所述多个初级带电粒子射束在所述样品上的着陆能量或物镜的激发而被确定。
34.根据条款20至33中任一项所述的多带电粒子射束装置,其中所述射束限制孔径板能够沿垂直于所述光轴的第二轴线移动。
35.根据条款20至34中任一项所述的多带电粒子射束装置,其中所述射束限制孔径板不可沿着所述光轴移动。
36.根据条款20至33中任一项所述的多带电粒子射束装置,其中所述射束限制孔径板被配置为沿着垂直于所述光轴的第二轴线移动,以将所述第一孔径定位在第一位置处并且将所述第二孔径定位在第二位置处,其中所述第一孔径与重叠以在所述第一距离处形成第一交叉平面的所述多个次级带电粒子射束对准,其中所述第二孔径与重叠以在所述第二距离处形成第二交叉平面的所述多个次级带电粒子射束对准,并且其中所述第一交叉平面和所述第二交叉平面基本垂直于所述光轴。
37.根据条款20至36中任一项所述的多带电粒子射束装置,其中所述第一孔径和所述第二孔径具有不同的尺寸。
38.一种控制次级成像***的射束限制孔径板以形成样品的图像的方法,所述方法包括:
确定与从所述样品生成的多个次级带电粒子射束相关联的交叉平面的位置;
确定用于移动所述射束限制孔径板的位置以将所述射束限制孔径板的多个孔径中的一个孔径定位在所述交叉平面中,以使得所述多个孔径的所述一个孔径与所述多个次级带电粒子射束对准,其中所述射束限制孔径板具有基本垂直于光轴定位的表面,所述射束限制孔径板包括:
所述多个孔径中的第一孔径,其中所述第一孔径相对于所述射束限制孔径板的所述表面处于第一距离处,以及
所述多个孔径中的第二孔径,其中所述第二孔径相对所述射束限制孔径板的所述表面处于第二距离处,所述第二距离与所述第一距离不同;以及
根据所确定的所述位置,沿着基本垂直于所述光轴的第二轴线移动所述射束限制孔径板,以将所述多个孔径中的所述一个孔径定位为与重叠以形成所述交叉平面的多个次级带电粒子射束对准。
39.根据条款38所述的方法,还包括:
基于所述多个初级带电粒子射束在所述样品上的着落能量或物镜的激发的改变来确定所述交叉平面的位置的改变;以及
沿着所述第二轴线移动所述射束限制孔径板,以将所述第一孔径定位在第一位置处并且将所述第二孔径定位在第二位置处,其中所述第一孔径与重叠以在所述第一距离处形成第一交叉平面的所述多个次级带电粒子射束对准,其中所述第二孔径与重叠以在所述第二距离处形成第二交叉平面的所述多个次级带电粒子射束对准,并且其中所述第一交叉平面和所述第二交叉平面基本垂直于所述光轴。
40.根据条款38至39中任一项的方法,还包括:
提供以下的建议:移动所述射束限制孔径板,以将所述射束限制孔径板的所述多个孔径中的一个孔径与重叠以在所确定的所述位置处形成所述交叉平面的所述多个次级带电粒子射束对准。
41.根据条款38至40中任一项所述的方法,其中所述射束限制孔径板能够沿着基本垂直于所述光轴的第二轴线移动。
42.根据条款38至41中任一项所述的方法,其中所述射束限制孔径板不可沿着所述光轴移动。
43.根据条款38至42中任一项所述的方法,其中所述射束限制孔径板沿着基本垂直于所述光轴的平面并且以旋转运动方式移动。
44.根据条款38至43中任一项所述的方法,其中所述第一孔径和所述第二孔径具有相同的直径。
45.根据条款38至43中任一项所述的方法,其中所述第一孔径和所述第二孔径具有不同的尺寸。
46.根据条款38至45中任一项所述的方法,其中所述第一孔径是所述射束限制孔径板的在所述第一距离处的第一孔径集合的一部分。
47.根据条款38至46中任一项所述的方法,其中所述第二孔径是所述射束限制孔径板的在所述第二距离处的第二孔径集合的一部分。
48.根据条款38至47中任一项所述的方法,其中所述次级成像***包括带电粒子检测器,所述带电粒子检测器包括多个检测元件,其中所述多个检测元件中的相应检测元件与多个次级带电粒子射束中的对应射束相关联。
49.根据条款38至48中任一项所述的方法,其中所述第一距离与所述第二距离之间的距离为10mm或更小。
50.根据条款38至49中任一项所述的方法,其中所述多个次级带电粒子射束包括响应于多个初级带电粒子射束与所述样品之间的相互作用而从所述样品生成的次级电子或背散射电子中的至少一者。
51.根据条款38至50中任一项所述的方法,其中所述第一孔径集合的至少两个孔径具有不同的尺寸。
52.根据条款38至51中任一项所述的方法,其中所述第一集合的所述多个孔径以线性图案、矩形图案、圆形图案或螺旋形图案布置。
53.根据条款38至52中任一项所述的方法,其中所述第二孔径集合的至少两个孔径具有不同的尺寸。
54.根据条款38至52中任一项所述的方法,其中所述第二集合的所述多个孔径以线性图案、矩形图案、圆形图案或螺旋形图案布置。
55.根据条款36至52中任一项所述的方法,其中所述光轴是所述电光***的副光轴。
56.根据条款38至55中任一项所述的方法,其中所述射束限制孔径板的所述第一孔径和所述第二孔径位于垂直于所述光轴的交叉平面的位置范围上或内。
57.一种非暂态计算机可读介质,存储指令集合,所述指令集合能够由电光***的至少一个处理器执行以使得所述电光***执行控制所述电光***的射束限制孔径板以形成样品的图像的方法,所述方法包括:
确定与从所述样品生成的多个次级带电粒子射束相关联的交叉平面的位置;
确定用于移动所述射束限制孔径板的位置,以将所述射束限制孔径板的多个孔径中的一个孔径定位在所述交叉平面中来使得所述多个孔径的所述一个孔径与所述多个次级带电粒子射束对准,其中所述射束限制孔径板具有基本垂直于光轴定位的表面,所述射束限制孔径板包括:
所述多个孔径中的第一孔径和第二孔径,所述第一孔径相对于所述射束限制孔径板的表面处于第一距离处,并且所述第二孔径相对所述射束限制孔径板的所述表面处于第二距离处,所述第二距离与所述第一距离不同;以及
根据所确定的所述位置,沿着基本垂直于所述光轴的第二轴线移动所述射束限制孔径板,以将所述多个孔径中的所述一个孔径定位为与重叠以形成所述交叉平面的多个次级带电粒子射束对准。
58.根据条款57所述的非暂态计算机可读介质,其中所述指令集合能够由电光***的所述至少一个处理器执行以使得所述电光***还执行:
基于所述多个初级带电粒子射束在所述样品上的着陆能量或物镜的激发的改变来确定所述交叉平面的所述位置的改变;以及
沿着所述第二轴线移动所述射束限制孔径板,以将所述第一孔径定位在第一位置处并且将所述第二孔径定位在第二位置处,其中所述第一孔径与重叠以在所述第一距离处形成第一交叉平面的所述多个次级带电粒子射束对准,其中所述第二孔径与重叠以在所述第二距离处形成第二交叉平面的所述多个次级带电粒子射束对准,并且其中所述第一交叉平面和所述第二交叉平面基本垂直于所述光轴。
59.根据条款57至58中任一项所述的非暂态计算机可读介质,其中所述指令集合能够由电光***的所述至少一个处理器执行以使得所述电光***还执行:
提供如下的建议:移动所述射束限制孔径板,以将所述射束限制孔径板的所述多个孔径中的一个孔径与所述多个次级带电粒子射束对准,所述多个次级带电粒子射束重叠以在所确定的所述位置处形成所述交叉平面。
60.根据条款57至59中任一项所述的非暂态计算机可读介质,其中所述射束限制孔径板能够沿着基本垂直于所述光轴的第二轴线移动。
61.根据条款57至60中任一项所述的非暂态计算机可读介质,其中所述射束限制孔径板不可沿着所述光轴移动。
62.根据条款57至61中任一项所述的非暂态计算机可读介质,其中所述射束限制孔径板沿着基本垂直于所述光轴的平面并且以旋转运动方式移动。
63.根据条款57至62中任一项所述的非暂态计算机可读介质,其中所述第一孔径和所述第二孔径具有相同的直径。
64.根据条款57至62中任一项所述的非暂态计算机可读介质,其中所述第一孔径和所述第二孔径具有不同的尺寸。
65.根据条款57至64中任一项所述的非暂态计算机可读介质,其中所述第一孔径是所述射束限制孔径板的在所述第一距离处的第一孔径集合的一部分。
66.根据条款57至65中任一项所述的非暂态计算机可读介质,其中所述第二孔径是所述射束限制孔径板的在所述第二距离处的第二孔径集合的一部分。
67.根据条款57至66中任一项所述的非暂态计算机可读介质,其中所述次级成像***包括带电粒子检测器,所述带电粒子检测器包括多个检测元件,其中所述多个检测元件中的相应检测元件与多个次级带电粒子射束中的对应射束相关联。
68.根据条款57至67中任一项所述的非暂态计算机可读介质,其中所述第一距离与所述第二距离之间的距离为10mm或更小。
69.根据条款57至68中任一项所述的非暂态计算机可读介质,其中所述多个次级带电粒子射束包括响应于多个初级带电粒子射束与所述样品之间的相互作用而从所述样品生成的次级电子或背散射电子中的至少一者。
70.根据条款57至69中任一项所述的非暂态计算机可读介质,其中所述第一孔径集合的至少两个孔径具有不同的尺寸。
71.根据条款57至70中任一项所述的非暂态计算机可读介质,其中所述第一集合的所述多个孔径以线性图案、矩形图案、圆形图案或螺旋形图案布置。
72.根据条款57至71中任一项所述的非暂态计算机可读介质,其中所述第二孔径集合的至少两个孔径具有不同的尺寸。
73.根据条款57至72中任一项所述的非暂态计算机可读介质,其中所述第二集合的所述多个孔径以线性图案、矩形图案、圆形图案或螺旋形图案布置。
74.根据条款57至73中任一项所述的非暂态计算机可读介质,其中所述光轴是所述电光***的副光轴。
75.根据条款57至74中任一项所述的非暂态计算机可读介质,其中所述射束限制孔径板的所述第一孔径和所述第二孔径位于垂直于所述光轴的交叉平面的位置范围上或内。
以上描述旨在说明而非限制。因此,对于本领域的技术人员而言,显而易见的是,在没有背离下文所提出的权利要求的范围的情况下,可以根据描述进行修改。例如,带电粒子检查***可以只是与本公开的实施例一致的带电粒子射束***的一个示例。

Claims (15)

1.一种多带电粒子射束装置,包括:
电光***,用于将多个次级带电粒子射束从样品投射到带电粒子检测器上,所述电光***包括射束限制孔径板,所述射束限制孔径板具有基本垂直于光轴的表面,所述射束限制孔径板包括:
第一孔径,相对于所述射束限制孔径板的所述表面处于第一距离处;以及
第二孔径,相对于所述射束限制孔径板的所述表面处于第二距离处,其中所述第二距离与所述第一距离不同,
其中所述带电粒子检测器包括多个检测元件,所述多个检测元件中的相应检测元件与多个次级带电粒子射束中的对应射束相关联。
2.根据权利要求1所述的多带电粒子射束装置,其中所述第一孔径是所述射束限制孔径板的在所述第一距离处的第一孔径集合的一部分。
3.根据权利要求2所述的多带电粒子射束装置,其中所述第二孔径是所述射束限制孔径板的在所述第二距离处的第二孔径集合的一部分。
4.根据权利要求3所述的多带电粒子射束装置,其中所述第一距离与所述第二距离之间的距离为10mm或更小。
5.根据权利要求3所述的多带电粒子射束装置,其中所述第一孔径集合和所述第二孔径集合中的至少一个集合包括尺寸不同的多个孔径。
6.根据权利要求3所述的多带电粒子射束装置,其中所述第一集合和所述第二集合中的至少一个集合的所述多个孔径以线性图案、矩形图案、圆形图案或螺旋形图案布置。
7.根据权利要求1所述的多带电粒子射束装置,其中所述光轴是所述电光***的副光轴。
8.根据权利要求1所述的多带电粒子射束装置,其中所述第一孔径沿着垂直于所述光轴的第二轴线远离所述第二孔径放置。
9.根据权利要求1所述的多带电粒子射束装置,其中所述多个次级带电粒子射束重叠以在垂直于所述电光***的所述光轴的交叉平面上产生交叉区域。
10.根据权利要求9所述的多带电粒子射束装置,其中所述射束限制孔径板的所述第一孔径和所述第二孔径位于垂直于所述光轴的交叉平面的位置范围上或内。
11.根据权利要求10所述的多带电粒子射束装置,其中所述交叉平面的所述位置范围基于所述多个初级带电粒子射束在所述样品上的着陆能量或物镜的激发而被确定。
12.根据权利要求9所述的多带电粒子射束装置,其中所述射束限制孔径板被配置为沿着垂直于所述光轴的第二轴线移动,以将所述第一孔径定位在第一位置处并且将所述第二孔径定位在第二位置处,其中所述第一孔径与重叠以在所述第一距离处形成第一交叉平面的所述多个次级带电粒子射束对准,其中所述第二孔径与重叠以在所述第二距离处形成第二交叉平面的所述多个次级带电粒子射束对准,并且其中所述第一交叉平面和所述第二交叉平面基本垂直于所述光轴。
13.根据权利要求1所述的多带电粒子射束装置,其中所述射束限制孔径板不能够沿着所述光轴移动。
14.根据权利要求1所述的多带电粒子射束装置,其中所述第一孔径和所述第二孔径具有不同的尺寸。
15.一种非暂态计算机可读介质,存储指令集合,所述指令集合能够由电光***的至少一个处理器执行以使所述电光***执行控制所述电光***的射束限制孔径板以形成样品的图像的方法,所述方法包括:
确定与从所述样品生成的多个次级带电粒子射束相关联的交叉平面的位置;
确定用于移动所述射束限制孔径板的位置,以将所述射束限制孔径板的多个孔径中的一个孔径定位在所述交叉平面中,以使得所述多个孔径的所述一个孔径与所述多个次级带电粒子射束对准,其中所述射束限制孔径板具有基本垂直于光轴定位的表面,所述射束限制孔径板包括:
所述多个孔径中的第一孔径和第二孔径,所述第一孔径相对于所述射束限制孔径板的所述表面处于第一距离处,并且所述第二孔径相对所述射束限制孔径板的所述表面处于第二距离处,所述第二距离与所述第一距离不同;以及
根据所确定的所述位置,沿着基本垂直于所述光轴的第二轴线移动所述射束限制孔径板,以将所述多个孔径中的所述一个孔径定位为与重叠以形成所述交叉平面的多个次级带电粒子射束对准。
CN202280025831.7A 2021-03-30 2022-03-08 具有低串扰的多带电粒子射束装置 Pending CN117121152A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163168239P 2021-03-30 2021-03-30
US63/168,239 2021-03-30
PCT/EP2022/055900 WO2022207254A1 (en) 2021-03-30 2022-03-08 Multiple charged-particle beam apparatus with low crosstalk

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117121152A true CN117121152A (zh) 2023-11-24

Family

ID=80933638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280025831.7A Pending CN117121152A (zh) 2021-03-30 2022-03-08 具有低串扰的多带电粒子射束装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20220319797A1 (zh)
EP (1) EP4315386A1 (zh)
JP (1) JP2024513709A (zh)
KR (1) KR20230162633A (zh)
CN (1) CN117121152A (zh)
IL (1) IL306025A (zh)
TW (1) TW202244973A (zh)
WO (1) WO2022207254A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116943053B (zh) * 2023-09-06 2024-06-07 广东省新兴激光等离子体技术研究院 粒子束剂量调节装置及其方法、放射治疗设备

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108738343B (zh) * 2015-11-30 2022-02-01 Asml荷兰有限公司 多个带电粒子束的设备
WO2020239505A1 (en) * 2019-05-28 2020-12-03 Asml Netherlands B.V. Multiple charged-particle beam apparatus with low crosstalk

Also Published As

Publication number Publication date
TW202244973A (zh) 2022-11-16
KR20230162633A (ko) 2023-11-28
WO2022207254A1 (en) 2022-10-06
EP4315386A1 (en) 2024-02-07
JP2024513709A (ja) 2024-03-27
US20220319797A1 (en) 2022-10-06
IL306025A (en) 2023-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220005665A1 (en) Apparatus using multiple charged particle beams
US12033830B2 (en) Multiple charged-particle beam apparatus with low crosstalk
TWI767443B (zh) 用於形成影像之非暫時性電腦可讀媒體
US20200312619A1 (en) Aperture array with integrated current measurement
TWI782279B (zh) 多重帶電粒子束裝置及其操作方法
CN117121152A (zh) 具有低串扰的多带电粒子射束装置
JP7400106B2 (ja) 低クロストークを有する多重荷電粒子ビーム装置
US20230377831A1 (en) Anti-scanning operation mode of secondary-electron projection imaging system for apparatus with plurality of beamlets
TWI809260B (zh) 具有單光束模式之多光束檢測設備及相關檢測方法
CN113228224A (zh) 使用多个电子束进行实时立体成像的***和方法
CN113272934A (zh) 用于多个带电粒子束的装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination