TW202414486A - 光電裝置 - Google Patents
光電裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202414486A TW202414486A TW112121570A TW112121570A TW202414486A TW 202414486 A TW202414486 A TW 202414486A TW 112121570 A TW112121570 A TW 112121570A TW 112121570 A TW112121570 A TW 112121570A TW 202414486 A TW202414486 A TW 202414486A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- charged particle
- plate
- shield
- flexible coupling
- particle optical
- Prior art date
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 264
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 221
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 221
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 221
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 26
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 148
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 48
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 270
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 50
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 45
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 description 35
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 29
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 26
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 26
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 25
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 23
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 22
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 22
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 22
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 15
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 12
- 238000003491 array Methods 0.000 description 11
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- 238000013461 design Methods 0.000 description 10
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 10
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 8
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 7
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 7
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 6
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 6
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 5
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 5
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101001121408 Homo sapiens L-amino-acid oxidase Proteins 0.000 description 2
- 102100026388 L-amino-acid oxidase Human genes 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 101100233916 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) KAR5 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000000708 deep reactive-ion etching Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 description 1
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000005405 multipole Effects 0.000 description 1
- 238000010943 off-gassing Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Abstract
一種用於沿著各別射束路徑朝著一樣本位置投影複數個帶電粒子束的帶電粒子光學裝置,該帶電粒子光學裝置包含:一帶電粒子光學總成,其經組態以操縱該等帶電粒子束,該帶電粒子光學總成包含一第一帶電粒子光學元件,該第一帶電粒子光學元件包含具有圍繞該等帶電粒子束之一射束路徑之一或多個孔徑的一板;及一電連接器,其經組態以將該第一帶電粒子光學元件之該板電連接至一電源,其中該電連接器:包含一屏蔽件,該屏蔽件經組態以界定實質上不含電場之一無場區;且經組態以能夠電連接至一可撓性耦接件,該可撓性耦接件經組態以將該第一帶電粒子光學元件之該板電連接至該電源,該可撓性耦接件位於該無場區內。
Description
本文所提供之實施例大體而言係關於一種帶電粒子光學裝置、一種帶電粒子光學總成、一種帶電粒子光學設備、一種用於提供電連接之方法及一種將帶電粒子光學總成與帶電粒子光學裝置斷開連接之方法。
當製造半導體積體電路(IC)晶片時,非所需圖案缺陷可在製造過程期間出現於基板(例如晶圓)或遮罩上,藉此降低良率。可由於例如光學效應及伴隨粒子或諸如蝕刻、化學機械研磨之沈積的其他處理步驟而出現缺陷。因此,監測非所要圖案缺陷之程度為IC晶片之製造中之重要程序。更一般而言,基板或其他物件/材料之表面的檢測及/或量測為在其製造期間及/或之後的重要程序。
具有帶電粒子束之圖案檢測工具已用以檢測物件,例如偵測圖案缺陷。此等工具通常使用電子顯微法技術,諸如掃描電子顯微鏡(SEM)。在SEM中,運用最終減速步驟以在相對較高能量下之電子的初級電子束為目標以便使其以相對較低著陸能量著陸於目標上。電子束經聚焦作為目標上之探測光點。探測光點處之材料結構與來自電子束之著陸電子之間的相互作用使得待自表面發射電子,諸如次級電子、反向散射電子或歐傑電子(Auger electron)。可自目標之材料結構發射所產生之次級電子。
藉由使初級電子束作為探測光點遍及目標表面進行掃描,可橫越目標之表面發射次級電子。藉由收集自目標表面之此等發射之次級電子,圖案檢測工具可獲得表示目標之表面之材料結構之特性的類影像信號。在此檢測中,所收集之次級電子由工具內之偵測器偵測。偵測器回應於伴隨粒子而產生信號。當檢測樣本之區域時,信號包含經處理以產生對應於樣本之經檢測區域的檢測影像之資料。影像可包含像素。每一像素可對應於經檢測區域之一部分。通常,電子束檢測工具具有單一射束且可被稱作單射束SEM。已嘗試在工具(或「多射束工具」)中引入多電子束檢測,該工具可被稱作多射束SEM (MBSEM)。
用於光電裝置(或裝置或柱)之另一應用係微影。帶電粒子束與基板之表面上之抗蝕劑層反應。可藉由控制帶電粒子束經導向的抗蝕劑層上之位置而產生抗蝕劑中之所要圖案。
光電裝置可為用於產生、照明、投影及/或偵測一或多個帶電粒子束的設備。帶電粒子束之路徑係藉由電磁場(亦即,靜電場及磁場)控制。雜散電磁場可不合需要地使射束轉向。
在一些光電裝置中,靜電場通常產生於兩個電極之間。需要將高電壓施加至該等電極。高電壓電纜係剛性的,且連接至此電極之此高電壓電纜所施加的力可能不合需要地影響電纜連接至之電極或甚至電纜連接至之電極堆疊中之電極的位置及/或效能,諸如形成(例如在變形中)。
本發明提供一種合適架構以實現所要高電壓連接,同時降低了不合需要地影響所連接電極之位置及/或形成之連接的風險。根據本發明之第一態樣,提供一種用於沿著各別射束路徑朝著一樣本位置投影複數個帶電粒子束之帶電粒子光學裝置,該帶電粒子光學裝置包含:一帶電粒子光學總成,其經組態以操縱該等帶電粒子束,該帶電粒子光學總成包含一第一帶電粒子光學元件,該第一帶電粒子光學元件包含具有圍繞該等帶電粒子束之一射束路徑之一或多個孔徑的一板;及一電連接器,其經組態以將該帶電粒子光學元件之該板電連接至一電源,其中該電連接器:包含一屏蔽件,該屏蔽件經組態以界定實質上不含電場之一無場區;且經組態以能夠經由一可撓性耦接件電連接,該可撓性耦接件經組態以將該帶電粒子光學元件之該板電連接至該電源,該可撓性耦接件位於該無場區內。該無場區相對於該可撓性耦接件係無場的。
根據本發明之一第二態樣,提供一種用於沿著朝向一樣本位置之一射束路徑對一帶電粒子設備中之一或多個帶電粒子束進行操作的帶電粒子光學總成,該帶電粒子光學總成包含:一帶電粒子光學元件,其包含一板,該板具有圍繞一或多個帶電粒子束之一射束路徑之一或多個孔徑,且經組態以操縱該一或多個帶電粒子束;及至少一個隔離器,其圍繞該射束路徑鄰近於該板且經組態以機械地支撐該板並電隔離該板;及一電連接器,其經組態以將該板電連接至一電源,其中該電連接器包含該板之一突出部,該突出部相對於該射束路徑自該隔離器或該等隔離器中之一者的之一向外周邊徑向向外延伸,該突出部經組態以能夠經由實質上不含電場的一無場區中之一可撓性耦接件連接至該電源。該無場區相對於該可撓性耦接件係無場的。
根據本發明之一第三態樣,提供一種經組態以將一射束柵格中之複數個帶電粒子束導向一樣本之帶電粒子光學總成,該總成包含一帶電粒子光學組件,該帶電粒子光學組件包含:一平面帶電粒子光學元件,其經組態以在高電壓下對一射束柵格之帶電粒子束進行操作,該元件包含用於該射束柵格之不同射束之路徑的複數個孔徑;一隔離間隔件,其經組態以:支撐並電隔離該帶電粒子光學元件,且經定位成遠離該等射束之該等路徑;及一導電主體,其在結構上連接至該總成之一連接表面且電連接至該帶電粒子元件,其中一凹座界定於該導電主體內且經組態以提供一無場體積以用於***一電耦接件,從而經由該電耦接件將該帶電粒子光學元件與該導電主體電連接。
根據本發明之一第四態樣,提供一種用於提供一電連接之方法,該方法包含:提供經組態以沿著各別射束路徑朝向一樣本位置投影複數個帶電粒子束之一帶電粒子光學裝置,該帶電粒子光學裝置包含經組態以操縱該等帶電粒子束之一帶電粒子光學總成,該帶電粒子光學總成包含一帶電粒子光學元件,該帶電粒子光學元件包含具有圍繞該等帶電粒子束之一射束路徑之一或多個孔徑的一板;及提供經組態以將該板電連接至一電源之一電連接器,其中該電連接器:包含一屏蔽件,該屏蔽件經組態以界定實質上不含電場之一無場區;且經組態以能夠電連接至一可撓性耦接件,該可撓性耦接件經組態以將該板電連接至該電源,該可撓性耦接件位於該無場區內。
根據本發明之一第四態樣,提供一種將一帶電粒子光學總成與一帶電粒子光學裝置斷開連接之方法,該帶電粒子光學裝置經組態以沿著各別射束路徑朝向一樣本位置投影複數個帶電粒子束,該帶電粒子光學裝置包含經組態以操縱該等帶電粒子束之一帶電粒子光學總成,該帶電粒子光學總成包含一帶電粒子光學元件,該帶電粒子光學元件包含具有圍繞該等帶電粒子束之一射束路徑之一或多個孔徑的一板,該板經由一可撓性耦接件電連接至一電源,該可撓性耦接件位於由一屏蔽件界定之一無場區內,該方法包含:藉由將該可撓性耦接件與該電源及該帶電粒子光學總成中之一者斷開連接而將該板與一電源斷開電連接,其中該可撓性耦接件保持連接至該帶電粒子光學總成及該電源中之另一者。
本發明之優點將自與隨附圖式結合獲取之以下描述變得顯而易見,在該等隨附圖式中藉助於繪示及實例闡述本發明之某些實施例。
可藉由顯著增加IC晶片上之電路組件(諸如電晶體、電容器、二極體等)之填集密度來實現裝置之實體大小減小,及電子裝置之計算能力增強。此已藉由增加之解析度來實現,從而使得能夠製得更小的結構。半導體IC製造為具有數百個個別步驟之複雜且耗時的程序。製造IC晶片之程序的任何步驟中之誤差有可能不利地影響最終產品之功能。僅一個缺陷就可造成裝置故障。需要改良程序之總良率。舉例而言,為獲得50步驟程序(其中步驟可指示形成於晶圓上之層的數目)之75%良率,每一個別步驟必須具有大於99.4%之良率。若個別步驟具有為95%之良率,則總程序良率將低至7%至8%。
維持高基板(亦即,晶圓)產出量(被定義為每小時處理的基板之數目)亦係合乎需要的。高程序良率及高基板產出量可受到缺陷之存在影響。若需要操作員干預來檢閱缺陷,則此尤其成立。藉由檢測工具(諸如掃描電子顯微鏡(「SEM」))進行高產出量偵測以及微米及奈米尺度缺陷之識別對於維持IC晶片之高良率及低成本係合乎需要的。
掃描電子顯微鏡包含掃描裝置及偵測器設備。掃描裝置包含:照明設備,其包含用於產生初級電子之電子源;及投影設備,其用於運用一或多個聚焦的初級電子束來掃描目標,諸如基板。初級電子與目標相互作用且產生相互作用產品,諸如次級電子及/或反向散射電子。偵測設備在掃描目標時捕捉來自目標之次級電子及/或反向散射電子,使得掃描電子顯微鏡可產生目標之經掃描區域的影像。體現此等掃描電子顯微鏡特徵之光電工具之設計可具有單一射束。為了獲得較高產出量諸如用於檢測,設備之一些設計使用多個聚焦之初級電子束,亦即多射束。多射束之組成射束可被稱作子射束或細射束。多射束可同時掃描目標之不同部分。因此,相比於單射束檢測設備,多射束檢測設備可例如藉由以較高速度移動目標而更快速地檢測目標。
在多射束檢測設備中,初級電子束中之一些的路徑遠離掃描裝置之中心軸線,亦即主光電軸線的中點(在本文中亦被稱作帶電粒子軸線)位移。為確保所有電子束以實質上相同之入射角到達樣本表面,需要操縱具有距中心軸線較大徑向距離的子射束路徑移動通過比具有較接近中心軸線之路徑之子射束路徑更大的角度。此較強操縱可引起像差,該等像差使得所得影像為模糊且離焦的。實例為將每一子射束路徑之焦點引入至不同焦平面中的球面像差。特定言之,對於並非在中心軸線上的子射束路徑,子射束中焦平面之改變隨著自中心軸線的徑向位移而更大。當偵測來自目標之次級電子時,此類像差及散焦效應可保持與來自目標之該等次級電子相關聯,例如,由子射束在目標上形成之光點的形狀及大小將受影響。此類像差因此使在檢測期間產生的所得影像之品質降級。
下文描述已知多射束檢測設備之實施。
諸圖為示意性的。出於清楚起見,誇示圖式中之組件之相對尺寸。在以下圖式描述內,相同或類似參考編號係指相同或類似組件或實體,且僅描述關於個別實施例之差異。雖然描述及圖式係針對光電設備,但應瞭解,實施例並不用以將本發明限制為特定帶電粒子。貫穿本發明文件對電子及與關於電子所提及之項目的參考因此更一般而言可被認為對帶電粒子及關於帶電粒子所提及之項目的參考,其中帶電粒子未必為電子。
現在參考圖1,其為繪示例示性電子束評估設備或檢測設備100之示意圖。圖1之檢測設備100包括真空腔室10、裝載鎖定腔室20、光電設備、裝備前端模組(EFEM) 30及控制器50。光電裝置40可在真空腔室10內。光電設備可包含光電裝置40 (亦被稱作光電裝置、電子束裝置或電子束裝置)及機動或致動台。
EFEM 30包括第一裝載埠30a及第二裝載埠30b。EFEM 30可包括額外裝載埠。第一裝載埠30a及第二裝載埠30b可例如收納含有待檢測之基板(例如,半導體基板或由其他材料製成之基板)或目標的基板前開式單元匣(FOUP) (基板、晶圓及樣本在下文中被集體地稱作「目標」)。EFEM 30中之一或多個機器人臂(圖中未繪示)將目標輸送至裝載鎖定腔室20。
裝載鎖定腔室20用以移除目標周圍之氣體。可將裝載鎖定腔室20連接至裝載鎖定真空泵系統(圖中未繪示),該裝載鎖定真空泵系統移除裝載鎖定腔室20中之氣體粒子。裝載鎖定真空泵系統之操作使得裝載鎖定腔室能夠達到低於大氣壓力之第一壓力。主腔室10連接至主腔室真空泵系統(圖中未繪示)。主腔室真空泵系統移除主腔室10中之氣體分子,使得目標周圍之壓力達到低於第一壓力之第二壓力。在達到第二壓力之後,將目標輸送至藉以可檢測目標之光電裝置40。光電裝置40可包含單射束光電設備或多射束光電設備。
控制器50以電子方式連接至光電裝置40。控制器50可為經組態以控制帶電粒子束檢測設備100之處理器(諸如電腦)。控制器50亦可包括經組態以執行各種信號及影像處理功能之處理電路系統。雖然控制器50在圖1中被展示為在包括主腔室10、裝載鎖定腔室20及EFEM 30之結構之外部,但應瞭解,控制器50可為該結構之部分。控制器50可位於帶電粒子束檢測設備之組成元件中之一者中或其可分佈於組成元件中之至少兩者上方。雖然本發明提供容納電子束檢測工具之主腔室10的實例,但應注意,本發明之態樣在其最廣泛意義上而言不限於容納光電裝置之腔室。實情為,應瞭解,亦可將前述原理應用於在第二壓力下操作之設備的其他工具及其他配置。
現在參考圖2,其為圖1之檢測設備100之例示性多射束光電裝置40的示意圖。在一替代實施例中,檢測設備100為單射束檢測設備。光電裝置40可包含電子源201、射束形成器陣列372 (亦被稱作槍孔徑板、庫侖孔徑陣列或預子射束形成孔徑陣列)、聚光透鏡310、源轉換器(或微光學陣列) 320、物鏡331及目標308。在一實施例中,聚光透鏡310係磁性的。目標308可由載物台上之支撐件支撐。載物台可為機動的。載物台移動以使得目標308藉由伴隨電子掃描。電子源201、射束形成器陣列372、聚光透鏡310可為光電裝置40所包含之照明設備的組件。下文更詳細地描述之源轉換器320 (亦被稱作源轉換單元)及物鏡331可為光電裝置40所包含之投影設備的組件。
電子源201、射束形成器陣列372、聚光透鏡310、源轉換器320及物鏡331與光電裝置40之主光電軸線304對準。電子源201可大體上沿著光電軸線304且運用源交越(虛擬或真實) 301S產生初級射束302。在操作期間,電子源201經組態以發射電子。藉由提取器及/或陽極提取或加速電子以形成初級射束302。
射束形成器陣列372切割初級電子束302之周邊電子以降低隨之發生的庫侖效應。初級電子束302可藉由射束形成器陣列372修整成指定數目個子射束,諸如三個子射束311、312及313。應理解,描述意欲應用於具有任何數目個子射束(諸如一個、兩個或多於三個)的光電裝置40。射束形成器陣列372在操作中經組態以阻擋周邊電子以降低庫侖效應。庫侖效應可增大探測光點391、392、393中之每一者之大小,且因此使檢測解析度劣化。射束形成器陣列372減少由射束中投影的電子之間的庫侖相互作用而產生的像差。射束形成器陣列372可包括用於甚至在源轉換器320之前產生初級子射束的多個開口。
源轉換器320經組態以將由射束形成器陣列372透射之射束(包括子射束(若存在))轉換成朝向目標308投影之子射束。在一實施例中,源轉換器為單元。替代地,術語源轉換器可簡單地用作用於自子射束形成細射束之組件群組的集體術語。
如圖2中所展示,在一實施例中,光電裝置40包含具有孔徑圖案(亦即,以一形成方式配置之孔徑)之射束限制孔徑陣列321,該孔徑圖案經組態以界定朝向目標308投影的細射束(或子射束)之外部尺寸。在一實施例中,射束限制孔徑陣列321為源轉換器320之部分。在一替代實施例中,射束限制孔徑陣列321為主裝置之逆流方向的系統之部分。在一實施例中,射束限制孔徑陣列321將子射束311、312、313中之一或多者劃分成細射束,使得朝向目標308投影的細射束之數目大於透射通過射束形成器陣列372的子射束之數目。在一替代實施例中,射束限制孔徑陣列321保持入射於射束限制孔徑陣列321上的子射束之數目,在此狀況下子射束之數目可與朝向目標308投影的細射束之數目相等。
如圖2中所展示,在一實施例中,光電裝置40包含預彎曲偏轉器陣列323,該預彎曲偏轉器陣列具有用以分別使子射束311、312及313彎曲之預彎曲偏轉器323_1、323_2及323_3。預彎曲偏轉器323_1、323_2及323_3可使子射束311、312及313之路徑彎曲至射束限制孔徑陣列321上。
光電裝置40亦可包括具有影像形成偏轉器322_1、322_2及322_3之影像形成元件陣列322。存在與每一細射束之路徑相關聯的各別偏轉器322_1、322_2及322_3。偏轉器322_1、322_2及322_3經組態以使細射束之路徑朝向光電軸線304偏轉。經偏轉細射束形成源交越301S之虛擬影像(圖中未繪示)。在當前實施例中,此等虛擬影像係由物鏡331投影至目標308上且在該目標上形成探測光點391、392、393。光電裝置40亦可包括像差補償器陣列324,該像差補償器陣列經組態以補償可存在於子射束中之每一者中的像差。在一實施例中,像差補償器陣列324包含經組態以對各別細射束進行操作的透鏡。該透鏡可採取透鏡陣列之形式。陣列中之透鏡可對多射束之不同細射束進行操作。像差補償器陣列324可例如包括例如具有微透鏡之場曲率補償器陣列(圖中未繪示)。場曲率補償器及微透鏡可例如經組態以補償個別子射束之在探測光點391、392及393中明顯的場曲率像差。像差補償器陣列324可包括具有微像差補償器之像散補償器陣列(圖中未繪示)。舉例而言,可控制微像差補償器以對子射束進行操作以補償以其他方式存在於探測光點391、392及393中的像散像差。
源轉換器320可進一步包含預彎曲偏轉器陣列323,該預彎曲偏轉器陣列具有用以分別使子射束311、312及313彎曲之預彎曲偏轉器323_1、323_2及323_3。預彎曲偏轉器323_1、323_2及323_3可使子射束之路徑彎曲至射束限制孔徑陣列321上。在一實施例中,預彎曲微偏轉器陣列323可經組態以使子射束之子射束路徑朝向射束限制孔徑陣列321之平面的正交平面彎曲。在一替代實施例中,聚光透鏡310可調整子射束至射束限制孔徑陣列321上之路徑方向。聚光透鏡310可例如聚焦(準直)三個子射束311、312及313以變成沿著主光電軸線304的實質上平行射束,使得該三個子射束311、312及313實質上垂直地入射至源轉換器320上,該源轉換器可對應於射束限制孔徑陣列321。在此替代實施例中,預彎曲偏轉器陣列323可能並非必需的。
影像形成元件陣列322、像差補償器陣列324及預彎曲偏轉器陣列323可包含多個子射束操縱裝置層,該等子射束操縱裝置中之一些可呈陣列之形式,例如:微偏轉器、微透鏡或微像差補償器。射束路徑可以旋轉方式操縱。可藉由磁透鏡施加旋轉校正。另外或替代地,可藉由諸如聚光透鏡配置之現有磁透鏡達成旋轉校正。
在光電裝置40之當前實例中,細射束分別藉由影像形成元件陣列322之偏轉器322_1、322_2及322_3朝向光電軸線304偏轉。應理解,細射束路徑在到達偏轉器322_1、322_2及322_3之前可已經對應於光電軸線304。
物鏡331將細射束聚焦至目標308之表面上,亦即,其將三個虛擬影像投影至目標表面上。目標表面上之由三個子射束311至313形成的三個影像在該目標表面上形成三個探測光點391、392及393。在一實施例中,子射束311至313之偏轉角經調整以穿過或接近物鏡331之前焦點,以減小或限制三個探測光點391至393之離軸像差。在一配置中,物鏡331係磁性的。儘管提及三個細射束,但此僅作為實例。可存在任何數目個細射束。
操縱器經組態以操縱一或多個帶電粒子束。術語操縱器涵蓋偏轉器、透鏡及孔徑。預彎曲偏轉器陣列323、像差補償器陣列324及影像形成元件陣列322可個別地或彼此組合地被稱作操縱器陣列,此係因為其操縱帶電粒子之一或多個子射束或細射束。透鏡及偏轉器322_1、322_2及322_3可被稱作操縱器,此係因為其操縱帶電粒子之一或多個子射束或細射束。
在一實施例中,提供射束分離器(圖中未繪示)。射束分離器可在源轉換器320之順流方向。射束分離器可為例如包含靜電偶極子場及磁偶極子場之韋恩(Wien)濾光器。射束分離器可在射束路徑之方向上定位於屏蔽件(下文更詳細地描述)之鄰近區段之間。屏蔽件之內表面可自射束分離器徑向地向內。替代地,射束分離器可在屏蔽件內。在操作中,射束分離器可經組態以藉由靜電偶極子場將靜電力施加於子射束之個別電子上。在一實施例中,靜電力與藉由射束分離器之磁偶極子場施加於子射束之個別初級電子上的磁力在量值上相等但在方向上相反。子射束因此可以至少實質上零偏轉角至少實質上筆直地穿過射束分離器。磁力之方向取決於電子之運動方向,而靜電力之方向並不取決於電子之運動方向。因此,因為次級電子及反向散射電子相較於初級電子大體上在相反方向上移動,所以施加於次級電子及反向散射電子上的磁力將不再抵消靜電力,且結果移動通過射束分離器的次級電子及反向散射電子將偏轉遠離光電軸線304。
在一實施例中,提供次級裝置(圖中未繪示),其包含用於偵測對應次級帶電粒子束之偵測元件。在運用偵測元件的情況下使次級射束入射時,該等元件可產生對應的強度信號輸出。輸出可經引導至影像處理系統(例如,控制器50)。每一偵測元件可包含可呈柵格形式的陣列。該陣列可具有一或多個像素;每一像素可對應於陣列之一元件。偵測元件之強度信號輸出可為由偵測元件內之所有像素產生之信號的總和。
在一實施例中,提供次級投影設備及其關聯電子偵測裝置(圖中未繪示)。可將次級投影設備及其關聯電子偵測裝置與次級裝置之副光電軸線對準。在一實施例中,射束分離器經配置以使次級電子束之路徑朝向次級投影設備偏轉。次級投影設備隨後將次級電子束之路徑聚焦至電子偵測裝置之複數個偵測區上。次級投影設備及其關聯電子偵測裝置可使用次級電子或反向散射電子記錄並產生目標308之影像。
在一實施例中,檢測設備100包含單一源。
光電裝置內之任何元件或元件集合可為可替換的或可現場替換的。光電裝置中之一或多個光電組件(尤其是對子射束操作或產生子射束之光電組件,諸如孔徑陣列及操縱器陣列)可包含一或多個微機電系統(MEMS)。預彎曲偏轉器陣列323可為MEMS。MEMS為使用微型製造技術製得的小型化機械及機電元件。在一實施例中,光電裝置40包含孔徑、透鏡及形成為MEMS之偏轉器。在一實施例中,諸如透鏡及偏轉器322_1、322_2及322_3之操縱器被動地、主動地、作為整個陣列、個別地或以陣列內之群組方式可控制,以便控制朝向目標308投影的帶電粒子細射束。
在一實施例中,光電裝置40可包含在帶電粒子路徑上的替代及/或額外組件,諸如透鏡及其他組件,其中一些早先已參考圖1及圖2加以描述。此類配置之實例展示於稍後進一步詳細描述的圖3及圖4中。特定言之,實施例包括將來自源之帶電粒子束劃分成複數個子射束之光電裝置40。複數個各別物鏡可將子射束投影至樣本上。在一些實施例中,自物鏡的逆流方向提供複數個聚光透鏡。聚光透鏡使子射束中之每一者聚焦至物鏡逆流方向的中間焦點。在一些實施例中,自物鏡的逆流方向提供準直器。校正器可經提供以減小聚焦誤差及/或像差。在一些實施例中,此類校正器整合至物鏡中或直接鄰近於物鏡而定位。在提供聚光透鏡的情況下,此類校正器可另外或替代地整合至聚光透鏡中或直接鄰近於聚光透鏡定位,及/或定位於中間焦點中或直接鄰近於中間焦點定位。偵測器經提供以偵測由樣本發射之帶電粒子。偵測器可整合至物鏡中。偵測器可在物鏡之底部表面上,以便在使用中面向樣本。偵測器可包含可對應於多射束配置之細射束陣列的陣列。偵測器陣列中之偵測器可產生可與所產生影像之像素相關聯的偵測信號。聚光透鏡、物鏡及/或偵測器可形成為MEMS或CMOS裝置。
圖3為例示性光電裝置40之另一設計的示意圖。光電裝置40可包含源201及一或多個光電總成。替代地,包含光電裝置40之光電設備可包含源201。光電裝置40可包含上部射束限制器252、準直器元件陣列271、控制透鏡陣列250、掃描偏轉器陣列260、物鏡陣列241、射束塑形限制器242及偵測器陣列。源201提供帶電粒子(例如電子)束。聚焦於樣本208上之多射束自由源201提供之射束導出。子射束可自射束導出,例如使用界定射束限制孔徑陣列之射束限制器。源201理想地為具有亮度與總發射電流之間的良好折衷的高亮度熱場發射器。
上部射束限制器252界定射束限制孔徑陣列。上部射束限制器252可被稱作上部射束限制孔徑陣列或逆流方向射束限制孔徑陣列。上部射束限制器252可包含具有複數個孔徑之板(其可為板狀主體)。上部射束限制器252自由源201發射之帶電粒子束形成子射束。可藉由上部射束限制器252阻擋(例如,吸收)射束中除促成形成子射束之部分之外的部分,以免干涉順流方向的子射束。上部射束限制器252可被稱作子射束界定孔徑陣列。
準直器元件陣列271自上部射束限制器之順流方向提供。每一準直器元件準直各別子射束。準直器元件陣列271可使用MEMS製造技術來形成以便在空間上係緊湊的。在圖3中所例示之一些實施例中,準直器元件陣列271為在源201之順流方向的射束路徑中之第一偏轉或聚焦光電陣列元件。在另一配置中,準直器可完全或部分地採取巨型準直器之形式。此巨型準直器可在上部射束限制器252之逆流方向,因此其在多射束產生之前對來自源之射束進行操作。磁透鏡可用作巨型準直器。
在準直器元件陣列之順流方向上,存在控制透鏡陣列250。控制透鏡陣列250包含複數個控制透鏡。每一控制透鏡包含連接至各別電位源之至少兩個電極(例如,兩個或三個電極)。控制透鏡陣列250可包含連接至各別電位源之兩個或多於兩個(例如三個)板狀電極陣列。控制透鏡陣列250係與物鏡陣列241相關聯(例如,該兩個陣列經定位成彼此接近及/或以機械方式彼此連接及/或作為一單元一起被控制)。控制透鏡陣列250定位於物鏡陣列241的逆流方向。控制透鏡預聚焦子射束(例如,在子射束到達物鏡陣列241之前對子射束施加聚焦動作)。預聚焦可減少子射束之發散或提高子射束之會聚速率。
如所提及,控制透鏡陣列250係與物鏡陣列241相關聯。如上文所描述,控制透鏡陣列250可被視為提供除了物鏡陣列241之電極242、243之外的電極例如作為物鏡陣列總成之一部分。控制透鏡陣列250之額外電極允許用於控制子射束之光電參數的另外自由度。在一實施例中,控制透鏡陣列250可被認為物鏡陣列241之額外電極,從而實現物鏡陣列241之各別物鏡之額外功能性。在一配置中,此等電極可被認為係物鏡陣列之部分,而向物鏡陣列241之物鏡提供額外功能性。在此配置中,即使在控制透鏡僅被稱作物鏡之一部分的範圍內,例如就將一或多個額外自由度提供至物鏡而言,該控制透鏡亦被認為對應物鏡之部分。
為了易於繪示,本文中藉由橢圓形狀陣列示意性地描繪透鏡陣列。每一橢圓形狀表示透鏡陣列中之透鏡中之一者。按照慣例,橢圓形狀用以表示透鏡,類似於光學透鏡中經常採用之雙凸面形式。然而,在諸如本文中所論述之帶電粒子配置的帶電粒子配置之內容背景中,應理解,透鏡陣列將通常以靜電方式操作且因此可能不需要採用雙凸面形狀之任何實體元件。如上文所描述,替代地,透鏡陣列可包含具有孔徑之多個板。
可提供包含複數個掃描偏轉器之掃描偏轉器陣列260。掃描偏轉器陣列260可使用MEMS製造技術來形成。每一掃描偏轉器使各別子射束遍及樣本208進行掃描。掃描偏轉器陣列260可因此針對每一子射束包含一掃描偏轉器。每一掃描偏轉器可使子射束在一個方向(例如平行於單個軸線,諸如X軸)上或在兩個方向(例如相對於兩個不平行的軸線,諸如X軸及Y軸)上偏轉。偏轉係為了致使子射束待在一個或兩個方向上(亦即,一維地或二維地)橫越樣本208進行掃描。在一實施例中,特定地關於掃描偏轉器之文件之全文特此以引用方式併入的EP2425444中所描述之掃描偏轉器可用以實施掃描偏轉器陣列260。掃描偏轉器陣列260 (例如使用如上文所提及之MEMS製造技術形成)可比巨型掃描偏轉器在空間上更緊湊。在另一配置中,可在上部射束限制器252之逆流方向使用巨型掃描偏轉器。其功能可類似於或等效於掃描偏轉器陣列,但其在產生多射束之細射束之前對來自源之射束進行操作。
提供包含複數個物鏡之物鏡陣列241以將子射束引導至樣本208上。每一物鏡包含連接至各別電位源之至少兩個電極(例如,兩個或三個電極)。物鏡陣列241可包含連接至各別電位源之兩個或多於兩個(例如三個)板狀電極陣列。由板狀電極陣列形成的每一物鏡可為對不同子射束進行操作的微透鏡。每一板界定複數個孔徑(其亦可被稱作孔)。板中之每一孔徑之位置對應於另一板(或多個板)中之一對應孔徑(或多個孔徑)的位置。對應孔徑界定物鏡,且每一組對應孔徑因此在使用中對多射束中之同一子射束進行操作。每一物鏡將多射束之各別子射束投影至樣本208上。
具有僅兩個電極之物鏡陣列241可具有比具有更多電極之物鏡陣列241更低的像差。三電極物鏡可具有電極之間的較大電位差且因此實現較強透鏡。額外電極(亦即,多於兩個電極)提供用於控制電子軌跡之額外自由度,例如以聚焦次級電子以及入射束。此類額外電極可被認為形成控制透鏡陣列250。兩個電極透鏡優於單透鏡之益處為入射束之能量不必與出射束相同。有益地,此兩個電極透鏡陣列上之電位差使得其能夠充當加速或減速透鏡陣列。
物鏡陣列可連同掃描偏轉器陣列260、控制透鏡陣列250及準直器元件陣列271中之任一者或全部形成物鏡陣列總成之部分。物鏡陣列總成可進一步包含射束塑形限制器242。射束塑形限制器242界定射束限制孔徑陣列。射束塑形限制器242可被稱作下部射束限制器、下部射束限制孔徑陣列或最終射束限制孔徑陣列。射束塑形限制器242可包含具有複數個孔徑之板(其可為板狀主體)。射束塑形限制器242在控制透鏡陣列250之至少一個電極(視情況所有電極)的順流方向。在一些實施例中,射束塑形限制器242在物鏡陣列241之至少一個電極(視情況所有電極)的順流方向。
在一配置中,射束塑形限制器242在結構上與物鏡陣列241之電極302整合。理想地,射束塑形限制器242定位於具有低靜電場強度之區中。射束限制孔徑中之每一者與物鏡陣列241中之對應物鏡對準。該對準係使得來自對應物鏡之子射束之一部分可穿過射束限制孔徑且照射至樣本208上。每一射束限制孔徑具有射束限制效應,從而僅允許入射至射束塑形限制器242上之子射束之選定部分穿過射束限制孔徑。該選定部分可使得僅穿過物鏡陣列中之各別孔徑之中心部分的各別子射束之一部分到達樣本。中心部分可具有圓形橫截面及/或以子射束之射束軸線為中心。
在一實施例中,光電裝置40經組態以控制物鏡陣列總成(例如,藉由控制施加至控制透鏡陣列250之電極之電位),使得控制透鏡之焦距大於控制透鏡陣列250與物鏡陣列241之間的分離度。控制透鏡陣列250及物鏡陣列241可因此相對接近地定位在一起,其中來自控制透鏡陣列250之聚焦動作太弱而不能在控制透鏡陣列250與物鏡陣列241之間形成中間焦點。控制透鏡陣列及物鏡陣列一起操作以獲得至同一表面的經組合焦距。無中間焦點之組合操作可降低像差風險。在其他實施例中,物鏡陣列總成可經組態以在控制透鏡陣列250與物鏡陣列241之間形成中間焦點。
可提供電源以將各別電位施加至控制透鏡陣列250之控制透鏡及物鏡陣列241之物鏡的電極。
除了物鏡陣列241以外,亦提供控制透鏡陣列250提供了用於控制子射束之屬性之額外自由度。舉例而言,即使在相對接近地一起提供控制透鏡陣列250及物鏡陣列241時亦提供額外自由度,使得在控制透鏡陣列250與物鏡陣列241之間不形成中間焦點。控制透鏡陣列250可用以最佳化相對於射束之縮小率之射束開度角及/或控制遞送至物鏡陣列241之射束能量。控制透鏡可包含兩個或三個或多於三個電極。若存在兩個電極,則共同地控制縮小率及著陸能量。若存在三個或多於三個電極,則可獨立地控制縮小率及著陸能量。控制透鏡可因此經組態以調整各別子射束之縮小率及/或射束開度角及/或在基板上的著陸能量(例如,使用電源以將合適之各別電位施加至控制透鏡及物鏡之電極)。此最佳化可在不對物鏡之數目具有過度負面影響且在不過度劣化物鏡之像差的情況下(例如,在不減少物鏡之強度的情況下)達成。使用控制透鏡陣列使得物鏡陣列能夠在其最佳電場強度下操作。應注意,希望對縮小率及開度角之參考意欲係指相同參數之變化。在理想配置中,縮小率範圍與對應開度角之乘積係恆定的。然而,張角可受孔徑之使用影響。
在一實施例中,可將著陸能量控制為在例如1000 eV至5000 eV之預定範圍內的期望值。理想地,藉由控制離開控制透鏡之電子的能量來主要地變化著陸能量。物鏡內之電位差較佳地在此變化期間保持恆定,使得物鏡內之電場保持儘可能高。另外,施加至控制透鏡之電位可用以最佳化射束開度角及縮小率。控制透鏡可用以鑒於著陸能量改變而改變縮小率。理想地,每一控制透鏡包含三個電極以便提供兩個獨立控制變數。舉例而言,電極中之一者可用以控制放大率,而不同電極可用以獨立控制著陸能量。替代地,每一控制透鏡可僅具有兩個電極。當僅存在兩個電極時,電極中之一者可需要控制放大率及著陸能量兩者。
偵測器陣列(圖中未繪示)經提供以偵測自樣本208發射之帶電粒子。所偵測之帶電粒子可包括由掃描電子顯微鏡偵測到之帶電粒子中之任一者,包括自樣本208發射之次級電子及/或反向散射電子。偵測器可為提供光電裝置之面向樣本208之表面(例如光電裝置之底部表面)的陣列。替代地,偵測器陣列係在底部表面之逆流方向,或例如在物鏡陣列或控制透鏡陣列中或在物鏡陣列或控制透鏡陣列的逆流方向。偵測器陣列之元件可對應於多射束配置之細射束。藉由陣列元件偵測電子而產生的信號經傳輸至處理器以用於產生影像。該信號可對應於影像之像素。
在其他實施例中,提供巨型掃描偏轉器及掃描偏轉器陣列260兩者。在此配置中,子射束遍及樣本表面之掃描可藉由較佳同步地一起控制巨型掃描偏轉器及掃描偏轉器陣列260來達成。
在一實施例中,如圖4中所例示,提供光電裝置陣列500。該陣列500可包含本文中所描述之複數個光電裝置中之任一者。光電裝置中之每一者將各別多射束同時聚焦至同一樣本之不同區上。每一光電裝置可自來自不同各別源201之帶電粒子束形成子射束。每一各別源201可為複數個源201中之一個源。該複數個源201之至少一子集可提供為源陣列。源陣列可包含設置於共同基板上之複數個源201。複數個多射束同時聚焦至同一樣本之不同區上會允許同時處理(例如評估)樣本208之增大區域。陣列500中之光電裝置可彼此鄰近地配置以便將各別多射束投影至樣本208之鄰近區上。
可在陣列500中使用任何數目個光電裝置。較佳地,光電裝置之數目係在兩(2)個,理想地九(9)個至一百(100)個,甚至兩百(200)個之範圍內。在一實施例中,光電裝置係以矩形陣列或以六邊形陣列配置。在其他實施例中,光電裝置係以不規則陣列或以具有除矩形或六邊形之外之幾何形狀的規則陣列提供。陣列500中之每一光電裝置在參考單一光電裝置時可以本文所描述之方式中之任一者組態,例如如上文所描述,尤其係關於參考圖6所展示及描述的實施例所描述。此類配置之細節描述於在2020年7月6日申請之EPA 20184161.6中,特此以引用之方式併入關於物鏡如何併入及調適以用於多裝置配置之該文件。
在圖4之實例中,陣列500包含上文參考圖3所描述之類型的複數個光電裝置。此實例中之光電裝置中之每一者因此包含掃描偏轉器陣列260及準直器元件陣列271兩者。如上文所提及,掃描偏轉器陣列260及準直器元件陣列271由於其空間緊湊性而特別良好地適合併入至光電裝置陣列500中,此促進光電裝置彼此接近地定位。相比於使用磁透鏡作為準直器之其他配置,光電裝置之此配置可為較佳的。磁透鏡可對於併入至意欲在多裝置配置(例如,多柱配置)中使用之光電裝置中而具有挑戰性,此係例如由於柱之間的磁干涉。
除如下文所描述及圖5中所繪示之外,多射束光電裝置之替代設計可具有與關於圖3所描述相同的特徵。多射束光電裝置之替代設計可包含在物件透鏡陣列配置241之逆流方向的聚光透鏡陣列231,如2020年2月21日申請之EP申請案20158804.3中所揭示,該申請案就具有準直器及其組件的多射束裝置之描述而言特此係以引用之方式併入。此設計不需要射束塑形限制器陣列242或上部射束限制器陣列252,此係因為與聚光透鏡陣列231相關聯之射束限制孔徑陣列可塑形來自源201之射束的多射束之細射束211、212、213。聚光透鏡之射束限制孔徑陣列亦可充當透鏡陣列中之電極。
細射束211、212、213之路徑遠離聚光透鏡陣列231發散。聚光透鏡陣列231將所產生之細射束聚焦至聚光透鏡陣列231與物鏡陣列總成241之間的中間焦點(亦即,朝向控制透鏡陣列及物鏡陣列)。準直器陣列271可處於中間焦點而非與物鏡陣列總成241相關聯。
準直器可減少發散細射束路徑之發散度。準直器可準直發散細射束路徑以使得其實質上朝向物鏡陣列總成平行。校正器陣列可存在於多射束路徑中,例如與聚光透鏡陣列、中間焦點及物鏡陣列總成相關聯。偵測器240可整合至物鏡241中。偵測器240可在物鏡241之底部表面上,以便在使用中面向樣本。
在一實施例中,偵測器可整合至光電總成700中。在一實施例中,偵測器240與光電總成700之板710、720相關聯或甚至整合至光電總成700之板710、720中。舉例而言,偵測器240可處於包含物鏡241的光電總成700之底部表面上。偵測器240可具備電連接件60,如此文件中別處所描述。
光電裝置陣列可具有如參考圖3之多射束裝置所描述的此設計之多個多射束裝置,如圖4中所展示。在2020年2月21日申請之EP申請案20158732.6中展示並描述了此配置,該申請案特此以關於多射束工具之多裝置配置之引用方式併入,該多裝置配置之特徵在於所揭示的在中間焦點處具有準直器的多射束裝置之設計。
多射束工具之另一替代設計包含多個單射束裝置。出於本文中所描述之本發明之目的產生的單射束可類似於或等效於由單個裝置產生的多射束。此多裝置工具可具有一百個裝置,各自產生單個射束或細射束。在此另外替代設計中,單射束裝置可具有共同真空系統,每一裝置具有單獨的真空系統或裝置之群組被指派不同的真空系統。每一裝置可具有一關聯偵測器。
光電裝置40可為檢測(或度量衡檢測)工具之組件或電子束微影工具之部分。多射束帶電粒子設備可用於一般而言包括電子顯微法(並非僅掃描電子顯微法及微影)之多個不同應用中。
光電軸線304描述帶電粒子通過源201並自該源輸出的路徑。除非明確地提及,否則多射束之子射束及細射束至少通過操縱器或光電陣列可全部實質上平行於光電軸線304。光電軸線304可相同於或不同於光電裝置40之機械軸線。
光電裝置40可包含如圖6中所展示用於操縱電子細射束的光電總成700。舉例而言,物鏡陣列241及/或聚光透鏡陣列231可包含光電總成700。特定言之,物鏡331及/或聚光透鏡310及/或控制透鏡250可包含光電總成700。
光電總成經組態以提供兩個或多於兩個板(或基板)之間的電位差。在充當電極之該等板之間產生靜電場。靜電場在兩個板之間產生吸引力。吸引力可隨著電位差增加而增加。
在光電總成中,該等板中之至少一者具有階梯式厚度,使得陣列板在對應於孔徑陣列之區中比陣列板之另一區中更薄。具有階梯式厚度係有利的,例如其中板之兩個部分具有不同的厚度,此係因為在高電位差下,該板經受較高靜電力,該等靜電力在該等板具有一致厚度且例如過薄時可導致彎曲。板之彎曲可不利地影響射束至射束均勻性。因此,厚板有利於減輕彎曲。然而,若板在孔徑陣列之區中過厚,則其可導致不合需要的電子細射束變形。因此,孔徑陣列周圍的薄板有利於減輕電子細射束變形。亦即,在比板之其餘部分薄的板之區中,可界定孔徑陣列。因此,板之階梯式厚度降低了彎曲之可能性,而不會增加細射束變形之可能性。
圖6中所展示之例示性光電總成包含陣列板710、鄰接板720及隔離器(或間隔件) 730。(注意,術語「陣列板」為用以區分板與本說明書中之所提及之其他板的術語)。在陣列板中,針對電子細射束之路徑界定孔徑711之陣列。孔徑陣列中之孔徑之數目可對應於多射束配置中之子射束之數目。在一個配置中,存在比多射束中之子射束更少的孔徑以使得子射束路徑之群組穿過一孔徑。舉例而言,孔徑可橫越多射束路徑延伸;孔徑可為條帶或隙縫。隔離器730安置於該等板之間以分離該等板。光電總成經組態以提供陣列板710與鄰接板720之間的電位差。
在鄰接板720中,針對電子細射束之路徑界定孔徑721之另一陣列。鄰接板720亦可具有階梯式之厚度以使得鄰接板在對應於孔徑陣列之區中比鄰接板之另一區中更薄。較佳地,界定於鄰接板720中之孔徑721之陣列具有與界定於陣列板710中之孔徑711之陣列相同的圖案。在一配置中,兩個板中之孔徑陣列之圖案可為不同的。舉例而言,鄰接板720中之孔徑的數目可少於或大於陣列板710中之孔徑的數目。在一配置中,在鄰接板中存在單一孔徑以用於多射束之子射束的全部路徑。較佳地,陣列板710及鄰接板720中之孔徑實質上相互良好地對準。孔徑之間的此對準係為了限制透鏡像差。
陣列板及鄰接板可在板之最厚點處各自具有至多1.5 mm、較佳1 mm、更佳500 µm之厚度。在一配置中,順流方向板(亦即,更接近於樣本之板)可在其最厚點處具有200 µm與300 µm之間的厚度。順流方向板較佳在其最厚點處具有200 µm與150 µm之間的厚度。逆流方向板(亦即,更遠離樣本之板)可在其最厚點處具有至多500 µm之厚度。
陣列板的在板710之較薄區與板之另一區(例如較厚區)之間的例如提供階梯的表面較佳正交於板之面向鄰接板720之表面及/或多射束之路徑。類似地,鄰接板720的處於較厚區(徑向向外)與內部區(徑向向內)之間的階梯處的表面可較佳正交於鄰接板之面向陣列板710之表面。
塗層可設置於陣列板及/或鄰接板之表面上。較佳地,塗層兩者皆設置於陣列板及鄰接板上。塗層減少表面充電,否則表面充電可引起非想要之射束失真。
塗層經組態以經受陣列板與鄰接板之間的可能電崩潰事件。較佳地,提供低歐姆塗層,且更佳提供0.5歐姆/平方或更低之塗層。塗層較佳設置於順流方向板之表面上。塗層更佳設置於該等板中之至少一者與隔離器之間。低歐姆塗層減少板之不合需要的表面充電。
陣列板及/或鄰接板可包含低體電阻材料,較佳1 Ohm.m或更低之材料。更佳地,陣列板及/或鄰接板包含摻雜矽。具有低體電阻之板具有以下優點:因為放電電流經由塊體而非例如經由薄塗層供應/排出,所以其不大可能失效。
陣列板包含第一晶圓。第一晶圓可經蝕刻以產生具有不同厚度之區。第一晶圓可經蝕刻於對應於孔徑陣列之區中,使得陣列板在對應於孔徑陣列之區中較薄。舉例而言,晶圓之第一側可經蝕刻或晶圓之兩側可經蝕刻以產生板之階梯式厚度。蝕刻可藉由深度反應性離子蝕刻進行。替代地或另外,板之階梯式厚度可藉由雷射鑽孔或機械加工產生。
替代地,陣列板可包含第一晶圓及第二晶圓。孔徑陣列可界定於第一晶圓中。第一晶圓可安置成與隔離器接觸。第二晶圓安置於第一晶圓之表面上的並不對應於孔徑陣列之區中。第一晶圓及第二晶圓可藉由晶圓接合而聯合。對應於孔徑陣列之區中的陣列板之厚度可為第一晶圓之厚度。除孔徑陣列之區之外(例如自孔徑陣列徑向向外)的另一區中之陣列板的厚度可為第一晶圓及第二晶圓之組合厚度。因此,陣列板在第一晶圓與第二晶圓之間具有階梯式厚度。
陣列板及鄰接板中之一者在另一者的逆流方向。陣列板及鄰接板中之一者相對於另一板帶負電荷。較佳地,相對於(例如)源或樣本之接地電位,逆流方向板具有高於順流方向板之電位。光電總成可經組態以提供陣列板與鄰接板之間的5 kV或更大之電位差。較佳地,電位差為10 kV或更大。更佳地,電位差為20 kV或更大。
隔離器730較佳安置於陣列板與鄰接板之間,使得該等板之對置表面彼此共面。隔離器730具有面向細射束之路徑的內表面731。隔離器730界定用於電子細射束之路徑的開口732。
可向隔離器施加導電塗層,例如塗層740。較佳地,提供低歐姆塗層,且更佳提供0.5歐姆/平方或更低之塗層。
塗層較佳在面向帶負電荷板之空間之表面上,該帶負電荷板相對於另一板帶負電荷。順流方向板較佳相對於逆流方向板帶負電荷。塗層應置於處於與帶負電荷板相同之電位。塗層較佳在隔離器之面向帶負電荷板的表面上。塗層更佳電連接至帶負電荷板。塗層可用以填充隔離器與帶負電荷板之間的任何可能空隙。
在隔離器上不存在此塗層之情況下,電場增強可出現在彼等空隙中。此電場增強可導致此等空隙中之電崩潰且藉此導致下部電極之電位不穩定性。此電位不穩定性導致隨著時間推移改變透鏡強度,藉此電子束散焦。
內表面731經塑形使得內表面上方之板之間的蠕變路徑比板之間的最小距離長。較佳地,隔離器之內表面經塑形以提供10 kV/mm或更小、較佳3 kV/mm或更小的蠕變長度。
圖6之例示性光電總成700包含界定開口732之隔離器730。隔離器730具有階梯式厚度。最接近電子細射束之路徑的隔離器之區中的隔離器730之厚度小於較遠離電子細射束之路徑之區中的隔離器730之厚度。在例如圖6中所描繪之配置中,隔離器730之開口732在逆流方向側上比在順流方向側上具有更大的寬度,其可為直徑。亦即,在隔離器中界定孔徑或開口,該孔徑或開口可界定具有表面之貫穿通路。貫穿通路可在沿著通過孔徑之射束路徑之不同位置處具有至少兩個不同直徑。例如在具有不同直徑的貫穿通路之部分之間的階梯式表面成角度且較佳平行於陣列板及鄰接板中之至少一者及/或正交於射束路徑。隔離器730與順流方向板720接觸的表面積大於與逆流方向板710接觸的表面積。在另一配置中,界定於隔離器中的開口在隔離器之順流方向側的寬度大於其逆流方向側上的寬度。逆流方向板及順流方向板中之一者相對於另一板帶正電荷。較佳地,界定於隔離器中之開口在隔離器最接近相對於另一板帶正電荷的板之側上具有較大寬度。
光電總成700可包含或為用於操縱電子細射束之透鏡總成。透鏡總成可例如為如物鏡總成或聚光透鏡總成,或可為物鏡總成或聚光透鏡總成之部分。諸如物鏡總成之透鏡總成可進一步包含包含至少兩個板的額外透鏡陣列,諸如控制透鏡陣列250。
圖7為例示性光電總成700之電連接器60的示意圖。光電總成700經組態以操縱電子束。如圖7中所展示,在一實施例中,光電總成700包含第一光電元件,該第一光電元件包含板710。(應注意,若光電總成700僅包含一個第一電子元件,則第一光電元件可被稱作光電元件或為光電元件)。
在一實施例中,光電總成700包含複數個光電元件,該複數個光電元件各自包含一板。舉例而言,圖6中所展示之光電總成700包含:包含板710之第一光電元件及包含另一板720之第二光電元件。在一實施例中,光電總成700包含多於兩個光電元件,該等光電元件各自包含一板。本文件中所描述之電連接器60可應用於將光電總成700之板710、720中之任一者或每一者連接至電源(或電力供應件)。
在一實施例中,板710具有圍繞電子束之射束路徑的一或多個孔徑711。舉例而言,如圖6中所展示,在一實施例中,板710包含孔徑711之陣列。在一替代實施例中,板710包含僅一個孔徑。每一孔徑711可用於單個電子束之射束路徑。替代地,一或多個孔徑711可在複數個電子束之射束路徑周圍。
圖7示意性地展示電連接器60。電連接器60經組態以將第一光電元件之板710電連接至電源。在一實施例中,光電裝置40包含電連接器60。在一實施例中,光電總成700包含電連接器60。
在一實施例中,電源係高電壓電源。在一實施例中,電源經組態以相對於光電裝置40之參考電位向光電總成700之一部分施加至少100 V、視情況至少200 V、視情況至少500 V、視情況至少1 kV、視情況至少2 kV、視情況至少5 kV、視情況至少10 kV及視情況至少20 kV之電壓。在一實施例中,電源經組態以相對於參考電位施加正電壓。在一替代實施例中,電源經組態以相對於參考電位施加負電壓。參考電位可接地。在一實施例中,光電總成700之板710、720中之一或多者經組態以在光電裝置40之使用期間連接至高電壓。
如圖7中所展示,在一實施例中,電連接器60包含屏蔽件61。屏蔽件61經組態以界定無場區62。無場區62實質上不含電場。在一實施例中,屏蔽件61經組態以屏蔽無場區內之電組件免受外部電場影響。無場區相對於電組件係無場的,理想地當在屏蔽件61內時。在一實施例中,屏蔽件61經組態以降低無場區62內之電組件與光電裝置40之另一構件之間的電崩潰之可能性。
在一實施例中,電連接器60包含可撓性耦接件63。可撓性耦接件63係電組件。可撓性耦接件63係導電的。可撓性耦接件經組態以電連接電連接器60。可撓性耦接件經組態以將電連接器電連接至電纜64。電纜64連接至電源。可撓性耦接件使得電連接器能夠電連接至電纜64。可撓性耦接件可在板710與電源之間的電路徑中。在一實施例中,可撓性耦接件63經組態以將板710電連接至電源,例如藉此使得電連接器60能夠將板710連接至電源。板710可經由可撓性耦接件63電連接至電源。因此,板710可藉由電源電連接至電纜。電路徑可包含:電纜64、包含例如可撓性連接器63之電連接器60及板710。
如圖7中所展示,在一實施例中,可撓性耦接件63位於由屏蔽件61界定之無場區62內。可撓性耦接件63意欲例如經由至諸如屏蔽件61之導電主體的電連接而提供至板710之電連接。可撓性耦接件自板710之徑向外部延伸。屏蔽件61經組態以屏蔽可撓性耦接件63免受屏蔽件61外部之電場影響。預期本發明之一實施例降低與光電裝置至電源之(電)連接相關聯的電崩潰之可能性,例如電連接器60與光電裝置40之另一組件(例如光電總成700之另一組件)之間的電崩潰的可能性。可撓性耦接件可被認為係插塞或公部件;屏蔽件61可被認為提供其中可撓性耦接件可與板710電連接的無場區。在一實施例中,屏蔽件61可被認為係插座(或公部件)之一部分或插座(或公部件)之至少一部分以用於與公部件(諸如插塞,例如可撓性耦接件)電氣且實體地嚙合。亦即,可撓性耦接件可為諸如插塞之公部件。屏蔽件61可為諸如插座之母部件。公部件及母部件可以彼此可移除方式嚙合。
有可能在光電裝置40之使用期間發生一些靜電放電。預期本發明之一實施例:減少任何此類放電之量值;及/或減少任何此類放電可造成損壞之程度。當光電裝置40在一或多個效能參數之規格範圍內繼續理想地執行其功能時,可能發生小的非損壞性放電。一或多個效能參數係關於像差,諸如光電裝置40之幾何像差。一個可能的效能參數係對準。對準可具有光電元件在橫越(例如,正交於)射束路徑之方向上在至多100 nm至10 µm之公差內平行且平坦的規格範圍。另一可能效能參數為軸向未對準(亦即,光電元件在平行於射束路徑之方向上之未對準)。軸向未對準可具有光電元件在至多50至500 nm之公差內沿著光電軸線定位的規格範圍。
可撓性耦接件63之可撓性降低了電連接器60不合需要地影響板710之位置及/或形成(例如形狀)的可能性。連接至光電裝置之此類可撓性耦接件可降低將力及/或力矩施加至光電裝置的風險。在裝置之操作期間,施加此力或力矩可不合需要地影響光電裝置之光電效能。光電裝置之效能的此影響可自例如裝置之位置,及因此樣本之裝置相對於一或多個帶電粒子束及在帶電粒子束之間的對準以及其他像差來觀測到。此類像差可由例如諸如經由裝置元件之形狀的變形所致的裝置內之應力及/或裝置之形成的改變引起,從而引起裝置中產生之場的失真。
預期本發明之一實施例允許更準確地定位光電總成700。預期本發明之一實施例減小由電連接器60施加至光電總成700之力及/或力矩。預期本發明之一實施例減少電連接器60對光電總成700之任何不合需要的變形。舉例而言,可撓性耦接件63之可撓性可降低板710變形之可能性且藉此減小平坦度(或使板變形遠離平面元件)。需要使板710與光電裝置40之其他組件及/或電子束對準。預期本發明之一實施例改良板710之對準準確度。因此,在非有限清單中,效能參數可為:板例如相對於帶電粒子束中之一或多者之對準準確度、板之平坦度及/或變形程度。
如圖7中所展示,在一實施例中,電連接器60包含電纜64。電纜64經組態以將可撓性耦接件63電連接至電源。在一實施例中,電纜64包含環繞導體66之絕緣體65。導體66係傳輸線。絕緣體65經組態以使導體66與環境絕緣。
在一實施例中,電纜64係無外部絕緣體65 (例如,外部屏蔽件)的導電電纜,例如同軸電纜。無絕緣體的電纜之一部分之外表面為導體66之導電表面。在一配置中,電纜64使其外部屏蔽件至少在可撓性耦接件附近被移除,以顯露導電表面。移除外部屏蔽件可允許在電纜64之絕緣體65上方有較大蠕變距離。藉由增加蠕變距離,可降低電子藉由在絕緣體65之表面上方蠕動而導電的可能性。如圖7中所展示,例如在一實施例中,電纜64之隔離區段,例如外部屏蔽件或絕緣體65之隔離區段,位於無場區62中;亦即,絕緣體65延伸至無場區中直至電纜64之末端。電纜內的導體66之表面僅在電纜64之末端處提供電纜之表面。在一不同實施例中,電纜64之外部屏蔽件延伸至無場區62中,達不到電纜之末端,使得導體之一部分在電纜64之末端與絕緣體65之間提供電纜64之外表面。導體之部分完全在無場區62內。電纜64之導體66僅在無場區62內曝露。此降低了電纜64之導體66與光電裝置40之另一組件之間的電崩潰的可能性。
在一實施例中,可撓性耦接件63在至少一個自由度中、視情況在至少兩個自由度中及視情況在所有自由度中比電纜64更具可撓性。可撓性耦接件63經組態以視情況在高電壓下提供至板710 (及/或光電總成700之任何其他板)之較低剛度連接。
電纜64可為相對剛性的。如圖7中所展示,在一實施例中,電纜64僅經由例如可撓性耦接件63之較低剛度組件機械地連接至板710。在一實施例中,電纜64包含可撓性耦接件63。電纜64並不機械地直接附接至光電總成700之板,諸如第一板710及第二板720 (其可分別為逆流方向板710及順流方向板720),及/或隔離器750、760。隔離器可被稱作第一隔離器750及第二隔離器760,該等隔離器可分別被稱作逆流方向隔離器750及順流方向隔離器760。隔離器750具有向外周邊72。將關於圖9更詳細地描述與隔離器750之向外周邊72相關之特徵。電纜64可具有至少0.1 mm、視情況至少0.5 mm、視情況至少1 mm且視情況至少2 mm之直徑。電纜64可具有至多5 mm之直徑。電纜64可具有至少10,000N/m之剛度。電纜64可具有至多100,000N/m之剛度。在一實施例中,電纜64之末端69在電連接至板710時與屏蔽件61電連接。在一實施例中,屏蔽件61係電纜64電連接至板710所通過的導電主體。電連接至屏蔽件61的延伸出並遠離無場區62的電纜64之一部分在裝置之真空內有放電的風險,例如在電纜64不具有電絕緣或具有不足的電絕緣的情況下及/或在電纜64之直徑小於臨限值的情況下。對電纜64之直徑的限制限制了電纜64之可撓性。電纜64具有其直徑之下限的要求需要電纜具有一定的剛度,此在電纜直接連接至光電總成700的情況下有將力及/或力矩施加至光電總成700的風險。因此,不希望將電纜64直接連接至電子光電總成700或改良電纜64自身之可撓性。
如圖7中所展示,屏蔽件61及板710可經由連接表面67 (例如,連接表面之平面部分)彼此連接。關於圖13更詳細地描述連接表面67之特徵。在一實施例中,可撓性耦接件63在連接點68處連接至屏蔽件61。在此實施例中,可撓性耦接件緊固至屏蔽件61且可連接至電纜64。舉例而言,在一實施例中,可撓性耦接件63在連接點68處焊接至屏蔽件61。
在一實施例中,可撓性耦接件63包含導線。可撓性耦接件63可為諸如插塞之一種類型之公部件。在一實施例中,可撓性耦接件63由諸如銅或青銅之金屬製成,諸如磷青銅。在一實施例中,可撓性耦接件63具有至多500 µm、視情況至多200 µm、視情況至多100 µm且視情況至多50 µm之直徑。在一實施例中,可撓性耦接件63具有至多10 N/m、視情況至多5N/m、視情況至多2N/m且視情況至多1N/m之剛度。較薄可撓性耦接件63可具有較低剛度。可撓性耦接件63可在光電總成700之使用期間處於高電壓。可撓性耦接件63位於無場區62中以便減少關於放電或部分放電的潛在問題。因此,可撓性耦接件63連接至與電纜64相同的電位,但其更具可撓性,此係因為其完全包含於無場區62內;與電纜64至光電總成之連接相關聯的放電之風險在不藉由使用可撓性耦接件來防止的情況下得以實質上降低。
屏蔽件61 (其可為諸如插座之母部件之實例)包含界定無場區62之一或多個表面611。界定無場區62之一或多個表面611可處於與可撓性耦接件63實質上相同的電位差(例如,電壓)。藉此,由屏蔽件61界定之無場區相對於可撓性耦接件63係無場的。在具有多個表面611之配置中,不同表面611可面向不同方向以便界定凹座。該凹座可由連續表面界定,該連續表面之不同區可面向不同方向。屏蔽件61之表面611中之一或多者可機械連接至以及電連接至可撓性耦接件63。在一替代實施例中,屏蔽件61之表面611可電連接至與可撓性耦接件63分開之電源。在位於無場區62內之可撓性耦接件63與屏蔽件61之界定無場區62的表面611之間實質上可不存在電位差。藉此,由屏蔽件61之表面611界定的無場區相對於可撓性耦接件63係無場的。有可能可存在一些電位差。在一實施例中,電位差足夠小以使得在可撓性耦接件63與屏蔽件61之間存在可忽略的電崩潰可能性。任何此類電崩潰足夠小以致其不造成損壞。
在一實施例中,屏蔽件61包含導電材料。屏蔽件可由導電材料組成,例如屏蔽件可為實心體。在一實施例中,屏蔽件61之外表面處於與界定無場區62之一或多個表面611實質上相同的電位。無場區62可在由一或多個表面611界定之凹座內。不同表面中之一或多者(例如,界定凹座)可界定提供無場區62之屏蔽效應。如圖7中所展示,在一實施例中,屏蔽件61之外表面包含一或多個圓形曲線或隅角73。屏蔽件之外表面可為平滑連續表面,例如不具有明確界定之邊緣或隅角。預期本發明之一實施例降低了屏蔽件61與光電裝置40之另一組件之間的電崩潰的可能性。
在一實施例中,無場區62之長度(例如,深度)至少與無場區62之直徑一樣大。在一實施例中,無場區62之長度為無場區62之直徑的至少兩倍,且視情況至少五倍。一般而言,位於距電場源之間隙大小至少五倍距離的隔離器之表面上的電荷可為不相關的。此可被稱作1:5規則。為了使無場區62實質上不含電場,預期無場區62沒有必要具有遵循1:5規則之深度。
在一實施例中,當垂直於橫越射束路徑之平面檢視時,屏蔽件61之至少部分與板710重疊。在一實施例中,當在垂直於板710之平面的方向上檢視時,屏蔽件61之至少部分與板710重疊。如圖7中所展示,在一實施例中,當在垂直於板710之平面的方向上檢視時,實質上全部屏蔽件61與板710重疊。完全重疊並非必需的。舉例而言,如圖8至圖13中所展示,在一實施例中,當在垂直於板710之平面的方向上檢視時,屏蔽件61僅與板710部分重疊。任何重疊皆可有助於提供板710與屏蔽件61之間的安全電連接(例如,如圖7中所描繪)或板710與位於無場區62內之可撓性耦接件63之間的安全電連接(例如,參見圖8)。
如圖7中所展示,在一實施例中,與板710重疊之屏蔽件61之部分僅處於板710之逆流方向側及順流方向側中之一者處。舉例而言,在一實施例中,圖7中所展示之光電總成700之定向與圖2至圖5中所展示之光電裝置之定向相同。圖7中之光電總成700之圖式的上側為逆流方向側。順流方向側係在圖7中所展示之光電總成700的圖式下方。如圖7中所展示,在一實施例中,屏蔽件61之重疊部分僅在板710之逆流方向側處。屏蔽件61對於光電總成700在順流方向上延伸的程度沒有貢獻距離。本發明之一實施例使得光電總成700能夠在光電裝置40之空間約束內連接至高電壓。
在一實施例中,可將光電總成700定位在樣本208附近。舉例而言,光電總成700可為光電透鏡總成,諸如接近於樣本208之物鏡總成。屏蔽件61並不影響光電總成700相對於樣本208之位置。
在一替代實施例中,與板710重疊之屏蔽件61之部分可僅在板710之順流方向側處。在一實施例中,光電總成700可接近於位於光電總成700之逆流方向的另一光電對立者定位。屏蔽件61可相對於光電總成700之其餘部分定位,使得光電總成700可相對於逆流方向光電組件自由地定位,例如以滿足光電需求。亦即,屏蔽件61可相對於光電總成700定位以免影響光電總成700相對於逆流方向光電組件之位置。
如圖7中所展示,在一實施例中,板710經組態以能夠經由屏蔽件61電連接至可撓性耦接件63。屏蔽件61沿著電路徑處於可撓性耦接件63與板710之間的中間。屏蔽件61可定位於板710之僅一側處。此可減少在電子束路徑之方向上由屏蔽件61佔據之空間的量。此配置可避免了與電纜64至光電總成700之連接分離的至屏蔽件之額外電路徑,例如如可自本文中對至少圖8及圖11中之配置的描述顯而易見。
板710可經由屏蔽件61電連接至可撓性耦接件63係並非必需的。在一替代實施例中,板710直接地(例如,參見圖11)或經由除屏蔽件61外之另一組件連接至可撓性耦接件63。
如圖7中所展示,在一實施例中,屏蔽件61藉由機械連接件相對於板710機械地固定。屏蔽件61相對於板710可靠且穩定地附接。可包含屏蔽件61作為光電總成700之部分。在一實施例中,屏蔽件61直接機械附接至板710。此直接連接之屏蔽件可為導電主體。舉例而言,屏蔽件61可藉由導電黏著劑及/或藉由導電焊接件連接至板710。在替代或另一實施例中,屏蔽件61可經由中間機械構件機械地連接至板710。在一實施例中,屏蔽件61及板710經由機械連接件彼此電連接,例如,經由在板710之逆流方向或順流方向之隔離器中之一或多者上的諸如金屬層及/或塗層之導電層。
如上文所提及,在一實施例中,屏蔽件61與板71之間的連接係藉由運用導電黏著劑將屏蔽件61直接黏附(例如膠合)於板710上來進行。在一替代實施例中,屏蔽件61可黏附至鄰近於板710的隔離器760中之一者上的導電跡線上。導電跡線可為板710與屏蔽件61之間的用於電連接的中間構件。導電跡線可提供導電層之至少部分,且可為諸如層(例如,塗層)之構件。在此配置中,隔離器760與屏蔽件的表面可彼此緊固。板710 (例如,朝向板710之邊緣或外部區)可緊固至隔離器750之表面的向內(或徑向向內)部分。板710(例如,諸如邊緣之外部區)可在鄰近隔離器(諸如,隔離器760與鄰近隔離器750)之間。板710之外邊緣可自鄰近隔離器中之一者或兩者徑向向內。導電跡線至少在板710之外邊緣與屏蔽件61(例如屏蔽件61之內部區)之間延伸。導電跡線可在隔離器760之一部分與板710之一部分之間及/或在隔離器760之外部部分與屏蔽件61之內部部分(亦即,導向隔離器760之外部部分)之間延伸。在一配置中,板710可比隔離器中之任一者向外延伸地更遠(例如,相對於板712之向內部分);且導電跡線至少在板710之外邊緣與屏蔽件61之間延伸。對於板710自兩個鄰近隔離器750、760徑向向內延伸的配置,可存在類似變化。另外或替代地,參考隔離器760描述導電跡線的細節適用於施加至鄰近隔離器750之導電跡線,只要可在鄰近隔離器750與屏蔽件61之間達成電接觸即可。使用導電跡線可有益於確保板710在操作期間足夠平坦。使用塗層確保施加至屏蔽件61之任何力與板710解耦,例如在屏蔽件直接緊固至板710之情況下可能發生。施加至板710之力,諸如直接實體連接,可影響板710之平坦度。即使施加小的力亦可能對板710 (亦即,電極)之高度(亦即,平坦度)及其光電功能產生影響。使用諸如塗層之導電跡線減少(若不防止)此類變形力至板的傳輸。
如圖6至圖15中所展示,在一實施例中,光電總成700包含鄰近於板710之至少一個隔離器750、760。隔離器經組態以將板710與光電總成700之一或多個其他板及/或光電裝置40之一或多個其他組件電隔離。在一實施例中,隔離器750、760機械地連接至板710。在一實施例中,隔離器750、760經組態以機械地隔離板710與光電總成700之一或多個其他板。當光電總成700處於光電裝置40中時,隔離器750、760中之一者可定位在另一隔離器的逆流方向。
在一實施例中,隔離器係實質上平面的。隔離器750、760及一或多個板可包含於光電總成700內之堆疊中。在一實施例中,隔離器實質上平行於板710。
如圖7中所展示,光電總成之堆疊包含突出元件。突出元件可包含板710之突出板部分及/或突出隔離器部分。在一實施例中,如所描繪,順流方向隔離器760包含突出隔離器部分。在一實施例中,板710包含突出部713 (或突出板部分);亦即,突出部係板710之部分。替代地,突出部713係連接至板710之單獨導電平面片件。堆疊之向外周邊係由一或多個隔離器750、760及一或多個板界定,該一或多個板在正交於射束路徑之平面中(例如在正交於射束路徑之平面之主軸中的每一者中或在徑向向外方向上)具有共同的向外尺寸。突出部713延伸超出向外周邊。在一實施例中,突出部713因此相對於射束路徑突出超出例如堆疊之逆流方向隔離器750的徑向向外周邊。在一實施例中,當在垂直於板710之平面的方向上檢視時,突出部713突出超出隔離器750之徑向向外周邊。理想地,屏蔽件61緊固至突出部713。理想地,突出部713經塑形為對應於屏蔽件理想地在理想地正交於射束路徑之平面中的接觸表面。
在一實施例中,電路徑係經由順流方向隔離器760之表面上的導電元件,該導電元件自複數個帶電粒子束之路徑理想地向外突出更遠。應注意,順流方向隔離器750可被認為包含突出元件之部分,例如突出隔離器部分。此突出隔離器部分可為順流方向隔離器之突出隔離部分之周邊的一部分。(在一不同實施例中,逆流方向隔離器750包含突出隔離部分,且視情況,順流方向隔離器不包含突出元件之部分)。在板710並不包含突出板部分的實施例中,突出元件可包含突出導體部分。突出導體部分為各別隔離器750、760之突出隔離器部分上的導電層(例如,跡線)。此層與板710直接地或甚至經由不同導電元件電連接。在此實施例中,突出導體部分可被認為係突出部713。在此配置中,即使板並不進一步向外延伸為堆疊之向外周邊,例如與逆流方向隔離器750向外延伸一樣遠,板亦並不突出與例如順流方向隔離器760之突出隔離部分一樣多。
如圖7中所展示,在一實施例中,隔離器750、760中之一者,例如順流方向隔離器760,可徑向向外延伸超出突出部713。順流方向隔離器760可經組態以將板710之突出部713或可替換板710作為突出元件之部分的導電層與隔離器760之另一側處之組件電隔離。需要儘可能少地曝露導電板710或導電層,以便降低不合需要的電崩潰的可能性。突出部713徑向地延伸超出另一隔離器750 (例如,圖7中所展示之定向中之逆流方向隔離器750)之向外周邊以便允許板710之電連接。在一實施例中,突出部713與板710整體地形成。在一實施例中,突出部713為板710之邊緣處的片件、凸片或翼片。該片件、凸片或翼片可延伸直至隔離器750、760之向內周邊。在一實施例中,突出部在沿著射束路徑被檢視時具有彎曲的徑向向外周邊。替代地或另外,突出部713在沿著射束路徑被檢視時可具有矩形形狀。
突出部713經組態以將板710電連接至電源。在一實施例中,板710之徑向向內部分712可經由突出部713電連接至可撓性耦接件63。徑向向內部分712係在突出部713突出超出的隔離器750之向外周邊內。突出部可在板710與電源之間的電路徑中。在一實施例中,突出部713為板710之部分,或與板710電接觸之部分(例如,在突出部為隔離器750、760中之一者上之導電層的情況下),其提供電連接。在一實施例中,突出部713經塑形為對應於屏蔽件61之至少部分(例如,導電主體)在理想地正交於射束路徑之平面中的形狀。舉例而言,突出部713可經塑形為具有與屏蔽件61之接觸突出部713的表面類似的形狀。
如圖9中所展示,在一實施例中,板710之徑向向內區段712係由隔離器750、760中之孔徑曝露。(注意,此圖中僅展示逆流方向隔離器750)。除非相反地指定,否則逆流方向隔離器及順流方向隔離器之特徵係相同的。孔徑之邊緣界定隔離器750、760之向內周邊。圖9展示其中孔徑為圓形的配置。圓形孔徑例如由於孔徑之對稱形狀而有助於控制電場對系統之效應。其他形狀係可能的,但可能不太理想。一般而言,更光滑的形狀更合乎需要,例如具有圓形隅角。圓形及較少隅角有助於減少將以其他方式出現在尖銳隅角處的電場之集中。
如上文所提及,在一實施例中,可撓性耦接件63包含導線。在一實施例中,導線63在一伸長方向上延伸。在一實施例中,導線包含例如由於導線之撓曲引起的一或多個彎曲部。當導線包含一或多個彎曲部時,該導線可大體上在一伸長方向上延伸,例如在伸長尺寸上延伸。此展示於例如圖7及圖8中。可撓性耦接件63包含導線並非必需的。在一替代實施例中,可撓性耦接件63包含可撓性電連接器,諸如可撓性印刷電路。合乎需要的是,可撓性耦接件63具足夠可撓性以使得可撓性耦接件回應於所施加力而變形(例如撓曲),而非在將力施加至光電總成700時將力施加至該可撓性耦接件。
如圖7中所展示,在一實施例中,屏蔽件61經配置以在例如裝置40之參考座標中之至少一個方向上被檢視時環繞可撓性耦接件63。舉例而言,當在橫越射束路徑之方向上(亦即,在板710之平面內之方向上)檢視圖7中所展示之配置時,屏蔽件61環繞可撓性耦接件63。屏蔽件61保護可撓性耦接件63免受放電(諸如電崩潰)對電連接器60之外部組件(例如光電總成或甚至光電裝置40)的影響。
在一實施例中,屏蔽件61界定經組態以收納可撓性耦接件63之凹座。在一實施例中,凹座對應於無場區62,且因此可界定無場區62。屏蔽件61經組態(例如,經塑形)以收納可撓性耦接件63。藉此,由凹座界定之無場區相對於可撓性耦接件63係無場的。在一實施例中,屏蔽件61可為界定有凹座之導電主體。凹座之孔徑界定於導電主體之表面中,例如導電主體之側表面中。該側表面可正交於板之定向,且可具有與射束路徑共同的方向。凹座可為圓柱形的。凹座之孔徑可具有對應於凹座(例如圓柱)之橫截面的形狀。可將可撓性耦接件定位於凹座內使得可撓性耦接件63之伸長尺寸係沿著凹座(例如圓柱)之軸線。因此,屏蔽件61可被認為提供具有容器之內表面之形狀的凹座(在其在圖7中所展示之定向上的側上)。在一實施例中,凹座具有實質上圓形的橫截面。凹座之孔徑可為圓形。在一實施例中,可撓性耦接件63位於凹座的中心,例如,可撓性耦接件之伸長尺寸在凹座之中心延伸。凹座具有圓形橫截面並非必需的。在一替代實施例中,凹座可具有任何形狀之橫截面,諸如正方形、矩形或六邊形橫截面。然而,出於製造原因,凹座之圓形橫截面可為較佳的,且另外具有平滑的彎曲表面,從而避免了可能存在非想要放電風險的尖銳邊緣;因此,橫截面形狀理想地具有很少隅角及/或圓形隅角。凹座之橫截面可正交於凹座之深度(亦即,長度方向)。
在一實施例中,凹座經組態以具有與可撓性耦接件63之伸長方向同心的表面。可撓性耦接件63可經定位使得其與屏蔽件61之表面相距一定的距離,屏蔽件之表面例如界定無場區62之凹座的表面611 (惟可撓性耦接件63連接至屏蔽件61之處除外)。
圖8為例示性光電總成700中之電連接器60的示意圖。除非明確相反地陳述,否則電連接器60及例示性光電總成之特徵可與圖7中所展示且參考圖7中所描述之配置相同或類似。如圖8中所展示之配置中所例示,屏蔽件61經配置以環繞可撓性耦接件63並非必需的。在一替代實施例中,屏蔽件61包含兩個平面構件70,該兩個平面構件界定其間之無場區62。在一實施例中,平面構件70實質上平行於板710延伸。在一實施例中,平面構件70例如在射束路徑之方向上定位於板710之任一側上。板710之突出部713位於屏蔽件61之平面構件70之間。突出部713經塑形為對應於屏蔽件61在理想地正交於射束路徑之平面中的形狀。理想地,屏蔽件具有大於突出部之大小。
在一實施例中,無場區62之長度(例如,深度)至少與平面構件70之間的間隙之大小一樣大。在一實施例中,無場區62之長度為平面構件70之間的間隙之大小的至少兩倍,且視情況至少五倍。一般而言,位於距電場源之間隙大小至少五倍距離的隔離器之表面上的電荷可為不相關的。此可被稱作1:5規則。為了使無場區62實質上不含電場,預期無場區62沒有必要具有遵循1:5規則之深度。
如圖8中所展示,在一實施例中,板710係在兩個隔離器750、760之間,該兩個隔離器中之一者可在另一者之逆流方向。在一實施例中,隔離器係實質上平面的,因此板710可被認為包夾於兩個隔離器750、760之間。在一實施例中,隔離器750、760包含諸如玻璃或石英之介電材料。板710之表面之部分由隔離器750、760之介電材料覆蓋,例如接觸該介電材料。徑向向內部分712經曝露且用於電子束通過。突出部713之邊緣保持曝露(亦即未覆蓋)以允許將板710 (或導電層)例如與可撓性耦接件63電連接。應注意,在隔離器750、760上使用導電跡線可用以電連接板710及諸如可撓性耦接件63之電源,例如結合圖7所描述及展示。
圖10為圖8中所展示之電連接器60之實施例的橫截面圖。圖10為沿著圖8中所展示之線C-C截取的橫截面圖,因此(例如)在沿著可撓性耦接件63之伸長尺寸之方向檢視時電連接器的橫截面圖。如圖10中所展示,在一實施例中,隔離器750、760在橫越電子束之方向上具有比板710更大的尺寸。在一實施例中,介電質714設置於板710在隔離器750、760之間的較小表面處;亦即,介電質可定位於該板之側面處例如以用於覆蓋板710之較小表面。在一實施例中,介電質714包含黏著劑。在一實施例中,介電質714包含在固化時(例如在經受UV輻射時)硬化之材料。在一實施例中,介電質包含黏著劑或環氧樹脂。在一實施例中,介電質714係藉由毛細管填充在隔離器750、760之間的板710之外周邊周圍的間隙(例如,側向間隙)而形成。在一實施例中,形成介電質714之材料係低黏度的,以便有助於填充間隙。理想地,側向間隙之填充係完整的,使得側向間隙以介電質填充。因此,理想地介電質不具有可為電崩潰來源的空隙。介電質714經組態以將板710與光電裝置40之光電總成的外部組件電隔離及與光電總成之其他組件電隔離。
在一實施例中,介電質714包含環氧樹脂黏著劑。在一實施例中,黏著劑係UV可固化的。期望介電質714在固化之後具有相對較低的除氣,否則其可能例如為介電質內之空隙的來源。此介電材料可施加至板710之其他表面,否則該等表面可能不合需要地被曝露。舉例而言,未由屏蔽件61或隔離器相對於射束路徑徑向向外的隔離器覆蓋的板710之任何部分皆可具有諸如塗層之此保護層。
在一實施例中,被曝露(或未覆蓋的)板710之僅有部分為徑向向內部分712及突出部713之部分。在一不同實施例中,經曝露的板之僅有部分為徑向向內部分712。突出部713可經曝露但為突出隔離器部分上之導電層且與板710電接觸。如圖8及圖10中所展示,在一實施例中,突出部713位於無場區62內。屏蔽件61之平面構件比堆疊之外周邊向內延伸地更遠。平面屏蔽件比突出部713向外延伸地更遠。突出部之寬度小於屏蔽件之寬度。屏蔽件之面朝突出部713之表面611 (或對向表面)界定無場區62。實際上,在電連接器60內,理想地,可撓性耦接件及突出導電部分(或突出部713,亦即板710之突出部或與板710電接觸之導電層)之經曝露(或未覆蓋)部分係在無場區72內。此類無場區實質上減少了(若未防止)無場區內之組件曝露於外部電場。
如上文所提及,板710之表面可由諸如隔離器750、760及介電質714之介電材料覆蓋。此有助於降低靠近板710之邊緣的電場及/或塑形靠近板710之邊緣的電場。此類介電材料之使用可在減少無場區內之外部場之曝露方面進一步改良了無場區。
圖10為例示性光電總成700中之電連接器60的示意圖。除非明確相反地陳述,否則可應用圖8及圖10中所展示且參考圖8及圖10所描述(且因此又關於圖7)之電連接器60及光電總成的描述。如圖11中所展示,在一實施例中,隔離器750、760厚於屏蔽件61之平面構件70。隔離器750、760在沿著電子束之方向上具有大於屏蔽件71之平面構件70之尺寸的尺寸。在一實施例中,平面構件70與隔離器750、760機械接觸。在一實施例中,可撓性耦接件63電連接至屏蔽件61之平面構件70。
如上文所提及,在一實施例中,板710包含突出超出隔離器750之向外周邊的突出部713。(參見例如圖11)。在一替代實施例中,不需要突出部713。在板710之兩側上的隔離器750、760可具有超出板710之向外周邊的向外周邊。(此配置未以橫截面描繪;此配置可採用圖8、圖10及圖11中所展示且參考圖8、圖10及圖11所描述的特徵,惟隔離器之向外周邊自板710之外周邊向外除外)。舉例而言,當隔離器750、760比屏蔽件61之平面構件70厚(例如如圖11中所展示)時,則平面構件70可經配置以在堆疊之佔據面積內例如當在正交於射束路徑之方向的平面中考慮時與板710具有重疊。此配置展示於圖9中。(應注意,考慮到圖8中之橫截面C-C,將圖9應用於圖8、圖10及圖11中所展示且關於圖8、圖10及圖11所描述的實施例可為不同的;因此,圖9係關於不同實施例來參考)。在圖9之揭示內容之範疇內的實施例為例示性光電總成700之電連接器60的平面圖,其中板710在堆疊內且相對於隔離器之向外周邊凹陷。如圖9中所展示,在一實施例中,屏蔽件61之平面構件70橫越隔離器750之向外周邊72例如朝向射束之路徑向內延伸。屏蔽件61之平面構件理想地相對於一或多個帶電粒子束之路徑向內延伸超出板710之向外周邊111。此允許板710之向外周邊111在隔離器750之向外周邊72內。
突出部713可能不需要自堆疊之向外周邊向外突出。在一實施例中,突出部713為鄰接隔離器750、760之周邊之凹痕,例如由切口部分提供。舉例而言,可提供切口,該切口遵循屏蔽件61之周邊751之形狀,或在屏蔽件61之周邊751之形狀內,例如在屏蔽件之平面構件70之周邊內。屏蔽件61之周邊751可具有屏蔽件之周邊的向內延伸部分。突出部713可因此自具有凹痕之隔離器向外突出。藉由提供凹痕,板710之突出部713可用於電連接,例如突出部經曝露(未覆蓋)以用於電連接至可撓性耦接件。
在一實施例中,屏蔽件61經配置以使得無場區62在橫跨射束路徑之方向(例如,平行於板710之平面的方向)上比在沿著射束路徑之方向(例如,垂直於板710之平面的方向)上具有更大的尺寸。電連接器60經組態以將板710電連接至遠離電子束之射束路徑的電源。電路徑大體上在徑向方向上遠離射束路徑自光電裝置40延伸。
圖12為例示性光電總成700之電連接器60的示意圖。圖12中所展示之光電總成700及電連接器60之至少一些特徵與上文所描述及例如圖7中所展示的特徵相同,以用於電連接至電源;舉例而言,總成包含公部件(諸如可撓性耦接件)及母部件(諸如連接器60),其可包含屏蔽件61或由屏蔽件61體現(在本發明配置中)。母部件及公部件可相互嚙合,例如例如類似於插塞及插座以可移除方式可嚙合。應注意,在一配置中,連接器60對於確保電連接係至關重要的;但類似於插塞及插座(其為不同實體),連接器與可撓性耦接件之間的嚙合對於進行電連接係至關重要的。為了避免冗餘描述,將不重複此等特徵之描述。除非相反地陳述,否則圖12中所展示之實施例的此類特徵應被認為與圖7中所展示且參考圖7所描述的特徵實質上相同。因此,連接器及可撓性耦接件之配置可適用於稍後所描述實施例及諸如關於圖7所描述及圖7中所展示的前述實施例。
圖12展示適合於藉由機械順應性機構進行電連接的電連接器60。連接可為高電壓連接。如圖12中所展示,視情況可撓性耦接件63包含導線74。導線74由導電材料製成。舉例而言,在一實施例中,導線74包含青銅,諸如磷青銅。在一替代實施例中,導線74包含例如銅。在一實施例中,導線74在至少一個自由度中、視情況在至少兩個自由度中且視情況在五個自由度中係順應性的。
如圖12中所展示,在一實施例中,可撓性耦接件63包含彈性元件75。在一實施例中,彈性元件在一自由度中係彈性的。特定言之,彈性元件75在與導線74具順應性之自由度不同的自由度中係彈性的。在一實施例中,包含導線74及彈性元件75之可撓性耦接件63在所有六個自由度中係順應性的。
在一實施例中,可撓性耦接件63具有伸長方向,例如具有伸長尺寸。在一實施例中,彈性元件75在對應於可撓性耦接件63之伸長方向之自由度中係彈性的。可撓性耦接件63之伸長方向可為導線74順應性較小的方向。
如圖12中所展示,在一實施例中,彈性元件係彈簧負載的,例如,可被稱作彈簧式頂針之彈簧負載元件。彈簧式頂針可例如藉由焊接而連接至導線74。在一實施例中,可撓性耦接件63經組態以能夠在至少五個自由度中相對於屏蔽件61定位。
在一實施例中,可撓性耦接件63在連接點68處連接至屏蔽件61。在此實施例中,可撓性耦接件緊固至屏蔽件且可連接至電纜64。舉例而言,在一實施例中,電連接器63在連接點68處焊接至屏蔽件61。導線74可焊接至屏蔽件61。可撓性耦接件63在連接點處(例如在電纜64之末端69處)電連接至電纜64。如圖12中所展示,在一實施例中,電纜64包含著陸襯墊76或更一般而言連接表面。著陸襯墊可位於電纜64之末端69處。連接表面,或更具體言之著陸襯墊76,經組態以收納彈性元件75。彈性元件75直接電連接至電纜64之著陸襯墊76。在一實施例中,著陸襯墊可為凹陷表面。該凹陷表面朝向表面之中心凹陷。表面之中心可最深入地凹陷。表面之中心可被稱作連接點。在將著陸襯墊及彈簧負載銷定位在一起時,彈簧負載銷之彈性可足以抵抗壓縮銷以例如在連接點處將銷與襯墊脫離,使得銷與襯墊保持嚙合且在銷之方向上的任何力藉由銷之彈性被吸收而非施加至光電總成700。
在圖中未展示之一替代實施例中,可撓性耦接件63之定向反轉。導線74可在彈性元件75與電纜64之間。彈性元件75可位於屏蔽件61與導線74之間。在此配置中,著陸襯墊76可設置於屏蔽件61之表面處以形成連接點68。在此實施例中,可撓性耦接件63緊固至電纜64且可連接至屏蔽件61。
在一實施例中,屏蔽件61 (其亦可被稱作用於高電壓之蓋板(cover for high voltage;HV蓋板))具有大於電纜64之直徑的直徑。在一實施例中,屏蔽件61具有至少部分圓形之外表面。此可有助於減少屏蔽件61之外部上之電場且藉此防止放電。
在一實施例中,屏蔽件61接合至板710 (或導電層)。舉例而言,在一實施例中,屏蔽件61焊接至板710。焊接提供在有限體積內之良好電接觸且亦適合於真空條件。
在一實施例中,可撓性耦接件63可與電纜64及屏蔽件61中之至少一者斷開連接且重新連接至電纜64及屏蔽件61中之至少一者。舉例而言,在圖12中所展示之實施例中,可撓性耦接件63可易於與電纜64斷開連接。彈簧式頂針或其他類型之彈性元件75可在電纜64之末端69處自著陸襯墊76被釋放。此可使得較容易替換光電裝置40內之光電總成700。在可撓性耦接件63之定向反轉之一替代實施例中,可撓性耦接件63可易於與至屏蔽件61之連接點68斷開連接。
在一實施例中,提供將光電總成700與光電裝置40斷開連接之方法。該方法包含藉由將可撓性耦接件63與光電總成700或與電源斷開連接而將板710與電源斷開電連接。當可撓性耦接件63與電源斷開連接時,可撓性耦接件63可保持連接至光電總成700。替代地,當可撓性耦接件63與光電總成700斷開連接時,可撓性耦接件63可保持連接至電源。
在一實施例中,該方法進一步包含將光電總成700與光電裝置40斷開連接。光電總成700可用替換光電總成替換。替換光電總成可連接至電源及光電裝置40之其餘部分。舉例而言,可撓性耦接件63可重新連接至電源或替換光電總成。
圖13為例示性光電總成700之電連接器60的示意圖。本文件中別處所描述之光電總成700及電連接器60的可能特徵可應用於圖13中所展示之光電總成700及電連接器60,注意可充當可嚙合之母部件及公部件(例如類似於插塞及插座)的特徵及功能。圖13之特徵可與圖7至圖12中所展示且參考圖7至圖12所描述的實施例中之任一者相同,提供圖13以繪示可應用於本文件中之別處所描述之其他實施例的電連接器60之特徵。
如圖13中所展示,在一實施例中,屏蔽件62經配置以使得無場區62在橫越射束路徑之平面中鄰近於板710之表面定位。在一實施例中,如圖13中所描繪,屏蔽件可緊固至板710且可為導電主體,其中界定用於可撓性耦接件63的無場區62之凹座(例如,使得無場區相對於可撓性耦接件63係無場的),但特定特徵可與諸如本文中所揭示之彼等實施例的其他實施例相關。在一實施例中,當在板710之平面內的方向上檢視時,無場區62與板710至少部分地重疊。換言之,無場區至少部分在板710之樣本平面中。使無場區延伸至與板相同之平面中可有助於減小屏蔽件61在沿著射束路徑及/或正交於板之方向上延伸之範圍。此有助於減少(若未最小化)板710上方及/或下方的距離。如圖13中所展示,在一實施例中,屏蔽件61可向上延伸遠至逆流方向隔離器750,例如不比逆流方向隔離器750向上延伸地更遠。在一實施例(未描繪)中,屏蔽件61可向下延伸遠至順流方向隔離器760。屏蔽件61相對於板710之確切配置可取決於光電總成700之空間約束(例如光電裝置40中可用於光電總成700的體積的空間約束)來選擇。
如圖13中所展示,在一實施例中,例如導電主體之屏蔽件61包含向內突出之邊緣部分77或突出之架子部分。該突出邊緣部分77經塑形為具有對應於突出部之平面表面及突出部之側表面的表面。該突出邊緣部分77經組態以提供屏蔽件61與板710及視情況突出部713之突出隔離器部分之間的機械及/或電連接。如圖13中所展示,屏蔽件61及板710可經由連接表面67 (例如,連接表面之平面部分)彼此連接。連接表面67 (例如連接表面67之側面部分)亦可將屏蔽件61連接至側表面突出部,例如板710及/或隔離器760。藉由提供連接表面67,可使板710與屏蔽件61之間的機械及/或電連接穩固、可靠且安全。例如作為連接主體或導電主體之屏蔽件61至連接表面67之平面部分之間的此連接表面67亦展示於圖7及圖12中。
如圖13中所展示,在一實施例中,屏蔽件61包含凹痕,諸如切口部分。切口部分可界定於突出邊緣部分77下方。凹痕可經塑形為對應於屏蔽件之向內周邊之一部分,理想地為突出邊緣部分。凹痕可經塑形為收納屏蔽件之突出邊緣部分的向內周邊之至少部分。連接表面67之平面的至少部分(理想地向內部分)可經塑形為對應於凹痕。切口形狀係為了允許至板710之機械及/或電連接。
如圖6及圖14中所展示,在一實施例中,光電總成700包含第二光電元件,該第二光電元件包含板720。該光電總成700可具有與參考圖7至圖13所描繪及本文中所描述相同的特徵及類似的功能。板720具有圍繞電子束之射束路徑的一或多個孔徑。圖14展示光電總成700之配置,該光電總成進一步包含第三光電元件,該第三光電元件包含板730。儘管三個板710、720、730展示於圖14中,但在一實施例中,光電總成700可包含多於三個板。每一板可分開地連接至一電源。該等板中之一或多者可連接至高電壓電源,使得可控制該等板之表面之間的電位差以控制鄰近於該等板之電場。每一板可具備其自有電連接器60。在一配置中,多個板具有共同電連接器60,因此具有共同電連接。
圖15為圖14中所展示之配置之側視圖的示意圖。圖15展示用於三個板710、720、730之三個電連接器的三個屏蔽件61,該三個板可被稱作逆流方向板710、中間板720及順流方向板730。該等屏蔽件可被稱作最左側屏蔽件612、中間屏蔽件613及最右側屏蔽件614。每一屏蔽件612至614例如相對於諸如可撓性耦接件63之物件之***界定無場區62。在各別屏蔽件612至614之導電主體中,凹座界定無場區62。
如圖15中所展示,在一實施例中,例如導電主體之每一屏蔽件612至614安裝於各別板710、720、730上。圖14及圖15中所展示之光電總成700包含鄰近於另外板720、730之另外隔離器770、780,例如使得每一板710、720、730具有作為個別板之逆流方向及順流方向的兩個鄰接隔離器。隔離器可充當用於沿著射束路徑之各別鄰近板之逆流方向隔離器及順流方向隔離器。舉例而言,逆流方向板710具有鄰接隔離器750、760;中間板720具有鄰近隔離器760、770;且順流方向板730具有鄰接隔離器770、780。在圖15中所展示之配置中,最左側屏蔽件612連接至逆流方向板710以用於將逆流方向板710連接至電源。圖15中所展示之中間屏蔽件613係用於將順流方向板730連接至電源。圖15中所展示之最右側屏蔽件614係用於將中間板720電連接至電源。在一實施例中,屏蔽件612至614彼此電隔離。替代地,屏蔽件612至614可彼此電連接。
如圖15中所展示,視情況電連接器60經配置以使得屏蔽件612至614界定在沿著射束路徑之方向上彼此重疊的各別無場區62(例如,相對於諸如可撓性耦接件之可***電供應件)。當自側面檢視電連接器60時(如圖15中所展示之視圖中),亦即,在平行於板710、720、730之平面的方向上檢視電連接器60時,無場區62彼此重疊,理想地在實質上相同平面中例如處於沿著射束路徑之方向之相同位置。此可有助於簡化板710、720、730至不同電位之連接。
在光電總成700之不同配置中,板710及隔離器750、760不比堆疊之周邊向外延伸地更遠。在此配置中,連接表面67僅具有側面部分,例如,其不具有平面部分。側面部分包含板710之至少一側表面(或板之平面中之導電層)及可為該板710之逆流方向及/或順流方向的至少一個鄰接隔離器。堆疊不具有突出部,因而儘管板或替代地與板710電連接之導電層可在側面部分處延伸至堆疊之周邊表面來代替介電質,但介電質可存在於堆疊之周邊處之板710之平面中的別處。屏蔽件61具有經塑形為對應於連接表面之側面部分的表面。此配置避免了對於突出部之需求且直接連接至板或在板之平面中的導電層,且經由至少一個隔離器之周邊表面機械地緊固至堆疊。板及/或導電層可部分地沿著鄰接隔離器之周邊表面延伸以增加板710與屏蔽件61之間的電接觸。為了確保緊固的連接,屏蔽件可經由介電層機械地連接至其他板(或導電層)以確保屏蔽件61與每一其他板電隔離。然而,電連接器60之此配置儘管可用,但與具有突出部713之電連接器相比,可具有屏蔽件至光電總成之較不緊固的機械連接。
在一實施例中,光電總成700包含一或多個光電元件,該一或多個光電元件包含可被稱作微機電組件之元件(儘管此組件可能不包含移動或可移動特徵)或可使用適合於製造微機電組件之技術(例如「MEMS技術」)來製造,該等微機電組件中之一些經設計為具有光電功能性。光電總成700或光電總成700之至少組件可藉由此類技術製造。光電總成700可包含可被認為係MEMS元件之一或多個元件。在使用期間可控制此類元件中之一或多者以將其設定為處於相對於參考電位(例如接地)之高電位差。此類元件可需要在光電總成700內例如相對於射束柵格之路徑及相對於裝置內之其他光電元件,例如相對於源、相對於樣本及/或射束柵格之路徑,進行準確定位(例如對準)。預期本發明之一實施例允許諸如在操作期間將此類元件更準確地定位(例如對準)在此光電總成700之堆疊內,例如不使光電總成700例如藉由外部施加之力或力矩而失真。另外或替代地,本發明之一實施例可實現此類元件相對於裝置40中之其他元件的更準確定位(例如對準),且因此實現包含裝置40內之此類元件的光電總成700之堆疊的更準確定位。
如上文所提及,在一實施例中,光電總成700為光電透鏡總成。光電透鏡總成可包含物鏡總成。光電透鏡總成可為物鏡總成。在一替代實施例中,光電透鏡總成為光電聚光透鏡總成。
在一實施例中,光電總成700包含準直器。舉例而言,在一實施例中,光電總成700包含與靜電聚光透鏡陣列組合之磁性準直器。光電總成700可包含具有一或兩個巨型電極之單一孔徑透鏡陣列,該一個或兩個巨型電極遠離虛擬源共軛平面置放。
在一替代實施例中,光電總成700包含與靜電隙縫偏轉器組合之磁性巨型透鏡。磁性巨型透鏡可用於準直。作為另一替代例,在一實施例中,光電總成700包含組合之磁性及靜電巨型透鏡及順流方向隙縫偏轉器。
一般而言,光電總成700可包含任何板,諸如偵測器陣列之板、透鏡電極之板(多個偏轉器可整合至其中)、多個偏轉器陣列、射束孔徑陣列(例如,上部射束孔徑陣列及/或最終射束限制陣列)、偏轉器陣列(例如,條帶偏轉器陣列)及其他類型之校正器元件。
本文件內所描述之實施例已主要聚焦於多射束光電裝置40。本發明同樣適用於單射束光電裝置40。
在一實施例中,可向複數個電連接器60提供同一板。舉例而言,板710有可能包含不同的電極,該等電極具有在光電總成700之使用期間施加之不同電位。舉例而言,在一實施例中,板710具有條帶電極,其中條帶電極之每一電極具有或可具有施加之不同電位。在一不同實施例中,替代電極可具有共同施加之電位,因此鄰近電極具有不同施加之電位。每板710可存在多於一個電連接器60。類似地,具有電極之多極的偏轉器可需要針對不同電極而施加至板之不同電位;舉例而言,板可包含複數個偏轉器,該等不同偏轉器之共同電極具有共同電連接器60。
如圖7及圖12至圖14中所展示,在一實施例中,可撓性耦接件63在連接點68處連接至屏蔽件61且在另一連接點處(例如在電纜64之末端69處)連接至電纜64。亦即,連接器60之屏蔽件61與(例如)可撓性耦接件之電纜之連接的此等配置被描述為可嚙合(例如,以可移除方式可連接)之公部件及母部件(例如類似於插塞及插座)的實例。圖16為展示可撓性耦接件63可如何連接至屏蔽件61及電纜64之實例的示意圖(例如,如何例如使用可撓性耦接件(其可為公部件或母部件之部分)將電纜64之公部件連接至屏蔽件61之母部件)。參考圖16所展示及描述之電連接器60的特徵可應用於本文中所揭示之任何其他實施例,例如,如圖7及圖12至圖14中所展示且參考圖7及圖12至圖14所描述。在一實施例中,可撓性耦接件63係由夾具(例如托架夾具)連接至屏蔽件61。在一實施例中,屏蔽件61形成例如包含兩個部分(即,上部部分及下部部分)之夾具。屏蔽件61包含上部托架及下部托架(亦即,分別為上部部分及下部部分)。上部及下部托架最初可形成為單獨組件且隨後接合在一起以形成屏蔽件61,例如屏蔽件之導電主體。圖16展示屏蔽件61之兩個部分之間的接合部79。如圖16中所展示,在一實施例中,提供諸如固定組件78之固定器以將屏蔽件61之兩個托架緊固在一起。
在一實施例中,可撓性耦接件63之一末端位於屏蔽件61之兩個托架之間。可撓性耦接件63可在屏蔽件61之兩個部分之間,例如包夾於屏蔽件61之兩個部分之間。可撓性耦接件63之末端位於屏蔽件61之接合部79中。可將可撓性耦接件63定位於較低托架上,其中隨後將上部托架置放於較低托架及可撓性耦接件63之頂部上。接著施加固定組件78以將可撓性耦接件63相對於屏蔽件61緊固在適當位置。在一實施例中,固定組件包含例如銷、釘子或螺釘。
如圖16中所展示,在一實施例中,可撓性耦接件63之另一端可連接至電纜64之導體66。在一實施例中,可撓性耦接件63捲曲至導體66上。替代地,可撓性耦接件63可焊接、黏附或摩擦配合至電纜64之導體66。
圖17為將可撓性耦接件63連接至屏蔽件61或經由可撓性耦接件63將電纜64連接至屏蔽件61之替代方式的示意圖,該可撓性耦接件可為電纜64之部分或為可包含電纜64及可撓性耦接件之公部件。如圖17中所展示,在一實施例中,可撓性耦接件63藉由諸如壓縮固定器之固定器(例如藉由固定螺釘80)連接至屏蔽件61。在一實施例中,屏蔽件61包含用於容納固定螺釘80之凹座。在一實施例中,屏蔽件61包含用於容納可撓性耦接件63之末端的另一凹座。***固定螺釘80以將可撓性耦接件63之末端釘住(或壓縮緊固)在屏蔽件61之凹座中。
圖18為將可撓性耦接件63連接至屏蔽件61或經由可撓性耦接件63將電纜64連接至屏蔽件61之替代方式的示意圖,該可撓性耦接件可為電纜64之部分或為可包含電纜64及可撓性耦接件之公部件。在不同配置中,可撓性耦接件可為連接器之部分或可包含分別為屏蔽件61(及因此連接器60)之部分及亦包含電纜64之公部件的部分。如參考圖18所展示,在一實施例中,提供緊固連接器(或固定器) 81以將可撓性耦接件63連接至屏蔽件61。在一實施例中,緊固連接器81經組態以被***(例如壓縮緊固)至屏蔽件,例如經推動或旋擰至屏蔽件61中,以便在屏蔽件61與可撓性耦接件63之間形成電連接。可撓性耦接件63可附接至連接器81之未被***(例如,推動)至屏蔽件61中之末端。在一實施例中,屏蔽件61具備用於容納待推動至其中之連接器81的凹座。
在一替代實施例中,可撓性耦接件63及連接器81之定向可反轉。特定言之,在一實施例中,連接器81位於可撓性耦接件63與電纜64之導體66之間。舉例而言,連接器81可相對於導體66固定,例如藉由使用諸如導電黏著劑或焊接件之導電接合材料。可撓性耦接件63之一端連接至連接器81。可撓性耦接件63之另一端可直接連接至屏蔽件61。
在一替代實施例中,可撓性耦接件63經由類似於圖12中所展示之著陸襯墊76的著陸襯墊連接至屏蔽件61。著陸襯墊之可能特徵在本文件中之別處進行描述。著陸襯墊可設置於形成無場區62之凹座的末端表面處。可撓性耦接件63可為固定器且可藉由諸如彈簧之彈性構件而推靠著陸襯墊。可撓性耦接件63之另一端可附接至如上文所描述之電纜64之導體66。在另一替代實施例中,著陸襯墊可位於電纜64之末端處。可設置諸如彈簧之彈性構件以便產生小的推力以保持可撓性耦接件63在電纜64之末端處與著陸襯墊接觸。可撓性耦接件63之另一端可直接連接至屏蔽件61。
在一替代實施例中,可撓性耦接件63可藉由諸如推夾之固定器連接至屏蔽件61。屏蔽件61可包含凹座,可撓性耦接件63之一端延伸至該凹座中。推夾可被設置通過夾具61中之另一凹座以用於固持可撓性耦接件63相對於屏蔽件61之末端。在一實施例中,可撓性耦接件63之末端可延伸通過推夾以便防止推夾自身自屏蔽件61推出。推夾確保了在可撓性耦接件63與屏蔽件61之間維持接觸。
在圖16至圖18中所展示且參考圖16至圖18且更一般而言參考至少圖7及圖12至圖14所描述的不同配置中,可存在諸如以可移除方式可相互嚙合的公部件及母部件。連接器60可充當母部件且可包含屏蔽件61。可撓性耦接件63可充當公部件或為公部件之部分。公部件可包含電纜64,或至少電纜之一末端。母部件可收納公部件以達成電連接。公部件可***至母部件中,例如***母部件中所界定的界定無場區之凹座內,以達成電連接。
偵測器可形成光電裝置之部分,諸如圖1至圖5中之任一者的光電裝置40之部分。光電裝置可經組態以自源射束產生細射束且朝向一樣本投影該細射束。偵測器可面向樣本安置且經組態以偵測自該樣本發射之電子。偵測器可包含電流偵測器陣列。至偵測器陣列之信號通信可包含經由可包含於物鏡總成中之光纖之信號通信。光電設備可包含光電裝置。光電裝置可包含經組態以發射電子束之源。替代地,該源可為光電設備之部分而非光電裝置之部分。光電裝置可包含一或多個光電總成。
複數個光電裝置可包含於光電裝置陣列中。光電裝置陣列之光電裝置較佳經組態以將各別多射束同時聚焦至同一樣本之不同區上。
雖然已結合各種實施例描述本發明,但自本說明書之考量及本文中揭示之本發明之實踐,本發明之其他實施例對於熟習此項技術者將顯而易見。舉例而言,如上文所描述,在一實施例中,光電總成700包含電連接器60。然而,本發明之電連接器60可用於光電裝置40中可存在可能電崩潰問題的任何位置。在一實施例中,光電裝置40包含與光電總成700分開之電連接器60。舉例而言,電連接器60可位於與光電裝置40之其他部分(諸如,光電裝置40之主體或框架)之低力電連接合乎需要之處。電連接器60可位於不需要電連接特別為低力之處。電連接器60可使光電裝置40更緊湊,同時提供例如相對於耦合之無場區,且該無場區相對於耦合係無場的。意欲本說明書及實例僅被認為係例示性的,其中本發明之真正範疇及精神藉由以下申請專利範圍指示。
以上描述意欲為繪示性,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及條項之範疇的情況下如所描述進行修改。
提供以下條項:
條項1. 一種用於沿著各別射束路徑朝著一樣本位置投影複數個帶電粒子束的帶電粒子光學裝置,該帶電粒子光學裝置包含:一帶電粒子光學總成,其經組態以操縱該等帶電粒子束,該帶電粒子光學總成包含一第一帶電粒子光學元件,該第一帶電粒子光學元件包含具有圍繞該等帶電粒子束之一射束路徑之一或多個孔徑的一板;及一電連接器,其經組態以將該帶電粒子光學元件之該板電連接至一電源,其中該電連接器:包含一屏蔽件,該屏蔽件經組態以界定實質上不含電場之一無場區;且經組態以能夠經由一可撓性耦接件電連接,該可撓性耦接件經組態以將該帶電粒子光學元件之該板電連接至該電源,該可撓性耦接件位於該無場區內。
條項2. 如條項1之帶電粒子光學裝置,其中當在垂直於該帶電粒子光學元件之該板之一平面的一方向上檢視時,該屏蔽件之至少部分與該帶電粒子光學元件之該板重疊。
條項3. 如條項2之帶電粒子光學裝置,其中與該帶電粒子光學元件之該板重疊的該屏蔽件之該部分僅處於該板之一逆流方向側及一順流方向側中之一者處。
條項4. 如任一前述條項之帶電粒子光學裝置,其中該帶電粒子光學元件之該板經組態以能夠經由該屏蔽件電連接至該可撓性耦接件。
條項5. 如任一前述條項之帶電粒子光學裝置,其中該屏蔽件藉由一機械連接件相對於該帶電粒子光學元件之該板機械地固定。
條項6. 如條項5之帶電粒子光學裝置,其中該屏蔽件及該板經由該機械連接件而電連接。
條項7. 如任一前述條項之帶電粒子光學裝置,其中該帶電粒子光學總成包含鄰近於該板之至少一個隔離器。
條項8. 如條項7之帶電粒子光學裝置,其中該隔離器係實質上平面的。
條項9. 如條項7或8之帶電粒子光學裝置,其中該隔離器實質上平行於該板。
條項10. 如條項7至9中任一項之帶電粒子光學裝置,其中該板包含相對於該等射束路徑突出超出該隔離器之一徑向向外周邊的一突出部。
條項11. 如條項10之帶電粒子光學裝置,其中相對於該等射束路徑在該隔離器之該向外周邊內的至少一徑向向內部分可經由該突出部電連接至該可撓性耦接件。
條項12. 如任一前述條項之帶電粒子光學裝置,其中該可撓性耦接件包含一導線,該導線在一伸長方向上延伸。
條項13. 如任一前述條項之帶電粒子光學裝置,其中該可撓性耦接件包含一彈性元件。
條項14. 如條項13之帶電粒子光學裝置,其中該彈性元件在一自由度中係彈性的。
條項15. 如條項14之帶電粒子光學裝置,其中該可撓性耦接件具有一伸長方向且該彈性元件在對應於該可撓性耦接件之該伸長方向之一自由度中係彈性的。
條項16. 如條項13至15中任一項之帶電粒子光學裝置,其中該彈性元件係一彈簧式頂針。
條項17. 如任一前述條項之帶電粒子裝置,其中該可撓性耦接件經組態以能夠在至少五個自由度中相對於該屏蔽件定位。
條項18. 如任一前述條項之帶電粒子光學裝置,其中該屏蔽件經配置以在至少一個方向上檢視時環繞該可撓性耦接件。
條項19. 如條項18之帶電粒子光學裝置,其中該屏蔽件界定經組態以收納該可撓性耦接件之一凹座。
條項20. 如條項19之帶電粒子光學裝置,其中該凹座具有一實質上圓形橫截面。
條項21. 如條項20之帶電粒子光學裝置,其中該實質上圓形橫截面正交於該凹座之深度。
條項22. 如條項19至21中任一項之帶電粒子光學裝置,其中該凹座經組態以具有與該可撓性耦接件之一伸長方向同心的一表面。
條項23. 如任一前述條項之帶電粒子光學裝置,其中該屏蔽件包含一導電主體,理想地在其中界定一凹座,理想地該主體經組態以經由該可撓性耦接件而電連接。
條項24. 如條項1至17中任一項之帶電粒子光學裝置,其中該屏蔽件包含兩個平面構件,該兩個平面構件界定其之間的無場區,理想地其中該屏蔽件與該可撓性耦接件隔離,理想地連接至與該可撓性耦接件不同之一電源。
條項25. 如任一前述條項之帶電粒子光學裝置,其中該屏蔽件經配置以使得該無場區在平行於該板之一平面的一方向上具有比在垂直於該板之該平面的一方向上更大的一尺寸。
條項26. 如任一前述條項之帶電粒子光學裝置,其中該屏蔽件經配置以使得該無場區在橫越該等射束路徑之一平面中鄰近於該板之一表面定位。
條項27. 如任一前述條項之帶電粒子光學裝置,其中該電連接器包含經組態以將該可撓性耦接件電連接至該電源之一電纜,其中該可撓性耦接件相比於該電纜在至少一個自由度中更具可撓性。
條項28. 如任一前述條項之帶電粒子光學裝置,其中該板具有一孔徑陣列。
條項29. 如條項28之帶電粒子光學裝置,其中該陣列之該等孔徑係用於各別帶電粒子束之該等射束路徑。
條項30. 如任一前述條項之帶電粒子光學裝置,該帶電粒子板係一第一帶電粒子板,其中該帶電粒子光學總成包含一第二帶電粒子光學元件,該第二帶電粒子光學元件包含一板,該板具有圍繞該等帶電粒子束之一射束路徑之一或多個孔徑。
條項31. 如條項30之帶電粒子光學裝置,其包含經組態以將該第二帶電粒子光學元件之該板電連接至一電源之另一電連接器。
條項32. 如條項31之帶電粒子光學裝置,其中該等電連接器經配置以使得該等屏蔽件界定在沿著該等射束路徑之方向上彼此重疊的各別無場區。
條項33. 如任一前述條項之帶電粒子光學裝置,其中該電連接器包含該可撓性耦接件。
條項34. 如任一前述條項之帶電粒子光學裝置,其中該電連接器包含經組態以連接至該可撓性耦接件之一固定器。
條項35. 如任一前述條項之帶電粒子光學裝置,其中該帶電粒子光學總成包含一或多個帶電粒子光學元件,該一或多個帶電粒子光學元件包含一微機電組件。
條項36. 如任一前述條項之帶電粒子光學裝置,其中該帶電粒子光學總成係一帶電粒子光學透鏡總成。
條項37. 如條項36之帶電粒子光學裝置,其中該帶電粒子光學透鏡總成包含一物鏡總成。
條項38. 如條項36之帶電粒子光學裝置,其中該帶電粒子光學透鏡總成係一物鏡總成。
條項39. 如條項36中任一項之帶電粒子光學裝置,其中該帶電粒子光學透鏡總成包含一帶電粒子光學聚光透鏡總成。
條項40. 如任一前述條項之帶電粒子光學裝置,其中該帶電粒子光學總成包含一準直器。
條項41. 一種用於沿著朝向一樣本位置之一射束路徑在一帶電粒子設備中對一或多個帶電粒子束進行操作的帶電粒子光學總成,該帶電粒子光學總成包含:一帶電粒子光學元件,其包含一板,該板具有圍繞一或多個帶電粒子束之一射束路徑之一或多個孔徑,且經組態以操縱該一或多個帶電粒子束;及至少一個隔離器,其圍繞該射束路徑鄰近於該板且經組態以機械地支撐該板並電隔離該板;及一電連接器,其經組態以將該板電連接至一電源,其中該電連接器包含該板之一突出部,該突出部相對於該射束路徑自該隔離器或該等隔離器中之一者的之一向外周邊徑向向外延伸,該突出部經組態以能夠經由實質上不含電場的一無場區中之一可撓性耦接件連接至該電源。
條項42. 如條項41之帶電粒子光學總成,其中該電連接器包含經組態以界定該無場區之一屏蔽件。
條項43. 如條項41或42之帶電粒子光學總成,其中該電連接器包含一固定器,該固定器經組態以連接至該可撓性耦接件以將該板電連接至該電源。
條項44. 如條項43之帶電粒子光學總成,其中該連接器在包含該帶電粒子光學總成之一帶電粒子設備之操作期間位於該無場區中。
條項45. 如條項41或42之帶電粒子光學總成,其中該電連接器包含位於該無場區內之該可撓性耦接件。
條項46. 一種經組態以將一射束柵格中之複數個帶電粒子束導向一樣本之帶電粒子光學總成,該總成包含一帶電粒子光學組件,該帶電粒子光學組件包含:一平面帶電粒子光學元件,其經組態以在高電壓下對一射束柵格之帶電粒子束進行操作,該元件包含用於該射束柵格之不同射束之路徑的複數個孔徑;一隔離間隔件,其經組態以:支撐並電隔離該帶電粒子光學元件,且經定位成遠離該等射束之該等路徑;及一導電主體,其在結構上連接至該總成之一連接表面且電連接至該帶電粒子元件,其中一凹座界定於該導電主體內且經組態以提供一無場體積以用於***一電耦接件,從而經由該電耦接件將該帶電粒子光學元件與該導電主體電連接。
條項47. 如條項46之帶電粒子光學總成,其中該連接表面包含該隔離間隔件之一表面。
條項48. 如條項46之帶電粒子光學總成,其中該連接表面包含該帶電粒子光學元件之一表面。
條項49. 如條項46之帶電粒子光學總成,其中該連接表面係理想地包含該間隔件之一部分的一突出部之部分。
條項50. 如條項46至49中任一項之帶電粒子光學總成,其中該連接表面之一部分相對於該射束柵格之該等路徑自該總成之一邊緣向外延伸。
條項51. 一種帶電粒子光學設備,其包含:如條項1至40中任一項之帶電粒子光學裝置或如條項41至50中任一項之帶電粒子光學總成;及經組態以支撐一樣本之一可致動載物台。
條項52. 一種用於提供一電連接之方法,該方法包含:提供經組態以沿著各別射束路徑朝向一樣本位置投影複數個帶電粒子束之一帶電粒子光學裝置,該帶電粒子光學裝置包含經組態以操縱該等帶電粒子束之一帶電粒子光學總成,該帶電粒子光學總成包含一帶電粒子光學元件,該帶電粒子光學元件包含具有圍繞該等帶電粒子束之一射束路徑之一或多個孔徑的一板;及提供經組態以將該板電連接至一電源之一電連接器,其中該電連接器:包含一屏蔽件,該屏蔽件經組態以界定實質上不含電場之一無場區;且經組態以能夠電連接至一可撓性耦接件,該可撓性耦接件經組態以將該板電連接至該電源,該可撓性耦接件位於該無場區內。
條項53. 如條項52之方法,該方法包含:將該可撓性耦接件與該電源斷開連接,其中該可撓性耦接件保持連接至該帶電粒子光學透鏡總成。
條項54. 如條項53之方法,該方法包含:用一替換可撓性耦接件及一替換帶電粒子光學透鏡總成替換該可撓性耦接件及該帶電粒子光學透鏡總成。
條項55. 如條項54之方法,該方法包含:將該替換可撓性耦接件連接至該電源,使得該替換帶電粒子光學透鏡總成經由該替換可撓性耦接件電連接至該電源。
條項56. 如條項52至55中任一項之方法,該方法包含:將該帶電粒子光學總成與該帶電粒子光學裝置斷開連接。
條項57. 如條項56之方法,該方法包含:用一替換帶電粒子光學總成替換該帶電粒子光學總成。
條項58. 一種將一帶電粒子光學總成與一帶電粒子光學裝置斷開連接之方法,該帶電粒子光學裝置經組態以沿著各別射束路徑朝向一樣本位置投影複數個帶電粒子束,該帶電粒子光學裝置包含經組態以操縱該等帶電粒子束之一帶電粒子光學總成,該帶電粒子光學總成包含一帶電粒子光學元件,該帶電粒子光學元件包含具有圍繞該等帶電粒子束之一射束路徑之一或多個孔徑的一板,該板經由一可撓性耦接件電連接至一電源,該可撓性耦接件位於由一屏蔽件界定之一無場區內,該方法包含:藉由將該可撓性耦接件與該電源及該帶電粒子光學總成中之一者斷開連接而將該板與一電源斷開電連接,其中該可撓性耦接件保持連接至該帶電粒子光學總成及該電源中之另一者。
條項59. 如條項58之方法,該方法包含:將該帶電粒子光學總成與該帶電粒子光學裝置斷開連接。
條項60. 如條項59之方法,該方法包含:用一替換帶電粒子光學總成替換該帶電粒子光學總成。
10:真空腔室
20:裝載鎖定腔室
30:裝備前端模組(EFEM)
30a:第一裝載埠
30b:第二裝載埠
40:光電裝置/多射束光電裝置/單射束光電裝置
50:控制器
60:電連接器
61:屏蔽件
62:無場區
63:可撓性耦接件/導線
64:電纜
65:絕緣體
66:導體
67:連接表面
68:連接點
69:末端
70:平面構件
71:板
72:向外周邊
73:隅角
74:導線
75:彈性元件
76:著陸襯墊
77:向內突出之邊緣部分
78:固定組件
79:接合部
80:固定螺釘
81:緊固連接器
100:電子束評估設備或檢測設備
111:向外周邊
201:電子源
208:樣本
211:細射束
212:細射束
213:細射束
240:偵測器
241:物鏡陣列
242:射束塑形限制器
250:控制透鏡陣列
252:上部射束限制器
260:掃描偏轉器陣列
271:準直器元件陣列
301S:源交越
302:初級射束/初級電子束
304:主光電軸線
308:目標
310:聚光透鏡
311:子射束
312:子射束
313:子射束
320:源轉換器
321:射束限制孔徑陣列
322:影像形成元件陣列
322_1:偏轉器
322_2:偏轉器
322_3:偏轉器
323:預彎曲偏轉器陣列
323_1:預彎曲偏轉器
323_2:預彎曲偏轉器
323_3:預彎曲偏轉器
324:像差補償器陣列
331:物鏡
372:射束形成器陣列
391:探測光點
392:探測光點
393:探測光點
500:陣列
611:表面
612:最左側屏蔽件
613:中間屏蔽件
614:最右側屏蔽件
700:光電總成
710:陣列板/逆流方向板/第一板/導電板
711:孔徑
712:徑向向內部分/徑向向內區段
713:突出部
714:介電質
720:鄰接板/順流方向板/第二板/中間板
721:孔徑
730:隔離器/順流方向板
732:開口
740:塗層
750:第一隔離器/逆流方向隔離器
751:周邊
760:第二隔離器/順流方向隔離器
770:另外隔離器
780:另外隔離器
C-C:線/橫截面
本發明之上述及其他態樣自結合隨附圖式進行之例示性實施例之描述將變得更顯而易見。
圖1為繪示例示性電子束檢測設備之示意圖。
圖2為繪示作為圖1之例示性電子束檢測設備之部分的例示性多射束光電裝置之示意圖。
圖3為例示性光電裝置之示意圖,該光電裝置包含作為圖1之例示性電子束檢測設備之部分的準直器元件陣列及掃描偏轉器陣列。
圖4為包含圖3之光電裝置之例示性光電裝置陣列的示意圖。
圖5為作為圖1之例示性電子束檢測設備之部分的替代例示性光電裝置之示意圖。
圖6為圖3、圖4及圖5之光電裝置之部分的例示性光電總成之示意圖。
圖7為例示性光電總成之電連接器之示意圖。
圖8為例示性光電總成之電連接器之示意圖。
圖9為例示性光電總成之電連接器之平面圖。
圖10為圖8中所展示之電連接器之橫截面圖。
圖11為例示性光電總成之電連接器之示意圖。
圖12為例示性光電總成之電連接器之示意圖。
圖13為例示性光電總成之電連接器之示意圖。
圖14為例示性光電總成之電連接器之示意圖。
圖15為包括圖14中所展示之電連接器之電連接器的不同視圖。
圖16為電連接器之屏蔽件與可撓性耦接件之間的連接的示意圖。
圖17為電連接器之屏蔽件與可撓性耦接件之間的連接的示意圖。
圖18為電連接器之屏蔽件與可撓性耦接件之間的連接的示意圖。
現在將詳細參考例示性實施例,例示性實施例的實例在隨附圖式中加以繪示。以下描述參考隨附圖式,其中除非另外表示,否則不同圖式中之相同數字表示相同或類似元件。例示性實施例之以下描述中所闡述之實施並不表示符合本發明的所有實施。實情為,其僅僅為符合關於所附申請專利範圍中所敍述之本發明的態樣之設備及方法之實例。
60:電連接器
61:屏蔽件
62:無場區
63:可撓性耦接件/導線
64:電纜
65:絕緣體
66:導體
67:連接表面
68:連接點
69:末端
72:向外周邊
73:隅角
611:表面
700:光電總成
710:陣列板/逆流方向板/第一板/導電板
712:徑向向內部分/徑向向內區段
713:突出部
750:第一隔離器/逆流方向隔離器
760:第二隔離器/順流方向隔離器
Claims (15)
- 一種用於沿著各別射束路徑朝著一樣本位置投影複數個帶電粒子束的帶電粒子光學裝置,該帶電粒子光學裝置包含: 一帶電粒子光學總成,其經組態以操縱該等帶電粒子束,該帶電粒子光學總成包含一第一帶電粒子光學元件,該第一帶電粒子光學元件包含具有圍繞該等帶電粒子束之一射束路徑之一或多個孔徑的一板;及 一電連接器,其經組態以將該帶電粒子光學元件之該板電連接至一電源,其中該電連接器: 包含一屏蔽件,該屏蔽件經組態以界定實質上不含電場之一無場區;且 經組態以能夠經由一可撓性耦接件電連接,該可撓性耦接件經組態以將該帶電粒子光學元件之該板電連接至該電源,該可撓性耦接件位於該無場區內。
- 如請求項1之帶電粒子光學裝置,其中當在垂直於該帶電粒子光學元件之該板之一平面的一方向上檢視時,該屏蔽件之至少部分與該帶電粒子光學元件之該板重疊。
- 如請求項2之帶電粒子光學裝置,其中與該帶電粒子光學元件之該板重疊的該屏蔽件之該部分僅處於該板之一逆流方向側及一順流方向側中之一者處。
- 如請求項1至3中任一項之帶電粒子光學裝置,其中該帶電粒子光學元件之該板經組態以能夠經由該屏蔽件電連接至該可撓性耦接件。
- 如請求項1至3之帶電粒子光學裝置,其中該屏蔽件藉由一機械連接件相對於該帶電粒子光學元件之該板機械地固定。
- 如請求項5之帶電粒子光學裝置,其中該屏蔽件及該板經由該機械連接件而電連接。
- 如請求項1至3之帶電粒子光學裝置,其中該帶電粒子光學總成包含鄰近於該板之至少一個隔離器。
- 如請求項7之帶電粒子光學裝置,其中該隔離器係實質上平面的。
- 如請求項7之帶電粒子光學裝置,其中該隔離器實質上平行於該板。
- 如請求項7之帶電粒子光學裝置,其中該板包含相對於該等射束路徑突出超出該隔離器之一徑向向外周邊的一突出部。
- 如請求項1至3之帶電粒子光學裝置,其中該可撓性耦接件包含在一自由度中係彈性的一彈性元件。
- 如請求項11之帶電粒子光學裝置,其中該可撓性耦接件具有一伸長方向且該彈性元件在對應於該可撓性耦接件之該伸長方向之一自由度中係彈性的。
- 如請求項1至3之帶電粒子裝置,其中該可撓性耦接件經組態以能夠在至少五個自由度中相對於該屏蔽件定位。
- 如請求項1至3之帶電粒子光學裝置,其中該屏蔽件經配置以在至少一個方向上檢視時環繞該可撓性耦接件。
- 如請求項14之帶電粒子光學裝置,其中該屏蔽件界定經組態以收納該可撓性耦接件之一凹座。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP22178490.3 | 2022-06-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202414486A true TW202414486A (zh) | 2024-04-01 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111681939B (zh) | 多个带电粒子束的装置 | |
TWI783596B (zh) | 使用帶電粒子束之設備 | |
US20230352266A1 (en) | Electron-optical device | |
CN116325064A (zh) | 物镜阵列组件、电子光学***、电子光学***阵列、聚焦方法、物镜布置 | |
TW202414486A (zh) | 光電裝置 | |
EP4290550A1 (en) | Electron-optical device | |
CN116210069A (zh) | 带电粒子评估工具、检查方法 | |
JP2023516275A (ja) | 静電レンズ設計 | |
EP4307334A1 (en) | Electron-optical assembly | |
EP4354486A1 (en) | Electron-optical element | |
EP4075476A1 (en) | Electron-optical device | |
EP4020517A1 (en) | Electron-optical device | |
EP4307335A1 (en) | Isolating spacer for electron-optical assembly | |
EP4354483A1 (en) | Alignment of electron-optical elements | |
TWI846063B (zh) | 帶電粒子裝置及方法 | |
EP4250332A1 (en) | Charged particle apparatus and method | |
EP4156227A1 (en) | Charged particle apparatus and method | |
EP4383308A1 (en) | Electron-optical stack, module, assessment apparatus, method of manufacturing an electron-optical stack | |
TW202422617A (zh) | 帶電粒子設備及方法 | |
JP2024523820A (ja) | 電極歪の影響を補償する方法、評価システム | |
CN116547777A (zh) | 物镜阵列组件、电子光学***、电子光学***阵列、聚焦方法 |