TWI811902B - 用於量測初級帶電粒子束的電流的電流量測模組、帶電粒子束裝置及方法 - Google Patents

用於量測初級帶電粒子束的電流的電流量測模組、帶電粒子束裝置及方法 Download PDF

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Abstract

提供了用於量測帶電粒子束裝置的初級帶電粒子束123的電流的電流量測模組100，電流量測模組100包括偵測單元160，該偵測單元經配置為用於偵測在初級帶電粒子束123撞擊在帶電粒子束裝置的射束收集器140的導電表面142上時釋放的次級及/或後向散射的帶電粒子127。

Description

用於量測初級帶電粒子束的電流的電流量測模組、帶電粒子 束裝置及方法
本揭示大體係關於一種電流量測模組及一種量測初級帶電粒子束的電流的方法。特定而言，本揭示係關於一種用於量測帶電粒子束裝置的初級帶電粒子束的電流的電流量測模組，諸如掃描電子顯微鏡，及一種量測帶電粒子束裝置的初級帶電粒子束的電流的方法。
帶電粒子束設備可具有在複數個工業領域中的許多功能，包括但不限於在製造期間檢查半導體裝置、用於微影的暴露系統、偵測裝置及測試系統。因此，存在對微米及奈米尺度內的樣本進行結構化及檢查的高需求。
例如，與光子束相比，帶電粒子束歸因於其短波長而提供優異的空間解析度。由此，經常用帶電粒子束(例如，電子束)來進行微米及奈米尺度的製程控制、檢查或結構化，此產生及聚焦在帶電粒子束裝置(諸如電子顯微鏡或電子束圖案產生器)中。
帶電粒子束裝置(特定而言用於準確量測的系統，如晶片工業中的CD量測系統、材料分析中的EDX、或 類似者)需要界定的射束電流。定量量測有利地具有穩定的射束電流。標準系統使用連接到靜電計的法拉第(Faraday)杯以便定期量測射束電流。
由此，在週期性維護期間，例如，在每天的基礎上，射束電流經量測並且重新調節到預定值。若帶電粒子束裝置的操作不應當被長時間中斷或若射束電流量測應當更頻繁地進行，則此製程係耗時且不理想的。特別地針對冷場發射器，電流雜訊、電流跳躍及電流漂移可能在相當短的時間尺度上發生。
由此，存在改進電流量測裝置及方法的挑戰。
鑒於上述，提供了用於量測帶電粒子束裝置的初級帶電粒子束的電流的電流量測模組及量測帶電粒子束裝置的初級帶電粒子束的電流的方法。
根據一態樣，提供了用於量測帶電粒子束裝置的初級帶電粒子束的電流的電流量測模組。電流量測模組包括偵測單元，經配置為用於偵測在初級帶電粒子束撞擊在帶電粒子束裝置的射束收集器的導電表面上時釋放的次級及/或後向散射的帶電粒子。
根據另外的態樣，提供了一種量測帶電粒子束裝置的初級帶電粒子束的電流的方法。方法包括偵測在初級帶電粒子束撞擊在帶電粒子束裝置的射束收集器的導電表面上時釋放的次級及/或後向散射的帶電粒子。
可以與以上實施例相結合的另外的優點、特徵、態樣及細節從從屬請求項、描述及附圖顯而易見。
實施例亦涉及用於執行所揭示的方法並且包括用於執行每個描述的方法步驟的設備零件的設備。此等方法步驟可藉由硬體部件、由適當軟體程式化的電腦、兩者的任何組合或以任何其他方式執行。此外，實施例亦涉及藉此操作描述的設備的方法。其包括用於執行設備的每個功能或製造設備的每個零件的方法步驟。
100:電流量測模組
123:初級帶電粒子束
127:次級及/或後向散射的帶電粒子
140:射束收集器
142:導電表面
144:凹陷
160:偵測單元
200:帶電粒子束裝置
221:帶電粒子源
225:軸
232:射束引導模組
234:儲存元件
264:閃爍元件
266:光引導件
268:光偵測器
272:電流決定單元
274:電流決定記憶體
280:樣本位置
282:樣本
284:樣本支撐件
310:聚光透鏡
392:物鏡
394:次級帶電粒子信號偵測器
400:操作
510:操作
520:操作
530:操作
540:操作
550:操作
560:操作
本發明的上文指出及其他更詳細態樣的一些將在下文描述中描述並且參考圖式部分示出。其中：第1圖係根據本文描述的實施例示出電流量測模組的示意圖；第2圖係根據本文描述的實施例示出帶電粒子束裝置及電流量測模組的示意圖；第3圖係根據本文描述的實施例示出帶電粒子束裝置的示意圖；第4圖係根據本文描述的實施例示出量測初級帶電粒子束的電流的方法的示意圖；以及第5圖係根據本文描述的實施例示出量測初級帶電粒子束的電流的方法的示意圖。
現將詳細參考各個實施例，其一或多個實例在每個圖式中示出。每個實例藉由說明的方式提供並且不意欲 為限制。例如，示出或描述為一個實施例的一部分的特徵可以用於任何其他實施例或與任何其他實施例結合使用以產生又一實施例。本揭示意欲包括此種修改及變化。在圖式的以下描述中，相同的元件符號代表相同或類似的部件。
在不限制本申請案的範疇的情況下，帶電粒子束裝置或其部件可在下文中示例性地稱為電子束裝置或其部件。電子束可能特別地用於檢查或微影。本發明的實施例仍可以用於使用帶電粒子的其他來源及/或其他次級及/或後向散射的帶電粒子以獲得樣本影像或圖案化樣本的設備及部件。
參考第1圖描述實施例的部件。第1圖圖示了電流量測模組100。根據第1圖所示的實施例，電流量測模組100包括偵測單元160，該偵測單元經配置為用於偵測在初級帶電粒子束123撞擊在射束收集器140的導電表面142上時釋放的次級及/或後向散射的帶電粒子127。
根據實施例，在初級帶電粒子束123將消隱期間、在初級帶電粒子束123將暫時中斷期間、及/或在例如框架或線之間掃描期間，將初級帶電粒子束123導引至射束收集器140。
有利地，可以決定或監控初級帶電粒子束的電流，而不需要專屬的維護時間。有利地，可以有效地解決探針電流雜訊、跳躍、及/或帶電粒子束源的漂移，此等難以最終藉由諸如真空及尖端處理的解決方案解決。
第2圖圖示了根據本文描述的實施例的電流量測模組100及帶電粒子束裝置200。在第2圖中，對應於第1圖的元件的元件具有相同的參考記號，並且第1圖的描述亦適用於第2圖且反之亦然。
根據第2圖所示的實施例，可提供帶電粒子束裝置200。根據第2圖所示的實施例，可提供經配置為發射初級帶電粒子束123的帶電粒子源221。根據第2圖所示的實施例，帶電粒子源221可係冷場發射器，例如，經配置為發射電子束的冷場發射器。
根據第2圖所示的實施例，提供了射束引導模組232。根據實施例，射束引導模組232經配置為將初級帶電粒子束123偏轉到射束收集器140。例如，射束引導模組232可係偏轉器單元。
由此，在初級帶電粒子束123將消隱期間，初級帶電粒子束123可快速偏轉到射束收集器140中。由此，在初級帶電粒子束123撞擊在射束收集器的導電表面142上時，次級及/或後向散射的帶電粒子127經釋放並且由偵測單元160偵測。
有利地，切換到電流量測模式係非常快的。可以非常頻繁地執行電流量測。
根據第2圖所示的實施例，電流量測模組100包括閃爍元件264、光引導件266、及光偵測器268。根據實施例，閃爍元件264佈置在射束收集器140內。根據實施例， 光引導件266經配置為用於引導光子遠離初級帶電粒子束123。
根據實施例，閃爍元件264可在射束收集器140中佈置。根據可以與本文描述的其他實施例相結合的一些實施例，偵測的次級及/或後向散射的帶電粒子127的量值可與初級帶電粒子束123的電流直接相關聯。有利地，改進了量測準確性。例如，藉由在射束收集器140內佈置閃爍元件264，量測與初級帶電粒子束123的電流直接相關聯。
第3圖圖示了根據本文描述的實施例的帶電粒子束裝置。在第3圖中，對應於第1圖及第2圖的元件的元件具有相同的參考記號，並且第1圖及第2圖的描述亦適用於第3圖且反之亦然。
根據實施例，閃爍元件264可在射束收集器140的導電表面142中的凹陷144中佈置。有利地，有效地使用空間，諸如靠近初級帶電粒子束的空間。根據可以與本文描述的其他實施例相結合的一些實施例，電流量測模組可以電氣絕緣。例如，藉由使用閃爍元件264及光引導件266，甚至當射束收集器140處於高電壓時，可以電氣絕緣電流量測模組100。
根據第3圖所示的實施例，可提供帶電粒子束裝置200。根據第3圖所示的實施例，帶電粒子束裝置可包括下列的至少一者：帶電粒子源221、聚光透鏡310、射束引導 模組232、射束收集器140、偵測單元160、物鏡392、樣本支撐件284、及次級帶電粒子信號偵測器394。
根據實施例，初級帶電粒子束123可撞擊在樣本282上以產生次級帶電粒子信號(未圖示)。可使用及/或配置次級帶電粒子信號偵測器394以用於偵測次級帶電粒子信號。
根據實施例，射束收集器140可包括凹陷144。根據實施例，凹陷144可經配置為用於容納偵測單元160的一部分，例如，閃爍元件264的一部分。
根據可以與本文描述的其他實施例相結合的一些實施例，偵測單元160(的閃爍元件264)可至少部分在射束收集器140的凹陷144中佈置，用於偵測在初級帶電粒子束123撞擊在射束收集器140的導電表面142上時釋放的次級及/或後向散射的帶電粒子127。有利地，偵測單元160(的閃爍元件264)的佈置經配置為用於最佳偵測(從導電表面142)釋放的次級及/或後向散射的帶電粒子127。
第4圖圖示了量測初級帶電粒子束的電流的方法。根據實施例，方法包括偵測在初級帶電粒子束撞擊在帶電粒子束裝置的射束收集器的導電表面上時釋放的次級及/或後向散射的帶電粒子，如操作400中示出。
根據實施例，在初級帶電粒子束將消隱的時間段期間及/或在初級帶電粒子束將撞擊在不同於樣本位置的位置上期間，如操作400中示出般偵測在初級帶電粒子束 撞擊在帶電粒子束裝置的射束收集器的導電表面上時釋放的次級及/或後向散射的帶電粒子。
根據可以與本文描述的其他實施例相結合的一些實施例，在初級帶電粒子束將消隱或堆放期間執行初級射束的電流的量測。例如，藉由偵測在初級帶電粒子束撞擊在射束收集器的導電表面上時釋放的次級帶電，如操作400中示出，可以決定及/或監控初級帶電粒子束的電流而不需要專屬維護時間。有利地，可以有效地解決冷場發射的基本缺陷(諸如探針電流雜訊、跳躍、及漂移)，該等缺陷影響灰階匹配及精確性並且不可以藉由諸如真空及尖端處理的解決方案解決。有利地，探針電流波動可以在線監控，例如，在消隱時間期間及/或在訊框或線之間，例如，藉由使用探針電流讀數作為灰階校正的反饋。
第5圖圖示了包括多個實施例的量測初級帶電粒子束的電流的方法。
根據第5圖所示的實施例，方法包括基於偵測的次級及/或後向散射的帶電粒子的量值來決定指示初級帶電粒子束的電流的值，如操作550中示出。由此，調節可以基於偵測的次級及/或後向散射的帶電粒子進行，如操作560中示出。例如，對次級帶電粒子信號的灰階的調節可以基於指示初級帶電粒子束的電流的決定值來進行。
接下來，更詳細描述實施例的設備的獨立態樣。除非另外聲明，否則此等態樣的每一者係可選的並且可以與本文揭示的任何實施例或其他態樣組合。
電流量測模組
根據實施例，電流量測模組包括偵測單元160。提供初級帶電粒子束123的帶電粒子束裝置可包括在樣本位置280附近的法拉第杯，例如，樣本支撐件284。此種法拉第杯通常必須移入及移出工作區域，例如，量測區域或初級帶電粒子束123。
根據實施例，初級帶電粒子束的射束電流量測在改變樣本282期間、在消隱射束的時間段期間(例如，0ms至3s)、及/或在小於約5s的小的非成像週期(例如，樣本282的改變)期間進行。
射束收集器
根據實施例，提供了射束收集器140。根據實施例，射束收集器140包括導電表面142。根據實施例，次級及/或後向散射的粒子127在初級帶電粒子束123撞擊在射束收集器140的導電表面142上時釋放。
根據實施例，帶電粒子束裝置200具有射束收集器140。根據實施例，射束收集器140的導電表面142經佈置為由初級帶電粒子束相對於射束收集器140的導電表面142以小於45度、小於30度或小於15度的角度撞擊。有利地，可改進初級射束到次級帶電粒子(例如，後向散射的電子)的轉換效率。或者，由於射束的偏轉相當小，射束收集器140的導電表面142可經佈置為相對於帶電粒子束裝置200的軸225以小於45度、小於30度或小於15度的角度由初級帶電粒子束撞擊。
偵測單元
根據實施例，提供了偵測單元160。根據實施例，偵測單元160經配置為用於偵測次級及/或後向散射的粒子127。根據實施例，偵測單元160包括閃爍器，例如，閃爍元件264、光引導件266、及光偵測器268。在一實例中，光偵測器268係光電倍增管。
根據實施例，偵測單元160經配置為由次級及/或後向散射的粒子127撞擊。例如，偵測單元160的閃爍元件264經佈置為由在初級帶電粒子束123撞擊在射束收集器140的導電表面142上時釋放的次級及/或後向散射的粒子127撞擊。
根據實施例，偵測單元160的閃爍元件264經配置為將次級及/或後向散射的粒子127轉換為光子。根據實施例，閃爍元件264在射束收集器140內佈置。根據實施例，閃爍元件264以(實質上)垂直於次級及/或後向散射的粒子127的傳播方向的角度佈置。
有利地，藉由在射束收集器140內接收初級帶電粒子束123用於量測初級帶電粒子束123的電流，可適宜地含有帶電粒子的非所要的散射、產生、及類似者。在一實例中，洩漏出射束收集器140的次級及/或後向散射的帶電粒子的量小於1%。
根據實施例，光引導件266經配置為將藉由閃爍元件264產生的光子引導至光偵測器268。根據實施例，光 引導件266在第一端部處附接到閃爍元件264。根據實施例，光引導件266在第二端部處附接到光偵測器268。
在一實例中，光引導件266經配置為從射束收集器140引導光子。在一實例中，光引導件266經配置為引導光子遠離射束收集器。在一實例中，光引導件266經配置為引導光子遠離帶電粒子束裝置200的軸225。
在一實例中，光引導件266經配置為引導光子遠離初級帶電粒子束123。在一實例中，光引導件266經配置為將光子引導至光電倍增管。
術語「遠離」可理解為其中垂直於並且遠離參考的部件係主導部件的方向。在一實例中，參考係初級帶電粒子束123或帶電粒子束裝置200的軸225。
根據實施例，光偵測器268係光電倍增管或光電二極體。根據實施例，光偵測器268經配置為將光子轉換為電信號。根據實施例，電信號的量值指示下列的至少一者的量值(例如，與之關聯或成比例)：光子、次級及/或後向散射的粒子127、及/或初級帶電粒子束123。
根據實施例，偵測單元160(例如，光偵測器268)經配置為與電流決定單元272通訊。根據實施例，偵測單元160(例如，光偵測器268)經配置為將信號提供到電流決定單元272。根據實施例，信號係藉由光偵測器268產生的電信號或基於藉由光偵測器268產生的電信號。根據實施例，信號指示偵測的次級及/或後向散射的帶電粒子127的量值。
有利地，可以非常快地進行在成像模式(例如，將初級帶電粒子束引導至樣本上的模式)與將初級帶電粒子束導引至射束收集器140用於堆放初級帶電粒子束123及/或用於偵測次級及/或後向散射的粒子127的模式之間的切換。有利地，可以更頻繁地驗證及/或調節初級帶電粒子束123的電流。
可理解，可使用(替代閃爍器)PIN-二極體偵測器(未圖示)。根據實施例，PIN-二極體偵測器可經配置為將次級及/或後向散射的帶電粒子127(直接)轉換為(電)信號。根據實施例，信號指示偵測的次級及/或後向散射的帶電粒子127的量值。
可理解，當射束收集器在高電壓上浮動時，閃爍器係特別有利的。然而，PIN-二極體偵測器亦可替代閃爍器使用。
電流決定單元
根據實施例，可提供電流決定單元272。根據實施例，電流決定單元272可與偵測單元160(例如，光偵測器268)通訊。根據實施例，電流決定單元272可經配置為從偵測單元160(例如，光偵測器268)接收信號。根據實施例，電流決定單元272可經配置為接收指示偵測的次級及/或後向散射的帶電粒子127的量值的信號。
根據實施例，電流決定單元272可經配置為從偵測單元160(例如，光偵測器268)接收指示偵測的次級及/或後向散射的帶電粒子127的量值的信號。
有利地，本文描述的實施例可用於改進許多電荷粒子束應用的電流穩定性，特定而言一般定量量測、CD量測及EDX量測。許多應用強調1%或更小的帶電粒子束電流的準確性。因此，頻繁驗證及/或調節射束電流係有利的。
本文描述的實施例可以提供快速且頻繁的射束電流量測。例如，根據一些實施例，射束電流量測及對應的重新校準可能以少至數十秒的間隔(例如，每30至100秒)、或甚至數秒的間隔(例如，每3至10秒)、或甚至幾分之一秒的間隔(例如，30至100毫秒)進行。
根據實施例，指示初級帶電粒子束123的電流的值可用於補償初級帶電粒子束123的電流的波動或跳躍。有利地，補償了射束電流的跳躍或變化(其可能在冷場發射器(cold field emitter；CFE)的快閃製程期間引入或歸因於CFE表面上的原子吸附)。根據實施例，補償可藉由調節提取器電壓、抑制器電壓、陽極電壓、發射器尖端電壓及/或其他方法來進行。
根據實施例，可提供電流決定記憶體274。根據實施例，電流決定記憶體274經配置為用於儲存資料，用於校準指示初級帶電粒子束123的電流的值。根據實施例，電流決定單元272可與電流決定記憶體274通訊。根據實施例，電流決定單元272可包含電流決定記憶體274。
法拉第杯靜電計
根據實施例，可提供偵測單元160的校準。根據實施例，電流決定單元272可與靜電計通訊。根據實施例， 靜電計可經配置為量測初級帶電粒子束123的電流。根據實施例，靜電計可連接到法拉第杯。根據實施例，法拉第杯可經配置為能夠由初級帶電粒子束123撞擊。
根據實施例，為了進行指示藉由電流決定單元272決定的初級帶電粒子束123的電流的值的校準，電流決定單元272可與法拉第杯靜電計佈置通訊。根據實施例，可在帶電粒子束裝置200中提供法拉第杯靜電計佈置。
根據實施例，指示藉由電流決定單元272決定的初級帶電粒子束123的電流的值可與利用靜電計(連接到法拉第杯)獲得的初級帶電粒子束123的電流的值進行比較。指示藉由電流決定單元272決定的初級帶電粒子束123的電流的值可以經校準為藉由靜電計(連接到法拉第杯)決定的初級帶電粒子束123的電流的值。
根據實施例，可在校準期間產生不同射束電流，使得可實現初級帶電粒子束123的電流隨著指示由電流決定單元272決定的初級帶電粒子束123的電流的值變化的校準曲線(例如，線性校準曲線)。
根據實施例，校準指示藉由電流決定單元272決定的初級帶電粒子束123的電流的值可以規則或不規則的間隔進行，例如，以24小時的規則間隔、以規則間隔諸如規則排程維護、不規則間隔(諸如在維護期間)、或以其他時間間隔以便避免初級帶電粒子束的電流的量測的漂移。
帶電粒子束裝置
根據實施例，提供了帶電粒子束裝置200。根據實施例，提供了用於發射初級帶電粒子束123的帶電粒子源221。根據實施例，帶電粒子束裝置200具有軸225。根據實施例，沿著軸225引導初級帶電粒子束123。
根據實施例，帶電粒子源221係冷場發射類型，例如，冷場發射器。在一實例中，初級帶電粒子束123藉由冷場發射器(CFE)發射。可理解，初級帶電粒子束的電流的波動(發射雜訊)可係歸因於污染發射器的表面的殘留氣體。有利地，在快閃(清潔製程)之後及/或歸因於發射器的表面的污染(例如，在發射器表面上吸附原子/分子)可以經歷高達10%的初級射束電流的向上或向下跳躍的初級帶電粒子束的電流可以規則地量測並且補償。
根據實施例，帶電粒子源221係熱場發射器類型，例如，熱場發射器。在一實例中，初級帶電粒子束123藉由熱場發射器(thermal field emitter；TFE)發射。由此，儘管熱場發射器的電流波動通常小於冷場發射器的電流波動，但是本文描述的實施例亦有利於熱場發射器。
根據實施例，帶電粒子源221係冷場發射類型或熱場發射器類型，或係冷場發射器或熱場發射器。
根據實施例，朝向樣本位置280引導初級帶電粒子束123。根據實施例，提供了用於支撐樣本282(例如，在樣本位置280處)的樣本支撐件284。根據實施例，初級帶電粒子束123藉由物鏡聚焦在樣本282上。
根據實施例，初級帶電粒子束123撞擊在樣本282上導致次級及/或後向散射的信號。根據實施例，朝向感測器單元引導次級及/或後向散射的信號。根據實施例，感測器單元在撞擊次級及/或後向散射的信號時產生信號，該信號在帶電粒子束裝置200的正常操作期間用於影像產生。
射束引導模組
根據實施例，提供了射束引導模組232。根據實施例，射束引導模組232經配置為將初級帶電粒子束123偏轉到至少射束收集器140。例如，射束引導模組232經配置為將初級帶電粒子束123偏轉到射束收集器140中。
在一實例中，射束引導模組232經配置偏轉初級帶電粒子束123以撞擊在射束收集器140的導電表面142上。有利地，可以量測初級帶電粒子束123的電流。
根據實施例，射束引導模組232經配置為將初級帶電粒子束123偏轉到樣本位置280。根據實施例，射束引導模組232經配置為單獨地將初級帶電粒子束123偏轉到射束收集器140及樣本位置280。
根據實施例，射束引導模組232在帶電粒子源221與偵測單元160之間佈置。根據實施例，射束引導模組232包括具有開口的電極元件，該開口用於例如在成像操作期間侵入初級帶電粒子束123。根據實施例，射束引導模組232包括至少一個靜電、磁性或組合的靜電-磁性偏轉單元。
根據實施例，射束引導模組232包括經配置為偏置電極元件的電壓供應單元。根據實施例，射束引導模組232的電極元件經配置為將初級帶電粒子束123偏轉到射束收集器140(的導電表面142)。
根據實施例，提供了儲存元件234以儲存射束引導模組232的控制值，用此將初級帶電粒子束引導至射束收集器140用於量測初級射束電流。根據實施例，可引導初級帶電粒子束123的射束引導模組232的另外的控制值可儲存在儲存元件234中。通常，控制值可以係對應於引導(例如，偏轉)的電壓及/或電流。
量測初級帶電粒子束的電流
根據實施例，量測初級帶電粒子束的電流的方法包括偵測次級及/或後向散射的帶電粒子，如操作400中示出。根據實施例，在初級帶電粒子束撞擊在帶電粒子束裝置的射束收集器的導電表面上時釋放次級及/或後向散射的帶電粒子。
根據實施例，方法包括將初級帶電粒子束偏轉到帶電粒子束裝置的射束收集器的導電表面，如操作510中示出。根據實施例，相對於射束收集器的導電表面以小於45度、小於30度、或小於15度的角度將初級帶電粒子束偏轉到帶電粒子束裝置的射束收集器的導電表面，如操作510中示出。有利地，以在本文的實施例中描述的角度改進了初級帶電粒子束轉換為次級及/或後向散射的帶電粒 子的效率。初級帶電粒子束相對於射束收集器的導電表面的角度可理解為入射角。
在一實例中，如操作400中示出，偵測在初級帶電粒子束撞擊在帶電粒子束裝置的射束收集器的導電表面上時釋放的次級及/或後向散射的帶電粒子包括下列的一或多者：如操作520中示出將釋放的次級及/或後向散射的帶電粒子轉換為光子，如操作530中示出引導從釋放的次級及/或後向散射的帶電粒子轉換的光子遠離初級帶電粒子束，及如操作540中示出將從釋放的次級及/或後向散射的帶電粒子導出的光子轉換為具有指示偵測的次級及/或後向散射的帶電粒子的量值的值的電信號。
可理解，偵測在初級帶電粒子束撞擊在射束收集器的導電表面上時釋放的次級及/或後向散射的帶電粒子可包括使用其他類型的感測器，用於量測次級及/或後向散射的帶電粒子的量值。
根據實施例，方法包括基於偵測的次級及/或後向散射的帶電粒子的量值(指示其電信號)來決定指示初級帶電粒子束的電流的值，如操作550中示出。
根據實施例，方法包括基於偵測的次級及/或後向散射的帶電粒子進行調節，如操作560中示出。
在一實例中，如操作560中示出進行調節包括包含下列的群組的一或多者：(a)調節次級帶電粒子信號的灰階，(b)在與偵測的次級及/或後向散射的帶電粒子的改變相反的方向上改變次級帶電粒子信號的灰階，(c)與偵測的 次級及/或後向散射的帶電粒子的改變成比例地改變次級帶電粒子信號的灰階，(d)調節初級帶電粒子束的電流，及(e)基於指示初級帶電粒子束的電流的值來調節基於偵測的次級及/或後向散射的帶電粒子決定的指示初級帶電粒子束的電流的值。
在一實例，如操作560中示出進行調節(例如，調節初級帶電粒子束的電流)包括下列的至少一者：調節提取器電壓、抑制器電壓、陽極電壓及發射器尖端電壓。
在一實例中，在初級帶電粒子束將消隱期間及/或在初級帶電粒子束將撞擊在不同於樣本位置的位置上期間，如操作400中示出般偵測在初級帶電粒子束撞擊在帶電粒子束裝置的射束收集器的導電表面上時釋放的次級及/或後向散射的帶電粒子。
可理解，根據本文描述的實施例的任何一個或任何複數個操作可以如第5圖所示的次序或以不同次序適當地組合。
實施例亦涉及用於執行所揭示的方法並且包括用於執行每個描述的方法步驟的設備零件的設備。此等方法步驟可藉由硬體部件、由適當軟體程式化的電腦、兩者的任何組合或以任何其他方式執行。
此外，實施例亦涉及操作描述的設備的方法。其包括用於執行設備的每個功能或製造設備的每個零件的方法步驟。
在第一實例中，存在用於量測帶電粒子束裝置的初級帶電粒子束123的電流的電流量測模組100，電流量測模組100包括偵測單元160，該偵測單元經配置為用於偵測在初級帶電粒子束123撞擊在帶電粒子束裝置的射束收集器140的導電表面142上時釋放的次級及/或後向散射的帶電粒子127。
在第二實例中，存在根據第一實例的電流量測模組100，其中偵測單元160包括在射束收集器140內佈置的閃爍元件264。
在第三實例中，存在根據第二實例的電流量測模組100，其中偵測單元160包括光引導件266，該光引導件經配置為用於將藉由閃爍元件264產生的光子引導至光偵測器268。
在第四實例中，存在根據第三實例的電流量測模組100，其中光引導件266經配置為用於引導光子遠離初級帶電粒子束123。
在第五實例中，存在根據第一至第四實例中的任一者的電流量測模組100，其中偵測單元160經配置為根據與電流決定單元272通訊並且將信號提供到電流決定單元272，其中信號係基於偵測的次級及/或反向散射粒子127，並且其中信號指示偵測的次級及/或後向散射的帶電粒子127的量值及初級帶電粒子束123的電流的量值的至少一者。
在第六實例中，存在根據第一至第五實例中的任一者的電流量測模組100，其中射束收集器140的導電表面142經佈置為由初級帶電粒子束142相對於射束收集器140的導電表面142以小於45度或小於30度的角度撞擊。
在第七實例中，存在帶電粒子束裝置200，包括根據第一至第六實例中的任一者的電流量測模組100；以及射束引導模組232，經配置為獨立地將初級帶電粒子束123偏轉到射束收集器140及樣本位置280。
在第八實例中，存在量測帶電粒子束裝置的初級帶電粒子束的電流的方法，方法包括偵測在初級帶電粒子束撞擊在帶電粒子束裝置400的射束收集器的導電表面上時釋放的次級及/或後向散射的帶電粒子。
在第九實例中，存在根據第八實例的方法，進一步包括將初級帶電粒子束偏轉到帶電粒子束裝置510的射束收集器的導電表面。
在第十實例中，存在根據第九實例的方法，其中將初級帶電粒子束相對於射束收集器140的導電表面142以小於45度或小於30度的角度偏轉到帶電粒子束裝置510的射束收集器的導電表面。
在第十一實例中，存在根據第八至第十實例中的任一者的方法，其中偵測在初級帶電粒子束撞擊在帶電粒子束裝置400的射束收集器的導電表面上時釋放的次級及/或後向散射的帶電粒子包括下列的至少一者：將釋放的次級及/或後向散射的帶電粒子轉換為光子510，引導從釋放 的次級及/或後向散射的帶電粒子轉換的光子遠離初級帶電粒子束530，及將從釋放的次級及/或後向散射的帶電粒子導出的光子轉換為具有指示偵測的次級及/或後向散射的帶電粒子540的量值的值的電信號。
在第十二實例中，存在根據第八至第十一實例中的任一者的方法，進一步包括基於偵測的次級及/或後向散射的帶電粒子550的量值來決定指示初級帶電粒子束的電流的值。
在第十三實例中，存在根據第八至第十二實例中的任一者的方法，進一步包括：基於偵測的次級及/或後向散射的帶電粒子560來進行調節。
在第十四實例中，存在根據第八至第十三實例中的任一者的方法，其中進行調節560包括下列的至少一者：調節次級帶電粒子信號的灰階，在與偵測的次級及/或後向散射的帶電粒子的改變相反的方向上改變次級帶電粒子信號的灰階，與偵測的次級及/或後向散射的帶電粒子的改變成比例地改變次級帶電粒子信號的灰階，調節初級帶電粒子束的電流，及基於指示初級帶電粒子束的電流的值來調節基於偵測的次級及/或後向散射的帶電粒子決定的指示初級帶電粒子束的電流的值。
在第十五實例中，存在根據第八至第十四實例中的任一者的方法，其中在初級帶電粒子束將消隱的時間段期間及/或在初級帶電粒子束將撞擊在不同於樣本位置的位置上期間，偵測400在初級帶電粒子束撞擊在帶電粒子 束裝置的射束收集器的導電表面上時釋放的次級及/或後向散射的帶電粒子。
儘管上述內容涉及本發明的實施例，但本發明的其他及進一步實施例可在不脫離其範疇的情況下設計，並且其範疇由以下申請專利範圍決定。
100:電流量測模組
123:初級帶電粒子束
127:次級及/或後向散射的帶電粒子
140:射束收集器
142:導電表面
160:偵測單元

Claims (17)

  1. 一種用於量測一帶電粒子束裝置的一初級帶電粒子束(123)的一電流的電流量測模組(100)，該電流量測模組(100)包含：一偵測單元(160)，經配置為用於偵測在該初級帶電粒子束(123)撞擊在該帶電粒子束裝置的一射束收集器(140)的一導電表面(142)上時釋放的次級帶電粒子及後向散射的帶電粒子(127)的至少一者，其中該射束收集器(140)被佈置成在該初級帶電粒子束(123)將消隱的時間段期間及/或在該初級帶電粒子束(123)將撞擊在不同於一樣本位置的一位置上期間，被該初級帶電粒子束(123)撞擊。
  2. 如請求項1所述的電流量測模組(100)，其中該偵測單元(160)包含在該射束收集器(140)內佈置的一閃爍元件(264)。
  3. 如請求項2所述的電流量測模組(100)，其中該偵測單元(160)包含一光引導件(266)，經配置為用於將藉由該閃爍元件(264)產生的光子引導至一光偵測器(268)。
  4. 如請求項3所述的電流量測模組(100)，其中該光引導件(266)經配置為用於引導該等光子遠離該初級帶電粒子束(123)。
  5. 如請求項1至4中任一項所述的電流量測模組(100)，其中該偵測單元(160)經配置為根據與一電 流決定單元(272)通訊並且將一信號提供到該電流決定單元(272)，其中該信號係基於該偵測的次級帶電粒子及後向散射的帶電粒子(127)的至少一者，並且其中該信號指示下列的至少一者：該偵測的次級帶電粒子及後向散射的帶電粒子(127)的至少一者的一量值及該初級帶電粒子束(123)的該電流的一量值。
  6. 如請求項1至4中任一項所述的電流量測模組(100)，其中該射束收集器(140)的該導電表面(142)經佈置為由該初級帶電粒子束(142)相對於該射束收集器(140)的該導電表面(142)以小於45度的一角度撞擊。
  7. 如請求項1至4中任一項所述的電流量測模組(100)，其中該射束收集器(140)的該導電表面(142)經佈置為由該初級帶電粒子束(142)相對於該射束收集器(140)的該導電表面(142)以小於30度的一角度撞擊。
  8. 一種帶電粒子束裝置(200)，包含：如請求項1至4中任一項所述的電流量測模組(100)；以及一射束引導模組(232)，經配置為獨立地將該初級帶電粒子束(123)偏轉到該射束收集器(140)及一樣本位置(280)。
  9. 一種量測一帶電粒子束裝置的一初級帶電粒子束的一電流的方法，該方法包含以下步驟： 偵測在該初級帶電粒子束撞擊在該帶電粒子束裝置(400)的一射束收集器的一導電表面上時釋放的次級帶電粒子及後向散射的帶電粒子的至少一者，其中該射束收集器(140)被佈置成在該初級帶電粒子束(123)將消隱的時間段期間及/或在該初級帶電粒子束(123)將撞擊在不同於一樣本位置的一位置上期間，被該初級帶電粒子束(123)撞擊。
  10. 如請求項9所述的方法，進一步包含以下步驟：將該初級帶電粒子束偏轉到該帶電粒子束裝置的該射束收集器的該導電表面(510)。
  11. 如請求項10所述的方法，其中將該初級帶電粒子束相對於該射束收集器(140)的該導電表面(142)以小於45度的一角度偏轉到該帶電粒子束裝置的該射束收集器的該導電表面(510)。
  12. 如請求項10所述的方法，其中將該初級帶電粒子束相對於該射束收集器(140)的該導電表面(142)以小於30度的一角度偏轉到該帶電粒子束裝置的該射束收集器的該導電表面(510)。
  13. 如請求項9所述的方法，其中偵測在該初級帶電粒子束撞擊在該帶電粒子束裝置(400)的該射束收集器的該導電表面上時釋放的次級帶電粒子及後向散射的帶電粒子的至少一者之步驟包含下列步驟的至少一者： 將該釋放的次級帶電粒子及後向散射的帶電粒子的至少一者轉換為光子(520)，引導從該釋放的次級帶電粒子及後向散射的帶電粒子的至少一者轉換的光子遠離該初級帶電粒子束(530)，以及將從該釋放的次級帶電粒子及後向散射的帶電粒子的至少一者導出的光子轉換為具有指示該偵測的次級帶電粒子及後向散射的帶電粒子的至少一者的一量測的一值的一電信號(540)。
  14. 如請求項9至13中任一項所述的方法，進一步包含以下步驟：基於該偵測的次級帶電粒子及後向散射的帶電粒子的至少一者的一量值來決定指示該初級帶電粒子束的該電流的一值(550)。
  15. 如請求項9至13中任一項所述的方法，進一步包含以下步驟：基於該偵測的次級帶電粒子及後向散射的帶電粒子的至少一者進行一調節(560)。
  16. 如請求項9至13中任一項所述的方法，其中進行該調節(560)之步驟包含下列步驟的至少一者：調節一次級帶電粒子信號的一灰階，在與該偵測的次級帶電粒子及後向散射的帶電粒子的至少一者的一改變相反的一方向上改變一次級帶電粒子信號的一灰階， 與該偵測的次級帶電粒子及後向散射的帶電粒子的至少一者的一改變成比例地改變一次級帶電粒子信號的一灰階，調節該初級帶電粒子束的該電流，以及基於指示該初級帶電粒子束的該電流的一值來調節基於該偵測的次級帶電粒子及後向散射的帶電粒子的至少一者決定的指示該初級帶電粒子束的該電流的該值。
  17. 如請求項9至13中任一項所述的方法，其中在該初級帶電粒子束將消隱的一時間段及在該初級帶電粒子束將撞擊在不同於一樣本位置的一位置上的一時間的至少一者期間，偵測(400)在該初級帶電粒子束撞擊在該帶電粒子束裝置的該射束收集器的該導電表面上時釋放的次級帶電粒子及後向散射的帶電粒子的至少一者。
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