[发明专利]带电粒子束设备、场曲校正器、及操作带电粒子束设备的方法

说明书

本发明描述一种带电粒子束设备(100)，所述带电粒子束设备(100)包括：束源(105)，经配置以产生沿着光轴(A)传播的的带电粒子束(101)；具有多个孔隙的孔隙设备(110)，所述孔隙经配置以从带电粒子束产生多个细束(102)；场曲校正器(120)。场曲校正器(120)包括：具有第一多个开口的第一多孔隙电极(121)，第一多个开口具有随着距光轴(A)的距离的函数而发生变化的直径；具有第二多个开口的第二多孔隙电极(122)；及调整设备(132)，经配置以调整第一多孔隙电极(121)的第一电位(U1)和第二多孔隙电极(122)的第二电位(U2)中的至少一者。另外，本发明描述一种场曲校正器(120)以及操作带电粒子束设备的方法。

技术领域

本文中所描述的实施例涉及带电粒子束设备，并且具体而言涉及扫描电子显微镜，扫描电子显微镜经配置以检验诸如晶片或其他基板的样品例如以检测图案缺陷。更具体而言，本文中所描述的实施例涉及带电粒子束设备，带电粒子束设备经配置以将多个带电粒子束(例如多个电子细束)特别用于检验系统应用、测试系统应用、缺陷审视或关键尺寸设定应用、表面成像应用等等。实施例进一步涉及场曲校正器以及操作带电粒子束设备的方法。

背景技术

现代半导体技术已产生对结构化及探测纳米规模或甚至次纳米规模的样品的高度需要。微米规模及纳米规模工艺控制、检验或结构化常常运用带电粒子束(例如，电子束)进行，带电粒子束在诸如电子显微镜的带电粒子束设备中产生、塑形、偏转并聚焦。出于检验目的，带电粒子束相较于例如光子束给予优良的空间分辨率，这是因为带电粒子束的波长短于光束的波长。

使用带电粒子束的检验设备(诸如扫描电子显微镜(scanning electronmicroscope；SEM))在多个工业领域中具有许多功能，包括但不限于电子电路的检验、平版印刷的曝光系统、检测设备、缺陷检验工具及集成电路的测试系统。在带电粒子束系统中，可使用具有高电流密度的精细探测。例如，在SEM的情况下，主要电子束产生可用以使样品成像并予以分析的信号带电粒子，如次级电子(secondary electron；SE)和/或背散射电子(backscattered electron；BSE)。

电子束类系统的一个缺陷为聚焦点内的有限探测电流。较高亮度源归因于电子-电子相互作用而可仅提供对于探测电流的有限改良。已进行了许多方法以减小电子束系统中的电子-电子相互作用，电子束系统使例如减小的直行长度和/或较高直行能量与电子束至就在样本的前的最终着陆能量的晚期减速相组合。然而，以高分辨率改良电子束产出率日益具有挑战性。

解决此类问题的一种方法为在单个柱中使用多个束(本文中也称作细束)。然而，多束系统的导引、扫描、偏转、塑形、校正和/或聚焦个别细束为具挑战性的，尤其在样本结构将于纳米规模分辨率以高产出率按快速方式扫描并检验时。具体来说，校正单个柱中多个束的畸变(诸如场曲)是具有挑战性的。此外，束畸变可取决于带电粒子束设备的工作模式，此举使得束畸变的可靠补偿甚至更困难。

因此，将为有益的是提供配置为多束系统的带电粒子束设备，带电粒子束设备提供待用于检验样本结构的高产出率及良好场品质。具体来说，将为有益的是提供带电粒子束设备，其经配置而在带电粒子束设备的不同工作模式下在减小的畸变情况下用于多束操作。

发明内容

鉴于以上内容，根据独立权利要求，提供一种带电粒子束设备、一种场曲校正器以及操作带电粒子束设备的方法。实施例的其他方面、优势及特征根据从属权利要求、具体实施方式和附图而是显而易见的。

根据本文中所描述的一个方面，提供一种带电粒子束设备。带电粒子束设备包括：束源，所述束源经配置以产生沿着光轴传播的带电粒子束；具有多个孔隙的孔隙设备，所述多个孔隙经配置以从带电粒子束产生多个细束；以及场曲校正器。场曲校正器包括：具有用于多个细束的第一多个开口的第一多孔隙电极，第一多个开口具有随着距光轴的距离的函数而发生变化的直径；具有用于多个细束的第二多个开口的第二多孔隙电极；以及调整设备，所述调整设备经配置以调整第一多孔隙电极的第一电位和第二多孔隙电极的第二电位中的至少一者。