用于以具有经滤波能量扩展的电子束来成像样本的系统与方法技术方案

本发明专利技术揭示一种用于将具有有限能量扩展的电子束引导到样本的可选择性配置系统，其包含：电子源，其用以产生具有包含一或多个能量的能量扩展的电子束；孔隙，其具有轴上开口及偏轴开口；具有可选择性配置焦度的一或多个电子透镜的第一组合件，其经定位以从所述源收集所述束且将所述束引导到所述孔隙；一或多个可选择性配置电子透镜的第二组合件，其经定位以收集所述束；样本载物台；及电子检验子系统，其包含经定位以将所述束引导到一或多个样本上的电子光学器件。所述第一组合件包含偏轴电子透镜，所述偏轴电子透镜用于在偏轴位置处与所述束相互作用且当经配置成具有非零焦度时将空间分散引入到所述束，因此滤波所述能量扩展。

Systems and methods for imaging samples with extended electron beams with filtered energy

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于以具有经滤波能量扩展的电子束来成像样本的系统与方法相关申请的交叉参考本申请根据35U.S.C.§119(e)规定主张2015年4月29日申请的序列号为62/154,650的美国临时专利申请的权利。序列号为62/154,650的美国临时专利申请的全文特此以引用的方式并入。
本专利技术大体上涉及电子束系统，且更特定来说涉及电子束的能量扩展的滤波。
技术介绍
电子束具有描述由束内的电子拥有的一系列能量的固有能量扩展。电子束系统的分辨率可受限于一系列因素，包含：衍射、像差及束中的电子之间的库仑相互作用。给定电子束系统中的分辨率的主要限制通常取决于系统的物理设计以及通过系统的束大小及路径，系统的束大小及路径可取决于特定应用而变化。举例来说，高束电流应用中的分辨率通常主要受限于束中的电子之间的库仑相互作用及与相对大束直径相关联的球面像差。相比之下，低电流应用的分辨率通常受限于电子束的能量扩展。能量扩展可以多种方式限制电子束系统的性能，例如通过色像差减少分辨率；使跨视野的图像均匀性降级；针对检视系统中的晶片配件的壁信息限制可允许束倾斜角；及引入能量分散效应，其导致用于分离系统中的二次电子与初级电子的维恩(Wien)滤波器中的分辨率降低。因此，尤其针对高分辨率应用，可期望开发用于限制电子束源的能量扩展的系统及方法。
技术实现思路
根据本专利技术的说明性实施例描述一种用于产生具有有限能量扩展的电子束的系统。在一个实施例中，所述系统包含电子源，所述电子源经配置以产生具有包含一或多个能量的能量扩展的电子束。在另一实施例中，所述系统包含分散电子透镜，其中所述分散电子透镜经定位以使得所述电子束在偏轴位置处入射于所述分散电子透镜上，其中所述分散电子透镜进一步经定位以将空间分散引入到所述电子束中。在另一实施例中，所述系统包含具有一或多个开口的孔隙，其中所述孔隙经定位以使所述电子束的至少一部分通过以滤波所述电子束的所述能量扩展。根据本专利技术的一个实施例描述一种用于将具有有限能量扩展的电子束引导到样本的系统。在一个实施例中，所述系统包含电子源，所述电子源经配置以产生具有包含一或多个能量的能量扩展的电子束。在另一实施例中，所述系统包含能量滤波子系统。在另一实施例中，所述能量滤波子系统包含第一电子透镜，所述第一电子透镜经定位以使得所述束在偏轴位置处入射于第一电子聚焦元件上且进一步经定位以将空间分散引入到所述束中。在另一实施例中，所述能量滤波子系统包含具有一或多个开口的孔隙，所述孔隙经定位以使所述束的至少一部分通过以滤波所述束的所述能量扩展。在另一实施例中，所述能量滤波子系统包含沿着第二光轴定位的第二电子透镜，其中所述第二电子透镜经定位以收集从所述孔隙引导的所述束。在另一实施例中，所述系统包含用于固定一或多个样本的样本载物台。在另一实施例中，所述系统包含电子检验子系统，所述电子检验子系统包含经定位以将所述束引导到所述一或多个样本上的一或多个电子光学器件。根据本专利技术的说明性实施例描述一种用于将具有有限能量扩展的电子束引导到样本的可选择性配置系统。在一个实施例中，所述系统包含电子源，所述电子源经配置以产生具有包含一或多个能量的能量扩展的电子束。在另一实施例中，所述系统包含具有轴上开口及偏轴开口的孔隙。在另一实施例中，所述系统包含具有可选择性配置焦度的一或多个电子透镜的第一组合件，所述第一组合件经定位以从所述源收集所述束且将所述束引导到所述孔隙。在另一实施例中，所述第一组合件包含偏轴电子透镜，所述偏轴电子透镜经配置以在偏轴位置处与所述束相互作用且进一步经配置以当经配置成具有非零焦度时将空间分散引入到所述束。在另一实施例中，所述第一组合件可配置成至少一第一配置，其中所述偏轴电子透镜经配置成具有非零焦度且其中所述第一电子透镜组合件经配置以将所述束引导到所述孔隙的所述偏轴开口，使得所述束的所述能量扩展由所述孔隙滤波。在另一实施例中，所述第一组合件可进一步配置成至少一第二配置，其中所述偏轴电子透镜经配置成具有零的焦度且其中所述第一组合件经配置以将所述束引导到所述孔隙的所述轴上开口，使得所述束的所述能量扩展未由所述孔隙滤波。在另一实施例中，所述系统包含经定位以收集所述束的一或多个可选择性配置电子透镜的第二组合件。在另一实施例中，所述系统包含用于固定一或多个样本的样本载物台。在另一实施例中，所述系统包含电子检验子系统，所述电子检验子系统包含经定位以将所述束引导到所述一或多个样本上的一或多个电子光学器件。根据本专利技术的说明性实施例描述一种用于将具有有限能量扩展的电子束引导到样本的系统。在一个实施例中，所述系统包含电子源，所述电子源经配置以产生具有包含一或多个能量的能量扩展的电子束。在另一实施例中，所述系统包含经定位以从所述电子源收集所述束的第一电子透镜。在另一实施例中，所述系统包含具有轴上开口的孔隙。在另一实施例中，所述系统包含经定位以将所述束引导到所述孔隙的第二电子透镜。在另一实施例中，所述系统包含含有开口的可选择性配置孔隙。在另一实施例中，所述可选择性配置孔隙经定位于所述第一电子透镜与所述第二电子透镜之间，其中可选择性配置所述开口相对于所述第一电子透镜的光轴的位置。在另一实施例中，所述可选择性配置孔隙可配置成至少一第一配置，其中所述开口的位置经配置以使所述束的部分通过到所述第二电子透镜的偏轴位置，使得所述第二电子透镜将空间分散引入到所述束且所述束的所述能量扩展由所述孔隙滤波。在另一实施例中，所述可选择性配置孔隙可配置成至少一第二配置，其中所述开口的位置经配置以使所述束的部分通过到所述第二电子透镜的轴上位置，使得所述第二电子透镜不将空间分散引入到所述束且所述束的所述能量扩展未由所述孔隙滤波。在另一实施例中，所述系统包含经定位以收集所述束的第三电子透镜。在另一实施例中，所述系统包含用于固定一或多个样本的样本载物台。在另一实施例中，所述系统包含电子检验子系统，所述电子检验子系统包含经定位以将所述束引导到所述一或多个样本上的一或多个电子光学器件。根据本专利技术的一个实施例描述一种用于减少电子束的能量扩展的方法。在一个实施例中，所述方法包含产生具有包含一或多个能量的能量扩展的电子束。在另一实施例中，所述方法包含将空间分散引入到所述束中。在另一实施例中，所述方法包含将所述束引导到具有开口的孔隙上，其中所述孔隙经配置以使所述束的至少一部分通过，且其中所述束的所述能量扩展由所述孔隙滤波。附图说明图1A是根据本专利技术的一个实施例的包含电子源、能量滤波子系统、电子偏转器、物镜及用于以电子束成像样本的检测器的定向的电子束系统的概念图。图1B是根据本专利技术的一个实施例的用以滤波电子束的能量扩展的系统的示意图。图2是根据本专利技术的一个实施例的用以使用由偏轴能量滤波子系统滤波的电子束照射样本的系统的示意图。图3A是根据本专利技术的一个实施例的用以使用由包含组合磁透镜的偏轴能量滤波子系统滤波的电子束照射样本的可选择性配置系统的截面示意图。图3B是根据本专利技术的一个实施例的用以使用具有替代束路径(其中束未由包含组合磁透镜的偏轴能量滤波子系统滤波)的电子束照射样本的可选择性配置系统的截面示意图。图4A是根据本专利技术的一个实施例的用以使用由包含经配置成具有能量滤波电压的组合静电透镜的偏轴能量滤波子系统滤波的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产生具有有限能量扩展的电子束的系统，其包括：电子源，其经配置以产生具有包含一或多个能量的能量扩展的电子束；分散电子透镜，其中所述分散电子透镜经定位以使得所述电子束在偏轴位置处入射于所述分散电子透镜上，其中所述分散电子透镜进一步经定位以将空间分散引入到所述电子束中；及孔隙，其具有一或多个开口，其中所述孔隙经定位以使所述电子束的至少一部分通过以滤波所述电子束的所述能量扩展。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.29 US 62/154,650;2015.08.13 US 14/826,0071.一种用于产生具有有限能量扩展的电子束的系统，其包括：电子源，其经配置以产生具有包含一或多个能量的能量扩展的电子束；分散电子透镜，其中所述分散电子透镜经定位以使得所述电子束在偏轴位置处入射于所述分散电子透镜上，其中所述分散电子透镜进一步经定位以将空间分散引入到所述电子束中；及孔隙，其具有一或多个开口，其中所述孔隙经定位以使所述电子束的至少一部分通过以滤波所述电子束的所述能量扩展。2.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括经定位以收集从所述孔隙引导的所述束的收集电子透镜。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述电子透镜包含磁透镜或静电透镜中的任一者。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述电子源包含一或多个电子枪。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述孔隙的所述开口包含狭缝。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述分散电子透镜及所述收集电子透镜经配置为组合电子透镜，所述组合电子透镜经配置以共享物理元件。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述组合电子透镜包含含有共同线圈的组合磁透镜。8.根据权利要求6所述的系统，其中所述组合电子透镜包含经电配置成具有能量滤波电压的组合静电透镜。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述组合电子透镜包含一或多个单电势透镜。10.根据权利要求8所述的系统，其中所述组合电子透镜经配置以使用浮动电压而电浮动。11.根据权利要求8所述的系统，其中所述组合电子透镜包含一或多个双电势透镜。12.根据权利要求11所述的系统，其中所述分散电子透镜包含经配置为减速透镜的双电势透镜，且其中所述收集电子透镜包含经配置为加速透镜的双电势透镜。13.一种用于将具有有限能量扩展的电子束引导到样本的系统，其包括：电子源，其经配置以产生具有包含一或多个能量的能量扩展的电子束；能量滤波子系统，其包括：第一电子透镜，其经定位以使得所述束在偏轴位置处入射于所述第一电子聚焦元件上且进一步经定位以将空间分散引入到所述束中；孔隙，其具有一或多个开口，所述孔隙经定位以使所述束的至少一部分通过以滤波所述束的所述能量扩展；及第二电子透镜，其沿着第二光轴定位，其中所述第二电子透镜经定位以收集从所述孔隙引导的所述束；样本载物台，其用于固定一或多个样本；及电子检验子系统，其包含经定位以将所述束引导到所述一或多个样本上的一或多个电子光学器件。14.根据权利要求13所述的系统，其中所述第一电子透镜或所述第二电子透镜中的任一者包含磁透镜或静电透镜中的任一者。15.根据权利要求13所述的系统，其中所述第一电子透镜或所述第二电子透镜经配置为组合电子透镜，所述组合电子透镜经配置以共享物理元件。16.根据权利要求15所述的系统，其中所述组合电子透镜包含含有共同线圈的组合磁透镜。17.根据权利要求15所述的系统，其中所述组合电子透镜包含经电配置成具有能量滤波电压的组合静电透镜。18.根据权利要求17所述的系统，其中所述组合电子透镜包含一或多个单电势透镜。19.根据权利要求17所述的系统，其中所述组合电子透镜经配置以使用浮动电压而电浮动。20.根据权利要求17所述的系统，其中所述组合电子透镜包含一或多个双电势透镜。21.根据权利要求20所述的系统，其中所述第一电子透镜包含经配置为减速透镜的双电势透镜，且其中所述第二收集电子透镜包含经配置为加速透镜的双电势透镜。22.根据权利要求13所述的系统，其进一步包括定位于所述第二电子透镜与所述电子检验子系统之间的一或多个电子偏转器。23.根据权利要求13所述的系统，其进一步包括一或多个像散校正器。24.根据权利要求13所述的系统，其进一步包括一或多个电子检测器。25.根据权利要求24所述的系统，其中所述一或多个电子检测器包含二次电子检测器、反向散射电子检测器或光电倍增管检测器中的任一者。26.根据权利要求13所述的系统，其中所述电子源包含一或多个电子枪。27.根据权利要求13所述的系统，其中所述孔隙的所述开口包含狭缝。28.一种用于将具有有限能量扩展的电子束引导到样本的可选择性配置系统，其包括：电子源，其经配置以产生具有包含一或多个能量的能量扩展的电子束；孔隙，其具有轴上开口及偏轴开口；具有可选择性配置焦度的一或多个电子透镜的第一组合件，其经定位以从所述源收集所述束且将所述束引导到所述孔隙，其中所述第一组合件包含偏轴电子透镜，所述偏轴电子透镜经配置以在偏轴位置处与所述束相互作用且进一步经配置以当经配置成具有非零焦度时将空间分散引入到所述束，其中所述第一组合件可配置成至少一第一配置，其中所述偏轴电子透镜经配置成具有非零焦度且其中所述第一组合件经配置以将所述束引导到所述孔隙的所述偏轴开口，使得所述束的所述能量扩展由所述孔隙滤波，且其中所述第一组合件可进一步配置成至少一第二配置，其中所述偏轴电子透镜经配置成具有零的焦度且其中所述第一组合件经配置以将所述束引导到所述孔隙的所述轴上开口，使得所述束的所述能量扩展未由所述孔隙滤波；一或多个可选择性配置电子透镜的第二组...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜辛容，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US