用于将多个带电粒子小波束的阵列投射到样品上的装置和方法制造方法及图纸

一种用于检查样品的装置，包括：样品架和带电粒子柱，该样品架用于将样品保持在样品平面上；该带电粒子柱用于生成多个带电粒子小波束的阵列，并且将所述阵列朝向样品架引导。所述带电粒子柱包括物镜，该物镜用于将所述阵列的带电粒子小波束聚焦在样品平面处或附近的带电粒子束斑点阵列中。物镜包括所有带电粒子小波束共用的磁透镜。该装置还包括：位置传感器以及控制单元，该位置传感器用于提供取决于样品沿带电粒子柱的光轴的位置的信号；该控制单元用于基于来自位置传感器的信号来控制样品架的位置，以保持样品上的斑点的间距和/或取向恒定。取向恒定。取向恒定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将多个带电粒子小波束的阵列投射到样品上的装置和方法


[0001]本专利技术涉及一种用于将多个带电粒子小波束的阵列投射到样品上的装置和方法。

技术介绍

[0002]例如，在US 2015/027095 A1中公开的这种装置或方法。本专利申请描述了一种用于检查样品的表面的装置。所述装置包括用于生成一次带电粒子小波束(primary charged particle beamlets)的阵列的发生器，以及具有光轴的带电粒子光学系统。带电粒子光学系统包括透镜系统，用于将一次带电粒子小波束聚焦到样品表面上的斑点阵列中。该透镜系统包括所有带电粒子束共用的至少一个电磁透镜。优选地，用于聚焦一次带电粒子小波束的阵列的物镜包括所述电磁透镜，该电磁透镜被布置为围绕带电粒子光学系统的光轴旋转一次带电粒子小波束的阵列。

技术实现思路

[0003]当带电粒子光学系统包括对所述一次带电粒子小波束的阵列的所有一次带电粒子小波束共用的磁透镜时，当磁透镜的激发和/或强度改变时，所述阵列将旋转和/或改变放大率。
[0004]本专利技术的目的是提供一种装置和方法，其中，样品上的一次带电粒子小波束的阵列的间距和/或旋转至少基本上保持恒定。
[0005]根据第一方面，本专利技术提供了一种用于检查样品的装置，其中，该装置包括：
[0006]样品架，该样品架用于将样品保持在样品平面处；
[0007]带电粒子柱，该带电粒子柱用于生成多个带电粒子小波束的阵列并将所述多个带电粒子小波束的阵列朝向样品架引导，其中，所述带电粒子柱包括物镜，该物镜用于将所述多个带电粒子小波束的阵列的带电粒子小波束聚焦在样品平面处或附近的带电粒子束斑点阵列中，其中，物镜包括所述多个带电粒子小波束的阵列中的所有带电粒子小波束共用的磁透镜；
[0008]位置传感器，该位置传感器被配置为提供取决于该样品在沿该带电粒子柱的光轴的方向上的位置的信号；以及
[0009]控制单元，该控制单元被配置为基于来自该位置传感器的信号至少在平行于该带电粒子柱的光轴的方向上控制该样品架的位置。
[0010]由于本专利技术的多带电粒子束检查装置中的组合的位置传感器和控制单元，可以控制样品架来保持样品借助于多个带电粒子束的阵列检查的、被定位在多带电粒子束检查装置的样品平面和/或焦平面处的部分。当带电粒子柱的设置不改变、并且样品被检查的部分保持在多带电粒子束检查装置的样品平面和/或焦平面时，多带电粒子束检查装置的样品平面和/或焦平面处的样品上的多个带电粒子小波束的阵列的间距和旋转可保持恒定。应注意的是，为了对样品进行成像，样品平面优选地被布置在多带电粒子束检查装置的焦平
面处。
[0011]应注意的是，在样品架被布置为将样品至少部分地定位在磁物镜的磁场中的情况下，所述一次带电粒子小波束的阵列将在磁场中在其朝向样品的方向上旋转。旋转尤其取决于磁透镜的磁场强度。即使样品架被配置为将样品表面布置在无场区域处，则样品在沿带电粒子柱的光轴的方向上的位置的变化通常需要调整焦点，因此调整磁场强度，以保持样品聚焦。因而，一次带电粒子小波束的阵列在样品表面处的取向取决于样品相对于磁透镜的位置、特别是在沿带电粒子光学系统的光轴的方向上的位置。
[0012]由于本专利技术的多带电粒子束检查装置中的组合的位置传感器和控制单元，可以控制样品架来保持样品借助于多个带电粒子束的阵列检查的、被定位在距该磁物镜期望的距离处的部分。当带电粒子柱的设置不改变、并且样品的被检查的部分保持距磁物镜期望的距离时，样品平面处的样品上的多个带电粒子小波束的阵列的间距和旋转可以保持恒定。
[0013]此外，应注意，带电粒子检查设备(如电子显微镜)的聚焦深度相对较大。因而，在聚焦深度范围的至少一部分内，样品可在平行于带电粒子光学系统的光轴的方向上移动，以便将样品布置在沿光轴的期望位置处，其中，多个带电粒子小波束的阵列在围绕带电粒子柱的光轴的方向上具有期望的取向。在样品平面处或附近的带电粒子束斑点阵列的期望取向例如取决于多个带电粒子小波束的阵列可在样品上扫描的方向和/或取决于样品可相对于带电粒子柱移动的方向。由于本专利技术的多带电粒子束检查装置中的组合的位置传感器和控制单元，可以控制样品架以将样品借助于多个带电粒子束的阵列检查的部分保持在期望的位置处，并且将带电粒子束斑点阵列保持在期望的取向上的样品平面处或附近。
[0014]在实施例中，该位置传感器被配置为使得该信号取决于该样品架或样品平面相对于该物镜的位置。具体地，信号取决于样品架或样品平面与物镜之间的距离。如上所述，一次带电粒子小波束的阵列在样品表面处的取向取决于样品相对于磁透镜的位置、特别是在沿着带电粒子光学系统的光轴的方向上的位置。
[0015]在实施例中，装置进一步包括：光检测器以及光学组件，该光检测器用于检测由所述多个带电粒子小波束的阵列的一个或更多个带电粒子小波束在其撞击在样品上时或当所述一个或更多个带电粒子小波束在透过样品之后撞击在发光材料层上时产生的光子；该光学组件用于沿光束路径将所述光子的至少一部分投射或成像到所述光检测器上。
[0016]在实施例中，光学组件被配置为将该样品平面成像到该光检测器上。本实施例提供了所谓的集成检查装置的改进，其特征为多束带电粒子检查装置(例如多束扫描电子显微镜(多束SEM))和光学检查装置(例如光学显微镜光学器件)的集成。根据本专利技术，当带电粒子柱的设置不改变、并且样品被检查的部分保持在距磁物镜期望的距离处时，样品平面处的样品上的多个带电粒子小波束的阵列的间距和旋转可以保持恒定。此外，本专利技术允许相对于光学显微镜、特别是相对于光学显微镜的光检测器，提供和维持多个带电粒子小波束的阵列中的带电粒子小波束的期望的对准和间距。
[0017]在实施例中，该光学组件包括用于从所述样品和/或所述发光材料层收集光子的光学物镜。
[0018]在实施例中，该装置进一步包括光学聚焦传感器，该光学聚焦传感器被配置为提供取决于该样品平面与该光学物镜之间的距离的信号，其中，该控制单元被配置为基于来自该光学聚焦传感器的信号，至少在平行于该带电粒子柱的光轴的方向上控制该样品架的
位置。除了使用位置传感器之外或作为使用位置传感器的替代方案，光学聚焦传感器还可以用于控制样品架以保持样品借助于多个带电粒子束的阵列检查的、被定位在样品平面处的部分。光学聚焦传感器和控制单元的组合允许用光检测器将样品保持在光学组件的焦点内，因此保持样品借助于多个带电粒子束的阵列检查的、被定位在样品平面处的部分。当带电粒子柱的设置不改变、且样品被检查的部分保持在样品平面处时，样品平面上的多个带电粒子小波束的阵列的间距和旋转可保持恒定。
[0019]在实施例中，该光学组件、特别是其光学物镜包括光轴，其中该装置被配置为使得该光轴基本上平行于该带电粒子柱的光轴。在这个实施例中，样品的位置在沿该带电粒子柱的光轴的方向上的变化导致该样品的位置在沿该光轴的方向上的相同变化。因此，当使用该光学组件来将该样品保持在沿光轴的基本上恒定的位置中时，这还将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于检查样品的装置，其中，所述装置包括：样品架，所述样品架用于将所述样品保持在样品平面处；带电粒子柱，所述带电粒子柱用于生成多个带电粒子小波束的阵列，并且将所述多个带电粒子小波束的阵列朝向所述样品架引导，其中，所述带电粒子柱包括物镜，所述物镜用于将所述多个带电粒子小波束的阵列的带电粒子小波束聚焦在所述样品平面处或附近的带电粒子束斑点阵列中，其中，所述物镜包括所述多个带电粒子小波束的阵列中的所有带电粒子小波束共用的磁透镜；位置传感器，所述位置传感器被配置为提供取决于所述样品在沿所述带电粒子柱的光轴的方向上的位置的信号；以及控制单元，所述控制单元被配置为基于来自所述位置传感器的信号至少在平行于所述带电粒子柱的光轴的方向上控制所述样品架的位置。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述位置传感器被配置为使得所述信号取决于所述样品架或样品平面相对于所述物镜的位置。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述装置还包括：光检测器，所述光检测器用于检测由所述多个带电粒子小波束的阵列的一个或更多个带电粒子小波束在所述一个或更多个带电粒子小波束撞击在所述样品上时、或者当所述一个或更多个带电粒子小波束在透过所述样品之后撞击在发光材料层上时产生的光子；以及光学组件，所述光学组件用于沿光束路径将所述光子的至少一部分投射或成像到所述光检测器上。4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述光学组件被配置为将所述样品平面成像到所述光检测器上。5.根据权利要求3或4所述的装置，其中，所述光学组件包括用于从所述样品和/或所述发光材料层收集光子的光学物镜。6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述装置还包括光学聚焦传感器，所述光学聚焦传感器被配置为提供取决于所述样品平面与所述光学物镜之间的距离的信号，其中，所述控制单元被配置为基于来自所述光学聚焦传感器的信号，至少在平行于所述带电粒子柱的光轴的方向上控制所述样品架的位置。7.根据权利要求5或6所述的装置，其中，所述光学物镜包括光轴，其中，所述装置被配置为使所述光轴基本平行于所述带电粒子柱的光轴。8.一种用于检查样品的装置，其中，所述装置包括：样品架，所述样品架用于将所述样品保持在样品平面处；带电粒子柱，所述带电粒子柱用于生成多个带电粒子小波束的阵列，并且将所述多个带电粒子小波束的阵列朝向所述样品架引导，其中，所述带电粒子柱包括物镜，所述物镜用于将所述多个带电粒子小波束的阵列的带电粒子小波束聚焦在所述样品平面处或附近的带电粒子束斑点阵列中，其中，所述物镜包括所述多个带电粒子小波束的阵列中的所有带电粒子小波束共用的磁透镜；光检测器，所述光检测器用于检测由所述多个带电粒子小波束的阵列中的所述带电粒子小波束中的一个或更多个在所述带电粒子小波束中的一个或更多个撞击在所述样品上时、或者当所述一个或更多个带电粒子小波束在透过所述样品之后撞击在发光材料层上时
产生的光子...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：戴尔米克知识产权私人有限公司，
类型：发明
国别省市：