用于多子束带电粒子束设备的束消隐装置的制作方法

时间:2022-07-15 15:06 点击:

用于多子束带电粒子束设备的束消隐装置的制作方法



1.本公开涉及带电粒子束设备领域,例如电子束设备领域。实施例涉及用于此类带电粒子束设备的束消隐(blanking)装置,并且涉及操作束消隐装置的方法。更具体地,提供了用于消隐多子束带电粒子束设备的子束的束消隐装置和相应的操作方法。


背景技术:

2.为了分析样本,例如,以检测晶片等上的缺陷,可以使用带电粒子束设备,诸如用于电子束检查(ebi)的电子束设备。为了减少分析样本所需的时间,可以采用多个束/子束同时检查样本的不同部分。如果可以将这样的束/子束消隐则可获得优点,并且可以将用于多子束带电粒子设备的束消隐装置用于此目的。某些束/子束的这种消隐可影响其他束/子束,一种被称为串扰的现象。串扰可能会导致非消隐的束/子束被偏转的状况,尽管非消隐的束/子束不应被偏转。串扰会劣化样本分析的结果。当束消隐装置变得更小时,并且对束消隐装置,束/子束之间的距离(“间距”)也变更小时,串扰问题变得更加明显。例如,为了消隐束/子束(例如,具有30kv电子的电子束),需要达到10mrad的偏转,而所有其他束/子束在晶片处的束移应不大于0.1nm,其中晶片上的束尺寸应小于10nm,且束消隐装置可以例如距晶片约120mm。这是对于串扰应有多低的非常严格的要求。
3.因此,需要一种尤其具有小串扰的改进的束消隐装置。


技术实现要素:

4.根据实施例,提供了用于多子束带电粒子束设备的束消隐装置。束消隐装置包括第一消隐单元、第二消隐单元、和第三消隐单元。第一消隐单元包括第一消隐电极和第一孔。第二消隐单元包括第二消隐电极和第二孔。第三消隐单元包括第三消隐电极和第三孔。束消隐装置包括公共电极,所述公共电极形成用于第一消隐电极的第一相对电极(counter electrode),用于第二消隐电极的第二相对电极和用于第三消隐电极的第三相对电极。第一消隐单元、第二消隐单元、和第三消隐单元布置在平面阵列中并限定平面阵列的平面。第一消隐电极布置为在第一孔中在第一消隐电极和公共电极之间产生第一电场,以将多子束带电粒子束设备的第一子束偏转到第一偏转方向。第二消隐电极布置为在第二孔中在第二消隐电极和公共电极之间产生第二电场,以将多子束带电粒子束设备的第二子束偏转到第二偏转方向。第三消隐电极布置为在第三孔中在第三消隐电极和公共电极之间产生第三电场,以将多子束带电粒子束设备的第三子束偏转到第三偏转方向。与平面阵列相交的分隔平面将第一消隐单元与第二消隐单元和第三消隐单元分开,其中第一偏转方向、第二偏转方向、和第三偏转方向指离分隔平面。替代地或附加地,第一偏转方向、第二偏转方向、和第三偏转方向指离与平面阵列相交的分隔线。
5.根据另一实施例,提供了用于多子束带电粒子束设备的束消隐装置。束消隐装置包括第一消隐单元、第二消隐单元、和第三消隐单元。第一消隐单元包括第一消隐电极和第一孔。第二消隐单元包括第二消隐电极和第二孔。第三消隐单元包括第三消隐电极和第三
孔。束消隐装置包括公共电极,所述公共电极形成用于第一消隐电极的第一相对电极,用于第二消隐电极的第二相对电极和用于第三消隐电极的第三相对电极。第一消隐单元、第二消隐单元、和第三消隐单元布置在平面阵列中并限定平面阵列的平面。与平面阵列的平面垂直地与平面阵列相交的分隔平面将第一消隐单元与第二消隐单元和第三消隐单元分开。从第一消隐电极的中心穿过第一孔的中心的第一线、从第二消隐电极的中心穿过第二孔的中心的第二线、以及从第三消隐电极的中心穿过第三孔的中心的第三线指离分隔平面或指向分隔平面。
6.根据另一实施例,提供了一种操作多子束带电粒子束设备的束消隐装置的方法。束消隐装置包括消隐单元,所述消隐单元共用公共电极且布置在平面阵列中并限定平面阵列的平面。所述方法包括用消隐单元中的每一者将多子束带电粒子束设备的子束偏转远离分隔平面,所述分隔平面与平面阵列相交且将消隐单元分成第一组和第二组。
7.根据从属权利要求、说明书、和附图,可以与本文描述的实施例结合的进一步优点、特征、方面、和细节是显而易见的。
附图说明
8.下文将部分地参考附图来描述更多细节,其中:
9.图1示出了根据本文所述的实施例的束消隐装置;
10.图2示出了根据本文所述的实施例的束消隐装置的消隐单元的偏转方向的某些方面;
11.图3示出了根据本文所述的实施例的多子束带电粒子束设备的束消隐装置和束收集器;
12.图4-6示出了根据本文所述的实施例的束消隐装置的消隐单元的布置和偏转方向的各方面;
13.图7示出了根据本文所述的实施例的束消隐装置;
14.图8-9示出了根据本文所述的实施例的束消隐装置的消隐单元的布置和偏转方向的进一步方面;
15.图10-11示出了根据本文所述的实施例的用于束消隐装置的束消隐单元;
16.图12示出了根据本文所述的实施例的束消隐装置;
17.图13示意性地示出了根据本文所述的实施例的操作多子束带电粒子束设备的束消隐装置的方法。
具体实施方式
18.在下文中,描述了实施例。实施例及其部分可以以任何方式组合。例如,本文描述的实施例的任何方面可以与任何其他实施例的任何其他方面结合以形成进一步的实施例。提供实施例的详细描述以说明。附图不必是真实的比例或角度,并且可夸大部分以说明。附图中相同或相似的部分可具有相同的附图标记,并且原则上仅描述附图之间的差异。
19.根据实施例,提供了用于多子束带电粒子束设备的束消隐装置。如本文所用,术语“多子束”包括源自分开的带电粒子束源的多个束以及源自单个带电粒子束源的多个束(例如,由被单个带电粒子束源照射的孔板形成的子束)的情况。束消隐装置可被配置成独立于
其他子束地消隐多子束带电粒子束设备的各个子束,和/或可被配置成独立于其他组子束地消隐多组子束。所述组可以是子束阵列的行或列。带电粒子束设备可以是电子束设备。带电粒子束设备可被配置用于样本的检查。带电粒子束设备可以是用于诸如晶片之类的样本的电子束检查(ebi)的电子束设备。
20.束消隐装置包括第一消隐单元、第二消隐单元、和第三消隐单元。第一消隐单元可被配置成消隐多子束带电粒子束设备的第一子束。第二消隐单元可被配置成消隐多子束带电粒子束设备的第二子束。第三消隐单元可被配置成消隐多子束带电粒子束设备的第三子束。第一消隐单元、第二消隐单元、和第三消隐单元以平面阵列布置。第一消隐单元、第二消隐单元、和第三消隐单元限定平面阵列的平面,其中第一消隐单元、第二消隐单元、和第三消隐单元不布置在一直线上。束消隐装置可具有n个消隐单元,其中,除了第一消隐单元、第二消隐单元、和第三消隐单元之外,束消隐装置还可具有n-3个另外的消隐单元。可以将n-3个另外的消隐单元布置在平面阵列中。消隐单元的数量n可以为≥3、≥4、≥6、≥9、≥12、≥16、≥36或≥100。消隐单元的数量n可以为≤1000、≤500、≤200或≤100。消隐单元的数量n可以在由这些下限和上限形成的范围内。平面阵列可包括m行消隐单元和n列消隐单元。其中,n可以等于m乘以n。平面阵列可以是规则的格子。平面阵列可以是消隐单元的方格。替代地,平面阵列可以是消隐单元的三角形格子或六边形格子,或者可包括以其他规则几何形状(例如在同心圆上)布置的消隐单元。
21.第一消隐单元包括第一消隐电极和第一孔。第二消隐单元包括第二消隐电极和第二孔。第三消隐单元包括第三消隐电极和第三孔。束消隐装置包括公共电极,公共电极形成用于第一消隐电极的第一相对电极,网页传奇私服,用于第二消隐电极的第二相对电极和用于第三消隐电极的第三相对电极。n-3个另外的消隐单元可包括相应的第4至第n消隐电极和第4至第n孔。公共电极可以形成用于n-3个另外的消隐单元的第4至第n消隐电极的相对电极。公共电极可在平面阵列的平面中。公共电极可限定平面阵列的平面。消隐单元的孔中的每个孔可允许多子束带电粒子装置的子束中的一个子束穿过束消隐装置。消隐单元中的每个消隐单元连同公共电极可被配置成使多子束带电粒子束设备的子束中的一个子束偏转。
22.第一孔可限定第一消隐单元的第一光轴。第一光轴可以是第一孔的中心线,并且可以是第一孔的对称线。第二孔可限定第二消隐单元的第二光轴。第二光轴可以是第二孔的中心线,并且可以是第二孔的对称线。第三孔可限定第三消隐单元的第三光轴。第三光轴可以是第三孔的中心线,并且可以是第三孔的对称线。第一光轴可以平行于第二光轴和/或第三光轴。第二光轴可以平行于第三光轴。由束消隐装置的消隐单元的孔限定的光轴可以彼此平行。在这种情况下,当消隐单元的所有光轴彼此平行时,束消隐装置或平面阵列被称为具有光轴。第一光轴可以垂直于平面阵列的平面。第二光轴可以垂直于平面阵列的平面。第三光轴可以垂直于平面阵列的平面。由第k消隐单元的第k孔限定的第k光轴可以垂直于平面阵列的平面,并且可以平行于由第l消隐单元的第l孔限定的第l光轴,其中k在4-n的范围中,l在1-n的范围中。多子束带电粒子束设备的第一子束、第二子束、和第三子束以及任何其他子束可以以平行于各个子束通过的相应束消隐单元的光轴的入射方向入射在束消隐装置上。
23.第一消隐电极可被配置为在第一孔中在第一消隐电极和公共电极之间产生第一电场,以将多子束带电粒子束设备的第一子束偏转到第一偏转方向。第二消隐电极可被配
置为在第二孔中在第二消隐电极和公共电极之间产生第二电场,以将多子束带电粒子束设备的第二子束偏转到第二偏转方向。第三消隐电极可被配置为在第三孔中在第三消隐电极和公共电极之间产生第三电场,以将多子束带电粒子束设备的第三子束偏转到第三偏转方向。n-3个另外的消隐单元的n-3个消隐电极中的每一个(如果存在)可以被相应地配置,即,用于在第k孔中在第k消隐电极和公共电极之间产生第k电场,以将多子束带电粒子束设备的第k子束偏转到第k偏转方向,其中k在4-n的范围内。
24.与平面阵列相交的分隔平面将第一消隐单元与第二消隐单元和第三消隐单元分开。分隔平面可以将束消隐装置的消隐单元分成第一组和第二组,其中第一组包括第一消隐单元或由第一消隐单元组成,且第二组包括第二消隐单元和第三消隐单元或由第二消隐单元和第三消隐单元组成。n-3个另外的消隐单元中的任何一个都可以属于第一组或第二组。第一组和第二组可以包括相同数量的消隐单元或基本上相同数量的消隐单元。第一组和第二组可包括相同数量或基本上相同数量的消隐单元的行或消隐单元的列。分隔平面可以在消隐单元之间(诸如在消隐单元的行之间或在消隐单元的列之间)与平面阵列相交,且/或可以不与消隐单元相交。分隔平面可以将消隐单元的每一行分成两个半行。分隔平面可以将消隐单元的每一列分成两个半列。分隔平面可以将平面阵列分成相等或基本相等的两半。分隔平面可以在平面阵列的中心处或靠近中心处与平面阵列相交,所述中心由布置在平面阵列中的最外侧的消隐单元的位置确定。
25.分隔平面可以与平面阵列的平面垂直地与平面阵列相交。分隔平面可以平行于以下各项中的至少一者:第一光轴、第二光轴、第三光轴、第k消隐单元的光轴(其中k在4至n的范围内)、以及平面阵列的光轴。分隔平面可以平行于以下各项中的至少一者:第一子束的入射方向、第二子束的入射方向、第三子束的入射方向、第k子束的入射方向(其中k在从4到n的范围内)、以及多束带电粒子束设备的一些或全部子束的入射方向。
26.根据一些实施例,第一偏转方向、第二偏转方向、和第三偏转方向指离分隔平面。第k消隐单元的第k偏转方向可以指离分隔平面,其中k在4-n的范围内。平面阵列的所有消隐单元的偏转方向可以指离分隔平面。如果偏转方向在偏转方向由相应的消隐单元限定的分隔平面的一侧具有垂直于平面且指离平面的非零向量分量,则偏转方向指离平面。换言之,非零向量分量与此平面的指向外的法线(outwardly pointing normal)成比例。第二偏转方向和第三偏转方向可以彼此平行。第一偏转方向可以是第二偏转方向或第三偏转方向的镜像,其中分隔平面是镜像平面,或者可以平行于这种镜像。分隔平面可以是平面阵列的对称平面。分隔平面的一侧上的消隐单元可以是分隔平面的另一侧上的消隐单元的镜像。
27.第一偏转方向可以位于第一偏转平面中,所述第一偏转平面垂直于平面阵列的平面且与分隔平面相交。第一偏转平面可以是第一消隐单元的对称平面。第一消隐电极的中心可以位于第一偏转平面上。第一孔的中心可以位于第一偏转平面上。第二偏转方向可以位于第二偏转平面中,所述第二偏转平面垂直于平面阵列的平面并且与分隔平面相交。第二偏转平面可以是第二消隐单元的对称平面。第二消隐电极的中心可以位于第二偏转平面上。第二孔的中心可以位于第二偏转平面上。第三偏转方向可以位于第三偏转平面中,所述第三偏转平面垂直于平面阵列的平面并且与分隔平面相交。第三偏转平面可以是第三消隐单元的对称平面。第三消隐电极的中心可以位于第三偏转平面上。第三孔的中心可以位于第三偏转平面上。第一偏转平面、第二偏转平面、和第三偏转平面中的任何一个或全部可以
垂直于或基本垂直于分隔平面。
28.图1示出了束消隐装置100的实施例。束消隐装置100包括消隐单元的平面阵列105,包括第一消隐单元110、第二消隐单元120、和第三消隐单元130。第一消隐单元110、第二消隐单元120、和第三消隐单元130限定或跨越平面阵列105的平面a。在图1中,示出了平面阵列105具有以m=4行和n=3列的方格布置的十二个消隐单元。束消隐装置100包括公共电极108,公共电极108与消隐单元的各个消隐电极协作以在消隐单元的孔内产生电场,以使穿过孔的子束偏转。分隔平面d将第一消隐单元110与第二消隐单元120和第三消隐单元130分开。分隔平面d垂直于平面a,在消隐单元的第二行和第三行之间与平面阵列相交,并将十二个消隐单元分成具有相同大小的两组消隐单元,即,包括第一消隐单元110的第一组,以及包括第二消隐单元120和第三消隐单元130的第二组。分隔平面d是平面阵列105的对称平面(镜平面)。就像平面阵列的平面或本文中记载的任何平面、线、或点一样,分隔平面不必是物理对象,而可以是限定物理对象的几何特性(诸如消隐单元的排列、定向、和/或配置的操作)的几何对象。
29.第一子束b1以垂直于平面a并且与如由第一消隐单元110的孔限定的第一消隐单元110的光轴重合的第一入射方向i1到达第一消隐单元110。第二子束b2以垂直于平面a并且与如由第二消隐单元120的孔限定的第二消隐单元120的光轴重合的第一入射方向i2到达第二消隐单元120。第三子束b2以垂直于平面a并且与如由第三消隐单元130的孔限定的第三消隐单元130的光轴重合的第一入射方向i3到达第三消隐单元130。
30.在图1中,第一消隐单元110、第二消隐单元120、和第三消隐单元130的消隐电极处于相同操作电位,并且与公共电极108存在电压差。例如,当子束由电子形成时,公共电极可以接地,并且第一消隐单元110、第二消隐单元120、和第三消隐单元130可以被提供负电压。第一子束b1在第一消隐单元110的孔中偏转,并且在第一偏转方向d110上传播。第一偏转方向d110具有平行于分隔平面d并且垂直于平面a的向量分量,并且具有在分隔平面的指向外的法线nd1的方向上的向量分量。第二子束b2在第二消隐单元120的孔中偏转,并且在第二偏转方向d120上传播。第三子束b3在第三消隐单元130的孔中偏转,并且在第三偏转方向d130上传播。第二偏转方向d120和第三偏转方向d130中的每一个具有平行于分隔平面d并且垂直于平面a的向量分量,并且具有在分隔平面的指向外的法线nd2的方向上的向量分量。由于第二消隐单元120和第三消隐单元130与第一消隐单元110相比位于分隔平面的相反侧,因此在第二消隐单元120和第三消隐单元130中任一者的一侧上的指向外的法线nd2还与第一消隐单元110的一侧上的指向外的法线nd1相对,如图1所示。消隐电极、相应的消隐单元、和束消隐装置作为整体被配置为使得第一偏转方向d110、第二偏转方向d120、和第三偏转方向d130指离分隔平面。
31.图2示出了当偏转方向指离分隔平面d的时候。图2是到束消隐装置的平面阵列的平面中的投影。因此在垂直于平面阵列的平面的方向上的偏转方向的向量分量是不可见的。示出了分隔平面d以及在分隔平面d的每一侧上的指向外的法线nd1和指向外的法线nd2。示例性地示出了消隐单元150,所述消隐单元包括消隐电极152和孔154。消隐单元150将子束偏转到偏转方向d150上。偏转方向d150具有与指向外的法线nd1成比例的向量分量,因此偏转方向d150指离分隔平面d,而与偏转方向d150是否也具有平行于分隔平面d和平行于平面阵列的平面的向量分量无关。偏转方向d150位于与平面阵列的平面垂直的偏转平面p150
中。在图2中的分隔平面d下方的另外两个消隐单元不使子束偏转离开分隔平面,而是朝向分隔平面或与其平行。因此,这两个另外的消隐单元在图2中被划掉。在图2的分隔平面d上方,显示了另外三个消隐单元,这些消隐单元被配置成在它们的孔中在它们消隐电极和公共电极之间产生相应的电场,以将其子束偏转至指离分隔平面的偏转方向。其中,中间的一个消隐单元使子束在垂直于分隔平面的方向上偏转,即,笔直远离分隔平面。
32.图3示出了多子束带电粒子束设备的束消隐装置100和束收集器710。束收集器包括孔715。当子束在束消隐装置中没有偏转(这意味着子束穿过的消隐单元未启动(在此消隐单元的公共电极和消隐电极之间没有电压差))时,子束沿子束的入射方向传播,如针对具有入射方向i1、i2、和i3的子束b1、b2、和b3所示例性地示出。未偏转的子束穿过束收集器710的孔715。束消隐装置100的十二个消隐单元的未偏转子束的位置在束收集器710的平面中以虚线圆示出。当子束在子束通过的消隐单元中偏转时,子束被偏转到偏转方向,如针对子束b1、b2、和b3以及相应的偏转方向d110、d120、和d130所示例性地示出。束消隐装置100的十二个消隐单元的偏转的子束的位置在束收集器710上以实线圆示出。在图3中,穿过分隔平面d的左侧的消隐单元的子束(包括穿过第一消隐单元110的第一子束b1)被偏转至孔715的左侧,并被束收集器710消隐,而穿过分隔平面d右侧的消隐单元的子束(包括穿过第二消隐单元120的第二子束b2和穿过第三消隐单元130的第三子束b3)被偏转至孔715的右侧,并被束收集器710消隐。在入射方向(等于未偏转子束在束消隐装置下游传播的方向)与当子束被束消隐装置偏转时相同子束的偏转方向之间的角度被称为偏转角。第一子束b1的偏转角φ在图3中示出,即,在第一入射方向i1和第一偏转方向b1之间的角度。消隐单元的偏转角可以相同,但是也可以不同(例如,如果将不同的电压施加到束消隐单元的束消隐电极上)。
33.通过使分隔平面一侧上的子束与分隔平面另一侧上的子束不同地偏转,即两者都远离分隔平面,诸如笔直远离分隔平面,与在相同(即平行)偏转方向上偏转所有子束相比,减小了要消隐的距离。在图3中,最中心的子束(例如,子束b1、b2、或b3)是最关键的,具有最大的要消隐的距离。因此,与即使最左边的子束也被偏转到束收集器710的孔715的右侧(或者最右边的子束被偏转到孔715的左侧)的情况相比,要消隐的距离大约减少一半。因此,消隐子束所需的(多个)偏转角可以更小。这可以具有多个优点,考虑到偏转随着在消隐电极和公共电极之间施加的电压差的增加而增加;偏转随着平面阵列的厚度减小或消隐电极的高度在光轴的方向上减小而减小;存在最大电压差,超过所述最大电压差时,由于在消隐电极和公共电极之间的电弧,导致束消隐单元变得无法工作;并且如果在未偏转的和偏转的子束两者与束收集器的孔的边界之间存在余量则是有利的。因此,与即使最左边的子束也被偏转到束收集器的孔的右侧的情况相比,在相同的电压差下,可以使孔更大并且仍可增加所述的余量。可以减小所述的电压差,这可以减少串扰,并且仍然获得相同的余量。或者可以使电极最小化,特别是使电极沿光轴的高度最小化,并最终使消隐单元最小化,同时使消隐单元之间的屏蔽最大化,并且仍然获得足够的偏转以在束收集器上进行消隐。这可以减少串扰并降低生产复杂性和成本。
34.根据可与本文描述的其他实施例组合的实施例,从第一消隐电极的中心穿过第一孔的中心的第一线、从第二消隐电极的中心穿过第二孔的中心的第二线、以及从第三消隐电极的中心穿过第三孔的中心的第三线指离分隔平面或指向分隔平面。如果一线具有垂直
于平面且指离所述平面的非零向量分量,则所述线被称为指离平面,且如果一线具有垂直于平面且指向平面的非零向量分量,则所述线被称为指向平面。
35.图4和图5示出了表示到平面阵列的平面中的投影的情况,其中示出分隔平面d。在图4中,示出了具有消隐电极162和孔164的消隐单元160。源自消隐电极162的中心c162并穿过孔164的中心c164的线l162具有与分隔平面d垂直的指离分隔平面d的向量分量。消隐单元160因此具有从消隐电极162的中心c162穿过孔164的中心c164的指离分隔平面d的线l162。消隐电极162的中心c162和孔164的中心c164位于与平面阵列的平面垂直的偏转平面p160上。对于在分隔平面d上方示出的其他两个消隐单元也是如此,其中在右上方的消隐单元具有从中心穿过孔的笔直指离分隔平面d(即,在垂直于分隔平面d的方向上)的线。图5示出了另一种情况,其中从消隐电极的各个中心穿过各个孔的中心的线指向分隔平面d。例如,消隐单元170包括消隐电极172和孔174,且从消隐电极172的中心c172穿过孔174的中心c174的线l172指向分隔平面d。这是因为线l172具有垂直于分隔平面d的向量分量,且此向量分量指向分隔平面d。消隐电极172的中心c172和孔174的中心c174位于与平面阵列的平面垂直的偏转平面p170上。
36.当束消隐装置的平面阵列中有n-3个另外的消隐单元时,则对于从4到n的范围内的部分或全部的k,从第k消隐电极的中心穿过第k孔的中心的第k线可指离分隔平面(特别是如果第一、第二、和第三线指离分隔平面),或者第k线可指向分隔平面(特别是如果第一、第二、和第三线指向分隔平面)。第一、第二、和第三线以及任何第k线可以笔直指离分隔平面,或笔直指向分隔平面。这意味着,这些线可以指向垂直于分隔平面的方向,并且指离分隔平面或指向分隔平面。第一、第二、和第三线以及任何第k线可以基本上笔直指离分隔平面,或基本上笔直指向分隔平面。其中,“基本上”是指指向垂直于分隔平面的方向的
±5°
以内。
37.图1的束消隐装置100的平面阵列105是这样的实施例,其中对于每个消隐单元,从消隐电极的中心穿过孔的中心的线笔直指离分隔平面d。图6示出了束消隐装置200的实施例,其包括平面阵列205,平面阵列205包括消隐单元,所述消隐单元包括第一消隐单元210、第二消隐单元220、和第三消隐单元230以及公共电极208,其中,对于每个消隐单元,从消隐电极的中心穿过孔的中心的线笔直指向分隔平面d。施加到消隐电极的电压使得与公共电极的电压差具有与图1的实施例相比为相反的符号,且因此所有消隐单元的偏转方向仍指离分隔平面,如针对第一消隐单元210、第二消隐单元220、和第三消隐单元230所图示。例如,如果子束由电子形成并且公共电极接地,则使施加到消隐电极的电压为正。通过消隐单元的这种布置,子束可以偏转离开分隔平面,同时相同操作电位可以被施加到所有消隐单元的消隐电极,或者至少,相对于具有相同符号的公共电极的电压差可以通过束消隐装置的电压源施加到所有消隐单元的消隐电极。这可以简化电压源和/或到消隐电极的连接。
38.根据其他实施例,第一偏转方向、第二偏转方向、和第三偏转方向,替代于或附加于指离分隔平面,可以指离分隔线。分隔线可以与平面阵列的平面垂直地与平面阵列相交。分隔线可以平行于以下各项中的至少一者:第一光轴、第二光轴、第三光轴、第k消隐单元的光轴(其中k在4至n的范围内)、以及平面阵列的光轴。分隔线可以平行于以下各项中的至少一者:第一子束的入射方向、第二子束的入射方向、第三子束的入射方向、第k子束的入射方向(其中k在从4到n的范围内)、以及多束带电粒子束设备的一些或全部子束的入射方向。附
加地或替代地,从第一消隐电极的中心穿过第一孔的中心的第一线、从第二消隐电极的中心穿过第二孔的中心的第二线、以及从第三消隐电极的中心穿过第三孔的中心的第三线全部指离分隔线或全部指向分隔线。如果一线具有垂直于分隔线且指离分隔线的非零向量分量,则所述线被称为指离分隔线,且如果一线具有垂直于分隔线且指向分隔线的非零向量分量,则所述线被称为指向分隔线。
39.图7示出了这样的实施例,特征在于束消隐装置300,束消隐装置300包括布置成平面阵列305的第一消隐单元310、第二消隐单元320、和第三消隐单元330。由第一消隐单元310偏转的子束b1的第一偏转方向指离分隔线dl,并且对于子束b2的第二偏转方向和子束b3的第三偏转方向也是如此。图8示出了偏转方向指离分隔线的意涵。图8是到平面阵列的平面中的投影,并且示出了五个消隐单元,这五个消隐单元使子束偏转离开分隔线dl。在这五个消隐单元中示例性地示出了具有消隐电极352和孔354的消隐单元350。消隐单元350被布置和配置为使得穿过孔354的子束的偏转方向d350在垂直于分隔线dl的方向上具有向量分量,并且因此指离分隔线dl。当使用圆柱坐标,其中分隔线dl形成高度(z),并且在图8的投影中可见的坐标为径向(r)和方位角(φ)坐标时,在垂直于分隔平面的方向上的向量分量为径向分量。右上所示的消隐单元使子束偏转,以使子束笔直指离分隔线dl,即,子束在圆柱坐标中不具有方位角向量分量。被划掉的右下的消隐单元不表现出指离分隔线dl的偏转方向而是指向分隔线dl的偏转方向。
40.图9示出了束消隐装置的实施例,所述束消隐装置包括五个束消隐单元,这五个束消隐单元围绕分隔线dl布置成圆形,并且被配置为使得偏转方向笔直指离分隔线dl。五个消隐单元包括具有消隐电极362和孔364的消隐单元360。消隐电极362与未示出的公共电极一起在孔364中产生电场,使得穿过孔364的子束在笔直指离分隔线dl的偏转方向上偏转。束消隐装置可包括另外的消隐单元(未示出),其可以围绕分隔线dl布置成同心圆并且也笔直远离分隔线dl偏转。
41.根据平面阵列的几何形状,即,根据包括消隐单元的位置和定向的消隐单元的布置,笔直远离分隔线的子束的偏转可以使最大要消隐的距离最小化,甚至超过笔直远离分隔平面的偏转。偏转角可以接着变得更小,从而导致前述的优点。
42.图10和图11示出了可以在本文描述的实施例中使用的消隐单元500,消隐单元500是基于晶片的消隐单元。在基于晶片的消隐单元中,组件可以由包括至少一个晶片的层堆叠形成,或者可以例如通过沉积技术在晶片上形成。在图10和图11中,消隐单元500包括晶片510。消隐单元包括具有中心c522的消隐电极522和具有中心c524的孔524,中心c524形成消隐单元500的光轴。图10示出了在垂直于平面阵列的平面并且穿过中心c524和中心c522的偏转平面中穿过消隐单元500的横截面。图11是沿着图10所示的平面cs的横截面,并且如箭头所示从上方观察。偏转方向d500和从消隐电极522的中心c522到孔524的中心c524的线l522位于偏转平面中。偏转平面是消隐单元500的对称平面。消隐电极522具有宽度w522,并且消隐电极c522的中心c522位于偏转平面中于宽度w522的一半处。偏转方向d500在图10中示出为将子束b偏转到入射方向i的左侧,但是如果消隐电极522和公共电极520之间的电压差具有相反的符号,则子束b可以偏转到入射方向i的右侧。晶片510和公共电极520限定孔524。
43.公共电极520从上方(即,从子束b的入射方向i观察)屏蔽消隐电极522。公共电极
包括用于从上方屏蔽消隐电极的第一水平屏蔽阻挡层521,其中孔524形成在第一水平屏蔽阻挡层521中。公共电极520沿着消隐电极的整个高度h522围绕消隐电极522,从而将消隐电极522与其他消隐单元的消隐电极屏蔽。尽管在图10中未示出,但是公共电极520可以比消隐电极522进一步向下延伸(即,在入射方向i上进一步延伸),以改善对其他消隐电极的屏蔽并减少串扰。这就是为什么公共电极520的高度h520被示出为大于绘制的公共电极520的原因。公共电极520还可从底部(即,在与入射方向i相反的方向上观察)屏蔽消隐电极522。公共电极520从下方的屏蔽可以类似于公共电极520从上方的屏蔽。公共电极520可以形成第二水平屏蔽阻挡层,所述第二水平屏蔽阻挡层具有孔洞,所述孔洞具有孔524的尺寸并且沿着光轴与孔524对准,以从下方屏蔽消隐电极522。串扰被发现在偏转方向上最明显,在此为在偏转方向d500上或在偏转方向d500到平面阵列的平面中的投影的方向(即,图11中的左)上。因此,在偏转方向上的屏蔽最重要的是减少串扰,除非在其偏转方向到平面阵列的平面中的投影方向上布置的消隐单元被配置为成组(例如成列)消隐,在这种情况下,在偏转方向上的屏蔽无关紧要,且甚至可省略,如下文更详细地描述。
44.公共电极520形成其中布置有消隐电极522的腔550。腔550具有凹口552。考虑到在子束b的入射方向i上的孔524的形状的连续部分,这里在图11中以虚线圆示出,凹口552部分地围绕孔524的形状。消隐电极522是弯曲的,在此呈环形的段的形式,并且还部分地围绕孔524的形状。使子束b偏转的电场形成在凹口552和最靠近凹口552的消隐电极522的内表面之间。与和消隐电极的内表面相对的公共电极的内表面是直的情况相比,凹口552可增加子束b的偏转并减小与其他子束的串扰。而且,与消隐电极的内表面是直的情况相比,消隐电极的弯曲在甚至更大程度上可增加子束b的偏转并减小与其他子束的串扰。
45.消隐单元500包括通过绝缘层530与晶片510并与公共电极520绝缘的导电路径540。导电路径540电连接至消隐电极522,从而允许将电位施加至消隐电极。导电路径540可以是控制电路的一部分或连接到控制电路,所述控制电路连接到电压源,从而允许通过将消隐电极522置于与公共电极相同的电位(诸如接地)来关闭消隐电极522,并且通过将消隐电极置于除公共电极的电位以外的特定操作电位来允许开启消隐电极522。例如,如果子束b是电子束,则可将公共电极置于接地电位,并将消隐电极522置于负操作电位,以建立使子束b在图10所示的偏转方向d500上偏转的电压差。如同图10所示的消隐单元500的其他元件一样,导电路径540和绝缘层530可以通过晶片技术来制造。如果根据本文所述的实施例,需要较小的偏转角来消隐子束,则可以减小公共电极的高度和消隐电极的高度。这种减小允许减小围绕消隐电极的腔的长宽比以及孔的长宽比。这使得用晶片技术进行制造变得更容易,特别是用诸如bosch蚀刻工艺之类的蚀刻工艺以产生如图10所示的结构。基于晶片的束消隐装置(即,包括消隐单元(诸如通过晶片技术制造的消隐单元500)的束消隐装置)还可以包括晶片上的控制电路,所述控制电路可以对所有消隐单元是共用的,或者可包括晶片堆叠上的控制电路。基于晶片的束消隐装置可以非常小型化。例如,公共电极的高度h520可以是700μm或更小,第一水平屏蔽阻挡层521的高度h521可以是25μm或更小,孔524的宽度(在此为孔524的直径)可以是100μm或更小,消隐电极522的宽度可以是25μm或更小,消隐电极的高度h522可以是250μm或更小。使得消隐电极的宽度和/或高度减小会降低消隐电极的电容,这可能导致更快的开关速度。本文所述的消隐电极中的任一者可具有低于100pf,或甚至低于25pf的电容。可以将消隐电极中的任一者配置为用于约100ns或更短,或甚至10ns
或更短的切换时间。
46.图12示出了束消隐装置400,束消隐装置400包括布置于平面阵列405中的消隐单元。示出了八个消隐单元,其布置在两列c1和c2以及四行r1、r2、r3、和r4中,但是束消隐装置400可以包括更多的消隐单元,并且其中布置有消隐单元的更多和更大的列和行。每个消隐单元具有消隐电极和孔,诸如消隐电极452、462、472、和482以及孔454、464、474、和484。孔宽度wa对于孔454、464、474、和484是相同的。消隐装置400具有公共电极408。分隔平面d是束消隐装置400的对称平面,将平面阵列和消隐单元分为等大的两半,其中所有消隐单元的偏转方向笔直指离分隔平面,如从孔的中心起始的箭头所示。
47.在一列内的孔的中心之间测量的行之间的垂直间距或间距pr可以为250μm或更小。在一行内的孔的中心之间测量的列之间的水平间距或间距pc可以为250μm或更小。在一列内的两个消隐单元之间的公共电极408的部分由于在消隐单元的行之间提供屏蔽而被称为行阻挡层rb,并且一行内的两个消隐单元之间的公共电极408的部分由于在消隐单元的列之间提供屏蔽而被称为列阻挡层rc。列阻挡层cb的厚度tcb可以为50μm或更小。行阻挡层rb的厚度trb可以是75-125μm。在由分隔线d分开的一列内的两个相邻消隐单元之间没有提供屏蔽。这是因为在这样的相邻消隐单元之间几乎没有串扰,这些相邻消隐单元的偏转方向具有指向相反方向的垂直于分隔平面d和与平面阵列405的平面垂直的向量分量。消隐电极对452和472布置在公共电极408的一个扩大的腔中,并且消隐电极对462和482也是如此。如果消隐单元不是单独地操作,而是整列或半列被共同打开或关闭,则行阻挡层rb也可以省略。尽管在开启消隐单元时,列中可能随后出现显著的串扰,但这并不重要,因为随后将消隐这些消隐单元的所有子束。可单独操作的消隐单元为样本分析提供了更大的灵活性。只能在一列或半列内共同操作的消隐单元提供较差的灵活性,但可以减少串扰问题,并且可以简化电路。例如,可以简化控制电路,因为控制电路仅需要共同切换整列或半列。替代地,到一列或半列内的消隐单元的导电路径可以被连接在晶片上,使得导电路径总是处于相同的电位并且只能被共同地切换。
48.根据本文描述的实施例的束消隐装置可包括以下元件中的至少一个或具有以下属性中的至少一者。束消隐装置可包括或连接到电压源。束消隐装置可包括控制电路,也称为驱动电路或驱动电子装置。控制电路可连接到第一消隐电极、第二消隐电极、和第三消隐电极。控制电路可连接至束消隐装置的任何第k消隐单元的第k消隐电极,其中k在4至n的范围内。控制电路可被连接至或能连接至电压源。电压源可被配置为提供操作电位。控制电路可被配置成选择性地将第一消隐电极、第二消隐电极、和第三消隐电极中的每一个置于不同的电位上。不同的电位包括操作电位和参考电位或由操作电位和参考电位组成。不同的电位可包括表示为2*参考电位-操作电位的电位。束消隐装置可被配置为使得公共电极被置于参考电位上。参考电位可以是接地。与参考电位相比,操作电位可以在从10伏特至400伏特或从-10伏特至-400伏特的范围内,诸如在从100伏特至200伏特或从-100伏特至-200伏特的范围内。
49.当通过控制电路将消隐电极选择性地置于操作电位时,则将消隐电极的状态称为“开”,而当通过控制电路将消隐电极选择性地置于参考电位时,则将消隐电极的状态称为“关”。控制电路可被配置为切换第一消隐电极,即,将第一消隐电极的状态从开改变为关,且反之亦然。控制电路可被配置为切换第二消隐电极。控制电路可被配置为切换第三消隐
电极。控制电路可被配置为切换第k消隐电极,对于从4到n中的一些或全部k。控制电路可被配置为独立地切换束消隐装置的一些或全部消隐单元,例如,第一消隐电极独立于第二消隐电极,且第一消隐电极和第二消隐电极两者均独立于第三消隐电极。控制电路可被配置为共同地切换束消隐装置的一些但不是全部的消隐单元。控制电路可被配置为共同地切换组内的消隐单元,但是消隐单元组中的任一者独立于其他组。这样的组可以是在分隔平面的一侧上的束消隐单元的列或消隐单元的半列。这样的组可以由具有相同偏转方向(即,平行偏转方向)的消隐单元形成,或者由其偏转方向位于相同偏转平面中的消隐单元形成。
50.束消隐装置的消隐单元中的至少一个、一些、或全部,包括第一、第二、第三、和任何第k消隐单元(其中k在4至n的范围内)中的至少一个、一些、或全部,可包括以下组件中的至少一者或具有以下属性中的至少一者,为了简单起见,在下文中相对于一个消隐单元进行描述。消隐单元的消隐电极可以是弯曲的消隐电极,诸如环状的段。弯曲的消隐电极具有较高曲率的表面,且这是弯曲的消隐电极要面向的位置。消隐电极可以面向分隔平面或背向分隔平面。消隐电极可以面向公共电极的接合凹口。消隐电极和接合凹口可各自部分地在光轴方向上围绕孔的连续部分。公共电极可以限定消隐单元的孔。
51.束消隐装置可以是基于晶片的束消隐装置。束消隐装置可包括晶片,诸如硅晶片。晶片可限定第一孔、第二孔、和第三孔。晶片可限定束消隐装置的所有消隐单元的孔。公共电极、第一消隐电极、第二消隐电极、第三消隐电极、和任何第k消隐电极中的至少一个、一些、或全部可沉积在晶片上。公共电极、第一消隐电极、第二消隐电极、第三消隐电极、和任何第k消隐电极中的至少一个、一些、或全部的材料可以是金属(诸如金、钼、铝、铜、铬、钛、钨、铂、和银)。第一消隐单元可包括连接到第一消隐电极的第一导电路径。第一导电路径可以是控制电路的一部分,以切换第一消隐电极。第一导电路径可以是印刷层。第一导电路径可以通过至少一个绝缘层而与公共电极绝缘。可以通过印刷电路板(pcb)技术在晶片上形成第一导电路径和至少一个绝缘层。第一消隐电极可以布置在公共电极的第一腔中。第一消隐电极可以形成在绝缘层上,所述绝缘层在第一光轴方向上将第一消隐电极与第一水平屏蔽阻挡层分开。对于第二消隐单元、第三消隐单元、和任何第k消隐单元也可以如此。其中,k可以在4至n的范围内。
52.在各个孔的中心之间测量的相邻消隐单元之间的间距可以在从100μm至1000μm的范围内,例如,在从100μm至300μm的范围内。间距可以是行之间的间距和/或列之间的间距。作为公共电极的部分的屏蔽阻挡层的厚度(宽度)可以在从10μm至300μm的范围内,例如在从20μm至150μm的范围内。屏蔽阻挡层可以是行阻挡层和/或列阻挡层。消隐电极的宽度可以在从10μm至100μm的范围内,例如在从20μm至50μm的范围内。消隐电极的高度可以在从100μm至1000μm的范围内,例如在从200μm至500μm的范围内。公共电极的高度,特别是公共电极形成的屏蔽阻挡层的高度,可以在从200μm至3000μm的范围内,例如在从400μm至1000μm的范围内。
53.根据进一步的实施例,提供了用于多子束带电粒子束设备的束消隐装置。束消隐装置包括:第一消隐单元,其包括第一弯曲消隐电极;第二消隐单元,其包括第二弯曲消隐电极;第三消隐单元,其包括第三弯曲消隐电极;以及公共电极,其形成用于第一弯曲消隐电极的第一相对电极,用于第二弯曲消隐电极的第二相对电极,和用于第三弯曲消隐电极的第三相对电极。第一消隐单元、第二消隐单元、和第三消隐单元布置在平面阵列中并限定
平面阵列的平面。与平面阵列相交(诸如垂直于平面阵列的平面)的分隔平面将第一消隐单元与第二消隐单元和第三消隐单元分开,其中第一弯曲消隐电极、第二弯曲消隐电极、和第三弯曲消隐电极背向分隔平面或面向分隔平面。替代地或附加地,第一弯曲消隐电极、第二弯曲消隐电极、和第三弯曲消隐电极面可背向与平面阵列的平面相交的分隔线,或者可面向所述分隔线。
54.根据进一步的实施例,束消隐装置可包括共用公共电极并且被布置在平面阵列中并限定平面阵列的平面的消隐单元。消隐单元中的每一者布置成使多子束带电粒子束设备的子束偏转离开分隔平面,所述分隔平面与平面阵列相交(例如垂直于平面阵列的平面)并且将消隐单元分成第一组和第二组。消隐单元中的每一者可被布置为使子束偏转笔直远离分隔平面。替代地或附加地,消隐单元中的每一者可布置为使子束偏转离开与平面阵列的平面相交的分隔线。消隐单元中的每一者可包括孔,并且可包括消隐电极,所述消隐电极布置成在孔中的消隐电极和公共电极之间产生电场,以使多子束带电粒子束设备的子束偏转离开分隔平面。消隐单元中的每一者可布置为用于使多子束带电粒子束设备的子束在偏转方向上偏转,其中,对于消隐单元中的每一者,偏转方向位于垂直于平面阵列的平面且与分隔平面相交的偏转平面中。在其中,以下各项中的至少一者可成立:a)消隐单元中的每一者的偏转平面垂直于分隔平面,b)消隐单元的偏转平面彼此平行,c)第一组的消隐单元的偏转平面中的每一者是在分隔平面处被镜像的平行于第二组的消隐单元的偏转平面的镜像。对于消隐单元中的每一者,消隐电极的中心比孔的中心更靠近分隔平面。替代地,对于消隐单元中的每一者,消隐电极的中心比孔的中心更远离分隔平面。对于消隐单元中的每一者,消隐电极可具有与孔和分隔平面相交的对称平面。消隐电极可在对称平面中布置在孔和分隔平面之间。替代地,孔可在对称平面中布置在消隐电极和分隔平面之间。对于消隐单元中的每一者,消隐电极可以是弯曲的消隐电极,其沿着消隐单元的光轴部分地围绕孔的连续部分。平面阵列可具有m行和n列,其中n和m大于1,其中分隔平面平行于m行并且在m行中的两行之间与平面数组相交,其中m行中的x行在分隔平面的一侧,且x行的消隐单元属于第一组,且m行中的m-x行在分隔平面的另一侧,且m-x行的消隐单元属于第二组。在其中,x可以是floor(m/2)。如本文所述,布置在平面阵列中的消隐单元可包括第一消隐单元、第二消隐单元、和第三消隐单元。
55.根据进一步的实施例,提供了一种操作多子束带电粒子束设备的束消隐装置的方法。束消隐装置包括消隐单元,所述消隐单元共用公共电极且布置在平面阵列中并限定平面阵列的平面。如本文所述,消隐单元可包括第一消隐单元、第二消隐单元、和第三消隐单元或由第一消隐单元、第二消隐单元、和第三消隐单元组成。消隐单元中的每一者可以是如本文所述的消隐单元。消隐单元、公共电极、平面阵列、和束消隐装置以及多子束带电粒子束设备可以如本文所述,即,具有所描述的特性中的一些或全部,包括布置、结构、和几何形状/尺寸。
56.根据进一步的实施例,提供了多子束带电粒子束设备。多子束带电粒子束设备可以是多子束电子束设备,例如,用于样本(诸如晶片)的电子束检查。多子束带电粒子束设备包括本文所述的束消隐装置。多子束带电粒子束设备包括一个或多个带电粒子束源,例如一个或多个电子束源,用于产生带电粒子的多个子束。多子束带电粒子束设备可在一个或多个带电粒子束源与束消隐装置之间包括子束形成阶段。子束形成阶段可包括带电粒子束
光学装置,以用于形成子束以沿着入射方向到达束消隐装置。入射方向可以与束消隐装置的光轴或与束消隐装置的消隐单元的光轴对准。多子束带电粒子束设备包括在束消隐装置下游的束收集器,所述束收集器包括孔。束收集器被布置和配置成使由束消隐装置偏转的子束消隐,并且使未被束消隐装置偏转的子束通过束收集器的孔。多子束带电粒子束装置可包括用于将子束聚焦在样本上的物镜,并且可包括用于支撑样本的样本支撑件。
57.方法包括用消隐单元中的每一者使多子束带电粒子束设备的子束偏转远离分隔平面,诸如笔直远离分隔平面。分隔平面与平面阵列相交并且将消隐单元分成第一组和第二组。图13示出了这样的方法600,方法开始于610,并且包括用束消隐装置的消隐单元中的每一者将子束偏转620远离分隔平面。第一组可包括本文所述的第一消隐单元,且第二组可包括本文所述的第二消隐单元和第三消隐单元。分隔平面可与平面阵列的平面垂直地与平面阵列相交。消隐单元中的每一者的偏转可以与其他消隐单元的偏转同时进行,或者可以在不同的时间点进行。方法可包括消隐正被偏转的子束,例如,通过如本文所述的束收集器。对于消隐单元中的每一者,偏转子束可包括开启消隐单元。
58.方法可包括将公共电极置于参考电位,例如接地。方法可包括例如通过电压源提供一个且仅一个操作电位,并且用消隐单元中的每一者偏转可包括将消隐单元置于操作电位上。替代地,方法可包括例如通过一个电压源或两个电压源提供第一操作电位和第二操作电位。可以成立以下关系:第一操作电位等于二乘以参考电位减去第二操作电位。用消隐单元中的每一者偏转可包括将第一组的消隐单元置于第一操作电位上,以及将第二组的消隐单元置于第二操作电位上。在其中,消隐单元的消隐电极中的每一者可面向相同的方向。用消隐单元中的每一者偏转可包括将子束偏转一偏转角,所述偏转角大于10mrad。用消隐单元中的每一者偏转可包括使其他子束偏转小于0.0001mrad。