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TWI761656B - 電子束裝置及減少電子束中之熱誘導束漂移之方法 - Google Patents

電子束裝置及減少電子束中之熱誘導束漂移之方法 Download PDF

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TWI761656B
TWI761656B TW108102109A TW108102109A TWI761656B TW I761656 B TWI761656 B TW I761656B TW 108102109 A TW108102109 A TW 108102109A TW 108102109 A TW108102109 A TW 108102109A TW I761656 B TWI761656 B TW I761656B
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奧斯卡 佛羅倫度
約瑟夫 貿瑞諾
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Abstract

此等電子束分離器設計解決一電子光學系統中之熱誘導束漂移。纏繞於束分離器單元周圍之一加熱器線圈可維持恆定功率。額外線圈亦可以一雙線方式纏繞於該束分離器周圍，此可在該等束分離器線圈中維持恆定功率。可判定維恩功率，且接著可判定加熱器線圈電流。

Description

電子束裝置及減少電子束中之熱誘導束漂移之方法
本發明係關於使用一帶電粒子束之器件，且更特定而言係關於解決使用一帶電粒子束之一器件中之熱誘導漂移。
半導體製造業之演進對良率管理且尤其對計量及檢測系統提出更高要求。臨界尺寸繼續縮小。經濟學正在推動半導體製造業縮短用於達成高良率、高價值生產之時間。最小化自偵測一良率問題至修復該問題之總時間判定一半導體製造商之投資回報率。
製造半導體器件(諸如邏輯及記憶體器件)通常包含使用大量製造程序處理一半導體晶圓以形成半導體器件之各種特徵及多個層級。例如，微影係一種涉及將一圖案自一倍縮光罩轉印至配置於一半導體晶圓上之一光阻劑之半導體製造程序。半導體製造程序之額外實例包含但不限於化學機械拋光(CMP)、蝕刻、沈積及離子植入。多個半導體器件可以一配置製造於單個半導體晶圓上且接著經分離成個別半導體器件。
在一半導體製造程序期間之各個步驟使用檢測程序來偵測晶圓上之缺陷以促進該製造程序中之更高良率及因此更高利潤。檢測始終係製造半導體器件(諸如積體電路(IC))之一重要部分。然而，隨著半導體 器件之尺寸減小，檢測對於成功製造可接受之半導體器件變得更加重要，因為較小缺陷可引起器件失效。例如，隨著半導體器件之尺寸減小，偵測減小尺寸之缺陷變得必要，因為即使相對小缺陷亦可能引起半導體器件中之不必要的像差。
半導體技術已產生奈米尺度內之一高要求樣品檢測。微米及奈米尺度檢測通常利用帶電粒子束器件中產生且聚焦之帶電粒子束來完成。帶電粒子束器件之實例係電子顯微鏡、電子束圖案產生器、離子顯微鏡及離子束圖案產生器。相較於光子束，帶電粒子束(尤其電子束)可歸因於其等在相當粒子能量下波長較短而提供優異空間解析度。
一種此檢測技術包含基於電子束之檢測系統。電子束成像系統通常使用一電子束柱以跨一基板表面之一區域掃描一電子束以獲得影像資料。一基於電子束之檢測系統之一實例係一掃描電子顯微鏡(SEM)。SEM系統可藉由使一電子束掃描遍及一樣本之一表面且偵測自該樣本之表面發射及/或散射之二次電子來使該樣本之表面成像。典型SEM系統包含定位於SEM之電子光學柱內且定位於樣本上方以用於將二次電子偏轉至二次電子偵測器之一維恩(Wien)濾波器。利用此一維恩濾波器可引起初級束中之橫向色差。
此等基於電子束之檢測系統(包含SEM)變得愈來愈依賴於檢測半導體製造中形成之器件。利用電子束來檢查器件之顯微鏡可用來偵測缺陷及研究小至例如幾奈米之特徵大小。因此，利用電子束來檢測半導體器件之工具變得愈來愈依賴於半導體製造程序。
SEM產生照射或掃描一樣品之一初級電子(PE)束。初級電子束產生可用來使樣品成像及分析樣品之粒子，如同二次電子(SE)及/或 反向散射電子(BSE)。諸多儀器使用靜電或複合電磁透鏡來將初級電子束聚焦至樣品上。在一些情況中，透鏡之靜電場同時收集進入透鏡中且導引至一偵測器上之經產生粒子(SE及BSE)。若需要均勻高效之電子收集及偵測，則必須將二次及/或反向散射粒子與初級束分離。在此一情況中，偵測組態可完全獨立於PE光學設計而設計。若需要均勻高效之電子收集及偵測，則必須諸如使用包含磁偏轉場之一束分離器或一維恩濾波器元件將二次及/或反向散射粒子與初級束分離。
SEM可包含具有一或多個靜電偏轉器之一束分離器，該一或多個靜電偏轉器用於使一初級電子束偏轉遠離法向於基板之一光軸，或用於將一經偏轉束重導引至該光軸中。靜電偏轉器將一電壓施加至多個電極，由此產生用於使該束偏轉之一電場。例如，可使用一對稱四極，其中四個電極板間隔90度以使束在一X方向或一Y方向上偏轉。例如，電壓+Vx及-Vx可分別經施加至第一電極及第三電極(在X軸上相對之第一板及第三板)。電壓+Vy及-Vy可分別經施加至第二電極及第四電極(在Y軸上相對之第二板及第四板)。
束分離器可引入初級束之色散且可限制可達解析度。一種類型之維恩濾波器(非平衡型，稱為消色差維恩濾波器)可用來避免PE束色散。然而，此等器件通常導致像差，此可在使用大束電流及束直徑之檢測應用中損害光點大小及光點解析度。
亦可發生熱誘導束漂移。先前技術使用一校準方案來偵測電子束漂移。然而，此校準方案需要恆定束位置校準，使得在無漂移補償之情況下難以進行長時間檢測或檢視工作。此可對處理能力產生負面影響。
因此，需要用來解決熱誘導束漂移之新技術。
在一第一實施例中，提供一種裝置。該裝置包含：一電子束分離器；一陶瓷分隔器，其安置於該電子束分離器上；一組靜電板，其以一八極配置安置於該陶瓷分隔器上；一第一分離器線圈對，其安置於該陶瓷分隔器周圍且配置於該電子束分離器之相對側上；一第二分離器線圈對，其安置於該陶瓷分隔器周圍且配置於該電子束分離器之相對側上而正交於該第一分離器線圈對；一加熱器線圈，其安置於該電子束分離器周圍；及一電源，其經組態以將一加熱器線圈電流提供至該加熱器線圈。該加熱器線圈可為鎳鉻合金或銅，且可具有自每英寸8圈至10圈之一繞組節距。在一實例中，該加熱器線圈係一24線規線。
該裝置可進一步包含一處理器。該處理器可經組態以基於一第一方程式判定一維恩功率。
Figure 108102109-A0305-02-0006-2
 在此方程式中，Pwien係維恩功率，Ix係該第一分離器線圈對之電流，Rx係該第一分離器線圈對之電阻，Iy係該第二分離器線圈對之電流，且Ry係該第二分離器線圈對之電阻。該處理器亦可經組態以基於一第二方程式判定該加熱器線圈電流。
Figure 108102109-A0305-02-0006-1
 在此方程式中，Iheater係該加熱器線圈電流，P係目標功率，Pwien係維恩功率，且Rheater係該加熱器線圈之電阻。
該加熱器線圈電流可產生引起一束偏轉之一磁場，且該處理器可進一步經組態以量測該束偏轉且基於該束偏轉校準該電子束分離 器。
在一第二實施例中，提供一種裝置。該裝置包含：一電子束分離器；一陶瓷分隔器，其安置於該電子束分離器上；一組靜電板，其以一八極配置安置於該陶瓷分隔器上；一第一分離器線圈對，其安置於該陶瓷分隔器周圍且配置於該電子束分離器之相對側上；一第二分離器線圈對，其安置於該陶瓷分隔器周圍且配置於該電子束分離器之相對側上而正交於該第一分離器線圈對；及一電源，其經組態以提供一加熱器線圈電流。該第一分離器線圈對及該第二分離器線圈對係雙線的，各包括一分離器線圈及一加熱器線圈。該加熱器線圈電流經提供至該第一分離器線圈對及該第二分離器線圈對之該等加熱器線圈。該第一分離器線圈及該第二分離器線圈之一曲率可為120°。
該裝置可進一步包含一處理器。該處理器可經組態以判定由該電源提供之一電流。
在一第三實施例中，提供一種減少一電子束中之熱誘導束漂移之方法。使用一處理器，利用一第一方程式判定一維恩功率。
Figure 108102109-A0305-02-0007-3
Pwien係維恩電源，Ix係該第一分離器線圈對之電流，Rx係該第一分離器線圈對之電阻，Iy係該第二分離器線圈對之電流，且Ry係該第二分離器線圈對之電阻。
使用該處理器，基於一第二方程式判定一加熱器線圈電流。
Figure 108102109-A0305-02-0007-4
Iheater係該加熱器線圈電流，P係目標功率，Pwien係維恩功 率，且Rheater係該加熱器線圈之電阻。
該加熱器線圈電流經由該電源提供至該加熱器線圈。
結合此方法使用之電子束分離器包含：一陶瓷分隔器，其安置於一電子束裝置上；一組靜電板，其以一八極配置安置於該陶瓷分隔器上；一第一分離器線圈對，其安置於該陶瓷分隔器周圍且配置於該電子束分離器之相對側上；一第二分離器線圈對，其安置於該陶瓷分隔器周圍且配置於該電子束分離器之相對側上而正交於該第一分離器線圈對；一加熱器線圈，其安置於該電子束分離器周圍；及一電源，其經組態以提供一加熱器線圈電流。
該加熱器線圈電流可產生引起一束偏轉之一磁場。該方法可進一步包含使用該處理器量測該束偏轉及使用該處理器基於該束偏轉校準該電子束分離器。
可判定偏轉校正。該偏轉校正判定可包含：基於一恆定功率方程式判定加熱器線圈電流；施加該加熱器線圈電流；量測束偏轉；判定一零偏轉條件斜率；及基於該零偏轉條件斜率調整至該電子束分離器之一線圈電流。
100:電子束分離器
102:陶瓷分隔器
104:第一分離器線圈對
105:第二分離器線圈對
106:加熱器線圈
107:電源
108:處理器
200:電子束分離器
202:陶瓷分隔器
203:靜電板
204:第一分離器線圈對
205:第二分離器線圈對
206:加熱器線圈
207:電源
208:處理器
209:分離器線圈
300:方法
301:步驟
302:步驟
303:步驟
304:步驟
305:步驟
400:成像系統
401:電子柱
402:電腦子系統
403:電子束源
404:樣品
405:元件
406:元件
407:偵測器
為了更全面地理解本發明之本質及目的，應結合隨附圖式參考下文詳細描述，其中：圖1係根據本發明之一電子束分離器之一第一實施例之一透視圖；圖2係根據本發明之一電子束分離器之第一實施例之另一透視圖；圖3係根據本發明之一電子束分離器之一第二實施例之一透視圖；圖4係電子束分離器之第一實施例之一熱模擬； 圖5係電子束分離器之第二實施例之一熱模擬；圖6(a)至圖6(d)包含繪示維恩功率及對應加熱器電流之一系列圖表；圖7係展示具有高電流關斷之束分離器之第一實施例之隨時間之像素偏移之一圖表；圖8展示具有高電流關斷之電子束分離器之第一實施例之維恩溫度及維恩溫度統計之一圖表；圖9展示具有高電流關斷之電子束分離器之第一實施例之外殼溫度及外殼溫度統計之一圖表；圖10係展示具有高電流導通之電子束分離器之第一實施方式之像素隨時間之偏移之一圖表；圖11展示具有高電流導通之電子束分離器之第一實施例之維恩溫度及維恩溫度統計之一圖表；圖12展示具有高電流導通之電子束分離器之第一實施例之外殼溫度及外殼溫度統計之一圖表；圖13展示校正之前的熱誘導漂移；圖14展示熱誘導漂移校正；圖15係加熱器線圈零偏轉條件之一圖表；圖16係歸因於用一理論理想條件校正之對恆定功率之影響之一圖表；圖17係歸因於用校正之後的新總功率條件校正之對恆定功率之影響之一圖表；圖18係歸因於在其中使用X線圈及Y線圈兩者來補償偏轉之一假想例項中校正之對恆定功率之影響之一圖表； 圖19係根據本發明之一方法之一實施例；及圖20係繪示如本文中所描述般組態之一系統之一實施例之一側視圖之一示意圖。
本申請案主張2018年1月19日申請且受讓於美國申請案第62/619,698號之臨時專利申請案之優先權，該案之揭示內容以引用方式併入本文。
儘管所主張標的物將根據某些實施例進行描述，但其他實施例(包含不提供本文中所闡述之所有益處及特徵之實施例)亦在本發明之範疇內。在不脫離本發明之範疇之情況下，可進行各種結構、邏輯、程序步驟及電子改變。因此，僅藉由參考隨附發明申請專利範圍界定本發明之範疇。
本文中所揭示之實施例解決具有一經使用的束分離器之一電子光學系統中之熱誘導束漂移。纏繞於束分離器單元周圍之一加熱器線圈可維持恆定功率。可在不影響恆定功率模式操作之情況下補償小磁場偏轉。額外線圈亦可以一雙線方式纏繞於束分離器周圍，此可在束分離器線圈中維持恆定功率。可減少或消除一電子束分離器中之熱誘導束漂移，此提供一固有穩定系統。可校準任何基於殘餘磁場之偏轉。
圖1係一電子束分離器100之一第一實施例之一透視圖。電子束分離器100可將自一樣本之表面發出之多個電子信號與一或多個初級電子束分離。電子束分離器100可具有一靜電偏轉器(未繪示)。靜電偏轉器可具有一非對稱四極組態或一對稱四極組態。一非對稱組態產生單向偏轉場且一對稱組態產生雙向偏轉場。在一項實施例中，非對稱四極靜電偏 轉器使藉由電子束分離器100與電子束器件之光軸(即，初級電子束)分離之二次電子束偏轉。在一項實施例中，電子束分離器100之非對稱四極靜電偏轉器使經分離之二次電子束偏轉至一偵測器陣列中。
電子束分離器100包含至少一個陶瓷分隔器102(圖2中所繪示)。陶瓷分隔器102經安置於電子束分離器100上。
位於電子束分離器100之中心之一組靜電板(其等在圖3之實施例中可見)以一八極配置安置於陶瓷分隔器102上。陶瓷分隔器102可將靜電板保持於適當位置。
一第一分離器線圈對104安置於陶瓷分隔器102周圍且配置於電子束分離器100之相對側上。在一例項中，第一分離器線圈對104經纏繞於陶瓷分隔器102周圍。例如，第一分離器線圈對104可經彎曲且纏繞於一所要位置中。
一第二分離器線圈對105安置於陶瓷分隔器102周圍且配置於電子束分離器100之相對側上。第二分離器線圈對105可正交於第一分離器線圈對104。在一例項中，第二分離器線圈對105經纏繞於陶瓷分隔器102周圍。例如，第二分離器線圈對105可經彎曲且纏繞於一所要位置中。
一加熱器線圈106安置於電子束分離器100周圍。在一例項中，加熱器線圈106經纏繞於電子束分離器100周圍。加熱器線圈106相對於電子束分離器100之確切位置及環圈之數目可不同於所繪示者。
單個加熱器線圈106在圖1中被繪示為纏繞於電子束分離器100周圍。在另一例項中，可使用兩個或更多個加熱器線圈106。
加熱器線圈106可為電子束分離器100提供熱穩定性。例 如，可控制流動通過加熱器線圈106之電流，使得整個電子束分離器100在操作期間將溫度維持於一特定容限內。例如，此容限可為±1℃或可為±0.25℃。
加熱器線圈106之繞組節距可減少偏轉。在一例項中，繞組節距係每英寸8圈至10圈。然而，繞組節距可為每英寸1圈至20圈或其他值。
在一實例中，加熱器線圈106係由一24線規鎳鉻合金線製成。在另一實例中，加熱器線圈106係一銅線。用於加熱器線圈106之其他材料或線規亦係可能的。可基於必要電壓、電流或溫度效應判定規格。因此，線規可為例如自12線規至30線規，但其他線規亦係可能的。
一電源107經組態以將一加熱器線圈電流提供至加熱器線圈106。電源107可經組態以提供一所要輸出±0.6A。
亦可包含一處理器108。處理器108可經組態以基於方程式1判定一維恩功率。
Figure 108102109-A0305-02-0012-5
在方程式1中，Pwien係維恩功率，Ix係第一分離器線圈對104之電流，Rx係第一分離器線圈對104之電阻，Iy係第二分離器線圈對105之電流，且Ry係第二分離器線圈對105之電阻。
處理器108亦可經組態以基於方程式2判定加熱器線圈106之加熱器線圈電流。
Figure 108102109-A0305-02-0012-6
在方程式2中，Iheater係加熱器線圈電流，P係目標功率，Pwien係維恩功率，且Rheater係加熱器線圈106之電阻。
加熱器線圈106中之加熱器線圈電流可產生引起一束偏轉之一磁場。處理器可進一步經組態以量測束偏轉且基於束偏轉校準電子束分離器100。在一例項中，電子束分離器100可經設定為最佳。基於一恆定功率方程式判定加熱器線圈電流。施加此經判定之加熱器線圈電流，且量測束偏轉。繪製分離器線圈對加熱器線圈，且判定零偏轉條件斜率。接著，基於該斜率在一適當方向上調整至電子束分離器100之線圈電流。
應注意，線圈之最大操作功率P可等於Pwien及Pheater之一總和。
Rx可等於Ry，在一實例中，其為1ohm。在一實例中，Rheater係30ohm。Iheater係圖6中所展示之經判定加熱器線圈電流。
加熱器線圈106可以一扭桿(twisted par)方式纏繞以最小化歸因於磁場之任何束偏轉。小殘餘磁場可能引起少量偏轉，但可在對恆定功率操作或溫度影響最小之情況下進行校準。圖13至圖15中展示此補償方法且圖16至圖18中展示對恆定功率之影響。
圖2係電子束分離器100之另一透視圖。圖2中繪示纏繞於電子束分離器100周圍之單個加熱器線圈106。加熱器線圈106可圍繞電子束分離器100螺旋。第一分離器線圈對104及第二分離器線圈對105被繪示為位於另一組件內部，但亦可暴露於兩端上。
圖3係一電子束分離器200之一第二實施例之一透視圖。電子束分離器200包含至少一個陶瓷分隔器202。陶瓷分隔器202可將第一分離器線圈對204及第二分離器線圈對205保持於適當位置。
一組靜電板203(圖3中被標記為1至8)以一八極配置安置於陶瓷分隔器202上。陶瓷分隔器202可將靜電板203保持於適當位置。
第一分離器線圈對204安置於陶瓷分隔器202周圍且配置於電子束分離器200之相對側上。例如，第一分離器線圈對204可在適當位置彎曲使得提供一緊密配合。
一第二分離器線圈對205安置於陶瓷分隔器202周圍且配置於電子束分離器200之相對側上。第二分離器線圈對205可正交於第一分離器線圈對204且可纏繞於第一分離器線圈204上。例如，第二分離器線圈對205可在適當位置彎曲使得提供一緊密配合。
在此實施例中，第一分離器線圈對204及第二分離器線圈對205係雙線的。第一分離器線圈對204及第二分離器線圈對205之各者包含圖3中不同地遮蔽之一分離器線圈209及一加熱器線圈206。
藉由雙線，第一分離器線圈對204及第二分離器線圈對205係緊密間隔、並聯繞組。間距可由繞組之線規判定。
可存在第一分離器線圈對204及第二分離器線圈對205中所使用之四個線圈之一特定重疊。圖3中展示該重疊之一實例。
可使用圍繞電子束分離器200之一近似120°曲率。此曲率可為±0.2°。
可將一恆定功率施加至第一分離器線圈對204及第二分離器線圈對205。例如，可施加該功率使得滿足方程式3至6。
Figure 108102109-A0305-02-0014-7
I u2=I set1-I u1 方程式4
Figure 108102109-A0305-02-0014-8
I l2=I set2-I l1 方程式6
在方程式3至6中，P係所需功率，Ru1係204中之第一線圈 之電阻，Ru2係204中之第二線圈之電阻，R11係205中之第一線圈之電阻，R12係205中之第二線圈之電阻，Iu1係204中之第一線圈之電流，Iu2係204中之第二線圈之電流，I11係205中之第一線圈之電流，I12係205中之第二線圈之電流，Lset1係204中之設定電流，且Lset2係205中之設定電流。
一電源207經組態以將一加熱器線圈電流提供至第一分離器線圈對204及第二分離器線圈對205之加熱器線圈206。電源207可經組態以提供一所要輸出±0.6A。
亦可包含一處理器208。處理器108可經組態以判定電源207之一功率。例如，處理器208可經組態以基於方程式1及方程式2判定至第一分離器線圈對204及第二分離器線圈對205之加熱器線圈電流。
在圖3之實施例中，自一恆定功率方程式運算第一分離器線圈對204及第二分離器線圈對205之各者中流動之電流，該恆定功率方程式考量所需之所要功率及雙線繞組中之各線圈之電阻。
雖然關於一電子束進行描述，但電子束分離器100及電子束分離器200亦可用作離子束分離器。
圖4係圖1或圖2之電子束分離器100之一熱平衡模擬。在圖4之熱平衡模擬中，以一2W操作功率使用具有加熱器線圈之一密封線圈(potted coil)。圖5係圖3之電子束分離器200之一熱平衡模擬。圖例中之各種陰影表示溫度。在圖5之熱平衡模擬中，2W操作功率搭配雙線線圈使用。在圖4及圖5兩者中，在正常操作期間達到穩態熱條件。在此等模擬中未發生殘余束偏轉。
圖6(a)至圖6(d)包含繪示維恩功率及對應加熱器電流之一系列圖表。在此等實例中，Ix等於Iy，其係±1.5A。Rx等於Ry，其係1 Ohm。Rheater線圈係30Ohm。基於結果，跨所有電流組合維持恆定功率。
圖7係展示具有高電流關斷之束分離器之第一實施例之隨時間之像素偏移之一圖表。圖8展示具有高電流關斷之電子束分離器之第一實施例之維恩溫度及維恩溫度統計之一圖表。圖9展示具有高電流關斷之電子束分離器之第一實施例之外殼溫度及外殼溫度統計之一圖表。
圖10係展示具有高電流導通之電子束分離器之第一實施方式之隨時間之像素偏移之一圖表。圖11展示具有高電流導通之電子束分離器之第一實施例之維恩溫度及維恩溫度統計之一圖表。圖12展示具有高電流導通之電子束分離器之第一實施例之外殼溫度及外殼溫度統計之一圖表。
圖7至圖12中展示加熱器線圈之影響。觀察到一束漂移減少。此等結果展示在±0.25°之情況下之一三西格瑪溫度趨勢。圖7及圖10中之圖表之斜率展示束漂移減少。
圖13展示校正之前的熱誘導漂移。圖14展示熱誘導漂移校正。可如關於圖1所描述般執行漂移校正。在圖13及圖14之實例中，目標功率係4W，Rx係1Ohm，Ry係1Ohm，且Rheater係30Ohm。
圖15係加熱器線圈零偏轉條件之一圖表。此等結果與圖13及圖14之結果組合表明：可在對恆定功率之影響最小之情況下補償加熱相關之偏轉。
在一例項中，圖13至圖15中使用之方法包含將電子束分離器設定為一最佳設定。基於一恆定功率方程式判定加熱器線圈電流且施加加熱器線圈電流。量測束偏轉。繪製分離器線圈對加熱器線圈。提取一零偏轉條件斜率。接著基於該斜率在一適當方向上調整束分離器線圈電流。
圖16係歸因於用一理論理想條件校正之對恆定功率之影響之一圖表。圖17係歸因於用校正之後的新總功率條件校正之對恆定功率之影響之一圖表。圖18係歸因於在其中使用X線圈及Y線圈兩者來補償偏轉之一假想例項中校正之對恆定功率之影響之一圖表。如圖16至圖18中所見，使用x或y線圈補償加熱器線圈小偏轉對恆定功率條件具有最小影響。
圖19係用來減少一電子束中之熱誘導束漂移之一方法300之一實施例。在301處，提供一電子束分離器。該電子束分離器可包含：一陶瓷分隔器，其安置於一電子束裝置上；一組靜電板，其以一八極配置安置於該陶瓷分隔器上；一第一分離器線圈對，其安置於該陶瓷分隔器周圍且配置於該電子束分離器之相對側上；一第二分離器線圈對，其安置於該陶瓷分隔器周圍且配置於該電子束分離器之相對側上而正交於該第一分離器線圈對；一加熱器線圈，其安置於該電子束分離器周圍；及一電源，其經組態以提供一加熱器線圈電流。
在302處，諸如使用一處理器判定維恩功率。此可使用方程式1。
在303處，諸如使用處理器判定加熱器線圈電流。此可使用方程式2。
在304處，經由電源將加熱器線圈電流提供至加熱器線圈。
加熱器線圈電流可產生引起一束偏轉之一磁場。在此例項中，可諸如使用處理器量測束偏轉。可使用處理器，基於束偏轉校準電子束分離器。
圖20係繪示一系統之一實施例之一側視圖之一示意圖。成 像系統400可為一基於電子束之成像系統。以此方式，在一些實施例中，由一基於電子束之成像系統產生輸入影像。成像系統400包含耦合至電腦子系統402之電子柱401。亦如圖20中所展示，電子柱401包含電子束源403，電子束源403經組態以產生藉由一或多個元件405聚焦至樣品404之電子。在一項實施例中，樣品404係一晶圓。該晶圓可包含此項技術中已知之任何晶圓。在另一實施例中，樣品404係一倍縮光罩。該倍縮光罩可包含此項技術中已知之任何倍縮光罩。
電子束源403可包含例如一陰極源或射極尖端，且一或多個元件405可包含例如一槍透鏡、一陽極、一限束孔徑、一閘閥、一束電流選擇孔徑、一物鏡及一掃描子系統，其等皆可包含此項技術已知之任何此等合適元件。
自樣品404返回之電子(例如，二次電子)可藉由一或多個元件406聚焦至偵測器407。一或多個元件406可包含例如一掃描子系統，該掃描子系統可為(若干)元件405中包含之相同掃描子系統。
電子柱401可包含此項技術已知之任何其他合適元件，包含電子束分離器100或電子束分離器200。
儘管電子柱401在圖20中被展示為經組態使得電子以一傾斜入射角引導至樣品404且以另一傾斜角自樣品404散射，但電子束可以任何合適角度引導至樣品404且自樣品404散射。另外，基於電子束之成像系統400可經組態以使用多種模式來產生樣品404之影像(例如，用不同照明角度、收集角度等)。基於電子束之成像系統400之多種模式在成像系統之任何影像產生參數方面可不同。
電腦子系統402可以任何合適方式(例如，經由一或多個傳 輸媒體，其(等)可包含有線及/或無線傳輸媒體)耦合至偵測器407，使得電腦子系統402可接收在掃描樣品404期間由偵測器407產生之輸出。電腦子系統402可經組態以使用偵測器407之輸出執行數個功能。偵測器407可偵測自樣品404之表面返回之電子，由此形成樣品404之電子束影像。電子束影像可包含任何合適電子束影像。電腦子系統402可經組態以使用由偵測器407產生之輸出執行樣品404之一或多個功能。
圖20中所展示之電腦子系統402可採用各種形式，包含一個人電腦系統、影像電腦、大型主機電腦系統、工作站、網路設備、網際網路設備或其他器件。一般而言，術語「電腦系統」可廣義地定義為涵蓋具有一或多個處理器之任何器件，該一或多個處理器執行來自一記憶體媒體之指令。(若干)電腦子系統或(若干)系統亦可包含此項技術已知之任何合適處理器，諸如一平行處理器。另外，(若干)電腦子系統或(若干)系統可包含具有高速處理及軟體之一電腦平台，作為一獨立工具或一網路化工具。
若成像系統400包含一個以上電腦子系統402，則不同電腦子系統可彼此耦合，使得可在該等電腦子系統之間發送影像、資料、資訊、指令等。此等電腦子系統之兩者或更多者亦可藉由一共用電腦可讀儲存媒體(未展示)有效地耦合。
應注意，本文中提供圖20以大體上繪示本文中所描述之實施例中可包含之一基於電子束之成像系統400之一組態。可更改本文中所描述之基於電子束之成像系統400組態以如通常在設計一商業成像系統時執行般最佳化成像系統之效能。另外，本文中所描述之系統可使用一既有系統來實施(例如，藉由將本文中所描述之功能性添加至一既有系統)。針 對一些此等系統，本文中所描述之實施例可經提供為系統之選用功能(例如，除系統之其他功能性之外)。
基於電子束之成像系統400亦可經組態為一基於離子束之成像系統。此一成像系統可如圖20中所展示般組態，惟電子束源403可用此項技術已知之任何合適離子束源取代除外。另外，該成像系統可為任何其他合適之基於離子束之成像系統，諸如市售聚焦離子束(FIB)系統、氦離子顯微鏡(HIM)系統及二次離子質譜(SIMS)系統中包含之彼等成像系統。
可如本文中所描述般執行該方法之步驟之各者。該方法亦可包含可由本文中所描述之處理器及/或(若干)電腦子系統或(若干)系統執行之(若干)任何其他步驟。該等步驟可由一或多個電腦系統來執行，該一或多個電腦系統可根據本文中所描述之實施例之任一者來組態。另外，上文所描述之方法可由本文中所描述之系統實施例之任一者來執行。
儘管已關於一或多項特定實施例描述本發明，但將理解，可在不脫離本發明之範疇之情況下製成本發明之其他實施例。因此，本發明被視為僅受隨附發明申請專利範圍及其合理解釋限制。
100:電子束分離器
104:第一分離器線圈對
105:第二分離器線圈對
106:加熱器線圈
107:電源
108:處理器

Claims (13)

  1. 一種電子束裝置，其包括：一電子束分離器；一陶瓷分隔器，其安置於該電子束分離器上；一組靜電板，其以一八極配置安置於該陶瓷分隔器上；一第一分離器線圈對，其安置於該陶瓷分隔器周圍且配置於該電子束分離器之相對側上；一第二分離器線圈對，其安置於該陶瓷分隔器周圍且配置於該電子束分離器之相對側上而正交於該第一分離器線圈對；一加熱器線圈，其安置於該電子束分離器周圍；及一電源，其經組態以將一加熱器線圈電流提供至該加熱器線圈。
  2. 如請求項1之電子束裝置，其進一步包括一處理器，且其中該處理器經組態以：基於一第一方程式判定一維恩功率：
    Figure 108102109-A0305-02-0023-9
     其中Pwien係該維恩功率，Ix係該第一分離器線圈對之電流，Rx係該第一分離器線圈對之電阻，Iy係該第二分離器線圈對之電流，且Ry係該第二分離器線圈對之電阻；及基於一第二方程式判定該加熱器線圈電流：
    Figure 108102109-A0305-02-0023-10
     其中Iheater係該加熱器線圈電流，P係目標功率，Pwien係該維恩功率， 且Rheater係該加熱器線圈之電阻。
  3. 如請求項2之電子束裝置，其中該加熱器線圈電流產生引起一束偏轉之一磁場，且該處理器進一步經組態以：量測該束偏轉；及基於該束偏轉校準該電子束分離器。
  4. 如請求項1之電子束裝置，其中該加熱器線圈係鎳鉻合金。
  5. 如請求項1之電子束裝置，其中該加熱器線圈係銅。
  6. 如請求項1之電子束裝置，其中該加熱器線圈之一繞組節距係自每英寸8圈至10圈。
  7. 如請求項1之電子束裝置，其中該加熱器線圈係一24線規線。
  8. 一種電子束裝置，其包括：一電子束分離器；一陶瓷分隔器，其安置於該電子束分離器上；一組靜電板，其以一八極配置安置於該陶瓷分隔器上；一第一分離器線圈對，其安置於該陶瓷分隔器周圍且配置於該電子束分離器之相對側上；一第二分離器線圈對，其安置於該陶瓷分隔器周圍且配置於該電子 束分離器之相對側上而正交於該第一分離器線圈對；及一電源，其經組態以提供一加熱器線圈電流；其中該第一分離器線圈對及該第二分離器線圈對係雙線的，各包括一分離器線圈及一加熱器線圈；且其中該加熱器線圈電流經提供至該第一分離器線圈對及該第二分離器線圈對之該等加熱器線圈。
  9. 如請求項8之電子束裝置，其進一步包括一處理器，且其中該處理器經組態以判定由該電源提供之一電流。
  10. 如請求項8之電子束裝置，其中該第一分離器線圈及該第二分離器線圈之一曲率係120°。
  11. 一種減少一電子束中之熱誘導束漂移之方法，其包括：提供一電子束分離器，其包括：一陶瓷分隔器，其安置於一電子束裝置上；一組靜電板，其以一八極配置安置於該陶瓷分隔器上；一第一分離器線圈對，其安置於該陶瓷分隔器周圍且配置於該電子束分離器之相對側上；一第二分離器線圈對，其安置於該陶瓷分隔器周圍且配置於該電子束分離器之相對側上而正交於該第一分離器線圈對；一加熱器線圈，其安置於該電子束分離器周圍；及一電源，其經組態以提供一加熱器線圈電流； 使用一處理器，基於一第一方程式判定一維恩功率：
    Figure 108102109-A0305-02-0026-11
     其中Pwien係該維恩功率，Ix係該第一分離器線圈對之電流，Rx係該第一分離器線圈對之電阻，Iy係該第二分離器線圈對之電流，且Ry係該第二分離器線圈對之電阻；及使用該處理器，基於一第二方程式判定一加熱器線圈電流：
    Figure 108102109-A0305-02-0026-12
     其中Iheater係該加熱器線圈電流，P係目標功率，Pwien係該維恩功率，且Rheater係該加熱器線圈之電阻；及經由該電源將該加熱器線圈電流提供至該加熱器線圈。
  12. 如請求項11之方法，其中該加熱器線圈電流產生引起一束偏轉之一磁場，且該方法進一步包括：使用該處理器量測該束偏轉；及使用該處理器，基於該束偏轉校準該電子束分離器。
  13. 如請求項11之方法，其中判定偏轉校正，且其中判定該偏轉校正包含：基於一恆定功率方程式判定該加熱器線圈電流；施加該加熱器線圈電流；量測束偏轉；判定一零偏轉條件斜率；及基於該零偏轉條件斜率調整至該電子束分離器之一線圈電流。
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