用于控制带电粒子束的设备和方法与流程

用于控制带电粒子束的设备和方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年1月6日提交的ep申请20150384.4的优先权，该ep申请通过引用被整体并入本文中。
技术领域
3.本文中所描述的实施例涉及具有一个或多个带电粒子束的带电粒子装置，诸如利用一个或多个电子束的电子显微镜设备。


背景技术：

4.通过在晶片(也称为衬底)上产生图案来制造集成电路。晶片被支撑在用于产生图案的装备中的晶片台上。制造集成电路的工艺的一部分涉及观察或“检查”晶片的部分。这可以利用带电粒子系统(诸如扫描电子显微镜或sem)来完成。
5.传统的显微镜使用可见光和一个或多个透明透镜或反射镜来使小至约1微米的物体可见。这种显微镜的分辨能力受到用于照射的光的波长的限制。带电粒子系统使用带电粒子束代替光，并使用电磁或静电透镜来使粒子聚焦。它们能够以小至十分之一纳米的精度测量位置。
6.典型地，用于使带电粒子聚焦在样本上的单个点处的系统使用两个或更多个电磁或静电透镜。然而，真实的透镜不能精确地聚焦到单个点。例如，第二透镜可能使带电粒子束的波前失真。与理想透镜的这些偏差被称为透镜的像差。像差使由透镜形成的图像模糊或失真。像差可以利用例如具有多个孔径的相位板来减小，但这是以减小束流为代价的。


技术实现要素：

7.本公开的实施例提供了一种多束检查设备，更具体地，提供了一种包括改进的束操纵单元的单束或多束检查系统。在一些实施例中，该检查系统包括带电粒子的子束的源、用于引导子束的束分离器、以及可编程带电粒子反射镜板，该可编程带电粒子反射镜板被布置为从束分离器接收多个子束并且被配置为校正子束的像差。反射镜板包括第一像素集和第一像素控制构件集，该第一像素集被配置为对接近第一像素集的第一子束进行成形，第一像素控制构件集中的像素控制构件分别与第一像素集中的每个像素相关联，每个像素控制构件被布置且被配置为向相关联的像素施加信号以用于对第一子束进行成形。
8.在一些实施例中，提供了一种用于操纵带电粒子束的系统。该系统包括带电粒子的子束的源、用于引导子束的束分离器、以及可编程带电粒子反射镜板，该可编程带电粒子反射镜板被布置为从束分离器接收被引导的子束并且被配置为对子束进行成形。
9.在一些实施例中，提供了一种用于对带电粒子的子束进行成形的方法。该方法包括：使用束分离器将带电粒子的第一子束朝向带电粒子反射镜板引导，以及通过向带电粒子反射镜板的第一像素集提供信号以生成电场并通过带电粒子反射镜板将成形的子束反射到束分离器来对第一子束进行成形。
10.在一些实施例中，提供了一种非瞬态计算机可读介质，该非瞬态计算机可读介质存储指令以由处理器执行方法来对带电粒子的子束进行成形。该方法包括：使用束分离器将带电粒子的第一子束朝向带电粒子反射镜板引导，以及通过向带电粒子反射镜板的第一像素集提供信号以生成电场并通过带电粒子反射镜板将成形的子束反射到束分离器来对第一子束进行成形。
附图说明
11.通过结合附图对示例性实施例的描述，本公开的上述和其他方面将变得更加明显。
12.图1是图示了根据本公开的实施例的示例性带电粒子束检查系统的示意图。
13.图2a是图示了根据本公开的实施例的可以是电子束工具的示例的带电粒子束设备的图，该带电粒子束设备可以是图1的示例性带电粒子束检查系统的一部分。
14.图2b是图示了根据本公开的实施例的可以是电子束工具的示例的多束带电粒子束设备的图，该多束带电粒子束设备可以是图1的示例性带电粒子束检查系统的一部分。
15.图3a图示了根据本公开的实施例的可以是图1的带电粒子束检查系统的一部分的示例性电子束工具。
16.图3b是图示了根据本公开的实施例的可编程像素化反射镜板和电压控制的功能的示意图。
17.图3c是图示了根据本公开的实施例的用于校正多束系统中的不同子束的不同像差的可编程像素化反射镜板和电压控制的功能的另一示意图。
18.图4是图示了根据本公开的实施例的校正子束的像差的示例性方法的流程图。
具体实施方式
19.现在将详细参考示例性实施例，其示例在附图中示出。以下描述参考附图，其中不同附图中的相同数字表示相同或类似的元件，除非另有说明。在示例性实施例的以下描述中所阐述的实现并不代表与本发明一致的所有实现。相反，它们仅仅是与所附权利要求中所述的本发明相关的方面一致的系统、设备和方法的示例。为了清楚起见，附图中的组件的相对尺寸可能被放大。
20.电子装置由在被称为衬底的硅片上形成的电路构成。许多电路可以被一起形成在同一硅片上，并且被称为集成电路或ic。这些电路的尺寸已被显著地减小，使得更多的电路可以安装在衬底上。例如，智能电话中的ic芯片可以像拇指指甲一样小，但可能包括超过20亿个晶体管，每个晶体管的尺寸小于人类头发尺寸的1/1000。
21.制造这些极小的ic是复杂、耗时且昂贵的过程，通常涉及数百个单独的步骤。即使在一个步骤中出现误差，也有可能导致成品ic中的缺陷，因此使其无法使用。因此，制造过程的一个目标是避免这种缺陷，以使过程中制造的功能ic的数目最大化，即，提高过程的总体良率。
22.提高良率的一个组成部分是监测芯片制造过程，以确保它生产足够数目的功能集成电路。监测过程的一种方式是在其形成的各个阶段检查芯片电路结构。检查可以使用扫描电子显微镜(sem)执行。sem可以被用于对这些极小的结构进行成像，实际上是拍摄结构
的“图片”。该图像可以被用于确定结构是否被正确地形成以及它是否形成在正确的位置。如果结构有缺陷，则该过程可以被调整，以使缺陷不太可能再次发生。
23.可以通过在晶片上扫描sem系统的初级束并在检测器处收集从晶片表面生成的粒子(例如，次级电子)来形成晶片的图像。成像过程可以包括：使初级束聚焦到一点，并且使束偏转(例如，弯曲)，使得其以逐线模式(例如，光栅扫描)通过晶片的区域。在给定时间，束可以被聚焦到晶片上的特定位置，此时检测器的输出可以与晶片上的该特定位置相关。可以基于沿着束扫描路径在每个时间下的检测器输出来重建图像。
24.影响成像质量(例如，由sem产生的图像质量)的因素包括成像分辨率。成像分辨率可以取决于束被聚焦到一点的能力。随着ic芯片上的特征尺寸持续减小，例如减小到5nm和3nm节点尺寸，分辨率变得越来越重要。分辨率可能受到sem系统中可能引入的各种失真或像差的影响。像差(诸如场曲像差、像散像差和色差)可能在束行进通过透镜时引起。
25.为了解决像差，现有系统可以使用例如包括孔径的可编程相位板。孔径中的每个孔径被连接到一电压，该电压被配置为向对应的孔径提供电压以校正通过该孔径的束的像差。虽然可编程相位板可以减小像差，但当束的部分不落在孔径中的一个孔径上时，它会导致束流的损失。束传输损失可能进一步限制sem系统的产量。
26.为了提高sem系统的性能，需要校正像差而不降低束流并且不抑制sem系统的操作灵活性。例如，可能需要维持sem系统的参数的宽范围的可调整性，诸如初级束能量、束开口角度、以及到达检测器的次级电子的能量。
27.本公开的实施例可以通过减少像差的影响来解决诸如上述那些的问题。可以减少像差而没有实质的束流损失并且不损害操作参数的可调整性。例如，在束通过透镜之后，可以对束进行成形以校正由透镜引入的任何像差。成形可以通过反射镜板来执行。
28.示例性反射镜板可以包括像素集，其中每个像素与电压控制相关联。电压控制向对应的像素提供电压，由此当束中的带电粒子靠近像素时影响它们。通过影响带电粒子，反射镜板的像素有助于对束进行成形或校正由透镜引入的像差。
29.在不限制本公开的范围的情况下，实施例的描述和附图可以示例性地被称为使用电子束。然而，这些实施例并不用于将本发明限制于特定的带电粒子。例如，用于束形成的系统和方法可以应用于离子等。此外，术语“束”可以是指初级电子束、初级电子子束、次级电子束或次级电子子束等。
30.现在参考图1，图1图示了根据本公开的实施例的示例性带电粒子束检查系统1的示意图。如图1所示，带电粒子束检测系统1包括主室10、装载-锁定室20、电子束工具100和设备前端模块(efem)30。电子束工具100位于主室10内。虽然描述和附图是针对电子束的，但是应当理解，实施例并不用于将本公开限制为特定的带电粒子。
31.efem 30包括第一装载口30a和第二装载口30b。efem 30可以包括额外的(多个)装载口。第一装载口30a和第二装载口30b可以例如接收包含晶片(例如，半导体晶片或由其他(多种)材料制成的晶片)或待检查样本(晶片和样本在下文统称为“晶片”)的晶片前开式整合舱(front opening unified pods,foup)。efem 30中的一个或多个机械臂(未示出)将晶片传送到装载-锁定室20。
32.装载-锁定室20可以被连接到装载/锁定真空泵系统(未示出)，该装载/锁定真空泵系统去除装载-锁定室20中的气体分子以达到低于大气压的第一压力。在达到第一压力
后，一个或多个机械臂(未示出)将晶片从装载-锁定室20传送到主室10。主室10被连接到主室真空泵系统(未示出)，该主室真空泵系统去除主室10中的气体分子以达到低于第一压力的第二压力。在达到第二压力之后，晶片经受电子束工具100的检查。在一些实施例中，电子束工具100可以包括单束检查工具。在其他实施例中，电子束工具40可以包括多束检查工具。
33.控制器109被电连接到电子束工具100。控制器109可以是被配置为执行对带电粒子束检查系统1的各种控制的计算机。控制器109还可以包括被配置为执行各种信号和图像处理功能的处理电路系统。虽然控制器109在图1中被示出为在包括主室10、装载/锁定室20和efem 30的结构的外部，但是应当理解，控制器109可以是该结构的部分。虽然本公开提供了容纳电子束检查工具的主室10的示例，但是应注意，本公开的各方面在其最广泛的意义上不限于容纳电子束检查工具的室。相反，应当理解，上述原理也可以应用于在第二压力下操作的其他工具。
34.图2a图示了根据本公开的实施例的带电粒子束设备，该带电粒子束设备可以是电子束工具100的示例。电子束工具100a(本文中也被称为设备100a)可以是在带电粒子束检查系统1中使用的单束sem工具。设备100a可以包括初级束源，该初级束源包括阳极102和阴极103。可以在阳极102和阴极103之间施加电压，并且可以沿着轴105发射初级束161。轴105可以是sem的主光轴。
35.初级束161可以通过枪孔径122和束限制孔径125。束限制孔径125可以包括可调孔径板。枪孔径122和束限制孔径125可以确定电子束进入聚束透镜126的尺寸。聚束透镜126可以被设置在束限制孔径125下方(例如，下游)。聚束透镜126可以被配置为在初级束161进入柱孔径135之前对其进行聚焦。柱孔径135还可以包括可调孔径板。
36.在一些实施例中，设备100a可以包括用于操纵初级束161的附加透镜148。例如，可以控制透镜148以调整束流。透镜148还可以包括可以被控制以调整束斑尺寸和束形状的另一透镜。例如，透镜148的这些透镜可以是任何类型的透镜，诸如四极透镜。
37.初级束161的束流可以由包括枪孔径122、束限制孔径125和柱孔径135的孔径以及包括聚束透镜126和四极透镜148的透镜来确定。
38.如图2a所示，设备100a可以包括机动化台134和晶片保持器136，该晶片保持器136由机动化台134支撑以保持待检查的晶片150。设备100a还包括物镜组装件132、束分离器158和检测器144。在一些实施例中，物镜组装件132可以包括改进的摆动物镜减速浸没透镜(soril)，该soril包括极片132a、控制电极132b、偏转器132c和激励线圈132d。设备100a可以另外包括能量色散x射线光谱仪(eds)检测器(未示出)，其可以用于表征晶片上的材料。
39.在操作中，设备100a可以用于检查被安装在晶片保持器136上的晶片150。初级束161可以行进通过设备100a的sem柱。偏转器132c可以使初级束161偏转以跨晶片150表面上的位置而扫描。在物镜组装件132中，激励线圈132d和极片132a可以生成在极片132a的一端开始并在极片132a的另一端终止的磁场。控制电极132b可以与极片132a电隔离，并且可以控制影响束聚焦的电场。初级束161可以被投射在晶片150上并且可以形成束斑170。
40.诸如次级电子或背散射电子的次级粒子可以从晶片150的由初级束161照射的部分发射(例如，在束斑170处)。束分离器158可以将次级粒子从晶片150引导返回到检测器144的传感器表面。束分离器158可以改变束的方向。束分离器158可以选择性地改变束的方
向(例如基于通过束分离器158的束的速度或能量)。束分离器158可以被配置为改变从晶片150朝向束分离器158被往回引导的次级粒子的束的方向，使得其朝向检测器144被引导，同时初级束161的轨迹在其通过束分离器158时不改变。例如，束分离器158可以与轴105对准，并且可以允许初级束161沿着轴105行进，同时次级粒子的束被转向远离轴105。在一些实施例中，束分离器158可以被配置为使初级束161偏转，同时允许次级粒子的束从晶片150返回行进通过束分离器158，而不改变它们的轨迹。在一些实施例中，束分离器158可以被配置为使初级束161和次级粒子束偏转。束分离器158可以包括生成磁场的组件。束分离器158可以被连接到控制器109，并且可以基于从控制器109传输的信号进行操作。
41.检测器144可以生成表示所接收的带电粒子的强度的信号(例如，电压，电流等)，并且将该信号提供给处理系统，诸如控制器109。如图2a所示，检测器144可以被连接到控制器109。次级粒子束的强度和检测器144上的所得束斑可以根据晶片150的外部或内部结构而变化。此外，如上所述，初级束161可以被投射到晶片150的顶表面的不同位置上，以生成不同强度的次级粒子束(以及所得到的束斑)。因此，通过将束斑的强度与晶片150的位置进行映射，处理系统可以重建反映晶片150的内部或外部结构的图像。控制器109可以包括图像处理系统。
42.图2b图示了根据本公开的实施例的带电粒子束设备，该带电粒子束设备可以是电子束工具100的示例。电子束工具100b(本文中也被称为设备100b)可以是在带电粒子束检查系统1中使用的多束工具。设备100b可以包括电子源202。电子源202可以被配置为生成沿着主光轴201的电子束。
43.如图2b所示，设备100b可以包括电子源202、枪孔径204、聚束透镜206、从电子源202发射的初级电子束211、源转换单元212、初级电子束211的多个子束214、216和218、初级投影光学系统220、晶片台(图2b中未示出)、多个次级电子束236、238和240、次级光学系统242以及电子检测装置244。电子源202可以生成初级粒子(诸如初级电子束211的电子)。控制器、图像处理系统等可以被耦合到电子检测装置244。初级投影光学系统220可以包括束分离器222、偏转扫描单元226以及物镜228。电子检测装置244可以包括检测子区246、248和250。
44.电子源202、枪孔径204、聚束透镜206、源转换单元212、束分离器222、偏转扫描单元226和物镜228可以与设备100b的主光轴201对准。次级光学系统242和电子检测装置244可以与设备100b的次级光轴252对准。
45.电子源202可以包括阴极、提取器或阳极，其中初级电子可以从阴极发射并被提取或加速以形成具有交叉(虚的或实的)208的初级电子束211。初级电子束211可以被可视化为从交叉208发射。枪孔径204可以阻挡初级电子束211的外围电子，以减小探测斑270、272和274的尺寸。
46.源转换单元212可以包括图像形成元件阵列(图2b中未示出)和束限制孔径阵列(图2b中未示出)。源转换单元212的示例可以在美国专利no.9,691,586；美国公布号2017/0025243；以及国际申请no.pct/ep2017/084429中找到，其全部内容通过引用被整体并入本文中。图像形成元件阵列可以包括微偏转器或微透镜阵列。图像形成元件阵列可以与初级电子束211的多个子束214、216和218形成交叉208的多个平行图像(虚的或实的)。束限制孔径阵列可以限制多个子束214、216和218。
47.聚束透镜206可以聚焦初级电子束211。源转换单元212下游的子束214、216和218的电流可以通过调整聚束透镜206的聚焦能力或通过改变束限制孔径阵列内的对应束限制孔径的径向尺寸而变化。聚束透镜206可以是可调聚束透镜，其可以被配置为使得其第一主平面的位置是可移动的。可调聚束透镜可以被配置为是磁性的，这可以导致离轴子束216和218以旋转角度落在子束限制孔径上。该旋转角度随着可调聚束透镜的聚焦能力和第一主平面的位置而改变。在一些实施例中，可调聚束透镜可以是可调抗旋转聚束透镜，其涉及具有可移动的第一主平面的抗旋转透镜。在美国公开号2017/0025241中进一步描述了可调聚束透镜的示例，其通过引用被整体并入本文中。
48.物镜228可以使子束214、216和218聚焦到晶片230上以用于检查，并且可以在晶片230的表面上形成多个探测斑270、272和274。
49.在一些实施例中，聚束透镜206可以使子束214、216和218中的每个子束的波前失真。作为补充，物镜228可以被配置为使波前的表示聚焦到晶片230的表面上，由此使电子源202成像。但是由物镜228引入的像差可能使波前的形状失真而偏离理想的形状，引起表面上的图像模糊。
50.束分离器222可以是生成静电偶极场和磁偶极子场的维恩滤波器类型的束分离器。在一些实施例中，由静电偶极场施加在子束214、216和218的电子上的力可以与由磁偶极子场施加在电子上的力在大小上相等且方向相反。因此，子束214、216和218能够以零偏转角直接通过束分离器222。然而，由束分离器222生成的子束214、216和218的总色散也可以是非零的。束分离器222可以将次级电子束236、238和240与子束214、216和218分离，并且将次级电子束236、238和240引向次级光学系统242。束分离器222可以通过将子束相对于主光轴201偏转角度θ而将子束朝向次级光学系统242引导。
51.偏转扫描单元226可以使子束214、216和218偏转以在晶片230的表面上的区域上扫描探测斑270、272和274。响应于子束214、216和218在探测斑270、272和274处的入射，次级电子束236、238和240可以从晶片230被发射。次级电子束236、238和240可以包括具有包括次级电子和背散射电子的能量分布的电子。次级光学系统242可以使次级电子束236、238和240聚焦到电子检测装置244的检测子区域246、248和250上。检测子区域246、248和250可以被配置为检测对应的次级电子束236、238和240，并且生成用于重建晶片230表面的图像的对应信号。
52.图3a图示了根据本公开的实施例的可以是图1的带电粒子检查系统的部分的示例性电子束工具100c。电子束工具100c(本文中也被称为设备100c)包括电子源302、第一透镜306、第二透镜328、束分离器322、可编程带电粒子反射镜板300以及电压控制350。为了简单起见，在图3a中未示出通常存在的其他组件，诸如孔径和偏转器。具有样本表面370的样本340可以被设置在可移动台(未示出)上。电子源302、透镜306和透镜328可以与设备100c的主光轴对准。
53.电子源302可以包括阴极(未示出)和提取器或阳极(未示出)，其中，在操作期间，电子源302被配置为从阴极发射初级电子，并且初级电子被提取器或阳极提取或加速，以形成作为一系列波前(即(多个)表面、实部或虚部，振荡的相位在其处是相同的)而示出的初级电子束。可以看出，由源302发射的束的波前被示为基本上是球形的。
54.束分离器322、反射镜板300和电压控制350被引入到束路径中以校正像差。束分离
器322、反射镜板300和电压控制350被引入在透镜之间以使波前预成形，使得预成形和像差的净效应是被更正确聚焦的束。应当理解，如下面更详细地描述的，束分离器322、反射镜板300和电压控制350在设备100c中的放置仅仅是示例，并且束分离器322、反射镜板300和电压控制350可以被放置在设备100c中的其他位置。束分离器322的功能类似于图2b中的束分离器222，并且可以将进入的子束导向反射镜板300，并且还将来自反射镜板300的被反射的束导向另一方向。反射镜板300可以校正进入的子束的像差并且将经校正的子束朝向束分离器322反射。
55.而且，在下面描述的示例中，主要在校正由透镜产生的像差方面描述反射镜板300。然而，反射镜板300也可以或备选地用于对带电粒子束进行成形。例如，反射镜板300可以用于使束截面轮廓在样本上是环形的而不是点状的。这可以在某些应用中提供优势，诸如用于对接触孔的侧壁进行成像。作为另一示例，可以使束轮廓在晶片处发散较小，以产生较大的焦深。
56.在一些实施例中，设备100c可以包括与可调电压成对的附加光学元件(诸如电极)或与置于反射镜板300和分离器322之间的可调激励成对的磁性光学元件，以进一步影响电场和磁场来校正像差。多个驱动器可以与电极或磁性光学元件耦合，其中多个驱动器中的每个驱动器可以被配置为分别向对应电极或对应磁性光学元件提供可调电压或调整激励。与反射镜板300耦合的附加光学元件可以用于校正由透镜306或束分离器322引起的可能的附加像差，例如由多极场引起的像差。例如，在一个示例实现中，反射镜板300可以用于校正旋转对称像差或非对称像差，同时附加光学元件可以用于校正由多极场引起的非对称像差。
57.通过在反射镜板300上施加负的或正的总电压，反射镜板300可以在反射镜表面上反射子束。例如，电压控制350可以向反射镜板300施加负的总电压，以反射来自子束的电子(或负离子)。在另一示例中，电压控制350可以将正的总电压施加到反射镜板300，以反射来自子束的带正电粒子(或正离子)。子束朝向束分离器322被反射，其中被反射的子束被引导到另一方向，并且可以被聚焦在样本上。图3a示出了以90度弯曲的子束，并且应理解，子束可以以其他角度弯曲。此外，反射镜板300还可以被配置为仅反射多个子束中的一个反射。
58.在一些实施例中，反射镜板300和电压控制350可以在分离的组件中实现。在一些其他实施例中，反射镜板300和电压控制350可以在单个组件中实现。
59.在一些实现中，可以提供第二反射镜板以反射已经被设备100c内的反射镜板300反射的子束。例如，来自反射镜板300的被反射的子束可以被引导到在设备100c内实现的第二反射镜板，诸如靠近束分离器322。第二反射镜板可以将进入的子束从束分离器322朝向第二束分离器反射，其中第二束分离器将被反射的子束引导到另一方向并可以被聚焦在样本上。
60.现在参考图3b，图3b是图示了根据本公开的实施例的可编程像素化反射镜板300和电压控制350的功能的示意图。反射镜板300可以包括像素301至307的集合，以对接近该像素集的子束的轮廓进行成形。电压控制350可以包括分别与像素301至307的集合中的每个像素相关联的控制构件351至357的集合。每个像素控制构件351至357被布置且被配置为向相关联的像素施加信号(例如，电压)。因此，反射镜板300是可编程的，因为可以针对每个像素或像素组不同地提供电压，并且可以根据需要改变电压。由像素控制构件351至357中
的每个像素控制构件提供的电压可以在反射镜板300上方生成弯曲等电位面(自定义电场)390。等电位面390可以确定来自子束361的不同部分的电子在哪里被反射，并且该反射影响被反射镜板300反射的子束361r的形状和相位。因此，对电压的调整通过局部调整子束361(即，子束361受等电位面390影响的一个或多个位置)来控制像差，并且使被反射的子束361r能够获得所需的一个或多个特性，诸如以所需的分辨率聚焦在样本上的一点。虽然反射镜板300被布置有七个像素和对应的七个控制构件，但是应当理解，可以布置不同数目的像素和控制构件，并且像素或控制构件可以以各种布置中的任何一种来布置。
61.在一些实施例中，像素301至307和对应的像素控制构件351至357可以各自在分离的组件中实现。在其他实施例中，像素301至307和对应的像素控制构件351至357可以在单个组件中实现。
62.像素301至307可以各自包括矩形形状。应理解，像素可以包括其他形状，诸如六边形、环形分段、正方形、另一合适的形状或这些形状的组合。例如，子束通常是旋转对称的，因此使用被共享作为环形分段的像素可以提供减少所需的电压控制和像素的数目的优势。作为另一示例，通过使用六边形像素而不是正方形像素，可以在同一区域中实现更多的像素。
63.在一些实施例中，像素的尺寸或像素301至307的形状可以在反射镜板300上变化。例如，在反射镜板300中需要更精确校正的的区域中可以使用较小的像素，并且因此可以在像差校正中提供更高的准确性。电压控制350可以向这些对应的较小像素中的每个像素提供电压以提供更准确的束形状。在一些实施例中，可以唯一地控制像素301至307中的每个像素。例如，电压控制可以向一些像素提供例如负电压以反射与那些像素相互作用的带负电的粒子，并且可以向其他像素提供正电压以吸引可能落在针对该情况而优选成形的束之外的带电粒子。
64.在一些实现中，反射镜板300可以包括较大的像素，以使得束成形更容易控制和实现。例如，与较小的像素相比，较大的像素可以各自覆盖较大的区域，并且可以对进入的子束提供类似的影响(例如，诸如反射或吸引)。在一些实现中，反射镜板300可以包括较大和较小的像素，其中较大的像素可以用在反射镜板中的预期一致地反射子束的部分中，而较小的像素可以用在反射镜板中的处于外围(预期子束可以在此处与其相互作用)的部分中，以便对束形状给予更多的控制。
65.在一些实施例中，反射镜板300可以是弯曲的。当反射镜板300是弯曲的时，可以减小用于校正像差的电压。反射镜曲率可以通过机械致动器(诸如压电马达)进行机械调整和控制。
66.在一些实施例中，在反射镜板300中实现的各个像素可以通过使用具有机械可倾斜上表面的各个像素来倾斜。可倾斜像素可以通过机械致动器(诸如压电马达)来机械调整和控制。倾斜的像素可以从进入的子束中去除带电粒子，并且被去除的带电粒子可以在反射镜板300和束分离器之间被散射。倾斜的像素可以为带电粒子创建不同的路径，其中该不同的路径可以用于利用在反射镜板300和束分离器之间或在带电粒子束系统中的其它地方的束孔径将带电粒子从进入的子束中滤除出来。
67.在使用期间，被聚焦的电子束跨样本的表面而被扫描。在被聚焦的电子束在大视场上的扫描期间，源在样本表面上的图像的形状和强度分布(例如斑轮廓)可以改变。可编
程反射镜板300的使用提供了通过动态配置可编程反射镜板300来校正或减少这些扫描效应的能力。如上所述，可编程反射镜板300可以被配置作为具有像素301至307的板，每个像素具有单独的电压控制351至357。使用电压控制350来调整像素处的电压可以局部地改变电子波的相位，其中电压控制350可以向像素提供ac电压以通过可变地反射进入的子束来生成时间相关的束形状。例如，电子波中的在像素上方反射的部分能够实现或促进对电子斑(探测)形成的控制。作为具体的示例，使反射镜板电压与电子束在样本上的扫描同步实现或促进对探测形成在整个扫描视场上的动态控制。在另一示例中，当在样本上扫描大视场时，与中心相比，在子束的外边缘可能出现更多的像差。通过向反射镜板300施加ac电压，可以更精确地校正在子束外边缘的像差。
68.在一些实施例中，反射镜板300可以使用在反射镜板300的表面上的不同方向上不同的像素电压分布来提供。束分离器322可能给子束增加像差，并且像差可以是非旋转对称的，因为子束在一个方向上偏转。因此，子束失去旋转对称的束形状，并且为了校正该形状，反射镜板可以在两个不同的方向上使用不同的像素电压分布。
69.现在参考图3c，图3c是图示了根据本公开的实施例的用于校正多束系统中的不同子束的不同像差的可编程像素化反射镜板400和电压控制450的功能的另一示意图。反射镜板400可以包括三个像素集401至405、411至415和421至425，并且电压控制450可以包括分别与像素集中的每个像素集相关联的三个控制构件集451至455、461至465和471至475。每个像素控制构件451至455、461至65和471至475被布置且被配置以向相关联的像素施加信号(例如，电压)。由像素控制构件451至455、461至465和471至475中的每个像素控制构件提供的电压可以在反射镜板400上方生成对应的三个弯曲等电位面491至493(自定义电场)。等电位面可以确定来自三个子束的不同部分的电子在哪里被反射，并且该反射影响被反射镜板400反射的子束中的每个子束的形状和相位。
70.通过向每个像素集提供不同的电压，在反射镜板400中实现的每个像素集还可以在反射镜板400的表面上方的不同高度处反射子束。因此，反射镜板400可以影响多个子束中的每个子束的形状和相位，并且以不同的角度将受影响的子束朝向束分离器反射，以使得sem能够获得期望的一个或多个特性，诸如以期望的分辨率将子束中的每个子束聚焦在样本上的不同点处。此外，除了通过从进入的子束的部分中局部地去除带电粒子来控制相位之外，或者代替通过从进入的子束的部分中局部地去除带电粒子来控制相位，反射镜板400可以局部地控制电子波的幅度。反射镜板400可以通过防止子束中的带电粒子朝向束分离器而被反射来实现对幅度的控制，例如，通过将带电粒子吸引到像素，而不是反射它们。
71.在一些实施例中，反射镜板400可以通过使用像素上的正电压从子束中局部去除电子。带正电的像素可以将像素上方的电子朝向反射镜板400吸引，并且在反射镜板400的表面上吸收或散射电子。
72.反射镜板400还可以通过在像素上使用负电压来去除子束中的带正电的粒子。源自反射镜板400的被散射的粒子或次级电子可以在反射镜板400与束分离器之间具有不同的路径，并且可以通过将束孔径置于反射镜板400与束分离器之间的适当位置处或带电粒子束系统中的其他地方来滤出。
73.像素上的电压分布对于为特定子束或每个反射镜板分配的每个像素集可以是不同的。在一些实施例中，电压分布对于某些像素集或反射镜板可以是相同的，以限制所需的
单独电压控制的数目。
74.像素上的电压分布和总的反射镜板电压可以根据子束的着落能量来调整，以能够校正或减小与不同着落能量相关的不同电子束系统设置处的像差。像素上的电压分布可以根据子束在样本上的位置来调整。例如，子束的位置可以是子束是否从期望束斑偏离轴或从期望束斑偏离轴的程度的量度，以优化对在子束的各种离轴位置处的像差的校正或减小。
75.像素上的电压分布和总的反射镜板电压可以根据子束的束流来调整，以能够校正或减小与不同子束流有关的不同电子束系统设置处的像差。像素上的电压分布和总的反射镜板电压可以根据子束在样本处的着落角来调整，以能够校正或减小与不同着落角有关的不同电子束系统设置处的像差。
76.像素上的电压分布和总的反射镜板电压可以根据样本处的电场来调整，以能够校正或减小与样本处的不同电场有关的不同电子束系统设置处的像差。
77.虽然图3c的反射镜板400被布置有三个像素集和相关联的三个控制构件以校正三个子束的像差，但是应理解，不同数目的像素集、控制构件和子束可以以各种布置中的任何一种来布置。
78.现在参考图4，图4是图示了根据本公开的实施例的校正子束的像差的示例性方法500的流程图。方法500可以由电子束工具(例如，图3a的电子束工具100c)执行。此外，虽然方法500描述了校正针对子束的像差，但是应理解，方法500也可以应用于校正针对多个子束的像差。
79.在步骤510中，子束被导向可编程带电粒子反射镜板(例如，图3a的可编程带电粒子反射镜板300)。例如，子束可以由束分离器(例如，图3a的束分离器322)引导。在一些实施例中，控制器(例如，图1的控制器109)可以指示束分离器将子束引导到可编程带电粒子反射镜板。
80.在步骤520中，将信号(例如，电压)提供给可编程带电粒子反射镜板的像素(例如，图3b的像素301至307)。在一些实施例中，这些信号可以由电压控制(例如，图3a的电压控制350)提供，其中每个像素可以具有对应的电压控制(例如，图3b的电压控制251至257)。在一些实施例中，所提供的信号可以是负电压，以反射电子(或负离子)并从子束中吸引带正电的粒子。在一些实施例中，所提供的信号可以是正电压，以反射带正电的粒子(或正离子)并从子束中吸引电子。
81.像素可以包括用于影响被引导的子束的像素集。例如，该像素集可以被配置为对接近该像素集的子束的轮廓进行成形。反射镜板中的像素集中的每个像素可以具有被配置为在该像素中建立电压的单独电压控制。因此，反射镜板是可编程的，因为可以为每个像素或像素集不同地提供电压，并且可以根据需要改变电压。所提供的电压可以生成自定义的电场(例如，图3b的等电位面390)，该自定义的电场被确定以对子束轮廓进行成形。对电压的调整也可以改变子束中所包括的电子的相位。
82.在步骤530中，成形的子束被可编程带电粒子反射镜板反射以减小像差。子束通过被施加到反射镜板上的像素的电压在反射镜板的表面上方被反射。
83.在一些实施例中，方法500可以还包括将成形的子束引导至样本表面(例如，图3a的样本表面370)的附加步骤。在到达样本表面之前，成形的子束可以还受到物镜(例如，图
3a的第二透镜328)的影响，该物镜可以用于将成形的子束聚焦到样本表面上。
84.可以使用以下条款进一步描述这些实施例：
85.1.一种设备，包括：
86.第一像素集，被配置为对接近第一像素集的第一子束进行成形；以及
87.第一像素控制构件集，所述第一像素控制构件集中的像素控制构件分别与第一像素集中的每个像素相关联，每个像素控制构件被布置且被配置为将信号施加到相关联的像素以用于对第一子束进行成形。
88.2.根据条款1的设备，其中第一像素集具有电压分布，该电压分布被配置为基于与在第一像素集上方的第一子束相关联的带电粒子的反射来调整。
89.3.根据条款1或2中任一项的设备，其中第一子束被成形为引起像差的减小。
90.4.根据条款1至3中任一项的设备，其中第一像素集和第一像素控制构件集被实现在一个组件中。
91.5.根据条款1至3中任一项的设备，其中第一像素集和第一像素控制构件集被实现在分离的组件中。
92.6.根据条款1至3中任一项的设备，其中第一像素集中的每个像素和第一像素控制构件集中的对应像素控制构件被实现在一个组件中。
93.7.根据条款1至3中任一项的设备，其中第一像素集中的每个像素和第一像素控制构件集中的对应像素控制构件被实现在分离的组件中。
94.8.根据条款1至7中任一项的设备，其中信号触发相关联的像素以生成用于对第一子束进行成形的电场。
95.9.根据条款1至7中任一项的设备，其中第一像素集还被配置为反射成形的第一子束。
96.10.根据条款1至9中任一项的设备，其中信号包括负电压，以使相关联的像素能够反射第一子束中的带负电粒子或从第一子束中去除带正电粒子。
97.11.根据条款1至10中任一项的设备，其中第一像素集包括像素子集，该像素子集被倾斜以从第一子束中去除带电粒子。
98.12.根据条款1至9中任一项的设备，其中信号包括正电压，以使相关联的像素能够反射第一子束中的带正电粒子或从第一子束中去除带负电粒子。
99.13.根据条款1至12中任一项的设备，其中信号包括ac电压，以与在样本上的束扫描同步地对第一子束的轮廓进行成形。
100.14.根据条款1至13中任一项的设备，还包括：
101.第二像素集，被配置为对接近第二像素集的第二子束进行成形；以及
102.第二像素控制构件集，第二像素控制构件集中的像素控制构件分别与第二像素集中的每个像素相关联，每个像素控制构件被布置且被配置为将信号施加到相关联的像素以用于对第二子束进行成形。
103.15.根据条款14的设备，其中第一像素集和第二像素集是反射镜板的部分。
104.16.根据条款14的设备，其中第一像素集和第二像素集中的每一者包括矩形、六边形或环形分段像素集。
105.17.根据条款14至16中任一项的设备，其中第一像素集和第二像素集以正方形或
六边形图案来布置。
106.18.根据条款1的设备，其中第一像素集包括不同尺寸和形状的像素。
107.19.根据条款1的设备，其中第一像素集被设置在板状构件上，并且板状构件是弯曲的，板状构件的曲率通过机械致动器来调整。
108.20.根据条款1的设备，其中第一像素控制构件集被配置为施加负电压、零或正电压以对第一子束进行成形。
109.21.根据条款1的设备，其中第一像素集具有电压分布，该电压分布被配置为基于与第一子束相关联的带电粒子的着落能量来调整。
110.22.根据条款1的设备，其中第一像素集具有电压分布，该电压分布被配置为基于与第一子束相关联的带电粒子的电流来调整。
111.23.根据条款1的设备，其中第一像素集具有电压分布，该电压分布被配置为基于样本处的着落角来调整。
112.24.根据条款1的设备，其中第一像素集具有电压分布，该电压分布被配置为基于样本处的电场的量值来调整。
113.25.一种用于操纵带电粒子子束的系统，包括：
114.带电粒子的子束的源；以及
115.可编程带电粒子反射镜板，被布置为接收子束，并且被配置为对子束进行成形。
116.26.根据条款25的系统，还包括：
117.多个电极，被配置为影响被引导的所述子束；以及
118.多个驱动器，分别与多个电极中的每个电极相关联，每个驱动器被配置为提供可调电压。
119.27.根据条款25的系统，还包括：
120.多个电磁光学元件，与可调激励耦合，被配置为影响被引导的所述子束。
121.多个驱动器，分别与多个电磁光学元件中的每个电磁光学元件相关联，每个驱动器被配置为调整对应电磁光学元件的激励。
122.28.根据条款25的系统，还包括：
123.束分离器，被配置为将子束引导至可编程带电粒子反射镜板，
124.其中可编程带电粒子反射镜板能够还被配置为将成形的子束引导至束分离器。
125.29.根据条款28的系统，其中束分离器被配置为接收并引导多个子束，并且可编程带电粒子反射镜板被布置为接收并反射多个子束。
126.30.根据条款25的系统，其中可编程带电粒子反射镜板在反射镜板中具有多个受控像素，多个子束中的每个子束对应于相关联的受控像素集，该相关联的受控像素集被配置为对对应子束进行成形。
127.31.一种用于对带电粒子的子束进行成形的方法，该方法包括：
128.使用束分离器，将带电粒子的第一子束朝向带电粒子反射镜板引导；以及
129.使用带电粒子反射镜板，通过向带电粒子反射镜板的第一像素集提供信号以产生电场并通过反射成形的子束来对第一子束进行成形。
130.32.根据条款31的方法，其中成形的子束被引导至束分离器。
131.33.根据条款31的方法，还包括：
132.使用束分离器，将带电粒子的第二子束朝向带电粒子反射镜板引导；以及
133.使用带电粒子反射镜板，通过向带电粒子反射镜板的第二像素集提供信号以生成电场并通过将成形的子束反射到束分离器来对第二子束进行成形。
134.34.一种非瞬态计算机可读介质，该非瞬态计算机可读介质存储指令集，该指令集能够由设备的控制器执行以使该设备执行用于对带电粒子的子束进行成形的方法，该方法包括：
135.使用束分离器，将带电粒子的第一子束朝向带电粒子反射镜板引导；以及
136.使用带电粒子反射镜板，通过向带电粒子反射镜板的第一像素集提供信号以生成电场并通过将成形的子束反射到束分离器来对第一子束进行成形。
137.35.根据条款34的非瞬态计算机可读介质，其中该指令集是能够由设备的控制器执行以使该设备进一步执行：
138.使用束分离器，将带电粒子的第二子束朝向带电粒子反射镜板引导；以及
139.通过向带电粒子反射镜板的第二像素集提供信号以生成电场并通过带电粒子反射镜板将成形的子束反射到束分离器来对第二子束进行成形。
140.在一些实施例中，控制器可以控制带电粒子束系统。控制器可以包括计算机处理器。控制器可以指示带电粒子束系统的组件执行各种功能，诸如控制用于操纵一个或多个子束的各种驱动器，控制用于引导子束的束分离器，以及控制可编程带电粒子反射镜板的电压控制和对应像素。控制器可以包括存储装置，该存储装置是诸如硬盘、云存储、随机存取存储器(ram)、其他类型的计算机可读存储器等的存储介质。控制器可以与云存储通信。可以提供非瞬态计算机可读介质，其存储用于控制器109的处理器执行束形成或与本公开一致的其他功能和方法的指令。非瞬态介质的常见形式包括例如软盘、柔性盘、硬盘、固态驱动器、磁带或任何其他磁性数据存储介质、cd-rom、任何其他光学数据存储介质、具有孔图案的任何物理介质、ram、prom和eprom、flash-eprom或任何其他闪存、nvram、高速缓存、寄存器、任何其他存储器芯片或盒、以及它们的联网版本。
141.如本文所用，除非另外明确说明，否则术语“或”涵盖所有可能的组合，除非不可行。例如，如果声明一个组件可以包括a或b，则除非另外明确说明或不可行，否则该组件可以包括a、或b、或a和b。作为第二个示例，如果声明一个组件可能包括a、b或c，除非另外明确说明或不可行，则该组件可以包括a、或b、或c、或a和b、或a和c、或b和c、或a和b和c。
142.虽然已经结合各种实施例描述了本公开的实施例，但是应当理解，在不脱离其范围的情况下可以进行各种修改和改变。说明书和示例仅是示例性的。