[发明专利]包含百叶窗的背景减少系统

说明书

技术领域

本发明涉及通过用百叶窗进行角度透射过滤来减少粒子检测器中的背景噪声。

背景技术

当带电粒子撞击表面时，所述粒子可被散射回去(可能将一些能量传给所述表面)；诱发次级粒子(离子或电子)的发射，或致使从所述表面释放光子。可依据这些传出(下文称次级)粒子确定所述表面的特性，举例来说，物理结构或材料组合物。继而，所述次级粒子还可撞击实验器具内部的其它表面，从而导致三级发射等等。由于在许多测量中，仅关注所述第一表面，因此来自其它表面的发射构成所述测量的不希望的背景。

作为特定实例，可通过研究欧杰(Auger)发射电子来确定表面的组合物。可通过查看离开由初级束撞击的表面的粒子的能谱来观测欧杰电子。通过能量扩散分析器(举例来说，半球或圆柱镜分析器或扇形磁场，此处仅举几个例子)来测量所述能谱。这些装置观测能量窗及从所述表面的出射角。然而，可产生来自分析器外部或有时内部的其它表面的电子，且所述电子到达所述分析器的检测器平面。

发明内容

一种带电粒子扫描系统可包含但不限于：带电粒子源，其经配置以产生带电粒子束；百叶窗结构，其包含一个或一个以上孔口，所述一个或一个以上孔口经配置以根据带电粒子的入射角而选择性地透射所述带电粒子；及带电粒子检测器，其经配置以接收由所述百叶窗结构选择性地透射的带电粒子。

附图说明

图1是描绘背景减少系统的组件的横截面图。

图2是描绘百叶窗的横截面图。

图3是用于背景减少的实例百叶窗的透射窗的曲线图。所述图使孔口透射窗与所述百叶窗的透射窗重叠。

图4是描绘包含具有第一受光角的孔口及具有第二受光角的孔口的背景减少系统的百叶窗部分的横截面图。

图5A展示包含实质上线状孔口的背景减少系统的百叶窗部分的俯视图。

图5B展示包含实质上弧形孔口的背景减少系统的百叶窗部分的俯视图。

具体实施方式

在粒子检测操作(例如在用于半导体晶片认证的电子散射检测过程中执行的那些粒子检测操作)期间，情况可能是：在检测器外部或内部的次级散射及三级散射可构成对总体所检测信号的显著影响，借此需要长集成时间及对所检测信号的实质性后端处理以使信噪比减小到可允许水平。下文所描述的系统及方法提供用于减小呈现给粒子检测系统的检测器的背景发射的水平的各种机制。

在图1中，图解说明描绘包含能量分析器101的扫描检测系统100的组件的横截面图。如所展示，带电粒子束102(例如，电子束)从带电粒子源103(例如，电子枪)始发且沿着光轴向下行进并穿过物镜104而被聚焦于目标衬底105的表面上。

能量分析器101经定位以检测因带电粒子束102冲撞到目标衬底105上而从目标衬底105发射的次级带电粒子。

描绘在带电粒子束102冲撞到目标衬底105上之后从目标衬底105发射的次级带电粒子的带电粒子轨线106。如所指示，其轨线106在特定极角θ范围内的次级带电粒子可通过进入孔口107。

所述带电粒子的轨线106可远离电极108而偏转。所述经偏转带电粒子可冲撞到检测器109上。

在特定实例中，检测器109可以是位置敏感检测器109。高能带电粒子行进到较远处且在较远离由带电粒子束102界定的z轴的位置处冲撞到检测器109上。出于图解说明的目的，图1描绘具有各种初始极角θ(例如，大约30度)但具有三个实例能量水平中的一者的带电粒子的轨线。处于较低能量水平的带电粒子降落在沿检测器109的较近径向位置110处。处于中间能量水平的带电粒子降落在沿检测器109的中间径向位置111处。最后，处于较高能量水平的带电粒子降落在沿检测器109的较远径向位置112处。检测器109可经配置以检测这些位置(例如，经由检测器单元矩阵)以将位置相依数据提供给后端处理装置以用于分析。所述带电粒子的轨线106可使得所述带电粒子采取目标衬底105与检测器109之间的实质上不中断的路径(例如，不从任一表面反射)。

如上文所描述，情况可能是：背景发射可构成对总体所检测信号的显著影响，借此需要长集成时间及对所检测信号的实质性后端处理以使信噪比减小到可允许水平。举例来说，如图1中所展示，背景发射113(例如，并非因带电粒子束102冲撞到目标衬底105上而发出的带电粒子、因带电粒子束102冲撞到目标衬底105上而发出的从目标衬底105与检测器109之间的介入表面反射的带电粒子等等)可存在于能量分析器101内。