[发明专利]用于增强基于反射镜的光成像带电粒子显微镜中SE检测的方法和设备

说明书

用于增强基于反射镜的光成像带电粒子显微镜中SE检测的方法和设备。设备包含：反射器，其定位在样品位置附近，所述样品位置被定位成从带电粒子束(CPB)聚焦组合件沿CPB轴线接收CPB，使得所述反射器被定位成接收基于CPB‑样品相互作用或光子‑样品相互作用从所述样品位置处的样品发射的光并且将所述光引导到光电检测器；以及转向电极，其定位在所述反射器附近，以便将基于所述CPB‑样品相互作用从所述样品发射的二次带电粒子引导远离所述反射器和所述CPB轴线。还公开了方法和系统。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年12月27日提交的美国临时专利申请号62/610,822的权益。本申请还涉及2017年12月27日提交的名称为“组合SEM-CL FIB-IOE显微术”的美国临时专利申请62/610,886，并且涉及要求62/610,886的权益的名称为“组合SEM-CL FIB-IOE显微术”的美国非临时申请。全部以上申请均通过引用以其全部内容并入本文。

技术领域

本公开涉及带电粒子显微术领域。

背景技术

如扫描电子显微镜和聚焦离子束设备等带电粒子束设备可以用于各种应用，包含半导体加工、光刻、成像、测试和分析，特别是在需要或期望卓越的空间分辨率或焦深的情况下。然而，检测带电粒子束相互作用的多个特性或微弱特性可能存在障碍，所述障碍可能需要在检测能力和设备性能方面进行权衡。仍然需要用于检测这种相互作用的改进设备和技术。

发明内容

一种设备包含扫描电子显微镜、聚焦离子束系统和双射束系统，其中光学反射器和转向电极靠近光学反射器。根据一些实例，一种设备包含：反射器，其定位在样品位置附近，所述样品位置被定位成从带电粒子束(CPB)聚焦组合件沿CPB轴线接收CPB，使得所述反射器被定位成接收基于CPB-样品相互作用或光子-样品相互作用从所述样品位置处的样品发射的光并且将所述光引导到光电检测器；以及转向电极，其定位在所述反射器附近，以便将基于所述CPB-样品相互作用从所述样品发射的二次带电粒子引导远离所述反射器和所述CPB轴线。在一些实施例中，反射器可以被弯曲和定位成使光沿光轴准直或聚焦。在一些弯曲反射器实施例中，弯曲反射器可以是抛物面的，并且在其它弯曲反射器实施例中，弯曲反射器可以是椭圆形的。代表性实例还包含移动台，其联接到所述反射器并且被定位成相对于所述CPB轴线或所述样品位置移动所述反射器。在一些实例中，所述反射器的长度包含延伸部，所述延伸部为从所述样品发射的所述光提供额外的收集角并且具有至少部分地基于所述使用所述转向电极将所述二次带电粒子引导远离所述反射器的延伸部长度。一些实施例进一步包含移动台，其联接到所述转向电极并且被定位成改变所述转向电极与所述反射器或所述CPB轴线之间的距离和角度中的一个或多个。一些转向电极实例包含天线电极和/或静电板。根据一些实施例，二次带电粒子检测器被定位成接收从所述样品发射并且由所述转向电极引导的所述二次带电粒子。另外的实施例包含CPB聚焦组合件，其被定位成沿着所述CPB轴线将所述CPB引导到所述样品位置处的焦点。在具体实例中，所述带电粒子束是电子束，所述第二带电粒子包含二次电子，并且所述光通过阴极发光产生。在一些实例中，所述反射器的长度包含延伸部，所述延伸部为从所述样品发射的所述光提供额外的收集角并且具有至少部分地基于所述使用反射器偏置引导所述二次带电粒子的延伸部长度。在一些实例中，所述反射器和所述转向电极被定位成同时将所述光引导到所述光电检测器并且将所述二次带电粒子引导到二次带电粒子检测器。在另外的实例中，所述反射器被定位成接收电压以便提供偏置，所述偏置将所述二次带电粒子引导远离所述反射器和所述CPB轴线。在一些实例中，所述反射器被定位成在所述反射器的不同部分处接收不同的电压。在所选实例中，所述不同部分包含第一部分和第二部分，其中所述第一部分比所述第二部分接收更大的偏置，其中所述第一部分沿着与所述样品位置相邻的强弯曲部分，并且所述第二电压沿着与所述样品位置相邻的较弱弯曲部分。在一些实例中，所述反射器的长度包含延伸部，所述延伸部为从所述样品发射的所述光提供额外的收集角并且具有至少部分地基于所述使用反射器偏置引导所述二次带电粒子的延伸部长度。一些实例可以进一步包含光源，其被配置成发射光束以产生光子-样品相互作用。在一些实施例中，从所述样品发射的所述光与拉曼发射相对应。