진동 지연 침지 대물 렌즈의 전자 광 포커싱, 검출 및신호 수집 시스템 및 방법 document_id 1020047014962

[청구항 2] 제1항에 있어서,상기 일차 입자빔은 전자빔이며, 상기 표본과 충돌하는 일차 입자빔에 의해 생성되는 역확산 전자들과 이차 전자들을 수집하는 검출 유닛을 더 포함하며, 상기 검출 유닛은 상기 빔축을 따라 상기 일차 입자빔과 반대 방향으로 이동하는 상기 역확산 전자들과 이차 전자들을 포획하는위치배치되는것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 3] 제1항에 있어서,상기 일차 입자빔은 전자빔인것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 4] 제1항에 있어서,상기 자기 렌즈는사이드폴자기렌즈인것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 5] 제1항에 있어서,상기 자기 렌즈의 상기 중심 구멍nan은상기빔축을중심축대칭인것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 6] 제1항에 있어서,상기 복수의 편향 유닛 중 제1 세트는 스캐닝될 영역 위의 개시 위치에 상기 입자빔의 위치가 정해지도록 상기 입자빔을 편향시키며,상기 복수의 편향 유닛 중 제2 세트는 상기 영역의 이미지가 구성될 수 있도록 상기 영역 위에 스캐닝 모션으로상기입자빔이동시키는것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 7] 제6항에 있어서,상기 복수의 편향 유닛 중 상기 제1 세트는 상기 입자빔의 스캐닝 속도에 비해 느린 속도로상기입자빔을개시위치편향시키는것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 8] 제6항에 있어서,상기 복수의 편향 유닛 중 상기 제1 세트는 상기 지연 필드 내에 위치가 정해진편향유닛포함하는것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 9] 제1항에 있어서,상기 자기 렌즈의 중심 구멍 내에 위치하는 상기 복수의 편향 유닛은 상기 입자빔의 소스보다 높은 평균 전위로 유지되어, 상기 입자빔이 상기 중심 구멍을 이동하는동안상기입자빔의에너지유지되는것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 10] 제9항에 있어서,상기 입자빔 소스는 네거티브 전위로 유지되며, 상기 자기 렌즈의 중심 구멍 내에 위치하는 상기 복수의 편향 유닛은평균접지전위유지되는것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 11] 제10항에 있어서,상기 입자빔 소스의 네거티브 전위는 -12kv인것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 12] 제10항에 있어서,상기 입자빔 소스의 네거티브 전위는 -2kv 내지 -35kv의범위내가변되는것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 13] 제1항에 있어서,상기 표본은 상기 입자빔의 소스 전위에 대해 포지티브 전위이며, 상기 지연 필드 내에 위치하는 상기 편향 유닛은 상기 표본의 전위에 대해 네거티브인평균전위유지되는것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 14] 제13항에 있어서,상기 표본의 상기 포지티브 전위는 250v내지범위인것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 15] 제13항에 있어서,상기 편향 유닛의 상기 네거티브 평균 전위는 -200v내지범위인것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 16] 제1항에 있어서,상기 편향 유닛은 상기 일차 입자빔이 통과하는 구경(aperture)을 가지며,상기 편향 유닛은 상기 구경의 양단의 전압 세기(ed) 및 1차의 진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템 범주를 만족하는 편향 거리(r(z))를 가지며,여기서 e(d)는 편향 유닛 내의 전계 세기로서, 편향을 생성하도록 광축(z축)에 수직이며, r(z)은 축을 따르는 거리의 함수로서 z 축으로부터의 방사 편향 거리이며, b(z)는 렌즈의 광축을 따르는 자속 밀도이며, φ(z)는 광축 상의 전위이며, φ'(z)는 z에 대한 1차 미분이며, φ"(z)는 z에 대한 2차 미분이며, b'(z)는 z에 대한 1차 미분이며, k는 필요한 유닛 변환을 수행하기 위한 상수특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 17] 제16항에 있어서,상기 편향 유닛은 3차 및 4차 수차를 실질적으로 감소시키도록 최적화되어 있는전압세기및편향거리갖는것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 18] 제1항에 있어서,상기 자기 렌즈의 중심 구멍은 양동이 모양이며,상기 양동이 모양의 상부 근처에 있는 상기 자기 렌즈의 중심부에 위치하는 상기 편향 유닛은 제1 직경을 가지며, 상기 양동이 모양의 하부 근처에 있는 상기 자기 렌즈의 중심부에 위치하는 상기 편향 유닛은 상기 제1 직경보다 작은제2직경갖는것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 19] 제1항에 있어서,상기 자기 렌즈의 중심 구멍은 상기 일차 입자빔이 상기 중심 구멍으로 들어가는 포인트에서의 빔 한정 구경(beam-defining aperture) 및 상기 입자빔이 상기 자기 렌즈의 중심 구멍에서 나오는 포인트에서의렌즈구경갖는것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 20] 제1항에 있어서,상기 자기 렌즈의 상기 중심 구멍은 상기 일차 입자빔이 상기 중심 구멍에 들어가는 포인트에서의 빔 한정 구경을 가지며, 상기 일차 입자빔이 상기 중심 구멍으로 들어가는 포인트 아래에 위치하는 환상의 검출 유닛(annular detection unit)을 더 포함하며, 상기 환상의 검출 유닛은 상기 빔 한정 구경보다 큰구경갖는것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 21] 제20항에 있어서,상기 환상의 검출 유닛은 직경이 0.3 mm 내지 2 mm의 범위인구경갖는것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 22] 제1항에 있어서,상기 편향 유닛들은 정전(electrostatic)편향유닛들인것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 23] 제1항에 있어서,상기 편향 유닛 각각은서로 절연되어 있는 복수의 전도 세그먼트; 및상기 전도 세그먼트들을 지지하며, 상기 전도 세그먼트들에 의해 둘러싸이고 상기 일차 입자빔이 통과하는 구멍을 갖는 기판을 구비하며,2개 이상의 전도 세그먼트에 전압을 인가하여 상기 편향 유닛들을 통해 이동하는상기입자빔편향시키는것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 24] 제23항에 있어서,상기 편향 유닛 각각은 3개씩 4개 그룹으로 배열된 12개의 전도 세그먼트를 구비하며, 상기 4개 그룹의 세그먼트 각각에 개별적인 전압을 인가하여상기일차입자빔편향시키는것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 25] 제24항에 있어서,상기 4개 그룹 중 2개 그룹은 상기 일차 입자빔을 x 방향으로 편향시키고 다른 2개 그룹은 상기 일차 입자빔을 y방향이동시키는것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 26] 제25항에 있어서,상기x 방향 및 상기 y방향의그룹들구동되는것을특징으로 하는진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템. [청구항 35] 제34항에 있어서,상기 입자빔 소스로부터 상기 일차 입자빔을 수신하고 상기 자기 렌즈에 의해 포커싱된 일차 입자빔을 상기 대물 렌즈 시스템에 제공하도록 구성된콘덴서렌즈시스템더포함하는것을특징으로 하는표본 관찰용 스캐닝 현미경. [청구항 36] 제34항에 있어서,상기 입자빔 소스는전자빔소스인것을특징으로 하는표본 관찰용 스캐닝 현미경. [청구항 37] 제34항에 있어서,상기 자기 렌즈는사이드폴자기렌즈인것을특징으로 하는표본 관찰용 스캐닝 현미경. [청구항 38] 제34항에 있어서,상기 자기 렌즈는 그 안에중심구멍구비하는것을특징으로 하는표본 관찰용 스캐닝 현미경. [청구항 39] 제38항에 있어서,상기 자기 렌즈의 상기 중심 구멍nan은상기빔축을중심축대칭인것을특징으로 하는표본 관찰용 스캐닝 현미경. [청구항 40] 제34항에 있어서,상기 편향 유닛은 상기 일차 입자빔이 통과하는 구경을 가지며,상기 편향 유닛은 상기 구경의 양단의 전압 세기(ed) 및 1차의 진동 지연 침지 대물 렌즈 시스템 범주를 만족하는 편향 거리(r(z))를 가지며,여기서 e(d)는 편향 유닛 내의 전계 세기로서, 편향을 생성하도록 광축(z축)에 수직이며, r(z)은 축을 따르는 거리의 함수로서 z 축으로부터의 방사 편향 거리이며, b(z)는 렌즈의 광축을 따르는 자속 밀도이며, φ(z)는 광축 상의 전위이며, φ'(z)는 z에 대한 1차 미분이며, φ"(z)는 z에 대한 2차 미분이며, b'(z)는 z에 대한 1차 미분이며, k는 필요한 유닛 변환을 수행하기 위한 상수특징으로 하는표본 관찰용 스캐닝 현미경. [청구항 41] 제40항에 있어서,상기 편향 유닛은 3차 및 4차 수차를 실질적으로 감소시키도록 최적화되어 있는전압세기및편향거리갖는것을특징으로 하는표본 관찰용 스캐닝 현미경. [청구항 42] 제34항에 있어서,상기 편향 유닛들은 정전 편향 유닛들인것을특징으로 하는표본 관찰용 스캐닝 현미경. [청구항 43] 제34항에 있어서,상기 빔 소스는 제1 전위로 충전되고, 상기 가속 애노드는 제2 전위로 충전되며, 상기 지연 필드 전극은 제3 전위로 충전되며, 상기 자기 렌즈의 중심 구멍 내의 편향 유닛들은 제4 전위로 충전되며, 상기 자기 렌즈의 중심 구멍 외측의 편향 유닛들은 제5 전위로 충전되며, 상기 표본은 제6 전위로 충전되며,상기 제1 전위 내지 제6 전위 사이의 관계는 상대적이고, 어느 전위라도 접지 전위가 될 수있는것을특징으로 하는표본 관찰용 스캐닝 현미경. [청구항 44] 제27항에 있어서,상기 포커싱된 입자빔을 스캐닝될 영역에 대해 위치를 정하는 단계는 제1 세트의 편향 유닛에 의해 수행되며, 상기 제1 세트의 편향 유닛은 상기 지연 필드 내에 위치하는편향유닛구비하는것을특징으로 하는표본 관찰용 스캐닝 현미경. [청구항 45] 제27항에 있어서,상기 스캐닝될 영역에 대해 상기 입자빔의 위치가 정해져 유지되는 동안 상기 스캐닝될 영역을 스캐닝하는 단계를 더 포함하며, 상기 입자빔의 상기 스캐닝 이동은 상기 입자빔의 위치를 정하는 이동보다 빠른 것특징으로 하는표본 관찰용 스캐닝 현미경. [청구항 46] 제44항에 있어서,상기 포커싱된 입자빔을 스캐닝될 영역에 대해 위치를 정하는 단계는 상기 제1 세트의 편향 유닛에 의해 수행되며, 상기 제1 세트의 편향 유닛은 상기 지연 필드 내에 위치하는 편향 유닛을 구비하며,상기 스캐닝될 영역을 스캐닝하는 단계는 상기 편향 유닛들 중 상기 제1 세트의 편향 유닛과는 별개인 제2 세트의 편향 유닛에 의해수행되는것을특징으로 하는표본 관찰용 스캐닝 현미경. [청구항 47] 제44항에 있어서,상기 영역의 스캐닝 동안 상기 표본으로부터 방출되는 이차 전자들 및 역확산 전자들을 수집하는단계더포함하는것을특징으로 하는표본 관찰용 스캐닝 현미경.