CN113412530A - 用于带电粒子设备的分束器 - Google Patents

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CN113412530A CN202080012386.1A CN202080012386A CN113412530A CN 113412530 A CN113412530 A CN 113412530A CN 202080012386 A CN202080012386 A CN 202080012386A CN 113412530 A CN113412530 A CN 113412530A
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Abstract

公开了一种用于从带电粒子源产生多个带电粒子射束的分束器。分束器包括多个射束偏转器，各个射束偏转器沿着光学轴通过射束。各个射束偏转器包括低阶元件及相对应的高阶元件。各个低阶元件具有比各个相对应的高阶元件要少的电极；且各个低阶元件为多个低阶元件中的一个；且各个相对应的高阶元件为多个高阶元件中的一个中的一个。

Description

用于带电粒子设备的分束器
技术领域
此处所述的实施例涉及带电粒子束设备，诸如配置成检测诸如晶片或其他基板之类的样品的扫描电子显微镜，例如用以检测图案缺陷。此处所述的实施例涉及带电粒子束设备，所述带电粒子束设备经配置以利用多重带电粒子束(例如多个电子射束(beamlet))，特别用于检测系统应用、测试系统应用、缺陷检视或关键尺寸应用、表面成像应用等等。实施例进一步涉及用于产生多个射束的分束器。
背景技术
对于纳米或甚至次纳米尺度的样品结构化及探测具有高需求，特别是在电子工业中。微米及纳米尺度工艺控制、检测或结构化通常用带电粒子束(例如，电子束)来完成，所述带电粒子束在诸如电子显微镜之类的带电粒子束设备中产生、塑形、偏转及聚焦。为了检测目的，带电粒子束相比于许多光学方法提供高的空间分辨率，因为电子波长可比光学束的波长显著更短。
使用带电粒子束的检测设备(例如扫描电子显微镜(SEM))，在工业领域中具有许多功能，包括但不限于电子电路的检测、平版印刷的蚀刻暴露系统、检测设备、缺陷检测工具及集成电路测试系统。在带电粒子束系统中，可使用具有高电流密度的细探针。
在带电粒子设备中使用多个束(此处称为射束(beamlet))是具吸引力的，以例如能够增加诸如集成电路之类的大规模样本检测的产量。产生、引导、扫描、偏转、塑形、修正和/或聚焦射束可为技术上具有挑战性的，特别当样本结构需以纳米规模分辨率以高产量而快速的方式扫描及检测。
发明内容
此处公开一种用于从带电粒子源产生多个带电粒子射束的分束器。分束器包括多个射束偏转器，各自通过射束。具有用于通过第一射束的第一偏转器及用于通过第二射束的第二偏转器。各个射束偏转器包括低阶元件及相对应的高阶元件。各个低阶元件具有比各个相对应的高阶元件要少的电极。各个低阶元件为多个低阶元件中的一个。各个相对应的高阶元件是多个高阶元件中的一个。
此处公开一种带电粒子束设备，包括从带电粒子源产生带电粒子射束的分束器。分束器包括多个射束偏转器，各自通过射束。具有用于通过第一射束的第一偏转器及用于通过第二射束的第二偏转器。各个射束偏转器包括低阶元件及相对应的高阶元件。各个低阶元件具有比各个相对应的高阶元件要少的电极。各个低阶元件为多个低阶元件中的一个。各个相对应的高阶元件为多个高阶元件中的一个。带电粒子束设备经配置成以多个带电粒子射束检测样本。设备包括带电粒子源，其次为准直透镜及以上所述的分束器。设备还包括偏转器，用于偏转通过分束器来产生的射束，偏转器引导射束依序通过第二分束器、及扫描器及接物镜。接物镜经配置以在放置于带电粒子束设备的可移动平台上的样本上聚焦射束，且收集信号带电粒子。第二分束器引导收集的信号带电粒子至检测器。带电粒子束设备进一步包括控制器，此控制器经通信耦合至扫描器、偏转器、检测器以及分束器。
此处公开一种产生多个带电粒子射束的方法。方法包括将带电粒子的单个束引导通过分束器。分束器包括多个射束偏转器，各自通过射束。具有用于通过第一射束的第一偏转器及用于通过第二射束的第二偏转器。各个射束偏转器包括低阶元件及相对应的高阶元件。各个低阶元件具有比各个相对应的高阶元件要少的电极。各个低阶元件为多个低阶元件中的一个。各个相对应的高阶元件为多个高阶元件中的一个。用低阶静电元件施加低阶电场至带电粒子，以偏转带电粒子。用高阶静电元件施加高阶电场至带电粒子以修正像差。随着带电粒子通过与各个射束偏转器的中心对准的孔洞而产生带电粒子射束。
附图说明
以可详细地理解以上所叙述的特征的方式，以上简要概述的更具体的说明可通过参考实施例而获得。附图涉及实施例且在以下描述：
图1示出根据此处所述的实施例的带电粒子束设备；
图2示出根据此处所述的实施例的分束器；
图3示出根据此处所述的实施例的分束器；
图4示出根据此处所述的实施例的分束器；
图5示出根据此处所述的实施例的分束器；
图6示出根据此处所述的实施例的低阶元件及导线；
图7示出根据此处所述的实施例的低阶元件及导线；
图8示出根据此处所述的实施例的高阶元件及导线；
图9示出根据此处所述的实施例的产生多个带电粒子射束的方法。
具体实施方式
此处使用例如低及高的相对词汇，诸如代表束偏转元件的多极阶，例如，用以影响带电粒子的形状和/或轨迹，特别为束或射束的形式。“高”及“低”的相对词汇的使用意图传达相对的意义，在某种意义上低阶元件经配置以提供比相对应的高阶元件更低阶的多极。此可表现在低阶或高阶元件的电极数量上。
在可与此处所公开的每个实施例相结合的实施例中，低阶元件具有比高阶元件要少的电极，以便低阶元件产生比高阶元件更低阶的多极场。如示例，低阶元件可以由产生偶极的一对电极制成；且高阶元件可以由产生八极的八个电极制成。类似地，高量级及低量级的相对词汇为意图传达相对的意义的相对词汇。举例而言，高量级低阶多极可比低量级高阶多极具有更高的量级及要少的多极。
此处，使用“沿着光学轴”一词，例如传达带电粒子射束的束路径。词汇中使用“沿着”意图传达路径实质上平行于光学轴，然而还可能具有某些分歧或趋近。射束的相应路径可从完全平行于带电粒子设备的光学轴偏离，例如当(或立即在此之后)射束通过此处所公开的分束器时。
此处，说明多极束偏转器，意图代表偶极束偏转器产生良好地描述为偶极场的电场，然而可存在更高多极的小扰动等。类似地，四极可产生良好地通过不超过四极场来描述的电场，然而可存在更高多极的小扰动等。进一步推展此概念，八极产生良好地通过不超过八极场来描述的场；并且依此类推。
此处，可互换使用样本及样品。此处，一个基板与另一者的附接可通过使用粘着剂，例如基于硅的粘着剂。如此处所述，附接基板在一起可包括在基板上对准相应的结构的步骤，特别为射束偏转器的孔洞、电极和/或元件。
图1示出根据此处所述的实施例的带电粒子束设备。带电粒子束设备100可为扫描电子显微镜。带电粒子束设备100包括带电粒子源5。准直透镜40可引导带电粒子的束朝向分束器50。或者，准直透镜40可定位于距离源在分束器50的另一侧上。分束器50通过多个射束。在图1中，标记第一射束10及第二射束20。可具有超过两个的射束。射束可沿着光学轴0传播。射束可经安排为阵列。
特别构想沿着在光学轴上置中的环安排的多个射束。从单个带电粒子源5形成多个束射束可能是有利的，但目前仍有技术障碍。举例而言，使用单列及单个带电粒子源的带电粒子束设备100可比使用多列及多个源者更紧密。
带电粒子源5可为电子源，经配置以产生电子束。或者，束源可为离子源，经配置以产生离子束。在一些实施例中，束源105可包括冷场发射器(CFE)、肖特基发射器、热场发射器(TFE)或另一高电流电子束源中的至少一个，以便增加产量。高电流经考虑为在100mrad或更高中的10μA，例如高达5mA，例如在100mrad中的30μA至在100mrad中的1mA。根据典型实施方式，电流基本上均匀地分布，例如具有±10％的偏差。根据可与此处所述的其他实施例结合的一些实施例，束源可具有约5mrad或更高的发射半角，例如50mrad至200mrad。在一些实施例中，束源可具有2nm或更大和/或40nm或更小的虚拟源尺寸。举例而言，若束源为肖特基发射器，则源可具有从10nm至40nm的虚拟源尺寸。举例而言，若束源为冷场发射器(CFE)，则源可具有从2nm至20nm的虚拟源尺寸。
根据可与此处所述的其他实施例结合的实施例，能够提供大束电源的TFE或另一高降低亮度的源为源，其中当增加发射角度时亮度不会下落超过最大值的20％，以提供10μA-100μA的最大值。
射束10、20可沿着光学轴0通过列朝向样本8传播。射束可通过例如一个或多个偏转器、束修正器、透镜设备、孔洞、束弯曲器和/或束分离器的元件操作。图1示出可用以偏转各个射束10、20的束路径的偏转器6。偏转器6可改变各个射束的路径，以使其呈现各个射束10、20来自不同的源。扫描器12可在辐射样本8的同时扫描各个射束10、20，例如在成像和/或信号采集期间。射束10、20可通过接物镜80聚焦在样本8上。各个射束10、20可聚焦在不同点上，以便形成阵列。样本8例如通过平台7(例如，可平移平台)的动作而为可移动的。能够具有大量的射束为有利的，特别为具有许多高密度射束的能力。
接物镜系统109可包括结合的磁性静电接物镜，包括磁性透镜部分及静电透镜部分。在一些实施例中，可提供场减缓设备，其经配置以降低带电粒子在样品上的着陆能量。举例而言，场减缓电极可经安排在样品的上游。接物镜80还可收集信号带电粒子，且将其引导至第二分束器33。第二分束器33可引导信号带电粒子朝向检测器17。信号带电粒子可为二次电子和/或背散射的电子。
控制器可通信耦合至部件，诸如分束器50、检测器17、平台7及扫描器12。控制器可将功率提供至透镜元件等等，诸如静电透镜的电极。
检测器17可包括检测器元件，其可经配置用于产生量测信号，例如相对应于检测的信号电子的电子信号。控制器可接收通过设备产生的数据，例如通过检测器产生的数据。
存在许多与多个射束的产生及控制相关联的技术挑战。此处所述的分束器50可用以从带电粒子源和/或单个带电粒子束产生多个射束。分束器50(特别为此处所述者)可由单片所制成，诸如由硅或SOI晶片(绝缘体上硅)的单个片制成。为了形成分束器50，可在基板(例如单块硅晶片或SOI晶片)上和/或基板中形成各种结构，诸如电极、导线、通孔等。
图2示出根据此处所述的实施例的分束器50。分束器50包括多个射束偏转器70。各个射束偏转器通过射束。射束偏转器可经安排在一个基板或超过一个的基板上。单片硅和/或另一个现成的构造(诸如具有内建绝缘层的硅(例如SOI晶片(例如，硅及氧化硅)))可为基板。SOI可为具有约100μm的Si层，其次为2μm的绝缘氧化物层，且接着为>100μm的硅层的晶片。分束器50可具有在相同的基板上的所有的射束偏转器70。
分束器50具有光学轴0，其可实质上垂直于分束器50的平面，具体为至少一个基板350的平面。图2示出第一偏转器1和第二偏转器2；可存在超过两个的偏转器。
图3示出根据此处所述的实施例的分束器50。在图3中示出多个射束偏转器70(见图2)的第一偏转器1及第二偏转器2。各个偏转器1、2包括低阶元件110、120及高阶元件210、220。换句话说，第一偏转器1包括第一低阶元件110及第一高阶元件210；第二偏转器2包括第二低阶元件120及第二高阶元件220。第一偏转器1包括与第一高阶元件210对准的第一低阶元件110；第二偏转器2包括与第二高阶元件220对准的第二低阶元件120。
在图3及图4中，多个低阶元件150经显示成与多个高阶元件250在基板350的相对表面上。或者，低阶及高阶元件可在附接在一起的不同基板上。基板可附接在一起，使得低阶及高阶元件对准平行于光学轴0。或者，低阶及高阶元件可在相同的基板的相对侧上。
低阶元件可为高电压元件，且高阶元件可为低电压元件。低阶元件例如通过施加强的(例如，相对高的量级的)低阶多极，可经配置用于对射束施加大的偏转。高阶元件例如通过施加弱的(例如，相对低的量级的)高阶多极，可经配置用于施加像差修正。
举例而言，各个低阶元件可为偶极元件。各个高阶元件经配置以产生比相对应的低阶元件要高的多极。举例而言，高阶元件中的每一个产生八极(例如静电八极)至相应的射束，且低阶元件产生较低阶的多极场，诸如偶极或四极。
图4示出根据此处所述的实施例的分束器50。在图4中，标记多个低阶元件150及多个高阶元件250。举例而言，第一偏转器1包括多个低阶元件150中的一个及多个高阶元件250中的相对应的一者。如图4中描绘，多个低阶元件及多个相对应的高阶元件可在相同基板350的相对侧上。或者，多个低阶元件及多个相对应的高阶元件可在可附接在一起的不同基板上。
图5示出根据此处所述的实施例的分束器50。多个低阶元件150中的每一个可在基板350上，且多个相对应的高阶元件250中的每一个可在相对应的基板351(例如另一基板)上。基板可连接在一起，诸如紧固在一起。
射束偏转器70可具有用于面向带电粒子源的表面，此表面可用诸如金属膜之类的导电材料涂布，从而降低充电效应。具有用于面向带电粒子源的表面的基板350可在相对表面上具有低阶元件150或高阶元件250。
如图5中可见，低阶元件110及相对应的高阶元件210与光学轴0平行地定向(各个低阶元件及高阶元件110、120中的一个可直接与光学轴对准)。各个射束的传播方向330大约沿着(即，大约平行于)光学轴0。各个低阶元件及其相对应的高阶元件及它们相应的孔洞，可与光学轴0平行定向，以便各自使射束通过。基板350可具有与各个射束偏转器70的中心对准的多个孔洞。在图5中，高阶元件210经显示成具有孔洞215，其可与低阶元件1210的相对应的孔洞(在图5中不可见)对准。当高阶及低阶元件110、120共享基板(例如，元件110、120在相同基板的相对侧上)时，各个低阶元件及其相对应的高阶元件也可以共享孔洞。
各个低阶元件(包括图5中描绘的第一低阶元件110)可具有比相对应的高阶元件210要少的电极。各个低阶元件150可为静电元件，且各个高阶元件250可为静电元件。低阶元件150可经配置以对射束施加大的偏转(例如，通过施加高量级低阶多极)；且高阶元件250可经配置以修正像差(例如，通过施加低量级高阶多极)。各个低阶元件可为高电压元件，且各个相对应的高阶元件可为低电压元件。
在垂直于光学轴的平面中各个射束偏转器70的占有面积(footprint)可小于4mm2、3mm2、2.25mm2、2mm2、1mm2、900μm2、800μm2或700μm2，或为大约625μm2。小的足迹可为所欲的，用于允许来自相同分束器50的高密度的射束偏转器70。各个射束偏转器70的占有面积可从25μm×25μm至2mm×2mm；或从30μm×30μm至1.5mm×1.5mm。高密度的射束偏转器70可导致高密度的射束，其可为期望的，例如用于对大量的高电流带电粒子射束有效地使用源能量。具有分离、良好分散的射束而在相邻射束之间具有少的交叉也是期望的。产生以具有可管理(例如，可忽略)的射束-射束交叉的方式而良好分散的高空间密度射束可为技术上具有挑战性的。射束偏转器70的电极的占有面积可以小于10μm2、8μm2、5μm2、4μm2或2μm2。
如图5中所示，低阶元件150沿着光学轴0可比高阶元件250要长。在光学轴的方向上，包括第一低阶元件110的低阶元件150相对长的延伸(尤其与高阶元件250相比较来说)能够对各个射束10、20产生更大的偏转。能够以低阶元件150使用高电压，例如当各个低阶元件110、120的低阶电极190在光学轴0的方向上具有大的长度时，诸如以更进一步增加射束偏转的量级。
特别构想具有一实施例，其中沿着光学轴，低阶元件的长度是从约10μm至约2mm；且高阶元件的长度小于200μm。
在可与任何其他实施例结合的实施例中，在垂直于光学轴的方向上的射束偏转器70之间的中心-中心间距可为小于5mm、2mm、1mm、0.5mm或0.25mm。
如此处所公开，通过分开分束器50的功能，能够维持各个射束偏转器1、2小的占有面积，而从带电粒子源5产生多个射束10、20至大部分负责用于偏转射束的低阶分量中、及大部分负责用于修正射束的像差的高阶分量中。如此处所公开，多个低阶元件可为用于偏转的高电压元件，且多个相对应的高阶元件可为用于像差修正的低电压元件。
可选地可具有多个第三偏转元件，例如用于精确调整、像差修正和/或散光修正。添加至各个低阶元件150及相对应的高阶元件250的相应的第三偏转元件可为例如四极、十极或十四极。此多个第三偏转器元件特别设想与偶极低阶元件结合；此外，在这样的实施例中，高阶元件中的每一者可为八极。各个第三偏转元件还可具有与低阶及高阶元件相应的孔洞对准的孔洞。多个第三偏转元件可定位在另一基板上，而基板可附接至(例如固定对准)低阶及高阶元件。
图6示出根据此处所述的实施例的低阶元件110、120。低阶元件110可在基板的表面上。低阶元件110具有至少两个低阶电极190，用于施加至少偶极场至可通过孔洞115的射束。低阶电极190可彼此面对，而具有孔洞115在它们之间。在一实施例中，各个低阶元件110、120为偶极元件，并且各个低阶元件的电极中的一个接地。
低阶元件110可用于产生偶极场，例如用于产生实质上偶极的电场，而与偶极场相比较具有例如可忽略的相比较小的更高阶场分量。低阶电极190中的每一个可具有环片段的形状。如图6中描绘，环片段的较小弧形可邻接孔洞。如图6和图7中描绘，低阶电极190可为大约90°环片段。低阶电极190和/或高阶电极290可经塑形和/或安排，以便最小化更高阶像差。电极中的每一个可大致经塑形为类似于环的片段。在类比于图6中所示的双电极安排中，可能为大约120°环片段的电极。
图6还示出根据此处所述的实施例的连接至低阶元件的各个低阶电极190的高电压导线301。多个高电压导线301可分别连接至各个低阶元件110、120。
图7示出根据此处所述的实施例的低阶元件110、120。低阶元件110可具有四个低阶电极190，用于将至少偶极场施加至可通过孔洞115的射束。低阶电极190可环绕射束可通过的孔洞115。低阶元件110可用于产生偶极，例如用于产生几乎排他性的偶极电场。
在一实施例中，各个低阶元件110、120具有四个电极190，其中两个接地电极彼此面对而具有孔洞在它们之间。可存在连接接地电极至接地的导线(图7中未示出)。
图8示出根据此处所述的实施例的高阶元件210。高阶元件210可具有多个高阶电极290，用于施加多极场至可通过孔洞215的射束。高阶电极290可环绕射束可通过的孔洞215。高阶元件210可用于产生四极、八极(如所描绘)或更高N极。
图8还示出根据此处所述的实施例的连接至高阶元件210的高阶电极290的低电压导线302。多个低电压导线302可分别连接到各个高阶元件210、220。
图6至图8中的每一者示出可存在于相应的基板的表面上的导线。
控制器可连接到低电压导线以及高电压导线。
在可与此处所述的任何其他实施例结合的实施例中，各个高电压导线301的截面大于各个低电压导线302的截面。低电压导线302的相对小的截面可允许在基板表面上更高的导线密度。更高的导线密度能够解决和/或控制更多电极。更高的导线密度可允许更高阶多极用于低阶元件，这可主要用于像差修正，和/或其可提供用于更高密度的高阶元件本身，意味着带电粒子射束的更大面积的密度。
通过将分束器50的功能划分成i)低阶偏转(用低阶元件150)，这可能需要相对高的电压从而可限制高电压导线301的面积数量密度，以及ii)高阶像差修正(用高阶元件250)，这因为能够使用较低电压所以可以部署低电压导线302的更高的面积数量密度，能够增加产生的带电粒子射束的面积数量密度。换句话说，介于相邻射束偏转器70之间的间距可减少。
如图6、图7和图8中可见，各个低阶及高阶元件的相应的孔洞可以在各个元件的相应的多个电极内居中。还应理解到介于相邻的低阶电极190之间的间距可大于介于相邻的高阶电极290之间的间距。
在图9中，根据此处所述的实施例，示出一种产生多个带电粒子射束的方法。方法500可包括将带电粒子的单个束引导至分束器510。可用低阶元件将低阶电场施加至带电粒子，以偏转带电粒子520。可用高阶元件将高阶电场施加至带电粒子，以修正像差530。随着带电粒子通过与各个射束偏转器540的中心对准的多个孔洞，可产生多个带电粒子射束。
本公开内容意图包括以下列举的实施例，其中提及参考的参考标号和/或附图以帮助理解，而并非意图以参考标号或附图来作为限制：
列举的实施例1：一种用于从带电粒子源(5)产生多个带电粒子射束(10、20)的分束器(50)，包括：多个射束偏转器(70)，各个射束偏转器沿着光学轴通过射束(10、20)，其中包括用于通过第一射束(10)的第一偏转器(1)及用于通过第二射束(20)的第二偏转器(2)；其中各个射束偏转器(1、2)包括低阶元件(150；110、120)及相对应的高阶元件(250；210、220)；其中各个低阶元件具有比各个相对应的高阶元件要少的电极；及各个低阶元件(150)为多个低阶元件中的一个；及各个相对应的高阶元件(210、220)为多个高阶元件中的一个。
列举的实施例2：如实施例1的分束器，其中：各个低阶元件为高电压元件，且各个相对应的高阶元件为低电压元件。
列举的实施例3：如任何前述列举的实施例的分束器，其中：多个低阶元件经安排在基板(350)上，基板在垂直于光学轴的平面中具有与各个射束偏转器的中心对准的多个孔洞；并且多个高阶元件经安排在相对应的基板或基板的相对侧上(在平面中)；其中分束器可选地从单个基板形成，例如硅或SOI(例如，各个低阶/高阶对的元件可共享孔洞)。
列举的实施例4：如任何前述列举的实施例的分束器，其中：各个低阶元件具有孔洞对准至各个相对应的高阶元件的相对应的孔洞(孔洞及相对应的孔洞沿着光学轴延伸)。
列举的实施例5：如任何前述列举的实施例的分束器，其中：各个低阶元件(150)及各个高阶元件为静电元件。
列举的实施例6：如任何前述列举的实施例的分束器，其中：第一偏转器(1)包括与第一高阶偏转器元件对准的第一低阶元件；并且第二偏转器(2)包括与第二高阶元件对准的第二低阶元件。
列举的实施例7：如任何前述列举的实施例的分束器，其中：各个低阶元件经配置以对各个相应的射束施加大的偏转(通过施加强的低阶多极)；并且各个高阶元件经配置以修正各个相应的射束的像差(通过施加弱的高阶多极)。
列举的实施例8：如任何前述列举的实施例的分束器，其中：各个低阶元件为偶极元件；并且各个高阶元件经配置以产生大于偶极的多极(例如，八极或更高)。
列举的实施例9：如任何前述列举的实施例的分束器，进一步包括：多个高电压导线(302)，分别连接至各个低阶元件；及多个低电压导线(301)，分别连接至各个高阶元件。
列举的实施例10：如列举的实施例9的分束器，其中：高电压导线具有比低电压导线要大的截面。
列举的实施例11：如列举的实施例10的分束器，其中：
在垂直于光学轴的平面中，各个射束偏转器(70)的占有面积小于4mm2。
列举的实施例12：如任何前述列举的实施例的分束器，其中：各个低阶元件(150)沿着光学轴比各个相对应的高阶元件(250)要长。
列举的实施例13：如任何前述列举的实施例的分束器，其中：沿着光学轴，各个低阶元件的长度大于100μm，并且各个相对应的高阶元件的长度小于200μm。
列举的实施例14：如任何前述列举的实施例的分束器，其中：在垂直于光学轴的方向上的射束偏转器之间的中心至中心间距小于2mm(例如，低至0.25mm)。
列举的实施例15：如任何前述列举的实施例的分束器，其中：各个低阶元件为偶极元件，且各个低阶元件的电极中的一个接地，电极彼此面对而具有孔洞在它们之间；或低阶元件具有四个电极，包括两个接地电极彼此面对而具有孔洞在它们之间。
列举的实施例16：如任何前述列举的实施例的分束器，其中：各个低阶电极为一对偶极电极中的一个，且经塑形用于最小化更高阶像差。
列举的实施例17：如任何前述列举的实施例的分束器，进一步包括：金属膜，涂布在分束器的一侧上，用于面向带电粒子源。
列举的实施例18：如任何前述列举的实施例的分束器，其中：各个射束偏转器(70)进一步包括：
多个第三偏转元件(诸如四极(例如，精确调整、散光修正)或十极或十四极)；其中各个高阶元件为八极。
列举的实施例19：如任何前述列举的实施例的分束器，其中：分束器由硅或SOI的单个基板形成，且各个低阶元件及各个相对应的高阶元件共享通过此基板的相对应孔洞。
列举的实施例20：一种带电粒子束设备，用于以多个带电粒子射束检测样本，此带电粒子束设备包括：带电粒子源，其次为准直透镜及根据列举的实施例1的分束器，偏转器，用于偏转通过分束器产生的射束，偏转器引导射束依序通过第二分束器、及扫描器及接物镜，其中接物镜经配置以：在放置于带电粒子束设备的可移动平台上的样本上聚焦射束，并且收集信号带电粒子，并且第二分束器引导收集的信号带电粒子至检测器；带电粒子束设备进一步包括：控制器，经通信耦合至扫描器、偏转器、检测器及分束器。
列举的实施例21：一种产生多个带电粒子射束的方法，包括：
将带电粒子的单个束引导至根据列举的实施例1的分束器；用低阶元件将低阶电场施加至带电粒子，以偏转带电粒子；用高阶元件将高阶电场施加至带电粒子以修正像差；以及随着带电粒子通过多个孔洞而产生多个带电粒子射束，多个孔洞与各个射束偏转器的中心对准。
以上已说明本发明的各种实施例。应理解到它们仅通过图示及示例的方式呈现，且并非限制。对本领域技术人员而言明显的是，在不背离本发明的精神及范围的情况下，可对形式及细节进行各种改变。因此，本发明的广度和范围不应由任何以上所述的示例性实施例所限制，但仅应根据权利要求及其均等方案来限定。还应理解此处所论述的各个实施例的各个特征可与任何其他实施例的特征结合地使用。再者，并非意图通过前述技术领域、背景技术、发明内容或实施方式的任何表达或暗示的理论作为界线。

Claims (21)

1.一种用于从带电粒子源产生多个带电粒子射束的分束器，包括：
多个射束偏转器，所述多个射束偏转器各自沿着光学轴通过射束，所述多个射束偏转器包括用于通过第一射束的第一偏转器和用于通过第二射束的第二偏转器；其中
各个射束偏转器包括低阶元件和相对应的高阶元件；其中
各个低阶元件具有比各个相对应的高阶元件要少的电极；并且各个低阶元件为多个低阶元件中的一个；并且各个相对应的高阶元件为多个高阶元件中的一个。
2.如权利要求1所述的分束器，其中：
各个低阶元件为高电压元件，并且各个相对应的高阶元件为低电压元件。
3.如权利要求1所述的分束器，其中：
所述多个低阶元件经安排在基板上，所述基板在垂直于所述光学轴的平面中具有与各个射束偏转器的中心对准的多个孔洞；并且
所述多个高阶元件经安排在相对应的基板或所述基板的相对侧上。
4.如权利要求1所述的分束器，其中：
各个低阶元件具有孔洞，所述孔洞对准至各个相对应的高阶元件的相对应的孔洞。
5.如权利要求1所述的分束器，其中：
各个低阶元件和各个高阶元件为静电元件。
6.如权利要求1所述的分束器，其中：
所述第一偏转器包括与第一高阶偏转器元件对准的第一低阶元件；并且
所述第二偏转器包括与第二高阶元件对准的第二低阶元件。
7.如权利要求1所述的分束器，其中：
各个低阶元件经配置以对各个相应的射束施加大的偏转；并且
各个高阶元件经配置以修正各个相应的射束的像差。
8.如权利要求1所述的分束器，其中：
各个低阶元件为偶极元件；并且
各个高阶元件经配置以产生比偶极要大的多极。
9.如权利要求1所述的分束器，进一步包括：
多个高电压导线，所述多个高电压导线分别连接至各个低阶元件；以及
多个低电压导线，所述多个低电压导线分别连接至各个高阶元件。
10.如权利要求9所述的分束器，其中：
所述高电压导线具有比所述低电压导线要大的截面。
11.如权利要求10所述的分束器，其中：
在垂直于所述光学轴的平面中的各个射束偏转器的占有面积小于4mm2。
12.如权利要求1所述的分束器，其中：
各个低阶元件沿着所述光学轴比各个相对应的高阶元件要长。
13.如权利要求1所述的分束器，其中：
沿着所述光学轴，各个低阶元件的长度大于100μm，并且
各个相对应的高阶元件的长度小于200μm。
14.如权利要求1所述的分束器，其中：
在垂直于所述光学轴的方向上的所述射束偏转器之间的中心至中心间距小于2mm。
15.如权利要求1所述的分束器，其中：
各个低阶元件为偶极元件，并且各个低阶元件的所述电极中的一个接地，所述电极彼此面对而具有所述孔洞在它们之间；或
所述低阶元件具有四个电极，包括两个接地电极彼此面对而具有孔洞在它们之间。
16.如权利要求1所述的分束器，其中：
各个低阶电极为一对偶极电极中的一个，并且经塑形用于最小化更高阶像差。
17.如权利要求1所述的分束器，进一步包括：
金属膜，所述金属膜涂布在所述分束器的一侧，用于面向所述带电粒子源。
18.如权利要求1所述的分束器，其中：
各个射束偏转器进一步包括：
多个第三偏转元件；其中
各个高阶元件为八极。
19.如权利要求3所述的分束器，其中：
所述分束器由硅或SOI的单个基板形成，并且各个低阶元件和各个相对应的高阶元件共享穿过所述基板的相对应的孔洞。
20.一种带电粒子束设备，用于用多个带电粒子射束检测样本，所述带电粒子束设备包括：
带电粒子源，其次为
准直透镜和根据权利要求1所述的分束器，
偏转器，所述偏转器用于偏转通过所述分束器产生的所述射束，所述偏转器引导所述射束依序通过第二分束器、和扫描器以及接物镜，其中
所述接物镜经配置以：
在放置于所述带电粒子束设备的可移动平台上的样本上聚焦所述射束，并且
收集信号带电粒子，并且
所述第二分束器引导收集的所述信号带电粒子至检测器；所述带电粒子束设备进一步包括：
控制器，所述控制器通信耦合至所述扫描器、所述偏转器、所述检测器和所述分束器。
21.一种产生多个带电粒子射束的方法，包括：
将带电粒子的单个束引导至根据权利要求1所述的分束器；
用所述低阶元件将低阶电场施加至所述带电粒子，以偏转所述带电粒子；
用所述高阶元件将高阶电场施加至所述带电粒子以修正像差；以及
随着所述带电粒子通过多个孔洞而产生多个带电粒子射束，所述孔洞与各个射束偏转器的中心对准。
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