CN115917698A - 带电粒子设备的可更换模块 - Google Patents

Abstract

本文所公开的是一种用于支撑被配置为操纵带电粒子设备中的带电粒子路径的装置的模块，该模块包括：被配置为支撑该装置的支撑布置，其中该装置被配置为操纵带电粒子设备内的带电粒子路径；以及被配置为在模块内移动支撑布置的支撑定位系统；其中模块被布置为在带电粒子设备中是现场可更换的。

Description

带电粒子设备的可更换模块

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2020年6月10日提交的美国申请63/037,481和2020年9月22日提交的EP申请20197510.9的优先权，它们均通过引用整体并入本文。

技术领域

本文提供的实施例总体涉及在带电粒子设备中提供电子光学组装。一种电子光学组装被配置为诸如通过使带电粒子射束偏转和/或聚焦来操纵一个或多个带电粒子射束。实施例提供了在带电粒子设备中可更换的模块上的电子光学装置。实施例还提供用于将电子光学组装与入射源射束适当对准的技术。

背景技术

当制造半导体集成电路(IC)芯片时，由于例如光学效应和附带粒子的结果，在制造过程期间不可避免地在衬底(即晶片)或掩模上出现不希望的图案缺陷，从而减少产量。因此，监测不希望的图案缺陷的程度是IC芯片制造中的一个重要过程。更一般地说，对衬底或其他物体/材料表面的检查和/或测量是其制造期间和/或之后的重要过程。

具有带电粒子射束的图案检查工具已被用来检查物体，例如检测图案缺陷。这些工具通常使用电子显微镜技术，例如扫描电子显微镜(SEM)。在SEM中，处于相对高能量的电子的初级电子射束以最终减速步骤为目标，从而以相对低着陆能量着陆在样品上。电子射束作为探测斑而被聚焦在样品上。探测斑处的材料结构与来自电子射束的着陆电子之间的相互作用使得电子从表面发射，诸如次级电子、背散射电子或俄歇电子。所生成的次级电子可以从样品的材料结构发射。通过在样品表面上扫描作为探测斑的初级电子射束，次级电子可以跨样品表面发射。通过从样品表面收集这些发射的次级电子，图案检查工具可以获得表示样品表面的材料结构特征的图像。

带电粒子射束的另一个应用是光刻。带电粒子射束与衬底表面上的抗蚀剂层反应。可以通过控制带电粒子射束指向的抗蚀剂层上的位置来创建抗蚀剂中的期望图案。带电粒子设备可以是用于生成、照射、投射和/或检测一个或多个带电粒子射束的设备。在带电粒子设备内，提供一个或多个电子光学装置以用于操纵一个或多个带电粒子射束。通常需要改进用于在带电粒子设备中提供电子光学装置的已知技术。

发明内容

本文所提供的实施例公开了一种包括电子光学装置的模块。该模块在现场在带电粒子设备内是可更换的。因此，可以通过从带电粒子设备移除模块并重新安装被附接有不同电子光学装置的模块来容易地更换电子光学装置。备选地，可以安装包括不同电子光学装置的不同模块。

实施例还提供了用于将电子光学装置与带电粒子设备的其他组件对准的技术。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于支撑被配置为操纵带电粒子设备中的带电粒子路径的装置的模块，该模块包括：被配置为支撑该装置的支撑布置，其中该装置被配置为操纵带电粒子设备内的带电粒子路径；以及支撑定位系统，其被配置为在模块内移动支撑布置；其中模块被布置为在带电粒子设备中是现场可更换的。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于支撑被配置为操纵带电粒子设备中的带电粒子路径的装置的模块，该模块包括：模块法兰，其被配置为附接到带电粒子设备的外壳的外壳法兰和从外壳法兰拆卸，使得模块在带电粒子设备中是现场可更换的。

根据本发明的第三方面，提供了一种带电粒子设备，其包括根据第一或第二方面中的任一方面的现场可更换模块。

根据本发明的第四方面，提供了一种将电子光学装置安装在带电粒子设备内的方法，该方法包括：将电子光学装置附接到模块；对电子光学装置相对于模块的主体的Rx状态、Ry状态和/或z位置应用粗略调整；并且将模块固定到带电粒子设备。

根据本发明的第五方面，提供了一种在带电粒子设备内将电子光学装置与带电粒子射束或多射束对准的方法，该方法包括：将包括电子光学装置的模块固定到带电粒子设备，以由此将电子光学装置安装在带电粒子设备中；对电子光学装置相对于模块的主体的x位置、y位置和/或Rz状态应用精细调整；并且对带电粒子设备内的带电粒子射束或多射束的路径应用调整。

根据本发明的第六方面，提供了一种被配置为将电子射束投射到样品的电子光学镜筒，该镜筒包括：框架，其被配置为限定该镜筒的参考系；腔室，其用于容纳包括电子光学装置的现场可更换模块；接合布置，其被配置为与现场可更换模块接合以将现场可更换模块与框架对准；以及主动定位系统，其被配置为相对于彼此定位射束和装置以用于精细对准。

根据本发明的第七方面，提供了一种现场可更换模块，其被布置为可移除地插入到电子光学镜筒中，该现场可更换模块包括：电子光学元件，其被配置为操纵在电子光学镜筒中的电子射束的路径；支撑件，其被配置为支撑电子光学元件；以及接合布置，其被配置为在所有自由度上将支撑件与电子光学镜筒的框架对准。

有利地，根据实施例的模块允许电子光学装置是容易更换的而无需实质上拆卸带电粒子设备。

根据以下结合附图的描述，本发明的其他优势将变得明显，其中以说明和示例的方式阐述了本发明的某些实施例。

附图说明

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清楚。

图1是图示了示例性带电粒子射束检查设备的示意图。

图2是图示了作为图1的示例性带电粒子射束检查设备的部分的示例性多射束设备的示意图。

图3是示例性多射束设备的示意图，图示了图1的示例性带电粒子射束检查设备的源转换单元的示例性配置。

图4A是根据一个实施例的带电粒子设备的部分的示意图。

图4B是根据一个实施例的带电粒子设备的部分的示意图。

图5是根据一个实施例的安装在带电粒子设备中的模块的横截面的示意图。

图6是根据一个实施例的安装在带电粒子设备中的电子光学装置的横截面的示意图。

图7是在被插入到带电粒子设备中的过程中穿过根据实施例的模块的横截面的示意图。

图8是根据第一实施例的模块的部分的横截面的示意图。

图9是根据第一实施例的模块的部分的横截面的示意图。

图10A是根据第二实施例的模块的部分的横截面的示意图。

图10B是根据第二实施例的模块的部分的横截面的示意图。

图11A是第三实施例的实现的模块的横截面的示意图。

图11B是根据第三实施例的实现的模块的部分的横截面的示意图。

图11C、图11D和图11E是示出了根据第三实施例的实现的压电致动器的操作状态的阶段的示意性平面图。

图11F是根据第三实施例的实现的模块的横截面的示意图。

图11G、图11H和图11I是示出了根据第三实施例的实现的压电致动器的操作状态的阶段的示意性平面图。

图12A是根据第四实施例的实现的模块的横截面的示意图。

图12B是根据第四实施例的实现的模块的部分的横截面的示意图。

图12C是根据第四实施例的实现的模块的部分的横截面的示意图。

图12D是根据第四实施例的实现的模块的部分的横截面的示意图。

图13是根据第五实施例的模块的部分的横截面的示意图。

图14A是根据第六实施例的固定到带电粒子设备的模块的示意图。

图14B是第六实施例的带电粒子设备的法兰的示意图。

图15A是根据第七实施例的带电粒子设备中的模块的部分的示意图。

图15B是根据第七实施例的锁定螺栓布置的示意图。

图16是根据一个实施例的带电粒子设备的示意图。

图17是根据一个实施例的方法的流程图。

图18是根据一个实施例的方法的流程图。

现在将详细参考示例性实施例，其示例在附图中图示。以下描述参考附图，其中除非另有说明，否则不同附图中的相同附图标记表示相同或类似的元素。在示例性实施例的以下描述中阐述的实现方式并不表示与本发明一致的所有实现方式。相反，它们仅是与所附权利要求中所述的与本发明有关的各方面一致的设备和方法的示例。

具体实施方式

装置的物理尺寸的减小和电子装置的计算能力的增强可以通过显著增加诸如晶体管、电容器、二极管等电路组件在IC芯片上的封装密度来实现。这可以通过增加分辨率来实现，从而使得能够制造更小的结构。例如，智能电话的IC芯片可以包括20亿个以上的晶体管，每个晶体管的尺寸小于人类头发的1/1000，IC芯片的尺寸是拇指指甲的尺寸并且在2019年或更早是可用的。因此，半导体IC制造是具有数百个单独步骤的复杂且耗时的工艺并不令人惊讶。即使在一个步骤中的误差也有可能显著影响最终产品的功能。仅一个“致命缺陷”就可能导致装置故障。制造工艺的目标是改进工艺的总产率。例如，对于50-步骤的工艺(其中步骤可以指示在晶片上形成的层数)，为了获得75％的产率，每个个体步骤必须具有大于99.4％的产率。如果个体步骤的产率为95％，则总工艺产率将低至7-8％。

虽然在IC芯片制造设施中需要高的工艺产率，但是维持高衬底(即，晶片)产量(被定义为每小时处理的衬底数目)也是必要的。缺陷的存在可能会影响高工艺产率和高衬底产率。尤其是在需要操作员干预来检查缺陷的情况。因此，通过检测工具(诸如扫描电子显微镜(‘SEM’))对微米级和纳米级缺陷的高产量检测和标识对于维持高产率和低成本是必要的。

SEM包括扫描装置和检测器设备。扫描装置包括照射设备，该照射设备包括用于示出初级电子的电子源，以及用于利用一个或多个聚焦的初级电子射束来扫描诸如衬底之类的样品的投射设备。初级电子与样品相互作用并生成相互作用产物，诸如次级电子和/或背散射电子。当样品被扫描时，检测设备从样品捕获次级电子和/或背散射电子，使得SEM可以创建样品的被扫描区域的图像。对于高产量检查，一些检查设备使用多个聚焦射束，即初级电子的多射束。多射束的组成射束可以被称为子射束或小射束。多射束可以同时扫描样品的不同部分。因此，多射束检查设备可以以比单射束检查设备高得多的速度检查样品。

在多射束检查设备中，一些初级电子射束的路径偏离扫描装置的中心轴，即初级电子光轴(在本文中也被称为带电粒子轴)的中点。为了确保所有电子射束以基本上相同的入射角到达样品表面，需要操纵与中心轴具有更大径向距离的子射束路径以与路径靠近中轴线的子射束路径相比移动通过更大的角度。这种更强的操纵可能会导致像差，从而导致结果图像模糊和失焦。一个示例是球面像差，它将每个子射束路径的焦点带入到不同的焦平面中。特别地，对于不在中心轴上的子射束路径，子射束中的焦平面中的变化随着与中心轴的径向位移而变大。当检测到来自目标的次级电子时，此类像差和散焦效应可能仍然与来自目标的次级电子相关联，例如，子射束在目标上形成的斑的形状和大小将受到影响。因此，此类像差会降低在检查期间创建的结果图像的质量。

下面描述已知的多射束检查设备的实现。

附图是示意性的。因此，为了清楚起见，夸大了附图中组件的相对大小。在附图的以下描述中，相同或相似的参考标号指代相同或相似的组件或实体，并且仅描述相对于各个实施例的差异。虽然描述和附图针对电子光学设备，但是应当了解，实施例不被用来将本公开限制为特定带电粒子。因此，贯穿本文件对电子的引用可更普遍地被认为是对带电粒子的引用，带电粒子不必须是电子。

现在对图1进行参考，图1是图示了示例性带电粒子射束检查设备100的示意图。图1的带电粒子射束检查设备100包括主室10、装载锁定室20、电子射束工具40、设备前端模块(EFEM)30和控制器50。

EFEM 30包括第一装载口30a和第二装载口30b。EFEM 30可以包括附加的(多个)加载端口。例如，第一装载口30a和第二装载口30b可以接收包含衬底(例如，半导体衬底或由(多个)其他材料制成的衬底)或待检查样品(衬底、晶片和样品，以下统称为“样品”)。EFEM30中的一个或多个机械臂(未示出)将样品运送到装载锁定室20。

装载锁定室20被用来去除样品周围的气体。这会产生真空，即局部气压低于周围环境的压力。装载锁定室20可以连接到装载锁定真空泵系统(未示出)，装载锁定真空泵系统去除装载锁定室20中的气体颗粒。装载锁定真空泵系统的操作使得装载锁定室能够达到低于大气压的第一压力。在达到第一压力之后，一个或多个机械臂(未示出)将样品从装载锁定室20运送到主室10。主室10连接到主室真空泵系统(未示出)。主室真空泵系统去除主室10中的气体分子，使得样品周围的压力达到低于第一压力的第二压力。在达到第二压力之后，样品被运送到电子射束工具，可以通过电子射束工具对其进行检查。电子射束工具40可以包括单射束或多射束电子光学装置。

控制器50电连接到电子射束工具40。控制器50可以是被配置为控制带电粒子射束检查设备100的处理器(诸如计算机)。控制器50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50在图1中被示为在包括主室10、装载锁定室20和EFEM 30的结构之外，但是应当了解，控制器50可以是该结构的部分。控制器50可以位于带电粒子射束检查设备的组成元件之一中或者它可以分布在组成元件中的至少两个组成元件上。虽然本公开提供了容纳电子射束检查工具的主室10的示例，但是应当注意，本公开的各方面在其最广义上不限于容纳电子射束检查工具的腔室。更确切地说，应当了解，前述原理也可以被应用于在第二压力下操作的设备的其他布置和其他工具。

现在对图2进行参考，图2是图示了示例性电子射束工具40的示意图，示例性电子射束工具40包括作为图1的示例性带电粒子射束检查设备100的部分的多射束检查工具。多射束电子射束工具40(在本文中也被称为设备40)包括电子源201、枪孔板271、聚束透镜210、源转换单元220、初级投射设备230、电动工作台209和样品保持器207。电子源201、枪孔板271、聚束透镜210、源转换单元220是多射束电子射束工具40所包括的照射设备的组件。样品保持器207由机动工作台209支撑以便保持样品208(例如，衬底或掩模)以供检查。多射束电子射束工具40还可以包括次级投射设备250和相关联的电子检测装置240。初级投射设备230可以包括物镜231。电子检测装置240可以包括多个检测元件241、242和243。射束分离器233和偏转扫描单元232可以被定位在初级投射设备230内部。

被用来生成初级射束的组件可以与设备40的初级电子光轴对准。这些组件可以包括：电子源201、枪孔板271、聚束透镜210、源转换单元220、射束分离器233、偏转扫描单元232和初级投射设备230。次级投射设备250及其相关联的电子检测装置240可以与设备40的次级电子光轴251对准。

初级电子光轴204由作为照射设备的电子射束工具40一部分的电子光轴构成。次级电子光轴251是作为检测设备的电子射束工具40一部分的电子光轴。初级电子光轴204在本文中也可以被称为初级光轴(以帮助便于参考)或带电粒子光轴。次级电子光轴251在本文中也可样本称为次级光轴或次级带电粒子光轴。

电子源201可以包括阴极(未示出)和提取器或阳极(未示出)。在操作期间，电子源201被配置为从阴极发射电子作为初级电子。初级电子由提取器和/或阳极提取或加速以形成初级电子射束202，初级电子射束202形成初级射束交叉(虚拟或真实)203。初级电子射束202可以被可视化为从初级射束交叉203发射。

所形成的初级电子射束202可以是单射束，并且可以从单射束生成多射束。在沿着射束路径的不同位置处，初级电子射束202因此可以是单射束或多射束。当它到达样品时，并且优选地在它到达投射设备之前，初级电子射束202是多射束。这样的多射束可以以许多不同的方式从初级电子射束生成。例如，多射束可以由位于交叉203之前的多射束阵列、位于源转换单元220中的多射束阵列或位于这些位置之间的任意点处的多射束阵列来生成。多射束阵列可以包括多个电子射束操纵元件，这些元件被布置成横跨射束路径的阵列。每个操纵元件可以影响初级电子射束的至少一部分以生成子射束。因此，多射束阵列与入射初级射束路径相互作用以生成多射束阵列的射束下游的多射束路径。多射束阵列与初级射束的相互作用可以包括一个或多个孔径阵列、例如每个子射束的个体偏转器、透镜、散光器和同样例如每个子射束的(像差)校正器。

在操作中，枪孔板271被配置为阻挡初级电子射束202的外围电子以减少库仑效应。库仑效应可能会增大初级子射束211、212、213的每个探测斑221、222和223的尺寸，并且因此恶化检查分辨率。枪孔板271也可以包括多个开口，用于甚至在源转换单元220之前生成初级子射束(未示出)，并且可以被称为库仑孔径阵列。

聚束透镜210被配置为聚焦(或准直)初级电子射束202。在一个实施例中，聚束透镜210可以被设计为聚焦(或准直)初级电子射束202，以变成基本上平行的射束并且基本上垂直入射到源转换单元220上。聚束透镜210可以是可移动聚束透镜，其可以被配置为使得其主平面的位置是可移动的。在一个实施例中，可移动聚束透镜可以被配置为物理移动，例如光轴204物理移动。替代地，可移动聚束透镜可以由两个或更多电光元件(透镜)构成，其中聚束透镜的主平面随着个体电光元件的强度的变化而移动。(可移动)聚束透镜可以被配置为是磁性、静电或磁性和静电透镜的组合。在另外的实施例中，聚束透镜210可以是防旋转聚束透镜。防旋转聚束透镜可以被配置为当聚束透镜210的聚焦能力(准直能力)改变时和/或当聚束透镜的主平面移动时保持旋转角度不变。

在源转换单元220的一个实施例中，源转换单元220可以包括图像形成元件阵列、像差补偿器阵列、射束限制孔径阵列和预弯曲微偏转器阵列。预弯曲微偏转器阵列例如可以是可选的并且可以存在于这样的实施例中：其中聚束透镜不能确保源自库仑孔径阵列的子射束基本上垂直入射到例如射束限制孔径阵列、图像形成元件阵列和/或像差补偿器阵列上。图像形成元件阵列可以被配置为在多射束路径中生成多个子射束，即初级子射束211、212、213。图像形成元件阵列可以例如包括多个电子射束操纵器，诸如微偏转器微透镜(或两者的组合)，以影响初级电子射束202的多个初级子射束211、212、213并形成初级射束交叉203的多个平行图像(虚拟或真实)，一个平行图像针对初级子射束211、212和213中的每一个。像差补偿器阵列例如可以包括场曲补偿器阵列(未示出)和像散补偿器阵列(未示出)。场曲补偿器阵列例如可以包括多个微透镜以补偿初级子射束211、212和213的场曲像差。像散补偿器阵列可以包括多个微散光器以补偿初级子射束211、212和213的像散像差。射束限制孔径阵列可以被配置为限定个体初级子射束211、212和213的直径。图2作为示例示出了三个初级子射束211、212和213，并且应当理解，源转换单元220可以被配置为形成任意数目的初级子射束。控制器50可以连接到图1的带电粒子射束检查设备100的各个部分，诸如源转换单元220、电子检测装置240、初级投射设备230或机动工作台209。如下文进一步详细解释的，控制器50可执行各种图像和信号处理功能。控制器50还可以生成各种控制信号以管控带电粒子射束检查设备(包括带电粒子多射束设备)的操作。

聚束透镜210还可以被配置为通过改变聚束透镜210的聚焦能力(准直能力)来调整源转换单元220的射束下游的初级子射束211、212、213的电流。替代地或附加地，初级子射束211、212、213的电流可以通过改变与个体初级子射束相对应的射束限制孔径阵列内的射束限制孔径的径向尺寸来改变。

物镜231可以被配置为将子射束211、212和213聚焦到样品208上以进行检查，并且在当前实施例中，可以在样品208的表面上形成三个探测斑221、222和223。

射束分离器233可以是例如包括静电偶极子场和磁偶极子场的维恩滤波器(图2中未示出)。在操作中，射束分离器233可以被配置为通过静电偶极场在初级子射束211、212和213的各个电子上施加静电力。在一个实施例中，静电力与由射束分离器233的磁偶极子场施加在初级子射束211、212和213的各个初级电子上的磁力大小相等但方向相反。初级子射束211、212和213因此可以以至少基本上为零的偏转角至少基本上笔直地穿过射束分离器233。磁力的方向取决于电子的运动方向，而静电力的方向不取决于电子的运动方向。因此，由于次级电子和背散射电子与初级电子相比通常沿相反方向移动，因此施加在次级电子和背散射电子上的磁力将不再抵消静电力，并且因此移动通过射束分离器233的次级电子和背散射电子将偏离光轴204。

在操作中，偏转扫描单元232被配置为偏转初级子射束211、212和213，以跨样品208的表面的一部分中的各个扫描区域而扫描探测斑221、222和223。响应于初级子射束211、212和213或探测斑221、222和223在样品208上的入射，从样品208生成电子，其包括次级电子和背散射电子。在当前实施例中，次级电子在三个次级电子射束261、262和263中传播。次级电子射束261、262和263通常具有次级电子(具有≤50eV的电子能量)并且还可以具有至少一些背散射电子(具有在初级子射束211、212和213的着陆能量和50eV之间的电子能量)。射束分离器233被布置为将次级电子射束261、262和263的路径朝向次级投射设备250偏转。次级投射设备250随后将次级电子射束261、262和263的路径聚焦到电子检测装置240的多个检测区域241、242和243上。例如，检测区域可以是单独的检测元件241、242和243，它们被布置为检测对应的次级电子射束261、262和263。检测区域可以生成对应的信号，这些信号例如被发送到控制器50或信号处理系统(未示出)，例如以构建样品208的对应的被扫描区域的图像。

检测元件241、242和243可以检测对应的次级电子射束261、262和263。当利用检测元件241、242和243入射次级电子射束时，这些元件可以生成对应的强度信号输出(未示出)。输出可以被引导至图像处理系统(例如，控制器50)。每个检测元件241、242和243可以包括一个或多个像素。检测元件的强度信号输出可以是检测元件内的所有像素所生成的信号的总和。

控制器50可以包括图像处理系统，该图像处理系统包括图像获取器(未示出)和存储装置(未示出)。例如，控制器可以包括处理器、计算机、服务器、大型主机、终端、个人计算机、任何类型的移动计算装置等等或其组合。图像获取器可以包括控制器的至少一部分处理功能。因此，图像获取器可以包括至少一个或多个处理器。图像获取器可以可通信地耦合到允许信号通信的设备40的电子检测装置240，诸如电导体、光纤电缆、便携式存储介质、IR、蓝牙、互联网、无线网络、无线电等等或其组合。图像获取器可以从电子检测装置240接收信号，可以处理信号中所包含的数据并且可以根据该数据来构建图像。图像获取器因此可以获取样品208的图像。图像获取器还可以执行各种后处理功能，诸如生成轮廓、在所获取的图像上叠加指示符等等。图像获取器可以被配置为对所获取的图像执行亮度、对比度等调整。存储装置可以是硬盘、闪存盘、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等之类的存储介质。存储器可以耦合到图像获取器并且可以被用于保存作为初始图像的被扫描原始图像数据和后处理图像。

图像获取器可以基于从电子检测装置240接收的成像信号来获取样品的一个或多个图像。成像信号可以对应于用于实施带电粒子成像的扫描操作。所获取的图像可以是包括多个成像区域的单个图像。单个图像可以被存储在存储装置中。单个图像可以是可以被划分成多个区域的原始图像。每个区域可以包括一个包含样品208的特征的成像区域。所获取的图像可以包括在一段时间内多次采样的样品208的单个成像区域的多个图像。多个图像可以被存储在存储装置中。控制器50可以被配置为对样品208的相同位置的多个图像执行图像处理步骤。

控制器50可以包括测量电路(例如，模数转换器)以获得检测到的次级电子的分布。在检测时间窗口期间收集的电子分布数据可以与入射在样品表面上的每个初级子射束211、212和213的对应扫描路径数据结合使用，以重建被检查的样品结构的图像。重建图像可以被用来揭示样品208的内部或外部结构的各种特征。重建图像由此可以被用来揭示样品中可能存在的任何缺陷。

控制器50可以例如进一步控制机动工作台209，以在样品208的检查期间、之前或之后移动样品208。在一个实施例中，控制器50可以使得机动工作台209能够至少在样品检验期间例如连续地、例如以恒定的速度在一个方向上移动样品208。控制器50可以控制机动工作台209的移动，以使得样品208的移动速度例如根据各种参数而变化。例如，控制器可以根据扫描过程的检查步骤的特性来控制工作台速度(包括其方向)。

虽然图2示出了设备40使用三个初级电子子射束，但是应了解，设备40可以使用两个或更多数目的初级电子子射束。本公开不限制设备40中使用的初级电子射束的数目。

现在对图3进行参考，其是示例性多射束设备的示意图，图示了图1的示例性带电粒子射束检查设备的源转换单元的示例性配置。设备300可以包括电子源301、预子射束形成孔径阵列372(也被称为库仑孔径阵列372)、聚束透镜310(类似于图2的聚束透镜210)、源转换单元320、物镜331(类似于图2的物镜231)和样品308(类似于图2的样品208)。电子源301、库仑孔径阵列372、聚束透镜310可以是设备300所包含的照射设备的组件。光源转换单元320和物镜331可以是设备300所包含的投射设备的组件。源转换单元320可以类似于图2的源转换单元220，其中图2的图像形成元件阵列是图像形成元件阵列322、图2的像差补偿器阵列是像差补偿器阵列324，图2的射束限制孔径阵列是射束限制孔径阵列321，以及图2的预弯曲微偏转器阵列是预弯微偏转器阵列323。电子源301、库仑孔径阵列372、聚束透镜310、源转换单元320和物镜331与设备的初级电子光轴304对准。电子源301示出基本上沿着初级电子光轴304并且具有源交叉(虚拟或真实)301S的初级电子射束302。库仑孔径阵列372切断初级电子射束302的外围电子以减少伴随的库仑效应。初级电子射束302可以通过预子射束形成机构的库仑孔径阵列372而被修剪成指定数目的子射束，诸如三个子射束311、312和313。尽管在之前和之后的描述中提及三个子射束及其路径，但是应当理解，该描述旨在应用具有任意数目的子射束的设备、工具或系统。

源转换单元320可以包括具有射束限制孔径的小射束限制孔径阵列321，射束限制孔径被配置为限定初级电子射束302的子射束311、312和313的外大小。源转换单元320还可以包括具有图像形成微偏转器322_1、322_2和322_3的图像形成元件阵列322。存在与每个子射束的路径相关联的相应的微偏转器。微偏转器322_1、322_2和322_3被配置为将子射束311、312和313的路径朝向电子光轴304偏转。偏转的子射束311、312和313形成源交叉301S的虚像(未示出)。在当前实施例中，这些虚像通过物镜331被投射到样品308上，并在其上形成探测斑，即三个探测斑391、392、393。每个探测斑对应于子射束路径在样品表面上的入射位置。源转换单元320还可以包括像差补偿器阵列324，其被配置为补偿可能存在于每个子射束中的像差。像差补偿器阵列324可以例如包括具有微透镜的场曲补偿器阵列(未示出)。例如，场曲补偿器和微透镜可以被配置为针对探测斑391、392和393中明显的场曲像差补偿各个子射束。像差补偿器阵列324可以包括像散补偿器阵列(未示出)带有微散光器。例如，可以控制微散光器对子射束进行操作，以补偿以其他方式存在于探测斑391、392和393中的像散像差。

源转换单元320还可以包括具有预弯曲微偏转器323_1、323_2和323_3的预弯曲微偏转器阵列323以分别弯曲子射束311、312和313。预弯曲微偏转器323_1、323_2和323_3可以将子射束的路径弯曲到小射束限制孔径阵列321上。在一个实施例中，预弯曲微偏转器阵列323可以被配置为朝向小射束限制孔径阵列321上的平面的正交弯曲子射束的子射束路径。在替代实施例中，聚束透镜310可以将子射束的路径方向调整到小射束限制孔径阵列321上。聚束透镜310例如可以将三个子射束311、312和313聚焦(准直)成沿着初级电子光轴304的基本上平行的射束，使得三个子射束311、312和313基本上垂直入射到源转换单元320上，源转换单元320可以对应于子射束限制孔径阵列321。在这样的替代实施例中，预弯曲微偏转器阵列323可能不是必需的。

图像形成元件阵列322、像差补偿器阵列324和预弯曲微偏转器阵列323可以包括多层子射束操纵装置，其中一些可以是例如微偏转器、微透镜或微散光器的形式或阵列。

在源转换单元320的当前示例中，初级电子射束302的子射束311、312和313分别被图像形成元件阵列322的微偏转器322_1、322_2和322_3朝向初级电子光轴304偏转。应该理解，子射束311路径可能在到达微偏转器322_1之前已经对应于电子光轴304，因此子射束311路径可能不被微偏转器322_1偏转。

物镜331将子射束聚焦到样品308的表面上，即将三个虚像投射到样品表面上。三个子射束311至313在样品表面上形成的三个图像在其上形成三个探测斑391、392和393。在一个实施例中，调整子射束311到313的偏转角度使其通过或接近物镜331的前焦点，以减小或限制三个探测斑391～393的离轴像差。

在如图3中所示的多射束检查工具300的实施例中，为了清楚起见已省略次级电子的射束路径、射束分离器(类似于维恩滤波器233)、次级投射光学器件(类似于图2的次级投射光学器件250)和电子检测装置(类似于电子检测装置240)。然而应该清楚的是，类似的射束分离器、次级投射光学器件和电子检测装置可以存在于图3的当前实施例中以使用次级电子或背散射电子来配准和生成样品表面的图像。

图2和图3中的上述组件中的至少一些可以单独地或彼此组合地被称为操纵器阵列或操纵器，因为它们操纵带电粒子中的一个或多个射束或子射束。

多射束检查工具的上述实施例包括具有单个带电粒子源的多射束带电粒子设备，其可以被称为多射束带电粒子光学设备。多射束带电粒子设备包括照射设备和投射设备。照射设备可以从来自源的电子射束生成多射束带电粒子。投射设备将带电粒子的多射束朝向样品投射。可以用多射束带电粒子扫描样品的至少一部分表面。

多射束带电粒子设备包括一个或多个电子光学装置，用于操纵多射束带电粒子的子射束。所应用的操纵可以是例如子射束路径的偏转和/或应用于子射束的聚焦操作。一个或多个电子光学装置可以包括MEMS。

带电粒子设备可以包括射束路径操纵器，其位于电子光学装置的射束上游并且可选地位于电子光学装置中。射束路径可以在垂直于带电粒子轴(即光轴)的方向上被线性地操纵，例如通过在整个射束上操作的两个静电偏转器组。两个静电偏转器组可以被配置为在正交方向上偏转射束路径。每个静电偏转器组可以包括两个静电偏转器，它们沿着射束路径顺序地被定位。每组的第一静电偏转器应用校正偏转，并且第二静电偏转器将射束恢复到电子光学装置上的正确入射角。由第一静电偏转器应用的校正偏转可以是过度校正，以使得第二静电偏转器可以应用偏转以用于确保对MEMS的期望入射角。静电偏转器组的位置可以在电子光学装置的射束上游的数个位置。可以旋转地操纵射束路径。可以通过磁透镜来应用旋转校正。旋转校正可以附加地或替代地通过诸如聚束透镜布置之类的现有磁透镜来实现。

可能需要更换带电粒子设备(诸如多射束带电粒子设备)中的电子光学装置。例如，特定应用可能需要不同的电子光学装置，诸如需要带电粒子设备的不同射束规格。另一个示例是如果带电粒子设备内的电子光学装置发生故障并且需要被更换。

用于更换带电粒子设备中的电子光学装置的已知技术包括至少部分地拆卸带电粒子设备以使得可以安装更换的电子光学装置。至少部分拆卸的结果是带电粒子设备内的真空条件丧失。在安装了更换的电子光学装置之后，重新组装带电粒子设备是必要的。然后需要恢复带电粒子设备内的真空条件，并且仅仅这个过程可能就要花费数小时。因此，用于更换带电粒子设备中的电子光学装置的已知技术复杂且耗时。

还需要将更换的电子光学装置适当地定位在带电粒子设备内，以使得其与带电粒子路径的射束或多射束适当对准。

实施例改进了用于更换带电粒子设备中的电子光学装置的已知技术。实施例还提供粗略和/或精细定位技术，用于在多达六个自由度上将电子光学装置与带电粒子路径的射束或多射束适当对准。

根据实施例，由模块将电子光学装置支撑在诸如多射束带电粒子设备之类的带电粒子设备内。该模块可以很容易地从带电粒子设备中被移除和被重新插入到其中。因此，该模块是带电粒子设备的现场可更换组件。现场可更换旨在意指可以在操作带电粒子设备的工厂中更换组件，而不必拆卸带电粒子设备。一个组件可以很容易地被有效地移除和更换，因此工具的停机时间就很少，并且机械过程也尽可能简单。有利地，这试图将操作时间最大化以及减少更换组件所需的维修时间和资源。因此，更换带电粒子设备中的电子光学装置的过程包括移除模块，更换由模块所支撑的电子光学装置，然后将模块重新插入到带电粒子设备中。替代地，可以将包括不同电子光学装置的不同模块插入到带电粒子设备中。有利地，不需要带电粒子设备的至少一部分的实质拆卸和重新组装。如果例如由于带电粒子设备的用途改变或电子光学装置出现故障而需要更换电子光学装置，则可以显著减少带电粒子设备的停机时间。

由根据实施例的模块所支持的电子光学装置可以包括MEMS装置和PCB。PCB可以为MEMS装置提供工作台。电子光学装置的MEMS装置可以用于操纵一个或多个带电粒子射束。电子光学装置可以被固定到模块中的工作台。

实施例包括在带电粒子设备中提供真空锁，以使得带电粒子设备的容纳可更换模块的那部分可以与带电粒子设备的其余部分中的真空条件隔离。有利地，在插入模块之后，建立真空条件所需的时间大大小于在整个带电粒子设备中建立真空条件所需的时间。

根据实施例的模块可以被配置为使得电子光学装置可以相对于模块的主体移动。这种移动允许电子光学装置在模块已被安装之后被重新定位，使得电子光学装置404可以适当地与带电粒子射束或多射束对准。

下面更详细地描述实施例。

图4A是根据一个实施例的带电粒子设备401的一部分的示意图。图4B是图4A中所示的带电粒子设备401的一部分的示意图。

带电粒子设备401包括源402。源402发射带电粒子射束，在本文中被称为源射束。类似于早先描述的光轴204和304，在带电粒子设备401内存在带电粒子轴。可以是多射束路径的带电粒子射束路径403，在本文中被称为带电粒子路径403，可以基本上沿着带电粒子轴。

在带电粒子路径403中提供电子光学装置404。电子光学装置404可以由模块405支撑在带电粒子路径403中。带电粒子设备的壁中存在开口401，使得模块405以及由此由模块405支撑的电子光学装置404是带电粒子设备401的可更换组件。带电粒子设备401包括射束上游真空锁406。射束上游真空锁406比模块405更靠近源402。带电粒子设备401还包括射束下游真空锁407。射束下游真空锁407比模块405更远离源402。在操作中，样品/衬底408被从带电粒子设备401发射的带电粒子射束或多射束辐照。

实施例包括用于确保电子光学装置404与带电粒子路径403适当对准的许多技术。适当对准可能需要电子光学装置404和/或带电粒子路径403在数个自由度上的位置调整。特别地，带电粒子路径403可以限定z方向。在与带电粒子路径403正交的平面中，可以限定正交的x方向和y方向。最多六个自由度可以被限定为在x方向、y方向和z方向上的线性位置调整，以及绕x轴(即Rx)、y轴(即Ry)和z轴(即Rz)的旋转位置调整。可能值得注意的是，可以被安装到现场可更换模块的一些装置可以是平面的或者具有平面结构。在操作中，该结构可以与正交于射束路径的平面对准；因此平面结构可以在x轴和y轴上并且可以绕Rz旋转。

实施例包括用于应用位置调整的粗略对准技术和精细对准技术。粗略对准技术可以包括预校准技术。

粗略对准技术可以将电子光学装置404定位在相对于带电粒子设备401的物理结构的已知区域中。例如，粗略对准技术可以将电子光学装置404定位在相对于带电粒子设备401的外壳和/或带电粒子设备401中用于接收模块405的真空室的已知区域中。通过模块405的法兰701和带电粒子设备之间的连接来提供粗略对准技术401，如图4B中的411所指示。也就是说，粗略对准技术允许诸如通过框架(未示出)将模块405固定到带电粒子设备401，以将模块固定在带电粒子设备401的参考系中。对准销被用于法兰701和带电粒子设备401之间的连接。对准销可以允许模块405相对于带电粒子设备401在多达六个自由度上的位置是已知的。模块405的位置是已知的，其受制于粗略对准过程的公差。稍后在第六实施例中更详细地描述粗略定位技术。

根据实施例的预校准技术可以在模块405被插入到带电粒子设备401中之前被应用。预校准技术由图4B中的410来指示。预校准技术调整已被固定到模块405的电子光学装置404相对于模块405的主体、特别是相对于模块405的法兰701的位置。预校准技术可以在多达六个自由度上调整电子光学装置404相对于法兰701的位置。稍后在第七实施例中更详细地描述预校准技术。

精细对准技术用于将电子光学装置404与带电粒子路径403对准。

精细对准技术可以包括当模块405被安装在带电粒子设备401中时机械地调整电子光学装置404相对于模块405的主体的位置，如图4B中的409所指示。机械精细对准技术可以在多达六个自由度上调整电子光学装置404的位置。在优选实现中，机械精细对准技术可以在三个自由度(即x、y和Rz)中调整电子光学装置404的位置。在第一至第五实施例中更详细地描述了机械精细对准技术。

精细对准技术可以附加地或替代地包括当电子光学装置404被安装在带电粒子设备401中时电子地调整带电粒子路径403相对于电子光学装置404的位置，如图4B中的412所指示。电子精细对准技术可以使用例如静电和磁操纵器和透镜来在多达六个自由度上调整带电粒子路径403的位置。在优选实现中，电子精细对准技术可以在四个自由度(即x、y、z和Rz)中调整电子光学装置404的位置。带电粒子403在z方向上的调整可以通过改变带电粒子射束或多射束的焦点来执行。在第八实施例中更详细地描述了电子精细对准技术。

粗略对准和预校准技术是被动技术，因为它们在将电子光学装置404固定在带电粒子设备401中的过程之前和期间被应用。精细对准技术是主动技术，因为它们是在电子光学装置404被安装在带电粒子设备401中之后以机械或电子的方式被应用。

尽管在图4A和图4B中未示出，但是带电粒子设备401可以包括带电粒子路径403上的替代和/或附加组件，诸如前面参考图1到图3所描述的透镜和其他组件。具体地，实施例还包括将来自源的带电粒子射束划分成多个子射束的带电粒子投射设备。多个相应的物镜可以将子射束投射到样品上。在一些实施例中，多个聚束透镜被提供在物镜的射束上游。聚束透镜将每个子射束聚焦到物镜的射束上游的中间聚焦。在一些实施例中，准直器被提供在物镜的射束上游。可以提供校正器以减少聚焦误差和/或像差。在一些实施例中，此类校正器被集成到物镜中或直接被定位在物镜附近。在提供聚束透镜的情况下，此类校正器可以附加地或替代地被集成到聚束透镜中或直接被定位在聚束透镜附近和/或被定位在中间焦点中或直接被定位在中间焦点附近。提供检测器以检测由样品发射的带电粒子。检测器可以被集成到物镜中。检测器可以在物镜的底表面上，以便在使用中面对样品。聚束透镜、物镜和/或检测器可以被形成为MEMS或CMOS装置。

如图4A中所示，射束上游真空锁406和射束下游真空锁407允许带电粒子设备中的真空室与带电粒子设备401的其余部分中的真空条件隔离。

更换模块405的过程可以包括以下步骤。可以切断对源的供电，从而不发射带电粒子。可以关闭射束上游真空锁406和射束下游真空锁407，以使得带电粒子设备401的包括模块405的区域可以与带电粒子设备401的其余部分中的真空条件隔离。带电粒子设备401的包括模块405的区域然后可以被通气并且从带电粒子设备401移除模块405。根据实施例，预校准的新模块然后可以使用粗略定位技术而被插入并且固定到带电粒子设备401。可以执行抽气过程以将带电粒子设备401的包括模块405的区域返回到真空条件，并且还可以执行烘烤过程。然后可以打开射束上游真空锁406和射束下游真空锁407。可以开启对源的供电，以使得带电粒子被发射。当射束上游真空锁406和射束下游真空锁407打开时，它们不会对带电粒子路径403造成阻碍。射束上游真空锁406和射束下游真空锁407均打开时，带电粒子路径403因此可以穿过射束上游真空锁406和射束下游真空锁407。可以执行根据实施例的机械精细对准过程。可以执行高压测试。可以执行根据实施例的电子精细对准过程。当确定电子光学装置适当地与带电粒子路径403对准时，带电粒子设备401准备好使用。

图5和图6是安装在带电粒子设备401中的模块405的示意图。

图5示出了通过模块405和包括模块405的带电粒子设备401的一部分的示意性横截面图。该横截面处于可以正交于带电粒子路径403的平面中。

为了使模块405可更换，优选的是可以将模块405移出和插入带电粒子设备401，而带电粒子设备401的主要组件基本不移动。在图5中，组件501、502和504是带电粒子设备401的组件的表示。组件504可以是限定模块需要装配在其中的体积的结构。例如，组件504可以是真空室壁。组件501和502可以是带电粒子设备的主要组件，诸如限制组件504的最大尺寸的溢流柱或其他主要组件。

跨组件504的最近间距可以例如在80mm至120mm的范围内。模块405的最大宽度应小于或等于跨组件504的最近间距。

模块405包括电子光学装置404。模块可以包括法兰701。在法兰内可以是用于电子光学装置404的支撑电路和连接。

图6示出了通过包括模块405的带电粒子设备401的一部分的另一示意性横截面图。横截面处于可以包括带电粒子路径403的平面中。由模块支撑的电子光学装置被示出但是模块的主体未被示出。

在图6中，组件601和602是带电粒子设备401的组件，模块405需要安装在其间。组件601例如可以是照射设备的组件，诸如射束上游真空锁406或其他组件。组件602例如可以是射束下游真空锁407或其他组件。在沿着带电粒子路径403的方向上，带电粒子设备401中需要在其之间安装模块405的部分之间的最近间距可以在40mm至70mm的范围内。模块405的最大高度应小于或等于沿着带电粒子路径403的该最近间距。

图7示出了通过模块405和包括模块405的带电粒子设备401的一部分的另一示意性横截面图。该横截面与图6中所示的横截面处于同一平面中。如箭头所指示，图7示出了在模块405被安装到带电粒子设备401中的过程中时的模块405。

模块405包括支撑电子光学装置404的主体702。主体702是被插入到带电粒子设备401中的模块405的一部分。模块405的主体702可以被插入到真空室中以用于接收带电粒子设备401中的模块405。模块405还包括法兰701，在本文中被称为模块法兰701。模块法兰701可以是模块405的可固定到带电粒子设备401并且可从带电粒子设备401拆卸的部分。模块法兰701保持在带电粒子设备401的外部并且不被插入到带电粒子设备401中。可以在电子光学装置404和法兰701中的支撑电路之间提供多个电连接器。

带电粒子设备401中的其他组件的位置限定了带电粒子路径403。模块405可以将电子光学装置404定位在带电粒子设备401中，使得电子光学装置404可以位于带电粒子路径403中。在模块405已被固定到带电粒子设备401之后，可以对带电粒子路径和/或电子光学装置404的位置进行精细调整，使得电子光学装置适当地与带电粒子路径403对准。

实施例包括许多不同的技术以用于在模块405被固定到带电粒子设备401时对电子光学装置404相对于带电粒子路径403的位置应用精细调整。

模块405可以包括被布置为支撑模块405中的电子光学装置404的支撑布置。电子光学装置404由支撑布置保持以使其被固定到支撑布置。电子光学装置404可以包括被固定到支撑布置的PCB/工作台。附加地或替代地，支撑布置可以包括电子光学装置404被固定到的工作台。

模块405还可以包括支撑定位系统，该支撑定位系统被布置为相对于模块405的主体702而移动支撑布置。电子光学装置404被固定到支撑布置并且因此在支撑定位系统移动支持布置时移动。

电子光学装置404可以是基本上垂直于带电粒子路径403的基本平面结构。电子光学装置404的平面可以被称为x-y平面。带电粒子轴可以被称为z轴。该模块也可以被认为是基本上处于x-y平面中的基本平面结构。

支撑布置和支撑定位系统也可以是在x-y平面中的基本平面结构。

支撑定位系统可以包括用于确定支撑布置的移动和/或位置的位置检测系统。位置检测系统可以被用来提高支撑布置的移动和定位的准确性。位置检测系统可以使用诸如编码器之类的网格标记来确定支撑布置的位置。位置检测系统可以使用支撑布置和/或电子光学装置404的特征来确定支撑布置和/或电子光学装置404的移动和/或位置。例如，支撑布置和/或电子光学装置404可以包括诸如标记(例如基准)、对准开口(例如用于在电子光学装置404的制造中使用)和功能特征(例如通过射束操纵器的开口)之类的特征。这些特征中的任何一个都可以被用来确定支撑布置和/或电子光学装置404的移动和/或位置，从而确定所施加的移动的准确性。

图8示出了通过根据第一实施例的模块405的横截面图的示意图。该横截面位于包括带电粒子路径403的平面中并且示出了第一实施例的支撑定位系统801的一些细节。

图9示出了通过根据第一实施例的模块405的横截面图的示意图。该横截面处于与带电粒子路径403正交的平面中并且示出了第一实施例的支撑定位系统801的一些另外细节。

支撑布置807被布置为保持电子光学装置404。支撑布置807被固定到支撑定位系统801。在本实施例中，支撑布置807可以是与支撑定位系统801分开的组件并被固定到支撑定位系统801。例如，支撑布置可以包括挠曲布置，以使得它可以处理电子光学装置的热膨胀。替代地，支撑布置807可以与支撑定位系统801集成，以使得支撑布置807和支撑定位系统801是同一结构的一部分。

支撑定位系统801包括实质上的盘。盘具有射束上游表面和射束下游表面。射束上游和射束下游表面与盘的主表面相对。在当前实施例中，盘的射束上游表面是最靠近电子光学装置404的盘的主表面。盘的射束下游表面是离电子光学装置404最远并面向模块405的基部805的一部分的盘的主表面。应该清楚的是，尽管这只是当前设计中的设计选择，并且电子光学装置404可以被定位成更靠近盘的射束下游表面。

盘可以是基本上环形的并且包括用于带电粒子路径403的优选中心开口806。支撑布置807也可以是基本上环形的并且包括用于带电粒子路径403的中心开口。在平面图中，盘的外周边可以基本上是圆形的。然而，实施例还包括盘的外周边在平面图中不是基本上圆形的。例如，盘的外周可以是基本上六角形的，或者具有不规则的形状。

当前实施例中的盘由多个滚珠轴承803、804或其他类型的承载可旋转物体支撑在模块405中。可以有一个或多个滚珠轴承804与盘的射束上游表面接触。例如，可以有三个滚珠轴承804与盘的射束上游表面接触。可以有至少三个滚珠轴承803与盘的射束下游表面接触。替代地，可以提供弹簧而不是任何滚珠轴承来与盘的射束上游表面接触。弹簧可以被布置为在指向模块405的基部805的射束上游表面上施加力。

与射束下游表面接触的滚珠轴承803可以各自与模块405的基部805接触。与盘的射束上游表面接触的滚珠轴承804可以各自与板808接触，板808与诸如片簧、压缩弹簧或其他类型的弹性构件之类的弹簧802接触。每个弹簧802可以是轴向弹簧。每个弹簧802可以被固定到模块405的外壳，该外壳包括模块405的基部805。弹簧802施加力，该力将所有滚珠轴承803、804压靠在盘上。与射束下游表面接触的滚珠轴承803也被压入到模块405的基部中。所有滚珠轴承803、804由此被弹簧802保持在压缩下。

虽然对于每个板808可以存在对应的弹簧，但是实施例还包括存在作用于所有板上的单个环形轴向弹簧。替代地，可以使用一个以上的弹簧，所使用的弹簧的数目不限于板808的数目。

在替代实现中，轴向弹簧被提供在图8中所示的板808处并且在示出弹簧802的地方提供了刚性板。轴向弹簧可以是压缩弹簧或其他类型的弹性构件，轴向弹簧类似地施加将所有滚珠轴承803、804压靠在盘上的力。

提供多个致动器901、902、903用于在模块405的平面中移动盘。每个致动器901、902、903可以包括致动器臂。每个致动器臂可以是致动器901、902、903的一部分。替代地，每个致动器臂可以是每个致动器901、902、903的单独组件，每个致动器臂连接到致动器901、902、903。在每个致动器臂端部处可以有滚轮轴承或一些其他设备以允许致动器沿着盘801移动同时产生相对低的摩擦。例如，每个致动器901、902、903可以是具有纵轴的线性致动器，使得致动器臂被配置为沿着其纵轴移动。致动器901、902、903中的一些或全部可以例如被手动和/或自动操作。替代地，致动器901、902、903中的一些或全部可以是机动化的、气动控制的或以其他方式可移动的，使得致动器臂可以自动移动。当前实施例中的盘包括在盘的侧壁中的多个接收部分906、907、908。每个接收部分906、907、908可以被布置为接收致动器臂之一的端部，使得致动器臂可以能够向盘施加力。接收部分906和908中的每一个可以是盘的圆柱形侧壁的基本光滑表面。每个致动器臂的端部上的滚轮轴承允许沿着侧壁移动。接收部分907可以例如构成盘的侧壁中的凹口、凹部或其他结构元件。替代地，每个接收部分906、907、908可以例如构成盘的侧壁中的凹口、凹部或其他结构元件。

第一致动器901可以被布置为在第一线性方向上移动盘，该第一线性方向可以在x-y平面中。第二致动器902可以被布置为在与第一方向正交并且也可以在x-y平面中的第二方向上移动盘。第三致动器903可以例如被布置为在x-y平面内对盘施加旋转，这可以是Rz旋转(即，盘绕z轴的移动)。

在当前实施例中，第一致动器901可以被定向成使得第一致动器901的纵轴与第一方向以及与盘的Rz旋转中心对准。因此，第一致动器901的臂沿着其纵轴的移动仅在第一方向上移动盘并且基本上不旋转盘。臂在第一方向上的移动导致接收部分908、907和906与其相应的滚轮之间的相对移动，使得滚轮可以在接收部分908、907和906的表面上方滚动。

在当前实施例中，第二致动器902可以被定向成使得第二致动器902的纵轴与第二方向以及与盘的Rz旋转中心对准。因此，第二致动器902的臂沿着其纵轴的移动仅在第二方向上移动盘并且基本上不旋转盘。臂在第二方向上的移动导致接收部分908、907和906与其相应的滚轮之间的相对移动，使得滚轮可以在接收部分908、907和906的表面上方滚动。

当前实施例还示出了第三致动器903，其可以被定向成使得第三致动器903的纵轴不与盘的Rz旋转中心对准。第三致动器的臂的纵轴的接收部分907可以是从盘的侧壁突出的突起。因此，第三致动器903的臂沿着其纵轴的移动使盘旋转。盘的旋转移动导致接收部分908、907、906和它们相应的滚轮之间的相对旋转移动，使得滚轮可以在接收部分908、907、906的表面上方滚动。

支撑定位系统801还可以包括多个平面弹簧904、905或其他施力装置或弹性构件，用于在模块405的x-y平面中将盘的位置偏压在致动器上。

每个平面弹簧904、905可以例如是线性弹簧，其被布置为在其纵轴的方向上施加力。每个平面弹簧904、905的一个端部可以被固定到模块405的基部805，并且每个弹簧904、905的相对端部被固定到或压在盘的侧壁上。

x-y平面弹簧905的纵轴可以与盘的Rz旋转中心对准，如图9中所示，该中心将位于开口806的中心处。例如，x-y平面弹簧905可以被描述为被布置在盘的与第一致动器901的致动器臂的接收部分908和第二致动器902的致动器臂的接收部分906相对的一侧上。也就是说，x-y平面弹簧905的连接可以被布置在盘上，使得x-y平面弹簧可以抵抗由致动器901、902在第一和第二接收部分906、908处施加到盘901的力。例如，x-y平面弹簧可以是被配置为有助于在第一和第二方向上将盘保持在压缩下。

在当前实施例中，旋转平面弹簧904的纵轴不与盘的Rz旋转中心对准。旋转平面弹簧904例如可以被固定到盘的侧面中的突起909。旋转平面弹簧可以被布置为使得当第三致动器903的致动器臂延伸以旋转盘时旋转平面弹簧伸展。在一个实施例中，在第三致动器臂在盘的侧面上的第三接收表面907上操作。如图9中所示，致动器臂伸展以引起盘沿着顺时针方向旋转。旋转平面弹簧904连接到盘，因此当盘顺时针方向旋转时它伸展，当盘逆时针方向旋转时它压缩。旋转平面弹簧904由此被偏压以抵抗当第三致动器903的致动器臂伸展时施加的旋转。

在本实施例的替代实现中，单个平面弹簧被用来在第一和第二方向上将盘保持在压缩下并且还偏压以抵抗当第三致动器903的致动器臂伸展时施加的旋转。平面弹簧的一个端部可以被固定到模块405的基部805，并且弹簧的相对端部可以被固定到盘中的中心开口的边缘附近。弹簧可以被布置为不与盘的Rz旋转中心对准。

致动器901、902、903可以是带电粒子设备401的一部分，并且此类致动器不是模块405的一部分。致动器臂可以伸展穿过模块405中的开口以接触接收部分906、907、908。替代地，致动器901、902、903可以完全被包含在模块405内并且可以是模块405的集成部分。

位置检测系统可以被配置和布置为确定每个致动器臂的移动和/或位置。替代地或附加地，位置检测系统可以被配置和布置被确定在致动器臂的端部处的每个滚轮轴承的移动和/或位置。位置和/或移动变化可以由编码器来确定。它可以位于每个致动器的主体中在致动器与滚轮轴承的相对端部处，在每个致动器臂中和/或在每个滚轮轴承中。这些位置和/或移动确定可以被用来推断支撑布置807的移动和/或位置，并且由此推断出电子光学装置404的移动和/或位置。替代地，位置检测系统可以被配置并且布置为确定包括支撑布置807的旋转盘的移动和/或位置以确定电子光学装置404的移动和/或位置。

因此，第一、第二和第三致动器901、902、903的操作可以使支撑布置相对于模块405的主体702(并且特别是模块405的法兰701)而在x-y方向上移动平面并且对支撑布置应用Rz旋转。

根据第二实施例，支撑定位系统包括Rz挠曲布置和x-y挠曲布置。Rz挠曲布置和x-y挠曲布置可以以堆叠的形式来布置。每个挠曲布置可以是被布置在x-y平面中的基本平面结构。可以使用根据第二实施例的支撑定位系统代替第一实施例中描述的支撑定位系统。除了在第一实施例中描述的那些之外，实施例还包括所使用的根据第二实施例的支撑定位系统的元件。

图10A示出了通过根据第二实施例的Rz挠曲布置的横截面图的示意图。该横截面处于与带电粒子路径403正交的平面中。

图10B示出了通过根据第二实施例的x-y挠曲布置的横截面图的示意图。该横截面处于与带电粒子路径403正交的平面中并且沿着带电粒子路径处于与图10A中所示的横截面不同的位置处。

如图10A中所示，Rz挠曲布置包括基本上圆形的结构1005，优选地在其中心，在Rz挠曲布置中限定开口1017。开口1017允许带电粒子路径403通过Rz挠曲布置。在使用中，Rz挠曲布置可以被定位成使得开口1017的中心优选地基本上与带电粒子路径403的中心对准。基本上圆形的结构在平面图中可以是圆形的并且沿着射束路径基本上是圆柱形的。

在当前实施例中，Rz挠曲布置还包括被布置为形成十字形状的横杆。十字由第一横杆和第二横杆形成。第一和第二横杆在基本圆形结构1005处彼此相交。

第一横杆和第二横杆优选地都在x-y平面内。第一横杆可以在第一方向上对准。第二横杆可以在第二方向上对准。第一方向和第二方向可以彼此正交。

第一横杆可以包括第一部分1001和第二部分1003。基本圆形结构1005可以在第一横杆的第一部分1001和第二部分1003之间并由其支撑。第二横杆可以包括第一部分1004和第二部分1002。基本圆形结构1005可以在第二横杆的第一部分1004和第二部分1002之间并由其支撑。基本圆形结构1005可以是在平面图中为圆形的圆柱形结构。

挠曲件包括挠曲基部1011和可移动本体1010。挠曲基部1011被固定到模块405的主体702并且基本上不能相对于模块405的主体702移动。

可移动本体1010可以是大致C形或月牙形。

第一横杆的第一部分1001的一个端部可以被固定到挠曲基部1011，第一部分1001的另一个端部被固定到基本圆形结构1005。第一横杆的第二部分1003的一个端部可以被固定到可移动本体1010，第二部分1003的另一个端部被固定到基本圆形结构1005。

第二横杆的第一部分1004的一个端部可以被固定到挠曲基部1011，第一部分1004的另一个端部被固定到基本圆形结构1005。第二横杆的第二部分1002的一个端部可以被固定到可移动本体1010，第二部分1002的另一个端部被固定到基本圆形结构1005。因此，可移动本体1010通过第一横杆、第二横杆和基本圆形结构1005而被附接到挠曲基部1011。

第一横杆和第二横杆可以弯曲，使得可移动本体1010可以在Rz中旋转。可移动本体1010的Rz旋转中心可以靠近或位于基本圆形结构1005的中心点。

支撑定位系统可以包括弹簧1006，或其他施力装置或弹性构件。弹簧1006的一个端部可以被固定到挠曲基部1011，而另一个端部被固定到可移动部分1010的一个端部。被固定到挠曲基部1011的弹簧1006的一个端部可以被固定在与被固定到挠曲基部1011的第二横杆的第一部分1004的端部基本上相同的位置处。当弹簧被压缩时，由弹簧1006施加的偏压力可以在与挠曲基部的侧壁正交的方向上，而不是与基本圆形结构1005成直线。由弹簧1006施加的力因此不指向可移动本体1010的旋转中心。因此弹簧1006的作用是施加使可移动本体1010围绕z轴旋转的偏压力。

如针对第一实施例所描述的，可以提供第三线性致动器1009用于旋转Rz挠曲布置。第三线性致动器1009可以手动或自动地操作。Rz挠曲布置包括接收部分1018。接收部分1018被布置为接收第三致动器1009的致动器臂的端部，使得致动器臂可以施加力以用于旋转Rz挠曲布置。

可移动本体1010可以被固定到x-y挠曲布置，诸如用螺栓固定。

如图10B中所示，x-y挠曲布置包括可以被固定到Rz挠曲布置的外部结构1014。外部结构1014可以是基本上L形的。外部结构1014可以是刚性体。

x-y挠曲布置包括中央结构1012，其包括在x-y挠曲布置中限定开口的基本圆形结构1017。中央结构1012可以是刚性体。该开口允许带电粒子路径403穿过x-y挠曲布置。在使用中，x-y挠曲布置可以被定位成使得开口的中心基本上与带电粒子路径403对准。

如针对第一实施例所描述的，提供第一线性致动器1007和第二线性致动器1008以在x-y平面中在正交方向上移动x-y挠曲布置。第一线性致动器1007和第二线性致动器1008可以手动或自动地操作。x-y挠曲布置包括第一接收部分1015和第二接收部分1016。每个接收部分1015、1016被布置为接收致动器臂之一的端部，以使得致动器臂可以向x-y挠曲布置施加力。

x-y挠曲布置包括中间结构1013。中间结构1013可以具有围绕基本方形开口的基本方形外周边。中间结构1013可以是刚性体。中央结构1012可以被提供在中间结构1013的开口中，以使得中央结构1012在x-y平面中被中间结构1013包围。中间结构1013可以至少部分地被外部结构1014、接收部分1015和接收部分1016包围。

接收部分1015可以通过第一连接器(诸如杆或棒)直接连接到中央结构1012。基本上与第二线性致动器1008的纵轴成直线，并且在中央结构与第一连接器的连接点的相对侧上，弹簧1019或其他类型的偏压装置可以被提供在中间结构1013和外部结构1014之间。

接收部分1016可以通过第二连接器(诸如杆或棒)直接连接到中央结构1012。基本上与第一线性致动器1007的纵轴成直线，并且在中央结构与第二连接器的连接点的相对侧上，弹簧1020或其他类型的偏压装置可以被提供在中央结构1012和外部结构1014之间。

x-y挠曲布置包括片簧1021、1022、1023和1024。片簧1021、1022、1023和1024可以替代地是其他类型的弹性构件。

中间结构1013可以通过片簧1021和1024而连接到外部结构1014。片簧1021和1024可以被布置在中间结构1013的相对侧上。片簧1021和1024可以都被布置为使得它们与第二线性致动器1008的纵轴基本上正交地对准。

中间结构1013可以通过片簧1022和1023而连接到中央结构1012。片簧1022和1023可以被布置在中间结构1013的相对侧上。片簧1022和1023可以都被布置为使得它们与第一线性致动器1007的纵轴基本上正交地对准。

片簧1022和1023允许中央结构1012相对于中间结构1013移动。中央结构1012从而相对于外部结构1014移动。因此，第一致动器1007的臂的线性伸展可以移动中央结构1012在第二方向上抵抗弹簧1020的偏压。类似地，如果第一致动器1007的臂缩回，则弹簧1020的偏压可以使中央结构1012在相反方向上移动。

片簧1021和1024允许中间结构1013移动，从而允许中央结构1012相对于外部结构1014移动。因此，第二致动器1008的臂的线性伸展可以移动中央结构1012在第二方向上抵抗弹簧1019的偏压。类似地，如果第二致动器1008的臂缩回，则弹簧1019的偏压可以使中央结构1012在相反方向上移动。

因此，第一致动器1007和第二致动器1008可以被布置为在x-y平面中使中央结构1012在正交方向上移动。

如上所述，本实施例的挠曲布置可以是Rz挠曲布置和x-y挠曲布置的堆叠。Rz挠曲布置可以被固定到模块的基部，而x-y挠曲布置可以被固定在例如Rz挠曲布置的射束上游上。Rz挠曲布置的圆形结构1005可以与x-y挠曲布置的圆形结构1017基本上对准。

第一致动器1007的臂的纵轴可以与Rz挠曲布置的第一横杆的纵轴以及可移动本体1010的Rz旋转中心基本上对准。臂沿着其纵轴的移动因此仅在第一方向上移动可移动本体1010并且基本上不旋转可移动本体1010。

第二致动器1008的臂的纵轴可以与Rz挠曲布置的第二横杆的纵轴以及可移动本体1010的Rz旋转中心基本上对准。臂沿着其纵轴的移动因此仅在第二方向上移动可移动本体1010并且基本上不旋转可移动本体1010。

第三致动器1009的臂的纵轴不与可移动本体1010的Rz旋转中心对准。第三致动器1009的臂的纵轴的接收部分可以是在可移动本体1010的侧面中的凹槽或者凹口。臂沿着其纵轴的移动因此使挠曲布置在Rz中旋转。通过第三致动器1009的臂的伸展所施加的Rz旋转可以压缩弹簧1006，使得可移动本体1010被保持在旋转压缩下。

x-y挠曲布置被固定到Rz挠曲布置的可移动本体1010，并且因此当可移动本体1010旋转时整个x-y挠曲布置旋转。

x-y挠曲布置的中心结构1012可以是支撑布置并且包括用于保持电子光学装置404的特征。

替代地，支撑布置可以是与图10B中所示的结构分开的结构并被固定到中央结构1012。支撑布置可以被固定到中央结构1012，使得支撑布置和中央结构1012之间基本上没有相对移动。

因此，挠曲布置包括能够在x-y平面中和在Rz中被致动器1007、1008、1009移动的可移动本体1010。如针对第一实施例所描述的，位置检测系统可以确定每个致动器臂或可移动本体的移动和/或位置。这些确定可以被用来推断支撑布置的移动和/或位置，并最终确定电子光学装置404(未示出)的移动和/或位置。

x-y挠曲布置可以是单一结构。替代地，x-y挠曲布置可以包括多个堆叠的挠曲件。例如，它可以包括用于通过第一致动器1007在第一方向上移动的第一挠曲件和用于通过第二致动器1007在第二方向上移动的第二线性挠曲件。

在x-y挠曲布置的替代实现中，接收部分1015可以通过第一连接器直接连接到中间结构1013，而不是通过连接到中心结构1012的第一连接器。有利地，第一致动器1007在第一方向上的移动对片簧1022施加较小的力。弹簧1020也可以被布置在中央结构1012和中间结构1013之间，而不是在中央结构1012和外部结构1014之间。有利地，第二致动器1008在第二方向上的移动对片簧1021施加较小的力。

在第二实施例的优选实现中，Rz挠曲布置直接被固定到模块的主体并且x-y挠曲布置被提供在Rz挠曲布置上并且仅被固定到Rz挠曲布置。在该实现中，由第一线性致动器1007和第二线性致动器1008施加的力基本上沿着Rz挠曲布置的横杆的纵轴。然而，实施例还包括：x-y挠曲布置直接被固定到模块的主体并且Rz挠曲布置被提供在Rz挠曲布置上并且仅被固定到Rz挠曲布置。

根据第三实施例，支撑定位系统包括被配置为移动工作台的多个压电致动器布置。可以使用根据第三实施例的支撑定位系统来代替第一和/或第二实施例中描述的支撑定位系统。不同于第一和第二实施例，致动器可以被包括在模块中。除了在第一和/或第二实施例中描述的那些之外，实施例还包括使用根据第三实施例的支撑定位系统的元件。在这样的布置中，致动器可以位于模块中和模块外部。

第三实施例被示出在图11A至图11I中。图11A示出了在垂直于带电粒子路径403的平面中通过模块405的横截面的示意性平面图。图11B示出了在包括带电粒子路径403的平面中通过模块405的横截面的示意图。图11C至图11E示出了工作台1109的示意性平面图，其示出了第三实施例的第一实现中的压电致动器布置的操作状态。

如图11C至图11E中所示，可以存在三个压电致动器布置1101、1102、1103，例如，围绕工作台1109的周边等距间隔开。所有压电致动器布置1101、1102、1103可以与工作台1109的相同主表面接触，例如如图11B中所示面向模块405的工作台1109的主表面。在平面图中，所有的压电致动器布置1101、1102、1103都与工作台1109重叠。对于每个压电致动器布置1101、1102、1103，可以在压电致动器和工作台1109之间提供接触垫。接触垫可以是陶瓷的，或者是与绝缘层一起的不同材料。

每个压电致动器布置1101、1102、1103例如可以是双轴剪切模式压电致动器。如图11B中所示，每个压电致动器布置1101、1102、1103可以包括两个压电致动器的堆叠。每个堆叠中的每个压电致动器可以被布置为使工作台在两个相反的方向上移动。每个压电致动器布置1101、1102、1103可以包括多个压电致动器，这些压电致动器被布置为使得压电致动器之一对工作台的移动正交于另一个压电致动器对工作台的移动。

压电布置1101、1102、1103中的每一个可以由弹性构件作用，弹性构件例如弹簧1104、1105或其他施力装置。虽然在图11B中未被示出，但是每个弹簧可以是螺旋弹簧。每个弹簧1104、1105被布置为使工作台1109的相对主表面与受到弹簧1104、1105作用的对应压电致动器1101、1102、1103接触。工作台1109从而被压电由弹簧1104、1105压入到压电致动器1101、1102、1103中。如图11A和图11B中所示，压电布置1101受到弹簧1104的作用，并且压电布置1102受到弹簧1105的作用。

压电布置1101、1102、1103可以被控制以在第一方向上线性地移动工作台(该第一方向可以是x方向)，在第二方向上线性移动工作台(该第二方向可以与第一方向正交，即y方向)，并在工作台1109的平面内旋转工作台1109，这可以是Rz中的移动。

如图11C中所示，可以操作所有压电布置1101、1102、1103以生成不同方向的线性力，其净效应是使工作台旋转的力。可以通过改变压电布置1101、1102、1103的所有线性移动的方向来改变旋转方向。

如图11D中所示，可以操作所有压电布置1101、1102、1103以生成不同方向的线性力，其净效应是在x方向上线性地移动工作台的力。可以通过改变压电布置1101、1102、1103的所有线性移动的方向来改变移动的方向。

如图11E中所示，可以操作所有压电布置1101和1102以生成不同方向的线性力，其净效应是在y方向上线性地移动工作台的力。可以通过改变压电布置1101和1102的线性移动的方向来改变移动的方向。

第三实施例的第二实现如图11F至图11I中所示。第二实现与第一实现的不同之处在于，至少两个压电致动器布置1106、1107、1108是三轴剪切模式压电致动器。三个压电致动器的堆叠布置可以提供更大程度的移动，从而提高压电致动器布置1106、1107、1108在x方向和y方向上施加的移动以及关于Rz的旋转移动的准确性。

第二实现也可以在压电致动器布置1106、1107、1108被定向的方式方面不同于第一实现。在第二实现中，每个压电布置1101、1102、1103可以由弹簧1104、1105或其他施力装置预加载，如针对第一实现所描述的。

图11F示出了工作台1109的示意性平面图，其示出了第二实现中的压电致动器布置1106、1107、1108的取向。

图11G示出了压电致动器布置1106中的第一压电致动器1106a、第二压电致动器1106b和第三压电致动器1106c的可能操作状态。每个压电致动器被布置为在两个相反的方向上线性地移动工作台1109。由第一压电致动器1106a施加的移动可以在y方向上。由第二压电致动器1106b施加的移动可以在x方向上。第三压电致动器1106c可以施加相对于由第一和第二压电致动器所施加的移动的方向成角度的线性移动，即不平行也不正交。由第三压电致动器1106c施加的移动的方向可以是基本上与工作台1109的外围的最近部分相切的方向，从而被布置为对工作台1109施加旋转。

图11H示出了压电致动器布置1107中的第一压电致动器1107a、第二压电致动器1107b和第三压电致动器1107c的可能操作状态。每个压电致动器被布置为在两个相反的方向上线性地移动工作台。由第一压电致动器1107a施加的移动可以在y方向上。由第二压电致动器1107b施加的移动可以在x方向上。第三压电致动器1107c可以施加相对于由第一和第二压电致动器所施加的移动的方向成角度的线性移动，即不平行也不正交。由第三压电致动器1107c施加的移动的方向可以是基本上与工作台1109的外围的最近部分相切的方向，从而被布置为对工作台1109施加旋转。

压电致动器布置1108可以仅包括两个压电致动器的堆叠。图11I示出了压电致动器布置1108中的第一压电致动器1108a和第二压电致动器1108b的可能操作状态。每个压电致动器布置被布置为在两个相反的方向上线性地移动工作台。由第一压电致动器1108a施加的移动可以在y方向上。由第二压电致动器1108b施加的移动可以在x方向上。

堆叠可以包括间隔件1108c，即空白，使得它与其他堆叠具有相同的高度。

通过仅激活每个堆叠中的被布置为在x方向和y方向上施加移动的压电致动器，图11F至图11I中所示的实施例允许工作台在x方向和y方向上移动。可以通过由第三压电致动器1106c和1107c施加的移动以及由第二压电致动器1108b施加的移动来旋转工作台。

在本实施例的上述第一和第二实现中，当工作台移动时，预加载弹簧的一个端部可以在工作台1009的表面上方移动。为避免这种情况，本实施例的上述第一和第二实现可以替代地具有对应的压电致动器布置，都被布置为作用在工作台的射束上游和射束下游主表面上。也就是说，预加载弹簧或其他施力装置可以与第一压电致动器布置接触，该第一压电致动器布置与射束上游主表面工作台1009接触。第二压电致动器布置对应于第一压电致动器布置并且被布置为在z方向上与第一压电致动器成直线，该第二压电致动器布置可以与射束下游主表面工作台1009和模块的基部接触。可以在每个组件之间提供接触垫。

在本实施例中，支撑布置可以是被配置为保持电子光学装置404的工作台1109的一部分。替代地，支撑布置可以是被固定到工作台1109的单独组件。

根据第四实施例，如图12A至图12D中所示，支撑定位系统包括被配置为移动工作台的多个压电致动器布置1201、1202、1205、1206。可以使用根据第四实施例的支撑定位系统来代替第一、第二和/或第三实施例中描述的支撑定位系统。除了在第一、第二和/或第三实施例中描述的那些之外，实施例还包括使用根据第四实施例的支撑定位系统的元件。

图12A示出了模块405的示意性平面图。该模块包括压电布置1205和压电布置1206。压电布置1205可以被布置为使得它可以在x方向上双向移动压电布置1206。压电布置1206可以被布置为使得它可以在y方向上双向移动模块405的包括工作台的部分。实施例还包括交替地在y方向上施加移动的压电布置1205和交替地在x方向上施加移动的压电布置1206。模块405还包括用于围绕Rz向载物台施加双向旋转的一个或多个压电布置。

图12B是模块405的包括工作台和压电致动器布置1201、1202的部分的示意性平面图。

如图12B中所示，支撑定位系统可以包括两个压电布置1201、1202。在当前实施例中，压电布置1201、1202可以位于工作台的相对侧上。也就是说，压电致动器布置1201可以在第一位置处接触工作台的侧壁并且压电致动器布置1202可以在第二位置处接触工作台的侧壁，第二位置例如与第一位置完全相反。

在第四实施例中，每个压电布置1201、1202可以包括(多个)压电致动器，压电致动器被布置为沿着第一轴在任一线性方向上移动，第一轴可以是x轴。每个压电致动器布置1201、1202还可以包括块，该块由压电致动器布置1201、1202移动并且是压靠工作台的侧壁的压电致动器布置1201、1202的那部分。如先前针对第三实施例所描述的，可以在每个压电致动器布置和工作台之间提供接触垫。

每个压电致动器布置1201、1202可以由弹簧1203、1204或其他施力装置预加载。弹簧1203被布置在压电致动器布置1201与工作台相对的一侧上并且被布置为将压电致动器布置1201压入到工作台中。类似地，弹簧1204被布置在压电致动器布置1202与工作台相对的一侧上并且被布置为将压电致动器布置1202压入到工作台中。从而该工作台被压电致动器布置1201、1202保持在压缩下。如图12B中所示，压电致动器布置1201由弹簧1203预加载并且压电布置1202由弹簧1204预加载。

在第四实施例中，工作台可以通过压电致动器布置1205在x方向上移动。工作台可以通过压电致动器布置1206在y方向上移动。

当压电致动器布置1201和压电致动器布置1202被布置为以相同的量但彼此在相反的方向上移动时，工作台将围绕Rz旋转。

如图12C中所示，压电致动器布置1201和1202可以被提供在与工作台相同的平面中。压电致动器布置1201和1202被布置为支撑工作台并且可以对工作台施加旋转的轴承。

图12D示出了图12C中所示布置的替代布置。工作台被提供在用于支撑工作台的机械轴承上。压电致动器布置1201和1202可以对工作台施加旋转而不是工作台的主要支撑件。

实施例还包括使用机械轴承的工作台的替代支撑布置。工作台可以包括位于固定支撑件上的圆形凹部。可以提供诸如片簧之类的一个或多个偏压构件，用于将工作台压入到支撑件中。

在本实施例中，支撑布置可以是被配置为保持电子光学装置404的工作台的一部分。替代地，支撑布置可以是被固定到工作台的单独组件。

如图13中所示的第五实施例与第四实施例的不同之处在于，支撑定位系统包括被配置为旋转工作台的单个压电致动器布置1302。

图13示出了模块405的包括工作台和用于旋转工作台的压电致动器布置1302的部分的示意性平面图。

压电致动器布置1302可以与第五实施例中已经描述的压电致动器布置1201、1202之一相同。压电致动器布置因此能够线性地移动。

在平面图中，压电致动器布置与工作台相邻并接触。压电致动器布置1302可以由弹簧1301或其他施力装置预加载。弹簧1301被布置在压电致动器布置1302的与工作台相对的一侧上并且被布置为将压电致动器布置1302压靠工作台。

压电致动器布置1302在与工作台相切的方向上的线性移动使工作台旋转。

工作台的线性移动可以由压电致动器布置1205、1206施加，如已经针对第四实施例描述的那样。

该工作台可以被提供在用于支撑该工作台的机械轴承上，如图12D中所示。替代地，该工作台可以包括圆形凹部，如已经针对第四实施例描述的那样。

在本实施例中，支撑布置可以是工作台的一部分，其被配置为保持电子光学装置404。替代地，支撑布置可以是被固定到工作台的单独组件。

在所有上述第三至第五实施例中，可以提供位置检测系统。位置检测系统可以包括编码器，用于确定每个压电布置的移动和/或位置，从而确定工作台

上述第一至第五实施例允许在模块405内重新定位支撑布置。被固定到支撑布置的电子光学装置404由此可以根据需要对其位置进行精细调整以用于将电子光学装置404与带电粒子设备401的其他组件适当地对准。上述第一至第五实施例可以能够以数个自由度移动电子光学装置404。特别地，上述第一至第五实施例可以能够对电子光学装置404在x-y平面中的位置进行精细调整并围绕z轴旋转之。实施例也对所描述的第一至第五实施例进行适配，以使得它们仅在一个或两个自由度上应用精细对准。例如，实施例包括这样的布置，其仅能够：在x-y平面中沿着单个轴双向应用精细位置调整，在x-y平面中沿着正交方向应用精细位置调整但不能应用Rz移动，或这仅应用Rz移动。

实施例还包括以下描述的用于将电子光学装置404定位在模块405中的技术。

根据第六实施例，提供了一种用于将模块405接合到带电粒子设备401的外壳的技术。第六实施例的技术可以与上述第一至第五实施例中的任何技术一起应用。

图14A示出了根据第六实施例的被固定到带电粒子设备401的模块405的示意图。

如先前参考图7所描述的，模块405包括模块法兰701和主体702。如图14A和图14B中所示，带电粒子设备401还包括法兰1401，在本文中被称为外壳法兰1401。将模块405固定到带电粒子设备401的过程包括将模块405插入到带电粒子设备401中并将模块法兰701与外壳法兰1401接合。在模块法兰701与外壳法兰1401接合之后，模块法兰701可以通过任何已知技术而被固定到外壳法兰1401。例如，模块法兰701可以用螺栓固定在外壳法兰1401上。

模块法兰701和外壳法兰1401包括相互接合的对应接合表面。如图14B中所示，在外壳法兰1401的接合表面的平面中，接合表面的形状可以是围绕矩形开口的矩形接合表面的形状。模块法兰701的接合表面可以具有对应的形状。模块法兰701和外壳法兰1401的面对表面可以彼此对应以在彼此固定时提供密封。面对表面可以是共面的和平坦的。可以提供真空密封，其在闭合时确保模块法兰701和外壳法兰1401之间的连接是气密的，使得可以在包括模块405的带电粒子设备401的部分中产生真空。当从带电粒子设备401移除模块时，可以打开真空密封。

也如图14B中所示，外壳法兰1401可以包括从其表面突出的两个或更多对准销1402、1403。优选地，存在两个对准销，并且对准销被提供在外壳法兰1401中的开口的相对侧上。模块法兰701可以包括用于接收对准销的对应凹槽。当模块405被插入到带电粒子设备401中时，对准销可以被插入到对应的凹槽中。将对准销插入到对应的凹槽中有利地允许模块405在带电粒子设备401中的粗略定位。特别地，由于模块法兰701和外壳法兰1401的直接接合，模块405沿着带电粒子路径403被定位，其可以是z方向。在当前实施例中，模块405也可以部粗略地定位在对准销之间的方向上，该方向可以是y方向。模块405也可以相对于模块405插入到带电粒子路径403中的方向而被粗略定位，该方向可以是x方向。模块405还可以相对于围绕x方向的旋转(即Rx)、绕y方向的旋转(即Ry)以及绕z方向的旋转(即Rz)而被粗略定位。模块405因此可以在与带电粒子设备中的带电粒子路径正交的平面中在六个自由度上被粗略定位。

实施例还包括替代实现，其中模块法兰701包括对准销并且外壳法兰1401包括对应的凹槽。替代地，模块法兰701和外壳法兰1401都可以包括对准销和对应的凹槽。

对准销和对应的凹槽都可以具有圆形横截面。然而，实施例还包括具有椭圆形横截面的对准销。替代地或附加地，凹槽可以是槽形的而不是圆形的。使用非圆形对准销和/或凹槽可以允许对准公差小于制造公差。

根据第七实施例，模块405被配置为使得支撑定位系统在模块405内的位置可以被调整。

图15A示出了在包括带电粒子路径403的平面中通过模块405的主体702的一部分的横截面。模块405中的支撑定位系统是根据上文参考图8和图9所描述的第一实施例。

支撑定位系统由多个可调支撑件1501、1502支撑在模块405的主体702中。可调支撑件1501、1502可以是例如可调弹簧螺栓或可调紧固件，诸如带锁紧螺栓的销。对于与盘的射束上游和/或射束下游表面接触的滚珠轴承804中的每一个，可以存在对应的可调支撑件1501、1502。例如，围绕支撑定位系统可以存在三个等距间隔的可调支撑件。

每个可调支撑件1501、1502可以包括半球形端部和纵向本体。纵向本体可以是无螺纹销。每个可调支撑件1501、1502的半球形端部可以由底板1505中的圆锥形或V形凹槽接收。模块405的主体702可以包括具有通道的部分1503、1504，用于接收每个可调支撑件1501、1502的纵向本体。每个可调支撑件1501、1502被插入到通道中的程度可以是可调的。例如，每个可调支撑件1501、1502的纵向本体可以被移动到对应的通道中的任何位置，然后被固定就位。每个可调支撑件1501、1502的纵向本体可以通过锁定螺栓布置而被固定在通道中的适当位置，诸如图15B中所示。图15B中所示的锁定螺栓布置包括螺栓1506和压件1507。螺栓1506和压件1507被布置在可以与可调支撑件1501的纵向本体的通道正交的通道中。当螺栓被旋转时，使得螺栓的一个端部被压靠在压片1507上，压片1507压靠在纵向体上，从而纵向本体在通道中的位置被固定。螺栓1506在相反方向上的旋转释放施加在纵向本体上的力并且纵向本体从而沿着通道移动。

因此，每个部分1503、1504和底板1505在z方向上的分离可以通过调整每个可调支撑件1501、1502插入到相应通道中的程度来进行调整。

如图15A中所示，滚珠轴承804可以与盘的射束上游表面以及模块板802接触。每个模块板802被偏压以在滚珠轴承804上施加力，使得所有滚珠轴承804、盘和滚珠轴承803在模块板802和底板1505之间被保持在压缩下。因此，盘的平面以及由此的整个支撑定位系统可以保持平行，并且与底板1505的上表面保持基本上固定的关系。

部分1503、1502可以与模块405的法兰701固定连接，使得它们基本上不能相对于法兰701移动。底板可以仅通过可调支撑件1501、1502而连接到模块的其余部分。相应地，通过调整可调支撑件1501、1502被插入到对应部分1503、1502中的量，可以调整底板相对于法兰701的z位置。通过对所有可调支撑件1501、1502、底板以及由此的整个支撑定位系统应用不同的调整，可以在Rx和Ry上被倾斜，以及在z方向上被调整。

因此，在当前实施例中，当模块405在带电粒子设备401的外部时，可以手动和/或自动地操作每个可调支撑件1501、1502，以调整支撑定位系统相对于模块405的法兰701的位置。支撑定位系统的z位置和倾斜——即Rx和Ry状态以及因此的电子光学装置404可以由此在模块405被插入到带电粒子设备401中之前通过可调支撑件1501、1502来设置。因此，电子光学装置404的位置及其支撑布置可以在z、Rx和Ry中相对于模块405的法兰701来进行调整，并且当两个法兰被固定在一起时还相对于外壳法兰1401来进行调整。因此，在将模块405插入到带电粒子设备401中之前，电子光学装置404的位置可以相对于带电粒子设备例如带电粒子设备的框架(未示出)来进行预校准，即预调整。因此，在将模块405安装在带电粒子设备401上之后，支撑布置和被支撑的电子光学装置404被粗略定位在相对于框架的期望位置中。

根据第七实施例，电子光学装置404相对于模块405的法兰701的z位置和/或倾斜(即Rx和Ry状态)的调整可以被称为预校准操作。除了第六实施例以及第一至第五实施例中的任何一个的技术之外，还可以应用第七实施例的技术。

根据第八实施例，应用进一步的技术来将电子光学装置404与源射束对准。在包括电子光学装置404的模块405已被固定到带电粒子设备401之后，可以使用电子光学对准技术来将源射束与电子光学装置404对准。例如，诸如偏转器和透镜(未示出)之类的电和磁的带电粒子操纵器可以被使用在模块405的射束上游以控制源射束的路径，使得它与电子光学装置404适当地对准。例如：操纵器诸如例如多极形式的偏转器可以被用来在与射束路径正交的轴上(诸如在x轴和/或y轴上)调整射束路径。可以沿着射束路径使用一组两个偏转器以在每个轴上进行调整。每对中的第一个对路径应用校正，每组中的第二个将射束重新定向为沿着与装置上的期望入射角相对应的路径，该入射角可以对应于射束路径到该组的第一个偏转器的入射角。由于该组中的第二个偏转器的重新定向，每组中的第一个偏转器的校正实际上是过度校正。微偏转器阵列323可以被用于该静电校正，例如如果它位于模块的射束上游。可以控制诸如聚束透镜210或310之类的聚束透镜布置以将Rz中的校正应用于射束的路径。诸如偏转器和透镜(未示出)之类的电和磁的带电粒子操纵器可以附加地和/或替代地被用在模块405的射束下游以控制从模块405输出的射束或多射束的(多个)路径。

除了第一至第七实施例中的一个或多个的技术之外，或者代替第一至第七实施例的技术，可以应用第八实施例的电子光学对准技术。特别地，电子光学装置404与带电粒子射束或多射束的对准过程可以包括确定已经穿过电子光学装置的一个或多个射束和/或已经被电子光学装置反射的一个或多个射束的位置，然后根据所确定的射束位置来应用精细位置调整。精细位置调整可以包括第八实施例的电子/电子光学对准技术和/或根据第一至第五实施例的技术的机械调整。

第七实施例的预校准技术所提供的重新定位的程度取决于模块的设计。在z方向上的调整可以从小于50μm到大于200μm。Rx和Ry的调整可以小于0.1mrad到大于1mrad。

第六实施例可以被称为粗略定位技术。第六实施例可以被用来将电子光学装置404在x、y和z中相对于带电粒子设备中的模块的真空室定位在50μm至200μm以内。Rx、Ry和Rz中的位置可以相对于真空室在1mrad到5mrad之间。

第六和第七实施例的技术可以将电子光学装置定位在相对于真空室的已知位置范围内。然而，由于带电粒子射束路径的位置的变化，电子光学装置可以在x和/或y方向上距带电粒子射束路径在1mm内，并且在Rz中距带电粒子射束路径在100mrad内。

第一至第五实施例以及第八实施例可以被称为精细定位技术。它们可以被用来将电子光学装置404与带电粒子射束或多射束对准。

第一至第五实施例可以能够在x和/或y方向上将电子光学装置移动0.5μm至100μm，以及在Rz中应用多达1rad的旋转。

第八实施例可以能够在x和/或y方向上将带电粒子射束路径移动多达2mm，以及在Rz中应用多达1rad的旋转。第八实施例可以能够通过改变带电粒子射束或多射束的聚焦而在z方向上移动带电粒子射束路径。

实施例还包括将手动和/或自动重新定位技术应用于带电粒子设备401中的其他组件。例如，可以移动源402和/或物镜。例如，源射束可以首先与物镜对准，然后应用根据本文所描述的任何实施例的技术以将带电粒子射束或多射束与电子光学装置404对准。

实施例还包括一种将电子光学装置404安装在带电粒子设备401中的方法。该方法可以包括以下步骤中的一个或多个：将电子光学装置404附接到模块405；执行预校准过程以调整电子光学装置404与模块405的相对位置；对电子光学装置404相对于模块405的主体702的Rx状态应用粗略调整；对电子光学装置404相对于模块405的主体702的Ry状态应用粗略调整；对电子光学装置404相对于模块405的主体702的z位置应用粗略调整；和/或将模块405固定到带电粒子设备401。模块405可以是根据上述第一至第五实施例中的任一个的模块。预校准过程可以根据上述第七实施例。粗略对准过程可以根据上述第六实施例。

在包括电子光学装置404的模块405已被固定到带电粒子设备401之后，实施例包括一种在带电粒子设备401内将电子光学装置404与带电粒子射束或多射束对准的方法。该方法可以包括以下步骤中的一个或多个：对电子光学装置404相对于模块405的主体702的x位置应用精细调整；对电子光学装置404相对于模块405的主体702的y位置应用精细调整；对电子光学装置404相对于模块405主体702的Rz状态应用精细调整；和/或对带电粒子设备401内的带电粒子射束或多射束的路径应用调整。模块405可以是根据上述第一至第五实施例中的任一个的模块405。对带电粒子设备内的带电粒子射束或多射束的路径所应用的调整可以根据上述第八实施例的技术。

上述将电子光学装置404安装在带电粒子设备401中的方法可以与上述在带电粒子设备401内将电子光学装置404与带电粒子射束或多射束对准的方法一起应用。

一种更换带电粒子设备401中的电子光学装置404的方法可以包括：切断对源的供电；关闭隔离包括模块405的真空室的阀门；对真空室通气；开放真空室的真空密封；从带电粒子设备401中移除模块405；将更换模块405插入到带电粒子设备401中；密封真空室的真空密封；对真空室抽气以使真空室恢复到真空状态，并且烘烤模块405；打开隔离真空室的阀门；执行机械精细对准；开启对源的供电；执行高压测试；并且对电子光学装置404和带电粒子路径403执行电气精细对准。

图17示出了根据一个实施例的将电子光学装置安装在带电粒子设备内的方法的流程图。

在步骤1701中，该方法开始。

在步骤1703中，电子光学装置被附接到模块。

在步骤1705中，对电子光学装置相对于模块的主体的Rx状态、Ry状态和/或z位置应用粗略调整。

在步骤1707中，模块被固定到带电粒子设备。

在步骤1709中，该方法结束。

图18示出了根据一个实施例的在带电粒子设备内将电子光学装置与带电粒子射束或多射束对准的方法的流程图。

在步骤1801中，该方法开始。

在步骤1803中，将包括电子光学装置的模块固定到带电粒子设备，从而将电子光学装置安装在带电粒子设备中。

在步骤1805中，对电子光学装置相对于模块的主体的x位置、y位置和/或Rz状态应用(多个)精细调整。

在步骤1807中，对带电粒子设备内的带电粒子射束或多射束的路径应用调整。

在步骤1809中，该方法结束。

实施例包括对上述技术的许多修改和变化。

在上述实施例中，模块405的主体702被永久地固定到模块法兰701。实施例还包括与模块405的主体等效的特征，其被固定并可选地被永久地定位在带电粒子设备401中。法兰的等效特征(未示出)与主体分离并且实际上是可移除盖，以接近主体的等效特征。可以通过移除法兰来更换电子光学装置，从而获得接近与主体具有等效特征的电子光学装置。在法兰与模块的其余部分(包括支撑件和装置)分离且机械独立的这种布置中，模块具有接合布置，该接合布置与设备内的接合布置(优选地，镜筒)相互作用，以粗略地对准模块并且因此相对于装置的框架对准装置。设备和模块的接合布置可以采取抽屉的形式，其能够在所有自由度上相对于框架对准模块，并且可以包括应用于该布置并改编自实施例六的法兰和销特征。

在整个实施例中，描述了用于定位电子光学装置的技术。

真空锁也可以被提供在带电粒子设备401和包括带电粒子设备401的工具的其他位置处。例如，如图16中所示，在射束上游真空锁406和源402之间可以存在源真空锁(未示出)。源真空锁允许带电粒子设备401的包括源402的区域与带电粒子设备401的其余部分隔离并且减少更换源402的时间。源402也可以由可更换模块包括，使得源402是现场可更换的。

如图16中所示，通气/抽气阀1601可以被提供在由射束上游阀406和射束下游阀407隔离的模块区域1607中。当更换模块405时，通气/抽气阀1601可以被用来对模块区域1607通气和抽气。通气/抽气阀1601也可以被用来对源区域1606通气和抽气，其中射束上游阀406打开且射束下游阀407关闭。随着模块区域1607通气，模块405可以被拆卸。

在源区域被通气并且射束上游阀关闭的情况下，包括源402和源区域1606的源模块可以从装置拆卸。在另一种布置中，源区域可以具有指定的通气/抽气阀。源区域可以独立于模块区域1607来操作。源模块可以是现场可更换的。

如图16中所示，包括带电粒子设备401的工具还可以包括次级镜筒1605，其包括检测器(未示出)和探针(未示出)。检测器可以被配置为检测来自样品的电子，例如次级电子。射束上游真空锁1602和射束下游真空锁1603可以被提供在检测器的射束上游和射束下游并且在次级镜筒中提供隔离的检测器区域1608。通气/抽气阀1604可以被提供在由射束上游阀1602和射束下游阀1603隔离的检测器区域1608中。因此检测器也可以是现场可更换的。通气/抽气阀1604也可以被用来对探针区域1609进行通气和抽气，其中射束上游阀1602关闭且射束下游阀1603打开。

在一种布置中，设备可以包括多于一个的模块405，其可以位于一个或多个可隔离和/或独立可操作的模块区域中。检测器镜筒可以在一个或多个可隔离和/或独立可操作的模块区域中具有一个或多个模块。每个附加模块可以是现场可更换的。

实施例还包括由模块405支持的装置，其是与电子光学装置404不同类型的装置。

带电粒子设备401具体地可以为多射束带电粒子设备。带电粒子设备可以包括上文参考图1、图2和图3描述的设备的任何组件。

多射束带电粒子设备可以是检查(或计量检查)工具的组件或电子射束光刻工具的一部分。多射束带电粒子设备可以被使用在许多不同的应用中，应用一般来说包括电子显微镜，而不仅仅是SEM，以及光刻。

多射束带电粒子设备可以包括一个以上的带电粒子源。

在整个实施例中，描述了带电粒子轴。该轴描述了带电粒子通过源201、301并从源201、301输出的路径。所输出的多射束的子射束可以全部基本上平行于带电粒子光轴403。带电粒子光轴204、304可以与照射设备的机械轴相同或不同。

实施例包括以下陈述。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于支撑被配置为操纵带电粒子设备中的带电粒子路径的装置的模块，该模块包括：被配置为支撑该装置的支撑布置，其中该装置被配置为操纵带电粒子设备内的带电粒子路径；以及支撑定位系统，其被配置为在模块内移动支撑布置；其中模块被布置为在带电粒子设备中是现场可更换的。

优选地，当模块使用在带电粒子设备中并且装置由支撑布置保持时：带电粒子路径基本上平行于带电粒子设备的带电粒子轴。

优选地，支撑定位系统被配置为在至少三个移动自由度上移动支撑布置。

优选地，带电粒子轴对应于z轴；该模块在x-y平面上是基本平面结构；并且至少三个移动自由度包括在x-y平面中的移动和绕z轴(Rz)的旋转。

优选地，支撑定位系统是手动和/或自动定位系统。

优选地，支撑定位系统被配置为：将支撑布置移动到支撑布置的期望位置的大约0.5μm至100μm内；和/或将Rz上多达1rad的旋转应用于支撑布置。

优选地，该模块还包括位置检测系统，该位置检测系统被配置为确定支撑布置和/或由支撑布置保持的装置的移动和/或位置。

优选地，位置检测系统包括诸如编码器之类的网格标记，以用于确定支撑布置和/或由支撑布置保持的装置的移动和/或位置。

优选地，位置检测系统被配置为：根据由支撑布置保持的装置的一个或多个特征，确定支撑布置和/或由支撑布置保持的装置的移动和/或位置。

优选地，装置的一个或多个特征包括：开口阵列；和/或一个或多个基准点。

优选地，开口阵列是用于在装置的制造期间对准装置所包括的衬底堆叠中的衬底时使用的开口阵列。

优选地，开口阵列用于通过装置所包括的射束操纵器的带电粒子路径。

优选地，该模块还包括接收部分，该接收部分被配置为接收致动器臂的相应端部。

优选地，在模块外部的致动器包括致动器臂；并且支撑定位系统被配置为通过致动器来移动。

优选地：第一接收部分被布置为接收第一致动器臂的端部，以用于在第一方向上移动支撑定位系统；第二接收部分被布置为接收第二致动器臂的端部，以用于通过支撑定位系统在第二方向上移动支撑布置，该第二方向可以与第一方向正交；并且第三接收部分被布置为接收第三致动器臂的端部以用于旋转支撑布置。

优选地，第一方向和第二方向在x-y平面内；并且旋转是围绕与x-y平面正交的诸如z轴之类的轴。

优选地，该支撑定位系统包括：盘；以及被配置为在模块内支撑盘的多个承载可旋转物体。

优选地：盘具有射束上游表面和射束下游表面；第一组一个或多个承载可旋转物体被布置为接触盘的射束上游表面；并且第二组多个承载可旋转物体被布置为接触盘的射束下游表面。

优选地，第一组承载可旋转物体包括一个、两个或三个承载可旋转物体；并且第二组承载可旋转物体包括三个承载可旋转物体。

优选地，在平面图中，盘被布置为使得：当模块被安装在带电粒子设备内时，带电粒子路径穿过盘中所限定的开口。

优选地，在平面图中，盘基本上是环形的。

优选地，该盘是基本平面结构，优选地在x-y平面中。

优选地，该盘包括支撑布置。

优选地：该模块包括第一施力装置，该第一施力装置被布置为对盘施加力，其中该力在与盘基本上相同的平面内并且用于在该平面内移动盘；该模块包括第二施力装置，该第二施力装置被布置为对盘施加力，其中该力在与盘基本上相同的平面内并且用于旋转盘。

优选地，第一施力装置被配置为使得其施加的力基本上在穿过盘的旋转轴的方向上，使得该力基本上不旋转盘。

优选地，在使用中，盘被以下力压缩：来自第一施力装置的力；施加到第一接收部分的力；以及施加到第二接收部分的力。

优选地，在使用中，第二施力装置被布置为施加力，该力将第三接收部分压入到第三致动器臂的端部中。

优选地，第二施力装置被布置为从盘的侧壁向第一突起施加力；和/或第三接收部分包括来自盘的侧壁的第二突起。

优选地：该模块包括施力装置，该施力装置被布置为向盘施加力；在与盘基本上相同的平面内施加的力；所施加的力用于使盘在平面内线性地移动；并且所施加的力用于旋转盘。

优选地，该模块包括一个或多个轴向施力装置，该一个或多个轴向施力装置被布置为使得盘在第一和第二组承载可旋转物体之间保持在压缩下。

优选地：每个轴向施力装置包括用于接触承载可旋转物体之一的板；和/或一个或多个轴向施力装置是弹性构件，诸如弹簧。

优选地，支撑定位系统包括挠曲布置。

优选地，挠曲布置包括Rz挠曲布置和x-y挠曲布置。

优选地，Rz挠曲布置和x-y挠曲布置都是基本平面结构，优选地在x-y平面中。

优选地，Rz挠曲布置和x-y挠曲布置以堆叠的形式来布置；并且Rz挠曲布置优选地在x-y挠曲布置的射束下游。

优选地，在平面图中，Rz挠曲布置包括在Rz挠曲布置中限定开口的基本圆形结构。

优选地，基本圆形结构的中心基本上与z轴对准。

优选地，在平面图中，Rz挠曲布置包括十字；十字包括在交接处相交的第一和第二横杆；第一横杆在Rz挠曲布置的平面中在第一方向上对准；第二横杆在Rz挠曲布置的平面中在第二方向上对准，其中第二方向与第一方向正交。

优选地：圆形结构位于第一横杆和第二横杆的交接处；并且圆形结构被支撑在第一横杆的第一部分和第二部分之间以及在第二横杆的第一部分和第二部分之间。

优选地：第一横杆与第一接收部分对准；并且第二横杆与第二接收部分对准。

优选地，Rz挠曲布置包括基部和可移动本体。

优选地，第三接收部分包括在Rz挠曲布置的侧壁中的凹槽。

优选地，Rz挠曲布置包括旋转施力装置，该旋转施力装置被配置为施加用于使可移动本体旋转的力。

优选地，在使用中，由旋转施力装置施加的旋转力被配置为将第三接收部分压入到第三致动器臂的端部中。

优选地，x-y挠曲布置包括：外部结构；中间结构；中央结构；以及多个片簧；其中在x-y挠曲布置的平面中，中间结构基本上被外部结构、第一接收部分和第一接收部分包围；其中在x-y挠曲布置的平面中，中央结构基本上被中间结构包围；外部结构通过至少一个片簧而连接到中间结构；并且中间结构通过至少一个片簧而连接到中央结构。

优选地：将中间结构连接到中央结构的至少一个片簧被布置为使得中央结构被布置为响应于施加到第一接收部分的力而相对于外部结构在第一方向上移动；并且将外部结构连接到中间结构的至少一个片簧被布置为使得中间结构被布置为响应于施加到第二接收部分的力而相对于外部结构在第二方向上移动。

优选地：中间结构通过布置在中央结构的相对侧上的两个片簧而连接到中央结构；并且中间结构通过布置在中间结构的相对侧上的两个片簧而连接到外部结构。

优选地，该模块还包括：第一偏压装置，其被布置为施加力，使得中间结构和/或中心结构在第一方向上被保持在压缩下；以及第二偏压装置，其被布置为施加力，使得中间结构和/或中央结构在第二方向上被保持在压缩下。

优选地，x-y挠曲布置的外部结构被固定到Rz挠曲布置的可移动本体。

优选地，第一和/或第二偏压装置是弹性构件，诸如弹簧。

优选地，支撑定位系统包括一个或多个线性致动器。

优选地，每个致动器是压电致动器布置。

优选地，每个压电致动器布置包括双轴剪切模式压电装置。

优选地，支撑定位系统包括多个致动器。

优选地，支撑定位系统所包括的致动器的数目是三个。

优选地，支撑定位系统包括工作台。

优选地，在平面图中，工作台基本上是环形的。

优选地，致动器围绕工作台的中点以基本上相等的角度位置间隔开。

优选地，致动器被对准以使得相邻致动器的纵轴之间的角度为60度。

优选地，致动器被配置为使得所有致动器可以一起操作以在工作台的平面中旋转工作台。

优选地，致动器被配置为使得所有致动器可以一起操作以在工作台的平面中在第一方向上移动工作台。

优选地，致动器被配置为使得所有致动器可以一起操作以在工作台的平面中在第二方向上移动工作台，其中第二方向与第一方向正交。

优选地，该模块还包括一个或多个施力装置，其中每个施力装置被布置为施加将致动器压入到工作台中的力。

优选地，在平面图中，至少一个致动器被布置在工作台的侧面并且被配置为使得致动器的线性移动使工作台旋转；并且其中，对于工作台的侧面的每个致动器，存在施力装置，该施力装置被配置为施加将致动器压入到工作台中的力。

优选地，在工作台的侧面存在两个致动器；并且致动器位于工作台的相对侧上。

优选地，该模块还包括第一和第二线性致动器；其中：第一线性致动器被布置为在第一方向上移动第二线性致动器；并且第二线性致动器被布置为在与第一方向正交的第二方向上移动被布置在工作台的侧面的至少一个致动器。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于支撑被配置为操纵带电粒子设备中的带电粒子路径的装置的模块，该模块包括：模块法兰，其被配置为附接到带电粒子设备外壳的外壳法兰和从该外壳法兰拆卸，使得模块在带电粒子设备中是现场可更换的。

优选地，当模块在带电粒子设备中使用并且模块支撑装置时，该装置被配置为操纵基本上沿着带电粒子设备的带电粒子轴的带电粒子路径。

优选地，带电粒子轴对应于z轴；并且模块在x-y平面中是基本平面结构。

优选地：模块法兰包括用于接收外壳法兰的对准销的一个或多个孔；和/或模块法兰包括用于插入到外壳法兰的孔中的一个或多个对准销。

优选地，该模块法兰包括用于插入到外壳法兰中的一个或多个对准销。

优选地，该模块包括：用于支撑该装置的装置支撑布置；以及用于在至少一个移动自由度上调整装置支撑布置的位置的机构。

优选地，装置支撑系统允许装置支撑布置的位置在三个移动自由度上被调整；并且三个移动自由度优选地是装置支撑布置的z、Rx和Ry位置。

优选地，用于调整装置支撑布置的z、Rx和Ry位置的机构包括一个或多个可调支撑件，诸如可调弹簧螺栓、可调紧固件或可调销。

优选地，可调支撑件围绕装置支撑布置来布置。

优选地，可调支撑件围绕装置支撑布置的中点以基本上相等的角位置间隔开。

优选地，存在三个可调支撑件。

优选地，可调支撑件是独立可调的。

优选地，用于调整装置支撑布置的z、Rx和Ry位置的机构被配置为当模块在带电粒子设备的外部时被操作。

优选地，该模块是根据第一和/或第二方面中的任一个的模块。

优选地，装置支撑布置包括根据第一方面的支撑定位系统和支撑布置。

根据本发明的第三方面，提供了一种带电粒子设备，其包括根据第一和/或第二方面中的任一方面的现场可更换模块。

优选地，该模块包括被配置为操纵带电粒子设备中的带电粒子路径的装置。

优选地，带电粒子设备包括致动器，以用于致动模块的支撑定位系统；并且其中致动器是线性致动器。

优选地，每个致动器包括致动器臂，该致动器臂被配置为与模块所包括的对应接收部分接合。

优选地，致动器臂的端部包括滚轮轴承。

优选地，装置包括射束操纵器，该射束操纵器被布置为操纵带电粒子的多射束的子射束。

优选地，带电粒子设备包括外壳法兰，该外壳法兰被配置为可附接到模块的模块法兰并且能够从该模块法兰拆卸。

优选地，外壳法兰包括用于插入到模块法兰中的对应开口中的一个或多个对准销。

优选地，该模块法兰包括用于插入到外壳法兰中的对应开口中的一个或多个对准销。

优选地，带电粒子设备还包括位置检测系统，该位置检测系统被配置为确定装置的移动和/或位置。

优选地，带电粒子设备还包括：带电粒子源；以及一个或多个操纵器布置，其被配置为操纵装置的射束上游和/或射束下游的带电粒子路径。

优选地，一个或多个操纵器布置被配置为调整带电粒子路径，和/或模块被配置为调整装置的位置，使得带电粒子路径与装置对准。

优选地，带电粒子系统还包括被配置为控制一个或多个操纵器布置的控制系统。

优选地，第一组操纵器布置被提供在模块的射束上游；并且第二组操纵器布置被提供在模块的射束下游。

优选地，操纵器布置中的一个或多个操纵器布置包括用于偏转带电粒子路径的静电偏转器。

优选地，操纵器布置中的一个或多个操纵器布置包括用于偏转带电粒子路径的磁性透镜。

优选地，带电粒子设备还包括用于调整源的位置的源移动机构。

优选地，带电粒子设备还包括物镜；并且带电粒子设备还包括用于调整物镜的位置的透镜移动机构。

优选地，操纵器布置中的至少一个操纵器布置被配置为是可控的，以便操纵来自源的带电粒子路径以与装置和物镜对准。

优选地，带电粒子设备还包括：位于模块的射束上游侧上的射束上游真空锁；以及位于模块的射束下游侧上的射束下游真空锁。

优选地，射束上游真空锁和射束下游真空锁可操作以将包括模块的带电粒子设备的区域与带电粒子设备的相邻区域中的真空条件隔离。

优选地，带电粒子系统还包括在源的射束下游的源真空锁定。

优选地，源真空锁可操作以将包括源的带电粒子设备的区域与带电粒子设备的相邻区域中的真空条件隔离。

优选地，现场可更换模块包括源。

优选地，带电粒子设备还包括次级镜筒；并且次级镜筒包括检测器，检测器被配置为检测来自样品的电子。

优选地，次级镜筒还包括一个或多个真空锁，以用于将次级镜筒的包括检测器的区域与次级镜筒的(多个)相邻区域中的真空条件隔离。

优选地，现场可更换模块包括检测器。

根据本发明的第四方面，提供了一种将电子光学装置安装在带电粒子设备内的方法，该方法包括：将电子光学装置附接到模块；对电子光学装置相对于模块的主体的Rx状态、Ry状态和/或z位置应用粗略调整；以及将模块固定到带电粒子设备。

优选地，该模块是根据第一和/或第二方面的模块；和带电粒子设备。

根据本发明的第五方面，提供了一种在带电粒子设备内将电子光学装置与带电粒子射束或多射束对准的方法，该方法包括：将包括电子光学装置的模块固定到带电粒子设备，以由此将电子光学装置安装在带电粒子设备中；对电子光学装置相对于模块的主体的x位置、y位置和/或Rz状态应用(多个)精细调整；并且对带电粒子设备内的带电粒子射束或多射束的路径应用调整。

优选地，在将电子光学装置安装在带电粒子设备中之前，带电粒子设备中用于接收模块的模块接收区域通过封闭的内部真空密封件而与带电粒子设备内的相邻区域中的基本真空条件隔离，使得模块接收区域可以被通气并且处于带电粒子设备外部的环境条件下。

优选地，该方法还包括：在模块已被固定到带电粒子设备之后，关闭用于模块接收区域的外部真空密封件，使得模块接收区域与带电粒子设备外部的环境条件隔离；对模块接收区域抽气，使其处于基本真空状态；烘烤模块；打开内部真空密封件；激活带电粒子设备的源，使得在带电粒子设备内存在带电粒子射束或多射束。

优选地，该模块是根据第一和/或第二方面的模块；并且带电粒子设备是根据第三方面的带电粒子设备。

根据本发明的第六方面，提供了一种被配置为将电子射束投射到样品的电子光学镜筒，该镜筒包括：框架，其被配置为限定该镜筒的参考系；以及用于容纳包括电子光学装置的现场可更换模块的腔室。电子光学镜筒可以包括接合布置，其被配置为与现场可更换模块接合以将现场可更换模块与框架对准。电子光学镜筒可以包括主动定位系统，其被配置为相对于彼此定位射束和装置以用于精细对准。

优选地，主动定位系统包括在现场可更换模块的射束上游的电子光学元件，其是可控的以操纵电子射束的路径，诸如透镜或偏转电子射束路径。

优选地，主动定位系统包括致动器，该致动器被配置为可与现场可更换模块接合并且是可控的以相对于电子射束的路径以一定的自由度移动装置，该自由度优选地是装置在与电子射束的路径正交的平面中的自由度，优选地，该装置是与电子射束的路径正交的平面中的平面结构。

优选地，电子光学镜筒还包括用于密封镜筒射束上游的腔室的射束上游阀和用于将腔室从镜筒的射束下游部分密封的射束下游阀，优选地使得腔室从镜筒的其余部分被分段

优选地，腔室在镜筒的侧面中限定开口，该开口被配置为接收现场可更换模块，并且该腔室被配置为能够与现场可更换模块密封。

根据本发明的第七方面，提供了一种现场可更换模块，其被布置为可移除地插入到电子光学镜筒中，该现场可更换模块包括：电子光学元件，其被配置为操纵在电子光学镜筒中的电子射束的路径；以及支撑件，其被配置为支撑电子光学元件。现场可更换模块可以包括接合布置，其被配置为在所有自由度上将支撑件与电子光学镜筒的框架对准。

优选地，现场可更换模块还包括支撑定位系统，该支撑定位系统被配置为相对于模块的其余部分使该元件移位，以便使得该元件能够相对于通过该镜筒的电子射束的路径而被定位。

优选地，该元件是被布置为与带电粒子射束的路径正交的平面结构，其中支撑定位系统被配置为在平面结构的平面的至少一个自由度上使支撑件移位，优选地在x轴上、在y轴上和/或围绕z轴旋转。

优选地，支撑定位系统被配置为能够与致动器接合，该致动器与电子光学镜筒的框架相关联，该致动器与平面结构的平面的自由度相关联，该支撑件能够由致动器可控地操作，以使得支撑件相对于框架的位置被调整。

优选地，接合布置包括：平坦表面和两个互锁特征，每个互锁特征被指派给轴向自由度。

优选地，接合布置被配置为以镜筒的侧表面密封。

优选地，现场可更换模块还包括预校准系统，该预校准系统被配置为是可调整的，以优选地在与由支撑定位系统调整的自由度不同的自由度上和/或优选地在装置的平面结构的平面之外的自由度上调整支撑件相对于框架的对准。

虽然已经结合各种实施例描述了本发明，但是通过考虑本文所公开的本发明的说明书和实践，本发明的其他实施例对本领域的技术人员将是显而易见的。说明书和示例旨在仅被视为示例性的，本发明的真实范围和精神由所附权利要求来指示。

上面的描述是说明性的，而不是限制性的。因此，对于本领域的技术人员来说显而易见的是，在不脱离所附权利要求的范围的情况下可以如所描述的那样进行修改。

提供了数个条款：

条款1：一种用于支撑被配置为操纵带电粒子设备中的带电粒子路径的装置的模块，该模块包括：被配置为支撑该装置的支撑布置，其中该装置被配置为操纵带电粒子设备内的带电粒子路径；以及被配置为在模块内移动支撑布置的支撑定位系统；其中模块被布置为在带电粒子设备中是现场可更换的。

条款2：根据条款1所述的模块，其中当模块使用在带电粒子设备中并且装置由支撑布置保持时：带电粒子路径基本上平行于带电粒子设备的带电粒子轴。

条款3：根据条款1或2所述的模块，其中支撑定位系统被配置为在至少三个移动自由度上移动支撑布置。

条款4：根据前述条款中任一项所述的模块，其中带电粒子轴对应于z轴；该模块在x-y平面上是基本平面结构；并且至少三个移动自由度包括在x-y平面中的移动和绕z轴(Rz)的旋转。

条款5：根据前述条款中任一项所述的模块，其中支撑定位系统是手动和/或自动定位系统。

条款6：根据前述条款中任一项所述的模块，其中支撑定位系统被配置为：将支撑布置移动到支撑布置的期望位置的大约0.5μm至100μm内；和/或将Rz上多达1rad的旋转应用于支撑布置。

条款7：根据前述条款中任一项所述的模块，其中模块还包括位置检测系统，该位置检测系统被配置为确定支撑布置和/或由支撑布置保持的装置的移动和/或位置。

条款8：根据条款7所述的模块，其中位置检测系统包括诸如编码器之类的网格标记，以用于确定支撑布置和/或由支撑布置保持的装置的移动和/或位置。

条款9：根据条款7或8所述的模块，其中位置检测系统被配置为：根据由支撑布置保持的装置的一个或多个特征，确定支撑布置和/或由支撑布置保持的装置的移动和/或位置。

条款10：根据条款9所述的模块，其中装置的一个或多个特征包括：开口阵列；和/或一个或多个基准点。

条款11：根据条款10所述的模块，其中开口阵列是在装置的制造期间对准装置所包括的衬底堆叠中的衬底时使用的开口阵列。

条款12：根据条款10所述的模块，其中开口阵列用于通过装置所包括的射束操纵器的带电粒子路径。

条款13：根据前述条款中任一项所述的模块，其中模块还包括接收部分，该接收部分被配置为接收致动器臂的相应端部。

条款14：根据条款13所述的模块，其中在模块外部的致动器包括致动器臂；并且支撑定位系统被配置为通过致动器来移动。

条款15：根据条款14所述的模块，其中：第一接收部分被布置为接收第一致动器臂的端部，以用于在第一方向上移动支撑定位系统；第二接收部分被布置为接收第二致动器臂的端部，以用于通过支撑定位系统在第二方向上移动支撑布置，该第二方向可以与第一方向正交；并且第三接收部分被布置为接收第三致动器臂的端部以用于旋转支撑布置。

条款16：根据条款15所述的模块，其中第一方向和第二方向在x-y平面内；并且旋转是围绕与x-y平面正交的诸如z轴之类的轴。

条款17：根据前述条款中任一项所述的模块，其中支撑定位系统包括：盘；以及被配置为在模块内支撑盘的多个承载可旋转物体。

条款18：根据条款17所述的模块，其中：盘具有射束上游表面和射束下游表面；第一组一个或多个承载可旋转物体被布置为接触盘的射束上游表面；并且第二组多个承载可旋转物体被布置为接触盘的射束下游表面。

条款19：根据条款17或18所述的模块，其中第一组承载可旋转物体包括一个、两个或三个承载可旋转物体；并且第二组承载可旋转物体包括三个承载可旋转物体。

条款20：根据条款17至19中任一项所述的模块，其中在平面图中，盘被布置为使得：当模块被安装在带电粒子设备内时，带电粒子路径穿过盘中所限定的开口。

条款21：根据条款17至20中任一项所述的模块，其中在平面图中，盘基本上是环形的。

条款22：根据条款17至21中任一项所述的模块，其中盘是基本平面结构，优选地在x-y平面中。

条款23：根据条款17至22中任一项所述的模块，其中盘包括支撑布置。

条款24：根据条款17至23中任一项所述的模块，其中：模块包括第一施力装置，该第一施力装置被布置为对盘施加力，其中该力在与盘基本上相同的平面内并且用于在该平面内移动盘；该模块包括第二施力装置，该第二施力装置被布置为对盘施加力，其中该力在与盘基本上相同的平面内并且用于旋转盘。

条款25：根据条款24所述的模块，其中第一施力装置被配置为使得其施加的力基本上在穿过盘的旋转轴的方向上，使得该力基本上不旋转盘。

条款26：根据条款24或25所述的模块，其中在使用中，盘被以下力压缩：来自第一施力装置的力；施加到第一接收部分的力；以及施加到第二接收部分的力。

条款27：根据条款24至26中任一项所述的模块，其中在使用中，第二施力装置被布置为施加力，该力将第三接收部分压入到第三致动器臂的端部中。

条款28：根据条款24至27中任一项所述的模块，其中第二施力装置被布置为从盘的侧壁向第一突起施加力；和/或第三接收部分包括来自盘的侧壁的第二突起。

条款29：根据条款17至23中任一项所述的模块，其中：模块包括施力装置，该施力装置被布置为向盘施加力；在与盘基本上相同的平面内施加的力；所施加的力用于使盘在平面内线性地移动；并且所施加的力用于旋转盘。

条款30：根据条款17至29中任一项所述的模块，其中模块包括一个或多个轴向施力装置，该一个或多个轴向施力装置被布置为使得盘在第一和第二组承载可旋转物体之间保持在压缩下。

条款31：根据条款30所述的模块，其中：每个轴向施力装置包括用于接触承载可旋转物体之一的板；和/或一个或多个轴向施力装置是弹性构件，诸如弹簧。

条款32：根据条款1至16中任一项所述的模块，其中支撑定位系统包括挠曲布置。

条款33：根据条款32所述的模块，其中挠曲布置包括Rz挠曲布置和x-y挠曲布置。

条款34：根据条款33所述的模块，其中Rz挠曲布置和x-y挠曲布置都是基本平面结构，优选地在x-y平面中。

条款35：根据条款33或34中任一项所述的模块，其中Rz挠曲布置和x-y挠曲布置以堆叠的形式来布置；并且Rz挠曲布置优选地在x-y挠曲布置的射束下游。

条款36：根据条款33至35中任一项所述的模块，其中在平面图中，Rz挠曲布置包括在Rz挠曲布置中限定开口的基本圆形结构。

条款37：根据条款36所述的模块，其中基本圆形结构的中心基本上与z轴对准。

条款38：根据条款36或37中任一项所述的模块，其中在平面图中，Rz挠曲布置包括十字；十字包括在交接处相交的第一和第二横杆；第一横杆在Rz挠曲布置的平面中在第一方向上对准；第二横杆在Rz挠曲布置的平面中在第二方向上对准，其中第二方向与第一方向正交。

条款39：根据条款36至38中任一项所述的模块，其中：圆形结构位于第一横杆和第二横杆的交接处；并且圆形结构被支撑在第一横杆的第一部分和第二部分之间以及在第二横杆的第一部分和第二部分之间。

条款40：根据条款39所述的模块，其中：第一横杆与第一接收部分对准；并且第二横杆与第二接收部分对准。

条款41：根据条款33至40中任一项所述的模块，其中Rz挠曲布置包括基部和可移动本体。

条款42：根据条款41所述的模块，其中第三接收部分包括在Rz挠曲布置的侧壁中的凹槽。

条款43：根据条款41或42中任一项所述的模块，其中Rz挠曲布置包括旋转施力装置，该旋转施力装置被配置为施加用于使可移动本体旋转的力。

条款44：根据条款43所述的模块，其中在使用中，由旋转施力装置施加的旋转力被配置为将第三接收部分压入到第三致动器臂的端部中。

条款45：根据条款33至44中任一项所述的模块，其中x-y挠曲布置包括：外部结构；中间结构；中央结构；以及多个片簧；其中在x-y挠曲布置的平面中，中间结构基本上被外部结构、第一接收部分和第一接收部分包围；其中在x-y挠曲布置的平面中，中央结构基本上被中间结构包围；外部结构通过至少一个片簧而连接到中间结构；并且中间结构通过至少一个片簧而连接到中央结构。

条款46：根据条款45所述的模块，其中：将中间结构连接到中央结构的至少一个片簧被布置为使得中央结构被布置为响应于施加到第一接收部分的力而相对于外部结构在第一方向上移动；并且将外部结构连接到中间结构的至少一个片簧被布置为使得中间结构被布置为响应于施加到第二接收部分的力而相对于外部结构在第二方向上移动。

条款47：根据条款46所述的模块，其中：中间结构通过布置在中央结构的相对侧上的两个片簧而连接到中央结构；并且中间结构通过布置在中间结构的相对侧上的两个片簧而连接到外部结构。

条款48：根据条款45至47中任一项所述的模块，还包括：第一偏压装置，其被布置为施加力，使得中间结构和/或中心结构在第一方向上被保持在压缩下；以及第二偏压装置，其被布置为施加力，使得中间结构和/或中央结构在第二方向上被保持在压缩下。

条款49：根据从属于条款41的条款45至48中任一项所述的模块，其中x-y挠曲布置的外部结构被固定到Rz挠曲布置的可移动本体。

条款50：根据条款32至49中任一项所述的模块，其中第一和/或第二偏压装置是弹性构件，诸如弹簧。

条款51：根据条款1至16中任一项所述的模块，其中支撑定位系统包括一个或多个线性致动器或致动器布置。

条款52：根据条款51所述的模块，其中每个致动器是压电致动器布置。

条款53：根据条款52所述的模块，其中每个压电致动器布置包括双轴剪切模式压电装置。

条款54：根据条款51至53中任一项所述的模块，其中支撑定位系统包括多个致动器。

条款55：根据条款54所述的模块，其中支撑定位系统所包括的致动器的数目是三个。

条款56：根据条款51至55中任一项所述的模块，其中支撑定位系统包括工作台。

条款57：根据条款56所述的模块，其中在平面图中，工作台基本上是环形的。

条款58：根据条款56或57中任一项所述的模块，其中致动器围绕工作台的中点以基本上相等的角度位置间隔开。

条款59：根据条款58所述的模块，其中致动器被对准以使得相邻致动器的纵轴之间的角度为60度。

条款60：根据条款51至59中任一项所述的模块，其中致动器被配置为使得所有致动器或致动器布置可以一起操作以在工作台的平面中旋转工作台。

条款61：根据条款51至60中任一项所述的模块，其中致动器被配置为使得所有致动器可以一起操作以在工作台的平面中在第一方向上移动工作台。

条款62：根据条款51至61中任一项所述的模块，其中致动器被配置为使得所有致动器可以一起操作以在工作台的平面中在第二方向上移动工作台，其中第二方向与第一方向正交。

条款63：根据条款51至62中任一项所述的模块，还包括一个或多个施力装置，其中每个施力装置被布置为施加将致动器压入到工作台中的力。

条款64：根据条款51至57中任一项所述的模块，其中在平面图中，至少一个致动器被布置在工作台的侧面并且被配置为使得致动器的线性移动使工作台旋转；并且其中，对于工作台的侧面的每个致动器，存在施力装置，该施力装置被配置为施加将致动器压入到工作台中的力。

条款65：根据条款64所述的模块，其中在工作台的侧面存在两个致动器；并且致动器位于工作台的相对侧上。

条款66：根据条款64或65中任一项所述的模块，还包括第一和第二线性致动器；其中：第一线性致动器被布置为在第一方向上移动第二线性致动器；并且第二线性致动器被布置为在与第一方向正交的第二方向上移动被布置在工作台的侧面的至少一个致动器。

条款67：一种用于支撑被配置为操纵带电粒子设备中的带电粒子路径的装置的模块，该模块包括：模块法兰，其被配置为附接到带电粒子设备外壳的外壳法兰和从该外壳法兰拆卸，使得模块在带电粒子设备中是现场可更换的。

条款68：根据条款67所述的模块，其中当模块在带电粒子设备中使用并且模块支撑装置时，该装置被配置为操纵基本上沿着带电粒子设备的带电粒子轴的带电粒子路径。

条款69：根据条款68所述的模块，其中带电粒子轴对应于z轴；并且模块在x-y平面中是基本平面结构。

条款70：根据条款67至69中任一项所述的模块，其中：模块法兰包括用于接收外壳法兰的对准销的一个或多个孔；和/或模块法兰包括用于插入到外壳法兰的孔中的一个或多个对准销。

条款71：根据条款70所述的模块，其中模块法兰包括用于插入到外壳法兰中的一个或多个对准销。

条款72：根据条款67至71中任一项所述的模块，其中该模块包括：用于支撑该装置的装置支撑布置；以及用于在至少一个移动自由度上调整装置支撑布置的位置的机构。

条款73：根据条款72所述的模块，其中装置支撑系统允许装置支撑布置的位置在三个移动自由度上被调整；并且三个移动自由度优选地是装置支撑布置的z、Rx和Ry位置。

条款74：根据条款72或73中任一项所述的模块，其中用于调整装置支撑布置的z、Rx和Ry位置的机构包括一个或多个可调支撑件，诸如可调弹簧螺栓、可调紧固件或可调销。

条款75：根据条款74所述的模块，其中可调支撑件围绕装置支撑布置来布置。

条款76：根据条款74或75所述的模块，其中可调支撑件围绕装置支撑布置的中点以基本上相等的角位置间隔开。

条款77：根据条款74至76中任一项所述的模块，其中存在三个可调支撑件。

条款78：根据条款74至76中任一项所述的模块，其中可调支撑件是独立可调的。

条款79：根据条款72至78中任一项所述的模块，其中用于调整装置支撑布置的z、Rx和Ry位置的机构被配置为当模块在带电粒子设备的外部时被操作。

条款80：根据条款67至79中任一项所述的模块，其中该模块是根据条款1至66中任一项所述的模块。

条款81：根据条款80所述的模块，其中装置支撑布置包括根据条款1至67中任一项所述的支撑定位系统和支撑布置。

条款82：一种带电粒子设备，包括根据条款1至81中任一项所述的现场可更换模块。

条款83：根据条款82所述的带电粒子设备，其中模块包括被配置为操纵带电粒子设备中的带电粒子路径的装置。

条款84：根据条款83所述的带电粒子设备，其中带电粒子设备包括致动器，以用于致动模块的支撑定位系统；并且其中致动器是线性致动器。

条款85：根据条款84所述的带电粒子设备，其中每个致动器包括致动器臂，该致动器臂被配置为与模块所包括的对应接收部分接合。

条款86：根据条款85所述的带电粒子设备，其中致动器臂的端部包括滚轮轴承。

条款87：根据条款83至86中任一项所述的带电粒子设备，其中装置包括射束操纵器，该射束操纵器被布置为操纵带电粒子的多射束的子射束。

条款88：根据条款82至86中任一项所述的带电粒子设备，其中带电粒子设备包括外壳法兰，该外壳法兰被配置为可附接到模块的模块法兰并且能够从该模块法兰拆卸。

条款89：根据条款88所述的带电粒子设备，其中外壳法兰包括用于插入到模块法兰中的对应开口中的一个或多个对准销。

条款90：根据条款88或89所述的带电粒子设备，其中模块法兰包括用于插入到外壳法兰中的对应开口中的一个或多个对准销。

条款91：根据条款83至90中任一项所述的带电粒子设备，其中带电粒子设备还包括位置检测系统，该位置检测系统被配置为确定装置的移动和/或位置。

条款92：根据条款83至91中任一项所述的带电粒子设备，其中带电粒子设备还包括：带电粒子源；以及一个或多个操纵器布置，其被配置为操纵装置的射束上游和/或射束下游的带电粒子路径。

条款93：根据条款92所述的带电粒子设备，其中一个或多个操纵器配置被配置为调整带电粒子路径，和/或模块被配置为调整装置的位置，使得带电粒子路径与装置对准。

条款94：根据条款92或93中任一项所述的带电粒子设备，其中带电粒子系统还包括被配置为控制一个或多个操纵器布置的控制系统。

条款95：根据条款92至94中任一项所述的带电粒子设备，其中第一组操纵器布置被提供在模块的射束上游；并且第二组操纵器布置被提供在模块的射束下游。

条款96：根据条款92至95中任一项的带电粒子设备，其中操纵器布置中的一个或多个操纵器布置包括用于偏转带电粒子路径的静电偏转器。

条款97：根据条款92至96中任一项的带电粒子设备，其中操纵器布置中的一个或多个操纵器布置包括用于偏转带电粒子路径的磁性透镜。

条款98：根据条款92至97中任一项所述的带电粒子设备，其中带电粒子设备还包括用于调整源的位置的源移动机构。

条款99：根据条款92至98中任一项所述的带电粒子设备，其中带电粒子设备还包括物镜；并且带电粒子设备还包括用于调整物镜的位置的透镜移动机构。

条款100：根据条款99所述的带电粒子设备，其中操纵器布置中的至少一个操纵器布置被配置为是可控的，以便操纵来自源的带电粒子路径以与装置和物镜对准。

条款101：根据条款92至100中任一项所述的带电粒子设备，其中带电粒子设备还包括：位于模块的射束上游侧上的射束上游真空锁；以及位于模块的射束下游侧上的射束下游真空锁。

条款102：根据条款101所述的带电粒子设备，其中射束上游真空锁和射束下游真空锁可操作以将包括模块的带电粒子设备的区域与带电粒子设备的相邻区域中的真空条件隔离。

条款103：根据条款92至102中任一项所述的带电粒子设备，其中带电粒子系统还包括在源的射束下游的源真空锁定。

条款104：根据条款103所述的带电粒子设备，其中源真空锁可操作以将包括源的带电粒子设备的区域与带电粒子设备的相邻区域中的真空条件隔离。

条款105：根据条款104所述的带电粒子设备，其中现场可更换模块包括源。

条款106：根据条款92至105中任一项所述的带电粒子设备，其中带电粒子设备还包括次级镜筒；并且次级镜筒包括检测器，检测器被配置为检测来自样品的电子。

条款107：根据条款106所述的带电粒子设备，其中次级镜筒还包括一个或多个真空锁，以用于将次级镜筒的包括检测器的区域与次级镜筒的(多个)相邻区域中的真空条件隔离。

条款108：根据条款107所述的带电粒子设备，其中现场可更换模块包括检测器。

条款109：一种将电子光学装置安装在带电粒子设备内的方法，该方法包括：将电子光学装置附接到模块；对电子光学装置相对于模块的主体的Rx状态、Ry状态和/或z位置应用粗略调整；以及将模块固定到带电粒子设备。

条款110：根据条款109所述的方法，其中模块是根据条款1至81中任一项的模块；并且带电粒子设备是根据条款82至108中任一项的带电粒子设备。

条款111：一种在带电粒子设备内将电子光学装置与带电粒子射束或多射束对准的方法，该方法包括：将包括电子光学装置的模块固定到带电粒子设备，以由此将电子光学装置安装在带电粒子设备中；对电子光学装置相对于模块的主体的x位置、y位置和/或Rz状态应用(多个)精细调整；并且对带电粒子设备内的带电粒子射束或多射束的路径应用调整。

条款112：根据条款111所述的方法，其中在将电子光学装置安装在带电粒子设备中之前，带电粒子设备中用于接收模块的模块接收区域通过封闭的内部真空密封件而与带电粒子设备内的相邻区域中的基本真空条件隔离，使得模块接收区域可以被通气并且处于带电粒子设备外部的环境条件下。

条款113：根据条款112所述的方法，该方法还包括：在模块已被固定到带电粒子设备之后，关闭用于模块接收区域的外部真空密封件，使得模块接收区域与带电粒子设备外部的环境条件隔离；对模块接收区域抽气，使其处于基本真空状态；烘烤模块；打开内部真空密封件；激活带电粒子设备的源，使得在带电粒子设备内存在带电粒子射束或多射束。

条款114：根据条款111至113所述的方法，其中模块是根据条款1至81中任一项的模块；并且带电粒子设备是根据条款82至108中任一项所述的带电粒子设备。

条款115：一种被配置为将电子射束投射到样品的电子光学镜筒，该镜筒包括：框架，其被配置为限定该镜筒的参考系；用于容纳包括电子光学装置的现场可更换模块的腔室；接合布置，其被配置为与现场可更换模块接合以将现场可更换模块与框架对准；以及主动定位系统，其被配置为相对于彼此定位射束和装置以用于精细对准。

条款116：根据条款115所述的电子光学镜筒，其中主动定位系统包括在现场可更换模块的射束上游的电子光学元件，其是可控的以操纵电子射束的路径，诸如透镜或偏转电子射束路径。

条款117：根据条款115或116所述的电子光学镜筒，其中主动定位系统包括致动器，该致动器被配置为可与现场可更换模块接合并且是可控的以相对于电子射束的路径以一定的自由度移动装置，该自由度优选地是装置在与电子射束的路径正交的平面中的自由度，优选地，该装置是与电子射束的路径正交的平面中的平面结构。

条款118：根据条款115至117中任一项所述的电子光学镜筒，还包括用于密封镜筒射束上游的腔室的射束上游阀和用于将腔室从镜筒的射束下游部分密封的射束下游阀，优选地使得腔室从镜筒的其余部分被分段。

条款119：根据条款115至118中任一项所述的电子光学镜筒，其中腔室在镜筒的侧面中限定开口，该开口被配置为接收现场可更换模块，并且该腔室被配置为能够与现场可更换模块密封。

条款120：一种现场可更换模块，被布置为可移除地插入到电子光学镜筒中，该现场可更换模块包括：a)电子光学元件，其被配置为操纵在电子光学镜筒中的电子射束路径；b)支撑件，其被配置为支撑电子光学元件；以及c)接合布置，其被配置为在所有自由度上将支撑件与电子光学镜筒的框架对准。

条款121：根据条款120所述的现场可更换模块还包括支撑定位系统，该支撑定位系统被配置为相对于模块的其余部分使该元件移位，以便使得该元件能够相对于通过该镜筒的电子射束的路径而被定位。

条款122：根据条款121所述的现场可更换模块，其中该元件是被布置为与带电粒子射束的路径正交的平面结构，其中支撑定位系统被配置为在平面结构的平面的至少一个自由度上使支撑件移位，优选地在x轴上、在y轴上和/或围绕z轴旋转。

条款123：根据条款121或122所述的现场可更换模块，其中支撑定位系统被配置为能够与致动器接合，该致动器与电子光学镜筒的框架相关联，该致动器与平面结构的平面的自由度相关联，该支撑件能够由致动器可控地操作，以使得支撑件相对于框架的位置被调整。

条款124：根据条款120至123中任一项所述的现场可更换模块，其中接合布置包括：平坦表面和两个互锁特征，每个互锁特征被指派给轴向自由度。

条款125：根据条款120至124中任一项所述的现场可更换模块，其中接合布置被配置为以镜筒的侧表面密封。

条款126：根据条款120至125中任一项所述的现场可更换模块，还包括预校准系统，该预校准系统被配置为是可调整的，以优选地在与由支撑定位系统调整的自由度不同的自由度上和/或优选地在装置的平面结构的平面之外的自由度上调整支撑件相对于框架的对准。

Claims (15)

1.一种用于支撑被配置为操纵带电粒子设备中的带电粒子路径的装置的模块，所述模块包括：

装置，所述装置被配置为操纵所述带电粒子设备中的带电粒子路径；

支撑布置，所述支撑布置被配置为支撑所述装置；

支撑定位系统，所述支撑定位系统被配置为在所述模块内移动所述支撑布置，并且至少被配置为围绕所述带电粒子路径旋转所述支撑布置，以便将所述装置与所述带电粒子路径对准；以及

模块法兰，所述模块法兰被配置为附接到所述带电粒子设备的外壳的外壳法兰和从所述外壳法兰拆卸，使得所述模块被布置为在所述带电粒子设备中是现场可更换的。

2.根据权利要求1所述的模块，其中所述支撑定位系统被配置为在至少三个移动自由度上移动所述支撑布置。

3.根据前述权利要求中任一项所述的模块，其中所述模块还包括位置检测系统，所述位置检测系统被配置为确定所述支撑布置和/或由所述支撑布置保持的装置的移动和/或位置，其中所述位置检测系统优选地包括诸如编码器的网格标记，以用于确定所述支撑布置和/或由所述支撑布置保持的装置的移动和/或位置。

4.根据前述权利要求中任一项所述的模块，其中所述模块还包括接收部分，所述接收部分被配置为接收带电粒子设备的致动器臂的相应端部，其中优选地，在所述模块外部的致动器包括所述致动器臂；并且所述支撑定位系统被配置为通过所述致动器来移动。

5.根据前述权利要求中任一项所述的模块，其中所述支撑定位系统包括：

盘；以及

多个承载可旋转物体，被配置为在所述模块内支撑所述盘。

6.根据前述权利要求中任一项所述的模块，其中所述支撑定位系统包括挠曲布置。

7.根据权利要求6所述的模块，所述挠曲布置包括x-y挠曲布置和用于围绕z轴旋转移动的Rz挠曲布置，其中所述Rz挠曲布置和所述x-y挠曲布置以堆叠的形式来布置；并且所述Rz挠曲布置优选地在所述x-y挠曲布置的射束下游。

8.根据前述权利要求中任一项所述的模块，其中所述支撑定位系统包括一个或多个线性致动器。

9.根据权利要求8所述的模块，其中每个致动器是压电致动器布置。

10.根据权利要求9所述的模块，其中每个压电致动器布置包括双轴剪切模式压电装置。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的模块，其中所述支撑定位系统所包括的所述线性致动器的数目为三个。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的模块，所述支撑定位系统包括工作台[权利要求56]，其中所述致动器被配置为使得所述致动器中的所有致动器能够一起操作以在所述工作台的平面中在第一方向上移动所述工作台。

13.根据权利要求12中任一项所述的模块，其中所述致动器被配置为使得所述致动器中的所有致动器能够一起操作以在所述工作台的所述平面中在第二方向上移动所述工作台，其中所述第二方向与所述第一方向正交。

14.根据前述权利要求中任一项所述的模块，所述带电粒子设备包括源和物镜，所述带电粒子设备中的所述带电粒子路径在源和物镜之间。

15.一种在带电粒子设备内将电子光学装置与带电粒子射束或多射束对准的方法，所述方法包括：

将包括电子光学装置的现场可更换模块固定到带电粒子设备，以由此将所述电子光学装置安装在所述带电粒子设备中；

对所述电子光学装置相对于所述模块的主体的x位置、y位置和/或Rz状态应用精细调整，其中对所述电子光学装置的所述Rz状态应用精细调整包括围绕所述带电粒子路径的路径旋转所述电子光学装置；以及

对所述带电粒子设备内的带电粒子射束或多射束的所述路径应用调整。

Images