TW202027121A

TW202027121A - 用於產生多個粒子束之設備及多束式粒子束系統

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Publication number: TW202027121A
Application number: TW108147633A
Authority: TW
Inventors: 迪瑞克列德雷
Original assignee: 德商卡爾蔡司顯微鏡有限責任公司
Priority date: 2018-12-29
Filing date: 2019-12-25
Publication date: 2020-07-16
Also published as: CN111383879B; KR20200083924A; US20200211810A1; DE102018133703B4; TWI838443B; DE102018133703A1; CN111383879A

Abstract

本發明揭露一種用於產生多個粒子束3之設備，該設備包括粒子源11、具有多個開口15的第一多孔板13、具有多個開口19的第二多孔板17、第一粒子透鏡21、第二粒子透鏡22、第三粒子透鏡23以及控制器27，該控制器為第一粒子透鏡21、第二粒子透鏡22以及第三粒子透鏡23中的每一個透鏡提供可調節的激勵。

Description

用於產生多個粒子束之設備及多束式粒子束系統

本發明係關於一種用於產生多個粒子束之設備及一種用多個粒子束工作之多束式粒子束系統。

WO 2005/024881已經揭露了一種多束式粒子束系統，該多束式粒子束系統包括用於產生撞擊多孔板之粒子之粒子源。該多孔板包括多個開口，粒子穿過該等開口，並且該等開口在多孔板的下游的束路徑中形成多個粒子束。進一步，該多束式粒子束系統包括將各個粒子束聚焦在物體處之物鏡。藉由該多束式粒子束系統，借助於粒子束將各個粒子束聚焦在物體上，每個粒子束將粒子源成像在物體的表面上。由單個粒子束在物體上產生的焦點的品質取決於粒子源在物體上的成像的品質。各種因素都會削弱這種品質。該等因素之一係形成各個粒子束的粒子之間的靜電排斥。

為了減少形成粒子束的粒子的這種靜電排斥，US 2017/0025241 A1及US 2017/0025243 A1提出在其開口限定了各個粒子束的多孔板的上游的束路徑中佈置靠近源的另外的多孔板，所述另外的多孔板的開口被隨後形成粒子束的粒子穿過，但是該等粒子中的至少一些粒子不被允許穿過該等開口，並且隨後將不會對粒子束的形成有貢獻。這減少了在任何給定的時間、在兩個多孔板之間的束路徑中存在的粒子數量，而沒有降低各個粒子束的強度。因此，在束路徑的這個區域中減小了作用在隨後形成粒子束的粒子上的庫侖排斥。因此，這可以理論上提高粒子源在物體的表面上成像的品質。

然而，已發現在粒子源與形成多個粒子束的多孔板之間的束路徑中佈置另外的多孔板的概念在實踐中是難以實現的。

因此，本發明之目的是提出一種用於產生多個粒子束之設備，該設備在粒子源與用於產生多個粒子束之多孔板之間的束路徑中包括另外的多孔板，並且該另外的多孔徑板相對容易操縱的。

根據本發明的示例性實施方式，一種用於產生多個粒子束之設備包括：粒子源、包括多個開口的第一多孔板以及包括多個開口的第二多孔板，並且該第二多孔板被佈置在設備的、在粒子源與第一多孔板之間的束路徑中。該粒子源被配置用於在該設備的操作期間產生穿過該第二多孔板中的該多個開口的粒子。在此，期望的是穿過第二多孔板中的該多個開口的粒子中的至少一些粒子同樣穿過第一多孔板中的開口，以便在第一多孔板的下游的束路徑中形成該多個粒子束。已經發現，難以將第一和第二多孔板相對於彼此定位成以及在第一或第二多孔板中將開口佈置成使得這個目的得以實現並且各個粒子束具有較高的束強度。

鑒於這個目的，根據另外的示例性實施方式的用於產生多個粒子束的設備包括：第一粒子透鏡，該第一粒子透鏡被佈置在第二多孔板與第一多孔板之間的束路徑中；第二粒子透鏡，該第二粒子透鏡被佈置在第一粒子透鏡與第一多孔板之間的束路徑中；以及控制器，該控制器被配置用於為第一粒子透鏡提供可調節的激勵並且同樣為第二粒子透鏡提供可調節的激勵。特別地，該控制器可以被實施為使得提供給第一粒子透鏡的激勵係獨立於提供給第二粒子透鏡的激勵而可調節的。

由粒子源產生的粒子可以作為發散束撞擊第二多孔板。該第二多孔板可以由平坦的板形成，在該平坦的板中設置有開口。然而，第二多孔板也可以是彎曲的板，在該彎曲的板中設置有開口。

該第一多孔板可以是平坦的板，在該平坦的板中設置有開口。然而，第一多孔板也可以是彎曲的板，在該彎曲的板中設置有開口。

穿過第二多孔板中的開口的粒子已經形成了粒子束，該等粒子束中的每個粒子束應穿過第一多孔板中的開口之一。第二多孔板中的開口彼此以給定的間隔佈置。該等間隔限定了由第二多孔板中的開口形成的粒子束在第一多孔板的平面中的距離。在第一多孔板的所述平面中，粒子束之間的該等間隔通常不對應於第一多孔板中的開口之間的間隔。然而，可以將第一和第二粒子透鏡的激勵設置成使得獲得這種對應關係並且已經穿過第二多孔板中的開口的粒子原則上也能夠穿過第一多孔板中的開口。

鑒於此而進行的第一和第二粒子透鏡的激勵改變通常也導致來自已經穿過第二多孔板中的開口的粒子的、撞擊第一多孔板的粒子束的發散度的改變。然後，這種發散度的改變又導致在第一多孔板的下游的束路徑中形成的粒子束的發散度的改變。當改變對第一和第二粒子透鏡的激勵時，可能期望將這個發散度設置為目標值並且還保持這個值。然而，這確實是可能的，因為設置對第一和第二粒子透鏡的激勵提供了兩個自由度，這可以用於協助獨立於設置撞擊第一多孔板的粒子束的間隔而設置在第一多孔板下游的束路徑中形成的粒子束的發散度。

通常，第一和第二粒子透鏡的激勵的改變還引起穿過第二多孔板中的開口的粒子束的排列圖案在第一多孔板的平面內繞第一和/或第二粒子透鏡的光軸旋轉。然而，撞擊第一多孔板的粒子束的排列圖案應當對應於第一多孔板中的開口的排列圖案，使得在第一多孔板下游的束路徑中產生具有高的束強度的粒子束。藉由例如使第一多孔板和第二多孔板相對於彼此扭轉，可以實現粒子束的排列圖案在第一多孔板的平面內的可能改變的旋轉。例如，這可以藉由機械致動器來實現。

根據另外的示例性實施方式，用於產生多個粒子束的設備進一步包括第三粒子透鏡，該第三粒子透鏡被佈置在第二粒子透鏡與第一多孔板之間的束路徑中，該控制器進一步被配置用於為第三粒子透鏡提供可調節的激勵。特別地，獨立於第一粒子透鏡的激勵和/或獨立於第二粒子透鏡的激勵，第三粒子透鏡的激勵可以是可調節的。第三粒子透鏡的激勵的可調節性提供了第三自由度，用於形成入射在第一多孔板的平面中的粒子束的圖案，使得鑒於它們彼此之間的間隔、鑒於它們的發散度以及鑒於繞粒子透鏡的光軸的扭轉，該等係可調節的。

根據示例性實施方式，第一多孔板中的開口的直徑和第二多孔板中的開口的直徑彼此以如下方式被匹配：使得穿過第二多孔板中的開口的粒子中的一些粒子穿過第一多孔板中的開口，並且其他的粒子撞擊第一多孔板並且不穿過第一多孔板中的開口。這意味著，在第一多孔板下游的束路徑中形成的粒子束的截面由第一多孔板中的開口的形式限定。另外的多孔板可以被佈置在第一多孔板下游的束路徑中，所述另外的多孔板藉由使所述粒子束僅部分地穿過該等另外的多孔板來進一步限定粒子束。然而，該等另外的多孔板也可以具有開口，該等開口的直徑被選擇為大到使得粒子束整體穿其而過，並且在被包含在粒子束中的粒子方面，該等開口不直接影響粒子束。然而，這種開口可以提供電動勢或磁場，以便在形成粒子束的粒子的軌跡方面影響穿過開口的粒子束。特別地，作為其結果，可以在各個粒子束上提供比如聚焦或發散透鏡或/和偏轉器或/和消像散器的那些效果。

根據示例性實施方式，控制器被配置用於將第一、第二和第三粒子透鏡的激勵設置成使得該等粒子束沿如下方向分別穿過第一多孔板中的開口，該方向位於包含第一多孔板中的被相應粒子束所穿過的開口的中心並且包含第一、第二或第三粒子透鏡的光軸的平面內。

這意味著，形成在第一多孔板下游的束路徑中形成的粒子束的粒子，除了可能的發散或會聚之外，都沿直線延伸，並且例如當它們穿過第一多孔板中的開口時不沿螺旋軌跡行進。然而，如果第一多孔板下游的束路徑中的粒子被暴露於另外的磁場，則粒子可以再次沿著螺旋軌跡移動。

根據另外的示例性實施方式，該設備進一步包括第一消像散器，該第一消像散器被佈置在第二多孔板與第一多孔板之間的束路徑中，其中控制器進一步被配置用於為第一消像散器提供可調節的激勵。根據本文中的另外的示例性實施方式，該設備進一步包括第二消像散器，該第二消像散器被佈置在第一消像散器與第一多孔板之間的束路徑中，其中控制器進一步被配置用於為第二消像散器提供可調節的激勵，該可調節的激勵特別地可以獨立於第一消像散器的激勵被設置。

取決於提供一個還是兩個消像散器，該等消像散器提供了一個或兩個另外的自由度，以影響穿過第二多孔板中的開口的粒子束的撞擊位置在第一多孔板的平面中的排列圖案，並且特別地以補償第一、第二或第三粒子透鏡的可能的成像像差。

根據另外的示例性實施方式，該設備進一步包括第四粒子透鏡，該第四粒子透鏡被佈置在粒子源與第二多孔板之間的束路徑中，其中控制器進一步被配置用於為第四粒子透鏡提供可調節的激勵。第四粒子透鏡的激勵的改變導致由粒子源產生的並撞擊第二多孔板的粒子束的發散度的改變。這種發散度的改變進一步導致穿過第二多孔板中的開口的粒子的粒子密度的改變，並因此導致由第二個多孔板中的開口形成的粒子束的束強度或束電流的改變。由於該等粒子束的粒子進而穿過第一多孔板的開口並形成在第一多孔板的下游的束路徑中形成的粒子束，因此第四粒子透鏡的激勵的改變改變了在第一多孔板的下游的束路徑中形成的粒子束的束強度或束電流。當在實踐中使用該設備時，可能期望能夠改變由該設備產生的粒子束的強度。

由於藉由第四粒子透鏡的激勵的改變而產生的粒子束的強度的改變導致撞擊第二多孔板的粒子的發散度的改變，這導致由第二多孔板中的開口形成的粒子束撞擊第一多孔板的位置的排列圖案的改變。然而，該等改變可以藉由第一、第二和第三粒子透鏡的激勵的相應改變來補償，使得在第一多孔板下游的束路徑中形成的粒子束繼續由第一多孔板中的開口形成。

根據本發明的另外的實施方式，提供了多束式粒子束系統，該多束式粒子束系統包括如上所述的用於產生多個粒子束的設備以及用於將粒子束聚焦在物體上的物鏡。根據示例性實施方式，多束式粒子束系統係多束式粒子束顯微鏡，該多束式粒子束顯微鏡包括用於檢測由粒子束在物體處產生的信號的檢測器裝置。

1‧‧‧多束式粒子束系統

3‧‧‧初級電子束

5‧‧‧位置

7‧‧‧物體

9‧‧‧電子束

11‧‧‧電子束路徑

13‧‧‧第一多孔板

15‧‧‧開口

17‧‧‧第二多孔板

19‧‧‧開口

21‧‧‧第一粒子透鏡

22‧‧‧第二粒子透鏡

23‧‧‧第三粒子透鏡

24‧‧‧第四粒子透鏡

27‧‧‧控制器

31‧‧‧粒子束

33‧‧‧多個粒子束

35‧‧‧光闌

36‧‧‧開口

41‧‧‧第一消像散器

42‧‧‧第二消像散器

44‧‧‧主平面

47‧‧‧光軸

100‧‧‧物鏡系統

101‧‧‧物面

102‧‧‧物鏡

103‧‧‧矩形陣列

200‧‧‧檢測系統

205‧‧‧投影透鏡

211‧‧‧平面

213‧‧‧位置

217‧‧‧陣列

300‧‧‧產生多個粒子束的設備

301‧‧‧電子源

303‧‧‧視準鏡

305‧‧‧多孔板裝置

307‧‧‧視場鏡

309‧‧‧發散電子束

311‧‧‧束

313‧‧‧多孔板

315‧‧‧開口

317‧‧‧點

319‧‧‧陣列

323‧‧‧焦點

325‧‧‧平面

400‧‧‧束開關

I1、I2、I3、I4‧‧‧截取部

P1、P2、P3、P4‧‧‧間隔

D‧‧‧直徑

下文參考圖示來解釋本發明的示例性實施方式。在圖中：

圖1顯示根據本發明之一實施例之多束式粒子束系統之示意圖；及

圖2顯示根據本發明之一實施例之用於產生多個粒子束之設備之示意性截面圖。

圖1係多束式粒子束系統1之示意圖，該多束式粒子束系統用多個粒子束工作。多束式粒子束系統1產生多個粒子束，該等粒子束撞擊要檢查的物體，以便在那裡產生從物體發出並隨後被檢測的電子。多束式粒子束系統1為掃描式電子顯微鏡(SEM)類型，其使用多個初級電子束3，該等初級電子束入射在物體7的表面上的位置5處並在那裡產生多個電子束斑。要檢查的物體7可以為任何期望的類型，並且包括例如半導體晶圓、生物樣品以及具有小型化元件等的裝置。物體7的表面被佈置在物鏡系統100的物鏡102的物面101中。

圖1中的放大的截取部I1示出了物面101的平面視圖，該物面具有在平面101中形成的撞擊位置5的規則矩形陣列103。在圖1中，撞擊位置的數量為25，形成5×5陣列103。為了簡化圖示，撞擊位置的數量25係所選擇的較小的數量。實際上，束或撞擊位置的數量可以被選擇為顯著更大，比如20×30、100×100等。

在所示的實施方式中，撞擊位置5的陣列103係在相鄰的撞擊位置之間具有恒定的間隔P1的、基本上規則的矩形陣列。間隔P1的示例性值為1微米、10微米和40微米。然而，陣列103也可以例如具有其他對稱性，比如六邊形對稱性。

在物面101中形成的束斑的直徑可以是較小的。所述直徑的示例性值為1奈米、5奈米、100奈米和200奈米。用於對束斑5整形的粒子束3聚焦由物鏡系統100實現。

撞擊物體的粒子產生從物體7的表面發出的電子。從物體7的表面發出的電子被物鏡102整形以形成電子束9。檢查系統1提供了電子束路徑11以便將該多個電子束9饋送到檢測系統200。檢測系統200包括電子光學單元，該電子光學單元具有投影透鏡205以將電子束9引導到電子多排檢測器209上。

圖1中的截取部I2示出了平面211的平面視圖，各個檢測區域位於在該平面中，電子束9入射在該等檢測區域上的位置213處。撞擊位置213位於陣列217中、彼此之間具有規則的間隔P2。間隔P2的示例性值為10微米、100微米和200微米。

在圖1中非常示意性地展示出的用於產生多個粒子束的設備300中產生初級電子束3，所述設備包括至少一個電子源301、至少一個視準鏡303、以及多孔板裝置305和視需要的視場鏡307。電子源301產生發散電子束309，該電子束被該至少一個準直透鏡303準直以形成照射多孔板裝置305的束311。

圖1中的截取部I3示出了多孔板裝置305的平面視圖。多孔板裝置305包括其中形成有多個開口315的多孔板313。開口315的中點317被佈置成陣列319，該陣列與物面101中的束斑5形成的陣列103相對應。開口315的中點317之間的間隔P3可以具有5微米、100微米和200微米的示例性值。開口315的直徑D小於該等開口的中點之間的間隔P3。直徑D的示例性值係0.2×P3、0.4×P3和0.8×P3。

照射束311的電子穿過開口315並形成電子束3。照射束311的、撞擊板313的電子被板吸收，並且對電子束3的形成沒有貢獻。

多孔板裝置305可以以在平面325中形成束焦點323的方式來聚焦電子束3。焦點323的直徑可以為例如10奈米、100奈米及1微米。

場透鏡307和物鏡102提供第一成像粒子光學單元，用於將在其中形成焦點的平面325成像到物面101上，使得在物體7的表面那裡形成撞擊位置5或束斑的陣列103。

物鏡102和投影透鏡裝置205提供第二成像粒子光學單元，用於將物面101成像到檢測平面211上。因此，物鏡102係作為第一和第二粒子光學單元兩者的一部分的透鏡，而場透鏡307僅屬於第一粒子光學單元且投影透鏡205僅屬於第二粒子光學單元。

束開關400被佈置在第一粒子光學單元的在多孔板裝置305與物鏡系統100之間的束路徑中。束開關400還是第二粒子光學單元的一部分、在物鏡系統100與檢測系統200之間的束路徑中。

可以從國際專利申請WO 2005/024881、WO 2007/028595、WO 2007/028596和WO 2007/060017以及申請號為DE 10 2013 016 113 A1、DE 10 2013 014 976 A1及DE 10 2014 008 083 A1之德國專利申請中獲得關於這種多束式粒子束系統以及其中所使用的部件(比如粒子源、多孔板及透鏡)的進一步資訊，該等申請之全部範圍內之揭露內容藉由引用併入本申請。

在圖2的縱向截面中示意性地展示了用於產生多個粒子束3的設備300。設備300包括粒子源11、具有多個開口15的第一多孔板13以及具有多個開口19的第二多孔板17。第一粒子透鏡21被佈置在第二多孔板17與第一多孔板13之間的束路徑中。第二粒子透鏡22被佈置在第一粒子透鏡21與第一多孔板13之間的束路徑中。第三粒子透鏡23被佈置在第二粒子透鏡22與第一多孔板13之間的束路徑中。第四粒子透鏡24被佈置在粒子源11與第二多孔板17之間的束路徑中。

第一、第二、第三和第四粒子透鏡21、22、23和24的激勵分別是由控制器27可調節的，在每種情況下控制器藉由饋送線為粒子透鏡21、22、23和24提供可調節的激勵。粒子透鏡21、22、23和24可以是對穿過相應粒子透鏡的粒子束具有聚焦效應的磁粒子透鏡。聚焦效應的強度對應於提供給相應透鏡的激勵，即，在磁粒子透鏡的情況下所提供的激勵電流。然而，粒子透鏡也可以是提供靜電場的靜電粒子透鏡，該靜電場為穿過相應粒子透鏡的粒子束提供聚焦或發散效應。該等效應係由靜電場產生的，為了激勵所述靜電場，控制器將施加給相應粒子透鏡的電極的可調電壓提供給透鏡。粒子透鏡還可以各自提供磁場與靜電場的組合，以便對穿過相應粒子透鏡的粒子束提供聚焦或發散效應。

在操作期間，粒子源11產生發散的粒子束31，該粒子束穿過第四粒子透鏡24並撞擊第二多孔板17。撞擊多孔板17的束31的粒子中的一些粒子經第二多孔板17中的開口19穿過第二多孔板，而其他的粒子被第二多孔板17吸收並且不穿過開口19。經第二多孔板的開口19穿過第二多孔板的束31的粒子在第二多孔板17下游的束路徑中形成多個粒子束 33。

每個粒子束33在撞擊第一多孔板13之前依次穿過第一粒子透鏡21、第二粒子透鏡22和第三粒子透鏡23。粒子束33中的每個粒子束的其中一些粒子穿過第一多孔板13中的開口15之一，並且在第一多孔板13的下游的束路徑中形成粒子束3之一。粒子束33中的每個粒子束的其他粒子撞擊多孔板13，並且被其吸收而不穿過第一多孔板13中的開口15之一。

光闌35可以被佈置在第一多孔板13的上游或下游的束路徑中，所述光闌具有供所有束3都穿過的開口36，並且控制器27能夠對所述開口施加不同於第一多孔板13的電勢的電勢，以便在第一多孔板13與光闌35之間產生電場。在每種情況下這種電場可以對各個粒子束3具有聚焦效應，並且可以有助於形成束焦點323，該等束焦點被物鏡102成像在物體7的表面101上。

期望在第一多孔板13的下游的束路徑中以預定的發散度或會聚度形成粒子束。在圖2的圖示中，粒子束3在第一多孔板13的下游的束路徑中形成一組平行束3。為了實現這一點，撞擊第一多孔板13的粒子束33必須以適當的會聚度或發散度入射到第一多孔板13上。可以藉由設置提供給粒子透鏡21、22和23的激勵來設置這種會聚度或發散度。

在第一多孔板13的下游的束路徑中形成的粒子束3由第一多孔板13中的開口15限定。這意味著在第一多孔徑板13的正下游的粒子束3中的每個粒子束的截面由相應粒子束3穿過的開口15的截面決定。

類似地，第二多孔板17下游的束路徑中的束33由第二多孔板17中的開口19限定。

對第四粒子透鏡24的激勵的改變導致粒子束31在入射到第二多孔板17上時的發散度的改變。由於束31在入射到第二多孔板17上時的發散度的改變係在第二多孔板17的上游的束路徑中進行的，即，在距第二多孔板一定距離處，因此改變粒子束31的發散度也改變了第二多孔板17的、被粒子束31照射的面積的大小。圖2展示了第四粒子透鏡24的主平面44，該主平面係與光軸47正交的平面，所述平面距第二多孔板17具有一定距離。

由於第二多孔板17上被粒子束31照射的面積改變，當粒子束31的束電流保持不變時，穿過第二多孔板17中的開口19的粒子束33的束電流也改變。此外，穿過第一多孔板13中的開口15的粒子束33的束電流根據撞擊第一多孔板13的粒子束33的束電流而改變。因此，顯然可以藉由改變對第四粒子透鏡24的激勵來改變由設備300產生的粒子束3的束電流。然而，改變粒子束3的束電流會伴隨著束31撞擊第二多孔板17時的、以及在第二多孔板17下游的束路徑中粒子束33被形成的發散度的改變。然而，如上所述，在第一多孔板的下游形成的粒子束3的發散度應該保持不變。這可以藉由由控制器27改變對第一、第二和第三粒子透鏡21、22和23的激勵來實現。能夠改變三個粒子透鏡21、22和23的三個激勵提供了影響粒子束33的三個自由度。

需要該等自由度中的第一自由度在第二多孔板17下游的束路徑中以如下方式改變粒子束33的發散度：粒子束33以為了獲得在第一多孔徑板13的下游的束路徑中粒子束3的發散度而期望的發散度入射到第一多孔板13上。

需要第二自由度來設置粒子束33之間的間隔，該等粒子束以該間隔入射在第一多孔板13上。該等間隔應當對應於第一多孔板13中的開口15之間的間隔，使得粒子束33中的每個粒子束的粒子也穿過第一多孔板13中的相應開口15。

由於以下原因需要第三自由度：如果粒子束33穿過粒子透鏡21、22和23，並且如果該等透鏡之一係磁粒子透鏡，則由該粒子透鏡提供的磁場導致粒子束在磁場內分別沿螺旋形軌跡延伸。這意味著在圖2的圖示中在第二多孔板17正下方的圖平面中延伸的粒子束33在穿過粒子透鏡21、22和23之一之後被扭轉離開圖2的圖平面，並且不撞擊為粒子束33設置的並且位於圖平面中的第一多孔板13中的開口15。

因此，第三自由度用於以如下方式設置粒子束33繞由所有粒子透鏡21、22和23提供的光軸47的扭轉：粒子束33撞擊第一多孔板13中的、為此而設置的開口15，並形成設置在第一多孔板13下游的束路徑中的粒子束3。因此，可以將對粒子透鏡的激勵設置為使得，在圖2中展示的粒子束3沿位於圖2的圖平面內的方向穿過第一多孔板13中的開口15。更普遍地表示成，粒子束沿如下方向穿過第一多孔板13中的開口15：該方向位於包含第一、第二和第三粒子透鏡21、22、23的光軸47並且包含第一多孔板13中的被相應粒子束3穿過的開口15的中心的平面中。

可以將被佈置在第一多孔板13與第二多孔板17之間的三個粒子透鏡21到23的激勵設置為使得由這三個粒子透鏡21到23構成的透鏡系統具有位於粒子源11附近的源側焦點。有利地是，但並非必須，由粒子透鏡21至23組成的透鏡系統的源側焦點與粒子源11的位置重合。這可以實現的是，經準直的或虛擬準直的粒子束照射第一多孔板13中的開口15，並且由第一多孔板13產生的粒子束3從第一多孔板13中以遠心的方式射出。可以藉由改變第四粒子透鏡24的激勵來實現穿過第一多孔板13中的開口的粒子束3的束電流的改變。第四粒子透鏡24被佈置為非常靠近粒子源11，因此非常接近由被佈置在第一多孔板13與第二多孔板17之間的這三個粒子透鏡21至23組成的透鏡系統的源側焦點。為了在改變粒子束33中的束電流時精確地維持粒子束3的遠心度，必須改變由這三個粒子透鏡21至23構成的透鏡系統的激勵。

而且，可以改變被佈置在第一多孔板13與第二多孔板17之間的這三個粒子透鏡21至23的激勵，使得由這三個粒子透鏡21至23組成的透鏡系統的共同源側焦點保持靜止，但同時，由這三個粒子透鏡21 至23組成的透鏡系統的主平面離其源側焦點並且因此離粒子源11的距離也發生改變。其結果係，可以改變入射到第一多孔板13上時粒子束33之間的間隔(間距)，而不改變入射到第一多孔板13上時粒子束33的遠心度。由這三個粒子透鏡21至23組成的透鏡系統的主平面的位移所需的激勵改變可以在此以如下方式被分佈在這三個粒子透鏡21至23之中(如果粒子透鏡21到23中的一些透鏡被實施為磁透鏡)：使得粒子束33沒有附加的旋轉。

總的來說，由於所描述的佈置以及對這四個粒子透鏡21至24的激勵的所描述的選擇，粒子束33的束電流、當粒子束33入射在第一多孔板13上時其遠心度以及彼此之間的間隔(間距)可以彼此獨立地改變，而不產生粒子束33整體相對於第一多孔板13的旋轉。

裝置300進一步包括被佈置在第二多孔板17與第一多孔板13之間的束路徑中的第一消像散器41。控制器27被配置用於為第一消像散器41提供可調節的激勵。該設備進一步包括第二消像散器42，該第二消像散器被佈置在第一消像散器41與第一多孔板13之間的束路徑中。控制器27被配置用於為第二消像散器42提供可調節的激勵。

消像散器41和42提供取決於所述消像散器的激勵並且影響穿過消像散器41和42的一組粒子束33的多極場，以便影響粒子束33的撞擊位置在第一多孔板13的平面中的排列圖案、並且特別地以便補償第一、第二或第三粒子透鏡21、22、23的可能的成像像差。其結果係，粒子束3撞擊物體7的角度可以藉由適當地致動消像散器41和42來改變。此外，為了進一步補償光學單元(比如物鏡102的)的像差，例如除了這兩個消像散器41和42之外，還可以將另外的消像散器佈置在第一多孔板13的上游或下游，所述另外的消像散器提供了影響粒子束的另外的自由度。為了獲得甚至進一步的自由度，例如可以將一個或多個束偏轉器佈置在第一多孔板13的上游或下游，並且消像散器本身也可以作為偏轉器工作。

特別地，除了校正第一、第二和第三粒子透鏡21、22和23之成像像差和/或校正後續透鏡系統之成像像差所需的激勵之外，可以將產生對於所有粒子束33均是均勻的共同偏轉的偶極場疊加在消像散器41、42上。其結果係，可以改變粒子束33與第一多孔板13的平面之間的角度，並且因此可以改變粒子束33入射在第一多孔板13上的角度。此外，疊加在第一消像散器41的消像散器激勵上的偶極場可以具有與疊加在第二消像散器42的消像散器激勵上的偶極場相反的極性。其結果係，除了粒子束33入射在第一多孔板13上的角度之外，還可以改變粒子束33入射在第一多孔板13上的位置。

此外，或者作為第一多孔板13的替代方案，多排偏轉器陣列可以被佈置在圖2中不再展示的平面325中(見圖1)，束焦點係在所述平面中產生。這種多排偏轉器陣列具有用於粒子束33中的每個粒子束的開口。圍繞該等開口中的每一個開口佈置兩個、三個、四個、八個或更多電極，能夠對所述電極彼此獨立地施加電勢，使得每個粒子束經受的偏轉對於每個粒子束而言都是獨立可調的和可變的。使用這種多排偏轉器陣列，可以單獨設置粒子束3在樣品7上的入射角。這種多排偏轉器陣列可以形成第一多孔板13，或者可以附加於第一多孔板13而存在。在後一種情況下，應將由三個粒子透鏡(這三個粒子透鏡的激勵係可單獨調節的)構成的另外的透鏡系統佈置在第一多孔板13與多排偏轉器陣列之間。這種另外的透鏡系統的透鏡的適當激勵(所述激勵彼此匹配)可以設置粒子束的遠心度、粒子束彼此之間的距離(間距)以及當粒子束彼此獨立地入射在多排偏轉器陣列上時粒子束相對於多排偏轉器陣列的開口的取向(旋轉)，如上所述。