TW202312215A - 評估系統、評估方法 - Google Patents

Abstract

本發明揭示評估系統及方法。在一個配置中，帶電粒子在以一多射束形式配置之子射束中經引導朝向一樣本。複數個控制電極界定一控制透鏡陣列。該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡與該多射束之一各別子射束之一子射束路徑對準且經組態以對該各別子射束進行操作。複數個接物鏡電極界定將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列。物鏡與一子射束路徑對準，該子射束路徑與一各別控制透鏡對準。藉由將對應電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極而針對該多射束之一子射束實施可選著陸能量。一控制器經組態以選擇對應電位，因此該系統之一影像平面與所有控制電極及接物鏡電極之間的一空間關係對於每一可選著陸能量係相同的。

Description

評估系統、評估方法

本文所提供之實施例係關於使用帶電粒子(特別是電子)例如藉由偵測自樣本發射之信號電子來評估該樣本的評估系統及方法。

當製造半導體積體電路(IC)晶片時，由於例如光學效應及偶然粒子所導致的非所要圖案缺陷在製作過程期間不可避免地出現在基板(亦即，晶圓)或遮罩上，藉此降低了良率。監測非所要圖案缺陷之程度因此為IC晶片之製造中之重要程序。更一般而言，基板或其他物件/材料之表面的檢測及/或量測為在其製造期間及/或之後的重要程序。

具有帶電粒子束之圖案檢測工具已用以檢測物件(其可被稱作樣本)，例如以偵測圖案缺陷。此等工具通常使用電子顯微法技術，諸如掃描電子顯微鏡(SEM)。在SEM中，運用最終減速步驟定向在相對較高能量下之電子的初級電子束以便使其以相對較低的著陸能量著陸於樣本上。電子束經聚焦作為樣本上之探測光點。探測光點處之材料結構與來自電子束之著陸電子之間的相互作用使得待自表面發射信號電子，諸如次級電子、反向散射電子或歐傑(Auger)電子。可自樣本之材料結構發射信號電子。藉由使初級電子束作為探測光點遍及樣本表面進行掃描，可橫越樣本之表面發射信號電子。藉由收集自樣本表面之此等發射之信號電子，圖案檢測工具可獲得表示樣本之表面之材料結構的特性之影像。

一般需要改良評估系統及方法中之帶電粒子束的控制。

本發明之一目標為改良評估系統及方法中之對帶電粒子束之控制。

根據本發明之一態樣，提供一種經組態以將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本的評估系統，該系統包含：複數個控制電極，其界定一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡與該多射束之一各別子射束之一子射束路徑對準且經組態以對該各別子射束進行操作；複數個接物鏡電極，其界定經組態以將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列，該物鏡陣列中之每一物鏡係與一子射束路徑對準，該子射束路徑與一各別控制透鏡對準；及一控制器，其經組態以藉由將對應電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極而針對該多射束之一子射束實施複數個可選著陸能量，其中：該控制器經組態以選擇該等對應電位，使得該系統之一影像平面與所有該等控制電極及接物鏡電極之間的一空間關係對於該等可選著陸能量中之每一者係相同的。

現在將詳細參考例示性實施例，在隨附圖式中繪示該等例示性實施例之實例。以下描述參考隨附圖式，其中除非另外表示，否則不同圖式中之相同編號表示相同或相似元件。例示性實施例之以下描述中所闡述之實施並不表示符合本發明之所有實施。取而代之，其僅僅為符合關於所附申請專利範圍中所敍述之本發明的態樣之裝置及方法之實例。

可藉由顯著增加IC晶片上之電路組件(諸如電晶體、電容器、二極體等)之填集密度來實現電子器件之增強之運算能力，此減小器件之實體大小。此已藉由提高之解析度來實現，從而使得能夠製作更小的結構。舉例而言，智慧型手機中之IC晶片(其為拇指甲大小且在2019年或早於2019年可用)可包括超過20億個電晶體，每一電晶體之大小小於人類毛髮之1/1000。因此，半導體IC製造係具有數百個個別步驟之複雜且耗時程序並不出人意料。甚至一個步驟中之錯誤亦有可能顯著影響最終產品之功能。甚至一個「致命缺陷」亦可造成器件故障。製造過程之目標為改良程序之總體良率。舉例而言，為獲得50步驟程序(其中步驟可指示形成於晶圓上之層的數目)之75%良率，每一個別步驟必須具有大於99.4%之良率。若每一個別步驟具有為95%之良率，則總程序良率將低至7%。

雖然在IC晶片製造設施中高程序良率係合乎需要的，但維持高基板(亦即晶圓)產出量(被定義為每小時處理基板之數目)亦係必需的。高程序良率及高基板產出量可受到缺陷之存在影響。若需要操作員干預來檢閱缺陷，則此尤其成立。因此，藉由檢測工具(諸如掃描電子顯微鏡(「SEM」))進行高產出量偵測及微米及奈米尺度缺陷之識別對於維持高良率及低成本係至關重要的。

SEM包含掃描器件及偵測器裝置。掃描器件包含：照明裝置，其包含用於產生初級電子之電子源；及投影裝置，其用於運用一或多個聚焦的初級電子束來掃描樣本，諸如基板。至少照明裝置或照明系統及投影裝置或投影系統可統稱為電光學系統或裝置。初級電子與樣本相互作用，且產生次級電子。偵測裝置在掃描樣本時捕捉來自樣本之次級電子，使得SEM可產生樣本之經掃描區域的影像。為了進行高產出量檢測，檢測裝置中之一些使用多個聚焦之初級電子束，亦即多射束。多射束之組成射束可被稱作子射束或細射束。多射束可同時掃描樣本之不同部分。多射束檢測裝置因此可以比單射束檢測裝置高得多的速度檢測樣本。

下文描述已知多射束檢測裝置之實施。

圖係示意性的。因此出於清楚起見，圖式中之組件的相對尺寸被誇示。在以下圖式描述內，相同或類似參考數字係指相同或類似組件或實體，且僅描述關於個別實施例之差異。雖然本說明書及圖式係針對電光學裝置，但應瞭解，實施例並不用以將本發明限制為特定帶電粒子。因此，更一般而言，貫穿本發明文獻對電子之參考可被認為對帶電粒子之參考，其中帶電粒子未必為電子。

現在參考 圖 1，其為繪示例示性帶電粒子束檢測裝置100之示意圖，該裝置亦可被稱作帶電粒子束評估系統或簡單地稱作評估系統。 圖 1之帶電粒子束檢測裝置100包括主腔室10、裝載鎖定腔室20、電子束工具40、設備前端模組(EFEM) 30及控制器50。電子束工具40位於主腔室10內。

EFEM 30包括第一裝載埠30a及第二裝載埠30b。EFEM 30可包括額外裝載埠。第一裝載埠30a及第二裝載埠30b可例如收納含有待檢測之基板(例如，半導體基板或由其他材料製成之基板)或樣本的基板前開式單元匣(FOUP) (基板、晶圓及樣本在下文中被集體地稱作「樣本」)。EFEM 30中之一或多個機器人臂(圖中未繪示)將樣本輸送至裝載鎖定腔室20。

裝載鎖定腔室20用以移除樣本周圍之氣體。此產生真空，亦即局部氣體壓力低於周圍環境中之壓力。可將裝載鎖定腔室20連接至裝載鎖定真空泵系統(圖中未繪示)，該裝載鎖定真空泵系統移除裝載鎖定腔室20中之氣體粒子。裝載鎖定真空泵系統之操作使得裝載鎖定腔室能夠達到低於大氣壓力之第一壓力。在達到第一壓力之後，一或多個機器人臂(圖中未繪示)將樣本自裝載鎖定腔室20輸送至主腔室10。將主腔室10連接至主腔室真空泵系統(圖中未繪示)。主腔室真空泵系統移除主腔室10中之氣體粒子，使得樣本周圍之壓力達到低於第一壓力之第二壓力。在達到第二壓力之後，將樣本輸送至藉以可檢測樣本之電子束工具。電子束工具40可包含多射束電光學裝置。

控制器50以電子方式連接至電子束工具40。控制器50可為經組態以控制帶電粒子束檢測裝置100之處理器(諸如電腦)。控制器50亦可包括經組態以實行各種信號及影像處理功能之處理電路系統。雖然控制器50在 圖 1中被展示為在包括主腔室10、裝載鎖定腔室20及EFEM 30之結構之外部，但應瞭解，控制器50可為該結構之部分。控制器50可位於帶電粒子束檢測裝置之組成元件中之一者中或其可分佈於組成元件中之至少兩者上方。雖然本發明提供容納電子束檢測工具之主腔室10的實例，但應注意，本發明之態樣在其最廣泛意義上而言不限於容納電子束檢測工具之腔室。實情為，應瞭解，亦可將前述原理應用於在第二壓力下操作之裝置的其他工具及其他配置。

現在參考 圖 2，其為繪示例示性電子束工具40之示意圖，該例示性電子束工具包括作為 圖 1之例示性帶電粒子束檢測裝置100之部分的多射束檢測工具。多射束電子束工具40 (在本文中亦被稱作裝置40)包含電子源201、投影裝置230、機動載物台209及樣本固持器207。電子源201及投影裝置230可一起被稱作照明裝置。樣本固持器207由機動載物台209支撐，以便固持用於檢測之樣本208 (例如，基板或遮罩)。多射束電子束工具40進一步包含電子偵測器件240。

電子源201可包含陰極(圖中未繪示)及提取器或陽極(圖中未繪示)。在操作期間，電子源201經組態以自陰極發射電子作為初級電子。藉由提取器及/或陽極提取或加速初級電子以形成初級電子束202。

投影裝置230經組態以將初級電子束202轉換成複數個子射束211、212、213且將每一子射束引導至樣本208上。儘管為簡單起見繪示三個子射束，但可存在數十、數百、數千、數萬或甚至數十萬(或更多)之子射束。該等子射束可被稱作細射束。

控制器50可連接至 圖 1之帶電粒子束檢測裝置100的各種部分，諸如電子源201、電子偵測器件240、投影裝置230及機動載物台209。控制器50可執行各種影像及信號處理功能。控制器50亦可產生各種控制信號以管控帶電粒子束檢測裝置(包括帶電粒子多射束裝置)之操作。

投影裝置230可經組態以將子射束211、212及213聚焦至用於檢測之樣本208上且可在樣本208之表面上形成三個探測光點221、222及223。投影裝置230可經組態以使初級子射束211、212及213偏轉，以使探測光點221、222及223橫越樣本208之表面之區段中的個別掃描區域進行掃描。回應於初級子射束211、212及213入射於樣本208上之探測光點221、222及223上，自樣本208產生電子，該等電子包括次級電子及反向散射電子，其可被稱作信號粒子。次級電子通常具有≤ 50 eV之電子能量且反向散射電子通常具有50 eV與初級子射束211、212及213之著陸能量之間的電子能量。

電子偵測器件240經組態以偵測次級電子及/或反向散射電子且產生對應信號，該等對應信號被發送至控制器50或信號處理系統(圖中未繪示)例如以建構樣本208之對應經掃描區域的影像。電子偵測器件可併入至投影裝置中或可與該投影裝置分離，其中次級光學柱經提供以將次級電子及/或反向散射電子引導至電子偵測器件。

控制器50可包含影像處理系統，該影像處理系統包括影像獲取器(圖中未繪示)及儲存器件(圖中未繪示)。舉例而言，控制器可包含處理器、電腦、伺服器、大型電腦主機、終端機、個人電腦、任何種類之行動運算器件及其類似者，或其組合。影像獲取器可包含控制器之處理功能的至少部分。因此，影像獲取器可包含至少一或多個處理器。影像獲取器可以通信方式耦合至裝置40之電子偵測器件240從而准許信號通信，諸如電導體、光纖纜線、攜帶型儲存媒體、IR、藍牙、網際網路、無線網路、無線電以及其他，或其組合。影像獲取器可自電子偵測器件240接收信號，可處理該信號中所包含之資料且可根據該資料建構影像。影像獲取器可因此獲取樣本208之影像。影像獲取器亦可執行各種後處理功能，諸如產生輪廓、疊加指示符於所獲取影像上，及其類似者。影像獲取器可經組態以執行所獲取影像之亮度及對比度等的調整。儲存器可為諸如以下各者之儲存媒體：硬碟、隨身碟、雲端儲存器、隨機存取記憶體(RAM)、其他類型之電腦可讀記憶體及其類似者。儲存器可與影像獲取器耦接，且可用於保存經掃描原始影像資料作為原始影像，及後處理影像。

影像獲取器可基於自電子偵測器件240接收之成像信號獲取樣本之一或多個影像。成像信號可對應於用於進行帶電粒子成像之掃描操作。所獲取影像可為包含複數個成像區域之單個影像。可將該單個影像儲存於儲存器中。單個影像可為可劃分成複數個區之原始影像。該等區中之每一者可包含含有樣本208之特徵的一個成像區域。所獲取影像可包含遍及一時段取樣多次的樣本208之單一成像區域的多個影像。可將該多個影像儲存於儲存器中。控制器50可經組態以運用樣本208之同一位置之多個影像來執行影像處理步驟。

控制器50可包括量測電路系統(例如，類比至數位轉換器)以獲得偵測到之次級電子的分佈。在偵測時間窗期間收集之電子分佈資料可與入射於樣本表面上之初級子射束211、212及213中之每一者之對應掃描路徑資料結合，以重建構受檢測樣本結構的影像。經重建構影像可用以顯露樣本208之內部或外部結構的各種特徵。經重建構影像可藉此用以顯露可存在於樣本中之任何缺陷。

控制器50可控制機動載物台209以在樣本208之檢測期間移動樣本208。控制器50可使得機動載物台209能夠至少在樣本檢測期間例如以恆定速度在一方向上(較佳連續地)移動樣本208。控制器50可控制機動載物台209之移動，使得其取決於各種參數而改變樣本208之移動速度。舉例而言，控制器可取決於檢測步驟及/或掃描程序之掃描之特性而控制載物台速度(包括其方向)，例如2021年5月3日申請之EPA 21171877.0中所揭示，該EPA 21171877.0就載物台之至少經組合步進及掃描策略而言特此併入。

圖 3為用於評估系統之例示性電光學柱之示意圖。為易於說明，本文中藉由橢圓形狀陣列示意性地描繪透鏡陣列。每一橢圓形狀表示透鏡陣列中之透鏡中之一者。按照慣例，橢圓形狀用以表示透鏡，類似於光學透鏡中常常採用之雙凸面形式。然而，在諸如本文中所論述之帶電粒子配置的帶電粒子配置之內容背景中，應理解，透鏡陣列將通常以靜電方式操作且因此可能不需要採用雙凸面形狀之任何實體元件。如下文所描述，替代地，透鏡陣列可包含具有孔徑之多個板。具有孔徑之每一板可被稱作電極。電極可沿著多射束之子射束之子射束路徑串聯地提供。

電子源201將電子引導朝向形成投影系統230之部分之聚光透鏡231陣列。電子源理想地為具有亮度與總發射電流之間的良好折衷的高亮度熱場發射器。可能存在數十、數百或數千個聚光透鏡231。陣列231之聚光透鏡可包含多電極透鏡且具有基於EP1602121A1之構造，該EP1602121A1之文獻特此以引用方式尤其併入至用以將電子束分裂成複數個子射束之透鏡陣列的揭示內容，其中該陣列提供用於每一子射束之透鏡。聚光透鏡陣列可採取至少兩個板、較佳三個板之形式，該等板充當電極，其中每一板中之孔徑彼此對準且對應於子射束之位置。在操作期間將該等板中之至少兩者維持處於不同電位以達成所要透鏡化效應。在聚光透鏡陣列之板之間為例如由諸如陶瓷或玻璃之絕緣材料製成之電絕緣板，其具有用於子射束之一或多個孔徑。板中之一或多者的替代配置可以孔徑為特徵，每一孔徑具有其自有電極，每一孔徑在其周邊周圍具有電極陣列或以具有共同電極之孔徑之群組配置。

在一配置中，聚光透鏡陣列係由三個板陣列形成，在該等三個板陣列中，帶電粒子在其進入及離開每一透鏡時具有相同的能量，該配置可被稱作單透鏡。因此，分散僅出現在單透鏡自身內(透鏡之進入電極與離開電極之間)，藉此限制離軸色像差。當聚光透鏡之厚度較低，例如幾毫米時，此類像差具有較小或可忽略的影響。

陣列中之每一聚光透鏡將電子引導至各別子射束211、212、213中，該各別子射束聚焦於各別中間焦點233處。準直器或準直器陣列可經定位以對各別中間焦點233進行操作。準直器可採取提供於中間焦點233處之偏轉器235之形式。偏轉器235經組態以使各別細射束211、212、213彎曲達一量，以有效確保主射線(其亦可被稱作射束軸線)實質上垂直入射於樣本208上(亦即，與樣本之標稱表面實質上成90°)。

偏轉器235下方(亦即，順流方向或更遠離源201)存在控制透鏡陣列250，該控制透鏡陣列包含用於每一子射束211、212、213之控制透鏡251。控制透鏡陣列250可包含連接至各別電位源之兩個或多於兩個(較佳至少三個)板狀電極陣列，較佳其中絕緣板例如在該等電極之間與該等電極接觸。板狀電極陣列中之每一者可被稱作控制電極。控制透鏡陣列250之功能為相對於射束之縮小率最佳化射束張角及/或控制遞送至物鏡234之射束能量，該等物鏡中之每一者將各別子射束211、212、213引導至樣本208上。

視情況，將掃描偏轉器260之陣列提供於控制透鏡陣列250與物鏡234之陣列(物鏡陣列)之間。掃描偏轉器260之陣列包含用於每一子射束211、212、213之掃描偏轉器261。每一掃描偏轉器經組態以使各別子射束211、212、213在一個或兩個方向上偏轉，以便使子射束在一個或兩個方向上橫越樣本208進行掃描。

偵測器之偵測器模組402提供於物鏡234及樣本208內或之間以偵測自樣本208發射之信號電子/粒子。下文描述此偵測器模組402之例示性構造。應注意，偵測器另外或替代地可具有在沿著物鏡陣列或甚至控制透鏡陣列之初級射束路徑之逆流方向的偵測器元件。

圖 3之系統經組態以藉由使施加至控制透鏡及物鏡之電極的電位變化來控制電子在樣本上之著陸能量。控制透鏡及物鏡共同地工作且可被稱作物鏡總成。取決於所評估之樣本的性質，可選著陸能量以增加次級電子之發射及偵測。控制器可經組態以將著陸能量控制在預定範圍內之任何期望值或複數個預定值中之一期望值。在一實施例中，可將著陸能量控制為在例如1000 eV至5000 eV之預定範圍內的期望值。 圖 4為描繪解析度作為著陸能量之函數的曲線圖，其假定重新最佳化射束張角/縮小率以改變著陸能量。如可看到，隨著著陸能量之改變降至最小值LE_min，評估工具之解析度可保持實質上恆定。解析度低於LE_min會劣化，此係因為有必要減小物鏡之透鏡強度及物鏡內之電場以便維持物鏡及/或偵測器與樣本之間的最小間距。如下文進一步論述，可交換模組亦可用以變化或控制著陸能量。

此處應注意，如沿著 圖 4之曲線圖之水平軸或x軸所描繪的「解析度」為樣本處之子射束的最小可解析尺寸(例如大小)。解析度(例如，沿著x軸)具有距離單位，例如以奈米為單位之值。通常，射束形狀接近於高斯。具有高斯剖面之此射束之大小或解析度的常用定義為含有百分之五十(50%)電流的射束直徑(其可被稱作二維FW50)。常用之另一定義為當射束遍及邊緣進行掃描時強度位準之第一個四分位數與第三個四分位數或百分之二十五(25%)與百分之七十五(75%)強度位準之間的距離(其可被稱作一維FW50)。此等定義以距離為單位表示。在假定存在高斯射束形狀的情況下，其可藉由與縮放因子相乘而相互轉換。應注意，此等量測係在產生信號粒子之前對初級射束進行的，更不必說偵測到信號粒子了。因此，對如本文所揭示之解析度之參考與影像解析度無關且因此與像素大小無關。為免生疑問，在本文中所使用之術語集合中，解析度定義射束之解析度；在樣本之表面處的射束之最小可解析尺寸。

理想地，主要藉由控制離開控制透鏡之電子的能量來變化著陸能量。物鏡內之電位差較佳地在此變化期間保持恆定，使得物鏡內之電場保持儘可能高。另外，施加至控制透鏡之電位可用以最佳化射束張角及縮小率。控制透鏡亦可被稱作再聚焦透鏡，此係由於其可用以鑒於著陸能量之改變而校正聚焦位置。理想地，每一控制透鏡包含三個電極以便提供兩個獨立控制變數，如下文進一步論述。舉例而言，電極中之一者可用以控制縮小率，而不同電極可用以獨立控制著陸能量。替代地，每一控制透鏡可僅具有兩個電極。相比之下，當僅存在兩個電極時，電極中之一者可需要控制縮小率及著陸能量兩者。

圖 5為物鏡陣列之一個物鏡300及控制透鏡陣列250之一個控制透鏡600的放大示意圖。物鏡300可經組態以使電子束縮小大於10倍，理想地在50至100或更大之範圍內。物鏡包含中間或第一電極301、下部或第二電極302及上部或第三電極303。電壓源V1、V2、V3經組態以分別施加電位至第一、第二及第三電極。另一電壓源V4連接至樣本以施加第四電位，該第四電位可接地。可相對於樣本208定義電位。第一、第二及第三電極各自具備孔徑，各別子射束傳播通過該孔徑。第二電位可類似於樣本之電位，例如相比於樣本在+50 V至+200 V之範圍內。替代地，第二電位可相對於樣本在約+500 V至約+1,500 V之範圍內。若偵測器模組402在光學柱中高於最低電極，則較高電位係有用的。第一及/或第二電位可按孔徑或孔徑之群組發生變化以實現聚焦校正。

理想地，在一實施例中，省略第三電極。僅具有兩個電極之物鏡可具有比具有更多電極之物鏡更低的像差。三電極物鏡可具有電極之間的較大電位差且因此實現較強透鏡。額外電極(亦即，多於兩個電極)提供用於控制電子軌跡之額外自由度，例如以聚焦次級電子以及入射束。

如上文所提及，需要使用控制透鏡來判定著陸能量。然而，有可能另外使用物鏡300來控制著陸能量。在此狀況下，當選擇不同著陸能量時，遍及物鏡之電位差發生改變。需要藉由改變遍及物鏡之電位差而部分地改變著陸能量的情形之一個實例係防止子射束之焦點變得過於接近物鏡。此情形可例如在著陸能量降低之情況下發生。此係因為物鏡之焦距大致隨著所選擇之著陸能量而按比例調整。藉由降低遍及物鏡之電位差，且藉此降低物鏡內部之電場，物鏡之焦距再次變大，從而導致聚焦位置進一步低於物鏡。

在所描繪之配置中，控制透鏡600包含連接至電位源V5至V7之三個電極601至603。電極601至603可間隔開幾毫米(例如3 mm)。控制透鏡與物鏡之間的間距(亦即，下部電極602與物鏡之上部電極之間的間隙)可選自廣泛範圍，例如2 mm至200 mm或更大。小分離度使得對準較容易，而較大分離度允許使用較弱透鏡，從而減小像差。理想地，控制透鏡600之最上部電極603的電位V5維持與控制透鏡之逆流方向的下一電光學元件(例如偏轉器235)之電位相同。施加至下部電極602之電位V7可變化以判定射束能量。施加至中間電極601之電位V6可變化以判定控制透鏡600之透鏡強度且因此控制射束之張角及縮小率。理想地，控制透鏡之下部電極602及物鏡之最上部電極以及樣本具有實質上相同的電位。在一個設計中，省略物鏡V3之上部電極。在此狀況下，理想地，控制透鏡之下部電極602及物鏡之電極301具有實質上相同的電位。應注意，即使著陸能量無需改變或藉由其他手段改變，控制透鏡亦可用以控制射束張角。子射束之聚焦之位置係藉由各別控制透鏡及各別物鏡之動作之組合予以判定。

在一實例中，為了獲得在1.5 kV至2.5 kV範圍內之著陸能量，可如下表1中所指示來設定電位V1、V2、V4、V5、V6及V7。此表中之電位被給出為以keV為單位之射束能量之值，其等效於相對於射束源201之陰極之電極電位。應理解，在設計電光學系統時，存在關於系統中之哪一點經設定為接地電位之相當大的設計自由度，且系統之操作係藉由電位差而非絕對電位於以判定。

表1
著陸能量	1.5 keV	2.5 keV	3.5 keV
V1	29 keV	30 keV	31 keV
V2	1.55 keV	2.55 keV	3.55 keV
V3 (或省略)	29 keV	30 keV	31 keV
V4	1.5 keV	2.5 keV	3.5 keV
V5	30 keV	30 keV	30 keV
V6	19.3 keV	20.1 keV	20.9 keV
V7	29 keV	30 keV	31 keV

將看到，V1、V3及V7處之射束能量係相同的。在實施例中，此等點處之射束能量可在10 keV與50 keV之間。若選擇較低電位，則電極間距可減小，尤其是在物鏡中，以限制電場之減小。

當控制透鏡而非聚光透鏡用於電子束之張角/縮小率校正時，準直器保持在中間焦點處使得無需準直器之散光校正。另外，著陸能量可遍及廣泛範圍之能量而變化，同時維持物鏡中之最佳場強度。此情形最小化物鏡之像差。聚光透鏡(若使用)之強度亦維持恆定，從而避免由於準直器不處於中間焦平面處或電子通過聚光透鏡之路徑改變而引入任何額外的像差。

在一些實施例中，帶電粒子評估工具進一步包含減少子射束中之一或多個像差的一或多個像差校正器。在一實施例中，像差校正器之至少一子集中的每一者定位於中間焦點中的一各別中間焦點中或直接鄰近於中間焦點中的一各別中間焦點(例如，在中間影像平面中或鄰近於中間影像平面)。子射束在諸如中間平面之焦平面中或附近具有最小橫截面積。與在別處(亦即，中間平面之逆流方向或順流方向)可用之空間相比(或與將在不具有中間影像平面之替代配置中可用的空間相比)，此為像差校正器提供更多的空間。

在一實施例中，定位於中間焦點(或中間影像平面)中或直接鄰近於中間焦點(或中間影像平面)之像差校正器包含偏轉器以校正針對不同射束出現在不同位置處之源201。校正器可用以校正由源引起之宏觀像差，該等宏觀像差防止每一子射束與對應物鏡之間的良好對準。

像差校正器可校正防止適當行對準之像差。此類像差亦可導致子射束與校正器之間未對準。出於此原因，另外或替代地，可需要將像差校正器定位於聚光透鏡陣列231之聚光透鏡處或附近(例如，其中每一此類像差校正器與聚光透鏡231中之一或多者整合或直接鄰近於聚光透鏡231中之一或多者)。此為合乎需要的，此係因為在聚光透鏡陣列231之聚光透鏡處或附近，像差將尚未導致對應子射束之移位，此係因為聚光透鏡與射束孔徑豎直地接近或重合。然而，將校正器定位於聚光透鏡處或附近之挑戰在於，子射束在此位置處相對下游更遠的位置各自具有相對較大的橫截面積及相對較小的節距。像差校正器可為如EP2702595A1中所揭示之基於CMOS之個別可程式化偏轉器或如EP2715768A2中所揭示之多極偏轉器陣列，該EP2702595A1及該EP2715768A2之兩個文獻中的細射束操縱器之描述特此係以引用方式併入。

在一些實施例中，像差校正器之至少一子集中的每一者與物鏡234中之一或多者整合或直接鄰近於物鏡234中之一或多者。在一實施例中，此等像差校正器減小以下各者中之一或多者：場曲率；聚焦誤差；及散光。另外或替代地，一或多個掃描偏轉器(圖中未繪示)可與物鏡234中之一或多者整合或直接鄰近於物鏡234中之一或多者，從而使子射束211、212、214遍及樣本208進行掃描。在一實施例中，可使用文獻之全文特此以引用方式併入的US 2010/0276606中所描述之掃描偏轉器。

在一些實施例中，物鏡陣列總成包含偵測器，該偵測器具有在物鏡陣列241之至少一個電極之順流方向的偵測器模組402。偵測器模組402可採取偵測器陣列之形式。在一實施例中，偵測器之至少一部分鄰近於物鏡陣列241及/或與該物鏡陣列整合。舉例而言，偵測器模組402可藉由將CMOS晶片偵測器整合至物鏡陣列241之底部電極中來實施。偵測器模組402至物鏡陣列中的整合替換次級柱。CMOS晶片較佳地經定向以面向樣本(此係由於晶圓與電光學系統之底部之間的較小距離(例如，100 μm))。在一實施例中，用以捕捉次級電子信號之電極形成於CMOS器件之頂部金屬層中。該等電極可形成於其他層中。可藉由矽穿孔將CMOS之功率及控制信號連接至CMOS。為了穩固性，較佳地，底部電極由兩個元件組成：CMOS晶片及具有孔之被動Si板。該板屏蔽CMOS免受高電子場之影響。

為了最大化偵測效率，需要使電極表面儘可能大，使得物鏡陣列之實質上所有的區域(除孔徑之外)係由電極佔據且每一電極具有實質上等於陣列節距之直徑。在一實施例中，電極之外部形狀為圓形，但可將此形狀製成正方形以最大化偵測區域。亦可最小化基板穿孔之直徑。電子束之典型大小為大約5至15微米。

在一實施例中，單一電極包圍每一孔徑。在另一實施例中，複數個電極元件提供於每一孔徑周圍。由包圍一個孔徑之電極元件捕捉的電子可經組合成單個信號或用以產生獨立信號。電極元件可經徑向劃分(亦即，以形成複數個同心環)、經成角度地劃分(亦即，以形成複數個區段狀塊)、經徑向地及成角度地劃分或以任何其他適宜方式經劃分。

然而，較大電極表面導致較大寄生電容，因此導致較低頻寬。出於此原因，可需要限制電極之外徑。尤其在較大電極僅給出稍微較大偵測效率，但給出顯著較大電容之狀況下。圓形(環形)電極可提供收集效率與寄生電容之間的良好折衷。

電極之較大外徑亦可導致較大串擾(對相鄰孔之信號的敏感度)。此亦可為使電極外徑較小之原因。尤其在較大電極僅給出稍微較大偵測效率，但給出顯著較大串擾之狀況下。

由電極收集之反向散射及/或次級電子電流藉由轉阻放大器放大。

整合至物鏡陣列中之偵測器之例示性實施例展示於 圖 6中，該圖以示意性橫截面繪示多射束物鏡401之一部分。在此實施例中，偵測器包含偵測器模組402，該偵測器模組包含複數個偵測器元件405 (例如，諸如捕捉電極之感測器元件) (例如偵測器元件405之陣列)，該複數個偵測器元件較佳作為偵測器元件之陣列(亦即，較佳在二維表面上方呈圖案或配置形式之複數個偵測器元件)。在此實施例中，偵測器模組402提供於物鏡陣列之輸出側上。輸出側為物鏡401之輸出側。 圖 7為偵測器模組402之仰視圖，該偵測器模組包含基板404，在該基板上提供各自包圍射束孔徑406之複數個捕捉電極405。射束孔徑406可藉由蝕刻通過基板404而形成。在 圖 7中所展示之配置中，射束孔徑406以矩形陣列形式展示。射束孔徑406亦可以不同方式配置，例如以如 圖 8中所描繪之六邊形封閉封裝陣列形式配置。

圖 9以橫截面以較大尺度描繪偵測器模組402之一部分。捕捉電極405形成偵測器模組402之最底部(亦即，最接近樣本的)表面。在捕捉電極405與矽基板404之主體之間提供邏輯層407。邏輯層407可包括放大器(例如轉阻放大器)、類比至數位轉換器及讀出邏輯。在一實施例中，每捕捉電極405存在一個放大器及一個類比至數位轉換器。以此等元件為特徵之電路可包含於被稱作與孔徑相關聯之胞元的單位區域中。偵測器模組402可具有各自與孔徑相關聯之若干胞元；較佳地，該等胞元具有類似形狀。可使用CMOS程序製造邏輯層407及捕捉電極405，其中捕捉電極405形成最終金屬化層。

佈線層408提供於基板404之背面上或基板404內且藉由矽穿孔409連接至邏輯層407。矽穿孔409之數目無需與射束孔徑406之數目相同。特定言之，若電極信號在邏輯層407中經數位化，則可僅需要少數矽穿孔來提供資料匯流排。佈線層408可包括控制線、資料線及電力線。應注意，儘管存在射束孔徑406，但仍存在足夠的空間用於所有必要的連接。亦可使用雙極或其他製造技術來製作偵測器模組402。印刷電路板及/或其他半導體晶片可提供於偵測器模組402之背面上。

以上所描述之整合式偵測器模組402在與具有可調諧著陸能量之工具一起使用時係特別有利的，此係由於可針對著陸能量範圍來最佳化次級電子捕捉。呈陣列形式之偵測器模組亦可整合至其他電極陣列中，而不僅是可整合至最低電極陣列中。可在文獻特此以引用方式併入之EP申請案第20184160.8號中找到整合至物鏡中之偵測器模組的另外細節及替代配置。

圖 10為用於評估系統中之另一例示性電光學柱之示意圖。該柱包含物鏡陣列總成。物鏡陣列總成包含物鏡陣列241。物鏡陣列241包含複數個物鏡。每一物鏡包含連接至各別電位源之至少兩個電極(例如，兩個或三個電極)。物鏡陣列241可包含連接至各別電位源之兩個或多於兩個(例如三個)板狀電極陣列。物鏡陣列241之板狀電極陣列可被稱作接物鏡電極。由板狀電極陣列形成之每一物鏡可為對多射束中之不同子射束或子射束群組操作的微透鏡。每一板界定複數個孔徑(其亦可被稱作孔)。板中之每一孔徑之位置對應於另一板(或多個板)中之對應孔徑(或對應孔)的位置。對應孔徑界定物鏡，且每一組對應孔因此在使用時對多射束中之同一子射束或子射束群組進行操作。每一物鏡將多射束之各別子射束投影至樣本208上。亦參見對物鏡陣列234之描述。

在一些配置中，物鏡陣列241中之孔徑經調適以補償多射束中之離軸像差。舉例而言，接物鏡電極中之一或多者之孔徑可經塑形、設定大小及/或定位以補償離軸像差。舉例而言，該等孔徑可具有用以補償場曲率之不同區域範圍、用以補償散光之不同橢圓率範圍及/或用以補償由遠心性誤差引起之失真的自標稱柵格位置之不同位移範圍。參見例如2021年3月31日申請之EPA 21166214.3，其就離軸像差校正而言特此以引用之方式併入。

物鏡陣列總成進一步包含控制透鏡陣列250。控制透鏡陣列250包含複數個控制透鏡。每一控制透鏡包含連接至各別電位源之至少兩個電極(例如，兩個或三個電極)。控制透鏡陣列250可包含連接至各別電位源之兩個或多於兩個(例如三個)板狀電極陣列。控制透鏡陣列250之板狀電極陣列可被稱作控制電極。控制透鏡陣列250係與物鏡陣列241相關聯(例如，該兩個陣列經定位成彼此接近及/或以機械方式彼此連接及/或作為一單元一起被控制)。控制透鏡陣列250定位於物鏡陣列241之逆流方向。控制透鏡預聚焦子射束(例如，在子射束到達物鏡陣列241之前對子射束施加聚焦動作)。預聚焦可減少子射束之發散或提高子射束之會聚速率。控制透鏡陣列及物鏡陣列一起操作以提供組合焦距。無中間焦點之組合操作可降低像差風險。

在一實施例中，包含物鏡陣列總成之電光學系統經組態以控制物鏡總成(例如，藉由控制施加至控制透鏡陣列250之電極之電位)，使得控制透鏡之焦距大於控制透鏡陣列250與物鏡陣列241之間的分離度。控制透鏡陣列250及物鏡陣列241可因此相對接近地定位在一起，其中來自控制透鏡陣列250之聚焦動作太弱而不能在控制透鏡陣列250與物鏡陣列241之間形成中間焦點。在其他實施例中，物鏡陣列總成可經組態以在控制透鏡陣列250與物鏡陣列241之間形成中間焦點。

在一實施例中，控制透鏡陣列係可交換模組，其係獨自的或與諸如物鏡陣列及/或偵測器模組之其他元件組合。該可交換模組可為可現場替換的，亦即，可由現場工程師用新模組調換該模組。可現場替換意欲意謂模組可經移除且用相同或不同模組替換，同時維持電光學工具40經定位所在之真空。僅對應於模組的柱之區段經排氣以用於移除及返還或替換模組。

控制透鏡陣列可在與物鏡陣列241同一個模組中，亦即，形成物鏡陣列總成或物鏡配置，或其可在單獨模組中。

可提供電源以將各別電位施加至控制透鏡陣列250之控制透鏡及物鏡陣列241之物鏡的電極。

除了物鏡陣列241以外，亦提供控制透鏡陣列250提供了用於控制子射束之屬性之額外自由度。即使當控制透鏡陣列250及物鏡陣列241相對接近地一起提供時亦提供額外自由度，例如使得在控制透鏡陣列250與物鏡陣列241之間不形成中間焦點。控制透鏡陣列250可用以相對於射束之縮小率最佳化射束張角及/或控制遞送至物鏡陣列241之射束能量。控制透鏡可包含2個或3個或多於3個電極。若存在兩個電極，則共同地控制縮小率及著陸能量。若存在三個或多於三個電極，則可獨立地控制縮小率及著陸能量。控制透鏡可因此經組態以調整各別子射束之縮小率及/或射束張角(例如，使用電源將適合的各別電位施加至控制透鏡及物鏡的電極)。此最佳化可在不對物鏡之數目具有過度負面影響且在不過度劣化物鏡之像差的情況下(例如，在不增加物鏡之強度的情況下)達成。

在 圖 10之實施例中，電光學系統包含源201。源201提供帶電粒子(例如電子)束。聚焦於樣本208上之多射束自由源201提供之射束導出。子射束可自射束導出，例如使用界定射束限制孔徑陣列之射束限制器。源201理想地為具有亮度與總發射電流之間的良好折衷的高亮度熱場發射器。在所展示之實例中，在物鏡陣列總成之逆流方向提供準直器。準直器可包含巨型準直器270。巨型準直器270在來自源201之射束已分裂成多射束之前作用於該射束。巨型準直器270使射束之各別部分彎曲一定量，以有效地確保自該射束導出之子射束中之每一者的射束軸線實質上垂直地入射於樣本208上(亦即，與樣本208之標稱表面實質上成90°)。巨型準直器270將宏觀準直應用於射束。巨型準直器270可因此作用於所有射束，而非包含各自經組態以作用於射束之不同個別部分的準直器元件之陣列。巨型準直器270可包含磁透鏡或磁透鏡配置，該磁透鏡或磁透鏡配置包含複數個磁透鏡子單元(例如形成多極配置之複數個電磁體)。替代地或另外，巨型準直器可至少部分地以靜電方式實施。巨型準直器可包含靜電透鏡或靜電透鏡配置，該靜電透鏡或靜電透鏡配置包含複數個靜電透鏡子單元。巨型準直器270可使用磁透鏡與靜電透鏡之組合。

在 圖 10之實施例中，提供巨型掃描偏轉器265以使子射束遍及樣本208進行掃描。巨型掃描偏轉器265使射束之各別部分偏轉以使子射束遍及樣本208進行掃描。在一實施例中，巨型掃描偏轉器256包含例如具有8個極或多於8個極之宏觀多極偏轉器。偏轉係為了致使自射束導出之子射束待在一個方向(例如平行於單個軸，諸如X軸)上或在兩個方向(例如相對於兩個非平行軸，諸如X軸及Y軸)上橫越樣本208進行掃描。在一些配置中，使子射束之掃描與樣本208之移動協調。舉例而言，使子射束平行於X軸進行掃描同時平行於Y軸移動樣本208的組合可在樣本之不同步進位置處進行重複，以處理樣本208上之多個平行狹長條帶。樣本208之較大移動可接著用以跳躍至樣本208上之新處理位置。此移動之實例在2021年5月3日申請之EPA 21171877.0中加以描述，該21171877.0特此就隨著載物台移動之射束掃描之控制而言併入。巨型掃描偏轉器265宏觀上作用於所有射束，而非包含各自經組態以作用於射束之不同個別部分的偏轉器元件之陣列。在所展示之實施例中，巨型掃描偏轉器265提供於巨型準直器270與控制透鏡陣列250之間。

本文中所描述之物鏡陣列總成中之任一者可進一步包含偵測器(例如，包含偵測器模組402)。偵測器偵測自樣本208發射之帶電粒子。所偵測之帶電粒子可包括由SEM偵測到之帶電粒子中之任一者，包括自樣本208發射之次級及/或反向散射電子。偵測器模組402之例示性構造在上文參考 圖 6 至圖 9加以描述。

在 圖 10之實施例之變化形式中，物鏡陣列總成可包含掃描偏轉器陣列。掃描偏轉器陣列包含複數個掃描偏轉器。每一掃描偏轉器使各別子射束遍及樣本208進行掃描。掃描偏轉器陣列可因此包含用於每一子射束之掃描偏轉器。偏轉係為了致使子射束待在一個或兩個方向上(亦即，一維地或二維地)橫越樣本208進行掃描。在一實施例中，EP2425444中所描述之掃描偏轉器可用於實施掃描偏轉器陣列，該文獻特定關於掃描偏轉器特此以全文引用之方式併入。掃描偏轉器陣列定位於物鏡陣列241與控制透鏡陣列250之間。可提供掃描偏轉器陣列來代替巨型掃描偏轉器265。在其他實施例中，提供巨型掃描偏轉器265及掃描偏轉器陣列兩者且可使其同步地操作。在一些實施例中，如 圖 10中所例示，控制透鏡陣列250為在源201之順流方向的射束路徑中之第一偏轉或透鏡化電光學陣列元件。

可提供準直器元件陣列來代替巨型準直器270。儘管未展示，但亦有可能將此變化形式應用於 圖 3之實施例，以提供具有巨型掃描偏轉器及準直器元件陣列之實施例。每一準直器元件準直各別子射束。準直器元件陣列可比巨型準直器270在空間上更緊密。一起提供準直器元件陣列及掃描偏轉器陣列260可因此提供空間節省。此空間節省係合乎需要的，其中包含物鏡陣列總成之複數個電光學系統提供於電光學系統陣列中。在此實施例中，可不存在巨型聚光透鏡或聚光透鏡陣列。在此情境下，控制透鏡因此提供針對著陸能量改變而最佳化射束張角及縮小率的可能性。

在一實施例中，提供電光學系統陣列。該陣列可包含本文中所描述之複數個電光學系統中之任一者。電光學系統中之每一者將各別多射束同時聚焦至同一樣本之不同區上。每一電光學系統可自來自不同各別源201之帶電粒子束形成子射束。每一各別源201可為複數個源201中之一個源。該複數個源201之至少一子集可提供為源陣列。源陣列可包含提供於共同基板上之複數個源201。複數個多射束同時聚焦至同一樣本之不同區上會允許同時處理(例如評估)樣本208之增大區域。陣列中之電光學系統可彼此鄰近地配置以便將各別多射束投影至樣本208之鄰近區上。可在該陣列中使用任何數目個電光學系統。較佳地，電光學系統之數目在9至200之範圍內。在一實施例中，電光學系統係以矩形陣列或六邊形陣列配置。在其他實施例中，電光學系統係以不規則陣列或以具有除矩形或六邊形之外之幾何形狀的規則陣列提供。當提及單個電光學系統時，陣列中之每一電光學系統可以本文中所描述之方式中之任一者組態。如上文所提及，掃描偏轉器陣列260及準直器元件陣列271由於其空間緊密性而特別適合併入至電光學系統陣列中，此促進電光學系統彼此接近地定位。

圖 11描繪物鏡陣列總成之另一實例之一部分。該物鏡陣列總成包含控制透鏡陣列250及物鏡陣列241。此物鏡陣列總成可用於 圖 10之配置中。控制透鏡陣列250可包含至少三個電極。物鏡陣列241可包含至少兩個電極。在此實例中，物鏡陣列總成進一步包含射束塑形限制器242。射束塑形限制器242界定射束限制孔徑陣列。射束塑形限制器242可被稱作射束塑形限制孔徑陣列或最終射束限制孔徑陣列。射束塑形限制器242可包含具有複數個孔徑之板(其可為板狀本體)。射束塑形限制器242在控制透鏡陣列250之至少一個電極(視情況所有電極)的順流方向。在一些實施例中，射束塑形限制器242在物鏡陣列241之至少一個電極(視情況所有電極)的順流方向。在另一實施例中，其可為陣列，例如物鏡陣列241之最底部陣列。

在一配置中，射束塑形限制器242在結構上與物鏡陣列241之電極整合。每一射束限制孔徑具有射束限制效應，從而僅允許入射至射束塑形限制器242上之子射束之選定部分穿過射束限制孔徑124。該選定部分可使得僅穿過物鏡陣列中之各別孔徑之中心部分的各別子射束之一部分到達樣本208。

在一些實施例中，電光學系統進一步包含上部射束限制器252。上部射束限制器252界定射束限制孔徑陣列或例如自來自源201之源射束產生射束陣列。上部射束限制器252可包含具有複數個孔徑之板(其可為板狀本體)。上部射束限制器252自由源201發射之帶電粒子束形成子射束。可藉由上部射束限制器252阻擋(例如，吸收)射束中除促成形成子射束之部分之外的部分，以免干涉順流方向的子射束。

上部射束限制器252可形成物鏡陣列總成之部分。上部射束限制器252可例如鄰近於控制透鏡陣列250及/或與控制透鏡陣列250整合(例如鄰近於控制透鏡陣列250之最接近源201的電極及/或與該電極整合)。在一實施例中，上部射束限制器252界定比射束塑形限制器242之射束限制孔徑大(例如，具有較大橫截面積)的射束限制孔徑。射束塑形限制器242之射束限制孔徑可因此具有比界定於物鏡陣列241中及/或控制透鏡陣列250中的對應孔徑小的尺寸。

射束塑形限制器242理想地經組態以具有射束限制效應(亦即，以移除入射於射束塑形限制器242上之每一子射束之一部分)。射束塑形限制器242可例如經組態以確保離開物鏡陣列241之物鏡的每一子射束已穿過各別物鏡之中心。另外，射束塑形限制器242減小了對子射束進行掃描之長度。距離減小至自射束塑形限制器242至樣本表面之射束路徑之長度。

射束塑形限制器242可與物鏡陣列241之底部電極一體地形成。通常需要將射束塑形限制器242定位成鄰近於每一物鏡之具有最強透鏡化效應的電極。在一配置中，需要在偵測器之偵測器模組402的逆流方向提供射束塑形限制器242。在偵測器模組402之逆流方向提供射束塑形限制器242確保了射束塑形限制器242將不會阻礙自樣本208發射之帶電粒子且防止該等帶電粒子到達偵測器模組402。射束塑形限制器242因此可在逆流方向上直接鄰近於偵測器模組402提供。

如上文特定參考 圖 3 至圖 5所描述，控制透鏡陣列250可用以使樣本208上之子射束之著陸能量在所要範圍內變化，同時維持物鏡陣列241內之最佳場。維持物鏡內之最佳場會最小化像差並改良(最小化)解析度。亦即，此處之改良之解析度為樣本處之子射束之最小可解析尺寸(大小)的減小。控制透鏡陣列250亦可用以最佳化射束張角及縮小率。在使著陸能量變化的同時維持物鏡陣列241內之最佳場的結果為影像平面之位置發生改變。影像平面之位置的改變意謂樣本208必須位移以維持子射束在樣本208上之正確聚焦。樣本208之位移需要用於偵測自樣本208發射之信號電子的偵測器模組402亦將必須位移，例如以維持樣本208與該偵測器模組402之間的恆定距離。此等要求可增加額外機械及/或操作複雜度。

下文描述允許在無需樣本208或偵測器模組402位移且無需替換物鏡陣列總成的情況下控制著陸能量的配置。亦描述提供用於控制照射於樣本208上之子射束之屬性的額外自由度之配置。

提供將子射束中之帶電粒子引導朝向樣本208之評估系統。該評估系統偵測自樣本208發射之信號電子(例如使用偵測器模組402)以獲得關於樣本208之資訊。子射束以多射束(其亦可被稱作多射束陣列)形式配置。該系統包含控制透鏡陣列250。控制透鏡陣列250可採取參考 圖 3 、圖 5及 圖 10(上文所描述)以及 圖 11(在上文且更尤其在下文描述)所描述之形式中的任一者。該系統包含物鏡陣列241。物鏡陣列241可採取參考 圖 3 、圖 5 至圖 10(上文所描述)以及 圖 11(下文所描述)所描述之形式中的任一者。

圖 11為例示性控制透鏡陣列250及物鏡陣列241之一部分的示意性側視截面圖。如 圖 11中所描繪，控制透鏡陣列250可由複數個控制電極501至503界定。每一控制電極501至503可包含一板狀元件，該板狀元件具有用於每一子射束路徑510之孔徑(形成孔徑陣列)。物鏡陣列241可由複數個接物鏡電極503至504界定。每一接物鏡電極503至504可包含一板狀元件，該板狀元件具有用於每一子射束路徑510之孔徑(形成孔徑陣列)。控制電極501至503及接物鏡電極503至504可被稱作透鏡電極。控制透鏡陣列250與物鏡陣列241之組合可包含至少四個此類透鏡電極。該等透鏡電極可正交於多射束之子射束路徑510及/或沿著多射束之子射束路徑510串聯地配置。

圖 11中展示了五個例示性子射束路徑510。控制電極501至503沿著子射束路徑510串聯地配置且界定與子射束路徑510對準之各別孔徑以界定控制透鏡。每一控制透鏡因此與各別子射束之子射束路徑510對準且對子射束進行操作(例如，以靜電方式操縱)。每一控制電極501至503可對子射束之一部分或對所有子射束進行操作。物鏡陣列241中之每一物鏡可與子射束路徑510對準，該子射束路徑與各別控制透鏡對準。物鏡陣列241將子射束引導至樣本208上。

該配置可被描述為四個或多於四個作為板的透鏡電極。在該等板中係經界定之孔徑，例如作為孔徑陣列，其與對應射束陣列中之多個射束對準。電極可分組成兩個或多於兩個電極，例如以提供控制電極群組，及接物鏡電極群組。在一配置中，接物鏡電極群組具有至少三個電極且控制電極群組具有至少兩個電極。

在 圖 11之實例中，最遠離樣本208的接物鏡電極503 (其可被稱作物鏡陣列641之最逆流方向電極)及最接近樣本208的控制電極503 (其可被稱作控制透鏡陣列250之最順流方向電極)係由共同電極提供。因此，接物鏡電極群組之最逆流方向電極為共同電極，亦為控制電極群組之部件。共同電極503之背離樣本208之表面(其可被描述為逆流方向表面)對控制透鏡陣列貢獻功能性且因此可被認為包含控制透鏡陣列之部分。共同電極503之面朝樣本208之表面(其可被稱作順流方向表面)對物鏡陣列241貢獻功能性，且可因此被認為包含物鏡陣列241之部分。

提供共同電極在需要將控制透鏡陣列250接近物鏡陣列241定位之情況下係有益的。在並不使用掃描偏轉器260之陣列，例如替代地使用巨型掃描偏轉器265的配置中更可能為此狀況。此係因為在使用掃描偏轉器260之陣列的情況下，需要將掃描偏轉器260之陣列定位於控制透鏡陣列250與物鏡陣列241之間，例如以使掃描偏轉器260與物鏡陣列241之間的距離儘可能地短。具有巨型掃描偏轉器265之配置在 圖 10中進行例示。然而，應注意，仍不具有聚光透鏡陣列但具有掃描偏轉器陣列的關於 圖 10之配置的變化係可能的。在此類配置中，亦可需要將掃描偏轉器陣列定位於控制透鏡陣列與物鏡陣列之間。替代地，掃描偏轉器陣列可定位於別處，諸如定位於控制透鏡陣列內或控制透鏡陣列之逆流方向上，諸如定位於控制透鏡陣列與射束限制孔徑陣列之間。

包含控制透鏡陣列250及物鏡陣列241之評估系統經組態以執行如下文所描述之各種功能。可藉由控制控制透鏡陣列250及物鏡陣列241來執行此等功能。評估系統可因此包含控制器500 (如 圖 3及 圖 10中示意性地所描繪)。如下文所描述，控制器500可藉由正用以提供所需功能性之元件(例如CPU、RAM等)之任何合適組合予以電腦實施。如上文參考 圖 5所描述，控制電極及接物鏡電極可藉由將該等電極連接至電位源來控制。控制器500可因此包含及/或控制將電位施加至不同透鏡電極之電位源。

本文中對經組態以執行功能性之評估系統(或簡言之，系統)之任何參考意欲涵蓋控制器500經組態以執行功能性(例如，藉由經適當程式化以將必要控制信號提供至諸如電位源之裝置)之狀況。

在一些配置中，系統(例如經由控制器500)經組態以針對多射束之子射束(視情況針對所有子射束)實施複數個可選著陸能量。該複數個可選著陸能量係藉由將對應電位施加至控制電極501至503及接物鏡電極503至504 (例如經由各別電位源)予以實施。可針對每一可選著陸能量施加不同電位。系統因此允許在不同對應時間為子射束選擇不同的著陸能量。可選著陸能量可包含著陸能量之一或多個連續範圍。在此狀況下，系統將能夠選擇一或多個連續範圍內之任何著陸能量。替代地或另外，可選著陸能量可包含複數個預定離散著陸能量。該選擇可由使用者執行。系統可因此接收使用者輸入(例如，經由電腦系統之使用者介面或作為輸入資料串流)且至少部分地(亦即，完全地或部分地)基於所接收之使用者輸入而選擇可選著陸能量。替代地或另外，系統可至少部分地(亦即，完全地或部分地)自動地操作。系統可例如至少部分地基於預定義程式或回應於例如藉由應用程式或模型判定之一或多個輸入參數而選擇著陸能量。舉例而言，輸入參數可表示由系統進行之量測。

著陸能量之選擇可取決於特定檢測情境。舉例而言，著陸能量可經選擇以最佳化次級電子良率及對比度(其可被定義為特徵與背景之間的良率差)。達成此之著陸能量將取決於正被檢測之材料。所關注缺陷之性質亦可起作用。在關注實體缺陷之情況下，材料屬性將判定次級電子良率。在關注電壓對比缺陷之情況下，充電行為及因此次級電子良率將取決於電路是否能夠汲取電荷。替代地或另外，著陸能量可經選擇以控制充電(其對失真以及次級電子良率有影響)。替代地或另外，著陸能量可經選擇以達成所要電光學效能。舉例而言，可將藉由選擇較低著陸能量導致的解析度劣化與次級電子良率之改良進行權衡。

系統經組態(例如經由控制器500)以選擇用於不同著陸能量之對應電位，使得系統之影像平面與所有控制電極501至503及接物鏡電極503至504之間的空間關係對於可選著陸能量中之每一者係相同的。因此，所有電極與系統之影像平面之間的及電極中之每一者與系統之影像平面之間的分離度保持相同，而不管實施哪一可選著陸能量。使用者可因此選擇不同著陸能量而無需調整電極501至504、樣本208或偵測器模組402中之任一者的位置。

在一些配置中，系統經組態(例如經由控制器500)以針對可選著陸能量之至少一部分將相同電位施加至最遠離樣本208 (且為與著陸能量經選擇所針對之子射束之子射束路徑對準的控制透鏡之部分)的控制電極501。施加至控制電極501之電位可例如藉由源模組遞送之射束能量予以判定。源模組提供帶電粒子束，自該帶電粒子束導出子射束。控制電極501可例如固定於對應於在10 keV與50 keV之間的射束能量的電位。

在一些配置中，系統經組態(例如經由控制器500)以針對可選著陸能量之至少一部分中的每一者，將不同電位施加至最遠離樣本208 (且為與著陸能量經選擇所針對之子射束之子射束路徑對準的物鏡之部分)的接物鏡電極503。舉例而言，每一電位可經選擇以在接物鏡電極503與系統之影像平面之間提供相同的距離。施加至接物鏡電極503之電位判定物鏡陣列241中之電場之場強度，且因此判定每一物鏡之焦距。因此，有可能藉由控制施加至接物鏡電極503之電位來控制影像平面之位置。

在一些配置中，系統經組態(例如經由控制器500)以藉由控制施加至最接近樣本(及為與著陸能量經選擇所針對之子射束之子射束路徑對準的物鏡之部分)的接物鏡電極504之至少電位來控制著陸能量(亦即，自可用可選著陸能量之範圍選擇所要著陸能量)。舉例而言，接物鏡電極504可經設定為對應於等於所要著陸能量+預定偏移之射束能量的電位。預定偏移可例如在-50eV至300eV之範圍內。該偏移用以設定樣本表面處之電場強度。電場強度在判定次級電子對比度方面，尤其對於電壓對比使用案例起作用。在待偵測次級電子之情況下，偏移電壓通常可為約50 V或更高以確保適當的偵測效率，但若偵測器與樣本之間的距離足夠小，則較低偏移電壓可為足夠的。若希望排斥次級電子，例如若吾人對反向散射信號感興趣，則使用負電壓。

在一些配置中，系統經組態(例如經由控制器500)以控制控制透鏡陣列250，以針對複數個可選著陸能量中之每一者最小化解析度。此可至少部分地藉由在每一可選著陸能量下調整控制透鏡陣列250來達成，以保持系統之縮小率(自電子源至樣本)除以系統之角度縮小率針對可選著陸能量中之每一者係相同的。此可例如藉由控制施加至控制透鏡陣列250之中間(較佳中間)控制電極502之電位來達成(例如其中控制透鏡陣列250由三個控制電極501至503界定；注意，中間電極可僅為具有奇數個電極之透鏡陣列的中間控制電極)。控制施加至中間(較佳地中間)控制電極502之電位會控制縮小率。保持縮小率除以角度縮小率對於不同著陸能量係相同的確保了離軸像差保持恆定。針對離軸像差之經硬寫碼校正因此保持有效，藉此將針對不同著陸能量之淨像差(在校正之後)保持為低的。此係在不需要交換各別接物鏡電極或物鏡陣列241之情況下達成，交換各別接物鏡電極或物鏡陣列241可不合需要地引入停機時間及/或不便。

圖 12為展示針對使用無聚光透鏡陣列之電光學柱(例如如以巨型聚光透鏡為特徵的 圖 10中所描繪)之系統，在樣本208處的子射束之射束電流相對於子射束解析度的經預測變化之曲線圖。解析度(亦即，如上文所描述之樣本處之子射束之最小可解析尺寸)具有距離單位，例如奈米。此註釋係關於與針對其他圖(例如 圖 13 、圖 14 及圖 16)所參考之解析度(或樣本上之射束之最小可解析大小)相關的其他表示。曲線，亦即在 圖 12之曲線圖中，係藉由模擬靜電場及通過場之射線追蹤電子來獲得。曲線521對應於為2.5 keV之著陸能量。曲線522對應於為1 keV之著陸能量。對於每一曲線，曲線上之每一相異點表示針對射束電流及解析度(包括例如經硬寫碼之離軸補償)之各別組合而最佳化的電光學柱之相異實體組態。通常需要總電流高以達成良好產出量，且需要最小化解析度以提供具有良好空間解析度之量測。該曲線圖展示需要在兩個量之間達成平衡：增加射束電流會增加解析度，且反之亦然。此外，射束電流相對於解析度之曲線針對不同著陸能量係不同的。

圖 13為展示繪示在柱之八個不同實體組態中對不同著陸能量之選擇的八個實例曲線(具有空心方塊之實線曲線523)的曲線圖。對於由曲線523中之一各別曲線表示之每一組態，在對應於曲線521之2.5 keV之著陸能量與對應於曲線522之1 keV之著陸能量之間以250 eV之步進選擇複數個不同的著陸能量。在每一選定著陸能量下，系統控制控制透鏡陣列250以藉由改變控制透鏡陣列250之縮小率而使解析度最小化。舉例而言，此可藉由將系統之縮小率除以系統之角度縮小率保持恆定以確保經硬寫碼離軸像差補償保持有效及/或藉由使控制透鏡陣列之縮小率變化以補償其他效應來達成，其他效應諸如由電場引起的元件(例如電極)之失真所引起的場曲率改變。在每一狀況下，亦選擇施加至控制電極及接物鏡電極之電位以維持影像平面與所有控制電極及接物鏡電極之間的相同的空間關係。每一曲線523因此展示可用的不同著陸能量及對應射束電流之範圍及最小化之解析度。 圖 14為展示功能性擴展至0.5 keV之著陸能量(曲線528)的曲線圖。

圖 15為針對具有聚光透鏡陣列(諸如 圖 3中所描繪之聚光透鏡陣列)之配置之兩個使用案例，比較作為著陸能量之函數的解析度效能的曲線圖。應注意，在此類型之配置中，產生子射束之射束限制孔徑在控制透鏡陣列250之逆流方向，此意謂射束電流並不受到控制透鏡陣列250影響(與針對無有聚光透鏡陣列之配置(諸如 圖 10之配置)之情形形成對比)。出於此原因，資料未被標繪為射束電流的函數。第一使用案例為根據上文所描述之配置，系統之影像平面與所有控制電極及接物鏡電極之間的空間關係遍及著陸能量之範圍保持相同(曲線531)。曲線531僅針對著陸能量範圍之較低部分存在，此係因為對於較高著陸能量，靜電場將必須增加至高於可實行位準。第二使用案例為允許影像平面移動(樣本及偵測器模組具有對應移動)以實現如 圖 4之曲線圖中所描繪之最佳解析度(曲線532)。(應注意，最佳解析度為樣本處之子射束之最小可解析尺寸；例如，最小化解析度為樣本處之子射束之最小化解析尺寸)。可見曲線531及532發散，其中曲線531展示較低解析度效能。然而，效能之差異並不極大，而系統之複雜度極大地簡化。(應注意，解析度效能係關於樣本處之子射束之可解析尺寸或大小；使得改良之效能可達成樣本處之子射束之較小解析尺寸。較低解析度效能係關於樣本處之子射束之較大解析尺寸)。

在一些配置中，與 圖 13及 圖 14中所例示之情形形成對比，有意地不使解析度最小化。此限定之移除允許針對每一可選著陸射束能量選擇不同射束電流之範圍。因此，射束電流可採取其他值，而非受限於使射束電流對應於 圖 13或 圖 14中之曲線523中之一者。可以較大(不是最佳)解析度為代價選擇較高射束電流。藉由允許射束電流以此方式發生變化，系統因此針對可選著陸射束能量中之一或多者中的每一者提供子射束之複數個可選射束電流。因此，作為以較大解析度操作之交換，可自在選定著陸射束能量下的可選射束電流之範圍選擇射束電流。

圖 16為展示四個實例曲線(實線曲線524至527)之曲線圖，該四個實例曲線展示可如何以上文所描述之方式使射束電流變化。每一曲線524至527對應於一不同著陸能量(524 = 2.5keV，525 = 2.0keV，526 = 1.5keV，527 = 1keV)但相同的實體組態(相同孔徑直徑及經硬寫碼之離軸校正)及相同的影像平面。每一曲線524至527具有90度旋轉之類拋物線形式。在曲線527中，展示拋物線之上部分支及下部分支兩者。在曲線524至526中，為了清楚起見僅展示上部分支(亦即，射束電流隨著解析度增加而增加的分支)，但存在兩個分支。系統可經組態以藉由選擇該製透鏡陣列250之對應縮小率來實施每一可選射束電流。每一縮小率對應於不同射束電流。在 圖 16之實例中，曲線524至527中之每一者上之不同點對應於不同縮小率。可針對每一曲線524至527調整縮小率以最佳化解析度。具有最佳化解析度(針對給定著陸能量)之解析度/電流值為 圖 14中所展示之曲線523上的點。替代地，縮小率可經調整以允許解析度劣化同時達成較大射束電流。如上文所描述，在控制透鏡陣列250包含三個控制電極501至503之狀況下，可藉由將對應電位施加至三個控制電極501至503之中間電極502來選擇每一縮小率。因此，系統可經組態以藉由將對應電位施加至三個控制電極501至503之中間電極502來實施每一可選射束電流。

需要使帶電粒子評估系統(包括上文所描述之系統中的任一者)能夠選擇性地切斷一或多個(或全部)子射束。舉例而言，在樣本208之交換期間、在對準工序期間或在樣本208之長時間移動期間，此可為合乎需要的。不希望藉由斷開帶電粒子源，例如藉由使陽極電位等於源中之陰極電位或藉由降低源之溫度來切斷子射束。此動作可導致源不穩定性，其中源尖端形狀依據提取場及溫度兩者而變化。替代方法為使子射束偏轉使得其並不穿過源之順流方向的孔徑。界定孔徑之結構接著阻擋子射束且充當消隱裝置。在一些配置中，經偏轉子射束可在提供消隱功能性之結構中引起局部表面電位改變(其可被稱作曝光指紋)。局部表面電位改變可足夠顯著(例如大約1 V)且足夠接近孔徑使得當系統被重新開啟時子射束將受到影響。

上文描述了具有具控制透鏡陣列250及物鏡陣列241兩者之電光學柱的系統。控制透鏡陣列250可用於此類系統中以提供額外自由度以修改總體縮小率且支援改變著陸能量。此類控制透鏡陣列241通常不在最大所允許靜電場強度之限制下操作，此可允許操作控制透鏡陣列241以提供阻擋模式。

因此，可提供經組態以將在以多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向樣本208的評估系統。評估系統可包含沿著射束路徑配置之一系列透鏡電極，以提供例如根據上文所描述之組態中之任一者(例如參考 圖 3 至圖 11)之控制透鏡陣列250及物鏡陣列241。在一配置中，系統經組態(例如經由控制器500)以藉由在控制透鏡陣列250之控制透鏡中之一或多者內施加阻擋電位來應用阻擋模式。阻擋電位係使得朝向樣本208進入一或多個控制透鏡的帶電粒子待以靜電方式反射遠離樣本208。(注意：為了選擇透鏡陣列之透鏡中之一者或一些，透鏡電極中之至少一者為板上之複數個電極，該板上之電極中之一者可對陣列中之透鏡中之一或多者進行操作)。阻擋電位切斷對應於施加有阻擋電位之每一控制透鏡的子射束。此功能性亦可被稱作消隱。若將阻擋電位施加至所有控制透鏡(亦即，施加至整個控制透鏡陣列)，則所有多射束可被切斷。此方法允許迅速且容易地切斷子射束，而具有較低或可忽略的曝光指紋效應之風險，此係因為子射束並不偏轉至子射束在其被重新接通時將傳播通過的孔徑附近的結構中。

在控制透鏡陣列250包含與每一子射束之子射束路徑對準之三個控制電極501至503的配置中，系統可將阻擋電位施加至該三個控制電極501至503之至少中間電極502。更遠離樣本208的控制電極501可能不太合適，此係因為施加至此電極之電位可藉由源模組遞送之射束能量予以判定。更接近於樣本208的控制電極503可能不太合適，此係因為其可與物鏡陣列共用且可因此處於最大場強度或替代地其與物鏡陣列及物鏡群組之大多數逆流方向透鏡電極共用相同的電位。在控制透鏡陣列250包含與每一子射束之子射束路徑對準之兩個控制電極的配置中，系統可將阻擋電位施加至最接近樣本208的控制電極。

阻擋功能性使得電子反射遠離樣本，且此等電子中之一些可朝向源返回穿過射束限制孔徑陣列。然而，來自源之反射回至源的電子之比例將相對較低，此係歸因於例如射束限制孔徑在兩個方向上之濾光效應，且對源之任何效應被預期為可忽略的。

對與含有或使用粒子截獲器之實施例相關的上部及下部、向上及向下、上方及下方等之參考應被理解為係指平行於照射於樣本208上之電子束或多射束之(通常而非始終豎直)逆流方向及順流方向的方向。因此，對逆流方向及順流方向之參考意欲係指獨立於任何當前重力場相對於射束路徑之方向。

本文中所描述之實施例可採用沿著射束或多射束路徑以陣列形式配置的一系列孔徑陣列或電光學元件的形式。此類電光學元件可為靜電的。在一實施例中，例如在樣本之前的子射束路徑中自射束限制孔徑陣列至最後電光學元件的所有電光學元件可為靜電的，及/或可呈孔徑陣列或板陣列之形式。在一些配置中，電光學元件中之一或多者被製造為微機電系統(MEMS) (亦即，使用MEMS製造技術)。電光學元件可具有磁性元件及靜電元件。舉例而言，複合陣列透鏡之特徵可在於涵蓋多射束路徑之巨型磁透鏡，其具有在磁透鏡內且沿著多射束路徑配置之上極板及下極板。在該等極板中可為用於多射束之射束路徑的孔徑陣列。電極可存在於該等極板上方、下方或之間以控制及最佳化複合透鏡陣列之電磁場。

在提供可相對於彼此經設定至不同電位的電極的情況下，應理解，此類電極將彼此電隔離。若電極以機械方式彼此連接，則可提供電絕緣連接器。舉例而言，在電極經提供為一系列導電板，每一導電板界定一孔徑陣列，例如以形成物鏡陣列或控制透鏡陣列的情況下，電絕緣板可提供於該等導電板之間。絕緣板可連接至導電板且藉此充當絕緣連接器。導電板可沿著子射束路徑藉由絕緣板彼此分離。

根據本發明之評估工具或評估系統可包含進行樣本之定性評估(例如，通過/失敗)之裝置、進行樣本之定量量測(例如，特徵之大小)之裝置或產生樣本之映圖之影像的裝置。評估工具或系統之實例為檢測工具(例如用於識別缺陷)、檢閱工具(例如用於分類缺陷)及度量衡工具，或能夠執行與檢測工具、檢閱工具或度量衡工具(例如度量衡檢測工具)相關聯之評估功能性之任何組合的工具。

對組件或組件或元件之系統的參考係可控制的而以某種方式操縱帶電粒子束包括：組態控制器或控制系統或控制單元以控制組件以按所描述方式操縱帶電粒子束，並且視情況使用其他控制器或器件(例如，電壓供應件)以控制組件從而以此方式操縱帶電粒子束。舉例而言，電壓供應件可電連接至一或多個組件，以在控制器或控制系統或控制單元之控制下將電位施加至該等組件，諸如施加至控制透鏡陣列250及物鏡陣列241之電極。諸如載物台之可致動組件可為可控制的，以使用用以控制該組件之致動之一或多個控制器、控制系統或控制單元來致動諸如射束路徑之另外組件且因此相對於諸如射束路徑之另外組件移動。

由控制器或控制系統或控制單元提供之功能性可經電腦實施。元件之任何合適組合可用以提供所需功能性，包括例如) CPU、RAM、SSD、主機板、網路連接、韌體、軟體及/或此項技術中已知的允許執行所需運算操作之其他元件。所需之運算操作可由一或多個電腦程式定義。一或多個電腦程式可以儲存電腦可讀指令之媒體、視情況非暫時性媒體的形式提供。當電腦可讀指令藉由電腦讀取時，電腦執行所需之方法步驟。電腦可由自含式單元或具有經由網路彼此連接之複數個不同電腦的分佈式運算系統組成。

術語「子射束」及「細射束」在本文中可互換使用且均被理解為涵蓋藉由劃分或分裂母輻射束而自母輻射束導出之任何輻射束。術語「操縱器」用以涵蓋影響子射束或細射束之路徑之任何元件，諸如透鏡或偏轉器。對沿著射束路徑或子射束路徑對準之元件的參考應被理解為意謂各別元件沿著射束路徑或子射束路徑定位。對光學器件之參考應被理解為意謂電光學器件。

根據本發明之一態樣，提供一種經組態以將一多射束中之帶電粒子引導朝向一樣本之評估系統，該系統包含：複數個控制電極，其界定一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡與該多射束之一各別子射束之一子射束路徑對準且經組態以對該各別子射束進行操作；複數個接物鏡電極，其界定經組態以將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列，該物鏡陣列中之每一物鏡係與一子射束路徑對準，該子射束路徑與一各別控制透鏡對準；及一控制器，其中該控制器經組態以提供一子射束之複數個可選射束電流，且藉由選擇該控制透鏡陣列之一對應縮小率來實施每一可選射束電流；及/或該控制器經組態以：-藉由將對應電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極而針對該多射束之一子射束實施複數個可選著陸能量；且-在實施該等選定著陸能量時，將電位施加至該等控制電極以選擇該樣本上之該子射束之對應的最小化解析度。

根據本發明之一態樣，提供一種經組態以將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本的評估系統，該系統包含：複數個控制電極，其界定一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡與該多射束之一各別子射束之一子射束路徑對準且經組態以對該各別子射束進行操作；複數個接物鏡電極，其界定經組態以將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列，該物鏡陣列中之每一物鏡係與一子射束路徑對準，該子射束路徑與一各別控制透鏡對準；及一控制器，其經組態以藉由在該等控制透鏡中之一或多者內施加一阻擋電位來應用一阻擋模式，該阻擋電位係使得在使用時朝向該樣本進入該一或多個控制透鏡的帶電粒子待以靜電方式反射遠離該樣本。

根據本發明之一態樣，提供一種經組態以將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本的評估系統，該系統包含：複數個控制電極，其界定一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡與該多射束之一各別子射束之一子射束路徑對準且經組態以對該各別子射束進行操作；複數個接物鏡電極，其界定經組態以將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列，該物鏡陣列中之每一物鏡係與一子射束路徑對準，該子射束路徑與一各別控制透鏡對準；及一控制器，其中：該控制器經組態以維持該系統之一影像平面與所有該等控制電極及接物鏡電極之間的一固定空間關係；且  i)該控制透鏡陣列經組態為可控制的以最小化該樣本處之該多射束的解析度；ii)該控制器經組態以控制該控制透鏡陣列以便最小化該樣本處之該多射束的該解析度；及/或iii)該控制器經組態以將選定電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極以控制該控制透鏡陣列，以便最小化該樣本處之該多射束的該解析度。

根據本發明之一態樣，提供一種藉由使用一系統將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本來評估該樣本的方法，該系統包含：複數個控制電極，其界定一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡經組態以對一各別子射束進行操作；及複數個接物鏡電極，其界定經組態以將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列，且每一物鏡經組態以對來自該控制透鏡陣列之一各別控制透鏡之一子射束進行操作，該方法包含：在不同時間為該多射束之一子射束選擇複數個不同的著陸能量，每一著陸能量係藉由將對應電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極來選擇，其中該等對應電位經選擇使得該系統之一影像平面與所有該等控制電極及接物鏡電極之間的一空間關係針對該等不同著陸能量中之每一者係相同的。

根據本發明之一態樣，提供一種使用將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本的一評估系統之方法，該系統包含用於對子射束之一多射束進行操作之控制電極及用於將該等子射束聚焦至一影像平面上之接物鏡電極，該系統之該影像平面與所有該等控制電極及接物鏡電極具有一固定的空間關係，該方法包含：針對該多射束之一子射束實施複數個可選著陸能量，該實施包含將對應電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極；及選擇給出該固定空間關係之該等對應電位。

根據本發明之一態樣，提供一種藉由使用一系統將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本來評估該樣本的方法，該系統包含：複數個控制電極，其界定一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡經組態以對一各別子射束進行操作；及複數個接物鏡電極，其界定經組態以將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列，且每一物鏡經組態以對來自該控制透鏡陣列之一各別控制透鏡之一子射束進行操作，該方法包含：在不同時間為該多射束之一子射束選擇複數個不同的射束電流，每一射束電流係藉由選擇該控制透鏡陣列之一對應縮小率予以實施；及/或藉由將對應電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極而針對該多射束之一子射束實施複數個可選著陸能量，至該等控制電極之電位經選擇為最小化該樣本上之該子射束的解析度。

根據本發明之一態樣，提供一種藉由使用一系統將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本來評估該樣本的方法，該系統包含：複數個控制電極，其界定一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡經組態以對一各別子射束進行操作；及複數個接物鏡電極，其界定經組態以將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列，且每一物鏡經組態以對來自該控制透鏡陣列之一各別控制透鏡之一子射束進行操作，該方法包含：藉由在該等控制透鏡中之一或多者內施加一阻擋電位來應用一阻擋模式，該阻擋電位係使得朝向該樣本進入該一或多個控制透鏡的帶電粒子待以靜電方式反射遠離該樣本。

根據本發明之一態樣，提供一種藉由使用一系統將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本來評估該樣本的方法，該系統包含：複數個控制電極，其界定一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡經組態以對一各別子射束進行操作；及複數個接物鏡電極，其界定經組態以將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列，且每一物鏡經組態以對來自該控制透鏡陣列之一各別控制透鏡之一子射束進行操作，該方法包含：在維持該系統之一影像平面與所有該等控制電極及接物鏡電極之間的一固定空間關係的同時：控制該控制透鏡陣列以最小化該樣本處之該多射束的解析度；及/或將選定電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極以控制該控制透鏡陣列，從而最小化該樣本處之該多射束的該解析度。

根據本發明之一態樣，提供一種經組態以將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本的評估系統，該系統包含：至少四個透鏡電極，其正交於該多射束之子射束路徑及/或沿著該等子射束路徑串聯地配置且經組態以對沿著該等子射束路徑之子射束進行操作；一控制透鏡陣列，其包含該等透鏡電極中之至少兩者且包括在該控制透鏡陣列之所有其他透鏡電極之順流方向的一最順流方向電極；及一物鏡陣列，其包含該等透鏡電極中之至少兩者且包括該控制透鏡陣列之該最順流方向電極作為該物鏡陣列之最逆流方向電極，其中該控制透鏡陣列之該最順流方向電極包含一逆流方向表面及一順流方向表面，該順流方向表面包含該物鏡陣列之部分且該逆流方向表面包含該控制透鏡陣列之部分。

根據本發明之一態樣，提供一種經組態以將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本的評估系統，該系統包含：至少三個，較佳至少四個透鏡電極，其正交於該多射束之子射束路徑及/或沿著該等子射束路徑串聯地配置且經組態以對沿著該等子射束路徑之子射束進行操作；多個逆流方向電極中之至少兩者提供一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列藉此可提供提供該控制透鏡陣列之複數個控制電極，且多個順流方向電極中之至少兩者提供一物鏡陣列，該物鏡陣列藉此可提供提供該物鏡陣列之複數個接物鏡電極，該控制透鏡陣列之最順流方向電極與該物鏡陣列之最逆流方向電極相同，使得該控制透鏡陣列之該最順流方向電極之逆流方向表面包含該控制透鏡陣列之部分，且該電極之順流方向表面包含該物鏡陣列之部分。

根據本發明之一態樣，提供一種經組態以將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本的評估系統，該系統包含：複數個控制電極，其界定一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡與該多射束之一各別子射束之一子射束路徑對準且經組態以對該各別子射束進行操作；及複數個接物鏡電極，其界定經組態以將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列，該物鏡陣列中之每一物鏡係與一子射束路徑對準，該子射束路徑與一各別控制透鏡對準，其中該系統經組態以藉由將對應電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極而針對該多射束之一子射束實施複數個可選著陸能量；且該系統經組態以選擇該等對應電位，使得該系統之一影像平面與所有該等控制電極及接物鏡電極之間的一空間關係對於該等可選著陸能量中之每一者係相同的。

提供多個條項： 條項1：一種經組態以將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本的評估系統，該系統包含：複數個控制電極，其界定一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡與該多射束之一各別子射束之一子射束路徑對準且經組態以對該各別子射束進行操作；複數個接物鏡電極，其界定經組態以將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列，該物鏡陣列中之每一物鏡係與一子射束路徑對準，該子射束路徑與一各別控制透鏡對準；及一控制器，其經組態以藉由將對應電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極而針對該多射束之一子射束實施複數個可選著陸能量，其中：該控制器經組態以選擇該等對應電位，使得該系統之一影像平面與所有該等控制電極及接物鏡電極之間的一空間關係對於該等可選著陸能量中之每一者係相同的。理想地，該控制器經組態以將電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極。理想地，該等所施加電位經選擇為維持一影像平面與視情況所有該等控制電極及接物鏡電極之間的該相同空間關係。理想地，該複數個可選著陸能量係藉由控制器藉由將對應電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極(例如經由各別電位源)予以實施。可針對每一可選著陸能量施加不同電位。

條項2：如條項1之系統，其經組態以接收使用者輸入，且其中該控制器經組態以至少部分地基於該所接收使用者輸入而選擇該等可選著陸能量。

條項3：如條項1或2之系統，其中該控制器經組態以至少部分地基於一預定義程式或一或多個輸入參數而選擇該等可選著陸能量。

條項4：如任一前述條項之系統，其中該複數個可選著陸能量包含著陸能量之至少一個連續範圍或複數個預定離散著陸能量。

條項5：如任一前述條項之系統，其中該控制器經組態以針對該等可選著陸能量之至少一部分，將相同電位施加至經組態為最遠離該樣本且作為與該子射束之該子射束路徑對準的至少該控制透鏡之部分的控制電極。

條項6：如任一前述條項之系統，其中該控制器經組態以針對該等可選著陸能量之至少一部分中之每一者，將一不同電位施加至經組態為最遠離該樣本且作為與該子射束之該子射束路徑對準的至少該物鏡之部分的接物鏡電極，每一電位經選擇為在該接物鏡電極與該系統之一影像平面之間提供相同的距離。

條項7：如任一前述條項之系統，其中該控制器經組態以藉由控制施加至經組態為最接近該樣本且作為與該子射束之該子射束路徑對準的至少該物鏡之部分的該接物鏡電極之至少一電位來選擇每一可選著陸射束能量。

條項8：如任一前述條項之系統，其中該控制器經組態以控制該控制透鏡陣列以：針對該複數個可選著陸能量中之每一者，最小化例如該樣本上之該子射束的解析度；或針對該複數個可選著陸能量中之每一者最小化該樣本上之該子射束的經解析或可解析尺寸。

條項9：如條項1至7中任一項之系統，其中該控制器經組態以針對該等可選著陸射束能量中之一者或針對複數個該等可選著陸射束能量中之每一者提供該子射束之複數個可選射束電流。

條項10：如條項9之系統，其中該控制器經組態以藉由選擇該控制透鏡陣列之一對應縮小率來實施每一可選射束電流。

條項11：如條項9之系統，其中對於每一可選射束電流，該控制器經組態以控制與該子射束之該子射束路徑對準的該控制透鏡以選擇該系統之一對應縮小率。

條項12：一種經組態以將一多射束中之帶電粒子引導朝向一樣本的評估系統，該系統包含：複數個控制電極，其界定一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡與該多射束之一各別子射束之一子射束路徑對準且經組態以對該各別子射束進行操作；複數個接物鏡電極，其界定經組態以將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列，該物鏡陣列中之每一物鏡係與一子射束路徑對準，該子射束路徑與一各別控制透鏡對準；及一控制器，其中該控制器經組態以提供一子射束之複數個可選射束電流，且藉由選擇該控制透鏡陣列之一對應縮小率來實施每一可選射束電流；及/或該控制器經組態以：-藉由將對應電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極而針對該多射束之一子射束實施複數個可選著陸能量；且-在實施該等選定著陸能量時，將電位施加至該等控制電極以選擇該樣本上之該子射束之對應的最小化解析度。

條項13：如條項9至12中任一項之系統，其中：該控制透鏡陣列包含與該子射束之該子射束路徑對準之三個控制電極；且該控制器經組態以藉由將一對應電位施加至該三個控制電極之中間電極來實施每一可選射束電流。

條項14：如任一前述條項之系統，其中經組態為最遠離該樣本且作為與該子射束之該子射束路徑對準的至少該物鏡之部分的該接物鏡電極及經組態為最接近該樣本且作為與該子射束之該子射束路徑對準的至少該控制透鏡之部分的該控制電極係由一共同電極提供。

條項15：如任一前述條項之系統，其中該控制器經組態以藉由在該等控制透鏡中之一或多者內施加一阻擋電位來應用一阻擋模式，該阻擋電位係使得在使用時朝向該樣本進入該一或多個控制透鏡的帶電粒子待以靜電方式反射遠離該樣本。

條項16：一種經組態以將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本的評估系統，該系統包含：複數個控制電極，其界定一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡與該多射束之一各別子射束之一子射束路徑對準且經組態以對該各別子射束進行操作；複數個接物鏡電極，其界定經組態以將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列，該物鏡陣列中之每一物鏡係與一子射束路徑對準，該子射束路徑與一各別控制透鏡對準；及一控制器，其經組態以藉由在該等控制透鏡中之一或多者內施加一阻擋電位來應用一阻擋模式，該阻擋電位係使得在使用時朝向該樣本進入該一或多個控制透鏡的帶電粒子待以靜電方式反射遠離該樣本。

條項17：如條項15或16之系統，其中：該控制透鏡陣列包含與每一子射束之該子射束路徑對準之三個控制電極；且該系統經組態以藉由將該阻擋電位施加至該三個控制電極之至少中間控制電極來應用該阻擋模式。

條項18：如條項15或16之系統，其中：該控制透鏡陣列包含與每一子射束之該子射束路徑對準之兩個控制電極；且該系統經組態以藉由將該阻擋電位施加至經組態為最接近該樣本的該控制電極來應用該阻擋模式。

條項19：如任一前述條項之系統，其中該等控制電極沿著該等子射束路徑串聯地配置且界定與該等子射束路徑對準之各別孔徑以界定該等控制透鏡。

條項20：如條項19之系統，其中每一控制電極經組態以對該多射束之所有該等子射束進行操作。

條項21：一種經組態以將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本的評估系統，該系統包含：複數個控制電極，其界定一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡與該多射束之一各別子射束之一子射束路徑對準且經組態以對該各別子射束進行操作；複數個接物鏡電極，其界定經組態以將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列，該物鏡陣列中之每一物鏡係與一子射束路徑對準，該子射束路徑與一各別控制透鏡對準；及一控制器，其中：該控制器經組態以維持該系統之一影像平面與所有該等控制電極及接物鏡電極之間的一固定空間關係；且i)該控制透鏡陣列經組態為可控制的以最小化該樣本處之該多射束的解析度；ii)該控制器經組態以控制該控制透鏡陣列以便最小化該樣本處之該多射束的該解析度；及/或iii)該控制器經組態以將選定電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極以控制該控制透鏡陣列，以便最小化該樣本處之該多射束的該解析度。

條項22：如條項21之系統，其中：該控制器經組態以藉由將對應電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極來針對該多射束之一子射束實施複數個可選著陸能量；且該控制器經組態以使得針對該等可選著陸能量中之每一者藉由控制該控制透鏡陣列之縮小率來執行該解析度之該最小化。

條項23：一種藉由使用一系統將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本來評估該樣本的方法，該系統包含：複數個控制電極，其界定一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡經組態以對一各別子射束進行操作；及複數個接物鏡電極，其界定經組態以將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列，且每一物鏡經組態以對來自該控制透鏡陣列之一各別控制透鏡之一子射束進行操作，該方法包含：在不同時間為該多射束之一子射束選擇複數個不同的著陸能量，每一著陸能量係藉由將對應電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極來選擇，其中該等對應電位經選擇使得該系統之一影像平面與所有該等控制電極及接物鏡電極之間的一空間關係針對該等不同著陸能量中之每一者係相同的。

條項24：一種使用將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本的一評估系統之方法，該系統包含用於對子射束之一多射束進行操作之控制電極及用於將該等子射束聚焦至一影像平面上之接物鏡電極，該系統之該影像平面與所有該等控制電極及接物鏡電極具有一固定的空間關係，該方法包含：針對該多射束之一子射束實施複數個可選著陸能量，該實施包含將對應電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極；及選擇給出該固定空間關係之該等對應電位。

條項25：一種藉由使用一系統將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本來評估該樣本的方法，該系統包含：複數個控制電極，其界定一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡經組態以對一各別子射束進行操作；及複數個接物鏡電極，其界定經組態以將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列，且每一物鏡經組態以對來自該控制透鏡陣列之一各別控制透鏡之一子射束進行操作，該方法包含：在不同時間為該多射束之一子射束選擇複數個不同的射束電流，每一射束電流係藉由選擇該控制透鏡陣列之一對應縮小率予以實施；及/或藉由將對應電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極而針對該多射束之一子射束實施複數個可選著陸能量，至該等控制電極之電位經選擇為最小化該樣本上之該子射束的解析度。

條項26：一種藉由使用一系統將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本來評估該樣本的方法，該系統包含：複數個控制電極，其界定一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡經組態以對一各別子射束進行操作；及複數個接物鏡電極，其界定經組態以將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列，且每一物鏡經組態以對來自該控制透鏡陣列之一各別控制透鏡之一子射束進行操作，該方法包含：藉由在該等控制透鏡中之一或多者內施加一阻擋電位來應用一阻擋模式，該阻擋電位係使得朝向該樣本進入該一或多個控制透鏡的帶電粒子待以靜電方式反射遠離該樣本。

條項27：一種藉由使用一系統將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本來評估該樣本的方法，該系統包含：複數個控制電極，其界定一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡經組態以對一各別子射束進行操作；及複數個接物鏡電極，其界定經組態以將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列，且每一物鏡經組態以對來自該控制透鏡陣列之一各別控制透鏡之一子射束進行操作，該方法包含：在維持該系統之一影像平面與所有該等控制電極及接物鏡電極之間的一固定空間關係的同時：控制該控制透鏡陣列以最小化該樣本處之該多射束的解析度；及/或將選定電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極以控制該控制透鏡陣列，從而最小化該樣本處之該多射束的該解析度。

條項28：如條項23至27中任一項之方法，其進一步包含偵測自該樣本發射之信號電子。

條項29：一種經組態以將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本的評估系統，該系統包含：至少四個透鏡電極，其正交於該多射束之子射束路徑及/或沿著該等子射束路徑串聯地配置且經組態以對沿著該等子射束路徑之子射束進行操作；一控制透鏡陣列，其包含該等透鏡電極中之至少兩者且包括在該控制透鏡陣列之所有其他透鏡電極之順流方向的一最順流方向電極；及一物鏡陣列，其包含該等透鏡電極中之至少兩者且包括該控制透鏡陣列之該最順流方向電極作為該物鏡陣列之最逆流方向電極，其中該控制透鏡陣列之該最順流方向電極包含一逆流方向表面及一順流方向表面，該順流方向表面包含該物鏡陣列之部分且該逆流方向表面包含該控制透鏡陣列之部分。

條項30：一種經組態以將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本的評估系統，該系統包含：至少三個，較佳至少四個透鏡電極，其正交於該多射束之子射束路徑及/或沿著該等子射束路徑串聯地配置且經組態以對沿著該等子射束路徑之子射束進行操作；多個逆流方向電極中之至少兩者提供一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列藉此可提供提供該控制透鏡陣列之複數個控制電極，且多個順流方向電極中之至少兩者提供一物鏡陣列，該物鏡陣列藉此可提供提供該物鏡陣列之複數個接物鏡電極，該控制透鏡陣列之最順流方向電極與該物鏡陣列之最逆流方向電極相同，使得該控制透鏡陣列之該最順流方向電極之逆流方向表面包含該控制透鏡陣列之部分，且該電極之順流方向表面包含該物鏡陣列之部分。

條項31：如條項29或30之系統，其進一步包含一控制器，該控制器經組態以將選定電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極以便控制該控制透鏡陣列及該物鏡陣列。

條項32：如條項31之系統，其中該控制器經組態以致使該系統執行如條項23至28中任一項之方法。

條項33：一種經組態以將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本的評估系統，該系統包含：複數個控制電極，其界定一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡與該多射束之一各別子射束之一子射束路徑對準且經組態以對該各別子射束進行操作；及複數個接物鏡電極，其界定經組態以將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列，該物鏡陣列中之每一物鏡係與一子射束路徑對準，該子射束路徑與一各別控制透鏡對準，其中該系統經組態以藉由將對應電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極而針對該多射束之一子射束實施複數個可選著陸能量；且該系統經組態以選擇該等對應電位，使得該系統之一影像平面與所有該等控制電極及接物鏡電極之間的一空間關係對於該等可選著陸能量中之每一者係相同的。

條項34：一種經組態以將一多射束中之帶電粒子引導朝向一樣本之評估系統，該系統包含：複數個控制電極，其界定一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡與該多射束之一各別子射束之一子射束路徑對準且經組態以對該各別子射束進行操作；及複數個接物鏡電極，其界定經組態以將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列，該物鏡陣列中之每一物鏡係與一子射束路徑對準，該子射束路徑與一各別控制透鏡對準，其中：該系統經組態以提供一子射束之複數個可選射束電流，且藉由選擇該控制透鏡陣列之一對應縮小率來實施每一可選射束電流；及/或該系統經組態以：-藉由將對應電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極而針對該多射束之一子射束實施複數個可選著陸能量；且-在實施該等選定著陸能量時，將電位施加至該等控制電極以選擇該樣本上之該子射束之對應的最小化解析度。

條項35：一種經組態以將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本的評估系統，該系統包含：複數個控制電極，其界定一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡與該多射束之一各別子射束之一子射束路徑對準且經組態以對該各別子射束進行操作；及複數個接物鏡電極，其界定經組態以將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列，該物鏡陣列中之每一物鏡係與一子射束路徑對準，該子射束路徑與一各別控制透鏡對準，其中：該系統經組態以藉由在該等控制透鏡中之一或多者內施加一阻擋電位來應用一阻擋模式，該阻擋電位係使得在使用時朝向該樣本進入該一或多個控制透鏡的帶電粒子待以靜電方式反射遠離該樣本。

條項36：一種經組態以將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本的評估系統，該系統包含：複數個控制電極，其界定一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡與該多射束之一各別子射束之一子射束路徑對準且經組態以對該各別子射束進行操作；及複數個接物鏡電極，其界定經組態以將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列，該物鏡陣列中之每一物鏡係與一子射束路徑對準，該子射束路徑與一各別控制透鏡對準，其中：該系統經組態以維持該系統之一影像平面與所有該等控制電極及接物鏡電極之間的一固定空間關係；且i)該控制透鏡陣列經組態為可控制的以最小化該樣本處之該多射束的解析度；ii)該系統經組態以控制該控制透鏡陣列以便最小化該樣本處之該多射束的該解析度；及/或iii)該系統經組態以將選定電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極以控制該控制透鏡陣列，以便最小化該樣本處之該多射束的該解析度。

條項37：一種經組態以將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本的評估系統，該系統包含：複數個控制電極，其界定一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡與該多射束之一各別子射束之一子射束路徑對準且經組態以對該各別子射束進行操作；複數個接物鏡電極，其界定經組態以將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列，該物鏡陣列中之每一物鏡係與一子射束路徑對準，該子射束路徑與一各別控制透鏡對準；及一控制器，其經組態以藉由將選定電位施加至該等接物鏡電極及控制電極來控制每一子射束之射束能量，i)以控制該等控制電極及/或接物鏡電極，使得對縮小率之控制使相對於每一子射束之總電流之解析度變化；ii)以控制該等控制電極及/或接物鏡電極之縮小率，以便較佳在使該著陸能量變化的同時最小化該樣本處之該多射束之每一子射束的解析度；及/或iii)以將選定電位施加至該等控制電極及/或該等接物鏡電極，以較佳在使該著陸能量變化的同時維持每一子射束在該系統之該影像平面中之聚焦，該系統之該影像平面與所有該等控制電極及接物鏡電極具有一固定空間關係。

條項38：如條項37之系統，其中該系統之該影像平面與所有該等控制電極及接物鏡電極具有一固定空間關係。

條項39：如條項37或38之系統，其中該控制器經確認以維持該固定空間關係。

雖然已結合各種實施例描述本發明，但自本說明書之考量及本文中揭示之本發明之實踐，本發明之其他實施例對於熟習此項技術者將顯而易見。意欲本說明書及實例僅被視為例示性的，其中本發明之真正範疇及精神藉由以下申請專利範圍指示。

10:主腔室 20:裝載鎖定腔室 30:設備前端模組(EFEM) 30a:第一裝載埠 30b:第二裝載埠 40:電子束工具 50:控制器 100:例示性帶電粒子束檢測裝置 201:電子源/射束源 202:初級電子束 207:樣本固持器 208:樣本 209:機動載物台 211:初級子射束 212:初級子射束 213:初級子射束 221:探測光點 222:探測光點 223:探測光點 230:投影裝置 231:聚光透鏡/聚光透鏡陣列 234:物鏡/物鏡陣列 235:偏轉器 240:電子偵測器件 241:物鏡陣列 242:射束塑形限制器 250:控制透鏡陣列 252:上部射束限制器 260:掃描偏轉器/掃描偏轉器陣列 265:巨型掃描偏轉器 270:巨型準直器 300:物鏡 301:中間或第一電極 302:下部或第二電極 303:上部或第三電極 401:多射束物鏡 402:偵測器模組 404:基板/矽基板 405:偵測器元件/捕捉電極 406:射束孔徑 407:邏輯層 408:佈線層 409:矽穿孔 500:控制器 501:控制電極 502:控制電極/中間電極 503:控制電極/接物鏡電極/共同電極 504:接物鏡電極 510:子射束路徑 521:曲線 522:曲線 523:實線曲線 524:實線曲線 525:實線曲線 526:實線曲線 527:實線曲線 528:曲線 531:曲線 532:曲線 600:控制透鏡 601:中間電極 602:下部電極 603:最上部電極 V1:電壓源 V2:電壓源 V3:電壓源 V4:電壓源 V5:電位源 V6:電位源 V7:電位源

本發明之上述及其他態樣自與隨附圖式結合獲取之例示性實施例之描述將變得更顯而易見。

圖 1為繪示例示性帶電粒子束檢測裝置之示意圖。

圖 2為繪示作為 圖 1之例示性帶電粒子束檢測裝置之部分的例示性多射束裝置之示意圖。

圖 3為包含聚光透鏡陣列之例示性電光學柱之示意圖。

圖 4為例示性配置之著陸能量對解析度的曲線圖。

圖 5為物鏡及控制透鏡之放大圖。

圖 6為例示性配置之物鏡陣列之一部分的示意圖橫截面圖。

圖 7為 圖 6之物鏡陣列之部分的仰視圖。

圖 8為 圖 6之物鏡陣列之部分之經修改版本的仰視圖。

圖 9為併入 圖 6之物鏡中之偵測器的放大示意性橫截面圖。

圖 10為包含巨型準直器及巨型掃描偏轉器之例示性電光學柱的示意圖。

圖 11為評估系統之控制透鏡陣列及物鏡陣列之部分的示意性橫截面圖。

圖 12為射束電流對解析度之曲線圖，其展示針對兩個不同著陸能量之最小化解析度之曲線。

圖 13為 圖 12之曲線圖，其另外展示其中針對系統之八個不同實體組態中之每一者，著陸能量在固定影像平面下且在最小化之解析度下自2.5 keV步進至1 keV的曲線。

圖 14為 圖 13之曲線圖，其擴展至降至0.5 keV之著陸能量。

圖 15為展示與影像平面可移動之狀況相比，針對影像平面固定之狀況作為著陸能量之函數的解析度效能的曲線圖。

圖 16為 圖 13之曲線圖，其中固定影像平面位置處之步進著陸能量之曲線係針對系統之實體組態中的一者來展示，且其中額外曲線展示藉由控制縮小率達成的射束電流之變化。

40:電子束工具

201:電子源/射束源

202:初級電子束

207:樣本固持器

208:樣本

209:機動載物台

211:初級子射束

212:初級子射束

213:初級子射束

221:探測光點

222:探測光點

223:探測光點

230:投影裝置

240:電子偵測器件

Claims (15)

1. 一種經組態以將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本的評估系統，該系統包含： 複數個控制電極，其界定一控制透鏡陣列，該控制透鏡陣列中之每一控制透鏡與該多射束之一各別子射束之一子射束路徑對準且經組態以對該各別子射束進行操作； 複數個接物鏡電極，其界定經組態以將該等子射束引導至一樣本上之一物鏡陣列，該物鏡陣列中之每一物鏡係與一子射束路徑對準，該子射束路徑與一各別控制透鏡對準；及 一控制器，其經組態以藉由將對應電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極而針對該多射束之一子射束實施複數個可選著陸能量，其中： 該控制器經組態以選擇該等對應電位，使得該系統之一影像平面與所有該等控制電極及接物鏡電極之間的一空間關係對於該等可選著陸能量中之每一者係相同的。
2. 如請求項1之系統，其經組態以接收使用者輸入，且其中該控制器經組態以至少部分地基於該所接收使用者輸入而選擇該等可選著陸能量。
3. 如請求項1或2之系統，其中該控制器經組態以至少部分地基於一預定義程式或一或多個輸入參數而選擇該等可選著陸能量。
4. 如請求項1或2之系統，其中該複數個可選著陸能量包含著陸能量之至少一個連續範圍或複數個預定離散著陸能量。
5. 如請求項1或2之系統，其中該控制器經組態以針對該等可選著陸能量之至少一部分將相同電位施加至經組態為最遠離該樣本且作為與該子射束之該子射束路徑對準的至少該控制透鏡之部分的控制電極。
6. 如請求項1或2之系統，其中該控制器經組態以針對該等可選著陸能量之至少一部分中的每一者，將一不同電位施加至經組態為最遠離該樣本且作為與該子射束之該子射束路徑對準的至少該物鏡之部分的接物鏡電極，每一電位經選擇為在該接物鏡電極與該系統之一影像平面之間提供相同的距離。
7. 如請求項1或2之系統，其中該控制器經組態以藉由控制施加至經組態為最接近該樣本且作為與該子射束之該子射束路徑對準的至少該物鏡之部分的該接物鏡電極之至少一電位來選擇每一可選著陸射束能量。
8. 如請求項1或2之系統，其中該控制器經組態以控制該控制透鏡陣列，以針對該複數個可選著陸能量中之每一者最小化該樣本上之該子射束的解析度。
9. 如請求項1或2之系統，其中該控制器經組態以針對該等可選著陸射束能量中之一者或針對複數個該等可選著陸射束能量中之每一者提供該子射束之複數個可選射束電流。
10. 如請求項9之系統，其中該控制器經組態以藉由選擇該控制透鏡陣列之一對應縮小率來實施每一可選射束電流。
11. 如請求項9之系統，其中，對於每一可選射束電流，該控制器經組態以控制與該子射束之該子射束路徑對準的該控制透鏡以選擇該系統之一對應縮小率。
12. 如請求項9之系統，其中： 該控制透鏡陣列包含與該子射束之該子射束路徑對準之三個控制電極；且 該控制器經組態以藉由將一對應電位施加至該三個控制電極之中間電極來實施每一可選射束電流。
13. 如請求項1或2之系統，其中經組態為最遠離該樣本且作為與該子射束之該子射束路徑對準的至少該物鏡之部分的該接物鏡電極及經組態為最接近該樣本且作為與該子射束之該子射束路徑對準的至少該控制透鏡之部分的該控制電極係由一共同電極提供。
14. 如請求項1或2之系統，其中該控制器經組態以藉由在該等控制透鏡中之一或多者內施加一阻擋電位來應用一阻擋模式，該阻擋電位係使得在使用時朝向該樣本進入該一或多個控制透鏡的帶電粒子待以靜電方式反射遠離該樣本。
15. 一種使用將以一多射束形式配置之子射束中之帶電粒子引導朝向一樣本的一評估系統之方法，該系統包含用於對子射束之一多射束進行操作之控制電極及用於將該等子射束聚焦至一影像平面上之接物鏡電極，該系統之該影像平面與所有該等控制電極及接物鏡電極具有一固定的空間關係，該方法包含： 針對該多射束之一子射束實施複數個可選著陸能量，該實施包含將對應電位施加至該等控制電極及該等接物鏡電極；及 選擇給出該固定空間關係之該等對應電位。

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