TW202318467A - 用於檢測樣本的方法及帶電粒子束裝置 - Google Patents

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Abstract

描述一種用於照射或檢測樣本的帶電粒子束裝置。帶電粒子束裝置包括用於產生初級帶電粒子束的帶電粒子束源以及具有用於形成四或更多個初級的複數個孔隙的多孔隙透鏡板。提供具有一個開口的二或更多個電極（例如，每一者具有一個開口，以用於初級帶電粒子束或四或更多個初級子射束）。帶電粒子束裝置進一步包括準直器，用於使四或更多個初級子射束中的第一初級子射束、第二初級子射束、第三初級子射束、及第四初級子射束相對於彼此偏轉。帶電粒子束裝置進一步包括具有三或更多個電極的物鏡單元，每一電極具有用於四或更多個初級子射束的開口。帶電粒子束裝置進一步包括用於支撐樣本的平台。

Description

用於檢測樣本的方法及帶電粒子束裝置
實施例係關於帶電粒子束裝置，例如用於檢測系統應用、測試系統應用、缺陷檢驗或臨界尺寸應用、或類似者。實施例亦關於帶電粒子束裝置的操作的方法。更特定言之，實施例係關於作為用於通用目的（例如，成像生物結構）及/或用於高通量EBI（電子束檢測）的多射束系統的帶電粒子束裝置。實施例係關於使用多射束帶電粒子柱來檢測樣品的表面的設備及方法。
現代半導體技術高度依賴於積體電路生產期間所使用的各種處理的精確控制。因此，為了儘早確認問題，而重複檢測晶圓。此外，為了確保遮罩可以精確定義各別圖案，在晶圓處理期間實際使用之前，遮罩或標線板亦受到檢測。晶圓或遮罩的缺陷的檢測包括整個晶圓或遮蔽區域的檢查（例如，300mm的晶圓生產）。特別來說，在晶圓製造期間的晶圓的檢測包括在短時間內檢查整個晶圓區域，而讓檢測處理不會限制生產通量。
掃描電子顯微鏡（SEM）已經用於檢測晶圓。使用例如單一精細聚焦電子束來掃描晶圓的表面。當電子束撞擊晶圓時，產生並測量次級電子及/或背向散射電子（亦即，訊號電子）。藉由將次級電子的強度訊號與例如對應於圖案上的相同位置的參考訊號進行比較，偵測晶圓上的一位置處的圖案缺陷。然而，由於對於較高解析度的逐漸增加的需求，掃描晶圓的整個表面需要很長的時間。因此，由於無法提供相應通量，所以針對晶圓檢測使用習知（單射束）掃描電子顯微鏡（SEM）是困難的。
半導體技術中的晶圓級遮罩缺陷檢測需要覆蓋完整的晶圓或遮罩應用或熱點檢測的高解析度及快速的檢測工具。由於光學工具的受限解析度無法處理縮小的缺陷大小，所以電子束檢測的重要性逐漸增加。更特定言之，從20nm技術節點之後，基於成像工具的電子束的高解析度潛力在偵測感興趣的所有缺陷方向受到歡迎。
如上所述，提供帶電粒子多射束裝置與用於利用帶電粒子的子射束的陣列來檢測樣本的方法來克服該領域中的至少一些問題。
如上所述，提供帶電粒子束裝置、帶電粒子束裝置組件、用於利用帶電粒子的子射束的陣列來檢測樣本的方法、及對準四或更多個初級子射束的陣列的方法。從附屬請求項、說明書、及隨附圖式中可理解進一步態樣、優勢、及特徵。
根據一個實施例，提供一種用於利用初級子射束的陣列來照射或檢測樣本的帶電粒子束裝置。帶電粒子束裝置包括：帶電粒子束源，用於產生初級帶電粒子束；具有複數個孔隙的多孔隙透鏡板，用於從初級帶電粒子束形成四或更多個初級子射束；具有一個開口的二或更多個電極，用於初級帶電粒子束或四或更多個初級子射束，二或更多個電極與多孔隙透鏡板可以經偏壓以提供聚焦效果；準直器，用於使四或更多個初級子射束中的第一初級子射束、第二初級子射束、第三初級子射束、及第四初級子射束彼此偏轉；射束分離單元，用於將四或更多個初級子射束與四或更多個訊號子射束分離；具有偵測表面的偵測單元，一或更多個偵測表面係佈置於四或更多個初級子射束的射束路徑之間；掃描偏轉器組件，用於在樣本的表面上掃描四或更多個初級子射束；具有三或更多個電極的物鏡單元，每一電極具有用於四或更多個初級子射束的開口，開口係以開口距離間隔開，物鏡單元經配置以將四或更多個初級子射束聚焦在樣本上，並且將四個或更多訊號子射束聚焦在偵測表面上；以及用於支撐樣本的平台。
根據一個實施例，提供一種帶電粒子束裝置組件。帶電粒子束裝置組件包括：根據本文所述的實施例中之任一者的第一帶電粒子束裝置；以及第二帶電粒子束裝置，用於利用初級子射束的陣列來照射或檢測樣本。第二帶電粒子束裝置包括：帶電粒子束源，用於產生初級帶電粒子束；具有複數個孔隙的多孔隙透鏡板，用於從初級帶電粒子束形成四或更多個初級子射束；具有一個開口的二或更多個電極（例如，每一者具有一個開口），用於初級帶電粒子束或四或更多個初級子射束，二或更多個電極與多孔隙透鏡板可以經偏壓以提供聚焦效果；準直器，用於使四或更多個初級子射束中的第一初級子射束、第二初級子射束、第三初級子射束、及第四初級子射束彼此偏轉；射束分離單元，用於將四或更多個初級子射束與四或更多個訊號子射束分離；具有偵測表面的偵測單元，一或更多個偵測表面係佈置於四或更多個初級子射束的射束路徑之間；掃描偏轉器組件，用於在樣本的表面上掃描四或更多個初級子射束；以及具有三或更多個電極的物鏡單元，每一電極具有用於四或更多個初級子射束的開口，開口係以開口距離間隔開，物鏡單元經配置以將四或更多個初級子射束聚焦在樣本上，並且將四個或更多訊號子射束聚焦在偵測表面上。
根據一實施例，提供一種用於利用四或更多個初級子射束檢測樣本的方法。該方法包括以下步驟：利用帶電粒子源來產生初級帶電粒子束；利用多孔隙透鏡板與二或更多個電極來產生四或更多個初級子射束；利用準直器使四或更多個初級子射束中的第一初級子射束、第二初級子射束、第三初級子射束、及第四初級子射束相對於彼此偏轉；利用掃描偏轉器組件在樣本的表面上掃描四或更多個初級子射束；利用物鏡單元將四或更多個初級子射束聚焦在樣本上，以產生四或更多個訊號子射束，物鏡單元的每一電極具有用於四或更多個初級子射束的開口，開口係以開口距離間隔開；將四或更多個訊號子射束聚焦在偵測表面上，其中一或更多個偵測表面係佈置在四或更多個初級子射束的各別初級子射束之間；利用射束分離單元將四或更多個訊號子射束與四或更多個初級子射束分離，以將四或更多個訊號子射束導引至偵測表面。
根據一實施例，提供一種對準四或更多個初級子射束的陣列的方法。該方法包括以下步驟：利用帶電粒子源來產生初級帶電粒子束；利用多孔隙透鏡板與二或更多個電極來產生四或更多個初級子射束；使用準直器使四或更多個初級子射束中的第一初級子射束、第二初級子射束、第三初級子射束、及第四初級子射束相對於彼此偏轉；控制準直器上游的對準系統，以在孔隙陣列中的開口上掃描四或更多個初級子射束；以及測量孔隙陣列上的一或更多個導電表面處的電流。
實施例亦關於用於實現所揭示之方法的設備，並包括用於執行每一所述方法特徵的設備部件。可以藉由硬體部件、由適當軟體程式化的電腦、二者之任何組合或以任何其他方式執行這些方法特徵。此外，實施例亦關於所描述之設備操作的方法。實施例包括用於實現設備的每一功能的方法特徵。
現在將詳細參照各種實施例，一或更多個實例係圖示於圖式中。在以下圖式的描述中，相同的元件符號指稱相同的部件。描述關於單獨實施例的差異。每一實例係藉由解釋而提供，而不意味著限制。此外，作為一個實施例的一部分圖示或描述的特徵可以在其他實施例使用或與其他實施例結合使用，以產生進一步實施例。該描述意欲包括修改及變化。
在不限制本案的保護範圍的情況下，在下文中，帶電粒子束裝置或其部件將示例性指稱為包括初級電子束與次級或背向散射粒子的偵測（例如，電子）的帶電粒子束裝置。如本文所述，關於偵測的討論及描述係為針對掃描電子顯微鏡中的電子的示例性描述。可以藉由各種不同儀器中裝置來發射及/或偵測其他類型的帶電粒子（例如，正離子）。實施例係關於例如電子的初級射束、初級子射束、及一或更多個訊號射束。可以藉由其他帶電粒子作為電子來提供初級射束、初級子射束、及/或一或更多個訊號射束。此外，一或更多個訊號射束可以包括其他訊號（例如，上面所述的微粒子）。
根據可以與其他實施例組合的本文的實施例，訊號（帶電粒子）射束或訊號（帶電粒子）子射束係指稱為次級粒子（亦即，次級及/或背向散射電子）的射束。藉由初級射束或初級子射束的撞擊到樣本或藉由來自樣本的初級射束或初級子射束的背向散射來產生訊號射束或次級射束。藉由粒子束源產生初級帶電粒子束或初級帶電粒子束，並在欲檢測或成像的樣本上進行導引及偏轉。
本文所指稱的「樣本」或「樣品」包括但不限於晶圓、半導體晶圓、半導體工件、光刻遮罩、及其他工件（例如，記憶體碟及類似者）。實施例可以應用至其上沉積材料或結構化的任何工件。根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，設備及方法經配置以用於或應用至電子束檢測、關鍵尺寸應用、及缺陷檢驗應用。
如第1圖所示例性圖示，本揭示的實施例提供一種帶電粒子束裝置100。帶電粒子束裝置100包括多射束產生器。多射束產生器可以包括帶電粒子束源110、二或更多個電極、及孔隙透鏡陣列。帶電粒子束源110包括用於發射初級帶電粒子束（例如，電子束）的粒子束發射器111。根據本文所述的實施例，多射束產生器經配置以產生初級帶電粒子子射束的陣列。帶電粒子束源110發射初級射束。孔隙透鏡陣列或多孔隙透鏡板122係從初級射束產生初級粒子子射束。一或更多個電極與多孔隙透鏡板可以操作為靜電透鏡的電極。因此，一或更多個電極可以是透鏡電極。特定言之，一或更多個電極可以包括用於初級射束的開口。多孔隙透鏡板包括用於產生初級子射束的開口。一或更多個電極（亦即，子束所共通的電極）係與多孔隙透鏡板一起作用，而特定為子束會受到與多孔隙透鏡板中的開口或孔隙對應的單獨透鏡的影響。
利用準直器130來準直由孔隙透鏡陣列所產生的子射束。舉例而言，準直器可以包括第1圖所示的偏轉器陣列與透鏡中之一者。經準直的子射束可以基本上平行地及/或沿著物鏡單元170的光學軸線行進到樣品或樣本80上。可以提供一或更多個另外的孔隙陣列140。舉例而言，可以在準直器130的下游提供孔隙陣列。
射束分離單元160係將一或更多個訊號子射束（例如，與初級子射束對應的訊號子射束）與初級子射束分離。可以利用偵測單元150來偵測訊號子射束。作為實例，一些偵測表面152係圖示於第1圖中。根據本文所述的實施例，可以針對每個訊號子射束提供一個偵測表面，或者可以針對每列訊號子射束提供一個偵測表面。
物鏡單元170包括具有孔洞或開口的陣列的複數個電極。複數個電極可以作為穿過複數個電極中的對應孔洞及開口的子射束的靜電透鏡。物鏡單元可以設置為減速透鏡。可以將複數個電極設定成用於在撞擊樣本之前使初級子射束減速的電位。
物鏡單元170將子射束（特定為單獨）聚焦在樣本80上。樣本80可以設置在平台180（例如，具有驅動器的晶圓托持器）上。舉例而言，驅動器可以沿著x、y、及z方向移動樣本或樣品。
第2圖圖示帶電粒子束裝置100的另一示例性實施例。第2圖所示的虛線方格圖示帶電粒子束裝置的不同部分。舉例而言，方格210係指稱帶電粒子束源110。方格220係指稱二或更多個電極與孔隙透鏡陣列的組合。方格230係指稱準直器130。方格250係指稱射束分離單元160與偵測單元150。方格270係指稱物鏡單元170。方格280係指稱平台180。下面將參照各別方格而更詳細地描述態樣、特徵、細節、及部件。根據本揭示的實施例，更詳細描述的特徵、態樣、細節、部件、修改、及變化可以彼此組合。
關於第2圖，應理解，準直器130可以包括如本文所述的偏轉器陣列132以及如本文所述的透鏡232。此外，與方格230相關聯的準直器130或部件（亦即，靠近或鄰近準直器的部件）可以包括對準偏轉器系統234（將在下面更詳細地描述）。此外，帶電粒子束裝置100可以進一步包括可以與方格270相關聯的掃描偏轉器組件271。舉例而言，掃描偏轉器組件271掃描樣本80上方的子射束，並且可以位於或靠近物鏡單元170。
在下文中，針對第3A圖至第6C圖來描述多射束產生器。多射束產生器包括帶電粒子束源110、二或更多個電極及孔隙透鏡陣列。 帶電粒子束源（內部：方格210）
根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，帶電粒子束源110（亦參見方格210）可以包括發射器111。特定言之，可以提供單一發射器（例如，高亮度發射器）。發射器可以是蕭特基型或場發射器型（例如，冷場發射器（CFE））。
蕭特基或TFE發射器現在可以測量的降低亮度多達2·10 8Am -2(SR) -1V -1，而CFE發射器所測量的降低亮度多達5·10 9Am -2(SR) -1V -1。舉例而言，具有至少5·10 7Am -2(SR) -1V -1的帶電粒子束是有益的。根據本揭示的實施例，提供一種高亮度發射器。因此，可以針對樣本上的每一子束提供有益電流，而針對每一子束提供訊噪比，而允許高通量。舉例而言，根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，如上所述，發射器可以具有1x10 8Am -2(SR) -1V -1至5x10 8Am -2(SR) -1V -1的亮度，或者甚至更高的亮度。
本文所述的帶電粒子束發射器可以是冷場發射器（CFE）、蕭特基發射器、TFE、或另一高電流高亮度帶電粒子束源（例如，電子束源）。高電流係視為每100mrad具有5μA或以上（例如，多達5mA）（例如，每100mrad具有30μA至每100mrad具有1mA）（例如，每100mrad具有約300μA）。根據一些實施例，電流基本上均勻分佈（例如，具有+-10％的偏差，特定為在線性或矩形陣列的情況下）。根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，初級帶電粒子束源或初級帶電粒子子射束的源的直徑可以是2nm至100nm。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的更進一步的實施例，能夠提供大射束電流的TFE或另一高降低亮度的源（例如，電子束源）係為在增加發射角度以提供10μA-100μA（例如，30μA）的最大值時的亮度並未下降超過最大值的20％的源。
在一些實施例中，發射器11可以是用於發射發散電子束的單一熱場發射的發射器（較佳為蕭特基型）。初級射束（亦即，單一發射器的單一初級射束）可以朝向多孔隙透鏡板122發射。多孔隙係佈置成用於建立多個初級子射束，每個孔隙係用於一個初級子射束。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的更進一步的實施例，帶電粒子束源110可以包括消除器312與提取器314中之至少一者。在將電子視為初級帶電粒子束的帶電粒子的情況下，相較於發射器111，消除器312可以處於負電位。在將電子視為初級帶電粒子束的帶電粒子的情況下，相較於發射器111，提取器可以處於正電位。根據本文所述的實施例，消除器尤其可以控制從發射器發射的電流以及初級射束的分佈曲線。提取器可以從發射器111的尖端提取帶電粒子（例如，電子）。因此，提取器可以提供例如用於場發射的靜電場。
第3A圖圖示具有發射器111、消除器312、及提取器314的帶電粒子束裝置的一部分的示意圖。因此，提供帶電粒子束源110（另參見方格210）。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的又一些實施例，可以提供第一電極324，以作為提取器。可以將第3B圖所示的第一電極324設定成一電位（特定為相對於發射器111的尖端的電位），其中電子係從尖端發射。由於尖銳點帶的曲率小，並且由於高電場而可能產生例如幾千伏特的電位差。針對蕭特基型發射器，高電場增強熱電子發射。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，發射器111的尖端與提取器（例如，第3A圖所示的提取器314或第3B圖所示的電極324）之間的電位差可以是5keV或以上（例如，10keV或以上）。提取器或二或更多個電極中的第一電極係從發射器提取帶電粒子。此外，帶電粒子在柱內被加速至高電位。根據一些實施例，可以提供另外的電極以加速帶電粒子（例如，柱內的電子）。在柱中的帶電粒子能量可以是8keV或更高（特定為至少15keV或更高）。 共通電極與孔隙透鏡陣列（內部：方格220）
多射束產生器包括二或更多個電極及孔隙透鏡陣列。第3A圖圖示四個電極124與孔隙透鏡陣列（亦即，多孔隙透鏡板122）。根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，可以提供2至6個電極（特定為靜電電極）以及多孔隙透鏡板。多孔隙透鏡板包括複數個孔隙。孔隙透鏡陣列（ALA）或多孔隙板針對每個孔隙產生一個初級子射束。
孔隙透鏡陣列係在帶電粒子束源110的下游，而孔隙陣列將發散的初級帶電粒子束分離成多個初級帶電粒子子射束。此外，針對藉由電極與多孔隙透鏡板的子射束而產生的透鏡將每一單獨的初級帶電粒子子射束聚焦在平面（由第3A圖中的平面222所表示）上。平面222係在多孔隙透鏡板的下游（亦即，多孔隙透鏡板122係在平面222與發射器111之間）。
因此，帶電粒子束源與ALA構成多射束產生器，以用於建立多個初級帶電粒子子射束（經引導朝向樣品的表面）。孔隙透鏡陣列（亦即，多孔隙透鏡板）係與二或更多個電極124相互作用。二或更多個電極與孔隙透鏡板經偏壓，以分別形成用於初級射束的靜電透鏡場或產生初級子射束。亦即，二或更多個電極與孔隙板產生與子射束對應的複數個虛擬射束源。
根據一些實施例，如第3A圖所示，可以在二或更多個電極124的下游提供多孔隙透鏡板122。換言之，二或更多個電極124係分別設置在多孔隙透鏡板122與帶電粒子束源及/或發射器111之間。以減速模式操作二或更多個電極。根據可以與本文所述的其他實施例組合的又一些實施例，二或更多個電極124可以在多孔隙透鏡板122的下游。換言之，多孔隙透鏡板122可以分別在二或更多個電極124與帶電粒子束源及/或發射器之間。因此，以加速模式操作二或更多個電極。舉例而言，此舉圖示於第4A圖。根據又一些實施例，如第4B圖所示例性圖示，可以提供二或更多個電極124。多孔隙透鏡板可以設置於二或更多個電極124的二個電極之間。根據本揭示的實施例，二或更多個電極124可以具有初級帶電粒子束可以穿過的孔隙開口。舉例而言，二或更多個電極中之每一者可以具有初級帶電粒子束可以穿過的一個開口，或者相對於多孔隙透鏡板的下游的電極，二或更多個電極中之每一者可以具有初級子射束可以穿過的一個開口。
第3B圖圖示可以與本揭示的其他實施例組合的孔隙陣列的又一修改。設置用於多孔隙透鏡板122的加熱器。加熱器可以包括功率源322。舉例而言，功率源可以針對設置於多孔隙透鏡板122上的加熱器提供電流。舉例而言，加熱元件可以附接或嵌入至多孔隙透鏡板。多孔隙透鏡板的加熱可以移除汙染物。多孔隙透鏡板阻擋帶電粒子束的一部分（亦即，初級射束）。此外，多孔隙透鏡板的孔隙可以提供射束限制孔隙，以形成子射束。因此，孔隙處的汙染可能導致子射束的形成惡化。因此，汙染物的移除（例如，藉由加熱）提供一種改善的帶電粒子束裝置及/或可以減少維護的需求。
根據一些實施例，提供一種用於利用初級子射束的陣列來照射或檢測樣本的帶電粒子束裝置。帶電粒子束裝置包括用於產生初級帶電粒子束的帶電粒子束源以及具有用於從初級帶電粒子束形成四或更多個初級子射束的複數個孔隙的多孔隙透鏡板。設置具有用於初級帶電粒子束或四或更多個初級子射束的一個開口的二或更多個電極（例如，每一者具有一個開口），二或更多個電極與多孔隙透鏡板可以經偏壓以提供聚焦效果。帶電粒子束裝置進一步包括準直器，用於使四或更多個初級子射束中的第一初級子射束、第二初級子射束、第三初級子射束、及第四初級子射束相對於彼此偏轉。帶電粒子束裝置進一步包括掃描偏轉器組件與物鏡單元，掃描偏轉器組件係用於在樣本的表面上掃描四或更多個初級子射束，而物鏡單元具有三或更多個電極，每一電極具有用於四或更多個初級子射束的開口。開口係以開口距離間隔開，其中物鏡單元經配置以將四或更多個初級子射束聚焦在樣本上。根據一些實施例，物鏡單元可以進一步配置成將四或更多個訊號子射束聚焦在偵測表面上。帶電粒子束裝置進一步包括用於支撐樣本的平台。此外，設置用於加熱多孔隙透鏡板的加熱器。加熱多孔隙透鏡板係允許防止及/或移除污染（特定為針對多孔隙透鏡板的射束限制孔隙），而藉此減少維護。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，提供與多孔隙透鏡板122相互作用的至少二個電極124以及至少一個提取器。電極124中的各別開口的大小（亦即，直徑）可以改變。此外，可以獨立控制提取器、二或更多個電極、及多孔隙透鏡板的電位。適配電極之間的距離、開口大小、及電位之步驟允許控制準直器處的初級子射束的像差與初級子射束的節距。應注意，根據一些實施例，距離與開口大小係設計成在製造之後決定及設定。因此，針對特定設計，電位可以在操作期間改變，而其他參數可以例如在操作期間不改變。根據可以與本文所述的其他實施例組合的更進一步的實施例，由於提取器與孔隙板之間僅有二個電極而無法控制節距或場曲率的缺點可以藉由提供二個以上的電極來克服。因此，具有三或更多個電極係允許將子射束的節距匹配於準直器的節距（亦即，第1圖所示的準直器130中的開口）。
舉例而言，可以提供場曲率校正，而使得複數個初級子射束的焦點係位於與帶電粒子束裝置的光學軸線垂直的平面中，或者位於與準直器平行的平面中（例如，第3A圖所示的平面222）。
根據照射樣本或檢測樣本的一些實施例，可以提供以下操作。利用提取器從帶電粒子束源提取初級帶電粒子束。加速提取器之後的初級帶電粒子束。初級帶電粒子束係利用二或更多個電極而朝向多孔隙透鏡板減速。舉例而言，多孔隙透鏡板的上游的二或更多個電極的最後一個電極與多孔隙透鏡板之間的第一靜電場係小於二或更多個電極的最後第二個電極與最後一個電極之間的第二靜電場。如上所述，更特定言之，藉由在設置二或更多個電極124的適當直徑之外，減速及可選擇的加速可以設置成使得多孔隙透鏡板與二或更多個電極所形成的透鏡的Cs及Cc最小化，並且使得準直器處的四或更多個初級子射束的節距係匹配於準直器的準直器節距。此外，附加的減速以及可選擇的加速可以設置成使得準直器處的場曲率為零。Cc係為透鏡的色差係數，而Cs係為透鏡的球差係數。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的更進一步的實施例，可以設置提取器314、三或更多個電極124（例如，5個電極）、及多孔隙透鏡板122。舉例而言，可以在多孔隙透鏡板122的上游設置四個電極124，並且可以在多孔隙透鏡板122的下游設置一個電極124。設置二個以上的電極124可以提供針對初級子射束控制的至少一個附加的自由度。因此，將每一單獨初級帶電粒子子射束聚焦的平面222（參見第3A圖）可以沿柱的長度移動。舉例而言，初級子射束的焦點（例如，參見第3A圖中的平面22）可以適用於準直器的下游。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的更進一步的實施例，移動初級子射束的焦點係允許針對樣本上的源的放大的控制。
孔隙透鏡陣列針對每個子束包括至少一個孔隙開口。孔隙開口可以利用任何陣列配置（例如，直線、矩形、方形、環形、或任何合適的一維或二維陣列）而位於多孔隙透鏡板122上。舉例而言，子束陣列可以佈置成直線、矩形、或方形。
在藉由利用初級帶電粒子束照射多孔隙透鏡板122的情況下，藉由使用例如多孔隙透鏡板前方的減速場來建立幾個聚焦的初級帶電粒子束。在初級帶電粒子子束的聚焦平面中，可以佈置透鏡或偏轉器陣列。在圖式中，在透鏡之後圖示初級帶電粒子子射束的陣列的一些初級帶電粒子子射束，同時在圖式中為了更好的概述而省略其他初級帶電粒子子射束。
在一些實施例中，可以直接藉由帶電粒子束發射器111照射多孔隙透鏡板122。根據一些實施例，「直接」可以意指，除了具有多孔隙透鏡板的前方（從初級帶電粒子束的傳播方向看）的場曲率校正電極的實施例中的二或更多個電極之外，帶電粒子束發射器111與多孔隙透鏡板之間沒有設置其他光學元件。多孔隙透鏡板將從帶電粒子束發射器發射的初級帶電粒子束分離成初級帶電粒子子射束的陣列。舉例而言，多孔隙透鏡板具有至少三個孔隙開口，以用於將初級帶電粒子束分離成至少三個初級帶電粒子子射束。在第1圖所示的實例中，示意圖係圖示七個初級帶電粒子子射束。在一些實施例中，初級帶電粒子子射束可以佈置在一維（直線）陣列或2維陣列（例如，4×4、3×3、5×5）或矩形陣列（例如，2×5）。本文所述的實施例並未限於陣列的實例，而可以包括初級帶電粒子子射束的任何合適的陣列配置。
所述多孔隙透鏡板可以有益地用於與帶電粒子束裝置、包括帶電粒子束裝置的陣列的系統、及操作帶電粒子束裝置的方法有關的其他實施例中。多孔隙透鏡板的設計有利地遵循不同標準，並且必須在整體帶電粒子光線路徑設計的背景下加以考慮。在可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例中，多孔隙透鏡板可以具有下列特徵中之一或更多者。孔隙開口的數量係為最大可能的總電流與光學效能之間的折衷（更特定為最大可能的子射束場中可達到的斑點大小）。另一邊界條件係為樣本上的子射束分離，以確保偵測器上的訊號子射束分離，而減少或避免串擾。根據可以與本文所述的其他實施例組合的更進一步的實施例，提供格柵配置（亦即，樣本上的初級子射束的位置及/或孔隙板中的孔隙開口的位置）係允許在掃描期間完全覆蓋基板表面的區域。覆蓋範圍並非限於例如沿著xy方向的純帶電粒子子射束掃描，亦包括混合掃描操作（例如，沿著例如第一方向（例如，x方向）的帶電粒子子射束掃描，以及沿著例如與第一方向不同的另一方向（例如，y方向）的平台移動）。
第5A圖及第5B圖圖示根據本揭示的實施例的多孔隙透鏡板122的實例。此外，第6A圖至第6C圖圖示多孔隙透鏡板的孔隙開口的修改。針對多孔隙透鏡板及/或孔隙開口的修改可以與本文所述的其他實施例組合。第5A圖圖示具有孔隙開口522的多孔隙透鏡板122。孔隙開口係以陣列佈置。根據一些實施例，可以設置孔隙開口的方形陣列或方形圖案。如上所述，可以設置其他陣列或圖案。舉例而言，第5A圖圖示孔隙開口522的3×3陣列。針對多孔隙透鏡板設置另外的開口524。另外的開口524可以視為虛設開口。即使可以從另外的開口524產生另外的子射束，但是另外的子射束並未用於圖像產生。另外的開口提供針對孔隙開口522的相鄰開口。相應地，在每一側處不具有開口的最小數量的相鄰孔隙開口的孔隙開口522係設置成具有相鄰的另外的開口，以具有對稱特性（特定為針對用於圖像產生的初級子射束的孔隙開口）。如上所述，可以減少不具有相鄰開口的孔隙開口所可能發生的六極效應或六極像差。
根據一些實施例，提供一種用於利用初級子射束的陣列來照射或檢測樣本的帶電粒子束裝置。帶電粒子束裝置包括用於產生初級帶電粒子束的帶電粒子束源以及具有用於從初級帶電粒子束形成四或更多個初級子射束的複數個孔隙的多孔隙透鏡板。設置具有用於初級帶電粒子束或四或更多個初級子射束的一個開口的二或更多個電極（例如，每一者具有一個開口），二或更多個電極與多孔隙透鏡板可以經偏壓以提供聚焦效果。帶電粒子束裝置進一步包括準直器，用於使四或更多個初級子射束中的第一初級子射束、第二初級子射束、第三初級子射束、及第四初級子射束相對於彼此偏轉。帶電粒子束裝置進一步包括掃描偏轉器組件與物鏡單元，掃描偏轉器組件係用於在樣本的表面上掃描四或更多個初級子射束，而物鏡單元具有三或更多個電極，每一電極具有用於四或更多個初級子射束的開口。開口係以開口距離間隔開，其中物鏡單元經配置以將四或更多個初級子射束聚焦在樣本上。根據一些實施例，物鏡單元可以進一步配置成將四或更多個訊號子射束聚焦在偵測表面上。帶電粒子束裝置進一步包括用於支撐樣本的平台。根據一些實施例，多孔隙透鏡板的複數個孔隙係形成孔隙陣列，其中孔隙陣列的孔隙數量係大於撞擊樣本的初級子射束數量。設置比撞擊樣本的初級子射束更多的孔隙開口係允許針對初級子射束的陣列的周邊處的初級子射束的減少的像差（特定為減少的八極像差）。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，可以利用方形或矩形圖案設置孔隙開口的陣列或圖案。此外，可以設置孔隙開口的六邊形圖案。六邊形圖案可以視為蜂窩圖案。
如上所述，用於檢測半導體晶圓及其他應用的通量有利地增加。因此，根據本揭示的實施例提出一種多射束柱。為了進一步增加通量，有利地增加樣本上的複數個子射束的總電流。因此，相較於多孔隙透鏡板的區域或初級帶電粒子束所照射的區域，孔隙開口522的區域的總和較大。因此，開口的大小係為有利地較大。根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，相較於孔隙開口的節距（例如，中心到中心的距離），孔隙開口的直徑可以是60％或更大。舉例而言，相較於孔隙開口的節距，孔隙開口的直徑可以是70％或更大。
如相對於第6B圖所示，孔隙開口可以具有圓形形狀以及所定義的直徑。根據更進一步的實施例，孔隙開口可以具有不同的形狀。相應地，孔隙開口的大小可以是孔隙開口的節距的60％或更大（特定為70％或更大）。舉例而言，孔隙開口的大小可以是沿著任意方向的孔隙開口的最小大小。舉例而言，方形孔隙開口具有方形的一側的大小，而矩形孔隙開口具有矩形的較小側的大小。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的更進一步的實施例，可以提供孔隙開口的大小及形狀，以具有開口的陣列內的多孔隙透鏡的區域的50％或更大（特定為70％或更大）的多孔隙板中的開口區域（亦即，開口區域的總和）。
根據一些實施例，提供一種用於利用初級子射束的陣列來照射或檢測樣本的帶電粒子束裝置。帶電粒子束裝置包括用於產生初級帶電粒子束的帶電粒子束源以及具有用於從初級帶電粒子束形成四或更多個初級子射束的複數個孔隙的多孔隙透鏡板，其中沿著第一方向的孔隙的大小係為沿著第一方向的孔隙的節距的至少70％。設置具有用於初級帶電粒子束或四或更多個初級子射束的一個開口的二或更多個電極（例如，每一者具有一個開口），二或更多個電極與多孔隙透鏡板可以經偏壓以提供聚焦效果。帶電粒子束裝置進一步包括準直器，用於使四或更多個初級子射束中的第一初級子射束、第二初級子射束、第三初級子射束、及第四初級子射束相對於彼此偏轉。帶電粒子束裝置進一步包括掃描偏轉器組件與物鏡單元，掃描偏轉器組件係用於在樣本的表面上掃描四或更多個初級子射束，而物鏡單元具有三或更多個電極，每一電極具有用於四或更多個初級子射束的開口。開口係以開口距離間隔開，其中物鏡單元經配置以將四或更多個初級子射束聚焦在樣本上。根據一些實施例，物鏡單元可以進一步配置成將四或更多個訊號子射束聚焦在偵測表面上。帶電粒子束裝置進一步包括用於支撐樣本的平台。設置具有較大大小的孔隙係增加孔隙開口的區域的總和，而增加樣本上的初級子射束的總射束電流。因此，可以增加用於成像的訊噪比。
第5B圖圖示多孔隙透鏡板122上的孔隙開口522的替代佈置。孔隙開口可以佈置成圓形。此舉可以減少初級帶電粒子束或初級帶電粒子子射束共通的光學元件的離軸操作。
第6A圖圖示孔隙開口522的實施例。根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，孔隙開口可以具有方形形狀或基本上方形的形狀。可以藉由方形形狀或基本上方形的形狀來減少圓形孔隙開口所可能發生的八極效應或八極像差。此外，孔隙開口的形狀可以是基本上方形，並且可以包括孔隙開口的側邊緣622。側邊緣（特定為四個側邊緣）可以具有相同的長度。拐角623可以是圓形的。因此，平均開口可以是方形的，而在拐角處具有圓形邊緣。圓形拐角可以進一步減少八極效應或八極像差。
根據一些實施例，提供一種用於利用初級子射束的陣列來照射或檢測樣本的帶電粒子束裝置。帶電粒子束裝置包括用於產生初級帶電粒子束的帶電粒子束源以及具有用於從初級帶電粒子束形成四或更多個初級子射束的複數個孔隙的多孔隙透鏡板，其中複數個孔隙的形狀係為具有圓形拐角的方形。設置具有用於初級帶電粒子束或四或更多個初級子射束的一個開口的二或更多個電極（例如，每一者具有一個開口），二或更多個電極與多孔隙透鏡板可以經偏壓以提供聚焦效果。帶電粒子束裝置進一步包括準直器，用於使四或更多個初級子射束中的第一初級子射束、第二初級子射束、第三初級子射束、及第四初級子射束相對於彼此偏轉。帶電粒子束裝置進一步包括掃描偏轉器組件與物鏡單元，掃描偏轉器組件係用於在樣本的表面上掃描四或更多個初級子射束，而物鏡單元具有三或更多個電極，每一電極具有用於四或更多個初級子射束的開口。開口係以開口距離間隔開，其中物鏡單元經配置以將四或更多個初級子射束聚焦在樣本上。根據一些實施例，物鏡單元可以進一步配置成將四或更多個訊號子射束聚焦在偵測表面上。帶電粒子束裝置進一步包括用於支撐樣本的平台。設置具有圓形拐角的方形形狀的開口係針對初級子射束減少像差（特定為八極像差）。 準直器及多孔隙（內部：方格230）
根據可以與本文所述的其他實施例組合的本揭示的實施例，可以在ALA的下游設置準直器130與相關聯部件。準直器130將子射束進行準直。因此，初級子射束的發散圖案或陣列係藉由準直器130重新引導。舉例而言，準直器之後的初級子射束可以是平行的或基本上平行。根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，準直器130可以設置在第3A圖所示的平面222中或附近。在平面附近應理解為準直器130係位於ALA的焦距的20％內。藉由在準直器中或在準直器附近佈置平面222（亦即，ALA的聚焦平面），可以減少由於偏轉的像差所引起的單獨電子束的失真。
根據更進一步的實施例，如上所述，可以藉由將平面22移動至ALA的下游來提供放大控制。
如第7A圖所示，準直器可以包括偏轉器陣列132與透鏡232。根據更進一步的修改，準直器可以包括偏轉器陣列，或者可替代地包括透鏡232。如本文所述，準直器（亦可以表示為準直器偏轉結構）經配置為而使得來自孔隙透鏡陣列的初級子射束相對於彼此平行地從準直器射出。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，每一子射束可以藉由單獨的偏轉電極進行偏轉。第8A圖及第8B圖示例性圖示偏轉電極。第8A圖圖示偏轉器陣列132與偏轉電極812的陣列。針對x方向及y方向設置一對偏轉電極。因此，可以針對每一射束單獨提供準直。舉例而言，偏轉電極可以設置成微機電系統（MEMS），並且可以設置在晶圓上。
根據可以與本文所述的實施例組合的本揭示的實施例，可以針對每個初級子射束設置複數個（例如，4或8個）偏轉電極。每一初級子射束可以單獨進行偏轉。準直器偏轉結構可以包括分段準直器。準直器偏轉結構可以包括用於初級子射束中之每一者的分段偏轉器。
根據更進一步的實施例，如第8A圖所示，可以沿著帶電粒子束柱的軸線設置一或更多個偏轉器陣列。舉例而言，可以在一或更多個晶圓上設置偏轉器或偏轉器陣列的堆疊，而可以簡化針對每個子射束的單獨偏轉電極的對準。舉例而言，第一偏轉電極812可以偏轉x方向的子射束，第二偏轉電極814可以偏轉y方向的子射束，第三偏轉電極816可以提供像差校正（例如，校正散光）。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的更進一步的修改，可以藉由用於偏轉二或更多個初級子射束的電極對來設置用於準直初級子射束的偏轉器陣列。舉例而言，第9圖圖示用於偏轉沿著Y方向一列初級子射束的細長電極912以及用於偏轉沿著x方向的一列初級子射束的細長電極914。第9圖圖示準直器130的偏轉器陣列132的頂視圖。第10圖圖示偏轉器陣列的側視圖。舉例而言，圖示細長電極912以及分配電極914。此外，可以設置類似於第8A圖及第8B圖的單獨偏轉器。可以設置單獨電極，以用於準直或像差校正的精細調整。
根據一些實施例，提供一種用於利用初級子射束的陣列來照射或檢測樣本的帶電粒子束裝置。帶電粒子束裝置包括用於產生初級帶電粒子束的帶電粒子束源以及具有用於從初級帶電粒子束形成四或更多個初級子射束的複數個孔隙的多孔隙透鏡板。設置具有用於初級帶電粒子束或四或更多個初級子射束的一個開口的二或更多個電極（例如，每一者具有一個開口），二或更多個電極與多孔隙透鏡板可以經偏壓以提供聚焦效果。帶電粒子束裝置進一步包括準直器，用於使四或更多個初級子射束中的第一初級子射束、第二初級子射束、第三初級子射束、及第四初級子射束相對於彼此偏轉。帶電粒子束裝置進一步包括掃描偏轉器組件與物鏡單元，掃描偏轉器組件係用於在樣本的表面上掃描四或更多個初級子射束，而物鏡單元具有三或更多個電極，每一電極具有用於四或更多個初級子射束的開口。開口係以開口距離間隔開，其中物鏡單元經配置以將四或更多個初級子射束聚焦在樣本上。根據一些實施例，物鏡單元可以進一步配置成將四或更多個訊號子射束聚焦在偵測表面上。帶電粒子束裝置進一步包括用於支撐樣本的平台。根據一些實施例，準直器包括用於使四或更多個初級子射束的一列沿著第一方向偏轉的二或更多個第一細長電極以及用於使四或更多個初級子射束的一列沿著第二方向偏轉的二或更多個第二細長電極，第二方向與第一方向不同。因此，可以利用減少數量的電極來導引初級帶電粒子子射束的陣列，這又導致減少數量的功率供應器及功率供應器連接。
可以藉由至少四階（四極）的多極元件來實現偏轉器陣列的單獨偏轉器。根據一些實施例，可以藉由習知機械加工來製造多極元件。根據可以與本文所述的其他實施例組合的特定實施例，因為MEMS技術偏轉器元件允許更高的多極密度並簡化電極的佈線，所以微機電系統（MEMS）技術偏轉器元件可以是有益的。
如上所述且如第7A圖所示，除了偏轉器陣列132之外，亦可以設置透鏡232。根據下面將詳細描述的一些實施例，偏轉器陣列132係佈置在透鏡內或透鏡附近。根據一些實施例，佈置在「透鏡中或透鏡附近」或「透鏡內」的偏轉器陣列可以理解為偏轉器陣列係放置在透鏡的焦距內。更特定言之，偏轉器陣列可以放置在透鏡內。舉例而言，透鏡可以包括三個電極，而偏轉器陣列可以放置在三個電極中的二個電極之間。根據一些實施例，偏轉器陣列可以大致放置在透鏡的三個電極的中間電極的高度處。
根據一些實施例，透鏡可以用於實現使初級要帶電粒子子射束偏轉的主要效果（特定為用於針對初級子射束進行準直以使準直器基本上平行地射出）。偏轉器陣列132可以用於精細調整單獨初級帶電粒子子射束（特定為精細調整經導引進入或通過物鏡的彗形自由點的初級帶電粒子子射束）。帶電粒子束裝置可以包括用於控制透鏡與偏轉器陣列的操作參數的控制器（例如，連接或整合於反饋迴路或用於監測帶電粒子束裝置的操作的監測裝置中的控制器）。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，可以設置透鏡232來代替偏轉器陣列132。舉例而言，透鏡可以包括三個電極。
根據一些實施例，透鏡232可以是加速透鏡（特定為利用減速模式驅動二或更多個電極及/或二或更多個電極係佈置於多孔隙透鏡板的前方（從初級帶電粒子束的傳播方向來看）的情況下）。在一些實施例中，設置成加速透鏡的透鏡232（或者在其他實施例中設置成減速透鏡的透鏡232）可以是靜電透鏡或組合的磁靜電透鏡。
根據本文所述的實施例，初級帶電粒子子射束經引導朝向透鏡232。舉例而言，透鏡232可以是用於針對從多孔隙透鏡板開始傳播的初級帶電粒子子射束進行加速的加速透鏡。在二或更多個電極係沿著初級帶電粒子束的傳播方向而放置在多孔隙透鏡板之前的實施例中，透鏡232可以用於將初級帶電粒子子射束加速到高柱電壓。舉例而言，加速透鏡可以將初級帶電粒子子射束加速至通常為10kV或以上（並且更通常為20kV或以上）的柱電壓。加速電壓可以決定帶電粒子子射束的帶電粒子沿著柱向下行進的速度。在一個實例中，加速透鏡可以是靜電透鏡。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的方格230中的部件的更進一步的修改，可以設置對準偏轉器系統234。舉例而言，可以在孔隙透鏡陣列與準直器130之間設置線圈。線圈可以產生初級子射束在準直器孔隙上的定位，及/或可以旋轉初級子射束的陣列。此外，附加或可替代地，可以設置四極場，以校正x方向及/或y方向的初級子射束的陣列的節距。
第7A圖圖示共同作用於複數個初級子射束上的對準偏轉器716。第7A圖圖示用於第一方向的對準偏轉器。可以針對不同的第二方向（例如，與第一方向正交）設置另外的對準偏轉器。此外，設置用於旋轉初級子射束的陣列的對準線圈。對準偏轉器716可以設置x方向、y方向、或其組合的偏轉場（偶極場）。此外，對準偏轉器716可以設置作用於初級子射束的陣列上的四極場。因此，可以調整或對準x方向及/或y方向的初級子射束的陣列的節距。
儘管第7A圖圖示對準偏轉器716具有磁偏轉器，但是對準偏轉器系統亦可以設置靜電偏轉器或是磁偏轉器與靜電偏轉器的組合。
第7B圖圖示對準系統710處的初級子射束701的陣列。對準系統可以包括二個對準線圈，以用於產生第一方向的第一四極場（參見第7B圖中的箭頭）。對準系統可以包括另外二個對準線圈716，以用於產生第二方向的第二四極場。第一方向與第二方向可以旋轉約45°。因此，可以適配初級子射束701的陣列的形狀。亦即，可以適配二個方向的初級子射束的節距（例如，旋轉45°的方向，以針對初級子射束的陣列上的失真進行調整）。可以設置四極場，以校正x方向及/或y方向的初級子射束的陣列的節距。四極場可以擠壓一個方向的陣列，並且拉開正交方向的陣列，以適配初級子射束的節距。因此，可以設置子射束的陣列的偏轉及/或擠壓。
第7A圖圖示根據一些實施例的對準系統的實施方案。舉例而言，可以提供核心796。核心具有開口，以用於讓初級子射束的陣列穿過核心的開口。可以在核心796處設置複數個對準線圈716（例如，用於設置四極場的所有偏轉對準線圈與對準線圈）。因此，可以設置具有用於陣列的組合偏轉與陣列的節距調整的偶極部分與四極部分的場。
根據一些實施例，提供一種用於利用初級子射束的陣列來照射或檢測樣本的帶電粒子束裝置。帶電粒子束裝置包括用於產生初級帶電粒子束的帶電粒子束源以及具有用於從初級帶電粒子束形成四或更多個初級子射束的複數個孔隙的多孔隙透鏡板。設置具有用於初級帶電粒子束或四或更多個初級子射束的一個開口的二或更多個電極（例如，每一者具有一個開口），二或更多個電極與多孔隙透鏡板可以經偏壓以提供聚焦效果。帶電粒子束裝置進一步包括準直器，用於使四或更多個初級子射束中的第一初級子射束、第二初級子射束、第三初級子射束、及第四初級子射束相對於彼此偏轉。帶電粒子束裝置進一步包括掃描偏轉器組件與物鏡單元，掃描偏轉器組件係用於在樣本的表面上掃描四或更多個初級子射束，而物鏡單元具有三或更多個電極，每一電極具有用於四或更多個初級子射束的開口。開口係以開口距離間隔開，其中物鏡單元經配置以將四或更多個初級子射束聚焦在樣本上。根據一些實施例，物鏡單元可以進一步配置成將四或更多個訊號子射束聚焦在偵測表面上。帶電粒子束裝置進一步包括用於支撐樣本的平台。帶電粒子束裝置進一步包括設置於多孔隙透鏡板與準直器之間的對準系統，其中對準系統包括至少一個四極，以適配四或更多個初級子射束之間的節距。因此，可以在準直器處調整初級子射束的陣列的初級子射束的節距。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的更進一步的實施例，可以設置一或更多個另外的孔隙陣列140。舉例而言，第7A圖圖示準直器130的下遊的第一孔隙陣列140以及準直器130的上遊的第二孔隙陣列740。根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，孔隙陣列可以設置於準直器的兩側。如第7A圖示例性圖示，孔隙陣列140的開口及/或陣列740的孔隙的數量小於多孔隙透鏡板122中的孔隙開口的數量。如上面相對於第5A圖所述，可以設置用於初級子射束的孔隙開口522與虛設孔隙524。虛射孔隙減少ALA的像差。虛設孔隙並非意欲用於產生撞擊樣本的初級子射束。因此，孔隙陣列740可以包括用於阻擋穿過虛設孔隙524的帶電粒子束的部分。因此，相較於一或更多個另外的孔隙陣列中的開口的數量或是相較於準直器的偏轉器陣列中的開口，多孔隙透鏡板包括更多的開口。
第7A圖圖示可以與本文所述的其他實施例組合的更進一步的實施例（特定為具有對準系統710的實施例）。孔隙陣列740包括導電材料742。導電材料742或導電表面允許測量藉由將初級子射束撞擊在孔隙陣列上而可能提供的電流。可以使用電流計744來測量電流。因此，可以依據撞擊在導電材料上的帶電粒子來偵測一或更多個初級子射束相對於準直器130的未對準。所測量的電流為零係對應於所有初級子射束係導引通過另外的孔隙陣列740中的開口。根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，對準系統710可以允許4個自由度的調整（例如，依據電流測量）。可以藉由四極場提供x方向的偏轉、y方向的偏轉、圍繞z軸的旋轉、及節距調整。
根據更進一步的實施例，導電材料742或導電表面可以包括導電材料的區段或部分，其中每一區段或部分係對應於孔隙陣列中的單獨開口或孔隙陣列中的開口的圖案（例如，列或行）。因此，針對單獨開口或開口的圖案測量電流的能力可以用於針對利用對準系統710來對準初級子射束的進一步改善。
可以參照第24A圖及第24B圖描述孔隙板上的電流測量的進一步實施方案（特定為利用參照第7A圖至第7C圖所述的對準系統針對初級子射束所進行的對準）。第24A圖圖示孔隙陣列740。複數個孔隙開口係設置於孔隙陣列中，並形成由虛線703指示的開口的陣列。孔隙具有一板，而導電材料742的導電表面或區域係設置於板上。第24A圖圖示如虛線所示的四個導電表面。四個導電表面可以彼此絕緣。電流計可以連接至導電表面。經良好對準的初級子射束的陣列穿過孔隙陣列中的開口。因此，針對經良好對準的陣列，不會產生來自初級子射束的帶電粒子的電流。取決於撞擊在導電表面（亦即，導電材料742）上的初級子射束的數量，電流計744中的電流增加。因此，撞擊在導電表面上的初級子射束的數量越多，電流越大。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，孔隙陣列740上的導電材料742可以分段（例如，可以設置四個導電表面）。在對準系統的控制下，隨著一或更多個初級子射束相對於孔隙陣列的開口移動，一或更多個電流計744中的電流改變。根據相對於第24A圖所述的實施例，導電材料的分段以及具有連接至導電材料的區段的電流計係允許決定電流計中之每一者的不同電流。因此，移動初級子射束的陣列（例如，移動到第24A圖的右側可能增加右手側的電流計的電流讀數）。針對不同區段的差異的評估係允許針對對準系統的給定控制參數集決定初級子射束相對於孔隙陣列中的開口的複數個位置。藉由改變對準系統的控制參數（亦即，孔隙陣列的表面上的初級子射束的掃描，適配初級子射束之間的節距，及/或旋轉初級子射束的陣列），可以針對不同的控制參數設置電流讀數。可以決定初級子射束的陣列的定向、位置、及/或形狀。控制參數可以設定成開發初級子射束的對準陣列，其中所有初級子射束穿過孔隙陣列的開口。
根據可以附加或可替代地提供的另一實施方案，可以在孔隙板上以及在由虛線703指示的開口的陣列的外側設置一或更多個導電表面。
舉例而言，可以相鄰於開口的陣列的一個拐角來設置導電表面。示例性而言，這可以是第24B圖所示的右上導電表面或對應導電材料742。第24B圖進一步圖示右上的初級子射束的特寫。掃描由箭頭749所表示的初級子射束的陣列可以將右上的初級子射束引導至導電表面上（例如，與初級子射束的陣列的對應拐角相鄰的導電表面）。可以利用電流計744來測量電流。因此，可以藉由掃描初級子射束的陣列來決定初級子射束的陣列的偏轉量，而使得電流可以受到偵測。可以針對數個初級子射束提供對應偏轉（特定為初級子射束的陣列的拐角處的初級子射束）。
掃描拐角中之每一者（例如，導電表面上的第24B圖所示的陣列的四個拐角），可以決定每一拐角的位置。根據本文所述的實施例，掃描可以設置成在其他子射束撞擊在導電表面上之前讓子射束撞擊在導電表面上。根據一個實施例，可以在相同導電表面上導引二或更多個拐角子射束。根據替代實施例，每一拐角子射束可以導引到不同的導電表面。舉例而言，參照第24B圖，每一拐角子射束可以導引至導電材料742上（亦即，與各別拐角相鄰的對應導電表面）。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，針對至少三個拐角決定對準系統的控制參數係允許評估初級子射束的陣列的掃描位置、初級子射束的陣列上的潛在失真、及初級子射束的陣列的潛在旋轉定向。因此，根據本揭示的實施例，對準系統710以及連接至孔隙陣列上的一或更多個導電表面的一或更多個電流計的組合係允許初級子射束的陣列相對於孔隙陣列的合適對準。
第25圖圖示對準初級子射束的陣列的對應方法的流程圖。在操作1252處，利用帶電粒子源產生初級帶電粒子束。在操作1254處，利用多孔隙透鏡板與二或更多個電極產生四或更多個初級子射束。本文相對於實施方案所描述的對準初級子射束的區域的方法，其中單一源產生初級帶電粒子束，而初級子射束係藉由孔隙透鏡陣列產生。根據可以與本文所述的其他實施例組合的更進一步的實施例，可以針對藉由帶電粒子束源的陣列所產生的初級子射束的陣列來同樣地提供初級子射束的陣列的對準。
在操作1256處，利用準直器使四或更多個初級子射束中的第一初級子射束、第二初級子射束、第三初級子射束、及第四初級子射束相對於彼此偏轉。在操作1257處，控制準直器的上游的對準系統，控制器以在孔隙陣列的開口上掃描四或更多個初級子射束。此外，在操作1258處，測量孔隙陣列上的一或更多個導電表面處的電流。
根據相對於第24A圖所描述的實施例，可以控制對準系統，以最小化一或更多個導電表面處的電流。舉例而言，可以在孔隙陣列中的開口之間設置一或更多個導電表面。附加或可替代地，如相對於第24B圖所描述，可以控制對準系統，以增加一或更多個導電表面處的電流。在這種實施方案中，一或更多個導電表面係設置於孔隙陣列中的開口所形成的開口陣列的外側。根據可以與本文所述的其他實施例組合的更進一步的實施例，在將初級子射束的陣列相對於孔隙陣列對準之後，初級子射束或初級子射束的至少一部分可以到達樣本，並且可以測量來自訊號子射束的訊號。藉由增加訊號子射束的訊號，初級子射束的陣列可以在孔隙陣列的下游進一步進行對準。舉例而言，可以藉由對準系統及/或準直器中的初級子射束的單獨偏轉的調整來提供進一步的對準。
針對對準初級子射束的陣列的方法，對準系統的控制可以包括下列控制程序中之一或更多者：a）至少沿著孔隙板的平面中的第一方向利用偏轉場（特定為一個偏轉場）掃描四或更多個初級子射束；b）沿著孔隙板的平面中的與第一方向垂直的第二方向上掃描四或更多個初級子射束；c）至少沿著孔隙板的平面中的第三方向利用四極場來適配四或更多個初級子射束之間的節距；d）至少沿著孔隙板的平面中的第四方向利用四極場來適配四或更多個初級子射束之間的節距；e）在孔隙板的平面中旋轉四或更多個初級子射束所形成的陣列。可以依序執行控制程序a）及/或b）、控制程序c）及/或d）、及控制程序e）。此外，可以利用迭代方式依序執行控制程序。
根據一些實施例，提供一種用於利用初級子射束的陣列來照射或檢測樣本的帶電粒子束裝置。帶電粒子束裝置包括用於產生初級帶電粒子束的帶電粒子束源以及具有用於從初級帶電粒子束形成四或更多個初級子射束的複數個孔隙的多孔隙透鏡板。設置具有用於初級帶電粒子束或四或更多個初級子射束的一個開口的二或更多個電極（例如，每一者具有一個開口），二或更多個電極與多孔隙透鏡板可以經偏壓以提供聚焦效果。帶電粒子束裝置進一步包括準直器，用於使四或更多個初級子射束中的第一初級子射束、第二初級子射束、第三初級子射束、及第四初級子射束相對於彼此偏轉。帶電粒子束裝置進一步包括掃描偏轉器組件與物鏡單元，掃描偏轉器組件係用於在樣本的表面上掃描四或更多個初級子射束，而物鏡單元具有三或更多個電極，每一電極具有用於四或更多個初級子射束的開口。開口係以開口距離間隔開，其中物鏡單元經配置以將四或更多個初級子射束聚焦在樣本上。根據一些實施例，物鏡單元可以進一步配置成將四或更多個訊號子射束聚焦在偵測表面上。帶電粒子束裝置進一步包括用於支撐樣本的平台。根據一些實施例，準直器係設置於一或更多個孔隙陣列的第一孔隙陣列與一或更多個孔隙隙陣列的第二孔隙陣列之間（特定為附接至一或更多個孔隙陣列的至少一個孔隙陣列的電流計）。因此，可以測量準直器處的初級子射束的射束調整。此外，準直器上方的第一孔隙陣列以及準直器下方的第二孔隙陣列係允許場的限制（例如，準直器的靜電場）。此外，附加或可替代地，孔隙陣列與孔隙陣列的對應托持器可以作為真空分隔室之間的真空分離。孔隙陣列中的開口可以作為泵送孔隙。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的更進一步的實施例，可以提供一或更多個另外的孔隙陣列中之至少一者，以分離相鄰真空分隔室中的真空。第11圖圖示帶電粒子束裝置100。帶電粒子束源110係設置於第一真空分隔室118中。真空泵119係設置成與真空分隔室118流體連通。真空泵119將真空分隔室118抽成真空。在第11圖所示的實例中，孔隙透鏡陣列或多孔隙透鏡板係分別設置於真空分隔室118中。根據更進一步的實施例中，可以設置二個真空分隔室，來代替真空分隔室118。因此，帶電粒子束源110與孔隙透鏡陣列可以設置在分離的分隔室中。
如第11圖所示，可以設置第二真空分隔室138。舉例而言，準直器130可以設置在第二真空分隔室138中。根據更進一步的修改，孔隙透鏡陣列亦可以設置在第二真空分隔室138中。真空泵139係設置成與第二真空分隔室138流體連通。真空泵139將真空分隔室138抽成真空。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，設置用於另外的孔隙陣列140的托持器149。托持器149（特定為托持器149與孔隙陣列140）將第二真空分隔室138與第三真空分隔室188分離。因此，無法在托持器及/或另外的孔隙陣列140的相對側上提供不同真空分隔室的差動泵送。
第三真空分隔室188係與真空泵189流體連通。第三真空分隔室可以包括物鏡單元170。此外，平台180可以設置在第三真空分隔室188中。根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，可以在帶電粒子束裝置100中設置至少三個真空分隔室。二個相鄰真空分隔室可以藉由另外的孔隙陣列及/或用於另外的孔隙陣列的托持器彼此分離。具有三或更多個真空分隔室係允許在帶電粒子束裝置100的柱內具有不同壓力的區域。
根據本揭示的帶電粒子束裝置的實施例提供利用複數個初級子射束的樣本的照射或樣本的檢測，其中初級子射束係從單一帶電粒子束源產生（例如，利用ALA）。根據可以與本文所述的其他實施例組合的更進一步的實施例，初級子射束行進通過帶電粒子束裝置，其中初級子射束的陣列的第一初級子射束與初級子射束的陣列的第二初級子射束並未交叉（特定為帶電粒子束裝置所產生的初級子射束並未交叉）。避免交叉係用於避免初級子射束之間的相互作用。可以針對初級子射束提供更大的射束電流。 射束分離及偵測（內部：方格250）
參照第2圖的方格250，下面進一步詳細描述射束分離單元160與偵測單元150。射束分離單元160將初級子射束與一或更多個訊號子射束分離。藉由偵測單元150來偵測訊號子射束。第12圖圖示樣本80。初級子射束103係撞擊在樣本80上。在初級子射束103撞擊之後，產生訊號子射束105。初級子射束103與訊號子射束105係藉由射束分離單元分離。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，射束分離單元可以是具有磁偏轉器162與靜電偏轉器164的維恩濾波器陣列。沿著與靜電偏轉器164的偏轉方向相反的方向設置藉由磁偏轉器162的初級子射束的偏轉。因此，在射束分離單元之前以及之後，初級子射束的射束路徑是平行的或基本上平行的。在第12圖示例性圖示的佈置中，隨著磁偏轉器162與靜電偏轉器164沿著初級子射束的光學軸線在不同平面中起作用，初級子射束可能發生偏移。在磁偏轉器與靜電偏轉器的場重疊的佈置中，初級子射束基本上可以不偏轉。
初級子射束103係藉由物鏡單元170聚焦在樣本80上。訊號子射束105行進通過物鏡，並沿著與初級子射束103的方向基本上相反的方向行進。因此，維恩濾波器陣列偏轉訊號子射束105。維恩濾波器陣列的偏轉係基於磁偏轉器162的偏轉方向的改變。因此，針對訊號子射束105，磁偏轉器162與靜電偏轉器164沿著相同方向起作用。
射束分離單元亦可以視為用於分離初級子射束及訊號子射束的電磁偏轉系統。舉例而言，訊號子射束可以偏轉1°至20°的角度（特定為3°或以下的角度）。
在考量初級子射束的矩形陣列或方形陣列的情況下，電磁偏轉系統（例如，維恩濾波器陣列，）可以設置成第13圖、第14A圖及第14B圖所示例性圖示。可以藉由二或更多個細長偏轉電極來設置靜電偏轉器164。舉例而言，偏轉電極可以平行於第13圖的紙平面。偏轉電極可以設置在初級子射束的陣列的相對側上。可以在初級子射束的各列之間設置另外的偏轉電極。舉例而言，具有M（M＞=1）列初級子射束的初級子射束的陣列可以設置M+1個電極。電極是細長的，以用於偏轉一列的初級子射束。
可以藉由線圈的陣列設置磁偏轉器162。線圈464可以設置在核心462上。線圈464可以沿著線段設置，並且可以沿著垂直於線段的方向伸長。線圈可以伸長，以用於偏轉一列的初級子射束。根據本揭示的一些實施例，初級子射束的陣列中的一列初級子射束可以穿過線圈的陣列的二個相鄰線圈之間。具有N（N＞=1）列初級子射束的初級子射束的陣列可以設置N+1個線圈。舉例而言，線圈可以纏繞在磁核心上（例如，磁核心具有用於形成磁性電路以封閉磁通線的磁性材料）。
第15圖圖示射束分離單元160的更進一步的實施例。可以藉由磁場163設置射束分離單元。舉例而言，可以藉由如第14A圖及第14B圖所示的線圈464的陣列設置磁場163。準直器130可以經操作以相對於物鏡單元的光學軸線以一角度導引初級子射束103。射束分離單元可以使初級子射束偏轉成與物鏡單元170的光學軸線平行或基本上平行。在帶電粒子束裝置中被導引向上的訊號子射束係藉由射束分離單元160的磁場163與初級子射束分離。
根據更進一步的實施例的射束分離單元160係圖示於第16A圖至第16C圖中。舉例而言，提供三層磁性材料。磁性材料可以是高磁導率的材料，並且這些層可以形成磁性電路。如第16A圖所示，提供第一靜電偏轉器164。提供磁偏轉器162。提供第二靜電偏轉器164。磁偏轉器162可以設置在第一靜電偏轉器與第二靜電偏轉器之間。指稱磁偏轉器或靜電偏轉器的本揭示的實施例亦可以分別指稱為磁偏轉器陣列或靜電偏轉器陣列。磁偏轉器162與一或更多個靜電偏轉器164經配置以使初級子射束及/或訊號子射束的陣列偏轉。舉例而言，陣列可以形成為如本文所述的電極的一維陣列。
第一靜電偏轉器164與第二靜電偏轉器164包括初級子射束陣列的各列之間的至少二個電極。至少二個電極可以是第一電極165與第二電極166。第一電極165可以處於正電位，第二電極166可以處於負電位，反之亦然。至少二個電極針對子射束的陣列的各列提供靜電偏轉場。根據可以與本文所述的其他實施例組合的本揭示的一些實施例，至少二個電極可以是分配電極或帶狀電極。此外，附加或可替代地，可以在初級子射束的陣列的各列之間設置至少二個電極。
磁偏轉器162（或磁偏轉器陣列）包括初級子射束的陣列的各列之間的一個電極（例如，細長電極或帶狀電極）。線圈係圍繞磁偏轉器的一個電極。舉例而言，線圈可以具有絕緣線。一個電極亦可以指稱為或可以提供用於產生磁場的核心。
本揭示的實施例係分別指稱初級子射束的陣列與訊號子射束的陣列。本揭示係指稱列（而不是列及行），而與列係設置於x方向或y方向無關。應理解，陣列的列可以沿著第一方向延伸，此外，列亦可以沿著垂直於第一方向的第二方向延伸。從電光部件的特性來看，在本文描述初級子射束及/或次級子射束的陣列時，該領域具有通知知識者將理解術語「列」的定向。
藉由設置三層電極，而形成磁性電路。此外，提供沿著子射束的光學軸線的方向的對稱佈置。
根據一些實施例，提供一種用於利用初級子射束的陣列來照射或檢測樣本的帶電粒子束裝置。帶電粒子束裝置包括用於產生初級帶電粒子束的帶電粒子束源以及具有用於從初級帶電粒子束形成四或更多個初級子射束的複數個孔隙的多孔隙透鏡板。設置具有用於初級帶電粒子束或四或更多個初級子射束的一個開口的二或更多個電極（例如，每一者具有一個開口），二或更多個電極與多孔隙透鏡板可以經偏壓以提供聚焦效果。帶電粒子束裝置進一步包括準直器，用於使四或更多個初級子射束中的第一初級子射束、第二初級子射束、第三初級子射束、及第四初級子射束相對於彼此偏轉。帶電粒子束裝置進一步包括掃描偏轉器組件與物鏡單元，掃描偏轉器組件係用於在樣本的表面上掃描四或更多個初級子射束，而物鏡單元具有三或更多個電極，每一電極具有用於四或更多個初級子射束的開口。開口係以開口距離間隔開，其中物鏡單元經配置以將四或更多個初級子射束聚焦在樣本上。根據一些實施例，物鏡單元可以進一步配置成將四或更多個訊號子射束聚焦在偵測表面上。帶電粒子束裝置進一步包括用於支撐樣本的平台。帶電粒子束裝置可以包括具有偵測表面的偵測單元。一或更多個偵測表面係佈置於四或更多個初級子射束的射束路徑之間。舉例而言，偵測表面可以轉換光子中的訊號子射束，以及針對偵測單元設置四或更多個光子偵測器。射束分離單元可以包括第一靜電偏轉器、第二靜電偏轉器、及設置於第一靜電偏轉器與第二靜電偏轉器之間的磁偏轉器，其中第一靜電偏轉器、第二靜電偏轉器、及磁偏轉器可選擇地形成磁性電路。作為更進一步的可選擇的附加或替代特徵，第一靜電偏轉器與第二靜電偏轉器中之每一者包括四或更多個初級子射束的各列之間的至少二個細長電極。因此，可以提供對稱的射束分離單元。
現在返回第12圖，初級子射束103的陣列可以具有距離d。節距可以是200μm及以上（特定為400μm或以上）。至少可以沿著第一方向（例如，x方向）設置初級子射束之間的第一節距。靜電偏轉器164的電極及/或磁偏轉器162的核心或電極的節距可以與第一節距類似。舉例而言，電極的節距可以在第一節距的±10％內。此外，根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，可以利用初級子射束之間的第一節距的10％至90％的距離來設置初級子射束與訊號子射束之間的射束分離（特定為訊號子射束的訊號偵測的平面中）。
如上所述，帶電粒子束裝置100包括射束分離單元160。射束分離單元160將初級子射束103（亦即，初級帶電粒子子射束）與訊號子射束105（第12圖所示）分離。舉例而言，根據一些實施例，射束分離單元可以包括至少一個磁偏轉器、維恩濾波器、或任何其他電光部件，其中例如由於取決於勞侖茲力的速度而導致電子被引導遠離初級帶電粒子子射束。
射束分離單元可以設置在物鏡單元170與偵測單元150之間。偵測單元150包括複數個偵測器或偵測表面152。偵測單元可以包括用於將訊號子射束轉換成光子的複數個轉換單元153。特定言之，轉換單元153可以是電光轉換單元。轉換單元153可以包括偵測表面152，並且特定為包括螢光條帶的陣列。可以在轉換單元153的平面中以及初級子射束或一列初級子射束旁邊設置螢光條帶的陣列。舉例而言，螢光條帶的陣列的節距可以類似於初級子射束的距離d或第一節距。初級子射束103可以分別穿過轉換單元的螢光條帶或螢光條帶的陣列。根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，偵測表面152的平面157中的初級子射束103的節距（亦即，距離d）、螢光條帶的節距、及訊號子射束105的節距可以相同或基本上相同。如第12圖所示，訊號子射束係藉由射束分離單元進行偏轉而相對於物鏡單元的光學軸線以一角度行進，以將訊號電子投射至電光轉換單元81的螢光條帶或偵測表面152上。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，所述螢光條帶的陣列中的至少一個螢光條帶係佈置於初級子射束的二個相鄰列之間。
根據本文所述的一些實施例，偵測表面係佈置成將訊號子射束（亦即，訊號電子）投射至初級帶電粒子子射束旁邊的一側。因此，可以減少或防止來自相鄰的初級帶電粒子子射束的訊號電子的斑點的重疊，而因此更容易偵測及區分相鄰的初級子射束所產生的訊號子射束。因此，來自樣品的表面的訊號子射束的偵測及評估可以更快，而因此增加樣品的檢測的通量。
在第12圖所示的實例中，轉換單元（例如，電光轉換單元）係利用一系列的平行佈置的螢光條帶來佈置（基本上沿著Y方向延伸）。根據更進一步的實施例，電光轉換單元或偵測表面可以設置在具有用於初級帶電粒子子射束的通孔的板處。板可以沿著XY方向延伸。可以在板處設置偵測表面或螢光部分，或者板可以包括螢光材料。這種板的零件或板的部分上的螢光材料（沿著X或Y方向在通孔之間延伸）亦視為根據本揭示的螢光條帶。
在轉換單元153處，在訊號子射束入射之後，產生光子。可以藉由螢光條帶或螢光部分來產生光子。至少一部分的光子係從轉換單元導引至光子偵測器。可以藉由例如光纖156來導引光子。可以將光纖的第一端佈置成相鄰於、耦接至、或附接至轉換單元。光（亦即，光子）係耦接進入光纖。光纖的第二端可以設置於光電偵測器處。可以將光纖設置成與訊號子射束的陣列對應的陣列。可以在初級子射束的陣列的各列之間設置一列光纖的陣列。舉例而言，可以在初級子射束陣列之間沿著x方向與y方向中之一者設置光纖的陣列。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，提供螢光條帶的陣列，其中每一螢光條帶係位於與初級子射束相鄰的位置。舉例而言，螢光條帶可以位於偵測表面152的平面157中的與初級子射束的節距相等的距離。光纖或玻璃纖維的陣列係設置成用於將所產生的光傳輸至光電偵測器（例如，光電偵測器的陣列）。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，偵測表面152（亦即，訊號粒子所撞擊的轉換單元153的表面）可以包括導電材料。舉例而言，可以在偵測表面上塗佈導電材料。導電材料允許移除偵測表面上所產生的電荷。
第12圖圖示XZ平面中的射束分離及偵測，而第17圖圖示YZ平面中的對應佈置。應理解，可以設置光纖156以將光子從轉換單元導引至光電偵測器陣列159。可以在初級子射束的陣列的各列之間設置光纖。
光電偵測器陣列（例如，多感測器偵測器系統）可以佈置在與初級子射束的陣列間隔開的位置（例如，沿著與初級子射束的光學軸線垂直的方向）。偵測單元可以包括螢光條帶的陣列，其中每一螢光條帶係位於初級子射束或一列初級子射束旁邊。舉例而言，螢光條帶可以位於偵測表面的平面中的與初級子射束的節距相等的距離內。根據一些實施例，螢光條帶可以佈置成靠近初級帶電粒子子射束。較佳地，螢光條帶的所述陣列中的至少一個條帶係佈置於二個相鄰的初級子射束之間。藉由將螢光條帶佈置成靠近初級子射束或甚至在二個相鄰的初級子射束之間，可以減少多射束帶電粒子柱的寬度。此舉讓多個多射束帶電粒子柱的佈置能夠更容易彼此亢近，並讓樣品上方的某個區域內能夠安排更多多射束帶電粒子柱。因此，可以更快速地檢測樣品的表面，這因此增加樣品的檢測的通量。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，光電偵測器陣列可以包括複數個光電偵測器（特定為針對每個訊號子射束或光纖分別包括至少一個光電偵測器）。舉例而言，光電偵測器可以是光電二極體或包括pn連接的另一電光元件。附加或可替代地，光電偵測器可以包括光電倍增器。藉由光電偵測器來產生電訊號。特定言之，光電偵測器的陣列允許針對每個訊號子射束產生電訊號。
第18圖圖示轉換單元153（例如，電光轉換器單元）的平面處的示意性頂視圖。如第17圖所示，初級子射束103係佈置成多列，其中每一列沿著第一方向延伸（在第17圖中係沿著Y方向）。初級子射束103的各列沿著第二方向彼此相鄰佈置（在第17圖中係沿著X方向）。轉換單元153的螢光條帶係佈置成靠近一列初級子射束（例如，在轉換單元153或偵測表面處的與初級子射束的各列的節距相等的距離上）。螢光條帶之間的開口或間隙係佈置成允許初級子射束穿過偵測表面的平面。
藉由射束分離單元（例如，沿著第18圖的x方向）偏轉初級子射束撞擊樣本之後所產生的訊號子射束105。訊號子射束撞擊在偵測表面上（亦即，轉換單元的螢光條帶或部分）。偵測表面係位於面向射束分離單元的一側。轉換單元使用螢光材料來將訊號子射束轉換成光子（光）。在與偵測表面相對的一側處，可以設置光纖156以收集所產生的光子或所產生的光子的至少一部分。
經佈置以收集特定螢光條帶上的來自訊號子射束的各個斑點的光子的光纖156係佈置於所述螢光條帶上方（特定為第18圖的ZY平面中）。如第17圖示意性圖示，將光纖156在YZ平面折曲或彎曲，以將纖維的第二端佈置於光電偵測器陣列159處。
作為第17圖及第18圖所示的彎曲或折曲的光纖156的替代方案，光纖156'係在偵測表面152處為錐形。可以相對於所述光纖的中心軸線CA利用10°與60°之間的角度α切割光纖156'的第一端。在錐形端，螢光板或螢光層係佈置成偵測表面152。投射到偵測表面上的次級電子105'係轉換成光子20。所產生的光子20的至少一部分係耦接進入光纖的第一端，並透過所述光纖傳送或引導朝向光電偵測器。由於光纖的側表面處的全內反射，光子20係受限於光纖內側。如第19圖中的纖維中之一者所示意性指示，可以利用光反射層來至少部分塗佈光纖156'。 物鏡單元及掃描（內部：方格270）
第20A圖圖示物鏡單元170。相對於第20A圖至第20D圖描述物鏡單元的各種態樣、細節、特徵、及修改。對應的實施例可以與本文所述的其他實施例組合（特定為如本文所述的針對帶電粒子束柱的各個部分描述的實施例）。
物鏡單元包括具有孔洞272的三或更多個電極。孔洞272形成孔洞的陣列。分別針對單一初級子射束及/或子射束中之每一者設置一個孔洞或開口。因此，孔洞的陣列係對應於初級子射束的陣列。如第20A圖所示，針對初級子射束中之每一者設置光學軸線OA。三或更多個電極係形成靜電透鏡部件。
根據本揭示的實施例，絕緣板174係設置於三或更多個電極中的二個電極之間。根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，絕緣板174包括用於讓二或更多個初級子射束穿過的一個開口（特定為讓所有初級子射束穿過絕緣板174的一個開口）。將三或更多個電極偏壓成不同電位，以形成用於初級子射束的透鏡場。特定言之，根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，電極經配置以產生用於使朝向樣品行進的初級子射束進行減速的減速場。舉例而言，最後第二個電極與最後一個電極之間的減速場可以是至少5kV/mm。
如第20B圖所示，根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，三或更多個電極中的一或更多個電極可以是電極172。電極172包括孔洞272或開口（特定為孔洞的陣列）。電極172經配置以在孔洞272中之每一者周圍提供共通電位。電極172針對初級子射束的陣列提供共通電位。如第20A圖所示，電極172可以連接至功率供應器173或控制器。每一電極係偏壓至一電位。特定言之，相鄰電極172（沿著光學軸線相鄰）可以偏壓成不同電位，以產生透鏡場。
如第20C圖所示，根據一些修改，三或更多個電極中的一或更多個電極可以是電極176。電極176包括孔洞272或開口（特定為孔洞的區域）。如導電部分276所指示，隨著孔洞272可以包括單獨的導電部分，孔洞或開口中之每一者可以設置不同電位。電極176係連接至功率供應器177或控制器。功率供應器或控制器可以控制單獨的導電部分中之每一者的電位。針對不同開口提供不同電位的能力係允許單獨針對各別初級子射束（例如，每一初級子射束）提供透鏡場的精細調整。第20C圖圖示用於孔洞272中之每一者的導電部分276。根據可以與本文所述的其他實施例組合的更進一步的實施例，一些開口可以具有共通導電部分276，而使得一些開口可以偏壓成相同電位。此外，設置至少二個不同的導電部分。第一孔洞272的第一導電部分至少可以偏壓至第一電位，第二孔洞的第二導電部分至少可以偏壓至與第一電位不同的第二電位。
第20D圖圖示可以與本文所述的其他實施例組合的電極的更進一步的修改。物鏡單元170的電極可以包括四或更多個（例如，八個）偏轉電極178。可以控制偏轉電極178以針對XY平面中的初級子射束中之每一者產生偏轉場。此外，可以針對像差校正產生八極場及/或四極場。具有單獨的偏轉電極的電極可以連接至功率供應器179或控制器。舉例而言，可以藉由絕緣線連接偏轉電極中之每一者，以允許偏轉電極的單獨偏壓。根據一些實施例，具有偏轉電極的電極可以製造成微機電系統（MEMS）。MEMS技術偏轉器係允許更高的多極密度以及簡化的電極的佈線。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，物鏡單元可以包括具有孔洞272的陣列的三或更多個電極（例如，3至10個電極）。如上所述，絕緣板174可以設置在相鄰電極之間。所述電極中之一者可以設置相對於第20D圖描述的偏轉電極178。第20A圖所示的實例包括第一電極172、第二電極172、第三電極172、具有導電部分276的第一單獨聚焦電極176、具有偏轉電極178的電極、及第四電極172。舉例而言，可以在具有偏轉電極的電極與第四電極172之間提供減速場。偏轉場可以是至少5kV/mm。
根據一些實施例，提供一種用於利用初級子射束的陣列來照射或檢測樣本的帶電粒子束裝置。帶電粒子束裝置包括用於產生初級帶電粒子束的帶電粒子束源以及具有用於從初級帶電粒子束形成四或更多個初級子射束的複數個孔隙的多孔隙透鏡板。設置具有用於初級帶電粒子束或四或更多個初級子射束的一個開口的二或更多個電極（例如，每一者具有一個開口），二或更多個電極與多孔隙透鏡板可以經偏壓以提供聚焦效果。帶電粒子束裝置進一步包括準直器，用於使四或更多個初級子射束中的第一初級子射束、第二初級子射束、第三初級子射束、及第四初級子射束相對於彼此偏轉。帶電粒子束裝置進一步包括掃描偏轉器組件與物鏡單元，掃描偏轉器組件係用於在樣本的表面上掃描四或更多個初級子射束，而物鏡單元具有三或更多個電極，每一電極具有用於四或更多個初級子射束的開口。開口係以開口距離間隔開，其中物鏡單元經配置以將四或更多個初級子射束聚焦在樣本上。根據一些實施例，物鏡單元可以進一步配置成將四或更多個訊號子射束聚焦在偵測表面上。帶電粒子束裝置進一步包括用於支撐樣本的平台。物鏡單元的三或更多個電極中之至少一者包括針對每個初級子射束的四或更多個偏轉電極（特定為針對每個初級子射束的八或更多個偏轉電極，每一電極針對每個初級子射束具有一個開口），以及用於支撐樣本的平台。因此，可以在樣本上調整單獨初級子射束的射束位置。
根據本文所述的實施例，初級帶電粒子子射束係藉由物鏡單元170聚焦在樣本80上的分離位置上，以同時在分離位置處檢測樣本。物鏡單元170可以經配置以用於將初級帶電粒子子射束聚焦至樣本上，其中物鏡係為延遲場透鏡。舉例而言，延遲場透鏡可以將初級帶電粒子子射束減速至所定義的著陸能量。在一些實施例中，從柱能量到樣本上的著陸能量的能量降低係為至少10倍（例如，至少30倍）。在一個實例中，著陸能量通常在約100eV至8keV之間（更通常為2keV或更少（例如，1keV或更少（例如，500eV或甚至100eV）））。
可以如第2圖示例性所圖示來提供與物鏡單元170相鄰或物鏡單元170內的掃描偏轉器組件271。掃描偏轉器271可以提供針對初級子射束的陣列的掃描場。舉例而言，可以針對子射束單獨提供掃描場。舉例而言，掃描偏轉器組件271可以是磁掃描偏轉器組件。根據更進一步的修改，附加或可替代地，可以提供靜電掃描偏轉器組件。根據一些實施例，掃描偏轉器組件可以設置在物鏡單元170與射束分離單元160之間。附加或可替代地，掃描偏轉器組件可以設置在物鏡單元170的二或更多個電極中的二個電極之間。 平台（內部：方格280）
第21圖圖示可以設置在根據本揭示的實施例的帶電粒子束裝置100中的平台180。平台180包括運動組件182。運動組件182包括驅動器，以至少沿著x方向、y方向、及z方向移動樣本80。因此，樣本80可以相對於物鏡單元170的光學軸線移動，並且可以適配於樣本80與物鏡單元170之間的距離。平台180包括絕緣層184與導電層186。導電層186設置樣本接收表面。導電層係設置在樣本80與絕緣層184之間。如第20A圖所示，導電層186可以連接至功率供應器288。因此，可以針對晶圓進行偏壓。
根據一些實施例，絕緣層184讓樣本或晶圓與接地絕緣。因此，可以將樣本設置成一電位（例如，至少5kV的高電位）。針對樣本進行偏壓係允許在帶電粒子束裝置的部件之間提供電壓（這對於電光目的是有益的），同時減少帶電粒子束裝置的某些區域中的電壓。舉例而言，發射器111與樣本80可以偏壓成負電壓。因此，發射器與樣本之間的其他部件可以偏壓成降低的（正）電壓。因此，除了用於偏轉、像差校正、聚焦、或類似者的較低電壓之外，二或更多個電極、ALA、準直器、物鏡單元、及類似者也不需要高電壓。
參照第22圖所示的流程圖，描述利用四或更多個初級子射束來檢測樣本的方法的實施例。在操作1221處，利用帶電粒子源來產生初級帶電粒子束，以及利用多孔隙透鏡板與二或更多個電極來產生四或更多個初級子射束。因此，可以提供初級子射束的陣列。在操作1222中，利用準直器使四或更多個初級子射束中的第一初級子射束、第二初級子射束、第三初級子射束、及第四初級子射束相對於彼此偏轉。舉例而言，初級子射束可以偏轉成平行。在操作1223處，利用掃描偏轉器組件在樣本的表面上掃描四或更多個初級子射束，以及利用物鏡單元將四或更多個初級子射束聚焦至樣本上，以產生四或更多個訊號子射束。在操作1224處，四或更多個訊號子射束係利用偵測距離聚焦至偵測表面上，其中一或更多個偵測表面係佈置於四或更多個初級子射束的各別初級子射束之間。特定言之，偵測距離可以類似於物鏡單元的電極的開口所間隔開的開口距離。在操作1225處，利用射束分離單元將四或更多個訊號子射束與四或更多個初級子射束分離，以將四或更多個訊號子射束導引至偵測距離處的偵測表面。根據本揭示的實施例，子射束距離可以是200μm及以上（特定為400μm或以上）。因此，物鏡單元中的開口可以是200μm及以上（特定為400μm或以上）。根據本揭示的實施例，偵測距離可以是200μm及以上（特定為400μm或以上）。因此，可以利用偵測距離來提供偵測表面之間的節距，及/或訊號子射束係利用偵測距離來撞擊至偵測表面上。根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，偵測距離係對應於初級子射束之間的節距（特定為在偵測單元的平面中）。此外，根據附加或替代修改，可以在偵測表面中調整四或更多個訊號子射束的斑點大小（特定為偵測距離係大於偵測表面上的四或更多個訊號子射束的斑點大小）。
本揭示的一些實施例提供子射束距離或開口距離（物鏡單元的電極的開口間隔開200μm及以上（特定為400μm或以上））。因此，開口的大小可以是例如100μm及以上（特定為200μm或以上）。因此，可以導引及/或聚焦至偵測表面上的訊號電子的數量係提供改善的偵測效率。舉例而言，偵測距離（亦即，偵測表面的距離）可以類似於開口距離。此外，物鏡單元的電極可以將訊號子射束聚焦至偵測表面上。因此，物鏡單元的電極中的開口的大小與對應的開口距離以及可選擇地組合訊號子射束的聚焦係提供有利的收集效率。
根據可以與本文所述的其他實施例組合的一些實施例，在針對每個初級子射束具有四或更多個偏轉電極的物鏡單元中，初級子射束可以偏轉及/或散光可以校正。此外，附加或可替代地，在用於支撐樣本的平台上的樣本可以進行偏壓，其中平台具有絕緣層。
根據一些實施例，帶電粒子束裝置內的能量係取決於帶電粒子束裝置中的位置而改變。下面給出實例。舉例而言，射束發射器之後以及多孔隙透鏡板之前的初級帶電粒子束的能量可以是約15kV，而在陣列的前方減速至約3kV（例如，在第3A圖及第3B圖所示例性圖示的在多孔隙透鏡板122的前方利用減速模式使用二或更多個電極124的配置中）。在多孔隙透鏡板之後以及在準直器之前，帶電粒子束裝置的柱中的能量可以是約3kV。在一些實施例中，準直器可以將初級帶電粒子子射束加速至約15kV的能量。初級帶電粒子子射束的著陸能量（由物鏡減速）可以低於1keV（例如，約300eV）。
此外，根據本文所述的實施例的帶電粒子束裝置以及利用帶電粒子束裝置檢測樣本的方法係提供樣本上的初級帶電粒子子射束的較小斑點大小。斑點大小可以理解為單一初級帶電粒子子射束所照射的樣本上的區域的直徑。舉例而言，根據本文所述的實施例的初級帶電粒子子射束的陣列的單一初級帶電粒子子射束的斑點大小通常可以小於20nm（更通常小於10nm，甚至更通常小於5nm）。根據一些實施例，由於利用根據本文所述的實施例的射束源產生初級帶電粒子子射束的陣列，所以單一初級帶電粒子子射束可以具有較高的電流密度。較高的電流密度有助於增加訊噪比，而因此增加帶電粒子束裝置的通量。
如上所述，根據本文所述的實施例的帶電粒子束裝置係允許提供初級帶電粒子子射束的陣列。根據一些實施例，初級帶電粒子子射束的陣列通常可以針對每個柱包括三或更多個初級帶電粒子子射束（更通常為十或更多個初級帶電粒子子射束）。根據本文所述的一些實施例，帶電粒子束裝置以及用於利用根據本文所述的實施例的帶電粒子束裝置來檢測樣品的方法係提供在樣品表面處具有彼此間隔一距離的帶電粒子束裝置中的一個柱內的初級帶電粒子子射束的陣列。舉例而言，一個柱內的二個初級帶電粒子子射束（亦即，沿著列的方向的相鄰的帶電粒子子射束）之間的距離通常可以是0.2mm或以上及/或3mm或以下。
在一些實施例中，根據本文所述的實施例的二或更多個帶電粒子束裝置可以利用陣列方式排列在多射束顯微鏡（MCM）中。具有用於檢測樣本的初級帶電粒子子射束的陣列的多個柱中之每一者可以進一步增加處理速度及通量。
第23圖圖示帶電粒子束裝置組件，其中以陣列形式設置根據本揭示的實施例的三個帶電粒子束裝置100。根據一些實施例，可以利用陣列形式（例如，一維陣列或二維陣列）設置一或更多個帶電粒子束裝置。根據本揭示的實施例的帶電粒子束裝置中之每一者包括帶電粒子束源110、二或更多個電極（亦即，具有用於初級帶電粒子束的開口或初級帶電粒子子射束所共通的開口的電極）、孔隙透鏡陣列、準直器130、可選擇的偵測單元150、可選擇的射束分離單元160、及物鏡單元170，並且包括本揭示中相對於彼此附加或可替代地描述的各種修改。
如第23圖所示的帶電粒子束裝置包括多個柱，多個柱中之每一者具有柱內的多個子射束。多個柱係佈置於具有樣本80的樣本平台上。因此，多柱多射束裝置可以經配置以用於檢測樣本、樣品、或晶圓（特定為單一樣本）。
本揭示的實施例提供複數個優點，其中一些係描述於下：可以增加EBI通量（特定為訊號電子的改善的收集效率），可以減少針對初級子射束的陣列的周邊處的初級子射束的像差（特定為降低的八極像差），可以增加樣本上的初級子射束的總射束電流，而因此增加成像的訊噪比，可以減少針對初級子射束的像差（特定為六極像差），可以移除汙染（特定為多孔隙透鏡板的射束限制孔隙），而可以因此減少維護需求，可以在準直器處調整初級子射束的陣列的初級子射束的節距，可以在準直器處測量初級子射束的射束調整，以及可以利用物鏡單元在樣本上調整單獨的初級子射束的射束位置。此外，從多孔隙板分離初級子射束直到初級子射束撞擊至樣本上，而因此減少串擾。
儘管前面所述係關於實施例，其他及進一步實施例可以在不悖離其基本範疇的情況下擬出，且其範疇係藉由下列申請專利範圍所決定。
20:光子 80:樣本 100:帶電粒子束裝置 103:初級子射束 105:訊號子射束 110:帶電粒子束源 111:粒子束發射器 118:真空分隔室 119:真空泵 122:多孔隙透鏡板 124:電極 130:準直器 132:偏轉器陣列 138:真空分隔室 139:真空泵 140:孔隙陣列 149:托持器 150:偵測單元 152:偵測表面 153:轉換單元 156:光纖 157:平面 159:光電偵測器陣列 160:射束分離單元 162:磁偏轉器 163:磁場 164:靜電偏轉器 165:第一電極 166:第二電極 170:物鏡單元 172:電極 173:功率供應器 174:絕緣板 176:電極 177:功率供應器 178:偏轉電極 179:功率供應器 180:平台 182:運動組件 184:絕緣層 186:導電層 188:真空分隔室 189:真空泵 210:方格 220:方格 222:平面 230:方格 232:透鏡 234:對準偏轉器系統 250:方格 270:方格 271:掃描偏轉器組件 272:孔洞 276:導電部分 280:方格 288:功率供應器 312:消除器 314:提取器 322:功率源 324:第一電極 462:核心 464:線圈 522:孔隙開口 524:另外的開口 622:側邊緣 623:拐角 701:初級子射束 703:虛線 710:對準系統 716:對準偏轉器 740:第二孔隙陣列 742:導電材料 744:電流計 749:箭頭 796:核心 812:第一偏轉電極 814:第二偏轉電極 816:第三偏轉電極 912:細長電極 914:分配電極 1221:操作 1222:操作 1223:操作 1224:操作 1225:操作 1252:操作 1254:操作 1256:操作 1257:操作 1258:操作
為了可以詳細地理解上述特徵，簡要概述於上的更具體描述可以參照實施例。隨附圖式係關於實施例，並描述於下：
第1圖圖示根據本文所述的實施例的用於樣本檢測的帶電粒子束裝置的示意圖；
第2圖圖示根據本文所述的實施例的用於樣本檢測的另一帶電粒子束裝置的示意圖；
第3A圖及第3B圖圖示根據本揭示的實施例的多射束產生器的孔隙透鏡陣列的示意圖，其中特別利用減速模式設置孔隙透鏡陣列；
第4A圖圖示根據本揭示的實施例的多射束產生器的孔隙透鏡陣列的示意圖，其中特別利用加速模式設置孔隙透鏡陣列；
第4B圖圖示根據本揭示的實施例的多射束產生器的孔隙透鏡陣列的示意圖；
第5A圖及第5B圖圖示根據本揭示的實施例的多孔隙透鏡板（孔隙透鏡陣列）的示意圖；
第6A圖及第6B圖圖示根據本揭示的實施例的多孔隙透鏡板的孔隙的示意圖；
第7A圖圖示根據本揭示的實施例的準直器與相關聯部件（例如，孔隙陣列及/或對準系統）的示意圖；
第7B圖及第7C圖圖示根據本揭示的實施例的對準系統的示意圖；
第8A圖與第8B圖示根據本文所述的實施例的準直器的偏轉器陣列的示意性側視圖；
第9圖圖示根據本文所述的實施例的準直器的偏轉器陣列的示意性頂視圖；
第10圖圖示根據本文所述的實施例的準直器的偏轉器陣列（例如，第9圖所示的偏轉器陣列）的示意性側視圖；
第11圖圖示根據本揭示的實施例的帶電粒子束裝置的示意圖；
第12圖圖示根據本揭示的實施例的帶電粒子束裝置的一部分的示意圖，其中描述偵測單元與射束分離單元；
第13圖圖示根據本揭示的實施例的射束分離單元的示意圖；
第14A圖及第14B圖分別圖示根據本揭示的實施例的射束分離器的磁偏轉器的示意性頂視圖及示意性側視圖；
第15圖圖示根據本揭示的實施例的射束分離單元的示意圖；
第16A圖至第16C圖圖示根據本揭示的實施例的另一射束分離單元的示意圖；
第17圖圖示根據本揭示的實施例的帶電粒子束裝置的一部分的示意圖，其中描述偵測單元；
第18圖圖示第17圖所示的偵測單元的示意性頂視圖；
第19圖圖示根據本揭示的實施例的另一偵測單元的示意圖；
第20A圖至第20D圖圖示根據本文所述的實施例的物鏡單元的示意圖，其中描述電極的修改；
第21圖圖示根據本文所述的實施例的帶電粒子束裝置的平台的示意圖；
第22圖圖示利用帶電粒子束裝置的柱中的複數個初級子射束來檢測樣本的方法的流程圖；
第23圖圖示組合根據本揭示的二或更多個帶電粒子束裝置的帶電粒子束裝置組件的示意圖；
第24A圖及第24B圖圖示根據本文所述的實施例的具有用於電流測量的導電表面的孔隙陣列的示意圖；以及
第25圖圖示根據本揭示的實施例的對準初級子射束的陣列的方法的流程圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
80:樣本
100:帶電粒子束裝置
110:帶電粒子束源
111:粒子束發射器
122:多孔隙透鏡板
124:電極
130:準直器
140:孔隙陣列
150:偵測單元
152:偵測表面
160:射束分離單元
170:物鏡單元
180:平台

Claims (35)

  1. 一種用於利用初級子射束的一陣列照射或檢測一樣本的帶電粒子束裝置，該帶電粒子束裝置包含： 一帶電粒子束源，用於產生一初級帶電粒子束； 一多孔隙透鏡板，具有複數個孔隙，用於從該初級帶電粒子束形成四或更多個初級子射束； 二或更多個電極，具有一個開口，用於該初級帶電粒子束或該四或更多個初級子射束，該二或更多個電極與該多孔隙透鏡板可以經偏壓以提供一聚焦效果； 一準直器，用於使該四或更多個初級子射束中的一第一初級子射束、一第二初級子射束、一第三初級子射束、及一第四初級子射束相對於彼此偏轉； 一偵測單元，具有偵測表面，一或更多個偵測表面係佈置於該四或更多個初級子射束的射束路徑之間； 一掃描偏轉器組件，用於在該樣本的一表面上掃描該四或更多個初級子射束； 一物鏡單元，具有三或更多個電極，每一電極具有用於該四或更多個初級子射束的開口，該等開口係以200μm或以上的一開口距離間隔開，該物鏡單元經配置以將該四或更多個初級子射束聚焦於該樣本上以產生四或更多個訊號子射束，以及將該四或更多個訊號子射束導引至該等偵測表面上；以及 一平台，用於支撐該樣本。
  2. 如請求項1所述的帶電粒子束裝置，其中該物鏡單元包含四或更多個電極，以調整該等偵測表面上的該四或更多個訊號子射束的一斑點大小。
  3. 如請求項2所述的帶電粒子束裝置，其中該四或更多個訊號子射束的斑點大小係適配於一偵測距離。
  4. 如請求項1至3中之任一者所述的帶電粒子束裝置，進一步包含一射束分離單元，用於將該四或更多個初級子射束與該四或更多個訊號子射束分離，其中該射束分離單元包含： 一第一靜電偏轉器； 一第二靜電偏轉器；以及 一磁偏轉器，設置於該第一靜電偏轉器與該第二靜電偏轉器之間。
  5. 如請求項4所述的帶電粒子束裝置，其中該第一靜電偏轉器、該第二靜電偏轉器、及該磁偏轉器形成一磁性電路。
  6. 如請求項4所述的帶電粒子束裝置，其中該第一靜電偏轉器與該第二靜電偏轉器中之每一者包括該四或更多個初級子射束的列之間的至少二個細長電極。
  7. 如請求項1至3中之任一者所述的帶電粒子束裝置，其中該多孔隙透鏡板的該等複數個孔隙形成一孔隙陣列，且其中該孔隙陣列的孔隙數量大於撞擊該樣本的初級子射束數量。
  8. 如請求項1至3中之任一者所述的帶電粒子束裝置，其中該多孔隙透鏡板的該等複數個孔隙具有一正方形或一大致正方形，其中該大致正方形係為具有圓角的一正方形。
  9. 如請求項1至3中之任一者所述的帶電粒子束裝置，進一步包含： 一加熱器，用於加熱該多孔隙透鏡板。
  10. 如請求項1至3中之任一者所述的帶電粒子束裝置，進一步包含： 一對準系統，設置於該多孔隙透鏡板與該準直器之間，其中該對準系統包括複數個對準線圈，該等複數個對準線圈經配置以提供具有偶極部分與四極部分的一場。
  11. 如請求項10所述的帶電粒子束裝置，進一步包含： 一或更多個孔隙陣列，在該多孔隙透鏡板與該物鏡單元之間，該一或更多個孔隙陣列中之每一者具有用於該四或更多個初級子射束的複數個孔隙。
  12. 如請求項11所述的帶電粒子束裝置，其中該準直器係設置於該一或更多個孔隙陣列的一第一孔隙陣列與該一或更多個孔隙陣列的一第二孔隙陣列之間。
  13. 如請求項11所述的帶電粒子束裝置，進一步包含： 一電流計，附接至該一或更多個孔隙陣列中的至少一個孔隙陣列上的一或更多個導電表面。
  14. 如請求項13所述的帶電粒子束裝置，其中該對準系統係設置於該多孔隙透鏡板與該至少一個孔隙陣列之間。
  15. 如請求項11所述的帶電粒子束裝置，進一步包含： 孔隙陣列托持器，用於該一或更多個孔隙陣列中之至少一者，該孔隙陣列托持器係將一第一真空分隔室與一第二真空分隔室分離。
  16. 如請求項1至3中之任一者所述的帶電粒子束裝置，其中該準直器包含： 用於使該四或更多個初級子射束的一列沿著一第一方向偏轉的二或更多個第一細長電極以及用於使該四或更多個初級子射束的一列沿著一第二方向偏轉的二或更多個第二細長電極，該第二方向與該第一方向不同。
  17. 如請求項1至3中之任一者所述的帶電粒子束裝置，其中該準直器經配置以使該四或更多個初級子射束中的該第一初級子射束、該第二初級子射束、該第三初級子射束、及該第四初級子射束偏轉，以在從該準直器離開之後彼此平行。
  18. 如請求項1至3中之任一者所述的帶電粒子束裝置，其中該物鏡單元包含： 一或更多個絕緣體板，設置於該三或更多個電極中的二個電極之間，該一或更多個絕緣體板具有一個開口，而用於使該四或更多個初級子射束通過該絕緣體板的該一個開口。
  19. 如請求項18所述的帶電粒子束裝置，其中該一或更多個絕緣板經配置以允許用於使行進朝向一樣本的該等初級子射束減速的一減速場，該最後第二個電極與該最後一個電極之間的該減速場係為至少5kV/mm。
  20. 如請求項1至3中之任一者所述的帶電粒子束裝置，其中該物鏡單元的該三或更多個電極中之至少一者針對每個初級子射束包含四或更多個偏轉電極。
  21. 如請求項20所述的帶電粒子束裝置，其中該四或更多個偏轉電極中之每一者係藉由絕緣線連接，以允許該等偏轉電極的單獨偏壓。
  22. 如請求項21所述的帶電粒子束裝置，其中該絕緣線係在該四或更多個初級子射束所形成的一陣列的一側處連接至一連接器。
  23. 如請求項1至3中之任一者所述的帶電粒子束裝置，其中用於支撐該樣本的該平台包含： 一絕緣層，經配置以允許針對該樣本進行偏壓。
  24. 一種帶電粒子束裝置組件，包含： 如請求項1至4中之任一者所述的一第一帶電粒子束裝置；以及 一第二帶電粒子束裝置，用於利用初級子射束的一陣列來照射或檢測該樣本，該第二帶電粒子束裝置包含： 一帶電粒子束源，用於產生一初級帶電粒子束； 一多孔隙透鏡板，具有複數個孔隙，用於從該初級帶電粒子束形成四或更多個初級子射束； 二或更多個電極，具有一個開口，用於該初級帶電粒子束或該四或更多個初級子射束，該二或更多個電極與該多孔隙透鏡板可以經偏壓以提供一聚焦效果； 一準直器，用於使該四或更多個初級子射束中的一第一初級子射束、一第二初級子射束、一第三初級子射束、及一第四初級子射束相對於彼此偏轉； 一偵測單元，具有偵測表面，一或更多個偵測表面係佈置於該四或更多個初級子射束的射束路徑之間； 一掃描偏轉器組件，用於在該樣本的一表面上掃描該四或更多個初級子射束；以及 一物鏡單元，具有三或更多個電極，每一電極具有用於該四或更多個初級子射束的開口，該等開口係以一開口距離間隔開，該物鏡單元經配置以將該四或更多個初級子射束聚焦於該樣本上以產生四或更多個訊號子射束，以及將該四或更多個訊號子射束導引至該等偵測表面上。
  25. 如請求項24所述的帶電粒子束裝置組件，其中該第一帶電粒子束裝置與該第二帶電粒子束裝置係在該樣本上彼此相鄰佈置，以同時照射或檢測該樣本的一表面的不同部分。
  26. 一種用於利用四或更多個初級子射束來檢測一樣本的方法，包含以下步驟： 利用一帶電粒子源產生一初級帶電粒子束； 利用一多孔隙透鏡板與二或更多電極產生該四或更多初級子射束； 利用一準直器使該四或更多個初級子射束中的一第一初級子射束、一第二初級子射束、一第三初級子射束、及一第四初級子射束相對於彼此偏轉； 利用一掃描偏轉器組件在該樣本的一表面上掃描該四或更多個初級子射束； 利用一物鏡單元將該四或更多個初級子射束聚焦在該樣本上，以產生四或更多個訊號子射束，該物鏡單元的每一電極都具有用於該四或更多個初級子射束的開口，該等開口間隔開200μm或以上的一開口距離；以及 將該四或更多個訊號子射束導引至偵測表面上，其中一或更多個偵測表面係佈置於該四或更多個初級子射束的各別初級子射束之間。
  27. 如請求項26所述的方法，進一步包含以下步驟： 調整該等偵測表面中的該四或更多個訊號子射束的一斑點大小。
  28. 如請求項26至27中之任一者所述的方法，進一步包含以下步驟： 利用一加熱器來加熱該多孔隙透鏡板。
  29. 如請求項26至27中之任一者所述的方法，使該四或更多個初級子射束中的該第一初級子射束、該第二初級子射束、該第三初級子射束、及該第四初級子射束偏轉成相對於彼此平行。
  30. 如請求項26至27中之任一者所述的方法，其中該物鏡單元包含三或更多個電極，該方法進一步包含以下步驟： 利用一偏轉場使該三或更多個電極中的該最後第二個電極與該最後一個電極之間的該四或更多個初級子射束減速，該偏轉場係為至少5kV/mm。
  31. 如請求項26至27中之任一者所述的方法，進一步包含以下步驟： 利用針對每個初級子射束的四或更多個偏轉電極使該物鏡單元中的該等初級子射束進行偏轉及/或校正。
  32. 如請求項26至27中之任一者所述的方法，進一步包含以下步驟： 針對支撐該樣本的一平台上的該樣本進行偏壓，該平台具有一絕緣層。
  33. 如請求項26至27中之任一者所述的方法，進一步包含以下步驟： 利用一提取器從該帶電粒子束源提取該初級帶電粒子束； 加速該提取器之後的該初級帶電粒子束；以及 利用該二或更多個電極使朝著該多孔隙透鏡板的該初級帶電粒子束減速，其中該多孔隙透鏡板上游的該二或更多個電極的一最後一個電極與該多孔隙透鏡板之間的一第一靜電場小於該二或更多個電極的一最後第二個電極與該最後一個電極之間的一第二靜電場。
  34. 如請求項33所述的方法，其中提供該減速步驟而使得該多孔隙透鏡板與該二或更多個電極所形成的一透鏡的Cs及Cc最小化，而該準直器處的該四或更多個初級子射束的一節距係匹配於該準直器的一準直器節距。
  35. 如請求項33所述的方法，其中提供該減速步驟而使得該準直器處的該孔隙的一場曲率為零。
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