TW202411639A - 評估設備及方法 - Google Patents

Abstract

本發明係關於用於使用複數個帶電粒子束評估樣本之設備及方法。在一個配置中，使複數個帶電粒子束之一射束柵格之至少一子集及一樣本表面之各別目標部分相對於彼此掃描以處理該等目標部分。偵測來自該樣本之信號帶電粒子以產生偵測信號。藉由分析該等偵測信號來產生表示該樣本表面之一形貌之一樣本表面形貌圖。

Description

評估設備及方法

本發明係關於用於使用複數個帶電粒子束評估樣本之設備及方法。

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引起的非所要圖案缺陷在製造程序期間不可避免地出現在基板(亦即，晶圓)或遮罩上，藉此降低良率。因此，監視非所要圖案缺陷之範圍為IC晶片之製造中之重要程序。更一般而言，例如基板或另一物件/材料之表面之檢測及/或量測的評估為在其製造期間及/或之後的重要程序。

本文中稱為評估系統之評估工具為已知的，其使用帶電粒子束來評估可稱為樣本之物件，例如以偵測圖案缺陷。此等系統通常使用電子顯微法技術，諸如掃描電子顯微鏡(SEM)。在SEM中，運用最終減速步驟以相對較高能量下之電子的初級電子束為目標，以便以相對較低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電子(Auger electron)。信號電子可自樣本之材料結構發射。藉由掃描初級電子束作為樣本表面上方之探測光點，信號電子可跨越樣本之表面發射。藉由自樣本表面收集此等所發射信號電子，圖案檢測系統可獲得表示樣本表面之材料結構之特性的影像。

評估系統中之較高產出量可藉由增加同時入射於樣本上之射束的數目來實現。經組態以此方式操作之評估系統可稱為多射束系統，且可在樣本表面上之相對大區域(其可稱為視場(FoV))上同時將極大量之個別射束並行地投影至樣本上。具有大FoV會實現高產出量。然而，已證實，在此類大FoV上準確地聚焦射束具有挑戰性。

本發明之目標為提供在使用複數個帶電粒子束評估樣本之配置中支援聚焦之改良控制的方法及設備。

根據本發明之一態樣，提供一種用於使用複數個帶電粒子束評估一樣本之評估設備，其包含：一樣本支撐件，其經組態以支撐一樣本，該樣本具有一樣本表面；一帶電粒子裝置，其經組態以沿著一射束柵格之一柵格路徑朝向該樣本投影複數個帶電粒子束之該射束柵格；一偵測器，其經組態以偵測來自該樣本之信號帶電粒子且在偵測到該等信號帶電粒子時產生偵測信號；及一控制系統，其經組態以：控制該樣本支撐件、該帶電粒子裝置及/或該偵測器以：使該射束柵格之至少一子集及該樣本表面之各別目標部分相對於彼此掃描，以便處理該等目標部分；及藉由分析回應於該射束柵格之該至少一子集及各別目標部分相對於彼此之該掃描而偵測到的偵測信號來產生表示該樣本表面之一形貌之一樣本表面形貌圖。

根據本發明之一態樣，提供一種用於使用複數個帶電粒子束評估一樣本之評估設備，其包含：一樣本支撐件，其經組態以支撐該樣本，該樣本具有一樣本表面；一帶電粒子裝置，其經組態以沿著一射束柵格之一柵格路徑朝向該樣本投影複數個帶電粒子束之該射束柵格；複數個近接感測器，其經組態以面向該樣本，各近接感測器經組態以量測該近接感測器與該樣本之間的一距離且提供輸出資料；及一控制系統，其經組態以：導入使用一外部裝置量測的表示該樣本表面之一形貌之一外部導出的形貌圖；及使用該射束柵格處理該樣本，同時使用該外部導出的形貌圖及來自該複數個近接感測器之該輸出資料來控制該樣本之一定位。

根據本發明之一態樣，提供一種用於使用複數個帶電粒子束評估一樣本之評估設備，其包含：一樣本支撐件，其經組態以支撐該樣本，該樣本具有一樣本表面；一帶電粒子裝置，其經組態以沿著一射束柵格之一柵格路徑朝向該樣本投影複數個帶電粒子束之該射束柵格；複數個近接感測器，其經組態以面向該樣本，各近接感測器經組態以量測該近接感測器與該樣本之間的一距離且提供輸出資料；及一控制系統，其經組態以：接收表示該樣本支撐件之一表面之一形貌的一樣本支撐件形貌圖；及使用該射束柵格處理該樣本，同時使用該樣本支撐件形貌圖及來自該複數個近接感測器之該輸出資料來控制該樣本之一定位。

根據本發明之一態樣，提供一種用於使用複數個帶電粒子束評估一樣本之評估設備，其包含：一樣本支撐件，其經組態以支撐一樣本，該樣本具有一樣本表面；一帶電粒子裝置，其經組態以沿著一射束柵格之一柵格路徑朝向該樣本投影複數個帶電粒子束之該射束柵格；一光學量測系統，其經組態以量測表示該樣本表面之一形貌之一形貌圖；及一控制系統，其經組態以在藉由該射束柵格對該樣本進行處理期間使用該經量測形貌圖來控制該樣本之一定位，理想地該光學量測系統包含一光源及一感測元件陣列，該感測元件陣列理想地配置於一線性陣列中，該線性陣列理想地經標定尺寸以理想地在一感測方向上跨越該樣本之一最大尺寸延伸，理想地該光源及感測元件陣列相對於該樣本支撐件進行組態，使得當該樣本在理想地相對於該感測方向成角度之一掃描方向上相對於該線性陣列移動時，理想地該光學量測系統處理該樣本表面，理想地處理該整個樣本表面，且該設備理想地進一步包含經組態以偵測來自該樣本之信號帶電粒子且提供一輸出之一偵測器。

根據本發明之一態樣，提供一種用於使用複數個帶電粒子束評估一樣本之評估設備，其包含：一樣本支撐件，其經組態以支撐一樣本，該樣本具有一樣本表面；一帶電粒子裝置，其經組態以沿著一射束柵格之一柵格路徑朝向該樣本投影複數個帶電粒子束之該射束柵格；複數個近接感測器，其經組態以面向該樣本，各近接感測器經組態以量測該近接感測器與該樣本之間的一距離且提供輸出資料；及一控制系統，其經組態以：藉由控制該樣本支撐件以使該樣本相對於該帶電粒子裝置移動通過一系列位置及/或定向，同時使用該等近接感測器來量測該等近接感測器與該樣本表面之間的距離之各別變化而產生表示該樣本表面之一形貌之一樣本表面形貌圖；及在藉由該射束柵格對該樣本進行處理期間使用該所產生樣本表面形貌圖來控制該樣本之該位置及/或定向，其中該樣本之該位置及/或定向在該處理期間經控制以移動通過連續範圍之不同位置及/或定向。

根據本發明之一態樣，提供一種用於使用複數個帶電粒子束評估一樣本之評估設備，其包含：一樣本支撐件，其經組態以支撐一樣本，該樣本具有一樣本表面；一帶電粒子裝置，其經組態以沿著一射束柵格之一柵格路徑朝向該樣本投影複數個帶電粒子束之該射束柵格；複數個近接感測器，其經組態以面向該樣本，理想地定位成與該柵格路徑間隔開，各近接感測器經組態以量測該近接感測器與該樣本之間的一距離；及一控制系統，其經組態以：藉由控制該樣本支撐件以使該樣本相對於該帶電粒子裝置移動通過一系列樣本位置，同時使用該等近接感測器來量測該等近接感測器與該樣本表面之間的距離之各別變化而產生表示該樣本表面之一形貌之一樣本表面形貌圖；在藉由該射束柵格對該樣本進行處理期間使用該所產生樣本表面形貌圖來控制該樣本之定位；及接收表示該樣本支撐件之一形貌之一樣本支撐件形貌圖且使用該所接收樣本支撐件形貌圖：判定一經校準樣本表面形貌圖，其中理想地使用該所產生樣本表面形貌圖來控制該樣本之定位使用該經校準樣本表面形貌圖；或校準該樣本表面形貌圖之該產生，理想地使得該所產生樣本表面形貌圖藉由該樣本支撐件形貌圖進行校準。

根據本發明之一態樣，提供一種使用複數個帶電粒子束評估一樣本之方法，其包含：使複數個帶電粒子束之一射束柵格之至少一子集及一樣本表面之各別目標部分相對於彼此掃描，以便運用該等射束處理該等目標部分；偵測來自該樣本之信號帶電粒子且在偵測到該等信號帶電粒子時產生偵測信號；及藉由分析回應於該射束柵格之該至少一子集及各別目標部分相對於彼此之該掃描而偵測到的偵測信號來產生表示該樣本表面之一形貌之一樣本表面形貌圖。

根據本發明之一態樣，提供一種使用複數個帶電粒子束評估一樣本之方法，其包含：導入使用一外部裝置量測的表示一樣本之一樣本表面的一形貌之一外部導出的形貌圖；及使用複數個帶電粒子束之一射束柵格處理該樣本，同時使用該外部導出的形貌圖及來自複數個近接感測器之輸出資料來控制該樣本之一定位，從而量測自該等近接感測器至該樣本之距離。

根據本發明之一態樣，提供一種使用複數個帶電粒子束評估一樣本之方法，其包含：接收表示支撐一樣本之一樣本支撐件之一表面之一形貌的一樣本支撐件形貌圖；及使用複數個帶電粒子束之一射束柵格處理該樣本，同時使用該樣本支撐件形貌圖及來自複數個近接感測器之輸出資料來控制該樣本之一定位，從而量測自該等近接感測器至該樣本之距離。

根據本發明之一態樣，提供一種使用複數個帶電粒子束評估一樣本之方法，其包含：以光學方式量測表示一樣本之一樣本表面之一形貌的一形貌圖；及在藉由複數個帶電粒子束之一射束柵格對該樣本進行處理期間使用該經量測形貌圖來控制該樣本之一定位。

根據本發明之一態樣，提供一種使用複數個帶電粒子束評估一樣本之方法，其包含：藉由使一樣本移動通過一系列位置及/或定向，同時使用近接感測器來量測該等近接感測器與一樣本表面之間的距離之各別變化而產生表示該樣本之該樣本表面之一形貌的一樣本表面形貌圖；及在藉由複數個帶電粒子束之一射束柵格對該樣本進行處理期間使用該所產生樣本表面形貌圖來控制該樣本之該位置及/或定向，其中該樣本之該位置及/或定向在該處理期間經控制以移動通過連續範圍之不同位置及/或定向。

根據本發明之一態樣，提供一種使用複數個帶電粒子束評估一樣本之方法，其包含：藉由使一樣本移動通過一系列樣本位置，同時使用近接感測器來量測該等近接感測器與一樣本表面之間的距離之各別變化而產生表示該樣本之該樣本表面之一形貌的一樣本表面形貌圖；在藉由複數個帶電粒子束之一射束柵格對該樣本進行處理期間使用該所產生樣本表面形貌圖來控制該樣本之定位；及接收表示支撐該樣本之一樣本支撐件之一形貌的一樣本支撐件形貌圖且使用該所接收樣本支撐件形貌圖：a)判定一經校準樣本表面形貌圖，其中理想地使用該所產生樣本表面形貌圖來控制該樣本之定位使用該經校準樣本表面形貌圖；或b)校準該樣本表面形貌圖之該產生，理想地使得該所產生樣本表面形貌圖藉由該樣本支撐件形貌圖進行校準。

相關申請案之交叉引用

本申請案主張2022年9月15日申請之美國申請案63/407,008及2023年7月5日申請之歐洲申請案22183148.0之優先權，該等申請案以全文引用之方式併入本文中。

現將詳細參考例示性實施例，該等例示性實施例之實例在隨附圖式中加以繪示。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類似元件。在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。實情為，其僅為符合關於如所附申請專利範圍中所列舉的本發明之態樣的設備及方法之實例。

電子裝置之增強之計算能力(其減小該等裝置之實體大小)可藉由顯著地增加IC晶片上諸如電晶體、電容器、二極體等之電路組件之裝填密度來實現。此已藉由增加之解析度來實現，從而使得能夠製得更小的結構。舉例而言，智慧型手機之IC晶片(其為拇指甲大小且在2019年或更早可用)可包括超過20億個電晶體，各電晶體之大小小於人類毛髮之1/1000。因此，半導體IC製造為具有數百個個別步驟之複雜且耗時的程序並不出人意料。甚至一個步驟中之誤差亦有可能顯著影響最終產品之功能。在某些情形下，即使單一缺陷亦可造成裝置故障。製造程序之目標為改良程序之總良率。舉例而言，為了獲得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，各個別步驟必須具有大於99.4%之良率。若各個別步驟具有95%之良率，則總程序良率將低達7%。

雖然高程序良率在IC晶片製造設施中係合乎需要的，但維持高基板(亦即，晶圓)產出量(經定義為每小時處理之基板的數目)亦為必不可少的。高程序良率及高基板產出量可受缺陷之存在影響。若需要操作員干預來查核缺陷，則此尤其成立。因此，藉由檢測系統(諸如掃描電子顯微鏡(『SEM』))進行之微米及奈米級缺陷之高產出量偵測及識別對於維持高良率及低成本係至關重要的。

SEM包含掃描裝置及偵測器設備。掃描裝置包含：照射設備，其包含用於產生初級電子之電子源；及投影設備，其用於運用一或多個經聚焦初級電子束來掃描樣本，諸如基板。至少照射裝置或照射系統及投影裝置或投影系統可一起稱為電子光學裝置或柱。初級電子與樣本相互作用且產生次級電子。偵測設備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之影像。對於高產出量檢測，檢測設備中之一些使用多個經聚焦初級電子束，亦即多射束。多射束之組成射束可稱為子射束或細射束。多射束可同時掃描樣本之不同部分。多射束檢測設備可因此以比單射束檢測設備高得多的速度檢測樣本。

下文描述已知多射束檢測設備之實施。

諸圖為示意性的。因此出於清楚起見，誇示圖式中之組件之相對尺寸。在以下圖式描述內，相同或類似參考編號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。雖然描述及圖式係針對電子光學設備，但應瞭解，實施例並不用於將本發明限制為特定帶電粒子。因此，更一般而言，可認為貫穿本發明文獻對電子之參考為對帶電粒子之參考，其中帶電粒子未必為電子。

現參考 圖 1，其為繪示例示性帶電粒子束檢測設備100之示意圖，該設備亦可稱為帶電粒子束評估系統或簡單地稱為評估系統。 圖 1之帶電粒子束檢測設備100包括主腔室10、裝載鎖定腔室20、電子束設備40、裝備前端模組(EFEM) 30及控制器50。控制器可分佈於評估系統之不同組件之間，包括例如電子束設備40中。電子束設備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可包含額外裝載埠。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(基板、晶圓及樣本在下文中統稱為「樣本」)的基板前開式單元匣(FOUP)。EFEM 30中之一或多個機器人臂(未展示)將樣品輸送至裝載鎖定腔室20。

裝載鎖定腔室20用於移除樣本周圍之氣體。此產生真空，該真空係低於周圍環境中之壓力的局部氣體壓力。裝載鎖定腔室20可連接至裝載鎖定真空泵系統(未展示)，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(未展示)將樣本自裝載鎖定腔室20輸送至主腔室10。主腔室10連接至主腔室真空泵系統(未展示)。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設備。電子束設備40可包含多射束電子光學設備。

控制器50以信號方式，例如以電子方式連接至電子束設備40，例如作為控制器50之分佈式組件。控制器50可為經組態以控制帶電粒子束檢測設備100之處理器(諸如電腦)。控制器50亦可包括經組態以執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中展示為在包括主腔室10、裝載鎖定腔室20及EFEM 30之結構外部，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設備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。雖然本發明提供收容電子束檢測設備之主腔室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收容電子束檢測設備之腔室。實情為，應瞭解，前述原理亦可應用於在第二壓力下操作之設備的其他系統及其他配置。

現參考 圖 2，其為繪示例示性帶電粒子束評估設備40之示意圖。電子束設備40可提供為 圖 1之例示性帶電粒子束檢測系統100之部分。電子束設備40包括電子源201及帶電粒子柱(或裝置) 230。帶電粒子裝置230可稱為或包含用於朝向樣本208引導初級帶電粒子束202之投影設備。電子源201以及相關聯及組成帶電粒子光學元件可稱為用於產生初級帶電粒子束202之照射設備。評估設備包含支撐樣本208之樣本支撐件。此實例中之樣本支撐件包含樣本固持器207。樣本固持器207固持樣本208 (例如，基板或遮罩)以用於評估。樣本固持器207由機動或致動載物台209支撐。電子束設備40進一步包含偵測器240。偵測器240偵測來自樣本208之信號帶電粒子(例如，電子)。偵測器240在偵測到信號帶電粒子時產生偵測信號。

電子源201可包含陰極(未展示)及提取器或陽極(未展示)。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。

帶電粒子裝置230經組態以將初級電子束202轉換成複數個帶電粒子束211、212、213且將各射束引導至樣本208上。儘管為簡單起見繪示三個射束，但可能存在數十、數百、數千、數萬或甚至數十萬(或更多)個射束。該等射束可稱為細射束或子射束。複數個帶電粒子束可統稱為多射束或射束柵格。具有如此多射束(例如，超過一千個射束)之射束柵格可具有例如大於0.5 mm、例如在0.5 mm至30 mm或1 mm至30 mm範圍內、例如在0.5 mm至15 mm範圍內之視場。

控制器50 (例如，包含分佈式控制器之控制系統)可連接至 圖 1之帶電粒子束檢測設備100之各種部分，諸如電子源201、電子偵測裝置240、帶電粒子裝置230及致動載物台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設備100之操作，包括電子束設備40之操作。

帶電粒子裝置230可經組態以將例如射束211、212及213聚焦至樣本208上以供檢測，且可在樣本208之表面上形成三個探測光點221、222及223。帶電粒子裝置230可經組態以使初級射束211、212及213偏轉以使探測光點221、222及223跨越樣本208之表面之區段中之個別掃描區域進行掃描。回應於初級射束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，該等電子包括可稱為信號帶電粒子之次級電子及反向散射電子。次級電子通常具有大至五十電子伏特(≤ 50 eV)之電子能量，且反向散射電子通常具有五十電子伏特(50 eV)與初級射束211、212及213之著陸能量之間的電子能量。

偵測器240可將在偵測器240中產生之偵測信號例如作為成像或偵測信號發送至控制器50或信號處理系統(未展示，其可為控制器50之部分)，例如以建構樣本208之對應經掃描區域之影像。偵測器240可至少部分地併入至帶電粒子裝置230中或可與其分離，例如其中次級光學柱將次級電子引導至偵測器240。

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(未展示)及儲存裝置(未展示)。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、任何種類之行動計算裝置及類似者，或其組合。影像獲取器可包含控制器之處理功能之至少部分。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接至准許信號通信之偵測器240，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、無線電以及其他者，或其組合。影像獲取器可自偵測器240接收偵測信號，可處理包含於信號中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、將指示符疊加於所獲取影像上及類似者。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。儲存器可為儲存媒體，諸如硬碟、快閃隨身碟、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類似者。儲存器可與影像獲取器耦接，且可用於將經掃描原始影像資料保存為原始影像及後處理影像。

影像獲取器可基於自偵測器240接收到之成像信號而獲取樣本208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一影像。單一影像可儲存於儲存器中。單一影像可為可劃分成複數個區之原始影像。區中之各者可包含含有樣本208之特徵的一個成像區域。所獲取影像可包含在一時間段內取樣多次之樣本208之單一成像區域的多個影像。多個影像可儲存於儲存器中。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)以獲得所偵測次級電子之分佈。用於此功能之控制器之一部分可包含於偵測器中或接近於偵測器。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射束211、212及213中之各者的對應掃描路徑資料組合使用，以重建構受檢測之樣本結構之影像。經重建構影像可用於顯露樣本208之內部或外部結構之各種特徵。經重建構影像可藉此用於顯露可能因此存在於樣本中及/或樣本上之任何缺陷。

控制器50可控制致動載物台209以在樣本208之檢測期間移動樣本208，例如以提供載物台相對於初級射束之路徑的掃描運動。控制器50可使得致動載物台209能夠至少在樣本檢測期間在諸如載物台之掃描運動之部分的方向上較佳連續地例如以恆定速度移動樣本208。控制器50可控制致動載物台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，控制器可取決於掃描程序之檢測步驟及/或掃描之特性而控制載物台速度(包括其方向)，該掃描程序例如如2021年5月3日申請之EPA 21171877.0中所揭示，該申請案就載物台之至少組合步進及掃描策略而言特此以引用之方式併入。在控制致動載物台時，載物台及因此樣本之致動可使得樣本能夠相對於初級射束之路徑例如動態地定位。

圖 3為用於評估設備中之例示性帶電粒子裝置41之示意圖。為了易於說明，本文中藉由橢圓形狀陣列示意性地描繪透鏡陣列。各橢圓形狀表示透鏡陣列中之透鏡中之一者。按照慣例，橢圓形狀用於表示透鏡，類似於光學透鏡中經常採用之雙凸面形式。在諸如本文中所論述之帶電粒子裝置的帶電粒子裝置之上下文中，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，透鏡陣列可替代地包含具有孔徑之複數個板。具有孔徑之各板可稱為電極。電極可沿著複數個帶電粒子束(其亦可稱為子射束)之射束柵格之路徑串聯地提供。電極因此亦沿著射束柵格之帶電粒子束之路徑串聯。

電子源201朝向形成帶電粒子裝置230之部分之聚光透鏡231陣列引導電子。電子源201理想地為具有亮度與總發射電流之間的良好折衷之高亮度熱場發射器。可能存在數十、數百或數千或甚至數萬個聚光透鏡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，其文件特此以引用之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，其中該陣列針對各子射束提供一透鏡。聚光透鏡陣列可呈充當電極之至少兩個、較佳三個板之形式，其中各板中之孔徑與其他板中之孔徑對準以界定帶電粒子束穿過該等板之路徑。在不同電位下在操作期間維持板中之至少兩者以達成所要透鏡化效應。在聚光透鏡陣列之板之間的係電絕緣板，該等電絕緣板例如由諸如陶瓷或玻璃之絕緣材料製成、具有用於帶電粒子束之一或多個孔徑。另外或替代地，板中之一或多者的特徵可在於各自具有其自身電極之孔徑，例如其中電極陣列圍繞其周邊或配置於具有共同電極之孔徑群組中。在變體中，板中之一或多者可包含具有多個孔徑之多個部分或條帶。在另一替代配置中，提供巨型準直器代替聚光透鏡陣列。巨型準直器可在射束已分裂成多射束之前作用於來自源201之射束。巨型準直器可以磁性方式、靜電方式或磁性方式及靜電方式實施。

在一些實施例中，聚光透鏡陣列由三個板陣列形成，在該等三個板陣列中，帶電粒子在其進入及離開各透鏡時具有相同能量，此配置可稱為單透鏡(Einzel lens)。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。當聚光透鏡之厚度低，例如為數毫米時，此類像差具有小或可忽略的影響。

陣列中之各聚光透鏡將電子引導至聚焦於各別中間焦點233處之各別射束211、212、213中。準直器或準直器陣列可經定位以在各別中間焦點233上操作。準直器可呈提供於中間焦點233處之偏轉器235之形式。偏轉器235經組態以使各別射束211、212、213彎曲達一量，以有效確保主射線(其亦可稱為束軸)實質上法向入射於樣本208上(亦即，與樣本之標稱表面成實質上90°)。注意，在具有巨型聚光透鏡之配置中，聚光透鏡可準直或促成源射束或在一實施例中複數個射束之準直。

在偏轉器235之順流方向提供物鏡陣列401。物鏡陣列501包含用於各射束211、212、213之物鏡。物鏡陣列401將射束211、212、213投影至樣本208上。物鏡陣列401可包含連接至各別電位源之兩個或更多個、較佳地至少三個板電極陣列。

視情況，控制透鏡陣列250提供於偏轉器235與物鏡陣列401之間。控制透鏡陣列250包含用於各射束211、212、213之控制透鏡。控制透鏡陣列250提供用於控制射束211、212、213之屬性之額外自由度。控制透鏡陣列250可包含連接至各別電位源之兩個或更多個、較佳地至少三個板電極陣列。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/或控制遞送至物鏡之射束能量，該等物鏡中之各者將各別射束211、212、213引導至樣本208上。在一實施例中，控制透鏡陣列可被認為係物鏡之部分，例如係與物鏡陣列相關聯之額外板。

視情況，掃描偏轉器陣列260提供於控制透鏡陣列250與物鏡陣列401之間。掃描偏轉器陣列260包含用於各射束211、212、213之掃描偏轉器。各掃描偏轉器經組態以使各別射束211、212、213在一或兩個方向上偏轉以使該射束在一或兩個方向上跨越樣本208進行掃描。替代地，可提供巨型掃描偏轉器以使帶電粒子束在樣本208上進行掃描。可在控制透鏡陣列250之逆流方向提供巨型掃描偏轉器。在一實施例中，此巨型掃描偏轉器可在源射束上操作且可與巨型聚光透鏡一起存在。

偵測器之偵測器模組402提供於物鏡及樣本208內或其之間以偵測來自樣本208之信號電子/粒子。下文描述此偵測器模組402之例示性構造。注意，偵測器另外或替代地可具有在沿著物鏡陣列401或甚至控制透鏡陣列250之初級射束路徑之逆流方向的偵測器元件。偵測器模組可為偵測器元件陣列(例如，偵測器陣列)。各元件可與個別射束相關聯，例如經定位以偵測由個別射束產生之信號粒子。

圖 3之帶電粒子裝置41可經組態以藉由改變施加至控制透鏡及物鏡之電極的電位而控制樣本208上之電子之著陸能量。控制透鏡及物鏡一起工作且可稱為物鏡總成。取決於所評估之樣本之性質，可選擇著陸能量以增加次級電子之發射及偵測。偵測器模組可包含於物鏡總成中。

物鏡可經組態以使電子束縮小達大於10之因數，理想地在50至100或更大之範圍內。物鏡可包含三個電極：中間電極、下部電極及上部電極。可省略上部電極。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射束。

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401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可包含或甚至呈偵測器陣列之形式。在一實施例中，偵測器之至少一部分鄰近於物鏡陣列401及/或與物鏡陣列401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401之底部電極中來實施。偵測器模組402至物鏡陣列中之整合可替換次級柱。CMOS晶片較佳地經定向以面向樣本(由於樣本與電子光學系統之底部之間的小距離，其可例如在10微米至400微米之範圍內、理想地在50微米至200微米之範圍內、視情況約100微米)。應注意，即使在偵測器位於帶電粒子裝置之電子光學元件之最順流方向的逆流方向之情形下，在最順流方向電子光學元件與樣本之間亦可存在緊密分離(例如，具有類似距離) (例如，約100微米)。在一實施例中，用以捕捉信號帶電粒子之電極形成於CMOS裝置之頂部金屬層中。電極可形成於例如CMOS晶片之基板之其他層中。CMOS之功率及控制信號可藉由矽穿孔連接至CMOS。為了穩健性，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以免受高電子場之影響。

在一實施例中，單一電極包圍孔徑中之至少一些。在一配置中，單一電極例如在各孔徑周圍進行指派。在另一實施例中，複數個電極元件在各孔徑周圍提供例如作為偵測器元件。由包圍一個孔徑之電極元件捕捉的信號帶電粒子可組合成單一偵測信號或用於產生獨立偵測信號。電極元件可徑向地(亦即，形成複數個同心環)、成角度地(亦即，形成複數個扇形片)、徑向地及成角度地(提供類似鏢靶之配置)或以柵格(例如，作為棋盤)或以任何其他方便之方式進行劃分。

整合至物鏡陣列401中之偵測器之例示性實施例展示於 圖 4中，其以示意性橫截面繪示物鏡陣列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402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405較佳地作為偵測器元件之陣列(亦即，較佳地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。該輸出側為物鏡陣列401之輸出側。 圖 5為偵測器模組402之仰視圖，該偵測器模組402包含其上設置複數個偵測器元件(或捕捉電極405)之基板404，該複數個偵測器元件各自包圍射束孔徑406。射束孔徑406可藉由蝕刻穿過基板404而形成。在 圖 5中所展示之配置中，射束孔徑406以矩形陣列展示。射束孔徑406亦可以不同方式配置，例如以如 圖 6中所描繪之六邊形緊密堆積陣列配置。

上文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評估設備(例如，包含裝置)一起使用時為特別有利的，因為可針對著陸能量之範圍最佳化次級電子捕捉。具有陣列或呈陣列形式之偵測器模組亦可整合至其他電極陣列中，而不僅整合至最低電極陣列中。可在歐洲申請案第20184160.8號中找到整合至物鏡中之偵測器模組的其他細節及替代配置，該文件特此以引用之方式併入。

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401之物鏡及聚光透鏡陣列之聚光透鏡或帶電粒子裝置41之任何電子光學組件(例如偵測器模組)之電極(諸如當整合至物鏡陣列中時，或當物鏡及偵測器模組為單獨組件時)。控制器50可控制施加至電子光學組件(諸如，聚光透鏡陣列、物鏡陣列及/或控制透鏡陣列之電極)之電位。

帶電粒子裝置41可包含其他電子光學組件，諸如帶電粒子校正器，例如作為用於將源對準至樣本及在多射束之射束之間對準且用於調整射束柵格之不同群組或射束柵格之個別射束之聚焦的校正器陣列。此類校正器可經控制以例如在升壓、維修期間或在帶電粒子裝置41之校準期間動態地及/或靜態地操作。

在一實施例中，提供帶電粒子裝置陣列(或裝置陣列)。該陣列可包含本文中所描述之複數個帶電粒子裝置(例如，電子光學柱)中之任一者。陣列中之帶電粒子裝置中之各者將各別複數個帶電粒子束聚焦至同一樣本208之不同區上。陣列中之各帶電粒子裝置可自不同各別源201導出各別複數個帶電粒子束。各各別源201可為複數個源201中之一個源。複數個源201之至少一子集可提供為源陣列。源陣列可包含共同基板上之複數個發射器。同時將來自不同帶電粒子裝置之複數個帶電粒子束聚焦至同一樣本之不同區上允許樣本208之增加區域同時暴露於帶電粒子束。因此，可一次性處理(例如，評估)樣本之增加區域。裝置陣列中之帶電粒子裝置可配置成彼此鄰近，以便將各別複數個射束投影至樣本208之鄰近區上。任何數目個帶電粒子裝置可用於該陣列中。較佳地，帶電粒子裝置之數目在9至200之範圍內。當參考單一帶電粒子裝置、電子光學裝置或系統或柱時，陣列中之各帶電粒子裝置可以本文中所描述之方式中之任一者進行組態。替代地或另外，陣列中之帶電粒子裝置中之一或多者可經組態以投影單一射束。

圖 7示意性地描繪帶電粒子裝置41之另一實例。向與上文所描述之特徵相同的特徵給出相同參考編號。為了簡明起見，未參考 圖 7詳細地描述此類特徵。舉例而言，源201、聚光透鏡231、物鏡陣列401及樣本208 (例如，在樣本支撐件207上)可如上文所描述。在此實例中，提供巨型準直器270代替上文參考 圖 3所描述之類型之偏轉器陣列。此巨型準直器可為巨型透鏡，其可為磁性的、靜電的或兩者。在其他實施例中，偏轉器陣列可用於至少促成射束之準直，因此與巨型準直器270之作用相比，偏轉器陣列用於朝向準直之更精細偏轉。此配置亦可包含用於更精細準直之多個偏轉器之陣列(例如，其中各孔徑具有多個電極)。在一配置中，聚光透鏡231可包含界定射束限制孔徑陣列之單一板，其中界定具有帶有單一孔徑之一或多個相關聯巨型電極的複數個孔徑。此射束限制孔徑陣列及相關聯巨型電極亦可形成聚光透鏡陣列以將所產生射束聚焦於中間焦點中，該中間焦點理想地對應於準直器270之位置。

如上文所描述，在一些實施例中，偵測器可提供於物鏡陣列401與樣本208之間。偵測器可面向樣本208。替代地，如 圖 7中所展示，偵測器240可經實施以使得物鏡陣列401位於偵測器240與樣本208之間。

在一實施例中，偏轉器陣列95提供於偵測器240與物鏡陣列401之間。在一實施例中，偏轉器陣列95包含維恩濾波器(Wien filter)陣列，使得偏轉器陣列95可稱為射束分離器。偏轉器陣列95經組態以提供磁場及靜電場。靜電場及磁場一起操作以相對於信號粒子(例如，來自樣本208之電子)分離投影至樣本208之帶電粒子。該等場之操作朝向偵測器240引導信號粒子。

在一實施例中，偵測器240經組態以藉由參考帶電粒子之能量(亦即，取決於帶隙，諸如基於半導體類型之偵測器)來偵測信號粒子。此偵測器240可稱為間接電流偵測器。自樣本208發射之次級電子自電極之間的場獲得能量。次級電子在其到達偵測器240後具有足夠能量。在一不同配置中，偵測器240可為電子至光子轉換器，諸如在射束之間的螢光條帶之閃爍體陣列，該等射束相對於維恩濾波器沿著初級射束路徑在逆流方向上定位。穿過(正交於初級射束路徑之磁性及靜電條帶之)維恩濾波器陣列之初級射束具有實質上平行的維恩濾波器陣列之逆流方向及順流方向的路徑，而來自樣本之信號電子藉由維恩濾波器陣列朝向閃爍體陣列引導。電子至光子轉換器可以光子方式耦接至光子至電子轉換器以轉換在電子至光子轉換器中產生且藉由電子至光子轉換器發射之任何光子。光子至電子轉換器可電連接至電子電路系統以處理偵測信號。在不同實施例中，光子至電子轉換器可在帶電粒子裝置內或其外部。在一實施例中，光子耦接可經由光子傳輸單元(例如，光纖陣列)至遠端光學偵測器，該遠端光學偵測器在偵測到光子時產生偵測信號。

如本說明書之引言部分中所提及，將複數個帶電粒子投影至樣本上相對於單一射束增加產出量，但使得聚焦控制更具挑戰性。複數個帶電粒子可稱為射束柵格。樣本表面上各射束之聚焦品質係藉由射束之聚焦平面相對於射束入射之樣本表面上之位置的位置來判定。(注意，儘管在本文中通常參考射束之聚焦平面及聚焦平面複數個射束、射束柵格或射束柵格之大量射束，但應理解，單一射束之聚焦平面可表示為焦點)。若聚焦平面之位置在樣本表面之對應部分的可接受範圍內，則聚焦品質將為可接受的。由於樣本表面之通常非平面形貌及射束柵格之路徑(其可稱為柵格路徑)與樣本之間的相交區域之相對較大大小，控制各射束之聚焦平面相對於樣本表面之位置具有挑戰性。

在起草本說明書時，樣本表面遠離或離開樣本表面之平面(例如，正交於樣本表面之平面)的位移變化可為約50微米，例如20至40微米。此可為樣本表面與帶電粒子裝置41 (例如偵測器240)之對向表面之間的平均距離之顯著比例。在帶電粒子裝置41之視場相對較大，例如0.5 mm至300 mm之情況下，樣本表面至帶電粒子裝置41之對向表面之距離在視場內的變化範圍之大小可在樣本表面遠離或離開樣本表面之平面的位移變化之全範圍或至少顯著部分內。然而，為了評估設備之操作，射束柵格之射束理想地聚焦於其入射之樣本表面上。

有可能使用近接感測器獲得關於樣本表面之形貌之資訊。 圖 8為複數個帶電粒子束之射束柵格102之示意性仰視圖(在逆流方向上看)。射束柵格102可具有任何形狀，包括矩形或六邊形。射束柵格102具有路徑103，其界定射束柵格102之徑向最外部限度。在路徑103內含有射束柵格102之所有射束。路徑103因此界定帶電粒子裝置與含有射束之樣本208之間的體積。路徑103外部不存在射束。在此實例中，四個近接感測器104設置於射束柵格102之路徑103外部。近接感測器104可描述為定位成與射束柵格102之路徑103間隔開。近接感測器104可歸因於缺乏將近接感測器定位於路徑103內部之空間而定位於路徑103外部。各近接感測器104面向樣本208且能夠量測近接感測器104與樣本208之間的距離Zm (例如，近接感測器104與面向近接感測器104之樣本表面之一部分之間的距離)。各近接感測器104提供表示量測結果之輸出資料。在一些配置中，各近接感測器104包含視情況經組態以在差分模式中操作之一或多個電容式感測器。來自近接感測器104之輸出資料可用於控制樣本208之定位(包括定位及定向兩者，例如相對於例如圍繞射束柵格及/或樣本之座標系統之軸線的旋轉位移)，以改良射束柵格102之帶電粒子束在樣本208上之聚焦品質。目標為將由各射束處理之樣本表面之部分定位於彼射束之聚焦平面之位置處或其附近。

圖 9為在 圖 8中所展示之類型的配置之順流方向的樣本208之一部分的示意性側視圖。在此情況下，射束柵格102自提供射束柵格102 (其可包括包含物鏡之物鏡陣列401及/或偵測器之偵測器模組402，如上文參考 圖 1 至圖 7所論述)之帶電粒子裝置之電子光學器件沿著柵格路徑103投影。在所展示之實例中，射束柵格102具有用於射束柵格102之所有帶電粒子束之共同聚焦平面108。對於接近聚焦平面108之位置的樣本表面之位置範圍，聚焦品質將為可接受的。位置之範圍可由上限110及下限112界定，如 圖 9中示意性地描繪。 圖 9展示樣本208之形貌變化(其可稱為不平坦度)可如何引起聚焦問題。樣本之此類形貌變化可被視為樣本之表面遠離樣本表面之理想平面的位移變化，該理想平面可實質上平行於樣本支撐件之平面，或至少樣本支撐件上之理想樣本位置。即使近接感測器104指示樣本208完美地定位，亦即樣本表面位於聚焦平面108處，但樣本208之形貌變化仍可能引起聚焦問題。在此情形下，近接感測器104指示與近接感測器104相對之樣本表面之部分定位於聚焦平面108處，而非遠離彼等部分之樣本表面，諸如柵格路徑103內之樣本表面之部分。樣本208之形貌可能使得柵格路徑103內之樣本表面之部分定位於產生可接受聚焦品質之位置範圍外部，而與近接感測器104相對之樣本表面之部分定位於聚焦平面108處。取決於柵格路徑103中之樣本表面之曲率方向及形式(例如，凸面、凹面)，樣本表面可完全低於或高於由上限110及下限112界定之位置範圍，或柵格路徑103中之樣本表面之部分可穿過射束柵格之焦點，其中僅樣本表面之部分定位於上限及下限上方及/或下方。下文所描述之本發明之實施例旨在解決此類情形。

在一些實施例中，提供一種評估設備。評估設備經組態以適合於使用複數個帶電粒子束評估樣本208 (例如，檢測缺陷或量測樣本特徵)。複數個帶電粒子束可稱為射束柵格。評估設備包含用於支撐樣本208之樣本支撐件。樣本支撐件可呈上文參考 圖 2所描述之形式中之任一者。樣本支撐件可包含例如樣本固持器207及/或機動載物台209。樣本支撐件可控制以調整樣本208之位置及/或定向，例如至少一個自由度。評估設備包含帶電粒子裝置，該帶電粒子裝置沿著射束柵格102之柵格路徑103朝向樣本208投影射束柵格102，例如如 圖 9中示意性地描繪。帶電粒子裝置可呈上文特別地參考 圖 3及 圖 7針對帶電粒子裝置41 (其亦可稱為電子光學裝置或電子光學柱)所描述之形式中之任一者。評估設備包含偵測器。偵測器偵測來自樣本208之信號帶電粒子。偵測器在偵測到信號帶電粒子時產生偵測信號。偵測器可呈上文特別地參考 圖 2 至圖 7針對偵測器240所描述之形式中之任一者。偵測器可包含如特別地參考 圖 3 至圖 6所描述的偵測器模組402。偵測器可包含偵測器元件陣列，視情況對於射束柵格之各射束具有個別偵測器元件。

在一些實施例中，評估設備進一步包含控制系統500。控制系統500控制評估設備以執行如下文所描述之各種功能。控制系統500可包含呈上文參考 圖 1所描述之形式中之任一者的控制器50或由其組成。控制系統500可使得評估設備藉由控制樣本支撐件、帶電粒子裝置及/或偵測器來執行功能。控制系統500可包含經組態以執行所有控制功能性之單一單元，或可包含一起允許實現所需功能性之分佈式單元系統。此分佈式系統可具有位於評估設備之不同組件或模組中及/或與其相關聯之一或多個元件，諸如，在非限制清單中，機動載物台209及帶電粒子裝置41。控制系統500可至少部分地經電腦實施。可提供且合適地程式化元件之任何合適組合(例如，CPU、RAM、資料儲存器、資料連接件、感測器等)以實現一些或甚至所有指定功能性。本文中對經組態以執行功能性之設備、裝置或系統的任何參考意欲涵蓋控制系統500經組態以使得執行功能性之情況(例如，藉由經合適地程式化以提供使得功能性發生之控制信號)。

在一實施例中，控制系統500控制樣本支撐件及/或帶電粒子裝置以使射束柵格102之至少一子集及樣本表面之各別目標部分114相對於彼此掃描。因此，射束柵格之帶電粒子束(或射束柵格102之至少一子集)可具有對應目標部分114。 圖 10中展示目標部分114之實例空間分佈(下文所描述)。可使射束柵格102中之帶電粒子束中的所有在其各別目標部分114上進行掃描，或可使少於所有(一子集)在其各別目標部分114上進行掃描。在一些配置中，射束柵格之子集(亦即，可用帶電粒子束之子集)係參考樣本表面之預定形貌圖來選擇。該子集可例如經選擇以避免樣本表面上之受損或具有與平均形貌偏離太多(例如，特別高的峰或深谷)之局部形貌的區。

具有與平均形貌偏離太多之局部形貌的樣本表面之一部分相對於射束柵格102之所選擇子集之射束(或所選擇子集之數個射束)之路徑定位，使得樣本表面之該部分距離所選擇子集之各別射束之聚焦平面太遠而不能聚焦。亦即，樣本表面之位置為沿著所選擇子集之各別射束之路徑距離各別射束之聚焦平面的超過聚焦臨限值之距離。所選擇子集可包含射束柵格102之連續部分。射束柵格102之連續部分由射束柵格之一部分組成，其中所有帶電粒子束直接鄰近於所選擇子集中之至少一個其他帶電粒子束。替代地或另外，所選擇子集可包含一或多個帶電粒子束之群組的分佈，其中各群組藉由子集外部(並非子集之部分)之一或多個帶電粒子束與其他群組分離。子集之選擇可藉由以下中之一或多者(在非限制清單中)來實現：消隱射束柵格之未選擇射束，使得其並不到達樣本；控制偵測器處於偵測器並不傳輸偵測信號之非傳輸設定；自處理中取消選擇來自與未選擇射束相關聯之偵測器的偵測信號；或僅選擇來自與射束柵格之所選擇射束相關聯之偵測器元件的偵測信號。

帶電粒子束在目標部分114 (亦即，對應於彼帶電粒子束之目標部分114)上之掃描或帶電粒子束之路徑在目標部分114之表面上之動態相交可稱為彼目標部分114之處理。目標部分114可具有任何所要及合適形狀。在一實施例中，目標部分114可為矩形。在處理期間自目標部分114行進之信號電子可由偵測器偵測且用於例如使用如上文所描述之影像獲取器來產生目標部分114之影像。

樣本表面上之目標部分114的形狀及空間分佈不受特別限制。 圖 10描繪用於射束柵格之12個鄰近帶電粒子束之目標部分114之一個可能配置。展示四個目標部分114之三個列，但射束柵格將通常同時處理比此多得多的目標部分114，例如數百或數千各目標部分114。在此實例中，各目標部分114藉由射束柵格之不同帶電粒子束處理。目標部分114可同時藉由不同帶電粒子束處理。處理可包含使各帶電粒子束在各別目標部分114上進行掃描，例如在光柵掃描中。在此實例中，各目標部分114經完全處理，且所得經處理目標部分114形成在經處理目標部分114之間無間隙的單一連續經處理區。在其他配置中，目標部分114可經處理以在不同經處理區之間留下間隙。在一實施例中，目標部分114可為矩形，且形狀對應但更小之矩形區可經處理。此例示於 圖 10中，其中對應於目標部分114之矩形區中之各者僅部分地經處理。因此，樣本表面之各目標部分114之一部分經處理，該部分僅由可在目標位置114中處理之區之一部分組成。該區之此部分為各目標部分114中標記為114'之部分區。經處理為部分區114'之目標部分114之部分可為目標部分114內之樣本表面之任何部分。注意，經掃描之各目標部分114之部分(亦即，部分區114')為各目標部分114之樣本表面之類似部分，例如在大小及/或在目標部分114內之位置上類似。樣本表面之此部分處理可例如藉由增加穩定性來改良效率，此可藉由減少掃描所需之總時間來改良產出量。

控制系統500經組態以產生樣本表面形貌圖。所產生樣本表面形貌圖表示樣本表面之形貌，視情況在帶電粒子裝置之參考框中。樣本表面形貌圖可因此提供關於在帶電粒子裝置之參考框中面向帶電粒子裝置之樣本表面之形狀的資訊，例如，樣本表面之平坦度或位移變化(例如，遠離樣本表面之理想平面)。控制系統500藉由分析來自偵測器之偵測信號來產生樣本表面形貌圖。回應於射束柵格102之至少一子集及各別目標部分114相對於彼此之掃描而偵測到偵測信號。因此，可為由帶電粒子束掃描之目標部分114中之各者提供偵測信號。使用來自帶電粒子束本身之掃描之資訊(代替來自射束柵格102之路徑103外部之近接感測器104的資訊或除了該資訊以外)允許獲得關於樣本表面形貌之詳細資訊。所產生樣本表面形貌圖可例如為比如參考 圖 9所描述的更有效地控制樣本208之定位及/或帶電粒子裝置之操作提供基礎。特別地，有可能改良僅定位樣本208以確保樣本表面在對應於近接感測器104之位置處(在射束柵格102之外部)與聚焦平面108重合的方法。

與基於近接感測器之替代方法相比，使用來自帶電粒子束之掃描之資訊可提供關於樣本表面形貌之較高解析度資訊。另外或替代地，使用來自帶電粒子束(亦即，初級射束)之掃描之資訊可本質上考慮對例如初級射束之聚焦之電磁干擾，此可不影響近接感測器之量測。聚焦之電磁干擾可歸因於樣本208附近之特徵而出現，該特徵影響帶電粒子(例如，初級射束)穿過之區中的電場及/或磁場，藉此影響帶電粒子之軌跡。影響該等場之特徵可例如位於樣本208之與面向帶電粒子束之一側相對的一側上。在使射束進行掃描以產生樣本表面形貌圖期間，此類干擾影響射束聚焦之方式可與在稍後使射束進行掃描以例如使用所產生樣本表面形貌圖(例如，在諸如檢測程序之評估程序期間)處理樣本208期間相同。當產生樣本表面形貌圖時，使射束進行掃描可經歷與處理同一樣本208時相同的干擾電磁場。因此，使用藉由射束掃描產生之樣本表面形貌圖本質上考慮電磁干擾且減少或避免聚焦品質之相關聯降低。

舉例而言，在一些實施例中，控制系統500在使用射束柵格102對樣本208進行後續處理期間使用所產生樣本表面形貌圖。後續處理可包含使用射束柵格102之評估程序(例如，檢測程序)。舉例而言，樣本208之後續處理可包含檢測樣本208之缺陷。所產生樣本表面形貌圖可用於在後續處理期間控制樣本208之定位。舉例而言，在 圖 9中所展示之情形下，樣本208可較高地定位，使得射束柵格102之路徑103中之樣本表面的部分在由上限110及下限112界定之位置範圍內，而非在此範圍之外。替代地或另外，控制系統500可控制射束柵格102之至少一部分之帶電粒子束中之一或多者中之各者的聚焦平面之定位。聚焦平面108之位置可由施加至帶電粒子裝置中之電極(諸如，如上文參考 圖 2 至圖 7所描述之物鏡陣列401及/或控制透鏡陣列250之電極)的電位界定。因此，控制系統500可藉由改變施加至帶電粒子裝置中之適當電極的電位來調整帶電粒子束中之一或多者中之各者的聚焦平面之位置。此可經由在所有帶電粒子束上操作之巨型電極來實現，使得以相同方式調整所有射束之聚焦平面。替代地或另外，電極可經組態以在不同射束或射束群組上獨立地操作。舉例而言，可提供在射束群組上操作之條狀電極，諸如條狀電極陣列。射束群組可以射束柵格之射束之線(例如，平行線)配置。沿著射束柵格之路徑定位的此類條狀電極陣列之堆疊之條狀電極可具有跨越射束柵格例如沿著射束柵格之主要軸線之不同相對定向，其可例如為直線性的或六邊形的。儘管射束藉由作為群組之部分(諸如，射束線)的各條狀電極陣列操作，但堆疊之數個條狀電極一起可經組態以使得射束為在不同條狀電極陣列處之射束柵格之不同射束群組(例如，線)的成員。因此，射束柵格之不同射束可藉由數個條狀電極陣列之堆疊(諸如，條狀電極陣列之整個堆疊)以與射束柵格之另一射束不同的方式操作。亦即，條狀電極陣列之堆疊可能夠選擇性地將不同偏轉施加至射束柵格之不同射束。

在具有近接感測器104之實施例中，控制系統500可使用所產生樣本表面形貌圖以及來自近接感測器104之輸出資料來在樣本208之後續處理(例如，檢測)期間控制樣本及/或聚焦平面之定位。使用此資訊組合可提供改良之穩健性/可靠性及/或允許以較大粒度進行控制。舉例而言，自近接感測器104獲得之資訊可用於驗證及/或調整關於由所產生樣本表面形貌圖提供之樣本表面形貌的資訊。樣本表面形貌可例如歸因於在執行掃描以產生樣本表面形貌圖與樣本208之後續處理之間的週期中樣本208內之溫度變化而漂移。來自近接感測器104之量測結果可用於更新所產生樣本表面形貌圖或應用校正以補償所產生樣本表面形貌圖中之誤差。

在一些實施例中，控制系統500經組態以選擇帶電粒子束之共同聚焦平面。此可相對於樣本表面之一部分進行，例如在相對於理想化樣本表面之校準期間，該理想化樣本表面可具有跨越表面之表面位置之低變化(例如，沿著柵格路徑之方向)。共同聚焦平面對於帶電粒子束之至少一部分，視情況對於所有帶電粒子束係相同的。此方法例如藉由沿著各別射束路徑操作電子光學元件(諸如，透鏡元件)來減少或避免必須針對帶電粒子束中之各者個別地控制聚焦平面。舉例而言，在一實施例中，調整帶電粒子束之聚焦(諸如，相對於射束柵格之平均聚焦平面)僅可週期性地進行，諸如在樣本或大量樣本之處理開始時或甚至僅在評估設備之維修時進行。對帶電粒子束之聚焦之此調整可能並非動態的；此調整可稱為帶電粒子束及射束柵格之校準。對射束柵格之聚焦平面之不頻繁調整(例如，非動態控制)可為合乎需要的，因為其促進帶電粒子束裝置之設計之簡單性。亦即，帶電粒子束裝置可省略具有個別射束校正器陣列或任何其他類型之校正器陣列。在帶電粒子裝置中引入此電子光學組件可能增加複雜性，例如在射束柵格具有許多射束之情況下，例如多於一百個射束，例如數千個射束，其中各個別校正器需要至少一個控制信號。此射束柵格可具有大視場。

在一實施例中，共同聚焦平面之校準可藉由調整帶電粒子束之聚焦平面來執行，以在統計上最小化射束柵格內之帶電粒子束之聚焦平面(或聚焦位置或焦點)之間的相對於理想聚焦平面的差異(例如，其中射束柵格之不同射束在沿著射束柵格之路徑的相同位置處具有焦點)。控制系統500可經選擇以使得運用聚焦於經校準共同聚焦平面處之射束柵格102之至少一部分(例如，射束柵格之大量射束)執行對樣本208或由射束柵格處理之後續樣本的後續處理。在一實施例中，可自射束柵格之大量射束移除具有比聚焦臨限值距離經校準共同聚焦平面更遠之聚焦平面的射束。此類後續樣本可在用於校準射束柵格之共同聚焦平面的樣本208之後進行處理：在設定時，或週期性地，例如在維修期間，在設定時間段之後，在樣本處理之時間之後，或在處理設定數目個樣本之後。此校準在經過一時間段之後及/或在處理某一數目個樣本之後可為週期性的，以考慮帶電粒子裝置之行為及效能的預期漂移，理想地確保穩定性。對於週期性地需要校準之評估系統，共同聚焦平面之知識可藉由針對各目標部分114之不同聚焦條件設定控制樣本沿著射束柵格路徑之定位來幫助判定樣本位置。當校準共同聚焦平面時，樣本表面可屬於特定用於校準之專用參考樣本、載物台(諸如具有類似於樣本之表面特性的樣本套組)之特殊表面，或可經處理諸如用於評估(例如，檢測)之樣本。

在一實施例中，控制系統500使用所產生樣本表面形貌圖來選擇射束柵格102之共同聚焦平面。共同聚焦平面可經選擇以使得共同聚焦平面為改良的或最佳的。共同聚焦平面可與射束柵格之各射束之聚焦具有校差異或擾動。此類差異或擾動可對共同聚焦平面具有小的、理想可忽略的影響。所選擇共同聚焦平面可經選擇以最大化樣本表面上之帶電粒子束之平均聚焦品質(在射束柵格102中之帶電粒子束上平均化)。舉例而言，特定樣本之所選擇共同聚焦平面可經選擇以例如藉由使用最小平方法或類似方法來最小化經處理目標區114之位置(例如，以所產生樣本表面形貌圖提供)與共同聚焦平面之間的差異之和。控制系統500使得運用聚焦於共同聚焦平面處之射束之至少一部分執行射束柵格102對樣本208之後續處理。

在一些實施例中，控制系統使用所產生樣本表面形貌圖來選擇樣本沿著射束柵格之路徑之柵格路徑位置。在一實施例中，柵格路徑位置可參考笛卡爾座標系統(Cartesian coordinate system)而稱為Z位置或Z位準，其中Z軸與射束柵格102之路徑103之主軸線對準。柵格路徑位置可相對於射束柵格102之射束之路徑的主軸線而界定。在另一配置中，柵格路徑位置可例如相對於射束柵格之不同射束之路徑的平均值而藉由射束柵格102之淨路徑或平均路徑的主軸線界定。在射束柵格具有例如相對於各射束之探針大小(橫截面積)及/或樣本表面之表面積相對較大的視場之情況下，例如大於約0.5 mm，例如在0.5 mm至30 mm或1 mm至30 mm、諸如0.5 mm至15 mm之範圍內，柵格路徑位置可另外具有相對於與射束柵格102之路徑103之主軸線對準的Z軸之傾斜分量(或包含傾斜參數)。所選擇柵格路徑位置可經選擇以使得柵格路徑位置為改良的或最佳的。所選擇柵格路徑位置可例如經選擇以最小化相對於樣本表面沿著聚焦平面之射束柵格之路徑103之主軸線的位移。柵格路徑位置可例如經選擇以最大化樣本表面上之帶電粒子束之平均聚焦品質(例如，在射束柵格102中之帶電粒子束上平均化)。所選擇柵格路徑位置可經選擇以例如藉由使用最小平方法或類似方法來最小化經處理目標區114之Z位置與射束柵格之聚焦平面之間的差異之和。控制系統500使得運用定位於所選擇柵格路徑位置處之樣本執行射束柵格對樣本208之後續處理。在射束柵格之射束之聚焦平面為靜態的配置中，柵格路徑位置可針對樣本或甚至針對同一樣本之不同區判定，例如在評估設備中，其中柵格路徑位置處之射束柵格之視場較小，例如樣本表面之面積之分率。

現在描述如何使用來自偵測器之偵測信號產生樣本表面形貌圖之實例方法。

在一些實施例中，控制系統500控制樣本支撐件、偵測器及/或帶電粒子裝置以在評估設備之複數個不同聚焦條件設定下執行射束柵格102之至少一子集及各別目標部分114相對於彼此之掃描。各聚焦條件設定可針對各帶電粒子束界定聚焦平面108與各別目標部分114之間的不同相對位置。因此，各聚焦條件設定可改變各目標部分114上之聚焦之品質。射束柵格102之至少一子集及各別目標部分114在複數個聚焦條件設定下相對於彼此之掃描可包含各帶電粒子束在複數個聚焦條件設定中之各者下處理一次對應於彼帶電粒子束之所有目標部分114。因此，樣本208上之相同目標部分114由帶電粒子束處理多次，每次在不同聚焦條件設定下。各目標部分114可依序(亦即，串聯)在聚焦條件設定下進行處理，一次一個聚焦條件設定。偵測器可經組態以針對各目標部分114獨立地偵測信號帶電粒子，使得可同時產生多個目標部分114之影像。

用於各目標部分114之不同聚焦條件設定可藉由控制樣本之定位、控制各別帶電粒子束之聚焦平面之定位或兩者來提供。

舉例而言，在一些實施例中，控制系統500藉由控制樣本支撐件相對於帶電粒子裝置在至少一個自由度中之定位來提供複數個不同聚焦條件設定。至少一個自由度可包含樣本支撐件沿著射束柵格102之路徑103之位置，及/或樣本支撐件之定向，諸如相對於與射束柵格102之路徑103正交之方向的傾斜(圍繞軸線旋轉)。

圖 11示意性地描繪具有共同聚焦平面108之射束柵格102之四個帶電粒子束121至124 (聚焦平面108之位置在此實例中對於所有射束121至124係相同的)。展示樣本208之一部分之三個實例位置，分別標記為208'、208''及208'''。各位置對應於不同實例聚焦條件設定，其在此情況下藉由在不同各別Z位置處定位樣本來實施。在射束柵格102之路徑中之樣本的部分相對於射束柵格102之主軸線之正交線傾斜。位置208'沿著主軸線之路徑距離偵測器模組402最遠，且位置208'''最接近偵測器模組402。樣本208可參考樣本表面上沿著射束柵格之路徑的點(例如，參考點)相對於射束柵格102之路徑定位，例如，該點可對應於射束柵格之主軸線。樣本208之部分傾斜(或斜置)以表示樣本表面之不平坦度。

在此簡化實例中，可見，當聚焦條件設定為使得樣本208處於位置208'時，最右射束124很好地聚焦於樣本表面之對應於射束124之目標部分114上。在此聚焦條件設定下由射束124處理之目標部分114 (亦即，其中樣本208處於位置208')將產生具有指示高聚焦品質(例如，高對比度)之屬性的影像。相反，由射束123、122及121處理之目標部分114將產生具有逐漸降低之聚焦品質(例如，逐漸降低之對比度)的影像。此資訊表明，樣本表面之形貌沿著穿過對應於射束121至124之目標部分114的線(例如，穿過由樣本與穿過目標部分114之各別射束121至124之路徑之間的交叉點界定之點的線)向上或向下傾斜。當聚焦條件設定為使得樣本208處於位置208''時，最左射束121很好地聚焦於樣本表面之對應於射束121之目標部分114上。在此聚焦條件設定下由射束121處理之目標部分114 (亦即，其中樣本208處於位置208'')將產生具有指示高聚焦品質(例如，高對比度)之屬性的影像。相反，由射束122、123及124處理之目標部分114將產生具有逐漸降低之聚焦品質(例如，逐漸降低之對比度)的影像。

來自兩個不同聚焦條件設定之資訊確認傾斜之存在且亦提供傾斜之方向(或符號)。在此情況下，傾斜必須自左至右上升。經展示第三聚焦條件設定(其中樣本208處於位置208''')可用於改進或確認樣本表面之形貌之量測。在此情況下，由射束121至124處理之所有目標部分114將離焦，但散焦範圍仍在不同目標部分114之間變化。若聚焦品質之變化為可偵測到的，例如作為自各別目標區114導出之影像中之對比度之可量測差異，則可獲得關於樣本表面之形貌之資訊。

替代地或另外，在一些實施例中，控制系統500藉由控制射束柵格102之至少一子集之各帶電粒子束之聚焦平面相對於帶電粒子裝置之定位來提供複數個不同聚焦條件設定。

圖 12 至圖 15示意性地描繪 圖 11之相同四個帶電粒子束121至124之聚焦平面108可如何改變以提供不同聚焦條件設定。在此情況下，聚焦平面108之各不同位置對應於不同各別聚焦條件設定。聚焦平面108在 圖 12中最接近帶電粒子裝置，且在 圖 13 至圖 15中例如在相對於帶電粒子裝置41及樣本208之不同位置處沿著射束柵格102之路徑逐漸移動遠離；聚焦平面108在 圖 15中距離帶電粒子裝置最遠。對於 圖 12 至圖 15中所描繪之所有四個聚焦條件設定，樣本208相對於帶電粒子裝置處於相同位置及定向。如針對 圖 11之配置所描述，經展示樣本208之部分傾斜以表示不平坦度。在此實例中，可見，當應用 圖 12之聚焦條件設定時，最右射束124最好地聚焦於樣本表面上，且射束123、122及121逐漸不太好地聚焦。當應用 圖 13之聚焦條件設定時，射束123最好地聚焦，射束122及124不太好地聚焦，且射束121最不好地聚焦。當應用 圖 14之聚焦條件設定時，射束122最好地聚焦，射束121及123不太好地聚焦，且射束124最不好地聚焦。當應用 圖 15之聚焦條件設定時，最左射束121最好地聚焦，且射束122、123及124逐漸不太好地聚焦。

在此實例中，各聚焦條件設定使得射束121至124中之不同者最好地聚焦於樣本表面上。如上文所描述，最佳聚焦可藉由評估自經處理目標部分114導出之影像而進行偵測。自處於最佳聚焦之射束導出的影像可具有例如最佳對比度。若在各聚焦條件設定下已知聚焦平面108與帶電粒子裝置之距離(例如，沿著射束柵格之路徑，諸如射束柵格之主軸線)，則此方法允許繪製樣本表面或樣本表面之至少一部分的形貌。在 圖 12 至圖 15之實例中，有可能獲得對應於四個射束121至124中之各者的目標部分114例如相對於射束柵格之路徑之主軸線的Z位置之值。各目標部分114之Z位置可自聚焦平面108之位置導出，該聚焦平面108為對應於目標部分114之射束提供最高品質聚焦。

上文描述改變聚焦條件設定以用於判定樣本之形貌圖的兩種不同方法。在參考圖11所描述之配置中，藉由移動樣本來實現不同聚焦條件設定。在參考圖12至圖15所描述之配置中，藉由諸如相對於樣本移動射束柵格之聚焦平面來實現不同聚焦條件設定。此等兩種方法可用作替代方案。在不同實施例中，不同方法為互補的且可組合使用。

來自偵測器之偵測信號之分析可包含計算表示在各目標部分114之處理期間各聚焦條件設定下之聚焦品質的度量。在一些實施例中，目標部分114之影像自偵測信號導出(例如，使用如上文所描述之影像獲取器)。在此情況下，度量可包含自影像導出之聚焦品質之表示。舉例而言，度量可包含對比度級別。對比度級別可藉由比較所導出影像之不同區中(例如，在相對暗(低強度)之區與相對亮(高強度)之區之間)的強度來計算。度量可包含邊緣銳度之量度，諸如影像中之強度隨沿著穿過相對暗特徵與相對亮特徵(例如，由影像之不同像素或像素群組界定之鄰接區)之間的邊界之路徑之位置而變化的最大變化率之量度。

在一些實施例中，控制系統500藉由針對樣本表面之各經處理目標部分114自複數個不同聚焦條件設定識別最佳聚焦條件設定而產生樣本形貌圖。識別用於不同目標部分114之最佳聚焦條件設定識別聚焦平面及/或樣本208之位置，其中聚焦平面及樣本表面最接近重合，藉此提供關於樣本表面之形貌之資訊。

在一些實施例中，控制系統500經組態以導入外部導出的形貌圖。當樣本在系統之間及在程序之間轉移時，外部導出的形貌圖可被視為與樣本相關聯之資料。外部導出的形貌圖為作為樣本資料集之部分的資料，諸如樣本之元資料。使用外部裝置量測之外部導出的形貌圖表示樣本表面之形貌。外部裝置並不形成評估設備之部分。外部裝置可包含光學評估裝置(或設備)或微影裝置(或設備)。替代地或另外，評估設備可包含經組態以量測樣本表面之至少部分之形貌圖的光學量測系統。經量測形貌圖表示樣本表面之形貌。替代地或另外，控制系統500可經組態以接收表示樣本支撐件之形貌之樣本支撐件形貌圖。控制系統500可使用外部導出的形貌圖及/或經量測形貌圖及/或樣本支撐件形貌圖來選擇帶電粒子束之子集。如上文所描述，例如，該子集可經選擇以避免樣本表面上之受損或具有與平均形貌偏離太多之局部形貌的區，例如，樣本表面之具有遠離樣本表面之淨平面的超過臨限值(諸如，聚焦臨限值)之表面位移的區。替代地或另外，外部導出的形貌圖及/或經量測形貌圖及/或樣本支撐件形貌圖可用於選擇在樣本形貌圖之產生期間使用的聚焦條件設定中之一或多者。舉例而言，外部導出的形貌圖及/或經量測形貌圖及/或樣本支撐件形貌圖可用於提供粗略形貌圖，其大致指示樣本表面預期在何處，且聚焦條件設定經選擇以允許微調。所選擇聚焦條件設定可使得在小範圍內提供聚焦平面相對於各目標區114中之樣本表面之預期位置的多個位置，以允許微調而不過度減少產出量。如上文所描述，此可藉由以下操作來實現：相對於帶電粒子裝置102調整樣本位置，諸如相對於(例如，沿著)柵格路徑，例如使用致動載物台209，及/或藉由控制射束柵格之聚焦平面，例如藉由調整射束柵格之所有射束之聚焦平面，例如藉由調整共同聚焦平面，及/或藉由控制射束柵格之射束之個別聚焦。

在一些實施例中，控制系統500使用外部導出的形貌圖以及來自近接感測器104之輸出資料處理樣本208。控制系統500可例如使用射束柵格102處理樣本208，同時使用外部導出的形貌圖及來自近接感測器104之輸出資料來控制樣本208之定位。此方法可藉由如上文所描述掃描目標部分114而在產生或不產生樣本表面形貌圖之情況下執行。來自近接感測器之輸出資料可用於藉由參考外部導出的形貌圖而判定樣本相對於射束柵格102之路徑的位置。由於近接感測器之輸出資料包含樣本相對於射束柵格之路徑的量測資訊，且因此為樣本位置之量測，因此輸出資料可用於判定樣本表面相對於射束柵格之位置，且亦基於來自近接感測器之輸出資訊而校正由外部導出的形貌圖判定之樣本之一部分相對於射束柵格之路徑的位置中之任何誤差(或差異)。

在一些實施例中，控制系統500接收樣本支撐件形貌圖。樣本支撐件形貌圖表示樣本支撐件之形貌。樣本支撐件形貌圖可藉由外部裝置或藉由評估設備量測。在後一情況下，樣本支撐件形貌圖可藉由直接量測樣本支撐件形貌來產生，而無樣本208處於樣本支撐件上之適當位置，理想地在樣本支撐件支撐樣本208之前。此量測可使用近接感測器104及/或射束柵格及/或使用光學量測系統之經量測形貌圖來執行。替代地，樣本表面形貌圖可針對多個不同樣本及/或多個不同樣本旋轉而產生，使得可減去或平均對來自樣本自身之面向帶電粒子裝置之樣本表面之形貌的貢獻值，藉此允許導出對來自樣本支撐件之樣本表面之形貌的貢獻值。控制系統500可使用樣本支撐件拓樸圖作為校準以產生樣本表面拓樸圖。在一實施例中，樣本支撐件拓樸圖中之位置經前饋用於判定樣本表面拓樸圖中之相同位置。控制系統可基於樣本支撐件拓樸圖中之位置來控制樣本支撐件，以處理樣本表面拓樸圖中之相同位置處的各別目標位置。

樣本支撐件之形貌可包含樣本支撐件之表面的形貌，當樣本208由樣本支撐件支撐時，該表面接觸樣本208。樣本支撐件之形貌可因此促成面向射束柵格102之樣本表面的形貌。面向射束柵格102之樣本表面的形貌可由樣本208之形貌與樣本支撐件之形貌的組合判定。因此，樣本支撐件形貌圖(無論是諸如自評估設備外部之裝置接收的，還是諸如在評估設備內量測的)可用於校準樣本表面形貌圖，使得樣本表面形貌圖提供對面向射束柵格102之樣本表面之形貌的更準確估計。對樣本表面之形貌之此更準確估計實現對射束柵格102之聚焦之控制的改良。因此，樣本表面形貌圖可用樣本支撐件拓樸圖校準以產生經校準形貌圖，且使用經校準形貌圖控制樣本位置之定位。此方法可藉由如上文所描述掃描目標部分114而在產生或不產生樣本表面形貌圖之情況下執行。

在一些實施例中，樣本支撐件形貌圖(無論是由評估設備接收的還是在評估設備中產生的)中之位置經前饋用於判定樣本表面形貌圖中之相同位置。控制系統500可控制樣本支撐件之定位，例如樣本相對於射束柵格之路徑，以處理樣本表面之各別目標部分114，該各別目標部分114在樣本表面形貌圖中處於與樣本支撐件形貌圖中的相同位置。因此，在處理各別目標部分114時，控制系統500可基於在樣本支撐件形貌圖中與具有各別目標部分114之樣本表面形貌圖中之相同位置來控制樣本支撐件之定位。

在一些實施例中，控制系統500可接收如上文所描述之樣本支撐件形貌圖。在此情況下，控制系統500可在處理樣本208期間另外使用樣本支撐件形貌圖來控制樣本208之定位。如上文所描述，所產生樣本表面形貌圖可使用樣本支撐件形貌圖來校準以產生經校準形貌圖。樣本之定位可接著使用經校準形貌圖控制。

在一些實施例中，控制系統500接收如上文所描述之樣本支撐件形貌圖，且控制系統使用所接收樣本支撐件形貌圖以及來自近接感測器104之輸出資料來處理樣本208。控制系統500可例如使用射束柵格102處理樣本208，同時使用所接收樣本支撐件形貌圖及來自近接感測器104之輸出資料來控制樣本208之定位。此方法可藉由如上文所描述掃描目標部分114而在產生或不產生樣本形貌圖之情況下執行。樣本之定位可使用來自近接感測器104之輸出資料來實現，以判定樣本在樣本支撐件形貌圖內之位置。樣本之定位可藉由使用來自近接感測器104之輸出資料來校準、校正及/或最佳化參考樣本支撐件形貌圖判定之樣本之位置而實現。

在一些實施例中，控制系統500包含經組態以量測表示樣本表面之形貌之形貌圖的光學量測系統。光學量測系統可包含可在一或多個光波長下操作之一或多個光源，該一或多個光波長經組態以分別在樣本表面上引導射束以供一或多個感測器偵測。一或多個感測器可經組態以偵測來自自樣本表面反射之一或多個光源的光。光學量測系統可具有包含一或多個光源及一或多個偵測器之線性陣列。線性陣列可理想地經標定尺寸以理想地在感測方向上跨越樣本之最大尺寸延伸。在一實施例中，光源及感測元件陣列相對於樣本支撐件進行組態，使得當樣本在理想地相對於感測方向成角度之掃描方向上相對於線性陣列移動時，光學量測系統處理樣本表面，理想地處理整個樣本表面。設備可另外包含經組態以偵測自樣本發射之信號帶電粒子且提供輸出之偵測器。

光學量測系統可操作以藉由相對於彼此移動樣本表面及線性陣列來量測樣本表面。可接著產生形貌圖。在使用光學量測系統量測樣本表面期間，樣本可位於樣本支撐件上，諸如在射束柵格之路徑中之卸載位置(例如，在將樣本置放於樣本支撐件上時)與評估位置之間移動。控制系統500可在藉由射束柵格對樣本208進行處理期間使用經量測形貌圖來控制樣本208之定位。此方法可藉由如上文所描述用射束柵格102掃描目標部分114而在產生或不產生樣本形貌圖之情況下執行。自光學量測系統導出之圖可產生例如整個樣本表面或至少一或多個所選擇區之粗略圖。諸如用於使用射束柵格進行量測之另一量測系統可用於產生比樣本表面之一部分(甚至整個樣本表面)或所選擇區之一部分的粗略圖解析度更精細之表面圖。替代地或另外，樣本表面之一部分或所有之粗略圖可藉由量測氣壓之對應變化來量測樣本表面上方間隙之大小變化而獲得。在一實施例中，相對於間隔約2 mm至20 mm之範圍內，例如約10 mm之距離的點來定義路線圖。更精細解析度的表面圖可判定每一射束之表面圖資訊且因此具有與射束之間的節距相當之空間解析度。空間解析度可因此在約50微米至200微米之範圍內。在僅針對射束之一子集獲得表面圖資訊之實施例中，空間解析度可較低。舉例而言，若使用25%之射束，則節距將加倍。在此情況下，空間解析度可在約100微米至400微米之範圍內。用於判定形貌圖之射束的數目可基於所考慮使用情況所需之準確度來選擇。

在具有近接感測器104之實施例中，控制系統500可經組態以使用近接感測器104來產生樣本表面形貌圖。舉例而言，控制系統500可藉由控制樣本支撐件以使樣本208相對於帶電粒子裝置移動通過一系列位置及/或定向，同時使用近接感測器104來量測近接感測器104與樣本表面之間的距離之各別變化而產生樣本表面形貌圖。在射束柵格102之主軸線為例如笛卡爾座標系統之Z軸的情況下，在此情況下樣本208之移動可涉及主要在正交於Z軸之平面中，例如在X-Y平面中移動，使得近接感測器104可相對於面向帶電粒子裝置之樣本表面之大部分或所有進行掃描，例如在該樣本表面之大部分或所有上進行掃描。所產生樣本表面形貌圖可用於在藉由射束柵格102對樣本208進行處理期間控制樣本208之位置及/或定向。所產生樣本表面形貌圖可用於校正界定樣本208相對於來自近接感測器104之輸出資料之位置的設定點。定向可為樣本之傾斜，諸如樣本表面遠離正交於射束柵格之射束路徑(例如，射束柵格之主軸線)之平面，理想地圍繞正交平面中之軸線的旋轉位移。樣本208之位置及/或定向可在藉由射束柵格進行處理期間經控制以移動通過連續範圍之不同位置及/或定向。

儘管本文中描述若干不同方式以產生樣本形貌圖，但可個別地或組合地使用不同技術。技術或技術組合之選擇可取決於用於預期應用之樣本形貌圖之所要特性。舉例而言，在需要樣本表面之最大覆蓋範圍的情況下，將選擇提供有用圖之技術或技術組合，儘管具有粗略解析度及/或同時取決於校正或校準，諸如其中樣本形貌圖取決於外部導入的樣本圖或來自光學量測系統之產生。與能夠為需要精細解析度之樣本表面之至少部分提供精細解析度的技術組合使得能夠在對產出量無影響或具有縮減之影響的情況下實現樣本形貌圖中之所需準確度。此外，考慮到樣本支撐件形貌圖使得能夠改良樣本之外部產生的樣本圖之應用，且改良關於樣本表面之資料(諸如樣本表面形貌圖)之適用性，以用於稍後在不同設備中處理樣本。

在一些情況下，樣本不平坦度可如此嚴重以至於樣本上之一些區域或實際上整個樣本可能無法由帶電粒子裝置安全地處理。此可能歸因於樣本與樣本支撐件之間存在粒子(背側缺陷)或經由其他缺陷機制或極端樣本及/或樣本台形貌而出現。在一實施例中，例如在界定樣本表面之三維結構時藉由較早處理施加至樣本之應力可使得樣本弓曲或彎曲出理想樣本之平面。樣本邊緣之一或多個區可向上彎曲。為了允許此情形，可獲得樣本表面形貌圖(使用上文所描述之方法中的任一者或其他方法)，且可標註樣本表面形貌圖上之區以提供關於該等區經歷藉由射束柵格進行之檢測程序之適用性的資訊。樣本表面之不同表面部分可取決於相對於樣本支撐件之表面置放及/或表面部分之傾斜或斜置而分類。舉例而言，區之第一子集可標註為充分適合於檢測；區之第二子集可標註為部分適合於檢測(或在採取預防措施之情況下適合)；且區之第三子集可標註為不適合於檢測。因此，區之第一子集或區之類別可包含其中樣本形貌相對平坦或樣本表面之位移變化在第一臨限值內的區，使得有可能控制樣本208及/或聚焦平面之定位以在區之第一子集中之各區之實質上整體中實現可接受聚焦品質。區之第二子集或區之第二類別可包含其中樣本形貌更具挑戰性但不太嚴重以至於藉由射束柵格進行之處理至少對於第二子集中之區之部分不可能的區。區之第二類別具有位移變化處於或超過第一臨限值且在第二臨限值內之樣本表面。區之第三子集或區之第三類別可包含其中樣本形貌對於藉由射束柵格進行之處理而言太嚴重以至於不有用及/或不安全的區。第三類別可包含位移變化處於或超過第二臨限值之表面部分。

所標註樣本表面形貌圖(或經分類表面圖)可以各種方式使用。在一種方法中，評估設備可僅選擇性地檢測樣本之經標註為在第一子集中之區，或僅檢測經標註為在第一子集或第二子集中之區。此可藉由僅使用射束柵格之一部分(亦即，僅可用帶電粒子束之一子集)來處理樣本208而實現。待使用之帶電粒子束之特定子集可隨射束柵格與樣本之不同區之相交點的變化而變化，使得僅處理所選擇區(在第一及/或第二子集中)。替代地，使用射束柵格中之所有帶電粒子束，且可丟棄對應於未被選擇之區(在第二及/或第三子集中)的資料。在若干使用情況下，沒有必要檢測整個樣本。舉例而言，在倍縮光罩遮罩檢測中，通常沒有必要檢測整個基板。晶粒之子集可為足夠的。對樣本之邊緣附近之區的檢測可提供特別有用之資訊，且所標註樣本表面形貌圖允許快速地及容易地識別足夠平坦以進行有效檢測之區域。

在另一方法中，當所關注區將由射束柵格之一部分處理時，該部分將不處於良好聚焦(歸因於困難形貌，如所標註樣本表面形貌圖中所指示)，該所關注區可在不同聚焦條件設定下處理多次。如上文描述中所相關，不同聚焦條件設定可包括不同樣本位置及/或不同聚焦平面位置。(樣本位置可為樣本表面相對於柵格射束路徑之位置，理想地為樣本表面跨越柵格射束路徑之位置。聚焦平面位置可為射束柵格之焦點或射束柵格之至少所選擇射束共同之平面的位置)。以此方式獲得之資料可經合併以在整個視場上提供改良聚焦。在一些聚焦條件設定下處於不良聚焦之區在其他聚焦條件設定下可能處於更好聚焦，且反之亦然。將自處理所關注區獲得之資料合併多次使得有可能選擇各子區之最好版本。舉例而言，具有最好聚焦(例如，最高對比度)之各子區之影像可選自藉由在多個聚焦條件設定下處理所關注區而提供的彼子區之多個影像。

在一些配置中，所關注區中之子區可藉由射束柵格之不同帶電粒子束處理多次。舉例而言，藉由射束柵格對樣本進行之處理可重複多次，其中射束柵格位移了一或多個射束節距。子區之最好品質影像可經選擇及拼接在一起以提供具有更好品質之總體影像，其將可能僅使用各子區之單一掃描。此方法以較低產出量為代價來補償射束柵格中之不同帶電粒子束之間的聚焦平面之位置變化。

所產生的與樣本相關之所有資料，例如樣本表面之屬性，諸如樣本表面之粗略圖及/或精細圖，無論是對於整個樣本表面還是樣本表面之一部分，均可添加至樣本資料集。與樣本相關之所產生資料可在樣本經處理時添加至樣本資料集。可運用樣本資料集將樣本轉移至其他製造程序。所導出樣本資料集很可能比樣本經引入至評估設備時更大。

圖 16為用於評估設備中之另一例示性帶電粒子裝置41之示意圖。帶電粒子裝置41可與本文中所描述之實施例中之任一者組合使用，例如代替上文諸如參考 圖 3及/或 圖 7所描述之帶電粒子裝置41中之任一者。在此實例中，帶電粒子裝置41包含電子源201、射束形成孔徑陣列502、聚光透鏡504、源轉換單元506、物鏡508及樣本208。舉例而言，源201及樣本208可呈上文參考例如 圖 2 、圖 3及 圖 7所描述之形式中之任一者。源201、射束形成孔徑陣列502、聚光透鏡504、源轉換單元506及物鏡508可與帶電粒子裝置41之主要電子光學軸線510對準。源201產生具有源交越點514之初級電子束512。在一實施例中，射束形成孔徑陣列502將來自初級射束512之射束521、522、523形成為射束柵格。不同射束可具有可稱為射束路徑之不同路徑。在此配置中，射束形成孔徑陣列502可減小投影至射束形成孔徑陣列502以外之帶電粒子的電流，以便減少不同射束之間的庫侖相互作用之風險及/或範圍及隨之發生的像差。描繪三個射束之線，但射束形成孔徑陣列502可經組態以將兩個射束之線或多於三個射束之線(諸如四個射束之線，或五個射束或更多射束之線)形成例如為射束柵格。射束形成孔徑陣列502亦可經組態以形成多個射束線，藉此形成可稱為射束柵格之射束陣列。舉例而言，射束形成孔徑陣列502可經組態以形成至少兩個軸線之射束陣列，其中每個軸線具有整數數目個射束，例如，射束陣列可為n×m個射束之二維陣列，其中 n及 m為可能相同或不同之整數，諸如3×3射束陣列、3×4射束陣列或5×5射束陣列。

聚光透鏡504可經組態以會聚、轉移或重新引導射束521、522、523之路徑，理想地準直射束之路徑，以便：實質上彼此平行；及/或跨越射束521、522、523之路徑相對於源轉換單元506之平面表面實質上垂直入射。

源轉換單元506可包括界定經組態以橫向地限制射束521、522、523中之各者之孔徑的射束限制孔徑陣列531。在限制射束之配置中，射束限制孔徑陣列可產生額外射束。在此配置中，射束形成孔徑陣列502之主要功能為減小投影至射束形成孔徑陣列502以外之帶電粒子的電流，以便減少不同射束之間的庫侖相互作用之風險及/或範圍。因此，若射束形成陣列502可順流方向推遲至射束限制孔徑陣列531，則射束形成陣列502沒有必要產生射束柵格之所有射束。舉例而言，當射束形成孔徑陣列531中之孔徑具有低對稱性之橫截面(諸如，非圓形形狀)時，射束限制孔徑陣列531可產生更多射束。鑒於磁聚光透鏡在來自射束形成孔徑陣列之射束圍繞射束柵格之中點的路徑上之旋轉效應，此形狀可有益於減小電流。因此，由射束形成孔徑陣列產生之射束可入射於射束限制孔徑陣列531之一或多個孔徑上。在此配置中，由射束限制孔徑陣列531產生及限制之射束可呈現上文所描述之射束柵格之射束521、522、523的特性。

源轉換單元506可包括包含微偏轉器陣列(或微偏轉器陣列)之影像形成元件陣列532，該微偏轉器陣列經組態以使例如射束柵格之射束521、522、523朝向軸線510偏轉。經偏轉射束521、522、523可在樣本208上形成源交越點514之虛擬影像。在一配置中，微偏轉器在各射束路徑周圍具有四個或更多個偏轉器電極。微偏轉器(例如，偏轉器電極)可為可控制的，以在射束柵格之各別射束上具有聚焦功能，及/或源轉換單元506可另外具有微透鏡陣列，該微透鏡陣列具有用於射束柵格之各射束之微透鏡。

源轉換單元506可包括經組態以補償射束521、522、523中之像差的像差補償器陣列534。像差補償器陣列534可經組態以補償例如場彎曲及/或像散。

源轉換單元506可包括預彎曲微偏轉器陣列533，其經組態以在射束限制孔徑陣列531之逆流方向彎曲射束521、522、523之路徑，例如以使得射束521、522、523之路徑實質上垂直入射至射束限制孔徑陣列531上。

射束限制孔徑陣列531、影像形成元件陣列532、像差補償器陣列534及/或預彎曲微偏轉器陣列533可包含子射束操縱裝置之多個層，該等子射束操縱裝置中之一些可呈陣列形式，例如：微偏轉器、微透鏡及/或微像散校正器。

在所展示之實例中，物鏡508包含磁透鏡，該磁透鏡宏觀地作用於射束上以將射束聚焦至樣本208上。在其它實施例中，該物鏡508可包含靜電實施之物鏡陣列，或可使用磁透鏡與靜電透鏡之組合，諸如組合物鏡，該組合物鏡包含磁性物鏡，其經控制用於組合物鏡之所要設定，及調整巨型電極，其經定位於組合物鏡中、周圍、逆流方向及/或順流方向以調整、最佳化、擾動及/或校正組合物鏡之透鏡設定。考慮到磁性物鏡可能藉由可具有慢反應之供應電流在設定之間為可控制的，靜電調整電極之使用可實現組合透鏡之設定之迅速調整。

因此，可針對射束柵格之所有射束藉由調整物鏡(例如，組合物鏡之調整電極)來實現以電子光學方式調整射束之聚焦設定。可藉由控制源轉換單元506之一或多個各別元件以調整射束之聚焦，諸如調整微透鏡陣列之各別微透鏡及/或微偏轉器陣列之各別微偏轉器來實現調整一個射束之聚焦設定。

在上文參考 圖 11 至圖 15所描述之實例中，藉由在多個不同聚焦條件設定下處理目標部分114來產生樣本表面形貌圖。可藉由改變樣本208沿著柵格路徑之位置(例如，改變樣本208之Z位置)及/或藉由改變射束中之各者之聚焦平面之位置(例如，改變聚焦平面之Z位置)來實現不同聚焦條件設定。

圖 17及 圖 18描繪可替代或補充 圖 11 至圖 15之方法使用的方法。在此類型之實施例中，運用聚焦於不同聚焦平面中之複數個射束執行射束柵格之至少一子集相對於目標部分114之掃描。不同聚焦平面相對於帶電粒子裝置處於不同距離，諸如在不同Z位置處及/或在與經定位最接近樣本208之帶電粒子裝置之元件(例如，物鏡陣列401、偵測器模組402或物鏡508)的不同分離處。 圖 17示意性地描繪包含射束陣列之射束柵格中之射束之不同聚焦平面的實例分佈，如所描繪，該射束陣列為例示性5×5陣列。五個不同聚焦平面標記為F1至F5且在陣列上方之側視圖中示意性地描繪。側視圖中之水平虛線表示聚焦平面沿著Z軸之不同各別位置。如 圖 17中所例示，射束柵格可包含諸如矩形柵格之射束列(例如，在 圖 17中沿著X對準)及/或射束行(例如，在 圖 17中沿著Y對準)。視情況，射束柵格可包含第三軸線，例如射束線。軸線之間的角度，例如射束線與射束行或射束列之間的角度，可實質上相同，例如為六十度。在一些實施例中，運用各列中聚焦於不同聚焦平面中之射束中之兩者或更多者(視情況，所有)來執行掃描。在 圖 17之實例中，各列具有聚焦於五個不同聚焦平面F1至F5中之各者中的一個射束。在一些實施例中，運用各行中聚焦於不同聚焦平面中之射束中之兩者或更多者(視情況，所有)來執行掃描。在 圖 17之實例中，各行具有聚焦於五個不同聚焦平面F1至F5中之各者中的一個射束。目標部分114中之一或多者中的各者在掃描期間在不同各別時間處藉由聚焦於不同聚焦平面中之複數個射束中之兩者或更多者進行處理。可基於使用情況，例如基於缺陷之預期大小，諸如聚焦之電磁干擾之預期量值及/或樣本及/或樣本支撐件中之不平坦度之預期範圍來選擇不同聚焦平面之間的距離。

可藉由一個射束接另一射束地依序聚焦於不同聚焦平面中之射束處理目標部分。在一些實施例中，掃描包含沿著具有平行於列之一部分的路徑提供射束柵格之柵格路徑與樣本表面之間的相對移動。掃描可因此涉及在 圖 17中所展示之定向上平行於X軸之相對移動。以此方式掃描允許運用列中之一者中之射束中的各者處理目標部分114中之一或多者中的各者。舉例而言，與列中之一者對準之Y位置處的目標部分114可由彼列之射束中的各者進行處理。因此，可分別藉由聚焦於聚焦平面F1中之射束、藉由聚焦於聚焦平面F2中之射束、藉由聚焦於聚焦平面F3中之射束、藉由聚焦於聚焦平面F4中之射束及藉由聚焦於聚焦平面F5中之射束來處理目標部分114。可因此在掃描期間獲得目標部分114之五個不同影像。

如較早所描述，藉由計算例如表示影像中之各者之聚焦品質(諸如，對比度級別)的度量，有可能判定聚焦平面F1至F5中之哪一者提供最好聚焦品質，藉此提供與產生樣本表面形貌圖相關之資訊且使得能夠運用高品質聚焦執行目標部分114之未來處理(在評估程序，諸如檢測程序期間)。因此，控制系統500可經組態以藉由針對由聚焦於不同聚焦平面中之射束中之兩者或更多者處理的樣本表面之各目標部分114識別在目標部分上提供最好聚焦之聚焦平面而產生樣本表面形貌圖。所產生樣本表面形貌圖可用於控制在對樣本208執行之稍後評估程序中如何聚焦射束柵格之射束。舉例而言，可使用所產生樣本表面形貌圖控制電子光學透鏡以改變個別射束之聚焦平面之位置或界定所有射束之最佳共同聚焦平面。如上文所提及，此方法可提供聚焦之較高解析度控制及/或本質上補償樣本208附近之電磁干擾。樣本表面形貌圖可每個樣本208獲得一次，例如作為初始設定程序之部分，或可每個樣本208執行若干次，諸如在樣本208上之不同層的處理之間。

在一些實施例中，掃描包含沿著具有平行於行之一部分的路徑提供射束柵格之柵格路徑與樣本表面之間的相對移動。掃描可因此涉及在 圖 17中所展示之定向上平行於軸線(諸如Y軸)之相對移動。如同沿著列之移動，以此方式掃描允許運用行中之一者中之射束中的各者處理目標部分114中之一或多者中的各者。

在 圖 18中示意性地描繪以上程序。各水平波浪線描繪具有變化Z位置(高度)之樣本表面形貌的樣本208之相同部分。聚焦於五個不同聚焦平面中之五個射束(其可例如對應於 圖 17中所展示之五個聚焦平面F1至F5)的列沿著例如X方向相對於樣本208移動(在該圖中自左至右)。各水平線描繪在此移動期間射束列相對於樣本208之不同位置。頂部水平線因此表示最早時間，且底部水平線表示最晚時間。豎直虛線框541至545包圍正在處理樣本208之相同目標部分114的射束集合，其說明可使用聚焦於五個不同聚焦平面F1至F5中之各者中的射束分別處理目標部分中之各者；(該等處理依序在不同各別時間處執行)。應瞭解，五個不同聚焦平面及射束陣列(例如，5×5射束陣列)之選擇僅為例示性的。在其他配置中，可使用例如具有額外軸線之較小或較大射束陣列及/或非方形射束陣列(例如，對於在列及行中具有不同數目個射束之矩形射束陣列；及具有可用之另一軸線及自由度之配置)，例如其具有對應不同數目個不同聚焦平面。在一些實施例中，可以群組方式控制射束，使得各群組中之所有射束經控制以聚焦於相同聚焦平面中，且不同群組中之射束經控制以相對於彼此聚焦於不同聚焦平面中。

應注意，該等實施例參考 圖 16中所展示及參考 圖 16所描述之具有電子光學設計的裝置明確地描述，操作之方法及程序可應用於 圖 3 及 / 或圖 7中所展示及參考 圖 3 及 / 或圖 7所描述之具有電子光學設計的裝置。因此，在具有不同聚焦設定下之射束柵格之不同射束(或射束群組)的情況下實施本發明之實施例的射束柵格可具有有限數目個射束，諸如二十五個射束，例如5×5射束陣列，可具有數百或甚至幾千個射束，例如四個、一百個、一千個或甚至一萬個射束。

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，以及視情況使用其他控制器或裝置(例如，電壓供應器及/或電流供應器)以控制組件從而以此方式操縱帶電粒子束。舉例而言，電壓供應器可電連接至一或多個組件以向組件施加電位，諸如在包括控制透鏡陣列250、物鏡陣列241及偵測器陣列240之非有限清單中。

對上部及下部、向上及向下、上方及下方等之參考應理解為係指平行於照射於樣本208上之帶電粒子束之(通常但未必總是豎直)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。

本文中所描述之電子光學器件可採用沿著射束或多射束路徑以陣列形式配置之一系列孔徑陣列或電子光學元件的形式。此類電子光學元件可為靜電的。在一實施例中，例如在樣本之前的射束路徑中自射束限制孔徑陣列至最後電子光學元件的所有電子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，電子光學元件中之一或多者經製造為微機電系統(MEMS) (亦即，使用MEMS製造技術)。電子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部極板及下部極板。在該等極板中的可為用於多射束之射束路徑的孔徑陣列。電極可存在於極板上方、下方或之間以控制及最佳化複合透鏡陣列之電磁場。

根據本發明之評估設備、工具或系統可包含進行樣本之定性評估(例如，通過/失敗)之設備、進行樣本之定量量測(例如，特徵之大小)之設備或產生樣本之圖之影像的設備。評估設備、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。

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於提供所需功能性，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計算操作之其他元件。所需計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之形式提供。當電腦可讀指令藉由電腦讀取時，電腦執行所需方法步驟。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計算系統組成。

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所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。意欲將本說明書及實例視為僅例示性的，其中本發明之真實範疇及精神由以下申請專利範圍及條項指示。

提供以下條項：

條項1.一種用於使用複數個帶電粒子束評估樣本之評估設備，其包含：樣本支撐件，其經組態以支撐樣本，該樣本具有樣本表面；帶電粒子裝置，其經組態以沿著射束柵格之柵格路徑朝向該樣本投影複數個帶電粒子束之該射束柵格；偵測器，其經組態以偵測來自該樣本之信號帶電粒子且在偵測到該等信號帶電粒子時產生偵測信號；及控制系統，其經組態以：控制該樣本支撐件、該帶電粒子裝置及/或該偵測器以：使該射束柵格之至少一子集及該樣本表面之各別目標部分相對於彼此掃描，以便處理該等目標部分；及藉由分析回應於該射束柵格之該至少一子集及各別目標部分相對於彼此之該掃描而偵測到的偵測信號來產生表示該樣本表面之形貌之樣本表面形貌圖。

條項2.如條項1之設備，其中該控制系統經組態以控制該樣本支撐件、該帶電粒子裝置及/或該偵測器以在該設備之複數個聚焦條件設定下執行該射束柵格之該至少一子集及各別目標部分相對於彼此之該掃描。

條項3.如條項2之設備，其中各聚焦條件設定針對該射束柵格之該至少一子集之各帶電粒子束界定聚焦平面與該各別目標部分之間的相對位置。

條項4.如條項2或3之設備，其中該射束柵格之該至少一子集及各別目標部分在該複數個聚焦條件設定下相對於彼此之該掃描包含該射束柵格之該至少一子集之各帶電粒子束在該複數個聚焦條件設定中之各者下處理一次對應於彼帶電粒子束之所有該目標部分。

條項5.如條項2至4中任一項之設備，其中該控制系統經組態以藉由控制該樣本支撐件相對於該帶電粒子裝置在至少一個自由度中之定位來實施該複數個聚焦條件設定，理想地該至少一個自由度包含：該樣本支撐件沿著該柵格路徑之位置；及/或該樣本支撐件之定向，理想地相對於與該柵格路徑正交之方向的傾斜。

條項6.如條項2至5中任一項之設備，其中該控制系統經組態以藉由控制該射束柵格之該至少一子集之各帶電粒子束之聚焦平面相對於該帶電粒子裝置之定位來實施該複數個聚焦條件設定。

條項7.如條項2至6中任一項之設備，其中該控制系統經組態以使得偵測信號之該分析包含計算表示在各目標部分之該處理期間各聚焦條件設定下之聚焦品質的度量。

條項8.如條項7之設備，其中該度量包含自該等偵測信號導出之該目標部分之影像中的對比度級別。

條項9.如條項2至8中任一項之設備，其中該控制系統經組態以藉由針對該樣本表面之各目標部分自該複數個不同聚焦條件設定識別最佳聚焦條件設定而產生該樣本表面形貌圖，該目標部分藉由該射束柵格之該至少一子集及該樣本表面之各別目標部分相對於彼此之該掃描而處理。

條項10.如條項2至9中任一項之設備，其中該控制系統經組態以導入使用外部裝置量測的表示該樣本表面之形貌之外部導出的形貌圖，且使用該外部導出的形貌圖來選擇該等不同聚焦條件設定中之一或多者。

條項11.如條項2至10中任一項之設備，其中：該設備包含經組態以量測表示該樣本表面之形貌之形貌圖的光學量測系統；且該控制系統經組態以使用該經量測形貌圖來選擇該等不同聚焦條件設定中之一或多者。

條項12.如條項2至11中任一項之設備，其中該控制系統進一步經組態以接收表示該樣本支撐件之形貌之樣本支撐件形貌圖，且使用該樣本支撐件形貌圖來選擇該等不同聚焦條件設定中之一或多者。

條項13.如任一前述條項之設備，其中該控制系統經組態以運用聚焦於不同聚焦平面中之複數個該等射束執行該掃描。

條項14.如條項13之設備，其中該控制系統經組態以執行該掃描，使得該等目標部分中之一或多者中的各者在不同各別時間處藉由聚焦於不同聚焦平面中之該複數個射束中之兩者或更多者進行處理。

條項15.如條項13或14之設備，其中該射束柵格包含射束列及射束行，及理想地包含射束線。

條項16.如條項15之設備，其中該控制系統經組態以運用以下各者執行該掃描：各列中聚焦於不同聚焦平面中之該等射束中之兩者或更多者，視情況所有；及/或各行中聚焦於不同聚焦平面中之該等射束中之兩者或更多者，視情況所有；及/或理想地各線中聚焦於不同聚焦平面中之該等射束中之兩者或更多者，視情況所有。

條項17.如條項15或16之設備，其中該控制系統經組態以藉由沿著具有以下各者之路徑提供該射束柵格之該柵格路徑與該樣本表面之間的相對移動而執行該掃描： 平行於該等列之一部分，藉此允許藉由該等列中之一者中之該等射束中的各者來處理該等目標部分中之一或多者中的各者；及/或 平行於該等行之一部分，藉此允許藉由該等行中之一者中之該等射束中的各者來處理該等目標部分中之一或多者中的各者；及/或 視情況，平行於該等線之一部分，藉此允許藉由該等線中之一者中之該等射束中的各者來處理該等目標部分中之一或多者中的各者。

條項18.如條項15至17中任一項之設備，其中該等列與行為正交的，或該等列與行及列與線之間的角度實質上相同，例如為六十度。

條項19.如條項14至18中任一項之設備，其中該控制系統經組態以藉由針對由聚焦於不同聚焦平面中之該等射束中之該等兩者或更多者處理的該樣本表面之各目標部分識別在該目標部分上提供最好聚焦之該聚焦平面而產生該樣本表面形貌圖。

條項20.如前述條項中任一項之設備，其中該射束柵格具有例如為矩形柵格之兩個軸線，或例如為六邊形柵格之三個軸線。

條項21.如任一前述條項之設備，其中該控制系統經組態以在使用該射束柵格之至少一部分該對樣本進行後續處理期間使用該所產生樣本表面形貌圖以：在該後續處理期間控制該樣本之定位；及/或在該後續處理期間控制該射束柵格之該至少一部分之該等帶電粒子束中之一或多者中之各者的該聚焦平面之定位。

條項22.如任一前述條項之設備，其中該帶電粒子裝置包含經組態以面向該樣本之複數個近接感測器，各近接感測器經組態以量測該近接感測器與該樣本之間的距離，理想地該等近接感測器為電容式感測器，理想地為差分電容式感測器。

條項23.如條項22之設備，其中該控制系統經組態以在使用該射束柵格之至少一部分對該樣本進行後續處理期間使用該所產生樣本表面形貌圖且自該一或多個近接感測器輸出資料，理想地以：在該後續處理期間控制該樣本之定位；及/或在該後續處理期間控制該射束柵格之該至少一部分之該等帶電粒子束中之一或多者中之各者的該聚焦平面之定位。

條項24.如任一前述條項之設備，其中該控制系統經組態以使用該所產生樣本表面形貌圖來選擇該樣本沿著該柵格路徑之柵格路徑位置，理想地最佳柵格路徑位置，且運用定位於該柵格路徑位置處之該樣本執行該射束柵格對該樣本之後續處理。

條項25.如任一前述條項之設備，其中該控制系統經組態以使用該所產生樣本表面形貌圖來選擇該射束柵格之共同聚焦平面，理想地最佳共同聚焦平面，且運用聚焦於該共同聚焦平面處之該射束柵格之至少一部分執行該射束柵格對該樣本之後續處理。

條項26.如任一前述條項之設備，其中該控制系統經組態以選擇該射束柵格之該子集：參考該樣本表面之預定形貌圖；作為該射束柵格之連續部分；及/或作為一或多個帶電粒子束之群組之分佈，各群組藉由該子集外部之一或多個帶電粒子束與其他群組分離。

條項27.如任一前述條項之設備，其中該控制系統經組態以導入使用外部裝置量測的表示該樣本表面之形貌之外部導出的形貌圖，且使用該外部導出的形貌圖來選擇該射束柵格之該子集。

條項28.如任一前述條項之設備，其中：該設備包含經組態以量測表示該樣本表面之形貌之形貌圖的光學量測系統；且該控制系統經組態以使用該經量測形貌圖來選擇該射束柵格之該子集。

條項29.如任一前述條項之設備，其中該控制系統進一步經組態以接收或產生表示該樣本支撐件之形貌之樣本支撐件形貌圖，且使用該所接收或所產生樣本支撐件形貌圖來校準該所產生樣本表面形貌圖。

條項30.如條項29之設備，其中該控制系統經組態以在該樣本支撐件上無樣本之情況下，理想地在該樣本支撐件支撐該樣本之前產生樣本支撐件拓樸圖。

條項31.如條項29或30之設備，其中該控制系統經組態以使用該樣本支撐件拓樸圖作為校準以產生樣本表面拓樸圖。

條項32.如條項31之設備，其中該樣本支撐件拓樸圖中之位置經前饋用於判定該樣本表面拓樸圖中之相同位置，理想地該控制系統經組態以基於該樣本支撐件拓樸圖中之該位置來控制該樣本支撐件，以處理該樣本表面拓樸圖中之該相同位置處的各別目標位置。

條項33.如任一前述條項之設備，其包含：物鏡陣列，其理想地接近該樣本；及偵測器，其理想地接近該樣本且理想地包含於該物鏡陣列中。

條項34.一種用於使用複數個帶電粒子束評估樣本之評估設備，其包含：樣本支撐件，其經組態以支撐該樣本，該樣本具有樣本表面；帶電粒子裝置，其經組態以沿著射束柵格之柵格路徑朝向該樣本投影複數個帶電粒子束之該射束柵格；複數個近接感測器，其經組態以面向該樣本，各近接感測器經組態以量測該近接感測器與該樣本之間的距離且提供輸出資料；及控制系統，其經組態以：導入使用外部裝置量測的表示該樣本表面之形貌之外部導出的形貌圖；及使用該射束柵格處理該樣本，同時使用該外部導出的形貌圖及來自該複數個近接感測器之該輸出資料來控制該樣本之定位。

條項35.如條項34之設備，其中該控制系統經組態以：接收表示該樣本支撐件之表面之形貌之樣本支撐件形貌圖；及在該樣本之該處理期間另外使用該樣本支撐件形貌圖來控制該樣本之定位，理想地藉由運用該樣本支撐件形貌圖校準該外部導出的形貌圖以產生經校準形貌圖，及使用該經校準形貌圖來控制該樣本之該定位。

條項36.一種用於使用複數個帶電粒子束評估樣本之評估設備，其包含：樣本支撐件，其經組態以支撐樣本，該樣本具有樣本表面；帶電粒子裝置，其經組態以沿著射束柵格之柵格路徑朝向該樣本投影複數個帶電粒子束之該射束柵格；複數個近接感測器，其經組態以面向該樣本，各近接感測器經組態以量測該近接感測器與該樣本之間的距離且提供輸出資料；及控制系統，其經組態以：接收表示該樣本支撐件之表面之形貌的樣本支撐件形貌圖；及使用該射束柵格處理該樣本，同時使用該樣本支撐件形貌圖及來自該複數個近接感測器之該輸出資料來控制該樣本之定位。

條項37.一種用於使用複數個帶電粒子束評估樣本之評估設備，其包含：樣本支撐件，其經組態以支撐樣本，該樣本具有樣本表面；帶電粒子裝置，其經組態以沿著射束柵格之柵格路徑朝向該樣本投影複數個帶電粒子束之該射束柵格；光學量測系統，其經組態以量測表示該樣本表面之形貌之形貌圖；及控制系統，其經組態以在藉由該射束柵格對該樣本進行處理期間使用該經量測形貌圖來控制該樣本之定位，理想地，該光學量測系統包含光源及感測元件陣列，該感測元件陣列理想地配置於線性陣列中，該線性陣列理想地經標定尺寸以理想地在感測方向上跨越該樣本之最大尺寸延伸，理想地該光源及感測元件陣列相對於該樣本支撐件進行組態，使得當該樣本在理想地相對於該感測方向成角度之掃描方向上相對於該線性陣列移動時，理想地該光學量測系統處理該樣本表面，理想地處理該整個樣本表面，且該設備理想地進一步包含經組態以偵測來自該樣本之信號帶電粒子且提供輸出之偵測器。

條項38.一種用於使用複數個帶電粒子束評估樣本之評估設備，其包含：樣本支撐件，其經組態以支撐樣本，該樣本具有樣本表面；帶電粒子裝置，其經組態以沿著射束柵格之柵格路徑朝向該樣本投影複數個帶電粒子束之該射束柵格；複數個近接感測器，其經組態以面向該樣本，各近接感測器經組態以量測該近接感測器與該樣本之間的距離且提供輸出資料；及控制系統，其經組態以：藉由控制該樣本支撐件以使該樣本相對於該帶電粒子裝置移動通過一系列位置及/或定向，同時使用該等近接感測器來量測該等近接感測器與該樣本表面之間的距離之各別變化而產生表示該樣本表面之形貌之樣本表面形貌圖；及在藉由該射束柵格對該樣本進行處理期間使用該所產生樣本表面形貌圖來控制該樣本之該位置及/或定向，其中該樣本之該位置及/或定向在該處理期間經控制以移動通過連續範圍之不同位置及/或定向。

條項39.一種用於使用複數個帶電粒子束評估樣本之評估設備，其包含：樣本支撐件，其經組態以支撐樣本，該樣本具有樣本表面；帶電粒子裝置，其經組態以沿著射束柵格之柵格路徑朝向該樣本投影複數個帶電粒子束之該射束柵格；複數個近接感測器，其經組態以面向該樣本，理想地定位成與該柵格路徑間隔開，各近接感測器經組態以量測該近接感測器與該樣本之間的距離；及控制系統，其經組態以：藉由控制該樣本支撐件以使該樣本相對於該帶電粒子裝置移動通過一系列樣本位置，同時使用該等近接感測器來量測該等近接感測器與該樣本表面之間的距離之各別變化而產生表示該樣本表面之形貌之樣本表面形貌圖；在藉由該射束柵格對該樣本進行處理期間使用該所產生樣本表面形貌圖來控制該樣本之定位；及接收表示該樣本支撐件之形貌之樣本支撐件形貌圖且使用該所接收樣本支撐件形貌圖：判定經校準樣本表面形貌圖，其中理想地使用該所產生樣本表面形貌圖來控制該樣本之定位使用該經校準樣本表面形貌圖；或校準該樣本表面形貌圖之該產生，理想地使得該所產生樣本表面形貌圖藉由該樣本支撐件形貌圖進行校準。

條項40.如條項39之設備，其中該控制系統經組態以使得在該樣本表面形貌圖之該產生之該校準中，該樣本支撐件形貌圖中之位置經前饋用於判定該樣本表面形貌圖中之相同位置，理想地該控制系統經組態以基於該樣本支撐件形貌圖中之該位置來控制該樣本支撐件，以處理該樣本表面形貌圖中之該相同位置處的各別目標位置。

條項41.一種使用複數個帶電粒子束評估樣本之方法，其包含：使複數個帶電粒子束之射束柵格之至少一子集及樣本表面之各別目標部分相對於彼此掃描，以便運用該等射束處理該等目標部分；偵測來自該樣本之信號帶電粒子且在偵測到該等信號帶電粒子時產生偵測信號；及藉由分析回應於該射束柵格之該至少一子集及各別目標部分相對於彼此之該掃描而偵測到的偵測信號來產生表示該樣本表面之形貌之樣本表面形貌圖。

條項42.如條項41之方法，其中控制該射束柵格之該至少一子集及各別目標部分在複數個聚焦條件設定下相對於彼此之該掃描。

條項43.如條項42之方法，其中各聚焦條件設定針對該射束柵格之該至少一子集之各帶電粒子束界定聚焦平面與該各別目標部分之間的相對位置。

條項44.如條項42或43之方法，其中該射束柵格之該至少一子集及各別目標部分在該複數個聚焦條件設定下相對於彼此之該掃描包含藉由對應於彼帶電粒子束之所有該目標部分的該射束柵格之該至少一子集之各帶電粒子束在該複數個聚焦條件設定中之各者下處理一次。

條項45.如條項42至44中任一項之方法，其中控制該樣本支撐件相對於該帶電粒子裝置在至少一個自由度中之定位來實施該複數個聚焦條件設定，理想地該至少一個自由度包含：該樣本支撐件沿著該柵格路徑之位置；及/或該樣本支撐件之定向，理想地相對於與該柵格路徑正交之方向的傾斜。

條項46.如條項42至45中任一項之方法，其中控制該射束柵格之該至少一子集之各帶電粒子束之聚焦平面相對於該帶電粒子裝置之定位以便實施該複數個聚焦條件設定。

條項47.如條項42至46中任一項之方法，其中偵測信號之該分析包含計算表示在各目標部分之該處理期間各聚焦條件設定下之聚焦品質的度量。

條項48.如條項47之方法，其中該度量包含自該等偵測信號導出之該目標部分之影像中的對比度級別。

條項49.如條項42至48中任一項之方法，其進一步包含藉由針對該樣本表面之各目標部分自該複數個不同聚焦條件設定識別最佳聚焦條件設定而產生該樣本表面形貌圖，該目標部分藉由該射束柵格之該至少一子集及該樣本表面之各別目標部分相對於彼此之該掃描而處理。

條項50.如條項42至49中任一項之方法，其進一步包含導入使用外部裝置量測的表示該樣本表面之形貌之外部導出的形貌圖，及理想地藉由使用該外部導出的形貌圖來選擇該等不同聚焦條件設定中之一或多者。

條項51.如條項41至50中任一項之方法，其中運用聚焦於不同聚焦平面中之複數個該等射束執行該掃描。

條項52.如條項51之方法，其中該等目標部分中之一或多者中的各者在不同各別時間處藉由聚焦於不同聚焦平面中之該複數個射束中之兩者或更多者進行處理。

條項53.如條項51或52之方法，其中該射束柵格包含射束列及射束行，及理想地包含射束線。

條項54.如條項53之方法，其中運用以下各者執行該掃描：各列中聚焦於不同聚焦平面中之該等射束中之兩者或更多者，視情況所有；及/或各行中聚焦於不同聚焦平面中之該等射束中之兩者或更多者，視情況所有；及/或理想地各線中聚焦於不同聚焦平面中之該等射束中之兩者或更多者，視情況所有。

條項55.如條項53或54之方法，其中該掃描包含沿著具有以下各者之路徑提供該射束柵格之該柵格路徑與該樣本表面之間的相對移動： 平行於該等列之一部分，藉此運用該等列中之一者中之該等射束中的各者處理該等目標部分中之一或多者中的各者；及/或 平行於該等行之一部分，藉此運用該等行中之一者中之該等射束中的各者處理該等目標部分中之一或多者中的各者；及/或 視情況，平行於該等線之一部分，藉此允許藉由該等線中之一者中之該等射束中的各者來處理該等目標部分中之一或多者中的各者。

條項56.如條項53至55中任一項之方法，其中該等列與行為正交的，或該等列與行及列與線之間的角度實質上相同，例如為六十度。

條項57.如條項52至56中任一項之方法，其中該樣本表面形貌圖之該產生包含針對由聚焦於不同聚焦平面中之該等射束中之該等兩者或更多者處理的該樣本表面之各目標部分識別在該目標部分上提供最好聚焦之該聚焦平面。

條項58.如條項41至57中任一項之方法，其中該射束柵格具有例如為矩形柵格之兩個軸線，或例如為六邊形柵格之三個軸線。

條項59.一種使用複數個帶電粒子束評估樣本之方法，其包含：導入使用外部裝置量測的表示樣本之樣本表面之形貌之外部導出的形貌圖；及使用複數個帶電粒子束之射束柵格處理該樣本，同時使用該外部導出的形貌圖及來自複數個近接感測器之輸出資料來控制該樣本之定位，從而量測自該等近接感測器至該樣本之距離。

條項60.一種使用複數個帶電粒子束評估樣本之方法，其包含：接收表示支撐樣本之樣本支撐件之表面之形貌的樣本支撐件形貌圖；及使用複數個帶電粒子束之射束柵格處理該樣本，同時使用該樣本支撐件形貌圖及來自複數個近接感測器之輸出資料來控制該樣本之定位，從而量測自該等近接感測器至該樣本之距離。

條項61.一種使用複數個帶電粒子束評估樣本之方法，其包含：以光學方式量測表示樣本之樣本表面之形貌的形貌圖；及在藉由複數個帶電粒子束之射束柵格對該樣本進行處理期間使用該經量測形貌圖來控制該樣本之定位。

條項62.一種使用複數個帶電粒子束評估樣本之方法，其包含：藉由使樣本移動通過一系列位置及/或定向，同時使用近接感測器來量測該等近接感測器與樣本表面之間的距離之各別變化而產生表示該樣本之該樣本表面之形貌的樣本表面形貌圖；及在藉由複數個帶電粒子束之射束柵格對該樣本進行處理期間使用該所產生樣本表面形貌圖來控制該樣本之該位置及/或定向，其中該樣本之該位置及/或定向在該處理期間經控制以移動通過連續範圍之不同位置及/或定向。

條項63.一種使用複數個帶電粒子束評估樣本之方法，其包含：藉由使樣本移動通過一系列樣本位置，同時使用近接感測器來量測該等近接感測器與樣本表面之間的距離之各別變化而產生表示該樣本之該樣本表面之形貌的樣本表面形貌圖；在藉由複數個帶電粒子束之射束柵格對該樣本進行處理期間使用該所產生樣本表面形貌圖來控制該樣本之定位；及接收表示支撐該樣本之樣本支撐件之形貌的樣本支撐件形貌圖且使用該所接收樣本支撐件形貌圖：a)判定經校準樣本表面形貌圖，其中理想地使用該所產生樣本表面形貌圖來控制該樣本之定位使用該經校準樣本表面形貌圖；或b)校準該樣本表面形貌圖之該產生，理想地使得該所產生樣本表面形貌圖藉由該樣本支撐件形貌圖進行校準。

10:主腔室 20:裝載鎖定腔室 30:裝備前端模組 30a:第一裝載埠 30b:第二裝載埠 40:電子束設備/帶電粒子束評估設備 41:帶電粒子裝置 50:控制器 95:偏轉器陣列 100:帶電粒子束檢測設備/帶電粒子束檢測系統 102:射束柵格 103:路徑 104:近接感測器 108:聚焦平面 110:上限 112:下限 114:目標部分 114':部分區 121:帶電粒子束 122:帶電粒子束 123:帶電粒子束 124:帶電粒子束 201:電子源 202:初級帶電粒子束 207:樣本固持器 208:樣本 208':位置 208'':位置 208''':位置 209:致動載物台/機動載物台 211:帶電粒子束 212:帶電粒子束 213:帶電粒子束 221:探測光點 222:探測光點 223:探測光點 230:帶電粒子柱/帶電粒子裝置 231:聚光透鏡 233:中間焦點 235:偏轉器 240:偵測器 250:控制透鏡陣列 260:掃描偏轉器陣列 270:巨型準直器 401:物鏡陣列 402:偵測器模組 404:基板 405:捕捉電極 406:射束孔徑 500:控制系統 502:射束形成孔徑陣列 504:聚光透鏡 506:源轉換單元 508:物鏡 510:主要電子光學軸線 512:初級電子束 514:源交越點 521:射束 522:射束 523:射束 531:射束限制孔徑陣列 532:影像形成元件陣列 533:預彎曲微偏轉器陣列 534:像差補償器陣列 541:虛線框 542:虛線框 543:虛線框 544:虛線框 545:虛線框 F1:聚焦平面 F2:聚焦平面 F3:聚焦平面 F4:聚焦平面 F5:聚焦平面 X:方向 Y:方向 Z:方向 Zm:距離

本發明之上述及其他態樣將自結合隨附圖式進行之例示性實施例之描述變得更顯而易見。

圖 1為繪示例示性帶電粒子束檢測設備之示意圖。

圖 2為繪示作為 圖 1之例示性帶電粒子束檢測設備之部分的例示性多射束設備之示意圖。

圖 3為包含聚光透鏡陣列、物鏡陣列及偵測器陣列之例示性電子光學柱之示意圖。

圖 4為例示性配置之物鏡陣列及偵測器陣列之一部分之示意性橫截面圖。

圖 5為 圖 4之偵測器陣列之部分之仰視圖。

圖 6為 圖 4之物鏡陣列之部分之經修改版本的仰視圖。

圖 7為包含物鏡陣列及射束分離器之例示性電子光學裝置之示意圖。

圖 8為射束柵格及近接感測器之示意性仰視圖。

圖 9為在 圖 8中所展示之類型的配置之順流方向的樣本之一部分的示意性側視圖。

圖 10描繪樣本表面上之目標部分之實例空間分佈。

圖 11示意性地描繪具有共同聚焦平面及對應於不同聚焦條件設定之樣本之一部分之三個實例位置的帶電粒子束。

圖 12 至圖 15示意性地描繪固定樣本位置之不同聚焦平面位置，該等不同聚焦平面位置對應於不同聚焦條件設定。

圖 16為另一例示性電子光學裝置之圖。

圖 17示意性地描繪包含例如5×5射束陣列之射束柵格中之不同聚焦平面之實例分佈。

圖 18示意性地描繪使用在不同聚焦平面中聚焦之五個射束的列來處理樣本之一部分的不同階段。

102:射束柵格

103:路徑

104:近接感測器

108:聚焦平面

110:上限

112:下限

207:樣本固持器

208:樣本

401:物鏡陣列

402:偵測器模組

Zm:距離

Claims (15)

1. 一種用於使用複數個帶電粒子束評估一樣本之評估設備，其包含： 一樣本支撐件，其經組態以支撐一樣本，該樣本具有一樣本表面； 一帶電粒子裝置，其經組態以沿著一射束柵格之一柵格路徑朝向該樣本投影複數個帶電粒子束之該射束柵格； 一偵測器，其經組態以偵測來自該樣本之信號帶電粒子且在偵測到該等信號帶電粒子時產生偵測信號；及 一控制系統，其經組態以： 控制該樣本支撐件、該帶電粒子裝置及/或該偵測器以： 使該射束柵格之至少一子集及該樣本表面之各別目標部分相對於彼此掃描，以便處理該等目標部分；及 藉由分析回應於該射束柵格之該至少一子集及各別目標部分相對於彼此之該掃描而偵測到的偵測信號來產生表示該樣本表面之一形貌之一樣本表面形貌圖。
2. 如請求項1之設備，其中該控制系統經組態以控制該樣本支撐件、該帶電粒子裝置及/或該偵測器以在該設備之複數個聚焦條件設定下執行該射束柵格之該至少一子集及各別目標部分相對於彼此之該掃描。
3. 如請求項2之設備，其中各聚焦條件設定針對該射束柵格之該至少一子集之各帶電粒子束界定聚焦平面與該各別目標部分之間的一相對位置。
4. 如請求項2或3之設備，其中該射束柵格之該至少一子集及各別目標部分在該複數個聚焦條件設定下相對於彼此之該掃描包含該射束柵格之該至少一子集之各帶電粒子束在該複數個聚焦條件設定中之各者下處理一次對應於彼帶電粒子束之所有該目標部分。
5. 如請求項2或3之設備，其中該控制系統經組態以藉由控制該樣本支撐件相對於該帶電粒子裝置在至少一個自由度中之定位來實施該複數個聚焦條件設定，理想地該至少一個自由度包含：該樣本支撐件沿著該柵格路徑之一位置；及/或該樣本支撐件之一定向，理想地相對於與該柵格路徑正交之一方向的傾斜。
6. 如請求項2或3之設備，其中該控制系統經組態以藉由控制該射束柵格之該至少一子集之各帶電粒子束之一聚焦平面相對於該帶電粒子裝置之該定位來實施該複數個聚焦條件設定。
7. 如請求項2或3之設備，其中該控制系統經組態以使得偵測信號之該分析包含計算表示在各目標部分之該處理期間各聚焦條件設定下之一聚焦品質的一度量。
8. 如請求項2或3之設備，其中該控制系統經組態以藉由針對該樣本表面之各目標部分自該複數個不同聚焦條件設定識別一最佳聚焦條件設定而產生該樣本表面形貌圖，該目標部分藉由該射束柵格之該至少一子集及該樣本表面之各別目標部分相對於彼此之該掃描而處理。
9. 如請求項2或3之設備，其中該控制系統經組態以導入使用一外部裝置量測的表示該樣本表面之一形貌之一外部導出的形貌圖，且使用該外部導出的形貌圖來選擇該等不同聚焦條件設定中之一或多者。
10. 如請求項2或3之設備，其中： 該設備包含經組態以量測表示該樣本表面之一形貌之一形貌圖的一光學量測系統；且 該控制系統經組態以使用該經量測形貌圖來選擇該等不同聚焦條件設定中之一或多者。
11. 如請求項2或3之設備，其中該控制系統進一步經組態以接收表示該樣本支撐件之一形貌之一樣本支撐件形貌圖，且使用該樣本支撐件形貌圖來選擇該等不同聚焦條件設定中之一或多者。
12. 如請求項1至3中任一項之設備，其中該控制系統經組態以在使用該射束柵格之至少一部分對該樣本進行一後續處理期間使用該所產生樣本表面形貌圖以： 在該後續處理期間控制該樣本之定位；及/或 在該後續處理期間控制該射束柵格之該至少一部分之該等帶電粒子束中之一或多者中之各者的該聚焦平面之定位。
13. 如請求項1至3中任一項之設備，其中該帶電粒子裝置包含經組態以面向該樣本之複數個近接感測器，各近接感測器經組態以量測該近接感測器與該樣本之間的一距離，理想地該等近接感測器為電容式感測器，理想地為差分電容式感測器。
14. 如請求項13之設備，其中該控制系統經組態以在使用該射束柵格之至少一部分對該樣本進行一後續處理期間使用該所產生樣本表面形貌圖且自該一或多個近接感測器輸出資料。
15. 如請求項1至3中任一項之設備，其中該控制系統經組態以使用該所產生樣本表面形貌圖來選擇該樣本沿著該柵格路徑之一柵格路徑位置，及/或其中該控制系統經組態以使用該所產生樣本表面形貌圖來選擇一共同聚焦平面。