TWI795054B - 用於觀測樣本之多射束裝置 - Google Patents

用於觀測樣本之多射束裝置 Download PDF

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Abstract

本發明提出一種抗旋轉透鏡且將其用作具有一預小射束形成機構之一多射束裝置中的一抗旋轉聚光透鏡。該抗旋轉聚光透鏡在改變小射束之電流時使小射束之旋轉角保持不變，且藉此使得該預小射束形成機構能夠儘可能多地切斷未使用之電子。以此方式，該多射束裝置可以觀測具有高解析度及高輸送量之一樣本，且在半導體製造工業中能夠作為一良率管理工具來檢測及/或檢查晶圓/光罩上之缺陷。

Description

用於觀測樣本之多射束裝置
本文中所提供之實施例揭示一種具有多個帶電粒子束之帶電粒子裝置，且更特定言之，揭示一種利用多個帶電粒子束來觀測或檢測樣本之裝置。
當製造半導體IC晶片時，在製造程序期間，晶圓及/或光罩上會不可避免地出現圖案缺陷及/或未被邀請的粒子(剩餘物)，藉此極大程度地減小良率。舉例而言，對於具有較小臨界特徵尺寸之圖案，未被邀請的粒子極其麻煩，已採用該等圖案來滿足對IC晶片之效能的愈來愈先進要求。因此，具有射束之習知良率管理工具由於繞射效應會逐漸變得功能不全，且會較經常地使用具有電子束之良率管理工具，此係因為電子束(當與光子束相比較時)具有較短波長，且藉此可以提供優良的空間解析度。 當前，具有電子束之良率管理工具使用具有單一電子束之掃描電子顯微鏡(SEM)的原理，因此可以提供較高解析度，但不可以提供能夠進行大批量生產之輸送量。儘管可以使用單一電子束之較高電流來增大輸送量，但優良的空間解析度將會因隨著射束電流增大之庫侖效應(Coulomb Effect)而根本上惡化。 為了突破輸送量之限制，代替使用具有大電流之單一電子束，一種解決方案將會使用複數個電子束，每一電子束具有小電流。複數個電子束會在樣本表面上形成複數個探測光點以便觀測或檢測。該複數個探測光點可以同時掃描樣本表面之大觀測區域內的複數個小掃描區。每一探測光點之電子會產生來自樣本表面之二次電子，該等電子降落於該樣本表面上，且該等二次電子會形成二次電子束。 二次電子包含緩慢二次電子(能量≤50 eV)及反向散射電子(能量接近於降落電子能量)。複數個電子偵測器可以同時收集來自複數個小掃描區之二次電子束。因此，相較於掃描單一射束，可以快得多地獲得包括所有小掃描區之大觀測區域的影像。 可以自複數個電子源或自單一電子源獲得複數個電子束。對於形成物，複數個電子束通常聚焦至複數個柱內之複數個小掃描區上且分別掃描複數個柱內之複數個小掃描區，且來自每一掃描區之次級電子係由對應柱內部之一個電子偵測器偵測。因此，裝置大體上被稱作多柱裝置。在樣本表面上，射束間隔或間距之數量級係幾毫米至幾十毫米。 對於幾十毫米，源轉換單元實際上會形成單一電子源之複數個子源。源轉換單元包含具有複數個射束限制開口之小射束限制(或小射束形成)機構及具有複數個電子光學元件之影像形成機構。由單一電子源產生之一次電子束係由複數個射束限制開口劃分成複數個子射束或小射束，且複數個電子光學元件會影響複數個小射束以形成單一電子源之複數個平行(虛擬或真實)影像。可以將每一影像視為發射一個對應小射束之一個子源。為了使較多小射束可用於獲得較高輸送量，將源轉換單元中之小射束間隔儘可能小地組態，且通常使小射束間隔處於微米級。 在單一柱內，可以使用一次投影成像系統來將複數個平行影像投影至樣本表面上且在樣本表面上形成複數個探測光點。可以使用常見偏轉掃描單元來使複數個小射束偏轉以掃描複數個小掃描區上之複數個探測光點，其中由一個小射束形成之每一探測光點會掃描各別小掃描區。自複數個小掃描區產生之二次電子束係由射束分離器引導至二次投影成像系統中，且接著由二次投影成像系統聚焦，待由電子偵測器件之複數個偵測元件偵測，其中自一個小掃描區產生之每一二次電子束係由電子偵測器件之一個偵測元件偵測。複數個偵測元件可以為並排置放之複數個電子偵測器或一個電子偵測器之複數個像素。因此，裝置大體上被稱為多射束裝置。 小射束限制機構通常為具有複數個通孔之導電板，且該複數個通孔構成複數個射束限制開口。對於影像形成機構，每一電子光學元件可以為聚焦一個小射束以形成複數個平行真實影像中之一者的靜電微透鏡，或使一個小射束偏轉以形成複數個平行虛擬影像中之一者的靜電微偏轉器。歸因於與真實影像相關聯之較高電流密度，一個虛擬影像中之庫侖效應可能比一個真實影像中之庫侖效應弱。 為了降低源轉換單元上方空間中之庫侖效應，可以將具有多個小射束形成孔徑之預小射束形成機構置放成接近於單一電子源以儘可能早地修整一次電子束。在一次電子束中但未被用以形成複數個探測光點之大多數電子不可以穿過多個小射束形成孔徑。可以藉由調整單一電子源與源轉換單元之間的聚光透鏡之聚焦倍率而改變複數個探測光點之電流。聚光透鏡通常為磁透鏡，且複數個小射束圍繞聚光透鏡之光軸旋轉。旋轉角隨著聚焦倍率而改變。旋轉角變化可引入預小射束形成機構與小射束限制機構之間的複數個小射束之失配，藉此增大複數個探測光點之電流當中的差。電流差會使用於觀測或檢測樣本之輸送量惡化。
本發明之實施例提供一種具有高解析度及高輸送量之多射束裝置，以用於在變化的成像條件(例如，探測光點之電流及小射束之降落能量)下觀測或檢測樣本。實施例使用預小射束形成機構及抗旋轉聚光透鏡或可移動抗旋轉聚光透鏡來降低庫侖效應，藉此改良樣本影像之空間解析度。當複數個探測光點之電流發生改變時，聚光透鏡可以保持該複數個探測光點之電流均一性。因此，在半導體製造工業中，多射束裝置能夠作為良率管理工具來檢測及/或檢查晶圓、光罩上之缺陷。 在一些實施例中，提供一種具有聚焦一帶電粒子束之一聚焦倍率的抗旋轉透鏡。該抗旋轉透鏡包括一第一磁透鏡，該第一磁透鏡經組態以產生一第一磁場且與該抗旋轉透鏡之一光軸對準。該抗旋轉透鏡亦包括一第二磁透鏡，該第二磁透鏡經組態以產生一第二磁場且與該光軸對準。藉由使該第一磁場及該第二磁場變化，該抗旋轉透鏡之該聚焦倍率係可調整的，且該第一磁場及該第二磁場在該光軸上具有相對的方向。 在一些實施例中，提供一種具有聚焦一帶電粒子束之一聚焦倍率的抗旋轉透鏡。該抗旋轉透鏡包括一磁透鏡，該磁透鏡經組態以產生一磁場且與該抗旋轉透鏡之一光軸對準。該抗旋轉透鏡亦包括一靜電透鏡，該靜電透鏡經組態以產生一靜電場且與該光軸對準。該磁場與該靜電場至少部分地重疊，且藉由使該磁場及/或該靜電場變化，該抗旋轉透鏡之該聚焦倍率係可調整的。 在一些實施例中，提供一種具有聚焦一帶電粒子束之一聚焦倍率的可移動抗旋轉透鏡。該可移動抗旋轉透鏡包括一第一磁透鏡，該第一磁透鏡經組態以產生一第一磁場且與該可移動抗旋轉透鏡之一光軸對準。該可移動抗旋轉透鏡亦包括一第二磁透鏡，該第二磁透鏡經組態以產生一第二磁場且與該光軸對準。該可移動抗旋轉透鏡亦包括一第三磁透鏡，該第三磁透鏡經組態以產生一第三磁場且與該光軸對準。藉由使該第一磁場、該第二磁場及/或該第三磁場變化，該可移動抗旋轉透鏡之該聚焦倍率及一主平面係可調整的，且該第一磁場、該第二磁場及該第三磁場中之兩者在該光軸上具有相對的方向。 在一些實施例中，揭示一種具有聚焦一帶電粒子束之一聚焦倍率的可移動抗旋轉透鏡。該可移動抗旋轉透鏡包括經組態以與該可移動抗旋轉透鏡之一光軸對準的一抗旋轉透鏡。該可移動抗旋轉透鏡亦包括經組態以與該光軸對準之一透鏡。藉由使該抗旋轉透鏡之一聚焦倍率及/或該透鏡之一聚焦倍率變化，該可移動抗旋轉透鏡之該聚焦倍率及一主平面係可調整的，且其中該主平面相對於產生該帶電粒子束之一源係可調整的。 在一些實施例中，揭示一種具有聚焦一帶電粒子束之一聚焦倍率的可移動抗旋轉透鏡。該可移動抗旋轉透鏡包括經組態以與該可移動抗旋轉透鏡之一光軸對準的一第一抗旋轉透鏡。該可移動抗旋轉透鏡亦包括經組態以與該光軸對準之一第二抗旋轉透鏡。藉由使該第一抗旋轉透鏡之一聚焦倍率及/或該第二抗旋轉透鏡之一聚焦倍率變化，該可移動抗旋轉透鏡之該聚焦倍率及一主平面係可調整的。 在一些實施例中，揭示一種用於觀測一樣本之多射束裝置。該多射束裝置包括：一電子源，其經組態以產生一一次電子束；及一聚光透鏡，其經組態以聚焦該一次電子束且為一抗旋轉透鏡或一可移動抗旋轉透鏡中之一者。該多射束裝置進一步包括：一源轉換單元，其經組態以由該一次電子束之複數個小射束形成該電子源之複數個影像；一物鏡，其經組態以將該複數個小射束聚焦至表面上且在該表面上形成複數個探測光點；及一電子偵測器件，其具有經組態以偵測複數個二次射束之複數個偵測元件，該複數個二次射束由來自該樣本之該複數個探測光點產生。該多射束裝置可以進一步包括位於該電子源與該聚光透鏡之間且包括多個小射束形成孔徑之一預小射束形成機構。當改變該複數個探測光點之探測電流時，使用該聚光透鏡來使該複數個小射束之旋轉角保持不變或實質上不變。 在一些實施例中，提供一種組態用於聚焦一帶電粒子束之一抗旋轉透鏡的方法。該方法包括由一第一磁透鏡產生一第一磁場，該第一磁透鏡與該抗旋轉透鏡之一光軸對準。該方法亦包括由一第二磁透鏡產生一第二磁場，該第二磁透鏡與該光軸對準。該方法進一步包括由該第一磁場及該第二磁場產生該抗旋轉透鏡之一聚焦倍率。該第一磁場及該第二磁場在該光軸上具有相對的方向。 在一些實施例中，提供一種組態用於聚焦一帶電粒子束之一抗旋轉透鏡的方法。該方法包括：由一磁透鏡產生一磁場；及由一靜電透鏡產生一靜電場。該方法進一步包括由該磁場及/或該靜電場產生該抗旋轉透鏡之一聚焦倍率，其中該磁場與該靜電場至少部分地重疊。 在一些實施例中，提供一種組態用於聚焦一帶電粒子束之一可移動抗旋轉透鏡的方法。該方法包括：由一第一磁透鏡產生一第一磁場，該第一磁透鏡與該可移動抗旋轉透鏡之一光軸對準；由一第二磁透鏡產生一第二磁場，該第二磁透鏡與該光軸對準；及由一第三磁透鏡產生一第三磁場，該第三磁透鏡與該光軸對準。該方法進一步包括由該第一磁場、該第二磁場及/或該第三磁場產生該可移動抗旋轉透鏡之一聚焦倍率，其中該第一磁場、該第二磁場及該第三磁場中之兩者在該光軸上具有相對的方向。 在一些實施例中，提供一種組態用於觀測一樣本之一多射束裝置的方法。該方法包括：藉由定位於該電子源與一聚光透鏡之間的一預小射束形成機構而將來自一電子源之一一次電子束修整成多個小射束；及藉由一源轉換單元使用該多個小射束來形成該電子源之複數個影像。該方法進一步包括：藉由將該複數個影像投影至該樣本上而在該樣本上形成複數個探測光點；及當改變該複數個探測光點之探測電流時，調整該聚光透鏡以使該多個小射束之旋轉角保持不變或實質上不變，其中該聚光透鏡係一抗旋轉透鏡或一可移動抗旋轉透鏡中之一者。 在一些實施例中，提供一種非暫時性電腦可讀媒體。該非暫時性電腦可讀媒體儲存一組指令，該組指令可由一多射束裝置之一或多個處理器執行以使該多射束裝置執行一方法，從而組態用於聚焦一帶電粒子束之一抗旋轉透鏡。該方法包括：指示一第一磁透鏡產生一第一磁場，其中該第一磁透鏡與該抗旋轉透鏡之一光軸對準；及指示一第二磁透鏡產生一第二磁場，其中該第二磁透鏡與該光軸對準。該第一磁場及該第二磁場會產生該抗旋轉透鏡之一聚焦倍率且在該光軸上具有相對的方向。 在一些實施例中，提供一種非暫時性電腦可讀媒體。該非暫時性電腦可讀媒體儲存一組指令，該組指令可由一多射束裝置之一或多個處理器執行以使該多射束裝置執行一方法，從而組態用於聚焦一帶電粒子束之一抗旋轉透鏡。該方法包括：指示一磁透鏡產生一磁場；及指示一靜電透鏡產生一靜電場。該磁場及/或該靜電場會產生該抗旋轉透鏡之一聚焦倍率。此外，該磁場與該靜電場至少部分地重疊。 在一些實施例中，提供一種非暫時性電腦可讀媒體。該非暫時性電腦可讀媒體儲存一組指令，該組指令可由一多射束裝置之一或多個處理器執行以使該多射束裝置執行一方法，從而組態用於聚焦一帶電粒子束之一可移動抗旋轉透鏡。該方法包括：指示一第一磁透鏡產生一第一磁場，其中該第一磁透鏡與該可移動抗旋轉透鏡之一光軸對準；指示一第二磁透鏡產生一第二磁場，其中該第二磁透鏡與該光軸對準；及指示一第三磁透鏡產生一第三磁場，其中該第三磁透鏡與該光軸對準。該第一磁場、該第二磁場及/或該第三磁場會產生該可移動抗旋轉透鏡之一聚焦倍率。此外，該第一磁場、該第二磁場及該第三磁場中之兩者在該光軸上具有相對的方向。 本發明之其他優點將自與隨附圖式結合獲取之以下描述變得顯而易見，在該等隨附圖式中以說明及舉例方式闡述本發明之某些實施例。
現在將詳細參考例示性實施例，在附圖中說明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。在以下例示性實施例描述中闡述的實施並不表示符合本發明之所有實施。實情為，其僅為符合關於隨附申請專利範圍中所列舉的本發明之態樣的裝置及方法之實例。 出於清楚起見，圖式中之組件的相對尺寸可以放大。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。 在不限制保護範圍的情況下，實施例之所有描述及圖式將例示性地稱作電子束。然而，實施例並未用以將所揭示實施例限制成特定帶電粒子。 本申請案之實施例係關於具有複數個帶電粒子束之多射束裝置或帶電粒子裝置。更特定而言，本申請案之實施例係關於使用複數個帶電粒子束來同時獲取樣本表面上之觀測區域的複數個掃描區之影像的裝置。在半導體製造工業中，可以使用該裝置來檢測及/或檢查具有高解析度及高輸送量之晶圓/光罩上的缺陷。 此外，本申請案之實施例係關於預小射束形成機構及抗旋轉聚光透鏡或可移動抗旋轉聚光透鏡，其用以降低多射束裝置中之庫侖效應，且因此改良經觀測或檢測之樣本的多個小掃描區之影像的空間解析度。在多射束裝置中，具有多個小射束形成孔徑之預小射束形成機構將來自單一電子源之一次電子束修整成多個小射束。抗旋轉聚光透鏡或可移動抗旋轉聚光透鏡將欲入射之多個小射束聚焦至源轉換單元上，且源轉換單元會由多個小射束形成單一電子源之多個平行影像。平行影像經投影(經由物鏡)至樣本表面上且在該樣本表面上形成多個探測光點。可以藉由偏轉掃描單元及源轉換單元中之至少一者而使多個小射束偏轉，以分別掃描小掃描區上之多個探測光點。可以藉由源轉換單元而限制探測光點之電流，且可以藉由調整抗旋轉聚光透鏡而使探測光點之電流變化，或可以藉由預小射束形成機構而限制探測光點之電流，且可以藉由改變小射束形成孔徑之大小而使探測光點之電流變化。源轉換單元可以藉由補償探測光點之離軸像差而縮減探測光點之大小及探測光點之間的大小差異。 此外，所揭示實施例提供預小射束形成機構、抗旋轉聚光透鏡、可移動抗旋轉聚光透鏡及對應多射束裝置之組態。出於說明之目的，在大多數實施例中展示三個小射束，但小射束之實際數目可以為任意的。偏轉掃描單元、射束分離器、二次投影成像系統、電子偵測器件及該等裝置中之任一者的組合可以併入至多射束裝置中，且在對實施例之描述中並未經展示或有時提及。 根據本發明之實施例，X、Y及Z軸係笛卡爾座標。多射束裝置之主光軸係在Z軸上，且來自單一電子源之一次電子束沿著Z軸前進。 當電子束穿過具有Z軸上之光軸的磁透鏡時，磁透鏡之聚焦倍率1/f及電子束圍繞光軸之旋轉角θ係由磁透鏡之磁場判定，且可以藉由方程式(1)及(2)進行計算。
Figure 02_image001
此處，變數e、m及V係電子之電荷、質量及能量；B(z)係Z軸上之磁場；且z1及z2係沿著Z軸之電子束的開始位置及結束位置。因此，旋轉角θ基本上隨著磁透鏡之聚焦倍率1/f而改變。根據方程式(1)及(2)，旋轉角θ與同軸磁場B(z)之極性相關，但聚焦倍率1/f不與同軸磁場B(z)之電極相關。因此，若沿著Z軸的極性不相同，則聚焦倍率1/f可以發生改變而不影響旋轉角，且對應透鏡係抗旋轉透鏡(ARL)。 現在參看 圖 1A，其係說明習知多射束裝置100A之例示性組態的示意圖。多射束裝置100A包含電子源101、預小射束形成機構172、聚光透鏡110、源轉換單元120及物鏡131。在接近於電子源101且遠高於源轉換單元120之處，預小射束形成機構172之小射束形成孔徑172_1、172_2及172_3將由電子源101產生之一次電子束102修整成三個小射束102_1、102_2及102_3 (其中102_2及102_3係並未在裝置100A之主光軸100_1上之離軸小射束)。聚光透鏡110將欲入射之三個小射束102_1～102_3聚焦至源轉換單元120上。源轉換單元120包含：具有三個預彎曲微偏轉器123_1、123_2及123_3之一個預小射束彎曲機構123；具有三個射束限制開口121_1～121_3之一個小射束限制機構121；及具有三個影像形成微偏轉器122_1、122_2及122_3之一個影像形成機構122。三個預彎曲微偏轉器123_1～123_3分別使垂直入射至三個射束限制開口121_1～121_3上之三個小射束102_1～102_3偏轉。射束限制開口121_1、121_2及121_3切斷三個小射束102_1～102_3之剩餘周邊電子，且因此限制三個小射束102_1～102_3之電流。三個影像形成微偏轉器122_1～122_3使三個小射束102_1～102_3朝向主光軸100_1偏轉且形成電子源101之三個虛擬影像。物鏡131將三個偏轉小射束102_1～102_3聚焦至樣本8之表面7上，亦即，將三個虛擬影像投影至表面7上。由表面7上之三個小射束102_1～102_3形成的三個影像會在表面7上形成三個探測光點102_1S、102_2S及102_3S。調整由影像形成微偏轉器122_1～122_3形成的小射束102_1～102_3之偏轉角，從而減小由物鏡131產生的三個探測光點102_1S～102_3S之離軸像差，且三個偏轉小射束因此穿過或接近於物鏡131之前焦點。 可以藉由調整聚光透鏡110之聚焦倍率而使電流變化。然而，當電流改變時，小射束102_1～102_3之位置相對於射束限制開口121_1～121_3而改變。因此，可能出現來自具有對應射束限制開口之小射束形成孔徑的一個小射束之失配。聚光透鏡110可經組態成靜電複合透鏡、磁複合透鏡或電磁複合透鏡。當與靜電透鏡相比較時，磁聚光透鏡具有更小像差。對於靜電聚光透鏡，失配僅沿著徑向方向，該徑向方向係垂直於主光軸100_1之方向，如 圖 2C中所展示。對於磁複合透鏡或電磁複合透鏡，因為小射束102_1～102_3之旋轉角發生改變，所以失配係沿著徑向方向及旋轉方向兩者，如 圖 2E中所展示。 在一些實施例中，聚光透鏡110經組態成係磁性的，其可以引起穿過預小射束形成機構172之離軸小射束102_2及102_3按多個旋轉角降落於小射束限制機構121上。旋轉角隨著聚光透鏡110之聚焦倍率而改變。可以藉由放大小射束形成孔徑172_2及172_3來達成小射束102_2及102_3在射束限制開口121_2及121_3中之充分填充。放大小射束形成孔徑之大小可以引入更多未在使用中之電子，且因此增加預小射束形成機構172與源轉換單元120之間的空間中之庫侖效應。小掃描區之影像的空間解析度會惡化。亦可以藉由當聚光透鏡110之聚焦倍率改變時使旋轉角保持不變或實質上不變，達成小射束102_2及102_3在射束限制開口121_2及121_3中之充分填充。此解決方案使用抗旋轉透鏡以作為聚光透鏡110。 現在參看 圖 1B，其係說明多射束裝置200A之另一例示性組態的示意圖。多射束裝置200A包含電子源101、預小射束形成機構172、可移動聚光透鏡210、源轉換單元220及物鏡131。藉由預小射束形成機構172之三個小射束形成孔徑172_1、172_2及172_3，將由電子源101產生之一次電子束102修整成三個小射束102_1、102_2及102_3。可移動聚光透鏡210將欲垂直入射之三個小射束102_1～102_3聚焦至源轉換單元220上。源轉換單元220包含具有三個射束限制開口121_1～121_3之一個小射束限制機構121，及具有三個影像形成微偏轉器122_1、122_2及122_3之一個影像形成機構122-1。射束限制開口121_1、121_2及121_3切斷三個小射束102_1～102_3之剩餘周邊電子，且因此限制三個小射束102_1～102_3之電流。三個影像形成微偏轉器122_1～122_3使三個小射束102_1～102_3朝向主光軸200_1偏轉且形成電子源101之三個虛擬影像。物鏡131將三個偏轉小射束102_1～102_3聚焦至樣本8之表面7上，亦即，將三個虛擬影像投影至表面7上。由表面7上之三個小射束102_1～102_3形成的三個影像會在表面7上形成三個探測光點102_1S、102_2S及102_3S。調整由影像形成微偏轉器122_1～122_3形成的小射束102_1～102_3之偏轉角，從而減小由物鏡131產生的三個探測光點102_1S～102_3S之離軸像差，且三個偏轉小射束因此穿過或接近於物鏡131之前焦點。 可移動聚光透鏡210經組態成使得其第一主平面210_2之位置係可移動的。可以藉由調整可移動聚光透鏡210之聚焦倍率及第一主平面210_2的位置兩者而使小射束102_1～102_3之電流變化，同時保持小射束102_1～102_3欲垂直入射至源轉換單元120上。然而，當電流改變時，小射束102_1～102_3之位置相對於射束限制開口121_1～121_3而改變。因此，可能出現來自小射束形成孔徑及其對應射束限制開口之一個小射束的失配。可移動聚光透鏡210可經組態成靜電複合透鏡、磁複合透鏡或電磁複合透鏡。如上文所提及，失配僅沿著靜電聚光透鏡之徑向方向(垂直於主光軸200_1)，或沿著磁複合聚光透鏡或電磁複合聚光透鏡之徑向方向及旋轉方向兩者。 在一些實施例中，可移動聚光透鏡210經組態成係磁性的，其可以引起穿過預小射束形成機構172之離軸小射束102_2及102_3按多個旋轉角降落於小射束限制機構121上。旋轉角隨著可移動聚光透鏡210之聚焦倍率及第一主平面的位置而改變。可以藉由放大小射束形成孔徑172_2及172_3來達成小射束102_2及102_3在射束限制開口121_2及121_3中之充分填充。放大小射束形成孔徑之大小可以引入更多未在使用中之電子，且因此增加預小射束形成機構172與源轉換單元120之間的空間中之庫侖效應。小掃描區之影像的空間解析度因此會惡化。亦可以藉由當可移動聚光透鏡210之聚焦倍率及第一主平面的位置改變時使旋轉角保持不變，達成小射束102_2及102_3在射束限制開口121_2及121_3中之充分填充。此解決方案使用具有可移動第一主平面之抗旋轉透鏡，亦即，可移動抗旋轉透鏡(MARL)，以作為可移動聚光透鏡210。 現在參看 圖 2A 至圖 2E。 圖 2A係 圖 1A及 圖 1B之預小射束形成機構172之X-Y平面處的橫截面圖，其說明一個一次電子束及三個小射束之例示性光點。 圖 2B 至圖 2E分別係 圖 1A及 圖 1B之小射束限制機構121之X-Y平面處的橫截面圖，其說明三個小射束及三個射束限制開口之例示性光點。 在 圖 2A中，一次電子束102照明預小射束形成機構172，其中沿著X軸配置小射束形成孔徑172_1～172_3。若 圖 1A中之聚光透鏡110或 圖 1B中之可移動聚光透鏡210係靜電的，則小射束102_1～102_3可以沿著X軸入射至小射束限制機構121上，如 圖 2B及 圖 2C中所展示。相較於在 圖 2B中，在 圖 2C中，三個小射束102_1～102_3更強烈地聚焦。因此，相較於在 圖 2B中，在 圖 2C中，三個小射束102_1～102_3之電流更大。若 圖 1A中之聚光透鏡110或 圖 1B中之可移動聚光透鏡210係磁或電磁複合透鏡，則小射束102_1～102_3按圍繞對應聚光透鏡之光軸而成的旋轉角而入射至小射束限制機構121上，如 圖 2D及 圖 2E中所展示。相較於在 圖 2D中，在 圖 2E中，小射束102_1～102_3更強烈地聚焦。因此，相較於在 圖 2D中，在 圖 2E中，小射束102_1～102_3按更大電流及更大旋轉角入射至小射束限制機構121上。在 圖 2E中，兩個邊緣小射束102_2及102_3遠離射束限制開口121_2及121_3部分地旋轉，且在射束限制開口121_1～121_3具有相同徑向大小的情況下，該等小射束之電流在穿過射束限制開口121_2及121_3之後可以不同於中心小射束102_1之電流。 抗旋轉透鏡具有如下聚焦倍率：其可以發生改變而不影響穿過抗旋轉透鏡之電子束的旋轉角。若 圖 1A中之聚光透鏡110係抗旋轉透鏡，則可以消除 圖 2E中之失配。抗旋轉透鏡可以由兩個磁透鏡形成，或由一個磁透鏡及一個靜電透鏡形成。對於電子束，藉由適當地調整對抗旋轉透鏡內部之透鏡的激發，透鏡之聚焦倍率可以變化而不影響電子束之旋轉角。 現在參看 圖 3A及 圖 3B，其係各自說明符合本發明之實施例的包含兩個磁透鏡之抗旋轉透鏡之例示性組態的示意圖。同時，亦參看 圖 3C及 圖 3D，其係說明符合本發明之實施例的 圖 3A及 圖 3B中之例示性磁場分佈的示意圖。 在 圖 3A中，抗旋轉透鏡ARL-1之兩個單一磁透鏡ARL-1-1及ARL-1-2經組態以與其光軸ARL-1_1 (在Z軸上)對準。激發磁透鏡ARL-1-1及ARL-1-2以產生磁場，該等磁場在光軸ARL-1_1上之分佈B ARL - 1 - 1(z)與B ARL - 1 - 2(z)的極性係相反的，如 圖 3C 或圖 3D中所展示。可以基於適當比率而調整同軸磁場B ARL - 1 - 1(z)及B ARL - 1 - 2(z)。因此，在不影響穿過抗旋轉透鏡ARL-1之電子束之總旋轉角的情況下，可以調整抗旋轉透鏡ARL-1之聚焦倍率。 應瞭解，在一些實施例中，兩個單一磁透鏡可經連接以部分地共用共磁電路。舉例而言，如 圖 3B中所展示，抗旋轉透鏡ARL-2之兩個磁透鏡ARL-2-1及ARL-2-2經組態以部分地共用其間的共磁電路。 圖 3A亦說明在將抗旋轉透鏡ARL-1用作多射束裝置中之聚光透鏡(諸如 圖 1A中所展示之聚光透鏡110)的情況下，抗旋轉透鏡ARL-1如何起作用。舉例而言，如 圖 3C中所展示，當將磁場B ARL - 1 - 1(z)及B ARL - 1 - 2(z)之分佈設定成相同但極性相反時， 圖 3A中的一次電子束102聚焦成實線。若單一電子源101未被總同軸磁場B(z) (其係磁場B ARL - 1 - 1(z)及B ARL - 1 - 2(z)之總和)浸沒，則在一次電子束102退出抗旋轉透鏡ARL-1之後，一次電子束102之總旋轉角係零。如 圖 3D中所展示，當B ARL - 1 - 1(z)及B ARL - 1 - 2(z)相等地增大時，一次電子束102之聚焦倍率會增大(例如，如 圖 3A中之虛線所展示)，且在一次電子束102退出抗旋轉透鏡ARL-1之後，一次電子束102之旋轉角仍然為零。若單一電子源101被總同軸磁場B(z)浸沒，則相對於 圖 3C之旋轉角不為零。B ARL - 1 - 1(z)及B ARL - 1 - 2(z)可以按適當比率增大以使旋轉角保持不變，同時增大聚焦倍率。 現在參看 圖 4A 、 圖 4B及 圖 4C，其係各自說明符合本發明之實施例的包含靜電透鏡及磁透鏡之抗旋轉透鏡之例示性組態的示意圖。在 圖 4A中，抗旋轉透鏡ARL-3包含由三個電極ARL-3-1_e1、ARL-3-1_e2及ARL-3-1_e3形成之靜電透鏡ARL-3-1，及磁透鏡ARL-3-2。靜電透鏡ARL-3-1之靜電場及磁透鏡ARL-3-2之磁場經組態以彼此部分地重疊。因此，穿過磁場之電子束的能量隨著靜電場改變，且電子束之旋轉角取決於磁場及靜電場兩者。因此，藉由使磁場及靜電場按適當比率變化，在電子束退出抗旋轉透鏡ARL-3之後，抗旋轉透鏡ARL-3之聚焦倍率可以發生改變而不影響電子束之旋轉角。 在 圖 4B中，抗旋轉透鏡ARL-4包含由三個電極ARL-4-1_e1、ARL-4-1_e2及ARL-4-1_e3形成之靜電透鏡ARL-4-1，及磁透鏡ARL-4-2。靜電透鏡ARL-4-1之靜電場與磁透鏡ARL-4-2之磁場彼此完全地重疊；因此，可以更有效地使旋轉角保持不變。 在 圖 4C中，抗旋轉透鏡ARL-5包含靜電透鏡ARL-5-1及磁透鏡ARL-5-2。靜電透鏡ARL-5-1係由兩個端電極ARL-5-1_e1及ARL-5-1_e3以及位於其間之中心電極ARL-5-1_e2形成。兩個端電極ARL-5-1_e1及ARL-5-1_e3亦為磁透鏡ARL-5-2之兩個極片。因此，組態較為緊湊且簡單。 可移動抗旋轉透鏡具有可移動第一主平面。對於電子束，可以改變第一主平面之位置及可移動抗旋轉透鏡之聚焦倍率而不影響電子束之旋轉角。若 圖 1B中之可移動聚光透鏡210係可移動抗旋轉透鏡，則可以消除 圖 2E中之失配。可移動抗旋轉透鏡可以由三個磁透鏡形成，或由一個抗旋轉透鏡及一個習知透鏡(靜電或磁性)形成，或由兩個抗旋轉透鏡形成。對於電子束，藉由適當地調整對可移動抗旋轉透鏡內部之透鏡的激發，透鏡之第一主平面及聚焦倍率可以同時變化而不影響電子束之旋轉角。 現在參看 圖 5A，其係說明符合本發明之實施例的包含三個磁透鏡之可移動抗旋轉透鏡之例示性組態的示意圖。同時，亦參看 圖 5B 、 圖 5C及 圖 5D，其係分別說明符合本發明之實施例的 圖 5A中之例示性磁場分佈的示意圖。在 圖 5A中，可移動抗旋轉透鏡MARL-1之三個單一磁透鏡MARL-1-1、MARL-1-2及MARL-1-3與可移動抗旋轉透鏡MARL-1之光軸MARL-1_1 (在Z軸上)對準。單一磁透鏡MARL-1-1～MARL-1-3中之兩者或全部皆可經組態以連接及部分地共用共磁電路。激發磁透鏡MARL-1-1～MARL-1-3以產生磁場，該磁場之同軸分佈(光軸MARL-1_1上之場)係B MARL - 1 - 1(z) 、B MARL - 1 - 2(z)及B MARL - 1 - 3(z)。同軸磁場B MARL - 1 - 1(z) 、B MARL - 1 - 2(z)及B MARL - 1 - 3(z)中之兩者的極性相反，諸如 圖 5B ～ 5D中所展示。設定對磁透鏡MARL-1-1～MARL-1-3之激發以改變總同軸磁場之分佈，總同軸磁場係同軸磁場B MARL - 1 - 1(z) 、B MARL - 1 - 2(z)及B MARL - 1 - 3(z)之總和，以便移動第一主平面且調整可移動抗旋轉透鏡MARL-1之聚焦倍率。在總同軸磁場之分佈內，總同軸磁場之極性在沿著Z軸之方向與相反於Z軸的方向之間交替，以使總旋轉角保持不變。 圖 5A亦說明在將可移動抗旋轉透鏡用作多射束裝置中之可移動聚光透鏡(如 圖 1B中之可移動聚光透鏡210)的情況下，可移動抗旋轉透鏡如何起作用。舉例而言，當設定對同軸磁透鏡MARL-1-1～MARL-1-3之激發以使磁場B MARL - 1 - 1(z)及B MARL - 1 - 2(z)的分佈相同但極性相反且磁場B MARL - 1 - 3(z)等於零時，如 圖 5B中所展示，第一主平面係在 圖 5A中之平面P1-3處，該平面P1-3接近於單一電子源101。來自單一電子源101之一次電子束102在平面P1-3處經準直，且在退出可移動聚光透鏡MARL-1之後，具有射束寬度102W_P1-3。若單一電子源101未被總同軸磁場浸沒，則在一次電子束102退出可移動聚光透鏡MARL-1之後，一次電子束102之旋轉角係零。藉由改變對磁透鏡之激發以調整同軸磁場B MARL - 1 - 1(z) 、B MARL - 1 - 2(z)及B MARL - 1 - 3(z)，如 圖 5C中所展示，第一主平面移動遠離單一電子源101而至平面P1-1，如 圖 5A中所展示。一次電子束102在平面P1-1處經準直，且與射束寬度係102W_P1-3時相比，一次電子束102在相同旋轉角下具有增大之射束寬度102W_P1-1。藉由進一步改變對磁透鏡之激發以調整同軸磁場B MARL - 1 - 1(z) 、B MARL - 1 - 2(z)及B MARL - 1 - 3(z)，如 圖 5D中所展示，第一主平面進一步移動遠離單一電子源101而至平面P1-2，如 圖 5A中所展示。一次電子束102在平面P1-2處經準直，且與射束寬度係102W_P1-3或102W_P1-1時相比，一次電子束102在相同旋轉角下具有進一步增大之射束寬度102W_P1-2。第一主平面可經組態以在平面P1-3與P1-2之間移動，且一次電子束102可以因此經準直，且一次電子束102退出時的射束寬度改變，而旋轉角則不變。 現在參看 圖 6A，其係說明符合本發明之實施例的具有一個抗旋轉透鏡及一個習知靜電透鏡之可移動抗旋轉透鏡之例示性組態的示意圖。可移動抗旋轉透鏡MARL-2之抗旋轉透鏡MARL-2-1及靜電透鏡MARL-2-2與可移動抗旋轉透鏡MARL-2之光軸MARL-2_1對準。抗旋轉透鏡MARL-2-1包含兩個磁透鏡MARL-2-1-1及MARL-2-1-2，與 圖 3A中之抗旋轉透鏡ARL-1相似。靜電透鏡MARL-2-2包含三個電極MARL-2-2_e1、MARL-2-2_e2及MARL-2-2_e3。回應於靜電透鏡MARL-2-2停用及抗旋轉透鏡MARL-2-1啟用，可移動抗旋轉透鏡MARL-2之第一主平面可經組態以位於兩個單一磁透鏡MARL-2-1-1與MARL-2-1-2之間的平面P2-3處。回應於抗旋轉透鏡MARL-2-1停用及靜電透鏡MARL-2-2啟用，第一主平面亦可經組態以位於兩個端電極MARL-2-2_e3與MARL-2-2_e1之間且較接近於中心電極MARL-2-2_e2的平面P2-2處。藉由調整抗旋轉透鏡MARL-2-1與靜電透鏡MARL-2-2之聚焦倍率比率，第一主平面可經組態以在平面P2-3與P2-2之間移動。當第一主平面移動時，抗旋轉透鏡MARL-2-1可以使旋轉角保持不變且使旋轉角等於特定值。靜電透鏡MARL-2-2不具有旋轉功能。因此，若特定值不為零，則靜電透鏡MARL-2-2必須與抗旋轉透鏡MARL-2-1共同起作用。因此，第一主平面之移動範圍會縮減。 現在參看 圖 6B，其係說明符合本發明之實施例的具有一個抗旋轉透鏡及一個習知磁透鏡之可移動抗旋轉透鏡之例示性組態的示意圖。可移動抗旋轉透鏡MARL-3之抗旋轉透鏡MARL-3-1及磁透鏡MARL-3-2與可移動抗旋轉透鏡MARL-3之光軸MARL-3_1對準。抗旋轉透鏡MARL-3-1包含一個靜電透鏡MARL-3-1-1及一個磁透鏡MARL-3-1-2，與 圖 4C中之抗旋轉透鏡ARL-5相似。 回應於磁透鏡MARL-3-2停用及抗旋轉透鏡MARL-3-1啟用，可移動抗旋轉透鏡MARL-3之第一主平面可經組態以位於與抗旋轉透鏡MARL-3-1之電極MARL-3-1_e2相交的平面P3-3處。回應於抗旋轉透鏡MARL-3-1停用及磁透鏡MARL-3-2啟用，第一主平面亦可經組態以位於磁透鏡MARL-3-2之兩個極片之間的平面P3-2處。藉由調整抗旋轉透鏡MARL-3-1與磁透鏡MARL-3-2之聚焦倍率比率，第一主平面可經組態以在平面P3-3與P3-2之間移動。可以相對於由磁透鏡MARL-3-2產生之旋轉角而調整由抗旋轉透鏡MARL-3-1產生之旋轉角，從而在移動第一主平面時使由可移動抗旋轉透鏡MARL-3產生之總旋轉角保持不變。 現在參看 圖 7A及 7B，其係各自說明符合本發明之實施例的具有兩個抗旋轉透鏡之可移動抗旋轉透鏡之例示性組態的示意圖。在 圖 7A中，可移動抗旋轉透鏡MARL-4之兩個抗旋轉透鏡MARL-4-1及MARL-4-2與可移動抗旋轉透鏡MARL-4之光軸MARL-4_1對準。抗旋轉透鏡MARL-4-1包含磁透鏡MARL-4-1-1及MARL-4-1-2。抗旋轉透鏡MARL-4-2包含磁透鏡MARL-4-2-1及MARL-4-2-2。抗旋轉透鏡MARL-4-1及MARL-4-2兩者皆與 圖 3A中之抗旋轉透鏡ARL-1相似。回應於抗旋轉透鏡MARL-4-1啟用及抗旋轉透鏡MARL-4-2停用，可移動抗旋轉透鏡MARL-4之第一主平面可經組態以位於磁透鏡MARL-4-1-1與MARL-4-1-2之間的平面P4-3處。回應於抗旋轉透鏡MARL-4-1停用及抗旋轉透鏡MARL-4-2啟用，第一主平面亦可經組態以位於磁透鏡MARL-4-2-1與MARL-4-2-2之間的平面P4-2處。藉由調整抗旋轉透鏡MARL-4-1與MARL-4-2之聚焦倍率比率，第一主平面可經組態以在平面P4-3與P4-2之間移動。由抗旋轉透鏡MARL-4-1及MARL-4-2中之每一者產生的旋轉角可以經調整成零以消除總旋轉角，或經設定以在移動第一主平面時使總旋轉角保持不變。 在 圖 7B中，可移動抗旋轉透鏡MARL-5之抗旋轉透鏡MARL-5-1及MARL-5-2與可移動抗旋轉透鏡MARL-5之光軸MARL-5_1對準。抗旋轉透鏡MARL-5-1包含磁透鏡MARL5-1-1及MARL-5-1-2，與 圖 3A中之抗旋轉透鏡ARL-1相似。抗旋轉透鏡MARL-5-2包含靜電透鏡MARL-5-2-1及磁透鏡MARL-5-2-2，與 圖 4C中之抗旋轉透鏡ARL-5相似。回應於抗旋轉透鏡MARL-5-1啟用及抗旋轉透鏡MARL-5-2停用，可移動抗旋轉透鏡MARL-5之第一主平面可以位於抗旋轉透鏡MARL-5-1內之平面P5-3處。回應於抗旋轉透鏡MARL-5-1停用及抗旋轉透鏡MARL-5-2啟用，第一主平面亦可以位於與抗旋轉透鏡MARL-5-2之電極MARL-5-2-1_e2相交的平面P5-2處。藉由調整抗旋轉透鏡MARL-5-1與MARL-5-2之聚焦倍率比率，第一主平面可經組態以在平面P5-3與P5-2之間移動。由抗旋轉透鏡MARL-5-2產生之旋轉角通常不等於零(僅在磁透鏡MARL-5-2-2停用的情況下等於零)。因此，回應於抗旋轉透鏡MARL-5-2，可以調整由抗旋轉透鏡MARL-5-1產生之旋轉角，從而在移動第一主平面時使總旋轉角保持不變。換言之，當抗旋轉透鏡MARL-5-2停用時，由抗旋轉透鏡MARL-5-1產生之旋轉角不可以為零，且當抗旋轉透鏡MARL-5-2啟用時，旋轉角可以為零。因此，平面P5-3接近於磁透鏡MARL-5-1-1及MARL-5-1-2中之一者。接近於磁透鏡MARL-5-1-1置放平面P5-3係較佳的，此係因為此置放可以放大平面P5-3與P5-2之間的可用範圍。 在使用聚光透鏡以使複數個小射束之電流變化且使用預小射束形成機構來降低庫侖效應的多射束裝置中，諸如 圖 1A，在聚光透鏡係由上文所描述之抗旋轉透鏡組態以變成抗旋轉聚光透鏡的情況下，可以進一步降低庫侖效應。當使複數個小射束之電流變化時，抗旋轉聚光透鏡可以使複數個小射束之旋轉角保持不變或實質上不變，因此，可以移除複數個小射束與對應的射束限制開口之間的失配。因此，不需要放大預小射束形成機構中之小射束形成孔徑的大小來掩飾失配，且因此，可以切斷更多未在使用中之電子。 現在參看 圖 8A，其係說明符合本發明之實施例的多射束裝置300A之例示性組態的示意圖。藉由預小射束形成機構172之三個小射束形成孔徑172_1、172_2及172_3，將由電子源101產生之一次電子束102修整成三個小射束102_1、102_2及102_3。抗旋轉聚光透鏡110AR將入射小射束102_1～102_3聚焦至源轉換單元320上。 源轉換單元320包含：具有三個預彎曲微偏轉器123_1、123_2及123_3之預小射束彎曲機構123；具有三個射束限制開口121_1～121_3之小射束限制機構121；具有三個微補償器322-2_1、322-2_2及322-2_3之小射束補償機構322-2；及具有三個影像形成微偏轉器322-1_1、322-1_2及322-1_3之一個影像形成機構322-1。 三個預彎曲微偏轉器123_1～123_3分別使垂直入射至三個射束限制開口121_1～121_3上之三個小射束102_1～102_3偏轉。射束限制開口121_1～121_3切斷三個小射束102_1～102_3之剩餘周邊電子，且因此限制三個小射束102_1～102_3之電流。三個小射束102_1～102_3分別沿著三個微補償器322-2_1～322-2_3之光軸入射至該等微補償器322-2_1～322-2_3上。接著，三個小射束102_1～102_3分別沿著三個影像形成微偏轉器322-1_1～322-1_3之光軸進入該等影像形成微偏轉器322-1_1～322-1_3。影像形成微偏轉器322-1_1～322-1_3使小射束102_1～102_3朝向裝置300A之主光軸300_1偏轉且形成電子源101之三個虛擬影像。 物鏡131可以將三個經偏轉小射束102_1～102_3聚焦至經觀測或檢測之樣本8的表面7上，亦即，將三個虛擬影像投影至表面7上。由表面7上之小射束102_1～102_3形成的三個影像會在表面7上形成三個探測光點102_1S、102_2S及102_3S。 調整經偏轉小射束102_1～102_3之偏轉角以減小由物鏡131產生之三個探測光點102_1S～102_3S的離軸像差，且三個經偏轉小射束因此會穿過或接近於物鏡131之前焦點。調整微補償器322-2_1～322-2_3以補償探測光點102_1S～102_3S之剩餘場曲率及像散像差。影像形成機構322-1可以進一步包含用於像差補償之輔助微補償器，輔助微補償器與小射束補償機構322-2共同起作用。 現在參看 圖 8B及 圖 8C，其係符合本發明之實施例的 圖 8A之預小射束形成機構172之X-Y平面處的橫截面圖。藉由調整抗旋轉聚光透鏡110AR之聚焦倍率，可以改變探測光點102_1S～102_3S之探測電流。 圖 8B展示在聚焦倍率之兩種設定下三個小射束102_1～102_3的大小及位置。與第一設定相比，第二設定中的聚焦倍率更強。對於第一設定，僅小圓形標記102_1～102_3內之電子可以穿過三個射束限制開口121_1～121_3。對於第二設定，僅大圓形標記102_1～102_3內之電子可以穿過三個射束限制開口121_1～121_3。因此，與第一設定相比，第二設定中的三個探測光點102_1S～102_3S之探測電流更大。因為在兩種設定下，抗旋轉聚光透鏡110AR使小射束102_1～102_3之旋轉角保持不變，所以小射束102_1～102_3之圓形標記僅在徑向方向上移動。 當聚焦倍率在兩種設定(最大聚焦倍率、最小聚焦倍率)之範圍內經調整時，小射束形成孔徑172_1～172_3之形狀及大小經組態以覆蓋小射束102_1～102_3之圓形標記覆蓋的區域。每一小射束形成孔徑之形狀可經組態以使其大小儘可能地小，使得因此可以降低庫侖效應。在 圖 8B中，小射束形成孔徑172_1～172_3之形狀係圓形，且中心小射束形成孔徑172_1小於邊緣小射束形成孔徑172_2及172_3。小射束形成孔徑之形狀可以不同，諸如相對於 圖 8B中之聚焦倍率的相同設定在 圖 8C中所展示。在 圖 8C中，中心小射束形成孔徑172_1係圓形，左側邊緣小射束形成孔徑172_2係多邊形形狀，且右側邊緣小射束形成孔徑172_3係橢圓形形狀。根據相同原理，小射束形成孔徑之大小及形狀可以為任意的。實施例中所揭示之小射束形成孔徑的大小及形狀係僅出於例示性目的而不具限制性。 現在參看 圖 9A，其係說明符合本發明之實施例的多射束裝置400A之例示性組態的示意圖。在此實施例中，預小射束形成機構472之小射束形成孔徑472_1、472_2及472_3將一次電子束102劃分成三個小射束102_1～102_3，且同時充當用以限制小射束之電流的射束限制孔徑。因此，相較於 圖 8A，更早地切斷未在使用中之所有電子，且因此更大程度地降低庫侖效應。小射束102_1～102_3之電子射中小射束形成孔徑472_1～472_3之邊緣可以產生自小射束形成孔徑472_1～472_3之邊緣散射的電子。此等經散射電子會脫離小射束102_1～102_3之正常路徑且變成由小射束102_1～102_3產生之影像的背景雜訊。在源轉換單元420中，小射束限制機構421之射束限制開口421_1、421_2及421_3充當用以切斷經散射電子之對比孔徑。小射束限制機構421亦可以位於小射束補償機構322-2與影像形成機構322-1之間。 可以藉由改變小射束形成孔徑472_1～472_3之大小而使三個探測光點102_1S～102_3S之探測電流變化。為了改變大小，可移動預小射束形成機構472可經組態成可移動的且具有兩個或多於兩個孔徑群組。一個群組中之孔徑的大小可以不同於另一群組中之孔徑的大小。預小射束形成機構472可以經移動以將一個孔徑群組中之孔徑設定成充當小射束形成孔徑。 現在參看 圖 9B，其係說明符合本發明之實施例的 圖 9A之可移動預小射束形成機構472之例示性組態的示意圖。在 圖 9B中，可移動預小射束形成機構472具有兩個孔徑群組。群組472-1之孔徑472_1-1、472_2-1及472_3-1的大小及間隔經組態成小於群組472-2之孔徑472_1-2、472_2-2及472_3-2的大小及間隔。因此，由群組472-1提供之探測電流小於群組472-2。 當選擇群組472-1時，移動預小射束形成機構472以使得孔徑472_1-1～472_3-1可以將一次電子束102劃分成小射束102_1～102_3。 圖 9A中展示小射束102_1～102_3之對應路徑。當選擇群組472-2時，移動預小射束形成機構472以使得孔徑472_1-2～472_3-2可以將一次電子束102劃分成小射束102_1～102_3。 圖 9C中展示小射束102_1～102_3之對應路徑。 圖 9C中之小射束102_1～102_3比 圖 9A中聚焦更強烈，以便進入預小射束彎曲機構123之預彎曲微偏轉器123_1～123_3。當使用不同孔徑群組時，抗旋轉聚光透鏡110AR使小射束102_1～102_3之旋轉角保持不變。因此，孔徑群組可以平行置放，且當改變孔徑群組時，預小射束形成機構472不需要旋轉。無旋轉會簡化預小射束形成機構472之結構。 在使用可移動聚光透鏡以使複數個小射束之電流變化且使用預小射束形成機構來降低庫侖效應的多射束裝置中，諸如 圖 1B，在可移動聚光透鏡係由上文所描述之可移動抗旋轉透鏡組態以變成可移動抗旋轉聚光透鏡的情況下，可以進一步降低庫侖效應。當使複數個小射束之電流變化時，可移動抗旋轉聚光透鏡可以使複數個小射束之旋轉角保持不變或實質上不變，因此，可以移除複數個小射束與對應的射束限制開口之間的失配。在改變不大於6°的情況下，可以將複數個小射束之旋轉角視為實質上不變。因此，不需要放大預小射束形成機構中之小射束形成孔徑的大小來掩飾失配，且因此，可以切斷更多未在使用中之電子。 現在參看 圖 10，其係說明符合本發明之實施例的多射束裝置500A之例示性組態的示意圖。在此等實施例中，藉由預小射束形成機構172之三個小射束形成孔徑172_1、172_2及172_3，將由電子源101產生之一次電子束102修整成三個小射束102_1、102_2及102_3。可移動抗旋轉聚光透鏡210AR將欲垂直入射之小射束102_1～102_3聚焦至源轉換單元520上。 源轉換單元520包含：具有三個射束限制開口121_1～121_3之小射束限制機構121；具有三個微補償器322-2_1、322-2_2及322-2_3之小射束補償機構322-2；及具有三個影像形成微偏轉器322-1_1、322-1_2及322-1_3之影像形成機構322-1。射束限制開口121_1～121_3切斷三個小射束102_1～102_3之剩餘周邊電子，且因此限制三個小射束102_1～102_3之電流。三個小射束102_1～102_3分別沿著三個微補償器322-2_1～322-2_3之光軸入射至該等微補償器322-2_1～322-2_3上。接著，三個小射束102_1～102_3分別沿著三個影像形成微偏轉器322-1_1～322-1_3之光軸進入該等影像形成微偏轉器322-1_1～322-1_3。影像形成微偏轉器322-1_1～322-1_3使小射束102_1～102_3朝向裝置500A之主光軸500_1偏轉且形成電子源101之三個虛擬影像。 物鏡131將三個經偏轉小射束102_1～102_3聚焦至經觀測樣本8之表面7上，亦即，將三個虛擬影像投影至表面7上。由表面7上之小射束102_1～102_3形成的三個影像會在表面7上產生三個探測光點102_1S、102_2S及102_3S。 調整經偏轉小射束102_1～102_3之偏轉角以減小由物鏡131產生之三個探測光點102_1S～102_3S的離軸像差，且三個經偏轉小射束因此會穿過或接近於物鏡131之前焦點。調整微補償器322-2_1～322-2_3以補償探測光點102_1S～102_3S之剩餘場曲率及像散像差。影像形成機構322-1可以進一步包含用於像差補償之輔助微補償器，輔助微補償器與小射束補償機構322-2共同起作用。 藉由調整可移動抗旋轉聚光透鏡210A之聚焦倍率且因此移動可移動抗旋轉聚光透鏡210AR之第一主平面210AR_2的位置，探測光點102_1S～102_3S之探測電流可以改變，同時保持小射束102_1～102_3垂直入射至源轉換單元520上且具有不變或實質上不變的旋轉角。 圖 8B亦可以用以展示在聚焦倍率及第一主平面210AR_2之兩個實例設定下，預小射束形成機構172上之三個小射束102_1～102_3的大小及位置。與第一設定相比，第二設定中的聚焦倍率更強，且與第一設定相比，第二設定中的第一主平面之位置更接近於電子源101。對於第一設定，僅小圓形標記102_1～102_3內之電子可以穿過三個射束限制開口121_1～121_3。對於第二設定，僅大圓形標記102_1～102_3內之電子可以穿過三個射束限制開口121_1～121_3。因此，與第一設定相比，第二設定中的三個探測光點102_1S～102_3S之探測電流更大。因為抗旋轉聚光透鏡210AR可以使小射束102_1～102_3之旋轉角在兩種設定下保持不變，所以小射束102_1～102_3之圓形標記僅在徑向方向上移動。 當可移動抗旋轉聚光透鏡210AR在兩種設定之範圍內經調整時，小射束形成孔徑172_1～172_3之形狀及大小經組態以覆蓋小射束102_1～102_3之圓形標記覆蓋的區域。每一小射束形成孔徑之形狀可經組態以縮減小射束形成孔徑之大小，使得因此可以降低庫侖效應。應瞭解，可以儘可能多地縮減每一小射束形成孔徑之大小，因此儘可能多地降低庫侖效應。因此，小射束形成孔徑之形狀可以彼此相同(例如，如 圖 8B中所展示)或彼此不同(例如，如 圖 8C中所展示)。小射束形成孔徑172_1～172_3可經組態成係圓形、橢圓形、多邊形或任何其他任意形狀。 現在參看 圖 11A，其係說明符合本發明之實施例的多射束裝置600A之例示性組態的示意圖。在此實施例中，預小射束形成機構672之小射束形成孔徑672_1、672_2及672_3可以將一次電子束102劃分成三個小射束102_1～102_3，且同時充當用以限制小射束之電流的射束限制孔徑。因此，相較於 圖 10，更早地切斷未在使用中之所有電子，且因此更大程度地降低庫侖效應。小射束102_1～102_3之電子射中小射束形成孔徑672_1～672_3之邊緣可以產生自小射束形成孔徑672_1～672_3之邊緣散射的電子。此等經散射電子會脫離小射束102_1～102_3之正常路徑且變成由小射束102_1～102_3產生之影像的背景雜訊。在源轉換單元620中，小射束限制機構621之射束限制開口621_1、621_2及621_3充當用以切斷經散射電子之對比孔徑。小射束限制機構621亦可以位於小射束補償機構322-2與影像形成機構322-1之間。 可以藉由改變三個小射束形成孔徑672_1～672_3之大小而使三個探測光點102_1S～102_3S之探測電流變化。為了改變大小，預小射束形成機構672可經組態成可移動的且具有兩個或多於兩個孔徑群組。一個群組中之孔徑的大小不同於另一群組中之孔徑的大小。預小射束形成機構672可以經移動以將一個孔徑群組中之孔徑設定成充當小射束形成孔徑。 現在參看 圖 11B，其係說明符合本發明之實施例的 圖 11A之可移動預小射束形成機構672之例示性組態的示意圖。在 圖 11B中，可移動預小射束形成機構672具有兩個孔徑群組。群組672-1之孔徑672_1-1、672_2-1及672_3-1的大小及間隔經組態成小於群組672-2之孔徑672_1-2、672_2-2及672_3-2的大小及間隔。由群組672-1提供之探測電流小於群組672-2。當選擇群組672-1時，移動預小射束形成機構672以使得孔徑672_1-2～672_3-1可以將一次電子束102劃分成小射束102_1～102_3。 圖 11A中展示小射束102_1～102_3之對應路徑。當選擇群組672-2時，移動預小射束形成機構672以使得孔徑672_1-2～672_3-2可以將一次電子束102劃分成小射束102_1～102_3。 圖 11C中展示小射束102_1～102_3之對應路徑。 圖 11C中之小射束102_1～102_3比 圖 11A中更強地且更早地聚焦。當使用不同孔徑群組時，可移動抗旋轉透鏡210AR使旋轉角保持不變。因此，孔徑群組可以平行置放，且當改變孔徑群組時，預小射束形成機構672不需要旋轉。無旋轉會簡化預小射束形成機構672之結構。 對於多射束裝置，需要較多小射束來獲得較高輸送量。為了使較多小射束可供使用，源轉換單元中之小射束間隔會儘可能小地組態。對於多射束裝置，需要探測光點之電流的較大變化範圍來實現對較多類型之樣本的觀測或檢測。因此，對於多射束裝置(諸如 圖 8A中之實施例300A及 圖 10中之實施例500A)中之探測電流的特定變動範圍，若小射束間隔在一定程度上較小，則預小射束形成機構172之一些小射束形成孔徑可以部分地重疊，如 圖 12A 至圖 12B中所展示。部分地重疊的小射束形成孔徑可經組態成一個組合式小射束形成孔徑。穿過源轉換單元中之兩個鄰近射束限制開口的小射束可以一起穿過此組合式小射束形成孔徑。 現在參看 圖 12A及 圖 12B，其係符合本發明之實施例的預小射束形成機構(例如， 圖 8A之預小射束形成機構172 )之X-Y平面處的橫截面圖。 圖 12A展示具有五個小射束102_1、102_2、102_3、102_4及102_5之實例。小射束102_1～102_5之小圓形標記對應於具有小探測電流之小射束102_1～102_5，且小射束102_1～102_5之大圓形標記對應於具有大探測電流之小射束102_1～102_5。小射束102_2及102_4穿過組合式小射束形成孔徑172_2+4，且小射束102_3及102_5穿過組合式小射束形成孔徑172_3+5。相似地，組合式小射束形成孔徑可經組態成不同形狀及大小以儘可能多地切斷未在使用中之電子。舉例而言，組合式小射束形成孔徑172_2+4係橢圓形，且組合式小射束形成孔徑172_3+5係多邊形。 圖 12B展示具有二十五個小射束之實例。預小射束形成機構172具有四個組合式小射束形成孔徑及十七個單一小射束形成孔徑。 現在參看 圖 13 至 圖 14，其係各自說明符合本發明之實施例的具有 圖 12A之預小射束形成機構之多射束裝置之例示性組態的示意圖。 圖 13中之多射束裝置310A的組態與 圖 8A之多射束裝置300A的組態相似。在 圖 13之多射束裝置310A中，存在五個小射束102_1、102_2、102_3、102_4及102_5。預小射束形成機構172具有三個小射束形成孔徑172_1、172_2+4及172_3+5，且小射束形成孔徑172_2+4及172_3+5係組合式小射束形成孔徑。中心小射束102_1穿過中心小射束形成孔徑172_1，且兩個左側小射束102_2及102_4穿過左側小射束形成孔徑172_2+4，且兩個右側小射束102_3及102_5穿過右側小射束形成孔徑172_3+5。 圖 14中之多射束裝置510A的組態與 圖 10A之多射束裝置500A的組態相似。在 圖 14之多射束裝置510A的組態中，存在五個小射束102_1、102_2、102_3、102_4及102_5。預小射束形成機構172具有三個小射束形成孔徑172_1、172_2+4及172_3+5，且小射束形成孔徑172_2+4及172_3+5係組合式小射束形成孔徑。中心小射束102_1穿過中心小射束形成孔徑172_1，且兩個左側小射束102_2及102_4穿過左側小射束形成孔徑172_2+4，且兩個右側小射束102_3及102_5穿過右側小射束形成孔徑172_3+5。 返回參看 圖 1A，藉由常見偏轉掃描單元使用於習知裝置之複數個探測光點102_1S～102_3S偏轉，從而掃描複數個小掃描區。因此，所有小射束之掃描特徵(諸如，掃描方向、掃描範圍及掃描速度)係相同的。然而，對於某一經觀測或檢測樣本，不同小掃描區中之圖案特徵可以極其不同。為了獲得由複數個探測光點產生之影像的較好影像對比，小射束中之一些或全部的掃描特徵需要不同，且根據每一小掃描區中之圖案特徵分別進行較好設定。上文所提及之源轉換單元中的每一影像形成微偏轉器可以執行個別偏轉掃描。 現在參看 圖 15A 至 圖 15C，其係說明符合本發明之實施例的具有個別偏轉掃描之多射束裝置700A之例示性組態的示意圖。雖然 圖 15A中之多射束裝置700A的組態與 圖 1A中之多射束裝置100A的組態部分地相似，但多射束裝置700A進一步包括源轉換單元720之影像形成機構722。在 圖 15A中，影像形成機構722之每一影像形成微偏轉器722_1、722_2及722_3可以使小射束102_1、102_2及102_3中之一者偏轉以形成電子源101之虛擬影像，且另外使一個小射束動態地偏轉以掃描小掃描區上之對應的探測光點。 圖 15B說明探測光點102_1S、102_2S及102_3S之例示性掃描路徑。探測光點102_1S在X軸方向與Y軸方向之間的方向上掃描虛線輪廓中之區A1，探測光點102_2S在X軸方向上掃描虛線輪廓中之區A2，且探測光點102_3S在Y軸方向上掃描虛線輪廓中之區A3。 在 圖 15A中，二次射束或信號束102_1se、102_2se及102_3se係由來自掃描區A1、A2及A3之探測光點102_1S～102_3S產生。射束分離器160使二次射束102_1se～102_3se偏轉以進入二次投影成像系統150。二次投影成像系統150會聚焦待由電子偵測器件140M之偵測元件140_1、140_2及140_3偵測的二次射束102_1se～102_3se。 圖 15C說明偵測元件140_1、140_2及140_3上之二次射束102_1se～102_3se的例示性掃描路徑。若每一二次射束之掃描路徑超出對應的偵測元件，則可以使用經置放於電子偵測器件140M前面之反掃描偏轉單元( 圖 15A中未展示)來至少部分地取消二次射束在偵測元件140_1～140_3上之運動。 可以使用以下條項進一步描述實施例： 1.  一種具有聚焦一帶電粒子束之一聚焦倍率的抗旋轉透鏡，其包含： 一第一磁透鏡，其經組態以產生一第一磁場且與該抗旋轉透鏡之一光軸對準；及 一第二磁透鏡，其經組態以產生一第二磁場且與該光軸對準，其中藉由使該第一磁場及該第二磁場變化，該抗旋轉透鏡之該聚焦功率係可調整的，且該第一磁場及該第二磁場在該光軸上具有相對的方向。 2.  如條項1之抗旋轉透鏡，其中該聚焦功率係可調整的，同時使該帶電粒子束之一旋轉角保持不變或實質上不變。 3.  如條項2之抗旋轉透鏡，其中該旋轉角係零。 4.  一種具有聚焦一帶電粒子束之一聚焦倍率的抗旋轉透鏡，其包含： 一磁透鏡，其經組態以產生一磁場且與該抗旋轉透鏡之一光軸對準；及 一靜電透鏡，其經組態以產生一靜電場且與該光軸對準，其中該磁場與該靜電場至少部分地重疊，且藉由使該磁場及/或該靜電場變化，該抗旋轉透鏡之該聚焦倍率係可調整的。 5.  如條項5之抗旋轉透鏡，其中該聚焦功率係可調整的，同時使該帶電粒子束之一旋轉角保持不變或實質上不變。 6.  如條項5之抗旋轉透鏡，其中該旋轉角係零。 7.  一種具有聚焦一帶電粒子束之一聚焦倍率的可移動抗旋轉透鏡，其包含： 一第一磁透鏡，其經組態以產生一第一磁場且與該可移動抗旋轉透鏡之一光軸對準； 一第二磁透鏡，其經組態以產生一第二磁場且與該光軸對準；及 一第三磁透鏡，其經組態以產生一第三磁場且與該光軸對準，其中藉由使該第一磁場、該第二磁場及/或該第三磁場變化，該可移動抗旋轉透鏡之該聚焦倍率及一主平面係可調整的，且該第一磁場、該第二磁場及該第三磁場中之兩者在該光軸上具有相對的方向。 8.  如條項7之可移動抗旋轉透鏡，其中該聚焦倍率及該主平面係可調整的，同時使該帶電粒子束之一旋轉角保持不變或實質上不變。 9.  如條項8之可移動抗旋轉透鏡，其中該旋轉角係零。 10.           一種具有聚焦一帶電粒子束之一聚焦倍率的可移動抗旋轉透鏡，其包含： 一抗旋轉透鏡，其經組態以與該可移動抗旋轉透鏡之一光軸對準；及 一透鏡，其經組態以與該光軸對準，其中藉由使該抗旋轉透鏡之一聚焦倍率及/或該透鏡之一聚焦倍率變化，該可移動抗旋轉透鏡之該聚焦倍率及一主平面係可調整的，且其中該主平面相對於產生該帶電粒子束之一源係可調整的。 11.           如條項10之可移動抗旋轉透鏡，其中該聚焦倍率及該主平面係可調整的，同時使該帶電粒子束之一旋轉角保持不變或實質上不變。 12.           如條項11之可移動抗旋轉透鏡，其中該旋轉角係零。 13.           如條項10之可移動抗旋轉透鏡，其中該透鏡係一靜電透鏡。 14.           如條項10之可移動抗旋轉透鏡，其中該透鏡係一磁透鏡。 15.           一種具有聚焦一帶電粒子束之一聚焦倍率的可移動抗旋轉透鏡，其包含： 一第一抗旋轉透鏡，其經組態以與該可移動抗旋轉透鏡之一光軸對準；及 一第二抗旋轉透鏡，其經組態以與該光軸對準，其中藉由使該第一抗旋轉透鏡之一聚焦倍率及/或該第二抗旋轉透鏡之一聚焦倍率變化，該可移動抗旋轉透鏡之該聚焦倍率及一主平面係可調整的。 16.           如條項15之可移動抗旋轉透鏡，其中該可移動抗旋轉透鏡之該聚焦倍率及該主平面係可調整的，同時使該帶電粒子束之一旋轉角保持不變或實質上不變。 17.           如條項16之可移動抗旋轉透鏡，其中該旋轉角係零。 18.           一種用於觀測一樣本之多射束裝置，其包含： 一電子源，其經組態以產生一一次電子束； 一聚光透鏡，其經組態以聚焦該一次電子束且為一抗旋轉透鏡或一可移動抗旋轉透鏡中之一者； 一源轉換單元，其經組態以由該一次電子束之複數個小射束形成該電子源之複數個影像； 一物鏡，其經組態以將該複數個小射束聚焦至表面上且在該表面上形成複數個探測光點；及 一電子偵測器件，其具有經組態以偵測複數個二次射束之複數個偵測元件，該複數個二次射束由來自該樣本之該複數個探測光點產生。 19.      如條項18之多射束裝置，其進一步包含位於該電子源與該聚光透鏡之間且包括多個小射束形成孔徑之一預小射束形成機構。 20.      如條項19之多射束裝置，其中該多個小射束形成孔徑經組態以將該一次電子束修整成多個小射束。 21.      如條項20之多射束裝置，其中該聚光透鏡經組態以按多個旋轉角而將欲入射之該多個小射束聚焦至該源轉換單元上。 22.      如條項21之多射束裝置，其中當該複數個探測光點之探測電流變化時，該多個旋轉角保持不變或實質上不變。 23.      如條項20至22中任一項之多射束裝置，其中該多個小射束構成該複數個小射束。 24.      如條項19至23中任一項之多射束裝置，其中藉由使多個小射束形成孔徑之大小變化，該等探測電流能夠發生改變。 25.      如條項20、23及24中任一項之多射束裝置，其中該源轉換單元包括複數個射束限制開口，該複數個射束限制開口經組態以將該多個小射束修整成該複數個小射束。 26.      如條項18至25中任一項之多射束裝置，其中藉由調整該聚光透鏡之一聚焦倍率，該等探測電流能夠發生改變。 27.      如條項19至26中任一項之多射束裝置，其中該多個小射束形成孔徑經組態以切斷未在該複數個探測光點中之電子。 28.      如條項18至27中任一項之多射束裝置，其中該源轉換單元包括一影像形成機構，該影像形成機構經組態以使該複數個小射束偏轉以形成該複數個影像。 29.      如條項28之多射束裝置，其中該影像形成機構包括複數個電子光學元件，該複數個電子光學元件經組態以使該複數個小射束偏轉以形成該複數個影像。 30.      如條項28及29中任一項之多射束裝置，其中單獨地設定該複數個小射束之偏轉角以減小該複數個探測光點之像差。 31.      如條項29之多射束裝置，其中該複數個電子光學元件經組態以補償該複數個探測光點之離軸像差。 32.      如條項18至31中任一項之多射束裝置，其中該源轉換單元包括一小射束補償機構，該小射束補償機構經組態以補償該複數個探測光點之離軸像差。 33.      如條項32之多射束裝置，其中該複數個電子光學元件及該小射束補償機構共同補償該複數個探測光點之像差。 34.      如條項29之多射束裝置，其進一步包含定位於該源轉換單元下方之一偏轉掃描單元。 35.      如條項34之多射束裝置，其中該偏轉掃描單元經組態以使該複數個小射束偏轉，從而掃描該複數個探測光點。 36.      如條項34及35中任一項之多射束裝置，其中該複數個電子光學元件經組態以使該複數個小射束偏轉，從而掃描該複數個探測光點。 37.      如條項34及35中任一項之多射束裝置，其中該偏轉掃描單元及該複數個電子光學元件經組態以共同使該複數個小射束偏轉，從而掃描該複數個探測光點。 38.      如條項29之多射束裝置，其中該複數個電子光學元件經組態以使該複數個小射束偏轉，從而掃描該複數個探測光點。 39.      如條項36至38中任一項之多射束裝置，其中該複數個探測光點中之一或多者可以在一或多個掃描特徵方面不同。 40.      如條項39之多射束裝置，其中該等掃描特徵中之一者包括掃描方向。 41.      如條項39之多射束裝置，其中該等掃描特徵中之一者包括掃描大小。 42.      如條項39之多射束裝置，其中該等掃描特徵中之一者包括掃描速度。 43.      如條項36至39中任一項之多射束裝置，其進一步包含一反掃描偏轉單元，該反掃描偏轉單元經置放於該電子偵測器件前面且經組態以使該複數個二次射束偏轉至該複數個偵測元件。 44.      一種組態用於聚焦一帶電粒子束之一抗旋轉透鏡的方法，該方法包含： 由一第一磁透鏡產生一第一磁場，該第一磁透鏡與該抗旋轉透鏡之一光軸對準； 由一第二磁透鏡產生一第二磁場，該第二磁透鏡與該光軸對準；及 由該第一磁場及該第二磁場產生該抗旋轉透鏡之一聚焦倍率，其中該第一磁場及該第二磁場在該光軸上具有相對的方向。 45.      如條項44之方法，其進一步包含藉由調整該第一磁場及該第二磁場而改變該聚焦倍率，同時使該帶電粒子束之一旋轉角保持不變或實質上不變。 46.      一種組態用於聚焦一帶電粒子束之一抗旋轉透鏡的方法，該方法包含： 由一磁透鏡產生一磁場； 由一靜電透鏡產生一靜電場；及 由該磁場及/或該靜電場產生該抗旋轉透鏡之一聚焦倍率，其中該磁場與該靜電場至少部分地重疊。 47.      如條項46之方法，其進一步包含藉由調整該磁場及/或該靜電場而改變該聚焦倍率，同時使該帶電粒子束之一旋轉角保持不變或實質上不變。 48.      一種組態用於聚焦一帶電粒子束之一可移動抗旋轉透鏡的方法，該方法包含： 由一第一磁透鏡產生一第一磁場，該第一磁透鏡與該可移動抗旋轉透鏡之一光軸對準； 由與該光軸對準之一第二磁透鏡產生一第二磁場；由與該光軸對準之一第三磁透鏡產生一第三磁場；及 由該第一磁場、該第二磁場及/或該第三磁場產生該可移動抗旋轉透鏡之一聚焦倍率，其中該第一磁場、該第二磁場及該第三磁場中之兩者在該光軸上具有相對的方向。 49.      如條項48之方法，其進一步包含藉由調整該第一磁場、該第二磁場及/或該第三磁場而改變該聚焦倍率及移動該可移動抗旋轉透鏡之一主平面，同時使該帶電粒子束之一旋轉角保持不變或實質上不變。 50.      一種組態用於觀測一樣本之一多射束裝置的方法，該方法包含： 藉由定位於該電子源與一聚光透鏡之間的一預小射束形成機構而將來自一電子源之一一次電子束修整成多個小射束； 藉由一源轉換單元使用該多個小射束來形成該電子源之複數個影像； 藉由將該複數個影像投影至該樣本上而在該樣本上形成複數個探測光點；及 當改變該複數個探測光點之探測電流時，調整該聚光透鏡以使該多個小射束之旋轉角保持不變或實質上不變，其中該聚光透鏡係一抗旋轉透鏡或一可移動抗旋轉透鏡中之一者。 51.      如條項50之方法，其進一步包含調整該源轉換單元，從而掃描該樣本上之該複數個探測光點。 52.      一種儲存一組指令之非暫時性電腦可讀媒體，該組指令可由一多射束裝置之一或多個處理器執行以使該多射束裝置執行一方法，從而組態用於聚焦一帶電粒子束之一抗旋轉透鏡，該方法包含： 指示一第一磁透鏡產生一第一磁場，其中該第一磁透鏡與該抗旋轉透鏡之一光軸對準；及 指示一第二磁透鏡產生一第二磁場，其中該第二磁透鏡與該光軸對準，其中： 該第一磁場及該第二磁場會產生該抗旋轉透鏡之一聚焦倍率，且 該第一磁場及該第二磁場在該光軸上具有相對的方向。 53.      如條項52之非暫時性電腦可讀媒體，其中該組指令可由該多射束裝置之該一或多個處理器執行以使該多射束裝置進一步執行以下方法： 調整該第一磁場及該第二磁場以調整該聚焦倍率，同時使該帶電粒子束之一旋轉角保持不變或實質上不變。 54.      一種儲存一組指令之非暫時性電腦可讀媒體，該組指令可由一多射束裝置之一或多個處理器執行以使該多射束裝置執行一方法，從而組態用於聚焦一帶電粒子束之一抗旋轉透鏡，該方法包含： 指示一磁透鏡產生一磁場；及 指示一靜電透鏡產生一靜電場，其中： 該磁場及/或該靜電場會產生該抗旋轉透鏡之一聚焦倍率，且 該磁場與該靜電場至少部分地重疊。 55.      如條項54之非暫時性電腦可讀媒體，其中該組指令可由該多射束裝置之該一或多個處理器執行以使該多射束裝置進一步執行以下方法： 調整該磁場及/或該靜電場以改變該聚焦倍率，同時使該帶電粒子束之一旋轉角保持不變或實質上不變。 56.           一種儲存一組指令之非暫時性電腦可讀媒體，該組指令可由一多射束裝置之一或多個處理器執行以使該多射束裝置執行一方法，從而組態用於聚焦一帶電粒子束之一可移動抗旋轉透鏡，該方法包含： 指示一第一磁透鏡產生一第一磁場，其中該第一磁透鏡與該可移動抗旋轉透鏡之一光軸對準； 指示一第二磁透鏡產生一第二磁場，其中該第二磁透鏡與該光軸對準；及 指示一第三磁透鏡產生一第三磁場，其中該第三磁透鏡與該光軸對準；其中 該第一磁場、該第二磁場及/或該第三磁場會產生該可移動抗旋轉透鏡之一聚焦倍率，且 該第一磁場、該第二磁場及該第三磁場中之兩者在該光軸上具有相對的方向。 57.      如條項56之非暫時性電腦可讀媒體，其中該組指令可由該多射束裝置之該一或多個處理器執行以使該多射束裝置進一步執行以下方法： 調整該第一磁場、該第二磁場及/或該第三磁場以改變該聚焦倍率及移動該可移動抗旋轉透鏡之一主平面，同時使該帶電粒子束之一旋轉角保持不變或實質上不變。 應瞭解，多射束裝置之控制器可以使用軟體來控制上文所描述之功能性。舉例而言，控制器可以將指令發送至前述透鏡以產生適當場(例如，磁場或靜電場)。可以將軟體儲存於非暫時性電腦可讀媒體上。舉例而言，常見形式之非暫時性媒體包括：軟碟、可撓性磁碟、硬碟、固態磁碟機、磁帶或任何其他磁性資料儲存媒體；CD-ROM；任何其他光學資料儲存媒體；具有孔圖案之任何實體媒體；RAM、PROM及EPROM、FLASH-EPROM或任何其他快閃記憶體；NVRAM；快取記憶體；暫存器；任何其他記憶體晶片或卡匣；及其聯網版本。 儘管已關於本發明之較佳實施例解釋本發明，但應理解，可以在不背離本發明之如下文所主張之精神及範疇的情況下作出其他修改及變化。
7:表面 8:樣本 100_1:主光軸 100A:多射束裝置 101:電子源 102:一次電子束 102_1:小射束/小圓形標記/大圓形標記 102_1S:探測光點 102_1se:二次射束或信號束 102_2:小射束/小圓形標記/大圓形標記 102_2S:探測光點 102_2se:二次射束或信號束 102_3:小射束/小圓形標記/大圓形標記 102_3S:探測光點 102_3se:二次射束或信號束 102W_P1-1:射束寬度 102W_P1-2:射束寬度 102W_P1-3:射束寬度 102_4:小射束 102_5:小射束 110:聚光透鏡 110AR:抗旋轉聚光透鏡 120:源轉換單元 121:小射束限制機構 121_1:射束限制開口 121_2:射束限制開口 121_3:射束限制開口 122:影像形成機構 122-1:影像形成機構 123:預小射束彎曲機構 123_1:預彎曲微偏轉器 123_2:預彎曲微偏轉器 123_3:預彎曲微偏轉器 131:物鏡 140M:電子偵測器件 140_1:偵測元件 140_2:偵測元件 140_3:偵測元件 150:二次投影成像系統 172:預小射束形成機構 172_1:中心小射束形成孔徑 172_2:左側邊緣小射束形成孔徑 172_2+4:左側小射束形成孔徑 172_3:右側邊緣小射束形成孔徑 172_3+5:右側小射束形成孔徑 200A:多射束裝置 200_1:主光軸 210:可移動聚光透鏡 210AR:可移動抗旋轉聚光透鏡 210AR_2:第一主平面 210_2:第一主平面 220:源轉換單元 300A:多射束裝置/實施例 300_1:主光軸 310A:多射束裝置 320:源轉換單元 322-1:影像形成機構 322-1_1:影像形成微偏轉器 322-1_2:影像形成微偏轉器 322-1_3:影像形成微偏轉器 322-2:小射束補償機構 322-2_1:微補償器 322-2_2:微補償器 322-2_3:微補償器 400A:多射束裝置 420:源轉換單元 421:小射束限制機構 421_1:射束限制開口 421_2:射束限制開口 421_3:射束限制開口 472:預小射束形成機構 472-1:群組 472_1:小射束形成孔徑 472_1-1:孔徑 472_1-2:孔徑 472-2:群組 472_2:小射束形成孔徑 472_2-1:孔徑 472_2-2:孔徑 472_3:小射束形成孔徑 472_3-1:孔徑 472_3-2:孔徑 500A:多射束裝置/實施例 500_1:主光軸 510A:多射束裝置 520:源轉換單元 600A:多射束裝置 620:源轉換單元 621:小射束限制機構 621_1:射束限制開口 621_2:射束限制開口 621_3:射束限制開口 672:預小射束形成機構 672-1:群組 672_1-1:孔徑 672_1-2:孔徑 672-2:群組 672_2-1:孔徑 672_2-2:孔徑 672_3-1:孔徑 672_3-2:孔徑 700A:多射束裝置 720:源轉換單元 722:影像形成機構 722_1:影像形成微偏轉器 722_2:影像形成微偏轉器 722_3:影像形成微偏轉器 A1:區 A2:區 A3:區 ARL-1:抗旋轉透鏡 ARL-1_1:光軸 ARL-1-1:磁透鏡 ARL-1-2:磁透鏡 ARL-2:抗旋轉透鏡 ARL-2_1:光軸 ARL-2-1:磁透鏡 ARL-2-2:磁透鏡 ARL-3:抗旋轉透鏡 ARL-3-1:靜電透鏡 ARL-3-1_e1:電極 ARL-3-1_e2:電極 ARL-3-1_e3:電極 ARL-4:抗旋轉透鏡 ARL-4-1:靜電透鏡 ARL-4-1_e1:電極 ARL-4-1_e2:電極 ARL-4-1_e3:電極 ARL-4-2:磁透鏡 ARL-5:抗旋轉透鏡 ARL-5-1:靜電透鏡 ARL-5-2:磁透鏡 ARL-5-1_e1:端電極 ARL-5-1_e2:中心電極 ARL-5-1_e3:端電極 B ARL-1-1(z):分佈/同軸磁場 B ARL-1-2(z):分佈/同軸磁場 B MARL-1-1(z):同軸分佈 B MARL-1-2(z):同軸分佈 B MARL-1-3(z):同軸分佈 B(z):總同軸磁場 MARL-1:可移動抗旋轉透鏡/可移動聚光透鏡 MARL-1_1:光軸 MARL-1-1:磁透鏡 MARL-1-2:磁透鏡 MARL-1-3:磁透鏡 MARL-2:可移動抗旋轉透鏡 MARL-2_1:光軸 MARL-2-1:抗旋轉透鏡 MARL-2-1-1:磁透鏡 MARL-2-1-2:磁透鏡 MARL-2-2:靜電透鏡 MARL-2-2_e1:電極 MARL-2-2_e2:電極 MARL-2-2_e3:電極 MARL-3:可移動抗旋轉透鏡 MARL-3_1:光軸 MARL-3-1:抗旋轉透鏡 MARL-3-1-1:靜電透鏡 MARL-3-1_e2:電極 MARL-3-1-2:磁透鏡 MARL-3-2:磁透鏡 MARL-4:可移動抗旋轉透鏡 MARL-4_1:光軸 MARL-4-1:抗旋轉透鏡 MARL-4-1-1:磁透鏡 MARL-4-1-2:磁透鏡 MARL-4-2:抗旋轉透鏡 MARL-4-2-1:磁透鏡 MARL-4-2-2:磁透鏡 MARL-5:可移動抗旋轉透鏡 MARL-5_1:光軸 MARL-5-1:抗旋轉透鏡 MARL-5-1-1:磁透鏡 MARL-5-1-2:磁透鏡 MARL-5-2:抗旋轉透鏡 MARL-5-2-1:靜電透鏡 MARL-5-2-1_e2:電極 MARL-5-2-2:磁透鏡 P1-1:平面 P1-2:平面 P1-3:平面 P2-2:平面 P2-3:平面 P3-2:平面 P3-3:平面 P4-2:平面 P4-3:平面 P5-2:平面 P5-3:平面
圖 1A及 圖 1B各自說明多射束裝置之例示性組態。 圖 2A係 圖 1A及 圖 1B之預小射束形成機構之X-Y平面處的橫截面圖，其說明一個一次電子束及三個小射束之例示性光點。 圖 2B 、 圖 2C 、 圖 2D及 圖 2E係 圖 1A及 圖 1B之小射束限制機構之X-Y平面處的橫截面圖，其各自說明三個小射束及三個射束限制開口之例示性光點。 圖 3A及 圖 3B係各自說明符合本發明之實施例的抗旋轉透鏡之例示性組態的示意圖。 圖 3C及 圖 3D係各自說明符合本發明之實施例的 圖 3A中之例示性磁場分佈的示意圖。 圖 4A 、 圖 4B及 圖 4C係各自說明符合本發明之實施例的抗旋轉透鏡之例示性組態的示意圖。 圖 5A係說明符合本發明之實施例的可移動抗旋轉透鏡之例示性組態的示意圖。 圖 5B 、 圖 5C及 圖 5D係各自說明符合本發明之實施例的 圖 5A中之例示性磁場分佈的示意圖。 圖 6A及 圖 6B係各自說明符合本發明之實施例的可移動抗旋轉透鏡之例示性組態的示意圖。 圖 7A及 圖 7B係各自說明符合本發明之實施例的可移動抗旋轉透鏡之例示性組態的示意圖。 圖 8A係說明符合本發明之實施例的多射束裝置之例示性組態的示意圖。 圖 8B及 圖 8C各自說明符合本發明之實施例的 圖 8A之預小射束形成機構的例示性組態。 圖 9A及 圖 9C係說明符合本發明之實施例的多射束裝置及射束路徑之例示性組態的示意圖。 圖 9B係說明符合本發明之實施例的 圖 9A及 圖 9C之預小射束形成機構之例示性組態的示意圖。 圖 10係說明符合本發明之實施例的多射束裝置之例示性組態的示意圖。 圖 11A及 圖 11C係說明符合本發明之實施例的多射束裝置及射束路徑之例示性組態的示意圖。 圖 11B係說明符合本發明之實施例的 圖 11A及 圖 11C之預小射束形成機構之例示性組態的示意圖。 圖 12A及 圖 12B係各自說明符合本發明之實施例的預小射束形成機構之例示性組態的示意圖。 圖 13係說明符合本發明之實施例的具有 圖 12A之預小射束形成機構的多射束裝置之例示性組態的示意圖。 圖 14係說明符合本發明之實施例的具有 圖 12A之預小射束形成機構的多射束裝置之例示性組態的示意圖。 圖 15A係說明符合本發明之實施例的多射束裝置之例示性組態的示意圖。 圖 15B係說明符合本發明之實施例的 圖 15A之樣本表面上的小射束之掃描路徑的示意圖。 圖 15C係說明符合本發明之實施例的 圖 15A之電子偵測器件之偵測元件上的二次射束之掃描路徑的示意圖。
102_1:小射束/小圓形標記/大圓形
102_2:小射束/小圓形標記/大圓形標記
102_3:小射束/小圓形標記/大圓形標記
121:小射束限制機構
121_1:射束限制開口
121_2:射束限制開口
121_3:射束限制開口

Claims (10)

  1. 一種具有聚焦一帶電粒子束之一聚焦倍率(focusing power)的可移動抗旋轉透鏡(movable anti-rotation lens)，其包含：一第一磁透鏡(magnetic lens)，其經組態以產生一第一磁場且與該可移動抗旋轉透鏡之一光軸對準；一第二磁透鏡，其經組態以產生一第二磁場且與該光軸對準；及一第三磁透鏡，其經組態以產生一第三磁場且與該光軸對準，其中藉由使該第一磁場、該第二磁場及/或該第三磁場變化，該可移動抗旋轉透鏡之該聚焦倍率及一主平面(principal plane)係可調整的，且該第一磁場、該第二磁場及該第三磁場中之兩者在該光軸上具有相對的方向。
  2. 如請求項1之可移動抗旋轉透鏡，其中該聚焦倍率及該主平面係可調整的，同時使該帶電粒子束之一旋轉角保持不變或實質上不變。
  3. 如請求項2之可移動抗旋轉透鏡，其中該旋轉角係零。
  4. 一種具有聚焦一帶電粒子束之一聚焦倍率的可移動抗旋轉透鏡，其包含：一抗旋轉透鏡，其經組態以與該可移動抗旋轉透鏡之一光軸對準；及一透鏡，其經組態以與該光軸對準，其中藉由使該抗旋轉透鏡之一聚焦倍率及/或該透鏡之一聚焦倍率變化，該可移動抗旋轉透鏡之該聚焦倍率及一主平面係可調整的，且其中該主平面相對於產生該帶電粒子束之一 源係可調整的。
  5. 如請求項4之可移動抗旋轉透鏡，其中該聚焦倍率及該主平面係可調整的，同時使該帶電粒子束之一旋轉角保持不變或實質上不變。
  6. 如請求項5之可移動抗旋轉透鏡，其中該旋轉角係零。
  7. 如請求項4之可移動抗旋轉透鏡，其中該透鏡係一靜電透鏡或一磁透鏡。
  8. 一種具有聚焦一帶電粒子束之一聚焦倍率的可移動抗旋轉透鏡，其包含：一第一抗旋轉透鏡，其經組態以與該可移動抗旋轉透鏡之一光軸對準；及一第二抗旋轉透鏡，其經組態以與該光軸對準，其中藉由使該第一抗旋轉透鏡之一聚焦倍率及/或該第二抗旋轉透鏡之一聚焦倍率變化，該可移動抗旋轉透鏡之該聚焦倍率及一主平面係可調整的。
  9. 如請求項8之可移動抗旋轉透鏡，其中該可移動抗旋轉透鏡之該聚焦倍率及該主平面係可調整的，同時使該帶電粒子束之一旋轉角保持不變或實質上不變。
  10. 如請求項9之可移動抗旋轉透鏡，其中該旋轉角係零。
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