TWI812993B - 致動器配置、其製造方法、真空腔室及電子光學柱 - Google Patents

Abstract

本文揭示一種致動器配置，其包含：一壁，其界定一空腔；一殼體，其自該壁突出並界定與該空腔流體連通之一內部；一致動器，其包含：一施力器，其經組態以施加力於該空腔中之一組件上；及一致動機構，其經組態以驅動該施力器，其中該致動機構之至少部分係在該殼體之該內部內並曝露至該空腔；及一控制元件，其經組態以控制該致動機構，其中該控制元件經由一密封件延伸穿過該殼體。

Description

致動器配置、其製造方法、真空腔室及電子光學柱

本文提供之實施例大體係關於例如供用於帶電粒子裝置的致動器配置及電子光學柱之供應。實施例亦提供製造致動器配置之方法、替換致動機構之方法及製造電子光學柱之方法。

在製造半導體積體電路(IC)晶片時，由於例如光學效應及偶然粒子所導致的非所需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)或光罩上，藉此降低了良率。因此，監測非所需圖案缺陷之範圍為IC晶片之製造中之重要程序。更一般而言，基板或其他物件/材料之表面之檢測及/或量測為在其製造期間及/或之後的匯入程序。

運用帶電粒子束之圖案檢測工具已用以檢測物件，例如以偵測圖案缺陷。此等工具通常使用電子顯微技術，諸如掃描電子顯微鏡(SEM)。在SEM中，運用最終減速步驟定向相對高能量下之電子的初級電子束以便以相對低的著陸能量著陸於樣本上。電子束經聚焦作為樣本上之探測光點。探測光點處之材料結構與來自電子束之著陸電子之間的相互作用使得自表面發射電子，諸如次級電子、反向散射電子或歐傑(Auger)電子。可自樣本之材料結構發射所產生之次級電子。藉由在樣本表面上方掃 描呈探測光點形式之初級電子束，可跨樣本之表面發射次級電子。藉由收集來自樣本表面之此等發射之次級電子，圖案檢測工具可獲得表示樣本之表面之材料結構的特性之影像。

帶電粒子束之另一應用為微影。帶電粒子束與基板之表面上之抗蝕劑層反應。可藉由控制帶電粒子束經引導朝向的抗蝕劑層上之位置而產生抗蝕劑中之所要圖案。

帶電粒子裝置可為用於產生、照明、投影及/或偵測一或多個帶電粒子束的裝置。在帶電粒子裝置內，提供一或多個電子光學器件以用於操縱一或多個帶電粒子束。一或多個電子光學器件需要致動。舉例而言，可需要電子光學器件移動以便與帶電粒子束對準。電子光學柱內之空間係有限的。

一般需要對用於提供致動器配置尤其用於具有有限空間之電子光學柱的已知技術進行改良。亦一般需要對用於允許電子光學柱經排放或泵浦的已知技術進行改良。

根據本發明之第一態樣，提供一種致動器配置，其包含：一壁，其界定一空腔；一殼體，其自該壁突出並界定與該空腔流體連通之一內部；一致動器，其包含：一施力器，其經組態以施加力於該空腔中之一組件上；及一致動機構，其經組態以驅動該施力器，其中該致動機構之至少部分係在該殼體之該內部內並曝露至該空腔；及一控制元件，其經組態以控制該致動機構，其中該控制元件經由一密封件延伸穿過該殼體。

根據本發明之第二態樣，提供一種經組態以在真空下固持的電子光學柱，該電子光學柱包含：一電子光學元件；一真空腔室，其經 組態以含有圍繞該電子光學元件之該真空並由一壁界定；及一導管開口，其經界定於該壁中、經組態以提供至一真空源的流體連接，其中該導管開口在該電子光學柱之一軸向方向上的一位置至少部分與該電子光學元件在該軸向方向上之一位置重疊，且其中該電子光學元件經配置以便僅僅部分遮擋該導管開口，使得對於待在整個真空腔室中施加該真空源足夠的一區域對該真空源開放。

根據本發明之第三態樣，提供一種經組態用於一電子光學柱之一真空腔室中的可替換電子光學總成，該可移除電子光學總成包含經組態以操縱穿過該電子光學柱的帶電粒子束之一路徑的一電子光學元件，其中在該可移除電子光學總成之一表面中界定經組態以經由該真空腔室分配一負壓的一特徵。

根據本發明之第四態樣，提供一種製造一致動器配置之方法，該方法包含：提供界定一空腔之一壁；提供一致動器，該致動器包含：一施力器，其經組態以施加力於該空腔中之一組件上；及一致動機構，其經組態以驅動該施力器；經由一密封件將經組態以控制該致動機構之一控制元件延伸穿過該殼體；將該致動機構安置於一殼體之一內部內；將該致動機構連接至該控制元件；及將該殼體密封至該壁，使得該殼體自該壁突出且該致動機構曝露至該空腔。

根據本發明之第五態樣，提供一種替換致動器配置之致動機構的方法，該方法包含：提供本發明之實施例的致動器配置；釋放該壁與該殼體之間的該密封件；替換該致動機構；及將該殼體密封至該壁。

根據本發明之第六態樣，提供一種製造經組態以在真空下固持的電子光學柱之方法，該電子光學柱包含：一電子光學元件；一真空 腔室，其經組態以含有圍繞該電子光學元件之該真空並由一壁界定；及一導管開口，其經界定於該壁中經組態以提供至一真空源的流體連接，其中導管開口在該電子光學柱之一軸向方向上的一位置至少部分與該電子光學元件在該軸向方向上之一位置重疊，且其中該電子光學元件經配置以便僅僅部分遮擋該導管開口，使得對於待在整個真空腔室中施加該真空源足夠的一區域對該真空源開放。

本發明之優勢將自結合附圖進行之以下描述為顯而易見的，其中在附圖中藉助於說明及實例闡述本發明之某些實施例。

10:真空腔室

20:裝載鎖定腔室

30:裝備前端模組(EFEM)

30a:第一裝載埠

30b:第二裝載埠

40:電子束工具

50:控制器

70:致動器配置

71:空腔

72:殼體

73:內部

74:施力器

75:致動機構

76:控制元件

77:饋通件

78:可釋放密封件

81:外殼

82:饋通界面

83:密封件

91:尺寸

92:尺寸

93:殼形片件

100:帶電粒子束檢測裝置

111:支架

112:固定元件

121:導管開口

122:導管

123:真空源

124:區域

125:導管壁

126:倒角

127:較大距離

128:較小距離

141:凹槽

142:通道

151:網路

152:開口

201:電子源

202:初級電子束

203:初級光束交越

204:初級電子光學軸

207:樣本固持器

208:樣本

209:機動載物台

210:聚光透鏡

211:初級子光束

212:初級子光束

213:初級子光束

220:源轉換單元

221:探測光點

222:探測光點

223:探測光點

230:初級投影裝置

231:物鏡

232:偏轉掃描單元

233:光束分離器

240:電子偵測器件

241:偵測元件

242:偵測元件

243:偵測元件

250:次級投影裝置

251:次級電子光學軸

261:次級電子束

262:次級電子束

263:次級電子束

271:槍孔徑板

300:多光束電子束工具

301:電子源

301S:源交越

302:初級電子束

304:初級電子光學軸

308:樣本

310:聚光透鏡

311:子光束

312:子光束

313:子光束

320:源轉換單元

321:細光束限制孔徑陣列

322:影像形成元件陣列

322_1:影像形成微偏轉器

322_2:影像形成微偏轉器

322_3:影像形成微偏轉器

323:預彎曲微偏轉器陣列

323_1:預彎曲微偏轉器

323_2:預彎曲微偏轉器

323_3:預彎曲微偏轉器

324:像差補償器陣列

331:物鏡

372:預子光束形成孔徑陣列/庫侖孔徑陣列

391:探測光點

392:探測光點

393:探測光點

401:電子光學柱

402:源

403:帶電粒子路徑

404:電子光學器件

405:電子光學總成

406:逆流方向真空鎖定

407:順流方向真空鎖定

408:樣本/基板

504:壁

801:支撐定位系統

803:滾珠軸承

804:滾珠軸承

806:中心開口

901:致動器

902:致動器

903:致動器

904:平面彈簧

905:平面彈簧

906:接收部件

907:接收部件

908:接收部件

909:突出部

1205:壓電致動器配置/壓電配置

1206:壓電致動器配置/壓電配置

本發明之上述及其他態樣自結合附圖進行的例示性實施例之描述將變得更顯而易見。

圖1為說明例示性帶電粒子束檢測裝置的示意圖。

圖2為說明例示性多光束裝置的示意圖，該多光束裝置為圖1之例示性帶電粒子束檢測裝置的部分。

圖3為說明圖1之例示性帶電粒子束檢測裝置之源轉換單元的例示性組態之例示性多光束裝置的示意圖。

圖4為根據實施例之電子光學柱之部分的示意圖。

圖5為穿過根據實施例的模組之部分的橫截面之示意圖。

圖6為穿過根據實施例的模組之部分的橫截面之示意圖。

圖7至圖11為穿過根據替代實施例的致動器配置之橫截面之示意圖。

圖12為穿過根據實施例之電子光學柱的橫截面之示意圖。

圖13為穿過根據實施例的電子光學柱之橫截面之示意圖。

圖14為穿過根據實施例的電子光學柱之橫截面之示意圖。

圖15為穿過根據實施例的電子光學柱之橫截面之示意圖。

圖16至圖18為根據替代實施例之電子光學總成的部分之示意圖。

現將詳細參考例示性實施例，其實例說明於附圖中。以下描述參考附圖，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。

製造IC晶片之程序的任一步驟中之誤差有可能不利地影響最終產品之功能。需要改良程序之總良率。舉例而言，為獲得50步驟程序(其中步驟可指示形成於晶圓上之層的數目)之75%良率，每一個別步驟之良率必須高於99.4%。若個別步驟具有95%之良率，則總程序良率將低至7%至8%。

維持高基板(亦即，晶圓)產出率(經定義為每小時處理的基板之數目)亦係所需的。高程序良率及高基板產出率可受到缺陷之存在影響。若需要操作員干預來檢查缺陷，則尤其如此。藉由檢測工具(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率偵測及識別對於維持IC晶片之高良率及低成本係所需的。

SEM包含掃描器件及偵測器裝置。掃描器件包含：照明裝置，其包含用於產生初級電子之電子源；及投影裝置，其用於運用一或多個聚焦的初級電子束來掃描樣本，諸如基板。初級電子與樣本相互作用， 且產生相互作用產物，諸如次級電子及/或反向散射電子。偵測裝置在掃描樣本時俘獲來自樣本之次級電子及/或反向散射電子，使得SEM可產生樣本之經掃描區域的影像。對於高產出率檢測，一些檢測裝置使用初級電子之多個聚焦光束，亦即，多光束。多光束之組成光束可被稱作子光束或細光束。多光束可同時掃描樣本之不同部分。多光束檢測裝置因此可以比單光束檢測裝置高得多的速度檢測樣本。

在多光束檢測裝置中，初級電子束中之一些的路徑遠離掃描器件之中心軸，亦即初級電子光學軸的中點(在本文中亦被稱作帶電粒子軸)移位。下文描述已知多光束檢測裝置之實施。

圖係示意性的。因此出於清楚起見，誇示圖式中之組件的相對尺寸。在以下圖式描述內，相同或類似參考數字係指相同或類似組件或實體，且僅描述關於個別實施例之差異。雖然描述及圖式係針對電子光學裝置，但應瞭解，實施例並不用以將本發明限制為特定帶電粒子。因此，更一般而言，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，圖1為說明例示性帶電粒子束檢測裝置100的示意圖。圖1之帶電粒子束檢測裝置100包括真空腔室10、裝載鎖定腔室20、電子束工具40、裝備前端模組(EFEM)30及控制器50。

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

裝載鎖定腔室20用以移除樣本周圍之氣體。可將裝載鎖定腔室20連接至裝載鎖定真空泵系統(未圖示)，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。將主腔室10連接至主腔室真空泵系統(圖中未示)。主腔室真空泵系統移除主腔室10中之氣體分子，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，將樣本輸送至藉由其可檢測樣本之電子束工具。電子束工具40可包含單光束或多光束電子光學裝置。

控制器50以電子方式連接至電子束工具40。雖然控制器50在圖1中經展示為在包括主腔室10、裝載鎖定腔室20及EFEM 30的結構外部，但應理解控制器50可係該結構之部分。

現參看圖2，圖2為說明包括多光束檢測工具之例示性電子束工具40的示意圖，該多光束檢測工具為圖1之例示性帶電粒子束檢測裝置100的部分。多光束電子束工具40包含電子源201、槍孔徑板271、聚光透鏡210、源轉換單元220、初級投影裝置230、機動載物台209及樣本固持器207。電子源201、槍孔徑板271、聚光透鏡210、源轉換單元220為電子束工具40所包含的照明裝置之組件。樣本固持器207由機動載物台209支撐，以便固持用於檢測之樣本208(例如，基板或光罩)。多光束電子束工具40可進一步包含次級投影裝置250及相關聯的電子偵測器件240。初級投影裝置230可包含物鏡231。光束分離器233及偏轉掃描單元232可定位於初級投影裝置230內部。電子偵測器件240可包含複數個偵測元件241、242及243。

可將用於產生初級光束之組件與電子束工具40之初級電子 光學軸204對準。此等組件可包括：電子源201、槍孔徑板271、聚光透鏡210、源轉換單元220、光束分離器233、偏轉掃描單元232及初級投影裝置230。可將次級投影裝置250及其相關聯的電子偵測器件240可與電子束工具40之次級電子光學軸251對準。

在操作期間，電子源201經組態以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，該初級電子束202形成初級光束交越(虛擬或真實)203。

槍孔徑板271在操作中經組態以阻擋初級電子束202之周邊電子以減小庫侖效應。槍孔徑板271亦可稱為庫侖孔徑陣列。庫侖效應可放大初級子光束211、212、213之探測光點221、222及223中之每一者的大小，且因此使檢測解析度劣化。槍孔徑板271亦可包括用於即使在源轉換單元220之前亦產生初級子光束(未展示)之多個開口，且可稱為庫侖孔徑陣列。

聚光透鏡210經組態以使初級電子束202聚焦(或準直)。在源轉換單元220之一實施例中，源轉換單元220可包含一影像-形成元件陣列、像差補償器陣列、光束限制孔徑陣列及預彎曲微偏轉器陣列。預彎曲微偏轉器陣列可例如為可選的，且可存在於聚光透鏡並不確保源自庫侖孔徑陣列之子光束至例如光束限制孔徑陣列、影像形成元件陣列及/或像差補償器陣列上的實質上正入射之實施例中。影像形成元件陣列可經組態以在多光束路徑中產生複數個子光束，亦即初級子光束211、212、213。影像形成元件陣列可例如包含複數個電子束操縱器，諸如微偏轉器微透鏡(或兩者之組合)，以影響初級電子束202之複數個初級子光束211、212、213且形成初級光束交越203之複數個平行影像(虛擬或真實)，針對初級子 光束211、212及213中之每一者提供一個平行影像。像差補償器陣列可例如包含場彎曲補償器陣列(圖中未示)及散光補償器陣列(圖中未示)。場彎曲補償器陣列可例如包含複數個微透鏡以補償初級子光束211、212及213之場彎曲像差。散光補償器陣列可包含複數個微散光校正器以補償初級子光束211、212及213之散光像差。光束限制孔徑陣列可經組態以界定個別初級子光束211、212及213之直徑。可將控制器50連接至圖1之帶電粒子束檢測裝置100的各種部分，諸如源轉換單元220、電子偵測器件240、初級投影裝置230或機動載物台209。控制器50可執行各種影像及信號處理功能。

物鏡231可經組態以將子光束211、212及213聚焦至樣本208上以供檢測，且在當前實施例中，可在樣本208之表面上形成三個探測光點221、222及223。光束分離器233可為例如韋恩濾光器，其包含靜電偶極子場及磁偶極子場(圖2中未展示)。偏轉掃描單元232在操作中經組態以使初級子射束211、212及213偏轉以越過樣本208之表面之區段中的個別掃描區域來掃描探測光點221、222及223。回應於初級子光束211、212及213或探測光點221、222及223入射於樣本208上，由樣本208產生電子，該等電子包括次級電子及反向散射電子。在當前實施例中，次級電子在三個次級電子束261、262及263中傳播。次級投影裝置250隨後將次級電子束261、262及263之路徑聚焦至電子偵測器件240之複數個偵測區241、242及243上。

偵測元件241、242及243可偵測對應次級電子束261、262及263。在次級電子束入射於偵測元件241、242及243上時，該等元件可產生對應強度信號輸出(圖中未示)。輸出可經引導至影像處理系統(例 如，控制器50)。

儘管圖2展示電子束工具40使用三個初級電子子光束，但應瞭解，電子束工具40可使用兩個或多於兩個數目之初級電子子光束。本發明並不限制用於電子束工具40中之初級電子束之數目。

現參看圖3，圖3為說明圖1之例示性帶電粒子束檢測裝置100之源轉換單元的例示性組態之例示性多光束電子束工具300的示意圖。電子束工具300可包含選擇源301、預子光束形成孔徑陣列372(另外亦稱為庫侖孔徑陣列372)、聚光透鏡310(類似於圖2之聚光透鏡210)、源轉換單元320、物鏡331(類似於圖2之物鏡231)及樣本308(類似於圖2之樣本208)。電子源301、庫侖孔徑陣列372、聚光透鏡310可為電子束工具300所包含之照明裝置的組件。源轉換單元320及物鏡331可為藉由電子束工具300包含之投影裝置的組件。源轉換單元320可類似於圖2之源轉換單元220。選擇源301、庫侖孔徑陣列372、聚光透鏡310、源轉換單元320及物鏡331與裝置之初級電子光學軸304對準。電子源301產生大體上沿著初級電子光學軸304且具有源交越(虛擬或真實)301S之初級電子束302。庫侖孔徑陣列372切割初級電子束302之周邊電子以減少隨之發生的庫侖效應。初級電子束302可藉由預子光束形成機構的庫侖孔徑陣列372修整成指定數目個子光束，諸如三個子光束311、312及313。儘管先前及以下描述中提及三個子光束及其路徑，但應理解，描述意欲應用具有任何數目個子光束之裝置、工具或系統。

源轉換單元320可包括具有光束限制孔徑之細光束限制孔徑陣列321，該光束限制孔徑經組態以界定初級電子光束302之子光束311、312及313的外部尺寸。源轉換單元320亦可包括具有影像形成微偏 轉器322_1、322_2及322_3之影像形成元件陣列322。存在與每一子光束之路徑相關聯的各別微偏轉器。微偏轉器322_1、322_2及322_3經組態以使子光束311、312及313之路徑朝向電子光學軸304偏轉。經偏轉子光束311、312及313形成源交越301S之虛擬影像(圖中未示)。在當前實施例中，此等虛擬影像藉由物鏡331投影至樣本308上且在該樣本308上形成探測光點，該等探測光點為三個探測光點391、392及393。源轉換單元320可進一步包含像差補償器陣列324，該像差補償器陣列324經組態以補償可能存在於子光束中之每一者中的像差。

在源轉換單元320之當前實例中，初級電子光束302之子光束311、312及313分別藉由影像形成元件陣列322之微偏轉器322_1、322_2及322_3朝向初級電子光學軸304偏轉。應理解，子光束311路徑在達至微偏轉器322_1之前可能已經對應於電子光學軸304，因此可以不藉由微偏轉器322_1使子光束311路徑偏轉。

物鏡331將子光束聚焦至樣本308之表面上，亦即，其將三個虛擬影像投影至樣本表面上。由樣本表面上之三個子光束311至313形成之三個影像在該樣本表面上形成三個探測光點391、392及393。在一實施例中，子光束311至313之偏轉角經調整以穿過或逼近物鏡331之前焦點，以減小或限制三個探測光點391至393的離軸像差。

像差補償器陣列324可例如包括具有微透鏡之場彎曲補償器陣列(圖中未示)。場彎曲補償器及微透鏡可例如經組態以補償個別子光束之在探測光點391、392及393中明顯的場彎曲像差。像差補償器陣列324可包括具有微散光校正器之散光補償器陣列(圖中未示)。微散光校正器可例如經控制以在子光束上操作以補償另外存在於探測光點391、392 及393中之散光像差。

源轉換單元320可進一步包含具有預彎曲微偏轉器323_1、323_2及323_3之預彎曲微偏轉器陣列323來分別使子光束311、312及313彎曲。預彎曲微偏轉器323_1、323_2及323_3可使子光束之路徑彎曲至細光束限制孔徑陣列321上。在一實施例中，預彎曲微偏轉器陣列323可經組態以使子光束之子光束路徑朝向細光束限制孔徑陣列321之平面的正交彎曲。在一替代實施例中，聚光透鏡310可調整子光束之路徑方向至細光束限制孔徑陣列321上。聚光透鏡310可例如聚焦(準直)三個子光束311、312及313以變成沿著初級電子光學軸304的實質上平行光束，使得三個子光束311、312及313實質上垂直地入射至源轉換單元320上，該源轉換單元320可對應於細光束限制孔徑陣列321。在此類替代實施例中，預彎曲微偏轉器陣列323可能並非必要的。

影像形成元件陣列322、像差補償器陣列324及預彎曲微偏轉器陣列323可包含多層之子光束操縱器件，該等子光束操縱器件中之一些可呈陣列形式，例如：微偏轉器、微透鏡或微散光校正器。

圖2及圖3中之上文所描述之組件中的至少一些可個別地或彼此結合被稱作操縱器陣列，或操縱器，此係因為其操縱帶電粒子之一或多個光束，或子光束。

多光束檢測工具之上文所描述之實施例包含多光束帶電粒子裝置，其可稱為多光束帶電粒子光學裝置，具有單一帶電粒子源。多光束帶電粒子裝置包含照明裝置及投影裝置。照明裝置可自來自源的電子束產生帶電粒子之多光束。投影裝置朝向樣本投影帶電粒子之多光束。可用帶電粒子之多光束掃描樣本之表面之至少部分。

多光束帶電粒子裝置包含一或多個電子光學器件以用於操縱帶電粒子之多光束之子光束。所應用操縱可例如為子光束之路徑的偏轉及/或應用於子光束的聚焦操作。一或多個電子光學器件可包含一或多個微機電系統(MEMS)。MEMS為使用微型製造技術製成的小型化機械及機電元件。在一實施例中，源轉換單元320包含電子光學操縱器器件，諸如可經形成為MEMS的孔徑、微透鏡及偏轉器。在一實施例中，諸如微透鏡及偏轉器之操縱器可經控制，以便控制朝向樣本投影的帶電粒子之子光束，或對該等子光束操作。

電子束工具40、300包含電子光學柱401。電子光學柱包含形成朝向樣本投影之多光束之子光束的至少一些元件。電子光學柱401包含容納元件之真空腔室。圖4為根據實施例之電子光學柱401的示意圖。

電子光學柱401包含源402。源402發射帶電粒子束，該帶電粒子束在本文中稱為源光束。類似於較早描述之光學軸204及304，在電子光學柱401內，存在帶電粒子軸。可為多光束路徑之在本文中稱為帶電粒子路徑403之帶電粒子路徑403可實質上沿著帶電粒子軸。

電子光學器件404設置於帶電粒子路徑403中。在一實施例中，電子光學器件404包含電子光學元件，諸如操縱多光束的孔徑、微透鏡及偏轉器。電子光學器件404可藉由電子光學總成405支撐於帶電粒子路徑403中。在一實施例中，電子光學總成405具有上面可支撐電子光學器件404的載物台。在一實施例中，電子光學總成405為一模組。在一實施例中，電子光學總成405係可替換的。在一實施例中，電子光學總成405為現場可替換的。此意謂電子光學總成405可自電子光學柱401快速及容易地移除且例如在工具在現場時被替換。在電子光學柱401之壁中存在 開口以使得電子光學總成405(及藉此由電子光學總成405支撐之電子光學器件404)為電子光學柱401之可替換組件。電子光學柱401包含逆流方向真空鎖定406。逆流方向真空鎖定406比電子光學總成405更接近源402。電子光學柱401亦包含順流方向真空鎖定407。順流方向真空鎖定407比電子光學總成405更遠離源402。在操作中，樣本/基板408由自電子光學柱401發射之帶電粒子之光束或多光束輻照。

實施例包括用於確保電子光學器件404與帶電粒子路徑403適當地對準之數種技術。適當對準可需要在數個自由度中對電子光學器件404及/或帶電粒子路徑403進行位置調整。特定而言，帶電粒子路徑403可定義z方向。在正交於帶電粒子路徑403之平面中，可定義正交之x方向及y方向。至多六個自由度可定義為在x方向、y方向及z方向上之線性位置調整，以及繞x軸(亦即Rx)、y軸(亦即Ry)及z軸(亦即Rz)之旋轉位置調整。值得注意的是，可安裝至現場可替換模組之器件中之一些可為平面的或具有平面結構。在操作中，結構可與正交於光束路徑之平面對準；因此，平面結構可在x軸及y軸中且可繞Rz旋轉。

在一實施例中，電子光學柱401可包含在帶電粒子路徑上的替代及/或額外組件，諸如透鏡及其他組件，其中一些稍早已參看圖1至圖3予以描述。特定而言，實施例包括將來自源之帶電粒子束劃分成複數個子光束之電子光學柱401。複數個各別物鏡可將子光束投影至樣本上。在一些實施例中，複數個聚光透鏡自物鏡逆流方向設置。聚光透鏡使子光束中之每一者聚焦至物鏡逆流方向的中間焦點。在一些實施例中，準直儀自物鏡逆流方向設置。校正器可經設置以減小聚焦誤差及/或像差。在一些實施例中，此類校正器整合至物鏡中或直接鄰近於物鏡定位。當設置聚 光透鏡時，此類校正器可另外或替代地整合至聚光透鏡中或直接鄰近於聚光透鏡定位，及/或定位於中間焦點中或直接鄰近於中間焦點定位。偵測器經提供以偵測藉由樣本發射之帶電粒子。偵測器可整合至物鏡中。偵測器可在物鏡之底部表面上，以便在使用時面向樣本。聚光透鏡、物鏡及/或偵測器可經形成為MEMS或CMOS器件。

在一實施例中，電子光學柱401之一或多個電子光學組件可係可替換的。舉例而言，在一實施例中，聚光透鏡之陣列係可替換的。另外或替代地，在一實施例中，物鏡之陣列係可替換的。另外或替代地，在一實施例中，電子光學柱401之其他組件係可替換的。

如圖4中所展示，逆流方向真空鎖定406及順流方向真空鎖定407允許使電子光學柱401中之真空腔室與電子光學柱401之其餘部分中之真空條件隔離。電子光學總成405可係可替換的。

替換電子光學總成405之程序可包含以下步驟。可切斷對源的電力供應，使得不發射帶電粒子。可關閉逆流方向真空鎖定406及順流方向真空鎖定407，使得電子光學柱401之包含電子光學總成405之區可與電子光學柱401之其餘部分中之真空條件隔離。電子光學柱401之包含電子光學總成405之區接著可經排放且電子光學總成405自電子光學柱401移除。新的電子光學總成405可安裝在其位置中；替代地，電子光學總成405可在電子光學柱401中替換。可執行泵浦程序以使電子光學柱401之包含電子光學總成405之區返回至真空條件，且亦可執行烘烤程序。接著可打開逆流方向真空鎖定406及順流方向真空鎖定407兩者。可接通對源的電力供應，使得發射帶電粒子。

在一實施例中，電子光學總成405為一模組。在一實施例 中，其可為例如在模組不存在情況下支撐電子光學器件404的載物台。描述中對電子光學總成405之參考可應用於其中例如在模組之其他特徵不能實現可替換性或現場可替換性情況下存在載物台的特徵。在一替代實施例中，電子光學總成405為電子光學柱401之不同部分。電子光學柱401之不同部分可為非限制清單中之電子光學組件，諸如聚光透鏡配置、物鏡總成、韋恩濾光器配置、用於電子偵測器的次級柱之偵測器或元件。

圖5展示穿過電子光學總成405之截面視圖的示意圖。壁504界定需要電子光學總成405裝配至其中的空腔。壁504為電子光學柱401之真空腔室的壁。橫截面係在正交於帶電粒子路徑403之平面中且展示電子光學總成405之支撐定位系統801之一些另外細節。支撐定位系統801經組態以定位經組態以操縱電子束之電子光學器件404。

支撐定位系統801包含圓盤。圓盤可為環形且包含用於帶電粒子路徑403之中心開口806。圓盤可藉由複數個滾珠軸承803、804而支撐於電子光學總成405中。可存在與圓盤之逆流方向表面接觸之一或多個滾珠軸承804。與順流方向表面接觸之滾珠軸承803可各自與電子光學總成405之基底805接觸。

複數個致動器901、902、903經提供用於在電子光學總成405之平面中移動圓盤。每一致動器901、902、903可包含諸如致動器臂之施力器。每一致動器臂可為致動器901、902、903之部分。替代地，每一致動器臂可為與每一致動器901、902、903分離之組件，其中每一致動器臂連接至致動器901、902、903。可存在在每一致動器臂之末端處的滾柱軸承或一些其他構件以允許致動器沿著支撐定位系統801之圓盤移動同時引起相對低摩擦。每一致動器901、902、903可例如為具有縱軸之線性 致動器，使得致動器臂經組態以沿著其縱軸移動。致動器901、902、903中之一些或全部可例如自動地操作。替代地，致動器901、902、903中之一些或全部可為電動的、氣動地受控或以其他方式可移動，使得致動器臂可自動地移動。當前實施例中之支撐定位系統801之圓盤包含在圓盤之側壁中的複數個接收部件906、907、908。每一接收部件906、907、908可經配置以接收致動器臂中之一者的末端，使得致動器臂可能夠將力施加至圓盤。接收部件906及908中之每一者可為圓盤之圓柱形側壁的實質上光滑表面。每一致動器臂之末端上的滾柱軸承允許沿著側壁移動。接收部件907可例如構成圓盤之側壁中的凹痕、凹槽或其他結構元件。替代地，每一接收部件906、907、908可例如構成圓盤之側壁中之凹痕、凹槽或其他結構元件。

第一致動器901可經配置以在第一線性方向上移動圓盤，該第一線性方向可在x-y平面中。第二致動器902可經配置以在正交於第一方向且亦可在x-y平面中之第二方向上移動圓盤。第三致動器903可例如經配置以將旋轉施加至x-y平面內之圓盤，該旋轉可為Rz旋轉(亦即，圓盤繞z軸之移動)。

在當前實施例中，第一致動器901可經定向以使得第一致動器901之縱軸與第一方向以及圓盤之Rz旋轉中心對準。因此，第一致動器901之臂沿著其縱軸之移動使圓盤僅在第一方向上移動且並不使圓盤實質上旋轉。藉由臂在第一方向上之移動引起接收部件908、907及906與其各別滾柱之間的相對運動，使得滾柱可在接收部件908、907及906的表面之上滾動。

在當前實施例中，第二致動器902可經定向以使得第二致 動器902之縱軸與第二方向以及圓盤之Rz旋轉中心對準。因此，第二致動器902之臂沿著其縱軸之移動使圓盤僅在第二方向上移動且並不使圓盤實質上旋轉。藉由臂在第二方向上之移動引起接收部件908、907及906與其各別滾柱之間的相對運動，使得滾柱可在接收部件908、907及906的表面之上滾動。

當前實施例進一步展示第三致動器903，其可經定向使得第三致動器903之縱向軸線遠離/偏離圓盤之Rz旋轉的中心對準。第三致動器之臂之縱軸的接收部件907可為自圓盤之側壁的突出部。因此，第三致動器903之臂沿著其縱軸之移動使圓盤旋轉。圓盤之旋轉移動引起接收部件908、907及906與其各別滾柱之間的相對旋轉運動，使得滾柱可在接收部件908、907及906的表面之上滾動。

支撐定位系統801亦可包含複數個平面彈簧904、905或其他力施加器件或彈性構件，以用於使圓盤之位置抵靠電子光學總成405之x-y平面中之致動器而偏置。

每一平面彈簧904、905可例如為經配置以在其縱軸方向上施加力的線性彈簧。每一平面彈簧904、905之末端可固定至電子光學總成405之基底805，且每一彈簧904、905之相對末端固定至圓盤之側壁或抵靠圓盤之側壁按壓。

x-y平面彈簧905之縱軸可與圓盤之Rz旋轉中心對準，如圖5中所展示，該縱軸將在開口806之中心處。x-y平面彈簧905可例如經描述以配置於圓盤之與第一致動器901之致動器臂之接收部件908及第二致動器902之致動器臂之接收部件906相對的側面上。亦即，x-y平面彈簧905之連接可配置於圓盤上，使得x-y平面彈簧可與藉由致動器901、902 在第一接收部件906及第二接收部件908處施加至圓盤901之力相對。x-y平面彈簧可例如經組態以有助於在第一方向及第二方向上在壓縮下固持圓盤。

在一實施例中，旋轉平面彈簧904之縱軸不與圓盤之Rz旋轉中心對準(aligned off/away)。旋轉平面彈簧904可例如固定至圓盤之側面中之突出部909。旋轉平面彈簧可經配置以使得旋轉平面彈簧在第三致動器903之致動器臂延伸以旋轉圓盤時延伸。在一實施例中，第三致動器臂在圓盤之側面上的第三接收表面907上操作。如圖5中所展示，致動器臂延伸以使得圓盤以順時針方向旋轉。旋轉平面彈簧904連接至圓盤，因此其在圓盤以順時針方向旋轉時延伸且在圓盤以逆時針方向旋轉時壓縮。由此，旋轉平面彈簧904在第三致動器903之致動器臂延伸時抵靠所施加旋轉而偏置。在另一實施例中，轉動方向可與所描述方向相對。

在一替代實施例中，單一平面彈簧用於在第一及第二方向上在壓縮下固持圓盤，且亦在第三致動器903之致動器臂延伸時抵靠所施加旋轉而偏置。平面彈簧之末端可固定至電子光學總成405之基底805，且彈簧之相對末端可靠近圓盤中之中心開口的邊緣固定。彈簧可經配置以使得其並不與圓盤之Rz旋轉中心對準。

致動器901、902、903可為電子光學柱401之部件。致動器901、902、903可與電子光學總成405分開。致動器臂可延伸穿過電子光學總成405中之開口以接觸接收部件906、907、908。替代地，致動器901、902、903可完全含於電子光學總成405內且可為電子光學總成405之整體部分。

圖6展示電子光學總成405之支撐定位系統801之示意平面 圖。如圖6中所展示，在一實施例中，支撐定位系統801包含經組態以移動電子光學總成405之載物台的複數個壓電致動器配置1205、1206。載物台經組態以固持電子光學器件404。

如圖6中所展示，在一實施例中，電子光學總成405包含壓電配置1205、1206。壓電配置1205可經配置以使得其可在x方向上雙向移動壓電配置1206。壓電配置1206可經配置以使得其可在y方向上雙向移動電子光學總成405之包含載物台之部分。實施例亦包括替代地在y方向上施加移動之壓電配置1205及替代地在x方向上施加移動之壓電配置1206。電子光學總成405亦包含用於圍繞Rz將雙向旋轉施加至載物台的一或多個壓電配置。

上述實施例允許載物台在電子光學總成405內的再定位。電子光學器件404藉此可精細調整至其如適當對準電子光學器件404與電子光學柱401之其他組件可能所需要的位置。其他細節經描述於美國申請案第63/037,481號中，至少與電子光學總成之致動相關的細節以引用的方式併入本文中。

圖7為穿過根據本發明之實施例的致動器配置70之橫截面之示意圖。在一實施例中，電子光學柱401經組態以在真空下固持。電子光學柱401包含經組態以圍繞電子光學總成405含有真空並由壁504界定的真空腔室。如圖7中所展示，在一實施例中，致動器配置70包含壁504。壁504可為真空腔室之壁504，例如電子光學柱401之真空腔室。

壁504界定空腔71。空腔71可保持在經控制壓力(例如真空壓力)下。在一實施例中，空腔71為用於電子光學柱之至少一部分的空腔，例如電子光學總成405需要裝配至其中。

如圖7中所展示，在一實施例中，致動器配置70包含殼體72。殼體72自壁504突出。在圖7中所展示之定向中，由壁504界定之空腔71係在壁504之左側。在壁504右側的區為在空腔71外部(例如在電子光學柱401外部)的環境。殼體72自壁504朝外突出至外部環境。殼體72界定內部73。殼體72將內部73與外部環境分隔開。內部73中之壓力可經控制至不同於外部環境中之壓力。

在一實施例中，殼體72充當真空-分隔部分。殼體72為在使用期間維持其形狀的剛體。殼體72經組態以耐受內部73與外部環境之間的壓力差。

如圖7中所展示，在一實施例中，內部73與空腔71流體連通。內部73係在與空腔71相同或類似之壓力處。穿過可釋放密封件78及饋通件77之洩漏可致使內部73處於比空腔71稍微更高的壓力。顆粒自由在空腔71與內部73之間流動。空腔71及內部73可形成連續空間。

在一實施例中，殼體72由金屬製成。金屬具有相對低釋氣速率，藉此使污染內部73或空腔71之可能性保持較低。然而，用於殼體72之材料不限於金屬。舉例而言，在替代實施例中，殼體72由陶瓷或塑膠或玻璃製成。

如圖7中所展示，在一實施例中，致動器配置70包含致動器901。在一實施例中，致動器901經組態以移動一元件以致動電子光學總成405。元件可為電子光學總成405之支撐定位系統801的圓盤，例如如圖5中所描繪。然而，致動器901可用於致動空腔71內之其他組件。

如圖7中所展示，在一實施例中，致動器901包含施力器74。施力器74經組態以施加力於該空腔71中之一組件上。在一實施例 中，施力器74經組態以施加力於電子光學柱401中之電子光學組件上。在一實施例中，施力器74係剛性的。舉例而言，施力器74可包含剛性桿。如圖7中所展示，在一實施例中，施力器74延伸至空腔71中。施力器74可朝向電子光學總成405延伸。

在一實施例中，致動器901經組態以在x方向、y方向及圍繞z軸之旋轉中之一或多者中致動支撐定位系統801。在一實施例中，致動器901經配置以在可在x-y平面中之第一線性方向上致動支撐定位系統801。在一實施例中，致動器901經配置以在正交於第一方向且亦可在x-y平面中之第二方向上致動支撐定位系統801。在一實施例中，致動器901經配置以施加一旋轉至x-y平面內之支撐定位系統801，該旋轉可為Rz旋轉(亦即，支撐定位系統801圍繞z軸移動)。

如圖7中所展示，殼體72附接至在一開口圍繞的壁504，該開口允許空腔71與殼體72之內部73流體連通。在一實施例中，施力器74經組態以自內部73延伸穿過開口至空腔71中。

如圖7中所描繪，在一實施例中，致動器901包含致動機構75。致動機構75經組態以驅動施力器74。致動機構75經組態以施加一力、脈衝或轉移動能至該施力器74以便移動施力器74。致動機構75之類型取決於如將在下文更詳細描述所使用的致動器901之類型。

如圖7中所展示，在一實施例中，致動機構75的至少部分係在殼體72之內部73內。致動機構75與空腔71流體連通。如圖7中所展示，致動機構75係在與空腔71流體連通的殼體72之內部73內。致動機構75經受與空腔71中之壓力相同的壓力。壁504中之開口允許空腔71與緊密環繞致動機構75之區之間的流體連通。如圖7中所展示，在一實施例中， 致動機構75的實質上全部係在殼體72之內部73內。致動機構75之背對空腔71的側面經受與空腔71內之壓力相同的壓力。

如圖7中所展示，在一實施例中，致動機構75藉由殼體72與外部環境隔絕。在一實施例中，致動器配置70包含控制元件76。控制元件76經組態以控制致動機構75。所使用的控制元件之類型可取決於所使用的致動器901之類型。如圖7及圖8中所展示，饋通界面包含控制元件76延伸所穿過的饋通件77。

饋通件77經組態以維持殼體72之內部73與外部環境之間的間隔。此允許內部73保持在與外部環境不同之壓力處。控制元件76允許致動機構75在不需要致動機構75與外部環境流體連通情況下被控制。在一實施例中，控制元件76為例如管或電線。

在一實施例中，饋通件77包含密封件。密封件可包含例如彈性O形環或銅墊圈。可使用熟習此項技術者已知的其他類型之密封件。藉由假設控制元件76經由饋通件77延伸穿過殼體72，整個殼體72有效地充當饋通件元件。殼體72之背對空腔71的末端部分充當饋通界面。包圍致動機構75之殼體72的區段充當經組態以包圍致動機構75之至少部分的外殼。如圖7中所展示，在一實施例中，外殼及饋通界面一體地形成在一起。

如圖7中所展示，在一實施例中，致動機構75之面向空腔71的側面係在殼體72之內部73內。致動機構75與界定空腔71的壁504中之開口拉開距離。致動機構75在空腔71外部。

在一實施例中，空腔71可經控制在真空壓力下。在一實施例中，空腔71可經排放及經控制在較高壓力下，例如在等於外部環境中之 壓力或一中間壓力(亦即，在真空壓力與外部環境中之壓力之間)的壓力下。當空腔71在真空壓力下時，致動器配置70中之力得以平衡。致動機構75之面向空腔71的側面及致動機構75之背對空腔71的側面兩者經受相同壓力。當空腔71經排放使得其壓力增加時，致動器配置70中之力保持平衡。致動機構75之兩個側面保持經受相同壓力。在一實施例中，藉由致動器901施加的力無關於殼體72的空腔71及內部73之壓力而保持恆定。本發明的實施例預期減少不合需要致動在排放期間變化的可能性。

不必要致動機構725特別強力以便防止排放期間致動之變化。本發明的實施例預期增加致動器901之選擇自由度。一般而言，與不太強力致動機構75相比，更強力致動機構75可實體地較大。本發明的實施例預期使得能夠減少所需要的致動機構75之大小。

一些已知致動器配置需要在致動器之使用期間改變形狀的撓性伸縮管。在此配置中，伸縮管可形成界定空腔71中之真空的表面之部分。當空腔排放時，空腔與外部內之壓力差改變，從而導致施加至作為回應將變形的伸縮管之力的變化。如圖7中所展示，在一實施例中，致動器配置70不需要任何此類撓性伸縮管。本發明之一實施例經預期減小致動器配置之設計的機械複雜度。

如圖7中所展示，在一實施例中，殼體72藉由材料的整體本體形成。在一實施例中，殼體72經成形為鐘罩。然而，不必殼體72由材料之單件結構製成。在如下文將更詳細描述的替代實施例中，殼體72可包含可密封在一起的複數個組件。

為了自在外部環境中之位置控制致動器901，有必要在某一點處越過真空-空氣界面。如圖7中所展示，在一實施例中，真空-空氣 界面藉由控制元件76越過。致動機構75及施力器74係在真空-空氣界面之真空側。在一實施例中，控制元件76包含電線。此允許真空-空氣界面以電力方式而不是以機械方式越過。與以機械方式越過真空-空氣界面相比，以電氣方式越過真空-空氣界面更簡單及可靠。

如圖7中所展示，致動機構75在空腔71外部。本發明的實施例預期使得能夠將致動器配置70改造成裝置之現有片件，諸如電子光學柱401。舉例而言，本發明的實施例預期使得其存取致動機構75及施力器74以用於維護及替換更容易。

如圖7中所展示，在一實施例中，殼體72藉由可釋放密封件78密封至壁504。可釋放密封件78可包含例如彈性O形環或銅墊圈。可使用熟習此項技術者已知的其他類型之密封件。藉由提供可釋放密封件78，致動器配置70可更易於替換或維護。

圖8為根據替代實施例之致動器配置70的示意圖。在圖8中所展示之致動器配置70中，殼體72呈兩個片件形式。(變體可由更多個片件製成，但相同原理將如關於所展示及描述之實施例所描述而應用)。如圖8中所展示，在一實施例中，殼體72包含外殼81。外殼81經組態以包圍致動機構75之至少部分。在一實施例中，外殼81經成形為圓柱體。在一替代實施例中，外殼81例如經成形為正方形稜柱。熟習此項技術者已知之其他形狀係可能的。外殼81經組態以圍封致動機構75。

如圖8中所展示，在一實施例中，殼體72包含饋通界面82。控制元件76延伸穿過饋通界面82。在圖7中所展示之配置中，殼體72包含形成為整體組件的外殼及饋通界面。如圖8中所展示，在一替代實施例中，饋通界面82可密封至外殼81。如圖8中所展示，密封件83經提供以 將外殼81密封至饋通界面82。在一實施例中，密封件83包含例如彈性O形環或銅墊圈。可替代地使用熟習此項技術者已知的其他類型之密封件。

藉由假設殼體72包含作為單獨組件的外殼81及饋通界面82，殼體72之功能可分開。外殼81可執行圍繞致動機構75實體延伸的功能。外殼81提供空間以允許致動機構75定位於空腔71外部同時與外部環境隔絕。饋通界面82經組態以允許致動機構75經由控制元件76連接至外部控制器。外殼81及饋通界面82可經特定設計用於此等各別功能。除非另外描述，否則在圖7至圖11中所展示之實施例的特徵可應用於其他實施例中之任一者。

在一實施例中，饋通界面82包含用於連接在饋通界面82之任一側的兩個個別控制元件的連接器。在一實施例中，饋通界面82為並不需要經特定設計用於致動器配置70之現成的組件。

圖9為根據替代實施例之致動器配置70的示意圖。如圖9中所展示，在一實施例中，殼體72包含具有尺寸91之用於提供與空腔71之流體連通的開口。可釋放密封件78圍繞殼體72之開口延伸。可釋放密封件78可重複密封至殼體72。如圖9中所展示，在一實施例中，致動機構75太大以致不適合穿過殼體72之開口。本發明的實施例預期增加致動機構75之選擇範圍。開口之尺寸91小於致動機構75之尺寸92。如圖9中所展示，在一實施例中，與圍繞朝向空腔71之開口相比，外殼81圍繞致動機構75具有較大橫截面積。在一實施例中，外殼81具有錐形形狀。藉由假設殼體72以兩個片件形式出現，致動機構75可在外殼81密封至饋通界面82之前安置於外殼81內。

開口經設定尺寸為小於致動機構75之尺寸92。在一實施例 中，開口經設定尺寸為小於致動機構75之最小尺寸92。

圖10為根據替代實施例之致動器配置70的示意圖。圖10中所展示，在一實施例中，殼體72包含至少一個殼形片件93。在圖10中所展示之配置中，殼體72包含兩個殼形片件93。殼形片件93藉由密封件83密封在一起。密封件83在殼形片件93之邊緣周圍背對空腔71自壁504延伸至殼體72之邊緣並反向延伸至壁504。控制元件76延伸穿過殼形片件93中之一者。藉由提供殼成片件93，可提供一較大致動機構75，該較大致動機構將不穿過開口而與空腔71配合。致動機構75可在製造期間在其密封在一起之前安置於殼形片件93之間。殼形片件可在打開位置中裝配至壁504。與接近於壁504相比，每一殼形片件之接合邊緣可更遠離壁504。致動機構75可在打開位置中與殼形片件配合。殼形片件中之一者或兩者可移動至關閉位置。在關閉位置中，殼形片件之接合邊緣彼此毗鄰以使得接合邊緣可密封在一起。儘管殼體72具有兩個殼形片件，但可存在任何數目個殼形片件，只要其具有可裝配致動器機構所在之一打開位置，及使得殼形片件能夠密封在一起的一關閉位置。儘管殼形片件93經展示具有彎曲表面，但在一實施例中，殼形片件可經形成熟習此項技術者可以想像的任何形狀之殼體，諸如其他實施例中之任一者的形狀。

如圖9及圖10中所展示，在一實施例中，殼體72之外殼具有遠離壁504增加的橫截面積。此允許致動機構75大於不提供與空腔71連通的開口之尺寸91。如圖7及圖8中所展示，在一實施例中，殼體72之外殼81具有其中外殼71包圍致動機構75的恆定橫截面積。

在圖10中所示之實施例中，殼形片件93之上部充當饋通界面。如圖10中所展示，在一實施例中，饋通界面及外殼可彼此密封。

圖11為根據替代實施例之致動器配置70的示意圖。如圖11中所展示，在一實施例中，致動機構75固定至壁504。致動機構75不連接至殼體72。亦即，致動機構自殼體72單獨地連接至壁504。舉例而言，如圖11中所展示，在一實施例中，致動器配置70包含支架111。支架111相對於致動機構75而固定。支架111藉由至少一個固定元件112固定至壁504。固定元件112可為例如螺釘。藉由假設致動機構75與殼體72分開，由致動機構75所引起的振動不大可能給密封件78及饋通件77加應力。本發明的實施例預期改良與外部環境之密封的可靠性。

然而，致動機構75不必固定至壁504且不連接至殼體72。在一替代實施例中，致動機構75連接至殼體72。致動機構75不需要固定至壁504。本發明的實施例預期使得自壁504移除及替換殼體72及致動器901更容易。

圖11中所展示的實施例可與圖7至圖10中所展示之實施例組合。舉例而言，圖7至圖10中所展示之實施例中之任一者可具有自殼體72單獨地連接至壁504的致動器機構75。如圖11中所展示，致動機構75單獨地固定至壁504。

在一實施例中，致動機構75係選自由以下各者組成之群組：一壓電致動機構、一液壓致動機構、一氣壓致動機構、一電機械致動機構、一電液致動機構、一扭曲及捲曲聚合物致動機構、一熱致動機構及一機械致動機構。在一實施例中，致動機構包含活塞可沿著其滑動的圓柱管。替代地，致動機構75可包含將電能轉換成機械轉矩的馬達。致動機構75可包含經組態以傳輸致動力之液壓蓄積器。替代地，致動機構75可包含經組態以藉由電力致動之捲曲聚合物。在一替代實施例中，致動機構75 可包含用於機械致動之變速箱。

圖12為根據實施例之電子光學柱401之部分的示意圖。圖12類似於圖4中所展示之配置；共同特徵具有相同參考數字。如圖12中所展示，在一實施例中，電子光學柱401包含導管開口121。導管開口121經界定於壁504中並經組態以提供至真空源123之流體連接。導管開口121藉由導管122與真空源123流體連通。

如圖12中所展示，在一實施例中，導管開口121在電子光學柱401之一軸向方向上的位置至少部分與電子光學總成405在該軸向方向上之位置重疊。在圖12中所展示之定向中，導管開口121在逆流方向或順流方向上(例如在光束路徑的方向上或垂直地)與電子光學總成405重疊。

在電子光學柱401中存在有限空間。電子光學柱401內之至少一個電子光學總成405至少部分遮擋導管開口121。導管開口121之遮擋減少真空源123之效應。改變電子光學柱401之真空腔室內的壓力或達至其目標壓力可花費較長時間。

圖13為在導管開口121之區中的電子光學總成405之近距視圖。如圖13中所展示，在一實施例中，電子光學總成405經配置以便僅僅部分遮擋導管開口121，使得對於待在整個真空腔室中施加真空源123足夠的一區域124對真空源123開放。下文更詳細地描述提供充分大區域124之不同方式。

如圖13中所展示，在一實施例中，導管開口121經倒角，以便增加對真空源123開放的導管開口121之區域124。如圖13中所展示，在一實施例中，導管開口121之上部及下部邊緣兩者包含倒角126。在替 代實施例中，僅僅部分圍繞導管開口121之周邊施加倒角126。儘管圖13中未展示，但在一實施例中，電子光學總成405經倒角以便增加對真空源123開放的導管開口121之區域124。舉例而言，在一實施例中，電子光學總成405面向導管開口121之拐角包含倒角。

圖13說明對真空源123開放的導管開口121之區域124。如圖13中所展示，藉由在導管開口121處提供倒角126，電子光學總成405與導管壁125之間的最小距離自較小距離128增加至較大距離127。較小距離表示在不提供倒角126情況下區域124將具有的間隙。點線展示在不提供倒角126情況下壁504將延伸至的地方。較大距離127表示當提供倒角126時區域124之間隙。本發明之實施例預期使改變電子光學柱401之空腔71內之壓力更快。

如圖14中所展示，在一實施例中，與在與該電子光學總成405軸向拉開距離之一位置處相比，真空腔室之橫截面在該電子光學總成405周圍較大。如圖14中所展示，在一實施例中，在與電子光學總成405之軸向位置重疊的區中擴展真空腔室的寬度。外加寬度允許真空源123更快速在整個真空腔室中施加。

如圖14中所展示，在一實施例中，電子光學柱401之壁504的表面具有經界定於其中之一或多個凹槽141。溝槽141經組態以經由電子光學柱401之真空腔室分配來自真空源123之負壓。藉由提供溝槽141，形成一外加通道142，可經由該外加通道分配負壓。在一實施例中，溝槽可形成於一表面中，該表面可橫越電子光學柱401大體正交於光束路徑。橫越電子光學柱之表面可形成逆流方向鎖定406或順流方向鎖定406之部分。

儘管未在圖14中描繪，但在一實施例中，電子光學總成405之表面具有經界定於其中的一或多個凹槽。溝槽經組態以經由真空腔室分配來自真空源123之負壓。溝槽可形成於電子光學總成405之外表面及/或內表面中。

圖15為根據實施例之電子光學柱401的橫截面之示意圖。電子光學總成405可由殼或面板界定。在一實施例中，電子光學總成405之面板的表面具有經界定於其中的特徵，該特徵經組態以分配真空腔室之負壓。該特徵可為可在電子光學總成405之外表面或內表面上分佈的凹槽。凹槽可採用如網路151所展示的網路之形式。

如圖15中所展示，在一實施例中，一或多個開口152經界定於電子光學總成405中。開口152係在電子光學總成405之外表面處。開口152可穿過電子光學總成405之殼。如圖15中所展示，在一實施例中，開口152中之兩者或大於兩者藉由電子光學總成105內之開口網路151彼此連接。開口網路151可為經界定於面板之表面中的凹槽之網路。該兩個或多於兩個開口152可經由電子光學總成405內之開放區域彼此流體連通。

如圖15中所展示，在一實施例中，導管122與開口152流體連通。在一實施例中，導管開口121經由圍繞電子光學總成405延伸之一或多個通道142與開口152流體連通。通道142可藉由在電子光學柱401之壁504之表面中的凹槽141形成。凹槽可在壁504或逆流方向鎖定406及順流方向鎖定406之內表面中形成一網路，比如在面板中界定的網路。

在一實施例中，電子光學總成405包含部分界定電子光學總成405之殼。殼為電子光學總成405之環繞壁。一或多個開口152界定穿過該殼至電子光學總成405中的通路。開口152之實施例在圖16、圖17及圖18 中展示於電子光學總成之殼的一部分中。圖16中所展示的實施例展示開口152經界定於殼之大多數表面中；開口152可為矩形。圖17中之實施例展示其中界定三個開口162的殼之表面；每一開口展示為矩形。圖18展示其中開口152具有一訂製形狀的實施例，該訂製形狀可描述為C形狀，或兩個結合之矩形。開口152可具有由熟習此項技術者可以想像的任何數目個及任何形狀。此類開口152可與關於圖15描述及展示之開口152相同。

如上文所描述，在一實施例中，電子光學總成405為現場可替換的。舉例而言，在一實施例中，電子光學總成405為現場可替換的。

在一實施例中，電子光學總成405為上文描述為模組的電子光學總成405。在一實施例中，其可為例如在模組不存在情況下支撐電子光學器件404的載物台。描述中對電子光學總成405之參考可應用於其中例如在模組之其他特徵不能實現可替換性或現場可替換性情況下存在載物台的特徵。在一替代實施例中，電子光學總成405為電子光學柱401之不同部分。電子光學柱401之不同部分可為非限制清單中之電子光學組件，諸如聚光透鏡配置、物鏡總成、韋恩濾光器配置、用於電子偵測器的次級柱之偵測器或元件。

電子光學柱401可特定地為多光束電子光學柱401。電子光學柱401可為如上文參看圖1、圖2及圖3所描述的電子束工具40、300之部分。

電子束工具40、300可為檢測(或計量檢測)工具之組件或電子束微影工具之部分。多光束帶電粒子裝置可用於通常包括電子顯微法(並非僅SEM及微影)之數個不同應用中。

貫穿實施例，描述帶電粒子軸。此軸描述穿過源201、301且自源201、301輸出之帶電粒子之路徑。輸出多光束之子光束可全部實質上平行於帶電粒子光學軸403。帶電粒子光學軸204、304可與照明裝置之機械軸相同或不同。在其中帶電粒子束遠離用於電子光學柱之部分的電子光學軸移動的配置中，例如當光束暫時遠離軸偏轉時，參考軸可指用於此類部分之光束軸。

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

上方描述意欲為說明性，而非限制性的。因此，熟習此項技術者將顯而易知，可如在不脫離下文陳述的申請專利範圍及條項之範疇之情況下所描述進行修改。

提供以下條項：

條項1：一種致動器配置，其包含：一壁，其界定一空腔；一殼體，其自該壁突出並界定與該空腔流體連通之一內部；一致動器，其包含：一施力器，其經組態以施加力於該空腔中之一組件上；及一致動機構，其經組態以驅動該施力器，其中該致動機構之至少部分係在該殼體之與該空腔流體連通的該內部內；及一控制元件，其經組態以控制該致動機構，其中該控制元件經由一饋通件延伸穿過該殼體。

條項2：如請求項1之致動器配置，其中該殼體藉由一可釋放密封件密封至該壁。

條項3：如任何前述請求項之致動器配置，其中該殼體包 含：一外殼，其經組態以包圍該致動機構之至少部分；及一饋通界面，其包含該控制元件延伸穿過的該饋通件。

條項4：如請求項3之致動器配置，其中該外殼具有遠離該壁而增加的一橫截面積。

條項5：如請求項3或4中任一項之致動器配置，其中該外殼具有一恆定橫截面積，其中該外殼包圍該致動機構。

條項6：如請求項3至5中任一項之致動器配置，其中該饋通界面及該外殼可彼此密封。

條項7：如任何前述請求項之致動器配置，其中該殼體包含用於與該空腔流體連通之一開口且視情況，該開口經設定尺寸為小於該致動機構之一尺寸，較佳地該最小尺寸。

條項8：如任何前述請求項之致動器配置，其中該致動機構自該殼體單獨地固定至該壁。

條項9：如任何前述請求項之致動器配置，其中該致動機構係選自由以下各者組成之群組：一壓電致動機構、一液壓致動機構、一氣壓致動機構、一電機械致動機構、一電液致動機構、一扭曲及捲曲聚合物致動機構、一熱致動機構及一機械致動機構。

條項10：一種包含如任何前述請求項之致動器配置的真空腔室，其中該壁界定該真空腔室之該空腔。

條項11：一種經組態以在真空下固持的電子光學柱，該電子光學柱包含：如請求項10之經組態以含有該真空的真空腔室。

條項12：如請求項11之電子光學柱，其包含：一電子光學元件，其經組態以操縱穿過該柱之一帶電粒子束的一路徑；及一致動器總 成，其經組態以致動該電子光學元件或支撐該電子光學元件之一載物台以用於相對於一源及/或該柱中之其他電子光學元件對準該電子光學元件，其中該致動器總成包含該致動器且該施力器經組態以施加力於該電子光學元件或支撐該電子光學元件之該載物台上。

條項13：如請求項12之電子光學柱，其中該電子光學元件支撐於一載物台上且視情況為一可替換模組(較佳地一現場可替換模組)之部分。

條項14：如請求項12或13之電子光學柱，其中該電子光學元件為一MEMS模組之部分。

條項15：一種經組態以在真空下固持的電子光學柱，該電子光學柱包含：一電子光學總成；一真空腔室，其經組態以含有圍繞該電子光學總成之該真空並由一壁界定；及一導管開口，其經界定於該壁中經組態以提供至一真空源的流體連接，其中該導管開口在該電子光學柱之一軸向方向上的一位置至少部分與該電子光學總成在該軸向方向上之一位置重疊，且其中該電子光學總成經配置以便僅僅部分遮擋該導管開口，使得對於待在整個真空腔室中施加真空源足夠的區域對該真空源開放。

條項16：如請求項15之電子光學柱，其中與在與該電子光學總成軸向拉開距離之一位置處相比，該真空腔室之一橫截面積在該電子光學總成周圍較大。

條項17：如請求項15或16之電子光學柱，其中該導管開口及該電子光學總成中之至少一者經倒角以便增加該導管開口通向該真空源的該區域。

條項18：如請求項15至17中任一項之電子光學柱，其中在 該電子光學總成及該壁中之一者或兩者的該表面中界定經組態以經由該真空腔室分配來自該真空源之一負壓的一或多個凹槽。

條項19：如請求項15至18中任一項之電子光學柱，其中該導管開口與經界定於該電子光學總成中之開口流體連接。

條項20：如請求項19之電子光學柱，其中該電子光學總成包含部分地界定該電子光學總成之一殼，及界定穿過該殼至該電子光學總成中的通路之一或多個開口。

條項21：如請求項15至20中任一項之電子光學柱，其中該電子光學總成包含經組態以操縱穿過該電子光學柱之一帶電粒子束之一路徑的一電子光學元件。

條項22：如請求項15至21中任一項之電子光學柱，其中該電子光學總成為一可替換模組(較佳地一現場可替換模組)之部分。

條項23：如請求項21或22之電子光學柱，其中該電子光學元件為一MEMS模組之部分。

條項24：如請求項15至23中任一項之電子光學柱，其中該真空腔室為如請求項10之真空腔室。

條項25：一種經組態用於一電子光學柱之一真空腔室中的可替換電子光學總成，該可移除電子光學總成包含經組態以操縱穿過該電子光學柱之一帶電粒子束之一路徑的電一子光學元件，其中在該可移除電子光學總成之一表面中界定經組態以經由該真空腔室分配一負壓的一特徵。

條項26：如請求項25之可移除電子光學總成，其經組態以為一現場可替換模組。

條項27：如請求項25或26之可移除電子光學總成，其中該特徵為以下中之至少一者：一開口，其流體連接至該可移除電子光學總成中之一空腔；一成形表面，諸如倒角；及在該表面上之一溝槽。

條項28：一種製造致動器配置之方法，該方法包含：提供界定一空腔之壁；提供一致動器，該致動器包含：一施力器，其經組態以施加力於該空腔中之一組件上；及一致動機構，其經組態以驅動該施力器；經由一密封件將經組態以控制該致動機構之一控制元件延伸穿過該殼體；將該致動機構安置於一殼體之一內部內；將該致動機構連接至該控制元件；及將該殼體密封至該壁，使得該殼體自該壁突出且該致動機構與該空腔流體連通。

條項29：一種替換一致動器配置之一致動機構的方法，該方法包含：提供如請求項2之致動器配置；釋放該壁與該殼體之間的密封件；替換該致動機構；及將該殼體密封至該壁。

條項30：一種製造經組態以在真空下固持之電子光學柱的方法，該方法包含：提供一電子光學總成；藉由一壁界定一真空腔室以含有圍繞該電子光學總成之該真空；及在該壁中界定一導管開口以提供至一真空源的流體連接，至少部分使該導管開口在該電子光學柱之一軸向方向上的一位置與該電子光學總成在該軸向方向上之一位置重疊，及配置該電子光學總成以便僅僅部分遮擋該導管開口，使得對於待在整個真空腔室中施加真空源足夠的區域對該真空源開放。

70:致動器配置

71:空腔

72:殼體

73:內部

74:施力器

75:致動機構

76:控制元件

77:饋通件

78:可釋放密封件

504:壁

901:致動器

Claims (15)

1. 一種致動器配置，其包含： 一壁，其界定一空腔； 一殼體，其自該壁突出並界定與該空腔流體連通的一內部； 一致動器，其包含： 一施力器，其經組態以施加力於該空腔中之一組件上；及 一致動機構，其經組態以驅動該施力器，其中該致動機構之至少部分係在該殼體之與該空腔流體連通的該內部內；及 一控制元件，其經組態以控制該致動機構，其中該控制元件經由一饋通件延伸穿過該殼體。
2. 如請求項1之致動器配置，其中該殼體藉由一可釋放密封件密封至該壁。
3. 如請求項1或2之致動器配置，其中該殼體包含： 一外殼，其經組態以包圍該致動機構的至少部分；及 一饋通界面，其包含該控制元件延伸穿過之該饋通件。
4. 如請求項3之致動器配置，其中該外殼具有遠離該壁而增加的一橫截面積。
5. 如請求項3之致動器配置，其中該外殼具有一恆定橫截面積，其中該外殼包圍該致動機構。
6. 如請求項3之致動器配置，其中該饋通界面及該外殼可彼此密封。
7. 如請求項1或2之致動器配置，其中該殼體包含用於與該空腔流體連通之一開口且視情況，該開口經設定尺寸為小於該致動機構之一尺寸，較佳地最小尺寸。
8. 如請求項1或2之致動器配置，其中該致動機構自該殼體單獨地固定至該壁。
9. 如請求項1或2之致動器配置，其中該致動機構係選自由以下各者組成之一群組：一壓電致動機構、一液壓致動機構、一氣壓致動機構、一電機械致動機構、一電液致動機構、一扭曲及捲曲聚合物致動機構、一熱致動機構及一機械致動機構。
10. 一種包含如請求項1至9中任一項之致動器配置的真空腔室，其中該壁界定該真空腔室之該空腔。
11. 一種電子光學柱，其經組態以在真空下固持，該電子光學柱包含： 如請求項10之真空腔室，其經組態以含有該真空。
12. 如請求項11之電子光學柱，其包含： 一電子光學元件，其經組態以操縱穿過該柱之一帶電粒子束之一路徑；及 一致動器總成，其經組態以致動該電子光學元件或支撐該電子光學元件之一載物台以用於相對於一源及/或該柱中之其他電子光學元件對準該電子光學元件， 其中該致動器總成包含該致動器且該施力器經組態以施加力於該電子光學元件或支撐該電子光學元件之該載物台上。
13. 如請求項12之電子光學柱，其中該電子光學元件支撐於一載物台上且視情況為一可替換模組，較佳地一現場可替換模組之部分。
14. 如請求項12或13之電子光學柱，其中該電子光學元件為一MEMS模組之部分。
15. 一種製造一致動器配置之方法，該方法包含： 提供界定一空腔之一壁； 提供一致動器，該致動器包含： 一施力器，其經組態以施加力於該空腔中之一組件上；及 一致動機構，其經組態以驅動該施力器； 經由一饋通件將經組態以控制該致動機構之一控制元件延伸穿過該殼體； 將該致動機構安置於一殼體之一內部內； 將該致動機構連接至該控制元件；及 將該殼體密封至該壁，使得該殼體自該壁突出且該致動機構與該空腔流體連通。