TW202410101A - 用於電子光學組件之隔離間隔物 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種帶電粒子光學組件，其操控一或多個帶電粒子束。該組件包含：一逆流方向元件、一順流方向元件及一隔離間隔物。該等逆流方向及順流方向元件各自包含一板，該板具有圍繞一或多個帶電粒子束之一射束路徑的一或多個孔徑。間隔物用於使該逆流方向元件與該順流方向元件彼此電隔離。間隔物界定圍繞該一或多個帶電粒子束之該射束路徑的一間隔物孔徑。間隔物包含鄰近於該逆流方向元件之一逆流方向部分、鄰近於該順流方向元件之一順流方向部分以及介於該逆流方向部分與該順流方向部分之間的一中間部分。該逆流方向部分及該順流方向部分相對於該中間部分突出，因此相比於該逆流方向部分及該順流方向部分，該間隔物孔徑在該中間部分具有一增加的尺寸。

Description

用於電子光學組件之隔離間隔物

本文中所提供之實施例大體上係關於一種隔離間隔物、一種帶電粒子光學組件、一種帶電粒子光學裝置、一種帶電粒子光學設備、一種用於使逆流方向帶電粒子光學元件與順流方向帶電粒子光學元件彼此電隔離之方法、一種用於控制帶電粒子光學組件之方法、一種用於製造隔離間隔物之方法及一種用於製造帶電粒子光學組件之方法。

當製造半導體積體電路(IC)晶片時，非所需圖案缺陷可在製造製程期間出現於基板(例如晶圓)或光罩上，藉此降低良率。可由於例如光學效應及伴隨粒子或諸如化學機械拋光之蝕刻、沈積的其他處理步驟而出現缺陷。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製程。更一般而言，基板或另一物件/材料之表面的檢測及/或量測為在其製造期間及/或之後的重要製程。

具有帶電粒子束之圖案檢測工具已用於檢測物件，例如偵測圖案缺陷。此等工具通常使用電子顯微法技術，諸如掃描電子顯微鏡(SEM)。在SEM中，運用最終減速步驟以在相對較高能量下之電子的初級電子束為目標以便使其以相對較低著陸能量著陸於目標上。電子束經聚焦作為目標上之探測光點。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電子，諸如次級電子、反向散射電子或歐傑電子(Auger electron)，其可統稱為信號電子或更一般地稱為信號粒子。可自目標之材料結構發射所產生之次級電子。

藉由使初級電子束作為探測光點遍及目標表面進行掃描，可橫越目標之表面發射次級電子。藉由自目標表面收集此等發射之次級電子，圖案檢測工具(或設備)可獲得表示目標之表面之材料結構的特性之影像類信號。在此檢測中，所收集次級電子由設備內之偵測器偵測。偵測器回應於伴隨粒子而產生信號。在檢測樣品之區域時，信號包含經處理以產生對應於樣品之所檢測區域的檢測影像之資料。影像可包含像素。各像素可對應於所檢測區域之一部分。通常，電子束檢測設備具有單一射束且可被稱作單射束SEM。已嘗試在設備中引入多電子束檢測(或「多射束工具」)，其可稱為多射束SEM (MBSEM)。

用於電子光學裝置(或柱)之另一應用係微影。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。

電子光學裝置可為用於產生、照明、投射及/或偵測一或多個帶電粒子束的設備。帶電粒子束之路徑係藉由電磁場(亦即，靜電場及磁場)控制。雜散電磁場可不合需要地使射束轉向。

在一些電子光學裝置中，靜電場通常產生於兩個電極之間。需要將高電壓施加至電極。電極之間有可能不合需要地發生電子蠕變及/或放電。

本發明提供一種在電子蠕變及/或放電風險降低之情況下實現所要高壓應用的合適架構。

根據本發明之第一態樣，提供一種用於帶電粒子光學組件之隔離間隔物，該帶電粒子光學組件用於操控逆流方向帶電粒子光學元件與順流方向帶電粒子光學元件之間的一或多個帶電粒子束，該等逆流方向帶電粒子光學元件及順流方向帶電粒子光學元件可經控制以相對於彼此具有反轉極性，該隔離間隔物經組態以使逆流方向帶電粒子光學元件與順流方向帶電粒子光學元件彼此電隔離，在隔離間隔物中界定圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的間隔物孔徑，隔離間隔物包含：逆流方向部分，其經組態以鄰近於逆流方向帶電粒子光學元件；順流方向部分，其經組態以鄰近於順流方向帶電粒子光學元件；以及中間部分，其在逆流方向部分與順流方向部分之間，其中逆流方向部分及順流方向部分相對於中間部分突出，使得相比於在逆流方向部分及順流方向部分，間隔物孔徑在中間部分在跨越射束路徑之方向上具有增加的尺寸。

根據本發明之第二態樣，提供一種經組態以操控一或多個帶電粒子束之帶電粒子光學組件，該帶電粒子光學組件包含：逆流方向帶電粒子光學元件及順流方向帶電粒子光學元件，其各自包含板，該板具有圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的一或多個孔徑；以及隔離間隔物，其經組態以使逆流方向帶電粒子光學元件與順流方向帶電粒子光學元件彼此電隔離，隔離間隔物界定圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的間隔物孔徑；其中隔離間隔物包含鄰近於逆流方向帶電粒子光學元件之逆流方向部分、鄰近於順流方向帶電粒子光學元件之順流方向部分以及逆流方向部分與順流方向部分之間的中間部分，其中逆流方向部分及順流方向部分相對於中間部分突出，使得相比於在逆流方向部分及順流方向部分，間隔物孔徑在中間部分在跨越射束路徑之方向上具有增加的尺寸。

根據本發明之第三態樣，提供一種用於在帶電粒子光學組件中使逆流方向帶電粒子光學元件與順流方向帶電粒子光學元件彼此電隔離的方法，該帶電粒子光學組件經組態以操控一或多個帶電粒子束，該方法包含：提供逆流方向帶電粒子光學元件及順流方向帶電粒子光學元件，其各自包含板，該板具有圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的一或多個孔徑；利用隔離間隔物使逆流方向帶電粒子光學元件與順流方向帶電粒子光學元件彼此電隔離，該隔離間隔物界定圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的間隔物孔徑；其中隔離間隔物包含鄰近於逆流方向帶電粒子光學元件之逆流方向部分、鄰近於順流方向帶電粒子光學元件之順流方向部分以及逆流方向部分與順流方向部分之間的中間部分，其中逆流方向部分及順流方向部分相對於中間部分突出，使得相比於在逆流方向部分及順流方向部分，間隔物孔徑在中間部分在跨越射束路徑之方向上具有增加的尺寸。

根據本發明之第四態樣，提供一種用於控制帶電粒子光學組件操控一或多個帶電粒子束之方法，該方法包含：跨越逆流方向帶電粒子光學元件及順流方向帶電粒子光學元件施加電位差，該等逆流方向帶電粒子光學元件及順流方向帶電粒子光學元件各自包含板，該板具有圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的一或多個孔徑；以及改變電位差，使得逆流方向帶電粒子光學元件與順流方向帶電粒子光學元件之間的電場之方向顛倒，視情況使用控制器控制施加至逆流方向帶電粒子光學元件及順流方向帶電粒子光學元件之電位差；其中隔離間隔物使逆流方向帶電粒子光學元件與順流方向帶電粒子光學元件彼此電隔離，該隔離間隔物界定圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的間隔物孔徑；其中隔離間隔物包含鄰近於逆流方向帶電粒子光學元件之逆流方向部分、鄰近於順流方向帶電粒子光學元件之順流方向部分以及逆流方向部分與順流方向部分之間的中間部分，其中逆流方向部分及順流方向部分相對於中間部分突出，使得相比於在逆流方向部分及順流方向部分，間隔物孔徑在中間部分在跨越射束路徑之方向上具有增加的尺寸。

根據本發明之第五態樣，提供一種製造用於帶電粒子光學組件之隔離間隔物的方法，該帶電粒子光學組件經組態以操控一或多個帶電粒子束，隔離間隔物經組態以使逆流方向帶電粒子光學元件與順流方向帶電粒子光學元件彼此電隔離，隔離間隔物界定圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的間隔物孔徑，該方法包含：將兩個或更多個平面介電質片件塑形為具有用於一或多個帶電粒子束之路徑的孔徑，不同孔徑具有內緣；以及將兩個或更多個平面片件固定在一起以形成隔離間隔物，使得隔離間隔物具有包含兩個或更多個平面片件之內緣的內表面，以使得隔離間隔物包含：逆流方向部分，其用於緊固至逆流方向帶電粒子光學元件；順流方向部分，其用於緊固至順流方向帶電粒子光學元件；以及中間部分，其在逆流方向部分與順流方向部分之間，逆流方向部分及順流方向部分相對於中間部分突出，使得相比於在逆流方向部分及順流方向部分，間隔物孔徑在中間部分在跨越射束路徑之方向上具有增加的尺寸。

根據本發明之第六態樣，提供一種用於製造帶電粒子光學組件之方法，該帶電粒子光學組件經組態以操控一或多個帶電粒子束，該方法包含：提供逆流方向帶電粒子光學元件及順流方向帶電粒子光學元件，其各自包含板，該板具有圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的一或多個孔徑；以及將逆流方向帶電粒子光學元件及順流方向帶電粒子光學元件固定至隔離間隔物之任一側，該隔離間隔物經組態以使逆流方向帶電粒子光學元件與順流方向帶電粒子光學元件彼此電隔離，隔離間隔物界定圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的間隔物孔徑；其中隔離間隔物包含鄰近於逆流方向帶電粒子光學元件之逆流方向部分、鄰近於順流方向帶電粒子光學元件之順流方向部分以及逆流方向部分與順流方向部分之間的中間部分，其中逆流方向部分及順流方向部分相對於中間部分突出，使得相比於在逆流方向部分及順流方向部分，間隔物孔徑在中間部分在跨越射束路徑之方向上具有增加的尺寸。

本發明之優點將自與隨附圖式結合獲取之以下描述變得顯而易見，在該等隨附圖式中藉助於說明及實例闡述本發明之某些實施例。

相關申請案的交叉參考

本申請案主張於2022年7月12日申請且以全文引用的方式併入本文中之EP申請案22184444.2的優先權。

可藉由顯著增加IC晶片上之電路構件(諸如電晶體、電容器、二極體等)之填集密度來實現裝置之實體大小減小，及電子裝置之計算能力增強。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。半導體IC製造為具有數百個個別步驟之複雜且耗時的製程。製造IC晶片之製程的任一步驟中之誤差有可能不利地影響最終產品之功能。僅一個缺陷就可造成裝置故障。需要改良製程之總良率。舉例而言，為獲得50步驟製程(其中步驟可指示形成於晶圓上之層的數目)之75%良率，各個別步驟之良率必須高於99.4%。若個別步驟具有95%之良率，則總製程良率將低達7%至8%。

維持高基板(亦即，晶圓)產出量(被定義為每小時處理的基板之數目)亦係合乎需要的。高製程良率及高基板產出量可受到缺陷之存在影響。在需要操作員干預來查核缺陷時尤其如此。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IC晶片之高良率及低成本係所需的。

掃描電子顯微鏡包含掃描裝置及偵測器設備。掃描裝置包含：照明設備，其包含用於產生初級電子之電子源；以及投射設備，其用於利用一或多個聚焦的初級電子束來掃描目標，諸如基板。初級電子與目標相互作用且產生相互作用產物，諸如信號粒子，例如次級電子及/或反向散射電子。次級電子可被視為具有高達50 eV之能量。儘管具有大體上為零至帶電粒子裝置之最大能量值的能量頻譜，但反向散射電子習知地設定成能量超過50 eV之電子(或信號電子)。在掃描目標時，偵測設備捕捉來自目標之信號粒子(例如，次級電子及/或反向散射電子)，使得掃描電子顯微鏡可產生目標之經掃描區域的影像。體現此等掃描電子顯微鏡特徵之電子光學設備的設計可具有單一射束。為了獲得較高產出量諸如用於檢測，設備之一些設計使用多個聚焦之初級電子束，亦即多射束。多射束之組成射束可被稱作子射束或細射束。多射束可同時掃描目標之不同部分。因此，相比於單射束檢測設備，多射束檢測設備可例如藉由以較高速度移動目標而更快速地檢測目標。

在多射束檢測設備中，初級電子束中之一些的路徑遠離掃描裝置之中心軸線，亦即主電子光學軸線(在本文中亦被稱作帶電粒子軸線)的中點移位。為確保所有電子束以大致相同之入射角到達樣品表面，需要操控具有距中心軸線更大徑向距離之子射束路徑比具有更接近中心軸線之路徑之子射束路徑經過更大的角度。此較強操控可引起像差，該等像差使得所得影像為模糊且離焦的。實例為將各子射束路徑之焦點引入至不同焦平面中的球面像差。特定言之，對於並非在中心軸線上的子射束路徑，子射束中焦平面之改變隨著自中心軸線的徑向位移而更大。當偵測來自目標之信號粒子(例如，次級電子)時，此類像差及散焦效應可保持與該等信號粒子相關聯，例如，由子射束在目標上形成之光點的形狀及大小將受影響。因此，此類像差使在檢測期間產生的所得影像之品質降低。

下文描述已知多射束檢測設備之實施方式。

諸圖為示意性的。出於清楚起見，誇示圖式中之構件之相對尺寸。在以下圖式描述內，相同或類似參考編號係指相同或類似構件或實體，且僅描述關於個別實施例之差異。儘管描述及圖式係針對電子光學設備，但應瞭解，實施例不用於將本發明限制為特定帶電粒子。貫穿本發明文件對電子及與關於電子所提及之項目的參考因此更一般而言可被認為對帶電粒子及關於帶電粒子所提及之項目的參考，其中帶電粒子未必為電子。

現參考圖1，其為繪示例示性電子束評估設備或檢測設備100之示意圖。圖1之檢測設備100包括真空腔室10、裝載鎖定腔室20、電子光學設備、裝備前端模組(EFEM) 30及控制器50。電子光學裝置40可在真空腔室10內。電子光學設備可包含電子光學裝置40 (亦被稱作電子光學裝置、電子束裝置或電子束裝置)及機動或致動載物台。

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)或目標的基板前開式單元匣(FOUP)(基板、晶圓及樣品在下文中統稱為「目標」)。EFEM 30中之一或多個機器人臂(圖中未示)將目標輸送至裝載鎖定腔室20。

裝載鎖定腔室20用以移除目標周圍之氣體。裝載鎖定腔室20可連接至裝載鎖定真空泵系統(圖中未示)，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。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，使得目標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，將目標輸送至可藉以檢測目標之電子光學裝置40。電子光學裝置40可包含單射束或多射束電子光學設備。

控制器50電連接至電子光學裝置40。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中經繪示為在包括主腔室10、裝載鎖定腔室20及EFEM 30之結構外部，但應理解控制器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。雖然本發明提供容納電子束檢測設備之主腔室10的實例，但應注意，本發明之態樣就其最廣泛意義而言不限於容納電子光學裝置之腔室。實情為，應瞭解，亦可將前述原理應用於在第二壓力下操作之其他設備及設備的其他配置。

現參考圖2，其為評估設備(例如，圖1之檢測設備100)之例示性多射束電子光學裝置40的示意圖。在替代實施例中，檢測設備100為單射束評估設備。電子光學裝置40可包含電子源201、射束形成器陣列372 (亦被稱作槍孔徑板、庫侖孔徑陣列或預子射束形成孔徑陣列)、聚光透鏡310、源轉換器(或微光學陣列) 320、物鏡331及目標308。在一實施例中，聚光透鏡310係磁性的。(在單射束評估設備中可具有與多射束評估設備相同的特徵，不同之處在於具有陣列孔徑372、320之電子光學構件可具有單一孔徑。源轉換器320可沿著射束路徑替換為多個電子光學構件。)目標308可由載物台上之支撐件支撐。載物台可為機動的。載物台移動以使得目標308藉由伴隨電子掃描。電子源201、射束形成器陣列372、聚光透鏡310可為電子光學裝置40所包含之照明設備的構件。下文更詳細地描述之源轉換器320 (亦被稱作源轉換單元)及物鏡331可為電子光學裝置40所包含之投射設備的構件。

電子源201、射束形成器陣列372、聚光透鏡310、源轉換器320及物鏡331與電子光學裝置40之主電子光學軸線304對準。電子源201可大體上沿著電子光學軸線304且利用源交越(虛擬或真實) 301S產生初級射束302。在操作期間，電子源201經組態以發射電子。藉由提取器及/或陽極提取或加速電子以形成初級射束302。

射束形成器陣列372切割初級電子束302之周邊電子以降低隨之發生的庫侖效應。初級電子束302可藉由射束形成器陣列372修整成指定數目的子射束，諸如三個子射束311、312及313。應理解，描述意欲應用於具有任何數目之子射束(諸如一個、兩個或多於三個)的電子光學裝置40。射束形成器陣列372在操作中經組態以阻擋周邊電子以降低庫侖效應。庫侖效應可增大探測光點391、392、393中之各者之大小，且因此使檢測解析度劣化。射束形成器陣列372減少由射束中投射的電子之間的庫侖相互作用而產生的像差。射束形成器陣列372可包括用於甚至在源轉換器320之前產生初級子射束的多個開口。

源轉換器320經組態以將由射束形成器陣列372透射之射束(包括子射束(若存在))轉換成朝向目標308投射之子射束。在實施例中，源轉換器為單元。替代地，術語源轉換器可簡單地用作用於自子射束形成細射束之構件群組的集體術語。

如圖2中所繪示，在實施例中，電子光學裝置40包含具有孔徑圖案(亦即，以一形成方式配置之孔徑)之射束限制孔徑陣列321，該孔徑圖案經組態以界定朝向目標308投射的細射束(或子射束)之外部尺寸。在實施例中，射束限制孔徑陣列321為源轉換器320之部分。在替代實施例中，射束限制孔徑陣列321為主裝置逆流方向的系統之部分。在實施例中，射束限制孔徑陣列321將子射束311、312、313中之一或多者劃分成細射束，使得朝向目標308投射的細射束之數目大於透射穿過射束形成器陣列372的子射束之數目。在替代實施例中，射束限制孔徑陣列321保持入射於射束限制孔徑陣列321上的子射束之數目，在此情況下子射束之數目可與朝向目標308投射的細射束之數目相等。

如圖2中所繪示，在實施例中，電子光學裝置40包含預彎曲偏轉器陣列323，該預彎曲偏轉器陣列具有用以分別使子射束311、312及313彎曲之預彎曲偏轉器323_1、323_2及323_3。預彎曲偏轉器323_1、323_2及323_3可使子射束311、312及313之路徑彎曲至射束限制孔徑陣列321上。

電子光學裝置40亦可包括具有影像形成偏轉器322_1、322_2及322_3之影像形成元件陣列322。存在與各細射束之路徑相關聯的各別偏轉器322_1、322_2及322_3。偏轉器322_1、322_2及322_3經組態以使細射束之路徑朝向電子光學軸線304偏轉。經偏轉細射束形成源交越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投射至目標308上且在該目標上形成探測光點391、392、393。電子光學裝置40亦可包括像差補償器陣列324，該像差補償器陣列經組態以補償可存在於子射束中之各者中的像差。在實施例中，像差補償器陣列324包含經組態以對各別細射束進行操作的透鏡。透鏡可呈透鏡陣列之形式。陣列中之透鏡可對多射束之不同細射束進行操作。像差補償器陣列324可例如包括例如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射束之在探測光點391、392及393中明顯的場彎曲像差。像差補償器陣列324可包括具有微像散校正器之像散補償器陣列(圖中未示)。微像散校正器可例如經控制以對子射束進行操作來補償另外存在於探測光點391、392及393中之像散像差。

源轉換器320可進一步包含具有預彎曲偏轉器323_1、323_2及323_3以分別使子射束311、312及313彎曲的預彎曲偏轉器陣列323。預彎曲偏轉器323_1、323_2及323_3可使子射束之路徑彎曲至射束限制孔徑陣列321上。在實施例中，預彎曲微偏轉器陣列323可經組態以使子射束之子射束路徑朝向射束限制孔徑陣列321之平面的正交平面彎曲。在替代實施例中，聚光透鏡310可將子射束之路徑方向調整至射束限制孔徑陣列321上。聚光透鏡310可例如聚焦(準直)三個子射束311、312及313以使其變為沿著主電子光學軸線304的大體上平行射束，使得三個子射束311、312及313大體上垂直地入射至源轉換器320上，該源轉換器可對應於射束限制孔徑陣列321。在此類替代實施例中，預彎曲偏轉器陣列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及預彎曲偏轉器陣列323可包含多層子射束操控裝置，該等子射束操控裝置中之一些可呈陣列形式，例如：微偏轉器、微透鏡或微像散校正器。射束路徑可以旋轉方式操控。可藉由磁透鏡施加旋轉校正。另外或替代地，可藉由諸如聚光透鏡配置之現有磁透鏡達成旋轉校正。

在電子光學裝置40之當前實例中，細射束分別藉由影像形成元件陣列322之偏轉器322_1、322_2及322_3朝向電子光學軸線304偏轉。應理解，細射束路徑在到達偏轉器322_1、322_2及322_3之前可能已經對應於電子光學軸線304。

物鏡331將細射束聚焦至目標308之表面上，亦即，其將三個虛擬影像投射至目標表面上。目標表面上之由三個子射束311至313形成的三個影像在該目標表面上形成三個探測光點391、392及393。在實施例中，子射束311至313之偏轉角經調整以穿過或接近物鏡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。在配置中，物鏡331為磁性的。儘管提及三個細射束，但此僅作為實例。可存在任何數目個細射束。

操控器經組態以操控一或多個帶電粒子束。術語操控器涵蓋偏轉器、透鏡及孔徑。預彎曲偏轉器陣列323、像差補償器陣列324及影像形成元件陣列322可個別地或彼此組合稱作操控器陣列，此係因為其操控帶電粒子之一或多個子射束或細射束。透鏡及偏轉器322_1、322_2及322_3可被稱作操控器，此係因為其操控帶電粒子之一或多個子射束或細射束。

在實施例中，提供射束分離器(圖中未示)。射束分離器可在源轉換器320順流方向。射束分離器可為例如韋恩濾光器，其包含靜電偶極子場及磁偶極子場。射束分離器可在物鏡331逆流方向。射束分離器可在射束路徑之方向上定位於屏蔽件(下文更詳細地描述)之鄰近區段之間。屏蔽件之內表面可自射束分離器徑向地向內。替代地，射束分離器可在屏蔽件內。在操作中，射束分離器可經組態以藉由靜電偶極子場對子射束之個別電子施加靜電力。在實施例中，靜電力與藉由射束分離器之磁偶極子場施加於子射束之個別初級電子上的磁力在量值上相等但在方向上相反。子射束因此可以至少大體上零偏轉角而至少大體上筆直地穿過射束分離器。磁力之方向取決於電子之運動方向，而靜電力之方向並不取決於電子之運動方向。因此，因為次級電子及反向散射電子(或信號電子)與初級電子大體上在相反方向上移動，所以施加於次級電子及反向散射電子(或信號粒子)上的磁力將不再抵消靜電力，其結果是移動通過射束分離器之次級電子及反向散射電子將偏轉遠離電子光學軸線304。

在實施例中，提供次級裝置(圖中未示)，其包含用於偵測對應次級帶電粒子束之偵測元件。在次級射束入射偵測元件後，元件可產生對應強度信號輸出。輸出可經導引至影像處理系統(例如，控制器50)。各偵測元件可包含可呈柵格形式的陣列。陣列可具有一或多個像素；各像素可對應於陣列之一元件。偵測元件之強度信號輸出可為由偵測元件內之所有像素產生之信號總和。

在實施例中，提供次級投射設備及其相關聯電子偵測裝置(圖中未示)。可將次級投射設備及其關聯電子偵測裝置與次級裝置之副電子光學軸線對準。在實施例中，射束分離器經配置以使次級電子束之路徑朝向次級投射設備偏轉。次級投射設備隨後將次級電子束之路徑聚焦至電子偵測裝置之複數個偵測區上。次級投射設備及其相關聯電子偵測裝置可使用次級電子或反向散射電子(或信號粒子)記錄並產生目標308之影像。

此韋恩濾光器、次級裝置及/或次級投射設備可設置於單射束評估設備中。另外及/或替代地，偵測裝置可處於物鏡順流方向，例如在操作期間面向樣品。在替代性配置中，偵測器裝置沿著帶電粒子束朝向樣品之路徑定位。在此類配置中，不具有韋恩濾光器、次級裝置及次級投射設備。偵測裝置可沿著帶電粒子束路徑朝向樣品之路徑定位於一或多個位置處，諸如在操作期間面向樣品，例如圍繞帶電粒子束之路徑。此類偵測器裝置可具有孔徑且可為環形的。不同偵測器裝置可沿著帶電粒子之路徑定位以偵測具有不同特性之信號粒子。沿著帶電粒子束之路徑的電子光學元件可經配置及控制以將具有不同各別特性的信號粒子在沿著帶電粒子束之路徑的不同位置處聚焦至各別偵測器裝置，該等電子光學元件可包括具有用於帶電粒子束之路徑的孔徑之一或多個靜電板。此類靜電板可沿著帶電粒子束之路徑串聯地配置成兩個或更多個鄰接板。

在實施例中，檢測設備100包含單一源。

電子光學裝置內之任何元件或元件集合可為可替換的或可現場替換的。電子光學裝置中之一或多個電子光學構件(尤其是對子射束操作或產生子射束之電子光學構件，諸如孔徑陣列及操控器陣列)可包含一或多個微機電系統(MEMS)。預彎曲偏轉器陣列323可為MEMS。MEMS係使用微型製造技術製成之微型化機械及機電元件。在實施例中，電子光學裝置40包含孔徑、透鏡及形成為MEMS之偏轉器。在實施例中，諸如透鏡及偏轉器322_1、322_2及322_3之操控器被動地、主動地、作為整個陣列、個別地或以陣列內之群組方式可控制，以便控制朝向目標308投射的帶電粒子之細射束。

在實施例中，電子光學裝置40可包含在帶電粒子路徑上的替代及/或額外構件，諸如透鏡及其他構件，其中一些早先已參考圖1及圖2加以描述。此類配置之實例繪示於稍後更詳細地描述的圖3及圖4中。特定言之，實施例包括將來自源之帶電粒子束劃分成複數個子射束之電子光學裝置40。複數個各別物鏡可將子射束投射至樣品上。在一些實施例中，複數個聚光透鏡設置於物鏡逆流方向。聚光透鏡將子射束中之各者聚焦至物鏡逆流方向的中間焦點。在一些實施例中，準直器設置於物鏡逆流方向。校正器可經提供以減小聚焦誤差及/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。在提供聚光透鏡之情況下，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由樣品發射之帶電粒子。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品。偵測器可包含例如偵測器元件之陣列，該陣列可對應於多射束配置之細射束陣列。偵測器陣列中之偵測器(或偵測器元件)可產生可與所產生影像之像素相關聯的偵測信號。聚光透鏡、物鏡及/或偵測器可形成為MEMS或CMOS裝置。

圖3係例示性電子光學裝置40之另一設計的示意圖。電子光學裝置40可包含源201及一或多個電子光學組件。替代地，包含電子光學裝置40之電子光學設備可包含源201。電子光學裝置40可包含上部射束限制器252、準直器元件陣列271、控制透鏡陣列250、掃描偏轉器陣列260、物鏡陣列241、射束塑形限制器242及偵測器陣列。源201提供帶電粒子(例如，電子)束。聚焦於樣品208上之多射束自源201提供之射束導出。子射束可自射束導出，例如使用界定射束限制孔徑陣列之射束限制器。源201理想地為具有亮度與總發射電流之間的良好折衷的高亮度熱場發射器。

上部射束限制器252界定一射束限制孔徑陣列。上部射束限制器252可稱為一上部射束限制孔徑陣列或逆流方向射束限制孔徑陣列。上部射束限制器252可包含具有複數個孔徑之一板(其可為一板狀主體)。上部射束限制器252自源201發射之帶電粒子射束形成子射束。除促成形成子射束之部分之外的射束部分可由上部射束限制器252阻擋(例如，吸收)，以免干擾順流方向子射束。上部射束限制器252可被稱為一子射束界定孔徑陣列。

準直器元件陣列271設置於上部射束限制器之順流方向。各準直器元件準直一各別子射束。準直器元件陣列271可使用MEMS製造技術形成以便在空間上為緊湊的。在圖3中所例示之一些實施例中，準直器元件陣列271為在源201之順流方向射束路徑中之第一偏轉或聚焦電子光學陣列元件。在另一配置中，準直器可完全或部分地呈一巨型準直器之形式。此類巨型準直器可在上部射束限制器252之逆流方向，因此其在多射束產生之前對來自源之射束進行操作。一磁透鏡可用作巨型準直器。

在準直器元件陣列之順流方向，存在控制透鏡陣列250。控制透鏡陣列250包含複數個控制透鏡。各控制透鏡包含連接至各別電位源之至少兩個電極(例如，兩個或三個電極)。控制透鏡陣列250可包含連接至各別電位源之兩個或更多個(例如，三個)板狀電極陣列。控制透鏡陣列250與物鏡陣列241相關聯(例如，該兩個陣列接近於彼此定位及/或以機械方式彼此連接及/或作為一單元一起被控制)。控制透鏡陣列250定位於物鏡陣列241逆流方向。控制透鏡預聚焦子射束(例如，在子射束到達物鏡陣列241之前對子射束施加聚焦動作)。預聚焦可減少子射束之發散或提高子射束之會聚速率。

如所提及，控制透鏡陣列250係與物鏡陣列241相關聯。如上文所描述，控制透鏡陣列250可被視為提供除物鏡陣列241之電極242、243之外的電極例如作為物鏡陣列組件之一部分。控制透鏡陣列250之該等額外電極允許用於控制子射束之電子光學參數的進一步自由度。在一實施例中，控制透鏡陣列250可被視為物鏡陣列241之額外電極，從而實現物鏡陣列241之各別物鏡的額外功能。在一配置中，此類電極可被視為物鏡陣列之部分，從而向物鏡陣列241之物鏡提供額外功能。在此類配置中，即使在控制透鏡僅被稱作物鏡之一部分的範圍內，例如就將一或多個額外自由度提供給物鏡而言，該控制透鏡亦被認為對應物鏡之部分。儘管控制透鏡陣列241可與物鏡陣列250無差別且為物鏡陣列之部分，但在本說明書中，控制透鏡陣列250被視為與物鏡陣列241不同且分離。

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，橢圓形狀用以表示透鏡，類似於光學透鏡中經常採用之雙凸面形式。然而，在諸如本文中所論述之彼等帶電粒子配置的帶電粒子配置之上下文中，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。如上文所描述，替代地，透鏡陣列可包含具有孔徑之多個板。

可提供包含複數個掃描偏轉器之掃描偏轉器陣列260。掃描偏轉器陣列260可使用MEMS製造技術形成。各掃描偏轉器在樣品208上掃描各別子射束。掃描偏轉器陣列260可因此包含用於各子射束之掃描偏轉器。各掃描偏轉器可使子射束在一個方向(例如，平行於單一軸線，諸如X軸)上或在兩個方向(例如，相對於兩個非平行軸線，諸如X軸及Y軸)上偏轉。偏轉係為了使得在一個或兩個方向上(亦即，一維地或二維地)跨樣品208掃描子射束。在實施例中，EP2425444中所描述之掃描偏轉器可用於實施掃描偏轉器陣列260，特定地關於掃描偏轉器之該文獻特此以全文引用之方式併入。掃描偏轉器陣列260 (例如，使用如上文所提及之MEMS製造技術形成)可比巨型掃描偏轉器在空間上更緊湊。在另一配置中，可在上部射束限制器252逆流方向使用巨型掃描偏轉器。其功能可類似或等效於掃描偏轉器陣列，但其在產生多射束之細射束之前對來自源之射束進行操作。

提供包含複數個物鏡之物鏡陣列241以將子射束導引至樣品208上。各物鏡包含連接至各別電位源之至少兩個電極(例如，兩個或三個電極)。物鏡陣列241可包含連接至各別電位源之兩個或更多個(例如，三個)板狀電極陣列。由板狀電極陣列形成的各物鏡可為對不同子射束進行操作的微透鏡。各板界定複數個孔徑(其亦可被稱作孔)。板中之各孔徑之位置對應於另一板(或多個板)中之一對應孔徑(或多個孔徑)的位置。對應孔徑界定物鏡，且對應孔徑之各集合因此在使用時對多射束中之同一子射束進行操作。各物鏡將多射束之各別子射束投射至樣品208上。

具有僅兩個電極之物鏡陣列241可比具有更多電極之物鏡陣列241具有更低像差。三電極物鏡的電極之間可具有更大電位差且因此成為較強透鏡。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。此類額外電極可被視為形成控制透鏡陣列250。較之單透鏡，兩個電極透鏡之優點在於入射射束之能量不必與出射射束相同。有益地，此兩個電極透鏡陣列上之電位差使得其能夠充當加速或減速透鏡陣列。

物鏡陣列可形成物鏡陣列組件之部分以及掃描偏轉器陣列260、控制透鏡陣列250及準直器元件陣列271之任一者或全部。物鏡陣列組件可進一步包含射束塑形限制器242。射束塑形限制器242界定射束限制孔徑陣列。射束塑形限制器242可被稱作下部射束限制器、下部射束限制孔徑陣列或最後射束限制孔徑陣列。射束塑形限制器242可包含具有複數個孔徑之板(其可為板狀主體)。射束塑形限制器242在控制透鏡陣列250之至少一個電極(視情況所有電極)順流方向。在一些實施例中，射束塑形限制器242在物鏡陣列241之至少一個電極(視情況所有電極)逆流方向。

在一配置中，射束塑形限制器242在結構上與物鏡陣列241之電極302整合在一起。理想地，射束塑形限制器242定位於具有低靜電場強度之區中。射束限制孔徑中之各者與物鏡陣列241中之對應物鏡對準。對準使得來自對應物鏡之子射束之一部分可穿過射束限制孔徑且沖射至樣品208上。射束塑形限制器242之孔徑的直徑可小於物鏡陣列241、控制透鏡陣列250、偵測器陣列240及上部射束限制器陣列252中之至少一者的孔徑。各射束限制孔徑具有射束限制效應，從而僅允許入射至射束塑形限制器242上之子射束的選定部分穿過射束限制孔徑。該選定部分可使得僅穿過物鏡陣列中之各別孔徑之中心部分的各別子射束之一部分到達樣品。中心部分可具有圓形截面及/或以子射束之射束軸線為中心。

在實施例中，電子光學裝置40經組態以控制物鏡陣列組件(例如，藉由控制施加至控制透鏡陣列250之電極之電位)，使得控制透鏡之焦距大於控制透鏡陣列250與物鏡陣列241之間的分離度。因此，控制透鏡陣列250與物鏡陣列241可相對接近地定位在一起，其中來自控制透鏡陣列250之聚焦動作太弱，無法在控制透鏡陣列250與物鏡陣列241之間形成中間焦點。控制透鏡陣列及物鏡陣列一起操作以獲得至同一表面的經組合焦距。無中間焦點之組合操作可降低像差風險。在其他實施例中，物鏡陣列組件可經組態以在控制透鏡陣列250與物鏡陣列241之間形成中間焦點。

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

除物鏡陣列241以外，亦提供控制透鏡陣列250，該控制透鏡陣列提供用於控制子射束之性質之額外自由度。即使當控制透鏡陣列250及物鏡陣列241相對接近地設置時，亦提供額外自由度，例如使得在控制透鏡陣列250與物鏡陣列241之間不形成中間焦點。控制透鏡陣列250可用以相對於射束之縮小率最佳化射束張角及/或控制傳遞至物鏡陣列241之射束能量。控制透鏡可包含兩個或三個或更多個電極。若存在兩個電極，則共同地控制縮小率及著陸能量。若存在三個或更多個電極，則可獨立地控制縮小率及著陸能量。應注意，控制透鏡陣列250之大多數順流方向電極可為物鏡陣列241之大多數逆流方向電極。亦即，控制透鏡陣列250及物鏡陣列241可共用一電極。共用電極為各透鏡提供不同的透鏡效應，各透鏡效應係針對透鏡之兩個相對表面(亦即，逆流方向表面及順流方向表面)。控制透鏡可因此經組態以調整各別子射束之縮小率及/或射束張角及/或在基板上的著陸能量(例如，使用電源以將合適之各別電位施加至控制透鏡及物鏡之電極)。此最佳化可在不對物鏡之數目具有過度負面影響且在不過度降低物鏡之像差的情況下(例如，在不減少物鏡之強度的情況下)達成。使用控制透鏡陣列使得物鏡陣列能夠在其最佳電場強度下操作。應注意，希望參考縮小率及張角意欲參考相同參數之變化。在理想配置中，一定範圍之縮小率與對應張角之乘積係恆定的。然而，張角可受使用孔徑影響。

在實施例中，可將著陸能量的所要值控制在例如1000 eV至5000 eV之預定範圍內。理想地，主要藉由控制離開控制透鏡之電子的能量來改變著陸能量。物鏡內之電位差較佳地在此變化期間保持恆定，使得物鏡內之電場保持儘可能高。另外，施加至控制透鏡之電位可用以最佳化射束張角及縮小率。控制透鏡可用以鑒於著陸能量變化而改變縮小率。理想地，各控制透鏡包含三個電極以便提供兩個獨立控制變數。例如，電極中之一者可用於控制放大率，而不同電極可用於獨立地控制著陸能量。替代地，各控制透鏡可僅具有兩個電極。當僅存在兩個電極時，電極中之一者可需要控制放大率及著陸能量兩者。

偵測器陣列(圖中未示)經提供以偵測自樣品208發射之帶電粒子。所偵測之帶電粒子可包括由掃描電子顯微鏡偵測到之帶電粒子(例如，信號粒子)中之任一者，包括來自樣品208之次級(例如，發射)及/或反向散射電子。偵測器可為將電子光學裝置之表面(例如，電子光學裝置之底部表面)設置成面向樣品208之陣列。替代地，偵測器陣列係在底部表面逆流方向，或例如在物鏡陣列或控制透鏡陣列中或順流方向。偵測器陣列之元件可對應於多射束配置之細射束。藉由陣列元件偵測電子而產生的信號經傳輸至處理器以用於產生影像。信號可對應於影像之像素。

在其他實施例中，提供巨型掃描偏轉器及掃描偏轉器陣列260兩者。在此類配置中，在樣品表面上掃描子射束可藉由共同，較佳地同步控制巨型掃描偏轉器及掃描偏轉器陣列260來達成。

在實施例中，如圖4中所例示，提供電子光學裝置陣列500。陣列500可包含本文中所描述之複數個任一電子光學裝置。電子光學裝置中之各者將各別多射束同時聚焦至同一樣品之不同區上。各電子光學裝置可自來自不同各別源201之帶電粒子束形成子射束。各各別源201可為複數個源201中之一個源。該複數個源201之至少一子集可設置為源陣列。源陣列可包含設置於共同基板上之複數個源201。複數個多射束同時聚焦至同一樣品之不同區上允許同時處理(例如，評估)樣品208之增加區域。陣列500中之電子光學裝置可彼此鄰近地配置以便將各別多射束投射至樣品208之鄰近區上。

可在陣列500中使用任何數目之電子光學裝置。較佳地，電子光學裝置之數目係在兩(2)個，理想地九(9)個至一百(100)個，甚至兩百(200)個之範圍內。在實施例中，電子光學裝置係以矩形陣列或以六邊形陣列之形式配置。在其他實施例中，電子光學裝置係以不規則陣列或以具有除矩形或六邊形之外之幾何形狀的規則陣列之形式提供。陣列500中之各電子光學裝置可以本文在參考單一電子光學裝置時所描述之方式中之任一者組態，如上文所描述，尤其係關於參考圖5或圖6所繪示及描述的實施例所描述。此類配置之細節描述於在2020年7月6日申請之EPA 20184161.6中，特此以引用之方式併入關於物鏡如何併入及調適以用於多裝置配置之該文獻。

在圖4之實例中，陣列500包含上文參考圖3所描述之類型的複數個電子光學裝置。此實例中之電子光學裝置中之各者因此包含掃描偏轉器陣列260及準直器元件陣列271兩者。如上文所提及，掃描偏轉器陣列260及準直器元件陣列271由於其空間緊湊性而特別良好地適合併入至電子光學裝置陣列500中，該空間緊湊性便於電子光學裝置接近於彼此定位。相比於使用磁透鏡作為準直器之其他配置，電子光學裝置之此配置可為較佳的。磁透鏡對於併入至意欲在多裝置配置(例如，多柱配置)中使用之電子光學裝置中可具有挑戰性，此係例如由於柱之間的磁干涉。

除如下文所描述及圖5中所繪示之外，多射束電子光學裝置之替代設計可具有與關於圖3所描述相同的特徵。多射束電子光學裝置之替代設計可包含在物鏡陣列配置241逆流方向的聚光透鏡陣列231，如2020年2月21日申請之EP申請案20158804.3中所揭示，該申請案就具有準直器及其構件的多射束裝置之描述而言特此以引用之方式併入。此類設計不需要射束塑形限制器陣列242或上部射束限制器陣列252，此係因為與聚光透鏡陣列231相關聯之射束限制孔徑陣列可塑形來自源201之射束的多射束之細射束211、212、213。聚光透鏡之射束限制孔徑陣列亦可充當透鏡陣列中之電極。

細射束211、212、213之路徑遠離聚光透鏡陣列231發散。聚光透鏡陣列231將所產生之細射束聚焦至聚光透鏡陣列231與物鏡陣列組件241之間的中間焦點(亦即，朝向控制透鏡陣列及物鏡陣列)。準直器陣列271可處於中間焦點處而非與物鏡陣列組件241相關聯。

準直器可減少發散細射束路徑之發散度。準直器可準直發散細射束路徑，使得其大體上朝向物鏡陣列組件平行。校正器陣列可存在於多射束路徑中，例如與聚光透鏡陣列、中間焦點及物鏡陣列組件相關聯。偵測器240可整合至物鏡241中。偵測器240可在物鏡241之底部表面上，以便在使用時面向樣品。

在繪示於圖5中且參考圖5所描述之配置之實施例中，偵測器在電子光學裝置40中可位於如參考圖3之電子光學裝置所描述且如繪示於其中的類似位置中。偵測器240可整合至物鏡陣列241及控制透鏡陣列250 ((若存在)其並未描繪於圖5中)中。偵測器可在沿著多射束之子射束之路徑的不同位置處具有多於一個偵測器，例如各陣列與不同電子光學元件相關聯，該電子光學元件諸如物鏡陣列及/或控制透鏡陣列之電極。物鏡陣列241及諸如控制透鏡陣列250之相關聯電子光學元件可包含於組件中，該組件可為可被稱作電子光學組件700之單塊組件。在實施例中，偵測器240與電子光學組件700之板710、720相關聯或甚至整合至板中。舉例而言，偵測器240可處於包含物鏡241的電子光學組件700之底部表面上。偵測器240可具備電連接件60，如此文件中別處所描述。在變體中，偵測器具有定位於物鏡陣列(視情況，及控制透鏡陣列250)逆流方向，例如電子光學組件700逆流方向之偵測器陣列。在電子光學組件700與偵測器陣列之間可為韋恩濾光器陣列，該韋恩濾光器陣列在順流方向上將帶電粒子束導向樣品且將來自樣品之信號粒子導引至偵測器陣列。

電子光學裝置陣列可具有如參考圖3之多射束裝置所描述的此設計之多個多射束裝置，如圖4中所繪示。多個多射束裝置可以多射束裝置陣列形式配置。在2020年2月21日申請之以引用的方式併入本文中的EP申請案20158732.6中關於多射束設備之多裝置配置繪示並描述此類配置，該多裝置配置具有經揭示具有在中間焦點處之準直器的多射束裝置之設計。多射束設備之另一替代設計包含多個單射束裝置。出於本文中所描述之本發明之目的產生的單射束可類似於或等效於由單一裝置產生的多射束。各裝置可具有相關聯偵測器。此類多裝置設備可以三個、四個、九個、十九個、五十個、一百個或甚至一百個裝置之裝置陣列形式配置，各裝置產生單射束或(在單射束裝置之情況下)細射束或複數個射束(在多射束裝置之情況下)。在此另外替代設計中，裝置陣列可具有共同真空系統，各裝置具有單獨的真空系統或裝置之群組經指派不同的真空系統。

電子光學裝置40可為檢測(或度量衡檢測)設備之構件或電子束微影設備之部分。多射束帶電粒子設備可用於一般而言包括電子顯微法(並非僅掃描電子顯微法及微影術)之多個不同應用中。

電子光學軸線304描述帶電粒子通過源201並自該源輸出之路徑。除非明確提及，否則多射束之子射束及細射束可全部大體上平行於電子光學軸線304，至少穿過例如參看圖2所繪示及描述之配置的操控器或電子光學陣列。電子光學軸線304可與電子光學裝置40之機械軸線相同或不同。在關於圖2至圖5所繪示及描述之配置之情形下，電子光學軸線可對應於多射束之中心射束(例如，射束212)的路徑。多射束之射束在準直位置(例如，對應於中間焦點平面(如圖5中所示)或上部射束限制器252之準直器陣列271的位置)與樣品208之表面之間大體上彼此平行(例如沿著電子光學軸線304)。

電子光學裝置40可包含如圖6或圖7中所繪示用於操控電子細射束的電子光學組件700。舉例而言，電子光學組件700可包含以下各者中之一或多者(在非有限清單中)：物鏡陣列241及/或聚光透鏡陣列231及/或準直器元件陣列271及/或個別射束校正器及/或偏轉器及/或韋恩濾光器陣列。特定言之，物鏡331及/或聚光透鏡310及/或控制透鏡250可包含電子光學組件700。

電子光學組件經組態以提供兩個或更多個板(或基板)之間的電位差。在充當電極之板之間產生靜電場。靜電場在兩個板之間產生吸引力。吸引力可隨著電位差增加而增加。

如圖7中所繪示，在實施例中，該等板中之至少一者具有階梯式厚度，使得陣列板在對應於孔徑陣列之區中比在陣列板之另一區中更薄。具有階梯式厚度係有利的，例如其中板之兩個部分具有不同的厚度，此係因為在高電位差下，該板經受較高靜電力，該靜電力在板具有一致厚度且例如過薄時可導致彎曲。板之彎曲可不利地影響射束間均勻性。因此，厚板有利於減輕彎曲。然而，若板在孔徑陣列之區中過厚，則其可導致不合需要的電子細射束變形。因此，孔徑陣列周圍的薄板有利於減輕電子細射束變形。亦即，在比板之其餘部分薄的板之區中，可界定孔徑陣列。因此，板之階梯式厚度減小了彎曲之可能性，而不會增大細射束變形之可能性。在實施例中，板具有均勻厚度，包括在對應於孔徑陣列之區中。

圖6中所繪示之例示性電子光學組件包含逆流方向電子光學元件之逆流方向板710、順流方向電子光學元件之順流方向板720及隔離間隔物60。在逆流方向板710中，針對電子細射束之路徑界定至少一個孔徑711 (視情況，如圖7中所繪示之孔徑711之陣列)。逆流方向板710可被稱作陣列板(但應注意，在實施例中，逆流方向板710具有單一孔徑711)。順流方向板720可被稱作鄰接板。逆流方向板710中之孔徑的數目可對應於多射束配置中之子射束的數目。在一個配置中，存在比多射束中之子射束更少的孔徑，以使得子射束路徑之群組穿過孔徑。舉例而言，孔徑可橫越多射束路徑延伸；孔徑可為條帶或狹縫。在另一配置中，孔徑可以柵格(或二維陣列)形式配置，使得射束之群組以射束之群組之二維陣列形式配置。隔離間隔物60安置於板之間以分離該等板。電子光學組件700經組態以提供逆流方向板710與順流方向板720之間的電位差。在實施例中，逆流方向板710包含徑向向內部分712。徑向向內部分712鄰近於由隔離間隔物60界定之間隔物孔徑70，在下文中更詳細地描述。

在順流方向板720中，針對電子細射束之路徑界定另一孔徑721 (或如圖7中所繪示之孔徑721之陣列)。如圖7中所繪示，在實施例中，順流方向板720亦可具有階梯式厚度，使得鄰接板在對應於孔徑陣列之區中比在順流方向板之另一區中更薄。(替代地，順流方向板720大體上平坦及/或具有均勻厚度。)較佳地，界定於順流方向板720中之孔徑721之陣列與界定於逆流方向板710中之孔徑711之陣列具有相同圖案。在一配置中，兩個板中之孔徑的圖案可為不同的。舉例而言，順流方向板720中之孔徑的數目可少於或大於逆流方向板710中之孔徑的數目。如圖6中所繪示，在一配置中，在順流方向板中存在單一孔徑以用於多射束之子射束的所有路徑。較佳地，逆流方向板710及順流方向板720中之孔徑大體上相互充分對準。孔徑之間的此對準係為了限制透鏡像差。

逆流方向板及順流方向板可在板之最厚點處各自具有至多1.5 mm、較佳1 mm、更佳500 µm之厚度。在一配置中，順流方向板(亦即，更接近樣品之板)可在其最厚點處具有100 µm與300 µm之間的厚度。順流方向板較佳地在其最厚點處具有200 µm與150 µm之間的厚度。逆流方向板(亦即，更遠離樣品之板)可在其最厚點處具有至多500 µm之厚度。

逆流方向板的在板710之較薄區與板之另一區(例如，較厚區)之間的例如提供階梯的表面較佳地正交於板之面向順流方向板720之表面及/或多射束之路徑。類似地，順流方向板720的處於較厚區(徑向向外)與內部區(徑向向內)之間的階梯處的表面可較佳地正交於順流方向板之面向逆流方向板710的表面。

塗層可設置於逆流方向板及/或順流方向板之表面上。較佳地，塗層兩者皆設置於逆流方向板及順流方向板上。塗層減少表面充電，否則該表面充電可引起非所要之射束畸變。

塗層經組態以經受住陣列板與鄰接板之間的可能電崩潰事件。較佳地，提供低歐姆塗層，且更佳地提供1歐姆/平方或更低之塗層。塗層較佳地皆設置於順流方向板之表面上。塗層更佳地設置於板中之至少一者與隔離物之間。低歐姆塗層減少板之不合需要的表面充電。

逆流方向板及/或順流方向板可包含低體電阻材料，較佳1 Ohm.m或更低、視情況0.1 Ohm.m或更低、視情況0.01 Ohm.m或更低、視情況0.001 Ohm.m或更低及視情況0.0001 Ohm.m或更低之材料。更佳地，逆流方向板及/或順流方向板包含摻雜矽。具有低體電阻之板具有以下優點：因為放電電流經由塊體而非例如經由薄塗層供應/排出，所以其不大可能失效。

逆流方向板包含第一晶圓。第一晶圓可經蝕刻以產生具有不同厚度之區。第一晶圓可經蝕刻於對應於孔徑陣列之區中，使得陣列板在對應於孔徑陣列之區中較薄。舉例而言，晶圓之第一側可經蝕刻或晶圓之兩側可經蝕刻以產生板之階梯式厚度。蝕刻可藉由深度反應性離子蝕刻進行。替代地或另外，板之階梯式厚度可藉由雷射鑽孔或機械加工產生。

替代地，逆流方向板可包含第一晶圓及第二晶圓。孔徑陣列可界定於第一晶圓中。第一晶圓可安置成與隔離間隔物接觸。第二晶圓安置於第一晶圓之表面上的並不對應於孔徑陣列之區中。第一晶圓及第二晶圓可藉由晶圓黏結而接合。對應於孔徑陣列之區中的逆流方向板之厚度可為第一晶圓之厚度。除孔徑陣列之區之外(例如自孔徑陣列徑向向外)的另一區中之陣列板的厚度可為第一晶圓及第二晶圓之組合厚度。因此，逆流方向板在第一晶圓與第二晶圓之間具有階梯式厚度。

逆流方向板及順流方向板中之一者相對於另一板帶負電荷。在實施例中，在一個操作模式中，相較於順流方向板，例如相對於接地電位、源或樣品之源，逆流方向板具有較高電位。在實施例中，在另一操作模式中，相較於順流方向板，例如相對於接地電位、源或樣品之源，逆流方向板具有較低電位。電子光學組件可經組態以提供逆流方向板與順流方向板之間的5 kV或更大電位差。較佳地，電位差為10 kV或更大。更佳地，電位差為20 kV或更大。

隔離間隔物60較佳地安置於逆流方向板與順流方向板之間，使得板之對置表面彼此共面。隔離間隔物60具有面向細射束之路徑的內表面61。隔離間隔物60界定用於電子細射束之路徑的間隔物孔徑70。

可將導電塗層施加至隔離間隔物60。較佳地，提供低歐姆塗層，且更佳地提供0.5歐姆/平方或更低之塗層。

塗層較佳地在空間之面向帶負電荷板之表面上，該帶負電荷板相對於另一板帶負電荷。可將塗層置於與板中之一者相同的電位下。塗層較佳地在隔離間隔物之面向帶負電荷板之表面上。塗層更佳地電連接至帶負電荷板。塗層可確保在隔離間隔物與帶負電荷板之間的空隙上存在靜電場。

在隔離間隔物上不存在此類塗層之情況下，電場增強可發生在彼等空隙中。此電場增強可在此等空隙中引起電崩潰，且藉此導致帶負電荷板，例如下部電極之電位不穩定性。然而，在實施例中，上部電極可帶負電荷，且因此可具有施加至上部電極與隔離間隔物之間的表面的相同類型的塗層。此電位不穩定性導致透鏡強度隨著時間推移變化，藉此使電子束散焦。

在實施例中，內表面61經塑形使得內表面上之板之間的蠕變路徑比板之間的最小距離長，例如在兩個不同板之間的間隔物之內表面上。較佳地，隔離間隔物60之內表面61經塑形以提供10 kV/mm或更小、較佳地3 kV/mm或更小的蠕變長度。

圖6之例示性電子光學組件700包含界定間隔物孔徑70之隔離間隔物60。在實施例中，隔離間隔物60具有階梯式形狀。隔離間隔物60經組態以使逆流方向電子光學元件與順流方向電子光學元件彼此電隔離。在實施例中，隔離間隔物60經組態以支撐兩個電子光學元件。隔離間隔物60界定圍繞一或多個電子束之射束路徑的間隔物孔徑70。間隔物孔徑70為用於自隔離間隔物60之逆流方向側至隔離間隔物60之順流方向側的電子束(視情況為多射束)路徑的通孔。

如圖6或圖7中所繪示，舉例而言，在實施例中，隔離間隔物60包含逆流方向部分62、順流方向部分64以及中間部分63。逆流方向部分62鄰近於逆流方向電子光學元件。順流方向部分64鄰近於順流方向電子光學元件。中間部分63在逆流方向部分62與順流方向部分64之間。在實施例中，逆流方向部分62及順流方向部分64相對於中間部分63突出。逆流方向部分62及順流方向部分64相對於中間部分63向內突出，使得相比於在逆流方向部分62及順流方向部分64處，間隔物孔徑70在中間部分63處在跨越射束路徑之方向上具有增加的尺寸。在實施例中，相比於在隔離間隔物60之逆流方向側或順流方向側處，間隔物孔徑70在逆流方向側與順流方向側之間具有較大直徑。

如圖6中所繪示，在實施例中，間隔物孔徑70在沿著電子束之方向的不同位置處具有不同尺寸。在實施例中，間隔物孔徑70具有逆流方向尺寸72、順流方向尺寸74及中間尺寸73。中間尺寸處於逆流方向尺寸72與順流方向尺寸74之間的中間位置。舉例而言，如圖6或圖7中所繪示，在實施例中，中間尺寸73大於逆流方向尺寸72。在實施例中，中間尺寸73大於順流方向尺寸74。在實施例中，尺寸可為直徑。尺寸可被稱作寬度。尺寸大體上在跨越(視情況正交於)射束路徑之方向上。

在隔離間隔物60中界定間隔物孔徑70或可界定具有表面之貫穿通路的開口。貫穿通路可沿著通過間隔物孔徑70之射束路徑具有至少三個不同直徑。在實施例中，例如在具有不同直徑的貫穿通路之部分之間的階梯式表面成角度，且較佳地平行於逆流方向板710及順流方向板720中之至少一者及/或正交於射束路徑。

如圖6或圖7中所繪示，舉例而言，在實施例中，相比於在隔離間隔物60之中間部分63處，界定於隔離間隔物60中之間隔物孔徑70在隔離間隔物70的順流方向側上具有較小尺寸(或寬度)。在實施例中，相比於在隔離間隔物60之中間部分63處，界定於隔離間隔物60中之間隔物孔徑70在隔離間隔物60的逆流方向側上具有較小尺寸。

在實施例中，逆流方向板710及順流方向板720中之一者相對於另一板帶正電荷。在實施例中，面向帶負電荷板之間隔物孔徑70 (或間隔物孔)的尺寸小於面向帶正電荷板之開口(或孔)。藉由使間隔物孔徑70的寬度在逆流方向板710與順流方向板720之間在一方向上改變，可增加隔離間隔物60之內表面61上的電子蠕變長度。預期本發明之實施例增加逆流方向板710與順流方向板720之間的電子蠕變長度。

圖8係例如圖6或圖7中所繪示之電子光學組件700之部分的近距視圖。如圖8中所繪示，在隔離間隔物60、順流方向板720及間隔物孔徑70之間的接合點(其可表示與真空之接合點)處形成順流方向三交點78。逆流方向三交點75可形成於隔離間隔物60、逆流方向板710及間隔物孔徑70之間。一般而言，預期隔離間隔物60之材料的電容率與間隔物孔徑70 (其在一實施例中係真空的)之電容率不同。藉由將隔離間隔物60塑形成使得面向帶負電荷板之間隔物孔徑70在中間部分63處具有較大尺寸，鄰近於帶負電荷板之三交點附近的電場可減小。

舉例而言，當順流方向板720為帶負電荷板時，則順流方向三交點78處或附近之電場可減小。當逆流方向板710為帶負電荷板時，則逆流方向三交點75處或附近之電場可減小。藉由減小三交點附近之電場，減小逆流方向板710與順流方向板720之間的放電的可能性。預期本發明之實施例減小電崩潰的可能性，該電崩潰引起不合需要之放電。

圖9係例如圖6或圖7中所繪示之電子光學組件700之部分的近距視圖。圖9繪示模擬結果，其展示順流方向三交點78附近之電場強度減小，如圖8所繪示及參看圖8所描述。在圖9中所繪示之實例中，順流方向板720係帶負電荷板。跨越圖式(在順流方向板720與圖式頂部之間)之波浪線係固定電位線。如圖9中所繪示，相對於隔離間隔物60之表面之其他部分，順流方向三交點78附近之局部電場減小。電崩潰的可能性減小。特定言之，通常可預期放電或電子蠕變在此類三交點處或附近引發。藉由減小此類三交點附近之電場，可減小放電及/或電子蠕變的可能性。此結果不同於間隔物在沿著射束路徑之至少三個部分具有不同直徑的類似設計。在此類計中，相比於逆流方向部分及順流方向部分，間隔物之中間部分具有用於較小直徑之射束路徑的孔徑。儘管可使間隔物在間隔物孔徑之內表面上之逆流方向板與順流方向板之間的蠕變長度長於最小距離，但已發現此類配置不當地增加或集中順流方向三交點78附近的局部電場，從而具有電崩潰風險，該順流方向三交點在間隔物、鄰接板中之一者(例如，順流方向板)與射束孔徑(即，真空)之間。

如別處所描述，在實施例中，隔離間隔物60經塑形使得相比於在隔離間隔物60之中間部分63處，面向逆流方向板710及順流方向板720兩者之間隔物孔徑70具有較小尺寸。此允許減小電子蠕變及/或電崩潰之可能性，而不管逆流方向板710及順流方向板720中之哪一者為帶負電荷板。隔離間隔物60可減小在電場之兩個可能方向(極性)上之電子蠕變及/或電崩潰之可能性。對於具有顛倒極性之電場，隔離間隔物60可維持其效能，亦即維持電崩潰電位。可減少或防止電場增強在帶負電荷板附近發生。在電子蠕變及/或電崩潰發生時，帶負電荷板通常為電子之源。因此，本發明為用於符合所要效能規範之已知設計的改良版本。

預期本發明之實施例允許諸如逆流方向板710及順流方向板720之兩個鄰近電極之間的電場顛倒，而不過度地增大電子蠕變及/或電崩潰之可能性。舉例而言，可能需要顛倒方向/複數個電場，以便增大可施加至電子光學組件700中之不同電極的可能電位範圍。電子光學組件700可為或可包含例如物鏡及/或控制透鏡。藉由增大可施加至不同電極之電位範圍，電子光學組件700可支援較大著陸能量範圍。著陸能量為電子到達樣品位置時之能量。預期本發明之實施例支援保持在兩個方向上之電場。本發明之實施例可理想地有利地提供改進之操作參數範圍，及經理想地改進之用於應用帶電粒子評估之機會，諸如在將本發明用於具有本文中所揭示之帶電粒子裝置之實施例的評估設備中。

如圖6或圖7中所繪示，舉例而言，在實施例中，隔離間隔物60經塑形使得間隔物孔徑70在逆流方向部分62及順流方向部分64處在跨越射束路徑之方向上具有類似尺寸。在實施例中，間隔物孔徑70在逆流方向部分62處及在順流方向部分64處具有相同尺寸。然而，間隔物孔徑70在逆流方向部分62處及順流方向部分64 (或逆流方向端及順流方向端)處之尺寸不必相同。在實施例中，隔離間隔物60經塑形使得相比於在順流方向部分64處，間隔物孔徑70在逆流方向部分62處在跨越射束路徑之方向上具有較大尺寸。替代地，間隔物孔徑70可在逆流方向部分62及順流方向部分64處具有較小尺寸。

在實施例中，隔離間隔物60經塑形為關於跨越射束路徑之平面對稱。平面可穿過中間部分63。隔離間隔物60可具有鏡像形狀。隔離間隔物60之逆流方向半部分可反映隔離間隔物60之順流方向半部分。隔離間隔物60可關於逆流方向板710與順流方向板720之間的電場方向矛盾。可在其間具有隔離間隔物60的逆流方向板710與順流方向板720之間在任一方向上施加電場。預期本發明之實施例允許電子蠕變及/或電崩潰之可能性同樣減小，而不管電場之方向如何。

在一實施例中，電子光學組件700包含電連接至電子光學元件中之至少一者之電壓供應。在一實施例中，一控制器50經組態以控制由電壓供應跨越電子光學元件施加之一電位差。控制器50可控制電壓供應向逆流方向板710及順流方向板720施加不同電壓。控制器50可控制電壓供應，以便控制電子光學組件700操控電子束之方式。

在一實施例中，隔離間隔物60經塑形使得當跨越電子光學元件施加一電位差時，間隔物孔徑70之尺寸在其處改變的逆流方向部分62及/或順流方向部分64之一突出隅角76、77處的電位係一局部極值。如圖8中所繪示，在一實施例中，隔離間隔物60包含逆流方向部分62之一突出隅角76及順流方向部分64之一突出隅角77。如圖8中所繪示，在一實施例中，間隔物孔徑70之尺寸在突出隅角76、77處改變。尺寸(例如，間隔物孔徑70在突出隅角76、77處的直徑)上可存在階梯狀改變。逆流方向部分62之突出隅角76處於逆流方向部分62與中間部分63之間的過渡區。順流方向部分64之突出隅角77處於中間部分63與順流方向部分64之間的過渡區。

在圖9中所繪示之配置中，順流方向板720係帶負電荷之板。隔離間隔物60可經塑形使得突出隅角77處之電位差(亦即，相對於帶電粒子裝置40之選定相對電位差，諸如接地)為一局部最大值，亦即，相對於間隔物之剩餘部分。此意謂電位自突出隅角77向順流方向三交點78減小。電位在跨越射束路徑之方向上自突出隅角77沿著順流方向部分之表面的階梯減小。(應注意，若此情境將應用於逆流方向板710，亦即，使其為帶負電荷板，相對電位將與逆流方向部分62及其突出隅角76相同。此外，若情境使板720、710中之一者帶正電荷，則相對電位之所描述特性與所描述情境之特性相反。)藉由使突出隅角76、77處於局部極值下，可經由突出隅角76、77減小電子蠕變之可能性。突出隅角76、77可形成一電子阱。電子可實際上捕集於突出隅角76、77處，而不具有足夠能量以沿著隔離間隔物60之中間部分63與逆流方向部分62或順流方向部分64之間的介面(在圖中繪示為水平的)在任一方向上蠕變。

如圖6至圖9中所繪示，在實施例中，隔離間隔物60經塑形使得間隔物孔徑70之尺寸在中間部分63與逆流方向部分62及/或順流方向部分64之間在跨越射束路徑之方向上具有階梯狀改變。一階梯狀改變意謂間隔物孔徑70之尺寸的值存在一突然(亦即，不連續)改變。藉由提供階梯狀改變，可減小電子在中間部分63與逆流方向部分62及/或順流方向部分64之間蠕變的可能性。在實施例中，突出隅角76、77為尖銳隅角。但突出隅角76、77不必為尖銳的。在替代實施例中，突出隅角76、77可為圓形。理想地，隅角之曲率半徑且因此隅角之圓化限於實現本文中所描述的突出隅角76、77之益處。

在實施例中，隔離間隔物60經塑形使得在跨越射束路徑之方向上，間隔物孔徑70在中間部分63處與在逆流方向部分62及/或順流方向部分64處之尺寸差為隔離間隔物60之厚度80的至少10%、視情況至少20%、視情況至少50%、視情況至少100%、視情況至少200%、視情況至少500%、視情況至少1000%。

隔離間隔物60的厚度80可如圖8中所繪示。在跨越射束路徑之方向上，間隔物孔徑70在中間部分63處與在逆流方向部分62及順流方向部分64處之尺寸差可如圖8中所繪示。詳言之，尺寸差分別對應於逆流方向部分62及順流方向部分64之階梯之寬度84、85的兩倍。在實施例中，階梯之寬度與隔離間隔物60之厚度具有相同數量級。藉由提供足夠寬的階梯，隔離間隔物60之內表面61之形狀顯著增大蠕變長度。

在實施例中，中間部分63之厚度82類似於逆流方向部分62之厚度81及/或順流方向部分64之厚度83。中間部分63之厚度可大於或小於逆流方向部分62之厚度81及/或順流方向部分64之厚度83。

在實施例中，隔離間隔物60之厚度80為至少0.2 mm、視情況至少0.5 mm、視情況至少1 mm、視情況至少2 mm及視情況至少3 mm。在實施例中，隔離間隔物60之厚度80為至多20 mm、視情況至多10 mm、視情況至多5 mm及視情況至多3 mm。

在實施例中，逆流方向部分62之階梯之寬度84及/或順流方向部分64之階梯之寬度85為至少0.5 mm、視情況至少1 mm、視情況至少2 mm、視情況至少5 mm、視情況至少10 mm及視情況至少20 mm。在實施例中，逆流方向部分62之階梯之寬度84及/或順流方向部分64之階梯之寬度85為至多20 mm、視情況至多10 mm、視情況至多5 mm及視情況至多2 mm。

在實施例中，逆流方向部分62之厚度81及/或順流方向部分64之厚度83為至少0.2 mm、視情況至少0.5 mm及視情況至少1 mm。在實施例中，逆流方向部分62之厚度81及/或順流方向部分64之厚度83為至多5 mm、視情況至多2 mm及視情況至多1 mm。

在實施例中，中間部分63之厚度82為至少0.2 mm、視情況至少0.5 mm及視情況至少1 mm。在實施例中，中間部分63之厚度82為至多5 mm、視情況至多2 mm及視情況至多1 mm。

在實施例中，中間部分63之厚度82為逆流方向部分62、中間部分63及順流方向部分64之組合厚度的至少10%、視情況至少20%、視情況至少50%及視情況至少80%。在實施例中，中間部分63之厚度82為逆流方向部分62、中間部分63及順流方向部分64之組合厚度的至多90%、視情況至多80%、視情況至多50%及視情況至多20%。

在實施例中，中間部分63在豎直方向上居中(亦即，逆流方向部分62之厚度可與順流方向部分64之厚度相同)。替代地，逆流方向部分62之厚度可與順流方向部分64之厚度不同。

如上文所提及，在實施例中，電子光學組件700為電子光學透鏡組件。舉例而言，電子光學透鏡組件可包含物鏡組件或可為物鏡組件。替代地，電子光學透鏡組件可包含聚光透鏡組件。然而，電子光學組件700不必為或包含電子光學透鏡組件。另外或替代地，電子光學組件700可包含例如各別陣列、準直器、諸如個別射束校正器之校正器、偵測器陣列、偏轉器及/或韋恩濾光器陣列之一或多個元件。一般而言，電子光學系統內之任何兩個鄰近電極(例如，設定成不同電位之板)可藉由根據本發明之實施例的隔離間隔物60彼此電隔離。電子光學組件700可為操控單一射束(其可分離成多個順流方向射束)的巨型構件，該單一射束穿過例如圖6中所指示之電子光學組件700中之大孔徑。替代地，電子光學組件700可包含孔徑陣列且可經組態以操控穿過孔徑之複數個電子束，例如圖7中所繪示。

如圖10中所繪示，在實施例中，電子光學組件700包含各自包含板710、720、730、740之至少四個電子光學元件。(所描繪配置可被視為五電子光學元件之配置，其中第五元件可為如本文中將揭示之偵測器240。)各板710、720、730、740具有圍繞一或多個電子束之射束路徑的一或多個孔徑。圖10中所繪示之配置展示四個長板710、720、730、740及偵測器240之偵測器板。等板可彼此電隔離。如圖10中所繪示，上文所描述之隔離間隔物60使逆流方向板710與順流方向板720電隔離。逆流方向板及順流方向板位於至少四個電子光學元件之最逆流方向電子光學元件(包含最逆流方向板730)與最順流方向電子光學元件(包含最順流方向板740)之間。如圖10中所繪示，在實施例中，一或多個板可位於至少四個電子光學元件之最順流方向電子光學元件順流方向。舉例而言，形成偵測器240之偵測器板可位於透鏡元件之最順流方向板740順流方向。在實施例中，偵測器240設定成與沿著如本文所揭示之帶電粒子束之路徑之鄰接電子光學元件740具有不同電位。)

在實施例中，施加至透鏡元件之最順流方向板740的電位經控制為相對於樣品208具有固定電位。在包含電子光學組件700之電子光學裝置40的操作模式下，施加至最順流方向板740之電位(或電壓)可維持為大體上恆定的。在實施例中，施加至最逆流方向板750之電壓(或電位)可經控制為相對於電子光學裝置40之源201固定。當電壓(或電位)經控制以控制著陸能量時，電子光學組件700中之電場可改變。當電場改變時，樣品位置之電子束之聚焦可能不合需要地改變。在實施例中，控制器50經組態以控制施加至逆流方向板710及/或順流方向板720之電壓(電位)，以便補償由改變之電場引起的聚焦改變。本發明允許在不過度增大電崩潰及/或電子蠕變之風險的情況下使逆流方向板710與順流方向板720之間的複數個電場變化。在實施例中，偵測器240可被視為另一電子光學元件，此係因為其可設定成與沿著帶電粒子束之路徑之鄰接電子光學元件740具有不同電位；替代地，偵測器設定成與鄰接電子光學元件具有相同電位。

如圖10中所繪示，電子光學組件700之其他板可藉由不同類型之隔離間隔物750、760、770分隔開。此等間隔物750、760、770中之一些的結構可為階梯式。其他者可具有均勻截面。如圖10中所繪示，在實施例中，偵測器240可藉由連接元件79附接至間隔物770中之一者。連接元件79可為具有孔徑之電隔離物，該孔徑可具有本文中(諸如，本發明之實施例)所揭示之任何其他隔離物的表面構形。如所描繪，隔離物具有沿著帶電粒子束之路徑之均勻直徑。偵測器可與沿著帶電粒子束(例如，多射束)之路徑之鄰接電子光學元件740具有獨立電連接。

在實施例中，間隔物在跨越射束路徑之方向上的外部尺寸可大於電子光學元件之板的外部尺寸。替代地，間隔物在跨越射束路徑之方向上的外部尺寸可與電子光學元件之板的外部尺寸大體上相同。

在實施例中，電子光學組件700包含一或多個電子光學元件，該一或多個電子光學元件包含微機電構件。電子光學組件700可為模組，諸如可被稱作MEMS模組(例如，鑒於包含於模組中之電子光學構件中之一或多者的性質)之電子光學模組。在實施例中，可在電子光學裝置40內替換電子光學組件700。

在本文中所描述之配置中，物鏡(例如，電子光學組件700之物鏡)為減速透鏡。此物鏡適合於使用為次級信號粒子(例如，來自樣品208之次級電子)之信號粒子進行評估。對於使用為反向散射信號粒子(例如，來自樣品之反向散射電子)之信號粒子進行評估，帶電粒子束由高能量帶電粒子構成。對於此類評估，物鏡為加速物鏡。面向樣品表面之偵測器可具有排斥次級信號粒子之施加電位，舉例而言，該施加電勢經設定為次級信號粒子之最大能量，例如50 eV。對至偵測器之信號粒子之此類所施加的排斥濾光器僅偵測反向散射信號粒子。為了最佳化，理想地最大化帶電粒子束之加速度，施加至控制透鏡之電位經設定為使帶電粒子束減速，理想地使得在控制透鏡內存在帶電粒子束之交叉或中間焦點。可最佳化施加至物鏡之最逆流方向電極及最順流方向之電位，理想地最大化帶電粒子束朝向樣品之所要加速度。於2022年12月21日申請之第17/559,950號US申請案中揭示一配置，此類配置的特徵在於具有中間焦點之減速控制透鏡、加速物鏡及電子光學裝置之排斥底部元件，諸如偵測器陣列，該申請案特此以引用之方式併入所列特徵，且以其他方式併入全文。

本發明之實施例之使用使得能夠使用配置帶電粒子束裝置，該配置帶電粒子束裝置經設定為具有加速物鏡以評估反向散射信號粒子，且切換施加至物鏡之電位以設定為作為減速物鏡操作，而無需更換帶電粒子裝置中的電子光學構件，且電崩潰之風險降低而非避免。第17/559,950號US申請案揭示能夠在雙向場中操作且具有較小直徑的中間部分之間隔物。因此，令本發明人意外的是，本發明之具有較大直徑之中間部分的間隔物具有改良之雙向場效能。

在實施例中，逆流方向電子光學元件及/或順流方向電子光學元件包含半導體，例如矽。在實施例中，各電子光學元件具備經組態以將電子光學元件連接至電源(例如，電壓供應)之電子元件。可針對各電子光學元件提供單獨電壓供應。替代地，複數個電子光學元件可連接至同一電源。在實施例中，針對同一電子光學元件之不同部分提供複數個電源。

電壓供應經組態以電連接至電子光學元件。在實施例中，電壓供應經組態以將電位施加至包含逆流方向電子光學元件及順流方向電子光學元件之不同電子光學元件。

在實施例中，控制器50經組態以控制電壓供應。在實施例中，控制器50經組態以控制對逆流方向電子光學元件及順流方向電子光學元件之電位供應，使得電子光學元件之間的複數個電場反轉(或顛倒)。此情形可允許控制器50補償電子束中可由控制樣品位置處之電子束之著陸能量引起的聚焦改變。

在實施例中，電壓供應可為高壓電源。在實施例中，電壓供應經組態以相對於電子光學裝置40之參考電位向電子光學組件700之部分施加至少100 V、視情況至少200 V、視情況至少500 V、視情況至少1 kV、視情況至少2 kV、視情況至少5 kV、視情況至少10 kV及視情況至少20 kV，例如25 kV或甚至30 kV或更多之電壓。在實施例中，電壓供應經組態以相對於參考電位施加正電壓。在替代實施例中，電壓供應經組態以相對於參考電位施加負電壓。參考電位可為接地。在實施例中，電子光學組件700之板710、720中之一或多者經組態以在電子光學裝置40之使用期間連接至高壓。

在實施例中，可控制電子光學組件700操控一或多個電子束。此方法可包含跨越逆流方向電子光學元件及順流方向電子光學元件施加電位差。電位差可改變以使得逆流方向電子光學元件與順流方向電子光學元件之間的電場之方向顛倒。在實施例中，控制器50用以控制施加至逆流方向電子光學元件及順流方向電子光學元件之電位差。隔離間隔物60使電子光學元件與順流方向電子光學元件彼此電隔離。隔離間隔物60界定圍繞一或多個電子束之射束路徑的間隔物孔徑70。

如圖6或圖7中所繪示，舉例而言，在實施例中，隔離間隔物60為單一介電質片件。介電質可包含陶瓷、玻璃及石英中之至少一者。隔離間隔物60可形成為一體式構件。

替代地，如圖11中所繪示，在實施例中，隔離間隔物60包含固定在一起的兩個或更多個介電質片件65、66。介電質片件65、66可固定在一起。舉例而言，一個片件65可附接至另一片件66。在實施例中，片件65、66在表面67處接合在一起。在實施例中，片件65、66黏結在一起及/或彼此黏著。

如圖11中所繪示，在實施例中，介電質片件65、66彼此具有大體上相同的厚度。此允許相同形狀之板用作兩個介電質片件65、66之起始構件。此可減少製造電子光學組件700所需之不同類型之構件的數目。預期本發明之實施例在不過度地增加製造成本之情況下提供改良之隔離間隔物60。在實施例中，介電質片件65、66彼此具有大體上相同的形狀。此允許在片件65、66緊固在一起以形成隔離空間60之前使用相同製程形成該等片件。此可藉由減少所需的不同製程的數目來幫助減少製造隔離間隔物60之成本。

介電質片件65、66彼此之間不必具有相同厚度或相同形狀。如圖12中所繪示，在實施例中，片件65、66可具有彼此不同的厚度及/或不同的形狀。如圖12中所繪示，在實施例中，介電質片件66中之至少一者在平行於射束路徑之方向上具有均勻截面。圖12中所繪示之下部片件66並不具有階梯式結構。實情為，均勻截面產生平板。下部介電質片件66可具有特別簡單的形狀，其可有助於降低製造成本。同時，在片件65、66固定在一起以形成隔離間隔物60之前，可形成具有階梯式結構的另一片件65，例如上部片件。

如圖13中所繪示，在實施例中，將至少三個介電質片件65、66、68緊固在一起以形成隔離間隔物60。如圖13中所繪示，在實施例中，介電質片件65、66、68中之各者在平行於射束路徑之方向上具有均勻截面。此允許所有介電質片件65、66、68形成為具有特別簡單的形狀。不必在形成隔離間隔物60之任一構件中形成階梯形狀。此可有助於降低隔離間隔物60之製造成本。當介電質片件65、66、68緊固在一起時，隔離間隔物60形成為具有階梯式結構。

如上文所提及，形成隔離間隔物60之一或多個構件可經處理以具有階梯式結構，例如在實施例中，研磨、機械加工、衝壓及/或切割板以形成階梯式結構。在實施例中，形成隔離間隔物60之構件可藉由雷射切除成形。雷射切除可例如在製造期間產生較少粒子，其可為合乎需要的。

在實施例中，提供一種用於製造如上文所描述之隔離間隔物60的方法。隔離間隔物60係用於經組態以操控一或多個電子束之電子光學組件700。在實施例中，方法包含將兩個或更多個平面介電質片件65、66塑形為具有用於一或多個電子束之路徑的孔徑70。在實施例中，方法包含將兩個或更多個平面片件65、66固定在一起以形成隔離間隔物60，使得隔離間隔物60具有包含兩個或更多個平面片件65、66之內緣的內表面61。因此，隔離間隔物60包含用於緊固至逆流方向電子光學元件之逆流方向部分62、用於緊固至順流方向電子光學元件之順流方向部分64以及在逆流方向部分62與順流方向部分64之間的中間部分63。逆流方向部分62及順流方向部分64相對於中間部分63突出，使得相比於在逆流方向部分62及順流方向部分64處，間隔物孔徑70在中間部分63之跨越射束路徑之方向上具有增加的尺寸。

在實施例中，提供一種用於製造如上文所描述之電子光學組件700的方法。在實施例中，方法包含提供逆流方向電子光學元件及順流方向電子光學元件，該等逆流方向電子光學元件及順流方向電子光學元件各自包含板，該板具有圍繞一或多個電子束之射束路徑的一或多個孔徑。在實施例中，方法包含將逆流方向電子光學元件及順流方向電子光學元件固定(例如，緊固)至間隔物60之任一側，該間隔物經組態以使逆流方向電子光學元件與順流方向電子光學元件彼此電隔離。隔離間隔物60可如在本文件中別處所描述。

電子光學組件700可包含或為用於操控電子細射束之透鏡組件。透鏡組件可例如為物鏡組件或聚光透鏡組件，或可為物鏡組件或聚光透鏡組件之部分。諸如物鏡組件之透鏡組件可進一步包含額外透鏡陣列，諸如控制透鏡陣列250，該額外透鏡陣列包含至少兩個板。

在實施例中，電子光學組件700包含一或多個電子光學元件，該一或多個電子光學元件包含可被稱作微機電構件之元件(儘管此構件可能不包含移動或可移動特徵)或可使用適合於製造微機電構件之技術(例如「MEMS技術」)製得，該等微機電構件中之一些經設計為具有電子光學功能。電子光學組件700或電子光學組件700之至少構件可藉由此類技術製造。電子光學組件700可包含可被視為MEMS元件之一或多個元件。在使用期間可控制此類元件中之一或多者以將其設定為處於相對於參考電位(例如，接地)之高電位差。此類元件可需要在電子光學組件700內例如相對於射束柵格之路徑及相對於裝置內之其他電子光學元件，例如相對於源、相對於樣品及/或射束柵格之路徑進行準確定位(例如，對準)。預期本發明之實施例允許諸如在操作期間將此類元件更準確地定位(例如，對準)在此類電子光學組件700之堆疊內，而不會由於例如外部施加之力或力矩使電子光學組件700畸變。另外或替代地，本發明之實施例可實現此類元件相對於裝置40中之其他元件的更準確定位(例如，對準)，且因此實現包含裝置40內之此類元件的電子光學組件700之堆疊的更準確定位。

如上文所提及，在實施例中，電子光學組件700為電子光學透鏡組件。電子光學透鏡組件可包含物鏡組件。電子光學透鏡組件可為物鏡組件。在替代實施例中，電子光學透鏡組件為電子光學聚光透鏡組件。

在實施例中，電子光學組件700包含準直器。舉例而言，在實施例中，電子光學組件700包含與靜電聚光透鏡陣列組合之磁性準直器。電子光學組件700可包含具有一個或兩個巨型電極之單一孔徑透鏡陣列，該一個或兩個巨型電極遠離虛擬源共軛平面置放。

在替代實施例中，電子光學組件700包含與靜電狹縫偏轉器組合之磁性巨型透鏡。磁性巨型透鏡可用於準直。作為另一替代例，在實施例中，電子光學組件700包含組合之磁性及靜電巨型透鏡及順流方向狹縫偏轉器。

一般而言，電子光學組件700可包含任何板，諸如偵測器陣列之板、透鏡電極之板(多個偏轉器可整合至其中)、多個偏轉器陣列、射束孔徑陣列(例如，上部射束孔徑陣列及/或最後射束限制陣列)、偏轉器陣列(例如，條帶偏轉器陣列)及其他類型之校正器元件。

本文件內所描述之實施例已主要聚焦於多射束電子光學裝置40。本發明同樣適用於單射束電子光學裝置40。

複數個電子光學裝置可包含於電子光學裝置陣列中。電子光學裝置陣列之電子光學裝置較佳地經組態以將各別多射束同時聚焦至同一樣品之不同區上。

雖然已經結合各種實施例描述本發明，但根據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。舉例而言，如上文所描述，在實施例中，電子光學組件700包含電連接器60。然而，本發明之電連接器60可用於電子光學裝置40中可存在可能電崩潰問題的任何位置。在實施例中，電子光學裝置40包含與電子光學組件700分開之電連接器60。舉例而言，電連接器60可位於需要與電子光學裝置40之其他部分(諸如，電子光學裝置40之主體或框架)之低力電連接之處。電連接器60可位於電連接無需特別為低力之處。電連接器60可使電子光學裝置40更緊湊，同時提供無場區。意欲將本說明書及實例僅視為例示性的，其中本發明之真實範疇及精神由以下申請專利範圍指示。

以上描述意欲為說明性，而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見的是，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍及條項之範疇的情況下如所描述進行修改。

提供以下條項。

條項1.一種用於帶電粒子光學組件之隔離間隔物，該帶電粒子光學組件用於操控逆流方向帶電粒子光學元件與順流方向帶電粒子光學元件之間的一或多個帶電粒子束，該等逆流方向帶電粒子光學元件及順流方向帶電粒子光學元件可經控制以相對於彼此具有反轉極性，該隔離間隔物經組態以使逆流方向帶電粒子光學元件與順流方向帶電粒子光學元件彼此電隔離，在隔離間隔物中界定圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的間隔物孔徑，隔離間隔物包含：逆流方向部分，其經組態以鄰近於逆流方向帶電粒子光學元件；順流方向部分，其經組態以鄰近於順流方向帶電粒子光學元件；以及中間部分，其在逆流方向部分與順流方向部分之間，其中逆流方向部分及順流方向部分相對於中間部分突出，使得相比於在逆流方向部分及順流方向部分，間隔物孔徑在中間部分在跨越射束路徑之方向上具有增加的尺寸。

條項2.一種經組態以操控一或多個帶電粒子束之帶電粒子光學組件，該帶電粒子光學組件包含：逆流方向帶電粒子光學元件及順流方向帶電粒子光學元件，其各自包含板，該板具有圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的一或多個孔徑；以及如條項1之隔離間隔物，逆流方向帶電粒子光學元件經組態以鄰近於逆流方向部分，且順流方向帶電粒子光學元件經組態以鄰近於順流方向部分。

條項3.一種經組態以操控一或多個帶電粒子束(或複數個帶電粒子束)之帶電粒子光學組件，該帶電粒子光學組件包含：逆流方向帶電粒子光學元件及順流方向帶電粒子光學元件，其各自包含板，該板具有圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的一或多個孔徑(逆流方向帶電粒子光學元件及順流方向帶電粒子光學元件，其各自包含板，該板具有圍繞複數個帶電粒子束中之一者或一些的複數個孔徑，射束路徑包含複數個帶電粒子束)；以及隔離間隔物，其經組態以使逆流方向帶電粒子光學元件與順流方向帶電粒子光學元件彼此電隔離，該隔離間隔物界定圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的間隔物孔徑；其中隔離間隔物包含鄰近於逆流方向帶電粒子光學元件之逆流方向部分、鄰近於順流方向帶電粒子光學元件之順流方向部分以及逆流方向部分與順流方向部分之間的中間部分，其中逆流方向部分及順流方向部分相對於中間部分突出，使得相比於在逆流方向部分及順流方向部分，間隔物孔徑在中間部分在跨越射束路徑之方向上具有增加的尺寸。

條項4.如條項2或3之帶電粒子光學組件，其中隔離間隔物經塑形使得間隔物孔徑在逆流方向部分及順流方向部分在跨越射束路徑之方向上具有類似尺寸。

條項5.如條項2至4中任一項之帶電粒子光學組件，其中隔離間隔物經塑形為關於跨越射束路徑之平面對稱。

條項6.如條項5之帶電粒子光學組件，其中平面穿過中間部分。

條項7.如條項2至6中任一項之帶電部分光學組件，其中隔離間隔物經塑形使得當跨越帶電粒子光學元件施加電位差時，間隔物孔徑之尺寸在其處改變的逆流方向部分及/或順流方向部分之突出隅角處的電位係局部極值，其中視情況帶電粒子光學組件包含：電壓供應，其電連接至帶電粒子光學元件中之至少一者；以及控制器，其經組態以控制由電壓供應跨越帶電粒子光學元件施加之電位差。

條項8.如條項2至7中任一項之帶電粒子光學組件，其中隔離間隔物經塑形使得間隔物孔徑之尺寸在中間部分與逆流方向部分及/或順流方向部分之間在跨越射束路徑之方向上具有階梯狀變化。

條項9.如條項8之帶電粒子光學組件，其中尺寸的階梯狀變化分別對應於逆流方向部分及/或順流方向部分之突出隅角。

條項10.如條項2至9中任一項之帶電部分光學組件，其中隔離間隔物經塑形使得在跨越射束路徑之方向上，間隔物孔徑在中間部分與在逆流方向部分及/或順流方向部分之尺寸差為隔離間隔物之厚度的至少20%、視情況至少50%、視情況至少100%、視情況至少200%及視情況至少500%。

條項11.如條項2至10中任一項之帶電粒子光學組件，其中隔離間隔物係單一介電質片件。

條項12.如條項2至10中任一項之帶電粒子光學組件，其中隔離間隔物包含固定在一起之兩個或更多個介電質片件。

條項13.如條項12之帶電粒子光學組件，其中介電質片件彼此具有大體上相同之厚度。

條項14.如條項13之帶電粒子光學組件，其中介電質片件彼此具有大體上相同之形狀。

條項15.如條項12至14中任一項之帶電粒子光學組件，其中介電質片件中之至少一者在平行於射束路徑之方向上具有均勻截面。

條項16.如條項15之帶電粒子光學組件，其中介電質片件中之各者在平行於射束路徑之方向上具有均勻截面。

條項17.如條項11至16中任一項之帶電粒子光學組件，其中介電質包含陶瓷、玻璃及石英中之至少一者。

條項18.如前述條項中任一項之帶電粒子光學組件，其中帶電粒子光學組件係帶電粒子光學透鏡組件。

條項19.如條項18之帶電粒子光學組件，其中帶電粒子光學透鏡組件包含物鏡組件。

條項20.如條項18之帶電粒子光學組件，其中帶電粒子光學透鏡組件係物鏡組件。

條項21.如條項19或20之帶電粒子光學組件，其中物鏡組件包含物鏡及控制透鏡中之至少一者，理想地帶電粒子透鏡組件係控制透鏡，理想地物鏡包含至少兩個帶電粒子光學元件，該至少兩個帶電粒子光學元件各自包含板，該板具有圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的一或多個孔徑，理想地控制透鏡陣列包含至少三個帶電粒子光學元件，該至少三個帶電粒子光學元件各自包含板，該板具有圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的一或多個孔徑，理想地物鏡之最逆流方向帶電粒子光學元件包含控制透鏡之最順流方向帶電粒子光學元件。

條項22.如條項18之帶電粒子光學組件，其中帶電粒子光學透鏡組件包含聚光透鏡組件。

條項23.如條項2至22中任一項之帶電粒子光學組件，其中帶電粒子光學組件包含準直器。

條項24.如條項2至23中任一項之帶電粒子光學組件，其中帶電部分光學組件包含個別射束校正器。

條項25.如條項2至24中任一項之帶電粒子光學組件，其中帶電粒子光學組件包含偏轉器。

條項26.如條項2至25中任一項之帶電粒子光學組件，其中帶電粒子光學組件包含至少四個帶電粒子光學元件，該等帶電粒子光學元件各自包含板，該板具有圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的一或多個孔徑。

條項27.如條項26之帶電粒子光學組件，其中逆流方向帶電粒子光學元件與順流方向帶電粒子光學元件藉由隔離間隔物彼此電隔離，該隔離間隔物位於至少四個帶電粒子光學元件之最逆流方向帶電粒子光學元件與最順流方向帶電粒子光學元件之間。

條項28.如條項2至27中任一項之帶電粒子光學組件，其中帶電粒子光學組件包含一或多個帶電粒子光學元件，該一或多個帶電粒子光學元件包含微機電構件。

條項29.如條項2至28中任一項之帶電粒子光學組件，其中逆流方向帶電粒子光學元件及/或順流方向帶電粒子光學元件包含半導體，例如矽。

條項30.如條項2至29中任一項之帶電粒子光學組件，其進一步包含用於各帶電粒子光學元件之電連接件，該電連接件經組態以將帶電粒子光學元件連接至電源，例如電壓供應。

條項31.一種用於沿著各別射束路徑朝向樣品位置投射複數個帶電粒子束之帶電粒子光學裝置，該帶電粒子光學裝置包含如條項1之隔離間隔物或如條項2至30中任一項之帶電粒子光學組件。

條項32.如條項31之帶電粒子光學裝置，其進一步包含電壓供應，該電壓供應經組態以電連接至帶電粒子光學元件，理想地將電位施加至不同帶電粒子光學元件，包含逆流方向帶電粒子光學元件及順流方向帶電粒子光學元件。

條項33.如條項32之帶電粒子光學裝置，其進一步包含控制器，該控制器經組態以控制電壓供應，理想地控制施加至逆流方向帶電粒子光學元件及順流方向帶電粒子光學元件之電位，使得帶電粒子光學元件之間的電場之極性反轉/顛倒。

條項34.一種帶電粒子光學設備，其包含：如條項1之隔離間隔物、如條項2至30中任一項之帶電粒子光學組件或如條項31至33中任一項之帶電粒子光學裝置；以及可致動載物台，其經組態以支撐樣品。

條項35.一種用於在帶電粒子光學組件中使逆流方向帶電粒子光學元件與順流方向帶電粒子光學元件彼此電隔離的方法，該帶電粒子光學組件經組態以操控一或多個帶電粒子束，該方法包含：提供逆流方向帶電粒子光學元件及順流方向帶電粒子光學元件，其各自包含板，該板具有圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的一或多個孔徑；利用隔離間隔物使逆流方向帶電粒子光學元件與順流方向帶電粒子光學元件彼此電隔離，該隔離間隔物界定圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的間隔物孔徑；其中隔離間隔物包含鄰近於逆流方向帶電粒子光學元件之逆流方向部分、鄰近於順流方向帶電粒子光學元件之順流方向部分以及逆流方向部分與順流方向部分之間的中間部分，其中逆流方向部分及順流方向部分相對於中間部分突出，使得相比於在逆流方向部分及順流方向部分，間隔物孔徑在中間部分在跨越射束路徑之方向上具有增加的尺寸。

條項36.一種用於控制帶電粒子光學組件操控一或多個帶電粒子束之方法，該方法包含：跨越逆流方向帶電粒子光學元件及順流方向帶電粒子光學元件施加電位差，該等逆流方向帶電粒子光學元件及順流方向帶電粒子光學元件各自包含板，該板具有圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的一或多個孔徑；以及改變電位差，使得逆流方向帶電粒子光學元件與順流方向帶電粒子光學元件之間的電場之方向顛倒，視情況使用控制器控制施加至逆流方向帶電粒子光學元件及順流方向帶電粒子光學元件之電位差；其中隔離間隔物使逆流方向帶電粒子光學元件與順流方向帶電粒子光學元件彼此電隔離，該隔離間隔物界定圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的間隔物孔徑；其中隔離間隔物包含鄰近於逆流方向帶電粒子光學元件之逆流方向部分、鄰近於順流方向帶電粒子光學元件之順流方向部分以及逆流方向部分與順流方向部分之間的中間部分，其中逆流方向部分及順流方向部分相對於中間部分突出，使得相比於在逆流方向部分及順流方向部分，間隔物孔徑在中間部分在跨越射束路徑之方向上具有增加的尺寸。

條項37.一種製造用於帶電粒子光學組件之隔離間隔物的方法，該帶電粒子光學組件經組態以操控一或多個帶電粒子束，隔離間隔物經組態以使逆流方向帶電粒子光學元件與順流方向帶電粒子光學元件彼此電隔離，隔離間隔物界定圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的間隔物孔徑，該方法包含：將兩個或更多個平面介電質片件塑形為具有用於一或多個帶電粒子束之路徑的孔徑，不同孔徑具有內緣；以及將兩個或更多個平面片件固定在一起以形成隔離間隔物，使得隔離間隔物具有包含兩個或更多個平面片件之內緣的內表面，以使得隔離間隔物包含：逆流方向部分，其用於緊固至逆流方向帶電粒子光學元件；順流方向部分，其用於緊固至順流方向帶電粒子光學元件；以及中間部分，其在逆流方向部分與順流方向部分之間，逆流方向部分及順流方向部分相對於中間部分突出，使得相比於在逆流方向部分及順流方向部分，間隔物孔徑在中間部分在跨越射束路徑之方向上具有增加的尺寸。

條項38.如條項37之方法，其中兩個或更多個介電質片件彼此具有大體上相同之厚度，理想地兩個或更多個平面片件之塑形包含將兩個或更多個平面片件塑形為彼此具有大體上相同之厚度。

條項39.如條項37或38中任一項之方法，其中介電質片件中之至少一者在理想地平行於射束路徑之方向上具有均勻截面，理想地形成平面片件中之至少一者包含將至少一個平面片件形成為在射束路徑之方向上具有均勻截面。

條項40.如條項39之方法，其中介電質片件中之各者在平行於射束路徑之方向上具有均勻截面，理想地形成平面片件包含將平面片件形成為在射束路徑之方向上具有均勻截面。

條項41.根據條項37至40中任一項之方法，其包含：在兩個或更多個平面片件中之至少一者之內緣中形成階梯，相比於平面片件，該階梯在一或多個帶電粒子束之路徑的方向上具有較小厚度；以及固定，其包含固定兩個或更多個平面片件，使得包含至少一個內緣之內表面包含階梯，該或各階梯包含於中間部分與逆流方向部分及順流方向部分中之一者之間的內表面中。

條項42.如條項37、38或41之方法，其中介電質片件彼此具有大體上相同之形狀，理想地兩個或更多個平面片件之塑形包含將兩個或更多個平面片件塑形為具有大體上相同之形狀。

條項43.一種用於製造經組態以操控一或多個帶電粒子束之帶電粒子光學組件的方法，該方法包含：提供隔離間隔物，其包含製造如條項37至42中任一項之隔離間隔物之方法；以及提供逆流方向帶電粒子光學元件及順流方向帶電粒子光學元件，其各自包含板，該板具有圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑之一或多個孔徑；以及將逆流方向帶電粒子光學元件及順流方向帶電粒子光學元件固定至隔離間隔物之任一側。

條項44.一種用於製造經組態以操控一或多個帶電粒子束之帶電粒子光學組件的方法，該方法包含：提供逆流方向帶電粒子光學元件及順流方向帶電粒子光學元件，其各自包含板，該板具有圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的一或多個孔徑；將逆流方向帶電粒子光學元件及順流方向帶電粒子光學元件固定至隔離間隔物之任一側，該隔離間隔物經組態以使逆流方向帶電粒子光學元件與順流方向帶電粒子光學元件彼此電隔離，該隔離間隔物界定圍繞一或多個帶電粒子束之射束路徑的間隔物孔徑；其中隔離間隔物包含鄰近於逆流方向帶電粒子光學元件之逆流方向部分、鄰近於順流方向帶電粒子光學元件之順流方向部分以及逆流方向部分與順流方向部分之間的中間部分，其中逆流方向部分及順流方向部分相對於中間部分突出，使得相比於在逆流方向部分及順流方向部分，間隔物孔徑在中間部分在跨越射束路徑之方向上具有增加的尺寸。

條項45.如條項44之方法，其包含自單一介電質片件形成隔離間隔物，理想地介電質包含陶瓷、玻璃及石英中之至少一者。

條項46.如條項44之方法，其包含藉由將兩個或更多個介電質片件固定在一起來形成隔離間隔物。

條項47.如條項46之方法，其中介電質片件彼此具有大體上相同之厚度。

條項48.如條項47之方法，其中介電質片件彼此具有大體上相同之形狀。

條項49.如條項46至48中任一項之方法，其中介電質片件中之至少一者在平行於射束路徑之方向上具有均勻截面。

條項50.如條項49之方法，其中介電質片件中之各者在平行於射束路徑之方向上具有均勻截面。

10:真空腔室/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:電子光學裝置 50:控制器 60:電連接件/隔離間隔物/電連接器 61:內表面 62:逆流方向部分 63:中間部分 64:順流方向部分 65,66,68:介電質片件 67:表面 70:間隔物孔徑 72:逆流方向尺寸 73:中間尺寸 74:順流方向尺寸 75:逆流方向三交點 76,77:突出隅角 78:順流方向三交點 79:連接元件 80,81,82,83:厚度 84,85:寬度 100:電子束評估設備或檢測設備 201:電子源 208:樣品 211,212,213:細射束 231:聚光透鏡陣列 240:偵測器 241:物鏡陣列/物鏡陣列配置/物鏡陣列組件/物鏡 242:射束塑形限制器/電極 243:電極 250:控制透鏡陣列 252:上部射束限制器 260:掃描偏轉器陣列 271:準直器元件陣列 301S:源交越 302:初級射束/初級電子束 304:主電子光學軸線 308:目標 310:聚光透鏡 311,312,313:子射束 320:源轉換器 321:射束限制孔徑陣列 322:影像形成元件陣列 322_1,322_2,322_3:影像形成偏轉器 323:預彎曲偏轉器陣列 323_1,323_2,323_3:預彎曲偏轉器 324:像差補償器陣列 331:物鏡 372:射束形成器陣列 391,392,393:探測光點 500:電子光學裝置陣列 700:電子光學組件 710:板/逆流方向板 711,721:孔徑 712:徑向向內部分 720:板/順流方向板 730,740:板 750,760,770:電連接件/隔離間隔物

本發明之上述及其他態樣將自結合隨附圖式而獲取的例示性實施例之描述變得更顯而易見。

圖1係繪示例示性電子束檢測設備之示意圖。

圖2係繪示作為圖1之例示性電子束檢測設備之部分的例示性多射束電子光學裝置之示意圖。

圖3係例示性電子光學裝置之示意圖，該電子光學裝置包含作為圖1之例示性電子束檢測設備之部分的準直器元件陣列及掃描偏轉器陣列。

圖4係包含圖3之電子光學裝置之例示性電子光學裝置陣列的示意圖。

圖5係作為圖1之例示性電子束檢測設備之部分的替代例示性電子光學裝置之示意圖。

圖6係可為圖3、圖4及圖5之電子光學裝置之部分的例示性電子光學組件之示意圖。

圖7係可為圖3、圖4及圖5之電子光學裝置之部分的例示性電子光學組件之示意圖。

圖8係例示性電子光學組件之部分的近距視圖。

圖9係例示性電子光學組件之部分的近距視圖。

圖10係可為圖3、圖4及圖5之電子光學裝置之部分的例示性電子光學組件之示意圖。

圖11係例示性電子光學組件之隔離間隔物之示意圖。

圖12係例示性電子光學組件之隔離間隔物之示意圖。

圖13係例示性電子光學組件之隔離間隔物之示意圖。

現將詳細參考例示性實施例，例示性實施例的實例在隨附圖式中加以說明。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數字表示相同或類似元件。例示性實施例之以下描述中所闡述之實施並不表示符合本發明的所有實施方式。實情為，其僅為符合關於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。

60:電連接件/隔離間隔物/電連接器

700:電子光學組件

710:板/逆流方向板

711,721:孔徑

720:板/順流方向板

Claims (15)

1. 一種經組態以操控複數個帶電粒子束之帶電粒子光學組件，該帶電粒子光學組件包含： 一逆流方向帶電粒子光學元件及一順流方向帶電粒子光學元件，其各自包含一板，該板具有圍繞該複數個帶電粒子束中之一者或一些之複數個孔徑，一射束路徑包含該複數個帶電粒子束，以及 一隔離間隔物，其經組態以使該逆流方向帶電粒子光學元件與該順流方向帶電粒子光學元件彼此電隔離，該隔離間隔物界定圍繞該一或多個帶電粒子束之該射束路徑的一間隔物孔徑； 其中該隔離間隔物包含鄰近於該逆流方向帶電粒子光學元件之一逆流方向部分、鄰近於該順流方向帶電粒子光學元件之一順流方向部分以及該逆流方向部分與該順流方向部分之間的一中間部分，其中該逆流方向部分及該順流方向部分相對於該中間部分突出，使得相比於在該逆流方向部分及該順流方向部分，該間隔物孔徑在該中間部分在跨越該射束路徑之一方向上具有一增加的尺寸。
2. 如請求項1之帶電粒子光學組件，其中該隔離間隔物經塑形使得該間隔物孔徑在該逆流方向部分及該順流方向部分在跨越該射束路徑之該方向上具有一類似尺寸。
3. 如請求項1或2之帶電粒子光學組件，其中該隔離間隔物經塑形為關於跨越該射束路徑之一平面對稱。
4. 如請求項3之帶電粒子光學組件，其中該平面穿過該中間部分。
5. 如請求項1或2之帶電粒子光學組件，其中該隔離間隔物經塑形使得當跨越該等帶電粒子光學元件施加一電位差時，該間隔物孔徑之尺寸在其處改變的該逆流方向部分及/或該順流方向部分之一突出隅角處的一電位係一局部極值。
6. 如請求項5之帶電粒子光學組件，其中該帶電粒子光學組件包含： 一電壓供應，其電連接至該等帶電粒子光學元件中之至少一者；以及 一控制器，其經組態以控制由該電壓供應跨越該等帶電粒子光學元件施加之一電位差。
7. 如請求項1或2之帶電粒子光學組件，其中該隔離間隔物經塑形使得該間隔物孔徑之尺寸在該中間部分與該逆流方向部分及/或該順流方向部分之間在跨越該射束路徑之該方向上具有一階梯狀變化。
8. 如請求項7之帶電粒子光學組件，其中該尺寸的階梯狀變化分別對應於該逆流方向部分及/或該順流方向部分之該突出隅角。
9. 如請求項1或2之帶電粒子光學組件，其中該隔離間隔物係單一介電質片件。
10. 如請求項1或2之帶電粒子光學組件，其中該隔離間隔物包含固定在一起的兩個或更多個介電質片件。
11. 如請求項10之帶電粒子光學組件，其中該等介電質片件彼此具有大體上相同之一厚度，且理想地該等介電質片件彼此具有大體上相同之一形狀。
12. 如請求項10之帶電粒子光學組件，其中該等介電質片件中之至少一者在平行於該射束路徑之一方向上具有一均勻截面。
13. 如請求項12之帶電粒子光學組件，其中該等介電質片件中之各者在平行於該射束路徑之一方向上具有一均勻截面。
14. 如請求項1或2之帶電粒子光學組件，其中該帶電粒子光學組件係一帶電粒子光學透鏡組件。
15. 如請求項14之帶電粒子光學組件，其中該帶電粒子光學透鏡組件包含一物鏡組件。