TW202422617A - 帶電粒子設備及方法 - Google Patents

Abstract

一種帶電粒子裝置沿著光束路徑朝著一樣本位置投影帶電粒子束。該裝置包含：一帶電粒子透鏡總成，其用於操縱該等光束；及一控制器。該透鏡總成包含各自具有供光束路徑穿過之一孔徑陣列的板。該等板處於沿著該等光束路徑之不同板位置處。該控制器控制該帶電粒子裝置，使得該等光束之帶電粒子在沿著該等光束路徑之該等不同板位置處具有不同能量值。該透鏡總成包含一校正器，該校正器包含經組態以彼此獨立地在各別孔徑處執行像差校正之個別校正器。該校正器與該板位置處之該板相關聯，在該板位置處，該能量值最小，鄰近於該板之一電場的強度最大，及/或該能量值與鄰近於該板之一電場的強度的一比率最小。

Description

帶電粒子設備及方法

本文中所提供之實施例大體上係關於帶電粒子光學設備及用於控制帶電粒子光學設備之方法。

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引起的不當圖案缺陷在製造程序期間不可避免地出現在基板(亦即，晶圓)或遮罩上，從而降低良率。因此，監測不當圖案缺陷之範圍為IC晶片之製造中之重要程序。更一般而言，基板或其他物件/材料之表面的檢測及/或量測為在其製造期間及/或之後的重要程序。

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，運用最終減速步驟定向相對高能量下之初級電子束以便以相對低的著陸能量著陸於樣本上。電子束聚焦為樣本上之探測光點。探測光點處之材料結構與來自電子束之著陸電子之間的相互作用使得待自表面發射信號電子，諸如次級電子、反向散射電子或歐傑電子(Auger electron)。可自樣本之材料結構發射所產生之信號電子。藉由將初級電子束作為探測光點掃描遍及樣本表面，可跨越樣本之表面發射信號電子。藉由收集來自樣本表面之此等所發射信號電子，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。包含信號電子之電子束的強度可基於樣本之內部及外部結構的屬性而變化，且藉此可指示樣本是否具有缺陷。

電子束可聚焦且以其他方式由電光學透鏡操縱。透鏡之缺陷可導致電子束之缺陷。舉例而言，若製造透鏡以使得其呈不同於其目標直徑或橢圓度之直徑或橢圓度，則初級電子束可具有不同於其例如在入射於樣本上時的預期大小及/或形狀之大小及/或形狀。

本揭示之一目標為提供支援具有較緊密控制之屬性(例如大小及/或形狀)之帶電粒子束的實施例及/或針對帶電粒子光學透鏡在給定光束屬性準確度內增加製造容差的實施例。

根據本發明之第一態樣，提供一種用於沿著各別光束路徑朝著一樣本位置投影複數個帶電粒子束的帶電粒子光學裝置，該裝置包含： 一帶電粒子光學透鏡總成，其經組態以操縱該等光束，該透鏡總成包含各自具有供光束路徑穿過之一孔徑陣列的複數個板，該等板位於沿著該等光束路徑之不同板位置處；及 一控制器，其經組態以控制該帶電粒子光學裝置，使得在使用中，該等光束之帶電粒子在沿著該等光束路徑之該等不同板位置處可具有不同能量值； 其中該透鏡總成包含一校正器，該校正器包含經組態以彼此獨立地在各別孔徑處執行像差校正之複數個個別校正器， 其中該校正器與位於該板位置處之該板相關聯，在該板位置處，該能量值最小及/或鄰近於該板之一電場的強度最大，及/或該能量值與鄰近於該板之一電場的強度的一比率最小。

根據本發明之第二態樣，提供一種用於沿著各別光束路徑朝著一樣本位置投影複數個帶電粒子束的帶電粒子光學裝置，該裝置包含： 一帶電粒子光學透鏡總成，其經組態以操縱該等光束，該透鏡總成包含複數個板，該複數個板各自具有供光束路徑穿過之一孔徑陣列及經組態以控制各別孔徑處之透鏡化的一透鏡陣列；其中該複數個板中之至少一者為一校正板，其中在該校正板中，該透鏡化包含像差校正。

根據本發明之第三態樣，提供一種用於控制一帶電粒子光學裝置以便沿著各別光束路徑朝著一樣本位置投影複數個帶電粒子束的方法，該方法包含： 運用一帶電粒子光學透鏡總成操縱該等光束，該帶電粒子光學透鏡總成包含各自具有供該等光束路徑穿過之複數個孔徑的複數個板，該等板位於沿著該等光束路徑之不同板位置處； 控制該帶電粒子光學裝置，使得該等光束之帶電粒子在沿著該等光束路徑之該等不同板位置處具有不同能量值；以及 運用一校正器之複數個個別校正器彼此獨立地在各別孔徑處執行像差校正， 其中該校正器與位於該板位置處之該板相關聯，在該板位置處，該能量值最小及/或鄰近於該板之一電場的強度最大，及/或該能量值與鄰近於該板之一電場的強度的一比率最小。

根據本發明之第四態樣，提供一種用於控制一帶電粒子光學裝置以便沿著各別光束路徑朝著一樣本位置投影複數個帶電粒子束的方法，該方法包含： 運用一校正板之一透鏡陣列控制該等光束在一帶電粒子光學透鏡總成之該校正板的各別孔徑處之透鏡化； 其中該透鏡化包含像差校正。

根據本發明之第五態樣，提供一種用於沿著各別光束路徑朝著一樣本位置投影複數個帶電粒子束的帶電粒子光學裝置，該裝置包含： 一帶電粒子光學透鏡總成，其經組態以操縱該等光束，該透鏡總成包含各自具有供光束路徑穿過之一孔徑陣列的複數個板，該等板位於沿著該等光束路徑之不同板位置處；及 一控制器，其經組態以控制該帶電粒子光學裝置，使得在使用中，沿著該等光束路徑之該等不同板位置處的該等板為可控制的以具有不同所施加電位； 其中該透鏡總成包含一校正器，該校正器包含經組態以彼此獨立地在各別孔徑處執行像差校正之複數個個別校正器， 該複數個板包含一相關聯板，其中該校正器與該相關聯板相關聯且該相關聯板為： a. 該總成之最順流方向板，或 b. 該總成之具有最大所施加電位差之兩個板的最逆流方向板。

相關申請案之交叉參考

本申請案主張2022年3月22日申請且以全文引用的方式併入本文中之歐洲專利申請案22163592.3之優先權。

現將詳細參考例示性實施例，其實例繪示於附圖中。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類似元件。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設備及方法之實例。

可藉由顯著增加IC晶片上之電路組件(諸如電晶體、電容器、二極體等)之裝填密度來實現電子裝置之增強的計算能力，其減小裝置之實體大小。此已藉由提高之解析度來實現，從而使得能夠製作更小之結構。舉例而言，智慧型手機之IC晶片(其為拇指甲大小且在2019年或更早可用)可包括超過20億個電晶體，各電晶體之大小小於人類毛髮之1/1000。因此，半導體IC製造係具有數百個個別步驟之複雜且耗時程序並不出人意料。甚至一個步驟中之錯誤亦有可能顯著影響最終產品之功能。僅一個「致命缺陷」可造成裝置故障。製造程序之目標為改良程序之總良率。舉例而言，為獲得50步驟程序(其中步驟可指示形成於晶圓上之層的數目)之75%良率，各個別步驟必須具有大於99.4%之良率。若各個別步驟具有95%之良率，則總程序良率將低至7%。

雖然高程序良率在IC晶片製造設施中為合乎需要的，但維持高基板(亦即，晶圓)產出量(經定義為每小時處理之基板的數目)亦為必要的。高程序良率及高基板產出量可受到缺陷之存在影響。若需要操作員干預來審查缺陷，則此尤其成立。因此，藉由檢測工具(諸如掃描電子顯微鏡(『SEM』))進行高產出量偵測及微米及奈米尺度缺陷之識別對於維持高良率及低成本係至關重要的。

SEM包含掃描裝置及偵測器設備。掃描裝置包含：照明設備，其包含用於產生初級電子之電子源；及投影設備，其用於運用一或多個聚焦的初級電子束來掃描樣本，諸如基板。至少照明設備或照明系統及投影設備或投影系統可統稱為電光學系統或設備。初級電子與樣本相互作用，且產生諸如次級電子之信號電子。偵測設備在掃描樣本時捕捉來自樣本之信號電子，使得SEM可產生樣本之掃描區域的影像。對於高產出量檢測，檢測設備中之一些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稱作子光束或細光束。類似地，子光束可稱作光束。多光束可同時掃描樣本之不同部分。多光束檢測設備因此可以比單光束檢查設備高得多的速度檢測樣本。

下文描述已知多光束檢測設備之實施。

在以下圖式描述內，相同或相似參考編號係指相同或相似組件或實體，且僅描述關於個別實施例之差異。雖然描述及圖式係關於電光學系統，但應瞭解，實施例不用於將本揭示限制為特定帶電粒子。因此，更一般而言，可將貫穿本發明文件對電子之參考視為係對帶電粒子之參考，其中帶電粒子未必為電子。舉例而言，更一般而言，可將對電光學設備之參考視為係對帶電粒子光學設備之參考。

現參考 圖 1，其為繪示例示性電子束檢測設備100之示意圖。 圖 1之電子束檢測設備100包括主腔室10、裝載鎖定腔室20、電光學設備40 (其亦可稱為電子評估設備或電子束系統或工具)、裝備前端模組(EFEM) 30及控制器50。電光學設備40位於主腔室10內。

EFEM 30包括第一裝載埠30a及第二裝載埠30b。EFEM 30可包括額外裝載埠。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、晶圓及樣本在下文統稱為「樣本」)。EFEM 30中之一或多個機器人臂(圖中未示)將樣本輸送至裝載鎖定腔室20。

裝載鎖定腔室20用於移除樣本周圍之氣體。此產生真空，該真空為低於周圍環境中之壓力的局部氣體壓力。裝載鎖定腔室20可連接至裝載鎖定真空泵系統(圖中未示)，其移除裝載鎖定腔室20中之氣體粒子。裝載鎖定真空泵系統之操作使得裝載鎖定腔室能夠達到低於大氣壓力之第一壓力。在達到第一壓力之後，一或多個機器人臂(圖中未示)將樣本自裝載鎖定腔室20輸送至主腔室10。主腔室10連接至主腔室真空泵系統(圖中未示)。主腔室真空泵系統移除主腔室10中之氣體粒子，使得樣本周圍之壓力達到低於第一壓力之第二壓力。在達到第二壓力之後，將樣本輸送至藉以可檢測樣本之電光學設備40。

控制器50以電子方式連接至電光學設備40之電光學裝置之電光學組件。控制器50可為經組態以控制電子束檢測設備100之處理器(諸如電腦)。控制器50亦可包括經組態以執行各種信號及影像處理功能之處理電路系統。雖然控制器50在 圖 1中展示為在包括主腔室10、裝載鎖定腔室20及EFEM 30之結構的外部，但應瞭解，控制器50可為該結構之一部分。控制器50可位於電子束檢測設備100之組成元件中之一者中或其可在該等組成元件中之至少兩者上方分佈。可將控制器視為電光學設備40之一部分；可將控制器視為電光學裝置之一部分。雖然本揭示提供容納電子束檢測工具之主腔室10的實例，但應注意，本揭示之態樣在其最廣泛意義上而言不限於容納電子束檢測工具之腔室。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設備的其他工具及其他配置。

現參考 圖 2，其為繪示作為 圖 1之例示性電子束檢測設備100之一部分的例示性電光學設備40之示意圖，該電光學設備40包含多光束電光學裝置。電光學設備40包含電子源201及投影設備230。電光學設備40進一步包含致動載物台209及支撐件207 (其亦可稱作樣本固持器)。投影設備230可包含可稱作電光學柱之電光學裝置。支撐件207由致動載物台209支撐，以便固持樣本208 (例如，基板或遮罩)以用於檢測。電光學設備40可進一步包含偵測器240 (例如電子偵測裝置)。

電子源201可包含陰極(圖中未示)及提取器或陽極(圖中未示)。在操作期間，電子源201經組態以自陰極121發射電子。藉由提取器及/或陽極122提取或加速電子以形成初級電子束202。

投影設備230經組態以將初級電子束202轉換成複數個子光束211、212、213 (亦稱作初級子光束)且將各子光束引導至樣本208上。儘管為簡單起見繪示三個子光束，但可能存在數十、數百或數千個子光束。該等子光束可稱作細光束。

控制器50可連接至 圖 1之電子束檢測設備100之各種部分，諸如電子源201、偵測器240、投影設備230及致動載物台209。控制器50可執行各種影像及信號處理功能。控制器50亦可產生各種控制信號以管控電子束檢測設備100 (包括多光束電光學設備40)之操作。

投影設備230可經組態以將子光束211、212及213聚焦至用於檢測之樣本208上，且可在樣本208之表面上形成三個探測光點221、222及223。投影設備230可經組態以使子光束211、212及213偏轉以使探測光點221、222及223掃描橫跨樣本208之表面之區段中的個別掃描區域。回應於子光束211、212及213入射於樣本208上之探測光點221、222及223上，自樣本208產生包括次級電子及反向散射電子(亦即，信號電子之實例)的電子。次級電子通常具有≤ 50 eV之電子能量。實際次級電子可具有小於5 eV之能量，但通常將低於50 eV之任何物視為次級電子。反向散射電子通常具有0 eV與子光束211、212及213之著陸能量之間的電子能量。由於通常將偵測到之能量小於50 eV之電子視為次級電子，因此一部分實際反向散射電子將被視作次級電子。

偵測器240經組態以偵測諸如次級電子及/或反向散射電子之信號粒子且產生發送至信號處理系統280之對應信號，例如以建構樣本208之對應掃描區域的影像。偵測器240可併入至投影設備230中。

信號處理系統280可包含經組態以處理來自偵測器240之信號以便形成影像的電路(圖中未示)。信號處理系統280可另外稱作影像處理系統。信號處理系統可併入至多光束電子設備40之組件(諸如偵測器240 (如 圖 2中所示))中。然而，信號處理系統280可併入至電子束檢測設備100或多光束電子設備40之任何組件中，諸如作為投影設備230或控制器50之部分。信號處理系統280可包括影像獲取器(圖中未示)及儲存裝置(圖中未示)。舉例而言，信號處理系統可包含處理器、電腦、伺服器、大型電腦主機、終端機、個人電腦、任何種類之行動計算裝置及類似者，或其組合。

影像獲取器可包含控制器之處理功能之至少部分。因此，影像獲取器可包含至少一或多個處理器。影像獲取器可以通信方式耦接至准許信號通信之偵測器240，諸如電導體、光纖纜線、攜帶型儲存媒體、IR、藍牙、網際網路、無線網路、無線電以及其他，或其組合。影像獲取器可自偵測器240接收信號，可處理信號中所包含之資料且可根據該資料建構影像。影像獲取器可因此獲取樣本208之影像。影像獲取器亦可執行各種後處理功能，諸如產生輪廓、疊加指示符於所獲取影像上，及類似者。影像獲取器可經組態以執行所獲取影像之亮度及對比度等的調整。儲存器可為諸如以下各者之儲存媒體：硬碟、快閃隨身碟、雲端儲存器、隨機存取記憶體(RAM)、其他類型之電腦可讀記憶體及類似者。儲存器可與影像獲取器耦接，且可用於保存作為原始影像之經掃描原始影像資料以及後處理影像。

信號處理系統280可包括量測電路系統(例如，類比數位轉換器)以獲得偵測到之信號粒子的分佈。在偵測時間窗期間收集之電子分佈資料可與入射於樣本表面上的初級子光束211、212及213中之各者之對應掃描路徑資料結合使用，以重建構受檢測樣本結構的影像。經重建構影像可用於顯露樣本208之內部或外部結構之各種特徵。經重建構影像可藉此用於顯露可能存在於樣本中之任何缺陷。

控制器50可控制致動載物台209以在樣本208之檢測期間移動樣本208。控制器50可使得致動載物台209能夠至少在樣本檢測期間例如以恆定速度在一方向上(較佳連續地)移動樣本208。控制器50可控制機動載物台209之移動，使得該控制器取決於各種參數而改變樣本208之移動速度。舉例而言，控制器50可取決於掃描程序之檢測步驟之特性控制載物台速度(包括其方向)。

已知多光束系統(諸如上文所描述之電光學設備40及電子束檢測設備100)揭示於以引用之方式併入本文中的US2020118784、US20200203116、US 2019/0259570及US2019/0259564中。

下文關於 圖 3描述本發明中可使用之電光學設備40之組件， 圖 3為電光學設備40之一部分之示意圖。 圖 3描繪電光學設備40之電光學裝置。電光學設備40可包含電光學裝置及機動或致動載物台209。具有用以支撐樣本208之致動載物台的 圖 3之電光學裝置可對應於上文或下文所提及之電光學設備40 (其亦可稱作系統或工具)。

電子源201朝著聚光透鏡231之陣列(另外稱作聚光透鏡陣列)引導電子。電子源201理想地為具有亮度與總發射電流之間之良好折衷之高亮度熱場發射器。可能存在數十、數百或數千個聚光透鏡231。聚光透鏡231可包含多電極透鏡且具有基於EP1602121A1之構造，其文件尤其關於用以將例如來自源之電子束***成複數個子光束之透鏡陣列的揭示內容特此以引用之方式併入，其中該陣列針對各子光束提供透鏡。聚光透鏡陣列中之各聚光透鏡可用於對一子光束進行操作。聚光透鏡231之陣列可呈至少兩個板(充當電極)的形式，其中各板中之孔徑彼此對準且對應於子光束之位置。在操作期間將該等板中之至少兩者維持處於不同電位以達成所要透鏡化效應。

在一配置中，聚光透鏡231之陣列由三個板陣列形成，在該等三個板陣列中，帶電粒子在其進入及離開各透鏡時具有相同能量，此配置可稱作單透鏡(Einzel lens)。因此，分散僅出現在單透鏡自身內(透鏡之進入電極與離開電極之間)，藉此限制離軸色像差。在聚光透鏡之厚度低(例如數毫米)時，此類像差具有較小或可忽略的影響。

陣列中之各聚光透鏡231將電子引導至各別子光束211、212、213中，該各別子光束聚焦於聚光透鏡陣列之順流方向的各別中間焦點處。子光束相對於彼此發散。在一實施例中，偏轉器235設置於中間焦點處。偏轉器235定位於對應中間焦點之定位處或至少在對應中間焦點之定位周圍的子光束路徑中。偏轉器235定位於相關聯子光束之中間影像平面處的子光束路徑中或接近於該子光束路徑而定位。偏轉器235經組態以對各別子光束211、212、213進行操作。偏轉器235經組態以使各別子光束211、212、213彎曲達一量，以有效確保主射線(其亦可稱作束軸)實質上正入射於樣本208上(亦即，與樣本之標稱表面成實質上90°)。偏轉器235可稱作準直器或準直器偏轉器。偏轉器235實際上使子光束之路徑準直，使得在偏轉器之前，子光束路徑相對於彼此為發散的。在偏轉器之順流方向，子光束路徑相對於彼此為實質上平行的，亦即實質上準直。合適準直器為揭示於2020年2月7日申請之歐洲專利申請案20156253.5中之偏轉器，該申請案相對於多光束陣列之偏轉器應用特此以引用之方式併入。準直器可包含巨型準直器270 (例如，如 圖 4中所示)，作為偏轉器235之替代或補充。因此，下文關於 圖 4所描述之巨型準直器270可具備 圖 3之特徵。此與提供準直器陣列作為偏轉器235相比通常為較不佳的。

在偏轉器235下方(亦即，順流方向或遠離電子源201)，存在控制透鏡陣列250。已穿過偏轉器235之子光束211、212、213在進入控制透鏡陣列250時實質上平行。控制透鏡預聚焦子光束(例如在子光束到達物鏡陣列241之前對子光束應用聚焦動作)。預聚焦可減少子光束之發散或增加子光束之會聚速率。控制透鏡陣列250及物鏡陣列241一起操作以提供組合焦距。無中間焦點之組合操作可降低像差風險。

物鏡陣列241中之物鏡可經組態以使電子束縮小達例如大於10 (理想地在50至100或更大之範圍內)之因數。物鏡可為單透鏡。藉由聚光透鏡及對應順流方向物鏡在光束中產生的至少色像差可相互抵消。

在一實施例中，偵測器240與物鏡陣列相關聯，例如設置於物鏡陣列241與樣本208信號粒子之間，例如以偵測自樣本208發射之次級及/或反向散射電子。下文描述偵測器240之例示性構造。

視情況，掃描偏轉器陣列260設置於控制透鏡陣列250與物鏡陣列241之間。掃描偏轉器陣列260包含用於各子光束211、212、213之掃描偏轉器。各掃描偏轉器經組態以使各別子光束211、212、213在一個或兩個方向上偏轉，以便使子光束在一個或兩個方向上在整個樣本208上進行掃描。

圖 4為包含巨型準直器270及巨型掃描偏轉器265之例示性電子裝置之示意圖。電子源201朝著巨型準直器270引導電極。電子源201理想地為具有亮度與總發射電流之間之良好折衷之高亮度熱場發射器。

子光束可例如使用界定光束限制孔徑之陣列的子光束形成陣列252 (亦稱為光束限制孔徑陣列)自光束導出。光束可在會合控制透鏡陣列250時分離成子光束，下文所描述。子光束在進入控制透鏡陣列250時實質上平行。

巨型準直器270在來自源201之光束已***成多光束之前作用於該光束。巨型準直器270使光束之各別部分彎曲達一量，以有效確保自該光束導出之子光束中之各者的束軸實質上正入射於樣本208上(亦即，與樣本208之標稱表面成實質上90°)。因此，各子光束之路徑至少意欲正交於樣本208之表面。巨型準直器270將宏觀準直應用於光束。巨型準直器270可因此作用於所有光束，而非包含各自經組態以作用於光束之不同個別部分的準直器元件之陣列。巨型準直器270可包含磁透鏡或磁透鏡配置，其包含複數個磁透鏡子單元(例如形成多極配置之複數個電磁體)。替代地或另外，巨型準直器可至少部分地以靜電方式實施。巨型準直器可包含靜電透鏡或靜電透鏡配置，其包含複數個靜電透鏡子單元。巨型準直器270可使用磁透鏡與靜電透鏡之組合。

在另一配置(圖中未示)中，巨型準直器270可部分或全部由準直器元件陣列替換，該準直器元件陣列經設置於子光束形成陣列之順流方向。各準直器元件準直各別子光束。準直器元件陣列可使用MEMS製造技術來形成以便在空間上為緊湊的。準直器元件陣列可為源201之順流方向的光束路徑中之第一偏轉或聚焦電光學陣列元件。準直器元件陣列可在控制透鏡陣列250之逆流方向。準直器元件陣列可在與控制透鏡陣列250相同的模組中。

如 圖 4中所示，在一實施例中，電光學裝置包含物鏡陣列241。物鏡陣列241包含複數個物鏡。物鏡陣列241可為可交換模組。可交換模組可提供其他電光學元件，諸如偵測器陣列及/或控制透鏡陣列。

在巨型準直器270下方(亦即，順流方向或遠離電子源201)，存在控制透鏡陣列250。控制透鏡陣列250經組態以在子光束到達物鏡陣列之前對子光束應用聚焦動作。預聚焦可減少子光束之發散或增加子光束之會聚速率。控制透鏡陣列250及物鏡陣列241一起操作以提供組合焦距。無中間焦點之組合操作可降低像差風險。另外或替代地，控制透鏡陣列250中之控制透鏡經組態以控制子光束之張角及/或控制子光束之縮小率(亦即，放大率)及/或控制著陸能量。

控制透鏡陣列250可如上文關於 圖 3所描述。

在 圖 4之實施例中，提供巨型掃描偏轉器265以使子光束在樣本208上方進行掃描。不同子光束對應於子光束之產生之逆流方向的跨多光束路徑之光束的不同部分。巨型掃描偏轉器265使光束之各別部分偏轉。光束之部分之偏轉導致對應於各別部分之子光束在樣本208上方進行掃描。在一實施例中，巨型掃描偏轉器265包含宏觀多極偏轉器，例如具有八個極或更多極。偏轉係為了使自光束導出之子光束在一個方向(例如平行於單個軸，諸如X軸)上或在兩個方向(例如相對於兩個非平行軸，諸如X及Y軸)上跨樣本208進行掃描。巨型掃描偏轉器265宏觀上作用於所有光束，而非包含各自經組態以作用於光束之不同個別部分的偏轉器元件之陣列。在所示實施例中，巨型掃描偏轉器265設置於巨型準直器270與控制透鏡陣列250之間。

在另一配置(圖中未示)中，巨型掃描偏轉器265可部分或全部由掃描偏轉器陣列替換。掃描偏轉器陣列包含複數個掃描偏轉器。掃描偏轉器陣列可使用MEMS製造技術來形成。各掃描偏轉器使各別子光束在樣本208上方進行掃描。掃描偏轉器陣列可因此包含用於各子光束之掃描偏轉器。各掃描偏轉器可使子光束在一個方向(例如平行於單個軸，諸如X軸)上或在兩個方向(例如相對於兩個非平行軸，諸如X及Y軸)上偏轉。偏轉係為了使子光束在一個或兩個方向上(亦即，一維地或二維地)跨樣本208進行掃描。掃描偏轉器陣列可在物鏡陣列241之逆流方向。掃描偏轉器陣列可在控制透鏡陣列250之順流方向。儘管對與掃描偏轉器相關聯之單個子光束進行參考，但子光束之群組可與掃描偏轉器相關聯。在一實施例中，EP2425444中描述之掃描偏轉器可用於實施掃描偏轉器陣列，該文件特定關於掃描偏轉器特此以全文引用的方式併入。掃描偏轉器陣列(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為緊湊。掃描偏轉器陣列可在與物鏡陣列241相同之模組中。

在其他實施例中，提供巨型掃描偏轉器265及掃描偏轉器陣列兩者。在此配置中，子光束在樣本表面上方之掃描可藉由較佳同步地一起控制巨型掃描偏轉器及掃描偏轉器陣列來達成。

在一些實施例中，電光學裝置進一步包含子光束形成陣列252。子光束形成陣列252界定光束限制孔徑之陣列。子光束形成陣列252可稱作上部光束限制孔徑陣列或逆流方向光束限制孔徑陣列。子光束形成陣列252可包含具有複數個孔徑之板(其可為板狀體)。子光束形成陣列252自由源201發射之電子束形成子光束。可藉由子光束形成陣列252阻擋(例如吸收)光束之除促成形成子光束之部分之外的部分，以免干擾順流方向的子光束。子光束形成陣列252可稱作子光束界定孔徑陣列或上部光束限制器。子光束形成陣列252之孔徑可具有至少10 µm、視情況至少20 µm、視情況至少50 µm、視情況至少100 µm且視情況120 µm之直徑。孔徑具有可等於光束孔徑406之孔徑之節距的節距。

在一些實施例中，如 圖 4中所例示，電光學裝置包含物鏡陣列總成，其為包含物鏡陣列241之單元。物鏡陣列總成可包含光束成形孔徑陣列262。光束成形孔徑陣列262界定光束限制孔徑之陣列。光束成形孔徑陣列262可稱作下部光束限制器、下部光束限制孔徑陣列或最終光束限制孔徑陣列。光束成形孔徑陣列262可使由上部光束限制器252界定之光束成形。兩個成形孔徑陣列之使用在僅上部光束限制器252之使用有引入像差至光束中的風險之情形中為有益的。光束成形孔徑陣列262更接近於樣本208。光束成形孔徑陣列262之使用有益地有助於減少(若不移除)此類像差。此類光束成形孔徑陣列262之效能可隨至樣本208之接近度而改良。光束成形孔徑陣列262可包含具有複數個孔徑之板(其可為板狀體)。光束成形孔徑陣列262可在自控制透鏡陣列250之至少一個電極(視情況自所有電極)的順流方向。在一些實施例中，光束成形孔徑陣列262在自物鏡陣列241之至少一個電極(視情況自所有電極)的順流方向。

在一配置中，光束成形孔徑陣列262在結構上與物鏡陣列241之電極整合。光束成形孔徑陣列262及電極可連接至實質上相同的電位。光束成形孔徑陣列262及電極接著可具有相同光束能量。其相對於彼此具有零電位差，且例如相對於參考電位(諸如接地電位)具有相同的電位差。合乎需要地，光束成形孔徑陣列262定位於具有低靜電場強度的區中。光束限制孔徑中之各者與物鏡陣列241中之對應物鏡對準。對準係使得來自對應物鏡之子光束之一部分可穿過光束限制孔徑且照射至樣本208上。各光束限制孔徑具有光束限制效應，從而僅允許入射至光束成形孔徑陣列262上之子光束的所選擇部分穿過光束限制孔徑。所選擇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光束之一部分到達樣本。中心部分可具有圓形橫截面及/或以子光束之束軸為中心。

本文中所描述之電光學設備40中之任一者可進一步包含偵測器240。偵測器240偵測自樣本208發射之電子。偵測到之電子可包括由SEM偵測到之電子中之任一者，包括自樣本208發射之次級及/或反向散射電子，其可為信號電子之類型。在 圖 7中展示且下文參考 圖 16 至圖 18更詳細地描述偵測器240之例示性構造。

圖 5示意性地描繪根據一實施例之電光學裝置。向與上文所描述之特徵相同的特徵給出相同參考編號。為了簡明起見，未參考 圖 5詳細地描述此類特徵。舉例而言，源201、巨型準直器270、物鏡陣列241及樣本208可如上文所描述。應注意，巨型準直器270可具有相關聯偏轉器陣列。偏轉器陣列可用於精細準直。偏轉器陣列可位於巨型準直器之順流方向。巨型準直器可具有用於多光束陣列之光束之精細校正的可個別控制偏轉器之陣列。

在一實施例中，電光學裝置包含聚光透鏡231之陣列，或至少光束限制孔徑陣列。(在一配置中，巨型準直器可位於聚光透鏡陣列或至少光束限制陣列之逆流方向。)聚光透鏡231之陣列(或至少光束限制孔徑陣列)自來自源201之偶然光束產生複數個子光束。(應注意，若聚光透鏡231之陣列為不具有任何透鏡化功能之光束限制孔徑陣列，則透鏡化功能可藉由巨型聚光器270進行)。可能存在數十、數百或數千個聚光透鏡231。聚光透鏡231可包含多電極透鏡且具有基於EP1602121A1之構造，其文件尤其關於用以將電子束***成複數個子光束之透鏡陣列的揭示內容特此以引用之方式併入，其中該陣列針對各子光束提供透鏡。聚光透鏡231之陣列可呈至少兩個板(充當電極)的形式，其中各板中之孔徑彼此對準且對應於子光束之位置。在操作期間將該等板中之至少兩者維持處於不同電位以達成所要透鏡化效應。

在一配置中，聚光透鏡231之陣列由三個板陣列形成，在該等三個板陣列中，電子在其進入及離開各透鏡時具有相同能量，此配置可稱作單透鏡。因此，分散僅出現在單透鏡自身內(透鏡之進入電極與離開電極之間)，藉此限制離軸色像差。在聚光透鏡之厚度低(例如數毫米)時，此類像差具有較小或可忽略的影響。在一實施例中，物鏡可具有可充當電極之四個或更多個板。

如上文所描述，在一實施例中，偵測器240在物鏡陣列241與樣本208之間。偵測器240可面向樣本208。替代地，如 圖 5中所示，在一實施例中，包含複數個物鏡之物鏡陣列241在偵測器240與樣本208之間。

在一實施例中，偏轉器陣列95在偵測器240與物鏡陣列241之間。在一實施例中，偏轉器陣列95包含韋恩濾波器(Wien filter)，使得偏轉器陣列可稱作光束分離器。偏轉器陣列95經組態以提供磁場以將投影至樣本208的電子與諸如來自樣本208之次級電子的信號粒子分離開。

在一實施例中，偵測器240經組態以參考電子之能量(亦即，取決於能帶隙)偵測信號粒子。此類偵測器240可稱為間接電流偵測器。自樣本208發射之信號電子自電極之間的場獲得能量。信號電子在其到達偵測器240後具有足夠能量。

圖 6為 圖 5中所示之電光學裝置之一部分的近距視圖。在一實施例中，偵測器240包含電子至光子轉換器陣列91。電子至光子轉換器陣列91包含複數個閃爍體元件，諸如螢光帶92。各螢光帶92位於電子至光子轉換器陣列91之平面中。至少一個螢光帶92配置於朝著樣本208投影的兩個鄰近電子束之間。

在一實施例中，螢光帶92實質上在水平方向(或正交於子光束之路徑)上延伸。替代地，電子至光子轉換器陣列91可包含具有用於經投影電子束之開口93的螢光材料之板。

藉由 圖 6中之虛線指示的經投影電子束經由螢光帶92之間的開口93朝著偏轉器陣列95投影穿過電子至光子轉換器陣列91之平面。

在一實施例中，偏轉器陣列95包含磁偏轉器96及靜電偏轉器97。靜電偏轉器97經組態以針對朝著樣本208傳輸的經投影電子束抵消磁偏轉器96之偏轉。因此，經投影電子束可在水平平面中小程度地移位。偏轉器陣列95之順流方向的光束實質上平行於偏轉器陣列95之逆流方向的光束。

在一實施例中，物鏡陣列241包含用於朝著偏轉器陣列95導引在樣本208中產生之信號電子的複數個板。對於在相對於經投影電子束在相對方向上行進的信號電子，靜電偏轉器97並不抵消磁偏轉器96之偏轉。實際上，靜電偏轉器97及磁偏轉器96對信號電子之偏轉相加。因此，信號電子經偏轉以相對於光軸以一定角度行進，以便將次級電子傳輸至偵測器240之螢光帶92上。

在螢光帶92處，光子在諸如次級電子之信號電子入射後產生。在一實施例中，光子經由光子輸送單元自螢光帶92輸送至光電偵測器(圖中未示)。在一實施例中，光子輸送單元包含光纖98之陣列。各光纖98包含鄰近於螢光帶92中之一者配置或附接至螢光帶92中之一者以用於將來自螢光帶92之光子耦合至光纖98中的一末端，及經配置以將來自光纖98之光子投影至光電偵測器上的另一末端。

如上文所提及，在一實施例中，電光學裝置包含電光學透鏡總成。舉例而言，如參考 圖 4所描述，在一實施例中，電光學裝置包含物鏡總成45，其為包含物鏡陣列241之電光學透鏡總成。作為另一實例，電光學裝置可包含聚光透鏡總成，其為包含聚光透鏡231之電光學透鏡總成，例如參考 圖 3所描述且如 圖 3中所描繪。在一實施例中，本發明適用於包含電光學透鏡總成之電光學裝置。下文主要參考作為電光學透鏡總成之物鏡總成描述本發明之實施例。本發明同樣適用於聚光透鏡總成為電光學透鏡總成之配置。

如上文所闡述，在一實施例中，電光學裝置用於沿著各別光束路徑朝著樣本位置投影複數個電子束。電光學裝置包含電光學透鏡總成。電光學透鏡總成經組態以操縱(例如聚焦及/或聚集)光束。舉例而言，物鏡總成45可經組態以將光束聚焦至樣本208上。作為另一實例，聚光透鏡總成可經組態以聚集物鏡陣列241之逆流方向的光束(例如朝著各別中間焦點聚焦光束，例如針對多光束配置或多光束陣列之中間焦點陣列之平面)。

在一實施例中，電光學透鏡總成包含各自具有供光束路徑穿過之孔徑陣列的複數個板。該等板位於沿著光束路徑之不同板位置處。此在下文更詳細地描述，其中特別關注物鏡總成作為電光學透鏡總成之實例。應理解，教示適用於經組態以聚集光束(而非將光束聚焦至樣本上)之聚光透鏡總成。

物鏡總成45包含物鏡陣列241。任何實施例之物鏡陣列241可包含至少兩個電極，孔徑陣列經界定於該至少兩個電極中。換言之，物鏡陣列包含具有複數個孔或孔徑之至少兩個電極。 圖 7展示作為具有各別孔徑陣列245、246之例示性物鏡陣列241之一部分的電極242、243。電極242、243可形成為板。板可為經組態以執行透鏡化功能之透鏡板。板中之各孔徑的定位對應於另一板中之對應孔徑的定位。對應孔徑在使用中在多光束中之同一光束、子光束或光束群組上操作。換言之，至少兩個板中之對應孔徑與子光束路徑(亦即子光束路徑220中之一者)對準且沿著該子光束路徑配置。因此，板各自具備各別子光束211、212、213傳播經過的孔徑。

物鏡陣列241可包含兩個電極(如 圖 7中所示)或三個電極，或可具有更多電極(圖中未示)。具有僅兩個電極之物鏡陣列241可具有比具有更多電極之物鏡陣列241更低的像差。三電極物鏡可具有電極之間的較大電位差且因此實現較強透鏡。額外電極(亦即，多於兩個電極)提供用於控制電子軌跡之額外自由度，例如以聚焦次級電子以及入射光束。可將此類額外電極視為形成控制透鏡陣列250。兩個電極透鏡優於單透鏡之益處為入射光束之能量不必與出射光束相同。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241之鄰近板沿著子光束路徑彼此間隔開。鄰近板之間的距離(絕緣結構可定位於其中)大於物鏡。

較佳地，設置於物鏡陣列241中之電極中之各者為板。電極可另外描述為平坦薄片。較佳地，電極中之各者為平面的。換言之，電極中之各者將較佳地經提供為呈平面形式之薄平板。當然，電極不需要為平面的。舉例而言，電極可歸因於由高靜電場引起之力而弓曲。較佳地提供平面電極，此係因為此使得因可使用已知製造方法而更容易製造電極。平面電極亦可為較佳的，此係由於其可提供不同電極之間的孔徑之更準確對準。

物鏡陣列241可經組態以使電子束縮小達大於10 (理想地在50至100或更大之範圍內)之因數。

提供偵測器240以偵測自樣本208發射之信號電子，例如次級及/或反向散射電子。偵測器240定位於物鏡陣列241與樣本208之間。偵測器240可另外稱作偵測器陣列或感測器陣列，且術語「偵測器」及「感測器」可貫穿本申請案互換使用。

物鏡之陣列(亦即，物鏡陣列241)可與偵測器之陣列(亦即，偵測器240)及/或光束中之任一者(亦即，子光束)相對應。偵測器240可為偵測器元件之陣列，該等偵測器元件中之各者可與物鏡陣列241之板中的孔徑相關聯。

圖 8為例如在橫截面中檢視之 圖 4之電光學裝置的一部分的示意圖。電光學裝置之該部分可稱作物鏡總成45。 圖 8展示物鏡陣列241及控制透鏡陣列250之近距視圖。如 圖 8中所示，在一實施例中，光束成形孔徑陣列262與物鏡陣列241相關聯。光束成形孔徑陣列262可在物鏡陣列241之順流方向。舉例而言，光束成形孔徑陣列262可包含附接至物鏡陣列241之電極(較佳地物鏡陣列241之順流方向電極243)的一板。光束成形孔徑陣列262之板可與物鏡陣列241之電極(理想地物鏡陣列241之順流方向電極243)一體地形成。光束成形孔徑陣列262之板可經包含為光束成形孔徑陣列262之一部分。替代地，光束成形孔徑陣列262可與物鏡陣列241相隔一距離。光束成形孔徑陣列262可經形成為與物鏡陣列241之電極242、243中之任一者分離的組件。

如 圖 8中所示，在一實施例中，光束成形孔徑陣列262在物鏡陣列241之順流方向。在一替代實施例中，光束成形孔徑陣列262進一步在逆流方向，諸如甚至在物鏡陣列241之逆流方向。舉例而言，光束成形孔徑陣列262可連接至物鏡陣列241之逆流方向電極242或與該逆流方向電極242一體地形成。在一實施例中，光束成形孔徑陣列262位於物鏡陣列241與控制透鏡陣列250之間。

如 圖 8中所示，控制透鏡陣列250與物鏡陣列241相關聯。如上文所描述，可將控制透鏡陣列250視為提供除物鏡陣列241之電極242、243之外的電極。控制透鏡陣列250之額外電極允許用於控制子光束之電光學參數的另外自由度。在一實施例中，可將控制透鏡陣列250視為物鏡陣列241之額外電極，從而實現物鏡陣列241之各別物鏡之額外功能性。在一配置中，可將此等電極視為物鏡陣列之一部分，從而向物鏡陣列241之物鏡提供額外功能性。在此配置中，將控制透鏡視為對應物鏡之一部分，即使在控制透鏡僅稱作物鏡之一部分的程度上亦如此。

如 圖 8中所示，在一實施例中，控制透鏡陣列250及物鏡陣列241共用一共同電極。在 圖 8中所示之配置中，控制透鏡陣列250包含三個電極253、254、255。在一實施例中，控制透鏡陣列250之順流方向電極255及物鏡陣列241之逆流方向電極242形成共同電極。同一導電板可用於控制透鏡陣列250之順流方向電極255及物鏡陣列241之逆流方向電極242兩者。共同電極配置允許特定緊湊型物鏡總成。在一替代實施例中，控制透鏡陣列250之順流方向電極255與物鏡陣列241之逆流方向電極242相隔一距離。控制透鏡陣列250之電極可與物鏡陣列241之電極分離。

在 圖 8中所示之配置中，控制透鏡陣列250包含三個電極253、254、255。在替代實施例中，控制透鏡陣列250可包含例如一個電極或兩個電極。控制透鏡之各額外板或電極可使得控制透鏡陣列250能夠具有額外自由度。

在一實施例中，控制器50經組態以控制施加至控制透鏡陣列250之中間電極254及順流方向電極255之電壓，以便調整入射子光束之焦點。

在一實施例中，控制器50經組態以控制物鏡陣列241之物鏡以操作為減速透鏡。控制器50可控制施加至物鏡陣列241之電極242、243之電壓，使得物鏡使朝著樣本208投影的子光束之電子減速。控制器50經組態以調整在使用電光學設備40期間施加至電極242、243的電壓。

在一實施例中，子光束形成陣列252經組態以將電子束***成包含子光束之電子之多光束。因此，子光束形成陣列252自電子束(例如來自電子源201)產生電子之多光束的子光束。

在 圖 8中所示之配置中，子光束形成陣列252與控制透鏡陣列250相關聯。舉例而言，子光束形成陣列252可與控制透鏡陣列250之逆流方向電極253相關聯。在一實施例中，子光束形成陣列252提供控制透鏡陣列250之最逆流方向電極252。舉例而言，子光束形成陣列252可包含連接至逆流方向電極253或與該逆流方向電極253一體地形成的板。在一替代實施例中，子光束形成陣列252經提供為與控制透鏡陣列250之電極253、254、255實體分離之組件。

如 圖 8中所示，在一實施例中，子光束形成陣列252在控制透鏡陣列250之逆流方向。如 圖 8中所示，在一實施例中，電光學裝置包含偵測器240。偵測器240可形成為偵測器陣列，該偵測器陣列包含在沿著光束路徑之定位處的複數個偵測器元件405 (參見 圖 16 至 圖 18)，其經組態以偵測自樣本208發射之信號粒子。舉例而言，偵測器陣列可為電光學裝置中之最順流方向元件。在使用中，偵測器陣列可面向樣本。在一實施例中，偵測器元件405與電子之多光束的各別子光束相關聯。

在一實施例中，控制器50經組態以控制電光學設備40以操作來偵測由樣本208發射之信號粒子。如 圖 8中所示，光束成形孔徑陣列262之孔徑在尺寸上小於控制透鏡陣列250之各別孔徑。在尺寸上具有較小孔徑之光束成形孔徑陣列262使得光束成形孔徑陣列262能夠使在藉由子光束形成陣列252而產生光束之順流方向的光束成形。光束成形孔徑陣列262提供對於朝著樣本208投影之子光束之電子電流的限制因數。在檢測期間，經組態以使子光束成形(例如限制)的光束成形孔徑陣列262較佳地接近樣本208。

在一些實施例中，提供減少子光束中之一或多個像差的包含一或多個像差校正器的校正器。一或多個像差校正器可提供於該等實施例中之任一者中，例如作為電光學裝置之一部分及/或作為光學透鏡陣列總成之一部分及/或作為評估系統之一部分。在一實施例中，至少像差校正器之子集中之各者經定位於中間焦點中的各別一者中或直接鄰近於中間焦點中的各別一者(例如在中間影像平面中或鄰近於中間影像平面)。子光束在諸如中間平面之焦平面中或附近具有最小橫截面積。此為像差校正器提供比其他地方(亦即，中間平面之逆流方向或順流方向)可獲得之空間更多的空間(或比不具有中間影像平面之替代配置中可獲得之空間更多的空間)。

在一實施例中，定位於中間焦點(或中間影像平面)中或直接鄰近於中間焦點(或中間影像平面)之像差校正器包含偏轉器以校正針對不同光束出現在不同位置處之源201。校正器可用於校正由源引起之宏觀像差，該等宏觀像差阻止各子光束與對應物鏡之間的良好對準。

像差校正器可校正阻止恰當柱對準(亦即，換言之，阻止電光學裝置中之恰當對準)的像差。此類像差亦可導致子光束與校正器之間的未對準。出於此原因，另外或替代地，可能需要將像差校正器定位於聚光透鏡231處或附近(例如其中各此像差校正器與聚光透鏡231中之一或多者整合或直接鄰近於聚光透鏡231中之一或多者)。此為合乎需要的，此係因為在聚光透鏡231處或附近，像差將尚未導致對應子光束之移位，此係因為聚光透鏡與光束孔徑豎直地靠近或重合。然而，在聚光透鏡處或附近定位校正器之挑戰在於，子光束在聚光透鏡處或附近在此位置處相對於進一步順流方向之位置各自具有相對較大橫截面積及相對較小節距。像差校正器可為如EP2702595A1所揭示之基於CMOS之個別可程式化偏轉器或如EP2715768A2所揭示之多極偏轉器陣列，兩個文件中的細光束操縱器之描述特此係以引用方式併入。

在一些實施例中，像差校正器之至少一子集中之各者與物鏡陣列241整合或直接鄰近於物鏡陣列241。在一實施例中，此等像差校正器減少以下中之一或多者：像場彎曲；聚焦誤差；及像散。另外或替代地，一或多個掃描偏轉器(圖中未示)可與物鏡陣列241整合或直接鄰近於物鏡陣列241，以用於使子光束211、212、213相對於樣本208 (例如在樣本208上方)進行掃描。在一實施例中，可使用US 2010/0276606中描述之掃描偏轉器，其文件以全文引用的方式併入本文中。

在一實施例中，電光學裝置包含控制器50。在一實施例中，控制器50經組態以控制電光學裝置，使得在使用中，光束之電子在沿著光束路徑之不同板位置處可具有不同能量值。視情況，毗鄰板可經控制以具有相同光束能量(例如控制透鏡陣列之最順流方向電極與物鏡陣列之最逆流方向電極相同的配置)。另外或替代地，在一實施例中，控制器50經組態以控制電光學裝置，使得在使用中，沿著光束路徑之不同板位置處之板為可控制的以具有不同所施加電位。

板位置處之能量值為光束之電子在板位置處(亦即在電子在板位置處穿過板之孔徑時)的能量。能量值與板與電子源201之陰極之間的電位差成比例。電位差愈大，能量值愈大。光束能量為電子在彼特定板處具有的能量。該能量等於彼板與陰極之間的電位差。由相鄰板之電位差產生電場，該相鄰板由其間隔(例如，沿著板與相鄰板之間最短路徑的位移)分隔開。

在一實施例中，控制器50經組態以控制板位置處之能量值。控制器經組態以藉由控制施加至板及/或施加至陰極之電位而控制板位置處之能量值。

圖 8示意性地描繪電光學裝置之物鏡總成45。如 圖 8中所示，在一實施例中，物鏡總成45包含校正器70。在一實施例中，校正器70包含複數個個別校正器。個別校正器經組態以彼此獨立地在各別孔徑處執行像差校正。個別校正器對應於各別孔徑。各別孔徑可界定於板(或校正板)中。個別校正器對於各別孔徑為個別的。個別校正器經組態以獨立於由其他孔徑之個別校正器執行之任何像差校正而在各別孔徑處執行像差校正。個別校正器可包含於板中。板可包含個別校正器之各別孔徑處或甚至周圍之個別校正器。

在一實施例中，個別校正器經組態以在各別孔徑處執行像散之校正。個別校正器可為像差補償器。個別校正器可稱作個別光束像差補償器。在一實施例中，電光學裝置經組態以使得複數個光束路徑穿過孔徑，個別校正器經組態以在該孔徑處執行像差校正。在此配置中，個別校正器可為經組態以校正複數個光束在各別孔徑處之像散的多個光束像差補償器。個別校正器可經組態以操縱具有穿過各別孔徑之光束路徑的一或多個光束之橫截面形狀。舉例而言，在一實施例中，個別校正器經組態以使一或多個光束更圓。

另外或替代地，校正器70經組態以藉由任何階或多極(諸如2極、4極、6極、8極或任何其他高階極)校正器執行校正。特別參考 圖 14更詳細地描述此類多極校正器。

藉由執行像差校正，有可能補償電光學裝置之製造缺陷。舉例而言，電光學裝置之透鏡板可不完美地成形，使得電子束不完美地成形。預期本發明之一實施例實現對於透鏡板之缺陷之容差增加。舉例而言，孔徑之直徑及/或孔徑之橢圓度及/或不同板之孔徑之中心的對準之容差可增加。可使用四極校正器(例如具有四個電極或四個電極群組的校正器)來校正橢圓度或兩倍像散(例如四極干擾)。可校正其他多倍像散，例如校正：使用八極校正器(或具有八個電極或八個電極群組的校正器)之八極干擾(或四倍像散)或方正度(squareness)；或例如使用六極校正器(例如具有六個電極或六個電極群組的校正器)之六極干擾(或三倍像散)或三角度(triangleness)。

在一實施例中，電光學透鏡總成之板中之一者為相關聯板。如 圖 8中所示，在一實施例中，校正器70與電光學透鏡總成之相關聯板相關聯。相關聯板為校正器70與之相關聯之板。相關聯板及至少校正器70之基板可連接至共同電位差以具有相同光束能量，或相對於諸如接地電位之參考電位的實質上共同電位差。相關聯板及校正器70可為分離的，例如，並不彼此接觸。在 圖 8中所示之配置中，相關聯板為形成物鏡陣列241之順流方向電極243的透鏡板。在替代實施例中，舉例而言，相關聯板可為除電極243之外之電光學總成之板，如參考 圖 10 至圖 13所描述。

在一實施例中，相關聯板為位於光束能量值(或光束能量，更非正式地，『能量值』)最小之板位置處的板。在一實施例中， 圖 8中所示之物鏡陣列241為減速透鏡陣列。光束能量可在順流方向電極243處最低。順流方向電極處之光束能量可實質上等於電子在其入射於樣本208上時之能量(亦即，著陸能量)。

藉由假定校正器與光束能量較低處之板相關聯，校正器70之強度可能為高的。校正器70之強度意謂個別校正器針對施加至個別校正器之給定電壓影響各別孔徑處之電子束的程度。藉由增加校正器70之強度，可減小待施加至個別校正器以便執行給定像差校正所需的電壓。藉由減小待施加至個別校正器所需的電壓，可減小容納個別校正器所需的空間。舉例而言，個別校正器之電極的大小可減小，理想地個別校正器之電極之例如沿著光束路徑(理想地平行於光束路徑)及/或至少部分地穿過校正板的長度減小。電極之所需長度可因必須延伸穿過整個校正板而減小。預期本發明之一實施例實現像差校正器之增加的強度。儘管減小電極之長度，但像差校正器之強度亦可改良。在一實施例中，如本文中稍後描述，可減小用以控制個別校正器之電極的電路系統之元件。舉例而言，可減小諸如電晶體之電路元件，其諸如用於產生用於電極(諸如在偵測器陣列內)之控制電壓。此為合乎需要的，此係因為其使得更多電路系統能夠定位成在原位接近於相關聯偵測器元件。在光束路徑之方向上的電極長度愈短，且可包括於校正器之主體或基板中之愈小電子組件使得能夠使用諸如CMOS之分層結構，如本文中稍後描述。

相關聯板未必位於能量值最小之板位置處。替代地，相關聯板可位於鄰近於板之電場的強度最大及/或能量值與鄰近於板之電場的強度之比率最小的板位置處。

另外或替代地，在一實施例中，相關聯板為位於鄰近於板之電場的強度最大之板位置處的板。在 圖 8中所示之配置中，順流方向電極243之逆流方向的電場高於物鏡總成45之且視情況電光學裝置之任何其他板之間的電場。電場可較大，以便將光束聚焦至樣本208上。出於完整性，應注意，緊接在順流方向電極243之順流方向的電場較低，且視情況實質上為零。偵測器240之順流方向的場使來源於樣本208之次級電子朝著偵測器240加速；偵測器240之順流方向的場因此大於零且可能不低。

藉由確保光束大小可能較小，相關聯板具有較強鄰近電場。亦即，相關聯板提供相對強透鏡，此係因為場較高且光束能量較低。因此，確保相關聯板處光束大小為小的，以便限制由透鏡引起之像差。接近於相關聯板之光束路徑中之定位為定位校正器之理想位置。光束大小為垂直於光束之方向的平面(亦即板之平面)中之光束的橫截面積。舉例而言，在 圖 8中所示之配置中，校正器70處之孔徑的大小可大致等於光束成形孔徑陣列262之孔徑的大小與用於對準之容差值的總和。藉由假定在校正器70處光束大小較小，與個別校正器相關聯之孔徑針對給定填充百分比可為小的。填充百分比為由具有穿過孔徑之光束路徑的電子束填充之該孔徑之截面直徑的百分比。藉由假定孔徑可能較小，校正器70之強度可增加。預期本發明之一實施例實現像差校正器之增加的強度。

相關聯板未必位於鄰近於板之電場的強度最大的板位置處。替代地，相關聯板可位於能量值最小及/或能量值與鄰近於板之電場的強度之比率最小的板位置處。

另外或替代地，在一實施例中，相關聯板為位於能量值與鄰近於板之電場的強度之比率最小的板位置處之板。具有能量值與鄰近於板之電場的強度之最小比率的板可稱作最強板。

在 圖 8中所示之實例中，順流方向電極243為物鏡總成45之且視情況電光學裝置之最強板。藉由假定校正器70與最強板相關聯，校正器70之強度可增加。預期本發明之一實施例實現像差校正器之增加的強度。

相關聯板未必位於能量值與鄰近於板之電場的強度之比率最小的板位置處。替代地，相關聯板可位於能量值最小及/或鄰近於板之電場的強度最大的板位置處。

如 圖 8中所示，在一實施例中，校正器70藉由包含定位成鄰近於相關聯板之校正板72而與相關聯板相關聯。在一實施例中，校正器70包含校正器電極側71。校正器70之校正器電極側71為校正板72之定位有個別校正器之電極的側。在 圖 8中所示之實例中，校正板72定位成鄰近於順流方向電極243。校正板72與相關聯板分離。在 圖 8中所示之實例中，校正器70直接位於物鏡陣列241之順流方向。

如稍後參考 圖 9更詳細地描述，校正器70有可能整合至透鏡板中，而非校正器70為分離元件。藉由假定校正器70為與透鏡板分離的元件，物鏡總成45可更易於製造。校正板72經組態以提供校正功能。相關聯板經組態以充當物鏡陣列241之順流方向電極243，且理想地充當光束成形孔徑陣列262。藉由將校正器70提供為分離元件，單個板中組合之功能的數目減小。預期本發明之一實施例使得更易於製造電光學裝置。

如 圖 8中所示，在一實施例中，物鏡總成45包含偵測器240。在一實施例中，偵測器240處於在接地電位處或接近於接地電位之電位差，例如在0至200 V範圍內，例如20至100 V，諸如30至50 V。可將接地電位視為整個設備之參考電位，使得接地電位為相對於設備接地。在一實施例中，校正器70可提供為處於或接近於接地電位，例如在0至200 V範圍內，例如20至100 V，諸如30至50 V。當然，校正器70之個別校正器可包含電極，將電位施加至該等電極(例如大約5 V至20 V之電壓，例如實現CMOS架構之使用)。在一實施例中，相對於接地電位(亦即，約5 V接地內之電位)施加電位。與相對於非接地電位施加電位相比，此可為有利的。預期本發明之一實施例使得更易於電連接校正器70之電極以用於控制所施加電位。在一替代實施例中，校正器70提供為處於不同於接地之控制電位，例如處於接近於接地之具有源的光束能量。

如 圖 8中所示，在一實施例中，校正板72經定位成使得電光學透鏡總成之最接近板為相關聯板。在 圖 8中所示之配置中，鄰近於校正板72之兩個板為順流方向電極243及偵測器240之彼等板。在一實施例中，校正板72與順流方向電極243之間的距離(例如在包含光束成形孔徑陣列262時)小於校正板72與偵測器240之間的距離。在光束成形孔徑陣列262之板在順流方向電極243之順流方向間隔開的配置中，待考慮之距離為校正板與光束成形孔徑陣列262之板之間的距離。

在一替代實施例中，校正板72與偵測器240之間的距離可減小，以便減小物鏡陣列241與樣本208之間的距離。藉由減小物鏡陣列241與樣本208之間的距離，可改良電光學效能。物鏡之焦距變得較短，理想地增加物鏡陣列241之物鏡的強度。然而，樣本至電光學裝置之最接近表面(其在所描繪配置中可為偵測器陣列240)之接近度可限制樣本與電光學裝置之間的可達成之接近度，例如5至100微米，諸如30至60微米。

應注意，在具有光束成形孔徑陣列262之任何配置中，應存在以下組件及功能：光束成形孔徑陣列262、校正器70之校正器電極側71中之個別校正器、屏蔽板73 (其相對於 圖 9而引入，如下文所描述)及透鏡電極，該透鏡電極相對於 圖 9中所示及由 圖 9描繪之實施例為順流方向電極243。如自 圖 8 至圖 13中所示及參考 圖 8 至圖 13所描述之配置將瞭解，沿著光束之路徑之定位可不同，且一些功能可具有同一元件及/或屬於同一元件之不同側。

圖 9為具有 圖 8中所示之配置的替代配置之電光學總成之示意圖。 圖 9中所示之物鏡總成45之許多特徵與 圖 8中所示及參考 圖 8所描述之物鏡總成45的特徵相同。舉例而言， 圖 9中所示之子光束形成陣列252、控制透鏡陣列250之電極253、254、255及物鏡陣列之偵測器240可與參考 圖 8所描述相同。將不再次描述此等特徵，以便避免冗餘重複。實際上， 圖 9中所示之物鏡總成45之描述主要係關於與 圖 8中所示之物鏡總成45相比的差異；在此參考 圖 8之相同特徵之描述。

如 圖 9中所示，在一實施例中，校正器70藉由整合至相關聯板中而與相關聯板相關聯。舉例而言，校正器70可整體地整合至相關聯板中。校正器及相關聯板可理想地藉由共同連接件而連接至大體上共同電位差，例如相對於諸如接地電位之參考電位。在 圖 9中所示之配置中，相關聯板為形成物鏡陣列241之順流方向電極243的板。校正器70整合至順流方向電極243之板中。亦即，相關聯板為校正板；相關聯板為整合的校正板或整合的板。將校正板整合至相關聯板中可由於相關聯板及校正器可位於沿著光束路徑之相同定位處而為理想的。電場及光束能量可相對於整合的板而經選擇，因此可同時相對於校正板及相關聯板兩者而經選擇。透鏡之全強度由相關聯板產生，因此校正器定位於光束之橫截面最佳地小的光束路徑中。應注意，考慮到電光學裝置(例如面向樣本定位之偵測器)之間的所需距離，存在限制；透鏡不應太強，否則透鏡之焦點將在樣本上方或樣本之逆流方向。

如 圖 8 至 圖 9中所示，在一實施例中，校正器70包含校正器電極側71。校正器70之校正器電極側71為校正板72之定位有個別校正器之電極的側。在一實施例中，校正板72包含基板。個別校正器之電極可位於校正板72之基板的校正器電極側71處。

在 圖 9中所示之配置中，校正器電極側71處於順流方向電極243之順流方向側處。物鏡陣列241之透鏡由逆流方向電極242之順流方向表面及順流方向電極243之逆流方向表面形成。物鏡陣列241之透鏡化功能及校正器70之像差校正功能與物鏡陣列之同一板之不同表面相關聯。應注意，逆流方向電極242及順流方向電極243之提供物鏡陣列241之透鏡化功能的表面與關於 圖 8中所示及參考 圖 8所描述之配置相同。 圖 9中所示及參考 圖 9所描述的例如包含於順流方向電極243中或包含於與順流方向電極243相關聯且在順流方向電極243之順流方向的分離板中之光束成形孔徑陣列262可具有與 圖 8中所描繪及參考 圖 8所描述的光束成形孔徑陣列相同的功能及屬性。然而，光束成形孔徑陣列262另外包含校正器電極側71，該校正器電極側71包含個別校正器。

藉由將校正器70整合至相關聯板中，可減小電光學透鏡總成之高度。此可為有利的。舉例而言，電光學裝置可更加緊湊。作為另一實例，在 圖 9中所示之配置中，可減小物鏡陣列241與樣本208之間的距離。藉由減小物鏡陣列241與樣本208之間的距離，可改良電光學裝置之電光學效能。舉例而言，如關於參考 圖 8所描述之配置所描述，可增加透鏡之強度。

在一實施例中，相關聯板在相關聯板之孔徑處執行透鏡化功能。在一實施例中，校正器70之個別校正器經組態以提供相關聯板之所有透鏡化功能。舉例而言，在 圖 9中所示之配置中，由校正器70之個別校正器的電極提供順流方向電極243之所有透鏡化功能。

在 圖 9中所示之配置中，相關聯板組合物鏡陣列241之順流方向電極243、光束成形孔徑陣列262及校正器70的功能。預期本發明之一實施例減小電光學裝置之分離元件的數目，同時提供高強度像差校正器。

在一實施例中，控制器50經組態以控制電光學總成之板的電位。控制電光學總成之板的電位以使得在使用中，垂直於光束路徑之光束寬度在板位置之間變化。此示意性地描繪於例如 圖 3 至 圖 4中。在一實施例中，相關聯板位於光束寬度最小之板位置處，以例如使光束之橫截面成形。舉例而言，在 圖 8 至 圖 9中所示之配置中，光束寬度在物鏡陣列241之順流方向電極243處可最小。

藉由假定在校正器70處光束寬度較小，與個別校正器相關聯之孔徑針對給定填充百分比可為小的。填充百分比為由具有穿過孔徑之光束路徑的電子束填充之該孔徑之橫截面積的百分比。藉由假定孔徑可能較小，校正器70之強度可增加。預期本發明之一實施例實現像差校正器之增加的強度。如 圖 8 至圖 9中所示及參考 圖 8 至圖 9所描述之光束成形孔徑陣列可皆經設計以達成此目標。然而，如在比較此兩個配置時所提及， 圖 8之配置具有在與校正器70分離的元件中之光束成形孔徑陣列，而 圖 9之配置具有在與校正器70相同的元件中之光束成形孔徑陣列。可期望個別校正器且因此校正器電極側71定位在光束成形孔徑陣列262之順流方向；為使得光束成形孔徑陣列262在個別校正器之逆流方向， 圖 9之配置中可使用單個元件，而 圖 8之配置中需要兩個元件。使光束成形孔徑陣列262在個別校正器之逆流方向使得校正器之孔徑能夠按需要而為小的，從而避免藉由可增加諸如個別校正器之污染的非所要風險的電子束來照明個別校正器。

在一實施例中，電光學透鏡總成經組態以使電子朝著樣本位置減速。如 圖 8 至 圖 9中所示，在一實施例中，相關聯板處於電光學透鏡總成之順流方向末端處。

相關聯板未必處於電光學透鏡總成之順流方向末端處。舉例而言，替代例展示於 圖 10 至 圖 11中。 圖 10為具有 圖 8 至 圖 9中所示之配置的替代配置之電光學總成之示意圖。 圖 10中所示之物鏡總成45之許多特徵與 圖 8中所示及參考 圖 8所描述之物鏡總成45的特徵相同。舉例而言， 圖 10中所示之子光束形成陣列252、控制透鏡陣列250之電極253、254、255及物鏡陣列之偵測器240可與參考 圖 8所描述相同。將不再次描述此等特徵，以便避免冗餘重複。實際上， 圖 10中所示之物鏡總成45之描述主要係關於與 圖 8中所示之物鏡總成45相比的差異；在此參考 圖 8之相同特徵之描述。

在一實施例中，電光學透鏡總成經組態以使電子朝著樣本位置加速。如 圖 10中所示，在一實施例中，相關聯板處於物鏡陣列241之逆流方向末端處。在一實施例中，相關聯板處於電光學透鏡總成之逆流方向末端處。舉例而言，可省略控制透鏡陣列250或可將其視為不形成物鏡總成45之一部分。

在電光學透鏡總成經組態以使電子朝著樣本位置加速時，逆流方向電極242可為位於能量值最小之沿著光束路徑之板位置處的板。另外或替代地，逆流方向電極242可為位於鄰近於板之電場的強度最大之沿著光束路徑之板位置處的板。另外或替代地，逆流方向電極242可為位於能量值與鄰近於板之電場的強度之比率最小之沿著光束路徑之板位置處的板。

在 圖 10中所示之配置中，相關聯板為物鏡陣列241之逆流方向電極242。校正器70經提供為與逆流方向電極242分離的校正板72。校正器電極側71面向逆流方向電極242。校正器70位於物鏡陣列241之逆流方向電極242的順流方向。

如 圖 10中所示，在一實施例中，校正板72執行光束成形孔徑陣列262在 圖 8中所示之配置中執行的功能。(應注意，若 圖 10中所示及參考 圖 10所描述的物鏡總成45意欲用於 圖 4中所示及參考 圖 4所描述的電光學設備40之電光學裝置中，則子光束形成陣列252產生光束220)。在一不同實施例中，光束成形孔徑陣列為透鏡電極而非校正器70之功能。光束成形孔徑陣列262可整合至逆流方向電極242中。由於照明面向個別校正器之逆流方向的風險，此配置可比 圖 10中所描繪的配置更合乎需要。照明諸如校正器之電光學裝置增加污染風險。經污染校正器具有減少的使用壽命，且可能需要複雜清潔策略來維持校正器之使用壽命。

在 圖 10中所示之配置中，因此不需要物鏡陣列之順流方向電極243來使光束成形(例如考慮所描述之任一配置)。可自順流方向電極243省略光束成形孔徑陣列262。實際上，校正板之光束成形孔徑陣列(校正板72之校正器電極側71)使光束成形。光束成形孔徑陣列之定位沿著光束路徑移動，使得如同校正器陣列，其與物鏡陣列之最強透鏡化元件相關聯。

圖 11為具有 圖 8 至 圖 9中所示之配置的替代配置之電光學總成或甚至替代如 圖 10中所示及參考 圖 10所描述的電光學總成之示意圖。 圖 11中所示之物鏡總成45之許多特徵與 圖 8中所示及參考 圖 8所描述之物鏡總成45的特徵相同。舉例而言， 圖 11中所示之子光束形成陣列252、控制透鏡陣列250之電極253、254、255及物鏡陣列之偵測器240可與參考 圖 8所描述相同。將不再次描述此等特徵，以便避免冗餘重複。實際上， 圖 11中所示之物鏡總成45之描述主要係關於與 圖 8中所示之物鏡總成45相比的差異；在此參考 圖 8之相同特徵之描述。

在 圖 11中所示之配置中，相關聯板為物鏡陣列241之逆流方向電極242。校正器70整合至逆流方向電極242中。校正器電極側71處於逆流方向電極242之順流方向表面處。

如 圖 11中所示，在一實施例中，光束成形孔徑陣列262整合至校正板72中。光束成形孔徑陣列262經設置於與校正器70相同的組件中。光束成形孔徑陣列在定位在光束路徑中之校正板之順流方向的板中提供校正器電極側71。光束在個別校正器之逆流方向成形。個別校正器面向順流方向。在替代配置(未描繪)中，光束成形孔徑陣列在校正板72之順流方向。校正器之污染風險在背向朝著樣本定位投影之光束時減小。在光束成形孔徑陣列262在 圖 8中所示之配置中執行時，光束成形孔徑陣列262使光束成形。在 圖 11中所示之配置中，物鏡陣列之順流方向電極243不需要使光束成形。可自順流方向電極243省略光束成形孔徑陣列262。因此，光束成形孔徑陣列262沿著光束路徑定位，使得校正器陣列與物鏡陣列之最強透鏡化元件相關聯。

在 圖 11中所示之配置中，由校正器70之個別校正器的電極提供逆流方向電極242之所有透鏡化功能。

在 圖 11中所示之配置中，相關聯板組合控制透鏡陣列250之順流方向電極255 (例如由順流方向電極243之逆流方向表面提供)、物鏡陣列241之逆流方向電極242及校正器70之功能。預期本發明之一實施例減小電光學裝置之分離元件的數目，同時提供高強度(例如校正)像差校正器。

如上文所提及，在一實施例中，電光學透鏡總成經組態以使電子朝著樣本208減速。在一替代實施例中，電光學透鏡總成經組態以使電子朝著樣本208加速。舉例而言，此類電光學總成可用作如 圖 8 至圖 11中所示之物鏡總成。另外或替代地，此類電光學總成可形成例如 圖 3 至圖 5中所示的聚光透鏡231。在形成聚光透鏡231時，可省略 圖 8 至圖 11中所示的控制透鏡陣列250、偵測器240及光束成形孔徑陣列262。(應注意，在聚光透鏡總成中，大體上為聚光透鏡總成之最逆流方向元件的光束形成陣列產生光束，且因此使光束成形。)

電光學透鏡總成未必使電子朝著樣本208加速或減速。在替代實施例中，電光學透鏡總成為單透鏡總成。舉例而言，此展示於 圖 12 至 圖 13中。聚光透鏡總成中之聚光透鏡可包含此類單透鏡總成。物鏡總成可包含單透鏡總成作為物鏡，其例如具有光束成形孔徑陣列262、偵測器陣列240、控制透鏡陣列250及光束形成陣列252中之一或多者。

圖 12為作為單透鏡總成之電光學總成之示意圖。此電光學總成可包含例如 圖 3 至圖 5中所示的聚光透鏡231。替代地，此電光學總成可用作物鏡陣列241，如 圖 12 至 圖 13中所示。具有 圖 12 至 圖 13中所示的物鏡陣列241之物鏡總成之許多特徵與 圖 8中所示及參考 圖 8所描述之物鏡總成的特徵相同。舉例而言， 圖 8中所示及參考 圖 8所描述之子光束形成陣列252、控制透鏡陣列250之電極253、254、255及物鏡陣列之偵測器240可與 圖 12 至 圖 13之特徵組合。將不再次描述此等特徵，以便避免冗餘重複。實際上， 圖 12 至 圖 13中所示之物鏡總成之描述主要係關於與 圖 8中所示之物鏡總成45相比的差異；在此參考 圖 8之相同特徵之描述。

單透鏡總成包含對應於三個電極242、243、244之三個板。如 圖 12中所示，在一實施例中，相關聯板為單透鏡總成之中間板。在 圖 12中所示之配置中，中間板形成物鏡陣列241之中間電極244。在單透鏡中，中間板可為最強透鏡板。藉由假定校正器70與中間板相關聯，校正器之強度可大體上增加。預期本發明之一實施例增加像差校正器之強度。

在 圖 12中所示之實例中，校正器70經提供為與中間電極244分離之校正板72。校正器70位於中間電極244之順流方向。校正器70之個別校正器可位於無場區中，例如在校正板之校正器電極側71上，例如在中間電極244之順流方向。在此配置中，校正板72之校正器電極側71可充當光束成形孔徑陣列262以使光束成形。在另一實施例中，無場區與中間電極244之表面相關聯。在此配置中，光束成形孔徑陣列例如在中間電極244之面向校正板72之校正器電極側的表面中整合於中間電極中。應注意：在沿著光束路徑之兩個電光學元件具有共同電位時，提供無場區。兩個電光學元件具有實質上零電位差；其具有相同光束能量。

在 圖 13中所示之替代實例中，校正器70經提供為與中間電極244分離之校正板72。校正器70位於中間電極244之逆流方向。校正器70之個別校正器可位於無場區中，例如在校正板之校正器電極側71上，例如在中間電極244之逆流方向。在此配置中，校正板72之校正器電極側71可充當光束成形孔徑陣列262以使光束成形。在另一實施例中，無場區與中間電極244之表面相關聯；例如，光束成形孔徑陣列262朝著校正器陣列72之校正器電極側71面向逆流方向。在此配置中，光束成形孔徑陣列例如在中間電極244之面向校正板72之校正器電極側的表面中整合至中間電極中，或至少與該中間電極相關聯。

在一實施例中，電光學透鏡總成包含於一堆疊中。堆疊包含相對於彼此堆疊之複數個板。堆疊可為層之堆疊。層可包含板。堆疊可包含堆疊中之鄰近板之間的隔離間隔件。板可例如藉由隔離間隔件機械地連接及/或整合於堆疊中。在一實施例中，堆疊為例如包含電光學元件或板之電光學堆疊。如本文中稍後描述，電光學元件陣列可為呈板形式之MEMS。在一實施例中，校正器70機械地整合至堆疊中。校正器可為堆疊內之層。校正器70為電光學總成之機械穩定部分。在一替代實施例中，校正器70經提供為與堆疊分離。舉例而言， 圖 8中所示之校正板72可與堆疊分開提供，該堆疊在其順流方向末端處包含順流方向電極，理想地作為其最順流方向表面。

在一實施例中，校正器70，至少包含個別校正器之校正器之側(例如校正器電極側71)位於在處於實質上相同電位之組件之間界定的一區中。在一實施例中，校正器70，至少校正器電極側71位於實質上不含電場之區中。校正器70之區之無場性質可有助於減小由此電場引起之像差之可能性。舉例而言，如 圖 9中所示及參考 圖 9所描述，對應於光束成形孔徑陣列262的校正器70之校正器電極側71 (其包含多極電極262)處於實質上無場區中。然而， 圖 9之配置之校正器的另一側、物鏡241之順流方向電極243的逆流方向側處於具有高場的區中。應注意：相對於校正器電極側71之表面與面向的電子元件(在 圖 9中為屏蔽板73)之間的總場界定物場區，除由個別校正器產生之校正場以外，需要該等個別校正器以產生進行操作的場。然而，由於由相關聯板產生之透鏡之強度，操作校正器所需之電位的大小較低，使得可認為個別校正器之擾動較小，但不可忽略。因此，無場區實質上為無場的。

儘管已在 圖 8 至圖 13中所示及參考 圖 8 至圖 13所描述之實施例中之各者中描述光束成形孔徑陣列，但應注意，本揭示係用於如 圖 4中所示及參考 圖 4所描述的物鏡總成45以及巨型聚光透鏡。此配置受益於光束成形孔徑陣列，此係因為在光束之掃描期間穿過巨型聚光透鏡陣列之光束路徑的改變可藉由使接近於樣本之光束重塑而減輕。在諸如 圖 3或 圖 5中所示及參考 圖 3或 圖 5所描述的電光學裝置中，除了通常存在於聚光透鏡陣列231中之光束形成陣列以外，不需要光束成形孔徑陣列。此配置並不需要接近樣本之第二成形，此係因為光束之性質不應如同 圖 4中所示及參考 圖 4所描述的電光學裝置之配置而變化。此外，校正器之孔徑(儘管理想地較小)對光束進行操作，而不成形、限制或阻擋光束之橫截面之任何部分。

如 圖 8 至 圖 13中所示，在一實施例中，電光學裝置包含屏蔽板73。屏蔽板73經配置以面向校正器70，特定言之校正器之校正器電極側71，亦即個別校正器。屏蔽板73經配置以面向校正器70之校正器電極側71。距離83在面向的表面之間，因此在校正器70與屏蔽板73之間。距離83應在校正器70與屏蔽板73之間儘可能短(且不觸碰，且因此不短路)。若距離83較大，則校正器變得較強，但存在限制，此係因為若距離83太長，則串擾之風險增加。距離83因此不能太大。屏蔽板73經組態以屏蔽校正器70，以免受可能以其他方式引起非所需像差之電場影響。自由個別校正器產生之電場之視角，屏蔽件具有在個別校正器之逆流方向及順流方向之兩個組件：屏蔽板73及校正器之基板，個別校正器位於該校正器上。舉例而言，在校正器70之校正器電極側71中，屏蔽板73提供由校正器70之個別校正器產生的電極場之明確界定的端點。在一側上藉由屏蔽板73屏蔽由個別校正器之相對薄校正器電極產生之場。在沿著光束路徑之校正器電極之另一側上，藉由例如形成或製造有個別光束校正器之電極的基板向電場提供另一明確界定的端點。

在一實施例中，屏蔽板73由電光學透鏡總成之板中之一者形成。在屏蔽板73之板中可界定孔徑，該等孔徑理想地具有例如正圓形橫截面形狀且與諸如個別校正器之多極電極的堆疊之其他板中之孔徑對準。然而，若屏蔽件具有橢圓形孔徑或相對於堆疊中之另一板之孔徑移位的孔徑，則引入多極誤差，可藉由在多極校正器之不同極上設置恰當電壓來校正該等多極誤差。然而，可達成常規孔徑之可靠製造。

在一實施例中，屏蔽板73為光束限制孔徑陣列，例如光束整形器陣列。如 圖 8中所示，在一實施例中，充當物鏡陣列241之順流方向電極243及光束成形孔徑陣列262的板經組態以充當屏蔽板73。屏蔽板73位於校正器70之逆流方向。

屏蔽板73未必由電光學透鏡總成之板中之一者形成。在一實施例中，電光學裝置包含用於偵測來自樣本位置之信號電子的偵測器陣列。如 圖 9中所示，在一實施例中，與偵測器240 (例如偵測器陣列)相關聯之基板經組態以充當屏蔽板73。屏蔽板73位於校正器70之順流方向。充當屏蔽板之偵測器陣列240之表面為偵測器陣列240之逆流方向表面，而偵測器陣列之順流方向表面包含偵測器元件。

如 圖 10中所示，在一替代實施例中，充當控制透鏡陣列250之順流方向電極255及物鏡陣列241之逆流方向電極242的板經組態以充當屏蔽板73。屏蔽板73位於校正器70之逆流方向。

如 圖 11中所示，在一替代實施例中，分離板經提供為屏蔽板73。屏蔽板73位於校正器70之順流方向。屏蔽板73可包含光束成形孔徑陣列262或與其相關聯。光束成形孔徑陣列可設置於屏蔽板73之逆流方向表面中，理想地面向校正器70之校正器電極側71。

如 圖 12中所示，在一替代實施例中，充當物鏡陣列241之中間電極244的板經組態以充當屏蔽板73。屏蔽板73位於校正器70之逆流方向。在一配置中，屏蔽板可包含可由屏蔽板73之順流方向表面提供的光束限制孔徑陣列262；替代地，光束限制孔徑陣列可由理想地面向中間電極244之校正板72的校正器電極側71 (或校正器側71)提供。

如 圖 13中所示，在一替代實施例中，充當物鏡陣列241之中間電極244的板經組態以充當屏蔽板73。屏蔽板73位於校正器70之順流方向。在一配置中，屏蔽板73可包含可由理想地面向校正器72之校正器電極側的屏蔽板73之逆流方向表面提供之光束限制孔徑陣列262；替代地，光束限制孔徑陣列262可由理想地面向中間電極244之校正板72的校正器電極側71提供。

在一實施例中，屏蔽板73包含垂直於對應於校正器70之各別孔徑的光束路徑延伸之部分。在一實施例中，該等部分圍繞穿過校正器70之各別孔徑的光束路徑之軸旋轉對稱。旋轉對稱性向孔徑提供如上文所提及之圓形橫截面。旋轉對稱性有助於減小可由面向校正器70之校正器電極側71的表面中之不對稱性引起的非所需像差。舉例而言，樣本208可具有不圍繞光束路徑旋轉對稱之表面。具有旋轉對稱部分之屏蔽板73可減小可以其他方式由樣本208引起之任何非所需像差。

如 圖 14中所示，在一實施例中，校正器70具備圍繞孔徑之多個電極。孔徑可界定穿過校正器之直通路徑。直通路徑可界定電光學光束之路徑。校正器70可具有界定於鄰近電極76之間的圓周間隙79。圓周間隙及電極可不具有旋轉對稱性，但具有反射對稱性。反射對稱性之位置可為相對於校正器直通路徑之幾何軸的片段。校正器70經組態以藉由任何階之多極(諸如2極、4極、6極、8極或任何其他高階極)校正器執行校正。校正器70可經組態以執行一或多個像差之校正，該一或多個像差為諸如離軸像差，諸如像散及定位(亦即，光束間對準或多光束陣列內對準)。

在一實施例中，屏蔽板73經組態以減少個別校正器之間的串擾。在一個個別校正器不合需要地影響具有延伸穿過除個別校正器所相關聯之孔徑(例如設置於該孔徑處)之外的孔徑之光束路徑的一或多個光束時，串擾可出現。典型地，串擾由多光束陣列中之毗鄰光束引起。預期本發明之一實施例改良像差校正之準確度。

在一實施例中，屏蔽板73之表面處於實質上不含電場之區中，理想地為屏蔽板73之面向校正器(其理想地在校正器電極側71中)之表面。應注意，由個別校正器自身產生之場為例外。因此，無場區實質上為無場的。舉例而言，屏蔽板73可為透鏡板。處於實質上無電場區中之透鏡板(屏蔽板73)的表面可背向電光學透鏡總成之另一板，電場在屏蔽板73與另一板之間。舉例而言，如 圖 8中所示，在一實施例中，屏蔽板73為物鏡陣列241之順流方向電極243。實質上無場區中之表面為順流方向電極243之順流方向表面，且該順流方向電極為背向逆流方向電極242之屏蔽板73；屏蔽板73與逆流方向電極242之間存在電場。

作為另一實例，如 圖 10中所示，屏蔽板73為控制透鏡陣列250之順流方向電極255。無場區中之順流方向電極245的表面為控制透鏡之順流方向電極255的順流方向表面(其可稱作物鏡陣列241之逆流方向電極242的順流方向表面)。逆流方向電極242之順流方向表面背向控制透鏡陣列之中間電極254，屏蔽板73與中間電極254之間存在電場。

作為另一實例，如 圖 11中所示，在一實施例中，可將屏蔽板73視為物鏡陣列241之中間電極244。可稱作屏蔽板73之中間電極244之逆流方向表面處於實質上無電場區。因此，無場區中之物鏡陣列之逆流方向電極242的順流方向表面背向逆流方向電極242。然而，電場區在屏蔽板73 (或中間電極244)之順流方向表面與順流方向電極243之間。

在另一實例中，如 圖 13中所示，屏蔽板73為物鏡陣列241之中間電極244。處於實質上不含電場區中之屏蔽板73之表面為屏蔽板73之背向順流方向電極243的逆流方向表面。屏蔽板73與順流方向電極243之間的區中存在電場。

在一實施例中，屏蔽板73與校正器70之校正器電極側71相隔至少5 µm、視情況至少10 µm且視情況至少20 µm之一距離。在一實施例中，屏蔽板73與校正器70之校正器電極側71相隔至多100 µm、視情況至多50 µm且視情況至多20 µm之一距離。

如 圖 8 至圖 13中所示及參考 圖 8 至圖 13所描述之配置中所揭示，至少用於諸如具有光束成形孔徑陣列262之物鏡總成45的透鏡總成中之所有配置，例如 圖 4的配置中所描繪，物鏡總成具有以下功能，其中一些可由相同元件共用：光束成形孔徑陣列262、校正器70之校正器電極側71中之個別校正器、透鏡電極242、243、244及屏蔽板73。屏蔽板73之面向的表面及校正器電極側71形成跨距離83的無場區。應注意，相同元件可提供不同功能。舉例而言，元件之相對面，諸如： 圖 9 、 圖 11及 圖 12之透鏡電極243、244、245，其可提供光束成形孔徑陣列262； 圖 9 、 圖 11及 圖 13之校正器電極側71及光束成形孔徑陣列262。其他功能可在不同元件之相同側上，諸如 圖 10及 圖 12之替代實施例的屏蔽板73及光束成形孔徑陣列262，其中光束成形孔徑陣列置放於與校正器70不同且在該校正器之逆流方向的元件中。有時，元件可提供多於兩個功能，諸如： 圖 13之屏蔽板73、光束成形孔徑陣列262及校正器70；或光束成形孔徑陣列262、屏蔽板73及透鏡電極，諸如 圖 8之底部透鏡電極243或 圖 12之中間電極244。此外，屏蔽件可為除校正器70、透鏡電極或光束成形孔徑陣列之外之元件的功能，諸如偵測器240，例如偵測器240之逆流方向面向的表面。

相對於透鏡配置之配置，諸如圖3及圖5中所示及參考圖3及圖5所描述之物鏡配置45 (其並不具有與光束形成陣列252分離之光束成形孔徑陣列262)，該配置可具有功能：校正器70、透鏡電極242、243、244及屏蔽板73。元件可具有多於可藉由元件之相同表面或相對表面來達成之功能，該等元件為諸如校正器電極側71及底部透鏡電極243，及具有偵測器240及屏蔽板73的不同元件，如圖9中所描繪。

圖 14為展示鄰近於校正器70之兩個其他個別校正器的個別校正器之近距視圖的示意圖。如 圖 14中所示，在一實施例中，個別校正器經配置以包圍各別光束孔徑406。個別校正器經組態以校正具有穿過光束孔徑406之光束路徑的一或多個光束之像差。

如 圖 14中所示，在一實施例中，各個別校正器包含用於各別光束路徑之複數個電極76。另外或替代地，校正器70可稱作多極。校正器可包含具有偶數個部件(亦即電極或極)的複數個電極(或極)。複數個電極經組態以在一或多個階多極(諸如2極、4極、6極、8極或任何其他具有偶數之高階極)操作。在一實施例中，控制器50經組態以將電位施加至電極76，以便控制像差校正。多極校正器可經控制以使用四個極或可由四除的數個極補償像差(諸如像散)；多極可經控制以操作為具有偶數個極(亦即，至少兩個極)之偏轉器。多極校正器可組態為經控制以校正任何可行的可校正像差。在一實施例中，控制器50經組態以控制彼此獨立地施加至電極76之電位。

在一實施例中，個別校正器包含至少4個、視情況至少8個、視情況至少10個且視情況至少20個電極76。在一實施例中，電極76在光束孔徑406周圍沿圓周實質上均勻地分佈。替代地，電極可不均勻地分佈。在一實施例中，圓周間隙79設置於鄰近電極76之間。在一實施例中，圓周間隙79在各對鄰近電極76之間實質上相同。替代地，圓周間隙79可針對不同對鄰近電極76而變化。在一實施例中，圓周間隙79具有至少0.5 µm、視情況至少1 µm且視情況至少2 µm之間隙寬度81。在一實施例中，圓周間隙79具有至多10 µm、視情況至多5 µm且視情況至多2 µm之間隙寬度81。

如 圖 14中所示，在一實施例中，電極76之至少部分設置於實質上垂直於光束路徑之校正器70的校正器電極側71之表面處。如 圖 14中所示，在一實施例中，電極76之至少部分設置於界定光束孔徑406且實質上平行於光束路徑的壁處。電極76在校正板72之基板上且在該基板中(亦即，在基板之相對面內)。

在一實施例中，校正器50經組態以將至多50 V、視情況至多20 V、視情況至多10 V、視情況至多5 V且視情況至多2 V之電位施加至個別校正器之電極76。

在一實施例中，跨電極76之最大直徑80為至少5 µm、視情況至少10 µm、視情況至少20 µm、視情況至少50 µm、視情況至少80 µm、視情況至少100 µm。在一實施例中，跨電極76之最大直徑80為至多500 µm、視情況至多200 µm、視情況至多100 µm、視情況至多50 µm且視情況至多20 µm。

在一實施例中，鄰近個別校正器之電極76之間的最小電極距離85為至少10 µm、視情況至少20 µm、視情況至少50 µm、視情況至少100 µm、視情況至少150 µm且視情況至少300 µm。在一實施例中，鄰近個別校正器之電極76之間的最小電極距離85為至多300 µm、視情況至多150 µm、視情況至多100 µm、視情況至多50 µm且視情況至多20 µm。

在一實施例中，鄰近個別校正器之間的節距84為至少20 µm、視情況至少50 µm、視情況至少100 µm、視情況至少200 µm且視情況至少500 µm。在一實施例中，鄰近個別校正器之間的節距84為至多1000 µm、視情況至多500 µm且視情況至多250 µm。

圖 15為展示校正器70之校正器電極側71處的個別校正器之橫截面圖之示意圖。如 圖 15中所示，在一實施例中，校正器70包含CMOS裝置。可藉由將CMOS晶片校正器整合至電光學透鏡陣列之校正板72 (其可為透鏡板或分離元件)中來實施校正器70。亦即，CMOS晶片可用於製作具有校正板72且視情況透鏡電極之功能及屬性的電光學元件，該透鏡電極為諸如中間電極244、物鏡陣列241之逆流方向電極244 (其可同時為控制透鏡陣列之順流方向電極255)及物鏡陣列243之順流方向電極243。CMOS晶片具有包含複數個導電層之架構，該複數個導電層之間為隔離層。導電層可使用矽通孔經由絕緣材料彼此連接。

在一實施例中，個別校正器之電極76形成於CMOS裝置之金屬表面層中。電極76可形成於其他層中。CMOS之電力及控制信號可藉由矽穿孔78例如自諸如毗鄰基板之毗鄰導電結構連接至CMOS。出於穩固性，理想地，具有孔之被動矽基板(例如屏蔽板73)屏蔽CMOS晶片免受高電子場( 圖 15中未示)影響。

如 圖 15中所示，光束孔徑406由包圍光束孔徑406之電極76界定。在校正板72之平面基板之表面處，配置電子控制電路74。在一實施例中，電子控制電路74包含積體電路系統，該積體電路系統配置為鄰近於例如理想地在CMOS層內之光束孔徑406周圍。在此實例中，電子控制電路74由具有積體電子電路系統之多個層75建立。層75藉由通孔78互連。在一實施例中，校正板72包含電子控制電路74之至少部分。在一實施例中，校正板72之內表面自電極76之垂直於光束路徑的部分延伸至校正板72之基板的相對面，理想地穿過校正板72。

在一實施例中，與校正板內之偵測器元件相關聯的電路系統可包含控制器50之控制電路系統之至少部分，例如與偵測器元件相關聯之控制器之部分。電路系統層中之控制器電路系統的組件可包括解串器、數位類比轉換器及放大器。在一實施例中，控制電路系統之至少部分遠離校正板，理想地遠離電光學裝置，諸如在定位有電光學裝置之真空腔室外部。

在一實施例中，在光束孔徑406之邊緣或表面處，設置邊緣通孔77。邊緣通孔77連接至電極76。在一實施例中，邊緣通孔77一體地形成為電極76之一部分。邊緣通孔77提供電極76在光束孔徑406內部之延伸或提供穿過校正板72之穿孔的表面。因此，光束孔徑406之電極76至少部分地抵靠著光束孔徑406之向內壁配置。電極至少部分地設置於進入基板之一表面處及該基板上。邊緣通孔77可同時且使用用於製造積體電子控制電路74之相同程序來製造，理想地使用CMOS架構且使用用於處理CMOS結構之程序來製造。

在一實施例中，光束孔徑406中之各者具備配置於校正板72之基板上之光束孔徑406周圍的複數個電極76。在校正板72之基板上方一距離處，可配置屏蔽板73 ( 圖 15中未示)。屏蔽板73亦可包含光束孔徑406之陣列，該等光束孔徑406與校正板72之光束孔徑406對準。

如 圖 15中所示，在一實施例中，電極76沿著光束孔徑406之壁(或表面)延伸(或穿過校正板72)比電子控制電路74之層75更遠。替代地，電極76可沿著光束孔徑406之壁延伸與電子控制電路74之層75實質上相同的距離(或比該等層75更短的距離)。如 圖 15中所示，在一實施例中，界定光束孔徑406之壁之未覆蓋部分86未由電極76覆蓋。在一實施例中，未覆蓋部分86可相對於基板之內表面上的電極76之表面凹陷。亦即，穿過基板之內表面可步進至較大直徑，其中電極76例如在校正板72內終止。

在一實施例中，電極76形成為基板之表面處之塗層。在一替代實施例中，電極76由校正板72之基板之經摻雜部分製成。舉例而言，電極76可由摻雜矽形成。

在一實施例中，控制器50經組態以經由串列匯流排控制校正器70。在一實施例中，經由串列匯流排程式化CMOS晶片。此可有助於減小為了控制校正器70所需之電連接件的數目。預期本發明之一實施例使得製造具有強像差校正器之電光學裝置更容易及/或更便宜。

在一實施例中，校正器70包含數位類比轉換器。在一實施例中，數位類比轉換器經組態以將來自控制器50之控制信號轉換成至校正器70之電極76的電極信號。在一實施例中，數位類比轉換器包含於板中，該板包含校正器70。在一實施例中，包含校正器70之板包含複數個部分，各別個別校正器經指派至該複數個部分且該複數個部分中界定各別孔徑406及各別數位類比轉換器。

在一實施例中，電光學透鏡總成包含複數個板，該複數個板各自具有供光束路徑穿過之孔徑陣列及經組態以控制各別光束孔徑406處之透鏡化的透鏡陣列。在一實施例中，複數個板中之至少一者為校正板72。在校正板72中，透鏡化包含像差校正。像差校正之功能可整合至電光學總成之透鏡板中。

在一實施例中，校正板72為經組態以在孔徑406處執行透鏡化功能之透鏡板。透鏡可連接至共同可控制電位。

在一實施例中，控制器50經組態以控制電光學裝置，使得在使用中，沿著光束路徑之不同板位置處之板為可控制的以具有不同所施加電位。在一實施例中，相關聯板為電光學透鏡總成之最順流方向板，例如 圖 8 至 圖 9中所示。替代地，相關聯板可為電光學透鏡總成之具有最大所施加電位差的兩個板之最逆流方向板，例如 圖 10 至 圖 11中所示。

在一實施例中，校正器70位於板位置處，在該板位置處，光束能量(或能量值)最小及/或鄰近於板之電場的強度最大，及/或能量值與鄰近於板之電場的強度之比率最小。

在一實施例中，提供一種用於控制電光學裝置以便沿著各別光束路徑朝著樣本位置投影複數個電子束的方法。在一實施例中，該方法包含運用電光學透鏡總成操縱光束，該電光學透鏡總成包含各自具有供光束路徑穿過之複數個孔徑406的複數個板，該等板位於沿著光束路徑之不同板位置處。

在一實施例中，該方法包含控制電光學裝置，使得光束之電子在沿著光束路徑之不同板位置處具有不同能量值。

在一實施例中，該方法包含運用校正器70之複數個個別校正器彼此獨立地在各別孔徑406處執行像差校正。

在一實施例中，校正器70與位於板位置處之板相關聯，在該板位置處，能量值最小及/或鄰近於板之電場的強度最大，及/或能量值與鄰近於板之電場的強度之比率最小。

在一實施例中，提供一種用於控制電光學裝置以便沿著各別光束路徑朝著樣本位置投影複數個電子束的方法。

在一實施例中，該方法包含運用校正板72之透鏡陣列控制光束在電光學透鏡總成之校正板72之各別孔徑406處的透鏡化。在一實施例中，透鏡化包含像差校正。

如上文所描述，電光學設備40可包含偵測器240。下文描述例示性偵測器240。然而，對偵測器240之任何參考可為單個偵測器(亦即，至少一個偵測器)或例如視需要沿著多光束路徑定位之多個偵測器。偵測器240可包含偵測器元件405 (例如諸如捕捉電極之感測器元件)。偵測器240可包含任何適當類型之偵測器。舉例而言，可使用捕捉電極例如以直接偵測電子電荷、閃爍體或PIN元件。偵測器240可為直流電偵測器或間接電流偵測器。偵測器240可為如下文關於 圖 16 至 圖 18所描述之偵測器。

偵測器240可定位於物鏡陣列241與樣本208之間。偵測器240經組態以接近於樣本208。偵測器240可極接近於樣本208。替代地，偵測器240與樣本208之間可能存在較大間隙。偵測器240可定位於裝置中以便面向樣本208。替代地，偵測器240可定位於電光學裝置中之其他處，使得面向樣本208之電光學裝置之部分不同於偵測器，且因此不為偵測器。舉例而言，偵測器240可具有至少與物鏡陣列241之電極相關聯的部分。舉例而言，偵測器可定位於物鏡陣列上方或甚至在物鏡陣列上方(亦即，在控制透鏡陣列上方，理想地，偵測器在光束形成陣列252之順流方向)。偵測器陣列在物鏡總成45之堆疊中具有任何定位，若其為不面向樣本定位之其他處，則理想地在無場區中。理想地，偵測器陣列具有多個元件陣列，各元件陣列位於沿著多光束陣列之路徑的不同定位處，諸如面向樣本定位、在物鏡總成之逆流方向(亦即，控制透鏡陣列之逆流方向)或例如電光學元件之堆疊之層之間的無場區中之物鏡總成之堆疊中之另一定位。

對於 圖 2 至 圖 5中所示之類型的多光束系統，較佳地，電光學裝置(或柱)與樣本208之間的距離小於或等於大致50 µm。距離經判定為自樣本208之面向電光學裝置之表面與電光學裝置之面向樣本208之表面的距離。

圖 16為包含基板404之偵測器240的底視圖，各自包圍光束孔徑406之複數個偵測器元件405設置於該基板404上。可藉由蝕刻穿過基板404而形成光束孔徑406。在 圖 16中所示之配置中，光束孔徑406呈六邊形緊密堆積陣列形式。光束孔徑406亦可以不同方式配置，例如以矩形陣列配置。 圖 16中之六邊形配置之光束配置可比正方形光束配置更密集地堆積。偵測器元件405可經配置於矩形陣列或六邊形陣列中(應注意：光束配置可稱作多光束配置。此等配置可稱作多光束之柵格)。

在一實施例中，光束孔徑406具有至少20 µm、視情況至少50 µm、視情況至少100 µm、視情況至少200 µm且視情況210 µm之節距P。較大節距允許光束孔徑406之直徑d較大。在一實施例中，光束孔徑406具有至多1000 µm、視情況至多500 µm且視情況至多250 µm之節距P。光束孔徑406之節距界定朝著樣本208投影之子光束之多光束(或電子之多光束)的子光束之節距。在一實施例中，電子之多光束之子光束具有至少50 µm、視情況至少100 µm、視情況至少200 µm且視情況210 µm之節距。在一實施例中，光束孔徑406具有小於節距P之直徑d。在一實施例中，光束孔徑406具有至少10 µm且視情況至少20 µm之直徑d。在一實施例中，光束孔徑406具有至多100 µm、視情況至多50 µm且視情況至多30 µm之直徑d。較小直徑d改良解析度使得可偵測到較小缺陷。

圖 17以橫截面以較大標度描繪偵測器240之一部分。偵測器元件405形成偵測器240之最底部(亦即最接近於樣本208)表面。在偵測器元件405與基板404之主體之間，可設置電路系統層，諸如邏輯層407。信號處理系統之至少部分可併入至邏輯層407中。

佈線層408或電路系統經設置於基板404之背側上或基板404內，且藉由基板穿孔409連接至邏輯層407。基板穿孔409 (或通孔)之數目無需與光束孔徑406之數目相同。特定而言，若電極信號在邏輯層407中經數位化，則可僅需要少數矽穿孔來提供資料匯流排。佈線層408可包括控制線、資料線及電力線。應注意，儘管存在光束孔徑406，但仍存在足夠的空間用於所有必要的連接。亦可使用雙極或其他製造技術製造偵測模組402。印刷電路板及/或其他半導體晶片可設置於偵測器240之背側上。

上文所描述的整合式偵測器陣列在與具有可調諧著陸能量的工具共同使用時為尤其有利的，此係由於信號電子(例如次級電子)捕捉可針對一系列著陸能量經最佳化。

偵測器240可藉由將CMOS晶片偵測器整合至物鏡陣列241之底部電極中來實施。偵測器240至物鏡陣列241或電光學裝置之其他組件中的整合允許偵測關於多個各別子光束發射之電子。CMOS晶片較佳地經定向以面向樣本(由於樣本與電光學裝置之底部之間的小距離(例如50 μm或更小))。在一實施例中，用以捕捉信號電子之偵測器元件405形成於CMOS裝置之表面金屬層中。偵測器元件405可形成於其他層中。可藉由矽穿孔將CMOS之電力及控制信號連接至CMOS。出於穩固性，較佳地，具有孔之被動矽基板屏蔽CMOS晶片免受高電子場影響。

為了最大化偵測效率，期望使偵測器元件405之表面儘可能大，使得物鏡陣列240之實質上所有區域(除孔徑之外)由偵測器元件405佔據。另外或替代地，各偵測器元件405具有實質上等於陣列節距(亦即，上文關於物鏡陣列241之電極所描述的孔徑陣列)之直徑；較佳地運用電隔離材料分離偵測器元件。因此，各偵測器元件之直徑可小於大致600 µm，且較佳地在大致50 µm與500 µm之間。如上文所描述，可取決於樣本208與偵測器240之間的預期距離而選擇節距。在一實施例中，偵測器元件405之外部形狀為圓形，但可使此形狀為正方形以最大化偵測區域。亦可最小化基板穿孔409之直徑。電子束之典型大小為大約5至15微米。

在一實施例中，單個偵測器元件405包圍各光束孔徑406。在另一實施例中，複數個偵測器元件405經設置於各光束孔徑406周圍。由包圍一個光束孔徑406之偵測器元件405捕捉的電子可經組合成單個信號或用於產生獨立信號。可徑向地劃分偵測器元件405。偵測器元件405可形成複數個同心環形物或環。偵測器元件405可成角度地劃分。偵測器元件405可形成複數個扇區狀件或片段。片段可具有類似角度大小及/或類似面積。電極元件可徑向地且成角度地或以任何其他方便方式分離。

然而，偵測器元件405之較大表面導致較大寄生電容，因此導致較低頻寬。出於此原因，可能需要限制偵測器元件405之外徑。尤其在較大偵測器元件405僅給出略微較大之偵測效率，但顯著較大電容之情況下。圓形(環形)偵測器元件405可提供收集效率與寄生電容之間的良好折衷。

偵測器元件405之較大外徑亦可導致較大串擾(對相鄰孔之信號的靈敏度)。此亦可為使偵測器元件405之外徑較小之原因。尤其在較大偵測器元件405僅給出略微較大之偵測效率，但顯著較大串擾之情況下。

由偵測器元件405收集的電子電流例如藉由諸如TIA的放大器放大。

偵測器可具備多個部分，且更特定言之，具備多個偵測部分。包含多個部分之偵測器可與子光束211、212、213中之一者相關聯。因此，一個偵測器240之多個部分可經組態以偵測相對於初級光束(其可另外稱作子光束211、212、213)中之一者自樣本208發射之信號粒子。換言之，包含多個部分之偵測器可與物鏡總成之電極中之至少一者中的孔徑中之一者相關聯。更特定言之，包含多個部分之偵測器405可經配置於如 圖 18中所示之單個孔徑406周圍，該圖提供此偵測器之實例。

如 圖 18中所示，偵測器元件405 (其中孔徑406經界定且經組態以用於電子束之穿過)包含內部偵測部分405A及外部偵測部分405B。內部偵測部分405A包圍偵測器之孔徑406。外部偵測部分405B自內部偵測部分405A徑向朝外。偵測器之形狀可為大體上圓形。因此，內部偵測部分及外部偵測部分可為同心環。因此各部分為一同心環。

在一實施例中，物鏡陣列241，其獨自或與其他元件(諸如控制透鏡陣列250及/或偵測器240及/或光束成形孔徑陣列262及/或子光束形成陣列252)組合，為可交換模組。在一配置中，整個電光學裝置可為可交換的。可交換模組可為可現場替換的，亦即，可由現場工程師用新模組調換該模組。在一實施例中，多個可交換模組含於工具內且可在可操作定位與不可操作定位之間調換而不打開電子束設備40。

在一實施例中，可交換模組包含電光學組件，且特定言之，可為電光學裝置，其處於准許致動以定位組件的載物台上。在一實施例中，可交換模組包含載物台。在一配置中，載物台及可交換模組可為工具40之一體化部分。在一配置中，可交換模組限於載物台及該載物台所支撐的裝置，諸如電光學裝置。在一配置中，載物台為可移除的。在一替代設計中，包含載物台之可交換模組為可移除的。用於可交換模組之電子設備40之部分為可隔離的，亦即，電子設備40之部分由可交換模組之逆流方向閥及順流方向閥界定。該等閥可經操作以將該等閥之間的環境與該等閥之逆流方向及順流方向的真空分別隔離，從而使得能夠自電子設備40移除可交換模組，同時維持與可交換模組相關聯的電子設備40之部分之逆流方向及順流方向的真空。在一實施例中，可交換模組包含載物台。載物台經組態以相對於光束路徑支撐一裝置，諸如電光學裝置。在一實施例中，模組包含一或多個致動器。致動器與載物台相關聯。致動器經組態以相對於光束路徑移動裝置。此致動可用於將裝置與光束路徑相對於彼此對準。

對組件或組件或元件之系統為可控制的而以某種方式操縱電子束的參考包括組態控制器或控制系統或控制單元以控制組件以按所描述方式操縱電子束，並且視情況使用其他控制器或裝置(例如，電壓供應件及/或電流供應件)以控制組件從而以此方式操縱電子束。舉例而言，電壓供應件可電連接至一或多個組件以在控制器或控制系統或控制單元的控制下施加電位至該等組件，該等組件在非有限性清單中為諸如控制透鏡陣列250、物鏡陣列241、聚光透鏡231、校正器、準直器元件陣列及偏轉器陣列235、265。諸如載物台之可致動組件可為可控制的，以使用用以控制該組件之致動之一或多個控制器、控制系統或控制單元來致動諸如光束路徑之另外組件且因此相對於另外組件移動。

本文中所描述之實施例可採用沿著光束或多光束路徑以陣列形式配置的一系列孔徑陣列或電光學元件的形式。此類電光學元件可為靜電的。在一實施例中，所有電光學元件(例如自子光束形成陣列至子光束路徑中之在樣本之前的最末電光學元件)可為靜電的及/或可呈孔徑陣列或板陣列之形式。

在一些配置中，電光學元件中之一或多者經製造為微機電系統(MEMS) (亦即使用MEMS製造技術)。MEMS為使用微型製造技術製得的小型化機械及機電元件。舉例而言，在一實施例中，可交換模組為MEMS模組。

在一實施例中，可交換模組經組態為可在電光學設備40內替換。在一實施例中，可交換模組經組態為可現場替換的。可現場替換意欲意謂模組可經移除且用相同或不同模組替換，同時維持電光學設備40經定位所在之真空。僅將對應於模組排出之電光學設備40之區段排出以供移除及返回或替換該模組。控制透鏡陣列250可在與物鏡陣列241相同的模組中，亦即，形成物鏡陣列總成或物鏡配置，或其可在單獨模組中。

對上部及下部、向上及向下、上方及下方之參考應理解為係指平行於照射於樣本208上之光束或多光束之(通常但未必總是豎直的)逆流方向及順流方向的方向。因此，對逆流方向及順流方向之參考意欲係指獨立於任何當前重力場相對於光束路徑之方向。

根據本揭示之一實施例的電子設備可為進行樣本之定性評估(例如通過/失敗)之工具、進行樣本之定量量測(例如特徵之大小)的工具，或產生樣本之映射影像的工具。評估系統之實例為檢測工具(例如用於識別缺陷)、檢閱工具(例如用於分類缺陷)及度量衡工具，或能夠執行與檢測工具、檢閱工具或度量衡工具(例如度量衡檢測工具)相關聯之評估功能性之任何組合的工具。電光學裝置可為評估系統之組件；諸如檢測工具或度量衡檢測工具，或電子束微影工具之一部分。本文中對工具之任何參考皆意欲涵蓋裝置、設備或系統，該工具包含可共置或可不共置且甚至可位於單獨場所中尤其例如用於資料處理元件的各種組件。

術語「子光束」及「細光束」在本文中可互換使用且均被理解為涵蓋藉由劃分或***母輻射光束而自母輻射光束導出之任何輻射光束。術語「操縱器」用以涵蓋影響子光束或細光束之路徑之任何元件，諸如透鏡或偏轉器。

對沿著光束路徑或子光束路徑對準之元件的參考應理解為意謂各別元件沿著光束路徑或子光束路徑定位。

雖然已結合各種實施例描述本發明，但自本說明書之考量及本文中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被視為例示性的，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，對於熟習此項技術者將顯而易見，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. 一種用於沿著各別光束路徑朝著樣本位置投影複數個帶電粒子束的帶電粒子光學裝置，該裝置包含：帶電粒子光學透鏡總成，其經組態以操縱光束，該透鏡總成包含各自具有供光束路徑穿過之孔徑陣列的複數個板，該等板位於沿著光束路徑之不同板位置處；及控制器，其經組態以控制帶電粒子光學裝置，使得在使用中，光束之帶電粒子在沿著光束路徑之不同板位置處可具有不同能量值；其中透鏡總成包含校正器，該校正器包含經組態以彼此獨立地在各別孔徑處執行像差校正之複數個個別校正器，其中校正器與位於例如沿著光束路徑之板位置處的板相關聯，該板例如為相關聯板，在該板位置處，能量值最小及/或鄰近於板之電場的強度最大，及/或能量值與鄰近於板之電場的強度之比率最小。

條項2. 如條項1之帶電粒子光學裝置，其中校正器藉由包含定位成鄰近於相關聯板之校正板而與相關聯板相關聯，例如與相關聯板分離。

條項3. 如條項2之帶電粒子光學裝置，其中校正板定位成使得透鏡總成之最接近板為相關聯板。

條項4.如條項1之帶電粒子光學裝置，其中校正器藉由例如在相關聯板處及/或整合至相關聯板中而與相關聯板相關聯。

條項5. 如條項4之帶電粒子光學裝置，其中相關聯板在孔徑處執行透鏡化功能，且個別校正器經組態以提供所有透鏡化功能。

條項6. 如前述條項中任一項之帶電粒子光學裝置，其中控制器經組態以控制板之電位，使得在使用中，垂直於光束路徑之光束寬度在板位置之間變化，且相關聯板位於光束寬度最小之板位置處。

條項7. 如前述條項中任一項之帶電粒子光學裝置，其中透鏡總成經組態以使帶電粒子朝著樣本位置減速，且相關聯板處於透鏡總成之順流方向末端處。

條項8. 如條項1至6中任一項之帶電粒子光學裝置，其中透鏡總成經組態以使帶電粒子朝著樣本位置加速，且相關聯板處於透鏡總成之逆流方向末端處。

條項9. 如條項1至6中任一項之帶電粒子光學裝置，其中透鏡總成為單透鏡總成，且相關聯板為單透鏡總成之中間板。

條項10. 如前述條項中任一項之帶電粒子光學裝置，其中透鏡總成包含於一堆疊中。

條項11. 如條項10之帶電粒子光學裝置，其中校正器機械地整合於堆疊中。

條項12. 如前述條項中任一項之帶電粒子光學裝置，其中校正器位於在處於實質上相同電位之組件之間界定的一區中。

條項13. 如前述條項中任一項之帶電粒子光學裝置，其包含面向校正器之屏蔽板，理想地，該屏蔽板經組態以屏蔽校正器免受理想地可以其他方式引起非所需像差的電場影響。

條項14. 如條項13之帶電粒子光學裝置，其中屏蔽板包含垂直於對應於校正器之各別孔徑的光束路徑延伸且理想地圍繞穿過校正器之各別孔徑的光束路徑之一軸旋轉對稱的部分。

條項15. 如條項13或14之帶電粒子光學裝置，其中屏蔽板經組態以減少個別校正器之間的串擾。

條項16. 如條項13至15中任一項之帶電粒子光學裝置，其中屏蔽板由透鏡總成之板中之一者形成。

條項17. 如條項13至16中任一項之帶電粒子光學裝置，其中屏蔽板為光束限制孔徑陣列，例如光束整形器陣列。

條項18. 如條項13至16中任一項之帶電粒子光學裝置，其包含用於偵測來自樣本位置之信號帶電粒子的偵測器陣列，其中屏蔽板由偵測器陣列形成。

條項19. 如條項18之帶電粒子光學裝置，其經組態以使得在使用中，偵測器陣列與帶電粒子光學裝置之參考電位之電位差為至多200 V，其中參考電位理想地為接地電位。

條項20. 如條項13至19中任一項之帶電粒子光學裝置，其中屏蔽板之表面處於實質上不含電場之區中，例如屏蔽板為透鏡板，且理想地，屏蔽板之在實質上不含電場之區中的表面背向透鏡總成之另一板，電場在屏蔽板與另一板之間。

條項21. 如前述條項中任一項之帶電粒子光學裝置，其中各個別校正器包含用於各別光束路徑之複數個電極。

條項22. 如條項21之帶電粒子光學裝置，其中校正器經組態以將至多50 V、視情況至多20 V、視情況至多10 V、視情況至多5 V且視情況至多2 V之電位施加至電極。

條項23. 如前述條項中任一項之帶電粒子光學裝置，其中各個別校正器包含用於各別光束路徑之像差補償器，及/或經組態以調整各別光束之橫截面形狀。

條項24. 如前述條項中任一項之帶電粒子光學裝置，其中校正器包含CMOS裝置。

條項25. 如前述條項中任一項之帶電粒子光學裝置，其中控制器經組態以經由串列匯流排控制校正器。

條項26. 如前述條項中任一項之帶電粒子光學裝置，其中校正器包含數位類比轉換器，該數位類比轉換器經組態以將來自控制器之控制信號轉換成至校正器之電極的電極信號。

條項27. 如條項26之帶電粒子光學裝置，其中數位類比轉換器包含於一板中，該板包含校正器。

條項28. 如條項27之帶電粒子光學裝置，其中包含校正器之板包含複數個部分，各別個別校正器經指派至該複數個部分且該複數個部分中界定各別孔徑及各別數位類比轉換器。

條項29. 如前述條項中任一項之帶電粒子光學裝置，其中控制器經組態以藉由控制複數個板之電位而至少部分地控制帶電粒子光學裝置，使得在使用中，光束之帶電粒子在不同板位置處具有不同能量值。

條項30. 如前述條項中任一項之帶電粒子光學裝置，其中透鏡總成為經組態以將光束投影至樣本位置的物鏡總成。

條項31. 如條項1至29中任一項之帶電粒子光學裝置，其中透鏡總成為經組態以操縱物鏡總成之逆流方向的光束的聚光透鏡總成。

條項32. 一種用於沿著各別光束路徑朝著樣本位置投影複數個帶電粒子束的帶電粒子光學裝置，該裝置包含：帶電粒子光學透鏡總成，其經組態以操縱光束，該透鏡總成包含複數個板，該複數個板各自具有供穿過光束路徑之孔徑陣列及經組態以控制各別孔徑處之透鏡化的透鏡陣列；其中複數個板中之至少一者為校正板，其中在校正板中，透鏡化包含像差校正。

條項33. 如條項32之帶電粒子光學裝置，其中校正板為經組態以在孔徑處執行透鏡化功能的透鏡板。

條項34. 如條項32或33之帶電粒子光學裝置，其中透鏡連接至共同可控制電位。

條項35. 如條項32至34中任一項之帶電粒子光學裝置，其中校正板包含經組態以彼此獨立地在各別孔徑處執行像差校正的複數個個別校正器。

條項36. 如條項32至35中任一項之帶電粒子光學裝置，其進一步包含經組態以控制透鏡之控制器。

條項37. 如條項32至36中任一項之帶電粒子光學裝置，其中個別校正器整合於板中。

條項38. 一種帶電粒子光學設備，其包含：如前述條項中任一項之帶電粒子光學裝置；及用於一樣本之一支撐件，朝著該樣本引導帶電粒子束。

條項39. 一種用於控制帶電粒子光學裝置以便沿著各別光束路徑朝著樣本位置投影複數個帶電粒子束的方法，該方法包含：運用帶電粒子光學透鏡總成操縱光束，該帶電粒子光學透鏡總成包含各自具有供光束路徑穿過之複數個孔徑的複數個板，該等板位於沿著光束路徑之不同板位置處；控制帶電粒子光學裝置，使得光束之帶電粒子在沿著光束路徑之不同板位置處具有不同能量值；以及運用校正器之複數個個別校正器彼此獨立地在各別孔徑處執行像差校正，其中校正器與位於板位置處之板相關聯，在該板位置處，能量值最小及/或鄰近於板之電場的強度最大，及/或能量值與鄰近於板之電場的強度之比率最小。

條項40. 一種用於控制帶電粒子光學裝置以便沿著各別光束路徑朝著樣本位置投影複數個帶電粒子束的方法，該方法包含：運用校正板之透鏡陣列控制光束在帶電粒子光學透鏡總成之校正板之各別孔徑處的透鏡化；其中透鏡化包含像差校正。

條項41. 一種用於沿著各別光束路徑朝著樣本位置投影複數個帶電粒子束的帶電粒子光學裝置，該裝置包含：帶電粒子光學透鏡總成，其經組態以操縱光束，該透鏡總成包含各自具有供光束路徑穿過之孔徑陣列的複數個板，該等板位於沿著光束路徑之不同板位置處；及控制器，其經組態以控制帶電粒子光學裝置，使得在使用中，沿著光束路徑之不同板位置處的板為可控制的以具有不同所施加電位；其中透鏡總成包含校正器，該校正器包含經組態以彼此獨立地在各別孔徑處執行像差校正的複數個個別校正器，複數個板包含相關聯板，其中校正器與相關聯板相關聯，且相關聯板為：總成之最順流方向板；或總成之兩個板之具有最大所施加電位差的最逆流方向板。

條項42. 如條項41之帶電粒子光學裝置，其中校正器位於板位置處，在該板位置處，能量值最小及/或鄰近於板之電場的強度最大，及/或能量值與鄰近於板之電場的強度之比率最小。

10:主腔室 20:裝載鎖定腔室 30:裝備前端模組 30a:第一裝載埠 30b:第二裝載埠 40:電光學設備/多光束電子設備/工具 45:物鏡總成 50:控制器 70:校正器 71:校正器電極側 72:校正板 73:屏蔽板 74:電子控制電路 75:層 76:電極 77:邊緣通孔 78:矽穿孔/通孔 79:圓周間隙 80:最大直徑 81:間隙寬度 83:距離 84:節距 85:最小電極距離 86:未覆蓋部分 91:電子至光子轉換器陣列 92:螢光帶 93:開口 95:偏轉器陣列 96:磁偏轉器 97:靜電偏轉器 98:光纖 100:電子束檢測設備 201:電子源 202:初級電子束 207:支撐件 208:樣本 209:致動載物台 211:子光束 212:子光束 213:子光束 220:子光束路徑 221:探測光點 222:探測光點 223:探測光點 230:投影設備 231:聚光透鏡 235:偏轉器 240:偵測器 241:物鏡陣列 242:電極 243:電極 244:電極 245:孔徑陣列 246:孔徑陣列 250:控制透鏡陣列 252:子光束形成陣列/光束形成陣列 253:電極 254:電極 255:電極 260:掃描偏轉器陣列 262:光束成形孔徑陣列 265:巨型掃描偏轉器 270:巨型準直器 280:信號處理系統 404:基板 405:偵測器元件 405A:內部偵測部分 405B:外部偵測部分 406:光束孔徑 407:邏輯層 408:佈線層 409:基板穿孔 d:直徑 P:節距

本揭示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為繪示電子束檢測設備之示意圖。

圖 2為繪示作為 圖 1之電子束檢測設備之一部分的多光束電光學設備之示意圖。

圖 3為多光束電光學裝置之示意圖。

圖 4為包含巨型準直器及巨型掃描偏轉器之電光學裝置之示意圖。

圖 5為多光束電光學裝置之示意圖。

圖 6為 圖 5之多光束電光學裝置之一部分的示意圖。

圖 7為電光學裝置之物鏡陣列之示意性橫截面圖。

圖 8為電光學裝置之控制透鏡陣列及物鏡陣列之示意性橫截面圖。

圖 9為電光學裝置之控制透鏡陣列及物鏡陣列之示意性橫截面圖。

圖 10為電光學裝置之控制透鏡陣列及物鏡陣列之示意性橫截面圖。

圖 11為電光學裝置之控制透鏡陣列及物鏡陣列之示意性橫截面圖。

圖 12為電光學裝置之單透鏡(Einzel lens)陣列之示意性橫截面圖。

圖 13為電光學裝置之單透鏡陣列之示意性橫截面圖。

圖 14為電光學裝置之校正器之一部分的示意圖。

圖 15為 圖 14中所示之校正器之一部分的示意圖。

圖 16為電光學裝置之偵測器之修改的底視圖。

圖 17為電光學裝置之偵測器之放大示意性橫截面圖。

圖 18為偵測器之偵測器元件之底視圖。

示意圖及視圖展示下文所描述之組件。然而，圖式中所描繪之組件未按比例繪製。

45:物鏡總成

70:校正器

71:校正器電極側

72:校正板

73:屏蔽板

83:距離

208:樣本

220:子光束路徑

240:偵測器

241:物鏡陣列

242:電極

243:電極

245:孔徑陣列

246:孔徑陣列

250:控制透鏡陣列

252:子光束形成陣列/光束形成陣列

253:電極

254:電極

255:電極

262:光束成形孔徑陣列

d:直徑

P:節距

Claims (15)

1. 一種用於沿著各別光束路徑朝著一樣本位置投影複數個帶電粒子束的帶電粒子光學裝置，該裝置包含： 一帶電粒子光學透鏡總成，其經組態以操縱該等光束，該透鏡總成包含各自具有供光束路徑穿過之一孔徑陣列的複數個板，該等板位於沿著該等光束路徑之不同板位置處；及 一控制器，其經組態以控制該帶電粒子光學裝置，使得在使用中，該等光束之帶電粒子在沿著該等光束路徑之該等不同板位置處可具有不同能量值； 其中該透鏡總成包含一校正器，該校正器包含經組態以彼此獨立地在各別孔徑處執行像差校正之複數個個別校正器， 其中該校正器與位於沿著該光束路徑之該板位置處的該板相關聯，在該板位置處，該能量值最小及/或鄰近於該板之一電場的強度最大，及/或該能量值與鄰近於該板之一電場的強度的一比率最小。
2. 如請求項1之帶電粒子光學裝置，其中該校正器藉由包含定位成鄰近於該相關聯板之一校正板或藉由整合至該相關聯板中而與該相關聯板相關聯。
3. 如請求項2之帶電粒子光學裝置，其中該相關聯板在該等孔徑處執行一透鏡化功能，且該等個別校正器經組態以提供所有該透鏡化功能。
4. 如請求項1至3中任一項之帶電粒子光學裝置，其中該控制器經組態以控制該等板之電位，使得在使用中，垂直於該等光束路徑之光束寬度在該等板位置之間變化，且該相關聯板位於該光束寬度最小之該板位置處。
5. 如請求項1至3中任一項之帶電粒子光學裝置，其中該透鏡總成：經組態以使帶電粒子朝著該樣本位置減速，且該相關聯板處於經組態以使帶電粒子朝著該樣本位置加速的該透鏡總成之一順流方向末端處且該相關聯板處於該透鏡總成之一逆流方向末端處；或為一單透鏡總成，且該相關聯板為該單透鏡總成之一中間板。
6. 如請求項1至3中任一項之帶電粒子光學裝置，其中該透鏡總成包含於一堆疊中，理想地該校正器機械地整合於該堆疊中。
7. 如請求項1至3中任一項之帶電粒子光學裝置，其中該校正器位於在處於實質上相同電位之組件之間界定的一區中。
8. 如請求項1至3中任一項之帶電粒子光學裝置，其包含面向該校正器之一屏蔽板。
9. 如請求項8之帶電粒子光學裝置，其中該屏蔽板包含垂直於對應於該校正器之各別孔徑的該光束路徑延伸且理想地圍繞穿過該校正器之該等各別孔徑的該光束路徑之一軸旋轉對稱的部分。
10. 如請求項8之帶電粒子光學裝置，其中該屏蔽板經組態以減少該等個別校正器之間的串擾。
11. 如請求項8之帶電粒子光學裝置，其中該屏蔽板由該透鏡總成之該等板中之一者形成。
12. 如請求項8之帶電粒子光學裝置，其中該屏蔽板為一光束限制孔徑陣列，例如一光束整形器陣列；或其中該屏蔽板由一偵測器陣列形成，該帶電粒子光學裝置包含用於偵測來自該樣本位置之信號帶電粒子的該偵測器陣列。
13. 如請求項8之帶電粒子光學裝置，其中該屏蔽板之一表面處於實質上不含電場的一區中。
14. 如請求項1至3中任一項之帶電粒子光學裝置，其中各個別校正器包含用於一各別光束路徑之複數個電極。
15. 如請求項1至3中任一項之帶電粒子光學裝置，其中各個別校正器包含用於該各別光束路徑之一像差補償器，及/或經組態以調整該各別光束之一橫截面形狀。