多束检查装置的制作方法

多束检查装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2018年12月31日提交的美国申请62/787,157的优先权，该申请通过整体引用并入本文。
技术领域
3.本文中提供的实施例总体上涉及多束检查装置，并且更具体地涉及包括改进的源转换单元的多束检查装置。


背景技术：

4.在制造半导体集成电路(ic)芯片时，在制造过程期间，晶片或掩模上不可避免地会出现图案缺陷或异物粒子(残留物)，从而降低产率。例如，对于具有较小关键特征尺寸的图案，异物粒子可能会带来麻烦，而较小关键特征尺寸已被采用来满足ic芯片越来越先进的性能要求。
5.具有带电粒子束的图案检查工具已被用于检测缺陷或异物粒子。这些工具通常采用扫描电子显微镜(sem)。在sem中，具有相对高能量的初级电子束被减速，以相对低的着陆能量落在样本上并且被聚焦以在其上形成探测点。由于初级电子的该聚焦探测点，次级电子将从表面生成。次级电子可以包括由初级电子与样本的相互作用产生的反向散射电子、次级电子或俄歇电子。通过扫描样本表面之上的探测点并收集次级电子，图案检查工具可以获得样本表面的图像。


技术实现要素：

6.本文提供的实施例公开了粒子束检查装置，并且更具体地公开了使用多个带电粒子束的检查装置。
7.在一些实施例中，检查装置中的微结构偏转器阵列包括多个多极结构，每个多极结构包括多个极电极。微偏转器阵列包括：多个多极结构中的第一多极结构，第一多极结构具有距阵列中心轴线的第一径向偏移；以及多个多极结构中的第二多极结构，第二多极结构具有距阵列中心轴线的第二径向偏移。第一径向偏移大于第二径向偏移。此外，第一多极结构包括比第二多极结构更多数量的极电极，以在多个多极结构将多个带电粒子束偏转时，减少偏转像差。
8.在一些实施例中，微结构偏转器阵列可以包括多极结构的一个或多个层。多个多极结构的第一层包括具有距阵列中心轴线的第一径向偏移的第一多极结构以及具有距阵列中心轴线的第二径向偏移的第二多极结构。第一径向偏移大于第二径向偏移。此外，第一多极结构包括比第二多极结构更多数量的极电极，以减少对应带电粒子束的偏转像差。微结构偏转器阵列还包括多个多极结构的第二多极结构层，第二多极结构层包括具有距阵列中心轴线的第三径向偏移的第三多极结构。
9.在一些实施例中，提供了制造微结构偏转器阵列的方法。微结构偏转器阵列包括
多个多极结构并且每个多极结构包括多个极电极。方法包括将第一多极结构形成为距阵列中心轴线具有第一径向偏移。方法还包括将第二多极结构形成为距阵列中心轴线具有第二径向偏移，其中第一径向偏移大于第二径向偏移并且第一多极结构具有与第二多极结构不同数量的极电极。
10.通过结合附图进行的以下描述，本发明的其他优点将变得显而易见，在附图中通过例示和示例的方式阐述了本发明的某些实施例。
附图说明
11.通过结合附图对示例性实施例的描述，本公开的上述和其他方面将变得更加明显。
12.图1是图示了与本公开的实施例一致的示例性带电粒子束检查系统的示意图。
13.图2是图示了与本公开的实施例一致的作为图1的示例性带电粒子束检查系统的一部分的示例性多束装置的示意图。
14.图3a是与本公开的实施例一致的示例性多束装置的示意图，图示了图1的示例性带电粒子束检查系统的源转换单元的示例性配置。
15.图3b是作为图3a的示例性源转换单元的一部分的具有3x3配置的示例性多极结构阵列的示意图。
16.图4是多极结构内的径向和切向静电场分布的图示。
17.图5a、图5b、图5c、图5d和图5e是示例性多极结构的示意图。
18.图6a是与本公开的实施例一致的示例性多极结构阵列的示意图。
19.图6b示意性地图示了与本公开的实施例一致的图6a的示例性多极结构阵列的多极结构的分组。
20.图6c示意性地图示了与本公开的实施例一致的图6b中所示的组的子分组。
21.图7a是与本公开的实施例一致的具有多个层的示例性多极结构阵列的示意图。
22.图7b是与本公开的实施例一致的图7a的多极结构阵列的示例性层的示意图。
23.图8a和图8b是与本公开的实施例一致的具有多个层的示例性多极结构阵列的示意图。
24.图8c、图8d和图8e是与本公开的实施例一致的图8a的多极结构阵列的示例性层的示意图。
25.图9是图示了与本公开的实施例一致的制造多极结构阵列的示例性配置的示例性方法的流程图。
具体实施方式
26.现在将详细参考示例性实施例，示例性实施例的示例在附图中图示。以下描述参考附图，其中除非另有表示，否则不同图中相同的附图标记表示相同或类似的元素。以下示例性实施例的描述中阐述的实现方式不表示与本发明一致的所有实现方式。相反，它们仅仅是与所附权利要求中所述的本发明相关的各方面一致的装置和方法的示例。
27.电子设备的增强的计算能力在减小了设备的物理尺寸的时，可以通过在集成电路芯片上显著增加诸如晶体管、电容器、二极管等的电路组件的封装密度来实现。例如，智能
电话的ic芯片(其是指甲盖大小的尺寸)可以包括超过20亿个晶体管，每个晶体管的尺寸小于人头发的1/1000。因此，显然半导体ic制造是一个复杂且耗时的过程，需要数百个单独的步骤。即使一个步骤出错，也有可能极大地影响最终产品的功能。甚至一个“杀手级缺陷(killer defect)”也可能导致设备故障。制造过程的目标是改进过程的总产率。例如，要使50个步骤的过程获得75％的产率，每个单独步骤的产率必须大于99.4％，并且如果单独步骤的产率为95％，则整个过程的产率将降至7％。
28.虽然在ic芯片制造设施中希望高过程产率，但是保持高晶片生产量也是必要的，生产量被定义为每小时处理的晶片数量。特别是当需要操作员介入来查看缺陷时，高过程产率和高晶片生产量可能受到存在缺陷的影响。因此，通过检查工具(诸如sem)的对微米级和纳米级缺陷的高生产量检测和标识对于保持高产率和低成本至关重要。
29.sem使用经聚焦的初级电子束来扫描样本的表面。初级电子与样本相互作用并生成次级电子。通过使用经聚焦的射束扫描样本并且使用检测器捕获次级电子，sem创建样本扫描面积的图像。对于高生产量检查，一些检查系统使用多个经聚焦的初级电子束。由于多个经聚焦的射束可以同时扫描晶片的不同部分，因此多束检查系统可以以比单束检查系统更高的速度来检查晶片。
30.然而，在常规的多束检查系统中，增加聚焦射束的数量意味着采用更多的离轴(不在系统的主光学轴线上)聚焦射束。离轴聚焦射束具有随着其从主光学轴线的径向偏移而增加的相差，并且因此会降低针对检查而产生的图像的质量。在某些情况下，该像差的增加是一些电子束的方向需要显著改变来扫描晶片表面的结果。当电子束的数量增加时，一些电子束需要远离扫描装置的中心轴线。为了确保所有电子束以直角到达晶片表面，这些偏心电子束比围绕中心轴线的其他电子束受到更多操纵。该更高级别的操纵可能会导致样本晶片的图像模糊和失焦。本公开的一个方面涉及减少离轴聚焦射束的像差来将图像质量的劣化最小化的系统和方法。这可以通过使用固有的小像差源转换单元来实现。
31.为清楚起见，附图中组件的相对尺寸可能被夸大。在以下对附图的描述中，相同或相似的附图标记指代相同或相似的组件或实体，并且仅描述关于各个实施例的不同之处。如本文所使用的，除非另有特别说明，除非不可行，否则术语“或者”涵盖所有可能的组合。例如，如果说明数据库可以包括a或者b，则除非特别说明或不可行，否则数据库可以包括a、或者b、或者a和b。作为第二示例，如果说明数据库可以包括a、b或者c，则除非特别说明或不可行，否则数据库可以包括a、或者b、或者c、或者a和b、或者a和c、或者b和c、或者a和b和c。
32.现在参考图1，图1是图示了与本公开的实施例一致的示例性带电粒子束检查系统100的示意图。如图1所示，带电粒子束检查系统100包括主室10、装载锁定室20、电子束工具40和设备前端模块(efem)30。电子束工具40位于主室10内。尽管描述和附图针对电子束，但是应当理解，实施例并不被用于将本公开限制为特定的带电粒子。
33.efem 30包括第一装载端口30a和第二装载端口30b。efem 30可以包括附加的(一个或多个)装载端口。第一装载端口30a和第二装载端口30b可以例如接收包含晶片(例如，半导体晶片或者由其他(一个或多个)材料制成的晶片)的前开式晶片盒(foup)或待被检查的样本(在下文中，晶片和样本可以被统称为“晶片(wafers)”)。efem 30中的一个或多个机械臂(未示出)将晶片运输到装载锁定室20。
34.装载锁定室20可以被连接到装载锁定真空泵系统(未示出)，装载锁定真空泵系统
去除装载锁定室20中的气体分子，以达到低于大气压的第一压力。在达到第一压力之后，一个或多个机械臂(未示出)将晶片从装载锁定室20运输到主室10。主室10被连接到主室真空泵系统(未示出)，主室真空泵系统将主室10中的气体分子去除，以达到低于第一压力的第二压力。在达到第二压力之后，晶片经受由电子束工具40的检查。在一些实施例中，电子束工具40可以包括单束检查工具。在其他实施例中，电子束工具40可以包括多束检查工具。
35.控制器50被电连接到电子束工具40。控制器50可以是被配置为执行带电粒子束检查系统100的各种控制的计算机。控制器50还可以包括被配置为执行各种信号和图像处理功能的处理电路装置。虽然控制器50在图1中被示出为在包括主室10、装载锁定室20和efem 30的结构外部，但是应当理解，控制器50可以是该结构的一部分。虽然本公开提供了容纳电子束检查工具的主室10的示例，但是应当注意，本公开的各方面在其最广泛的意义上不限于容纳电子束检查工具的室。相反，应当理解，前述原理也可以被应用于在第二压力下操作的其他工具。
36.现在参考图2，图2是图示了与本公开的实施例一致的包括多束检查工具的示例性电子束工具40的示意图，示例性电子束工具40是图1的示例性带电粒子束检查系统100的一部分。多束电子束工具40(在本文中也被称为装置40)包括电子源201、枪体孔板271、聚束器透镜210、源转换单元220、初级投影系统230、机动台209、以及由机动台209支撑来保持待被检查的样本208(例如，晶片或光掩模)的样本保持件207。多束电子束工具40还可以包括次级投影系统250和电子检测装置240。初级投影系统230可以包括物镜231。电子检测装置240可以包括多个检测元件241、242和243。分束器233和偏转扫描单元232可以被定位在初级投影系统230内部。
37.电子源201、枪体孔板271、聚束器透镜210、源转换单元220、分束器233、偏转扫描单元232和初级投影系统230可以与装置40的主光学轴线204对准。次级投影系统250和电子检测装置240可以与装置40的次级光学轴线251对准。
38.电子源201可以包括阴极(未示出)和提取器或阳极(未示出)，其中在操作期间，电子源201被配置为从阴极发射初级电子并且初级电子被提取器和/或阳极提取或加速来形成初级电子束202，初级电子束202形成初级射束交叉(虚拟或真实)203。初级电子束202可以被可视化为从初级射束交叉203发射。
39.源转换单元220可以包括成像元件阵列(例如，图3a的成像元件阵列322)、像差补偿器阵列(例如，图3a的像差补偿器阵列324)、射束限制孔径阵列(例如，图3a的射束限制孔径阵列321)和预弯曲微偏转器阵列(例如，图3a的预弯曲微偏转器阵列323)。在一些实施例中，预弯曲微偏转器阵列将初级电子束202中的多个初级子束211、212、213偏转为从法线方向进入射束限制孔径阵列、成像元件阵列和像差补偿器阵列。在一些实施例中，聚束器透镜210被设计为将初级电子束202聚焦为平行射束并且从法线方向入射到源转换单元220上。成像元件阵列可以包括多个微偏转器或微透镜来影响初级电子束202的多个初级子束211、212、213并形成初级射束交叉203的多个平行图像(虚拟或真实)，一个平行图像针对初级子束211、212和213中的每个初级子束。在一些实施例中，像差补偿器阵列可以包括场曲补偿器阵列(未示出)和像散补偿器阵列(未示出)。场曲补偿器阵列可以包括多个微透镜来补偿初级子束211、212和213的场曲像差。像散补偿器阵列可以包括多个微像散器来补偿初级子束211的像散像差。射束限制孔径阵列可以被配置为限制单独的初级子束211、212和213的
直径。图2示出了三个初级子束211、212和213作为示例，并且可以理解，源转换单元220可以被配置为形成任何数量的初级子束。控制器50可以被连接到图1的带电粒子束检查系统100的各个部分，诸如源转换单元220、电子检测装置240、初级投影系统230或机动台209。在一些实施例中，如以下进一步详细说明的，控制器50可以执行各种图像和信号处理功能。控制器50还可以生成各种控制信号来管理带电粒子束检查系统的操作。
40.聚束器透镜210被配置为将初级电子束202聚焦。聚束器透镜210还可以被配置为通过改变聚束器透镜210的聚焦功率来调整源转换单元220下游的初级子束211、212和213的电流。备选地，电流可以通过改变射束限制孔径阵列内与各个初级子束相对应的射束限制孔径的径向尺寸来改变。电流可以通过改变射束限制孔径的径向尺寸和聚束器透镜210的聚焦功率而改变。聚束器透镜210可以是可移动的聚束器透镜，聚束器透镜210可以被配置为使得其第一主平面的位置可移动。可移动聚束器透镜可以被配置为是磁性的，这可以导致离轴子束212和213以旋转角度照射源转换单元220。旋转角度随着可移动聚束器透镜的聚焦功率或第一主平面的位置而变化。聚束器透镜210可以是抗旋转聚束器透镜，抗旋转聚束器透镜可以被配置为在聚束器透镜210的聚焦功率改变时，保持旋转角度不变。在一些实施例中，聚束器透镜210可以是可移动的抗旋转聚束器透镜，其中当其聚焦功率和其第一主平面的位置改变时，其旋转角度不改变。
41.物镜231可以被配置为将子束211、212和213聚焦到样本208上来进行检查，并且在当前实施例中可以在样本208的表面上形成三个探测点221、222和223。在操作中，枪体孔板271被配置为阻挡初级电子束202的外围电子来减少库仑效应。库仑效应可能会扩大初级子束211、212、213的每个探测点221、222和223的尺寸，并且因此使得检查分辨率劣化。
42.分束器233可以例如是包括静电偏转器的维恩(wien)滤波器(图2中未示出)，静电偏转器生成静电偶极场和磁偶极场。在操作中，分束器233可以被配置为通过静电偶极场而对初级子束211、212和213的各个电子施加静电力。静电力与由分束器233的磁偶极场施加在各个电子上的磁力大小相等但方向相反。初级子束211、212和213因此可以以至少基本上为零的偏转角度、至少基本上直线地穿过分束器233。
43.在操作中，偏转扫描单元232被配置为将初级子束211、212和213偏转来跨样本208的表面的一部分中的各个扫描面积上扫描探测点221、222和223。响应于初级子束211、212和213或探测点221、222和223入射到样本208上，电子从样本208出现并生成三个次级电子束261、262和263。次级电子束261、262和263中的每个次级电子束通常包括次级电子(具有≤50ev的电子能量)和反向散射电子(具有在50ev和初级子束211、212和213的着陆能量之间的电子能量)。分束器233被配置为将次级电子束261、262和263偏转朝向次级投影系统250。次级投影系统250随后将次级电子束261、262和263聚焦到电子检测装置240的检测元件241、242和243上。检测元件241、242和243被布置为检测对应的次级电子束261、262和263并且生成对应信号，对应信号被发送到控制器50或信号处理系统(未示出)，例如以构建样本208的对应扫描面积的图像。
44.在一些实施例中，检测元件241、242和243分别检测对应的次级电子束261、262和263，并且生成到图像处理系统(例如，控制器50)的对应强度信号输出(未示出)。在一些实施例中，每个检测元件241、242和243可以包括一个或多个像素。检测元件的强度信号输出可以是由检测元件内所有像素生成的信号的总和。
45.在一些实施例中，控制器50可以包括图像处理系统，图像处理系统包括图像获取器(未示出)、存储装置(未示出)。图像获取器可以包括一个或多个处理器。例如，图像获取器可以包括计算机、服务器、大型主机、终端、个人计算机、任何种类的移动计算设备等或者它们的组合。图像获取器可以借助介质而被通信地耦合到装置40的电子检测装置240，介质诸如为电导体、光纤电缆、便携式存储介质、ir、蓝牙、互联网、无线网络、无线电等或其组合。在一些实施例中，图像获取器可以从电子检测装置240接收信号并且可以构建图像。图像获取器因此可以获取样本208的图像。图像获取器还可以执行各种后处理功能，诸如生成轮廓、在所获取的图像上叠加指示等。图像获取器可以被配置为对所获取的图像执行亮度和对比度等的调整。在一些实施例中，存储装置可以是诸如硬盘、闪存驱动装置、云存储装置、随机存取存储器(ram)、其他类型的计算机可读存储器等的存储介质。存储装置可以与图像获取器耦合并且可以被用于将所扫描的原始图像数据保存为原始图像并且保存经后处理的图像。
46.在一些实施例中，图像获取器可以基于从电子检测装置240接收的成像信号来获取样本的一个或多个图像。成像信号可以对应于用于进行带电粒子成像的扫描操作。所获取的图像可以是包括多个成像面积的单个图像。单个图像可以被存储在存储装置中。单个图像可以是可以被划分为多个区域的原始图像。每个区域可以包括包含样本208的特征的一个成像面积。所获取的图像可以包括样本208的单个成像面积在时间序列上多次采样的多个图像。多个图像可以被存储在存储装置中。在一些实施例中，控制器50可以被配置为对样本208的相同位置的多个图像执行图像处理步骤。
47.在一些实施例中，控制器50可以包括测量电路装置(例如，模数转换器)来获得所检测的次级电子的分布。在检测时间窗口期间收集的电子分布数据与晶片表面上入射的初级子束211、212和213中的每个初级子束的对应扫描路径数据组合，能够被用于重建被检查的晶片结构的图像。经重建的图像可以被用于揭示样本208的内部或外部结构的各种特征，并且由此可以被用于揭示晶片中可能存在的任何缺陷。
48.在一些实施例中，控制器50可以将机动台209控制为在样本208的检查期间移动样本208。在一些实施例中，控制器50可以使得机动台209能够以恒定速度在一个方向上连续地移动样本208。在其他实施例中，控制器50可以使得机动台209能够根据扫描过程的步骤、随时间来改变样本208的移动速度。
49.尽管图2示出了装置40使用三个初级电子束，但是应当理解，装置40可以使用两个或更多数量的初级电子束。本公开不限制装置40中使用的初级电子束的数量。
50.现在参考图3a，图3a是与本公开的实施例一致的示例性多束装置的示意图，图示了图1的示例性带电粒子束检查系统的源转换单元的示例性配置。在一些实施例中，装置300可以包括电子源301、预子束形成孔径阵列372、聚束器透镜310(类似于图2的聚束器透镜210)、源转换单元320(类似于图2的源转换单元图120)、物镜331(类似于图2的物镜231)和样本308(类似于图2的样本208)。电子源301、预子束形成孔径阵列372、聚束器透镜310、源转换单元320和物镜331与装置的主光学轴线304对准。电子源301生成沿主光学轴线304并具有源交叉(虚拟或真实)301s的初级电子束302。预子束形成孔径阵列372切割初级电子束302的外围电子来减少库仑效应。初级电子束302可以通过预子束形成机制的预子束形成孔径阵列372而被修整为三个子束311、312和313。
51.在一些实施例中，源转换单元320可以包括具有射束限制孔径的子束限制孔径阵列321，子束限制孔径阵列321被配置为限制初级电子束302的子束311、312和313。源转换单元320还可以包括成像元件阵列322，成像元件阵列322具有成像微偏转器322_1、322_2和322_3，成像微偏转器被配置为将子束311、312和313偏转朝向光学轴线304来形成源交叉301s的虚像。虚像通过物镜331而被投影到样本308上并且在其上形成探测点391、392和393。源转换单元320还可以包括像差补偿器阵列324，像差补偿器阵列324被配置为补偿探测点391、392和393的像差。在一些实施例中，像差补偿器阵列324可以包括具有微透镜的场曲补偿器阵列(未示出)，微透镜被分别配置为补偿探测点391、392和393的场曲像差。在一些实施例中，像差补偿器阵列324可以包括具有微像散器的像散补偿器阵列(未示出)，微像散器被配置为分别补偿探测点391、392和393的像散像差。
52.在一些实施例中，源转换单元320还可以包括预弯曲微偏转器阵列323，预弯曲微偏转器阵列323具有预弯曲微偏转器323_1、323_2和323_3，用于将子束311、312和313分别弯曲为以法线方向入射到子束限制孔径阵列321上。在一些实施例中，聚束器透镜310可以将三个子束311、313和313聚焦为沿着主光学轴线304的平行射束并且垂直入射到源转换单元320上。
53.在一些实施例中，成像元件阵列322、像差补偿器阵列324和预弯曲微偏转器阵列323可以包括微偏转器、微透镜或微像散器的多个层。
54.在源转换单元320中，初级电子束302的子束311、312和313被成像元件阵列322的微偏转器322_1、322_2和322_3分别偏转朝向主光学轴线304。应当理解，子束311在到达微偏转器322_1之前可能已在光学轴线304上；因此，子束311可能不会被微偏转器322_1偏转。
55.物镜331将子束聚焦到样本308的表面上，即，将三个虚像投影到样本表面上。由三个子束311～313在样本表面上形成的三个图像在其上形成三个探测点391、392和393。子束311～313的偏转角度被调整来减少三个探测点391～393由于物镜331而产生的离轴像差，从而使得三个偏转子束穿过或接近物镜331的前焦点。
56.由微偏转器(例如，成像元件阵列322中的微偏转器)偏转的子束的偏转角度对应于子束的径向偏移(即，从光学轴线304到对应子束的距离)。偏转角度随着径向偏移的增加而增加。具有相同径向偏移的子束具有相同或基本相同的偏转角度。例如，如在图3b中具有3x3阵列配置的示例性多极结构阵列所示，如果微偏转器322_2和微偏转器322_3的径向偏移328和329相同，则微偏转器322_2的偏转角度可以等于微偏转器322_3的偏转角度。此外，子束的偏转方向与其对应的径向偏移方向有关。此外，子束的像差(例如，场曲像差和像散像差)随着径向偏移的增加而增加。具有相同或基本相同的径向偏移的子束的像差相同或基本相同，并且像散像差的方向与其径向偏移的方向有关。
57.图3b示出了可以同时偏转总共九个子束的3x3成像微偏转器阵列配置。随着子束数量的增加，阵列的尺寸也增加。因此，在大型成像微偏转器阵列中，一些子束将位于更远离装置的光学轴线(例如，图3a的光学轴线304)处，并且其偏转角度相应地增加。由微偏转器生成的偏转像差随着其偏转角度的增加而增加。因此，对应探测点的非均匀性随着子束数量的增加而增加。虽然图3b以成像微偏转器阵列为例，但是可以理解，在其他类型的微偏转器阵列中也可以存在偏转像差与阵列尺寸之间的类似关系。
58.现在参考图4，图4是偏转器内的一阶电场e1的径向和切向静电场分布的图示。在
具有中心轴线的偏转器内部的空间点(r,θ)处的电场e的径向和切向分量e
r
和e
θ
可以被分别表示为等式(1)和(2)：
[0059][0060][0061]
第k阶电场e
k
的强度和方向角α
k
为e
k
＝k
·
r
k
‑1·
d
k
和α
k
＝kθ。d
k
是中心轴线上的k阶分量或者被称为k阶轴上分量。因此，图4所示的e1是e1＝d1并且α
k
＝θ。一阶电场e1的强度和方向不随r或θ变化。因此，需要一阶电场(即，e1场或d1分量)来偏转电子束，而其他更高阶的轴上分量(例如，d
2n 1
)需要被减小甚至消除。偏转角度越大，所需要的e1场或d1分量就越强。
[0062]
多等极(multi
‑
equal
‑
pole)偏转器可以被定义为具有中心轴线和偶数个(例如，2、4、6、8、10个等)极电极的多极结构偏转器。在与偏转器的中心轴线垂直的截面中，所有极电极的内部轮廓在一个半径为r的圆内，并且以弧角β等分。例如，图5a、图5b、图5c、图5d和图5e分别示出了具有四个、六个、八个、十个和十二个极电极以及90
°
、60
°
、45
°
、36
°
和30
°
弧角β的偏转器。
[0063]
多等极偏转器中的极电极em的数量p、分割角β和电位可以被配置为生成d1，同时使得d2n 1尽可能小。极电极em从x轴逆时针计数。例如，在图5a中，电极511、512、513和514分别是e1、e2、e3和e4。表1示出了可以被施加到每个电极e
m
来生成平行于x轴的e1的相对激励电压的激励设置。根据表1，表2示出了电场的轴上分量相对于极电极的数量。通过一个或多个极电极旋转表1中的相对激励电压的设置，如表3所示，e1将相应地旋转弧角β的一倍或多倍。在表3中，表1中的励磁设置被旋转4极偏转器和6极偏转器的1倍弧角，8极偏转器和10极偏转器的2倍弧角，12极偏转器的3被弧角。将表1和表3中的激励设置组合并且调整表1的基极电压v1和表3的基极电压v2，如表4所示，任意方向任意强度的e1可以被生成，并且电场相对于极电极数量的轴上分量与表2相同。此外，如表2所示，电场的一些高阶分量可以通过使用具有更多极电极数量的偏转器来消除。
[0064]
表1
[0065]
[0066]
表2
[0067][0068][0069]
表3
[0070][0071]
表4
[0072][0073]
[0074]
例如，如表2所示，4等极偏转器具有所有高阶分量d
2n 1
。相比之下，6等极偏转器不具有一些高阶分量(例如，d3、d9和d
15
)。使用12等极偏转器时，许多高阶分量消失(例如，d3、d5、d7、d9、d
15
和d
17
)。通常，高阶分量在与偏转器极数相关的时段内变为零。例如，零分量的阶数k与如以下等式(3)所示的极数(p＝4 2p)相关：
[0075]
k＝1 2i n(4 2p)
ꢀꢀꢀ
(3)；
[0076]
其中p、n和i是整数，i＝1,2,
…
p，n＝0,1,2,
…
∞。在一些实施例中，更远离装置的光学轴线(例如，图3a的光学轴线304)的微偏转器可以被配置为具有比靠近光学轴线的微偏转器更多数量的极电极来减少更多的高阶轴上分量。
[0077]
对于非零分量d
k
，对应的电场e
k
(r,θ)随着偏转器的径向位置r与内半径r的比值的k
‑
1次幂以及第一分量dl而变化。因此，ek可以通过减小比率来减小。在一些实施例中，远离装置的光学轴线(例如，图3a的光学轴线304)的微偏转器可以被配置为具有比靠近光学轴线的微偏转器更大的内半径，以减小非零电场ek。
[0078]
现在参考图6a、图6b和图6c，它们是与本公开的实施例一致的示例性多极结构阵列622的示意图。多极结构阵列622可以是源转换单元(诸如图3a的源转换单元320)的一部分。具体地，多极结构阵列622可以是成像元件阵列(诸如图3a的成像元件阵列322)或预弯曲微偏转器阵列(诸如图3a的预弯曲微偏转器阵列323)。在一些实施例中，多极结构阵列622可以包括多个微偏转器622_1
‑
622_49。使用该7x7阵列配置，49个带电粒子束(例如，电子束)可以被同时偏转来在样本表面上形成探测点。在一些实施例中，位于阵列中间的微偏转器(例如，微偏转器622_1)的中心轴线可以与检查装置的光学轴线604(例如，图3a的光学轴线304)对准。虽然图6a、图6b和图6c示出了具有7x7配置的多极结构阵列的一个实施例，但是应当理解，阵列可以是任何尺寸。
[0079]
四十九个微偏转器622_1
‑
622_49中的一些微偏转器位于阵列结构的外部部分上并且比其他更远离光学轴线604，从而具有更大的径向偏移。例如，四个角处的微偏转器(即，微偏转器622_29、622_35、622_41和622_47)位于距光学轴线604最远的位置并且可能必须生成最大的偏转角度。此外，当沿x轴从微偏转器622_1向右移动到微偏转器622_26时，对应的径向偏移(距光学轴线604的距离)增加。
[0080]
为了减少由这些外部微偏转器生成的电场的高阶分量，并且从而减少对应探测点所产生的偏转像差和不均匀性，具有更多极电极的微偏转器可以被用于偏转对应的射束。此外，具有较大径向偏移的微偏转器的内半径r可以大于具有较小径向偏移的微偏转器的内半径。因此，如图6a中所示沿x轴移动，微偏转器622_1可以包括六个极，微偏转器622_2可以包括八个极，微偏转器622_10可以包括十个极，并且微偏转器622_26可以包括十二个极。在一些实施例中，微偏转器622_2的内半径r可以大于微偏转器622_1的内半径，微偏转器622_10的内半径r可以大于微偏转器622_2的内半径，并且微偏转器622_26的内半径r可以大于微偏转器622_10的内半径。
[0081]
图6b图示了基于与光学轴线的径向偏移的接近度，对微偏转器进行的示例性分组。例如，具有<50％范围内的径向偏移差的微偏转器可以被分类为一个组。在一些实施例中，组中的所有微偏转器可以使用相同类型的微偏转器。例如，组1(在图6b中被标注为g1)包括在阵列中间的微偏转器(例如，微偏转器622_1)，在阵列中间的微偏转器可以包括6极微偏转器。组2(在图6b中被标注为g2)包括围绕组1的八个微偏转器(例如，微偏转器622_2
‑
622_9)，八个微偏转器可以包括8极微偏转器。组3(在图6b中被标注为g3)包括围绕组2的16个微偏转器(例如，微偏转器622_10
‑
622_25)，16个微偏转器可以使用10极微偏转器。组4(在图6b中被标注为g4)包括围绕组4的二十四个微偏转器(例如，微偏转器622_26
‑
622_49)，二十四个微偏转器可以包括12极微偏转器。
[0082]
尽管在图6b中，不同的组包括具有不同极数的微偏转器，但是可以理解，一些不同的组可以包括具有相同极数的微偏转器。例如，在一些实施例中，如果在组1和组2之间，偏转像差的差在可接受范围内，则组1和组2中的微偏转器(例如，微偏转器622_1
‑
622_9)均可以使用6极微偏转器。在这样的实施例中，组3和组4可以使用具有更多极数的微偏转器，诸如8极、10极、12极或更多。
[0083]
如早先关于图6a所描述的，对于与设备的光学轴线604具有相同径向偏移的那些微偏转器，诸如在四个角处的微偏转器(即，微偏转器622_29、622
‑
35、622_41和622_47)，对应射束的偏转角度可以相等或基本相等。此外，具有相同偏转角度的那些微偏转器可以被配置为具有相同的取向角度。因此，在多极结构阵列622中，具有相同或基本相同的径向偏移以及相同或基本相同的取向角度的多极偏转器的组可以被分组为共享公共驱动器(公共驱动器执行各种控制功能，例如，针对每个电极生成激励电压、控制偏转特性并且将控制信号驱动到微偏转器)。通过针对被配置为以相同偏转角度来偏转对应射束的多个微偏转器共享公共驱动器，阵列配置中的连接电路的数量可以被减少，因为公共电压集合可以被布线到组中的所有微偏转器。驱动器共享技术的示例可以在美国申请号62/665,451中找到，该申请通过整体引用而被并入。
[0084]
图6c图示了基于期望偏转角度的微偏转器组的示例性子分组。在组4的微偏转器中，具有相同或基本相同径向偏移的微偏转器可以被子分组在一起并共享公共驱动器。例如，被标注为g4_sg1的四个微偏转器(角处的微偏转器)可以被分组在一起作为子组1。类似地，被标注为g4_sg2的八个微偏转器(子组1的邻居)可以被分组在一起作为子组2；被标注为g4_sg3的八个微偏转器(子组2的邻居)可以被分组在一起作为子组3；并且被标注为g4_sg4的4个微偏转器(x轴或y轴上的微偏转器)可以被分组在一起作为子组4。因为每个子组中的微偏转器具有相同或基本相同的径向偏移(并且因此具有相同的偏转角度)并且具有相同的极数，子组中的那些微偏转器可以被连接到公共驱动器。
[0085]
现在参考图7a，图7a是与本公开的实施例一致的具有多个层的示例性多极结构阵列722的示意图。多极结构阵列722可以是源转换单元(诸如图3a的源转换单元320)的一部分。具体地，多极结构阵列722可以用作成像元件阵列(诸如图3a的成像元件阵列322)或预弯曲微偏转器阵列(诸如图3a的预弯曲微偏转器阵列323)。
[0086]
在一些实施例中，多极结构阵列722可以包括多个多极结构层，诸如层722a和722b，并且每个层可以包括多个多极结构(例如，微偏转器)。例如，层722a可以包括微偏转器722a_1
‑
722a_5。类似地，层722b可以包括微偏转器722b_1
‑
722b_5。在一些实施例中，层的中心可以与装置的光学轴线704对准。每个层(例如，722a_1和722b_1)中间的微偏转器的中心可以与光学轴线704对准。
[0087]
在一些实施例中，来自每个层的微偏转器对可以被对准在一起并偏转对应的射束。例如，722a_1和722b_1均可以偏转射束711。类似地，722a_2和722b_2均可以偏转射束712；722a_3和722b_3均可以偏转射束713；722a_4和722b_4均可以偏转射束714；并且722a_
5和722b_5均可以偏转射束715。在多层配置中，因为微偏转器对串联来偏转单个射束，所以每个微偏转器的期望偏转角度可以小于单层配置中的偏转角度。
[0088]
在一些实施例中，微偏转器对可以使用具有相同极数的相同类型的微偏转器。例如，微偏转器722a_1和722b_1均可以包括8极微偏转器。在其他实施例中，微偏转器对可以使用不同类型的微偏转器。例如，微偏转器722a_4可以使用12极微偏转器，而微偏转器722b_4可以使用10极微偏转器。
[0089]
现在参考图7b，图7b是与本公开的实施例一致的图6的多极结构阵列的示例性层的示意图。随着射束数量的增加，多极结构阵列的尺寸也增加。因此，在微偏转器的大型阵列中，一些射束将位于更远离装置的光学轴线(例如，图3a的光学轴线304)的位置。位于阵列外边缘处的微偏转器的偏转角度也相应增大。由于偏转角度较大，由位于外边缘处的这些微偏转器偏转的射束可能会受到更高的偏转像差，从而增加对应探测点的尺寸和不均匀性。如关于图6a所描述的，为了减少这些微偏转器生成的电场的高阶分量(从而减少对应探测点的偏转像差和不均匀性)，具有更多极电极的微偏转器可以被用来偏转对应的射束。同样的方法也可以被用于多层微偏转器阵列。
[0090]
图7b示出了与本公开的实施例一致的3x3微偏转器阵列的示例。阵列可以是多层微偏转器阵列的层，诸如图7a的阵列722的层722a或722b。如关于6a和图6b所描述的，九个微偏转器750_1
‑
750_9可以基于径向偏移来分组。例如，第一组可以包括微偏转器750_1，微偏转器750_1在九个微偏转器中具有最低的径向偏移。第二组可以包括x轴和y轴上的微偏转器(例如，微偏转器750_2、750_4、750_6、750_8)，第二组具有比第一组(例如，微偏转器750_1)更高的径向偏移。第三组可以包括四个角处的微偏转器(例如，微偏转器750_3、750_5、750_7、750_9)，第三组具有距光学轴线704的最大径向偏移。因此，第一组(微偏转器751_1)、第二组(微偏转器750_2、750_4、750_6、750_8)和第三组(微偏转器750_3、750_5、750_7、750_9)可以分别包括6极微偏转器、8极微偏转器以及12极微偏转器来减小电场的高阶分量，从而减少对应探测点的偏转像差和不均匀性。虽然图7b示出了3x3阵列配置，但是应当理解，阵列可以是任何尺寸。此外，虽然图7b示出了三个组，每个组具有不同类型的微偏转器，但是应当理解，阵列可以包括微偏转器的组和类型的任何组合。
[0091]
此外，关于图6c描述的驱动器共享技术也可以应用于多层微偏转器阵列。例如，第一组(微偏转器750_1)可以被第一驱动器连接并驱动。类似地，第二组中的所有微偏转器(微偏转器750_2、750_4、750_6、750_8)可以被第二驱动器连接并驱动，因为这些微偏转器具有相同的偏转角度。类似地，第三组中的所有微偏转器(微偏转器750_3、750_5、750_7、750_9)可以被第三驱动器连接并驱动。
[0092]
现在参考图8a和图8b，图8a和图8b是与本公开的实施例一致的具有多个层的示例性多极结构阵列的示意图。多极结构阵列822可以是源转换单元(诸如图3a的源转换单元320)的一部分。具体地，多极结构阵列822可以用作成像元件阵列(诸如图3a的成像元件阵列322)或预弯曲微偏转器阵列(诸如图3a的预弯曲微偏转器阵列323)。
[0093]
在具有多个微偏转器的一些实施例中，一些粒子束可以被在一个层中的微偏转器偏转，而其他粒子束可以被在另一层中的微偏转器偏转。例如，射束811、814和815可以被层822a中的微偏转器822a_1、822a_4和822a_5偏转，而射束812和813可以被822b_2层中的微偏转器822b_2和822b_32b偏转。通过将一些微偏转器放置在一个层中而将其他微偏转器放
置在另一层中，与将整个微偏转器集合封装在一个层中相比，可以减少每个层中将极点连接的电路。因此，这可以改进电气安全性并且还降低多极结构阵列的设计和制造过程的复杂度。
[0094]
在一些实施例中，层822a和822b可以包括射束路径孔822a_2、822a_3、822b_1、822b_4和822b_5，上述射束路径孔让射束在没有偏转的情况下通过。如图8b所示，因为射束路径孔比微偏转器窄(例如，射束路径孔822a_3的宽度比微偏转器822a_1的宽度窄)，所以阵列822的总宽度可以通过如图8a和图8b所示，交替放置微偏转器来减小。
[0095]
现在参考图8c、图8d和图8e，图8c、图8d和图8e图示了与本公开的实施例一致的可以在图8a的多极结构阵列822内使用的示例性层的示意图。随着射束数量的增加，多极结构阵列的尺寸也增加。因此，在微偏转器的大型阵列中，一些光束位于更远离装置的光学轴线(例如，图3a的光学轴线304)的位置。位于结构阵列822外边缘处的微偏转器的偏转角度也相应增加。由于偏转角度较大，由位于外边缘处的这些微偏转器偏转的射束可能会受到更高的偏转像差，从而增加对应探测点的尺寸和不均匀性。如关于图6a所描述的，为了减少由这些微偏转器生成的电场的高阶分量，从而减少对应探测点的偏转像差和不均匀性，具有更多数量的极电极的微偏转器可以被用来偏转对应射束。相同的方法也可以被用于多层微偏转器阵列，例如图8a的阵列822。
[0096]
图8c示出了可以同时偏转25个粒子束(5x5配置)的示例性微偏转器阵列层对。在该实施例中，微偏转器(诸如图8b的微偏转器822a_1、822a_4、822a_5)和射束路径孔(诸如图8b的射束路径孔822a_2和822a_3)被交替布置在每个层中，使得一个粒子束仅被一个层中的微偏转器偏转。例如，层822a包括微偏转器822a_1、822a_3、822a_5、822a_7、822a_9、822a_10、822a_12、822a_14、822a_16、822a_18、822a_20、822a_22、822a_24以及射束路径孔822a_2、822a_4、822a_6、822a_8、822a_11、822a_13、822a_15、822a_17、822a_19、822a_21、822a_23、822a_25。类似地，层822b包括微偏转器822b_2、822b_4、822b_6、822b_8、822b_11、822b_13、822b_15、822b_17、822b_19、822b_21、822b_23、822b_25以及射束路径孔822b_1、822b_3、822b_5、822b_7、822b_9、822b_10、822b_12、822b_14、822b_16、822b_18、822b_20、822b_22、822b_24。因此，25个射束中的13个被层822a的微偏转器偏转，而剩余的12个射束被层822b的微偏转器偏转。
[0097]
类似于先前的实施例，具有相同或类似径向偏移(例如，<50％范围内的径向偏移差)的微偏转器可以被分组在一起并且具有一定数量的极电极来减少偏转像差。例如，在822a层，微偏转器822a_1是6极微偏转器，微偏转器822a_3、822a_5、822a_7、822a_9是8极微偏转器，并且微偏转器822a_10、822a_12、822a_14、822a_16、822a_18、822a_20、822a_22和822a_24是10极微偏转器。类似地，在822b层中，微偏转器822b_2、822b_4、822b_6、822b_8是8极微偏转器，并且微偏转器822b_11、822b_13、822b_15、822b_17、822b_19、822b_21、822b_23和822b_25是10极微偏转器。虽然图8c示出了5x5阵列配置，但是应理解，阵列可以是任何尺寸。此外，应理解，阵列配置可以包括微偏转器的组和类型的任何组合。
[0098]
此外，关于图6c和图7b描述的驱动器共享技术也可以应用于该实施例。例如，在层822b中，第一组中的所有微偏转器(微偏转器822b_2、822b_4、822b_6、822b_8)可以被第一驱动器连接并驱动，因为这些微偏转器具有相同的偏转角度和相同的极电极的数量。类似地，第二组中的所有微偏转器(微偏转器822b_11、822b_13、822b_15、822b_17、822b_19、
822b_21、822b_23和822b_25)可以被第二驱动器连接并驱动。
[0099]
图8d和图8e示出了可以同时偏转四十九个粒子束(7x7配置)的微偏转器阵列层的另一实施例。在该实施例中，具有一定数量的极电极的微偏转器被放置在一个层中。例如，具有六个极或十个极的所有微偏转器均被放置在图8d的层822a中。而具有八个极和十二个极的所有微偏转器均被放置在图8e的层822b中。在总共四十九个射束之中，十七个射束被层822a偏转，并且其余三十二个射束被层822b偏转。在层822a中，第一组包括位于中间的微偏转器822a_1，微偏转器822a_1可以包括六个极。第二组包括可以包括十个极的微偏转器822a_10
‑
822a_25。类似地，在层822b中，第三组包括可以包括八个极的微偏转器822b_2
‑
822b_9。第四组包括可以包括十二个极的微偏转器822b_26
‑
822b_49。此外，关于图6c和图7b描述的驱动器共享技术也可以应用于该实施例。例如，在图8e的层822b中，第三组中位于x轴或y轴中的一个轴上的四个微偏转器(例如，微偏转器822b_2、822b_4、822b_6、822b_8)可以被一个公共驱动器连接并驱动，因为那些微偏转器具有相同的偏转角度、相同的取向角度和相同的极电极数量。类似地，第三组中位于角处的其他四个微偏转器(例如，微偏转器822b_3、822b_5、822b_7、822b_9)可以被另一公共驱动器连接并驱动。
[0100]
现在参考图9，图9是图示了与本公开的实施例一致的制造多极结构阵列的示例性配置的示例性方法的流程图。在一些实施例中，多极结构阵列可以使用半导体制造工艺来制造。在一些实施例中，多极结构阵列可以包括微偏转器阵列，诸如图6a的微偏转器阵列622。在一些实施例中，多极结构阵列可以包括多个微偏转器，诸如图6a的微偏转器622_1
‑
622_49。为了减少由微偏转器生成的电场的高阶分量，从而减少对应探测点的偏转像差和不均匀性，具有更多数量的极电极的微偏转器可以被用来偏转距检查装置的光学轴线更远的对应射束。例如，第一多极结构(诸如图6a的微偏转器622_29)比第二多极结构(诸如图6a的微偏转器622_3)具有更高的径向偏移(即，更远离光学轴线)，第一多极结构可以包括具有比第二微偏转器更多数量的极电极的微偏转器。
[0101]
在步骤910中，第一多极结构的极电极的数量基于第一多极结构的偏转像差特性来配置。在步骤920中，第二多极结构的极电极的数量基于第二多极结构的偏转像差特性来配置。在步骤920中为第二多极结构选择的极电极的数量小于在步骤910中为第一多极结构选择的极电极的数量。
[0102]
在步骤930中，第一多极结构形成在距阵列的中心轴线具有第一径向偏移的位置处。在步骤940中，第二多极结构形成在距阵列的中心轴线具有第二径向偏移的位置处。光学轴线与第一多极结构位置之间的距离大于光学轴线与第二多极结构位置之间的距离。因此，第一多极结构具有比第二多极结构更大的径向偏移。
[0103]
应当理解，第一多极结构和第二多极结构可以是如以上关于例如图6b所解释的多极结构的单独组的一部分。此外，应当理解，如以上关于例如图8c所解释的，第一多极结构和第二多极结构可以位于单独的层上。
[0104]
实施例可以使用以下条款来进一步描述：
[0105]
1.一种微结构偏转器阵列，包括多个多极结构，每个多极结构包括多个极电极，阵列包括：
[0106]
多个多极结构中的第一多极结构，第一多极结构具有距阵列的中心轴线的第一径向偏移；以及
[0107]
多个多极结构中的第二多极结构，第二多极结构具有距阵列的中心轴线的第二径向偏移，
[0108]
其中第一径向偏移大于第二径向偏移，并且第一多极结构包括比第二多极结构更多数量的极电极。
[0109]
2.根据条款1所述的阵列，其中第一多极结构包括比第二多极结构更多数量的极电极，以在多个多极结构将多个带电粒子束偏转时减小偏转像差。
[0110]
3.根据条款1和2中任一项所述的阵列，其中：
[0111]
第一多极结构的多个极电极被第一驱动器电连接并驱动，并且
[0112]
第二多极结构的多个极电极被第二驱动器电连接并驱动。
[0113]
4.根据条款3所述的阵列，其中第一驱动器和第二驱动器被配置为使得第一多极结构和第二多极结构能够用作多束装置中的成像元件或预弯曲微偏转器来偏转多个带电粒子束。
[0114]
5.根据条款1
‑
4中任一项所述的阵列，其中第一多极结构具有的内径大于第二多极结构的内径。
[0115]
6.一种微结构偏转器阵列，包括多个多极结构，每个多极结构包括多个极电极，阵列包括：
[0116]
多个多极结构中的多极结构的第一组，多极结构的第一组具有距阵列的中心轴线的径向偏移的第一集合，其中第一组中的每个多极结构包括相同数量的对应极电极；以及
[0117]
多个多极结构中的多极结构的第二组，多极结构的第二组具有距阵列的中心轴线的径向偏移的第二集合，其中第二组中的每个多极结构包括相同数量的对应极电极，
[0118]
其中径向偏移的第一集合中的径向偏移的最小值高于径向偏移的第二集合的径向偏移的最大值，并且第一组中的多极结构包括比第二组中的多极结构更多数量的极电极。
[0119]
7.根据条款6所述的阵列，其中第一组中的多极结构包括比第二组中的多极结构更多数量的极电极，以在多个多极结构将多个带电粒子束偏转时减小偏转像差。
[0120]
8.根据条款6和7中任一项所述的阵列，其中第一组或第二组可以仅包括一个多极结构。
[0121]
9.根据条款6
‑
8中任一项所述的阵列，其中多个多极结构中的多极结构的第一组包括：
[0122]
多极结构的第一子组，被第一驱动器电连接并驱动，其中多极结构的第一子组的径向偏移和取向角度相等或基本相等。
[0123]
10.根据条款6
‑
9中任一项所述的阵列，其中多个多极结构中的多极结构的第二组包括：
[0124]
多极结构的第二子组，被第二驱动器电连接并驱动，其中多极结构的第二子组的径向偏移和取向角度相等或基本相等。
[0125]
11.根据条款6
‑
10中任一项所述的阵列，其中第一驱动器和第二驱动器中的至少一个被配置为使得对应的多极结构能够用作多束装置中的成像元件或预弯曲微偏转器来偏转多个带电粒子束。
[0126]
12.根据条款6
‑
11中任一项所述的阵列，其中第一组的一个多极结构的内径大于
第二组的一个多极结构的内径。
[0127]
13.一种微结构偏转器阵列，包括被配置为偏转多个带电粒子束的多个多极结构，每个多极结构包括多个极电极，阵列包括：
[0128]
多个多极结构中的多极结构的第一层，第一层包括距阵列的中心轴线具有第一径向偏移的第一多极结构以及距阵列的中心轴线具有第二径向偏移的第二多极结构，其中第一径向偏移大于第二径向偏移，并且第一多极结构包括比第二多极结构更多数量的极电极；以及
[0129]
多个多极结构中的多极结构的第二层，第二层包括第三多极结构，第三多极结构具有距阵列的中心轴线的第三径向偏移。
[0130]
14.根据条款13所述的阵列，其中第一多极结构包括比第二多极结构更多数量的极电极来减少对应带电粒子束的偏转像差。
[0131]
15.根据条款13和14中任一项所述的阵列，其中第三径向偏移小于第一径向偏移。
[0132]
16.根据条款15所述的阵列，其中第三径向偏移大于第二径向偏移。
[0133]
17.根据条款13
‑
16中任一项所述的阵列，其中第三多极结构的极电极的数量大于或等于第二多极结构的极电极的数量。
[0134]
18.根据条款13
‑
16中任一项所述的阵列，其中第三多极结构的极电极的数量小于或等于第一多极结构的极电极的数量。
[0135]
19.根据条款13、14、16和17中任一项所述的阵列，其中第三多极结构包括比第一多极结构更多或相等数量的极电极。
[0136]
20.根据条款13
‑
19中任一项所述的阵列，其中多个带电粒子束中的一个带电粒子束被第一层中的多极结构偏转，并且多个带电粒子束中的另一个带电粒子束被第二层中的多极结构偏转。
[0137]
21.根据条款13
‑
19中任一项所述的阵列，其中多个带电粒子束中的一个带电粒子束被串联的第一层中的多极结构和第二层中的多极结构偏转，并且第一层中的多极结构和第二层中的多极结构彼此对准。
[0138]
22.根据条款13
‑
19中任一项所述的阵列，其中：
[0139]
多个带电粒子束中的第一射束被第一层中的多极结构偏转，
[0140]
多个带电粒子束中的第二射束被第二层中的多极结构偏转，并且
[0141]
多个带电粒子束中的第三射束被串联的第一层中的多极结构和第二层中的多极结构偏转。
[0142]
23.根据条款13
‑
22中任一项所述的阵列，其中多个多极结构中的每个多极结构被放置在电屏蔽腔内部，以与其他多极结构电屏蔽。
[0143]
24.根据条款13
‑
23中任一项所述的阵列，其中第一层中的第一多极结构的内径大于第一层中的第二多极结构的内径。
[0144]
25.根据条款13
‑
24中任一项所述的阵列，其中第一层中的多极结构中的两个或更多个：
[0145]
具有相同数量的极电极，
[0146]
在径向偏移和取向角度上相等或基本相等，以及
[0147]
被第一驱动器电连接并驱动。
[0148]
26.根据条款13
‑
25中任一项所述的阵列，其中第二层中的多极结构中的两个或更多个：
[0149]
具有相同数量的极电极，
[0150]
在径向偏移和取向角度上相等或基本相等，以及
[0151]
被第二驱动器电连接并驱动。
[0152]
27.一种带电粒子束系统中的源转换单元，包括根据条款13
‑
26中任一项所述的阵列。
[0153]
28.一种制造包括多个多极结构的微结构偏转器阵列的方法，每个多极结构包括多个极电极，方法包括：
[0154]
将第一多极结构形成为距阵列的中心轴线具有第一径向偏移；以及
[0155]
将第二多极结构形成为距阵列的中心轴线具有第二径向偏移，其中第一径向偏移大于第二径向偏移并且第一多极结构具有与第二多极结构不同数量的极电极。
[0156]
29.根据条款28所述的方法，还包括基于第一多极结构和第二多极结构的像差特性来选择第一多极结构的极电极的数量和第二多极结构的极电极的数量。
[0157]
30.根据条款29所述的方法，其中选择第一多极结构的极电极的数量和第二多极结构的极电极的数量包括选择对应数量的极电极来减少其电场的高阶分量。
[0158]
31.根据条款28
‑
30中任一项所述的方法，其中第一多极结构的极电极的数量大于第二多极结构的极电极的数量。
[0159]
32.根据条款28
‑
31中任一项所述的方法，还包括将多个多极结构放置在一个或多个层中。
[0160]
33.根据条款32所述的方法，其中一个或多个层的第一层中的一个多极结构与一个或多个层的第二层中的一个多极结构对准。
[0161]
34.根据条款28
‑
33中任一项所述的方法，还包括将多极结构的子集分组为共享一个驱动器，其中多极结构的子集：
[0162]
具有相同数量的极电极，以及
[0163]
在径向偏移和取向角度上相等或基本相等。
[0164]
35.根据条款32
‑
34中任一项所述的方法，还包括将一个或多个层的第一层中的多极结构子集分组为共享第一驱动器，其中第一层中的多极结构子集：
[0165]
具有相同数量的极电极，以及
[0166]
在径向偏移和取向角度上相等或基本相等。
[0167]
36.根据条款32
‑
35中任一项所述的方法，还包括将一个或多个层的第二层中的多极结构的子集分组为共享第二驱动器，其中第二层中的多极结构的子集：具有相同数量的极电极，并且在径向偏移和取向角度上相等或基本相等。
[0168]
37.一种包括多个多极结构的微结构偏转器阵列，每个多极结构包括多个极电极，阵列包括：
[0169]
多个多极结构中的多极结构的第一组，多极结构的第一组具有距阵列的中心轴线的径向偏移的第一集合，其中第一组的每个多极结构包括相同数量的对应极电极；以及
[0170]
多个多极结构中的多极结构的第二组，多极结构的第二组具有距阵列的中心轴线的径向偏移的第二集合，其中第二组的每个多极结构包括相同数量的对应极电极，
[0171]
其中第一组中的多极结构包括比第二组中的多极结构更多数量的极电极，并且其中第一组和第二组中的每一者包括一个或多个多极结构。
[0172]
38.根据条款37所述的阵列，其中径向偏移的第一集合的径向偏移的最小值高于径向偏移的第二集合的径向偏移的最大值。
[0173]
39.根据条款37所述的阵列，其中多个多极结构被配置为基本上同时偏转多个带电粒子束。
[0174]
40.根据条款39所述的阵列，其中多极结构的第一组包括：
[0175]
多极结构的第一子组，被电连接到第一驱动器并由第一驱动器驱动，其中多极结构的第一子组的径向偏移和取向角度基本相等。
[0176]
41.根据条款40所述的阵列，其中多极结构的第二组包括：
[0177]
多极结构的第二子组，被电连接到第二驱动器并由第二驱动器驱动，其中多极结构的第二子组的径向偏移和取向角度相等或基本相等。
[0178]
42.根据条款41所述的阵列，其中第一驱动器和第二驱动器中的一个被配置为使得对应的多极结构能够偏转多束装置中的多个带电粒子束，并且其中多个多极结构还被配置作为多束装置中的成像元件或预弯曲微偏转器。
[0179]
43.根据条款37所述的阵列，其中第一组中的多极结构具有的内径大于第二组中的多极结构的内径。
[0180]
44.根据条款39所述的阵列，其中第一组和第二组被布置在阵列的第一层中，并且其中阵列还包括第二层，第二层包括多极结构的第三组，多极结构的第三组具有距阵列的中心轴线的第三径向偏移。
[0181]
45.根据条款44所述的阵列，其中第三径向偏移不同于径向偏移的第一集合或径向偏移的第二集合。
[0182]
46.根据条款45所述的阵列，其中第三多极结构的极电极的数量不同于或等于多极结构的第一组中多极结构的极电极的数量。
[0183]
47.根据条款45所述的阵列，其中多个带电粒子束中的一个带电粒子束被第一层中的多极结构偏转，并且多个带电粒子束中的另一个带电粒子束被第二层中的多极结构偏转。
[0184]
48.根据条款45所述的阵列，其中多个带电粒子束中的一个带电粒子束被串联的第一层中的多极结构和第二层中的多极结构偏转，并且第一层中的多极结构和第二层中的多极结构彼此对准。
[0185]
49.根据条款45所述的阵列，其中：
[0186]
多个带电粒子束中的第一射束被第一层中的多极结构偏转并且不被第二层中的任何多极结构偏转，
[0187]
多个带电粒子束中的第二射束被第二层中的多极结构偏转并且不被第二层中的任何多极结构偏转，以及
[0188]
多个带电粒子束中的第三射束被串联的第一层中的多极结构和第二层中的多极结构偏转。
[0189]
50.一种带电粒子束系统中的源转换单元，其中源转换单元包括微结构偏转器阵列，微结构偏转器阵列包括多个多极结构，多极结构中的每个包括多个极电极，阵列包括：
[0190]
多个多极结构中的多极结构的第一组，多极结构的第一组具有距阵列的中心轴线的径向偏移的第一集合，其中第一组中的每个多极结构包括相同数量的极电极；以及
[0191]
多个多极结构的多极结构的第二组，多极结构的第二组具有距阵列的中心轴线的径向偏移的第二集合，其中第二组中的每个多极结构包括相同数量的极电极，
[0192]
其中径向偏移的第一集合不同于径向偏移的第二集合，其中第一组中的多极结构包括比第二组中的多极结构更多数量的极电极，并且其中第一组和第二组中的每一者包括一个或多个多极结构。
[0193]
51.根据条款50所述的源转换单元，其中第一组和第二组被布置在阵列的第一层中，阵列还包括第二层，第二层包括多极结构的第三组，多极结构的第三组具有距阵列的中心轴线的第三径向偏移。
[0194]
52.根据条款6
‑
10中任一项所述的阵列，其中第一驱动器和第二驱动器中的驱动器被配置为使得对应的多极结构能够用作多束装置中的成像元件或预弯曲微偏转器来偏转多个带电粒子束。
[0195]
53.根据条款52所述的阵列，其中第一驱动器和第二驱动器中的驱动器被配置包括：第一驱动器和第二驱动器中的全部被配置。
[0196]
虽然已结合各种实施例描述了本发明，但是考虑到本文所公开的本发明的说明书和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员来说将是显而易见的。说明书和示例仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和精神由所附权利要求来指示。
[0197]
以上描述旨在是例示性的，而非限制性的。因此，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在不脱离权利要求的范围的情况下进行所描述的修改。