泛射柱、带电粒子工具以及用于对样品的带电粒子泛射的方法与流程

泛射柱、带电粒子工具以及用于对样品的带电粒子泛射的方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年3月24日提交的ep申请20165312.8和于2021年3月1日提交的ep申请21159851.1的优先权，它们各自通过引用被整体并入本文中。
技术领域
3.本发明涉及一种泛射柱、包括泛射柱的带电粒子设备以及用于对样品的带电粒子泛射的方法。


背景技术：

4.当制造半导体集成电路(ic)芯片时，作为例如光学效应和附带粒子的结果，在制造工艺期间在衬底(即晶片)或掩模上不可避免地出现不期望的图案缺陷，由此降低了良率。因此，监测不期望的图案缺陷的程度是ic芯片制造中的重要过程。更一般地，对衬底或其他物体/材料的表面的检查和/或测量是其制造期间和/或之后的重要过程。
5.具有带电粒子束的图案检查工具已经用于检查物体，例如用于检测图案缺陷。这些工具通常使用电子显微镜技术，诸如扫描电子显微镜(sem)。在sem中，处于相对高能量的电子的初级电子束以最终减速步骤为目标，以便以相对低的着落能量落在样品上。电子束作为探测斑被聚焦在样品上。探测斑处的材料结构与来自电子束的着落电子之间的相互作用使电子从表面发射，诸如次级电子、背散射电子或俄歇电子。所生成的次级电子可以从样品的材料结构发射。通过在样品表面上扫描作为探测斑的初级电子束，可以跨样品表面发射次级电子。通过从样品表面收集这些发射的次级电子，图案检查工具可以获得表示样品表面的材料结构的特征的图像。
6.专用泛射柱可以与sem结合使用以利用带电粒子泛射衬底或其他样品的表面的大面积，例如在相对短的时间内将大电流(诸如高密度电流)引导到样品。因此，泛射柱是对晶片表面进行预充电并设置充电条件以用于sem的后续检查的有用工具。专用泛射柱可以增强电压对比缺陷信号，由此增加sem的缺陷检测灵敏度和/或吞吐量。在带电粒子泛射期间，泛射柱用于提供相对大量的带电粒子，例如作为电流，以对预定义区域快速充电。然后，应用电子束检查系统的初级电子源来扫描预充电区域内的区域以实现对该区域的成像。


技术实现要素：

7.本发明的实施例涉及一种泛射柱和包括该泛射柱的带电粒子设备。
8.根据本发明，提供了一种用于对样品的带电粒子泛射的泛射柱，该泛射柱包括：被配置为沿着束路径发射带电粒子束的带电粒子源，被布置在带电粒子源的下游的源透镜；被布置在源透镜的下游的聚束透镜；以及被布置在聚束透镜的下游的孔径体，其中孔径体用于使带电粒子束的部分通过；并且其中源透镜是可控制的以便可变地设置带电粒子束在源透镜下游的束角。
9.根据本发明，提供了一种用于对样品的带电粒子泛射的泛射柱，该泛射柱包括：被配置为沿着束路径发射带电粒子束的带电粒子源，被布置在带电粒子源下游的源透镜；被布置在源透镜下游的聚束透镜；以及被布置在源透镜的和可选的聚束透镜的下游的孔径体，其中孔径体用于使带电粒子束的部分通过；以及被配置为以高密度模式和低密度模式选择性地操作泛射柱的控制器，该高密度模式用于对样品的相对较小面积的带电粒子泛射，该低密度模式用于对样品的相对较大面积的带电粒子泛射。
10.根据本发明，提供了一种用于对样品的带电粒子泛射的泛射柱，该泛射柱包括：被配置为沿着束路径发射带电粒子束的带电粒子源，被布置在带电粒子源下游的聚束透镜；以及被布置在聚束透镜下游的孔径体，其中孔径体用于使带电粒子束的部分通过；以及被布置在孔径体下游的物镜；其中物镜是可控制的以便将带电粒子束的焦点调整到在样品上游的交叉点，使得带电粒子束在样品处的横向范围大于带电粒子束在物镜处的横向范围。
11.根据本发明，提供了一种带电粒子工具，该带电粒子工具用于将带电粒子多射束投射到样品，该带电粒子工具包括由本发明提供的泛射柱中的泛射柱。
12.根据本发明，提供了一种使用泛射柱对样品进行带电粒子泛射的方法，该方法包括：使用带电粒子源，沿着束路径发射带电粒子束；使用被布置在带电粒子源下游的源透镜，可变地设置所发射的带电粒子束的束角；使用被布置在源透镜下游的聚束透镜，调整带电粒子束的束角；以及使用被布置在聚束透镜下游的孔径体，使带电粒子束的部分通过。
13.根据本发明，提供了一种使用泛射柱对样品进行带电粒子泛射的方法，该方法包括：使用带电粒子源，沿着束路径发射带电粒子束；使用被布置在带电粒子源下游的聚束透镜，调整带电粒子束的束角；使用被布置在聚束透镜下游的孔径体，使带电粒子束的部分通过；以及以高密度模式和低密度模式选择性地操作泛射柱，该高密度模式用于对样品的相对较小面积的带电粒子泛射，该低密度模式用于对样品的相对较大面积的带电粒子泛射。
14.根据本发明，提供了一种使用泛射柱对样品进行带电粒子泛射的方法，该方法包括：使用带电粒子源，沿着束路径发射带电粒子束；使用被布置在带电粒子源下游的聚束透镜，调整带电粒子束的束角；使用被布置在聚束透镜下游的孔径体，使带电粒子束的部分通过；以及使用物镜，使带电粒子束聚焦到在样品上游的交叉点，使得带电粒子束在样品处的横向范围大于带电粒子束在物镜处的横向范围。
15.从以下结合附图的描述中，本发明的优势将变得明显，在附图中通过说明和示例的方式阐述了本发明的某些实施例。
附图说明
16.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，其中：
17.图1示意性地描绘了带电粒子束检查设备；
18.图2示意性地描绘了带电粒子工具，其可以形成图1的带电粒子束检查设备的部分；
19.图3a示意性地描绘了反射柱在例如高密度操作模式下的实施例；以及
20.图3b示意性地描绘了反射柱在例如低密度操作模式下的实施例。
具体实施方式
21.现在将详细参考示例性实施例，其示例在附图中示出。以下描述参考附图，其中不同附图中的相同数字表示相同或类似的元件，除非另有说明。在示例性实施例的以下描述中所阐述的实现并不代表与本发明一致的所有实现。相反，它们仅仅是与所附权利要求中所述的与本发明相关的方面一致的设备和方法的示例。
22.可以通过显著增加ic芯片上的电路组件(诸如晶体管、电容器、二极管等)的封装密度来实现电子装置的经增强计算能力(减小装置的物理尺寸)。这已通过增加的分辨率来实现，增加的分辨率能够制造更小的结构。例如，智能电话的ic芯片可以包括20亿个以上的晶体管，每个晶体管的尺寸小于人类头发的1/1000，ic芯片具有拇指指甲的尺寸并且在2019年或更早是可用的。因此，半导体ic制造是具有数百个单独步骤的复杂且耗时的工艺并不令人惊讶。即使在一个步骤中的误差也有可能显著影响最终产品的功能。仅一个“致命缺陷”可能导致器件故障。制造工艺的目标是提高工艺的总良率。例如，对于50步工艺(其中一步可以指示在晶片上形成的层数)，为了获得75％的良率，每个单独的步骤必须具有大于99.4％的良率。如果单独的步骤具有95％的良率，则总工艺良率将低至7％。
23.虽然在ic芯片制造设施中需要高的工艺良率，但是维持高的衬底(即晶片)吞吐量(被定义为每小时处理的衬底数目)也是重要的。缺陷的存在会影响高工艺良率和高衬底吞吐量。这尤其是在需要操作员干预来检查缺陷的情况。因此，通过检查工具(诸如扫描电子显微镜(“sem”))对微米级和纳米级缺陷的高吞吐量检测和标识对于维持高良率和低成本是重要的。
24.sem包括扫描装置和检测器设备。该扫描装置包括照射系统和投射系统，该照射系统包括用于生成初级电子的电子源，该投射系统用于利用初级电子的一个或多个聚焦束来扫描诸如衬底的样品。初级电子与样品相互作用并生成次级电子。当扫描样品时，检测系统捕获来自样品的次级电子，使得sem可以创建样品的扫描区域的图像。对于高吞吐量检查，一些检查设备使用多个聚焦束，即多束初级电子。多束中的组成束可以被称为分束或子束。多束可以同时扫描样品的不同部分。因此，多束检查设备能够以比单束检查设备高得多的速度检查样品。
25.附图是示意性的。因此，为了清楚起见，附图中的组件的相对尺寸被放大。在附图的以下描述中，相同或相似的附图标记是指相同或相似的组件或实体，并且仅描述关于各个实施例的差异。虽然描述和附图针对电子光学设备，但是应理解，这些实施例不用于将本公开限于特定的带电粒子。因此，在本文件中对电子的引用可以更一般地被认为是对带电粒子的引用，其中带电粒子不一定是电子。
26.现在参考图1，图1是图示了带电粒子束检查设备100的示意图。图1的带电粒子束检查设备100包括主室10、装载锁定室20、电子束工具40、设备前端模块(efem)30和控制器50。电子束工具40位于主室10内。带电粒子工具40可以是电子束工具40。带电粒子工具40可以是单束工具或多束工具。
27.efem 30包括第一装载口30a和第二装载口30b。efem 30可以包括附加的(多个)装载口。例如，第一装载口30a和第二装载口30b可以接纳包含衬底(例如，半导体衬底或由其他(多个)材料制成的衬底)或待检查的样品(衬底、晶片和样品在下文被统称为“样品”)的衬底前开式整合舱(foup)。efem 30中的一个或多个机械臂(未示出)将样品输送到装载锁
定室20。
28.装载锁定室20用于去除样品周围的气体。这创建了局部气体压力低于周围环境中的压力的真空。装载锁定室20可以被连接到装载锁定真空泵系统(未示出)，该装载锁定真空泵系统去除装载锁定室20中的气体粒子。装载锁定真空泵系统的操作使装载锁定室能够达到低于大气压力的第一压力。在达到第一压力后，一个或多个机械臂(未示出)将样品从装载锁定室20输送到主室10。主室10被连接到主室真空泵系统(未示出)。主室真空泵系统去除主室10中的气体粒子，使得样品周围的压力达到低于第一压力的第二压力。在达到第二压力之后，样品被输送到电子束工具，通过该电子束工具样品可以经受带电粒子泛射和/或检查。
29.控制器50被电连接到电子束工具40。控制器50可以是被配置为控制带电粒子束检查设备100的处理器(诸如计算机)。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系统。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的结构的外部，但是应理解，控制器50可以是该结构的部分。控制器50可以位于带电粒子束检查设备100的组成元件中的一个元件中，或者它可以分布在组成元件中的至少两个元件上。
30.现在参考图2，图2是图示了示例性带电粒子工具40的示意图。带电粒子工具40可以形成图1的带电粒子束检查设备100的部分。带电粒子工具40可以包括带电粒子检查工具200。如图1所示，带电粒子检查工具200可以是多束检查工具200。备选地，带电粒子检查工具200可以是单束检查工具。带电粒子检查工具200包括电子源201、枪孔径板271、聚束透镜210、可选的源转换单元220、初级投射系统230、机动化工作台209和样品保持器207。电子源201、枪孔径板271、聚束透镜210以及可选的源转换单元220是带电粒子检查工具200所包括的照射系统的组件。样品保持器207由机动化工作台209支撑，以便保持和任选地定位样品208(例如，衬底或掩模)，例如用于检查或用于带电粒子泛射。带电粒子检查工具200还可以包括次级投射系统250和相关联的电子检测装置240(它们一起可以形成检测柱或检测系统)。电子检测装置240可以包括多个检测元件241、242和243。初级投射系统230可以包括物镜231和可选的源转换单元220(如果它不是照射系统的部分)。初级投射系统和照射系统一起可以被称为初级柱或初级电子光学系统。束分离器233和偏转扫描单元232可以位于初级投射系统230内部。
31.用于生成初级束的(例如初级柱的)组件可以与带电粒子检查工具200的初级电子光学轴对准。这些组件可以包括：电子源201、枪孔径板271、聚束透镜210、源转换单元220、束分离器233、偏转扫描单元232和初级投射设备230。初级柱的组件(或实际上是初级柱)生成朝向样品的初级束(可以是多束)以用于检查样品。次级投射系统250及其相关联的电子检测装置240可以与带电粒子检查工具200的次级电子光学轴251对准。
32.初级电子光学轴204由作为照射系统的带电粒子检查工具200的部分的电子光学轴构成。次级电子光学轴251是作为检测系统(或检测柱)的带电粒子检查工具200的部分的电子光学轴。初级电子光学轴204在本文中也可以被称为初级光学轴(为了便于参考)或带电粒子光学轴。次级电子光学轴251在本文中也可以被称为次级光学轴或次级带电粒子光学轴。
33.电子源201可以包括阴极(未示出)和提取器或阳极(未示出)。在操作期间，电子源
201被配置为从阴极发射电子作为初级电子。初级电子被提取器和/或阳极提取或加速以形成初级电子束202，该初级电子束202形成初级束交叉(虚的或实的)203。初级电子束202可以被可视化为从初级束交叉203发射。在一种布置中，电子源201在高电压(例如大于20kev，优选地大于30kev、40kev或50kev)下工作。来自电子源的电子例如相对于例如样品保持器207上的样品208具有高着落能量。
34.在这种布置中，初级电子束在其到达样品时(并且优选地在其到达投射系统之前)是多束的。这种多束可以以多种不同的方式从初级电子束生成。例如，多束可以由位于交叉之前的多束阵列、位于源转换单元220中的多束阵列或位于这些位置之间的任何点处的多束阵列生成。多束阵列可以包括跨束路径以阵列来布置的多个电子束操纵元件。每个操纵元件可以影响初级电子束以生成子束。因此，多束阵列与入射初级束路径相互作用以生成在多束阵列下游的多束路径。
35.在操作中，枪孔径板271被配置为阻挡初级电子束202中的外围电子以减小库仑效应。库仑效应可以放大初级子束211、212、213的探测斑221、222和223中的每个探测斑的大小，因此降低了检查分辨率。枪孔径板271也可以被称为库仑孔径阵列。
36.聚束透镜210被配置为使初级电子束202聚焦。聚束透镜210可以被设计为将初级电子束202聚焦成平行束并垂直入射到源转换单元220上。聚束透镜210可以是可移动的聚束透镜，其可以被配置为使得其第一主平面的位置是可移动的。可移动的聚束透镜可以被配置为是磁性的。聚束透镜210可以是抗旋转聚束透镜和/或它可以是可移动的。
37.源转换单元220可以包括图像形成元件阵列、像差补偿器阵列、束限制孔径阵列和预弯曲微偏转器阵列。预弯曲微偏转器阵列可以使初级电子束202的多个初级子束211、212、213偏转以垂直地进入束限制孔径阵列、图像形成元件阵列和像差补偿器阵列。在这种布置中，图像形成元件阵列可以用作多束阵列，以在多束路径中生成多个子束，即初级子束211、212、213。图像形成阵列可以包括多个电子束操纵器，诸如微偏转器或微透镜(或两者的组合)，以影响初级电子束202的多个初级子束211、212、213并形成初级束交叉203的多个平行图像(虚的或实的)，初级子束211、212和213中的每个初级子束对应一个图像。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以补偿初级子束211、212和213的场曲像差。像散补偿器阵列可以包括多个微消像散器或多极电极以补偿初级子束211、212和213的像散像差。束限制孔径阵列可以被配置为限制各个初级子束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，并且应理解，源转换单元220可以被配置为形成任何数目的初级子束。控制器50可以被连接到图1的带电粒子束检查设备100的各种部件，诸如源转换单元220、电子检测装置240、初级投射设备230或机动化工作台209。如下面进一步详细解释的，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以管控带电粒子束检查设备(包括带电粒子多束设备)的操作。
38.聚束透镜210还可以被配置为通过改变聚束透镜210的聚焦能力来调整在源转换单元220下游的初级子束211、212、213的电流。备选地，或附加地，初级子束211、212、213的电流可以通过更改与各个初级子束相对应的束限制孔径阵列内的束限制孔径的径向尺寸来改变。电流可以通过更改束限制孔径的径向尺寸和聚束透镜210的聚焦能力来改变。如果聚束透镜是可移动的和磁性的，则离轴子束212和213可以导致以旋转角度照射源转换单元
220。旋转角度随着可移动聚束透镜的聚焦能力或第一主平面的位置而改变。作为抗旋转聚束透镜的聚束透镜210可以被配置为在聚束透镜210的聚焦能力改变时保持旋转角度不变。当聚束透镜210的聚焦能力和其第一主平面的位置变化时，这种也可移动的聚束透镜210可以使旋转角度不改变。
39.物镜231可以被配置为将子束211、212和213聚焦到样品208上以用于检查，并且可以在样品208的表面上形成三个探测斑221、222和223。
40.束分离器233例如可以是包括静电偏转器的维恩滤波器，该静电偏转器生成静电偶极场和磁偶极场(图2中未示出)。在操作中，束分离器233可以被配置为通过静电偶极场在初级子束211、212和213的各个电子上施加静电力。静电力与由束分离器233的磁偶极场施加在各个电子上的磁力在大小上相等但在方向上相反。因此，初级子束211、212和213可以以至少基本上零偏转角至少基本上直线通过束分离器233。
41.在操作中，偏转扫描单元232被配置为使初级子束211、212和213偏转，以跨在样品208的表面部分中的各个扫描区域扫描探测斑点221、222和223。响应于初级子束211、212和213或探测斑221、222和223在样品208上的入射，从样品208生成包括次级电子和背散射电子的电子。次级电子在三个次级电子束261、262和263中传播。次级电子束261、262和263通常具有次级电子(具有≤50ev的电子能量)，并且还可以具有背散射电子(具有在50ev和初级子束211、212和213的着落能量之间的电子能量)中的至少一些。束分离器233被布置为使次级电子束261、262和263的路径朝向次级投射系统250偏转。次级投射系统250随后使次级电子束261、262和263的路径聚焦到电子检测装置240的多个检测区域241、242和243上。检测区域可以是被设置为检测对应的次级电子束261、262和263的分离的检测元件241、242和243。检测区域生成对应的信号，该对应的信号被发送到控制器50或信号处理系统(未示出)，例如以构建样品208的对应扫描区域的图像。
42.检测元件241、242和243可以检测对应的次级电子束261、262和263。在次级电子束入射到检测元件241、242和243时，这些元件可以生成对应的强度信号输出(未示出)。输出可以被引导到图像处理系统(例如，控制器50)。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的所有像素生成的信号的总和。
43.控制器50可以包括图像处理系统，该图像处理系统包括图像获取器(未示出)和存储装置(未示出)。例如，控制器可以包括处理器、计算机、服务器、大型主机、终端、个人计算机、任何类型的移动计算设备等、或它们的组合。图像获取器可以包括控制器的处理功能的至少部分。因此，图像获取器可以包括至少一个或多个处理器。图像获取器可以被通信地耦合到允许信号通信的设备40的电子检测装置240，诸如电导体、光纤电缆、便携式存储介质、ir、蓝牙、因特网、无线网络、无线电等等、或它们的组合。图像获取器可以从电子检测装置240接收信号，可以处理被包括在信号中的数据，并且可以根据其构建图像。因此，图像获取器可以获取样品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符等。图像获取器可以被配置为执行对所获取图像的亮度和对比度等的调整。存储装置可以是诸如硬盘、闪速驱动器、云存储、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，并且可以用于将被扫描的原始图像数据保存为初始图像和保存后处理图像。
44.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品的一个或多个图像。成像信号可以与用于进行带电粒子成像的扫描操作相对应。所获取的图像可以是包括多个成像区的单个图像。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初始图像。这些区域中的每个区域可以包括一个成像区，该一个成像区包含样品208的特征。所获取的图像可以包括在一定时间段内被多次采样的样品208的单个成像区的多个图像。多个图像可以被存储在存储装置中。控制器50可以被配置为利用样品208的相同位置的多个图像执行图像处理步骤。
45.控制器50可以包括测量电路系统(例如，模数转换器)以获得检测到的次级电子的分布。在检测时间窗期间收集的电子分布数据可以与入射到样品表面上的初级子束211、212和213中的每个初级子束的对应扫描路径数据结合使用，以重建检查中的样品结构的图像。重建的图像可以用于揭示样品208的内部或外部结构的各种特征。由此，重建的图像可以用于揭示样品中可能存在的任何缺陷。
46.控制器50可以控制机动化工作台209以在检查样品208期间移动样品208。至少在样品检查期间，控制器50可以使机动化工作台209在某方向上例如以恒定的速度优选连续地移动样品208。控制器50可以控制机动化工作台209的移动，使得它根据各种参数来改变样品208的移动速度。例如，控制器可以根据扫描过程的检查步骤的特性来控制工作台速度(包括其方向)。
47.尽管图2示出了带电粒子检查工具200使用三个初级电子子束，但是应理解，带电粒子检查工具200可以使用两个或更多数目的初级电子子束。本公开不限制在带电粒子检查工具200中使用的初级电子束的数目。带电粒子检查工具200也可以是单束检查工具200，该单束检查工具200使用单个带电粒子束。
48.如图2所示，带电粒子束工具40还可以包括泛射柱300或泛射枪。泛射柱300可以用于对样品208的表面进行预充电并且设置充电条件。例如，在带电粒子检查设备200进行检查之前，泛射柱可以对样品208的表面进行预充电。这可以增强电压对比缺陷信号，以便增加带电粒子检查设备200的缺陷检测灵敏度和/或吞吐量。泛射柱300可以用于提供相对大量的带电粒子以对预定义区域充电。之后，带电粒子检查设备200可以扫描样品208的预充电区域以实现对该区域的成像。机动化工作台209可以将样品208从用于由泛射柱300泛射带电粒子的位置移动到用于由带电粒子检查设备200检查的位置。换言之，机动化工作台209可以用于将样品208移动到用于带电粒子泛射的位置，然后泛射柱300可以利用带电粒子泛射样品208。然后，机动化工作台209可以将样品208移动到用于检查的位置。然后，带电粒子检查设备200可以用于检查样品208。备选地，用于泛射柱300的带电粒子泛射的位置可以与用于带电粒子检查设备200的检查的位置一致，使得样品208和机动化工作台209在带电粒子泛射之后和检查之前基本上保持在适当的位置。
49.泛射柱300可以包括带电粒子源301(可以在发生器系统中)、聚束透镜320、消隐电极330、物镜340和孔径体350。在一种布置中，泛射柱至少包括带电粒子源301、聚束透镜320、消隐电极330、物镜340和孔径体350。泛射柱300还可以包括用于操纵带电粒子束302的附加组件，诸如扫描元件(未示出)和场透镜(未示出)。泛射柱300的组件可以基本上沿着轴304来布置。轴304可以是泛射柱300的电光轴。泛射柱300的组件可以由控制器50控制。备选地，可以使用专用控制器来控制泛射柱300的组件，或者可以通过多个相应的控制器来控制
泛射柱300的组件。泛射柱300可以被机械地耦合到带电粒子检查设备200。即，该泛射柱具体地，该泛射柱被耦合到带电粒子检查设备200的初级柱。理想地，在泛射柱300与初级柱之间的界面350处，泛射柱被耦合到初级柱。
50.带电粒子源301可以是电子源。带电粒子源301可以包括带电粒子发射电极(例如阴极)和加速电极(例如阳极)。带电粒子被加速电极从带电粒子发射电极提取或加速以形成带电粒子束302。带电粒子束302可以沿射束路径302传播。例如在带电粒子束302不偏离轴304的情况下，束路径302可以包括轴304。在一种布置中，电子源301在高电压(例如大于20kev，优选地大于30kev、40kev或50kev)下操作。来自电子源301的电子例如相对于例如样品保持器207上的样品208具有高着落能量。优选地，泛射柱的电子源301在与初级柱的电子源201相同或至少基本上相同的工作电压下操作。来自泛射柱300的电子源301的电子理想地具有与由检查工具200的电子源201发射的电子相同或至少基本相似的着落能量。
51.使泛射柱和初级柱的源201、301处于基本上相同的工作电压是期望的。这是因为样品2208，并且因此优选地，衬底支撑件和期望的可移动工作台209被设置在相同的操作电压下以用于检查和/或测量和泛射。即，它们可以在检查期间被偏置到初级柱的源，而在泛射期间被偏置到泛射柱的源。该工作台的初级源之间的相对电位是高的。泛射柱(诸如商业上可获得的那些)具有基本上小于检查工具200的高电压的工作电压。在泛射期间，这样的工作台不能被维持在高电压下，因为工作台相对于操作源(无论是泛射柱还是初级柱)被偏置。因此，该工作台的偏置应该改变以适合下一个工作的源。对于商业上可获得的泛射柱，可以将源设置为接近接地电位的电位。
52.该工作台可以在泛射位置与检查/测量位置(例如，评估位置)之间移动。在样品处于泛射柱的束路径中时的泛射位置与样品处于初级柱的束路径中时的检查位置之间移动可移动工作台209需花费时间。然而，对于典型的商业泛射柱和高电压检查工具，在检查与泛射设置之间调整工作台电位所花费的时间可能比在泛射与检查位置之间的移动所花费的时间长。电压的改变可能花费数分钟。因此，在具有至少具有与初级柱类似的工作电压的泛射柱方面存在显著的吞吐量改进；这甚至对于具有单独的泛射柱的检查或测量工具也是如此，该单独的泛射柱具有除检查位置之外的其自己的泛射位置。另一或备选的益处是，在减少泛射与检查和/或测量之间的时间的过程中，泛射效应仍然存在，并且如果没有被防止的话，在检查/测量之前它消失的风险被降低。
53.聚束透镜320位于带电粒子源301的下游，即聚束透镜320位于相对于带电粒子源301的下游方向上。聚束透镜320可以使带电粒子束302聚焦或散焦。如图2所示，聚束透镜320可以用于对带电粒子束302进行准直。然而，聚束透镜320也可以用于控制带电粒子束302以便产生发散束或会聚束。
54.孔径体350可以位于聚束透镜320的下游。孔径体350可以经过沿轴304传播的带电粒子束的部分、或仅部分而非全部。孔径体350可以限制带电粒子束302的横向范围，如图2所示。孔径体350也可以用于选择性地消隐带电粒子束302，以防止带电粒子束302的任何部分通过。孔径体350可以限定开口。如果带电粒子束302的横向范围(或直径)大于开口的横向范围(或直径)，则仅带电粒子束302的部分将通过开口。因此，孔径体350可以限制带电粒子束302的横向范围，以便用作束限制孔径。孔径体350下游的射束的横截面可以与孔径体350中的开口的横截面在几何上相似(在发散或会聚束的情况下)或在几何上相同(在准直
束的情况下)。开口可以基本上是圆形的。该开口可以具有在从100μm至10mm(优选地从200μm至5mm，进一步优选地从500μm至2mm)的范围内的横向范围(或直径)。
55.消隐电极330可以位于聚束透镜320的下游和孔径体350的上游。消隐电极330可以选择性地使带电粒子束302偏转，例如使带电粒子束302远离轴304而偏转。消隐电极330可以使带电粒子束302远离孔径体350中的开口而偏转，例如偏转到不包括开口的孔径体350的部分上，以便防止带电粒子束302的任何部分通过由孔径体350限定的开口。消隐电极330可以消隐射束，使得射束不通过孔径体350的开口。然而，消隐电极330与孔径体350的组合也可以用于选择性地消隐带电粒子束302，即选择性地防止至少部分带电粒子束302通过孔径体350中的开口。即，消隐电极330与孔径体350的组合可以选择性地控制通过开口的带电粒子束302的比例。
56.物镜340位于孔径体350的下游。物镜340可以使带电粒子束302聚焦或散焦。如图2所示，物镜320可以用于控制带电粒子束302以便产生发散束，由此增加样品208上的斑尺寸并增加样品208上被泛射有带电粒子的表面面积。然而，在一些情况下，物镜340可以用于控制带电粒子302以便产生会聚束，由此将带电粒子束302聚焦到样品208上。场透镜(图2中未示出)(例如位于物镜的下游)可以用于设置场透镜与样品208之间的电场强度。当带电粒子朝向样品208行进时，该电场影响带电粒子，由此影响在带电粒子泛射期间样品208的充电速度和充电水平(即，带电粒子泛射之后样品208相对于电接地的最大电压)。
57.图3a和图3b示意性地描绘了泛射柱300的实施例，诸如图2中的泛射柱300。泛射柱300可以包括带电粒子源301、聚束透镜320、消隐电极330、孔径体350、物镜340和场透镜370。带电粒子源301包括带电粒子发射电极301a(例如阴极)和加速电极301b(例如阳极)。泛射柱还可以包括源透镜310。可选地，泛射柱300可以包括扫描电极360。
58.泛射柱300可以以不同的操作模式选择性地操作，诸如以高密度模式(如图3a中所示意性描绘的)和以低密度模式(如图3b中所示意性描绘的)操作。泛射柱300可以在高密度操作模式和低密度操作模式之间切换。备选地，泛射柱300可以仅以一种操作模式操作，诸如以高密度模式和低密度模式中的任一种操作。控制器50可以控制泛射柱300的操作模式，以便以高密度模式和低密度模式选择性地操作泛射柱300。用户可以指示泛射柱300或控制器50以操作模式中的一种操作模型选择性地操作。备选地，控制器50可以例如基于预设的程序或操作顺序来自动控制泛射柱300的操作模式。
59.高密度模式用于样品208的相对小面积的带电粒子泛射。在高密度模式中，入射在样品208上的带电粒子束302的横向范围(或直径)在本文中也被称为束斑的横向范围(或直径)，相对较小。高密度模式下的束斑的横向范围(或直径)相对较小，特别是与低密度模式下的束斑的横向范围(或直径)相比。如此，束斑在高密度模式下的电荷密度相对较高，特别是与束斑在低密度模式下的电荷密度相比。在高密度模式中，束斑的横向范围(或直径)可以在0至1000μm的范围内，优选在5μm和500μm之间。然而，斑尺寸取决于应用。典型的应用要求在25μm至500μm的范围内，这是实施例的优选操作范围。然后可以根据应用在操作期间从操作范围中选择束斑。选择操作范围的上限，因为在500μm以上难以实现所需的电流密度。对于可用的光学器件，该范围的下限可以高于5μm，例如10μm、25μm或50μm。
60.低密度模式用于对样品208的相对较大面积的带电粒子泛射。在低密度模式中，束斑的横向范围(或直径)相对较大，特别是与高密度模式下的束斑的横向范围(或直径)相
比。如此，低密度模式下的束斑的电荷密度相对较低，特别是与高密度模式下的束斑的电荷密度相比。在低密度模式中，束斑的横向范围(或直径)可以大于500μm，优选地大于1mm，进一步优选地大于3mm，特别优选地大于5mm，例如约8mm。低密度模式下的束斑的横向范围(或直径)可以在从500μm至50mm(优选地从1mm至20mm，进一步优选地从3mm至15mm，特别优选地从5mm至12mm)的范围内。
61.如图3a和图3b所示，泛射柱300可以包括源透镜310。源透镜310被布置或定位在带电粒子源301的下游，例如直接下游，特别是带电粒子源301的加速电极(例如，阳极)的下游。源透镜310被布置或定位在聚束透镜320的上游，例如直接在聚束透镜320的上游。源透镜310可以操纵带电粒子束302，特别是通过调整源透镜310下游的和聚束透镜320上游的带电粒子束302的焦点或束角α。(注意，本说明书中所有对束角的引用都是跨束横截面的最大角位移。束角的备选定义可以是束相对于电子光学轴的最大角位移，如图3a和图3b中的虚线所示。相对于轴的束角的备选定义将是本文中所提供的束角的一半)。源透镜310优选地操纵带电粒子束302，以便在聚束透镜320的上游产生发散的带电粒子束302。如图3a和图3b所示，源透镜310可以将带电粒子束聚焦到位于聚束透镜320上游的交叉点c1，由此在聚束透镜320的上游(和交叉点c1的下游)产生发散的带电粒子束302。在一些布置中，与使带电粒子束320散焦相比，这可以允许更大的束发散(即，更大的束角α)。备选地，源透镜310可以使带电粒子束302散焦，由此在聚束透镜320(未示出)的上游产生发散的带电粒子束302。通过散焦，源透镜使相对于源透镜310上游的虚拟交叉点的束路径发散。发散束的束角α因此相对于虚拟交叉点而被确定。在下文中，对束角α的引用应被理解为涉及具有交叉和源透镜310上游的虚拟交叉的两个实施例。
62.如图3a所示，例如在高密度模式中，源透镜310可以是可控制的，以便可变地设置带电粒子束302的束角α(或聚焦/散焦量)，从而设置带电粒子束302在源透镜310下游(针对虚拟交叉)或交叉点c1上游的发散程度。当源透镜310使带电粒子束302聚焦到交叉点c1上时，源透镜310可以是可控制的，以便可变地设置交叉点c1沿轴304的位置。因此，源透镜310可以用于改变带电粒子束302的束角α。源透镜310可以用于将束角α设置为一范围内的多个(预定)值。备选地，源透镜310可以用于在预定连续范围内改变束角α。源透镜310可以例如在至少从0
°
到5
°
(优选地至少从0
°
到10
°
)的范围内改变束角α。这可以调整带电粒子束302(例如，图3a所示的经准直的带电粒子束302、302’)在聚束透镜320下游和孔径体350上游的横向范围。调整带电粒子束302的横向范围可以可变地设置通过孔径体350的带电粒子束302的比例。源透镜310可以例如在至少从100％至50％(优选地至少从100％至25％，进一步优选地至少从100％至10％，特别优选地至少从100％至5％)的范围内改变通过孔径体的带电粒子束302的比例。
63.例如，图3a示出了源透镜310可以选择性地将束角设置为α或α’，由此分别产生交叉点c1和c1’。如图3a所示，这改变了带电粒子束302、302’在孔径体350上游的横向范围，并且独立于带电粒子束302在孔径体350上游的束角(该束角可以由聚束透镜320设置为例如相对于电子光学轴的零度0
°
以产生经准直的带电粒子束302)。使用源透镜310可变地设置束角α、α’，从而有效地可变地设置通过孔径体350的带电粒子束302、302’的比例。参考图3a，当源透镜310设置相对大的束角α时，带电粒子束302在孔径350上游的横向范围相对较大，使得相对小比例的带电粒子束302通过孔径体350。相反地，当源透镜310设置相对小的
束角α’时，带电粒子束302’在孔径350上游的横向范围相对较小，使得相对大比例的带电粒子束302’通过孔径体350。
64.备选地或另外地，例如在低密度模式中，源透镜310也可以是可控制的，以便设置或固定地设置带电粒子束302在源透镜310下游的束角α(或聚焦/散焦量)。这例如在图3b中示出。当源透镜310使带电粒子束302聚焦到交叉点c1时，源透镜310可以是可控制的，以便设置或固定地设置交叉点c1(可以是虚的并且在源透镜310的上游)沿轴304的位置。这可以固定地设置通过孔径体350的带电粒子束302的比例。例如，源透镜310可以将束角α设置为在高密度模式中使用的最大束角。源透镜310可以设置束角α，以便使带电粒子束在聚束透镜320处的横向范围最大化。这可以在孔径体350的下游产生最大发散束，这最终可以在样品208处实现最大的斑尺寸。例如，源透镜310可以实现带电粒子束302(从源透镜310到聚束透镜320)在从1至20(优选地从2至15，更优选地从5至10)的范围内的放大率。
65.如图3a所示，例如对于高密度模式，聚束透镜320可以是可控制的以便对带电粒子束302进行准直或基本上准直。聚束透镜320可以是可控制的以将带电粒子束302在聚束透镜320下游和孔径体350上游的束角设置为0
°
、或基本上为0
°
，例如相对于轴304的方向设置为在0
°
至5
°
范围内的值。聚束透镜320可以是可控制的以便固定地设置带电粒子束302在孔径体350上游的束角。因此，聚束透镜320可以抵消源透镜310可能对带电粒子束302在孔径体350(正)上游的束角的任何影响。
66.备选地或附加地，如图3b所示，例如在低密度模式中，聚束透镜350可以是可控制的以便在孔径体305的上游产生发散的带电粒子束302。例如，聚束透镜320可以是可控制的以便使带电粒子束302聚焦到聚束透镜320下游和孔径体350上游的交叉点c2，使得带电粒子束302在孔径体的上游和孔径体的下游发散。与孔径体350下游的带电粒子束302被准直的情况相比，这可以增加带电粒子束302在物镜340处的横向范围。例如参见图3b和图3a的比较。带电粒子束302在物镜340处的增加的横向范围允许物镜使样品208处的束斑进一步增加或最大化。物镜340可以使带电粒子束302聚焦。与带电粒子束302中更靠近轴304的那些带电粒子相比，物镜340对带电粒子束中的带电粒子的聚焦效应在更远离轴304(由此更靠近物镜340的电极)的带电粒子上更大。因此，物镜340的聚焦效应实现了对更远离轴304的带电粒子的更大位移。聚束透镜320可以设置束角β或交叉点c2的位置，使得一定比例的带电粒子束302通过孔径体350，例如小于带电粒子束302的60％，优选地小于50％，进一步可选地小于40％。对于一些应用，通过孔径的比例可以低至20％或甚至10％。带电粒子在孔径体350上游的带电粒子束302中的分布在带电粒子束302的边缘处可以比在带电粒子束302的中心处更不均匀。带电粒子在孔径体350上游的带电粒子束302中的分布例如可以是高斯分布。使这样的带电粒子束302通过孔径体350可以限制带电粒子束302的横向范围，以便去除带电粒子束302的边缘。如此，仅带电粒子束302的中心可以通过孔径体350。与孔径体350上游的带电粒子束302相比，这可以导致孔径体350下游的带电粒子束302的均匀性的改善。仅使较小比例的带电粒子束302通过孔径体350也可以限制到达样品208的电流，这在一些应用中是有益的。
67.孔径体350优选地被布置在聚束透镜320的下游。在一些实施例中，孔径体350可以被布置在聚束透镜的上游和源透镜310的下游。具有在聚束透镜下游的孔径体350是优选的，因为在该布置中可以实现对射束及其束斑的更大控制。孔径体350用于使带电粒子束
302的至少一部分通过。孔径体350可以限制带电粒子束302的横向范围(例如在图3a的高密度模式和图3b的低密度模式中)。在某些情况下，孔径体350可以不限制带电粒子束302的横向范围，并且所有带电粒子束302可以通过孔径体302。当带电粒子束302在孔径体350的上游是发散的，孔径体350可以影响带电粒子束302的束角，因为孔径体350上游的束角β大于孔径体350下游的束角β’，如从图3b中显而易见的。
68.可选地，消隐电极330被布置在孔径体350的上游。消隐电极330可以被布置在聚束透镜330的下游。消隐电极300可以使带电粒子束302远离轴304而偏转，以便防止带电粒子束302的任何部分通过孔径体350，例如朝向样品208。
69.物镜340被布置在孔径体350的下游。物镜340是可控制的以便调整带电粒子束302的焦点。使用物镜340来调整带电粒子束302的焦点，调整由带电粒子束302在样品208上的入射形成的束斑的横向范围(或直径)。
70.如图3a所示，例如在高密度模式中，物镜340可以是可控制的以便调整带电粒子束302的焦点，使得束斑的横向范围(或直径)小于带电粒子束302在物镜340处的横向范围(或直径)。
71.备选地或附加地，例如在低密度模式中，物镜340可以是可控制的以操纵带电粒子束302，使得束斑的横向范围(或直径)大于带电粒子束302在物镜340处的横向范围(或直径)。这例如在图3b中示出。物镜340可以是可控制的以便将带电粒子束302的焦点调节到样品208上游的交叉点c3，使得束斑的横向范围(或直径)大于带电粒子束302在物镜340处的横向范围(或直径)。优选地，交叉点c3位于泛射柱300的最终元件的上游，例如泛射柱300的场透镜370的上游。与不产生交叉点c3的情况相比，产生交叉点c3允许束斑在样品208处的横向范围增加。这可以实现，因为交叉点c3可以比直接在物镜340下游发散的带电粒子束208的(虚)焦点更靠近泛射柱300的最终元件。因此，可以实现大于1mm(例如高达20mm，甚至50mm)的束斑。
72.交叉点c3可以被定位为使得i)交叉点c3与样品208的表面之间的沿轴304的距离d’与ii)物镜340的中心与交叉点c3之间的沿轴304的距离d的比率d’/d大于1，优选地大于1.2，进一步优选地大于1.5，特别优选地大于2。比率d’/d可以在从1至10(优选地从1.2至6，进一步优选地从1.5至4，特别优选地从2至3)的范围内。换言之，物镜340对带电粒子束302的放大(从物镜340到样品208的表面)可以在从1至10(优选地从1.2至6，进一步优选地从1.5至4，特别优选地从2至3)的范围内。
73.可选地，反射柱300可以包括扫描电极360，例如一对扫描电极360。扫描电极360可以被布置或定位在孔径体350的下游。如图3a和图3b所示，扫描电极360可以被布置或定位在物镜340的上游。备选地，扫描电极360可以被布置在物镜340的下游，例如在物镜340和场透镜370之间，或者在场透镜370的下游。
74.扫描电极360(优选地，一对扫描电极360)可以是可控制的以便例如以高密度模式跨样品208扫描带电粒子束302。扫描电极360可以是可控制的以可变地使带电粒子束302例如在一个维度上(在图3a中从顶到底)偏转。可选地，可以提供另外的扫描电极以可变地使围绕轴304而角位移的带电粒子束302偏转，以便跨样品208扫描带电粒子束302。例如，每一对可以在样品表面上沿不同的方向扫描带电粒子束302，优选地使得在两个正交维度上扫描带电粒子束302。使用扫描电极来使带电粒子束302偏转以扫描样品208可以比相对于静
止(即，未被扫描的)带电粒子束302移动样品208更快。与机动化工作台209和样品208相比，由于带电粒子的惯性较小，通过扫描而实现的速度更快。特别是在样品208上的束斑相对较小的情况下(诸如在图3a的高密度模式中)，因此使用扫描电极360来实现对样品208(或至少样品208的需要被泛射的部分)的较快带电粒子泛射可能是有帮助的。
75.备选地或附加地，例如在低密度模式中，扫描电极360可以是可控制的以便不操纵带电粒子束302。扫描电极360可以是可控制的以便保持或保留带电粒子束302的束路径，从而不偏转带电粒子束302。扫描电极360可以以这种方式进行控制(例如，在泛射柱300的低密度操作模式中)。在样品208上的束斑相对较大的情况下(诸如在图3b的低密度模式下)，扫描电极360的使用可以减小样品208上的束斑的最大可能范围。这是因为使带电粒子束302偏转可能需要带电粒子束208与泛射柱的最终元件之间的间隙。因此，例如在图3b的低密度模式中，扫描电极360的使用对于使样品208上的束斑的横向范围最大化可能是起反作用的。
76.在一个实施例中，提供了用于对样品208的带电粒子泛射的泛射柱300。泛射柱300包括带电粒子源301，带电粒子源301被配置为沿着束路径发射带电粒子束302。泛射柱300还包括被布置在带电粒子源301下游的源透镜301。泛射柱300还包括被布置在源透镜301下游的聚束透镜320。泛射柱300还包括孔径体330，孔径体330被布置在源透镜310的下游，优选地在聚束透镜320的下游。孔径体350用于使带电粒子束302的部分通过。泛射柱300还包括控制器50。控制器50以高密度模式和低密度模式选择性地操作泛射柱300，该高密度模式用于对样品208的相对较小面积的带电粒子泛射，该低密度模式用于对样品208的相对较大面积的带电粒子泛射。源透镜301可以是可控制的以便使带电粒子束302聚焦到聚束透镜320上游的交叉点c1并且可变地设置交叉点c1沿束路径的位置。
77.在一个实施例中，提供了一种使用泛射柱300对样品208进行带电粒子泛射的方法。该方法包括：使用带电粒子源301，沿着束路径发射带电粒子束302。该方法还包括：使用被布置在带电粒子源301下游的源透镜310，可变地设置所发射的带电粒子束302的束角α。该方法还包括：使用被布置在源透镜310下游的聚束透镜320，调整带电粒子束302的束角。该方法还包括：使用被布置在聚束透镜320下游的孔径体350，使带电粒子束302的部分通过。
78.在一个实施例中，还提供了一种使用泛射柱300对样品208进行带电粒子泛射的方法。该方法包括：使用带电粒子源301，沿着束路径发射带电粒子束302。该方法还包括：使用被布置在带电粒子源301下游的聚束透镜320，调整带电粒子束302的束角α。该方法还包括：使用被布置在聚束透镜310下游的孔径体350，使带电粒子束302的部分通过。该方法还包括：以高密度模式和低密度模式选择性地操作泛射柱300，该高密度模式用于对样品208的相对较小面积的带电粒子泛射，该低密度模式用于对样品208的相对较大面积的带电粒子泛射。
79.在一个实施例中，还提供了一种使用泛射柱300对样品208进行带电粒子泛射的方法。该方法包括：使用带电粒子源301，沿着束路径发射带电粒子束302。该方法还包括：使用被布置在带电粒子源301下游的聚束透镜320，调整带电粒子束302的束角α。该方法还包括：使用被布置在聚束透镜320下游的孔径体350，使带电粒子束302的部分通过。该方法还包括：使用物镜340，使带电粒子束302聚焦到样品208上游的交叉点c3，使得带电粒子束302在
样品208处的横向范围大于带电粒子束302在物镜240处的横向范围。
80.根据本发明实施例的评估工具可以是对样品进行定性评估(例如，通过/失败)的工具、进行诸如对样品的定量测量(例如，特征的尺寸)的测量的工具、或生成样品地图的图像的工具。评估工具的示例是检查工具(例如，用于标识缺陷)、查看工具(例如用于对缺陷分类)和度量工具。
81.虽然已经结合各种实施例描述了本发明，但是通过考虑本文中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而言将是明显的。说明书和示例仅被认为是示例性的，本发明的真实范围和精神由所附权利要求指示。在整个说明书中对检查的引用也旨在涉及测量，即度量应用。对元件下游或上游的带电粒子束302的引用包括该元件的直接上游或直接下游。对第一元件在第二元件的上游和下游的引用可以是指直接上游或直接下游，但在适当的情况下也可以包括其中在第一元件和第二元件之间提供其他元件的实施例。
82.对组件是可控制的来以某种方式操纵带电粒子束302的引用包括控制器50控制该组件以便以这种方式操纵该组件、以及其他控制器或装置(例如，电压源)控制该组件以便以这种方式操纵该组件。例如，控制器可以被电连接到泛射柱的组件、组件的选择或所有静电组件。电压源可以被电连接到组件以便向该组件提供电位，该组件可以不同于在束路径中相邻的组件。例如，透镜可以具有由电压供应器施加到其上的电位。所施加的电位可以被施加在透镜的表面和束路径之间。透镜的表面通常可以与束路径正交。例如，被施加到透镜表面的电位可以在透镜表面和束路径中的相邻组件的表面之间操作，该相邻组件的表面通常可以与该束路径正交。相邻组件被电连接，并且它可以被连接到电压源，该电压源将电位施加到相邻组件，使得电位被施加到相邻组件的表面。控制器可以被连接到透镜和相邻组件的电压源，以控制它们的操作，从而控制沿着束路径的射束。应注意，泛射柱的组件包括偏转器，诸如扫描偏转器。这种偏转器可以具有电极，这些电极可以被布置为围绕束路径。电极各自被电连接。偏转器的电极可以被独立地控制或一起控制。偏转器电极可以被独立地连接到电压源或公共电压源。
83.对交叉点的引用包括实交叉点，该实交叉点通过使带电粒子束302聚焦到交叉点(诸如图3a和图3b中的交叉点c1、c2和c3)来实现。在适当的情况下，对交叉点的引用还可以包括虚交叉点，该虚交叉点位于使带电粒子束302发散的元件的上游。虚交叉点是带电粒子束302自出现发散的点。
84.本说明书中所有对束角的引用都是跨束横截面的最大角位移。束角的备选定义可以是射束相对于电子光学轴的最大角位移，如图3a和图3b中的虚线所示。束角相对于轴的备选定义将是本文中所提供的束角的一半。
85.实施例提供以下条款：
86.条款1：一种用于对样品的带电粒子泛射的泛射柱，该泛射柱包括：带电粒子源，被配置为沿着束路径发射带电粒子束：源透镜，被布置在带电粒子源的下游；聚束透镜，被布置在源透镜的下游；以及孔径体，被布置在聚束透镜的下游，该孔径体用于使带电粒子束的部分通过；并且其中源透镜是可控制的以便可变地设置带电粒子束在源透镜下游的束角。
87.条款2：如条款1所述的泛射柱，其中聚束透镜是可控制的以便对带电粒子束进行准直，并且其中源透镜是可控制的以便可变地设置带电粒子束在源透镜下游的束角，由此
调整经准直的带电粒子束在聚束透镜下游和孔径体上游的横向范围。
88.条款3：如条款1或2所述的泛射柱，其中聚束透镜是可控制的以便使带电粒子束聚焦到在聚束透镜下游和孔径体上游的交叉点，使得带电粒子束在孔径体的下游发散。
89.条款4：如条款1至3中任一项所述的泛射柱，还包括物镜，该物镜被布置在孔径体的下游，其中优选地，该物镜是可控制的以便调整带电粒子束的焦点，由此调整由带电粒子束在样品上的入射形成的束斑的横向范围。
90.条款5：如条款4所述的泛射柱，其中物镜是可控制的以便调整带电粒子束的焦点，使得束斑的横向范围小于带电粒子束在物镜处的横向范围。
91.条款6：如条款4或5所述的泛射柱，其中物镜是可控制的以操纵带电粒子束，使得束斑的横向范围大于带电粒子束在物镜处的横向范围。
92.条款7：如条款4至6中任一项所述的泛射柱，其中物镜是可控制的以便将带电粒子束的焦点调整到在样品上游的交叉点，使得束斑的横向范围大于带电粒子束在物镜处的横向范围。
93.条款8：如前述条款中任一项所述的泛射柱，还包括一对扫描电极，该对扫描电极被布置在孔径体的下游。
94.条款9：如条款8所述的泛射柱，其中该对扫描电极是可控制的以便跨样品扫描带电粒子束。
95.条款10：根据权利要求8或9所述的泛射柱，其中该对扫描电极是可控制的以便不操纵带电粒子束。
96.条款11：如前述条款中任一项所述的泛射柱，还包括控制器，该控制器被配置为以高密度模式和低密度模式选择性地操作泛射柱，该高密度模式用于对样品的相对较小面积的带电粒子泛射，该低密度模式用于对样品的相对较大面积的带电粒子泛射。
97.条款12：如条款11所述的泛射柱，其中在高密度模式中：源透镜是可控制的以可变地设置带电粒子束在源透镜下游的束角，和/或聚束透镜是可控制的以便对带电粒子束进行准直，源透镜是可控制的以便可变地设置带电粒子束在源透镜下游的束角，由此调整经准直的带电粒子束在聚束透镜下游和孔径体上游的横向范围；和/或物镜是可控制的以便调整带电粒子束的焦点，使得束斑的横向范围小于带电粒子束在物镜处的横向范围；和/或该对扫描电极是可控制的以便跨样品扫描带电粒子束。
98.条款13：如条款11或12所述的泛射柱，其中在低密度模式中：源透镜是可控制的以便设置带电粒子束在源透镜下游的束角；和/或聚束透镜是可控制的以便使带电粒子束聚焦到在聚束透镜下游和孔径体上游的交叉点，使得带电粒子束在孔径体的下游发散；和/或物镜是可控制的以操纵带电粒子束，使得束斑的横向范围大于带电粒子束在物镜处的横向范围；和/或该对扫描电极是可控制的以便不操纵带电粒子束；和/或源透镜是可控制的以使得带电粒子束在聚束透镜的上游发散。
99.条款14：一种用于对样品的带电粒子泛射的泛射柱，该泛射柱包括：带电粒子源，被配置为沿着束路径发射带电粒子束；源透镜，被布置在带电粒子源的下游；聚束透镜，被布置在源透镜的下游；以及孔径体，被布置在源透镜的下游，其中孔径体用于使带电粒子束的部分通过；以及控制器，被配置为以高密度模式和低密度模式选择性地操作泛射柱，该高密度模式用于对样品的相对较小面积的带电粒子泛射，该低密度模式用于对样品的相对较
大面积的带电粒子泛射。
100.条款15：如条款14所述的泛射柱，其中在高密度模式中：源透镜是可控制的以便可变地设置带电粒子束在源透镜下游的束角，和/或聚束透镜是可控制的以便对带电粒子束进行准直，并且源透镜是可控制的以便可变地设置带电粒子束在源透镜下游的束角，由此调整经准直的带电粒子束在聚束透镜下游和孔径体上游的横向范围；和/或物镜是是可控制的以便调整带电粒子束的焦点，使得束斑的横向范围小于带电粒子束在物镜处的横向范围；和/或该对扫描电极是可控制的以便跨样品扫描带电粒子束。
101.条款16：如条款14或15所述的泛射柱，其中在低密度模式中：源透镜是可控制的以便设置带电粒子束在源透镜下游的束角；和/或聚束透镜是可控制的以便使带电粒子束聚焦到在聚束透镜下游和孔径体上游的交叉点，使得带电粒子束在孔径体的下游发散；和/或物镜是可控制的以操纵带电粒子束，使得束斑的横向范围大于带电粒子束在物镜处的横向范围；和/或该对扫描电极是可控制的以便不操纵带电粒子束；和/或源透镜是可控制的以使得带电粒子束在聚束透镜的上游发散。
102.条款17：一种用于对样品的带电粒子泛射的泛射柱，该泛射柱包括：带电粒子源，被配置为沿着束路径发射带电粒子束；聚束透镜，被布置在带电粒子源的下游；以及孔径体，被布置在聚束透镜的下游，其中孔径体用于使带电粒子束的部分通过；物镜，被布置在孔径体的下游；并且其中物镜是可控制的以便将带电粒子束的焦点调整到在样品上游的交叉点，使得带电粒子束在样品处的横向范围大于带电粒子束在物镜处的横向范围。
103.条款18：如条款17所述的泛射柱，还包括源透镜，该源透镜被布置在带电粒子源的下游和聚束透镜的上游，其中源透镜是可控制的以便可变地设置带电粒子束在源透镜下游的束角。
104.条款19：如条款17或18所述的泛射柱，其中聚束透镜是可控制的以便对带电粒子束进行准直，并且其中源透镜是可控制的以便可变地设置带电粒子束在源透镜下游的束角，由此调整经准直的带电粒子束在聚束透镜下游和孔径体上游的横向范围。
105.条款20：如条款17至19中任一项所述的泛射柱，其中聚束透镜是可控制的以便使带电粒子束聚焦到在聚束透镜下游和孔径体上游的交叉点，使得带电粒子束在孔径体的下游发散。
106.条款21：如条款17至20中任一项所述的泛射柱，其中物镜是可控制的以便调整带电粒子束的焦点，使得束斑的横向范围小于带电粒子束在物镜处的横向范围。
107.条款22：如条款17至21中任一项所述的泛射柱，还包括一对扫描电极，该对扫描电极被布置在孔径体的下游。
108.条款23：如条款22所述的泛射柱，其中该对扫描电极是可控制的以便在跨样品扫描带电粒子束。
109.条款24：如条款22或23所述的泛射柱，其中该对扫描电极是可控制的以便不操纵带电粒子束。
110.条款25：如条款17至24中任一项所述的泛射柱，还包括控制器，该控制器被配置为以高密度模式和低密度模式选择性地操作泛射柱，该高密度模式用于对样品的相对较小面积的带电粒子泛射，该低密度模式用于对样品的相对较大面积的带电粒子泛射。
111.条款26：如条款25所述的泛射柱，其中在高密度模式中：源透镜是可控制的以便可
变地设置带电粒子束在源透镜下游的束角，和/或聚束透镜是可控制的以便对带电粒子束进行准直，并且源透镜是可控制的以便可变地设置带电粒子束在源透镜下游的束角，由此调整经准直的带电粒子束在聚束透镜下游和孔径体上游的横向范围；和/或物镜是可控制的以便调整带电粒子束的焦点，使得束斑的横向范围小于带电粒子束在物镜处的横向范围；和/或该对扫描电极是可控制的以便跨样品扫描带电粒子束。
112.条款27：如条款25或26所述的泛射柱，其中在低密度模式中：源透镜是可控制的以便设置带电粒子束在源透镜下游的束角；和/或聚束透镜是可控制的以便使带电粒子束聚焦到在聚束透镜下游和孔径体上游的交叉点，使得带电粒子束在孔径体的下游发散；和/或物镜是可控制的以操纵带电粒子束，使得束斑的横向范围大于带电粒子束在物镜处的横向范围；和/或该对扫描电极是可控制的以便不操纵带电粒子束；和/或源透镜是可控制的以使得带电粒子束在聚束透镜的上游发散。
113.条款28：一种用于将带电粒子多射束投射到样品的带电粒子工具，该带电粒子工具包括前述条款中任一项所述的泛射柱。
114.条款29：如条款28所述的带电粒子工具，还包括初级柱，该初级柱被配置为生成朝向样品的初级束以用于对样品的评估。
115.条款30：如条款29所述的带电粒子工具，其中初级柱包括初级带电粒子源，该初级带电粒子源被配置为发射具有与泛射柱的带电粒子束相似的着落能量的带电粒子束。
116.条款31：如条款30所述的带电粒子工具，还包括样品支撑件，该样品支撑件被配置为支撑样品，该样品支撑件被配置为：当样品被配置为处于泛射柱的带电粒子源的束路径中时和当处于初级带电粒子束的束路径的路径中时被设置在相同的电压下。
117.条款32：如条款31所述的带电粒子工具，还包括可移动工作台，该可移动工作台被配置为在当样品处于泛射柱的带电粒子束的束路径中时的泛射位置与当样品处于初级带电粒子束的束路径中时的评估位置之间移动样品支撑件，优选地泛射位置与检查位置间隔开和/或优选地初级带电粒子束的束路径与泛射柱的带电粒子束的束路径间隔开。
118.条款33：一种用于使用泛射柱对样品进行带电粒子泛射的方法，该方法包括：使用带电粒子源，沿着束路径发射带电粒子束；使用被布置在带电粒子源下游的源透镜，可变地设置所发射的带电粒子束的束角；使用被布置在源透镜下游的聚束透镜，调整带电粒子束的束角；以及使用被布置在聚束透镜下游的孔径体，使带电粒子束的部分通过。
119.条款34：如条款33所述的方法，其中使用聚束透镜调整带电粒子束的束角包括：对带电粒子束进行准直；并且其中可变地设置带电粒子束在源透镜下游的束角，调整经准直的带电粒子束在聚束透镜下游和孔径体上游的横向范围。
120.条款35：如条款33或34所述的方法，还包括：使带电粒子束聚焦到在聚束透镜下游和孔径体上游的交叉点，使得带电粒子束在孔径体的下游发散。
121.条款36：如条款33至35中任一项所述的方法，还包括：使用被布置在孔径体下游的物镜，调整带电粒子束的焦点，由此调整由带电粒子束在样品上的入射形成的束斑的横向范围。
122.条款37：如条款36所述的方法，其中使用物镜调整带电粒子束的焦点包括：调整带电粒子束的焦点以使得束斑的横向范围小于带电粒子束在物镜处的横向范围。
123.条款38：如条款36或37所述的方法，其中使用物镜调整带电粒子束的焦点包括：操
纵带电粒子束以使得束斑的横向范围大于带电粒子束在物镜处的横向范围。
124.条款39：如条款36至38中的任一项所述的方法，其中使用物镜调整带电粒子束的焦点包括：使带电粒子束聚焦到在样品上游的交叉点，使得束斑的横向范围大于带电粒子束在物镜处的横向范围。
125.条款40：如条款33至39中任一项所述的方法，还包括：使用被布置在孔径体下游的一对扫描电极，跨样品扫描带电粒子束。
126.条款41：如条款33至40中任一项所述的方法，还包括：以高密度模式和低密度模式选择性地操作泛射柱，该高密度模式用于对样品的相对较小面积的带电粒子泛射，该低密度模式用于对样品的相对较大面积的带电粒子泛射。
127.条款42：如条款41所述的方法，其中以高密度模式操作泛射柱包括：使用源透镜可变地设置所发射的带电粒子束的束角，和/或使用聚束透镜对带电粒子束进行准直，使用源透镜可变地设置所发射的带电粒子束的束角，由此调整经准直的带电粒子束在聚束透镜下游和孔径体上游的横向范围；和/或使用物镜调整带电粒子束的焦点，使得束斑的横向范围小于带电粒子束在物镜处的横向范围；和/或使用扫描电极跨样品扫描带电粒子束。
128.条款43：如条款41或42所述的方法，其中以低密度模式操作泛射柱包括：使用源透镜设置所发射的带电粒子束的束角，优选地使得带电粒子束在聚束透镜的上游发散；和/或使用聚束透镜使带电粒子束聚焦到在聚束透镜下游和孔径体上游的交叉点，使得带电粒子束在孔径体的下游发散；和/或使用物镜操纵带电粒子束，使得束斑的横向范围大于带电粒子束在物镜处的横向范围。
129.条款44：一种用于使用泛射柱对样品进行带电粒子泛射的方法，该方法包括：使用带电粒子源，沿着束路径发射带电粒子束；使用被布置在带电粒子源下游的聚束透镜，调整带电粒子束的束角；使用被布置在聚束透镜下游的孔径体，使带电粒子束的部分通过；以及以高密度模式和低密度模式选择性地操作泛射柱，该高密度模式用于对样品的相对较小面积的带电粒子泛射，该低密度模式用于对样品的相对较大面积的带电粒子泛射。
130.条款45：如条款44所述的方法，其中以高密度模式操作泛射柱包括：使用源透镜可变地设置所发射的带电粒子束的束角，和/或使用聚束透镜对带电粒子束进行准直，使用源透镜可变地设置所发射的带电粒子束的束角，由此调整经准直的带电粒子束在聚束透镜下游和孔径体上游的横向范围；和/或使用物镜调整带电粒子束的焦点，使得束斑的横向范围小于带电粒子束在物镜处的横向范围；和/或使用扫描电极跨样品扫描带电粒子束。
131.条款46：如条款44或45所述的方法，其中以低密度模式操作泛射柱包括：使用源透镜设置所发射的带电粒子束的束角，优选地使得带电粒子束在聚束透镜的上游发散；和/或使用聚束透镜使带电粒子束聚焦到在聚束透镜下游和孔径体上游的交叉点，使得带电粒子束在孔径体的下游发散；和/或使用物镜操纵带电粒子束，使得束斑的横向范围大于带电粒子束在物镜处的横向范围。
132.条款47：一种用于使用泛射柱对样品进行带电粒子泛射的方法，该方法包括：使用带电粒子源，沿着束路径发射带电粒子束；使用被布置在带电粒子源下游的聚束透镜，调整带电粒子束的束角；使用被布置在聚束透镜下游的孔径体，使带电粒子束的部分通过；以及使用物镜，使带电粒子束聚焦到在样品上游的交叉点，使得带电粒子束在样品处的横向范围大于带电粒子束在物镜处的横向范围。
133.以上描述旨在说明而非限制。因此，对于本领域技术人员而言明显的是，在不脱离以下阐述的权利要求的范围的情况下，可以如所描述的进行修改。