带电粒子系统、使用带电粒子的多束处理样品的方法与流程

带电粒子系统、使用带电粒子的多束处理样品的方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年12月14日提交的ep申请20213733.7和于2021年5月3日提交的ep申请21171877.0的优先权，其各自通过引用整体并入本文。
技术领域
3.本文提供的实施例总体上涉及使用带电粒子的多个子束的带电粒子系统。


背景技术：

4.当制造半导体集成电路(ic)芯片时，在制造过程中，例如，由于光学效应和偶然的颗粒，因此衬底(即，晶片)或掩模上不可避免地会出现不期望的图案缺陷，从而降低产率。因此，监测不期望的图案缺陷的程度是ic芯片制造中的一个重要过程。更一般地，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/或之后的一个重要过程。
5.使用带电粒子束的图案检查工具已经用于检测物体，例如检测图案缺陷。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，具有相对较高能量的电子的初级电子束以最终减速步骤为目标，以便以相对较低的着陆能量着陆在样品上。电子束被聚焦为样品上的探测点。探测点处的材料结构与来自电子束的着陆电子之间的相互作用导致电子从表面发射，诸如次级电子、反向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。通过在样品表面之上扫描作为探测点的初级电子束，可以在样品表面上发射次级电子。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取表示样品表面的材料结构的特性的图像。
6.普遍需要提高带电粒子工具的产量和其他特性。


技术实现要素：

7.本公开的目的是提供支持提高带电粒子工具的产量或其他特性的实施例。
8.根据本发明的一个方面，提供了一种使用由柱提供的带电粒子的多束来处理样品的方法，柱被配置为将带电粒子的子束的多束引导到样品的样品表面上，该方法包括：依次执行以下步骤：(a)在平行于第一方向的方向上将样品移动基本等于第一方向上多束中的子束在样品表面处的节距的距离，同时使用柱在平行于第二方向的方向上在样品表面之上重复扫描多束，从而利用每个子束处理样品表面上的细长区域；(b)在与第一方向倾斜或垂直的方向上移位样品；以及(c)多次重复步骤(a)和(b)以利用每个子束进一步处理细长区域，所得到的多个已处理细长区域限定针对每个子束的子束处理区。
9.根据本发明的一个方面，提供了一种带电粒子系统，该带电粒子系统包括：用于支撑具有样品表面的样品的载物台；以及被配置为将带电粒子的子束的多束引导到样品表面上的柱，其中该系统被配置为控制载物台和柱依次执行以下操作：(a)使用载物台在平行于第一方向的方向上将样品移动基本等于第一方向上多束中的子束在样品表面处的节距的距离，同时使用柱在平行于第二方向的方向上在样品表面之上重复扫描多束，从而利用每
个子束处理样品表面上的细长区域；(b)使用载物台在与第一方向倾斜或垂直的方向上移位样品；以及(c)多次重复(a)和(b)以利用每个子束进一步处理细长区域，所得到的多个已处理细长区域限定针对每个子束的子束处理区。
附图说明
10.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。
11.图1是示出示例性带电粒子束检查装置的示意图。
12.图2是示出作为图1的示例性带电粒子束检查装置的一部分的示例性多束装置的示意图。
13.图3是包括微距准直器和微距扫描偏转器的示例性电子光学系统的示意图。
14.图4是示例性电子光学系统阵列的示意图。
15.图5是包括在物镜阵列组件的光束上游的聚光透镜阵列的示例性电子光学系统的示意图。
16.图6是控制透镜和物镜的放大图。
17.图7是与两电极物镜阵列集成的检测器模块的示意性侧视截面图。
18.图8是图7所示类型的检测器模块的仰视图。
19.图9是替代检测器模块的仰视图，其中光束孔隙为六边形紧密堆积阵列。
20.图10示出了用于并入图7的物镜阵列中的检测器模块的放大示意性截面图。
21.图11示意性地示出了用于在样品之上扫描子束的跳跃和扫描方法。
22.图12示意性地示出了用于在样品之上扫描子束的连续扫描方法。
23.图13示出了使用带电粒子的多束来处理样品的方法的框架。
24.图14示出了对样品上与子束处理区相对应的区域的处理。
25.图15示出了在六边形网格中定位子束。
26.图16示出了与如图15所示布置的子束相对应的子束处理区。
27.图17示出了在细长区域内的子束的交替扫描。
28.图18示出了在子束处理区的处理期间样品的示例短行程移动。
29.图19示出了包括长行程载物台和短行程载物台的示例载物台。
30.图20示出了在不同组的子束处理区的形成之间样品的示例性长行程移动。
31.图21示出了三组子束处理区的示例位置。
32.图22示出了适合于与图21的多组子束处理区进行交错的三组子束处理区的示例位置。
33.图23示出了与图21和图22的多组相对应的所有子束处理区的位置。
具体实施方式
34.现在将详细参考示例性实施例，其示例如附图所示。以下描述引用附图，其中不同附图中的相同数字表示相同或相似的元素，除非另有说明。在示例性实施例的以下描述中阐述的实现并不表示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装置和方法的示例。
35.通过显著增加ic芯片上诸如晶体管、电容器、二极管等电路组件的封装密度，可以提高电子设备的计算能力，从而降低设备的物理尺寸。这是由于分辨率的提高，使得能够制造更小的结构。例如，2019年或更早可用的缩略图大小的智能手机ic芯片可以包括超过20亿个晶体管，每个晶体管的大小小于人类头发的1/1000。因此，半导体ic制造是一个复杂且耗时的过程，需要数百个个体步骤，这并不奇怪。即使是一个步骤中的错误也有可能极大地影响最终产品的功能。仅仅一个“致命缺陷”就可能导致设备故障。制造工艺的目标是提高工艺的总产率。例如，为了获取50步工艺的75％的产率(其中一步可以指示晶片上形成的层的数目)，每个个体步骤必须具有大于99.4％的产率。如果每个个体步骤具有95％的产率，则整个工艺产率将低至7％。
36.虽然在ic芯片制造设施中需要高工艺产率，但保持高衬底(即，晶片)产量(限定为每小时处理的衬底数目)也是至关重要的。缺陷的存在可能会影响高工艺产率和高衬底产量。尤其是在需要操作员介入以检查缺陷的情况下。因此，通过检查工具(诸如扫描电子显微镜(“sem”))对微米级缺陷和纳米级缺陷进行高产量检测和标识对于保持高产率和低成本是至关重要的。
37.sem包括扫描设备和检测装置。扫描设备包括照射装置和投影装置，照射装置包括用于生成初级电子的电子源，投影装置用于利用一个或多个聚焦的初级电子束来扫描样品，诸如衬底。至少照射装置或照射系统和投影装置或投影系统一起可以称为电子光学系统或装置。初级电子与样品相互作用并且生成次级电子。当样品被扫描时，检测装置从样品捕获次级电子，使得sem可以创建样品的扫描区域的图像。对于高产量检查，一些检查装置使用初级电子的多个聚焦光束，即多束。多束的分量光束可以称为子束或束波。多束可以同时扫描样品的不同部分。因此，多束检查装置可以以比单束检查装置高得多的速度检查样品。
38.下面描述一种已知的多束检查装置的实现。
39.这些附图是示意图。因此，为了清楚起见，附图中组件的相对尺寸被夸大了。在附图的以下描述中，相同或相似的附图标记指代相同或相似组件或实体，并且仅描述关于个体实施例的差异。虽然描述和附图针对电子光学装置，但是应当理解，实施例没有用于将本公开限于特定带电粒子。因此，贯穿本文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。
40.现在参考图1，图1是示例性带电粒子束检查装置100的示意图。图1的带电粒子束检查装置100包括主腔10、负载锁定腔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位于主腔10内。
41.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(多个)附加装载端口。例如，第一装载端口30a和第二装载端口30b可以接收衬底前开式传送盒(foup)，foup容纳待检查的衬底(例如，半导体衬底或由(多个)其他材料制成的衬底)或样品(衬底、晶片和样品在下文中统称为“样品”)。efem 30中的一个或多个机械臂(未示出)将样品输送到负载锁定腔20。
42.负载锁定腔20用于去除样品周围的气体。这产生真空，该真空是低于周围环境中的压力的局部气体压力。负载锁定腔20可以连接到负载锁定真空泵系统(未示出)，该系统去除负载锁定腔20中的气体颗粒。负载锁定真空泵系统的操作使得负载锁定腔能够达到低
于大气压力的第一压力。在达到第一压力之后，一个或多个机械臂(未示出)将样品从负载锁定腔20输送到主腔10。主腔10连接到主腔真空泵系统(未示出)。主腔真空泵系统去除主腔10中的气体颗粒，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，可以对样品进行检查。电子束工具40可以包括多束电子光学装置。
43.控制器50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装置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中被示出为位于包括主腔10、负载锁定腔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。控制器50可以位于带电粒子束检查装置的组成元件中的一项中，或者可以分布在组成元件中的至少两项之上。虽然本公开提供了容纳电子束检查工具的主腔10的示例，但是应当注意，本公开的最广义的方面不限于容纳电子束检查工具的腔。相反，应当理解，上述原理也可以应用于在第二压力下操作的其他工具和装置的其他布置。
44.现在参考图2，图2是示出示例性电子束工具40的示意图，该电子束工具40包括多束检查工具，该多束检查工具是图1的示例性带电粒子束检查装置100的一部分。多束电子束工具40(本文中也称为装置40)包括电子源201、投影装置230、机动载物台209和样品保持器207。电子源201和投影装置230可以一起称为照射装置。样品保持器207由机动载物台209支撑，以便保持用于检查的样品208(例如，衬底或掩模)。多束电子束工具40还包括电子检测设备240。
45.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。
46.投影装置230被配置为将初级电子束202转换为多个子束211、212、213，并且将每个子束引导到样品208上。尽管为了简单起见示出了三个子束，但是可以存在数十、数百或数千个子束。子束可以称为束波。
47.控制器50可以连接到图1的带电粒子束检查装置100的各个部件，诸如电子源201、电子检测设备240、投影装置230和机动载物台209。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控制带电粒子束检查装置(包括带电粒子多束装置)的操作。
48.投影装置230可以被配置为将子束211、212和213聚焦到样品208上以进行检查，并且可以在样品208的表面上形成三个探测点221、222和223。投影装置230可以被配置为偏转初级子束211、212和213，以在样品208的表面的一部分中的个体扫描区域上扫描探测点221、222和223。响应于初级子束211、212和213在样品208上的探测点221、222和223上的入射，从样品208生成电子，该电子包括次级电子和反向散射电子。次级电子的电子能量通常≤50ev，并且反向散射电子的电子能量通常在50ev至初级子束211、212和213的着陆能量之间。
49.电子检测设备240被配置为检测次级电子和/或反向散射电子并且生成对应信号，这些信号被发送到控制器50或信号处理系统(未示出)，例如，以构造样品208的对应扫描区域的图像。电子检测设备可以并入投影装置中，或者可以与之分离，其中提供次级电子光学
柱以将次级电子和/或反向散射电子引导至电子检测设备。
50.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)和存储设备(未示出)。例如，控制器可以包括处理器、计算机、服务器、主机、终端、个人计算机、任何种类的移动计算设备等、或其组合。图像获取器可以包括控制器的处理功能的至少一部分。因此，图像获取器可以包括至少一个或多个处理器。图像获取器可以通信耦合到允许信号通信的装置40的电子检测设备240，诸如电导体、光纤电缆、便携式存储介质、ir、bluetooth、互联网、无线网络、无线无线电等、或其组合。图像获取器可以从电子检测设备240接收信号，可以处理信号中包括的数据，并且可以从中构造图像。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获取的图像的亮度和对比度等的调节。存储装置可以是诸如硬盘、闪存驱动器、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，并且可以用于将扫描的原始图像数据保存为原始图像和后处理图像。
51.图像获取器可以基于从电子检测设备240接收的成像信号来获取样品的一个或多个图像。成像信号可以对应于用于进行带电粒子成像的扫描操作。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品208的特征的一个成像区。获取的图像可以包括在一段时间内被多次采样的样品208的单个成像区的多个图像。多个图像可以存储在存储装置中。控制器50可以被配置为对样品208的相同位置的多个图像执行图像处理步骤。
52.控制器50可以包括用于获取检测到的次级电子的分布的测量电路系统(例如，模数转换器)。在检测时间窗口期间收集的电子分布数据可以与入射在样品表面上的初级子束211、212和213中的每一者的对应扫描路径数据相结合使用，以重构被检查的样品结构的图像。重构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。重构的图像由此可以用于揭示样品中可能存在的任何缺陷。
53.控制器50可以控制机动载物台209在样品208的检查期间移动样品208。控制器50可以使得机动载物台209能够至少在样品检查期间在一个方向上、优选地连续地、例如以恒定速度移动样品208。控制器50可以控制机动载物台209的移动，使得其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载物台速度(包括其方向)。
54.本公开的实施例提供了一种物镜阵列组件。物镜阵列组件可以被配置为将子束的多束聚焦在样品上。物镜阵列组件可以并入诸如带电粒子评估工具等带电粒子工具的电子光学系统中。对于带电粒子是电子的特定情况，这种电子光学系统是将带电粒子的子束的多束引导到样品表面上的柱的示例。
55.图3是具有物镜阵列组件的示例性电子光学系统的示意图。物镜阵列组件包括平面元件，该平面元件限定沿着多束的子束路径对准的多个孔隙。物镜阵列组件包括物镜阵列241。物镜阵列组件的平面元件包括物镜阵列241。物镜阵列241可以包括多个平面元件。物镜阵列241的平面元件可以被配置为用作电极。例如，平面元件可以是金属的和/或被配置为连接到相应电势源。物镜阵列241的平面元件可以称为电极或板电极阵列。沿着每个子
束路径对准的多个孔隙可以被限定在物镜阵列241的不同的相应平面元件(电极)中。因此，在物镜阵列241的一个平面元件中限定的孔隙的位置对应于物镜阵列241中的一个或多个其他平面元件中的对应孔隙的位置。沿着子束路径对准的每组孔隙限定物镜中的一个物镜，并且在使用时对多束中的相同子束进行操作。每个物镜将多束的相应子束投射到样品208上。物镜阵列241包括多个物镜。
56.为了便于说明，本文通过椭圆形阵列示意性地示出了透镜阵列。每个椭圆形表示透镜阵列中的一个透镜。根据惯例，椭圆形用于表示透镜，类似于光学透镜中经常采用的双凸形状。然而，在诸如本文中讨论的带电粒子布置的上下文中，将理解，透镜阵列通常将以静电方式操作，因此可以不需要采用双凸形状的任何物理元件。如上所述，透镜阵列可以改为包括限定孔隙的多个平面元件。
57.在一些实施例中，物镜阵列组件的平面元件还包括控制透镜阵列250。控制透镜阵列250包括多个控制透镜。每个控制透镜包括被配置为用作电极的至少两个平面元件(例如，被配置为用作电极的两个或三个平面元件)。控制透镜阵列250的平面元件可以连接到相应电势源。控制透镜阵列250的平面元件可以称为电极。控制透镜阵列250可以包括连接到相应电势源的两个或更多个(例如，三个)板电极阵列。每个板电极阵列通过隔离元件(诸如，可以包括陶瓷或玻璃的间隔件)机械地连接到相邻的板电极阵列，并且与相邻的板电极阵列电分离。控制透镜阵列250与物镜阵列241相关联(例如，这两个阵列定位为彼此靠近和/或彼此机械连接和/或作为一个单元一起控制)。控制透镜阵列250位于物镜阵列241的光束上游。控制透镜预聚焦子束(例如，在子束到达物镜阵列241之前对子束施加聚焦作用)。预聚焦可以减少子束的发散或增加子束的会聚速率。在一个实施例中，包括物镜阵列组件的电子光学系统被配置为控制物镜阵列组件(例如，通过控制施加到控制透镜阵列250的电极的电势)，使得控制透镜的焦距大于控制透镜阵列250与物镜阵列241之间的间隔。因此，控制透镜阵列250和物镜阵列241可以相对靠近地定位在一起，其中来自控制透镜阵列250的聚焦作用太弱而不能在控制透镜阵列250与物镜阵列241之间形成中间焦点。控制透镜阵列和物镜阵列一起操作以形成到同一表面的组合焦距。没有中间焦点的组合操作可以降低像差的风险。在其他实施例中，物镜阵列组件可以被配置为在控制透镜阵列250与物镜阵列241之间形成中间焦点。
58.可以提供电源以向控制透镜阵列250的控制透镜和物镜阵列241的物镜的电极施加相应电势。
59.除了物镜阵列241之外，还提供了控制透镜阵列250，以为控制子束的特性提供附加自由度。即使当控制透镜阵列250和物镜阵列241相对靠近地设置在一起时，也提供附加自由度，例如，使得在控制透镜阵列250与物镜阵列241之间不形成中间焦点。控制透镜阵列250可以用于相对于光束的缩小率来优化光束打开角度和/或控制传送到物镜阵列241的光束能量。控制透镜阵列250可以包括2个或3个或更多个电极。如果有两个电极，则缩小率和着陆能量被一起控制。如果有三个或更多个电极，则缩小率和着陆能量可以独立地控制。因此，控制透镜可以被配置为调节相应子束的样品上的缩小率和/或光束打开角度和/或着陆能量(例如，使用电源向控制透镜和物镜的电极施加适当的相应电势)。可以实现这种优化，而不会对物镜的数目产生过度的负面影响，并且不会过度恶化物镜的像差(例如，不会降低物镜的强度)。控制透镜阵列的使用使得物镜阵列能够在其最佳电场强度下操作。注意，对
缩小率和打开角度的引用旨在指代相同参数的变化。在理想的布置中，缩小率的范围和对应打开角度的乘积是恒定的。然而，打开角度可能会受到孔隙使用的影响。
60.在一个实施例中，着陆能量可以被控制为在预定范围内(例如从1000ev到5000ev)的期望值。随着着陆能量的变化，工具的分辨率可以保持基本恒定，直到最小值le_min。因为有必要降低物镜的透镜强度和物镜内的电场以保持物镜和/或检测器与样品之间的最小间距，因此分辨率在le_min以下恶化。
61.期望地，着陆能量主要通过控制离开控制透镜的电子的能量来改变。物镜内的电势差优选地在该变化期间保持恒定，使得物镜内的电场保持尽可能高。此外，施加到控制透镜的电势可以用于优化光束打开角度和缩小率。鉴于着陆能量的变化，控制透镜可以起到改变缩小率的作用。期望地，每个控制透镜包括三个电极，以便提供两个独立的控制变量。例如，电极中的一个电极可以用于控制放大率，而不同的电极可以用于独立地控制着陆能量。替代地，每个控制透镜可以仅具有两个电极。当只有两个电极时，其中一个电极可能需要控制放大率和着陆能量两者。
62.在图3的实施例中，电子光学系统包括源201。源201提供带电粒子(例如，电子)束。聚焦在样品208上的多束是从由源201提供的光束中导出的。例如，可以使用限定光束限制的孔隙阵列的光束限制器来从光束中导出子束。期望地，源201是在亮度与总发射电流之间具有良好折衷的高亮度热场发射器。在所示的示例中，准直器设置在物镜阵列组件的光束上游。准直器可以包括微距准直器270。在光束被拆分成多束之前，微距准直器270作用于来自源201的光束。微距准直器270将光束的相应部分弯曲有效的量，以确保从光束中导出的每个子束的光束轴基本正常地入射到样品208上(即，与样品208的标称表面基本成90
°
)。微距准直器270对光束施加微距准直。因此，微距准直器270可以作用于所有光束，而不是包括准直器元件的阵列，每个准直器元件被配置为作用于光束的不同个体部分。微距准直器270可以包括磁透镜或磁透镜布置，磁透镜布置包括多个磁透镜子单元(例如，形成多极布置的多个电磁体)。替代地或另外地，微距准直器可以至少部分以静电方式实现。微距准直器可以包括静电透镜或静电透镜布置，静电透镜或静电透镜布置包括多个静电透镜子单元。微距准直器270可以使用磁性透镜和静电透镜的组合。
63.在图3的实施例中，提供了微距扫描偏转器265，以使得子束在样品208之上被扫描。微距扫描偏转器265偏转光束的相应部分，以使得子束在样品208之上被扫描。在一个实施例中，微距扫描偏转器256包括微距多极偏转器，例如具有八个或更多个极。偏转用于使得从光束中导出的子束在一个方向上(例如，平行于单个轴，诸如x轴)或在两个方向(例如，相对于两个非平行轴，诸如x轴和y轴)跨样品208而被扫描。微距扫描偏转器265微距地作用在所有光束上，而不是包括每个被配置为作用在光束的不同个体部分上的元件阵列。在所示的实施例中，微距扫描偏转器265设置在微距准直器270与控制透镜阵列250之间。
64.本文中描述的任何物镜阵列组件还可以包括检测器(例如，包括检测器模块402)。检测器检测从样品208发射的带电粒子。检测到的带电粒子可以包括sem检测到的任何带电粒子，该带电粒子包括从样品208发射的次级和/或反向散射电子。检测器的至少一部分可以与物镜阵列241相邻和/或集成。检测器可以提供物镜阵列组件的面对样品的表面。下面参考图7-图10来描述检测器的示例性构造。检测器和物镜可以是同一结构的一部分。检测器可以通过隔离元件连接到透镜，或者直接连接到物镜的电极。
65.在图3实施例的变体中，物镜阵列组件可以包括扫描偏转器阵列。扫描偏转器阵列包括多个扫描偏转器。扫描偏转器阵列260可以使用mems制造技术来形成。每个扫描偏转器在样品208之上扫描相应子束。因此，扫描偏转器阵列260可以包括用于每个子束的扫描偏转器。每个扫描偏转器可以在一个方向上(例如，平行于单个轴，诸如x轴)或在两个方向(例如，相对于两个非平行轴，例诸如x和y轴)偏转子束。偏转使得子束在一个或两个方向(即，一维或二维)上跨样品208而被扫描。在一个实施例中，在ep2425444中描述的扫描偏转器可以用于实现扫描偏转器阵列，该文献通过引用整体并入本文，其具体涉及扫描偏转器。扫描偏转器阵列位于物镜阵列241与控制透镜阵列250之间。可以提供扫描偏转器阵列来代替微距扫描偏转器265。扫描偏转器阵列(例如，使用如上所述的mems制造技术形成)可以比微距扫描偏转器265在空间上更紧凑。
66.在其他实施例中，提供了微距扫描偏转器265和扫描偏转器阵列两者。在这样的布置中，可以通过将微距扫描偏转器265和扫描偏转器阵列一起控制(优选地同步)来实现子束在样品表面之上的扫描。
67.提供扫描偏转器阵列代替微距扫描偏转器265可以减少控制透镜的像差。这可以是因为，微距扫描偏转器265的扫描动作导致光束在光束整形限制器(其也可以称为下部光束限制器)之上的对应移动，该光束整形限制器限定在控制透镜的至少一个电极的光束下游的光束限制的孔隙阵列，这增加了对来自控制透镜的像差的贡献。当改为使用扫描偏转器阵列时，光束在光束整形限制器之上移动小得多的量。这是因为，从扫描偏转器阵列到光束整形限制器的距离要短得多。因此，优选地将扫描偏转器阵列定位为尽可能靠近物镜阵列241(例如，使得扫描偏转器阵列与物镜阵列241直接相邻和/或与控制透镜阵列250相比更靠近物镜阵列240)。光束整形限制器之上的较小移动导致使用每个控制透镜的较小部分。因此，控制透镜具有较小的像差贡献。为了最小化或至少减少由控制透镜引起的像差，光束整形限制器用于对控制透镜的至少一个电极的光束下游的光束进行整形。这在架构上不同于传统系统，在传统系统中，光束整形限制器仅作为孔隙阵列提供，孔隙阵列是光束路径中的第一操纵器阵列的一部分或与第一操纵器阵列相关联，并且通常从来自源的单个光束生成多束。尽管光束整形限制器具有功能，但是可以使用限定光束限制孔隙阵列的光束限制器来从光束中导出子束，例如如上所述。
68.在一些实施例中，如图3所示，控制透镜阵列250是在光束路径中在源201的光束下游的第一偏转或透镜电子光学阵列元件。
69.在图3实施例的变体中，或在提供扫描偏转器阵列的上述变体中，可以提供准直器元件阵列来代替微距准直器270。每个准直器元件对相应子束进行准直。准直器元件阵列(例如，使用mems制造技术来形成)可以比微距准直器270在空间上更紧凑。因此，将准直器元件阵列和扫描偏转器阵列一起提供可以节省空间。在电子光学系统阵列500中提供包括物镜阵列组件的多个电子光学系统的情况下，这种节省空间是合乎需要的，如下面参考图4所讨论的。在这样的实施例中，可以不存在微距聚光透镜或聚光透镜阵列。在这种情况下，控制透镜提供了优化光束打开角度和放大率以改变着陆能量的可能性。注意，光束整形限制器在控制透镜阵列的光束下游。光束整形限制器中的孔隙沿着光束路径调节光束电流，使得控制透镜对放大率的控制在打开角度上不同地操作。也就是说，光束整形限制器中的孔隙打破了放大率与打开角度的变化之间的直接对应关系。
70.在一些实施例中，准直器元件阵列是在光束路径中在源201的光束下游的第一偏转或聚焦电子光学阵列元件。
71.避免在控制透镜阵列250的光束上游或准直器元件阵列的光束上游的任何偏转或透镜化电子光学阵列元件(例如，透镜阵列或偏转器阵列)降低了对物镜的光束上游的电子光学器件和用于校正这样的电子光学器件中的瑕疵的校正器的需要，即由这种光学器件在子束中生成的像差。例如，一些替代布置寻求通过除了物镜阵列之外还提供聚光透镜阵列来最大化源电流利用率(如下面参考图5所讨论的)。以这种方式提供聚光透镜阵列和物镜阵列导致对源打开角度之上的虚拟源位置均匀性的位置的严格要求，或者针对每个子束需要校正光学器件，以确保每个子束通过光束下游的其对应物镜的中心。诸如图3的架构及其以上讨论的变化允许从第一偏转或透镜电子光学阵列元件到光束下游光束整形限制器的光束路径减小到小于约10mm，优选地减小到小于大约5mm，优选地小于约2mm。减小光束路径减少或消除了对源打开角度之上的虚拟源位置的严格要求。参考图3、图5和图6示出和描述的这种架构的电子光学柱可以包括诸如上部光束限制器252、准直器元件阵列271、控制透镜阵列250、扫描偏转器阵列260、物镜阵列241、光束整形限制器242和检测器阵列240等组件；存在的这些元件中的一个或多个可以通过诸如陶瓷或玻璃间隔件等隔离元件连接到一个或多个相邻元件。
72.在一个实施例中，如图4所示，提供了电子光学系统阵列500。阵列500可以包括本文中描述的任何电子光学系统中的多个。每个电子光学系统将相应多束同时聚焦到同一样品的不同区域上。因此，在这种情况下，每个区域可以对应于样品表面的一部分或局部。每个电子光学系统可以由来自不同的相应源201的带电粒子的束形成子束。每个相应源201可以是多个源201中的一个源。多个源201的至少子集可以被提供为源阵列。源阵列可以包括设置在公共衬底上的多个源201。多个多束同时聚焦到同一样品的不同区域上允许同时处理(例如，评估)样品208的面积的增加。阵列500中的电子光学系统可以彼此相邻地布置，以便将相应多束投射到样品208的相邻区域上。在阵列500中可以使用任何数目的电子光学系统。优选地，电子光学系统的数目在从9到200的范围内。在一个实施例中，电子光学系统被布置成矩形阵列或六边形阵列。在其他实施例中，以不规则阵列或具有除矩形或六边形以外的几何形状的规则阵列来提供电子光学系统。阵列500中的每个电子光学系统可以在参考单电子光学系统时以本文中描述的任何方式配置，例如如上所述。这种布置的细节在2020年7月6日提交的epa 20184161.6中进行了描述，关于如何将物镜并入并且适用于多柱布置，该申请通过引用并入本文。在图4的示例中，每个电子光学系统包括扫描偏转器阵列260和准直器元件阵列271两者。如上所述，扫描偏转器阵列260和准直器元件阵列271由于其空间紧凑性而特别适合结合到电子光学系统阵列500中，这便于电子光学系统彼此靠近地定位。与图3所示的布置相比，具有扫描偏转器阵列260和准直器元件阵列271两者的布置可以是优选的，其中优选的实现可以使用磁透镜作为准直器270。磁性透镜可以很难结合到用于阵列(多柱布置)的电子光学系统中。
73.图5示出了图3的实施例的变体(以及上面讨论的变体)，其中聚光透镜阵列231设置在源201与物镜阵列组件之间。因此，聚光透镜阵列在物镜阵列组件的光束上游。这样的布置在epa 20158804.3中进行了描述，至少关于图4所示的架构通过引用并入本文。该布置也可以并入多柱阵列中，例如2020年11月11日提交的epa 20206987.8，例如上面参考图4所
讨论的。聚光透镜阵列231包括多个聚光透镜。可以有几十个、几百个或几千个聚光透镜。聚光透镜可以包括多电极透镜，并且具有基于ep1602121a1的构造，该文献通过引用并入本文，特别将电子束拆分成多个子束的透镜阵列的公开，其中该阵列为每个子束提供透镜。聚光透镜阵列231可以被配置为生成多束。聚光透镜阵列可以采用用作电极的至少两个平面元件(其可以称为板)的形式，每个板中的孔隙彼此对准并且对应于子束的位置。至少两个平面元件在操作期间保持在不同电势，以实现所需要的透镜效应。聚光透镜阵列231的平面元件可以称为板阵列。
74.在一种布置中，聚光透镜阵列由三个板阵列形成，其中带电粒子在进入和离开每个透镜时具有相同的能量，这种布置可以称为einzel透镜。因此，色散仅发生在einzel透镜本身内(在透镜的入射电极与出射电极之间)，从而限制离轴色差。当聚光透镜的厚度较低，例如几毫米时，这样的像差的影响很小或可以忽略不计。
75.聚光透镜阵列231可以具有两个或更多个板电极，每个板电极具有对准的孔隙阵列。每个板电极阵列通过隔离元件(诸如可以包括陶瓷或玻璃的间隔件)机械连接到相邻板电极阵列，并且与相邻板电极阵列电隔离。聚光透镜阵列可以通过隔离元件(诸如本文其他地方所述的间隔件)连接和/或与相邻电子光学元件(优选地静电电子光学元件)间隔开。
76.聚光透镜与包含物镜的模块(诸如本文其他地方讨论的物镜阵列组件)分离。在施加在聚光透镜的底表面上的电势不同于施加在包含物镜的模块的顶表面上的电势的情况下，使用隔离间隔件将聚光透镜和包含物镜的模块隔开。在电势相等的情况下，可以使用导电元件将聚光透镜和包含物镜的模块隔开。
77.阵列中的每个聚光透镜将电子引导到相应子束211、212、213中，该子束聚焦在相应中间焦点。每个聚光透镜在聚光透镜阵列231与物镜阵列组件中的相应物镜之间形成相应中间焦点。聚光透镜阵列231优选地被配置为使得子束路径在聚光透镜阵列231与中间焦点平面之间相对于彼此发散。在所示的实施例中，偏转器235设置在中间焦点处(即，在中间焦点的平面中)。偏转器235被配置为使相应束波211、212、213弯曲有效的量，以确保主光线(其也可以称为光束轴)基本正交地(即，与样品的标称表面基本成90
°
)入射在样品208上。偏转器235也可以称为准直器。偏转器235实际上使束波的路径准直，使得在偏转器之前，束波路径相对于彼此是发散的。在偏转器的光束下游，束波路径基本彼此平行，即基本准直。合适的准直器是在2020年2月7日提交的ep申请20156253.5中公开的偏转器，该申请通过引用并入偏转器应用于多束阵列的应用。
78.图6是物镜阵列241的一个物镜300和控制透镜阵列250的一个控制透镜600的放大示意图。物镜300可以被配置为将电子束缩小大于10的因子，期望地，在50到100或更大的范围内。物镜300包括中间或第一电极301、下部或第二电极302、以及上部或第三电极303。电压源v1、v2、v3被配置为分别向第一电极、第二电极和第三电极施加电势。另一电压源v4连接到样品以施加第四电势，该第四电势可以是接地。可以相对于样品208来限定电势。第一电极、第二电极和第三电极中的每一者设置有孔隙，相应子束传播通过该孔隙。第二电势可以类似于样品的电势，例如在正向上高于样品的50v到200v的范围内。替代地，第二电势可以在从大约+500v到大约+1500v的范围内，在正向上高于样品。如果检测器在光柱中比最低电极更高，则更高的电势是有用的。第一电势和/或第二电势可以根据孔隙或孔隙组而变化，以实现聚焦校正。
79.期望地，在一个实施例中，省略了第三电极。仅具有两个电极的物镜可以具有比具有更多电极的物镜更低的像差。三个电极物镜可以在电极之间具有更大的电势差，从而能够实现更强的透镜。附加电极(即，两个以上的电极)提供了用于控制电子轨迹的附加自由度，例如聚焦次级电子以及入射光束。
80.如上所述，希望使用控制透镜来确定着陆能量。然而，可以另外使用物镜300来控制着陆能量。在这种情况下，当选择不同的着陆能量时，物镜之上的电势差发生变化。希望通过改变物镜之上的电势差来部分改变着陆能量的情况的一个示例是防止子束的焦点过于靠近物镜。在这种情况下，存在物镜电极必须太薄而不能制造的风险。关于在该位置的检测器也可以是如此。这种情况例如可以在着陆能量降低的情况下发生。这是因为，物镜的焦距与所使用的着陆能量大致成比例。通过降低物镜之上的电势差，从而降低物镜内部的电场，物镜的焦距再次变大，导致聚焦位置进一步低于物镜。注意，仅使用物镜会限制放大率的控制。这样的布置不能控制缩小率和/或打开角度。此外，使用物镜来控制着陆能量可以表示，物镜将远离其最佳场强操作。也就是说，除非可以例如通过更换物镜来调节物镜的机械参数(例如，其电极之间的间距)。
81.在所描述的布置中，控制透镜600包括连接到电势源v5至v7的三个电极601-603。电极601-603可以间隔几毫米(例如，3mm)。控制透镜与物镜之间的间距(即，物镜的下部电极602与上部电极之间的间隙)可以从宽范围中选择，例如从2mm到200mm或更大。较小的间隔使对准更容易，而较大的间隔允许使用较弱的透镜，从而降低像差。期望地，控制透镜600的最上面的电极603的电势v5保持与在控制透镜的光束上游的下一电子光学元件(例如，偏转器235)的电势相同。施加到下部电极602的电势v7可以变化以确定射束能量。施加到中间电极601的电势v6可以变化以确定控制透镜600的透镜强度，并且因此控制光束的打开角度和缩小率。期望地，控制透镜的下部电极602和物镜的最上部电极具有基本相同的电势。样品和物镜的最低电极通常具有与控制透镜的最低电极非常不同的电势。电子可以例如在物镜中从30kv减速到2.5kv。在一种设计中，物镜v3的上部电极被省略。在这种情况下，希望控制透镜的下部电极602和物镜的电极301具有基本相同的电势。应当注意，即使着陆能量不需要改变，或者通过其他方式改变，也可以使用控制透镜来控制光束打开角度。子束的焦点位置由相应控制透镜和相应物镜的动作的组合来确定。
82.当控制透镜而不是例如图5实施例的聚光透镜用于电子束的打开角度/放大率校正时，准直器保持在中间焦点，因此不需要对准直器进行散光校正。(应当注意，在这种布置中，因为光束电流沿着光束路径保持一致，所以放大率的调节导致打开角度的类似调节)。此外，着陆能量可以在很宽的能量范围内变化，同时保持物镜中的最佳场强。这使得物镜的像差最小化。聚光透镜(如果使用)的强度也保持恒定，避免了由于准直器不在中间焦平面处或电子通过聚光透镜的路径发生变化而导致的附加像差的任何引入。此外，当使用具有如图3所示的光束整形限制器(其不具有聚光透镜)的实施例的控制透镜时，可以另外控制打开角度/放大率以及着陆能量。
83.在一些实施例中，带电粒子工具还包括用于减少子束中的一个或多个像差的一个或多个像差校正器。在一个实施例中，像差校正器的至少子集中的每个像差校正器在图5所示类型的实施例中被定位在中间焦点中的相应中间焦点中或与其直接相邻(例如，在中间图像平面中或与其相邻)。子束在诸如中间平面(中间焦点的平面)等焦平面中或附近具有
最小截面积。这为像差校正器提供了比在其他地方(即，中间平面的光束上游或光束下游)可用的更多的空间(或者比在不具有中间平面的替代布置中可用的更多的空间)。
84.在一个实施例中，位于中间焦点(或中间平面)中或与其直接相邻的像差校正器包括用于校正对于不同光束而言似乎处于不同位置的源201的偏转器。校正器可以用于校正源产生的微距像差，该微距像差妨碍每个子束与对应物镜之间的良好对准。
85.像差校正器可以校正妨碍适当列对准的像差。这样的像差也可能导致子束与校正器之间的未对准。出于这个原因，可以希望另外地或替代地将像差校正器定位在聚光透镜阵列231的聚光透镜处或附近(例如，每个这样的像差校正器与聚光透镜中的一个或多个集成或直接相邻)。这是期望的，因为在聚光透镜处或附近，由于聚光透镜231垂直靠近光束孔隙或与光束孔隙重合，像差还不会导致对应子束的偏移。然而，将校正器定位在聚光透镜处或附近的挑战在于，相对于下游(光束下游)更远地方的位置，每个子束在该位置具有相对较大的截面积和相对较小的节距。聚光透镜和校正器可以是同一结构的一部分。例如，它们可以彼此连接，例如通过电隔离元件连接。
86.在一些实施例中，像差校正器的至少子集中的每个像差校正器与物镜阵列组件中的一个或多个物镜或控制透镜集成或直接相邻。在一个实施例中，这些像差校正器减少以下中的一个或多个：场曲率；聚焦误差；以及像散。物镜和/或控制透镜和校正器可以是同一结构的一部分。例如，它们可以彼此连接，例如通过电隔离元件连接。
87.像差校正器可以是ep2702595a1中公开的基于cmos的个体可编程偏转器，或者是ep2715768a2中公开的多极偏转器阵列，这两个文献中对束波操纵器的描述通过引用并入本文。
88.在一些实施例中，物镜阵列组件的检测器包括在物镜阵列241的至少一个电极的光束下游的检测器模块。在一个实施例中，检测器的至少一部分(例如，检测器模块)与物镜阵列241相邻和/或集成。例如，可以通过将cmos芯片检测器集成到物镜阵列241的底部电极中来实现检测器模块。将检测器模块集成到物镜阵列组件中代替了第二柱。cmos芯片优选地定向为面对样品(因为样品与电子光学系统底部之间的距离很小(例如，100μm))，从而提供组件的面对样品的表面。在一个实施例中，在cmos器件的顶部金属层中形成用于捕获次级电子信号的电极。电极可以形成在其他层中。cmos的电源和控制信号可以通过硅过孔连接到cmos。为了坚固，底部电极优选地由两个元件组成：cmos芯片和带孔的无源si板。该板屏蔽cmos以使其免受高电场的影响。
89.为了使检测效率最大化，希望使电极表面尽可能大，以便物镜阵列241的基本所有区域(孔隙除外)都被电极占据，并且每个电极的直径基本等于阵列节距。在一个实施例中，电极的外形是圆形，但是可以将其制成正方形以使检测面积最大化。此外，可以使衬底通孔的直径最小化。电子束的典型尺寸在5至15微米量级。
90.在一个实施例中，单个电极围绕每个孔。在另一实施例中，每个孔隙周围设置有多个电极元件。由围绕一个孔隙的电极元件捕获的电子可以被组合成单个信号或者用于生成独立的信号。电极元件可以径向地划分(即，以形成多个同心环)、成角度地划分(即，以形成多个扇形片)、同时径向地和成角度地划分、或者以任何其他方便的方式划分。
91.然而，较大的电极表面会导致较大的寄生电容，因此导致较低的带宽。出于这个原因，可以希望限制电极的外径。特别是在较大的电极仅给出稍大的检测效率、但显著较大的
电容的情况下。圆形(环形)电极可以在收集效率与寄生电容之间提供良好的折衷。
92.较大的电极外径也可能导致较大的串扰(对相邻孔的信号的敏感性)。这也可以是使电极外径更小的原因，特别是在较大的电极仅给出稍大的检测效率、但串扰明显更大的情况下。
93.电极收集的反向散射和/或次级电子电流可以通过跨阻抗放大器放大。
94.集成到物镜阵列中的检测器的示例性实施例如图7所示。图7以示意性横截面示出了物镜阵列的一部分401。在该实施例中，检测器包括检测器模块402，检测器模块402包括多个检测器元件405(例如，传感器元件，诸如捕获电极)。在本实施例中，检测器模块402设置在物镜阵列的输出侧。输出侧是面对样品208的一侧。图8是检测器模块402的仰视图，检测器模块402包括衬底404，衬底404上设置有多个捕获电极405，每个捕获电极405围绕光束孔隙406。光束孔隙406可以通过蚀刻穿过衬底404来形成。在图8所示的布置中，光束孔隙406以矩形阵列示出。光束孔隙406也可以不同地布置，例如以如图9所示的六边形紧密堆积阵列。
95.图10以更大的比例示出了检测器模块402的一部分的横截面。捕获电极405形成检测器模块402的最底部(即，最靠近样品)的表面。在捕获电极405与硅衬底404的主体之间提供有逻辑层407。逻辑层407可以包括放大器(例如，跨阻抗放大器)、模数转换器和读出逻辑。在一个实施例中，每捕获电极405存在一个放大器和一个模数转换器。逻辑层407和捕获电极405可以使用cmos工艺制造，其中捕获电极405形成最终的金属化层。
96.布线层408设置在衬底404的背面上或在其内，并且通过硅通孔409连接到逻辑层407。硅通孔409的数目不需要与光束孔隙406的数目相同。特别地，如果电极信号在逻辑层407中被数字化，则可以仅需要少量的硅通孔来提供数据总线。布线层408可以包括控制线、数据线和电源线。应当注意，尽管有光束孔隙406，但仍有足够的空间用于所有必要的连接。检测模块402也可以使用双极或其他制造技术来制造。印刷电路板和/或其他半导体芯片可以设置在检测器模块402的背面上。
97.检测器模块402也可以集成到其他电极阵列中，而不仅仅是物镜阵列的最低电极阵列。集成到物镜中的检测器模块的另外的细节和替代布置可以在ep申请第20184160.8号中找到，该文献通过引用并入本文，其至少关于检测器模块和这种模块在物镜中的集成。
98.图11和图12示意性地示出了用于在样品208之上扫描多束的示例方法。
99.图11示出了一种有时称为跳跃和扫描的方法。网格位置702示出了由柱(例如，电子光学系统)引导到样品208上的多束的示例几何形状。网格位置702示出了多束中的子束的位置，例如当对准时，例如在对准校准之后。网格位置702的节距等于多束中的子束在样品表面处的节距。每个子束由柱在与子束相对应的节距区域704之上、在不同方向(例如，x和y方向)上被静电扫描。标记了两个示例性节距区704。主扫描区被标记为704a。可以另外提供边界区域704b以允许光束节距的不均匀性。边界区域704b避免或减少了节距区704之间的不希望有的间隙，否则这些间隙可能由于光束节距不均匀性而出现。虚线703在最左边的示例节距区704中示出，以示意性地表示沿着x方向的扫描线。在替代布置中，节距区可以间隔开，优选地具有最小间隙。扫描线可以一个接一个依次处理，在每个扫描线之间在y方向上存在步进。(在这种情况下，样品表面的“处理”是指将样品表面暴露于光束。例如，在动态系统中，这是使光束在样品表面之上通过来实现的，其中样品和光束在其与样品表面的
入射点处在样品平面内相对于彼此移动；例如，其示例是在样品表面之上扫描光束。因此，由光束处理的样品的表面是光束已经在其之上被扫描的表面)。参考x和y仅仅是为了证明扫描发生在两个不同的方向上，这两个方向彼此成角度，并且可以相互正交。顺序扫描线可以一条接一条，即曲折，或者所有扫描线可以从节距区的一侧开始。该过程继续进行，直到每个子束已经处理了其全部节距区704为止。节距区704由相应子束并行处理。也就是说，子束同时扫描其相应节距区704。当子束已经完成对节距区704的处理时，样品被移动到不同的位置(由于涉及相对较大的距离，这可以称为跳跃)。然后重复该过程(例如，扫描)以在样品的该新位置处处理节距区704。跳跃可以移动样品，使得样品表面的不同部分对应于多束的印痕。新位置可以使得扫描样品上与在样品的先前位置扫描的区域相邻的区域或部分，以便扫描大的连续区域；也就是说，这些区域可以是连续的。(样品表面的这种连续区域可以称为扫描区。)替代地，新位置可以使得对样品上与在样品的先前位置扫描的区域分离的区域进行扫描。这两个区域可以间隔开。每个节距区的扫描(例如，在x方向上扫描子束并且在y方向上步进子束)涉及在基本等于多束中的子束的节距的距离上静电偏转子束(例如，x方向上的扫描和y方向上的步进)。
100.图12示出了可以称为连续扫描的替代方法。如图所示，样品表面的一个区域在多束的印痕下移动。在这种方法中，每个子束在子束节距的一部分上被扫描(连续地向上或向下或交替地向上和向下，例如在y方向上，在所示的方向上)，而样品208例如通过样品支撑件207与该扫描正交地移动(在所示方向上向左或向右，例如在x中)。该部分可以等于子束的节距除以多束中子束的数目的平方根。(这在阵列是正方形的情况下是正确的，例如，n
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n个子束的阵列；更一般地，它是节距除以机械扫描方向上子束柱的数目，例如，对于n
×
m个子束的阵列。)通过将网格位置702布置在具有与样品208的移动倾斜对准的轴的网格上，可以处理样品208上的连续区，而不需要在大距离上静电扫描个体子束。由排列成一行的不同子束扫描条纹，以共同填充连续区。与图11的布置一样，扫描区可以包括主扫描区704a和边界区域704b，以允许束节距不均匀。
101.在无法进行远距离上的静电扫描的情况下，无法轻松使用跳跃和扫描方法。这可以是本公开的实施例中的情况，其中物镜靠近样品，特别是对于例如参考图3-图5所描述和所示的物镜阵列。在一些实施例中，子束的可用静电偏转范围将明显小于子束在样品表面处的节距。例如，子束节距的典型范围可以是50-500微米(例如，70-150微米)，静电偏转的典型范围在0.5-2.0微米的范围内。
102.在静电扫描的可用范围有限的情况下，可以使用连续扫描方法。然而，这种类型的扫描固有的扫描输入/扫描输出效应可能会降低产量。由于一行中的子束共同填充了该行与相邻行之间的区域，因此会产生扫描输入/扫描输出效应。因此，该行中的所有子束都需要用于填充两行之间的区域。这表示，只有在多束已经被扫描了等于多束尺寸的长度(可以称为扫描输入长度)之后，连续扫描才开始完全有效。类似的效应出现在扫描线的末端，这对应于扫描输出效应。在使用相对较小的子束阵列的情况下，扫描输入和扫描输出效应可以是可接受的。例如，如果使用节距为8μm的5
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5子束阵列，则多束的总体尺寸将为40μm。这表示，不能使用连续扫描的前40μm。然而，对于本公开的实施例的很多实际实现，需要更大的多束，包括尺寸在1mm-15mm(例如，约4mm或10.5mm)范围内的多束。对于这样的尺寸，在针对每样品要扫描10mm
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10mm的表面积的情况下，处理时间的无效部分可以表示处理时间的
有效部分高达100％，从而使产量减半。在扫描区(即，连续扫描区)的第一扫描区域和最后扫描区域中可以存在其他扫描输入和扫描输出效应。这是因为，多束布置中的一些行可以是不完整的，并且通过连续区的扫描(即，相邻印痕的扫描)的重叠来完成某一行。因此，连续扫描只有在扫描以下相邻区域时才开始完全有效。
103.下面描述的布置提供了至少部分解决上面参考图11和图12描述的一个或多个挑战或其他挑战的替代方法。
104.图13示出了使用带电粒子的多束处理样品208的方法的框架。该处理可以包括在样品208之上扫描多束以使带电粒子从样品208发射。发射的带电粒子可以被检测并且用于确定关于样品208的信息。该方法可以使用带电粒子工具(其可以称为带电粒子系统)来实现。带电粒子工具可以包括带电粒子评估工具或由其组成。带电粒子工具包括载物台209。载物台209可以采取上面参考图1-图3描述的任何形式。载物台209被配置为例如使用样品保持器207来支撑样品208。载物台209可以被配置为在不同的方向上移动和步进样品208。载物台在子束的路径上的移动可以称为相对于彼此扫描子束和样品。样品208具有样品表面。带电粒子工具包括柱。柱将带电粒子的子束的多束引导到样品表面上。柱可以被配置为朝向样品引导和偏转(即，调节子束的路径的方向)。柱在子束上的这种操作称为相对于彼此扫描子束和样品。因此，子束相对于样品的扫描可以通过子束上的柱和/或载物台相对于子束的路径对样品的位置的操作来导出。因此，柱可以被配置为引导和扫描子束的多束。子束的多束可以称为子束的阵列。柱可以将子束的多束引导到样品表面的一部分上。该部分的局部可以被分配给每个子束。载物台209和柱被控制，使得该部分被子束扫描。柱可以包括上面参考图1-图10描述的任何电子光学系统或由其组成。
105.该工具被配置为控制载物台209和柱依次执行步骤s1-s5(即，s1、然后s2、然后s3、然后s4、然后s5)。载物台209和柱可以由控制器50控制，例如如以上参考图1所述。控制器50可以包括提供期望功能所必需的数据处理硬件、固件、软件和/或计算机控制的致动器、传感器等的任何适当组合。控制器可以被配置为控制柱进行扫描并且控制载物台209移动和步进。
106.在如图14中针对多束的单个示示例光束所例示的步骤s1中，载物台209用于在平行于第一方向的方向上(例如，沿着图14所示的水平路径721中的一个水平路径)移动样品208，同时柱用于在与第二方向平行的方向上(例如，沿着图14所示的垂直路径722)在样品表面之上重复扫描多束。例如，柱可以包括静电偏转器，该静电偏转器被配置为在步骤s1中在样品之上执行多束的扫描。偏转器可以采用上面参考图3-图10描述的任何形式。偏转器可以被实现为如图3中示例的微距扫描偏转器265，或者被实现为扫描偏转器阵列。样品表面上的细长区域724由此利用每个子束进行处理。因此，控制器可以被配置为使得样品表面相对于子束阵列在一个方向上移动(例如，使用载物台209)，同时子束在不同方向上在样品表面之上重复扫描(例如，通过柱)。从而处理相应子束处理区(参见下文)的细长区域。例如，在图14的布置中，该操作可以使得最上面的细长区域724由与图14所示的区域相对应的子束处理。路径721和722以及细长区域724被示意性地示出为在图中可见。在实践中，路径721和722将更紧密地间隔开，并且更多细长区域724将被处理。例如，细长区域724的宽度(可以由静电偏转的可用范围限定)通常可以在0.5-2.0微米的范围内。例如，细长区域724的长度(可以由多束中的子束的节距限定)通常可以在50-500微米的范围内。
107.在图14的示例中，第一方向和第二方向是水平和垂直的(在页面的平面中)。因此，在该示例中，第一方向和第二方向彼此垂直。因此，样品表面相对于子束阵列的移动(可以是连续移动)(例如，沿着路径721)可以在与子束的扫描正交的方向上。在其他实施例中，第一方向和第二方向相对于彼此倾斜。
108.在步骤s2中，载物台209用于在与第一方向倾斜或垂直的方向上移位样品208。在图14的示例中，样品208在垂直于第一方向的方向上移位(例如，在页面的平面中垂直向下)。样品208的这种移位可以称为一个步进。因此，载物台209可以被配置为使样品208步进。因此，样品表面沿着路径721相对于子束阵列的移动可以在与载物台209的步进正交的方向上。例如，在步骤s1的一次迭代中处理了图14中最上面的细长区域724之后，可以移动载物台209，以便使子束与下一水平路径721对准，为步骤s1的下一次迭代做好准备(该移动可以称为步进)。可选地，子束在路径721之间在与第一方向倾斜或垂直的方向上的步进对应于细长区域724垂直于第一方向的尺寸。
109.在步骤s3中，步骤s1和s2重复多次，以利用每个子束进一步处理细长区域724。因此，步骤s1的下一次迭代可以处理从顶部起的第二细长区域724，步骤s1的后续迭代可以处理从底部起的第三细长区域724，等等。所得到的多个已处理细长区域724(其可以替代地称为“已处理条带”)限定针对每个子束的子束处理区740(其替代地称为“已处理区”)。因此，多个细长区域724一起限定每个子束处理区740。每个子束处理区与相应子束相关联。载物台209的每个步进(例如，在步骤s2中)因此可以包括相对于与每个子束相关联的子束处理区740内的细长区域724的步进。因此，每个步进足够小，使得每个子束在每个步进之后保持在将成为与该子束相关联的子束处理区740的区域内。在子束处理区740中形成最终细长区域724之后，步骤s2可以可选地省略。在图14所示的布置中，从一个细长区域724到下一细长区域724的步进在图14的方向上向下执行。在其他布置中，从一个细长区域724到下一细长区域的步进可以在相反的方向上(在图14的方向上向上)执行。因此，载物台209使样品208在相对于第一方向成角度(即，倾斜或垂直)的方向上步进移位。载物台209在步进之间移动样品以平行于第一方向移动样品。在样品平行于第一方向的移动过程中，柱在不同于第一方向的方向上在样品表面之上重复扫描多束。这种重复扫描使得，对于每个步进，每个子束扫描分配给子束的样品表面的部分的一局部的细长区域。
110.在步骤s1的每次迭代之后，步骤s2中样品的移位的距离使得每个子束处理区740中的多个已处理细长区域724部分地重叠(如图14所示)或连续。因此，样品208在连续步进中在与第一方向倾斜或垂直的方向上由载物台209移动的距离可以小于在平行于第二方向的多束的重复扫描期间多束的最大扫描范围。在一些实施例中，细长区域724被布置为重叠一定量，该量有效地补偿缺陷，诸如从子束到子束的偏转强度的变化。在一些实施例中，例如，重叠在细长区域724的宽度的5％-10％的范围内。对于1.0微米的典型偏转范围，这将对应于50nm-100nm范围内的重叠。
111.因此，提供了一种带电粒子工具，该工具具有被配置为将带电粒子的子束的多束引导到样品表面上的柱。样品表面的部分对应于面对样品表面的柱的多束输出区域(替代地，其可以简称为“输出区域”)。多束输出区域可以对应于柱的部分，通过该部分，多束朝向样品208被输出。多束输出区域的大小和形状可以由柱中的物镜阵列来限定。多束输出表面的大小和形状可以基本等于物镜阵列的最靠近样品208的部分的尺寸和形状。因此，样品表
面的部分的尺寸和形状可以由物镜阵列和/或物镜阵列的最靠近样品208的部分来限定。该工具被配置为控制载物台209和柱，使得该部分被多束的子束扫描，该部分的局部被分配给每个子束。扫描可以如上面参考步骤s1-s3所描述的那样执行。因此，载物台209可以在连续步进中在与第一方向倾斜或垂直的方向上移位样品208，并且在每个步进中，在平行于第一方向的方向上移动样品208，使得在每个步进，每个子束在平行于第一方向的方向上在对应的局部之上扫描。在样品208在平行于第一方向的方向上移动期间，柱可以在平行于第二方向的方向上在样品表面之上重复扫描多束。
112.图14中仅针对单个子束描述了步骤s1-s3的过程，但针对所有子束并行执行。也就是说，步骤s1至s3的处理可以由具有其相应子束处理区740的每个子束同时执行。这是因为，在步骤s1中，多束作为一个整体被扫描。因此，子束处理区740的数目将与子束的数目相同。
113.在步骤s4中，载物台用于将样品移位等于多束中的子束在样品表面处的节距的至少两倍的距离。这种移位可以称为跳跃移位。移位的距离可以远大于节距的两倍，可选地与样品表面处的多束的总体尺寸一样大(如下面进一步详细讨论的)。移位的距离甚至可以在样品(例如，晶片)处具有相同数量级的尺寸。不同的多束大小的区域不必相邻。对于某些应用，这可以是需要的(例如，扫描大的连续区域)。对于其他应用，可能需要扫描样品的不同区域。因此，移动样品，使得样品表面的新区域在柱的多束输出区域下方移动。通常，对于连续新区域的移动是在第一方向或第二方向上。然而，移动可以在样品表面的任何区域的任何方向上。
114.在步骤s5中，在步骤s4的移位之后，从样品的新位置开始重复步骤s1-s4。因此，可以多次执行连续步进中的多束的扫描(例如，步骤s1-s3)，以利用每个子束形成对应的多个子束处理区，并且载物台209可以在每次执行连续步进之后执行跳跃移位(例如，步骤s4)。
115.在一些实施例中，在步骤s1中(例如，在柱在平行于第二方向的方向上重复扫描多束期间)由柱扫描多束的最大范围小于多束中的子束在样品表面处的最小节距，可选地小于其50％，可选地小于其10％，可选地小于其5％，可选地小于其2％，可选地小于其1％，可选地小于其0.5％。如以上参考图11和图12所述，多束中的子束可以在由网格位置702限定的网格中提供。子束的节距可以是指网格位置702的节距。沿着网格的不同主轴的节距可以是不同的。最小节距可以是沿着具有最小节距的主轴的节距。与如以上参考图11所述的布置(称为跳跃和扫描方法)不同，本实施例因此可以应用于最大扫描范围小于子束的节距的情况。因此，该方法可以高效地应用于具有物镜阵列组件的实施例，例如上面参考图1-图10描述的那些。
116.在一些实施例中，步骤s1-s3的每次执行限定彼此部分地重叠或连续的至少一组子束处理区740，从而处理比任何个体子束处理区740大的连续区域。在一个实施例中，这是通过将步骤s1中样品的移动距离设置为基本等于第一方向上多束中的子束在样品表面处的节距来实现的。因此，每个步进中样品208在平行于第一方向的方向上的移动距离可以基本等于第一方向上多束中的子束在样品表面处的节距。因此，由相邻子束同时形成的子束处理区740彼此重叠或连续。
117.图15和图16示出了多束中的子束网格的几何形状(由子束的网格位置702限定)与通过执行图13的方法获取的子束处理区740的几何形状之间的示例关系。该示例证明了子
束网格的对称性不需要与子束处理区740的对称性相同。在所示的示例中，子束被提供在六边形网格(即，具有六边形对称性的网格)上，而子束处理区740是矩形的。平行于第一方向(在所示的方向上水平)的样品表面的连续覆盖是通过将步骤s1中样品208的移动距离711布置为等于第一方向上子束网格的节距711(即，以网格位置702为中心的镶嵌六边形的宽度)来实现的。因此，与每个子束相关联的细长区域和/或子束处理区的长度可以等于节距711。平行于第二方向(垂直于所示方向)的样品表面的连续覆盖是通过将步骤s2中移位的累积距离712(例如，路径724在样品表面的已处理区之上的步进，在本示例中，该步进是在与第二方向平行的方向上执行的)布置为等于第二方向上子束网格的节距712来实现的。也就是说，第二方向上子束网格的节距可以等于步骤s2中移位方向(例如，平行于第二方向)上细长区域的宽度的累积距离。子束网格的节距可以由相应子束的已处理区之上的细长区域的数目来确定；例如考虑到细长区域的宽度，例如在第二方向上。子束的已处理区之上的细长区域的数目可以比样品表面的已处理区之上的路径724的步进的数目多一个。
118.在一个特定的示例中，子束以70微米节距的六边形阵列提供，每个子束将在70μm
×
60.6μm的矩形区域(限定子束处理区740)之上扫描，以扫描连续区域(60.6是因为而产生的)。在一个物镜视场为1微米的示例中，为了覆盖70μm
×
60.6μm的一个区域，将需要对1.01μm宽和70μm长的细长区域724进行60次扫描。因此，与子束相关联的表面的子束处理区(诸如矩形区域)在第二方向上的尺寸等于步进方向上细长区域的宽度在子束的已处理区之上的累积距离，例如在步骤s2，例如在第二方向上。注意：在不同的布置中，子束可以以具有不同形状的网格的阵列提供，例如平行四边形、菱形、矩形或正方形。对于光束布置的每个形状，子束处理区740可以是矩形的。
119.在一些实施例中，步骤s2中样品的移位平行于第二方向(即，平行于步骤s1中多束在样品之上的扫描方向)。
120.在一些实施例中，步骤s1中的柱在样品208之上的多束扫描的路径722全部在同一方向上(即，在样品在平行于第一方向的方向移动期间，多束在平行于第二方向的方向上在样品表面之上的扫描都可以在同一方向上执行)，如图14所示。在这样的布置中，扫描的路径722的方向可以称为步进式。这种方法可以促进从一次扫描到下一次扫描的扫描过程的均匀性和/或可以允许更容易地校正误差。例如，在s1期间由柱进行的扫描全部在同一方向上执行(即，步进式)的情况下，偏转器与检测器之间的同步中的失配可能导致图案的偏移。这样的偏移可以在图像的下游处理中被校正。然而，在s1期间由柱进行的扫描在交替方向上执行的情况下，偏转器与检测器之间的同步中的失配可能导致图案的模糊(因为图像的交替像素行上下移动)。这种模糊更难被校正。在其他实施例中，如图17所示，在步骤s1中由柱在样品209之上对多束的扫描是在交替方向上执行的(例如，在图17所示的方向上按上下上下上等顺序执行)。在这种布置中，扫描路径722的方向可以称为连续的和曲折的。与步进方法相比，将扫描路径722布置为连续可以减少带宽要求。
121.在一些实施例中，如图14所示，在重复执行步骤s1和s2期间，步骤s1中样品208的移动是在交替的方向上执行的(例如，使得路径721在图14所示的方向上遵循右左右左右等的顺序)。在这样的布置中，顺序路径721的方向可以称为连续的和曲折的。这种方法使样品208移动的总距离最小化。在其他实施例中，如图18所示，在步骤s1和s2的重复执行期间，步
骤s1中样品208的移动全部在同一方向上，例如跨子束节距处理区740。在这样的布置中，顺序路径721的方向可以称为步进状。
122.在一些实施例中，如图19所示，载物台209(例如，图2所示)包括独立可致动的长行程载物台209a和短行程载物台209b。长行程载物台209a的最大运动范围比短行程载物台209b的最大运动范围长。在一些实施例中，短行程载物台209b由长行程载物台209a支撑。长行程载物台209a的移动引起短行程载物台209b的对应移动，而不致动短行程载物台209b。长行程载物台209a可以被配置为在相对较长的距离上提供相对粗略的位置控制。短行程载物台209b可以被配置为在较短距离上提供更精细的位置控制。在一个实施例中，由短行程载物台提供的运动范围可以是1mm或更小，即相对于长行程载物台的位置在大小上的移位为0.5mm或更小。
123.在一些实施例中，步骤s1-s3中样品208的移动(例如，在连续步进中的多束扫描期间)仅使用短行程载物台209b来执行。因此，长行程载物台209a可以保持在相同的位置和/或未致动，同时限定多束的子束处理区740的所有细长区域724被形成用于步骤s1-s3的单个执行。这种方法，在扫描期间仅使用短行程进行移动，确保了准确和可重复的样品运动，从而确保了子束处理区740被准确和可靠地处理。
124.在一些实施例中，步骤s4中样品208的移动(例如，在每次跳跃移位期间)优选地仅使用长行程载物台209b来执行。这种移动可以在不干扰短行程相对于长行程的相对定位的情况下快速实现。在其他实施例中，短行程还在通过长行程的跳跃移位期间移动样品，使得可以(例如，在跳跃移位之后)重新开始在样品的新部分之上的连续步进中对多束的扫描。有利地，在新位置处的移动可以重新开始以开始对样品的新部分的处理，而不涉及短行程相对于光束路径定位样品表面。
125.在一些实施例中，步骤s4中样品的移位(例如，在每次跳跃移位期间)是相对于电子光学柱的面对样品的面对表面，诸如检测器。这样的面对表面可以面对在载物台上定向并且被配置为在操作期间可暴露于光束的载物台的任何特征，诸如载物台的远离样品的表面和电子光学传感器。这种柱的检测器可以是电子光学柱的元件，该元件在使用中定位得最靠近样品。柱的面对样品的表面和样品可以在处理期间彼此接近地定位，以便优化检测器的性能。样品可以相对于柱定位，以优化子束的参数，诸如聚焦。在以下描述中，使用了样品的定位，尽管这也应当被理解为至少柱的面对表面的移动，因为检测器可以是可致动的，参见2019p00407ep02，其至少关于可致动检测器通过引用并入本文。
126.在一些实施例中，步骤s4中样品的移位(例如，在每次跳跃移位期间)是在与步骤s1-s3中样品的移动期间(例如，连续步进中的多束扫描期间)相比样品更远离柱的情况下执行的。这可以例如通过使用载物台209将样品208移动远离柱(例如，通过降低样品208)和/或通过使用柱将柱的一部分(诸如检测器)移动远离样品208(例如，通过升高检测器)来实现。替代地表示，样品与柱之间的间隙可以在跳跃移位之间减小，例如通过升高样品、降低柱的至少一个元件(诸如检测器)。因此在样品208与柱之间提供相对移动，以增加它们之间的距离。相对运动可以是垂直和/或平行于柱的电子光轴。相对移动可以在步骤s4中样品的移位之前和/或之后进行。因此，样品208通过跳跃移位序列的移动可以包括使样品沿着光束路径相对移位。特别地，样品沿着光束路径的相对移位可以包括在以跳跃移位移动样品之前增加样品与柱之间的距离。样品208沿着光束路径的相对移位还可以包括在样品以
跳跃移位移动之后减小样品208与柱之间的距离。
127.在步骤s4中执行样品的移位，其中样品的位置与步骤s1-s3中样品的移动期间相比更远离柱，这降低了样品208与柱之间碰撞的风险，尤其是柱的靠近样品的局部。该方法可以降低与柱的元件碰撞的风险，柱的元件在操作中可以靠近样品，例如降低与柱中的检测器碰撞的风险。检测器可以被配置为检测从样品208发射的带电粒子，并且在子束在样品表面之上(例如，面对表面)的扫描期间可能需要被提供为相对靠近样品208；参见例如参考图7-图10描述和所示的检测器。样品与柱的面对表面之间的距离可以小于300微米、小于200微米、小于100微米、在50到5微米之间或在30到10微米之间。在步骤s4中样品的移位期间，例如在跳跃移位期间，样品与柱的面对表面之间的距离可以在1mm到100微米之间。这种碰撞风险的降低可以是有益的：在步骤s4中涉及的相对较长的移动期间；和/或减少对复杂传感器系统的需要，例如检测柱的靠近样品的局部的样品的相对位置；和/或减少对控制技术的需要，以减少在这种长样品移动期间发生碰撞的风险。这种移动可以在1mm到300mm之间。
128.如图20所示，柱的印痕732可以被限定为样品表面上围绕所有子束处理区的最小边界框。因此，印痕732的轮廓或边界对应于(例如，相同)围绕所有子束处理区的样品表面上的最小边界框的轮廓。由最小边界框包围的子束处理区是在跳跃移位之间在样品的单个位置(可以称为单个标称处理位置)处形成的子束处理区。该单个位置可以对应于长行程载物台209a的单个位置。单个位置可以对应于连续步进中的多束扫描的单个执行，诸如来自步骤s1-s3的单个执行(例如，对于长行程载物台209a的一个位置)。在包括步骤s1-s3的布置中，柱的印痕732的轮廓因此可以被限定为对应于样品表面上的最小边界框的轮廓，该最小边界框围绕步骤s1-s2的单个执行的所有子束处理区。柱的印痕的大小和形状可以由柱的多束输出表面(例如，物镜阵列的最靠近样品208的部分)的大小和形状来限定。在一些实施例中，步骤s4中样品208的移位的距离(由从一个印痕732的中心730指向另一印痕732的中心730的箭头734示意性地指示)基本等于或大于印痕的平行于移动方向的尺寸735。步骤s4中的移动方向可以平行于第一方向(对应于步骤s1中样品208的移动方向)或平行于第二方向(对应于步骤s2中样品208的可能移动的方向)，或者，如图20所示，在不同的方向上。
129.在一些实施例中，如图21-图23所示，步骤s1-s3的执行(例如，连续步进中的多束扫描的每次执行)限定多组子束处理区。每组子束处理区可以位于印痕732的相应部分中。这些组的位置241a-f(以下称为“组位置”241a-f)在图21-图23中示意性地表示为用六边形填充。
130.每个填充的六边形表示与单个子束相对应的区域(在六边形网格上)。由于多束的对称性，六边形形状是六边形。每个六边形表示分配给单个子束的子束的多束(也可以称为子束阵列)的一部分。
131.六边形以外的镶嵌形状适用于具有不同对称性的多束。如以上参考图15和图16所述，由于在样品之上扫描子束的方式，在这些组位置处的子束处理区通常是正方形或矩形的。子束处理区的形状因此可以不同于分配给每个子束的多束的部分的形状。与每个子束相关联的子束处理区的面积可以等于分配给子束的多束的部分的面积。
132.图21和图22中的未填充六边形表示不存在子束的区域。与未填充的六边形或单元相对应的印痕的这种区域可以称为未填充印痕部分。这种未填充印痕部分可以在一个方向
上跨印痕延伸，例如从印痕的一侧延伸到相对侧。例如，这可以是期望的，以允许用于热调节的空间，例如冷却、布置或柱中的其他特征(例如，用于增强机械刚度的间隔件；和/或去往/来自检测器或电子光学元件的数据信号线和/或电源线)。参见2013年9月18日公布的专利公开ep2638560，其通过引用并入本文，涉及结合了热调节装置的孔隙阵列。
133.当执行步骤s1-s3时，子束处理区被限定在样品表面上与填充六边形相对应的每个区域处。因此，每组子束处理区由一组连续的填充六边形表示(即使子束处理区本身通常是正方形或矩形)。每组内的子束处理区彼此部分地重叠或连续，并且与其他组的子束处理区分离。因此，每组中的子束处理区互连，可以称为互连子束处理区或连续子束处理区(或“互连区域”)。这些组彼此分开。因此，每组中的子束处理区与每个其他组的子束处理区分离(不互连)。在所示的示例中，对于步骤s1-s3(图21中的241a-c和图22中的241d-f)的每次执行，在三个对应区域处存在三组。
134.步骤s4中样品的移位(例如，跳跃移位)使得来自步骤s1-s3的一次执行(例如，在连续步进中扫描多束)的多组子束处理区相对于来自步骤s1-s3的另一执行的多组子束处理区被定位，以形成扩大的连续的至少一组子束处理区。扩大组包括多组子束处理区中的两组或更多组。例如，如图21-图23所示，这可以通过将步骤s4中样品208的移位布置为使得扩大组通过交错由步骤s1-s3的不同执行生成的组来形成来实现。
135.在所示的示例中，在步骤s1-s3的第一次执行中形成三组子束处理区。这三组位于组位置241a-c，如图21所示。然后，在步骤s4中，样品208被移动，例如步进到新的位置(例如，另外的跳跃移位)。该移动导致步骤s1-s3的第二次执行，如图22所示，其在样品表面的不同组位置241d-f处限定更多的子束处理区。因此，步骤s1-s3的每次执行都是利用处于不同标称处理位置的载物台来执行的。这可以通过载物台执行跳跃移位序列来实现，以使样品208相对于柱移动通过对应标称处理位置序列(其可以被简单地称为处理位置，尽管载物台的一些小的移动可以发生在每个这样的处理位置，如下文所解释的)。
136.在每个标称处理位置处，在样品表面之上扫描多束，以使用每个子束处理子束处理区。所得到的子束处理区包括多组互连子束处理区(其可以称为连续子束处理区)。这些组彼此分开。当载物台处于标称处理位置处时，可以发生载物台的小移动(例如，上面参考步骤s1-s3描述的小移动)。
137.每个跳跃移位比在每个标称处理位置处进行的任何小移动都要长，通常要长很多倍。跳跃移位等于或大于多束在样品表面处的节距的两倍，可选地长很多倍。在实践中，一个实施例具有长很多倍的跳跃移位，例如节距的10到100倍。互连子束处理区的对应连续区域可以是对应数目的柱的子束处理区宽，例如10到100。如上所述，在某些布置中，跳跃移位在1mm到300mm之间。在使用交错的布置中，跳跃移位通常可以朝向范围的下端，例如大约是光束节距的10倍。在不使用交错的情况下，跳跃移位也可以朝向范围的下端，但也可以更大。
138.在一些布置中，标称处理位置使得在其中一个标称处理位置处形成的多组互连子束处理区中的至少一组在在标称处理位置中的不同标称处理位置处形成的多组互连子束处理区中的至少两组之间交错。这在图21-图23中例示，并且在下文中参考在每个标称处理位置执行步骤s1-s3的情况进一步详细描述。在其他布置中，除了步骤s1-s3之外的步骤可以用于在每个标称处理位置处产生多组互连子束处理区。
139.在图21-图23的示例中，图21所示的组位置241a-c相对于图22所示的组位置241d-f移位，以便交错。在该示例中，步骤s1-s3的两次执行的累积效果导致多组子束处理区如图23所示限定。(注意，图23示出了第一次执行较低，例如，由网格的两个单元进行的两次执行之间样品的移动正交地移位。该细节不是必需的，只是为了能够注意到每次执行的不同组位置。)因此，多组子束处理区连接在一起以形成扩大的一组子束处理区。扩大组中的子束处理区互连并且包括至少一个交错组。扩大的一组子束处理区(例如，通过交错较小的多组子束处理区而形成)允许连续覆盖样品表面的大区域，即使在提供了防止由多束的子束相应地完全覆盖处理区的特征(诸如冷却布置)的情况下也是如此。为了实现交错，多组子束处理区的宽度可以类似于组之间的间隔。因此，一组子束处理区和与未填充印痕部分相对应的样品表面可以具有相似的宽度，例如两个或更多个子束处理区宽。因此，一组子束处理区可以映射到先前未填充印痕部分上，使得多组子束处理区能够交错并且允许对样品表面的连续覆盖。因此，未填充印痕部分的总宽度可以包括高达印痕宽度的百分之五十。在涉及这种交错的实施例中，样品在跳跃移位中的移位的距离(例如，在步骤s4中)将小于(少于)平行于移动方向的印痕的尺寸(例如，与上面参考图20描述的情况相反)。因此，这样的印痕可以具有子束处理区的节距的六倍或更多倍的宽度。这样的布置将在未填充部分的任一侧具有两组。在不同的布置中，印痕的尺寸可以是所需要的子束处理区的多个节距，具有多个所需要的组。未填充印痕部分的数目可以对应于组的数目或者少一个。
140.因此，例如多束的子束阵列可以具有二维，例如，子束以二维布置。在阵列的一个维度中，阵列包括至少三个、优选地至少四个子束。至少四个子束被包括在至少两组和至少一个未填充部分(或未填充印痕部分)中。未填充部分各自在两组之间，或者在两组之间交错。组和未填充部分在阵列的另一维度上跨阵列延伸，例如具有多个子束节距的维度，例如大于两个、三个、五个、十个、五十个、一百个或更多个。
141.本公开的实施例在以下编号的条款中限定。
142.条款1.一种带电粒子工具(或系统)，包括：载物台，用于支撑具有样品表面的样品；以及柱，被配置为将带电粒子的子束的多束引导到所述样品表面上，其中所述工具被配置为控制所述载物台和所述柱依次执行以下操作：(a)使用所述载物台在平行于第一方向的方向上移动所述样品，同时使用所述柱在平行于第二方向的方向上在所述样品表面之上重复扫描所述多束，从而利用每个子束处理所述样品表面上的细长区域；(b)使用所述载物台在与所述第一方向倾斜或垂直的方向上移位所述样品；以及(c)多次重复(a)和(b)以利用每个子束进一步处理细长区域，所得到的多个已处理细长区域限定针对每个子束的子束处理区。
143.条款2.根据条款1所述的工具(或系统)，其中(a)中由所述柱对所述多束的最大扫描范围小于所述多束中的所述子束在所述样品表面处的最小节距。
144.条款3.根据条款1或2所述的工具(或系统)，其中(b)中所述样品的所述移位的距离使得每个子束处理区中的所述多个已处理细长区域部分地重叠或连续。
145.条款4.根据条款1至3中任一项所述的工具(或系统)，其中(a)中所述样品的所述移动距离基本等于所述第一方向上所述多束中的所述子束在所述样品表面处的节距。
146.条款5.根据条款1至4中任一项所述的工具(或系统)，其中(a)-(c)的执行限定彼此部分地重叠或连续的至少一组子束处理区。
147.条款6.根据任一前述条款所述的工具(或系统)，其中(b)中所述样品的所述移位平行于所述第二方向。
148.条款7.根据任一前述条款所述的工具(或系统)，被配置为使得(a)中由所述柱进行的所述多束在所述样品之上的所述扫描全部在同一方向上执行。
149.条款8.根据条款1至6中任一项所述的工具，被配置为使得(a)中由所述柱进行的所述多束在所述样品之上的所述扫描在交替方向上执行。
150.条款9.根据任一前述条款所述的工具(或系统)，被配置为使得在(a)和(b)的重复执行期间(a)中所述样品的所述移动在交替方向上。
151.条款10.根据条款1至8中任一项所述的工具(或系统)，被配置使得在(a)和(b)的重复执行期间(a)中所述样品的所述移动全部在同一方向上。
152.条款11.根据任一前述条款所述的工具(或系统)，其中所述工具还被配置为控制所述载物台和所述柱在步骤(a)-(c)之后依次执行以下操作：(d)使用所述载物台将所述样品移位等于所述多束中的所述子束在所述样品表面处的节距的至少两倍的距离；以及(e)重复(a)-(d)。
153.条款12.根据条款11所述的工具(或系统)，其中所述载物台包括独立可致动的长行程载物台和短行程载物台，所述长行程载物台的最大运动范围比所述短行程载物台的最大运动范围长。
154.条款13.根据条款12所述的工具(或系统)，被配置为在(a)-(c)中优选地排他性地使用所述短行程载物台移动所述样品。
155.条款14.根据条款12或13所述的工具(或系统)，被配置为在(d)中优选地排他性地使用所述长行程载物台移动所述样品。
156.条款15.根据条款11至14中任一项所述的工具(或系统)，其中所述工具被配置为使得(d)中所述样品的所述移位是在与(a)-(c)中所述样品的所述移动期间相比所述样品更远离所述柱被定位的情况下执行的。
157.条款16.根据条款11至15中任一项所述的工具(或系统)，其中：当所述柱的印痕被限定为所述样品表面上的最小边界框，所述最小边界框围绕来自(a)-(c)的执行的所有所述子束处理区时，(d)中所述样品的所述移位的距离基本等于或大于平行于所述移动方向的所述印痕的尺寸。
158.条款17.根据条款11至16中任一项所述的工具(或系统)，其中(a)-(c)的执行限定多组子束处理区，每组内的所述子束处理区彼此部分地重叠或连续并且与其他组的子束处理区分离。
159.条款18.根据条款17所述的工具(或系统)，其中(d)中所述样品的所述移位使得来自(a)-(c)的一次执行的多组子束处理区相对于来自(a)-(c)的另一执行的多组子束处理区被定位，以形成扩大的至少一组子束处理区，所述扩大的至少一组子束处理区包括所述多组子束处理区中的两组或更多组。
160.条款19.根据条款18所述的工具(或系统)，其中(d)中所述样品的所述移位使得所述扩大组通过将来自(a)-(c)的不同执行的组交错而形成。
161.条款20.根据条款17至19中任一项所述的工具(或系统)，其中：当所述柱的印痕被限定为所述样品表面上的最小边界框，所述最小边界框围绕来自(a)-(c)的执行的所有所
述子束处理区时，(d)中所述样品的所述移位的距离小于平行于所述移动方向的所述印痕的尺寸。
162.条款21.根据条款11至20中任一项所述的工具(或系统)，包括控制器，所述控制器被配置为控制所述载物台和所述柱、以及可选地静电偏转器执行(a)-(e)。
163.条款22.根据任一前述条款所述的工具(或系统)，还包括检测器，所述检测器被配置为检测从所述样品发射的带电粒子。
164.条款23.根据任一前述条款所述的工具(或系统)，其中所述柱包括静电偏转器，所述静电偏转器被配置为在(a)中在所述样品之上执行所述多束的所述扫描。
165.条款24.一种带电粒子工具(或系统)，包括：载物台，用于支撑具有样品表面的样品；以及柱，被配置为将带电粒子的子束的多束引导到所述样品表面上，所述样品表面的与所述柱的多束输出区域相对应的部分面对所述样品表面，所述工具被配置为控制所述载物台和所述柱，使得所述部分被所述多束的所述子束扫描，所述部分的一部分被分配给每个子束，其中：所述载物台被配置为在连续步进中在与第一方向倾斜或垂直的方向上移位所述样品，并且在每个步进中，在平行于所述第一方向的方向上移动所述样品，使得在每个步进中，每个子束在平行于所述第一方向的方向上在对应部分之上扫描；并且所述柱被配置为在所述样品在平行于所述第一方向的方向上移动期间在平行于第二方向的方向上在所述样品表面之上重复扫描所述多束。
166.条款25.一种带电粒子系统，包括：载物台，被配置为支撑并且在不同方向上移动和步进具有样品表面的样品；柱，被配置为将带电粒子的子束阵列引导和扫描到所述样品表面上，所述样品表面的子束处理区与所述子束阵列的相应子束相关联；以及控制器，被配置为控制所述柱进行扫描并且控制所述载物台进行移动和步进，其中所述系统被配置为：在一个方向上相对于所述子束阵列移动所述样品表面，同时在不同方向上在所述样品表面之上重复扫描所述子束，从而处理与相应子束相关联的所述子束处理区的细长区域；以及相对于所述子束处理区内的所述细长区域步进所述载物台。
167.条款26.根据条款25所述的系统，其中所述系统还被配置为还处理所述子束处理区的细长区域。
168.条款27.根据条款26所述的系统，其中所述系统被配置为处理另外的细长区域，以便限定相应子束的所述子束处理区。
169.条款28.根据条款25至27中任一项所述的系统，其中与每个子束相关联的所述子束处理区的长度等于所述子束阵列中的所述子束在所述样品表面处的节距。
170.条款29.根据条款25至28中任一项所述的系统，其中所述细长区域的长度等于所述子束阵列中的所述子束在所述样品表面处的节距。
171.条款30.根据条款25至29中任一项所述的系统，其中与每个子束相关联的所述子束处理区的面积等于分配给所述子束的所述阵列的一部分的面积。
172.条款31.根据条款30所述的系统，其中所述子束处理区的形状与所述部分的形状不同。
173.条款32.根据条款25至31中任一项所述的系统，被配置为使得所述样品表面相对于所述子束阵列的所述移动是连续移动。
174.条款33.根据条款25至32中任一项所述的系统，被配置为使得所述样品表面相对
于所述子束阵列的所述移动在与所述子束的所述扫描正交的方向上。
175.条款34.根据条款25至33中任一项所述的系统，被配置为使得所述样品表面相对于所述子束阵列的所述移动在与所述载物台的所述步进正交的方向上。
176.条款35.一种带电粒子系统，包括：载物台，用于支撑具有样品表面的样品；以及柱，被配置为将带电粒子的子束的多束引导到所述样品表面上，所述样品表面的部分对应于所述柱的面对所述样品表面的多束输出区域，所述系统被配置为控制所述载物台和所述柱，使得所述部分被所述多束的所述子束扫描，所述部分的局部被分配给每个子束，其中：所述系统被配置为控制所述载物台以在连续步进中在与第一方向倾斜或垂直的方向上移位所述样品，并且在每个步进中，在平行于所述第一方向的方向上移动所述样品，使得在每个步进中，每个子束在平行于所述第一方向的方向上在对应局部之上进行扫描；并且所述系统被配置为控制所述柱以在所述样品在平行于所述第一方向的方向上移动期间在平行于第二方向的方向上在所述样品表面之上重复扫描所述多束。
177.条款36.根据条款35所述的系统，其中在由所述柱在平行于所述第二方向的所述方向上的所述重复扫描期间由所述柱对所述多束的最大扫描范围小于所述多束中的所述子束在所述样品表面处的最小节距。
178.条款37.根据条款36所述的系统，其中所述系统被配置为使得由所述载物台在所述连续步进中的每个步进中在与所述第一方向倾斜或垂直的所述方向上对所述样品的移位的距离小于在由所述柱在平行于所述第二方向的所述方向上对所述多束的所述重复扫描期间由所述柱对所述多束的所述最大扫描范围。
179.条款38.根据条款35至37中任一项所述的系统，其中所述系统被配置为使得在每个步进中所述样品在平行于所述第一方向的所述方向上的移动距的离基本等于所述多束中的所述子束在所述第一方向上在所述样品表面处的节距。
180.条款39.根据条款35至38中任一项所述的系统，其中所述系统被配置为使得在所述样品在平行于所述第一方向的所述方向上的所述移动期间，所述多束在平行于所述第二方向的所述方向上在所述样品表面之上的所述扫描全部在同一方向上执行。
181.条款40.根据条款35至39中任一项所述的系统，其中所述系统被配置为使得所述多束的在所述连续步进中所述扫描利用每个子束处理子束处理区。
182.条款41.根据条款40所述的系统，被配置为：在所述连续步进中多次执行所述多束的所述扫描，以利用每个子束形成对应的多个子束处理区；并且优选地在所述多束的在所述连续步进中所述扫描的每次执行之后执行跳跃移位，所述跳跃移位包括将所述样品移位等于所述多束中的所述子束在所述样品表面处的节距的至少两倍的距离。
183.条款42.根据条款41所述的系统，其中：所述载物台包括独立可致动的长行程载物台和短行程载物台，所述长行程载物台的最大运动范围比所述短行程载物台的最大运动范围长；所述系统被配置为在所述多束在所述连续步进中的所述扫描期间排他性地使用所述短行程载物台来移动所述样品；并且所述系统被配置为在每次跳跃移位期间优选地排他性地使用所述长行程载物台来移动所述样品。
184.条款43.根据条款42所述的系统，其中所述系统被配置为使得所述样品在所述跳跃移位期间的所述移动是在与所述多束在所述连续步进中的所述扫描期间相比所述样品更远离所述柱的情况下执行的。
185.条款44.根据条款41至43中任一项所述的系统，其中：当所述柱的印痕被限定为所述样品表面上的最小边界框，所述最小边界框围绕来自所述连续步进中所述多束的所述扫描的一次执行的所有所述子束处理区时，优选地，每个跳跃移位的距离基本等于或大于平行于所述移位方向的印痕的尺寸。
186.条款45.根据条款41至43中任一项所述的系统，其中：在所述连续步进中所述多束的所述扫描的每次执行限定多组子束处理区，每组内的所述子束处理区彼此部分地重叠或连续，并且与其他组的子束处理区分离。
187.条款46.根据条款45的系统，其中所述跳跃移位中的至少一个跳跃移位使得来自所述多束在所述连续步进中的所述扫描的一次执行的多组子束处理区相对于来自所述多束在所述连续步进中的所述扫描的另一执行的多组子束处理区被定位，以形成扩大的至少一组子束处理区，所述扩大的至少一组子束处理区包括所述多组子束处理区中的两组或更多组。
188.条款47.根据条款46所述的系统，其中所述跳跃移位中的所述至少一个跳跃移位使得所述扩大组通过将来自所述多束在所述连续步进中的所述扫描的不同执行的组交错而形成。
189.条款48.一种带电粒子系统，包括：载物台，被配置为支撑和移动具有样品表面的样品；柱，被配置为将带电粒子的子束阵列引导和扫描到所述样品表面上；以及控制器，被配置为控制所述载物台和所述柱以：(a)在一个方向上相对于所述子束阵列移动所述样品表面，同时在不同方向上在所述样品表面之上重复扫描所述子束，从而利用每个子束处理所述样品表面上的细长区域；(b)相对于与每个子束相关联的所述样品表面的子束处理区内的所述细长区域移位所述载物台；以及(c)重复步骤(a)和(b)以利用每个子束处理多个细长区域，这些细长区域一起限定针对所述子束的所述子束处理区。
190.条款49.一种带电粒子系统，包括：载物台，被配置为支撑具有样品表面的样品；以及柱，被配置为将带电粒子的子束阵列引导到所述样品表面的部分上，所述部分的局部被分配给每个子束，所述载物台和所述柱被配置为被控制使得所述部分被所述子束扫描；所述载物台被配置为在相对于第一方向成角度的方向上在步进中和步进之间移位所述样品，以平行于所述第一方向地移动所述样品；以及所述柱被配置为：在所述样品在平行于所述第一方向的所述移动期间，在第二方向上在所述样品表面之上重复扫描所述多束，使得对于每个步进，所述子束阵列的每个子束扫描分配给所述子束的所述局部的细长区域。
191.条款50.根据条款49所述的系统，其中所述局部和/或所述细长区域的长度等于子束之间在所述样品表面处的节距。
192.条款51.一种带电粒子系统，包括：载物台，用于支撑具有样品表面的样品；以及柱，被配置为将带电粒子的子束的多束引导到所述样品表面上，其中：所述系统被配置为使所述载物台或所述载物台被配置为执行跳跃移位序列，以使所述样品相对于所述柱移动通过对应的标称处理位置序列，每个跳跃移位等于或大于所述多束在所述样品表面处的节距的两倍；所述系统被配置为：在每个标称处理位置处、在所述样品表面之上扫描所述多束，以利用每个子束处理子束处理区，所得到的子束处理区包括多组互连子束处理区，所述组彼此分离；并且所述标称处理位置使得在所述标称处理位置中的一个标称处理位置处形成的所述多组互连子束处理区中的至少一组在在所述标称处理位置中的不同标称处理位置
处形成的所述多组互连子束处理区中的至少两组之间被交错。
193.条款52.根据条款51所述的系统，其中所述跳跃移位中的至少一个跳跃移位小于平行于所述跳跃移位的方向的所述柱的印痕的尺寸，所述柱的所述印痕被限定为所述样品表面上的最小边界框，所述最小边界框围绕在所述标称处理位置中的一个处形成的所有所述子束处理区。
194.条款53.根据条款51或52所述的系统，其中所述交错形成包括所述至少一个交错组的扩大的一组互连子束处理区。
195.条款54.一种使用带电粒子的多束来处理样品的方法，包括：提供柱，所述柱被配置为将带电粒子的子束的多束引导到样品的样品表面上；并且依次执行以下步骤：(a)在平行于第一方向的方向上移动所述样品，同时使用所述柱在平行于第二方向的方向上在所述样品表面之上重复扫描所述多束，从而利用每个子束处理所述样品表面上的细长区域；(b)在与所述第一方向倾斜或垂直的方向上移位所述样品；以及(c)多次重复步骤(a)和(b)以利用每个子束进一步处理细长区域，所得到的多个已处理细长区域限定针对每个子束的子束处理区。
196.条款55.一种使用由柱提供的带电粒子的多束来处理样品的方法，所述柱被配置为将带电粒子的子束的多束引导到样品的样品表面上，所述方法包括：依次执行以下步骤：(a)在平行于第一方向的方向上，期望地相对于所述多束的路径，将所述样品移动基本等于所述多束中的所述子束在所述第一方向上在所述样品表面处的节距的距离，同时使用所述柱在平行于第二方向的方向上在所述样品表面之上重复扫描所述多束，期望地相对于所述多束的路径在所述样品表面之上重复扫描所述多束，所述第二方向期望地不同于所述第一方向，从而利用每个子束处理所述样品表面上的细长区域，期望地对应于所述子束在所述样品表面处的所述节距的长度；(b)在与所述第一方向倾斜或垂直的方向上移位所述样品，期望地相对于所述多束的路径移位所述样品，期望地可以是步进方向，期望地使得所述样品的所述移位的方向不同于所述第一方向并且优选地平行于所述第二方向；以及(c)多次重复步骤(a)和(b)以利用每个子束进一步处理细长区域，所得到的多个已处理细长区域限定针对每个子束的子束处理区，期望地针对每个子束的所述子束处理区在所述步进中的尺寸基本是在所述步进方向上的所述移位的累积，期望地针对每个子束的所述子束处理区在所述步进方向上的尺寸对应于所述子束处理区在所述第二方向上的所述节距，优选地所述细长区域累积到针对每个子束的所述子束处理区；期望地所述多束包括具有至少两个维度的子束阵列，并且期望地所述阵列包括在所述阵列的两个维度中的一个维度上的至少四个子束，优选地，所述至少四个子束被包括在至少两组中，并且未填充部分、优选地所述未填充部分在所述多组中的两组之间，所述多组和所述未填充部分在所述阵列的另一维度上延伸穿过所述阵列。
197.条款56.根据条款54或56所述的方法，其中(a)中由所述柱对所述多束的最大扫描范围小于所述多束中的所述子束在所述样品表面处的最小节距。
198.条款57.根据条款54或56所述的方法，其中(b)中所述样品的所述移位的距离使得每个子束处理区中的所述多个已处理细长区域部分地重叠或连续。
199.条款58.根据条款54至57中任一项所述的方法，其中(a)中所述样品的所述移动距离基本等于所述多束中的所述子束在所述第一方向上在所述样品表面处的节距。
200.条款59.根据条款54至58中任一项所述的方法，其中(a)-(c)的执行限定彼此部分地重叠或连续的至少一组子束处理区。
201.条款60.根据条款54至59中任一项的方法，其中(b)中所述样品的所述移位平行于所述第二方向。
202.条款61.根据条款54至60中任一项所述的方法，其中(a)中由所述柱在所述样品之上对所述多束的所述扫描全部在同一方向上执行。
203.条款62.根据条款54至60中任一项所述的方法，其中(a)中由所述柱在所述样品之上对所述多束的所述扫描在交替方向上执行。
204.条款63.根据条款54至62中任一项所述的方法，其中在(a)和(b)的重复执行期间，(a)中所述样品的所述移动是在交替方向上。
205.条款64.根据条款54至62中任一项所述的方法，其中在(a)和(b)的重复执行期间在(a)中所述样品的所述移动全部在同一方向上。
206.条款65.根据条款54至64中任一项所述的方法，还包括在步骤(a)-(c)之后至少依次执行以下步骤(d)和(e)，期望地，其中在步骤(a)-(c)之后包括在每个子束的所述子束处理区已经由所述多个已处理细长区域限定之后，期望地由相应子束限定之后：(d)使所述样品移位等于所述多束中的所述子束在所述样品表面处的节距的至少两倍的距离；以及(e)重复(a)-(d)。
207.条款66.根据条款65所述的方法，其中使用独立可致动的长行程载物台和短行程载物台移动所述样品，所述长行程载物台的最大运动范围比所述短行程载物台的最大运动范围长。
208.条款67.根据条款66所述的方法，其中在步骤(a)-(c)中优选地排他性地使用所述短行程载物台移动所述样品。
209.条款68.根据条款66或67所述的方法，其中在步骤(d)中优选地排他性地使用所述长行程载物台移动所述样品。
210.条款69.根据条款65至68中任一项所述的方法，其中(d)中所述样品的所述移位是在与(a)-(c)中所述样品的所述移动期间相比所述样品更远离所述柱被定位的情况下执行的。
211.条款70.根据条款65至69中任一项所述的方法，其中：当所述柱的印痕被限定为所述样品表面上的最小边界框，所述最小边界框围绕来自(a)-(c)的执行的所有所述子束处理区时，(d)中所述样品的所述移位的距离基本等于或大于平行于所述移动方向的所述印痕的尺寸。
212.条款71.根据条款65至70中任一项所述的方法，其中(a)-(c)的执行限定多组子束处理区，每组内的所述子束处理区彼此部分地重叠或连续并且与其他组的子束处理区分离。
213.条款72.根据条款71所述的方法，其中(d)中所述样品的所述移位使得来自(a)-(c)的一次执行的各组子束处理区相对于来自(a)-(c)的另一执行的各组子束处理区被定位，以形成扩大的至少一组子束处理区，所述扩大的至少一组子束处理区包括所述各组子束处理区中的两组或更多组。
214.条款73.根据条款72所述的方法，其中(d)中所述样品的所述移位使得所述扩大组
通过将来自(a)-(c)的不同执行的组交错而形成。
215.条款74.根据条款71至73中任一项所述的方法，其中：当所述柱的印痕被限定为所述样品表面上的最小边界框，所述最小边界框围绕来自(a)-(c)的执行的所有所述子束处理区时，(d)中所述样品的所述移位的距离小于平行于所述移动方向的所述印痕的尺寸。
216.条款75.根据条款54至74中任一项的方法，还包括检测从所述样品发射的带电粒子。
217.条款76.一种使用利用柱的带电粒子的多束来处理样品的方法，所述柱被配置为将带电粒子的子束的多束引导到所述样品的样品表面上，所述方法包括：通过对应标称处理位置序列以跳跃移位序列移动所述样品，每个跳跃移位等于或大于所述多束在所述样品表面处的节距的两倍；以及在每个标称处理位置处，在所述样品表面之上扫描所述多束，以利用每个子束处理子束处理区，所得到的子束处理区包括多组互连子束处理区，所述多组彼此分离，其中：所述标称处理位置使得在所述标称处理位置中的一个处形成的多组互连子束处理区中的至少一组在在所述标称处理位置中的不同标称处理位置处形成的所述多组互连子束处理区中的至少两组之间被交错。
218.条款77.根据条款76所述的方法，其中所述跳跃移位中的至少一个跳跃移位小于所述柱的印痕平行于所述跳跃移位的方向的尺寸，所述柱的所述印痕被限定为所述样品表面上的最小边界框，所述最小边界框围绕在所述标称处理位置中的一个处形成的所有所述子束处理区。
219.条款78.根据条款76或75所述的方法，其中所述交错形成包括所述至少一个交错组的扩大的一组互连子束处理区。
220.条款79.一种带电粒子系统，包括：载物台，用于支撑具有样品表面的样品；以及柱，被配置为将带电粒子的子束的多束引导到所述样品表面上，其中：所述系统被配置为使所述载物台通过对应处理位置之间的跳跃移位序列来移动所述样品，每个跳跃移位等于或大于所述多束在所述样品表面处的节距的两倍；所述系统被配置为在所述样品表面之上在每个标称处理位置处扫描所述多束，以利用每个子束处理子束处理区，所得到的子束处理区包括分离的多组连续子束处理区；并且所述处理位置使得在所述处理位置中的一个处形成的所述多组中的至少一组在在不同处理位置处形成的至少两组之间交错。
221.条款80.一种使用利用柱的带电粒子的多束来处理样品的方法，所述柱被配置为将带电粒子的子束的多束引导到所述样品的表面上，其中所述方法包括：使所述样品移动通过对应处理位置之间的跳跃移位序列，每个跳跃移位等于或大于所述多束在所述样品表面处的节距的两倍；在每个处理位置处，在所述表面之上扫描所述多束，以由每个子束处理子束处理区，所得到的子束处理区包括分离的多组连续子束处理区；并且所述处理位置使得在所述处理位置中的一个处理位置处形成的所述多组中的至少一组在在不同处理位置处形成的至少两组之间交错。
222.条款81.一种使用利用柱的带电粒子的多束来处理样品的方法，所述柱被配置为将带电粒子的子束的多束引导到所述样品的表面上，其中所述方法包括：使所述样品移动通过对应处理位置之间的跳跃移位序列，每个跳跃移位等于或大于所述多束在所述样品表面处的节距的两倍；以及在每个处理位置处，在所述表面之上相对扫描所述多束，以由每个子束处理子束处理区，从而处理包括一组连续子束处理区的子束处理区，其中所述样品通
过所述跳跃移位序列的所述移动包括沿着光束路径相对移位所述样品。
223.条款82.根据条款81所述的方法，其中所述样品沿着所述光束路径的所述相对移位包括在以跳跃移位移动所述样品之前增加所述样品与所述柱之间的距离。
224.条款83.根据条款82所述的方法，其中所述样品沿着所述光束路径的所述相对移位包括在以所述跳跃移位移动所述样品之后减小所述样品与所述柱之间的距离。
225.条款84.根据权利要求1至24、35至47、49至53和79至80中任一项所述的带电粒子工具(或系统)，其中所述多束包括以两个不同维度布置的子束阵列，优选地，所述维度中的至少一个包括三个或更多个子束。
226.条款85.根据权利要求25至34和29至50中任一项所述的带电粒子工具(或系统)，其中所述子束阵列包括以两个维度布置的所述子束，其中所述维度中的至少一个包括三个或更多个子束。
227.条款86.根据权利要求1至23、25至34、40至47、51至53、79至80和84或85中任一项所述的带电粒子工具或系统，其中所述处理区域包括所述样品暴露于子束的区域。
228.条款87.根据权利要求1至23、25至34、40至47、51至53和79至80、86以及85或84中任一项所述的带电粒子工具或系统，其中处理包括对所述样品进行评估，例如检查或执行量测。
229.条款88.根据权利要求54至78和81至83中任一项所述的方法，其中所述多束包括以两个不同维度布置的子束阵列，所述维度中的至少一个包括三个或更多个子束，
230.条款89.根据权利要求54至78、81至83和88中任一项所述的方法，其中所述处理区域包括所述样品暴露于子束的区域。
231.条款90.根据权利要求54至78、81至83、88和89中任一项所述的方法，其中处理所述样品包括对所述样品进行评估，例如检查或执行量测。
232.根据本公开的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、对样品进行定量测量(例如，特征的大小)的工具、或生成样品地图图像的工具。评估工具的示例是检查工具(例如，用于标识缺陷)、审阅工具(例如，用于对缺陷进行分类)和量测工具、或者能够执行与检查工具、审阅工具或量测工具(例如，量测检查工具)相关联的任何评估功能组合的工具。电子光学柱40可以是评估工具的组件；诸如检查工具或量测检查工具或电子束光刻工具的一部分。本文中对工具的任何引用旨在涵盖设备、装置或系统，该工具包括各种组件，这些组件可以并置也可以不并置，并且甚至可以位于单独的空间中，特别是例如用于数据处理元件。
233.术语“子束”和“束波”在本文中可以互换使用，并且都被理解为包括通过划分或拆分母辐射束而从母辐射束衍生的任何辐射束。术语“操纵器”用于涵盖影响子束或束波的路径的任何元件，诸如透镜或偏转器。
234.对沿着光束路径或子束路径对准的元件的引用被理解为是指相应元件沿着光束路径或子束路径定位。
235.对光学器件的引用被理解为表示电子光学器件。
236.说明书中对电子光学元件(诸如控制透镜和物镜)控制的引用旨在指代通过机械设计和设置操作施加电压或电势差的控制，即被动控制和主动控制，诸如通过电子光学柱内的自动控制或通过用户选择。主动或被动控制的偏好应当由上下文决定。
237.对可控制以便以某种方式操纵带电粒子束的组件或组件或元件系统的引用包括将控制器或控制系统或控制单元配置为以所述方式控制组件操纵带电粒子束，以及可选地使用其他控制器或设备(例如，电压源和/或电流源)来控制组件以这种方式操纵带电粒子束。例如，在控制器或控制系统或控制单元的控制下，电压源可以电连接到一个或多个组件，以将电势施加到组件，诸如在非限制列表中的控制透镜阵列250、物镜阵列241、聚光透镜231、校正器、准直元件阵列271和扫描偏转器阵列260。诸如载物台等可致动组件可以是可控的，以使用一个或多个控制器、控制系统或控制单元来控制组件的致动，从而相对于诸如光束路径等另一组件致动并且因此移动。
238.本发明可以体现为计算机程序。例如，计算机程序可以包括用于指示控制器50执行以下步骤的指令。控制器50控制电子束装置以向样品208投射电子束。在一个实施例中，控制器50控制至少一个电子光学元件(例如，多极偏转器或扫描偏转器260、265的阵列)对电子束路径中的电子束进行操作。另外地或替代地，在一个实施例中，控制器50控制至少一个电子光学元件(例如，检测器240)以响应于电子束对从样品208发射的电子束进行操作。另外地或替代地，计算机程序可以包括用于指示控制器50提供上面特别参考图13-图23描述的任何功能的指令，包括对要扫描的柱以及要移动和步进的载物台209的控制。
239.对上部和下部、向上和向下、上方和下方的引用应当理解为指代与入射到样品208上的电子束或多束的光束上游和光束下游方向平行(通常但不总是垂直)的方向。因此，对光束上游和光束下游的引用旨在指代与任何当前引力场无关的光束路径的方向。
240.虽然已经结合各种实施例描述了本发明，但考虑到本文中公开的本发明的说明书和实践，本发明的其他实施例对本领域技术人员来说将是很清楚的。本说明书和实施例仅被认为是示例性的，本发明的真实范围和精神由以下权利要求和条款指示。

技术特征：
1.一种使用由柱提供的带电粒子的多束来处理样品的方法，所述柱被配置为将带电粒子的子束的多束引导到样品的样品表面上，所述方法包括：依次执行以下步骤：(a)在平行于第一方向的方向上将所述样品移动基本等于所述第一方向上所述多束中的所述子束在所述样品表面处的节距的距离，同时使用所述柱在平行于第二方向的方向上在所述样品表面之上重复扫描所述多束，从而利用每个子束处理所述样品表面上的细长区域；(b)在与所述第一方向倾斜或垂直的方向上移位所述样品；以及(c)多次重复步骤(a)和(b)以利用每个子束进一步处理细长区域，所得到的多个已处理细长区域限定针对每个子束的子束处理区。2.根据权利要求1所述的方法，其中(a)中由所述柱对所述多束的最大扫描范围小于所述多束中的所述子束在所述样品表面处的最小节距。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中(b)中所述样品的所述移位的距离使得每个子束处理区中的所述多个已处理细长区域部分地重叠或连续。4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中(a)-(c)的执行限定彼此部分地重叠或连续的至少一组子束处理区。5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中(b)中所述样品的所述移位平行于所述第二方向。6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中(a)中由所述柱进行的所述多束在所述样品之上的所述扫描全部在同一方向上执行。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中(a)中由所述柱进行的所述多束在所述样品之上的所述扫描全部在交替方向上执行。8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在(a)和(b)的重复执行期间，在(a)中所述样品的所述移动全部在同一方向上。9.根据任一前述权利要求所述的方法，还包括在步骤(a)-(c)之后依次执行以下步骤，其中在步骤(a)-(c)之后包括在针对每个子束的所述子束处理区已经由所述多个已处理细长区域、期望地由相应子束限定之后：(d)使所述样品移位等于所述多束中的所述子束在所述样品表面处的节距的至少两倍的距离；以及(e)重复(a)-(d)。10.根据权利要求9所述的方法，其中使用独立可致动的长行程载物台和短行程载物台移动所述样品，所述长行程载物台的最大运动范围比所述短行程载物台的最大运动范围长。11.根据权利要求10所述的方法，其中在步骤(a)-(c)中优选地排他性地使用所述短行程载物台移动所述样品。12.根据权利要求10或11所述的方法，其中所述样品在步骤(d)中优选地排他性地使用所述长行程载物台被移动。13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其中(d)中所述样品的所述移位是在与(a)-(c)中所述样品的所述移动期间相比所述样品更远离所述柱被定位的情况下执行的。14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其中：
当所述柱的印痕被限定为所述样品表面上的最小边界框，所述最小边界框围绕来自(a)-(c)的执行的所有所述子束处理区，(d)中所述样品的所述移位的距离基本等于或大于所述印痕的平行于所述移动方向的尺寸。15.一种带电粒子系统，包括：载物台，用于支撑具有样品表面的样品；以及柱，被配置为将带电粒子的子束的多束引导到所述样品表面上，其中所述系统被配置为控制所述载物台和所述柱依次执行以下操作：(a)使用所述载物台在平行于第一方向的方向上将所述样品移动基本等于所述第一方向上所述多束中的所述子束在所述样品表面处的节距的距离，同时使用所述柱在平行于第二方向的方向上在所述样品表面之上重复扫描所述多束，从而利用每个子束处理所述样品表面上的细长区域；(b)使用所述载物台在与所述第一方向倾斜或垂直的方向上移位所述样品；以及(c)多次重复(a)和(b)以利用每个子束进一步处理细长区域，所得到的多个已处理细长区域限定针对每个子束的子束处理区。

技术总结
公开了带电粒子系统和用于使用带电粒子的多束处理样品的方法。在一种布置中，柱将带电粒子的子束的多束引导到样品的样品表面上。样品在平行于第一方向的方向上移动，同时柱用于在平行于第二方向的方向上在样品表面之上重复扫描多束。因此利用每个子束处理样品表面上的细长区域。样品在与第一方向倾斜或垂直的方向上被移位。该过程被重复以利用每个子束进一步处理细长区域。所得到的多个已处理细长区域限定每个子束的子束处理区。域限定每个子束的子束处理区。域限定每个子束的子束处理区。


技术研发人员：M
受保护的技术使用者：ASML荷兰有限公司
技术研发日：2021.11.25
技术公布日：2023/9/20