带电粒子束装置和用于操作带电粒子束装置的方法与流程

本公开的实施方式涉及一种带电粒子束装置、一种用于带电粒子束装置的孔径布置和一种用于操作带电粒子束装置的方法。本公开的实施方式特别地涉及电子束检查(ebi)。

背景技术：

带电粒子束装置在多个工业领域中具有许多功能，包括但不限于电子束检查(ebi)、在制造期间的半导体器件的临界尺寸(cd)测量、在制造期间的半导体器件的缺陷查验(dr)、用于光刻的曝光系统、检测装置和测试系统。因此，对在微米级和纳米级内将样本结构化、对其进行测试和检查有高需求。微米级和纳米级工艺控制、检查或结构化可以用带电粒子束(例如，电子束)来完成，该带电粒子束产生和聚焦在带电粒子束装置(诸如电子显微镜)中。带电粒子束与例如光子束相比因短波长而具有更高的空间分辨率。

高通量电子束检查(ebi)系统可以利用多束带电粒子束装置(诸如电子显微镜)，该多束带电粒子束装置能够在带电粒子束装置的单个柱内形成、聚焦和扫描多个一次带电粒子束。样品可以由经聚焦的一次带电粒子束阵列扫描，这又形成多个信号带电粒子束。单独信号带电粒子束可以映射到检测元件上。

在不同操作模式中操作带电粒子束装置可能是有益的。从一种操作模式切换到另一种操作模式可以包括大量硬件变化和/或二次成像或检测光学器件变化。硬件变化增加带电粒子束装置的停机时间。另外，硬件变化可能是麻烦的并可能只有高级技术人员才能完成。改变二次成像/检测光学器件可能包括耗时的重新校准。

技术实现要素：

鉴于上文，提供了一种带电粒子束装置和一种用于操作带电粒子束装置的方法。本公开的另外方面、益处和特征从权利要求书、说明书和附图中清楚。

根据本公开的一个方面，提供了一种带电粒子束装置。所述带电粒子束装置包括：带电粒子源，所述带电粒子源被配置为发射带电粒子束；可移动台，所述可移动台包括具有至少第一孔径阵列和第二孔径阵列的孔径阵列组件，其中所述第一孔径阵列包括两个或更多个第一孔径，并且所述第二孔径阵列包括两个或更多个第二孔径，其中所述第一孔径的大小不同于所述第二孔径的大小。所述可移动台被配置为使所述孔径阵列组件与所述带电粒子束对准。至少一个孔径阵列包括屏蔽件，诸如像用于屏蔽的衬管。

根据本公开的另一个方面，提供了一种用于操作带电粒子束装置的方法。所述方法包括操作所述带电粒子束装置和/或操作可移动台以改变与所述带电粒子束装置对准的孔径。

实施方式还针对用于进行所公开的方法的设备并包括用于执行每个所述的方法方面的设备零件。这些方法方面可以借助硬件部件、由适当软件编程的计算机、这两者的任何组合或以任何其它方式执行。此外，根据本公开的实施方式还针对用于操作所述设备的方法。所述方法包括用于进行所述设备的每一功能的方法方面。

附图说明

为了能够详细地理解本公开的上述特征的方式，可以参考实施方式得到以上简要地概述的本公开的更特定的描述。附图涉及本公开的实施方式并描述如下：

图1示出了根据本文所述的实施方式的带电粒子束装置的示意图；

图2示出了根据本文所述的实施方式的另一个带电粒子束装置的示意图；

图3a示出了根据本文所述的实施方式的带电粒子束装置的部段的示意图；

图3b示出了根据本文所述的实施方式的带电粒子束装置的部段的示意图；

图4示出了根据本文所述的实施方式的具有电连接的可移动台的示意图；

图5示出了根据本文所述的实施方式的用于操作带电粒子束装置的方法的流程图。

具体实施方式

现将详细地参考本公开的各种实施方式，这些实施方式的一个或多个示例在附图中示出。在附图的以下描述内，相同的附图标记是指相同的部件。仅描述相对于各别实施方式的差异。每个示例以解释本公开的方式提供，而不表示本公开的限制。另外，被示出或描述为一个实施方式的一部分的特征可以在其他实施方式上或结合其他实施方式使用以产生又进一步实施方式。描述旨在包括这样的修改和变化。

在不限制本申请的保护范围的情况下，在下文中，带电粒子束装置或其部件将被示例性地称为使用电子作为带电粒子的带电粒子束装置。然而，可以使用其他类型的一次带电粒子，例如离子。在通过带电粒子束(也被称为“一次带电粒子束”)辐照样本或样品时，形成诸如二次电子(se)的信号带电粒子，该信号带电粒子可以携带关于样品的形貌、化学成分和/或静电电位等的信息。信号带电粒子可以包括二次电子、反向散射电子和俄歇电子中的至少一种。信号带电粒子可以被收集并导引到传感器，例如闪烁体、pin二极管等。

高通量电子束检查(ebi)系统可以利用多束带电粒子束装置(诸如电子显微镜)，该多束带电粒子束装置能够例如在带电粒子束装置的单个柱内形成、聚焦和扫描多个一次带电粒子束或小束。样品可以由经聚焦的一次带电粒子小束的阵列扫描，这又形成多个信号带电粒子束或小束。单独信号带电粒子小束可以映射到一个或多个检测元件上。例如，为了改变孔径和/或小束数量，可以使孔径阵列组件与可移动台一起移动，以使至少一个孔径与带电粒子束对准。

克服本领域的至少一些问题的带电粒子束装置、用于带电粒子束装置的孔径布置和用于操作带电粒子束装置的方法是有益的。本公开特别地旨在提供一种具有可移动台的粒子束装置，该可移动台被配置为将孔径阵列组件的至少一个孔径与粒子束对准。

本公开使用两组或更多组开口。成组开口可以被称为“孔径阵列”。该开口可以被称为“孔径”。孔径可以产生带电粒子束的两个或更多个小束。两组或更多组开口可以随可移动台而移动，使得两组或更多组开口中的任一组第一开口定位在一次带电粒子束的束路径中，或两组或更多组开口中的第二组第二开口定位在一次带电粒子束的束路径中。第一开口和第二开口例如在直径上可以是不同的。第一开口可以用于(或至少部分地提供)第一操作模式，诸如成像模式，而第二开口可以用于(或至少部分地提供)第二操作模式，诸如充电模式。根据本公开的实施方式，可以提供可变电流多束系统，例如，使用可移动台的可变电流多束系统。

因此，本公开可以提供在不使束偏转的情况下改变束电流和/或孔径大小的快速方式。根据本公开的一个方面，提供一种带电粒子束装置。带电粒子束装置包括：带电粒子源，该带电粒子源被配置为发射带电粒子束；以及可移动台，该可移动台包括具有至少第一孔径阵列和第二孔径阵列的孔径阵列组件。例如，第一孔径阵列包括两个或更多个第一孔径，而第二孔径阵列包括两个或更多个第二孔径。可移动台被配置为使孔径阵列组件与带电粒子束对准。至少一个孔径阵列包括耦接到可移动台的屏蔽件，例如用于屏蔽的衬管。

如本文所述的带电粒子束装置和操作带电粒子束装置的方法、以及本文所述的其他实施方式允许针对多电子束系统以不同的分辨率和电流值进行工作。提供可移动台允许在孔径阵列之间进行改变。可移动台可以具有至少一个屏蔽管。与通过束偏转选择不同束限制孔径的单束电子显微镜相比，本公开的实施方式允许在用于多束应用的孔径阵列之间的改进的切换。在其上定位有若干孔径阵列的可移动台允许在孔径阵列之间进行选择，诸如像从一次带电粒子束产生多个一次带电粒子小束的分束器阵列。例如，可以在不使一次带电粒子束偏转的情况下提供在不同孔径大小之间的切换。因此，不同孔径阵列可以用作分束器，其从一次带电粒子束产生一次小束。根据本公开的各种实施方式，分束器阵列或分束器包括孔径阵列和电光元件(诸如偏转器)的阵列，以将一次束分成多个小束，即，在不同样本位置上的小束。本公开的实施方式提供两个或更多个分束器阵列，其中例如孔径阵列的孔径大小可以不同。

本公开可以利用电连接来将偏转器连接到例如计算机、或控制器、或在带电粒子束装置外的连接器。电连接可以是与例如导线、或导电材料(诸如金属、导电聚合物或其他导电介质)的连接，或它也可以通过柔性印刷电路板(pcb)进行连接。电连接可以是并联的。

根据本公开的实施方式，可以提供孔径阵列以将一次带电粒子束分成多个带电粒子小束。在具有两个或更多个分束器阵列的情况下，用于产生多个小束的每个分束器阵列包括多个偏转器。例如，可以为每个小束提供两个、四个或八个偏转电极。因此，有益地改进孔径阵列的连接以使得每个阵列能够进行操作。此外，有利地避免或将减小在不同小束的偏转电极之间的相互作用。因此，孔径的并联连接可以显著地减少连接数量。另外，具有连接到可移动台的柔性pcb的孔径阵列有益地改进可移动台的可移动范围。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的实施方式，可以用一个或多个柔性pcb来实现与可移动台上的电气部件的电连接，并且可以包含至少一个接地层。柔性pcb可以包含多于一个接地层，另外地或另选地，柔性pcb可以包含少于10个接地层。另外地或另选地，可以存在与可移动台上的电气部件的至少一个备用接地连接。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的实施方式，孔径阵列组件的孔径阵列可以包括孔径和偏转器。如上所述，可以为两个或更多个小束(例如，每个小束)提供偏转电极，所述偏转电极提供偏转单元。因此，本文所述的带电粒子束装置可以包括成像光学器件，其中产生一次带电粒子束的源成像在样本上，例如成像在样本的表面上。偏转器允许在样本的表面上的不同位置处产生一次带电粒子小束，特别是允许发射器(例如，发射器尖端或虚像或尖端)成像在样本的表面上。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的实施方式，孔径阵列组件可以包括屏蔽件。屏蔽件可以是例如衬管。屏蔽件可以例如在竖直方向上在孔径下方。屏蔽件可以在竖直方向上在偏转器下方。屏蔽件可以被成形为柱形，并且可以例如与孔径阵列和偏转器中的至少一个相关联。屏蔽件可以有利地减少小束或小束的偏转元件之间的串扰。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的实施方式，可移动台可以具有例如具有衬管形式的屏蔽件。可移动台可以具有用于在不同方向上移动的不同部件。可移动台可以具有可在至少一个方向上移动的至少两个部件。可移动的至少两个部件可以各自具有至少一个自由度，另外地或另选地，至少两个部件可以具有至少两个自由度或至少三个自由度。自由度在可移动台的可移动部件之间可以不同。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的实施方式，可移动台的至少两个部件可以各自具有至少一个马达。马达可以是电动马达，诸如像压电马达。马达可以被配置为在例如断开与马达的电连接或可能切断马达的电源的情况下保持可移动台的部件的位置。如本文所述的可移动台也可以被称为压电台。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的实施方式，可移动台可以具有两个可移动部件。此外，第一可移动部件和第二可移动部件可以具有不同数量的用于屏蔽的衬管。在竖直方向上可在第二可移动部件上方或至少部分地在第二可移动部件上方的第一可移动部件可以具有孔径阵列组件，该孔径阵列组件具有至少第一孔径阵列和第二孔径阵列。第一孔径阵列可以具有至少一个第一孔径，另外地或另选地具有至少两个孔径。第二孔径阵列可以具有至少一个、另外地或另选地至少两个第二孔径，其中第一孔径的大小不同于第二孔径的大小。根据本公开的实施方式，具有至少第一孔径阵列和第二孔径阵列的孔径阵列组件包括具有两个或更多个孔径的至少一个孔径阵列。一个孔径阵列可以任选地具有至少一个孔径。第二可移动部件可以不具有孔径阵列组件。第二可移动部件可以具有用于屏蔽的多个衬管，该衬管的数量小于第一可移动部件的用于屏蔽的衬管的数量。

带电粒子束装置的在带电粒子束的方向或竖直方向上在第二可移动部件下方的部件，诸如像防振动支撑件，可以具有用于屏蔽的至少一个衬管。带电粒子束装置的部件的至少一个衬管可以以带电粒子束为中心。部件的或可移动部件的衬管可以用例如闩锁盘簧、螺钉或螺栓固定。衬管可以通过形状锁定布置或粘结(诸如焊接或胶合)保持在适当位置处。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的实施方式，孔径阵列组件可以包括一个、另外地或另选地两个、三个或四个、另外地或另选地至少一个、至少两个、至少三个或至少四个、另外地或另选地小于25、小于17、小于10或小于五个的孔径阵列。孔径阵列可以至少包括第一孔径和第二孔径，其中第一孔径具有与第二孔径不同的大小。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的实施方式，孔径阵列可以具有以几何形状布置的孔径，该几何形状诸如像圆形、矩形、方形或n边形，其中n可以是任何自然数。孔径阵列可以具有随机地布置的孔径。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的实施方式，粒子捕集器可以设有可移动台。可移动台的移动可能造成材料磨损。被磨损的材料可能影响图像质量，并且因此应当加以防止。粒子捕集器可以用例如电捕集方法(诸如像静电)来捕集被磨蚀的材料。粒子捕集器可以用例如机械方法(诸如刷子、或机械刮刀)捕集被磨损的材料。

图1示出了根据本文所述的实施方式的带电粒子束装置100的示意图。带电粒子束装置100可以是电子显微镜，诸如具有例如多束柱的扫描电子显微镜(sem)。带电粒子束装置100包括具有柱外壳101的柱。

带电粒子束装置100包括被配置为发射一次带电粒子束14的带电粒子源20、聚光透镜布置110、包括第一孔径阵列122和第二孔径阵列126的孔径阵列组件120。孔径阵列可以被配置为产生带电粒子束14的两个或更多个小束14a、14b、14c。多极布置130被配置为作用在两个或更多个小束14a、14b、14c上。第一孔径阵列122和第二孔径阵列126包括多个第一开口和多个第二开口。多个第一开口可以不同于多个第二开口。孔径阵列组件120被配置为使多个第一开口或多个第二开口与带电粒子束14对准。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，可以提供一个单一带电粒子源。带电粒子源20可以是高亮度枪。例如，带电粒子源20可以选自包括以下项的组：冷场发射器(cfe)、肖特基发射器、tfe或另一个高电流电子束源。源可以处于-30kv的电位，并且发射电子通过提取电极和保持接地的阳极来加速到30kev的能量。源可以被配置为例如在30kv提取电压下向约40mrad的角度提供均匀照射。

图1的示例性带电粒子束装置还包括可移动台150。可移动台被配置为移动孔径阵列组件的孔径阵列122、126以与一次带电粒子束20对准。致动器组件123耦接到可移动台，例如，以移动可移动台150。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，致动器组件123可以包括步进马达、伺服马达、线性马达、电动马达、压电驱动马达或齿轮传动马达的示例性列表中的至少一个。

聚光透镜布置准直一次带电粒子束14。一次带电粒子束通过聚光透镜被导引到一个孔径阵列上。聚光透镜布置110可以包括磁性聚光透镜或静电聚光透镜，或组合磁性-静电磁聚光透镜。小束的放大率和/或电流可以通过聚光透镜布置来控制。另外，聚光透镜布置可以包括上述聚光透镜中的两个或更多个。

聚光透镜布置110用(一次)带电粒子束14(诸如电子束)照射孔径阵列121a。所得的两个或更多个小束14a、14b和14c可以使用多极布置130的偏转器来偏转，使得两个或更多个小束14a、14b和14c看起来是来自不同的源。例如，小束14a、14b和14c的电子看起来是从带电粒子源20的垂直于光轴4的平面21中的不同位置发射的。如图1所示，由源提供的电子因聚光透镜布置110的作用而看起来是来自虚拟源102。另外，可能存在由于偏转器与聚光透镜布置110的组合作用而导致的源。中心源可以对应于带电粒子源20。其他源可以是在垂直于光轴4的平面21中具有偏移的虚拟源。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，聚光透镜布置包括一个或多个聚光透镜，诸如单个聚光透镜或两个或更多个聚光透镜。聚光透镜布置可以被配置为提供具有交叉的束路径和/或没有交叉的束路径。聚光透镜布置110可以具有可调整的透镜激发装置，以用于进行以下中的至少一个：改变焦距和改变孔径阵列122的照射角度。例如，聚光透镜布置可以设有可控制的透镜激发装置，以用于改变焦距，从而使得可变源能够放大和/或缩小。另外地或另选地，聚光透镜布置可以设有可控制的透镜激发装置，以用于控制孔径布置和/或多极布置(例如，偏转器阵列)的照射角度。在一些实施方式中，聚光透镜布置110可以提供对孔径阵列122的基本上平行的照射。

孔径阵列122将由带电粒子源发射的一次束分离成一次小束。孔径阵列可以被认为是分束器的一部分，并且可以例如处于接地电位。分束器将一次带电粒子束分成多个小束。孔径阵列122中的开口以及因此小束可以以阵列形式或环形形式布置。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，束分离器114，即，将一次小束与信号小束分离的分离器，可以通过磁性偏转器或磁性偏转器和静电偏转器的组合(例如，维恩滤波器)提供。扫描偏转器12可以使束或小束扫描样品8的表面。一次小束，即，两个或更多个小束，使用公共物镜聚焦在样本或样品8上。一次小束可以穿过物镜10中的一个开口。样品8设在样品台7上，该样品台可以被配置为在垂直于光轴4的至少一个方向上移动样品8。由于偏转器(例如，静电多极装置)和物镜10的组合作用，在样本或样品8上形成多个光斑(束源2的图像)，每个光斑对应于一个小束。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，物镜10可以是静电磁性复合透镜，特别地具有静电透镜，该静电透镜将柱内的能量从柱内的高能量减少到较低着陆能量。从柱能量到着陆能量的能量减少可以是至少10分之一，例如至少30分之一。

如本文提及的“样品”或“样本”包括但不限于半导体晶片、半导体工件和其他工件(诸如存储器盘等)。本公开的实施方式可以应用于在其上沉积有材料的任何工件或被结构化的任何工件。在由电子束辐照样品8时，形成信号带电粒子，诸如二次电子(se)，该信号带电粒子可以携带关于样品的形貌、化学成分和/或静电电位等的信息。二次电子可以包括反向散射电子和俄歇电子中的至少一种。信号带电粒子可以被收集并导引到检测器装置，该检测器装置可以是传感器，例如闪烁体、pin二极管等。

在一些实现方式中，可以提供包括提供给样品8的电位的延迟场。根据可与本文所述的其他实施方式结合的另外的实施方式，可以提供其中柱处于接地电位而带电粒子源20和样品8处于高电位的配置。例如，柱组件的大部分或全部可以被提供在接地电位。

如例如在图1中所示，可以使用公共扫描偏转器在样品8的表面上扫描多个或所有一次小束。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，扫描偏转器12可以在物镜10内或靠近物镜10。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，扫描偏转器12可以是静电和/或磁性八极。

图1中所示的带电粒子束装置100包括信号电子光学器件。从样品8释放或反向散射的粒子形成携带关于样品8的信息的信号小束。信息可以包括关于样品8的形貌、化学成分、静电电位等的信息。使用束分离器114将信号小束与一次小束分离。可以任选地设有束弯曲器(未示出)。束分离器可以例如包括至少一个磁性偏转器、维恩滤波器或任何其他装置，其中电子例如因取决于洛伦兹力的速度而被引导远离一次束。

信号小束可以由聚焦透镜172聚焦。聚焦透镜172将信号小束聚焦在检测器组件170的检测器元件(诸如传感器、闪烁体、pin二极管等)上。例如，检测器组件可以包括第一传感器和第二传感器，该第一传感器检测由第一小束产生的第一信号小束，该第二传感器检测由第二小束产生的第二信号小束。根据其他实施方式，二次小束的聚焦可以通过使得能够进行放大和旋转的校准的透镜系统来执行。根据一些实施方式，一个或多个偏转器174、176沿着信号小束的路径提供。

图2示出了包括在一次小束与信号小束之间的束分离的柱的另一个束路径。束分离器114可以被提供为磁性偏转器。提供了另一个磁性偏转器115。两个磁性偏转器使小束在相反方向上偏转。小束可以通过第一磁性偏转器115倾斜并可以通过第二磁性偏转器与物镜的光轴4对准。信号小束返回穿过物镜直至到达束分离器114，该束分离器将信号小束与一次小束分离。

根据本文所述的实施方式，多小束柱设有多个束，诸如两个或更多个，或5个或更多个，或8个或更多个，根据一些示例，多至200个。多小束柱被配置为使得多小束柱也可以排列在多柱系统中。

根据本文所述的实施方式，在样本(例如，晶片)上的间距，即，在样本上的两个一次小束之间的最小距离，可以是10μm或更大，例如40μm至100μm。因此，实施方式提供了多束装置，该多束装置在一个电子光柱内产生合理数量的一次电子小束，其中在行进穿过该柱时在小束之间的串扰减小。

图3a示出了根据本文所述的实施方式的带电粒子束装置的部段的示意图。带电粒子束装置包括聚光透镜布置110、孔径布置120和多极布置130。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，聚光透镜布置110包括一个或多个聚光透镜，诸如单个聚光透镜或两个或更多个聚光透镜。图3a示出了具有两个或更多个聚光透镜(诸如第一聚光透镜112和第二聚光透镜113)的示例性聚光透镜布置。聚光透镜布置110可以被配置为提供具有交叉的束路径a和/或没有交叉的束路径b。具有交叉的束路径a具有较低杂散场灵敏度。没有交叉的束路径b减少电子-电子相互作用。

聚光透镜布置110被配置为照射孔径阵列122、126。聚光透镜布置110可以具有可调整的透镜激发装置以用于进行如下操作中的至少一个：改变焦距和改变多极布置130的照射角度。例如，聚光透镜布置110可以设有可控制的透镜激发装置以用于改变焦距，从而使得可变源能够放大和/或缩小。另外地或另选地，聚光透镜布置110可以设有可控制的透镜激发装置，以用于控制孔径阵列122、126和/或多极布置130(例如，偏转器阵列)的照射角度。在一些实现方式中，聚光透镜布置110可以提供对孔径阵列122、126和/或多极布置130的基本上平行的照射。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，多极布置130可以在一次带电粒子束的方向上包括一个或多个多极布置132、134。另外地或另选地，多极布置可以在一次带电粒子束的方向上具有至少两个连续多极布置或至少三个连续多极布置，或另外地或另选地小于五个连续多极布置。

在一些实现方式中，带电粒子束装置包括至少一个电压源。至少一个电压源可以被配置为进行以下中的至少一个：将第一电压u偏转施加到多极布置130以偏转两个或更多个小束，将第二电压u消像散施加到多极布置以校正像差，以及将第三电压u消隐施加到多极布置以选择性地消隐两个或更多小束。至少一个电压源可以被配置为叠加第一电压、第二电压和第三电压中的至少两个电压。在图3a的示例中，叠加第一电压u偏转和第二电压u消像散。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，多极布置包括两个或更多个多极级(也被称为“多极层”)。两个或更多个多极级可以沿着光轴在孔径阵列122、126与样品台和/或物镜之间连续地布置或堆叠。例如，两个或更多个多极级中的每个多极级可以包括两个或更多个多极，诸如偶极、四极、六极或八极。相应多极可以提供用于两个或更多个小束中的每一个。

在一些实现方式中，两个或更多个多极级包括具有两个或更多个第一多极的第一多极级和具有两个或更多个第二多极的第二多极级。在图3a的示例中，第一电压u偏转和第二电压u消像散叠加并施加到第一多极级或层中的两个或更多个第一多极。第三电压u消隐被施加到第二多极级或层中的两个或更多个第二多极。

在一些实现方式中，第一多极级132可以包括用于偏转、消像散和六极控制的八极布置。任选地，第一多极级132可以被配置为用于例如通过将公共电压供应到八极的所有电极来进行聚焦校正。第二多极级134可以被配置为小束消隐器。第二多极级134可以例如具有偶极布置(也作为更高级的多重架构)。第二多极级134可以实现一个或多个另外的功能性，诸如两个或更多个小束的精细x-y对准。在级或层之间的功能性可以被颠倒或进行不同地划分。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，多个第一开口124的直径和/或多个第二开口128的直径可以在1微米至2000微米的范围内，具体地在10微米至400微米的范围内，并且更具体地在20微米至200微米的范围内。在直径之间的差异可以是在0.5至50的范围内并具体地在1.5至10的范围内的倍数。例如，多个第一开口124的直径可以是多个第二开口128的直径的倍数(例如，0.5倍)。或者，多个第二开口128的直径可以是多个第一开口124的直径的倍数(例如，0.5倍)。

具有多个第一开口124的第一孔径组件122或具有多个第二开口128的第二孔径组件126可以布置在(一次)带电粒子束的束路径中，以形成两个或更多个小束。特别地，开口可以相对于多极布置130对准，使得两个或更多个小束可以穿过多极布置130的相应多极。在一些实现方式中，两个或更多个小束中的小束可以穿过多极的中心，或可以离轴地或离心地穿过多极。不同开口可以至少部分地提供不同操作模式，诸如例如具有不同探头电流的成像模式、以及充电模式。孔径阵列交换器具有以偏转器阵列配置/几何形状布置的成组不同孔径，成组不同孔径具有不同大小，其直径被优化以产生最佳直径。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，孔径阵列组件120还包括致动器组件123，该致动器组件被配置为移动第一孔径阵列122和第二孔径阵列126。例如，孔径阵列组件120可以至少包括具有多个第一开口124的第一孔径阵列和具有多个第二开口128的第二孔径阵列。致动器组件123可以被配置为移动第一孔径阵列和第二孔径阵列。致动器组件123可以被配置为将第一孔径阵列122移入一次带电粒子束的束路径并任选地将第二孔径阵列126移出一次带电粒子束的束路径，以将带电粒子束装置的操作模式改变为第一操作模式。同样，致动器组件123可以被配置为将第二孔径阵列126移入一次带电粒子束的束路径并任选地将第一孔径阵列122移出一次带电粒子束的束路径，以将带电粒子束装置的操作模式改变为与第一操作模式不同的第二操作模式。可以(针对不同探头大小或电流、针对减小污染影响)更换孔径。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，多极布置可以与微机电系统(mems)集成，例如，以定位多极布置。包括接线和驱动器的多极mems在所有操作模式下都可以是相同的。

根据可与本文所述的实施方式结合的一些实施方式，多极布置130包括两个或更多个多极。两个或更多个多极可以选自由以下项组成的组：偶极、四极、六极和八极。多极布置130可以被配置为用于进行以下中的至少一个：使两个或更多个小束偏转、校正像差、以及选择性地消隐两个或更多个小束。两个或更多个多极可以基于功能而进行选择。例如，八极配置可以用于校正消像散和/或可以用于校正三倍束变形。特别地，八极电极布置可以用于消像散控制，但是也可以产生六极场以校正三倍束变形。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，孔径阵列组件可以包括至少两个孔径阵列或至少四个孔径阵列。至少两个孔径阵列可以各自包括至少两个孔径、至少两个偏转器和屏蔽件，诸如像用于屏蔽的至少一个衬管。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，可以针对不同探头大小或电流来更换孔径阵列组件。更换孔径阵列组件或孔径阵列可以减少将偏转器与孔径阵列和/或孔径对准的工作。孔径阵列组件可以专门地进行工程设计并与偏转器集成，以用于例如每个孔径或每个孔径阵列。孔径阵列可以专门地进行工程设计并与偏转器集成，以用于例如使每个孔径或每个孔径阵列与偏转器对准。可以提高偏转器的精度，例如相对于孔径的定位。专门地进行工程设计和将孔径阵列与偏转器集成在一起可以例如减少用于更换孔径阵列和偏转器的时间。

根据可与本文所述的实施方式结合的实施方式，柱外壳可以由例如高导磁合金或非磁性材料制成。

图3b示出了根据本文所述的实施方式的带电粒子束装置的部段的示意图。带电粒子束装置包括聚光透镜布置110、孔径布置120和静电透镜布置310。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，静电透镜布置可以具有至少一个静电透镜，诸如像单透镜，或可以具有多于一个静电透镜。一个或多个静电透镜可以在孔径阵列122、126中以透镜布置在带电粒子束方向上布置在孔径下方。孔径阵列的至少一个静电透镜布置可以具有单独屏蔽件350，诸如像衬管。屏蔽件350可以屏蔽透镜布置使其免受电串扰。透镜可以经由电连接来连接到至少一个控制器或计算机(类似于上述偏转器阵列)，以用于控制透镜的操作。一个或多个静电透镜布置可以布置在壳体320中。壳体320可以允许更换或替换可与一个或多个静电透镜布置或一个或多个多极布置集成在一起的孔径阵列。

图3b进一步示例性地示出了具有一个孔径的孔径阵列。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，孔径组件可以具有带有一个孔径的至少一个孔径阵列。孔径可以具有一个或多个多极布置。可以如上所述为多极布置的第一级和第二级提供多极布置。

图4示出了根据本文所述的实施方式的具有电连接410的可移动台150的示意图。可移动台150设在支撑件(例如，防振动支撑件430)上。防振动支撑件430(枢轴地)安装到台支撑件440。台支撑件440可以是膜。台支撑件可以由例如聚合物、金属或陶瓷中的至少一种制成。防振动支撑件430承载可移动台150，该可移动台可以分为两个部分。

第一台422可以是可在如图4中用箭头示例性地指示的方向上移动的。第一台可以是可在x方向上移动的。第一台可以是可在至少一个方向上移动的。第一可移动台可以是可围绕基本上竖直的轴线和/或基本上水平的轴线(诸如像沿着x方向的轴线或垂直于x方向的轴线)旋转的。第二台424可在垂直于示例性图4的示意图的方向上移动。第二台可以是可在垂直于第一台的方向上移动的。第二台可以是可在y方向上移动的。第二台可以是可在至少一个方向上移动的。第二台可以是可围绕基本上竖直的轴线旋转的。第二台可以是可围绕基本上竖直的轴线和/或基本上水平的轴线(诸如像沿着x方向的轴线或垂直于x方向的轴线)旋转的。

在如图4的示意性横截面所示的示例性实施方式中，第一台422可以具有两个或更多个开口，例如四个开口426(图4中示出了其中两个)。每个开口可以被配置为具有至少第一孔径阵列和第二孔径阵列。开口426可以具有屏蔽件，诸如像衬管，以防止电串扰。第二台424可以具有两个开口428，这两个开口例如具有屏蔽件，诸如像衬管。第二台424的开口428可以与第一台422的开口426中的至少一些同心地对准。防振动支撑件430可以具有一个或多个开口432。防振动支撑件430的一个或多个开口432可以与第一台422和第二台424的开口426、428中的至少一个同心地对准。示例性图4示出了阀板450。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，可移动台可以由例如压电模块移动。压电模块可以使可移动台至少在一个方向上移动。压电模块可以使可移动台至少围绕一个轴线旋转。摩擦杆可以集成到可移动台中。摩擦杆可以是陶瓷杆。压电模块可以经由摩擦杆移动可移动台。压电模块可以经由摩擦杆旋转可移动台。可移动台可以包括至少一个编码器，例如，以对可移动台的位置或位置变化进行编码。可移动台可以包括至少一个编码器，例如，以对可移动台的旋转或角位移进行编码。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，可移动台可以使孔径阵列组件在至少一个方向上移动大于5mm、大于10mm、大于15mm或大于20mm。另外地或另选地，可移动台可以使孔径阵列组件移动小于60mm、小于50mm或小于40mm。在第一孔径阵列与第二孔径阵列之间的距离可以大于10mm、大于15mm、大于20mm或大于30mm。另外地或另选地，在第一孔径阵列与第二孔径阵列之间的距离可以小于60mm、小于50mm或小于40mm。可移动台可以是可在具有大于140mm、150mm、160mm或170mm的直径的球形空间中移动的。另外地或另选地，可移动台可以是可在具有小于200mm、190mm或180mm的直径的球形空间中移动的。

根据可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式，支撑件，例如防振动支撑件，可以包括用于屏蔽的一个衬管。防振动支撑件的衬管可以与带电粒子束14或一次带电粒子束同心地对准。防振动支撑件可以由台支撑件(例如，膜，诸如像金属膜)保持在适当位置处。膜可以有益地补偿振动。

根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，屏蔽件可以设有衬管。衬管可以是可更换的。衬管可以由例如闩锁盘簧保持在适当位置处。

根据用于操作带电粒子束装置的方法的实施方式操作可移动台以改变与带电粒子束对准的孔径如图5中示例性地示出。例如用带电粒子源20(参见图1)产生一次带电粒子束(参见框502)。可以通过孔径阵列122、126产生多个小束。例如，如框504所示，从一次带电粒子束产生第一小束，并且从一次带电粒子束产生第二小束。在样本上方扫描第一小束和第二小束(参见框506)。例如，可以通过图1中所示的扫描偏转器12以同步的方式扫描第一小束和第二小束。可以通过可移动台将第一孔径阵列122与一次束对准。可以通过致动器组件来移动可移动台，如框508所示。可以通过将第一孔径阵列122移出一次带电粒子束并将第二孔径阵列126与一次带电粒子束对准来改变粒子束装置100的操作模式(参见框510)。因此，可以在可移动台通过致动器组件移动的情况下改变孔径阵列。因此，可以通过改变孔径阵列以及因此改变一个孔径和/或多个孔径来改变束电流。该方法可以有益地减少改变带电粒子束装置的束电流的时间。

尽管前述内容针对的是本公开的实施方式，但是在不脱离本公开的基本范围的情况下，可以设想本公开的其他和进一步实施方式，并且本公开的范围由所附权利要求书确定。