带电粒子评估系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年4月29日提交的EP申请21171331.8的优先权，该申请的全部内容通过引入并入本文。

技术领域

本文提供的实施例整体涉及带电粒子评估系统和操作带电粒子评估系统的方法。

背景技术

在制造半导体集成电路(IC)芯片时，作为例如光学效应和附带颗粒的结果，在制造过程期间在衬底(即，晶片)或掩模上不可避免地出现不期望图案缺陷，从而降低了产率。监视不期望图案缺陷的程度因此是IC芯片制造中的重要过程。更一般地，衬底或其它物体/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。

利用带电粒子束的图案检查工具已被用于检查物体，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，具有相对高能量的电子的初级电子束以最终减速步骤为目标，从而以相对低的着陆能量在样品上着陆。电子束在样品上聚焦为探测点。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使得电子从表面发射，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。通过在样品表面之上扫描作为探测点的初级电子束，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。包括背散射电子和次级电子的电子束的强度可以基于样品的内部和外部结构的性质而变化，从而可以指示样品是否具有缺陷。

当初级电子束扫描样品时，由于大的射束电流，电荷可能累积在样品上，这可能影响图像的质量。为了调节样品上累积的电荷，可以采用先进的电荷控制器(ACC)模块以在样品上照射光束，诸如激光束，以控制由于诸如光电导性、光电效应或热效应的效应引起的累积电荷。可能难以在样品上照射光束。例如，图案检查工具的尺寸可能使得难以使用光束到达样品。

发明内容

本公开的一个目的是提供支持使用ACC模块的光束来照射样品的实施例。

根据本发明的第一方面，提供了一种带电粒子评估系统，其包括：样品保持器，其被配置为保持具有表面的样品；带电粒子光学装置，其被配置为朝向样品投射带电粒子束，带电粒子束具有与样品的表面的部分相对应的视场，带电粒子光学装置具有面向样品保持器的正对表面；以及投影组件，投影组件被布置为引导光束沿着光路，使得光束从相对于光路位于入射到样品表面的部分上的光束上游的正对表面反射离开至少两次。

根据本发明的第三方面，提供了一种操作带电粒子评估系统的方法，其包括：将样品保持在样品保持器中；使用带电粒子光学装置，朝向样品投射带电粒子束，带电粒子束具有与样品的表面的部分相对应的视场，带电粒子光学装置具有面向样品的正对表面；以及使用投影组件，将光束沿光路引导，使得光束从相对于光路位于入射到该部分上的光束上游的正对表面反射离开至少两次。

附图说明

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。

图1是图示了示例性电子束检查设备的示意图。

图2是图示了作为图1的示例性电子束检查设备的一部分的示例性多束带电粒子评估系统的示意图。

图3是根据一个实施例的示例性多束带电粒子评估系统的示意图。

图4是包括宏准直器和宏扫描偏转器的示例性带电粒子评估系统的示意图。

图5是根据一个实施例的示例性多束带电粒子评估系统的示意图。

图6是图5的多束带电粒子评估系统的一部分的示意图。

图7是根据一个实施例的带电粒子评估系统的物镜阵列的示意性截面图。

图8是图7的物镜阵列的改型的仰视图。

图9是在图7的物镜阵列中并入的检测器的示意性放大截面图。

图10是检测器的检测器元件的仰视图。

图11是根据一个实施例的示例性单束带电粒子评估系统的示意图。

图12是根据一个实施例的进入电子光学装置和样品之间的光束的示意图。

图13是解释根据一个实施例的进入电子光学装置和样品之间的光束的聚焦角的图。

图14是根据一个实施例的投射进入电子光学装置和样品之间的光束的投影组件的示意图。

图15是根据一个实施例的进入电子光学装置和样品之间的光束的示意图。

示意图和视图示出了下述部件。然而，图中所示的部件不按比例绘制。

具体实施方式

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，其中除非另有说明，否则不同附图中的相同附图标记表示相同或类似的元素。在示例性实施例的以下描述中阐述的实现方式并不表示与本发明一致的所有实现方式。相反，它们仅是与所附权利要求中所述的与本发明有关的方面一致的设备和方法的示例。

电子器件的经增强的计算能力(减小器件的物理尺寸)可以通过显著增加IC芯片上的电路部件(诸如晶体管、电容器、二极管等)的封装密度来实现。这可以通过增加分辨率来实现，从而使得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的毛发的1/1000，IC芯片的尺寸是拇指盖的尺寸并且在2019年或更早可用。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。只有一个“致命缺陷”可能导致器件故障。制造工艺的目标是改进工艺的总产率。例如，对于50个步骤的工艺(其中步骤可以指示在晶片上形成的层数)，为了获得75％的产率，每个单独的步骤必须具有大于99.4％的产率。如果每个单独的步骤具有95％的产率，则总工艺产率将低至7％。

虽然在IC芯片制造设施中期望高的工艺产率，但是保持高的衬底(即，晶片)生产量(被定义为每小时处理的衬底数目)也是必要的。缺陷的存在会影响高工艺产率和高衬底生产量。如果需要操作员干预来检查缺陷，则尤其如此。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通量检测和标识对于维持高产率和低成本是必要的。

SEM包括扫描装置和检测器设备。扫描装置包括照射设备和投射设备，照射设备包括用于生成初级电子的电子源，投射设备用于利用经聚焦的一个或多个初级电子束来扫描诸如衬底的样品。至少照射设备或照射系统和投射设备或投影系统可以一起被称为电子光学系统或设备。初级电子与样品相互作用并生成次级电子。当样品被扫描时，检测设备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。对于高生产量检查，一些检查设备使用多个聚焦束，即，多束初级电子。多束的分量束可以被称为子束或束波。多束可以同时扫描样品的不同部分。多束检查设备因此可以以比单束检查设备高得多的速度来检查样品。

以下描述已知的多束检查设备的实现方式。

附图是示意性的。因此，为了清楚起见，附图中的部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指代相同或相似的部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系统，但是应当理解，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。

现在参考图1，图1是图示了示例性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、带电粒子评估系统40(也可以被称为电子束系统或工具)、设备前端模块(EFEM)30和控制器50。带电粒子评估系统40位于主室10内。

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(多个)装载端口。第一装载端口30a和第二装载端口30b可以例如接收包含待检查的衬底(例如，半导体衬底或由其它材料制成的衬底)或样品(衬底、晶片和样品在下文统称为“样品”)的衬底前开式传送盒(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。

装载锁定室20被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可以被连接至装载锁定真空泵系统(未示出)，其去除装载锁定室20中的气体颗粒。装载锁定真空泵系统的操作使得装载锁定室能够达到低于大气压力的第一压力。在达到第一压力之后，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，样品被输送到带电粒子评估系统40，通过带电粒子评估系统40可以检查样品。带电粒子评估系统40包括电子光学系统41。电子光学系统41包括被配置为朝向样品投射至少一个电子束的电子光学装置。电子光学装置可以形成电子光学系统41的最下行射束部分。电子光学系统41可以是被配置为朝向样品投射多束的多束电子光学系统41。备选地，电子光学系统41可以是被配置为朝向样品投射单个射束的单束电子光学系统41。

控制器50被电连接到带电粒子评估系统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。尽管控制器50在图1中被示出为在包括主室10、装载锁定室20和EFEM30的结构的外部，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设备的组成元件中，或者它可以分布在至少两个组成元件之上。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，上述原理也可以应用于在第二压力下操作的其它工具和设备的其它布置。

现在参考图2，图2是图示了包括多束电子光学系统41的示例性带电粒子评估系统40的示意图，多束电子光学系统41是图1的示例性带电粒子束检查设备100的一部分。多束电子光学系统41包括电子源201和投射设备230。带电粒子评估系统40还包括电动载物台209和样品保持器207。电子源201和投射设备230可以一起被称为电子光学系统41。样品保持器207由电动载物台209支撑，以保持用于检查的样品208(例如，衬底或掩模)。多束电子光学系统41还包括检测器240(例如，电子检测装置)。

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作为初级电子的电子。初级电子被提取器和/或阳极提取或加速而形成初级电子束202。

投射设备230被配置为将初级电子束202转换为多个子束211、212、213，并将每个子束引导到样品208上。尽管为简单起见图示了三个子束，但是可以有几十、几百或几千个子束。子束可以被称为束波。

控制器50可以被连接到图1的带电粒子束检查设备100的各个部分，诸如电子源201、检测器240、投射设备230和电动载物台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设备(包括带电粒子多束设备)的操作。

投射设备230可以被配置为将子束211、212和213聚焦到用于检查的样品208上并且可以在样品208的表面上形成三个探测点221、222和223。投射设备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，跨各个扫描区域来扫描探测点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生成包括次级电子和背散射电子的电子。次级电子通常具有小于等于～50eV的电子能量。实际的次级电子可以具有小于5eV的能量，但是任何低于50eV的电子通常被处理为次级电子。背散射电子通常具有在0eV和初级子束211、212和213的着陆能量之间的电子能量。因为使用小于50eV的能量检测的电子通常被当作次级电子，所以实际背散射电子的一部分将被看作次级电子。

检测器240被配置为检测诸如次级电子和/或背散射电子的信号粒子并生成发送到信号处理系统280的对应信号，例如以构造样品208的对应扫描区域的图像。检测器240可以并入投射设备230中。

信号处理系统280可以包括被配置为处理来自检测器240的信号以便形成图像的电路(未示出)。信号处理系统280也可以被称为图像处理系统。信号处理系统可以被并入多束带电粒子评估系统40的部件中，诸如检测器240(如图2所示)。然而，信号处理系统280可以并入检查设备100或多束带电粒子评估系统40的任何部件中，诸如作为投射设备230或控制器50的一部分。信号处理系统280可以包括图像获取器(未示出)和存储装置(未示出)。例如，信号处理系统可以包括处理器、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。图像获取器可以被通信地耦合到允许信号通信的检测器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、无线电等或其组合。图像获取器可以从检测器240接收信号，可以处理信号中包括的数据并且可以由此构造图像。图像获取器因此可以获取样品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、闪存驱动装置、云存储装置、随机存取存储器(RAM)、其它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经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。

信号处理系统280可以包括测量电路(例如，模数转换器)，用于获得所检测的次级电子的分布。在检测时间窗期间收集的电子分布数据可以与样品表面上入射的初级子束211、212和213中的每个子束的对应扫描路径数据组合使用，以重建待检查的样品结构的图像。经重建的图像可以被用于揭示样品208的内部或外部结构的各种特征。经重建的图像因此可以被用于揭示样品中可能存在的任何缺陷。

控制器50可以控制电动载物台209，以在样品208的检查期间移动样品208。至少在样品检查期间，控制器50可以使得电动载物台209能够沿某一方向(优选地，连续方向)，例如以恒定速度移动样品208。控制器50可以控制电动载物台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50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)。

在US2020118784、US20200203116、US2019/0259570和US2019/0259564中公开了已知的多束系统，诸如上述带电粒子评估系统40和带电粒子束检查设备100，其通过引用并入本文。

如图2所示，在一个实施例中，带电粒子评估系统40包括投影组件60。投影组件60可以是模块并且可以被称为ACC模块。投影组件60被布置为引导光束62，使得光束62进入电子光学系统41和样品208之间。

当电子束扫描样品208时，由于大的射束电流，电荷可能累积在样品208上，这可能影响图像的质量。为了调节样品上累积的电荷，可以采用投影组件60以在样品208上照射光束62，以便控制由于诸如光电导、光电或热效应的效应而导致的累积的电荷。以下将参考图13和图14来更详细地描述投影组件60。

以下结合图3描述可以被用于本发明的带电粒子评估系统40的部件，图3是带电粒子评估系统40的示意图。图3的带电粒子评估系统40可以对应于上述带电粒子评估系统40(其也可以被称为设备或工具)。

电子源201将电子引导朝向会聚透镜阵列231(或者被称为会聚透镜阵列)。电子源201期望是在亮度和总发射电流之间具有良好折衷的高亮度热场发射器。可以存在数十、数百或数千个会聚透镜231。会聚透镜231可以包括多电极透镜并且具有基于EP 1602121A1的构造，该文献在此通过引用具体涉及透镜阵列用于使用为每个子束提供透镜的阵列而将电子束划分为多个子束的阵列的公开内容而被并入。会聚透镜阵列231可以采用至少两个板的形式，板充当电极，每个板中的孔径彼此对准并对应于子束的位置。在操作期间，至少两个板保持在不同的电位，以实现期望的透镜效应。

在一个布置中，会聚透镜阵列231由三个板阵列形成，其中带电粒子具有与它们进入和离开每个透镜相同的能量，该布置可以被称为单透镜。因此，色散只发生在单透镜本身内(在透镜的入口和出口电极之间)，从而限制了离轴色差。当会聚透镜的厚度很小时，例如几毫米，这样的像差具有很小或可忽略的影响。

阵列中的每个会聚透镜231将电子引导到相应的子束211、212、213中，子束211、212、213被聚焦在会聚透镜阵列下游的相应中间焦点处。子束相对于彼此发散。在一个实施例中，在中间焦点处提供偏转器235。偏转器235在子束路径中位于或至少围绕对应中间焦点的位置。偏转器235位于或靠近相关联的子束的中间像平面处的子束路径。偏转器235被配置为对相应的子束211、212、213进行操作。偏转器235被配置为将相应的子束211、212、213弯曲有效量，以确保主射线(其也可以被称为束轴)基本上法向地(即，与样品的标称表面基本上成90°)入射到样品208上。偏转器235也可以被称为准直器或准直器偏转器。偏转器235实际上将子束的路径进行准直，使得在偏转器之前，子束路径相对于彼此是发散的。在偏转器的下游，子束路径基本上彼此平行，即，基本上准直。合适的准直器是于2020年2月7日提交的EP申请20156253.5中公开的偏转器，该申请在此通过引用关于偏转器对多束阵列的应用而被并入。代替偏转器235或者除了偏转器235之外，准直器可以包括宏准直器270(例如，如图4所示)。因此，以下关于图4描述的宏准直器270可以被提供有图3的特征。这通常不如提供准直器阵列作为偏转器235优选。

在偏转器235下方(即，下游或更远离源201)，存在控制透镜阵列250。穿过偏转器235的子束211、212、213在进入控制透镜阵列250时基本上平行。控制透镜将子束进行预聚焦(例如，在子束到达物镜阵列241之前，对子束施加聚焦动作)。预聚焦可以减少子束的发散或增加子束的会聚速率。控制透镜阵列250和物镜阵列241一起操作以提供组合焦距。没有中间焦点的组合操作可以降低像差的风险。

更详细地，期望使用控制透镜阵列250以确定着陆能量。然而，可以附加地使用物镜阵列241以控制着陆能量。在这种情况下，当不同的着陆能量被选择时，物镜之上的电位差被改变。期望通过改变物镜之上的电位差来部分地改变着陆能量的情况的一个示例是防止子束的聚焦太靠近物镜。在这种情况下，存在物镜阵列241的部件必须太薄而不能制造的风险。关于在该位置处的检测器可以说是相同的。该情况例如可以在着陆能量被降低的情况下发生。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位差并且从而降低物镜内的电场，使得物镜的焦距再次变大，导致焦点位置进一步低于物镜。注意，仅使用物镜将限制对放大率的控制。这样的布置不能控制缩小和/或开口角。此外，使用物镜控制着陆能量可能意味着物镜将远离其最佳场强来操作。即，除非可以例如通过更换物镜来调整物镜的机械参数(诸如，其电极之间的间隔)。

控制透镜阵列250包括多个控制透镜。每个控制透镜包括与相应电位源连接的至少两个电极(例如，两个或三个电极)。控制透镜阵列250可以包括与相应电位源连接的两个或更多个(例如，三个)平板电极阵列。控制透镜阵列250与物镜阵列241相关联(例如，两个阵列彼此靠近地定位和/或彼此机械地连接和/或作为单元被一起控制)。每个控制透镜可以与相应的物镜相关联。控制透镜阵列250位于物镜阵列241的上游。

控制透镜阵列250包括用于每个子束211、212、213的控制透镜。控制透镜阵列250的功能是相对于射束的缩小来优化光束开口角和/或控制传递到物镜阵列241的射束能量，物镜阵列241将子束211、212、213引导到样品208上。物镜阵列241可以被定位在电子光学系统41的底部处或其附近。控制透镜阵列250是可选的，但优选用于优化物镜阵列上游的子束。

为了便于图示，本文中通过椭圆形阵列来示意性地描述透镜阵列(如图3所示)。每个椭圆形表示透镜阵列中的一个透镜。按照惯例使用椭圆形来表示透镜，类似于光学透镜中经常采用的双凸面形式。然而，在诸如本文所讨论的带电粒子布置的上下文中，应当理解，透镜阵列通常将以静电方式操作，并且因此可能不需要采用双凸形状的任何物理元件。透镜阵列可替代地包括具有孔径的多个板。

可选地，在控制透镜阵列250和物镜阵列234之间提供扫描偏转器阵列260。扫描偏转器阵列260包括用于每个子束211、212、213的扫描偏转器。每个扫描偏转器被配置为在一个或两个方向上偏转相应的子束211、212、213，以在一个或两个方向上跨样品208扫描子束。

图4是具有备选电子光学系统41的示例性带电粒子评估系统40的示意图。电子光学系统41包括物镜阵列241。物镜阵列241包括多个物镜。物镜阵列241可以是可更换的模块。为简明起见，上文已描述的物镜阵列241的特征在此不再重复。

电子光学装置41可以被用于图4的系统中的电子检测。如图4所示，电子光学系统41包括源201。源201提供带电粒子束(例如，电子)。在样品208上聚焦的多束由源201提供的射束导出。例如使用限定射束限制孔径阵列的射束限制器，子束可以从射束中导出。射束在遇到控制透镜阵列250时可以分成子束。子束在进入控制透镜阵列250时基本平行。源201理想地是高亮度热场发射器，在亮度和总发射电流之间具有良好的折衷。在所示的示例中，准直器被提供在物镜阵列组件的上游。准直器可以包括宏准直器270。宏准直器270在射束被划分为多束之前作用于来自源201的射束。宏准直器270将射束的相应部分弯曲有效量，以确保从射束导出的每个子束的射束轴基本法向地(即，与样品208的标称表面基本成90°)入射到样品208上。宏准直器270对射束施加宏准直。宏准直器270因此可以作用于所有射束，而不是包括准直器元件阵列，每个准直器元件被配置为作用于射束的不同的单独部分。宏准直器270可以包括磁透镜或具有多个磁透镜子单元的磁透镜布置(例如，形成多极布置的多个电磁体)。备选地或附加地，宏准直器可以至少部分地以静电方式实现。宏准直器可以包括静电透镜或具有多个静电透镜子单元的静电透镜布置。宏准直器270可以使用磁透镜和静电透镜的组合。

在另一布置(未示出)中，宏准直器可以部分地或全部地由设置在上部光束限制器下游的准直器元件阵列代替。每个准直器元件将相应的子束进行准直。准直器元件阵列可以使用MEMS制造技术形成，以在空间上紧凑。准直器元件阵列可以是源201的射束路径下游中的第一偏转或聚焦电子光学阵列元件。准直器元件阵列可以在控制透镜阵列250的上游。准直器元件阵列可以在与控制透镜阵列250相同的模块中。

在图4的实施例中，宏扫描偏转器265被提供以使子束在样品208之上扫描。宏扫描偏转器265偏转射束的相应部分，以使子束在样品208之上扫描。在一个实施例中，宏扫描偏转器265包括宏多极偏转器，例如具有八极或更多极。偏转以便使从射束导出的子束在一个方向(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和Y轴)上跨样品208扫描。宏扫描偏转器265宏观地作用于所有射束，而不是包括偏转器元件阵列，每个偏转器元件被配置为作用于射束的不同的单独部分。在所示的实施例中，宏扫描偏转器265被设置在宏准直器270和控制透镜阵列250之间。

在另一布置(未示出)中，宏扫描偏转器265可以部分或全部由扫描偏转器阵列代替。扫描偏转器阵列包括多个扫描偏转器。扫描偏转器阵列可以使用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。扫描偏转器阵列因此可以包括针对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)或在两个方向上(例如，相对于两个非平行轴，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扫描。扫描偏转器阵列可以在物镜阵列241的上游。扫描偏转器阵列可以在控制透镜阵列250的下游。尽管参考了与扫描偏转器相关联的单个子束，但是子束的组可以与扫描偏转器相关联。在一个实施例中，在EP 2425444中描述的扫描偏转器可以被用于实现扫描偏转器阵列，该文献特别是关于扫描偏转器的公开内容在此通过引用整体并入本文。扫描偏转器阵列(例如，使用如上所述的MEMS制造技术形成)可以比宏扫描偏转器在空间上更紧凑。扫描偏转器阵列可以在与物镜阵列241相同的模块中。

在其它实施例中，提供了宏扫描偏转器265和扫描偏转器阵列。在这样的布置中，子束在样品表面之上的扫描可以通过一起控制、优选地同步控制宏扫描偏转器和扫描偏转器阵列来实现。

在一些实施例中，电子光学系统41还包括上部射束限制器252。上部射束限制器252限定射束限制孔径阵列。上部射束限制器252可以被称为上部射束限制孔径阵列或上游光束限制孔径阵列。上部射束限制器252可以包括具有多个孔径的板(其可以是板状体)。上部射束限制器252从由源201发射的带电粒子束形成子束。除了那些有助于形成子束的部分之外的射束部分可以被上部射束限制器252阻挡(例如，吸收)，以便不干扰下游子束。上部射束限制器252可以被称为子束限定孔径阵列。

在一些实施例中，如图4所示，物镜阵列组件(其是包括物镜阵列241的单元)还包括射束成形限制器262。射束成形限制器262限定射束限制孔径阵列。射束成形限制器262可以被称为下部射束限制器、下部射束限制孔径阵列或最终射束限制孔径阵列。射束成形限制器262可以包括具有多个孔径的板(其可以是板状体)。射束成形限制器262可以在控制透镜阵列250的至少一个电极(可选地来自所有电极)的下游。在一些实施例中，射束成形限制器262在来自物镜阵列241的至少一个电极(可选地来自所有电极)的下游。

在一个布置中，射束成形限制器262在结构上与物镜阵列241的电极集成在一起。期望地，射束成形限制器262被定位在低静电场强度的区域中。射束限制孔径中的每一个孔径与物镜阵列241中的对应物镜对准。对准使得来自对应物镜的子束的一部分可以传递通过光射束限制孔径并撞击到样品208上。每个射束限制孔径具有射束限制效果，仅允许子束中入射到射束成形限制器262上的选定部分传递通过射束限制孔径。选定部分可以使得相应子束中仅传递通过物镜阵列中的相应孔径的中心部分的一部分到达样品。中心部分可以具有圆形截面和/或以子束的束轴为中心。

本文中描述的任何物镜阵列组件还可以包括检测器240。检测器检测从样品208发射的电子。所检测的电子可以包括由SEM检测的任何电子，包括从样品208发射的次级和/或背散射电子。检测器240的示例性构造在图3中示出并在以下参考图7-图10更详细地描述。

图5示意性地描绘了根据一个实施例的带电粒子评估系统40。与上述相同的特征使用相同的附图标记表示。为简明起见，不参考图5详细描述这些特征。例如，源201、会聚透镜231、宏准直器270、物镜阵列241和样品208可以如上所述。

如上所述，在一个实施例中，检测器240位于物镜阵列241和样品208之间。检测器240可以面向样品208。备选地，如图5所示，在一个实施例中，包括多个物镜的物镜阵列241位于检测器240和样品208之间。

在一个实施例中，偏转器阵列95位于检测器240和物镜阵列241之间。在一个实施例中，偏转器阵列95包括维恩(Wien)滤波器，使得偏转器阵列可以被称为分束器。偏转器阵列95被配置为提供磁场，用于使来自样品208的次级电子与投射到样品208的带电粒子分开。

在一个实施例中，检测器240被配置为通过参考带电粒子的能量(即，根据带隙)来检测信号粒子。这样的检测器240可以被称为间接电流检测器。从样品208发射的次级电子从电极之间的场获得能量。次级电极一旦到达检测器240就具有足够的能量。

图6是图5所示的带电粒子评估系统40的一部分的特写图。在一个实施例中，检测器240包括电子-光子转换器阵列91。电子-光子转换器阵列91包括多个荧光条92。每个荧光条92位于电子-光子转换器阵列91的平面中。至少一个荧光条92被布置在朝向样品208投射的两个相邻带电粒子束之间。

在一个实施例中，荧光条92基本上在水平方向上延伸。备选地，电子-光子转换器阵列91可以包括具有用于所投射的带电粒子束的开口93的荧光材料板。

所投射的带电粒子束，在图6中用虚线表示，通过电子-光子转换器阵列91的平面，经由荧光条92之间的开口93，朝向偏转器阵列95投射。

在一个实施例中，偏转器阵列95包括磁性偏转器96和静电偏转器97。静电偏转器97被配置为抵消磁性偏转器96对朝向样品208传输的所投射的带电粒子束的偏转。因此，所投射的带电粒子束可以在水平面内移动很小的程度。偏转器阵列95的下游射束基本上平行于偏转器阵列95的上游射束。

在一个实施例中，物镜阵列241包括多个板，用于将在样品208中创建的次级电子引导朝向偏转器阵列95。对于在与所投射的带电粒子束相对的方向上行进的次级电子，静电偏转器97不抵消磁偏转器96的偏转。相反，由静电偏转器97和磁偏转器96引起的次级电子的偏转相加。因此，次级电子被偏转为相对于光轴成角度行进，以将次级电子传输到检测器240的荧光条92上。

在荧光条92处，在次级电子入射时产生光子。在一个实施例中，光子经由光子传输单元，从荧光条92传输到光电检测器(未示出)。在一个实施例中，光子传输单元包括光纤阵列98。每个光纤98包括被布置为与荧光条92中的一个荧光条92相邻或附接的一个端部，以用于将来自荧光条92的光子耦合到光纤98中，以及被布置为将来自光纤98的光子投射到光电检测器上的另一端部。

任何实施例的物镜阵列241可以包括在其中限定了孔径阵列的至少两个电极。换言之，物镜阵列包括具有多个孔或孔径的至少两个电极。图7示出了电极242、243，它们是具有相应孔径阵列245、246的示例性物镜阵列241的一部分。电极中每个孔径的位置与另一电极中对应孔径的位置相对应。对应孔径在使用中对多束中的相同射束、子束或射束组进行操作。换言之，至少两个电极中的对应孔径与子束路径(即，子束路径220之一)对准并沿子束路径布置。因此，电极被各自提供有孔径，相应子束211、212、213通过孔径传播。

如图7所示，物镜阵列241可以包括两个电极或者三个电极，或者可以具有更多的电极(未示出)。仅具有两个电极的物镜阵列241可以比具有更多电极的物镜阵列241具有更低的像差。三电极物镜可以在电极之间具有更大的电位差，从而能够实现更强的透镜。附加电极(即，多于两个电极)提供用于控制电子轨迹的附加自由度，例如，以聚焦次级电子以及入射束。与单透镜相比，双电极透镜的优点在于，传入射束的能量不必与传出射束的能量相同。有利地，这样的双电极透镜阵列上的电位差使其能够用作加速或减速透镜阵列。

物镜阵列241的相邻电极沿子束路径彼此间隔开。相邻电极之间的距离大于物镜，在相邻电极中可以如下所述定位绝缘结构。

优选地，在物镜阵列241中设置的每个电极是板。电极可以另外描述为平板。优选地，每个电极是平面的。换言之，每个电极将优选地被提供为平面形式的薄的平板。当然，电极不需要是平面的。例如，电极可能由于高静电场产生的力而弯曲。优选提供平面电极，因为这使得电极的制造更容易，因为可以使用已知的制造方法。平面电极也可以是优选的，因为它们可以在不同电极之间提供更精确的孔径对准。

物镜阵列241可以被配置为将带电粒子束缩小大于10倍，理想地在50到100或更大的范围内。

检测器240被提供以检测从样品208发射的次级和/或背散射带电粒子。检测器240被定位在物镜234和样品208之间。检测器240可以另外被称为检测器阵列或传感器阵列，并且术语“检测器”和“传感器”在本申请中可互换使用。

可以提供用于电子光学系统41的电子光学装置。电子光学装置被配置为朝向样品208投射电子束。电子光学装置可以包括物镜阵列241。电子光学装置可以包括检测器240。物镜阵列(即，物镜阵列241)可以对应于检测器阵列(即，检测器240)和/或任何射束(即，子束)。

以下描述示例性检测器240。然而，对检测器240的任何引用可以是单个检测器(即，至少一个检测器)或适当的多个检测器。检测器240可以包括检测器元件405(例如，诸如捕获电极的传感器元件)。检测器240可以包括任何适当类型的检测器。例如，可以使用例如用于直接检测电子电荷、闪烁体或PIN元件的捕获电极。检测器240可以是直接电流检测器或间接电流检测器。检测器240可以是如下关于图8、图9、图10所述的检测器。

检测器240可以被定位在物镜阵列241和样品208之间。检测器240被配置为靠近样品208。检测器240可以非常靠近样品208。备选地，在检测器240和样品208之间可以具有较大的间隙。检测器240可以被定位在装置中，以便面向样品208。备选地，检测器240可以被定位在电子光学系统41中的其它地方，使得电子光学装置面向样品208的部分与检测器不同并且因此不是检测器。

电子光学装置形成电子光学系统41的最下行射束部分。在一个实施例中，电子光学装置和样品208之间的间隙至多约为1.5mm。对于图11所示类型的单束系统，间隙可以是至少0.75mm。对于图2-图5所示类型的多束系统，优选地，电子光学装置和样品208之间的距离“L”(如图12所示)小于或等于约50μm。距离L被确定为从面向电子光学系统41的样品208的表面到面向样品208的电子光学装置的表面的距离。优选地，距离L小于或等于约40μm。优选地，距离L小于或等于约30μm。优选地，距离L小于或等于约20μm。优选地，距离L小于或等于10μm。

图8是检测器240的仰视图，检测器240包括衬底404，在衬底404上设置多个检测器元件405，每个检测器元件405包围射束孔径406。射束孔径406可以通过蚀刻穿过衬底404而形成。在图8所示的布置中，射束孔径406是六边形紧密堆积的阵列。射束孔径406也可以不同地布置，例如以矩形阵列布置。图8中的六边形布置的射束布置可以比正方形射束布置更密集地堆叠。检测器元件405可以被布置为矩形阵列或六边形阵列。

图9以更大的比例描绘了检测器240的一部分的截面。检测器元件405形成检测器240的最底部、即最靠近样品208的表面。在检测器元件405和衬底404的主体之间可以提供逻辑层407。信号处理系统的至少一部分可以被并入逻辑层407中。

布线层408被提供在衬底404的背侧或内部，并通过衬底通孔409而连接到逻辑层407。衬底通孔409的数量不必与射束孔径406的数目相同。具体地，如果电极信号在逻辑层407中被数字化，则可能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。应注意，尽管有射束孔径406，但是对于所有必要的连接都有足够的空间。还可以使用双极或其它制造技术来制造检测模块402。可以在检测器240的背侧提供印刷电路板和/或其它半导体芯片。

当与具有可调着陆能量的工具一起使用时，上述集成检测器阵列是特别有利的，因为可以针对着陆能量范围来优化次级电子捕获。

检测器240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。将检测器240集成到物镜阵列241或电子光学系统41的其它部件中允许检测关于多个相应子束发射的电子。CMOS芯片优选地定向为面向样品(因为样品与带电粒子光学装置和/或电子光学系统的底部之间的距离小(例如50μm或更小，40μm或更小，30μm或更小，20μm或更小，或10μm))。在一个实施例中，用于捕获次级带电粒子的检测器元件405形成在CMOS器件的表面金属层中。检测器元件405可以形成在其它层中。CMOS的功率和控制信号可以通过硅通孔连接到CMOS。为了鲁棒性，优选地，具有孔的无源硅衬底将CMOS芯片与高电场屏蔽。

为了使检测效率最大化，期望使得检测器元件405的表面尽可能大，使得基本上物镜阵列240的所有区域(除了孔径之外)被检测器元件405占据。附加地或备选地，每个检测器元件405具有与阵列节距(即，以上关于物镜组件241的电极描述的孔径阵列节距)基本上相等的直径。因此，每个检测器元件的直径可以小于大约600μm，并且优选地在大约50μm和500μm之间。如上所述，节距可以根据样品208和检测器240之间的预期距离L来选择。在一个实施例中，检测器元件405的外部形状是圆形，但是这可以被制成正方形以最大化检测面积。也可以使衬底通孔409的直径被最小化。电子束的典型尺寸在5微米到15微米的量级。

在一个实施例中，单个检测器元件405包围每个射束孔径406。在另一实施例中，在每个射束孔径406周围提供多个检测器元件405。由包围一个射束孔径406的检测器元件405捕获的电子可以被组合为单个信号或用于生成独立的信号。检测器元件405可以径向分开。检测器元件405可以形成多个同心环或环。检测器元件405可以成角度地分开。检测器元件405可以形成多个扇形片或段。这些段可以具有相似的角尺寸和/或相似的面积。电极元件可以径向地和成角度地或以任何其它方便的方式分开。

然而，检测器元件405的较大表面导致较大的寄生电容，因此导致较低的带宽。为此，可能期望限制检测器元件405的外径。特别是在较大的检测器元件405仅给出稍大的检测效率，但给出显著较大的电容的情况下。圆形(环形)检测器元件405可以在收集效率和寄生电容之间提供良好的折衷。

检测器元件405的较大外径也可能导致较大串扰(对相邻孔的信号的灵敏度)。这也可能是使得检测器元件405的外径更小的原因。特别是在较大的检测器元件405仅给出稍大的检测效率，但给出明显较大的串扰的情况下。

由检测器元件405收集的带电粒子电流例如由诸如TIA的放大器放大。

在一个实施例中，物镜阵列241是可更换模块，可以单独使用或者与诸如控制透镜阵列和/或检测器阵列的其它元件组合使用。可更换模块可以是现场可替换的，即，该模块可以由现场工程师更换为新的模块。在一个实施例中，多个可更换模块被包含在工具内并且可以在不打开带电粒子评估系统40的情况下在可操作位置与不可操作位置之间进行切换。

在一个实施例中，可更换模块包括电子光学部件并且具体地可以是带电粒子光学装置，带电粒子光学装置位于允许用于定位部件的致动的载物台上。在一个实施例中，可更换模块包括载物台。在一个布置中，载物台和可更换模块可以是工具40的整体部分。在一个布置中，可更换模块限于载物台和其支撑的装置，诸如带电粒子光学装置。在一个布置中，载物台是可去除的。在备选设计中，包括载物台的可更换模块是可去除的。用于可更换模块的带电粒子评估系统40的部分是可隔离的，即，带电粒子评估系统40的部分由可更换模块上游的阀和下游的阀限定。这些阀可以被操作以将这些阀之间的环境分别与这些阀的上游和下游的真空隔离，从而使得可更换模块能够从带电粒子评估系统40中移除，同时维持与可更换模块相关联的带电粒子评估系统40的该部分的上游和下游的真空。在一个实施例中，可更换模块包括载物台。载物台被配置为相对于射束路径支撑诸如带电粒子光学装置的装置。在一个实施例中，模块包括一个或多个致动器。致动器与载物台相关联。致动器被配置为相对于射束路径移动装置。这样的致动可以被用于将装置和射束路径相对于彼此对准。

在一个实施例中，可更换模块是微机电系统(MEMS)模块。MEMS是使用微制造技术制造的小型化机械和机电元件。在一个实施例中，可更换模块被配置为在带电粒子评估系统40内可更换。在一个实施例中，可更换模块被配置为可现场更换的。现场可更换是指在保持电子光学工具40所处的真空的同时，模块可以被移除并使用相同或不同的模块替换。只有带电粒子评估系统40中与模块相对应的部分被通风，以使得模块被移除和返回或替换。

控制透镜阵列250可以在与物镜阵列241相同的模块中，即，形成物镜阵列组件或物镜布置，或者它可以在单独的模块中。

在一些实施例中，提供了减少子束中的一个或多个像差的一个或多个像差校正器。可以在任何实施例中提供一个或多个像差校正器，例如，作为带电粒子光学装置的一部分和/或作为光学透镜阵列组件的一部分和/或作为评估系统的一部分。在一个实施例中，像差校正器的至少一个子集中的每一个子集被定位在中间焦点中的相应一个中间焦点中或直接邻近中间焦点(例如，在中间图像平面中或邻近中间图像平面)。子束在诸如中间平面的焦平面中或其附近具有最小的截面积。这为像差校正器提供了比其它地方(即，中间平面的上游或下游)更多的可用空间(或比在不具有中间像平面的备选布置中可用的空间)。

在一个实施例中，在中间焦点(或中间像平面)中或直接邻近中间焦点(或中间像平面)定位的像差校正器包括偏转器，以校正对于不同射束看起来在不同位置的源201。校正器可以被用于校正由源产生的宏观像差，防止每个子束和对应物镜之间的良好对准。

像差校正器可以校正妨碍正确列对准的像差。这样的像差也可能导致子束和校正器之间的未对准。为此，可能期望附加地或备选地将像差校正器定位在会聚透镜231处或附近(例如，每个这样的像差校正器与一个或多个会聚透镜231集成在一起或直接邻近一个或多个会聚透镜231)。这是合乎期望的，因为在会聚透镜231处或附近，像差还不会导致对应子束的偏移，因为会聚透镜与射束孔径竖直靠近或重合。然而，将校正器定位在会聚透镜处或附近的挑战在于，相对于更下游的位置，每个子束在该位置处具有相对大的截面积和相对小的节距。像差校正器可以是如EP 2702595A1中公开的基于CMOS的独立可编程偏转器或如EP 2715768A2中公开的多极偏转器阵列，在这两篇文献中对束波操纵器的描述在此通过引入并入本文。

在一些实施例中，像差校正器的至少一个子集中的每一个子集与物镜阵列241集成或直接邻近物镜阵列241。在实施例中，这些像差校正器减少以下项中的一项或多项：场曲率；聚焦误差；以及像散。附加地或备选地，一个或多个扫描偏转器(未示出)可以与物镜阵列241集成或直接邻近物镜阵列，以用于在样品208之上扫描子束211、212、213。在一个实施例中，可以使用在US2010/0276606中描述的扫描偏转器，该文献通过引用整体并入本文。

检测器可以被提供有多个部分并且更具体地提供有多个检测部分。包括多个部分的检测器可以与子束211、212、213之一相关联。因此，一个检测器240的多个部分可以被配置为检测从样品208发射的、与初级射束之一(其可以另外被称为子束211、212、213)相关的信号粒子。换言之，包括多个部分的检测器可以与物镜组件的至少一个电极中的一个孔径相关联。更具体地，如图10所示，包括多个部分的检测器405可以围绕单个孔径406布置，这提供了这样的检测器的一个示例。在一个实施例中，图11的单束系统包括具有多个部分的这样的检测器。

如图10所示，检测器元件405包括内部检测部分405A和外部检测部分405B，在检测器元件405中限定并配置孔径406以用于带电粒子束通过。内部检测部分405A包围检测器的孔径406。外部检测部分405B从内部检测部分405A径向向外。检测器的形状通常可以是圆形。因此，内部检测部分和外部检测部分可以是同心环。

本发明可以应用于各种不同的工具架构。例如，带电粒子评估系统40可以是单束工具或者可以包括多个单束装置列，或者可以包括多束的多个装置列。装置列可以包括在任何上述实施例或方面中描述的电子光学系统41。作为多个装置列(或多装置列工具)，装置可以被布置为列的数目为2到一百或更多的阵列。带电粒子评估系统40可以采取如关于图3所描述和描绘的实施例的形式，或者如关于图4所描述和描绘的实施例的形式，但是优选地具有静电扫描偏转器阵列和静电准直器阵列。带电粒子装置列可以可选地包括源。

图11是根据一个实施例的示例性单束带电粒子评估系统40的示意图。如图11所示，在一个实施例中，带电粒子评估系统40包括由电动载物台209支撑的样品保持器207，用于保持待检查的样品208。带电粒子评估系统40包括电子源201。带电粒子评估系统40还包括枪孔径122、射束限制孔径125、会聚透镜126、装置列孔径135、物镜组件132和电子检测器144。在一些实施例中，物镜组件132可以是改进的摆动物镜延迟浸没透镜(SORIL)，其包括极片132a、控制电极132b、偏转器132c和激励线圈132d。控制电极132b具有在其中形成的用于电子束通过的孔径。控制电极132b形成以下将更详细地描述的正对表面72。尽管图11所示的带电粒子评估系统40是单束系统，但是在一个实施例中提供了多束系统。这样的多束系统可以具有与图11所示相同的特征，诸如物镜组件132。这样的多束系统可以具有用于检测信号电子的次级装置列。

在成像过程中，从源201发出的电子束可以传递通过枪孔径122、射束限制孔径125、会聚透镜126并被改进的SORIL透镜聚焦到探测点，并且然后撞击在样品208的表面上。探测点可以通过SORIL透镜中的偏转器132c或其它偏转器而跨样品208的表面扫描。从样品表面发射的信号电子可以由电子检测器144收集，以在样品208上形成感兴趣区域的图像。

电子光学系统41的会聚和照射光学器件可以包括电磁四极电子透镜或由电磁四极电子透镜补充。例如，如图11所示，电子光学系统41可以包括第一四极透镜148和第二四极透镜158。在一个实施例中，四极透镜被用于控制电子束。例如，第一四极透镜148可以被控制用于调整射束电流，并且第二四极透镜158可以被控制用于调整束斑尺寸和射束形状。

如上所述，投影组件60用作ACC模块以在样品208上照射光束62，诸如激光束。通过使用光束62照射样品208，同时执行电子束缺陷检查，缺陷对比度被显著改进。

使用光束62照射样品208的相关部分可能是困难的。例如，电子光学装置41和样品208的尺寸可能使得难以使用光束62到达样品208的相关部分。例如，在电子光学装置41和样品208之间可能只有非常窄的间隙70。在一个实施例中，如图12所示，电子光学装置41与样品208之间的距离“L”小于或等于约1.5mm，并且可选地小于或等于约50μm。

图12是根据一个实施例的进入电子光学装置41和样品208之间的光束62的示意图。在一个实施例中，带电粒子评估系统40包括被配置为保持样品208的样品保持器207。样品208具有面向电子光学装置41的表面。电子光学装置41被配置为朝向样品208投射电子束211、212、213。电子束211、212、213具有与样品208的表面的一部分71相对应的视场。

电子光学装置41具有面向样品保持器207的正对表面72。正对表面72面向样品208或样品保持器207或至少例如在用于样品208的样品保持器上的样品位置。正对表面72是电子光学器件41的最下游部分。电子光学装置41的最下游表面可以是正对表面72。理想地，正对表面72相对于电子光学装置41是静止的。正对表面可以靠近样品位置，即，样品保持器，例如样品208。正对表面可以是电子光学装置41最靠近样品位置(即，样品保持器)的表面，并且因此当存在时，可以是样品208。

带电粒子评估系统40包括投影组件60。在一个实施例中，投影组件60被布置为将光束62沿着光路引导，使得光束62从相对于光路位于入射到在样品208的表面的部分71上的光束上游的正对表面72反射离开。

期望即使当间隙70特别窄，诸如小于或等于约50μm时，本发明的实施例实现光束62通过间隙70的耦合。期望本发明的实施例在不需要照射直接入射到部分71上的情况下，实现对衬底208的表面的部分71的照射。期望本发明的一个实施例增加投影组件60如何相对于电子光学装置41和样品208布置的设计自由度。

如图12所示，在一个实施例中，光束62至少覆盖样品208的表面中与电子束211、212、213的视场相对应的部分71。预期本发明的一个实施例实现电子束211、212、213的改进的缺陷对比度。这对于单束和多束是可能的。

图13是解释根据一个实施例的光束62进入电子光学装置41和样品208之间的聚焦角α的图。如图13所示，在一个实施例中，投影系统60包括光源61。光源61被配置为发射光束62。在一个实施例中，光源61是激光光源。激光提供相干光束62。然而，也可以备选地使用其它类型的光源。在一个实施例中，光源61被配置为发射波长在450nm到850nm范围内的光束62。

如图2-图5和图11所示，在一个实施例中，投影组件60包括光学系统63。在一个实施例中，光学系统63被配置为将光束62聚焦为在与正对表面72垂直的方向上比在与正对表面72平行且与光束62的轴垂直的方向上更窄。(注意，正对表面可以基本上是平面的。正对表面可以与正对表面所面向的样品表面平行。正对表面可以与样品的表面(即，正对表面所面向的样品208的表面)共面。与正对表面72垂直的方向垂直于样品208，即，图13的视图中的上下方向。与正对表面72平行并与光束62的轴垂直的方向是进入和离开图13的视图中的图的方向。光束62的轴是光束62投射的主方向并且在图12中被示出为点划线。

在一个方向上，光束62可以相对较宽。例如，在一个实施例中，光束在一个方向上具有至少1mm、可选地至少2mm、可选地至少5mm、可选地至少10mm和可选地至少20mm的宽度。在另一方向上，光束62被聚焦到间隙70中。光束62在该另一方向上可以具有至多500μm、可选地至多200μm、可选地至多100μm和可选地至多50μm的宽度。光束62的宽度沿其长度变化，因为它被聚焦。上述的宽度测量是在光束62沿其轴进入间隙70的位置处的光束62的宽度测量。

通过将光束62聚焦到间隙70中，光束62的更大强度的光可以到达样品208。这有助于在检测样品208上的缺陷时改进对比度。

在一个备选实施例中，光束62在一个方向上的聚焦不比在另一个方向上的聚焦多。这样的布置简化了投影系统60。然而，特别是对于窄间隙70，一些光束62可能不会到达间隙70中。一些光束62可能被阻止进入间隙70。结果，较大的部分不能到达样品表面的预定部分71。

如图13所示，在一个实施例中，光学系统63包括柱面透镜64。柱面透镜64被配置为在一个方向上比在正交方向上更多地聚焦光束62。柱面透镜增加了光源61的设计自由度。在一个实施例中，光源61被配置为发射具有圆形截面的光束62。柱面透镜64被配置为聚焦光束62，使得光束具有椭圆形截面。

提供柱面透镜64不是必须的。在一个备选实施例中，可以使用能够在一个方向上比在另一方向上更强地聚焦的另一光学部件。在一个备选实施例中，光源被配置为发射例如椭圆形或矩形的光束62。

如图13所示，在一个实施例中，光学系统63被配置为聚焦光束62，使得光束62适合间隙70，例如在间隙的入口内。光束62在与样品208垂直的方向上具有与间隙70大致相同的尺寸，其中光束62进入间隙70。基本上所有的光束62进入间隙70。光束62的这种聚焦减小了光束62被浪费的比例，例如不进入间隙70的比例。在备选实施例中，例如在与正对表面垂直的方向上，光束的截面大于间隙的入口。在该布置中，一些光束不适合进入间隙70。

在一个实施例中，投影组件60相对于间隙70布置，使得在光束62进入间隙70的情况下，光束62在与正对表面72垂直的方向上沿着间隙70的大部分延伸。间隙70相对较窄，使得光束62填充间隙70的高度的大部分，优选地全部。例如，在一个实施例中，间隙70约为50μm并且光束62延伸超过间隙70的25μm，并且优选地超过全部50μm。在一个实施例中，间隙70约为20μm并且光束62延伸超过间隙70的10μm，优选地超过全部20μm。然而，在备选实施例中，间隙70高得多。例如，在一个实施例中，间隙70为至少0.75mm，可选至少1mm和可选地约1.5mm。光束62可以不跨间隙70的大部分延伸。例如，在一个实施例中，光束在与正对表面72垂直的方向上沿着间隙70延伸至多200μm，可选地至多100μm，并且可选地至多50μm。

在一个实施例中，投影组件60被配置为使得光束62的轴角β(见图12)大于光束62的聚焦角α。如图12所示，轴角β被限定在样品保持器207(或样品208)面向电子光学系统41的表面和光束62在电子光学系统和样品保持器207(或样品208)之间的入口的正上游的轴之间。轴角β可以被称为光束路径相对于样品保持器207的掠射角。(光束路径的入射角相对于样品表面的法线定义)。沿进入点的更上游，光束62可以例如如图2-图5和图11所示被折叠。然而，在进入点的正上游，光束62没有被折叠，使得光束的轴是直线。轴角β是光束62的轴相对于样品208的表面的角度。

如图13所示，聚焦角α被定义为由聚焦光束62的光学系统63引起的光束62的锥角。聚焦角α涉及光束62在光束62被最大程度聚焦的平面(即，图13的视图中的图的平面)中的聚焦。聚焦角α可以备选地被称为光束62的内部开口角。聚焦角α与光束62聚焦到间隙70中的窄度有关。聚焦角α的较大值与光束62的较少衍射有关。这影响由光束62形成的光斑的尺寸。衍射受限光斑的尺寸与光束的光波长成比例。衍射受限光斑的尺寸与聚焦角α成反比。

图14是根据一个实施例的投影组件60的示意图，投影组件60投射进入电子光学装置41和样品208之间的光束62。通过提供轴角β大于聚焦角α，光束62可以具有向下(即，朝向样品208)的轨迹，该轨迹在光束进入间隙70的位置处的正上游。光束62从间隙70的侧面进入间隙70。这增加了投影组件60可以相对于样品208定位的设计自由度。例如，如图14所示，投影组件60的光学系统63的最后部件可以被定位在样品208之上。

如图14所示，在一个实施例中，光学系统63包括诸如反射镜的反射表面65、66。例如，可以提供两个反射表面65、66。在一个备选实施例中，光学系统63不反射光束62。光束62可以被直接引导到间隙70。在一个备选实施例中，光学系统63可以包括一个、三个或多于三个的反射表面。反射表面的数目和布置可以根据需要在其中安装投影系统60的体积的尺寸来选择。

然而，轴角β大于聚焦角α不是必要的。在一个备选实施例中，投影组件60的光学系统63的最后部件被定位在样品208的上表面的水平之下。在一个备选实施例中，投影组件60被布置为使得光束首先入射到正对表面72上而不是入射到样品208上。

图15是根据一个实施例的进入电子光学装置41和样品208之间的光束62的示意图。如图15所示，在一个实施例中，正对表面72包括表面形貌90，例如作为形貌区域，以便朝向样品208反射光束62。正对表面72通常是平面的。在一个实施例中，远离形貌区域的正对表面72针对正对表面72的至少50％、可选地至少80％和可选地至少90％，具有至多20°、可选地至多10°、可选地至多5°、可选地至多2°和可选地至多1°的表面角。表面形貌90有意地相对于正对表面的平面成角度(即，非平面)，以控制光束62反射的方向。

通过提供表面形貌90，可以控制光束62在样品208的表面的部分71上的入射角。这可以从图12和图15之间的比较中看出。在图12的带电粒子评估系统40中，没有提供表面形貌90。结果，光束62在部分71上的入射角类似于光束62进入间隙70的角度。特别是当间隙70很窄时，这可以是非常大的角度。也就是说，光束62的路径相对于样品保持器207(或样品208)的掠射角非常浅，例如非常浅，使得在光束入射到样品208和/或正对表面72上时，光束的光的最多一小部分被吸收。相反，在图15的带电粒子评估系统40中，提供了表面形貌90。结果，光束62在部分71上的入射角可以不同于光束62进入间隙70的角度。例如，如图15所示，光束62在部分71上的入射角可以小于光束62进入间隙70的角度。即，掠射角β可以大于光束62进入间隙70的角度。结果，即使当要求光束62相对于样品208的表面进入间隙70的角度较小时，也可以将光束62在部分71上的入射角控制为适当地高。

通过设置朝向部分71的入射角，可以增加光束62到样品208的部分71中的吸收。期望本发明的一个实施例增加光束62的被用于改进部分71中的缺陷检测的对比度的比例。

如图15所示，在一个实施例中，表面形貌90被布置为使得光束62在样品208上的角度近似为直角，即，光束62近似垂直于样品208。光束62可以近似平行于电子束211、212、213。在一个备选实施例中，表面形貌90被布置为使得光束62在样品208上的掠射角是倾斜的。

在一个实施例中，表面形貌90包括相对于样品208的表面至少30°的表面。在一个实施例中，表面形貌90包括相对于样品208的表面至多60°的表面。在一个实施例中，表面形貌90包括相对于样品208的表面约45°的表面。在一个实施例中，表面覆盖连续形貌区域的至少90％。

如图15所示，在一个实施例中，表面形貌90包括成角度的锯齿形元件，用于将光束62反射到样品208的表面的部分71。在一个实施例中，锯齿形元件包括相对于样品208的表面成角度的表面并且可以是三角形轮廓。锯齿形元件可以是规则的，具有相似的形状、尺寸或两者。在布置中，表面形貌90可以包括不同尺寸和/或不同角度的锯齿形元件。表面形貌90可以包括备选的形状，诸如可以是半球形或不规则形状的凹坑。表面形貌90可以具有波纹状表面，优选地每个波纹具有类似形状的轮廓，轮廓可以是弯曲的，或者可以是三角形的，诸如锯齿形元件。波纹和/或锯齿形元件可以在不同的方向上对准，诸如与光束进入间隙的路径的分量正交，并且与正对表面共面。

在一个实施例中，表面形貌90包括尺寸小于光束62的波长的形状，即，亚波长特征。在一个实施例中，表面形貌90包括微结构。在一个实施例中，微结构由铝或银形成。微结构可以通过光刻和蚀刻技术来制造。

然而，提供表面形貌90不是必需的。在备选实施例中，正对表面是平面的，如图12所示，例如正对表面的形貌是平面的。

如图15所示，在一个实施例中，投影组件60相对于电子光学装置41和样品保持器207定位，使得投影组件60引导光束62，使得光束62的相对于光路的最下游，从位于入射到样品表面的部分71上的光束上游的正对表面72的反射82是在面向部分71的形貌区域73处。形貌区域73是正对部分面向部分71的一部分。与该部分垂直的线穿过形貌区域73。在一个实施例中，投影组件60被布置为引导光束62，使得光束62从形貌区域73反射。

在一个实施例中，正对表面72包括面向部分71的形貌区域。形貌区域可以直接位于部分71上方。形貌区域具有表面形貌90，以朝向部分71反射倾斜入射的光束62。结果，光束62在部分71上的入射角较小，并且可以基本上为零。

通过提供最后反射82(在入射到部分71上之前)是正对表面72面向部分71的位置，该部分上的入射角相对较低(即，掠射角相对较高)。期望本发明的一个实施例减小光束62的从部分71反射并且不有助于改进缺陷检测的比例。通过提供形貌区域73是正对表面72面向部分71的位置，表面形貌90有助于将光束62引导到部分71上。

如图15所示，在一个实施例中，表面形貌90被提供在正对表面72面向部分71的位置。在备选实施例中，表面形貌90可以远离正对表面72面向部分71的位置提供。这可以增加光束62如何进入间隙70的设计自由度。然而，表面形貌90离部分71越远，朝向部分71的光束路径的掠射角越浅；因此，较低比例的光束在入射时被部分吸收。这可以增加从部分71反射的光束62的比例。

在一个实施例中，在面向部分71的形貌区域73内限定了在正对表面72中的孔径，用于使得电子束211、212、213朝向样品208通过。形貌区域73与电子束211、212、213穿过正对表面72的位置有关。正对表面72包围孔径的表面可以对应于形貌区域73。

在一个实施例中，正对表面72包括散射区域，散射区域的表面形貌90被配置为当朝向样品208反射光束62时散射光束62。在一个实施例中，表面形貌被配置为除了反射光束62之外还散射光束62。因此，表面形貌90形成散射区域。例如，在一个实施例中，表面形貌90包括粗糙和/或有纹理的表面。粗糙和/或有纹理的表面可以包括在不同方向上反射光束62、从而散射光束62的表面形貌。

在一个实施例中，投影系统60和散射区域被配置为使得散射区域的表面形貌90具有比光束62的波长更大的粗糙度值。

在一个实施例中，投影组件60相对于电子光学装置41和样品保持器207定位，使得投影组件60引导光束62从散射区域反射。如图15所示，在一个实施例中，散射区域面向样品208的表面的部分71。这允许光束62在不会导致光束62在部分71上的掠入射角变得太浅的情况下散射。在一个实施例中，投影组件60被布置为引导光束62，使得光束62从散射区域反射。

如图12和图15所示，在一个实施例中，投影组件60被布置为引导光束62，使得光束62从相对于光路位于反射离开正对表面72的光束62上游的样品208的表面反射离开。例如，光束62的初始反射81可以在样品208上。这允许光束62在进入间隙70时具有大致向下的轨迹。这可以增加用于定位投影组件的设计自由度。在备选实施例中，光束62被引导到达其最后的反射82，例如从表面72反射。在一个实施例中，投影组件60被布置为将光束62直接引导到样品208上，使得光束62的光在从正对表面72反射之前从样品208的表面反射。在一个实施例中，投影组件60被布置为将光束62直接引导到样品保持器207上，使得光束62的光在从正对表面72反射之前从样品保持器207的表面反射。

在一个实施例中，投影组件60被布置为引导光束62，使得光束62从相对于光路位于入射到样品208的表面的部分71上的光束62上游的正对表面72反射离开至少两次(未示出)。通过提供更多的反射次数，即使当间隙70如图所示在水平方向上长而在竖直方向上非常窄时，光束62也可以到达部分71。在这样的布置中，部分71可以相对于样品和正对表面之间的间隙的尺寸，远离间隙。这样的间隙可以具有相对小的纵横比，例如其高度(在样品和正对表面之间)与其宽度(垂直于光束路径的截面尺寸)相比。在一个实施例中，间隙70在跨越电子束211、212、213的路径的方向上的尺寸是间隙在与带电粒子束211、212、213的路径平行的方向上的尺寸的至少10倍，优选地至少100倍，或更优选地至少1000倍。光路可以根据电子光学装置41的尺寸来选择。

如上所述，在一个实施例中，带电粒子评估系统40包括被配置为检测由样品208发射的信号粒子的检测器240。如图3所示，在一个实施例中，检测器240相对于电子束211、212、213形成电子光学装置41的最游表面。在一个实施例中，正对表面72至少部分地由检测器240包括。在另一布置中，正对表面72是例如电磁物镜或静电物镜的物镜组件132的电极。检测器240可以与物镜布置相关联，甚至包括物镜布置的一部分。在另一布置中，检测器位于与包括电子光学装置41的带电粒子装置列相邻或连接的次级装置列中。

在一个实施例中，正对表面72包括导电材料。例如，材料可以是金属，诸如铝、银或铜。在一个实施例中，光束62在最后反射82处在正对表面72上的入射角为至多20°，可选地至多10°，可选地至多5°，可选地至多2°和可选地至多1°。当入射角较高时，光束62被反射到部分71的比例较低。在一个实施例中，正对表面72包括(相对于光束62)层叠在较少反射材料上的更高反射材料。例如，铝或银可以层叠在铜上。在铜表面上使用这样的反射材料层使得能够在更大的波长范围上获得更宽范围的光束光源，并且具有更低的光吸收风险。更高反射性的材料形成正对表面72，使得更高比例的光束被反射到部分71。当光束62在正对表面72上的入射角较高时，这是特别有益的。特别是当间隙70相对较大时，更高的入射角是可能的。

在一个实施例中，检测器240包括检测器元件405，其被配置为接收从来自样品208的信号粒子导出的电流。在一个实施例中，检测器元件405提供正对表面72的表面元件。在一个实施例中，表面元件的表面形貌82被布置为朝向样品208反射光束62。例如，可以在检测器元件405上形成诸如锯齿形元件和/或粗糙或结构化表面的微结构。

在一个实施例中，电子光学系统41包括被配置为将电子束211、212、213聚焦在样品208上的物镜组件。正对表面72可以是物镜组件的表面。例如，物镜组件可以包括形成正对表面72的检测器240。备选地，检测器240可以被提供在物镜组件中的其它地方或者可以与物镜组件分开提供。

本发明可以被体现为操作带电粒子评估系统40的方法。例如，在一个实施例中，方法包括将样品208保持在样品保持器207中。方法包括使用电子光学装置41来朝向样品208投射电子束211、212、213。电子束211、212、213具有与面向样品208的表面的一部分71相对应的视场。电子光学装置41具有面向样品208的正对表面72。样品表面上的视场可以具有100-40000微米，理想地1-30mm，理想地至少5mm的尺寸。视场可以在这样的尺寸范围的不同方向(理想地正交)上具有至少两个维度。

在一个实施例中，方法包括使用投影组件60来将光束62沿光路引导，使得光束62从相对于光路位于入射到部分71上的光束62上游的正对表面72反射离开。

在一个实施例中，引导包括通过控制投影组件60来控制光束62。在一个实施例中，控制器50被配置为控制投影组件60。在一个实施例中，光束62在检查过程期间连续地照射部分71。

参考可控制来以某一方式操纵带电粒子束的部件或部件或元件的系统包括：将控制器或控制系统或控制单元配置为控制部件来以所述方式操纵带电粒子束，以及可选地使用其它控制器或装置(例如，电压源和/或电流源)来控制部件以该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，电压源可以被电连接到一个或多个部件以向部件施加电位，诸如在非限制列表中的控制透镜阵列250、物镜阵列241、会聚透镜231、校正器、准直器元件阵列和扫描偏转器阵列260。可致动部件(诸如，载物台)可以使用一个或多个控制器、控制系统或控制单元以控制部件的制动来被控制以进行致动并且因此相对于另一部件(诸如光束路径)移动。

本文中描述的实施例可以采取沿着射束或多束路径以阵列布置的一系列孔径阵列或电子光学元件的形式。这样的电子光学元件可以是静电的。在一个实施例中，所有的电子光学元件，例如从射束限制孔径阵列到子束路径中样品之前的最后一个电子光学元件，可以是静电的和/或可以是孔径阵列或板阵列的形式。在一些布置中，一个或多个电子光学元件被制造为微机电系统(MEMS)(即，使用MEMS制造技术)。

对上部和下部、向上和向下、之上和之下的参考应被理解为指代与撞击在样品208上的电子束或多束的上游和下游方向平行(通常但不总是垂直)的方向。因此，对上游和下游的参考旨在表示与任何存在的重力场无关的关于射束路径的方向。

根据本公开的实施例的评估系统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，特征的尺寸)的工具；或者生成样品的映射的图像的工具。评估系统的示例是检查工具(例如，用于标识缺陷)、查看工具(例如，用于对缺陷进行分类)和量测工具，或者能够执行与检查工具、查看工具或量测工具(例如，量测检查工具)相关联的评估功能的任何组合的工具。电子光学装置列40可以是评估系统的部件；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。在本文中对工具的任何参考旨在涵盖装置、设备或系统，工具包括多个部件，这些部件可以被并置或者可以不被并置，并且尤其是例如对于数据处理元件，甚至可以位于分开的房间中。

术语“子束”和“束波”在本文中可互换地使用并且被理解为涵盖通过划分或分割母辐射束而从母辐射束导出的任何辐射束。术语“操纵器”被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。

对沿光束路径或子束路径对准的元件的参考应被理解为意指相应元件沿光束路径或子束路径定位。

提供以下条款：

条款1：一种带电粒子评估系统，包括：样品保持器，被配置为保持具有表面的样品；带电粒子光学装置，被配置为朝向样品投射带电粒子束，带电粒子束具有与样品的表面的一部分相对应的视场，带电粒子光学装置具有面向样品保持器的正对表面；以及投影组件，被布置为将光束沿着光路引导，使得光束从相对于光路位于入射到样品表面的部分上的光束上游的正对表面反射。理想地，正对表面是平面的，诸如被配置为与样品的表面平行，例如与样品的表面共面。理想地，正对表面是电子光学装置最靠近样品位置(例如，用于样品的样品保持器)的表面。理想地，正对表面是电子光学装置的最下游表面。

条款2：根据条款1所述的带电粒子评估系统，其中光束在入射到样品的表面的部分上时，至少覆盖样品的表面中与带电粒子束的视场相对应的部分。

条款3：根据前述条款中任一项所述的带电粒子评估系统，其中投影组件包括：被配置为发射光束的光源。

条款4：根据前述条款中任一项所述的带电粒子评估系统，其中投影组件包括光学系统，光学系统被配置为将光束聚焦为在与正对表面垂直的方向上比在与正对表面平行并且与光束的轴垂直的方向上更窄。

条款5：根据条款4所述的带电粒子评估系统，其中光学系统包括柱面透镜。

条款6：根据条款4或5所述的带电粒子评估系统，其中投影组件被配置为使得光束的轴角大于光束的聚焦角，其中轴角被限定在样品保持器面向带电粒子光学系统的表面与光束在带电粒子光学系统与样品保持器之间的入口正上游的光束轴之间，并且聚焦角被定义为由聚焦光束的光学系统引起的光束的锥角。

条款7：根据前述条款中任一项所述的带电粒子评估系统，其中正对表面包括表面形貌，以将光束朝向样品反射。

条款8：根据条款7所述的带电粒子评估系统，其中表面形貌包括成角度的锯齿形元件，用于将光束反射到样品的表面的所述部分。

条款9：根据条款7或8所述的带电粒子评估系统，其中投影组件相对于带电粒子光学装置和样品保持器定位，使得投影组件引导光束，使得光束相对于光路的最下游，从位于入射到样品表面的所述部分上的光束上游的正对表面的反射是在面向所述部分的形貌区域处。

条款10：根据条款9所述的带电粒子评估系统，其中在面向所述部分的形貌区域内，在正对表面中限定用于使得带电粒子束朝向样品通过的孔径。

条款11：根据条款7至10中任一项所述的带电粒子评估系统，其中正对表面包括散射区域，散射区域的表面形貌被配置为当朝向样品反射光束时，散射光束。

条款12：根据条款11所述的带电粒子评估系统，其中投影组件相对于带电粒子光学装置和样品保持器定位，使得投影组件引导光束，以反射离开散射区域。

条款13：根据条款11或12所述的带电粒子评估系统，其中散射区域面向样品的表面的至少部分。

条款14：根据条款11至13中任一项所述的带电粒子评估系统，其中投影系统和散射区域被配置为使得散射区域的表面形貌具有比光束的波长更大的粗糙度值。

条款15：根据前述条款中任一项所述的带电粒子评估系统，其中投影组件被布置为引导光束，使得光束从相对于光路位于反射离开所述正对表面的光束上游的样品的表面反射离开。

条款16：根据前述条款中任一项所述的带电粒子评估系统，其中投影组件被布置为引导光束，使得光束从相对于光路位于入射到所述样品的所述表面的所述部分上的所述光束上游的正对表面反射离开至少两次。

条款17：根据前述条款中任一项所述的带电粒子评估系统，其中投影组件被布置为将光束的光直接引导到正对表面上。

条款18：根据前述条款中任一项所述的带电粒子评估系统，包括被配置为检测由样品发射的信号粒子的检测器。

条款19：根据条款18所述的带电粒子评估系统，其中面向样品保持器的表面至少部分地由检测器包括。

条款20：根据条款18或19所述的带电粒子评估系统，其中检测器包括检测器元件，所述检测器元件被配置为接收从来自样品的信号粒子导出的电流。

条款21：根据条款20所述的带电粒子评估系统，其中检测器元件提供正对表面的表面元件，并且表面元件的表面形貌被布置为以便将光束朝向样品反射。

条款22：根据前述条款中任一项所述的带电粒子评估系统，其中间隙被限定在正对表面和样品的表面之间，并且优选地，投影组件相对于间隙布置，使得在光束进入间隙的地方，光束在与正对表面垂直的方向上，沿着间隙的大部分延伸。

条款23：根据前述条款中任一项所述的带电粒子评估系统，其中间隙被限定在正对表面和样品的表面之间，并且优选地，间隙在穿过带电粒子束的路径的方向上的尺寸是间隙在与带电粒子束的路径平行的方向上的尺寸的至少10倍、优选地至少100倍或更优选地至少1000倍。

条款24：根据前述条款中任一项所述的带电粒子评估系统，其中带电粒子光学系统包括物镜组件，物镜组件被配置为将带电粒子束聚焦在样品上，正对表面是物镜组件的表面。

条款25：根据前述条款中任一项所述的带电粒子评估系统，其中光束包括相干光，优选地，光源是激光器，使得光束是激光束。

条款26：一种带电粒子评估系统，包括：样品保持器，被配置为保持具有表面的样品；以及带电粒子光学装置，被配置为朝向样品投射带电粒子束，带电粒子束具有与样品的表面的一部分相对应的视场，带电粒子光学装置具有面向样品保持器的正对表面；其中正对表面包括面向所述部分的形貌区域，形貌区域具有表面形貌，以朝向所述部分反射倾斜入射的光束。

条款27：一种操作带电粒子评估系统的方法，包括：将样品保持在样品保持器中；使用带电粒子光学装置，朝向样品投射带电粒子束，带电粒子束具有与样品的表面的一部分相对应的视场，带电粒子光学装置具有面向样品的正对表面；以及使用投影组件，将光束沿光路引导，使得光束从相对于光路位于入射到所述部分上的所述光束上游的正对表面反射离开。理想地，光束从正对表面反射至少两次。

条款28：根据条款27所述的方法，其中引导包括通过控制投影组件来控制光束。

条款29：一种带电粒子评估系统，包括：样品保持器，被配置为保持具有表面的样品；带电粒子光学装置，被配置为朝向样品投射带电粒子束，带电粒子束具有与样品的表面的一部分相对应的视场，带电粒子光学装置具有面向样品保持器的正对表面；以及投影组件，被布置为沿着光学系统与样品保持器之间的光路引导光束，以便使光束入射在样品的表面的所述部分上，并且使得光束沿着光路，从正对表面反射。

虽然已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，本发明的其它实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。说明书和实施例旨在被认为仅是示例性的，本发明的真实范围和精神由所附权利要求和本文陈述的条款指示。

以上描述旨在例示而非限制。因此，对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离以下阐述的权利要求和本文阐述的条款的范围的情况下，可以如所描述的进行修改。