多通道光倍增管组合件
阅读：742发布：2020-05-11
专利汇可以提供多通道光倍增管组合件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种多通道光倍增管PMT检测器组合件包含光 阴极 。所述检测器组合件包含第一 倍增极 通道，所述第一倍增极通道包含第一组倍增极路径。所述第一组倍增极路径包含多个倍增极级，所述多个倍增极级经配置以接收光 电子 的第一部分且将第一经放大 光电子 电流 导引到第一 阳极 上。所述检测器组合件包含额外倍增极通道，所述额外倍增极通道包含额外组倍增极路径。所述额外组倍增极路径包含多个倍增极级，所述多个倍增极级经配置以接收光电子的额外部分且将额外经放大光电子电流导引到额外阳极上。所述检测器组合件包含栅极，所述栅极经配置以将光电子的所述第一部分导引到所述第一组路径中的一或多者且将光电子的额外部分导引到所述额外组路径中的一或多者。，下面是多通道光倍增管组合件专利的具体信息内容。
1.一种光倍增管检测器组合件，其包括：
光阴极，其经配置以响应于从样品吸收光子而发射光电子；
第一倍增极通道，所述第一倍增极通道包含第一组倍增极路径，所述第一组倍增极路径中的至少若干者包含多个倍增极级，所述多个倍增极级经配置以从所述光阴极接收所述光电子且将第一经放大光电子电流导引到第一组阳极以产生第一通道信号；
额外倍增极通道，所述额外倍增极通道包含额外组倍增极路径，所述额外组倍增极路径中的至少若干者包含多个倍增极级，所述多个倍增极级经配置以从所述光阴极接收所述光电子且将额外经放大光电子电流导引到额外组阳极以产生额外通道信号，其中所述第一组倍增极路径及所述额外组倍增极路径经布置为交错平行样式；及
栅格电极，其经配置以将从所述光阴极放射的所述光电子选择性导引到所述第一倍增极通道或所述额外倍增极通道中的一者以选择性产生第一通道信号或额外通道信号，其中所述栅格电极经进一步配置以将从所述光阴极的所述光电子经由电压切换过程导引到所述第一倍增极通道或所述额外倍增极通道。
2.根据权利要求1所述的光倍增管检测器组合件，其中所述第一组阳极及所述额外组阳极经布置为交错样式。
3.根据权利要求1所述的光倍增管检测器组合件，其中所述第一组阳极经定位于所述第一倍增极通道的所述第一组倍增极路径内。
4.根据权利要求1所述的光倍增管检测器组合件，其中所述额外组阳极经定位于所述额外倍增极通道中的所述额外组倍增极路径内。
5.根据权利要求1所述的光倍增管检测器组合件，其中所述栅格电极经配置以将光电子交替引导到所述第一倍增极通道及所述额外倍增极通道中。
6.根据权利要求1所述的光倍增管检测器组合件，其中所述第一组阳极或所述额外组阳极中的至少一者包括：
第一组磷光体阳极或额外组磷光体阳极，所述第一组磷光体阳极经配置以将所述光电子转换为第一光信号，所述额外组磷光体阳极经配置以将所述光电子转换为额外光信号。
7.根据权利要求6所述的光倍增管检测器组合件，其进一步包括：
第一检测器或额外检测器中的至少一者，所述第一检测器经配置以检测由所述第一组磷光体阳极产生的所述第一光信号，所述额外检测器经配置以检测由所述额外组磷光体阳极产生的所述额外光信号。
8.根据权利要求7所述的光倍增管检测器组合件，其中所述第一检测器或所述额外检测器中的至少一者包括：
电荷耦合装置CCD检测器或互补金属氧化物半导体CMOS检测器中的至少一者。
9.一种检验系统，其包括：
照明源，其经配置以照射样品表面的部分；
一组照明光学器件，其经配置以将所述照明导引及聚焦到所述样品表面上；及光倍增管检测器组合件，其包括：
光阴极，其经配置以响应于吸收所述照射而发射光电子；
第一倍增极通道，所述第一倍增极通道包含第一组倍增极路径，所述第一组倍增极路径中的至少若干者包含多个倍增极级，所述多个倍增极级经配置以从所述光阴极接收光电子且将第一经放大光电子电流导引到第一组阳极以产生第一通道信号，其中所述光电子的第一部分与所述样品的第一部分关联；
额外倍增极通道，所述额外倍增极通道包含额外组倍增极路径，所述额外组倍增极路径中的至少若干者包含多个倍增极级，所述多个倍增极级经配置以从所述光阴极接收所述光电子且将额外经放大光电子电流导引到额外组阳极以产生额外通道信号，其中所述第一倍增极通道和所述额外倍增极通道经布置为交错平行样式；及
栅格电极，其经配置以将从所述光阴极放射的光电子选择性导引到所述第一倍增极通道或所述额外倍增极通道中的一者以选择性产生第一通道信号或额外通道信号，其中所述栅格电极经进一步配置以将从所述光阴极的所述光电子经由电压切换过程导引到所述第一倍增极通道或所述额外倍增极通道。
10.根据权利要求9所述的检验系统，其中所述第一组阳极及所述额外组阳极经布置为交错样式。
11.根据权利要求9所述的检验系统，其中所述第一组阳极经定位于所述第一倍增极通道的所述第一组倍增极路径内。
12.根据权利要求9所述的检验系统，其中所述额外组阳极经定位于所述额外倍增极通道中的所述额外组倍增极路径内。
13.根据权利要求9所述的检验系统，其中所述栅格电极经配置以将光电子交替引导到所述第一倍增极通道及所述额外倍增极通道中。
14.根据权利要求9所述的检验系统，其中所述照明源是宽带光源。
15.根据权利要求9所述的检验系统，其中所述照明源是窄带光源。
16.根据权利要求9所述的检验系统，其中所述第一组阳极或所述额外组阳极中的至少一者包括：第一组磷光体阳极或额外组磷光体阳极，所述第一组磷光体阳极经配置以将所述光电子转换为第一光信号，所述额外组磷光体阳极经配置以转换所述光电子。
17.根据权利要求16所述的检验系统，其进一步包括：
第一检测器或额外检测器中的至少一者，所述第一检测器经配置以检测由所述第一组磷光体阳极产生的所述第一光信号，所述额外检测器经配置以检测由所述额外组磷光体阳极产生的所述额外光信号。
18.根据权利要求17所述的检验系统，其中所述第一检测器或所述额外检测器中的至少一者包括：
电荷耦合装置CCD检测器或互补金属氧化物半导体CMOS检测器中的至少一者。
多通道光倍增管组合件
[0001] 相关申请案的交叉参考
[0002] 本申请案是相关于下列申请案(“相关申请案”)且要求来自所述申请案的最早有效申请日的权利(例如，要求除临时专利申请案以外的最早有效优先权日或根据35USC§119(e)要求临时专利申请案、所述相关申请案的任何及所有父母代申请案、祖父母代申请案、曾祖父母代申请案等等的权利)。
[0003] 相关申请案
[0004] 为满足USPTO附加法定要求，本申请案构成名为德里克·麦凯(Derek Mackay)的发明者于2016年3月29日申请的名称为多通道超高速光倍增管(MULTI-CHANNEL ULTRA HIGH SPEED PHOTOMULTIPLIER TUBE)的申请序列号为62/314,654的美国临时专利申请案的正式(非临时)专利申请案。
技术领域
[0005] 本发明大体上涉及一种光倍增管检测器组合件，且更特定来说，本发明涉及一种多通道光倍增管检测器组合件。
背景技术
[0006] 随着对半导体装置的需求增加，还需要不断改进装置检验能力。常用于光学检验方法中的技术包含实施光倍增管(PMT)检测器。一般来说，光倍增管检测器是电磁波谱的UV、可见及近红外线范围内的光的敏感检测器。因此，PMT广泛用于半导体装置检验过程中。一种常见实施设计包含单通道PMT(例如圆笼型、箱及栅格电极型及线性聚焦型)。此单通道PMT经受检测的减小速度。
[0007] 因此，可期望产生一种消除先前方法的缺点的光倍增管检测器组合件。
发明内容
[0008] 根据本发明的一或多个说明性实施例，揭示一种光倍增管检测器组合件。在一个实施例中，所述光倍增管检测器组合件包含光阴极，其经配置以吸收光子，所述光阴极经进一步配置以发射光电子。在另一实施例中，所述光倍增管检测器组合件包含第一倍增极通道，所述第一倍增极通道包含第一组倍增极路径，所述第一组倍增极路径中的至少若干者包含多个倍增极级，所述多个倍增极级经配置以接收所述光电子的第一部分且将第一经放大光电子电流导引到第一组阳极中的第一阳极上。在另一实施例中，所述光倍增管检测器组合件包含额外倍增极通道，所述额外倍增极通道包含额外组倍增极路径，所述额外组倍增极路径中的至少若干者包含多个倍增极级，所述多个倍增极级经配置以接收所述光电子的额外部分且将额外经放大光电子电流导引到额外组阳极中的额外阳极上。在另一实施例中，所述光倍增管检测器组合件包含栅格电极，其经配置以将从所述光阴极放射的所述光电子的所述第一部分导引到所述第一倍增极通道的所述第一组路径中的一或多者。在另一实施例中，所述栅格电极经进一步配置以将从所述光阴极放射的所述光电子的所述额外部分导引到所述额外倍增极通道的所述额外组路径中的一或多者。
[0009] 根据本发明的一或多个说明性实施例，揭示一种检验系统。在一个实施例中，所述检验系统包含照明源，其经配置以照射样品表面的一部分。在另一实施例中，所述检验系统包含一组照明光学器件，其经配置以将照明导引及聚焦到所述样品表面上。在另一实施例中，所述检验系统包含光倍增管检测器组合件。在另一实施例中，所述光倍增管检测器组合件包含光阴极，其经配置以吸收光子，所述光阴极经进一步配置以发射光电子。在另一实施例中，所述光倍增管检测器组合件包含第一倍增极通道，所述第一倍增极通道包含第一组倍增极路径，所述第一组倍增极路径中的至少若干者包含多个倍增极级，所述多个倍增极级经配置以接收所述光电子的第一部分且将第一经放大光电子电流导引到第一组阳极的第一阳极上。在另一实施例中，所述光倍增管检测器组合件包含额外倍增极通道，所述额外倍增极通道包含额外组倍增极路径，所述额外组倍增极路径中的至少若干者包含多个倍增极级，所述多个倍增极级经配置以接收所述光电子的额外部分且将额外经放大光电子电流导引到额外组阳极中的额外阳极上。在另一实施例中，所述光倍增管检测器组合件包含栅格电极，其经配置以将从所述光阴极放射的所述光电子的所述第一部分导引到所述第一倍增极通道的所述第一组路径中的一或多者。在另一实施例中，所述栅格电极经进一步配置以将从所述光阴极放射的所述光电子的所述额外部分导引到所述额外倍增极通道的所述额外组路径中的一或多者。
附图说明
[0011] 所属领域的技术人员可通过参考附图来更好地理解本发明的众多优点，其中：
[0012] 图1A说明根据本发明的一或多个实施例的多通道光倍增管检测器组合件的简化示意图。
[0013] 图1B说明根据本发明的一或多个实施例的多通道光倍增管检测器组合件的简化示意图，其描绘第一倍增极通道中的第一光电子的一或多个部分的放大。
[0014] 图1C说明根据本发明的一或多个实施例的多通道光倍增管检测器组合件的简化示意图，其描绘第二倍增极通道中的第二光电子的一或多个部分的放大。
[0016] 图1E说明根据本发明的一或多个实施例的具有第二像素的样品检验区域的简化示意图。
[0017] 图1F说明根据本发明的一或多个实施例的具有第三像素及第四像素的样品检验区域的简化示意图。
[0018] 图2说明根据本发明的一或多个实施例的本发明的替代实施例的简化示意图。
[0019] 图3说明根据本发明的一或多个实施例的装备有多通道光倍增管检测器组合件的检验系统的框图。
具体实施方式
[0020] 现将详细参考附图中所说明的揭示标的物。
[0021] 大体上参考图1A到3，描述根据本发明的多通道光倍增管(PMT)检测器组合件100。本发明的实施例是针对具有布置为平行样式以增强检验带宽的多个通道的多通道光倍增管(PMT)检测器组合件100。本发明的实施例在半导体检验的背景中尤其有用。本发明的实施例提供邻近样品或同一样品的不同区域的快速测量。与常规单通道PMT检测器相比，本发明的PMT检测器组合件100的多通道结构使检验速度提高多倍。
[0022] 图1A说明根据本发明的一或多个实施例的多通道PMT检测器组合件100的简化图。在一个实施例中，多通道PMT检测器组合件100包含光阴极104。在一个实施例中，光阴极104吸收光子102的一或多个部分且接着响应于光子102的所述一或多个部分的吸收而发射光电子的一或多个部分。
[0023] 在另一实施例中，多通道PMT检测器组合件100包含平行布置的第一倍增极通道101a及第二倍增极通道101b。举例来说，第一倍增极通道101a及第二倍增极通道101b可各自由多个路径界定。举例来说，第一倍增极通道101a可包含一组倍增极路径112a到112c。在另一例子中，第二倍增极通道101b可包含一组倍增极路径113a到113b。此外，如图1A中所展示，第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c及第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b可经布置为交错平行样式。
[0024] 可预期，尽管第一倍增极通道101a及第二倍增极通道101b经描绘为双通道平行布置(如图1A中所展示)，但此布置仅供说明目的。应注意，检测器组合件100可包含平行布置的任何数目个倍增极通道，例如三个或三个以上平行布置的通道(例如交错平行样式)。
[0025] 可进一步预期，尽管第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c及第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b在图1A中经展示为五个倍增极路径(即，112a、112b、112c、113a及113b)的堆叠，但此配置仅供说明目的。应注意，每一倍增极通道可包含任何数目个倍增极路径，借此来自每一通道的路径经布置为交错平行样式。
[0026] 在一个实施例中，由光阴极104发射的第一光电子的一或多个部分进入第一倍增极通道101a的第一路径112a到112c，而由光阴极104发射的第二光电子的一或多个部分依序进入第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b。在另一实施例中，第一光电子的一或多个部分进入第一倍增极通道101a的第一路径112a到112c，而第二光电子的一或多个部分同时进入第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b。
[0027] 在另一实施例中，多通道PMT检测器组合件100包含用于控制及/或导引由光阴极104发射的光电子的一或多个部分的栅格电极106。举例来说，栅格电极106可位于光阴极
104的部分接近处。举例来说，栅格电极106相对于光阴极104和第一通道101a及第二通道
101b的位置可经选择使得从光阴极104发射的光电子的一或多个部分可被高效导引到第一通道101a及/或第二通道101b中。应注意，本发明的范围不限于使用栅格电极106来控制光电子的一或多个部分进入到第一通道101a的第一路径112a到112c及第二通道101b的第二路径113a到113b中，其仅供说明目的。确切来说，应认识到，在本文中，多通道PMT检测器组合件100可使用所属领域中已知的任何电子控制构件(例如(但不限于)一或多个聚焦电极或一或多个聚焦网孔)来控制光电子的一或多个部分进入到第一通道101a的第一路径112a到112c及第二通道101b的第二路径113a到113b中。
104的部分接近处。举例来说，栅格电极106相对于光阴极104和第一通道101a及第二通道
101b的位置可经选择使得从光阴极104发射的光电子的一或多个部分可被高效导引到第一通道101a及/或第二通道101b中。应注意，本发明的范围不限于使用栅格电极106来控制光电子的一或多个部分进入到第一通道101a的第一路径112a到112c及第二通道101b的第二路径113a到113b中，其仅供说明目的。确切来说，应认识到，在本文中，多通道PMT检测器组合件100可使用所属领域中已知的任何电子控制构件(例如(但不限于)一或多个聚焦电极或一或多个聚焦网孔)来控制光电子的一或多个部分进入到第一通道101a的第一路径112a到112c及第二通道101b的第二路径113a到113b中。
[0028] 在另一实施例中，多通道PMT检测器组合件100的第一通道101a的路径112a、112b及112c中的每一者包含多个倍增极级108a到108c。在另一实施例中，多通道PMT检测器组合件100的第二通道101b的路径113a、113b中的每一者也包含多个倍增极级108a到108c。举例来说，第一通道101a及第二通道101b的多个倍增极级108a到108c可经配置以接收由光阴极104发射的光电子的一或多个部分。举例来说，第一通道101a及第二通道101b的多个倍增极级108a到108c可经进一步配置以放大光电子的一或多个部分。在另一例子中，第一通道
101a及第二通道101b的多个倍增极级108a到108c经配置以将经放大光电子电流导引到一组阳极110a、110b上。
101a及第二通道101b的多个倍增极级108a到108c经配置以将经放大光电子电流导引到一组阳极110a、110b上。
[0029] 在另一实施例中，多通道PMT检测器组合件100包含第一组阳极110a及第二组阳极110b，其经布置以分别从第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c及第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b收集一或多个经放大光电子电流。举例来说，与第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c相关联的第一组阳极110a及与第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b相关联的第二组阳极110b可经平行布置。在这方面，第一组阳极110a及第二组阳极110b的平行布置可与第一倍增极通道101a及第二倍增极通道101b的平行布置对应，如图1A中所展示。
[0030] 通过另一实例的方式，与第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c相关联的第一组阳极110a中的阳极可与第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c对准以收集第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c中的一或多个经放大光电子电流。在这方面，与第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c相关联的第一组阳极110a中的阳极可直接定位于第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c下方。通过又一实例的方式，与第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b相关联的第二组阳极110b中的阳极可与第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b对准以收集第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b中的一或多个经放大光电子电流。在这方面，与第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b相关联的第二组阳极110b中的阳极可直接定位于第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b下方。此外，第一组阳极110a及第二组阳极110b相对于倍增极路径112a到112c、113a到113b的位置可经选择使得从多个倍增极级108a到108c放射的经放大光电子电流可被高效导引到第一组阳极110a及第二组阳极110b中。
[0031] 可预期，尽管上述第一组阳极110a及第二组阳极110b经展示为物理分离阳极(从图1A中所展示的简化图可见)，但此配置仅供说明目的。举例来说，可将第一组阳极110a中的所有者短接在一起。通过另一实例的方式，可将第二组阳极110b中的所有者短接在一起。可采用所属领域中已知的任何短接技术来将个别阳极短接在一起。
[0032] 此外，与第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c相关联的第一组阳极110a及与第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b相关联的第二组阳极110b可包含适合于将一或多个光电子电流转换为一或多个光信号的一或多个磷光体涂布阳极。举例来说，可通过一或多个经放大光电子电流来使一或多个磷光体涂布的第一组阳极110a及第二组阳极110b通电。在另一实施例中，多通道PMT检测器组合件100包含一或多个检测器(未展示)，其经配置以检测从与第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c相关联的第一组阳极110a及与第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b相关联的第二组阳极110b放射的一或多个光信号。举例来说，所述一或多个检测器可包含所属领域中已知的任何检测器，例如(但不限于)电荷耦合装置(CCD)检测器或互补金属氧化物半导体(CMOS)检测器。
[0033] 图1B到1F说明根据本发明的一或多个实施例的以第一配置及第二配置操作的多通道PMT检测器组合件100，借此分别沿第一通道101a及第二通道101b导引第一光电子114及第二光电子122的一或多个部分。
[0034] 图1B说明根据本发明的一或多个实施例的多通道PMT检测器组合件100的简化示意图，其描绘由光阴极104发射于第一通道101a的第一倍增极路径112a到112c中的第一光电子114的一或多个部分的放大。应注意，在本文中，本文中先前所描述的各种实施例、组件及架构应被解译为沿用到图1B的多通道PMT检测器组合件100。
[0035] 在一个实施例中，多通道PMT检测器组合件100包含经配置以放大由光阴极104发射的第一光电子114的一或多个部分的多个倍增极级108a到108c。举例来说，与第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c相关联的第一组多个倍增极级108a可经配置以接收通过光阴极104从光子102转换的第一光电子114的一或多个部分。举例来说，与第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c相关联的第一组多个倍增极级108a可经进一步配置以经由二次发射来导引及/或放大第一光电子114的一或多个部分，使得从与第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c相关联的第一组多个倍增极级108a放射的第一经放大光电子电流116大于由光阴极104发射的第一光电子114的一或多个部分。接着，与第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c相关联的第二组多个倍增极级108b可放大第一经放大光电子电流116，使得第二经放大光电子电流118大于第一经放大光电子电流116。此过程可经多次实施，借此将经放大光电子电流积累到所要电平。在经历与第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c相关联的多个倍增极级中的每一者处的放大之后，第二经放大光电子电流118可由与第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c相关联的第三倍增极级组108c导引，使得经放大光电子输出120撞击第一组阳极110a。
[0036] 应注意，由光阴极104发射的第一光电子114的一或多个部分可同时到达与第一倍增极通道101a的所有第一倍增极路径112a到112c相关联的第一组多个倍增极级108a，而第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b不接收由光阴极104发射的第一光电子114的一或多个部分。在这方面，由光阴极104发射于第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c中的第一光电子114的一或多个部分可不经历邻近路径之间的串扰。
[0037] 还应注意，在本文中，与第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c及第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b相关联的倍增极级108a到108c的数目不受限于图1B中所说明的倍增极级108a到108c的数目。图1B中所描绘的多个倍增极级108a到108c的数目仅供说明目的，且可预期，本发明中可利用任何数目个倍增极级108a到108c。
[0038] 图1C说明根据本发明的一或多个实施例的多通道PMT检测器组合件100的简化示意图，其描绘由光阴极104发射于第二通道101b的第二倍增极路径113a到113b中的第二光电子122的一或多个部分的放大。应注意，在本文中，本文中先前所描述的各种实施例、组件及架构应被解译为沿用到图1C的多通道PMT检测器组合件100。
[0039] 应注意，由光阴极104发射的第二光电子122的一或多个部分可同时到达与第二倍增极通道101b的所有第二倍增极路径113a到113b相关联的第一组多个倍增极级108a，而第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c不接收由光阴极104发射的光电子122的第一及/或第二部分。在这方面，由光阴极104发射于第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b中的第二光电子122的一或多个部分不会经历邻近路径之间的串扰。
[0040] 在另一实施例中，多通道PMT检测器组合件100包含与第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c及第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b相关联的多个倍增极级108a到108c。举例来说，多个倍增极级108a到108c可沿第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c及第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b安置。通过另一实例的方式，第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c及第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b中的每一者可由多个倍增极级108a到108c分隔。举例来说，多个倍增极级108a到108c可沿倍增极路径垂直堆叠以隔离倍增极路径中的每一者。在另一例子中，多个倍增极级108a到108c可经安置为沿倍增极路径的交错布置。在这方面，每一路径(112a、112b、112c、113a或113b)可经分隔以有效消除及/或减少光电子与相邻光电子电流的串扰。
[0041] 可预期，尽管与第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c及第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b相关联的上述多个倍增极级108a到108c的形状经展示为在表面上具有单一曲率的倍增极(从图1A到1C中所展示的简化图可见)，但此配置仅供说明目的。还可利用多个倍增极级108a到108c的其它形状，例如在表面上具有多个曲率的倍增极。可进一步预期，尽管上述每一组倍增极级108a到108c经展示为分离金属件(从图1A到1C中所展示的简化图可见)，但此配置仅供说明目的。还可利用其它类型的倍增极级，例如线性连续倍增极级(就连续倍增极型倍增器来说)。
[0042] 可预期，尽管与所有倍增极路径(112a、112b、112c、113a及113b)相关联的上述多个倍增极级108a到108c经展示为三件式倍增极构造(从图1A到1C中所展示的简化图可见)，但此配置仅供说明目的。还可利用多个倍增极级108a到108c的其它构造，例如四件式或四件以上式倍增极构造的堆叠。一般来说，典型PMT检测器通过使用高达19个倍增极级使来自光阴极104的光电子倍增而使光电子电流在进入阳极之前放大10倍到多达108倍。
[0043] 可进一步预期，尽管上述多个倍增极级108a到108c经布置为交替布置(从图1A到1C所展示的简化图可见)，但此布置仅供说明目的。还可利用多个倍增极级108a到108c的其它布置，例如重叠样式。
[0044] 在另一实施例中，多通道PMT检测器组合件100包含栅格电极106，其用于经由电压切换过程来将由光阴极104发射的第一光电子114及第二光电子122的一或多个部分控制及/或导引到第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c及第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b中的每一者中，其中第一组多个倍增极级108a分别位于第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c及第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b中的每一者中。
[0045] 举例来说，与第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c相关联的栅格电极106及第一组多个倍增极级108a上的电压切换过程可经开启以将由光阴极104发射的第一光电子114的一或多个部分控制及/或导引到第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c中。通过另一实例的方式，与第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到
113b相关联的栅格电极106及第一组多个倍增极级108a上的电压切换过程可经开启以将由光阴极104发射的第二光电子122的一或多个部分控制及/或导引到第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b。举例来说，栅格电极106可通过在第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c与第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b之间交替来控制、导引及/或操控第一光电子114及第二光电子122的一或多个部分。应注意，可快速及/或重复采用经由电压切换过程来将由光阴极104发射的第一光电子114及第二光电子122的一或多个部分控制、导引及/或操控到第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c及/或第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b中的动作。应进一步注意，用于控制、导引及/或操控第一光电子114及第二光电子122的一或多个部分的电压切换过程的间隔本质上可具规律性或不具规律性。
113b相关联的栅格电极106及第一组多个倍增极级108a上的电压切换过程可经开启以将由光阴极104发射的第二光电子122的一或多个部分控制及/或导引到第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b。举例来说，栅格电极106可通过在第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c与第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b之间交替来控制、导引及/或操控第一光电子114及第二光电子122的一或多个部分。应注意，可快速及/或重复采用经由电压切换过程来将由光阴极104发射的第一光电子114及第二光电子122的一或多个部分控制、导引及/或操控到第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c及/或第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b中的动作。应进一步注意，用于控制、导引及/或操控第一光电子114及第二光电子122的一或多个部分的电压切换过程的间隔本质上可具规律性或不具规律性。
[0046] 图1D说明根据本发明的一或多个实施例的样品的检验区域150的简化示意图。在一个实施例中，检验区域150包含照明点156。举例来说，照明点156可包含第一像素152。通过另一实例的方式，第一像素152可为图1B中所描绘的光子102的来源，其负责第一光电子114的一或多个部分。本发明的多通道结构允许用户经由多通道PMT检测器组合件100来检验邻近样品或同一样品的不同区域。在这方面，在照射样品之后，检验区域150中的第一像素152可从样品反射、散射及/或衍射为光子102，且接着被导引到多通道PMT检测器组合件
100的光阴极104。光阴极104可吸收光子102且响应于光子102的吸收而发射第一光电子114的一或多个部分。举例来说，由光阴极104发射的第一光电子114的一或多个部分可经控制及/或导引到第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c。应注意，作为第一光电子
114的一或多个部分通过光阴极104进入第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到
112c的光子源自检验区域150中的样品的相同像素(例如第一像素152)。图1D中所描绘的照明点156的数目仅供说明目的，且可预期，本发明中可利用任何数目个照明点。此外，图1D中所描绘的第一像素152的位置仅供说明目的，且可预期，本发明中可利用第一像素的任何位置。
100的光阴极104。光阴极104可吸收光子102且响应于光子102的吸收而发射第一光电子114的一或多个部分。举例来说，由光阴极104发射的第一光电子114的一或多个部分可经控制及/或导引到第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c。应注意，作为第一光电子
114的一或多个部分通过光阴极104进入第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到
112c的光子源自检验区域150中的样品的相同像素(例如第一像素152)。图1D中所描绘的照明点156的数目仅供说明目的，且可预期，本发明中可利用任何数目个照明点。此外，图1D中所描绘的第一像素152的位置仅供说明目的，且可预期，本发明中可利用第一像素的任何位置。
[0047] 图1E说明根据本发明的一或多个实施例的样品的检验区域150的简化示意图。在一个实施例中，检验区域150包含照明点156。举例来说，照明点156可包含第二像素154。通过另一实例的方式，第二像素154可为图1C中所描绘的光子102的来源，其负责第二光电子122的一或多个部分。本发明的多通道结构允许用户经由多通道PMT检测器组合件100来检验邻近样品或同一样品的不同区域。在这方面，在照射样品之后，检验区域150中的第二像素154可从样品反射、散射及/或衍射为光子102，且接着被导引到多通道PMT检测器组合件
100的光阴极104。光阴极104可吸收光子102且响应于光子102的吸收而发射第二光电子122的一或多个部分。举例来说，由光阴极104发射的第二光电子122的一或多个部分可经控制及/或导引到第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b。应注意，作为第二光电子
122的一或多个部分通过光阴极104进入第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到
113b的光子源自检验区域150中的样品的相同像素(例如第二像素154)。图1E中所描绘的照明点156的数目仅供说明目的，且可预期，本发明中可利用任何数目个照明点。此外，图1E中所描绘的第二像素154的位置仅供说明目的，且可预期，本发明中可利用第二像素的任何位置。
100的光阴极104。光阴极104可吸收光子102且响应于光子102的吸收而发射第二光电子122的一或多个部分。举例来说，由光阴极104发射的第二光电子122的一或多个部分可经控制及/或导引到第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b。应注意，作为第二光电子
122的一或多个部分通过光阴极104进入第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到
113b的光子源自检验区域150中的样品的相同像素(例如第二像素154)。图1E中所描绘的照明点156的数目仅供说明目的，且可预期，本发明中可利用任何数目个照明点。此外，图1E中所描绘的第二像素154的位置仅供说明目的，且可预期，本发明中可利用第二像素的任何位置。
[0048] 图1F说明根据本发明的一或多个实施例的样品的检验区域150的简化示意图。在一个实施例中，检验区域150包含照明点156。举例来说，照明点156可包含第三像素158及第四像素160。应注意，关于本发明，样品上的每一第二像素可由阳极110a到110b一次性读取。在这方面，检验区域150中的一对新像素(第三像素158及第四像素160)的检验可开始于前一检测(第一像素152及第二像素154)完成之后。举例来说，来自第三像素158及第四像素
160的光子可由光阴极104吸收，光阴极104响应于光子的吸收而发射第一光电子及第二光电子(例如，图1B及图1D中分别所展示的114及122)的对应一或多个部分。在另一例子中，由光阴极104发射的第一光电子114及第二光电子122的一或多个部分可分别经控制及/或导引到第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c及第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b。在又一例子中，通过光阴极104从第三像素158及第四像素160产生的第一光电子114及第二光电子122的一或多个部分可分别在第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c及第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b中经由多个倍增极级108a到108c来放大。
160的光子可由光阴极104吸收，光阴极104响应于光子的吸收而发射第一光电子及第二光电子(例如，图1B及图1D中分别所展示的114及122)的对应一或多个部分。在另一例子中，由光阴极104发射的第一光电子114及第二光电子122的一或多个部分可分别经控制及/或导引到第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c及第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b。在又一例子中，通过光阴极104从第三像素158及第四像素160产生的第一光电子114及第二光电子122的一或多个部分可分别在第一倍增极通道101a的第一倍增极路径112a到112c及第二倍增极通道101b的第二倍增极路径113a到113b中经由多个倍增极级108a到108c来放大。
[0049] 此外，对应经放大光电子电流输出120、128可到达第一组阳极110a及第二组阳极110b以供检测。过程继续，直到其满足检验要求。图1F中所描绘的照明点156的数目仅供说明目的，且可预期，本发明中可利用任何数目个照明点。此外，图1F中所描绘的第三像素158及第四像素160的位置仅供说明目的，且可预期，本发明中可利用第三像素158及第四像素
160的任何位置。
160的任何位置。
[0050] 图2说明根据本发明的一或多个实施例的多通道PMT检测器组合件200的简化示意图。在另一实施例中，多通道PMT检测器组合件200包含经配置以吸收一或多个光子202的光阴极204。本发明中先前已描述光阴极的特征。此外，多通道PMT检测器组合件200包含一系列栅格电极(例如206、208及210)。举例来说，所述系列栅格电极可包含第一栅格电极206。当光电子碰撞第一栅格电极206时，可经由电压切换过程来将所述光电子操控到路径上。举例来说，所述系列栅格电极可包含一对第二栅格电极208。栅格电极208中的每一者可具有相同于第一栅格电极206的功能。在这方面，来自第一栅格电极206的第一光电子可遇到栅格电极208。接着，取决于检验要求，栅格电极208可经由电压切换过程来改变光电子的路径或允许光电子使其路径继续到另一组栅格电极。
[0051] 此外，在另一实施例中，所述系列栅格电极包含具有四个栅格电极的一组第三栅格电极210。举例来说，在遇到栅格电极210之后，可取决于电压切换过程而控制光电子路径的路径。光电子可进入一或多个倍增极通道(未展示)，接着经由倍增极级(未展示)来放大以提供待由一或多个阳极(未展示)收集的经放大光电子输出。此过程可继续，直到其满足检验要求。应注意，多通道PMT检测器组合件200可允许精确控制光电子方向。
[0052] 应注意，栅格电极(206、208及210)经定位以依循决策树类型结构，其中栅格电极的数目根据以下关系式来随行数增加而增加：2N，其中N表示数量(行数-1)。举例来说，第一(0)行可包含1个栅格电极206(2 )。通过另一实例的方式，第二行可包含2个栅格电极208(2(1))。第三行可具有4个栅格电极210(2(2))，等等。此继续，直到其满足检验要求、成本及一些其它因子。应进一步注意，图2中所描绘的本发明的替代实施例所需的阳极的数目根据以下关系式来随行数增加而增加：2M，其中M表示数量(行数)。举例来说，第一行可包含2个阳极(例如第一栅格电极206)。通过另一实例的方式，第二行可包含4个阳极(例如第一栅格电极
206及第二栅格电极208)。通过又一实例的方式，第三行可包含8个阳极(例如第一栅格电极
206、第二栅格电极210及第三栅格电极210)。此可继续，直到其满足检验要求、成本及一些其它因子。可预期，尽管图2中所描绘的本发明的替代实施例展示3行栅格电极(206、208及
210)，但可利用例如4行或4行以上栅格电极的其它配置。
206及第二栅格电极208)。通过又一实例的方式，第三行可包含8个阳极(例如第一栅格电极
206、第二栅格电极210及第三栅格电极210)。此可继续，直到其满足检验要求、成本及一些其它因子。可预期，尽管图2中所描绘的本发明的替代实施例展示3行栅格电极(206、208及
210)，但可利用例如4行或4行以上栅格电极的其它配置。
[0053] 可预期，尽管本发明聚焦于具有两个平行通道101a、101b的二维布置，但相同原理可沿用到在一个维度上具有一组两个倍增极通道101a、101b且在另一维度上具有另一组两个倍增极通道101a、101b的三维布置。这将产生总计四个倍增极通道的三维PMT检测器组合件。此将使图1A到1C中所描绘的多通道PMT检测器组合件100的速度提高两倍。应注意，一个维度及另一维度上的倍增极通道的数目可有所不同。举例来说，PMT检测器可在一个维度上具有两个倍增极通道且在另一维度上具有三个倍增极通道。应进一步注意，一个维度及另一维度上的倍增极通道的数目的组合可取决于检验要求。
[0054] 图3说明根据本发明的一或多个实施例的装备有多通道PMT检测器组合件100的检验系统300。在一个实施例中，检验系统300包含基于多通道PMT的检测器。在另一实施例中，检验系统300的基于多通道PMT的检测器包含多通道PMT检测器组合件100。在这方面，检验系统300的多通道PMT检测器组合件100包含：光倍增管检测器(如本文中先前所描述)；光阴极，其经配置以吸收光子，所述光阴极经进一步配置以发射光电子；第一倍增极通道，所述第一倍增极通道包含第一组倍增极路径，所述第一组倍增极路径中的至少若干者包含多个倍增极级，所述多个倍增极级经配置以接收所述光电子的第一部分且将第一经放大光电子电流导引到第一组阳极中的第一阳极上；额外倍增极通道，所述额外倍增极通道包含额外组倍增极路径，所述额外组倍增极路径中的至少若干者包含多个倍增极级，所述多个倍增极级经配置以接收所述光电子的额外部分且将额外经放大光电子电流导引到额外组阳极中的额外阳极上；及栅格电极，其经配置以将从所述光阴极放射的所述光电子的所述第一部分导引到所述第一倍增极通道的所述第一组路径中的一或多者，其中所述栅格电极经进一步配置以将从所述光阴极放射的所述光电子的所述额外部分导引到所述额外倍增极通道的所述额外组路径中的一或多者。在另一实施例中，检验系统300的多通道PMT检测器组合件100经配置以通过集光器件组306来检测来自样品表面308的光子。
[0055] 在另一实施例中，检验系统300包含照明源302，其经配置以照射安置于样品台310上的样品308(例如半导体晶片)的表面的部分。举例来说，检验系统300可经配置以结合所属领域中已知的任何照明源来操作。举例来说，用于照射样品的表面的照明源可包含(但不限于)宽带光源(例如氙气灯、激光维持等离子体灯及其类似者)。举例来说，用于照射样品的表面的照明源可包含(但不限于)窄带光源(例如一或多个激光)。
[0056] 在另一实施例中，检验系统300包含一组照明光学器件304，其经配置以将照明导引及聚焦到样品表面上。检验系统300的照明光学器件304可包含所属领域中已知的任何照明光学器件，其适合于将从照明源302放射的光束导引、处理及/或聚焦到样品308的表面的一部分上。举例来说，照明光学器件组304可包含(但不限于)一或多个透镜、一或多个反射镜、一或多个分光器、一或多个偏振器元件及其类似者。
[0057] 在另一实施例中，检验系统300包含一组集光器件306，其经配置以将从样品308的表面散射的光的至少一部分导引及聚焦到多通道PMT检测器组合件100的多通道PMT光阴极104上。检验系统300的集光器件306可包含所属领域中已知的任何集光器件，其适合于将从样品308的表面散射的光导引、处理及/或聚焦到多通道PMT检测器组合件100上。举例来说，集光器件组306可包含(但不限于)一或多个透镜、一或多个反射镜、一或多个分光器、一或多个偏振器元件及其类似者。
[0058] 在另一实施例中，可预期，在本文中，照明源302、照明光学器件304、集光器件306及多通道PMT检测器组合件100经布置为暗场配置，使得检验系统300操作为暗场检验系统。在另一实施例中，检验系统300经配置以操作为明场检验系统(未展示)。
[0059] 可预期，尽管本发明中所展示的说明图是基于PMT检测器的金属通道型倍增极配置，但本发明可与当前用于PMT检测器的大多数不同倍增极配置一起使用。
[0060] 应注意，本发明的主要目的是通过避免及/或减少多通道PMT检测器组合件100中的倍增极通道之间的串扰来增大检验带宽以提高检验速度。所属领域的一般技术人员应普遍了解，电子器件的速度加倍使噪声电平增大 倍。应进一步注意，本发明还可给予用户以下选项：使检测器组合件速度保持不变，同时使电子器件的速度减小2倍，其导致噪声电平减小 倍。本发明可使用户能够微调多通道PMT检测器组合件100来适应各种检验要求。
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