CN114503237A - 粒子束系统及其用于灵活设置单独粒子束的电流强度的用途 - Google Patents

粒子束系统及其用于灵活设置单独粒子束的电流强度的用途 Download PDF

Info

Publication number
CN114503237A
CN114503237A CN202080054165.0A CN202080054165A CN114503237A CN 114503237 A CN114503237 A CN 114503237A CN 202080054165 A CN202080054165 A CN 202080054165A CN 114503237 A CN114503237 A CN 114503237A
Authority
CN
China
Prior art keywords
particle
particle beam
aperture plate
lens
aperture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080054165.0A
Other languages
English (en)
Inventor
S.舒伯特
D.蔡德勒
G.梅塔利迪斯
H.弗里茨
R.伦克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss Multisem GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss Multisem GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss Multisem GmbH filed Critical Carl Zeiss Multisem GmbH
Publication of CN114503237A publication Critical patent/CN114503237A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/261—Details
    • H01J37/265—Controlling the tube; circuit arrangements adapted to a particular application not otherwise provided, e.g. bright-field-dark-field illumination
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
    • H01J37/09—Diaphragms; Shields associated with electron or ion-optical arrangements; Compensation of disturbing fields
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
    • H01J37/10—Lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
    • H01J37/10—Lenses
    • H01J37/12—Lenses electrostatic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
    • H01J37/10—Lenses
    • H01J37/145—Combinations of electrostatic and magnetic lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
    • H01J37/147—Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/261—Details
    • H01J37/263—Contrast, resolution or power of penetration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/302—Controlling tubes by external information, e.g. programme control
    • H01J37/3023—Programme control
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
    • H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
    • H01J37/3177—Multi-beam, e.g. fly's eye, comb probe
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/04—Means for controlling the discharge
    • H01J2237/045—Diaphragms
    • H01J2237/0451—Diaphragms with fixed aperture
    • H01J2237/0453—Diaphragms with fixed aperture multiple apertures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/04—Means for controlling the discharge
    • H01J2237/045—Diaphragms
    • H01J2237/0455—Diaphragms with variable aperture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/04—Means for controlling the discharge
    • H01J2237/049—Focusing means
    • H01J2237/0492—Lens systems
    • H01J2237/04924—Lens systems electrostatic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/04—Means for controlling the discharge
    • H01J2237/049—Focusing means
    • H01J2237/0492—Lens systems
    • H01J2237/04926—Lens systems combined
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/04—Means for controlling the discharge
    • H01J2237/049—Focusing means
    • H01J2237/0492—Lens systems
    • H01J2237/04928—Telecentric systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/10—Lenses
    • H01J2237/12—Lenses electrostatic
    • H01J2237/1205—Microlenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/10—Lenses
    • H01J2237/12—Lenses electrostatic
    • H01J2237/121—Lenses electrostatic characterised by shape
    • H01J2237/1215—Annular electrodes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

本发明涉及一种粒子束系统，特别是一种多束粒子显微镜，其中可在不改变结构的情况下灵活并在较大数值范围内设定单独粒子束的电流强度。在此，根据本发明的粒子束系统包括聚光透镜系统、具有特定前反电极和前多孔径板的前多透镜阵列以及多透镜阵列。该系统包括控制器，其设置成向聚光透镜系统和前反电极提供可调节的激发，使得带电粒子能够以远心方式入射在前多孔径板上。

Description

粒子束系统及其用于灵活设置单独粒子束的电流强度的用途
技术领域
本发明涉及以多个粒子束工作的粒子束系统。
背景技术
就像单光束粒子显微镜一样，多光束粒子显微镜可用于在微观尺度上分析物体。例如，可使用这些粒子显微镜记录表示物体表面的物体影像。以这种方式，例如可以分析表面的结构。在单光束粒子显微镜中，使用带电粒子(例如电子，正电子，μ介子或离子)的单独粒子束来分析物体，而在多光束粒子显微镜中，则使用多个粒子束用于此目的。将多个粒子束(也称为束)同时引导到物体表面上，在此同时，与同一时段内的单光束粒子显微镜相比，可采样并分析显著更大的物体表面积。
WO 2005/024 881 A2揭示一种电子显微镜系统形式下的多粒子束系统，其使用许多电子束来操作，以便并行使用电子束的集束来扫描要检查的物体。通过将电子源所产生的电子束指引至具有多开口的多孔板，来产生该电子束的集束。电子束的一部分电子撞击该多孔板并由此板吸收，并且电子束的其他部分穿过该多孔板内的开口，如此在电子束在每一开口下游的电子束路径内成形，该电子束的截面由该开口的截面所界定。更进一步，该电子束路径上游内和/或该多孔板下游内所提供合适选取的电场具有该多孔板内每一开口都当成一透镜，让该电子束通过该开口，如此该电子束聚焦在与该多孔板有段距离的平面内。其中形成电子束焦点的平面由下游光学单元成像在要检查的物体的表面上，如此撞击该物体的个别电子束聚焦成为主电子束。在此产生从物体发出的相互作用产物，例如背向散射电子或二次电子，其形成第二电子束并通过另一个光学单元引导至检测器上。在此每一二次电子束都撞击在一分离的检测器元件上，因此由该检测器元件检测到的电子强度提供相应主电子束撞击物体的位置上与该物体有关的信息。主电子束的集束有系统地扫描过物体的表面，以便以传统用于扫描电子显微镜的方式产生该物体的电子显微图像。
实际上，在所描述多粒子束系统中的粒子光学成像范围内的高分辨率是高度相关的。分辨率取决于物平面中的数值孔径以及各个粒子束的束电流。原则上，由于衍射，以下内容适用于无像差光学单元：物平面的数值孔径越大，分辨率越好，因为这允许在物平面中获得较小的照明点。单个粒子束的束电流越小，分辨率越好。此处，各个粒子束的数值孔径和束电流的值通过成像比例尺紧密相关或彼此关联。像差是影响分辨率的其他因素，这些影响以不同方式取决于数值孔径。在已知工作点上，特别是在指定的束电流下，并在设定系统参数(例如，像差系数、光源的图像表示倍率、束电流)下，在任何情况下样品处的数值孔径都存在一值，其在物体上单个粒子束的光斑大小最小。在此，数值孔径通常仅针对系统的一个工作点进行优化，并且在此，尽管进行了所有计算，但数值孔径对于此工作点可能也不是最佳的。
因此，希望能够改变多粒子束系统的数值孔径。这将允许在操作期间改进或最佳化分辨率。此外，期望针对特定的工作点并且特别是针对特定的束电流强度来改善或最佳化分辨率，或者相反地，希望针对所要分辨率在较大值范围内连续且尽可能灵活地设定束电流强度，而不必对多粒子束系统进行结构修改。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种粒子束系统，该粒子束系统允许独立地并且在较大的数值范围内，即特别是以简单的方式并且没有对粒子束系统进行结构修改，针对最佳化分辨率设定束电流与数值孔径的相应最佳化。在此，应可能但不是必须改变其他粒子光学参数，例如，入射到样品上时各个粒子束之间的距离(所谓的“间距”)。
通过专利独立权利要求的主题可实现该目的。根据专利从属权利要求，本发明的有利实施例是显而易见的。
本专利申请案主张申请号为DE 10 2019 005 362.1的德国专利申请案以及申请号为PCT/DE2020/000101的国际专利申请案的优先权，这两申请案揭露的完整内容通过引用方式并入本申请中。
根据本发明的第一方面，后者涉及一种粒子束系统，其包括以下：
至少一个粒子源，其设置成产生发散的带电粒子束；
聚光透镜系统，该带电粒子束穿过该透镜系统；
前多透镜阵列，其中该前多透镜阵列具有含中心开口的预计数电极，该带电粒子束穿过该开口，并且其中该前多透镜阵列具有配置在该预计数电极下游的束路径中的前多孔径板，该前多孔径板布置使得该带电粒子以多种带电单粒子束形式通过该前多孔径板；
多透镜阵列，其布置在该前多透镜阵列下游的束路径中，其中该多透镜阵列具有含多个开口的多孔径板，该开口由至少一部分带电单独粒子束通过，并且其中该多透镜阵列在该多孔径板下游的束路径中具有反电极，该反电极其上设置有中心开口，基本上有多个单独粒子束穿过该反电极；以及
控制器，其设置成向该聚光透镜系统和该前反电极提供可调节的激发，使得该带电粒子能够以远心方式入射在该前多孔径板上。
较佳是，该控制器设置成设定该单独粒子束的电流强度。
因此，根据本发明，提供一种粒子源，尽管也可提供多个粒子源。带电粒子可为例如电子、正电子、μ介子或离子或其他带电粒子。较佳是，带电粒子是例如使用热场发射源(TFE)产生的电子。不过，也可使用其他粒子源。
该聚光透镜系统可具有一个、两个或多个聚光透镜。较佳是，聚光透镜系统具有双聚光镜。较佳是，聚光透镜系统正好包括两个聚光透镜，更佳是两个磁性聚光透镜。
在本专利申请的范围内，在一方面多孔径板和另一方面多透镜阵列之间做出语言区分。多孔径板是具有多个开口的板。在此，可将电压施加到整个多孔径板。可能但并非必须如此。在任何情况下，多孔径板中的所有开口均具有统一、整体上相同的电势和磁势。在此专利申请的范围内，多透镜阵列具有基本上彼此平行布置的多个透镜，其屈光力可改变。透镜效应是由多孔径板和反电极的组合所产生，并且透镜的屈光力可改变，特别是通过反电极的不同激发。
多透镜阵列形成具有多个单独粒子束的粒子束系统核心。在此，多透镜阵列包括多孔径板和反电极。单独粒子束不迟于通过多透镜阵列期间产生，并且该单独粒子束分别聚焦在多透镜阵列的下游。在该处理中产生的焦点对应于粒子源的多个影像，并且随后可考虑为是初始点或用于后续粒子光学成像的虚拟多源阵列。在此，多透镜阵列的聚焦效果是由多孔径板的上游和下游不同的电场强度所引起，以及反电极的中央开口布置在粒子束路径内多孔径板下游进一步确保该单独粒子束被拉开，或者该单独粒子束的焦点比该多孔径板的各个开口彼此进一步分开。原则上，这些事实是现有技术已知的。
更进一步，已知在多透镜阵列上游的束路径中布置前多孔径板，然后该前多孔径板用于使单独粒子束成形或将其从带电粒子束中切出。在多透镜阵列的上游布置前多孔径板是有利的，因为多透镜阵列的多孔径板不会由入射其上的粒子充电；然而，根据现有技术的粒子束系统也可在没有该前多孔径板的情况下运行。然而，根据本发明，提供一种前多孔径板，这是该前多透镜阵列的功能组成部分。
根据现有技术，现在如下设定单独粒子束的电流强度：聚光透镜系统经历不同地激发。在该处理中，带电粒子的原始发散束通过聚光透镜系统准直，并且这些准直的光束入射在多透镜阵列或可能布置在其上游的前多孔径板上。因此，严格来说，该聚光透镜系统是准直透镜系统。在此，取决于聚光透镜系统的激发，带电粒子的总粒子束具有不同的粒子束直径。这意味着分配给单独粒子束的电流或束电流密度可通过聚光透镜系统的设定来改变。但是，由于结构上的原因，在多粒子束系统中，可实现这种结果的束电流密度变化的范围受到限制。为了使小电流发生更明显的变化，必须显著增加聚光透镜系统的焦距；在现有系统中这是不可能的，甚至会与重大结构措施(增加实验室的天花板高度)相关联。现在，这是本发明的起点：
除了本身已知的聚光透镜系统和本身已知的多透镜阵列外，根据本发明的粒子束系统还具有前多透镜阵列，其结构如下：该前多透镜阵列具有含中央开口的前反电极，带电粒子束穿过该中央开口。再者，该前多透镜阵列具有布置在该前反电极下游的束路径中的多孔径板，该多孔径板布置为使得带电粒子以多个带电单独粒子束的形式穿过该前多孔径板。该前多孔径板可为本身已知/已存在的前多孔径板。然而，现在重要的是将前反电极与前多孔径板组合，以形成多透镜阵列，并且可对前反电极施加可调电压。因此总体上，前多透镜阵列还对通过的带电单独粒子束具有聚焦作用。同时，在前反电极的区域中产生全局透镜场，该全局透镜场作用在通过聚光透镜系统的带电粒子束上。结果，聚光透镜系统的照射条件可在很宽的范围内变化，因为根据本发明，带电粒子束不必经过聚光透镜系统而准直。相反，带电粒子束可在通过聚光透镜系统后，以会聚或发散的方式进入前反电极的全局透镜场。控制器向聚光透镜系统和前反电极提供可调节的激发，即电压和/或电流，从而允许选择这些激发，使得带电粒子在入射到前多孔径板上时可满足远心度条件。对于通过粒子束系统在后续束路径中的粒子光学成像品质，较佳满足此远心度条件，因为这简化粒子光学部件的构造。通过在聚光透镜系统和前反电极上设定适当电压，可改变单独粒子束的束电流，而无需对结构进行更改/延长柱。在此，根据本发明的特征组合的主要效果为了电流改变目的而改变该来源的有效数值孔径。因此，在该图像中所决定的是在每种情况下，单独粒子束从其中获得带电粒子的粒子源的发射角/立体角。因此，根据本发明的粒子束系统呈现出可以以下方式来设置控制器，使得单独粒子束的电流强度可在更宽的范围内调整，而无需对该系统进行结构上的修改。
多透镜阵列的前多孔径板的开口和多孔径板的开口可具有相同直径，然而，其也可具有不同直径。在此，特别是，前多孔径板的孔径可小于多透镜阵列的多孔径板的孔径。较佳是，多透镜阵列的前多孔径板和多孔径板的开口为圆形，并且总体上，各个开口以六边形结构布置；然而，其他布置选项也是可能的。理想上，前多孔径板和多孔径板中的开口数量与单独粒子束的数量匹配。如果在六边形布置的情况下，粒子束的数量是3n(n-1)+1，其中n是任何自然数，则是有利的。
根据本发明的一个较佳实施例，粒子束系统具有微光学单元，该单元包括多透镜阵列。根据另一较佳实施例，微光学单元还包括前多孔径板。原则上，微光学单元是粒子光学元件的组件，这些粒子光学元件组合在微光学单元中。在此，该组件可具有用于该组件的特定固定器，或用于该组件的公共框架。如此，微光学单元也可具有其他粒子光学部件。这样的示例为例如多消像散器或其他多透镜阵列，其中在必要时还可针对每个单独粒子束分别设定多孔径板的各个开口的透镜效果，例如用于单独校正单独粒子束的焦距，以校正可能存在的场曲率。除上述部件外的部件也可为微光学单元的组成部分。
相比之下，前多透镜阵列的前反电极通常并非作为组件的微光学单元的必要组成部分。微光学单元的各个元件间的典型距离在大约50μm和大约1mm之间。相比之下，前反电极通常与前多孔径板进一步隔开；距离A大约为3mm≤A≤30mm，最好为5mm≤A≤20mm，例如A＝6mm。
根据本发明的一个较佳实施例，微光学单元具有处于接地电位的框架。通常，多透镜阵列的前多孔径板和多孔径板也处于接地电位。相比之下，对反电极或前反电极则施加几千伏左右的电压，例如+-12kV、+-15kV、+-16kV或+-20kV。
代替处于接地电位的微光学单元的框架，根据较佳实施例的粒子束系统可具有含中心开口的前辅助电极，其配置在前反电极下游的束路径中，并且仅在前多孔径板的上游，并且可通过控制器而被提供可调电压。这允许改变整体透镜场或由此引起的聚焦，并且总体上允许通过粒子束系统为粒子光学成像提供进一步变化选项。虚拟粒子源的聚焦位置和中间像中单独粒子束的间距可在此过程中更加灵活地变化。此外，可校正场曲率。
类似地、附加地或替代地，粒子束系统还可具有含中心开口的后辅助电极，该电极布置在多孔径板下游和反电极上游的束路径中，并且可通过控制器而被提供可调节电压。
前辅助电极与前多孔径板之间的选定距离以及后辅助电极与多孔径板之间的距离，会由于施加在前辅助电极或施加在后辅助电极的激发或电压，而影响其他调节选项的强度。距离越小，实现设定时的灵敏度就越高，尤其是考虑到对场曲率校正的调整方面以及远心度。因此，从结构的观点来看仍可实现的最小的距离，最好在前辅助电极与前多孔径板之间选择，即大约50μm至大约1mm。然后，施加到前辅助电极的电压可在大约-1000V和+1000V之间。
后辅助电极与多孔径板之间的距离可略大于前辅助电极与多孔径板之间的距离。然后，可选择施加到后辅助电极的电压近似于施加到反电极的电压与接地电位之间的平均值。这样做的优点在于，基本上，可通过前辅助电极的激发来设定场曲率的校正，并且可使用后辅助电极来设定间距。距离和激发度的其他布置以及因此的其他调整选项也是可能的。
根据本发明的一个较佳实施例，聚光透镜系统有两个聚光透镜。较佳是，两个聚光透镜都是磁性聚光透镜。
另外，聚光透镜系统具有恰好一个磁性聚光透镜和一个静电聚光透镜，其中静电聚光透镜布置在磁性聚光透镜下游的束路径中，并且其中可由控制器驱动的升压电极布置在磁性聚光透镜与静电聚光透镜之间，静电聚光镜可由该升压电极激发。结合前反电极和升压电极的下端，形成可变静电透镜，其充当下方聚光透镜。升压电极的顶端与发射极的阴极和磁透镜一起，在顶部形成上方聚光透镜的场。
根据本发明的一个较佳实施例，粒子束系统还具有束电流限制多孔径板系统，该系统包括具有多个开口的束电流限制多孔径板，其中束电流限制多孔径板系统布置在前多透镜阵列与多透镜阵列之间的束路径中，并且具体实施为可插入该束路径。在前多透镜阵列与多透镜阵列之间有足够的安装空间，用于布置可变运用的多孔径板系统。该插入性可借助于机械致动器来实现。此处，束电流限制多孔径板系统用于再次限制到达前多孔径板和随后粒子光学单元的束电流。在此，通过束电流限制多孔径板系统的可插入性可实现较大灵活性或可变性。在此，束电流限制多孔径板系统可恰好具有一个束电流限制多孔径板；然而，多孔径板系统也可具有两个或更多个束电流限制多孔径板。从机械角度来看，可实现束电流限制多孔径板的定位精度大约为一微米。通过束电流限制多孔径板系统，可将电流强度变化或减小到大约10倍。但是，小孔径情况下的衍射误差和大孔径情况下的透镜误差会降低电流变化范围内可获得的分辨率。本发明有助于最小化分辨率变化和最佳化分辨率。
原则上，也可在前多透镜阵列与多透镜阵列之间固定布置束电流限制多孔径板。束电流限制多孔径板较佳处于接地电位。
根据一个较佳实施例，以圆形和/或环形方式形成至少一个束电流限制多孔径板的开口。与圆形开口相比，环形开口的优点在于数值孔径不变或不会变小。严格来说，环形开口的衍射图案的中心最大值甚至比常规圆形开口的衍射图案更窄；但是，在环形开口的情况下会出现更高的次级最大值。除了中央较小的圆形开口外，孔还可具有多个环形环。
根据另一较佳实施例，束电流限制多孔径板系统具有两个多孔径板，该多孔径板可大体上相对于彼此平行移动，每个板都具有多个开口，使得对于通过束电流限制多孔径板系统的单独粒子束，可调节有效多孔径板开口尺寸。在此，较佳是两个可彼此相对移动的多孔径板的开口具有基本上相同的尺寸，并且具有基本上相同的几何形状。结果，当使两个多孔径板彼此相对或相对于彼此移位时，容易调节所得的多孔径板开口的尺寸，并且可以如下方式选择相对运动，而所得的多孔径板开口在该过程中不会改变。此外，提供一致开口简化了多孔径板的制造。
根据一个较佳实施例，可相对于彼此移位的多孔径板的开口为圆形或方形。在方形孔的情况下，如果Z表示系统的中心光轴，则这些板可在XY平面内相对彼此移动。所得的多孔径板开口于是可具有与多孔径板的相应开口相同的形式；具体来说，其也可为方形。如果以不同的方式进行位移过程，则最终的开口可能代表矩形或甚至三角形(板相对于彼此扭曲)；但是，这不是不利的。如果两个可大体上相对彼此平行移动的多孔径板的开口为圆形，则产生近似椭圆形的所谓透镜形状来当成有效多孔径板开口。由于基本上椭圆形的所得单独粒子束，在束路径的另一路线上，多消像散器有利于校正由椭圆形粒子束轮廓引起的像散。
根据进一步实施例，束电流限制多孔径板系统具有依序布置在束路径中的两个或更多个多孔径板，每个多孔径板都具有多个开口，其中两个偏转器配置在两个多孔径板之间，并且可以在穿过多孔径板系统期间，基本上可获得单独粒子束相对于光轴平行偏移的方式来驱动。在此，两个多孔径板较佳具有相同结构，并且其开口尤其在Z方向或束电流方向上彼此恰好叠置。如果两个偏转器都停用，则粒子束大体上无阻碍穿过两个多孔径板；即单独粒子束大体上所有粒子都通过两个多孔径板的序列。相反，如果两个偏转器都已启动，则平行偏移导致单独粒子束仅部分通过布置在束路径更下游处的多孔径板的情况。单独粒子束的一部分撞击在束路径更下游处布置的多孔径板，并且在进一步过程中被吸收或不再可用于单独粒子束。这还允许单独粒子束的电流强度进一步变化。
根据本发明的另一个实施例，粒子束系统更包括以下：
-中间像平面，其在束路径方向上布置在多透镜阵列下游，并且在其中形成单独粒子束的真实焦点，该焦点由间距1相隔；
-场透镜系统，其在束路径方向上布置于中间像平面下游；
-物镜，尤其是磁性物镜，其在束路径方向上布置于场透镜系统下游；以及
-物平面，在其中单独粒子束进行粒子光学成像并且其中单独粒子束以间距2相隔。因此，根据本发明的粒子束系统可与已知的多粒子束系统的其余部件，特别是与已知的多粒子显微镜结合。
较佳是，根据本发明的粒子束系统的控制器设置成以如下方式驱动粒子束系统的粒子光学部件，使得间距2可设定在物平面中，并且尤其是在单独粒子束的束电流强度不同的情况下可维持恒等。为了进行这种调节，根据本发明的粒子束系统需要足够的自由度或粒子光学部件，其可彼此独立变化。这尤其重要，相对于该背景，在多光束粒子束系统的情况下，在所选多孔径板上多个单独粒子束的扫描配置的粒子束间隔或间距原则上以固定方式预先确定。在此，间距和数值孔径彼此连结且本身不能独立改变。如果通过公共光学单元对多个单独粒子束进行成像，则数值孔径的变化必然总是也导致间距变化，这并非所期望的。因此，传统多光束粒子显微镜不允许在不改变间距的情况下同时改变数值孔径。取而代之的是，对于这种设定，需要另外的粒子光学部件，其将额外的自由度引入系统。举例来说，这可为额外的场透镜。具有由三个场透镜构成的场透镜系统的传统多光束粒子显微镜可例如由场透镜系统之外的第四场透镜来补充。在这种情况下，重要的是提供一额外的整体透镜场，以满足Helmholtz-Lagrange不变量。
根据本发明的另一实施例，控制器设置成以这样的方式驱动粒子束系统的粒子光学部件，使得在物平面中的数值孔径可调节，并且在物平面中成像的分辨率可最佳化，特别是对于特定的束电流强度。较佳是，控制器设置成以这样的方式驱动粒子光学部件，使得粒子光学成像的其他参数，例如物平面中的聚焦、旋转和/或远心度同样可调节。较佳是，控制器设置成使得当改变束电流强度和/或物平面中的数值孔径时，这些其他粒子光学参数的值可以保持恒定。
根据本发明的另一方面，后者涉及如上所述的粒子束系统在设定单独粒子束的电流强度的用途。在这种情况下，设定单独粒子束的电流强度会打开用于改变粒子光学成像其他参数的多种选择，特别是，它允许在一方面低分辨率和另一方面高分辨率之间切换粒子束系统的操作，因为分辨率强烈取决于束电流。
根据本发明的另一方面，后者涉及如上所述的粒子束系统在设定物平面中的分辨率，尤其是最佳分辨率的用途。如已经多次解释的那样，束电流、数值孔径，单独粒子束在物平面中的间距以及来源图像表示的成像比例彼此紧密相关。在此，根据本发明的粒子束系统的使用提供特别良好的灵活性，并且即使在单独粒子束的预定束电流的情况下，也特别有助于设定最佳分辨率。
根据本发明的另一方面，后者涉及一种具有如上所述粒子束系统的多束粒子显微镜。因此，根据本发明的粒子束系统可通过本身已知的多束粒子束显微镜的部件来补充；特别地，这包括任何已知的检测单元。关于细节，例如参考WO 2015 024 881 A2，该文献已被多次引用。
附图说明
参考附图将更能够理解本发明：
图1显示多束粒子显微镜的示意图；
图2示意性例示根据现有技术借助于聚光透镜的电流变化；
图3示意性显示根据现有技术借助于聚光透镜系统照明微光学单元；
图4示意性显示在聚光透镜系统下游具有会聚光束引导的本发明实施例；
图5示意性显示在聚光透镜系统下游具有发散光束引导的图4内所示的本发明实施例；
图6示意性显示具有束电流限制多孔径板系统的本发明另一实施例；
图7示意性显示具有静电聚光透镜与升压电极的本发明另一实施例；
图8示意性显示具有额外前辅助电极的图7内所示的本发明实施例；
图9示意性显示具有两个或多个多孔径板的多孔径板系统，该多孔径板可相对于彼此移位以用于束电流变化；
图10示意性显示具有两个依序布置多孔径板的多孔径板系统以及位于其间以用于束电流变化的偏转器系统；
图11示意性显示用于束电流变化的各种孔；以及
图12示意性显示具有粒子光学部件用于设定最佳分辨率的多束粒子显微镜。
具体实施方式
图1是采用多粒子束的多束粒子显微镜1形式的粒子束系统1的示意图。粒子束系统1产生多粒子束，其撞击在要检查的物体上，以便在此产生相互作用产品，例如二次电子，这些产品从物体发出并接着被检测到。粒子束系统1为扫描式电子显微镜(SEM，scanningelectron microscope)类型，其使用多个初级粒子束3，它们入射到多个位置5上物体7的表面，并且在此产生多个彼此空间上隔开的电子束点。要检查的物体7可为任意类型，例如半导体晶片或生物样本，以及包括小型化元件的配置等等。物体7的表面设置在物镜系统100的物镜102的第一平面101(物平面)内。
图1内的放大摘录I1显示物平面101的平面图，具有形成于第一平面101内的入射位置5的一般矩形场103。在图1内，入射位置的数量为25，形成5x5场103。为了简化图式，所以选择入射位置数25。在实践中，可选择明显更大的束数量以及入射位置数量，例如20×30、100×100等。
在例示的实施例中，入射位置5的场103大体上为一般矩形场，在相邻入射位置之间具有恒定间距P1。间距P1的示范值为1微米、10微米以及40微米。不过，场103也可具有其他对称性，像是例如六角对称。
在第一平面101内形成的束点直径并不大，该直径的示范值为1纳米、5纳米、10纳米、100纳米以及200纳米。利用物镜系统100执行用于形成束点5的粒子束3的聚焦。
初级粒子撞击物体而产生相互作用产品，例如二次电子、背散射电子或因为其他因素而经历逆向运动的初级粒子，其从物体7的表面或从第一平面101发出。从物体7表面冒出的相互作用产品由物镜102成形以形成二次粒子束9。粒子束系统1提供粒子束路径11，以便将多个二次粒子束9引导至检测器系统200。检测器系统200包括粒子光学单元，其具有投射透镜205，用于将二次粒子束9引导至粒子多检测器209上。
图1内的摘录I2显示平面211的平面图，其中定位粒子多检测器209的个别检测区，其上二次粒子束9入射至位置213上。入射位置213位于一场217内，彼此之间具有规则间距P2。间距P2的示范值为10微米、100微米以及200微米。
束产生设备300内产生初级粒子束3，该设备包括至少一个粒子源301(例如电子源)、至少一个准直透镜303、多孔径配置305以及场透镜307，或由多个场透镜构成的场透镜系统。粒子源301产生一发散粒子束309，其利用准直透镜303准直或大体上准直，以便形成照射多孔径配置305的粒子束311。
图1内的摘录I3显示多孔径配置305的平面图。多孔径配置305包含多孔径平板313，其内形成多个开口或孔315。开口315的中点317配置在一场319内，其对应至物平面101内束点5所形成的场103。孔315的中点317之间的间距P3可具有5微米、100微米和200微米的示范值。孔315的直径D小于孔的中点间之间距P3。该直径D的示范值为0.2 x P3、0.4 x P3和0.8 x P3。
照明粒子束311的粒子通过孔315，并形成粒子束3。板313会吸收撞击在板313上的照明束311的粒子，因此该粒子不会形成粒子束3。
由于所施加的静电场，多孔径配置305将粒子束3聚焦，如此在平面325内形成束焦点323。另外，束焦点323可为虚拟的。束焦点323的直径可为例如10纳米、100纳米以及1微米。
场透镜307和物镜102提供第一成像粒子光学单元，其用于让平面325(其中形成束焦点323)成像于第一平面101上，如此在此形成入射位置5的场103或束点。物体7的表面应配置在第一平面内，束点据此形成于物体表面上。
物镜102和投射透镜配置205提供第二成像粒子光学单元，用于将第一平面101成像至检测平面211上。如此，物镜102是同时属于第一以及第二粒子光学单元的部分的透镜，而场透镜307只属于第一粒子光学单元，并且投射透镜205只属于第二粒子光学单元。
粒子束开关400配置于多孔径配置305与物镜系统100之间、第一粒子光学单元的束路径中。粒子束开关400也是物镜系统100与检测器系统200之间束路径中的第二光学单元的部分。
从国际专利申请案WO 2005/024881、WO 2007/028595、WO 2007/028596、WO 2011/124352和WO 2007/060017中，以及具有申请编号DE 10 2013 026 113.4和DE 10 2013 014976.2的德国专利申请案中，可获得本文内所使用有关这种多束粒子束系统及所使用部件的进一步信息，例如粒子源、多孔径板以及透镜，这些申请案的完整公开内容通过引用并入本申请案中。
多粒子束系统更进一步具有计算机系统10，其设置成控制多粒子束系统的个别粒子光学部件，以及用于评估与分析多检测器209所获得的信号。在这种情况下，计算机系统10可由多个单独的计算机或部件构成。其还可包含根据本发明的控制器。
根据本发明的粒子束系统的组成零件可整合到此多粒子束系统中。
图2示意性例示根据现有技术借助于聚光透镜的电流变化。例示诸如多束粒子显微镜的粒子束系统的摘录。该系统包含粒子源301，其产生发散的粒子束309。后者随后到达具有两个聚光透镜330和331的聚光透镜系统，在例示的范例中，这两个聚光透镜分别为磁性聚光透镜。在图2中，聚光透镜330、331显示为椭圆。在此，宽的椭圆表示磁性透镜的强激发，而相反，窄的椭圆表示相应的聚光透镜几乎没有激发或没有激发。两个聚光透镜330和331形成聚光透镜系统或准直透镜系统303，其已例示于图1中。在此，根据现有技术，照明粒子束311在穿过准直透镜系统303之后到达另一粒子光学部件，尤其是微光学单元时被准直。在显示的范例中，照明粒子束311首先到达前多孔径板380，该板用于限制电流，并且在被通过时会形成单独粒子束3。然后如此形成的单独粒子束3穿过微光学单元的另一组成零件；在此，以示范方式显示两个微光学校正器353和354，在显示的范例中，该微光学校正器353、354布置在微光学单元的核心上游，特别是多孔径板351及其反电极352的上游。根据反电极352的激发，电场在通过多孔径板351的过程中变化，并且单独粒子束3聚焦并且或多或少地被强烈拉开。然后，聚焦的单独粒子束3到达场透镜系统307，该系统在例示的范例中由单一场透镜所示。控制器(未显示)确保具有聚光透镜330和331的聚光透镜系统可以不同方式驱动。在此过程中，聚光透镜330和331经过不同程度的激发。根据致动，照明粒子束311或多或少强烈地扩展，如图2中的宽双箭头所示。在此，假定实际粒子源301的特性不变。这意味着假定每单位时间由粒子源发出的带电粒子总数或关联粒子通量为恒定。由于照明粒子束311的不同扩展，结果为束电流密度，即单位面积和单位时间的带电粒子数发生变化。在每种情况下，都可将一定比例的所有带电粒子分配给如此形成的单独粒子束3之一。在其他方面机械上孔相同的情况下，在这里由前多孔径板380中开口的开口直径决定性设定，照明粒子束311不同的膨胀产生每一单独粒子束的电流强度变化。在这种情况下，图2a和图2b中的情况显示如何为单独粒子束实现相对较大束电流的等效选项：根据图2a)，聚光透镜330经过强烈激发，并且聚光透镜331实际已停用。在图2b)中，两个聚光透镜330、331具有近似相同的激发，特别是平均激发。因此，在图2a)和图2b)的两种情况下，照明粒子束311的电流密度相同；产生的单独粒子束3的电流强度也是如此。相比之下，图2c)显示具有低束电流密度的微光学单元的照明：为此，实际上不激发第一聚光透镜330，相反，非常强烈地激发第二聚光透镜331。这导致强烈扩展的照明粒子束311，其到达前多孔径板380中相同的孔和微光学单元的下游元件。因此，按照图2c)中的配置，降低单独粒子束的电流强度。通过改变第一和第二聚光透镜330、331的激发，例如可实现4倍的变焦倍数，从而允许束电流约15倍的变化。
除了通过聚光透镜或准直透镜系统的不同激发而产生的电流变化外，其他关系也是众所周知的：举例来说，可增加聚光透镜系统的焦距(参见焦距fCL)，以便进一步减小束电流强度。这样做的缺点是整个系统的柱高因此而急剧增加。为此目的所需的结构措施通常是不可接受的(整个系统加长需要与通常情况不同的空间高度)，因此不能提供真正的选择。举例来说，如果打算将聚光透镜系统的缩放系数从4倍增加到5倍，以实现约25倍的束电流变化，则柱高会延长30厘米至50厘米。
此外或另外，可以想到的是，减小微光学单元中的孔径，在这种情况下，例如减小前多孔径板380中的孔径，从而获得较低的束流强度。然而，其缺点是数值孔径同样减小，因此由于衍射效应而导致分辨率下降。
鉴于粒子源301，同样有多种变化选项：原则上，使用较小的粒子源可实现较低的电流强度。但是，更换该粒子源(“尖端”)需要的维护时间是不必要的。另一种方法在于改变提取器电位，这使得束电流变化可能约为2倍。但是，改变提取器电位会导致束电流强度出现不利的漂移。
可减小微光学单元的孔径，并且同时增加物镜的物距或粒子源的多中间像与样品间的距离。原则上，这允许较低的束电流，并且还允许数值孔径适应最佳值。但是，这些优点的代价是在样品上产生的单独粒子束间的距离变化很大。此外，这也将大大增加整个系统的高度或柱高，这同样在实验室中已知条件下是不可接受的。此外，这也会导致粒子束在样品上的间距发生明显变化，这在原则上是不希望的。
也可能减小微光学单元中的孔径，并且同时减小微光学单元的焦距。原则上，这同样有利于较低的束电流强度，并使数值孔径适应良好的分辨率。但是，在这些情况下，束间距也有变化很大。为了抵消由于微光学单元焦距改变而引起的间距改变，因此需要机械改变，从而使得系统总体上非常不灵活。
图3示意性显示根据现有技术借助于聚光透镜系统303照射微光学单元399。与图2相比，在图3中可更清楚识别出照明粒子束311和单独粒子束3的束路径。照明粒子束311由多个轨迹表示。照明粒子束311的部分通过前多孔径板380，其在显示的范例中形成微光学单元399的第一部件。图3显示微光学单元内电场的一些等电位线，并且有可能总体上识别微光学单元399的聚焦效果，更具体地，由于施加到反电极352上的电场，在穿过多孔径板351时对单独粒子束3的聚焦效应，该电场导致在多孔径板351的区域中电场改变。在单独粒子束聚焦在焦点323之前，单独粒子束由反电极352的整体透镜场拉开。在图3中，照明粒子束311的分量以远心方式到达前多孔径板380，这简化了随后通过微光学单元399的剩余粒子光学部件以及整体系统(未显示)的其他部件的过程。
利用此条件，本发明有助于特别是以简单的方式并且在不对粒子束系统进行结构修改的情况下，独立并且在较大值范围内，分别设置束电流和数值孔径的最优值以获得最佳分辨率。这样做时，柱高度不必有实质性的变化。特别是，本发明有利于每个单独粒子束的束电流强度的变化大于15倍，较佳大于25倍，而不必在此过程中延长柱高。在一个范例中，有可能获得每个单独束的束电流强度的变化大于50倍，例如100倍。
此时图4示意性显示在含磁性聚光透镜330和331的聚光透镜系统下游具有会聚光束引导的本发明实施例。在通过聚光透镜系统之后，照明束311a会聚，并且从粒子源301的相同立体角射出的一部分带电粒子遭到压缩，使得由此立体角所形成的单独粒子束的束电流强度增加。该会聚越大，束电流密度越高。但是，仍然有必要或至少有利地以远心方式在所示范例中从前多孔径板380开始照明微光学单元。这是通过在聚光透镜331和前多孔径板380、361之间提供一额外前反电极362来实现。控制器(未例示)设置成向聚光透镜系统330、331和前反电极362提供可调节的电压，使得带电粒子能够以远心方式入射在前多孔径板361上。在图4中，可在中央单独粒子束或相关束轨迹上识别此远心条件。在光轴Z的区域中，粒子束的轨迹在入射到前多孔径板361上时平行。远离光轴(例如，上轨迹)也满足远心条件，但是由于简化的示意图，这在图式中无法看出。在当前情况下，通过将由前反电极362产生的整体透镜场与前多孔径板361的局部透镜场相结合，来实现远心入射的期望效果。总体上，这产生聚焦效果，此效果被添加到多透镜阵列351和反电极352的系统组合的聚焦效果中。这也缩短了微光学单元的焦距；即在图4中，焦点323在光轴Z的方向上进一步向左移动。在图4中，根据本发明的多透镜阵列350和前多透镜阵列360建构为彼此镜像。在这种情况下，前多透镜阵列360的组合或目标致动与聚光透镜系统330、331的适当选择致动的组合使得能够设定束电流强度。根据图4中的示范实施例，增加单独束的束电流强度，使得除了通过改变如图2a所示聚光透镜330、331来提高束电流强度外，还不在增加聚光透镜系统安装长度或柱长的过程中，就可达到束电流强度的进一步增加。类似地，通过适当选择额外设定参数(例如额外场透镜370(参见图12)的额外设定参数)来设定多透镜阵列350，可实现物平面中数值孔径的变化，导致整体改善，尤其是最佳化的分辨率。
尽管图4例示具有会聚的入射辐射311a的中间束电流密度，但是图5显示具有发散的束导向311b的低束电流密度。在此，图5中的图示非常具有示意性，以使得两聚光透镜330、331仅非常弱地被激发，使得在简化的示意图中，实际上不偏转发散的粒子束309。发散的照明粒子束311b穿过前反电极362。然而，与图4相比，现在将不同的电位施加到该前反电极362上，从而由于选取的设定，再次实现粒子束在前多孔径板361上的远心入射。与图4的范例相比，每个单独粒子束3所吸收的束电流较小。聚光透镜系统，特别是聚光透镜331的目标致动，结合前反电极362的特别选择致动，在这种情况下还允许单独设定束电流，这又有利于有针对性地提高整个系统的分辨率。根据图5中的示范实施例，降低单独束的束电流强度，使得除了通过如图2c所示改变聚光透镜330、331来降低束电流强度外，还不在增加聚光透镜系统安装长度或柱长的过程中，就可达到束电流强度的进一步降低。因此，提供具有多个单独束的多束粒子显微镜，其中每个单独束的束电流强度可变化大于15倍，较佳大于20倍、大于30倍或大于50倍，每个单独束的数值孔径保持不变，其中多束粒子显微镜的柱长保持不变，尤其是该柱长小于1.5米，较佳小于1米。
通常，如果发射器发射电子，则将-30kV的电压施加到发射器301。相关提取器302通常具有3至7kV。微光学单元本身通常处于接地电位，即0kV。根据本发明的前反电极通常在大约+/-12和+/-20kV之间的范围内操作。因此，这具有与多透镜阵列350的反电极352的电压供应相同数量级。而其他电压值也是可能的。根据本发明，尤其是控制器设置成向粒子光学部件提供可调节的电压。为此，尤其可使带电粒子能够以远心方式入射在前多孔径板361上。该控制器可为中央控制器，其也整体上控制粒子束系统，例如本专利申请案的图1中所示的控制器或计算机系统10。用于驱动粒子光学部件的某些值可储存在一查找表中。
图7示意性显示具有静电聚光透镜与升压电极332的本发明另一实施例。在此，聚光透镜系统包括配置在其下游的磁性聚光透镜330和静电聚光透镜332b。用双箭头指示其各自的激发。借助于升压电极332在两聚光透镜330与332b之间施加升压电位。再一次，根据本发明，具有前反电极362和前多孔径板361的前多透镜阵列360布置在静电聚光透镜332b下游的束路径中。前多透镜阵列360的焦距可通过前反电极362的电场来设定。结合前反电极362和升压电极332的下端，形成可变静电透镜，其当成下方聚光透镜332b。发射器的阴极301和磁透镜330、升压电极332的上端(靠近阴极)一起形成上聚光透镜330的场。可使用相应的聚光透镜330和332b来设定束电流并且可建立远心照明条件。
图8示意性显示图7内所示本发明实施例，辅以前辅助电极363。举例来说，此前辅助电极363可用来校正场曲。总体而言，电场E随着前辅助电极363的不同设定而改变，这导致束之间的焦距变化，并且因此导致束阵列的“负”场曲。前辅助电极布置地与前多孔径板361越近，对所得场曲的影响就越大。因此，根据本发明，仍然可通过适当驱动聚光透镜系统330、332a和前反电极362，来精确实现在前多孔径板361上的远心入射条件。
图9示意性显示具有两个或多个多孔径板386、387的多孔径板系统，该多孔径板可相对于彼此移位以用于束电流变化。该多孔径板系统已具体实施为可插入到束路径中，这已从多孔径板386、387中的至少一个可相对于粒子束系统或其中产生的粒子束移位的事实中显现出来。可如图6所示布置所谓的滑入孔399：可插入的束电流限制多孔径板系统385位于前多透镜阵列360与多透镜阵列350之间，并且因此位于前多孔径板361与多孔径板351之间，较佳在前多孔径板361下游的微光学校正器354、353的上游，但在多透镜场398之外。两个多孔径板386和387相对于彼此的可移位性可借助于适当的机构和致动器，例如压电致动器，来实现。在此，多孔径板386、387的定位精度大约为一微米。借助于相应可变地可插入的孔，可将束电流进一步减小(大约为6倍)。在此，两个多孔径板386、387之一也可与上面已描述的前多孔径板361相同。但是，不必如此。在多孔径板386和387相对于彼此偏移的侧视图中，图9显示照明粒子束311如何产生具有限定直径的单独粒子束3。两板386、387相对于彼此移动得越远，单独粒子束3的直径越窄，并且单独粒子束3中的电流强度越低。
在此，可彼此相对移位的多孔径板386、387的开口可具有基本相同的尺寸和基本相同的几何形状。图9b)和9c)显示两个范例。根据图9b)，开口386、387a分别是圆形或圆圈。相对于彼此移位，这产生所谓的透镜形状388。此透镜形状可大约为椭圆形，这就是为什么较佳将这种实现方式与多消像散器结合，以重新获得圆形粒子束剖面的原因。根据图9c)的实施例变型显示方形开口386a和387a。在这种情况下，如果选择两个多孔径板486和387相对于彼此偏移并相应地按比例缩放，则所得的开口388同样可为方形。
图10示意性显示具有两个依序布置的多孔径板390、391的多孔径板系统以及位于其间以用于束电流变化的偏转器系统。例示了具有单独偏转器392和393的双偏转器。这些有助于入射在多孔径板393上的照明束311的平行偏移。如果偏转器系统392、393已停用并且两个多孔径板390和391据此对准，即其各自开口具有相等尺寸并且位于彼此的中央，则整个粒子束311穿过多孔径板系统，并且产生具有最大粒子束直径的单独粒子束3。相反，如果偏转器392、393已启动，这实现粒子束的平行偏移，并且偏移的粒子束有一部分撞击第二多孔径板391并且仅一部分穿过第二多孔径板。这导致单独粒子束3具有减小的直径和总体上减小的电流强度。
在一范例中，通过改变聚光透镜的激发，如图2a至图2c所示，搭配多孔径板386和387或两个依序配置的多孔径板390、391的开口变化以及位于其间用于束电流变化的偏转器系统，来改变单独束电流强度，并且在不增加多束粒子显微镜的柱长的情况下，实现单独束电流变化大于20倍，例如30倍或50倍。在一范例中，通过改变聚光透镜的激发，如图2a至图2c所示，搭配前反电极362的激发变化，如图5和图6所示，并且搭配多孔径板386和387或两个依序配置的多孔径板390、391的开口变化以及位于其间用于束电流变化的偏转器系统，来改变单独束电流强度，并且在不增加多束粒子显微镜柱长的情况下，实现单独束电流变化大于30倍，例如50倍或100倍。
图11示意性显示用于束电流变化的各种孔，这些孔可例如在所描述的束电流限制多孔径板系统中使用。图11a)首先显示圆形束剖面710。如果通过孔来减小束电流强度，则这可根据图11a)通过圆形开口来实现。然而，在较小孔711的情况下，受限制的电流减小单独束孔，从而导致分辨率降低。与之相比，图11b)的布置提供更好的解决方案：在此，当最大开口直径相同时，电流受限于环形孔712。在这种情况下，中央遮蔽光阑通过精细的机械连接固定。使用环形孔时，可保持横向分辨率。如果将传统圆形孔与环形孔进行比较，则值得注意的是，环形开口会产生Bessel束，其中心最大值甚至更小，因此分辨率更高。然而，这是以高的次要最大值为代价，使得在个别情况下，应权衡使用传统圆形孔与使用环形孔。图11c)显示具有两个环形孔的孔。中央遮蔽光阑和环形光阑再次由腹板715固定。图示的孔也称为Toraldo过滤器。与单个环形孔相比，其实现与环形开口相似的最大衍射，但具有较低的次要最大值。运用环形孔，特别是至少两彼此并排布置的环形孔的系统，可在数值孔径及分辨率保持不变的情况下进一步减小各个束电流，而无需增加多束粒子显微镜的柱长度。尤其是，可通过在成像下游进行数字图像处理来确保分辨率不变，例如，使用与环形孔的衍射图像相对应的卷积核心(特别是在彼此之内布置的至少两个环形孔的系统)，获得原始图像数据的解卷积操作。
图12以更简化的方式，示意性显示具有粒子光学部件用于设定最佳分辨率的多束粒子显微镜1。从发射电子的粒子源301开始，例如，带电粒子穿过聚光透镜系统303，其在所示范例中具有两磁性聚光镜330、331，每个都可由控制器(未显示)驱动。因此，带电粒子穿过下游束路径中的前多透镜阵列360，然后穿过多透镜阵列350。在此，前多透镜阵列360和多透镜阵列350相对于彼此具有基本镜像的实施例。前多透镜阵列360包括前反电极362和前多孔径板361。多透镜阵列350包括多孔径板351和反电极352。在这种情况下，前反电极362和反电极352通过控制器(未显示)驱动，并供给适当电位。适当的致动允许单独粒子束3的电流强度改变，如以上更详细描述。焦距或焦点323、323a在中间像平面E1中的位置通过施加到反电极352的电压变化而变化。在此，中间像平面E1中焦点的间距和(在适当驱动粒子光学部件的情况下)平面E1相对于系统光轴Z(未绘制)的位置都发生变化。可将中间像平面E1中的焦点323、323a视为粒子源301的多个像。因此，其形成虚拟粒子源323、323a。在此，实线例示粒子束3；相反，点划线例示在改变反电极352的调节条件情况下的粒子束3a。与圆圈323相反，星号323a表示中间像平面E1中已更改的焦点位置。
在中间像平面E1的下游，在束路径中设有由三个场透镜以及在其下游的束开关400和物镜102，特别是磁物镜构成的场透镜系统307。结果，带电的单独粒子束3以粒子光学的方式从中间像平面E1成像到物平面E2上。入射在物平面E2上的单独粒子束的数值孔径可通过焦点323、323a在中间像平面E1中的位置变化，以及该中间像平面E1选择性实现往光轴Z方向(未例示)的位移来改变，而能够使物平面E2上的单独粒子束间的间距(间距2)保持恒定。可通过提供额外场透镜370来实现在物平面E2上保持间距2恒定的这种附加条件，额外场透镜370在所示范例中布置在中间像平面E1和由三个场透镜构成的场透镜系统307之间。该物平面中的聚焦、旋转和/或远心度等其余粒子光学参数也可保持恒定。
然后，由样品7发出的第二粒子束9穿过投射透镜205和光阑210，最后到达粒子多检测器209。
在此，由于两个额外的整体粒子光学部件，所例示多束粒子显微镜1可对粒子光学成像中的分辨率进行全面改进和可能的优化。首先，聚光透镜系统303的目标驱动与前反电极362的目标驱动相结合，使得能够实现对单独粒子束的电流强度的目标调整。可实现在入射到微光学单元上或者以简化的方式表示在前多孔径板361上时的远心条件，这是有利的，并且对于随后的粒子光学成像可能是必需的。在进一步过程中，反电极352的目标驱动与额外场透镜370结合，使得能够改变物平面E2中的数值孔径，而在此过程中不改变物平面中的间距2。因此，额外场透镜370代表粒子光学变化分量，并将附加的自由度引入系统中，以便于这种详细设定。
在一个范例中，反电极352的目标驱动与额外场透镜370结合，使得单独束的数值孔径的至少近似维持恒定与根据图9中示范实施例之一的多孔径板386和387或根据图10中示范实施例的两个依序布置的多孔径板390、391和位于其间的偏转器系统的开口的变化结合。因此，提供具有多粒子束的多束粒子显微镜，其设计用于使单独束的束电流强度变化超过20倍，例如变化30倍、50倍或甚至100倍，当多束粒子显微镜的柱长恒定且小于1.5米，较佳小于1米时，并且当改变束电流强度时，每一单独束的分辨率保持大致恒定。
可将例示的多束粒子显微镜与其他粒子光学部件结合使用。在这方面，该例示的实施例应理解为是纯粹示范性的。
附图标记列表
1 多束粒子显微镜
3 初级粒子束(单独粒子束)
3a 初级粒子束(单独粒子束)
5 束点，入射位置
7 物体
9 二次粒子束
10 计算机系统，控制器
100 物镜系统
101 物平面
102 物镜
103 场
200 检测器系统
205 投射透镜
209 粒子多检测器
210 光阑
211 检测平面
213 入射位置
217 场
300 束产生设备
301 粒子源
302 提取器
303 准直透镜系统或聚光透镜系统
305 多孔径配置
313 多孔径板
315 多孔径板的开口
317 开口的中点
319 场
307 场透镜系统
309 发散粒子束
311 照明粒子束
323 束焦点
323a 束焦点
325 中间像平面
330 聚光透镜(磁性)
331 聚光透镜(磁性)
332 聚光透镜(静电)
333 升压电位
350 多透镜阵列
351 多孔径板
352 反电极
353 微光学校正器，尤其是多消像散器
354 微光学校正器，尤其是聚焦多透镜阵列
355 框架
360 前多透镜阵列
361 前多孔径板
362 前反电极
363 前辅助电极
370 额外场透镜
380 前多孔径板
385 可插入、束电流限制多孔径板系统
386 第一多孔径板
386a 第一多孔径板内的开口
387 第二多孔径板
387a 第二多孔径板内的开口
388 有效开口
390 第一多孔径板
391 第二多孔径板
392 第一偏转器
393 第二偏转器
397 可插入的多孔径板系统
398 多透镜场
399 微光学单元
400 束开关
410 束管
710 圆粒子束剖面
711 圆形孔
712 环形孔
713 Toraldo滤镜
715 腹板
E1 中间像平面
E2 物平面
Z 光轴

Claims (22)

1.一种粒子束系统，具有：
至少一个粒子源，其设置成产生发散的带电粒子束；
聚光透镜系统，该带电粒子束穿过该聚光透镜系统；
前多透镜阵列，其中该前多透镜阵列具有含中心开口的预计数电极，该带电粒子束穿过该开口，并且其中该前多透镜阵列具有配置在该预计数电极下游的束路径中的前多孔径板，该前多孔径板布置成使得该带电粒子以多种带电单独粒子束形式通过该前多孔径板；
多透镜阵列，其布置在该前多透镜阵列下游的束路径中，其中该多透镜阵列具有含多个开口的多孔径板，该开口由至少一部分带电单独粒子束通过，并且其中该多透镜阵列具有反电极，该反电极具有位于该多孔径板下游的束路径中的中心开口，该反电极基本上由多个单独粒子束穿过；以及
控制器，其设置成向该聚光透镜系统和该前反电极提供可调节的激发，使得该带电粒子能够以远心方式入射在该前多孔径板上。
2.如权利要求1的粒子束系统，其中该控制器设置成设定该单独粒子束的电流强度。
3.如前述权利要求中任一项的粒子束系统，其中该粒子束系统具有微光学单元，该微光学单元包括该多透镜阵列。
4.如权利要求3的粒子束系统，其中该微光学单元包括该前多孔径板。
5.如前述权利要求中任一项的粒子束系统，其中该粒子束系统还具有含中心开口的前辅助电极，该前辅助电极布置在该前反电极下游以及该前多透镜阵列上游的束路径中，并且能够通过该控制器而被提供可调节电压。
6.如前述权利要求中任一项的粒子束系统，其中该粒子束系统还可具有含中心开口的后辅助电极，该后辅助电极布置在该多透镜阵列下游以及该反电极上游的束路径中，并且能够通过该控制器而被提供可调节电压。
7.如权利要求2至3中任一项的粒子束系统，其中该微光学单元具有位于接地电位的框架。
8.如前述权利要求中任一项的粒子束系统，其中该聚光透镜系统具有两个聚光透镜。
9.如权利要求8的粒子束系统，其中两个聚光透镜都为磁性聚光透镜。
10.如权利要求1至8中任一项的粒子束系统，
其中该聚光透镜系统具有磁性聚光透镜和静电聚光透镜，其中该静电聚光透镜配置在该磁性聚光透镜下游的束路径中，以及
其中能够由该控制器驱动的升压电极布置在该磁性聚光透镜与该静电聚光透镜之间，该静电聚光透镜能够由该升压电极激发。
11.如前述权利要求中任一项的粒子束系统，其中该粒子束系统还具有束电流限制多孔径板系统，其包括具有多个开口的束电流限制多孔径板，其中该束电流限制多孔径板系统布置在该前多透镜阵列下游与该多透镜阵列上游的束路径中，并设置成能够插入该束路径。
12.如权利要求11的粒子束系统，其中该开口以圆形和/或环形方式形成。
13.如权利要求11至12中任一项的粒子束系统，其中该束电流限制多孔径板系统具有两个以上的多孔径板，该多孔径板能够基本上相对于彼此平行移动，每个板都具有多个开口，使得对于通过该束电流限制多孔径板系统的单独粒子束，能够调节有效多孔径板开口尺寸。
14.如权利要求13的粒子束系统，其中能够彼此相对移动的该多孔径板的开口具有基本上相同的尺寸，并且具有基本上相同的几何形状。
15.如权利要求14的粒子束系统，其中能够彼此相对移动的该多孔径板的开口为圆形或方形。
16.如权利要求11的粒子束系统，
其中该束电流限制多孔径板系统具有依序布置在该束路径中的两个多孔径板，每个多孔径板都具有多个开口，
其中两个偏转器配置在两个多孔径板之间，并且能够被驱动使得在单独粒子束穿过该多孔径板系统期间，基本上能够获得该单独粒子束相对于该光轴平行的移动。
17.如前述权利要求中任一项的粒子束系统，该粒子束系统进一步具有：
中间像平面，其在该束路径的方向上布置在该多透镜阵列下游，并且在其中形成该单独粒子束的真实焦点，该焦点由间距1相隔；
场透镜系统，其在该束路径的方向上布置于该多透镜阵列下游；
物镜，尤其是磁性物镜，其在该束路径的方向上布置于该场透镜系统下游；以及
物平面，在其中该单独粒子束进行粒子光学成像并且其中该单独粒子束以间距2相隔。
18.如权利要求17的粒子束系统，其中该控制器设置成以如下方式驱动该粒子束系统的粒子光学部件，使得该间距2可设定在该物平面中，并且尤其是在该单独粒子束的束电流强度不同的情况下可维持恒等。
19.如权利要求18的粒子束系统，其中该控制器设置成以如下方式驱动该粒子束系统的粒子光学部件，使得该物平面内的数值孔径被设定并且该物平面内的分辨率被优化，尤其是针对该单独粒子束的特定束电流。
20.一种如前述权利要求中任一项的粒子束系统的用途，用于设定单独粒子束的电流强度。
21.一种如权利要求1至19中任一项的粒子束系统的用途，用于在该物平面内设定分辨率，尤其是最佳分辨率。
22.一种多束粒子显微镜，其包括如权利要求1至19中任一项的粒子束系统。
CN202080054165.0A 2019-07-31 2020-05-23 粒子束系统及其用于灵活设置单独粒子束的电流强度的用途 Pending CN114503237A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019005362.1 2019-07-31
DE102019005362.1A DE102019005362A1 (de) 2019-07-31 2019-07-31 Verfahren zum Betreiben eines Vielzahl-Teilchenstrahlsystems unter Veränderung der numerischen Apertur, zugehöriges Computerprogrammprodukt und Vielzahl-Teilchenstrahlsystem
PCT/DE2020/000101 WO2021018327A1 (de) 2019-07-31 2020-05-23 Teilchenstrahlsystem und seine verwendung zum flexiblen einstellen der stromstärke von einzel-teilchenstrahlen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114503237A true CN114503237A (zh) 2022-05-13

Family

ID=71614615

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080054165.0A Pending CN114503237A (zh) 2019-07-31 2020-05-23 粒子束系统及其用于灵活设置单独粒子束的电流强度的用途
CN202080054443.2A Pending CN114600221A (zh) 2019-07-31 2020-07-29 改变数值孔径时操作多粒子束系统的方法、相关联的计算机程序产品及多粒子束系统

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080054443.2A Pending CN114600221A (zh) 2019-07-31 2020-07-29 改变数值孔径时操作多粒子束系统的方法、相关联的计算机程序产品及多粒子束系统

Country Status (8)

Country Link
US (2) US12057290B2 (zh)
EP (1) EP4004962A1 (zh)
JP (1) JP7319456B2 (zh)
KR (1) KR20220038748A (zh)
CN (2) CN114503237A (zh)
DE (1) DE102019005362A1 (zh)
TW (2) TWI743892B (zh)
WO (2) WO2021018327A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019005362A1 (de) 2019-07-31 2021-02-04 Carl Zeiss Multisem Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Vielzahl-Teilchenstrahlsystems unter Veränderung der numerischen Apertur, zugehöriges Computerprogrammprodukt und Vielzahl-Teilchenstrahlsystem
JP7354037B2 (ja) * 2020-03-23 2023-10-02 株式会社日立ハイテクサイエンス 集束イオンビーム加工装置
DE102021118561B4 (de) * 2021-07-19 2023-03-30 Carl Zeiss Multisem Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Vielstrahl-Teilchenmikroskopes mit schneller Strahlstromregelung, Computerprogrammprodukt und Vielstrahl-Teilchenmikroskop
JP2024529159A (ja) * 2021-08-10 2024-08-01 カール ツァイス マルティセム ゲゼルシヤフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 集束能力が増大したマルチビーム生成ユニット
US11651934B2 (en) 2021-09-30 2023-05-16 Kla Corporation Systems and methods of creating multiple electron beams

Family Cites Families (140)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52119178A (en) 1976-03-31 1977-10-06 Toshiba Corp Electron beam exposure device
CA1100237A (en) 1977-03-23 1981-04-28 Roger F.W. Pease Multiple electron beam exposure system
US4200794A (en) 1978-11-08 1980-04-29 Control Data Corporation Micro lens array and micro deflector assembly for fly's eye electron beam tubes using silicon components and techniques of fabrication and assembly
US4338548A (en) 1980-01-30 1982-07-06 Control Data Corporation Unipotential lens assembly for charged particle beam tubes and method for applying correction potentials thereto
JPS57130354A (en) * 1981-02-04 1982-08-12 Toshiba Corp Electronic optical bodytube
JPS59184524A (ja) 1983-04-04 1984-10-19 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 電子ビ−ム露光装置
JPS6042825A (ja) 1983-08-19 1985-03-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 荷電ビ−ム露光装置
JPS60105229A (ja) 1983-11-14 1985-06-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 荷電ビ−ム露光装置
JPH0789530B2 (ja) 1985-05-17 1995-09-27 日本電信電話株式会社 荷電ビ−ム露光装置
US4742234A (en) 1985-09-27 1988-05-03 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Charged-particle-beam lithography
JP2523931B2 (ja) 1990-04-16 1996-08-14 富士通株式会社 ブランキングアパ―チャアレ―の製造方法
JPH08138611A (ja) * 1994-11-04 1996-05-31 Nikon Corp 荷電粒子線装置
US5834783A (en) 1996-03-04 1998-11-10 Canon Kabushiki Kaisha Electron beam exposure apparatus and method, and device manufacturing method
US5892224A (en) 1996-05-13 1999-04-06 Nikon Corporation Apparatus and methods for inspecting wafers and masks using multiple charged-particle beams
JP3796317B2 (ja) 1996-06-12 2006-07-12 キヤノン株式会社 電子ビーム露光方法及びそれを用いたデバイス製造方法
JP3728015B2 (ja) 1996-06-12 2005-12-21 キヤノン株式会社 電子ビーム露光システム及びそれを用いたデバイス製造方法
JP3927620B2 (ja) 1996-06-12 2007-06-13 キヤノン株式会社 電子ビーム露光方法及びそれを用いたデバイス製造方法
US5981954A (en) 1997-01-16 1999-11-09 Canon Kabushiki Kaisha Electron beam exposure apparatus
US6107636A (en) 1997-02-07 2000-08-22 Canon Kabushiki Kaisha Electron beam exposure apparatus and its control method
JP3787417B2 (ja) 1997-06-11 2006-06-21 キヤノン株式会社 電子ビーム露光方法及び電子ビーム露光装置
US6014200A (en) * 1998-02-24 2000-01-11 Nikon Corporation High throughput electron beam lithography system
JP2001052997A (ja) * 1999-08-17 2001-02-23 Nikon Corp 荷電粒子線露光装置及び半導体装置の製造方法
US6333508B1 (en) 1999-10-07 2001-12-25 Lucent Technologies, Inc. Illumination system for electron beam lithography tool
JP3763446B2 (ja) 1999-10-18 2006-04-05 キヤノン株式会社 静電レンズ、電子ビーム描画装置、荷電ビーム応用装置、および、デバイス製造方法
JP4585661B2 (ja) 2000-03-31 2010-11-24 キヤノン株式会社 電子光学系アレイ、荷電粒子線露光装置およびデバイス製造方法
JP2001284230A (ja) 2000-03-31 2001-10-12 Canon Inc 電子光学系アレイ、これを用いた荷電粒子線露光装置ならびにデバイス製造方法
JP4947841B2 (ja) 2000-03-31 2012-06-06 キヤノン株式会社 荷電粒子線露光装置
US6787780B2 (en) 2000-04-04 2004-09-07 Advantest Corporation Multi-beam exposure apparatus using a multi-axis electron lens, fabrication method of a semiconductor device
EP1150327B1 (en) 2000-04-27 2018-02-14 ICT, Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Multi beam charged particle device
EP2365512A3 (en) 2000-06-27 2012-01-04 Ebara Corporation Inspection system by charged particle beam
EP1296351A4 (en) 2000-06-27 2009-09-23 Ebara Corp INVESTIGATION DEVICE FOR LOADED PARTICLE RAYS AND METHOD FOR PRODUCING A COMPONENT ELEVATED WITH THIS INSPECTION DEVICE
US6633366B2 (en) 2000-08-14 2003-10-14 Pieter Willem Herman De Jager Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby
JPWO2002056332A1 (ja) 2001-01-10 2004-05-20 株式会社荏原製作所 電子線による検査装置、検査方法、及びその検査装置を用いたデバイス製造方法
JP4246401B2 (ja) 2001-01-18 2009-04-02 株式会社アドバンテスト 電子ビーム露光装置及び電子ビーム偏向装置
JP4647820B2 (ja) 2001-04-23 2011-03-09 キヤノン株式会社 荷電粒子線描画装置、および、デバイスの製造方法
JP4756776B2 (ja) 2001-05-25 2011-08-24 キヤノン株式会社 荷電粒子線露光装置、荷電粒子線露光方法およびデバイス製造方法
DE10127217B4 (de) 2001-06-05 2005-09-15 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Herstellung lagegenauer großflächiger Membranmasken
DE10138882B4 (de) 2001-08-08 2005-09-08 Infineon Technologies Ag Großflächige Membranmaske und Verfahren zu ihrer Herstellung
US6818911B2 (en) 2002-04-10 2004-11-16 Canon Kabushiki Kaisha Array structure and method of manufacturing the same, charged particle beam exposure apparatus, and device manufacturing method
JP4220209B2 (ja) 2002-09-27 2009-02-04 株式会社アドバンテスト 電子ビーム露光装置、偏向装置、及び電子ビーム露光方法
JP4025613B2 (ja) 2002-09-27 2007-12-26 株式会社アドバンテスト 電子ビーム露光装置、電子ビーム露光装置校正方法、及び半導体素子製造方法
US6953938B2 (en) 2002-10-03 2005-10-11 Canon Kabushiki Kaisha Deflector, method of manufacturing deflector, and charged particle beam exposure apparatus
US7015467B2 (en) 2002-10-10 2006-03-21 Applied Materials, Inc. Generating electrons with an activated photocathode
JP5053514B2 (ja) 2002-10-30 2012-10-17 マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー．ブイ． 電子ビーム露光システム
JP2004282038A (ja) 2003-02-28 2004-10-07 Canon Inc 偏向器、偏向器を製造する方法、偏向器を適用した荷電粒子線露光装置
WO2004081910A2 (en) 2003-03-10 2004-09-23 Mapper Lithography Ip B.V. Apparatus for generating a plurality of beamlets
US7138629B2 (en) * 2003-04-22 2006-11-21 Ebara Corporation Testing apparatus using charged particles and device manufacturing method using the testing apparatus
JP4459568B2 (ja) 2003-08-06 2010-04-28 キヤノン株式会社 マルチ荷電ビームレンズおよびそれを用いた荷電ビーム露光装置
EP1668662B1 (en) 2003-09-05 2012-10-31 Carl Zeiss SMT GmbH Particle-optical systems and arrangements and particle-optical components for such systems and arrangements
GB2408383B (en) 2003-10-28 2006-05-10 Ims Nanofabrication Gmbh Pattern-definition device for maskless particle-beam exposure apparatus
WO2005074002A2 (en) 2004-01-29 2005-08-11 Applied Materials Israel, Ltd. Focusing system and method for a charged particle imaging system
JP2005302868A (ja) * 2004-04-08 2005-10-27 Jeol Ltd 電子ビーム描画方法および装置
US7326901B2 (en) 2004-04-15 2008-02-05 Applied Materials, Israel, Ltd. High throughput multi beam system and method
US7420164B2 (en) 2004-05-26 2008-09-02 Ebara Corporation Objective lens, electron beam system and method of inspecting defect
US7375326B2 (en) 2004-06-21 2008-05-20 Applied Materials, Israel, Ltd. Method and system for focusing a charged particle beam
US7285779B2 (en) 2004-06-21 2007-10-23 Applied Materials Israel, Ltd. Methods of scanning an object that includes multiple regions of interest using an array of scanning beams
JP3800343B2 (ja) * 2004-09-09 2006-07-26 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子ビーム露光装置
JP3929459B2 (ja) * 2004-11-11 2007-06-13 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線露光装置
US7468507B2 (en) 2005-01-26 2008-12-23 Applied Materials, Israel, Ltd. Optical spot grid array scanning system
WO2006093268A1 (ja) 2005-03-03 2006-09-08 Ebara Corporation 写像投影型電子線装置及び該装置を用いた欠陥検査システム
KR20070116260A (ko) 2005-03-22 2007-12-07 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 전자선장치
EP1941528B9 (en) 2005-09-06 2011-09-28 Carl Zeiss SMT GmbH Particle-optical arrangement with particle-optical component
WO2007060017A2 (en) 2005-11-28 2007-05-31 Carl Zeiss Smt Ag Particle-optical component
US7504622B2 (en) 2006-04-03 2009-03-17 Applied Materials, Israel, Ltd. High throughput multi beam detection system and method
US8134135B2 (en) 2006-07-25 2012-03-13 Mapper Lithography Ip B.V. Multiple beam charged particle optical system
EP2132763B1 (en) 2007-02-22 2014-05-07 Applied Materials Israel Ltd. High throughput sem tool
EP2019415B1 (en) * 2007-07-24 2016-05-11 IMS Nanofabrication AG Multi-beam source
US8350214B2 (en) 2009-01-15 2013-01-08 Hitachi High-Technologies Corporation Charged particle beam applied apparatus
JP5844269B2 (ja) * 2009-10-26 2016-01-13 マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー．ブイ． 調整装置を有する荷電粒子複数ビームレット・リソグラフィ・システム
US8946632B2 (en) 2009-11-10 2015-02-03 New Jersey Institute Of Technology System and method for terahertz 2D interferometric and synthetic aperture imaging with an incoherent source
WO2011124352A1 (en) 2010-04-09 2011-10-13 Carl Zeiss Smt Gmbh Charged particle detection system and multi-beamlet inspection system
DE102010026169B4 (de) 2010-07-06 2014-09-04 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Partikelstrahlsystem
US9384938B2 (en) * 2010-09-28 2016-07-05 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Particle-optical systems and arrangements and particle-optical components for such systems and arrangements
JP5709465B2 (ja) * 2010-10-29 2015-04-30 キヤノン株式会社 描画装置、および、物品の製造方法
TWI517196B (zh) * 2010-11-13 2016-01-11 瑪波微影Ｉｐ公司 具有中間腔室的帶電粒子微影系統
JP5683227B2 (ja) 2010-11-19 2015-03-11 キヤノン株式会社 電子ビーム描画装置、およびそれを用いた物品の製造方法
WO2012112894A2 (en) 2011-02-18 2012-08-23 Applied Materials Israel, Ltd. Focusing a charged particle imaging system
JP2012195097A (ja) 2011-03-15 2012-10-11 Canon Inc 荷電粒子線レンズおよびそれを用いた露光装置
US8362425B2 (en) 2011-03-23 2013-01-29 Kla-Tencor Corporation Multiple-beam system for high-speed electron-beam inspection
NL2007604C2 (en) 2011-10-14 2013-05-01 Mapper Lithography Ip Bv Charged particle system comprising a manipulator device for manipulation of one or more charged particle beams.
WO2012151288A1 (en) 2011-05-03 2012-11-08 Applied Materials Israel, Ltd. Multi-spot collection optics
JP5822535B2 (ja) 2011-05-16 2015-11-24 キヤノン株式会社 描画装置、および、物品の製造方法
NL2006868C2 (en) * 2011-05-30 2012-12-03 Mapper Lithography Ip Bv Charged particle multi-beamlet apparatus.
JP2013004216A (ja) 2011-06-14 2013-01-07 Canon Inc 荷電粒子線レンズ
GB2494118A (en) 2011-08-28 2013-03-06 Applied Materials Israel Ltd Test object for testing an array of beams
TWI604493B (zh) * 2012-05-14 2017-11-01 瑪波微影Ｉｐ公司 帶電粒子微影系統和射束產生器
JP2013239667A (ja) 2012-05-17 2013-11-28 Canon Inc 荷電粒子線静電レンズにおける電極とその製造方法、荷電粒子線静電レンズ、及び荷電粒子線露光装置
JP2013251225A (ja) * 2012-06-04 2013-12-12 Jeol Ltd 荷電粒子ビームの軸合わせ方法および荷電粒子ビーム装置
JP2014007261A (ja) 2012-06-22 2014-01-16 Canon Inc 静電偏向器、描画装置およびデバイスの製造方法
JP2014007013A (ja) 2012-06-22 2014-01-16 Canon Inc 静電レンズアレイ、マルチ荷電粒子光学系、及びフォーカス調整方法
CA2925620C (en) * 2012-10-29 2020-07-21 7D Surgical Inc. Integrated illumination and optical surface topology detection system and methods of use thereof
JP2014229481A (ja) 2013-05-22 2014-12-08 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線応用装置
US10142758B2 (en) 2013-08-20 2018-11-27 Harman Becker Automotive Systems Manufacturing Kft System for and a method of generating sound
DE102013014976A1 (de) * 2013-09-09 2015-03-12 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Teilchenoptisches System
DE102013016113B4 (de) 2013-09-26 2018-11-29 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Verfahren zum Detektieren von Elektronen, Elektronendetektor und Inspektionssystem
GB2519511A (en) 2013-09-27 2015-04-29 Zeiss Carl Microscopy Gmbh Particle optical system having a liner tube and/or compensating coils
US9263233B2 (en) 2013-09-29 2016-02-16 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Charged particle multi-beam inspection system and method of operating the same
EP3053183B1 (en) 2013-09-30 2018-11-07 Carl Zeiss Microscopy GmbH Charged particle beam system and method of operating the same
GB2521819A (en) 2013-11-22 2015-07-08 Zeiss Carl Microscopy Gmbh Particle optical arrangement for a charged particle optical system
JP6262024B2 (ja) * 2014-03-04 2018-01-17 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ荷電粒子ビーム描画装置
NL2012780B1 (en) 2014-05-08 2016-02-23 Univ Delft Tech Apparatus and method for inspecting a sample using a plurality of charged particle beams.
DE102014008083B9 (de) 2014-05-30 2018-03-22 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Teilchenstrahlsystem
DE102014008105B4 (de) * 2014-05-30 2021-11-11 Carl Zeiss Multisem Gmbh Mehrstrahl-Teilchenmikroskop
DE102014008383B9 (de) * 2014-06-06 2018-03-22 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Teilchenstrahlsystem und Verfahren zum Betreiben einer Teilchenoptik
NL2013411B1 (en) * 2014-09-04 2016-09-27 Univ Delft Tech Multi electron beam inspection apparatus.
JP2016115680A (ja) * 2014-12-17 2016-06-23 アプライド マテリアルズ イスラエル リミテッド 収差補正開孔を有する走査型荷電粒子ビームデバイスおよびその動作方法
DE102015202172B4 (de) 2015-02-06 2017-01-19 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Teilchenstrahlsystem und Verfahren zur teilchenoptischen Untersuchung eines Objekts
US9691588B2 (en) * 2015-03-10 2017-06-27 Hermes Microvision, Inc. Apparatus of plural charged-particle beams
EP3082150B1 (en) * 2015-04-15 2017-07-19 FEI Company Method and scanning transmission type charged-particle microscope for performing tomographic imaging
US9607805B2 (en) 2015-05-12 2017-03-28 Hermes Microvision Inc. Apparatus of plural charged-particle beams
US9922799B2 (en) * 2015-07-21 2018-03-20 Hermes Microvision, Inc. Apparatus of plural charged-particle beams
JP6703092B2 (ja) 2015-07-22 2020-06-03 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 複数荷電粒子ビームの装置
US10366862B2 (en) * 2015-09-21 2019-07-30 KLA-Tencor Corporaton Method and system for noise mitigation in a multi-beam scanning electron microscopy system
DE102015013698B9 (de) 2015-10-22 2017-12-21 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Vielstrahl-Teilchenmikroskops
KR20230010272A (ko) 2015-11-30 2023-01-18 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 복수의 하전된 입자 빔의 장치
SG11201806100PA (en) 2016-01-27 2018-08-30 Hermes Microvision Inc Apparatus of plural charged-particle beams
JP6727021B2 (ja) * 2016-04-26 2020-07-22 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ荷電粒子ビーム照射装置、マルチ荷電粒子ビームの照射方法及びマルチ荷電粒子ビームの調整方法
CZ306807B6 (cs) * 2016-05-21 2017-07-12 Tescan Brno, S.R.O. Rastrovací elektronový mikroskop a způsob jeho provozu
US10453645B2 (en) * 2016-12-01 2019-10-22 Applied Materials Israel Ltd. Method for inspecting a specimen and charged particle multi-beam device
US11062874B2 (en) 2016-12-30 2021-07-13 Asml Netherlands B.V. Apparatus using multiple charged particle beams
KR102520386B1 (ko) 2017-03-20 2023-04-11 칼 짜이스 마이크로스카피 게엠베하 하전 입자 빔 시스템 및 방법
WO2019057644A1 (en) * 2017-09-19 2019-03-28 Asml Netherlands B.V. CHARGED PARTICLE BEAM APPARATUS, AND SYSTEMS AND METHODS OF OPERATING THE APPARATUS
DE102018202421B3 (de) 2018-02-16 2019-07-11 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Vielstrahl-Teilchenstrahlsystem
DE102018202428B3 (de) 2018-02-16 2019-05-09 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Vielstrahl-Teilchenmikroskop
WO2019166331A2 (en) 2018-02-27 2019-09-06 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Charged particle beam system and method
US10811215B2 (en) 2018-05-21 2020-10-20 Carl Zeiss Multisem Gmbh Charged particle beam system
US10593509B2 (en) * 2018-07-17 2020-03-17 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Charged particle beam device, multi-beam blanker for a charged particle beam device, and method for operating a charged particle beam device
JP7030663B2 (ja) 2018-09-12 2022-03-07 株式会社東芝 半導体装置及び荷電粒子線露光装置
DE102018007455B4 (de) 2018-09-21 2020-07-09 Carl Zeiss Multisem Gmbh Verfahren zum Detektorabgleich bei der Abbildung von Objekten mittels eines Mehrstrahl-Teilchenmikroskops, System sowie Computerprogrammprodukt
DE102018007652B4 (de) 2018-09-27 2021-03-25 Carl Zeiss Multisem Gmbh Teilchenstrahl-System sowie Verfahren zur Stromregulierung von Einzel-Teilchenstrahlen
DE102018124044B3 (de) 2018-09-28 2020-02-06 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Vielstrahl-Teilchenstrahlmikroskops und Vielstrahl-Teilchenstrahlsystem
DE102018124219A1 (de) 2018-10-01 2020-04-02 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Vielstrahl-Teilchenstrahlsystem und Verfahren zum Betreiben eines solchen
DE102018133703B4 (de) 2018-12-29 2020-08-06 Carl Zeiss Multisem Gmbh Vorrichtung zur Erzeugung einer Vielzahl von Teilchenstrahlen und Vielstrahl-Teilchenstrahlsysteme
TWI743626B (zh) 2019-01-24 2021-10-21 德商卡爾蔡司多重掃描電子顯微鏡有限公司 包含多束粒子顯微鏡的系統、對3d樣本逐層成像之方法及電腦程式產品
CN111477530B (zh) 2019-01-24 2023-05-05 卡尔蔡司MultiSEM有限责任公司 利用多束粒子显微镜对3d样本成像的方法
US10741355B1 (en) 2019-02-04 2020-08-11 Carl Zeiss Multisem Gmbh Multi-beam charged particle system
DE102019004124B4 (de) 2019-06-13 2024-03-21 Carl Zeiss Multisem Gmbh Teilchenstrahl-System zur azimutalen Ablenkung von Einzel-Teilchenstrahlen sowie seine Verwendung und Verfahren zur Azimut-Korrektur bei einem Teilchenstrahl-System
DE102019005364B3 (de) 2019-07-31 2020-10-08 Carl Zeiss Multisem Gmbh System-Kombination eines Teilchenstrahlsystem und eines lichtoptischen Systems mit kollinearer Strahlführung sowie Verwendung der System-Kombination
DE102019005362A1 (de) 2019-07-31 2021-02-04 Carl Zeiss Multisem Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Vielzahl-Teilchenstrahlsystems unter Veränderung der numerischen Apertur, zugehöriges Computerprogrammprodukt und Vielzahl-Teilchenstrahlsystem
DE102020107738B3 (de) 2020-03-20 2021-01-14 Carl Zeiss Multisem Gmbh Teilchenstrahl-System mit einer Multipol-Linsen-Sequenz zur unabhängigen Fokussierung einer Vielzahl von Einzel-Teilchenstrahlen, seine Verwendung und zugehöriges Verfahren

Also Published As

Publication number Publication date
TWI743892B (zh) 2021-10-21
CN114600221A (zh) 2022-06-07
US20220130640A1 (en) 2022-04-28
US20220139665A1 (en) 2022-05-05
KR20220038748A (ko) 2022-03-29
US12057290B2 (en) 2024-08-06
WO2021018332A1 (de) 2021-02-04
EP4004962A1 (de) 2022-06-01
TW202121470A (zh) 2021-06-01
JP7319456B2 (ja) 2023-08-01
TWI766322B (zh) 2022-06-01
WO2021018327A1 (de) 2021-02-04
DE102019005362A1 (de) 2021-02-04
JP2022542692A (ja) 2022-10-06
TW202123286A (zh) 2021-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111383879B (zh) 用于产生多个粒子束的设备以及多束式粒子束系统
US11562880B2 (en) Particle beam system for adjusting the current of individual particle beams
US11239053B2 (en) Charged particle beam system and method
TWI743892B (zh) 粒子束系統及其利用以靈活設置個別粒子束的電流強度
NL2029294B1 (en) Multiple particle beam microscope and associated method with fast autofocus around an adjustable working distance
KR20210076117A (ko) 하전 입자 빔 디바이스, 필드 곡률 보정기, 및 하전 입자 빔 디바이스를 동작시키는 방법들
TWI838382B (zh) 粒子束系統
CN106711003B (zh) 一种电子源产生装置及电子束控制方法
US20230207251A1 (en) Multiple particle beam system with a contrast correction lens system
US6878936B2 (en) Applications operating with beams of charged particles
US8946650B2 (en) Particle beam device and method for analyzing and/or treating an object
CN115223831A (zh) 带电粒子束设备、多子束组件和检查样本的方法
JP7188910B2 (ja) 粒子ビームを生成するための粒子源及び粒子光学装置
CN117706881B (zh) 一种电子束偏转模组、电子束聚焦偏转系统及电子束光柱体
US20230065475A1 (en) Particle beam system with multi-source system and multi-beam particle microscope
US20240234080A9 (en) Multi-beam particle beam system
TW202420363A (zh) 具有供場曲率校正的反射鏡的多束帶電粒子束顯微鏡設計
WO2022069073A1 (en) Multiple particle beam microscope and associated method with fast autofocus around an adjustable working distance

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination