CN117652009A - 具有改进的束流控制的多束粒子显微镜 - Google Patents

具有改进的束流控制的多束粒子显微镜 Download PDF

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Abstract

公开了一种具有改进的束流控制的多束粒子显微镜。通过安培计测量从设置在多孔阵列上的吸收层的一个或几个区域释放的过量电子。测得的电流被用作闭环控制中的受控变量。该测量是大面积和低噪声的。多孔阵列可以被特别结构化为也实现方向敏感检测，例如通过象限检测器或三角检测器。

Description

具有改进的束流控制的多束粒子显微镜
技术领域
总的来说，本发明涉及多束粒子显微镜，其使用多个单独粒子束进行操作。具体而言，本发明涉及一种具有改进的束流控制的多束粒子显微镜。
背景技术
随着越来越小并且越来越复杂的微结构(如半导体部件)的不断发展，需要开发和优化平面生产技术和检测系统，以用于生产和检查小尺寸的微结构。举例来说，半导体部件的开发和生产需要监测测试晶片的设计，并且平面生产技术需要工艺优化，以实现高产量的可靠生产。此外，最近存在对用于逆向工程的半导体晶片的分析以及对半导体部件的客户特定的、单独的配置的需求。因此，需要能够以高产量使用的检查装置，用于以高精度检查晶片上的微结构。
用于生产半导体部件的典型硅晶片具有高达300mm的直径。每个晶片被细分成30至60个尺寸高达800mm2的重复区域(“裸芯”)。半导体设备包括多个半导体结构，这些半导体结构通过平面集成技术而在晶片表面上分层制造。由于生产工艺的原因，半导体晶片通常具有平坦的表面。在这种情况下，集成半导体结构的结构尺寸从几μm延伸到5nm的临界尺寸(CD)，其中该结构尺寸在不久的将来将变得更小；在未来，结构尺寸或临界尺寸(CD)预计小于3nm，例如2nm，或者甚至小于1nm。在上述小结构尺寸的情况下，必须在非常大的区域内快速识别临界尺寸的尺寸缺陷。对于一些应用，对由检查装置提供的测量精度的规格要求甚至更高，例如高两个或一个数量级。举例来说，必须以低于1nm的精度测量半导体特征的宽度，例如0.3nm或甚至更小，并且必须以低于1nm的叠加精度确定半导体结构的相对位置，例如0.3nm或甚至更小。
MSEM是一种多束扫描电子显微镜，其是带电粒子系统(带电粒子显微镜，CPMs)领域中相对较新的发展。举例来说，在US7 244 949B2和US2019/0355544A1中公开了多束扫描电子显微镜。在多束电子显微镜或MSEM的情况下，用多个单独电子束同时照射样本，这些电子束排列在场或光栅中。举例来说，可以提供4到10 000个单独电子束作为初级辐射，每个单独电子束与相邻的单独电子束分开1到200微米的间距。举例来说，MSEM具有大约100个分离的单独电子束(“子束”)，它们例如排列在六边形光栅中，并且各个电子束以大约10μm的距离间隔开。多个带电的单独粒子束(初级束)分别通过公共的大视场光学器件(尤其包括公共物镜)被单独聚焦在待检查的样本表面上。举例来说，样本可以是半导体晶片，其被紧固至装配在可移动平台上的晶片保持器上。在用带电的初级单独粒子束照射晶片表面的过程中，从晶片表面发出相互作用产物，例如次级电子或反向散射电子。它们各自的起始点对应于样本上的一些位置，该多个初级单独粒子束分别聚焦在这些位置上。相互作用产物的数量和能量尤其取决于材料成分和晶片表面的形貌。相互作用产物形成多个次级单独粒子束(次级束)，这些次级单独粒子束由公共物镜收集，并且在多束检查系统的投射成像系统的作用下，这些次级单独粒子束入射到布置在检测平面中的检测器上。检测器包括多个检测区域，每个检测区域包括多个检测像素，并且检测器捕获每个次级单独粒子束的强度分布。在该过程中获得例如100μm×100μm的像场。
现有技术的多束电子显微镜包括一系列静电和磁性元件。至少一些静电和磁性元件是可调节的，以便适应多个带电单独粒子束的聚焦位置和像散校正。现有技术的具有带电粒子的多束系统还包括初级或次级带电单独粒子束的至少一个交叉平面。此外，现有技术的系统包括检测系统以使调节更容易。现有技术的多束粒子显微镜包括至少一个光束偏转器(“偏转扫描仪”)，用于通过多个初级单独束对样本表面的区域进行集体扫描，以便获得该样本表面的像场。在2020年5月28日提交的申请号为102020206739.2的德国专利申请中描述了关于多束电子显微镜及其操作方法的更多细节，该专利申请的公开内容通过引用全部并入本专利申请。
随着对成像质量要求的提高，对用于成像的多束粒子显微镜的要求也在提高。稳定的操作参数对于高质量的记录非常重要。其中一个参数是用于扫描样本表面的单独粒子束的束流强度。
对于单独粒子束的均匀束流强度，粒子束源的发射特性是至关重要的，更准确地说，发射特性在所使用的整个发射角上的均匀性是至关重要的。当使用相对较大的发射角时，粒子源(例如热场发射(TFE)源)的发射特性不再完全均匀。因此，在相应的粒子束系统中的第一多孔板处的辐照度也不再完全均匀，并且不同的单独粒子束中的束流密度存在相对较大的变化。然而，在多粒子检查系统的情况下，系统要求各个单独粒子束之间的束流强度只有很小的变化，通常小于百分之几或者甚至小于百分之一，以便用相等数量的粒子或电子来扫描多像场中的所有单独像场。举例来说，这是获得具有近似相同亮度的各个图像的先决条件。各个图像可获得的分辨率也取决于单独束流。
对于单独粒子束，存在单独调整束流的选项。DE 10 2018 007 652 A1公开了这方面的一种选择，其公开内容通过引用全部并入本专利申请。
粒子源的发射特性也随时间缓慢变化；它可能整体上表现出漂移特性。粒子源或尖端可能老化；举例来说，可能会损失亮度。图像的亮度又与粒子源的亮度或发光度相关。如果粒子源损失亮度，图像也会损失亮度。此外，举例来说，最初由粒子源发射的粒子束可以改变其方向。因此，期望采取措施，从而在用多个单独的带电粒子束或子束扫描样本时，允许提供更稳定和均匀的束流。
当对稳定的束流的要求变得更高时，这一点尤其成立：通常，当束流相对于参考束流的相对变化在一小时内≤10％或≤5％时，多束粒子显微镜的束流稳定性被认为是足够稳定的。对于未来的测量任务，这样的稳定性不再被认为是足够的：必须满足更高的要求，并且相对于多束带电粒子显微镜的参考束流的相对束流变化必须在至少一个月内等于或小于1％！
现有技术公开了用于测量或监测束流以及用于分别控制束流的几种原理。然而，关于对束流稳定性的更高要求，已经证明现有的解决方案是不够的，必须加以改进。
US2020/0312619A1公开了测量多束设备中的束流的系统和方法，该多束设备可以是多束粒子显微镜。多束粒子显微镜包括被配置成生成初级带电粒子束的带电粒子束源，以及多孔阵列。多孔阵列包括被配置为从初级带电粒子束形成多个子束的多个孔，以及检测器，该检测器包括用于检测照射该多孔阵列的初级带电粒子束的至少一部分的电流的电路。更详细地说，在多孔阵列上侧设置的附加小孔内提供了多个带有电路的小型检测器。这些附加小孔可以与多孔阵列的某些孔相关联，因此很小，并且设置在多孔阵列的某些孔附近。这些附加小孔设置在孔阵列内，并且直接设置在阵列的边界处，与阵列的理论周向区域接触。带有电路的检测器的示例是法拉第杯、二极管、二极管阵列、闪烁体或光电倍增管。带有电路的检测器用于监测入射到检测器上的电流，并且可以从测量值确定总电流。此外，可以检测电流的变化，例如束位置、束直径、束流本身、束流密度和束流密度的均匀性。这些变化可以通过控制提取电压、控制加速电压、控制束偏转电压等来校正。
US2020/0312619A1具有几个缺点：由于用于单次检测的面积较小，束流检测的整体灵敏度受到限制。假设检测器的表面面积与生成子束的孔的面积相当，用检测器测量的束流与通过相关孔的单个束流具有相同的数量级。典型地，该单个束流大约为几百皮安，这是相当低的。因此，检测远小于1％的变化更加困难，并且具有如此小的入射表面的检测器的信噪比相对较高。此外，集成在多孔板中的孔内的检测器的边界会由于累积的电荷而引发问题，这些累积的电荷会不利地影响子束的束方向和束质量。此外，小型检测器的制造很复杂。因此，总的来说，根据US2020/0312619A1的检测系统不适合于要求一个月或甚至更长时间内的束流稳定性优于1％的测量任务。
US6,969,862B2公开了一种用于光刻系统的束流检测。其公开了一种多束设备，包括被配置为生成初级带电粒子束的带电粒子源，以及孔阵列。该孔阵列包括：多个孔，这些孔被配置为从初级带电粒子束形成多个子束；以及检测器，该检测器耦合至电路并被配置为检测照射该孔阵列的初级带电粒子束的至少一部分的电流，其中该检测器相对于初级带电粒子束设置在孔阵列的束出口侧。因此，根据US6,969,862B2的多束设备非常类似于上面引用的根据US2020/0312619A1的多束设备。两个出版物之间的区别在于，根据US2020/0312619A1，检测器位于束入口侧，但是根据US6,969,862B2，检测器位于束出口侧。然而，在这两种情况下，测量原理是相同的，因为在这两种情况下，检测到的束流进入特别设置在多孔阵列的束入口侧上的孔洞中，然后被带有电路的检测器直接检测到。因此，根据US6,969,862B2的检测系统也不适合于要求一个月或甚至更长时间内的束流稳定性优于1％的测量任务。
US7,388,214B2公开了一种带电粒子束曝光设备，其通过形成在孔阵列中的多个孔将来自带电粒子束源的带电粒子束分成多个带电粒子束，以使用该多个带电粒子束曝光晶片。该设备包括：载有晶片的平台，用已经穿过孔阵列的孔的多个带电粒子束照射该晶片；多个检测电极，其检测穿过孔阵列的多个孔的多个带电粒子束的强度，以用多个带电粒子束曝光晶片，该多个检测电极形成在孔阵列的多个孔的遮光外围区域的带电粒子束源侧；以及栅格阵列(包括栅格电极)，其基于由多个检测电极获得的检测结果来调节多个带电粒子束的强度。根据US7,388,214B2的检测系统也不适合于要求一个月或甚至更长时间内的束流稳定性优于1％的测量任务。同样地，检测区域非常小，因为设置在电极垫上的检测电极优选地被分配给每个孔，因此束流测量的信噪比相对较小。还公开了将几个检测电极分配给一个电极垫，并且教导了这将增加检测精度。然而，另一方面，后一种分配方式的缺点是，由于电极垫的公共布线导致施加到栅格电极上的控制电压相同，使用栅格电极的特定控制变得不太精确。因此，作为折衷方案，用于检测目的的区域总体上必须保持得较小。此外，存在使用多孔阵列上的电荷对子束的任何主动影响会进一步影响子束质量的风险。关于制造方面，US7,388,214B2的解决方案也相当复杂。
US9,607,806B2公开了一种多束光刻系统，在多孔阵列顶部的特定位置提供用于束控制的检测器。当束偏转或遮挡时，该检测器可以测量束流。
US6,617,587B2公开了一种多束光刻系统。其具有尖端调节电路，该尖端调节电路在单个孔板上具有电流收集区域，该孔板是电极枪本身的一部分并且分别为多束中的每一束提供。
US5,111,053A公开了通过模拟反馈和数字CPU控制来控制液态金属离子源。该文件涉及单束系统。监测电极被用于测量束流，并且源的提取电压被调节。
US7,091,486B1首先描述了一种用于校正单束系统的束流波动的传统技术。所描述的用于校正束流波动的传统技术使用连接至限束孔的电路来测量来自孔的电流。该电流是由于电子被孔吸收而产生的。从所测量的电流，可以推断出束流。所测量的电流的变化被用来推断束流的变化。传统技术被教导为仅适合于检测有限频率带宽内的波动。特别地，检测高频(例如，几千赫兹以上)波动据说是存在问题的。这种带宽限制据说是由于传统技术中的低电流水平和高杂散电容而出现的。因此，US7,091,486B1教导了使用安装在孔上方的高速检测器来收集和测量次级和/或反向散射的电子。由于一部分初级束(被阻挡的部分)撞击到孔上，次级和/或反向散射的电子被发射。高速电子检测器包括例如埃弗哈特-索恩利检测器、基于PIN二极管的检测器和微通道板检测器。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种具有改进的束流稳定性的多束粒子显微镜。其应该适用于要求一个月或甚至更长时间内束流稳定性优于1％的测量任务。实施相应反馈控制的特征应易于制造和实施。
该目的通过独立权利要求的主题来实现。本发明的有利实施例从从属权利要求中显而易见。
本专利申请要求2021年7月19日提交的德国专利申请10 2021 118561.0的优先权，其公开内容通过引用整体并入于此。
根据本发明的第一方面，本发明涉及一种多束粒子显微镜，包括以下：
束生成系统，包括粒子源、提取电极和阳极，并且被配置为产生第一带电粒子束；
具有多孔阵列的多束发生器，所述多束发生器被配置为从第一带电粒子束产生多个第一单独带电粒子束的第一场，所述多孔阵列在其上侧包括吸收电子的吸收层，所述吸收层连接至至少一个接地电极以释放过量电子；
第一束流测量装置，其被配置为在大面积上至少测量由带电粒子在围绕多孔阵列中的所有开口的外部区域中撞击多孔阵列而产生的释放的过量电子；
布置在束生成系统和多束发生器之间的聚光透镜系统；
具有第一粒子光束路径的第一粒子光学单元，其被配置为将所产生的第一单独粒子束导向样本，使得第一单独粒子束在入射位置撞击样本，从而形成第二场；
检测系统；
具有第二粒子光束路径的第二粒子光学单元，其被配置为将从第二场中的入射位置发出的第二单独粒子束成像到检测系统上；
粒子光学物镜，第一和第二单独粒子束都穿过该粒子光学物镜；
束开关，其布置在多束发生器和物镜之间的第一粒子光束路径中，并且布置在物镜和检测系统之间的第二粒子光束路径中；以及
控制器，其被配置为控制束生成系统、聚光透镜系统、粒子光学物镜、第一粒子光学单元、第二粒子光学单元和检测系统，并且
所述控制器被配置用于基于借助于第一束流测量装置的测量来控制束生成系统，和/或
所述控制器被配置用于基于借助于第一束流测量装置的测量来控制聚光透镜系统。
单独带电粒子束可以是例如电子、正电子、μ子或离子或其他带电粒子。
多孔阵列优选地是作为第一多孔阵列布置在多束粒子显微镜的粒子光束路径中的聚光透镜系统下游的阵列。该多孔阵列优选地是将第一带电粒子束分成多个单独带电粒子束的阵列。在这种情况下，多孔阵列优选地是被称为微光学器件的构成部分，该微光学器件优选地由一系列多个多孔板或多孔阵列构成或包含一系列多个多孔板或多孔阵列(这两个表达在本专利申请中用作同义词)。在这种情况下，为了获得良好的图像质量，从粒子源或尖端发出的第一带电粒子束必须尽可能垂直地均匀入射到多孔阵列上，并且还要尽可能均匀地或居中地照射多孔阵列。然后，可以确保穿过多孔阵列的单独粒子束的束流在单独粒子束中足够均匀。不仅在第一带电粒子束远心入射到多孔阵列上的情况下，而且还在发散或会聚入射的情况下，以及在中心束轴垂直于多孔阵列表面而对准的任何情况下，都可以实现均匀照明。这里，多孔阵列中的开口优选为圆形，但是也可以具有任何其他形状。优选地，多孔阵列中的开口具有规则的排列，例如矩形、正方形或六边形排列。优选地，在六边形排列的情况下提供3n(n-1)+1个开口，其中n是任何自然数。
多孔阵列或多孔板在其上侧包括可以吸收电子的吸收层。优选地，吸收层基本上设置在多孔阵列的整个表面上(当然除了孔之外)，因此不仅设置在包括该些孔的内部区域上，而且还设置在围绕多孔阵列中所有开口的外部区域中。在现有技术水平的现有多束粒子显微镜中也提供了这种吸收层。这确保了没有电荷积累在多孔阵列的表面上，否则会严重恶化第一单独粒子束的束质量。
该测量系统可以被校准，例如借助于使用可移动的平台和例如其上的法拉第杯而测量的单独粒子束来进行校准。其他实施例变型和校准方法也是可能的。
根据本发明，提供第一束流测量装置，其被配置为在大面积上至少测量由带电粒子撞击多孔阵列中围绕多孔阵列的所有开口的外部区域而生成的释放的过量电子。与涉及多束粒子设备的现有技术相反，该测量发生在大的区域上，而不是在小的区域内(当单独的检测器被放置在多孔阵列上时，通常使用小的区域)。扩大该区域显著提高了检测过程中的信噪比。此外，令人惊讶的是，发明人的测量已经表明，在围绕多孔阵列中所有开口的外部区域的大面积上的测量所获得的信号的任何变化仍然反映了单独粒子束的束流变化。因此，在大面积内进行测量并不是平均化，平均化可能会覆盖单独带电粒子束的束流的更大波动。这个发现是非常重要的，并且与现有技术相比是一种概念上的改变，在现有技术中，主要焦点放在尽可能精确地分别测量每个单独粒子束的束流上。令人惊讶的是，对每个单独粒子束进行这样的分别测量是不必要的。
此外，根据本发明的第一束流测量装置不需要必须集成在多孔阵列上的单独的检测装置，因此，不需要提供特定的电路。因此，根据本发明的解决方案非常简单，并且极大地方便了多孔阵列的制造。任何检测装置，通常是安培计，特别是皮安计，可以远离多孔阵列而设置。不必将安培计设置在多束粒子显微镜内部提供的真空内部，而是可以将安培计设置在真空外部。
此外，测量原理不同于根据现有技术应用于多束设备的测量原理：根据现有技术，用多孔阵列上单独提供的检测器测量的粒子是撞击在多孔阵列上的粒子，或者更准确地说是撞击在设置有检测器的位置上的粒子。与之相反，根据本发明，所测量的过量电子至少不是直接的撞击的带电粒子，而可以是被传输和“转换”的；它们仍然是撞击的带电粒子的度量。当多束粒子显微镜用离子而不是电子操作时，这变得很明显。离子太大而不能被吸收层吸收，但是它们附着在吸收层的表面。离子释放出电子，这些电子可以被传输和释放，或者已经存在的等量电子可以被释放。
根据本发明，在更大的面积上至少测量由带电粒子在围绕多孔阵列中所有开口的外部区域中撞击该多孔阵列而生成的释放的过量电子。围绕开口的该外部区域整体上提供了这种大面积。外部区域的一部分也可以提供大面积，并且因此可以实现用于检测目的的改善的信噪比。此外，基于外部区域中照射的粒子的测量可以指示第一带电粒子束的整个束锥的位置偏移。
根据一个实施例，第一束流测量装置被配置为还测量由带电粒子在包括多孔阵列中的开口的内部区域中撞击多孔阵列而生成的释放的过量电子。可用一个安培计执行对源自内部区域和外部区域的过剩电子的测量，并将其作为总体过剩电子测量。然后，用于该测量的相互作用区域最大化，并且信噪比最佳。然而，不能单独检测整个第一带电粒子束的位置偏差。然而，该实施例是在现有系统中是最容易实现的。
然后，根据本发明的第一束流测量装置可以被实现为原则上从现有技术中已知的控制回路。控制器可以例如被配置用于基于借助于第一束流测量装置的测量来控制束生成系统。附加地或替代地，控制器可以被配置用于基于借助于第一束流测量装置的测量来控制聚光透镜系统。其他种类的控制实施也是可能的。束流测量装置可以被校准，例如借助于使用可移动的平台和例如放置在其上的法拉第杯而测量的单独粒子束来进行校准。其他实施例变型和校准方法也是可能的。
根据一个实施例，多孔阵列上的吸收层被结构化为彼此隔离的恰好两个分离区域，每个区域接地，其中第一区域是包括多孔阵列中的开口的内部区域，并且其中第二区域是围绕多孔阵列中所有开口的外部区域，并且其中第一束流测量装置被配置为仅测量从外部区域释放的过量电子。优选地，内部区域和外部区域是多孔阵列上的互补区域。换句话说，多孔阵列的整个表面由内部区域和外部区域构成。测量从外部区域释放的过量电子足以测量并因此控制单独带电粒子束的束流的波动。内部区域根本不受吸收层的任何测量的干扰或任何结构化的干扰，因此单独粒子束的束质量可以保持为最佳。
根据一个实施例，多孔阵列上的吸收层被结构化为彼此隔离的至少两个分离区域，每个区域接地，并且第一束流测量装置被配置为在大面积上测量分别从每个区域释放的过量电子。因此，吸收层的结构化限于仍然导致足够大的分离区域的这种分割。为了确保测量的良好信噪比，这是必要的。根据优选实施例，整体结构化将吸收层分成最多五个或六个分离区域。
根据一个实施例，吸收层被结构化为包括多孔阵列中的开口的内部区域和围绕多孔阵列中所有开口的外部区域。外部区域进一步被结构化为四个分离区域，这些分离区域被布置成形成方向指示象限检测器，并且第一束流测量装置被配置为在大面积上测量从每个象限分别释放的过量电子。优选地，内部区域根本没有被结构化，而是保持完全不受干扰。可以可选地测量从内部区域释放的过量电子。术语象限检测器表示各分离区域的总体布置，其适用于指示撞击该多孔阵列的束锥的迁移方向。优选地，每个象限的大小被选择为大致相同；然而，根据多孔板中开口的具体布置，某些偏差可能是有利的，从而围绕开口生成特定几何形状的包络。该包络可以定义内部区域和外部区域之间的边界线，并且可以用于结构化和隔离。
根据替代实施例，吸收层被结构化为内部区域和外部区域，其中外部区域被进一步结构化为三个分离区域，这三个分离区域被布置成形成方向指示三角检测器(tertialdetector)，并且第一束流测量装置被配置为分别测量从每个角(tertial)释放的过量电子。三角检测器的三个分离区域的布置受到分离的检测区域的三角形布置的启发。在校准过程之后，通过三个分离区域中的一个区域检测到的任何偏差已经可以指示位置偏差，并且原则上允许分析位置偏差的种类。方向指示三角检测器的使用对于进一步限制区域的结构化/隔离的数量是有利的，因此进一步最小化了多孔阵列表面上累积的电荷对束流质量的任何影响。优选地，内部区域根本没有被结构化，而是保持完全不受干扰。可以可选地测量从内部区域释放的过量电子。
根据本发明的优选实施例，多束粒子显微镜还包括在聚光透镜系统的区域中的双偏转器，其中多束粒子显微镜的控制器还被配置为基于借助于第一束流测量装置的测量来控制双偏转器。双偏转器优选地是静电双偏转器，与磁性双偏转器相比，其可以更快地操作。然而，也可以实施磁性双偏转器。双偏转器可以平行移动整个第一带电粒子束，并且因此可以校正撞击到多孔阵列上的束锥的位置偏差。
原则上，第一束流测量装置可以包括一个或多个构成部分。根据非常优雅和简单的实施例，第一束流测量装置仅包括一个构成部分。在几个构成部分的情况下，这些构成部分优选是相同的，但是它们也可以彼此不同。
根据优选实施例，第一束流测量装置包括至少一个安培计，特别是皮安计。皮安计非常灵敏，可以检测到作为束流度量的所提供的过剩电子的非常小的变化。
根据优选实施例，到达多孔阵列的束流的至少60％用于束流测量。这确保了良好的信噪比，因为进行了大面积的测量。
根据优选实施例，到达多孔阵列的束流的至少90％、优选至少95％用于束流测量。当多孔阵列的整个表面设置有吸收层并且测量了所有被释放从而被传输到接地电极的过量电子时，通常可以获得上述值。这可以通过使用一个测量装置，例如皮安计，或者通过使用几个测量装置，例如几个皮安计来完成。
根据一个实施例，吸收带电粒子并从中释放电子以用于束流测量的吸收层的有效束测量表面是多孔阵列的整个表面的至少60％。优选地，有效束测量表面是多孔阵列的整个表面的至少90％，甚至更优选地是至少95％。在参考有效束测量表面和参考到达多孔阵列的束流之间存在差异：有效束测量表面是通过设计而固定的，例如通过提供吸收层和经由安培计接地。与之相反，到达多孔阵列的束流的比率取决于多束粒子显微镜的操作设置，例如，其取决于第一带电粒子束的设定束直径。在任何情况下，上述优选实施例保证了借助于第一束流测量装置的测量在大面积上进行，并且因此确保了良好的信噪比。
根据优选实施例，多个第一单独粒子束的平均单束流等于或小于由第一束流测量装置完全测量的束流的1/100，优选地，多个第一单独粒子束的平均单束流等于或小于由第一束流测量装置完全测量的束流的1/500，甚至更优选地等于或小于1/1000。因此，生成的信号比单束流大得多，这有助于必要的非常好的信噪比。举例来说，典型的单束流在几百皮安培的数量级，例如500或600或700皮安培。通过过量电子测得的总束流示例性地在500、600或700纳安培的范围内。然而，单束流以及由测量的过量电子生成的总束流可以更大或更小，例如对于单束流只有几十皮安培，对于过量电子只有几十纳安培。然而，高达几纳安培的更大的单束流也是可能的，通过过量电子测得的几微安培的束流也是可能的。
根据一个实施例，吸收层是吸收涂层和/或吸收层包括或由以下任何一种构成：金、银、钛、铂。这些是非常好的导体，对氧化不敏感。原则上，贵金属是优选的。
根据一个实施例，多孔阵列被布置为聚光透镜系统下游的第一多孔阵列，并且是将第一带电粒子束分成多个第一单独粒子束的阵列。替代地，多孔阵列不被布置为聚光透镜系统下游的第一多孔阵列。当提供一系列孔板，特别是一系列多孔阵列时，通常会出现这种变型。
根据一个实施例，控制器被配置用于通过设置提供给提取电极的电压来控制束生成装置。这种控制原则上在现有技术中是已知的。
根据一个实施例，控制器被配置用于通过设置粒子源的温度，特别是通过设置加热电流或加热电压来控制束生成装置。这种控制比例如设置提供给提取电极的电压稍慢；然而，已经证明，这种控制也是足够的，而且在接通和断开过程中也容易实现。
根据本发明的第二方面，本发明涉及一种多束粒子显微镜，包括以下：
束生成系统，包括粒子源、提取电极和阳极，并且被配置为产生第一带电粒子束；
具有前孔板和多孔阵列的多束发生器，多束发生器被配置为从第一带电粒子束产生多个第一单独带电粒子束的第一场，多孔阵列被布置在下游并靠近前孔板，多孔阵列在其上侧包括吸收带电粒子的吸收层，吸收层连接至至少一个接地电极以释放过量电子，该前孔板包括位于其上侧的吸收带电粒子的前孔板吸收层，该前孔板吸收层连接至至少一个接地电极以释放过量电子；
第一束流测量装置，其被配置为至少测量由带电粒子撞击前孔板而生成的释放的过量电子；
布置在束生成系统和多束发生器之间的聚光透镜系统；
具有第一粒子光束路径的第一粒子光学单元，其被配置为将所生成的第一单独粒子束导向样本，使得第一单独粒子束在入射位置撞击样本，从而形成第二场；
检测系统；
具有第二粒子光束路径的第二粒子光学单元，其被配置为将从第二场中的入射位置发出的第二单独粒子束成像到检测系统上；
粒子光学物镜，第一和第二单独粒子束都穿过该粒子光学物镜；
束开关，其布置在多束粒子源和物镜之间的第一粒子光束路径中，并且其布置在物镜和检测系统之间的第二粒子光束路径中；以及
控制器，其被配置为控制束生成系统、粒子光学物镜、第一粒子光学单元、第二粒子光学单元和检测系统，并且
该控制器被配置为基于借助于第一束流测量装置的测量来驱动束生成系统；和/或
该控制器被配置用于基于借助于第一束流测量装置的测量来控制聚光透镜系统。
如上所述，多束发生器可以包括一系列孔板和多孔板，它们可以是所谓的微光学器件的一部分。根据第一方面的根据本发明的一个特征是由多孔阵列的外部区域中的撞击粒子生成的过量电子被用于束流测量。当然，也可以在多孔阵列的外部区域的正上方/上游放置前孔板，这意味着只有一个中心开口的板，并基于从该前孔板释放的过量电子进行测量。关于本发明第一方面描述的实施例变型可以转移到根据本发明第二方面的实施例变型。具体地，设置在前置孔板上的吸收层可以被结构化为允许在大面积上进行测量的区域，如关于本发明的第一方面进一步详细解释的。当然，还可以额外测量由撞击在多孔阵列上的带电粒子生成的过量电子；通常，这将与如上关于本发明的第一方面所述的多孔阵列的内部区域中的测量相一致。只要不出现技术矛盾，根据第一方面和根据第二方面的本发明的实施例可以完全或部分地彼此结合。
附图说明
在这种情况下，参考附图，将更好地理解本发明，附图中：
图1示出了多束粒子显微镜(MSEM)的示意图；
图2示意性地示出了束流测量；
图3示意性地示出了在上侧具有吸收层的多孔阵列；
图4比较了单束流和由从多孔阵列的吸收层释放的过量电子生成的电流；
图5示意性地示出了另一束流测量；
图6示意性地示出了象限检测器；
图7示意性地示出了另一象限检测器；
图8示出了入射到多孔阵列上的照明束的束锥的调整的示意图；
图9示出了聚光透镜系统的区域中的静电双偏转器的示意图；
图10示意性地示出了具有闭环束流控制装置和补偿器的多束粒子显微镜，这些装置和补偿器由控制器控制；
图11示意性地示出了关于束流控制的细节；
图12示意性地示出了基于X射线测量的另一束流控制的细节；并且
图13示意性地示出了使用转换成NIR辐射的X射线的束流测量装置。
具体实施方式
图1是多束粒子显微镜1形式的粒子束系统1的示意图，其使用多个粒子束。粒子束系统1生成多个粒子束，这些粒子束撞击待检查的物体，以便生成从该物体发出并随后被检测到的相互作用产物，例如次级电子。粒子束系统1是扫描电子显微镜(SEM)类型的，其使用多个初级粒子束3，这些初级粒子束3在多个位置5入射到物体7的表面上，并在那里生成多个电子束斑，或生成多个在空间上彼此分离的斑。待检查的物体7可以是任何期望的类型，例如半导体晶片或生物样本，并且包括小型化元件等的布置。物体7的表面被布置在物镜系统100的物镜102的第一平面101(物平面)中。
图1中被放大的I1片段示出了物平面101的平面图，该物平面101具有形成在第一平面101中的入射位置5的规则矩形场103。在图1中，入射位置的数量是25，形成5×5的场103。入射位置的数量25是出于简化图示的原因而选择的数量。实际上，束的数量、并且因此入射位置的数量可以选择得大得多，例如20×30、100×100等。
在所示实施例中，入射位置5的场103是基本规则的矩形场，在相邻入射位置之间具有恒定的间距P1。间距P1的示例性值是1微米、10微米和40微米。然而，场103也可能具有其他对称性，例如六边形对称性。
在第一平面101中成形的束斑的直径可以很小。所述直径的示例性值是1纳米、5纳米、10纳米、100纳米和200纳米。用于成形该束斑5的粒子束3的聚焦由物镜系统100执行。
撞击物体的初级粒子生成相互作用产物，例如次级电子、反向散射的电子或由于其他原因经历了反向运动的初级粒子，其从物体7的表面或从第一平面101发出。从物体7的表面发出的相互作用产物通过物镜102而成形，以形成次级粒子束9。粒子束系统1提供粒子光束路径11，用于将多个次级粒子束9引导到检测器系统200。检测器系统200包括具有投射透镜205的粒子光学单元，用于将次级粒子束9导向粒子多检测器209。
图1中的片段I2示出了平面211的平面图，粒子多检测器209的各个检测区域(次级粒子束9入射到其上的位置213处)位于该平面211中。入射位置213位于彼此具有规则间距P2的场217中。间距P2的示例性值是10微米、100微米和200微米。
初级粒子束3在束生成设备300中产生，该束生成设备300包括至少一个粒子源301(例如，电子源)、至少一个准直透镜303、多孔装置305和场透镜307。粒子源301产生发散粒子束309，该粒子束被准直透镜303准直或至少基本准直，以便成形照射多孔装置305的束311。
图1中的片段I3示出了多孔装置305的平面图。多孔装置305包括多孔板313，多孔板313中形成有多个开口或孔315。开口315的中点317被布置在场319中，场319被成像到由物平面101中的束斑5形成的场103上。孔315的中点317之间的间距P3可以具有5微米、100微米和200微米的示例性值。孔315的直径D小于孔的中点之间的间距P3。直径D的示例性值是0.2×P3、0.4×P3和0.8×P3。
照明粒子束311的粒子穿过孔315并形成粒子束3。撞击到板313上的照明束311的粒子被板313吸收，并且不用于形成粒子束3。
由于所施加的静电场，多孔装置305聚焦每个粒子束3，使得束焦点323形成在平面325中。替代地，束焦点323可以是虚拟的。束焦点323的直径可以是例如10纳米、100纳米和1微米。
场透镜307和物镜102提供第一成像粒子光学单元，用于将其中形成有束焦点323的平面325成像到第一平面101上，使得入射位置5或束斑的场103出现在那里。如果物体7的表面被布置在第一平面中，则束斑相应地形成在物体的表面上。
物镜102和投射透镜装置205提供第二成像粒子光学单元，用于将第一平面101成像到检测平面211上。因此，物镜102是作为第一和第二粒子光学单元二者的一部分的透镜，而场透镜307仅属于第一粒子光学单元，投射透镜205仅属于第二粒子光学单元。
束开关400被布置在多孔装置305和物镜系统100之间的第一粒子光学单元的光路中。束开关400也是物镜系统100和检测器系统200之间的光路中的第二光学单元的一部分。
关于这种多束粒子束系统和其中使用的部件(例如粒子源、多孔板和透镜)的进一步信息可以从国际专利申请WO 2005/024881A2、WO 2007/028595A2、WO 2007/028596 A1、WO 2011/124352 A1和WO 2007/060017A2以及德国专利申请DE 10 2013 016 113 A1和DE10 2013 014976A1中获得，这些申请文件的全部公开内容通过引用并入本申请中。
图2示意性地示出了束流测量。多孔阵列304以截面图示出。多孔阵列304在其上侧包括可以吸收带电粒子的吸收层341。在所示实施例中，多孔阵列304的整个上侧被吸收层341覆盖。在本实施例中，多孔板被布置为聚光透镜系统(图2中未示出)下游的第一多孔阵列。照明粒子束311入射到多孔阵列304上。照明粒子束311的大部分入射粒子撞击在吸收层304a上，并且所有粒子中只有一小部分穿过开口304a，从而生成多个第一单独带电粒子束3。照明粒子束311的一部分撞击在多孔阵列304的外部区域366上，示例性地，粒子束311b在图2中示出。照明粒子束311的其他部分撞击在多孔阵列304的内部区域367中。这些粒子中的一些在图2中用参考标记311a示例性地表示。在本示例中，多孔阵列304不是结构化的。因此，撞击在吸收层341上的所有粒子都生成过量电子，这些电子从吸收层341释放，并由第一束流测量装置370测量，在本例中，该第一束流测量装置370实施为皮安计。测量值被传送到控制器10，并被用于例如控制束生成系统，例如施加到提取电极上的电压或通过设置粒子源的温度。其他控制回路也是可能的。
在所示的示例中，仅应用了一个皮安计，该皮安计位于与吸收层341的连接和接地电极之间。因此，吸收层341的整个面积对测量值有贡献，这包括对由带电粒子在外部区域366以及内部区域367中撞击多孔阵列304所生成的释放的过量电子的测量。所描述的测量原理是在大面积上的测量，这确保了非常好的信噪比。在所示的示例中，多个第一单独粒子束3的平均单束流等于或小于由第一束流测量装置370完全测量的束流的1/1000。注意，图2中的尺寸不是真实的比例。
图3示意性地示出了多孔阵列304，其上侧具有吸收层341。在图3a中，已经在图2中描述过的多孔阵列304以俯视图示出。注意，吸收层341没有结构化，但是吸收层341的整个表面可以用于过量电子的测量。
与之相反，图3b描绘了多孔板304，其被结构化为彼此隔离的两个分离区域。第一区域与外部区域366相同，外部区域366被定义为围绕多孔阵列304中所有开口304a的区域。第二区域是内部区域367，其包括多孔阵列304中的所有开口304a。在所示的示例中，多个孔304a以六边形方式排列。因此，结构化368或隔离368也被提供为六边形。当然，即使孔304a的整体排列被选择为六边形，也可以选择隔离的其他形状。例如，可以选择圆形或矩形。注意，同样在图3b中，多孔阵列304的整个表面设有吸收层341，其中参考标记341a表示外部区域366中的吸收层，参考标记341b表示内部区域367中的吸收层。内部区域367和外部区域366中的吸收层可以选择由相同的材料制成；然而，也可以选择不同的材料。根据一个示例，吸收层可以包括或由以下任何一种构成：金、银、钛、铂。原则上，具有良好导电性的贵金属是优选的。
根据图3b所示的实施例，吸收层341a和341b可以分别连接至接地电极。在任何情况下，由安培计370测量从吸收层341a释放的过量电子。与之相反，用另一安培计测量从吸收层341b释放的过量电子是可选的。注意，在多孔阵列304的内部区域367中没有进一步的结构化。因此，多个第一单独束3的形成根本不会被多孔阵列304上的任何结构化或电极的存在所干扰。
图4比较了单束流和由从多孔阵列304的吸收层341释放的过量电子生成的电流。由参考标记C1指示的曲线描绘了用第一束流测量装置370测量的电流。参考标记C2表示单束流(在图中偏移)，该单束流例如由第二束流测量装置测量，例如通过在整个多束粒子显微镜的校准过程中临时放置在工作台上的法拉第杯测量。这种比较的重要发现在于，在单束流(曲线C2)中出现的变化和波动也反映在曲线C1中，并且因此反映在根本不针对单束流测量的测量中，而是原则上反映在整体测量中。这一发现是允许根据本发明改变测量原理的决定性基础：目标不再是利用在多孔阵列304的各个孔附近分别提供的附加检测器来分别测量尽可能多的单束流。相反，目标是具有非常好的信噪比的测量，这可以通过整体测量来实现，更准确地说，是通过在多孔阵列304上的大面积测量来实现。作为补充说明，注意到，单束流和测得的总“涂层”电流之间的必要比例不能通过在系统内的其它孔处进行的大面积测量而自动找到：在源的提取器孔或阳极孔处进行的整体测量没有显示出这两个参数之间的必要比例。
图5示意性地示出了根据本发明另一实施例的另一束流测量：在该示例中，多束发生器包括前孔板380和多孔阵列304。如前所述，多孔阵列304的整个表面被接地的吸收层341覆盖。然而，直接在多孔阵列304的上游，提供了前孔板380。基本上，该前孔板380覆盖或遮挡多孔阵列304的外部区域366，并生成其自己的“外部区域”366a。撞击到前孔板380上的粒子被吸收层341a吸收，并被转换成过量电子，这些过量电子从层341a被释放并被传输到接地电极。在这条接地的线内，提供了根据单个皮安计的第一束流测量装置370。测量值被传送给控制器10。再次，基于该测量结果，控制器10被配置用于驱动例如束生成系统或者用于控制聚光透镜系统。尽管在图5中没有示出，但是可选地，也可以在从吸收层341接地的线路中布置第一束流测量装置370的另一构成部分，并且因此基本上也可以测量由撞击到多孔阵列304的内部区域367上的粒子生成的过量电子。
图6示意性地示出了象限检测器：根据所示实施例，多孔板304被结构化为彼此隔离的五个分离区域351、352、353、354和367。每个区域351、352、353、354和367都接地。在所示的实施例中，第一束流测量装置370包括五个构成部分370a、370b、370c、370d和370e。在每种情况下，测量过量电子，并将测量结果传送给控制器10。注意，内部区域367包括多孔阵列304中的所有开口。因此，内部区域367根本不受任何结构化或单独提供的检测器的干扰。这确保了所生成的单独粒子束3的非常好的束流质量。外部区域366被细分成四个象限351、352、353和354。象限351和353具有相同大小的面积。对于较大面积的区域352和354也是如此。如果照明粒子束311的束锥撞击多孔阵列304的中心，则由区域351和353的测量生成的信号将指示相同的信号强度。这同样适用于由区域352和354上的测量生成的信号。在不同的场景中，当照明粒子束311的束锥向一个方向偏移时，由每个象限351、352、353和354生成的信号显示出允许识别偏移方向的变化。这种偏移可以例如通过控制聚光透镜系统的区域中的双偏转器来校正，这允许整个照明束锥311的平行偏移。
当然，图6所示的象限检测器原则上可以以不同的方式实现。象限的形状可以改变，孔的排列本身也可以改变，在本例中，孔的排列被描述为六边形的。
原则上，整个照明束锥311的方向变化已经可以由仅包括三个外部区域的检测器识别：一个示例是方向指示三角检测器，其中外部区域366被细分成三个不同的区域，优选地跨越大约120度的外部区域。
当然，还可以将外部区域366进一步结构化为四个以上的分离区域。然而，必须记住，在多孔阵列304的顶部上提供的任何结构化或隔离都具有降低应当避免的多个第一单独粒子束3的束质量的潜在风险。此外，测量区域越大，这种测量所能达到的信噪比就越好。优选地，多孔阵列304上的分离区域的总数不大于六个区域，优选地，仅仅恰好是四个或五个分离和隔离的区域。
在图6中，源自内部区域367的过量电子由第一束流测量装置370e测量。然而，这种测量只是可选的，没有必要在任何情况下都提供第一束流测量装置370e。取而代之的是，中心区域367可以仅连接至接地电极，而不需要在它们之间进行任何进一步的测量。
图7示意性地示出了具有区域355、356、357和358的另一象限检测器。同样，多孔板304的整个表面设置有吸收层341。然而，图7中所示的示例具有以下缺点：在多孔阵列304的内部区域中还存在结构化/隔离，这带来了单独带电粒子束3的束质量的不期望的恶化的风险。因此，尽管仍能满足在大面积上进行测量的要求，所描述的示例并不那么有利。
图8示出了入射到多孔阵列313上的照明束311的束锥调整的示意图。可以通过调整束锥来调整每个单独粒子束3的束流。最初，粒子或发散粒子束309由源301发射。发散粒子束309穿过准直透镜系统或聚光透镜系统303，在本示例中，该系统包括两个聚光透镜303.1和303.2。图8此时示出了聚光透镜系统303的两种不同设置：在第一种设置中，聚光透镜303.1被激活，聚光透镜303.2被停用。结果，发散粒子束309的粒子在聚光透镜303.1中被准直，并且作为直径为d1的照明粒子束311.1撞击多孔阵列313。在第二种情况下，聚光透镜303.1被停用，而聚光透镜303.2被激活。因此，发散粒子束309进一步扩展，并且仅在第二聚光透镜303.2中被准直，使得直径为d2的照明粒子束311.2入射到多孔板313上。在两种情况下，入射到多孔阵列313上的粒子数量相同，但是密度不同。因此，当穿过具有其开口315(未示出)的多孔阵列313时，形成具有不同束流强度的单独粒子束3，该束流强度取决于照明光斑的直径。
在所示的示例中，聚光透镜303.1和303.2在每种情况下都是磁性透镜。然而，也可以用静电聚光透镜代替一个或两个磁性透镜。此外，可以改变整个聚光透镜系统303中聚光透镜的数量，也就是说，只提供一个透镜或者提供三个或更多个透镜。此外，可以提供一个或多个偏转器来调节照明束311。这些调节装置和聚光透镜的类型对照明光斑的调节速度有影响。在本专利申请的范围内，这将在下面更详细地进行讨论。首先，这里应该说明的是，当使用不同的照射斑时，单独粒子束的不同束流是如何产生的。
图9示出了闭环束流控制装置的进一步设计选择。图9描绘了发散粒子束309的射线，该射线沿着光轴105行进，并且由束生成系统301生成。该射线穿过具有第一聚光透镜303.1和第二聚光透镜303.2的聚光透镜系统303。在所描述的示例中，每个聚光透镜都是磁性透镜。具有构成部分345和346的静电双偏转器被布置在聚光透镜系统303的区域中。在所示的示例中，相对于粒子光束路径，构成部分345在第一聚光透镜303.1的下游，而构成部分346在第二聚光透镜303.2的下游。然而，双偏转器在聚光透镜系统303的区域中的其他布置是可能的；举例来说，两个构成部分345、346都可以相对于粒子光束路径布置在第二聚光透镜303.2的下游。
束311可以通过双偏转器平行偏移。在入射到多孔板313上时，束311相对于光轴105偏移了矢量V。在这种情况下，静电双偏转器345、346可以被快速驱动，并且当多孔阵列313被照射时，其适用于偏移的高频校正。双偏转器345、346又可以基于通过第一束流测量装置测量的电流值来驱动，例如通过多孔板313表面上的传感器370测量的电流值。该反馈回路也可以用于图像记录过程中的快速闭环电流控制。
此外，可以将其中一个聚光透镜303形成为静电聚光透镜303。该静电聚光透镜303也可以被快速且准瞬时地驱动，从而改变入射到多孔板313上的照明光斑的直径d。同样，该驱动可以基于电流测量以反馈回路的形式实现，该电流测量例如又是借助于多孔阵列313上侧上的传感器370确定的。
图10示意性地示出了多束粒子显微镜1，其具有由控制器10驱动的闭环束流控制装置和补偿器。控制器10可以形成为一个部分或多个部分，原则上，整个多束粒子显微镜1能够通过控制器10来控制。具体而言，控制器10控制束生成系统301、第一粒子光学单元的部件、第二粒子光学单元的部件、检测系统200的部件以及多束粒子显微镜1的其他部件，这些部件可能被明确示出，也可能未被明确示出。在图10的示意性表示中，只有本发明上下文中最重要的控制元件和方面通过连接至所选粒子光学部件的线来表示。
最初，通过各种束流测量装置来测量束流，并将测量值传送给控制器10。在所示的示例中，第一束流测量装置可以连接至包括多孔阵列313的微光学器件306，该第一束流测量装置被配置为至少测量由带电粒子在围绕多孔阵列中的所有开口的外部区域中撞击多孔阵列而生成的释放的过量电子。在这种情况下，这可以是例如如图2、3、5、6或7所示的检测装置。此外，在所示的示例中，借助于布置在束光阑111上或分配给束光阑111的传感器系统来测量总束流。在这种情况下，多束偏转器390用于将单独粒子束3引导到束光阑111上，该束光阑111布置在物镜102的上游，并且与第一粒子光束路径中的交叉平面齐平。具体而言，控制器10可以被配置为在扫描样本表面时在线跃期间或者在图跃期间将第一单独粒子束3引导到束光阑111上。因此，在图像记录过程中可以测量总束流。替代地或附加地，可以使用样本台503上设置的法拉第杯或法拉第杯阵列来测量单独粒子束的束流，以用于校准目的。
多束粒子显微镜1的部件以本身已知的方式被驱动。这包括调整束生成系统301中的提取电压，并且还包括驱动聚光透镜系统303。图10中另外示出的偏转器330用于照明束311入射到微光学器件306上时的静态调节。然而，多束粒子显微镜1可以包括用于低频或高频驱动的其他部件和控制元件，以用于控制束流的目的。
附加地或替代地，聚光透镜系统303的聚光透镜可以被设计为快速静电聚光透镜，并且同样被快速驱动。其结果是，可以快速校正入射到微光学器件306上的束的直径。
为了快速校正照明光斑的横向偏移，可以在聚光透镜系统303中附加地或替代地提供一个或多个静电偏转器，特别是例如图8所示的静电双偏转器。这些偏转器同样可以基于借助于第一束流测量装置测量的电流值通过反馈信号来驱动。
图11示意性地示出了关于束流控制的细节。更具体地，示出了源控制回路的细节。电流监测处理器840被配置用于控制回路。控制回路的输入信号是由第一束流测量装置执行的测量，该第一束流测量装置被配置为至少测量由带电粒子在围绕多孔阵列304中所有开口的外部区域中撞击多孔阵列304而生成的释放的过量电子。图11中未示出可由安培计、特别是皮安计实现的第一束流测量装置。然而，示意性地，示出了设置在多孔阵列304上侧的吸收层341。多孔阵列304是多孔装置305的一部分，该多孔装置305还包括第二多孔板306，该第二多孔板306可以例如包括透镜阵列、偏转器阵列和/或像散校正装置阵列以及最终多孔板310。其他配置也是可能的。
电流监测处理器840是多束粒子显微镜1的整个控制器10的一部分。电流监测处理器840被配置用于基于借助于第一束流测量装置370的测量来控制束生成系统301和/或聚光透镜系统303。也可以控制其他粒子光学部件。
束生成系统301包括几个部分。在所示的示例中，束生成系统301包括源尖端301.1、抑制电极301.2和提取电极301.3。电流监测处理器840可以例如被配置用于通过设置提供给提取电极301.3的电压来控制束生成装置301。附加地或替代地，控制器840可以被配置用于通过设置粒子源301.1的温度，特别是通过设置加热电流或加热电压来控制束生成装置301。附加地或替代地，可以设置提供给抑制电极301.2的电压。
附加地或替代地，控制器840可以控制聚光透镜系统303，在本例中，聚光透镜系统303包括三个聚光透镜303.a、303.b和303.c。在所示的示例中，可以控制它们来设置焦距，并且还可以设置撞击到多孔装置304上，更准确地说，撞击到第一多孔阵列304上的照明粒子束311的直径。
在所描绘的实施例中，在聚光透镜系统303的区域中提供了双偏转器303.d，特别是静电双偏转器303.d。控制器840被配置为基于借助于第一束流测量装置370的测量来控制双偏转器303.d。
可选地，控制器840还可以控制电极307.1在第一多孔阵列304中生成浸没场。可选地，还可提供用于倾斜校正的受控多极电极，并由控制器840对其进行控制。
根据上述实施例，在每种情况下，受控变量是由释放的过量电子生成的电流，释放的过量电子由带电粒子在围绕多孔阵列304中所有开口的外部区域366中撞击该多孔阵列304而生成。然而，也可以使用其他受控变量，该其他受控变量不是由释放的过量电子生成的电流：根据一个替代解决方案，受控变量是X射线检测。
图12示意性地示出了基于X射线900的测量的另一束流控制的细节。在所描绘的实施例中，提供X射线检测器950来代替测量释放的过量电子的安培计。X射线900由撞击多孔阵列304上侧的吸收层341的带电粒子生成。发明人进行的实验表明，由X射线检测器950测量的X射线的量或X射线光子的数量与在入射位置撞击样本的第一单独粒子束的束流成比例。在当前情况下，X射线检测器950被设置为多孔阵列304的周界中的环形闪烁体元件。通过这种布置，可以实现良好的信噪比。控制器840则被配置为基于借助于X射线检测器950的测量来控制束生成系统301。通过X射线检测的电流控制的其余元件与图11中已经描述和进一步描述的元件相同；相同的参考标记表示相同的元件。为了避免过量的重复，明确参考图11进行进一步解释。
图13示意性地示出了使用被转换成NIR(近红外)辐射的X射线900的束流测量装置的另一种实现方式。在所示的示例中，多孔阵列304包括涂覆有吸收层341的石英板905。代替石英板905，可以使用由透明材料制成的其它板，例如PMMA材料。石英板掺杂有用作闪烁体的荧光材料。撞击吸收层341的诸如电子的带电粒子首先被转换成X射线900。在石英板905内部，X射线900被转换成光子或近红外辐射901。光子901通过内部反射在石英板905内部被引导，并最终被布置在石英玻璃板905外围处的一个或多个光检测器910检测到。举例来说，在图13中描绘了光子901发生全反射的点T。由一个或多个光检测器910测量的信号被传送到控制器10(或例如其部件840)并用于控制束生成系统301和/或聚光透镜系统303。也可以执行图12中示意性示出的其他类型的控制。在这方面，明确参考图12以及图11。
同样根据该实施例，撞击样本的单独粒子束的束流与通过光检测器910检测到的近红外辐射之间的所需比例示出了必要比例。
公开了一种具有改进的束流控制的多束粒子显微镜。通过安培计测量从设置在多孔阵列上的吸收层的一个或几个区域释放的过量电子。测得的电流被用作闭环控制中的受控变量。该测量是大面积和低噪声的。多孔阵列可以被特别结构化为也实现方向敏感检测，例如通过象限检测器或三角检测器实现。
示例1，一种多束粒子显微镜，包括以下：
束生成系统，其包括粒子源、提取电极和阳极，并且被配置为产生第一带电粒子束；
具有多孔阵列的多束发生器，该多束发生器被配置为从第一带电粒子束产生多个第一单独带电粒子束的第一场，该多孔阵列在其上侧包括吸收带电粒子的吸收层，该吸收层连接至至少一个接地电极以释放过量电子；
X射线检测器，其被配置为检测由撞击多孔阵列的吸收层的带电粒子生成的X射线；
具有第一粒子光束路径的第一粒子光学单元，其被配置为将所生成的第一单独粒子束导向样本，使得第一单独粒子束在入射位置撞击该样本，从而形成第二场；
检测系统；
具有第二粒子光束路径的第二粒子光学单元，其被配置为将从第二场中的入射位置发出的第二单独粒子束成像到检测系统上；
粒子光学物镜，第一和第二单独粒子束都穿过该粒子光学物镜；
束开关，其被布置在多束粒子源和物镜之间的第一粒子光束路径中，并且被布置在物镜和检测系统之间的第二粒子光束路径中；以及
控制器，其被配置为控制束生成系统、粒子光学物镜、第一粒子光学单元、第二粒子光学单元和检测系统，并且
该控制器被配置为基于借助于X射线检测器的测量来驱动束生成系统，和/或
该控制器被配置为基于借助于X射线检测器的测量来控制聚光透镜系统。
示例2，根据示例1的多束粒子显微镜，其中，X射线检测器作为环形闪烁体元件设置在多孔阵列的上游和周界。
示例3，一种多束粒子显微镜，包括以下：
束生成系统，其包括粒子源、提取电极和阳极，并且被配置为产生第一带电粒子束；
具有多孔阵列的多束发生器，该多束发生器被配置为从第一带电粒子束产生多个第一单独带电粒子束的第一场，该多孔阵列在其上侧包括吸收带电粒子的吸收层，该吸收层连接至至少一个接地电极以释放过量的带电粒子；
X射线转换装置，其用于将由撞击多孔阵列的吸收层的带电粒子生成的X射线转换成NIR辐射；
光导，用其于将NIR辐射引导至光检测器；
该光检测器被配置用于检测NIR辐射；
具有第一粒子光束路径的第一粒子光学单元，其被配置为将所生成的第一单独粒子束导向样本，使得第一单独粒子束在入射位置撞击该样本，从而形成第二场；
检测系统；
具有第二粒子光束路径的第二粒子光学单元，其被配置为将从第二场中的入射位置发出的第二单独粒子束成像到检测系统上；
粒子光学物镜，第一和第二单独粒子束都穿过该粒子光学物镜；
束开关，其被布置在多束粒子源和物镜之间的第一粒子光束路径中，并且被布置在物镜和检测系统之间的第二粒子光束路径中；以及
控制器，其被配置为控制束生成系统、粒子光学物镜、第一粒子光学单元、第二粒子光学单元和检测系统，并且
该控制器被配置为基于借助于光检测器的测量来驱动束生成系统，和/或
该控制器被配置用于基于借助于光检测器的测量来控制聚光透镜系统。
示例4，根据示例3的多束粒子显微镜，
其中光导包括掺杂有用于将X射线转换成NIR辐射的闪烁材料的石英玻璃板；并且
其中光检测器布置在石英玻璃板的外围。
参考标记列表
1多束粒子显微镜
3初级粒子束(单独粒子束)
5束斑、入射位置
7 物体
9 次级粒子束
10计算机系统、控制器
11 次级粒子束路径
13 初级粒子束路径
25样本表面、晶片表面
100 物镜系统
101 物平面
102 物镜
103 场
105 多束粒子显微镜的光轴
108 交叉
110 集体扫描偏转器
111具有第二束流测量装置的束光阑
200 检测器系统
205 投射透镜
207 检测区域
208 用于调节目的的偏转器
209 粒子多检测器
211 检测平面
212 交叉
213 入射位置
214 孔过滤器
215 检测区域
216 有源元件
217 场
218 偏转器系统
220多孔校正器、单独偏转器阵列
222集体偏转系统、反扫描
300束生成设备
301粒子源、束生成系统
303 准直透镜系统
304 多孔阵列
304a 开口
305 多孔装置
306 微光学器件
307 场透镜
308 场透镜
309 发散粒子束
311 照明粒子束
313多孔板、多孔阵列
315 多孔板中的开口
316 六边形
317 开口的中点
319 场
323 束焦点
325 中间像平面
326 场透镜系统
330 偏转器
340 尖端
341 吸收层
342 提取电极
343 阳极
345 偏转器
346 偏转器
351 区域
352 区域
353 区域
354 区域
360 束流强度表示
366 外部区域
367 内部区域
368结构化、隔离
370第一束流测量装置、安培计、皮安计
380 前孔板
390 多束偏转器
400 束开关
420 磁性元件
500 样本台
503 提供给样本的电压
900X射线
901光子、NIR辐射
905 石英板
910光检测器
950X射线检测器
d1 束锥直径
d2 束锥直径
V束锥中点和多孔阵列中点之间的位移
T全反射点。

Claims (20)

1.一种多束粒子显微镜，包括以下：
束生成系统，包括粒子源、提取电极和阳极，并且被配置为产生第一带电粒子束；
具有多孔阵列的多束发生器，所述多束发生器被配置为从所述第一带电粒子束产生多个第一单独带电粒子束的第一场，所述多孔阵列在其上侧包括吸收带电粒子的吸收层，所述吸收层连接至至少一个接地电极以释放过量电子；
第一束流测量装置，其被配置为至少测量由带电粒子在围绕所述多孔阵列中的所有开口的外部区域中撞击所述多孔阵列而生成的释放的过量电子；
聚光透镜系统，其布置在所述束生成系统和所述多束发生器之间；
具有第一粒子光束路径的第一粒子光学单元，其被配置为将所生成的第一单独粒子束导向样本，使得所述第一单独粒子束在入射位置撞击所述样本，从而形成第二场；
检测系统；
具有第二粒子光束路径的第二粒子光学单元，其被配置为将从所述第二场中的入射位置发出的第二单独粒子束成像到所述检测系统上；
粒子光学物镜，所述第一单独粒子束和所述第二单独粒子束都穿过所述粒子光学物镜；
束开关，其布置在所述多束发生器和所述物镜之间的第一粒子光束路径中，并且布置在所述物镜和所述检测系统之间的第二粒子光束路径中；以及
控制器，其被配置为控制所述束生成系统、所述聚光透镜系统、所述粒子光学物镜、所述第一粒子光学单元、所述第二粒子光学单元和所述检测系统，并且
所述控制器被配置用于基于借助于所述第一束流测量装置的测量来控制所述束生成系统，和/或
所述控制器被配置用于基于借助于所述第一束流测量装置的测量来控制所述聚光透镜系统。
2.根据权利要求1所述的多束粒子显微镜，其中，
所述第一束流测量装置被配置为还测量由带电粒子在包括所述多孔阵列中的所述开口的内部区域中撞击所述多孔阵列而生成的释放的过量电子。
3.根据前述权利要求中任一项所述的多束粒子显微镜，
其中所述多孔阵列上的所述吸收层被结构化为彼此隔离的恰好两个分离区域，每个区域都接地，
其中第一区域是包括所述多孔阵列中的开口的内部区域，并且其中第二区域是围绕所述多孔阵列中的所有开口的外部区域，并且
其中所述第一束流测量装置被配置为仅测量从所述外部区域释放的过量的带电粒子。
4.根据前述权利要求中任一项所述的多束粒子显微镜，
其中所述多孔阵列上的所述吸收层被结构化为彼此隔离的至少两个分离区域，每个区域都接地，并且
其中所述第一束流测量装置被配置为在大面积上测量分别从每个区域释放的过量电子。
5.根据前一权利要求所述的多束粒子显微镜，
其中所述吸收层被结构化为包括所述多孔阵列中的开口的内部区域和围绕所述多孔阵列中所有开口的外部区域，
其中所述外部区域被进一步结构化为四个分离区域，这四个分离区域被布置为形成方向指示象限检测器，并且
其中所述第一束流测量装置被配置为在大面积上测量分别从每个象限释放的过量电子。
6.根据权利要求4所述的多束粒子显微镜，
其中所述吸收层被结构化为所述内部区域和所述外部区域，其中所述外部区域被进一步结构化为三个分离区域，这三个分离区域被布置为形成方向指示三角检测器，并且
其中所述第一束流测量装置被配置为测量分别从每个角释放的过量电子。
7.根据前述权利要求中任一项所述的多束粒子显微镜，
还包括所述聚光透镜系统的区域中的双偏转器，
其中所述控制器还被配置为基于借助于所述第一束流测量装置的测量来控制所述双偏转器。
8.根据前述权利要求中任一项所述的多束粒子显微镜，
其中所述第一束流测量装置包括至少一个安培计，特别是皮安计。
9.根据前述权利要求中任一项所述的多束粒子显微镜，
其中到达所述多孔阵列的束流的至少60％用于束流测量。
10.根据前述权利要求中任一项所述的多束粒子显微镜，
其中到达所述多孔阵列的束流的至少90％、特别是至少95％用于束流测量。
11.根据前述权利要求中任一项所述的多束粒子显微镜，
其中吸收带电粒子并从中释放电子以用于束流测量的所述吸收层的有效束测量表面占所述多孔阵列的整个表面的至少60％。
12.根据前述权利要求中任一项所述的多束粒子显微镜，
其中吸收带电粒子并从中释放过量电子以用于束流测量的所述吸收层的有效束测量表面占所述多孔阵列的整个表面的至少90％，特别是至少95％。
13.根据前述权利要求中任一项所述的多束粒子显微镜，其中所述多个第一单独粒子束的平均单束流等于或小于由所述第一束流测量装置完全测量的束流的1/100，特别是等于或小于其1/500或1/1000。
14.根据前述权利要求中任一项所述的多束粒子显微镜，
其中所述吸收层是吸收涂层，和/或，
其中所述吸收层包括或由以下任何一种构成：金、银、钛、铂。
15.根据前述权利要求中任一项所述的多束粒子显微镜，
其中所述多孔阵列被布置为所述聚光透镜系统下游的第一多孔阵列，并且是将所述第一带电粒子束分成所述多个第一单独粒子束的阵列。
16.根据权利要求1至14中任一项所述的多束粒子显微镜，
其中所述多孔阵列不被布置为所述聚光透镜系统下游的第一多孔阵列。
17.根据前述权利要求中任一项所述的多束粒子显微镜，
其中所述控制器被配置用于通过设置提供给所述提取电极的电压来控制所述束生成装置。
18.根据前述权利要求中任一项所述的多束粒子显微镜，
其中所述控制器被配置用于通过设置所述粒子源的温度、特别是通过设置加热电流或加热电压来控制所述束生成装置。
19.一种多束粒子显微镜，包括以下：
束生成系统，包括粒子源、提取电极和阳极，并且被配置为产生第一带电粒子束；
具有前孔板和多孔阵列的多束发生器，所述多束发生器被配置为从所述第一带电粒子束产生多个第一单独带电粒子束的第一场，所述多孔阵列被布置在所述前孔板下游并靠近所述前孔板，所述多孔阵列在其上侧包括吸收带电粒子的吸收层，所述吸收层连接至至少一个接地电极以释放过量电子，所述前孔板在其上侧包括吸收带电粒子的前孔板吸收层，所述前孔板吸收层连接至至少一个接地电极以释放过量电子；
第一束流测量装置，其被配置为至少测量由带电粒子撞击所述前孔板而生成的释放的过量电子；
聚光透镜系统，其布置在所述束生成系统和所述多束发生器之间；
具有第一粒子光束路径的第一粒子光学单元，其被配置为将所生成的第一单独粒子束导向样本，使得所述第一单独粒子束在入射位置撞击所述样本，从而形成第二场；
检测系统；
具有第二粒子光束路径的第二粒子光学单元，其被配置为将从所述第二场中的入射位置发出的第二单独粒子束成像到所述检测系统上；
粒子光学物镜，所述第一单独粒子束和所述第二单独粒子束都穿过所述粒子光学物镜；
束开关，其布置在所述多束粒子源和所述物镜之间的第一粒子光束路径中，并且布置在所述物镜和所述检测系统之间的第二粒子光束路径中；以及
控制器，其被配置为控制所述束生成系统、所述粒子光学物镜、所述第一粒子光学单元、所述第二粒子光学单元和所述检测系统，并且
所述控制器被配置为基于借助于所述第一束流测量装置的测量来驱动所述束生成系统；和/或
所述控制器被配置用于基于借助于所述第一束流测量装置的测量来控制所述聚光透镜系统。
20.根据前一权利要求所述的多束粒子显微镜，
还包括所述聚光透镜系统的区域中的双偏转器，
其中所述控制器还被配置为基于借助于所述第一束流测量装置的测量来控制所述双偏转器。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03241646A (ja) 1990-02-19 1991-10-28 Seiko Instr Inc 液体金属イオン源のコントロール方法
KR100289373B1 (ko) * 1999-03-16 2001-05-02 김영환 리쏘그래피용 마스크 및 그 제조방법
AU1926501A (en) 1999-11-23 2001-06-04 Ion Diagnostics, Inc. Electron optics for multi-beam electron beam lithography tool
DE60034559T2 (de) 1999-12-23 2008-01-03 Fei Co., Hillsboro Vielstrahl-elektronenstrahl-lithographievorrichtung mit unterschiedlichen strahlblenden
EP1271605A4 (en) * 2000-11-02 2009-09-02 Ebara Corp ELECTRON BEAM APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE COMPRISING SAID APPARATUS
JP4167050B2 (ja) * 2002-12-13 2008-10-15 キヤノン株式会社 荷電粒子線露光装置及びその制御方法、並びにデバイス製造方法
JP4794444B2 (ja) 2003-09-05 2011-10-19 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー 粒子光学システム及び装置、並びに、かかるシステム及び装置用の粒子光学部品
US7091486B1 (en) 2004-09-09 2006-08-15 Kla-Tencor Technologies Corporation Method and apparatus for beam current fluctuation correction
JP4612838B2 (ja) 2004-12-28 2011-01-12 キヤノン株式会社 荷電粒子線露光装置およびその露光方法
JP5222142B2 (ja) 2005-09-06 2013-06-26 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー 粒子光学部品
CN102103967B (zh) 2005-11-28 2013-02-06 卡尔蔡司Smt有限责任公司 粒子光学组件
EP2088614B1 (en) 2008-02-08 2010-12-15 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Beam current calibration system
WO2011124352A1 (en) 2010-04-09 2011-10-13 Carl Zeiss Smt Gmbh Charged particle detection system and multi-beamlet inspection system
NL2006868C2 (en) 2011-05-30 2012-12-03 Mapper Lithography Ip Bv Charged particle multi-beamlet apparatus.
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
KR102520386B1 (ko) 2017-03-20 2023-04-11 칼 짜이스 마이크로스카피 게엠베하 하전 입자 빔 시스템 및 방법
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
EP3716313A1 (en) 2019-03-28 2020-09-30 ASML Netherlands B.V. Aperture array with integrated current measurement
JP2022552751A (ja) * 2019-10-21 2022-12-19 アプライド マテリアルズ イスラエル リミテッド 標本を検査する方法および荷電粒子ビーム装置
DE102019008249B3 (de) 2019-11-27 2020-11-19 Carl Zeiss Multisem Gmbh Teilchenstrahl-System mit einer Multistrahl-Ablenkeinrichtung und einem Strahlfänger, Verfahren zum Betreiben des Teilchenstrahl-Systems und zugehöriges Computerprogrammprodukt
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

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