DE102016208689A1

DE102016208689A1 - Verfahren zum Erzeugen eines Bildes eines Objekts und/oder einer Darstellung von Daten über das Objekt sowie Teilchenstrahlgerät zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE102016208689A1
Application number: DE102016208689.8A
Authority: DE
Inventors: Christian Hendrich; Bernd Schindler
Original assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Priority date: 2016-05-20
Filing date: 2016-05-20
Publication date: 2017-11-23
Anticipated expiration: 2036-05-21
Also published as: US20170336335A1; DE102016208689B4; US10274441B2; CZ2017244A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines Bildes eines Objekts (114) und/oder einer Darstellung von Daten über das Objekt (114) mit einem Teilchenstrahlgerät (100) und ein Teilchenstrahlgerät (100) zur Durchführung des Verfahrens. Das Teilchenstrahlgerät (100) weist mindestens eine Steuereinheit (601) zum Einstellen einer Führungseinheit (105, 106, 107, 108) durch Wahl eines Wertes eines Steuerparameters der Steuereinheit (601) auf. Bei dem Verfahren erfolgt ein Bestimmen eines funktionalen Zusammenhangs zwischen einem ersten Steuerparameterwert und einem zweiten Steuerparameterwert in Abhängigkeit des vorgebbaren Bereichs einer Landeenergie der Teilchen, ein Einstellen eines gewünschten Werts der Landeenergie, ein Auswählen des zu dem gewünschten Wert der Landeenergie korrespondierenden Werts des Steuerparameters basierend auf dem bestimmten funktionalen Zusammenhang und ein Steuern der Führungseinheit (105, 106, 107, 108) mit dem zum gewünschten Wert der Landeenergie korrespondierenden Wert des Steuerparameters.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines Bildes eines Objekts und/oder einer Darstellung von Daten über das Objekt mit einem Teilchenstrahlgerät und ein Teilchenstrahlgerät zur Durchführung des Verfahrens. Beispielsweise ist das Teilchenstrahlgerät als Elektronenstrahlgerät oder als Ionenstrahlgerät ausgebildet.
Elektronenstrahlgeräte, insbesondere ein Rasterelektronenmikroskop (nachfolgend auch SEM genannt) und/oder ein Transmissionselektronenmikroskop (nachfolgend auch TEM genannt), werden zur Untersuchung von Objekten (auch Proben genannt) verwendet, um Kenntnisse hinsichtlich der Eigenschaften und Verhalten der Objekte unter bestimmten Bedingungen zu erhalten. Bei einem SEM wird ein Elektronenstrahl (nachfolgend auch Primärelektronenstrahl genannt) mittels eines Strahlerzeugers erzeugt und durch ein Strahlführungssystem auf ein zu untersuchendes Objekt fokussiert. Zur Fokussierung wird eine Objektivlinse verwendet. Mittels einer Ablenkeinrichtung wird der Primärelektronenstrahl über eine Oberfläche des zu untersuchenden Objekts geführt. Dies wird auch als Rastern bezeichnet. Die vom Primärelektronenstrahl abgerasterte Fläche wird als Rasterbereich bezeichnet. Die Elektronen des Primärelektronenstrahls treten dabei in Wechselwirkung mit dem zu untersuchenden Objekt. Als Folge der Wechselwirkung resultieren Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung. Die Wechselwirkungsteilchen sind beispielsweise Elektronen. Insbesondere werden Elektronen vom Objekt emittiert – sogenannte Sekundärelektronen – und Elektronen des Primärelektronenstrahls zurückgestreut – sogenannte Rückstreuelektronen. Die Wechselwirkungsteilchen bilden den sogenannten Sekundärteilchenstrahl und werden von mindestens einem Teilchendetektor detektiert. Der Teilchendetektor erzeugt Detektionssignale, welche zur Erzeugung eines Bildes des Objekts verwendet werden. Man erhält somit eine Abbildung des zu untersuchenden Objekts. Die Wechselwirkungsstrahlung ist beispielsweise Röntgenstrahlung oder Kathodolumineszenzlicht. Zur Detektion der Wechselwirkungstrahlung wird mindestens ein Strahlungsdetektor verwendet.
Bei einem TEM wird ebenfalls ein Primärelektronenstrahl mittels eines Strahlerzeugers erzeugt und mittels eines Strahlführungssystems auf ein zu untersuchendes Objekt gerichtet. Der Primärelektronenstrahl durchstrahlt das zu untersuchende Objekt. Beim Durchtritt des Primärelektronenstrahls durch das zu untersuchende Objekt treten die Elektronen des Primärelektronenstrahls mit dem Material des zu untersuchenden Objekts in Wechselwirkung. Die durch das zu untersuchende Objekt hindurchtretenden Elektronen werden durch ein System, das ein Objektiv beinhaltet, auf einen Leuchtschirm oder auf einen Detektor – beispielsweise in Form einer Kamera – abgebildet. Das vorgenannte System umfasst beispielsweise zusätzlich auch ein Projektiv. Die Abbildung kann dabei auch im Scan-Modus eines TEM erfolgen. Ein derartiges TEM wird in der Regel als STEM bezeichnet. Zusätzlich kann es vorgesehen sein, an dem zu untersuchenden Objekt zurückgestreute Elektronen und/oder von dem zu untersuchenden Objekt emittierte Sekundärelektronen mittels mindestens eines weiteren Detektors zu detektieren, um das zu untersuchende Objekt abzubilden.
Es ist bekannt, die Funktion eines STEM und eines SEM in einem einzelnen Teilchenstrahlgerät zu kombinieren. Mit diesem Teilchenstrahlgerät sind somit Untersuchungen von Objekten mit einer SEM-Funktion und/oder mit einer STEM-Funktion möglich.
Darüber hinaus ist ein Teilchenstrahlgerät in Form einer Ionenstrahlsäule bekannt. Mittels eines in der Ionenstrahlsäule angeordneten Ionenstrahlerzeugers werden Ionen erzeugt, die zur Bearbeitung eines Objekts verwendet werden. Beispielsweise wird bei der Bearbeitung Material des Objekts abgetragen oder es wird ein Material auf das Objekt aufgebracht. Zusätzlich oder alternativ hierzu werden die Ionen zur Bildgebung verwendet.
Ferner ist es aus dem Stand der Technik bekannt, ein Objekt in einem Teilchenstrahlgerät zum einen mit Elektronen und zum anderen mit Ionen zu analysieren und/oder zu bearbeiten. Beispielsweise ist an dem Teilchenstrahlgerät eine Elektronenstrahlsäule angeordnet, welche die Funktion eines SEM aufweist. Zusätzlich ist an dem Teilchenstrahlgerät eine Ionenstrahlsäule angeordnet, die bereits oben erläutert wurde. Die Elektronenstrahlsäule mit der SEM-Funktion dient insbesondere der weiteren Untersuchung des bearbeiteten oder unbearbeiteten Objekts, aber auch zur Bearbeitung des Objekts.
Eine Abbildung eines Objekts mit einem Elektronenstrahlgerät kann mit einer hohen Ortsauflösung erfolgen. Diese wird insbesondere durch einen sehr geringen Durchmesser des Primärelektronenstrahls in der Ebene des Objekts erzielt. Ferner kann die Ortsauflösung umso besser werden, je höher die Elektronen des Primärelektronenstrahls im Elektronenstrahlgerät zunächst beschleunigt und am Ende in der Objektivlinse oder im Bereich der Objektivlinse und dem Objekt auf eine gewünschte Energie (Landeenergie genannt) abgebremst werden. Beispielsweise werden die Elektronen des Primärelektronenstrahls mit einer Beschleunigungsspannung von 2 kV bis 30 kV beschleunigt und durch eine Elektronensäule des Elektronenstrahlgeräts geführt. Erst im Bereich zwischen der Objektivlinse und dem Objekt werden die Elektronen des Primärelektronenstrahls auf die gewünschte Landeenergie abgebremst, mit der sie auf das Objekt treffen. Die Landeenergie der Elektronen des Primärelektronenstrahls liegt beispielsweise im Bereich von 10 eV bis 30 keV.
Es gibt Objekte, die aufgrund ihrer Struktur in einem Elektronenstrahlgerät nur dann sinnvoll untersucht werden können, wenn die auf diese Objekte auftreffenden Elektronen des Primärelektronenstrahls nur eine geringe Landeenergie aufweisen, beispielsweise eine Energie von kleiner 100 eV. Elektronen mit einer derartigen niedrigen Energie gewährleisten beispielsweise, dass diese bestimmten Objekte bei der Bestrahlung mit Elektronen nicht zerstört werden und/oder sich nicht aufladen. Ferner sind Elektronen mit derart niedrigen Energien besonders dazu geeignet, um eine Abbildung eines zu untersuchenden Objekts mit einer hohen Oberflächensensitivität (also mit besonders gutem Informationsgehalt hinsichtlich der Topographie und/oder des Materials der Oberfläche des Objekts) zu erhalten.
Ein Anwender eines Elektronenstrahlgeräts ist bei Erstellung eines Bildes des Objekts darauf bedacht, die für eine Untersuchung eines Objekts benötigte optimale Bildqualität eines Bildes des Objekts zu erzielen. Mit anderen Worten ausgedrückt, möchte ein Anwender stets ein Bild des Objekts mit einer derart guten Bildqualität erstellen, dass er aufgrund des Bildes und der darin enthaltenen Bildinformationen das zu untersuchende Objekt gut analysieren kann. Dabei kann die Bildqualität beispielsweise mittels objektiver Kriterien bestimmt werden. Beispielsweise ist die Bildqualität eines Bildes umso besser, je besser die Auflösung im Bild ist oder je besser der Kontrast ist. Alternativ kann die Bildqualität anhand von subjektiven Kriterien bestimmt werden. Hierbei legt ein Anwender individuell fest, ob ihm eine erzielte Bildqualität ausreicht oder nicht. Dabei kann es aber durchaus vorkommen, dass die von einem ersten Anwender für ausreichend gut befundene Bildqualität einem zweiten Anwender nicht ausreicht. Beispielsweise kann die Bildqualität eines Bildes eines Objekts auch anhand des Signal-Rausch-Verhältnisses des Detektorsignals bestimmt werden. Bei einem Signal-Rausch-Verhältnis im Bereich von 0 bis 5 ist die Bildqualität nicht ausreichend gut. Beispielsweise spricht man von einem guten Signal-Rausch-Verhältnis (und damit auch von einer guten sowie ausreichenden Bildqualität), wenn das Signal-Rausch-Verhältnis im Bereich von 20 bis 40 liegt. Auch die Richtung des Sekundärteilchenstrahls kann ein Maß für die Bildqualität sein. Die Sekundärelektronen können in unterschiedliche Raumwinkel aus dem Objekt emittiert werden. Ferner können die Rückstreuelektronen in verschiedene Raumwinkel an dem Objekt zurückgestreut werden. Die Richtung des Sekundärteilchenstrahls (also der Raumwinkel, in welchen der Sekundärteilchenstrahl verläuft), kann durch Kippung des Primärelektronenstrahls und/oder des Objekts zur optischen Achse des Elektronenstrahlgeräts beeinflusst werden. Hierdurch ist es zum einen möglich, die Richtung des Sekundärteilchenstrahls derart zu wählen, dass der Sekundärteilchenstrahl auf einen gewünschten Detektor trifft. Zum anderen lassen sich durch die oben genannte Kippung sowohl die Anzahl der erzeugten Sekundärelektronen als auch die Anzahl der zurückgestreuten Rückstreuelektronen beeinflussen. Wenn beispielsweise der Primärelektronenstrahl parallel zu einem Kristallgitter eines Objekts in das Objekt eintritt, so nimmt die Anzahl der Sekundärelektronen und/oder Rückstreuelektronen ab. Das Detektionssignal wird schwächer. Dies führt zu einer Verminderung der Bildqualität. Durch Einstellung der Kippung des Primärelektronenstrahls kann die Anzahl der Sekundärelektronen und der Rückstreuelektronen erhöht werden. Mit einer derartigen Einstellung ist es möglich, Kristalle mit einer ersten Orientierung von Kristallen mit einer zweiten Orientierung anhand der Stärke des Detektionssignals zu unterscheiden.
Wie oben bereits erwähnt, kann auch Wechselwirkungsstrahlung detektiert werden, beispielsweise Kathodolumineszenzlicht und Röntgenstrahlung. Bei Detektion von Wechselwirkungstrahlung kann ein Anwender eines Elektronenstrahlgeräts durchaus darauf bedacht sein, die für eine Untersuchung eines Objekts benötigte Qualität der Darstellung der auf der detektierten Wechselstrahlung beruhenden Detektionssignale eines Strahlungsdetektors zu erzielen. Wenn beispielsweise Röntgenstrahlung mit dem Strahlungsdetektor detektiert wird, dann wird beispielsweise die Qualität der Darstellung durch ein gutes Detektionssignal des Strahlungsdetektors bestimmt. Beispielsweise ist dieser als EDX-Detektor ausgebildet. Die Qualität der Darstellung wird dann beispielsweise zum einen durch die Zählrate der detektierten Röntgenquanten und zum anderen durch die Halbwertsbreite der gemessenen Peaks im Röntgenspektrum beeinflusst. Je höher die Zählrate und je geringer die Halberwertsbreite sind, umso besser ist die Qualität der Darstellung der Detektionssignale. Wenn beispielsweise Kathodolumineszenzlicht mit einem Strahlungsdetektor detektiert wird, dann kann beispielsweise die Qualität der Darstellung ebenfalls durch ein gutes Detektionssignal des Strahlungsdetektors bestimmt werden. Die Qualität der Darstellung wird beispielsweise durch die Zählrate der detektierten Photonen des Kathodolumineszenzlichts bestimmt. Die Zählrate kann durch eine geeignete Lichtoptik beeinflusst werden. Ferner kann der Primärelektronenstrahl derart eingestellt werden, dass das Objekt möglichst viele Photonen insgesamt oder eines bestimmten Wellenlängenintervalls emittert.
Um eine gute Bildqualität eines Bildes und/oder eine gute Darstellung der auf der detektierten Wechselstrahlung beruhenden Detektionssignale zu erzielen, welche(s) mit einem Elektronenstrahlgerät erzeugt wird, wählt ein Anwender eines aus dem Stand der Technik bekannten Elektronenstrahlgeräts in der Regel zunächst eine gewünschte Landeenergie, mit welcher die Elektronen auf das Objekt auftreffen. Im Anschluss daran wählt der Anwender Einstellungen von weiteren Steuerparametern von mindestens einer Steuereinheit. Die Steuerparameter sind beispielsweise physikalische Größen, insbesondere ein Steuerstrom oder eine Steuerspannung, aber auch beispielsweise das Verhältnis von physikalischen Größen, insbesondere eine Verstärkung von physikalischen Größen. Die Werte der physikalischen Größen sind an den oder mit den Steuereinheiten einstellbar und steuern und/oder versorgen die Einheiten des Elektronenstrahlgeräts derart, dass gewünschte physikalische Wirkungen, beispielsweise das Erzeugen von bestimmten Magnetfeldern und/oder elektrostatischer Felder, bewirkt werden.
Ein erster Steuerparameter einer ersten Steuereinheit stellt den Kontrast im erzeugten Bild ein. Der Kontrast ist im Grunde der Helligkeitsunterschied (also der Intensitätsunterschied) zwischen dem hellsten Pixel mit maximaler Leuchtdichte L_max und dem dunkelsten Pixel mit minimaler Leuchtdichte L_min eines Bildes. Ein geringer Helligkeitsunterschied zwischen den beiden Pixeln bedeutet einen geringen Kontrast. Ein hoher Helligkeitsunterschied zwischen den beiden Pixeln bedeutet einen hohen Kontrast. Der Kontrast kann beispielsweise als Weber-Kontrast oder als Michelson-Kontrast angegeben werden. Dabei gilt für den Weber-Kontrast:
Für den Michelson-Kontrast gilt:
Der Kontrast, welcher im Wesentlichen durch Sekundärelektronen erzeugt wird, wird von der Topographie der Oberfläche des Objekts bestimmt. Hingegen wird der Kontrast, welcher im Wesentlichen durch Rückstreuelektronen erzeugt wird, im Wesentlichen vom Material des abgebildeten Objektbereichs bestimmt. Dieser wird auch Materialkontrast genannt. Der Materialkontrast hängt von der mittleren Kernladungszahl des abgebildeten Bereichs des Objekts ab. Der Kontrast wird beispielsweise umso größer, je größer ein Verstärkungsfaktor an einem Verstärker des Detektors eingestellt wird, wobei mit dem Detektor die Sekundärelektronen und/oder Rückstreuelektronen detektiert werden. Der Verstärker verstärkt das durch den Detektor erzeugte Detektionssignal. Analog hierzu wird der Kontrast beispielsweise umso kleiner, je kleiner der Verstärkungsfaktor an dem Verstärker des Detektors eingestellt wird.
Ein zweiter Steuerparameter einer zweiten Steuereinheit stellt die Helligkeit (also „Brightness”) im erzeugten Bild ein. Die Helligkeit wird in einem Bild im Grunde auf jedes Pixel im Bild bezogen. Ein erstes Pixel mit einem höheren Helligkeitswert als ein zweites Pixel erscheint im Bild heller als das zweite Pixel. Die Einstellung der Helligkeit erfolgt beispielsweise durch Einstellung eines Verstärkungsfaktors des Detektionssignals des Detektors. Die Helligkeit eines jeden Pixel im Bild wird hierbei identisch erhöht oder erniedrigt, beispielsweise auch unter Heranziehung einer in einer Speichereinheit hinterlegten Farbtabelle, wobei eine bestimmte Helligkeit einer in der Farbtabelle aufgenommenen Farbe entspricht.
Ein dritter Steuerparameter einer dritten Steuereinheit dient beispielsweise zur Ansteuerung der Objektivlinse, mit welcher die Fokussierung des Primärelektronenstrahls auf das Objekt eingestellt wird.
Ein vierter Steuerparameter zur Ansteuerung einer vierten Steuereinheit dient der Zentrierung des Primärelektronenstrahls in der Objektivlinse. Die vierte Steuereinheit dient der Einstellung beispielsweise von elektrostatischen und/oder magnetischen Einheiten des Elektronenstrahlgeräts, mit denen die Zentrierung des Primärelektronenstrahls in der Objektivlinse eingestellt wird.
Darüber hinaus wird die Bildqualität eines Bildes des Objekts und/oder die Qualität der Darstellung der auf der detektierten Wechselstrahlung beruhenden Detektionssignale von einem fünften Steuerparameter einer fünften Steuereinheit zur Steuerung und Einstellung elektrostatischer und/oder magnetischer Ablenkungseinheiten beeinflusst, welche im Elektronenstrahlgerät zu einem sogenannten „Beamshift” verwendet werden. Hierdurch ist es möglich, die Position des Rasterbereichs einzustellen und gegebenenfalls den Rasterbereich auf eine gewünschte Position zu verschieben. Dies kann ohne Verwendung eines Probentisches (nachfolgend auch Objekthalter genannt) erfolgen, an dem das Objekt angeordnet ist. Wenn beispielsweise der Rasterbereich aus dem eigentlichen Bereich des Objekts, der mittels des Elektronenstrahlgeräts beobachtet wird, aufgrund einer Änderung der Einstellungen am Elektronenstrahlgerät herauswandert, wird bei einem „Beamshift” durch translatorische Bewegungen der Primärelektronenstrahl derart verschoben, dass der Rasterbereich wieder im gewünschten beobachteten Bereich liegt.
Auch ein in einem Elektronenstrahlgerät eingesetzter Stigmator kann die Bildqualität des Bildes des Objekts und/oder die Qualität der Darstellung der auf der detektierten Wechselstrahlung beruhenden Detektionssignale beeinflussen. Der Stigmator, ein magnetisches und/oder elektrostatisches Multipolelement, wird insbesondere zur Korrektur von Astigmatismus verwendet. Der Stigmator kann von einer sechsten Steuereinheit mittels eines sechsten Steuerparameters eingestellt werden.
Die Bildqualität eines Bildes des Objekts und/oder die Qualität der Darstellung der auf der detektierten Wechselstrahlung beruhenden Detektionssignale können/kann aber auch von der Position einer mechanisch verschiebbaren Einheit des Elektronenstrahlgeräts beeinflusst werden. Beispielsweise wird die Bildqualität von der Position einer Aperturblende beeinflusst, welche zur Formung und Begrenzung des Primärelektronenstrahls im Elektronenstrahlgerät eingesetzt wird.
Die Bildqualität eines Bildes des Objekts und/oder die Qualität der Darstellung der auf der detektierten Wechselstrahlung beruhenden Detektionssignale können/kann ferner von der sogenannten Scan-Rotation beeinflusst werden. Dies ist eine Rotation des Rasterbereichs in der Ebene des Rasterbereichs um eine optische Achse des Elektronenstrahlgeräts.
Um daher eine gewünschte Bildqualität eines Bildes eines Objekts und/oder eine gewünschte Qualität der Darstellung der auf der detektierten Wechselstrahlung beruhenden Detektionssignale zu erzielen, sollte der Anwender daher möglichst viele der oben genannten Steuerparameter und/oder weitere hier näher nicht genannte Steuerparameter berücksichtigen, wobei die mit den einzelnen Steuerparametern erzielten physikalischen Wirkungen sich wiederum untereinander beeinflussen. Der Anmelderin sind die folgenden Vorgehensweisen zur Ermittlung geeigneter Werte der Steuerparameter bekannt, mit denen eine gewünschte Bildqualität und/oder Qualität der Darstellung der auf der detektierten Wechselstrahlung beruhenden Detektionssignale erzielt werden können/kann. Beispielsweise kann man mit mathematischen Modellen geeignete Werte der einzelnen Steuerparameter ermitteln, um eine gewünschte Bildqualität und/oder Qualität der Darstellung der auf der detektierten Wechselstrahlung beruhenden Detektionssignale zu erzielen. Allerdings sind diese berechneten und theoretischen Werte der Steuerparameter oft nicht geeignet, um eine wirklich gute Bildqualität und/oder gute Darstellung der auf der detektierten Wechselstrahlung beruhenden Detektionssignale zu erzielen. Dies kann daran liegen, dass beispielsweise nicht alle Steuerparameter in den mathematischen Modellen berücksichtigt werden und/oder die mathematischen Modelle auf vereinfachten Annahmen basieren, die in der Realität komplexer sind. Bei einem weiteren bekannten Verfahren ist es vorgesehen, die Werte der verschiedenen Steuerparameter experimentell zu ermitteln, wobei beispielsweise für die experimentelle Ermittlung eine Referenzprobe verwendet wird. Die ermittelten Werte der Steuerparameter werden zur Einstellung der Steuereinheiten des Elektronenstrahlgeräts verwendet. Von Nachteil ist jedoch, dass ein zu untersuchendes und abzubildendes Objekt allerdings nicht immer mit der Referenzprobe übereinstimmt, insbesondere hinsichtlich der Materialzusammensetzung und der Topographie. Dies kann zu Abbildungsfehlern und somit zu einer Verschlechterung der tatsächlich erzielten Bildqualität führen. Ein weiteres bekanntes Verfahren ist die Einstellung der Bildqualität und/oder der Darstellung der auf der detektierten Wechselstrahlung beruhenden Detektionssignale durch manuelles Suchen der gewünschten Bildqualität für ein abzubildendes Objekt und/oder der gewünschten Darstellung der auf der detektierten Wechselstrahlung beruhenden Detektionssignale. Hierbei wird zunächst die gewünschte Landeenergie der Elektronen ausgewählt, mit welcher die Elektronen des Primärelektronenstrahls auf das zu untersuchende Objekt auftreffen. Im Anschluss daran werden die Helligkeit, der Kontrast, die Fokussierung, die Zentrierung des Primärelektronenstrahls in der Objektivlinse, der Beamshift und/oder die Position der einstellbaren Einheit derart solange durch Versuche variiert und aufeinander abgestimmt, bis die gewünschte Bildqualität und/oder die gewünschte Darstellung erzielt sind/ist. Eine derartige Vorgehensweise ist sehr aufwändig, da sie für jede Einstellung der Landeenergie vorgenommen werden müsste.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und ein Teilchenstrahlgerät zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, mit dem Werte von Steuerparameter für Steuereinheiten zur Ansteuerung von Baueinheiten eines Teilchenstrahlgeräts einfach zu ermitteln sind, wobei die Werte der Steuerparameter eine gewünschte Bildqualität eines Bildes eines Objekts und/oder eine gewünschte Darstellung der auf der detektierten Wechselstrahlung beruhenden Detektionssignale gewährleisten.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren ist durch die Merkmale des Anspruchs 8 gegeben. Ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, das ein Teilchenstrahlgerät zur Durchführung eines der beiden Verfahren steuert, ist durch die Merkmale des Anspruchs 18 gegeben. Ferner ist ein Teilchenstrahlgerät zur Erzeugung eines Bildes eines Objekts und/oder einer Darstellung von Daten über das Objekt mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gegeben. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und/oder den beigefügten Zeichnungen.
Die beiden erfindungsgemäßen Verfahren dienen dem Erzeugen eines Bildes eines Objekts und/oder einer Darstellung von Daten über das Objekt (beispielsweise ein Strahlungsspektrum, insbesondere ein Röntgenspektrum) mit einem Teilchenstrahlgerät. Das Teilchenstrahlgerät weist mindestens einen Strahlerzeuger zum Erzeugen eines Teilchenstrahls mit geladenen Teilchen auf. Beispielsweise sind die geladenen Teilchen Elektronen oder Ionen. Ferner weist das Teilchenstrahlgerät mindestens eine Führungseinheit zum Führen des Teilchenstrahls auf das Objekt auf. Unter einer Führungseinheit wird jegliche Einheit zur Führung des Teilchenstrahls auf das Objekt verstanden, aber auch Einheiten zur Formung des Teilchenstrahls, der dann zu dem Objekt geführt wird. Die Führungseinheit ist beispielsweise als Objektivlinse zur Fokussierung des Teilchenstrahls auf das Objekt, als eine elektrostatische und/oder magnetische Einheit zur Strahlformung oder zur Strahlführung, als Stigmator, als Kondensorlinse oder als mechanisch verstellbare Blendeneinheit ausgebildet, mit welcher der Teilchenstrahl begrenzt wird.
Beim Auftreffen auf das Objekt weisen die geladenen Teilchen eine Landeenergie auf. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist die Landeenergie der geladenen Teilchen die Energie, mit welcher das Objekt untersucht und/oder abgebildet wird. Die Landeenergie der geladenen Teilchen kann unterschiedlich zu der Energie sein, mit welcher die geladenen Teilchen durch eine Strahlsäule des Teilchenstrahlgeräts geführt werden. Insbesondere ist es vorgesehen, die geladenen Teilchen zunächst sehr stark zu beschleunigen und erst kurz vor dem Auftreffen auf das Objekt auf die Landeenergie abzubremsen. Dies wurde bereits weiter oben erläutert. Hierauf wird vollständig Bezug genommen. Die Landeenergie der geladenen Teilchen liegt beispielsweise im Bereich von 1 eV bis 30 keV.
Das Teilchenstrahlgerät weist auch mindestens eine Steuereinheit zum Einstellen der Führungseinheit durch Wahl mindestens eines Steuerparameters der Steuereinheit auf. Der Steuerparameter ist beispielsweise eine physikalische Größe, insbesondere ein Steuerstrom oder eine Steuerspannung, aber auch beispielsweise das Verhältnis von physikalischen Größen, insbesondere eine Verstärkung von physikalischen Größen. Die Werte der physikalischen Größe sind an der oder mit der Steuereinheit einstellbar und steuern und/oder versorgen die Führungseinheit des Teilchenstrahlgeräts derart, dass gewünschte physikalische Wirkungen, beispielsweise das Erzeugen von bestimmten Magnetfeldern und/oder elektrostatischer Felder, bewirkt werden.
Darüber hinaus weist das Teilchenstrahlgerät mindestens einen Detektor zum Detektieren von Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung auf, die aus einer Wechselwirkung des Teilchenstrahls mit dem Objekt beim Auftreffen des Teilchenstrahls auf das Objekt hervorgehen/hervorgeht. Bei den Wechselwirkungsteilchen handelt es sich beispielsweise um aus dem Objekt emittierte Sekundärteilchen, beispielweise Sekundärelektronen, am Objekt zurückgestreute Teilchen, die auch Rückstreuteilchen genannt werden, und/oder gestreute Teilchen, die beispielsweise in Strahlrichtung durch das Objekt transmittieren. Bei den Rückstreuteilchen handelt es sich beispielsweise um Rückstreuelektronen. Die Wechselwirkungsstrahlung ist beispielsweise Röntgenstrahlung oder Kathodolumineszenzlicht. Zur Detektion der Wechselwirkungstrahlung wird beispielsweise ein Strahlungsdetektor verwendet.
Ferner weist das Teilchenstrahlgerät mindestens eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen eines Bildes des Objekts und/oder einer Darstellung von Daten über das Objekt auf, wobei das Bild und/oder die Darstellung mittels Detektionssignalen erzeugt werden/wird, welche durch das Detektieren der Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung generiert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß dem Anspruch 1 umfasst den Schritt des Einstellers der Landeenergie der geladenen Teilchen auf einen ersten Wert aus einem vorgebbaren Bereich der Landeenergie der geladenen Teilchen. Der vorgebbare Bereich liegt beispielsweise von 1 eV bis 30 keV, wobei die Bereichsgrenzen mit eingeschlossen sind. Der vorgebbare Bereich der Landeenergie der geladenen Teilchen ist auf diese Werte aber nicht begrenzt. Vielmehr kann der vorgebbare Bereich jeden geeigneten Wert aufweisen, der für die Erfindung geeignet ist.
Ferner umfasst das erfindungsgemäße Verfahren den Schritt eines Einstellens eines ersten Steuerparameterwerts des Steuerparameters, bei dem ein erstes Bild des Objekts mit einer gewünschten Bildqualität und/oder eine erste gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt erzielt werden/wird. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird der erste Steuerparameterwert des Steuerparameters derart gewählt, dass beispielsweise ein Bild des Objekts mit einer guten Bildqualität erstellt wird, so dass ein Anwender aufgrund des Bildes und der darin enthaltenen Bildinformationen das zu untersuchende Objekt gut analysieren kann. Dabei kann die Bildqualität beispielsweise mittels objektiver Kriterien bestimmt werden. Beispielsweise ist die Bildqualität eines Bildes umso besser, je besser die Auflösung im Bild ist. Alternativ kann die Bildqualität anhand von subjektiven Kriterien bestimmt werden. Hierbei legt ein Anwender individuell fest, ob ihm eine erzielte Bildqualität ausreicht oder nicht. Dabei kann es aber durchaus vorkommen, dass die von einem ersten Anwender für ausreichend gut befundene Bildqualität einem zweiten Anwender nicht ausreicht. Alternative oder zusätzliche Möglichkeiten zur Bestimmung der Bildqualität sind weiter oben erläutert. Auf diese Möglichkeiten wird auch hier explizit Bezug genommen. Wie erläutert, ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass der erste Steuerparameterwert des Steuerparameters derart gewählt wird, dass eine gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt (insbesondere ein Strahlungsspektrum) erzielt wird. Die gewünschte Darstellung weist eine gewünschte Qualität auf. Die Qualität der Darstellung wird beispielsweise zum einen durch die Zählrate von detektierten Röntgenquanten und zum anderen durch die Halbwertsbreite der gemessenen Peaks in einem Röntgenspektrum beeinflusst. Je höher die Zählrate und je geringer die Halbwertsbreite sind, umso besser ist die Qualität der Darstellung der Detektionssignale. Wenn beispielsweise Kathodolumineszenzlicht mit einem Strahlungsdetektor detektiert wird, dann wird beispielsweise die Qualität der Darstellung durch ein gutes Detektionssignal des Strahlungsdetektors bestimmt. Die Qualität der Darstellung wird beispielsweise durch die Zählrate der detektierten Photonen des Kathodolumineszenzlichts bestimmt. Auch hier wird auf die weiter oben angeführten Erläuterungen verwiesen, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird. Das Obengenannte lässt sich wie folgt zusammenfassen: Es werden Daten mit Informationen über das Objekt bei einem ersten Steuerparametersatz erfasst.
Die beiden oben genannten Schritte werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mindestens einmal wiederholt, aber mit einem anderen Wert der Landeenergie. Mit anderen Worten ausgedrückt umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ferner ein Einstellen der Landeenergie der geladenen Teilchen auf einen zweiten Wert aus dem vorgebbaren Bereich der Landeenergie. Ferner umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ein Einstellen eines zweiten Steuerparameterwerts des Steuerparameters, bei dem ein zweites Bild des Objekts mit einer gewünschten Bildqualität und/oder eine zweite gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt erzielt werden/wird. Das Obengenannte lässt sich wie folgt zusammenfassen: Es werden Daten mit Informationen über das Objekt bei einem zweiten Steuerparametersatz erfasst.
Der Steuerparameter der Steuereinheit stellt beispielsweise den Kontrast im erzeugten Bild oder die Helligkeit (also „Brightness”) im erzeugten Bild ein. Der Steuerparameter kann auch beispielsweise zur Ansteuerung der Objektivlinse verwendet werden, mit welcher die Fokussierung des Teilchenstrahls auf das Objekt eingestellt wird. Ferner kann der Steuerparameter auch zur Einstellung von elektrostatischen und/oder magnetischen Einheiten des Teilchenstrahlgeräts verwendet werden, mit denen die Zentrierung des Primärelektronenstrahls in der Objektivlinse eingestellt wird. Darüber hinaus kann der Steuerparameter zur Steuerung und Einstellung elektrostatischer und/oder magnetischer Ablenkungseinheiten verwendet werden, welche im Teilchenstrahlgerät für einen „Beamshift” verwendet werden. Auch ein in dem Teilchenstrahlgerät eingesetzter Stigmator kann mittels des Steuerparameters eingestellt werden. Ferner kann der Steuerparameter auch zur Einstellung der Position einer mechanisch verschiebbaren Einheit des Teilchenstrahlgeräts verwendet werden. Darüber hinaus kann auch eine in dem Teilchenstrahlgerät angeordnete Kondensorlinse mittels des Steuerparameters eingestellt werden. Auch eine Spannung an einem Kollektorgitter des Detektors kann mittels des Steuerparameters eingestellt werden. Ferner kann auch die Rastergeschwindigkeit, mit welcher der Teilchenstrahl über das Objekt gerastert werden kann, durch Ansteuerung einer Rastereinrichtung durch den Steuerparameter eingestellt werden.
Ferner umfasst das erfindungsgemäße Verfahren nun auch ein Bestimmen eines funktionalen Zusammenhangs zwischen dem ersten Steuerparameterwert und dem zweiten Steuerparameterwert in Abhängigkeit des vorgebbaren Bereichs der Landeenergie. Der funktionale Zusammenhang kann dabei durch unterschiedliche Verfahren bestimmt werden, die weiter unten näher erläutert werden. Der funktionale Zusammenhang kann ein linearer oder ein nicht-linearer Zusammenhang sein. Auch eine Sprungfunktion kann durchaus von dem funktionalen Zusammenhang umfasst sein oder den funktionalen Zusammenhang bilden. Demnach wird nun gemäß der Erfindung ein funktionaler Zusammenhang zwischen dem ersten Steuerparameterwert und dem zweiten Steuerparameterwert in Abhängigkeit des vorgebbaren Bereichs der Landeenergie ermittelt.
Wenn der oben genannte funktionale Zusammenhang bestimmt wurde, ist es möglich, für jeden gewünschten und einstellbaren Wert des vorgebbaren Bereichs der Landeenergie einen korrespondierenden Wert des Steuerparameters mit dem bestimmten funktionalen Zusammenhang zu ermitteln. Insofern umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ein Einstellen der Landeenergie auf einen gewünschten Wert der Landeenergie aus dem vorgebbaren Bereich der Landeenergie. Mit anderen Worten ausgedrückt wählt ein Anwender die Landeenergie der geladenen Teilchen aus dem vorgebbaren Bereich der Landeenergie der geladenen Teilchen aus, mit der er das Objekt untersuchen und abbilden will. Durch den bestimmten funktionalen Zusammenhang ist es dann möglich, sehr schnell den zum gewünschten Wert der Landeenergie korrespondieren Wert des Steuerparameters zu ermitteln, mit welcher die Führungseinheit angesteuert wird. Im Anschluss daran kann das Objekt abgebildet und/oder Daten über das Objekt ermittelt werden. Die erzielte Bildqualität des Bildes und/oder die erzielte Darstellung von Daten über das Objekt sind/ist dann derart ausreichend gut, wie sie sich der Anwender für die weitere Analyse des Objekts wünscht.
Der funktionale Zusammenhang kann bei einem Ausführungsbeispiel auch basierend auf mehr als zwei Steuerparameterwerten bestimmt werden. Insbesondere ist es vorgesehen, eine Vielzahl von Steuerparameterwerten zu ermitteln, bei denen eine gute Bildqualität und/oder eine gute Darstellung von Daten über das Objekt erzielt werden/wird. Die Vielzahl beträgt beispielsweise mehr als drei Steuerparameterwerte, mehr als acht Steuerparameterwerte oder mehr als zehn Steuerparameterwerte.
Das weitere erfindungsgemäße Verfahren gemäß dem Anspruch 8 umfasst den Schritt des Einstellens eines Abstands zwischen der Führungseinheit und einem Oberflächenbereich des Objekts, wobei der Teilchenstrahl auf den Oberflächenbereich trifft. Wenn beispielsweise die Führungseinheit als eine Objektivlinse ausgebildet ist, welche den Teilchenstrahl auf das Objekt fokussiert, dann ist der vorbeschriebene Abstand der Abstand zwischen der Objektivlinse und dem Oberflächenbereich des Objekts, auf welchen der Teilchenstrahl fokussiert wird. Dieser Abstand wird auch als Arbeitsabstand bezeichnet. Der vorgebbare Bereich liegt beispielsweise im Bereich von 0,3 mm bis 20 mm oder im Bereich von 0,5 mm bis 12 mm. Die Bereichsgrenzen sind im vorgebbaren Bereich mit enthalten. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die vorgenannten Werte des Abstands nur beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen sind. Vielmehr können auch andere Werte für den Abstand gewählt werden. Die Einstellung des Abstands erfolgt beispielsweise mittels eines beweglich ausgebildeten Objekthalters, an dem das Objekt angeordnet ist. Der Objekthalter ist beispielsweise in drei zueinander senkrecht angeordnete Richtungen beweglich ausgebildet. Ferner kann der Objekthalter beispielsweise um eine erste Rotationsachse und/oder um eine zweite Rotationsachse gedreht werden. Die erste Rotationsachse und die zweite Rotationsachse sind beispielsweise senkrecht zueinander angeordnet.
Ferner umfasst das weitere erfindungsgemäße Verfahren den Schritt eines Einstellens eines ersten Steuerparameterwerts des Steuerparameters, bei dem ein erstes Bild des Objekts mit einer gewünschten Bildqualität und/oder eine erste gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt erzielt werden/wird. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird der erste Steuerparameterwert des Steuerparameters derart gewählt, dass beispielsweise ein Bild des Objekts mit einer guten Bildqualität erstellt wird, so dass ein Anwender aufgrund des Bildes und der darin enthaltenen Bildinformationen das zu untersuchende Objekt gut analysieren kann. Zusätzlich oder alternativ ist es vorgesehen, dass der erste Steuerparameterwert des Steuerparameters derart gewählt wird, dass eine gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt (insbesondere ein Strahlungsspektrum) erzielt wird. Hinsichtlich der Möglichkeit der Bestimmung der Bildqualität und/oder der Qualität der Darstellung wird auf die Anmerkungen weiter oben verwiesen. Auf diese wird hier vollständig Bezug genommen.
Die beiden oben genannten Schritte werden bei dem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren mindestens einmal wiederholt, aber mit einem anderen Wert des Abstands. Mit anderen Worten ausgedrückt umfasst das weitere erfindungsgemäße Verfahren ferner ein Einstellen des Abstands auf einen zweiten Wert aus dem vorgebbaren Bereich des Abstands. Ferner umfasst das weitere erfindungsgemäße Verfahren ein Einstellen eines zweiten Steuerparameterwerts des Steuerparameters, bei dem ein zweites Bild des Objekts mit einer gewünschten Bildqualität und/oder eine zweite gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt erzielt werden/wird.
Auch hier stellt der Steuerparameter der Steuereinheit beispielsweise den Kontrast im erzeugten Bild oder die Helligkeit (also „Brightness”) im erzeugten Bild ein. Der Steuerparameter kann auch beispielsweise zur Ansteuerung der Objektivlinse verwendet werden, mit welcher die Fokussierung des Teilchenstrahls auf das Objekt eingestellt wird. Ferner kann der Steuerparameter auch zur Einstellung von elektrostatischen und/oder magnetischen Einheiten des Teilchenstrahlgeräts verwendet werden, mit denen die Zentrierung des Primärelektronenstrahls in der Objektivlinse eingestellt wird. Darüber hinaus kann der Steuerparameter zur Steuerung und Einstellung elektrostatischer und/oder magnetischer Ablenkungseinheiten verwendet werden, welche im Teilchenstrahlgerät für einen „Beamshift” verwendet werden. Auch ein in dem Teilchenstrahlgerät eingesetzter Stigmator kann mittels des Steuerparameters eingestellt werden. Ferner kann der Steuerparameter auch zur Einstellung der Position einer mechanisch verschiebbaren Einheit des Teilchenstrahlgeräts verwendet werden. Darüber hinaus kann auch eine in dem Teilchenstrahlgerät angeordnete Kondensorlinse mittels des Steuerparameters eingestellt werden. Auch eine Spannung an einem Kollektorgitter des Detektors kann mittels des Steuerparameters eingestellt werden. Ferner kann auch die Rastergeschwindigkeit, mit welcher der Teilchenstrahl über das Objekt gerastert werden kann, durch Ansteuerung einer Rastereinrichtung durch den Steuerparameter eingestellt werden.
Ferner umfasst das weitere erfindungsgemäße Verfahren nun auch ein Bestimmen eines funktionalen Zusammenhangs zwischen dem ersten Steuerparameterwert und dem zweiten Steuerparameterwert in Abhängigkeit des vorgebbaren Bereichs des Abstands. Der funktionale Zusammenhang kann dabei durch unterschiedliche Verfahren bestimmt werden, die weiter unten näher erläutert werden. Der funktionale Zusammenhang kann ein linearer oder ein nicht-linearer Zusammenhang sein. Auch eine Sprungfunktion kann durchaus von dem funktionalen Zusammenhang umfasst sein oder den funktionalen Zusammenhang bilden. Demnach wird nun gemäß der Erfindung ein funktionaler Zusammenhang zwischen dem ersten Steuerparameterwert und dem zweiten Steuerparameterwert in Abhängigkeit des vorgebbaren Bereichs des Abstands ermittelt.
Wenn der oben genannte funktionale Zusammenhang bestimmt wurde, ist es möglich, für jeden gewünschten und einstellbaren Wert des vorgebbaren Bereichs des Abstands einen korrespondierenden Wert des Steuerparameters mit dem bestimmten funktionalen Zusammenhang zu ermitteln. Insofern umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ein Einstellen des Abstands auf einen gewünschten Wert des Abstands aus dem vorgebbaren Bereich des Abstands. Mit anderen Worten ausgedrückt wählt ein Anwender den Abstand aus dem vorgebbaren Bereich des Abstands aus, mit dem er das Objekt untersuchen und abbilden will. Durch den bestimmten funktionalen Zusammenhang ist es dann möglich, sehr schnell den zum gewünschten Wert des Abstands korrespondieren Wert des Steuerparameters zu ermitteln, mit welcher die Führungseinheit angesteuert wird. Im Anschluss daran kann das Objekt abgebildet und/oder untersucht werden. Die erzielte Bildqualität des Bildes und/oder die erzielte Darstellung von Daten über das Objekt sind/ist dann derart ausreichend gut, wie sie sich der Anwender für die weitere Analyse des Objekts wünscht.
Auch hier kann der funktionale Zusammenhang wiederum bei einem Ausführungsbeispiel auch basierend auf mehr als zwei Steuerparameterwerten bestimmt werden. Insbesondere ist es vorgesehen, eine Vielzahl von Steuerparameterwerten zu ermitteln, bei denen eine gute Bildqualität und/oder eine gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt erzielt werden/wird. Die Vielzahl beträgt beispielsweise mehr als drei Steuerparameterwerte, mehr als acht Steuerparameterwerte oder mehr als zehn Steuerparameterwerte.
Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, dass man durch Aufnahme von wenigen Bildern oder Darstellungen, die jeweils eine ausreichend gewünschte Qualität aufweisen, und der Bestimmung der zu diesen Bildern oder Darstellungen führenden Werten des Steuerparameters und der Landeenergie oder des Abstands einen funktionalen Zusammenhang zwischen den Steuerparameterwerten und der Landeenergie oder dem Abstand bestimmen kann. Durch diesen funktionalen Zusammenhang ist es dann möglich, für jeden gewünschten Wert der Landeenergie oder für jeden gewünschten Wert des Abstands den zugehörigen Steuerparameterwert zu berechnen, um eine gewünschte Bildqualität im Bild und/oder eine gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt zu erzielen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich eine gewünschte Bildqualität des Bildes und/oder eine gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt viel schneller erzielen, als mit den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren. Auch Ist es insbesondere möglich, automatisiert zahlreiche Bilder oder Darstellungen bei unterschiedlichen Werten der Landeenergie oder des Abstands mit korrespondierenden Steuerparameterwerten derart aufzunehmen, dass stets eine ausreichend gute Bildqualität aller aufgenommenen Bilder und/oder eine ausreichende Qualität aller Darstellungen von Daten über das Objekt erzielt werden/wird.
Das Bestimmen des funktionalen Zusammenhangs kann beispielsweise durch eine Interpolation erfolgen. Bei der Interpolation ist jedes geeignete Interpolationsverfahren verwendbar, beispielsweise eine lineare Interpolation, eine nichtlineare Interpolation, eine trigonometrische Interpolation, eine logarithmische Interpolation und/oder eine Spline-Interpolation. Zusätzlich und/oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass das Bestimmen des funktionalen Zusammenhangs durch eine Extrapolation erfolgt. Bei der Extrapolation ist jedes geeignete Extrapolationsverfahren verwendbar, beispielsweise eine lineare Extrapolation, eine nichtlineare Extrapolation, eine trigonometrische Extrapolation und/oder eine logarithmische Extrapolation. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann die Bestimmung des funktionalen Zusammenhangs durch Mittelwertsbildung, Ermittlung von Zufallswerten und/oder Bestimmen des kleinsten Werts oder größten Werts aus der Menge des ersten Werts und des zweiten Werts erfolgen.
Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verfahren weist das Teilchenstrahlgerät mindestens eine Speichereinheit auf. Ferner weist das erfindungsgemäße Verfahren zusätzlich oder alternativ die folgenden Schritte auf: Der erste Steuerparameterwert und der erste Wert der Landeenergie werden in der Speichereinheit gespeichert. Ferner werden der zweite Steuerparameterwert und der zweite Wert der Landeenergie in der Speichereinheit gespeichert. Darüber hinaus erfolgt vor dem Bestimmen des funktionalen Zusammenhangs ein Auslesen des ersten Steuerparameterwerts, des ersten Werts der Landeenergie, des zweiten Steuerparameterwerts und des zweiten Werts der Landeenergie aus der Speichereinheit. Bei dem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass der erste Steuerparameterwert und der erste Wert des Abstands in der Speichereinheit gespeichert werden. Ferner werden der zweite Steuerparameterwert und der zweite Wert des Abstands in der Speichereinheit gespeichert. Darüber hinaus erfolgt vor dem Bestimmen des funktionalen Zusammenhangs ein Auslesen des ersten Steuerparameterwerts, des ersten Werts des Abstands, des zweiten Steuerparameterwerts und des zweiten Werts des Abstands aus der Speichereinheit. Diese Ausführungsformen beruhen auf der Erkenntnis, dass zunächst Einstellungen für Bilder mit guter Bildqualität und/oder für gute Darstellungen von Daten über das Objekt, also die Werte der Steuerparameter und die zugehörigen Landeenergien oder Abstände, gespeichert werden, bevor der funktionale Zusammenhang zwischen den Steuerparameterwerten und der Landeenergie oder dem Abstand bestimmt wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verfahren ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass der funktionale Zusammenhang in der Speichereinheit gespeichert wird.
Bei einem wiederum weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zusätzlich oder alternativ mittels des bestimmten funktionalen Zusammenhangs für jeden Wert des vorgebbaren Bereichs der Landeenergie der geladenen Teilchen der korrespondierende Wert des Steuerparameters berechnet. Jeder Wert des vorgebbaren Bereichs der Landeenergie sowie der zu diesem Wert korrespondierende und nun berechnete Wert des Steuerparameters werden in der Speichereinheit gespeichert. Auch bei dem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren ist ein solches Ausführungsbeispiel vorgesehen. So wird bei dem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren zusätzlich oder alternativ mittels des bestimmten funktionalen Zusammenhangs für jeden Wert des vorgebbaren Bereichs des Abstands der korrespondierende Wert des Steuerparameters berechnet. Jeder Wert des vorgebbaren Bereichs des Abstands sowie der zu diesem Wert korrespondierende und nun berechnete Wert des Steuerparameters werden in der Speichereinheit gespeichert. Im Grunde erfolgt das Speichern zumindest als Zahlentupel, beispielsweise als 2-Tupel. Wenn der Anwender nun ein Bild und/oder eine Darstellung von Daten über das Objekt mit einer bestimmten Landeenergie der geladenen Teilchen oder mit einem bestimmten Abstand erzeugen will, wird der korrespondierende Wert des Steuerparameters aus der Speichereinheit ausgelesen und der Steuereinheit zugeführt, damit die Führungseinheit mit dem korrespondierenden Wert des Steuerparameters betrieben wird.
Bei einem noch weiteren Ausführungsbeispiel der beiden erfindungsgemäßen Verfahren ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass der erste Steuerparameterwert und/oder der zweite Steuerparameterwert zum Steuern mindestens einer der folgenden Einheiten verwendet werden/wird:

– ein Verstärker des Detektors zur Verstärkung des Detektionssignals, um den Kontrast und/oder die Helligkeit einzustellen,
– die bereits oben genannte Objektivlinse zur Fokussierung des Teilchenstrahls,
– die bereits oben genannte mindestens eine elektrostatische und/oder magnetische Einheit, wobei diese beispielsweise zur Zentrierung des Primärelektronenstrahls in der Objektivlinse, zur Einstellung der Rastergeschwindigkeit des Teilchenstrahls bei einer Rasterung des Teilchenstrahls über das Objekt oder zur Einstellung eines „Beamshift” verwendet wird,
– der bereits oben genannte Stigmator,
– die bereits oben genannte mechanisch verstellbare Blendeneinheit,
– die bereits oben genannte Kondensorlinse, und
– das bereits oben genannte Kollektorgitter des Detektors.

Wie bereits oben erläutert, kann der funktionale Zusammenhang auch mittels mehr als zwei eingestellten Steuerparameterwerten bestimmt werden. So ist es bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zusätzlich vorgesehen, dass ein Einstellen der Landeenergie der geladenen Teilchen auf einen dritten Wert aus dem vorgebbaren Bereich der Landeenergie erfolgt. Ferner erfolgt ein Einstellen eines dritten Steuerparameterwerts des Steuerparameters, bei dem ein drittes Bild des Objekts mit der gewünschten Bildqualität und/oder eine dritte gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt erzielt werden/wird. Das Bestimmen des funktionalen Zusammenhangs erfolgt nun auch zusätzlich unter Berücksichtigung des dritten Steuerparameterwerts und des zugehörigen dritten Werts der Landeenergie. Auch bei dem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren ist ein solches Ausführungsbeispiel vorgesehen. So ist es hier zusätzlich vorgesehen, dass ein Einstellen des Abstands auf einen dritten Wert aus dem vorgebbaren Bereich des Abstands erfolgt. Ferner erfolgt ein Einstellen eines dritten Steuerparameterwerts des Steuerparameters, bei dem ein drittes Bild des Objekts mit der gewünschten Bildqualität und/oder eine dritte gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt erzielt werden/wird. Das Bestimmen des funktionalen Zusammenhangs erfolgt nun auch zusätzlich unter Berücksichtigung des dritten Steuerparameterwerts und des zugehörigen dritten Werts des Abstands.
Entsprechend können auch mehr Steuerparameterwerte, beispielsweise 5, 7 oder 11 Steuerparameterwerte, für die Bestimmung des funktionalen Zusammenhangs verwendet werden. Sollte wider Erwarten die Bildqualität/Datenqualität an einem berechneten Steuerparameterwert nicht ausreichend sein, so ist es bei einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, die Bildqualität/Datenqualität von Hand einzustellen. Dieser eingestellte Steuerparameterwert wird für alle folgenden Berechnungen der Steuerparameterwerte zusätzlich herangezogen, so dass die Bildqualität/Datenqualität im Umfeld dieses Steuerparameterwerts eine erhöhte Qualität aufweist.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, bei der Bilderzeugung nicht nur einen Steuerparameter, sondern mindestens zwei Steuerparameter zu verwenden. Dies erfolgt beispielsweise gleichzeitig. Beispielsweise werden bis zu vier oder bis zu acht Steuerparameter verwendet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es demnach vorgesehen, mindestens zwei Steuerparameter zu verwenden, die mindestens zwei der nachfolgenden Einheiten ansteuern oder Größen einstellen: den Kontrast im erzeugten Bild, die Helligkeit im erzeugten Bild, die Objektivlinse, mindestens eine der elektrostatischen und/oder magnetischen Einheiten des Teilchenstrahlgeräts zur Zentrierung des Primärelektronenstrahls in der Objektivlinse, mindestens eine der elektrostatischen und/oder magnetischen Ablenkungseinheiten des Teilchenstrahlgeräts zur Einstellung des „Beamshifts”, den Stigmator, mindestens eine mechanisch verschiebbare Einheit des Teilchenstrahlgeräts, die Kondensorlinse, das Kollektorgitter des Detektors und die Rastergeschwindigkeit, mit welcher der Teilchenstrahl über das Objekt gerastert wird. Allgemeiner ausgedrückt ist es bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verfahren zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die Führungseinheit des Teilchenstrahlgeräts eine erste Führungseinheit, der Steuerparameter ein erster Steuerparameter und die Steuereinheit eine erste Steuereinheit zur Einstellung der ersten Führungseinheit ist. Ferner weist das Teilchenstrahlgerät mindestens eine zweite Führungseinheit zum Führen des Teilchenstrahls auf das Objekt auf. Darüber hinaus weist das Teilchenstrahlgerät mindestens eine zweite Steuereinheit zum Einstellen der zweiten Führungseinheit durch Wahl eines Wertes eines zweiten Steuerparameters der zweiten Steuereinheit auf. Bei dem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt nach dem Einstellen der Landeenergie auf den ersten Wert aus dem vorgebbaren Bereich der Landeenergie ein Einstellen eines ersten Steuerparameterwerts des zweiten Steuerparameters, bei dem das erste Bild des Objekts mit einer gewünschten Bildqualität und/oder die erste gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt erzielt werden/wird. Darüber hinaus erfolgt nach dem Einstellen der Landeenergie auf den zweiten Wert aus dem vorgebbaren Bereich der Landeenergie ein Einstellen eines zweiten Steuerparameterwerts des zweiten Steuerparameters, bei dem das zweite Bild des Objekts mit einer gewünschten Bildqualität und/oder die zweite gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt erzielt werden/wird. Ferner erfolgt ein Bestimmen eines weiteren funktionalen Zusammenhangs zwischen dem ersten Steuerparameterwert des zweiten Steuerparameters und dem zweiten Steuerparameterwert des zweiten Steuerparameters in Abhängigkeit des vorgebbaren Bereichs der Landeenergie. Nach dem Einstellen der Landeenergie auf einen gewünschten Wert der Landeenergie aus dem vorgebbaren Bereich der Landeenergie wird der zum gewünschten Wert der Landeenergie korrespondierende Wert des zweiten Steuerparameters basierend auf dem bestimmten weiteren funktionalen Zusammenhang gewählt. Ferner erfolgt ein Steuern der zweiten Führungseinheit mit dem zum gewünschten Wert der Landeenergie korrespondierenden Wert des zweiten Steuerparameters.
Für das Ausführungsbeispiel des weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens gilt analoges. So erfolgt nach dem Einstellen des Abstands auf den ersten Wert aus dem vorgebbaren Bereich des Abstands ein Einstellen eines ersten Steuerparameterwerts des zweiten Steuerparameters, bei dem das erste Bild des Objekts mit einer gewünschten Bildqualität und/oder die erste gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt erzielt werden/wird. Darüber hinaus erfolgt nach dem Einstellen des Abstands auf den zweiten Wert aus dem vorgebbaren Bereich des Abstands ein Einstellen eines zweiten Steuerparameterwerts des zweiten Steuerparameters, bei dem das zweite Bild des Objekts mit einer gewünschten Bildqualität und/oder die zweite gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt erzielt werden/wird. Ferner erfolgt ein Bestimmen eines weiteren funktionalen Zusammenhangs zwischen dem ersten Steuerparameterwert des zweiten Steuerparameters und dem zweiten Steuerparameterwert des zweiten Steuerparameters in Abhängigkeit des vorgebbaren Bereichs des Abstands. Nach dem Einstellen des Abstands auf einen gewünschten Wert des Abstands aus dem vorgebbaren Bereich des Abstands wird der zum gewünschten Wert des Abstands korrespondierende Wert des zweiten Steuerparameters basierend auf dem bestimmten weiteren funktionalen Zusammenhang gewählt. Ferner erfolgt ein Steuern der zweiten Führungseinheit mit dem zum gewünschten Wert des Abstands korrespondierenden Wert des zweiten Steuerparameters.
Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der in einen Prozessor eines Teilchenstrahlgeräts ladbar ist oder geladen ist, wobei der Programmcode bei Ausführung in dem Prozessor das Teilchenstrahlgerät derart steuert, dass ein Verfahren mit mindestens einem der vorstehenden oder nachstehenden Merkmale oder mit einer Kombination von mindestens zwei der vorstehenden oder nachstehenden Merkmale ausgeführt wird.
Die Erfindung betrifft ferner ein Teilchenstrahlgerät zur Erzeugung eines Bildes eines Objekts und/oder einer Darstellung von Daten über das Objekt, wobei das Teilchenstrahlgerät bereits weiter oben erläutert wurde und weiter unten präzisiert wird. Nachfolgend wird dies kurz zusammengefasst. Das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät weist mindestens einen Strahlerzeuger zur Erzeugung eines Teilchenstrahls mit geladenen Teilchen auf. Die geladenen Teilchen sind beispielsweise Elektronen oder Ionen. Das Teilchenstrahlgerät weist auch einen beweglich ausgebildeten Objekthalter auf, an dem das Objekt angeordnet werden kann. Ferner weist das Teilchenstrahlgerät mindestens eine Führungseinheit zum Führen des Teilchenstahls auf das Objekt auf. Beim Auftreffen auf das Objekt weisen die geladenen Teilchen eine Landeenergie auf, wie bereits weiter oben erläutert. Darüber hinaus weist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät mindestens eine Steuereinheit zum Einstellen der Führungseinheit durch Wahl eines Wertes eines Steuerparameters der Steuereinheit auf. Ferner weist das Teilchenstrahlgerät mindestens einen Detektor zur Detektion von Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung auf, die aus einer Wechselwirkung des Teilchenstrahls mit dem Objekt beim Auftreffen des Teilchenstrahls auf das Objekt hervorgehen/hervorgeht. Ferner ist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät mit mindestens einer Anzeigeeinheit zum Anzeigen eines Bildes des Objekts und/oder einer Darstellung von Daten über das Objekt versehen, wobei das Bild und/oder die Darstellung basierend auf Detektionssignalen erzeugt werden/wird, welche durch die detektierte(n) Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung generiert werden. Darüber hinaus weist das Teilchenstrahlgerät einen Prozessor auf, in dem ein Computerprogrammprodukt mit den bereits weiter oben genannten Merkmalen geladen ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts umfasst die Führungseinheit mindestens eines der folgenden Merkmale:

– die bereits oben genannte Objektivlinse zur Fokussierung des Teilchenstrahls,
– die bereits oben genannte mindestens eine elektrostatische und/oder magnetische Einheit, wobei diese beispielsweise zur Zentrierung des Primärelektronenstrahls in der Objektivlinse, zur Einstellung der Rastergeschwindigkeit des Teilchenstrahls bei einer Rasterung des Teilchenstrahls über das Objekt oder zur Einstellung eines „Beamshift” verwendet wird,
– den bereits oben genannten Stigmator,
– die bereits oben genannte mechanisch verstellbare Blendeneinheit, sowie
– die bereits oben genannte Kondensorlinse.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts sind der Strahlerzeuger als ein erster Strahlerzeuger und der Teilchenstrahl als ein erster Teilchenstrahl mit ersten geladenen Teilchen ausgebildet. Die Führungseinheit ist als eine erste Führungseinheit zur Führung des ersten Teilchenstrahls auf das Objekt ausgebildet. Ferner weist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät mindestens einen zweiten Strahlerzeuger zur Erzeugung eines zweiten Teilchenstrahls mit zweiten geladenen Teilchen auf. Darüber hinaus weist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät mindestens eine zweite Führungseinheit zur Führung des zweiten Teilchenstrahls auf das Objekt auf.
Insbesondere ist es vorgesehen, das Teilchenstrahlgerät als Elektronenstrahlgerät und/oder als ein Ionenstrahlgerät auszubilden.
Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts;
1A eine vergrößerte Darstellung eines Bereichs des Teilchenstrahlgeräts gemäß 1;
2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts;
3 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts;
4 eine schematische Darstellung von Einheiten des Teilchenstrahlgeräts gemäß 1, welche durch eine Steuereinheit angesteuert werden;
5 ein Ablaufdiagramm eines ersten Teils eines Verfahrens zur Erzeugung von Bildern eines Objekts und/oder von Darstellungen von Daten über das Objekt;
6 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines zweiten Teils des Verfahrens nach 5;
7 ein Ablaufdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels eines zweiten Teils des Verfahrens nach 5;
8 eine schematische Darstellung der Abhängigkeit eines Steuerparameters von der Landeenergie eines Teilchenstrahls oder von einem Abstand eines Objekts von der Strahlsäule eines Teilchenstrahlgeräts; sowie
9 eine schematische Darstellung der Abhängigkeit des Rückstreukoeffizienten von der Landeenergie eines Teilchenstrahls.
Die Erfindung wird nun mittels Teilchenstrahlgeräten in Form eines SEM und in Form eines Kombinationsgeräts, das eine Elektronenstrahlsäule und eine Ionenstrahlsäule aufweist, näher erläutert. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Erfindung bei jedem Teilchenstrahlgerät, insbesondere bei jedem Elektronenstrahlgerät und/oder jedem Ionenstrahlgerät eingesetzt werden kann.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines SEM 100. Das SEM 100 weist einen ersten Strahlerzeuger in Form einer Elektronenquelle 101 auf, welche als Kathode ausgebildet ist. Ferner ist das SEM 100 mit einer Extraktionselektrode 102 sowie mit einer Anode 103 versehen, die auf ein Ende eines Strahlführungsrohrs 104 des SEM 100 aufgesetzt ist. Beispielsweise ist die Elektronenquelle 101 als thermischer Feldemitter ausgebildet. Die Erfindung ist allerdings nicht auf eine derartige Elektronenquelle 101 eingeschränkt. Vielmehr ist jede Elektronenquelle verwendbar.
Elektronen, die aus der Elektronenquelle 101 austreten, bilden einen Primärelektronenstrahl. Die Elektronen werden aufgrund einer Potentialdifferenz zwischen der Elektronenquelle 101 und der Anode 103 auf Anodenpotential beschleunigt. Beispielsweise beträgt das Anodenpotential bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel 1 kV bis 20 kV gegenüber einem Massepotential eines Gehäuses einer Probenkammer 120, beispielsweise 5 kV bis 15 kV, insbesondere 8 kV. Es kann aber alternativ auch auf Massepotential liegen.
An dem Strahlführungsrohr 104 ist eine Kondensorlinse 105 angeordnet. Ferner ist ein Stigmator 106 vorgesehen. Dabei sind ausgehend von der Elektronenquelle 101 in Richtung einer ersten Objektivlinse 107 gesehen zunächst die Kondensorlinse 105 und dann der Stigmator 106 angeordnet. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass weitere Ausführungsformen des SEM 100 auch mehr als eine Kondensorlinse aufweisen können. Zwischen der Anode 103 und der Kondensorlinse 105 ist eine erste Blendeneinheit 108 angeordnet, die bei einigen Ausführungsformen auch als Druckstufenblende ausgebildet sein kann. Die erste Blendeneinheit 108 liegt zusammen mit der Anode 103 und dem Strahlführungsrohr 104 auf Hochspannungspotential, nämlich dem Potential der Anode 103 oder auf Masse. Die erste Blendeneinheit 108 weist zahlreiche erste Blendenöffnungen 108A auf, von denen eine in 1 dargestellt ist. Beispielsweise sind zwei erste Blendenöffnungen 108A vorhanden. Jede der zahlreichen ersten Blendenöffnungen 108A weist einen unterschiedlichen Öffnungsdurchmesser auf. Mittels eines Verstellmechanismus (nicht dargestellt) ist es möglich, eine gewünschte erste Blendenöffnung 108A auf eine optische Achse OA des SEM 100 einzustellen und diese zu zentrieren, also eine möglichst mittige Ausrichtung hinsichtlich der optischen Achse OA zu erzielen. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass bei weiteren Ausführungsformen die erste Blendeneinheit 108 nur mit einer einzigen Blendenöffnung 108A versehen sein kann. Bei dieser Ausführungsform ist ebenfalls ein Verstellmechanismus vorgesehen, um die erste Blendeneinheit 108 zu zentrieren.
Zwischen der Kondensorlinse 105 und dem Stigmator 106 ist eine ortsfeste zweite Blendeneinheit 109 angeordnet. Alternativ hierzu ist vorgesehen, die zweite Blendeneinheit 109 beweglich auszubilden.
Die erste Objektivlinse 107 weist Polschuhe 110 auf, in denen eine zentrisch angeordnete Bohrung entlang der optischen Achse OA ausgebildet ist. Durch diese Bohrung ist das Strahlführungsrohr 104 geführt. In den Polschuhen 110 sind ferner Spulen 111 angeordnet.
In einem unteren Bereich des Strahlführungsrohrs 104 ist eine elektrostatische Verzögerungseinrichtung angeordnet. Diese weist eine einzelne Elektrode 112 und eine Rohrelektrode 113 auf. Die Rohrelektrode 113 ist an einem Ende des Strahlführungsrohrs 104 angeordnet, welches einem Objekt 114 zugewandt ist. Die Rohrelektrode 113 liegt gemeinsam mit dem Strahlführungsrohr 104 auf dem Potential der Anode 103, während die einzelne Elektrode 112 sowie das Objekt 114 auf einem gegenüber dem Potential der Anode 103 niedrigeren Potential liegen. Im vorliegenden Fall ist dies das Massepotential des Gehäuses der Probenkammer 120. Auf diese Weise können die Elektronen des Primärelektronenstrahls auf eine gewünschte Energie abgebremst werden, die für die Untersuchung des Objekts 114 erforderlich ist. Die gewünschte Energie ist die Untersuchungsenergie. Sie wird auch als Landeenergie bezeichnet.
Das SEM 100 weist ferner eine Rastereinrichtung 115 auf, durch die der Primärelektronenstrahl abgelenkt und über das Objekt 114 gerastert werden kann. Die Elektronen des Primärelektronenstrahls treten dabei in Wechselwirkung mit dem Objekt 114. Als Folge der Wechselwirkung resultieren Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung, welche detektiert werden. Als Wechselwirkungsteilchen werden insbesondere Elektronen aus der Oberfläche des Objekts 114 emittiert – sogenannte Sekundärelektronen – oder Elektronen des Primärelektronenstrahls zurückgestreut – sogenannte Rückstreuelektronen.
Das Objekt 114 und die einzelne Elektrode 112 können auch auf unterschiedlichen und von Masse verschiedenen Potentialen liegen. Hierdurch ist es möglich, den Ort der Verzögerung des Primärelektronenstrahls in Bezug auf das Objekt 114 einzustellen. Wird beispielsweise die Verzögerung recht nahe zum Objekt 114 durchgeführt, werden Abbildungsfehler kleiner.
Zur Detektion der Sekundärelektronen und/oder der Rückstreuelektronen ist eine Detektoranordnung im Strahlführungsrohr 104 angeordnet, die einen ersten Detektor 116 und einen zweiten Detektor 117 aufweist. Der erste Detektor 116 ist dabei entlang der optischen Achse OA quellenseitig angeordnet, während der zweite Detektor 117 objektseitig entlang der optischen Achse OA im Strahlführungsrohr 104 angeordnet ist. Der erste Detektor 116 und der zweite Detektor 117 sind in Richtung der optischen Achse OA des SEM 100 versetzt zueinander angeordnet. Sowohl der erste Detektor 116 als auch der zweite Detektor 117 weisen jeweils eine Durchgangsöffnung auf, durch welche der Primärelektronenstrahl treten kann. Der erste Detektor 116 und der zweite Detektor 117 liegen annähernd auf dem Potential der Anode 103 und des Strahlführungsrohrs 104. Die optische Achse OA des SEM 100 verläuft durch die jeweiligen Durchgangsöffnungen.
Der zweite Detektor 117 dient hauptsächlich der Detektion von Sekundärelektronen. Die Sekundärelektronen weisen beim Austritt aus dem Objekt 114 zunächst eine geringe kinetische Energie und beliebige Bewegungsrichtungen auf. Durch das von der Rohrelektrode 113 ausgehende starke Absaugfeld werden die Sekundärelektronen in Richtung der ersten Objektivlinse 107 beschleunigt. Die Sekundärelektronen treten annähernd parallel in die erste Objektivlinse 107 ein. Der Bündeldurchmesser des Strahls der Sekundärelektronen bleibt auch in der ersten Objektivlinse 107 klein. Die erste Objektivlinse 107 wirkt nun stark auf die Sekundärelektronen und erzeugt einen vergleichsweise kurzen Fokus der Sekundärelektronen mit ausreichend steilen Winkeln zur optischen Achse OA, so dass die Sekundärelektronen nach dem Fokus weit auseinander laufen und den zweiten Detektor 117 auf seiner aktiven Fläche treffen. An dem Objekt 114 zurückgestreute Elektronen – also Rückstreuelektronen –, die im Vergleich zu den Sekundärelektronen eine relativ hohe kinetische Energie beim Austritt aus dem Objekt 114 aufweisen, werden dagegen vom zweiten Detektor 117 nur zu einem geringen Anteil erfasst. Die hohe kinetische Energie und die Winkel der Rückstreuelektronen zur optischen Achse OA bei Austritt aus dem Objekt 114 führen dazu, dass eine Strahltaille, also ein Strahlbereich mit minimalen Durchmesser, der Rückstreuelektronen in der Nähe des zweiten Detektors 117 liegt. Ein großer Teil der Rückstreuelektronen tritt durch die Durchgangsöffnung des zweiten Detektors 117 durch. Der erste Detektor 116 dient daher im Wesentlichen zur Erfassung der Rückstreuelektronen.
Bei einer weiteren Ausführungsform des SEM 100 kann der erste Detektor 116 zusätzlich mit einem Gegenfeldgitter 116A ausgebildet sein. Das Gegenfeldgitter 116A ist an der zum Objekt 114 gerichteten Seite des ersten Detektors 116 angeordnet. Das Gegenfeldgitter 116A weist ein hinsichtlich des Potentials des Strahlführungsrohrs 104 negatives Potential derart auf, dass nur Rückstreuelektronen mit einer hohen Energie durch das Gegenfeldgitter 116A zu dem ersten Detektor 116 gelangen. Zusätzlich oder alternativ weist der zweite Detektor 117 ein weiteres Gegenfeldgitter auf, das analog zum vorgenannten Gegenfeldgitter 116A des ersten Detektors 116 ausgebildet ist und eine analoge Funktion aufweist.
Die mit dem ersten Detektor 116 und dem zweiten Detektor 117 erzeugten Detektionssignale werden verwendet, um ein Bild oder Bilder der Oberfläche des Objekts 114 zu erzeugen. Diese werden auf einer Anzeigeeinheit 603 angezeigt, mit welcher der ersten Detektor 116 und der zweite Detektor 117 verbunden sind.
Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die Blendenöffnungen der ersten Blendeneinheit 108 und der zweiten Blendeneinheit 109 sowie die Durchgangsöffnungen des ersten Detektors 116 und des zweiten Detektors 117 übertrieben dargestellt sind. Die Durchgangsöffnung des ersten Detektors 116 und des zweiten Detektors 117 haben eine Ausdehnung senkrecht zur optischen Achse OA im Bereich von 0,5 mm bis 5 mm. Beispielsweise sind sie kreisförmig ausgebildet und weisen einen Durchmesser im Bereich von 1 mm bis 3 mm senkrecht zur optischen Achse OA auf.
Die zweite Blendeneinheit 109 ist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als Lochblende ausgestaltet und ist mit einer zweiten Blendenöffnung 118 für den Durchtritt des Primärelektronenstrahls versehen, welche eine Ausdehnung im Bereich vom 5 μm bis 500 μm aufweist, beispielsweise 35 μm. Alternativ hierzu ist es bei einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass die zweite Blendeneinheit 109 mit mehreren Blendenöffnungen versehen ist, die mechanisch zum Primärelektronenstrahl verschoben werden können oder die unter Verwendung von elektrischen und/oder magnetischen Ablenkelementen vom Primärelektronenstrahl erreicht werden können. Die zweite Blendeneinheit 109 ist als eine Druckstufenblende ausgebildet. Diese trennt einen ersten Bereich, in welchem die Elektronenquelle 101 angeordnet ist und in welchem ein Ultrahochvakuum herrscht (10^–6 Pa bis 10^–10 Pa), von einem zweiten Bereich, der ein Hochvakuum aufweist (10^–1 Pa bis 10^–5 Pa). Der zweite Bereich ist der Zwischendruckbereich des Strahlführungsrohrs 104, welcher zur Probenkammer 120 hinführt.
In der Probenkammer 120 ist ein weiterer Detektor in Form einer Analyseeinrichtung 500 angeordnet, welche mit der Anzeigeeinheit 603 ebenfalls verbunden ist. Um die Wechselwirkungsteilchen auf die Analyseeinrichtung 500 zu lenken, weist die Analyseeinrichtung ein Kollektorgitter 501 auf. Das Kollektorgitter 501 ist derart mit einem Potential beaufschlagt, dass Wechselwirkungsteilchen die Analyseeinrichtung 500 erreichen.
Das SEM 100 weist ferner einen vierten Detektor 121 auf, welcher in der Probenkammer 120 angeordnet ist. Genauer gesagt ist der vierte Detektor 121 von der Elektronenquelle 101 entlang der optischen Achse OA aus gesehen hinter dem Objekt 114 angeordnet. Der Primärelektronenstrahl durchstrahlt das zu untersuchende Objekt 114. Beim Durchtritt des Primärelektronenstrahls durch das zu untersuchende Objekt 114 treten die Elektronen des Primärelektronenstrahls mit dem Material des zu untersuchenden Objekts 114 in Wechselwirkung. Die durch das zu untersuchende Objekt 114 hindurchtretenden Elektronen oder – bei einem ausreichend dünnen Objekt 114 – von dem Objekt 114 in Richtung des vierten Detektors 121 emittierten Elektronen werden durch den vierten Detektor 121 detektiert.
Das SEM 100 weist einen Prozessor 600 auf, in dem ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode geladen ist, welcher das SEM 100 steuert. Hierauf wird weiter unten näher eingegangen. Der Prozessor 600 ist mit einer Steuereinheit 601 verbunden, die eine Speichereinheit 602 aufweist. Die Steuereinheit 601 dient der Ansteuerung mindestens einer Führungseinheit, beispielsweise der ersten Blendeneinheit 108, der Kondensorlinse 105, des Stigmators 106 und/oder der ersten Objektivlinse 107. Hierauf wird weiter unten näher eingegangen.
In der Probenkammer 120 ist auch ein Strahlungsdetektor 502 angeordnet, mit dem Wechselwirkungstrahlung detektiert wird, die aufgrund einer Wechselwirkung des Primärelektronenstrahls mit dem Objekt 114 entsteht. Die Wechselwirkungsstrahlung ist beispielsweise Röntgenstrahlung oder Kathodolumineszenzlicht. Der Strahlungsdetektor 502 ist ebenfalls mit der Anzeigeeinheit 603 verbunden.
1A zeigt eine vergrößerte Darstellung des Bereichs der Probenkammer 120 des SEM 100. Die 1A basiert auf der 1. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Bauteile. Im Unterschied zur 1 zeigt die 1A einen beweglich ausgebildeten Probenträger 503 (also einen Objekthalter), an dem das zu untersuchende Objekt 114 angeordnet. Der Probenträger 503 ist in drei zueinander senkrecht angeordnete Richtungen beweglich ausgebildet, nämlich in eine x-Richtung, in eine y-Richtung und in eine z-Richtung. Zusätzlich kann der Probenträger 503 um eine erste Rotationsachse und um eine zur ersten Rotationsachse senkrecht angeordnete zweite Rotationsachse gedreht werden. Mittels einer Bewegung des Probenträgers in z-Richtung, die parallel zur optischen Achse OA verläuft oder dieser entspricht, kann der Abstand WD der Oberfläche des Objekts 114 zur Rohrelektrode 113 des Strahlführungsrohrs 104 eingestellt werden. Die Rohrelektrode 113 bildet das Ende des Strahlführungsrohrs 104. Der Abstand WD wird auch Arbeitsabstand genannt. Er liegt beispielsweise im Bereich von 0,3 mm bis 20 mm oder im Bereich von 0,5 mm bis 12 mm. Die Bereichsgrenzen sind im vorgebbaren Bereich mit enthalten. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die vorgenannten Werte des Abstands nur beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen sind. Vielmehr können auch andere Werte für den Abstand gewählt werden.
2 zeigt ein Teilchenstrahlgerät in Form eines Kombinationsgeräts 200. Das Kombinationsgerät 200 weist zwei Teilchenstrahlsäulen auf. Zum einen ist das Kombinationsgerät 200 mit dem SEM 100 versehen, wie es in der 1 bereits dargestellt ist, allerdings ohne die Probenkammer 120. Vielmehr ist das SEM 100 an einer Probenkammer 201 angeordnet. Das SEM 100 dient der Erzeugung eines ersten Teilchenstrahls, nämlich des bereits weiter oben beschriebenen Primärelektronenstrahls. Zum anderen ist das Kombinationsgerät 200 mit einem Ionenstrahlgerät 300 versehen, das ebenfalls an der Probenkammer 201 angeordnet ist.
Das SEM 100 ist hinsichtlich der Probenkammer 201 vertikal angeordnet. Hingegen ist das Ionenstrahlgerät 300 um einen Winkel von ca. 54° geneigt zum SEM 100 angeordnet. Es weist einen zweiten Strahlerzeuger in Form eines Ionenstrahlerzeugers 301 auf. Mit dem Ionenstrahlerzeuger 301 werden Ionen erzeugt, die einen zweiten Teilchenstrahl in Form eines Ionenstrahls bilden. Die Ionen werden mittels einer Extraktionselektrode 302, die auf einem vorgebbaren Potential liegt, beschleunigt. Der zweite Teilchenstrahl gelangt dann durch eine Ionenoptik des Ionenstrahlgeräts 300, wobei die Ionenoptik eine Ionen-Kondensorlinse 303 und eine zweite Objektivlinse 304 aufweist. Die zweite Objektivlinse 304 erzeugt schließlich einen Ionenstrahl, der auf das an einem Probenhalter 305 angeordnete Objekt 114 fokussiert wird.
Oberhalb der Objektivlinse 304 (also in Richtung des Ionenstrahlerzeugers 301) sind eine einstellbare Blende 306, eine erste Elektrodenanordnung 307 und eine zweite Elektrodenanordnung 308 angeordnet, wobei die erste Elektrodenanordnung 307 und die zweite Elektrodenanordnung 308 als Rasterelektroden ausgebildet sind. Mittels der ersten Elektrodenanordnung 307 und der zweiten Elektrodenanordnung 308 wird der zweite Teilchenstrahl über die Oberfläche des Objekts 114 gerastert, wobei die erste Elektrodenanordnung 307 in eine erste Richtung und die zweite Elektrodenanordnung 308 in eine zweite Richtung wirken, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist. Damit erfolgt das Rastern zum Beispiel in eine x-Richtung. Das Rastern in einer dazu senkrechten y-Richtung erfolgt durch weitere, um 90° verdrehte Elektroden (nicht dargestellt) an der ersten Elektrodenanordnung 307 und an der zweiten Elektrodenanordnung 308.
Die in der 2 dargestellten Abstände zwischen den einzelnen Einheiten des Kombinationsgeräts 200 sind übertrieben dargestellt, um die einzelnen Einheiten des Kombinationsgeräts 200 besser darzustellen.
In der Probenkammer 201 ist eine Analyseeinrichtung 500 mit einem Kollektorgitter 501 angeordnet, mit der Wechselwirkungsteilchen detektiert werden, die aufgrund einer Wechselwirkung des Primärelektronenstrahls mit dem Objekt 114 oder aufgrund einer Wechselwirkung des Ionenstrahls mit dem Objekt 114 entstehen. Beispielsweise sind die Wechselwirkungsteilchen Sekundärelektronen, Rückstreuelektronen und/oder Sekundärionen. Die Analyseeinrichtung 500 ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel mit der Anzeigeeinheit 603 verbunden, die ebenfalls mit dem ersten Detektor 116 und dem zweitem Detektor 117 des SEM 100 verbunden ist.
Das Kombinationsgerät 200 weist ebenfalls einen Prozessor 600 auf, in dem ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode geladen ist, welcher das SEM 100 und/oder das Ionenstrahlgerät 300 steuert. Hierauf wird weiter unten näher eingegangen. Der Prozessor 600 ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel mit der Steuereinheit 601 verbunden, welche die Speichereinheit 602 aufweist. Die Steuereinheit 601 dient der Ansteuerung mindestens einer Führungseinheit des Kombinationsgeräts 200, beispielsweise eine der bereits oben erläuterten Führungseinheiten des SEM 100 oder beispielsweise die Kondensorlinse 303, die zweite Objektivlinse 304 und/oder die einstellbare Blende 306 des Ionenstrahlgeräts 300. Die Steuereinheit 601 ist mit mindestens einer der Führungseinheiten verbunden. Dies ist schematisch durch eine erste Leitung L1 und eine zweite Leitung L2 dargestellt.
In der Probenkammer 201 ist auch ein Strahlungsdetektor 502 angeordnet, mit dem Wechselwirkungstrahlung detektiert wird, die aufgrund einer Wechselwirkung des Primärelektronenstrahls mit dem Objekt 114 entsteht. Die Wechselwirkungsstrahlung ist beispielsweise wiederum Röntgenstrahlung oder Kathodolumineszenzlicht. Der Strahlungsdetektor 502 ist ebenfalls mit der Anzeigeeinheit 603 verbunden.
Der Probenträger 305 ist in drei zueinander senkrecht angeordnete Richtungen beweglich ausgebildet, nämlich in eine x-Richtung, in eine y-Richtung und in eine z-Richtung. Zusätzlich kann der Probenträger 305 um eine erste Rotationsachse und um eine zur ersten Rotationsachse senkrecht angeordnete zweite Rotationsachse gedreht werden. Mittels einer Bewegung des Probenträgers 305 in z-Richtung, die parallel zur optischen Achse OA des SEM 100 verläuft oder dieser entspricht, kann der Abstand WD der Oberfläche des Objekts 114 zum Strahlführungsrohr 104 des SEM 100 eingestellt werden. Dies ist der Arbeitsabstand. Er liegt auch hier beispielsweise im Bereich von 0,3 mm bis 20 mm oder im Bereich von 0,5 mm bis 12 mm. Die Bereichsgrenzen sind im vorgebbaren Bereich mit enthalten. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die vorgenannten Werte des Abstands nur beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen sind. Vielmehr können auch andere Werte für den Abstand gewählt werden.
3 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Teilchenstrahlgeräts nach der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel des Teilchenstrahlgeräts ist mit dem Bezugszeichen 400 versehen und umfasst einen Spiegelkorrektor zum Korrigieren beispielsweise von chromatischer und/oder sphärischer Aberration. Das Teilchenstrahlgerät 400 umfasst eine Teilchenstrahlsäule 401, die als Elektronenstrahlsäule ausgebildet ist und im Wesentlichen einer Elektronenstrahlsäule eines korrigierten SEM entspricht. Das Teilchenstrahlgerät 400 ist aber nicht auf ein SEM mit einem Spiegelkorrektor eingeschränkt. Vielmehr kann das Teilchenstrahlgerät jegliche Art von Korrektureinheiten umfassen.
Die Teilchenstrahlsäule 401 umfasst einen Teilchenstrahlerzeuger in Form einer Elektronenquelle 402 (Kathode), eine Extraktionselektrode 403 und eine Anode 404. Beispielsweise ist die Elektronenquelle 402 als ein thermischer Feldemitter ausgebildet. Elektronen, die aus der Elektronenquelle 402 austreten, werden zu der Anode 404 aufgrund einer Potentialdifferenz zwischen der Elektronenquelle 402 und der Anode 404 beschleunigt. Demnach wird ein Teilchenstrahl in Form eines Elektronenstrahls entlang einer ersten optischen Achse OA1 gebildet.
Der Teilchenstrahl wird entlang eines Strahlweges geführt, welcher der ersten optischen Achse OA1 entspricht, nachdem der Teilchenstrahl aus der Elektronenquelle 402 ausgetreten ist. Zur Führung des Teilchenstrahls werden eine erste elektrostatische Linse 405, eine zweite elektrostatische Linse 406 und eine dritte elektrostatische Linse 407 verwendet.
Ferner wird der Teilchenstrahl entlang des Strahlwegs unter Verwendung einer Strahlführungseinrichtung eingestellt. Die Strahlführungsrichtung dieses Ausführungsbeispiels umfasst eine Quelleneinstelleinheit mit zwei magnetischen Ablenkeinheiten 408, die entlang der ersten optischen Achse OA1 angeordnet sind. Darüber hinaus umfasst das Teilchenstrahlgerät 400 elektrostatische Strahlablenkeinheiten. Eine erste elektrostatische Strahlablenkeinheit 409, die bei einer weiteren Ausführungsform auch als Quadrupol. ausgebildet ist, ist zwischen der zweiten elektrostatischen Linse 406 und der dritten elektrostatischen Linse 407 angeordnet. Die erste elektrostatische Strahlablenkeinheit 409 ist ebenfalls hinter den magnetischen Ablenkeinheiten 408 angeordnet. Eine erste Multipoleinheit 409A in Form einer ersten magnetischen Ablenkeinheit ist an einer Seite der ersten elektrostatischen Strahlablenkeinheit 409 angeordnet. Darüber hinaus ist eine zweite Multipoleinheit 409B in Form einer zweiten magnetischen Ablenkeinheit an der anderen Seite der ersten elektrostatischen Strahlablenkeinheit 409 angeordnet. Die erste elektrostatische Strahlablenkeinheit 409, die erste Multipoleinheit 409A und die zweite Multipoleinheit 409B werden zur Einstellung des Teilchenstrahls hinsichtlich der Achse der dritten elektrostatischen Linse 407 und des Eingangsfensters einer Strahlablenkeinrichtung 410 eingestellt. Die erste elektrostatische Strahlablenkeinheit 409, die erste Multipoleinheit 409A und die zweite Multipoleinheit 409B können wie ein Wienfilter zusammenwirken. Am Eingang der Strahlablenkeinrichtung 410 ist ein weiteres magnetisches Ablenkelement 432 angeordnet.
Die Strahlablenkeinrichtung 410 wird als Teilchenstrahlablenker verwendet, welcher den Teilchenstrahl in einer bestimmten Weise ablenkt. Die Strahlablenkeinrichtung 410 umfasst mehrere magnetische Sektoren, nämlich einen ersten magnetischen Sektor 411A, einen zweiten magnetischen Sektor 411B, einen dritten magnetischen Sektor 411C, einen vierten magnetischen Sektor 411D, einen fünften magnetischen Sektor 411E, einen sechsten magnetischen Sektor 411F und einen siebten magnetischen Sektor 411G. Der Teilchenstrahl tritt in die Strahlablenkeinrichtung 410 entlang der ersten optischen Achse OA1 ein und wird durch die Strahlablenkeinrichtung 410 in die Richtung einer zweiten optischen Achse OA2 abgelenkt. Die Strahlablenkung erfolgt mittels des ersten magnetischen Sektors 411A, mittels des zweiten magnetischen Sektors 411B und mittels des dritten magnetischen Sektors 411C um einen Winkel von 30° bis 120°. Die zweite optische Achse OA2 ist in demselben Winkel zu der ersten optischen Achse OA1 ausgerichtet. Die Strahlablenkeinrichtung 410 lenkt auch den Teilchenstrahl ab, welcher entlang der zweiten optischen Achse OA2 geführt ist, und zwar in die Richtung einer dritten optischen Achse OA3. Die Strahlablenkung wird durch den dritten magnetischen Sektor 411C, den vierten magnetischen Sektor 411D und den fünften magnetischen Sektor 411E bereitgestellt. Bei dem Ausführungsbeispiel in 3 wird die Ablenkung zu der zweiten optischen Achse OA2 und zu der dritten optischen Achse OA3 durch Ablenkung des Teilchenstrahls in einem Winkel von 90° bereitgestellt. Somit verläuft die dritte optische Achse OA3 koaxial zu der ersten optischen Achse OA1. Es wird aber darauf hingewiesen, dass das Teilchenstrahlgerät 400 nach der hier beschriebenen Erfindung nicht auf Ablenkwinkel von 90° eingeschränkt ist. Vielmehr kann jeder geeignete Ablenkwinkel durch die Strahlablenkeinrichtung 410 gewählt werden, beispielsweise 70° oder 110°, so dass die erste optische Achse OA1 nicht koaxial zu der dritten optischen Achse OA3 verläuft. Hinsichtlich weiterer Details der Strahlablenkeinrichtung 410 wird Bezug auf die WO 2002/067286 A2 genommen.
Nachdem der Teilchenstrahl durch den ersten magnetischen Sektor 411A, den zweiten magnetischen Sektor 411B und den dritten magnetischen Sektor 411C abgelenkt wurde, wird der Teilchenstrahl entlang der zweiten optischen Achse OA2 geführt. Der Teilchenstrahl wird zu einem elektrostatischen Spiegel 414 geführt und verläuft auf seinem Weg zu dem elektrostatischen Spiegel 414 entlang einer vierten elektrostatischen Linse 415, einer dritten Multipoleinheit 416A in Form einer magnetischen Ablenkeinheit, einer zweiten elektrostatischen Strahlablenkeinheit 416, einer dritten elektrostatischen Strahlablenkeinheit 417 und einer vierten Multipoleinheit 416B in Form einer magnetischen Ablenkeinheit. Der elektrostatische Spiegel 414 umfasst eine erste Spiegelelektrode 413A, eine zweite Spiegelelektrode 413B und eine dritte Spiegelelektrode 413C. Elektronen des Teilchenstrahls, die an dem elektrostatischen Spiegel 414 zurückreflektiert werden, verlaufen wieder entlang der zweiten optischen Achse OA2 und treten wieder in die Strahlablenkeinrichtung 410 ein. Sie werden dann durch den dritten magnetischen Sektor 411C, den vierten magnetischen Sektor 411D und den fünften magnetischen Sektor 411E zu der dritten optischen Achse OA3 abgelenkt.
Die Elektronen des Teilchenstrahls treten aus der Strahlablenkeinrichtung 410 aus und werden entlang der dritten optischen Achse OA3 zu dem Objekt 425 geführt, das untersucht werden soll. Auf dem Weg zum Objekt 425 wird der Teilchenstrahl zu einer fünften elektrostatischen Linse 418, einem Strahlführungsrohr 420, einer fünften Multipoleinheit 418A, einer sechsten Multipoleinheit 418B und einer Objektivlinse 421 geführt. Die fünfte elektrostatische Linse 418 ist eine elektrostatische Immersionslinse. Der Teilchenstrahl wird durch die fünfte elektrostatische Linse 418 auf ein elektrisches Potential des Strahlführungsrohrs 420 abgebremst oder beschleunigt.
Der Teilchenstrahl wird durch die Objektivlinse 421 in eine Fokusebene fokussiert, in welcher das Objekt 425 angeordnet ist. Das Objekt 425 ist an einem beweglichen Probentisch 424 angeordnet. Der bewegliche Probentisch 424 ist in einer Probenkammer 426 des Teilchenstrahlgeräts 400 angeordnet.
Die Objektivlinse 421 kann als eine Kombination einer magnetischen Linse 422 und einer sechsten elektrostatischen Linse 423 ausgebildet sein. Das Ende des Strahlführungsrohrs 420 kann ferner eine Elektrode einer elektrostatischen Linse sein. Teilchen des Teilchenstrahlgeräts werden – nachdem sie aus dem Strahlführungsrohr 420 austreten – auf ein Potential des Objekts 425 abgebremst, das auf dem Probentisch 424 angeordnet ist. Die Objektivlinse 421 ist nicht auf eine Kombination der magnetischen Linse 422 und der sechsten elektrostatischen Linse 423 eingeschränkt. Vielmehr kann die Objektivlinse 421 jegliche geeignete Form annehmen. Beispielsweise kann die Objektivlinse auch als rein magnetische Linse oder als rein elektrostatische Linse ausgebildet sein.
Der Teilchenstrahl, der auf das Objekt 425 fokussiert wird, wechselwirkt mit dem Objekt 425, woraus Wechselwirkungsteilchen resultieren. insbesondere werden Sekundärelektronen aus dem Objekt 425 emittiert oder Rückstreuelektronen werden an dem Objekt 425 zurückgestreut. Die Sekundärelektronen oder die Rückstreuelektronen werden wieder beschleunigt und in das Strahlführungsrohr 420 entlang der dritten optischen Achse OA3 geführt. insbesondere verlaufen die Bahnen der Sekundärelektronen und der Rückstreuelektronen auf dem Weg des Strahlverlaufs des Teilchenstrahls in entgegengesetzter Richtung zum Teilchenstrahl.
Das Teilchenstrahlgerät 400 umfasst einen ersten Detektor 419, welcher entlang des Strahlwegs zwischen der Strahlablenkeinrichtung 410 und der Objektivlinse 421 angeordnet ist. Sekundärelektronen, welche in Richtungen verlaufen, die hinsichtlich der dritten optischen Achse OA3 in einem großen Winkel ausgerichtet sind, werden durch den ersten Detektor 419 detektiert. Der erste Detektor 419 ist mit einer Anzeigeeinheit 603 verbunden.
Rückstreuelektronen und Sekundärelektronen, welche hinsichtlich der dritten optischen Achse OA3 am Ort des ersten Detektors 419 einen kleinen Achsenabstand haben – d. h. Rückstreuelektronen und Sekundärelektronen, welche am Ort des ersten Detektors 419 einen kleinen Abstand von der dritten optischen Achse OA3 aufweisen – treten in die Strahlablenkeinrichtung 410 ein und werden durch den fünften magnetischen Sektor 411E, den sechsten magnetischen Sektor 411F und den siebten magnetischen Sektor 411G entlang eines Detektionsstrahlwegs 427 zu einem Analysedetektor 428 einer Analyseeinrichtung 500 abgelenkt. Auch die Analyseeinrichtung 500 ist mit der Anzeigeeinheit 603 verbunden (nicht dargestellt).
Der erste Detektor 419 erzeugt Detektionssignale, die weitgehend durch emittierte Sekundärelektronen erzeugt werden. Die Detektionssignale, die durch den ersten Detektor 419 erzeugt werden, werden zu der Anzeigeeinheit 603 geführt und werden verwendet, um Informationen über die Eigenschaften des Wechselwirkungsbereichs des fokussierten Teilchenstrahls mit dem Objekt 425 zu erhalten. insbesondere wird der fokussierte Teilchenstrahl über das Objekt 425 unter Verwendung einer Rastereinrichtung 429 gerastert. Durch die Detektionssignale, die durch den ersten Detektor 419 erzeugt werden, kann dann ein Bild des gerasterten Bereichs des Objekts 425 erzeugt werden und auf der Anzeigeeinheit 603, beispielsweise einem Monitor, angezeigt werden.
Die Analyseeinrichtung 500 weist eine Gegenfeldgittereinrichtung 430 auf, die vor dem Analysedetektor 428 angeordnet ist. Durch die Detektionssignale, die durch die Analyseeinrichtung 500 erzeugt werden, kann dann ein Bild des gerasterten Bereichs des Objekts 425 erzeugt werden und auf der Anzeigeeinheit 603 angezeigt werden.
Das Teilchenstrahlgerät 400 weist ebenfalls einen Prozessor 600 auf, in dem ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode geladen ist, welcher das Teilchenstrahlgerät 400 steuert. Hierauf wird weiter unten näher eingegangen. Der Prozessor 600 ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel mit der Steuereinheit 601 verbunden, die eine Speichereinheit 602 aufweist. Die Steuereinheit 601 dient der Ansteuerung mindestens einer Führungseinheit des Teilchenstrahlgeräts 400, die weiter oben hinsichtlich der Beschreibung des Teilchenstrahlgeräts 400 erläutert wurden: die erste elektrostatische Linse 405, die zweite elektrostatische Linse 406, die dritte elektrostatische Linse 407, die magnetische Ablenkeinheit 408, die erste elektrostatische Strahlablenkeinheit 409, die erste Multipoleinheit 409A, die zweite Multipoleinheit 409B, die Strahlablenkeinrichtung 410, der erste magnetische Sektor 411A, der zweite magnetische Sektor 411B, der dritte magnetische Sektor 411C, der vierte magnetische Sektor 411D, der fünfte magnetische Sektor 411E, der sechste magnetische Sektor 411F, der siebte magnetische Sektor 411G, die erste Spiegelelektrode 413A, die zweite Spiegelelektrode 413B, die dritte Spiegelelektrode 413C, der elektrostatische Spiegel 414, die vierte elektrostatische Linse 415, die zweite elektrostatische Strahlablenkeinheit 416, die dritte Multipoleinheit 416A, die vierte Multipoleinheit 416B, die dritte elektrostatische Strahlablenkeinheit 417, die fünfte elektrostatische Linse 418, die fünfte Multipoleinheit 418A, die sechste Multipoleinheit 418B, die Objektivlinse 421, die magnetische Linse 422 sowie die sechste elektrostatische Linse 423. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in 3 nur dargestellt, dass die dritte Spiegelelektrode 413C mit der Steuereinheit 601 verbunden ist.
In der Probenkammer 426 ist auch ein Strahlungsdetektor 502 angeordnet, mit dem Wechselwirkungstrahlung detektiert wird, die aufgrund einer Wechselwirkung des Primärelektronenstrahls mit dem Objekt 425 entsteht. Die Wechselwirkungsstrahlung ist beispielsweise wiederum Röntgenstrahlung oder Kathodolumineszenzlicht. Der Strahlungsdetektor 502 ist ebenfalls mit der Anzeigeeinheit 603 verbunden.
Der Probentisch 424 ist in drei zueinander senkrecht angeordnete Richtungen beweglich ausgebildet, nämlich in eine x-Richtung, in eine y-Richtung und in eine z-Richtung. Zusätzlich kann der Probentisch 424 um eine erste Rotationsachse und um eine zur ersten Rotationsachse senkrecht angeordnete zweite Rotationsachse gedreht werden. Mittels einer Bewegung des Probentisches 424 in z-Richtung, die parallel zur optischen Achse OA3 verläuft oder dieser entspricht, kann der Abstand WD der Oberfläche des Objekts 425 zur sechsten elektrostatischen Linse 423 eingestellt werden. Dies ist der Arbeitsabstand. Er liegt auch hier beispielsweise im Bereich von 0,3 mm bis 20 mm oder im Bereich von 0,5 mm bis 12 mm. Die Bereichsgrenzen sind im vorgebbaren Bereich mit enthalten. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die vorgenannten Werte des Abstands nur beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen sind. Vielmehr können auch andere Werte für den Abstand gewählt werden.
Nachfolgend werden nun Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben, die an dem SEM 100 gemäß der 1 eingesetzt werden. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Verfahren aber auch an dem Kombinationsgerät 200 gemäß der 2 oder dem Teilchenstrahlgerät 400 gemäß der 3 analog eingesetzt werden können.
4 zeigt eine schematische Darstellung der Einheiten des SEM 100, welche durch die Steuereinheit 601 angesteuert werden. Die Steuereinheit 601, welche die Speichereinheit 602 aufweist, ist zum einen mit dem Prozessor 600 verbunden. Der Prozessor 600 ist wiederum mit einer Grundparameter-Steuereinheit 604 verbunden. Mit der Grundparameter-Steuereinheit 604 werden Werte der Landeenergie der Elektronen oder der Arbeitsabstand WD eingestellt, wie weiter unten noch eingehend erläutert wird.
Die Steuereinheit 601 dient beispielsweise zur Einstellung des Kontrasts im erzeugten Bild mittels eines ersten Steuerparameters oder zur Einstellung der Helligkeit (also „Brightness”) im erzeugten Bild mittels eines zweiten Steuerparameters ein. Beispielsweise wird hierzu ein Verstärkungsfaktor eines Verstärkers mindestens eines der folgenden Detektoren geändert: Der erste Detektor 116, der zweite Detektor 117, die Analyseeinrichtung 500 und der Strahlungsdetektor 502. Auch eine Spannung an dem Kollektorgitter 501 der Analyseeinrichtung 500 kann mit der Steuereinheit 601 eingestellt werden.
Darüber hinaus kann mit der Steuereinheit 601 die Rastereinrichtung 115 angesteuert werden. Beispielsweise wird die Rastergeschwindigkeit, mit welcher der Primärelektronenstrahl über das Objekt 114 gerastert werden kann, durch Ansteuerung der Rastereinrichtung 115 mittels eines dritten Steuerparameters eingestellt.
Die Steuereinheit 601 dient auch der Ansteuerung beispielsweise der ersten Objektivlinse 107 mittels eines vierten Steuerparameters, wobei durch die Objektivlinse 107 die Fokussierung des Primärelektronenstrahls auf das Objekt 114 eingestellt wird. Ferner kann die Steuereinheit 601 auch zur Einstellung von elektrostatischen und/oder magnetischen Einheiten des SEM 100 verwendet werden, wobei die elektrostatischen und/oder magnetischen Einheiten in der 4 mit dem Bezugszeichen 122 gekennzeichnet wurden. Beispielsweise erfolgt durch Einstellung der elektrostatischen und/oder magnetischen Einheiten 122 mittels eines fünften Steuerparameters eine Zentrierung des Primärelektronenstrahls in der ersten Objektivlinse 107. Darüber hinaus kann mittels eines sechsten Steuerparameters eine Ansteuerung der elektrostatischen und/oder magnetischen Ablenkungseinheiten 122 derart erfolgen, dass im SEM 100 ein „Beamshift” erfolgt.
Die Steuereinheit 601 dient darüber hinaus auch der Einstellung der Position einer mechanisch verschiebbaren Einheit des SEM 100 mittels eines siebten Steuerparameters. Beispielsweise ist die erste Blendeneinheit 108 mechanisch verschiebbar ausgebildet.
Ferner dient die Steuereinheit 601 auch der Einstellung der Kondensorlinse 105 mittels eines achten Steuerparameters und/oder der Einstellung des Stigmators 106 mittels eines neunten Steuerparameters.
5 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm eines ersten Teils des erfindungsgemäßen Verfahrens. Im Verfahrensschritt S1 erfolgt ein Einstellen der Landeenergie auf einen ersten Wert aus einem vorgebbaren Bereich der Landeenergie der Elektronen oder es erfolgt ein Einstellen des Arbeitsabstands WD durch Bewegen des Probenträgers 503. Das Einstellen erfolgt beispielsweise mit der Grundparameter-Steuereinheit 604 (vgl. 4).
Die Landeenergie der Elektronen entspricht der Energie, mit welcher das Objekt 114 untersucht und/oder abgebildet wird. Wie oben hinsichtlich der elektrostatischen Verzögerungseinrichtung des SEM 100 erläutert, kann die Landeenergie der Elektronen unterschiedlich zu der Energie sein, mit welcher die Elektronen des Primärelektronenstrahls durch das Strahlführungsrohr 104 des SEM 100 geführt werden. Vielmehr ist vorgesehen, die Elektronen zunächst sehr stark zu beschleunigen und erst kurz vor dem Auftreffen auf das Objekt 114 auf die Landeenergie abzubremsen. Der vorgebbare Bereich der Landeenergie liegt beispielsweise zwischen von 1 eV bis 30 keV, wobei die Bereichsgrenzen mit eingeschlossen sind. Der vorgebbare Bereich der Landeenergie der Elektronen ist auf diese Werte aber nicht begrenzt. Vielmehr kann der vorgebbare Bereich jeden geeigneten Wert aufweisen, der für die Erfindung geeignet ist.
Für den Fall, dass der Abstand zwischen dem Strahlführungsrohr 104 des SEM 100 und dem Oberflächenbereich des Objekts 114 eingestellt wird, dann ist der vorgebbare Bereich beispielsweise von 0,3 mm bis 20 mm oder von 0,5 mm bis 12 mm. Die Bereichsgrenzen sind im vorgebbaren Bereich mit enthalten. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die vorgenannten Werte des Abstands nur beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen sind. Vielmehr können auch andere Werte für den Abstand gewählt werden.
Wenn im Verfahrensschritt S1 die Landeenergie eingestellt wurde, dann wird in den weiteren Verfahrensschritten gegebenenfalls die Landeenergie auf weitere Werte eingestellt, nicht jedoch der Abstand. Wenn im Verfahrensschritt S1 allerdings der Abstand eingestellt wurde, dann wird in den weiteren Verfahrensschritten gegebenenfalls der Abstand auf weitere Werte eingestellt, nicht jedoch die Landeenergie. Nachfolgend werden beide Varianten (also Einstellung der Landeenergie zum einen und Einstellung des Abstands zum anderen) als erfindungsgemäßes Verfahren bezeichnet.
Im Verfahrensschritt S2 wird nun bei einer ersten Ausführungsform ein erster Steuerparameterwert mindestens eines Steuerparameters aus der Menge des ersten bis neunten Steuerparameters an der oder mit Steuereinheit 601 eingestellt. Bei Verwendung des ersten Steuerparameterwerts dieses Steuerparameters wird ein erstes Bild des Objekts 114 mit einer gewünschten Bildqualität und/oder eine erste gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt 114 erzielt. Der Steuerparameter ist beispielsweise eine physikalische Größe, insbesondere ein Steuerstrom oder eine Steuerspannung, aber auch beispielsweise das Verhältnis von physikalischen Größen, insbesondere eine Verstärkung von physikalischen Größen. Die Werte der physikalischen Größe sind an der oder mit der Steuereinheit 601 einstellbar und steuern und/oder versorgen eine der oben genannten Einheiten des SEM 100 derart, dass gewünschte physikalische Wirkungen, beispielsweise das Erzeugen von bestimmten Magnetfeldern und/oder elektrostatischer Felder, bewirkt werden.
Wenn ein Bild des Objekts 114 erstellt wird, dann wird der erste Steuerparameterwert des Steuerparameters derart gewählt, dass das Bild des Objekts 114 mit einer derart guten Bildqualität erstellt wird, dass ein Anwender aufgrund des Bildes und der darin enthaltenen Bildinformationen das zu untersuchende Objekt 114 gut analysieren kann. Dabei kann die Bildqualität beispielsweise mittels objektiver Kriterien bestimmt werden. Beispielsweise ist die Bildqualität eines Bildes umso besser, je besser die Auflösung im Bild ist. Alternativ kann die Bildqualität anhand von subjektiven Kriterien bestimmt werden. Hierbei legt ein Anwender individuell fest, ob ihm eine erzielte Bildqualität ausreicht oder nicht. Dabei kann es aber durchaus vorkommen, dass die von einem ersten Anwender für ausreichend gut befundene Bildqualität einem zweiten Anwender nicht ausreicht. Hinsichtlich der Bestimmung der Bildqualität wird auch auf die Anmerkungen weiter oben verwiesen, auf die hier explizit ebenfalls Bezug genommen wird.
Wie erläutert, ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass der erste Steuerparameterwert des Steuerparameters derart gewählt wird, dass eine gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt 114 (insbesondere ein Strahlungsspektrum, beispielsweise ein Röntgenspektrum) erzielt wird. Die gewünschte Darstellung weist eine gewünschte Qualität auf. Hinsichtlich der Bestimmung der Qualität der Darstellung wird auf die Anmerkungen weiter oben verwiesen, auf die hier explizit ebenfalls Bezug genommen wird.
Bei einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es im Verfahrensschritt S2 vorgesehen, nicht nur einen einzelnen ersten Steuerparameterwert eines Steuerparameters für eine einzelne Einheit des SEM 100 einzustellen, sondern mehrere erste Steuerparameterwerte von jeweils unterschiedlichen Steuerparametern für jeweils unterschiedliche Einheiten des SEM 100. Beispielsweise ist es vorgesehen, für jeden des ersten bis neunten Steuerparameters jeweils einen ersten Steuerparameterwert einzustellen, bis die gewünschte Bildqualität und/oder die gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt 114 erzielt sind/ist.
In einem weiteren Verfahrensschritt S3 werden der eingestellte Wert der Landeenergie oder der eingestellte Wert des Abstands sowie der eingestellte erste Steuerparameterwert in der Speichereinheit 602 gespeichert. Wenn die weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wird, dann werden der eingestellte Wert der Landeenergie oder des Abstands sowie sämtliche eingestellte erste Steuerparameterwerte des ersten bis neunten Steuerparameters in der Speichereinheit 602 gespeichert.
In einem weiteren Verfahrensschritt S4 wird ermittelt, ob ein weiteres Bild und/oder eine weitere Darstellung aufgenommen werden sollen/soll. In diesem Falle werden die Verfahrensschritte S1 bis S3 wiederholt. Im Verfahrensschritt S1 erfolgt bei der ersten Ausführungsform des Verfahrens ein Einstellen der Landeenergie auf einen zweiten Wert aus dem vorgebbaren Bereich der Landeenergie oder ein Einstellen des Abstands auf einen zweiten Wert aus dem vorgebbaren Bereich des Abstands. Ferner wird dann im Verfahrensschritt S2 ein zweiter Steuerparameterwert des Steuerparameters an der oder mit Steuereinheit 601 eigestellt, bei dem ein zweites Bild des Objekts 114 mit der gewünschten Bildqualität und/oder eine zweite gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt 114 erzielt werden/wird. Die gewünschte Bildqualität umfasst insbesondere den von einem Anwender gewünschten Kontrast. Bei der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es im Verfahrensschritt S2 vorgesehen, mehrere zweite Steuerparameterwerte für mehrere des ersten bis neunten Steuerparameters für die jeweils unterschiedlichen Einheiten des SEM 100 einzustellen. Beispielsweise ist es vorgesehen, für jeden des ersten bis neunten Steuerparameters jeweils einen zweiten Steuerparameterwert einzustellen, bis die gewünschte Bildqualität und/oder die gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt 114 erzielt sind/ist.
Im Verfahrensschritt S3 werden bei der ersten Ausführungsform der eingestellte Wert der Landeenergie oder des Abstands sowie der ausgewählte zweite Steuerparameterwert in der Speichereinheit 602 gespeichert. Wenn die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wird, dann werden der eingestellte Wert der Landeenergie oder des Abstands sowie sämtliche eingestellten zweiten Steuerparameterwerte des ersten bis neunten Steuerparameters in der Speichereinheit 602 gespeichert.
Wenn im Verfahrensschritt S4 kein weiterer Wert der Landeenergie oder des Abstands eingestellt werden soll, dann folgt der Verfahrensschritt S5. Im Verfahrensschritt S5 wird nun ein funktionaler Zusammenhang zwischen den eingestellten Steuerparameterwerten eines jeden eingestellten Steuerparameters in Abhängigkeit des vorgebbaren Bereichs der Landeenergie oder des Abstands bestimmt.
Dies wird nun anhand der 8 beschrieben. 8 zeigt die Abhängigkeit eines einzelnen Steuerparameters SP einer einzelnen einstellbaren Einheit des SEM 100, die hinsichtlich des ersten bis neunten Steuerparameters erläutert wurden, in Abhängigkeit der Landeenergie E oder des Abstands A. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 8 wurden drei Bilder mit ausreichend guter Bildqualität und/oder drei gewünschte Darstellungen von Daten über das Objekt 114 bestimmt. Demnach wurden die Verfahrensschritte S1 bis S3 insgesamt drei Mal durchgeführt. Für einen ersten Wert E1 der Landeenergie E (oder ersten Wert A1 des Abstands A) wurde für ein erstes Bild, das eine ausreichend gute Bildqualität aufweist, und/oder für eine erste gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt 114 ein erster Steuerparameterwert SP1 eines Steuerparameters SP ausgewählt. Ferner wurde für einen zweiten Wert E2 der Landeenergie E (oder für einen zweiten Wert A2 des Abstands A) für ein zweites Bild, das eine ausreichend gute Bildqualität aufweist, und/oder für eine zweite gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt 114 ein zweiter Steuerparameterwert SP2 des Steuerparameters SP ausgewählt. Darüber hinaus wurde für einen dritten Wert E3 der Landeenergie E (oder für einen dritten Wert A3 des Abstands A) für ein drittes Bild, das eine ausreichend gute Bildqualität zeigt, und/oder für eine dritte gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt 114 ein dritter Steuerparameterwert SP3 des Steuerparameters SP ausgewählt.
Es wird nun ein funktionaler Zusammenhang zwischen dem ersten Steuerparameterwert SP1, dem zweiten Steuerparameterwert SP2 und dem dritten Steuerparameterwert SP3 in Abhängigkeit des vorgebbaren Bereichs der Landeenergie E (oder des Abstands A) ermittelt. Der funktionale Zusammenhang kann ein linearer oder ein nicht-linearer Zusammenhang sein. Auch eine Sprungfunktion kann durchaus von dem funktionalen Zusammenhang umfasst sein oder bildet den funktionalen Zusammenhang. Das Bestimmen des funktionalen Zusammenhangs kann beispielsweise durch eine Interpolation erfolgen. Bei der Interpolation ist jedes geeignete Interpolationsverfahren verwendbar, beispielsweise eine lineare Interpolation, eine nichtlineare Interpolation, eine trigonometrische Interpolation, eine logarithmische Interpolation und/oder eine Spline-Interpolation. Zusätzlich und/oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass das Bestimmen des funktionalen Zusammenhangs durch eine Extrapolation erfolgt. Bei der Extrapolation ist jedes geeignete Extrapolationsverfahren verwendbar, beispielsweise eine lineare Extrapolation, eine nichtlineare Extrapolation, eine trigonometrische Extrapolation und/oder eine logarithmische Extrapolation. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann die Bestimmung des funktionalen Zusammenhangs durch Mittelwertsbildung, Ermittlung von Zufallswerten und/oder Bestimmen des kleinsten Werts oder größten Werts aus der Menge des ersten Werts und des zweiten Werts erfolgen.
Die Bestimmung des funktionalen Zusammenhangs erfolgt für jeden der ersten bis neunten Steuerparameter SP in Abhängigkeit der Landeenergie E oder des Abstands A analog zu der mit der 8 erläuterten Bestimmung. Der bestimmte funktionale Zusammenhang oder die bestimmten funktionalen Zusammenhänge wird/werden im Verfahrensschritt S6 in der Speichereinheit 602 gespeichert (vgl. 5).
Im Anschluss daran wird ein zweiter Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt, wobei nachfolgend zwei Ausführungsbeispiele des zweiten Teils des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert werden.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel des zweiten Teils des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Verfahrensschritte S7A bis S11A durchgeführt. Die Verfahrensschritte S7A bis S11A sind in der 6 dargestellt. Im Verfahrensschritt S7A erfolgt ein Einstellen eines gewünschten Werts der Landeenergie oder des Abstands. Demnach erfolgt also entweder ein Einstellen eines gewünschten Werts der Landeenergie der Elektronen des Primärelektronenstrahls, mit dem das Objekt 114 untersucht und/oder abgebildet werden soll, oder ein Einstellen eines gewünschten Werts des bereits oben erläuterten Abstands. Dieser gewünschte Wert liegt in dem jeweiligen vorgebbaren Bereich und ist in der Regel keiner der Werte, die bereits im weiter oben erläuterten Verfahren eingestellt wurden. Die vorgebbaren Bereiche der Landeenergie und des Abstands sind bereits weiter oben erläutert worden.
In einem Verfahrensschritt S8A erfolgt dann die Bestimmung des korrespondierenden Wertes des Steuerparameters, der an oder mit der Steuereinheit 601 eingestellt wird, anhand des bestimmten funktionalen Zusammenhangs. Die Bestimmung erfolgt beispielsweise für jeden Steuerparameter, der im ersten Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens berücksichtigt wurde, also beispielsweise für den ersten bis neunten Steuerparameter. In einem weiteren Verfahrensschritt S9A wird dann jede einstellbare Einheit mittels der Steuereinheit 601 mit dem ihr zugehörigen korrespondierenden Wert des jeweiligen Steuerparameters angesteuert.
Ist beim gewählten Arbeitspunkt des Verfahrensschritts S7A (also der eingestellten Landeenergie oder der eingestellte Abstand) die durch den funktionalen Zusammenhang bestimmte Bild-/Datenqualität nicht ausreichend, so kann diese gemäß Verfahrensschritt S2 verbessert werden und ebenso gemäß Verfahrensschritt S3 gespeichert werden. Dieses Einstellen der optimalen Bild-/Datenqualität wird dadurch vereinfacht, dass durch die bereits erfolgte Einstellung im Verfahrensschritt S9A bereits eine nahe am Optimum liegende Einstellung ermittelt wurde. Der Justageaufwand an einem solchem Arbeitspunkt fällt somit geringer aus als beim Stand der Technik.
Der neue festgelegte Wert wird dann für alle weiteren Bestimmungen des funktionalen Zusammenhangs genutzt (z. B. in Verfahrensschritt S8A). Dadurch ist gewährleistet, dass die Bildqualität beim Arbeitspunkt des Verfahrensschritts S7A und in dessen Umgebung verbessert wurde. Dieser Ablauf kann iterativ erfolgen, so dass auf Grundlage bisheriger Einstellungen S9A in einem Intervall eine immer bessere Bildqualität mit immer geringeren Justageaufwand erreicht werden kann.
In einem weiteren Verfahrensschritt S10A erfolgt dann die Bilderzeugung durch Detektion der Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung, wie bereits weiter oben beschrieben. Zusätzlich oder alternativ hierzu wird eine Darstellung von Daten über das Objekt 114, beispielsweise ein Röntgenspektrum, durch Detektion von Wechselstrahlung erzeugt. Auch hier wird auf die Anmerkungen weiter oben Bezug genommen.
Bei einer alternativen Ausführungsform erfolgt die oben genannte Bestimmung nicht für jeden Steuerparameter, sondern nur für einen einzelnen oder mehrere der Steuerparameter. Im Anschluss daran erfolgen die weiteren Schritte analog den oben erläuterten Schritten.
In einem Verfahrensschritt S11A erfolgt bei dieser Ausführungsform ein Speichern des erzeugten Bildes und/oder der erzeugten Darstellung in der Speichereinheit 602.
7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des zweiten Teils des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Verfahrensschritten S7B bis S13B, die nach dem Verfahrensschritt S6 durchgeführt werden können. Dieses Ausführungsbeispiel beruht auf dem Gedanken, dass zunächst zu jedem möglichen Wert der Landeenergie der Elektronen oder des oben genannte Abstands der korrespondierende Wert jedes des ersten bis neunten Steuerparameters berechnet und anschließend gespeichert wird. Beim Einstellen eines gewünschten Werts der Landeenergie oder des Abstands ist dann jeder korrespondierende Wert des jeweiligen Steuerparameters aus der Speichereinheit 602 auslesbar. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird daher im Verfahrensschritt S7B zu jedem Wert der Landeenergie oder des Abstands aus dem jeweiligen vorgebbaren Bereich der korrespondierende Wert jedes des ersten bis neunten Steuerparameters mit dem bestimmten funktionalen Zusammenhang berechnet. Jeder berechnete korrespondierende Wert jedes des ersten bis neunten Steuerparameters wird dann im Verfahrensschritt S8B zusammen mit dem jeweiligen Wert der Landeenergie oder des Abstands in der Speichereinheit 602 gespeichert. Im Grunde sind in der Speichereinheit 602 Zahlentupel gespeichert, wobei jedes Tupel einen Wert der Landeenergie sowie sämtliche korrespondierenden Werte des ersten bis neunten Steuerparameters aufweist, die im ersten Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens berücksichtigt wurden. Bei Einstellung des Abstands sind in der Speichereinheit 602 Zahlentupel gespeichert, wobei jedes Tupel einen Wert des Abstands sowie sämtliche korrespondierenden Werte des ersten bis neunten Steuerparameters aufweist, die im ersten Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens berücksichtigt wurden.
Wenn nun in einem Verfahrensschritt S9B ein bestimmter gewünschter Wert der Landeenergie oder des oben genannten Abstands durch einen Anwender eingestellt wird, dann erfolgt im Verfahrensschritt S10B ein Auslesen der zu diesem eingestellten gewünschten Wert korrespondierenden Werte des ersten bis neunten Steuerparameters aus der Speichereinheit 602. Im Verfahrensschritt S11B erfolgt das Ansteuern der oben genannten Einheiten des SEM 100 mit den entsprechend zugehörigen und ausgelesenen korrespondierenden Werten der Steuerparameter. Im Verfahrensschritt S12B erfolgt dann eine Bilderzeugung durch Detektion der Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung, wie oben bereits beschrieben. Zusätzlich oder alternativ hierzu wird eine Darstellung von Daten über das Objekt 114, beispielsweise ein Röntgenspektrum, durch Detektion von Wechselstrahlung erzeugt. Auch hier wird auf die Anmerkungen weiter oben Bezug genommen.
In einem Verfahrensschritt S13B erfolgt bei dieser Ausführungsform ein Speichern des erzeugten Bildes und/oder der erzeugten Darstellung in der Speichereinheit 602.
Das Einstellen der Landeenergie/Abstand im Verfahrensschritt S9B kann nun auch automatisiert erfolgen (im Gegensatz zum Verfahrensschritt S7A). Beispielsweise können vorab Werte in einem Intervall von Landeenergien/Abständen festgelegt werden, bei denen jeweils die Verfahrensschritte S9B–S13B durchgeführt werden, ohne dass die Anwesenheit eines Anwenders notwendig ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, durch Aufnahme von wenigen Bildern, die jeweils eine ausreichend gewünschte Bildqualität aufweisen, und der Bestimmung der zu diesen Bildern führenden Werten des Steuerparameters (oder der Steuerparameter) sowie der Landeenergie oder des oben genannten Abstands einen funktionalen Zusammenhang zwischen den Werten des Steuerparameters (oder der Steuerparameter) und der Landeenergie oder dem Abstand zu bestimmen. Zusätzlich oder alternativ ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, durch Erzeugung von wenigen Darstellungen von Daten über das Objekt, die jeweils eine ausreichende gewünschte Qualität aufweisen, und der Bestimmung der zu diesen Darstellungen führenden Werten des Steuerparameters (oder der Steuerparameter) sowie der Landeenergie oder des oben genannten Abstands einen funktionalen Zusammenhang zwischen den Werten des Steuerparameters (oder der Steuerparameter) und der Landeenergie oder dem Abstand zu bestimmen. Durch diesen funktionalen Zusammenhang ist es dann möglich, für jede Landeenergie oder jeden Abstand den zugehörigen Steuerparameterwert zu berechnen, um die gewünschte Bildqualität im Bild und/oder Qualität der Darstellung von Daten über das Objekt zu erzielen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich eine gewünschte Bildqualität im Bild und/oder Qualität der Darstellung von Daten über das Objekt viel schneller erzielen, als mit den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren. Auch ist es insbesondere möglich, automatisiert zahlreiche Bilder oder Darstellungen von Daten über das Objekt bei unterschiedlichen Werten der Landeenergie oder des Abstands mit korrespondierenden Werten der Steuerparameter derart aufzunehmen, dass stets eine ausreichend gute Bildqualität in allen Bildern und/oder Qualität der Darstellung von Daten über das Objekt erzielt werden/wird.
Im Folgenden werden besondere Anwendungen beispielhaft beschrieben.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, eine sogenannte Kontrastumkehr zu bestimmen, die dann Rückschlüsse auf die Materialzusammensetzung des zu untersuchenden Objekts ermöglicht. Die Kontrastumkehr wird nachfolgend anhand von Rückstreuelektronen erläutert. Wie 9 schematisch zeigt, sind die Rückstreukoeffizienten η der Rückstreuelektronen zum einen vom Material des zu untersuchenden Objekts und zum anderen von der Landeenergie E der geladenen Teilchen abhängig, mit denen das Objekt untersucht und abgebildet wird (übernommen aus „LVSEM" nach L. Reimer, 1995). Im Wesentlichen lässt sich sagen, dass die Rückstreukoeffizienten für Materialien mit steigender Ordnungszahl Z im Bereich von 5 keV monoton ansteigen. Bei niedriger Landeenergie, d. h. bei Energien kleiner als 5 keV, kommt es zu Überschneidungen der Rückstreukoeffizientenkurven der verschiedenen Elemente mit abnehmender Landeenergie. Dies bedeutet, dass bei einer hohen Landeenergie der Kontrast monoton mit zunehmender Ordnungszahl Z ansteigt. Bei Abnahme der Landeenergie finden sich Rückstreukoeffizienten derart, dass es – abhängig von der Ordnungszahl des Materials – bei bestimmten Landeenergien zu einer Kontrastumkehr kommen kann. Aus einem vorher hellen Bildbereich wird ein dunkler Bildbereich oder aus einem vorher dunklen Bildbereich wird nun ein heller Bildbereich. Es ist nun zum einen mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, den gesamten Energiebereich schnell zu durchfahren und Bilder zu jeder gewünschten Energie aufzunehmen. Dies kann auch automatisch erfolgen, so dass ein Anwender bei der Aufnahme der Bilder nicht anwesend sein muss. Aufgrund der Kenntnis des ungefähren Verlaufs der Rückstreukoeffizienten und aufgrund der Kontrastumkehr ist es beispielsweise dann einfach möglich, Materialien zu identifizieren.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, die Kontrastumkehr durch sequentielles Betrachten von Bildern festzustellen, die beispielsweise zu bestimmten Landeenergien (beispielsweise Landeenergien E1 bis E10) mit den unterschiedlichen Detektoren aufgenommen wurden. Die Landeenergien E1 bis E10 unterscheiden sich voneinander. Die Landeenergien E1 bis E10 begrenzen einen Energiebereich. Die Landeenergien E2 bis E9 sind in diesem Energiebereich enthalten.
Zunächst werden bei jeder der Landeenergien E1 bis E10 Bilder mit den unterschiedlichen Detektoren aufgenommen. Beispielsweise wird bei der Landeenergie E1 mit dem ersten Detektor 116 ein erstes Bild, mit dem zweiten Detektor 117 ein zweites Bild und mit der Analyseeinrichtung 500 ein drittes Bild aufgenommen, wobei die Aufnahme der vorgenannten Bilder mit den vorgenannten Detektoren gleichzeitig erfolgt. Dann wird bei der Landeenergie E2 mit dem ersten Detektor 116 ein viertes Bild, mit dem zweiten Detektor 117 ein fünftes Bild und mit der Analyseeinrichtung 500 ein sechstes Bild aufgenommen, wobei auch hier die Aufnahme der vorgenannten Bilder mit den vorgenannten Detektoren gleichzeitig erfolgt. Das Vorstehende wird dann analog auch für die weiteren bestimmten Landeenergien E3 bis E10 vorgenommen.
Die unterschiedlichen Detektoren, die an unterschiedlichen Orten im SEM 100 angeordnet sind, erzeugen bei identischen Landeenergien E Bilder mit einem jeweils unterschiedlichen Kontrast. Dies hängt damit zusammen, dass die quantitative Erzeugung der Sekundärelektronen und Rückstreuelektronen abhängig von der Landeenergie E ist. Auch die Winkelverteilung der Sekundärelektronen und Rückstreuelektronen (also der Bereich, in welchen die Sekundärelektronen und Rückstreuelektronen von dem zu untersuchenden Objekt 114 in Richtung des Strahlführungsrohrs 104 verlaufen) ist abhängig von der Landeenergie E. Detektoren, die hauptsächlich Sekundärelektronen detektieren (beispielsweise der zweite Detektor 117 sowie die Analyseeinrichtung 500 und der erste Detektor 116 ohne Verwendung des Gegenfeldgitters 116A) erzeugen Bilder, deren Kontrast hauptsächlich durch die Topographie der Oberfläche bestimmt ist (auch Topographie-Kontrast genannt). Hingegen erzeugen Detektoren, die hauptsächlich Rückstreuelektronen detektieren (beispielsweise der erste Detektor 117 mit Verwendung des Gegenfeldgitters 116A zur Herausfilterung der Sekundärelektronen), Bilder, deren Kontrast hauptsächlich durch das Material des Objekts 114 bestimmt ist (auch Material-Kontrast genannt). Aufgrund dessen, dass die mit den unterschiedlichen Detektoren aufgenommen Bilder einen unterschiedlichen Kontrast aufweisen, ist eine Kontrastumkehr für einen identischen Bereich des Objekts 114 bei unterschiedlichen Landeenergien recht rasch zu erkennen. Beispielsweise kann eine Kontrastumkehr bereits zwischen dem Bild des ersten Detektors 116 bei der Landeenergie E3 und dem Bild des ersten Detektors 116 bei der Landeenergie E4 zu sehen sein, während die Bilder der weiteren obengenannten Detektoren des SEM 100 noch keine Kontrastumkehr zeigen. Somit ist es nun möglich, recht schnell eine Kontrastumkehr festzustellen. Auf diese Weise erhält man recht schnell eine Information darüber, zu welchen Landeenergien E eine Kontrastumkehr stattfindet und kann dann beispielsweise anhand des bekannten, bereits oben erläuterten Zusammenhangs zwischen Landeenergie und Rückstreukoeffizient auf die Materialzusammensetzung des Bereichs des Objekts 114 schließen, an dem die Kontrastumkehr stattfindet.
Beispielsweise ist es vorgesehen, dass nach oder während der Aufnahme der Bilder mit den vorgenannten Detektoren ermittelt wird, ob bei zwei unterschiedlichen Landeenergien E in einem der Bilder eine Kontrastumkehr stattgefunden hat.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass man die Landeenergie E, bei der die Kontrastumkehr stattfindet, näher bestimmt. Dies wird nachfolgend an einem Beispiel verdeutlicht. Nachfolgend wird angenommen, dass bei dem ersten Detektor 116 zwischen den Landeenergien E3 und E4 eine Kontrastumkehr stattfindet. Dann wird der Bereich der Landeenergie zwischen E3 und E4 nochmals durchgefahren. Mit anderen Worten ausgedrückt, werden mit einem Energieintervall, welches kleiner als die Differenz von E3 und E4 ist, von E3 aus startend Bilder mit dem ersten Detektor 116 aufgenommen. Die Landeenergie wird dabei nach jeder Aufnahme eines Bildes schrittweise um das Energieintervall erhöht, bis die Landeenergie E4 erreicht ist. Im Anschluss daran werden die Bilder, die mit den Landeenergien zwischen E3 und E4 aufgenommen wurden, betrachtet und der Kontrastumkehrpunkt bestimmt.
Bei einer weiteren Anwendung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Bilder von mindestens zwei der oben genannten Detektoren, die jeweils bei einer ganz bestimmten Landeenergie E oder bei einem ganz bestimmten Arbeitsabstand WD aufgenommen wurden, miteinander verbunden werden, um spezielle Kontraste hervorzuheben, die sich aufgrund von Wechselwirkungsprozessen innerhalb des Objekts oder aufgrund der unterschiedlichen Detektionsarten ergeben. Dabei werden die Bilder von mindestens zwei Detektoren, vorzugsweise von allen Detektoren, durch eine mathematische Funktion miteinander verbunden: f_Verbunden = f_{Detektor i}OPf_{Detektor i+1}OP ... OPf_{Detektor n-1}OPf_{Detektor n} [3] wobei gilt:

– f_Verbunden ist das erzielte Bildsignal nach der Verbindung,
– f_{Detektor i} ist das Detektorsignal das i-ten Detektors,
– i ist eine ganze Zahl zwischen 1 bis n, und
– OP ist ein beliebiger mathematischer Operator.

Bei einer noch weiteren Anwendung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Bilder eines einzelnen Detektors, die jeweils bei einer unterschiedlichen Landeenergie E oder bei unterschiedlichen Arbeitsabständen WD aufgenommen wurden, miteinander verbunden werden, um spezielle Kontraste hervorzuheben, die sich aufgrund von Wechselwirkungsprozessen innerhalb des Objekts oder aufgrund der unterschiedlichen Detektionsarten ergeben. Dabei werden die Bilder dieses Detektors durch eine mathematische Funktion miteinander verbunden: f_Verbunden = f_{Bild i}OPf_{Bild i+1}OP ... OPf_{Bild n-1}OPf_{Bild n} [4] wobei hier gilt:

– f_Verbunden ist das erzielte Bildsignal nach der Verbindung,
– f_{Bild i} ist das Detektorsignal des i-ten Bilds des Detektors, also bei einer i-ten Energie oder einem i-ten Abstand,
– i ist eine ganze Zahl zwischen 1 bis n, und
– OP ist ein beliebiger mathematischer Operator.

Bei einer wiederum weiteren Anwendung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Bilder von mindestens zwei der oben genannten Detektoren, die jeweils bei unterschiedlichen Landeenergie E oder bei unterschiedlichen Arbeitsabständen WD aufgenommen werden, miteinander verbunden werden, um spezielle Kontraste hervorzuheben, die sich aufgrund von Wechselwirkungsprozessen innerhalb des Objekts oder aufgrund der unterschiedlichen Detektionsarten ergeben. Dabei werden die Bilder von mindestens zwei Detektoren, vorzugsweise von allen Detektoren, durch eine mathematische Funktion miteinander verbunden: f_Verbunden = f_{Detektor i}OPf_{Detektor i+1}OP ... OPf_{Detektor n-1}OPf_{Detektor n} [5] wobei gilt:

– f_Verbunden ist das erzielte Bildsignal nach der Verbindung,
– f_{Detektor i} ist das Detektorsignal des i-ten Detektors, das bei einer beliebigen Landeenergie E oder bei einem beliebigen Arbeitsabstand WD erzeugt wird,
– i ist eine ganze Zahl zwischen 1 bis n, und
– OP ist ein beliebiger mathematischer Operator.

Das zuvor beschriebene Verfahren ist ein interaktives und zugleich iteratives Verfahren:
In einem ersten Schritt stellt der Benutzer erste Werte für einen Satz an Steuerparametern des Teilchenstrahlgeräts so ein, bis er eine aus seiner Sicht zufriedenstellende Abbildung oder zufriedenstellende Messwerte erhält. Wie oben beschrieben, kann die Beurteilung der Qualität der Abbildung oder Messwerte entweder anhand objektiver Kriterien oder anhand subjektiver Kriterien erfolgen. Das Einstellen der ersten Werte für den Satz an Steuerparametern durch den Benutzer kann dabei ausgehend von Wertekombinationen der Steuerparameter erfolgen, die bei einer Kalibrierung des Teilchenstrahlgeräts gewonnen sind und in einem Speicher der Steuerung des Teilchenstrahlgeräts abgespeichert sind. Ausgehend von diesen abgespeicherten Werten für die Steuerparameter kann der Benutzer durch manuelle Veränderung einzelner Werte die ersten Werte für den Satz an Steuerparametern einstellen. Als Steuerparameter kommen dabei insbesondere die Landeenergie der Primärteilchen, der Arbeitsabstand zwischen dem Objektiv des Teilchenstrahlgeräte und der Objektoberfläche, die Vergrößerung, der Kippwinkel zwischen dem Teilchenstrahl und der Oberfläche des Objekts oder Einstellungen von Korrekturelementen für die Korrektur von Aberrationen, insbesondere von geometrischen Aberrationen wie der sphärischen Aberration Cs oder von der Energie der Primärteilen abhängigen Aberrationen Cc, mit denen der Primärteilchenstrahl auf die Objektoberfläche auftrifft, in Betracht.
Wenn der Benutzer mit der eingestellten Bildqualität oder der Qualität der Messwerte zufrieden ist, löst der Benutzer eine Speicherung dieser ersten Werte für den Satz an Steuerparametern aus. Dieses ist einer der Schritte, die eine Benutzerinteraktion erfordern.
In einem zweiten Schritt stellt der Benutzer zweite Werte für denselben Satz an Steuerparametern des Teilchenstrahlgeräts so ein, bis er wiederum eine aus seiner Sicht zufriedenstellende Abbildung oder zufriedenstellende Messwerte erhält. Dieser zweite Satz an Werten für die Steuerparameter kann sich in einem oder mehreren Werten von den ersten Werten des Satzes an Steuerparametern unterscheiden. Beispielweise kann sich der zweite Wert für die Landeenergie, für den Arbeitsabstand für die Vergrößerung, für den Kippwinkel zwischen dem Teilchenstrahl und der Oberfläche des Objekts oder bezüglich der Einstellung von Korrekturelementen für die Korrektur geometrischer oder energieabhängiger Aberrationen von dem entsprechenden ersten Wert des Satzes an Steuerparametern unterscheiden. Wie oben beschrieben, kann die Beurteilung der Qualität der Abbildung oder Messwerte wiederum entweder anhand objektiver Kriterien oder anhand subjektiver Kriterien erfolgen. Das Einstellen der zweiten Werte für den Satz an Steuerparametern durch den Benutzer kann dabei wiederum ausgehend von Wertekombinationen der Steuerparameter erfolgen, die bei einer Kalibrierung des Teilchenstrahlgeräts gewonnen sind und in dem Speicher der Steuerung des Teilchenstrahlgeräts abgespeichert sind. Ausgehend von diesen abgespeicherten Werten für die Steuerparameter kann der Benutzer durch manuelle Veränderung einzelner Werte die zweiten Werte für den Satz an Steuerparametern einstellen. Wenn der Benutzer wiederum mit der eingestellten Bildqualität oder der Qualität der Messwerte zufrieden ist, löst der Benutzer eine weitere Speicherung dieser zweiten Werte für den Satz an Steuerparametern aus. Dieses ist ein weiterer Schritt, der eine Benutzerinteraktion erfordert.
Auf der Basis der ersten und der zweiten Werte für den Satz an Steuerparametern kann dann durch die Steuerung des Teilchenstrahlgeräts eine erste Bestimmung der funktionalen Zusammenhänge zwischen den Werten für den Satz an Steuerparametern erfolgen. Wenn nur zwei Wertesätze zur Verfügung stehen, wird als funktionaler Zusammenhang typischer Weise ein linearer Zusammenhang zwischen den ersten und den zweiten Werten zugrunde gelegt. Werden die Steuerparameter mit A_i(S) bezeichnet, wobei der Index i jeweils einen der oben genannten Steuerparameter identifiziert, und S die Systemeinstellung bezeichnet, bei der die Steuerparameter abgespeichert werden, also im obigen Beispiel S1 die Systemeinstellung, bei der der erste Satz an Steuerparametern gespeichert wird und S2 die Systemeinstellung, bei der der zweite Satz an Steuerparametern gespeichert wird, dann wird im einfachsten Fall linearer funktionalen Zusammenhänge der Steuerparameter von einem Parameter s für jeden Steuerparameter ein funktionaler Zusammenhang der Form A_i(s) = A_i(S1) + (A_i(S2) – A_i(S1)) s zugrunde gelegt. Wie man erkennt, reproduzieren diese linearen Zusammenhänge für s = 0 die Einstellungen der Steuerparameter des ersten Satzes an Steuerparametern und bei s = 1 die Einstellungen der Steuerparameter des zweiten Satzes an Steuerparametern. Für Werte des Parameters s im Intervall [0, 1] resultiert eine Interpolation der Steuerparameter zwischen den Werten des ersten Satzes an Steuerparametern und dem zweiten Satz an Steuerparametern. Für Werte des Parameters s < 0 sowie für Werte für den Parameter s > 1 resultieren Extrapolationen der Steuerparameter aus dem ersten nun dem zweiten Satz an Steuerparametern.
Anstelle der zuvor beschriebenen linearen funktionalen Zusammenhänge können jedoch auch nicht-lineare funktionale Zusammenhänge zugrunde gelegt werden, insbesondere wenn aufgrund physikalischer Gesetze nicht-lineare Zusammenhänge zu erwarten sind wie beispielsweise zwischen der Objektivbrennweite einer magnetischen Objektivlinse, die typischer Weise bei einer Änderung des Arbeitsabstands zu verändern ist, und dem zum Erreichen der entsprechenden Objektivbrennweite erforderlichen Linsenstrom.
Wenn der Benutzer nachfolgend eine Zwangskopplung zwischen den Steuerparametern einstellt, erfolgt eine Änderung der Werte für den Satz an Steuerparametern nachfolgend anhand der aufgefundenen funktionalen Zusammenhänge. Verändert der Benutzer nachfolgend manuell den Wert eines Steuerparameters auf einen dritten Wert, werden automatisch die eingestellten Werte der anderen Steuerparameter entsprechend der zuvor bestimmten funktionalen Zusammenhänge ebenfalls auf dritte Werte eingestellt. Dazu wird beispielsweise zu dem vom Benutzer eingestellten dritten Wert der zugehörige Wert des Parameters s von der Steuerung des Teilchenstrahlgerätes bestimmt und in die obigen Gleichungen A_i(s) = A_i(S1) + (A_i(S2) – A_i(S1)) s für alle anderen Steuerparameter eingesetzt. Soweit der dritte Wert des vom Benutzer manuell veränderten Steuerparameters zwischen dem zu diesem Steuerparameter zugehörigen ersten und zweiten Wert liegt, entspricht dieses einer Interpolation zwischen den ersten und zweiten Werten. Soweit der dritte Wert des vom Benutzer manuell veränderten Steuerparameters außerhalb des zu diesem Steuerparameter zugehörigen Intervalls zwischen dem ersten und zweiten Wert liegt, entspricht dieses einer Extrapolation der ersten und zweiten Werte auf der Grundlage der zuvor bestimmten funktionalen Zusammenhänge.
Zum weiteren Fine-Tunen kann der Benutzer die eingestellte Zwangskopplung wieder aufheben. Die zuvor auf der Grundlage der funktionalen Zusammenhänge eingestellten Werte für den Satz an Steuerparametern bleiben dabei zunächst erhalten. Ausgehend von diesen Werten kann der Benutzer dann wiederum manuell vierte Werte für den Satz an Steuerparametern einstellen, bis er wiederum eine zufriedenstellende Abbildung oder eine zufriedenstellende Qualität an Messwerten erhält. Wenn der Benutzer wiederum mit der eingestellten Bildqualität oder der Qualität der Messwerten zufrieden ist, kann der Benutzer eine weitere Speicherung dieser vierten Werte für den Satz an Steuerparametern auslösen.
Nachfolgend erfolgt dann auf der Basis der ersten, der zweiten und der vierten Werte für den Satz an Steuerparametern durch die Steuerung des Teilchenstrahlgeräts eine erneute Bestimmung der funktionalen Zusammenhänge zwischen den Werten für den Satz an Steuerparametern. Da nun für jeden Steuerparameter drei Werte vorliegen, erfolgt nun typischer Weise die Bestimmung der funktionalen Zusammenhänge anhand quadratischer oder kubischer Splines, deren freie Werte jeweils so bestimmt werden, dass an den durch die ersten, die zweiten und die vierten Werte für den Satz an Steuerparametern definierten Stützstellen diese Werte jeweils reproduziert werden. Schaltet der Benutzer nachfolgend wieder die Zwangskopplung zwischen den Steuerparametern ein, erfolgt eine Änderung der Werte für den Satz an Steuerparametern nachfolgend anhand der erneut bestimmten funktionalen Zusammenhänge. Verändert der Benutzer nachfolgend manuell den Wert eines Steuerparameters auf einen fünften Wert, werden automatisch die eingestellten Werte der anderen Steuerparameter entsprechend der zuvor erneut bestimmten funktionalen Zusammenhänge ebenfalls auf fünfte Werte eingestellt. Das zuvor beschriebene Verfahren, bei dem mithilfe von Benutzerinteraktionen funktionale Zusammenhänge zwischen den Werten des Satzes an Steuerparametern iterativ verbessert werden, kann nachfolgend so oft wiederholt werden, wie es der Benutzer für sinnvoll erachtet.
Wie weiter oben schon anhand konkreter Beispiele für den Arbeitsabstand und die Landeenergie beschrieben, können die zuvor bestimmten funktionalen Zusammenhänge genutzt werden, um eine Serie von Bildern des Objekts oder von Messwerten an dem Objekt mit reduzierten Benutzerinteraktionen durchzuführen. Dazu kann der Benutzer einen Steuerparameter auswählen und angeben, in welcher Schrittweite dieser Steuerparameter über welches Intervall geändert werden soll. Nach einem nachfolgenden Auslösen der Serienfunktion stellt die Steuerung des Teilchenstrahlgeräts nachfolgend den ausgewählten Steuerparameter auf einen Wert innerhalb des Intervalls ein und wählt die Werte für alle anderen Steuerparameter auf Grundlage der zuvor bestimmten funktionales Zusammenhänge zwischen den Steuerparametern aus. Nachdem alle Steuerparameter automatisch von der Steuerung entsprechend eingestellt sind, erfolgt ein automatisches Abrastern der Objektoberfläche mit dem Teilchenstrahl und die Aufzeichnung und Abspeicherung eines Bilds des Objekt oder der gewünschten Messwerte an dem Objekt. Nachfolgend ändert die Steuerung des Teilchenstrahlgeräts automatisch den ausgewählten Steuerparameter entsprechend der vom Benutzer definierten Schrittweite auf den nächsten Wert innerhalb des vom Benutzer definierten Intervalls und stellt die dazugehörigen Werte für alle anderen Steuerparameter ebenfalls automatisch auf Grundlage der zuvor bestimmten funktionalen Zusammenhänge zwischen den Steuerparametern ein. Nachdem alle Steuerparameter entsprechend eingestellt sind, erfolgt ein erneutes automatisches Abrastern der Objektoberfläche mit dem Teilchenstrahl und die Aufzeichnung und Abspeicherung eines neuen Bilds des Objekt oder der gewünschten Messwerte an dem Objekt. Dieses Verfahren wird von der Steuerung des Teilchenstrahlgeräts so lange wiederholt, bis zu allen Werten des ausgewählten Steuerparameters in dem vom Benutzer definierten Intervall und mit der vom Benutzer definierten Schrittweise Bilder oder Messwerte vorliegen. Dazu bedarf es keiner Benutzerinteraktion während die Serienfunktion abläuft. Der Benutzer kann dann nach Abschluss der Serienfunktion die unter Ablauf der Serienfunktion gewonnene Bild- und/oder Messwertinformation auswerten. Alternativ kann der Benutzer bereits mit der Auswertung der während des Ablaufs der Serienfunktion gewonnenen Bild- und/oder Messwertinformation beginnen, währen die Serienfunktion noch läuft. Weiterhin kann der Benutzer die Serienfunktion abbrechen, wenn er erkennt, dass die mithilfe der Serienfunktion zu erwartende Qualität der Bild- oder Messdaten entgegen seiner vorherigen Annahme doch seinen Anforderungen nicht genügen wird.
Wenn der Anwender beispielsweise eine Untersuchung eines Objekts in Abhängigkeit der Landeenergie durchführen möchte, beispielsweise um die Landenergie zu bestimmen, bei der eine Kontrastumkehr des Materialkontrast seines Objekts erfolgt, er jedoch nur den ungefähren Energiebereich (Beispielsweise 1 kV bis 5 kV) kennt, innerhalb dessen die Kontrastumkehr auftreten sollte, so kann er wie folgt vorgehen:
Zunächst justiert der Anwender bei einer Landenergie von 1 keV das Teilchenstrahlgerät so, dass für ihn das subjektiv beste Bild erzeugt wird. Dazu verwendet er beispielsweise die folgenden Parameter:
Landeenergie = 1 keV = A₁(S1)
Beamshift x = 20% = A₂(S1)
Beamshift y = –40% = A₃(S1)
Linsenstrom Objektivlinse = 1050 mA = A₄(S1)
Stigmator x = –10% = A₅(S1)
Stigmator y = 20% = A₆(S1)
Kontrast Detektor 1 = 30% = A₇(S1)
Kontrast Detektor 2 = 20% = A₈(S1)
Alle anderen Steuerparameter, wie z. B. Arbeitsabstand, sollen in diesem Beispiel unverändert bleiben und sind deshalb in diesem Beispiel nicht genannt. Der obige Satz an Steuerparametern A_i(S1); mit i = 1, 2, ... 8, für eine Landenergie von 1 keV, gegebenenfalls mit weiteren Steuerparametern, die nicht verändert werden sollen, wird gespeichert.
Danach justiert der Anwender das Teilchenstrahlgerät bei einer Landeenergie von 5 keV wiederum so, dass für ihn das subjektiv beste Bild zu erzeugt wird. Beispielsweise verwendet er den Beamshift, um die gleiche Probenstelle anzuzeigen und die Kontraste der Detektoren, um eine Sättigung der Helligkeiten der Bilder zu vermeiden, sowie den Objektivstrom um das Bild zu fokussieren. Beispielsweise stellt er dafür folgende Werte ein:
Landeenergie = 5 keV = A₁(S2)
Beamshift x = 28% = A₂(S2)
Beamshift y = –43% = A₃(S2)
Linsenstrom Objektivlinse = 1350 mA = A₄(S2)
Stigmator x = –6% = A₅(S2)
Stigmator y = 25% = A₆(S2)
Kontrast Detektor 1 = 32% = A₇(S2)
Kontrast Detektor 2 = 18% = A₈S2)
Dieser Satz an Steuerparameter A_i(S2), mit i = 1, 2, ... 8, für eine Landenergie von 5 keV, gegebenenfalls wiederum mit weiteren Steuerparametern, die nicht verändert werden, wird ebenfalls gespeichert.
Der Anwender möchte nun den Landeenergie-Bereich zwischen 1 kV und 5 kV untersuchen. Er wählt die lineare Interpolation. Zwischen den Stützstellen, d. h. den Steuerparametern A_i(S1) und A_i(S2), werden nun alle notwendigen Steuerparameter A_i interpoliert berechnet: A₁(s) = A₁(S1) + (A₁(S2) – A₁(S1))s [6] A₂(s) = A₂(S1) + (A₂(S2) – A₂(S1))s [7] A₃(s) = A₃(S1) + (A₃(S2) – A₃(S1))s [8] A₄(s) = A₄(S1) + (A₄(S2) – A₄(S1))s [9] A₅(s) = A₅(S1) + (A₅(S2) – A₅(S1))s [10] A₆(s) = A₆(S1) + (A₆(S2) – A₆(S1))s [11] A₇(s) = A₇(S1) + (A₇(S2) – A₇(S1))s [12] A₈(s) = A₈(S1) + (A8(S2) – A₈(S1))s [13]
Der Anwender kann nachfolgend beliebige Werte der Landeenergie in dem oben genannten Bereich oder außerhalb des oben genannten Bereichs einstellen. Die Steuerung des Teilchenstrahlgeräts bestimmt zu der eingestellten Landenergie aus der Gleichung 6 den zugehörigen Wert des Parameters s und bestimmt durch Einsetzen dieses Parameters s in die obigen Gleichungen 7 bis 13 stets eine berechnete Vorgabe für alle Steuerparameters A2 bis A8, die die Steuerung des Teilchenstrahlgeräts entsprechend einstellt. Beispielsweise ist durch die Interpolation oder Extrapolation des Beamshifts stets sichergestellt, dass die gleichen Stellen auf dem Objekt für den kompletten Energiebereich 1–5 kV im dargestellten Bild des Objekts beobachtet werden können und die Detektorkontraste stets optimal eingestellt sind und das Bild immer annähernd fokussiert ist.
Falls bei einer eingestellten Landeenergie, z. B. bei einer Landenergie von 2,3 keV, die Bildqualität nicht ausreichend für den Anwender ist, kann er hier eine weitere Stützstelle festlegen. Er justiert manuell den Satz ab Steuerparametern für diese Landenergie und erhält dann folgend Satz an Steuerparametern:
Landeenergie = 2,3 keV = A₁(S3)
Beamshift x = 22% = A₂(S3)
Beamshift y = –41% = A₃(S3)
Linsenstrom Objektivlinse = 1123 mA = A₄(S3)
Stigmator x = –8% = A₅(S3)
Stigmator y = 20% = A₆(S3)
Kontrast Detektor 1 = 31% = A₇(S3)
Kontrast Detektor 2 = 19.3% = A₈(S3)
Aus dem vorbeschriebenen Vorgehen ergeben sich folgende Vorteile:

– Durch die vorhergehende lineare Interpolation kann in der Regel die Feinjustierung der Steuerparameter an der neuen Stützstelle S3 mit weniger Justageaufwand erfolgen, da die voreingestellten Werte aller Steuerparameter bereits in der Nähe des Optimums liegen.
– Eine weitere nachfolgende Interpolation erfolgt nun mit drei Stützstellen S1, S2 und S3, d. h. der Benutzer kann jetzt eine Interpolationsmethode höherer Ordnung wählen. Beispielsweise können für nachfolgende Interpolationen Splines ausgewählt und verwendet werden.
– In der lokalen Umgebung der neuen Stützstelle S3 sind die durch die nachfolgende Interpolation interpolierten Steuerparameter A_i von besserer Qualität und der Anwender erhält eine bessere Bildqualität.

Um die Bildqualität bei bestimmten Einstellungen der Landeenergie weiter zu verbessern, kann der Anwender weitere Stützstellen anlegen und geeignete Interpolationsmethoden verwenden, d. h. z. B. eine Intervallschachtelung der Stützstellen bei den Landeenergien durchführen.
Das zuvor beschriebene Beispiel ist nicht auf die manuelle Justierung der Steuerparameter an den Stützstellen beschränkt. Ebenso kann der Anwender eine automatische Justierung der Steuerparameter nach einem objektiven Kriterium durchführen lassen. Der dahinterstehende Algorithmus ist dann aufgrund der oben genannten Vorteile robuster und schneller.
Ebenso kann der Anwender nach Festlegung der Stützstellen das Teilchenstrahlgerät automatisiert in einem gewählten Energiebereich, z. B. 1,7 keV <= Landeenergie <= 4,5 keV mit einer gewissen Schrittweite, z. B. dLE = 0.1 keV Bilder aufnehmen lassen. Dabei werden die benötigten Steuerparameter A_i interpoliert durch Interpolation berechnet, z. B. indem durch die Steuerung des Teilchenstrahlgeräts aus der obigen Gleichung 6 für die sich aus der ausgewählten Schrittweite ergebenden Serie von Landeenergien jeweils die zugehörigen Werte des Parameters s bestimmt und die Werte des Parameters s nachfolgend iterativ in die Gleichungen 7 bis 13 eingesetzt werden. Für das oben genannte Intervall von 1, 7 keV bis 4,5 keV ergeben sich auf diese Weise (einschließlich der Sätze an Steuerparametern an den Intervallgrenzen) 29 Sätze an Steuerparametern A₁ bis A₈. Nachfolgend wird dann das Teilchenstrahlgerät unter Einstellung dieser 29 Sätze an Steuerparametern betrieben und bei jedem Satz an Steuerparametern jeweils ein Bild des Objekts aufgezeichnet. Dies kann z. B. sinnvoll sein, wenn die Bildaufnahmen wegen langer Integrationszeiten recht lange dauern oder das Teilchenstrahlgerät nach dem Einstellen eines Satzes neuer Steuerparameters aufgrund eines Einschwingvorgangs eine gewisse Zeit benötigt, um eine gewisse Bildstabilität zu erreichen. Nach Fertigstellung dieser automatischen Serie an Bildaufnahme kann der Anwender dann den gespeicherten Bilderstapel ansehen und beispielsweise die oben erwähnten Kontraste analysieren.
Das oben beschriebene Verfahren ist nicht nur bei Teilchenstrahlgeräten mit einem einzigen Teilchenstrahl verwendbar, sondern auch bei Geräten, bei denen gleichzeitig eine Vielzahl an Primärteilchenstrahlen erzeugt werden. Dieses können insbesondere sogenannte Multi-Beam Teilchenstrahlgeräte sein, bei denen eine Vielzahl (z. B. 61 oder über 100) an Teilchenstrahlen innerhalb einer gemeinsamen Teilchenoptik erzeugt und geführt werden. Diese können aber auch sogenannte Multi-Column Geräte sein, die eine Vielzahl parallel angeordneter teilchenoptischer Säulen aufweist.
Die zur Bild-Signalgewinnung detektierten Teilchen können sowohl bei Einzelstrahlgeräten als auch bei Vielstrahlgeräten insbesondere an dem Objekt zurückgestreute Primärteilchen oder durch das Objekt transmittierte Primärteilchen sein.
Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.
Bezugszeichenliste

100: SEM
101: Elektronenquelle
102: Extraktionselektrode
103: Anode
104: Strahlführungsrohr
105: Kondensorlinse
106: Stigmator
107: erste Objektivlinse
108: erste Blendeneinheit
108A: erste Blendenöffnung
109: zweite Blendeneinheit
110: Polschuhe
111: Spulen
112: einzelne Elektrode
113: Rohrelektrode
114: Objekt
115: Rastereinrichtung
116: erster Detektor
116A: Gegenfeldgitter
117: zweiter Detektor
118: zweite Blendenöffnung
120: Probenkammer
121: vierter Detektor
122: elektrostatische und/oder magnetische Einheiten
200: Kombinationsgerät
201: Probenkammer
300: Ionenstrahlgerät
301: Ionenstrahlerzeuger
302: Extraktionselektrode im Ionenstrahlgerät
303: Ionen-Kondensorlinse
304: zweite Objektivlinse
305: Probenhalter
306: einstellbare Blende
307: erste Elektrodenanordnung
308: zweite Elektrodenanordnung
400: Teilchenstrahlgerät mit Korrektoreinheit
401: Teilchenstrahlsäule
402: Elektronenquelle
403: Extraktionselektrode
404: Anode
405: erste elektrostatische Linse
406: zweite elektrostatische Linse
407: dritte elektrostatische Linse
408: magnetische Ablenkeinheit
409: erste elektrostatische Strahlablenkeinheit
409A: erste Multipoleinheit
409B: zweite Multipoleinheit
410: Strahlablenkeinrichtung
411A: erster magnetischer Sektor
411B: zweiter magnetischer Sektor
411C: dritter magnetischer Sektor
411D: vierter magnetischer Sektor
411E: fünfter magnetischer Sektor
411F: sechster magnetischer Sektor
411G: siebter magnetischer Sektor
413A: erste Spiegelelektrode
413B: zweite Spiegelelektrode
413C: dritte Spiegelelektrode
414: elektrostatischer Spiegel
415: vierte elektrostatische Linse
416: zweite elektrostatische Strahlablenkeinheit
416A: dritte Multipoleinheit
416B: vierte Multipoleinheit
417: dritte elektrostatische Strahlablenkeinheit
418: fünfte elektrostatische Linse
418A: fünfte Multipoleinheit
418B: sechste Multipoleinheit
419: erster Detektor
420: Strahlführungsrohr
421: Objektivlinse
422: magnetische Linse
423: sechste elektrostatische Linse
424: Probentisch
425: Objekt
426: Probenkammer
427: Detektionsstrahlweg
428: Analysedetektor
429: Rastereinrichtung
430: Gegenfeldgittereinrichtung
432: weiteres magnetisches Ablenkelement
500: Analyseeinrichtung
501: Kollektorgitter
502: Strahlungsdetektor
503: Probenträger
600: Prozessor
601: Steuereinheit
602: Speichereinheit
603: Anzeigeeinheit
604: Grundparameter-Steuereinheit
A: Abstand
A1 bis A3: Werte Abstand
E: Landeenergie
E1 bis E3: Werte Landeenergie
L1: erste Leitung
L2: zweite Leitung
OA: optische Achse
OA1: erste optische Achse
OA2: zweite optische Achse
OA3: dritte optische Achse
S1 bis S6: Verfahrensschritte
S7A bis S11A: Verfahrensschritte
S7B bis S13B: Verfahrensschritte
η: Rückstreukoeffizient

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2002/067286 A2 [0102]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

„LVSEM” nach L. Reimer, 1995 [0151]

Claims

Verfahren zum Erzeugen eines Bildes eines Objekts (114; 425) und/oder einer Darstellung von Daten über das Objekt mit einem Teilchenstrahlgerät (100; 200; 400), wobei – das Teilchenstrahlgerät (100; 200; 400) mindestens einen Strahlerzeuger (101; 301; 402) zum Erzeugen eines Teilchenstrahls mit geladenen Teilchen aufweist, wobei die geladenen Teilchen bei einem Auftreffen auf das Objekt (114; 425) eine Landeenergie (E) aufweisen, – das Teilchenstrahlgerät (100; 200; 400) mindestens eine Führungseinheit (105, 106, 107, 108; 300, 303, 304, 306; 405, 406, 407, 408, 409, 409A, 409B, 410, 411A, 411B, 411C, 411D, 411E, 411F, 411G, 413A, 413B, 413C, 414, 415, 416, 416A, 416B, 417, 418, 418A, 418B, 421, 422, 423) zum Führen des Teilchenstrahls auf das Objekt (114; 425) aufweist, – das Teilchenstrahlgerät (100; 200; 400) mindestens eine Steuereinheit (601) zum Einstellen der Führungseinheit (105, 106, 107, 108; 300, 303, 304, 306; 405, 406, 407, 408, 409, 409A, 409B, 410, 411A, 411B, 411C, 411D, 411E, 411F, 411G, 413A, 413B, 413C, 414, 415, 416, 416A, 416B, 417, 418, 418A, 418B, 421, 422, 423) durch Wahl eines Wertes eines Steuerparameters der Steuereinheit (601) aufweist, – das Teilchenstrahlgerät (100; 200; 400) mindestens einen Detektor (116, 117, 121, 419, 500, 502) zum Detektieren von Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung aufweist, die aus einer Wechselwirkung des Teilchenstrahls mit dem Objekt (114; 425) beim Auftreffen des Teilchenstrahls auf das Objekt (114; 425) hervorgehen/hervorgeht, und wobei – das Teilchenstrahlgerät (100; 200; 400) mindestens eine Anzeigeeinheit (603) zum Anzeigen eines Bildes des Objekts (114; 425) und/oder einer Darstellung von Daten über das Objekt (114; 425) aufweist, wobei das Bild und/oder die Darstellung basierend auf Detektionssignalen erzeugt wird, welche durch das Detektieren der Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung generiert werden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – Einstellen der Landeenergie (E) der geladenen Teilchen auf einen ersten Wert (E1, E2, E3) aus einem vorgebbaren Bereich der Landeenergie (E), – Einstellen eines ersten Steuerparameterwerts (SP1, SP2, SP3) des Steuerparameters (SP), bei dem ein erstes Bild des Objekts (114; 425) mit einer gewünschten Bildqualität und/oder eine erste gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt (114; 425) erzielt werden/wird, – Einstellen der Landeenergie (E) auf einen zweiten Wert (E1, E2, E3) aus dem vorgebbaren Bereich der Landeenergie (E), – Einstellen eines zweiten Steuerparameterwerts (SP1, SP2, SP3) des Steuerparameters (SP), bei dem ein zweites Bild des Objekts (114; 425) mit einer gewünschten Bildqualität und/oder eine zweite gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt (114; 425) erzielt werden/wird, – Bestimmen eines funktionalen Zusammenhangs zwischen dem ersten Steuerparameterwert (SP1, SP2, SP3) und dem zweiten Steuerparameterwert (SP1, SP2, SP3) in Abhängigkeit des vorgebbaren Bereichs der Landeenergie (E), – Einstellen eines gewünschten Werts der Landeenergie (E), – Auswählen des zu dem gewünschten Wert der Landeenergie (E) korrespondierenden Werts des Steuerparameters (SP) basierend auf dem bestimmten funktionalen Zusammenhang, – Steuern der Führungseinheit (105, 106, 107, 108; 300; 303, 304, 306; 405, 406, 407, 408, 409, 409A, 409B, 410, 411A, 411B, 411C, 411D, 411E, 411F, 411G, 413A, 413B, 413C, 414, 415, 416, 416A, 416B, 417, 418, 418A, 418B, 421, 422, 423) mit dem zum gewünschten Wert der Landeenergie (E) korrespondierenden Wert des Steuerparameters (SP).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Teilchenstrahlgerät (100; 200; 400) mindestens eine Speichereinheit (602) aufweist und wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte aufweist: – Speichern des ersten Steuerparameterwerts (SP1, SP2, SP3) und des ersten Werts (E1, E2, E3) der Landeenergie (E) in der Speichereinheit (602), – Speichern des zweiten Steuerparameterwerts (SP1, SP2, SP3) und des zweiten Werts (E1, E2, E3) der Landeenergie (E) in der Speichereinheit (602), sowie – Auslesen des ersten Steuerparameterwerts (SP1, SP2, SP3), des ersten Werts (E1, E2, E3) der Landeenergie (E), des zweiten Steuerparameterwerts (SP1, SP2, SP3) und des zweiten Werts (E1, E2, E3) der Landeenergie (E) aus der Speichereinheit (602) vor dem Bestimmen des funktionalen Zusammenhangs.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der funktionale Zusammenhang in der. Speichereinheit (602) gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei – mittels des funktionalen Zusammenhangs für jeden Wert des vorgebbaren Bereichs der Landeenergie (E) der korrespondierende Wert des Steuerparameters (SP) berechnet wird, und wobei – jeder Wert des vorgebbaren Bereichs der Landeenergie (E) und der zu diesem Wert korrespondierende Wert des Steuerparameters (SP) in einer Speichereinheit (602) gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei bei der Wahl des zum gewünschten Wert der Landeenergie (E) korrespondierenden Werts des Steuerparameters (SP) der korrespondierende Wert des Steuerparameters (SP) aus der Speichereinheit (602) ausgelesen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst: – Einstellen der Landeenergie (E) auf einen dritten Wert (E1, E2, E3) aus dem vorgebbaren Bereich der Landeenergie (E), – Auswählen eines dritten Steuerparameterwerts (SP1, SP2, SP3) des Steuerparameters (SP), bei dem ein drittes Bild des Objekts (114; 425) mit der gewünschten Bildqualität und/oder eine dritte gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt (114; 425) erzielt werden/wird, und wobei – das Bestimmen des funktionalen Zusammenhangs zusätzlich unter Berücksichtigung des dritten Steuerparameterwerts (SP1, SP2, SP3) in Abhängigkeit des vorgebbaren Bereichs der Landeenergie (E) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei – die Führungseinheit (105, 106, 107, 108; 300; 303, 304, 306; 405, 406, 407, 408, 409, 409A, 409B, 410, 411A, 411B, 411C, 411D, 411E, 411F, 411G, 413A, 413B, 413C, 414, 415, 416, 416A, 416B, 417, 418, 418A, 418B, 421, 422, 423) des Teilchenstrahlgeräts (100; 200; 300) eine erste Führungseinheit (105, 106, 107, 108; 300; 303, 304, 306; 405, 406, 407, 408, 409, 409A, 409B, 410, 411A, 411B, 411C, 411D, 411E, 411F, 411G, 413A, 413B, 413C, 414, 415, 416, 416A, 416B, 417, 418, 418A, 418B, 421, 422, 423), der Steuerparameter (SP) ein erster Steuerparameter und die Steuereinheit (601) eine erste Steuereinheit zur Einstellung der ersten Führungseinheit (105, 106, 107, 108; 300; 303, 304, 306; 405, 406, 407, 408, 409, 409A, 409B, 410, 411A, 411B, 411C, 411D, 411E, 411F, 411G, 413A, 413B, 413C, 414, 415, 416, 416A, 416B, 417, 418, 418A, 418B, 421, 422, 423) sind, und wobei – das Teilchenstrahlgerät (100; 200; 400) mindestens eine zweite Führungseinheit (105, 106, 107, 108; 300, 303, 304, 306; 405, 406, 407, 408, 409, 409A, 409B, 410, 411A, 411B, 411C, 411D, 411E, 411F, 411G, 413A, 413B, 413C, 414, 415, 416, 416A, 416B, 417, 418, 418A, 418B, 421, 422, 423) zum Führen des Teilchenstrahls auf das Objekt (114; 425) aufweist, – das Teilchenstrahlgerät (100; 200; 400) mindestens eine zweite Steuereinheit (601) zum Einstellen der zweiten Führungseinheit (105, 106, 107, 108; 303, 304, 306, 300; 405, 406, 407, 408, 409, 409A, 409B, 410, 411A, 411B, 411C, 411D, 411E, 411F, 411G, 413A, 413B, 413C, 414, 415, 416, 416A, 416B, 417, 418, 418A, 418B, 421, 422, 423) durch Wahl eines Wertes eines zweiten Steuerparameters (SP) der zweiten Steuereinheit (601) aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – nach dem Einstellen der Landeenergie (E) auf den ersten Wert (E1, E2, E3) aus dem vorgebbaren Bereich der Landeenergie (E) Einstellen eines ersten Steuerparameterwerts (SP1, SP2, SP3) des zweiten Steuerparameters, bei dem das erste Bild des Objekts (114, 425) mit einer gewünschten Bildqualität und/oder die erste gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt (114; 425) erzielt werden/wird, – nach dem Einstellen der Landeenergie (E) auf den zweiten Wert (E1, E2, E3) aus dem vorgebbaren Bereich der Landeenergie (E) Einstellen eines zweiten Steuerparameterwerts (SP1, SP2, SP3) des zweiten Steuerparameters (SP), bei dem das zweite Bild des Objekts (114, 425) mit einer gewünschten Bildqualität und/oder die zweite gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt (114; 425) erzielt werden/wird, – Bestimmen eines weiteren funktionalen Zusammenhangs zwischen dem ersten Steuerparameterwert (SP1, SP2, SP3) des zweiten Steuerparameters (SP) und dem zweiten Steuerparameterwert (SP1, SP2, SP3) des zweiten Steuerparameters (SP) in Abhängigkeit des vorgebbaren Bereichs der Landeenergie (E), – nach dem Einstellen der Landeenergie (E) auf den gewünschten Wert der Landeenergie (E) aus dem vorgebbaren Bereich der Landeenergie (E) Auswählen des zum gewünschten Wert der Landeenergie korrespondierenden Werts des zweiten Steuerparameters basierend auf dem bestimmten weiteren funktionalen Zusammenhang, – Steuern der zweiten Führungseinheit (105, 106, 107, 108; 300, 303, 304, 306; 405, 406, 407, 408, 409, 409A, 409B, 410, 411A, 411B, 411C, 411D, 411E, 411F, 411G, 413A, 413B, 413C, 414, 415, 416, 416A, 416B, 417, 418, 418A, 418B, 421, 422, 423) mit dem zum gewünschten Wert der Landeenergie (E) korrespondierenden Wert des zweiten Steuerparameters (SP).
Verfahren zum Erzeugen eines Bildes eines Objekts (114; 425) und/oder einer Darstellung von Daten über das Objekt (114; 425) mit einem Teilchenstrahlgerät (100; 200; 400), wobei – das Teilchenstrahlgerät (100; 200; 400) mindestens einen Strahlerzeuger (101; 301; 402) zum Erzeugen eines Teilchenstrahls mit geladenen Teilchen aufweist, wobei die geladenen Teilchen bei einem Auftreffen auf das Objekt (114; 425) eine Landeenergie (E) aufweisen, – das Teilchenstrahlgerät (100; 200; 400) mindestens eine Führungseinheit (105, 106, 107, 108; 300, 303, 304, 306; 405, 406, 407, 408, 409, 409A, 409B, 410, 411A, 411B, 411C, 411D, 411E, 411F, 411G, 413A, 413B, 413C, 414, 415, 416, 416A, 416B, 417, 418, 418A, 418B, 421, 422, 423) zum Führen des Teilchenstrahls auf das Objekt (114; 425) aufweist, – das Teilchenstrahlgerät (100; 200; 400) mindestens eine Steuereinheit (601) zum Einstellen der Führungseinheit (105, 106, 107, 108; 303, 304, 306, 300; 405, 406, 407, 408, 409, 409A, 409B, 410, 411A, 411B, 411C, 411D, 411E, 411F, 411G, 413A, 413B, 413C, 414, 415, 416, 416A, 416B, 417, 418, 418A, 418B, 421, 422, 423) durch Wahl eines Wertes eines Steuerparameters der Steuereinheit (601) aufweist, – das Teilchenstrahlgerät (100; 200; 400) mindestens einen Detektor (116, 117, 121, 419, 500, 502) zum Detektieren von Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung aufweist, die aus einer Wechselwirkung des Teilchenstrahls mit dem Objekt (114; 425) beim Auftreffen des Teilchenstrahls auf das Objekt (114; 425) hervorgehen/hervorgeht, und wobei – das Teilchenstrahlgerät (100; 200; 400) mindestens eine Anzeigeeinheit (603) zum Anzeigen eines Bildes des Objekts (114; 425) und/oder einer Darstellung von Daten über das Objekt (114; 425) aufweist, wobei das Bild oder die Darstellung basierend auf Detektionssignalen erzeugt wird, welche durch das Detektieren der Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung generiert werden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – Einstellen eines Abstands (A) zwischen der Führungseinheit (105, 106, 107, 108; 300, 303, 304, 306; 405, 406, 407, 408, 409, 409A, 409B, 410, 411A, 411B, 411C, 411D, 411E, 411F, 411G, 413A, 413B, 413C, 414, 415, 416, 416A, 416B, 417, 418, 418A, 418B, 421, 422, 423) und einem Oberflächenbereich des Objekts (114; 425) auf einen ersten Wert (A1, A2, A3) aus einem vorgebbaren Bereich des Abstands (A), wobei der Teilchenstrahl auf den Oberflächenbereich trifft, – Einstellen eines ersten Steuerparameterwerts (SP1, SP2, SP3) des Steuerparameters (SP), bei dem ein erstes Bild des Objekts (114; 425) mit einer gewünschten Bildqualität und/oder eine erste gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt (114; 425) erzielt werden/wird, – Einstellen des Abstands (A) auf einen zweiten Wert (A1, A2, A3) aus dem vorgebbaren Bereich des Abstands (A), – Einstellen eines zweiten Steuerparameterwerts (SP1, SP2, SP3) des Steuerparameters (SP), bei dem ein zweites Bild des Objekts (114; 425) mit einer gewünschten Bildqualität und/oder eine zweite gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt (114; 425) erzielt werden/wird, – Bestimmen eines funktionalen Zusammenhangs zwischen dem ersten Steuerparameterwert (SP1, SP2, SP3) und dem zweiten Steuerparameterwert (SP1, SP2, SP3) in Abhängigkeit des vorgebbaren Bereichs des Abstands (A), – Einstellen eines gewünschten Abstands (A) aus dem vorgebbaren Bereich des Abstands (A), – Auswählen des zum gewünschten Wert des Abstands (A) korrespondierenden Werts des Steuerparameters (SP) basierend auf dem bestimmten funktionalen Zusammenhang, – Steuern der Führungseinheit (105, 106, 107, 108; 300, 303, 304, 306; 405, 406, 407, 408, 409, 409A, 409B, 410, 411A, 411B, 411C, 411D, 411E, 411F, 411G, 413A, 413B, 413C, 414, 415, 416, 416A, 416B, 417, 418, 418A, 418B, 421, 422, 423) mit dem zum gewünschten Wert des Abstands (A) korrespondierenden Wert des Steuerparameters (SP).
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Teilchenstrahlgerät (100; 200; 400) mindestens eine Speichereinheit (602) aufweist und wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte aufweist: – Speichern des ersten Steuerparameterwerts (SP1, SP2, SP3) und des ersten Werts (A1, A2, A3) des Abstands (A) in der Speichereinheit (602), – Speichern des zweiten Steuerparameterwerts (SP1, SP2, SP3) und des zweiten Werts (A1, A2, A3) des Abstands (A) in der Speichereinheit (602), sowie – Auslesen des ersten Steuerparameterwerts (SP1, SP2, SP3), des ersten Werts (A1, A2, A3) des Abstands (A), des zweiten Steuerparameterwerts (SP1, SP2, SP3) und des zweiten Werts (A1, A2, A3) des Abstands (A) aus der Speichereinheit (602) vor dem Bestimmen des funktionalen Zusammenhangs.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der funktionale Zusammenhang in der Speichereinheit (602) gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei – mittels des funktionalen Zusammenhangs für jeden Wert des vorgebbaren Bereichs des Abstands (A) der korrespondierende Wert des Steuerparameters (SP) berechnet wird, und wobei – jeder Wert des vorgebbaren Bereichs des Abstands (A) und der zu diesem Wert korrespondierende Wert des Steuerparameters (SP) in einer Speichereinheit (602) gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei bei der Wahl des zum gewünschten Wert des Abstands (A) korrespondierenden Werts des Steuerparameters (SP) der korrespondierende Wert des Steuerparameters (SP) aus der Speichereinheit (602) ausgelesen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst: – Einstellen des Abstands (A) auf einen dritten Wert (A1, A2, A3) aus dem vorgebbaren Bereich des Abstands (A), – Auswählen eines dritten Steuerparameterwerts (SP1, SP2, SP3) des Steuerparameters (SP), bei dem ein drittes Bild des Objekts (114; 425) mit der gewünschten Bildqualität und/oder eine dritte gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt (114; 425) erzielt werden/wird, und wobei – das Bestimmen des funktionalen Zusammenhangs zusätzlich unter Berücksichtigung des dritten Steuerparameterwerts (SP1, SP2, SP3) in Abhängigkeit des vorgebbaren Bereichs des Abstands (A) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei – die Führungseinheit (105, 106, 107, 108; 300, 303, 304, 306; 405, 406, 407, 408, 409, 409A, 409B, 410, 411A, 411B, 411C, 411D, 411E, 411F, 411G, 413A, 413B, 413C, 414, 415, 416, 416A, 416B, 417, 418, 418A, 418B, 421, 422, 423) des Teilchenstrahlgeräts (100; 200; 300) eine erste Führungseinheit (105, 106, 107, 108; 300, 303, 304, 306; 405, 406, 407, 408, 409, 409A, 409B, 410, 411A, 411B, 411C, 411D, 411E, 411F, 411G, 413A, 413B, 413C, 414, 415, 416, 416A, 416B, 417, 418, 418A, 418B, 421, 422, 423), der Steuerparameter (SP) ein erster Steuerparameter und die Steuereinheit (601) eine erste Steuereinheit zur Einstellung der ersten Führungseinheit (105, 106, 107, 108; 300, 303, 304, 306; 405, 406, 407, 408, 409, 409A, 409B, 410, 411A, 411B, 411C, 411D, 411E, 411F, 411G, 413A, 413B, 413C, 414, 415, 416, 416A, 416B, 417, 418, 418A, 418B, 421, 422, 423) sind, – das Teilchenstrahlgerät (100; 200; 400) mindestens eine zweite Führungseinheit (105, 106, 107, 108; 300, 303, 304, 306; 405, 406, 407, 408, 409, 409A, 409B, 410, 411A, 411B, 411C, 411D, 411E, 411F, 411G, 413A, 413B, 413C, 414, 415, 416, 416A, 416B, 417, 418, 418A, 418B, 421, 422, 423) zum Führen des Teilchenstrahls auf das Objekt (114; 425) aufweist, und wobei – das Teilchenstrahlgerät (100; 200; 400) mindestens eine zweite Steuereinheit (601) zum Einstellen der zweiten Führungseinheit (105, 106, 107, 108; 303, 304, 306, 300; 405, 406, 407, 408, 409, 409A, 409B, 410, 411A, 411B, 411C, 411D, 411E, 411F, 411G, 413A, 413B, 413C, 414, 415, 416, 416A, 416B, 417, 418, 418A, 418B, 421, 422, 423) durch Wahl eines Wertes eines zweiten Steuerparameters der zweiten Steuereinheit (601) aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – nach dem Einstellen des Abstands (A) auf den ersten Wert (A1, A2, A3) aus dem vorgebbaren Bereich des Abstands (A) Einstellen eines ersten Steuerparameterwerts (SP1, SP2, SP3) des zweiten Steuerparameters (SP), bei dem das erste Bild des Objekts (114; 425) mit einer gewünschten Bildqualität und/oder die erste gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt (114; 425) erzielt werden/wird, – nach dem Einstellen des Abstands (A) auf den zweiten Wert (A1, A2, A3) aus dem vorgebbaren Bereich des Abstands (A) Einstellen eines zweiten Steuerparameterwerts (SP1, SP2, SP3) des zweiten Steuerparameters, bei dem das zweite Bild des Objekts (114; 425) mit einer gewünschten Bildqualität und/oder die zweite gewünschte Darstellung von Daten über das Objekt (114; 425) erzielt werden/wird, – Bestimmen eines weiteren funktionalen Zusammenhangs zwischen dem ersten Steuerparameterwert (SP1, SP2, SP3) des zweiten Steuerparameters (SP) und dem zweiten Steuerparameterwert (SP1, SP2, SP3) des zweiten Steuerparameters (SP) in Abhängigkeit des vorgebbaren Bereichs des Abstands (A), – nach dem Einstellen des Abstands (A) auf den gewünschten Wert des Abstands (A) aus dem vorgebbaren Bereich des Abstands (A) Auswählen des zum gewünschten Wert des Abstands (A) korrespondierenden Werts des zweiten Steuerparameters basierend auf dem bestimmten weiteren funktionalen Zusammenhang, – Steuern der zweiten Führungseinheit (105, 106, 107, 108; 300, 303, 304, 306; 405, 406, 407, 408, 409, 409A, 409B, 410, 411A, 411B, 411C, 411D, 411E, 411F, 411G, 413A, 413B, 413C, 414, 415, 416, 416A, 416B, 417, 418, 418A, 418B, 421, 422, 423) mit dem zum gewünschten Wert des Abstands (A) korrespondierenden Wert des zweiten Steuerparameters (SP).
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen des funktionalen Zusammenhangs erfolgt durch – Interpolation, – Extrapolation, – Mittelwertsbildung, – Ermittlung von Zufallswerten, – Bestimmen des kleinsten Werts aus der Menge des ersten Werts und des zweiten Werts, und/oder durch – Bestimmen des größten Werts aus der Menge des ersten Werts und des zweiten Werts.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der funktionale Zusammenhang ein linearer funktionaler Zusammenhang oder ein nicht-linearer funktionaler Zusammenhang ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Steuerparameterwert (SP1, SP2, SP3) und/oder der zweite Steuerparameterwert (SP1, SP2, SP3) zum Steuern mindestens einer der folgenden Einheiten verwendet wird/werden: – mindestens eine Objektivlinse (107; 304; 421) zur Fokussierung des Teilchenstrahls auf das Objekt (114; 425), – mindestens eine elektrostatische und/oder magnetische Einheit (105, 106, 107, 108; 300, 303, 304, 306; 405, 406, 407, 408, 409, 409A, 409B, 410, 411A, 411B, 411C, 411D, 411E, 411F, 411G, 413A, 413B, 413C, 414, 415, 416, 416A, 416B, 417, 418, 418A, 418B, 421, 422, 423), – mindestens ein Stigmator (106), sowie – mindestens eine mechanisch verstellbare Blendeneinheit (108; 306).
Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der in einen Prozessor (600) eines Teilchenstrahlgeräts (100; 200; 400) ladbar ist und bei Ausführung das Teilchenstrahlgerät (100; 200; 400) derart steuert, dass ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgeführt wird.
Teilchenstrahlgerät (100; 200; 400) zur Erzeugung eines Bildes eines Objekts (114; 425) und/oder einer Darstellung von Daten über das Objekt (114; 425), mit – mindestens einem Strahlerzeuger (101; 301; 402) zur Erzeugung eines Teilchenstrahls mit geladenen Teilchen, wobei die geladenen Teilchen beim Auftreffen auf das Objekt (114; 425) eine Landeenergie (E) aufweisen, – mindestens einem beweglich ausgebildeten Objekthalter (305; 424; 503) zum Halten und Positionieren des Objekts (114; 425), – mindestens einer Führungseinheit (105, 106, 107, 108; 300, 303, 304, 306; 405, 406, 407, 408, 409, 409A, 409B, 410, 411A, 411B, 411C, 411D, 411E, 411F, 411G, 413A, 413B, 413C, 414, 415, 416, 416A, 416B, 417, 418, 418A, 418B, 421, 422, 423) zum Führen des Teilchenstrahls auf das Objekt (114; 425), – mindestens einem Detektor (116, 117, 121, 419, 500, 502) zur Detektion von Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung, die aus einer Wechselwirkung des Teilchenstahls mit dem Objekt (114; 425) beim Auftreffen des Teilchenstrahls auf das Objekt (114; 425) hervorgehen/hervorgeht, – mindestens einer Anzeigeeinheit (603) zum Anzeigen eines Bildes des Objekts (114; 425) und/oder einer Darstellung von Daten über das Objekt (114; 425), wobei das Bild und/oder die Darstellung basierend auf Detektionssignalen erzeugt werden/wird, welche durch das Detektieren der Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselstrahlung generiert werden, und mit – mindesten einem Prozessor (600), in dem ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 18 geladen ist.
Teilchenstrahlgerät (100; 200; 400) nach Anspruch 19, wobei die Führungseinheit (105, 106, 107, 108; 300, 303, 304, 306; 405, 406, 407, 408, 409, 409A, 409B, 410, 411A, 411B, 411C, 411D, 411E, 411F, 411G, 413A, 413B, 413C, 414, 415, 416, 416A, 416B, 417, 418, 418A, 418B, 421, 422, 423) mindestens eines der folgenden Merkmale umfasst: – mindestens eine Objektivlinse (107; 304; 421) zur Fokussierung des Teilchenstrahls auf das Objekt; – mindestens eine elektrostatische und/oder magnetische Einheit (105, 106, 107, 108; 300, 303, 304, 306; 405, 406, 407, 408, 409, 409A, 409B, 410, 411A, 411B, 411C, 411D, 411E, 411F, 411G, 413A, 413B, 413C, 414, 415, 416, 416A, 416B, 417, 418, 418A, 418B, 421, 422, 423); – mindestens einen Stigmator (106); – mindestens eine Kondensorlinse (105), und – mindestens eine mechanisch verstellbare Blendeneinheit (108; 306).
Teilchenstrahlgerät (200) nach Anspruch 19 oder 20, wobei der Strahlerzeuger (101) als ein erster Strahlerzeuger und der Teilchenstrahl als ein erster Teilchenstrahl mit ersten geladenen Teilchen ausgebildet ist, wobei die Führungseinheit als eine erste Führungseinheit (105, 106, 107, 108) zur Führung des ersten Teilchenstrahls auf das Objekt (114) ausgebildet ist, und wobei das Teilchenstrahlgerät (200) ferner aufweist: – mindestens einen zweiten Strahlerzeuger (301) zur Erzeugung eines zweiten Teilchenstrahls mit zweiten geladenen Teilchen; und mit – mindestens einer zweiten Führungseinheit (303, 304, 306) zur Führung des zweiten Teilchenstrahls auf das Objekt (114).
Teilchenstrahlgerät (100; 200; 400) nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei das Teilchenstrahlgerät ein Elektronenstrahlgerät und/oder ein Ionenstrahlgerät ist.