DE102018210522A1

DE102018210522A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung eines Strahls geladener Teilchen

Info

Publication number: DE102018210522A1
Application number: DE102018210522.7A
Authority: DE
Inventors: Daniel RHINOW; Markus Bauer; Rainer Fettig
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2018-06-27
Filing date: 2018-06-27
Publication date: 2020-01-02
Anticipated expiration: 2038-06-28
Also published as: JP7140854B2; WO2020002344A1; US11961705B2; US20210110996A1; DE102018210522B4; TWI734999B; TW202013444A; JP2021530084A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Untersuchen eines Strahls geladener Teilchen mit den folgenden Schritten: Erzeugen von persistenten Wechselwirkungen des Strahls mit einer Probe in einer Mehrzahl von Positionen der Probe relativ zum Strahl und Ableiten von zumindest einer Eigenschaft des Strahls durch eine Analyse der räumlichen Verteilung der persistenten Wechselwirkungen an der Mehrzahl von Positionen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Computerprogram zur Untersuchung eines Strahls geladener Teilchen wie zum Beispiel Elektronenstrahlen oder Ionenstrahlen.
Stand der Technik
Aufgrund ihrer kurzen de Broglie Wellenlänge erlauben es Strahlen geladener Teilchen wie zum Beispiel Elektronenstrahlen, räumliche Strukturen aufzulösen, die wesentlich kleiner sind als das Auflösungsvermögen licht-optischer Instrumente.
Dies macht man sich beispielsweise in der Elektronen- und / oder Ionenmikroskopie zu Nutze. Insbesondere erlauben es moderne teilchenoptische Systeme nicht nur Strukturen bis in den sub-Nanometerbereich aufzulösen und zu untersuchen, sondern diese auch gezielt zu manipulieren. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Substrats mit einem Teilchenstrahl ist zum Beispiel aus der früheren Anmeldung WO 2012/146647 A2 der Anmelderin bekannt.
Ferner erlauben es die von der Anmelderin unter dem Markennamen „MeRiT^®“ vertriebenen elektronenoptische Systeme zur Reparatur von Fotolithografiemasken beispielsweise Defekte solcher Masken durch einen Elektronenstrahl zu korrigieren. Hierbei wird die Korrekturgenauigkeit unter anderem durch den minimal erreichbaren Durchmesser des Elektronenstrahls bestimmt.
Es ist bekannt, dass für ein gegebenes teilchenoptisches System die Qualität des Teilchenstrahls den minimalen Strahldurchmesser beeinflussen kann. Insbesondere können teilchenoptische Aberrationen und andere Strahlstörungen zu einer Vergrößerung des minimalen Strahldurchmessers führen und dadurch die Positionsgenauigkeit und die Auflösung des jeweiligen teilchenoptischen Systems verringern.
Es besteht also ein Interesse daran, Verfahren und Vorrichtungen zu entwickeln um die Qualität von Teilchenstrahlen zu bestimmen und bei Bedarf zu verbessern.
Zusammenfassung der Erfindung
Das oben angeführte Problem wird zumindest teilweise durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche der vorliegenden Erfindung gelöst. Beispielhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
In einer Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Untersuchung eines Stahls geladener Teilchen bereit, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Erzeugen von persistenten Wechselwirkungen des Strahls mit einer Probe in einer Mehrzahl von Positionen der Probe relativ zum Strahl und Ableiten von zumindest einer Eigenschaft des Strahls durch eine Analyse der räumlichen Verteilung der persistenten Wechselwirkungen an der Mehrzahl von Positionen.
Durch ein solches Verfahren können beispielsweise Strahleigenschaften wie eine numerische Apertur, ein Vergrößerungsmaßstab, ein Strahlprofil und Abbildungsstörungen und /oder Wellenfrontstörungen wie ein Astigmatismus, sphärische Aberrationen, chromatische Aberrationen und / oder Telezentriefehler der Strahloptik, sowie Strahlformverzerrungen des Teilchenstrahls (z.B. aufgrund von elektrischen Aufladungen in der Strahloptik) abgeleitet werden.
Das systematische Ableiten solcher Strahleigenschaften aus einer Mehrzahl von persistenten Wechselwirkungen für ein gegebenes teilchenoptisches System kann es dann ermöglichen, zu bestimmen, welche Art von Aberrationen und / oder Strahlstörungen dafür in Frage kommen, die Qualität des Teilchenstrahls negativ zu beeinflussen. Darauf aufbauend lassen sich gegebenenfalls gezielt Gegenmaßnahmen vornehmen, um die jeweiligen Aberrationen und / oder Strahlstörungen zu beseitigen oder zumindest zu reduzieren und dadurch das Auflösungsvermögen des Systems zu verbessern.
Insbesondere kann es das durch die vorliegende Erfindung bereitgestellte Verfahren ermöglichen, dass der Schritt des Ableitens der zumindest einen Eigenschaft des Strahls das Vergleichen der räumlichen Verteilung der persistenten Wechselwirkungen mit einem mathematischen Modell des Strahls umfasst. Beispielsweise kann ein solches mathematisches Modell des Strahls zumindest ein Zernike Polynom, ein Gauß-Hermitesches Polynom und / oder ein Gauß-Laguerresches Polynom sowie einen Phasenfaktor umfassen.
Im Allgemeinen kann jedes mathematische Modell dafür geeignet sein, das es erlaubt die Intensitäts- und Phasenverteilung des Strahls im Raum durch eine Summe mit einer endlichen Anzahl von Termen mit progressiv abnehmenden Gewichten zu beschreiben. Insbesondere kann die zumindest eine Eigenschaft des Strahls durch eine Zernike-Analyse zumindest teilweise basierend auf der räumlichen Verteilung der persistenten Wechselwirkung bestimmt werden.
Ferner kann zumindest ein Teil der Mehrzahl von Positionen der Probe an verschiedenen Stellen in Propagationsrichtung des Strahls angeordnet sein.
Dies erlaubt es beispielsweise Änderungen des Stahls in Propagationsrichtung mit Änderungen der räumlichen Verteilung der persistenten Wechselwirkungen in Verbindung zu setzen und systematisch zu analysieren.
Ebenso kann zumindest ein Teil der Mehrzahl der Positionen an verschiedenen Stellen orthogonal zur Propagationsrichtung des Strahls angeordnet sein.
Dies erlaubt es beispielsweise Änderungen des Strahls einer Richtung orthogonal zur Propagationsrichtung mit Änderungen der räumlichen Verteilung der persistenten Wechselwirkungen in Verbindung zu setzten und systematisch zu analysieren.
In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Strahl ein fokussierter Strahl sein.
In einem solchen Fall ändert sich typischerweise das Strahlprofil des Strahls, sowohl in Propagationsrichtung als auch in der Ebene orthogonal zur Propagationsrichtung. Beispielsweise kann ein fokussierter Strahl im Fokus des Strahls ein im Wesentlichen Gauß-förmiges Strahlprofil aufweisen. Das durch die vorliegende Erfindung bereitgestellte Verfahren erlaubt es nun in systematischer Weise eine oder mehrere Strahleigenschaften eines solchen fokussierten Strahls abzuleiten. Insbesondere kann es möglich sein zu analysieren, welche Ursachen dafür in Frage kommen, dass für einen gegebenen Strahl geladener Teilchen die Fokusgröße größer ist als gewünscht, vorausgesagt und / oder typisch. Der Begriff „im Wesentlichen“ ist hierbei und im Rest der Anmeldung so zu verstehen, dass er „innerhalb üblicher Konstruktions-, Detektions-, Berechnungs- und / oder Verarbeitungstoleranzen“ bedeutet.
In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Mehrzahl von Positionen zumindest teilweise durch eine Veränderung einer Fokusposition des Strahls eingestellt werden.
Beispielsweise kann die Position der Probe im Raum im Wesentlichen fixiert sein und die Fokusposition des Strahls kann durch Einstellen von zumindest einer Strahloptik des Strahls verändert werden. Zum Beispiel kann bei einem Rasterteilchenmikroskop die Fokusposition sowohl in Propagationsrichtung des Strahls als auch in der Ebene orthogonal zur Propagationsrichtung durch Einstellen der Strahloptik des Rasterteilchenmikroskops relativ zur Probe eingestellt werden. Insbesondere können dadurch die persistenten Wechselwirkungen an verschiedenen Positionen auf der Oberfläche der Probe erzeugt werden, wobei ebenfalls der Abstand in Propagationsrichtung zwischen Fokusposition und Probe systematisch variiert werden kann.
Alternativ oder zusätzlich kann auch die Position der Probe relativ zum Strahl und insbesondere relativ zur Fokusposition des Strahls zum Beispiel durch ein Verfahren einer Probenbühne bzw. Probenhalterung variiert werden. Beispielsweise kann die Probe auf einem piezoelektrischen Aktuator montiert sein, der es erlaubt die Position der Probe in zumindest einer Raumrichtung oder bevorzugt in drei Raumrichtungen zu kontrollieren.
Insbesondere kann zumindest ein Teil der Mehrzahl der Positionen im Fernfeld des Fokus des Strahls liegen. Der Begriff „Fernfeld“ ist hierbei so zu verstehen, dass er alle Abstände von der Fokusposition umfasst, die ein Vielfaches des Tiefenschärfebereichs vom Fokus entfernt sind. Bevorzugt beträgt der Abstand mindestens das Zweifache, bevorzugter mindestens das Dreifache, mehr bevorzugter das Vierfache und am bevorzugtesten mindestens das Fünffache des Tiefenschärfebereichs.
Insbesondere kann es eine systematische Analyse der räumlichen Verteilung der persistenten Wechselwirkungen im Fernfeld des Fokus erlauben, teilchenoptische Aberrationen und / oder Strahlstörungen zu detektieren, die bei einer Analyse der räumlichen Verteilung der persistenten Wechselwirkungen im Nahfeld des Fokus nicht oder nur unzureichend detektierbar wären. Zum Beispiel lassen sich sowohl Wellenfrontstörungen wie sphärische Aberrationen als auch ein möglicherweise vorliegender Astigmatismus des Strahls durch eine Analyse der persistenten Wechselwirkungen im Fernfeld des Fokus eindeutiger und genauer detektieren als das im oder nahe des Fokus typischerweise der Fall ist.
Ferner kann die Analyse der räumlichen Verteilung der persistenten Wechselwirkungen insbesondere das Bestimmen von zumindest einem Teil eines Strahlprofils umfassen.
Beispielsweise kann die Analyse der räumlichen Verteilung der persistenten Wechselwirkungen zumindest einen der folgenden Schritte umfassen: ein Abschätzen einer Länge einer großen und / oder einer kleinen Halbachse des Strahlprofils, wobei diese bei einem im Wesentlichen runden Strahlprofil zusammenfallen, ein Abschätzen eines Winkels zwischen der großen und / oder der kleinen Halbachse des Strahlprofils in Bezug auf eine Referenzrichtung, ein Abschätzen der Position eines Schwerpunkts des Strahlprofils relativ zur Position eines Referenzpunktes, ein Abschätzen einer Teilchenstromdichte im Schwerpunkt des Strahlprofils und / oder ein Abschätzen einer mittlere Teilchenstromdichte des Strahlprofils. Aus hinreichend vielen Bildern der Strahlprofile an verschiedenen Positionen vor und nach dem Fokus kann ferner durch Phasenrekonstruktionsmethoden die vollständige Pupillenfunktion (Amplitude und Phase ortsaufgelöst in der Pupille) bestimmt werden.
In einigen Ausführungsformen, können die persistenten Wechselwirkungen persistente Veränderungen eines Teils der Oberfläche der Probe umfassen.
Dies erlaubt es beispielsweise, die räumliche Verteilung der persistenten Wechselwirkung durch verschiedenen Detektionsverfahren wie zum Beispiel licht-, teilchen-, und / oder röntgenoptische Verfahren sowie Atomkraft-Detektionsverfahren zu analysieren.
Zum Beispiel kann das Erzeugen der persistenten Wechselwirkungen das strahlinduzierte Abscheiden von Material aus der Gasphase auf dem Teil der Oberfläche der Probe umfassen. Beispielsweise kann es sich bei dem abgeschiedenen Material um ein Metall, eine metallische Verbindung, eine Kohlenstoffverbindung oder ein Oxid handeln. Insbesondere kann zum Beispiel Si02, Kohlenstoff oder Mo(CO)₆ verwendet werden.
Hierbei kann in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung das abgeschiedene Material aus zumindest einem Vorläufermaterial erhalten werden. Als Vorläufermaterial kommen zum Beispiel eine oder mehrere der folgenden Substanzen in Frage:

- (Metall-, Übergangselemente-, Hauptgruppen-) Alkyle wie Cyclopentadienyl (Cp)- bzw. Methylcyclopentadienyl (MeCp)- trimethyl-platin (CpPtMe₃ bzw. MeCpPtMe₃), Tetramethylzinn SnMe₄, Trimethylgallium GaMe₃, Ferrocen Cp2Fe, bis-aryl-Chrom Ar2Cr und weitere solche Verbindungen;
- (Metall-, Übergangselemente-, Hauptgruppen-) Carbonyle wie Chromhexacarbonyl Cr(CO)6, Molybdänhexacarbonyl Mo(CO)6, Wolframhexacarbonyl W(CO)6, Dicobaltoctacarbonyl Co₂(CO)8, Trirutheniumdodecacarbonyl Ru₃(CO)12, Eisenpentacarbonyl Fe(CO)₅ und weitere solche Verbindungen;
- (Metall-, Übergangselemente-, Hauptgruppen-) Alkoxyde wie Tetraethoxysilan Si(OC₂H₅), Tetraisopropoxytitan Ti(OC₃H₇)₄ und weitere solche Verbindungen;
- (Metall-, Übergangselemente-, Hauptgruppen-) Halogenide wie WF6, WCl6, TiC16, BCl₃, SiCl₄ und weitere solche Verbindungen;
- (Metall-, Übergangselemente-, Hauptgruppen-) Komplexe wie Kupfer-bishexafluoroacetylacetonat Cu(C₅F6HO₂)₂, Dimethyl-goldtrifluoroacetylacetonat Me2Au(C₅F₃H₄O2) und weitere solche Verbindungen;
- Organische Verbindungen wie CO, CO2, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, Bestandteile von Vakuum-Pumpen-Öl, volatile organische Verbindungen und weitere solche Verbindungen.

Des Weiteren kann eines oder mehrere der folgenden Zusatzgase zur Anwendung kommen:

- Oxidationsstoffe wie O₂, O₃, H₂O, H₂O₂, N₂O, NO, NO₂, HNO₃ und weitere sauerstoffhaltige Gase;
- Halogenide wie Cl₂, HCl, XeF₂, HF, I₂, HI, Br₂, HBr, NOCl, PCl₃, PCl₅, PF₃ und weitere halogenhaltige Gase.
- Gase mit reduzierender Wirkung wie H₂, NH₃, CH₄ und weitere wasserstoffhaltige Gase.

Alternativ oder zusätzlich kann das Erzeugen der persistenten Wechselwirkungen auch ein Ätzen des Teils der Oberfläche der Probe umfassen. Insbesondere kann hierbei das Ätzen des Teils der Oberfläche der Probe ein Ätzen mit zumindest einem Ätzgas umfassen.
Alternativ oder zusätzlich kann das Erzeugen der persistenten Wechselwirkungen auch das Bestrahlen einer teilchensensitiven Schicht wie zum Beispiel das Bestrahlen einer elektronensensitiven Lackschicht oder eines Polymersubstrats umfassen.
In einigen Ausführungsformen kann dabei die Konzentration des Vorläufermaterials und / oder des Ätzgases in Abhängigkeit der Teilchenstromdichte variiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann dabei ebenso die Einstrahlzeit und / oder der Teilchenfluss des Strahls in Abhängigkeit der Teilchenstromdichte variiert werden. Dies erlaubt es beispielsweise sicherzustellen, dass zwischen der Teilchenstromdichte und der Ausprägung der persistenten Wechselwirkungen ein geeigneter, bekannter und / oder kontrollierbarer funktionaler Zusammenhang besteht, der insbesondere im Wesentlichen linear sein kann.
Ein solcher linearer Zusammenhang zwischen Teilchenstromdichte und Ausprägung der persistenten Wechselwirkungen kann es insbesondere erlauben direkt aus der räumlichen Verteilung der persistenten Wechselwirkungen auf das Strahlprofil, also die räumliche Verteilung der Teilchenstromdichte des Strahls zu schließen.
Daher ist es auch im Allgemeinen von Interesse, dass zwischen der Teilchenstromdichte und der Ausprägung der persistenten Wechselwirkungen ein geeigneter, bekannter und / oder kontrollierbarer funktionaler Zusammenhang besteht, der insbesondere im Wesentlichen linear sein kann.
In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die räumliche Verteilung der persistenten Wechselwirkungen mit einem fokussierten Strahl geladener Teilchen und / oder mit einer Sonde für atomare Kräfte und / oder durch eine Kombination davon bestimmt wird.
Insbesondere kann in einem teilchenoptischen System wie zum Beispiel einem Rasterteilchenmikroskop der gleiche Teilchenstrahl für das Erzeugen der persistenten Wechselwirkung verwendet werden wie für das Bestimmen der räumlichen Verteilung derselben. Beispielsweise kann in einem ersten Schritt der Teilchenstrahl dazu verwendet werden an einer Mehrzahl von Positionen auf der Oberfläche einer Probe Material abzuscheiden. In einem zweiten Schritt kann dann der gleiche Teilchenstrahl auf die Oberfläche der Probe fokussiert werden und die räumliche Verteilung des abgeschiedenen Materials durch Abrastern der Oberfläche der Probe detektiert werden.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur eines Strahls geladener Teilchen umfassend das Durchführen eines Verfahrens nach einer der oben diskutierten Ausführungsformen und das Anpassen zumindest einer Strahloptik des Strahls zumindest teilweise basierend auf der zumindest einen bestimmten Eigenschaft des Strahls.
Beispielsweise kann dabei das Anpassen zumindest einer Strahloptik des Strahls das Anpassen einer elektromagnetischen Linse, einer Kondensorblende und oder eines elektromagnetischen Multipols umfassen.
Ein solches Verfahren kann dabei ferner den Schritt des Korrigierens einer oder mehrerer der folgenden Strahleigenschaften umfassen: eines Astigmatismus, sphärischer Aberrationen, chromatischer Aberrationen, eines Telezentriefehlers der Strahloptik, einer Abbildungsstörung der Strahloptik, einer Wellenfrontstörung und einer Strahlformverzerrung.
Beispielsweise kann ein evtl. vorliegender Astigmatismus des Strahls durch Anpassen der Spulenströme in einem Multipol-Stigmator korrigiert werden.
Insbesondere kann es die vorliegende Erfindung ermöglichen, zumindest den Schritt des Erzeugens der persistenten Wechselwirkungen, den Schritt des Analysierens der räumlichen Verteilung der persistenten Wechselwirkung, den Schritt des Ableitens der zumindest einen Strahleigenschaft, den Schritt des Anpassens der zumindest einen Strahloptik und / oder der Schritt des Korrigierens der zumindest einen Strahleigenschaft zumindest teilweise durch eine elektronische Datenverarbeitungsvorrichtung und / oder zumindest teilweise automatisiert auszuführen.
Insbesondere kann hierbei ein iteratives Verfahren das zumindest teilweise auf maschinellem Lernen basieren kann zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann hierfür ein neuronales Netz, das für die Analyse und die Kategorisierung von Bilddateien und / oder Mikroskopbildern konfiguriert ist verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung umfasst ferner ein Computerprogram umfassend Anweisungen zum Durchführen eines der oben beschriebenen Verfahren, wenn die Anweisungen durch einen Prozessor einer elektronischen Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung umfasst ferner eine Vorrichtung zum Untersuchen eines Strahls geladener Teilchen aufweisend: Mittel zum Erzeugen von persistenten Wechselwirkungen des Strahls mit einer Probe in einer Mehrzahl von Positionen der Probe relativ zum Strahl und Mittel zum Ableiten von zumindest einer Eigenschaft des Strahls durch eine Analyse der räumlichen Verteilung der persistenten Wechselwirkungen an der Mehrzahl von Positionen.
Diese Vorrichtung kann ferner dazu ausgebildet sein, eines der oben diskutierten Verfahren durchzuführen.
Die vorliegende Erfindung umfasst ferner eine Vorrichtung zum Untersuchen eines Strahls geladener Teilchen aufweisend zumindest eine Strahloptik, die ausgebildet ist den Strahl an einer Mehrzahl von Positionen auf eine Probe zu richten, zumindest ein Material, das ausgebildet ist persistente Wechselwirkungen des Strahls mit der Probe zu erzeugen und zumindest einen Analysator der ausgebildet ist zumindest eine Eigenschaft des Strahls durch eine Analyse der räumlichen Verteilung der persistenten Wechselwirkungen an der Mehrzahl von Positionen abzuleiten.
Diese Vorrichtung kann ferner dazu ausgebildet sein, eines der oben diskutierten Verfahren durchzuführen.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen beschrieben. Diese Zeichnungen zeigen:

1 ein schematischer Längsschnitt durch einen Teil einer teilchenoptischen Vorrichtung, die geeignet ist, ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auszuführen
2 ein schematischer Längsschnitt durch einen Teil des Strahlwegs einer teilchenoptischen Vorrichtung, die geeignet ist, ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auszuführen
3 eine schematische Draufsicht auf eine Probe die dazu geeignet ist, in einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet zu werden
4 eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme einer Probe gemäß einem Verfahren der vorliegenden Erfindung aufweisend eine Mehrzahl von Materialabscheidungen bei verschiedenen Abständen von einer Fokusposition
5 eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme einer Probe gemäß einem Verfahren der vorliegenden Erfindung aufweisend eine Mehrzahl von Materialabscheidungen bei verschiedenen Abständen von einer Fokusposition
6 eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme einer Probe gemäß einem Verfahren der vorliegenden Erfindung aufweisend eine Mehrzahl von Materialabscheidungen bei verschiedenen Abständen von einer Fokusposition

Detaillierte Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung am Beispiel eines Rasterelektronenmikroskops im Detail beschrieben. Hierbei werden verschiedene Merkmalskombinationen mit Bezugnahme auf einige beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Beispielsweise kommt ein Verfahren zum strahlinduzierten Abscheiden von Material aus der Gasphase zum Einsatz. Die beanspruchten Verfahren, Vorrichtungen und Computerprogramm zur Untersuchung eines Strahls geladener Teilchen sind jedoch nicht auf solche Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr ist zu verstehen, dass auch andere Merkmalskombinationen unter den Schutzbereich der Erfindung fallen können. Mit anderen Worten müssen nicht alle Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen vorhanden sein, um die vorliegenden Erfindung zu realisieren. Des Weiteren können die Ausführungsformen durch Kombinieren gewisser Merkmale einer Ausführungsform mit einem oder mehreren Merkmalen einer anderen Ausführungsform modifiziert werden ohne von der Offenbarung und dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Insbesondere ist die vorliegende Erfindung nicht auf Elektronenmikroskope beschränkt, sondern lässt sich für eine Vielzahl von teilchenoptischen Systemen anwenden wie zum Beispiel: Rasterelektronen- und Rasterionenmikroskope, Transmissionselektronen- und Transmissionsionenmikroskope, Elektronenstrahl-Lithographie-Systeme, Ionenstrahl-Lithographie-Systeme, und Röntgenmikroskope.
Die 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch einen Teil eines Rasterelektronenmikroskops (REM) 100, das geeignet ist, ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung durchzuführen. Eine Säule 110 umfasst dabei verschiedene Elektronen- bzw. Strahloptiken, die dazu konfiguriert sind, einen Elektronenstrahl 120 zu fokussieren und auf eine Probe 130 zu richten. Der Elektronenstrahl wird dabei von einer Quelle wie einer Elektronenkanone (nicht gezeigt) am oberen Ende der Säule 130 erzeugt und durch eine Kondensor-Baugruppe (nicht gezeigt) bestehend aus zumindest einer Kondensorspule und einer Kondensorblende strahlgeformt. Die Säule 110 kann dabei weitere Strahloptiken wie zum Beispiel weitere elektromagnetische Linsen, weitere Blenden, elektromagnetische Multipole zur Korrektur von Strahlfehlern und dergleichen umfassen, die dazu geeignet sind, den Elektronenstrahl 120 zu manipulieren und auszurichten.
Insbesondere kann die Säule 110 dazu konfiguriert sein, die Fokusposition 140 des Elektronenstahls 120 relativ zur Oberfläche der Probe 130 zu verschieben. Beispielsweise wird im Normalbetrieb des REM 100 der Elektronenstrahl auf die Oberfläche der Probe 130 durch Einstellen der Position in z-Richtung fokussiert und danach ein Teil der Oberfläche der Probe 130 durch systematisches Verschieben der Fokusposition 140 in x-Richtung und y-Richtung abgerastert, um ein elektronenoptisches Bild der Oberfläche der Probe 130 zu erzeugen.
Zu diesem Zweck kann das dargestellte REM 100 zumindest einen Detektor 170 und eine Datenverarbeitungsvorrichtung 180 umfassen, die zusammen dafür ausgebildet sind, ein Rasterbild der von dem Elektronenstrahl 120 abgerasterten Oberfläche der Probe 130 zu erzeugen. Beispielsweise kann der Detektor dazu ausgebildet sein, rückgestreute Primärelektronen und / oder Sekundärelektronen zu detektieren. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Detektor verwendet werden, der im Strahlweg des Elektronenstrahls in der Säule 110 angeordnet ist. Ferner kann die Datenverarbeitungsvorrichtung 180 ausgebildet sein, die Strahloptiken des REM 100 anzusteuern, zu kontrollieren und / oder einzustellen.
Die Probe 130 ist hierbei auf einem Probentisch angeordnet, der ebenfalls justierbar sein kann. Insbesondere kann der Probentisch einen oder mehrere piezoelektrische Aktuatoren aufweisen, die es ermöglichen die Probe 130 relativ zum Elektronenstrahl 120 zu verschieben.
Das dargestellte REM 100 umfasst ferner eine Applikationsvorrichtung 150 für zumindest ein Vorläufergas und / oder ein Ätzgas 160, dass dazu geeignet ist, eine persistente Wechselwirkung des Elektronenstahls 120 mit einem Teil der Oberfläche der Probe 130 zu erzeugen. Zum Beispiel kann als Vorläufergas Tetraethylorthosilikat (TEOS) verwendet werden, das es erlaubt durch den Elektronenstrahl auf der Oberfläche der Probe 130 gezielt Si02 abzuscheiden. Insbesondere erzeugen die Elektronen des Strahls 120 durch Streuprozesse mit den Atomen und / oder der Gitterstruktur der Probe 130 unter anderem Sekundärelektronen, die wiederum mit den Molekülen das Vorläufergases 160 interagieren können und dadurch zum Abscheiden von Material wie z.B. Si02 auf der Oberfläche der Probe 130 führen. Der Vorgang des strahlinduzierten Abscheidens von Material aus der Gasphase wird auch als strahlinduziertes Abscheiden von Deponaten bezeichnet.
In ähnlicher Weise ermöglicht es das Einbringen von verschiedenen Ätzgasen 160 durch die Applikationsvorrichtung 150 gezielt Material von der Oberfläche der Probe 130 zu entfernen.
Eine detaillierte Beschreibung des strahlinduzierten Abscheidens von Material auf einer Oberfläche der Probe 130 lässt sich der früheren Anmeldung WO 2012/146647 A2 der Anmelderin entnehmen.
Unter anderem ermöglicht es das REM 100 Deponate und / oder Ätzungen an unterschiedlichen Positionen der Oberfläche der Probe 130 zu erzeugen und dabei ebenfalls den Abstand in Propagationsrichtung zwischen der Oberfläche der Probe 130 und der Fokusposition 140 des Strahls 120 gezielt einzustellen. Insbesondere ist es möglich, den Strahl derart zu de-fokussieren, dass die Oberfläche der Probe 130 im Fernfeld des Fokus des Strahls 120 positioniert ist und dadurch das Ableiten verschiedener Strahleigenschaften wie oben beschrieben erleichtert wird oder erst möglich gemacht wird.
Die 2 zeigt einen weiteren schematischen Längsschnitt durch den fokussierten Elektronenstrahl 120 und die Probe 130 aus 1. Hierbei ist der Elektronenstrahl 120 in idealisierter Weise als sogenannter Gaußstrahl dargestellt. Ein solcher Gaußstrahl weist dabei ein Strahlprofil auf, das im Wesentlichen durch eine Gaußfunktion beschrieben ist. Die Halbwertsbreite w dieser Gaußfunktion ist dabei eine Funktion w(z) des Abstands z in Propagationsrichtung von der Fokusposition bei z=o. Die minimale Breite des Strahls im Fokus wird dabei als w(o) bezeichnet.
Durch Einstellen der Fokusposition in z-Richtung und / oder durch Einstellen der Position der Probe 130 lässt sich der relative Abstand Δz zwischen Fokusposition und Probe einstellen. Ein Vergrößern des Abstands Δz führt dabei auch zu einer Vergrößerung der Strahlbreite w auf der Oberfläche der Probe 130. Die maximale Teilchenstromdichte im Zentrum des Strahls 120 nimmt dabei bei Vergrößern des Abstandes Δz ab. Typischerweise hängt die Produktionsrate pro Flächeneinheit von Sekundärelektronen in der Probe 130 vom Teilchenstrom durch diese Flächeneinheit ab. Beispielsweise kann die Produktionsrate von Sekundärelektronen proportional zum Teilchenstrom durch diese Flächeneinheit der Oberfläche der Probe 130 sein.
Für den Fachmann ist es ersichtlich, dass das in 2 dargestellte Strahlprofil eine theoretische Idealisierung ist und nicht einen echten, physikalischen Elektronenstrahl 120 eines REM 100 oder den Teilchenstrahl eines anderen teilchenoptischen Systems darstellt.
Die 3 zeigt in schematischer Weise ein Beispiel dafür, wie die oben diskutierte Vorrichtung 100 dazu verwendet werden kann, den Elektronenstrahl 120 des REM 100 in systematischer Weise zu untersuchen und daraus gewisse Eigenschaften des Strahls 120 abzuleiten.
Gezeigt ist ein rechteckiger Ausschnitt einer Probe 130. Durch systematisches Verschieben der Fokusposition in x, y und z-Richtung kann eine Vielzahl von persistenten Wechselwirkungen auf der Oberfläche der Probe 130 erzeugt werden. Beispielsweise kann wie oben beschrieben strahlinduziertes Abscheiden von Material aus der Gasphase dazu verwendet werden, für jede Fokusposition Δz ein Deponat 210 auf der Oberfläche der Probe 130 abzuscheiden.
Die räumliche Verteilung des jeweiligen Deponats 210 kann zumindest teilweise durch das Strahlprofil des Elektronenstrahls 120 bestimmt sein. Beispielsweise können die Prozessparameter wie der Elektronenfluss und / oder die Konzentration des Vorläufergases für die Erzeugung jedes der Deponate 210 derart eingestellt werden, dass sich ein im Wesentlichen linearer Zusammenhang zwischen der Teilchenstromdichte des Strahls 120 und der Abscheiderate des jeweiligen Deponats 210 einstellt. In dieser Weise lassen sich Deponate 210 auf der Oberfläche der Probe 130 erzeugen, deren räumliche Verteilung im direkten Zusammenhang mit dem Strahlprofil des Elektronenstrahls 120 stehen.
Nach Abscheiden der Deponate 210 auf der Oberfläche der Probe 130, kann die Probe 130 vermessen werden. Beispielsweise kann die Probe 130 mit dem Elektronenstrahl 120 des REM 100 vermessen werden. Dazu wird der Strahl auf die Oberfläche der Probe 130 fokussiert und der relevante Teil der Oberfläche der Probe 130 abgerastert, um ein REM-Bild der Deponate 210 zu erzeugen, beispielsweise durch Detektion von Primär- und / oder Sekundärelektronen. Das erhaltenen Bild der Deponate 210 lässt sich nun auswerten und die räumliche Verteilung der Deponate 210 kann analysiert werden, um gewisse Eigenschaften des Strahls 120 abzuleiten.
Die 4 zeigt ein REM-Bild einer Mehrzahl von Deponaten 210-a - 201-j auf der Oberfläche einer Probe 130 die bei unterschiedlichen Defokuseinstellungen erzeugt wurden und mit dem gleichen Elektronenstrahl 120, der auch die Deponatbildung induziert hat, detektiert worden ist. Aus dem Bild der 4 lässt sich hierbei klar erkennen, dass die räumliche Verteilung der Deponate mit dem Strahlprofil des fokussierten Elektronenstrahl 120 des REM 100 korreliert ist. Insbesondere erlaubt es die räumliche Verteilung der Deponate mit Defokuseinstellungen |z| ≥ 30µm direkt auf das Strahlprofil des Elektronenstrahls 120 des REM 100 zu schließen. Bei den kleineren Defokuseinstellugen |z| ≤ 10µm führt in dem gezeigten Beispiel eine Gasverarmung des Vorläufergases 160 im Zentrum des Elektronenstrahls 120 dazu, dass das jeweilige Deponat eine Ringstruktur aufweist, die nicht oder nur ungenau mit dem eigentlichen Strahlprofil des Elektronenstrahls 120 übereinstimmt.
Aus der räumlichen Verteilung der Deponate 210 kann nun direkt auf einige Eigenschaften des Elektronenstrahls 120 des REM 100 geschlossen werden. Beispielsweise ist zu erkennen, dass das Strahlprofil nicht rund, sondern elliptisch ist. Aus den Halbradien R=R(z) des elliptischen Strahlprofils bei verschiedenen Defokuseinstellungen z kann über den Zusammenhang NA = dR/dz direkt auf die numerische Apertur (NA) des Elektronenstrahls geschlossen werden. Ist zusätzlich die mittlere de Broglie Wellenlänge $λ = h / \sqrt{2 m_{e} E_{K i n}}$
des Elektronenstrahls 120 bekannt, kann aus der numerischen Apertur zusätzlich die laterale δx ~ λ/NA und axiale Auflösungsgrenze δz ~ λ/NA² des REM vorhergesagt werden. Hierbei bezeichnet m_e die Ruhemasse des Elektrons und E_Kin die mittlere kinetische Energie der Elektronen des Elektronenstrahls 120.
Ferner erkennt man bei den positiven Defokuseinstellungen +20µm bis +50µm im Deponat konzentrische Ringstrukturen, die bei den korrespondierenden negativen Defokuseinstellungen -20µm bis -50µm nicht vorhanden sind. Daraus lässt sich auf das Vorhandensein positiver sphärischer Aberrationen im Elektronenstrahl schließen.
Bei hinreichend gutem Signal-zu-Rauschverhältnis des REM-Bildes der Deponate kann basierend auf einer solchen Reihe an Deponatbildern, die mit systematisch variierter Defokuseinstellung aufgenommen wurde, auch eine quantitative Analyse der Bildfehler durchgeführt werden. Hierzu können beispielsweise aus der Lichtoptik bekannte Verfahren wie die Zernike-Analyse oder die Apodisierung verwendet werden. Eine solche Reihe an Deponatbildern kann auch als Defokus-Stapel oder Fokus-Stapel bezeichnet werden.
Der strahlinduzierte Abscheideprozess, der zur Erzeugung der Deponate in 4 verwendet wird, hängt im Allgemeinen in nichtlinearer Weise von verschiedenen Parametern ab. Insbesondere sind hierbei die Konzentration des Vorläufergases, die Teilchenstromdichte des Elektronenstrahls relevant. Beispielsweise kann eine zu hohe Teilchenstromdichte dazu führen, dass das Vorläufergas nicht oder nur unzureichend in das Zentrum des Elektronenstrahls diffundiert, was im Zentrum zu einer Gasverarmung führen kann. Dieser Effekt kann nun dazu führen, dass die räumliche Verteilung des Deponats nicht mehr direkt mit dem Strahlprofil des Elektronenstrahls korreliert ist. Um diesem Effekt und anderen Sättigungsphänomenen bei der Deponatbildung entgegen zu wirken, ist es möglich die Prozessparameter wie Konzentration des Vorläufermoleküls, den Elektronenfluss des Elektronenstrahls und / oder die Einstrahlzeit in Abhängigkeit von der Defokuseinstellung anzupassen, um möglichst eine direkte Korrelation zwischen der räumlichen Anordnung des jeweiligen Deponats und dem Strahlprofil des Elektronenstrahls zu gewährleisten. Insbesondere kann es hierbei von Vorteil sein, die Prozessparameter so einzustellen, dass die Dicke des Deponats im Wesentlichen direkt proportional zur Elektronenstromdichte des Strahls ist. In diesem Fall ermöglicht das jeweilige Deponat 210 eine direkte Messung des zugehörigen Strahlprofils des Elektronenstrahls 120.
Die 5 zeigt ein weiteres REM-Bild eines Defokus-Stapels von Deponaten. In diesem Beispiel lassen die räumlichen Verteilungen der Deponate auf ein stark elliptisches Strahlprofil schließen. Zusätzlich dreht sich die Ausrichtung der Ellipse beim Durchgang durch den Fokus bei z=0µm im Wesentlichen um 90°. Ein solches Verhalten des Strahlprofils lässt direkt auf das Vorhandensein eines Astigmatismus des Elektronenstrahls 120 schließen. Da in diesem Fall die Hauptachsenradien der Ellipse nicht bei dem gleichen Wert von z minimal sind (also Ihren Fokus haben), führt ein solcher Astigmatismus in der Regel zu einer Vergrößerung der effektiven Fokusgröße des Elektronenstrahls 120.
Bei hinreichend gutem Signal-zu-Rausch-Verhältnis der REM-Bilder der Deponate kann die Ausprägung des Astigmatismus quantitativ analysiert werden. Basierend darauf lässt sich nun die Strahloptik des REM 100 so justieren, dass der Astigmatismus des Elektronenstahls 120 korrigiert werden kann. Beispielsweise kann ein Quadrupol-Stigmator oder eine andere geeignete Kompensationsoptik der Säule 110 dazu verwendet werden, einen vorliegenden Astigmatismus zu korrigieren.
6 zeigt ein weiteres REM-Bild eines Defokus-Stapels von Deponaten. Im Gegensatz zu den REM-Bildern der und wurde in 6 die laterale Position des Elektronenstrahls 120 gegenüber der Probe 130 konstant gehalten. Das Auswandern der räumlichen Verteilung der Deponate zwischen den verschiedenen Deponaten lässt sich zum Beispiel auf ein nicht vollständiges Auswobbein der Kondensorblende des REM 100 zurückführen. Bei fester oder bekannter Einstellung des Lateralabstands zwischen den Deponaten kann aus dem gemessenen Lateralversatz der Deponate in Bezug auf den festen oder bekannten Lateralabstand direkt auf den verbleibenden Telezentriefehler des Elektronenstrahls geschlossen werden. Ähnlich zur oben beschriebenen Korrektur eines Astigmatismus kann die Kondensorblende justiert werden, um einen vorhandenen Telezentriefehler zu beseitigen oder zumindest signifikant zu reduzieren.
Ferner lassen sich an den Deponaten der 6 Ausfransungen (siehe Pfeile) der räumlichen Verteilung der Deponate feststellen. Diese Ausfransungen oder Unregelmäßigkeiten der Deponate und damit des Strahlprofils des Elektronenstrahls 120 lassen auf das Vorhandensein von Abbildungsstörungen der Strahloptik schließen. Solche Abbildungsstörungen können zum Beispiel durch lokale Aufladungen oder Oberflächenladungen des REM verursacht sein und beeinflussen die Fokussierbarkeit und damit die minimale Fokusgröße des Elektronenstahls 120 negativ. Im oder nahen des Fokus (beispielsweise innerhalb der Tiefenschärfe des REM) sind solche Degradationen der Abbildungsleistung des REM nicht direkt sichtbar. Nimmt man aber Deponate im Fernfeld des Fokus (z.B. bei z > 5-mal Tiefenschärfe) auf, lassen sich solche Strahlformverzerrungen gut erkennen und gegebenenfalls gezielt beheben. Beispielsweise kann aus der Defokusabhängigkeit der Strahlformverzerrung auf den Ort, der für die Strahlformverzerrung verantwortlichen Abbildungsstörung wie z.B. den Ort einer Oberflächenladung geschlossen werden.
Im Allgemeinen ist festzuhalten, dass sich Strahlaberrationen mit Hilfe der mit defokussiertem Elektronenstrahl abgeschiedenen Deponaten deutlich leichter analysieren und beheben lassen, als es durch die Analyse des fokussierten Strahls möglich ist.
Insbesondere lässt sich das in den 3-6 illustrierte Verfahren leicht automatisieren. Beispielsweise kann ein voller Defokus-Stapel an Deponaten wie schematisch in 3 gezeigt in wenigen Minuten erzeugt und mit dem gleichen Teilchenstrahl oder einem anderen geeigneten Verfahren detektiert und ausgewertet werden.
Dadurch kann es möglich sein, die relevanten Strahleigenschaften eines gegebenen teilchenoptischen Systems nicht nur systematisch zu analysieren, sondern auch durch geeignetes Feedback an die jeweiligen Strahloptiken und / oder dezidierte Kompensationskomponenten automatisiert zu beheben. Insbesondere können hierzu lineare, nichtlineare und / oder stochastische Optimierungsalgorithmen, maschinelles Lernen und /oder neuronale Netze zum Einsatz kommen, die für die Analyse und Kategorisierung von Bilddaten konfiguriert sind. Ein solches Verfahren kann es nun erlauben ein gegebenes teilchenoptisches System in teil- oder vollautomatisierter Weise zu charakterisieren, zu justieren und / oder zu kalibrieren, bevor mit dem eigentlichen Betrieb begonnen oder fortgefahren wird.
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 2012/146647 A2 [0003, 0056]

Claims

Verfahren zum Untersuchen eines Strahls (120) geladener Teilchen mit den folgenden Schritten: a. Erzeugen von persistenten Wechselwirkungen (210) des Strahls mit einer Probe (130) in einer Mehrzahl von Positionen der Probe relativ zum Strahl; und b. Ableiten von zumindest einer Eigenschaft des Strahls durch eine Analyse der räumlichen Verteilung der persistenten Wechselwirkungen an der Mehrzahl von Positionen.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die zumindest eine Eigenschaft eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften umfasst: a. eine numerische Apertur; b. einen Vergrößerungsmaßstab; c. ein Strahlprofil; d. eine Abbildungsstörung; e. eine Wellenfrontstörung; f. einen Astigmatismus; g. eine sphärische Aberration; h. eine chromatische Aberration; i. einen Telezentriefehler der Strahloptik; und j. eine Strahlformverzerrung.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Teil der Mehrzahl von Positionen der Probe an verschiedenen Stellen in Propagationsrichtung des Strahls angeordnet sind.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zumindest ein Teil der Mehrzahl der Positionen an verschiedenen Stellen orthogonal zur Propagationsrichtung des Strahls angeordnet sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Strahl ein fokussierter Strahl ist.
Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl von Positionen zumindest teilweise durch eine Veränderung einer Fokusposition des Strahls eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5-6, wobei zumindest ein Teil der Mehrzahl der Positionen im Fernfeld des Fokus des Strahls liegen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Analyse der räumlichen Verteilung der persistenten Wechselwirkungen das Bestimmen von zumindest einem Teil eines Strahlprofils umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Analyse der räumlichen Verteilung der persistenten Wechselwirkungen zumindest einen der folgenden Schritte umfasst: a. Abschätzen einer Länge einer großen und / oder einer kleinen Halbachse des Strahlprofils; b. Abschätzen eines Winkels zwischen der großen und / oder der kleinen Halbachse des Strahlprofils in Bezug auf eine Referenzrichtung; c. Abschätzen der Position eines Schwerpunkts des Strahlprofils relativ zur Position eines Referenzpunktes, d. Abschätzen eines Intensitätswerts im Schwerpunkt des Strahlprofils; und / oder e. Abschätzen einer mittleren Intensität des Strahlprofils.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die persistenten Wechselwirkungen persistente Veränderungen eines Teils der Oberfläche der Probe umfassen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die persistenten Wechselwirkungen das strahlinduzierte Abscheiden von Material aus der Gasphase auf dem Teil der Oberfläche der Probe umfassen.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das abgeschiedene Material aus zumindest einem Vorläufermaterial erhalten wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die persistenten Wechselwirkungen ein Ätzen des Teils der Oberfläche der Probe umfassen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die räumliche Verteilung der persistenten Wechselwirkungen mit einem fokussierten Strahl der geladenen Teilchen und / oder mit einer Sonde für atomare Kräfte und / oder durch eine Kombination davon bestimmt wird.
Verfahren zur Korrektur eines Strahls geladener Teilchen umfassend: a. Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-14; und b. Anpassen zumindest einer Strahloptik des Strahls zumindest teilweise basierend auf der zumindest einen bestimmten Eigenschaft des Strahls.
Verfahren des vorhergehenden Anspruchs, wobei die zumindest eine Strahloptik eine oder mehrere der folgenden Komponenten umfasst: a. eine elektromagnetische Linse; b. eine Kondensorblende; c. einen elektromagnetischen Multipol
Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend den Schritt des Korrigierens einer oder mehrerer der folgenden Strahleigenschaften: a. eines Astigmatismus; b. einer sphärischen Aberration; c. einer chromatischen Aberration; d. eines Telezentriefehlers der Strahloptik; e. einer Abbildungsstörung; f. einer Wellenfrontstörung; und g. einer Strahlformverzerrung.
Computerprogram aufweisend Anweisungen zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-16, wenn die Anweisungen durch einen Prozessor einer elektronischen Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden.
Vorrichtung (100) zum Untersuchen eines Strahls (120) geladener Teilchen aufweisend: a. Mittel zum Erzeugen (150) von persistenten Wechselwirkungen (210) des Strahls mit einer Probe (130) in einer Mehrzahl von Positionen der Probe relativ zum Strahl; und b. Mittel zum Ableiten (110) von zumindest einer Eigenschaft des Strahls durch eine Analyse der räumlichen Verteilung der persistenten Wechselwirkungen an der Mehrzahl von Positionen.
Vorrichtung des vorhergehenden Anspruchs, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1-17 durchzuführen.
Vorrichtung (100) zum Untersuchen eines Strahls (120) geladener Teilchen aufweisend: a. zumindest eine Strahloptik (110), die ausgebildet ist den Strahl an einer Mehrzahl von Positionen auf eine Probe (130) zu richten; b. zumindest ein Material (160), das ausgebildet ist persistente Wechselwirkungen (210) des Strahls mit der Probe zu erzeugen; und c. zumindest einen Analysator (170,180), der ausgebildet ist zumindest eine Eigenschaft des Strahls durch eine Analyse der räumlichen Verteilung der persistenten Wechselwirkungen an der Mehrzahl von Positionen abzuleiten.
Vorrichtung des vorhergehenden Anspruchs, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1-17 durchzuführen.