DE102019008249B3 - Teilchenstrahl-System mit einer Multistrahl-Ablenkeinrichtung und einem Strahlfänger, Verfahren zum Betreiben des Teilchenstrahl-Systems und zugehöriges Computerprogrammprodukt - Google Patents

Teilchenstrahl-System mit einer Multistrahl-Ablenkeinrichtung und einem Strahlfänger, Verfahren zum Betreiben des Teilchenstrahl-Systems und zugehöriges Computerprogrammprodukt Download PDF

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Teilchenstrahl-System, insbesondere auf ein Mehrstrahl-Teilchenmikroskop, mit einer Multistrahl-Ablenkeinrichtung und mit einem Strahlfänger sowie auf zugehörige Verfahren zum Betreiben des Teilchenstrahl-Systems und auf ein zugehöriges Computerprogrammprodukt. Dabei ist eine Multistrahl-Ablenkeinrichtung im teilchenoptischen Strahlengang nach dem Multistrahl-Generator und vor einer Strahlweiche des Teilchenstrahl-Systems angeordnet. Die Multistrahl-Ablenkeinrichtung dient zum kollektiven Blanken von einer Vielzahl von geladenen Einzel-Teilchenstrahlen. Diese treffen auf einen Strahlfänger, der im teilchenoptischen Strahlengang auf Höhe eines Ortes angeordnet ist, an dem ein Teilchenstrahldurchmesser reduziert oder minimal ist. Solche Orte sind z.B. die Cross-Over-Ebene der Einzel-Teilchenstrahlen oder eine Zwischenbildebene.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft Teilchenstrahl-Systeme, welche mit einer Vielzahl von Teilchenstrahlen arbeiten.
  • Stand der Technik
  • Mehrstrahl-Teilchenmikroskope können ebenso wie Einzelstrahl-Teilchenmikroskope dazu verwendet werden, Objekte auf einer mikroskopischen Skala zu analysieren. Bspw. können mittels dieser Teilchenmikroskope Bilder eines Objekts aufgenommen werden, welche eine Oberfläche des Objekts repräsentieren. Auf diese Weise kann bspw. die Struktur der Oberfläche analysiert werden. Während in einem Einzelstrahl-Teilchenmikroskop ein einziger Teilchenstrahl aus geladenen Teilchen wie bspw. Elektronen, Positronen, Myonen oder Ionen, dazu verwendet wird, das Objekt zu analysieren, wird in einem Mehrstrahl-Teilchenmikroskop eine Mehrzahl von Teilchenstrahlen dazu verwendet. Die Mehrzahl der Teilchenstrahlen, welche auch als Bündel bezeichnet wird, wird gleichzeitig auf die Oberfläche des Objekts gerichtet, wodurch verglichen mit einem Einzelstrahl-Teilchenmikroskop eine deutlich größere Fläche der Oberfläche des Objekts während eines gleichen Zeitraums abgetastet und analysiert werden kann.
  • Aus der WO 2005/ 024 881 A2 ist ein Vielzahl-Teilchenstrahlsystem in Form eines Elektronenmikroskopiesystems bekannt, welches mit einer Vielzahl von Elektronenstrahlen arbeitet, um ein zu untersuchendes Objekt mit einem Bündel von Elektronenstrahlen parallel abzurastern. Das Bündel von Elektronenstrahlen wird erzeugt, indem ein von einer Elektronenquelle erzeugter Elektronenstrahl auf eine Multiaperturplatte gerichtet wird, welche eine Vielzahl von Öffnungen aufweist. Ein Teil der Elektronen des Elektronenstrahls trifft auf die Multiaperturplatte und wird dort absorbiert, und ein anderer Teil des Stahls durchsetzt die Öffnungen der Multiaperturplatte, so dass im Strahlengang hinter einer jeden Öffnung ein Elektronenstrahl geformt wird, dessen Querschnitt durch den Querschnitt der Öffnung definiert ist. Weiterhin führen geeignet gewählte elektrische Felder, welche im Strahlengang vor und/ oder hinter der Multiaperturplatte bereitgestellt sind, dazu, dass eine jede Öffnung in der Multiaperturplatte als eine Linse auf den die Öffnung durchsetzenden Elektronenstahl wirkt, so dass die Elektronenstrahlen in einer Ebene fokussiert werden, welche in einem Abstand von der Multiaperturplatte liegt. Die Ebene, in der die Foki der Elektronenstrahlen gebildet werden, wird durch eine nachfolgende Optik auf die Oberfläche des zu untersuchenden Objekts abgebildet, so dass die einzelnen Elektronenstrahlen als Primärstrahlen fokussiert auf das Objekt treffen. Dort erzeugen sie von dem Objekt ausgehende Wechselwirkungsprodukte wie Rückstreuelektronen oder Sekundärelektronen, welche zu Sekundärstrahlen geformt und von einer weiteren Optik auf einen Detektor gerichtet werden. Dort trifft ein jeder der Sekundärstrahlen auf ein separates Detektorelement, so dass die mit diesem detektierten Elektronenintensitäten Informationen zu dem Objekt an dem Ort bereitstellen, an dem der entsprechende Primärstrahl auf das Objekt trifft. Das Bündel von Primärstrahlen wird systematisch über die Oberfläche des Objekts gescannt, um in der für Rasterelektronenmikroskope üblichen Weise ein elektronenmikroskopisches Bild des Objekts zu erzeugen.
  • Bei dem beschriebenen Vielzahl-Teilchenstrahlsystem ist eine hohe Auflösung für eine zufriedenstellende und erfolgreiche Verwendung in der Praxis von hoher Relevanz. Die Auflösung von Teilchenstrahl-Systemen wird typischerweise durch das Abtastraster einzelner Bildpunkte oder Verweilzeiten pro Pixel auf der Probe und den Teilchenstrahl-Durchmesser begrenzt. Um ein vorgegebenes Abtastraster oder vorgegebene Verweilzeiten pro Pixel auf der Probe möglichst exakt einzuhalten, ist eine präzise Steuerung der abtastenden Teilchenstrahlen erforderlich und es kann wünschenswert sein, das Auftreffen der Teilchenstrahlen auf die Probe kurz und gezielt zu unterbrechen, zum Beispiel bei einem Zeilensprung im Abtastvorgang oder bei einem Verfahren des Probentisches zwecks Abtasten eines anderen Probenbereiches.
  • Für eine solche Unterbrechung von Teilchenstrahlen (sog. „Blanken“) bzw. für eine Unterbrechung des Auftreffens von Teilchenstrahlen auf ein Objekt ist es im Prinzip bekannt, Ablenkeinrichtungen in Kombination mit einem Strahlfänger (sog. „Beamstop“) einzusetzen. Entsprechende Anordnungen für Einzelstrahl-Teilchenmikroskope gehen zum Beispiel aus der US 8 759 796 B2 sowie der US 2018/0151327 A1 hervor. Der Teilchenstrahl wird durch elektrisch geladene Ablenkplatten abgelenkt und es werden einfache Blenden als Strahlfänger verwendet. Da der Strahldurchmesser eines Einzel-Teilchenstrahles im Vergleich zum Strahlrohrdurchmesser bei einem Einzelstrahl-Teilchenmikroskop klein ist, können die Blenden innerhalb der Teilchenoptik im Prinzip beliebig positioniert werden.
  • Diese Freiheit im Design existiert bei Vielzahl-Teilchenstrahlsystemen aus Platzgründen so nicht, da bei Vielzahl-Teilchenstrahlsystemen das Strahl-Array verglichen mit dem Strahlrohr einen relativ großen Durchmesser aufweist. Deshalb erfolgt bei einem Vielzahl-Teilchenstrahlsystem und insbesondere bei einem Mehrstrahl-Teilchenmikroskop die Anordnung einer Ablenkeinrichtung nahe der Kathode und eines zugehörigen Strahlfängers in Anodennähe und somit noch vor der Generierung einer Vielzahl von Einzel-Teilchenstrahlen. Diese Standard-Anordnung führt aber bei Vielzahl-Teilchenstrahlsystemen zu ungewollten Aufladungen in der Nähe des Multistrahl-Generators, der für die Erzeugung einer Vielzahl von Einzel-Teilchenstrahlen aus einem Einzel-Teilchenstrahl verwendet wird. Diese Aufladungen sind nachteilig und verhindern die angestrebte möglichst gleichmäßige Ausleuchtung des Multistrahl-Generators oder führen dazu, dass Linsenwirkungen von Öffnungen in einer Multiaperturplatte des Multistrahl-Generators beeinträchtigt werden. Im schlimmsten Fall kommt es dadurch zu Bildverzerrungen.
  • Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen und Verfahren zur Strahlvermessung und Strahlcharakterisierung mittels geeigneter Messvorrichtungen und insbesondere Strommessvorrichtungen in Vielzahl-Teilchenstrahlsystemen bekannt: US 2016/0211114 A1 beschreibt ein Lithographiesystem mit einer verbesserten Möglichkeit zur Strahlstrommessung für Einzel-Teilchenstrahlen. Dabei liegt der Schwerpunkt der Anmeldung auf dem verwendeten Messverfahren und der dabei erzielten Genauigkeit. Ein eingesetzter Detektor befindet sich dabei auf einer Apertur und somit oberhalb einer Cross-Over-Ebene. US 2012/0126138 A1 offenbart ein Lithographiesystem mit einem Detektionsverfahren zur Messung von Strahlströmen. Dabei wird der Strahlstrom von Einzel-Teilchenstrahlen separat bestimmt, wobei die Einzel-Teilchenstrahlen nach einem bestimmten Prinzip geblankt werden. US 2010/0117001 A1 offenbart ein Lithographiesystem, bei dem die Strahlstromstärken von individuell modellierbaren Einzel-Teilchenstrahlen bestimmt werden. Dazu ist ein Sensor mit einem speziellen Sensorbereich vorgesehen. Der Sensor kann dabei auf dem Objekttisch angeordnet sein. DE 10 2013 014 976 A1 offenbart ein teilchenoptisches System, mit dessen Hilfe ein dünnes Objekt untersucht bzw. von geladenen Teilchen durchsetzt wird. Auf der Rückseite der Objektebene befinden sich diverse Detektoren.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Teilchenstrahl-System, insbesondere ein Mehrstrahl-Teilchenmikroskop, mit einer Ablenkeinrichtung und einem Strahlfänger vorzuschlagen, welches die oben genannten Probleme löst.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.
  • Der Erfindung liegen dabei die folgenden wesentlichen Überlegungen zugrunde: Zum einen wird erfindungsgemäß eine Multistrahl-Ablenkeinrichtung zur kollektiven Ablenkung einer Vielzahl von geladenen ersten Einzel-Teilchenstrahlen eingesetzt. Die Vielzahl von Einzel-Teilchenstrahlen wird also erst erzeugt und erst im Anschluss daran erfolgt ggf. das Blanken oder das Ablenken mittels der Multistrahl-Ablenkeinrichtung in kollektiver Weise. Bezogen auf den teilchenoptischen Strahlengang ist die erfindungsgemäße Ablenkeinrichtung also erst, in Ausbreitungsrichtung der Teilchenstrahlen gesehen, nach einem Multistrahl-Generator angeordnet, der die Vielzahl von Einzel-Teilchenstrahlen erst erzeugt. Auf diese Weise wird eine ungewollte Aufladung des Multistrahl-Generators vermieden. Zum anderen wird durch eine geschickte Anordnung des Strahlfängers im teilchenoptischen Strahlengang den limitierten Platzverhältnissen in einem Mehrzahl-Teilchenstrahlsystem Rechnung getragen. Der Strahlfänger wird nämlich auf Höhe eines Ortes angeordnet, an dem ein Teilchenstrahldurchmesser reduziert oder minimal ist. Dabei kann es sich beispielsweise um den Ort eines Cross-Overs oder eines Zwischenbildes handeln. Die Erfindung wird im Folgenden näher ausgeführt:
    • Gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung bezieht sich diese auf ein Teilchenstrahl-System, insbesondere ein Mehrstrahl-Teilchenmikroskop, das Folgendes aufweist:
      • mindestens eine Teilchenquelle, welche konfiguriert ist, einen Strahl geladener Teilchen zu erzeugen;
      • eine erste Teilchenoptik mit einem ersten teilchenoptischen Strahlengang, die konfiguriert ist,
      • eine Vielzahl von Einzel-Teilchenstrahlen zu erzeugen und auf eine Objektebene abzubilden; und
      • eine zweite Teilchenoptik, die konfiguriert ist, um eine Vielzahl von zweiten Einzel-Teilchenstrahlen, die von Auftrefforten in der Objektebene ausgehen, auf eine Detektoreinheit abzubilden;
    • wobei das Teilchenstrahl-System des Weiteren Folgendes aufweist:
      • einen Multistrahl-Generator, welcher konfiguriert ist, eine Vielzahl von geladenen ersten Einzel-Teilchenstrahlen aus dem Strahl geladener Teilchen zu erzeugen;
      • eine Objektivlinse, die von den Einzel-Teilchenstrahlen im Wesentlichen durchsetzt wird und die dazu konfiguriert ist, die ersten Einzel-Teilchenstrahlen auf die Objektebene zu richten, sodass die ersten Einzel-Teilchenstrahlen an einer Vielzahl von Auftrefforten auf die Objektebene treffen;
      • eine Strahlweiche, die in dem ersten teilchenoptischen Strahlengang zwischen dem Multistrahl-Generator und der Objektivlinse angeordnet ist und die in dem zweiten teilchenoptischen Strahlengang zwischen der Objektivlinse und der Detektoreinheit angeordnet ist, wobei sich der erste teilchenoptische Strahlengang und der zweite teilchenoptische Strahlengang in der Strahlweiche verzweigen;
      • einen Strahlfänger; und
      • eine Multistrahl-Ablenkeinrichtung mit einer Steuerung,
      • wobei die Multistrahl-Ablenkeinrichtung im ersten teilchenoptischen Strahlengang nach dem Multistrahl-Generator und vor der Strahlweiche angeordnet ist,
      • wobei die Steuerung konfiguriert ist, die ersten Einzel-Teilchenstrahlen mittels der Multistrahl-Ablenkeinrichtung zeitweise derart kollektiv abzulenken, dass die ersten Einzel-Teilchenstrahlen im Wesentlichen auf den Strahlfänger und somit nicht auf die Objektebene auftreffen, und
      • wobei der Strahlfänger im ersten teilchenoptischen Strahlengang auf Höhe eines Ortes angeordnet ist, an dem ein Teilchenstrahldurchmesser reduziert oder minimal ist.
  • Bei den geladenen Teilchen kann es sich z.B. um Elektronen, Positronen, Myonen oder Ionen oder andere Partikel handeln. Bevorzugt handelt es sich um Elektronen, die z.B. mithilfe einer thermischen Feldemissionsquelle (TFE) erzeugt werden. Aber auch andere Teilchenquellen können Verwendung finden.
  • Multistrahl-Generatoren sind im Prinzip aus dem Stand der Technik bekannt. Ein Multistrahl-Generator kann z.B. ein Multilinsen-Array bestehend aus einer Multiaperturplatte und einer Gegenelektrode aufweisen. Alternativ ist es möglich, dass der Multistrahl-Generator eine Multiaperturplatte und ein Multideflektor-Array aufweist. Die beiden Multistrahl-Generatoren unterscheiden sich in der Art der Erzeugung der Vielzahl von geladenen ersten Einzel-Teilchenstrahlen, insbesondere entsteht bei Verwendung eines Multilinsen-Arrays ein reelles Zwischenbild, während bei Verwendung eines Multideflektor-Arrays ein virtuelles Zwischenbild entstehen kann. Die Erfindung kann in Kombination mit beiden beschriebenen Varianten eines Multistrahl-Generators eingesetzt werden, auch andere Multistrahl-Generator-Ausgestaltungen sind möglich.
  • Bei der teilchenoptischen Objektivlinse kann es sich um eine magnetische Linse oder eine elektrostatische Linse oder eine kombinierte magnetische/ elektrostatische Linse handeln.
  • Die Multistrahl-Ablenkeinrichtung ist im ersten teilchenoptischen Strahlengang nach dem Multistrahl-Generator und, in Ausbreitungsrichtung der Teilchenstrahlen, vor der Strahlweiche angeordnet, also zwischen dem Multistrahl-Generator und der Strahlweiche. Dies verhindert eine nachteilige Aufladung des Multistrahl-Generators während eines Blanking-Vorgangs. Außerdem ist die Multistrahl-Ablenkeinrichtung konfiguriert, auf alle ersten Einzel-Teilchenstrahlen mit demselben Ablenkfeld einzuwirken. Es ist also nicht so, dass für separate Einzel-Teilchenstrahlen auch separate Ablenkeinrichtungen vorgesehen sind. Stattdessen erfolgt die Ablenkung der Einzel-Teilchenstrahlen mithilfe der Multistrahl-Ablenkeinrichtung kollektiv.
  • Die Steuerung der Multistrahl-Ablenkeinrichtung ist konfiguriert, die ersten Einzel-Teilchenstrahlen mittels der Multistrahl-Ablenkeinrichtung zeitweise derart abzulenken, dass die ersten Einzel-Teilchenstrahlen im Wesentlichen auf den Strahlfänger und somit nicht auf die Objektebene auftreffen. Bei der Steuerung kann es sich um eine separate Steuerung für die Multistrahl-Ablenkeinrichtung handeln. Es ist auch möglich, dass die Steuerung für die Multistrahl-Ablenkeinrichtung in die Steuerung des Gesamtsystems, also in die Steuerung des Teilchenstrahl-Systems als Ganzem, integriert ist. Die Steuerung steuert den Blanking-Vorgang. Die erreichte Ablenkung der ersten Einzel-Teilchenstrahlen erfolgt dabei zeitweise und mithin nicht dauerhaft. Es ist möglich, dass die zeitweise Ablenkung intervallartig erfolgt und die Ablenkungs-Zeitintervalle jeweils gleich lang sind. Es ist aber auch möglich, dass diese Zeitintervalle variieren. Vorteilhafte Betriebsmodi werden im Zuge dieser Patentanmeldung weiter unten noch beschrieben.
  • Erfindungsgemäß ist des Weiteren der Strahlfänger im ersten teilchenoptischen Strahlengang auf Höhe eines Ortes angeordnet, an dem ein Teilchenstrahldurchmesser reduziert oder minimal ist. Auf diese Weise wird den limitierten Platzverhältnissen bei Mehrzahl-Teilchenstrahlsystemen Rechnung getragen. Bei dem genannten reduzierten oder minimalen Teilchenstrahldurchmesser kann es sich um den jeweiligen Teilchenstrahldurchmesser der Vielzahl der Einzel-Teilchenstrahlen handeln. Alternativ ist es aber auch möglich, dass es sich um dem gesamten Teilchenstrahldurchmesser handelt, der von der Vielzahl von Einzel-Teilchenstrahlen insgesamt, mithin dem Teilchenstrahlen-Array oder Bündel an Einzel-Teilchenstrahlen, gebildet wird. Bei der Bezugnahme auf den Ort, an dem der Teilchenstrahldurchmesser reduziert oder minimal ist, wird auf den teilchenoptischen Strahlengang referenziert, bei dem keine Ablenkung durch die Multistrahl-Ablenkeinrichtung erfolgt, sondern die Einzel-Teilchenstrahlen die Objektebene treffen. Somit befindet sich der Strahlfänger auch nicht an dem Ort mit reduziertem oder minimalem Teilchenstrahldurchmesser bei ausgeschalteter Multistrahl-Ablenkeinrichtung, sondern in Höhe dieses Ortes an dem Ort, der bei einer Ablenkung der Einzel-Teilchenstrahlen mittels der Multistrahl-Ablenkeinrichtung von den Einzel-Teilchenstrahlen getroffen wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der erste teilchenoptische Strahlengang vor der Objektivlinse eine Cross-Over-Ebene der Einzel-Teilchenstrahlen auf, und der Strahlfänger ist im ersten teilchenoptischen Strahlengang in Höhe der Cross-Over-Ebene angeordnet. In dieser Cross-Over-Ebene überkreuzen die ersten Einzel-Teilchenstrahlen miteinander, sodass hier der Teilchenstrahldurchmesser des gesamten Teilchenstrahlen-Arrays minimal oder zumindest reduziert ist. Die ersten Einzel-Teilchenstrahlen nähern sich im Cross-Over weitest möglich aneinander an. Typischerweise beträgt der gemeinsame Querschnitt aller Einzel-Teilchenstrahlen, also des Bündels an Einzel-Teilchenstrahlen, in der Cross-Over-Ebene etwa 25 µm bis 200 µm. In Höhe dieses Cross-Overs ist es also auch bei den beengten Platzverhältnissen eines Multistrahl-Teilchenstrahlsystems möglich, einen Strahlfänger anzuordnen. Durch eine geschickte Anordnung und Ansteuerung der Multistrahl-Ablenkeinrichtung ist es des Weiteren möglich, das Bündel aus Einzel-Teilchenstrahlen auf den Strahlfänger ebenfalls mit einem äußerst geringen Teilchenstrahldurchmesser abzulenken. Deshalb ist es möglich, auch den Strahlfänger selbst möglichst klein und platzsparend auszubilden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Cross-Over-Ebene zwischen der Strahlweiche und der Objektivlinse angeordnet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Strahlfänger im ersten teilchenoptischen Strahlengang im Wesentlichen in Höhe der oberen, dem Multistrahl-Generator zugewandten Brennebene der Objektivlinse angeordnet. In dieser Ebene ist der Durchmesser der Einzel-Teilchenstrahlen minimal. Bevorzugt entspricht die obere Brennebene der Objektivlinse der Cross-Over-Ebene der sich überkreuzenden Einzel-Teilchenstrahlen. Diese Konstellation erlaubt dann auch ein telezentrisches Auftreffen der Einzel-Teilchenstrahlen auf die Objektebene oder die dort befindliche Probe.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Multistrahl-Ablenkeinrichtung derart angeordnet und/ oder gesteuert, dass durch die Multistrahl-Ablenkeinrichtung abgelenkte Einzel-Teilchenstrahlen in der Cross-Over-Ebene und/ oder in der oberen Brennebene der Objektivlinse im Wesentlichen einen Parallelversatz erfahren. Dabei kann die Multistrahl-Ablenkeinrichtung nahe eines Zwischenbildes vorgesehen sein. Es ist auch möglich, die Multistrahl-Ablenkeinrichtung mit einem Feldlinsensystem zu kombinieren. Das Feldlinsensystem umfasst mindestens eine Feldlinse, es kann sich auch um ein Feldlinsensystem mit zwei, drei, vier oder mehr Feldlinsen handeln.
  • Ein Parallelversatz in der Cross-Over-Ebene, bei dem sich der Auftreffort in der Cross-Over-Ebene ändert, nicht aber die Richtung der Einzel-Teilchenstrahlen in der Cross-Over-Ebene, führt dazu, dass auch bei den abgelenkten oder geblankten Einzel-Teilchenstrahlen der Teilchenstrahldurchmesser reduziert oder minimal bleibt. Der in der Höhe des Cross-Overs bzw. in der Cross-Over-Ebene angeordnete Strahlfänger kann deshalb entsprechend kleine Abmessungen bzw. Strahlfangflächen aufweisen. Ein Parallelversatz in der oberen Brennebene der Objektivlinse hat den Vorteil, dass sich während des Versetzens der Einzel-Teilchenstrahlen deren Auftrefforte in der Objektebene bzw. auf einer Probe nicht ändern, und zwar so lange, bis die abgelenkten Einzel-Teilchenstrahlen so weit abgelenkt werden, dass sie nicht mehr durch die Objektivlinse hindurchtreten, sondern auf den Strahlfänger auftreffen. Das beobachtbare An- und Ausschalten der Einzel-Teilchenstrahlen kann hierbei also sehr schnell und plötzlich ohne ein Hinwegstreichen der Einzel-Teilchenstrahlen über das Objekt erfolgen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Strahlfänger einen Becher auf. Der Strahlfänger ist hier also keine Blende mit einer im Wesentlichen ebenen Oberfläche oder Aufprallfläche für die Teilchenstrahlen, sondern der Strahlfänger verfügt über eine vordefinierte Tiefe oder Aushöhlung, in die hinein die abgelenkten Einzel-Teilchenstrahlen abgelenkt werden, um sie dort zu fangen oder zu schlucken. Die Verwendung eines Strahlfängers mit einer gewissen Tiefe sorgt für einen effizienteren und vor allem auch gezielteren und definierteren Strahlfang als ein Strahlfänger mit ebener Oberfläche wie beispielsweise eine Blende. Am Auftreffort eines abgelenkten Strahles kann es zur Ausbildung von Kontaminationen kommen, die sich weiter aufladen. Durch die Verwendung eines Strahlfängers mit einer gewissen Vertiefung am Auftreffpunkt werden diese Aufladungen von anderen Strahlen, die den Becher unabgelenkt passieren, abgeschirmt. Ist der Strahlfänger entsprechend tief und schmal und wird die Einfallsrichtung der darin zu absorbierenden Teilchenstrahlen entsprechend kontrolliert, so kann auch im Falle einer Reflexion von Einzel-Teilchenstrahlen verhindert werden, dass diese reflektierten Einzel-Teilchenstrahlen unkontrolliert und stark divergent aus dem Strahlfänger wieder austreten. Entsprechend können auch Sekundärelektronen aus dem Strahlfänger nicht unkontrolliert und stark divergent austreten. Außerdem werden Aufladungen im Eintrittsbereich bei einem gezielten Eintritt in den Strahlfänger weitgehend vermieden. Das Design des Bechers kann dabei unterschiedlich sein. Beispielsweise kann der Becher eine Tiefe von mehr als 1 cm, insbesondere von mindestens 1,5 cm aufweisen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Becher im Wesentlichen rotationssymmetrisch bezüglich der optischen Achse des Teilchenstrahl-Systems. Dies erlaubt ein Ablenken und Schlucken der Einzel-Teilchenstrahlen in verschiedenen Richtungen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Becher eine Durchgangsöffnung entlang seiner Längsachse auf und um die Durchgangsöffnung herum ist ein in seinem Querschnitt im Wesentlichen kreisringförmiger Graben für den Strahlfang angeordnet. Dabei ist der Becher so angeordnet, dass die optische Achse des Teilchenstrahlsystems durch die Durchgangsöffnung des Bechers hindurch, insbesondere entlang der Längsachse des Bechers, verläuft. Bei dieser Ausführungsform des Strahlfängers ist es also so, dass durch die Multistrahl-Ablenkeinrichtung nicht abgelenkte Einzel-Teilchenstrahlen im Wesentlichen ungestört durch die Durchgangsöffnung des Bechers hindurchtreten. Bei Aktivierung der Multistrahl-Ablenkeinrichtung ist es hingegen so, dass die Einzel-Teilchenstrahlen in den kreisringförmigen Graben abgelenkt werden. Der kreisringförmige Graben ist dabei bevorzugt im Umlauf durchgehend ausgebildet, so dass die Einzel-Teilchenstrahlen in jede Richtung um die optische Achse des Systems herum abgelenkt und in den Graben hinein gelenkt werden können. Durch eine geschickte Steuerung der Multistrahl-Ablenkeinrichtung ist es so möglich, den gesamten kreisringförmigen Graben zeitweise für den Strahlfang zu verwenden, so dass eine dadurch entstehende Ladungsverteilung oder Aufladung sich auf den gesamten kreisringförmigen Graben und nicht nur an einigen Stellen des Grabens verteilt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist eine Strahleintrittsöffnung des kreisringförmigen Grabens am inneren Kreisring eine scharfe Kante auf, wobei von dieser scharfen Kante ausgehend in den Graben hinein eine bezogen auf die Längsachse des Bechers geneigte und von der Längsachse wegweisende Fläche vorgesehen ist. Das Vorsehen der scharfen Kante sorgt dafür, dass wenig Fläche für eine Aufladung des Strahlfängers im Bereich der Strahleintrittsöffnung vorhanden ist. Die von dieser scharfen Kante ausgehende und in der beschriebenen Art und Weise ausgerichtete konische Fläche trägt dazu bei, Einzel-Teilchenstrahlen auch beim Ablenken über den Becherrand in den kreisringförmigen Graben hinein zu reflektieren. Dies erhöht die Effizienz des Strahlfängers.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erweitert sich ein Durchmesser der Durchgangsöffnung im Strahleintrittsbereich ausgehend von der Strahleintrittsöffnung der Durchgangsöffnung. Der Strahleintrittsbereich bezeichnet dabei den oberen, im eingebauten Zustand dem der Multistrahl-Ablenkeinrichtung zugewandten, Bereich des Bechers und seiner Durchgangsöffnung. Die Änderung des Durchmessers der Durchgangsöffnung kann beispielsweise durch eine Unterschneidung erreicht werden. In Richtung des teilchenoptischen Strahlenganges unterhalb der Strahleintrittsöffnung kann der Durchmesser der Durchgangsöffnung im Wesentlichen konstant sein. Die beschriebene Variation des Durchmessers im oberen Bereich sorgt dafür, dass durch den Becher hindurchtretende Einzel-Teilchenstrahlen das Innenrohr oder die innere Wandung der Durchtrittsöffnung nicht berühren, sondern einen erforderlichen Mindestabstand zu der Innenwandung der Durchgangsöffnung einhalten.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist am Boden des kreisringförmigen Grabens ein Absorber-Material angeordnet. Bei diesem Material handelt es sich z.B. um ein Material mit einem geringen Rückstreukoeffizienten für darauf eintreffende Teilchenstrahlen. Bevorzugt handelt es sich dabei um Materialien mit kleinen Ordnungszahlen wie z.B. Kohlenstoff, Aluminium, Beryllium etc. Auch sollte das Material so gewählt sein, dass bei einem Auftreffen auf das Material möglichst keine Sekundärelektronen erzeugt werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Becher zumindest teilweise in die Objektivlinse eingebettet, insbesondere eingeschraubt, und/ oder mittels eines Austauschwerkzeuges austauschbar. Zu diesem Zweck kann am unteren, der Strahleintrittsöffnung gegenüberliegenden Abschnitt des Bechers ein Gewinde zum Eischrauben des Bechers in die Objektivlinse vorgesehen sein. Die teilchenoptische Objektivlinse eines Teilchenstrahl-Systems umfasst normalerweise einen oberen (quellenseitigen) Polschuh und einen unteren (objektseitigen) Polschuh. Beide Polschuhe weisen eine mit der optischen Achse der Objektivlinse zusammenfallende Polschuhbohrung auf. Durch die Polschuhbohrung des oberen Polschuhs kann sich das Strahlrohr erstrecken, dessen Innenraum evakuiert ist. Der obere Polschuh ist dabei normalerweise nicht flach, sondern in seiner Form trichterförmig ausgebildet und liegt bevorzugt auf Erdpotential. In die Polschuhbohrung des oberen Polschuhs kann nun der Beamstop oder Becher ganz oder teilweise eingebettet sein. Bevorzugt erfolgt diese Einbettung in das Strahlrohr innerhalb der Objektivlinse. Die Polschuhe der Objektivlinse sind verhältnismäßig leicht zugänglich. Sie können durch die Probenkammer hindurch erreicht werden, um den Beamstop anzubringen bzw. ggf. auszutauschen. Bei einem solchen Austausch muss zwar die Probenkammer belüftet werden, aber es ist nicht notwendig, das Hochvakuum im übrigen Teilchenstrahlsystem dafür zu brechen. Die Einbettung des Bechers in die Objektivlinse trägt somit dazu bei, dass ein eventueller Austauschvorgang des Bechers sehr schnell durchführbar ist. Bevorzugt ist der Becher unmagnetisch; dies ist vorteilhaft, wenn es sich bei der Objektivline um eine magnetische Objektivlinse handelt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Abstand zwischen der Multistrahl-Ablenkeinrichtung und dem Strahlfänger mindestens 20 cm, bevorzugt mindestens 30 cm. Diese Längenangabe bezieht sich auf den minimalen Abstand zwischen der Multistrahl-Ablenkeinrichtung und dem Strahlfänger, da die Bauteile selbst auch eine räumliche Ausdehnung aufweisen. Gemessen wird entlang der optischen Achse des Systems. Die Driftstrecke von mindestens 20 cm, bevorzugt mindestens 30 cm, ist dabei verhältnismäßig lang. Dies hat den Vorteil, dass für die Ablenkung der Einzel-Teilchenstrahlen nur verhältnismäßig geringe Spannungen notwendig sind. Die Spannung beträgt typischerweise weniger als 100 V. Ist die Driftstrecke kürzer, also der Abstand geringer, dann müssen höhere elektrische Felder für die Ablenkung der Einzel-Teilchenstrahlen eingesetzt werden; beträgt die Driftstrecke nur wenige cm, so liegen erforderliche Spannungen im Bereich von 1 kV. Das Arbeiten mit geringen Spannungen ist aber bevorzugt. Die Driftstrecke zwischen der Multistrahl-Ablenkeinrichtung und dem Strahlfänger von mindestens 20 cm, bevorzugt mindestens 30 cm liegt beispielsweise dann vor, wenn der Strahlfänger im ersten teilchenoptischen Strahlengang in Höhe der Cross-Over-Ebene zwischen der Strahlweiche und der Objektivlinse angeordnet ist.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist der Strahlfänger in dem ersten teilchenoptischen Strahlengang nach dem Multistrahl-Generator und vor der Strahlweiche in Höhe einer Zwischenbildebene angeordnet. Hier ist die Driftstrecke deutlich kürzer verglichen mit der oben diskutierten Lösung, die erforderliche absolute Ablenkung aber geringer. Auch bei dieser Anordnung des Strahlfängers ist es so, dass der Strahlfänger im ersten teilchenoptischen Strahlengang auf Höhe eines Ortes angeordnet ist, an dem ein Teilchenstrahldurchmesser reduziert oder minimal ist. Ein Zwischenbild der Multistrahlenquelle entsteht zum Beispiel im Bereich eines Feldlinsensystems, wobei die Foki der den Multistrahl-Generator passierenden Einzel-Teilchenstrahlen als entsprechende Quellen der Multiquelle aufgefasst werden können. Aber auch ohne Feldlinsensystem können Zwischenbilder zwischen dem Multistrahl-Generator und der Strahlweiche generiert werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der in dem ersten teilchenoptischen Strahlengang in Höhe einer Zwischenbildebene angeordnete Strahlfänger ein Apertur-Array auf. Dieses Array verfügt über eine Vielzahl von Öffnungen, durch die die ersten Einzel-Teilchenstrahlen hindurchtreten können, sofern die Multistrahl-Ablenkeinrichtung keine Strahlablenkung vornimmt. Ist die Multistrahl-Ablenkung hingegen aktiviert oder in Betrieb, so werden die Auftrefforte der Einzel-Teilchenstrahlen auf das Apertur-Array in der Zwischenbildebene verschoben und treffen somit auf das Array bzw. die Multiblende auf. Die Auftrefforte der verschiedenen Einzel-Teilchenstrahlen unterscheiden sich dabei voneinander. Auch in dieser Hinsicht unterscheidet sich diese Ausführungsvariante also von der vorstehend beschriebenen Ausführungsvariante, gemäß der der Strahlfänger in Höhe der Cross-Over-Ebene der Vielzahl der Einzel-Teilchenstrahlen angeordnet ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Multistrahl-Ablenkeinrichtung Ablenkplatten auf. Diese Ablenkplatten können beispielsweise paarweise angeordnet sein. Bevorzugt weist die Multistrahl-Ablenkeinrichtung ein Paar Ablenkplatten auf, die die Einzel-Teilchenstrahlen kollektiv ablenken. Es ist auch möglich mehrere Paare von Ablenkplatten in der Multistrahl-Ablenkeinrichtung vorzusehen, die die Einzel-Teilchenstrahlen kollektiv ablenken. Es ist z.B. möglich, zwei Paare von Ablenkplatten vorzusehen, die bezogen auf den teilchenoptischen Strahlengang in derselben Höhe, aber um 90° zueinander verdreht, angeordnet sind. Dies schafft eine Variabilität hinsichtlich der durch die Multistrahl-Ablenkeinrichtung erzeugten Ablenkungsrichtung oder Ablenkungsrichtungen. Bevorzugt handelt es sich bei den Ablenkplatten um elektrostatische Ablenkplatten, die ein schnelles Ablenken ermöglichen. Es ist aber auch möglich, magnetische Ablenkeinrichtungen zu verwenden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Multistrahl-Ablenkeinrichtung mehrstufig ausgebildet. Auch hier können mehrere Paare von Ablenkplatten vorgesehen sein, diese sind jedoch bezogen auf den teilchenoptischen Strahlengang an verschiedenen Positionen bzw. in unterschiedlicher Höhe angeordnet. Die verschiedenen Stufen der Multistrahl-Ablenkeinrichtung können bezogen auf den teilchenoptischen Strahlengang z.B. nacheinander angeordnet sein. Dabei ist es möglich, dass sich zwischen den verschiedenen Stufen der Multistrahl-Ablenkeinrichtung auch andere Bauteile der Teilchenoptik befinden. Es ist aber auch möglich, dass die Stufen der Multi-Ablenkeinrichtung direkt aufeinander folgen. Das Vorsehen einer zweiten Stufe oder einer weiteren Stufe für die Multistrahl-Ablenkeinrichtung hat den Vorteil, dass die Ablenkung durch die Multistrahl-Ablenkeinrichtung sehr exakt eingestellt werden kann. Außerdem bietet eine zweite Stufe einen zusätzlichen Freiheitsgrad, der z.B. dazu verwendet werden kann, auch den Einfall der Einzel-Teilchenstrahlen in der Objektebene noch einmal anders einzustellen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Multistrahl-Ablenkeinrichtung so konfiguriert, dass das Bündel an Einzel-Teilchenstrahlen in verschiedene Ablenkungsrichtungen ablenkbar ist. Dies lässt sich beispielsweise bereits mit einem Paar von Ablenkplatten erreichen, sofern die Richtung des elektrischen Feldes zwischen den beiden Platten umkehrbar ist. Weitere Paare von Ablenkplatten oder auch andere Konfigurationen für eine Multistrahl-Ablenkeinrichtung ermöglichen ebenfalls die Ablenkung des Bündels der Einzel-Teilchenstrahlen in verschiedene Ablenkungsrichtungen. Dies hat den Vorteil, dass Aufladungen auf dem Strahlfänger nicht gehäuft nur an bestimmten Positionen auftreten, sondern besser verteilt werden, sofern sich ihr Auftreten nicht ohnehin vermeiden lässt.
  • Gemäß eines zweiten Aspekts der Erfindung bezieht sich diese auf ein Verfahren zum Betreiben eines Teilchenstrahlsystems, wie dieses oben in zahlreichen Ausführungsvarianten beschrieben ist. Erfindungsgemäß weist das Verfahren die folgenden Schritte auf:
    • - Scannen eines Objektes mittels der ersten Einzel-Teilchenstrahlen in einer ersten Zeile; und
    • - Scannen eines Objektes mittels der ersten Einzel-Teilchenstrahlen in einer zweiten Zeile;
    • - Ablenken der Einzel-Teilchenstrahlen mittels der Multistrahl-Ablenkeinrichtung während eines Zeilensprunges von der ersten Zeile in die zweite Zeile gemäß einer ersten Einstellung der Multistrahl-Ablenkeinrichtung.
    Dabei kennzeichnet eine erste Einstellung der Multistrahl-Ablenkeinrichtung die dadurch erzielte Ablenkungsrichtung und Ablenkungsstärke. Beispielsweise entspricht eine erste Einstellung der Multistrahl-Ablenkeinrichtung einem angelegten elektrischen Feld an der Multistrahl-Ablenkung, das den beschriebenen Effekt hervorruft.
  • Erfindungsgemäß werden die Einzel-Teilchenstrahlen also beim Übergang von einer ersten Zeile in eine zweite Zeile abgelenkt oder geblankt. Es handelt sich dabei um ein Blanken während eines Zeilensprunges. Während eines solchen Zeilensprunges würden ohne Blanking-Vorgang die Einzel-Teilchenstrahlen unkontrolliert auf dem Objekt auftreffen bzw. darüber hinwegstreichen. Dies führte zu Aufladungen des Objektes, die das Auflösungsvermögen des Teilchenstrahl-Systems verringern. Deshalb ist es sinnvoll, während des Zeilensprunges das Auftreffen der Einzel-Teilchenstrahlen auf ein Objekt zu unterbinden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren des Weiteren die folgenden Schritte:
    • - Scannen eines Objekts mittels der Einzel-Teilchenstrahlen in einer dritten Zeile;
    • - Ablenken der Einzel-Teilchenstrahlen mittels der Multistrahl-Ablenkeinrichtung während eines Zeilensprunges von der zweiten Zeile in die dritte Zeile gemäß einer zweiten Einstellung der Multistrahl-Ablenkeinrichtung.
    Dabei unterscheidet sich diese zweite Einstellung der Multistrahl-Ablenkeinrichtung von der ersten Einstellung der Multistrahl-Ablenkeinrichtung. Es kann beispielsweise die Stärke des elektrischen Feldes, das an der Multistrahl-Ablenkeinrichtung angelegt ist, verändert werden. Es ist auch möglich, dass nicht die Stärke, sondern nur die Richtung des elektrischen Feldes und somit die Ablenkungsrichtung verändert wird. Auch ist eine Kombination aus einer Veränderung der Feldstärke und eine Veränderung der Richtung des Feldes möglich. Es ist auch möglich, dass verschiedene aktivierte Teile, insbesondere Platten oder Plattenpaare, der Multistrahl-Ablenkeinrichtung die unterschiedlichen Einstellungen kennzeichnen. Eine Variation der Einstellungen der Multistrahl-Ablenkeinrichtung sorgt dafür, dass unweigerlich auftretende Restaufladungen am Strahlfänger sich nicht an bestimmten Orten akkumulieren.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden verschiedene Einstellungen der Multistrahl-Ablenkeinrichtung zufällig ausgewählt. Diese zufällige Auswahl kann auf einem Zufallsverfahren oder auch auf einem Pseudo-Zufallsverfahren basieren. In beiden Fällen wird erreicht, dass die Auftrefforte der Einzel-Teilchenstrahlen auf dem Strahlfänger bei eingeschalteter Multistrahlablenkeinrichtung variiert werden und keine Häufungen von ungewollten Aufladungen entstehen und/oder die ungewollte Aufladungen symmetrisch auf dem Strahlfänger verteilt werden.
  • Gemäß eines dritten Aspekts der Erfindung bezieht sich diese auf ein Verfahren zum Betreiben eines Teilchenstrahl-Systems, wie dies oben in mehreren Ausführungsvarianten beschrieben worden ist. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
    • - Scannen eines ersten Bereiches eines Objektes mittels der ersten Einzel-Teilchenstrahlen;
    • - Scannen eines zweiten Bereiches eines Objektes mittels der ersten Einzel-Teilchenstrahlen; und
    • - Ablenken der Einzel-Teilchenstrahlen mittels der Multistrahl-Ablenkeinrichtung während eines Bereichswechsels von dem ersten Bereich zu dem zweiten Bereich zumindest gemäß einer ersten Einstellung der Multistrahl-Ablenkeinrichtung.
    Bei dieser Ausführungsvariante geht es also nicht um ein Blanken während eines Zeilensprungs der abtastenden Einzel-Teilchenstrahlen, sondern es geht bevorzugt um einen Bildwechsel: Die mithilfe des Teilchenstrahl-Systems erzeugten Bilder sind normalerweise aus verschiedenen Einzelbildern zusammengesetzt. Ein einzelner Einzel-Teilchenstrahl überstreicht dabei ein sog. Einzelsichtfeld (sog. „single field of view“ (sFOV)), die Vielzahl der Einzel-Teilchenstrahlen, d.h. das Bündel der Einzel-Teilchenstrahlen, überstreicht entsprechend ein Multisichtfeld (sog. „multi field of view“ (mFOV)). Ein Gesamtbild setzt sich dann aus diversen Multisichtfelder bzw. Multibildern zusammen. Während eines Bildwechsels oder Bereichswechsels zwischen zwei Multisichtfeldern entsteht eine kleine Pause, während der das Objekt nicht mit den Einzel-Teilchenstrahlen gescannt oder abgetastet werden sollte. Aus diesem Grund wird bei diesem Bereichswechsel ein Blanken der Einzel-Teilchenstrahlen vorgenommen. Die Pause, die während eines Bereichswechsels notwendig ist, ist normalerweise länger als eine Unterbrechung während eines Zeilensprunges der Einzel-Teilchenstrahlen bei der Erzeugung ihrer jeweiligen Einzelbilder. Deshalb sind die Strategien zum Ansteuern der Multistrahl-Ablenkeinrichtung während eines Bereichswechsels ggf. auch andere als während eines Zeilenwechsels. Die Gefahr von Aufladungen bei längeren Blankzeiten ist entsprechend größer, so dass darauf geachtet werden sollte, die Auftrefforte der Einzel-Teilchenstrahlen auf den Strahlfänger während eines Bereichswechsels besonders gut zu variieren. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden verschiedene Einstellungen der Multistrahl-Ablenkeinrichtung während des Bereichswechsels alternierend verwendet. Es kann beispielsweise zwischen 2, 3, 4, 5 oder mehr Einstellungen alterniert werden z.B. gemäß 1-2-1-2-1-2 oder auch 1-2-3-4-5-1-2-3-4-5-1-2-3-4-5...
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden verschiedene Einstellungen der Multistrahl-Ablenkeinrichtung zufällig ausgewählt und verwendet. Hier kann erneut ein Zufallsverfahren oder ein Pseudo-Zufallsverfahren zum Einsatz kommen, um zwischen den verschiedenen Einstellungen der Multistrahl-Ablenkeinrichtung hin und her zu schalten. Bevorzugt ist hierbei, dass die Multistrahl-Ablenkeinrichtung während des Bereichswechsels immer aktiviert bleibt und die Einzel-Teilchenstrahlen niemals unabgelenkt die Multistrahl-Ablenkeinrichtung passieren und auf das Objekt auftreffen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verfahren wird ein rotationssymmetrischer Becher als Strahlfänger verwendet, der eine Durchgangsöffnung entlang seiner Längsachse aufweist, wobei um die Durchgangsöffnung herum ein im Querschnitt kreisförmiger Graben für den Strahlfang angeordnet ist; und
    wobei durch die Einstellungen der Multistrahl-Ablenkeinrichtung der kreisförmige Graben für den Strahlfang abgefahren wird.
    Gemäß dieser Ausführungsvariante der Erfindung werden also entlang des gesamten Grabens des Bechers die Einzel-Teilchenstrahlen aufgefangen bzw. absorbiert. Dies sorgt für eine gleichmäßige und auch rotationssymmetrische Ladungsverteilung im Becher. Sofern Aufladungen entstehen, sind diese etwa rotationssymmetrisch und stören einen entlang der optischen Achse durch die Durchgangsöffnung des Bechers hindurchtretenden Teilchenstrahl deutlich weniger. Außerdem liegen bei einer Anordnung des Bechers in der Cross-Over-Ebene der Einzel-Teilchenstrahlen diese Einzel-Teilchenstrahlen eng beieinander oder aufeinander, so dass die Wirkung von Ladungsverteilungen auf die Einzel-Teilchenstrahlen für jeden Einzel-Teilchenstrahl im Prinzip dieselbe ist.
  • Gemäß eines vierten Aspekts der Erfindung bezieht sich diese auf ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode zum Ausführen des Verfahrens, wie es gemäß dem zweiten und dem dritten Aspekt der Erfindung vorstehend genauer in mehreren Ausführungsvarianten beschrieben worden ist. Der Programmcode kann dabei in ein oder mehrere Teilcodes untergliedert sein. Als Programmiersprachen können alle gängigen Programmiersprachen verwendet werden.
  • Die oben beschriebenen Ausführungsvarianten der Erfindung können ganz oder teilweise miteinander kombiniert werden, sofern dadurch keine technischen Widersprüche entstehen. Dies gilt auch für eine Kombination von Merkmalen gemäß dem ersten, dem zweiten, dem dritten und dem vierten Aspekt der Erfindung miteinander.
  • Die Erfindung wird noch besser verstanden werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
    • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Teilchenstrahl-Systems in Form eines Mehrstrahl-Teilchenmikroskopes;
    • 2 zeigt schematisch ein Teilchenstrahl-System mit einer Multistrahl-Ablenkeinrichtung und mit einem Strahlfänger im Bereich der Cross-Over-Ebene der Einzel-Teilchenstrahlen;
    • 3 zeigt schematisch ein Teilchenstrahl-System mit einer Multistrahl-Ablenkeinrichtung und mit einem Strahlfänger im Bereich eines Zwischenbildes;
    • 4 zeigt schematisch die Anordnung eines Strahlfängers in Becherform innerhalb der Objektivlinse;
    • 5 zeigt schematisch den Aufbau eines Strahlfängers in Becherform im Querschnitt und in einer 3D Ansicht;
    • 6 zeigt schematisch den Aufbau eines weiteren Strahlfängers in Becherform im Querschnitt;
    • 7 illustriert den Effekt von drei verschiedenen Einstellungen der Multistrahl-Ablenkeinrichtung beim Auftreffen von Teilchenstrahlen auf einen Strahlfänger; und
    • 8 illustriert eine mögliche Justage für eine Multistrahl-Ablenkeinrichtung, die in Kombination mit einem becherförmigen Strahlfänger.
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines Teilchenstrahlsystems 1 in Form eines Mehrstrahl-Teilchenmikroskops 1, welches eine Vielzahl von Teilchenstrahlen einsetzt. Das Teilchenstrahlsystem 1 erzeugt eine Vielzahl von Teilchenstrahlen, welche auf ein zu untersuchendes Objekt treffen, um dort Wechselwirkungsprodukte, bspw. Sekundärelektronen, zu generieren, welche von dem Objekt ausgehen und nachfolgend detektiert werden. Das Teilchenstrahlsystem 1 ist vom Rasterelektronenmikroskop-Typ („scanning electron microscope“, SEM), welches mehrere primäre Teilchenstrahlen 3 einsetzt, die an mehreren Orten 5 auf eine Oberfläche des Objekts 7 auftreffen und dort mehrere räumlich voneinander getrennte Elektronenstrahlflecken oder Spots erzeugen. Das zu untersuchende Objekt 7 kann von einer beliebigen Art sein, bspw. ein Halbleiterwafer oder eine biologische Probe, und eine Anordnung miniaturisierter Elemente oder dergleichen umfassen. Die Oberfläche des Objekts 7 ist in einer ersten Ebene 101 (Objektebene) einer Objektivlinse 102 eines Objektivlinsensystems 100 angeordnet.
  • Der vergrößerte Ausschnitt I1 der 1 zeigt eine Draufsicht auf die Objektebene 101 mit einem regelmäßigen rechtwinkligen Feld 103 von Auftrefforten 5, welche in der ersten Ebene 101 gebildet werden. In 1 beträgt die Zahl der Auftrefforte 25, welche ein 5 × 5-Feld 103 bilden. Die Zahl 25 an Auftrefforten ist eine aus Gründen der vereinfachten Darstellung gewählte Zahl. In der Praxis kann die Zahl an Strahlen, und damit die Zahl der Auftrefforte, wesentlich größer gewählt werden, wie bspw. 20 × 30, 100 × 100 und dergleichen.
  • In der dargestellten Ausführungsform ist das Feld 103 von Auftrefforten 5 ein im Wesentlichen regelmäßiges rechtwinkliges Feld mit einem konstanten Abstand P1 zwischen benachbarten Auftrefforten. Beispielhafte Werte des Abstands P1 sind 1 Mikrometer, 10 Mikrometer und 40 Mikrometer. Es ist jedoch auch möglich, dass das Feld 103 andere Symmetrien aufweist, wie bspw. eine hexagonale Symmetrie.
  • Ein Durchmesser der in der ersten Ebene 101 geformten Strahlflecken kann klein sein. Beispielhafte Werte dieses Durchmessers betragen 1 Nanometer, 5 Nanometer, 10 Nanometer, 100 Nanometer und 200 Nanometer. Das Fokussieren der Partikelstrahlen 3 zur Formung der Strahlflecken 5 erfolgt durch das Objektivlinsensystem 100.
  • Die auf das Objekt treffenden Primärteilchen generieren Wechselwirkungsprodukte bspw. Sekundärelektronen, Rückstreuelektronen oder Primärteilchen, die aus anderweitigen Gründen eine Bewegungsumkehr erfahren haben, welche von der Oberfläche des Objekts 7 oder von der ersten Ebene 101 ausgehen. Die von der Oberfläche des Objekts 7 ausgehenden Wechselwirkungsprodukte werden durch die Objektivlinse 102 zu sekundären Teilchenstrahlen 9 geformt. Das Teilchenstrahlsystem 1 stellt einen Teilchenstrahlengang 11 bereit, um die Vielzahl sekundärer Teilchenstrahlen 9 einem Detektorsystem 200 zuzuführen. Das Detektorsystem 200 umfasst eine Teilchenoptik mit einer Projektionslinse 205, um die sekundären Teilchenstrahlen 9 auf einen Teilchen-Multi-Detektor 209 zu richten.
  • Der Ausschnitt I2 in 1 zeigt eine Draufsicht auf die Ebene 211, in welcher einzelne Detektionsbereiche des Teilchen-Multi-Detektors 209 liegen, auf welche die sekundären Teilchenstrahlen 9 an Orten 213 auftreffen. Die Auftrefforte 213 liegen in einem Feld 217 mit einem regelmäßigen Abstand P2 zueinander. Beispielhafte Werte des Abstands P2 sind 10 Mikrometer, 100 Mikrometer und 200 Mikrometer.
  • Die primären Teilchenstrahlen 3 werden in einer Strahlerzeugungsvorrichtung 300 erzeugt, welche wenigstens eine Teilchenquelle 301 (z.B. eine Elektronenquelle), wenigstens eine Kollimationslinse 303, eine Multiaperturanordnung 305 und eine Feldlinse 307 umfasst. Die Teilchenquelle 301 erzeugt einen divergierenden Teilchenstrahl 309, welcher durch die Kollimationslinse 303 kollimiert oder zumindest weitgehend kollimiert wird, um einen Strahl 311 zu formen, welcher die Multiaperturanordnung 305 beleuchtet.
  • Der Ausschnitt I3 in 1 zeigt eine Draufsicht auf die Multiaperturanordnung 305. Die Multiaperturanordnung 305 umfasst eine Multiaperturplatte 313 welche eine Mehrzahl von darin ausgebildeten Öffnungen bzw. Aperturen 315 aufweist. Mittelpunkte 317 der Öffnungen 315 sind in einem Feld 319 angeordnet, welches auf das Feld 103 abgebildet wird, welches durch die Strahlflecken 5 in der Objektebene 101 gebildet wird. Ein Abstand P3 der Mittelpunkte 317 der Aperturen 315 voneinander kann beispielhafte Werte von 5 Mikrometer, 100 Mikrometer und 200 Mikrometer aufweisen. Die Durchmesser D der Aperturen 315 sind kleiner als der Abstand P3 der Mittelpunkte der Aperturen. Beispielhafte Werte der Durchmesser D sind 0,2 × P3, 0,4 × P3 und 0,8 × P3.
  • Teilchen des beleuchtenden Teilchenstrahles 311 durchsetzen die Aperturen 315 und bilden Teilchenstrahlen 3. Teilchen des beleuchtenden Strahles 311, welche auf die Platte 313 treffen, werden durch diese abgefangen und tragen nicht zur Bildung der Teilchenstrahlen 3 bei.
  • Die Multiaperturanordnung 305 fokussiert aufgrund eines angelegten elektrostatischen Felds jeden der Teilchenstrahlen 3 derart, dass in einer Ebene 325 Strahlfoki 323 gebildet werden. Alternativ können die Strahlfoki 323 virtuell sein. Ein Durchmesser der Strahlfoki 323 kann bspw. 10 Nanometer, 100 Nanometer und 1 Mikrometer betragen.
  • Die Feldlinse 307 und die Objektivlinse 102 stellen eine erste abbildende Teilchenoptik bereit, um die Ebene 325, in der die Strahlfoki 323 gebildet werden, auf die erste Ebene 101 abzubilden, so dass dort ein Feld 103 von Auftrefforten 5 bzw. Strahlflecken entsteht. Soweit in der ersten Ebene eine Oberfläche des Objekts 7 angeordnet ist, werden die Strahlflecken entsprechend auf der Objektoberfläche gebildet.
  • Die Objektivlinse 102 und die Projektionslinsenanordnung 205 stellen eine zweite abbildende Teilchenoptik bereit, um die erste Ebene 101 auf die Detektionsebene 211 abzubilden. Die Objektivlinse 102 ist somit eine Linse, welche sowohl Teil der ersten als auch der zweiten Teilchenoptik ist, während die Feldlinse 307 nur der ersten Teilchenoptik und die Projektionslinse 205 nur der zweiten Teilchenoptik angehören.
  • Eine Strahlweiche 400 ist in dem Strahlengang der ersten Teilchenoptik zwischen der Multiaperturanordnung 305 und dem Objektivlinsensystem 100 angeordnet. Die Strahlweiche 400 ist auch Teil der zweiten Optik im Strahlengang zwischen dem Objektivlinsensystem 100 und dem Detektorsystem 200.
  • Weitergehende Informationen zu solchen Vielstrahl-Teilchenstrahlsystemen und darin eingesetzten Komponenten, wie etwa Teilchenquellen, Multiaperturplatte und Linsen, kann aus den internationalen Patentanmeldungen WO 2005 / 024 881 A2 , WO 2007 / 028 595 A2 , WO 2008 / 028 596 A2 , WO 2011 / 124 352 A1 und WO 2007 / 060 017 A2 und den deutschen Patentanmeldungen mit den Anmeldenummern DE 10 2013 016 113 A1 und DE 10 2013 014 976 A1 erhalten werden, deren Offenbarung vollumfänglich durch in Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
  • Das Vielzahl-Teilchenstrahlsystem weist weiterhin ein Computersystem 10 auf, das sowohl zur Steuerung der einzelnen teilchenoptischen Komponenten des Vielzahl-Teilchenstrahlsystems ausgebildet ist, als auch zur Auswertung und Analyse der mit dem Multi-Detektor 209 gewonnenen Signale. Das Computersystem 10 kann dabei aus mehreren Einzelcomputern oder Komponenten aufgebaut sein.
  • 2 zeigt schematisch ein Teilchenstrahlsystem 1 mit einer Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 und mit einem Strahlfänger 120, der im Bereich der Cross-Over-Ebene 111 der Einzel-Teilchenstrahlen 3, 3a angeordnet ist. Der Strahlengang ist stark vereinfacht dargestellt. Von einer Teilchenquelle (nicht dargestellt) ausgehende geladene Teilchen treffen auf eine Multiaperturanordnung bzw. einen Multistrahl-Generator 305, welcher konfiguriert ist, eine Vielzahl von geladenen ersten Einzel-Teilchenstrahlen 3 aus dem Strahl geladener Teilchen zu erzeugen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Multistrahl-Generator 105 eine fokussierende Wirkung auf die Einzel-Teilchenstrahlen 3. Dies lässt sich beispielsweise mithilfe eines Multilinsen-Arrays in Kombination mit einer Multiaperturplatte erreichen, aber auch andere Ausführungsmöglichkeiten für den Multistrahl-Generator (z.B. Multideflektor-Array in Kombination mit einer Multiaperturplatte) sind möglich. Das dargestellte Ausführungsbeispiel ist insofern nicht einschränkend auszulegen.
  • Durch die fokussierende Wirkung des Multistrahl-Generators 305 in dem gezeigten Beispiel entstehen bezogen auf den teilchenoptischen Strahlengang nach dem Multistrahl-Generator 305 Strahlfoki 323 in einer Fokusebene. Auf Höhe dieser Fokusebene bzw. auf Höhe der Strahlfoki 323 ist im gezeigten Beispiel eine Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 angeordnet. Diese Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 besteht im gezeigten Beispiel aus zwei zueinander parallelen Ablenkplatten (ein Paar). Zwischen diesen Ablenkplatten kann ein elektrisches Feld angelegt werden. Die Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 ist im ersten teilchenoptischen Strahlengang nach dem Multistrahl-Generator 305 und vor einem Feldlinsensystem 307 angeordnet. Durch diese Anordnung wird vermieden, dass der Multistrahl-Generator 305 bei einer Strahlablenkung durch die Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 durch auftreffende Teilchenstrahlen elektrostatisch ungewollt, insbesondere ungleichmäßig, aufgeladen wird.
  • In der Darstellung gemäß 2 sind nun zwei verschiedene erste teilchenoptische Strahlengänge der Einzel-Teilchenstrahlen 3 eingezeichnet: gestrichelt und mit dem Bezugszeichen 3a gezeichnet sind Einzel-Teilchenstrahlen 3a, die das Teilchenstrahl-System 1 durchdringen, ohne eine Ablenkung durch die Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 zu erfahren. Bei eingeschalteter oder aktivierter Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 hingegen folgen die Einzel-Teilchenstrahlen 3b einem anderen teilchenoptischen Strahlengang, der in 2 schematisch durch die punktierten Linien angedeutet ist.
  • Betrachtet man nun zunächst den ungestörten teilchenoptischen Strahlengang der unabgelenkten Einzel-Teilchenstrahlen 3a, so durchlaufen die Einzel-Teilchenstrahlen 3a nach dem Durchsetzen des Feldlinsensystems 307 eine Strahlweiche 400 und treffen dann auf eine teilchenoptische Objektivlinse 102, die die Einzel-Teilchenstrahlen 3a auf ein Objekt (nicht dargestellt) abbildet. Zwischen dem Feldlinsensystem 307 und der Objektivlinse 102 bzw. zwischen der Strahlweiche 400 und der Objektivlinse 102 überkreuzen die Einzel-Teilchenstrahlen 3a miteinander und bilden den sog. Cross-Over 110. Dieser Cross-Over 110 liegt in der Cross-Over-Ebene 111. Im Bereich des Cross-Overs 110 bzw. innerhalb der Cross-Over-Ebene 111 ist der Teilchenstrahldurchmesser des gesamten Strahlen-Arrays aus Einzel-Teilchenstrahlen 3a reduziert oder im optimalen Fall minimal. Verschiebt man nun den Ort der sich überkreuzenden Einzel-Teilchenstrahlen 110 innerhalb der Cross-Over-Ebene 111, so kann an diesem Ort der Verschiebung mit platzsparenden Maßnahmen ein Strahlfänger angeordnet werden. Einen solchen Strahlfänger 120 zeigt 2. Wird die Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 aktiviert bzw. ein elektrisches Feld zwischen den parallelen Platten angelegt, so erfahren die Einzel-Teilchenstrahlen 3b eine Ablenkung zur Seite. Nach dem Passieren des Feldlinsensystems 307 bzw. der Strahlweiche 400 überkreuzen die Einzel-Teilchenstrahlen 3b innerhalb der Cross-Over-Ebene 111 in einer um die Distanz d versetzte Position, d zeigt dabei den Parallelversatz des Cross-Overs 110 in der Cross-Over-Ebene 111. Die obere Kante des Strahlfängers 120 befindet sich in etwa auf Höhe der Cross-Over-Ebene 111. Mit möglichst geringem bzw. minimalem Teilchenstrahldurchmesser des Bündels an Einzel-Teilchenstrahlen treten die abgelenkten Einzel-Teilchenstrahlen 3b also in den Strahlfänger 120 ein. Wegen des geringen Gesamtteilchenstrahldurchmessers ist es auch möglich, den Strahlfänger 120 becherförmig auszubilden. Becherförmig bedeutet hier, dass der Strahlfänger 120 eine bestimmte Tiefe aufweist und die eintreffenden Einzel-Teilchenstrahlen 3b nicht nur auf eine ebene Platte auftreffen. Bevorzugt ist die Tiefe des Bechers größer als der Durchmesser des Bechers 120. Je tiefer und schmaler der Becher 120 ausgebildet werden kann (je größer das Aspekt-Verhältnis ist) und je tiefer die durch die Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 abgelenkten Einzel-Teilchenstrahlen 3b in diesen eindringen können, desto besser ist die Wirkung des Strahlfängers 120. Im gezeigten Beispiel ist der Becher 120 außerdem rotationssymmetrisch zur optischen Achse Z des Teilchenstrahl-Systems 1 ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Ablenkung der Einzel-Teilchenstrahlen 3b in unterschiedliche Richtungen erfolgen kann. Es ist aber auch möglich, einen Becher 120 nicht rotationsymmetrisch zur optischen Achse Z auszubilden, sondern z. B. nur auf einer Seite der optischen Achse Z vorzusehen.
  • 2 zeigt außerdem noch eine optional vorgesehene zweite Stufe einer Multistrahl-Ablenkeinrichtung 351, die im teilchenoptischen Strahlengang zwischen der Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 und dem Feldlinsensystem 307 bzw. der Strahlweiche 400 angeordnet ist. Mithilfe dieser zweiten optionalen Stufe ist es möglich, den Strahlengang der abgelenkten Einzel-Teilchenstrahlen 3b beim Blanken noch genauer einzustellen. So ist es beispielsweise möglich, einen Eintreffwinkel der Einzel-Teilchenstrahlen 3b auf den Strahlfänger 120 in der Cross-Over-Ebene 111 genau einzustellen. Zusätzlich oder alternativ kann ein Parallelversatz der Einzel-Teilchenstrahlen 3b in der oberen Brennebene der Objektivlinse 102 eingestellt werden, was - wie oben bereits ausführlich dargelegt - ein sehr schnelles und präzises Blanken zum Beispiel bei einem Zeilensprung oder Bereichswechsel erlaubt.
  • 3 zeigt schematisch ein Teilchenstrahl-System 1 mit einer Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 und mit einem Strahlfänger 320 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Grundsätzlich bezeichnen dieselben Bezugszeichen in den 2 und 3 dieselben Merkmale des jeweils dargestellten Teilchenstrahl-Systems 1. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, werden im Folgenden vor allem die relevanten Unterschiede zwischen der in 3 dargestellten Ausführungsvariante und der bereits in 2 beschriebenen Ausführungsvariante erläutert. Der Strahlengang ist ebenfalls stark vereinfacht dargestellt.
  • Bei dem in 3 dargestellten Teilchenstrahl-System 1 befindet sich der Strahlfänger 320 an einer anderen Position, und zwar zwischen der Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 und dem Feldlinsensystem 307 bzw. der Strahlweiche 400. Im gezeigten Beispiel befindet sich der Strahlfänger 320 in einer Zwischenbildebene, also in der Ebene, in die die Einzel-Teilchenstrahlen fokussiert sind. Bezogen auf den ersten teilchenoptischen Strahlengang befindet sich bei dieser Lösung der Strahlfänger 320 also weiter oben, also weiter quellenseitig als bei der Ausführungsform in 2, im teilchenoptischen Strahlengang. Aber auch im Bereich des Zwischenbildes gilt, dass der Teilchenstrahldurchmesser dort reduziert oder im besten Falle minimal ist. Hier handelt es sich aber um den jeweiligen Teilchenstrahldurchmesser der Einzel-Teilchenstrahlen 3. Im Bereich des Zwischenbildes kann ebenfalls verhältnismäßig platzsparend ein Strahlfänger 320 angeordnet werden.
  • Im in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Strahlfänger 320 ein Apertur-Array auf. Dies ist schematisch durch die Strichelung des Strahlfängers 320 am Zwischenbild illustriert. Bei ausgeschalteter Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 passieren die Einzel-Teilchenstrahlen 3a den Strahlfänger 320 ungehindert. Bei eingeschalteter Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 werden die Teilchenstrahlen 3b jedoch innerhalb der Zwischenbildebene versetzt und treffen auf die Platte des Apertur-Arrays 320 auf. Dadurch werden die Einzel-Teilchenstrahlen 3b geblankt und erreichen nicht mehr das Objekt (nicht dargestellt).
  • Außerdem sind die Einzel-Teilchenstrahlen 3a im Bereich des Zwischenbildes recht deutlich voneinander separiert, so dass die Einzel-Teilchenstrahlen mittels der Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 auch gut separat voneinander innerhalb der Zwischenbildebene seitlich verschoben werden können. Es ist notwendig, dass hier sehr präzise gearbeitet wird, um ein präzises Blanken der Einzel-Teilchenstrahlen 3 überhaupt zu ermöglichen. Bevorzugt ist es dabei so, dass ein zentraler Strahl jedes Einzel-Teilchenstrahles 3a, 3b orthogonal durch die Aperturen des Strahlfängers 320 hindurchtritt bzw. bei eingeschalteter Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 orthogonal auf die Platte des Apertur-Arrays 320 auftrifft.
  • Eine Driftstrecke zwischen dem Ort der Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 und dem Strahlfänger 320 ist hier verglichen mit der in 2 dargestellten Ausführungsform verkürzt, trotzdem muss nur mit verhältnismäßig geringen Spannungen an der Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 gearbeitet werden, da bereits ein kleiner Versatz der Einzel-Teilchenstrahlen 3 innerhalb der Zwischenbildebene für ein Ausblenden bzw. Blanken der Einzel-Teilchenstrahlen 3 ausreichend ist. Ein Versatz liegt hier beispielsweise bei einer Driftstrecke von etwa 5 cm bei etwa 50 µm, was einer Ablenkung der Einzel-Teilchenstrahlen 3b um etwa 1 mrad entspricht. Bei der in 2 dargestellten Ausführungsvariante liegt bei einer Driftstrecke von etwa 30 cm der Versatz des Cross-Overs 110 in der Cross-Over-Ebene 111 etwa bei 1,5 mm, was einer Ablenkung der Einzel-Teilchenstrahlen 3b um etwa 5 mrad entspricht.
  • 4 zeigt schematisch die Anordnung eines Strahlfängers 120 in Becherform innerhalb einer Objektivlinse 102. Die teilchenoptische Objektivlinse 102 umfasst einen oberen Polschuh 102a und einen unteren Polschuh 102b. Zwischen den Polschuhen 102a und 102b entsteht ein Magnetfeld, das auf durch die Objektivlinse 102 hindurchtretende Einzel-Teilchenstrahlen 3a eine fokussierende Wirkung hat (nicht dargestellt). Ein Strahlrohr 140 ragt in den oberen Polschuh 102a der Objektivlinse 102 hinein. Dieses Strahlrohr 140 kann sich z.B. nach obenhin in eine Strahlweiche (nicht dargestellt) fortsetzen. Innerhalb des Strahlrohres 140 herrscht ein Vakuum bzw. ein Hochvakuum. Im gezeigten Beispiel in 4 ist das Strahlrohr 140 rotationsymmetrisch um die optische Achse Z des Systems ausgebildet. Im Bereich des oberen Polschuhs 102a und innerhalb des Strahlrohres 140 befindet sich nun der Strahlfänger 120 im Bereich des Cross-Overs der Einzel-Teilchenstrahlen 3, wobei der Strahlfänger 120 im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Becher aufweist.
  • Der becherförmige Strahlfänger 120 verfügt über eine Durchgangsöffnung 134 sowie über einen Graben 130. In unabgelenktem Zustand treten die Einzel-Teilchenstrahlen 3a durch die Durchgangsöffnung 134 durch den Strahlfänger 120 hindurch. Ist aber die Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 (in 4 nicht dargestellt) aktiviert, so erfahren die Einzel-Teilchenstrahlen eine Ablenkung, die durch das Bezugszeichen 3b der Einzel-Teilchenstrahlen in 4 dargestellt ist. Die Einzel-Teilchenstrahlen 3b treffen in den im Querschnitt kreisringförmig ausgestalteten Graben 130 des Strahlfängers 120. Der Graben 130 ist verhältnismäßig tief verglichen mit der Breite des Grabens 130.
  • Außerdem illustriert 4, dass es möglich ist, den becherförmigen Strahlfänger 120 durch den unteren Polschuh 102b der Objektivlinse 102 hindurch im oberen Polschuh 102a der Objektivlinse 102 anzubringen, insbesondere anzuschrauben. Der äußere Durchmesser D1 des Bechers 120 ist kleiner oder gleich dem Öffnungsdurchmesser D2 des unteren Polschuhs 102b der Objektivlinse 102. Auf diese Weise kann ein schneller Austausch des Strahlfängers 102 innerhalb der Objektivlinse 102 erfolgen. Der Austausch ist innerhalb ca. einer Stunde möglich. Hierfür muss nur die Probenkammer unterhalb der Objektivlinse 102 (Probenkammer nicht dargestellt) belüftet werden, es ist nicht notwendig, das Hochvakuum im oberen Bereich des Strahlrohres 140 zu brechen.
  • 5 zeigt schematisch den Aufbau eines Strahlfängers 120 in Becherform im Querschnitt und in einer 3D Ansicht. Seine geometrische Ausgestaltung verfügt über diverse Merkmale, die einen effizienten Strahlfang erlauben. Insgesamt ist der becherförmige Strahlfang 120 im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet. Dies gilt insbesondere für den oberen Bereich des Bechers 120, den sog. Strahleinsatzbereich 133.
  • Im gezeigten Beispiel weist der Strahlfänger 120 eine Durchgangsöffnung 134 sowie einen im Querschnitt kreisringförmigen Graben 130 auf. Im Strahleintrittsbereich 133 ist nun ganz oben an der Durchgangsöffnung 134 eine scharfe Kante 136 vorgesehen. Diese scharfe bzw. spitz zulaufende Kante 136 sorgt dafür, dass dort nur wenige Ladungsträger Platz haben und entsprechend nur eine geringe Aufladung dieser Kante 136 durch darauf auftreffende Einzel-Teilchenstrahlen 3b überhaupt möglich ist. Des Weiteren ist von dieser scharfen Kante 136 ausgehend in den Graben 130 hinein eine bezogen auf die Längsachse des Bechers geneigte und von der Längsachse wegweisende konische Fläche 138 vorgesehen. Diese schräge oder konische Fläche 138 dient dazu, auftreffende Einzel-Teilchenstrahlen z.B. auch beim Blanken über den Rand des Bechers 120 in den Graben 130 zu reflektieren. Des Weiteren erweitert sich ein Durchmesser der Durchgangsöffnung 134 im Strahleintrittsbereich 133, in Strahlrichtung gesehen, ausgehend von der Strahleintrittsöffnung der Durchgangsöffnung 134. Im Strahleintrittsbereich 133 ist somit im Bereich der Durchgangsöffnung 134 eine Unterschneidung 137 vorgesehen, so dass in die Durchgangsöffnung 134 eintretende Einzel-Teilchenstrahlen 3a das Innenrohr 132 des Bechers 120 nicht berühren, sondern der Abstand zwischen den Einzel-Teilchenstrahlen 3a und dem Innenrohr 132 des Bechers ausreichend groß bleibt.
  • In einem unteren Bereich des Grabens 130 ist optional ein Absorber-Material 135 vorgesehen. Dabei kann es sich um ein Material mit einem geringen Rückstreukoeffizienten für Teilchenstrahlung handeln, zum Beispiel um ein Material mit einer geringen Ordnungszahl wie beispielsweise Kohlenstoff, Aluminium oder Beryllium etc.
  • Am unteren Bereich des Bechers 120 ist außerdem ein Gewinde 139 zum Einschrauben des Bechers 120 in eine Objektivlinse 102, insbesondere in den oberen Polschuh 102a der Objektivlinse 102, vorgesehen. Zum Einschrauben kann insbesondere ein Sechskant 141 verwendet werden.
  • Insgesamt ist der Strahlfänger 120 im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgestaltet. Rotationssymmetrisch ist vor allem der Strahleintrittsbereich 133, der den oberen Bereich des Bechers bzw. des Strahlfängers 120 bildet. Dies ermöglicht eine optimale bzw. gleichmäßige Ladungsverteilung. Außerdem bietet dies Vorteile im Hinblick auf die Lamordrehung. Durch eine Änderung der Einstellung der magnetische Linsen im System, z.B. beim Ändern des Arbeitspunktes des Systems (Lande-Energie, Strahlstrom, etc.) wird sich das Strahlenbündel um die optische Achse drehen. Für den Blanking-Vorgang heißt dies, dass die Richtung, in die das Strahlenbündel in der Cross-Over Ebene abgelenkt wird, abhängig ist von den Linsen-Einstellungen im System. Diese Drehung könnte man prinzipiell kompensieren durch eine entsprechende Änderung der Einstellung der Multistrahl-Ablenkeinrichtung. Bei einer rotationssymmetrischen Ausgestaltung des Strahlfängers ist ein solche Kompensation aber nicht notwendig und die Multistrahl-Ablenkeinrichtung sowie die Regelung dafür können einfacher gestaltet werden.
  • 6 zeigt schematisch den Aufbau eines weiteren Strahlfängers 120 in Becherform im Querschnitt. Auch dieser Becher 120 ist im wesentlichen rotationsymmetrisch bezüglich der optischen Achse Z des Teilchenstrahl-Systems 1 angeordnet. Verglichen mit der in 5 dargestellten Ausführungsvariante verfügt der Becher 120 in 6 über eine andere Ausgestaltung der Außenwand 131. Sie läuft im oberen Bereich nicht spitz zu, sondern ist stufig und leicht abgerundet. Dies erleichtert ein Anbringen/ Einführen des Bechers 120 im Polschuh einer Objektivlinse. Außerdem unterscheiden sich einige Abmessungen des Bechers 120 in 6 und 5 voneinander. Beispielshaft sind in 6 einige Bemaßungen angegeben, die aber nicht einschränkend für die Erfindung zu verstehen sind. Die Tiefe des Grabens 130 beträgt demnach 11 mm. Der Durchmesser der Durchgangsöffnung 134 beträgt an der schmalsten Stelle an der oberen Kante 136 hier 1,5 mm. Die Breite des kreisringförmigen Grabens 130 beträgt 0,5 mm.
  • 7 illustriert den Effekt von drei verschiedenen Einstellungen der Multistrahl-Ablenkeinrichtungen 350 beim Auftreffen von Teilchenstrahlen 3b auf einen Strahlfänger 120. Dargestellt sind in 6a) zwei Einstellungen E1 und E2, in denen die Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 aktiviert ist und die Strahlen 3b in den Graben 130 des Strahlfängers 120 abgelenkt werden. Demgegenüber erfolgt bei einer Einstellung E0 der Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 keinerlei Ablenkung eines Einzel-Teilchenstrahles, sondern die Vielzahl der Einzel-Teilchenstrahlen 3a durchsetzt die Durchgangsöffnung 134 des Strahlfängers 120 im Wesentlichen ungestört. Bezogen auf die Null-Einstellung E0 erfolgt gemäß 7a) bei der Einstellung E1 eine Ablenkung der Einzel-Teilchenstrahlen 3b nach links und bei der Einstellung E2 nach rechts. Eine solche Ansteuerung gemäß den Einstellungen E0, E1 und E2 ist insbesondere im Zusammenhang mit einem Zeilensprung von Einzel-Teilchenstahlen 3 sinnvoll. Es ist beispielsweise möglich, ein Teilchenstrahl-System 1 wie oben beschrieben folgendermaßen zu betreiben: Das Scannen eines Objektes mittels erster Einzel-Teilchenstrahlen 3a erfolgt zeilenweise. Zwischen dem Scannen in den einzelnen Zeilen erfolgt ein Zeilensprung, und während dieses Zeilensprunges von einer Zeile zu einer weiteren Zeile erfolgt ein Blanken der Einzel-Teilchenstrahlen 3b mithilfe der Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350, so dass die Teilchenstrahlen 3b auf einen Strahlfänger 120, 320 auftreffen. Bei jedem Zeilensprung erfolgt eine entsprechende Ablenkung. Nun ist es gemäß 6a) so, dass von Zeilensprung zu Zeilensprung zwischen den beiden Einstellungen E1 und E2 alterniert wird. Es wird also einmal nach links (E1) und beim nächsten Mal nach rechts (E2) geblankt. Dies führt zu einer symmetrischen Aufladung der beim Ein- und Ausblanken von den Teilchenstrahlen gestreiften Kante des Strahlfängers 120. In der Folge kompensieren sich Aufladungen zu beiden Seiten. Natürlich ist es auch möglich, zusätzlich zu den Einstellungen E1 und E2 weitere Einstellungen E3 und E4 etc. vorzusehen und zwischen diesen Einstellungen beim Blanking zu wechseln, um Aufladungen noch besser zu verteilen. Durch ein Ablenken in mehr als zwei Richtungen, also z.B. mittels Einstellungen E1, E2, E3 und E4, die z.B. jeweils im 90° Abstand voneinander angeordneten Ablenkungsrichtungen entsprechen, kann auch ein durch Aufladungen generierter Astigmatismus beseitigt werden. Außerdem ist es auch möglich, erwiesenermaßen schlechte Blankingrichtungen, z.B. wegen lokalen Kontaminationen, bewusst zu vermeiden.
  • Die 7b) und 7c) zeigen Blankingstrategien, die bei längerem Blanken, z.B. zwischen verschiedenen Bildaufnahmen und somit bei Bereichswechseln von Aufnahmen, eingesetzt werden können: Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt ein dynamisches Abfahren des rotationssymmetrischen Grabens 130 des Strahlfängers 120. Die abgelenkten Einzel-Teilchenstrahlen 3b bewegen sich also auf einer Kreisbahn um die optische Achse des Strahlfängers 120 bzw. um die optische Achse Z des Gesamtsystems. Die Multistrahl-Ablenkeinrichtung kann dazu mehrere um die optische Achse herum angeordnete Elektrodenpaare aufweisen, die mit sich zeitlich sinus- bzw. cosinus-förmig ändernden Ablenkpotenzialen beaufschlagt werden. Gemäß 7c) wird bei jedem Blanking-Vorgang eine neue, beliebige Position angefahren. Diese kann echt zufällig oder pseudostatistisch bestimmt werden. Es ist also so, dass Einstellungen der Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 zufällig oder pseudo-zufällig ermittelt und eingestellt werden. Durch diesen zufälligen Prozess erfolgt eine Mittelung und auch hier werden mögliche Kontaminationen bzw. Ladungsanhäufungen besser verteilt.
  • Außerdem ist es auch möglich, zwischen vorher genau definierten Positionen, z.B. den Positionen E1 und E2 gemäß 7a), hin und her zu schalten.
  • 8 illustriert eine mögliche Justage für eine Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350, die in Kombination mit einem becherförmigen Strahlfänger 120 vorgesehen ist. Es ist wichtig, dass der Beamstop 120 richtig getroffen wird. Hierfür muss eine Ablenkungssensibilität des Beam Blankers 350 bzw. der Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 in der Ebene des Strahlfängers (z.B. innerhalb der Cross-Over-Ebene 111) bekannt sein. Dort kann aber aus Platzgründen nicht detektiert werden um zu prüfen, ob der Strahlfänger 120 richtig getroffen wird. Eine zusätzliche Schwierigkeit kann sich dann ergeben, wenn die Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 Einzel-Teilchenstrahlen 3 nur in eine Richtung ablenken kann.
  • Einen Lösungsansatz bietet die Verwendung eines weiteren Deflektors 360. Dieser weitere Deflektor 360 befindet sich im teilchenoptischen Strahlengang zwischen der Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 und dem Strahlfänger 120. Sind sowohl die Multistrahl-Ablenkeinrichtungen 350 sowie auch der Deflektor 360 ausgeschaltet, läuft der Multi-Teilchenstrahl bzw. die Vielzahl der Einzel-Teilchenstrahlen 3 auf der optischen Achse Z des Systems. Nun wird mit dem Deflektor 360 der Multistrahl zur Kante des Strahlfängers 120 ausgelenkt (Position A), so dass der zentrale Strahl 3c des Multistrahlen-Arrays gerade am Strahlfänger 120 beschnitten wird (gepunktete Linie). Dann wird mithilfe der Multistrahl-Ablenkeinrichtung 350 der Teilchenstrahl zur gegenüberliegenden Kante des Strahlfängers 120 ausgelenkt (Position B), sodass wiederum der zentrale Strahl 3b des Multistrahlen-Arrays gerade mit dem Strahlfänger 120 beschnitten wird (gestrichelte Linie). Die dafür benötigte Multistrahl-Ablenkerspannung wird notiert und über die bekannten Abmessungen des Strahlfängers 120 (genauer: den Durchmesser der inneren Öffnung des Strahlfängers 120) kann die Sensitivität ausgerechnet werden bzw. kann die Multistrahl-Ablenkerspannung direkt berechnet werden, die benötigt wird, um die Vielzahl der Einzel-Teilchenstrahlen vom Ausgangszustand in den Graben 130 des Strahlfängers 120 abzulenken. Alternative Justagen sind möglich.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Teilchenstrahlsystem
    3
    primäre Teilchenstrahlen
    3a
    Teilchenstrahlen durch Multistrahl-Ablenkeinrichtung unabgelenkt
    3b
    Teilchenstrahlen durch Multistrahl-Ablenkeinrichtung abgelenkt
    5
    Ort
    7
    Objekt
    9
    sekundäre Teilchenstrahlen
    10
    Computersystem
    25
    Auftreffort
    100
    Objektivlinsensystem
    101
    Objektebene
    102
    Objektivlinse
    102a
    oberer Polschuh der Objektivlinse
    102b
    unterer Polschuh der Objektivlinse
    103
    Feld von Auftrefforten in Objektebene
    104
    Öffnung im unteren Polschuh
    110
    Cross-Over
    111
    Cross-Over-Ebene
    120
    Strahlfänger in Cross-Over-Ebene, Becher
    130
    Graben
    131
    Außenwand Graben/ Becher
    132
    Innenwand Graben
    133
    Strahleintrittsbereich, oberer Bereich des Bechers
    134
    Durchgangsöffnung
    135
    Absorber-Material, Material mit geringem Rückstreukoeffizient
    136
    scharfe Kante
    137
    Unterschneidung
    138
    geneigte Fläche
    139
    Gewinde
    140
    Strahlrohr
    141
    Sechskant
    200
    Detektorsystem
    205
    Projektionslinse
    209
    Teilchen-Multi-Detektor
    211
    Detektionsebene
    213
    Auftrefforte für Detektion
    217
    Feld von Auftrefforten zur Detektion
    301
    Teilchenquelle
    303
    Kollimationslinse
    305
    Multiaperturanordnung
    307
    Feldlinse, Feldlinsensystem
    309
    divergierender Teilchenstrahl
    311
    Teilchenstrahl
    313
    Multiaperturplatte
    315
    Apertur
    319
    Feld der Aperturen
    320
    Strahlfänger am Zwischenbild
    323
    Strahlfoki
    325
    Fokusebene
    350
    Multistrahl-Ablenkeinrichtung
    351
    Multistrahl-Ablenkeinrichtung 2. Stufe (optional)
    360
    Deflektor
    400
    Strahlweiche
    A
    Position, Rand des Bechers
    B
    Position, Rand des Bechers
    E0
    Strahl bei Einstellung 0 der Multistrahl-Ablenkeinrichtung
    E1
    Strahl bei Einstellung 1 der Multistrahl-Ablenkeinrichtung
    E2
    Strahl bei Einstellung 2 der Multistrahl-Ablenkeinrichtung
    d
    Parallel-Versatz des Cross-Overs in der Cross-Over-Ebene
    D1
    Äußerer Durchmesser des Bechers
    D2
    Öffnungsdurchmesser unterer Polschuh der Objektivlinse
    P1
    Abstand zwischen Auftrefforten (Objekt)
    P2
    Abstand von Auftrefforten (Detektion)
    P3
    Abstand zwischen den Mittelpunkten der Aperturen

Claims (25)

  1. Teilchenstrahl-System (1), insbesondere Mehrstrahl-Teilchenmikroskop, das Folgendes aufweist: mindestens eine Teilchenquelle (301), welche konfiguriert ist, einen Strahl geladener Teilchen zu erzeugen; eine erste Teilchenoptik mit einem ersten teilchenoptischen Strahlengang, die konfiguriert ist, eine Vielzahl von Einzel-Teilchenstrahlen (3) zu erzeugen und auf eine Objektebene (101) abzubilden; und eine zweite Teilchenoptik, die konfiguriert ist, um eine Vielzahl von zweiten Einzel-Teilchenstrahlen (9), die von Auftrefforten (5) in der Objektebene (101) ausgehen, auf eine Detektoreinheit (200) abzubilden; wobei das Teilchenstrahl-System (1) des Weiteren Folgendes aufweist: einen Multistrahl-Generator (305), welcher konfiguriert ist, eine Vielzahl von geladenen ersten Einzel-Teilchenstrahlen (3) aus dem Strahl geladener Teilchen zu erzeugen; eine Objektivlinse (102), die von den Einzel-Teilchenstrahlen (3) im Wesentlichen durchsetzt wird und die dazu konfiguriert ist, die ersten Einzel-Teilchenstrahlen (3) auf die Objektebene (101) zu richten, so dass die ersten Einzel-Teilchenstrahlen (3) an einer Vielzahl von Auftrefforten (5) auf die Objektebene (101) treffen; eine Strahlweiche (400), die in dem ersten teilchenoptischen Strahlengang zwischen dem Multistrahl-Generator (305) und der Objektivlinse (102) angeordnet ist und die in dem zweiten teilchenoptischen Strahlengang zwischen der Objektivlinse (102) und der Detektoreinheit (200) angeordnet ist, wobei sich der erste teilchenoptische Strahlengang und der zweite teilchenoptische Strahlengang in der Strahlweiche (400) verzweigen; einen Strahlfänger (120, 320); und eine Multistrahl-Ablenkeinrichtung (350) mit einer Steuerung (10), wobei die Multistrahl-Ablenkeinrichtung (350) im ersten teilchenoptischen Strahlengang nach dem Multistrahl-Generator (305) und vor der Strahlweiche (400) angeordnet ist, wobei die Steuerung (10) konfiguriert ist, die ersten Einzel-Teilchenstrahlen (3) kollektiv mittels der Multistrahl-Ablenkeinrichtung (350) zeitweise derart abzulenken, dass die ersten Einzel-Teilchenstrahlen (3) im Wesentlichen auf den Strahlfänger (120, 320) und somit nicht auf die Objektebene (101) auftreffen, und wobei der Strahlfänger (120, 320) im ersten teilchenoptischen Strahlengang auf Höhe eines Ortes angeordnet ist, an dem ein Teilchenstrahldurchmesser reduziert oder minimal ist.
  2. Teilchenstrahl-System (1) gemäß Anspruch 1, wobei der erste teilchenoptische Strahlengang vor der Objektivlinse (102) eine Cross-Over-Ebene (111) der Einzel-Teilchenstrahlen aufweist, und wobei der Strahlfänger (120, 320) im ersten teilchenoptischen Strahlengang in Höhe der Cross-Over-Ebene (111) angeordnet ist.
  3. Teilchenstrahl-System (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Strahlfänger (120, 320) im ersten teilchenoptischen Strahlengang in Höhe der oberen, dem Multistrahl-Generator zugewandten Brennebene der Objektivlinse (102) angeordnet ist.
  4. Teilchenstrahl-System (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Multistrahl-Ablenkeinrichtung (350) derart angeordnet und/ oder gesteuert ist, dass die abgelenkten Einzel-Teilchenstrahlen (3) in der Cross-Over-Ebene (111) und/ oder in einer oberen Brennebene der Objektivlinse (102) im Wesentlichen einen Parallelversatz erfahren.
  5. Teilchenstrahl-System (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Strahlfänger (120) einen Becher aufweist.
  6. Teilchenstrahl-System (1) gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei der Becher (120) bezüglich der optischen Achse (Z) des Teilchenstrahl-Systems (1) im Wesentlichen rotationssymmetrisch ist.
  7. Teilchenstrahl-System (1) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 6, wobei der Becher (120) eine Durchgangsöffnung (134) entlang seiner Längsachse aufweist und wobei um die Durchgangsöffnung (134) herum ein im Querschnitt kreisringförmiger Graben (130) für den Strahlfang angeordnet ist; und wobei der Becher (120) so angeordnet ist, dass die optische Achse (Z) des Teilchenstrahl-Systems (1) durch die Durchgangsöffnung (134) des Bechers (120) hindurch, insbesondere entlang der Längsachse des Bechers (120), verläuft.
  8. Teilchenstrahl-System (1) gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei eine Strahleintrittsöffnung des kreisringförmigen Grabens (130) am inneren Kreisring eine scharfe Kante (136) aufweist; und wobei von dieser scharfen Kante (136) ausgehend in den Graben (130) hinein eine bezogen auf die Längsachse des Bechers (120) geneigte und von der Längsachse wegweisende Fläche (138) vorgesehen ist.
  9. Teilchenstrahl-System (1) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 8, wobei sich ein Durchmesser der Durchgangsöffnung (134) im Strahleintrittsbereich ausgehend von der Strahleintrittsöffnung der Durchgangsöffnung (134) erweitert.
  10. Teilchenstrahl-System (1) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei am Boden des kreisringförmigen Grabens (130) ein Absorber-Material angeordnet ist.
  11. Teilchenstrahl-System gemäß einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei der Becher (120)zumindest teilweise in die Objektivlinse (102) eingebettet, insbesondere eingeschraubt, und/ oder mittels eines Austauschwerkzeuges austauschbar ist.
  12. Teilchenstrahl-System (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Abstand zwischen der Multistrahl-Ablenkeinrichtung (350) und dem Strahlfänger (120, 320) mindestens 20cm, insbesondere mindestens 30cm, beträgt.
  13. Teilchenstrahl-System (1) zumindest gemäß Anspruch 1, wobei der Strahlfänger (120, 320) in dem ersten teilchenoptischen Strahlengang nach dem Multistrahl-Generator (305) und vor der Strahlweiche (400) in Höhe einer Zwischenbildebene angeordnet ist.
  14. Teilchenstrahl-System (1) gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei der Strahlfänger (320) ein Apertur-Array aufweist.
  15. Teilchenstrahl-System (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Multistrahl-Ablenkeinrichtung (350) Ablenkplatten aufweist.
  16. Teilchenstrahl-System (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Multistrahl-Ablenkeinrichtung (350) mehrstufig (360) ausgebildet ist.
  17. Teilchenstrahl-System (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Multistrahl-Ablenkeinrichtung (350, 360) so konfiguriert ist, dass die Einzel-Teilchenstrahlen (3) in verschiedene Ablenkungsrichtungen ablenkbar sind.
  18. Verfahren zum Betreiben eines Teilchenstrahl-Systems (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, das die folgenden Schritte aufweist: Scannen eines Objektes mittels der ersten Einzel-Teilchenstrahlen (3) in einer ersten Zeile; und Scannen eines Objektes mittels der ersten Einzel-Teilchenstrahlen (3) in einer zweiten Zeile; Ablenken der Einzel-Teilchenstrahlen (3) mittels der Multistrahl-Ablenkeinrichtung (350) während eines Zeilensprunges von der ersten Zeile in die zweite Zeile gemäß einer ersten Einstellung der Multistrahl-Ablenkeinrichtung (350).
  19. Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch, das des Weiteren die folgenden Schritte aufweist: Scannen eines Objektes mittels der ersten Einzel-Teilchenstrahlen (3) in einer dritten Zeile; Ablenken der Einzel-Teilchenstrahlen (3) mittels der Multistrahl-Ablenkeinrichtung (350) während eines Zeilensprunges von der zweiten Zeile in die dritte Zeile gemäß einer zweiten Einstellung der Multistrahl-Ablenkeinrichtung (350), wobei sich die zweite Einstellung von der ersten Einstellung unterscheidet.
  20. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 18 bis 19, wobei verschiedene Einstellungen der Multistrahl-Ablenkeinrichtung (350) zufällig ausgewählt werden.
  21. Verfahren zum Betreiben eines Teilchenstrahl-Systems gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, das die folgenden Schritte aufweist: Scannen eines ersten Bereiches eines Objektes mittels der ersten Einzel-Teilchenstrahlen (3); Scannen eines zweiten Bereiches des Objektes mittels der ersten Einzel-Teilchenstrahlen (3); und Ablenken der Einzel-Teilchenstrahlen mittels der Multistrahl-Ablenkeinrichtung (350) während eines Bereichswechsels von dem ersten Bereich zu dem zweiten Bereich zumindest gemäß einer ersten Einstellung der Multistrahl-Ablenkeinrichtung (350).
  22. Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei verschiedene Einstellungen der Multistrahl-Ablenkeinrichtung (350) während des Bereichswechsels alternierend verwendet werden.
  23. Verfahren gemäß Anspruch 21, wobei verschiedene Einstellungen der Multistrahl-Ablenkeinrichtung (350) zufällig ausgewählt und verwendet werden.
  24. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 18 bis 23, wobei ein rotationssymmetrischer Becher (120) verwendet wird, der eine Durchgangsöffnung (134) entlang seine Längsachse aufweist, wobei um die Durchgangsöffnung (134) herum ein im Querschnitt kreisringförmiger Graben (130) für den Strahlfang angeordnet ist; und wobei durch die Einstellungen der Multistrahl-Ablenkeinrichtung (350) der kreisringförmige Graben (130) für den Strahlfang abgefahren wird.
  25. Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode zum Ausführen des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 18 bis 24.
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