DE102021118561B4 - Verfahren zum Betreiben eines Vielstrahl-Teilchenmikroskopes mit schneller Strahlstromregelung, Computerprogrammprodukt und Vielstrahl-Teilchenmikroskop - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Vielstrahl-Teilchenmikroskops (1), das mit einer Vielzahl von geladenen Einzel-Teilchenstrahlen (3) arbeitet, das die folgenden Schritte aufweist:Messen (S1) des Strahlstromes, wobei das Messen des Strahlstromes eine Strommessung an einem Multi-Apertur-Array (313) während eines Bildaufnahmevorgangs an ausgewählten Positionen umfasst;Ermitteln (S2) einer Abweichung des gemessenen Strahlstromes von einem nominellen Strahlstrom;Zerlegen (S3) der ermittelten Abweichung in einen Driftanteil und in einen hochfrequenten Anteil; undRegeln (S4) des hochfrequenten Anteils des Strahlstroms mittels eines ersten Strahlstromregelungsmittels und/ oder Kompensieren eines Effektes des hochfrequenten Anteils auf eine Aufnahmequalität des Vielstrahl-Teilchenmikroskopes (1) durch andere Mittel als durch ein Strahlstromregelungsmittel.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft allgemein Vielstrahl-Teilchenmikroskope, die mit einer Vielzahl von Einzel-Teilchenstrahlen arbeiten. Konkret betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Strahlstromregelung bei einem Vielstrahl-Teilchenmikroskop, ein zugehöriges Computerprogrammprodukt und zugehöriges Vielstrahl-Teilchenmikroskop.
  • Stand der Technik
  • Mit der kontinuierlichen Entwicklung immer kleinerer und komplexerer Mikrostrukturen wie Halbleiterbauelementen besteht ein Bedarf an der Weiterentwicklung und Optimierung von planaren Herstellungstechniken und von Inspektionssystemen zur Herstellung und Inspektion kleiner Abmessungen der Mikrostrukturen. Die Entwicklung und Herstellung der Halbleiterbauelemente erfordert beispielsweise eine Überprüfung des Designs von Testwafern, und die planaren Herstellungstechniken benötigen eine Prozessoptimierung für eine zuverlässige Herstellung mit hohem Durchsatz. Darüber hinaus wird neuerdings eine Analyse von Halbleiterwafern für das Reverse Engineering und eine kundenspezifische, individuelle Konfiguration von Halbleiterbauelementen gefordert. Es besteht deshalb ein Bedarf an Inspektionsmitteln, die mit hohem Durchsatz zur Untersuchung der Mikrostrukturen auf Wafern mit hoher Genauigkeit eingesetzt werden können.
  • Typische Siliziumwafer, die bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen verwendet werden, haben Durchmesser von bis zu 300 mm. Jeder Wafer ist in 30 bis 60 sich wiederholende Bereiche („Dies“) mit einer Größe von bis zu 800 mm2 unterteilt. Eine Halbleitervorrichtung umfasst mehrere Halbleiterstrukturen, die durch planare Integrationstechniken in Schichten auf einer Oberfläche des Wafers hergestellt sind. Aufgrund der Herstellungsprozesse weisen Halbleiterwafer typischerweise eine ebene Oberfläche auf. Die Strukturgröße der integrierten Halbleiterstrukturen erstreckt sich dabei von wenigen µm bis zu den kritischen Abmessungen (engl. „critical dimensions“, CD) von 5 nm, wobei in naher Zukunft die Strukturgrößen sogar noch kleiner werden; man rechnet zukünftig mit Strukturgrößen oder kritische Abmessungen (CD) unter 3 nm, beispielsweise 2 nm, oder sogar unter 1 nm. Bei den oben genannten kleinen Strukturgrößen müssen Defekte in der Größe der kritischen Abmessungen in kurzer Zeit auf einer sehr großen Fläche identifiziert werden. Für mehrere Anwendungen ist die Spezifikationsanforderung für die Genauigkeit einer von einem Inspektionsgerät bereitgestellten Messung sogar noch höher, beispielsweise um den Faktor zwei oder eine Größenordnung. Beispielsweise muss eine Breite eines Halbleitermerkmals mit einer Genauigkeit unter 1 nm, beispielsweise 0,3 nm oder sogar weniger, gemessen werden, und eine relative Position von Halbleiterstrukturen muss mit einer Überlagerungsgenauigkeit von unter 1 nm, beispielsweise 0,3 nm oder sogar weniger, bestimmt werden.
  • Eine neuere Entwicklung auf dem Gebiet der geladenen Teilchensysteme (engl. „charged particle microscopes“, CPM) ist das MSEM, ein Mehrstrahl-Rasterelektronenmikroskop. Ein Mehrstrahl-Rasterelektronenmikroskop ist beispielsweise in US 7 244 949 B2 und in US 2019/0355544 A1 offenbart. In einem Mehrstrahl-Elektronenmikroskop oder MSEM wird eine Probe mit einer Vielzahl von Einzel-Elektronenstrahlen, die in einem Feld oder Raster angeordnet sind, gleichzeitig bestrahlt. Es können beispielsweise 4 bis 10000 Einzel-Elektronenstrahlen als Primärstrahlung vorgesehen sein, wobei jeder Einzel-Elektronenstrahl durch einen Abstand von 1 bis 200 Mikrometern von einem benachbarten Einzel-Elektronenstrahl getrennt ist. Zum Beispiel hat ein MSEM ungefähr 100 getrennte Einzel-Elektronenstrahlen (engl. „beamlets“), die beispielsweise in einem hexagonalen Raster angeordnet sind, wobei die Einzel-Elektronenstrahlen durch einen Abstand von ungefähr 10 µm getrennt sind. Die Vielzahl von geladenen Einzel-Teilchenstrahlen (Primärstrahlen) wird durch eine gemeinsame Großfeldoptik unter anderem mit einer gemeinsamen Objektivlinse auf eine Oberfläche einer zu untersuchenden Probe jeweils einzeln fokussiert. Die Probe kann zum Beispiel ein Halbleiterwafer sein, der an einem Waferhalter befestigt ist, der auf einem beweglichen Tisch montiert ist. Während der Beleuchtung der Waferoberfläche mit den geladenen primären Einzel-Teilchenstrahlen gehen Wechselwirkungsprodukte, z.B. Sekundärelektronen oder Rückstreuelektronen, von der Oberfläche des Wafers aus. Ihre jeweiligen Startpunkte entsprechen den Orten auf der Probe, auf die die Vielzahl von primären Einzel-Teilchenstrahlen jeweils fokussiert ist. Die Menge und Energie der Wechselwirkungsprodukte hängt unter anderem von der Materialzusammensetzung und der Topographie der Waferoberfläche ab. Die Wechselwirkungsprodukte bilden mehrere sekundäre Einzel-Teilchenstrahlen (Sekundärstrahlen), die von der gemeinsamen Objektivlinse gesammelt und durch ein Projektionsabbildungssystem des Mehrstrahlinspektionssystems auf einen Detektor treffen, der in einer Detektionsebene angeordnet ist. Der Detektor umfasst mehrere Detektionsbereiche, von denen jeder mehrere Detektionspixel umfasst, und der Detektor erfasst eine Intensitätsverteilung für jeden der sekundären Einzel-Teilchenstrahlen. Dabei wird ein Bildfeld von beispielsweise 100 µm × 100 µm erhalten.
  • Das Mehrstrahl-Elektronenmikroskop des Standes der Technik umfasst eine Folge von elektrostatischen und magnetischen Elementen. Zumindest einige der elektrostatischen und magnetischen Elemente sind einstellbar, um die Fokusposition und die Stigmation der Vielzahl von geladenen Einzel-Teilchenstrahlen anzupassen. Das Mehrstrahl-System mit geladenen Teilchen des Standes der Technik umfasst zudem mindestens eine Überkreuzungsebene der primären oder der sekundären geladenen Einzel-Teilchenstrahlen. Des Weiteren umfasst das System des Standes der Technik Detektionssysteme, um die Einstellung zu erleichtern. Das Mehrstrahl-Teilchenmikroskop des Standes der Technik umfasst mindestens einen Strahlablenker (engl. „deflection scanner“) zum kollektiven Abtasten eines Bereiches der Probenoberfläche mittels der Vielzahl von primären Einzel-Teilchenstrahlen, um ein Bildfeld der Probenoberfläche zu erhalten.
  • Mit den steigenden Anforderungen an die Abbildungsqualität steigen auch die Anforderungen an die zur Bildgebung eingesetzten Vielstrahl-Teilchenmikroskope. Für hochqualitative Aufnahmen sind stabile Betriebsparameter sehr wichtig. Einer davon ist die Strahlstromstärke der Einzel-Teilchenstrahlen, die zum Abtasten einer Probenoberfläche eingesetzt werden.
  • Für eine gleichmäßige Strahlstromstärke der Einzel-Teilchenstrahlen ist die Abstrahlcharakteristik der Teilchenquelle von Bedeutung, genauer gesagt eine Uniformität der Abstrahlcharakteristik über den gesamten verwendeten Abstrahlwinkel. Bei Verwendung von größeren Abstrahlwinkeln ist die Abstrahlcharakteristik von Teilchenquellen, z.B. von thermischen Feldemissionsquellen (TFEs), nicht mehr durchgehend uniform. Entsprechend ist dann auch die Beleuchtungsdichte an einer ersten Multiaperturplatte in einem entsprechenden Teilchenstrahl-System nicht mehr durchgehend uniform und es kommt zu größeren Variationen bei den Stromdichten in verschiedenen Einzelstrahlen. Es ist bei Mehrteilchen-Inspektionssystemen aber wiederum eine Systemanforderung, dass es zwischen den verschiedenen Einzelstrahlen nur eine geringe Variation in den Stromstärken gibt, die typischerweise weniger als ein paar Prozent oder auch weniger als ein Prozent beträgt, so dass alle Einzelbildfelder des Multibildfeldes mit einer äquivalenten Anzahl von Teilchen bzw. Elektronen abgetastet werden. Dies ist z.B. eine Voraussetzung dafür, um Einzelbilder mit annähernd derselben Helligkeit zu erhalten. Auch die erzielbare Auflösung der Einzelbilder ist vom Einzelstrahlstrom abhängig.
  • Es gibt Möglichkeiten, den Strahlstrom für Einzel-Teilchenstrahlen individuell einzustellen. Eine Möglichkeit dazu offenbart die DE 10 2018 007 652 A1 , deren Offenbarung vollständig durch Inbezugnahme in diese Patentanmeldung mit aufgenommen wird.
  • Auch die Teilchenquelle verändert ihre Abstrahlcharakteristik langsam mit der Zeit, sie kann ein Driftverhalten zeigen. Ein von der Quelle originär ausgesandter Teilchenstrom kann zum Beispiel seine Richtung ändern. Es ist bekannt, diese langsame Richtungsänderung durch teilchenoptische Komponenten zu korrigieren bzw. zu kompensieren.
  • Des Weiteren ist es möglich, dass eine Teilchenquelle bzw. Spitze (engl. „tip“) altert, sie kann beispielsweise an Helligkeit verlieren. Mit der Helligkeit bzw. Leuchtdichte der Quelle ist wiederum die Helligkeit der Bilder korreliert. Verliert die Quelle an Helligkeit, so gilt das auch für die Bildhelligkeit. Ein Lösungsansatz hierbei ist, die Verstärkung am Detektionssystem zu erhöhen, um die verminderte Helligkeit auszugleichen. Allerdings verändert sich dadurch das Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SNR) am Detektor und im ungünstigsten Fall verschlechtert es sich und der erzielbare Kontrast in den Bildern verringert sich, so dass dieser Lösungsansatz nur bedingt tauglich ist.
  • Es ist deshalb üblich, das strahlerzeugende System selbst anzupassen, wobei gemäß dem Stand der Technik eine an einer Extraktorelektrode anliegende Spannung verändert wird. Allerdings kann es nach einer solchen Änderung des Extratorstromes mehrere Tage dauern, bis das neu eingestellte strahlerzeugende System wieder eine ausreichend konstante Abstrahlcharakteristik zeigt, die Spitzen müssen sich erst wieder „einbrennen“.
  • Zusammengefasst können gemäß dem Stand der Technik langsame Änderungen der Abstrahlcharakteristik einer Quelle regelungstechnisch kompensiert werden, schnellere bzw. hochfrequente Änderungen jedoch nicht.
  • Die US 2020/0312619 A1 offenbart eine Korrektur von Strahlparametern bei einem Vielstrahl-Teilchenmikroskop basierend auf Strahlstrommessungen an einem Multi-Apertur-Array. Dabei wird das strahlerzeugende System durch eine Einstellung der Extraktor-Spannung oder der Beschleunigungsspannung geregelt. Auch eine Strahlauswanderung kann vermieden werden. Hierbei handelt es sich aber stets um langsame Korrekturen einer auftretenden Drift.
  • L.H. Veneklasen et al., „Oxygen-Processed Field Emission Source“, Journal of Applied Physics 43 (1972), S. 1600 - 1604 offenbart eine spezielle Spitze und untersucht diese hinsichtlich ihrer Eigenschaften als Elektronenquelle. Die allgemeine Zielsetzung ist es, eine Elektronenquelle mit möglichst konstantem Abstrahlverhalten bereitzustellen. Verschiedene Kristall-Orientierungen der Spitze liefern dabei unterschiedliche Ergebnisse. Außerdem wird der Einfluss von Betriebstemperaturen auf die Stabilität der Quelle untersucht. Temperaturen im Bereich zwischen 700°C und 900°C haben sich dabei als vorteilhaft herausgestellt, da sie die langfristige Stabilität der Quelle verbessern, wenn auch nachteilig das Rauschen der Quelle erhöhen. Ein Gesamtstrahlstrom wird gemessen. Die wissenschaftliche Veröffentlichung bezieht sich nicht auf Vielstrahl-Teilchenmikroskope und offenbart auch kein konkretes Verfahren zur Regelung des Strahlstromes und insbesondere kein Verfahren für eine hochfrequente Regelung des Strahlstromes.
  • DE 10 2019 008 249 B3 offenbart ein Vielstrahl-Teilchenstrahlsystem mit einer Multistrahl-Ablenkeinrichtung und mit einem Strahlfänger, der als spezieller Becher ausgebildet sein kann und im teilchenoptischen Strahlengang auf Höhe eines Ortes angeordnet ist, an dem ein Teilchenstrahl-Durchmesser reduziert oder minimal ist, zum Beispiel auf Höhe einer Strahlüberkreuzung. Der Strahlfänger bzw. Becher kann dazu verwendet werden, einen Gesamtstrahlstrom zu messen.
  • DE 600 34 559 T2 offenbart eine Multi-Elektronenstrahl-Lithografievorrichtung mit unterschiedlichen Strahlblenden. Dabei ist ein System mit mehreren Säulen vorgesehen, deren Strahlströme mittels der Blendendurchmesser und mittels der Ausleuchtung der Blenden individuell eingestellt werden können. Es erfolgt keine schnelle Strahlstromregelung.
  • EP 2 088 614 A1 offenbart ein Kalibriersystem für einen Strahlstrom bei einem Einzelstrahlsystem. Die Einzelstrahl-Strommessung wird mittels eines Detektors durchgeführt, der für die normale Bildgebung verwendet wird, oder es wird für die Einzelstrahl-Strommessung eine zusätzliche Detektionseinheit nahe an dem Detektor bzw. an dem Detektor selbst vorgesehen. Eine Anpassung des Strahlstroms wird insbesondere nach einem sogenannten „Flashing“ zur Entfernung von Ablagerungen an der Spitze durchgeführt. Eine Anpassung des Strahlstroms kann durch eine Veränderung der Extraktorspannung oder der Suppressor-Spannung erfolgen.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Es ist somit die Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Strahlstromregelung bei einem Vielstrahl-Teilchenmikroskop bereitzustellen. Das Verfahren soll insbesondere schnelle bzw. hochfrequente Korrekturen ermöglichen. Dabei soll eine schnelle Nachregelung des Extraktorstromes vermieden werden.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung bezieht sich diese auf ein Verfahren zum Betreiben eines Vielstrahl-Teilchenmikroskops, das mit einer Vielzahl von geladenen Einzel-Teilchenstrahlen arbeitet, das die folgenden Schritte aufweist:
    • Messen des Strahlstromes, wobei das Messen des Strahlstromes eine Strommessung an einem Multi-Apertur-Array während eines Bildaufnahmevorgangs an ausgewählten Positionen umfasst;
    • Ermitteln einer Abweichung des gemessenen Strahlstromes von einem nominellen Strahlstrom;
    • Zerlegen der ermittelten Abweichung in einen Driftanteil und in einen hochfrequenten Anteil; und
    • Regeln des hochfrequenten Anteils des Strahlstromes mittels eines ersten Strahlstromregelungsmittels und/oder Kompensieren eines Effektes des hochfrequenten Anteils auf eine Aufnahmequalität des Vielstrahl-Teilchenmikroskopes durch andere Mittel als durch ein Strahlstromregelungsmittel. Optional kann natürlich das Regeln des Driftanteils des Strahlstromes mittels eines zweiten Strahlstromregelungsmittels erfolgen.
  • Bei den geladenen Einzel-Teilchenstrahlen kann es sich z.B. um Elektronen, Positronen, Myonen oder Ionen oder anderer geladene Partikel handeln.
  • Erfindungsgemäß erfolgt das Messen des Strahlstromes und das Ermitteln einer Abweichung des gemessenen Strahlstromes von einem nominellen Strahlstrom. Der nominelle Strahlstrom ist bekannt bzw. vorgegeben. Dabei kann es sich um den nominellen Gesamtstrahlstrom aller Einzel-Teilchenstrahlen zusammen handeln, es kann sich aber auch um jeweils einen nominellen Strahlstrom von Einzel-Teilchenstrahlen oder um einen nominellen Strahlstrom eines bestimmten Ausschnittes eines Strahlkegels handeln. Bevorzugt wird ein nomineller Strahlstrom so festgelegt, dass der Strahlstrom insgesamt (Gesamtstrahlstrom) einen Mindestwert nicht unterschreiten darf. Außerdem ist es bevorzugt so, dass auch sämtliche Einzel-Teilchenstrahlen jeweils mindestens einen vordefinierten Wert des Strahlstromes nicht unterschreiten dürfen. Es ist auch möglich, jeweils zulässige Maximalwerte für einen nominellen Strahlstrom (Einzelstrahlstrom und/ oder Gesamtstrahlstrom) festzulegen. Je umfassender nun das Messen des Strahlstromes (Einzelstrahlstrom, spezielle(r) Ausschnitt(e) eines Strahlfleckes, Strom auf festgelegte Fläche an festgelegtem Ort und/oder Gesamtstrahlstrom) erfolgt oder je umfassender die Datenlage zum Strahlstrom ist, desto präziser gelingt es, die ermittelte Abweichung des Strahlstromes von dem nominellen Strahlstrom in einen Driftanteil und in einen hochfrequenten Anteil zu zerlegen. Für das Zerlegen werden an sich aus der Mathematik bekannte Verfahren bzw. Algorithmen eingesetzt, ein zugehöriger Programmcode kann beispielsweise in die Steuerung des Vielstrahl-Teilchenmikroskops integriert sein.
  • Ein Driftanteil des Strahlstroms verändert sich normalerweise kontinuierlich oder stetig mit der Zeit, der Driftanteil weist normalerweise keine plötzlichen Sprünge oder Änderungen auf. Dabei verändert sich der Driftanteil des Strahlstroms nur langsam (niederfrequent oder quasi statisch) über einen längeren Zeitraum, z.B. über mehrere Tage, Wochen oder gar Monate. Von Drift kann man beispielsweise sprechen, wenn man im Verlauf des gemessenen Stromes über die gesamte Bildaufnahmezeit, z.B. während der durchgängigen Arbeitszeit zur Aufnahme einer Probe, ggf. auch mit Unterbrechungen, langsame Änderungen sieht (natürlich könnte man dann auch zusätzlich schnelle Änderungen sehen). Es kann auch vorkommen, dass die Bildaufnahme für längere Zeit unterbrochen wird (z.B. Ausschalten der Tip über Nacht oder Wartungsarbeiten) und dass nach Wiederinbetriebnahme, z.B. am nächsten Tag, der Strahlstrom einen anderen Startpunkt hat, jedoch dann auch wieder einen langsamen Verlauf über die Zeit aufweist.
  • Der hochfrequente Anteil der Strahlstromabweichung vom nominellen Strahlstrom hingegen ändert sich verhältnismäßig schnell, z.B. innerhalb von Minuten oder Stunden und beispielsweise während einer laufenden Messung mit dem Vielstrahl-Teilchenmikroskop (z.B. während der Messung eines „Frames“, d.h. während einer Bildaufnahme, in der über eine gewisse Integrationszeit die Sekundärelektronen pro Einzelstrahl detektiert und als Intensitätssignal verwendet werden). Schnelle, hochfrequente Änderungen können beispielsweise während der Bildaufnahmezeit für eine Einzelaufnahme auftreten (eine Einzelaufnahme besteht dann aus einem kompletten Satz von Vielstrahlbildern), oder während der Bildaufnahmezeit für einen Bereich bestehend aus mehreren Einzelaufnahmen. Für den hochfrequenten Anteil ist es typisch, dass eine hochfrequente Abweichung den nominellen Wert für den Strahlstrom zeitweise über- und zeitweise unterschreitet. Dabei wird bevorzugt ein Mindestwert für den Strahlstrom trotzdem nicht unterschritten, die Schwankung erfolgt stattdessen um einen Mittelwert herum. Die hochfrequenten Änderungen des Strahlstromes erfolgen - verglichen zu dem Driftanteil - verhältnismäßig schnell, sie sind beispielsweise mindestens um den Faktor 500 oder 1000 oder sogar 10000 schneller als niederfrequente Änderungen aufgrund von Drift.
  • Erfindungsgemäß erfolgt das Regeln des hochfrequenten Anteils des Strahlstromes mittels eines ersten Strahlstromregelungsmittels und / oder das Kompensieren eines Effektes des hochfrequenten Anteils auf eine Aufnahmequalität des Vielstrahl-Teilchenmikroskopes durch andere Mittel als durch ein Strahlstromregelungsmittel. In beiden Fällen ist es also so, dass die hochfrequente Variation des Strahlstromes ausgeglichen werden kann. Im ersten Fall erfolgt das durch die Strahlstromregelungsmittel und ein echtes Regeln des hochfrequenten Anteils des Strahlstromes und im zweiten Fall gelingt es auf alternative Weise, die negativen Effekte der hochfrequenten Strahlstromvariation zu kompensieren. Für beide Fälle gibt es mehrere Möglichkeiten der Umsetzung, auf die im Folgenden noch weiter eingegangen werden wird.
  • Optional ist es möglich, auch den Driftanteil des Strahlstromes mittels eines zweiten Strahlstromregelungsmittels zu regeln. Das erste Strahlstromregelungsmittel sowie auch das zweite Strahlstromregelungsmittel können dabei einteilig oder mehrteilig vorgesehen sein. Bevorzugt unterscheidet sich das erste Strahlstromregelungsmittel vom zweiten Strahlstromregelungsmittel, das erste und das zweite Strahlstromregelungsmittel können aber auch identisch sein. Dabei ist zu beachten, dass für eine hochfrequente und schnelle Regelung des Strahlstromes normalerweise andere technische Mittel erforderlich sind als für eine langsame Strahlstromregelung. Die bisher im Stand der Technik verwendeten Mittel erlauben grundsätzlich die Korrektur eines Driftanteils, nicht aber eines hochfrequenten Anteils. Umgekehrt ist es möglich, hochfrequente Korrekturen im Prinzip auch langsamer auszuführen, so dass mit bestimmten technischen Mitteln ebenfalls der Driftanteil eines Strahlstromes korrigierbar bzw. regelbar wäre. Der Begriff „regeln“ wird im Rahmen dieser Patentanmeldung wie allgemein in der Regelungstechnik üblich verwendet, das Funktionsprinzip ist also die negative Rückkopplung des gemessenen Stromwertes auf den Eingang einer den Stromwert steuernden Regeleinrichtung, des Reglers bzw. hier des Strahlstromregelungsmittels.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Messen des Strahlstromes das Messen eines Gesamtstrahlstromes der Einzel-Teilchenstrahlen während eines Bildaufnahmevorgangs. Es ist üblich, bei einem Vielstrahl-Teilchenmikroskop die Strahlströme der Einzel-Teilchenstrahlen zu messen, beispielsweise unter Verwendung eines Faraday-Cups oder eines Array von Faraday-Cups, wobei diese Messeinrichtung anstelle der Probe in die Objektebene gebracht wird. Dieser Messprozess erfolgt aber außerhalb eines Bildaufnahmevorgangs und ist verhältnismäßig langsam, er dauert pro Messvorgang oft mehr als eine halbe Stunde. Erfindungsgemäß erfolgt nun aber das Messen des Strahlstromes als Gesamtstrahlstrom während eines Bildaufnahmevorgangs. Das bedeutet, es wird während einer laufenden Aufnahme gemessen. Es ist beispielsweise möglich, während eines Zeilensprunges bei einer Bildaufnahme oder während eines Bildwechsels (Wechsel von einem Multibildfeld zum nächsten Multibildfeld) mittels einer Multistrahl-Ablenkeinrichtung die Gesamtheit der Einzel-Teilchenstrahlen abzulenken bzw. zu blanken und sie auf einen Strahlfänger mit einem Strahlstrom-Messmittel zu richten. Ein solcher Strahlfänger in Form eines rotationssymmetrischen Bechers kann beispielsweise im teilchenoptischen Strahlengang des Vielstrahl-Teilchenmikroskopes vor der Objektivlinse in Höhe einer Cross-Over-Ebene angeordnet sein. Darin kann ein Strahlstrom-Messmittel integriert oder angeschlossen sein. Einzelheiten hierzu sind dem deutschen Patent DE 10 2019 008 249 B3 der Anmelderin zu entnehmen, deren Offenbarungsgehalt vollumfänglich durch Inbezugnahme in diese Patentanmeldung mit aufgenommen wird.
  • Erfindungsgemäß umfasst das Messen des Strahlstromes eine Strommessung an einem Multi-Apertur-Array während eines Bildaufnahmevorgangs an ausgewählten Positionen. Auch bei dieser Art der Messung ist es also nicht notwendig, einen Bildaufnahmevorgang zu unterbrechen, sondern das Messen des Strahlstromes kann quasi nebenbei erfolgen. Bei dem Multi-Apertur-Array handelt es sich bevorzugt um ein Array, das im teilchenoptischen Strahlengang eines Vielstrahl-Teilchenmikroskopes als erstes Multi-Apertur-Array nach einem Kondensorlinsensystem angeordnet ist. Dieses Multi-Apertur-Array ist bevorzugt das Array, durch das ein erster geladener Teilchenstrahl in eine Vielzahl von geladenen Einzel-Teilchenstrahlen aufgeteilt wird. Das Multi-Apertur-Array ist dabei bevorzugt Bestandteil der sogenannten Mikrooptik, die bevorzugt aus einer Sequenz mehrerer Multiaperturplatten bzw. Multi-Apertur-Arrays besteht bzw. solche umfasst. Dabei ist es für eine gute Bildqualität notwendig, dass der erste geladene Teilchenstrahl gleichmäßig, der von einer Teilchenquelle bzw. einer Spitze (engl. „tip“) ausgeht, insbesondere möglichst senkrecht, auf das Multi-Apertur-Array auftrifft und dieses auch möglichst gleichmäßig oder zentriert ausleuchtet. Dann kann sichergestellt werden, dass der Strahlstrom der das Multi-Apertur-Array durchsetzenden Einzel-Teilchenstrahlen in den Einzel-Teilchenstrahlen hinreichend uniform ist. Eine gleichmäßige Ausleuchtung kann nicht nur bei telezentrischem Auftreffen des ersten geladenen Teilchenstrahls auf das Multi-Apertur-Array erreicht werden, sondern auch bei einem divergenten oder konvergenten Auftreffen, jedenfalls dann, wenn die zentrale Strahlachse senkrecht zur Oberfläche des Multi-Apertur-Arrays ausgerichtet ist. Die Öffnungen in dem Multi-Apertur-Array sind dabei bevorzugt kreisförmig, sie können aber auch anders geformt sein. Bevorzugt sind die Öffnungen in dem Multi-Apertur-Array regelmäßig angeordnet, z.B. in einer rechteckigen, quadratischen oder hexagonalen Anordnung. Im Falle einer hexagonalen Anordnung sind bevorzugt 3n (n-1)+1 Öffnungen vorgesehen, mit n einer beliebigen natürlichen Zahl.
  • Das Durchführen einer Strommessung an dem Multi-Apertur-Array erfordert die Verwendung einer Sensorik, wobei diese unterschiedlich ausgebildet sein kann. Dabei ist es möglich, einzelne Sensoren den Öffnungen der Multiaperturplatte bzw. dem Array zuzuordnen, dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Äußerst elegant ist es, die Sensorik zum Messen des Strahlstromes um die Öffnungen in dem Multi-Apertur-Array insgesamt herum anzuordnen. Auf diese Weise werden die Einzel-Teilchenstrahlen in ihrer Entstehung nicht behindert und es können dennoch wertvolle Informationen über den Strahlstrom erhalten werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Multi-Apertur-Array an seiner Oberseite eine geerdete Metallschicht auf, die überschüssige Elektronen absorbiert und ableitet. Es ist möglich, über dieser Metallschicht einen oder mehrere Sensoren anzuordnen, die jeweils geerdet sind und die den einfallenden Elektronenstrom an der Position des jeweiligen Sensors messen. Es ist auch möglich, die Metallschicht selbst zu strukturieren und basierend auf dieser Strukturierung segmentweise oder räumlich aufgelöst den Strahlstrom zu messen. Dieses Messsystem kann kalibriert werden, beispielsweise indem die Einzel-Teilchenstrahlen mit einer verfahrbaren Stage und beispielsweise einem Faraday-Cup darauf vermessen werden. Auch andere Ausführungsvarianten und Kalibrierverfahren sind denkbar.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind auf der Oberseite des Multi-Apertur-Arrays drei Sensoren zur Strommessung angeordnet, insbesondere in Form eines insbesondere gleichseitigen Dreiecks außen um die Vielzahl der Aperturen herum. Bei den drei Sensoren kann es sich um genau drei oder aber um mindestens drei Sensoren handeln. Drei Sensoren sind ausreichend, um bei einer geschickten Anordnung bzw. Geometrie der Anordnung Rückschlüsse auf den Strahlstrom und auch auf die Position des beleuchtenden Strahlkegels, der auf das Multi-Apertur-Array auftrifft, zu ziehen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren des Weiteren den folgenden Schritt: Ermitteln eines Radius und/oder einer Verschiebung des auf das Multi-Apertur-Array auftreffenden Strahlkegels. Bei einer gleichmäßigen und zentralen Ausleuchtung des Multi-Apertur-Arrays stimmt die optische Achse des auftreffenden Strahlkegels mit dem Mittelpunkt des Multi-Apertur-Arrays überein; durch diesen Mittelpunkt geht normalerweise auch die optische Achse des Vielstrahl-Teilchenmikroskopes. Der Strahlstrom in dem Strahlkegel ist in diesem Fall normalerweise rotationssymmetrisch verteilt, es existiert also ein Gradient in radialer Richtung, so dass bei einer rotationssymmetrischen Anordnung von Sensoren um die optische Achse bzw. den Mittelpunkt des Multi-Apertur-Arrays herum diese Sensoren auch denselben Strahlstrom messen sollten. Ist die Achse des auftreffenden Strahlkegels hingegen gegenüber dem Zentrum der optischen Achse bzw. gegenüber dem Mittelpunkt des Multi-Apertur-Arrays verschoben, so werden mit den Sensoren auch unterschiedliche Strahlstromwerte gemessen. Aus den gemessenen Strahlstromwerten kann diese Verschiebung ermittelt werden, und zwar hinsichtlich ihres Betrages und auch hinsichtlich ihrer Richtung. Mit entsprechenden Strahlstromregelungsmitteln lässt sich diese Verschiebung korrigieren und somit auch der Strahlstrom an den einzelnen Positionen des Multi-Apertur-Arrays anpassen. Diese Korrektur bzw. Regelung kann auch hochfrequent erfolgen, dies wird im Folgenden noch weiter ausgeführt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Regeln des hochfrequenten Anteils des Strahlstromes mittels des ersten Strahlstromregelungsmittels den folgenden Schritt auf: Hochfrequentes Einstellen der Ausleuchtung des Multi-Apertur-Arrays. Dabei wird die Ausleuchtung des Multi-Apertur-Arrays bevorzugt zentriert und/oder der Strahlstrom selbst wird angepasst. Die Anpassung des Strahlstromes erfolgt durch eine Aufweitung oder Reduzierung des auftreffenden Strahlkegels auf hochfrequente Art und Weise. Hierfür existieren wiederum mehrere Ausführungsbeispiele:
    • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das erste Strahlstromregelungsmittel einen elektrostatischen Doppelablenker im Bereich eines Kondensorlinsensystems. Das Kondensorlinsensystem kann dabei eine, zwei, drei oder mehr Kondensorlinsen aufweisen. Eine Kondensorlinse kann eine magnetische Linse sein, sie kann aber auch eine elektrostatische Linse sein. Ein elektrostatischer Doppelablenker im Bereich des Kondensorlinsensystems ermöglicht es, den durch das Kondensorlinsensystem erzeugten Strahlkegel parallel zu versetzen und somit die Position/Zentrierung der Ausleuchtung des Multi-Apertur-Arrays einzustellen. Anders als herkömmlicherweise vorgesehene magnetische Ablenker kann ein elektrostatischer Doppelablenker schnell angesteuert werden und ist für eine schnelle Rückkopplungsschleife zur Strahlstromregelung in einem Vielstrahl-Teilchenmikroskop geeignet.
  • Gemäß einer zusätzlichen oder alternativen Ausführungsform der Erfindung umfasst das erste Strahlstromregelungsmittel eine elektrostatische Kondensorlinse. Eine elektrostatische Kondensorlinse lässt sich schneller ansteuern als eine magnetische Kondensorlinse und ist deshalb ebenfalls für eine schnelle Rückkopplung und Strahlstromregelung bei einem Vielstrahl-Teilchenmikroskop geeignet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das erste Strahlstromregelungsmittel eine elektrostatische Steuerungslinse, die zwischen einer Extraktorelektrode und einer Anode des strahlerzeugenden Systems des Vielstrahl-Teilchenmikroskopes angeordnet ist. Im Prinzip wird dadurch das strahlerzeugende System mit einer weiteren zwischengeschobenen schnellen Elektrode versehen. Dabei kann es sich um eine Linse bzw. um eine einfache Platte handeln, an der eine Spannung anliegt. Bevorzugt ist die elektrostatische Steuerungslinse vorgespannt, um schnelle Änderungen des Durchmessers des ersten Strahlkegels, der auf das Multi-Apertur-Array auftrifft, in beide Richtungen (enger oder weiter) zu ermöglichen. Die Änderung des Durchmessers des auf das Multi-Apertur-Array auftreffenden Strahlkegels durch die elektrostatische Steuerungslinse ist nur sehr gering, ermöglicht aber eine Feinjustierung des Strahlstromes. Außerdem hat diese Ausführungsform den Vorteil, dass zwar im Bereich des strahlerzeugenden Systems eine Spannungsänderung vorgenommen wird, diese aber nicht an der Extraktorelektrode vorgenommen wird und es auch keiner Änderung der Beschleunigungsspannung an sich bedarf. Technisch stehen zwischen der Extraktorelektrode und der Anode einige Millimeter Platz zur Verfügung, in der die elektrostatische Steuerungslinse bzw. Steuerungselektrode angeordnet werden kann.
  • Es existieren also mehrere Ausführungsvarianten für ein erstes Strahlstromregelungsmittel, wobei diese Ausführungsvarianten ganz oder teilweise miteinander kombiniert werden können. Auch andere Ausführungsvarianten sind möglich.
  • Zusätzlich oder alternativ zum Regeln des hochfrequenten Anteils des Strahlstromes mittels eines ersten Strahlstromregelungsmittels kann erfindungsgemäß ein Kompensieren eines Effektes des hochfrequenten Anteils auf eine Aufnahmequalität des Vielstrahl-Teilchenmikroskopes durch andere Mittel als durch ein Strahlstromregelungsmittel erfolgen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt ein Ansteuern eines Detektionssystems des Vielstrahl-Teilchenmikroskopes basierend auf der hochfrequenten Abweichung des Strahlstromes vom nominellen Strahlstrom, wobei eine Verstärkung und/oder ein Offset des Detektionssystems basierend auf der hochfrequenten Abweichung des Strahlstromes vom nominellen Strahlstrom hochfrequent eingestellt wird bzw. werden. Auf diese Weise lässt sich eine Helligkeit und/oder ein Kontrast der mittels des Detektionssystems gewonnenen Bilder einstellen. Das Einstellen des Detektionssystems kann dabei global für alle Kanäle (alle Detektionsbereiche) oder individuell für individuelle Kanäle (einzelne Detektionsbereiche) von Einzel-Teilchenstrahlen erfolgen.
  • Das Einstellen einer Verstärkung und/oder eines Offsets des Detektionssystems bewirkt dabei eine Einstellung der Helligkeit und/oder des Kontrastes. Durch diese Einstellmöglichkeit kann eine schnelle Variation des Strahlstromes bei allen oder bei einzelnen Einzel-Teilchenstrahlen im Sekundärpfad des Vielstrahl-Teilchenmikroskopes ausgeglichen werden. Das Regelungsprinzip gemäß dieser Ausführungsvariante basiert darauf, dass im Prinzip bekannt ist, welchen Einfluss eine Strahlstromänderung auf die Helligkeit und/oder den Kontrast von mittels des Detektionssystems erzeugten Bildern hat. Die Kenntnis dieses Zusammenhangs erlaubt die entsprechende Korrektur bzw. Kompensation der Strahlstromvariation. Bei dieser Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorteilhaft, zusätzlich zur Kompensation von Effekten des hochfrequenten Anteils der Strahlstromabweichung auch die Drift des Strahlstromes zu korrigieren. Durch eine gleichzeitige Regelung der Drift des Strahlstroms wird sichergestellt, dass das Detektionssystem dynamisch in einem optimalen Bereich arbeitet und dass auch ein Rauschen im Detektionssystem nicht übermäßig zunimmt. Weitere Einzelheiten zur Detektoreinstellung und zum Zusammenhang zwischen Helligkeit und Kontrast einerseits sowie der Einstellung einer Verstärkung und eines Offsets am Detektionssystem andererseits sind der deutschen Patentanmeldung DE 10 2018 007 455 A1 zu entnehmen, deren Offenbarung vollumfänglich durch Inbezugnahme in diese Patentanmeldung mit aufgenommen wird.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Kompensieren von Effekten des hochfrequenten Anteils auf die Aufnahmequalität des Vielstrahl-Teilchenmikroskopes den folgenden Schritt auf: Anpassen einer Scangeschwindigkeit, mit der die Vielzahl der Einzel-Teilchenstrahlen die Oberfläche einer Probe abrastern. Durch das Anpassen einer Scangeschwindigkeit verweilen die ersten Einzel-Teilchenstrahlen jeweils länger oder kürzer auf einer bestimmten Stelle bzw. tasten jeweils ein Pixel länger oder kürzer ab. Auf diese Weise treten mehr Sekundärteilchen von der Probenoberfläche aus, die detektiert werden können. Auf diese Weise wird also letztlich der Strahlstrom der zweiten Einzel-Teilchenstrahlen, die auf ein Detektionssystem auftreffen, variiert. Bevorzugt erfolgt diese Variation für alle Einzel-Teilchenstrahlen gleichermaßen. Eine Anpassung der Scangeschwindigkeit kann beispielsweise durch eine Veränderung der Taktfrequenz am Scangenerator erfolgen. Eine typische Änderung der Taktfrequenz in Abhängigkeit von der gemessenen hochfrequenten Abweichung des Strahlstromes, insbesondere des Gesamtstrahlstromes, vom nominellen Strahlstrom beträgt dabei etwa bis zu +/- 10 % von der nominellen Taktfrequenz, es sind aber auch Abweichungen von +/- 15% oder nur von +/- 5% denkbar, wobei die Intervallgrenzen jeweils eingeschlossen sind. Im Prinzip kann die Scangeschwindigkeit für jede Zeile, die aufgenommen wird, eingestellt werden. Es ist aber auch möglich, die Einstellung nur für ein Set von Zeilen, beispielsweise bei einem Bildfeldwechsel (Wechsel von mFOV zu mFOV) anzupassen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren des Weiteren den folgenden Schritt: Protokollieren der gemessenen Strahlstromwerte. Dabei wird also ein Protokoll erzeugt, in dem die gemessenen Strahlstromwerte zu ihren jeweiligen Zeitpunkten eingetragen werden. Es ist möglich, in diesem Protokoll sämtliche überhaupt verfügbaren Strahlstromwerte zu erfassen, je vollständiger die Erfassung der Werte ist, desto präziser kann sowohl eine Driftkorrektur als auch eine hochfrequente Korrektur des Strahlstromes erfolgen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren ein Abschätzen der Restlebensdauer einer Spitze des strahlerzeugenden Systems und/oder ein Initiieren eines erforderlichen Wechsels der Spitze auf. Aus den protokollierten Strahlstromwerten lässt sich mittels eines Algorithmus die Restlebensdauer einer Spitze abschätzen. Aus Untersuchungen der Erfinder ist nämlich prinzipiell bekannt, wie sich Strahlstromwerte im Laufe der Lebensdauer einer Spitze entwickeln. Wann eine Spitze getauscht werden muss, hängt von der Anzahl der Betriebsstunden ab oder auch von Fehlerzuständen während des Betriebes, außerdem können auch andere Betriebsparameter wie beispielsweise die Umgebungstemperatur, das erzeugte Vakuum, Spannungsschwankungen oder Spannungsänderungen während der Betriebszeit die Lebensdauer der Spitze beeinflussen. Der Zeitpunkt des Tausches ist von Spitze zu Spitze auch deshalb unterschiedlich, da sich die verwendeten Spitzen selbst bei identischer Herstellung/ Spezifikation voneinander unterscheiden. Bei verhältnismäßig neuen Spitzen ist es so, dass der Strahlstrom in äußeren Bereichen des von der Spitze erzeugten Strahlkegels etwas größer ist als im Innenbereich. Dieser Zusammenhang ergibt sich wegen des Emissionsverhaltens der Spitze mit einem bestimmten Radius der Spitze, also aufgrund ihrer Geometrie. Altert die Spitze, so gleichen sich die Unterschiede in der Verteilung des Strahlstromes bzw. der Strahlstromdichte zwischen innen und außen aneinander an. Detektiert man diese zunehmende Homogenität, so kann hierauf auf einen bevorstehenden Austausch der Spitze rückgeschlossen werden. Hinsichtlich der zu beobachtenden Drift ist es auch möglich, die Spannung der Extraktorelektrode nachzuregeln. Dabei ist es grundsätzlich so, dass die Extraktionsspannung im Laufe der Lebensdauer zunächst schrittweise erhöht werden muss. Kurz vor einem Ausfall liefert eine Spitze aber so viel Strahlstrom, dass die Extraktionsspannung wieder heruntergeregelt werden muss. Die Umkehr dieser Drift kann also als Hinweis darauf gewertet werden, dass ein Spitzenaustausch in naher Zukunft bevorsteht.
  • Es ist möglich, die sich aus dem Algorithmus ergebende Restlebensdauer einer Spitze des strahlerzeugenden Systems am Vielstrahl-Teilchenmikroskop anzuzeigen bzw. an einer Ausgabeeinheit darzustellen. Es ist auch möglich, automatisch einen Service für das Vielstrahl-Teilchenmikroskop für einen Spitzentausch anzufordern oder eine Spitze automatisch zu bestellen.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung bezieht sich diese auf ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode zum Ausführen des Verfahrens wie oben in mehreren Ausführungsvarianten beschrieben. Der Programmcode kann dabei in einen oder mehrere Teilcodes untergliedert sein.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung bezieht sich diese auf ein Vielstrahl-Teilchenmikroskop, das Folgendes aufweist:
    • ein strahlerzeugendes System, das eine Teilchenquelle, eine Extraktorelektrode und eine Anode aufweist und das konfiguriert ist, um einen ersten geladenen Teilchenstrahl zu erzeugen, wobei das strahlerzeugende System des Weiteren eine elektrostatische Steuerungslinse aufweist, die zwischen der Extraktorelektrode und der Anode angeordnet ist;
    • einen Multistrahl-Generator mit einem Multi-Apertur-Array, wobei der Multistrahl-Generator konfiguriert ist, um aus dem ersten geladenen Teilchenstrahl ein erstes Feld einer Vielzahl von geladenen Einzel-Teilchenstrahlen zu erzeugen;
    • ein erstes Strahlstrom-Messmittel an dem Multi-Apertur-Array des Multistrahl-Generators; eine erste Teilchenoptik mit einem ersten teilchenoptischen Strahlengang, die konfiguriert ist, um die erzeugten ersten Einzel-Teilchenstrahlen auf eine Probe zu richten, so dass die ersten Einzel-Teilchenstrahlen an Auftrefforten auf die Probe treffen, die ein zweites Feld bilden; ein Detektionssystem;
    • eine zweite Teilchenoptik mit einem zweiten teilchenoptischen Strahlengang, die konfiguriert ist, um zweite Einzel-Teilchenstrahlen, die von den Auftrefforten im zweiten Feld ausgehen, auf das Detektionssystem abzubilden;
    • eine teilchenoptische Objektivlinse, durch die sowohl die ersten als auch die zweiten Einzel-Teilchenstrahlen hindurchtreten;
    • eine Strahlweiche, die in dem ersten teilchenoptischen Strahlengang zwischen dem Multistrahl-Generator und der Objektivlinse angeordnet ist, und die im zweiten teilchenoptischen Strahlengang zwischen der Objektivlinse und dem Detektionssystem angeordnet ist; und
    • eine Steuerung, die konfiguriert ist, um das strahlerzeugende System, die teilchenoptische Objektivlinse, die erste Teilchenoptik, die zweite Teilchenoptik, und das Detektionssystem zu steuern, und
    • wobei die Steuerung konfiguriert ist, um basierend auf der Strommessung mittels des ersten Strahlstrom-Messmittels die elektrostatische Steuerungslinse insbesondere hochfrequent anzusteuern.
  • Das erfindungsgemäße Vielstrahl-Teilchenmikroskop ist dazu geeignet, das oben beschriebene Verfahren zum Betreiben eines Vielstrahl-Teilchenmikroskopes auszuführen. Dabei kann das Messen des Strahlstromes mittels des ersten Strahlstrommessmittels an dem Multi-Apertur-Array des Multistrahl-Generators erfolgen. Das erste Strahlstrommessmittel kann dabei eine Vielzahl von Sensoren, insbesondere genau drei oder mehr als drei Sensoren, zur Strommessung auf der Oberseite des Multi-Apertur-Arrays umfassen. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind genau drei Sensoren in Form eines insbesondere gleichseitigen Dreiecks außen um die Vielzahl der Aperturen des Multi-Apertur-Arrays herum angeordnet. Wie oben bereits im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben, können mit dieser Anordnung sowohl der Strahlstrom selbst als auch die Ausrichtung des ersten geladenen Teilchenstrahles beim Auftreffen auf das Multi-Apertur-Array bestimmt werden. Das hochfrequente Ansteuern der elektrostatischen Steuerungslinse regelt dabei den Strahlstrom, sodass eine hochfrequente Abweichung des Strahlstromes von einem nominellen Strahlstrom korrigiert werden kann. Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante ist es auch möglich, anstelle des ersten Strahlstrommessmittels ein zweites Strahlstrom-Messmittel, das den Gesamtstrahlstrom der ersten Einzel-Teilchenstrahlen misst, zum Messen des Strahlstroms zu verwenden und die Steuerung zu konfigurieren, um basierend auf der Strommessung mittels des zweiten Strahlstrom-Messmittels die elektrostatische Steuerungslinse insbesondere hochfrequent anzusteuern. Ein Beispiel für das zweite Strahlstrom-Messmittel wird weiter unten eingehender beschrieben. Die elektrostatische Steuerungslinse kann als einfache Platte mit einer zentralen kreisförmigen Öffnung ausgebildet sein, an der eine Spannung anliegt. Die Linsenwirkung dieser Platte ergibt sich dann aus dem Zusammenwirken mit den übrigen Platten bzw. Elektroden des strahlerzeugenden Systems. Die Steuerung ist für eine entsprechende Rückkopplung konfiguriert.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Vielstrahl-Teilchenmikroskop des Weiteren Folgendes auf:
    • eine Multistrahl-Ablenkeinrichtung, die im ersten teilchenoptischen Strahlengang nach dem Multistrahl-Generator und vor der Strahlweiche angeordnet ist; und
    • einen Strahlfänger mit einem zweiten Strahlstrommessmittel, wobei der Strahlfänger im ersten teilchenoptischen Strahlengang vor der Objektivlinse in Höhe einer Cross-Over-Ebene angeordnet ist;
    • wobei die Steuerung konfiguriert ist, die ersten Einzel-Teilchenstrahlen kollektiv mittels der Multistrahl-Ablenkeinrichtung zeitweise derart abzulenken, dass die ersten Einzel-Teilchenstrahlen im Wesentlichen auf den Strahlfänger und somit nicht auf die Objektebene auftreffen. Eine derartige Anordnung eines Strahlfängers und einer Multistrahl-Ablenkeinrichtung ist bereits aus dem oben zitierten und inkorporierten Patent DE 10 2019 008 249 B3 bekannt. Darin wird unter anderem ein rotationssymmetrischer Becher mit zentraler Durchgangsöffnung offenbart, in den die Vielzahl der Einzel-Teilchenstrahlen gezielt bei einem Zeilensprung oder bei einem Bildsprung abgelenkt wird, wobei der Becher das zweite Strahlstrommessmittel umfassen oder an ein solches angeschlossen sein kann. Auf diese Weise kann mit der vorgestellten Konfiguration während eines Bildaufnahmevorganges eine Strahlstromstärke ermittelt werden (Gesamtstrahlstrom).
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Steuerung konfiguriert, um basierend auf einer Strommessung mittels des zweiten Strahlstrommessmittels die elektrostatische Steuerungslinse hochfrequent anzusteuern. Es ist aber zusätzlich oder alternativ auch möglich, eine andere teilchenoptische Komponente oder überhaupt eine andere Komponente des Vielstrahl-Teilchenmikroskopes basierend auf dem Strahlstrom, der mittels des zweiten Strahlstrommessmittels gemessen wurde, anzusteuern, um insgesamt die Aufnahmequalität des Vielstrahl-Teilchenmikroskopes zu verbessern.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Detektionssystem eine Vielzahl von Detektionsbereichen auf, die ein drittes Feld bilden, wobei die vom zweiten Feld ausgehenden zweiten Einzel-Teilchenstrahlen auf das dritte Feld abgebildet werden. Des Weiteren ist die Steuerung eingerichtet, eine Verstärkung und/oder einen Offset des Detektionssystems basierend auf einer Strahlstrommessung mittels des zweiten Strahlstrommessmittels insbesondere hochfrequent einzustellen. Diese Feedbackschleife zielt also auf die Kompensation eines Effektes des hochfrequenten Anteils auf die Aufnahmequalität. Es ist möglich, die Helligkeit und/oder den Kontrast der Einzelbildfelder oder des Multibildfeldes insgesamt einzustellen, d.h. die Detektionsbereiche des Detektionssystems können individuell angesteuert werden oder sie können auch global angesteuert werden.
  • Das Detektionssystem kann einen Detektor oder mehrere Detektoren desselben oder verschiedenen Typs umfassen. Das Detektionssystem kann z.B. einen oder mehrere Teilchendetektoren aufweisen oder daraus bestehen. Ein Teilchendetektor kann wiederum einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, in dem Detektionssystem einen oder mehrere Teilchendetektoren und Lichtdetektoren miteinander zu kombinieren bzw. hintereinanderzuschalten.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Detektionssystem einen Teilchendetektor sowie mehrere diesem nachgeschaltete Lichtdetektoren. Konkret kann der Teilchendetektor eine Szintillator-Platte mit mehreren Detektionsbereichen aufweisen. Das Projizieren der Wechselwirkungsprodukte auf die Detektionsbereiche des Teilchendetektors erfolgt dabei mit Hilfe einer geeigneten Teilchenoptik. Die von dem Teilchendetektor ausgesendeten Lichtsignale gelangen dabei in geeigneter Weise zu einem dem jeweiligen Detektionsbereich des Teilchendetektors zugeordneten Lichtdetektor (Detektionskanal). Es ist z.B. möglich, das von einem Detektionsbereich des Teilchendetektors ausgesendete Licht über eine entsprechenden Lichtoptik in Glasfasern einzukoppeln, die wiederum mit dem eigentlichen Lichtdetektor verbunden sind. Der Lichtdetektor umfasst beispielsweise einen Foto-Multiplayer, eine Fotodiode, eine Avalanche-Fotodiode, oder andere Arten geeigneter Lichtdetektoren.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante des Detektionssystems umfasst dieses einen Teilchendetektor, aber keine Lichtdetektoren. Es ist dann möglich, die Teilchen direkt zu detektieren, ohne den Umweg über Photonen, z.B. in dem man sie in die Sperrschicht eines Halbleiters injiziert, wodurch dann wieder eine Elektronenlawine ausgelöst werden kann. Hierfür wird dann ein entsprechend strukturierter Halbleiterdetektor benötigt, der für jeden Strahl mindestens eine unabhängige Konversionseinheit aufweist.
  • Eine Verstärkung bei einem Detektionssystem gibt grundsätzlich an, wieviel Output durch wieviel Input erzeugt wird. Konkret gibt die Verstärkung die Anzahl der im Output enthaltenen Teilchen der zweiten Teilchensorte (Out) im Verhältnis zu der im Input enthaltenen Teilchenanzahl der ersten Teilchensorte (In) an. Im Falle einer Avalanche-Fotodiode wird der Input durch Photonen gebildet und der Output sind Elektronen. Analoges lässt sich für alle anderen Detektoren, DED („Direct Electron Detection“), PMT („Photo-Multiplier-Tube“) usw. definieren. Darüber hinaus haben viele Detektoren, die in ein elektrisches Signal konvertieren (Strom, bzw. Spannungsabfall über einem Ausgangswiderstand), einen Nachverstärker, dessen Verstärkung ebenfalls einstellbar ist.
  • Der Offset wiederum gibt an, wie hoch der Pegel des Ausgangssignals ist, wenn keine Primärteilchen ankommen. Das ist in der Regel in der elektronischen Nachbeschaltung durch einen Spannungsaddierer gelöst. Letztendlich werden mit diesen Systemen also Leckströme usw. kompensiert. Offset und Verstärkung sind in der Regel nicht unabhängig voneinander.
  • Wird zum Kompensieren von Effekten aufgrund von hochfrequentem Abweichen vom nominellen Strahlstrom das Detektionssystem wie beschrieben hochfrequent nachgestellt, so ist es vorteilhaft, gleichzeitig auch die Drift des Strahlstromes nachzuregeln. Dadurch wird sichergestellt, dass der dynamische Bereich, in dem das Detektionssystem arbeitet, optimal bleibt und das Rauschen nicht übermäßig zunimmt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Vielstrahl-Teilchenmikroskop des Weiteren einen kollektiven Scanablenker auf, der konfiguriert ist, die ersten Einzel-Teilchenstrahlen kollektiv abzulenken und kollektiv über eine Probenoberfläche zu scannen. Dabei ist die Steuerung eingerichtet, den Scanablenker anzusteuern, und eine Scangeschwindigkeit des kollektiven Scanablenkers basierend auf einer Strommessung mittels des ersten und/oder des zweiten Strahlstrommessmittels einzustellen. Bei dieser Ausführungsvariante wird also nicht der Strahlstrom der ersten Einzel-Teilchenstrahlen an sich geregelt, stattdessen erfolgt aber eine Korrektur des insgesamt auf ein einzelnes Pixel auftreffenden Stromes auf der Probe. Ein niedriger Strahlstrom kann durch eine niedrigere Scangeschwindigkeit kompensiert werden, ein höherer Strahlstrom kann durch eine höherer Scangeschwindigkeit kompensiert werden. Dies gilt zumindest innerhalb gewisser Grenzen. Eine Abweichung von der nominellen Scangeschwindigkeit ist bevorzugt kleiner oder gleich +/- 12%, +/- 10% oder +/- 5%. Die Scangeschwindigkeit ist dabei für alle Einzel-Teilchenstrahlen gleich groß. Das Einstellen der Scangeschwindigkeit kann dabei insbesondere hochfrequent erfolgen. Es ist möglich, die Scangeschwindigkeit praktisch instantan, z.B. für jedes Multibildfeld (mFOV) oder gar für jede Zeile, die kollektiv gescannt wird, einzustellen. Es ist aber auch möglich, die Scangeschwindigkeit für die Aufnahme mehrerer Multibildfelder konstant zu halten.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Vielstrahl-Teilchenmikroskop des Weiteren ein Kondensorlinsensystem auf, das zwischen dem strahlerzeugenden System und dem Multistrahl-Generator angeordnet ist. Dabei ist die Steuerung eingerichtet, das Kondensorlinsensystem basierend auf einer Strommessung mittels des ersten und/oder des zweiten Strahlstrommessmittels anzusteuern. Das Kondensorlinsensystem umfasst beispielsweise genau zwei oder mindestens zwei Magnetlinsen. Je nachdem, welche dieser Linsen angespannt ist, bzw. in Abhängigkeit davon, wie stark diese Linsen jeweils angespannt sind, lässt sich die Ausleuchtung des Multi-Apertur-Arrays einstellen. Darüber wird auch die Strahlstromstärke eingestellt. Bei einem Kondensorlinsensystem mit Magnetlinsen ist die geänderte Ansteuerung des Kondensorlinsensystems normalerweise nur langsam möglich wegen der auftretenden Selbstinduktion, die der angelegten Spannung entgegenwirkt, und wegen auftretender Hystereseffekte. Das Kondensorlinsensystem wird deshalb bevorzugt quasi statisch bzw. niederfrequent angesteuert. Es ist aber auch möglich, dass das Kondensorlinsensystem eine oder mehrere elektrostatische Linsen aufweist. Das Ansteuern einer elektrostatischen Linse kann schneller erfolgen und das Kondensorlinsensystem ist dann prinzipiell auch zur hochfrequenten Strahlstromanpassung bzw. Ausleuchtungsanpassung geeignet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Vielstrahl-Teilchenmikroskop des Weiteren einen insbesondere elektrostatischen Doppelablenker im Bereich des Kondensorlinsensystems. Dabei ist die Steuerung eingerichtet, den Doppelablenker basierend auf einer Strommessung mittels des ersten und/oder des zweiten Strahlstrommessmittels insbesondere hochfrequent anzusteuern. Mittels des Doppelablenkers ist es möglich, einen Parallelversatz des Strahlkegels des ersten geladenen Teilchenstrahles durchzuführen, um diesen zentriert auf das Multi-Apertur-Array des Multistrahl-Generators zu richten. Es ist insbesondere möglich, basierend auf einer Strahlstrommessung mit dem ersten Strahlstrommessmittels an dem Multi-Apertur-Array zu ermitteln, ob der Strahlkegel des ersten geladenen Teilchenstrahles versetzt zur Mittelachse des Multi-Apertur-Arrays bzw. zur optischen Achse des Gesamtsystems ist. Dieser Versatz kann korrigiert werden. Diese Korrektur ist instantan und somit hochfrequent möglich, es ist aber im Prinzip auch möglich, den Doppelablenker quasi statisch anzusteuern, um überhaupt eine hinreichend genaue Justage des Kondensorlinsensystems bzw. des Gesamtsystems zu erreichen oder eine Driftkorrektur vorzunehmen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Steuerung eingerichtet, die Extraktorelektrode basierend auf einer Strommessung mittels des ersten und/oder zweiten Strahlstrommessmittels niederfrequent anzusteuern. Hier geht es also um keine schnelle Regelung, sondern um die Korrektur einer Drift. Nach einer geänderten Ansteuerung der Extraktorelektrode dauert es erfahrungsgemäß einige Zeit, z.B. etwa zwei bis drei Tage, bis sich die Teilchenquelle bzw. die Spitze des strahlerzeugenden Systems auf die neue Situation eingestellt ist und sich „eingebrannt“ hat.
  • Die oben beschriebenen Ausführungsvarianten gemäß dem ersten bis dritten Aspekt der Erfindung können ganz oder teilweise miteinander kombiniert werden, sofern sich dadurch keine technischen Widersprüche ergeben.
  • Dabei wird die Erfindung noch besser verstanden werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
    • 1: zeigt ein Mehrstrahl-Teilchenmikroskop in schematischer Darstellung (MSEM);
    • 2: zeigt eine Einstellung des Strahlkegels des beleuchtenden Strahls beim Auftreffen auf ein Multi-Apertur-Array in schematischer Darstellung;
    • 3: zeigt einen Beleuchtungsfleck mit Stromdichtenvariation beim Auftreffen auf ein Multi-Apertur-Array in schematischer Darstellung;
    • 4: zeigt Strahlstromstärken einer Vielzahl von Einzel-Teilchenstrahlen, die hexagonal angeordnet sind, in schematischer Darstellung;
    • 5: zeigt ein erstes Strahlstrom-Messmittel an der Oberseite eines Multi-Apertur-Arrays in schematischer Darstellung, wobei das Multi-Apertur-Array mit Strahlkegeln verschiedener Durchmesser ausgeleuchtet wird;
    • 6: zeigt eine Verschiebung eines Strahlkegels auf dem Multi-Apertur-Array in schematischer Darstellung;
    • 7: zeigt ein strahlerzeugendes System mit einer elektrostatischen Steuerungslinse zwischen Extraktorelektrode und Anode in schematischer Darstellung, das zur hochfrequenten Strahlstromregelung geeignet ist;
    • 8: zeigt einen elektrostatischen Doppelablenker im Bereich eines Kondensorlinsensystems in schematischer Darstellung, der zur hochfrequenten Korrektur eines Strahlversatzes geeignet ist;
    • 9: zeigt schematisch ein Vielstrahl-Teilchenmikroskop mit Strahlstromregelungsmitteln und Kompensatoren, die mittels einer Steuerung angesteuert werden; und
    • 10: zeigt schematisch ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Vielstrahl-Teilchenmikroskopes.
  • 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 11 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 12 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 13 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/ 024881 A2 , WO 2007/028595 A2 , WO 2007/028596 A1 , WO 2011/124352 A1 und WO 2007/060017 A 2 und den deutschen Patentanmeldungen 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.
  • 2 zeigt eine Einstellung des Strahlkegels des beleuchtenden Strahls 311 beim Auftreffen auf ein Multi-Apertur-Array 313 in schematischer Darstellung. Durch die Einstellung des Strahlkegels kann der Strahlstrom je Einzel-Teilchenstrahl 3 eingestellt werden. Zunächst werden von einer Quelle 301 Teilchen bzw. ein divergierender Teilchenstrahl 309 ausgesandt. Der divergierende Teilchenstrahl 309 durchsetzt ein Kollimationslinsensystem bzw. Kondensorlinsensystem 303, das im vorliegenden Beispiel zwei Kondensorlinsen 303.1 und 303.2 umfasst. 2 zeigt nun zwei unterschiedliche Einstellungen des Kondensorlinsensystems 303: In einer ersten Einstellung ist die Kondensorlinse 303.1 eingeschaltet und die Kondensorlinse 303.2 ist ausgeschaltet. Dadurch werden die Teilchen des divergierenden Teilchenstrahles 309 in der Kondensorlinse 303.1 kollimiert und treffen als beleuchtender Teilchenstrahl 311.1 mit dem Durchmesser d1 auf das Multi-Apertur-Array 313. Im zweiten Fall ist die Kondensorlinse 303.1 ausgeschaltet und die Kondensorlinse 303.2 eingeschaltet. Der divergierende Teilchenstrahl 309 wird deshalb weiter aufgeweitet und erst in der zweiten Kondensorlinse 303.2 kollimiert, so dass ein beleuchtender Teilchenstrahl 311.2 mit dem Durchmesser d2 auf die Multiaperturplatte 313 auftrifft. Die Anzahl der auf das Multi-Apertur-Array 313 auftreffenden Teilchen ist in beiden Fällen gleich groß, jedoch ist die Dichte unterschiedlich. Beim Durchsetzten des Multi-Apertur-Arrays 313 mit seinen Öffnungen 315 (nicht dargestellt) werden deshalb Einzel-Teilchenstrahlen 3 gebildet, die je nach Durchmesser des Beleuchtungsflecks eine unterschiedliche Strahlstromstärke aufweisen.
  • Im gezeigten Beispiel handelt es sich bei den Kondensorlinsen 303.1 und 303.2 jeweils um Magnetlinsen. Es ist aber auch möglich, eine oder beide der Magnetlinsen durch eine elektrostatische Kondensorlinse zu ersetzten. Außerdem ist es möglich, die Anzahl der Kondensorlinsen des Kondensorlinsensystems 303 insgesamt zu verändern, d.h. nur eine Linse vorzusehen oder aber drei oder mehr Linsen vorzusehen. Außerdem ist es möglich, einen Deflektor oder mehrere Deflektoren für die Justage des beleuchtenden Strahles 311 vorzusehen. Diese Justagemittel sowie die Art der Kondensorlinse(n) haben einen Einfluss darauf, wie schnell eine Einstellung des Beleuchtungsflecks erfolgen kann. Darauf wird weiter unten in dieser Patentanmeldung noch näher eingegangen werden. An dieser Stelle soll zunächst einmal nur das Zustandekommen der unterschiedlichen Strahlströme der Einzel-Teilchenstrahlen bei Verwendung von unterschiedlichen Beleuchtungsflecken illustriert werden.
  • 3 zeigt einen Beleuchtungsfleck mit Stromdichtenvariation beim Auftreffen auf ein Multi-Apertur-Array 313 in schematischer Darstellung. 3a zeigt zunächst die Stromdichtenvariation im Querschnitt des beleuchtenden Teilchenstrahles 311. Die Strahlstromdichte innerhalb dieses Querschnittes variiert leicht. Diese Variation ist im Wesentlichen durch die Geometrie der Teilchenquelle 301 bzw. einer Spitze 340 der Teilchenquelle 301 bedingt. Dabei ist es so, dass in dem gezeigten Beispiel im äußeren Bereich 351 des Strahles 311 eine größere Stromdichte vorliegt als in den weiter innen liegenden Bereichen 352, 353 und 354. Im zentralen Bereich 354 ist die Stromdichte am größten. Die unterschiedlichen Ströme bzw. Stromdichten sind in 3a durch die unterschiedlichen Muster/Füllungen angedeutet, wobei eine dunklere Füllung mehr Strom bedeutet. Die Übergänge von außen nach innen können natürlich fließender sein, die scharfen konzentrischen Ringe in 3a dienen nur der Verdeutlichung des Prinzips.
  • 3b zeigt den Strahl 311 beim Auftreffen auf die Multiaperturplatte 313. Die Multiaperturplatte 313 weist im vorliegenden Beispiel 19 Öffnungen 315 auf, die im gezeigten Beispiel hexagonal zueinander angeordnet sind. Die hexagonale Anordnung ist durch das gestrichelt eingezeichnete Hexagon 316 weiter verdeutlichet. Durch die verschiedenen Öffnungen 315 treten nun also Teilchen des Teilchenstrahles 311 hindurch und es werden die Einzel-Teilchenstrahlen 3 gebildet. Die übrigen Teilchen des Teilchenstrahles 311 treffen auf die Platte 313 auf. Die Platte 313 ist normalerweise geerdet, so dass die auftreffenden Ladungen abgeleitet werden. Dies kann man sich auch für eine Strommessung zu Nutze machen (siehe unten).
  • In 3b ist zu erkennen, dass einige der Öffnungen 315 von mehr geladenen Teilchen bzw. einem hohen Strom durchsetzt werden als andere Öffnungen. Die Öffnung 315.1 liegt in einem äußeren Bereich und erfährt deshalb eine Durchsetzung mit verhältnismäßig vielen geladenen Teilchen, der gebildete Einzel-Teilchenstrahl verfügt über eine etwas höhere Stromdichte. Die Öffnung 315.2 ist etwas näher zur Mitte des Strahlkegels 311 angeordnet, der sie durchsetzende Teilchenstrom ist etwas geringer als bei der Öffnung 315.1. Zentral befindet sich die Öffnung 315.3, diese wird von einem Strahlstrom durchsetzt, der verglichen zu den übrigen Strahlströmen am geringsten ist.
  • 4 zeigt Strahlstromstärken einer Vielzahl von Einzel-Teilchenstrahlen 3, die hexagonal angeordnet sind, in schematischer Darstellung. Bei der Strahlstromstärkendarstellung 360 ist jedem der 19 Einzel-Teilchenstrahlen 3 ein Feld zugeordnet, wobei die Felder im gezeigten Beispiel durchnummeriert sind. Die Darstellung in 4 zeigt dabei kein Bildfeld, sondern lediglich eine Illustration der gemessenen Strahlstromstärken. Diese können mittels herkömmlicher Mittel, z.B. eines Faraday-Cups, der beispielsweise auf einem verfahrbaren Probentisch (Stage) angeordnet ist, gemessen werden. Eine solche herkömmliche Messung dauert verhältnismäßig lange, eine einzelne Messung dauert etwa eine halbe Stunde. Die unterschiedlichen Graustufen der Musterfüllungen in 4 illustrieren wiederum die verschiedenen Strahlstromstärken, wobei eine dunkle Füllung für eine größere Strahlstromstärke steht als eine helle Füllung.
  • Die Strahlstromstärke je Einzel-Teilchenstrahl 3 ist im Prinzip sehr genau bekannt bzw. sehr genau messbar. Für eine Aufnahme mit dem Vielstrahl-Teilchenmikroskop muss sichergestellt sein, dass jeder Einzel-Teilchenstrahl 3 genügend Strahlstrom liefert, d.h. der Strahlstrom darf eine bestimmte Grenze nicht unterschreiten. Es ist beispielsweise möglich, einen EinzelStrahlstrom von mindestens 500 pA oder 600 pA, z.B. mindestens 560 pA, mindesten 570 pA oder mindestens 580 pA für jeden Einzel-Teilchenstrahl zu fordern. Es ist möglich, einen nominellen Strahlstrom auch als erlaubten Bereich festzulegen. Dabei wird zusätzlich zu einem Mindeststrahlstrom oder zusätzlich zu einem durchschnittlichen Strahlstrom im Prinzip eine Uniformität der einzelnen Strahlströme gefordert. Dabei darf eine Differenz aus einem maximalen Strahlstromwert und einem minimalen Strahlstromwert nur einen bestimmten Maximalwert aufweisen. Der gesamte Bereich, d.h. die Differenz, kann beispielsweise maximal 10 pA groß sein. Die Uniformität kann auch in Form von Prozentangaben angegeben werden. So lässt sich eine Uniformität beispielsweise wie folgt definieren: Uniformität [%] = (Maximalwert-Minimalwert) / Mittelwert × 0,5 × 100
    Auch andere Definitionen sind möglich und sinnvoll.
  • Außerdem ist es möglich, auch den Gesamtstrahlstrom zu messen. Zu diesem Zweck müssen die ersten Einzel-Teilchenstrahlen 3 nicht einzeln vermessen werden, es ist auch möglich, den Gesamtstrahlstrom gleichzeitig für alle ersten Einzel-Teilchenstrahlen zu bestimmen, z.B. zu einer Zeit, zu der alle ersten Einzel-Teilchenstrahlen an denselben Ort/auf denselben Detektor geblankt werden (vgl. Ausführungen zu 9).
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Multi-Apertur-Array 313 an seiner Oberseite eine geerdete Metallschicht auf, die überschüssige Elektronen absorbiert und ableitet. Es ist möglich, über dieser Metallschicht einen oder mehrere Sensoren 370 anzuordnen, die jeweils geerdet sind und die den einfallenden Elektronenstrom an der Position des jeweiligen Sensors messen. Es ist auch möglich, die Metallschicht selbst zu strukturieren und basierend auf dieser Strukturierung segmentweise oder räumlich aufgelöst den Strahlstrom zu messen. Dieses Messsystem kann kalibriert werden, beispielsweise indem die Einzel-Teilchenstrahlen 3 mit einer verfahrbaren Stage und beispielsweise einem Faraday-Cup darauf vermessen werden. Auch andere Ausführungsvarianten und Kalibrierverfahren sind denkbar.
  • 5 zeigt ein erstes Strahlstrommessmittel 370 an der Oberseite eines Multi-Apertur-Arrays 313 in schematischer Darstellung, wobei das Multi-Apertur-Array 313 mit Strahlkegeln 311 verschiedener Durchmesser ausgeleuchtet wird. Im gezeigten Beispiel weist das Multi-Apertur-Array 313 insgesamt 91 Löcher zur Erzeugung von 91 Einzel-Teilchenstrahlen 3 auf. Die Anordnung der Öffnungen 315 ist wiederum hexagonal. Außen um die hexagonale Anordnung der Öffnungen 315 herum befindet sich das erste Strahlstrommessmittel 370, wobei das erste Strahlstrommessmittel 370 im gezeigten Beispiel dreiteilig dargestellt ist. Es umfasst drei Sensoren 370.1, 370.2 und 370.3 an der Oberseite des Multi-Apertur-Arrays 313. Die drei Sensoren 370.1, 370.2 und 370.3 sind in Form eines gleichseitigen Dreiecks außen um die Vielzahl der Aperturen 315 herum angeordnet. Diese geometrische Anordnung erlaubt es, bei Verwendung nur weniger Sensoren viele Informationen über die Aufweitung und die Position des beleuchtenden Teilchenstrahles 311, der auf das Multi-Apertur-Array 313 auftrifft, zu erhalten. Im gezeigten Beispiel von 5 trifft der Strahlkegel des beleuchtenden Teilchenstrahles 311 auf die Multiaperturplatte 313, ein Mittelpunkt M des Beleuchtungsflecks ist identisch mit dem Mittelpunkt P des Multi-Apertur-Arrays 313, an dem sich die Öffnung 1 befindet. Bei dem zentrierten Auftreffen des beleuchtenden Teilchenstrahles 311 auf die Multiaperturplatte 313 werden bei entsprechend symmetrischer und gleich-beabstandeter Anordnung sämtliche Sensoren 370.1, 370.2 und 370.3 mit einem Strom derselben Stärke beaufschlagt. Kennt man die Charakteristik bzw. den Gradienten der Stromstärke innerhalb des gesamten Strahlkegels, zum Beispiel durch eine Kalibrierung, so lässt sich aus den gemessenen Stromstärken ermitteln, über welchen Radius r1 bzw. welchen Durchmesser d1 der Beleuchtungsfleck des beleuchtenden Teilchenstrahles 311 verfügt. Die 5a und 5b unterscheiden sich in der Größe des Beleuchtungsflecks, in 5b ist der Beleuchtungsfleck größer und verfügt über einen Radius r2 anstatt nur über einen Radius von r1 wie in 5a. Die Stromstärke, die gemäß 5b mit den Sensoren 370.1, 370.2 und 370.3 gemessen wird, ist in jedem der Sensoren identisch, ihr Absolutwert ist aber geringer als im Fall von 5a.
  • 6b zeigt - anders als 5 - kein zentrales Auftreffen des beleuchtenden Teilchenstrahles 311 auf das Multi-Apertur-Array 313, sondern 6b illustriert ein dezentrales Auftreffen bzw. eine Verschiebung V beim Auftreffen. In 6a fallen der Mittelpunkt M des Strahlflecks und der Mittelpunkt P des Multi-Apertur-Arrays 313 räumlich zusammen. In 6b ist der Mittelpunkt M des Strahlflecks, dessen Radius r1 verglichen zu 6a unverändert ist, gegenüber dem Mittelpunkt P des Multi-Apertur-Arrays 313 verschoben: Diese Verschiebung V ist in 6b ebenfalls eingezeichnet. Entsprechend messen die Sensoren 370.1, 370.2 und 370.3 nun jeweils unterschiedliche Stromstärken. Die jeweiligen Abweichungen der Messwerte voneinander bilden dabei ein charakteristisches Muster, das aufgrund einer zuvor erfolgten Kalibrierung Rückschlüsse auf die Verschiebung zulässt.
  • Nachdem in den vorangegangenen Passagen das Zustandekommen von verschiedenen Strahlströmen beschrieben und verschiedene Arten für Strahlstrommessungen erläutert worden sind, geht es im Folgenden um die Korrektur von Strahlstromvariationen. 7 zeigt in diesem Zusammenhang ein strahlerzeugendes System 301 mit einem zusätzlichen elektrostatischen Element für Korrekturzwecke. Im gezeigten Beispiel ist das strahlerzeugende System 301 wie folgt aufgebaut: Es verfügt über eine Spitze 340, die zylindermantelartig von einer Suppressorelektrode 341 umgeben ist, wobei die Suppressorelektrode 341 dazu dient, um ein seitliches Austreten der Elektronen aus der Spitze zu unterdrücken. Bei der Spitze 340 kann es sich beispielsweise um einen thermischen Feldemitter handeln, der mit einer Heizspannung von wenigen Ampere betrieben wird. An dem Suppressor 341 liegt eine Spannung von wenigen hundert Volt relativ zur Spitze 340 an. An der beabstandet zur Spitze 340 angeordneten Extraktorelektrode 342 liegt eine Spannung von einigen Kilovolt relativ zur Spitze 340 an. Der Abstand zwischen Spitze 340 und Extraktor 342 beträgt dabei typischerweise einige hundert Micrometer, z.B. 200 µm oder 400 µm. Typischerweise knapp einen Zentimeter unterhalb der Spitze 340 ist die Anode 343 angeordnet. Das Beschleunigungspotential zwischen Spitze 340 und Anode 343 beträgt einige zehntausend Kilovolt, z.B. 25 kV, 30 kV oder 35 kV. Bis zu diesem Punkt entspricht das strahlerzeugende System 301 einem bereits bekannten strahlerzeugenden System. Neu ist nun aber die Anordnung der elektrostatischen Steuerungselektrode 344 zwischen dem Extraktor 342 und der Anode 343. Zwischen diesen beiden Elementen sind einige Millimeter, z.B. 6 mm, 8 mm oder 10mm Platz, was ausreichend viel ist, um zwischen dem Extraktor 342 und der Anode 343 eine weitere Elektrode räumlich anordnen zu können. Die elektrostatische Steuerungslinse 344 kann im einfachsten Fall als einfache Platte, an der eine entsprechende Spannung anliegt, vorgesehen sein. Die Linsenwirkung entfaltet sie dann in Zusammenspiel mit den benachbarten elektrostatischen Feldern.
  • Bei dem in 7 gezeigten Beispiel ist nur die Kondensorlinse 303.1 des Kondensorlinsensystems 303 angespannt, die zweite Kondensorlinse 303.2 ist ausgeschaltet, dies könnte jedoch auch anders sein. Der beleuchtende Teilchenstrahl 311 trifft im gezeigten Beispiel telezentrisch auf das Multi-Apertur-Array 313 auf. Die elektrostatische Steuerungslinse 344 kann nun schnell bzw. hochfrequent angesteuert werden, wodurch es zu einer kleinen Variation des Strahlfleckdurchmessers beim Auftreffen auf das Multi-Apertur-Array 313 kommt. 7 illustriert zwei verschiedene Strahlengänge des divergierenden Teilchenstrahles 309 bzw. des beleuchtenden Teilchenstrahles 311. Im ersten Fall hat der Beleuchtungsfleck, der beim Auftreffen auf das Multi-Apertur-Array 313 gebildet wird, den Durchmesser d1, im zweiten Fall hat der den Durchmesser d2 und ist somit etwas mehr aufgeweitet.
  • Das Prinzip der Änderung des Durchmessers des Beleuchtungsflecks ist dabei dasselbe wie bereits weiter oben in Zusammenhang mit den 2 bis 6 beschrieben, die Mittel, mit denen die Größe des Beleuchtungsflecks geändert wird, sind aber andere. Statt der herkömmlichen Mittel kommt hier die elektrostatische schnelle Steuerungslinse 344 zum Einsatz. Dabei ist es bevorzugt so, dass die elektrostatische Steuerungslinse 344 positiv oder negativ vorgespannt wird, um besonders schnelle Spannungsänderungen zu realisieren. Sie kann beispielsweise auf einem Potential zwischen dem Potential der Anode 343 und dem des Extraktors 342 liegen, wobei die Bereichsgrenzen mit umfasst sind. Das konkrete Potential kann abhängig von den Geometrien der Elektroden gewählt werden.
  • Wird nun beispielsweise auf der Oberseite des Multi-Apertur-Arrays 313 mit einem ersten Strahlstrommessmittel wie beispielsweise einer Sensorik gemäß den 5 und 6 der Strahlstrom gemessen, so kann basierend auf dieser Messung mittels der Steuerung 10 des Vielstrahl-Teilchenmikroskopes 1 ein entsprechendes Steuerungssignal erzeugt werden, um die elektrostatische Steuerungslinse 344 zur Strahlstromregelung anzuregen, zum Beispiel mit einer bestimmten Spannung zu beaufschlagen. Diese Rückkopplungsschleife ist sehr schnell und es kann auf diese Weise eine gleichbleibende Ausleuchtung der Mikrooptik bzw. des Multi-Apertur-Arrays 313 im laufenden Betrieb des Vielstrahl-Teilchenmikroskopes 1 erreicht werden.
  • Mittels der elektrostatische Steuerungslinse 344 ist es insbesondere möglich, auch einen hochfrequenten Anteil einer Strahlstromabweichung während eines Bildaufnahmevorgangs mit dem Vielstrahl-Teilchenmikroskop 1 zu regeln. Die hochfrequente Regelung erfolgt dabei zwar im strahlerzeugenden System 301, es ist aber nicht notwendig, die Beschleunigungsspannung insgesamt anzupassen oder die Extraktorspannung zu verändern. Dies gewährleistet einen weitgehend konstanten Betrieb der Spitze 340, die sich - anders nach einer Änderung der Extraktorspannung - nicht erst wieder einbrennen muss.
  • 8 illustriert weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten für Strahlstromregelungsmittel. Dargestellt ist in 8 ein entlang der optischen Achse 105 verlaufender Strahl des divergenten Teilchenstrahles 309, der mittels des strahlerzeugenden Systems 301 generiert worden ist. Dieser durchsetzt das Kondensorlinsensystem 303 mit der ersten Kondensorlinse 303.1 und der zweiten Kondensorlinse 303.2. Im dargestellten Beispiel handelt es sich jeweils um Magnetlinsen. Im Bereich des Kondensorlinsensystems 303 ist ein elektrostatischer Doppelablenker mit den Bestandteilen 345 und 346 angeordnet. Im gezeigten Beispiel befindet sich der Bestandteil 345 bezogen auf den teilchenoptischen Strahlengang hinter der ersten Kondensorlinse 303.1 und der Bestandteil 346 hinter der zweiten Kondensorlinse 303.2. Es sind aber auch andere Anordnungen des Doppelablenkers im Bereich des Kondensorlinsensystems 303 möglich, beispielsweise können beide Bestandteile 345, 346 bezogen auf den teilchenoptischen Strahlengang nach der zweiten Kondensorlinse 303.2 angeordnet sein.
  • Durch den Doppelablenker kann der Strahl 311 parallel versetzt werden. Beim Auftreffen auf die Multiaperturplatte 313 ist der Strahl 311 gegenüber der optischen Achse 105 um den Vektor V versetzt. Der elektrostatische Doppelablenker 345, 346 kann dabei schnell angesteuert werden und er ist für eine hochfrequente Korrektur eines Versatzes bei der Beleuchtung des Multi-Apertur-Arrays 313 geeignet. Angesteuert werden kann der Doppelablenker 345, 346 wiederum basierend auf mittels einem ersten Strahlstrommessmittel gemessenen Stromwerten, beispielsweise mittels der Sensoren 370 auf der Oberfläche der Multiaperturplatte 313. Auch diese Rückkopplungsschleife kann zur schnellen Stromregelung während eines Bildaufnahmevorgangs eingesetzt werden.
  • Außerdem ist es möglich, eine der Kondensorlinsen 303 als elektrostatische Kondensorlinse 303 auszubilden. Auch diese elektrostatische Kondensorlinse 303 kann schnell und quasi instantan angesteuert werden, um dadurch den Durchmesser d des Beleuchtungsflecks beim Auftreffen auf die Multiaperturplatte 313 zu variieren. Eine Ansteuerung kann wiederum in Form einer Feedbackschleife basierend auf Strommessungen erfolgen, die wiederum beispielsweise mittel Sensoren 370 auf der Oberseite des Multi-Apertur-Arrays 313 ermittelt worden sind.
  • 9 zeigt schematisch ein Vielstrahl-Teilchenmikroskop 1 mit Strahlstromregelungsmitteln und Kompensatoren, die mittels einer Steuerung 10 angesteuert werden. Die Steuerung 10 kann dabei einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein, grundsätzlich ist es so, dass mittels der Steuerung 10 das gesamte Vielstrahl-Teilchenmikroskop 1 gesteuert werden kann. Die Steuerung 10 steuert insbesondere das strahlerzeugende System 301, die Komponenten der ersten Teilchenoptik, der zweiten Teilchenoptik, des Detektionssystems 200 und weitere explizit dargestellte oder auch nicht explizit dargestellte Komponenten des Vielstrahl-Teilchenmikroskopes 1. In der schematischen Darstellung in 9 sind durch Verbindungslinien zu ausgewählten teilchenoptischen Komponenten nur die wichtigsten Steuerungselemente und Aspekte in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Vielstrahl-Teilchenmikroskop 1 ist insbesondere dazu geeignet, das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Vielstrahl-Teilchenmikroskopes 1 in den beschriebenen Ausführungsvarianten durchzuführen.
  • Zunächst wird mit verschiedenen Strahlstrommessmitteln der Strahlstrom gemessen und die Messwerte werden an die Steuerung 10 übermittelt. Ein erstes Strahlstrommessmittel ist im gezeigten Beispiel an der Oberseite der Mikrooptik und insbesondere an der Oberseite eines Multi-Apertur-Arrays 313 angeordnet. Dabei kann es sich um einen oder mehrere Sensoren 370 handeln, wie beispielsweise in den 5 und 6 illustriert ist. Zusätzlich erfolgt in dem gezeigten Beispiel die Messung eines Gesamtstrahlstromes mittels einer an einem Strahlfänger 111 angeordneten oder diesem zugeordneten Sensorik. Dabei werden mittels eines Multistrahl-Ablenkers 390 die Einzel-Teilchenstrahlen 3 auf den Strahlfänger 111 gelenkt, der im ersten teilchenoptischen Strahlengang vor der Objektivlinse 102 in Höhe einer Cross-Over-Ebene angeordnet ist. Die Steuerung 10 kann insbesondere konfiguriert sein, die ersten Einzel-Teilchenstrahlen 3 während eines Zeilensprunges oder während eines Bildsprunges beim Abrastern einer Probenoberfläche in den Strahlfänger 111 zu lenken. Der Gesamtstrahlstrom kann also während eines Bildaufnahmevorgangs erfolgen. Der gemessene Strahlstromwert wird wiederum an die Steuerung 10 übermittelt. Aus den gemessenen Werten des Strahlstromes wird eine Abweichung von einem zuvor festgelegten nominellen Strahlstrom ermittelt. Diese Abweichung wird mit einem Algorithmus, der in der Steuerung 10 implementiert ist, in einen Driftanteil und in einen hochfrequenten Anteil zerlegt. Sowohl der Driftanteil des Strahlstromes als auch der hochfrequente Anteil des Strahlstromes können nun mit Strahlstromregelungsmitteln geregelt oder andersartig kompensiert werden.
  • Für eine statische Einstellung des Strahlstromes bzw. für eine Driftkorrektur werden die Komponenten des Vielstrahl-Teilchenmikroskopes 1 in an sich bekannter Weise angesteuert. Dazu zählt die Einstellung der Extraktorspannung bei strahlerzeugenden System 301 ebenso wie die Ansteuerung des Kondensorlinsensystems 303. Der zusätzlich in 9 dargestellte Ablenker 304 dient der statischen Justage des beleuchtenden Strahles 311 beim Auftreffen auf die Mikrooptik 306. Für eine hochfrequente Ansteuerung zum Regeln des Strahlstromes umfasst das Vielstrahl-Teilchenmikroskop 1 jedoch weitere Komponenten und Steuerungselemente:
    • Als Bestandteil des strahlerzeugenden Systems 301 ist eine elektrostatische Steuerungselektrode 344 vorgesehen (in 9 nicht dargestellt), die von der Steuerung 10 über eine Feedbackschleife angesteuert wird. Zusätzlich oder alternativ kann eine Kondensorlinse des Kondensorlinsensystems 303 als schnelle elektrostatische Kondensorlinse ausgebildet sein und ebenfalls schnell angesteuert werden. Dadurch lässt sich der Durchmesser des Strahles, der auf die Mikrooptik 306 auftrifft, schnell korrigieren.
  • Für eine schnelle Korrektur eines seitlichen Versatzes des Beleuchtungsflecks können in dem Kondensorlinsensystem 303 zusätzlich oder alternativ einer oder mehrere elektrostatische Ablenker, insbesondere ein elektrostatischer Doppelablenker, wie beispielsweise in 8 dargestellt, vorgesehen sein. Die Ansteuerung dieser Ablenker kann ebenfalls über ein Feedbacksignal basierend auf gemessenen Stromwerten erfolgen.
  • Zusätzlich oder alternativ zur schnellen Strahlstromregelung, wie vorstehend beschrieben, sind in dem in 9 dargestellten Vielstrahl-Teilchenmikroskop 1 weitere Regelungsschleifen implementiert: Basierend auf dem gemessenen Strahlstrom ist es beispielsweise möglich, die Scangeschwindigkeit des Scanablenkers 110 anzupassen. Es ist beispielsweise möglich, von der nominellen Scangeschwindigkeit in Abhängigkeit von den aktuell gemessenen Strahlstromwerten um etwa bis zu 10% oder etwa bis zu 5% oder etwa bis zu 1 % abzuweichen. Eine Erhöhung der Scangeschwindigkeit reduziert den auf die Probe in einem bestimmten Bereich/ Pixel auftreffenden Strahlstrom, eine Erniedrigung der Scangeschwindigkeit erhöht den dort auftreffenden Strahlstrom.
  • Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, das Detektionssystem 200 basierend auf einem gemessenen Strahlstrom anzusteuern, wobei mittels der Steuerung 10 eine Verstärkung und/oder ein Offset des Detektionssystems 200 hochfrequent eingestellt wird. Das Einstellen des Detektionssystems 200 kann dabei global für alle Detektionsbereiche bzw. Kanäle oder individuell für individuelle Kanäle / Detektionsbereiche der sekundären Einzel-Teilchenstrahlen 9 erfolgen. Hinsichtlich weiterer Details wird auf die obigen Ausführungen zur Beschreibung der Erfindung verwiesen (allgemeiner Teil und Figurenteil).
  • 10 zeigt schematisch noch einmal ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Vielstrahl-Teilchenmikroskopes 1. In einem Verfahrensschritt S1 erfolgt das Messen des Strahlstromes. Dabei handelt es sich bevorzugt um den aktuellen Strahlstrom, der z.B. an der Oberseite eines Multi-Apertur-Arrays 313 für vordefinierte Bereiche oder Einzel-Teilchenstrahlen 3 und/oder kollektiv für alle Einzel-Teilchenstrahlen 3 beispielsweise mittels eines gemeinsamen Strahlfängers 111 inklusive Sensorik bestimmt werden kann.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt S2 erfolgt das Ermitteln einer Abweichung des gemessenen Strahlstromes von einem nominellen Strahlstrom. Bei dem nominellen Strahlstrom kann es sich um z.B. um einen Mindeststrahlstrom handeln, es kann auch ein Intervall eines erlaubten Strahlstromes vorgesehen sein und es können bei einer Definition eines nominellen Strahlstromes auch Anforderungen an eine Uniformität verschiedener Strahlströme gestellt werden.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt S3 erfolgt ein Zerlegen der ermittelten Abweichung in einen Driftanteil und in einen hochfrequenten Anteil. Ein Driftanteil des Strahlstromes verändert sich normalerweise kontinuierlich oder stetig mit der Zeit und somit über einen längeren Zeitraum z.B. über mehrere Tage, Wochen oder gar Monate. Der hochfrequente Anteil hingegen ändert sich verhältnismäßig schnell, innerhalb von Sekunden, Minuten oder Stunden und beispielsweise während einer laufenden Messung/ einer Bildaufnehme mit dem Vielstrahl-Teilchenmikroskop 1. Die hochfrequenten Änderungen des Strahlstromes erfolgen - verglichen zu dem Driftanteil - verhältnismäßig schnell, sie sind beispielsweise mindestens um den Faktor 500 oder 1000 oder sogar 10000 schneller als niederfrequente Änderungen aufgrund von Drift.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt S4 erfolgt das Regeln des hochfrequenten Anteils des Strahlstromes mittels eines ersten Strahlstromregelungsmittels. Mehrere Aufführungsformen einer solchen hochfrequenten Regelung sind bereits im Zusammenhang mit 9 beschrieben worden. Es ist beispielsweise möglich, als Regelungselement die elektrostatische Steuerungslinse 344 des strahlerzeugenden Systems 301 zu verwenden. Auch eine schnelle Ansteuerung einer elektrostatischen Kondensorlinse 303 ist möglich. Ein seitlicher Versatz kann mittels eines schnellen elektrostatischen Ablenkers, insbesondere eines elektrostatischen Doppelablenkers, im Kondensorlinsensystem 303 quasi instantan kompensiert werden.
  • In einem Verfahrensschritt S7 kann optional außerdem der Driftanteil des Strahlstromes mittels einem zweiten Strahlstromregelungsmittel geregelt werden. Das zweite Strahlstromregelungsmittel kann mit dem ersten Strahlstromregelungsmittel identisch sein, bevorzugt ist es nicht identisch mit dem ersten Strahlstromregelungsmittel. Es ist beispielsweise möglich, eine magnetische Kondensorlinse quasi statisch anzusteuern und die Drift zu kompensieren.
  • Zusätzlich oder alternativ zur Strahlstromregelung und insbesondere zusätzlich oder alternativ zur hochfrequenten Strahlstromkorrektur können weiteren Maßnahmen ergriffen werden, um den Effekt den die hochfrequente Strahlstromänderung auf die Aufnahmequalität des Vielstrahl-Teilchenmikroskopes 1 hat, zu kompensieren:
    • Gemäß einem Verfahrensschritt S5 erfolgt ein Ansteuern eines Detektionssystems 200 des Multistrahl-Teilchenmikroskopes 1 basierend auf der Abweichung des Strahlstromes vom nominellen Strahlstrom, wobei eine Verstärkung und/oder ein Offset des Detektionssystems 200 basierend auf der hochfrequenten Abweichung des Strahlstromes vom nominellen Strahlstrom hochfrequent eingestellt werden. Dabei kann das Einstellen des Detektionssystems 205 global für alle Detektionskanäle oder individuell für individuelle Detektionskanäle der sekundären Einzel-Teilchenstrahlen 9 erfolgen.
  • Zusätzlich oder alternativ kann in einem Verfahrensschritt S6 eine Scangeschwindigkeit, mit der die Vielzahl der Einzel-Teilchenstrahlen 3 die Oberfläche einer Probe 7 abrastern, angepasst werden. Durch die Erhöhung einer Scangeschwindigkeit in einer Feedbackschleife kann der Strahlstrom je Pixel auf der Probe 7 reduziert werden, durch eine Erniedrigung der Scangeschwindigkeit kann der Strahlstrom erhöht werden.
  • Das in 10 dargestellte Verfahren ist bevorzugt computerimplementiert und kann so in den Computern bzw. in die Steuerung 10 des Vielstrahl-Teilchenmikroskopes 1 integriert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Mehrstrahl-Teilchenmikroskop
    3
    primäre Teilchenstrahlen (Einzel-Teilchenstrahlen)
    5
    Strahlflecken, Auftrefforte
    7
    Objekt
    9
    sekundäre Teilchenstrahlen
    10
    Computersystem, Steuerung
    11
    sekundärer Teilchenstrahlengang
    13
    primärer Teilchenstrahlengang
    25
    Probenoberfläche, Waferoberfläche
    100
    Objektivlinsensystem
    101
    Objektebene
    102
    Objektivlinse
    103
    Feld
    105
    optische Achse des Vielstrahl-Teilchenmikroskops
    108
    Strahlüberkreuzung, Cross-Over
    110
    kollektiver Scanablenker
    111
    Strahlfänger mit zweitem Strommess-Mittel
    200
    Detektorsystem
    205
    Projektionslinse
    207
    Detektionsbereich
    208
    Ablenker für Justage
    209
    Teilchen-Multi-Detektor,
    211
    Detektionsebene
    212
    Überkreuzungspunkt, Cross-Over
    213
    Auftrefforte
    214
    Apertur-Filter
    215
    Detektionsbereich
    216
    aktives Element
    217
    Feld
    218
    Ablenker-System
    220
    Multiapertur-Korrektor, Einzel-Ablenker-Array
    222
    kollektives Ablenkungs-System, Anti-Scan
    300
    Strahlerzeugungsvorrichtung
    301
    Teilchenquelle, strahlerzeugendes System
    303
    Kollimationslinsensystem
    304
    Ablenker
    305
    Multiaperturanordnung
    306
    Mikrooptik
    307
    Feldlinse
    308
    Feldlinse
    309
    divergierender Teilchenstrahl
    311
    beleuchtender Teilchenstrahl
    313
    Multiaperturplatte, Multi-Apertur-Array
    315
    Öffnungen der Multiaperturplatte
    316
    Hexagon
    317
    Mittelpunkte der Öffnungen
    319
    Feld
    323
    Strahlfoki
    325
    Zwischenbildebene
    326
    Feldlinsensystem
    340
    Spitze, Tip
    341
    Suppressor
    342
    Extraktorelektrode
    343
    Anode
    344
    elektrostatische Steuerungselektrode
    345
    Ablenker
    346
    Ablenker
    351
    Bereich
    352
    Bereich
    353
    Bereich
    354
    Bereich
    360
    Strahlstromstärkendarstellung
    370
    erstes Strahlstrom-Messmittel
    390
    Multistrahl-Ablenker
    400
    Strahlweiche
    420
    magnetisches Element
    500
    Probentisch
    503
    Spannungsversorgung für die Probe
    d1
    Durchmesser Strahlkegel
    d2
    Durchmesser Strahlkegel
    r
    Radius Strahlkegel
    M
    Mittelpunkt Strahlfleck
    P
    Mittelpunkt Multiaperturplatte, Mittelpunkt Multi-Apertur-Array
    V
    Verschiebung zwischen Mittelpunkt Strahlkegel und Mittelpunkt Multi-Apertur-Array
    S1
    Messen des Strahlstroms
    S2
    Ermitteln Abweichung des Strahlstroms
    S3
    Zerlegen in Drift und hochfrequenten Anteil
    S4
    Regeln des hochfrequenten Anteils
    S5
    Einstellen Detektoren
    S6
    Einstellen Scangeschwindigkeit
    S7
    Regeln Driftanteil

Claims (25)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Vielstrahl-Teilchenmikroskops (1), das mit einer Vielzahl von geladenen Einzel-Teilchenstrahlen (3) arbeitet, das die folgenden Schritte aufweist: Messen (S1) des Strahlstromes, wobei das Messen des Strahlstromes eine Strommessung an einem Multi-Apertur-Array (313) während eines Bildaufnahmevorgangs an ausgewählten Positionen umfasst; Ermitteln (S2) einer Abweichung des gemessenen Strahlstromes von einem nominellen Strahlstrom; Zerlegen (S3) der ermittelten Abweichung in einen Driftanteil und in einen hochfrequenten Anteil; und Regeln (S4) des hochfrequenten Anteils des Strahlstroms mittels eines ersten Strahlstromregelungsmittels und/ oder Kompensieren eines Effektes des hochfrequenten Anteils auf eine Aufnahmequalität des Vielstrahl-Teilchenmikroskopes (1) durch andere Mittel als durch ein Strahlstromregelungsmittel.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, das des Weiteren den folgenden Schritt aufweist: Regeln (S7) des Driftanteils des Strahlstroms mittels eines zweiten Strahlstromregelungsmittels.
  3. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Messen des Strahlstromes das Messen eines Gesamtstrahlstromes der Einzel-Teilchenstrahlen (3) während eines Bildaufnahmevorgangs umfasst.
  4. Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei das Verfahren des Weiteren den folgenden Schritt aufweist: Ermitteln eines Radius (r1, r2) und/ oder einer Verschiebung (V) des auf das Multi-Apertur-Array (313) auftreffenden Strahlkegels (311).
  5. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei auf der Oberseite des Multi-Apertur-Arrays (313) drei Sensoren (370) zur Strommessung angeordnet sind, insbesondere in Form eines gleichseitigen Dreiecks außen um die Vielzahl der Aperturen (315) herum.
  6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Regeln des hochfrequenten Anteils des Strahlstroms mittels des ersten Strahlstromregelungsmittels den folgenden Schritt aufweist: hochfrequentes Einstellen der Ausleuchtung des Multi-Apertur-Arrays (313).
  7. Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei das erste Strahlstromregelungsmittel einen elektrostatischen Doppelablenker (345, 346) im Bereich eines Kondensorlinsensystems (303) umfasst; und/ oder wobei das erste Strahlstromregelungsmittel eine elektrostatische Kondensorlinse (303) umfasst.
  8. Verfahren gemäß einem der beiden vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Strahlstromregelungsmittel eine elektrostatische Steuerungslinse (344) umfasst, die zwischen einer Extraktorelektrode (342) und einer Anode (343) eines strahlerzeugenden Systems (301) des Vielstrahl-Teilchenmikrokops (1) angeordnet ist.
  9. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Kompensieren eines Effektes des hochfrequenten Anteils auf die Aufnahmequalität des Vielstrahl-Teilchenmikroskopes (1) den folgenden Schritt aufweist: Ansteuern (S5) eines Detektionssystems (200) des Vielstrahl-Teilchenmikroskopes (1) basierend auf der hochfrequenten Abweichung des Strahlstromes vom nominellen Strahlstrom, wobei eine Verstärkung und/ oder ein Offset des Detektionssystems (200) basierend auf der hochfrequenten Abweichung des Strahlstromes vom nominellen Strahlstrom hochfrequent eingestellt werden.
  10. Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei das Einstellen des Detektionssystems (200) global für alle Kanäle oder individuell für individuelle Kanäle von Einzel-Teilchenstrahlen (9) erfolgt.
  11. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Kompensieren von Effekten des hochfrequenten Anteils auf die Aufnahmequalität des Vielstrahl-Teilchenmikroskopes (1) den folgenden Schritt aufweist: Anpassen (S6) einer Scangeschwindigkeit, mit der die Vielzahl der Einzel-Teilchenstrahlen (3) die Oberfläche einer Probe (7) abrastern.
  12. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, das des Weiteren den folgenden Schritt aufweist: Protokollieren der gemessenen Strahlstromwerte.
  13. Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch, das des Weiteren den folgenden Schritt aufweist: Abschätzen der Restlebensdauer einer Spitze (340) des strahlerzeugenden Systems (301) und/ oder Initiieren eines erforderlichen Wechsels der Spitze (340).
  14. Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode zum Ausführen eines Verfahrens gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.
  15. Vielstrahl-Teilchenmikroskop (1), das Folgendes aufweist: ein strahlerzeugendes System (301), das eine Teilchenquelle (340), eine Extraktorelektrode (342) und eine Anode (343) aufweist und das konfiguriert ist, um einen ersten geladenen Teilchenstrahl (311) zu erzeugen, wobei das strahlerzeugende System (301) des Weiteren eine elektrostatische Steuerungslinse (344) aufweist, die zwischen der Extraktorelektrode (342) und der Anode (343) angeordnet ist; einen Multistrahl-Generator (305) mit einem Multi-Apertur-Array (313), wobei der Multistrahl-Generator (305) konfiguriert ist, um aus dem ersten geladenen Teilchenstrahl (311) ein erstes Feld (319) einer Vielzahl von geladenen ersten Einzel-Teilchenstrahlen (3) zu erzeugen; ein erstes Strahlstrom-Messmittel (370) an dem Multi-Apertur-Array (313) des Multistrahl-Generators (305); eine erste Teilchenoptik mit einem ersten teilchenoptischen Strahlengang (13), die konfiguriert ist, um die erzeugten ersten Einzel-Teilchenstrahlen (3) auf eine Probe (7) zu richten, so dass die ersten Einzel-Teilchenstrahlen (3) an Auftrefforten (5) auf die Probe (7) treffen, die ein zweites Feld (103) bilden; ein Detektionssystem (200); eine zweite Teilchenoptik mit einem zweiten teilchenoptischen Strahlengang (11), die konfiguriert ist, um zweite Einzel-Teilchenstrahlen (9), die von den Auftrefforten (5) im zweiten Feld (103) ausgehen, auf das Detektionssystem (200) abzubilden; eine teilchenoptische Objektivlinse (102), durch die sowohl die ersten (3) als auch die zweiten Einzel-Teilchenstrahlen (9) hindurchtreten; eine Strahlweiche (400), die in dem ersten teilchenoptischen Strahlengang (13) zwischen dem Multistrahl-Generator (305) und der Objektivlinse (102) angeordnet ist, und die im zweiten teilchenoptischen Strahlengang (11) zwischen der Objektivlinse (102) und dem Detektionssystem (200) angeordnet ist; und eine Steuerung (10), die konfiguriert ist, um das strahlerzeugende System (301), die teilchenoptische Objektivlinse (102), die erste Teilchenoptik, die zweite Teilchenoptik, und das Detektionssystem (200) zu steuern, und wobei die Steuerung (10) konfiguriert ist, um basierend auf der Strommessung mittels des ersten Strahlstrom-Messmittels (370) die elektrostatische Steuerungslinse (344) insbesondere hochfrequent anzusteuern.
  16. Vielstrahl-Teilchenmikroskop (1) gemäß dem vorangehenden Anspruch, das des Weiteren folgendes aufweist: eine Multistrahl-Ablenkeinrichtung (390), die im ersten teilchenoptischen Strahlengang (13) nach dem Multistrahl-Generator (305) und vor der Strahlweiche (400) angeordnet ist; und einen Strahlfänger (111) mit einem zweiten Strahlstrom-Messmittel (111), wobei der Strahlfänger (111) im ersten teilchenoptischen Strahlengang (13) vor der Objektivlinse (102) in Höhe einer Cross-over-Ebene (108) angeordnet ist; wobei die Steuerung (10) konfiguriert ist, die ersten Einzel-Teilchenstrahlen (3) kollektiv mittels der Multistrahl-Ablenkeinrichtung (390) zeitweise derart abzulenken, dass die ersten Einzel-Teilchenstrahlen (3) im Wesentlichen auf den Strahlfänger (111) und somit nicht auf die Objektebene (101) auftreffen.
  17. Vielstrahl-Teilchenmikroskop (1) gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei die Steuerung (10) konfiguriert ist, um basierend auf einer Strommessung mittels des zweiten Strahlstrom-Messmittels (111) die elektrostatische Steuerungslinse (344) hochfrequent anzusteuern.
  18. Vielstrahl-Teilchenmikroskop (1), das Folgendes aufweist: ein strahlerzeugendes System (301), das eine Teilchenquelle (340), eine Extraktorelektrode (342) und eine Anode (343) aufweist und das konfiguriert ist, um einen ersten geladenen Teilchenstrahl (311) zu erzeugen, wobei das strahlerzeugende System (301) des Weiteren eine elektrostatische Steuerungslinse (344) aufweist, die zwischen der Extraktorelektrode (342) und der Anode (343) angeordnet ist; einen Multistrahl-Generator (305) mit einem Multi-Apertur-Array (313), wobei der Multistrahl-Generator (305) konfiguriert ist, um aus dem ersten geladenen Teilchenstrahl (3) ein erstes Feld (319) einer Vielzahl von geladenen ersten Einzel-Teilchenstrahlen (3) zu erzeugen; ein zweites Strahlstrom-Messmittel (111), das eingerichtet ist, um einen Gesamtstrahlstrom der ersten Einzel-Teilchenstrahlen (3) zu messen; eine erste Teilchenoptik mit einem ersten teilchenoptischen Strahlengang (13), die konfiguriert ist, um die erzeugten ersten Einzel-Teilchenstrahlen (3) auf eine Probe (7) zu richten, so dass die ersten Einzel-Teilchenstrahlen (3) an Auftrefforten (5) auf die Probe (7) treffen, die ein zweites Feld (103) bilden; ein Detektionssystem (200); eine zweite Teilchenoptik mit einem zweiten teilchenoptischen Strahlengang (11), die konfiguriert ist, um zweite Einzel-Teilchenstrahlen (9), die von den Auftrefforten (5) im zweiten Feld (103) ausgehen, auf das Detektionssystem (200) abzubilden; eine teilchenoptische Objektivlinse (102), durch die sowohl die ersten (3) als auch die zweiten Einzel-Teilchenstrahlen (9) hindurchtreten; eine Strahlweiche (400), die in dem ersten teilchenoptischen Strahlengang (13) zwischen dem Multistrahl-Generator (305) und der Objektivlinse (102) angeordnet ist, und die im zweiten teilchenoptischen Strahlengang (11) zwischen der Objektivlinse (102) und dem Detektionssystem (200) angeordnet ist; und eine Steuerung (10), die konfiguriert ist, um das strahlerzeugende System (301), die teilchenoptische Objektivlinse (102), die erste Teilchenoptik, die zweite Teilchenoptik, und das Detektionssystem (200) zu steuern, und wobei die Steuerung (10) konfiguriert ist, um basierend auf der Strommessung mittels des zweiten Strahlstrom-Messmittels (111) die elektrostatische Steuerungslinse (344) insbesondere hochfrequent anzusteuern.
  19. Vielstrahl-Teilchenmikroskop (1) gemäß einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei das Detektionssystem (200) eine Vielzahl von Detektionsbereichen (207) aufweist, die ein drittes Feld (217) bilden, und wobei die vom zweiten Feld (103) ausgehenden zweiten Einzel-Teilchenstrahlen (9) auf das dritte Feld (217) abgebildet werden; und wobei die Steuerung (10) eingerichtet ist, eine Verstärkung und/ oder einen Offset des Detektionssystems (200) basierend auf einer Strommessung mittels des ersten (370) und/ oder des zweiten Strahlstrom-Messmittels (111) insbesondere hochfrequent einzustellen.
  20. Vielstrahl-Teilchenstrahlmikroskop (1) gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei die Detektionsbereiche (207) des Detektionssystems (200) individuell angesteuert werden.
  21. Vielstrahl-Teilchenmikroskop (1) gemäß Anspruch 19, wobei die Detektionsbereiche (207) des Detektionssystems (200) global angesteuert werden.
  22. Vielstrahl-Teilchenmikroskop (1) gemäß einem der Ansprüche 15 bis 21, das des Weiteren einen kollektiven Scanablenker (110) aufweist, der konfiguriert ist, die ersten Einzel-Teilchenstrahlen (3) kollektiv abzulenken und kollektiv über eine Probenoberfläche zu scannen; wobei die Steuerung (10) eingerichtet ist, den Scanablenker (110) anzusteuern und eine Scangeschwindigkeit des kollektiven Scanablenkers (110) basierend auf einer Strommessung mittels des ersten (370) und/ oder des zweiten (111) Strahlstrom-Messmittels einzustellen.
  23. Vielstrahl-Teilchenstrahlmikroskop (1) gemäß einem der Ansprüche 15 bis 22, das des Weiteren ein Kondensorlinsensystem (303) aufweist, das zwischen dem strahlerzeugenden System (301) und dem Multistrahl-Generator (305) angeordnet ist, wobei die Steuerung (10) eingerichtet ist, das Kondensorlinsensystem (303) basierend auf einer Strommessung mittels des ersten (370) und/ oder des zweiten (111) Strahlstrom-Messmittels anzusteuern.
  24. Vielstrahl-Teilchenstrahlmikroskop (1) gemäß dem vorangehenden Anspruch, das des Weiteren einen insbesondere elektrostatischen Doppelablenker (345, 346) im Bereich des Kondensorlinsensystems (303) umfasst, wobei die Steuerung (10) eingerichtet ist, den Doppelablenker (345, 346) basierend auf einer Strahlstrommessung mittels des ersten (370) und/ oder des zweiten (111) Strahlstrom-Messmittels insbesondere hochfrequent anzusteuern.
  25. Vielstrahl-Teilchenmikroskop (1) gemäß einem der Ansprüche 15 bis 24, wobei die Steuerung (10) eingerichtet ist, die Extraktor-Elektrode (342) basierend auf einer Strommessung mittels des ersten (370) und/ oder zweiten (111) Strahlstrom-Messmittels niederfrequent anzusteuern.
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EP (2) EP4374410A1 (de)
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CN (1) CN117652009A (de)
DE (1) DE102021118561B4 (de)
NL (1) NL2032542B1 (de)
TW (1) TWI836490B (de)
WO (2) WO2023001401A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021118561B4 (de) 2021-07-19 2023-03-30 Carl Zeiss Multisem Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Vielstrahl-Teilchenmikroskopes mit schneller Strahlstromregelung, Computerprogrammprodukt und Vielstrahl-Teilchenmikroskop

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005024881A2 (en) 2003-09-05 2005-03-17 Carl Zeiss Smt Ag Particle-optical systems, components and arrangements
WO2007028595A2 (en) 2005-09-06 2007-03-15 Carl Zeiss Smt Ag Particle -optical component
WO2007060017A2 (en) 2005-11-28 2007-05-31 Carl Zeiss Smt Ag Particle-optical component
DE60034559T2 (de) 1999-12-23 2008-01-03 Fei Co., Hillsboro Vielstrahl-elektronenstrahl-lithographievorrichtung mit unterschiedlichen strahlblenden
EP2088614A1 (de) 2008-02-08 2009-08-12 ICT, Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik Mbh Strahlstromkalibriersystem
WO2011124352A1 (en) 2010-04-09 2011-10-13 Carl Zeiss Smt Gmbh Charged particle detection system and multi-beamlet inspection system
DE102013014976A1 (de) 2013-09-09 2015-03-12 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Teilchenoptisches System
DE102013016113A1 (de) 2013-09-26 2015-03-26 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Verfahren zum Detektieren von Elektronen, Elektronendetektor und Inspektionssystem
US20190355544A1 (en) 2017-03-20 2019-11-21 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Charged particle beam system and method
DE102018007455A1 (de) 2018-09-21 2020-03-26 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Verfahren zum Detektorabgleich bei der Abbildung von Objekten mittels eines Mehrstrahl-Teilchenmikroskopes
DE102018007652A1 (de) 2018-09-27 2020-04-02 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Teilchenstrahl-System sowie Verfahren zur Stromregulierung von Einzel-Teilchenstrahlen
US20200312619A1 (en) 2019-03-28 2020-10-01 Asml Netherlands B.V. Aperture array with integrated current measurement
DE102019008249B3 (de) 2019-11-27 2020-11-19 Carl Zeiss Multisem Gmbh Teilchenstrahl-System mit einer Multistrahl-Ablenkeinrichtung und einem Strahlfänger, Verfahren zum Betreiben des Teilchenstrahl-Systems und zugehöriges Computerprogrammprodukt

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03241646A (ja) 1990-02-19 1991-10-28 Seiko Instr Inc 液体金属イオン源のコントロール方法
KR100289373B1 (ko) * 1999-03-16 2001-05-02 김영환 리쏘그래피용 마스크 및 그 제조방법
WO2001039243A1 (en) 1999-11-23 2001-05-31 Ion Diagnostics, Inc. Electron optics for multi-beam electron beam lithography tool
US6593152B2 (en) * 2000-11-02 2003-07-15 Ebara Corporation Electron beam apparatus and method of manufacturing semiconductor device using the apparatus
JP4167050B2 (ja) * 2002-12-13 2008-10-15 キヤノン株式会社 荷電粒子線露光装置及びその制御方法、並びにデバイス製造方法
US7091486B1 (en) 2004-09-09 2006-08-15 Kla-Tencor Technologies Corporation Method and apparatus for beam current fluctuation correction
JP4612838B2 (ja) 2004-12-28 2011-01-12 キヤノン株式会社 荷電粒子線露光装置およびその露光方法
NL2006868C2 (en) 2011-05-30 2012-12-03 Mapper Lithography Ip Bv Charged particle multi-beamlet apparatus.
JP2018106832A (ja) * 2016-12-22 2018-07-05 株式会社日立ハイテクサイエンス 荷電粒子ビーム装置、及び制御方法
DE102019005362A1 (de) * 2019-07-31 2021-02-04 Carl Zeiss Multisem Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Vielzahl-Teilchenstrahlsystems unter Veränderung der numerischen Apertur, zugehöriges Computerprogrammprodukt und Vielzahl-Teilchenstrahlsystem
WO2021078352A1 (en) * 2019-10-21 2021-04-29 Applied Materials Israel Ltd. Method for inspecting a specimen and charged particle beam device
DE102021118561B4 (de) 2021-07-19 2023-03-30 Carl Zeiss Multisem Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Vielstrahl-Teilchenmikroskopes mit schneller Strahlstromregelung, Computerprogrammprodukt und Vielstrahl-Teilchenmikroskop

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60034559T2 (de) 1999-12-23 2008-01-03 Fei Co., Hillsboro Vielstrahl-elektronenstrahl-lithographievorrichtung mit unterschiedlichen strahlblenden
WO2005024881A2 (en) 2003-09-05 2005-03-17 Carl Zeiss Smt Ag Particle-optical systems, components and arrangements
US7244949B2 (en) 2003-09-05 2007-07-17 Carl Zeiss Smt Ag Particle-optical systems and arrangements and particle-optical components for such systems and arrangements
WO2007028595A2 (en) 2005-09-06 2007-03-15 Carl Zeiss Smt Ag Particle -optical component
WO2007028596A1 (en) 2005-09-06 2007-03-15 Carl Zeiss Smt Ag Charged particle inspection method and charged particle system
WO2007060017A2 (en) 2005-11-28 2007-05-31 Carl Zeiss Smt Ag Particle-optical component
EP2088614A1 (de) 2008-02-08 2009-08-12 ICT, Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik Mbh Strahlstromkalibriersystem
WO2011124352A1 (en) 2010-04-09 2011-10-13 Carl Zeiss Smt Gmbh Charged particle detection system and multi-beamlet inspection system
DE102013014976A1 (de) 2013-09-09 2015-03-12 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Teilchenoptisches System
DE102013016113A1 (de) 2013-09-26 2015-03-26 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Verfahren zum Detektieren von Elektronen, Elektronendetektor und Inspektionssystem
US20190355544A1 (en) 2017-03-20 2019-11-21 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Charged particle beam system and method
DE102018007455A1 (de) 2018-09-21 2020-03-26 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Verfahren zum Detektorabgleich bei der Abbildung von Objekten mittels eines Mehrstrahl-Teilchenmikroskopes
DE102018007652A1 (de) 2018-09-27 2020-04-02 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Teilchenstrahl-System sowie Verfahren zur Stromregulierung von Einzel-Teilchenstrahlen
US20200312619A1 (en) 2019-03-28 2020-10-01 Asml Netherlands B.V. Aperture array with integrated current measurement
DE102019008249B3 (de) 2019-11-27 2020-11-19 Carl Zeiss Multisem Gmbh Teilchenstrahl-System mit einer Multistrahl-Ablenkeinrichtung und einem Strahlfänger, Verfahren zum Betreiben des Teilchenstrahl-Systems und zugehöriges Computerprogrammprodukt

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
L. H. Veneklasen et al., Oxygen-Processed Field Emission Source, Journal of Applied Physics 43 (1972), S. 1600 - 1604

Also Published As

Publication number Publication date
EP4374410A1 (de) 2024-05-29
WO2023001401A1 (en) 2023-01-26
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US20240203687A1 (en) 2024-06-20
NL2032542B1 (en) 2023-07-28
KR20240028483A (ko) 2024-03-05
WO2023001402A1 (en) 2023-01-26
TWI836490B (zh) 2024-03-21
CN117652009A (zh) 2024-03-05
DE102021118561A1 (de) 2023-01-19
EP4374411A1 (de) 2024-05-29
US20240128048A1 (en) 2024-04-18
TW202318465A (zh) 2023-05-01

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