DE112012005455T5

DE112012005455T5 - Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung und arithmetische Vorrichtung

Info

Publication number: DE112012005455T5
Application number: DE112012005455.5T
Authority: DE
Inventors: c/o Hitachi Ltd. Nakano Tomonori; c/o Hitachi High-Technologies Ose Yoichi; c/o Hitachi Ltd. Urano Kotoko
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp; Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2012-01-19
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2014-09-11
Anticipated expiration: 2032-12-18
Also published as: US20150060654A1; JP2013149492A; WO2013108529A1; US9530614B2; JP5806942B2; DE112012005455B4

Abstract

Es ist möglich, einen optimalen Betrag eines parasitischen Aberrationsabgleichs zu bestimmen, selbst wenn die Beziehung zwischen dem Betrag des parasitischen Aberrationsabgleichs und der Feldintensität von Mehrfachpolen sich in nicht-linearer Weise verändert. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß ein Betrag der Aberrationskorrektur durch Messen eines Aberrationskoeffizienten einer optischen Einheit einer Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung berechnet und gleichzeitig wird der aktuelle Wert eines Stromversorgungssteuerungswerts, der an eine Aberrationskorrekturvorrichtung angelegt wird, gemessen. Anschließend wird der Betrag des parasitischen Aberrationsabgleichs zur Unterdrückung des Betrags einer parasitischen Aberration, die in der Aberrationskorrekturvorrichtung erzeugt wird, auf der Grundlage des Betrags der Aberrationskorrektur und des aktuellen Werts des Stromversorgungssteuerungswerts berechnet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technik zum automatischen Abgleichen von parasitischen Aberrationen in einer Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung mit einer automatischen Aberrationskorrekturvorrichtung.
Stand der Technik
Ein Rasterelektronenmikroskop (SEM), eine fokussierte Ionenstrahl(FIB)-Verarbeitungsvorrichtung oder eine Vorrichtung, die sich anderer Typen von konvergierten Ladungsteilchenstrahlen (d. h. Sondenstrahlen) bedient, betrachtet ein Bild einer Probe und bearbeitet die Probe durch Abtasten der Oberfläche der Probe mit einer Sonde. Die Auflösung und die Verarbeitungsgenauigkeit einer derartigen Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung werden durch die Größe des Sondenquerschnitts (d. h. des Sondendurchmessers) festgelegt. Im Prinzip gilt, dass die erreichbare Auflösung und Verarbeitungsgenauigkeit um so höher sind, je geringer der Sondendurchmesser ist.
In den letzten Jahren wurden Aberrationskorrekturvorrichtungen für Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtungen entwickelt und für die praktische Anwendung eingesetzt. Für eine Aberrationskorrekturvorrichtung werden mehrere Stufen von Multipol-Linsen mit magnetischen Polen oder Elektroden verwendet. Bei jeder Stufe wird ein nicht-rotationssymmetrisches elektrisches Feld oder magnetisches Feld, zum Beispiel ein Dipolfeld, ein Quadrupolfeld, ein Hexapolfeld oder ein Octupolfeld, an einen Strahl in überlagerter Form angelegt, so dass sich eine umgekehrte Aberration für den Sondenstrahl ergibt. Demzufolge beseitigt die Aberrationskorrekturvorrichtung verschiedene Aberrationen, wie sphärische Aberrationen und chromatische Aberrationen, die an einer Objektivlinse, einer Polarisationslinse oder dergleichen einer optischen Einheit erzeugt werden.
Da jedoch die Aberrationskorrekturvorrichtung eine große Anzahl von Stromversorgungseinrichtungen für die Mehrfachpole benötigt, sind komplizierte Abgleichvorgänge erforderlich. Daher wurden Versuche für eine automatische Aberrationskorrektur durch Quantifizierung des Aberrationsbetrags einer optischen Einheit und durch Rückkoppeln eines umgekehrten Aberrationsbetrags mit der Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung gemacht (vergleiche beispielsweise die Patentliteratur 1).
Typischerweise liegt eine Mehrzahl von Aberrationsarten vor, einschließlich Aberrationen dritter Ordnung und niedrigerer Ordnung. Jedoch sind Felder, die zur Korrektur einer jeden Aberration erforderlich sind, nicht voneinander unabhängig. Wenn daher eine Aberrationsart verringert wird, nehmen möglicherweise andere Aberrationsarten zu. Somit ist es typischerweise notwendig, die Rückkopplung mehrfach zu wiederholen, um schrittweise sämtliche Aberrationen zu optimieren. In der vorliegenden Beschreibung wird eine Reihe von Vorgängen (d. h. ein Zyklus) von der ”Messung einer Aberration” bis zur ”Reflexion (Berücksichtigung) des Messergebnisses in einem Stromversorgungswert einer Aberrationskorrekturvorrichtung” als ”Durchführung einer Aberrationskorrektur” bezeichnet.
In der tatsächlichen Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung wird eine Aberration einer Objektivlinse unter Verwendung einer Aberrationskorrekturvorrichtung korrigiert. Da jedoch eine Aberration aufgrund einer Positionsabweichung eines jeden Pols der Multipol-Linse in der Aberrationskorrekturvorrichtung, aufgrund von Variationen der magnetischen Eigenschaften von polaren Materialien und dergleichen auftritt, kann es Fälle geben, bei denen eine Verteilung des erzeugten Felds von der idealen Feldverteilung der Mehrfachpole abweicht, selbst wenn das elektrische Feld oder das magnetische Feld der Multipol-Linse gesteuert werden. Dies kann wiederum ein Feld einer niedrigeren Ordnung, zum Beispiel ein Dipolfeld oder ein Quadrupolfeld, erzeugen.
Wenn ein Ladungsteilchenstrahl in eine Multipol-Linse eintritt, bei der aus irgendwelchen Gründen eine Feldverteilungsabweichung in Bezug auf den Ladungsteilchenstrahl auftritt, wird der Ladungsteilchenstrahl durch ein Dipolfeld oder Quadrupolfeld, das sich aus der Abweichung ergibt, beeinflusst, wodurch es auch zu einer Abweichung der Bahnkurve des Strahls kommt. Infolgedessen kommt es zu einer Achsenabweichung, einer Unschärfe oder dergleichen, die die erhaltene Bildqualität beeinflussen können. Wie vorstehend ausgeführt, wird ein Feld niedrigerer Ordnung, das zufällig beim Auftreten einer Abweichung vom idealen Feld insbesondere dann auftritt, wenn das elektrische Feld oder das magnetische Feld einer Aberrationskorrekturvorrichtung verändert werden; zusammenfassend als eine ”parasitische Aberration” bezeichnet. In der folgenden Beschreibung bezieht sich der Ausdruck ”Aberration” bei alleiniger Verwendung auf eine sphärische Aberration oderchromatische Aberration einer Objektivlinse und wird von einer ”parasitischen Aberration”, die in der Korrekturvorrichtung erzeugt wird, unterschieden.
Die ”parasitische Aberration” tritt als ein im Vergleich zum Feld der Mehrfachpole, die ursprünglich gesteuert werden sollten, niedrigeres Feld auf. Ein parasitisches Dipolfeld oder ein parasitisches Quadrupolfeld, die insbesondere eine Achsenabweichung oder eine Unschärfe hervorrufen können, haben einen starken Einfluss auf das erhaltene Bild. Wenn somit das Feld der Mehrfachpole verändert wird, ist es erforderlich, den Einfluss der Veränderung durch Überlagerung eines Dipolfelds oder eines Quadrupolfelds auf das Feld zu beseitigen.
Eine parasitische Aberration tritt auf, wenn ein erzeugtes Feld von einem idealen Feld abweicht. Daher ist es vor der Herstellung einer Aberrationskorrekturvorrichtung schwierig, eine Vorhersage über das Ausmaß einer Abweichung, die auftreten kann, durch Simulation oder dergleichen zu treffen. Demzufolge muss die Bedienungsperson manuell die Aberrationskorrekturvorrichtung bedienen und einen Abgleich vornehmen, während sie ein Bild einer Achsenabweichung oder Unschärfe, die nach Veränderung des Felds der Mehrfachpole aufgetreten sind, prüft.
Um eine Aberrationskorrektur zu automatisieren, ist es erforderlich, parasitische Aberrationen, die dann auftreten, wenn das Feld der Mehrfachpole in der automatischen Abfolge der Aberrationskorrektur verändert wird, auf ein Minimum zu beschränken. Der Grund hierfür ist, dass es dann, wenn ein Ladungsteilchenstrahl aufgrund einer erheblichen Achsenabweichung, die sich aus parasitischen Aberrationen ergibt, nicht die Oberfläche der Probe erreicht und somit die Aufnahme eines Bilds fehlgeschlagen ist, oder wenn es zu einer starken Unschärfe gekommen ist und die Bildqualität daher so beeinträchtigt worden ist, dass die Probe als Folge der Veränderung des Felds der Mehrfachpole nicht identifiziert werden kann, unmöglich ist, die Größe der Aberration aus dem Bild zu berechnen und eine kontinuierliche Aberrationskorrektursequenz durchzuführen.
Um ein derartiges Problem zu lösen, ist es erforderlich, das Feld der Mehrfachpole in der tatsächlichen Vorrichtung nach Herstellung der Aberrationskorrekturvorrichtung zu bewegen und eine parasitische Aberration, die zu diesem Zeitpunkt auftritt, im Vorfeld zu inspizieren sowie Informationen über die Größe eines Dipolfelds oder eines Quadrupolfelds, die zur Korrektur der Aberration abzugleichen ist, an der Vorrichtung vorher festzulegen.
Eine Technik, die sich auf eine Korrektur von parasitischen Aberrationen bezieht, wird in der Patentliteratur 2 beschrieben. Die Patentliteratur 2 beschreibt ein Verfahren zur Korrektur eines parasitischen Dipolfelds oder eines parasitischen Quadrupolfelds, die aufgrund von mechanischen/elektrischen Abweichungen von Mehrfachpolen erzeugt werden.
Literatur
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 4248387 B
Patentliteratur 2: JP 2006-114304A

Zusammenfassende Darstellung der Erfindung
Technisches Problem
Die Patentliteratur 2 beschreibt ein Verfahren zur Korrektur eines parasitischen Dipolfelds oder eines parasitischen Quadrupolfelds, die aufgrund von mechanischen/elektrischen Abweichungen von Mehrfachpolen erzeugt werden. Jedoch ist es bei dem in der Patentliteratur 2 beschriebenen Korrekturverfahren notwendig, dass die Beziehung zwischen der Feldintensität der Mehrfachpole in der tatsächlichen Vorrichtung und der Größe eines Felds, das zur Korrektur einer parasitischen Aberration (d. h. Korrekturbetrag der parasitischen Aberration) erforderlich ist, linear verläuft oder konstant invariabel ist. Wenn aber eine derartige Vorbedingung nicht erfüllt wird, wenn beispielsweise die Beziehung zwischen dem Betrag der parasitischen Aberrationskorrektur in Bezug zur Feldintensität der Mehrfachpole nicht als eine einfache lineare Beziehung ausgedrückt werden kann oder wenn die Abweichung von der linearen Beziehung groß ist, wird es unmöglich, den Einfluss der parasitischen Aberration zu beseitigen. Insbesondere treten bei Mehrfachpolen, die unter Verwendung von magnetischen Polen gebildet werden, Fälle auf, bei denen dann, wenn sich der Strom für die Pole häufig in der Abfolge der wiederholten automatischen Korrekturen verändert, sich das Verhältnis des Betrags der parasitischen Aberrationskorrektur zur Feldintensität der Mehrfachpole, die sich aus den Hystereseeigenschaften des Materials ergibt, verändern kann. In einem derartigen Fall ist es möglich, dass eine Diskrepanz zwischen der Beziehung der Feldintensität der Mehrfachpole und des vorher in der Vorrichtung gespeicherten Betrags der parasitischen Aberrationskorrektur und der Reaktion der tatsächlichen Vorrichtung auftritt, so dass es unmöglich wird, den Einfluss der parasitischen Aberrationen zu unterdrücken.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Mechanismus bereit, der dazu befähigt ist, den Betrag der parasitischen Aberrationskorrektur durch Berücksichtigung des Einflusses von Veränderungen zu bestimmen, selbst wenn sich die Beziehung zwischen dem Betrag der parasitischen Aberrationskorrektur und der Feldintensität der Mehrfachpole aufgrund von Veränderungen der Feldintensität der Mehrfachpole oder von im Laufe der Zeit erfolgenden Veränderungen während der Durchführung der automatischen Aberrationskorrektur verändert.
Lösung der Aufgabe
Beispielsweise betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Berechnung eines Aberrationskorrekturbetrags durch Messung eines Aberrationskoeffizienten einer optischen Einheit einer Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung, ein Verfahren zur Messung des aktuellen Werts eines an eine Aberrationskorrekturvorrichtung angelegten Stromversorgungs-Steuerungswerts und ein Verfahren zur Berechnung des Betrags eines parasitischen Aberrationsabgleichs auf der Grundlage des Aberrationskorrekturbetrags und des aktuellen Werts des Stromversorgungs-Steuerungswerts.
Ein weiteres Beispiel der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Berechnung eines Aberrationskorrekturbetrags durch Messung eines Aberrationskoeffizienten einer optischen Einheit einer Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung, ein Verfahren zum Speichern früherer Messwerte (Messhistorie) des Aberrationskoeffizienten, ein Verfahren zum Messen des aktuellen Werts eines an die Aberrationsksorrekturvorrichtung angelegten Stromversorgungssteuerungswerts, ein Verfahren zum Speichern früherer Messwerte (Messhistorie) des Stromversorgungssteuerungswerts und ein Verfahren zum Berechnen des Betrags eines parasitischen Aberrationsabgleichs auf der Grundlage der Messhistorie des Aberrationskoeffizienten, der Messhistorie des Stromversorgungs-Steuerungswerts und des Aberrationskorrekturbetrags.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Erfindungsgemäß ist es möglich, parasitische Aberrationen durch Unterdrückung des Einflusses von Veränderungen zu korrigieren, selbst wenn die Beziehung zwischen der Feldintensität von Mehrfachpolen einer Aberrationskorrekturvorrichtung und dem Betrag eines parasitischen Aberrationsabgleichs sich in nicht-linearer Weise verändert oder im Laufe der Zeit verändert. Weitere Aufgaben, Konfigurationen und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein Beispiel für eine Konfiguration eines Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtungssystems gemäß der Ausführungsform 1.
2 ist ein Ablaufdiagramm, das in zusammenfassender Weise einen Aberrationskorrekturvorgang gemäß der Ausführungsform 1 zeigt.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das in beispielhafter Weise die Vorgänge zur Berechnung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs gemäß der Ausführungsform 1 zeigt.
4 zeigt eine beispielhafte Tabelle für den Betrag des parasitischen Aberrationsabgleichs.
5 zeigt ein Beispiel für ein Verfahren zur Berechnung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs gemäß der Ausführungsform 1.
6 zeigt ein Beispiel für eine Konfiguration eines Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtungssystems gemäß der Ausführungsform 2.
7 zeigt ein Beispiel für eine Tabelle mit Daten, die in einer Speichereinheit für Ergebnisse der Aberrationsmessung festgehalten werden.
8 zeigt in beispielhafter Weise eine Tabelle mit Daten, die von einer Speichereinheit zur Erfassung der Historie eines Aberrationskorrektur-Stromausgangswerts festgehalten werden.
9 ist ein Ablaufdiagramm zur Darstellung beispielhafter Vorgänge zur Berechnung der Aberrationskorrektur gemäß der Ausführungsform 2.
10 ist ein Ablaufdiagramm zur Darstellung beispielhafter Vorgänge zur Berechnung eines Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs gemäß der Ausführungsform 2.
11 zeigt ein Beispiel für ein in der Ausführungsform 2 verwendetes Anwender-Interface.
Beschreibung der Ausführungsformen
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es ist darauf hinzuweisen, dass Bestandteile, die identische Funktionen ausüben, in sämtlichen Zeichnungen zur Erläuterung der Ausführungsformen mit identischen oder entsprechend zugeordneten Bezugszeichen bezeichnet werden, so dass die Beschreibung dieser Bestandteile nur einmal erfolgt. Ferner werden bei den anschließenden Ausführungsformen identische oder ähnliche Teile prinzipiell nur einmal beschrieben, sofern es nicht notwendig ist, die Beschreibung zu wiederholen.
Ausführungsform 1
Systemkonfiguration
1 zeigt die schematische Darstellung eines SEM-Systems, an dem eine Aberrationskorrekturvorrichtung angebracht ist. Diese Ausführungsform beschreibt ein Rasterelektronenmikroskop (SEM), an dem eine elektromagnetische Quadrupol- auf Octupol-Feldüberlagerungs-Aberrationskorrekturvorrichtung angebracht ist, sowie ein Steuerungssystem hierfür.
Ein von einer Elektronenkanone 1 in einer SEM-Säule 100 emittierter Elektronenstrahl (der in 1 mit einer punktierten Linie dargestellt ist) gelangt nach Durchlaufen einer Kondensorlinse 2 und einer zweistufigen Ablenkspule 3 in eine Aberrationskorrekturvorrichtung 4. Ein Elektronenstrahl, der die Aberrationskorrekturvorrichtung 4 durchlaufen hat, passiert ferner eine Abtastspule 5 und eine Objektivlinse 6 und tastet anschließend die Oberfläche einer auf einer Probenstation 7 angebrachten Probe 8 ab. Sekundäre Ladungsteilchen, wie Sekundärelektronen oder reflektierte Elektronen, werden von einem Punkt der Probe 8, die mit dem Elektronenstrahl bestrahlt wird, emittiert. Die sekundären Ladungsteilchen werden von einem Detektor 9 erfasst und das Detektionsergebnis wird an eine Bilderzeugungseinheit 10 als ein Signal der sekundären Ladungsteilchen ausgegeben. Die Bilderzeugungseinheit 10 ist mit Verarbeitungsschaltkreisen, wie einer Signalverstärkungsstufe und einem D/A-Wandler, versehen. Das Signal der sekundären Ladungsteilchen wird in der Bilderzeugungseinheit in Leuchtdichte-Verteilungsdaten (d. h. Bilddaten) 10 umgewandelt und anschließend an eine Bildanzeigevorrichtung 11 ausgegeben. Die Bilddaten werden ferner von der Bilderzeugungseinheit 10 einem Steuerungscomputer 101 zugeführt, wo sie in einem Speicher 12 gespeichert werden.
Das SEM gemäß dieser Ausführungsform ist so konfiguriert, dass ein Elektronenstrahl, der auf einen Objektpunkt der Objektivlinse 6 auftreffen kann, in Bezug auf die optische Achse der Objektivlinse 6 schräg ausgerichtet werden kann. Für eine derartige Konfiguration weist das SEM gemäß dieser Ausführungsform eine zweistufige Ablenkspule 2 in einer Position oberhalb der Aberrationskorrekturvorrichtung 4 auf. Die Ablenkspule 2 macht es möglich, dass die Zentralachse eines Elektronenstrahls einen Neigungswinkel τ und einen Azimut θ in Bezug auf die optische Achse der Objektivlinse 6 annimmt.
Der Steuerungscomputer 101 führt einen Vorgang durch, bei dem er den Steuerungsbetrag für die Aberrationskorrekturvorrichtung 4 auf der Basis von im Speicher 12 gespeicherten Bilddaten und des aktuellen Werts (d. h. Stromausgangswert) des Multipol-Steuerungsbetrags, der für jeden der Mehrfachpole der Aberrationskorrekturvorrichtung 4 bereitgestellt wird, berechnet. Speziell führt der Steuerungscomputer 101 einen Vorgang durch, bei dem er den Steuerungsbetrag berechnet, der einer Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgungssteuerungseinheit 20 in einem Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgungssystem 102 zuzuführen ist. Nachstehend wird ein derartiger Verarbeitungsvorgang ausführlich beschrieben.
Die Aberrationskoeffizienten-Bestimmungseinheit 13 misst die Aberrationskoeffizienten auf der Grundlage der im Speicher 12 gespeicherten Bilddaten und überträgt die Aberrationskoeffizienten an eine Aberrationskorrekturziel-Bestimmungseinheit 14. Ein Verfahren zur Messung der Aberrationskoeffizienten unter Verwendung von Bilddaten ist bekannt. Daher wird diesbezüglich auf eine ausführliche Beschreibung verzichtet. Die Aberrationskorrekturziel-Bestimmungseinheit 14 wählt unter den berechneten Aberrationskoeffizienten bevorzugt eine zu korrigierende Aberration aus und stellt Informationen über die ausgewählte Aberration und den Aberrationskoeffizienten einer Aberrationskorrekturbetrag-Bestimmungseinheit 15 zur Verfügung. Die Aberrationskorrekturbetrag-Bestimmungseinheit 15 nimmt Bezug auf eine Aberrationskoeffizienten-Umwandlungstabelle 17 und bestimmt einen Multipol-Steuerungsbetrag (zum Beispiel Wert des Stroms oder Wert der Spannung) Δm, der zur Korrektur der gewählten Aberration notwendig ist. In der Aberrationskoeffizienten-Umwandlungstabelle 17 sind die Entsprechungen zwischen einem gemessenen Aberrationskoeffizienten und dem Multipol-Steuerungsbetrag Δm für jede Aberration gespeichert. Der Multipol-Steuerungsbetrag Δm wird als Betrag der Veränderung Δ, der zur Korrektur einer Aberration notwendig ist, bestimmt.
Der durch die Aberrationskorrekturbetrag-Bestimmungseinheit 15 bestimmte Multipol-Steuerungsbetrag Δm wird einer Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs zugeführt. Ferner wird die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs mit der Information m über den gemessenen Wert (d. h. den aktuellen Wert) des Multipol-Steuerungsbetrags für die Aberrationskorrekturvorrichtung 4 aus einer Aberrationskorrektur-Stromausgangswert-Messeinheit 19 versorgt.
Die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs nimmt Bezug auf eine Tabelle 18 mit den Beträgen des parasitischen Aberrationsabgleichs auf der Basis der Information m und bestimmt einen Multipol-Abgleichsbetrag (zum Beispiel Stromwert oder Spannungswert) zum Abgleich des Betrags einer parasitischen Aberration einer niedrigeren Ordnung, die neuerdings als Ergebnis der Zufuhr des Multipol-Steuerungsbetrags Δm zur Aberrationskorrekturvorrichtung 4 erzeugt worden ist. In der Tabelle 18 mit den Beträgen des parasitischen Aberrationsabgleichs ist die Entsprechung zwischen dem Multipol-Steuerungsbetrag und dem parasitischen Aberrationsabgleichsbetrag Δx für jede Multipollinse der nachstehend beschriebenen Aberrationskorrekturvorrichtung 4 gespeichert. Der Steuerungscomputer 101 übergibt einen Wert, der durch Addition des parasitischen Aberrationsabgleichsbetrags Δx mit dem Multipol-Steuerungsbetrag Δm erhalten worden ist, an die Aberrationsvorrichtung-Stromversorgungssteuerungseinheit 20 im Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgungssystem 102 als einen Stromversorgungs-Steuerungsbetrag für die Aberrationskorrekturvorrichtung 4.
Das Aberrationskorrektur-Stromversorgungssystem 102 umfasst die Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromausgangswert-Messeinheit 19, die Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgungs-Steuerungseinheit 20 und eine Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgung 21.
Die Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromausgangswert-Messeinheit 19 besitzt Funktionen zur Messung des aktuellen Werts des durch die Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgung 21 erzeugten Steuerungsstroms und zur Übertragung des Messergebnisses als Information m an die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs. Das Vorliegen eines derartigen Rückkoppelungswegs stellt eine der charakteristischen Konfigurationen des Systems gemäß dieser Ausführungsform dar. Aufgrund der Anwesenheit eines derartigen Rückkoppelungswegs kann die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs vorher einen geeigneten Abgleichsbetrag für eine parasitische Aberration bestimmen, die neuerdings erzeugt wird, wenn eine Aberration korrigiert wird, und kann den bestimmten Abgleichsbetrag tatsächlich anwenden.
Die Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgungs-Steuerungseinheit 20 gibt ein Rechenergebnis des vom Steuerungscomputer 101 erhaltenen Stromversorgungs-Steuerungsbetrags an die Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgung 21 aus. Dabei berechnet die Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgungs-Steuerungseinheit 20 den Gesamtwert des Steuerungsbetrags, der jedem der Mehrfachpole zuzuführen ist, und des Abgleichsbetrags und gibt den Gesamtwert als Rechenergebnis des Stromversorgungs-Steuerungsbetrags aus. Die Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgung 21 gibt Strom oder Spannung gemäß dem Stromversorgungs-Steuerungsbetrag, der als ein digitaler Wert bereitgestellt worden ist, jedem der Mehrfachpole der Spannungs-Aberrationskorrekturvorrichtung 4 zurück. Dies bedeutet, dass die Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgung 21 den Strom oder die Spannung erzeugt, die an die Mehrfachpole anzulegen sind, und legt diese an.
Zusammenfassende Darstellung des Korrekturvorgangs
2 zeigt beispielhafte Vorgänge zur Korrektur von Aberrationen gemäß dieser Ausführungsform. Die folgende Beschreibung beruht auf der Voraussetzung, dass die Mehrfachpole aus magnetischen Polen gebildet sind und dass Strom zur Steuerung der Aberrationskorrekturvorrichtung 4 verwendet wird. Es erübrigt sich die Feststellung, dass auch dann, wenn die Mehrfachpole aus Elektroden gebildet sind, Aberrationen durch ähnliche Vorgänge korrigiert werden können.
Zunächst wird ein Bild in der SEM-Säule 100 aufgenommen und das aufgenommene Bild wird im Speicher 12 im Steuerungscomputer 101 gespeichert. Die Aberrationskoeffizienten-Bestimmungseinheit 13 liest das im Speicher 12 gespeicherte Bild und berechnet Aberrationskoeffizienten für die optische Einheit (Stufe S21).
Anschließend stellt die Aberrationskorrekturziel-Bestimmungseinheit 14 fest, ob die Aberrationskorrektur beendet ist (Stufe S22). Speziell wird festgestellt, ob jeder der gemessenen Aberrationskoeffizienten größer als ein Schwellenwert oder mit diesem gleich ist. Dabei ist der Schwellenwert für jeden individuellen Aberrationskoeffizienten bestimmt worden. Wenn ein Aberrationskoeffizient kleiner als der Schwellenwert ist, bedeutet dies, dass eine Korrektur unnötig ist. Wenn dagegen festgestellt wird, dass eine Aberrationskorrektur für irgendeinen der Aberrationskoeffizienten erforderlich ist, bestimmt die Aberrationskorrekturziel-Bestimmungseinheit 14 den Typ und die Größe einer Aberration, die einen besonderen Einfluss auf das aufgenommene Bild ausübt und stellt das Ergebnis der Aberrationskorrekturbetrag-Bestimmungseinheit 15 zur Verfügung (Stufe S23). Ein derartiges Bestimmungsverfahren ist ebenfalls allgemein bekannt, so dass eine entsprechende Beschreibung hier unterbleibt.
Die Aberrationskorrekturbetrag-Bestimmungseinheit 15 stellt auf der Grundlage des Typs und der Größe der Aberration, die von der Aberrationskorrekturziel-Bestimmungseinheit 14 bereitgestellt worden ist, fest, welcher Stromwert an welchen der Mehrfachpole in welchem Stadium der Aberrationskorrektur 4 anzulegen oder zu verändern ist (Stufe S24). Zur Bestimmung wird auf die Aberrationskurvenkoeffizienten-Umwandlungstabelle 17 Bezug genommen. In der Aberrationskurvenkoeffizienten-Umwandlungstabelle 17 ist die Entsprechung zwischen einem Aberrationskoeffizienten und dem Strombetrag, der für die Korrektur erforderlich ist, für jeden Typ der Aberration gespeichert. Die Aberrationskorrekturbetrag-Bestimmungseinheit 15 bestimmt, wie viel Strom an jeden der Mehrfachpole in welchem Stadium der Aberrationskorrektur 4 auf der Basis der Entsprechung anzulegen ist und stellt das Ergebnis der Bestimmungseinheit zur Bestimmung des Betrags der parasitischen Aberrationskorrektur 16 zur Verfügung. Das Ergebnis wird auch der Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgung-Steuerungseinheit 20 zur Verfügung gestellt.
Die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags der parasitischen Aberrationskorrektur bestimmt, in welcher Stärke eine parasitische Aberration erzeugt wird, wenn der Betrag des Stroms für die Mehrfachpole, der durch die Aberrationskorrekturbetrag-Bestimmungseinheit 15 bestimmt worden ist, direkt der Aberrationskorrekturvorrichtung 4 zugeführt wird, und berechnet den Betrag des Abgleichstroms für die parasitische Aberration, der erforderlich ist, um eine derartige parasitische Aberration zu beseitigen (Stufe S25).
Anschließend führt der Steuerungscomputer 101 Strom, der durch Addition des Betrags des Stroms für die Mehrfachpole, der in Stufe S24 berechnet worden ist, mit dem Betrag des Abgleichstroms für die parasitische Aberration, der in Stufe S25 berechnet worden ist, erhalten worden ist, als den aktualisierten Strom der Aberrationskorrekturvorrichtung 4 an die Aberrationskorrekturvorrichtung 4 über das Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgungssystem 102 zurück (Stufe S26). Durch eine derartige Rückkoppelung werden sowohl die Aberration als auch die parasitische Aberration auf einmal korrigiert oder abgeglichen.
Abgleich der parasitischen Aberration
3 zeigt eine zusammenfassende Darstellung der Vorgänge eines Verfahrens, das durch die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags der parasitischen Aberrationskorrektur durchzuführen ist, bis der Betrag des Stroms, der zum Abgleich der parasitischen Aberration erforderlich ist, bestimmt wird. Es ist darauf hinzuweisen, dass in der folgenden Beschreibung die Anzahl der Multipolkomponenten, die Ziele der Aberrationskorrektur darstellen, zur Vereinfachung der Beschreibung mit 1 angenommen wird. Speziell wird angenommen, dass die Multipolkomponente, die das Korrekturziel darstellt, in der ersten Stufe der Aberrationskorrekturvorrichtung 4 acht Pole aufweist. In diesem Fall wird angenommen, dass die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs den Betrag des Stroms zum Abgleich eines parasitischen Dipolfelds bestimmt.
Die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs empfängt die zu verändernde Multipolkomponente (d. h. acht Pole in der ersten Stufe, wie vorstehend beschrieben) und den Betrag der Änderung des Stroms Δm hierfür als Eingabewerte. Derartige Werte werden durch die Aberrationskorrekturbetrag-Bestimmungseinheit 15 bereitgestellt.
Zunächst nimmt die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs Bezug auf die Messeinheit 19 zur Messung des Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromausgangswerts und erhält den Messwert des Stromwerts m, der aktuell an die acht Pole in der ersten Stufe der Aberrationskorrekturvorrichtung 4 angelegt wird (Stufe S31).
Anschließend nimmt die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs Bezug auf die Tabelle 18 mit den Beträgen des parasitischen Aberrationsabgleichs und ruft Daten ab, die zur Bestimmung des Betrags zum Abgleich eines parasitischen Dipolfelds zu verwenden sind (Stufe S32). In der Tabelle 18 mit den Beträgen des parasitischen Aberrationsabgleichs sind für die Multipollinse in jeder Stufe der Aberrationskorrekturvorrichtung 4 die Entsprechungen zwischen dem Stromwert der Multipolkomponente im Bereich der Vorrichtungsspezifikationen und dem Betrag des parasitischen Aberrationsabgleichs, der für den Stromwert erforderlich ist, in einem Matrix-Datenformat gespeichert. Selbstverständlich ist das Datenformat aber nicht auf das Matrix-Datenformat beschränkt.
4 zeigt ein Beispiel für die Tabelle 18 mit den Beträgen des parasitischen Aberrationsabgleichs. 4 zeigt die Entsprechung der Stromwerte o₁ bis o_n, die an jedem der acht Pole in der ersten Stufe der Aberrationskorrekturvorrichtung 4 angelegt werden, und der Beträge des parasitischen Aberrationsabgleichs (d. h. Stromwerte) d₁ bis d_n, die notwendig sind, um ein parasitisches Dipolfeld zu beseitigen, das beim Anlegen der entsprechenden Stromwerte erzeugt würde. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Stromwerte o₁ bis o_n nicht Daten mit regelmäßigen Abständen darstellen müssen. Die Abstände zwischen einigen Daten können in einigen Abschnitten klein oder groß sein. Wenn beispielsweise der Stromwert der acht Pole, die zur Unterdrückung der Aberration auf eine angestrebte Größe erforderlich ist, durch ein Experiment oder eine Simulation bestimmt worden sind, ist es möglich, eine Anzahl von in der Tabelle aufzuzeichnenden Stromwerten in einem Bereich um den bestimmten Stromwert herum anzuordnen. In der Tabelle 18 mit den Beträgen des parasitischen Aberrationsabgleichs wird die Entsprechung, die als für die Vorrichtung charakteristische Daten vor der Auslieferung der Vorrichtung erhalten worden sind, gespeichert und festgehalten.
Nachstehend wird erneut auf die Stufe S32 in 3 Bezug genommen. Die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs durchsucht die Tabelle 18 mit den Beträgen des parasitischen Aberrationsabgleichs unter Verwendung des Stromwerts m, der aktuell an die acht Pole in der ersten Stufe der Aberrationskorrekturvorrichtung 4 angelegt wird, und liest eine Entsprechung in einer Zeile, in der ein Wert, der dem Stromwert m am nächsten liegt, gespeichert ist. Dies bedeutet, dass die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs den Stromwert der acht Pole und den Betrag (d. h. Stromwert) zum Abgleichen eines parasitischen Dipolfelds abruft.
Anschließend ruft die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs in ähnlicher Weise die Entsprechungen in einigen Zeilen ab, die der Zeile vorausgehen oder dieser nachfolgen, in der der Stromwert der acht Pole, der dem Stromwert m am nächsten kommt, aufgezeichnet ist. Die Anzahl an Zeilen, die aus der Tabelle 18 mit den Beträgen des parasitischen Aberrationsabgleichs abzurufen sind, hängt davon ab, welche Funktion zur Durchführung der Anpassung der Entsprechung herangezogen wird. Beispielsweise sind im Fall einer linearen Anpassung drei bis fünf Zeilen angemessen. Bei dieser Ausführungsform werden die Werte in drei Zeilen (d. h. Stromwerte der acht Pole: o_x-1, o_x, o_x+1 und die entsprechenden Stromwerte zum Abgleich eines parasitischen Dipolfelds: d_x-1, d_x, d_x+1) durch die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs ausgewählt und abgerufen. Daneben kann auch eine Anpassung unter Verwendung einer sekundären Funktion oder einer beliebigen vorgegebenen Funktion vorgenommen werden.
Obgleich das vorstehende Beispiel einen Fall zeigt, bei dem drei benachbarte Zeilen aus der Tabelle mit den Beträgen des parasitischen Aberrationsabgleichs abgerufen werden, sind die zu lesenden Zeilen nicht notwendigerweise auf die benachbarten Zeilen beschränkt. Beispielsweise können die Zeilen entsprechend zum Wert Δm festgelegt werden. Beispielsweise können einige Zeilen aus einem Bereich ausgewählt werden, in dem der Strom o der acht Pole die Beziehung m – aΔm < o < m + aΔm erfüllt (wobei a eine natürliche Zahl ist).
Die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs führt eine lineare Anpassung an die Daten der Zeilen durch, wodurch eine Funktion f(x) festgelegt wird, die die Entsprechung zwischen dem Betrag der Stromänderung der acht Pole und dem Strom zum Abgleich eines parasitischen Dipolfelds wiedergibt (Stufe S33). Bei der linearen Anpassung wird eine Gerade, die den Daten der gewählten Zeilen am nächsten kommt, unter Anwendung des Verfahrens der kleinsten Fehlerquadrate ermittelt. Es ist darauf hinzuweisen, dass für die Berechnung der Funktion f(x) auch eine polynomische Interpolation an Stelle des Verfahrens der kleinsten Fehlerquadrate herangezogen werden kann.
Anschließend berechnet die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs den Betrag des Stroms zum Abgleich eines parasitischen Dipolfelds unter Verwendung der bestimmten Funktion f(x) (Stufe S34). Speziell berechnet die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs den Betrag des Stroms Δx zum Abgleich eines parasitischen Dipolfelds, der erforderlich ist, um den an die acht Pole in der ersten Stufe der Aberrationskorrekturvorrichtung 4 angelegten Strom von m auf m + Δm abzuändern. Mit anderen Worten, um bei dieser Ausführungsform den Betrag des Stroms Δx zum Abgleich eines parasitischen Dipolfelds zu berechnen, werden die Informationen über einen lokalen Bereich um den Stromwert m herum, der aktuell an die Mehrfachpole angelegt wird, dazu herangezogen, die Funktion f(x) zu bestimmen, die der Entsprechung besonders nahe kommt, so dass der Betrag des Stroms Δx zum Abgleich eines parasitischen Dipolfelds entsprechend dem aktuellen Zustand der Aberrationskorrekturvorrichtung 4 aktiv und automatisch berechnet wird. Daher ist es selbst dann, wenn eine Aberrationskorrekturvorrichtung verwendet wird, deren Entsprechung zwischen der Feldintensität der Mehrfachpole und dem Betrag des parasitischen Aberrationsabgleichs sich in nicht-linearer Weise verändert, möglich, den Betrag des parasitischen Aberrationsabgleichs besser als mit der herkömmlichen Technik zu berechnen.
5 zeigt das Berechnungsprinzip für den Betrag des parasitischen Aberrationsabgleichs gemäß dieser Ausführungsform. 5 ist ein Diagramm, das durch Auftragen der Daten aus der in 4 angegebenen Daten der Beträge für den parasitischen Aberrationsabgleich in Diagrammform erhalten worden ist. Die Abszisse von 5 gibt den Stromwert o der acht Pole an und die Ordinate gibt den Stromwert x zum Abgleich eines parasitischen Dipolfelds an. 5 zeigt eine lineare Anpassung, die durchgeführt wird, wenn unter der Voraussetzung, dass der Stromwert der acht Pole, der aktuell an die Aberrationskorrekturvorrichtung 4 angelegt wird, m beträgt, der Stromwert für die Korrektur einer Aberration von m nach m + Δm abgeändert wird.
Wie aus 5 ersichtlich ist, wird unter der Voraussetzung, dass der Betrag des Stroms zum Abgleich eines parasitischen Dipolfelds, der zur Erhöhung des Stromwerts m der acht Pole um Δm erforderlich ist, Δx beträgt, Δx bestimmt wird, indem man eine lineare Anpassung nur unter Verwendung der Werte o_x-1, o_x und o_x+1 an drei Punkten um den Stromwert m herum durchführt, um den Betrag des Stroms Δx zum Abgleich eines parasitischen Dipolfelds zu berechnen, der für den relevanten Stromwertabschnitt geeignet ist. Es wird ein Fall angenommen, bei dem eine lineare Anpassung sämtlicher Datenpunkte der Tabelle 18 mit den Beträgen des parasitischen Aberrationsabgleichs durchgeführt wird. Dann lässt sich leicht vorhersagen, dass die Differenz zwischen dem bestimmten Wert des Betrags für den Strom Δx zum Abgleich eines parasitischen Dipolfelds und dem tatsächlich erforderlichen Betrag des Stroms Δx zum Abgleich eines parasitischen Dipolfelds größer wird.
Schlussfolgerungen
Wie vorstehend ausgeführt, ist es beim SEM-System gemäß dieser Ausführungsform selbst dann, wenn die Entsprechung zwischen der Feldintensität (d. h. dem Wert des angelegten Stroms) der Mehrfachpole der Aberrationskorrekturvorrichtung 4 und dem Betrag des parasitischen Aberrationsabgleichs sich in nicht-linearer Weise verändert, möglich ist, einen optimalen Betrag für einen parasitischen Aberrationsabgleich gemäß dem aktuellen Wert der Feldintensität (d. h. dem Wert des angelegten Stroms) und dem Betrag der Aberrationskorrektur zu bestimmen und diesen Wert der Aberrationskorrekturvorrichtung zuzuführen. Demzufolge wird es möglich, im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen in wirksamerer Weise die Entstehung von parasitischen Aberrationen, die bei der Korrektur von Aberrationen entstehen, zu unterdrücken.
Ausführungsform 2
Systemkonfiguration
6 zeigt die schematische Konfiguration eines SEM-Systems gemäß der Ausführungsform 2. In 6 sind Teile, die denen von 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Am SEM-System gemäß dieser Ausführungsform ist ebenfalls eine Aberrationskorrekturvorrichtung mit einem überlagerten elektromagnetischen Quadrupol- auf Octupol-Feld angebracht. Wie nachstehend ausgeführt, zeichnet das SEM-System gemäß dieser Ausführungsform eine Messhistorie des aktuellen Werts (d. h. des Stromausgangswerts) des Multipol-Steuerungsbetrags auf, der jedem der Mehrfachpole der Aberrationskorrekturvorrichtung 4 zugeführt wird, sowie eine Messhistorie des Aberrationsbetrags und berechnet einen optimalen Betrag des parasitischen Aberrationsabgleichs zu jedem Zeitpunkt unter Bezugnahme auf die Messhistorie.
Nachstehend werden nur Punkte beschrieben, die sich von denen in Ausführungsform 1 unterscheiden. Zunächst weist in dieser Ausführungsform die Aberrationskoeffizienten-Bestimmungseinheit 13 eine Speichereinheit 22 zur Speicherung der Aberrationskoeffizienten-Messergebnisse auf. Die Historien der Typen der gemessenen Aberrationen werden in der Speichereinheit 22 zur Speicherung der Aberrationskoeffizienten-Messergebnisse gespeichert. 7 zeigt eine beispielhafte Datenstruktur der Speichereinheit 22 zur Speicherung der Aberrationskoeffizienten-Messergebnisse. Die Typen der gespeicherten Aberrationen umfassen eine ”Achsenabweichung”, eine ”Unschärfe”, einen ”Astigmatismus” und eine ”sphärische Aberration”. Darunter stellen die ”Achsenabweichung” und die ”Unschärfe” parasitische Abweichungen dar. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Ordnungszahl der Zeit der Aberrationskorrektur durch eine Seriennummer in jeder Zeile angegeben wird und dass ein gemessener Aberrationswert nur in dem Feld eines Typs einer Aberration, die zu jedem Ausführungszeitpunkt modifiziert wird, aufgezeichnet wird. Somit werden im Feld eines Typs einer Aberration, die nicht gemessen wurde, keine Daten oder leere Daten aufgezeichnet. Auf diese Weise werden die Ergebnisse der Messung der Aberrationskorrektur als Matrixdaten in der Speichereinheit 22 zum Speichern der Aberrationskoeffizienten-Messergebnisse aufgezeichnet. In 7 wurde zum Zeitpunkt N die letzte Aberrationskorrektur vorgenommen. Selbstverständlich ist das Datenformat nicht auf ein Matrixdatenformat beschränkt.
Bei dieser Ausführungsform umfasst das Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgungssystem 102 eine Speichereinheit 23 zum Speichern der Historie des Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromausgangswerts. Eine Historie der gemessenen angelegten Stromausgangswerte wird in der Speichereinheit 23 zur Speicherung der Historie des Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromausgangswerts gespeichert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Historie in der Speichereinheit 23 zur Speicherung der Historie des Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromausgangswerts durch die Messeinheit 19 zur Messung des Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromausgangswerts gespeichert wird. Die Messeinheit 19 zur Messung des Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromausgangswerts misst die angelegte Spannung jedes Mal, wenn der Vorgang der Veränderung des Stroms der Mehrfachpole durchgeführt wird und speichert die Messhistorie in der Speichereinheit 23 zur Speicherung der Historie des Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromausgangswerts. 8 zeigt eine beispielhafte Datenstruktur der Speichereinheit 23 zur Speicherung der Historie des Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromausgangswerts. Die Speichereinheit 23 zur Speicherung der Historie des Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromausgangswerts zeichnet den Strom der Mehrfachpole, der an jede Stufe angelegt wird, jedes Mal bei Durchführung einer Aberrationskorrektur für jede Stufe der Aberrationskorrekturvorrichtung 4 auf bzw. hält diesen fest. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Ordnungszahl der Aberrationskorrekturzeit durch eine Seriennummer in jeder Zeile wiedergegeben wird, und ein angelegter Stromausgangswert, der zu jedem Ausführungszeitpunkt modifiziert wird, aufgezeichnet wird. Für Mehrfachpole, an die kein Strom angelegt wird, wird der Wert 0 aufgezeichnet. Auf diese Weise werden die Ergebnisse der Messung des angelegten Stroms ebenfalls als Matrixdaten in der Speichereinheit 23 zur Speicherung der Historie des Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromausgangswerts aufgezeichnet. In 8 wurde die letzte Aberrationskorrektur zum Zeitpunkt N durchgeführt. Selbstverständlich kann das Datenformat auch von einem derartigen Matrixdatenformat abweichen.
Die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs gemäß dieser Ausführungsform bestimmt auch den Multipol-Abgleichsbetrag (zum Beispiel den Stromwert oder Spannungswert) zum Abgleichen einer parasitischen Aberration durch Bezugnahme auf die Aberrationskoeffizienten-Umwandlungstabelle 17 zum anfänglichen Korrekturzeitpunkt wie in Ausführungsform 1. Jedoch greift nach dem anfänglichen Korrekturzeitpunkt die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs auf die Speichereinheit 22 zur Speicherung der Aberrationskoeffizienten-Messergebnisse und auf die Speichereinheit 23 zur Speicherung der Historie der Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromausgangswerte zu, um Bezug auf die Historie der Veränderungen des Stroms der einzelnen Mehrfachpole sowie auf die Historie der erzeugten parasitischen Aberrationen zu nehmen, und bestimmt den Betrag des nächsten Abgleichs. Die Einzelheiten des Verfahrens zur Bestimmung des Abgleichsbetrags werden nachstehend beschrieben.
Zusammenfassung des Korrekturvorgangs
9 zeigt beispielhafte Vorgänge zur Korrektur von Aberrationen gemäß dieser Ausführungsform. Nachstehend werden die Einzelheiten des Korrekturvorgangs gemäß dieser Ausführungsform beschrieben, wobei die Betonung auf den Punkten liegt, die sich von denen in Ausführungsform 1 unterscheiden. In der nachstehenden Beschreibung wird ferner angenommen, dass Mehrfachpole aus magnetischen Polen gebildet sind und dass Strom zur Steuerung der Aberrationskorrekturvorrichtung 4 verwendet wird. Selbstverständlich können auch bei Verwendung von Mehrfachpolen, die aus Elektroden gebildet sind, Aberrationen durch ähnliche Vorgänge korrigiert werden.
Bei dieser Ausführungsform wird der aktuelle Wert des an die Aberrationskorrekturvorrichtung 4 angelegten Stromwerts gemessen, bevor Aberrationen der Aberrationskorrekturvorrichtung 4 gemessen werden. Die Messung wird durch die Messeinheit 19 zur Messung der Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromausgangswerte durchgeführt. Die Messeinheit 19 zur Messung der Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromausgangswerte zeichnet die Messergebnisse in der Speichereinheit 23 zur Speicherung der Historie der Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromausgangswerte auf (Stufe S91).
Anschließend wird ein Bild in der SEM-Säule 100 aufgenommen und das aufgenommene Bild wird im Speicher 12 im Steuerungscomputer 101 gespeichert. Die Aberrationskoeffizienten-Bestimmungseinheit 13 liest das im Speicher 12 eingetragene Bild und berechnet Aberrationskoeffizienten der optischen Einheit (Stufe S92).
Die Aberrationskoeffizienten-Bestimmungseinheit 13 speichert die Messergebnisse in der Speichereinheit 22 zur Speicherung der Aberrationskoeffizienten-Messergebnisse (Stufe S93). Anschließend stellt die Aberrationskoeffizienten-Zielbestimmungseinheit 14 fest, ob die Aberrationskorrektur beendet ist (Stufe S94). Wenn ein negatives Ergebnis erhalten wird, werden die Bestimmung einer durch die Korrekturvorrichtung zu korrigierenden Zielaberration (Stufe S95), die Berechnung des Betrags des Stroms zur Korrektur der Aberration (Stufe S96), die Berechnung des Betrags des Stroms zum Abgleich einer parasitischen Aberration (Stufe S97) und die Aktualisierung des Stroms der Aberrationskorrekturvorrichtung 4 (Stufe S98) auf die gleiche Weise wie in Ausführungsform 1 durchgeführt.
Abgleich von parasitischen Aberrationen (Zusammenfassung) Die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs gemäß dieser Ausführungsform berechnet den Gesamtwert aus (1) dem Betrag des parasitischen Aberrationsabgleichs, der proportional zum Betrag der Veränderung des an die Mehrfachpole angelegten Stroms Δm ist, (2) dem kumulativen Gesamtwert der bisher angefallenen Beträge des parasitischen Aberrationsabgleichs und (3) einem Betrag des parasitischen Aberrationsabgleichs, der auf der Grundlage der Veränderungsrate zwischen dem aktuellen Wert des Abgleichbetrags, der zum Abgleich einer als nächstes abzugleichenden Aberration angelegt wird, und dem Wert, der de, aktuellen Wert vorausgeht, berechnet wird, und bestimmt den Betrag eines endgültigen parasitischen Aberrationsabgleichs auf der Grundlage des Gesamtwerts. Diese Beziehung wird durch die folgende Berechnungsformel wiedergegeben:
In der Formel (1) bedeutet das Symbol m den Stromwert, der an einen bestimmten Pol der Mehrfachpole angelegt wird, und der tiefgestellte Index gibt die Anzahl von Korrekturen an, die am Stromwert, der an einen bestimmten Pol der Mehrfachpole angelegt wird, durchgeführt werden. Die durch den tiefgestellten Index angegebene Anzahl an Korrekturen wird dabei unabhängig von den Arten oder der Anzahl der korrigierten Aberrationen gezählt. Somit entspricht die tiefgestellte Ziffer nicht notwendigerweise der Anzahl von Korrekturen, die für jede einzelne Aberration durchgeführt wurden. Die Funktion f(m) gibt den Betrag einer parasitischen Aberration an, die entsteht, wenn der Wert des an die Mehrfachpole angelegten Stroms m beträgt. Die Symbole K₀ bis K₂ sind Konstanten, die experimentell bestimmt werden. Das Symbol n bedeutet die Anzahl an Korrekturen, die für jeden Aberrationstyp gezählt werden.
Der erste Term auf der rechten Seite der Formel (1) gibt wieder, dass der Betrag des parasitischen Aberrationsabgleichs so angegeben wird, dass er proportional zum Betrag der Veränderung des Stroms Δm ist. Der zweite Term auf der rechten Seite gibt wieder, dass der Betrag des parasitischen Aberrationsabgleichs entsprechend dem kumulativen Gesamtwert der bisher angefallenen Beträge des parasitischen Aberrationsabgleichs angegeben wird, d. h. der Abgleichstromwert zur Korrektur von parasitischen Aberrationen, die bisher ohne Korrektur geblieben sind. Der dritte Term auf der rechten Seite gibt an, dass der Betrag des parasitischen Aberrationsabgleichs auf der Grundlage der Veränderungsrate zwischen dem aktuellen Wert des Abgleichswerts, der zum Abgleich der als nächstes abzugleichenden Aberration angelegt wird, und dem Wert, der dem aktuellen Wert unmittelbar vorausgeht, angegeben wird.
Die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs berechnet den Abgleichsbetrag für die parasitische Aberration entsprechend dem Status der einzelnen Mehrfachpole der Aberrationskorrekturvorrichtung 4 auf der Grundlage der Formel (1) und gibt das Ergebnis an die Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgungssteuereinheit 20 weiter. Die Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgungssteuereinheit 20 bewirkt, dass die Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgung 21 einen Strom entsprechend dem Gesamtwert des Änderungsbetrags des Stroms Δm zur Korrektur einer Aberration und des Betrags Δx für den parasitischen Aberrationsabgleich erzeugt und den erzeugten Strom zur Aberrationskorrekturvorrichtung 4 zurückführt. Durch Wiederholung einer derartigen Rückkoppelung kann der Abgleich der parasitischen Aberrationen der Aberrationskorrekturvorrichtung 4 immer genau durchgeführt werden, und zwar unabhängig von Veränderungen der Eigenschaften der magnetischen Pole im Laufe der Zeit.
Abgleich von parasitischen Aberrationen (spezielles Beispiel)
10 zeigt ein spezielles Beispiel des Verfahrens zur in Stufe S97 durchgeführten Berechnung des Stroms zum parasitischen Aberrationsabgleich (9). Die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags der parasitischen Aberration empfängt Informationen über die Mehrfachpole (d. h. acht Pole in der ersten Stufe der Aberrationskorrekturvorrichtung 4 bei dieser Ausführungsform), deren Stromwert beim nächsten Zeitpunkt der Aberrationskorrektur zu verändern ist, und über den Betrag der Änderung des Stroms Δm, der durch die Aberrationskorrekturbetrag-Bestimmungseinheit 15 berechnet wird.
Anschließend nimmt die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs Bezug auf die Speichereinheit 23 zur Speicherung der Historie des Aberrationskorrektur-Stromausgangswerts und nimmt Bezug auf die neueste Stromveränderungshistorie der Multipolkomponenten, deren Stromwert von jetzt an zu verändern ist. Beispielsweise nimmt unter der Voraussetzung, dass der aktuelle Wert der Ordnungszahl des Korrekturzeitpunkt N ist, die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs Bezug auf die in 8 dargestellte Stromhistorie der Aberrationskorrekturvorrichtung und sucht nach dem letzten Korrekturzeitpunkt, an dem der an die acht Pole angelegte Stromwert auf den aktuellen Wert geändert worden ist, sowie nach dem entsprechenden Stromwert. Im Fall von 8 wird der Stromwert der acht Pole vom Wert zum Korrekturzeitpunkt n – 1 auf den aktuellen Wert zum Korrekturzeitpunkt n verändert. Dies bedeutet, dass der Strom der acht Pole vom vorhergehenden Wert o_n-1 auf den aktuellen Stromwert o_1n geändert wurde. Somit liest die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs die Stromwerte o_n-1 und o_1n als die Eingabedaten (Stufe S101).
Anschließend nimmt die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs Bezug auf die Speichereinheit 22 zur Speicherung der Aberrationskoeffizienten-Messergebnisse und stellt fest, wie sehr sich die parasitische Aberration vom Korrekturzeitpunkt n – 1 bis zum in Stufe S101 bestätigten Korrekturzeitpunkt n verändert hat. Im Fall von 7 ist ersichtlich, dass der Betrag der Achsenabweichung aufgrund eines zum Korrekturzeitpunkt n – 1 gemessenen parasitischen Dipolfelds A_0n-1 beträgt, während sich der Betrag der Achsenabweichung aufgrund eines parasitischen Dipolfelds nach dem Korrekturzeitpunkt n auf A_0n geändert hat. Dabei liest die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs die Beträge der Achsenabweichung A_0n-1 und A_0n als die Eingabedaten (Stufe S102). Das Symbol n ist ein tiefgestellter Index.
Ferner wird der Betrag der Achsenabweichung A_0N aufgrund des aktuellen parasitischen Dipolfelds, d. h. eines parasitischen Dipolfelds nach dem Korrekturzeitpunkt N, als Eingabewert gelesen (Stufe S103). Es ist darauf hinzuweisen, dass es sich beim, tiefgestellten Index um das Symbol N handelt.
Wenn die vorerwähnten Eingabedaten bereitstehen, berechnet die Bestimmungseinheit 16 zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs den Stromwert Δx zum Abgleich eines parasitischen Dipolfelds, der an die acht Pole beim nächsten (d. h. N + 1) Korrekturzeitpunkt (Stufe S104) anzulegen ist. Dabei wird der Stromwert von 0_1n beim nächsten Korrekturzeitpunkt auf 0_1n+Δm geändert.
Die Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgungssteuerungseinheit 20 wird mit Δx und Δm versorgt. Obgleich vorstehend die Achsenabweichung A beschrieben wurde, ist es auch möglich, einen Stromwert zu berechnen, der notwendig ist, um die Unschärfe C durch ähnliche Vorgänge abzugleichen.
Beispiel für GUI
11 zeigt einen beispielhaften GUI-Bildschirm, der an einer an den Steuerungscomputer 101 angeschlossenen Anzeigevorrichtung (nicht dargestellt) angezeigt wird. Eine Bedienungsperson ist dazu in der Lage, den Ausführungsstatus einer automatischen Aberrationskorrektur über den GUI-Schirm zu bestätigen. Beispielsweise kann die Bedienungsperson den Korrekturstatus bestätigen, indem sie auf eine Anzeigeeinheit 111 zur Anzeige des Aberrationskorrekturvorgangs Bezug nimmt. Ferner ist die Bedienungsperson dazu in der Lage, die konstanten Parameter K₀ bis K₂ der Formel (1) entsprechend dem Konvergenzstatus der automatischen Korrektur durch Bezugnahme auf eine automatische Einstelleinheit 112 zur Einstellung der Bedingungen einer automatischen Aberrationskorrektur abzugleichen. Ferner ist die Bedienungsperson dazu in der Lage, den Status der Einzelheiten der automatischen Korrektur, die aktuell durchgeführt wird, zu bestätigen, indem sie auf eine Nachrichtenanzeigeeinheit 113 Bezug nimmt. Ferner ist die Bedienungsperson dazu in der Lage, den automatischen Korrekturvorgang zu steuern, indem sie einen Startknopf 114 für die automatische Korrektur, einen Pauseknopf 115 für die automatische Korrektur, einen Ausschaltknopf 116 für die automatische Korrektur und einen Stoppknopf 117 für die automatische Korrektur, die am GUI-Schirm angeordnet sind, betätigt.
Bei dieser Ausführungsform kann der Wert der konstanten Parameter K₀ vorher experimentell festgelegt und in der Tabelle 18 mit den Beträgen des parasitischen Aberrationsabgleichs gespeichert werden. Jedoch kann der Wert des konstanten Parameters K₀ gemäß dem Verfahren der Ausführungsform 1 auch jedes Mal beim Abgleich der Mehrfachpole bestimmt werden. Alternativ kann der Wert des konstanten Parameters K₀ auch individuell von der Bedienungsperson gemäß dem Status der parasitischen Aberrationen eingestellt werden.
Schlussfolgerungen
Im SEM-System gemäß dieser Ausführungsform ist eine Historie der Beträge des an die Aberrationskorrekturvorrichtung 4 angelegten Stroms und eine Historie von Aberrationen gespeichert. Somit ist es selbst dann, wenn die in der Aberrationskorrekturvorrichtung 4 auftretenden parasitischen Aberrationen sich im Laufe der Zeit verändern, möglich, automatisch einen optimalen Abgleich gemäß dem Status der Aberrationskorrekturvorrichtung 4 durchzuführen.
Da im SEM-System gemäß dieser Ausführungsform eine Historie der Beträge des an die Aberrationskorrekturvorrichtung 4 angelegten Stroms gespeichert ist, ist es selbst dann, wenn der Abgleich einer parasitischen Aberration misslingt und somit eine Fortsetzung der automatischen Korrektur erschwert wird, so dass ein Bild aufgrund einer Achsenabweichung schwer erkennbar ist oder der Grad der Unschärfe als Folge einer Veränderung des Stroms der Mehrfachpole erheblich geworden ist, immer noch möglich, nach Ermessen der Bedienungsperson die automatische Korrektur auszusetzen und den Strom der Mehrfachpole auf den Status vor der Veränderung zurückzusetzen (d. h. rückgängig zu machen).
Ferner wird beim SEM-System gemäß dieser Ausführungsform eine anfängliche Aberrationskorrektur durchgeführt, indem man auf den vorher festgelegten Wert der Tabelle 18 mit den Beträgen des parasitischen Aberrationsabgleichs Bezug nimmt und ferner wird der Status der Veränderung einer parasitischen Aberration, die während der Verwendung des SEM-Systems auftritt, beim nächsten Abgleich des Aberrationsbetrags berücksichtigt. Daher ist es möglich, den Einfluss von verschiedenen Leistungsmerkmalen unter SEM-Systemen zu verringern. Die Tabelle 18 mit den Beträgen des parasitischen Aberrationsabgleichs im Auslieferungszustand der Vorrichtung kann erzeugt werden, indem man beispielsweise am Produktionsort eine einzige Vorrichtung heranzieht, so dass die Tabelle 18 mit den Beträgen des parasitischen Aberrationsabgleichs als Stammdatensatz verwendet wird, und eine parasitische Aberration kann abgeglichen werden, indem man Abweichungen des Verhaltens von den Stammdaten unter Anwendung des Verfahrens dieser Ausführungsform modifiziert.
Weitere Ausführungsformen
Es ist darauf hinzuweisen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorerwähnten Ausführungsformen beschränkt ist und eine Vielzahl von Variationen umfasst. Obgleich die vorerwähnten Ausführungsformen ausführlich beschrieben wurden, um die vorliegende Erfindung klar zu erläutern, muss die vorliegende Erfindung nicht sämtliche Strukturen, die in den Ausführungsformen beschrieben sind, umfassen. Es ist möglich, einen Teil einer Struktur einer Ausführungsform durch eine Struktur einer anderen Ausführungsform zu ersetzen. Ferner ist es auch möglich, eine Struktur einer Ausführungsform mit einer Struktur einer weiteren Ausführungsform zu ergänzen. Außerdem ist es möglich, bei einem Teil einer Struktur einer jeden Ausführungsform eine Struktur einer anderen Ausführungsform hinzuzufügen, zu entfernen oder zu ersetzen.
Die vorliegende Erfindung unterliegt bezüglich des Verfahrens zur Messung von Aberrationen keinen Beschränkungen. Daher kann die vorliegende Erfindung auch auf einen Fall angewandt werden, bei dem eine Aberrationskorrekturvorrichtung an anderen Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtungen angebracht ist, zum Beispiel an einem Transmissionselektronenmikroskop, einem Rastertransmissionselektronenmikroskop oder einem System mit fokussierten Ionenstrahlen. Ferner kann die Aberrationskorrekturvorrichtung auch auf eine Aberrationskorrekturvorrichtung angewandt werden, die mehrfache Stadien von Mehrfachpolen verwendet, zum Beispiel auf eine Hexapol-Aberrationskorrekturvorrichtung, eine Aberrationskorrekturvorrichtung, bei dem ein elektromagnetisches Quadrupolfeld mit einem Octupol-Elektrofeld überlagert ist, eine Aberrationskorrekturvorrichtung, bei dem ein elektromagnetisches Quadrupolfeld mit einem Octupol-Magnetfeld überlagert ist, eine Aberrationskorrekturvorrichtung, die in sämtlichen Stadien den elektrostatischen Typ aufweist oder eine Aberrationskorrekturvorrichtung, die in sämtlichen Stadien den Magnetfeldtyp aufweist. Ferner kann es sich erfindungsgemäß bei den zu korrigierenden Aberrationen um beliebige chromatische Aberrationen und geometrische Aberrationen handeln.
Einige oder sämtliche der vorerwähnten Strukturen, Funktionen, Bearbeitungseinheiten, Bearbeitungseinrichtungen und dergleichen können als integrierte Schaltkreise konzipiert und somit beispielsweise als Hardware realisiert werden. Alternativ kann jede der vorerwähnten Strukturen, Funktionen und dergleichen durch Analyse und Ausführung eines Programms, das von einem Prozessor ausgeführt wird, realisiert werden. Dies bedeutet, dass jede der vorerwähnten Strukturen, Funktionen und dergleichen durch Software-Bearbeitung realisiert werden kann. Informationen, wie das Programm, das die einzelnen Funktionen, Tabellen und Dateien umfasst, können in einer Speichervorrichtung, zum Beispiel einem Speicher, einer Festplatte oder einem SSD-Laufwerk; oder einem Speichermedium, wie einer IC-Karte, einer SD-Karte oder einer DVD, gespeichert werden. Ferner stellen die Steuerungsleitungen und die Informationsleitungen die Leitungen dar, die für die Beschreibung als erforderlich angesehen werden. Sie repräsentieren nicht notwendigerweise sämtliche Steuerungsleitungen und Informationsleitungen, die für ein Produkt erforderlich sind. Somit können in der Praxis sämtliche Strukturen als miteinander verbunden anzusehen sein.
Bezugszeichenliste

1: Elektronenkanone
2: Kondensorlinse
3: Ablenkspule
4: Aberrationskorrekturvorrichtung
5: Abtastspule
6: Objektivlinse
7: Probenstation
8: Probe
9: Detektor
10: Bilderzeugungseinheit
11: Bildanzeigeeinheit
12: Speicher
13: Aberrationskoeffizienten-Bestimmungseinheit
14: Aberrationskorrekturziel-Bestimmungseinheit
15: Bestimmungseinheit zur Bestimmung des Betrags der Aberrationskorrektur
16: Bestimmungseinheit zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs
17: Aberrationskoeffizienten-Umwandlungstabelle
18: Tabelle mit den Beträgen des parasitischen Aberrationsabgleichs
19: Messeinheit zur Messung des Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromausgangswerts
20: Steuerungseinheit zur Steuerung der Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgung
21: Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgung
22: Speichereinheit zur Speicherung der Messergebnisse für die Aberrationskoeffizienten
23: Speichereinheit zur Speicherung der Historie des Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromausgangswerts
100: SEM-Säule
101: Steuerungscomputer
102: Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgungssystem
111: Aberrationskorrekturverfahren-Anzeigeeinheit
112: Einstelleinheit zum Einstellen der Bedingungen der automatischen Aberrationskorrektur
113: Meldungsanzeigeeinheit
114: Startknopf der automatischen Korrektur
115: Pauseknopf der automatischen Korrektur
116: Knopf zum Rückgängigmachen der automatischen Korrektur
117: Knopf zum Beenden der automatischen Korrektur

Claims

Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung, umfassend: eine Ladungsteilchenquelle, die so konfiguriert ist, dass sie einen Ladungsteilchenstrahl emittiert; eine Kondensorlinse, die so konfiguriert ist, dass der Ladungsteilchenstrahl konvergiert; eine Aberrationskorrekturvorrichtung mit mehrfachen Stufen von Mehrfachpolen, die so konfiguriert ist, dass eine Aberration einer optischen Einheit korrigiert wird; eine Aberrationskorrekturvorrichtung-Steuerungsstromversorgung, die so konfiguriert ist, dass sie Strom erzeugt, der an die Mehrfachpole anzulegen ist; eine Aberrationskoeffizienten-Bestimmungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie einen Aberrationskoeffizienten der optischen Einheit misst; eine Aberrationskorrekturziel-Bestimmungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie den Betrag einer Aberrationskorrektur auf der Basis des Aberrationskoeffizienten berechnet; eine Messeinheit zur Messung des Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromausgangswerts, die so konfiguriert ist, dass sie einen aktuellen Wert eines Stromversorgungs-Steuerungswerts, der an die Mehrfachpole von der Aberrationskorrekturvorrichtung-Steuerungsstromversorgung angelegt wird, misst; und eine arithmetische Vorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie einen Stromversorgungs-Steuerungswert für eine Aberrationskorrektur zum Anlegen an die Mehrfachpole auf der Grundlage des gemessenen Werts des Stromversorgungs-Steuerungswerts und des Betrags der Aberrationskorrektur berechnet.
Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die arithmetische Vorrichtung Folgendes umfasst: eine Bestimmungseinheit zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs, die so konfiguriert ist, dass sie auf der Basis des gemessenen Werts des Stromversorgungs-Steuerungswerts und des Betrags der Aberrationskorrektur den Betrag eines parasitischen Aberrationsabgleichs berechnet, wobei die parasitische Aberration beim Anlegen von Strom, der dem Betrag der Aberrationskorrektur entspricht, erzeugt wird, und eine Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgungssteuerungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie den Stromversorgungssteuerungswert für die Aberrationskorrektur durch Addition des Betrags der Aberrationskorrektur mit dem Betrag des parasitischen Aberrationsabgleichs berechnet.
Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Betrag des parasitischen Aberrationsabgleichs zum Abgleich eines parasitischen Dipolfelds oder eines parasitischen Quadrupolfelds dient, die aufgrund einer elektrischen und/oder mechanischen Abweichung der Aberrationskorrekturvorrichtung erzeugt worden sind.
Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Bestimmungseinheit zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs Daten speichert und festhält, die eine Entsprechung zwischen dem Betrag der Aberrationskorrektur und dem Betrag eines parasitischen Aberrationsabgleichs, der zum Abgleich eines parasitischen Dipolfelds oder eines parasitischen Quadrupolfelds, die beim Anbringen der einzelnen Aberrationskorrekturbeträge erzeugt werden, notwendig ist, anzeigen.
Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Bestimmungseinheit zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs eine Funktion festlegt, die der Entsprechung in einem Bereich um den gemessenen Wert des Stromversorgungssteuerungswerts herum angenähert ist, und den Betrag des parasitischen Aberrationsabgleichs gemäß dieser Funktion berechnet.
Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mehrfachpole in jeder der mehrfachen Stufen ein nicht-rotationssymmetrisches elektrisches Feld und/oder magnetisches Feld erzeugen.
Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung, umfassend: eine Ladungsteilchenquelle, die so konfiguriert ist, dass sie einen Ladungsteilchenstrahl emittiert; eine Kondensorlinse, die so konfiguriert ist, dass der Ladungsteilchenstrahl konvergiert; eine Aberrationskorrekturvorrichtung mit mehrfachen Stufen von Mehrfachpolen, die so konfiguriert ist, dass eine Aberration einer optischen Einheit korrigiert wird; eine Aberrationskorrekturvorrichtung-Steuerungsstromversorgung, die so konfiguriert ist, dass sie Strom erzeugt, der an die Mehrfachpole anzulegen ist; eine Aberrationskoeffizienten-Bestimmungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie einen Aberrationskoeffizienten der optischen Einheit misst; eine Speichereinheit zum Speichern der Aberrationskoeffizienten-Messergebnisse, die so konfiguriert ist, dass sie die Messhistorie der Aberrationskoeffizienten aufzeichnet und speichert; eine Aberrationskorrekturziel-Bestimmungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie den Betrag einer Aberrationskorrektur auf der Basis des Aberrationskoeffizienten berechnet; eine Messeinheit zur Messung des Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromausgangswerts, die so konfiguriert ist, dass sie einen aktuellen Wert eines Stromversorgungs-Steuerungswerts, der an die Mehrfachpole von der Aberrationskorrekturvorrichtung-Steuerungsstromversorgung angelegt wird, misst; eine Speichereinheit zur Speicherung der Historie des Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromausgangswerts, die so konfiguriert ist, dass eine Messhistorie des Stromversorgungssteuerungswerts aufgezeichnet und gespeichert wird; und eine arithmetische Vorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie einen Stromversorgungs-Steuerungswert für eine Aberrationskorrektur zum Anlegen an die Mehrfachpole auf der Grundlage der Messhistorie des Aberrationskoeffizienten, der Messhistorie des Stromversorgungssteuerungswerts und des Betrags der Aberrationskorrektur berechnet.
Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die arithmetische Vorrichtung Folgendes umfasst: eine Bestimmungseinheit zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs, die so konfiguriert ist, dass sie auf der Grundlage der Messhistorie des Aberrationskoeffizienten, der Messhistorie des Stromversorgungssteuerungswerts und des Betrags der Aberrationskorrektur einen Betrag des parasitischen Aberrationsabgleichs berechnet, wobei die parasitische Aberration beim Anlegen von Strom, der dem Betrag der Aberrationskorrektur entspricht, erzeugt wird, und eine Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgungssteuerungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie den Stromversorgungssteuerungswert für die Aberrationskorrektur durch Addition des Betrags der Aberrationskorrektur mit dem Betrag des parasitischen Aberrationsabgleichs berechnet.
Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Bestimmungseinheit zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs den Betrag des parasitischen Abgleichs auf der Basis folgender Beträge berechnet: (1) Betrag der Aberrationskorrektur, (2) Stärke eines parasitischen Dipolfelds oder eines parasitischen Quadrupolfelds, die in der optischen Einheit verbleiben, (3) Betrag der Veränderung des Stromversorgungssteuerungswerts, der an ein als nächstes abzugleichendes Feld der Mehrfachpole, vom Stromversorgungssteuerungswert, der beim letzten Mal verändert wurde, angelegt wird, und (4) Betrag der Veränderung des parasitischen Dipolfelds oder des parasitischen Quadrupolfelds, das aufgetreten ist, wenn der Stromversorgungssteuerungswert, der an das als nächstes abzugleichende Feld der Mehrfachpole angelegt worden ist, beim letzten Mal geändert wurde.
Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Mehrfachpole in jeder der Mehrfachstufen ein nicht-rotationssymmetrisches elektrisches Feld und/oder magnetisches Feld erzeugen.
Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die arithmetische Vorrichtung den Ausführungsstatus einer Aberrationskorrektur an einem Bildschirm anzeigt.
Arithmetische Vorrichtung zur Berechnung eines Stromversorgungssteuerungswerts für die Aberrationskorrektur einer Aberrationskorrekturvorrichtung, wobei die Aberrationskorrekturvorrichtung mehrfache Stufen von Mehrfachpolen aufweist und so konfiguriert ist, dass sie eine Aberration einer optischen Einheit in einer Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung korrigiert, wobei die arithmetische Vorrichtung Folgendes umfasst: eine Bestimmungseinheit zur Bestimmung des Aberrationskorrekturziels, die so konfiguriert ist, dass sie den Betrag der Aberrationskorrektur auf der Grundlage eines für die optische Einheit gemessenen Aberrationskoeffizienten berechnet; und eine Bestimmungseinheit zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs, die so konfiguriert ist, dass sie auf der Grundlage des aktuellen Werts eines Stromversorgungssteuerungswerts, der an die Mehrfachpole angelegt wird, und des Betrags der Aberrationskorrektur den Betrag eines parasitischen Aberrationsabgleichs berechnet, wobei die parasitische Aberration beim Anlegen von Strom, der dem Betrag der Aberrationskorrektur entspricht, erzeugt wird.
Arithmetische Vorrichtung nach Anspruch 12, ferner umfassend eine Steuerungseinheit zur Steuerung der Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgung, die so konfiguriert ist, dass sie den Stromversorgungssteuerungswert für die Aberrationskorrektur berechnet, indem sie den Betrag der Aberrationskorrektur mit dem Betrag des parasitischen Aberrationsabgleichs addiert.
Arithmetische Vorrichtung zur Berechnung eines Stromversorgungssteuerungswerts für die Aberrationskorrektur einer Aberrationskorrekturvorrichtung, wobei die Aberrationskorrekturvorrichtung mehrfache Stufen von Mehrfachpolen aufweist und so konfiguriert ist, dass sie eine Aberration einer optischen Einheit in einer Ladungsteilchen-Strahlungsvorrichtung korrigiert, wobei die arithmetische Vorrichtung Folgendes umfasst: eine Bestimmungseinheit zur Bestimmung des Aberrationskorrekturziels, die so konfiguriert ist, dass sie den Betrag der Aberrationskorrektur auf der Grundlage eines für die optische Einheit gemessenen Aberrationskoeffizienten berechnet; eine arithmetische Einheit, die so konfiguriert ist, dass sie einen Stromversorgungssteuerungswert auf der Grundlage einer an die Mehrfachpole anzuwendenden Aberrationskorrektur berechnet; und eine Bestimmungseinheit zur Bestimmung des Betrags des parasitischen Aberrationsabgleichs, die so konfiguriert ist, dass sie auf der Grundlage einer Messhistorie des Aberrationskoeffizienten, einer Messhistorie des an die Mehrfachpole angelegten Stromversorgungssteuerungswerts und des Betrags der Aberrationskorrektur den Betrag eines parasitischen Aberrationsabgleichs berechnet, wobei die parasitische Aberration beim Anlegen von Strom, der dem Betrag der Aberrationskorrektur entspricht, erzeugt wird.
Arithmetische Vorrichtung nach Anspruch 14, ferner umfassend eine Steuerungseinheit zur Steuerung der Aberrationskorrekturvorrichtung-Stromversorgung, die so konfiguriert ist, dass sie den Stromversorgungssteuerungswert für die Aberrationskorrektur berechnet, indem sie den Betrag der Aberrationskorrektur mit dem Betrag des parasitischen Aberrationsabgleichs addiert.