DE112017007270B4

DE112017007270B4 - Ladungsträgerstrahlvorrichtung und Verfahren zum Einstellen von Bedingungen in einer Ladungsträgerstrahlvorrichtung

Info

Publication number: DE112017007270B4
Application number: DE112017007270.0T
Authority: DE
Inventors: Yuki Numata; Hirofumi Sato; Shigeru Kawamata
Original assignee: Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2017-04-21
Filing date: 2017-04-21
Publication date: 2023-03-30
Anticipated expiration: 2037-04-22
Also published as: CN110770875A; JPWO2018193605A1; DE112017007270T5; CN110770875B; CN114709120A; JP6716026B2; US20200126754A1; US11404242B2; WO2018193605A1

Abstract

Ladungsträgerstrahlvorrichtung, die Folgendes umfasst:eine Bühne (115), auf der eine Probe (116) angeordnet ist;ein Ladungsträgeroptiksystem, das dazu ausgelegt ist, die Probe (116) mit einem Ladungsträgerstrahl zu bestrahlen;einen Detektor (121, 122, 123), der dazu ausgelegt ist, Elektronen zu detektieren, die durch eine Wechselwirkung zwischen dem Ladungsträgerstrahl und der Probe (116) erzeugt werden;eine Steuereinheit (103), die dazu ausgelegt ist, die Bühne (115) und das Ladungsträgeroptiksystem gemäß Beobachtungsbedingungen, die von einer Bedienungsperson eingestellt werden, zu steuern, und dazu ausgelegt ist, ein Bild basierend auf einem Detektionssignal aus dem Detektor (121, 122, 123) zu erzeugen; undeine Anzeige (104), die dazu ausgelegt ist, einen Beobachtungshilfsbildschirm (401) zum Einstellen der Beobachtungsbedingungen anzuzeigen, wobeidie Steuereinheit (103) auf dem Beobachtungshilfsbildschirm (401) Informationen anzeigt, die sich auf eine Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel beziehen, die von dem Ladungsträgeroptiksystem unter den Beobachtungsbedingungen auf die Probe (116) gestrahlt wird, die Ladungsträgerstrahlvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu eingerichtet ist:die Bestrahlungselektronenmenge eines Live-Bildes der Probe (116) zu berechnen und die Bestrahlungselektronenmenge auf dem Beobachtungshilfsbildschirm (401) anzuzeigen;für den Fall, dass ein Beobachtungsabtastungsmodus durch eine Bedienungsperson gewählt wurde, die dem Beobachtungsabtastungsmodus zugehörigen Beobachtungsparameter zu aktualisieren;die Bestrahlungselektronenmenge basierend auf den aktualisierten zugehörigen Parametern zu berechnen und die berechnete Bestrahlungselektronenmenge auf dem Beobachtungshilfsbildschirm (401) anzuzeigen;die zugehörigen Parameter erneut zu aktualisieren, wenn ein durch eine Bedienungsperson gewünschtes Live-Bild der Probe (116) nicht erhalten werden kann; oderfür den Fall, dass ein Erfassungsabtastungsmodus durch die Bedienungsperson gewählt wurde, wenn ein durch die Bedienungsperson gewünschtes Live-Bild der Probe (116) erhalten werden kann,die Bestrahlungselektronenmenge im gewählten Erfassungsabtastungsmodus zu berechnen und die berechnete Bestrahlungselektronenmenge auf dem Beobachtungshilfsbildschirm (401) anzuzeigen;eine Bilderfassung durchzuführen, wenn eine durch die Bedienungsperson bestätigte Abweichung zwischen der Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel in dem Erfassungsabtastungsmodus und der Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel im Beobachtungsabtastungsmodus gering ist, oderdie dem Beobachtungsabtastungsmodus zugehörigen Beobachtungsparameter zu aktualisieren; unddie Bestrahlungselektronenmenge basierend auf den aktualisierten zugehörigen Parametern zu berechnen und die berechnete Bestrahlungselektronenmenge auf dem Beobachtungshilfsbildschirm (401) anzuzeigen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Ladungsträgerstrahlvorrichtung und ein Verfahren zum Einstellen von Bedingungen in einer Ladungsträgerstrahlvorrichtung.
Stand der Technik
Eine Ladungsträgerstrahlvorrichtung führt eine Beobachtung, Analyse und dergleichen an einer Zielprobe durch, indem sie die Zielprobe mit einem Ladungsträgerstrahl bestrahlt. Beispielsweise ist ein Rasterelektronenmikroskop eine Vorrichtung, die einen Elektronenstrahl als Ladungsträgerstrahl verwendet und den Elektronenstrahl verengt, um die Probe mit verschiedenen Geschwindigkeiten zu bestrahlen und abzutasten, um durch Abbilden von Detektionssignalen von dabei erzeugten Sekundärelektronen oder Rückstreuelektronen ein Bild zu erzeugen.
Das Rasterelektronenmikroskop wird nicht nur verwendet, um feine Unebenheiten auf der Probe bei hohen Vergrößerungen zu beobachten, sondern es wird verbreitet auch bei der Probenanalysenanwendung, die durch ein Zusammensetzungskontrastbild, das aufgrund eines Zusammensetzungsunterschieds in der Probe erzeugt wird, und ein Spannungskontrastbild, das aufgrund einer winzigen Potentialdifferenz auf einer Oberfläche der Probe erzeugt wird, repräsentiert wird, oder bei einer Zusammensetzungsanalysenanwendung, die durch Detektieren von Röntgenstrahlen durchgeführt wird, die durch Bestrahlung mit Elektronenstrahlen erzeugt werden, verwendet Um ein Bild mit gutem Signal zu Rauschen (S/N) und klarem Kontrast zu erhalten, ist es neben der Bestrahlung der Probe durch Verengen des durch eine hohe Spannung beschleunigten Elektronenstrahls wichtig, eine Bestrahlungsmenge und eine Bestrahlungszeit des Elektronenstrahls in geeigneter Weise einzustellen, um die Probe mit dem Elektronenstrahl abzutasten.
Da das Abtasten mit dem Elektronenstrahl bei verschiedenen Geschwindigkeiten durchgeführt wird, um ein Bild durch Abbilden eines detektierten Signals der Sekundärelektronen oder der Rückstreuelektronen, die aus der Probe erzeugt werden, zu erzeugen, beeinflussen eine Elektronenbestrahlungsmenge und eine Bestrahlungszeit pro Fläche bei dem Rasterelektronenmikroskop den Aufnahmekontrast erheblich. Die Bedienungsperson beobachtet das Bild, während sie jeweils Kombinationen und Anzeigevergrößerungen anpasst. Ein dynamischer Bereich der Elektronenbestrahlungszeit, die zum Erzeugen eines Bilds eingestellt wird, ist breit und reicht von einigen Dutzend Millisekunden bis zu einigen Hundert Sekunden. Um ein hochauflösendes und scharfes Bild zu erhalten, wird eine Abtastgeschwindigkeit der Bestrahlungselektronen im Allgemeinen verringert, um die Probe für eine lange Zeit zu bestrahlen, so dass ein Bild mit einem ausgezeichneten S/N-Verhältnis erhalten wird. Unterdessen ist es dann, wenn aufgrund von Eigenschaften der Probe ein Ladungs- oder Kontaminationsproblem auftritt, erforderlich, eine Gesamtbestrahlungszeit kurz einzustellen oder das durch Verkürzen der Bestrahlungszeit pro Fläche erhaltene Bild zu integrieren, um ein gewünschtes Bild zu erhalten.
Da während der Beobachtung die Bedienungsperson arbeitet, während sie ein Sichtfeld durch Ändern der Beobachtungsvergrößerung zwischen einigen zehnfach und einigen millionenfach ändert, wird zusätzlich eine Elektronendichte pro Zeit, die pro Flächeneinheit einer Probenoberfläche bestrahlt wird, nicht nur aufgrund der Elektronenbestrahlungsmenge und Bestrahlungszeit geändert, sondern auch aufgrund der Vergrößerungsbedienung, und der Kontrast des erfassten Rasterelektronenmikroskopbilds wird ebenfalls geändert.
Da sich die mit dem Rasterelektronenmikroskop beobachtete Bildqualität in Abhängigkeit von der Auswahl unter den oben beschriebenen Bedingungen ändert, muss die Bedienungsperson den Einfluss der Elektronenbestrahlung auf die Probe und die Änderung des Kontrasts des erfassten Bilds kennen und über ein gewisses Fertigkeitsniveau in Bezug auf eine Anwenderoberfläche des Rasterelektronenmikroskops verfügen.
Entgegenhaltungsliste
Patentdokument(e)

PTL 1: JP 2010 / 016 002 A
NPTL 1: Hitachi High-Technologies Corporation: INSTRUCTION MANUAL FOR MODEL $-4800 FIELD EMISSION SCANNING ELECTRON MICROSCOPE; Part No. 539-8050, 2002.

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Um ein geeignetes Elektronenmikroskopbild zu erfassen, ist es wichtig, einen Zustand der Bestrahlungselektronen, mit denen ein Beobachtungsbereich bestrahlt werden soll, korrekt einzustellen, wie es oben beschrieben ist. Da jedoch der zu betrachtende Zustand der Bestrahlungselektronen die Gesamtzahl der Bestrahlungselektronen, eine Verweilzeit der Bestrahlungselektronen pro Pixel und dergleichen umfasst und es viele zugehörige Parameter gibt, die den Zustand der Bestrahlungselektronen beeinflussen, einschließlich der Auflösung des erfassten Bilds, einer Abtastgeschwindigkeit und einer Bestrahlungsstromstärke, findet die Bedienungsperson eine optimale Einstellung, die einer Beobachtungsprobe oder einem Zweck entspricht, häufig durch Versuch und Irrtum basierend auf Erfahrung heraus. Beispielsweise offenbart PTL 1, dass die Pixelzahl je nach Beobachtungsanwendung geändert werden muss und dass die beste Auflösung erhalten wird, indem ein Öffnungswinkel eines Elektronenstrahls gemäß einem Bereich eines Sichtfelds, der einem Pixel entspricht, geändert wird, offenbart jedoch keine Mittel zum visuellen Bestätigen der Bedeutung der Parameter für das erfasste Bild, so dass es für die Bedienungsperson schwierig ist, die Bedingungen durch Erkennen eines Unterschieds in den Elektronenbestrahlungsbedingungen einzustellen.
Um ein Bild mit dem gewünschten Bildkontrast zu erfassen, erfordern Versuch und Irrtum mehr Betriebszeit als erwartet. Für eine unerfahrene Bedienungsperson besteht das Problem, dass ein Bild mit der gewünschten hohen Auflösung und ausgezeichneten Schärfe aufgrund der Ladung oder Kontamination nicht erfasst werden kann. Daher ist es notwendig, die Bedienungsperson beim Einstellen der Beobachtungsbedingungen zu unterstützen, um die Elektronenbestrahlungsmenge, die Bestrahlungszeit und ein Abtastverfahren geeignet einzustellen.
Lösung für das Problem
Eine erste Erfindung bezieht sich auf eine Ladungsträgerstrahlvorrichtung, die umfasst: eine Bühne, auf der eine Probe angeordnet ist, ein Ladungsträgeroptiksystem, das dazu ausgelegt ist, die Probe mit einem Ladungsträgerstrahl zu bestrahlen, und einen Detektor, der dazu ausgelegt ist, ein Elektron zu detektieren, das durch eine Wechselwirkung zwischen den dem Ladungsträgerstrahl und der Probe erzeugt wird, eine Steuereinheit, die dazu ausgelegt ist, die Bühne und das Ladungsträgeroptiksystem gemäß Beobachtungsbedingungen, die von einer Bedienungsperson eingestellt sind, zu steuern, und dazu ausgelegt ist, ein Bild basierend auf einem Detektionssignal von dem Detektor zu erzeugen, und eine Anzeige, die dazu ausgelegt ist, einen Beobachtungshilfsbildschirm zum Einstellen der Beobachtungsbedingungen anzuzeigen. Die Steuereinheit zeigt auf dem Beobachtungshilfsbildschirm Informationen an, die sich auf eine Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel beziehen, die von dem Ladungsträgeroptiksystem unter den Beobachtungsbedingungen auf die Probe gestrahlt wird.
Zudem bezieht sich eine zweite Erfindung auf ein Verfahren zum Einstellen von Bedingungen in einer Ladungsträgerstrahlvorrichtung, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Anzeigen eines Anwenderschnittstellenbildschirms auf einer Anzeige, der eine Bedingungseinstelleinheit, die zum Einstellen von Beobachtungsbedingungen für die Ladungsträgerstrahlvorrichtung ausgelegt ist, und eine Bildanzeigeeinheit, die zum Anzeigen eines Beobachtungsbilds durch die Ladungsträgerstrahlvorrichtung ausgelegt ist, umfasst; Anzeigen eines Beobachtungshilfsbildschirms auf der Anzeige, der Informationen enthält, die sich auf eine Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel unter den Beobachtungsbedingungen des Beobachtungsbilds beziehen; und Empfangen eines Befehls von einer Bedieneinheit und Anzeigen von Informationen auf dem Beobachtungshilfsbildschirm, die sich auf eine Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel unter Bilderfassungsbedingungen zum Erfassen des Beobachtungsbilds beziehen.
Vorteilhafte Wirkung
Durch Anzeigen der Informationen, die sich auf die Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel beziehen, kann die Bedienungsperson auf einfache Weise die Bedingungen für die Ladungsträgerstrahlvorrichtung einstellen.
Figurenliste

[1] 1 ist eine Darstellung, die eine Übersicht über ein Rasterelektronenmikroskop zeigt.
[2] 2 ist eine Darstellung, die eine Anwenderschnittstelle des Rasterelektronenmikroskops zeigt.
[3] 3 ist eine Darstellung von Elektronenmikroskopbildern.
[4] 4 ist eine Darstellung, die ein Anzeigebeispiel eines Beobachtungshilfsbildschirms zeigt.
[5] 5 ist eine Darstellung, die Einzelheiten des Beobachtungshilfsbildschirms zeigt.
[6] 6 ist eine Darstellung, die Anzeigebeispiele eines sich ändernden Elektronenstrahlbilds zeigt.
[7] 7 ist eine Darstellung, die ein weiteres Anzeigebeispiel des Beobachtungshilfsbildschirms zeigt.
[8] 8 ist eine Darstellung, die ein weiteres Anzeigebeispiel des Beobachtungshilfsbildschirms zeigt.
[9] 9 ist eine Darstellung, die ein weiteres Anzeigebeispiel des Beobachtungshilfsbildschirms zeigt.
[10] 10 ist ein Ablaufdiagramm zum Einstellen von Beobachtungsbedingungen unter Verwendung des Beobachtungshilfsbildschirms.

Beschreibung von Ausführungsformen
Eine Ausführungsform, in der die Erfindung auf ein Rasterelektronenmikroskop angewendet wird, wird beschrieben. Das Rasterelektronenmikroskop tastet eine zu beobachtende Probe mit Bestrahlungselektronen ab, detektiert erzeugte Elektronen und erzeugt ein Bild, und eine Bedienungsperson beobachtet die Probe mit dem erzeugten Bild. 1 ist eine Darstellung, die einen Überblick über das Rasterelektronenmikroskop zeigt. Ein Rasterelektronenmikroskop umfasst einen Mikroskopkörper 101, eine Probenkammer 102, eine Steuereinheit 103, eine Anzeige 104 und eine Bedieneinheit 105. Unterdruck wird in dem Mikroskopkörper 101 und der Probenkammer 102 durch eine Unterdruckpumpe 106 aufrechterhalten. Das Innere des Mikroskopkörpers 101 wird auf einem starken Unterdruck gehalten, ein von einer Elektronenkanone 111 erzeugter Elektronenstrahl pflanzt sich zu einer Probe 116 fort, die auf einer Bühne 115 der Probenkammer 102 angeordnet ist, und während dieses Prozesses wird der Elektronenstrahl durch eine elektromagnetische Linse wie etwa eine Kondensorlinse 112 und eine Objektivlinse 113 verengt. Durch Anlegen eines Abtastsignals an eine Ablenkspule 114 wird eine Oberfläche der Probe mit dem Elektronenstrahl abgetastet: Mechanismen zum Steuern des Elektronenstrahls werden zusammenfassend als Elektronenoptiksystem bezeichnet. Wenn die Oberfläche der Probe mit dem Elektronenstrahl bestrahlt wird, werden Elektronen durch eine Wechselwirkung zwischen den Elektronen und der Probe erzeugt. Die von der Oberfläche der Probe erzeugten Elektronen umfassen aufgrund eines Erzeugungsmechanismus Elektronen mit unterschiedlichen Energien. Um jeweilige Elektronen mit unterschiedlichen Energien eeffizient zu erfassen zu können, können daher mehrere Detektoren bereitgestellt sein. In dem Beispiel von 1 sind ein Sekundärelektronendetektor 121, der hauptsächlich Sekundärelektronen detektiert, und ein Rückstreuelektronendetektor 122, der hauptsächlich Rückstreuelektronen detektiert, deren Energie höher als die der Sekundärelektronen ist, bereitgestellt. Um nicht nur Bilder zu erzeugen, sondern auch eine Elementaranalyse basierend auf charakteristischen Röntgenstrahlen, die durch Bestrahlen der Probe mit dem Elektronenstrahl erzeugt werden, durchzuführen, kann ferner ein Detektor wie etwa ein Detektor 123 für energiedispersive Röntgenspektrometrie (EDX-Detektor) bereitgestellt sein. Von dem Sekundärelektronendetektor 121 oder von dem Rückstreuelektronendetektor 122 detektierte erzeugte elektronische Informationen werden in einem Bildspeicher 124 der Steuereinheit 103 gespeichert, um ein Bild zu erzeugen, und das erzeugte Bild wird auf der Anzeige 104 angezeigt. Die Steuereinheit 103 steuert jeden Mechanismus des Rasterelektronenmikroskops basierend auf Beobachtungsbedingungen, die von der Bedienungsperson unter Verwendung der Bedieneinheit 105 eingestellt werden, und erzeugt ein Bild aus den von dem Detektor detektierten erzeugten elektronischen Informationen. Um es der Bedienungsperson zu erleichtern, die Beobachtungsbedingungen einzustellen, ist in der Steuereinheit 103 ferner eine Abtastmodus-Speichereinheit 125 bereitgestellt. In der Abtastmodus-Speichereinheit 125 sind mehrere vorbestimmte Abtastmodi gespeichert und die Bedienungsperson kann diese Modi lesen und die Beobachtungsbedingungen einstellen. Die Steuereinheit 103 steuert den Betrieb des elektronenoptischen Systems des Rasterelektronenmikroskops auf der Basis der eingestellten Beobachtungsbedingungen. Die Steuereinheit 103 wird durch eine Informationssteuervorrichtung wie etwa einen Personal Computer (PC) implementiert.
2 zeigt ein Beispiel eines Anwenderschnittstellenbildschirms 200, der auf der Anzeige 104 des Rasterelektronenmikroskops angezeigt wird. Um eine Probenbeobachtung durchzuführen, während die Beobachtungsbedingungen durch den Bedienungsperson eingestellt werden, enthält der Anwenderschnittstellenbildschirm 200 Bedingungseinstelleinheiten, die zum Anzeigen und Einstellen der Beobachtungsbedingungen des Rasterelektronenmikroskops ausgelegt sind, und eine Bildanzeigeeinheit, die zum Anzeigen des Beobachtungsbilds ausgelegt ist. In dem Beispiel von 2 sind eine Beschleunigungsspannungseinstelleinheit 201, eine Vergrößerungseinstelleinheit 202, eine Abtastgeschwindigkeitseinstelleinheit 203, eine Erfassungsbedingungseinstelleinheit 204 und eine Einheit zum Einstellen von elektronenoptischen Bedingungen 205 als Bedingungseinstelleinheiten bereitgestellt. Die Einheit zum Einstellen von elektronenoptischen Bedingungen 205 umfasst eine Sondenstrommodus-Einstelleinheit 206 und eine Strahlzustands-Einstelleinheit 207. Zusätzlich werden Bilder (Live-Bilder) 211 bis 214, die von den in dem Rasterelektronenmikroskop bereitgestellten Detektoren erzeugt und durch eine Signalauswahleinheit 215 ausgewählt werden, auf der Bildanzeigeeinheit angezeigt. Die Bilder können basierend auf einem Detektionssignal für jeweilige der Elektronen mit unterschiedlichen Energien oder einer Kombination davon erzeugt werden. Zum Beispiel ist das Live-Bild 211 ein Bild, das basierend auf einem Detektionssignal der Sekundärelektronen (SE) erzeugt wird, und das Live-Bild 213 ist ein Bild, das basierend auf einem Detektionssignal der Rückstreuelektronen (BSE) erzeugt wird. Gemäß dem Zweck der Beobachtung kann die Bedienungsperson die Anzahl der anzuzeigenden Live-Bilder oder die Art des Detektionssignals für das Anzeigen des Live-Bilds unter Verwendung der Signalauswahleinheit 215 auswählen.
Die Bedienungsperson stellt die Beobachtungsbedingungen des Rasterelektronenmikroskops auf der Basis der Beschleunigungsspannungseinstelleinheit 201, der Abtastgeschwindigkeitseinstelleinheit 203, der Sondenstrommodus-Einstelleinheit 206 und dergleichen ein. Um das Einstellen der Beobachtungsbedingungen des Rasterelektronenmikroskops zu erleichtern, sind mehrere Modi für die Abtastgeschwindigkeit vorbestimmt und die Bedienungsperson kann einen der vorbestimmten Modi auswählen. In dem Beispiel von 2 sind beispielsweise als „R1“, „S1“ und dergleichen angezeigte Tasten in der Abtastgeschwindigkeitseinstelleinheit 203 angezeigt und jede Taste entspricht einem Modus, dessen Abtastgeschwindigkeit, mit der der Elektronenstrahl die Oberfläche der Probe abtastet, jeweils anders ist. Zum Beispiel wählt die Bedienungsperson den R1-Modus (TV-Abtastmodus) aus, wenn sie nach einem gewünschten Sichtfeld sucht, und stellt das Live-Bild auf einen gewünschten Kontrast ein, indem sie in einen anderen Abtastgeschwindigkeitsmodus umschaltet oder andere Parameter einstellt, wenn das gewünschte Sichtfeld gefunden ist. Die Vergrößerungseinstelleinheit 202 kann zudem die Vergrößerung des Beobachtungsbilds einstellen. Wenn ein letztendlich zu erhaltendes Bild auf der Anzeige angezeigt werden kann, wird das Bild erfasst oder gespeichert, um ein endgültiges Bild zu erhalten. Eine Bildauflösung und eine Abtastgeschwindigkeit während der Bilderfassung werden durch die Erfassungsbedingungseinstelleinheit 204 ausgewählt und eingestellt. Die Auflösung des endgültigen Bilds muss höher sein als die Auflösung des auf der Anzeige angezeigten Live-Bilds. Anders als der Beobachtungsabtastmodus, der bei der Suche nach dem Sichtfeld verwendet wird, ist der Erfassungsabtastmodus daher entsprechend der gewünschten Bildauflösung vorbestimmt. Der Beobachtungsabtastmodus und der Erfassungsabtastmodus, die wie oben beschrieben vorbestimmt sind, sind jeweils in der Abtastmodus-Speichereinheit 125 der Steuereinheit 103 (siehe 1) gespeichert.
Wenn jedoch ein Bild mit einer geeigneten Bildqualität durch einen vorbestimmten Abtastmodus nicht erhalten werden kann, muss die Bedienungsperson die Beobachtungsbedingungen anpassen. In einem solchen Fall neigt die Bedienungsperson dazu, die Beobachtungsbedingungen durch Versuch und Irrtum auf der Grundlage von Erfahrungen der Bedienungsperson anzupassen. Die Bedingungen der Bestrahlungselektronen müssen eingestellt werden, um den Kontrast und dergleichen des Bilds anzupassen. Es gibt jedoch viele zugehörige Parameter, was das Verständnis erschwert. Ferner können Parameter, die zum Einstellen der Bedingungen der Bestrahlungselektronen erforderlich sind, der Bedienungsperson nicht offenbart sein.
Ein Fall, in dem ein Zusammensetzungskontrastbild einer Probe, die eine Zusammensetzung A und eine Zusammensetzung B enthält, aufgenommen wird, wird als Beispiel beschrieben. In dem Zusammensetzungskontrastbild wird der Kontrast durch einen Unterschied in der Anzahl der detektierten Rückstreuelektronen, der aufgrund des Ordnungszahleffekts der Probe erzeugt wird, ausgebildet. Um Zusammensetzungskontrastbilder, die bei unterschiedlichen Beobachtungsbedingungen, beispielsweise unterschiedlichen Vergrößerungen, aufgenommen wurden, relativ zu vergleichen, ist es wünschenswert, dass der Kontrast zwischen einem Bereich der Zusammensetzung A und einem Bereich der Zusammensetzung B beim Durchführen einer Abbildung mit einer Vergrößerung von X identisch mit dem Kontrast zwischen dem Bereich der Zusammensetzung A und dem Bereich der Zusammensetzung B beim Durchführen einer Abbildung mit einer Vergrößerung von Y ist. Selbst dann, wenn eine ungefähre proportionale Beziehung zwischen der Anzahl der eingespeisten Elektronen pro Pixel und der Anzahl der erzeugten Elektronen hergestellt ist, ist die Anzahl der Parameter in Bezug auf die Anzahl der eingespeisten Elektronen jedoch groß und das Ändern der Vergrößerung kann die Anzahl der eingespeisten Elektronen pro Pixel ändern. Um den Kontrast, der durch Durchführen einer Abbildung mit der Vergrößerung von X erhalten wird, zu reproduzieren, wenn eine Abbildung mit der Vergrößerung von Y durchgeführt wird, ist es daher erforderlich, Änderungen an einer bestimmten Beobachtungsbedingung vorzunehmen, die die Änderung der Anzahl der eingespeisten Elektronen, die die Änderung der Vergrößerung begleitet, ausgleicht.
Ein Fall, in dem eine Probe mit einer großen elektrostatischen Kapazität wie etwa ein Isoliermaterial beobachtet wird, wird als ein weiteres Beispiel beschrieben. Es wird angenommen, dass der vorbestimmte Beobachtungsabtastmodus in den Erfassungsabtastmodus umgeschaltet wird und ein erfasstes Bild mit einer hohen Auflösung unter einer Bedingung hoher Vergrößerung erfasst wird. Infolgedessen tritt ein Aufladungsphänomen aufgrund dessen auf, dass ein Mikrobereich der Probe mit einer großen elektrostatischen Kapazität mit einer großen Anzahl von Elektronen bestrahlt wird, und der im Beobachtungsabtastmodus beobachtete Kontrast kann aus dem erfassten Bild verschwinden.
3 zeigt spezifische Beispiele, bei denen ein geeignetes Beobachtungsergebnis (erfasstes Bild) nicht erhalten werden kann. Ein Originalbild 301 ist ein Bild eines Rohbilds (Live-Bild, TV-Bild), das auf der Anzeige angezeigt wird, und Bilder 302 bis 305 sind Elektronenmikroskopbilder (erfasste Bilder), die durch Erfassen des Originalbilds 301 in einem vorbestimmten Erfassungsabtastmodus erhalten werden. Das Bild 302, das eine auf einem Umriss erzeugte leichte Luminanztönung aufweist, wird unter dem Einfluss einer Bilddrift erzeugt, die durch den.Einfluss der Bestrahlung mit dem Strahl verursacht wird, wenn mehrere Einzelbilder integriert werden, um ein Bild zu erzeugen. Das Bild 303 mit einem verzerrten (fließenden) Umriss weist aufgrund des Einflusses von Ladungen, die durch Bestrahlen der Probe mit dem Elektronenstrahl über eine relativ lange Zeit erzeugt werden, einen Bildfluss in der späteren Hälfte des Bildschirms für das erfasste eine Einzelbild auf. Das Bild 304 mit einem verschwundenen Kontrast ist ein Bild, in dem der Kontrast aufgrund eines Phänomens wie etwa einer Ladung, die durch die Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl erzeugt wird, verschwindet. Das Bild 305 mit geänderter Intensität ist ein Bild, in dem die Intensität der Dichte aufgrund der Änderung eines S/N-Verhältnisses der detektierten Elektronen, die durch Ändern der Beobachtungsbedingungen verursacht wird, geändert ist. Dies wird durch die Erzeugung der Bilddrift oder die Änderung aufgrund einer Änderung der Anzahl an Bestrahlungselektronen pro Beobachtungsbereich durch Wechseln der Beobachtungsbedingungen, unter denen das Originalbild 301 erfasst wird, in andere Beobachtungsbedingungen verursacht. Unterdessen umfassen Parameter zum Anpassen der optischen Bedingungen verschiedene Arten von Parametern, die die Anzahl an Bestrahlungselektronen pro Beobachtungsbereich beeinflussen. Daher wird bei dem Rasterelektronenmikroskop der vorliegenden Ausführungsform ein Hilfsbildschirm zum Einstellen der Beobachtungsbedingungen unter Verwendung der Anzahl an Bestrahlungselektronen pro Beobachtungsbereich als Index bereitgestellt, so dass die Beobachtungsbedingungen eingestellt werden können.
Ein Ablauf des Einstellens der Beobachtungsbedingungen unter Verwendung eines Beobachtungshilfsbildschirms ist in 10 gezeigt. Ein Ablauf des Anpassens und Einstellens der Beobachtungsbedingungen durch die Bedienungsperson ist unter Bezugnahme auf 10 und ein Bildschirmbeispiel eines Bedienbildschirms, der auf der Anzeige 104 angezeigt wird, beschrieben. Zunächst zeigt die Bedienungsperson den Beobachtungshilfsbildschirm an (S1001). 4 zeigt ein Beispiel, in dem der Beobachtungshilfsbildschirm in Form eines weiteren Fensters auf der Anzeige 104 angezeigt wird. Wenn der Strahlzustandsknopf 207 der Einheit zum Einstellen von elektronenoptischen Bedingungen 205 auf dem Anwenderschnittstellenbildschirm 200 des Rasterelektronenmikroskops gedrückt wird, wird ein Beobachtungshilfsbildschirm 401 zum Anzeigen eines REM-Strahlzustands angezeigt. Wenn der Beobachtungshilfsbildschirm 401 angezeigt wird, kann der Anwenderschnittstellenbildschirm 200 die Elektronenmikroskopbilder auf der Bildanzeigeeinheit verbergen. Auf diese Weise wird vermieden, dass die Probe mit einem unnötigen Elektronenstrahl bestrahlt wird, da die Live-Bilder weiterhin angezeigt werden, wenn die Live-Bilder nicht bestätigt werden müssen.
5 zeigt Einzelheiten des Beobachtungshilfsbildschirms 401.Um der Bedienungsperson das Verständnis zu erleichtern, werden ein Beobachtungsbereichsbilddiagramm 501, das einen Beobachtungsbereich zum Erfassen eines Bilds angibt, und ein Elektronenstrahlbilddiagramm 508, das einen Elektronenstrahl angibt, der auf den Beobachtungsbereich gestrahlt werden soll, auf dem Beobachtungshilfsbildschirm angezeigt.
In dem Beobachtungsbereichsbilddiagramm 501 ist ein Pixel als ein Quadrat dargestellt und ein Einzelbild-Sichtfeld ist in Vogelperspektive dargestellt. Da nicht alle Pixel in dem Einzelbild angezeigt werden können, wird ein Teil der wiederholten Pixel weggelassen, so dass die Größen eines Einzelbilds und eines Pixels gleichzeitig bestätigt werden können. Die Beobachtungsbereichsbildanzeige ist nicht auf das beschränkt, was in 5 gezeigt ist. Zum Beispiel kann das Weglassen des Teils der Pixel durch eine gewellte Linie und dergleichen anstelle der gepunkteten Linie, wie sie in der Zeichnung gezeigt ist, dargestellt werden oder kann von dem Einzelbild getrennt werden, um ein bis zu einer kleinen Anzahl von Pixelbildern durch einen runden Rahmen oder dergleichen darzustellen. Ferner kann eine Änderung der Größe durch Ändern der Farbanordnung oder des Linientyps des Bilddiagramms angezeigt werden. In dem Beobachtungsbereichsbilddiagramm 501 werden eine Größe 502 pro Einzelbild, eine Abtastzeit 503 pro Einzelbild, eine Abtastzeit 504 pro Zeile, eine Größe 505 pro Pixel und eine Abtastzeit (Pixelzeit = Verweilzeit) 506 pro Pixel zusammen angezeigt, so dass die Sichtbarkeit des Beobachtungsbereichsbilddiagramms 501 unterstützt wird. Um einen abzutastenden Bereich leicht und intuitiv zu verstehen, ist es wünschenswert, Werte, die sich auf die Abtastzeit beziehen, nicht nur durch numerische Werte darzustellen, sondern sich auch darum zu bemühen, eine Pfeilmarkierung hinzuzufügen, wie es in 5 gezeigt ist. Insbesondere ist es wünschenswert, die Werte gemeinsam in einem Bereich 507 anzuzeigen, da die Werte der Abtastzeit, der Pixelgröße und der Integrationsanzahl die Zahlenwerte sind, die die Anzahl an Bestrahlungselektronen direkt beeinflussen.
In dem Elektronenstrahlbilddiagramm 508 werden die Anzahl der Bestrahlungselektronen und der Bestrahlungsstrom des Elektronenstrahls simuliert und angezeigt und ein Bestrahlungsstromwert 509 wird ebenfalls angezeigt. Der Bestrahlungsstromwert 509 ist ein Messwert, wenn eine Messvorrichtung wie etwa ein Faraday-Becher auf dem Körper des Elektronenmikroskops bereitgestellt ist, oder ein Bestrahlungsstromwert, der unter den Beobachtungsbedingungen auf der Grundlage eines im Voraus erhaltenen Kalibrierungswerts berechnet und angezeigt wird. Ein Anzeigebeispiel des Elektronenstrahlbilddiagramms 508 ist in 6 gezeigt. In dem Elektronenstrahlbilddiagramm werden die Farbe und die Form gemäß der Anzahl an Bestrahlungselektronen und dem Bestrahlungsstrom geändert, um die Bedienungsperson beim Abbilden eines Zustands des Elektronenstrahls zu unterstützen. Wenn sich die Anzahl an Bestrahlungselektronen von einem Originaldiagramm 601 erhöht, erhöht sich die Anzahl der weißen Kreise, die die Bestrahlungselektronen simulieren, wie es in einem Bilddiagramm 602 gezeigt ist. Wenn dagegen der Bestrahlungsstrom erhöht wird, wird der Elektronenstrahl beispielsweise geändert, indem eine Hintergrundfarbe rot gemacht wird, wie es in einem Bilddiagramm 603 gezeigt ist, so dass die Bedienungsperson den Elektronenstrahl leicht und visuell erkennen kann. Wenn die Vergrößerung erhöht wird, werden Schäden an der Probe und lokal auftretende Verunreinigungen, die durch die Bestrahlung mit dem Strahl verursacht werden, als negative Effekte der Erhöhung der Dichte der Bestrahlungselektronen erzeugt. Durch Ändern des Bilds des Bestrahlungselektronen, wie es in den Bilddiagrammen 602 und 603 gezeigt ist, ist es möglich, eine visuelle Bestätigung vor der tatsächlichen Bilderfassung durchzuführen, ohne die Probe aufgrund der Bestrahlung mit Strahlen zu beschädigen. Es ist wünschenswert, dass die Beobachtungsbedingungen des Originaldiagramms 601 als Referenz für jede Beobachtung so eingestellt werden können, dass die Bedienungsperson die Bedingungen des Elektronenstrahls leicht anpassen kann.
Eine Dosismenge 510 wird in der Nähe des Bilddiagramms angezeigt. Die Bedienungsperson kann diesen Wert zum Einstellen und Anpassen der Beobachtungsbedingungen heranziehen. Als Dosismenge 510 werden in einem Beispiel von 5 die Anzahl an Bestrahlungselektronen pro Pixel, die Anzahl an Bestrahlungselektronen pro Längeneinheit der Abtastung (Liniendichte) und die Anzahl an Bestrahlungselektronen pro Flächeneinheit (Oberflächendichte) angezeigt. Obwohl stattdessen eine diesen Parametern entsprechende physikalische Größe angezeigt werden kann, ist es wichtig, dass die Bedienungsperson erkennen kann, dass die Änderung der Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel zumindest bei Änderung der Beobachtungsbedingungen quantitativ verglichen werden kann. Die Anzahl an Bestrahlungselektronen pro Pixel ergibt sich aus (Bestrahlungsstrom (pA) × Pixelzeit (µs))/e (e: Elementarladung). Ferner wird die lineare Dichte durch Anzahl an Bestrahlungselektronen pro Pixel/Pixelgröße erhalten.
In dem Beobachtungshilfsbildschirm 401 werden die durch die Bedingungseinstelleinheit des Anwenderschnittstellenbildschirms 200 in dem Rasterelektronenmikroskop eingestellten zugehörigen Parameter eingelesen und als zugehöriger Parameter 520 angezeigt. Insbesondere werden durch die Beschleunigungsspannungseinstelleinheit 201, die Vergrößerungseinstelleinheit 202, die Abtastgeschwindigkeitseinstelleinheit 203 und die Einheit zum Einstellen von elektronenoptischen Bedingungen 205 eingestellten Werte als zugehöriger Parameter 520 angezeigt.
Wie es oben beschrieben ist, berechnet die Steuereinheit 103 des Rasterelektronenmikroskops die Bestrahlungselektronenmenge des Live-Bilds und zeigt die berechnete Bestrahlungselektronenmenge und die Parameter, die sich auf die Bestrahlungselektronenmenge beziehen, auf dem Beobachtungshilfsbildschirm 401 an (S1002: 10). Dementsprechend kann die Bedienungsperson auf dem Beobachtungshilfsbildschirm 401 gesammelt Parameter zum Bestimmen des Strahlzustands des auf der Bildanzeigeeinheit angezeigten Live-Bilds und als Ergebnis davon die Bestrahlungselektronenmenge bestätigen.
Da die Abtastüngs-/Erfassungs-Auswahltasten 523 auf dem Beobachtungshilfsbildschirm 401 angeordnet sind, wählt die Bedienungsperson eine von ihnen aus (S1003). In dem Fall des Fortsetzens der Suche nach dem Beobachtungssichtfeld und des Anpassens einer Normalabtastungsbedingung wählt die Bedienungsperson „Abtastung“ aus; In dem Fall des Bestimmens des Beobachtungssichtfelds und des Anpassens und Bestätigens der Erfassungsabtastungsbedingung wählt die Bedienungsperson „Erfassung“ aus. Wenn „Erfassung“ ausgewählt ist, werden der zugehörige Parameter des von der Erfassungsbedingungseinstelleinheit 204 eingestellten Erfassungsabtastmodus und die auf der Basis des zugehörigen Parameters berechnete Bestrahlungselektronenmenge angezeigt (S1004).
Nach dem Beginn der Beobachtung sucht die Bedienungsperson nach dem Sichtfeld als Beobachtungsziel auf der Probe, während sie die Probenposition und die Beobachtungsvergrößerung in dem Beobachtungsabtastmodus ändert. In diesem Stadium ist der Luminanzkontrast des Beobachtungsbilds grob angepasst und Elektronen werden mit einer möglichst. schnellen Abtastgeschwindigkeit unter einem S/N emittiert, bei dem die Suche nach dem Sichtfeld möglich ist, um nach dem Sichtfeld zu suchen. Im Gegensatz dazu stellt die Bedienungsperson bei der Erfassungsabtastung zum Erhalten des erfassten Bilds, um ein Bild mit einem ausreichenden S/N zu erhalten, die Elektronenbestrahlungszeit pro Pixel lang ein und integriert das Bild mit mehreren Einzelbildern. Daher wird die Einstellung für die Erfassungsabtastung getrennt von der Einstellung für die vorherige Beobachtungsabtastung festgelegt. Dieses Umschalten kann jedoch einen Unterschied im Kontrast verursachen oder dazu führen, dass die Bilddrift oder Lichthofbildung aufgrund des Einflusses der Ladung auftritt, der während der Suche nach dem Sichtfeld nicht beobachtet wird, wie es oben beschrieben ist. Durch Wählen einer der Abtastungs-/Erfassungs-Auswahltasten 523 ist es möglich, die Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel unter Verwendung des Beobachtungshilfsbildschirms 401 in einem beliebigen Abtastmodus der Normalabtastung und der Erfassungsabtastung zu bestätigen.
Ein Fall, in dem die Beobachtungsbedingungen in der Beobachtungsabtastung eingestellt werden, wird beschrieben. Wenn die Werte der Beschleunigungsspannungseinstelleinheit 201, der Vergrößerungseinstelleinheit 202, der Abtastgeschwindigkeitseinstelleinheit 203 und der Sondenstrommodus-Einstelleinheit 206 in einem Zustand aktualisiert werden, in dem der Beobachtungshilfsbildschirm 401 aktiviert ist (S1005), wird der zugehörige Parameter 520 auf dem Beobachtungshilfsbildschirm 401 entsprechend aktualisiert und die Informationen 501 bis 514, die sich auf den Strahlzustand beziehen, werden aktualisiert (S1006). In dem Beispiel von 5 sind eine Lesetaste 521 und eine Berechnungstaste 522 gezeigt. Der Beobachtungshilfsbildschirm 401 kann automatisch aktualisiert werden, indem der Einstellungswert der Bedingungseinstelleinheit des Anwenderschnittstellenbildschirms 200 geändert wird, oder der Beobachtungshilfsbildschirm 401 kann auf Befehl der Bedienungsperson aktualisiert werden. Wenn die Bedienungsperson beispielsweise die Lesetaste 521 drückt, wird der zugehörige Parameter 520 aktualisiert; und wenn die Bedienungsperson die Berechnungstaste 522 drückt, werden die Informationen 501 bis 514 durch den aktualisierten zugehörigen Parameter 520 aktualisiert. Da die Aktualisierung nur durchgeführt wird, wenn die Berechnungstaste 522 gedrückt wird, ist es möglich, eine Belastung der Steuereinheit, die die Bestrahlungselektronenmenge berechnet, zu verringern.
Es ist auch möglich, den zugehörigen Parameter auf dem Beobachtungshilfsbildschirm 401 zu bearbeiten. Der zugehörige Parameter 520 des Beobachtungshilfsbildschirms 401 kann bearbeitet werden und dann, wenn der zugehörige Parameter 520 aktualisiert wird und die Berechnungstaste 522 gedrückt wird, werden die Informationen 501 bis 514 unter Verwendung des Inhalts des bearbeiteten zugehörigen Parameters aktualisiert. In dem Beispiel von 5 können eine Pixelzahl und ein Abtastmodus in einem Aufklappmenü bearbeitet werden und die Bestrahlungsstrommenge kann als ein Zahlenwert in ein Bestrahlungsstromeingabefeld 511 eingegeben werden. Durch Verwenden dieser Funktion kann die Bedienungsperson die Informationen, die sich auf die Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel beziehen, bestätigen, bevor der Abtastmodus des Rasterelektronenmikroskops tatsächlich geändert wird, und kann geeignete Beobachtungsbedingungen basierend auf der berechneten Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel einstellen. Nachdem die Beobachtungsbedingung bestimmt worden ist, befiehlt die Bedienungsperson der Bedieneinheit, die auf dem Beobachtungshilfsbildschirm eingestellten Beobachtungsbedingungen anzuwenden, wodurch die Beobachtung fortgesetzt wird.
Wenn ein gewünschtes Live-Bild nicht erhalten werden kann, wird der zugehörige Parameter erneut aktualisiert; und wenn ein gewünschtes Live-Bild erhalten werden kann, wird die Erfassung unter Verwendung der Auswahltaste 523 ausgewählt, um die Bedingungen der Bilderfassung einzustellen (S1007, S1003). Dementsprechend werden der zugehörige Parameter des durch die Erfassungsbedingungseinstelleinheit 204 eingestellten Erfassungsabtastmodus und die auf der Basis des zugehörigen Parameters berechnete Bestrahlungselektronenmenge angezeigt (S1004). Die Bedienungsperson bestätigt eine Abweichung zwischen der Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel in dem Erfassungsabtastmodus und der Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel in der Beobachtungsabtastung, die auf dem Beobachtungshilfsbildschirm 401 angezeigt wird (S1008). Wenn die Abweichung gering ist, muss der Zustand nicht angepasst werden, und die Bilderfassung wird durchgeführt (S1011). Wenn die Abweichung groß ist, werden die Beobachtungsbedingungen in Bezug auf die Erfassungsabtastung der Erfassungsbedingungseinstelleinheit 204 eingestellt (S1009) und dementsprechend wird der zugehörige Parameter 520 des Beobachtungshilfsbildschirms 401 aktualisiert und die Informationen 501 bis 514, die sich auf den Strahlzustand beziehen, werden aktualisiert (S1010). Die Prozesse der Schritte S1009 und S1010 sind identisch mit den Prozessen der Schritte 51005 bzw. S1006 und daher wird eine Beschreibung davon weggelassen. Dementsprechend wird dann, wenn die Abweichung zwischen der Bestrahlungselektronenmenge in der Beobachtungsabtastung und der Bestrahlungselektronenmenge in dem Erfassungsabtastmodus gering ist, die Bilderfassung ausgeführt (S1011).
In dem Beispiel von 5 wird als zugehöriger Parameter 520 eine Fotografievergrößerung, eine Bildschirmvergrößerung und/oder ein Sichtfeld (FOV: Größe des Beobachtungssichtfelds) angezeigt. Für die Fotografievergrößerung des Rasterelektronenmikroskops ist eine Vergrößerung im Stand der Technik mit einer Größe definiert, die auf einer Fotografie von 127 mm × 95 mm (4 _× 5 fotografische Größe) angezeigt wird, aber in den letzten Jahren wird die Bildschirmvergrößerung in einer Größe angezeigt, die auf der Anzeige 104 angezeigt wird, oder die Größe des Beobachtungssichtfelds wird durch die FOV-Anzeige unter Verwendung der Abmessungen des Bildsichtfelds definiert, was kompliziert ist. Wie es in 5 gezeigt ist, kann die Bedienungsperson den Unterschied leicht erkennen, indem die Größe 505 pro Pixel und dergleichen zusammen auf dem Beobachtungshilfsbildschirm 401 angezeigt werden.
7 zeigt ein Abwandlungsbeispiel des Beobachtungshilfsbildschirms. Wenn das durch das Rasterelektronenmikroskop erhaltene Elektronenmikroskopbild als eine elektronische Datei gespeichert wird, kann der Inhalt der Einstellung der Beobachtungsbedingungen während des Erfassens des Elektronenmikroskopbilds als zusätzliche Informationen in Form von Textdateidaten in Verbindung mit der elektronischen Datei des Elektronenmikroskopbilds gespeichert werden. Durch Drücken einer auf einem Beobachtungshilfsbildschirm 402 bereitgestellten Zusatzinformationserfassungstaste 701 werden die Zusatzinformationen oder das erfasste elektronische Mikroskopbild ausgewählt, notwendige Parameter werden aus den ausgewählten Zusatzinformationen erfasst, die erfassten Zusatzinformationen spiegeln sich in dem zugehörigen Parameter 520 auf dem Beobachtungshilfsbildschirm wider, die Bestrahlungselektronenmenge wird berechnet und die Informationen 501 bis 514 werden angezeigt. Dementsprechend kann die Bedienungsperson den Elektronenstrahlzustand oder die Abtastbedingungen während der Erfassung auf der Anzeige 104 später selbst für das in der Vergangenheit erfasste Elektronenmikroskopbild visuell bestätigen. Wenn ein identisches Programm von einer anderen Informationsverarbeitungsvorrichtung als der Steuereinheit 103 ausgeführt werden kann, kann das Programm auch von, der anderen Informationsverarbeitungsvorrichtung als der Steuereinheit 103 implementiert werden.
Nachdem die Zusatzinformationen ausgewählt und von der Zusatzinformationserfassungstaste 701 erfasst worden sind, können die Beobachtungsbedingungen durch einen Übermittlungsknopf 702 an die Bedingungseinstelleinheit des Anwenderschnittstellenbildschirms 200 übermittelt werden. Dementsprechend können die Beobachtungsbedingungen, die mit den Bedingungen während des Erfassens des Elektronenmikroskopbilds in der Vergangenheit identisch sind, reproduziert werden.
8 und 9 zeigen andere Abwandlungsbeispiele des Beobachtungshilfsbildschirms. In einem Beobachtungshilfsbildschirm 403, der in 8 gezeigt ist, können der Parameter 504, der sich auf angezeigte Zeilenabtastung bezieht, der Parameter 503, der sich auf Einzelbildabtastung bezieht, der Parameter 506, der sich auf die Pixelzeit bezieht, und die Pixelzahl 502 über den Beobachtungshilfsbildschirm 403 bearbeitet werden und die Einstellung des Rasterelektronenmikroskops kann direkt geändert werden. Die Bedienungsperson kann den Abtastmodus mit dem bearbeiteten Parameter durch eine Speichertaste 801 auf dem Beobachtungshilfsbildschirm 403 benennen und speichern. Informationen über den gespeicherten Abtastmodus werden in der Abtastmodus-Speichereinheit 125 der Steuereinheit 103 als Originalabtastmodus gespeichert. Eine Originalabtastmodus-Einstelleinheit 802 ist auf dem Anwenderschnittstellenbildschirm 200 auf die gleiche Weise wie die standardmäßige Abtastgeschwindigkeitseinstelleinheit 203 bereitgestellt, so dass der gespeicherte Abtastmodus als Bedienungsperson als Originalabtastmodus aufgerufen werden kann. Ein Beispiel der Anwenderschnittstelle, in der die Originalabtastmodus-Einstelleiriheit 802 angeordnet ist, ist in 9 gezeigt.
In 9 ist es ein Merkmal, dass ein Standardabtastmodus, der häufig als der von der Bedienungsperson bearbeitete und erzeugte Abtastmodus verwendet wird, als eine Abtastmodusliste 901 angezeigt werden kann. Sobald die Abtastmodusliste bestimmt ist, ist es dementsprechend möglich, den im Voraus gespeicherten Abtastmodus einfach entsprechend dem Beobachtungsziel oder dem Zweck einzustellen. Auch während der Routinebeobachtung muss die Bedienungsperson die Abtasteinstellung nicht wiederholt bearbeiten und kann eine Beobachtung mit einem hohen Durchsatz durchführen. Eine Beobachtungshilfstaste 902 (beispielsweise eine Strahlzustandstaste) für den Übergang zu dem Beobachtungshilfsbildschirm 403 kann in der Abtastmodusliste vorgesehen sein.
Ein Beispiel, in dem die Erfindung auf das Rasterelektronenmikroskop angewendet wird, wurde oben beschrieben. Die geeignete Aufgabe ist nicht darauf beschränkt und die Erfindung kann auch auf ein Mikroskop zum Beobachten einer Probe mit Elektronenstrahlbestrahlung angewendet werden, beispielsweise ein Transmissionselektronenmikroskop oder ein Rastertransmissionselektronenmikroskop; und die Erfindung ist auch auf einen fokussierten lonenstrahl (FIB) zum Bestrahlen einer Probe mit einem lonenstrahl anwendbar.
Außerdem ist ein Verfahren zum Anzeigen des Bedienbildschirms auf der Anzeige nicht auf die in der Ausführungsform beschriebenen beschränkt und es können verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden. Beispielsweise kann, obwohl der Beobachtungshilfsbildschirm in Form eines weiteren Fensters angezeigt wird, das von dem Anwenderschnittstellenbildschirm 200 getrennt ist, der Beobachtungshilfsbildschirm in demselben Fenster wie ein Teil des Anwenderschnittstellenbildschirms angezeigt werden. Wenn der zugehörige Parameter auf dem Beobachtungshilfsbildschirm aktualisiert wird oder wenn die Abtastung und die Erfassung umgeschaltet werden, können beispielsweise mehrere Beobachtungshilfsbildschirme angezeigt werden oder Informationen vor der Aktualisierung können zur Anzeige auf dem Beobachtungshilfsbildschirm belassen werden, so dass Informationen des neuen und des alten Beobachtungshilfsbildschirms leicht verglichen werden können.
Bezugszeichenliste

101: Mikroskopkörper
102: Probenkammer
103: Steuereinheit
104: Anzeige
105: Bedieneinheit
106: Unterdruckpumpe
111: Elektronenkanone
112: Kondensorlinse
113: Objektivlinse
114: Ablenkspule
115: Bühne
116: Probe
121: Sekundärelektronendetektor
122: Rückstreuelektronendetektor
123: EDX-Detektor
124: Bildspeicher
125: Abtastmodus-Speichereinheit

Claims

Ladungsträgerstrahlvorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Bühne (115), auf der eine Probe (116) angeordnet ist; ein Ladungsträgeroptiksystem, das dazu ausgelegt ist, die Probe (116) mit einem Ladungsträgerstrahl zu bestrahlen; einen Detektor (121, 122, 123), der dazu ausgelegt ist, Elektronen zu detektieren, die durch eine Wechselwirkung zwischen dem Ladungsträgerstrahl und der Probe (116) erzeugt werden; eine Steuereinheit (103), die dazu ausgelegt ist, die Bühne (115) und das Ladungsträgeroptiksystem gemäß Beobachtungsbedingungen, die von einer Bedienungsperson eingestellt werden, zu steuern, und dazu ausgelegt ist, ein Bild basierend auf einem Detektionssignal aus dem Detektor (121, 122, 123) zu erzeugen; und eine Anzeige (104), die dazu ausgelegt ist, einen Beobachtungshilfsbildschirm (401) zum Einstellen der Beobachtungsbedingungen anzuzeigen, wobei die Steuereinheit (103) auf dem Beobachtungshilfsbildschirm (401) Informationen anzeigt, die sich auf eine Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel beziehen, die von dem Ladungsträgeroptiksystem unter den Beobachtungsbedingungen auf die Probe (116) gestrahlt wird, die Ladungsträgerstrahlvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu eingerichtet ist: die Bestrahlungselektronenmenge eines Live-Bildes der Probe (116) zu berechnen und die Bestrahlungselektronenmenge auf dem Beobachtungshilfsbildschirm (401) anzuzeigen; für den Fall, dass ein Beobachtungsabtastungsmodus durch eine Bedienungsperson gewählt wurde, die dem Beobachtungsabtastungsmodus zugehörigen Beobachtungsparameter zu aktualisieren; die Bestrahlungselektronenmenge basierend auf den aktualisierten zugehörigen Parametern zu berechnen und die berechnete Bestrahlungselektronenmenge auf dem Beobachtungshilfsbildschirm (401) anzuzeigen; die zugehörigen Parameter erneut zu aktualisieren, wenn ein durch eine Bedienungsperson gewünschtes Live-Bild der Probe (116) nicht erhalten werden kann; oder für den Fall, dass ein Erfassungsabtastungsmodus durch die Bedienungsperson gewählt wurde, wenn ein durch die Bedienungsperson gewünschtes Live-Bild der Probe (116) erhalten werden kann, die Bestrahlungselektronenmenge im gewählten Erfassungsabtastungsmodus zu berechnen und die berechnete Bestrahlungselektronenmenge auf dem Beobachtungshilfsbildschirm (401) anzuzeigen; eine Bilderfassung durchzuführen, wenn eine durch die Bedienungsperson bestätigte Abweichung zwischen der Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel in dem Erfassungsabtastungsmodus und der Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel im Beobachtungsabtastungsmodus gering ist, oder die dem Beobachtungsabtastungsmodus zugehörigen Beobachtungsparameter zu aktualisieren; und die Bestrahlungselektronenmenge basierend auf den aktualisierten zugehörigen Parametern zu berechnen und die berechnete Bestrahlungselektronenmenge auf dem Beobachtungshilfsbildschirm (401) anzuzeigen.
Ladungsträgerstrahlvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (103) auf dem Beobachtungshilfsbildschirm (401) eine Anzahl an Bestrahlungselektronen pro Pixel, eine Anzahl an Bestrahlungselektronen pro Längeneinheit der Abtastung und/oder eine Anzahl an Bestrahlungselektronen pro Flächeneinheit als die Informationen, die sich auf die Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel beziehen, anzeigt.
Ladungsträgerstrahlvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (103) zudem auf dem Beobachtungshilfsbildschirm (401) einen zugehörigen Parameter anzeigt, der die Bildqualität des Bilds beeinflusst.
Ladungsträgerstrahlvorrichtung nach Anspruch 3, die ferner Folgendes umfasst: eine Bedieneinheit (105), die dazu ausgelegt ist, Eingaben von der Bedienungsperson zu empfangen, wobei die Steuereinheit (103) auf dem Beobachtungshilfsbildschirm (401) Informationen anzeigt, die sich auf die Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel beziehen, die von dem Ladungsträgeroptiksystem unter Beobachtungsbedingungen, auf die der von der Bedieneinheit (105) auf dem Beobachtungshilfsbildschirm (401) bearbeitete zugehörige Parameter angewendet ist, auf die Probe (116) gestrahlt wird.
Ladungsträgerstrahlvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Steuereinheit (103) einen Befehl von der Bedieneinheit (105) empfängt und die Bühne (115) und das Ladungsträgeroptiksystem gemäß den Beobachtungsbedingungen, auf die der von der Bedieneinheit (105) bearbeitete zugehörige Parameter angewendet ist, steuert.
Ladungsträgerstrahlvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Steuereinheit (103) eine Abtastmodus-Speichereinheit umfasst, die dazu ausgelegt ist, einen vorbestimmten Abtastmodus zu speichern, und die Steuereinheit (103) einen Abtastmodus, auf den der von der Bedieneinheit (105) bearbeitete zugehörige Parameter angewendet ist, als Original-Abtastmodus in der Abtastmodus-Speichereinheit speichert und in der Lage ist, den vorbestimmten Abtastmodus oder den Original-Abtastmodus zu lesen, wenn die Beobachtungsbedingungen eingestellt werden.
Ladungsträgerstrahlvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (103) Beobachtungsbedingungen, die in den Zusatzinformationen in Verbindung mit einem Bild enthalten sind, das als elektronische Datei gespeichert ist, liest und auf dem Beobachtungshilfsbildschirm (401) die Informationen anzeigt, die sich auf die Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel beziehen, die von dem Ladungsträgeroptiksystem unter den Beobachtungsbedingungen, die in den Zusatzinformationen enthalten sind, auf die Probe (116) gestrahlt wird.
Verfahren zum Einstellen von Bedingungen in einer Ladungsträgerstrahlvorrichtung, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Anzeigen eines Anwenderschnittstellenbildschirms (200) auf einer Anzeige (104), der eine Bedingungseinstelleinheit (204), die zum Einstellen von Beobachtungsbedingungen für die Ladungsträgerstrahlvorrichtung ausgelegt ist, und eine Bildanzeigeeinheit, die zum Anzeigen eines Beobachtungsbilds durch die Ladungsträgerstrahlvorrichtung ausgelegt ist, enthält; Anzeigen eines Beobachtungshilfsbildschirms (401) auf der Anzeige (104), der Informationen enthält, die sich auf eine Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel unter Beobachtungsbedingungen des Beobachtungsbilds beziehen; und Empfangen eines Befehls von einer Bedieneinheit (105) und Anzeigen von Informationen, die sich auf eine Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel unter Bilderfassungsbedingungen zum Erfassen des Beobachtungsbildes beziehen, auf dem Beobachtungshilfsbildschirm (401), das Verfahren ferner gekennzeichnet dadurch, dass es die Schritte umfasst: Berechnen der Bestrahlungselektronenmenge eines Live-Bildes einer Probe (116) und Anzeigen der Bestrahlungselektronenmenge auf dem Beobachtungshilfsbildschirm (401); Auswählen eines Beobachtungsabtastungsmodus oder eines Erfassungsabtastungsmodus durch eine Bedienungsperson; und für den Fall, dass der Beobachtungsabtastungsmodus gewählt wurde, Aktualisieren der dem Beobachtungsabtastungsmodus zugehörigen Beobachtungsparameter; Berechnen der Bestrahlungselektronenmenge basierend auf den aktualisierten zugehörigen Parametern und Anzeigen der berechneten Bestrahlungselektronenmenge auf dem Beobachtungshilfsbildschirm (401); erneutes Aktualisieren der zugehörigen Parameter, wenn ein durch eine Bedienungsperson gewünschtes Live-Bild der Probe (116) nicht erhalten werden kann oder Auswählen des Erfassungsabtastungsmodus durch die Bedienungsperson falls ein durch die Bedienungsperson gewünschtes Live-Bild der Probe (116) erhalten werden kann; oder für den Fall, dass der Erfassungsabtastungsmodus gewählt wurde, Berechnen der Bestrahlungselektronenmenge im gewählten Erfassungsabtastungsmodus und Anzeigen der berechneten Bestrahlungselektronenmenge auf dem Beobachtungshilfsbildschirm (401); Bestätigen einer Abweichung zwischen der Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel in dem Erfassungsabtastungsmodus und Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel im Beobachtungsabtastungsmodus durch die Bedienungsperson; Durchführung der Bilderfassung, wenn die Abweichung gering ist, oder Aktualisieren der dem Beobachtungsabtastungsmodus zugehörigen Beobachtungsparameter; und Berechnen der Bestrahlungselektronenmenge basierend auf den aktualisierten zugehörigen Parametern und Anzeigen der berechneten Bestrahlungselektronenmenge auf dem Beobachtungshilfsbildschirm (401).
Verfahren zum Einstellen von Bedingungen in einer Ladungsträgerstrahlvorrichtung nach Anspruch 8, wobei auf dem Beobachtungshilfsbildschirm (401) eine Anzahl an Bestrahlungselektronen pro Pixel, eine Anzahl an Bestrahlungselektronen pro Längeneinheit der Abtastung und/oder eine Anzahl an Bestrahlungselektronen pro Flächeneinheit als die Informationen, die sich auf die Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel beziehen, angezeigt werden.
Verfahren zum Einstellen von Bedingungen in einer Ladungsträgerstrahlvorrichtung nach Anspruch 8, das ferner Folgendes umfasst: Anzeigen eines zugehörigen Parameters auf dem Beobachtungshilfsbildschirm (401), der eine Bildqualität des Beobachtungsbilds oder eines erfassten Bilds, das durch Erfassen des Beobachtungsbilds erhalten wird, beeinflusst; Bearbeiten des auf dem Beobachtungshilfsbildschirm (401) angezeigten zugehörigen Parameters durch die Steuereinheit (105); und Anzeigen von Informationen, die sich auf die Bestrahlungselektronenmenge pro Pixel unter Beobachtungsbedingungen, auf die der von der Bedieneinheit bearbeitete zugehörige Parameter angewendet ist, beziehen.
Verfahren zum Einstellen von Bedingungen in einer Ladungsträgerstrahlvorrichtung nach Anspruch 10, das ferner Folgendes umfasst: Empfangen eines Befehls von der Bedieneinheit (105) und Anzeigen des Beobachtungsbilds oder Erhalten des erfassten Bildes unter Beobachtungsbedingungen, auf die der von der Bedieneinheit (105) bearbeitete zugehörige Parameter angewendet ist.
Verfahren zum Einstellen von Bedingungen in einer Ladungsträgerstrahlvorrichtung nach Anspruch 10, das ferner Folgendes umfasst: Speichern eines Abtastmodus, auf den der von der Bedieneinheit (105) bearbeitete zugehörige Parameter angewendet ist, als Original-Abtastmodus.