DE2433999C2 - Abtast-Korpuskularstrahlgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Abtast-Korpuskularstrahlgerät nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, z. B. ein Abtast-Elektronenstrahlmikroskop. Sie ermöglicht die Kompensation von externen elektromagnetischen Streufeldern In bezug auf den Teilchenstrahl.

Externe elektromagnetische Streufelder führen bei Abtast-Ko.-puskularstrahlgeräten zu optischen Verzerrungen, die bei einem Abtast-Korpuskularstrahlmlkroskop, das mit hoher Vergrößerung verwendet wird, besonders störend sind. Diese Verzerrung wird durch sich zeitlich wiederholende elektrische oder magnetische Felder hervorgerufen, die eine unerwünschte Ablenkung des aus geladenen Korpuskeln bestehenden Strahls im Mikroskop bewirken. Solche äußeren Einflüsse haben natürlich je nach der Stärke und der Orientierung des Feldes eine sich ändernde Wirkung auf das System. In einem Laborraum, In dem ein Abtast-Elektronenstrahlmikroskop benutzt wird, bewirkt z. B. das Einschalten eines in der Nähe befindlichen Lötkolbens oder einer Kaffeemaschine im Fall eines Versorgungsstroms mit 60 Hz die Ausbildung von 60-Hz-Elektromagnetfeldern In diesem Laborraum. Aufgrund der Empfindlichkeit des Elektronenstrahls für Auswirkungen dieser Felder wird der Elektronenstrahl aus seiner erwünschten Bahn abgelenkt. Bei dem genannten Beispiel wird durch die Kombination des »Kaffeemaschinen-Feldes« und des »Lötkolben-Feldes« ein resultierendes Feld erzeugt. Weitere im Raum befindlichen Geräte, die zeitweise eingeschaltet werden, tragen ebenfalls zum elektromagnetischen Gesamtfeld Im Raum bei. Der Betrieb solcher Geräte von der 60-Hz-Leltung und die Lage von feldbeelnflussenden Objekten, z. B. einer Anzahl von Menschen im Raum, können sich ebenfalls auf die Feldstörung des Elektronenstrahls auswirken.

Bei bekannten Lösungen dieses Verzerrungsproblems, z. B. in der DE-PS 9 11 056, wird der Elektronenstrahl mit einer Abschirmung für Störfelder umgeben. Dazu sind jedoch große Mengen kostspieliger Werkstoffe, z. B. von Mumetall, erforderlich, und es ergeben sich auch andere Nachtelle. Eine weitere Lösung des Problems, die z. B. In der DE-OS 21 46 071 beschrieben ist, besteht Im Erzeugen eines großen feldfreien Bereichs um das Instrument. Der große feldfreie Bereich konnte durch HeImholtz-Spulen erzeugt werden, die jedoch Im Arbeltsbereich des Labors aufgrund Ihrer sperrigen Anordnung viel Platz wegnehmen. Diese großen Spulen warfen hinsichtlich Ihrer Größe und Kosten und Ihrer Insgesamt unbefriedigenden Leistungsfähigkeit weitere Probleme auf.

Bei einem Elektronenmikroskop Ist es aus der DE-OS 19 20 941 bekannt, die durch die Streufelder der magnetischen Linsen erzeugte unerwünschte Ablenkung des Elektronenstrahls durch einen Magnetkreis zu kompen-

sieren, der ein zur Ablenkungskomponente des Streufeldes entgegengesetztes Magnetfeld erzeugt.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Abtast-Korpuskularstrahlgeräts der eingangs genannten Art, bei dem eine leicht in das System zu s programmierende Kompensation von Strahlablenkungen erfolgt und die Kompensationseinrichtung leicht auf eine sich in bezug auf elektrische oder magnetische Felder ändernde Umgebung einstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die In Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Flg. 1 das Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Abtast -Korpuskularstrahlgeräts, Flg. 2 ein Blockschaltbild des Funktionsgebers des Abtast-Korpuskularstrahlgeräts nach F i g. 1,

Flg. 3 das Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform des Funktionsgebers nach F i g. 2; un^

Flg. 4 eine Ansicht einer Aufzeichungseinheft für ein Abtast-Korpuskularstrahlgerät, wobei eine durchzuführende Korrektion veranschaulicht ist.

Bevor das Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen erläutert wird, soll seine Wirkungsweise zusammengefaßt dargestellt werden. Das Ausführungsbeispiel der Erfindung hat zwei Funktionsgeber, die beliebig gewählt und mit der 60-Hz-Stromversorgung des Instruments synchronisiert sind (z. B. über 60-Hz-Vertikalabtast-Synchronisierimpulse, die in einem Abtast-Elektronenmikroskop vom Synchronlsler-Abtaststeuerkreis erzeugt werden). Ein Funktionsgeber Ist so ausgelegt, daß er eine Korrektion einer Komponente der Verzerrung (Vertikalkomponente) bewirkt, und der andere Funktionsgeber ist so ausgelegt, daß er eine Korrektion der anderen orthogonalen Komponente (Horizontalkomponente) bewirkt. Jeder Funktionsgeber Ist von Hand programmierbar zum Erzeugen eines Signals, das gleiche Amplitude und entgegengesetzte Phase wie die durch das externe Störsignal bewirkte Strahlverzerrung hat. Der erläuterte Funktionsgeber besteht aus 24 Potentiometern, deren jedes mit einer positiven und einer negativen Versorgungsspannung verbunden ist. So ist jedes Potentiometer zum Erzeugen einer positiven oder einer negativen Ausgangsspannung am Abgriff jedes Potentiometers innerhalb der Grenzen der Versorgungsspannung einstellbar. Jeder Potentiometerabgriff Ist mit dem Eingang eines Multlplexschalters verbunden, der synchron mit dem Signal arbeitet. Das resultierende Stufenspannungssignal, das durch die Folgeabtastung der Potentiometer erzeugt wird, wird durch ein Filter geglättet und zur Kompensation des Fehlers der Strahlablenkspulenschaltung zugeführt.

Das programmierte Korrektlons-Eingangssignal wird dadurch bestimmt, daß zuerst die eine Komponente des Elektronenstrahl-Ablenksystems unwirksam gemacht wird. Wenn das Vertikalablenksystem unwirksam ist, werden auf einer üblichen Kathodenstrahlröhren-Slchtanzelge breite vertikale Bandbereiche erzsugt. Da der Strahl bei Abwesenheit einer Verzerrung die gleiche Zeile kontinuierlich wiederabtasten soll, erscheint die von Störfeldern herrührende Verzerrung In der Sichtanzeige als Schlangenlinie oder Kurvenlinie zu den sonst geraden vertikalen Bandbereichen. Durch Ändern der der Strahlablenkschaltung zugeführten Eingangsspannung durch Verstellen der einzelnen Potentiometer, bis sämtliche Schlangenlinien im wesentlichen beseitigt sind, ist eine Korrektion der Verzerrung möglich. Dann wird der gleiche Vorgang in bezug auf das andere orthogonale Ablenksystem durchgeführt zur Korrektion der »horizontalen« Störung.

Fig. 1 zeigt ein Abtast-Korpuskularstrahlmikroskop, z. B. ein Abtast-Feldemissionselektronenmikroskop, wie es aus der US-PS 36 78 333 bekannt ist. Ein solches Abtastmikroskop hat im wesentlichen eine Feldemissionsspitze 12 als Quelle eines hellen Strahls geladener Korpuskeln 14, der in einen Punkt auf einer Probe 16 fokussiert wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erzeugt die Spitze 12 einen Elektronenstrahl, wenn ein hohes negatives Potential angelegt wird, z. B. durch eine Spannungsquelle 18, während die Spitze 12 in einem hohen Teilvakuum (z.B. 1,33 ■ ΙΟ"¹" mbar) gehalten wird. Der so erzeugte Strahl wird durch eine Anode 20 fokussiert, an die von einer Spannungsquelle 22 geeignete Nachbeschleunigungsspannungen angelegt werden, wie in der genannten US-PS erläutert wird.

Der fokussierte Strahl 14 wird durch eine Ablenk- und Stigmatoreinheit abgetastet. Information bezüglich der Probe 16 wird erhalten, indem aus der Probe ausgelöste geladene Teilchen, z. B. durchgelassene Elektronen, Sekundäreleketronen, reflektierte Elektronen, absorbierte Elektronen, Photonen, Röntgenstrahlen, positive Ionen usw., die sämtlich durch den einfallenden Strahl erzeugt werden, erfaßt werden. Ein Detektor, z. B. häufig eine Szintillationseinheit 26, wird zum Erfassen der Anwesenheit eines der genannten Teilchen verwendet. Die Szintillationseinheit 26 setzt den Teilchenbeschuß in ein Lichtsignal um, das wiederum z. B. durch einen Fotomultiplier 30 in ein elektrisches Signal umgesetzt wird. Das elektrische Signal wird dann zur Modulation der Intensität einer synchron abgetasteten Anzeigeeinheit 32, z. B. einer Kathodenstrahlröhre, verwendet. Zweckmäßig werden die Anzeigeeinheit 32 und die Ablenk- und Stigmatoreinheit 24 von einem Kippgenerator In einem Synchronisier- und Abtastkreis 34 gesteuert, wobei der Kreis 34 üblicherweise einen Horizontaldurchlaufbereich (auch als Horizontalablenkbereich bezeichnet) 34 und einen Vertikaldurchlaufbereich (oder Vertikalablenkbereich) 34^ hat für die Synchronisation der Bewegung des Strahls 14 auf der Probe mit der Anzeige auf der Anzeigeeinheit 32. Die Ablenk- und Stigmatoreinheit hat Ablenkspulen (nicht gezeigt), wodurch der Strahl 14 in Orthogonalrichtungen entlang der Probenoberfläche steuerbar Ist; die eine Spule Ist als Vertikalspule bezeichnet und wird vom Durchlaufbereich 34, gesteuert, während die andere Spule als Horizontalspule bezeichnet und vom Durchlaufbereich 34_W gesteuert wird.

Wie bereits erläutert, werden übliche Verzerrungsprobleme durch die gemeinsame Stromversorgung hervorgerufen, deren Frequenz konstant Ist, wodurch die Störungen unmittelbar korrigierbar sind. Das gezeigte Ausführungsbeispiel eignet sich für eine 60-Hz-Korrektion und ist daher bei einer 60-Hz-Stromversorgung verwendbar, wie sie z. B. In den Vereinigten Staaten üblich Ist. Eine solche direkte Korrektion für eine Festfrequenzverzerrung (z. B. 60 Hz) wird durch Funktionsgeber 36^ und 36_W bewirkt, die mit dem Haupt-Synchronlsler- und Abtastkreis 34 synchronisiert sind. Wenn natürlich die zu korrlerende Festfrequenzverzerrung eine andere als die Frequenz der Stromversorgung hat, Ist für den Funktionsgeber 36 eine getrennte Frequenzquelle erforderlich. Fig. 2 zeigt Im einzelnen den Funktionsgeber 36 mit einem Vertikalglied 36, und einem Horizontalglied 36_W. Der Funktionsgeber hat eine Reihe einzeln einstellbarer Spannungsquellen V₁, V₂ - V_n für den Vertikalteil 36, und H₁ H-i — H_n für den Horizontalteil 36„. Die Span-

nungsquellen V_n und H_n sind einstellbare Potentiometer, die von einer Stromversorgung 38, 40, die beiden gemeinsam zugeordnet sein kann, gesteuert werden, wodurch jedes Potentiometer V_n bzw. H_n eine einzeln wählbare Korrektionsspannung liefern kann. Die Spannungsquellen V_n bzw. H_n sind über Schallglieder 42_r bzw. 42„ und Filter 44,, bzw. 44_W mit den Vertikal- bzw. Horizontalspulen der Ablenk- und Stigmatoreinheit 24 verbunden.

Die Schaltglieder 42 _v und 46 _w werden durch Glieder 46,, und 46 _w gesteuert, die auf den Synchronisier- und Abtastkreis 34 für den Strahl 14 und die Anzeigeeinheit 32 ansprechen. Durch die Glieder 46,, und 46_W werden die Schaltglieder 42 _v und 42_W entsprechend der Frequenz der zu korrigierender. Verzerrung wiedereingeschaltet. So wird für jede Periode der Siörfeldfrequenz an den Strahldurchlauf eine endliche Korrektion angelegt, wobei jede der einzelnen endlichen Korrektionen für ein Zeitintervall Mn der Gesamtperiode der Störfrequenz angelegt wird.

Bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel wird die volle Korrektion für eine 60-Hz-Verzerrung jede sechzigstel Sekunde angelegt, da bei dem Ausführungsbeispiel die die Spannung liefernden Schaltglieder 42 durch den Synchronisier- und Abtaststeuerkreis 34 (Flg. 3) wiedereingeschaltet werden. Da bei der noch zu erläuternden bevorzugten Ausführungsform des Funktionsgebers 24 einzelne Spannungsausgleicher V_n, H_n verwendet werden, werden an die Horizontal- und die Vertikalabtastung des Elektronenstrahls 14 vierundzwanzig Segmentkorrektionen angelegt. Die zur Durchführung der Verzerrungskorrektion gewählte Betriebsweise wird im folgenden erläutert.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform des Funktionsgebers nach Fig. 2 im einzelnen. Die Auswirkung der durch die Schaltung gemäß Fi g. 3 angelegten Korrektion ist in F ä g. 4 veranschaulicht. F i g. 4 zeigt die Vorderseite der Anzeigeeinheit 32, und Zeilen 50 stellen die üblichen horizontalen Abtastzeilen eines Kathodenstrahlröhren-Fernsehgeräts dar. Der Einfluß äußerer elektrischer oder magnetischer Felder auf den Strahl 14 während des Betriebs besteht darin, daß der Elektronenstrahl in Horizontal- oder Vertikalrichtung, gewöhnlich in beide Richtungen gleichzeitig, abgelenkt wird. Wen der Elektronenstrahl so abgelenkt wird, geben die angedeutete Lage des Elektronenstrahls und das durch die Abtastung der Anzeigeeinheit 32 erzeugte Bild nicht die Soll-Lage des Elektronenstrahls 14 an. Fig. 4 zeigt die Art der Horizontalverzerrung, die sich durch solche Störfelder in vertikaler Abtastrichtung ergibt. In diesem Fall wird die Vertikalabtastung des, Elektronenstrahls 14 unwirksam gemacht, z. B. durch Abschalten des Eingangssignals zu den Vertikalablenkspulen vom Vertikaldurchlaufbereich 34,. Durch die Horizontalabtastung läuft der Elektronenstrahl !4 wiederholt über die gleiche Zeile auf einer Probe in Horizontalrichtung, und die Anzeigeeinheit 32 erzeugt das vollständige Bild, da ihr nicht bekannt ist, daß die Vertikalabtastung des Elektronenstrahls 14 unwirksam ist. Somit zeigt die Anzeigeeinheit 32 eine einzelne Vertikallinie 52, die ein die ortsfeste Horizontalabtastung des Elektronenstrahls 14 erfassendes Signal darstellt. Bei nicht vorhandener Horizontalverzerrung wäre die Linie 52 gerade, da der Elektronenstrahl 14 bei Abwesenheit einer solchen Verzerrung eine einzige gerade Bahn von links nach rechts auf der Probe durchlaufen und ein sich wiederholendes Signal an der gleichen relativen Horizontallage erzeugen sollte, die bei vertikalem Verlauf über die Anzeigeeinheit 32 als die genannte gerade Vertikallinie 52 angezeigt werden würde. Die gezeigte Wellenlinie ist das Ergebnis der Strahlablenkung in Horizontalrichtung aufgrund des Einflusses des überlagerten externen Feldes von links nach rechts, und zwar in bezug auf den untersuchten Probenbereich von oben nach unten.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die gezeigte Strahlverzerrung aufgrund des externen Störfeldes durch Erzeugen eines den geeigneten Ablenkspulen zuzuführenden Strahlabtastkorrektionssignals korrigiert. Es wurde festgestellt, daß es nicht erforderlich ist, für jeden Horizontaldurchlauf des Elektronenstrahl Im gesamten vertikalen Raster ein Korrekiionsslgnal zu erzeugen, sondern das etwa 1200 Zeilen umfassende Raster des gezeigten Abtast-Elektronenmikroskops wird vorzugsweise in Gruppen unterteilt, z. B. In 24 Abschnitte, die auf der Anzeigeeinheit als Durchlaufgruppen 5Gi bis SGu gezeigt sind. Dementsprechend wird für jede dieser 24 Durchlaufgruppen eine Plus- oder Minus-Strahlverschiebefunktlon (Links- oder Rechts-Strahlverschiebefunktion) erzeugt zum Korrigieren der unerwünschten Horizontalablenkung durch das Störfeld. Wenn jede einzelne Strahlverschiebefunktion erzeugt und dem Elektronenstrahl 14 während des Durchlaufs durch jede der Durchlaufgruppen SG zugeführt wird, wird die verzerrte Linie 52 geradegerichtet. Die folgende Erläuterung der Schaltung gemäß Fig. 3 veranschaulicht, wie die Strahlverschiebefunktion jeder Durchlaufgruppe SG bestimmt und zugeführt wird.

Jede Durchlaufgruppe SG hat einen zugeordneten Elektronenstrahllage-Ausgleicher V_n, H_n, der zweckmäßig ein an eine Spannungsquelle 62 angeschlossenes Potentiometer 60 ist. Jede einzelne Strahlverzerrung-Korrektionsfunktion für eine Durchlaufgruppe wird als eine Spannung am entsprechenden Potentiometer erzeugt und dem Strahldurchlauf über die Schaltglieder 42,, und 42,, zugeführt. Bei der gezeigten Ausführungsform Ist es zweckmäßig, einen Halbleiter-Multlplexschalter 64 zu verwenden; ein solcher Schalter wird z. B. unter der Typennummer 3705 von der Fairchild Semiconductor Corporation, der National Semiconductor Corporation oder der Siliconix vertrieben. Der gewählte Schalter hat eine Kapazität von acht Kanälen und 1st mit zwei weiteren Schaltern gekoppelt zum Schalten der 24 einzelnen Potentiometer für die Horizontal- und die Vertikalfunk tionsgeber 36_W und 36 _v. Jeder Schalter 64 ist seinerseits mit acht Potentiometern 60 verbunden. Durch Vorsehen von für sich bekannten logischen Schaltgliedern 66 sind die Schalter sequentiell betätigbar und bewirken die aufeinanderfolgende Zuführung jeder einzelnen Strahlverzerrungs-Korrektionsfunktion zu der jeweiligen Ablenkspule in der Ablenk- und Stigmatoreinheit 24. Das Ausgangssignal jedes Schalters 64 wird daher einem Absteuerverstärker 68 für die jeweilige Ablenkspule zugeführt. Da das Ausgangssignal der Potentiometer 60 eine Stufenfunktion für eine Durchlaufgruppe ist und unmittelbar zum nächstfolgenden Potentiometer (z. B. V\ zu V₂ usw.) verschoben wird, ist es erwünscht, den Übergang zu glätten zur Näherung an den komplementären Verlauf der Linie 52. Deshalb weist die bevorzugte Schaltung gemäß Fig. 3 ein Filter 44 auf. Zum Trennen des Betriebs der verschiedenen Schaltungsglieder (Schalter 42, Filter 44 usw.) voneinander sind Trennverstärker vorgesehen, z. B. ein Schalter-Trennverstärker 70_v und ein Filter-Trennverstärker 70_f, so daß eine Belastung eines Glieds durch ein anderes vermieden wird.

Die Schalter 42 sind so mit dem Synchronisier- und Abtastkreis 34 synchronisiert, daß sie (für das verwen-

dete 60-Hz-Korrektionssystem) jede sechzigstel Sekunde durch ihre einzelnen Programme folgegesteuert werden. Jeder der Vertikal- und Horizontalfunktionsgeber 36,, und 36„ wird zu Beginn einer Abtastung der Probe 16 und der Anzeigeeinheit 32 eingeschaltet. Zähler A und B koppeln die Funktionsgeber 36,, und 36_W mit dem Synchornisier- und Abtastkreis 34 und bewirken ein aufeinanderfolgendes Einschalten der einzelnen Schalter für die Durchlaufgruppen-Strahlverzerrungskorrektion. Der Zähler A Ist mit dem Vertikal- und Horlzontaldurchlaufberelchen 34,, und 34_W verbunden, zählt die Durchlaufgruppen SG von 1 bis 24 und trifft eine geeignete Auswahl der Schalter 42,,,_₃ und 42_wi_₃, wodurch die jeweilige Strahlverzerrungskorrektion den jeweiligen Ablenkspulen zugeführt wird. Der Zähler B 1st mit dem Horizontaldurchlaufbereich 34_W und dem Zähler A verbunden, zählt horizontale Durchläufe zum Identifizieren jeder Durchlaufgruppe und führt diese Information dem Zähler A zu, so daß anschließend jede Gruppe folgegesteuert werden kann.

Hinsichtlich der Strahlkorrektion wurde hauptsächlich auf den Vertikalfunktionsgeber 36,, von Fig. 3 Bezug genommen. Der untere Teil der Schaltung von Fig. 3 stellt Hoirzontalfunktionsgeber 36_W dar, die im wesentlichen den Funktionsgebem 36,, entsprechen.

Zum Bestimmen der Auswirkung einer Vertikalverzerrung wird der Elektronenstrahl 14 vertikal über die Probe gesteuert, wobei das Vertikalabtastsignal unwirksam gemacht und durch das Horizontalabtastsignal ersetzt ist. Aufgrund der Auswahl von Durchlaufgruppen In der Vertikalen und der Einfachheit der Korrektion wird jedoch die Vertikale mit der Horizontaldurchlaufrate abgetastet und horizontal, wie vorher, auf der Anzeigeeinheit 32 angezeigt. Die Potentiometer 60_w werden wiederum so eingestellt, daß die verzerrte Linie 52 geradegerichtet wird, und nach erfolgter Korrektion wird das System auf Normalbetrieb zurückgebracht, wobei die Zähler A und B die Folgesteuerung für die einzelnen Horizontal- und Verlikal-Strahlverzerrungsfunktionen für jede abgetastete Durchlaufgruppe bewirken.

Da die Korrektion der Strahlverzerrung zu jedem Zeitpunkt nur in einer der Orthogonalrichlungen erfolgt, kann es erforderlich sein, die Korrektionsbestimmung der Vertikal- und der Horizontalfunktion zu wiederholen zur Beseitigung möglicher Auswirkungen der Korrektion in einer Richtung auf der anderen Achse oder zur Korrektion von Auswirkungen der Probenoberfläche.

Es ist zu beachten, daß die Verzerrungskorrektion auf dem Raster der Anzeigeeinheit 32 getastet ist und daß Korrektionen für Gruppen von Horlzontalzeilendurchläufen (SG) erfolgen. Der Einfachheit halber wird angenommen, daß die Horizontalablenkung für den gesamten Horizontaldurchlauf einer Gruppe SG gleichmäßig korrigierbar ist, da die Periode eines solchen Durchlaufs kurz und ihre Entfernung klein ist. Wenn diese Annahme bei bestimmten Verzerrungsarten unrichtig sein sollte, könnte der Horizontaldurchlauf in Rastergruppen unterteilt und eine entsprechende Korrektion vorgenommen werden. Es ist jedoch zu beachten, daß In das System beliebige Gruppenfunktionsgeber (für zeitlich oder räumlieh erzeugte Funktionen) einzubauen sind, die die Funktion der Zähler A und B für den Horizontalfunktionsgeber 36_;/ ausüben. Die Ausgleichsschaltung wird in hohem Maß dadurch vereinfacht, daß die Identifizierbarkeit jedes Horizontaldurchlaufs im Vertikalmuster und die Einfachheit der Vornahme entsprechender Korrektionen ausgenutzt werden.

Gleichermaßen ist die Anzahl uslSH- Gruppen,beliebig einstellbar, wobei auch für jede Zeile 50 eine Gruppe vorgesehen werden kann. Selbstverständlich würde ein Rechner das Speichern der einzelnen zu erzeugenden Funktionen und die Folgesteuerung des Anlegens der einzelnen Strahlverzerrungskorrektionen erleichtern.

Die Erfindung 1st selbstverständlich auch in jeder mit einem geladenen Teilchenstrahl arbeitenden Einrichtung verwendbar, z. B. bei Elektronenstrahlätz- und -schreibelnrichtungen, Ionenstrahlsonden usw.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Abtast-Korpuskularstrahlgerät, mit einer Korpuskularstrahlquelle, mit einer Kollimatoreinheit zum s Ausrichten der geladenen Korpuskeln in Strahlform, mit einer Einheit zum Abtasten des Korpuskularstrahls in einem vorgegebenen Raster über eine Probe, mit einem Detektor, der die vom abtastenden Korpuskularstrahl an der Probe erzeugten geladenen Korpuskein erfaßt und ein deren Anzahl proportionales elektrisches Signal erzeugt, und mit einer mit dsm Detektor verbundenen Aufzeichnungseinheit zum •Aufzeichnen dieses Signals, gekennzeichnet durch einen Funktionsgeber (36) zum Ausgleichen der Auswirkungen externer elektromagnetischer Streufelder, die eine unerwünschte Strahistörablenkung bewirken, der aufweist: eine Einheit zum Bestimmen der Strahlstörablenkung an vorgegebenen Strahlpositionen, einen Signalerzeuger (38, 40, 60) für Strahlabtastkorrektionssignale, die zur Strahlstörablenkung komplementär sind und eine Einheit (42, 44) zum Zuführen der Strahlabtastkorrektionssignale zur Strahlabtasteinheit (24) derart, daß der Strahl die Probe mit dem vorgegebenen Raster abtastet.

2. Abtast-Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlabtasteinheit (24) eine Vorrichtung zum Ablenken des Strahls inzueinander orthogonalen Richtungen aufweist, und daß der Signalerzeuger für Strahlabtastkorrektionssignale aufweist: eine Einheit (38, 60; 40, 60) zum Erzeugen eines Strahlabtastkorrektlonsslgnals, das zur Strahlstörablenkung in wenigstens einer der orthogonalen Richtungen komplementär ist.

3. Abtast-Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit zum Erzeugen eines Strahlabtastkorrektionssignals eine Vorrichtung zum Identifizieren von Segmenten der Strahlabtastung und eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Strahlkorrektionssignals für jedes Abtastsegment hat.

4. Abtast-Korpuskularstrahlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit zum Zuführen der Strahlabtastkorrektionssignale eine Vorrichtung (60) zum Speichern der Strahlabtastkorrektionssignale für jedes Abtastsegment hat.

5. Abtast-Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit zum Zuführen der Strahlabtastkorrektionssignale eine Vorrichtung (42_W, 42,) zum Zuführen der gespeicherten Strahlabtastkorrektionssignale entsprechend einer vorbestimmten Folge hat.

6. Abtast-Korpuskularstrahlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungseinheit eine Abtastanzeigeeinheit (32) ist, deren Abtastung mit der Strahlablenkung synchronisiert ist.

7. Abtast-Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastanzeigeeinheit (32) eine Kathodenstrahlröhre Ist.

8. Abtast-Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Raster der Strahlabtastung und der Kathodenstrahlröhrenabtastung mehrere in Vertikalgruppierung angeordnete Horizontaldurchlaufzeilen aufweist.

9. Abtast-Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Unterteilen der Vertikalgruppierung in mehrere Abtastgruppen (SG), eine Einrichtung (42,,, 42_K) zum Erzeugen eines Strahlabtastkorrektionssignals für jede der Orthogonalrichtungen der Strahlablenkung für im wesentlichen sämtliche Abtastgruppen, und eine Einrichtung (Zähler A, B) zum wahl weisen Zuführen der Strahlabtastkorrektionssignale zu der Strahlabtasteinheit (24), während der Strahl in den Gruppen abgetastet wird.

10. Abtast-Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Zuführen der Strahlabtastkorrektionssignale mit der Strahlabtastelnheit (24) und der Kathodenstrahlröhre (37) synchronisiert ist.