DE2930225A1

DE2930225A1 - Verfahren und vorrichtung zur kompensation des astigmatismus eines ladungstraegerstrahls

Info

Publication number: DE2930225A1
Application number: DE19792930225
Authority: DE
Inventors: Neil H Baumgarten
Original assignee: Amray Inc
Current assignee: Amray Inc
Priority date: 1978-07-26
Filing date: 1979-07-25
Publication date: 1980-02-07
Also published as: US4162403A; JPS5519798A; GB2029179B; NL7905648A; GB2029179A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation des Astigmatismus eines Ladungsträgerstrahls

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Ein Rasterelektronenmikroskop ist ein elektronenoptisches Gerät zur Erzeugung von Bildern extrem kleiner Gegenstände auf einer geeigneten Anzeige, beispielsweise einer Kathodenstrahlröhre, von welchem die Bilder betrachtet oder fotografiert werden können. Das Mikroskopbild wird durch Abtasten des zu betrachtenden Objektes

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mit einem feinfokussierten Elektronenstrahl erzeugt, wobei der Elektronenstrahl in Rastermuster.abgelenkt wird, ähnlich der Erzeugung eines Bildes beim Fernsehen.Die Ablenkung des Elektronenstrahls über die Objektfläche wird durch transversale Magnetfelder erreicht, die durch Anlegen von Stromimpulsen an elektromagnetische Ablenkwickl'ingen X und Y erzeugt v/erden, wobei die Ablenkspulen um den Strahl in einer elektronenoptischen Kolonne angeordnet sind.Die Bildvergrößerung wird durch Änderung der Größe bzw. Amplitude derjenigen Ströme gesteuert, welche an die Ablenkspulen angelegt werden, wodurch die Größe des auf die Objektfläche projezierten Rasters verändert wird. Sekundärelektronen, die vom Objekt emittiert werden, v/erden gesammelt, verstärkt und zur Modulation der Helligkeit der Kathodenstrahlröhrenanzeige benutzt, die in exakter räumlicher Synchronisation mit dem das Objekt abtastenden Elektronenstrahl abgetastet wird. Um die hohe Ye-f-^rcßerung und Auflösung zu erhalten, was Eigenschaften eines Rasterelektronen-Mikroskops sind (d.h. Details in der Größenordnung von 50 Angström-Einheiten), ist es erforderlich, den Querschnittsdurchmesser des das Objekt abtastenden Elektronenstrahls auf eine sehr kleine Punktgröße zu reduzieren, die wenigstens kleiner als dös zu betrachtende Objekt ist. Die Strahireduzierung wird durch elektromagnetische Linsen erreicht, die in der elektronenoptischen Kolonne angeordnet sind, welche kreisförmige, symmetrische Magnetfelder um den Elektronenstrahl herum erzeugen. Die elektromagnetischen Linsen konzentrieren den Strahl in einen gut definierten, ideal exakt kreisförmigen Brennpunkt bzw. Punkt auf der Objektoberfläche.

Unter den unerwünschten Verzeichnungen und Aberrationen, die zur Verschlechterung des ideal kreisförmigen Strahlpunktes im Raster-

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elektronenmikroskop beitragen, findet sich der Astigmatismus oder die elliptische Asymmetrie des Strahlenquerschnitts. Der Astigmatismus resultiert in einem Schmieren des Mikroskop-Bilddetails in einer Richtung, die der längeren Achse des elliptischen Strahls entspricht, wodurch es schwierig wird, das Bild zu betrachten und zu analysieren. Der Astigmatismus kann sich aus einigen Fehlern in dem Mikroskop ergeben, hauptsächlich aufgrund von Staub oder anderen Teil-'-^nansammlungen oder einer Fehlausrichtung der kritischen Innenflächen der elektronenoptischen Kolonne und ist in jedem Gerät in gewissem Grade vorhanden. Obgleich üer Astigmatismus niemals vollständig vermieden werden kann, kann er effektiv durch Anlegen präzis ein justierter magnetischer Korrekturfelder an den Strahlen aufgehoben werden, v/elche dazu dienen, den Strahl in eine symmetrische Form mit minimalem Durchmesser zurückzufornien. Bei einem typischen Gerät wird die Aufhebung des Astigmatismus durch elektromagnetische Stigmatorspulen erreicht, die in der Kolonne plaziert und in einer achtpoligen Anordnung um die Elektronenstrahlachse vorgesehen sind.

In dem typischen Stigmatorsystem sind acht Stigmatorspulen über Winkel um die Strahlenachse herum angeordnet und werden als zwei verschachtelte Sätze von vier Spulen angesteuert, die in Serie verdrahtet sind. Jeder Spulensatz besteht aus zwei einander gegenüberliegenden Spulenpaaren, die um einen Winkel von 90 zueinander versetzt sind. Die Richtung der Windungen in jedem gegenüberliegenden Paar ist derart gewählt, daß die Richtung des durch eine Spule erzeugten Magnetfeldes in einem Paar immer dem der anderen Spule

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erzeugen die zwei Paare in einem Satz Felder in entgegengesetzter Richtung zueinander, so daß bei einem "Zusammendrücken" bzw. Drücken des Strahles auf die Strahlenachse durch das eine Paar das andere

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Paar den Strahl von der Achse weg streckt oder zieht. Jeder Spulensatz wird von einer einstellbaren Stromquelle gespeist, die einen Steuer- oder Treiberstrom einstellbarer Größe und Richtung zu jeder Spule in dem Satz zuführen kann. Die Erhöhung der Größe des Treiberstroms durch die Spule hat die Wirkung einer Vergrößerung des Grades, mit welchem der Strahl "fiedröckt" und "gezogen" wird, während eine Umkehr der Stromrichtung die Wirkung hat, daß das "Drücken" durch das "Ziehen", und umgekehrt.für jede Spule in dem Satz ausgetauscht wird. Mit unabhängig einstellbaren Strömen for jeden Spulensatz wird die Steuerung der resultierenden Korrekturfelder mit nahezu perfekter zweidimensionaler Orthogonalität möglich. Eine geeignete Korrektur kann somit für einen Sirahlen-Astigmatismus gefunden werden, der unter irgend einem Winkel gegenüber dem Stigmator-Spulensystem ausgerichtet ist. Da is Betrieb eines Raster-Elektronen-Mikroskops die Querschnittsfora des Elektronenstrahls nicht direkt betrachtet werden kann, kann der Astigmatismus nur dadurch indirekt abgeschätzt werden, daß seine Wirkung auf das Bild des betrachteten Objekts beurteilt wird. Eine Astigmatismus-Korrektur wird durch sorgfältige Betrachtung des Bildes erreicht, während die Einstellungen eines Paars von Stigraator-Steuerknöpfen auf der Mikroskop-Steuerplatte unabhängig einjustiert werden, ua die Steuerströme zu ändern, welche an die beiden Spulensätze im Stigmatorsystem angelegt werden. Die Astigmatismus-Korrektur wird infolgedessen auf einer Versuchs- und Fehlerbasis ähnlich der Arx und Weise, wie eine Fokussierung erreicht wird, ausgeführt, mit der Ausnahme, daß diese Methode durch das Erfordernis erschwert ist, zwei unabhängige Stigmator-Einstellungen zu ändern. Während eine er— führene Bedienungsperson üblicherweise die optimale Kombination

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der Einstellungen ohne zu große Schwierigkeiten finden kann, ist das Erkennen von ziemlich fluchtigen Wirkungen der Stigmator-Steuerungen fUr den größten Teil der durchschnittlichen Bedienungspersonen eine schwierige Aufgabe. Daher bedarf es häufig beträchtlicher Zeit und Anstrengung, um einigermaßen korrigierte Bilder hoher Auflösung zu erhalten. Die Astigmatismus-Korrektur wurde in den letzten Jahren ein noch wichtigeres Problem, da die Zahl der Rasterelektronen-Mikroskope ständig zugenommen hat und da die Benutzer mehr und mehr Routine erlangt haben. Obgleich einige komplexe, computerunterstützte Techniken zur Bewertung des Astigmatismus beschrieben wurden, sind die erforderlichen Vorrichtungen zur Ausfuhrung dieser Techniken sahr teuer und werden nur in den am meisten entwickelten Anwendungen benutzt. Bisher wurde keine wirtschaftliche Verbesserung der Üblichen Stigmator-Hardware oder der manuellen Einstellmethode vorgeschlagen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Astigmatismus-Kompensation von Geräten mit Ladungsträgerstrahl zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung schafft ein verbessertes Verfahren zur Elektronenstrahl-Astigmatisinus-KoiDpensation sowie eine Vorrichtung for ein Rasterelektronen-Mikroskop, welches die Astigmatismus-Einstellung wesentlich vereinfacht und es einer Bedienungsperson eines Mikroskops erleichtert, eine optimale Einstellung vorzunehmen. Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zur Astigmatismus-Kompensation, die einfach ist und wirtschaftlich auch bei konventionellen

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Geräten ausgeführt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung dienen auch als Mittel zum Erreichen einer optimalen Strahlenfokussierung auf einen Gegenstand und als Anzeige fUr den Zustand des Geräts.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Einrichtung in einem Rasterelektronen-Mikroskop zur gleichzeitigen Präsentierung einer Anzeige der Wirkungen aller möglichen Einstellungen der Astigmatismus-Korrektursteuerungen als lineare Funktion einer X- und Y-Plazierung in dem Abtastraster für die Bedienungsperson bzw. den Operator geschaffen.Diese Anzeige wird beispielsweise durch temporäre Unterbrechung der manuellen Stigmator-Steuereingänge gegenüber den zwei Spulensätzen in einem achtpoligen Stigmator-Spulensystem erreicht und indem ein Spulensatz in dem System nit einem X-Abtust-Sägezahnsignal und der andere Spulensatz in dem Systea mit einem Y-Abtast-Sägezahnsignal gesteuert wird. Die Spitzenwerte der X- und Y-Abtast-Sägezahnsignale werden eingestellt, um an maximale positive und negative Spannungen angepasst zu sein, die normalerweise durch die manuellen Stigraatorsteuerungen zum Erreichen maximaler positiver und negativer Stigoator-Spulensteuerströme angelegt werden. Das resultierende Mikroskopbild ist eine "Karte" aller möglichen Stigmator-Spuleneinstellungen, auf welcher jeder Punkt innerhalb des Koordinatensystems bzw. der Koordinaten V , V die Wirkung zeigt, wenn die statischen Steuerspannungen V bzw. V_ an die beiden Stigmator-Spulensätze angelegt werden.

Wenn die Anzeige betrachtet wird, kann der Operator gleichzeitig Oberwachen und direkt verschiedene Flächen des Bildes vergleichen, un die am besten korrigierte, d.h. schärfste Fläche zu bestimmen. Der Mittelpunkt der Schärfe ist Üblicherweise sehr gut bei hohen

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Vergrößerungen definiert und erscheint als Mittelpunkt eines Wirbels des Astigmatismus in dem Bild. Der Operator muß nur die X- und Y-Koordinaten auswählen, die sich an der Mitte der Schärfe ergeben, um die beiden Stigmator-Spolensteuerwerte zu identifizieren, die erforderlich sind, um den Astigmatismus zu korrigieren. Um diese Wahl zu erleichtern, werden X- und Y-Index-Linienmarkierungen auf der Anzeige anschaulich erzeugt, so daß sie an den X- und Y-Koordinaten erscheinen, vobei sie exakt den Einstellungen der beiden manuellen Stigmator-Steuerungen entsprechen. Der Operator positioniert einzeln die X- und Y-Linienhiarkierungen durch Einstellung der beiden Stigmator-Steuerungen, ■ bis die Markierungen sich Ober der Mitte der Schärfe auf der kartenförmigen Anzeige schneiden. Wenn die kartenförmige Darstellung der X- und Y-Signale und die Linienmarkierungen dann weggeschaltet werden, werden die X- und Y-Koordinatenwerte, welche die Astigmatisnus-Korrektur erreichen, automatisch an die Stigmator-Spulen cngelegt.

Mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren und der Vorrichtung ist die Astigmatismus-Korrektur nicht länger ein blinder Versuchsund Fehlerprozeß, der nur durch einige wenige Operatoren nut hoher Erfahrung meisterbar ist, sondern die Korrektur wird vielmehr eine Routine mit direkter Ausrichtung ähnlich dem Zielen mit einem Korn eines Gewehres gegenüber einen Ziel. Somit wird es für Operatoren mit relativ wenig Geschick wesentlich einfacher, klare und scharfe Bilder mit hoher Auflösung zu erhalten. Da die X- und Y-Abtast-Sägezahnsignale benutzt werden, ura die kartenmäSige Anzeige zu erzeugen und Spannungen, die bei der Erzeugung der X- und Y-Index-Linienmarkierungen benutzt werden, in einem typischen Rcsterelektronen-Mikroskop immer vorhanden sind, ist die zusätzliche Schaltung zur

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Ausführung dieses Verfahrens Tjiniaal» Wenn es erwünscht ist, kann die gesamte Astigmatisaus-Korrektur voll durch einen entsprechend angepassten Computer automatisiert werden, so daß jede Abhängigkeit der Korrektur von einer Beurteilung einer Bedienungsperson unabhängig wird.

Während der Hauptzweck des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Astigmatismus-Korrektur liegt, sind andere Anwendungen möglich. Beispielsweise kann die kartenförmige Anzeige auch benutzt werden, ura die Qualität der Fokussierung des Elektronenstrahls in dem Rasterelektronen-Mikroskop zu bestimmen. Bilder, die geringfügig defokussiert sind, zeigen eine charakteristische, gekrümmte oder kometenförmige Verzeichnung, wenn sie auf der kartenförmigen Anzeige betrachtet werden, wobei die Richtung der Krümmung oder die

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fokussiert oder unterfokussiert ist. Die Verzeichnung verschwindet nur, wenn die endgültige Scharfeinstellung an Mikroskop korrekt ist. Die kartenförmige Anzeige kann somit als Mittel zum Erreichen einer optimalen Scharfeinstellung verwendet werden.

Die radiale Entfernung vom Mittelpunkt der kartenförmigen Anzeige zu dem Kittelpunkt der Schärfe ist ein direktes Maß der Größe der resultierenden Astigmatismus-Korrektur und somit ein Maß der Schärfe des Strahlen-Astigmatismus in dem Gerät. Die kartenförmige Anzeige kann somit auch als Anzeige dafür nützlich sein, wann eine routinemäßige, periodische Wartung des Instruments fällig ist.

ErfindungsgemSß weist ein Rasterelektronen-Mikroskop mit einer manuell steuerbaren Stigmator-Spulenanordnung zur Kompensation des Astigmatismus des Strahles Einrichtungen auf, die gleichzeitig und

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in einem einzigen Bild eine kartenförmige Anzeige aller möglichen Stigmator-Korrekturwerte als Funktion der Koordinaten in der Anzeige liefert. Der Operator des Mikroskops kann durch Betrachtung der kartenförmigen Anzeige leicht die am besten korrigierte Fläche in der Anzeige lokalisieren und dadurch die Korrekturwerte auswählen, welche die beste Korrektur des Astigmatismus erreichen lessen. Außerdem ist eine Einrichtung vorgesehen, die es dem Operator ermöglicht, die am besten korrigierte Flache in der kartenförmigen Anzeige durch bewegliche Index-Markierungen, d.h. Index-Striche bzw. Ablesemarken die am besten korrigierte Fläche zu lokalisieren, wobei die Markierungen automatisch die geeigneten Korrekturwerte on die Stigmatoranordnung koppeln. Die kartenförmige Anzeige dient auch als ein Mittel beim Erreichen einer optimalen Strahlfokussierung und als Anzeige des Zustands des Mikroskops.

In folgenden werden bevorzugte AusfUhrungsforiaen der Erfindung anhand der Zeichnung zur Erläuterung weiterer Merkmale beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung, teilweise in Blockschaltbildform und teilweise in schsEsotischer Fora der Grundkoinporienteii eines herkosislichen Rasterelektronen-Mikroskops,

Fig, 2 die Anordnung der elektromagnetischen Spulen in einer Oktopol-Stigmatoranordnung, welcher bei dem Rasterelektronen-Mikroskop nach Fig. 1 verwendet wird,

Fig. 3, mit Fig.3A und 3B, eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Steueranordnung for einen Stigmator-Spulensatz der Anordnung nach Fig.2,

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Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Schaltkreises nach der Erfindung zur Ausführung der Astigmatismus-KoHpensation bei dem Elektronen-Mikroskop nach Fig.l,

Fig. 5, nit Fig«5A und 5B, Wellenformen der X-SCAN- und Y-SCAN-Signale des Schaltkreises nach Fig.4,

Fig. 6 die Ausrichtung und Größe der Astigaatismus-Korrektur an verschiedenen Koordinatenstellen in einer kartenförmigen Anzeige des Typs, wie sie durch die Schaltung nach Fig.4 erzeugt wird,

Fig. 7A bis Fig.7D Fotografien typischer Mikroskopbilder (Mikrofotografien), wobei Fig.7A ein Bild vor der Astigmatismus-Korrektur, Fig.7B das Bild mit der Astigmatismus-Kartographierung sowie eingeschalteten X- und Y-Markierungen, Fig.7C dos Bild, wobei die X- und Y-Mjrk^r.erungen über der Mitte der Scharfeinstellung in dem Bild angeordnet sind, und Fig.7D das Bild darstellen, nachdem die Astigraatisaus-Kartographierüng und die Markierungen infolge der Korrektur weggeschaltet sind, und

Fig. 8A bis Fig. BC Fotografien typischer M£kro_skopbilder (Mikrofotografien), wobei Fig.8A ein Bild mit eingeschalteter Astigmatismus-Kartographierung und überfokussiertera Elektronenstrahl zeigt, Fig.8B das Bild mit eingeschalteter Astigmatismus-Kartographie und unterfokussiertein Elektronenstrahl und Fig.8C das Bild mit eingeschalteter Astigmatismus-Kartographie sowie korrekt fokussiertem Elektronenstrahl wiedergeben.

Im folgenden wiird zuerst auf Fig. 1 Bezug genommen, in welcher die Grundkoraponenten eines Rasterelektronen-Mikroskops 10 dargestellt

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sind. Ein Elektronenstrahl, der durch eine mittlere Linie 12 dargestellt ist, wird auf bekannte Weise durch eine steuerbare Quelle mit einer Kathode 14, einen Wehnelt-Zyünder 16 und einer Anode 18 erzeugt. Der Sürahl gelangt durch eine Sprüh-Öffnung 20 (spray aperture) ζυ ersten und zweiten elektromagnetischen Kondensorlinsen 22 und 24, di* Ln Form einer Kolonne um den Strahl 12 angeordnet sind und dazu dienen, den Strahl 12 zu kollimieren. An einer unteren Posit'--n in der Kolonne gelangt der Strahl 12 durch erste und zweite t^? gyromagnetische Ablenkspulen 26 und 28, die den Strahl 12 in einem Rastermuster ähnlich der Art und Weise ablenken, wie ein Fernsehbild erzeugt wird. Die Ablenkspulen 26 und 28 werden durch X- und Y-Abtastsägezahnsignale gesteuert, die in einem Sägezahngenerator 30 erzeugt werden und über eine Verstärkungssteuereinheit 32 als X- und Y-Treiberströme an die Spulen 26 und 28 angelegt werden. Die Größe des Strahlenrastermusters und somit die Vergrößerung infolge des Mikroskops 10 wird dadurch gesteuert, daß die Verstärkungssteuereinheit 32 verwendet wird, weiche die Größe der X= und Y-Treiberströme variiert, die on die Spulen 26 und 28 angelegt werden.

Eine letzte elektromagnetische Linse 34 ist um die Ablenkspulen 26 und 28 herum angeordnet νηά liefert eine Feinfokussierung des Strahles 12 auf einen extrem kleinen, gut definierten, idealerweise exakt kre5sförraigen Strahlpunkt auf ein Objekt 36_, das mit großer Verstärkung betrachtet werden soll. Jede der Linsen 22,24 und 34 ist derart konzipiert, daß sie im wesentlichen kreisförmige, symmetrische Magnetfelder zur Fokussierung um den Strahl 12 abhängig von den Treiberströmen erzeugen, welche von einer Fokussiersteuereinheit (Scharfeinstellsteuerung) 38 abgegeben werden. Die Einheit 38 ist typischerweise rait unabhängigen Steuerungen für jede der

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Linsen 22, 24 und 34 ausgerüstet.

Der Strahl 12 gelangt durch eine letzte, strahlbeigrenzende öffnung bzw. Blende 40, bevor er auf das Objekt 36 auftrifft.

Der auftreffende Strahl 12 laßt Sekundärelektromm von dem Objekt emittieren,, wobei die Stromdichte der Sekundärelektronen entsprechend der Tiefe und Oberflächen-Charakteristik des Objekts 36 an dem Punkt des Strahlauftreffens variiert. Die emittierten Sekundärelektronen werden durch einen sekundären Elektronen-Kollektor 32 aufgenommen, durch einen Fotomultiplier-Röhrenverstärker 44 verstärkt und der resultierende Strom wird zu einer geeigneten Anzeigeeinheit, beispielsweise einer Kathodenstrahlröhre 46 gekoppe?⁴· und zur Modulation der Helligkeit derselben verwendet. Wie bekannt, verwendet die Kathodenstrahlröhre 46 auch einen Elektronen-Abtaststrahl, der Ober die Röhrenanzeige unter Steuerung der X- und Y-Abtast-Sägezahnsignale des Generators 30 tastet. Ώα axe gleichen Abtastsignale zur Steuerung des Strahls in der Kathodenstrahlröhre 46 und des Strahls 12 i« Mikroskop 10 verwendet werden, tasten die beiden Strahlen in exakter räumlicher Synchronisation ab und das von der Kathodenstrahlröhre 46 erzeugte Bild ist eine Darstellung des Objekts ait hoher Vergrößerung.

Bekanntlich lassen Kontamination, eine Fehlausrichtung der Komponenten oder dergleichen den Elektronenstrahl 12 is Mikroskop 10 eher einen elliptischen als einen exakt kreisförmigen Strahlpunkt oder Querschnitt an Objekt 36 hervorrufen. Die elliptische For« des Strahls ruft einen Astigmatismus in dem von der Kathodenstrahlröhre 46 erzeugten Bild hervor. Aus diesen Grund ist in dem Mikroskop 10, typischerweise zwischen den beiden Ablenkspulen 26 und 28, eine

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elektromagnetische Stigmator-Spulenanordnung 48 enthalten. Die Steuer« oder Treiberströne für die Anordnung 48 werden in einer Stigmator-Steuereinheit 50 erzeugt. Die Spulenanordnung 48 und die Stigmator-Treiberströne der Einheit 50 sind derart gewählt, daß die magnetischen Korrekturfelder steuerbar erzeugt werden können, um den elliptischen Strahl 12 zurück in eine nahezu perfekte kreisförmige Form rait minimalem Durchmesser zu formen.

Die Stigmator-Spulenanordnung 48 nach Fig.l ist im Detail in Fig.2 dargestellt. Die Anordnung 48 weist eine Oktopol-Konfiguration mit acht elektromagnetischen Spulen Al bis A4 und Bl bis B4 auf, die über gleiche Winkel um die Achse des Strahls 12 gegeneinander versetzt sind. Die Spulen sind in zwei verschachtelten Sätzen von vier Spulen angeordnet, wobei ein Satz A die Spulen Al bis A4 und der andere Satz B die Spulen Bl bis B4 enthält. Jede Satz weist zwei einander gegenüberliegende Spulenpaare auf, die um 90° voneinander getrennt sind.

Fig.3A und 3B zeigen einen von zwei Spulensatzen nac ι Fig.2, d.h. beispielsweise den Satz A in Verbindung Bit der Stro !steuerung und den Steuerelementen hierzu, die einen Teil der Stigraator-Steuereinheit 50 nach Fig.l bilden. Wie aus Fig.3A und 3B hervorgeht, sind die Spulen Al bis A4 des Satzes A in Serie geschaltet. Der Treiberstrom für die Spulen Al bis A4 wird durch einen spannungsgesteuerten Verstärker A5 erzeugt. Die Größe und Richtung des Steuerstromes des Verstärkers A5 wird durch eine manuelle Stigmator-Steuerung A6 bestimmt, die einen beweglichen Abgriff A61 und einen in der Mitte geerdeten Widerstand A62 aufweist. Die gegenüberliegenden Enden des Widerstandes A62 werden auf entsprechend positiven und negativen Spannungen (z.B. auf +10V und -10V) gehalten. Durch Bewegen des

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Schleifkontaktes A61 kann der Steuereingang zum Verstärker A5 von 4-10V auf -10V geändert werden, um eine proportionale Änderung im Steuerstromausgang des Verstärkers A5 zu erzeugen. Fig.3A zeigt die Situation, in welcher ein positiver Steuerstrom zu den Spulen Al bis A4 zugeführt wird, während Fig.3B darstellt, daß ein negativer Steuerstrom zu den Spulen Al bis A4 geführt wird. Die Magnetfelder, die von den Spulen Al bis A4 erzeugt werden, sind in den Blockschaltbildern nach Fig.3A und 3B durch Pfeile dargestellt.

Die Wicklungsrichtung jeder Spule jedes Spulenpaaros ist derart gewählt, daß die Richtung des Magnetfeldes, das durch eine Spule (z.B. Al) in einen: Paar (z.B. Al bis A3) erzeugt wird, der Richtung des Magnetfeldes der anderen Spule (z.B.A3) des anderen Paares entgegengerichtet ist. Die beiden Paare in dem Satz A erzeugen also Magnetfelder in entgegengesetzter Richtung zueinander, so daß ein Paar (z.B.AI bis A3 in Fig.3A) den Strahl 12 "dehnt" oder "zieht", während das andere Paar (z.B.A2 bis A4 in Fig.3A) den Strahl 12 "zusammendrückt"» Durch den Vergleich der Fig. 3A und 3B ist ersichtlich, daß eine Umkehrung der Richtung des Steuerstroms durch die Spulen Al eis A4 eine Umkehrung in der Richtung der Magnetfelder ergibt, die dadurch erzeugt werden, und somit eine Umkehrung der Wirkung auf den Strahl 12.

Eine identische, jedoch unabhängige Stromsteuerung und Steueranordnung ist für den Spulensatz B vorgesehen, welche mit dem Spulensatz A in der Stigmator-Spulenanordnung 48 verschachtelt ist. Der Operator des Mikroskops 10 hat somit zwei unabhängige Stigmator-Steuerungen A6 und Bo (Fig.4), die betätigt werden müssen, um die Korrekturfelder zu ändern, welche von der Stigmator-Spulenanordnung 48 erzeugt werden.

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Während das Bild des Objekts 36, das von der Kathodenstrahlröhre 46 erzeugt wird, betrachtet wird, sucht der Operator die optimalen Einstellungen auf den Steuerungen A6 und B6, welche den Strahl 12 auf eine symmetrische Fora axt minimalem Durchmesser zurückformen, wodurch der Astigmatismus in dem Bild aufgehoben w.^:rd.

Die vorstehend beschriebenen Bauelemente des Mikrc '<ops 10 sind üblicher Art. Insoweit wird auf das Buch "Rasterelek -ronen-Mikroskopie" von O.C. Wells, McGraw Hill (1974) verwiesen.

Fig. 4 zeigt eine Schaltung gemäß der Erfindung zur Ausführung der verbesserten Astigmatismus-Korrektur bzw. . Kompensation in dem Mikroskop 10. Die manuellen Stigmator-Steuerungen, ouf die vorstehend Bezug genommen wurde, sind in den Fig.4 als A6 und 36 dargestellt, wobei jede Steuerung einen bewegliehen Kontaktarm bzw. Schleifer A61 und B61 aufweist, wobei die Widerstände A62 und B -. mittig geerdet sind. Spannungsgesteuerte Verstärker A5 und B5 er jgen die Steuerströme für die Spulensätze η und B in der Anordn < 48 nach Fig.2. Wie vorstehend angegeben ist, ist der Großteil des. Schaltung nach Fig. 4 bereits in einem konventionellen Mikroskop 10 vorhanden.

Entsprechend der Ausführungsform der Erfindung wird ein automatischer Stigmator-Schalter 70 in dem Steuerkreis des Mikroskops vorgesehen, welcher bewegliche Schaltkontakte A71 und B71 aufweist. Wenn der Schalter 70 die Aus- oder Offenstellung annimmt, sind die Verstärker A5 und B5 in normaler Weise an die Schleifkontakte A61 und B61 der manuellen Stigmator-Steuerungen A6 bzw. 36 geschaltet. Wenn der Schalter 70 geschlossen ist (Ein-Position), sind die Verstärker A5 und B5 gegenüber der zugeordneten Handsteuerung A6 und B6 nicht zugeschaltet und sind dabei derart geschaltet, daß sie ein Abtast-Sägezahnsignal X-SCAN bzw. Y-SCAN empfangen. Die Signale X-SCAN und Y-SCAN, die

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in Fig.5A bzw. 5B dargestellt sind, sind Spannungssignale, die voo Sägezahngenerator 30 (Fig.1) im Mikroskop 10 erzeugt werden und haben dieselbe Fora und denselben Takt wie Abtast-Sagezahnsignale, die zur Steuerung von Ablenkspulen 26 und 28 in dem Mikroskop 10 und des Elektronenstrahls in der Kathodenstrahlrohre 46 verwendet werden. Die Spitzenwerte der Signale X-SCAN und Y-SCAN werden so gewählt, daß sie den maximalen positiven und negativen Steuerspannungen entsprechen, die von den manuellen Stigmator-Steuerungen A6 und B6 (z.B. +10V bzw. -IGV) geliefert werden.

Wenn der Schalter 70 die Ein-Stellung (geschlossene Stellung) annimmt, wird die Anordnung 48 im Mikroskop 10 derart gesteuert, daß die wirksame Korrektur hinsichtlich des Strahles 12, die dadurch hervorgerufen wird, sich als lineare Funktion der X- und Y-Stelle innerhalb des Abtostrasters ändert. Das von der Kathodenstrahlröhre 46 erzeugte Bild wird somit eine "Karte" aller möglicher Einstellungen der manuellen Steuerungen A6 und B6, innerhalb welcher jeder Punkt ■it Koordinaten (V-,V_) die Wirkung des Anlegens der statischen Steuerspannungen V, und V₀ an den Verstärker A5 bzw. B5 zeigt.

Fig. 6 veranschaulicht ein Bild 80 der Kathodenstrahlröhre und zeigt die Änderung der Große und Orientierung der wirksamen Strahlkorrektur als Funktion der Koordinate in dem Bild 80. An der Mitte des Bildes 80 entspricht die Korrektur einer solchen Korrektur, die aufgrund einer Null Volt-£instellung sowohl der Steuerung A als auch der Steueruna B hervorgerufen wird-"d-h- wenn keine Korrektur insgesamt vorliegt. Wenn man sich nach außen von der Mitte des Bildes 80 wegbewegt, entweder entlang der X- oder der Y-Achse, entspricht die Korrektur einer Korrektur, die erzeugt wird, wenn die Spannungseinstellung an der Steuerung A6 und B6 von Null Volt wegbewegt wird.

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An der Koordinate (V-,V_) in Bild 80 entspricht die Korrektur einer solchen Korrektur, die durch eine Spannungseinstellung auf V₁ an aex Steuerung A6 und durch Spannungseinstellung V an der Steuerung B6 erreicht wird.

Wenn sich der Schalter 70 in der Ein-Position befindet, kann somit der Operator des Mikroskops 10 das von der Kathodenstrahlröhre 46 erzeugte Bild betrachten and gleichzeitig die verschiedenen Flächen des Bildes, die unterschiedlichen Stigmator-Einstellungen entsprechen, beobachten und direkt vergleichen. Der Operator muß die Steuerungen A6 und B6 nicht ändern und sich nicht erinnern, wie das Bild vor der Änderung der Einstellung aussah, um zu bestimmen, ob sich das Bild infolge der Änderung verbessert oder verschlechtert hat. Der Operator muß nur die X- und Y-Koordinaten auswählen- die der schärfsten Fläche aof dem Bild entsprechen, ua die Einstellungen der manuellen Stigmator-Steuerung zu bestimmen, welche die optimale Astigmatismus-Korrektur liefern. Aus der nachfolgenden Erläuterung unter Bezugnahme auf die Bildfotografien nach Fig.7 ist ohne weiteres ersichtlich, daß die schärfste Fläche in dem Bild 80 oder der "Mittelpunkt der Schärfe", wie es vorstehend bezeichnet wurde, normalerweise sehr gut its dem Bild definiert ist, insbesondere bei höheren Vergrößerungen, und somit leicht voa Operator wahrnehmbar ist.

Die in Fig. 4 gezeigte Schaltung enthält Bauelemente, welche die Wahl der Mitte der Schärfe in dem kartenförmigen Bild durch den Operator erreicht hat. Diese Komponenten beinhalten ein Paar von Spannungskomparatoren Ci und C2 und einen Index-Schalter 76 mit beweglichen Schaltkontakten C11,C12,C21 und C22. Der Ausgang des Komparators Ci ist an den X-Steuereingang der Kathodenstrahlröhre 46 geschaltet, während der Ausgang des Komparators C2 an den Y-Steuer«

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eingang der Kathodenstrahlröhre 46 geschaltet ist.

Wenn der Schalter 76 geöffnet ist, haben die Komparatoren Cl und CZ keine Eingänge und daher Null-Ausgänge. Daher ist kein Effekt auf den Bild vorhanden, das von der Kathodenstrahlröhre 46 erzeugt wird. Wenn der Schalter 76 in die geschlossene Stellung bewegt wird, wird jedoch das Signal X-SCAN an den einen Eingang des !Comparators Cl geschaltet und der Ausgang der manuellen Stigmctorsteuärung A6 wird dem anderen Eingang des Koraparators Cl zugeführt. Auf ähnliche Weise wird das Signal Y-SCAN an den einen Eingang des Konparators C2 und der Ausgang der anderen Steuerung B6 an den anderen Eingang des Koraparators C2 geschaltet, wenn der Schalter 76 geschlossen wird. Der Komparator Cl erzeugt somit einen Ausgangsimprls, der rait der Kathodenstrahlröhren-Anzeige synchronisiert ist, die in dem Bild der Kathodenstrahlröhre als eine horizontale oder zur X-Aclise oaxclXe Index-Linie an einer Koordinaten X auftritt,

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welche exakt/Einstellung an der manuellen Stigmatorsteuerung A6 entspricht. Ähnlich erzeugt der Komparator C2 einen Aupgangsimpuls, der in dem Bild als vertikale oder zur Y-Achse parallele Index-Linie an der Koordinate Y exakt der Einstellung an der Steuerung B6 entsprechend erscheint. Die Index-Linien-Markierungen sind in Fig.σ als Linien 82 und 84 dargestellt, die auf dem Bild 80 zentriert sind und daher den Null-Volt-Einstellungen beider Steuerungen A6 und B entsprechen. Die Markierungen 82 und 84 sind voneinander unabhängig über das Bild 80 dadurch bewegbar, daß die Einstellungen an den Steuerungen A6 und B6 variiert werden.

Zur Wahl der Mitte der Schärfe auf dem Bild der Kathodenstrahlröhre schaltet der Operator den Schalter 76 in die Ein-Stellung und bewegt

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die Markierungen 82 und 84 durch Betätigung der Steuerungen A6 und B6, bis die Markierungen 82 und 84 sich Ober der Mitte der Schärfe auf dem Bild schneiden. Wenn der automatische Stigmator-Schalter 70 und der Index-Mcrkierungsscbalter 76 geöffnet werden, verbleiben die Einstellungen, die die gewünschte Astigmatismus-Korrektur erreichen; .3 den Steuerungen A6 und B6.

Die Fotograf.⁴-^i _f d»h- Mikrofotografien, nach Fig=7 geben ein typisches ivLkroskopbild an verschiedene Stufen bei der Ausführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens zur Astigmatismus-Kompensation wieder. Fig.TA zeigt ein typisches, nicht kompensiertes Mikroskopbild, das sich ergibt, wenn der Abtaststrahl 12 im Mikroskop einen Astigmatismus beinhaltet. Aus Fig.7A ist ersichtlich, daß das Bild verschmiert ist, so daß es schwierig wird, Einzelheiten zu erkennen. Testergebnisse zeigen, daß das Schmieren in dem Bild immer in einer Richtung vorliegt, welche der längeren Achse des estigraatischen Abtaststrahles 12 entspricht.

Fig.7B veranschaulicht das gleiche Bild wie in Fig.7A, jedoch sind der automatische Stigmatorschalter 70 und der Index-Markierungsschalter 76 in der Ein-Stellung (geschlossen)- Die Markierungen und 84 sind auf dem Bild zentriert, d.h. die Steuerungen A6 und B6 sind auf Null eingestellt. Das Bild nach Fig.7B ist somit eine X-Y-Karte alJer möglichen Einstellungen der Steuerungen A6 und B6. Die Mitte der Schärfe auf dem kartenförmigen Bild ist leicht erkennbar und liegt in dem oberen, rechten Quudranten des Bildes vor. Aus Fig.7B ist ersichtlich, daß das kartenförmig aufgeteilte Bild ein wirbeiförmiges Erscheinen hat, in welcher» Details des Bildes um die Mitte der Schärfe herurazuwirbeln scheinen, wobei die Schorfe stationär erscheint.

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Fig.7C zeigt das gleiche Bild wie Fig.78, wobei jedoch die
Markierungen 82 und 84 Über der Mitte, der Schärfe zentriert
sind. Die Markierungen 82 und 84 bestimmen die Mitte der
Schärfe in dem Bild auf ähnliche Weise wie das !Fadenkreuz in
einem Korn ein Ziel lokalisiert.

Fig.7D zeigt das Bild nach Öffnen des Schalters 70 und 76 und
ait angemessenen Einstellungen zur Astigmatismus-Kompensation,
die an den Steuerungen Ao und Bo verbleiben. Es ist ersichtlich,
daß das korrigierte oder stigmatisierte Bild nach Fig.7D wesentlich schärfer und klarer als das unkorrigierte Bild nach Fig.ZA
ist.

Somit kann die Astigmatismus-Korrektur auf relativ einfache und

direkte Weise erreicht werden, wobei die vorstehend beschriebene -

Schaltungsanordnung und das vorstehend beschriebene Verfahren be- _K

nutzt werden. Eine häufige, wenn nicht die gesamte versuchsmäßige I

und fehlerbeinhaltende konventionelle Astigmatismus-Korrektur wird ΐ

durch vorstehendes Verfahren beseitigt. Es wird eine relativ ein- u

fache Aufgabe auch for nicht erfahrene Operatoren bzw. Bedienungs- %

personen geschaffen, geeignet korrigierte Bilder auch in solchen Ge- |

raten zu erholten, in welchen der Astigmatismus sehe stark ist. |

Wie vorstehend angegeben ist, hat das fcartenmäßi-j aufgeteilte Bild,
das entsprechend dem vorstehend erläuterten Verfahren und der
Schaltungsanordnung erzeugt wird, abgesehen von der Einfachheit,
den Nutzen als Werkzeug bei dea Erreichen einer Astigmatismus-Korrektur. Das kartenmäßige Bild kann beispielsweise benutzt werden,
um die Qualität der Fokussierung des Elektronenstrahls 12 im Hinblick

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auf dGs zu betrachtende Objekt 36 zu bestimmen. Um zu verstehen/ wie eine derartige Fokussierbestimmung ausgeführt wird, wird nachfolgend auf die Fig.8A bis 8C Bezug genommen.

Jedes Bild nach Fig.8A bis 8C -zeigt ein typisches Mikroskopbild solcher Art, wie es produziert wird, wenn der Schalter 70 nach Fig.7 die geschlossene bzw. Ein-Stellung annimmt. In Fig.8A ist der abtastende Elektronenstrahl 12 geringfügig gegenüber dem Objekt 36 überfokussiert, d.h.. der Strahl 12 erreicht einen minimalen Querschnitt an einem Punkt über dem Objekt 36 anstelle direkt auf dem Objekt 36, wie es der Fall sein würde, wenn der Strahl 12 korrekt fokussiert vräre. In Fig.8B ist der Strahl 12 geringfügig gegenüber den Objekt 36 unterfokussiert, d.h. er erreicht seinen minimalen Querschnitt an einem Punkt unterhalb des Objekts 36. In Fig.SC ist der Strahl 12 korrekt fokussiert.

Aus Fig.8A und 8B ist ersichtlich, aaß die Bilder, die leicht Überoder unter-fokussiert sind, eine Charakteristik zeigen, die leicht als gekrümmt oder kometenförmige Verzeichnung erkannt wird, wenn sie in Form der kartenförmigen Bilder betrachtet wird. In dem Uberfokussierten Bild nach Fig.8A erscheint die Verzeichnung von der linken Seite des Bildes auszugehen, d.h. der "Komet" scheint von links nach rechts in Bild sich zu bewegen. Im unterfokussierten Bild nach Fig.8B erscheint die Verzeichnung von der rechten Seite des Bildes auszugehen, d.h. der "Komet" erscheint von rechts nach links in Bild zu laufen. In dem exakt fokussierten Bild nach Fig.SC verschwindet die Richtung der Verzeichnung, d.h. die gerichtete Verzeichnung und das Bild nimmt wieder seine wirbelähnliche Erscheinung an.ν

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Infolgedessen kann der Operator des Mikroskops 10 nach einer Grobfokussierung des Elektronenstrahls 12 den automatischen Stigmatorschalter 70 in die Ein-Stellung schalten und bestimmen, ob eine zusätzliche Feinfokussierung notwendig ist. Aus dem Aussehen des Bildes kann der Operator die Richtung der erforderlichen Feinfokussierungskorrektur bestimmen, die erforderlich ist, um eine optimale Fokussierung zu erreichen. Der Operator kann die Feinfokussierungssteuerung einstellen, während er das kartenförmige Bild betrachtet, bis das Bild die in Fig.8C gezeigte Erscheinung annimmt.

Hie vorstehend angegeben ist, kann das kartenförmige Bild, welches nit vorstehendem Verfahren und vorstehender Vorrichtung erzeugt wird, als Anzeige für den Zustand des Mikroskops 10 und als Richtlinie zur Bestimmung verwendet werden, ob eine laufende Wartung fällig ist. Wenn die Markierungen 82 und 84 ober der Mitte des scharfen Bereichs des kartenförmigen Bildes positioniert sind, wie in Fig.7C angedeutet ist, ist der radiale Abstand von der Mitte des Bildes zum Schnittpunkt der Markierungen eine direkte Anzeige for die Stärke des Astigmatismus in Mikroskop 10. Diese radiale Entfernung kann als Anzeige for die Qualität oder den Zustand des Mikroskops 10 benutzt werden. Außerdem kann eine Richtlinie für das Mikroskop 10 solcher Art aufgestellt werden, daß -wenn die radiale Entfernung einen bestimmten, vorbestimmten Wert überschreitet- das Mikroskop 10 für eine routinemäßige Wartung aus des Gebrauch gezogen wird.

Ersichtlicherweise können das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung auch andere Anwendungen haben, als vorstehend angegeben ist. Während vorstehend die Korrektur des

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Astigmatismus eines Elektronenstrahls durch Magnetfelder erläutert wurde, die durch Steuerströme erzeugt werden, welche an ein elektromagnetisches Stigmator-Spulen-System angelegt werden, könuen die gleichen Techniken auch bei elektrostatischen Stigmator-Systemen eingesetzt werden, die eine Strahlenforraung durch elektrische Felder erreichen lassen, welche von Spannungen erzeugt werden, die an Platten um die Strahlenachse herum angelegt werden. Schließlich ist vorliegende Erfindung nicht auf Rasterelektronen-Mikroskope beschränkt, sondern kann auch in Verbindung mit anderen Geräten verwendet werden, die Ladungsträgerstrahlen benutzen und in welchen die Steuerung des Querschnittes' oder der Eigenschaft der Strahlen von Bedeutung ist.

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Claims

Patentansprüche

1.J Verfuhren zur Kompensation des Astigmatismus eines Ladungsträger strahlss £r Geräten oder dergleichen, welche einen Ladungsträgerstrahl bei der Erzeugung eines Bildes verwenden und welche eine Korrektureinrichtung für den Astigmatismus mit einer ersten und zweiten manuellen und unabhängig einstellbaren Steuereinheit für die Astigmatismus-Korrektur mit Hilfe erster und zweiter Steuersignale enthalten, um eine Formung des Strahles zur Reduzierung des Astigmatismus auszuführen, wobei jedes der ersten und zweiten Signale einen bestimmten Bereich von Werten umfasst, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Strahl ein kartenförmiges X-Y-BiId erzeugt wird, daß jedei Punkt des Bildes rait Koordinaten (V,,V_O) innerhalb des kartenförmigen Bildes die Wirkung der ersten Steuereinrichtung, welche die Korrektureinrichtung für den Astigmatismus

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liefert, nit einem Steuersignal mit dem Wert (V.) sowie der zweiten Steuereinrichtung, welche die Korrektureinrichtung tür den Astigmatismus mit dem Steuersignal mit dem Wert (V„) liefert, zeigt,

daß die Koordinate des kartenförmigen Bildes, welche der am besten korrigit- «.an Fläche des kartenförmigen Bildes entspricht, ausgewählt wird, und daß die Sieuerri£«a!werte entsprechend den gewählten Koordinaten an _ie Astigmatismus-Korrektureinrichtung angelegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strahl ein Objekt in Form eines Rastermusters abtastet und ein Bild des Objektes erzeugt und daß X- und Y-Rasterabtastsignale erzeugt werden, um die Abtastung des Strahles zu steuern, daß die erste und zweite Steuereinrichtung für die Astigmatismus-Korrektureinrichtung zeitlich abgeschaltet werden und daß die X- und Y-Rasterabtastsignale an die Astigmatismus-Korrektureinrichtung angelegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignalwprte über einen Bereich bestimmt sind, der von einem vorbestimmten positiven Wert bis zu einem vorbestimmten negativen Wert reicht und daß die X- und Y-Rasterabtastsignale an die Astigraatismus-Korrektureinrichtung angelegt werden, so daß die Spitzenwerte an die vorbestimmten positiven und negativen Werte angepasst werden.

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4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß X- und Y-Markierungen erzeugt und an Koordinaten in dem Bild entsprechend den Steuersignalwerten angezeigt werden, die von den ersten und zweiten Steuereinheiten abgegeben werden, daß bei der Wahl der Koordinaten die ersten und zweiten Steuereinrichtungen derart eingestellt werden, daß die X- und Y-Markierungen in dem kartenförmigen Bild auf solche Weise bewegt werden, daß die Markierungen sich ober der am besten korrigierten Fläche des Bildes schneiden, und OaQ beim Anlegen der Steuersignalwerte die Einrichtungen zur Lieferung der X- und Y-Markierungen von den ersten und zweiten Steuereinheiten getrennt und die Astigmatismus-Korrektureinrichtung an die er·*? _unfJ zweite Steuereinrichtung geschaltet werden, wodurch die Steuersignalwerte, welche den ausgewählten Koordinaten entsprechen, automatisch an die Astigmatisraus-Korrektureinricbiung angelegt werden.

5. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladungsträgerstrom als Abtastelektronenstrahl zur Erzeugung eines Bildes von einem rait großer Vergrößerung zu betrachtenden Objekt durch ein Raster-Elektronen-Mikroskop erzeugt wird, wobei die erste und zweite unabhängig voneinander einstellbare manuelle Steuereinrichtung Stigmator-Steuerungen sind.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens noch wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer Astigicatismus-Korrektureinrichtung, die erste und zweite manuell und unab-

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hangig voneinander einstellbare Steuereinrichtungen zur Zuführung von ersten und zweiten Steuersignalen zu der Astigmatismus-Korrelctureinrichtung aufweist, um den Strahl zur Reduzierung des Astigmatismus zu formen, wobei die Vorrichtung mit einer Astigtaatismus-Korrektureinrichtung mit manueller Einstellung zur Erleichterung der Astigmatismus-Korrektur verwendbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (46) vorgesehen ist, die durch den Strahl ein kartenförmiges X-Y-BiId liefert, wobei jeder Punkt mit Koordinaten (V, ,V,,) innerhalb des Bildes die Wirkung der ersten Steuereinrichtung, welche die Astigmatismus-Korrektureinrichtung mit dem einen Steuersignalwert (V₁) bildet, und der zweiten Steuereinrichtung, welche die Astigmatismus-Korrektureinrichtung mit dem zweiten Steuersignalwert (ν«) bildet, zeigt, und daß eine Einrichtung (Αό,Βό) zum Anlegen von Steuersignalwerten an die AstigmatisiBus-Korrektureinrichtung vorgesehen ist, wobei die Steuersignalwerte den Koordinaten der am besten korrigierten Flache des kartenförmigen Bildes entsprechen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei eine Einrichtung zum Abtasten des Strahles Über ein Objekt in einem rasterföraigen Muster zur Erzeugung eines Bildes des Objekts sowie eine Einrichtung zur Lieferung von X- und Y-Rasterabtastsignalen an die Abtasteinrichtung zwecks Steuerung der Abtastung des Strahles angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schalteinrichtung (76) vorgesehen ist, die in einer ersten Stellung die ersten und zweiten Steuereinrichtungen (Αό,Βό)

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■it der Astigmatismus-Korrektureinrichtung verbindet, wahrend sie in der zweiten Stellung die erste und zweite Steuereinrichtung von der Astigmatismus-Korrektureinrichtung trennt und die Astigmatismus-Korrektureinrichtung X- und Y-Rasterabtastsignale von einer Speiseeinheit empfangen läßt, wodurch das kartenförmige Bild erzeugt wird, wenn die Schalteinrichtung ihre zweite Schaltstellung einnimmt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des kartenförmigen Bildes eine Einrichtung (A6,B6) zur Einstellung der X- und Y-Rasterabtastsignale aufweist, welche an die Astigmatisraus-Korrektureinrichtung angelegt werden, so daß deren Spitzenwerte an die vorbestimmten positiven und negativen Werte angepasst sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, doS die Einrichtung zum Anlegen der Steuersignalwerte eine Einrichtung (Cl,C2) zur Erzeugung von X- und Y-Markierungen in dem kartenförmigen Bild an Koordinaten aufweist, weiche den Steuersignalwerten entsprechen, die durch die erste und zweite Steuereinrichtung abgegeben werden, und daß eine Index-Markierungs-Schalteinrichtung (A71,B7l) vorgesehen ist, welche in einer ersten Schaltstellung die erste und zweite Steuereinheit (A6,B6) an die Markierungen erzeugende Einrichtung schaltet, während sie in der zweiten Stellung die erste und zweite Steuereinrichtung von der Markierungen erzeugenden Einrichtung abschaltet, wodurch in der ersten Stellung des Markierungsschalters die X- und Y-Markierungen in dem kartenförmigen Bild

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durch Einstellung der ersten und zweiten Steuereinrichtung einstellbar sind, um die Koordinaten zu wählen, welche der am besten korrigierten Fläche des kartenförmigen Bildes entsprechen und wodurch die eiste und zweite Steuereinrichtung anschließend wieder an die Astigmatismus-Einstelleinrichtung angeschlossen wird, um die Steuersignalwerte, welche den ausgewählten Koordinaten entsprechen, automatisch an die Astigmatismus-Einstelleinrichtung anzulegen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet; daS die Astigmatismus-Korrektureinrichtung eine Vielzahl von elektromagnetischen Spulen (Al - A4, Bi - B4) aufweist," die um den Strahl hsrum angeordnet sind, und daß Jede der Steuereinrichtungen 3ine einstellbare Spannungssteuerung (A61) aufweist, die an eine spannungsgesteuerte Stromquelle zur Lieferung von variablen Stromsteuersignalen cn die Wicklungen gekoppelt ist.

IT. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Steuereinrichtung eine einstellbare Spannungssteuerung aufweist, die an eine spannungsgesteuerte Stromquelle gekoppelt ist, um variable Stromsteuersignale an die Spulen zu liefern, wobei die X- und Y-Rasterabtastsignale Sägezahnspannungssignale sind und die X- und Y-Index-Markierungen erzeugende Einrichtung erste und zweite Spannungskomparatoren aufweis+ daß der erste Spannungskomparator (Cl) als Eingangssignale das X-Rasterabtastsignal von der Speiseeinrichtung und den Spannungsausgang der einstellbaren Spannungssteuerung der ersten Steuereinheit empfängt, wenn der Markierungsschalter seine

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erste Stellung einninmt, daß der zweite Spannungskomparator (C2) als Eingänge Y-Rasterabtastsignale von der Speiseeinrichtung und den Spannungsausgang der einstellbaren Spannungssteuerung der zweiten Steuereinrichtung empfängt, wenn der Markierungsschalter seine erste Stellung einnii "at.

12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Raster-Elektronen-Mikroskop enthalten ist, welches den Äbtast-Elektronen strahl bei der Erzeugung eines Bildes von einem zu betrachtenden Objekt mit hoher Vergrößerung benutzt.

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