TWI749498B - 確定質量粒子束波前的方法和裝置 - Google Patents

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Abstract

本申請案係有關一種用於確定質量粒子束(225、510、1910)的波前(550)之方法(3300)和設備(200)，其包括下列步驟：(a)在不同記錄條件(315、325)下使用質量粒子束(225、510)記錄(3320)參考結構(130)的兩或多個圖像(310-390)；(b)針對具有參考結構(130)的修正後參考圖像(480)的兩或多個記錄圖像(310-390)產生(3330)點擴散函數(1750)；及(c)為了確定所述波前(550)，基於已所產生的點擴散函數(1750)和不同記錄條件(315、325)執行(3340)質量粒子束(225、510)的相位重建。

Description

確定質量粒子束波前的方法和裝置 [交互參照]
本專利申請案主張在2019年4月1日向德國專利商標局提出申請的德國專利申請案DE 10 2019 204 575.8的優先權，其全部內容併入本申請案供參考。
本發明係有關用於確定例如電子束的質量粒子束波前之方法和裝置。
奈米技術的進步使其可生產結構元件越來越小的組件。為了處理並顯示該奈米結構，需要能對這些結構成像的構件，如此便能從測量數據中產生此類結構的真實圖像。
顯微鏡是用於成像奈米結構的有力構件。在顯微鏡中，一粒子束通常與要分析或處理的樣品相互作用。顯微鏡可分為兩類。光學或光學顯微鏡利用光子對樣品成像。這類型的顯微鏡以多種不同方式用來成像微觀結構。光學顯微鏡的解析度受限於用於暴露所要檢查樣品之光源的波長及用於繞射效應而使樣品成像的光學元件之數值孔徑。在深紫外波長的範圍，特別是對於波長相當短者，光源的產生非常複雜。
鑑於因為用於成像目的之電子的短德布羅意波長(de Broglie wavelength)而解析度超過光學顯微鏡，因此使用質量粒子束對奈米結構成像的 顯微鏡(如電子顯微鏡)具有明顯優勢。類似於光學顯微鏡的狀況，例如，電子顯微鏡的繞射極限與電子的德布羅意波長成線性比例並與所用電子束的孔徑角成反比。因此，可藉由將電子束的電子加速到更大動能以降低電子束的繞射極限。
然而，隨著入射到一樣品上的電子能量增加，電子或更廣泛地質量粒子引入樣品中的能量也增加。然而，考慮到可能損壞敏感樣品，通常不希望由高速電子或質量粒子造成之大量能量注入要被檢查的樣品中。減少電子的動能以最小化其中之損害可能，而不是盡可能增加入射在一樣品上的質量粒子束的孔徑角可解決這個難題。
通常，產生低像差電子束，或更廣泛地，質量粒子束，比產生低像差光束更困難。當電子束的孔徑角增加時，該像差問題以指數比例增加，特別是由於球面像差大幅增加，因此存在著電子束顯微鏡的可用解析度不是由電子束的繞射極限決定而是由後者(電子束)的波前像差決定的風險。
本發明因此解決指定一方法和一設備得以至少部份避免上述困難的問題。
根據本發明的一示例性實施例，本申請案獨立請求項之標的至少部分解決此問題。示例性實施例是在引用形式請求項中描述。
在一實施例中，一種確定質量粒子束波前的方法包括下列步驟：(a)在不同記錄條件下用質量粒子束記錄一參考結構的兩或多個圖像；(b)產生兩或多個記錄圖像的點擴散函數，並帶有參考結構的修正參考圖像；且(c)為了確定波前，根據所產生的點擴散函數和不同記錄條件進行質量粒子束的相位重建。
為了產生參考結構的圖像的點擴散函數，使用修改後的參考圖像代替參考圖像。這可大幅防止從記錄圖像產生的點擴散函數內含假影，所述假影為包含在透過質量粒子束產生的參考結構的圖像中。因此，從記錄圖像中反 映出來的質量粒子束或其偵測過程的特性，實質上不影響從點擴散函數確定的波前。
因此，能以系統方式校正質量粒子束的確定波前與特定波前(例如球形波前)之偏差。因此，可在其不受所述粒子束的波前像差限制之繞射限制的解析度限制情況下，以質量粒子的低動能、且同時該質量粒子束的大孔徑角以操作使用質量粒子束的顯微鏡。
在本說明書中，以系統方式意味著就一定數量而言，質量粒子束波前呈現的像差在現象上並未最佳化，例如圖像對比，但是被系統性校正到盡可能的程度，即包含了所有已知的像差。
在本申請案中，一質量粒子代表其靜止質量大於零(m0>0)的粒子。
在此及本說明書的其他地方，如果使用根據先前技術的測量裝置來測量對應量，則用詞「實質上」代表指出在測量不確定度內的測量量。
不同記錄條件可包含質量粒子束的一來源及/或成像系統的不同參數設置及/或用於記錄圖像的偵測設備的不同參數設定。
來源及/或成像系統的不同參數設定可包含：一質量粒子束的動能、一質量粒子束焦點的直徑、一質量粒子束的孔徑角、和一像差補償器(Stigmator)設定。該偵測設備的不同參數設置可包括：一偵測器的加速電壓、一偵測器的能量濾波器和一偵測器類型。
當記錄兩或多個圖像時，不同記錄條件可包含質量粒子束的不同聚焦設定。所記錄的兩或多個圖像可包括參考結構的至少一聚焦堆疊的圖像。一聚焦堆疊可包括兩或多個圖像。如果可非常精確地定出與記錄圖像所在焦點之間的距離，一單個記錄圖像可能已經提供用於校正假影之有用或有幫助的資訊。然而，通常記錄複數個圖像以在確定焦點位置時，由此可定出和校正可能的誤差。
此外，不同記錄條件可包括以質量粒子束的不同入射角在參考結構上記錄兩或多個圖像。作為記錄聚焦堆疊的一種替代方法，可從不同角度記 錄參考結構的圖像，且能以這些圖像為基礎產生點擴散函數，該函數再依序被使用以執行一相位重建(相位復原)。為此，必需針對從不同面向或不同角度記錄的參考結構計算修正後的參考圖像。可從截面圖中確定的波前重建整個待確定的波前。
在光學中，一聚焦堆疊的圖像通常用作重建粒子束相位或波前的輸入量，例如一光子束。對於質量粒子束，此原理可同樣用於重建其波前。
不同記錄條件可包括不同類型的參考結構。該參考結構可具有不同幾何形式。舉例來說，參考結構可包括一立方體、一長方體、一四角錐和一圓柱體。該一或多個參考結構可包括與參考結構被應用在的基底不同材料之一材料組成。由於材料組成的不同，在記錄圖像時，除了拓撲對比外，還會產生一材料對比。這最大化了參考結構的記錄圖像的對比。
該質量粒子束可具有一特定能量。此外，該質量粒子束可具有一預定寬度的能量分佈。通常，能量分佈(例如一電子束)的寬度係由電子源可實現的能量解析度所確定，且目前處在大約0.5eV(電子伏特)。因而，該量值與電子為了加速而通過的電勢極度無關，且因此與光束電子的能量極度無關。
參考結構的參考圖像可表示使用質量粒子束的參考結構的至少一記錄，其中參考結構配置在質量粒子束的焦點中。該參考圖像還可包括用質量粒子束記錄在焦點中的複數個圖像的組合，例如在平均值的意涵內。此外，可就假影方面校正參考結構的參考圖像。
當記錄參考結構的兩或多個圖像時，參考結構的修正後參考圖像可實質校正假影。
當產生用於兩或多個記錄圖像的點擴散函數時，參考結構的修正後參考圖像可實質校正兩或多個記錄圖像中的假影。這使得實質防止這些假影對所產生的點擴散函數的影響。這防止了這些假影能對質量粒子束波前的確定產生影響。
假影可能由以下原因造成：當用質量粒子對參考結構進行成像時，在兩或多個記錄的圖像中，參考結構受到質量粒子束的靜電電荷及/或參考結構的至少一邊緣的至少一邊緣效應。
通常，源自樣品上的一半部空間之質量粒子具有一定的側向尺寸，其在偵測過程中用於與樣品相互作用的一質量粒子束。如果樣品具有鋒利邊緣，則可增加或減少用於為了偵測的質量粒子所源自的樣品上方的空間。此以沿著參考結構的一邊緣偵測到的信號之增加(一邊緣會增加一半部空間且顯得比周圍明亮)或減少(一角落會減少一半部空間且顯得比周圍更暗)表示。
當使用質量粒子束記錄圖像時，如果參考結構或參考結構的一部分帶靜電，則粒子束會對參考結構成像或以扭曲的方式對參考結構的一部分成像。如果在參考圖像中質量粒子束或其偵測過程的這些效應未被校正，藉助於點擴散函數產生的參考圖像，在從記錄圖像產生點擴散函數之前，所述效應反映在產生的點擴散函數中，且因此最終反映在為質量粒子束而確定的波前中。
校正至少一假影可包括：確定參考結構及/或兩或多個記錄的圖像中的至少一邊緣效應的靜電電荷效應。
確定參考結構及/或至少一邊緣效應的的靜電電荷效應可包括：模擬參考結構的靜電電荷及/或至少一邊緣效應。可藉助一模型實現模擬參考結構的靜電電荷及/或至少一邊緣效應，該模型藉由質量粒子束和參考結構模擬質量粒子束與參考結構之間及/或在參考結構中產生的質量粒子之間之相互作用。校正至少一假影可包括：從參考圖像中去除所確定的靜電電荷效應及/或至少一邊緣效應。
校正至少一假影可包括修正參考結構的參考圖像。修正參考結構的參考圖像可包括參考圖像的圖像處理。圖像處理可基於參考結構的靜電電荷之模擬數據及/或基於至少一邊緣效應的模擬數據來實施。
產生點擴散函數可包括：將兩或多個記錄的圖像與參考結構的修正後參考圖像反捲積。所產生的點擴散函數可包括兩或多個圖像的平面中質量粒子束的強度分佈。
修正的參考圖像可對應到未修正的參考圖像。
根據本發明的方法也可用未修改的參考圖像來執行。舉例來說，如果在參考結構的表面上實質上沒有靜電電荷及/或如果質量粒子束僅在參考結構的邊緣處引起小規模的邊緣效應，則這可能是有利的。
在一替代實施例中，兩或多個記錄的圖像可用於產生校正圖像，其因質量粒子束而就內含在兩或多個記錄圖像中的假影進行校正。為此，可使用測量過的點擴散函數來校正兩或多個記錄圖像。可透過從校正後圖像中的計算來刪除假影。
確定質量粒子束的波前之方法還可更包括下列步驟：提供參考結構及/或使用質量粒子束特徵化參考結構。提供參考結構可包括參考結構設計數據的提供。特徵化參考結構可包括根據從設計數據確定參考結構的參考圖像。參考結構的特徵化可包括用質量粒子束以記錄參考結構的至少一圖像，其中參考結構被配置在質量粒子束的焦點中。
可在非揮發性記憶體中提供設計數據、參考結構的參考圖像及/或參考結構修正的參考圖像。
參考結構可包括至少一針狀的材料配置，其被配置在基板上且該針狀材料配置與基板應具有不同材料組成。針狀材料配置可包括一金屬或一金屬化合物且基板可包含石英或碳。參考結構和參考結構被施加上的基板應具有相同的材料成分，參考結構只在記錄圖像中產生較弱的拓撲對比度，因此，在記錄圖像中參考結構只從基底微微突出，或根本不突出。
針狀材料配置可具有範圍在0.1nm至10μm的橫向尺寸，較好為0.2nm至500nm，更好為0.5nm至100nm，而最好為1nm至50nm。針狀材料配置可 具有範圍在1nm至1000nm的高度，較好為2nm至200nm，更好為3nm至100nm，最好為4nm至20nm。針狀材料配置可包括一圓柱形結構。
參考結構可包括至少一尖銳邊緣及/或至少一界定出來的側壁角。鋒利邊緣可具有一小於10-3mm的曲率半徑，較佳小於10-4mm，更佳小於10-5mm，最佳小於10-6mm。側壁角可具有大於45°的角度，較佳大於80°，更佳大於85°，而最好為大於89°。舉例來說，如果二次電子在記錄兩或多個圖像時用於偵測質量粒子束，則一薄的參考結構(即一具有低高度的參考結構)可減少拓樸效應。參考結構高度的下邊界係由以下事實提供：當使用質量粒子束照射參考結構時，基本上沒有位於參考結構下方的基板的二次粒子應到達偵測系統，上述用於記錄參考結構圖像的偵測系統也是避免去竄改參考結構的測量。
產生修正後的參考圖像可包括：在盡可能最佳的記錄條件下以質量粒子束的不同動能來記錄兩或多個參考圖像，並用在不同能量下記錄的參考圖像之組合來取代修正後的參考圖像。
若有可能使用盡可能接近於理想成像系統的成像系統以大量粒子束的不同動能記錄多個參考圖像，一修正後的參考圖像(通常會計算其校正量)則可用由測量產生的測量圖像替換成一準確近似值。
此外，可從計算過的參考圖像和一或多個測量過的參考圖像的組合中產生一修正參考圖像。
根據本發明的方法可更包括下列步驟：修正確定的質量粒子束的波前，使得改變後的波前實質上對應到一指定的波前。
質量粒子束波前像差的校正並非透過相對於一所選參數的像差之「盲目」減少並因此透過最大化特定度量來實現。相反地，在本申請案中描述的方法允許在校正確定的波前時，考慮各種已知成像像差的影響。因此，可顯著提高像差的校正程度和塊狀粒子束的波前的校正效率。因此，可大幅提高像差的校正程度和質量粒子束波前的校正效率。波前校正的效率意涵，只需幾次反覆即可獲得與在界定偏差內指定波前相對應的一波前。
在一實施例中，一種用於確定質量粒子束波前的裝置包括：(a)記錄構件，用於在不同記錄條件下使用質量粒子束記錄參考結構的兩或多個圖像；(b)產生構件，用於產生具有參考結構之修正參考圖像的兩或多個記錄圖像產生點擴散函數；及(c)執行構件，為了確定波前，基於所產生的點擴散函數和不同記錄條件執行質量粒子束的相位重建。
該設備可被實施為記錄參考結構的參考圖像。
該設備可包括用於使特定的質量粒子束波前調適成指定波前的調整選項。
質量粒子束的孔徑角可在範圍0.1mrad至1000mrad內，較好為0.2mrad至700mrad，更好為0.5mrad至500mrad，而最好為1mrad至200mrad。在本說明書中，縮寫「mrad」代表毫弧度。
一電腦程式可包括指令，當電腦系統執行電腦程式時，指令可上述設備的電腦系統執行上述方法之一者的方法步驟。
110:樣品
115:表面
120:基板
130:參考結構
200:設備
202:真空室
205:粒子發射器
210:掃描電子顯微鏡(SEM)
215:柱體
220:電子光學單元
225:粒子束
230:樣本台
235:測量點
240:第二偵測器
245:離子源
250:電腦系統
255:掃描單元
260:設定單元
265:評估單元
270:模擬單元
280:顯示器
300:聚焦堆疊
310:圖像
315:記錄條件
320:圖像
325:記錄條件
330:圖像
340:圖像
350:圖像
360:圖像
370:圖像
380:圖像
390:圖像
410:上部局部圖像
420:靜電電荷
430:失真
440:位移
445:粗界線
450:參考圖像
460:邊緣效應
470:鋒利邊緣
480:修改後參考圖像
500:圖表
510:電子束
520:束軸線
530:點直徑
540:波前
550:波前
560:像差
650:波前
750:圖像明亮邊緣
850:捲積核
900:圖像
950:明亮邊緣
1000:圖像
1150:捲積核；點擴散函數
1250:圓形邊緣
1650:明亮邊緣
1750:點擴散函數
1910:粒子束
1920:波前像差
2100:捲積核
2150:明亮邊緣
2350:反捲積核
2620:重建波前
2850:捲積核
2860:邊緣高度
3120:重建波前
3300:流程圖
D:點直徑
I:電流
R:半徑
α:孔徑角
以下實施方式為參考附圖以描述本發明的目前較佳示例性實施例，其中：
圖1描述一具有點直徑的聚焦粒子束，及其孔徑角的示意圖；
圖2顯示用於確定質量粒子束波前的設備的一些重要部件的示意性截面圖；
圖3示意性重現一參考結構的圖像的聚焦堆疊，其係以圖2所示設備的質量粒子束記錄；
圖4表示在上部局部圖像中的一參考結構的參考圖像之示意性平面圖，並在下部局部圖像中顯示上部局部圖像的假影校正後之該參考結構的修正參考圖像；
圖5示意性透過一聚焦電子束說明具有一導致像差的波前之截面圖；
圖6顯示在校正波前後的圖5所示聚焦電子束；
圖7示意說明一圓柱形參考結構的模擬圖像之示意性平面圖；
圖8呈現用於模擬電子束核的一示意性平面圖，其在焦點處之強度分佈為圓形且均勻，且直徑為4nm。
圖9呈現圖7所示成像與圖8所示核的捲積。
圖10顯示圖7的圓柱形參考結構的模擬參考圖像之示意性平面圖。
圖11示意性重製核或點擴散函數，其係透過將圖9的圖像與圖10的參考圖像進行反捲積而產生；
圖12重現圖11所示核的示意性截面圖；
圖13重製圖7；
圖14重複圖8；
圖15再次重製圖9；
圖16顯示圖7和圖13的圓柱形參考結構的修正模擬參考圖像之示意性平面圖。
圖17示意性表示透過將圖15或圖9的圖像與圖16的修正後參考圖像反捲積而產生點擴散函數；
圖18顯示圖17的點擴散函數的示意性截面圖；
圖19顯示一具有波前像差的電子束的波前；
圖20顯示圖19所示電子束強度分佈的聚焦堆疊；
圖21重現圓柱形參考元素的捲積核，其因邊緣效應而具有明亮邊緣；
圖22重現圖19和20的電子束與圖21的捲積核之捲積的聚焦堆疊圖像，其中雜訊被添加到圓柱參考結構的圖像中；
圖23顯示不考慮邊緣效應的反捲積核；
圖24用圖23的反捲積核重現圓柱參考結構的聚焦堆疊圖像之反捲積；
圖25顯示相位重建後之圖24所示重建聚焦堆疊的圖像；
圖26說明圖19所示電子束的重建波前；
圖27以五倍的放大倍率重現圖19的差異波前和圖26的重建波前。
圖28顯示在記錄圓柱參考結構時考慮邊緣效應的反捲積核；
圖29用圖28的反捲積核重現圖22的圓柱參考結構的聚焦堆疊圖像的反捲積；
圖30顯示相位重建後之圖24的重建的聚焦堆疊圖像；
圖31說明基於圖30所示電子束的點擴散函數而確定的圖19所示電子束的重建波前；
圖32以五倍的放大倍數顯示圖19的差異波前和圖31的重建波前；及
圖33指定用於確定一質量粒子束的波前之方法的流程圖。
下面解釋根據本發明之方法和根據本發明的設備之目前較佳實施例。以掃描電子顯微鏡(SEM)為例說明根據本發明的設備。然而，根據本發明之方法和根據本發明的設備不限於電子束形式的質量粒子束。相反地，這可用於任何粒子束，其粒子具有不同於零的靜止質量。而且，這可用於使用一掃描聚焦的質量粒子束來記錄一圖像的顯微鏡，或用於寬場顯微鏡。質量粒子束和粒子束在以下以同樣意思被使用。
可在實施方式前段找到一些有關掃描電子顯微鏡解析度的解釋。一電子及電子束的德布羅意波長由下式得出：
Figure 109110822-A0101-12-0010-1
其中λ代表波長，h代表普朗克常數，e代表基本電荷，U代表電子通過的加速電壓且m代表電子的質量。在顯微鏡中用於使電子加速的電壓，電子的質量可約等於其靜止質量m0(m=m0)。
以下數學關係式摘自出版物J.E.Barth、P.Kruit：「對帶電粒子探針尺寸的不同作用」，Optik，第1期，第101-109頁(1996)。電子束的繞射極限概略由以下方程式描述：
Figure 109110822-A0101-12-0011-2
在此，RD代表電子束或其焦點處之帶電粒子束的點直徑D的半徑。角度α表徵相對於光束軸測得的電子束的孔徑角。圖1闡明這些關係。電子束通常具有相對於高斯分佈或至少相似於後者的電子束分佈或強度分佈。焦點RD點半徑之50%的說明意味著孔徑角α指出電子束強度降到最大值的一半(HWHM，寬度一半最大值一半)的角度。如同在引言部分中的解釋，質量粒子的德布羅意波長隨著其能量的增加而減小，因此，繞射極限被移至較低的半徑或點直徑。從等式(2)可得，質量粒子束的孔徑角α以反比的方式影響繞射極限。因此，當其粒子的動能保持不變時，增加孔徑角α使電子束允許增加電子束的解析度，或更普遍是，增加質量粒子束的解析度。
除了電子束(或更一般的，質量粒子束)的繞射外，電子束的有限亮度B和光束源的有限區域也對電子束或質量粒子束的解析度有所影響。此結果可用以下公式表示：
Figure 109110822-A0101-12-0011-5
其中I描述著電子束的電流，B描述其亮度而E描述電子的動能。有限亮度或其點半徑在焦點中的作用隨著粒子束I電流的增加而增加。粒子或電子的較高動能減小此作用。類似於繞射極限RD，有限亮度RI的點半徑與電子束，或更普遍，與質量粒子束的孔徑角α成反比改變。
如同在引言部分中所示，質量粒子束成像系統的部件像差可能同樣對質量粒子束的解析度具有重大影響。原因在於粒子束內之粒子的有限能量分佈△E的色差效應可透過以下公式表示：
Figure 109110822-A0101-12-0011-4
其中△E代表質量粒子束的粒子能量分佈的半峰全寬(Full Width at Half Maximum，FWHM)，且CC是一特別設計的常數。如前述，電子束能量分佈的寬度主要是由源產生的電子能量分佈所確定。目前可用的電子源通常具有0.5eV 至0.7eV的能量分佈△E。首先，透過使質量粒子束的粒子的能量分佈變窄，或在能量分佈不變的情況下，透過增加粒子束的平均能量，可減小由色差引起的成像像差。然而，其次，色差的作用隨著粒子束的孔徑角α增加而線性地增加。
球面像差是由遠離軸的光束光學單元的組件或元件區域中像差引起的成像造成的。球面像差對以使用質量粒子束為基礎之顯微鏡解析度的作用可表示如下：
Figure 109110822-A0101-12-0012-6
其中，CS再次是特別設計的常數。由球面像差引起的粒子束RS的焦點處之點直徑與電子束孔徑角α的三次方成正比。因此，在增加粒子束的孔徑角時，球面像差很快變得愈加重要，且在分析使用質量粒子束的以粒子束為基礎之顯微鏡的解析度時，必須將其考慮在內，如傳統光學系統的情況。
在考慮解析度時，如果需要，還可將其他成像像差，如散光、彗形像差、粒子束的顫動、使用質量粒子束之顯微鏡的振動納入考量。以下示例中忽略了這些作用。
以粒子束為基礎的顯微鏡解析度Rtotal是透過影響一粒子束解析度極限的各種作用平方值之總和來確定：
Figure 109110822-A0101-12-0012-7
圖2以截面圖示意性顯示一用於確定質量粒子束波前的設備200的一些組件。圖2的示例性設備200採用掃描電子顯微鏡(SEM)210的形式實施。後者設置在真空室202中。掃描粒子顯微鏡210由粒子發射器205和柱體215組成，其中設置有例如以SEM 210的電子光學單元220形式的束光學單元220。該粒子發射器205產生質量粒子束225，且電子或束光學單元220聚焦粒子束225，並將後者引導到柱體215的輸出處的一樣本110上。
樣品110可包括一在設置參考結構130的表面115上之基板120。基板120可包括多個參考結構130，其可用各種幾何圖形(圖2中未說明)的形式實施。基板120可包括一石英基板及/或具有低熱膨脹係數(LTE，Low Thermal Expansion)的基板。然而，基板120也可包括一碳基板或含碳基板。通常，在基板和參考結構130之間產生良好的材料對比的任何材料都可用作參考結構的基板。
參考結構130可包括一金屬或一金屬化合物。舉例來說，參考結構130可包括鉻或鉭或含鉻或含鉭的化合物。參考結構130可包含一或多個幾何圖形。因此，參考結構可例如立方體，長方體或圓柱體的形式實施。此外，參考結構130可包括至少一尖銳邊緣及/或至少一陡峭的側壁角。由於基板120和參考結構130具有不同材料組成，參考結構130除其拓撲對比之外，還透過由質量粒子束記錄的一圖像中的材料對比而特別凸顯出來。
舉例來說，在設備200中，基板120可包括一微影光罩的基板或來自奈米壓印之一模板的基板。微影光罩可包括一可透光之光罩或一反射光罩。該微影光罩可包括任何光罩類型，例如二元光罩、相位偏移光罩、矽化鉬(MoSi，molybdenum silicide)光罩、或用於兩次或多次曝光的光罩。可將一或多個參考結構130配置在微影光罩上或用於奈米壓印的模板上。
樣本110為置放在樣本台230或樣本架230上。樣品台230在本領域中也稱為「台」。如圖2中的箭頭所指，樣品台230可相對於SEM 210的柱體215在三個空間方向上移動，例如透過未在圖2中示出的微操縱器。粒子束225在測量點235處撞擊樣品110。因此，樣本台230透過其沿粒子束225束軸線的位移，即沿z方向的位移，使記錄參考結構130的圖像聚焦堆疊變得容易。此外，六軸樣本台230透過其傾斜及/或旋轉，允許參考結構130從各種角度或面向被記錄。樣品台230各個軸的各個位置透過干涉法測量(未在圖2中重現)。在一替代實施例中，可藉助於SEM 210的電子光學單元220來設定或改變粒子束225的焦點設定。透過移動樣品台230和設定電子光學單元220的複合調節也是可能的。
如前述，在圖2中闡明的示例性實施例中的設備200包括SEM 210。電子束225作為一質量粒子束225的優點在於，後者可相對容易地產生和形 成。然而，也可在設備200中使用離子束、原子束或分子束(圖2中未示出)。一般而言，設備200可使用粒子束225，其粒子具有一不等於零的靜止質量。
此外，圖2的設備200可包括一或多個掃描探針顯微鏡，例如以原子力顯微鏡(AFM)的形式(圖2中未示出)，其可用於分析及/或處理樣品110。
配置在掃描粒子顯微鏡210的柱體215中的一偵測器230將由電子束225在測量點235處產生的二次電子及/或從樣品110反向散射電子轉換成電測量信號，並將後者向前發送到設備200的電腦系統250的評估單元265。該偵測器230可包含一過濾器或一過濾系統，以依據能量及/或立體角來區別電子(圖2中未重現)。
設備200的SEM 210可更包含一第二偵測器240，用於偵測由入射電子束225在測量點235產生的二次電子及/或反向散射電子。舉例來說，偵測器240可包括埃弗哈特-索恩利偵測器(Everhart-Thornley detector)。
此外，對於樣本110及/或參考結構130是電絕緣的或具有電絕緣表面層115的情況，掃描粒子顯微鏡210可包括在第一測量點235區域中提供低能離子的離子源245。
設備200包含一電腦系統250。電腦系統250包括一掃描單元255，其在樣品110上方且至少部分在參考結構130上方掃描電子束225。
此外，電腦系統250包括一設定單元260，該設定單元260用於設定和控制設備200的掃描粒子顯微鏡210的各種參數。SEM 250的參數可包括：粒子束225或電子束225的能量、粒子束225的孔徑角、粒子束225的束光學單元220的像差補償器(Stigmator)設定、用於更改球差及/或色差的調整選項、彗形像差和散光。此外，設備200的SEM 210包括用於校正高階像差的調節選項。因此，SEM 210可校正由前兩階(
Figure 109110822-A0101-12-0014-43
,
Figure 109110822-A0101-12-0014-44
,
Figure 109110822-A0101-12-0014-45
,
Figure 109110822-A0101-12-0014-46
,
Figure 109110822-A0101-12-0014-47
)的Zernike多項式所描述的像差。為了進行高階校正，需要可產生具有三極或高階極性質場的調整選項。
再者，SEM 210的設定單元260設定偵測器230和240的參數。此外，SEM 210的電腦系統250的設定單元260控制樣品台230的六個軸。
此外，電腦系統250包括一評估單元265，其分析來自偵測器230和240的測量信號並從中產生圖像，所述圖像能夠顯示在SEM 210的顯示器280上。掃描單元255在樣本110及/或參考結構130上掃描電子束225或質量粒子束225的區域被顯示在電腦系統250的顯示器280上，並因此被指定為視場或掃描粒子顯微鏡210的FOV。特別是，評估單元265被設計成從偵測器230或偵測器230、240的測量數據中產生參考結構130的圖像。如果粒子束225的焦點對準參考結構130，如果大粒子束225掃描過參考結構130，則評估單元265可從偵測器230、240的測量數據產生參考結構130的參考圖像。當粒子束225掃描焦點中的參考結構130時，由評估單元265從測量數據產生的圖像可能仍是參考結構130的聚焦堆疊的圖像的一部分。
評估單元265同樣處理樣品台230一或多個干涉儀的距離測量裝置的測量信號，並可同樣在顯示器280上使用圖形及/或數字方式呈現。
此外，評估單元265被設計成當在顯示器280上示出掃描區域，並因此當產生參考結構130的參考圖像時，考慮樣品110或參考結構130的靜電電荷。此外，評估單元265可指示掃描單元255在進行參考結構130的掃描時考慮其靜電電荷。此外，評估單元265可驅使電腦系統250透過用離子源245的低能量離子的局部照射，以至少部分補償參考結構130的靜電電荷。
為了記錄參考結構130的聚焦堆疊的圖像，設定單元260沿著粒子束225的束軸，即在z方向上移動樣本台230。圖3示意性顯示參考結構130的聚焦堆疊300的圖像310至390。圖3的示例性參考結構130具有一圓形表面和一圓柱結構。在圖3所示出的示例中，聚焦堆疊包括參考結構130的九個圖像310至390。聚焦堆疊300從具有過聚焦(over-focusing)(+散焦)的圖像310開始，即焦點位於參考結構130的上方或前面，然後在圖像350上進行聚焦以提升欠聚焦(under-focusing)(-散焦)，其中焦點位於參考結構130中。評估單元265從在各自的散焦位置315和325處的至少一偵測器230、240的測量數據來產生參考結構 130的聚焦堆疊300的圖像。評估單元265可為硬體，軟體，韌體及/或其組合的形式實施。
請即重新參考圖2，SEM 210的電腦系統250更包括一模擬單元270。模擬單元270被設計成透過計算來確定由質量粒子束225產生的二次粒子特定偵測過程而結合一或多個偵測器230、240產生的粒子束225的效應。如同本說明書第三部分中已解釋，參考結構130的靜電電荷可能導致參考圖像的顯示失直。
在上部局部圖像410中，圖4示意性顯示在焦點內的參考結構130的圖像450的平面圖，所述參考結構設置在基板120上。基板120可包括樣品110的基板120。這表示圖4的上部局部圖像410中的圖像450是參考結構130的參考圖像450。圖4的示例性參考結構130具一矩形形式。在靜電電荷420的影響下，參考圖像450具有相對於參考結構130的設計數據的失真430和位移440。
圖2的電腦系統250的模擬單元270可包含例如一模型其基於參考結構130的材料組成和粒子束225的電子或粒子入射到參考結構130上所具有的動能來描述靜電電荷420和從而引起的圖像失真。
此外，電腦系統250的模擬單元270可被設計成由於參考結構130的特定幾何形狀，基於參考結構130的幾何形狀和粒子束225的能量，透過計算來確定產生圖像的二次粒子所源自的半空間變化之效應。圖4的上部局部圖像410闡明了由參考結構130引起的邊緣效應460，所述邊緣效應由參考結構130的參考圖像450中的粗界線445來說明。
圖2的設備200的電腦系統250的評估單元265包含一或多個演算法，其允許由模擬單元270確定的特定粒子束的圖像記錄過程之特定效果430、440和460在參考結構130的參考圖像450中被校正。因此，評估單元265可從參考圖像450產生修正後的參考圖像480。此在圖4的下部局部圖像460中闡明。在參考結構130的修改後參考圖像480中基本上校正了由參考結構130的靜電電荷及鋒利邊緣470處的邊緣效應460導致的假影。
模擬單元270的演算法可用硬體、軟體或其組合來實施。舉例來說，作者S.Babin等人在J.Vac.Sci.Technol.B 24(6),pp.2056-2959(2006年11月12日)的名稱「自動測量電子束直徑和像散的技術：BEAMETER」中描述了一種透過自動化過程確定電子束束尺寸的方法。對應的模擬程式BEAMETR可從eBeam Technologies公司獲得。
此外，模擬單元270被設計成透過進行反捲積操作從參考結構130的聚焦堆疊300的圖像310-390和參考結構130的修改參考圖像480以確定參考結構130的聚焦堆疊300的圖像310-390的捲積核或點擴散函數。最後，基於聚焦堆疊300的點擴散函數，模擬單元270可用來確定當記錄參考結構130的聚焦堆疊300的圖像310-390時的粒子束225的質量粒子動能及各個散焦位置315、325、當透過執行相位重建來記錄聚焦堆疊300的圖像310-390時粒子束225的波前。
模擬單元270可透過使用一已知的演算法來執行相位重建。例如Gerchberg-Saxton演算法，NLSQ(非線性最小平方)演算法，Yang-Gu演算法，乒乓演算法或Ferweda演算法。
電腦系統250，評估單元265及/或模擬單元270之每一者可包含記憶體，最好是非揮發性記憶體(圖2中未示出)，其包含用於各種參考結構130及/或各種邊緣效應模型460的一或多個電荷模型，其係由當使用質量粒子束225掃描一參考結構時的偵測過程所引起。
如圖2所示，評估單元265及/或模擬單元270可整合到電腦系統250中。然而，也可將評估單元265及/或模擬單元270實施為設備200內部或外部的專屬單元(圖2中未示出)。特別是，電腦系統250的評估單元265及/或模擬單元270可被設計成藉助於專屬硬體實施來執行其一些任務。
電腦系統250可被整合到設備200中或被實施為獨立設備(圖2中未顯示)。電腦系統250可採用硬體、軟體、韌體或其組合構成。
不像似圖2所示，設備200的掃描粒子顯微鏡210可包括多束掃描粒子顯微鏡，其能夠同時在樣品110上引導多個粒子束(圖2中未示出)。一多 光束掃描粒子顯微鏡包括一偵測器或一偵測器配置，其可並行偵測由各個單獨粒子束所產生的二次粒子。此外，多束掃描粒子顯微鏡的評估單元265可被設計成將由各個單獨粒子束的二次粒子產生的部分圖像組合以形成整體圖像。
圖5的圖式500示意性顯示相對於束軸線520具有孔徑角α之聚焦的質量粒子束510的截面。粒子束510聚焦到焦點560內的點直徑530上。如前述，波前550其係從聚焦堆疊300的圖像310-390和修正後的參考圖像480中反捲積並借助於相位重建演算法所確定的，其相對於入射球面波的波前540具有相對較大的偏差或像差560。像差560防止質量粒子束510的解析度能被完全利用，所述解析度在無像差下受到粒子束510繞射極限的限制。質量粒子束510的波前550的像差560可避免此發生。
確定的波前550允許其像差560被系統性校正。圖2的設備200的SEM 210具有用於校正波前550的所有實質像差的調節選項。波前能以數種方式被校正。首先，能對SEM 210的各種可能調整選項以測量SEM 210之調整選項的靈敏度，如束光學單元220中的線圈電流。再者，波前可透過計算進行校正。為此，有必要有一適用於SEM 210各種調整選項效果的模型。此外，若SEM 210具高生產精確度，會是有幫助的。
通常，SEM 210的調節選項不只作用在單個個像差上，即是，一線性獨立的任尼克(Zernike)多項式。因此，所謂的交互矩陣在較佳的過程中被制定。交互矩陣係從適應光學得知。可透過計算(即基於SEM 210的設計，或從實驗結果)來制定交互矩陣。當根據實驗結果制定交互矩陣時，對SEM 210的每個調整選項都會測量每個線性獨立像差的影響。產生的交互矩陣因而將調整選項的向量轉換成像差的向量。因此，矩陣反轉允許一矩陣的產生，後者允許將一波前像差(以像差表示)轉換成校正目的所需的SEM 210的調整選項向量。
圖6顯示在校正像差560之後的圖5之波前550。從圖6能看出，校正後的波前650實質上具有球面波的波前540。因此，確定的波前550之系統性校 正允許使用具有大孔徑角α的質量粒子束510的SEM 210以獲得由粒子束510的繞射極限所限制的解析度作為可用的解析度。
圖7至圖12示意用於為電子束225、510產生點擴散函數的第一示例。在圖7至12中描述的第一示例及下面介紹的其他示例是基於模擬實行。在最先示出的兩示例中，參考結構130係以直徑10nm之圓柱體的形式實施。例如，圓柱體可透過在石英基板上沉積鉻來製造。
圖7顯示當圓柱形參考結構130被一電子束225、510照射時，所述圓柱形參考結構的模擬圖像，其電子束的電子具有600eV的動能。較亮的外部邊緣750代表圓柱形參考結構130的邊緣效應460。
圖8顯示一模糊核850，其用於闡明直徑4nm的電子束225、510對圖7的圓柱形參考結構130的圖像記錄的影響。所採用的捲積核850在焦點處有具一完美平面的圓形光束。在圖8中，此由強度的標準偏差σ與平均強度ave的比率(σ/ave=0)具體說明。
圖9重現圖7的圓柱形參考結構130與4nm寬的電子束225、510或圖8所示捲積核850。在圖9的模糊捲積圖像900中，圖7的圖像明亮邊緣750如明亮邊緣950清楚可見。圖9呈現了當參考結構130被電子束225、510掃描時在SEM 210的顯示器280上可見的參考結構130之圖像。
圖10顯示圓柱形參考結構130的參考圖像450，其用於對圖9的圖像900進行反捲積。參考圖像450在圓柱參考結構130的平面上具均勻的強度分佈。參考圖像450用於透過反捲積從模糊捲積圖像900中產生捲積核850或電子束225、510的點擴散函數850。
圖11表示從圖9和10的圖像900、1000產生的捲積核1150或點擴散函數1150。從標準偏差σ與平均強度ave的比率可明顯看出，點擴散函數1150在整個表面上2.5%的區域內變化。這與圖8的理想點擴散函數850衝突。
圖12顯示圖11的點擴散函數1150的截面。不像似對圖8的捲積核850所假設，點擴散函數1150無平表面。此外，點擴散函數1150的強度分佈呈現一明顯的圓形邊緣1250。
圖13至圖18呈現用於針對一電子束225、510產生點擴散函數的第二示例。如前述，第二示例同樣基於模擬而實行。第二示例的圖13、14和15對應到第一示例的圖7、8和9。
不像似第一示例，在圖13至18的第二示例中，圖15的圖像900的反捲積不與圖10的圓柱形參考結構130的參考圖像450一起實行。相反地，圖16呈現一修正後參考圖像480。當透過捲積核850表示的電子束225、510成像或記錄圓柱參考結構130的參考圖像450時，修正後參考圖像480將邊緣效應460納入考量。這透過明亮邊緣1650在修正後參考圖像480中可見。因此，修正後參考圖像480在圓柱參考結構130的平表面上有不均勻強度分佈。前面圖4所示的情況已解釋從一測量的參考圖像450產生修正後參考圖像480。
修正後參考圖像480用於對捲積核進行反捲積或從圖15的模糊捲積圖像900產生點擴散函數。圖17顯示從圖15和16的圖像480、900產生的捲積核1750或點擴散函數1750。所產生的捲積核1750無重現圖17的完美點擴散函數的整體。但是，與理想捲積核850的偏差(σ/平均比率為0.4%)比基於的點擴散函數1150較好約六倍。
類似於圖12，圖18顯示圖17的點擴散函數1750的截面圖。如圖14所推定的，圖17的點擴散函數1750非常接近電子束的圓柱強度分佈。如在第二示例中說明之產生的點擴散函數1750可在用於確定電子束225、510的波前550的相位重建過程中作為輸入量。
下面的圖19至圖32呈現用於重建波前不完美的電子束之波前550的兩個示例。類似於上述兩示例，以下討論的數據是透過模擬產生的。對於下面描述的兩示例，一相位重建作為另一步驟額外實行，使得能確定特定波前與確定波前的偏差。
在該模擬中，以下兩示例均假設電子束的動能為400eV。此外，以下假設電子束1910的波前550相對於波前的平均值(RMS，均方根)受到半個波長的隨機變化。此外，以下示例指定電子束1910具有一0.04或40毫弧度的數值孔徑(NA)。在該兩示例中，參考結構130再次以圓柱體的形式實施，其現在具有16nm的直徑。
圖19重現電子束1910的波前，其在以下模擬中用於對圓柱參考結構130成像。如前述，電子束1910的波前550具有半德布羅意波長(Broglie wavelength)的隨機變化。以下模擬之目的是從具有波前像差1920的電子束1910產生電子束1910的點擴散函數，所述點擴散函數有助於以最小可能的波前像差進行相位重建。
圖20呈現了電子束1910的五個強度分佈，其對應於電子束1910的五個不同聚焦設定。在圖20的五個圖像中，從上到下考慮過之焦點相對於參考結構130的表面具以下位置：-125nm、-62.5nm、0nm、62.5nm和125nm。圖20的圖像顯示圖19的電子束1910的點擴散函數，其在進一步的模擬過程中用作輸入量。圖19的電子束1910的波前像差1920在強度分佈的聚焦堆疊中清楚地凸出。
圖21顯示圓柱形參考結構130的捲積核2100。圓柱形參考結構130的捲積核2100具有如前述的邊緣效應460，其透過明亮邊緣2150在參考結構130的捲積核2100中凸顯出來。
圖22重現了圖21的圓柱形參考結構130與電子束1910強度分佈的捲積，其在圖20的聚焦堆疊的圖像中明確指出。另外，雜訊加入參考結構130的圖像。因此，圖22的圖像顯示參考結構130的一聚焦堆疊的圖像，當透過電子束1910掃描參考結構130並顯示在顯示器280上時，設備200的SEM 210將產生該聚焦堆疊的圖像。
圖23顯示反捲積核2350，其在所闡述的第三示例中用於對圖22的參考結構130的聚焦堆疊的圖像進行反捲積。反捲積核2350代表參考結構130沒 有假影之理想圖像。這表示在圖23的示例中，參考結構130的參考圖像在圓柱形參考元件的邊界或邊緣區域中無額外亮度。
圖24重現由圖23的反捲積核2350反捲積的圖22之參考結構130的聚焦堆疊的圖像。相位重建在下一步中被執行。相位重建透過更改圖24聚焦堆疊的測量圖像的波前(其產生聚焦堆疊)來實施。圖25的圖像重現基於圖24的圖像執行的相位重建的結果。
圖26顯示最接近圖25的聚焦堆疊的電子束1910的重建的波前2620。該電子束1910的重建波前2620借助於一最小平方法(Least squares fit)調適。
為了檢查電子束1910的波前重建的精確度，在電子束1910的界定波前1920(輸入或參考波前)與重建波前2620之間形成差異。圖27顯示放大五倍的差異波前。電子束1910的重建波前2620相對於平面波前具0.133個波長的偏差。其餘的波前像差2620主要是由電子束1910的其餘像散所造成的。
在馬瑞契拉近似法(Marechal approximation)中，電子束1910的輸入波前1920具有以下的一Strehl因子：S=exp[-(2π．0.500)2]=5.17．10-5。在相同的近似法中，重建波前2620具有一Strehl因子：S=exp[-(2π．0.133)2]=0.497。這代表圖22的聚焦堆疊的圖像與圖23的捲積核2350的反捲積導致電子束1910的重建波前的明顯改善，並因此提高所記錄圖像之圖像品質。
下面基於圖28至32說明的第四示例係基於以圖19至22所描述的初始情況。取代圖23的反捲積核2350進行反捲積，圖22的參考結構130的圖像的聚焦堆疊的反捲積是以圖28的捲積核2850進行，其透過過量的邊緣高度2860考慮邊緣效應460。
圖29呈現與圖28的反捲積核2850反捲積的圖像，該圖像是圖22的參考結構130的聚焦堆疊的圖像。
圖30的聚焦堆疊的圖像呈現透過相位重建的方法從圖22參考結構130的聚焦堆疊之圖像重建的圖29的聚焦堆疊。
類似圖26，圖31顯示電子束1910的重建波前3120，其在最大可能程度上對應到圖30的聚焦堆疊，其則對應到圖29的經測量的聚焦堆疊。
為了檢查電子束1910波前重建的精確度，在電子束1910的界定波前1920(輸入或參考波前)與重建波前2620之間形成差異。圖27顯示放大五倍的差異波前。電子束1910的重建波前2620相對於平面波前具有一0.133個波長的偏差。其餘的波前像差2620主要是由電子束1910的其餘像散所造成的。
如在圖27中已敘述的，在Marechal近似法中，電子束的輸入波前1920具有以下的Strehl因子：S=exp[-(2π．0.500)2]=5.17．10-5。在同樣的近似法中，重建波前2620具有一Strehl因子：S=exp[-(2π．0.072)2]=0.815。透過用圖28的反捲積核2850對圖22的聚焦堆疊的參考結構的圖像進行反捲積，其中考慮到邊緣效應460，此相較於圖26和27則可再次顯著提高圖像品質。
最後兩示例中描述的方法可連續(循環)執行多次，以在確定波前550時最小化其餘的殘留誤差。當使用考慮邊緣效應460的反捲積核2850時，相較於圖23的反捲積核2350，循環執行的所述方法收斂到較小的殘留誤差。在本申請案中解釋的方法可處理參考結構130的記錄圖像中的雜訊。然而，在一定水平的雜訊上，後者會損害進行校正的效率。
最後，圖33的流程圖3300再次總結了該用於確定質量粒子束225、510、1910的波前550方法的必要步驟。該方法開始於步驟3110。在下一步驟3320中，在不同記錄條件315、325下使用質量粒子束225、510、1910記錄參考結構130的兩或多個圖像310-390。兩或多個圖像310-390可為聚焦堆疊300的一部分。可使用設備200的SEM 210的一掃描單元255來進行圖像310-390的記錄。該設置單元260可透過調整樣本台230來實現不同記錄條件315、325。
在步驟3330中，利用參考結構130的修正後參考圖像480產生用於兩或多個記錄圖像310-390的點擴散函數1750。參考結構130的參考圖像450可在電腦系統250的掃描單元255的控制下用質量粒子束225、510、1910記錄。可藉助模擬單元270來確定要在參考圖像中進行的改變。電腦系統250的評估單元265 可在參考圖像450中執行由模擬單元270所確定的改變，因而能產生修正後參考圖像480。該評估單元265對記錄圖像310-390與修正後參考圖像480進行反捲積，以產生圖像310-390的點擴散函數1750。
在步驟3340中，為了確定波前550，基於所產生的點擴散函數1750和不同記錄條件315、325來執行質量粒子束225、510的一相位重建。該相位重建可由電腦系統250的模擬單元270執行。該方法結束於步驟3350。
120:基板
130:參考結構
410:上部局部圖像
420:靜電電荷
430:失真
440:位移
445:粗界線
450:參考圖像
460:邊緣效應
470:鋒利邊緣
480:修改後參考圖像

Claims (20)

  1. 用於確定質量粒子束(225、510、1910)的波前(550)之方法(3300)，該方法(3300)包括下列步驟：a.在不同記錄條件(315、325)下使用該質量粒子束(225、510)記錄(3320)一參考結構(130)的兩或多個圖像(310-390)；b.針對具有該參考結構(130)之一修正後參考圖像(480)的該兩或多個記錄圖像(310-390)而產生(3330)點擴散函數(1750)；及c.為確定該波前(550)，基於該等所產生的點擴散函數(1750)和該等不同記錄條件(315、325)執行(3340)該質量粒子束(225、510)的相位重建。
  2. 根據請求項1所述之方法(3300)，其中該不同記錄條件(315、325)包括該質量粒子束(225、510)的一來源(205)及/或一成像系統(220)的不同參數設定及/或一偵測設備(230、240)的不同參數設置，以記錄該等圖像(310-390)。
  3. 根據請求項1或2所述之方法(3300)，其中當記錄該等兩或多個圖像(310-390)時，該等不同記錄條件(315、325)包含該質量粒子束(225、510)的不同聚焦設定(315、325)。
  4. 根據請求項1所述之方法(3300)，其中該參考結構(130)的一參考圖像(450)代表使用該質量粒子束(225、510)對該參考結構(130)的至少一記錄，其中該參考結構(130)配置在該質量粒子束(225、510)的該焦點上。
  5. 根據請求項1所述之方法(3300)，其中當記錄該參考結構(130)的該等兩或多個圖像(310-390)時，該參考結構(130)的一修正後參考圖像(480)實質上校正假影(430、440、460)。
  6. 根據請求項5所述之方法(3300)，其中假影(430、440、460)是由以下原因造成：當使用該質量粒子束(225、510)對該參考結構(130)成像時，由該質量粒子束(225、510)對該參考結構(130)的靜電電荷及/或該等兩或多個已記錄圖像(310-390)中的該參考結構(130)的至少一邊緣(470)的至少一邊緣效果(460)。
  7. 根據請求項5所述之方法(3300)，其中校正該至少一假影(430、440、460)包括：確定該等兩或多個記錄圖像(310-390)中的該參考結構(130)的靜電電荷效應及/或該至少一邊緣效應(460)的靜電電荷效應。
  8. 根據請求項7所述之方法(3300)，其中確定該參考結構(130)的該靜電電荷(420)的效應及/或該至少一邊緣效應(460)的效應包括：模擬該參考結構(130)的該靜電電荷(420)及/或該至少一邊緣效應(460)。
  9. 根據請求項5所述之方法(3300)，其中校正該至少一假影(430、440、460)包括修改該參考結構(130)的該參考圖像(450)。
  10. 根據請求項1所述之方法(3300)，其中產生點擴散函數(1750)包括：將該等兩或多個記錄圖像(310-390)與該參考結構(130)的該修正後參考圖像(480)反捲積。
  11. 根據請求項1所述之方法(3300)，其中該修正後參考圖像(480)對應到一未修正參考圖像(450)。
  12. 根據請求項1所述之方法(3300)，其更包括下列步驟：使用該質量粒子束(225、510)提供該參考結構(130)及/或特徵化該參考結構(130)。
  13. 根據請求項1所述之方法(3300)，其中該參考結構(130)包括至少一針狀材料配置，其配置在一基板(120)上，且其中該針狀材料配置且該基板(120)具有不同材料組成。
  14. 根據請求項1所述之方法(3300)，其中該參考結構(130)包括至少一尖銳邊緣(470)及/或至少一界定的側壁角。
  15. 根據請求項1所述之方法(3300)，其中產生一修正後參考圖像(480)包括：在可能最佳記錄條件下在該質量粒子束(225、510)的不同動能下記錄兩或多個參考圖像(450)並用在不同能量下記錄的參考圖像(450)之組合取代修正後參考圖像(480)。
  16. 根據請求項1所述之方法(3300)，其更包括下列步驟：修正該確定的質量粒子束(225、510)的該波前(550)，使得該改變波前(650)實質上對應到一指定的波前(540)。
  17. 用於確定質量粒子束(225、510)的波前(550)的設備(200)，其包括：a.記錄構件，用於在不同記錄條件(315、325)下使用該質量粒子束(225、510、1910)記錄(255)一參考結構(130)的兩或多個圖像(310-390)； b.產生構件，用於針對具有該參考結構(130)的一修正後參考圖像(480)的該兩或多個記錄圖像(310-390)產生(265、270)點擴散函數(1750)的構件；及c.執行構件，為了確定該波前(550)，基於該所產生的點擴散函數(1750)和該不同記錄條件(315、325)以執行(270)該質量粒子束(225、510、1910)的相位重建。
  18. 根據請求項17所述之設備(200)，其中該設備(200)具體實施成記錄(255)該參考結構(130)的一參考圖像(450)。
  19. 根據請求項17或18所述之設備(200)，其中該設備(200)包括用於使該質量粒子束(225、510)的一確定波前(550)調適成一特定波前(540)的調整選項。
  20. 一種包含指令的電腦程式，當根據請求項17至19所述之設備(200)的一電腦系統(250)執行該電腦程式時，驅使該電腦系統(250)執行根據請求項1至16中任一項所述之方法步驟。
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