DE112011104595T5 - Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl - Google Patents

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Abstract

Bei einer Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl kann die Sehfeldabweichung unterdrückt werden, die auftritt, wenn eine Kippabbildung oder eine Abbildung unter einem linken und einem rechten Parallaxwinkel betrachtet wird, die durch Einstrahlen eines gekippten Strahls auf eine Probe unter kontinuierlicher Kompensation des Brennpunkts aufgenommen wird. Durch das Vorsehen eines Ausrichters (54) zur Sehfeldkompensation zwischen der Objektivlinse (7) zum Fokussieren des geladenen Primärteilchenstrahls auf die Oberfläche der Probe (10) und einem Deflektor (53) zum Steuern des Kippwinkels, der den geladenen Primärteilchenstrahl kippt, wird die beim Kippen des geladenen Primärteilchenstrahls auftretende Sehfeldabweichung auf der Basis des Ausmaßes der für den Kippwinkel des Deflektors (53) zum Steuern des Kippwinkels erforderlichen Kompensation, der Linsenzustände und des Abstands zwischen der Objektivlinse (7) und der Probe (10) in Verbindung mit der Fokuskompensation der Objektivlinse (7) unterdrückt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl.
  • STAND DER TECHNIK
  • Die herkömmliche Technik zum Verkippen eines geladenen Teilchenstrahls, etwa eines Elektronenstrahls oder eines Innenstrahls, auf einer Probe und zur Anzeige einer stereoskopischen Abbildung der Probe durch das Verkippen oder durch eine Abbildung mit einem linken und einem rechten Parallaxwinkel ist zum Beispiel in der JP-A-2-33843 (Patent-Druckschrift 1) und der JP-A-2010-9907 (Patent-Druckschrift 2) beschrieben. In der Patent-Druckschrift 1 ist eine Technik beschrieben, bei der ein geladener Teilchenstrahl über der objektivlinse gekippt und von der Außerachsen-Rückschwenkwirkung der Objektivlinse Gebrauch gemacht wird, um den auf die Probe eingestrahlten geladenen Teilchenstrahl erneut zu kippen und eine Kippabbildung der Probe aufzunehmen. In der Patent-Druckschrift 2 ist eine Technik beschrieben, mit der mittels einer Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl eine stereoskopische Betrachtung ausgeführt wird. Bei den Techniken dieser Druckschriften wird die Probe mit einem mittels einer elektromagnetischen Spule bis zu einem Rechts-Links-Parallaxwinkel gekippten geladenen Teilchenstrahl abgetastet, es werden paarweise linke und rechte Stereoabbildungen aufgenommen und die aufgenommenen Abbildungen an einem 3D-LCD angezeigt, wodurch eine stereoskopische Abbildung in Echtzeit erhalten wird.
  • Die JP-A-2010-16007 (Patent-Druckschrift 3) beschreibt ein Beispiel für eine Technik zum Korrigieren des Brennpunkts, des Astigmatismus und des Sehfeldes beim Kippen. Für die Astigmatismuskorrektur wird eine Kombination aus einer Anzahl von Astigmatismuskorrekturwerten bewertet, um den optimalen Astigmatismuskorrekturwert zu erhalten. Hinsichtlich der Sehfeldkorrektur werden Abbildungen vor und nach dem Kippen verglichen, um das Ausmaß der Sehfeldabweichung zu bewerten und durch eine Abbildungsverschiebung oder durch Bewegen eines Probentisches eine Korrektur zu erhalten.
  • Als Verfahren zum Betrachten einer Probe, deren Probenoberfläche aus dem Schärfentiefenbereich des geladenen Teilchenstrahls gekippt ist, wird eine Kipp-Fokuskompensationsfunktion (dynamische Fokusfunktion) verwendet, bei der der Brennpunkt des geladenen Teilchenstrahls entsprechend dem Verkippen der Probenoberfläche kontinuierlich geändert wird und so eine immer fokussierte Abbildung erhalten wird. Außerdem wird eine Kipp-Vergrößerungskompensationsfunktion (Kipp-Kompensationsfunktion) verwendet, mit der die Abtastbreite des geladenen Teilchenstrahls entsprechend dem Kippwinkel geändert wird und so der geladene Teilchenstrahl bei der Aufnahme der Abbildung immer über den gleichen Bereich wie vor dem Verkippen geführt wird. Diese Funktionen werden bereits kommerziell eingesetzt.
  • LISTE DER ZITIERTEN DRUCKSCHRIFTEN
  • PATENT-DRUCKSCHRIFTEN
    • Patent-Druckschrift 1: JP-A-2-33843
    • Patent-Druckschrift 2: JP-A-2010-9907
    • Patent-Druckschrift 3: JP-A-2010-16007
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • TECHNISCHES PROBLEM
  • Wenn ein geladener Teilchenstrahl über der Objektivlinse gekippt und von der Außerachsen-Rückschwenkwirkung der Objektivlinse Gebrauch gemacht wird, um den gekippten geladenen Teilchenstrahl auf eine Probe einzustrahlen und die Probe zu betrachten, tritt im Vergleich zu dem Fall mit einem nicht gekippten geladenen Teilchenstrahl eine Sehfeldabweichung auf. Wenn die Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl ein Elektronenmikroskop ist, wird der Brennpunkt über der Objektivlinse, der sich in der Mitte der optischen Achse befindet, beim Kippen des geladenen Teilchenstrahls virtuell aus der optischen Achse verschoben. Die Sehfeldabweichung ist normalerweise das Produkt des Ausmaßes dieser Abweichung mit der Reduktionsrate der Objektivlinse.
  • Es ist bereits ein Brennpunktverfahren bekannt, bei dem der geladene Teilchenstrahl an der Position des Brennpunkts gekippt wird, wobei jedoch starke Einschränkungen bei der Leistungsfähigkeit und beim Aufbau der Vorrichtung in Kauf zu nehmen sind.
  • Bei der Betrachtung einer Kippabbildung und der Betrachtung einer stereoskopischen Abbildung kann, wenn dazu ein Probentisch verwendet wird, mit dem die Probe selbst gekippt wird, der Fokus durch die Kipp-Fokuskompensationsfunktion (dynamische Fokusfunktion) entsprechend dem Kippwinkel der Probe kontinuierlich verändert werden und über die ganze Oberfläche des Sehfeldes eine scharf fokussierte Abbildung auf der Basis der herkömmlichen Technik aufgenommen werden. Bei einer aufwendigen Untersuchung haben die Erfinder jedoch herausgefunden, daß bei einer Betrachtung der Kippabbildung das Sehfeld aufgrund der Sehfeldabweichung bei großen Vergrößerungen von 1000 und mehr von der vorgegebenen Position abweicht, wodurch bei einer stereoskopischen Abbildung durch die Abweichung bei den beiden Abbildungen mit dem linken und rechten Parallaxwinkel, die einer Betrachtung aus verschiedenen Positionen entsprechen, der Fall eintreten kann, daß keine stereoskopische Betrachtung möglich ist.
  • Erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl zu schaffen, bei der die Sehfeldabweichung, die beim Kippen des geladenen Primärteilchenstrahls auftritt, leicht kompensiert werden kann.
  • Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl zu schaffen, bei der die Sehfeldabweichung unterdrückt ist und mit der eine gute stereoskopische Abbildung erhalten wird.
  • Eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl zu schaffen, bei der auch bei einer gekippten Probe mit einem gekippten Teilchenstrahl eine vorgegebene Position betrachtet werden kann.
  • LÖSUNG DES PROBLEMS
  • Bei einer Ausführungsform, mit der die obigen Aufgaben gelöst werden, umfaßt eine Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl eine Quelle für geladene Teilchen, eine Anzahl von Linsen, die den von der Quelle für geladene Teilchen emittierten geladenen Primärteilchenstrahl bündelt, eine Abtastspule, die den geladenen Primärteilchenstrahl über eine Probe führt, eine Objektivlinse, die den geladenen Primärteilchenstrahl bündelt und den geladenen Primärteilchenstrahl auf die Probe einstrahlt, und einen Deflektor, der über der Objektivlinse angeordnet ist und der den geladenen Primärteilchenstrahl kippt, damit mit der Vorrichtung beim Einstrahlen des gekippten geladenen Primärteilchenstrahls auf die Probe mit der Rückschwenkwirkung der Objektivlinse eine Kippabbildung oder ein Paar von Stereoabbildungen der Probe aufgenommen werden kann, wobei des weiteren zwischen der Objektivlinse und dem Deflektor ein Ausrichter vorgesehen ist, der eine Sehfeldkompensationsfunktion für einen gekippten Strahl zum Kompensieren einer Sehfeldabweichung auf der Probe beim Kippen des geladenen Primärteilchenstrahls auf der Basis des Kippwinkels des Deflektors, des Zustandes der Anzahl von Linsen und des Abstands zwischen der Objektivlinse und der Probe aufweist.
  • Die Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl umfaßt des weiteren eine Kipp-Fokuskompensationsfunktion zum kontinuierlichen und gleichzeitigen Kompensieren des Brennpunktes der Objektivlinse und der Sehfeldabweichung aufgrund des gekippten geladenen Primärteilchenstrahls in Reaktion auf den Oberflächenkippwinkel der Probe beim Abtasten einer Zeile auf der Probe mit dem geladenen Primärteilchenstrahl.
  • Eine Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl kann auch eine Quelle für geladene Teilchen, einen Probentisch, eine Anzahl von Linsen, die den von der Quelle für geladene Teilchen emittierten geladenen Primärteilchenstrahl bündelt und einen Brennpunkt an der optischen Achse ausbildet, eine Objektivlinse, die den geladenen Primärteilchenstrahl bündelt und den geladenen Primärteilchenstrahl auf die Probe einstrahlt, die sich auf dem Probentisch befindet, und einen Deflektor umfassen, der zwischen der Objektivlinse und dem Brennpunkt angeordnet ist und der den geladenen Primärteilchenstrahl kippt, wobei zwischen der Objektivlinse und dem Deflektor ein Ausrichter zum Kompensieren des Sehfeldes vorgesehen ist, der den Kippwinkel des geladenen Primärteilchenstrahls derart kompensiert, daß der virtuelle Brennpunkt, der beim Kippen des geladenen Primärteilchenstrahls durch den Deflektor an einer Position außerhalb der optischen Achse gebildet wird, mit der optischen Achse zusammenfällt.
  • Eine Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl kann des weiteren auch eine Quelle für geladene Teilchen, einen Probentisch, einen Kippmechanismus zum Kippen des Tisches, eine Anzahl von Linsen, die den von der Quelle für geladene Teilchen emittierten geladenen Primärteilchenstrahl bündelt und einen Brennpunkt an der optischen Achse ausbildet, eine Abtastspule, die den geladenen Primärteilchenstrahl über die Probe auf dem Probentisch führt, eine Objektivlinse, die den geladenen Primärteilchenstrahl bündelt und den geladenen Primärteilchenstrahl auf die Probe einstrahlt, einen Deflektor, der zwischen der Objektivlinse und dem Brennpunkt angeordnet ist und der den geladenen Primärteilchenstrahl kippt, eine Steuer-CPU zum Steuern der Einheiten und eine mit der Steuer-CPU verbundene Abbildungsanzeigevorrichtung umfassen, wobei zwischen der Objektivlinse und dem Deflektor ein Ausrichter zum Kompensieren des Sehfeldes vorgesehen ist, wobei beim Einstrahlen des geladenen Primärteilchenstrahls auf die Oberfläche einer vom Kippmechanismus gekippten Probe auf dem Probentisch und beim Betrachten der Kippabbildung die Steuer-CPU die Abtastspule so steuert, daß der geladene Primärteilchenstrahl in der Kipprichtung des gekippten Probentisches über die Probe geführt wird, daß die Objektivlinse den abtastenden geladenen Primärteilchenstrahl auf die Oberfläche der Probe fokussiert und daß der Ausrichter zum Kompensieren des Sehfeldes den Kippwinkel des geladenen Primärteilchenstrahls derart kompensiert, daß der virtuelle Brennpunkt, der beim Kippen des geladenen Primärteilchenstrahls durch den Deflektor und beim Ändern der Fokusposition des geladenen Primärteilchenstrahls durch die Objektivlinse an einer Position außerhalb der optischen Achse gebildet wird, mit der optischen Achse zusammenfällt.
  • VORTEILHAFTE AUSWIRKUNGEN DER ERFINDUNG
  • Bei der vorliegenden Einrichtung wird durch den Ausrichter zum Kompensieren der Sehfeldabweichung eine Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl geschaffen, bei der die Sehfeldabweichung, die beim Kippen des geladenen Primärteilchenstrahls auftritt, leicht kompensiert werden kann, so daß bei der Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl die Sehfeldabweichung unterdrückt wird und eine gute stereoskopische Abbildung erhalten werden kann. Durch das Vorsehen der Kipp-Fokuskompensationsfunktion zum kontinuierlichen und gleichzeitigen Kompensieren des Brennpunktes der Objektivlinse und der Sehfeldabweichung aufgrund des gekippten geladenen Primärteilchenstrahls in Reaktion auf den Oberflächenkippwinkel der Probe beim zeilenförmigen Abtasten der Probe mit dem geladenen Primärteilchenstrahl wird eine Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl erhalten, bei dem auch dann eine vorgegebene Position mit dem gekippten geladenen Teilchenstrahl betrachtet werden kann, wenn die Probe gekippt ist.
  • Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Blockdarstellung des Gesamtaufbaus eines Rasterelektronenmikroskops als Beispiel für eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl.
  • 2 zeigt die Bahn eines Elektronenstrahls beim Betrachten einer Kippabbildung.
  • 3 zeigt die Bahn eines Elektronenstrahls beim Betrachten einer stereoskopischen Abbildung.
  • 4 zeigt, wie durch das Kippen des Elektronenstrahls eine Sehfeldabweichung auftritt.
  • 5 zeigt ein Verfahren zum Kompensieren der Sehfeldabweichung durch den gekippten Elektronenstrahl.
  • 6 zeigt die Bahn eines geladenen Teilchenstrahls beim Betrachten eines gekippten Strahls auf der gekippten Oberfläche einer Probe bei einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl.
  • 7 zeigt ein Signal-Zeit-Diagramm für das gleichzeitige Kompensieren des Brennpunkts und der Sehfeldabweichung.
  • 8 zeigt die Bahn eines geladenen Teilchenstrahls beim Betrachten eines gekippten Strahls (beim Kompensieren der Kippvergrößerung) auf einer gekippten Probe bei der zweiten Ausführungsform der Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl.
  • 9 zeigt ein Signal-Zeit-Diagramm für das gleichzeitige Kompensieren des Brennpunkts, der Sehfeldabweichung und der Vergrößerung.
  • 10 zeigt ein Beispiel für einen Bildschirm mit einer graphischen Benutzeroberfläche bei der zweiten Ausführungsform der Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird ein geladener Primärteilchenstrahl, der von einer Quelle für geladene Teilchen emittiert wird, von einer Anzahl von Linsen gebündelt, der geladene Primärteilchenstrahl wird von einer elektromagnetischen Spule über einer Objektivlinse gekippt, und der gekippte geladene Primärteilchenstrahl wird unter Verwendung der Rückschwenkwirkung der Objektivlinse über eine Probe geführt. Bei einer Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl zum Aufnehmen einer Kippabbildung oder einer Rechts-Links-Parallaxwinkelabbildung der Probe wird durch einen Ausrichter, der zwischen der Objektivlinse und der elektromagnetischen Spule angeordnet ist, die beim Kippen des geladenen Teilchenstrahls auftretende Sehfeldabweichung dynamisch in Verbindung mit dem von der Brennpunktänderung der Objektivlinse abgeleiteten Ausmaß der Kompensation auf der Basis des Kippwinkels der elektromagnetischen Spule, des Zustandes der Anzahl von Linsen und des Abstands zwischen der Objektivlinse und der Probe kompensiert.
  • Mit diesem Aufbau werden beim Betrachten einer Kippabbildung einer gekippten Probe oder beim Betrachten einer stereoskopischen Abbildung gute Abbildungen der Probe erhalten, die keine Sehfeldabweichungen aufweisen.
  • Im folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
  • ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • Anhand der 1 bis 5 wird eine erste Ausführungsform beschrieben. Die 1 ist eine schematische Blockdarstellung eines Rasterelektronenmikroskops, das bei der vorliegenden Ausführungsform ein Beispiel für eine Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl ist. Es wird hier ein Beispiel mit einem Elektronenstrahl beschrieben, wobei die erste Ausführungsform jedoch auch auf den Fall eines Innenstrahls angewendet werden kann. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen immer gleiche Elemente. An einen Glühfaden (eine Kathode) 1 und eine Anode 3 wird mit einer Hochspannungssteuerstromversorgung 20, die von einer Steuer-CPU 40 gesteuert wird, eine Spannung angelegt, und vom Glühfaden 1 wird mit einem vorgegebenen Emissionsstrom ein Primärelektronenstrahl 4 abgezogen. Die Komponenten, die direkt oder indirekt mit der Steuer-CPU 40 der 1 verbunden sind, werden von der Steuer-CPU 40 gesteuert. Zwischen dem Glühfaden 1 und der Anode 3 wird mit der Hochspannungssteuerstromversorgung 20, die von der Steuer-CPU 40 gesteuert wird, eine Beschleunigungsspannung angelegt. Der von der Kathode (dem Glühfaden) 1 emittierte Primärelektronenstrahl 4 wird beschleunigt und tritt in der nächsten Stufe in ein Linsensystem ein. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet einen Wehnelt-Zylinder. Der Primärelektronenstrahl 4 wird von ersten und zweiten Sammellinsen 5 und 6 gebündelt, die von einer ersten bzw. zweiten Linsen-Steuerstromversorgung 21 bzw. 22 gesteuert werden. An einer Blendenplatte 8 werden unerwünschte Bereiche aus dem Primärelektronenstrahl entfernt, woraufhin der Primärelektronenstrahl 4 von einer Objektivlinse 7, die von einer Objektivlinsensteuerstromversorgung 23 gesteuert wird, auf einen kleinen Punkt auf einer Probe 10 konvergiert wird.
  • Durch eine Abtastspule 9 mit zwei oberen und unteren Stufen wird der Primärelektronenstrahl 4 zweidimensional über die Probe 10 geführt. Das Bezugszeichen 24 bezeichnet eine Abtastspulensteuerstromversorgung. Nach dem Zurücklaufen zum unteren Teil der Objektivlinse 7 erfaßt ein Sekundärsignaldetektor 13 ein Sekundärsignal 12, etwa die bei der Bestrahlung der Probe 10 mit dem Primärelektronenstrahl erzeugten Sekundärelektronen. Das vom Sekundärsignaldetektor 13 erfaßte Signal wird von einem Signalverstärker 14 verstärkt und dann als Abbildung der Probe an einer Bildanzeigevorrichtung 41 angezeigt.
  • Zwischen der Objektivlinse 7 und der Blendenplatte 8 ist ein achtpoliger Astigmatismuskompensator 51 für die Kompensation des Astigmatismus in der X- und Y-Richtung angeordnet. Das Bezugszeichen 32 bezeichnet eine Steuerstromversorgung für den Astigmatismuskompensator. An der gleichen Stelle oder in der Nähe des Astigmatismuskompensators 51 ist ein Ausrichter 52 für den Astigmatismuskompensator angeordnet, der die Achsenabweichung des Astigmatismuskompensators 51 kompensiert. Das Bezugszeichen 33 bezeichnet die Ausrichtersteuerstromversorgung für den Astigmatismuskompensator.
  • Wenn die zu betrachtende Probe 10 auf dem Probentisch 15 plaziert wird und der Probentisch 15 bewegt wird, kann damit das betrachtete Sehfeld verändert werden. Der Probentisch 15 kann manuell oder elektrisch bewegt werden. Als Bewegungsrichtung kann die Richtung der optischen Achse als die Z-Richtung festgelegt werden, und die Probe kann um die optische Achse als Rotationsachse außer den drei Richtungen XYZ gedreht werden. Es ist möglich, die zur optischen Achse senkrechte Ebene als 0° festzulegen und die Probe 10 demgegenüber zu kippen. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Probentisch von einer Tischantriebseinheit und Stromversorgung 16 angetrieben.
  • Anhand der 2 und 3 wird nun die Betrachtung einer Kippabbildung und die Betrachtung einer stereoskopischen Abbildung beschrieben. Die 2 zeigt die Bahn eines Elektronenstrahls bei der Betrachtung einer Kippabbildung und die 3 die Bahn des Elektronenstrahls bei der Betrachtung einer stereoskopischen Abbildung.
  • In der gleichen Position wie die obere Stufe der Abtastspule 9 ist ein Deflektor 53 zum Steuern des Kippwinkels angeordnet, mit dem der Primärelektronenstrahl 4 bei der Betrachtung einer Kippabbildung und bei der Betrachtung einer stereoskopischen Abbildung gekippt wird. Der Primärelektronenstrahl 4 wird gekippt und unter Verwendung der Rückschwenkwirkung der Objektivlinse 7 auf die Probe 10 eingestrahlt. Das Bezugszeichen 34 bezeichnet eine Deflektorsteuerstromversorgung zum Steuern des Kippwinkels.
  • In der 2 ist nicht nur die mittige Bahn des Primärelektronenstrahls 4, sondern auch die Ausbreitung des Elektronenstrahls dargestellt. Der vom Glühfaden 1 ausgehende Primärelektronenstrahl 4 bildet nach dem Durchlaufen der ersten und zweiten Sammellinsen 5 und 6 an der optischen Achse einen Brennpunkt 100 aus. Der Primärelektronenstrahl 4 durchläuft dann die Blendenplatte 8 und wird vom Deflektor 53 zum Steuern des Kippwinkels gekippt. Der gekippte Elektronenstrahl 61 durchläuft dann die Objektivlinse 7 außerhalb ihrer Achse, wird dabei durch die Rückschwenkwirkung der Objektivlinse 7 zur optischen Achse hin gekippt und auf die Probe 10 eingestrahlt, wodurch die Kippabbildung erhalten wird.
  • Wie in der 3 gezeigt bildet der Primärelektronenstrahl bei der Betrachtung einer stereoskopischen Abbildung wie oben den Brennpunkt 100 aus und läuft dann durch die Blendenplatte 8. Danach werden bezüglich der optischen Achse, die die Symmetrieachse ist, durch den Deflektor 53 zum Steuern des Kippwinkels links und rechts zwei gekippte Elektronenstrahlen 62 und 63 ausgebildet, und mit dem Paar aus der linken und rechten Abbildung wird eine Stereoabbildung aufgenommen. Die aufgenommene Abbildung wird von der Steuer-CPU 40 einer Bildbearbeitung unterzogen und an einem stereoskopischen Anzeigemonitor (Bildanzeigevorrichtung 41) angezeigt, wodurch eine stereoskopische Abbildung erhalten wird.
  • Anhand der 4 wird das Auftreten einer Sehfeldabweichung beim Kippen des Elektronenstrahls beschrieben. Die 4 zeigt den Mechanismus beim Auftreten der Sehfeldabweichung aufgrund des Kippens des Elektronenstrahls. Zur Vereinfachung wird die mittige Bahn für den Elektronenstrahl beschrieben, bei der kein Ablenksignal zum Abtasten erhalten wird.
  • Der Elektronenstrahl, der die zweite Sammellinse 6 durchlaufen hat, bildet über der Ablenkspule (Abtastspule) 9 und dem Deflektor 53 zum Steuern des Kippwinkels den Brennpunkt 100 aus. Der Elektronenstrahl soll unter einem Winkel ωi [rad] auf die Probe 10 eingestrahlt werden. Der Elektronenstrahl wird vom Deflektor 53 zum Steuern des Kippwinkels um einen Winkel ω0 [rad] ausgelenkt und unter Verwendung der Rückschwenkwirkung der Objektivlinse auf die Probe 10 eingestrahlt. Der Punkt, auf den der Elektronenstrahl auftrifft, befindet sich jedoch nicht auf der optischen Achse, sondern ist um den Abstand Δri von der optischen Achse entfernt.
  • Der Grund dafür ist, daß wie in der 4 gezeigt der Brennpunkt 100 des gekippten Elektronenstrahls vom Deflektor 53 zum Steuern des Kippwinkels virtuell um den Abstand Δr0 aus der optischen Achse verschoben wird. Bei dem optischen System der 4 läßt sich die Verschiebung Δri aus einer geometrischen Betrachtung wie folgt bestimmen.
  • [MATH. 1]
    • Δri = MobjΔr0 (1)
  • Mobj und Δr0 sind dabei:
  • [MATH. 2]
    • Mobj = b/a (2-1) Δr0 = ω0(a – D1 – D2) (2-2)
      Figure DE112011104595T5_0002
  • Die Verschiebung Δri ändert sich mit a, b und ωi, insbesondere mit ωi. Auch für ein ωi von 10° oder weniger ergibt sich eine Verschiebung von einigen zehn μm. Die Verschiebung kann auch bei einem Vergrößerungsfaktor von einigen Hundert nicht ignoriert werden. Mit a ist hier der Abstand zwischen dem Brennpunkt und der Objektivlinse bezeichnet, mit b der Abstand zwischen der betrachteten Probenoberfläche und der Objektivlinse und mit D1 der Abstand zwischen dem Ausrichter 54 zum Kompensieren des Sehfeldes und dem Deflektor 53 zum Steuern des Kippwinkels.
  • Anhand der 5 wird nun ein Verfahren zum Kompensieren des Sehfeldes beschrieben. Die 5 zeigt ein Verfahren zum Kompensieren der Sehfeldverschiebung aufgrund des Kippens des Elektronenstrahls. Die Sehfeldverschiebung wird mit dem Ausrichter 54 zum Kompensieren des Sehfelds kompensiert. Der um den Winkel ω0 ausgelenkte gekippte Elektronenstrahl wird vom Deflektor 53 zum Steuern des Kippwinkels um den Kompensationswinkel Δω0 [rad] abgelenkt. Der virtuell um den Abstand Δr0 aus der optischen Achse verschobene Brennpunkt wird dabei so kompensiert, daß er wieder auf der optischen Achse liegt. Das Bezugszeichen 35 bezeichnet eine Ausrichtersteuerstromversorgung zum Kompensieren des Sehfelds. Hinsichtlich der Verschiebung des virtuellen Brennpunkts aus der optischen Achse kann der Brennpunkt als auf der optischen Achse liegend betrachtet werden, wenn der Abstand Δr0 gleich ±200 μm oder kleiner ist.
  • Bei dem optischen System der 5 läßt sich der Kompensationswinkel Δω0 wie folgt aus einer geometrischen Betrachtung ableiten.
  • [MATH. 3]
    Figure DE112011104595T5_0003
  • Auf der Basis dieser Gleichung kann die Sehfeldabweichung beim Betrachten mit dem gekippten Elektronenstrahl unter Verwendung des Ausrichters 54 zum Kompensieren des Sehfelds unterdrückt werden. Wenn der Ausrichter eine elektromagnetische Spule ist, ist das Signal, das dem Ausrichter 54 zum Kompensieren des Sehfelds zugeführt wird, ein Strom, so daß ein dem Kompensationswinkel entsprechender Strom zugeführt wird.
  • Auch wenn der Winkel ωi und der Abstand a bei bestimmten Beobachtungsbedingungen bestimmt werden, ändert sich der Kompensationswinkel Δω0 gemäß Gleichung (3) in Abhängigkeit vom Abstand b (die Abstände D1 und D2 sind geräteespezifische Dimensionskonstanten).
  • Bei der Verwendung der Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl, die den Ausrichter zum Kompensieren des Sehfeldes enthält, wird der geladene Teilchenstrahl oberhalb der Objektivlinse gekippt, und der aus der optischen Achse verschobene virtuelle Brennpunkt wird bei der Betrachtung der Probe so kompensiert, daß er wieder auf der optischen Achse liegt. Im Ergebnis kann eine Kippabbildung an einer gewünschten Position auch bei einer hohen Vergrößerung von 1000 oder mehr im Betrachtungs-Sehfeld erhalten werden.
  • Mit der Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl können so Zellen, Metallkristalle und Pulver stereoskopisch betrachtet werden. Es können stereoskopische Abbildungen erhalten werden, ohne daß sich die Beobachtungsposition nach links oder rechts verschiebt.
  • Wie beschrieben umfaßt die vorliegende Ausführungsform durch das Vorsehen des Ausrichters zum Kompensieren des Sehfeldes eine Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl, bei der eine Sehfeldabweichung leicht kompensiert werden kann, auch wenn der Primärelektronenstrahl gekippt wird, um eine Probe zu betrachten. Auch bei der Aufnahme einer Stereoabbildung, bei der zwei gekippte geladene Teilchenstrahlen verwendet werden, die bezüglich der optischen Achse, der Symmetrieachse, nach links und rechts gekippt sind, wird bei der Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl die Sehfeldabweichung kompensiert und eine gute stereoskopische Abbildung erhalten.
  • ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
  • Anhand der 6 bis 10 wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. Die Punkte, die bei der ersten, jedoch nicht bei der zweiten Ausführungsform beschrieben sind, können auch auf die vorliegende Ausführungsform angewendet werden, solange nicht besondere Umstände vorliegen. Die 6 zeigt die Bahn eines geladenen Teilchenstrahls, wenn die Oberfläche einer gekippten Probe mit einer Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl (Rasterelektronenmikroskop) bei der vorliegenden Ausführungsform mit einem gekippten Strahl betrachtet wird. Die 7 ist ein Signal-Zeit-Diagramm für die gleichzeitige Kompensation der Fokusabweichung und der Sehfeldabweichung.
  • Wie in der 6 gezeigt wird bei einer Probe 10 mit einem deutlichen Oberflächenkippwinkel θ aufgrund einer Bewegung um die Kippachse des Probentisches 15 eine Fokuskompensation ausgeführt, bei der der Fokus entsprechend dem Kippwinkel θ der Probenoberfläche kontinuierlich geändert wird. Dabei muß gleichzeitig auch die Sehfeldabweichung kontinuierlich kompensiert werden, wozu der Ausrichter 54 für die Sehfeldkompensation verwendet wird. Der Probentisch 15 kann bezüglich der horizontalen Ebene (der Ebene senkrecht zur optischen Achse) unter einem Winkel von –20° bis 90° gekippt werden. Das Bezugszeichen 105 bezeichnet die Abtastrichtung des Primärelektronenstrahls. Mit bmin1 ist der minimale Abstand zwischen der Objektivlinse und der Probenoberfläche im Beobachtungssehfeld beim Abtasten mit dem Primärelektronenstrahl bezeichnet und mit bmax1 der maximale Abstand dazwischen.
  • Das Steuerdiagramm der verschiedenen Signale zu dieser Zeit ist in der 7 gezeigt. In der 7 bezeichnet IDEF das der Abtastspule 9 von der Abtastspulensteuerstromversorgung 24 zum Abtasten der Probe mit dem Primärelektronenstrahl zugeführte Ablenksignal, Iobj bezeichnet ein Objektivlinsensignal, das der Objektivlinse von der Objektivlinsensteuerstromversorgung zum Konvergieren des Primärelektronenstrahls auf die Probenoberfläche zugeführt wird, ITilt_AL bezeichnet ein Ausrichtersteuersignal zum Kompensieren des Sehfelds, das dem Ausrichter zum Kompensieren des Sehfelds von der Ausrichtersteuerstromversorgung zum Kompensieren der Verschiebung des virtuellen Brennpunkts aus der optischen Achse zugeführt wird, und ITilt bezeichnet ein Deflektorsignal zum Steuern des Kippwinkels. Da sich die Höhenposition der zu betrachtenden Probe entsprechend dem Ablenksignal IDEF für die obere Stufe ändert, wird das Objektivlinsensignal Iobj für die mittlere Stufe durch eine Kipp-Fokuskompensation geändert. Da sich die Position des virtuellen Brennpunkts in Verbindung mit der Fokuskompensation ändert, wird auch das Ausrichtersteuersignal ITilt_AL zum Kompensieren des Sehfelds geändert. In der 7 liegt mit dem Fortschreiten des Ablenksignals IDEF (der Primärelektronenstrahl wird in der Zeichnung wie bei 105 gezeigt nach rechts geführt) die Probe immer weiter unten, weshalb der Objektivlinsenstrom Iobj verringert wird, da die Fokuseigenschaften der Objektivlinse nichtlinear sind und den in der 7 gezeigten Verlauf aufweisen. In Verbindung damit wird, da b zunimmt (bmin1 → bmax1), das Ausrichtersteuersignal ITilt_AL zum Kompensieren des Sehfelds gemäß Gleichung (3) allmählich angehoben. Diese Schritte werden mit der Steuer-CPU ausgeführt.
  • Dabei ist, da das Ablenksignal IDEF nicht entsprechend dem Probenkippwinkel geändert wird, der Abtastbereich auf der gekippten Probe nicht gleich dem Abtastbereich (±L) bei nicht gekippter Probe, und auch die scheinbare Vergrößerung ist unterschiedlich.
  • Die Kompensation der Sehfeldabweichung durch den Ausrichter 54 für die Sehfeldkompensation ist besonders dann von Vorteil, wenn gleichzeitig mit der Kipp-Fokuskompensation eine Kipp-Vergrößerungskompensation erfolgt. Mit der Kipp-Vergrößerungskompensation wird eine Änderung in der Vergrößerung der Abbildung vor und nach dem Kippen der Probe verhindert, sie erfolgt durch eine Änderung des Abtastbereichs der Abtastspule 9 entsprechend dem Kippwinkel der Probe. Die Änderung des Abtastbereichs für die Kipp-Vergrößerungskompensation erfolgt mit der Steuer-CPU.
  • Durch das Kombinieren dieser Funktionen bei der Betrachtung einer Kippabbildung einer gekippten Probe und bei der Betrachtung einer stereoskopischen Abbildung bleiben der Abtastbereich und die Vergrößerung bei einer Fokuseinstellung erhalten, so daß die Betrachtung ohne Sehfeldverschiebung erfolgen kann.
  • Anhand der 8 und 9 wird nun ein Verfahren zum Ausführen nicht nur der Kompensation der Sehfeldverschiebung, sondern auch einer Kompensation der Vergrößerung beim Kippen beim Ausführen der Kipp-Fokuskompensation beschrieben. Die 8 zeigt die Bahn des geladenen Teilchenstrahls bei der Betrachtung einer gekippten Probe mit einem gekippten Strahl und einer Ausführung der Kipp-Vergrößerungskompensation und die 9 ein Signal-Zeit-Diagramm bei der gleichzeitigen Kompensation des Brennpunkts, der Sehfeldabweichung und der Vergrößerung. In der 9 ist in ausgezogenen Linien der Fall dargestellt, wenn die Vergrößerungskompensation ausgeführt wird, und die gestrichelten Linien zeigen den Fall, wenn die Vergrößerungskompensation nicht ausgeführt wird.
  • Mit der Kipp-Vergrößerungskompensationsfunktion wird für eine unter einem Kippwinkel θ gekippte Probenoberfläche das Ablenksignal IDEF so gesteuert, daß der Abtastbereich ±L gleich dem vor dem Kippen ist. Hinsichtlich der Änderung des Steuersignals in diesem Fall wird die Ablenkbreite auf der linken Seite der optischen Achse erhöht und auf der rechten Seite der optischen Achse verringert, wobei die Mittenhöhe (b) der Probe als Bezugspunkt verwendet wird. Der Unterschied in den Änderungen der Abtastbreite auf der linken und der rechten Seite ist klein und beträgt weniger als 2%, und es ist kein Problem, die beiden Änderungen auf der linken und der rechten Seite durch Lcosθ zu ersetzen, das durch Multiplizieren der Abtastbreite L vor der Verwendung der Kipp-Vergrößerungsfunktion mit dem Cosinus cosθ des Kippwinkels θ erhalten wird. Gleichzeitig damit werden auch das Fokus-Kompensationssignal und das Kompensationssignal für die Sehfeldabweichung kompensiert.
  • Anhand der 10 wird nun ein Bildschirm mit einer graphischen Benutzeroberfläche zur Verschiebungskompensation des geladenen Teilchenstrahls bei der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Die 10 zeigt ein Beispiel für den Eingabebildschirm bei dem Rasterelektronenmikroskop der vorliegenden Ausführungsform. Durch Anklicken der Kontrollkästchen 107 kann der Benutzer die drei Funktionen ”Sehfeldkompensation bei gekipptem Strahl” zur Kompensation der Sehfeldabweichung, ”Kipp-Fokuskompensation” und ”Kipp-Vergrößerungskompensation” auswählen. Diese Funktionen können entweder einzeln oder in einer beliebigen Kombination verwendet werden. Zu der ”Kipp-Fokuskompensation” und der ”Kipp-Vergrößerungskompensation” gehört jeweils ein Schieber 109, mit dem der Benutzer den Kippwinkel der Probe einstellt.
  • Bei der Verwendung der Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl der vorliegenden Ausführungsform wird ein Halbleiterelement gekippt und eine Kippabbildung erhalten, während die Kipp-Fokuskompensation ausgeführt wird. Bei dieser Gelegenheit wird die Probe betrachtet, während eine Verschiebung so kompensiert wird, daß der aus der optischen Achse verschobene virtuelle Brennpunkt wieder entsprechend der Kipp-Fokuskompensation mit der optischen Achse zusammenfällt. Im Ergebnis wird eine vorteilhafte Schrägsichtabbildung an einer vorgegebenen Position erhalten. Außerdem wird als Ergebnis der Verschiebungskompensation und der Vergrößerungskompensation entsprechend der Kipp-Fokuskompensation eine Abbildung mit einer hohen Dimensionsgenauigkeit erhalten.
  • Wie beschrieben wird bei der vorliegenden Ausführungsform durch das Vorsehen des Ausrichters zur Sehfeldkompensation eine Verschiebung unterdrückt, auch wenn die Probe gekippt ist und die Kipp-Fokuskompensation ausgeführt wird. Mit der Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl kann daher eine vorgegebene Position betrachtet werden. Mit der Kipp-Fokuskompensationsfunktion kann eine Schrägsichtabbildung mit einer hohen Dimensionsgenauigkeit erhalten werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern umfaßt verschiedene Modifikationen. Die obigen Ausführungsformen wurden genau beschrieben, um die vorliegende Erfindung exakt zu erläutern, sie sind nicht notwendigerweise auf eine Vorrichtung mit dem beschriebenen Aufbau beschränkt. Ein Teil des Aufbaus der einen Ausführungsform kann durch den Aufbau einer anderen Ausführungsform ersetzt werden, und es können Teile der anderen Ausführungsformen zu der einen Ausführungsform hinzugefügt werden. Durch einen Teil des Aufbaus jeder Ausführungsform können Teile des Aufbaus einer anderen Ausführungsform ergänzt, ersetzt oder weggelassen werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Glühfaden (Kathode)
    2
    Wehnelt-Zylinder
    3
    Anode
    4
    Primärelektronenstrahl
    5
    erste Sammellinse
    6
    zweite Sammellinse
    7
    Objektivlinse
    8
    Blendenplatte
    9
    Abtastspule
    10
    Probe
    12
    Sekundärsignal
    13
    Sekundärsignaldetektor
    14
    Signalverstärker
    15
    Probentisch
    16
    Tischantriebseinheit und Stromversorgung
    20
    Hochspannungssteuerstromversorgung
    21
    Steuerstromversorgung für erste Sammellinse
    22
    Steuerstromversorgung für zweite Sammellinse
    23
    Objektivlinsensteuerstromversorgung
    24
    Abtastspulensteuerstromversorgung
    32
    Steuerstromversorgung für Astigmatismuskollektor
    33
    Ausrichtersteuerstromversorgung für Astigmatismuskollektor
    34
    Deflektorsteuerstromversorgung zum Steuern des Kippwinkels
    35
    Ausrichtersteuerstromversorgung für Sehfeldkompensation
    40
    Steuer-CPU
    41
    Anzeigemonitor
    51
    Astigmatismuskollektor
    52
    Ausrichter für Astigmatismuskollektor
    53
    Deflektor zum Steuern des Kippwinkels
    54
    Ausrichter zum Kompensieren des Sehfelds
    61
    gekippter Elektronenstrahl
    62
    linker gekippter Elektronenstrahl
    63
    rechter gekippter Elektronenstrahl
    100
    Brennpunkt
    105
    Abtastrichtung
    107
    Kontrollkästchen
    109
    Schieber

Claims (10)

  1. Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl, mit einer Quelle für geladene Teilchen; einer Anzahl von Linsen, die den von der Quelle für geladene Teilchen emittierten geladenen Primärteilchenstrahl bündeln; einer Abtastspule, die den geladenen Primärteilchenstrahl über eine Probe führt; einer Objektivlinse, die den geladenen Primärteilchenstrahl bündelt und die den geladenen Primärteilchenstrahl auf die Probe einstrahlt; und mit einem Deflektor, der über der Objektivlinse angeordnet ist und der den geladenen Primärteilchenstrahl kippt, damit mit der Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl durch Einstrahlen des gekippten geladenen Primärteilchenstrahls auf die Probe mit der Rückschwenkwirkung der Objektivlinse eine Kippabbildung oder ein Paar von Stereoabbildungen der Probe aufgenommen werden kann, wobei zwischen der Objektivlinse und dem Deflektor ein Ausrichter vorgesehen ist, wobei der Ausrichter eine Sehfeldkompensationsfunktion für den gekippten Strahl zum Kompensieren einer Sehfeldabweichung auf der Probe beim Kippen des geladenen Primärteilchenstrahls unter Verwendung des Kippwinkels des Deflektors, des Zustandes der Anzahl von Linsen und des Abstands zwischen der Objektivlinse und der Probe aufweist.
  2. Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl nach Anspruch 1, mit einer Kipp-Fokuskompensationsfunktion zum gleichzeitigen und kontinuierlichen Kompensieren des Brennpunkts der Objektivlinse und der Sehfeldabweichung aufgrund des gekippten geladenen Primärteilchenstrahls in Reaktion auf ein Kippen der Oberfläche der Probe beim Abtasten einer Zeile auf der Probe mit dem geladenen Primärteilchenstrahl.
  3. Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl nach Anspruch 2, mit einer Kipp-Vergrößerungskompensationsfunktion zum Ändern der Abtastbreite gleichzeitig mit der Fokuskompensation der Objektivlinse und der Kompensation der Sehfeldabweichung aufgrund des gekippten geladenen Primärteilchenstrahls, um mit dem geladenen Primärteilchenstrahl den gleichen Bereich abzutasten wie bei nicht gekippter Probenoberfläche.
  4. Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl nach Anspruch 3, mit einer Bildanzeigevorrichtung, wobei die Bildanzeigevorrichtung einen Bildschirm mit einer graphischen Benutzeroberfläche mit einer Eingabeeinheit für wenigstens eine der drei Funktionen für die Sehfeldkompensation bei gekipptem Strahl, die Kipp-Fokuskompensation und die Kipp-Vergrößerungskompensation aufweist.
  5. Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl, mit einer Quelle für geladene Teilchen; einem Probentisch; einer Anzahl von Linsen, die den von der Quelle für geladene Teilchen emittierten geladenen Primärteilchenstrahl bündelt und einen Brennpunkt an der optischen Achse erzeugt; einer Objektivlinse, die den geladenen Primärteilchenstrahl bündelt und den geladenen Primärteilchenstrahl auf die Probe einstrahlt, die sich auf dem Probentisch befindet; und mit einem Deflektor, der zwischen der Objektivlinse und dem Brennpunkt angeordnet ist und der den geladenen Primärteilchenstrahl kippt, wobei zwischen der Objektivlinse und dem Deflektor ein Ausrichter zum Kompensieren des Sehfelds vorgesehen ist, wobei der Ausrichter zum Kompensieren des Sehfelds den Kippwinkel des geladenen Primärteilchenstrahls derart kompensiert, daß der virtuelle Brennpunkt, der beim Kippen des geladenen Primärteilchenstrahls durch den Deflektor an einer Position außerhalb der optischen Achse ausgebildet wird, mit der optischen Achse zusammenfällt.
  6. Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl nach Anspruch 5, wobei das Zusammenfallen eine Bereich von ±200 μm oder weniger erlaubt.
  7. Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl nach Anspruch 5, wobei der Kompensationswinkel für den Kippwinkel durch den vom Deflektor gekippten Kippwinkel des geladenen Primärteilchenstrahls, den Abstand zwischen dem Deflektor und dem Ausrichter zur Sehfeldkompensation, den Abstand zwischen dem Ausrichter zur Sehfeldkompensation und der Objektivlinse und den Abstand zwischen dem von der Anzahl der Linsen ausgebildeten Brennpunkt des geladenen Primärteilchenstrahls und der Objektivlinse bestimmt wird.
  8. Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl nach Anspruch 5, wobei der geladene Primärteilchenstrahl nach links und rechts gekippt wird und bezüglich der optischen Achse, die als Symmetrieachse festgelegt wird, in zwei geladene Primärteilchenstrahlen aufgeteilt und zur Aufnahme des Paars einer Stereoabbildung der Probe verwendet wird.
  9. Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl, mit einer Quelle für geladene Teilchen; einem Probentisch; einem Kippmechanismus zum Kippen des Tisches; einer Anzahl von Linsen, die den von der Quelle für geladene Teilchen emittierten geladenen Primärteilchenstrahl bündelt und einen Brennpunkt an der optischen Achse erzeugt; einer Abtastspule, die den geladenen Primärteilchenstrahl über die Probe auf dem Probentisch führt; einer Objektivlinse, die den geladenen Primärteilchenstrahl bündelt und den geladenen Primärteilchenstrahl auf die Probe einstrahlt; einem Deflektor, der zwischen der Objektivlinse und dem Brennpunkt angeordnet ist und der den geladenen Primärteilchenstrahl kippt; einer Steuer-CPU zum Steuern dieser Einheiten; und mit einer Abbildungsanzeigevorrichtung, die mit der Steuer-CPU verbunden ist, wobei zwischen der Objektivlinse und dem Deflektor ein Ausrichter zum Kompensieren des Sehfeldes vorgesehen ist, und wobei beim Einstrahlen des geladenen Primärteilchenstrahls auf die Oberfläche einer vom Kippmechanismus gekippten Probe auf dem Probentisch und beim Betrachten der Kippabbildung die Steuer-CPU eine Steuerung derart ausführt, daß die Abtastspule den geladenen Primärteilchenstrahl in der Kipprichtung des gekippten Probentisches über die Probe führt, die Objektivlinse den abtastenden geladenen Primärteilchenstrahl auf die Oberfläche der Probe fokussiert und der Ausrichter zum Kompensieren des Sehfeldes den Kippwinkel des geladenen Primärteilchenstrahls derart kompensiert, daß der virtuelle Brennpunkt, der beim Kippen des geladenen Primärteilchenstrahls durch den Deflektor und beim Ändern der Fokusposition des geladenen Primärteilchenstrahls durch die Objektivlinse an einer Position außerhalb der optischen Achse gebildet wird, mit der optischen Achse zusammenfällt.
  10. Vorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl nach Anspruch 9, wobei die Steuer-CPU die Steuerung des weiteren so ausführt, daß die Abtastspule den geladenen Primärteilchenstrahl über einen Abtastbereich führt, der gleich dem vor dem Kippen ist.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5331780B2 (ja) * 2010-11-30 2013-10-30 株式会社日立ハイテクノロジーズ 電子顕微鏡,電子顕微鏡用画像再構成システム、および電子顕微鏡用画像再構成方法
JP5698157B2 (ja) 2012-01-06 2015-04-08 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線装置および傾斜観察画像表示方法
JP6022344B2 (ja) * 2012-12-21 2016-11-09 株式会社日立ハイテクノロジーズ 演算装置及び荷電粒子線応用装置
JP6165643B2 (ja) * 2014-01-23 2017-07-19 株式会社日立ハイテクサイエンス 荷電粒子ビーム装置、荷電粒子ビーム装置の制御方法及び断面加工観察装置
WO2016199738A1 (ja) * 2015-06-08 2016-12-15 株式会社ニコン 荷電粒子ビーム露光装置及びデバイス製造方法
CN108463869B (zh) * 2016-01-29 2020-04-24 株式会社日立高新技术 带电粒子束装置及其光轴调整方法
JP6743787B2 (ja) * 2017-09-13 2020-08-19 株式会社ニューフレアテクノロジー 荷電粒子ビーム描画装置及びブランキング回路の故障診断方法
JP6930431B2 (ja) * 2018-01-10 2021-09-01 株式会社ニューフレアテクノロジー アパーチャのアライメント方法及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置
JP7047523B2 (ja) * 2018-03-26 2022-04-05 株式会社島津製作所 荷電粒子ビーム軸合わせ装置、荷電粒子ビーム照射装置および荷電粒子ビーム軸合わせ方法
US10504684B1 (en) * 2018-07-12 2019-12-10 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH High performance inspection scanning electron microscope device and method of operating the same
CN115497793B (zh) * 2022-10-20 2023-08-22 国仪量子(合肥)技术有限公司 扫描电镜及其控制方法、控制装置和存储介质

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7012671A (de) * 1970-08-27 1972-02-29
JPS60200450A (ja) * 1984-03-26 1985-10-09 Hitachi Ltd 走査形電子顕微鏡
US5338839A (en) 1988-04-12 1994-08-16 Massachusetts Institute Of Technology DNA encoding nestin protein
JPH0233843A (ja) 1988-07-25 1990-02-05 Hitachi Ltd 走査電子顕微鏡
JP2509075Y2 (ja) * 1988-09-26 1996-08-28 北川工業株式会社 雑音電流吸収具
US5338939A (en) * 1992-01-13 1994-08-16 Fujitsu Limited Charged particle beam exposure including a heat blocking partition positioned near deflecting coils
JPH05258700A (ja) * 1992-03-13 1993-10-08 Jeol Ltd 走査像観察方法および走査電子顕微鏡
US5414261A (en) * 1993-07-01 1995-05-09 The Regents Of The University Of California Enhanced imaging mode for transmission electron microscopy
JP3654022B2 (ja) 1998-12-25 2005-06-02 株式会社日立製作所 荷電粒子線装置
JP2001273861A (ja) * 2000-03-28 2001-10-05 Toshiba Corp 荷電ビーム装置およびパターン傾斜観察方法
JP2002343293A (ja) * 2001-05-17 2002-11-29 Hitachi Ltd 走査形電子顕微鏡装置
JP2003100246A (ja) * 2001-09-25 2003-04-04 Toshiba Corp 荷電ビーム装置並びにパターン測定方法およびパターン描画方法
JP4094042B2 (ja) * 2002-09-11 2008-06-04 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線装置及び荷電粒子線照射方法
JP3968334B2 (ja) * 2002-09-11 2007-08-29 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線装置及び荷電粒子線照射方法
JP4229799B2 (ja) * 2003-10-14 2009-02-25 株式会社トプコン 電子線測定または観察装置、電子線測定または観察方法
US7067808B2 (en) * 2003-10-14 2006-06-27 Topcon Corporation Electron beam system and electron beam measuring and observing method
JP4383950B2 (ja) 2004-04-23 2009-12-16 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線調整方法、及び荷電粒子線装置
US7075093B2 (en) * 2004-05-12 2006-07-11 Gorski Richard M Parallel multi-electron beam lithography for IC fabrication with precise X-Y translation
JP4620981B2 (ja) * 2004-08-10 2011-01-26 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子ビーム装置
JP4857101B2 (ja) * 2006-12-21 2012-01-18 株式会社日立ハイテクノロジーズ プローブ評価方法
CZ2007510A3 (cs) * 2007-07-30 2008-01-30 Tescan, S. R. O. Zarízení pro prostorové zobrazování vzorku v reálném case
JP5028297B2 (ja) * 2008-02-22 2012-09-19 株式会社日立ハイテクノロジーズ 収差補正器を備えた荷電粒子線装置
JP2009205904A (ja) * 2008-02-27 2009-09-10 Hitachi High-Technologies Corp 冷陰極型電界放出電子銃及びそれを用いた電子線装置
JP5183318B2 (ja) * 2008-06-26 2013-04-17 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線装置
JP4431624B2 (ja) * 2008-08-25 2010-03-17 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線調整方法、及び荷電粒子線装置
JP2010016007A (ja) 2009-10-22 2010-01-21 Hitachi High-Technologies Corp 荷電粒子線調整方法及び荷電粒子線装置
DE102009052392A1 (de) * 2009-11-09 2011-12-15 Carl Zeiss Nts Gmbh SACP-Verfahren und teilchenoptisches System zur Ausführung eines solchen Verfahrens

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