DE112018007498T5

DE112018007498T5 - Ladungsträgerstrahlvorrichtung und Verfahren zum Einstellen der Position eines Detektors einer Ladungsträgerstrahlvorrichtung

Info

Publication number: DE112018007498T5
Application number: DE112018007498.6T
Authority: DE
Inventors: Yuta Imai; Masahiro Sasajima; Yoshihiro Takahoko
Original assignee: Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2018-05-22
Filing date: 2018-05-22
Publication date: 2021-01-07
Also published as: WO2019224896A1; JP6950088B2; US11342155B2; CN112106168B; US20210296081A1; JPWO2019224896A1; CN112106168A

Abstract

In einer Ladungsträgerstrahlvorrichtung, die ein optisches Verzögerungssystem enthält, werden eine Änderung eines elektrischen Verzögerungsfelds und eine Achsenverschiebung aufgrund einer Struktur zwischen einer Objektivlinse und einer Probe verhindert, um nachteilige Wirkungen auf ein Bestrahlungssystem und ein Detektionssystem zu verringern. Die Ladungsträgerstrahlvorrichtung enthält eine Elektronenquelle, eine Objektivlinse, die konfiguriert ist, einen Sondenelektronenstrahl von der Elektronenquelle auf die Probe zu fokussieren, eine Beschleunigungselektrode, die konfiguriert ist, den Sondenelektronenstrahl zu beschleunigen, einen ersten Detektor, der in der Beschleunigungselektrode vorgesehen ist, eine Verzögerungselektrode, die konfiguriert ist, ein elektrisches Verzögerungsfeld für den Sondenelektronenstrahl mit der Beschleunigungselektrode zu bilden, wobei der Sondenelektronenstrahl konfiguriert ist, durch eine Öffnung der Verzögerungselektrode zu verlaufen, und einen zweiten Detektor, der zwischen der Verzögerungselektrode und der Probe eingesetzt ist. Der zweite Detektor enthält einen Öffnungsabschnitt, der größer als die Öffnung der Verzögerungselektrode ist, und eine Erfassungsfläche, die um den Öffnungsabschnitt vorgesehen ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ladungsträgerstrahlvorrichtung und ein Verfahren zum Einstellen einer Position eines Detektors der Ladungsträgerstrahlvorrichtung.
Technischer Hintergrund
Ein Rasterelektronenmikroskop (SEM) erhält ein zweidimensionales Bild eines abzutastenden Bereichs auf einer Probenoberfläche, indem Signalelektronen, die erzeugt werden, wenn eine Probe mit einem fokussierten Sondenelektronenstrahl bestrahlt und abgetastet wird, detektiert werden und eine Signalintensität jeder Bestrahlungsposition synchron mit einem Abtastsignal des Bestrahlungselektronenstrahls angezeigt wird.
In den letzten Jahren ist eine Niedrigbeschleunigungsbeobachtung mit einer Bestrahlungsenergie von etwa 1 keV oder weniger zunehmend wichtig zum Zweck des Vermeidens eines Aufladens oder einer Beschädigung der Probe aufgrund der Elektronenstrahlbestrahlung während einer SEM-Betrachtung und des Erhaltens von Probeninformationen auf einer Elektrodenoberfläche. Allerdings nimmt eine chromatische Aberration im Allgemeinen in einem Niedrigbeschleunigungsbereich zu und es ist schwierig, eine hohe Auflösung zu erhalten. Um diese chromatische Aberration zu verringern, existiert ein optisches Verzögerungssystem, in dem ein Sondenelektronenstrahl beschleunigt wird, um mit einer hohen Geschwindigkeit durch eine Objektivlinse zu verlaufen, und unmittelbar vor der Probe verzögert wird, um auf die Probe abgegeben zu werden.
In einem Verfahren, das als ein Verstärkungsverfahren bezeichnet wird, ist im optischen Verzögerungssystem eine zylindrische Elektrode zum Anlegen einer positiven Spannung entlang einer Innenwand eines inneren Magnetpfads der Objektivlinse des SEM vorgesehen und die Probe ist auf eine Massespannung gesetzt. Ferner wird in einem Verfahren, das als ein Verzögerungsverfahren bezeichnet wird, eine Objektivlinsenseite einer SEM-Säule bei der Massespannung gehalten und wird eine negative Spannung an die Probe angelegt. Beide Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchgangsbereich des Sondenelektronenstrahls von der Objektivlinse zu einer Elektronenquellenseite eine höhere Spannung als die Probe besitzt und ein elektrisches Feld, das durch eine Spannungsdifferenz gebildet wird und das den Sondenelektronenstrahl zur Probe verzögert, als ein Linsenfeld verwendet wird. Durch Überlagern einer elektrostatischen Linse, die durch das elektrische Verzögerungsfeld bewirkt wird, und einer Magnetfeldlinse, die durch ein Objektivlinsenmagnetfeld bewirkt wird, kann die Aberration im Niedrigbeschleunigungsbereich verringert werden und kann eine hohe Auflösung erhalten werden.
Einerseits werden die Signalelektronen, die von der Probe erzeugt werden, durch ein elektrisches Feld zwischen der Probe und der Objektivlinse beschleunigt und fokussiert und treten in die SEM-Säule ein. Deshalb kann eine wirksame Detektion implementiert werden, indem ein Detektor in der Säule geschaffen wird. Insbesondere wird häufig eine Struktur, in der der Detektor in einem Hochspanungsraum in einer Verstärkungselektrode vorgesehen ist, verwendet. PTL 1 offenbart eine Konfiguration, in der Signalelektronen durch ein Detektionssystem detektiert werden, das in einer Säule in einem SEM, das ein derartiges optisches Verzögerungssystem enthält, angeordnet ist.
Andererseits enthält ein Verfahren zum Detektieren rückgestreuter Elektronen (BSE) von einer Probe ein Verfahren zum Bereitstellen eines Detektors zwischen einer SEM-Säule und der Probe. Ein relativ großer Detektionsraumwinkel kann erhalten werden, indem eine Detektionsfläche, die zum Detektieren der BSE, die in einem niedrigen Winkel auf die Probe gestreut werden, geeignet ist, in der Nähe der Probe angeordnet wird. Entsprechend kann z. B. ein Kanalbildungskontrast der Probe klar betrachtet werden. PTL 2 offenbart eine Konfiguration, in der ein ringförmiger Detektor für BSE zwischen einer Säule und einer Probe vorgesehen ist und ein Abstrahlwinkel von BSE gewählt und detektiert werden kann.
Entgegenhaltungsliste
Patentliteratur

PTL 1: WO2015/016040
PTL 2: JP-A-7-65775

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In dem SEM, das das optische Verzögerungssystem enthält, spielt ein elektrisches Feld, das zwischen einem distalen Ende der SEM-Säule und der Probe gebildet ist, eine wichtige Rolle für ein Bestrahlungssystem und ein Detektionssystem. Andererseits ist eine Struktur, die eine Detektionsfläche besitzt, zwischen der SEM-Säule und der Probe angeordnet, um ein Signal von der Probe zu erhalten. Die Struktur, die zwischen der Säule und der Probe angeordnet ist, beeinflusst das elektrische Feld zwischen der Säule und der Probe. Als Ergebnis ändern sich eine Sondenelektronenstrahlbahn und eine Signalelektronenbahn, was zu einer Verschlechterung einer Leistungsfähigkeit des Bestrahlungssystems und des Detektionssystem führen kann.
Zum Beispiel kann ein elektrisches Feld, das von einer Beschleunigungselektrode in der Objektivlinse durch eine Öffnung einer Verzögerungselektrode zur Probe verläuft, durch die Struktur unter der Objektivlinse abgeschirmt sein. In diesem Fall wird eine Hauptoberflächenposition der elektrostatischen Linse, die durch das elektrische Feld gebildet ist, von der Probe wegbewegt und somit nimmt die Aberration der gesamten Objektivlinse zu und die Auflösung sinkt. Zusätzlich wird eine Wirkung des Sammelns der Signalelektronen in der Objektivlinse gedämpft und der Detektionswirkungsgrad des säuleninternen Detektors sinkt.
Ferner wird dann, wenn die Struktur unter der Objektivlinse keine Symmetrie in Bezug auf eine Mittelachse des elektrischen Felds, das durch die Beschleunigungselektrode und die Verzögerungselektrode gebildet wird, besitzt, ein axial asymmetrisches elektrisches Feld in der Nähe der Probe erzeugt. Zum jetzigen Zeitpunkt verursacht eine Ablenkwirkung des elektrischen Feldes eine Verschiebung einer Eintreffposition des Sondenelektronenstrahls und eine Zunahme einer Aberration außerhalb der Achse, was die Auflösung und die Benutzerfreundlichkeit verschlechtert.
Lösung des Problems
Um das oben beschriebene technische Problem zu lösen, wird eine Konfiguration, die in den Ansprüchen beschrieben wird, angewendet. Zum Beispiel enthält eine Ladungsträgerstrahlvorrichtung einer Ausführungsform eine Elektronenquelle, eine Objektivlinse, die konfiguriert ist, einen Sondenelektronenstrahl von der Elektronenquelle auf die Probe zu fokussieren, eine Beschleunigungselektrode, die konfiguriert ist, den Sondenelektronenstrahl zu beschleunigen, einen ersten Detektor, der in der Beschleunigungselektrode vorgesehen ist, eine Verzögerungselektrode, die konfiguriert ist, ein elektrisches Verzögerungsfeld für den Sondenelektronenstrahl mit der Beschleunigungselektrode zu bilden, wobei der Sondenelektronenstrahl konfiguriert ist, durch eine Öffnung der Verzögerungselektrode zu verlaufen, und einen zweiten Detektor, der zwischen der Verzögerungselektrode und der Probe eingesetzt ist. Der zweite Detektor enthält einen Öffnungsabschnitt, der größer als die Öffnung der Verzögerungselektrode ist, und eine Erfassungsfläche, die um den Öffnungsabschnitt vorgesehen ist.
Vorteilhafte Wirkung
In einer Ladungsträgerstrahlvorrichtung, die ein optisches Verzögerungssystem enthält, wird eine Änderung eines elektrischen Verzögerungsfelds und eine Achsenverschiebung aufgrund einer Struktur zwischen einer Objektivlinse und einer Probe verhindert, um nachteilige Wirkungen auf ein Bestrahlungssystem und ein Detektionssystem zu verringern.
Weitere technische Probleme und neue Eigenschaften werden aus einer Beschreibung der Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen deutlich werden.
Figurenliste

[1] 1 ist eine schematische Querschnittansicht, die eine Ladungsträgerstrahlvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt.
[2] 2 ist ein Diagramm, das eine Spannungsverteilung in der Nähe einer Probe in einem SEM, das ein optisches Verzögerungssystem enthält, zeigt.
[3] 3 ist ein Diagramm, das eine Spannungsverteilung in der Nähe einer Probe zeigt, wenn ein Detektor unter einer Objektivlinse gemäß einem vergleichenden Beispiel angeordnet ist.
[4] 4 ist ein Diagramm, das eine Spannungsverteilung in der Nähe einer Probe zeigt, wenn ein Detektor unter einer Objektivlinse gemäß der vorliegenden Ausführungsform angeordnet ist.
[5] 5 ist ein Diagramm, das eine Spannungsverteilung in der Nähe der Probe zeigt, wenn der Detektor unter einer Objektivlinse gemäß der vorliegenden Ausführungsform angeordnet ist.
[6] 6 ist ein Diagramm, das eine Änderung der nicht achsensymmetrischen Aberration in Verbindung mit einem Positionsverschiebungsbetrag des Detektors unter einer Objektivlinse zeigt.
[7] 7 ist eine schematische Querschnittansicht, die eine Änderung der Ladungsträgerstrahlvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
[8] 8 ist eine schematische Querschnittansicht, die eine Änderung der Ladungsträgerstrahlvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
[9] 9 ist eine schematische Querschnittansicht, die eine Änderung der Ladungsträgerstrahlvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
[10] 10 ist eine schematische Querschnittansicht, die eine Änderung der Ladungsträgerstrahlvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Obwohl die begleitenden Zeichnungen eine bestimmte Ausführungsform in Übereinstimmungen mit den Prinzipien der Erfindung zeigen, ist die vorliegende Ausführungsform zum Zwecke des Verständnisses der Erfindung vorgesehen und wird nicht zum Beschränken der Interpretation der Erfindung verwendet. In allen Zeichnungen, die die vorliegenden Ausführungsform und Änderungen zeigen, werden diejenigen, die dieselben Funktionen besitzen, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und ihre wiederholte Beschreibung wird unterlassen.
1 ist eine schematische Querschnittansicht, die eine Ladungsträgerstrahlvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt. Ein SEM, auf das ein Verstärkungsverfahren angewendet wird, ist als ein Beispiel der Ladungsträgerstrahlvorrichtung gezeigt. Eine SEM-Säule 1 enthält eine Elektronenquelle 2, die einen Mechanismus, der eine Probe 12 mit einem Sondenelektronenstrahl bestrahlt, enthält, eine elektronische Linse wie z. B. eine Kondensorlinse (die nicht gezeigt ist) und eine Objektivlinse 4, einen Deflektor (der nicht gezeigt ist), der die Probe 12 mit dem Sondenelektronenstrahl abtastet, und einen ersten Detektor 6, der Signalelektronen, die von der Probe 12 erzeugt werden, detektiert. Die Objektivlinse 4 erzeugt ein Magnetfeld unter Verwendung z. B. einer Spule und bildet eine Magnetfeldlinse, die den Sondenelektronenstrahl auf die Probe 12 fokussiert. Die SEM-Säule 1 kann außer den oben beschriebenen weitere Komponenten enthalten (Linse, Elektrode, Detektor und dergleichen) und ist nicht auf die oben beschriebene Konfiguration beschränkt.
Ferner enthält das SEM eine Probenkammer 11. Die Probenkammer 11 ist mit einem Probentisch 13, auf dem die Probe 12 montiert ist, versehen. Der Probentisch 13 enthält einen Mechanismus, der die Probe 12 neigt und bewegt, und durch diesen Mechanismus kann ein Beobachtungsbereich der Probe 12 bestimmt werden. Das SEM enthält eine Vakuumentleerungsanlage (die nicht gezeigt ist), die die Probenkammer 11 und die SEM-Säule 1 vakuumentleert.
Ferner enthält das SEM eine Steuereinheit 15, die das gesamte SEM steuert. Die Steuereinheit 15 steuert jede Komponente des SEM und führt verschiedene Stücke einer Datenverarbeitung aus. Die Steuereinheit 15 enthält eine Bildanzeigevorrichtung (die nicht gezeigt ist) und zeigt ein SEM-Bild, das auf der Grundlage von Informationen, die vom Detektor erhalten wurden, erzeugt wird, auf der Bildanzeigevorrichtung an.
Die Steuereinheit 15 kann unter Verwendung z. B. eines allgemein verwendbaren Computers implementiert werden oder kann als eine Funktion eines Programms, das auf dem Computer ausgeführt wird, implementiert werden. Der Computer enthält mindestens einen Prozessor wie z. B. eine Zentraleinheit (CPU), eine Speichereinheit wie z. B. einen Datenspeicher und eine Speichervorrichtung wie z. B. eine Festplatte. Die Verarbeitung der Steuereinheit 15 ist als Programmcodes im Datenspeicher gespeichert und kann durch den Prozessor, der jeden Programmcode ausführt, implementiert werden. Ein Teil der Steuereinheit 15 kann mit Hardware wie z. B. einer fest zugeordneten Leiterplatte konfiguriert sein.
Die Objektivlinse 4 der SEM-Säule 1 ist von einem Außenlinsentyp, der ein geringes Leckmagnetfeld zur Probe 12 aufweist. Ferner enthält die SEM-Säule 1 eine Verstärkungseinheit als ein optisches Verzögerungssystem. Speziell ist in der SEM-Säule 1 eine zylindrische Beschleunigungselektrode 3 entlang einer optischen Achse der Elektronenquelle 2 vorgesehen und eine Spannung einer Verstärkungsspannungsquelle 14 wird an die Beschleunigungselektrode 3 angelegt. Die Verstärkungsspannungsquelle 14 wird durch die Steuereinheit 15 gesteuert. Zusätzlich ist eine Verzögerungselektrode 5 bei einem distalen Endabschnitt der Objektivlinse vorgesehen. Die Beschleunigungselektrode 3 wird durch das Spannungsanlegen von der Verstärkungsspannungsquelle 14 zu einer höheren Spannung als die Verzögerungselektrode 5 gesetzt. Entsprechend ist ein elektrisches Verzögerungsfeld für den Sondenelektronenstrahl zwischen einem probenseitigen Endabschnitt der Beschleunigungselektrode 3 und der Verzögerungselektrode 5 gebildet und der Sondenelektronenstrahl wird aufgrund einer Linsenwirkung verzögert, wenn er durch dieses elektrische Feld verläuft. Eine Spannungsdifferenz zwischen der Probe 12 und der Beschleunigungselektrode 3 ist zu z. B. etwa 10 kV gesetzt und je stärker ein elektrisches Leckfeld aus der SEM-Säule 1 ist, desto mehr kann eine elektrostatische Linsenwirkung, die eine kurze Brennweite besitzt, in der Nähe der Probe 12 erhalten werden. Entsprechend wird eine Aberration verringert und wird eine Wirkung des Verbesserns der Auflösung verbessert.
Im Beispiel von 1 ist die Verzögerungselektrode 5 aus einem magnetischen Material hergestellt und ein Objektivlinsenmagnetpfad und die Verzögerungselektrode 5 wirken als ein Magnetkreis. Dagegen kann die Verzögerungselektrode 5 als eine von der Objektivlinse 4 unabhängige Elektrode konfiguriert sein.
Im optischen Verzögerungssystem werden die Signalelektronen, die von der Probe 12 abgegeben werden, durch ein elektrisches Feld von der Verzögerungselektrode 5 beschleunigt und in der SEM-Säule 1 gesammelt. Eine Sammelwirkung durch dieses elektrische Feld ist insbesondere für Signalelektronen, die eine niedrige Energie besitzen, wirksam. Die Signalelektronen, die in die SEM-Säule 1 eintreten, werden durch den ersten Detektor 6, der in der Beschleunigungselektrode 3 in der SEM-Säule vorgesehen ist, detektiert. Eine Erfassungsfläche des ersten Detektors 6 besitzt eine höhere Spannung als die Probe 12, besitzt z. B. dieselbe Spannung wie die Beschleunigungselektrode 3. In diesem Fall werden die Signalelektronen mehr beschleunigt, als wenn sie von der Probe 12 abgegeben werden, um die Erfassungsfläche des ersten Detektors 6 zu erreichen, und deshalb kann der Signaldetektionswirkungsgrad des ersten Detektors 6 verbessert werden. Zum Beispiel nimmt dann, wenn die Erfassungsfläche durch ein Halbleiterelement gebildet ist, ein Verstärkungsgrad im Verhältnis zur Energie von Signalelektronen zu und eine effiziente Detektion kann durchgeführt werden. Ferner kann dann, wenn eine fluoreszierende Substanz wie z. B. ein Szintillator für die Erfassungsfläche verwendet wird, da eine Lichtabstrahlmenge zur Energie der Signalelektronen proportional ist, der Wirkungsgrad durch Erhöhen der Signalelektronenenergie verbessert werden.
Zusätzlich ist ein zweiter Detektor 7 zwischen der Verzögerungselektrode 5 und der Probe 12 vorgesehen. Der zweite Detektor 7 enthält einen Öffnungsabschnitt 9, durch den der Sondenelektronenstrahl verläuft, und eine Erfassungsfläche 8 um den Öffnungsabschnitt 9. Die Erfassungsfläche 8 des zweiten Detektors 7 ist für Signalelektronen von der Probe empfindlich und kann ein Halbleiterelement verwenden. Ferner kann die Erfassungsfläche 8 eine Struktur enthalten, die die fluoreszierende Substanz, die für Elektronen empfindlich ist, und einen Fotodetektor zum Detektieren einer Lichtemission enthält. Eine Fotodiode, eine Fotovervielfacherröhre (PMT), ein Siliziumfotovervielfacher (SiPM) und dergleichen können zur Fotodetektion verwendet werden. Ferner kann die Erfassungsfläche 8 einen Lichtleiterkörper enthalten, der die Lichtemission von der fluoreszierende Substanz zum Fotodetektor leitet.
Hier besitzt der zweite Detektor 7 eine Form, in der ein Innendurchmesser r des Öffnungsabschnitts 9 größer als ein Innendurchmesser R eines Öffnungsabschnitts der Verzögerungselektrode 5 ist. Der Öffnungsinnendurchmesser R der Verzögerungselektrode 5 und der Öffnungsinnendurchmesser r des zweiten Detektors 7 besitzen einen großen Einfluss auf ein elektrisches Feld, das zwischen der Säule und der Probe gebildet ist.
2 ist ein schematisches Diagramm, das eine Spannungsverteilung in der Nähe der Probe im SEM, das da optische Verzögerungssystem enthält, zeigt. Ein elektrisches Feld, das hauptsächlich durch die Beschleunigungselektrode 3, an die eine Verstärkungsspannung angelegt ist, und die die Hochspannung wird, und die Verzögerungselektrode 5, die eine Massespannung ist, gebildet ist, tritt aus dem Öffnungsabschnitt der Verzögerungselektrode 5 aus und das elektrische Leckfeld verbreitet sich zur Umgebung der Probe 12. Im verwandten Gebiet wird das elektrische Leckfeld durch Bereitstellen eines Detektors unter einer Objektivlinse in einem derartigen optischen Verzögerungssystem abgeschirmt. Eine Beschreibung wird unter Bezugnahme auf 3 vorgenommen.
3 ist ein schematisches Diagramm, das eine Spannungsverteilung in der Nähe der Probe zeigt, wenn ein Detektor unter einer Objektivlinse 37 im verwandten Gebiet zwischen der Säule und der Probe angeordnet ist. Im Detektor unter einer Objektivlinse 37 im verwandten Gebiet ist ein Innendurchmesser eines Öffnungsabschnitts zum Durchleiten des Sondenelektronenstrahls klein, derart, dass eine Erfassungsfläche 38 ausgeweitet werden kann. Deshalb wird, wie in 3 gezeigt ist, im verwandten Gebiet das elektrische Feld durch den Detektor unter einer Objektivlinse 37 abgeschirmt. Deshalb liegt die Spannungsverteilung näher bei einer Elektronenquellenseite als dann, wenn kein Detektor 37 vorhanden ist (2). Entsprechend bewegt sich eine Hauptoberflächenposition einer elektrostatischen Linse von der Probe 12 weg und die Aberration der elektrostatischen Linse nimmt zu. Zum jetzigen Zeitpunkt ist ein Element, das einen Grad bestimmt, zu dem das elektrische Feld abgeschirmt wird, ein Abschnitt, in dem ein Innendurchmesser eines Öffnungsabschnitts einer Struktur, die zwischen der Säule und der Probe angeordnet ist, minimiert wird. Eine Struktur des Detektors außer dem Öffnungsabschnitt, der den minimalen Innendurchmesser besitzt, beeinflusst nicht den Grad, zu dem das elektrische Feld abgeschirmt wird.
Dagegen zeigt 4 eine Spannungsverteilung in der Nähe der Probe, wenn der zweite Detektor 7 der vorliegenden Ausführungsform als der Detektor unter einer Objektivlinse angeordnet ist. Der minimale Innendurchmesser r des Öffnungsabschnitts des zweiten Detektors 7 ist gleich oder größer als den Öffnungsdurchmesser R der Verzögerungselektrode 5. Mit einer derartigen Konfiguration wird die Wirkung des Abschirmens des elektrischen Feldes durch den zweiten Detektor 7 verringert und die Spannungsverteilung breitet sich zur Umgebung der Probe aus, was ähnlich zu dem Fall ist, in dem kein zweiter Detektor 7 vorhanden ist. Deshalb kann ein Einfluss des zweiten Detektors 7 auf das Bestrahlungssystem minimiert werden.
Eine Dicke d des Öffnungsabschnitts des zweiten Detektors 7 beeinflusst das elektrische Feld auch, obwohl ihre Abhängigkeit kleiner als die des Öffnungsdurchmessers ist. Deshalb ist es zusätzlich dazu, dass der Öffnungsdurchmesser r des zweiten Detektors 7 bevorzugt gleich oder größer als den Öffnungsdurchmesser R der Verzögerungselektrode 5 ist, stärker bevorzugt, dass r ≥ R + d, wenn die Dicke des Öffnungsabschnitts, der den minimalen Innendurchmesser des zweiten Detektors 7 besitzt, zu d gesetzt ist.
Ferner ist eine Wirkung einer Änderung im elektrischen Feld nicht auf das Bestrahlungssystem beschränkt. Um eine hocheffiziente Detektion im optischen Verzögerungssystem zu implementieren, ist häufig ein säuleninterner Detektor (ein erster Detektor 6) vorgesehen. Zum jetzigen Zeitpunkt wird auch in der Signaldetektion das elektrische Feld zwischen der Säule und der Probe, das durch eine Konfiguration des Öffnungsinnendurchmessers des zweiten Detektors 7 bestimmt wird, stark beeinflusst. Insbesondere ist es, wie in 3 gezeigt ist, in einer Situation, in der das elektrische Feld, das zur Umgebung der Probe austritt, durch den Detektor unter einer Objektivlinse abgeschirmt wird, schwierig, die Signalelektronen, die von der Probe 12 erzeugt werden, zu sammeln. Entsprechend ist ein Detektionsertrag des säuleninternen Detektors wesentlich verringert. Dagegen wird in einer Struktur, die in 4 gezeigt ist, das elektrische Feld in der Nähe der Probe nicht durch den Detektor unter einer Objektivlinse abgeschirmt. Entsprechend kann eine ausreichende Signalelektronensammelwirkung erhalten werden und der säuleninterne Detektor kann eine ursprüngliche Detektionsleistung liefern.
Ferner enthält der zweite Detektor 7 einen Positionsbewegungsmechanismus 10. Im optischen Verzögerungssystem, das in 1 gezeigt ist, wird das elektrische Feld zwischen der Säule und der Probe durch eine relative Positionsbeziehung zwischen der Beschleunigungselektrode 3, der Verzögerungselektrode 5 und dem Öffnungsabschnitt 9 des zweiten Detektors 7 bestimmt. Im optischen Verzögerungssystem unter Verwendung der elektrostatischen Linsenwirkung, die durch das elektrische Feld zwischen der Beschleunigungselektrode 3 und der Verzögerungselektrode 5 verursacht wird, besitzt die Symmetrie der Verteilung eines elektrischen Felds in Bezug auf eine Achse zusätzlich zu einem elektrische Feld in der Nähe der Achse einen starken Einfluss auf eine Leistungsfähigkeit eines Bestrahlungssystems und eines Detektionssystems.
5 ist ein Diagramm, das eine Spannungsverteilung in der Nähe der Probe zeigt, wenn ein Achse der Öffnung des zweiten Detektors 7 nicht mit einer Achse des optischen Systems übereinstimmt. Wie in 4 gezeigt ist, ist dann, wenn die Mittelachsen der Beschleunigungselektrode 3, der Verzögerungselektrode 5 und des Öffnungsabschnitts 9 des Detektors nicht übereinstimmen, selbst wenn der minimale Öffnungsdurchmesser des zweiten Detektors 7 größer als der Öffnungsdurchmesser der Verzögerungselektrode 5 ist, die Verteilung des elektrischen Felds nicht achsensymmetrisch. Wenn der Sondenelektronenstrahl in das nicht achsensymmetrische elektrische Feld abgestrahlt wird, wird die Bestrahlungssystemleistung negativ beeinflusst, wie z. B. eine Änderung einer Bestrahlungsposition aufgrund der Ablenkung des Sondenelektronenstrahls und eine Zunahme einer Aberration außerhalb der Achse, die durch den Sondenelektronenstrahl, der außerhalb der Achse ein Linsenfeld durchläuft, verursacht wird.
Um diese nachteilige Wirkung zu beseitigen, muss eine Position der Achse des Öffnungsabschnitts 9 des zweiten Detektors 7 derart eingestellt werden, dass sie entlang einer Achse der Verteilung eines elektrischen Felds, die durch eine Positions- und Strukturbeziehung zwischen der Beschleunigungselektrode 3 und der Verzögerungselektrode 5 bestimmt ist, in einem Zustand, in dem keine Struktur wie z. B. der zweite Detektor 7 zwischen der Säule und der Probe angeordnet ist, liegt. Mit dem Positionsbewegungsmechanismus 10 kann die Position des zweiten Detektors 7 zu einer Position eingestellt werden, bei der das elektrische Feld achsensymmetrisch ist, und die nachteilige Wirkung, die durch eine Anordnung des zweiten Detektors verursacht wird, kann verringert werden.
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel berechneter Werte einer Beziehung zwischen einem Verschiebungsbetrag einer Öffnungsstellung eines Detektors unter einer Linse und einer nicht achsensymmetrischen Aberration in einer typischen Säulenkonfiguration zeigt. Auf einer vertikalen Achse von 6 ist ein Aberrationsbetrag (Koma-Aberrationsbetrag), der aus einer nichtaxialen Symmetrie des elektrischen Felds abgeleitet wird, wenn der Detektor unter der Linse axial verschoben wird, durch einen Aberrationsbetrag, den die Objektivlinse ursprünglich besaß (axialer Aberrationsbetrag + chromatischer Aberrationsbetrag) normiert. Aus 6 ist ersichtlich, dass die nicht achsensymmetrische Aberration zunimmt, wenn der axiale Verschiebungsbetrag des Detektors zunimmt. Ferner ist ersichtlich, dass dann, wenn eine Achsenverschiebung von etwa 0,1 mm oder mehr vorhanden ist, eine zusätzliche Aberration auftreten wird, die die ursprüngliche Objektivlinsenleistungsfähigkeit überschreitet. Das heißt, in diesem System ist es wünschenswert, dass eine endgültige Positionseinstellung mit einer Genauigkeit von etwa 0,1 mm durchgeführt werden kann, und es ist wünschenswert, dass der Positionsbewegungsmechanismus eine feine Bewegung von 0,1 mm oder weniger stabil durchführen kann. Ferner ist dann, wenn der Positionsbewegungsmechanismus 10 mit einem einziehbaren Bewegungsmechanismus versehen ist, die Reproduzierbarkeit der Positionsbewegung bevorzugt etwa 0,1 mm oder weniger. Wenn die Bewegung mit einer guten Reproduzierbarkeit durchgeführt werden kann, kann eine Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit erwartet werden, da die Anzahl von Malen einer Positionseinstellung, die später beschrieben werden soll, verringert werden kann.
Es ist wünschenswert die Position des zweiten Detektors 7 anzupassen, während ein Bild visuell erkannt wird. Deshalb ist es wünschenswert, dass der Positionsbewegungsmechanismus 10 ein Mechanismus ist, der die Position von außerhalb der Säule 1 oder der Probenkammer 11 einstellen kann, während das Vakuum in der Probenkammer erhalten wird. Ferner ist der Positionsbewegungsmechanismus 10 stärker bevorzugt mit einem Mechanismus versehen, der bewirken kann, dass der zweite Detektor 7 sich zu einer Position zurückzieht, die das elektrische Feld, das durch die Verzögerungselektrode 5 verursacht wird, nicht erreicht. Dies ist vorgesehen, um die Positionseinstellung zum Bestimmen der Detektorposition, die später beschrieben wird, zu ermöglichen.
Eine Prozedur zum Einstellen der Position des zweiten Detektors in der vorliegenden Ausführungsform wird beschrieben.
(1) Zunächst wird in einem Zustand, in dem der zweite Detektor 7 nicht angeordnet ist oder der zweite Detektor 7 sich zu der Position zurückzieht, die das elektrische Feld der Verzögerungselektrode 5 nicht erreicht, die Probe 12 mit dem Sondenelektronenstrahl abgetastet, werden die Signalelektronen detektiert und wird das SEM-Bild (Ladungsträgerstrahlbild) erhalten. Zum jetzigen Zeitpunkt ist es wünschenswert, dass die Probe 12 eine Struktur ist, in der die Bestimmung einer Bildposition einfach durchgeführt werden kann. Zum Beispiel ist eine gitterförmige Probe wie z. B. ein Netz oder ein Nanomaßstab geeignet. Ferner wird ein Detektor, der in der Säule vorgesehen ist, wie z. B. der erste Detektor 6 für die Detektion der Signalelektronen verwendet. Ein weiterer Detektor, der in der Probenkammer 11 angeordnet ist, kann verwendet werden.
(2) Dann wird der zweite Detektor 7 zu einer Detektionsposition bewegt und ein SEM-Bild wird in einem Zustand erneut erhalten, in dem der zweite Detektor 7 zu einer Position eingestellt ist, bei der der Sondenelektronenstrahl durch den Öffnungsabschnitt 9 des zweiten Detektors 7 verläuft. Das SEM-Bild bevor der zweite Detektor 7 angeordnet wurde und das SEM-Bild nachdem der zweite Detektor 7 angeordnet worden ist werden verglichen und die Position des zweiten Detektors 7 wird durch den Positionsbewegungsmechanismus 10 eingestellt, um die Positionsverschiebung der Probe 12 zu beseitigen.
Es ist wünschenswert, dass die Positionseinstellung mit einer relativ niedrigen Beschleunigungsspannung durchgeführt wird. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der Sondenelektronenstrahl bei der niedrigen Beschleunigungsspannung einen größeren Ablenkungsbetrag besitzt, wenn er durch eine Asymmetrie des elektrischen Verzögerungsfelds beeinflusst wird. Zum Beispiel es ist wünschenswert, die Einstellung in einem Beschleunigungsspannungsbereich von 5 kV oder weniger durchzuführen.
Ferner kann in der Einstellprozedur (2) durch Bereitstellen einer Spannungsquelle zum periodischen Ändern der Beschleunigungsspannung des Sondenelektronenstrahls eine genauere Positionseinstellung des zweiten Detektors 7 durchgeführt werden. Speziell wird die Position des zweiten Detektors 7 eingestellt, um eine Bildbewegung zu minimieren, wenn die Beschleunigungsspannung regelmäßig geändert wird. Entsprechend kann die Position des zweiten Detektors 7 zu einer Position eingestellt werden, bei der eine chromatische Aberration, die durch die Asymmetrie des elektrischen Felds verursacht wird, minimiert wird.
Zum jetzigen Zeitpunkt kann statt der Beschleunigungsspannung des Sondenelektronenstrahls eine Spannung, die an die Beschleunigungselektrode 3 angelegt ist, regelmäßig geändert werden. In diesem Fall wird vor der Positionseinstellung des zweiten Detektors 7 zunächst ein optisches Elektronensystem bevorzugt derart eingestellt, dass das Bild sich aufgrund der periodischen Änderung der Spannung der Beschleunigungselektrode 3 in dem Zustand, in dem der zweite Detektor 7 nicht angeordnet ist, nicht bewegt.
Es wurde ein Verfahren zum Einstellen der Position des Detektors auf der Grundlage eines Bewegungsbetrags des SEM-Bilds beschrieben. Es ist außerdem möglich, durch Vergleich einer Bildqualität wie z. B. Helligkeit und Schattierung des SEM-Bilds, das durch den ersten Detektor 6 in die Säule detektiert wurde, zu bestimmen, ob die passende Einstellung abgeschlossen ist. Eine Bahn der Signalelektronen, die von der Probe 12 erzeugt werden, ändert sich aufgrund des elektrischen Felds zwischen der Säule und der Probe. Deshalb werden dann, wenn der Detektor nicht zu einer geeigneten Position eingestellt ist und die Verteilung des elektrischen Felds im Vergleich zu dem Fall, in dem der zweite Detektor 7 nicht angeordnet ist, geändert wird, eine Menge, ein Abstrahlwinkel und eine Energie der Signalelektronen, die den ersten Detektor 6 erreichen, geändert. Entsprechend wird die Bildqualität geändert. Deshalb kann auf der Grundlage des Vergleichs der Bildqualität des SEM-Bilds, das durch den ersten Detektor 6 detektiert wird, abhängig von Anwesenheit oder Abwesenheit des zweiten Detektors 7 die Position des zweiten Detektors 7 eingestellt werden, um eine Differenz der Bildqualität zu minimieren. Dasselbe gilt für Änderungen, die unten beschrieben werden sollen.
Wie oben beschrieben ist, wurde der zweite Detektor 7 als ein Elektronenstrahldetektor beschrieben, jedoch können Signaltypen, die durch den zweiten Detektor 7 detektiert werden, ein Signal außer den Elektronen, die durch eine Interaktion zwischen dem Sondenelektronenstrahl und der Probe 12 erzeugt werden, sein. Zum Beispiel kann dann, wenn die Erfassungsfläche 8 des zweiten Detektors 7 einen Halbleiter verwendet, ein charakteristischer Röntgenstrahl, der durch die Interaktion zwischen dem Sondenelektronenstrahl und der Probe 12 erzeugt wird, abhängig von Herstellungsbedingungen eines Detektionselements detektiert werden. Dieser charakteristische Röntgenstrahl spiegelt eine Zusammensetzung der Probe 12 wider und eine Zusammensetzungsanalyse kann durchgeführt werden. Ferner kann z. B. dann, wenn der zweite Detektor 7 den Lichtleiterkörper wie z. B. einen Lichtleiter und eine Lichtleiterfaser verwendet und ein Detektor zum Detektieren von Licht ist, eine Fluoreszenz, die durch die Interaktion zwischen dem Sondenelektronenstrahl und der Probe 12 erzeugt wird, detektiert werden.
Dann beschreibt eine erste Änderung der vorliegenden Ausführungsform eine Konfiguration, die als die Objektivlinse 4 eine Objektivlinse eines Typs, in dem ein Magnetfeld positiv in eine Probenseite eindringt, enthält. Im Vergleich zum Außenlinsentyp ist eine Objektivlinse des Halbinnenlinsentyps bei einer Position gebildet, bei der eine Hauptoberflächenposition der Magnetfeldlinse näher bei der Probe liegt. Deshalb muss beim Kombinieren mit einer Verstärkungseinheit die Hauptoberfläche der elektrostatischen Linse aufgrund des elektrische Verzögerungsfelds außerdem bei einer Position näher bei der Probe gebildet sein. Aus dieser Anforderung tendiert das elektrische Feld in der Nähe der Probe dazu, stärker zu sein als im Falle des Außenlinsentyps. Deshalb wird wahrscheinlicher ein Einfluss des Detektors unter einer Objektivlinse auftreten. 7 zeigt eine Änderung unter Verwendung einer Objektivlinse des Halbinnenlinsentyps als eine Objektivlinse. In diesem Beispiel ist die Verzögerungselektrode 5 als eine scheibenförmige Elektrode, die eine Öffnung zum Weiterleiten des Sondenelektronenstrahls direkt unter der Objektivlinse 4 enthält, vorgesehen und ein Durchmesser des Öffnungsabschnitts 9 des zweiten Detektors 7 ist größer als ein Öffnungsdurchmesser der Verzögerungselektrode 5. Auf diese Weise kann selbst kombiniert mit der Objektivlinse des Halbinnenlinsentyps durch geeignetes Einstellen der Position des zweiten Detektors 7 unter Verwendung des Positionsbewegungsmechanismus 10 eine nachteilige Wirkung aufgrund einer Änderung eines elektrischen Verzögerungsfelds aufgrund der Anordnungsposition des zweiten Detektors 7 verringert werden und eine Vorrichtungsleistung kann maximiert werden.
Ferner zeigt 8 als eine zweite Änderung der vorliegenden Ausführungsform eine Konfiguration, die eine Spannungsquelle 16, die eine Spannung an den zweiten Detektor 7 anlegt, enthält. Es ist denkbar, dass einige Vorteile durch Anlegen der Spannung an den zweiten Detektor 7 durch die Detektorspannungsquelle 16 erhalten werden können. Zum Beispiel kann dann, wenn ein Halbleiterelement als die Erfassungsfläche des zweiten Detektors 7 verwendet wird, durch Anlegen einer Vorspannung von etwa einigen bis einigen zehn V eine verbesserte Elementleistungsfähigkeit wie z. B. eine Zunahme der Verstärkung und eine Abnahme der parasitären Kapazität erwartet werden. Alternativ kann ein Fall betrachtet werden, in dem die Energie der Signalelektronen, die durch den zweiten Detektor 7 detektiert wird, durch Anlegen einer vorgegebenen Spannung an den zweiten Detektor 7 in einen vorgegebenen Bereich gesteuert wird.
Aufgrund einer derartigen Anforderung kann selbst in einer Konfiguration, in der die Spannung an den zweiten Detektor 7 angelegt wird, durch Einstellen des Innendurchmessers des Öffnungsabschnitts 9 des zweiten Detektors 7 größer als den Öffnungsdurchmesser der Verzögerungselektrode 5 und Durchführen der Positionseinstellung des zweiten Detektors 7 durch den Positionsbewegungsmechanismus 10 eine nachteilige Wirkung aufgrund einer Änderung eines elektrischen Verzögerungsfelds aufgrund der Anordnungsposition des zweiten Detektors 7 verringert werden und kann eine Vorrichtungsleistung maximiert werden.
Die Positionseinstellung kann auf eine ähnliche Weise, wie oben beschrieben ist, durchgeführt werden, jedoch kann die Einstellprozedur (2) auf der Grundlage der Bildbewegung oder der Änderung der Bildqualität, wenn die zweite Detektorspannung, die durch die Detektorspannungsquelle 16 angelegt wird, geändert wird, durchgeführt werden. Speziell wird die Position des zweiten Detektors 7 durch den Positionsbewegungsmechanismus 10 zu einer Position eingestellt, bei der die Bildbewegung oder die Änderung der Bildqualität, wenn die zweite Detektorspannung regelmäßig geändert wird, minimiert wird.
Ferner wird als eine dritte Änderung der vorliegenden Ausführungsform eine Konfiguration eines SEM, die ferner eine Verzögerungseinheit enthält, beschrieben. Es besteht kein Hauptunterschied zwischen einem optischen Verstärkungssystem und einem optischen Verzögerungssystem in einem elektrischen Verzögerungsfeld aufgrund einer Spannungsdifferenz zwischen einer SEM-Säule und einer Probe. Im optischen Verzögerungssystem wird, da eine Spannung der Probe direkt geändert wird, ein elektrisches Feld in der Nähe der Probe stärker. Deshalb wird ein Einfluss eines Detektors unter einer Objektivlinse wahrscheinlicher auftreten, wenn die Verzögerungseinheit zusätzlich zu einer Verstärkungseinheit vorgesehen ist.
9 zeigt die Änderung, die die Verzögerungseinheit enthält, in der eine Verzögerungsspannungsquelle 17, die eine Verzögerungsspannung an den Probentisch 13 anlegt, vorgesehen ist. Die Verzögerungsspannung besitzt eine Polarität, die der einer Verstärkungsspannung entgegengesetzt ist. Die Steuerung der Verzögerungsspannungsquelle 17 wird durch die Steuereinheit 15 durchgeführt. Durch Einstellen eines Innendurchmessers des Öffnungsabschnitts 9 des zweiten Detektors 7 größer als einen Öffnungsdurchmesser der Verzögerungselektrode 5 und Durchführen einer Positionseinstellung des zweiten Detektors 7 durch den Positionsbewegungsmechanismus 10 kann eine nachteilige Wirkung aufgrund einer Änderung eines elektrischen Verzögerungsfelds (das elektrische Verzögerungsfeld wird durch die Beschleunigungselektrode 3, die Verzögerungselektrode 5 und die Probe 12 bestimmt) aufgrund einer Anordnungsposition des zweiten Detektors 7 verringert werden und eine Vorrichtungsleistung kann maximiert werden.
Die Positionseinstellung kann auf eine ähnliche Weise, wie oben beschrieben ist, durchgeführt werden, jedoch kann die Einstellprozedur (2) auf der Grundlage der Bildbewegung oder einer Änderung der Bildqualität, wenn die Verzögerungsspannung, die durch die Verzögerungsspannungsquelle 17 an die Probe 12 angelegt wird, geändert wird, durchgeführt werden. Speziell wird die Position des zweiten Detektors 7 durch den Positionsbewegungsmechanismus 10 zu einer Position eingestellt, bei der die Bildbewegung oder die Änderung der Bildqualität, wenn die Verzögerungsspannung regelmäßig geändert wird, minimiert wird.
10 zeigt eine Änderung, in der der zweite Detektor 7 zwischen einer Säule und einer Probe durch mehrere Detektoren gebildet ist. Selbst wenn die mehreren Detektoren vorgesehen sind, kann ein minimaler Öffnungsdurchmesser jedes Detektors größer als ein Durchmesser einer Verzögerungselektrode sein.
Ferner muss eine Öffnung jedes Detektors keine perfekte Lochform aufweisen. In diesem Fall ist der minimale Öffnungsdurchmesser des Detektors als eine Entfernung definiert, bei der eine optische Achse, durch die ein Sondenelektronenstrahl verläuft, und eine Struktur, die eine Erfassungsfläche enthält, wieder näher zueinander gebracht werden.
Ferner ist es wünschenswert, dass jeder der mehreren Detektoren zwischen der Säule und der Probe mit dem Positionsbewegungsmechanismus 10 versehen ist, jedoch ist es nicht immer nötig, dass die Positionen aller Detektoren unabhängig eingestellt werden können, und wenn einige Detektoren einen Bewegungsmechanismus enthalten, kann die Positionseinstellung derart durchgeführt werden, dass ein optimales elektrisches Feld erhalten wird. Die mehreren Detektoren können durch Unterteilen eines Detektors erhalten werden oder können als unabhängige Detektoren konfiguriert sein. Die mehreren Detektoren können denselben Signaltyp detektieren oder können verschiedene Signaltypen detektieren. Ferner können die Detektionsprinzipien der Detektoren voneinander verschieden sein.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und enthält verschiedene Änderungen. Die vorliegende Ausführungsform, die oben beschrieben ist, wurde zum leichten Verständnis der Erfindung genau beschrieben und ist nicht notwendigerweise auf die beschränkt, die alle oben beschriebenen Konfigurationen enthält. Ein Teil einer Konfiguration einer Ausführungsform kann durch eine Konfiguration einer weiteren Ausführungsform ersetzt werden. Die Konfiguration einer weiteren Ausführungsform kann zur Konfiguration einer Ausführungsform hinzugefügt werden. Zusätzlich können weitere Konfigurationen einem Teil der Konfiguration jeder Ausführungsform hinzugefügt, aus ihm entfernt oder durch ihn ersetzt werden.
Ferner kann die Erfindung, obwohl das SEM als ein Beispiel der Ladungsträgerstrahlvorrichtung beschrieben wird, auf weitere Ladungsträgerstrahlvorrichtungen und auf eine Verbundladungsträgerstrahlvorrichtung, in der mehrere Ladungsträgerstrahlvorrichtungen kombiniert werden, angewendet werden.
Bezugszeichenliste

1: SEM-Säule
2: Elektronenquelle
3: Beschleunigungselektrode
4: Objektivlinse
5: Verzögerungselektrode
6: erste Detektor
7: zweite Detektor
8: Erfassungsfläche
9: Öffnungsabschnitt
10: Positionsbewegungsmechanismus
11: Probenkammer
12: Probe
13: Probentisch
14: Verstärkungsspannungsquelle
15: Steuereinheit
16: Detektorspannungsquelle
17: Verzögerungsspannungsquelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2015/016040 [0006]
JP 7065775 A [0006]

Claims

Ladungsträgerstrahlvorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Elektronenquelle; eine Objektivlinse, die konfiguriert ist, einen Sondenelektronenstrahl von der Elektronenquelle auf eine Probe zu fokussieren; eine Beschleunigungselektrode, die konfiguriert ist, den Sondenelektronenstrahl zu beschleunigen; einen ersten Detektor, der in der Beschleunigungselektrode vorgesehen ist; eine Verzögerungselektrode, die konfiguriert ist, ein elektrisches Verzögerungsfeld für den Sondenelektronenstrahl mit der Beschleunigungselektrode zu bilden, wobei der Sondenelektronenstrahl konfiguriert ist, durch eine Öffnung der Verzögerungselektrode zu verlaufen; und einen zweiten Detektor, der zwischen der Verzögerungselektrode und der Probe eingesetzt ist, wobei der zweite Detektor einen Öffnungsabschnitt, der größer als die Öffnung der Verzögerungselektrode ist, enthält und eine Erfassungsfläche um den Öffnungsabschnitt vorgesehen ist.
Ladungsträgerstrahlvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein minimaler Innendurchmesser des zweiten Detektors gleich oder größer als eine Summe eines Öffnungsdurchmessers der Verzögerungselektrode und einer Dicke des Öffnungsabschnitts, der den minimalen Innendurchmesser des zweiten Detektors besitzt, ist.
Ladungsträgerstrahlvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner Folgendes umfasst: einen Positionsbewegungsmechanismus, der konfiguriert ist, den zweiten Detektor zu bewegen.
Ladungsträgerstrahlvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner Folgendes umfasst: eine Spannungsquelle, die konfiguriert ist, eine Spannung an den zweiten Detektor anzulegen.
Ladungsträgerstrahlvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner Folgendes umfasst: eine Spannungsquelle, die konfiguriert ist, eine Spannung an die Probe anzulegen, die eine Polarität besitzt, die einer Spannung, die an die Beschleunigungselektrode angelegt ist, entgegengesetzt ist.
Ladungsträgerstrahlvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite Detektor mehrere Detektoren enthält.
Ladungsträgerstrahlvorrichtung nach Anspruch 6, die ferner Folgendes umfasst: mehrere Positionsbewegungsmechanismen, wobei jeder der mehreren Positionsbewegungsmechanismen eine Position eines der mehreren Detektoren, die den zweiten Detektor bilden, bewegt.
Verfahren zum Einstellen einer Position eines Detektors einer Ladungsträgerstrahlvorrichtung, wobei die Ladungsträgerstrahlvorrichtung Folgendes enthält: ein optisches Verzögerungssystem, in dem eine Magnetfeldlinse, die einen Sondenelektronenstrahl auf eine Probe fokussiert, und eine elektrostatische Linse, die den Sondenelektronenstrahl verzögert, einander überlagert sind; und den Detektor, dessen Position durch einen Positionsbewegungsmechanismus bewegt wird, ein minimaler Innendurchmesser des Detektors größer als ein Öffnungsdurchmesser einer Verzögerungselektrode, die die elektrostatische Linse bildet, ist und das Verfahren zum Einstellen der Position des Detektors Folgendes enthält: Abtasten der Probe mit dem Sondenelektronenstrahl, um ein erstes Ladungsträgerstrahlbild in einem Zustand, in dem der Detektor durch den Positionsbewegungsmechanismus von unter einer Objektivlinse, die die Magnetfeldlinse bildet, eingezogen ist, zu erhalten; Abtasten der Probe mit dem Sondenelektronenstrahl, um ein zweites Ladungsträgerstrahlbild in einem Zustand, in dem der Detektor durch den Positionsbewegungsmechanismus unter der Objektivlinse angeordnet ist, zu erhalten; und Bewegen der Position des Detektors durch den Positionsbewegungsmechanismus auf der Grundlage einer Positionsverschiebung der Probe oder einer Änderung der Bildqualität zwischen dem ersten Ladungsträgerstrahlbild und dem zweiten Ladungsträgerstrahlbild.
Verfahren zum Einstellen der Position des Detektors nach Anspruch 8, wobei der Sondenelektronenstrahl ein Sondenelektronenstrahl ist, der eine Beschleunigungsspannung von 5 kV oder weniger besitzt.
Verfahren zum Einstellen der Position des Detektors nach Anspruch 8, wobei das erste Ladungsträgerstrahlbild und das zweite Ladungsträgerstrahlbild aus Signalelektronen erhalten werden, die durch einen Detektor in einer Säule, in der das optische Verzögerungssystem vorgesehen ist, detektiert werden.
Verfahren zum Einstellen der Position des Detektors nach Anspruch 8, wobei die Position des Detektors durch den Positionsbewegungsmechanismus bewegt wird, um eine Bewegung eines Bilds oder die Änderung der Bildqualität zu minimieren, wenn eine Beschleunigungsspannung des Sondenelektronenstrahls regelmäßig geändert wird.
Verfahren zum Einstellen der Position des Detektors nach Anspruch 8, wobei das optische Verzögerungssystem eine Beschleunigungselektrode, die den Sondenelektronenstrahl beschleunigt, enthält und die Position des Detektors durch den Positionsbewegungsmechanismus bewegt wird, um eine Bewegung eines Bilds oder die Änderung der Bildqualität zu minimieren, wenn eine Spannung, die an die Beschleunigungselektrode angelegt ist, regelmäßig geändert wird.
Verfahren zum Einstellen der Position des Detektors nach Anspruch 8, wobei eine Spannungsquelle, die eine Spannung an den Detektor anlegt, vorgesehen ist, und die Position des Detektors durch den Positionsbewegungsmechanismus bewegt wird, um eine Bewegung eines Bilds oder die Änderung der Bildqualität zu minimieren, wenn die Spannung, die an den Detektor angelegt ist, regelmäßig geändert wird.
Verfahren zum Einstellen der Position des Detektors nach Anspruch 8, wobei das optische Verzögerungssystem eine Beschleunigungselektrode enthält, die den Sondenelektronenstrahl beschleunigt, eine Spannungsquelle vorgesehen ist, die konfiguriert ist, eine Spannung, die eine Polarität besitzt, die einer Spannung, die an die Beschleunigungselektrode angelegt ist, entgegengesetzt ist, an die Probe anzulegen, und die Position des Detektors durch den Positionsbewegungsmechanismus bewegt wird, um eine Bewegung eines Bilds oder die Änderung der Bildqualität zu minimieren, wenn die Spannung, die an die Probe angelegt ist, regelmäßig geändert wird.