專利名稱：對準(zhǔn)帶電顆粒束列的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及帶電顆粒列，并特別涉及產(chǎn)生使帶電顆粒束列對準(zhǔn)的圖象的方法和設(shè)備。更具體來說，本發(fā)明涉及帶電顆粒束的自動對準(zhǔn)與象差的自動校正。
本發(fā)明的背景如微電子、微力學(xué)及生物技術(shù)等技術(shù)在工業(yè)中對于構(gòu)成和探測納米尺度內(nèi)的樣品有很高的需求。在這樣小的尺度上，常常使用電子束進(jìn)行探測和構(gòu)造，這些電子束在如電子顯微鏡或電子束圖案產(chǎn)生器等帶電顆粒束裝置中產(chǎn)生和聚焦。帶電顆粒束由于它們的短的波長，提供了很高的例如其可與光子束相比空間分辨率。
然而由于帶電顆粒束固有的象差和失準(zhǔn)導(dǎo)致分辨率降低，例如基于小于0.01nm的波長能夠到達(dá)的空間分辨率受到限制。
例如，在掃描電子顯微鏡(SEM)中，束聚焦于尺寸10nm或更小的小圓點。束在整個樣品上掃描。從而獲得的圖象的分辨率由束在采樣面的平面上中的直徑限制。
束的直徑可能由象差限制，例如與束的對準(zhǔn)無關(guān)但與電子束能量變化相關(guān)的色差。進(jìn)而，有由成象透鏡的非零孔產(chǎn)生的螺旋象差。然而，象差可能變得更差，或甚至可能由束相對于各成象元素的光軸失準(zhǔn)引入。這樣，優(yōu)化分辨率從而成象質(zhì)量最重要的參數(shù)之一，是光列的對準(zhǔn)。由于高的空間分辨率要求很小的允差，束相對于各光學(xué)元件對準(zhǔn)必須按一種規(guī)則進(jìn)行。
通常帶電顆粒束列對準(zhǔn)需要由操作者進(jìn)行。從而，操作者基于被測量的圖象調(diào)節(jié)施加到對準(zhǔn)校正裝置的各信號。這過程的一個缺陷是其依賴于操作者的判斷。這樣，引起不同的操作者的不精確性和變化。進(jìn)而，人工調(diào)節(jié)費(fèi)時，特別是對于需要高的系統(tǒng)處理量的在線監(jiān)視系統(tǒng)尤為不利。
在文獻(xiàn)US 5,627,373中，描述了一種方法，用于在掃描電子顯微鏡中向物鏡軸自動對準(zhǔn)電子束軸。從而，測量物鏡聚焦范圍第一點和第二點處的樣品圖象。對于每一圖象產(chǎn)生顯微鏡視野內(nèi)直邊位置的指示信號。在從兩個信號檢測到一圖象轉(zhuǎn)移并自動調(diào)節(jié)對準(zhǔn)之后，該過程在一正交方向重復(fù)。完整的操作序列迭代重復(fù)，直到由于失準(zhǔn)出現(xiàn)的象移小于預(yù)定的閾值。
進(jìn)而，在文獻(xiàn)US 5,627,373中提出用于自動校正掃描電子顯微鏡中電子束散光的一種方法。對于散光的校正，圍繞整個樣品周圍在30°區(qū)間對邊界部分采樣。依據(jù)樣品之中清晰度指示信號識別束失真軸。失真沿這一軸被調(diào)節(jié)并在迭代中改進(jìn)。
文獻(xiàn)US 6,025,600提出一種方法，用于計算和校正帶電顆粒束系統(tǒng)中的散光誤差。在帶電顆粒系統(tǒng)物鏡設(shè)置的單個掃描期間收集圖象。分析圖象特征不同的指向，諸如斑點靶中的線。作為物鏡設(shè)置的函數(shù)獲得最佳清晰度或最好的焦距值。通過取與不同圖象特征指向相關(guān)的最優(yōu)清晰度值的線性組合，計算對散光校正器設(shè)置的適當(dāng)變化。
在文獻(xiàn)US 6,067,167中，描述了用于實現(xiàn)諸如掃描電子顯微鏡等電子光學(xué)裝置中實現(xiàn)電子光學(xué)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)的一種方案，其中存儲了通過電子光學(xué)裝置由于改變物鏡折射率在順序調(diào)節(jié)聚焦點順序獲得的規(guī)定數(shù)目的圖象。計算采樣圖象的移動量。從而，基于計算的移動量判斷調(diào)節(jié)是否必須，并如果需要則進(jìn)行調(diào)節(jié)。進(jìn)而，公開了在諸如掃描顯微鏡等電子光學(xué)裝置的帶電顆粒束光學(xué)系統(tǒng)中實現(xiàn)散光校正的一種方案。
然而，特別是當(dāng)考慮在線監(jiān)視系統(tǒng)或在線束寫入器時，存在著涉及帶電顆粒束列對準(zhǔn)的進(jìn)一步的問題，及先有技術(shù)中出現(xiàn)的改進(jìn)需要進(jìn)一步的完善。
本發(fā)明的概述本發(fā)明是要克服某些以上的問題。改根據(jù)本發(fā)明的一種方式，提供了如獨立的權(quán)利要求1中規(guī)定的用于圖象快速產(chǎn)生以對準(zhǔn)帶電顆粒束列的方法，以及如獨立權(quán)利要求32中規(guī)定的帶電顆粒束裝置。
從從屬權(quán)利要求，說明和附圖，本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)點，特性，方式和細(xì)節(jié)是明顯的。
根據(jù)本發(fā)明，其優(yōu)點是基于快速和有效的自動列對準(zhǔn)。因而，即使對于每一晶片或晶片的每一側(cè)，帶電顆粒束也能對準(zhǔn)。這樣，能夠克服與先有技術(shù)相關(guān)的以下缺陷。例如，在先有技術(shù)中，各失準(zhǔn)的迭代調(diào)節(jié)是被提示的。因而，即使對于帶電顆粒束的自動調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的操作者的行為是被模仿的。操作者迭代過程的這種模仿可把對準(zhǔn)的次數(shù)改進(jìn)到某種程度，但是調(diào)節(jié)帶電顆粒系統(tǒng)所需要的時間仍將在5到10秒鐘的范圍。由于先有技術(shù)中聲稱要通過改變物鏡的電流而改變焦距，因而這特別是如此。然而物鏡常常以磁或磁靜電透鏡的形式裝設(shè)。這樣，線圈的自感應(yīng)阻礙了焦距的快速變化，并因而限定了調(diào)節(jié)帶電顆粒束所需時間的進(jìn)一步改進(jìn)。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的方式，提供了一種產(chǎn)生圖象的方法，用來自動優(yōu)化帶電顆粒列成象質(zhì)量。這一方法包括步驟通過對帶電顆粒束電位的影響的變化在物鏡內(nèi)引入象差，從而獲得焦距的變化；以及在束散焦期間產(chǎn)生一組圖象。
如以上提及，通過引入象差使用對束能的電位影響使帶電顆粒束散焦，使能夠降低對準(zhǔn)的時間。在本發(fā)明的場合引入象差將理解為改變改變象差。這樣，基于象差引入的變化而改變焦距長度。
最好包括基于測量的圖象位移測量由使帶電顆粒束相對于光軸散焦和對準(zhǔn)引起的圖象的平移的步驟。
最好根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行進(jìn)一步的一個步驟。估計圖象組的清晰度以獲得對應(yīng)于理想焦距的束能量。這樣，通過把束能量設(shè)置為理想值能夠自動調(diào)節(jié)相對于樣品表面的焦距。
進(jìn)而，最好估計圖象組相對于至少兩個不同方向的清晰度，以獲得用于校正束失真的象散校正裝置的至少一個校正信號，并校正束失真。
根據(jù)以上兩個優(yōu)點，能夠使用圖象組以一組已經(jīng)成象的圖象調(diào)節(jié)優(yōu)化成象質(zhì)量的幾個參數(shù)。這樣除了測量時間之外考慮用于計算的某些時間在內(nèi)，帶電顆粒束能夠在大約0.5到1秒鐘內(nèi)對準(zhǔn)。因而，對于每一晶片的每一點能夠易于進(jìn)行自動聚焦，及至少對于光軸的自動對準(zhǔn)，這樣能夠獲得穩(wěn)定的成象條件。
根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，帶電顆粒相對于光軸移動的靈敏度至少進(jìn)行一次校準(zhǔn)，從而該校準(zhǔn)基于在校準(zhǔn)期間產(chǎn)生的至少一組圖象的圖象移動。
進(jìn)而，最好對校正帶電顆粒束的束失真的靈敏度進(jìn)行至少一次校準(zhǔn)，從而校準(zhǔn)基于校準(zhǔn)期間產(chǎn)生的至少一組圖象清晰度的估計。
對準(zhǔn)束對于光軸的位置及校正束失真的所有過程最好在兩個方向進(jìn)行。更好是在兩個方向獨立地使用這些過程。據(jù)此，兩個方向最好基本上是正交的或成45°角度。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的一種方式，提供了用于自動產(chǎn)生圖象以使帶電顆粒束列對準(zhǔn)的方法，該方法包括步驟通過帶電顆粒束能的變化引入象差，從而獲得焦距的變化；產(chǎn)生一組圖象，同時改變帶電顆粒束能；在至少兩個方向估計圖象組的清晰度；以及向一象散校正裝置施加一校正信號，使其校正束失真。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的一種方式，提供了用于自動產(chǎn)生圖象以使帶電顆粒束列對準(zhǔn)的方法，該方法包括步驟通過帶電顆粒束能的變化引入象差，從而獲得焦距的變化；產(chǎn)生一組圖象，同時改變帶電顆粒束能；測量圖象的移動；以及基于測量的圖象的移動校正帶電顆粒束對于光軸的位置。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的一種方式，提供了用于自動使一帶電顆粒束對準(zhǔn)帶電顆粒束列光軸的方法，該方法包括步驟通過電位影響物鏡內(nèi)帶電顆粒束能的變化引入一象差，從而獲得焦距的變化；在樣品上掃描帶電顆粒束以產(chǎn)生一組圖象，同時改變帶電顆粒束的能；測量圖象組的至少兩個不同的圖象之間的圖象移動；基于圖象移動計算一校正信號；并施加校正信號到偏轉(zhuǎn)單元，使得束與光軸對準(zhǔn)。
本發(fā)明還在于一種設(shè)備，用于執(zhí)行所公開的方法并包括用于執(zhí)行每一所述方法步驟的設(shè)備部件。這些方法步驟可通過硬組件，通過適當(dāng)?shù)能浖幊痰挠嬎銠C(jī)。通過兩者或任何其它方式的組合執(zhí)行。此外，本發(fā)明還在于通過其操作所述設(shè)備的方法。其包括用于執(zhí)行設(shè)備的每一功能的方法步驟。
附圖的簡要說明本發(fā)明以上指出的某些與其它更多的細(xì)節(jié)方面將在以下的說明中描述，并具體參照附圖解釋，其中

圖1示出適于執(zhí)行本發(fā)明各種方式的帶電顆粒束裝置的一框圖；圖2a和2b示出孔對準(zhǔn)的原理；其表示失準(zhǔn)的束如何引入產(chǎn)生的圖象的平移；圖3示出散光的原理；圖4示出對于組成八極象散校正裝置的兩個方向的兩個四極象散校正裝置的框圖；圖5a和5b示出用于估計圖象清晰度的兩斜坡分析的原理；圖6示出根據(jù)本發(fā)明的過程的流程圖。
優(yōu)選實施例的詳細(xì)說明首先，業(yè)內(nèi)專業(yè)人員應(yīng)當(dāng)看到，本發(fā)明能夠用于任何帶電顆粒裝置。然而為了方便，將對于其在掃描電子顯微鏡(SEM)中的實現(xiàn)描述本發(fā)明。業(yè)內(nèi)專業(yè)人員還將可看到，所有這里有關(guān)電壓和電位的討論都是指相對的而不是絕對關(guān)系。例如，通過連接陰極到“接地”并向樣品施加3Kv加速束等價于向陰極施加負(fù)3Kv并放置樣品到接地。因而，在為了方便某些討論是借助于特定的電壓提供的，應(yīng)當(dāng)理解，基準(zhǔn)是相對的電位。
圖1中簡化示出一電子顯微鏡的框圖。電子顯微鏡100包括發(fā)射電子束101的一電子槍103，電子束由陽極104抽取。物鏡112使電子束聚焦在樣品表面105a。為了從整個視野獲得一圖象，使用掃描偏轉(zhuǎn)單元102在整個樣品上掃描束。束分別對于孔106或光軸113的對準(zhǔn)能夠通過偏轉(zhuǎn)單元108到111實現(xiàn)。作為偏轉(zhuǎn)單元線圈，可使用帶電板形式的靜電模塊或線圈與靜電偏轉(zhuǎn)器的組合。通過使用檢測器16檢測反向散射的或二次電子，并使被檢測的信號與電子束掃描同步，在掃描電子顯微鏡內(nèi)形成一圖象。這樣在測量期間，通過產(chǎn)生測量數(shù)據(jù)而產(chǎn)生一個圖象或一個或幾個幀。一般來說，數(shù)據(jù)至少存儲在一中間或緩沖存儲器中，以便在進(jìn)一步的步驟中被估計。圖象還可存儲在任何適當(dāng)?shù)拇鎯ρb置上，以便在幾個或所有的圖象已產(chǎn)生之后被估計。適當(dāng)?shù)拇鎯ρb置例如可以是硬盤，永久性存儲裝置或RAM。
對于樣品的研究或?qū)τ趫D象的形成很重要的二次產(chǎn)物是二次電子，它們從樣品105以各種角度帶有相對低的能量(3到50eV)逃逸出來。這些二次電子到達(dá)檢測器16并被檢測。通過在整個樣品105上掃描電子束101并顯示/記錄檢測器16的輸出，形成樣品105a的表面圖象。
設(shè)備的不同部件連接到對應(yīng)的供給單元，即高壓供給單元21，槍對準(zhǔn)檢測控制單元22，孔對準(zhǔn)檢測控制單元23，掃描線圈供給單元27，物鏡供給單元24，象散校正裝置控制(與電流供給)單元28，樣品電壓供給單元25，及平臺供給單元26，它們由參數(shù)調(diào)節(jié)單元31控制。參數(shù)調(diào)節(jié)單元31與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置單元35及分析和/或同步化控制單元32連接，其向參數(shù)調(diào)節(jié)單元31提供基本參數(shù)集。
在本申請書內(nèi)，短語“帶電顆粒束列”是指其中必須使帶電顆粒束對準(zhǔn)的所有類型的裝置。這可以是電子顯微鏡，電子束寫器或使用離子對應(yīng)的裝置。本申請書中所說的孔可以是束定義孔或被引入以分開不同真空腔的孔。然而短語孔最好是指帶電顆粒束列最終的孔。如果例如在一特定實施例中未另外提及，束偏轉(zhuǎn)場與束偏轉(zhuǎn)單元理解為靜電的，磁的或磁靜電的。這種單元可以偏壓板、線圈或它們的組合的形式實現(xiàn)。來自樣品散射的或二次微粒的測量能夠使用以連接到光電倍增器等閃爍器的形式的檢測器進(jìn)行。由于測量信號的方式一般不影響本發(fā)明的想法，這不應(yīng)當(dāng)理解為對本發(fā)明的限制。
進(jìn)而本申請書中，幀這一字用作為帶電顆粒束裝置視野的單個的掃描。從而，獲得圖象。然而一般來說，一個圖象例如能夠通過對一個以上的幀求平均獲得。此外，濾波器功能等可用來獲得最終的圖象。
此外，在本申請書中，改變帶電顆粒束的能量包括帶電顆粒束列內(nèi)影響物鏡內(nèi)帶電顆粒速度的所有電位，或帶電顆粒撞擊樣品的能量的改變。這樣，槍內(nèi)的加速電壓可被改變。但也可以通過改變影響物鏡焦距性質(zhì)的任何其它的電位，諸如孔電位，樣品電位或束推動電位等改變束的能量。在本申請書中，類似于如從操作者支持的對準(zhǔn)所知，用于使用透鏡電流的周期散焦的短語，束的能量的改變還稱為“擺動”或“搖擺”。
進(jìn)而，本申請書中要理解的是短語“估計”還指一種算法的計算，例如其通常通過一計算機(jī)。
從而，孔對準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)單元110和111用來使電子束101對準(zhǔn)光軸113。由于孔可選地機(jī)械移動使電子束101對準(zhǔn)光軸，故使用短語“孔對準(zhǔn)”。對于本申請書中所述的實施例，使用兩個偏轉(zhuǎn)單元110和111。在第一偏轉(zhuǎn)單元110中引入的束傾斜能夠在第二偏轉(zhuǎn)單元111被校正。由于這一雙偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，電子束能夠在一個方向被移動而不引入電子束對于光軸的束傾斜。這樣，能夠移動束到光上。圖1對于一個方向示出這一偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。如圖1中所示，電子束對于x-方向被移動到光軸。
本發(fā)明應(yīng)被理解作為二維束移動對于電子束與光軸對準(zhǔn)。這樣，其優(yōu)點是上述的對準(zhǔn)在第二方向進(jìn)行。調(diào)節(jié)兩個方向x和y，使電子束對準(zhǔn)光軸。這第二方向應(yīng)當(dāng)至少不同于第一方向。第二方向最好與第一方向正交。這樣，在x-方向?qū)?zhǔn)的過程最好也在y-方向進(jìn)行。由于兩個方向的獨立性，只要不考慮束傾斜，對準(zhǔn)步驟能夠彼此獨立進(jìn)行。為了在y-方向?qū)?zhǔn)，第三和第四對準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)單元最好這樣配置，使得能夠?qū)崿F(xiàn)第二方向?qū)?yīng)的偏轉(zhuǎn)。
使用圖1所示電子顯微鏡100對準(zhǔn)電子束101的一個實施例對于圖2a和2b描述。物鏡112使電子束101聚焦在樣品上。電子束101已事先由孔與聚光透鏡形成。由于物鏡112主要負(fù)責(zé)達(dá)到限制分辨率的最終點的大小，束必須精確對準(zhǔn)物鏡。一般來說，物鏡確定了一光軸。
對于圖2a能夠更好地理解束是否精確對準(zhǔn)的原理。在左側(cè)，描繪出一電子束101a，其對于光軸113對稱對準(zhǔn)。在有意引起散焦的情形下，焦距在垂直方向向樣品面的平面移動。如果在散焦期間進(jìn)行測量獲得的各圖象印記將如下。圖象的特征將在聚焦和失焦下描繪。然而，圖象將不被平移，因為電子束101a的焦距只在垂直于樣品表面的方向變化。將經(jīng)過圖象或?qū)?yīng)的圖象畫面的模糊?；趯⒃谝韵赂鼮樵敿?xì)描述的清晰度的估計，能夠計算出給出最佳成象結(jié)果的焦距。
另一方面，如果是不能很好對準(zhǔn)，如在圖2a右手側(cè)對于電子束101B所示，焦距不僅在垂直于樣品表面的方向移動，而且進(jìn)而在平行于表面的方向移動。這樣對于連續(xù)的圖象，除了圖象或畫面的模糊之外，還經(jīng)過圖象的平移/移動。這進(jìn)一步在圖2b中示出。一個在視野501內(nèi)很好聚焦的圖象畫面502對應(yīng)于圖5a中的聚焦?fàn)顟B(tài)503b。如果實現(xiàn)對503b的散焦，則圖象畫面相對于視野移動，并由于散焦而模糊。這樣，例如將可看到類似于502b的圖象畫面。另一方面，對于根據(jù)503c的聚焦，如圖502c所示圖象畫面在相反方向平移。除了模糊之外又獲得這一平移。
根據(jù)本發(fā)明，引起圖象平移的散焦通過束能量的變化，這就是說通過影響物鏡內(nèi)電子束能量的任何電位的變化獲得。根據(jù)一個實施例，束能量的這一變化使用電子槍103的加速電壓施加。用于加速電壓的電源必須在零到數(shù)百，數(shù)千乃至數(shù)萬伏特之間提供穩(wěn)定的電壓。加速電壓的變化，就是說調(diào)節(jié)的范圍，在零與數(shù)百伏特之間。對加速電壓給出的一個標(biāo)準(zhǔn)是穩(wěn)定性。由于更困難的是提供能夠以10Hz直到數(shù)百Hz或1kHz調(diào)節(jié)的穩(wěn)定的電源，最好對高達(dá)數(shù)10Kv的電壓提供穩(wěn)定的電源，并提供數(shù)百伏特調(diào)節(jié)范圍第二電源。這樣，能夠提供穩(wěn)定的加速電壓的調(diào)節(jié)。
然而如已經(jīng)提及，第一孔對準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)單元110不是向光軸113移動束，而是使束偏轉(zhuǎn)，從而引入束傾斜。就是說，例如束對于光軸的角度由于偏轉(zhuǎn)而改變。這一束偏轉(zhuǎn)至少部分地由第二孔對準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)單元111補(bǔ)償。第二孔對準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)單元111最好使束以與第一孔對準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)單元相同的角度在相反方向傾斜。例如通過有兩個相同的偏轉(zhuǎn)單元并電連接它們使得有相同絕對值的偏轉(zhuǎn)場有相反方向，這就能夠?qū)崿F(xiàn)。然而，本發(fā)明不限于相同的第一和第二孔對準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)單元110和111。為施加到偏轉(zhuǎn)單元相同信號偏轉(zhuǎn)角度的差異也可通過校正因子等平衡。
根據(jù)本發(fā)明，聚焦和散焦的實現(xiàn)是通過電子束101能量的變化，就是說通過影響物鏡112內(nèi)束的能量的電位變化，并從而在物鏡內(nèi)引入的象差。這優(yōu)于使用物鏡電流散焦。從而焦距的變化不限于由透鏡內(nèi)自感應(yīng)。進(jìn)而，物鏡內(nèi)不會出現(xiàn)磁滯。
與特定的實施例無關(guān)，一般可以說，對于本發(fā)明不同的方式，所產(chǎn)生的圖象組最好包括至少20個圖象；所產(chǎn)生的圖象組最好包括至少80個圖象。這樣對不同聚焦位置成象性能的判斷能夠更精確地進(jìn)行。
一個進(jìn)一步的實施例使用產(chǎn)生的圖象或幀，分別校正電子束101的失真。電子束例如由于物鏡中的散光從其理想的圓形截面偏離。這一散光可通過象散校正裝置補(bǔ)償。在散光的描述中，措辭x-或y-方向的使用不一定意味著兩個方向彼此正交。但是如果涉及散光的校正，則最好認(rèn)為x-和y-方向彼此轉(zhuǎn)動45°。當(dāng)參照圖3和圖4時，能夠更好地理解散光對準(zhǔn)的原理。
在散光發(fā)生的情形下，由于第一圖象平面803中的焦距不同于第二圖象平面805中的焦距811，點狀的物體801不能理想地被成象。這樣，如果找到最佳焦距807的點，則必須作出折衷。為此，在最佳焦距點的圖象808有放大的直徑。在散焦的情形下，點狀的帶電顆粒束的圖象將不再是圓形的，而將是橢圓的。橢圓的指向依賴于圖象平面將位于最佳焦距807之前還是之后。此外，如果圖象失焦，則由第一和第二圖象平面定義的兩個方向中的分辨率將彼此不同。
在電子束設(shè)備中，通過象散校正裝置校正束的失真。這在每當(dāng)進(jìn)行任何對準(zhǔn)時進(jìn)行，因為散光的變化依賴于電子束列內(nèi)電子束101的對準(zhǔn)。從而在x-方向的失真由于線圈902組而被校正。線圈組組合以四極的形式排布。一般來說，線圈用來形成四極。然而也可使用行為與靜電板的組合。為了在與x-方向無關(guān)的方向進(jìn)行校正，最好使用第二四極排布作為線圈組903。這樣，通過這樣形成的八極排布能夠在每一方向校正束的失真。然而，也能夠只使用四極象散校正裝置，其能夠被轉(zhuǎn)動而被調(diào)節(jié)到束101失真的指向。如圖4所示，束不一定通過象散校正裝置的中心901。進(jìn)而，如果向線圈施加電流，則還能產(chǎn)生電場驅(qū)動電子束101的移動。由此的含義將在以下談及。
一般來說，以斜坡的形式影響物鏡內(nèi)束的能量的電位的變化，最好能夠用來通過影響束能量的電位的初始值、振幅和分辨率定義斜坡。因而，影響物鏡內(nèi)束能量的電位的分辨率，最好通過定義幀的總數(shù)或通過定義斜坡的振幅被優(yōu)化。這樣，在自動斜坡產(chǎn)生不能生成充分的結(jié)果的情形下，能夠自動產(chǎn)生充分的斜坡。充分的斜坡應(yīng)被理解為允許自動對準(zhǔn)過程的斜坡。影響束能量的電位的分辨率理解為兩個相繼幀的電位差。
一般來說，涉及斜坡形式所有值的變化，應(yīng)當(dāng)考慮以下情形。例如最好以斜坡的形式施加影響物鏡內(nèi)束能量電位變化，并在一個斜坡周期期間產(chǎn)生各幀。這種斜坡最好是線性的或具有階梯狀形式。這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)影響束能量的電位變化與圖象產(chǎn)生的同步化。此外，這種同步化最好用來對在對應(yīng)的圖象狀態(tài)產(chǎn)生的各幀求平均。
對于以上，圖象組最好以一種獲得準(zhǔn)連續(xù)圖象移動的方式產(chǎn)生。更好是圖象組兩個圖象之間的圖象移動小于10個象素，最好小于5個象素，更好小于2個象素。這樣，例如分別用于測量圖象或圖象畫面平移的優(yōu)選算法將更為精確，并進(jìn)而圖象處理程序?qū)⒏俪鲥e。用于測量圖象移動的這些優(yōu)選的算法基于圖象處理。最好使用模式跟蹤，特別是遞歸模式識別測量圖象移動。
根據(jù)一實施例，在影響物鏡內(nèi)電子束的束能量的電位之一的變化，從而引入束散焦最好以斜坡的形式施加。該變化最好在對應(yīng)于樣品表面的焦距長度左右變化。如圖5b所示的這種斜坡，由斜坡906的振幅和斜坡905的初始值定義。由于如圖5b的該斜坡具有固定的第一導(dǎo)數(shù)，束的能量的變化與幀/圖象的產(chǎn)生的同步化被簡化。斜坡的持續(xù)時間在0.5秒與1秒之間。在這一時間內(nèi)產(chǎn)生45到90或更多的幀。例如如果施加3個TV-模式，大約每11ms可產(chǎn)生一個新的幀。由于同步化所至，能夠使每一幀和各幀號碼907與束能量匹配。另一方面，能夠使束能量與焦點對于樣品表面的距離相關(guān)。由于散焦量或電子束束能量這樣指定有幀號碼，可進(jìn)行以下呈現(xiàn)幾個對準(zhǔn)過程和校正。
這樣與特定的實施例無關(guān)，如果散焦取1秒鐘或更少則最好，最好如果取0.5秒或更少。因而，與技術(shù)狀態(tài)比較，總的對準(zhǔn)時間可降低5到10因子。
以斜坡形式定義束能量的變化具有進(jìn)一步的優(yōu)點。對于幾個特性分析在一個斜坡周期期間產(chǎn)生的不同的幀。從而，目的是最佳幀能量值。一般來說，對于任何特性的最佳幀能量值將是一個極端的值。在不能觀察到極端值的情形下，斜坡可能需要被繼續(xù)。電子束能量以進(jìn)一步的斜坡形式這種繼續(xù)通過使用振幅和初始值定義斜坡被簡化。
根據(jù)一個實施例，能夠獲得與優(yōu)化的焦距相關(guān)的束能量。這樣，在一個斜坡周期期間進(jìn)行的測量可用于自動聚焦系統(tǒng)。從而，獲得的圖象的清晰度由以下過程之一估計。
首先，能夠計算相繼的幀或包括各圖象畫面的相繼的幀特定區(qū)域之間的相關(guān)性。對于強(qiáng)散焦將出現(xiàn)模糊。這樣，有許多統(tǒng)計分布的噪聲。這導(dǎo)致分別在兩個相繼幀或相繼幀區(qū)域之間小的相關(guān)。在小散焦的情形下，將幾乎沒有任何模糊。就是說，在其它事情之中，由于電子束具有所謂DOF(焦距的深度)這樣的事實，在束傳播方向最佳焦距附近的長度，在該方向束直徑?jīng)]有明顯變化。這樣，兩個相繼幀將顯示較小的統(tǒng)計噪聲并接近恒等。因而，相關(guān)將很大。從相關(guān)性，能夠直接推導(dǎo)所謂聚焦標(biāo)志。這樣，相關(guān)性或聚焦標(biāo)志分別越高，則束在樣品上聚焦越好。以上描述的估計可被自動化。這產(chǎn)生利用種自動聚焦程序。然而，實際上有某些問題有克服。例如，圖象有可能從圖象組內(nèi)一個成象幀向下一個成象幀移動。以下將更為詳細(xì)討論的這一平移干擾了基于相關(guān)性的清晰度正確的估計。如果圖象平移小于2或3個象素，這一影響可以忽略。對于超過2或3個象素的移動，圖象移動必須被校正。這樣，上述過程能夠通過圖象平移的測量而改進(jìn)。參見以下，能夠使用模式識別工具檢測圖象或圖象畫面的移動。只要知道畫面的移動，就可對計算相關(guān)性之前計算的移動校正圖象。這樣，能夠提高按以上定義的聚焦標(biāo)志的可靠性。
其次，能夠使用清晰度的統(tǒng)計估計。從而，對于對比度能夠估計的不僅是圖象的各畫面，而且是整個視野。這樣作是通過計算導(dǎo)出圖象的直方圖進(jìn)行的。為了獲得與圖象的任何指向無關(guān)的清晰度，可使用在x-和y-方向的方向?qū)?shù)的平均值。這一估計基于這樣的假設(shè)，即較小模糊的圖象在所有類型圖象畫面的邊緣顯示出更大的對比度。進(jìn)而對于邊緣的對比度，噪聲將分布到直方圖。從以上能夠預(yù)期，直方圖將顯示出與噪聲相關(guān)的一區(qū)域，以及與圖象畫面邊緣對比度相關(guān)的一區(qū)域。在由于良好的聚焦而有較好對比度的情形下，與邊緣對比度相關(guān)的區(qū)域如果與具有較小對比度的模糊圖象相比將更明確。以上描述的行為能夠用于估計清晰度，并再次獲得聚焦標(biāo)志。由于整個圖象是統(tǒng)計估計的，只要有被估計的足夠的圖象畫面隨機(jī)分布到整個樣品，視野的移動能夠被忽略。進(jìn)而，對于第一導(dǎo)數(shù)的直方圖，就是說清晰的邊緣數(shù)目，能夠被正規(guī)化為各幀的平均對比度。
作為一例，該系統(tǒng)節(jié)省了90個圖象幀。這時圖象處理器計算每5個相繼圖象幀的平均，并分別在兩個方向計算清晰度得分。這樣，每一方向有18個得分。這樣對于本發(fā)明，對于每一方向至少兩個清晰度得分必須用來基于清晰度得分計算校正信號，然而更好是，對于每一方向有至少10個清晰度得分用于該計算。
本發(fā)明應(yīng)當(dāng)被理解為對于清晰度估計，而不是限于以上兩個例子。任何進(jìn)一步的清晰度估計程序可用于本發(fā)明。
如以上提及和先前參照圖2a和2b描述，根據(jù)進(jìn)一步的實施例，在影響束能量的電位變化的情形下，電子束對于光軸的失準(zhǔn)導(dǎo)致圖象在相繼幀之間的移動，獲得電子束對于樣品表面的散焦。這一圖象移動與例如加速電壓的依賴性表顯示出幾乎是線性的行為。如果已知觀察的圖象移動，則能夠基于校準(zhǔn)對準(zhǔn)束與光軸。
從而，能夠根據(jù)以下測量圖象的移動。產(chǎn)生的幀被發(fā)送到幀獲取器(grabber)并饋送到圖象處理器。圖象處理器選擇圖象的一個或多個特性。從而，選擇具有高對比度和對于視野不同指向的邊緣。模式識別算法遵循圖象的特性，并計算圖象特性在相繼幀之間移動的象素數(shù)。一般來說，能夠使用如對模板圖象的相關(guān)性得分、分類、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或其它模式識別程序等幾個可能性之一進(jìn)行模式識別。另一選項是使用基于遞歸的模式跟蹤。由于相繼圖象之間的移動一般限于一個視圖的象素，遞歸模式識別是有利的。如果從幀號碼k到幀號碼k+1的移動在圖象的每一方向例如小于10個象素，則模式跟蹤程序的可靠性能夠增加。作為進(jìn)一步的一個選項，可比較各幀特性的相關(guān)性與一個初始幀的特性。這種初始幀可以是有最佳聚焦標(biāo)志的幀。在各別幀對于初始幀一定的閾值以下的不良相關(guān)性的情形下，可從進(jìn)一步的計算刪除該各別幀。這樣，能夠避免表現(xiàn)出太大模糊的圖象將降低計算的精確性。其結(jié)果是，能夠獲得產(chǎn)生的圖象組的每一圖象的移動。
為了能夠使電子束與光軸非迭代對準(zhǔn)，必須使用校準(zhǔn)。這種校準(zhǔn)可在制造期間一次進(jìn)行。然而，為了增加精確度，最好基于一種規(guī)則更新校準(zhǔn)。校準(zhǔn)更新之間的時間區(qū)間主要依賴于SEM使用的操作和環(huán)境條件。例如校準(zhǔn)的更新可每月進(jìn)行一次。
孔對準(zhǔn)，就是說電子束對于光軸對準(zhǔn)的靈敏度校準(zhǔn)如下進(jìn)行。首先，盡可能人工對準(zhǔn)SEM。從而，在前者校準(zhǔn)存在的情形下，可通過使用老的校準(zhǔn)的自動對準(zhǔn)幫助操作者。下一步驟是計算至少兩次，最好四次。從而，每次故意引入束的已知的確切的失準(zhǔn)。然后，分別對于每一失準(zhǔn)，在施加電子束的束能量已知的變化時，產(chǎn)生一組校準(zhǔn)幀。例如這通過對加速電壓建模進(jìn)行。圖象處理器分析圖象組，并對每一已知的失準(zhǔn)觀察的移動用作為基準(zhǔn)測量?；谑芰恳阎淖兓?，已知的失準(zhǔn)和測量的圖象移動，能夠分別對于x-和y-方向基準(zhǔn)系統(tǒng)的靈敏度。例如使用線性的，多項式回歸模型或任何其它適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)計算用于校準(zhǔn)的因子。從而，在擬合程序中可使用最小二乘擬合或最小化絕對值擬合曲線。最好使用線性校準(zhǔn)函數(shù)用于校準(zhǔn)。
使用校準(zhǔn)，能夠獲得函數(shù)，根據(jù)以下在一調(diào)節(jié)步驟中用于必須施加到對準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)單元以使束對準(zhǔn)的信號I
Ix(new)=Ix(present)+Cx,sensΔx---Cx,sens=ΔIxΔx]]>Iy(new)=Iy(peesent)+Cy,sensΔy---Cy,sens=ΔIyΔy]]>其中Cx(y)，sens是來自校準(zhǔn)的靈敏度因子，Δx和Δy是在各方向圖象的移動。
如果對于原來的對準(zhǔn)，出現(xiàn)束在任意方向?qū)τ诠廨S的傾斜，以上的方程式可被擴(kuò)張。沒有被校正的小的束傾斜可與在x-方向?qū)?zhǔn)偏轉(zhuǎn)單元獨立地導(dǎo)致在y-方向的移動，并反之也然。這樣以上的方程式將被讀取Ix(new)=Ix(present)+Cx,sensΔx+Cxy,sensΔy---Cxy,sens=ΔIxΔy]]>Iy(new)=Iy(peesent)+Cy,sensΔy+Cyx,sensΔx---Cyx,sens=ΔIyΔx]]>為了基于延遲或甚至在晶片不同點每一更新測量之前使電子束對于光軸對準(zhǔn)，能夠?qū)τ谑苿臃治鍪芰孔兓陂g產(chǎn)生的圖象組。從從較早校準(zhǔn)的靈敏度因子Ci，sens，能夠校準(zhǔn)必須對于x-方向施加到孔對準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)單元110和111的信號Ix(新)，以及必須對于y-方向施加到進(jìn)一步的孔對準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)單元110和111的信號Iy(新)。這樣，能夠?qū)?zhǔn)電子束101而無需任何對光軸的迭代。然而，由于圖象移動Δx和Δy對信號校正的獨立性的線性對于每一大的失準(zhǔn)可能不真，能夠可選地進(jìn)行進(jìn)一步的對準(zhǔn)步驟。
一般來說，與特定的實施例無關(guān)，其適用于由于上述的校準(zhǔn)，迭代調(diào)節(jié)在操作者進(jìn)行時不必被模仿。因此，其本身不必有任何迭代。這樣，能夠獲得帶電顆粒列的快速調(diào)節(jié)。進(jìn)而，如果仍然進(jìn)行迭代，則能夠以較少的迭代步驟獲得較高精確性。進(jìn)而，最好對于不同的配置校準(zhǔn)帶電顆粒束裝置。從而，能夠獲得更精確的校準(zhǔn)，因為能夠考慮受到任何類型裝置參數(shù)影響的校正。
進(jìn)而，能夠一般來說帶電顆粒束對于光軸的位置最好通過移動孔獲得。更好是帶電顆粒束對于光軸的位置的校正通過偏轉(zhuǎn)帶電顆粒束獲得。這樣，束能夠自動對準(zhǔn)帶電顆粒裝置的光軸。
進(jìn)而，與特定的實施例無關(guān)，以下適用于當(dāng)在單個的偏轉(zhuǎn)單元中偏轉(zhuǎn)一帶電顆粒束時，束被附加地傾斜。從而，影響帶電顆粒束對準(zhǔn)的兩自由度彼此耦合。由于這一耦合所至，使束的對準(zhǔn)復(fù)雜化。為了避免這一點，以上方法最好使用第二偏轉(zhuǎn)單元重新定向指向原始方向的束。更好是使束以一種方式指向以便沿其原始方向傳播。
根據(jù)進(jìn)一步的實施例，在束能量變化期間產(chǎn)生的圖象組能夠用來估計束失真。這樣，使用上述參照圖4的象散校正裝置能夠校正物鏡的對準(zhǔn)。
如以上對于圖3所述，散光導(dǎo)致焦距離開樣品表面向一與方向有關(guān)的圖象模糊移動。如圖3所示，對于不同聚焦位置的束截面變化到具有特定指向的橢圓?？膳c上述的清晰度估計比較，如果對圖象組的各圖象(至少兩個圖象)的清晰度作指向相關(guān)的分析，則可估計散光的強(qiáng)度和指向。
根據(jù)以下算法之一可規(guī)定清晰度的指向。這些算法基于對于自動聚焦的上述清晰度估計。比較相繼的幀，能夠比較具有不同指向邊緣的不同畫面。由于有散光的束的橢圓形狀，彼此正交的方向的清晰度將有變化。這樣，將在至少兩個正交的指向方向清晰度。然而如果在四個以45°轉(zhuǎn)動的指向分析清晰度，則是有利的。通過聚焦標(biāo)志的差對兩個不同聚焦量檢測散光的強(qiáng)度。在一階導(dǎo)數(shù)直方圖用于清晰度估計的情形下，可對于必須研究的指向計算一階導(dǎo)數(shù)。又必須估計至少兩個正交指向。然而最好是估計以45°轉(zhuǎn)動的四個指向。
必須施加到象散校正裝置的電流的校準(zhǔn)可類似于對準(zhǔn)過程的校準(zhǔn)計算。在一第一逼近中，可假設(shè)對于各指向從散焦量必須施加電流的線性相關(guān)。對于一個指向的散焦量可借助于數(shù)值聚焦標(biāo)志定義。從而，對于一個指向近似聚焦標(biāo)志fm。具有不同ΔVacc的兩個幀的聚焦標(biāo)志的差是對于散光量的度量。進(jìn)而，從圖3可見，兩個正交的方向彼此相關(guān)。這樣，如上所述，x-和y-方向可彼此轉(zhuǎn)動角度45°。從使用線性回歸的校準(zhǔn)，可獲得根據(jù)以下的函數(shù)IxS(new)=IxS(present)+Ax,sensΔx+Axy,sensΔy---Axy,sens=ΔIxΔy]]>IyS(new)=IyS(present)+Ay,sensΔy+Ayx,sensΔx---Ayx,sens=ΔIyΔx]]>在校準(zhǔn)期間規(guī)定了靈敏度因子Ax，y，sens。然后以上的方程式可在對準(zhǔn)期間用來對x-散校正裝置902和y-散校正裝置903校正象散校正裝置電流。
總結(jié)以上，根據(jù)本發(fā)明的幾個方式和實施例，在例如以斜坡形式或任何其它熟知的方式，改變加速電壓或任何影響電子束能量的電位時，能夠產(chǎn)生一組圖象。這種測量將需要1秒鐘或更少，最好取半秒鐘或更少。圖象組將有足夠大的圖象數(shù)目，例如大于20個圖象。從指向產(chǎn)生的圖象，能夠計算一種自動聚焦程序，即電子束對于光軸的對準(zhǔn)和對于電子束列對準(zhǔn)的校正。所需的計算能夠使用另一1/2秒。但是，遠(yuǎn)小于2秒的時間內(nèi)，可進(jìn)行孔對準(zhǔn)和散光校正。這時間是比用于先有技術(shù)帶電顆粒列對準(zhǔn)方法對準(zhǔn)時間快幾倍的幾個因子。這樣，根據(jù)本發(fā)明的方法能夠在晶片每一點測量之前用于列的調(diào)節(jié)。因而，能夠在長時間周期獲得高度精確的測量，即使晶片可能表現(xiàn)出強(qiáng)的表面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
根據(jù)某些實施例的方法流程圖示于圖6。從SEM的工作站，就是說各用戶接口，操作者使用或不使用搖擺或自動搖擺校準(zhǔn)開始自動聚焦程序，參見步驟601。參見602，聚焦管理器軟件向顯微鏡電子箱(MEC)及圖象處理(IP)計算機(jī)，發(fā)送設(shè)置參數(shù)(參見604)及圖象參數(shù)(參見605)。MEC對于加速電壓斜坡向VBEAM單元發(fā)送參數(shù)(參見605)。VBEAM單元負(fù)責(zé)根據(jù)其輸入?yún)?shù)產(chǎn)生電子束能量的線性斜坡。彼此平行，IP和VBEAM開始它們的操作且圖象信號由IP獲取。從而，獲得有束能量斜坡影響的圖象組。IP根據(jù)上述實施例的各方式分析產(chǎn)生的幀。在自動聚焦失敗的情形下向工作站發(fā)送一出錯。例如可能的出錯可以是低于一定閾值的聚焦標(biāo)志。這將指示成象質(zhì)量的嚴(yán)重問題。進(jìn)一步可能的例子可以是對于不能充分區(qū)分的寬范圍束能量的聚焦標(biāo)志。進(jìn)而，IP 606計算圖象在x-和y-方向圖象移動的記錄。在如視野內(nèi)邊緣數(shù)不足或幀對比度不足或其它失敗狀態(tài)的情形下，還向工作站發(fā)送一失敗狀態(tài)。如果對準(zhǔn)過程的估計成功，則x和y的記錄，即各圖象移動被發(fā)送到工作站。工作站計算新的聚焦(束能量)以及向MEC孔對準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)單元的值。另一方面，MEC對列提供了各值。
這樣，能夠在小于2秒鐘內(nèi)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的自動聚焦和孔對準(zhǔn)。能夠在圖6的過程引入束失真進(jìn)一步的估計，而幾乎無需消耗任何時間，因為不需要任何額外的測量。
權(quán)利要求
1.用于自動產(chǎn)生圖象使帶電顆粒束列對準(zhǔn)的一種方法，包括步驟a)通過帶電顆粒束能量的變化引入象差，從而獲得焦距的變化；b)產(chǎn)生一組圖象，同時改變帶電顆粒束的能量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括以下步驟c1)估計圖象組的清晰度；以及c2)失真束的能量使其對應(yīng)于一理想的焦距。
3.根據(jù)以上任何權(quán)利要求的方法，還包括以下步驟d1)至少在兩個不同的方向估計圖象組的清晰度；以及d2)向象散校正裝置施加一校正信號使其校正束分失真。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中至少在四個不同的方向估計圖象組的清晰度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中至少四個不同的方向彼此相對旋轉(zhuǎn)45°。
6.根據(jù)以上任何權(quán)利要求的方法，其中進(jìn)行象散校正裝置的校準(zhǔn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中使用線性校準(zhǔn)函數(shù)校準(zhǔn)象散校正裝置。
8.根據(jù)以上任何權(quán)利要求的方法，還包括以下步驟e1)測量圖象移動；以及e2)基于測量的圖象移動校正帶電顆粒束對于光軸的位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中進(jìn)行偏轉(zhuǎn)單元的校準(zhǔn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中使用線性校準(zhǔn)函數(shù)校準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)單元。
11.根據(jù)任何權(quán)利要求8到10的方法，其中產(chǎn)生圖象組以獲得準(zhǔn)連續(xù)圖象移動。
12.根據(jù)任何權(quán)利要求8到11的方法，其中圖象組的兩個相繼圖象之間的圖象移動小于10個象素，最好小于5個象素，更好小于2個象素。
13.根據(jù)任何權(quán)利要求8到12的方法，其中使用模式跟蹤測量圖象移動。
14.根據(jù)任何權(quán)利要求8到13的方法，其中使用遞歸模式識別測量圖象移動。
15.根據(jù)任何權(quán)利要求8到14的方法，其中通過移動一孔獲得帶電顆粒束相對于光軸的位置的校正。
16.根據(jù)任何權(quán)利要求8到15的方法，其中使用第一偏轉(zhuǎn)單元通過偏轉(zhuǎn)帶電顆粒束獲得帶電顆粒束相對于光軸的位置的校正。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中向第二偏轉(zhuǎn)單元提供一信號以重新定向帶電顆粒束。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中在第一偏轉(zhuǎn)單元之前重新建立束相對于光軸的角度。
19.根據(jù)任何權(quán)利要求16到18的方法，其中在第一和/或第二偏轉(zhuǎn)單元內(nèi)使用線圈。
20.根據(jù)任何權(quán)利要求16到19的方法，其中在第一和/或第二偏轉(zhuǎn)單元內(nèi)使用靜電模。
21.根據(jù)以上任何權(quán)利要求的方法，其中產(chǎn)生的圖象組包括至少20個圖象，產(chǎn)生的圖象組最好包括至少80個圖象。
22.根據(jù)以上任何權(quán)利要求的方法，其中在1秒鐘或更少內(nèi)完成散焦，最好在0.5秒鐘或更少內(nèi)完成。
23.根據(jù)以上任何權(quán)利要求的方法，其中在2秒鐘或更少內(nèi)完成對準(zhǔn)，最好在1秒鐘或更少內(nèi)完成，更好在0.5秒鐘或更少內(nèi)完成。
24.根據(jù)以上任何權(quán)利要求的方法，還包括一迭代。
25.根據(jù)任何權(quán)利要求3到24的方法，其中在第二方向執(zhí)行步驟d2和/或e2。
26.根據(jù)以上任何權(quán)利要求的方法，其中以斜坡的形式施加帶電顆粒束的能量變化，并在斜坡周期期間產(chǎn)生圖象組。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中斜坡是線性的。
28.根據(jù)任何權(quán)利要求26到27的方法，其中斜坡與圖象組的產(chǎn)生同步。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中在第二斜坡期間產(chǎn)生第二圖象組，并求對應(yīng)的圖象組的圖象的平均。
30.根據(jù)任何權(quán)利要求26到29的方法，其中通過帶電顆粒束能量的初始值、振幅和分辨率定義斜坡。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其中通過定義幀的總數(shù)定義帶電顆粒束的能量分辨率。
32.根據(jù)任何權(quán)利要求30到31的方法，其中通過定義斜坡的振幅定義帶電顆粒束的能量分辨率。
33.根據(jù)任何權(quán)利要求30到32的方法，其中使用至少兩個帶有至少不同初始值的斜坡，且至少兩個斜坡的帶電顆粒束的能量重疊。
34.一種帶電顆粒束裝置，包括一個源(103)，用于發(fā)射帶電顆粒束；掃描偏轉(zhuǎn)(102)單元，使帶電顆粒束在整個樣品(105)上掃描；第一孔對準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)單元(110)，相對于帶電顆粒設(shè)備的光軸移動束；第二孔對準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)單元(111)，相對于帶電顆粒設(shè)備的光軸重新定向束；一個物鏡(112)，定義帶電顆粒設(shè)備的光軸；電壓源(21)，改變帶電顆粒束的能量；一個檢測器(16)，用于使幀成象；一個控制單元(32)，使電壓源的頻率與幀的成象頻率同步。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的裝置，其中第一孔對準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)單元(110)和第二孔對準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)單元(111)彼此電連接。
36.根據(jù)任何權(quán)利要求34到35的方法，其中第一和第二孔對準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)單元的每一個包括一組線圈。
37.根據(jù)任何權(quán)利要求34到36的方法，其中第一和第二孔對準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)單元的每一個包括一靜電偏轉(zhuǎn)模塊。
38.根據(jù)任何權(quán)利要求34到37的方法，還包括一象散校正裝置(900)。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的裝置，其中象散校正裝置是八極的。
40.用于自動校正帶電顆粒束列散光方法，包括步驟a)通過電位影響物鏡內(nèi)帶電顆粒束能的變化引入一象差，從而獲得焦距的變化；b)在樣品上掃描帶電顆粒束以產(chǎn)生一組圖象，同時改變帶電顆粒束的能量；c)在至少兩個不同方向并從圖象組的至少兩個不圖象計算清晰度得分，以便量化束的失真；d)基于計算的得分的至少兩個不同得分計算一校正信號；以及e)施加校正信號到象散校正裝置，使其校正束失真。
41.用于自動使一帶電顆粒束對準(zhǔn)帶電顆粒束列光軸的方法，包括步驟a)通過電位影響物鏡內(nèi)帶電顆粒束能的變化引入一象差，從而獲得焦距的變化；b)在樣品上掃描帶電顆粒束以產(chǎn)生一組圖象，同時改變帶電顆粒束的能量；c)測量圖象組的至少兩個不同的圖象之間的圖象移動；d)基于圖象移動計算一校正信號；以及e)施加校正信號到偏轉(zhuǎn)單元，使得束與光軸對準(zhǔn)。
42.根據(jù)任何權(quán)利要求1到33，40或41的方法，其中通過調(diào)整加速電壓改變束的能量。
43.權(quán)利要求40或41的方法，其中包含任何權(quán)利要求2到33的特征。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種方法，用于自動對準(zhǔn)帶電顆粒束與孔。從而引入散焦并基于圖象移動計算的信號施加到偏轉(zhuǎn)單元。進(jìn)而提供了用于散光校正的方法。從而在改變到象散校正裝置的信號時，對于產(chǎn)生的一組幀估計清晰度。
文檔編號H01J37/28GK1589490SQ02822954
公開日2005年3月2日 申請日期2002年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月10日
發(fā)明者艾舍·珀爾 申請人:應(yīng)用材料以色列有限公司