(57)【要約】      （修正有）【課題】生成された画像、特に、ＦＦＴ画像等に含まれる、検査対象物に起因しないアーチファクトを最小限に抑制する。【解決手段】粒子ビームを用いて物体の表示を生成する方法、及び粒子ビーム装置。画像を形成するラスタパターンは順次走査、特定の順番によるもの、矩形状またはらせん状に規定されたもの等を含み任意のラスタパターンを用いることができる。ラスタパターン内における画素寿命（ラスタ点寿命）、フライバック時間、画素休止時間のうち少なくとも一つを変化させる。乱数発生器を用いてフライバック期間を変化させたり、個々のラスタ点を乱数方式で通過させることもできる。【選択図】図１
2011175964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子ビームを用いて物体（１６，１０９）の表示を生成する方法であって、前記粒子ビームは、少なくとも１つの粒子ビームカラム（１０１，１０２）を備える粒子ビーム装置（１，１００）により利用可能とされ、前記粒子ビームカラム（１０１，１０２）は、粒子ビームを生成するビーム発生器（２，１０４，１１２）および該粒子ビームを前記物体（１６，１０９）上に集束する対物レンズ（１１，１０８，１１５）を備える、方法において、
前記方法は、次のステップ、すなわち、
−物体（１６，１０９）上に少なくとも１つのラスタ領域（１７）を画定する、ラスタ領域画定ステップであって、前記ラスタ領域（１７）は、少なくとも１本の第１ラスタライン（１８Ａ）および少なくとも１本の第２ラスタライン（１８Ｂ）を有する複数のラスタラインを有し、前記第１ラスタライン（１８Ａ）は、少なくとも１つの第１ラスタ点（１９〜２６）および少なくとも１つの第２ラスタ点（１９〜２６）を含む複数のラスタ点を有し、前記第２ラスタライン（１８Ｂ）は、少なくとも１つの第３ラスタ点（２７〜３３）および少なくとも１つの第４ラスタ点（２７〜３３）を含むさらなる複数のラスタ点を有する、ラスタ領域画定ステップと、
−少なくとも１つのラスタパターンを規定する、ラスタパターン規定ステップであって、該ラスタパターンにより前記ラスタ領域（１７）に亘る前記粒子ビームの案内経路を画定する、ラスタパターン画定ステップと、
−粒子ビームを生成する、粒子ビーム生成ステップと、
−前記粒子ビームを、次の前記ラスタ点、すなわち、前記第１ラスタ点（１９〜２６）、前記第２ラスタ点（１９〜２６）、前記第３ラスタ点（２７〜３３）、または前記第４ラスタ点（２７〜３３）のうちの１点に通過させる、粒子ビーム通過ステップと、
−前記ラスタパターンにしたがって前記ラスタ領域（１７）に亘り粒子ビームを案内する、粒子ビーム案内ステップであって、
前記粒子ビームは、第１期間には前記第１ラスタ点（１９〜２６）に滞留し、第２期間には前記第２ラスタ点（１９〜２６）に滞留し、第３期間には前記第３ラスタ点（２７〜３３）に滞留し、および／または第４期間には前記第４ラスタ点（２７〜３３）に滞留し、前記第１ラスタライン（１８Ａ）上に前記粒子ビームを案内することと前記第２ラスタライン（１８Ｂ）上に前記粒子ビームを案内することとの間には第５期間があり、前記複数のラスタラインにより複数の第５期間が生じること、および
前記粒子ビームを案内する間において、次の前記ラスタ点、すなわち、前記第１ラスタ点（１９〜２６）、前記第２ラスタ点（１９〜２６）、前記第３ラスタ点（２７〜３３）、または前記第４ラスタ点（２７〜３３）のうち１点を粒子ビームにより走査することと、次の前記ラスタ点、すなわち、前記第１ラスタ点（１９〜２６）、前記第２ラスタ点（１９〜２６）、前記第３ラスタ点（２７〜３３）、または前記第４ラスタ点（２７〜３３）のうちさらに別の１点を粒子ビームにより走査することとの間には第６期間があり、前記複数のラスタ点により複数の第６期間が生じること、を特徴とする粒子ビーム案内ステップと
−相互作用粒子および／または相互作用放射を検出する、検出ステップにおいて、該相互作用粒子および／または前記相互作用放射は、前記粒子ビームと前記物体（１６，１０９）との相互作用により生成される、検出ステップと、
を含む方法において、
次の前記期間、すなわち、前記第１期間、前記第２期間、前記第３期間、前記第４期間、前記第５期間、および前記第６期間のうち、少なくとも１つを変化させる、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、次の前記期間、すなわち、前記第１期間、前記第２期間、前記第３期間、前記第４期間、前記第５期間、および前記第６期間のうち、少なくとも１つを、確定的または非確定的にランダムに変化させる、方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、
前記方法は次の特徴、すなわち、
−前記第１期間、前記第２期間、前記第３期間、および前記第４期間は、前記ラスタ領域（１７）における第１シーケンスを構成し、前記第１シーケンスは、該第１シーケンスの少なくとも１つの第１領域および該第１シーケンスの少なくとも１つの第２領域にさらに分割され、少なくとも前記第１シーケンスの前記第１領域に含まれる前記複数の期間を確定的または非確定的にランダムに変化させること、
−前記複数の第５期間は、前記ラスタ領域（１７）における第２シーケンスを構成し、前記第２シーケンスは該第２シーケンスの少なくとも１つの第１領域および該第２シーケンスの少なくとも１つの第２領域にさらに分割され、前記第２シーケンスの前記第１領域に含まれる少なくとも前記複数の第５期間を確定的または非確定的にランダムに変化させること、および
−前記複数の第６期間は、前記ラスタ領域（１７）における第３シーケンスを構成し、前記第３シーケンスは該第３シーケンスの少なくとも１つの第１領域および該第３シーケンスの少なくとも１つの第２領域にさらに分割され、前記第３シーケンスの前記第１領域に含まれる少なくとも前記複数の第６期間を確定的または非確定的にランダムに変化させること、
という特徴のうち、少なくとも１つを備える方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法において、前記粒子ビームが、前記ラスタ領域（１７）において、まず前記第１ラスタライン（１８Ａ）を通過し、その後前記第２ラスタライン（１８Ｂ）を通過するように、ラスタパターンを規定する、方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法において、前記ラスタ領域（１７）に亘り、前記粒子ビームが、次の順序、すなわち、まず、前記第１ラスタライン（１８Ａ）上の前記第１ラスタ点（１９〜２６）、続いて、前記第１ラスタライン（１８Ａ）上の前記第２ラスタ点（１９〜２６）、次に、前記第２ラスタライン（１８Ｂ）上の前記第４ラスタ点（２７〜３３）、その後、前記第２ラスタライン（１８Ｂ）上の前記第３ラスタ点（２７〜３３）、という順序で案内されるように、ラスタパターンを規定する、方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法において、前記ラスタパターンは矩形状またはらせん状に規定される、方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法において、
前記方法は、次の特徴、すなわち、
−前記第５期間を第１の乱数発生器により変化させること、または
−前記第５期間が、前記第１期間および前記第２期間の合計、および／または前記第３期間および前記第４期間の合計に対し、最大５％、最大１０％、最大２０％、最大３０％、最大４０％、最大５０％、または最大７０％短くなるように、該第５期間を変化させること、
という特徴のうち、少なくとも１つを備える方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法において、
前記方法は、次の特徴、すなわち、
−前記第６期間を第２の乱数発生器により変化させること、
−前記第６期間が、前記第１期間、前記第２期間、前記第３期間、および／または前記第４期間に対し、最大１０％、最大２０％、最大３０％、最大４０％、最大５０％、最大６０％、最大７０％、最大８０％、または最大９０％短くなるように、該第６期間を変化させること、または
−前記第６期間が、前記第１期間、前記第２期間、前記第３期間、および／または前記第４期間に相当するように、該第６期間を変化させること、
という特徴のうち、少なくとも１つを備える方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法において、
前記方法は、次の特徴、すなわち、
−前記第１期間が、前記第２期間、前記第３期間、および／または前記第４期間とは異なるように、該第１期間、該第２期間、該第３期間、および／または該第４期間を変化させること、
−前記第２期間が、前記第１期間、前記第３期間、および／または前記第４期間とは異なるように、該第１期間、該第２期間、該第３期間、および／または該第４期間を変化させること、
−前記第３期間が、前記第１期間、前記第２期間、および／または前記第４期間とは異なるように、該第１期間、該第２期間、該第３期間、および／または該第４期間を変化させること、または
−前記第４期間が、前記第１期間、前記第２期間、および／または前記第３期間とは異なるように、該第１期間、該第２期間、該第３期間、および／または該第４期間を変化させること、
という特徴のうち、少なくとも１つを備える方法。
【請求項１０】
粒子ビームを用いて物体（１６，１０９）の表示を生成する方法、特に、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法において、前記粒子ビームは、少なくとも１つの粒子ビームカラム（１０１，１０２）を備える粒子ビーム装置（１，１００）により利用可能とされ、前記粒子ビームカラム（１０１，１０２）は、粒子ビームを生成するビーム発生器（２，１０４，１１２）および該粒子ビームを前記物体（１６，１０９）上に集束する対物レンズ（１１，１０８，１１５）を備え、
前記方法は、次のステップ、すなわち、
−物体（１６，１０９）上に少なくとも１つのラスタ領域（１７）を画定する、ラスタ領域画定ステップであって、前記ラスタ領域（１７）は少なくとも１つの第１ラスタ点（１９〜５０）、少なくとも１つの第２ラスタ点（１９〜５０）、および少なくとも１つの第３ラスタ点（１９〜５０）を有する、ラスタ領域画定ステップと、
−ラスタパターンを規定する、ラスタパターン規定ステップであって、該ラスタパターンにより前記ラスタ領域（１７）に亘る前記粒子ビームの案内経路を規定する、ラスタパターン規定ステップと、
−粒子ビームを生成する、粒子ビーム生成ステップと、
−前記粒子ビームを、次の前記ラスタ点、すなわち、前記第１ラスタ点（１９〜５０）、前記第２ラスタ点（１９〜５０）、または前記第３ラスタ点（１９〜５０）、のうちの１点により規定される出発点に通過させる、粒子ビーム通過ステップと、
−前記粒子ビームを、前記出発点から前記ラスタパターンにしたがって前記ラスタ領域（１７）に亘り案内する、粒子ビーム案内ステップであって、該粒子ビームを、第１回目は前記第１ラスタ点（１９〜５０）に案内し、第２回目は前記第２ラスタ点（１９〜５０）に案内し、第３回目は前記第３ラスタ点（１９〜５０）に案内する、粒子ビーム案内ステップと、
−相互作用粒子および／または相互作用放射を検出する、検出ステップであって、該相互作用粒子および／または前記相互作用放射は、前記粒子ビームと前記物体（１６，１０９）との相互作用により生成される、検出ステップと、を含む方法において、
前記第１回目、前記第２回目、および前記第３回目の選択は、該第１回目と該第２回目との間の第１時差により規定される第１時間間隔が該第１回目と該第３回目との間の第２時差により規定される第２時間間隔とは異なるように選択される、方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法において、前記粒子ビームは、第１期間には前記第１ラスタ点（１９〜５０）に滞留し、第２期間には前記第２ラスタ点（１９〜５０）に滞留し、第３期間には前記第３ラスタ点（１９〜５０）に滞留し、
前記方法は、次の特徴、すなわち、
−前記第１期間、前記第２期間、および前記第３期間は互いに同一であること、または、
−次の期間、すなわち、前記第１期間、前記第２期間、および前記第３期間のうち少なくとも１つの期間は、次の期間、すなわち、前記第１期間、前記第２期間、および前記第３期間のうちのさらなる期間のうちの少なくとも１つとは異なること、
という特徴のうち、少なくとも１つを備える方法。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の方法において、ラスタパターン規定ステップは、ラスタパターンを矩形状および／またはらせん状に規定することを含む、方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法において、
−前記粒子ビームを前記ラスタ領域（１７）に亘り少なくとも第１回目に案内して第１表示を生成し、前記粒子ビームを前記ラスタ領域（１７）に亘り少なくとも第２回目に案内して第２表示を生成すること、および
−前記第１表示および前記第２表示を平均法または積分法により合成して最終表示を生成すること、を特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法において、
−前記前記粒子ビームを前記ラスタ領域（１７）に亘り少なくとも第１回目に案内して第１表示を生成し、前記粒子ビームを前記ラスタ領域（１７）に亘り少なくとも第２回目に案内して第２表示を生成し、
−前記第１表示および前記第２表示は、異なるラスタパラメータを用いて生成し、
−前記第１表示および前記第２表示を平均法により合成して最終表示を生成する、方法。
【請求項１５】
コンピュータプログラム製品であって、
実行可能な可能コンピュータコードであって、プロセッサ内で実行されると請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法の各ステップを実施することのできるコンピュータコードを有する、コンピュータプログラム製品。
【請求項１６】
粒子ビーム装置（１００）であって、
−少なくとも１つの第１粒子ビームカラム（１０１）であって、第１粒子ビームを生成する第１ビーム発生器（１０４）および該第１粒子ビームを物体（１０９）上に集束する第１対物レンズ（１０８）を備える、第１粒子ビームカラム（１０１）、
−前記第１粒子ビームを前記物体（１０９）に亘り案内する少なくとも１つの第１ラスタ装置（１２０）、
−相互作用粒子および／または相互作用放射を検出する、少なくとも１つの第１検出器（１１９）、および
−請求項１５に記載のコンピュータプログラム製品をロードしたプロセッサを備える少なくとも１つのモニタユニット（１２１）、
を備える粒子ビーム装置。
【請求項１７】
粒子ビーム装置（１００）であって、
−少なくとも１つの第１粒子ビームカラム（１０１）であって、第１粒子ビームを生成する第１ビーム発生器（１０４）および該第１粒子ビームを物体（１０９）上に集束する第１対物レンズ（１０８）を備える、第１粒子ビームカラム（１０１）、
−前記物体（１０９）上に第１ラスタ領域（１７）を画定し第１ラスタパターンを規定する少なくとも１つの第１制御装置（１２１）であって、前記第１ラスタ領域（１７）は、少なくとも１つの第１ラスタライン（１８Ａ）および少なくとも１つの第２ラスタライン（１８Ｂ）を含む複数のラスタラインを有し、前記第１ラスタライン（１８Ａ）は、少なくとも１つの第１ラスタ点（１９〜２６）および少なくとも１つの第２ラスタ点（１９〜２６）を含む複数のラスタ点を有し、前記第２ラスタライン（１８Ｂ）は、少なくとも１つの第３ラスタ点（２７〜３３）および少なくとも１つの第４ラスタ点（２７〜３３）を含むさらなる複数のラスタ点を有し、前記第１ラスタパターンにより前記第１ラスタ領域（１７）に亘る前記第１粒子ビームの案内経路を規定する、第１制御装置、
−前記第１粒子ビームを物体（１０９）上において案内する少なくとも１つの第１ラスタ装置（１２０）であって、
該第１粒子ビームは、第１期間には前記第１ラスタ点（１９〜２６）に滞留し、第２期間には前記第２ラスタ点（１９〜２６）に滞留し、第３期間には前記第３ラスタ点（２７〜３３）に滞留し、および／または第４期間には前記第４ラスタ点（２７〜３３）に滞留し、前記第１ラスタライン（１８Ａ）上に前記第１粒子ビームを案内することと前記第２ラスタライン（１８Ｂ）上に前記第１粒子ビームを案内することとの間には第５期間があり、前記複数のラスタラインにより複数の第５期間が規定され、
前記第１粒子ビームを案内する間において、次の前記ラスタ点、すなわち、前記第１ラスタ点（１９〜２６）、前記第２ラスタ点（１９〜２６）、前記第３ラスタ点（２７〜３３）、および前記第４ラスタ点（２７〜３３）のうち少なくとも１点を前記第１粒子ビームにより走査することと、次の前記ラスタ点、すなわち、前記第１ラスタ点（１９〜２６）、前記第２ラスタ点（１９〜２６）、前記第３ラスタ点（２７〜３３）、および前記第４ラスタ点（２７〜３３）のうちさらに別の少なくとも１点を前記第１粒子ビームにより走査することとの間には第６期間があり、前期複数のラスタ点により複数の第６期間が規定される、ことを特徴とする第１ラスタ装置、および
−相互作用粒子および／または相互作用放射を検出する少なくとも１つの第１検出器（１１９）、
を備える粒子ビーム装置（１００）において、
前記粒子ビーム装置（１００）は、次の前記期間、すなわち、前記第１期間、前記第２期間、前記第３期間、前記第４期間、前記第５期間、および前記第６期間のうち少なくとも１つを変化させる、少なくとも１つの第２制御装置（１２２）を備える、
粒子ビーム装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の粒子ビーム装置（１００）において、前記第２制御装置（１２２）は、次の前記期間、すなわち、前記第１期間、前記第２期間、前記第３期間、前記第４期間、前記第５期間、および前記第６期間のうち少なくとも１つを確定的または非確定的にランダムに変化させるように設計される、粒子ビーム装置。
【請求項１９】
請求項１７または１８に記載の粒子ビーム装置（１００）において、
前記第２制御装置（１２２）は、次の特徴、すなわち、
−前記第１期間、前記第２期間、前記第３期間、および前記第４期間は、前記ラスタ領域（１７）における第１シーケンスを構成し、前記第１シーケンスは、該第１シーケンスの少なくとも１つの第１領域および該第１シーケンスの少なくとも１つの第２領域にさらに分割され、前記第１シーケンスの前記第１領域に含まれる前記期間を確定的または非確定的にランダムに変化させること、
−前記複数の第５期間は、前記ラスタ領域（１７）における第２シーケンスを構成し、前記第２シーケンスは該第２シーケンスの少なくとも１つの第１領域および該第２シーケンスの少なくとも１つの第２領域にさらに分割され、前記第２シーケンスの前記第１領域に含まれる前記複数の第５期間を確定的または非確定的にランダムに変化させること、および
−前記複数の第６期間は、前記ラスタ領域（１７）における第３シーケンスを構成し、該第３シーケンスは該第３シーケンスの少なくとも１つの第１領域および該第３シーケンスの少なくとも１つの第２領域にさらに分割され、前記第３シーケンスの前記第１領域に含まれる前記複数の第６期間を確定的または非確定的にランダムに変化させること、
という特徴のうち、少なくとも１つを提供するように設計される、粒子ビーム装置。
【請求項２０】
粒子ビーム装置（１００）であって、
−第１粒子ビームを生成する第１ビーム発生器（１０４）および該第１粒子ビームを物体（１０９）上に集束する第１対物レンズ（１０８）を備える、少なくとも１つの第１粒子ビームカラム（１０１）、
−前記物体（１０９）上に第１ラスタ領域（１７）を画定し第１ラスタパターンを規定する、少なくとも１つの第１制御装置（１２１）であって、前記第１ラスタ領域（１７）は少なくとも１つの第１ラスタ点（１９〜５０）、少なくとも１つの第２ラスタ点（１９〜５０）、および少なくとも１つの第３ラスタ点（１９〜５０）を有し、前記第１ラスタパターンにより前記第１ラスタ領域（１７）に亘る前記第１粒子ビームの案内経路を規定する、第１制御装置、
−前記第１粒子ビームを前記物体（１０９）上において前記第１ラスタパターンにしたがって案内する、少なくとも１つの第１ラスタ装置（１２０）であって、該第１ラスタ装置は、前記粒子ビームを、第１回目は前記第１ラスタ点（１９〜５０）に案内し、第２回目は前記第２ラスタ点（１９〜５０）に案内し、第３回目は前記第３ラスタ点（１９〜５０）に案内するように設計される、第１ラスタ装置、および
−相互作用粒子および／または相互作用放射を検出する、少なくとも１つの検出器（１１９）、
を備える粒子ビーム装置（１００）において、
前記第１制御装置（１２１）は、前記第１回目、前記第２回目、および前記第３回目の選択を、該第１回目と該第２回目との間の第１時差により規定される第１時間間隔が、該第１回目と該第３回目との間の第２時差により規定される第２時間間隔とは異なるように選択するように設計される、
粒子ビーム装置。
【請求項２１】
請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の粒子ビーム装置において、
−粒子ビーム装置（１００）は少なくとも１つの第２粒子ビームカラム（１０２）を備え、
−前記第２粒子ビームカラム（１０２）は、第２粒子ビームを生成する第２ビーム発生器（１１２）、および該第２粒子ビームを前記物体（１０９）上に集束する第２対物レンズ（１１５）を備え、
−前記粒子ビーム装置（１００）は、前記物体（１０９）上に第２ラスタ領域を画定し第２ラスタパターンを規定する少なくとも１つの第３制御装置（１２２）を備え、
−前記第２粒子ビームカラム（１０２）は、前記第２粒子ビームを前記物体（１０９）上において前記第２ラスタパターンにしたがって案内する少なくとも１つの第２ラスタ装置（１１７，１１８）を備え、
−前記粒子ビーム装置（１００）は、相互作用粒子および／または相互作用放射を検出する少なくとも１つの第２検出器（１１９）を備える、
粒子ビーム装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の粒子ビーム装置（１００）において、
−前記第３制御装置（１２２）は、前記第２ラスタ領域を複数のラスタラインにより画定するように設計される、前記第３制御装置において、
該複数のラスタラインは少なくとも１つの第３ラスタラインおよび少なくとも１つの第４ラスタラインを有し、前記第３ラスタラインは、少なくとも１つの第５ラスタ点および少なくとも１つの第６ラスタ点を有する複数のラスタ点を有し、前記第４ラスタラインは、少なくとも１つの第７ラスタ点および少なくとも１つの第８ラスタ点を有するさらなる複数のラスタ点を有し、
前記第２粒子ビームは、第７期間には前記第５ラスタ点に滞留し、第８期間には前記第６ラスタ点に滞留し、第９期間には前記第７ラスタ点に滞留し、および／または第１０期間には前記第８ラスタ点に滞留し、
前記第３ラスタライン上に前記第２粒子ビームを案内することと前記第４ラスタライン上に前記第２粒子ビームを案内することとの間には第１１期間があり、前記複数のラスタラインにより複数の第１１期間が規定され、
前記第２粒子ビームを案内する間において、次の前記ラスタ点、すなわち、前記第５ラスタ点、前記第６ラスタ点、前記第７ラスタ点、および前記第８ラスタ点のうち少なくとも１つを前記第２粒子ビームにより走査することと、次の前記ラスタ点、すなわち、前記第５ラスタ点、前記第６ラスタ点、前記第７ラスタ点、および前記第８ラスタ点のうちさらなる少なくとも１つの点を前記第２粒子ビームにより走査することとの間には第１２期間があり、前期複数のラスタ点により複数の第１２期間が規定され、
−前記粒子ビーム装置には、次の前記期間、すなわち、前記第７期間、前記第８期間、前記第９期間、前記第１０期間、前記第１１期間、および前記第１２期間のうち少なくとも１つを変化させる少なくとも１つの第４制御装置（１２２）を設ける、ことを特徴とする粒子ビーム装置。
【請求項２３】
請求項２１に記載の粒子ビーム装置（１００）において、
−前記第３制御装置（１２２）は、前記第２ラスタ領域が少なくとも１つの第５ラスタ点、少なくとも１つの第６ラスタ点、および少なくとも１つの第７ラスタ点により画定されるように、および、前記第２ラスタパターンが矩形状および／またはらせん状に規定するように設計される、
粒子ビーム装置。
【請求項２４】
請求項１６〜２１のいずれか一項に記載の粒子ビーム装置において、
前記粒子ビーム装置（１０１）は、次の特徴、すなわち、
−前記第１粒子ビームカラム（１０１）は電子ビームカラムとして構成され、前記第２粒子ビームカラム（１０２）はイオンビームカラムとして構成されること、
−前記第１粒子ビームカラム（１０１）はイオンビームカラムとして構成され、前記第２粒子ビームカラム（１０２）は電子ビームカラムとして構成されること、または
−前記第１粒子ビームカラム（１０１）はイオンビームカラムとして構成され、前記第２粒子ビームカラム（１０２）は電子ビームカラムとして構成されること、
という特徴のうちの少なくとも１つを備える、粒子ビーム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒子ビームを用いて物体の表示を生成する方法に関する。本発明はまた、本方法を実施する粒子ビーム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ビーム装置、特に、走査型電子顕微鏡（以下、本明細書においては「ＳＥＭ」とも称する）および／または透過型電子顕微鏡（以下、本明細書においては「ＴＥＭ」とも称する）は、ある特定の条件下における物体の特徴および挙動についての情報を得るために物体（試料）を検査するために使用される。
【０００３】
ＳＥＭの場合、ビーム発生器により電子ビーム（以下、本明細書においては「一次電子ビーム」とも称する）を生成し、ビーム案内システムにより、検査対象物にこの電子ビームを集束させる。一次電子ビームは、偏向装置により、検査対象物の表面上においてラスタ状に案内される。この場合、一次電子ビーム中の電子は物体と相互作用する。この相互作用の結果として、特に、物体の表面から電子（いわゆる二次電子）が出射され、一次電子ビーム中の電子が後方散乱される（いわゆる後方散乱電子）。これら二次電子および後方散乱電子を検出し、画像生成に使用する。検査対象物表面の画像はこのようにして生成する。
【０００４】
さらに、従来技術によれば、各装置の組み合わせにより物体を検査することが知られており、この場合、電子とイオンの両方を検査対象物に通過させることができる。例えば、ＳＥＭにイオンビームカラムを付加的に設ける。イオンビームカラム内に設けたイオンビーム発生器を用いてイオンを生成し、このイオンを用いて物体を結像するための前処理（例えば、物体のエッチングまたは物体への材料の塗布）等を行う。この場合、ＳＥＭを使用して、特に、この前処理等の観察を行い、処理済または未処理の物体をさらに検査する。
【０００５】
ＴＥＭの場合、ビーム発生器により一次電子ビームを同様に生成し、ビーム案内システムにより、検査対象物に通過させる。一次電子ビームは検査対象物を通過する。一次電子ビームが検査対象物を通過するとき、一次電子ビーム中の電子が検査対象物の材料と相互作用する。対物レンズおよび投影レンズを備えるシステムにより、物体を通過する電子を蛍光面上に結像するか、または、位置分解検出器（例えば、カメラ）により検出する。さらに、この目的のため、検出対象の物体上における後方散乱電子および／または検査対象物から出射した二次電子を別の検出器により検出して、検査対象物を結像することができる。上記の結像は、この場合、ＴＥＭの走査モードにて行う。この場合、ＴＥＭの一次電子ビームは、ＳＥＭの場合と同様に、検査対象物上に集束され、偏光装置により検査対象物上においてラスタ状に案内される。このようなＴＥＭは一般にＳＴＥＭと呼ばれる。同様に、放射を検査対象物に通過させることができる場合、ＳＥＭをＳＴＥＭとして動作させることもできる。
【０００６】
例えば、ＴＥＭを使用して、結晶の構造をより詳細に測定することができる。この目的のため、特に、物体を通過する電子により生成された画像または回折パターンを測定する。原則として、回折パターンは検査対象物のフーリエ変換であり、この回折パターンにおけるその構造位置は、その結晶の格子構造の距離および空間周波数により決まるものである。構造の輝度を用いて結晶の単位構造（elementary cell）の内容について推定することもできる。上記の回折パターンは走査モードを用いなくとも測定することができ、または、ＴＥＭの走査モードで測定することもできる。
【０００７】
従来、粒子ビーム装置の走査モードにおいて、標準的なラスタ処理が行われてきた。この標準的なラスタ処理においては、互いに平行に配列した複数のラスタラインを有するラスタパターンをあらかじめ決定し、この複数のラスタラインはそれぞれ同じ数のラスタ点（画素）を有する。一次電子ビームは、標準的なラスタ処理において、第１ラスタラインの第１端部に案内される。そして、一次電子ビームは、この第１ラスタラインの第１端部から、第１ラスタラインの第２端部に向かって、第１ラスタラインの第２端部に到達するまでラスタ点を一つずつ経由して案内される。一次電子ビームは、次に、第２ラスタラインの第１端部に案内される。第２ラスタラインについても第１ラスタラインと同様の処理を行う。一次電子ビームは、各ラスタ点に同じ時間だけ滞留し、その時間は、特定の結像モードについては、制御システムによりあらかじめ一定の形に決めておくことができる。例えば、結像モードにより、一次電子ビームが物体上を操作する際に選択した倍率および速度を規定する。上記のように一次電子ビームを第１ラスタラインの第２端部から第２ラスタラインの第１端部に案内する間には、さらなるドウェル（滞留）持続時間が発生することが従来から明らかになっている。このさらなるドウェル持続時間は、例えば制御システムにより、選択した結像モードの係数として、一定の形式にあらかじめ定められる。一定のフライバック時間を、選択した結像モードの係数としてあらかじめ定め、この期間が、一方では一次電子ビームが第１ラスタラインの第２端部に到達して滞留（ドウェル）してから、他方ではこの一次電子ビームが第２ラスタラインの第１端部に案内するまでの間に存在するものとする。さらに既知の実施形態によれば、第１ラスタラインの第２端部から第２ラスタラインの第１端部まで案内される一次電子ビームは、トリガ信号に従って一次電子ビームが第２ラスタラインを越えるまで、第２ラスタラインの第１端部にさらなるドウェル持続時間中滞留する。例えば、このトリガ信号は電源システムの周波数と連動する。
【０００８】
一次電子ビームを一つのラスタ点から次のラスタ点に案内することは、「ラスタ誘導」または「ラスタリング」とも呼ばれる。
【０００９】
高解像度モードでは、ＳＴＥＭを使用して原子構造を可視化すること、および、結像することができる。さらに、結晶性試料の空間周期的な結晶構造を結像することもできる。このような画像を測定する間、フーリエ変換を用いて各画像内に存在する空間周波数を表す。各画像のフーリエ変換された画像（以下、本明細書においては「ＦＦＴ画像」とも称する）内のある点の輝度は、各画像内に存在する特定の空間周波数（周波数と方向に基づく周期性）の振幅を表す。
【００１０】
しかしながら、極小構造（例えば、結晶性物体の原子構造）の画像に影響を及ぼす擾乱作用は、各画像におけるアーチファクトの原因となることがわかっている。比較的軽度の周期的な擾乱であっても（例えば、一次電子ビームの位置の変動、一次電子ビームの強度の変動、および／または検出信号の強度の変動）、各画像および対応するＦＦＴ画像の両方においてにおいて視認される望ましくないアーチファクトの原因となり得る。アーチファクトによりＦＦＴ画像の測定が難しくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明は、生成された画像、特に、ＦＦＴ画像等に含まれる、検査対象物に起因しないアーチファクトを最小限に抑制した、物体表示を生成する方法および粒子ビーム装置を明示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明による方法は、請求項１に記載の特徴または請求項１０に記載の特徴を備える。本発明による方法を用いるコンピュータプログラム製品は、請求項１５に記載の特徴により明示される。本発明による粒子ビーム装置は、請求項１６、請求項１７、または請求項２０に記載の特徴により明示される。本発明のさらなる特徴は、以下の発明の詳細な説明、特許請求の範囲、および／または添付の図面により明らかになるであろう。
【００１３】
本発明による方法を用いて、粒子ビームにより物体の表示をする。この方法において、粒子ビームは少なくとも１つの粒子ビームカラムを備える粒子ビーム装置により利用可能となる。この粒子ビームカラムは、粒子ビームを生成するビーム発生器および粒子ビームを物体に集束する対物レンズを備える。本発明の方法において、物体上にラスタ領域を画定する。この領域に亘り粒子ビームを案内して、物体の表示を生成する。ここで、ラスタ領域は、少なくとも１本の第１ラスタラインおよび少なくとも１本の第２ラスタラインを含む複数のラスタラインを有し、第１ラスタラインは、少なくとも１つの第１ラスタ点および少なくとも１つの第２ラスタ点を含む複数のラスタ点を有し、第２ラスタラインは、少なくとも１つの第３ラスタ点および少なくとも１つの第４ラスタ点を含む複数のさらなるラスタ点を有する。この場合、以上および以下の本明細書中において、ラスタラインとは、たとえば、直線に沿って配列されたラスタ点のことを意味する。しかしながら、本発明は、ラスタ点を直線に沿って配列することに限定されない。実際には、ラスタ点を異なる形状の線、例えば円形、またはらせん状の線に沿って配列することもできる。
【００１４】
さらに、本発明による方法において、ラスタパターンを規定し、このラスタパターンによりラスタ領域に亘る粒子ビームの案内経路を規定する。例えば、第１ラスタライン上および第２ラスタライン上の個々のラスタ点に粒子ビームを順次通過させる。しかしながら、本発明はこのラスタパターンに限定されるものではない。実際には、本発明に適した任意のラスタパターンを用いることができ、例えば、粒子ビームをラスタ領域に亘りらせん状に案内すること、または、第１ラスタライン上および第２ラスタライン上の個々のラスタ点を乱数方式で通過させることもできる。
【００１５】
さらに、本発明の方法によれば、粒子ビームを生成し、粒子ビームを、次のラスタ点、すなわち、第１ラスタ点、第２ラスタ点、第３ラスタ点、または第４ラスタ点のうちの１点を通過させる。さらに、粒子ビームはラスタパターンにしたがってラスタ領域に亘り案内されるものとし、この場合、粒子ビームは第１期間には第１ラスタポイントに滞留し、第２期間には第２ラスタポイントに滞留し、第３期間には第３ラスタポイントに滞留し、および／または第４期間には第４ラスタポイントに滞留する。第１期間から第４期間とは、検出装置を用いて、粒子ビームと物体との相互作用により生成される相互作用粒子および／または相互作用放射を検出できる期間のことであり、および、例えば、検出装置を用いて検出した信号を統合して第１ラスタ点から第４ラスタ点のうちの１点と関連付けることのできる期間のことである。第１期間から題４の期間は、それぞれ、画素寿命またはラスタ点寿命とも呼ばれる。
【００１６】
さらに、本発明による方法において、第１ラスタライン上に粒子ビームを案内することと第２ラスタライン上に粒子ビームを案内することとの間に、第５期間がある。ラスタラインが複数あるため、第５期間も複数生ずる。この第５期間は、フライバック期間とも呼ばれる。
【００１７】
さらに、粒子ビームを案内する間において、次のラスタ点、すなわち、第１ラスタ点、第２ラスタ点、第３ラスタ点、および第４ラスタ点のうち１点を粒子ビームにより走査することと、次のラスタ点、すなわち、第１ラスタ点、第２ラスタ点、第３ラスタ点、および第４ラスタ点のうちさらに別の１点を粒子ビームにより走査することとの間には第６期間がある。すなわち、上記ラスタ点のうちの１点（例えば、第１ラスタ点）の走査と、上記ラスタ点のうちのさらなる、しかし別の１点（例えば、第２ラスタ点）の走査との間には第６期間がある。ラスタ点が複数あるため、第６期間も複数生じる。この第６期間は、画素休止期間とも呼ばれる。
【００１８】
本発明の方法によれは、さらに、相互作用粒子および／または相互作用放射を検出する。
【００１９】
本発明の方法によれば、さらに、次の期間、すなわち、第１期間、第２期間、第３期間、第４期間、第５期間、および第６期間のうち少なくとも１つを変化させる。
【００２０】
本発明は以下の発想に基づくものである。上記の標準的なラスタ方式は、原則として、粒子ビーム装置において検出した信号の時間プロファイルとこの検出信号に関連付けられた物体上における位置との間の一次元画像（すなわち、相関）である。このため、検出信号により生成した物体の表示における経時周期的な変動（例えば、一次電子ビームの位置の変動および／または一次電子ビームの強度の変動）は、空間周期的変動として擾乱パターン（アーチファクト）の形で現れる。これらの擾乱パターンは、特にＦＦＴ（高速フーリエ変換）画像において顕著となる。熟慮の結果、（経時周期的な変動を有する）検出信号の時間プロファイルと、この検出信号に関連付けられた物体上における位置との間の相関を相殺することにより、物体を良好に表示できることがわかった。この良好な表示においては、擾乱アーチファクトはもはや非常に限られた程度にしか認められない、または全く認められない。上記期間のうち少なくとも１つを変化させることにより、物体を良好に表示できる。相関をさらに完全に相殺すれば、表示において生じる擾乱パターンをより均一に分散することができ、その結果、表示中でより目立たなくなる。
【００２１】
本発明による方法の第１例示的実施形態によれば、追加または代案として、次の期間、すなわち、第１期間、第２期間、第３期間、第４期間、第５期間、および第６期間のうち少なくとも１つを確定的または非確定的にランダムに変化させる。本発明による方法のさらに別の例示的実施形態によれば、本方法はさらに以下の特徴、すなわち、
−第１期間、第２期間、第３期間、および第４期間は、ラスタ領域における第１シーケンスを構成し、第１シーケンスは、この第１シーケンスの少なくとも１つの第１領域およびこの第１シーケンスの少なくとも１つの第２領域にさらに分割され、少なくとも第１シーケンスの第１領域に含まれる複数の期間を確定的または非確定的にランダムに変化させること、
−複数の第５期間は、ラスタ領域における第２シーケンスを構成し、第２シーケンスはこの第２シーケンスの少なくとも１つの第１領域およびこの第２シーケンスの少なくとも１つの第２領域にさらに分割され、第２シーケンスの第１領域に含まれる少なくとも複数の第５期間を確定的または非確定的にランダムに変化させること、および
−複数の第６期間は、ラスタ領域における第３シーケンスを構成し、第３シーケンスはこの第３シーケンスの少なくとも１つの第１領域およびこの第３シーケンスの少なくとも１つの第２領域にさらに分割され、前記第３シーケンスの前記第１領域に含まれる少なくとも前記複数の第６期間を確定的または非確定的にランダムに変化させること、
という特徴のうち、少なくとも１つを備える。
【００２２】
本発明による方法のさらなる実施形態によれば、追加または代案として、粒子ビームが、ラスタ領域において、まず第１ラスタラインを通過し、その後第２ラスタラインを通過するように、ラスタパターンを規定する。例えば、第１ラスタライン上の第１ラスタ点および第２ラスタ点は順次走査される。第２ラスタライン上の第３ラスタ点および第４ラスタ点は、例えば、順次走査される。さらに、追加または代案として、ラスタ領域に亘り、粒子ビームが、次の順序、すなわち、まず第１ラスタライン上の第１ラスタ点、続いて第１ラスタライン上の第２ラスタ点、次に第２ラスタライン上の第４ラスタ点、その後第２ラスタライン上の第３ラスタ点、という順序で案内されるように、ラスタパターンを規定する。本発明による方法のさらなる実施形態によれば、追加または代案として、ラスタパターンは矩形状またはらせん状に規定される。先に述べたように、本発明は特定のラスタパターンに限定されるものではない。実際には、本発明に適した任意のラスタパターンを用いることができ、例えば、第１ラスタライン上および第２ラスタライン上の個々のラスタ点を乱数方式で通過させることもできる。
【００２３】
原則として、上記第５期間は、第１ラスタライン上に粒子ビームを案内することと第２ラスタライン上に粒子ビームを案内することとの間の休止期間にすぎない。本発明による方法の一実施形態によれば、追加または代案として、この第５期間を第１の乱数発生器を用いて変化させる。この代案として、本発明によれば、第５期間が、第１期間および第２期間の合計、および／または第３期間および第４期間の合計に対し、最大５％、最大１０％、最大２０％、最大３０％、最大４０％、最大５０％、または最大７０％短くなるように、第５期間を変化させる。例えば、上記の変化は、第１の乱数発生器を用いて設定する。特に、本発明によれば、この第１の乱数発生器を決定論的乱数発生器として構成する。さらに、本実施形態によれば、追加または代案として、連続する２本のラスタラインにおいて、例えば、ラスタラインを２本以上有するラスタ領域において、第５期間は常に再設定される。
【００２４】
本発明による方法のさらに別の実施形態において、上記方法の追加または代案として、第２の乱数発生器を用いて第６期間を変化させる。ここでも、この代案として、第６期間が、第１期間、第２期間、第３期間、および／または第４期間に対し、最大１０％、最大２０％、最大３０％、最大４０％、最大５０％、最大６０％、最大７０％、最大８０％、または最大９０％短くなるように、第６期間を変化させる。この代案として、本発明によれば、第６期間が第１期間、第２期間、第３期間、および／または第４期間に相当するように、第６期間を変化させる。
【００２５】
本発明による方法のさらに別の実施形態において、本方法は、追加または代案として、次の特徴、すなわち、
−第１期間が、第２期間、第３期間、および／または第４期間とは異なるように、第１期間、第２期間、第３期間、および／または第４期間を変化させること、
−第２期間が、第１期間、第３期間、および／または第４期間とは異なるように、第１期間、第２期間、第３期間、および／または第４期間を変化させること、
−第３期間が、第１期間、第２期間、および／または第４期間とは異なるように、第１期間、第２期間、第３期間、および／または第４期間を変化させること、または
−第４期間が、第１期間、第２期間、および／または第３期間とは異なるように、第１期間、第２期間、第３期間、および／または第４期間を変化させること、
という特徴のうち、少なくとも１つを備える。
【００２６】
本発明は、また、粒子ビームを用いて物体の表示を生成する別の方法に関する。例えば、この方法は、上記特徴のうち１つまたは上記特徴の組み合わせを含むことができる。粒子ビームは、少なくとも１つの粒子ビームカラムを備える粒子ビーム装置により利用可能となり、この粒子ビームカラムは粒子ビームを生成するビーム発生器を備え、その粒子ビームを物体に集束する対物レンズを備える。この方法によれば、少なくとも１つのラスタ領域を物体上に画定し、このラスタ領域は少なくとも１つの第１ラスタ点、少なくとも１つの第２ラスタ点、および少なくとも１つの第３ラスタ点を有する。さらに、ラスタパターンを規定し、このラスタパターンにより、ラスタ領域に亘る粒子ビームの案内経路を規定する。本方法は、また、粒子ビームを生成するステップを含み、この粒子ビームを、次のラスタ点、すなわち、第１ラスタ点、第２ラスタ点、または第３ラスタ点のうちの１点により規定される出発点まで通過させる。粒子ビームを出発点からラスタパターンにしたがってラスタ領域に亘り案内し、ここで、粒子ビームを第１回目には第１ラスタ点に案内し、第２回目には第２ラスタ点に案内し、第３回目には第３ラスタ点に案内する。相互作用粒子および／または相互作用放射を、上記回数ごとに検出し、ここで、この相互作用粒子および／または相互作用放射は、粒子ビームが物体と相互作用することにより生成されるものである。第１回目、第２回目、および第３回目の選択は、第１回目と第２回目との間の第１時差により規定される第１時間間隔と、第１回目と第３回目との間の第２時差により規定される第２時間間隔が異なるように選択する。
【００２７】
本方法は以下の発想に基づくものである。ラスタパターンにおいて、粒子ビームは所定数のラスタ点を通過する。ラスタパターンによりあらかじめ決定されたこの移動の結果として、ラスタ点のある１点とそれに隣接するラスタ点との間には異なる時間間隔が存在し、ここで、１つの時間間隔は、２つの隣接するラスタ点をそれぞれ走査した各時刻により規定される。加えて、異なる時間間隔は相関性がなく、その結果、この方法を用いた表示の場合においても、ＦＦＴ画像における擾乱アーチファクトの発生はもはや非常に限られた程度にしか認められない、または全く認められなくなる。
【００２８】
本方法の例示的な一実施形態によれば、追加または代案として、粒子ビームは、第１期間には第１ラスタ点上に滞留し、第２期間には第２ラスタ点上に滞留し、第３期間には第３ラスタ点上に滞留する。さらに、この別の方法は、次の特徴、すなわち、
−第１期間、第２期間、および第３期間は互いに同一であること、または、
−次の期間、すなわち、第１期間、第２期間、および第３期間のうち少なくとも１つは、次の期間、すなわち、第１期間、第２期間、および第３期間のうちのさらなる期間のうちの少なくとも１つとは異なること、
という特徴のうち、少なくとも１つを備える。
【００２９】
本方法のさらに別の例示的な実施形態によれば、追加または代案として、ラスタパターンの規定は、ラスタパターンを矩形状および／またはらせん状に規定することを含む。
【００３０】
前述した各方法のそれぞれの例示的な一実施形態によれば、追加または代案として、粒子ビームをラスタ領域に亘り少なくとも第１回目に案内して第１の表示を生成し、ラスタ領域に亘り少なくとも第２回目に案内して第２の表示を生成する。そして、第１の表示と第２の表示を平均法または積分法により合成して最終的な表示を生成する。さらなる実施形態によれば、ラスタ領域上に粒子ビームを３回以上案内して、この方法で生成した各表示を互いに合成する。また、追加または代案として、第１表示および第２表示をそれぞれ異なるラスタパラメータ（例えば、異なる画素寿命）を用いて生成することも可能である。この方法によれば、物体の表示において特にノイズが少なくなる。
【００３１】
本発明は、また、プロセッサ（例えば、コンピュータのプロセッサ）内で実行されると、先に述べた特徴のうち少なくとも１つの特徴、または先に述べた特徴のうち少なくとも２つの特徴の組み合わせを備える方法の各ステップを実施することのできる、実行可能なコンピュータコードを有する、コンピュータプログラム製品に関する。
【００３２】
さらに、本発明は粒子ビーム装置に関し、例えば、ＴＥＭまたはＳＥＭとして構成した電子ビーム装置に関する。本発明による粒子ビーム装置は、少なくとも１つの第１粒子ビームカラムを備え、この第１粒子ビームカラムには、第１粒子ビームを生成する第１粒子発生器およびこの第１粒子ビームを物体上に集束する対物レンズを設ける。さらに、本発明による粒子ビーム装置は、第１粒子ビームを物体上に案内する少なくとも１つの第１ラスタ装置、相互作用粒子および／または相互作用放射を検出する少なくとも１つの第１検出装置、および上記のコンピュータプログラム製品をロードしたプロセッサを備える少なくとも１つのモニタユニットを備える。
【００３３】
さらに、本発明は、さらなる粒子ビーム装置に関し、例えば、ＴＥＭまたはＳＥＭとして構成した電子ビーム装置に関する。本発明によるこの粒子ビーム装置は、少なくとも１つの第１粒子ビームカラムを備え、この第１粒子ビームカラムは第１粒子ビームを生成する第１粒子ビーム発生器およびこの第１粒子ビームを物体上に集束する第１対物レンズを備える。さらに、この粒子ビーム装置は、物体上に第１ラスタ領域を画定し第１ラスタパターンを規定する少なくとも１つの第１制御装置を備える。第１ラスタ領域には複数のラスタラインを設け、この複数のラスタラインは少なくとも１本の第１ラスタラインおよび少なくとも１本の第２ラスタラインを有する。また、第１ラスタラインは、少なくとも１つの第１ラスタ点および少なくとも１つの第２ラスタ点を含む複数のラスタ点を有する。さらに、第２ラスタラインは、少なくとも１つの第３ラスタ点および少なくとも１つの第４ラスタ点を含む複数のさらなるラスタ点を有する。この第１ラスタパターンにより、第１ラスタ領域に亘る第１粒子ビームの案内経路を規定する。さらに、この粒子ビーム装置は、第１粒子ビームを物体上において案内するための少なくとも１つの第１ラスタ装置を備え、この第１粒子ビームは、第１期間には第１ラスタ点に滞留し、第２期間には第２ラスタ点に滞留し、第３期間には第３ラスタ点に滞留し、および／または第４期間には第４ラスタ点に滞留し、第１ラスタライン上に第１粒子ビームを案内することと第２ラスタライン上に第１粒子ビームを案内することとの間には第５期間があり、複数のラスタラインにより複数の第５期間が規定され、第１粒子ビームを案内する間において、次のラスタ点、すなわち、第１ラスタ点、第２ラスタ点、第３ラスタ点、および第４ラスタ点のうち少なくとも１点を第１粒子ビームにより走査することと、次のラスタ点、すなわち、第１ラスタ点、第２ラスタ点、第３ラスタ点、および第４ラスタ点のうちさらに別の少なくとも１点を第１粒子ビームにより走査することとの間には第６期間があり、複数のラスタ点により複数の第６期間が規定される。さらに、この粒子ビーム装置は、相互作用粒子および／または相互作用放射を検出する少なくとも１つの第１検出器を備える。
【００３４】
さらに、この粒子ビーム装置は、次の期間、すなわち、第１期間、第２期間、第３期間、第４期間、第５期間、および第６期間のうち少なくとも１つを変化させるための、少なくとも１つの第２制御装置を備える。
【００３５】
追加または代案として、第２制御装置は、次の期間、すなわち、第１期間、第２期間、第３期間、第４期間、第５期間、および第６期間のうち少なくとも１つを確定的または非確定的にランダムに変化させるように設計される。さらに、追加または代案として、第２制御装置は、次の特徴、すなわち、
−第１期間、第２期間、第３期間、および第４期間は、ラスタ領域における第１シーケンスを構成し、第１シーケンスは、この第１シーケンスの少なくとも１つの第１領域およびこの第１シーケンスの少なくとも１つの第２領域にさらに分割され、第１シーケンスの第１領域に含まれる期間を確定的または非確定的にランダムに変化させること、
−複数の第５期間は、ラスタ領域における第２シーケンスを構成し、第２シーケンスはこの第２シーケンスの少なくとも１つの第１領域およびこの第２シーケンスの少なくとも１つの第２領域にさらに分割され、第２シーケンスの第１領域に含まれる複数の第５期間を確定的または非確定的にランダムに変化させること、および
−複数の第６期間は、ラスタ領域における第３シーケンスを構成し、第３シーケンスはこの第３シーケンスの少なくとも１つの第１領域およびこの第３シーケンスの少なくとも１つの第２領域にさらに分割され、第３シーケンスの第１領域に含まれる複数の第６期間を確定的または非確定的にランダムに変化させること、
という特徴のうち、少なくとも１つを提供するように設計される。
【００３６】
追加または代案として、さらなる粒子ビーム装置は次の特徴を備える。この粒子ビーム装置は、少なくとも１つの第１粒子ビームカラムを備え、この少なくとも１つの第１粒子ビームカラムは少なくとも１つの第１粒子ビームを生成する第１ビーム発生器およびこの第１粒子ビームを物体上に集束する第１対物レンズを備える。さらに、物体上に第１ラスタ領域を画定し第１ラスタパターンを規定するための少なくとも１つの第１制御装置を備え、この第１ラスタ領域は少なくとも１つの第１ラスタ点、少なくとも１つの第２ラスタ点、および少なくとも１つの第３ラスタ点を有し、第１ラスタパターンにより第１ラスタ領域に亘る第１粒子ビームの案内経路を規定する。さらに、第１粒子ビームを物体上において第１ラスタパターンにしたがって案内する、少なくとも１つの第１ラスタ装置を備え、この第１ラスタ装置は、粒子ビームを、第１回目は第１ラスタ点に案内し、第２回目は第２ラスタ点に案内し、第３回目は第３ラスタ点に案内するように設計される。さらに、粒子ビーム装置は、相互作用粒子および／または相互作用放射を検出する、少なくとも１つの検出器を備える。第１制御装置は、第１回目、第２回目、および第３回目の選択を、第１回目と第２回目との間の第１時差により規定される第１時間間隔が、第１回目と第３回目との間の第２時差により規定される第２時間間隔とは異なるように選択するように設計される。
【００３７】
追加または代案として、上記の各粒子ビーム装置のうち一つのさらなる例示的な実施形態において、この粒子ビーム装置は少なくとも１つの第２粒子ビームカラムを備える。第２粒子ビームカラムは、第２粒子ビームを生成する第２ビーム発生器、およびこの第２粒子ビームを物体上に集束する第２対物レンズを備える。粒子ビーム装置は、物体上に第２ラスタ領域を画定し第２ラスタパターンを規定する少なくとも１つの第３制御装置を備える。さらに、第２粒子ビームカラムは、第２粒子ビームを物体上において第２ラスタパターンにしたがって案内する少なくとも１つの第２ラスタ装置を備える。さらに、粒子ビーム装置は、相互作用粒子および／または相互作用放射を検出する少なくとも１つの第２検出器を備える。
【００３８】
追加または代案として、上記粒子ビーム装置のさらに別の実施形態において、第３制御装置は、第２ラスタ領域を複数のラスタラインにより画定するように設計され、複数のラスタラインは少なくとも１つの第３ラスタラインおよび少なくとも１つの第４ラスタラインを有し、第３ラスタラインは、少なくとも１つの第５ラスタ点および少なくとも１つの第６ラスタ点を有する複数のラスタ点を有し、第４ラスタラインは、少なくとも１つの第７ラスタ点および少なくとも１つの第８ラスタ点を有するさらなる複数のラスタ点を有し、第２粒子ビームは、第７期間には第５ラスタ点に滞留し、第８期間には前記第６ラスタ点に滞留し、第９期間には第７ラスタ点に滞留し、および／または第１０期間には第８ラスタ点に滞留し、第３ラスタライン上に第２粒子ビームを案内することと第４ラスタライン上に第２粒子ビームを案内することとの間には第１１期間があり、複数のラスタラインにより複数の第１１期間が規定され、前記第２粒子ビームを案内する間において、次のラスタ点、すなわち、第５ラスタ点、第６ラスタ点、第７ラスタ点、および第８ラスタ点のうち少なくとも１つを第２粒子ビームにより走査することと、次のラスタ点、すなわち、第５ラスタ点、第６ラスタ点、第７ラスタ点、および第８ラスタ点のうちさらなる少なくとも１つの点を第２粒子ビームにより走査することとの間には第１２期間があり、複数のラスタ点により複数の第１２期間が規定される。さらに、記粒子ビーム装置には、次の期間、すなわち、第７期間、第８期間、第９期間、第１０期間、第１１期間、および第１２期間のうち少なくとも１つを変化させる少なくとも１つの第４制御装置を設ける。例えば、その期間を先に述べたように変化させる。
【００３９】
追加または代案として、上記の各粒子ビーム装置の一つのさらなる例示的な実施形態によれば、第３制御装置を、第２ラスタ領域が少なくとも１つの第５ラスタ点、少なくとも１つの第６ラスタ点、および少なくとも１つの第７ラスタ点により画定されるように、および、第２ラスタパターンが矩形状および／またはらせん状に規定されるように設計する。
【００４０】
追加または代案として、上記の各粒子ビーム装置の一つのさらなる例示的な実施形態によれば、粒子ビーム装置は、次の特徴、すなわち、
−第１粒子ビームカラムは電子ビームカラムとして構成され、第２粒子ビームカラムはイオンビームカラムとして構成されること、
−第１粒子ビームカラムはイオンビームカラムとして構成され、第２粒子ビームカラムは電子ビームカラムとして構成されること、または
−第１粒子ビームカラムはイオンビームカラムとして構成され、第２粒子ビームカラムは電子ビームカラムとして構成されること、
という特徴のうちの少なくとも１つを備える。
【００４１】
以下に、本発明を、例示的な実施形態および図面を参照してより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】ＴＥＭとして構成した粒子ビーム装置を示す概略図である。
【図２】物体の表示を生成する方法を簡略化して示すフロー図である。
【図３】ラスタ領域を有する物体の概略表示図である。
【図４】図３に示すラスタラインを有するラスタ領域の概略図である。
【図５Ａ】ラスタラインの別の例示的な実施形態を示す概略図である。
【図５Ｂ】ラスタラインのさらに別の例示的な実施形態を示す概略図である。
【図６Ａ】第１ラスタパターンを示す概略図である。
【図６Ｂ】第２ラスタパターンを示す概略図である。
【図６Ｃ】第３ラスタパターンを示す概略図である。
【図７】従来の技術による標準的なラスタ方式により生成した物体のＦＦＴ画像を示す図である。
【図８】本発明による方法の第１の例示的な実施形態により生成した物体のＦＦＴ画像を示す図である。
【図９】本発明による方法の第２の例示的な実施形態により生成した物体のＦＦＴ画像を示す図である。
【図１０】従来の技術による標準的なラスタ方式により生成した物体の別のＦＦＴ画像を示す図である。
【図１１】本発明による方法の第３の例示的な実施形態により生成した物体のＦＦＴ画像を示す図である。
【図１２】本発明による方法の第４の例示的な実施形態により生成した物体のＦＦＴ画像を示す図である。
【図１３】本発明による方法の第５の例示的な実施形態により生成した物体のＦＦＴ画像を示す図である。
【図１４】本発明による方法の第６の例示的な実施形態により生成した物体のＦＦＴ画像を示す図である。
【図１５】本発明による方法の第７の例示的な実施形態により生成した物体のＦＦＴ画像を示す図である。
【図１６】本発明による方法の第８の例示的な実施形態により生成した物体のＦＦＴ画像を示す図である。
【図１７】本発明による別の粒子ビーム装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下に、本発明を、特にＴＥＭとして構成した粒子ビーム装置１に基づき説明する。しかしながら、この段階で、本発明はＴＥＭに限定されるものではなく、実際は、本発明は任意の粒子ビーム装置に適用可能であることに留意されたい。
【００４４】
図１は粒子ビーム装置１を示す概略図である。粒子ビーム装置１は、熱電子放出源として構成した電子源２を備える。しかしながら、別の粒子ビーム源も定常的に利用可能である。引出電極３を、粒子ビーム装置１の光軸ＯＡに沿って電子源２の後方に配置し、この引出電極３上の電位により電子源２から電子を抽出する。さらに、光源位置に集束する第１電極４、および、電子を加速する陽極として構成した少なくとも１つの第２電極５を備える。第２電極５により、電子源２から出射した電子は、電極電圧により所望の調整可能なエネルギーにまで加速される。この電子は、電子ビームとして構成した粒子ビームを形成する。
【００４５】
さらに、２段集光器を光軸ＯＡ上に配置する。２段集光レンズは第１磁気レンズ６および第２磁気レンズ７を備え、この集光器に続き、第１ラスタ装置８および第２ラスタ装置９を連結する。第１ラスタ装置８および第２ラスタ装置９の両方を第１制御装置１０に接続する。制御装置１０には、制御信号を生成する制御プロセッサを設ける。第１ラスタ装置８および第２ラスタ装置９を用いて、物体面１２上に配置した物体上に粒子ビームを走査することができる。さらに、粒子ビーム装置１は、磁気レンズとして構成した対物レンズ１１を備える。物体面１２を対物レンズ１１に配置し、検査対象物を、試料マニピュレータにより物体面１２上に配置する。
【００４６】
続いて、対物レンズ１１の電子源２とは反対の方向に、第１レンズ１３および第２レンズ１４を備える投影レンズ系を配置する。そして、第１レンズ１３および第２レンズ１４により、物体面１２上に配置した物体が検出器１５上に表示される。この表示は、例えば、この物体の画像または回折パターンである。
【００４７】
図２は、本発明による方法の例示的な一実施形態による簡略化した手順を示す概略図である。まず、方法ステップＳ１において、物体面１２上に配置した物体上にラスタ領域を画定する。このステップの詳細を図３に示す。粒子ビームを用いて詳細に検査するラスタ領域１７を、物体１６上に画定する。ラスタ領域１７は、第１ラスタライン１８Ａ、第２ラスタライン１８Ｂ、第３ラスタライン１８Ｃ、および第４ラスタライン１８Ｄを有する。図４に、第１ラスタライン１８Ａ、第２ラスタライン１８Ｂ、第３ラスタライン１８Ｃ、および第４ラスタライン１８Ｄの配列を拡大して示す。上記ラスタライン１８Ａ〜１８Ｄは、それぞれ、ラスタ点を有する。第１ラスタライン１８Ａは、第１ラスタ点１９、第２ラスタ点２０、第３ラスタ点２１、第４ラスタ点２２、第５ラスタ点２３、第６ラスタ点２４、第７ラスタ点２５、および第８ラスタ点２６を有する。さらに、第２ラスタライン１８Ｂには、第９ラスタ点２７、第１０ラスタ点２８、第１１ラスタ点２９、第１２ラスタ点３０、第１３ラスタ点３１、第１４ラスタ点３２、第１５ラスタ点３３、および第１６ラスタ点３４を設ける。第３ラスタライン１８Ｃも同様に、第１７ラスタ点３５、第１８ラスタ点３６、第１９ラスタ点３７、第２０ラスタ点３８、第２１ラスタ点３９、第２２ラスタ点４０、第２３ラスタ点４１、および第２４ラスタ点４２を有する。最後に、第４ラスタライン１８Ｄには、第２５ラスタ点４３、第２６ラスタ点４４、第２７ラスタ点４５、第２８ラスタ点４６、第２９ラスタ点４７、第３０ラスタ点４８、第３１ラスタ点４９、および第３２ラスタ点５０を設ける。
【００４８】
上記ラスタライン１８Ａ〜１８Ｄ、および上記ラスタ点１９〜５０は、図３および図４に図示した例示的な実施形態においては、グリッド状に配列する。本発明はこのようなラスタ領域に限定されないことは明確に留意されたい。実際には、上記ラスタラインのそれぞれ、または全ての構成を異なるものとすることができる。例えば、図５には、鋸歯状に構成した第１ラスタライン１８Ａを示す。例えば、図５Ｂは、らせん状に構成した第１ラスタライン１８Ａを示す。
【００４９】
ここで、図２に示す、次の方法ステップＳ２においてラスタパターンを規定する。ラスタパターンにより、図３に示すラスタ領域１７上を粒子ビームで走査するときの粒子ビームの案内経路（位置移動）を規定する。図６Ａ〜図６Ｃに、ラスタパターンの例示的な実施形態を示す。
【００５０】
例えば、図６Ａに第１ラスタパターンを示す。明瞭に図示するため、第１ラスタライン１８Ａおよび第２ラスタライン１８Ｂのみを示す。第１ラスタパターンによれば、粒子ビームは同一方向の上記の各ラスタライン１８Ａ〜１８Ｄ上を一方向に案内される。したがって、第１ラスタパターンにおいて、粒子ビームはまず、第１ラスタライン１８Ａ上の第１ラスタ点１９案内される。その後、この粒子ビームは第１ラスタライン１８Ａに沿って矢印Ａの方向に案内されて、第１ラスタライン１８Ａ上の上記ラスタ点２０〜２６を順次走査する。第１ラスタライン１８Ａ上の第８ラスタ点２６を走査した後、粒子ビームは第２ラスタ点上の第９ラスタ点２７に案内される。そして、粒子ビームは第２ラスタライン１８Ｂに沿って矢印Ａの方向に案内されて、第２ラスタライン１８Ｂ上の上記ラスタ点２７〜３４を順次走査する。
【００５１】
図６Ｂに第２ラスタパターンを示す。ここでも、明瞭に図示するため、第１ラスタライン１８Ａおよび第２ラスタライン１８Ｂのみを示す。第２ラスタパターンによれば、粒子ビームは上記の各ラスタライン１８Ａ〜１８Ｄ上を双方向に案内される。したがって、第１ラスタパターンにおいて、粒子ビームはまず、第１ラスタライン１８Ａ上の第１ラスタ点１９案内される。その後、この粒子ビームは第１ラスタライン１８Ａ上を矢印Ａの方向に案内されて、第１ラスタライン１８Ａ上の上記ラスタ点２０〜２６を順次走査する。第１ラスタライン１８Ａ上の第８ラスタ点２６を走査した後、粒子ビームは第２ラスタライン１８Ｂの第１６ラスタ点３４に案内される。そして、粒子ビームは第２ラスタライン１８Ｂ上を矢印Ｂの方向に案内されて、第２ラスタライン１８Ｂ上の上記ラスタ点３３〜２７を順次走査する。
【００５２】
図６Ｃに第３ラスタパターンを示す。明瞭に図示するため、上記ラスタ点のうちいくつかのラスタ点にのみ参照符号を付して示す。この第３ラスタパターンによれば、ラスタ領域１７はらせん状に走査される。粒子ビームはラスタ領域１７上を矢印で示すように案内される。第３ラスタパターンにおいて、粒子ビームはまず第８ラスタ点２６に案内される。そして、粒子ビームは第１６ラスタ点３４に案内され、次に第２４ラスタ点４２に案内され、最後に第３２ラスタ点５０に案内される。そこから、粒子ビームは上記ラスタ点４９〜４３を走査するように案内される。そして、粒子ビームはまず第１７ラスタ点３５に案内され、次に第９ラスタ点２７に案内され、そして、第１ラスタ点１９に案内される。そこから、粒子ビームは上記ラスタ点２０〜２５を走査するように案内される。そして、粒子ビームはまず第１５ラスタ点３３に案内され、次に、第２３ラスタ点４１に案内される。そして、粒子ビームは上記ラスタ点４０〜３６を走査するように案内される。そこから、粒子ビームは第１０ラスタ点２８に案内される。そして、粒子ビームは上記ラスタ点２９〜３２を走査するように案内される。
【００５３】
ここで、本発明は上記のラスタパターンに限定されないことに明確に留意されたい。実際には、本発明に適した任意の所望のラスタパターンを用いることができる。特に、さらなる例示的な実施形態においては、乱数発生器によりラスタパターンを生成する。この場合、ラスタ点１９〜５０のうち任意の所望の点を、上記のラスタライン１８Ａ〜１８Ｄのいずれか１本との関連性とは無関係に、順次走査することができ、例えば、上記の各ラスタ点１９〜５０をそれぞれ１回のみ走査することができる。
【００５４】
図２に示すさらなる方法ステップＳ３において、ラスタパターン（例えば、第１ラスタパターン、第２ラスタパターン、または第３ラスタパターン）が規定された時点で粒子ビームが生成される。次に、方法ステップＳ４において、粒子ビームをラスタパターンの出発点に相当するラスタ点の１つに移動する。例えば、第１ラスタパターンおよび第２ラスタパターンにおいて、第１ラスタライン上における第１ラスタ点１９が出発点となる。例えば、第３ラスタパターンにおいては第８ラスタ点２６が出発点となる。そして、粒子ビームは規定されたラスタパターンに従ってラスタ領域１７上を案内される。
【００５５】
ここで、さらに別の方法ステップＳ５において、検出器１５により相互作用粒子を検出する。さらに、方法ステップＳ６における確認を経て、本方法を継続する。
【００５６】
図２に示す方法ステップＳ７において、少なくとも１つの期間をここで変化させる。その詳細を以下に詳細に説明する。
【００５７】
本発明による方法をさらに規定することのできる一変数としては、上記ラスタライン１８Ａ〜１８Ｄにおける粒子ビームのドウェル持続時間がある。第１ラスタライン期間とは、粒子ビームが第１ラスタライン１８Ａに滞留するドウェル持続時間のことである。第２ラスタライン期間とは、粒子ビームが第２ラスタライン１８Ｂに滞留するドウェル持続時間のことである。粒子ビームは、第３ラスタライン期間には第３ラスタライン１８Ｃに滞留する。粒子ビームは、第４ラスタライン期間には第４ラスタライン１８Ｄに滞留する。例示的な一実施形態において、第１ラスタライン期間、第２ラスタライン期間、第３ラスタライン期間、および／または第４ラスタライン期間を変化させて上記の各ラスタライン期間がそれぞれ、別の１つまたはそれ以上のラスタライン期間とは異なるようにする。さらに別の実施形態において、上記ラスタライン期間のうち少なくとも１つを、別の少なくとも１つのラスタライン期間に対して変化させ、その変化させた少なくとも１つのラスタライン期間が、上記の別の少なくとも１つのラスタライン期間に対し、最大５％、最大１０％、最大１５％、最大２０％、最大２５％、最大３０％、最大３５％、最大４０％、最大４５％、または最大５０％短くなるようにする。さらなる実施形態において、少なくとも１つまたはそれ以上（例えば、全ての）上記ラスタライン期間を、図１に示す制御装置１０に含まれる乱数発生器によりランダムに選択する。
【００５８】
本発明による方法を、追加的または代替的にさらに規定する別の変数としては、上記ラスタライン１８Ａ〜１８Ｄのうちの１本を完全に走査（すなわち、ライン上を完全に通過）することと、上記ラスタライン１８Ａ〜１８Ｄのうちの別の１本を完全に走査することとの間における期間がある。原則として、この期間は、上記ラスタライン１８Ａ〜１８Ｄのうちの１本を完全に走査（すなわち、ライン上を完全に通過）することと、上記ラスタライン１８Ａ〜１８Ｄのうちの別の１本を完全に走査することとの間における休止期間である。したがって、以下の記載において、この期間をライン休止期間とも称する。一実施形態において、ライン休止期間は、図１に示す制御装置１０内の乱数発生器により規定することができる。さらに別の実施形態において、このライン休止期間を変化させて、上記のラスタライン期間の少なくとも１つに対し、最大５％、最大１０％、最大１５％、最大２０％、最大２５％、最大３０％、最大３５％、最大４０％、最大５０％、または、最大７０％短くなるようにする。さらに、さらなる実施形態において、上記のラスタライン１８Ａ〜１８Ｄのうち２本のライン間のライン休止期間が常に異なるように選択することもできる。例えば、第１ラスタライン１８Ａに粒子ビームを案内することと第２ラスタライン１８Ｂ上に粒子ビームを案内することとの間の第１ライン休止期間は、第２ラスタライン１８Ｂ上に粒子ビームを案内することと第３ラスタライン１８Ｃ上に粒子ビームを案内すること間の第２ライン休止期間とは異なる。
【００５９】
追加または代案として、さらに別の例示的な実施形態において、上記ラスタ点１９〜５０のうち１つまたはそれ以上（可能であれば、全て）における粒子ビームのドウェル持続時間を変化させることができる。以下、ドウェル持続期間をラスタ点期間と称する。
【００６０】
この例示的な実施形態を、第１ラスタライン１８Ａ上の上記ラスタ点１９〜２６に基づき説明する。このラスタ点に関する以下の説明は、もちろん、その他の全ての上記ラスタ点２７〜５０にも適用されることに留意されたい。
【００６１】
粒子ビームは、第１ラスタ点期間には第１ラスタ点１９に滞留し、第２ラスタ点期間には第２ラスタ点２０に滞留し、第３ラスタ点期間には第３ラスタ点２１に滞留し、第４ラスタ点期間には第４ラスタ点２２に滞留し、第５ラスタ点期間には第５ラスタ点２３に滞留し、第６ラスタ点期間には第６ラスタ点２４に滞留し、第７ラスタ点期間には第７ラスタ点２５に滞留し、および、第８ラスタ点期間には第８ラスタ点２６に滞留する。第１ラスタ点期間から第８ラスタ点期間をそれぞれ変化させて、第１ラスタ点期間から第８ラスタ点期間のうち少なくとも１つが、第１ラスタ点期間から第８ラスタ点期間の別の少なくとも１つまたはそれ以上の期間とは異なるようにする。特に、一実施形態において、第１ラスタ点期間から第８ラスタ点期間はそれぞれ互いに異なる。特に、上記のラスタ点期間は乱数発生器により確定的または非確定的に変化させることができ、例えば、図１に示す制御装置１０により変化させることができる。
【００６２】
本方法をさらに規定するさらなる変数としては、上記ラスタ点１９〜５０のうち１点の走査と上記ラスタ点１９〜５０のうちのそれに続く１点の走査との間の期間がある。原則として、この期間は、上記ラスタ点１９〜５０のうち１点の走査とそれに続く上記ラスタ点１９〜５０のうちの別の１点の走査との間の休止期間であり、その結果として、以下の説明ではこの期間を点休止期間と称する。一実施形態において、上記ラスタ点１９〜５０のうち１点と上記ラスタ点１９〜５０のうち別の１点との間の点休止期間は、図１に示す制御装置１０内の乱数発生器により変化させる。したがって、上記ラスタ点１９〜５０のうち１点と上記ラスタ点１９〜５０のうち別の１点との間の点休止期間を常に異なるように選択することが可能である。さらなる実施形態において、この代案として、上記ラスタ点１９〜５０のうち１点と上記ラスタ点１９〜５０のうち別の１点との間の点休止期間が、ラスタ点期間のうちの１つに対し、最大１０％、最大２０％、最大３０％、最大４０％、最大５０％、最大６０％、最大７０％、最大８０％、または最大９０％短くなるように選択することができる。この代案として、点休止期間がラスタ点期間のうち少なくとも１つに相当するように、点休止期間を選択することができる。
【００６３】
図２に示すさらなる方法ステップＳ８において、ここで、粒子ビームをラスタ点１９〜１５のうちのさらに別の１点に案内する。本方法が方法ステップＳ９において終了するまで、方法ステップＳ５〜Ｓ８を再度繰り返す。
【００６４】
図１に示す粒子ビーム装置１を用いて行った試験検査の結果を以下に説明する。この場合、Ｓｉ（１１０）試料として構成した物体を、超高解像度条件下のＳＴＥＭモードで検査した。さらに、空心コイルおよび関数発生器により、５０Ｈｚの周波数で磁気擾乱を発生させた。これら磁気擾乱は、検査した物体のＦＦＴ画像におけるアーチファクトの原因となる周期的擾乱をシミュレートしたものである。
【００６５】
図７に、従来の技術による標準的なラスタ方式を用いて生成したＳｉ（１１０）試料のフーリエ変換画像（ＦＦＴ画像）を示す。Ｓｉ（１１０）試料の記録画像は、１０２４本のラスタラインを含み、各ラスタラインはそれぞれ１０２４個のラスタ点を有する。１０２４本のラスタ点それぞれにおけるラスタ点期間は２０μｓであった。各ラスタラインのラスタライン期間も、したがって、同一であった。図７に示すＦＦＴ画像は、Ｓｉ（１１０）試料に対し中央反射像およびその中央反射像の周囲に配置された４つの特徴的な主反射像を示す。これら５つの反射像に加え、擾乱により生じたさらに多数の反射像を確認することができる。
【００６６】
その一方、図８に、同じ物体のＦＦＴ画像を示す。ここで使用した２本のラスタライン間のライン休止期間は、ラスタライン期間に対し２０％以下とした。従来は擾乱の結果として確認されていたＦＦＴ像内の反射像は垂直線に沿って不鮮明になり、その結果、垂直配向された縞が見られる。しかしながら、検査した物体に実際に関連する反射像は、ＦＦＴ画像内ではっきりと確認できる。
【００６７】
図９に、本発明による方法に基づく、検査した物体のＦＦＴ画像のさらなる例示的な実施形態を示す。図９は、基本的には図８に基づくものであるが、使用した２本のラスタライン間のライン休止期間を、ラスタライン期間に対し６０％以下とした点が異なる。周期的擾乱により前回生じたＦＦＴ画像内での反射像は、図８に示した例示的実施形態における画像よりも、垂直線に沿ってさらに不鮮明となる。
【００６８】
図１０に、従来の技術による標準的なラスタ方式を用いて生成した物体のＦＦＴ画像を示す。この記録した画像は、ここでも、１０２４本のラスタラインを含み、各ラスタラインはそれぞれ１０２４個のラスタ点を有する。各ラスタ点における粒子ビームのラスタ点期間は１８μｓであった。図１０に示すＦＦＴ画像は、像の上端縁部および像の下端縁部において反射像を呈し、これら反射像は周期的擾乱により生じるものである。図１１に、ラスタ点期間を変化させて、その値が元のラスタ点期間（１８μｓ）に対し１００％以下となるようにしたときの、物体のＦＦＴ画像を示す。像の上端縁部および像の下端縁部における反射像は事実上完全に消滅した。ラスタ点期間における変化は、特に、５０Ｈｚ大きく上回る周波数の擾乱により反射像が生じるのを抑制することがわかった。
【００６９】
図１２〜図１５に、さらなる例示的な実施形態を示す。同図において、検査した物体のＦＦＴ画像を示す。図７は、図１２〜図１５に関連する従来技術により生成した参照画像である。図１２〜図１５に示す、さらなる例示的な実施形態は、図１１に示す例示的な実施形態に基づいている。しかしながら、さらに、ラインに沿った最大可能ラスタ点期間を周期的に調節することにより、１本のライン内で互いに遠く離れた画素間の時間変化の変動もさらに大きくなる。図１２に、検査した物体のＦＦＴ画像を示す。ここでは、ラスタ点期間を変化させて、この期間を、元のラスタ点期間（２０μｓ）より最大で２５％延長した。図１３に、ラスタ点期間を変化させて、元のラスタ点期間（２０μｓ）に対し最大で５０％延長したときの、検査した物体のＦＦＴ画像を示す。図１４に、ラスタ点期間を変化させて、元のラスタ点期間（２０μｓ）に対し最大で７５％延長したときの、検査した物体のＦＦＴ画像を示す。図１５も同様に、ラスタ点期間を変化させて、元のラスタ点期間（２０μｓ）に対し最大１００％延長したときの、検査した検査した物体のＦＦＴ画像を示す。図１２〜図１５に示す全ての例示的な実施形態からわかるように、周期的擾乱により発生する反射像は、図７に示すＦＦＴ画像と比べ、減少した。
【００７０】
上記の例示的な実施形態は、それぞれ、上記の例示的な実施形態のその他の一実施形態と組み合わせることができる。例えば、例示的な一実施形態において、ライン休止期間とラスタ点期間の変化を組み合わせる。ライン休止期間を変化させて、元のラスタライン期間に対し最大２０％まで延長したときの、この組み合わせの結果を図１６に示す。ここで、ラスタ点期間は、元のラスタ点期間（２０μｓ）より最大７０％まで延長した。図１０に、図１６に関連するものとして、従来技術による画像を示す。
【００７１】
先に述べた、本発明による方法の例示的な各実施形態は、（経時周期的に変動する）検出信号の時間プロファイルと検出信号に関連付けられた物体上の位置との間の相関を相殺する働きをする。擾乱アーチファクトは大幅に抑制され、または、もはや全く知覚不能となり、物体表示の質を向上することができる。上記期間のうち少なくとも１つを変化させることにより、このように表示の質を向上することができる。
【００７２】
本発明による方法のさらなる例示的な実施形態を、図６Ｃを参照して説明する。この例示的な実施形態においては、ライン休止期間、ラスタ点期間、および／または点休止期間を必ずしも変化させる必要はない。上記の期間を全て一定に保つこともできる。既に述べたように、図６Ｃに示す第３ラスタパターンは、ラスタ領域１７をらせん状に走査することを含む。粒子ビームはラスタ領域１７上を矢印で示したように案内される。図６Ｃに示すラスタパターンにおいて、粒子ビームは上記のように構成したラスタ点を通過する。粒子ビームの移動はラスタパターンによりあらかじめ決定されているため、１つのラスタ点とそれに隣接するラスタ点との間の時間間隔が異なり、この場合、時間間隔とは、２つのラスタ点のそれぞれを走査するのにかかる各時間の差のことである。例えば、第１０ラスタ点２８に隣接するラスタ点は、次の点、すなわち、第２ラスタ点２０、第９ラスタ点２７、第１１ラスタ点２９、および第１８ラスタ点３６である。第２ラスタ点２０および第１０ラスタ点２８のそれぞれを走査するのにかかる各時間の間の時間間隔は、第９ラスタ点２７および第１０ラスタ点２８をそれぞれ走査するのにかかる時間の間の時間間隔とは異なる。第１１ラスタ点２９（または第１８ラスタ点３６）および第１０ラスタ点それぞれを走査するのにかかる各時間の間の時間間隔は、上記の時間間隔とは異なる。この異なる時間間隔も相関性がないので、この方法においても、ＦＦＴ画像における擾乱アーチファクトは大幅に抑制され、または、もはや全く知覚不可能となる。
【００７３】
また、以上に説明した方法の例示的な実施形態はすべて、粒子ビームをラスタ領域１７に１回以上通過させるものである。この場合、少なくとも１つの第１画像および少なくとも１つの第２画像を生成する。この第１画像および第２画像を平均法または積分法により組み合わせて、最終的な表示を形成する。さらなる実施形態によれば、粒子ビームをラスタ領域に２回以上通過させ、この方法で生成した各画像をそれぞれ互いに組み合わせる。これにより、特にノイズの少ない良好な物体の画像を形成される。
【００７４】
図１７は、本発明による方法を実施することのできるさらなる粒子ビーム装置１００の概略図である。粒子ビーム装置１００は、試料チャンバ１０３に配置した２つの粒子ビームカラム、すなわち、第１粒子ビームカラム１０１および第２粒子ビームカラム１０２、を備える。第１粒子ビームカラム１０１は電子ビームカラムとして構成し、試料チャンバ３に対し垂直に配置される。
【００７５】
第１粒子ビームカラム１０１は、電子源（陰極）として構成した第１ビーム発生器１０４、ならびに第１電極ユニット１０５および第２電極ユニット１０６にて構成されるシステムを備える。第２電極ユニット１０６はビーム案内管（図示せず）の一端部を構成する。例えば、第１ビーム発生器１０４は、熱電子放出源として構成する。第１ビーム発生器１０４から出射した電子は、第１ビーム発生器１０４と第２電極ユニット１０６との間の電位差により所定の電位まで加速され、一次電子ビームを形成する。
【００７６】
一次電子ビームはまず集光レンズユニット１０７を通過し、次に、磁気レンズとして構成した第１対物レンズ１０８を通過する。ビーム案内管は、第１対物レンズ１０８の開口を通過する。第１対物レンズ１０８には極片（図示せず）を設け、その内部にコイル（図示せず）を配置する。さらに、ラスタ手段１２０を設けて、ラスタ手段により一次電子ビームを反射して試料チャンバ１０３内に配置した物体１０９を走査できるようにする。物体１０９は調整可能な物体ホルダ（図示せず）上に配置する。物体ホルダは、互いに直交する３方向（ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向）へ移動可能に設計する。さらに、好ましくは、物体ホルダは第１回転軸および第２回転軸を中心に回転し、第１回転軸および第２回転軸は互いに直交して配置される。
【００７７】
結像の際は、一次電子ビームが物体１０９と相互作用することによる結果として発生した二次電子および／または後方散乱電子を、第１粒子ビームカラム１０１に配置した検出器により検出する。この目的のため、第１検出器１１０を、第１粒子ビームカラム１０１の光軸ＯＡに沿って物体側に配置し、第２検出器１１１を、光軸ＯＡに沿って電子源側（すなわち、第１ビーム発生器１０４の方向）に配置する。さらに、第１検出器１１０および第２検出器１１１は互いにオフセットして配置する。
【００７８】
第２粒子ビームカラム１０２はイオンビームカラムとして構成し、第１粒子ビームカラム１０１に対し約５０°の角度をなして傾斜して配置する。第２粒子ビームカラム１０２は、イオンビーム発生器として構成した第２ビーム発生器を備える。第２ビーム発生器１１２はイオンビームを形成するイオンを発生する。例えば、このイオンビームは希ガスイオンから形成する。例えば、このイオンビームをアルゴンイオンから形成することができる。しかしながら、本発明はアルゴンイオンに限定されるものではない。実際には、その他の種類のイオンを用いることができ、例えば、ガリウムイオン、金イオン、ケイ素イオン、および／またはヘリウムイオンを用いることができる。
【００７９】
引出電極１１３により、イオンを所定の電位まで加速する。イオンビームは、第２粒子ビームカラム１０２内のイオン光学系を通過し、この場合、イオン光学系は集光レンズ１１４および、第２対物レンズ１１５として配置したさらなるレンズを備える。第２対物レンズ１１５は集束イオンプローブを生成し、この集束イオンプローブが物体１０９に当たる。調節可能な絞り１１６、第１電極配列１１７、および第２電極配列１１８を第２対物レンズ１１５の上方（すなわち、第２ビーム発生器１１２の方向）に配置し、第１電極配列１１７および第２電極配列１１８はラスタ電極として構成する。第１電極配列１１７および第２電極配列１１８により、イオンビームを物体１０９の表面に亘り走査する。
【００８０】
第２粒子ビームカラムには２つの機能がある。一方では、第２粒子ビームカラムを用いて物体１０９の表面上の対象領域を結像することができる。第４検出器１２３および／または第１検出器１１０および／または第２検出器１１１により相互作用粒子を検出する。また、他方では、第２粒子ビームカラムを用いて物体１０９の表面上の対象領域を処理することもできる。
【００８１】
さらに、第３検出器１１９を試料チャンバ１０３内に配置する。第３検出器１１９を用いて、物体１０９から送出または物体１０９から散乱した相互作用粒子を検出する。
【００８２】
ラスタ手段１２０を第１制御装置１２１に接続する。第１制御装置１２１は適切なプログラムコードを有する第１プロセッサを備え、ラスタ手段１２０を制御する。ラスタ手段１２０を用いて、電子ビームとして構成した第１粒子ビームを物体１０９に走査することができる。
【００８３】
第１電極配列１１７および第２電極配列１１８の両方を第２制御装置１２２に接続する。第２制御装置１２２は対応するプログラムコードを有する第２プロセッサを備え、第１電極配列１１７および第２電極配列１１８を制御する。第１電極配列１１７および第２電極配列１１８を用いて、イオンビームで物体１０９上を走査することができる。
【００８４】
このさらなる粒子ビーム装置１００を用いる際も、物体１０９の画像内にはアーチファクトが同様に発生する。電子ビームおよびイオンビームの両方を同時に走査すると、本来、これら２つのインターリーブされた画像の合成画像となり、その２つの画像のうち一方の画像は電子ビームにより生成され、もう一方の画像はイオンビームにより生成される。周期的な制御信号を用いて電子ビームおよびイオンビームを物体１０９のラスタ領域上に案内する場合、これら粒子ビームのうち一方の粒子ビーム（例えば、電子ビーム）は、他方の粒子ビーム（例えば、イオンビーム）より、物体１０９のラスタ領域上をより迅速に案内される。両方の粒子ビームがラスタ領域を通過する場合、これら粒子ビームの一方が既にラスタ領域上を完全に通過しても他方はまだラスタ領域上を通過中となるため、合成画像は縞を含むことがある。この縞は、まさにこのような場合に発生する。第１粒子ビームカラム１０１および第２粒子ビームカラム１０２の両方において上記の方法を実施することにより、合成画像からこのような縞を除去することができる。
【００８５】
第１粒子ビームカラム１０１および第２粒子ビームカラムは、それぞれ、イオンビームカラムとして構成することもできることは明確に留意されたい。
【符号の説明】
【００８６】
１  粒子ビーム装置
２  電子源
３  引出電極
４  第１電極
５  第２電極（陽極）
６  第１磁気レンズ
７  第２磁気レンズ
８  第１ラスタ装置
９  第２ラスタ装置
１０  制御装置
１１  対物レンズ
１２  物体面
１３  第１レンズ投影レンズ系
１４  第２レンズ投影レンズ系
１５  検出器
１６  物体
１７  ラスタ領域
１８Ａ  第１ラスタライン
１８Ｂ  第２ラスタライン
１８Ｃ  第３ラスタライン
１８Ｄ  第４ラスタライン
１９  第１ラスタ点
２０  第２ラスタ点
２１  第３ラスタ点
２２  第４ラスタ点
２３  第５ラスタ点
２４  第６ラスタ点
２５  第７ラスタ点
２６  第８ラスタ点
２７  第９ラスタ点
２８  第１０ラスタ点
２９  第１１ラスタ点
３０  第１２ラスタ点
３１  第１３ラスタ点
３２  第１４ラスタ点
３３  第１５ラスタ点
３４  第１６ラスタ点
３５  第１７ラスタ点
３６  第１８ラスタ点
３７  第１９ラスタ点
３８  第２０ラスタ点
３９  第２１ラスタ点
４０  第２２ラスタ点
４１  第２３ラスタ点
４２  第２４ラスタ点
４３  第２５ラスタ点
４４  第２６ラスタ点
４５  第２７ラスタ点
４６  第２８ラスタ点
４７  第２９ラスタ点
４８  第３０ラスタ点
４９  第３１ラスタ点
５０  第３２ラスタ点  
１００  さらなる粒子ビーム装置
１０１  第１粒子ビームカラム
１０２  第２粒子ビームカラム
１０３  試料チャンバ
１０４  第１ビーム発生器
１０５  第１電極ユニット
１０６  第２電極ユニット
１０７  集光レンズユニット
１０８  第１対物レンズ
１０９  物体
１１０  第１検出器
１１１  第２検出器
１１２  第２ビーム発生器
１１３  引出電極
１１４  集光レンズ
１１５  第２対物レンズ
１１６  可変絞りユニット
１１７  第１電極配列
１１８  第２電極配列
１１９  第３検出器
１２０  ラスタ手段
１２１  第１制御装置
１２２  第２制御装置
１２３  第４検出器
ＯＡ    光軸
【図１】
2011175964.tif 000003
【図２】
2011175964.tif 000004
【図３】
2011175964.tif 000005
【図４】
2011175964.tif 000006
【図５Ａ】
2011175964.tif 000007
【図５Ｂ】
2011175964.tif 000008
【図６Ａ】
2011175964.tif 000009
【図６Ｂ】
2011175964.tif 000010
【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2011175964.tif 000022
【外国語明細書】
2011175964000001.pdf