操作粒子辐射设备的方法和执行该方法的粒子辐射设备.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910140445.2 (22)申请日 2019.02.21 (30)优先权数据 102018202728.5 2018.02.22 DE (71)申请人 卡尔蔡司显微镜有限责任公司 地址 德国耶拿 (72)发明人 D.普雷克斯扎斯G.沃尔特 (74)专利代理机构 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人 邱军王蕊瑞 (51)Int.Cl. H01J 37/26(2006.01) H01J 37/28(2006.01) (54)发明名称 操作粒子辐射设备的方法和执行该方法的。

2、 粒子辐射设备 (57)摘要 本发明涉及一种用于操作粒子辐射设备的 方法。 在该方法中使物镜电流摆动。 在物镜电流 摆动的过程中， 调节偏转单元和/或挡板单元的 特性。 特性的调节如此进行， 使得在显示装置上 显示的物体的图像不移动或者使所显示的图像 的移动具有最小偏差。 此外， 在该方法中， 进行射 束发生器的工作电压的摆动并且借助于样品台 进行物体的定向。 在工作电压摆动的过程中， 样 品台向定向位置中的移动如下进行， 使得在显示 装置上显示的物体的图像不移动或者使所显示 的图像的移动具有最小偏差。 权利要求书6页 说明书29页 附图14页 CN 110189974 A 2019.08.3。

3、0 CN 110189974 A 1.一种用于操作粒子辐射设备(100， 100A， 200， 400)的方法， 该粒子辐射设备具有 -至少一个射束发生器(101， 301， 402)， 该射束发生器用于产生具有带电初级粒子的粒 子射束， -至少一个物镜(107， 107A， 304， 421)， 该物镜用于将该粒子射束聚焦到物体(114， 425) 上， 其中在该粒子射束与该物体(114， 425)相互作用时出现相互作用粒子和/或相互作用辐 射， 其中该物镜(107， 107A， 304， 421)至少部分在该射束发生器(101， 301， 402)与该物体 (114， 425)之间产生磁场。

4、和电场， -用于偏转该粒子射束的至少一个可调节的偏转单元(131， 132)和/或用于使该粒子射 束成形的至少一个可调节的挡板单元(109)， -至少一个可移动的样品台(122， 424)， 该样品台用于将该物体(114， 425)安排在该粒 子辐射设备(100， 100A， 200， 400)中， -至少一个检测器(116， 117， 121， 134， 419， 428)， 该检测器用于检测该相互作用粒子 和/或相互作用辐射并且用于产生检测器信号， -至少一个显示装置(124)， 该显示装置用于显示该物体(114， 425)的图像， 其中该图像 借助于这些检测器信号来产生， -至少一个物镜。

5、控制单元(125)， 该物镜控制单元用于以物镜电流(I)对该物镜(107， 107A， 304， 421)进行供应并且用于调节该物镜电流(I)， 并且具有 -至少一个射束发生器控制单元(126)， 该射束发生器控制单元用于以工作电压(U)对 该射束发生器(101， 402)进行供应并且用于调节该工作电压(U)， 其中该方法包括以下步骤： -借助于该物镜控制单元(125)将该物镜电流(I)调节到电流值(11)并且借助于该物镜 控制单元(125)周期性改变该物镜电流(I)的电流值(I1)； -在周期性改变该物镜电流(I)的过程中调节该偏转单元(131， 132)和/或该挡板单元 (109)的以下特。

6、性中的至少一者： (i)该偏转单元(131， 132)和/或该挡板单元(109)在该粒 子辐射设备(100， 100A， 200， 400)中的位置， 以及(ii)用于对该偏转单元(131， 132)和/或挡 板单元(109)进行供应的至少一个控制变量， 其中如下进行该调节， 使得在该显示装置 (124)上显示的该物体(114， 425)的图像不移动或者使所显示的图像的移动具有最小偏差； -借助于该射束发生器控制单元(126)将该工作电压(U)调节到电压值(U1)并且借助于 该射束发生器控制单元(126)周期性改变该工作电压(U)的电压值(U1)； 并且 -在周期性改变该工作电压(U)的电压值。

7、(U1)的过程中将该样品台(122， 424)移动到该 物体(114， 425)的如下位置中， 使得在该显示装置(124)上显示的该物体(114， 425)的图像 不移动或者使所显示的图像的移动具有最小偏差。 2.根据权利要求1所述的方法， 其中将该工作电压(U)输送给该射束发生器的阴极 (101， 402)并且由该射束发生器控制单元(126)以阴极电压的形式来调节工作电压。 3.根据以上权利要求之一所述的方法， 其中对该物体(114， 425)施加可控的物体电压。 4.一种用于操作粒子辐射设备(100， 100A， 200， 400)的方法， 该粒子辐射设备具有 -至少一个射束发生器(101。

8、， 301， 402)， 该射束发生器用于产生具有带电初级粒子的粒 子射束， -至少一个物镜(107， 107A， 304， 421)， 该物镜用于将该粒子射束聚焦到物体(114， 425) 权利要求书 1/6 页 2 CN 110189974 A 2 上， 其中在该粒子射束与该物体(114， 425)相互作用时出现相互作用粒子和/或相互作用辐 射， 并且其中该物镜(107， 107A， 304， 421)具有至少一个封闭电极(112， 112A， 119A， 423)， -用于偏转该粒子射束的至少一个可调节的偏转单元(131， 132)和/或用于使该粒子射 束成形的至少一个可调节的挡板单元(。

9、109)， -至少一个可移动的样品台(122， 424)， 该样品台用于将该物体(114， 425)安排在该粒 子辐射设备(100， 100A， 200， 400)中， -至少一个检测器(116， 117， 121， 134， 419， 428)， 该检测器用于检测该相互作用粒子 和/或相互作用辐射并且用于产生检测器信号， -至少一个显示装置(124)， 该显示装置用于显示该物体(114， 425)的图像， 其中该图像 借助于这些检测器信号来产生， -至少一个物镜控制单元(125)， 该物镜控制单元用于以物镜电流(I)对该物镜(107， 107A， 304， 421)进行供应并且用于调节该物镜。

10、电流(I)， 并且具有 -至少一个封闭电极控制单元(128， 129)， 该封闭电极控制单元用于以封闭电极电压 (AU)对该封闭电极(112， 112A， 119A， 423)进行供应并且调节该封闭电极电压(AU)， 其中该方法具有以下步骤： -借助于该物镜控制单元(125)将该物镜电流(I)调节到电流值(I1)并且借助于该物镜 控制单元(125)周期性改变该物镜电流(I)的电流值(I1)； -在周期性改变该物镜电流(I)的过程中调节该偏转单元(131， 132)和/或该挡板单元 (109)的以下特性中的至少一者： (i)该偏转单元和/或该挡板单元(109)在该粒子辐射设备 (100， 100。

11、A， 200， 400)中的位置， 以及(ii)用于对该偏转单元(131， 132)和/或该挡板单元 (109)进行供应的至少一个控制变量， 其中如下进行该调节， 使得在该显示装置(124)上显 示的该物体(114， 425)的图像不移动或者使所显示的图像的移动具有最小偏差， -借助于该封闭电极控制单元(128)将该封闭电极电压(AU)调节到封闭电极电压值 (AU1)并且借助于该封闭电极控制单元(128)周期性改变该封闭电极电压(AU)的封闭电极 电压值(AU1)； 并且 -在周期性改变该封闭电极电压(AU)的过程中将该样品台(122， 424)移动到该物体 (114， 425)如下定向的位置。

12、中， 使得在该显示装置(124)上显示的该物体(114， 425)的图像 不移动或者使所显示的图像的移动具有最小偏差。 5.根据权利要求4所述的方法， 其中该封闭电极(112A)为第一封闭电极， 其中该物镜 (107A)具有第二封闭电极(119A)并且其中该方法还具有以下步骤： -该第一封闭电极电压(AU)的封闭电极电压值(AU1)的周期性改变以第一幅值进行， -将该物镜(107A)的第二封闭电极(119A)的第二封闭电极电压调节到该封闭电极电压 值(AU1)并且以第二幅值周期性改变该第二封闭电极电压的封闭电压值(AU1)， 并且其中 -不仅在周期性改变该第一封闭电极的第一封闭电极电压的过程中。

13、而且还在周期性改 变该第二封闭电极的第二封闭电极电压的过程中进行该样品台(122， 424)的移动。 6.根据权利要求5所述的方法， 其中该方法还包括以下步骤： -如此控制该第一幅值和该第二幅值， 使得该第一幅值和该第二幅值具有不同的符号。 7.根据权利要求5或6所述的方法， 其中该方法包括以下步骤之一： -如此控制该第一幅值， 使得该第一幅值具有为零的数值； 或者 权利要求书 2/6 页 3 CN 110189974 A 3 -如此控制该第二幅值， 使得该第二幅值具有为零的数值。 8.根据权利要求4至7之一所述的方法， 其中对该物体(114， 425)施加可控的物体电压。 9.一种用于操作粒。

14、子辐射设备(100， 100A， 200， 400)的方法， 该粒子辐射设备具有 -至少一个射束发生器(101， 301， 402)， 该射束发生器用于产生具有带电初级粒子的粒 子射束， -至少一个物镜(107， 107A， 304， 421)， 该物镜用于将该粒子射束聚焦到物体(114， 425) 上， 其中在该粒子射束与该物体(114， 425)相互作用时出现相互作用粒子和/或相互作用辐 射， 其中该物镜(107， 107A， 304， 421)具有至少一个封闭电极(112， 112A， 119A， 423)， -至少一个可移动的样品台(122， 424)， 该样品台用于将该物体(114，。

15、 425)安排在该粒 子辐射设备(100， 100A， 200， 400)中， 其中该样品台(122， 424)能够围绕第一轴线(603)和/ 或第二轴线(607)旋转并且其中该第一轴线(603)垂直于该第二轴线(607)安排， -至少一个检测器(116， 117， 121， 134， 419， 428)， 该检测器用于检测该相互作用粒子 和/或相互作用辐射并且用于产生检测器信号， -至少一个显示装置(124)， 该显示装置用于基于这些检测器信号来显示该物体(114， 425)的图像， 以及 -至少一个控制单元(125， 126， 127， 128， 129)， 该控制单元用于调节射束参数， 。

16、其中该方法包括以下步骤： a)通过以下步骤在该样品台(122， 424)的参考位置中拍摄参考图像： -以具有对应于参考值的值的射束参数在该样品台(122， 424)的参考位置中拍摄该物 体(114， 425)的第一参考图像； -以具有不同于参考值的射束参数值的射束参数在该样品台(122， 424)的该参考位置 中拍摄该物体(114， 425)的第二参考图像； -计算该第二参考图像相对于该第一参考图像的图像偏移； b)通过以下步骤在该样品台(122， 424)的第一位置中拍摄图像： -以具有对应于参考值的值的射束参数在该样品台(122， 424)的该第一位置中拍摄该 物体(114， 425)的第。

17、一图像； -以具有不同于参考值的射束参数值的射束参数在该样品台(122， 424)的该第一位置 中拍摄该物体(114， 425)的第二图像； -计算该第一图像相对于该第一参考图像的图像偏移以及计算该第二图像相对于该第 一参考图像的图像偏移； c)通过以下步骤在该样品台(122， 424)的第二位置中拍摄图像： -以具有对应于参考值的值的射束参数在该样品台(122， 424)的该第二位置中拍摄该 物体(114， 425)的第三图像； -以具有不同于参考值的射束参数值的射束参数在该样品台(122， 424)的该第二位置 中拍摄该物体(114， 425)的第四图像； -计算该第三图像相对于该第一参考。

18、图像的图像偏移以及计算该第四图像相对于该第 一参考图像的图像偏移； d)取决于该样品台(122， 424)的位置， 对分别在该参考值下拍摄的第一图像和第三图 像相对于该第一参考图像的图像偏移进行内插； 权利要求书 3/6 页 4 CN 110189974 A 4 e)取决于该样品台(122， 424)的位置， 对分别在该射束参数值下拍摄的第二参考图像、 第二图像和第四图像相对于该第一参考图像的图像偏移进行内插， 其中该射束参数值不同 于该参考值； f)获取该样品台(122， 424)的目标位置， 在该目标位置中在该参考值下和在不同于该 参考值的该射束参数值下所内插的图像偏移是相同的； 并且 g。

19、)用具有对应于该参考值的射束参数并且用安排在该目标位置中的样品台(122， 424) 来操作该粒子辐射设备。 10.根据权利要求9所述的方法， 具有以下步骤中的至少一个： -将射束参数调节到参考值； -将射束参数调节到不同于参考值的射束参数值； -通过围绕该第一轴线(603)和/或该第二轴线(607)旋转该样品台(122， 424)来调节该 样品台(122， 424)的参考位置； -通过围绕该第一轴线(603)和/或该第二轴线(607)旋转该样品台(122， 424)来调节该 样品台(122， 424)的第一位置； -通过围绕该第一轴线(603)和/或该第二轴线(607)旋转该样品台(122，。

20、 424)来调节该 样品台(122， 424)的第二位置。 11.根据权利要求9或10所述的方法， 其中该控制单元为物镜控制单元(125)， 用于以物 镜电流(I)对该物镜(107， 107A， 304， 421)进行供应并且用于调节该物镜电流(I)， 并且其中 该射束参数为该物镜电流(I)。 12.根据权利要求9或10所述的方法， 其中该控制单元为射束发生器控制单元(126)， 用 于以工作电压(U)对该射束发生器(103， 402)进行供应并且用于调节该工作电压(U)， 并且 其中该射束参数为该工作电压(U)。 13.根据权利要求9或10所述的方法， 其中该控制单元为封闭电极控制单元(12。

21、8， 129)， 用于以封闭电极电压(AU)对该封闭电极(112， 112A， 119A)进行供应并且用于调节该封闭电 极电压(AU)， 并且其中该射束参数为该封闭电极电压(AU)。 14.根据权利要求9或10所述的方法， 其中该控制单元为偏转控制单元(133)， 用于以控 制变量对该偏转单元(131， 132)进行供应并且用于调节该控制变量， 并且其中该射束参数 为该控制变量。 15.根据权利要求9至14之一所述的方法， 其中该方法包括以下步骤： a)以具有对应于该参考值的值的射束参数在该样品台(122， 424)的另外的位置中拍摄 该物体(114， 425)的另外的图像； b)以具有不同于。

22、该参考值的值的射束参数拍摄该物体(114， 425)的再另外的图像； c)计算该另外的图像相对于该第一参考图像的图像偏移； d)计算该再另外的参考图像相对于该第一参考图像的图像偏移； e)在考虑到根据权利要求9的内插的情况下， 取决于样品台的该另外的位置来进行该 另外的图像相对于该第一参考图像的图像偏移的内插； f)在考虑到根据权利要求9的内插的情况下， 取决于样品台的该另外的位置来进行该 再另外的图像相对于第一参考图像的图像偏移的内插； g)获取该样品台(122， 424)的另外的目标位置， 在该另外的目标位置中在该参考值下 权利要求书 4/6 页 5 CN 110189974 A 5 和在。

23、不同于该参考值的该射束参数值下所内插的图像偏移是相同的； 并且 h)用具有对应于该参考值的射束参数并且用安排在该另外的目标位置中的样品台 (122， 424)来操作该粒子辐射设备。 16.一种计算机程序产品， 该计算机程序产品具有程序代码， 该程序代码能够加载到粒 子辐射设备(100， 100A， 200， 400)的处理器(130)中并且该程序代码在实施时如下控制粒子 辐射设备(100， 100A， 200， 400)， 从而实施根据以上权利要求之一所述的方法。 17.一种粒子辐射设备(100， 100A， 200， 400)， 用于对物体(114， 425)成像和/或加工， 该 粒子辐射设。

24、备具有 -至少一个射束发生器(101， 301， 402)， 该射束发生器用于产生具有带电初级粒子的粒 子射束， -至少一个物镜(107， 107A， 304， 421)， 该物镜用于将该粒子射束聚焦到物体(114， 425) 上， 其中在该粒子射束与该物体(114， 425)相互作用时出现相互作用粒子和/或相互作用辐 射， 其中该物镜(107， 107A， 304， 421)具有至少一个封闭电极(112， 112A， 119A， 423)， -用于偏转该粒子射束的至少一个可调节的偏转单元(131， 132)和/或用于使该粒子射 束成形的至少一个可调节的挡板单元(109)， -至少一个可移动的。

25、样品台(122， 424)， 该样品台用于将该物体(114， 425)安排在该粒 子辐射设备(100， 100A， 200， 400)中， -至少一个检测器(116， 117， 121， 134， 419， 428)， 该检测器用于检测该相互作用粒子 和/或相互作用辐射并且用于产生检测器信号， -至少一个显示装置(124)， 该显示装置用于基于这些检测器信号来显示该物体(114， 425)的图像， -至少一个物镜控制单元(125)， 该物镜控制单元用于以物镜电流(I)对该物镜(107， 107A， 304， 421)进行供应并且用于调节该物镜电流(I)， -至少一个射束发生器控制单元(126)。

26、， 该射束发生器控制单元用于以工作电压(U)对 该射束发生器(101， 402)进行供应并且用于调节该工作电压(U)， -至少一个封闭电极控制单元(128， 129)， 该封闭电极控制单元用于以封闭电极电压 (AU)对该封闭电极(112， 112A， 119A)进行供应并且用于调节该封闭电极电压(AU)， -至少一个偏转控制单元(133)， 该偏转控制单元用于以控制变量对该偏转单元(131， 132)和/或该挡板单元(109)进行供应并且用于调节该控制变量， 其中 该粒子辐射设备(100， 100A， 200， 400)具有处理器(130)， 在该处理器中加载有根据权 利要求16所述的计算机程。

27、序产品。 18.根据权利要求17所述的粒子辐射设备(100， 100A， 200， 400)， 其中该射束发生器具 有阴极(101， 402)， 并且其中该工作电压(U)为由该射束发生器控制单元(126)输送给该阴 极(101， 402)的阴极电压。 19.根据权利要求17或18所述的粒子辐射设备(100， 100A， 200， 400)， 其中该粒子辐射 设备(100， 100A， 200， 400)具有物体电压控制单元(127)， 用于以物体电压对该物体(114， 425)进行供应。 20.根据权利要求17至19之一所述的粒子辐射设备(100， 100A， 200， 400)， 其中该粒子。

28、 权利要求书 5/6 页 6 CN 110189974 A 6 辐射设备(100， 100A， 200， 400)具有至少一个校正器(414)， 用于校正颜色失真和/或球形失 真。 21.根据权利要求20所述的粒子辐射设备(100， 100A， 200， 400)， 其中该校正器(414)为 反射镜校正器。 22.根据权利要求17至21之一所述的粒子辐射设备(100， 100A， 200， 400)， 其中该粒子 辐射设备(100， 100A， 200， 400)形成为电子辐射设备和/或离子辐射设备。 23.根据权利要求17至22之一所述的粒子辐射设备(200)， 其中用于产生具有带电初级 粒。

29、子的粒子射束的射束发生器(101)形成为用于产生具有第一带电初级粒子的第一粒子射 束的第一射束发生器， 并且该物镜(107， 107A)形成为用于聚焦该第一粒子射束的第一物 镜， 并且其中该粒子辐射设备(200)还具有： -至少一个第二射束发生器(301)， 该第二射束发生器用于产生具有第二带电初级粒子 的第二粒子射束， 以及 -至少一个第二物镜(304)， 该第二物镜用于将该第二粒子射束聚焦到该物体(114)上。 权利要求书 6/6 页 7 CN 110189974 A 7 操作粒子辐射设备的方法和执行该方法的粒子辐射设备 技术领域 0001 本发明涉及一种用于操作粒子辐射设备的方法。 该粒。

30、子辐射设备例如为电子辐射 设备和/或离子辐射设备。 此外， 本发明还涉及一种用于执行该方法的粒子辐射设备。 背景技术 0002 电子辐射设备、 尤其扫描电子显微镜(以下也称为SEM)和/或透射电子显微镜(以 下也称为TEM)用于研究物体(也称为样品)， 以获得在某些条件下对该物体的特性和行为方 式方面的认知。 0003 在SEM的情况下， 借助于射束发生器来产生电子射束(以下也称为初级电子射束) 并且通过射束引导系统将其聚焦到待研究的物体上。 为了聚焦使用了物镜。 借助于偏转装 置以扫描方式在待研究的物体的表面上引导初级电子射束。 初级电子射束的电子在此与待 研究的物体进行相互作用。 相互作用。

31、的结果尤其产生了相互作用粒子和/或相互作用辐射。 相互作用粒子例如是电子。 尤其从物体发射电子所谓的次级电子并且将初级电子 射束的电子返回散射所谓的返回散射电子。 相互作用粒子构成所谓的次级射束并且由 至少一个粒子检测器检测。 粒子检测器产生检测器信号， 这些检测器信号用于产生物体的 图像。 将该图显示在显示装置、 例如监视器上。 由此获得待研究物体的像。 0004 相互作用辐射例如为X光辐射或阴极发光。 该相互作用辐射例如用辐射检测器来 检测并且尤其用于研究物体的材料组成。 0005 在TEM的情况下， 同样借助于射束发生器来产生初级电子射束并且借助于射束引 导系统将其聚焦到待研究的物体上。。

32、 初级电子射束透射待研究的物体。 在初级电子射束穿 过待研究的物体时， 初级电子射束的电子与待研究的物体的材料进行相互作用。 穿透待研 究的物体的电子通过包含物镜的系统在光屏上或在检测器(例如呈摄影机的形式)上成像。 上述系统例如另外还包括投影镜。 在此成像还可以在TEM的扫描模式下进行。 此类TEM一般 称为STEM。 另外可以提出， 在待研究的物体处借助于另外的检测器来检测返回散射的电子 和/或由待研究的物体发射的次级电子， 以便将待研究的物体成像。 0006 已知的是， 将STEM和SEM的功能整合在单独的粒子辐射设备中。 由此， 通过这种粒 子辐射设备可以用SEM功能和/或STEM功能。

33、来研究物体。 0007 另外从现有技术已知， 在粒子辐射设备中一方面用电子且另一方面用离子来分析和/ 或加工物体。 例如在粒子辐射设备处安排具有SEM功能的电子辐射柱 另外在粒子辐射设备处安排离子辐射柱。 借助于安排在离子辐射柱中的离子射束发生器来 产生用于加工物体的离子。 在加工时例如削去物体的材料或者向物体上施加材料。 附加于 此或替代于此， 将离子用于成像。 具有SEM功能的电子辐射柱尤其用于对经加工的或未加工 的物体的进一步研究， 但是也用于加工物体。 0008 上述现有技术的粒子辐射设备分别具有样品室， 待分析和/或待加工的物体在该 样品室中安排在样品台上。 另外还已知将多个不同的物。

34、体同时安排在样品台处， 以便借助 于具有该样品室的相应的粒子辐射设备彼此相继地分析和/或加工这些物体。 样品台形成 说明书 1/29 页 8 CN 110189974 A 8 为可移动的， 以便将该物体或这些物体在样品室中定位。 例如设定了该物体或这些物体关 于物镜的相对位置。 已知的样品台形成为在三个相对彼此垂直安排的方向上可移动。 此外， 样品台可以围绕两条彼此垂直安排的旋转轴线旋转。 0009 为了调整粒子射束、 即为了粒子射束的射束成形和/或为了调节粒子射束的射束 方向， 上述现有技术的粒子辐射设备具有以下单元中的至少一者： 可偏移的孔板、 静电偏转 单元和磁性偏转单元。 0010 以。

35、下将详细解说已知SEM的物镜。 已知SEM的物镜具有极靴， 在这些极靴中形成有 通孔。 将射束引导管引导穿过这个通孔。 射束引导管在第一末端具有阳极， 该阳极与电子源 相对安排。 初级电子射束的电子由于电子源与阳极之间的电势差而被加速到阳极电势。 阳 极电势例如相对于SEM壳体的接地电势为1kV至20kV。 此外在极靴中安排有线圈， 以便产生 磁场。 此外， 已知的物镜包括封闭电极(Abschlusselektrode)， 该封闭电极具有第一侧面和 第二侧面。 封闭电极的第一侧面在物体的方向上指向。 封闭电极的第二侧面在管状电极的 方向上指向， 该管状电极构成射束引导管的第二末端。 封闭电极和。

36、管状电极构成静电减速 装置。 即， 在已知的物镜中提出， 管状电极与射束引导管共同处于SEM的阳极的电势， 而封闭 电极以及SEM中的物体处于相对于阳极的电势而言较低的电势。 这个较低的电势例如可以 是SEM的壳体的接地电势。 替代于此， 物体和封闭电极也可以处于不同的电势， 但是这些电 势与阳极的电势相比都较低。 已知的物镜因而具有在射束引导管与封闭电极之间的第一电 场以及在封闭电极与物体之间的第二电场。 初级电子射束的电子由于静电减速装置而被制 动到对于研究物体而言必需的所希望的能量。 0011 为了用已知的SEM实现物体的良好的成像即具有良好分辨率和所希望的对比 度的成像， 应借助于样品。

37、台将物体如此定向， 使得在物体与封闭电极之间的第二电场尽可 能是旋转对称的。 当待用SEM成像的物体面接近平坦时， 这个面应当平行于封闭电极定向， 以便能够实现上述内容。 然而， 一般而言物体的待成像面不是平坦的。 为了在这种情况下也 实现良好的成像， 已知的是， 使施加到物体上的物体电压摆动并且同时在这个物体电压摆 动的过程中通过翻转样品台来将物体定向。 在此， 物体的物体电压的摆动理解为， 将施加到 物体上的物体电压调节到物体电压值并且这个物体电压值随后周期性地变化。 在上述物体 电压摆动过程中， 通过翻转样品台来如此定向物体， 使得在显示装置上显示的物体的图像 不移动或者使所显示的图像的。

38、移动具有最小偏差。 通过先前说明的方式， 即通过使施加在 物体处的物体电压摆动并且通过翻转样品台来将物体在图像偏差最小或图像不移动的位 置中定向， 致使在封闭电极与物体之间的第二电场的偏转作用被消除。 0012 然而， 在先前说明的方式中， 一方面没有考虑到射束引导管与封闭电极之间的第 一电场且另一方面没有考虑到由物镜产生的磁场。 但是还应考虑第一电场和该磁场， 否则 初级电子射束通过第一电场以及通过该磁场被如此偏转， 使得无法实现良好的成像。 为了 考虑第一电场， 已知的是使电子源的阴极电压摆动。 换言之， 将阴极电压调节到阴极电压 值。 然后周期性地改变阴极电压值。 在物体的方向上被引导的。

39、初级电子射束在上述阴极电 压摆动过程中由于孔板的偏移和/或通过借助于静电和/或磁性偏转单元的偏转而如此定 向， 使得在显示装置上显示的物体图像不移动或者所显示的图像的移动具有最小偏差。 替 代于此， 为了考虑物镜电流磁场而进行摆动。 换言之， 将物镜的物镜电流调节到电流值。 然 后周期性地改变电流值。 在此同样使在物体的方向上被引导的初级电子射束在上述物镜电 说明书 2/29 页 9 CN 110189974 A 9 流摆动过程中由于孔板的偏移和/或通过借助于静电和/或磁性偏转单元的偏转而如此定 向， 使得在显示装置上显示的物体图像不移动或者所显示的图像的移动具有最小偏差。 然 而， 由于SE。

40、M中的机械公差并且由于磁场不均匀性， 第一电场以及磁场并不总是具有相同的 对称轴。 上述这两个场因此自身都分别使初级电子射束偏转。 因此出现如下情况， 虽然使用 了所说明的方法但无法实现具有所希望的分辨率并具有所希望的对比度的良好成像， 因为 初级电子射束要么沿着第一电场的所希望的对称轴前进、 要么沿着磁场的所希望的对称轴 前进。 0013 当物镜以圆形静电透镜的形式完美制成时， 它具有一条对称轴， 即旋转轴。 初级粒 子射束的电子在这条对称轴上在没有被偏转的情况下移动。 然而， 制造完美制成的圆形静 电透镜是困难的。 圆形静电透镜通常不是完美制成的。 因此， 被称为这个圆形静电透镜的对 称轴。

41、的对称轴通常仅仅是所希望的理论对称轴， 其在实际制造的圆形静电透镜中实际并不 存在。 在圆形磁性透镜的情况下， 一般磁性材料中的不均匀性造成磁场相对于所希望的理 论对称轴是不对称的。 在摆动时实现了如下内容： 当初级电子射束的电子位于物镜与电子 源之间的区域中的起始点处时， 可以借助于孔板以及静电和/或磁性偏转单元来调整电子 进入物镜的方向。 当通过整个物镜产生的且积分的偏差在物体处为零时， 就可以摆动物镜 电流， 而电子在物体上的命中点在线性近似和准静态近似下不变。 在实践中则出现围绕命 中点的微小变化。 发明内容 0014 本发明的基本目的在于， 给出一种用于以粒子辐射设备对物体成像的方法。

42、以及一 种用于执行该方法的粒子辐射设备， 其中可以实现用良好的分辨率和所希望的对比度来成 像。 0015 根据本发明， 该目的通过具有以下特征的用于操作粒子辐射设备的方法实现。 一 种用于操作粒子辐射设备的方法， 该粒子辐射设备具有 0016 -至少一个射束发生器， 该射束发生器用于产生具有带电初级粒子的粒子射束， 0017 -至少一个物镜， 该物镜用于将该粒子射束聚焦到物体上， 其中在该粒子射束与该 物体相互作用时出现相互作用粒子和/或相互作用辐射， 其中该物镜至少部分在该射束发 生器与该物体之间产生磁场和电场， 0018 -用于偏转该粒子射束的至少一个可调节的偏转单元和/或用于使该粒子射束。

43、成 形的至少一个可调节的挡板单元， 0019 -至少一个可移动的样品台， 该样品台用于将该物体安排在该粒子辐射设备中， 0020 -至少一个检测器， 该检测器用于检测该相互作用粒子和/或相互作用辐射并且用 于产生检测器信号， 0021 -至少一个显示装置， 该显示装置用于显示该物体的图像， 其中该图像借助于这些 检测器信号来产生， 0022 -至少一个物镜控制单元， 该物镜控制单元用于以物镜电流对该物镜进行供应并 且用于调节该物镜电流， 并且具有 0023 -至少一个射束发生器控制单元， 该射束发生器控制单元用于以工作电压对该射 束发生器进行供应并且用于调节该工作电压， 说明书 3/29 页 。

44、10 CN 110189974 A 10 0024 其中该方法包括以下步骤： 0025 -借助于该物镜控制单元将该物镜电流调节到电流值并且借助于该物镜控制单元 周期性改变该物镜电流的电流值； 0026 -在周期性改变该物镜电流的过程中调节该偏转单元和/或该挡板单元的以下特 性中的至少一者： (i)该偏转单元和/或该挡板单元在该粒子辐射设备中的位置， 以及(ii) 用于对该偏转单元和/或挡板单元进行供应的至少一个控制变量， 其中如下进行该调节， 使 得在该显示装置上显示的该物体的图像不移动或者使所显示的图像的移动具有最小偏差； 0027 -借助于该射束发生器控制单元将该工作电压调节到电压值并且借。

45、助于该射束发 生器控制单元周期性改变该工作电压的电压值； 并且 0028 -在周期性改变该工作电压的电压值的过程中将该样品台移动到该物体的如下位 置中， 使得在该显示装置上显示的该物体的图像不移动或者使所显示的图像的移动具有最 小偏差。 0029 本发明的另一种用于操作粒子辐射设备的方法通过以下特征给出。 一种用于操作 粒子辐射设备的方法， 该粒子辐射设备具有 0030 -至少一个射束发生器， 该射束发生器用于产生具有带电初级粒子的粒子射束， 0031 -至少一个物镜， 该物镜用于将该粒子射束聚焦到物体上， 其中在该粒子射束与该 物体相互作用时出现相互作用粒子和/或相互作用辐射， 并且其中该物。

46、镜具有至少一个封 闭电极， 0032 -用于偏转该粒子射束的至少一个可调节的偏转单元和/或用于使该粒子射束成 形的至少一个可调节的挡板单元， 0033 -至少一个可移动的样品台， 该样品台用于将该物体安排在该粒子辐射设备中， 0034 -至少一个检测器， 该检测器用于检测该相互作用粒子和/或相互作用辐射并且用 于产生检测器信号， 0035 -至少一个显示装置， 该显示装置用于显示该物体的图像， 其中该图像借助于这些 检测器信号来产生， 0036 -至少一个物镜控制单元， 该物镜控制单元用于以物镜电流对该物镜进行供应并 且用于调节该物镜电流， 并且具有 0037 -至少一个封闭电极控制单元， 该。

47、封闭电极控制单元用于以封闭电极电压对该封 闭电极进行供应并且调节该封闭电极电压， 0038 其中该方法具有以下步骤： 0039 -借助于该物镜控制单元将该物镜电流调节到电流值并且借助于该物镜控制单元 周期性改变该物镜电流的电流值； 0040 -在周期性改变该物镜电流的过程中调节该偏转单元和/或该挡板单元的以下特 性中的至少一者： (i)该偏转单元和/或该挡板单元在该粒子辐射设备中的位置， 以及(ii) 用于对该偏转单元和/或该挡板单元进行供应的至少一个控制变量， 其中如下进行该调节， 使得在该显示装置上显示的该物体的图像不移动或者使所显示的图像的移动具有最小偏 差， 0041 -借助于该封闭电。

48、极控制单元将该封闭电极电压调节到封闭电极电压值并且借助 于该封闭电极控制单元周期性改变该封闭电极电压的封闭电极电压值； 并且 说明书 4/29 页 11 CN 110189974 A 11 0042 -在周期性改变该封闭电极电压的过程中将该样品台移动到该物体如下定向的位 置中， 使得在该显示装置上显示的该物体的图像不移动或者使所显示的图像的移动具有最 小偏差。 0043 本发明的再另一种用于操作粒子辐射设备的方法通过以下特征给出。 一种用于操 作粒子辐射设备的方法， 该粒子辐射设备具有 0044 -至少一个射束发生器， 该射束发生器用于产生具有带电初级粒子的粒子射束， 0045 -至少一个物镜。

49、， 该物镜用于将该粒子射束聚焦到物体上， 其中在该粒子射束与该 物体相互作用时出现相互作用粒子和/或相互作用辐射， 其中该物镜具有至少一个封闭电 极， 0046 -至少一个可移动的样品台， 该样品台用于将该物体安排在该粒子辐射设备中， 其 中该样品台能够围绕第一轴线和/或第二轴线旋转并且其中该第一轴线垂直于该第二轴线 安排， 0047 -至少一个检测器， 该检测器用于检测该相互作用粒子和/或相互作用辐射并且用 于产生检测器信号， 0048 -至少一个显示装置， 该显示装置用于基于这些检测器信号来显示该物体的图像， 以及 0049 -至少一个控制单元， 该控制单元用于调节射束参数， 0050 其。

50、中该方法包括以下步骤： 0051 a)通过以下步骤在该样品台的参考位置中拍摄参考图像： 0052 -以具有对应于参考值的值的射束参数在该样品台的参考位置中拍摄该物体的第 一参考图像； 0053 -以具有不同于参考值的射束参数值的射束参数在该样品台的该参考位置中拍摄 该物体的第二参考图像； 0054 -计算该第二参考图像相对于该第一参考图像的图像偏移； 0055 b)通过以下步骤在该样品台的第一位置中拍摄图像： 0056 -以具有对应于参考值的值的射束参数在该样品台的该第一位置中拍摄该物体的 第一图像； 0057 -以具有不同于参考值的射束参数值的射束参数在该样品台的该第一位置中拍摄 该物体的第。