[发明专利]用于检测一个或多个扫描带电粒子束的设备和方法

说明书

本发明涉及一种用于检查样本的设备。所述设备包括：用于保持样本(5)的样本保持器(10)；带电粒子列(7，8)，其用于产生一个或多个带电粒子束并将一个或多个带电粒子束聚焦在样本上的一个或多个带电粒子束点处；扫描偏转器，其用于使得所述一个或多个带电粒子束点在样本上移动；光子检测器(4)，其配置成当所述一个或多个聚焦的带电粒子束撞击在样本上时或者当所述一个或多个带电粒子束在透射通过样本之后撞击到发光材料层(6)上时检测产生的光子；光学组件(2)，其用于将来自所述一个或多个带电粒子束点的所述光子的至少一部分沿着光束路径投射或成像到所述光子检测器上；以及移位单元(3)，其用于使光束路径和/或光子检测器相对于彼此移位。

技术领域

本发明涉及通过一个或多个扫描带电粒子束(诸如扫描电子显微镜或多束扫描电子显微镜)来检查样本的设备和方法。

背景技术

这种设备或方法例如在US 2017/0133198 A1中公开。该专利申请描述了一种设备，其包括：带电粒子列，其用于将一个或多个带电粒子束聚焦到样本上并扫描；以及光子检测器，特别是多像素光子检测器，其布置成当所述一个或多个带电粒子束撞击在样本上时或在所述一个或多个带电粒子束透射通过样本之后，检测由所述一个或多个聚焦的带电粒子束产生的光子。该设备还包括光学组件，用于将由所述一个或多个聚焦的带电粒子束产生的光子传送到光子检测器，优选为多像素光子检测器。

如US 2017/0133198 A1中所述，光学组件可以布置在样本保持器的面向带电粒子列的电磁透镜系统的一侧，或者布置在样本保持器的背离带电粒子列的相对侧。

由于带电粒子在材料(特别是发光材料)上的撞击而引起光子发射的现象被称为阴极发光。应指出的是，在样本包含一种或多种阴极发光成分的情况下，当所述初级带电粒子束撞击在样本、特别是其阴极发光成分上时，由所述聚焦的带电粒子束产生光子。另外或可替代地，阴极发光或闪烁材料层可用于通过撞击带电粒子(诸如电子、质子或离子)来产生光子。

US 2017/0133198描述了一种设备，其包括阴极发光或闪烁材料层，其中该设备被配置为，将样本定位在电磁透镜系统和阴极发光或闪烁材料层之间，使得带电粒子在透射通过所述样本之后撞击在阴极发光或闪烁材料层上。该设备还包括光学组件，该光学组件布置成将产生光子的位置投射或成像到光子检测器上。

发明内容

当使用在样本表面的某一部分上方扫描的一个或多个带电粒子束时，在样本中或在阴极发光或闪烁材料层中产生的光子的位置在扫描期间移动。因此，当将样本或阴极发光或闪烁材料层投射或成像到光子检测器上时，源自带电粒子的撞击位置的光点也在光子检测器上移动。

一方面，当在所述光点的移动期间光点保持在检测器的区域内时，光点在检测器上的移动不会造成问题。然而，具有相对大的检测器面积的检测器通常具有相对慢的响应，这导致图像的相对慢的获取。另外，在多光束系统中，两个相邻光束的扫描路径被布置成彼此非常靠近或者甚至可以在一定距离上重叠，这使得将相邻检测器布置成仅检测相邻光点中的一个特定光点是非常困难或甚至不可能的。

另一方面，可以借助于多像素检测器来检测光点，其中在光点的移动期间，所述光点被投射在所述多像素检测器的不同像素上并由所述多像素检测器的不同像素测量。然而，通过多像素检测器跟踪和测量光点的强度是相对缓慢的过程，这显著地妨碍了图像的快速获取。

本发明的目的是提供一种至少部分地解决上述缺点中的一个或多个的设备和方法。

根据第一方面，本发明提供一种用于检查样本的设备，其中该设备包括：

用于保持样本的样本保持器；

带电粒子列，其用于产生一个或多个带电粒子束，并将所述一个或多个带电粒子束朝向所述样本保持器引导，其中所述带电粒子列配置成用于将所述一个或多个带电粒子束在一个或多个带电粒子束点处聚焦在样本上；