多光束数字扫描以及图像获取的制作方法

技术特征：
1.一种多光束扫描和图像获取方法707，用于控制在多个j图像子场上的多个j初级带电粒子小射束3的集体扫描，并利用多光束带电粒子显微镜1获取与多个j图像子场相对应的多个j数字图像数据，所述方法包含：-配置步骤710，用于提供多个扫描程序762并用于选择一选定扫描程序；-通用扫描处理步骤720，在该步骤中，接收该选定扫描程序762，并从该选定扫描程序762中产生至少第一序列的预补偿数字扫描命令766和选择控制信号744；-特定扫描偏转控制步骤730，在该步骤中，从该预补偿数字扫描命令766的至少第一序列中产生至少第一放大序列的驱动电压744，并且在该步骤中，将至少第一放大序列的驱动电压744提供给集体偏转步骤742，该集体偏转步骤742用于在样品7的表面25上的所述多个j图像子场上方使多个j初级带电粒子小射束3集体偏转；-图像数据获取步骤750，在该步骤中，转换和选择在模拟数据收集步骤748期间从一图像传感器单元207收集的j起伏电压串流786，以形成j数字图像数据值串流790，该j数字图像数据值串流790被写入至少一个并行存取存储器1816中、在多个j存储器位置61处，以形成与所述多个j图像子场相对应的所述多个j数字图像数据，使得通过由该通用扫描处理步骤720所产生并提供的选择控制信号744来控制选择和写入。2.如权利要求1所述的方法，还包含并行读出和图像处理步骤758，在该步骤中，从该共用存取存储器中读出与所述多个j图像子场相对应的所述多个j数字图像数据，并执行图像处理。3.如权利要求2所述的方法，其中该图像处理包含以下中的一个：图像滤波、图像配准、阈值操作、物体检测、图像物体的尺寸测量、失真补偿、对比度增强、反卷积操作、或应用于与多个j图像子场相对应的所述多个j数字图像数据中的每一个的图像关联。4.如权利要求2或3所述的方法，其中该图像处理还包含拼接操作，以从所述多个j数字图像数据形成单一数字图像文件。5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中在该通用扫描处理步骤720期间，于标准化子场坐标(u,v)中产生至少一第一序列的单位扫描命令764，并且通过应用包括旋转、比例尺变更、或考虑预定校正函数c(p,q)中的一个的操作，将第一序列的单位扫描命令764转换成图像子场坐标(p,q)中的预补偿数字扫描命令766的序列。6.如权利要求5所述的方法，其中在所述通用扫描处理步骤720期间产生的选择控制信号744包含第一序列的单位扫描命令764，以及在图像数据获取步骤750期间，将j数字图像数据值串流790写入该共用存取存储器、在与第一序列的单位扫描命令764相对应的多个j存储器位置处。7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中该方法还包含一扫描同步控制步骤718，并且其中在通用扫描处理步骤720期间，同步控制命令768与扫描同步控制步骤718通信。8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其中多个j初级带电粒子小射束构造成光栅配置，其在使用期间相对于台架或安装在台架上样品的坐标系统的取向旋转一旋转角度，并且其中在通用扫描处理步骤720中，调整单位扫描命令764的序列，以补偿光栅配置的旋转。9.一种多光束带电粒子显微镜1，包含：-至少一第一集体光栅扫描仪110，用于在多个j图像子场31.11至31.mn上方集体扫描
多个j初级带电粒子小射束3；以及-检测系统200，包含检测器207，该检测器用于检测多个j二次电子小射束9，每一二次电子小射束对应于所述j图像子场31.11至31.mn中的一个；以及-成像控制模组820，该成像控制模组820包含：-扫描控制单元930，连接到该第一集体光栅扫描仪110，并构造成在使用期间根据第一选定扫描程序762，使用该第一集体光栅扫描仪110控制多个j初级带电粒子小射束3的光栅扫描操作，-图像数据获取单元810，连接到该扫描控制单元930和该检测器207，构造成用于在使用期间从检测器207获取并选择多个s图像数据，以与由该扫描控制单元930提供的时钟信号同步，并且构造成将根据该第一选定扫描程序762，在相应存储器位置处将所述多个s图像数据写入并行存取存储器1816中，其中s<＝j。10.如权利要求9所述的多光束带电粒子显微镜1，其中该扫描控制单元930包含时钟信号产生器938，其构造成在使用期间将该时钟信号提供给该扫描控制单元930和该图像获取单元810。11.如权利要求10所述的多光束带电粒子显微镜1，其中该扫描控制单元930进一步连接到至少一进一步系统960，其构造成与该光栅扫描操作同步操作。12.如权利要求11所述的多光束带电粒子显微镜1，其中至少一进一步系统960为集体偏转器350，其构造成在使用期间将所述多个j初级带电粒子集体偏转到射束收集器130中。13.如权利要求9至12中任一项所述的多光束带电粒子显微镜1，还包含在该检测系统200中的第二集体光栅扫描仪222，以及该扫描控制单元930进一步连接到该第二集体光栅扫描仪222。14.如权利要求13所述的多光束带电粒子显微镜1，其中该成像控制模组820还包含电压供应器925，该电压供应器构造成提供电压给所述扫描控制单元930和图像获取单元810，并构造成在使用期间将驱动电压提供给该第一集体光栅扫描仪110或该第二集体光栅扫描仪222。15.如权利要求9至14中任一项所述的多光束带电粒子显微镜1，其中该扫描控制单元930还包含：-扫描产生器模组932，其连接到该时钟单元938；以及-第一放大器模组936.1，其连接到该第一集体光栅扫描仪110；以及-第二放大器模组936.2，其连接到该第二集体光栅扫描仪222；-该扫描产生器模组932构造成在使用期间产生并提供一系列预补偿数字扫描命令给该第一放大器模组936.1和该第二放大器模组936.2；以及-该第一放大器模组936.1构造成在使用期间产生至少一第一放大序列的驱动电压给第一集体光栅扫描仪110的电极；-第二放大器模组936.2构造成在使用期间产生至少一第二放大序列的驱动电压给第二集体光栅扫描仪222的电极。16.如权利要求9至15中任一项所述的多光束带电粒子显微镜1，其中该扫描产生器模组932进一步连接到该图像获取模组810。17.如权利要求9至16中任一项所述的多光束带电粒子显微镜1，其中该扫描控制单元
930包含至少一进一步放大器模组936.3，其连接到一系统960.3，该系统构造成在使用期间与该光栅扫描偏转同步操作。18.如权利要求9至17中任一项所述的多光束带电粒子显微镜1，其中该图像数据获取单元930包含：-adc模组1808，其包含连接到图像传感器207并构造成在使用期间将多个s起伏电压786转换成多个s数字传感器数据串流788的多个ad转换器；以及-获取控制单元1812，其连接到该adc模组1808和该扫描控制单元930，并构造成在使用期间从所述多个s数字传感器数据串流788，以及从在使用期间由该扫描控制单元930根据选定扫描程序762所提供的选择控制信号744，选择多个s数字图像数据值串流790；以及-图像数据分类器1820，其连接到该获取控制单元1812、该扫描控制单元930以及该并行存取存储器1816；其中该图像数据分类器1820构造成在使用期间根据选定扫描程序762，在与多个j初级带电粒子小射束3的扫描位置相对应的多个存储器地址处，将所述多个s数字图像数据值串流790写入并行存取存储器1816中。19.如权利要求18所述的多光束带电粒子显微镜1，其中该adc模组1808连接到时钟单元938，并且构造成在使用期间从该时钟单元938接收时钟信号，并且使所述多个ad转换器的操作同步，以在使用期间将所述多个s起伏电压786转换成多个s数字传感器数据串流788。20.如权利要求19所述的多光束带电粒子显微镜1，其中该时钟单元938连接到该控制单元800，并且构造成从该控制单元800接收控制信号，并且构造成在使用期间改变该时钟单元938的时钟频率。21.一种多光束带电粒子显微镜1，包含：-多光束产生器300，用于产生多个初级带电粒子小射束；-第一集体光栅扫描仪110和第二集体光栅扫描仪222；以及-检测单元200，其包括检测器207；以及-成像控制模组820，其包含扫描控制单元930和图像获取单元810，用于通过选定扫描程序762对样品的检验部位进行扫描并成像；-该扫描控制单元930包含：通用扫描产生器模组932；以及至少一第一放大器模组936.1，用于将至少一序列的高压提供给该第一集体光栅扫描仪110的电极；以及第二放大器模组936.2，用于将至少一序列高压提供给该第二集体光栅扫描仪220的电极，其中该扫描控制单元930调适成选择性包括第三或进一步放大器模组936.3或936.n，用于控制第三或进一步操作单元960.3或960.n，以在使用期间与选定扫描程序762同步操作。22.如权利要求21所述的多光束带电粒子显微镜1，其中该通用扫描产生器模组932包含顶点后处理单元，其构造成在使用期间用于对多光束带电粒子显微镜1的系统扫描所引起像差进行预补偿。23.如权利要求22所述的多光束带电粒子显微镜1，其中每个放大器模组包含顶点后处理单元、数字模拟转换器和放大器，使得在每个放大器模组中，针对每一操作单元960.i单独预补偿用于同步操作的该放大器模组结合操作单元960.i的操作的非线性。
24.如权利要求23所述的多光束带电粒子显微镜1，其中该操作单元960.i是所述第一集体多光束光栅扫描仪110或第二集体多光束光栅扫描仪222。25.一种多光束带电粒子显微镜1，构造成执行如权利要求1至8中任一项所述的方法。26.一种多光束带电粒子显微镜1，包含：-多光束产生器300，用于产生六边形光栅配置的多个j初级带电粒子小射束3；-第一集体光栅扫描仪110和第二集体光栅扫描仪222；以及-检测单元200，其包括检测器207；以及-成像控制模组820，其包含扫描控制单元930和至少一图像获取单元810，用于通过多个j图像子场31对样品的检验部位进行扫描并成像，所述j图像子场31中的每一个具有六边形形状。27.一种多光束带电粒子显微镜1，包含：-多光束产生器300，用于产生多个j初级带电粒子小射束3；-第一集体光栅扫描仪110和第二集体光栅扫描仪222；以及-检测单元200，其包括检测器207；及-物镜102；-成像控制模组820，其包含扫描控制单元930和至少一图像获取单元810，用于控制扫描所述多个j初级带电粒子小射束3，并用于通过配置在多个j图像子场31中的多个扫描线来控制样品表面的图像图块的获取，其中该成像控制模组820构造成相对于样品取向改变所述多个扫描线的取向。28.如权利要求27所述的多光束带电粒子显微镜1，其中该成像控制模组820进一步构造成改变扫描线的至少长度或扫描线的数量，以改变用于覆盖图像图块的所述多个j图像子场31的大小。29.如权利要求27或28所述的多光束带电粒子显微镜1，还包含控制单元800，用于控制物镜102的工作条件，并且其中所述多个扫描线的取向根据由物镜102的工作条件变化所引起的所述多个j初级带电粒子小射束3的光栅配置的旋转来变化。

技术总结
一种多光束带电粒子显微镜和一种操作多光束带电粒子显微镜以进行晶片检验的方法，其具有高产量、高分辨率和高可靠性。该操作方法和该多光束带电粒子束显微镜包含用于根据一选定扫描程序，通过多个带电粒子小射束进行同步扫描操作和图像获取的装置，其中可根据来自不同扫描程序的检验任务，选择该选定扫描程序。序。序。


技术研发人员：N.考夫曼 A.阿道夫 V.维乔雷克 C.里德塞尔 N.卡默 S.舒伯特
受保护的技术使用者：卡尔蔡司MultiSEM有限责任公司
技术研发日：2021.02.01
技术公布日：2022/9/13