CN111189857B - 带电粒子显微镜中的共焦成像的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本文公开了用于带电粒子显微镜共焦成像的方法和系统。实例方法包括获得一部分样品的多个探针图像，所述多个探针图像中的每个探针图像在所述样品内的不同焦深处获得，将虚拟光圈应用于所述多个探针图像中的每个探针图像以形成相应的多个共焦图像，以及基于所述多个共焦图像形成所述样品的三维重建。

Description

带电粒子显微镜中的共焦成像的方法和系统
本发明涉及使用扫描透射带电粒子显微镜用于获得和处理样品的共焦图像的方法，其中共焦图像可以在图像内的不同焦深处获得并生成样品的三维重建。通过将虚拟光圈应用于成像后的图像数据来生成共焦图像。
带电粒子显微术，特别是电子显微术的形式，是一种众所周知且日益重要的微观物体成像技术。从历史上看，电子显微镜的基本属已经演变成许多熟知的设备种类，如透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和扫描透射电子显微镜(STEM)，并且也已经演变成各种亚种，如所谓的“双束”设备(例如FIB-SEM)，其另外采用“加工”聚焦离子束(FIB)，允许支持活动，例如离子束研磨或离子束诱导沉积(IBID)和/或离子束诱导蚀刻(IBIE)。更具体地说：
-在SEM中，通过扫描电子束照射样本，例如以二次电子、背散射电子、X射线和阴极发光(红外、可见和/或紫外光子)的形式加速“辅助”辐射从样本的放射；然后检测该放射辐射的一个或多个分量并将其用于图像累积目的。
-在TEM中，用于照射样本的电子束被选择为具有足够高的能量以穿透样本(为此，所述样本通常将比SEM样本的情况更薄)；然后，从样本放射的透射电子进入成像系统，所述成像系统将这些电子引导到检测器上。当这类TEM以扫描模式操作(因此成为STEM)时，讨论中的检测器输出将在照射电子束的扫描运动期间累积。
-SEM也可以用于“透射模式”，例如，当使用相对薄的样品和相对高的入射束能量时。这类工具通常称为“TSEM”(透射SEM)，并且其通常具有设置在样本和样本后检测器之间的相对基本的成像系统(例如，单个透镜和偏转器)。
作为使用电子作为照射束的替代方案，也可以使用其它种类的带电粒子执行带电粒子显微术。在这方面，短语“带电粒子”应当广义地解释为涵盖例如电子、正离子(例如Ga或He离子)、负离子(如氧)、质子以及正电子。
应当注意，除了成像和执行(局部)表面修饰(如研磨、蚀刻、沉积等)外，CPM还可以具有其它功能，如检查衍射图样、进行光谱分析、研究离子沟道/离子背散射(卢瑟福背散射光谱法(Rutherford Backscattering Spectrometry))等。
在所有情况下，扫描透射带电粒子显微镜(STCPM)将至少包含以下组件：
-带电粒子源，如：
·在电子的情况下，冷场发射枪(CFEG)、肖特基电子源(“热FEG”)、热离子源等。
·在离子的情况，例如液态金属离子源(LMIS)、纳米孔离子源(NAIS)或RF产生的离子等离子体源。
-照明器(照明粒子-光柱)，用来操纵来自源的“原始”辐射束，并在其上执行某些操作，如聚焦、像差缓解、(用隔膜)裁剪、过滤等。它将通常包含一个或多个(带电粒子)透镜，并且也可以包含其它类型的(粒子)光学组件。如果需要，照明器可以具备偏转器系统(束扫描组合件)，所述偏转器系统可以被调用以使其出射束在被研究的样本上执行扫描运动。
-样本固持器，其通常连接到定位系统和/或定位台，被研究的样本可以固持和定位(例如，移位、倾斜、旋转)在定位系统和/或平台上。如果需要，该固持器可以通过所述平台(样本扫描组合件)移动，以实现样本相对于束的扫描运动。当想要固持低温样本时，可以为样本固持器提供合适的冷却装置。
-成像系统(成像粒子光柱)，其基本上吸收透射穿过样本(平面)的带电粒子并将它们引导(聚焦)到检测器上。与上面提到的照明器一样，成像系统还可以执行其它功能，如像差缓解、裁剪、过滤等，并且其将通常包含一个或多个带电粒子透镜和/或其它类型的粒子光学组件。
-检测器，其本质上可以是整体的或复合的/分布式的，并且可以采取许多不同的形式，这取决于其打算检测什么。它可以例如包含一个或多个光电二极管、CMOS检测器、CCD检测器、光伏电池等。
CPM可以实现的另一种成像技术是STEM共焦成像，也称为扫描共焦电子显微术(SCEM)。该技术背后的基本原理是仅使用焦平面的相对受限的区域(例如，靠近成像束的粒子光轴)执行成像。以这种方式进行焦点限制，允许仅使用来自焦平面的相对平坦(低像差)近轴部分的信息即可构建图像，因此该信息在样本上/样本中的焦点/轴向位置更加明确-因此可以提供更高的分辨率的图像。这进而允许执行所谓的“粒子光学剖切”，从而可以基于在样本内的一系列不同焦深处捕获的平面/二维图像的图像堆栈来重建体积/三维图像。通常，这类焦点限制是通过使用狭窄的物理孔径(隔膜/空间滤波器)来实现的，仅允许相对小(中央)部分的通量离开STEM成像系统而撞击到所用的(成像)检测器上–这种机制也可以称为通量节流。
本公开的目的是提供一种在STCPM中执行共焦成像的替代方法，其可以比常规技术更通用。所公开的技术实现/将虚拟光圈应用于图像数据以形成共焦图像，如本文所指。这与将节流光圈主动地应用于所述通量相反。
一般来说，所公开的技术允许(像素化)检测器记录其可以接受的全部(或“标称”)通量，然后追溯“编辑”该全部通量，以便仅相对小(且易于调整)部分的全部通量实际上用于图像组装，例如，将虚拟光圈应用于捕获的检测器数据。这种后验方法与常规方法从根本上不同，常规方法先验地节流通量，使得检测器从头开始仅暴露于小区域的通量。本文公开的技术具有许多明显的优点，例如以下优点：
-消除了常规方法中使用的节流光圈。这简化了粒子光柱的设计，并且还减少了一个光圈，以防止由于束蚀刻而导致性能下降(以及需要定期更换)。
-捕获(并任选地存储)全套“原始”检测器数据，以便事后编辑。这允许将不同类型的编辑回顾性地应用于单个数据集–例如，关于图像组装中使用的受限部分的位置、大小和/或形状(即虚拟光圈的大小和位置可以改变以评估不同的图像)–无需重复使用不同节流光圈进行多次样本成像会话(与随之而来的对样本的累积辐射损伤)。
-与共焦成像相反(或除此之外)，捕获/存储的检测器数据的原始性质还允许将给定的数据集用于“常规”成像。
上述的“编辑”是通过将虚拟光圈应用于检测器数据，例如，使用对应于在检测表面上的给定位置、形状(例如，圆形、椭圆形、正方形等)和大小的特定的“区”的算法(软件/固件)来仅选择检测器的数据。
所公开技术的另一个优点涉及扫描组合件使用的扫描策略/机制-其原则上可以包括以下中的一项或两项：
-样本相对于粒子光轴的运动；和
-束偏转。
这些中的第一项(样本运动)通常不应用于常规的SEM/STEM，而常规的SEM/STEM往往依赖于束偏转；这尤其是由于通常与移位样本所需的载物台运动有关的漂移效应/滞后。然而，相较于在常规SEM/STEM中，在采用物理光圈的传统SCEM中，束偏转往往更具挑战性，因为存在上述通量节流光圈–其通常具有比检测器的检测表面小得多的(针孔状)开口–对采用的束偏转系统提出更大的定位公差要求。更具体地说：
-如果在样本上方进行束扫描，则通常将在样本之后执行束反扫描，以便(力图)在检测器上维持恒定的束位置；
-显然，如果样本后束仅需降落在(相对大)的检测表面上，而不是首先必须通过(相对窄)的节流光圈，则这类反扫描可能会降低准确度。
出于这个原因，由于本文公开的技术消除了对节流光圈的需要，因此所公开的STCPM中的束扫描基本上没有常规SEM/STEM中的挑战。
在本发明的实施例中：
-聚焦组合件用于产生平行于所述光轴的所述束和样本的逐步相对位移，以便产生轴向位置序列，例如样本内不同焦深处的图像；
-针对所述系列中的每个轴向位置获取共焦图像；和
-将各自在不同焦深处获得的一系列共焦图像进行组合，以形成至少一部分样本的3D重建。
这类程序使得能够执行前述的“粒子光学剖切”，并且允许从在所述轴向位置系列期间获取的2D图像堆栈重建样本(部分)的3D图像。本文公开的技术的优点在于，如果需要，可以为所述图像堆栈的不同成员回顾性地选择/应用不同的(可调的)虚拟光圈；例如，可以选择根据进入样本的穿透深度逐渐缩窄虚拟光圈。
在特定实施例中：
-所述聚焦组合件调整所述照明器，以便在样本内产生所述束的焦平面的逐步位移；
-同时调整所述成像系统，以保持通量焦点在所述图像平面中。
与上面讨论的横向扫描运动类似，原则上可以使用以下中至少一种执行轴向束/样本相对位置调整，以改变焦平面在样品内的位置：
-沿粒子光轴的样本运动；和
-焦平面调整。
再一次，这些中的第一项(样本运动)往往是相对没有吸引力的选择，尤其是因为上述漂移效应/滞后通常与使样本移位所需的载物台运动有关。第二种选择–焦平面调整–再次由于没有上述节流光圈而变得有利。这是因为–对于除无像差成像系统的完美对齐的轴向遍历以外的任何事物而言-调整焦平面位置往往会导致(少量)横向图像移位。如果样本后束仅需降落在(相对大)的检测表面上，而不是首先必须通过(相对窄)的节流光圈，则这类移位就不成问题了。
尽管在许多情况下，本文公开的虚拟光圈将用于选择检测器数据的受限中心部分(即，基本上以粒子光轴为中心的部分)，但不一定是这种情况，并且如果需要，可以替代地选择偏心定位的受限部分。受限部分的大小也纯粹是选择的问题，通过(非约束性)示例，可以选择面积小于入射在检测器上的“标称”通量点/斑点的面积的10％的受限部分，但是其它面积分数也是可能的。通常，受限部分的形状将是基本上圆形的，但是这也是任意的，并且如果需要，可以替代地选择另一种形状(例如椭圆形或多边形)。对于所使用的检测器，原则上任何像素化检测器(如CCD或CMOS检测器)均适用；从本质上讲，可以使用包括一簇/群离散的检测器元件的任何具有细分检测表面的检测器，所述细分检测表面含有可以单独读出的不同扇区。在这类检测器中，可以方便地对所应用的虚拟光圈内的像素(或扇区)值进行求和，以获得标量和值；然而，还存在其它可能的策略，例如(自动)挑选(和求和)受限部分中的n个最亮像素(其中n是可选数字)。例如，可以使用专有的图像识别软件或使用自写算法来执行对受限部分的选择和受限部分中的数据的处理。根据选择，可以对从检测器流动的数据流实时/动态地执行图像处理，或者可以存储检测器数据，并且然后在以后的时间对其进行处理，或其组合。
本发明现在将根据示例性实施例和所附示意图进行详细说明，在所附示意图中：
图1呈现了实现本发明的STEM的实施例的纵向剖视图。
图2A和图2B示出了本发明的某些方面，其应用于半导体器件的一部分的成像。
图3示出了图2A主题的对比SCEM和STEM图像。
图4是根据本公开的实施例的实例方法流程图。
在各图中，在相关时，对应部分用对应的附图标记表示。
本发明的实施例涉及在对样品成像之后使用应用于检测器数据的虚拟光圈来获得样品的共焦图像，并且进一步涉及基于所获得的图像形成3D重建。然而，应理解，本文描述的方法通常适用于各种不同的AI增强计量，并且不应认为是限制性的。
如在本申请书和权利要求书中所使用的，除非上下文中另外明确指明，否则单数形式“一个/种(a)”、“一个/种(an)”以及“所述”包括复数形式。另外，术语“包括”意指“包含”。此外，术语“联接”不排除联接件之间存在中间元件。另外，在以下论述和权利要求中，术语“包括”和“包含”以开放式的方式使用，因此应被解释为意指“包括但不限于......”。术语“集成电路”是指在微芯片的表面上图案化的一组电子组件及其互连(统称为内部电路元件)。术语“半导体器件”一般是指集成电路(IC)，其可以是半导体晶片必不可少的、与晶片分离的，或者封装在电路板上使用。术语“FIB”或“聚焦离子束”在本文中用于指任何准直离子束，包括由离子光学器件聚焦的离子束和成形离子束。
本文描述的系统、设备以及方法不应以任何方式被解释为限制性的。相反，本公开涉及各种公开的实施例(单独和以彼此的各种组合和子组合)的所有新颖和非显而易见特征和方面。所公开的系统、方法以及设备不限于任何特定方面或特征或其组合，所公开的系统、方法以及设备也不要求存在任何一个或多个具体优点或者要求问题被解决。任何操作理论都是为了便于解释，但是所公开的系统、方法以及设备不限于这类操作理论。
尽管所公开的方法中的一些的操作被以用于方便呈现的特定顺序次序描述，但是应理解，这种描述方式涵盖重新布置，除非特定排序是在下文所阐述的具体语言所要求的。例如，在某些情况下，可以重新布置或并发执行按顺序描述的操作。此外，为简明起见，附图可能未示出所公开的系统、方法以及设备可以与其它系统、方法以及设备结合使用的各种方式。另外，本说明书有时使用像“产生”和“提供”等术语来描述所公开的方法。这些术语是被执行的实际操作的高级抽象。与这些术语对应的实际操作将取决于特定实施而变化并且易于由本领域普通技术人员辨别。
图1(未按比例)是实现本发明的STCPM M的实施例的高度示意性描绘；具体来说，尽管在本发明的上下文中，该图示出STEM，但是其可替代地是例如TSEM或离子显微镜。在该图中，在真空外壳2内，电子源4(如，肖特基FEG)产生的电子束B沿着电子光轴B'传播并且横穿电光照明器6，用于将电子引导/聚焦到样本S的选定部分上(例如，其可以被(局部地)薄化/平面化)。还描绘了偏转器10，其(尤其)可用于实现束B的扫描运动。
样本S被固持在样本固持器H上，所述样本固持器H可以通过定位装置/平台A以多个自由度定位，所述定位装置/平台A移动固持器H(可移除地)附着到的托架A'；例如，样本固持器H可包含可以(尤其是)在XY平面中移动的指状物(参见所描绘的笛卡尔坐标系；通常，平行于Z的运动和围绕X/Y的倾斜也是可能的)。这类移动允许样本S的不同部分被(在Z方向上)沿着轴B'行进的电子束B照明/成像/检查，和/或允许扫描运动作为束扫描的替代方案而被执行。如果需要，可以使任选的冷却装置(未描绘)与样本固持器H紧密接触，以便例如将其(和其上的样本S)保持在低温温度下。
任选地存在于照明器6中的是单色器8。源4沿各种方向辐射射线(电子路径)，并且这些射线进入这类单色器8中的分散器/粒子棱镜，在那里发生分散，即，差分偏转取决于沿着给定标称路径/射线通过的粒子的精确能量，这导致各个射线中的光谱扩散。然后单色器狭缝可用于选择此光谱扩散的相对窄的子区段，从而仅通过选定的能量范围。
电子束B将与样本S相互作用，使得各种类型的“受激”辐射从样本S发出，包括(例如)二次电子、背散射电子、X射线和光学辐射(阴极发光)。如果需要，可以借助于传感器22检测这些辐射类型中的一种或多种，传感器22可能是例如组合的闪烁体/光电倍增管或EDX(能量分散X射线光谱)模块；在这种情况下，可以使用与SEM中基本相同的原理构建图像。然而，替代地或补充地，可以研究穿过(通过)样本S，从其离开/发出并继续沿着轴B'传播(基本上，尽管通常具有一些偏转/散射)的电子。这类透射电子通量进入成像系统(投影透镜)24，该成像系统24通常包含各种静电/磁透镜、偏转器、校正器(如消象散器)等。在正常(非扫描)TEM模式下，该成像系统24可以将透射的电子通量聚焦到荧光屏26上，如果需要，荧光屏26可以收回/撤回(如箭头26'所示)，以使其远离轴B'。通过成像系统24在屏幕26上将形成样本S的(一部分)的图像或衍射图，并且这可以通过位于外壳2的壁的合适部分中的观察端口28来查看。例如，屏幕26的收回机制本质上是机械和/或电气的，这里没有描绘。
作为在屏幕26上查看图像/衍射图的一种替代方案，可以改为利用这样一个事实，即离开成像系统24的电子通量的景深通常相当大(例如是1米的数量级)。因此，可以在屏幕26的下游使用各种类型的检测器，如：
-TEM相机30。在TEM相机30处，电子通量B"可以形成静态图像或衍射图，该静态图像或衍射图可以由控制器/处理器20处理并显示在例如平板显示器的显示装置(未描绘)上。当不需要时，可收回/撤回TEM相机30(如箭头30'示意性地指示)，以使其远离轴B'。
-STEM相机32。来自STEM相机32的输出可以被记录为样本S上的束B的(X,Y)扫描位置的函数，并且可以构建图像，该图像是作为X,Y函数的来自STEM相机32的输出的“映射”。STEM相机32可以包含直径为例如20mm的单个像素，与TEM相机30中特征性地存在的像素矩阵相反。此外，STEM相机32通常将具有比TEM相机30(例如，每秒102个图像)高得多的采集速率(例如，每秒106个点)。再一次，当不需要时，可以收回/撤回STEM相机32(如箭头32'示意性地指示)，以使其远离轴B'(但在例如环形暗场STEM相机32的情况下，这种缩回不是必需的；在这类相机中，当不使用相机时，中心孔将允许通量通过)。
-作为使用相机30或32成像的替代方案，还可以调用光谱设备34，在当前实例中，光谱设备34是EELS模块。
应注意，项目30、32和34的顺序/位置不是严格的，并且可以设想许多可能的变化。例如，光谱设备34也可以集成到成像系统24中。
应注意，控制器(计算机处理器)20通过控制线(总线)20'连接到各种图示的组件。此控制器20可以提供各种功能，如同步动作、提供设定点、处理信号、执行计算以及在显示装置(未描绘)上显示消息/信息。不用说，(示意性地描绘的)控制器20可以(部分地)在外壳2的内部或外部，并且可以根据需要具有整体或复合结构。
熟练的技术人员将理解，外壳2的内部不必保持严格的真空；例如，在所谓的“环境TEM/STEM”中，在外壳2内有意地引入/维持给定气体的背景气氛。熟练的技术人员还将理解，在实践中，如此可能是有利的：限制外壳2的体积以使其在可能的情况下基本上围绕轴B'，采取所用电子束通过其中的小管(例如，直径为1cm数量级)的形式，但是加宽以容纳如源4、样本固持器H、屏幕26、TEM相机30、STEM相机32、光谱设备34等的结构。
在本公开的上下文中，重要的是通量节流光圈33–其在常规SCEM中使用，但已被本公开的技术消除。在常规SCEM中，该节流光圈33被定位成仅允许穿过样本S和成像系统24的电子通量的受限(中央)部分进入STEM检测器32。相反，所公开的技术没有以这种方式先验地“修剪”/消减通量；相反，允许全部/标称通量落在像素化检测器30上，然后将来自期望数量的以探针束为中心的像素的数据用于形成图像。在一些实施例中，所有检测器数据被存储/读出，并且随后通过虚拟(软件生成的)光圈的后验应用程序对其进行“编辑”。在其它实施例中，仅读出来自以探针束为中心的检测器的区域的检测器数据并在成像过程中使用。
图2A和图2B示出了本发明的某些方面，其应用于半导体器件S的一部分的成像。
-图2A的左侧部分描绘了该半导体器件S的TEM图像201，并且示出了在其中执行STEM扫描的矩形框207。图2A的右侧部分示出了在框内的给定扫描点处记录的像素化检测器数据203；数据包含光的“斑点”209，其根据框内的(二维和/或三维)扫描位置而改变形状/大小/内部结构。应注意，完整的“斑点”209由TEM检测器30或STEM检测器32记录。
-图2B示出了根据本公开的(通过软件)事后应用于收集的检测器数据的虚拟光圈211。如图所示，虚拟光圈211是受限的圆形区域，其被选择为接近于图2A的右侧所示的斑点降落在检测器上的位置/基本上以其为中心，例如，对于该扫描位置的粒子光轴B'。在一些实施例中，该虚拟光圈211内的像素方向强度可以被求和，以便产生用于该共焦图像的单个标量值。然后，使用每个扫描位置(2D)的该标量值来组装SCEM图像。通过在样本S内选择不同的Z位置重复此程序，可以获得一系列/一连串“深度剖切”的SCEM图像。在其它实施例中，可以仅对虚拟光圈数据集内的期望数量的像素求和，如n个最亮像素，以形成标量值，其中n可以是小于或至多为虚拟光圈内的像素数量的任何数字。在一些实例中，n为5，但是该数字不限制本公开。
图3的右侧部分示出了这类SCEM图像313的实例，其在样本S内的特定Z深度获取。它显示了微弱的中间特征40c(黑色椭圆形内)，其在该图的左侧上的对应STEM图像301中不可见，该图的左侧仅示出了侧翼特征40a和40b。显然，获得在样本内的不同焦深处的图像可提供关于样本内的特征的信息，这些特征仅通过在顶表面焦平面处成像是看不到的。
图4是根据本公开的实施例的用于形成样品的三维重建的方法。方法401可以在如图1的系统M的带电粒子显微镜上实现，或者可以在从带电粒子显微镜接收成像数据的计算系统上实现，及其组合。例如，方法401的成像过程可以通过带电粒子显微镜来实现，而图像处理步骤可以通过被联接以从带电粒子显微镜接收图像数据的任何计算系统来实现。
方法401可以在处理块403开始，处理块403包括获得一部分样品的多个探针图像，多个探针图像中的每个探针图像是在样品内的不同焦深处获得的。另外，可能存在几组在不同焦深处获得的图像，从而可以获得期望区域的3D重建，如图2A的整个框207。
处理块403之后可以是处理块405，其包括将虚拟光圈应用于多个探针图像中的每个探针图像，以形成相应的多个共焦图像。在一些实施例中，可以在从检测器读出数据时执行虚拟图像的应用。在其它实施例中，可以读出并存储所有的检测器数据，从而可以在以后的时间将一个或多个虚拟光圈应用于数据。例如，可以将期望的大小和形状的虚拟光圈应用于多个探针图像以形成相应的多个共焦图像。然后可以检查这些图像，并且，如果需要，可以用不同大小和/或形状的虚拟光圈对多个探针图像进行重新处理，以获得基于不同虚拟光圈形状/大小的不同的多个共焦图像。
处理块405之后可以是处理块407，其包括基于多个共焦图像形成样品的3D重建。3D重建可以通过本领域中已知的任何技术来形成，并且产生可以以任何取向观看的样品的至少一部分的3D重建。一般来说，3D重建可以检查从表面图像看不到的样品内的特征，并且可以提供对样品特征的更多了解。
在一些实例中，值、程序或设备被称为“最低”、“最佳”、“最小”等。将了解，这类描述旨在指示可以在许多使用的功能替代方案中进行选择，并且这类选择不需要更好、更小或者优选于其它选择。另外，所选择的值可以通过数字或其它近似方式获得，并且可以仅是理论上正确/值的近似值。

Claims (21)

1.一种共焦成像方法，包括：
获得一部分样品的多个探针图像以用于事后编辑，所述多个探针图像中的每个探针图像在所述样品内的不同焦深处获得；
所述事后编辑是将虚拟光圈应用于所述多个探针图像中的每个探针图像以形成相应的多个共焦图像；所述虚拟光圈是检测器的受限区域，其接近于检测器检测探针图像的位置或者以所述位置为中心；和
基于所述多个共焦图像，形成所述样品的三维重建。
2.根据权利要求1所述的方法，其中将虚拟光圈应用于所述多个探针图像中的每个探针图像以形成相应的多个共焦图像包括，从形成所述多个探针图像中的每个探针图像的多个像素中选择像素子集以形成所述多个共焦图像中的相应共焦图像，其中所述像素子集包括所述多个像素中的多个最亮像素；其中所述多个像素在所述受限区域内。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述像素子集被求和以形成所述多个共焦图像中的相应共焦图像。
4.根据权利要求1所述的方法，其中将虚拟光圈应用于所述多个探针图像中的每个探针图像以形成相应的多个共焦图像包括，基于与撞击在所述检测器上的电子探针束位置的接近度，从每个探针图像中选择多个像素。
5.根据权利要求1所述的方法，其中将虚拟光圈应用于所述多个探针图像中的每个探针图像以形成相应的多个共焦图像包括，从所述检测器中的以撞击探针束的位置为中心的所述检测器的受限区域读出像素数据，其中所述受限区域小于所述检测器的所有像素。
6.根据权利要求1所述的方法，其中将虚拟光圈应用于所述多个探针图像中的每个探针图像以形成相应的多个共焦图像包括，读出所述检测器的所有像素数据以及在所述读出后将所述虚拟光圈应用于所有像素数据。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，获得一部分样品的多个探针图像，所述多个探针图像中的每个探针图像在所述样品内的不同焦深处获得包括，用电子束照射所述样品和改变相对于所述样品的表面的焦深。
8.根据权利要求7所述的方法，其中改变相对于所述样品的表面的焦深包括，相对于所述电子束的焦平面移动所述样品。
9.根据权利要求7所述的方法，其中改变相对于所述样品的表面的焦深包括，相对于所述样品的表面移动所述焦平面。
10.根据权利要求1所述的方法，其中电子束探针在所述样品的区域上在每个焦深下进行栅格化。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个探针图像中的每个探针图像包括在每个焦深处获得的所述样品的区域的探针图像序列。
12.一种共焦成像系统，包括：
照明器，其联接以用电子束照亮样品；
成像系统，其联接以聚焦从所述电子束透射穿过所述样品的电子通量；
检测器，其联接以检测聚焦的电子通量；和
控制器，其至少联接到所述照明器、成像系统和检测器，并且包括在执行时使所述控制器进行以下操作的代码：
获得一部分样品的多个探针图像以用于事后编辑，所述多个探针图像中的每个探针图像在所述样品内的不同焦深处获得；
所述事后编辑是将虚拟光圈应用于所述多个探针图像中的每个探针图像以形成相应的多个共焦图像；所述虚拟光圈是检测器的受限区域，其接近于检测器检测探针图像的位置或者以所述位置为中心；并且
基于所述多个共焦图像，形成所述样品的三维重建。
13.根据权利要求12所述的系统，其中使所述控制器将虚拟光圈应用于所述多个探针图像中的每个探针图像以形成相应的多个共焦图像的所述代码进一步包括在执行时使所述控制器进行以下操作的代码：
从形成所述多个探针图像中的每个探针图像的多个像素中选择像素子集以形成所述多个共焦图像中的相应共焦图像，其中所述像素子集包括所述多个像素中的多个最亮像素；其中所述多个像素在所述受限区域内。
14.根据权利要求13所述的系统，其中使所述控制器形成相应的多个共焦图像的所述代码进一步包括在执行时使所述控制器进行以下操作的代码：对所述像素子集进行求和以形成所述多个共焦图像中的相应共焦图像。
15.根据权利要求12所述的系统，其中使所述控制器将虚拟光圈应用于所述多个探针图像中的每个探针图像以形成相应的多个共焦图像的所述代码进一步包括在执行时使所述控制器进行以下操作的代码：
基于与撞击在所述检测器上的电子探针束位置的接近度，从每个探针图像中选择多个像素。
16.根据权利要求12所述的系统，其中使所述控制器将虚拟光圈应用于所述多个探针图像中的每个探针图像以形成相应的多个共焦图像的所述代码进一步包括在执行时使所述控制器进行以下操作的代码：
从所述检测器中的以撞击探针束的位置为中心的所述检测器的受限区域读出像素数据，其中所述受限区域小于所述检测器的所有像素。
17.根据权利要求12所述的系统，其中使所述控制器将虚拟光圈应用于所述多个探针图像中的每个探针图像以形成相应的多个共焦图像的所述代码进一步包括在执行时使所述控制器进行以下操作的代码：
读出所述检测器的所有像素数据并在所述读出后将所述虚拟光圈应用于所有像素数据。
18.根据权利要求12所述的系统，其中使所述控制器获得一部分样品的多个探针图像，所述多个探针图像中的每个探针图像在所述样品内的不同焦深处获得的所述代码包括，在执行时使所述控制器进行以下操作的代码：用电子束照射所述样品并改变相对于所述样品的表面的焦深。
19.根据权利要求18所述的系统，其中改变相对于所述样品的表面的焦深包括，相对于所述电子束的所述焦平面移动所述样品。
20.根据权利要求18所述的系统，其中改变相对于所述样品的表面的焦深包括，相对于所述样品的所述表面移动所述焦平面。
21.根据权利要求12所述的系统，其中所述多个探针图像中的每个探针图像包括在每个焦深处获得的所述样品的区域的探针图像序列。
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